JPH02253213A

JPH02253213A - レンズ鏡筒

Info

Publication number: JPH02253213A
Application number: JP1075931A
Authority: JP
Inventors: Masahisa Tamura; 昌久田村; Toru Kawai; 徹河合; Takashi Suzuki; 隆司鈴木; Haruhiko Yamauchi; 晴比古山内
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-03-28
Filing date: 1989-03-28
Publication date: 1990-10-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明はレンズ鏡筒に間し、特に超音波モータを内蔵
したレンズ鏡筒に関する。

〔従来の技術〕

従来、環状の超音波モータを内蔵したレンズ鏡筒が本出
願人により提案され、また、その提案のいくつかは本出
願人により商品化されてきた。

本出願人によフて提案されてきたレンズ鏡筒の中には、
たとえば第３図に示されているものがある。第３図にお
いて、１は該レンズ鏡筒の構造部材である外筒、３は外
筒１の後端にビス４で締結された公知のマウント、２は
外筒１の後端面の内側にビス４で締結された内筒、５は
内筒２の内周面に形成されたねじ部２ａ（すなわちメス
へリコイド）に螺合するねじ部５ａを外周面に有すると
ともにレンズＬを保持しているレンズホルダー　である
。内筒２の外周には、環状の超音波モータＭの構成部品
と、該モータのロータの端面に係合する軸受６と、が担
持されている。

超音波モータＭは、横断面形状が台形の環状の振動部材
７、該振動部材７の一方の端面に接触して配置された環
状のロータ８、該振動部材７の他方の端面に接合された
環状の電歪素子９、電歪素子９の端面に接して配置され
た吸振材１０、該吸振材１０が取付けられているリング
１１．該リング１１等を介して該振動部材７の端面を該
ロータ８の端面に圧接させている環状の皿ばね１２、該
皿ばね１２の他端に接して配置されている環状のワッシ
ャ１３、内筒２の後端部外周面に形成されたねじ部２ｂ
に螺合するとともに該ワッシャ１３を介して該皿ばね１
２を圧縮している環状のナツト１４、等の諸部材によっ
て構成されている。

一方、該超音波モータＭのロータ８の端面に隣接して配
置された軸受６は、該ロータ８の端面に振動吸収体１５
を介して結合された出力リング兼軸受アウターレース１
６と、内筒２の前端部に嵌着されたリング１７の外周面
と内筒２の中間フランジ部２Ｃの外周面とに形成された
球体転勤路に沿って転勤可能であるとともに該アウター
レース１６と該リング１７及び該フランジ部２ｃとの間
で挟持された球体１８と、該リング１７及び該中間フラ
ンジ部２Ｃと、から構成されている。

該出力リング兼軸受アウターレース１６にはＬ形のレン
ズホルダー駆動腕もしくはキイ１９の鉛直部が締着され
ており、該鉛直部は内筒２の周壁部に貫設された周方向
の穴２ｄを通って内筒２の内側へ突出し、該キイ１９の
水平部は、レンズホルダー５に光軸Ｚと平行に貫設され
た穴５ｂに挿入されている。また、出力リング兼軸受ア
ウターレース１６には筒状部材２０が取付けられており
、該部材２０の前端面には、光軸Ｚに対して直交すると
ともに周方向に延在するエンコーダ板２１が取付けられ
ている。一方、内筒２の外周面には、該エンコーダ板２
１に形成されている透光部と非透光部とから成るパター
ン部に対応してパルス信号を発生するフォトセンサー２
２が取付けられており、該フォトセンサー２２は、該エ
ンコーダ板２１を挾んで前後方向に対向して配置された
投光素子と受光素子とを内蔵している。

前記の如き構造の従来公知のレンズ鏡筒においては、不
図示の制御回路から超音波モータＭの電歪素子９に駆動
信号が印加されると、周方向に進行する進行波撮動が振
動部材７に発生し、これによってロータ８が光軸Ｚを中
心として回転される。そして、出力リング兼軸受アウタ
ーレース１６が光軸Ｚを中心として回転され、キイ１９
の水平部も該アクタ−レース１６とともに光軸Ｚを中心
として回動されるのでレンズホルダー５が光軸Ｚを中心
として回転されるとともに光軸Ｚと平行に動かされてフ
ォーカシングが行われる。

（発明が解決しようとする課題）前記の如き構造の従来のレンズ鏡筒では超音波モータの
ロータを支持する軸受として球体軸受が使用されている
ため、次のような欠点があった。

（ｉ）製造コストが高い。一般に、球体軸受では小型化
すればする程、また、高精度であればある程、製造コス
トが高くなる。特に、前記レンズ鏡筒では市販品の汎用
ボールベアリングを使用できないので軸受の製造コスト
が非常に高価になる。

（ｉｔ）球体軸受の場合、一つの環状空間全体をボール
の移動空間として使用しなければならないので、一つの
環状空間が軸受のみによフて占有されてしまい、その結
果、レンズ鏡筒の小型化が困難となったり、また、電気
部品搭載や電気配線などがやりにくくなる。すなわち、
従来のレンズ鏡筒では、′ｓ３図に示したように、軸受
６の前方に筒状部材２０を突出させ、該筒状部材２０に
エンコーダ板２１を取付け、フォトセンサー２２を軸受
６よりも前方に配置しているので、部品点数が多く、レ
ンズ鏡筒の全長が長い、などの問題点があった。

本発明の目的は、前記従来品の欠点を排除し、従来品よ
りも製造コストが安く、また、部品点数も少なく、全長
も短くすることができる、レンズ鏡筒を提供することで
ある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のレンズ鏡筒では、光軸に対して直交する放射方
向の軸線を中心として回動する少なくとも３個の筒形ロ
ーラーを軸受として使用し、超音波モータのロータに結
合された環状のリングの端面を各筒形ローラーの外周面
に圧接させ、該リングにエンコーダ板を取付けるととも
に該エンコーダ板を該筒形ローラー間の空き空間に配置
したことを特徴とする。本発明のレンズ鏡筒では、軸線
を中心とする円周上の互いに離れた少なくとも３ケ所に
配置された筒形ローラーにより軸受を構成し、該筒形ロ
ーラー間の空き空間に回転量検出手段であるロータリー
エンコーダの構成部品（すなわち、エンコーダ板及びフ
ォトセンサー）を配置するとともに該エンコーダ板をロ
ータ相当部品に取付けたので、従来のレンズ鏡筒よりも
安価なコストで製造することができるとともに小型化及
び軽量化することができる。

〔作　　　用〕

第１図のレンズ鏡筒において、不図示の制御回路から超
音波モータＭの電歪素子９に駆動信号が印加されると周
方向進行波振動が振動部材７に発生し、これによりロー
タ８が軸線Ｚを中心として回転され、出力リング２７も
軸線Ｚを中心として回転される。この時、該リング２７
の端面に係合しているローラー２９はローラー支持軸２
８上で回転されるので出力リング２７は軽快に回転され
る。出力リング２７が回転されるとキイ１９を介してレ
ンズホルダー５が軸線Ｚを中心として回転駆動されるの
でレンズホルダー５は回転しつつ軸線方向移動し、その
結果、モータ駆動によるフォーカシングが行われる。こ
の時、出力リング２７とともにエンコーダ板２１も軸線
Ｚを中心として回動されるため、フォトセンサー２２は
エンコーダ板２１の回動量に応じたパルス信号を発生し
、該パルス信号を不図示のカウンター回路で計数するこ
とによってレンズ移動量が検出される。

一方、マニュアルフォーカシングを行う時には、撮影者
が指でマニュアル操作環２３を光軸Ｚを中心として回動
させる。すると、マニュアル操作連動リング２４が回動
され、該リング２４に固定されている連結部材２６を介
して超音波モータＭの振動部材７も回動されるため、ロ
ータ８及び出力リング２７も回動されてキイ１９を介し
てレンズホルダー５が回動される。

その結果、レンズホルダー５が回動されつつ軸方向穆勤
してマニュアルフォーカシングが行われる。なお、この
場合には、超音波モータＭの電歪素子９への通電が行わ
れないので、ロータ８は振動部材７に対して皿ばね１２
の力により強く圧着された状態となっているから振動部
材７とロータ８とは一体となって回動される。

〔実　施　例〕

以下に第１図及び第２図を参照して本発明の詳細な説明
する。

第１図は本発明の第１実施例のレンズ鏡筒の要部縦断面
図である。なお、同図において第３図と同一符号で表示
された部材は従来のレンズ鏡筒の構成部材と同一もしく
は相当部材であるから説明を省略する。

第１図において、２３は外筒１の外周面において回転可
能に嵌装されたマニュアル操作環、２４は内筒２に回転
可能に嵌装されるとともに外周部においてマニュアル操
作環２３に係合しているマニュアル操作連動リング、２
５は内筒２の外周面に形成されたねじ部２ｅに螺合して
該リング２４を介して皿ばね１２に圧力を加えるととも
に超音波モータＭの構成部品を一体化させているナツト
、２６は一端が該リング２４に固定されるとともに他端
が振動部材７の放射方向スリット中に挿入されて該振動
部材７と該リング２４とを連結している連結部材、２７
はロータ８の端面に振動吸収体１５を介して結合される
とともに内筒２に対して回転可能に嵌装された出力リン
グ、２８は第１図（ｂ）　に示すように内筒２の外周面
の３ケ所に放射方向に突設されたローラー支持軸、２９
は該ローラー支持軸２８に回転可能に嵌装されるととも
に該出力リング２７の端面が外周面に圧接されるように
なりた筒形のローラー　である。

ローラー２９の外周面は出力リング２７の端面に皿ばね
１２の力で圧接されており、ローラー２９の頭部フラン
ジ２９ａは出力リング２フの端面の外周縁に係合してい
る。

出力リング２フには前記のキイ１９がビスによりて締結
されており、キイ１９はレンズホルダー５の軸方向穴に
挿入されている。

出力リング２フの端面にはローラー２９の相互間の位置
においてエンコーダ板２１が固定されており、また、内
筒２の外周面上の同じ位置にフォトセンサー２２が取付
けられている。

フォトセンサー２２内にはエンコーダ板２１を挾んで投
光素子と受光素子とが互いに対向して配置されており、
受光素子にはパルスカウンターが電気的に接続されてい
る。エンコーダ板２１とフォトセンサー２２とは出力リ
ング２７の回転検出手段Ｓを構成している。

次に動作を説明する。

不図示の制御回路から超音波モータＭの電歪素子９に駆
動信号が印加されると周方向進行波振動が振動部材７に
発生し、これによりロータ８が軸線Ｚを中心として回転
され、出力リング２７も軸線２を中心として回転される
。この時、該リング２７の端面に係合しているローラー
２９はローラー支持軸２８上で回転されるので出力リン
グ２７は軽快に回転される。出力リング２７が回転され
るとキイ１９を介してレンズホルダー５が軸線Ｚを中心
として回転駆動されるのでレンズホルダー５は回転しつ
つ軸線方向移動し、その結果、モータ駆動によるフォー
カシングが行われる。この時、出力リング２７とともに
エンコーダ板２１も軸線Ｚを中心として回動されるため
、フォトセンサー２２はエンコーダ板２１の回動量に応
じたパルス信号を発生し、該パルス信号を不図示のカウ
ンター回路で計数することによってレンズ移動量が検出
される。

一方、マニュアルフォーカシングを行う時には、撮影者
が指でマニュアル操作Ｔｓ２３を光軸Ｚを中心として回
動させる。すると、マニエ゛アル操作連動リング２４が
回動され、該リング２４に固定されている連結部材２６
を介して超音波モータＭの振動部材７も回動されるため
、ロータ８及び出力リング２７も回動されてキイ！９を
介してレンズホルダー５が回動される。

その結果、レンズホルダー５が回動されつつ軸方向移動
してマニュアルフォーカシングが行われる。なお、この
場合には、超音波モータＭの電歪素子９への通電が行わ
れないのでロータ８は振動部材７に対して皿ばね１２の
力により強く圧着された状態となっているから振動部材
７とロータ８とは一体となって回動される。

第２図に示す本発明の第２実施例のレンズ鏡筒は、振動
部材がロータとなっている超音波モータＭ°を搭載し、
該超音波モータＭ°の電歪素子への給電を帯状のフレキ
シブルプリント配線板３６を介して行うように構成され
ている。

第２図において、３０は内筒２に回転及び軸方向移動可
能に嵌装されたリング、３１は環状の振動吸収体、３２
は該振動吸収体３１を介してリング３０に固定された環
状のステータ、３３は該ステータ３２の一端面に圧接さ
れるとともに電歪素子９が固定されている振動部材兼ロ
ータ、３５は環状の振動吸収体、２７は出力リング、３
４は出力リング２７に固定されるとともに先端が振動部
材兼ロータ３３の放射方向スリットに挿入されて該リン
グ２７と該ロータ３３とを連結している連結部材、であ
る。電歪素子９への給電手段であるフレキシブルプリン
ト配線板（以下にはＦＰＣと略記）３６が２個のローラ
ー２９の間の環状の空き空間にＵ字形に曲げられて配置
されており、該ＦＰＣ３６の一端は電歪素子９に、他端
は不図示の制御回路を介してレンズ鏡筒のマウント３に
設けられた端子３７に、それぞれ接続されている。

次に第２実施例のレンズ鏡筒の動作を説明する。

レンズ移動を超音波モータＭ゛の出力で行う時には、不
図示の制御回路からＦＰＣ３６を通って駆動信号が電歪
素子９に印加される。これにより振動部材兼ロータ３３
には周方向進行波撮動が生ずるとともに該撮動の進む向
きとは逆向きに該ロータ３３が回転する。該ロータ３３
が回転すると連結部材３４を介して出力リング２７が回
転され、該出力リング２７に固定されているキイ１９に
よってレンズホルダー５が回転されつつ軸方向に動かさ
れる。この時、出力リング２７が第２図（ｂ）　知示す
矢印ｆの向きに回動されると、ＦＰＣ３６の屈曲部３８
ａも同方向に移動する。

一方、手動でレンズ移動を行う場合には、撮影者が指で
マニュアル操作環２３を回動する。

すると、マニュアル操作連動リング２４が回動されると
ともに皿ばね１２を介してリング３０が回動され、従っ
てステータ３２が回動される。この時、電歪素子９には
駆動信号が印加されていないので振動部材兼ロータ３３
には振動が生じておらず、従って、振動部材兼ロータ３
３とステータ３２とは皿ばね１２の力で圧接されて一体
化している。そのため、ステータ３２が回動されると、
振動部材兼ロータ３３も回動され、従って、連結部材３
４及び振動吸収体３５を介して出力リング２７が回転さ
れるため、前述のように、キイ１９によりレンズホルダ
ー５が回動されつつ軸方向に移動してマニュアルフォー
カシングが行われる。

前述した第２実施例の構成においては、２個のローラー
間の周方向の空き空間に超音波モータ給電用のＦＰＣを
配置したので摺動接片を用いるよりも故障のない給電構
造を実現することができる。なお、第１実施例のレンズ
鏡筒の場合は、超音波モータへの給電構造として摺動接
片やブラシなどの摺動式接続構造を採用する必要がある
ため電気系統の故障や信号へのノイズ混入などの問題が
起りやすいが、第２実施例ではそのような問題が起らな
いことは明らかである。

（発明の効果）以上に説明したように、本発明のレンズ鏡筒では、超音
波モータの軸心に対して放射状の軸線を有した筒形のロ
ーラーを該モータの軸線と直交する平面内に少なくとも
３ケ所に設置して該ローラーを軸受とし、該ローラー相
互間の環状の空き空間に電気部品や各種センサーもしく
はレンズ鏡筒に必要な部品などを配置するようにしたの
で、（ａ）従来のレンズ鏡筒にくらべて軸受の製造コス
トを著しく低減することができ、従ってレンズ鏡筒の製
造コストも安価にできる、（ｂ）　　レンズ鏡筒内の空
間を有効に利用することができるためレンズ鏡筒を小型
化することができる、等の効果を達成することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の第１実施例のレンズ鏡筒の要部
構造を示した縦断面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）に
おい・Ｃ外筒１を除去した状態でのｂ−ｂ矢視図、第２
図（ａ）は本発明の第２実施例のレンズ鏡筒の縦断面図
、第２図（ｂ）は第２図（ａ）において外筒１を除去し
た状態でのｂ−ｂ矢視図、第３図は従来のレンズ鏡筒の
縦断面図、である、１・・・外筒２・・・内筒３・・・
マウント　　　　　５・・・レンズホルダーＬ・・・レ
ンズ　　　　　　Ｍ・・・超音波モータ６・・・軸受　
　　　　　　フ・・・振動部材８・・・ロータ　　　　
　　９・・・電歪素子１０・・・吸振材　　　　　１１
・・・リング１２・・・皿ばね　　　　　１３・・・ワ
ッシャ１４・・・ナツト　　　　　１５・・・振動吸収
体１６・・・出力リング兼軸受アウターレース１７・・
・リング　　　　　１８・・・球体１９・・・キイ　　
　　　　２０・・・筒状部材２１・・・エンコーダ板　
　２２・・・フォトセンサー２３・・・マニュアル操作
環２４・・・マニュアル操作連動リング２５・・・ナツト　　　　　２６・・・連結部材２７・
・・出力リング　　　２８・・・ローラー支持軸２９・
・・ローラー　　　　３０・・・リング１．３５・・・
振動吸収体２・・・ステータ３・・・振動部材兼ロータ４・・・連結部材６・・・フレキシブルプリント配線板他４名第図（ｂ）第図（ｂ）第図

Claims

【特許請求の範囲】１　超音波モータを内蔵しているレンズ鏡筒において、該モータの軸線を中心とする円周上の少なくとも３ヶ所に配置されて該モータの軸線と直交する平
面で放射方向の軸線を中心として回動可能であって外周
面が該モータのロータもしくはロータ相当部品の端面部
に圧接されたローラーを具備しており、該ローラー相互
間の空き空間には電気部品もしくはその他の必要部品が
配置されていることを特徴とするレンズ鏡筒。