JPH05215954A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 切換え操作を必要とせずにオートフォーカス
動作とマニュアルフォーカス動作とを迅速に切換えるこ
とができるレンズ駆動装置を提供する。 【構成】 本発明によるレンズ駆動装置では、モーター
Ａ（棒状超音波モーター）により駆動される第一ギヤ１
７とマニュアルリングにより駆動される第二ギヤ１８と
の間にボール１９を挾持させ、該ボール１９を公転させ
て第三ギヤ２０を回転させるようにした。ボール１９を
公転させるためのボール挾持を第二ギヤ１８に設けた突
起部（バネ部）１８ａにより行ない、マニュアル操作の
時にはバネ部１８ａとワッシャ２３との間で摺動させ
る。第二ギヤ１８は摩擦摺動安定素材（たとえばポリア
セタール樹脂）で構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレンズ鏡筒を駆動するた
めのレンズ駆動装置に関し、特に、棒状超音波モーター
を駆動源とし、オートフォーカス動作とマニュアルフォ
ーカス動作とを特別な切換え操作を要せずに、ほぼ連続
的に行わせることができるように構成されたフォーカス
用レンズ駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、オートフォーカス動作とマニュア
ルフォーカス動作とを選択的に行えるように構成されて
いる公知のオートフォーカスカメラにおいてオートフォ
ーカス動作からマニュアルフォーカス動作への切換えや
マニュアルフォーカス動作からオートフォーカス動作へ
の切換えをカメラ使用者が行おうとする場合には、カメ
ラ外部に設けてある切換え操作部材を操作することが必
要であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
知のカメラにおいては、例えば、撮影時においてカメラ
使用者が最初にオートフォーカス動作を選択して被写体
を追った後にオートフォーカス動作に連続してマニュア
ルフォーカス動作を行おうとする場合、カメラ使用者は
前記切換え操作部材を操作した後にカメラのレンズ鏡筒
部のマニュアル操作部材を回動操作しなければならない
ため、マニュアルフォーカス動作の開始が遅れ、その結
果、撮影チャンスを逃がしてしまうという欠点があっ
た。

【０００４】本発明の目的は前述の欠点を有しないレン
ズ駆動装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】棒状超音波モーターを駆
動源とする本発明のレンズ駆動装置では、自動合焦の際
は該モーターのローターが駆動され、それに連動してい
るＡＦ駆動ギヤ（第一ギヤ）の回転によりボール部材を
介して出力ギヤ（第三ギヤ）を従動駆動し、レンズ移動
手段を駆動する。一方、手動合焦の際はマニュアル操作
部が回動操作され、それに連動しているマニュアル駆動
ギヤ（第二ギヤ）の回転によりボール部材を介して出力
ギヤ（第三ギヤ）を従動駆動し、レンズ移動手段を駆動
する。即ち、この構造を備えたレンズ駆動装置をレンズ
鏡筒内に設けることにより、オートフォーカス動作に連
続してマニュアルフォーカスを行わせることができると
ともにマニュアルフォーカス動作に連続してオートフォ
ーカス動作を行わせることができるようになる。

【０００６】

【実施例】以下本発明を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。図１及び図２において、１は金属材料か
らなる円柱形状の振動弾性体、２は振動弾性体１の外径
と同形の外径を有する金属材料からなる押え体、３ａ〜
３ｄは振動弾性体１の外径と同径の外径に形成された円
環形状の圧電素子板、４ａ〜４ｄは圧電素子板３ａ〜３
ｄの電極板であり、振動弾性体１と押え体２との間に該
電極板４ａ〜４ｄと圧電素子板３ａ〜３ｄを配設し、ボ
ルト２を押え体２を通して振動弾性体１に螺着すること
により、これらを一体に固定して超音波モーターＡのス
テータを構成している。

【０００７】超音波モーターＡは、ステータの電極板４
ａ〜４ｄに不図示の電源回路から互いに位相の異なる交
流電圧を印加することにより、圧電素子板３ａ〜３ｄが
機械的振動をステータに形成し、これら振動の合成によ
ってステータに縄飛びのような運動を励起し、ステータ
の前端部に摩擦接触する後記のローター６を摩擦駆動す
る。６はローターで、後端部（摩擦接触部）６ａを振動
弾性体１の平面部１ａに当接させ、後記する加圧バネ１
０による加圧により適切な摩擦力を得ている。

【０００８】７は歯車７ａを有する摩擦安定材料製の回
転出力部材で、後端面とローター６の端面との間でフリ
クション結合している。この歯車７ａはローター６の回
転を外部に伝達するためのものである。

【０００９】ローター６と回転出力部材７とのフリクシ
ョン結合のフリクション力は加圧バネ１０により発生
し、その力は振動弾性体１とローター６との摩擦力より
小さくなるように（摩擦係数が小さくなるように）設定
されている。

【００１０】すなわち、回転出力部材７に外部から回転
力を与えてもローター６はステータに対する摩擦力が出
力部材７に対する摩擦力よりも大きいために回転するこ
とはなく、回転出力部材７のみが回転することになる。

【００１１】一方、回転出力部材７の内径部にベアリン
グ８を設け、このベアリング８の内径部に中空の軸９を
嵌入することでローター６と回転出力部材７とを回転可
能としている。

【００１２】軸９はボルト５の摺動部５ａに嵌合するこ
とでステータの軸心と一致させている。

【００１３】１０は加圧バネであり、軸９の段部９ａを
押圧することでフランジ部９ｂによりベアリング８を押
圧し、その押圧力で振動弾性体１とローター６との間、
及びローター６と回転出力部材７との間のそれぞれに摩
擦力が発生するように構成している。

【００１４】加圧バネ１０の加圧力は、平板形状の保持
部材１１の孔部１１ａをボルト５の先端部に形成された
ピン部５ｂに挿入し、例えば接着剤により固着するとい
った周知の方法で固定することで発生させている。以上
が超音波モーターＡの構成である。この超音波モーター
Ａは保持部材１１を固定部材であるモーター地板１２に
ビス１４と１５によりビス止めすることにより固定され
る。なお、超音波モーターのステータを支持するに際
し、ステータに励起される振動に影響を与えないように
することが必要であり、ステータの端は振動の腹位置と
なり、径方向における変位があるのみで、しかも該変位
は実際には微小であるため、ステータの一端であるピン
部５ｂで固定することによりステータの振動に影響を与
えることはない。

【００１５】１６は回転出力部材７の回転をＡＦ駆動ギ
ヤ１７に伝達するギヤ、１７はギヤ１６からの回転をボ
ール部材１９に伝達するギヤ、１８はマニュアル操作手
段からの回転をギヤ２４→ギヤ２５と伝達してボール部
材１９に伝達するギヤ、である。１８ａはギヤ１８に一
体成形されたバネ部であって２ヶ所設けられており、ギ
ヤ１７とボール部材１９とを介してギヤ１８を加圧し、
ギヤ１７とボール部材１９との間およびギヤ１８とボー
ル部材１９との間に摩擦力を発生させている。

【００１６】ギヤ１８はワッシャ２３との間の摩擦摺動
が安定するような材料、例えばモールド成形可能なポリ
アセタール樹脂で一体成形されている。１９はギヤ１７
とギヤ１８によって挾持されているボール部材であり、
該ボール部材１９はギヤ１７とギヤ１８の回転力をギヤ
１７との摩擦力及びギヤ１８との摩擦力によりギヤ保持
部材２１を中心にころがり公転をすることによってギヤ
２０を従動回転させる機能を有している。２０はボール
部材１９を円周上の穴に保持してボール部材１９のころ
がり公転によって従動回転するギヤであり、該ギヤ２０
からギヤ２７とギヤ２８を介してレンズ移動手段へ回転
が伝達される。２１は前記のギヤ１７とギヤ１８とギヤ
２０を同軸に配するためのギヤ軸であって、このギヤ軸
２１にはギヤ１７とギヤ１８とギヤ２０が遊嵌されてお
り、前記各ギヤはギヤ軸２１に対して自由に回転するよ
うになっている。ギヤ軸２１におけるワッシャ２３の取
り付け位置には二方取りが施されており、従ってワッシ
ャ２３はギヤ軸２１に対して回転できないように取り付
けられている。

【００１７】２２はギヤ軸２１とギヤ１７間をころがり
接触にして摩擦損失を少なくするために数個設けられて
いるボール部材である。ワッシャ２３はギヤ１７、ギヤ
１８、ギヤ２０、ボール部材２２をバネ部１８ａの弾性
力に抗してきん定ワッシャ２３ａ等により軸２１にスラ
スト止めしており、且つ、ボール部材１９とギヤ１７と
の間、及びボール部材とギヤ１８との間に適当な摩擦を
発生させるような位置に配置されている。

【００１８】ギヤ２４はギヤ２５の固定軸に固定され、
マニュアル操作手段からの回転を伝達する。ギヤ２８は
ギヤ２５と同様、ギヤ２７の固定軸に固定され、ギヤ２
０からの回転をレンズ移動手段に伝達する。

【００１９】図２に示すように、ギヤ１８にはバネ部１
８ａが数ヶ所設けられており、一体成形されている。

【００２０】図３において、２６はマニュアル操作筒
で、マニュアル駆動のためにマニュアル操作筒２６に設
けられたギヤ部２６ａにギヤ２４が噛合している。２９
は回転筒で、出力駆動のために設けられたギヤ部２９ｂ
にギヤ２８が噛合し、定位置回転するようになってい
る。また、ストッパーキー３２により回転角が規制され
ている。また、この回転筒２９に設けられたヘリコイド
ネジ部２９ａにレンズＬを有するフォーカスズームを行
う直進筒３０のヘリコイドネジ部３０ａがヘリコイド結
合している。また、この直進筒３０には回転を禁止する
直進キー３３が嵌挿されている。３１は固定筒であり、
モーター地板１２と直進キー３３とストッパーキー３２
が固定されている。

【００２１】以下にモーター駆動装置及びレンズ鏡筒の
動きを詳細に説明する。

【００２２】まず、自動合焦の際には、不図示のカメラ
に設けられた不図示の駆動回路からレンズ駆動信号を受
けると、モーターＡの電極板４ａ〜４ｄに交流電圧が印
加されることになり、前述した如くローター６が所定方
向に回転することになる（回転方向は例えば位相の異な
る２つの交流印加電圧の位相の進みを逆にすることによ
り行われる）。ローター６の回転によりローター６と摩
擦結合している回転出力部材７も回転することになり、
その回転出力がギヤ１６→ギヤ１７と伝達される。

【００２３】この際、ギヤ１７とギヤ保持部材２１との
間の摩擦抵抗はボール部材２２によるころがり接触のた
め、回転筒２９の摩擦抵抗よりもかなり小さい。そし
て、ボール部材１９はギヤ１７とギヤ１８に挾持され、
バネ部１８ａにより加圧されているため、ギヤ１７とボ
ール部材１９、ギヤ１８とボール部材１９との間に摩擦
力が働く。ここでギヤ１８と連動しているマニュアル操
作筒２６にはギヤ１８とボール部材１９との間の摩擦抵
抗よりも大きな摩擦抵抗を持っており、自動合焦動作の
時にはマニュアル操作筒２６は回転しない。したがっ
て、ギヤ１８は回転せず、ギヤ１７の回転がボール部材
１９に伝達されてボール部材１９がギヤ軸２１を中心に
ころがり公転することによってギヤ２０が従動回転す
る。そして、ギヤ２０→ギヤ２７→ギヤ２８と回転が伝
達される。ギヤ２８が回転すると回転筒２９は定位置で
回転し、この回転筒２９にヘリコイド結合している直進
筒３０は直進キー３３に案内されて直進し、自動合焦動
作が行われる。

【００２４】一方、手動合焦の際には、マニュアル操作
筒２６に外部から回転力が付与されると、マニュアル操
作筒２６のギヤ部２６ａに噛合しているギヤ２４に回転
が伝達され、ギヤ２５→ギヤ１８と伝達される。そし
て、自動合焦の際とは逆に、今度は超音波モーターＡの
ローターとステータとの摩擦抵抗がギヤ１７とボール部
材１９との摩擦抵抗よりも大きいため、ギヤ１７は回転
せず、ギヤ１８とボール部材１９との摩擦力によってギ
ヤ１８の回転がボール部材１９に伝達され、ボール部材
１９がギヤ軸２１を中心にころがり公転することにより
ギヤ２０が従動回転する。そして、自動合焦の際と同様
に、ギヤ２７→ギヤ２８と伝達され、回転筒２９が定位
置で回転し、直進筒３０が直進し、手動合焦動作が行わ
れる。

【００２５】本実施例ではギヤ１８にモールド成形から
なる摩擦摺動安定材（例えばポリアセタール樹脂）を使
用しているため、手動合焦の際にギヤ１８のバネ部１８
ａとワッシャ２３の接触面での摩擦摺動が安定したもの
となり、マニュアル操作筒２６の回動操作をスムーズに
且つ、感じよく行うことができる。

【００２６】なお、前記実施例ではギヤ１７とギヤ２１
との回転比及びギヤ１８とギヤ２１との回転比はそれぞ
れ２：１となるように設計されている。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明のレンズ駆動
装置は、ボール部材を円周上の穴の中に持つ出力ギヤ
（第三ギヤ）を有し、ＡＦ駆動ギヤ（第一ギヤ）とマニ
ュアル駆動ギヤ（第二ギヤ）間にそのボール部材を介し
て加圧し、そのボール部材を軸を中心に公転させて出力
ギヤを従動駆動させるような構造を有しているため、本
発明のレンズ駆動装置をレンズ鏡筒に内蔵することによ
り、オートフォーカス動作に引き続いて直ちにマニュア
ルフォーカス動作を行いたい場合には、マニュアル操作
部材を回動操作するだけでその他には何らの操作も必要
とせずに（従来のカメラのように自動手動切換え操作部
材を操作する必要なしに）オートフォーカス動作からマ
ニュアルフォーカス動作に切換えることができるため、
シャッターチャンスを逃すことなく、撮影者が企図して
いる写真を撮影することができる。

【００２８】また、ＡＦ駆動ギヤ、マニュアル駆動ギ
ヤ、出力ギヤを同軸に配するような構成である為、モー
ター駆動ユニット内に前記の如き機能を有した構造をコ
ンパクトに収納できるようになり、かつレンズ鏡筒もよ
りコンパクトに作ることができる。

【００２９】さらに、本発明の装置では、第一ギヤ，第
二ギヤ，ボール部材間の加圧力は、第二ギヤに一体化さ
れたバネ部（弾性部）により行われるので新たに加圧部
材を設ける必要がなく、また、該第二ギヤを摩擦摺動安
定素材（モールド成形樹脂：ポリアセタール）で構成し
ているのでマニュアル操作の際のマニュアル味（マニュ
アル感）を向上させることができるとともにコストの低
減やスペース効率の向上なども可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のレンズ駆動装置の断面図。

【図２】図１の構成において使用されるギヤ１８の正面
図と断面図。

【図３】図１のレンズ駆動装置を有するレンズ鏡筒の断
面図。

【符号の説明】

Ａ：超音波モーター １：弾性振動体
（ステータ） ６：ローター ７：回転出力部材 １０：加圧バネ １７：第一ギヤ １８：第二ギヤ １８ａ：バネ部
（突起部） １９：ボール部材 ２０：第三ギヤ ２１：ギヤ軸 ２３：ワッシャ
（固定部材） ２６：マニュアル操作筒 ２９：回転筒 ３０：直進筒 ３１：固定筒 ３３：直進キー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動合焦用モーターからの回転力を伝達
   する第一ギヤと、手動合焦操作手段からの回転力を伝達
   するモールド成形された第二ギヤと、前記第二ギヤに一
   体成形された突起部の弾性力により前記第一ギヤと第二
   ギヤとの間に挾持加圧される少なくとも３つ以上のボー
   ル部と、 前記第二ギヤの突起部を押圧する固定部材と、前記ボー
   ル部材を円周上の穴部内に保持する一方、前記第一ギヤ
   及び前記第二ギヤと共に同軸に配置され、前記第一ギヤ
   または前記第二ギヤの回動で前記ボール部材を軸中心に
   公転させることにより従動回動して焦点調節レンズ群を
   駆動させる第三ギヤと、を有して成るレンズ駆動装置。
2. 【請求項２】 前記自動合焦用モーターはステータとロ
   ーターとの摩擦力により回転駆動する棒状超音波モータ
   ーであり、前記棒状超音波モーターの出力により前記第
   一ギヤが回転駆動される時には前記第二ギヤが回転しな
   いように前記手動合焦操作手段の摩擦抵抗が決定されて
   おり、また前記手動合焦操作手段により前記第二ギヤが
   回転される時には前記棒状超音波モーターのステータと
   ローターとの間の摩擦抵抗により前記第一ギヤが回転し
   ないように構成されていることを特徴とする請求項１の
   レンズ駆動装置。