JPH05224113A - レンズ駆動機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 工作精度は一定のままでステップモータ駆動
式のレンズ駆動機構の有効設定段数を増大させる。 【構成】 ピニオン１２を右旋させて調整部材６を右に
走行させると微動用の段カム４ｇ〜４ｉによってカム部
材４は被写体方向に１／３段宛繰り出される。調整部材
６のカム部材４に対する相対位置をラチェット８で固定
した後にピニオン１２を左旋させてカム部材４を左に走
行させると粗動用の段カム４ａ〜４ｆによってレンズ群
１は被写体方向に１段宛繰り出される。即ち，粗動用の
段カム４ａ〜４ｆのストローク内を微動用の段カム４ｇ
〜４ｉで細分化するので，レンズ群１の有効設定段数は
粗動用カムの設定段数と微動用カムの設定段数の算術積
で示されることになり，有効設定段数を飛躍的に増大さ
せることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，ステップモータを駆動
源としたレンズ駆動機構に関し，特に，撮影用レンズ群
を駆動するための第１のカム機構と該第１のカム機構を
駆動するための第２のカム機構との組合せによって撮影
用レンズ群の位置決めをする様にした新規なレンズ駆動
機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年ステップモータを駆動源として撮影
用レンズ群を駆動する様にしたレンズ駆動機構が普及し
ており，一般にこの種の機構では，撮影用レンズ群を光
軸方向に繰り出すための傾斜カムや段カムが形成された
カム部材に対してステップモータの回転を伝達して撮影
用レンズ群の位置決めを行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで，近年のスチ
ルカメラは小型軽量化の要求が高まる一方で，多焦点レ
ンズやズームレンズの普及に伴って撮影用レンズ群に要
求される有効設定段数が増大していることは周知の通り
である。撮影用レンズ群を傾斜カムで駆動する場合に
は，目的の合焦位置で撮影用レンズ群を位置決めするた
めのラチェット機構を一般的に必要としており，撮影用
レンズ群を多段階で位置決めするためには，ラチェット
機構の爪を細ピッチにする必要があるが，加工上の限界
から細ピッチ化には限界がある。又，撮影用レンズ群を
段カムで駆動する場合にはラチェット機構等は必要ない
が，段カム自体の細ピッチ化に限界がある。この為，部
材の細密化に頼らず，有効設定段数を増大させることが
できる機構が望まれている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明はこの様な現状に
鑑みてなされたものであり，部材を細密かすることなく
レンズ設定段数をより細分化することが可能なレンズ駆
動機構を提供することを目的とする。要約すれば，本発
明のレンズ駆動機構は，ステップモータを駆動源として
撮影用レンズ群をカム駆動する様にしたレンズ駆動機構
を前提として，各々伝達効率の異なる第１及び第２のカ
ム機構（例えば，粗動用の第１のカム機構と微動用の第
２のカム機構，又は，微動用の第１のカム機構と粗動用
の第２のカム機構）を備え，第２のカム機構により第１
のカム機構を光軸方向に駆動するとともに第１のカム機
構により撮影用レンズ群を光軸方向に駆動する様になさ
れたものである。

【０００５】

【作用】即ち，本発明によれば，第１のカム機構と第２
のカム機構の組合せによって撮影用レンズ群の光軸方向
の位置決めをする様になされているので，撮影用レンズ
群の設定段数は第１のカム機構の設定段数と第２のカム
機構の設定段数の算術積で示されることになり，撮影用
レンズ群の有効設定段数を増加させることが可能とな
る。

【０００６】

【実施例】以下図面を参照して本発明の１実施例を詳細
に説明する。図１は本発明の１実施例に係るレンズ駆動
機構を原理的に示す機構図であり，レンズ群１はスプリ
ング２によってカメラボディ３から後退方向に付勢され
るとともに，そのカムフォロア１ａがカム部材４によっ
て支承されている。このカム部材４は図面上で左右に移
動可能にカメラ内に保持されており，右方向の走行限を
ストッパ部材５によって規制されている。

【０００７】カム部材４の上端面には６段の粗動用の段
カム４ａ・４ｂ・４ｃ・４ｄ・４ｅ・４ｆが形成されて
おり，レンズ群１は初期状態ではカムフォロア１ａが段
カム４ａに支承されているが，カム部材４が図面上で左
に走行するのに伴ってカムフォロア１ａが段カム４ｂ・
４ｃ・４ｄ・４ｅ・４ｆを順次乗り上げ，スプリング２
に抗して被写体方向に繰り出される様になされている。

【０００８】又，カム部材４の下端面には微動用の段カ
ム４ｇ・４ｈ・４ｉが形成されており，カム部材４は段
カム段カム４ｇ・４ｈ・４ｉの部分が調整部材６のダボ
６ａによって支承されている。従って，調整部材６はス
プリング２の付勢力をレンズ群１及びカム部材４を介し
て受けていることになる。この調整部材６は図面上で左
右に移動可能にカメラボディ３ａに支持されており，カ
ム部材４と調整部材６の間にはスプリング７が張架され
ているが，カム部材４に植設されたピン４ｊと調整部材
６に形成された突片６ｂが相互に当接して調整部材６の
カム部材４に対する相対的な左方向の走行限が規制され
ている。

【０００９】本実施例では，微動用の段カム４ｇ・４ｈ
・４ｉは粗動用の段カム４ａ・４ｂ・４ｃ・４ｄ・４ｅ
・４ｆの１／３段相当のストロークを持っており，カム
部材４の位置をストッパ部材５で規制した状態で調整部
材６を右に走行させると，ダボ６ａが段カム４ｇ・４ｈ
・４ｉを順次押し上げながら粗動用の段カム４ａ・４ｂ
・４ｃ・４ｄ・４ｅ・４ｆの１／３段相当のストローク
でカム部材４を被写体方向に繰り出し，従って，レンズ
群１も同一のストロークで繰り出されることになる。従
って，調整部材６のカム部材４に対する相対位置を決定
した後にカム部材４を左に走行させれば，粗動用の段カ
ム４ａ・４ｂ・４ｃ・４ｄ・４ｅ・４ｆのストローク内
を１／３段に細分化したレンズ設定が可能となる。

【００１０】そこで，本実施例では，調整部材６のカム
部材４に対する相対位置を規制するためのラチェット機
構を備える。図２はこのラチェット機構の部分を示す拡
大図であり，カム部材４に形成されたアーム４ｋには軸
４ｌが設けられ，この軸４ｌにラチェットレバー８が揺
動自在に支持されている。又，軸４ｌには捩じりバネ９
か捲着されており，捩じりバネ９の第１端９ａと第２端
９ｂ間にはアーム４ｋの表面に植設されたピン４ｍとラ
チェットレバー８の裏面に植設されたピン８ａとが各々
挟持されている。従って，図２に示す状態からラチェッ
トレバー８を右旋させると，捩じりバネ９の第１端９ａ
はピン８ａに対して左旋力を与え，逆に図２に示す状態
からラチェットレバー８を左旋させると捩じりバネ９の
第２端９ｂはピン８ａに対して右旋力を与えることにな
り，ラチェットレバー８は常に図示の中立位置に復帰す
る方向の力を捩じりバネ９から受けることになる。

【００１１】調整部材６の下端面にはラチェットレバー
８のクリック８ｂによって係合される爪６ｃ・６ｄが形
成されている。本実施例の特徴点としてラチェットレバ
ー８は初期状態においてクリック８ｂの先端部が調整部
材６には到達していないが，調整部材６には，調整部材
６が右に走行することに伴って爪６ｃがクリック８ｂを
乗り越えるとクリック８ｂの先端部を押さえてラチェッ
トレバー８が捩じりバネ９によって左旋することを禁止
するための平坦面６ｅが形成され，更に，爪６ｄがクリ
ック８ｂを乗り越えるとクリック８ｂの先端部を押さえ
てラチェットレバー８が捩じりバネ９によって左旋する
ことを禁止するための平坦面６ｆが形成されている。更
に，調整部材６には，平坦面６ｆに連続して傾斜面６ｇ
及び平坦面６が形成されており，調整部材６が更に右に
移動して傾斜面６ｇから平坦面６ｈがクリック８ｂの位
置まで到達すると，クリック８ｂが調整部材６から開放
される様になされている。

【００１２】次に，１０はステップモータ１１の出力ピ
ニオン１２にギア連結された駆動部材であり，出力ピニ
オン１２の回転はラック１０ａを介して駆動部材１０に
伝達され，駆動部材１０は出力ピニオン１２の回転方向
に対応して図面上で右又は左に走行する。この駆動部材
１０の上端面にはカム部材４及び調整部材６を係合する
ための突片１０ｂが形成されており，駆動部材１０が図
面上で右に走行すると調整部材６は突片６ｉが突片１０
ｂに係合されながら右に走行し，駆動部材１０が図面上
で左に走行するとカム部材４は突片４ｋが突片１０ｂに
係合されながら左に走行する。

【００１３】次に，上記実施例及び図３及び図４を参照
して本実施例の動作を説明する。尚，以下においては，
レンズ群１の繰り出し量は粗動用の段カム４ａ・４ｂ・
４ｃ・４ｄ・４ｅ・４ｆのストロークを１ステップとし
て説明をする。

【００１４】先ず，初期状態において全ての機構は図１
及び図２に示す状態あり，この初期状態ではラチェット
レバー８のクリック８ｂは調整部材６から開放されてお
り，捩じりバネ９によって中立位置に保たれている。

【００１５】この状態から例えば図外のシャッタボタン
の半押し等の合焦操作が撮影者によってなされると，図
外の制御回路は被写体距離に対応してレンズ群１の繰り
出しステップを算出し，例えば，目的となる合焦位置が
初期位置から４＋１／３ステップの位置であったとす
る。

【００１６】この４＋１／３ステップは粗動用の段カム
４ａ・４ｂ・４ｃ・４ｄ・４ｅ・４ｆを４段，微動用の
段カム４ｇ・４ｈ・４ｉを１段繰り出すことにより得ら
れることはいうまでもない。そこで，図外の制御装置は
出力ピニオン１２を右旋させて駆動部材１０を右に走行
させる。駆動部材１０が右に走行すると，突片１０ｂが
突片６ｉを係合した時点から調整部材６も右に走行す
る。調整部材６とカム部材４の間にはスプリング７か張
架されているが，カム部材４の右方向の走行限はストッ
パ部材５によって規制されているので，調整部材６はス
プリング７に抗して単独で右に走行することになる。

【００１７】図示の実施例では突片１０ｂと突片６ｉの
間に初期状態において出力ピニオン１２の１ピッチ分の
クリアランスが設けられているので，出力ピニオン１２
が２ピッチ右旋した時点でダボ６ａはカム部材４の微動
用段カム４ｈに乗り上げ，カム部材４を１／３ステップ
だけ被写体方向に繰り出す。又，調整部材６がこの様に
して右に走行する過程で，ラチェットレバー８はクリッ
ク８ｂが爪６ｃによって押されて捩じりバネ９に抗して
右旋する。そして，ラチェットレバー８は，クリック８
ｂが爪６ｃを乗り越えた時点で，ピン８ａが捩じりバネ
９の第１端９ａに押されて左旋するが，この時のラチェ
ットレバー８の左旋動作はクリック８ｂの先端部が調整
部材６の平面部６ｅに触れた箇所で規制され，従って，
ラチェットレバー８は，図３に示す様に，クリック８ｂ
が爪６ｃを係合した時点で停止し，これによって調整部
材６のカム部材４に対する相対位置が決定される。

【００１８】この様にして調整部材６のカム部材４に対
する相対位置を決定した後に，図外の制御装置はステッ
プモータ１１の出力ピニオン１２を左旋（現在の動作例
では２ピッチ左旋）させて駆動部材１０を初期位置まで
復帰させた後に，出力ピニオン１２を更に左旋させて駆
動部材１０を初期位置よりも左に走行させる。

【００１９】本実施例では，突片１０ｂと突片４ｋの間
に初期状態において出力ピニオン１２の１ピッチ分のク
リアランスが設けられているので，出力ピニオン１２が
初期位置から１ピッチ左旋した時点で突片１０ｂと突片
４ｋが接触し，出力ピニオン１２を更に左旋させること
によってカム部材４は突片４ｋが突片１０ｂに係合され
ながら図面上で左に走行することになる。そして，この
時点では調整部材６とカム部材４との相対位置はラチェ
ットレバー８のクリック８ｂと爪６ｃによって決定され
ているので，カム部材４は１／３ステップ繰り出された
状態を維持しながら，且つ，調整部材６を伴って左に走
行することになる。

【００２０】出力ピニオン１２の左旋に伴ってカム部材
４が左に走行すると，出力ピニオン１２の１ピッチ毎
に，レンズ群１はカムフォロア１ａが粗動用の段カム４
ｂ・４ｃ・４ｄ・４ｅを順次乗り上げ，スプリング２に
抗して被写体方向に繰り出される。そして，現在の動作
例ではカムフォロア１ａが粗動用の段カム４ｅに乗り上
げた時点で出力ピニオン１２の回転が停止し，その位置
で露出動作がなされる。そして，カムフォロア１ａが粗
動用の段カム４ｅに乗り上げている時は，レンズ群１は
カム部材４に対して４ステップ繰り出されているととも
に，カム部材４自体も調整部材６に対して１／３ステッ
プ繰り出されているので，レンズ群１は合計で４＋１／
３ステップ繰り出されていることになる。

【００２１】露出動作が終了した後に出力ピニオン１２
を右旋させると，先ず，駆動部材１０が単独で右に走行
し，駆動部材１０の突片１０ｂが調整部材６の突片６ｉ
を係合した時点から調整部材６も駆動部材１０に従動し
て右に走行する。そして，調整部材６とカム部材４との
間にはスプリング７か張架されているので，カム部材４
もスプリング７の付勢力によって調整部材６に従動して
右に走行し，カム部材６の走行はストッパ部材５に規制
された箇所で停止する。

【００２２】カム部材６の走行が停止した後に，更に出
力ピニオン１２を右旋させると，調整部材６はスプリン
グ７をチャージしながら更に右に走行し，カム部材６に
軸着されたラチェットレバー８のクリック８ｂは爪６ｄ
を乗り越え，平坦面６ｆ及び傾斜面６ｇを通過して平坦
面６ｈの位置まで到達する。そして，クリック８ｂの先
端が平坦面６ｈの位置まで到達するとクリック８ｂの先
端部は調整部材６から開放され，捩じりバネ９の第１端
９ａからピン８ａに与えられる右旋力によってラチェッ
トレバー８は左旋し，図４に示す中立位置になる。

【００２３】さて，ラチェットレバー８のクリック８ｂ
が調整レバー６から開放されるまで調整部材６を右旋さ
せると，図外の制御装置は出力ピニオン１２を左旋さ
せ，駆動部材１０を初期位置に向けて左に走行させる。
この時調整部材６はスプリング７によって図面上で左方
向に向けて付勢されているので，駆動部材１０が左に走
行すると，調整部材６は突片６ｉが突片１０ｂに従動し
ながらスプリング７の付勢力によって左に走行する。

【００２４】尚，この様にして調整部材６が左に走行す
る過程で爪６ｄや６ｃは順次クリック８ｂの箇所を通過
するが，図４に示す様にラチェットレバー８が中立位置
にある時点ではラチェットレバー８は右にも左にも揺動
可能な状態にあり，爪６ｄ・６ｃはラチェットレバー８
を左旋させながら左に走行することになる。そして，調
整部材６の左への走行は突片６ｂがピン４ｉに当接した
位置で終了する。そして，図外の制御回路は駆動部材１
０を初期位置に復帰させるまで出力ピニオン１２を左旋
させた後にステップモータ１１の左旋を終了し，１回の
撮影動作を終了する。

【００２５】尚，上記では粗動用の段カムを６段，微動
用の段カムを３段にした例を示したが，各カムの段数は
上記に限定されないことはいうまでもない。又，上記で
は図面の表記上，レンズ群１はカムフォロア１ａによっ
て１点支持され，カム部材４はダボ６ａによって１点支
持される様に示したが，通常は３点支持されるであろ
う。又，上記ではカム部材４とレンズ群１の間に粗動用
のカムを形成し，カム部材４と調整部材６の間に微動用
のカムを形成する様にした例を示したが，カム部材４と
レンズ群１の間に微動用のカムを形成し，カム部材４と
調整部材６の間に粗動用のカムを形成する様にしても差
し支えない。更に，上記では粗動用のカムと微動用のカ
ムの双方を段カムとした例を示したが，何れか一方或い
は双方を傾斜カムとすることも可能である。尚，この場
合においてレンズ群１とカム部材４間のカムを傾斜カム
とする場合には，当該カムが粗動用であるか微動用であ
るかに係わりなくカム部材４の左右位置を規制するため
のラチェット機構等の係合機構を併用することにより，
より効果有る作用を行い得る。

【００２６】

【発明の効果】以上説明した様に本発明によれば，レン
ズ系の有効設定段数が粗動用カムの段数と微動用カムの
段数の算術積になるので，部材の工作精度を同一とした
場合には，従前の該種機構と比較してレンズ系の有効設
定段数を飛躍的に向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例を原理的に示す機構図。

【図２】図１におけるカム部材と調整部材間の係合機構
を示す拡大図。

【図３】図２に示す係合機構が係合状態にある時の状態
説明図。

【図４】図２に示す係合機構が係合解除された状態の状
態説明図。

【符号の説明】

１ レンズ群 ４ カム部材 ４ａ・４ｂ・４ｃ・４ｄ・４ｅ・４ｆ 粗動用の段カム ４ｇ・４ｈ・４ｉ 微動用の段カム ６ 調整部材 ６ｃ・６ｄ 爪 ８ ラチェットレバー ８ｂ クリック ９ 捩じりバネ １０ 駆動部材 １１ ステップモータ １２ 出力ピニオン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 正逆回転可能なステップモータと，前記
   ステップモータが第１の方向に回転する時に撮影用レン
   ズ群を光軸方向にカム駆動する第１のカム機構と， 前記ステップモータが第２の方向に回転する時に前記第
   １のカム機構を光軸方向にカム駆動する第２のカム機構
   と， 前記ステップモータが前記第２の方向から前記第１の方
   向に反転する時に前記第２のカム機構に対する前記第１
   のカム機構の相対位置を固定する係合機構とを具備し， 前記第１のカム機構及び前記第２のカム機構の組合せに
   より，撮影用レンズ群の位置決めをするレンズ駆動機
   構。