JPH0560195A - モータ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カメラ等において、オートフォーカスとマニ
ュアルフォーカスといった２系統の入力に対し、特別な
切換え操作を要することなく、略連続的に例えばフォー
カスレンズといった被駆動部材を動作させることができ
るモータ駆動装置を提供することにある。 【構成】 モータの出力軸と一体に回転する軸出力部材
１の周囲に３個以上のボール部材２を当接するように配
置し、これらボール部材２とのみ回転するリテーナ７を
軸出力部材１と同軸的に配置する。また、ギヤ４とアウ
ター部材３とによりボール部材３が嵌合するＶ溝を形成
し、加圧部材５によりアウター部材３を軸方向に押圧し
てボール部材３を径方向に押圧する。そして、モータの
回転によりリテーナ７を回転させ、ギヤ４を回転させる
ことによりリテーナ７を回転させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はモータ駆動装置、例えば
カメラ等においてオートフォーカスとマニュアルフォー
カスといった２系統の入力に対して特別な切換え操作を
要することなく、略連続的に例えばフォーカスレンズと
いった被駆動部材を動作させることができ、特に棒状に
形成された超音波モータを駆動源とするのに適したモー
タ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なえるように構成さ
れている公知のオートフォーカスカメラにおいては、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な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、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、このような従来の欠点を
解消し、２系統の入力に対して特別な切換え操作を要す
ることなく、略連続的にフォーカスレンズといった被駆
動部材を動作させることのできるモータ駆動装置を提供
することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の目的を実現する
モータ駆動装置は、モータからの回転力を伝達する軸入
力部材と、該軸入力部材の外周に配置された少なくとも
３ケ以上のボール部材と、該ボール部材が自転しながら
該軸入力部材の周囲を公転する公転力が伝達され、該軸
入力部材と同軸的に配置された回転出力部材と、該複数
のボール部材と当接するＶ字形状に形成されたＶ字溝部
を内周に有し該軸入力部材と同軸的に配置された外部入
力部材とを備え、該外部入力部材における該Ｖ字溝部の
一方の斜面は、該複数のボール部材を軸入力部材の該周
面に押圧する押圧部材に形成し、該押圧部材を軸方向に
加圧力を有する加圧部材により押圧することを特徴とす
るものである。

【０００６】

【作用】上記した構成のモータ駆動装置は、例えばモー
タを棒状超音波モータとしてこれを駆動すると、軸入力
部材が回転し、ボール部材が摩擦回転しながら軸入力部
材の周囲を公転して回転出力部材を回転させる。また、
外部入力部材を回転すると、同様にボール部材が摩擦回
転しながら軸入力部材の周囲を公転して回転出力部材を
回転させる。

【０００７】

【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。

【０００８】図１はモータ駆動装置、図２はモータ駆動
装置の駆動源として棒状超音波モータを適用した一実施
例、図３はその装置をレンズ鏡筒に適用した一実施例を
示す断面図である。

【０００９】１はモータの出力軸と一体に回転するよう
に結合されている軸出力部材、２は軸出力部材１と、ア
ウター部材３及びギヤ４により径方向に加圧挟持され、
軸出力部材１を中心として摩擦力によって回転すること
により、リテーナー７及びギヤ８を従動回転させるボー
ル部材、３はギヤ４とともにボール部材２を介して、軸
出力部材１と径方向に加圧挟持するためのアウター部
材、４は手動操作部材からの回転力を受けて回転し、ア
ウター部材３とともにボール部材２を介して軸出力部材
１と加圧挟持し、摩擦力によってボール部材２に回転を
伝達するギヤ、５は加圧部材で、アウター部材３及びギ
ヤ４とボール部材２、軸出力部材１とボール部材２との
間に摩擦力を発生させている。また、加圧部材５はアウ
ター部材３とギヤ４が一体的に回転するように軸方向に
も加圧している。６はアウター部材３、ギヤ４、加圧部
材５を一体的に構成するためのキャップである。７はボ
ール部材２の軸出力部材１を中心とした回転のみを伝達
するように、ボール部材２を保持しているリテーナー部
材、８はリテーナー部材７と一体に回転するギヤで、リ
テーナー部材７及びギヤ８はボール部材２の軸出力部材
１を中心とした回転により従動回転する。９，１０は前
記１〜８までの部材をユニットとして構成するためのハ
ウジングである。

【００１０】次に図２において、１１は金属材料からな
る円柱形状の振動弾性体、１２は振動弾性体１１の外径
と同形の外径を有する金属材料からなる押え体、１３ａ
〜１３ｅは振動弾性体１１の外径と同形の外径に形成さ
れた円環形状の圧電素子板、１４ａ〜１４ｆは圧電素子
板１３ａ〜１３ｅの電極板であり、振動弾性体１１と押
え体１２との間に該電極板１４ａ〜１４ｆ、圧電素子板
１３ａ〜１３ｅを配設し、ボルト１５を押え体１２を通
して振動弾性体１１に螺着することにより、これらを一
体に固定し超音波モータＡのステータ（振動子）を構成
している。

【００１１】超音波モータＡは、ステータの電極板１４
ａ〜１４ｆに不図示の電源回路から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１３ａ〜１３ｅが
機械的振動をステータに形成し、これらの振動の合成に
よってステータに縄躍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１６を摩擦駆動
する。１６はロータで、後端部（摩擦接触部）１６ａを
振動弾性体１１の駆動面１１ａに当接させ、後記する加
圧バネ２０による加圧により適切な摩擦力を得ている。

【００１２】１７は出力軸１７ａを有する回転出力部材
で、ロータ１６と一体的に回転するように結合してお
り、この出力軸１７ａはロータ１６の回転を外部に伝達
するため、前述した軸出力部材１と一体的に回転するよ
うに結合される。

【００１３】また、回転出力部材１７の内径部にベアリ
ング１８を設け、このベアリング１８の内径部に中空の
軸１９を嵌入することで、ロータ１６と回転出力部材１
７とを回転可能としている。

【００１４】軸１９は、後記する保持部材２１に嵌合す
ることでステータの軸心と一致させている。２０は加圧
バネであり、軸１９の段部１９ａを押圧することでフラ
ンジ部１９ｂによりベアリング１８を押圧し、その押圧
力で振動弾性体１１とロータ１６との間に摩擦力が発生
するように構成している。

【００１５】加圧バネ２０の加圧力は、平板形状の保持
部材２１の孔部２１ａをボルト１５の先端部に形成され
たピン部１５ａに挿入し、例えば、接着剤により固着す
るといった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Ａの構成である。

【００１６】この超音波モータＡは、ボルト１５に一体
的に形成されているモータ保持部１５ｂを固定部材であ
るハウジング９ｂにビス２２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１５ｂ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。

【００１７】このハウジング９ｂをハウジング９ａとと
もに図１で説明したモータ駆動ユニットと結合し、出力
軸１７ａと軸出力部材１を結合することにより、超音波
モータＡの出力と手動操作部材からの入力のいずれもギ
ヤ８により出力することのできるモータ駆動装置とな
る。

【００１８】次に図３において、２３は回転筒で、出力
駆動のために設けられたギヤ部２３ｂにギヤ８が噛合
し、定位置回転するようになっており、ストッパーキー
２８により回転角が規制されている。また、この回転筒
２３に設けられたヘリコイドネジ２３ａにレンズＬを有
するフォーカスを行う直進筒２４のヘリコイドネジ部２
４ａがヘリコイド結合している。この直進筒２４には、
回転を禁止する直進キー２９が嵌挿している。２５は手
動操作部材で、手動合焦操作のために手動操作部材２５
に設けられたギヤ部２５ａにギヤ４が噛合している。２
６および２７は固定箇で、ハウジング９、ストッパーキ
ー２８、直進キー２９がビスで固定されている。

【００１９】以下、図２、図３に従ってモータ駆動装置
及びレンズ鏡筒の動きを詳細に説明する。

【００２０】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によりレンズ駆動信号を
受けると、モータＡの電極板１４ａ〜１４ｆに交流電圧
が印加され、前述した如くロータ１６が所定方向に回転
することになる（回転方向は、印加する例えば位相の異
なる２つの交流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１６の回転により、ロータ１６と一
体的に回転するように結合されている回転出力部材７も
回転することになり、それと一体的に軸出力部材１が回
転する。この際、軸出力部材１とボール部材２の間に発
生する加圧部材５による加圧により摩擦力が働く。ここ
でギヤ４と連動している手動操作部材２５には、アウタ
ー部材３およびギヤ４とボール部材２との間の摩擦力よ
りも大きな保持力をもっており、自動合焦動作時には手
動操作部材は回転しない。したがって、ギヤ４及びアウ
ター部材３は回転せず、軸出力部材１の回転によりボー
ル部材２が軸出力部材を中心にころがりながら回転する
ため、それによってリテーナー部材７が従動回転し、そ
れと一体的にギヤ８が回転し出力される。ギヤ８から出
力された回転により、それと連動している回転筒２３は
定位置回転し、この回転筒２３にヘリコイド結合してい
る直進筒２４が直進キー２９に案内されて直進し自動合
焦動作が行われる。

【００２１】一方手動合焦動作の際には、手動操作部材
２５に外部から回転力が付与されると、手動操作部材２
５のギヤ部２５ａに噛合しているギヤ４が回転し、それ
と一体に形成されているアウター部材３も回転する。こ
の際、アウター部材３及びギヤ４とボール部材２の間に
は、加圧部材５の加圧により摩擦力が働く。ここで自動
合焦の際とは逆に、今度は超音波モータＡのロータとス
テータとの間の摩擦力が、軸出力部材１とボール部材２
との間の摩擦力より大きいため軸出力部材１は回転しな
い。したがってアウター部材３及びギヤ４の回転によ
り、ボール部材２が軸出力部材１を中心にころがりなが
ら回転し、リテーナー部材７が従動回転して自動合焦の
際と同様にギヤ８→回転筒２３→直進筒２４と動作さ
れ、手動合焦動作が行われる。

【００２２】なお前記実施例ではモータ駆動装置の駆動
源として棒状超音波モータを適用しているが、手動合焦
時に軸出力部材１が回転しないくらいの軸保持力をもっ
ているモータなら図１に示すように、簡単に取り付ける
ことが可能なことは言うまでもない。

【００２３】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、モータからの入力と、手動操作等の外部からの入力
を何らの特別な切換え操作を要することなく切換えて回
転出力部材に伝達することができ、軸入力部材、外部入
力部材、回転出力部材等を同軸的に配置することができ
るので、これらもモータを含めてユニット化することが
できる。特に、モータとして棒状の超音波モータを用い
れば、全体的に棒状に構成することができ、コンパクト
化を図ることができる。

【００２４】また、モータからの出力の一段目を軸出力
として直接摩擦駆動しているので、従来のモータギヤ列
のようなバックラッシュ量も減少させることができる。

【００２５】さらにレンズ鏡筒内に内蔵することによっ
て自動合焦動作に引き続いて直ちに手動合焦動作を行い
たい場合には、手動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）自
動合焦動作から手動合焦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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるモータ駆動装置の一実施例を示す
断面図。

【図２】図１のモータを棒状超音波モータとしたモータ
駆動装置の断面図。

【図３】図２のモータ駆動装置をレンズ鏡筒に組み込ん
だ状態を示す断面図。

【符号の説明】

１：軸出力部材 １１：弾性振動体
（ステータ） ２：ボール部材 １６：ロータ ３：アウター部材 １７：回転出力部材 ４，８：ギヤ ２３：回転筒 ５：加圧部材 ２４：直進筒 ６：キャップ ２５：手動操作部材 ７：リテーナー ２６，２７：固定筒 ９，１０：ハウジング ２９：直進キー Ａ：超音波モータ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータからの回転力を伝達する軸入力部
   材と、該軸入力部材の外周に配置された少なくとも３ケ
   以上のボール部材と、該ボール部材が自転しながら該軸
   入力部材の周囲を公転する公転力が伝達され、該軸入力
   部材と同軸的に配置された回転出力部材と、該複数のボ
   ール部材と当接するＶ字形状に形成されたＶ字溝部を内
   周に有し該軸入力部材と同軸的に配置された外部入力部
   材とを備え、該外部入力部材における該Ｖ字溝部の一方
   の斜面は、該複数のボール部材を軸入力部材の該周面に
   押圧する押圧部材に形成し、該押圧部材を軸方向に加圧
   力を有する加圧部材により押圧することを特徴とするモ
   ータ駆動装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、モータは非駆動時に
   おいて外部入力部材に回転力が付与された際に、軸入力
   部材が摩擦回転するのを阻止する保持力を有し、外部入
   力部材は該モータ駆動時にボール部材を介して摩擦回転
   するのを阻止する摩擦力を有していることを特徴とする
   モータ駆動装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、モータは棒状
   に形成された超音波モータであることを特徴とするモー
   タ駆動装置。
4. 【請求項４】 請求項１、２又は３において、回転出力
   部材はレンズ鏡筒におけるレンズを移動させるための回
   転部材に連結され、外部入力部材は該レンズを手動にて
   移動させる手動操作部材に連結されていることを特徴と
   するモータ駆動装置。