JPH07191255A - レンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 メカニカルマニュアルフォーカス、オートフ
ォーカスおよびパワーフォーカス動作の切換を迅速かつ
簡単に行えるレンズ鏡筒を提供する。 【構成】 モータによる電動駆動及び手動操作による手
動駆動でレンズを光軸方向に移動して合焦あるいはズー
ムを行うことが可能なレンズ鏡筒において、モータを超
音波モータとし、手動操作部材を光軸方向に移動可能と
し、メカニカルマニュアル用の入力リングと該超音波モ
ータの回転力を入力とすると共にレンズ駆動手段側を出
力とする２入力１出力の差動機構をメカニカルマニュア
ルとオートフォーカスの切換手段とし、また手動操作部
材をオート側に切り換えると、該マニュアル用の入力リ
ングとの係合が外れるが、回転させると超音波モータ駆
動信号が出力されてパワーフォーカス動作が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、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り換え操作を
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
されたレンズ鏡筒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特別な切り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レン
ズ鏡筒としては、特開平２−１２４５０６号に記載され
ているようなパワーフォーカシング方式、あるいは特開
平２−２５３２１４号に記載されているような機械的な
連動によって２入力１出力を可能としている差動機構を
利用したメカニカルマニュアルフォーカシング方式等が
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来例では前者のパワーフォーカス方式の特徴として
は、マニュアルフォーカスリング回動トルクを軽く設定
でき、また、マニュアルフォーカスリングの位置が制限
されず、しかもマニュアルフォーカス敏感度切り換えが
できるという利点を有するが、マニュアルフォーカス時
に電池を消耗するという欠点がある。

【０００４】また後者の差動機構を利用したメカニカル
マニュアルフォーカスリング方式の特徴としては、マニ
ュアルフォーカス時の電池の消耗がないのに対し、差動
機構特有のフリクションバランスのため、マニュアルフ
ォーカスリング回動トルクがやや重くなり、またモータ
と機械的に連動されているためマニュアルフォーカスリ
ングの位置が制限され、さらにはマニュアルフォーカス
敏感度切り換えができないといった欠点があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段および作用】本発明によれ
ば、モータによる電動駆動及び手動操作による手動駆動
でレンズを光軸方向に移動して合焦あるいはズームを行
うことが可能なレンズ鏡筒において、モータを駆動源と
する電動駆動手段と、手で回動操作される手動操作手段
と、前記電動駆動手段の駆動量と前記手動操作手段の駆
動量を合成する駆動量合成手段と、前記手動操作手段の
回動に応じた信号を発生する信号発生手段と、前記手動
操作手段と前記駆動量合成手段の機械的な連動状態を切
り換えるための切り換え手段とを設けることにより前記
切り換え手段を切り換えることによってパワーフォーカ
スとメカニカルマニュアルフォーカスを必要に応じて使
い分けることができるようにしたものである。しかも、
パワーフォーカス及びメカニカルマニュアルフォーカス
のいずれの場合もオートフォーカス動作に引き続いてほ
ぼ連続的にマニュアルフォーカス動作を行うことが可能
となっている。

【０００６】

【実施例】以下に図面を参照して本発明によるレンズ鏡
筒の一実施例を説明する。

【０００７】図１は本発明を実施したレンズ鏡筒の断面
図であり、図２は図１のレンズ鏡筒内に組み込まれてい
る駆動力発生ユニット３５の断面図、図３はモータ軸受
兼出力部材３４の正面図である。

【０００８】図１及び図２において、１はレンズ鏡筒の
外筒、２は外筒１の内側に配置されマウント２７にビス
固定されている固定筒、３，４は駆動力発生ユニット３
５のフレームもしくは地板となっている固定筒で、固定
筒４は固定筒３にビス固定され、固定筒３は固定筒２に
ビス固定されている。５は外筒１の前方に配置される外
筒部分５ａと固定筒３、固定筒４の内側に配置される内
筒部分５ｂとを有し、固定筒３、固定筒４にビス固定さ
れる固定筒、６は固定筒５の外筒部分５ａの外周面に形
成された周方向溝と外筒１の外周面に形成された周方向
溝に嵌装されてレンズの中心軸線（すなわち光軸Ｚ）を
中心として回転可能であり、かつ光軸方向に移動可能に
支持されているマニュアル操作環で、外筒１の爪部１ａ
とマニュアル操作環６の内周部に設けられた溝部６ｂと
により光軸方向移動時のクリック感を出すと共に光軸方
向に移動させた後のそれぞれの位置（位置１及び位置
２）で保持される。

【０００９】７はマニュアル操作環６の内周に嵌装さ
れ、その凸部７ａとマニュアル操作環６の内周部に設け
られた凹部６ａの係合によりマニュアル操作環６が光軸
方向に移動されてもそれぞれの位置においてマニュアル
操作環６と一体的に回転するようになっている回転筒、
８は摺動ブラシ１１がその表面を摺動することによって
マニュアル操作環６の光軸方向の位置が出力されるよう
な導体パータンが形成されており、マニュアル操作環６
の内周面全周に設けられたフレキシブルプリント基板
（以後エンコーダー８と呼ぶ）、１１はエンコーダー８
がマニュアル操作環６と共に光軸方向に移動することに
よりエンコーダー８の表面を光軸方向に摺動しマニュア
ル操作環６の光軸方向の位置を検出してＬＥＮＳ ＣＰ
Ｕ３１に信号を出力する摺動ブラシ、９は摺動ブラシ１
０がその表面を摺動することによってマニュアル操作環
６の角度位置に応じた信号が出力されるような導体パタ
ーンが形成されており、回転筒７の一端面（図１におい
て左側の端面）に全周に設けられているプリント基板
（以後エンコーダー板９と呼ぶ）、１０はエンコーダー
板９が回転筒７と共に光軸Ｚを中心に回転することによ
りエンコーダー板９の表面を摺動しマニュアル操作環６
の角度位置に応じた信号をＬＥＮＳ ＣＰＵ３１に出力
する摺動ブラシである。

【００１０】固定筒３の外周面には、図２に示すように
振動波モータ３３の全構成部品と該振動波モータ３３の
ロータ１８と一体的に回転する回転筒２０と、該回転筒
２０に接触するモータ軸受兼出力部材３４と前記マニュ
アル操作環６の回転トルクを入力させるためのマニュア
ル操作力入力リング２３とが搭載されている。

【００１１】以下には振動波モータ３３の構成部材やモ
ータ軸受兼出力部材３４の構造等について説明する。

【００１２】振動波モータ３３は横断面形状が台形を成
した環状のステータ１６、該ステータ１６の一端面（図
１及び図２において右側の端面）に物理的に接合された
電歪素子１５、該電歪素子１５の表面に圧接されたフェ
ルト等からなる環状の振動吸収体１４、前記ステータ１
６をロータ１８に圧接させるための皿ばね１３、固定筒
３の外周面に形成されたねじ部３ｂに螺合された環状の
ナット１２、振動波モータ３３のロータ１８と一体的に
回転する回転筒２０、該回転筒２０に軸方向振動を伝達
させぬためのゴム環１９、ロータ１８、固定筒３に嵌着
されると共に外周縁の突起１７ａが該ステータ１６の溝
１６ａに挿入されているステータ回転止め部材１７等の
諸部品によって構成されている。

【００１３】ロータ１８とゴム環１９と回転筒２０は一
体的に回転するように構成されており、ステータ１６に
発生する周方向進行波振動によってロータ１８及びゴム
環１９並びに回転筒２０が光軸Ｚを中心として回転す
る。

【００１４】ナット１２は皿ばね１３の弾発力を調整す
ることによってステータ１６とロータ１８との接触圧を
調整するための手段にもなっている。

【００１５】振動波モータ３３の回転筒２０の端面に隣
接して配置されたモータ軸受兼出力部材３４は、図２及
び図３に示されるように、固定筒３の外周面に回転のみ
可能に嵌装されたリング２２と、該リング２２の軸線Ｚ
（振動波モータ３３の軸線）に直交する放射方向軸線上
に該リング２２の周上の少なくとも３ケ所において該リ
ング２２の外周面から突出するように固設されたローラ
ー支持軸２２ａと該ローラー支持軸２２ａに回転可能に
嵌装された中空のローラー２１とによって構成されてい
る。

【００１６】該リング２２は駆動力発生ユニット３５の
出力部材をも兼ねており、レンズホルダー３２を回転駆
動させるためのＬ形のレンズホルダー駆動キー３０と該
リング２２の角度位置に応じた信号をＬＥＮＳ ＣＰＵ
３１に出力するためのパルス板２４が設けられている。

【００１７】ローラー２１は外周面において回転筒２０
の端面とマニュアル操作力入力リング２３の端面とに接
触しており、ローラー２１と回転筒２０及びローラー２
１とマニュアル操作力入力リング２３の端面の相互接触
圧は振動波モータ３３の一構成部材である前記の環状皿
ばね１３及び環状のナット１２によって決定される。マ
ニュアル操作力入力リング２３は固定筒４に回転可能に
嵌装されており、該リング２３は一端面（図１及び図２
において右側の端面）においてローラー２１の外周面に
接触し、他方の端面においてフリクションリング２６に
接触している。また、該リング２３の外周面にはギヤ部
２３ａが設けられており、マニュアル操作環６を光軸方
向に移動操作することにより該操作環６の内周面に設け
られたギヤ部６ｃと噛合し該操作環６を回動操作するこ
とにより該リング２３は一体的に回転されるようになっ
ている。該リング２３はフリクションリング２６と該リ
ング２３との間の摩擦抵抗よりも大きな駆動トルクがマ
ニュアル操作環６から伝達された時のみ回転することが
でき、それ以外の時は回転しない。従って、レンズ鏡筒
の使用者が該操作環６を位置２で回動操作し、かつ該リ
ング２３とフリクションリング２６との間の摩擦抵抗に
打ち勝った回転トルクで回動操作しないかぎり該リング
２３は回転しない。

【００１８】２５はインタラプターで、パルス板２４の
角度位置に応じた信号をＬＥＮＳＰＵ３１に出力する。
３０はビスによって前記リング２２に固定されたレンズ
ホルダー駆動キーであり、該駆動キー３０は固定筒３に
貫設された穴３ａを通して組み込まれ、該駆動キー３０
に設けられた溝部３０ａにレンズホルダー３２に固設さ
れたコロ２９が嵌合している。

【００１９】２７はマウントで不図示のカメラに取り付
けられるようになっており、該マウント２７の内周部に
設けられた接点ブロック２８の接点ピン２８ａにより不
図示のカメラ内ＣＰＵとＬＥＮＳ ＣＰＵ３１の通信が
行われる。

【００２０】次に前記の如き構造を有する本実施例のレ
ンズ鏡筒の動作を説明する。

【００２１】まず、レンズ鏡筒の使用者が前記レンズホ
ルダー３２を前記振動波モータ３３の力で駆動させよう
とする時には、前記不図示のフォーカシングスイッチを
操作する（オートフォーカス）か、あるいは前記マニュ
アル操作環６を位置１で回動操作する（パワーフォーカ
ス）。前記フォーカジングスイッチを操作した場合、前
記不図示の制御回路が動作されて前記電歪素子１５に電
圧が印加され、その結果、円周方向に進行する振動が前
記ステータ１６に生じ、該ステータ１６の振動によって
前記ロータ１８及び前記ゴム環１９並びに前記回転筒２
０が光軸Ｚを中心として回転される。これらの回転によ
って前記中空ローラー２１は該回転筒２０から回転トル
クを受けるが、前記マニュアル操作力入力リング２３は
前記フリクションリング２６との摩擦により回転しない
ため、該ローラー２１は前記ローラー支持軸２２ａのま
わりを回転しつつ該マニュアル操作力入力リング２３の
端面に沿って転動し、該ローラー支持軸２２ａを介して
前記リング２２が光軸Ｚを中心として回転されるので、
前記レンズホルダー３２は前記レンズホルダー駆動キー
３０によって光軸Ｚを中心として回転されつつ前記カム
５ａに沿って光軸方向に移動してオートフォーカシング
が行われる。

【００２２】次に前記フォーカシングスイッチを操作せ
ずに前記マニュアル操作環６を位置１で回動操作する場
合、該マニュアル操作環６を位置１の状態にすることに
より前記エンコーダー８及び前記摺動ブラシ１１からの
検知信号が前記ＬＥＮＳ ＣＰＵ ３１に出力され、該
ＬＥＮＳ ＣＰＵ３１からの信号により前記エンコーダ
ー板９と前記摺動ブラシ１０はオンの状態とされる。そ
こで前記マニュアル操作環６を光軸Ｚを中心として回動
操作すると、該エンコーダー板９及び該摺動ブラシ１０
から該マニュアル操作環６の角度位置に応じた信号が該
ＬＥＮＳ ＣＰＵ ３１に出力されると共に前記不図示
の制御回路が動作されて前記電歪素子１５に電圧が印加
され、その結果、円周方向に進行する振動が前記ステー
タ１６に生じ、該ステータ１６の振動によって前記ロー
ラ１８及び前記ゴム環１９並びに前記回転筒２０が光軸
Ｚを中心として該マニュアル操作環６の角度位置に応じ
た量だけ回転される。

【００２３】これらの回転によって前記中空ローラー２
１は該回転筒２０から回転トルクを受けるが、この時に
は前記マニュアル操作環６のギヤ部６ｃと前記マニュア
ル操作力入力リング２３のギヤ部２３ａは噛合していな
く、かつ該マニュアル操作力入力リング２３は前記フリ
クションリング２６との摩擦により回転しないため、該
ローラー２１は前記ローラー支持軸２２ａのまわりを回
転しつつ該マニュアル操作力入力リング２３の端面に沿
って転動し、該ローラー支持軸２２ａを介して前記リン
グ２２が光軸Ｚを中心として回転されるので、前記レン
ズホルダー３２は前記レンズホルダー駆動キー３０によ
って光軸Ｚを中心として回転されつつ前記カム５ａに沿
って光軸方向に移動してパワーフォーカシングが行われ
る。

【００２４】一方、レンズ鏡筒使用者が前記レンズホル
ダー３２を前記振動波モータ３３の力で駆動せずに手指
の力で駆動させようとする時には、前記フォーカシング
スイッチを操作せずに前記マニュアル操作環６を位置２
の状態にして回動操作する。すると、該マニュアル操作
環６のギヤ部６ｃと前記マニュアル操作力入力リング２
３のギヤ部２３ａの噛合により該マニュアル操作力入力
リング２３が前記フリクションリング２６との摩擦抵抗
に打ち勝って光軸Ｚを中心として回転されるが、この時
前記マニュアル操作環６を位置２の状態にしたことによ
り前記エンコーダー８と前記摺動ブラシ１１からの検知
信号が前記ＬＥＮＳ ＣＰＵ３１に出力され、該ＬＥＮ
Ｓ ＣＰＵ３１からの信号により前記エンゴーダー板９
と前記摺動ブラシ１０はオフの状態とされているため、
該マニュアル操作環６の角度位置に応じた信号が該ＬＥ
ＮＳ ＣＰＵ３１に出力されることなく、また前記不図
示の制御回路も動作されないため前記振動波モータ３３
は駆動されない。

【００２５】従って該振動波モータ３３の前記ロータ１
８及び前記ゴム環１９並びに前記回転筒２０は静止して
おり、前記ローラー２１は前記マニュアル操作力入力リ
ング２３によって回転されつつ該回転筒２０の端面に沿
って転動する。その結果、前記ローラー支持軸２２ａを
介して前記リング２２は光軸Ｚを中心として回転され、
前記レンズホルダー３２は前記レンズホルダー駆動キー
３０によって回転されつつ前記カム５ａに沿って光軸方
向に移動してメカニカルマニュアルフォーカシングが行
われる。

【００２６】なお、前記実施例ではフォーカシングにつ
いて説明しているが、同様な構造でズーミングに適用し
てもよいことは言うまでもない。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のレンズ鏡
筒は切換え手段を操作することにより例えばパワーフォ
ーカスとメカニカルマニュアルフォーカスを切り換える
ことができ、しかもメカニカルマニュアルフォーカスは
差動機構を介して駆動するようにしたため、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を行
いたい場合にマニュアル操作環を回動操作するだけでオ
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
り換えることができるという操作がいずれのマニュアル
フォーカス方式（パワーフォーカス及びメカニカルマニ
ュアルフォーカス）においても可能となっている。すな
わち、マニュアルフォーカスを軽いトルクで行いたい時
やマニュアルフォーカス敏感度を変えたい時にはパワー
フォーカス方式を使用し、電池が少なくなった時や電池
の消耗を抑えたい時にはメカニカルマニュアルフォーカ
スを使用するといったように必要に応じてマニュアルフ
ォーカスの使い分けが可能であるため、プロカメラマン
等のレンズ鏡筒使用者が従来のレンズ鏡筒に対して持っ
ていた不満足な点を改善できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のレンズ鏡筒の断面図。

【図２】図１の駆動力発生ユニットの断面図。

【図３】図１のモータ軸受兼出力部材の正面図。

【符号の説明】

１…外筒 ２，３，４，５
…固定筒 ６…マニュアル操作環 ７…マニュアル
操作力入力リング ８…エンコーダー ９…エンコーダ
ー板 １０，１１…摺動ブラシ １２…ナット １３…皿ばね １４…振動吸収
体 １５…電歪素子 １６…ステータ １７…ステータ回転止め部材 １８…ロータ １９…ゴム環 ２０…回転筒 ２１…ローラー ２２…リング ２３…マニュアル操作力入力リング ２４…パルス板 ２５…インタラプター ２６…フリクシ
ョンリング ２７…マウント ２８…接点ブロ
ック ２９…コロ ３０…レンズホ
ルダー駆動キー ３１…レンズＣＰＵ ３２…レンズホ
ルダー ３３…振動波モータ ３４…モータ軸
受兼出力部材 ３５…駆動力発生ユニット

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータによる電動駆動及び手動操作によ
   る手動駆動でレンズを光軸方向に移動して合焦あるいは
   ズームを行うことが可能なレンズ鏡筒において、モータ
   を駆動源とする電動駆動手段と、手で回動操作される手
   動操作手段と、前記電動駆動手段の駆動量と前記手動操
   作手段の駆動量を合成する駆動量合成手段と、前記手動
   操作手段の回動に応じた信号を発生する信号発生手段
   と、前記手動操作手段と前記駆動量合成手段の機械的な
   連動状態を切り換えるための切り換え手段と、を有する
   ことを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 【請求項２】 前記切り換え手段は、前記手動操作手段
   の光軸方向の移動に連動し、第１のポジション及び第２
   のポジションを有することを特徴とする請求項１に記載
   のレンズ鏡筒。
3. 【請求項３】 前記切り換え手段が前記第１のポジショ
   ン及び前記第２のボジションのいずれにあるかを検知し
   て検知信号を出力する検知手段を有していることを特徴
   とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒。
4. 【請求項４】 前記切り換え手段が前記第１のポジショ
   ンに操作された時は前記手動操作手段と前記駆動量合成
   手段は機械的に非連動状態となると共に前記検知手段の
   出力信号により前記信号発生手段はオンの状態となり、
   前記切り換え手段が前記第２のポジションに操作された
   時は前記手動操作手段と前記駆動量合成手段は機械的に
   連動状態となると共に前記検知手段の出力信号により前
   記信号発生手段はオフの状態となることを特徴とする請
   求項１ないし３のいずれかに記載のレンズ鏡筒。
5. 【請求項５】 前記切り換え手段が前記第１のポジショ
   ンにあって前記手動操作手段を回動操作した時は、その
   回動に応じた信号が前記信号発生手段から発生されるこ
   とにより前記電動駆動手段を駆動して前記駆動量合成手
   段を介して前記レンズを移動し、前記切り換え手段が前
   記第２のポジションにあって前記手動操作手段を回動操
   作した時は、その機械的な連動により前記駆動量合成手
   段を介して前記レンズを移動することを特徴とする請求
   項１ないし４のいずれかに記載のレンズ鏡筒。
6. 【請求項６】 前記駆動量合成手段は差動機構であっ
   て、前記切り換え手段が前記第１のポジションにあって
   前記手動操作手段を回動操作して前記レンズを移動する
   場合、あるいは前記電動駆動手段のみによって前記レン
   ズを移動する場合には前記手動操作手段と前記駆動量合
   成手段の連動部を固定する第１の固定手段と、前記切り
   換え手段が前記第２のポジションにあって前記手動操作
   手段を回動操作して前記レンズを移動する場合には前記
   電動駆動手段と前記駆動量合成手段の連動部を固定する
   第２の固定手段と、を有していることを特徴とする請求
   項１ないし５のいずれかに記載のレンズ鏡筒。
7. 【請求項７】 前記モータは振動波モータであることを
   特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のレンズ
   鏡筒。