JPH07218801A

JPH07218801A - レンズ鏡筒

Info

Publication number: JPH07218801A
Application number: JP6015488A
Authority: JP
Inventors: Tsuneo Watanabe; 常雄渡邉
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1994-02-09
Filing date: 1994-02-09
Publication date: 1995-08-18

Abstract

(57)【要約】【目的】小型化が可能な構造を有するレンズ鏡筒を提供
する。【構成】固定筒１ａの内周側で光軸１００方向に摺動可
能に合焦光学系Ｌ２を保持するレンズバレル２０と、回
転されることによりレンズバレル２０を光軸１００方向
に移動させるための、固定筒１ａの外周側に装着される
カムリング２と、カムリング２を回転駆動するための、
固定筒１ａの外周側に装着される超音波モータユニット
１４と、カムリング２と超音波モータユニット１４との
連結部分に装着される、ガタ取りを行うための付勢部材
１９とを有し、カムリング２および超音波モータユニッ
ト１４は、それぞれの端部が、光軸方向に沿って互いに
並列的に重なるように配置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カメラの撮影レンズ鏡
筒に係り、特に、超音波モータを内蔵するレンズ鏡筒に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のレンズ鏡筒の一例を、図２を用い
て説明する。

【０００３】従来のレンズ鏡筒において、光軸１００を
有する合焦光学系Ｌ２は、固定鏡筒（固定筒）１の内周
側に嵌合しているレンズバレル２０により保持されてい
る。固定筒１の外周側には、カムリング２が嵌合してお
り、ピン４により光軸１００方向の移動が制限され、回
転のみが許容される構成となっている。レンズバレル２
０には、カムリング２のリード溝と固定筒１の直進溝に
嵌入するピン５が設けられている。

【０００４】この構成によれば、カムリング２が回転す
ると、レンズバレル２０は光軸１００方向に直進駆動さ
れ、この動作により合焦操作が行われる。

【０００５】一方、超音波モータ１４は、固定筒１に固
定されて設けられ超音波表面波を生ずる円環状のステー
タ８と、ステータ８に光軸１００方向に加圧接触し、当
該表面波により回転駆動される円環状ロータ９と、ロー
タ９と一体に回転する回転部材１０とを有している。

【０００６】このような従来のレンズ鏡筒においては、
回転部材１０のリング状端部と、カムリング２の端部
２’とが連結されており、超音波モータ１４によりカム
リング２が回転駆動され、合焦光学系Ｌ２が光軸１００
方向に移動されることで、合焦操作が行われている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のレンズ
鏡筒では、超音波モータ１４の各構成要素が、固定筒１
に組み込まれている。そのため、超音波モータ１４とカ
ムリング２とが、光軸１００方向に直列に配置される必
要がある。

【０００８】その結果として、超音波モータ１４を配置
するスペースを確保するために、合焦光学系Ｌ２のレン
ズと、その前後のレンズとの間隔を、ある程度確保する
必要が生じる。そのため、レンズ鏡筒の光学設計におけ
る自由度が制限されるばかりでなく、レンズ鏡筒の小型
化の妨げとなっている。

【０００９】また、カムリング２に駆動力が伝達される
際、その力の作用位置と、カムリング２を回転可能に保
持する位置とが離れているため、カムリング２には不要
な負荷トルクが加わり、不具合を生じたり、超音波モー
タで発生される駆動力の伝達効率が低下する可能性が出
てくる。

【００１０】本発明の目的は、上記問題点を鑑み、小型
化が可能な構造を有するレンズ鏡筒を提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は、カメラのレ
ンズ鏡筒において、焦点合わせに用いる合焦光学系と、
合焦光学系を保持する保持部材と、回転されることで、
保持部材を介して合焦光学系を、その光軸方向に移動さ
せる回転リングと、回転リングと連結して、当該回転リ
ングを回転駆動するアクチュエータ部とを有し、アクチ
ュエータ部および回転リングは、それぞれの端部が、光
軸方向に沿って互いに並列に配置されることを特徴とす
るレンズ鏡筒により達成することができる。

【００１２】

【作用】本発明のレンズ鏡筒において、アクチュエータ
部は、回転駆動力を発生して、回転リングを回転駆動す
る。回転リングは、回転されることにより、保持部材を
介して合焦光学系を光軸方向に移動するものである。

【００１３】本発明において、アクチュエータ部と回転
リングとは、光軸方向に沿って、互いに並列的に配置さ
れる構造を有している。そのため、アクチュエータ部と
回転リングとを連結した構造における光軸方向の長さ
は、それらを直列に連結した従来の構造のそれよりも小
さい。したがって、本発明によるレンズ鏡筒の構造によ
れば、小型化が可能となる。

【００１４】

【実施例】本発明を適用したレンズ鏡筒の一実施例につ
いて説明する。

【００１５】本実施例は、図１に示すように、撮影光学
系Ｌ１、Ｌ３と、合焦操作に用いる合焦光学系Ｌ２と、
これら光学系を保持する固定鏡筒１とを有する。

【００１６】固定鏡筒１は、光軸１００方向に互いに、
光軸１００方向に直列接続される固定筒１ａ、内筒１
ｂ、および、カメラ本体に装着するためのバヨネット爪
部材１８と、固定筒１ａおよぶ内筒１ｂの外周側を覆う
ようにして設けられる外筒１ｄとを有する。

【００１７】本実施例は、さらに、固定筒１ａの内周側
で光軸１００方向に摺動可能に合焦光学系Ｌ２を保持す
るレンズバレル２０と、固定筒１ａの外周側に装着され
回転されることによりレンズバレル２０を光軸１００方
向に移動させるカムリング２と、カムリング２を回転駆
動するための固定筒１ａの外周側に装着される超音波モ
ータユニット１４と、カムリング２と超音波モータユニ
ット１４との連結部分に装着されるガタ取りを行うため
の付勢部材１９とを有する。

【００１８】超音波モータユニット１４は、光軸１００
と、超音波モータの回転軸とが一致するように、固定鏡
筒１に装着されるユニット化されたものであり、超音波
モータと、ベアリング機構と、加圧部材１３と、これら
を固定筒１ａの外周側に、一体的に保持するモータ固定
筒７とを有する。

【００１９】超音波モータは、モータ固定筒７の外周側
に装着され超音波表面波を生じる円環状のステータ８
と、ステータ８上を当該表面波により回転駆動される円
環状のロータ９とを有する。

【００２０】ベアリング機構は、ロータ９を保持し、一
体に回転するベアリング回転部材１０と、ベアリング回
転部材１０を回転可能に支持するベアリング玉１１およ
びベアリング固定部材１２とを有する。

【００２１】ベアリング回転部材１０は、以下に説明す
るカムリング２に連結して回転力を伝達するもので、カ
ムリング２の突出部２ｃと係合するキー溝部１０ａを有
する。

【００２２】加圧部材１３は、上記ベアリング機構を介
して、ロータ９およびステータ８を互いに、その回転方
向と直交方向に加圧するように、ベアリング固定部材１
２とモータ固定筒７との間に設けられる。加圧部材１３
としては、板バネを用いる。ただし、本発明ではこれに
限定されない。上記のベアリング機構に係る部材を加圧
できるもの、例えば、弾性部材であれば、その材質、構
造は問わない。

【００２３】カムリング２は、固定筒１ａの外周側に回
転可能に装着されるカムリング基部２ａと、カムリング
基部２ａの一部の外周側を覆うように重複して設けられ
る、ベアリングキー溝部１０ａと係合する円筒状のカム
リングキー部２ｃと、カムリングキー部２ｃとカムリン
グ基部２ａとを接続する接続部材２ｄとを有する。

【００２４】カムリング基部２ａは、合焦光学系Ｌ２を
光軸１００方向に移動させるため、リード溝を有し、こ
のリード溝は、カムリングキー部２ｃと重複する部分
（２ａ−１）の２ａ’部と、重複しない部分（２ａ−
２）の２ｂ’とに分かれている。

【００２５】ここで、カムリングキー部２ｃおよび超音
波モータユニット１４と、重複する部分（２ａ−１）
は、カムリング２全体の径大化を防ぐために、重複して
いない部分（２ａ−２）よりも肉厚を薄くしている。ま
た、リード溝は、２ａ’部では、ラジアル方向に貫通し
ており、２ｂ’部では、貫通されておらず天井がついて
いる。この構造により、カムリング２の強度を、充分に
保つことが出来る。

【００２６】カムリング基部２には、さらに、円周方向
に溝が設けられ、ピン４がこの溝に嵌入している。これ
により、カムリング２全体として、光軸１００方向の動
きが規制され、回転だけが許容される構造を有してい
る。

【００２７】レンズバレル２０は、上記リード溝と、固
定筒１ａの直進溝とに嵌入するピン５が設けられてい
る。この構造により、カムリング２が回転すると、レン
ズバレル２０が、光軸１００方向に直進駆動され、合焦
操作が行われる。

【００２８】付勢部材１９は、図３に示すように、カム
リング２のカムリングキー部２ｃに設けられるバネ固定
部１９ｂと、ベアリング回転部材１０のベアリングキー
溝部１０ａに設けられたもう一方のバネ固定部１９ｃ
と、これら両バネ固定部を円周方向に弾性的に連結する
バネ１９ａとを有する。

【００２９】ここで、図３は、図１中に矢印Ａで示され
た方向（ラジアル方向）から、本実施例のカムリング２
と超音波モータユニット１４との連結部分を見た説明図
である。また、本図では、カムリングキー部２ｃと、ベ
アリングキー溝部１０ａとの連結部分を図１中のＡ方向
から見た構造を示している。また、図１は、図３のＢ−
Ｂ断面図である。

【００３０】本実施例では、当該キー部２ｃおよびキー
溝部１０ａは、図３に示すように、互いに噛み合うよう
な凹凸形状を、円周方向に沿って１ヵ所形成する構造を
有している。ただし、本発明において、当該キー部２ｃ
およびキー溝部１０ａの具体的構造はこれに限定される
ものでなく、複数個所にこれらを設けても良く、また、
この連結部分において、回転駆動力を伝達できるような
連結部の構造を有していれば良い。

【００３１】本実施例の連結部分において、付勢部材１
９のバネ１９ａにより、カムリングキー部２ｃとベアリ
ングキー溝部１０ａとは、その連結状態において、常
に、一方にガタ寄せされ、超音波モータユニット１４の
発生する回転と、カムリング２の回転とのディレイを防
いでいる。

【００３２】すなわち、バネ１９の力量は、合焦光学系
Ｌ２を光軸１００方向に動かすための負荷トルクと、カ
ムリング２、レンズバレル２０、合焦光学系Ｌ２、およ
び、超音波モータユニット１４の駆動機構の慣性により
起動、停止時に受けるトルクとの和以上の力量が与えら
れている。このため、本実施例によれば、回転方向によ
らず、さらに、その回転駆動の過渡的状況においても、
カムリング２と超音波モータユニット１４との連結部分
で、必ず一方向にガタ寄せできる。

【００３３】具体的には、合焦光学系Ｌ２に用いるレン
ズの重さ等にも関係するが、一般的なレンズ鏡筒におい
て、この力量は、３００ｇ重以上程度である。本実施例
においては、付勢部材１９には、バネ１９ａを用いた
が、本発明では、連結力を高めることが出来れば、バネ
の代わりに他の弾性部材を用いても良い。

【００３４】次に、本実施例の作用を説明する。

【００３５】超音波モータユニット１４のステータ８に
より超音波表面波が生じると、ステータ８に加圧接触し
ているロータ９が、回転駆動される。ここで、ロータ９
とベアリング回転部材１０とは一体的に結合しており、
ロータ９の回転と共に、ベアリング回転部材１０が回転
する。この回転力は、ベアリング回転部材１０のベアリ
ングキー溝部１０ａおよびカムリングキー部２ｃを介し
て、カムリング２へ伝達される。その結果、カムリング
２の回転により、レンズバレル２０を介して、合焦光学
系Ｌ２が光軸１００方向に移動される。

【００３６】したがって、超音波モータユニット１４の
ロータ９の回転を制御して、合焦光学系Ｌ２の光軸１０
０の移動を制御することで、合焦操作を実行することが
出来る。

【００３７】本実施例においては、カムリング２と超音
波モータユニット１４とを、光軸方向に沿って一部、並
列的に配置（ラジアル方向に重複）している。このた
め、本実施例のレンズ鏡筒全体は、従来のものよりも小
型化できる構造を有している。

【００３８】具体的には、カムリング２のカムリング基
部２ａにおいて、図１に示すように、超音波モータユニ
ット１４と連結するカムリングキー部２ｃの内周側に重
複する部分２ａ−１を設ける。さらに、当該重複する部
分２ａ−１と当該キー部２ｃとの間に、超音波モータユ
ニット１４の一部が収容されるように、カムリング２と
超音波モータユニット１４とを配置する。

【００３９】したがって、本実施例によれば、カムリン
グ２および超音波モータユニット１４の組込に必要なス
ペースを減らすことが出来ると共に、合焦光学系Ｌ２と
その前後の光学系の間隔を、不必要に広げる必要が無く
なる。このため、レンズ鏡筒の光軸１００方向における
小型化を計ることが可能となり、レンズ鏡筒の光学設計
の自由度を向上することが出来る。また、カムリング２
と超音波モータユニット１４とを重複した部分のみ、肉
厚を薄くしているので、カムリング２の強度を保ちつ
つ、レンズ鏡筒全体の径大化を防ぐことが可能となる。

【００４０】さらに、本実施例において、ベアリングキ
ー溝部１０ａからの回転駆動力が伝達されるカムリング
キー部２ｃ（力の作用部）は、図１に示されるように、
カムリング２の光軸１００方向においてほぼ中央に位置
しており、カムリング２を回転可能に支持している保持
位置と近い距離にある。

【００４１】したがって、本実施例によれば、カムリン
グ２に加わる不要な負荷を減らし、カムリング２の倒れ
などによる負荷損失を減少させることが出来るため、回
転駆動力の伝達効率を高めることが可能となる。

【００４２】さらに、本実施例において、カムリングキ
ー部２ｃとベアリングキー溝部１０ａとは、付勢部材１
９により円周方向に充分なバネ力量により付勢されるこ
とで、ガタ取りがされているため、回転力の伝達におい
ては、超音波モータの生じる回転とカムリング２の回転
との間にディレイが生じない構造となっている。

【００４３】したがって、本実施例によれば、カムリン
グ２の回転と、当該ユニット１４の回転とのずれを防止
し、回転駆動に関する制御精度を向上することが出来
る。

【００４４】本実施例においては、カムリング２につい
て説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、レ
ンズ鏡筒に用いられるヘリコイドネジにおいても、本発
明を同様に適用することが出来る。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、小型化が可能な構造を
有するレンズ鏡筒を提供することが可能となる。

【００４６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したレンズ鏡筒の一実施例の構成
を示す断面図。

【図２】従来のレンズ鏡筒の構成を示す断面図。

【図３】図１の実施例における超音波モータとカムリン
グとの連結部分を、Ａ方向から見た説明図。

【符号の説明】

１…固定鏡筒、１ａ…固定筒、１ｂ…内筒、１ｄ…外
筒、２…カムリング、７…モータ固定筒、８…ステー
タ、９…ロータ、１０…ベアリング回転部材、１１…ベ
アリング玉、１２…ベアリング固定部材、１３…板バ
ネ、１４…超音波モータユニット、１９…付勢部材、１
９ａ…バネ、１９ｂ、１９ｃ…バネ固定部、２０…レン
ズバレル、Ｌ１、Ｌ３…撮影光学系、Ｌ２…合焦光学
系。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カメラのレンズ鏡筒において、焦点合わせに用いる合焦光学系と、合焦光学系を保持する保持部材と、回転されることで、保持部材を介して合焦光学系を、そ
の光軸方向に移動させる回転リングと、回転リングと連結して、当該回転リングを回転駆動する
アクチュエータ部とを有し、アクチュエータ部および回転リングは、それぞれの端部
が、光軸方向に沿って互いに並列に配置されることを特
徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】請求項１において、前記アクチュエータ部は、超音波モータを備え、超音波モータは、表面波を生じる円環状ステータと、当
該表面波により回転駆動されるロータと、当該ロータお
よび当該ステータを加圧接触させる加圧機構と、当該ロ
ータと当該加圧機構との間に設けられるベアリング機構
とを有し、当該ステータ、当該ロータ、当該加圧機構、および、当
該ベアリング機構のうち、いずれか１つ以上は、前記並
列に配置される端部に含まれることを特徴とするレンズ
鏡筒。
【請求項３】請求項２において、前記超音波モータは、前記ロータと連動して回転駆動力
を出力するモータ連結部を有し、前記回転リングは、カムリングであり、モータ連結部に連結されて回転駆動されるリング連結部
と、前記保持部材を介して前記合焦光学系を移動させるため
のカム溝が形成される円筒状のリング基部と、リング連結部をリング基部の外周側に保持するための連
絡部材とを有することを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項４】請求項３において、前記リング連結部は、少なくともその一部が前記リング
基部と、前記光軸方向に沿って並列に配置されることを
特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項５】請求項４において、前記リング基部は、前記並列に配置される部分における
部材での、前記光軸方向と直交方向での肉厚が、残りの
部分のそれよりも薄いことを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項６】請求項５において、前記リング基部に形成されたカム溝のうち、前記並列に
配置される部分における部材に設けられたカム溝は、当
該部材を貫通したものであることを特徴とするレンズ鏡
筒。
【請求項７】請求項６において、前記リング基部に形成されたカム溝のうち、前記並列に
配置される部分以外における部材に設けられたカム溝
は、当該部材を貫通していないものであることを特徴と
するレンズ鏡筒。
【請求項８】請求項４において、前記リング連結部と前記モータ連結部とは、前記リング
基部の外周側で連結されることを特徴とするレンズ鏡
筒。
【請求項９】請求項８において、前記リング連結部と前記モータ連結部との連結位置は、
前記光軸方向に沿って前記リング基部と並列的に重なる
位置であることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項１０】請求項９において、前記モータ連結部および前記リング連結部は、それぞれ
円環状であり、前記モータ連結部の回転面上で、互いの
端部が噛み合う構造を有し、前記モータ連結部は、当該連結部分の噛み合わせ面にお
ける機械的接触により、回転駆動力を前記リング連結部
へ伝達するものであることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項１１】請求項１０において、前記モータ連結部および前記リング連結部の連結部分に
おける、それぞれの噛み合わせ面を、円周方向に互いに
押圧する付勢機構を、さらに、有することを特徴とする
レンズ鏡筒。
【請求項１２】請求項１１において、前記付勢機構は、前記押圧のための力を生じる弾性部材
を有し、弾性部材は、回転動作に伴い発生する、前記噛み合わせ
面を引き離す方向に働く力よりも大きい力を保持するこ
とが出来る力量を有することを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項１３】請求項４において、前記超音波モータの並列に配置される端部は、前記光軸
に沿って並列的に、前記リング基部と前記リング連結部
との間に配置されることを特徴とするレンズ鏡筒。