JPH085447Y2 - カメラ用レンズ駆動装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、スチールカメラ等におけるレンズ駆動装置
に関する。

〔従来の技術〕

従来のカメラ用レンズ駆動装置としては、例えば特開
昭62-73243号公報に示すものが提案されている。この装
置は、距離リングを電磁駆動するもので、合焦信号によ
り一旦モータを止め、その間に係止爪をラチェットに飛
びこませるように構成している。そしてこの従来のカメ
ラ用レンズ駆動装置においては、爪落し位置は基本的に
はロータの停止位置で決定される。

すなわち、ロータがAF情報に基づいた所定の位置に停
止すると、該ロータと一体化して取付けられているロー
タカナ（歯車）の位置が決まり、次いでこのロータカナ
と噛合っている中間歯車、この中間歯車と噛合って回動
する駆動リング、この駆動リングに追従して回動する距
離リング、及びこの距離リングに噛合ったラチェット車
の順に順次位置が決まり、係止爪がラチェットに係合し
てラチェットとその後の運動を阻止する。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来のカメラ用レンズ駆動装置
は、ロータが所定の位置に正確に停止しても歯車および
軸のハメアイ等により生じるバックラッシュの寄り方に
よっては、係止爪がラチェット歯の正規の位置に入らな
い場合があるという問題があった。特に多焦点レンズの
カメラにおいては、爪落し位置が多いためラチェット車
の歯ピッチが小さくなり、そのためバックラッシュの影
響が大きくなるという問題があった。

本考案は、かかる問題を解決するためになされたもの
で、係止爪によるラチェット歯の係止の際に、確実に正
規の歯に係止させることができるカメラ用レンズ駆動装
置を提供することを課題とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、本考案に係るカメラ用レ
ンズ駆動装置は、被写体までの距離を検出する距離検出
手段と、撮影レンズを合焦点位置へ作動するとともに、
保持されるためのラチェット手段を含む距離調節手段
と、前記距離調節手段を合焦点位置に爪によって係止す
る係止手段と、正逆回転して前記距離調節手段を駆動す
るモータと、前記距離検出手段の信号に基づき前記モー
タを介して前記距離調節手段を制御する信号を出力する
制御手段とを備え、前記制御手段がモータの正転により
前記距離調節手段を駆動し、続いて前記制御信号を出力
した後に、前記距離調節手段のバックラッシュに相応す
る逆転パルスを出力し、前記係止手段の爪部が前記距離
調節手段のラチェット部を乗り越して逆転した後に、前
記距離調節手段を合焦点位置に係止する構成としたもの
である。

〔作用〕

このような構成の本考案においては、モータを正転さ
せて、撮影レンズが装着された距離調節手段を合焦点の
ための正規の位置より余分に回転させて、係止手段によ
りラチェット車の数歯分先の歯に係合させ、次いでモー
タを逆転させることにより距離調節手段を逆方向に回転
させて、ラチェット車の数歯分の歯を乗り越えさせるこ
とにより、係止手段により該距離調節手段を正規を位置
に係止させる。このモータの逆転によるラチェット歯の
乗り越え時に、各部材間のガタや軸のハメアイ等を含む
バックラッシュ等が一方向に寄せられることにより、該
距離調節手段は正規の合焦位置に停止する。

〔実施例〕

以下、本考案に係るカメラ用レンズ駆動装置の一実施
例を、第１図ないし第４図に基づいて説明する。第１図
はレリーズ前の状態を示すカメラ用レンズ駆動機構の構
成図、第２図は第１図に示す駆動機構を制御する電気回
路の一実施例を示す回路図、第３図はカメラ用レンズ駆
動装置の動作を示すフローチャート、第４図は同じく波
形図である。

第１図中符号１は、長溝1a,1a′を介して図示しない
固定基板上のピン1d,1d′に走行可能に取付けられた走
査板で、この走査板１には発光素子９が取付けられてい
る。符号８は２分割センサであり、発光素子９から出射
されて被写体で反射された光を受光できるようになって
いる。また、走査板１にはこれを図中左方向に付勢する
バネ1bが取り付けられ、駆動レバー４の突部4aと当接す
る立ち曲げ部1cが形成されている。駆動レバー４は固定
基板上のピン4bを中心に回動し、また、駆動レバー４に
取付けられたピン4cは距離環２のカム2cと係合してい
る。この距離環２は、被写体20（第２図）までの距離を
検出する距離検出手段の信号に基づき撮影レンズを合焦
点位置へ作動するための、距離調節手段を構成してい
る。

距離環２には、ピニオン3aと噛合って正逆回転可能な
モータとしてのステップモータ３からの駆動力を受ける
ラック部2aと、ラチェット車５と一体のピニオン5bと噛
合うラック部2bとが形成されている。ラチェット車５
は、距離環２を合焦点位置に係止する係止手段を構成し
ており、このラチェット車５には複数の係止歯5aが形成
されている。係止レバー７は、固定基板上のピン7bを中
心にバネ7aによって時計回り方向に付勢された状態で回
動可能に取付けられている。電磁石６の鉄片6aは係止レ
バー７と連結されており、電磁石６が消磁すると、係止
レバー７の先端に設けた爪7cは時計回り方向に回動し
て、ラチェット車５上の係止歯5aと係合する。

次に、上述したカメラ用レンズ駆動機構の作動につい
て説明する。第１図に示したレリーズ前の状態のもとで
図示しないレリーズ部材を押下げると、その直後にメイ
ンスイッチS1（第２図）が閉成（ON）させてステップモ
ータ３が回動し、距離環２が図中時計回り方向に回動
し、これに連動して、駆動レバー４が回動し、走査板１
を図中右方向へ走行させる。またこれと同時に励磁した
電磁石６は鉄片6aを吸引して、係止レバー７を係止歯5a
と接触しない位置に保持する。発光素子９は右方向へ走
行開始した走査板１の腕端において、パルス状の光を被
写体20に向けて照射開始する。

一方２分割センサ８は、発光素子９からのパルス状の
光を被写体20からの反射光として受光し、２つのセンサ
8a,8bの出力が一致した時点で合焦信号を出力する。こ
の出力信号をマイクロコンピュータ15および遅延回路13
に入力し、ラチェット車５の合焦点位置を得るための係
止歯5aより数歯分先の係止歯5aに相当するパルス位置
で、ステップモータ３を所定時間停止させるとともに、
遅延回路13の出力で電磁石６の通電を断ち消磁させる。
電磁石６による吸引を解かれた係止レバー７はバネ7aの
付勢力により時計回り方向に回動し、その爪7cを係止歯
5aに係合させる。この時は合焦のための正規の爪より数
爪分先の爪に爪7cを係合させるので、係止は確実でなく
てもよく、またここで爪ずれを起こしてもステップモー
タを逆転するときに修正できるため、ここで生じる爪ず
れは無視できる。また、上記遅延時間や停止時間は短か
くてもよい。

次に、ステップモータ３は逆転し、爪7cはラチェット
車５の係止歯5aを乗り越えて（係止歯5aの方向性により
可能、但し逆方向は不可）正規の位置の係止歯5aに係止
する。このように爪7cがラチェット車５の係止歯5aを乗
り越える時、ステップモータ３のロータからラチェット
車５までのガタ及びバックラッシュが一方向に寄せられ
るため、これらの影響を受けることなく確実に正規の爪
に係止することができる。なおステップモータ３が逆転
する量は、各部材間のガタや軸のハメアイ等を含むバッ
クラッシュ相当を吸収できる量であれば、設計上適宜設
定できる。その後、ラチェット車５の係止歯5aの谷部
と、係止レバー７の爪7cの間に間隙がある場合には、ス
テップモータ３が再度、わずかに回転して前記間隙をな
くす方向に作動することにより、撮影レンズが装着され
た距離環２はさらに適正位置に停止する。

第２図は、上述のカメラ用レンズ駆動機構を制御する
電気回路の一実施例を示すものであり、アクティブオー
トフォーカス回路11、ステップモータ駆動回路12、遅延
回路13、制御部をなすマイクロコンピュータ15、および
電源保持回路14等から構成されており、ステップモータ
３の正転により距離環２を駆動し、続いて合焦点位置に
停止させる制御信号を出力した後に、一旦逆転させる逆
転パルスを出力することによって、距離検出手段に基づ
く合焦位置に距離環２をラチェット車５により係止させ
る制御回路を構成している。

アクティブオートフォーカス回路11は、被写体20まで
の距離を検出する距離検出手段を構成する発光部と受光
部とを備えている。その発光部は、後述するマイクロコ
ンピュータ15からの発光パルス信号を受けて、発光素子
駆動回路11aにより一定周波数のパルス信号を赤外線発
光ダイオード等の発光素子９に出力し、一定周期で点滅
する赤外線ビームを被写体20に向けて照射するように構
成されている。また前記受光部は、２個のフォトダイオ
ード8a,8bからなる２分割センサ８により被写体20から
反射した赤外光を電気信号に変換し、それぞれのフォト
ダイオード8a,8bからの出力信号を演算増幅器11b,11cに
より所定レベルに増幅後、差動増幅器11dにより差分を
検出し、発光素子９の点滅周期に合せて検波を行なう同
期検波回路11eを通し、Ｒ−Ｃ積分回路11fにより積分し
た信号をコンパレータ11gにより基準信号Vsと比較し
て、一致した時点で一致信号を出力するように構成され
ている。

ステップモータ駆動回路12は、信号を出力する端子が
クロック信号の入力毎に移行する、いわゆるリングカウ
ンタからなり、マイクロコンピュータ15からの２相クロ
ック信号φ1,φ２の位相に応じて駆動パルスの移動方向
を切換えて、ステップモータ３を正逆両方向に回転駆動
するように構成されている。

遅延回路13は、アクティブオートフォーカス回路11か
らの一致信号が入力されてから所定の時間経過後、電磁
石６を消磁する信号を出力するよう構成されている。

電磁保持回路14は、レリーズボタンに連動するメイン
スイッチS1がONとなった時点から一連の動作を完了する
までの一定時間の間、メインスイッチS1のON-OFFに拘り
なく電池16から全体の回路に作動電力を供給するように
構成されている。

マイクロコンピュータ15は、水晶振動子15aからの基
準クロック信号を基に、発光パルス、同期検波信号、及
び２相クロック信号を生成し、またメインスイッチS1の
作動に合せて電源保持回路14、アクティブオートフォー
カス回路11の作動時期を制御する。

オア回路18の一端にはアクティブオートフォーカス回
路11からの一致信号が接続され、他端にはオートフォー
カス作動の最終時にマイクロコンピュータ15から出力さ
れる作動終了信号が接続される。オア回路18の出力は、
遅延回路13の作動トリガーとなる。

なお、図中符号17は、アクティブオートフォーカス回
路11からの一致信号とモータ駆動用の２相クロック信号
により求められた、被写体20までの距離を表示する距離
表示素子を示す。

次に、このように構成した装置の動作を第３図に示し
たフローチャート及び第４図に示した波形図に基づいて
説明する。カメラを被写体20に向けて図示されないカメ
ラレリーズボタンを押下げると、メインスイッチS1がON
となって電源保持回路14が作動し（ステップ101）、装
置回路に作動電力が供給され、これにより電磁石６が励
磁されると（ステップ102）。マイクロコンピュータ15
は、２相クロック信号φ1,φ２をモータ駆動回路12に出
力してステップモータ３を正方向に回動８正転）させ、
同時に発光パルスをアクティブオートフォーカス回路11
に出力して、発光素子９から被写体20に向けて赤外線ビ
ームを照射する（ステップ103,104）。ステップモータ
３の正方向への回動により発光素子９は走行し、同時に
２分割センサ６により赤外線ビームの検出が行なわれ
る。この２相クロック信号φ1,φ２は距離表示用パルス
信号に変換されカウントされていく。

このようにして、撮影レンズの焦点が被写体距離に対
し適正となるラチェット車５の係止歯5aの位置の数歯分
先の位置まで、各部材がステップモータ３によって駆動
されたとき、アクティブオートフォーカス回路11から一
致信号が出力され（ステップ105）、それを呼び込んだ
マイクロコンピュータ15は、２相クロック信号φ1,φ２
の位相変化を停止させ、ステップモータ３の回動を停止
させる（ステップ106）。

また、遅延回路13へもオア回路18を介して一致信号が
入力され、所定時間経過後（ステップ107）、電磁石６
を消磁する信号を出力する（ステップ108）。このこと
により、電磁石６の付勢を解除して係止レバー爪7cによ
りラチェット車５を係止する。次にステップモータ３は
逆転し（ステップ109）、ラチェット車５の数歯分の係
止歯5aを乗り越えて爪7cは正規の位置に係止する。その
後、ステップモータ３が再度わずかに回転して（ステッ
プ110）、係止レバー爪7cとラチェット車５の係止歯5a
との間隙をなくす方向に作動する。

マイクロコンピュータ15は、オートフォーカス作動に
必要な全ストローク時間があらかじめプログラムされて
おり、その時間内にオートフォーカス回路11からの一致
信号が入力されない場合は、その時間最終で、ステップ
モータ３を停止させると共に（ステップ111）、遅延回
路13へ遅延作動のトリガー信号を出力する。また、上述
の全ストローク時間の最終で、発光パルスを停止する。

上記作動がオートフォーカス作動であり、メインステ
ップS1をモニターし、メインスイッチS1がOFFし（ステ
ップ112）、且つオートフォーカス作動を終了した場
合、ステップモータ３は逆方向に回動し（ステップ11
3）、上述の機構を所定位置に押し戻し、同時に電源保
持回路14がOFFとなって装置への電力の供給を断つ。こ
のように、本実施例によれば、距離検出信号によって電
磁駆動手段を一旦停止させ、その間に上記撮影レンズあ
るいは制御部材を係止させるようにした為に、撮影レン
ズの停止作動が確実となり、より高精度の自動焦点調節
が可能となる。

また、本実施例においては、距離検出信号から一定の
遅延時間後に上記係止作動を行なうようにした為、より
一層レンズの停止作動が確実となる。さらに、モータの
正転により距離調節手段を駆動し、続いて制御手段が合
焦点位置に停止させる制御信号を出力した後に、一旦逆
転させる逆転パルスを出力することによって距離調節手
段を合焦点位置に停止させるので、モータ駆動力の伝達
部におけるバックラッシュの影響がなくなることとな
り、距離調節手段を確実に正規の位置に停止させること
ができる。

ところで、上記実施例で説明したオートフォーカス回
路11は、アクティブ方式の一例に過ぎず、本考案に関し
ては他の種々の方式でも成立する。例えば電源投入時に
測距を行ない、その結果を電気的にメモリーし、次に撮
影レンズが作動すると共に、そのレンズの位置信号をパ
ルスに置きかえ、先にメモリーした値と一致した時にレ
ンズの作動を停止させる信号を出すものである。この場
合においてもレンズの作動停止信号を、第２図のオア回
路18の入力の一端に与えることにより上記実施例と同様
の効果を奏するものであり、本考案はオートフォーカス
の方式に制約を受けることは全く無い。

なお、オートフォーカスは、ノンスキャン方式（投光
素子から所定距離だけ離れて配設された受光素子、たと
えばPSD;Position Sensitive Diodeを用いた三角測距方
式）により、合焦信号に応じてステップモータの停止パ
ルスをあらかじめ決定してからレンズ駆動を行なっても
よい。

また、上記実施例はステップモータによるレンズ駆動
装置について説明したが、本考案は１つのステップモー
タでレンズ駆動後に露出作動をも行なうものにおいても
可能である。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案に係るカメラ用レンズ駆
動装置によれば、爪部がラチェット部を乗り越えるとき
にバックラッシュを確実に一方向へガタ寄せすることが
でき、また、一旦正規の合焦位置より通り越すため止ま
った位置がバックラッシュによりずれていても、正規の
合焦位置に戻るときに調整でき、距離調節手段を確実に
正規の合焦位置に係止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本考案によるカメラ用レンズ駆動
装置の一実施例を示す図であり、第１図はレンズ駆動機
構の構成図、第２図は第１図に示す駆動機構を制御する
電気回路の一実施例を示す回路図、第３図はカメラ用レ
ンズ駆動装置の動作を示すフローチャート、第４図は同
じくその波形図である。 １……走査板、２……距離環（距離調節手段）、３……
ステップモータ ４……駆動レバー、５……ラチェット車（係止手段） ６……電磁石、７……係止レバー ８……２分割センサ、９……発光素子 11……アクティブオートフォーカス回路 12……ステップモータ駆動回路 13……遅延回路、14……電源保持回路 15……マイクロコンピュータ 20……被写体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 平井 俊昭 千葉県四街道市鹿渡934―13番地 株式会 社精工舎千葉事業所内 (56)参考文献 特開 昭62−73243（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−280712（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】被写体までの距離を検出する距離検出手段
   と、撮影レンズを合焦点位置へ作動するとともに、保持
   されるためのラチェット手段を含む距離調節手段と、前
   記距離調節手段を合焦点位置に爪によって係止する係止
   手段と、正逆回転して前記距離調節手段を駆動するモー
   タと、前記距離検出手段の信号に基づき前記モータを介
   して前記距離調節手段を制御する信号を出力する制御手
   段とを備え、前記制御手段がモータの正転により前記距
   離調節手段を駆動し、続いて前記制御信号を出力した後
   に、前記距離調節手段のバックラッシュに相応する逆転
   パルスを出力し、前記係止手段の爪部が前記距離調節手
   段のラチェット部を乗り越して逆転した後に、前記距離
   調節手段を合焦点位置に係止することを特徴とするカメ
   ラ用レンズ駆動装置。