JPH11174311A - 光学系駆動装置およびこれを備えた光学機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＤＣモータで移動レンズ群駆動用のカム手段
を駆動する方式では、通常変倍モードおよびマクロ撮影
モードに応じた適正なカム領域によって移動レンズ群を
駆動することが難しい。 【解決手段】 カム手段３を駆動して撮影光学系１ａ，
２ａを光軸方向に移動させる光学系駆動装置において、
カム手段に通常変倍撮影用カム領域とマクロ撮影用カム
領域とを連続して形成し、このカム手段をステップモー
タ４で駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、変倍機能を有する
光学系駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、カム手段を使用したレンズ駆動装
置（光学系駆動装置）では、ギヤ減速手段を有するＤＣ
モータによりカム手段を駆動し、このカム手段に連結さ
れた移動レンズ群を光軸方向に移動させるようにしてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、以下のような欠点があった。

【０００４】 ギヤ減速手段を有するＤＣモータと、
カム部材の連動によるレンズ駆動装置では、移動レンズ
群の位置がそのままでは特定できないため、カム手段の
駆動範囲をメカ的に規定し、連動ギヤ部にフリクション
機構を設けることで、メカ端衝突時の衝撃を吸収する必
要があった。

【０００５】 上記レンズ駆動装置において、移動レ
ンズ群の位置情報を得るためには、エンコーダー部材等
を連動させる必要があり、メカ構造上複雑となってしま
う欠点があった。

【０００６】また、変倍機能を有するパンフォーカスレ
ンズを用いてもマクロ撮影を行えるようにするために、
カム手段に通常変倍撮影用カム領域とマクロ撮影用カム
領域とを設ける場合、カム手段の小型化のために両カム
領域を連続して形成するのが望ましいが、上記のような
ＤＣモータでカム手段を駆動する方式ではカム手段の位
置決め精度があまり高くないので、撮影モード（通常変
倍モードおよびマクロ撮影モード）に応じた適正なカム
領域によって移動レンズ群を駆動することが難しいとい
う問題もある。しかも、ＤＣモータの出力を減速手段を
介してカム手段に伝達する方式では、通常変倍撮影用カ
ム領域によるレンズ駆動時とマクロ撮影用カム領域によ
るレンズ駆動時とでカム手段の駆動速度を変えるために
は減速手段を減速比の切り換えが可能に構成する必要が
あり、構造が複雑化するという問題もある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決
するため、本発明では、カム手段を駆動して撮影光学系
を光軸方向に移動させる光学系駆動装置において、カム
手段に通常変倍撮影用カム領域とマクロ撮影用カム領域
とを連続して形成し、このカム手段をステップモータで
駆動するようにしている。

【０００８】このように位置決め精度が高いステップモ
ータでカム手段を駆動することにより、カム手段に通常
変倍撮影用カム領域とマクロ撮影用カム領域とを連続さ
せて形成することができ、特に上記連続部分近傍におい
ても撮影モードに応じて適正に撮影光学系を駆動するこ
とができる。さらに、通常変倍撮影用カム領域による光
学系駆動時とマクロ撮影用カム領域による光学系駆動時
とでカム手段の駆動速度を変更する必要がある場合に
は、ステップモータに印加するパルス信号を制御するだ
けで簡単に行うことができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１には、本発
明の第１実施形態であるレンズ駆動装置（光学系駆動装
置）を示している。同図において、１は第１移動レンズ
群１ａを保持する移動レンズ鏡枠であり、この第１移動
レンズ鏡枠１はガイドバー８，１０に沿って光軸方向に
移動自在となっている。

【００１０】２は第２移動レンズ群２ａを保持する第２
移動レンズ鏡枠であり、この第２移動レンズ鏡枠２はガ
イドバー９，１０に沿って光軸方向に移動自在となって
いる。

【００１１】なお、本実施形態の撮影光学系は、不図示
の１群固定レンズと、コンペンセータである第１移動レ
ンズ群１ａと、変倍レンズである第２移動レンズ群２ａ
とによりズームを行うパンフォーカスレンズである。

【００１２】３は第１カム面３ａと第２カム面３ｂとを
有するカム環である。ここで、図２にカム環３の展開図
を示す。変倍レンズ群２ａをカム駆動するためのカム面
３ｂとコンペンセータレンズ群１ａをカム駆動するため
のカム溝３ａにはそれぞれ、通常の変倍撮影用カム領域
（以下、変倍領域という）と、この変倍領域のテレ端お
よびワイド端にそれぞれ連続するテレマクロ撮影用カム
領域（以下、テレマクロ領域という）およびワイドマク
ロ撮影用カム領域（以下、ワイドマクロ領域）とが設け
られている。

【００１３】カム面３ｂにおけるテレマクロ領域とワイ
ドマクロ領域は等リフト部となっている。また、カム面
３ａにおけるテレマクロ領域とワイドマクロ領域はマク
ロ撮影時のピント位置を補正するための変化リフト部と
なっている。

【００１４】そして、移動レンズ鏡枠１，２の連動片１
ｂ，２ｂは、不図示のバネなどの付勢部材により光軸方
向に付勢されることにより、カム面３ａ，３ｂに対して
圧接しており、カム環３の回転に従って移動レンズ鏡枠
１，２はガタ無く円滑に光軸方向に移動することができ
る。

【００１５】図１に示す４はパルス駆動されるステップ
モータであり、モータ制御回路（請求の範囲にいう制御
手段）１１からパルス信号を受けて作動する。このステ
ップモータ４の出力は、減速ギヤユニット５により減速
され出力ギヤ５ａに伝達される。この出力ギヤ５ａとカ
ム環３に設けられたギヤ部３ｃとが噛み合うことによ
り、カム環３が回転駆動される。

【００１６】各移動レンズ鏡枠１，２が各カム面３ａ，
３ｂのどの位置にあるか（例えば、テレ端およびワイド
端の位置にあるか）は、カム環３に形成されたリブ部６
がホトセンサー（請求の範囲にいう検出手段）７内を通
過することで検出されるリセット位置（初期位置）から
のモータ印加パルス数で正確に検出することができる。

【００１７】このため、本実施形態によれば、上記のよ
うに変倍撮影用カム領域と各マクロ撮影用カム領域とが
連続して設けられていても、各移動レンズ鏡枠１，２
（つまりは各レンズ群２ａ，１ａ）を、変倍撮影モード
では確実に変倍撮影用カム領域内で駆動し、また各マク
ロ撮影モードでは確実に各マクロ撮影用カム領域内で駆
動することができる。

【００１８】また、変倍撮影モードと各マクロ撮影モー
ドとでステップモータ４に印加するパルス信号のパルス
幅等を変更することにより、複雑な変速機構等を設ける
ことなく、ピント合わせ用のコンペンセータレンズ群１
ａ（第１移動レンズ鏡枠２）の移動速度を変更する（例
えば、各マクロ撮影モードでは移動速度を遅くする）こ
とができる。

【００１９】なお、リセット位置を決めるためのリブ部
材等を変倍レンズ群２ａを保持する第２移動レンズ鏡枠
２に設け、この第２移動レンズ鏡枠２の移動範囲内の所
定位置にめられた位置にホトセンサーを設けることによ
り、各レンズ群２ａ，１ａの各カム面３ａ，３ｂ上の位
置をリセット位置からのモータ印加パルス数で検出する
ようにしてもよい。

【００２０】（第２実施形態）図３には、第１実施形態
にて説明したレンズ駆動装置を内蔵したレンズ鏡筒およ
びこのレンズ鏡筒が装着されたカメラ等の光学機器を示
している。１２は鏡筒本体であり、１３は光学機器であ
る。鏡筒本体１２の結像面には、ＣＣＤ等の撮像素子１
４が設けられており、撮像素子１２からの結像信号を光
学機器１１が記録する。

【００２１】鏡筒本体１２は、一般撮影時には光学機器
１３に設けられたズームレバースイッチ１５の操作に応
じてカム環３の変倍領域の範囲でレンズ駆動を行うよう
ステップモータ４を制御する。

【００２２】一方、光学機器１１のマクロスイッチ１４
がマクロ側に操作されると、鏡筒本体１２は移動レンズ
鏡枠１，２をカム環３のテレマクロ領域又はワイドマク
ロ領域に進入させるようステップモータ４を制御する。

【００２３】なお、マクロ撮影時に、移動レンズ鏡枠
１，２が変倍領域にあるかテレマクロ領域又はワイドマ
クロ領域にあるかは、光学機器１３がステップモータ４
へのリセット位置からの印加パルス数を検知することで
判別する。そして、マクロ領域にあるときには、ズーム
レバースイッチ１５が押されることにより、ピント合わ
せを容易とするため、ステップモータ４の速度を適正速
度（遅い速度）とするようにモータ制御回路１１により
制御する。

【００２４】なお、移動レンズ鏡枠１，２がマクロ領域
に進入した場合、カム環３を反転させる方向へズームレ
バースイッチ１５が押されるまでは、ズームレバースイ
ッチ１３に関係なく、マクロ領域内でオートフォーカス
制御するようにしてもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
撮影光学系を駆動するためのカム手段を位置決め精度の
高いステップモータで駆動するようにしているので、カ
ム手段に通常変倍撮影用カム領域とマクロ撮影用カム領
域とを連続させて形成することができ、カム手段や駆動
装置全体の小型化に有効である。さらに、通常変倍撮影
用カム領域による光学系駆動時とマクロ撮影用カム領域
による光学系駆動時とでカム手段の駆動速度を変更する
必要がある場合には、ステップモータに印加するパルス
信号を制御するだけで簡単に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態であるレンズ駆動装置の
構成を示す斜視図である。

【図２】上記レンズ駆動装置に用いられるカム環の展開
図である。

【図３】本発明の第２実施形態である光学機器システム
の概要図である。

【符号の説明】

１，２移動レンズ鏡枠 １ａ コンペンセータレンズ群 ２ａ 変倍レンズ群 ３ カム環 ４ ステップモータ ５ ギヤ減速機構 ６ 遮光リブ ７ ホトセンサー

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カム手段を駆動して撮影光学系を光軸方
   向に移動させる光学系駆動装置において、 前記カム手段に、通常変倍撮影用カム領域とマクロ撮影
   用カム領域とを連続して形成し、 前記カム手段をステップモータで駆動することを特徴と
   する光学系駆動装置。
2. 【請求項２】 前記カム手段が所定駆動位置に位置する
   ことを検出する検出手段を有し、 この検出手段により前記カム手段が前記所定駆動位置に
   位置することが検出されたときを基準として前記カム手
   段の駆動量を制御する制御手段を有することを特徴とす
   る請求項１に記載の光学系駆動装置。
3. 【請求項３】 前記撮影光学系が前記マクロ撮影用カム
   領域にて駆動されるときは、前記通常変倍撮影用カム領
   域にて駆動されるときよりも前記ステップモータの駆動
   速度を遅くする制御手段を有することを特徴とする請求
   項１又は２に記載の光学系駆動装置。
4. 【請求項４】 前記撮影光学系が、パンフォーカス条件
   になっていることを特徴とする請求項１から３のいずれ
   かに記載の光学系駆動装置。
5. 【請求項５】 前記カム手段に、前記撮影光学系を構成
   する複数のレンズを駆動するための複数のカム部が形成
   されており、 前記複数のカム部のうち少なくとも１つのカム部におけ
   る前記マクロ撮影用カム領域が等リフトカムとして形成
   され、他のカム部における前記マクロ撮影用カム領域が
   ピント移動用カムとして形成されていることを特徴とす
   る請求項１から４のいずれかに記載の光学系駆動装置。
6. 【請求項６】 請求項１から５のいずれかに記載の光学
   系駆動装置を備えたことを特徴とする光学機器。