JPH1152219A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステップモータを駆動源とし，ラチェット機
構による係止によって位置決めされるレンズ駆動装置の
分解能を向上させる。 【解決手段】 ステップモータ１の回転に伴って駆動部
材４が左旋すると距離部材５も従動して左旋する。位置
部材の回転は増速ギア１０を介してラチェットギア１１
に伝達されるので，ステップモータ１が１ステップ回転
する間にラチェットギア１１は複数のラチェット歯が進
む。目的の合焦ステップの少なくとも直前のステップか
らステップモータをデューティ制御パルスやマイクロス
テップパルスで駆動するとともにこの微速駆動に移行し
てからラチェットレバー１２をレリーズするまでのタイ
ミングを制御すれば１ステップ角の範囲を複数分割した
位置決めを行うことが可能となり，位置決め分解能が向
上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はステップモータを駆
動源として使用したスチルカメラ用のレンズ駆動装置に
関し，焦点調節の分解能を向上させたレンズ駆動装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりスチルカメラ用のレンズ駆動装
置としてステップモータを使用したものが知られてお
り，この種のレンズ駆動装置の場合，焦点調節はステッ
プモータの回転ステップ数を制御することよって行って
いる。又，コンパクトカメラと分類される比較的に廉価
なカメラの場合には単一のステップモータをレンズ駆動
機構とシャッタ駆動機構とで兼用することが広く行われ
ている。この種のステップモータを兼用した駆動機構と
しては，ステップモータの正転過程でステップモータに
ギア連結された駆動部材を前進させ，この駆動部材の前
進過程で駆動部材に片押しされるレンズ駆動部材を前進
させ，レンズ駆動部材を目的の合焦位置まで前進させた
時点でレンズ駆動部材をラチェット等の係止機構で係止
した後にステップモータを逆転させ，ステップモータの
逆転に伴う前記駆動部材の後退過程でシャッタ機構を開
閉作動させるもの，或いはステップモータの正転過程で
ステップモータにギア連結された駆動部材を前進させ，
この駆動部材の前進過程でレンズ駆動機構を前記駆動部
材に追従駆動させ，レンズ駆動部材が目的の合焦位置ま
で追従した時点でラチェット等の係止機構でレンズ駆動
部材を係止した後に駆動部材のみを単独で更に前進さ
せ，この駆動部材の単独の前進過程でシャッタ機構を開
閉駆動する様にしたもの等が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年のスチルカメラは
多焦点レンズの使用や高倍率ズームレンズの使用が当然
のものとなっており，焦点精度を維持するためにはレン
ズ駆動機構が高分解能を有することが要求されている。
周知の様にステップモータは駆動パルスが歩進されるこ
とに伴ってステップ回転するので，ステップモータを使
用してレンズ駆動機構の位置制御を行う場合，位置決め
の分解能を向上させるためにはレンズ系の作動範囲に対
応するステップモータの回転ステップ数を増加する必要
性が生じるが，ステップモータの回転ステップ数を増加
は，レンズ駆動機構の位置決めに要する時間を増大させ
ることにつながり，撮影者がシャッタレリーズ操作を行
ってから実際にシャッタが作動するまでのタイムラグが
長期化するという問題が生じる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明はこの様な問題点
に鑑みてなされたものであり，ステップモータの基準ス
テップ数を増加させることなくレンズ駆動機構の分解能
を向上させることにより特段の時間遅延を招くことなく
レンズ駆動機構の分解能を向上させることが可能なレン
ズ駆動装置を提供することを目的とする。

【０００５】請求項１記載のレンズ駆動装置は：正逆回
転可能なステップモータ１と：該ステップモータとギア
連結され，該ステップモータの回転方向に応じて駆動さ
れる駆動部材（例えば駆動リング４）と：該駆動部材が
正方向に駆動される時に該駆動部材に従動して正方向に
駆動される距離部材（例えばレンズ駆動リング５）と：
前記距離部材と増速ギア（例えば２段ギアを構成する小
径車１０ａ及び大径車１０ｂ）を介してギア連結され，
前記ステップモータが１ステップ回転する間に複数ピッ
チ前進するラチェット歯が形成されたラチェットギア１
１ｂと：レリーズされることにより前記ラチェットギア
に形成された何れかのラチェット歯を係止するラチェッ
トレバー１２と：該ラチェットレバーをレリーズするレ
リーズ手段（例えば，マグネットヨーク１５，マグネッ
トコイル１５ａ，鉄片１６）と：前記ステップモータに
駆動パルスを供給するパルス分配器２７とを具備し：該
パルス分配器は前記ステップモータが目的の合焦位置の
少なくとも１ステップ手前までステップ回転するのに要
するパルスを供給した後に前記ステップモータに対して
１ステップ角を複数分割し得るマイクロステップパルス
を供給する様になすとともに：前記ステップモータがマ
イクロステップパルスによって駆動された後の時間を計
測するタイマ手段（例えばタイマ２８）と：該タイマ手
段の計時値が所望値に達したタイミングで前記レリーズ
手段をして前記ラチェットレバーをレリーズせしめる係
止タイミング制御手段（例えばＣＰＵ２５）を具備して
いる。

【０００６】請求項２記載のレンズ駆動装置は：正逆回
転可能なステップモータ１と：該ステップモータとギア
連結され，該ステップモータの回転方向に応じて駆動さ
れる駆動部材（例えば駆動リング４）と：該駆動部材が
正方向に駆動される時に該駆動部材に従動して正方向に
駆動される距離部材（例えばレンズ駆動リング５）と：
前記距離部材と増速ギア（例えば２段ギアを構成する小
径車１０ａ及び大径車１０ｂ）を介してギア連結され，
前記ステップモータが１ステップ回転する間に複数ピッ
チ前進するラチェット歯が形成されたラチェットギア１
１ｂと：レリーズされることにより前記ラチェットギア
に形成された何れかのラチェット歯を係止するラチェッ
トレバー１２と：該ラチェットレバーをレリーズするレ
リーズ手段（例えば，マグネットヨーク１５，マグネッ
トコイル１５ａ，鉄片１６）と：前記ステップモータに
駆動パルスを供給するパルス分配器２７とを具備し：該
パルス分配器は前記ステップモータが目的の合焦位置の
少なくとも１ステップ手前までステップ回転するのに要
するパルスを供給した後に前記ステップモータに対して
１ステップ角を複数分割し得るデューティ制御パルスを
供給する様になすとともに：前記ステップモータがデュ
ーティー制御パルスによって駆動された後の時間を計測
するタイマ手段（例えばタイマ２８）と：該タイマ手段
の計時値が所望値に達したタイミングで前記レリーズ手
段をして前記ラチェットレバーをレリーズせしめる係止
タイミング制御手段（例えばＣＰＵ２５）を具備してい
る。

【０００７】請求項３記載のレンズ駆動装置は，正逆回
転可能なステップモータ１と：該ステップモータとギア
連結され，該ステップモータの回転方向に応じて駆動さ
れる駆動部材（例えば駆動リング４）と：該駆動部材が
正方向に駆動される時に該駆動部材に従動して正方向に
駆動される距離部材（例えばレンズ駆動リング５）と：
前記距離部材と増速ギア（例えば２段ギアを構成する小
径車１０ａ及び大径車１０ｂ）を介してギア連結され，
前記ステップモータが１ステップ回転する間に複数ピッ
チ前進するラチェット歯が形成されたラチェットギア１
１ｂと：レリーズされることにより前記ラチェットギア
に形成された何れかのラチェット歯を係止するラチェッ
トレバー１２と：該ラチェットレバーをレリーズするレ
リーズ手段（例えば，マグネットヨーク１５，マグネッ
トコイル１５ａ，鉄片１６）と：前記ステップモータに
駆動パルスを供給するパルス分配器２７とを具備し：該
パルス分配器は前記ステップモータが目的の合焦位置の
少なくとも１ステップ手前までステップ回転するのに要
するパルスを供給した後に前記ステップモータに対して
１ステップ角を複数分割し得るマイクロステップパルス
を供給する様になすとともに：前記ステップモータがマ
イクロステップパルスによって駆動された後のマイクロ
ステップパルス数を計数するカウンタ手段（例えば，カ
ウンタ２８）と：該カウンタ手段の計数値が所望値に達
したタイミングで前記レリーズ手段をして前記ラチェッ
トレバーをレリーズせしめる係止タイミング制御手段
（例えばＣＰＵ２５）を具備している。

【０００８】請求項４記載のレンズ駆動装置は：正逆回
転可能なステップモータ１と：該ステップモータとギア
連結され，該ステップモータの回転方向に応じて駆動さ
れる駆動部材（例えば駆動リング４）と：該駆動部材が
正方向に駆動される時に該駆動部材に従動して正方向に
駆動される距離部材（例えばレンズ駆動リング５）と：
前記距離部材と増速ギア（例えば２段ギアを構成する小
径車１０ａ及び大径車１０ｂ）を介してギア連結され，
前記ステップモータが１ステップ回転する間に複数ピッ
チ前進するラチェット歯が形成されたラチェットギア１
１ｂと：レリーズされることにより前記ラチェットギア
に形成された何れかのラチェット歯を係止するラチェッ
トレバー１２と：該ラチェットレバーをレリーズするレ
リーズ手段（例えば，マグネットヨーク１５，マグネッ
トコイル１５ａ，鉄片１６）と：前記ステップモータに
駆動パルスを供給するパルス分配器２７とを具備し：該
パルス分配器は前記ステップモータが目的の合焦位置の
少なくとも１ステップ手前までステップ回転するのに要
するパルスを供給した後に前記ステップモータに対して
１ステップ角を複数分割し得るデューティ制御パルスを
供給する様になすとともに：前記ステップモータがデュ
ーティー制御パルスによって駆動された後のデューティ
制御パルス数を計数するカウンタ手段（例えば，カウン
タ２８）と：該カウンタ手段の計数値が所望値に達した
タイミングで前記レリーズ手段をして前記ラチェットレ
バーをレリーズせしめる係止タイミング制御手段（例え
ばＣＰＵ２５）を具備している。

【０００９】請求項５記載のレンズ駆動装置は：請求項
１，請求項２，請求項３又は請求項４記載のレンズ駆動
装置を前提として：前記パルス分配器は，ステップモー
タに供給する駆動パルスをマイクロステップパルス或い
はデューティ制御パルスに切り換えた後の基準パルス周
期をそれ以前の駆動パルスの基準パルス周期の２倍以上
にすることを特徴としている。

【００１０】本発明によれば，ラチェットギア１１ｂは
増速ギア１０ａ．１０ｂを介して距離部材５と連結さ
れ，このラチェットギアにはステップモータが１ステッ
プ回転する間に複数ピッチ前進するラチェット歯が形成
されているとともに，目的の停止位置の直前のステップ
からは１ステップ角の範囲内を複数分割したデューティ
制御パルス或いはマイクロステップパルスによって駆動
しているので，このデューティ制御パルス或いはマイク
ロステップパルスによって駆動されている領域内でレリ
ーズ手段を作動させるタイミングを制御することによっ
て駆動パルスの１ステップ内の時間を複数分割した係止
位置の制御を行うことが可能となり，距離部材の位置決
めに要する時間の遅延を招来することなく，位置決め分
解能を向上させることが可能となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を詳細に説明する。図１は本発明の実施形態に係
るレンズ駆動装置を被写体側から見た平面図である。
尚，図面ではベースとなる地板は省略している。図中１
はステップモータ，２はステップモータ１の出力ピニオ
ンを示し，出力ピニオン２は減速ギアとして作用する２
段ギア３を介して駆動リング４の外縁に形成されたラッ
ク４ａと連結されている。この駆動リング４は駆動部材
の一例となるものであり，ステップモータ１の回転が２
段ギア３を介して伝達されることにより露出開口ＡＰの
周囲を正逆両方向に旋回する様になされている。次に，
５は距離部材の一例となるレンズ駆動リングであり，こ
のレンズ駆動リング５は図外の撮影レンズと連結されて
おり，レンズ駆動リング５と図外の撮影レンズとはレン
ズ駆動リング５が図面上で左旋する時に図外の撮影レン
ズが繰り出される様に関連付けられている。レンズ駆動
リング５は駆動リング４の手前側において同じく露出開
口ＡＰの周囲を旋回自在に支持されており，スプリング
６（スプリングは図面では矢印により付勢方向のみを示
している。）から左旋習性（実施形態においては左旋が
正転方向に相当する。）を与えられている。しかしなが
ら，図示する初期状態ではレンズ駆動リング５の外縁部
に突出して形成された片状部５ａの手前側面に配設され
た当接ピン５ｂが駆動リング４の手前側に立ち曲げて形
成された曲げ部４ｂと当接しているので，レンズ駆動リ
ング５は駆動リング４が左旋しない限り左旋することは
出来ない。尚，本実施形態では当接ピン５ｂは偏芯支持
されており，スリワリによって微少位置調整が可能とな
っている。

【００１２】次に，７は後述のセクタを開閉駆動するた
めの開閉レバーであり，開閉レバー７は図外の地板上の
軸８に揺動可能に枢支されるとともにスプリング９によ
って左旋習性を与えられているが，初期状態では開閉レ
バー７の手前側に形成されたカムフォロア７ａが駆動リ
ング４の外縁部に形成されたカム縁４ｃに当接して左旋
を規制されている。カム縁４ｃの中間付近にはカムフォ
ロア７ａが落下することにより開閉レバー７を左旋させ
るための開口カム縁４ｄ及びカムフォロア７ａを押し上
げることにより開閉レバー７を右旋させるための閉鎖カ
ム縁４ｅが形成されているが，レンズ駆動リング５の外
縁部に突出形成された凸片５ｃが開閉用の双方のカム縁
４ｃ及び４ｅを遮蔽しており，従って，駆動リング４と
レンズ駆動リング５とが一体的に旋回している時には開
閉レバー７は作動しない。

【００１３】レンズ駆動リング５の外縁部には後述のラ
チェット機構を駆動するためのラック５ｄが形成されて
いる。このラック５ｄは増速ギアとして作用する２段ギ
アの小径車１０ａと歯合しており，この小径車１０ａと
同軸回転する大径車１０ｂはラチェットギア１１ｂと同
軸支持されたピニオン１１ａと歯合している。従って，
レンズ駆動リング５がステップモータ１の回転によって
１ステップ回転すると小径車１０ａと大径車１０ｂの歯
数比によって定まる増速率でラチェットギア１１ｂは複
数個のラチェット歯が進むことになる。

【００１４】次に，１２はラチェットギア１１ｂの何れ
かのラチェット歯を係止するラチェットレバーであり，
ラチェットレバー１２は軸１３に揺動自在に支持される
とともにスプリング１４によって右旋習性を与えられて
いる。しかしながら，初期状態では駆動リング４の外縁
部に突出形成された凸片４ｆにラチェットレバー１２の
復帰カム１２ｂが当接して右旋を規制され，ラチェット
レバー１２の先端の係止爪１２ａはラチェットギア１１
ｂのラチェット歯の旋回経路外に退避している。又，１
５はマグネットヨークであり，１６はマグネットヨーク
１５に磁着される鉄片である。尚，図面上では後述のマ
グネットコイルは省略している。鉄片１６は図外の機構
によって自身の長手方向にスライド可能に支持されてお
り，鉄片１６の裏面に形成された係合溝１６ａにはラチ
ェットレバー１２の他の一端に植設されたピン１２ｃが
挟持されている。従って，マグネットヨーク１５が励磁
されている状態では鉄片１６がマグネットヨーク１５に
磁着されるので，たとえ，復帰カム１２ｂが凸片４ｆか
ら解放されてもラチェットレバー１２は右旋することが
出来ず，マグネットヨーク１５が消磁されることに伴っ
てラチェットレバー１２は鉄片１５を図面上で左にスラ
イドさせながらスプリング１４によって右旋する。又，
駆動リング４の外縁部に形成された凸片４ｇはラチェッ
トレバー１２の復帰カム１２ｂを押し上げてラチェット
レバー１２によるラチェットギア１１ｂの係止を解除さ
せるためのものである。更に，１９はレンズ駆動リング
５の左旋限を規制するストッパである。

【００１５】次に，図２は被写体側から見たセクタ周辺
の平面図であり，２枚羽根のセクタ１７，１８は図外の
地板の裏側に配設され，セクタ１７は地板の裏側の軸１
７ａに揺動自在に支持されるとともに，セクタ１８は同
じく地板の裏側の軸１８ａに揺動自在に支持されてい
る。又，７は図１にも示した開閉レバーを示している。
開閉レバー７の裏面に植設された係合ピン７ｂはセクタ
１７に形成された長溝１７ｂ及びセクタ１８に形成され
た長溝１８ｂと各々係合しており，開閉レバー７が図面
上で左旋するとセクタ１７が軸１７ａを中心に右旋する
とともにセクタ１８が軸１８ａを中心に左旋することに
より露出用開口ＡＰを開口する。

【００１６】次に，図３は制御システムのブロック図で
あり，１５ａは既述のマグネットヨーク１５を励磁する
ためのマグネットコイル，１は既述のステップモータを
各々示している。又，２０，２１，２２は各々ドライバ
を示し，２０はマグネットコイル１５ａを励磁するため
のドライバ，２１，２２はモータコイルを励磁するため
のドライバを各々示す。又，２３は公知の測距回路，２
４は公知の測光回路，２５はＣＰＵ，２６はプログラム
や輝度データ，距離データ等の各種データを記憶するメ
モリを各々示す。又，２７はドライバ２１，２２に対し
て駆動パルスを供給するパルス分配器を示し，パルス分
配器２７はドライバ２１，２２に位相差のあるパルスを
供給し，その位相の先後によりステップモータ１の回転
方向を制御する。又，パルス分配器２７はソフトウェア
上の処理によりモータドライバ２１，２２に対してオン
デューティ，オフデューティが段階的に変化するデュー
ティ制御パルス，或いは１ステップ内を段階的に変化さ
せるマイクロステップパルスを供給し得る。更に，２８
はパルス分配器２７が発生するパルスが通常のパルスか
らデューティ制御パルス或いはマイクロステップパルス
に切り替わってからの時間ｔを計時するタイマを示し，
このタイマ２８はデューティ制御パルスやマイクロステ
ップパルスのパルス数を計測するカウンタで置き換える
ことも可能である。更に，２９は公知のシャッタレリー
ズスイッチを示す。

【００１７】次に，上記事項，図４から図６のタイムチ
ャート，図７のフローチャート，図８から図１０の状態
変化を示す平面図を参照して本実施形態の動作を説明す
る。先ず，初期状態において，機構は図１及び図２示す
状態にあり，この状態からシャッタレリーズスイッチ２
９がメークすることによりプログラムはスタートする
（ステップＳ１）。プログラムがスタートするとＣＰＵ
２５は測距回路２３から距離情報を読み込むとともに測
光回路２４から被写界輝度情報を読み込む（ステップＳ
２）。

【００１８】上述の様に本実施形態ではレンズ駆動リン
グ５が左旋する過程で図外の撮影レンズが繰り出される
様になされているので，距離情報に基づいてレンズ駆動
リング５の左旋量を制御すれば被写体距離に対応した焦
点調整を行うことが可能となる。そこで，ＣＰＵ２５は
入力された距離情報に対応してメモリ２６内からレンズ
駆動リング２５の左旋ステップ数Ｎを読み出す（ステッ
プＳ３）。更に，本実施形態では，その特徴点としてレ
ンズ駆動リング５とレンズ駆動リング５の位置決めを行
う為のラチェットギア１１ｂとは増速ギアとして作用す
る２段ギア１０を介して連結されているので，レンズ駆
動リング５が１ステップ回転する間に複数ピッチ分のラ
チェット歯がラチェットレバー１２の係止爪１２ａの箇
所を通過することになる。従って，目的の合焦位置とな
るＮステップの直前のステップ（Ｎ−１ステップ目）ま
でレンズ駆動リング５を左旋させた時点で次のＮステッ
プ目までの間，ステップモータ１をデューティ制御パル
ス（又はマイクロステップパルス）で段階的に回転させ
れば，このデューティ制御パルス（又はマイクロステッ
プパルス）に切り換えられた後の経過時間ｔを見てラチ
ェットレバー１２の作動タイミングを制御すれば１ステ
ップの範囲内を複数分割した位置制御が可能となる。そ
こで，ＣＰＵ２５は入力された距離情報に対応してメモ
り２６内からステップモータがデューティ制御パルス
（又はマイクロステップパルス）によって駆動されてか
らラチェットレバー１２を作動させるまでの経過時間ｔ
を読み出す（ステップＳ４）。又，ＣＰＵ２５は入力さ
れた被写体輝度情報に対応して露出秒時データをメモリ
２６内から読み出す。（ステップＳ５）

【００１９】この様にして各種のデータが設定された後
にＣＰＵ２５はドライバ２０を介してマグネットコイル
１５ａに通電してマグネットヨーク１５を励磁する。従
って，鉄片１６はマグネットヨーク１５に磁着されるの
で，ラチェットレバー１２は係止爪１２ａがラチェット
ギア１１ｂの各々のギア歯の旋回経路外に退避した状態
で固定される。（ステップＳ６）

【００２０】この様にしてラチェットレバー１２をマグ
ネットホールドした状態でＣＰＵ２５はパルス分配器２
７を制御してドライバ２１，２２からステップモータ１
に対して正転用のパルスを１ステップ宛供給する。（ス
テップＳ７，Ｓ８）尚，本実施形態ではステップモータ
１は２相のパルスφ１，φ２によって駆動され，正転時
にはパルスφ２の位相が９０度進んだパルスが供給され
る。さて，この様にしてステップモータ１が正転（反時
計廻り）するとモータピニオン２の回転は２段ギア３及
び駆動リング４に形成されたラック４ａを介して駆動リ
ング４に伝達され，駆動リング４を反時計廻りに回転さ
せる。又，レンズ駆動リング５はスプリング６によって
左旋習性を与えられているので，上記の様にして駆動リ
ング４が反時計廻りに回転するとレンズ駆動リング５も
当接ピン５ｂが曲げ部４ｂに追従しながら反時計廻りに
ステップ回転する。

【００２１】このステップモータ１の正転は目標の合焦
位置に対応したＮステップの直前のステップ位置（即
ち，Ｎ−１ステップ目）まで続行する。そしてステップ
モータ１がＮ−１ステップ目までステップ回転するとＣ
ＰＵ２５はタイマ２８を起動するとともに（ステップＳ
９），パルス分配器２７を制御してステップモータ１に
対してデューティ制御パルスを供給する（ステップＳ１
０）。図５はこのデューティ制御パルスの部分を拡大し
て示しており，図５に示す例ではＮ−２ステップ目から
Ｎ−１ステップ目に移行する時にはパルスφ１がＨレベ
ルの状態でパルスφ２がＨレベルからＬレベルに反転す
る場合を示しているので，Ｎ−１ステップ目ではパルス
φ２がＬレベルになるデューティが徐々に長くなる様に
オフデューティが制御されている。又，図５からも明ら
かな様にこのＮ−１ステップ目の基準パルス時間は他の
ステップの少なくとも２倍以上に延長されていることが
望ましい。

【００２２】さて，この様にしてデューティ制御パルス
による駆動が開始された後にＣＰＵ２５はタイマ２８か
らタイムアップ信号が入るのを待つ。そして，タイマ２
８がステップＳ９で起動された後に時間ｔが経過してタ
イマ２８がタイムアップ信号を発生すると（ステップＳ
１１）ＣＰＵ２５はマグネットコイル１５ａに対する通
電を遮断してマグネットヨーク１５を消磁する。従っ
て，鉄片１６はマグネットヨーク１５から解放されるの
で，ラチェットレバー１２はスプリング１４によって右
旋して係止爪１２ａがラチェットギア１１ｂの何れかの
ラチェット歯を係止する。そして，既述の通り，ラチェ
ットギア１１ｂには増速ギアとして作用する２段ギア１
０を介してレンズ駆動リング５が連結されており，レン
ズ駆動リング５が１ステップ回転する間にラチェットギ
ア１１に形成されたラチェット歯は複数個分ラチェット
レバー１２の係止爪１２ａの箇所を通過することになる
ので，レンズ駆動リング５はＮ−１ステップ目からＮス
テップ目の間にある複数分割された所望の位置で係止さ
れることになる。尚，図８はこの様にしてラチェットレ
バー１２がラチェットギア１１ｂを係止して，レンズ駆
動リング５の回転が停止した状態を示している。

【００２３】この様にしてラチェットレバー１２がラチ
ェットギア１１ｂを係止した後にＣＰＵ２５はステップ
モータ１対して通常の正転パルスを供給し（ステップＳ
１３），ステップモータ１を更に正転させる。そしてこ
の時点ではラチェットギア１１ｂがラチェットレバー１
２によって係止されることによってレンズ駆動リング５
の左旋は停止しているので，駆動リング４のみが単独で
左旋することになる。そして，駆動リング４が所定の一
時停止点まで左旋するとＣＰＵ２５はステップモータに
対する駆動パルスの更新を停止して（所定の通電状態を
維持して）ステップモータ１を所定時間だけ停止させ，
（ステップＳ１４，Ｓ１５，Ｓ１６）セクタ１７，１８
の開閉作動に備える。

【００２４】既述の如く本実施形態の場合，開閉レバー
７が有するカムフォロア７ａが駆動リング４に形成され
た開口カム縁４ｄを落下することによりセクタ１７，１
８が開口作動し，同じくカムフォロア７ａが閉鎖カム縁
４ｅを乗り上げることによりセクタ１７，１８が閉鎖作
動する様になされている。従って，カムフォロア７ａが
開口カム縁４ｄを落下してからカムフォロア７ａが閉鎖
カム縁４ｅを乗り上げるまでの時間を制御すれば露出秒
時を制御することが可能となる。そこで，本実施形態で
はラチェットレバー１２がラチェットギア１１ｂを係止
した後にステップモータ１に対して供給される正転パル
スのパルス周期を制御することにより露出秒時を制御す
る様にしている。より具体的には，正転パルスのパルス
周期を短くして駆動リング４の左旋速度を上昇させれば
カムフォロア７ａが開口カム縁４ｄを落下してから閉鎖
カム縁４ｅを乗り上げるまでの時間が短縮されるので露
出秒時も短縮され，正転パルスのパルス周期を長くして
駆動リング４の左旋速度を低下させればカムフォロア７
ａが開口カム縁４ｄを落下してから閉鎖カム縁４ｅを乗
り上げるまでの時間も長期化するので露出秒時も長くな
る。尚，露出秒時の制御としては正転パルス周期自体の
制御の他にも，例えばカムフォロア７ａが開口カム縁４
ｄを落下してた時点でモータの回転を停止し，モータが
正転を再開するまでの時間を露出秒時に対応して可変と
することも可能である。

【００２５】さて，上述の様に所望される露出秒時に対
応したパルス周期でステップモータ１を正転させると
（ステップＳ１７）駆動リング４は更に左旋され，開閉
レバー７に形成されたカムフォロア７ａがスプリング９
の付勢力によって開口カム縁４ｄを落下する。図９はこ
の様にしてカムフォロア７ａが開口カム縁４ｄを落下し
た状態を示している。この様にして開閉レバー７がスプ
リング９の付勢力によって開閉レバー７が左旋すると開
閉レバー７の裏面の係合ピン７ｂはセクタ１７に形成さ
れた長溝１７ｂ及びセクタ１８に形成された長溝１８ｂ
を各々係合しながらセクタ１７を軸１７ａを中心に右旋
させるとともにセクタ１８を軸１８ａを中心に左旋させ
て露出用開口ＡＰを開口する。一方，ステップモータ１
には露出秒時に応じて決定されるパルス周期の正転パル
スが供給され続けており，従って，駆動リング４もこの
正転パルスのパルス周期に対応した速度で左旋を続けて
いるので，開閉レバー７のカムフォロア７ａはやがて閉
鎖カム縁７ｅを乗り上げながらスプリング９に抗して右
旋し，この開閉レバー７の右旋によってセクタ１７，１
８は露出用開口ＡＰを遮蔽する。

【００２６】所望される露出秒時に対応したパルス周期
でのステップモータ１の正転動作は駆動リング４が前進
限まで左旋するまで続行するが（ステップＳ１８），駆
動リング４が前進限に到達する以前のタイミングで駆動
リング４形成された凸片４ｇがラチェットレバー１２の
復帰カム１２ｂを押し上げてラチェットレバー１２をス
プリング１４に抗して左旋させる。従って，ラチェット
レバー１２はラチェットギア１１ｂを解放するので，レ
ンズ駆動リング５も係止解除されて，レンズ駆動リング
５はスプリング６の付勢力によってストッパ１９によっ
て規制されるまで左旋する。図１０はこの様にしてラチ
ェットレバー１２による係止が解除されてレンズ駆動リ
ング５がストッパ１９によって停止するまで左旋した状
態を示している。そしてこの状態ではレンズ駆動リング
５に形成された凸片５ｃが開閉レバー７のカムフォロア
７ａを支承している。

【００２７】さて，駆動リング４の前進限でステップモ
ータ１を停止させて所定時間が経過すると（ステップＳ
１９，Ｓ２０）ＣＰＵ２５はステップモータ１に対して
逆転パルス（パルスφ１の位相が先行するパルス）を供
給してステップモータ１を初期位置まで向けて逆転させ
て一回の露出動作を終了する。（ステップＳ２１，Ｓ２
２，Ｓ２３）そしてステップモータ１が逆転（時計廻
り）することにより駆動リング４も右旋し，駆動リング
４が図１０に示す状態から右旋する過程で駆動リングに
形成された閉鎖カム縁４ｅや開口カム縁４ｄがカムフォ
ロア７ａの箇所を通過するが，駆動リング４に形成され
た曲げ部４ｂがレンズ駆動リング５に配設された当接ピ
ン５ｂと当接してレンズ駆動リング５の右旋を開始させ
るまではレンズ駆動リング５に形成された凸片５ｃがカ
ムフォロア７ａを支承しているので開閉レバー７は作動
しない。そして，曲げ部４ｂが当接ピン５ｂに当接する
と駆動リング４はレンズ駆動リング５を伴いながら右旋
し初期位置に復帰する。

【００２８】尚，図６は本発明の変形的な形態を示すも
のであり，ステップモータの正転動作がＮ−１ステップ
目に到達するとデューティ制御パルスに替えて１ステッ
プ内を複数分割したマイクロステップパルスによって駆
動する場合のタイムチャートを示しており，全く同様の
効果を得ることが出来る。又，上記ではデューティ制御
パルスによる駆動に移行してからラチェットレバー１２
をマグネットレリーズするまでの時間ｔをタイマ２８に
よって制御する様にした例を示したが，タイマ２８に替
えてプログラマブルカウンタを設け，デューティ制御パ
ルスやマイクロステップパルスのパルス数によってラチ
ェットレバー１２をマグネットレリーズするタイミング
を制御する様にしても良い。又，増速ギアの増速率は所
望される位置決め分解能に応じて決定されるものであ
り，又，Ｎ−１ステップ目の延長時間も上記増速率等に
応じて適宜決定すればよいことはいうまでもない。又，
上記では駆動部材（駆動リング４）の前進時において，
ラチェット機構が作動するまでは位置部材（レンズ駆動
リング５）が駆動リングに追従し，位置部材の係止後に
駆動部材が単独で前進する過程でシャッタ機構を作動さ
せる様にした例を示したが，駆動部材の前進時に駆動部
材が位置部材を目的位置まで片押ししながら前進させ，
位置部材の係止後に駆動部材のみを単独で後退させる過
程でシャッタ機構を作動させる場合にも本発明の思想は
応用し得るものである。

【００２９】

【発明の効果】以上説明した様に，本発明によればレン
ズ駆動リングの回転が増速ギアを介してラチェットギア
に伝達され，目的の合焦位置の近傍でのみレンズ駆動リ
ングをデューティ制御パルス或いはマイクロステップパ
ルスによって段階的に駆動する様になされているので，
この段階的な制御動作に以降してからラチェットレバー
をマグネットレリーズするまでのタイミングを制御する
ことにより，全体としてシーケンス時間を特段増大させ
ることなく，ステップモータが１ステップ回転する範囲
を複数分割した位置決めを行うことが可能となり，位置
決め分解能を大幅に向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るレンズ駆動装置を被写
体側から見た初期状態における平面図。

【図２】セクタを被写体側から見た初期状態における平
面図。

【図３】本発明の制御システム構成を示すブロック図。

【図４】本発明の制御シーケンスのタイムチャート。

【図５】デューティ制御パルスによって合焦位置制御を
行う場合のタイムチャートの詳細拡大図。

【図６】マイクロステップパルスによって合焦位置制御
を行う場合のタイムチャートの詳細拡大図。

【図７】本発明の制御シーケンスのフローチャート。

【図８】図１に示すレンズ駆動装置を，レンズ駆動リン
グが係止されるまで作動させた状態を示す平面図。

【図９】図１に示すレンズ駆動装置を，開閉レバーが開
口作動するまで作動させた状態を示す平面図。

【図１０】図１示すレンズ駆動装置を，レンズ駆動リン
グの係止が解除されるまで作動させた状態を示す平面
図。

【符号の説明】

１ ステップモータ ４ 駆動部材の一例たる駆動リング ５ 距離部材の一例たるレンズ駆動リング １０ａ 増速ギアの一例たる２段ギアを構成する小径車 １０ｂ 増速ギアの一例たる２段ギアを構成する大径車 １１ｂ ラチェットギア １２ ラチェットレバー １５ レリーズ手段を構成するマグネットヨーク １５ａ レリーズ手段を構成するマグネットコイル １６ レリーズ手段を構成する鉄片 ２５ 係止タイミング制御手段として作用するＣＰＵ ２７ パルス分配器 ２８ タイマ手段を構成するタイマ（カウンタ手段を構
成するカウンタ）

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ０３Ｂ 13/34 Ｇ０２Ｂ 7/11 Ｐ Ｈ０２Ｋ 37/24 Ｇ０３Ｂ 3/10 Ｈ０２Ｐ 8/22 Ｈ０２Ｐ 8/00 Ｃ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 正逆回転可能なステップモータと，該ス
   テップモータとギア連結され，該ステップモータの回転
   方向に応じて駆動される駆動部材と，該駆動部材が正方
   向に駆動される時に該駆動部材に従動して正方向に駆動
   される距離部材と，前記距離部材と増速ギアを介してギ
   ア連結され，前記ステップモータが１ステップ回転する
   間に複数ピッチ前進するラチェット歯が形成されたラチ
   ェットギアと，レリーズされることにより前記ラチェッ
   トギアに形成された何れかのラチェット歯を係止するラ
   チェットレバーと，該ラチェットレバーをレリーズする
   レリーズ手段と，前記ステップモータに駆動パルスを供
   給するパルス分配器とを具備し，該パルス分配器は前記
   ステップモータが目的の合焦位置の少なくとも１ステッ
   プ手前までステップ回転するのに要するパルスを供給し
   た後に前記ステップモータに対して１ステップ角を複数
   分割し得るマイクロステップパルスを供給する様になす
   とともに，前記ステップモータがマイクロステップパル
   スによって駆動された後の時間を計測するタイマ手段
   と，該タイマ手段の計時値が所望値に達したタイミング
   で前記レリーズ手段をして前記ラチェットレバーをレリ
   ーズせしめる係止タイミング制御手段を具備することを
   特徴とするレンズ駆動装置。
2. 【請求項２】 正逆回転可能なステップモータと，該ス
   テップモータとギア連結され，該ステップモータの回転
   方向に応じて駆動される駆動部材と，該駆動部材が正方
   向に駆動される時に該駆動部材に従動して正方向に駆動
   される距離部材と，前記距離部材と増速ギアを介してギ
   ア連結され，前記ステップモータが１ステップ回転する
   間に複数ピッチ前進するラチェット歯が形成されたラチ
   ェットギアと，レリーズされることにより前記ラチェッ
   トギアに形成された何れかのラチェット歯を係止するラ
   チェットレバーと，該ラチェットレバーをレリーズする
   レリーズ手段と，前記ステップモータに駆動パルスを供
   給するパルス分配器とを具備し，該パルス分配器は前記
   ステップモータが目的の合焦位置の少なくとも１ステッ
   プ手前までステップ回転するのに要するパルスを供給し
   た後に前記ステップモータに対して１ステップ角を複数
   分割し得るデューティ制御パルスを供給する様になすと
   ともに，前記ステップモータがデューティー制御パルス
   によって駆動された後の時間を計測するタイマ手段と，
   該タイマ手段の計時値が所望値に達したタイミングで前
   記レリーズ手段をして前記ラチェットレバーをレリーズ
   せしめる係止タイミング制御手段を具備することを特徴
   とするレンズ駆動装置。
3. 【請求項３】 正逆回転可能なステップモータと，該ス
   テップモータとギア連結され，該ステップモータの回転
   方向に応じて駆動される駆動部材と，該駆動部材が正方
   向に駆動される時に該駆動部材に従動して正方向に駆動
   される距離部材と，前記距離部材と増速ギアを介してギ
   ア連結され，前記ステップモータが１ステップ回転する
   間に複数ピッチ前進するラチェット歯が形成されたラチ
   ェットギアと，レリーズされることにより前記ラチェッ
   トギアに形成された何れかのラチェット歯を係止するラ
   チェットレバーと，該ラチェットレバーをレリーズする
   レリーズ手段と，前記ステップモータに駆動パルスを供
   給するパルス分配器とを具備し，該パルス分配器は前記
   ステップモータが目的の合焦位置の少なくとも１ステッ
   プ手前までステップ回転するのに要するパルスを供給し
   た後に前記ステップモータに対して１ステップ角を複数
   分割し得るマイクロステップパルスを供給する様になす
   とともに，前記ステップモータがマイクロステップパル
   スによって駆動された後のマイクロステップパルス数を
   計数するカウンタ手段と，該カウンタ手段の計数値が所
   望値に達したタイミングで前記レリーズ手段をして前記
   ラチェットレバーをレリーズせしめる係止タイミング制
   御手段を具備することを特徴とするレンズ駆動装置。
4. 【請求項４】 正逆回転可能なステップモータと，該ス
   テップモータとギア連結され，該ステップモータの回転
   方向に応じて駆動される駆動部材と，該駆動部材が正方
   向に駆動される時に該駆動部材に従動して正方向に駆動
   される距離部材と，前記距離部材と増速ギアを介してギ
   ア連結され，前記ステップモータが１ステップ回転する
   間に複数ピッチ前進するラチェット歯が形成されたラチ
   ェットギアと，レリーズされることにより前記ラチェッ
   トギアに形成された何れかのラチェット歯を係止するラ
   チェットレバーと，該ラチェットレバーをレリーズする
   レリーズ手段と，前記ステップモータに駆動パルスを供
   給するパルス分配器とを具備し，該パルス分配器は前記
   ステップモータが目的の合焦位置の少なくとも１ステッ
   プ手前までステップ回転するのに要するパルスを供給し
   た後に前記ステップモータに対して１ステップ角を複数
   分割し得るデューティ制御パルスを供給する様になすと
   ともに，前記ステップモータがデューティー制御パルス
   によって駆動された後のデューティ制御パルス数を計数
   するカウンタ手段と，該カウンタ手段の計数値が所望値
   に達したタイミングで前記レリーズ手段をして前記ラチ
   ェットレバーをレリーズせしめる係止タイミング制御手
   段を具備することを特徴とするレンズ駆動装置。
5. 【請求項５】 請求項１，請求項２，請求項３又は請求
   項４記載のレンズ駆動装置において，前記パルス分配器
   は，ステップモータに供給する駆動パルスをマイクロス
   テップパルス或いはデューティ制御パルスに切り換えた
   後の基準パルス周期をそれ以前の駆動パルスの基準パル
   ス周期の２倍以上にすることを特徴とするレンズ駆動装
   置。