JPS58122506A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 で、従来一眼レフレツクスカメラやテレビカメラ等で見
られるように旋回直進させるものに比較してレンズ駆動
機構を安価にして量産できるようにすると共に、レンズ
を旋回直進させないので、従来に比較して被写体を迅速
にとらえることができ、まーたこのような機構をとるに
当っても構成が非常に簡単なので（例えば、電機子コイ
ルが重畳していない）、上記同様やはり安価（て１産で
きるし、可動側レンズ鏡筒と固定側レンズ鐘筒部分との
接触も少ないので構成が簡素化されるばかりでなく、耐
寿命性も増し、更に又、可動側レンズ鏡筒の直進運動ス
トロークが、従来のボイスコイル型のものに比較して当
該直進運動ス）ｏ−りの制限がないので、天体望遠鏡の
ような大型のものにも適するという％徴を有するレンズ
駆動装置全提供することを目的とするものである。

例えば、一般のカメラに当っては被写体のピントを合わ
せるのに、手動にて適宜なレンズ鏡筒部を回動させるこ
とで、可動側レンズ鏡筒を旋回させつつ可動レンズを光
軸方向に前後運動させていた。しかるに弱視や老眼等の
人にとっては、目で判断してピント合せ全行なうことが
困難で、本来高級カメラを購入したいのにも係す、ファ
インダ□ーを見るだけで、特にピント合せしないですむ
カメラを購入する傾向にあった。また、一方では連続的
１こ被写体を写すようにするため（Ｃ、モータドライブ
機構やワインダ機構をも開発されるに至った。また、−
眼レフカメラ以外では、８ミリカメラ、ビデオカメラ、
監初カメラ、ビデオディスク等でも、被検出物を自動検
出しようとする動きがでてきたことは周知である。

このようなことから、とにか（、被写体等の被検出物（
体）を自動的にピント検出するモータ機構が装置に−ｒ
タッチメントされたり、内蔵されてき−Ｃいる。このモ
ータ機構；てよりレンズ機構を旋回させながら軸心方向
に前後移動させて、被写体等の被検出部（体）を自動的
にピント合せ、あるいは更に焦への合致した被写体像を
得るようにしている１） 正 しかし、被写体は静動体とは限らず、動体であることも
多く、また単なる動体でなく、常時動いている場合も多
い。

従って、従来のように、回転モータを用いてレンズを旋
回可動していたのでは、その旋回時間部分だけ、的確な
写真撮影を行なえない。また、可動側レンズ鏡筒を旋回
させるのに比較して、自明的な理であるように、可動側
レンズ鏡筒を直線的駆動させる機構は安価となるもので
ある。

ま′た自動焦点機構を臂する一眼レフカメラの場合、可
動側レンズ鏡筒を直薩させるに当って、第１図のような
機構のものが最近出現き≠だので、これについて説明す
る。カメラレンズ鏡筒１の外周に歯刻部２を設け、該歯
刻部２とカメラレンズ鏡筒１の外周部に設けた円筒型の
回転モータ６の回転軸４に固設した歯車５の歯刻部６を
歯合させ、回転モータ６を回転させることで、歯刻部２
を廟するレンズ鏡筒１部を回転させ、間接的にレンズ構
体７を栴する可動側レンズ鏡筒８を旋回直進させる構造
となっていた。このままでは製品デザインとしては屋晴
が良（ないので、更に断面三角形状の筒体保護カバー９
でカバーし、モータ内蔵自動焦点用交換レンズ１０を形
成していた。この第１図から明らかなように、従来のモ
ータ内蔵自動焦点用交換レンズ１０は、正面方向から見
た断面形状が楕円状三角形（あるいは三角形）状となっ
ていろ。このような形状は本来的に不自然で、持ち運び
に不便で、ともすると、高価な交換レンズ１０を落して
破損してしまう恐れもあるという形状となっている。更
にまた、上記した欠点を当然に具備する。

本発明のレンズ駆動装置は、上記技術背景を基にしてな
されたもので、上記背景を基にした欠点を解決するだけ
でなく、他の効果をも具備するものである。

以下、図面第２図以下を参照しつつ、本発明の一実施例
を説明することとする。

図面第２図は本発明のレンズ駆動装置を適用した一眼レ
フレックス用交換レンズ鏡筒１１の側面方向から見た縦
断面図である。該レンズ鏡筒１１は、外側に円筒状の固
定側レンズ鏡筒１２を有し、該鏡筒１２と相対向する内
面位置に設けられたレンズ構体７を有する可動側レンズ
鏡筒８が光軸１６方向＋ＬＧって、ダイレクトに直進往
復運動するよう（・てメカ構成されている。このように
するためＫ　　′は、例えば、固定側レンズ鏡筒１１の
内周部に適宜な間隔をおいて２箇所に突出部１４ａ、１
４１）を設け、該２個の突出部１４ａ、１４１）にガイ
ドバー１５の両端を固設し、上記突出部１４ａと１４ｂ
間位置の可動側レンズ鏡節８の外周部位置に設けた突部
１６が有する透孔にＦ記ガイドバー１５を摺動自在にし
てやることで司ｎヒになる。尚、ガイドバー１５の周囲
の突出部１４ａ、１４１）位置（尚、この場合には図示
せず）あるいは突部１６位置（尚、この場合は第４図参
照）には、例えばオイルレスメタル等からなる軸受１７
を設けておくと良い。１６」、軸受１７としては、最適
と思われる材質としては、四フッ化エチレン（商品名：
テフロン）があげられる。またガイドバー１５は１８０
度対象位置に２本設けるのが安価で望ましく、２本のガ
イドバー１５の一本の軸受１７を形成する部分は、かじ
りを防ぐ等の理由からバカ孔１８（第４図）に形成して
おくのが望ましい。更にまた、第２図及び第４図では、
可動側レンズ鏡筒８を重線走行させるためのガイド体と
して、ガイドバー１５を用いた場合を示したが、必すし
も、このし・要はなく、可動側レンズ境部８と固定側レ
ンズ鏡筒１２とのそれぞれ相対向面部にガイド溝を設け
、該ガイド溝にガイドロー〉−鋼球を介在させても良い
。尚、このようにすると後記する界磁マダイ・ソトや電
機子コイルを円筒状に形成したものを用いることができ
、組付けやその他量産行程面；・ておいて非常に都合が
良（なる。尚、本発明によると、第６図に示すように、
その外観は従来とまったく変わらない交換レンズ１１と
なる。第４　）ｇｊは、第２図及び第６図で示す交換レ
ンズ１１から固定側レンズ鏡筒１２を除去した場合を現
わす本発明の説明のための概略８＋祝図である。この第
４図を主に参照して本発明の一実施例を説明すると、可
動側レンズ鏡筒８の外周部の相対向する面部それぞれの
部分に、光軸の長手方向に沿ってＮ％、Ｓ極の磁極を交
互等間隔に３ｎ（ｎは１以りの正の整数）極（個）有す
る界磁マグネット１９−１．１９−１固設している。界
磁マグネット１９−１．１９−２は、本来的には１．上
記した、ようなガイドローラ鋼球等を用いて、２本のガ
イドバー１５を用いなければ、１個の円筒状の界磁マグ
ネットで済むものであるが、本発明の実施例では２本の
ガイドバー　１５を用いているため、正面方向から見た
断面が半円状の界磁マグネット１９−１．１９−２を相
対向して、’ｉｉＪ動側レンズ鏡筒８の外周部に固設し
ている。尚、可動側レンズ鏡筒８の外周部あるいはそれ
自体が磁性体でできていないときには、界磁マグネット
１９−１゜１９−２の下面部に、界磁マクオツド１９−
１゜１９−２の磁路を閉じるための磁性体ヨークを設け
るのが望ましい。該界磁マグネット１９−１゜１９−２
と対向する固定側レンズ模゛筒１２（第４図においては
図示せず）内面部に、界磁マグネツ）１９−１．１９−
２のａ極幅の（２ｎ−１）（ｎは１以トの正の整数）倍
の開角で発生トルクに寄与する導体部２０ａを形成され
た２絹の２個以Ｆ−からなる電機子コイル２０群を互い
に重畳させないように設けている。尚、固定側レンズ鏡
筒１２の内面部又はそれ自体が磁性体ででき−（いない
ものであるときには、電機子コイル２０群の下面部て、
界磁マグネツ）１９−１．１９−２の磁路を閉じるたぬ
の磁性体ヨークを設けるのが望ましい。′ｄイ機子コイ
ル２０としては、界磁マグネット１９−１．１９−２の
磁極の幅と略等しい開角幅（こ２つの発生トルクに寄与
する導体部２０ａ。

２０ａが形成さ１また矩形枠状のもの金柑いることとす
る（第５図参照）。尚、界磁マグネツＮ９−１゜１９−
２の磁極数、電機子コイル２０の個数は、交換レンズ１
１の種類によって異なるし、また可動側に設けられるか
、固定側に設けるかによって異なるが、本発明の上記実
施例では界磁マグネソ）１９−１，１９−２側を可動ｍ
＋＋とじているので、図面の都合−Ｌ３極に形成してお
り、電機子コイル２０はその長手方向に４個用いた例を
示している。

電機子コイル２０は巻線機を用いて、自己融着導線を矩
形枠状に多数ターン巻回したものを、その後湾曲化させ
てやれば良い。今、電機子コイル２０を１個用いたので
、電機子コイル２０に適宜な方向ニア）ｒ４ｉ流に流し
、フレミングの左手の法則に従って、ｉ」ｌ動側レンズ
鏡筒８が適した方向に直線的走行するようにするた、１
／）りこ、界磁マグネット１９１（又は１９−２）のＮ
極又はＳ極し’）　（ｍゆを検出するための磁気感知素
子２１（第６図参照）１個をそれぞれの電機子コイル２
０のＷ蜂マグネット１９１（又は１９−２）と相１ｊ向
する発生トルクに寄与する導体部２０ａ上に同役する。

尚、第５図で示すと、点鞄囲い部２２−１又は２２−２
に該当する導体部２０ａの裏面位置に磁気感知素子２１
を配設することになる。第６図を参照して、界磁マグネ
ット１９−１　（又は１９２）と電機予巻？ｆＭ２０と
の、史には磁気感知素子２１との展開図を示す。尚、第
６図にあっては索子２１としては、４端子ホール素子、
ホールＩＣを用いた場合を示す。符号２６−１．２６−
２は出力端子を示す。第６図から明らかなように、１個
の電機子コイル２０の他の端子は共通接続され、−の端
子はそれぞれ、トランジスタ２６等で形成さＪした４群
の半導体整流装置構成要素２７群からなる半導体整流装
置２４に接続されている。それぞれの磁気感知素子２１
１．・・・・・・・・・、２１−４の両出力端子２６−
１．２６−２はそれぞれ半導体整流装置２４に接続され
ている。半導体整流装置２４は、プラス電源端子２５−
１及びマイナス電源端子２５−２が引きｔｌｊ’ｃれて
、通電可能となっている。磁気感知素子２１−１．・・
・・・・・・・、２１−４は２つの導体部２０ａのいず
れか一方上、即ち点線囲い部２２−１又は２２−２上に
配設する必要があるので、第６図においては点線囲い部
２２−１上に配設した場合の展開図を示す。ここにおい
て、素子２１−２は界磁マグネット１９−１（又は１９
−２）のＮ極を素子２１−６は界磁マグネツ）１９−１
（又は１９−２）のＳ極を検出しているので、電機子コ
イル２０−２．２０−３にはそれぞれ矢印方向の電流が
流れて、フレミングの左手の法則に従った方向の推進力
が矢印Ｆ方向、全体として矢印Ｆ方向につ゛し生するの
で、界磁マグネツｊ１９−ｆ（又”１９−２）、即ち、
可動側レンズ鏡筒８が矢印１＝”方向に直線移動する。

電機子コイル２０−１　。

・・・・・・・・、２０−４に反対方向の電流が流れ１
ｔは、当然に鏡筒８は反矢印Ｆ方向に直線移動する。

本発明のレンズ、鳴動装置は［−記構成、作用を有する
ため、瞬時に可動側レンズを移動させて、被写体を迅速
にとらえることができるので、カメラのオートフォーカ
ス機構、監視カメラ、ビデオカメラとして最適なものと
なる。また、従来のボイスコイル型のものと比較して可
動側レンズの直線運動ストロークを限定さオしないので
、非常にストロークの長い装置にも適する。また、−眼
レフカメラ等の場合、従来のレンズ鏡筒の外観ヲ変えな
いですむので、インダス）　ＩＪアルテザインの趣旨に
清うばかりでなく、当該装置を有する交換レンズのポー
タプル化に適する形状となる。更にまた、本発明の場合
にあっては、電機子コイルを重畳しないようにしている
ので、電機子コイルをプラスチックモールドして一体で
き、安価に量産できるし、反推進力が入いらない強い推
進力を有するレンズ駆動装置６：となる。また、レンズ
を旋回直進させるに当って、レンズ鏡筒を構成する髪素
として、非常に高価となるヘリコイドを形成する必要が
ないので、非常に安価なレンズ駆動装置となる。更にま
た本発明のレンズ駆動装置にあっては、固定側レンズ鏡
筒と可動側レンズ鏡筒との接触部分わが、非常に少ない
ので部品点数が少なくて済み、接触部分のみの材質を高
価にしてもメリットがあるので、このようにすることで
耐寿命性が向ヒするという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のモータ機構を組み込んだ一眼レフレック
スカメラ用交換レンズ機構の説明図、第２図は本発明を
用いるための一例としての一眼レフレックスカメラ用交
換レンズの縦断面図、第３図は本発明を用いた場合の一
眼レフレックスカメラ用交換レンズの斜視図、第４図は
本発明を効果的に組み込んだ交換レンズから固定側レン
ズ鏡筒を省いた場合を示す本発明の一例としての概略斜
視図、第５図は一例としての電機子コイルの斜視図、第
６図は界磁マグネット、電機子コイル及び磁気感知素子
との展開図を示す。 １・・・カメラレンズ鏡筒、２・・・歯側Ｒ１ｉ、６・
・・回転モーフ、４・・・回転軸、５・・・歯車、６・
・・歯側部、７・・・レンズ構体、８・・・可動１１１
１ルンズ鏡商、９・・・筒体保護カバー、１０・・・モ
ー　タ内畝自動焦点用交換レンズ、１１・・・−眼レフ
レックスカメラ用交換レンズ鏡筒、１２・・・固定側レ
ンズ鏡筒、１６・・・光軸、１４ａ、１４１）・・・突
出部、１５・・・ガイドバー、１６・・・突部、１７・
・・軸受、１８・・・バカ孔、１９１゜１９−２・・・
界磁マグネット、２０・・・電機子コイル、２０ａ・・
・発生トルクに寄与する導体部、２１・・・磁気感知素
子、２２−１．２２−２・・・点線囲い部、２６・・・
トランジスタ、２４・・・半導体整流装置、２５−１・
・・プラス電源端子、２５−２・・・マイナス電源端子
、２６−１．２６−２・・・出力端子、２７・・・半導
体整流装置構成要素。 手続補正書（自発） 昭和５８年２月２Ｓ日 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 １、事件の表示 特願昭５６　１９７７５５号 ２、発明の名称 レンズ駆動装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 東京都文京区大塚３丁目３番１号 ４、補正の対象 明細書の「特許請求の範囲」及び「発明の詳細な説明」
の瀾 ５、補正の内容 （１）別紙の通り、特許請求の範囲を訂正する。 （２）明細書第７頁第１６行ｒ３ｎ（ｎはｌ」を［ｉ’
２ｍ　　ｌ　　（ｒｒｔは２．！ｌに訂正する。 （別　紙） 特許請求の範囲 固定側レンズ鏡筒と光軸方向に前後直進運動する可動側
レンズ鏡筒の相対向する面の一方に光軸の長手方向に沿
ってＮ極、８棟の磁極を交互等間隔に２ｍ−１（ｍは２
以」二の正の整数）個有する界磁マグネットを設け、他
方に界磁マグネットのの発生トルクに寄与する導゛体部
を有する電機子コイルを２個以上設けると共に１以上の
磁気感応素子を上記導体部」二に設けたことを特徴とす
るレンズ駆動装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 固定側レンズ鏡筒と光軸方向に前後直進運動する可動側
   レンズ鏡筒の相対向する面の一方に光軸の長手方向に沿
   ってＮ極、Ｓ極の磁極を交互等間隔シで３ｎ（ｎは１以
   上の正の整数）個有する界磁マグネノトヲ設け、他方に
   界磁マグネットの磁極の（２ｎ−１）倍の発生トルクに
   寄与する導体部を有する電機子コイルを２個以上設ける
   と共に１ゑ・ 以上の磁気感光素子を上記導体部Ｅに設けたことを特徴
   とするレンズ駆動装置。