JPS59159113A - レンズ鏡筒装置 - 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】 〔技術分野〕 ビテメカメシ、テレビカメラ、−眼しソレノクスカメラ
、７ネカメラ、監視カメラ等のレンズ鋭筒装渦璽、て関
づ′ｚ）。

〔技術背景〕

例えは、最近の一眼レフレンクスカメラ等におい（は、
被写体の焦点が合焦するまで、モータを利用して（尚、
この場合のモータは、直流モーりてｋ）す、所謂ヤ−ホ
モ−夕と称さねているタイプのもの千ル）る）、尚該レ
ンス構体を白する可動側レンズ鏡？４ｆ？ｒ回動させ１
）つ、光１抽方向に前後移動させている。

この。Ｊ二うなものとしては、第１１ヌｊに小すような
シ・／ズ、叱動装置６でイー１するレンズ鏡筒装置かほ
とんとでＸ）る。

第１図は従来のレンス鏡筒装置！″１′金示すもので、
カメラレンズ鏡筒１の外周部１／１歯刻部２を設け、該
歯刻部２をカメラレンズ鏡筒１の外周部に設けた円筒型
の直流サーボモータ６の回転軸４に固設しグこ歯車５の
歯刻部６に歯合し、自流サーボモータ６を回転すること
によってレンズ鏡筒１部を・回転さ４Ｊ゛、間接的にレ
ンズ構体７不二イ］する可動側レンズ鏡餘８合回動させ
て光軸方向に前後移動させる構造となっている１、そし
て、このままでは製品アザインとしては外観が不良てｋ
）るので、例えばグラス千ツクで形成した断面ターマゴ
型の保役カッく一９全設げて最終製品としてのレンズ鏡
筒１０を形成している。

このようなｉノ′Ｌ：３′’：の（自流ザーホモ−タロ
をイＪするレンズ鏡筒１０ば、非常に大型となり、）形
状も携帯に不便なものとなり、収納においても不便で、
単に製造コストを旨めるばかりでなく、製品価値全決定
する一要因となる・インダストリアル・アザインの面で
も力′：４：Ｌ＜なかった。また構成部品か多い／こめ
、−量産の面で不都合て、非常にコスト高にｔＹ−る欠
点７５司−）つた。更にまた、直流ザーボモータ乙の回
転’＝１度検Ｌ［資人構（これはレンズの光軸方向−＼
の送シ１１１といった６ン貿制御全行ブ「うためにも必
要なものでちる）をも設けなげればならづ゛、上記欠点
はより一層増長されるものとなっていた。

ここにおいて上記直流サーボモ−タ６ば、導体のもので
、一般に回転速度検出機構を具備していないため、更に
この機構を設ける必要があった。

しかる（１こｆｌｆ：、来のほとんどのものが、簡単な
構成の精度の悪い回転速度検出機構を用いていたのでレ
ンズ金精度良く正しい位置に停、止させることができＩ
゛、誤差分生じていた。このようなことを解決するグこ
めに、直流サーボモータ６よりも高価なタコノエ不ｌ／
−タやニコンコーダ孕用いたものである。

しかし、このような回転速ルニ検田（ぶ構Ｇ」−１これ
が精度のよいものであるほど、ともすると直流サーボモ
ータ６を内蔵していない従来のレンズ鏡筒の約二分の一
以上のコストとなるため、当該直流サーボモータ各全具
備するレンズ鏡筒１０は非常に高価になってい／こ。従
って、性能の良さかあるものの、交換レンズとしては、
いよ−歩、売り」二ケに寄力できないものとなっていた
。

〔本発明の目的〕

本発明は上記事情に基いてなされたもので、本発明の目
的は、上記従来のレンズ鏡筒１０のように、異様な形状
にぜす、従来通りの直流サーボモータ６を内蔵していな
い謔２図に示すようなすつｌとしたインダストリアル・
デザインに合致したレンズ鏡＃１０’に形成でき、構成
部品を少な（できて小型で才つ安価に量産できるように
すると共に、回転速度検出機構全合理的に組み込んで長
寿命化の期待できる小型のレンズ鏡筒装置を提供するこ
とにある。その他の目的については以下の説明で明らか
となるであろう。

〔本発明の目的達成手段〕

かかる本発明の目的は、ｌ／ンズ構体全病する可動側レ
ンズ鏡筒を固定側レンズ鏡筒に相対的回動さぜつつ光軸
方向に前後移動できるように構成し、可動側レンズ鏡筒
の固定側レンズ鏡筒に対向する周面部にＮ、Ｓの磁極全
交互に不する２　Ｐ　（Ｐば２以−トの止の整数）極の
界磁マクネソ）　ｆｃ固設し、該界磁マグネットと対向
する固定側レンズ鏡筒面に発生トルクに寄与する導体部
の開角が上記界磁マグネットの磁極幅と略等しく巻回形
成された２以上の＝　’Ｆｌ＋子コイルと１以上の位置
検知素−７を設け、−）−記電機イーコイルの配設さＡ
していない固定側レンズ鏡筒面に−［−配電機構コイル
と略等しい開角幅に巻回形成した１以北の発電コイルを
配設したことを峙徴とするレンズ鏡筒装置全提供するこ
とによって達成される。

以下、図１附記６図以降を参照しつつ本発明の詳細な説
明する。

〔第−実Ｍｊｉ例〕

ＪＹｒ　３　＋ン］（、−１一本発明のｔ／ンズ鏡筒装
置を適用し／ｃ−眠し・フレックスカメラ１１の交換用
能なＬ／ンズ鏡筒１０′の′ｌｌｌ１］縦断面図で、←
ンリ、その外観は第２図で示したと１℃（す゛である。

このレンズ鏡１ｆｆ）１０’は外側］に円筒状の固定側
レンズ鏡筒１２全光軸と同心配置してよ６９、該固定側
レンズ鏡筒１２と対向する内面位置にレンズ構体１６を
沿する［り動側レンズ鏡筒１４が同心・配置−され、該
ＦｉＪ動側レンしン筒１４は固定１目１］レンズ鏡筒１
２に対して回動し７エから光軸方向（ｌこ前後移動でき
るように柘成さＪ′シている。

このようにする／ζめには、例えば［青１シどイ則レン
ズ鏡筒１２の内周部適宜箇所に螺子部１５　ａ　、　１
５１）全形成し、ｂ］動側レしン鏡筒１４の両端外周部
に形成した突起部１４ａ、１４１３の外周に一上記螺子
部１５ａ、１５１１）と螺合する螺子部１４ｃ、１４ｄ
を設げうしは良い。

磁性体で）１毛成さλ′シた円筒１６は（ＩＪ動（ｊｌ
ｌｌレンズ鏡筒１４の外周部に固設している。４磁マク
ネット１７は円筒状に形成さ）１だものとなっており、
周方向にＮ、Ｓの磁極全交互（・て廟する６極のものを
・用いており、円筒１６の外周部に固設している。

界磁マークネット１７の外観図を第４図に図示する。ｊ
：Ｉ４１”ｌ休で″（ぎ／こ円筒１８は、外磁マクネッ
ト１７と対向する固定側レンズ鏡筒１２の内周面罠固設
されている１、該円筒１８の内面に（」１．３個の？１
葺沢了く１イル１９からなるステータ電機子２゜（１）
へ５図参照）かＩＪ、１静さね１、上記界磁マーネット
１７１・ζ対向しでいる１、ステータ電機子２ｏば、突
設を居′こ鉄心（コ゛ア）がないのて′、当該コアによ
る＝１ツ・＼−ンクか牛じブＩいという利点があると共
に、１・′／ズ鏡ｉ＞ｉ　１０′は非常に重量の軽いも
のが州られ、１　ｆ（ｌＬ（、・：様子コイル１９は空
心夕・イブのものとなっているの″（二゛、安価にｔ〒
１産でき、この枠内空胴部の中にＮｋ記する位置検知素
子を合理的に組み込むことができる。

第５図を参照して、電機子コイル１９−１゜１９−２．
１９−．３は発生トルクに寄＝りする導体部ｉ９ａと１
９ｂとの開角が上記界磁マグネット１７の磁僻軸、と略
等１−＜祭回形成された枠状のものとなつ′（いる。す
なわち、各電機イ、＝ｙ−イル１９−４．’　１９−２
．１９−３は、界磁マクネット１７として６罹のものを
用いたので、６０度の開角幅のものに形成しＣいる。導
体部１９ｃ、１９ｄは発生トルクに寄−リしない部分で
ある１つががる３イ固の電機子コイル１９−１．１９−
２．１９−３＋ま互いに重畳しないように円筒１８の内
周面に密接して配設し、ていイ）。このようＱｃすると
円筒１８の内周ｍ１には″Ｐ’ａ：桜イコイル１９を２
個分だけ更に配設できるスペースが得られる。このスペ
ースに第６図及び第５［／１眞小すように発電コイル２
１群を配設するようにしている。発′「Ｆ、コイル２１
群は奇数個であり、その数は多けれは多いほど、滑らか
な発電電圧をとることかできるので、そのようにするこ
とが望ましい。この発電コイル２１はｌを・多数ター　
ン枠状て一上記電機子コイル１９と略等しい開角幅の枠
状のものに巻回形成してなる。この発電コイル２１は電
機子コイル１？に比較してその厚み金時＜巻回形成して
いる。３個の発電コイル２１−１．．２１−２．２１−
３は、１−記スデータ電機子２０の配設されていない円
筒１８のスペース面に、周方向に位相をずらせて等間隔
配置に重畳配設している。

第６図金参照して、界磁マクネット１７ＯＮ。

Ｓの磁極を検出して、電機子コイル１９群への通電の切
り、１．ｉ；、＋えを行なうための位置検知素子として
のホールＩＣ，ホール素子等の磁電変換素子２２は電機
子コイル１９の枠内空胴部の中に配置している６、この
配置条件については後に詳述する。電機子コイル１９−
１，１９’−２，１９−３は、そλ１ｚ−Ｈｕ’１．　
ｉ個の磁電変換素子２２金具備している。。

−′Ｌ−ｈ己のよ−）に電機子コイル１９群からなるス
テーク７訓供子２０．発電コ・イル２１群及び磁電変換
素子２２群全配設し／こ後、プラスチックでモールトシ
て円筒体に形成１−１こえＬｆ：円筒１８の内面に固設
するようにすれば量産に適するものとなる。

第６図（オ′屯磯子コイル１９群からなるステータ電機
了２０．発電コイル２１群及び磁電変換素子２２群の展
開図を示しており、この第６図から明らかなように、３
個の電機子コイルＬ９−１．１９−２゜１９−３は互い
に重畳しないように等間隔前＠され、３個の発電コイル
２１−１．２１−２．２１−：３は等間隔前７ｉＶで重
畳配置きれており、ステータ電機子２０と発電コイル２
１群とは互いに重畳しないように配設されている。各電
機子コイル１９−１゜１９−２．１９−３の−の端子は
それぞれ半導体整流装置２６に］妥イウ゛［され、他の
端子はそれぞれ共通接続′されている。２４−１．２４
−２は半導体整流装置２６の電源端子である。電機子コ
イル１９１、、ｊ９−２．１９−３それぞれのための磁
電変換素子２２−１．２２−２．２２−３の出力端子は
半導体整流装置２６に接続し−Ｃいる。

磁電変換素子２２−１．２２−２．２’２−３は、この
第６［ン１における展開図においては、電（張子コイル
１９−１．１９−２．１９−３そ才しぞれの発生トルク
に寄−ｌうする嗜体部１９ａ（尚、導体部１９１〕てｋ
）つても良い）と対向する位置に配置した場合を示して
いる。しかし、かかる位置に磁電変換素子２２−１．２
２−２．２２−３を配置するのが望ましいとしても、当
該位置に配置することはやっかいで、また、導体部１９
ａ上に配置すると、界磁マクネット１７と円筒１８間の
エアーギャップが十詔素子２２の厚み分だけ増長し、こ
の変動分な・：よる影響分だけ′強い回転トルクが得ら
れない、っ そこで本発明においてば、磁電変換素子２２−１゜２２
−：２，２２−３ｉ次のように電機子コイル１９−１．
１９−２．１９−３の枠内空胴部の中に配置している。

例えば、電機子コイル１９−１のための磁電変換素子２
ｌ−Ｉｆてつぃて説明するど、磁電変換素子２２−１は
、界磁マクネット１７のＮ伜１７．　ａの中間部と対向
しているので、これとド」じ（ｅｌ　ｊ、：１′を・ご
かすと、界磁マクネット１７の他のＮ　罹１７１）の中
間部が対向している。従って、この位置゛の点線囲い部
２５位置に磁電変換素子２２１を配置している。かがる
点線囲い部２５は電機子コイル１９−２の枠内空胴部に
対向している３、従つで、磁電変換素子２２−１を電機
子コイル１９−２の枠内空胴部の中に配置できることに
なる。同じように電機子コイル１９−２，１１３のグこ
めの磁電変換素子２２−２，２２−３を点線囲い部２６
．２７　’ｊ：ｌ？ｔｕｆバすれば、磁電変換素子２２
−２．２２−３を・電機子コーイル１９−３．１９−１
の枠内空胴部の中に配置で・きる。

発電コイル２１−４．２１−２．２１−１それぞれの−
の端子は、クランドＧＮＤＫ接続され、そＡしそれの他
の端子は増幅回路及び整流装置を含む整流回路２８に接
続されている。整流回路２８の発電コイル２１群から得
られる回転速度信号出力は、回転速度制御回路２９に入
力される。回転速度制御回路２９の出力は半導体整流装
置２６知フィードバンクされるようにな°つている。

尚、発電コイル２１の電機イコイル１９の発生トルクに
寄力する導体部１９ａ、１９１）と３１′−行な導体部
２１ｉ、２１１）は、界磁マクイ・ソト１７のＮ極、Ｓ
極の磁極を通過すると起電力を生じ、その端子から回転
速度に応じた発電電圧か得られる。

本発明の第一・実施例としてのレンズ鏡筒装置１０′は
上記構成からなる。従って、図示しない自動焦点機構か
らの焦点検出信号が回転速度制御回路２９に入力され、
また半導体整流装置２３の電源が閉成されていると、゛
該半導体整流装置２６は回転速度ｆｉｊ’制御回路２９
ｈｈｔらの信号に制御されて駆動する。

出しているので、該検出信号が半導体整流装置２６に出
力され、該半導体整流装置２６によって電機子コイル１
９−ｉ、１９’−２，１１−３には、第６図に示すよう
に電流が流れ、矢印Ｆ方向の回転トルクを得ることがで
き、フレミングの左手の法則によ１〕で、例えば、可動
側レンズ鏡筒１４全回転さぜつつ光１ｉｌｌ＋方向に前
進させることができる。

可動側レンズ鏡筒１４が回転すると、これに固設さ」ｔ
だ界磁マクネット１７も回転し、発電コイル２１群と（
１対的回動をなす。このことにより可動側レンズ鏡Ｍ）
１４の回転量を兼ねた回転速度イ；ｆ−号が電圧の形で
発電コイル２１群から取シ出せる。

この発電電圧は整流回路２８によって整流されて回転速
度？ｔｊｌＪ　’４４１回路２９にフィー　トバンクさ
れる。

該回転速度制御回路２９は自動焦点機構からの信号と上
記発電電圧とを基にし、被写体の合焦信号が得られるま
で半導体整流装置２６を１駆動して可動側レンズ鏡筒１
４を回動させつつ光軸方向に前進させることができる。

可動側し・ンズ鏡筒１４を光軸方向において後退させる
には、電源端子２４−１．２４−２の電源極付を逆（・
こしてやればよい。このようにすることで、可動側レン
ズ鏡筒１４を光軸方向に前後移動させ、合焦位置で止し
く停止できる。

〔第二実施例〕

この実施例では、第７図から明らかなように電機子コイ
ル１９群の配設されていない面に２個の発Ｔｌぢコイル
２１−１．２１−２を互いに重畳しないように配設して
なる。２個の発電コイル２Ｌ−１，。

２１−２のいずれか一方を回転速度検出用に用い、残り
の一個は他の目的に使用できるようにしている。例えば
、回転ロック用のブレーキコイルとして用いることがで
きるようにしている。

〔本発明の効果〕

本発明の［１的、構成、動作は一上記したとおりである
。従って、本発明のカメラ等のレンズ鏡筒装置によれば
、下肥効果を呈する。

（イ）　可動側レンズ鏡筒を回転させながら光軸方向に
移動するだめの直流サーボモータ機構を絹み込んでも、
交換レンズの形状全従来のように変形することがないた
め、モータ機構を組み込まない従来の交換レンズ鏡筒と
同じような形状にてさ、携帯に便利で且つインダスｌ−
’Ｊアル・デザインの優れたものとなる。

（ロ）−（二記（イ）と関連して、従来のように可動側
レンズ鏡筒を回転させて光軸方向に移動させるに当って
の連動機構が不要となるため、作動速度を速めることが
でき、また装置が小型化１〜、重量が軽減するメリット
がある。

←→　本発明のレンズ鏡筒装置が直流サーボモータとな
−）ており、しかも、ブラシレスなので、ブラシとコミ
ュテータの接触によるノイズ対策等の不都合さがなくな
り、長寿命化が期待できるものどなる。

に）上記（ハ）において、ステータ電機子を形成する電
機子コイル群細に磁性体からなる突出コアを形成してい
ないので、重量が軽く、コツキングが生ぜず、可動側レ
ンズ鏡筒の回転の停止時や反転時のハンチンク現象がほ
とんどなく、また電機仔コイルの取着が容易なので小型
のレンズ鏡筒装置が得られる。

（ホ）直流サーボモ−タ機構を組み込むに当って、ステ
ータ電機子を形成する電機子コイルとして空心タイプの
枠状のものを用いているので、この枠内空胴部の中に位
置検知素−０ｆ−を収納できる。

従って、上記したように強い回転トルクが得られる。

（へ）回転速度検出機構を内蔵してもレンズ鏡筒装置全
大型にすることがなく、また回転速度検出機構を形成す
る発電コイルを用いているので精度のよい回転速度信号
が得られ、しかも発電コイルを多数配置できるので回転
速度信号として滑らかな発電電圧が得られる。

（ト）　上記（へ）（こまって滑らかな発電電圧が得ら
れるので、こλｊ、ヲ回転速度制御回路にフィードバッ
クしてやることで、可動側レンズ鏡筒の光軸方向−＼の
移動１°を精度良（制御でき、自動焦点装置をイ１する
一眼レフレックスカメラ等に適するものとなる。

例　回転速度検出信号として電圧の形で取り出すことが
できるので、周波数の形で取り出したものと異な９、Ｆ
（周波数）−Ｖ（電圧）変換機構が不要となるのて、安
価になる。

（ｌ力　レンズ鏡筒装置に回転速度検出機構全内蔵して
も、構成が非常に簡イなので当該レンズ鏡筒装置を安価
に量産できる。

上記のように本発明のレンズ鏡筒装置は、従来にない特
徴効果ヲ崩する南側なものである。

尚、」二記において界磁マグネットとして円環状のもの
を用いたが、複雑に分割されたものであっても差支えな
く、更に６極の界磁マグネソトヲ用いたか２　Ｐ（Ｐば
２又は４以上の正の整数）極のものであっても良く、電
機子コイルや発電コイルの数も設；１１什様に応じて適
宜選択しイＧることは曹うまてもない。

【図面の簡単な説明】

第１１シ１（主従来の直流サーボモータ機構を組み込ん
だ一眼しフＬ、−ツクスカメラ用交換レンズ鏡筒装置の
説明図、第２図は本発明全適用した一眼レフレックスカ
メラ用交換レンズ鏡筒装置の斜視ド］、第６図（・」一
本発明の一眼レフレックスカメラ用交換１／ンズ鏡筒装
置の縦断面図、第４図ば６極の界磁マグネットの斜視図
、第５図は第一実施例としての円筒状３こ配置した電機
子コイル群と発電コイル群の斜視図、第６図（・主電機
子コイル群からなるステータ電機子２発ミコイル群及び
磁電変換素子群の展開図、第７図は第二実施例としての
円筒状（ｆζ配伽し／こ電機子コイル群と発電コイル群
の斜視図で゛ある３、 （符号の説明） １　カメラレンズ鏡筒、２−崗刻部、６　直流サーボモ
ータ、４・回転軸、５　・抹ｉ、ｌ’ｆ、６・・歯刻部
、７・レンズ構体、８　・可動側レンズ鏡ｆ１）、？・
保護カバー、ｉｏ、１ｏ’・・レンズ鏡筒、１１−−−
−ｆｌＲレフし・ソクスカメラ、１２・・固定側レンズ
鏡筒、１３　・レンズ構体、１４・・・ｂＪ動側レしン
釘）筒、１４ａ、１４．１）−突起部、１４Ｃ，１４ｄ
螺イ部、１５　ａ、　　１５１〕−螺子部、１６　・円
筒、１７　・兄磁マクィ・ソト、１８・・・円筒、１９
−ｉ。 １’？−２，１９−３・・電機子コイル、１９ａ、１９
１１１発付−１，ルクに寄／ｊする導体部、１９Ｃ，，
１９ａ発牛トルク（・（−寄４Ｌない導体部、２０・・
ステータ重機−ｆ：、２１・発電コイル、２２・・磁電
変換素−子、２６　半Ｗ体整流装置、２４−１．２４−
２・・１１デ源端子、２５，２６．２７・・点線囲い部
、２８”４・：盪５回路、２９　回転速度制御回路。 ！（マ；１ど１出、類１人 第１トコ 第２Ｍ １　　） 第」　　　　　　と べ３４　ｙａ 第５５０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　レンズ構体を筋する可動１’＋レンズ鋭ｉｔ固定側
   し・ンズ鋭簡に相対的Ｉ！ｊ］動させつつ光軸方向に前
   後移動できるよう（〆［構成し、ｏＪ動側レンズ鏡筒の
   固定側レンズ鏡筒（Ｃ対向する周商都にＮ、Ｓの磁極を
   ９：げに治する２　Ｐ　（Ｐは２以」−の正の整数）極
   の界磁マクネットを固設し、該界磁マクイ・ツトど対向
   する固定側レンズ鏡筒面（・・こ発生ｌ・ルク如寄与す
   る導体部の開角が上記界磁マクネットの磁極幅と略等し
   く巻回形成された２以ト、の電伝了゛コイ７Ｌと１以ト
   の位置検知素子を設け、ト記電憬子コイルの配設されて
   いない固定０１ｊｌレンズ鏡筒而に上記？Ｅ機壬子コイ
   Ｊｌ−と略等（２い開角幅に巻回形成した１、　１Ｊ、
   、−にの究、ミコ・イルケ自己設したことを一９寺徴と
   するレンズ鏡筒装置。 ２−１・記位偵１゛検知素子は電憬イコイルの発生トル
   クに寄りする導体部と均等関係υ′（−ル・る当該導体
   部位（６外の固定’、ｉ４１ルンス鋭筒面に配設してな
   るごとを特徴とする！拮徴請求の範囲第１項記載のレン
   ズ鏡筒袋ｆれ。 ６　ト記発電コ・イルは電機子コイルよりも厚みを薄＜
   イ（回形成（〜たものてル・ることを特徴とする特許請
   求のｌｉｊχ囲第１項第１項２項記載のレンズ鏡筒装置
   。 ４１≦＜、４　′ｉ′へ′市コイル１．よ勺いに周力面
   知おいて位↑汽をすら′・Ｕて２以−Ｌ−全重畳■ｉ設
   してなること全特徴とする將許晶求の・匝囲第３項言己
   載のレンズ鏡筒装置。