JPS60151606A - ステツプ駆動とブラシレス駆動を切換え可能なモ−タ−及び前記モ−タ−を組み込んだレンズ鏡筒 - 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】 本発明はモーターを内蔵したレンズ鏡筒拠関し、特に１
．モーターのローターを円筒形永久磁石とし、前記円筒
形永久磁石をステップモーターの駆動によるステップ駆
動とブラシレスモータの駆動による連続的円滑回転運動
によるブラシレス駆動とに使い分けて駆動し得るモータ
ーを内蔵したレンズ鏡筒に関する。

近年、カメラとレンズの撮影システムにおいてレンズ鏡
筒内のフォーカス用レンズを撮影者の人手に依らず自動
的に合焦点位置に移動制御する所謂、自動合焦装置が組
み込まれてカメラの自動化が促進されている０ 前述の自動合焦装置はフォーカス用レンズをモーターの
回転力を利用して合焦点位置に移動制御するのであるが
、このモーターの構造に改良工夫が行なわれローターを
中空状になし、この中空状ローターの中空部を撮影光路
又は各種光学系収納部とした中空モーターが例えば特開
昭５７−１８６７３８．実開昭５７−２８４２４として
提案されている。

前記中空モーターのモーター形式としてはリニアモータ
ー、ステップモーター（ステッピングモーター）、コア
レスモーター又はブラシレスモーターが考えられる。−
Ｆ記各種形式のモーターにおいて、ステップモーターは
１入力信号に対する回転角度の出力値（出力量）が正確
に定まり、フォーカスレンズをステップモーターで駆動
制御するとフォーカスレンズの移動数の制御性能を高め
ることができる。しかしながらステップモーターはパル
ス信号による階動的（ステップ的）回転運動を行なうこ
とを特徴とするものであり、フォーカスレンズの初期位
置から合焦点までの最終位置への駆動（要する時間が長
くなる。（駆動周波数を高くするとモータカ；脱調する
） 更に又、ステップモーターの場合他のモーター例えばブ
ラシレスモーターに比し起動トルクが弱く、フォーカス
用レンズの駆動力が小さくなり、起動トルクをフォーカ
ス用レンズを動かすのに充分な大きさを確保しようとす
るとモーター形状が大きくなりレンズ鏡筒□に組み込む
のにレンズ鏡筒の携帯性を考えた場合には電源エネルギ
ー・形状寸法等の点で不都合がある。

又、フォーカス用レンズを回転運動を直進運動に変換す
る変換手段を介してブラシレスモーターに依って移動制
御する場合、フォーカス用レンズがスタート位置から合
焦点位置に移動するに際し、合焦点位置に正しく停止す
るようにするためにはローｙ−ｉの停止！′ｌ制御を高
精度に行なう必要があり、そのためローターの慣性力の
制御ヤ、ローターのブレーキ制御が必要となり制御系統
が観雑になる等の問題があった。

本発明は上記の問題点を検討しレンズ鏡筒に内蔵し、フ
ォーカス用レンズの移動制御に最も好ましい形態のモー
ターを提供することを目的とする。

上記目的のため本発明は前述ステップモーターの〜欠点
を排除し利点を採用し、更に同様に、ブラシレスモータ
ーの欠点を排し利点のみを利用し得るモーターを内蔵し
たレンズ鏡筒を提供する。

更に本発明は上記目的のため中空円筒型永久磁石をレン
ズ鏡筒内のレンズ光学系の光軸まわりに回転可能に保持
しｓ　ＡＵ記永久磁石の前記光軸の、一端側に、全周に
わたってステップモーターのローターを４ｆｆ成するＳ
極とＮ極を多数着磁してステップ駆動用永久磁石部と成
し、前記永久磁石の前記光軸の他端側には２極又は４極
のブラシレスモーターのローター用としての８極とＮ極
を着磁してブラシレス駆動用永久磁石部と成し、前記ス
テップ駆動用永久磁石部の外側に２組のリング状コイル
及び前記リング状コイルにより励磁される極歯を設けた
リング状ヨーク部材を前記レンズ鏡筒の固定部に保持し
、前記ブラシレス駆動用永久磁石部の外側にブラシレス
駆動用コイル及びヨーク部材を前記し、ンズ鏡簡の固定
部に保持する様構成して前記ステップ駆動用コイルと前
記ブラシレス駆動用コイルへの通・成切換制御によって
前記中空円筒型永久磁石のローターをブラシレスモータ
ー的回転運動とステップモーター的階動運動とに切換え
、このローターの回転運動を直進移動に変換しフォーガ
ス用レンズを合焦点位置に駆動し得るようにしたもので
ある。

更に本発明の第２の目的は、上記のステップモーターと
ブラシレスモーターの有機的結合によるハイブリッドモ
ーターを用いて自動合焦動作に要する時間を極力短かく
し得るレンズ鏡筒を提供する。

即ち、フォーカス用レンズと被写体間の距離（被写体距
離）を測距し前記被写体距離が所定値以上ある場合には
フォーカス用レンズを合焦点位置の近傍点までは前記ブ
ラシレス的駆動によって短時間に移動し、近傍点より合
焦点位置までの範囲はステップ的駆動を行なうことによ
りフォーカス用レンズの移動に要する時間を短かくする
ことのできるレンズ鏡筒を提供する。

四に本発明の第三の目的は前述のハイブリッドモーター
を用いてレンズ鏡筒内のフォーカス用レンズの移動時に
おける現在位置を検出するエンコーダー機能を備えたレ
ンズ鏡筒を提供することにある。即ち、前記フォーカス
用レンズモーターを前記ハイブリッドモーターで移動−
する際に、フォーカス用レンズを合焦点位置に移動する
ため測距手段にて被写体距離を測距し、被写体距離が所
定距離以上ある場合にはローターをブラシレス駆動によ
って高速制御する際にローターのステップ駆動側のステ
ップ駆動用永久磁石部の回転によってステップモーター
用コイルに発生する逆起電力信号を検出し、この逆起電
力信号をカウントすることによりフォーカス用レンズの
移動量を制御しようとするものである。

第１図において本発明のモーターの駆動方式を説明する
０測距手段で被写体距離を測距し、との測距信号をフォ
ーカスレンズを合焦点位置に駆動するローターの回転角
θ１　に変換する。

ローターの駆動をステップ的に駆動すると、フォーカス
用レンズの駆動時間即ちフォーカス用レンズの初期始動
位置から合焦点位置までの移動時間ｔ、は非常に長くな
る。これに比し、フォーカス用レンズの始動位置から合
焦点位置の手前θ８までをブラシレス的駆動によって移
動し、θＢの位置から合焦点位置θ１までをステップモ
ーター的に駆動することによシフオーカス用レンズの移
動時間ｔ、け前述のステップ駆動のみによる所要時間ｔ
、に比し短縮することができる。

第１図においてタテ軸はモータの回転角度を表し、ヨコ
軸は時間を示している。特性グラフ■はレンズの合焦点
位置の手前、すなわち、設定１＋＆θＳまではブラシレ
ス的駆動を行い、その後θ８から合焦点位置θビまでは
ステップ的駆動を行った例である。

第２図Ａ−Ｂ、−Ｂ、は本発明のブラシレスモーターと
δテップモーターを組み合わせたハイブリッドモーター
のローターとステーターを示す。

図において１は中空円筒型永久磁石であり、この永久磁
石ｌはレンズ鏡筒の固定筒内に軸受２によって回転自在
に保持する。前記永久磁石ｌにはフォーカス用レンズＬ
、を固定し又、第２図Ａに示すようにレンズの光軸に沿
う方向の一端側ＩＡにはＳ極とＮ極をステップモーター
として機能するように多数極を着゛極する。永久磁石ｌ
の他端側、ｌＢＫはＳ極とＮ極を２極又は４極を着磁す
る。前記永久磁石のｔＡ側はステップ駆動用永久磁石部
とし、ｌＢ側はブラシレス駆動用永久磁石部としてのロ
ーターとして作用する。２及び４はステップモーター用
コイルとブラシレスモーター用コイルを示し、コイル２
は前記永久磁石１のステップ駆動用永久磁石部ＩＡの外
側に配置して前記固定筒の内側に後述コイルボビンを介
して固定し、コイル４は前記−ブラシレス駆動用永久磁
石部ＩＢの外側に配置して前記固定筒に固定する。

前記コイル２は第２図Ｃに示したような互いに噛み合う
極歯６Ａ・８Ａを有−したコイルボビンである。ステッ
プ駆動用コイル２は前記クシ歯に磁極を発生させるため
に、コイルボビン３の中にリング形状に形成され、ブラ
シレス駆動用コイル４は第２図りに示すように円弧形状
に形成する。

第３図はブラシレス駆動とステップ駆動の制御回路ブロ
ック図を示す。第４図は、第３図の制御回路ブロック図
の各部のタイミング図を示してｂる。

第３図は本発明のモー）−の駆動回路を示す。

図において１ｏ／／ｉ測距装置を示し被写体距離を測距
する。１２は測距装置からの信号に基づき、結像レンズ
を合焦点位置に移動するために要する前記ローターの回
転角度を検出する回路である。この回転角度検出回路の
出力信号をθ１とする。１４は判別回路。１６Ｆｉ比較
基準信号θ８を発生する回路で前記判別回路１４に入力
する。比較基準信号θＢは前記ブラシレスコイルにの 絵心するレベル信号判別回路１４繻前記検出回と 路の出力θｌと比較基準信号θ８０大・小関係の比へ 較を行ない、θｌ−θ８の差信号θムがθＡ＞０か、又
はθム〈０の判別信号を論理信号高（ｌ（）・低（Ｌ）
で示して出力する。今ここではθＡ＞０のときＨ１θＡ
≦０のときＬになるようにする。１５は向転方向の判別
回路であり、ＣＷ、ＣＣＷを判別することにより論理″
′Ｈ″又は”Ｌ”を出力する。

１８はブラシレスモーター駆動回路を示し、２０はステ
ップモーターの分配回路、２２はステラフモーター駆動
回路である。２４はステップモーターのコイルＬ、・Ｌ
４に発生する逆起電力を検出する回路。２６は減算カウ
ンターで該カウンター２６はブラシレスモーターの作動
に同期してカウント開始し、所定のカウント数即ち、ブ
ラシレスモーターによる駆動を停［卜するカウント数を
計数した後キャリー信号Ｃムを出力する。

又、２７／ｌｉクロック発生回路である。

次に上記構成の作動について説明する。

まず測距動作により被写体距離の測距が行なわれ続いて
前記測距動作に基づいた測距信号をローターの回転によ
り結像レンズを合焦位置に移動するための回転角θ１の
検出動作が前記検出回路１２にて行なわれる。

前記検出回路１２からの信号は判別回路１４に入力し、
θｌ−θＳ＝θＡを算出するとともに、θＡ〉０、又は
θＡ≦０の判別が行なわれ、判別の結果は論理信号″Ｈ
″、″′Ｌ″として出方する。

被写体距離が遠くになる場合、θ１がθＳより充分に大
きい場合（θム＞０）には前記判別回路１４からはＨ”
信号を出力する。さらに回転方向判別回路１５によって
、ドライブされるコイルが選択される。１５からの信号
ｅｌは前記ブラシレスモーター駆動回路１８のトランジ
スターリ１又ハＱ、のベース端子に入力し、トランジス
タＱ。

又はＱ、全導通し、ブラシレスモーターのコイルＬ、・
Ｌ、のいずれかに通電する。これにより前記中空円筒型
永久磁石は光軸まわりに回転し、この回転は永久磁石と
、結像レンズのレンズ保持枠とのへリコイド機構（２−
Ａ図示）により結像レンズを光軸に沿って移動する。

前記永久磁石の回転にともなって前述のステップモータ
ー用コイルには逆起電力を表わす波形Ｃ２およびｅ３が
出力する。この逆起電力信号はステップモーター用永久
磁石のステップ角Ｕによって定まり、永久磁石がブラシ
レス駆動によって１８０°又は９０°回転する間に、ス
テップモーターの永久磁石のステップ角度に相応した波
形を出力し、この波形をカウンター２６にて計数する。

前記カウンター２６には前記比較基準信号θＢおよびθ
１に相応した信号がセットされ、逆起電力出力パルスと
比較基準信号θＢを順次比較し、カウント数が一致した
ときにキャリー信号Ｃムを出力し、このキャリー信号に
よってブラシレス駆動回路のトランジスタＱ、・店のベ
ース端子に電圧が印加されブラシレス駆動回路ヲ不作動
状態にする。

また、前記キャリー信号ＣＡは、クロック発生回路２７
のセット端子２７ａに入力されテ、前記クロックパルス
発生回路２７を起動してクロックパルスＣＰを発生させ
る。クロックパルス’Ｃｐはパルス分配回路２０に入力
され、ステップモータコイルを駆動するためのタイミン
グパルスφｌ〜φ４を出力する。前記タイミングパルス
φｌ〜φ４はステップモータ駆動回路２ＳＮＣ入方され
て、ステップモータコイルＬ３．およびＬ４に通電して
、モータをステップ駆動させる。さらに前記クロックパ
ルスＣｐは前記カウンタ回路２６にも入力される。カウ
ンタ回路２６によって、回転角度が合焦点位置θ１に一
致するまでカウントされθ＝θ１になったところで、第
２のキャリー信号ＣＢを発生する。前記キャリー信号Ｃ
Ｂは前記クロックパルス発生回路２７のリセット端子２
７ｂに入力され、クロックパルス発生回路２７の動作を
リセットして、クロックパルスＣｐの発生を停止させ、
ステップモータの駆動回路を非動作とする。

以上の説明を第４図に示すタイミング図にもとすいて、
もう一度説明すると、第４図において、θは回転角度を
示し、θ＝θｌになった時が合焦点位置であるとする。

第４図に示すようにθ〈θＳの時点ではｅｌ　によって
ブラシレスコイルが駆動され、ステップモータコイルに
はｅ２゜ｅ３の逆起電力が発生している。θ＝θＳにな
ると３１４１のキャリー信号ＣＡが発生して、ブラシレ
スコイルへの通電をやめると同時にクロックパルスＣｐ
を発生させる。クロックパルスＣＰによって、ステップ
コイルはφｌ〜φ４のタイミングに従って通電されて、
ステップ動作を行う。θ＝０１になると、第２のキャリ
ー信号Ｃｎが発生して、クロックパルスＣｐの発生を停
止させて、ス中に、ブラシレスモータの動作をする部分
とステップモータの動作をする部分の両方を簡単な構成
で組込むことによって、レンズの合焦点位置まで短時間
で効率よくレンズを駆動することができる。またブラシ
レス動作中は通電していないステップモータのコイルに
発生している逆起電力を回転角度の検出信号として使用
しているために、特別なエンコーダ等を必要とすること
なく、精度の高い制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるレンズ駆動の場合の特性図、第２
図Ｃ１第２図Ｂｌ、第２図Ｂ２．第２図Ｃ１第２図りは
本発明によるレンズ駆動装置の断面図およびステータ部
とロータ部の図面。 第３図は本発明によるレンズ駆動装置の制御回路のブロ
ック図、第４図は、第３図の制御回路レスコイルドライ
ブ回路、２０・・・パルス分配回路、２２・・・ステッ
プモータドライブ回路、２４・・・ステップモータコイ
ルの信号［１回路、２６・・・カウンタ回路、２７・・
・クロックパルス発生回路Ｏ 出願人　キャノン株式会社 キャノン精機株式会社 ２６２４ 昭和５９年特許願第８３４０号 ２、発明の名称 ステップ駆動とブラシレス駆動を切換え可能なモーター
及び前記モーターを組み込んだレンズ鏡筒 ３、補正をする者 ηｒ件との関係　特許出願人 住所　東京都大田区下丸子３−３０−２名称　（＋００
）キャノン株式会社 代表者　賀　来　龍　三　部 住所　東京都目黒区中根１−４−１９ 名称　キャノン精機株式会社 代表者　岩　鶴　勇 ４、代理人 居所　〒１４６東京都大田区下丸子３１−３０−２５、
補正の対象 明細書及び図面 ６、補正の内容 明細書全文及び図面を別紙の通り訂′正する。 訂　正　明　細　書 ■８発明の名称 ２、特許請求の範囲 レンズ鏡筒内に中空円筒形永久磁石をレンズ光学系の光
軸まわりに回転可能に保持し、前記永久磁石の前記光軸
の一端側には全周にわたってＳ極とＮ極を多数着磁して
ステップ駆動用永久磁石部とし、 前記永久磁石の前記光軸の他端側には２極又は４極のＳ
極とＮ極を着磁してブラシレス駆動用永久磁石部とし、 前記ステップ駆動用永久磁石部の外側に２組のリング状
フリル及び前記リング状コイルにより励磁Ｘれる極歯を
設けたリング状ヨーク部材を前記レンズ鏡筒の固定部に
保持し、 前記ブラシレス駆動用永久磁石部の外側にブラシレス駆
動用コイル及びヨーク部材を前記レンズ鏡筒の固定部に
固定したことを特徴とするステップ駆動とブラシレス駆
動の切換え可能なモーターを内蔵したレンズ鏡筒。 前記特許請求の範囲第（２）項記載のモーターを内雇し
た°レンズ鏡筒において、前記レンズ光学系をブラシレ
ス駆。動する際に、前記永久磁石の回転により前記リン
グ状コイルに発生した逆起電力波形信号をカウントする
カウント手段を有し、前記カウント手段の出力信号によ
って前記モーターのブラシレス駆動の終了制御を行なう
ようにしたことを特徴とするモーターを内蔵したレンズ
鏡筒。 ３、発明の詳細な説明　− く技術対象〉 本発明はモーターを内蔵したレンズ鏡筒に関し、特に、
モーターのローターを円筒形永久磁石とし、前記円筒形
永久磁石をステップモーターの駆動によりステップ駆動
とブラシレスモーターの駆動による連続的円滑回転運動
によるブラシレス駆動とに使い分けて駆動し得るモータ
ーを内蔵したレンズ鏡筒に関する。 〈従来技術の説明〉 近年、カメラとレンズの撮影システムにおいて、レンズ
鏡筒内のフォーカス用しンズヲ撮影名の人手に依らず自
動的に合焦点位置に移動制御する所謂、自動合焦装置が
組み込まれてカメラの自動化が４ｆｉ進されている。 前述の自動合焦装置はフォーカス用レンズをモーターの
回転力を利用して合焦点位置に移動制御するのであるが
、このモーターの構造に改良工夫が行なわれローターを
中空状になし、この中空状ローラーの中空部を撮影光路
又は各種光学系収、納部とした中空モーターが例えば特
開昭５７−１８６７３８　、実開昭５７−２８４２４と
して提案されている。 前記中空モーターのモーター形式としてはリニアモータ
ー、ステップモーター（ステッピングモーター）、コラ
レスモーター又はブラシレスモーターが考えられる。」
−記各種形式のモーターにおいてステップモーターは１
入力信号に対する回転角度の出方値（出方量）が止確に
定まり、フォーカスレンズをステップモーターで駆動制
御するとフォーカスレンズの移動量の制御性能を高める
ことができる。しめ１しながらステップモーターはノく
ルス信号による階動的（ステップ的）回転運動を行なう
ことを！ｌ与徴とするものであり、フォーカスレンズの
初期位置から合焦点までの最終位置への駆動側こ要する
時間が長くなる。（駆動周波数を高くするとモーターが
脱調する）更に又、ステップモーターの場合他のモータ
ー例えばブラシレスモーターに比して起動トルクが弱く
、フォーカス用レンズの駆動力が小さくなり、起動トル
りをフォーカス用レンズを動かすのに充分な大きさを確
保しようとするとモーター形状が大きくなりレンズ・鏡
筒に組み込むのにレンズ鏡筒の携帯性を考えた場合には
電源エネルギー・形状寸法等の点で不都合がある。 又、フォーカス用レンズを回転運動を直送運動に変換す
る変換手段を介してブラシレスモーターに依って移動制
御する場合、フォーカス用レンズがスタート位置から合
焦点位置に移動するに際し、合焦点位置に正しく停止す
るようにするためにはローターの停止制御を高精度に行
なう必要がありそのためローターの慣性力の制御や、ロ
ーターのブレーキ制御が必要となり制御系統が複雑にな
る等の問題があった。 〈発明の課題〉 本発明は上記の問題点を検討し、レンズ鏡筒に内蔵しフ
ォーカス用レンズの移動制御に最も好ましい形態のモー
ターを提供することを目的とする。 １−記目的のため本発明は前述ステップモーターの欠点
を排除し、利点を採用し、更に同様に、ブラシレスモー
ターの欠点を排し利点のみを利用し得るモーターを内蔵
したレンズ鏡筒を提供する。 更に本発明は」−記目的のため中空円筒型永久磁石をレ
ンズ鏡筒内のレンズ光学系の光軸まわりに回転可能に保
持し、前記永久磁石の前記光軸の一端側に、全周にわた
ってステップモーターのローターを構成するＳ極とＮ極
を多数着磁してステップ駆動用永久磁石部と成し、前記
永久磁石の前記光軸の他端側には２種又ｔ±４種のブラ
シレスモーターのローター用とのＳ極とＮ極を着磁して
ブラシレス駆動用永久磁石部と成し、前記ステップ駆動
用永久磁石部の外側番と２組のリング状コイル及び前記
リング状コイルにより（ｉｉＩｌ磁される極歯を設けた
リング状ヨーク部材を前記レンズ鏡筒の固定部に保持前
記ブラシレス駆動用永久磁石部の外側にブラシレス駆動
用コイル及びヨーク部材を前記レンズ鏡ｔ、１の固定部
に保持する様構成して、前記ステップ駆動用コイルと前
記ブラシレス駆動用コイルへの通電切換制御によって前
記中空円筒型永久磁石のローターをブラシレスモークー
的回転運動とステップモーター的階動運動とに切換えこ
のローターの回転運動を直進移動に変換しフォーカス用
レンズを合焦点位置に駆動し得るようにしたものである
。更に本発明の第２の目的は、上記のステップモーター
とブラシレスモーターの有機的結合によるハイブリッド
モーターを用いて自動合焦動作に要する時間を極力短か
くし得るレンズ鏡筒を提供する。即ち、フォーカス用レ
ンズと被写体間の距離（被写体距離）を測距し前記被写
体距離が所定値以上ある場合にはフォーカス用レンズを
合焦点位置の近像点までは前記ブラシレス的駆動によっ
て短時間に移動し、近像点より合焦点位置までの範囲は
ステップ的駆動を行なうことによりフォーカス用レンズ
の移動に要する時間を短かくすることのできるレンズ鏡
筒を提供する。 更に本発明の第三の目的は前述のハイブリットモーター
を用いてレンズ鏡筒内のフォーカス用レンズの移動時に
おける現在位置を検出するエンコーダー機能を備えたレ
ンズ拳鏡筒を提供することにある。即ち、前記フォーカ
ス用レンズモーターを前記ハイブリッドモーターで移動
する際に、フォーカス用レンズを合焦点位置に移動する
ため測距手段にて被写体距離を測距し、被写体距離が所
定距離以」二ある場合はローターをブラシレス駆動によ
って高速制御する際にローターのステップ駆動側のステ
ップ駆動用永久磁石部の回転によってステップモーター
用コイルに発生する逆起電力信号を検出し、この送起電
力信号をカウントすることによりフォーカス用レンズの
移動量を制御しようとするものである。 〈実施例の説明〉 第１図において、本発明のモーターの駆動方式を説明す
る。測距手段で被写体距離を測距し、この測距信号をフ
ォーカスレンズを合焦点位置に駆動するローターの回転
角θ１に変換する。 ローターの駆動をステップ的に駆動すると、フォーカス
用レンズの駆動時間即ちフォーカス用レンズの初期始動
位置から合焦点位置までの移動時間ｔ２は非常に長くな
る。これに比し、フォーカス用レンズの始動位置から合
焦点位置の手前θＳまでをブラシレス的駆動によって移
動しθＳの位置から合焦点位置θ１までをステップモー
ター的に駆動することによりフォーカス用レンズの移動
時間ｔ１は前述のステップ駆動のみによる所要特開ｔ２
に比し短縮することができる。第１図においてタテ軸は
モーターの回転角度を表し、ヨコ軸は時間を示している
。 特性グラフ■はレンズの合焦点位置の手前、すなわち、
設定値θＳまではブラシレス的駆動を行い、その後Ｏ５
から合焦点位置０１まではステップ的駆動を行った例で
ある。 第２図Ａ・Ｂ１−Ｂ２は本発明のブラシレスモーターと
ステップモーターを組み合わせたハイブリッドモーター
のローターとステーターを示す。図においてｌは中空円
筒型永久磁石であり、この永久磁石１はレンズ鏡筒の固
定筒９内に軸受９ａ・９ｂに軸支された回転筒９Ａの外
周−を二に固着される。９ＢはレンズＬ１を保持したレ
ンズホルダーであり回転筒９Ａとへリコイド結合してい
る。９Ｃはレンズホルダー直進用のキ一部材である。第
２図Ｂ１に示すようにレンズの光軸に沿う方向の一端側
ＩＡにはＳ極とＮ極をステップモーターとして機能する
ように多数極を前極する。永久磁石ｌの他端側ＩＢには
Ｓ極とＮ極を２極又は４極を着磁する。前記永久磁石の
ＩＡ側はステップ駆動用永久磁石部とし、ＩＢ側はブラ
シレス駆動用永久磁石部としてのローターとして作用す
る。２及び４はステップモーター用コイルとブラシレス
モーター用コイルを示し、コイル２は前記永久磁石ｌの
ステップ駆動用永久磁石部ＩＡの外側に配置して前記固
定筒の内側に後述コイルボビンを介して固定し、コイル
４は前記ブラシレス駆動用永久磁石部ＩＢの外側に配置
して前記固定筒に固定する。前記コイル２は第２図Ｃに
示したような互いに噛み合う極歯６Ａ・８Ａを有したコ
イルボビンである。ステップ駆動用コイル２は前記クシ
歯に磁極を発生させるために、コイルボビン３の中にリ
ング形状に形成され、ブラシレス駆動用コイル４は第２
図りに示すように円弧形状に形成する。 第３図はブラシレス駆動とステップ駆動の制御回路ブロ
ック図を示す。 第４図は第３図の制御回路ブロック図の各部のタイミン
グ図を示している。 １２は測距装置１０がらの信号に基づき結像レンズを合
焦点位置に移動するために要する前記ローターの回転角
度を検出する回路である。 この回転角度検出回路１２の出方信号を０１とする。１
４は判別回路。１６は比較基準信号θＳを発生する回路
で前記判別回路１４に入力する。比較基準信号θＳは前
記ブラシレスコイ　ルに結電するレベル信号を表わす。 判別回路１４は前記検出回路の出力θ１と比較基準信号
θＳに大小関係の比較を行ない、θ１−θＳの差信号θ
ＡがθＡ＞Ｏが又は。Ａく０の判別信号を論理信号高（
Ｈ）・低（Ｌ）で示して出方する。今ここではθＡ＞０
のときＨ１θＡ≦０のときＬになるようにする。１５は
モーターのローター回転方向の判別回路であり、ｃｗ（
時計方向）、ＣＣＷ（反時計方向）を判別することによ
り論理°“Ｈ”′又は“Ｌ”′を出方する。 １８はブラシレスモーター駆動回路を示し、２０はステ
ップモーターの分配回路、２２はステップモーター駆動
回路である。２４はステップモーターのコイルＬ３争Ｌ
４に発生する逆起電力を検出する回路。２６は減算カウ
ンターで該カウンター２６はブラシレスモーターの作動
に同期してカウント開始し、所定のカウント数即ち、ブ
ラシレスモーターによる駆動を停止１−するカウント数
を計数した後、キャリー信’３’　ＣＡを出力する。又
、２７はクロック発生回路である。 ｌＮ−１，ｌＮ−２，ｌＮ−３はイン／＜−タを示し、
Ｄｉ−Ｄ２はダイオードからなるＯＲゲート、ＯＲ１は
オアゲートをそれぞれ示す。 次に上記構成の作動について説明する。 ます測距動作により被写体距離の測距が行なわれ続いて
前記測距動作に基づいた測距信号をローグーの回転によ
り結像レンズを合焦位置に移動するための回動角θ１の
検出動作が前記検出回路１２にて行なわれる。前記検出
回路１２からの信号は判別回路１４に入力し、θ１−Ｏ
５＝θＡを算出するとともに、ＯＡ＞Ｏｌ又はθＡ≦０
の判別が行なわれ、判別の結果は論理信号“Ｈｏｏ　、
“Ｌ゛°として出力する。 被写体距離が遠くに在る場合、ＯｌがθＳより充分に大
きい場合（ＯＡ＞ｏ）には前記判別回路Ｉ４からは°゛
ＨＨパ信号力する。さらに回転方向判別回路１５によっ
て、ドライブされるコイルが選択される。回転方向判別
回路１５からの信号ｅ１は前記ブラシレスモーター駆動
回路１８のトランジスターＱｌに、又はインバータｌＮ
−１を介してトランジスターＱ２のベース端子に入力し
、トランジスターＱ１はθ２を導通しブラシレスモータ
ーのコイルＬ１・Ｌ２のいずれかに通電する。これによ
り前記中空円筒型永久磁石は光軸まわりに回転し、この
回転は永久磁石と、結像レンズのレンズ保持枠とのへリ
コイド機構（２−Ａ図示）により、ｖｌ像レンズを光軸
に沿って移動する。 前記永久磁石の回転にともなって前述のステップモータ
ー用コイロＬ３Ｌ’４には逆起電力を表わす波形ｅ２お
よびｅ３が出力する。この逆起電力信号はステップモー
ター用永久磁石のステラ“プ角度によって定まり、永久
磁石がブラシレス駆動によって１８０°又は９０＠回転
する間に、ステップモーターの永久磁石のステップ角度
に相応した波形を出力し、この波形をカウンター２６に
て計数する。前記カウンター２６には前記比較基準信号
θＳおよびθ１に相応した信号がセットされ、逆起電力
出力パルスと比Ｖ基準信号θＳを順次比較し、カウント
数が一致したときにキャリー信号ｃＡを出力し、このキ
ャリー信号はダイオードＤ１ヌはＤ２を介してブラシレ
ス駆動回路のトランジスターＱ３・Ｑ４のベース端子に
電圧が印加されブラシレス駆動回路を不作動状態にする
。即ち、前記キャリーｃＡが出力した状態はレンズＬが
ブラシレス駆動域を脱したことを意味している６また、
前記キャリー信号ｃＡはＯＲゲートＯＲ１を経てクロッ
ク発生回路２７のセット端子２７ａに入力されて、前記
クロックパルス発生回路２７を起動してクロックパルス
Ｃを発生させる。クロックパルスＣはパルス分配回路２
０に入力され、ステップモーターコイルを駆動するため
のタイミングパルスφｌ〜φ４を出力する。前記タイミ
ングパルスφｌ〜φ４はステップモーター駆動回路２２
に入力されてステップモーターコイルＬ３およびＬ４に
通電して、チークをステップ駆動させる。さらに前記ク
ロックパルスＣはイン／ヘータｌＮ−３を通して前記カ
ウンタ回路２６にも入力される。カウンター回路２６に
よって、同転角度が合焦点位置０１に一致するまでカウ
ントされθ−θ１になったどころで、第２のキャリー信
号Ｃを発生する。前記キャリー信号Ｃ”は前記クロック
パルス発生回路２７のリセット端子２７ｂに入力され、
クロックパルス発生回路２７の動作を１ノセツトしてり
ａツクパルスＣの発生を停止させ、ステップモーターの
駆動回路を非動作とする。 前記検出回路１２の出方信号θ１と基準信号θ５の比較
の結果θＡ＜０の場合には判別回路１４の出力はＬとな
る。 ′　このＬ信号はインバーターｌＮ−２にて反転し、Ｏ
ＲゲートＯＲＩを通してクロック発生回路２７に入力し
てクロックパルスＣＰを発生し、以後永久磁石ｌはステ
ップ駆動する。 以上の説明を第４図に示すタイミング図にもとすいても
う一度説明すると、第４図においてθは回転角度を示し
、θ＝０１になった時が合焦点位置であるとする。第４
図に示すようにθくθＳの時点ではｅｌによってブラシ
レスコイルが駆動され、ステツプンモーターコイルには
ｅ２．ｅ３の逆起電力が発生している。θ−θＳになる
と第１のキャリー信号ｃＡが発生して、ブラシレスコイ
ルへの通電をやめると同時にクロックパルスＣを発生さ
せる。クロックパルスＣによってステップコイルはφｌ
〜φ４のタイミングに従って通電されてステップ動作を
行う。θ＝０１になると、第２のキャリー信号Ｃが発生
して、クロックパルスＣの発生を停止させて、ステップ
動作を停止する。 以−１−の様に本考案は一つのレンズ駆動装置の中にブ
ラシレスモーターの動作をする部分とステップモーター
の動作をする部分の両方を設けることにより、効率よく
レンズを合焦転位置まで駆動することができる。駆動す
る回転角度が大きい場合には、初期の駆動はブラシレス
モーターによって加速され、駆動の終了が近づくとステ
ップモーター駆動に切換えて、振動するこたなく所定の
位置まで制御できる。つまりブラシレスモークーによっ
て脱調することなく加速して、ステップモーター駆動に
より位置決めを行うという効率のよい、又、精度の高い
制御が０丁能となる。 尚前記実施例の説明においてレンズＬｌを結像用レンズ
として説明したが本発明のレンズ駆動システムはフォー
カシングレンズでもズーミングレンズでもよいことはも
とよりである。 ４、図面の簡単な説明 第１図は本発明によるレンズ駆動の場合の特性図。 第２図Ａ、第２図Ｂ４．第２図Ｂ２、第２図Ｃ及び第２
図りは本発明の実施例におけるレンズ駆動装器の断面図
及びスラータ部とロータ部の図面。 第３図はレンズ駆動装置の制御回路。 第４図は第３図の制御回路の各部のタイミング図。 出願人　キャノン株式会社 第２図Ｂ／　簗？の３２ 第２図Ｃ第２図ｐ Ａ 第　３　の

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　し／ズ鏡筒内に中空円筒形永久磁石をレンズ光
   学系の光軸まわりに回転可能に保持し、前記永久磁石の
   前記光軸の一端側には全周にわたってＳ極とＮ極を多数
   着磁してステップ駆動用永久磁石部とし、 前記永久磁石の前記光軸の他端側には２極又は４極のＳ
   極とＮ極を着磁してブラシレス駆動用永久磁石部とし、 前記ステップ駆動用永久磁石部の外側に２組のリング状
   コイル及び前記リング状コイルにより励磁される極歯を
   設けたリング状ヨーク部材を前記レンズ鏡筒の固定部に
   保持し、前記ブラシレス駆動用永久磁石部の外側にブラ
   シレス駆動用コイル及びヨーク部材を前記レンズ鏡筒の
   固定部に固定したことを特徴とするステップ駆動とブラ
   シレス駆動の切換え可能なモーターを内蔵したレンズ鏡
   筒。
2. （２）前記特許請求の範囲第（２）項記載のモーターを
   内蔵したレンズ鏡筒において、 前記レンズ光学系をブラシレス駆動する際に、前記永久
   磁石の回転により前記リング状コイルに発生した逆起電
   力波形信号をカウントするカウント手段を有し、前記カ
   ウント手段の出力信号によって前記モーターのブラシレ
   ス駆動の終了制御を行なうようにしたことを特徴とする
   モーターを内蔵したレンズ鏡筒。