JPS63193116A

JPS63193116A - 光学素子移動兼位置決め装置

Info

Publication number: JPS63193116A
Application number: JP2586187A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Iwasaki; 陽一岩崎; Naoya Kaneda; 直也金田; Hiroyuki Wada; 宏之和田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-02-06
Filing date: 1987-02-06
Publication date: 1988-08-10

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】［発明の利用分野］この発明は撮影機器や観測機器に装備されているレンズ
等の光学素子を自動的に移動させ且つ任意位置に位置決
めさせるための光学素子移動兼位置決め装置に関するも
のである。

［発明の背景］最近製造されているスチールカメラやビデオカメラ或い
は観測機器にはレンズ等の光学素子を電動モータによっ
て駆動するものがある。このような電動式レンズ駆動装
置を搭載しているカメラや観測機器は手操作でレンズを
動かす構造のカメラや観測機器よりも使いやすく、今後
も増々増加してゆく傾向にある。

電動モータは各種の駆動源の中で最も効率が高く且つ制
御性にすぐれ、また、各種の機構に高速で正確な動作を
させつる優秀な駆動源であリ、電動モータを使用したレ
ンズ駆動装置もレンズを高速で移動させ且つ正確に位置
決めさせるのに適している。

しかしながら、電動モータには次のような欠点もあるた
め、最近では電動モータに代る駆動源の開発研究も進め
られている。゛電動モータの欠点とは次のようなものである。

すなわち、電動モータは小型化すればする程、低速時の
発生トルクが小さくなるため、低速時に比較的大きなト
ルクを必要とする用途に使用する場合には多数の減速歯
車や大きな体積の減速機構を必要とし、その結果、該電
動モータを搭載した機器の体積や重量は該電動モータを
小型化した割りには小型化及び軽量化することができな
い。また、回転を直線運動に変換するためのねじ機構や
減速機構等の製造コストがかかるため、該機器の製造コ
ストも大きく低減することは不可能である。

従って電動モータを駆動源とする光学素子の移動装置は
現在以上に小型化したり軽量化することは困難であり、
また、ビデオカメラやスチールカメラの如き光学機器も
電動子−夕を使用する限りは更に小型化したり軽量化す
ることができず、製造コストを低減することも困難であ
る。

［発明の目的］この発明の目的は、従来の電動モータを用いた光学素子
移動装置よりも小型且つ軽量であるとともに製造コスト
も安価である新規な構造の光学素子移動兼位置決め装置
を提供することである。　。

［発明の概要］この発明による光学素子移動兼位置決め装置は、レンズ
等の光学素子を光軸方向に沿って任意位置に位置決めさ
せるための可変位置決めストッパと、該光学素子を該可
変位置決めストッパに常に係合させるように附勢してい
る第１附勢手段と、該可変位置決めストッパを光作動状
態に保持させて該光学素子を静止状態に保持させる第２
附勢手段と、該光学素子を異る位置に移動させる時にの
み該第２附勢手段の作用力に打ち勝って該可変位置決め
ストッパを動作させる第３附勢手段と、を有し、電動モ
ータ及びねじ機構並びに減速回転機構を全く使用しない
で構成されていることを特徴とするものである。

以下に示される本発明装置の実施例では、該第３附勢手
段が、形状記憶合金等から成る熱応動伸縮部材と該熱応
動伸縮部材を加熱するための加熱手段とによって構成さ
れ、また、該可変位置決めストッパは、該第３附勢手段
によって附勢される方向にのみ有効位置決め動作するカ
ム及びゼネバ機構を有している。該加熱手段は該可変位
置決めストッパを有効位置決め動作させる時にのみ（す
なわち、該光学素子の静止位置を変える時にのみ）作動
され、該光学素子が一旦所定位置に位置決めされて静止
した後は自動的に非作動状態に戻される。

［発明の実施例］以下に図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

図において、１はレンズ等の光学素子、２は該光学素子
１を担持している支持部材、３は該支持部材２を該光学
素子１の光軸方向に沿って案内し且つ該支持部材２を支
持している案内軸、である、４は該案内軸３に対して直
交する軸５を有した可変位置決めストッパであり、該ス
トッパ４は、該軸５と一体に形成されて該軸５とともに
回転しつるようになったカム６及び爪車７と、該爪車７
の爪に係合して該爪車を図において反時計方向に回転さ
せるための突起８を具備するとともに該軸５に遊嵌され
たレバー９と、によって構成されている。カム６の外周
縁には互いに曲率半径の異る数個の突部が形成されてお
り、支持部材２には該突部に常に当接する突起１０が従
動子として形成されている。

案内軸３には該突起１０をカム６の外周縁に圧接させる
ためのばね１１が遊嵌され、該ばね１１の一端は該案内
軸３を固定している静止構造部材１２の壁に圧接されて
いる。

案内軸３と平行に配置されて該静止構造部材１２に両端
を固定されている非導電性の棒状のばね支持部材１３が
設けられている。該ばね支持部材１３には前記レバー９
の自由端を図において常に右向きに附勢しているばね１
４と、該レバー９の自由端を図において左向きに附勢す
るばね１５と、が遊嵌されており、それぞれのばね１４
及び１５の相対向する端部は該レバー９に当接される一
方、慈雨ばね１４及び１５の他方の端部は前記静止構造
部材１２の壁面に圧接されている。

また、レバー９の自由端の回動範囲を制限するためのレ
バーストッパ１６及び１７が該静止構造部材１２に突設
され、該レバー９は該軸５を中心として該レバーストッ
パ１６及び１７の間の回動範囲内でのみ回動しうるよう
になっている。

ばね１５は形状記憶合金等から成る熱応動伸縮部材とし
て構成され、該ばね１５には電気配線１８を介して電源
１９及びスイッチ２０が接続されている。電源１９及び
スイッチ２０は該ばね１５の加熱手段を構成しており、
該スイッチ２０は該光学素子１を移動させる時にのみ投
入された後、該光学素子が静止した時には自動的に開か
れるタイマー付きスイッチである。なお、前記したばね
１１は特許請求の範囲に記載した第１附勢手段に相当し
、前記ばね１４は同じく第２附勢手段に相当し、前記ば
ね１５は第３附勢手段を構成している。

図示の如き構成の本実施例の光学素子移動兼位置決め装
置では、光学素子１が光軸上で最も後退した位置り、に
静止している時には図示のように支持部材２の突起１０
がカム６の最大曲率半径ｒ、の突部に係合し、可変位置
決めストッパ４のレバー９の自由端はばね１４の力によ
って後方のレバーストッパ１６に係合している。この状
態では、加熱手段のスイッチ２０が開かれており、ばね
１５は最も収縮した非加熱状態にあり、該ばね１５には
ばね１４の力に打ち勝つ程の弾発力が発生しておらず、
ばね１４とばね１５とは図示の位置で平衡している。

なお、爪車７は不図示の弱いばねにより図において時計
回りの回動力を加えられており、また、不図示のストッ
パによフて爪車７の時計回りの回動が禁止されている。

次に図示実施例の光学素子移動兼位置決め装置の動作を
説明する。

位置Ｌ１から位置り、に光学素子１を移動させる時には
不図示の操作摘み等を操作することによってスイッチ２
０を没入して電源１９をばね１５に接続し、これにより
ばね１５を加熱すると、ばね１５は所定の変態温度に達
した時に予め記憶させられている長さまでばね１４の弾
発力に打ち勝フて伸長するとともにレバー９を図示の位
置から反時計方向に回動させてレバー９の自由端が他方
のレバーストッパ１７に当接するまでレバー９の自由端
を押進する。このため、レバー９に固定されている突起
８によって爪車７が軸５を中心として反時計回りに一定
の回動角だけ回動され、同時に爪車７と一体のカム６も
軸５を中心として反時計方向に爪車７と同じ回動角だけ
回動される。その結果、その時まで支持部材２の突起１
０に係合していたカム６の曲率半径ｒ、の突部は反時計
方向に回動して該突起１０の前方位置から退去し、該突
部に代って曲率半径ｒ２　（ｒ＋＞ｒ２）の突部が該突
起１０と係合する。このため、ばね１１で常にカム６の
方に向って附勢されている支持部材２は位置り、から位
置Ｌ２まで前進して位置し２に位置決めされる。

光学素子１が位置Ｌｌから位置し２に移動するに必要な
時間の間、スイッチ２０が閉じられた後、スイッチ２０
が自動的に開かれて電源１９とばね１５との電気的接続
が断たれると、ばね１５の温度は変態温度よりも低下す
るため、ばね１５は収縮し、これに伴って、ばね１４が
伸長してレバー９の自由端をレバーストッパ１７から押
し離すとともに該レバー９をレバーストッパ１６に向っ
て押し戻す。このため、レバー９に固定されている突起
８ハ爪車７の爪の上を滑って図示の位置まで戻る。この
時、爪車７は前記したように不図示のストッパにより時
計方向の回転を阻止されているので静止状態に保持され
、また、カム６も静止状態に保持される。

光学素子１を位置り、から更に位置Ｌ３に８動させる時
には前記と同様に再び不図示の操作摘み等を操作するこ
とによってスイッチ２０を投入すれば、前記と同様に、
ばね１５の加熱、ばね１５の伸長、レバー９の反時計方
向の回動、爪車７及びカム６の反時計方向の回動、がこ
の順に起り、この結果、支持部材２の突起１０がカム６
の曲率半径ｒ、の部分に係合して該支持部材°２が位置
し３に８動し、光学素子１を位置し３に位置決めするこ
とができる。そして、この時も前回と同様にスイッチ２
０は所定の短時間の経過後に自動的に開かれるので、光
学素子１が新らしい位置に位置決めされた後はばね１５
に対する通電は行われない。

なお、前記実施例では可変位置決めストッパとして段付
きカムを使用する場合のみを示したが段付きカムでなく
、連続カムであってもよいことは当然である。また、ゼ
ネバ機構以外の一方向運動機構を可変位置決めストッパ
の構成要素として使用してもよい。

［発明の効果］以上に説明したように、本発明による光学素子Ｂ動兼位
置決め装置では駆動源として電動モータを使用していな
いので、ねじ機構等の回転運動変換機構や減速機構を必
要とせず、その結果、本発明によれば、従来の光学素子
駆動装置や光学素子移動兼位置決め装置よりも小型且つ
軽量で、しかも製造コストの安価な光学素子移動兼位置
決め装置が提供される。また、本発明による光学素子移
動兼位置決め装置では光学素子を８動させる時にのみ熱
応動伸縮部材に通電が行われ、その他の時には通電が行
われないので極めて経済性が高い。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明による光学素子移動兼位置決め装置の
一実施例を示した概略図である。Ｌｌ・・・光学素子　　　　２・・・支持部材３・・・
案内軸４・・・可変位置決めストッパ６・・・カム　　　　　　　７・・・爪車８・・・突起
　　　　　　　９・・・レバー１０・・・突起１１・・・ばね（第１附勢手段）１２・・・静止構造部材　　　１３・・・ばね支持部材
１４・・・ばね（第２附勢手段）１５・・・ばね（第３附勢手段）１６及び１７・・・レバーストッパ１８・・・電気配線　　　　　１９・・・電源（加熱手
段）２０・・・スイッチＬｌ　１Ｊ　Ｌｔ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）レンズ等の光学素子を光軸に沿って任意位置に位
置決めさせるための可変位置決めストッパと、該光学素
子を該可変位置決めストッパに常に係合させるように附
勢している第１附勢手段と、該可変位置決めストッパを
非作動状態に保持させて該光学素子を静止状態に保持さ
せる第２附勢手段と、該光学素子を異る位置に位置決め
させる時にのみ該第２附勢手段の作用力に打ち勝って該
可変位置決めストッパを動作させる第３附勢手段と、を
有して成る光学素子移動兼位置決め装置。
（２）特許請求の範囲第１項において、該第３附勢手段
が、形状記憶合金等から成る熱応動弾性変形部材と、該
熱応動弾性変形部材を所定温度に加熱するための加熱手
段と、を含み、該可変位置決めストッパがゼネバ機構と
カムとを有していることを特徴とする光学素子移動兼位
置決め装置。