JP3205583B2 - レンズ駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，スチルカメラ等に使用
されるステップモータを駆動源としたレンズ駆動装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は従来より知られているステップモ
ータを駆動源としたレンズ駆動装置を原理的に示してい
る。図において，ステップモータ１の出力ピニオン２の
回転はラック３ａを介して駆動部材３に伝達され，出力
ピニオン２が正転（左旋）すると，駆動部材３は図面上
で左に走行する。又，４は撮影用レンズ群であり，撮影
用レンズ群４はカメラボディ５からスプリング６によっ
て付勢されており，そのカムフォロア４ａは駆動部材３
に圧接されている。駆動部材３の被写体側面にはカムフ
ォロア４ａを従動させるためのカム縁３ｂが形成されて
おり，駆動部材３が左に走行することに伴い，撮影用レ
ンズ群４はカムフォロア４ａがカム縁３ｂに従動しなが
ら，スプリング６に抗して繰り出される。しかして，例
えばステップモータ１の１ステップ角に付きラック３ａ
が１歯ずつ左に進むように伝達列を形成すれば，ステッ
プモータ１のステップ回転毎に撮影用レンズ群４はステ
ップ繰り出しされることになる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，近年の
カメラは長焦点領域を含む多焦点レンズやズームレンズ
を備えるものが広く普及しており，その被写界深度の浅
さに伴ってレンズの設定段数を細分化する必要性が生じ
ている。このため，従来の該種機構ではシャッタ半押し
状態でレンズ系が最大ストロークするのに要する遅延時
間が長くなりすぎ，これに伴って被写体を狙い通りのタ
イミングで撮影出来ないという問題が生じている。勿
論，レンズ設定段数が増加しても，駆動用のパルス周期
を短縮することができれば，上記遅延時間も短縮するこ
とが可能となるが，モータの追従性の点からパルス周期
の短縮には限界がある。

【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，ステップモータを駆動源
とするレンズ駆動機構における合焦動作のための遅延時
間を短縮することを目的とする。要約すれば，本発明の
レンズ駆動装置は，第１のカム縁と第２のカム縁とを有
していて撮影ごとにステップモータによって原点位置か
ら正逆いずれかの選択された方向へその都度定められた
作動量だけ作動させられる駆動部材と，前記駆動部材が
原点位置から正方向へ作動したときには前記第１のカム
縁で駆動され逆方向へ作動したときには前記第２のカム
縁で駆動されるようになっていて前記駆動部材の同じ作
動量に対して前記第１のカム縁による場合と前記第２の
カム縁による場合とでは前記ステップモータのステップ
角に換算して半ピッチ分の差を有して駆動される撮影用
レンズ群と，を備えることによって上記の目的を達成せ
んとするものである。

【０００５】上述の第１及び第２のカム縁としては種々
の形態が考えられるが，例えば双方のカム縁の傾斜角を
同じにするとともに，前記駆動部材の原点位置から前記
第１のカム縁迄の距離と前記駆動部材の原点位置から前
記第２のカム縁迄の距離が，前記ステップモータのステ
ップ角に換算して半ピッチ分の差を有しているという態
様や，前記駆動部材の原点位置から前記第１のカム縁迄
の距離と前記駆動部材の原点位置から前記第２のカム縁
迄の距離が同じであって，前記第１のカム縁の形状と前
記第２のカム縁の形状を異ならせるという態様等を指摘
することができる。

【０００６】

【作用】上記の第１の態様によれば，上記第１のカム縁
を使用した場合と第２のカム縁を使用した場合とでは，
駆動パルスの数が同一の場合には，レンズの設定位置が
０．５パルス分異なるので，レンズの有効設定段数を実
際上２倍にすることができる。又，上記の第２の態様に
おいて，例えば撮影レンズが広角領域の時には傾斜角の
強い方のカム縁を使用すれば被写界深度が深いため有効
設定段数が少なくても実用上問題が少ない広角領域の場
合における遅延時間を短縮することが可能となり，撮影
レンズが望遠領域の時傾斜角の弱い方のカム縁を使用す
れば，精密な合焦動作を行うことができる。

【０００７】

【実施例】以下，図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明の１実施例を原理的に示す機構図で
あり，１は既述のステップモータ，２は既述の出力ピニ
オン，４は既述の撮影用レンズ群，４ａは既述のカムフ
ォロア，５は既述のカメラボディ，６は既述のスプリン
グを各々示し，これらの要素は，図７を参照して説明し
た従来の該種機構と本質的に相違しない。

【０００８】次に，７は本実施例の特徴となる駆動部材
であり，駆動部材７はその下端面に形成されたラック７
ａがステップモータ１の出力ピニオン２と噛合してお
り，出力ピニオン２の回転が伝達されて図面上で左（正
方向）又は右（逆方向）に走行する。本実施例の特徴点
として駆動部材７には，駆動部材７が正方向に走行した
ときにカムフォロワ４ａを従動させる第１のカム縁７ｂ
と，駆動部材７が逆方向に走行したときにカムフォロワ
４ａを従動させる第２のカム縁７ｃとが形成されてお
り，第１のカム縁７ｂと第２のカム縁７ｃとは伝達係数
（ここに伝達係数とは，図示する実施例の様に直線状の
カム縁とした場合には傾斜角として示される。）が等し
く形成されている。

【０００９】図１は駆動部材７が原点位置にある状態を
示しており，図２はカムフォロワ４ａと駆動部材７の接
触箇所を拡大して示している。本実施例の特徴点として
駆動部材７の原点位置から第１のカム縁７ｂ迄の距離と
駆動部材７の原点位置から第２のカム縁７ｃ迄の距離に
はステップモータ１のステップ角の半ピッチ分の差が設
けられている。ステップモータ１が１ステップ回転する
毎にラック７ａが１ピッチずつ進むものとして簡略化し
て説明すると，図２に示す様に，駆動部材７が左に走行
した場合には３ピッチ目でカム縁７ｂがカムフォロワ４
ａの位置に到達するのに対して，駆動部材７が右に走行
した場合には２．５ピッチ目でカム縁７ｃがカムフォロ
ワ４ａの位置に到達する。

【００１０】従って，駆動部材７が右に走行した場合に
は，３ピッチ目（図２の、−Ｐ３がカムフォロア４ａの
真下に来た位置）で撮影用レンズ群４は第１レンズポジ
ションＬ１まで繰り出され，４ピッチ目（図２の、−Ｐ
４がカムフォロア４ａの真下に来た位置）で撮影用レン
ズ群４は第３レンズポジションＬ３まで繰り出される。
逆に，駆動部材７が左に走行した場合には，４ピッチ目
（図２の、Ｐ４がカムフォロア４ａの真下に来た位置）
で撮影用レンズ群４は第１レンズポジションＬ１と第３
レンズポジションＬ３の中間の第２レンズポジションＬ
２まで繰り出される。この様に，本実施例では，駆動部
材７の原点位置から第１カム縁７ｂまでの距離と第２カ
ム縁７ｃ迄の距離には半ピッチ分の距離差が設けられて
いる為，駆動部材７をＮパルス（Ｎは任意の整数）左に
走行させた場合の撮影用レンズ群４の繰り出し位置を基
準とした場合に，駆動部材７をＮパルス右に走行させた
場合には，撮影用レンズ群７は常に半ピッチだけ余計に
繰り出されることになるので，撮影用レンズ群７の設定
段数を２倍に細分化することが可能となる。

【００１１】又，図３は本実施例の制御系のブロック図
であり，図面において１は既述のステップモータ，８は
公知のレリーズスイッチ，９は公知の測距装置，１０は
公知のシャッタ機構，１１は制御装置を各々示してい
る。

【００１２】次に，上記事項及び図４のフローチャート
を参照して，上述の実施例の動作を説明する。レリーズ
スイッチ８のオンによってシーケンスはスタートし，制
御装置１１は測距装置９から撮影距離を読み込み，撮影
用レンズ群４の設定位置を判別する。そして，撮影用レ
ンズ群４の設定位置が奇数ステップ目であればステップ
モータ１を逆転（右旋）させて駆動部材７を右に走行さ
せ，撮影用レンズ群４の設定位置が偶数ステップ目であ
ればステップモータ１を正転（左旋）させて駆動部材７
を左に走行させる。

【００１３】駆動部材７が左に走行した場合には撮影用
レンズ群４はカムフォロワ４ａが第１のカム縁７ｂに従
動しながら偶数ステップのレンズ設定点を順次繰り出さ
れ，又，駆動部材７が右に走行した場合には撮影用レン
ズ群４はカムフォロワ４ｂが第２のカム縁７ｃに従動し
ながら奇数ステップのレンズ設定点を順次繰り出され
る。そして，撮影用レンズ群４が目的となる合焦点まで
繰り出されると，制御装置１１はシャッタ機構１０を作
動させて露出動作を行わせしめ，露出動作の終了後にス
テップモータ１を復帰回転させて，駆動部材７及び撮影
用レンズ群４を初期位置まで復帰させて一回の撮影動作
を終了する。

【００１４】次に，図５は本発明の他の実施例を原理的
に示す説明図であり，図１に示す実施例と実質的に同一
の要素に関しては図１と同一符号を付して重複した説明
は省略するが，図５の実施例の場合，ラック１２ａによ
って出力ピニオン２と噛合された駆動部材１２には各々
伝達係数が相違する第１のカム縁１２ｂと第２のカム縁
１２ｃとが形成されており，この図５の実施例は例えば
広角レンズと長焦点レンズとからなる多焦点レンズを備
えるカメラや広角域から望遠（長焦点）域を包含するズ
ームレンズを備えるカメラに使用されることを想定して
いる。

【００１５】次に，図６のフローチャートを参照して図
５の実施例の動作を説明する。図５の実施例の場合も，
図１の実施例と同様にレリーズスイッチ８のオンによっ
てシーケンスはスタートし，制御装置１１は測距装置９
から撮影距離を読み込み，撮影用レンズ群４の設定位置
を判別する。そして，この時撮影用レンズ群４が広角側
に設定されている場合には制御装置１１はステップモー
タ１を逆転させて駆動部材１２を右に走行させ，撮影用
レンズ群４が望遠（長焦点）側に設定されている場合に
は制御装置１１はステップモータ１を正転させて駆動部
材１２を左に走行させる。

【００１６】駆動部材１２が右に走行した場合には撮影
用レンズ群４はカムフォロア４ａが傾斜角の大きな第２
のカム縁１２ｃに従動しながら繰り出され，駆動部材１
２が左に走行した場合には撮影用レンズ群４はカムフォ
ロア４ａが傾斜角の小さな第１カム縁１２ｂに従動しな
がら繰り出される。従って，被写界深度が深いため有効
設定段数が少なくても実用上問題が少ない広角領域の撮
影を行う場合には迅速な合焦動作がなされ，逆に被写界
深度が浅いために精密な合焦動作が必要な望遠領域の撮
影では精密な合焦動作がなされることになる。そして，
撮影用レンズ群４が目的となる合焦点まで繰り出される
と，制御装置１１はシャッタ機構１０を作動させて露出
動作を行わせしめ，露出動作の終了後にステップモータ
１を復帰回転させて，駆動部材１２及び撮影用レンズ群
４を初期位置まで復帰させて一回の撮影動作を終了す
る。

【００１７】尚，上記では，本発明の基本原理の理解を
容易ならしめるため，機構を極めて簡素化して説明した
が，実際の機構はカメラ内における各種の制約に応じて
適宜設計されるべきものであることはいうまでもない。
又，図５に示す実施例は広角域と望遠域とで第１又は第
２のカム縁を自動的に選択使用するものとして説明を行
ったが，精密な合焦動作を必要とするか迅速な合焦動作
を必要とするかを撮影者の意図に応じて任意に選択使用
できる様にしても良い。

【００１８】

【発明の効果】以上，説明した様に，本発明によれば，
原点位置から第１のカム縁迄と第２のカム縁迄の距離差
の為に，パルス数を同一とした場合には撮影レンズの設
定ステップ数を２倍にすることができ，必要なレンズの
設定ステップ数やレンズ作動領域を一定とした場合に
は，合焦動作に要する遅延時間を１／２に短縮すること
ができ，これに伴って被写体を狙い通りのタイミングで
撮影出来ないという問題も低減される。又，第１のカム
縁と第２のカム縁の傾斜角を相違させた場合には，使用
される焦点距離等に応じて迅速な合焦動作や精密な合焦
動作を選択的に使用することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るレンズ駆動装置を原理的
に示す機構図。

【図２】図１に示す実施例の部分拡大図。

【図３】本発明の実施例に使用される制御系のブロック
図。

【図４】図１に示す実施例の制御用フローチャート。

【図５】本発明の他の実施例に係るレンズ駆動装置を原
理的に示す機構図。

【図６】図５に示す実施例の制御用フローチャート。

【図７】従来の該種レンズ駆動装置を原理的に示す機構
図。

【符号の説明】

１ ステップモータ ４ 撮影用レンズ群 ４ａ カムフォロア ７ 駆動部材 ７ａ ラック ７ｂ 第１のカム縁 ７ｃ 第２のカム縁 １２ 駆動部材 １２ａ ラック １２ｂ 第１のカム縁 １２ｃ 第２のカム縁

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１のカム縁と第２のカム縁とを有して
   いて撮影ごとにステップモータによって原点位置から正
   逆いずれかの選択された方向へその都度定められた作動
   量だけ作動させられる駆動部材と，前記駆動部材が原点
   位置から正方向へ作動したときには前記第１のカム縁で
   駆動され逆方向へ作動したときには前記第２のカム縁で
   駆動されるようになっていて前記駆動部材の同じ作動量
   に対して前記第１のカム縁による場合と前記第２のカム
   縁による場合とでは前記ステップモータのステップ角に
   換算して半ピッチ分の差を有して駆動される撮影用レン
   ズ群と，を備えていることを特徴とするレンズ駆動装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のレンズ駆動装置におい
   て，前記第１のカム縁と前記第２のカム縁とは，傾斜角
   の同じ直線状のカム縁であって，前記駆動部材の原点位
   置から前記第１のカム縁迄の距離と前記駆動部材の原点
   位置から前記第２のカム縁迄の距離が，前記ステップモ
   ータのステップ角に換算して半ピッチ分の差を有してい
   ることを特徴とするレンズ駆動装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のレンズ駆動装置におい
   て，前記駆動部材の原点位置から前記第１のカム縁迄の
   距離と前記駆動部材の原点位置から前記第２のカム縁迄
   の距離が同じであって，前記第１のカム縁の形状と前記
   第２のカム縁の形状を異ならせるようにしたことを特徴
   とするレンズ駆動装置。