JP2013125127A - Lens drive mechanism, lens barrel, and imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
本件発明は、レンズ駆動機構、レンズ鏡筒、及び撮像装置に関し、具体的には、駆動源の駆動力を用いて行うオートフォーカス動作中に、撮影者が手動で行うマニュアルフォーカス動作を割り込み可能なレンズ駆動機構、レンズ鏡筒、及び撮像装置に関する。 The present invention relates to a lens driving mechanism, a lens barrel, and an imaging apparatus. Specifically, a manual focus operation manually performed by a photographer can be interrupted during an autofocus operation performed using a driving force of a driving source. The present invention relates to a lens driving mechanism, a lens barrel, and an imaging device.
従来より、ビデオカメラやスチールカメラにおけるレンズ系の焦点調節において、撮影者の手動によるマニュアルフォーカス動作と、駆動源の駆動力によるオートフォーカス動作とを、カメラ又はレンズ外部に設けられた切換え操作部材を操作して切り換えるレンズ駆動機構が存在する。しかし、このようなレンズ駆動機構を備えるカメラにおいては、撮影者が、オートフォーカスでピントを合わせた後に、手動でピントを微調整したい場合に、マニュアルフォーカス動作の開始が遅れたり、また切換え操作を行うためにファインダー等の撮影像から一旦目を外さなければならず、狙ったタイミングでの撮影が困難であった。そのため、オートフォーカス動作とマニュアルフォーカス動作とを、煩わしい切換え操作を介することなく切り換えることの出来るレンズ駆動機構を備えたカメラが求められていた。 Conventionally, in a focus adjustment of a lens system in a video camera or a still camera, a manual operation by a photographer manually and an autofocus operation by a driving force of a driving source are provided by a switching operation member provided outside the camera or the lens. There is a lens drive mechanism that is operated and switched. However, in a camera equipped with such a lens drive mechanism, if the photographer wants to fine-tune the focus manually after focusing with autofocus, the start of manual focus operation is delayed or a switching operation is performed. In order to do this, the eyes had to be taken off from the photographic image of the viewfinder or the like, and it was difficult to shoot at the target timing. Therefore, there has been a demand for a camera having a lens drive mechanism that can switch between an autofocus operation and a manual focus operation without a troublesome switching operation.
例えば、特許文献1には、2系統の入力に対して特別な切換え操作を要することなく、略連続的にフォーカスレンズといったレンズを動作させることのできるレンズ鏡筒について開示がされている。具体的には、特許文献1のレンズ鏡筒は、モータ駆動装置が、例えばオートフォーカス作動時において、モータを棒状超音波モータとしてこれを駆動すると、軸出力部材が回転し、ボール部材が摩擦回転しながら軸出力部材の周囲を公転して回転出力部材を回転させる。また、マニュアルフォーカス作動時において、外部入力部材を回転すると、同様にボール部材が摩擦回転しながら前記軸出力部材周囲を公転して回転出力部材を回転させるものである。
For example,
しかし、特許文献1に記載されたレンズ鏡筒のモータ駆動装置は、オートフォーカス動作とマニュアルフォーカス動作との切換えを行うに際して、カメラ又はレンズ外部に切換え操作部材を設けて操作する必要がないものの、マニュアルフォーカス動作による駆動力が伝達された場合に、軸出力部材が回転しないくらいの軸保持力をモータが有していなければならない(段落0022参照のこと。)。従って、特許文献1に記載されたモータ駆動装置においては、マニュアルフォーカス動作の際に、用いられるモータの出力回転軸が正逆両方向へ回転するのを規制する構造を備え、且つ当該マニュアルフォーカス動作による駆動力の伝達によって当該モータに損傷が生じない構造を備えていなければならず、構造の複雑化を招いてしまう。また、特許文献1には、モータ駆動装置に用いられるモータとして超音波モータが挙げられているが、超音波モータは構造が複雑になることに加え、コスト面においても問題がある。
However, the lens barrel motor driving device described in
本件発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、駆動源の駆動力を用いて行うオートフォーカス動作中に、撮影者が手動で行うマニュアルフォーカス動作を割り込み可能でありながらも、構造の簡素化及び低コスト化を図ることが出来るレンズ駆動機構、並びにそれを用いたレンズ鏡筒及び撮像装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a conventional problem, and it is possible to interrupt a manual focus operation manually performed by a photographer during an autofocus operation performed using the driving force of a driving source, but with a structure. It is an object of the present invention to provide a lens driving mechanism capable of simplifying and reducing the cost, and a lens barrel and an imaging apparatus using the lens driving mechanism.
そこで、本件発明者等は、鋭意研究の結果、上述した課題を解決するために以下のようなレンズ駆動機構、並びにそれを用いたレンズ鏡筒及び撮像装置を採用した。 Accordingly, as a result of earnest research, the present inventors have adopted the following lens driving mechanism, and a lens barrel and an imaging apparatus using the lens driving mechanism in order to solve the above-described problems.
本件発明に係るレンズ駆動機構: 本件発明に係るレンズ駆動機構は、レンズ保持枠を介してレンズ鏡筒内に収容されたフォーカスレンズを光軸方向へスライド移動させて焦点調節を行うに際し、駆動源の駆動力を用いて行うオートフォーカス動作中に、撮影者が手動で行うマニュアルフォーカス動作を割り込み可能なレンズ駆動機構に用いる減速機構であって、当該減速機構が、第一段アンギュラ軸受けと第2段アンギュラ軸受けとの組合せを含み、当該第一段アンギュラ軸受けが、その内輪の内側に駆動力入力軸部の一端側を貫入して固定し、当該第2段アンギュラ軸受けが、その内輪の内側に駆動力入力軸部の他端側を貫入して固定し、且つ、備わる玉を回転自在に支持するリテーナを当該第2段アンギュラ軸受けと同期回転可能に配される駆動力出力軸部の一端側に結合し、オートフォーカス動作時には、当該駆動力入力軸部に駆動源からの駆動力が伝達され、このときに当該駆動力入力軸部と接続される当該第2段アンギュラ軸受けの内輪を介して回転する玉と同期して当該駆動力出力軸部が回転して、当該駆動力出力軸部の他端側よりレンズ駆動力を出力し、マニュアルフォーカス動作時には、撮影者により伝達された駆動力が、当該第2段アンギュラ軸受けの外輪に伝達され、このときに当該外輪を介して回転する玉と同期して当該駆動力出力軸部が回転して、当該駆動力出力軸部の他端側よりレンズ駆動力を出力することを特徴とするものである。 Lens drive mechanism according to the present invention: The lens drive mechanism according to the present invention is a drive source for performing focus adjustment by sliding the focus lens housed in the lens barrel through the lens holding frame in the optical axis direction. A reduction mechanism used for a lens drive mechanism capable of interrupting a manual focus operation manually performed by a photographer during an autofocus operation using the driving force of the first and second deceleration bearings and the second angular bearing. Including a combination with a step angular bearing, the first step angular bearing penetrates and fixes one end side of the driving force input shaft portion inside the inner ring, and the second step angular bearing is located inside the inner ring. A retainer that penetrates and fixes the other end of the driving force input shaft portion and rotatably supports the provided ball is arranged so as to be able to rotate synchronously with the second stage angular bearing. The driving force is coupled to one end of the driving force output shaft portion, and during the autofocus operation, the driving force from the driving source is transmitted to the driving force input shaft portion, and the driving force input shaft portion is connected to the driving force input shaft portion at this time. The driving force output shaft portion rotates in synchronization with the ball rotating through the inner ring of the two-stage angular bearing, and the lens driving force is output from the other end side of the driving force output shaft portion. The driving force transmitted by the photographer is transmitted to the outer ring of the second-stage angular bearing. At this time, the driving force output shaft portion rotates in synchronization with the ball rotating through the outer ring, and the driving The lens driving force is output from the other end side of the force output shaft portion.
また、本件発明のレンズ駆動機構は、レンズ保持枠を介してレンズ鏡筒内に収容されたフォーカスレンズを光軸方向へスライド移動させて焦点調節を行うに際し、駆動源の駆動力を用いて行うオートフォーカス動作中に、撮影者が手動で行うマニュアルフォーカス動作を割り込み可能なレンズ駆動機構であって、当該レンズ駆動機構は、固定筒と、当該固定筒の外周に貫挿配置して自身の回転により当該レンズ保持枠を光軸方向に移動させるカム筒と、当該カム筒に対して当該駆動源からの駆動力を伝達する減速機構とを備え、当該減速機構が、駆動源からの駆動力を受けるオートフォーカス用駆動力入力部を備えた駆動力入力軸部と、当該駆動力入力軸部の一端側を内輪の内側に貫入して固定し、当該内輪と玉を挟持する外輪が固定された第1段アンギュラ軸受けと、当該駆動力入力軸部の他端側を内輪の内側に貫入して固定してオートフォーカス用駆動力が伝達される内輪と、当該内輪と玉を挟持すると共に撮影者の操作による駆動力が伝達されるマニュアルフォーカス用駆動力が伝達される外輪とを備えた第2段アンギュラ軸受けと、当該第2段アンギュラ軸受けの外輪に固定し、マニュアルフォーカス用駆動力入力部が設けられるアンギュラ軸受け押さえ環と、当該第1段アンギュラ軸受けの外輪を直接的又は間接的に固定し、且つ、当該アンギュラ軸受け押さえ環に対して摩擦接触した状態で配置され、当該駆動力入力軸部と当該第1段アンギュラ軸受けと当該第2段アンギュラ軸受けとを収容した軸受けケースと、当該第2段アンギュラ軸受けから伝達された回転駆動力をカム筒へ伝達するために当該第2段アンギュラ軸受けの玉を回転自在に支持するリテーナと結合されて当該第2段アンギュラ軸受けの回転軸上に同期回転可能に固定される駆動力出力軸部とを含み、オートフォーカス動作時には、当該駆動力入力軸部に伝達された駆動源からの駆動力が、当該第2段アンギュラ軸受けの内輪に伝達され、このときに当該アンギュラ軸受け押さえ環と当該軸受けケースとの摩擦力による結合状態が保たれて、当該駆動力出力軸部が当該第2段アンギュラ軸受けの内輪と同期回転することによりレンズ保持枠をスライド移動させて焦点調節を行い、マニュアルフォーカス動作時には、撮影者の操作により伝達された駆動力が、当該アンギュラ軸受け押さえ環のマニュアルフォーカス用駆動力入力部に伝達され、このときに撮影者の操作により伝達された駆動力により当該アンギュラ軸受け押さえ環と当該軸受けケースとの摩擦力による結合状態が解かれ、当該駆動力出力軸部が当該第2段アンギュラ軸受けの外輪と同期回転することによりレンズ保持枠をスライド移動させて焦点調節を行うことが好ましい。 The lens driving mechanism of the present invention uses the driving force of the driving source when performing focus adjustment by sliding the focus lens housed in the lens barrel through the lens holding frame in the optical axis direction. A lens drive mechanism that can interrupt manual focus operation manually performed by the photographer during autofocus operation. The lens drive mechanism is inserted into the fixed cylinder and the outer periphery of the fixed cylinder and rotates itself. A cam cylinder that moves the lens holding frame in the optical axis direction, and a speed reduction mechanism that transmits the driving force from the driving source to the cam cylinder, and the speed reduction mechanism receives the driving force from the driving source. A driving force input shaft portion having a driving force input portion for receiving autofocus, and one end side of the driving force input shaft portion penetrates and is fixed inside the inner ring, and an outer ring that fixes the inner ring and the ball is fixed. A first-stage angular bearing, an inner ring to which the other end side of the driving force input shaft portion is inserted and fixed inside the inner ring to transmit the driving force for autofocus, the inner ring and the ball are sandwiched, and the photographer's A second-stage angular bearing having an outer ring to which a driving force for manual focusing is transmitted, and an outer ring of the second-stage angular bearing are provided, and a driving force input section for manual focusing is provided. An angular bearing pressing ring, and an outer ring of the first-stage angular bearing directly or indirectly fixed, and arranged in a state of frictional contact with the angular bearing pressing ring, and the driving force input shaft portion, A bearing case housing the first-stage angular bearing and the second-stage angular bearing, and a rotational drive transmitted from the second-stage angular bearing Driving force output shaft portion coupled to a retainer for rotatably supporting the ball of the second stage angular bearing so as to be able to rotate synchronously on the rotation shaft of the second stage angular bearing. In the autofocus operation, the driving force from the driving source transmitted to the driving force input shaft portion is transmitted to the inner ring of the second-stage angular bearing. At this time, the angular bearing holding ring and the bearing The coupling state by the frictional force with the case is maintained, and the driving force output shaft rotates synchronously with the inner ring of the second-stage angular bearing, so that the lens holding frame is slid to adjust the focus, and the manual focus operation Sometimes, the driving force transmitted by the photographer's operation is transmitted to the manual focus driving force input part of the angular bearing retainer ring, At this time, the driving force transmitted by the photographer's operation releases the coupling state by the frictional force between the angular bearing holding ring and the bearing case, and the driving force output shaft portion is connected to the outer ring of the second-stage angular bearing. It is preferable to perform focus adjustment by sliding the lens holding frame by synchronous rotation.
また、本件発明に係るレンズ駆動機構は、前記レンズ駆動機構は、前記駆動源がDCモータであり、前記減速機構が当該DCモータの出力回転軸にウォームギヤを固定して当該ウォームギヤとウォームホイールギヤとの噛み合わせ構造を含むことが好ましい。 In the lens driving mechanism according to the present invention, the lens driving mechanism is such that the driving source is a DC motor, and the speed reduction mechanism fixes the worm gear to the output rotation shaft of the DC motor, and the worm gear and the worm wheel gear. It is preferable to include the meshing structure.
また、本件発明に係るレンズ駆動機構は、前記レンズ駆動機構において、前記駆動力入力軸部は、その外周の所定の箇所に前記DCモータの出力回転軸に固定されたウォームギヤと噛み合うウォームホイールギヤを設け、前記第1段アンギュラ軸受けは、弾性部材により一端側の外輪が他端側へ向け、且つ他端側の内輪が一端側へ向けて押圧されて玉が挟持され、当該内輪により駆動力入力軸部を回転可能に支持し、前記第2段アンギュラ軸受けは、弾性部材により一端側の外輪が他端側へ向け、且つ他端側の内輪が一端側へ向けて押圧されて玉が挟持され、当該外輪が前記軸受けケースに対して前記アンギュラ軸受け押さえ環を介して摩擦結合し、当該アンギュラ軸受け押さえ環と当該軸受けケースとの摩擦結合力が当該レンズ駆動機構において設定される摩擦結合力より大きい場合に、当該アンギュラ軸受け押さえ環と当該軸受けケースとの結合状態が保たれてオートフォーカス動作が正常に行われ、当該アンギュラ軸受け押さえ環と当該軸受けケースとの摩擦結合力が当該レンズ駆動機構において設定される摩擦結合力より小さい場合に、当該第2段アンギュラ軸受けの外輪が回転してマニュアルフォーカス動作が正常に行われることが好ましい。 In the lens driving mechanism according to the present invention, in the lens driving mechanism, the driving force input shaft portion has a worm wheel gear that meshes with a worm gear fixed to the output rotation shaft of the DC motor at a predetermined position on the outer periphery thereof. The first-stage angular bearing is configured such that a ball is clamped by pressing an outer ring on one end side toward the other end side and an inner ring on the other end side toward one end side by an elastic member, and driving force is input by the inner ring. The shaft portion is rotatably supported, and the second-stage angular bearing is configured such that an elastic member presses the outer ring on one end side toward the other end side and the inner ring on the other end side toward the one end side to hold the ball. The outer ring is frictionally coupled to the bearing case via the angular bearing retainer ring, and the frictional coupling force between the angular bearing retainer ring and the bearing case is applied to the lens driving mechanism. When the frictional coupling force is greater than the set frictional coupling force, the coupling state between the angular bearing retainer ring and the bearing case is maintained and the autofocus operation is performed normally, and the friction between the angular bearing retainer ring and the bearing case is normal. When the coupling force is smaller than the frictional coupling force set in the lens driving mechanism, it is preferable that the outer ring of the second stage angular bearing rotates and the manual focus operation is performed normally.
また、本件発明に係るレンズ駆動機構は、前記減速機構は、前記第1段アンギュラ軸受けを支持するアンギュラ軸受け押さえ部材を更に含み、当該アンギュラ軸受け押さえ部材が、前記弾性部材の弾力を調整可能に前記軸受けケースと位置移動可能に固定されることが好ましい。 Further, in the lens driving mechanism according to the present invention, the speed reduction mechanism further includes an angular bearing pressing member that supports the first-stage angular bearing, and the angular bearing pressing member can adjust the elasticity of the elastic member. It is preferable that the bearing case is fixed so as to be movable.
また、本件発明に係るレンズ駆動機構は、前記弾性部材は、皿ばねであることが好ましい。 In the lens driving mechanism according to the present invention, the elastic member is preferably a disc spring.
また、本件発明に係るレンズ駆動機構は、前記第1段アンギュラ軸受け及び前記第2段アンギュラ軸受けの玉の摺動面にトルクオイルが塗布されることが好ましい。 In the lens driving mechanism according to the present invention, it is preferable that torque oil is applied to the sliding surfaces of the balls of the first-stage angular bearing and the second-stage angular bearing.
また、本件発明に係るレンズ駆動機構は、前記レンズ駆動機構は、前記駆動力出力軸部に固定されたギヤと噛み合い光軸を中心に回転するフォーカスギヤリングと、一端側を当該フォーカスギヤリングに結合し、他端側を前記カム筒の外周に設けられた突起部に結合したアーム部材とを備え、フォーカスレンズを光軸方向にスライド移動させる際には、当該駆動力出力軸部に固定されたギヤから伝達された駆動力を当該フォーカスギヤリング及び当該アーム部材を介してカム筒を回転させてレンズ保持枠をスライド移動させることが好ましい。 In the lens driving mechanism according to the present invention, the lens driving mechanism is engaged with a gear fixed to the driving force output shaft portion and rotates around the optical axis, and one end side is coupled to the focus gearing. An arm member coupled to the protrusion provided on the outer periphery of the cam cylinder, and a gear fixed to the driving force output shaft when the focus lens is slid in the optical axis direction. It is preferable to slide the lens holding frame by rotating the cam cylinder with the driving force transmitted from the focus gear ring and the arm member.
また、本件発明に係るレンズ駆動機構は、前記レンズ駆動機構は、レンズ鏡筒の外周にマニュアルフォーカス用リングと、当該マニュアルフォーカス用リングの内周に一端側を嵌合し、他端側を前記第2段アンギュラ軸受けの外輪に設けられるマニュアルフォーカス用駆動力入力部とギヤ同士によって噛み合い結合したマニュアルフォーカス用リングギヤとを備え、撮影者の操作によるマニュアルフォーカス動作時において、当該マニュアルフォーカス用リングを回動操作することでレンズ保持枠をスライド移動させて焦点調節を行うことが好ましい。 In the lens driving mechanism according to the present invention, the lens driving mechanism is configured such that a manual focus ring is fitted to the outer periphery of the lens barrel, and one end side is fitted to the inner circumference of the manual focus ring, and the other end side is A manual focus driving force input section provided on the outer ring of the second-stage angular bearing and a manual focus ring gear meshed with each other and coupled to each other. The manual focus ring is rotated during manual focus operation by the photographer. It is preferable to adjust the focus by sliding the lens holding frame by moving it.
本件発明に係るレンズ鏡筒: 本件発明のレンズ鏡筒は、上述したレンズ駆動機構を用いたことを特徴とするものである。 Lens barrel according to the present invention: The lens barrel of the present invention is characterized by using the lens driving mechanism described above.
本件発明に係る撮像装置: 本件発明の撮像装置は、上述したレンズ鏡筒を用いたことを特徴とするものである。 Imaging Device According to Present Invention: The imaging device according to the present invention is characterized by using the lens barrel described above.
本件発明に係るレンズ駆動機構は、駆動源の駆動力を用いて行うオートフォーカス動作中に、撮影者が手動で行うマニュアルフォーカス動作を割り込み可能でありながらも、構造の簡素化及び低コスト化を図ることが出来る。従って、本件発明のレンズ駆動機構は、様々な種類の撮像装置に好適に用いることが出来る。 The lens driving mechanism according to the present invention is capable of interrupting a manual focus operation manually performed by a photographer during an autofocus operation performed using a driving force of a driving source, but simplifies the structure and reduces costs. I can plan. Therefore, the lens driving mechanism of the present invention can be suitably used for various types of imaging devices.
以下、本件発明に係るレンズ駆動機構について、その実施の形態を図を用いて説明する。なお、以下に示す図においては、図の見易さを考慮し、フォーカスレンズ以外のレンズとそれに係わる部材を省略した。そして、図1は、本件発明の一実施形態に係るレンズ駆動機構を示す模式断面図である。また、図2は、図1に示すレンズ駆動機構のレンズ鏡筒内の配置を像面側より視て例示した図である。また、図3は、図1に示すレンズ駆動機構におけるカム筒の展開関係図である。また、図4は、図1に示すレンズ駆動機構の出力駆動軸を通る面で切断して示した断面図である。また、図5は、図1に示すレンズ駆動機構の出力駆動軸に垂直で、且つモータ出力軸を通る面の断面図である。また、図6は、図1に示すレンズ駆動機構の出力駆動軸に垂直で、且つアンギュラボール中心を通る面の断面図である。 Hereinafter, embodiments of the lens driving mechanism according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings shown below, the lenses other than the focus lens and members related thereto are omitted for easy viewing. FIG. 1 is a schematic sectional view showing a lens driving mechanism according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating the arrangement of the lens driving mechanism shown in FIG. 1 in the lens barrel as viewed from the image plane side. FIG. 3 is a development relationship diagram of the cam cylinder in the lens driving mechanism shown in FIG. 4 is a cross-sectional view taken along a plane passing through the output drive shaft of the lens drive mechanism shown in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of a plane perpendicular to the output drive shaft of the lens drive mechanism shown in FIG. 1 and passing through the motor output shaft. FIG. 6 is a cross-sectional view of a plane perpendicular to the output drive axis of the lens drive mechanism shown in FIG. 1 and passing through the center of the angular ball.
本件発明に係るレンズ駆動機構: 本件発明に係るレンズ駆動機構Aは、レンズ保持枠7を介してレンズ鏡筒12内に収容されたフォーカスレンズLを光軸O方向へスライド移動させて焦点調節を行うに際し、駆動源の駆動力を用いて行うオートフォーカス動作中に、撮影者が手動で行うマニュアルフォーカス動作を割り込み可能な減速機構を備えている。この減速機構は、第一段アンギュラ軸受け21と第2段アンギュラ軸受け23との組合せを含んだものである。ここで、当該第一段アンギュラ軸受け21は、その内輪21aの内側に駆動力入力軸部22の一端側を貫入して固定される。また、当該第2段アンギュラ軸受け23は、その内輪23aの内側に駆動力入力軸部22の他端側を貫入して固定し、且つ、備わる玉23dを回転自在に支持するリテーナ23cを当該第2段アンギュラ軸受け23と同期回転可能に配される駆動力出力軸部30の一端側に結合される。そして、オートフォーカス動作時には、当該駆動力入力軸部22に駆動源26からの駆動力が伝達され、このときに当該駆動力入力軸部22と接続される当該第2段アンギュラ軸受け23の内輪23aを介して回転する玉23dと同期して当該駆動力出力軸部30が回転して、当該駆動力出力軸部30の他端側よりレンズ駆動力を出力する。また、マニュアルフォーカス動作時には、撮影者により伝達された駆動力が、当該第2段アンギュラ軸受け23の外輪23bに伝達され、このときに当該外輪23bを介して回転する玉23dと同期して当該駆動力出力軸部30が回転して、当該駆動力出力軸部30の他端側よりレンズ駆動力を出力することを特徴としている。
Lens Drive Mechanism According to the Present Invention: The lens drive mechanism A according to the present invention performs focus adjustment by sliding the focus lens L accommodated in the
上述したように、本件発明に係るレンズ駆動機構Aは、レンズ保持枠7を介してレンズ鏡筒12内に収容されたフォーカスレンズLを光軸O方向へスライド移動させて焦点調節を行うに際し、駆動源26の駆動力を用いて行うオートフォーカス動作中に、撮影者が手動で行うマニュアルフォーカス動作を割り込み可能なレンズ駆動機構である。そして、本件発明に係るレンズ駆動機構Aは、固定筒5と、当該固定筒5の外周に貫挿配置して自身の回転により当該レンズ保持枠7を光軸O方向に移動させるカム筒1と、当該カム筒1に対して当該駆動源26からの駆動力を伝達する減速機構として、第一段アンギュラ軸受け21と、第二段スラストころ軸受け23との組合せを備えることで駆動力の伝達にロスが生じにくい。以下に、本件発明に係るレンズ駆動機構Aに関して、より具体的且つ詳細に説明していく。
As described above, the lens driving mechanism A according to the present invention performs the focus adjustment by sliding the focus lens L accommodated in the
図1に示すように、レンズ保持枠7は、フォーカスレンズLを有するレンズ枠であり、その外周に3箇所の凸部8がそれぞれ120度等配置で設けられ、当該凸部8にカムローラ8aが挿入されて固定筒5の直進カム溝孔5aとカム筒1のカム溝孔1bとを貫通し、当該固定筒5の内径で保持される。また、当該固定筒5は、その外周に凸部6が設けられ、当該凸部6に挿入されたカムローラ6aが当該カム筒1のカム溝孔1aと係合し、当該カム筒1が当該カム溝孔1aの範囲内で光軸O方向に対して定位置回転する。そして、当該カム筒1は、外周突起部2からの回転力を受けて定位置回転すると、レンズ保持枠7の外周上の凸部8がカム溝孔1b(図2参照のこと。)に沿って移動することで、当該レンズ保持枠7が光軸O方向にスライド移動する。なお、本件発明に係るレンズ駆動機構Aは、レンズ鏡筒12の固定鏡筒11に固定装着される。
As shown in FIG. 1, the lens holding frame 7 is a lens frame having a focus lens L. Three
そして、本件発明に係るレンズ駆動機構Aは、備わる減速機構が、駆動力入力軸部22と、第1段アンギュラ軸受け21と、第2段アンギュラ軸受け23と、アンギュラ軸受け押さえ環33と、軸受けケース34と、駆動力出力軸部30とを含んでいる。このように、本件発明に係るレンズ駆動機構Aは、第1段アンギュラ軸受け21と、第2段アンギュラ軸受け23とを組合せて用いることで、当該駆動力出力軸部30の径方向に対する幅を短くすることが出来る。また、本件発明に係るレンズ駆動機構Aは、当該駆動力入力軸部22の外周に設けられたウォームホイールギヤ24とDCモータ26の出力回転軸27に固定されたウォームギヤ25の噛み合いによる減速機構と、当該第2段アンギュラ軸受け23の遊星ローラ減速による減速機構を備えることで、従来のギヤ列に比べて静音性を向上させることが出来る。
In the lens driving mechanism A according to the present invention, the reduction mechanism provided is a driving force
ここで、本件発明に係るレンズ駆動機構Aに備わる駆動力入力軸部22は、駆動源26からの駆動力を受けるオートフォーカス用駆動力入力部24を備えている。よって、本件発明の駆動力入力軸部22は、駆動源26からの駆動力が外周に伝達されて回動させられる。
Here, the driving force
また、本件発明に係るレンズ駆動機構Aに備わる第1段アンギュラ軸受け21は、当該外輪21bとの間で玉21dを挟持する内輪21aの内側に、駆動力入力軸部22の一端側が貫入して固定されている。ちなみに、当該玉21dは、リテーナ21cにより等間隔に保持される(図6参考のこと。)。すなわち、本件発明のレンズ駆動機構Aに用いる第1段アンギュラ軸受け21は、内輪21a、玉21d及び外輪21bの接点を結ぶ直線がラジアル方向に対してある角度(接触角)を持っている所謂アンギュラ玉軸受けである。よって、本件発明のアンギュラ軸受け21は、駆動源26からの駆動力が当該駆動力入力軸部22を介して内輪21aに伝達されて、当該内輪21aが当該駆動力入力軸部22と同期して回動させられる。
Further, in the first stage
また、本件発明に係るレンズ駆動機構Aに備わる第2段アンギュラ軸受け23は、当該外輪23bとの間で玉23dを挟持する内輪23aの内側に、駆動力入力軸部22の他端側が貫入して固定されている。そして、当該玉23dは、リテーナ23cにより等間隔に保持される(図6参照のこと。)。すなわち、本件発明のレンズ駆動機構Aに用いる第2段アンギュラ軸受け23は、第1段アンギュラ軸受け21と同様に、内輪23a、玉23d及び外輪23bの接点を結ぶ直線がラジアル方向に対してある角度(接触角)を持っている所謂アンギュラ玉軸受けである。本件発明の第2段アンギュラ軸受け23は、内輪23aにオートフォーカス用駆動力が伝達され、外輪23bに撮影者の操作によるマニュアルフォーカス用駆動力が伝達される。その結果、本件発明に係るレンズ駆動機構Aは、当該内輪23aが回動した場合にオートフォーカス用駆動力を伝達し、当該外輪23bが回動した場合にマニュアルフォーカス用駆動力を伝達する。
Further, the second-stage
また、本件発明のアンギュラ軸受け押さえ環33は、第2段アンギュラ軸受け23の外輪23bに固定し、マニュアルフォーカス用駆動力入力部35が設けられる。当該アンギュラ軸受け押さえ環33は、第2段アンギュラ軸受け23の外輪23bに固定され、マニュアルフォーカス用駆動力入力部35からマニュアルフォーカス用駆動力が伝達された際に、当該第2段アンギュラ軸受け23の玉23dとリテーナ23cとが当該外輪23bと同期して回転する。
Further, the angular
また、本件発明の軸受けケース34は、駆動力入力軸部22と第1段アンギュラ軸受け21と第2段アンギュラ軸受け23とを収容する。そして、本件発明の軸受けケース34は、第1段アンギュラ軸受け21の外輪21bを直接的又は間接的に固定し、且つ、アンギュラ軸受け押さえ環33に対して摩擦接触した状態で配置される。ここで、当該第1段アンギュラ軸受けの外輪21bを軸受けケース34に固定する場合において、直接的に固定する際に当該軸受けケース34に対して圧入や接着等の方法を採用することが出来、間接的に固定する際に当該軸受けケース34と当該外輪21bとの間に弾性部材20bを介在させる等の方法を採用することが出来る。従って、本件発明のレンズ駆動機構Aは、第1段アンギュラ軸受け21において内輪21aのみが回動可能であり、第2段アンギュラ軸受け23において内輪23a又は外輪23bが回動可能である。
The bearing
また、本件発明の駆動力出力軸部30は、第2段アンギュラ軸受け23から伝達された回転駆動力をカム筒1へ伝達するために当該第2段アンギュラ軸受け23の玉23dを回転自在に支持するリテーナ23cの一端と結合されて当該第2段アンギュラ軸受けの回転軸上に同期回転可能に固定される。すなわち、本件発明の駆動力出力軸部30は、第2段アンギュラ軸受け23の玉23dと同期して回動させられる。このとき、当該駆動力出力軸部30は、アンギュラ軸受け押さえ環33に軸支(図4における33aの部分)されることで、当該駆動力出力軸部30を安定した状態で回動させることが可能となる。
Further, the driving force
そして、本件発明に係るレンズ駆動機構Aは、オートフォーカス動作時において、駆動力入力軸部22に伝達された駆動源26からの駆動力が、第2段アンギュラ軸受け23の内輪23aに伝達され、このときに当該第2段アンギュラ軸受け23の外輪23bに固定されている当該アンギュラ軸受け押さえ環33と当該軸受けケース34との摩擦力による結合状態が保たれて、当該駆動力出力軸部30が当該第2段アンギュラ軸受けの内輪23aと同期回転することによりレンズ保持枠7をスライド移動させて焦点調節を行う。また、本件発明に係るレンズ駆動機構Aは、マニュアルフォーカス動作時において、撮影者の操作により伝達された駆動力が、当該アンギュラ軸受け押さえ環33のマニュアルフォーカス用駆動力入力部35に伝達され、このときに撮影者の操作により伝達された駆動力により当該第2段アンギュラ軸受け23の外輪23bに固定された当該アンギュラ軸受け押さえ環33と当該軸受けケース34との摩擦力による結合状態が解かれ、当該駆動力出力軸部30が当該第2段アンギュラ軸受けの外輪23bと同期回転することによりレンズ保持枠7をスライド移動させて焦点調節を行う。
In the lens driving mechanism A according to the present invention, during the autofocus operation, the driving force transmitted from the driving
本件発明に係るレンズ駆動機構Aは、上述したように、汎用品であるアンギュラ軸受け同士21,23の組合せを採用することで、メンテナンスが容易になることに加え、製品コストを低減させることが出来る。また、本件発明に係るレンズ駆動機構Aは、上述したように、当該第2アンギュラ軸受け23の外輪23bに固定された当該アンギュラ軸受け押さえ環33と当該軸受けケース34との摩擦力による結合状態の保持又は解消により、オートフォーカス動作時とマニュアルフォーカス動作との切り換えが行われるため、マニュアルフォーカス動作による駆動力がフォーカスレンズのみに伝達され、レンズ駆動を安全に行うことができる。また、本件発明に係るレンズ駆動機構Aによれば、過剰な負荷がかかることによりフォーカスレンズを駆動させる部品に損傷が発生するのを防止することができる。
As described above, the lens driving mechanism A according to the present invention employs a combination of the
また、本件発明に係るレンズ駆動機構Aは、駆動源26がDCモータであり、減速機構が当該DCモータの出力回転軸27にウォームギヤ25を固定して当該ウォームギヤ25とウォームホイールギヤ24との噛み合わせ構造を含むことが好ましい。
Further, in the lens driving mechanism A according to the present invention, the driving
本件発明に係るレンズ駆動機構Aは、DCモータ26の出力回転軸27にウォームギヤ25を固定し、ウォームホイールギヤ24と噛み合わせた構造を採用することで、当該ウォームギヤ25とウォームホイールギヤ24とのセルフロック条件に設定することよって、仮に当該DCモータ26の出力回転軸27の回転力に抗する力が当該ウォームホイールギヤ24に伝達されたとしても当該出力回転軸27に逆駆動力が伝達されず、当該DCモータ26の損傷を防ぐことが出来る。なお、図5及び図6に示すように、DCモータ26は、モータ取り付け板28のモータ取り付け面20aにねじ止め固定され、当該モータ取り付け板28とケース20とがねじ止めされることにより、レンズ駆動機構Aが所定の位置に取り付けられる。また、図4〜図6に示すように、当該ケース20には、第1段アンギュラ軸受け21や第2段アンギュラ軸受け23等の減速機構を収容した軸受けケース34が圧入されると共に、当該ウォームホイールギヤ24や当該ウォームギヤ25も収容される。
The lens driving mechanism A according to the present invention employs a structure in which the
また、本件発明に係るレンズ駆動機構Aは、駆動力入力軸部22の外周にDCモータ26の出力回転軸27に固定されたウォームギヤ25と噛み合うウォームホイールギヤ24を設けた構造とすることが好ましい。このように、本件発明に係るレンズ駆動機構Aは、駆動力入力軸部22の外周にウォームホイールギヤ24を設けて、DCモータ26の出力回転軸27に固定されたウォームギヤ25と噛み合わせることにより、本件発明に必要なセルフロック機能を成立させると共に、大きな減速比を得ることが出来る。また、本件発明に係るレンズ駆動機構Aによれば、遊星ローラによる摩擦駆動を採用することで、レンズ駆動機構の小型化及び駆動時の静音化を図ることが可能になる。なお、図4に示すように、当該ウォームホイールギヤ24は、駆動力入力軸部22における第1段アンギュラ軸受け21と第2段アンギュラ軸受け23とが配置される位置の間の箇所に設けられることで、当該駆動力入力軸部22の回動挙動をより安定させることが出来る。
The lens driving mechanism A according to the present invention preferably has a structure in which a
また、本件発明に係るレンズ駆動機構Aにおいて、第1段アンギュラ軸受け21は、弾性部材29により一端側の外輪21bが他端側へ向け、且つ他端側の内輪21aが一端側へ向けて押圧されて玉21dが挟持される。また、第2段アンギュラ軸受け23に関しても、弾性部材29により一端側の外輪23bが他端側へ向け、且つ他端側の内輪23aが一端側へ向けて押圧されて玉23dが挟持される。このように、本件発明に係るレンズ駆動機構Aは、弾性部材29を設けることで、第1段アンギュラ軸受け21及び第2段アンギュラ軸受け23における玉21d,23dの転動時の接触力が強くなり、当該第2段アンギュラ軸受け23に伝達された駆動力をロスなく出力側に伝達させることが出来る。そして、当該第1段アンギュラ軸受け21は、その内輪21aにより駆動力入力軸部22を回動可能に支持する。当該駆動力入力軸部22は、一端側を第1アンギュラ軸受け21により支持されることで、安定して回動することが出来ることとなる。また、当該第2段アンギュラ軸受け23は、その外輪23bが軸受けケース34に対してアンギュラ軸受け押さえ環33を介して摩擦結合する。
In the lens driving mechanism A according to the present invention, the first-stage
以上に示した構造を備えることで、本件発明のレンズ駆動機構Aは、第2段アンギュラ軸受けの外輪23bに固定された当該アンギュラ軸受け押さえ環33と当該軸受けケース34の摩擦結合力が当該レンズ駆動機構Aにおいて設定される摩擦結合力より大きい場合に、当該アンギュラ軸受け押さえ環33と当該軸受けケース34との結合状態が保たれてオートフォーカス動作を正常に行うことが出来る。このとき、当該第2段アンギュラ軸受けの内輪23aと共に玉23dが回転して、この玉23dを支持するリテーナ23cと結合する駆動力出力軸部30が当該内輪23aと同期回転する。また、本件発明のレンズ駆動機構Aは、当該第2段アンギュラ軸受けの外輪23bに固定された当該アンギュラ軸受け押さえ環33と当該軸受けケース34との摩擦結合力が当該レンズ駆動機構において設定される摩擦結合力より小さい場合に、当該第2段アンギュラ軸受けの外輪23bが回転してマニュアルフォーカス動作が正常に行うことが出来る。このとき、当該第2段アンギュラ軸受けの外輪23bと共に玉23dが回転して、この玉23dを支持するリテーナ23cと結合する駆動力出力軸部30が当該外輪23bと同期回転する。
By providing the structure shown above, the lens driving mechanism A of the present invention is configured such that the frictional coupling force between the angular
このように、本件発明のレンズ駆動機構Aは、当該第2段アンギュラ軸受けの外輪23bに固定された当該アンギュラ軸受け押さえ環33と当該軸受けケース34との間に働く摩擦力を利用して、オートフォーカス動作の最中であっても、特別な切換え操作を介在させることなく略連続的にフォーカスレンズLをマニュアルフォーカス動作させることが可能となる。また、本件発明に係るレンズ駆動機構Aは、マニュアルフォーカス動作によって許容範囲を外れた駆動力の伝達を駆動源となるDCモータ26に伝達されない。従って、本件発明に係るレンズ駆動機構Aは、過大な駆動力がモータに伝達されないように専用品を別途用いる等部品数を増加させることがなく、撮像装置に用いる場合に小型軽量化を図ることができる。
Thus, the lens driving mechanism A of the present invention uses the friction force acting between the angular
また、本件発明に係るレンズ駆動機構Aは、減速機構が、第1段アンギュラ軸受け21を支持するアンギュラ軸受け押さえ部材32を更に含むことが出来る。当該アンギュラ軸受け押さえ部材32を用いることで、当該第1段アンギュラ軸受け21をより安定して支持可能となり、当該第1段アンギュラ軸受けの玉21dの回転をより安定させることが可能となる。そして、アンギュラ軸受け押さえ部材32は、固定位置を移動することによって、当該第1段アンギュラ軸受け及び第2段アンギュラ軸受けの外輪21b,23bを押圧するための弾性部材29の弾力を調整可能であることが好ましい。例えば、軸受けケース34の内周面の一部にねじ加工を施し、当該軸受けケース34とねじ止め可能にアンギュラ軸受け押さえ部材32の外周面の一部にもねじ加工を施した場合には、当該アンギュラ軸受け押さえ部材32の締め込み量を調整することで弾性部材29の弾力を調整可能である。従って、本件発明に係るレンズ駆動機構Aは、アンギュラ軸受け押さえ部材32を用いることで、弾性部材29の種類を問わず、第1段アンギュラ軸受け21及び第2段アンギュラ軸受け23における玉21d,23dの転動時の接触力を適宜修正することが容易となる。
Further, in the lens driving mechanism A according to the present invention, the speed reduction mechanism can further include an angular
また、本件発明に係るレンズ駆動機構Aは、弾性部材29が、皿ばねであることが好ましい。
In the lens driving mechanism A according to the present invention, the
本件発明に係るレンズ駆動機構Aは、弾性部材29として、皿ばねを採用することで、アンギュラ軸受け21,23の内輪21a,23aのみ、又は外輪21b,23bのみを確実に押圧することが可能となる。なお、当該弾性部材29は、皿ばね以外にもゴム製のOリング等も好適に用いることが出来る。ちなみに、図4には、弾性部材29として皿ばねが用いられ、第1段アンギュラ軸受け21の一端側の外輪21bが他端側に向けて押圧され、当該第1段アンギュラ軸受け21の他端側の内輪21aが駆動力入力軸部22を同軸として挿入されるリング36によって一端側に向けて押圧されている構造が示されている。
The lens drive mechanism A according to the present invention employs a disc spring as the
また、本件発明に係るレンズ駆動機構Aは、第1段アンギュラ軸受け21及び第2段アンギュラ軸受け23の玉21d,23dの摺動面にトルクオイルが塗布されることが好ましい。
In the lens drive mechanism A according to the present invention, it is preferable that torque oil is applied to the sliding surfaces of the
本件発明に係るレンズ駆動機構Aで用いる第1段アンギュラ軸受け21及び第2段アンギュラ軸受け23は、玉21d,23dが内輪21a,23aと外輪21b,23bとの間で摩擦接触した状態で、自転しながら駆動力入力軸部22の周りを公転する。従って、当該第1段アンギュラ軸受け21及び第2段アンギュラ軸受け23は、玉21d,23dの摺動面にトルクオイルを塗布しなければ、長期間に亘ってオートフォーカス動作及びマニュアルフォーカス動作を円滑に行うことが困難となる。なお、トルクオイルを封入することで、転がり軸受けが機能を失わず駆動源からの駆動力をより効率良くカム筒1へ伝達することが出来ると共に、レンズ駆動機構Aの耐久性を向上させることが可能となる。また、本件発明で用いるトルクオイルは、転がり軸受けの温度、回転速度、荷重等の条件に基づき適当なものを用いることが出来る。
The first-stage
また、本件発明に係るレンズ駆動機構Aは、駆動力出力軸部30に固定されたギヤ31と噛み合い光軸を中心に回転するフォーカスギヤリング3と、一端側を当該フォーカスギヤリング3に結合し他端側をカム筒1の外周に設けられた突起部2に結合したアーム部材4とを備えることが出来る。そして、フォーカスレンズLを光軸O方向にスライド移動させる際には、当該駆動力出力軸部30に固定されたギヤ31から伝達された駆動力を当該フォーカスギヤリング3及び当該アーム部材4を介してカム筒1を回転させてレンズ保持枠7をスライド移動させることが好ましい。
In addition, the lens driving mechanism A according to the present invention includes a
本件発明に係るレンズ駆動機構Aは、アーム部材4の形状を、用いられるレンズ鏡筒12の形状や当該レンズ鏡筒12内における各構成部品の配置等に合わせて設定可能であるため、あらゆる撮像装置に適用することが出来る。なお、図2に示すように、アーム部材4は、その先端をU字形状とし、このU字形状部分でカム筒1の外周に設けられた突起部2を挟持させることも可能である。
The lens driving mechanism A according to the present invention can set the shape of the
また、本件発明に係るレンズ駆動機構Aは、レンズ鏡筒12の外周にマニュアルフォーカス用リング9と、当該マニュアルフォーカス用リング9の内周に一端側10aを嵌合し、他端側を当該アンギュラ軸受け押さえ環33に設けられるマニュアルフォーカス用駆動力入力部35のギヤとギヤ同士によって噛み合い結合したマニュアルフォーカス用リングギヤ10とを備えることが出来る。そして、本件発明に係るレンズ駆動機構Aは、撮影者の操作によるマニュアルフォーカス動作時において、当該マニュアルフォーカス用リング9を回動操作することでレンズ保持枠をスライド移動させて焦点調節を行うことが好ましい。
In the lens driving mechanism A according to the present invention, the
本件発明に係るレンズ駆動機構Aは、レンズ鏡筒12の外周に設けられるマニュアルフォーカス用リング9を回動するだけの簡単な操作によって、オートフォーカス動作の最中にマニュアルフォーカス動作を割り込みさせることが出来る。従って、本件発明に係るレンズ駆動機構Aによれば、マニュアルフォーカス動作の開始を素早く行え、また切換え操作を行うためにファインダー等の撮影像から目を外さずに、狙ったタイミングでの撮影が可能となる。なお、図4に示すように、マニュアルフォーカス用駆動力入力部35のギヤは、アンギュラ軸受け押さえ環33の端部を軸受けケース34から突出させ、この突出部分に固定して設けることが出来る。
The lens driving mechanism A according to the present invention can interrupt the manual focus operation during the autofocus operation by a simple operation of simply rotating the
本件発明に係るレンズ鏡筒: 本件発明に係るレンズ鏡筒12は、上述した本件発明に係るレンズ駆動機構Aを用いたことを特徴とする。
Lens barrel according to the present invention: The
本件発明に係るレンズ鏡筒12によれば、上述した本件発明に係るレンズ駆動機構Aを用いることで、オートフォーカス動作の最中であっても、特別な切換え操作を介在させることなく略連続的にフォーカスレンズLをマニュアルフォーカス動作可能で、且つ高品質なオートフォーカスレンズ鏡筒を安価で提供することが出来る。
According to the
本件発明に係る撮像装置: 本件発明に係る撮像装置は、上述した本件発明に係るレンズ鏡筒12を用いたことを特徴とする。
Imaging device according to the present invention: The imaging device according to the present invention uses the
本件発明に係る撮像装置(不図示)によれば、上述した本件発明に係るレンズ鏡筒12を用いることで、小型化が可能で、レンズ移動精度に優れ、また、静音性に優れた撮像装置を提供することが可能となる。
According to the imaging apparatus (not shown) according to the present invention, by using the above-described
本件発明に係るレンズ駆動機構によれば、駆動源が高価な超音波モータに限られるものでなく、比較的安価なDCモータをそのまま使用することが出来る。また、本件発明に係るレンズ駆動機構は、駆動源のモータ出力軸と減速ギヤユニット出力歯車軸とが直交して配置されるため、駆動ユニット全体を短くすることが出来、またレンズ全長の中で光軸方向に対する位置の制約が生じることもない。特に、本件発明に係るレンズ駆動機構は径方向幅が短いアンギュラ軸受け同士を組み合わせるため、レンズ鏡筒外径を小さくすることが可能である。以上、本件発明に係るレンズ駆動機構は、あらゆるレンズ鏡筒、及び撮像装置に好適に用いることが出来る。 According to the lens drive mechanism of the present invention, the drive source is not limited to an expensive ultrasonic motor, and a relatively inexpensive DC motor can be used as it is. In addition, the lens drive mechanism according to the present invention is configured such that the motor output shaft of the drive source and the reduction gear unit output gear shaft are orthogonal to each other, so that the entire drive unit can be shortened, and the total length of the lens can be reduced. There is no restriction on the position in the optical axis direction. In particular, since the lens driving mechanism according to the present invention combines angular bearings with short radial widths, the outer diameter of the lens barrel can be reduced. As described above, the lens driving mechanism according to the present invention can be suitably used for any lens barrel and imaging device.
1 カム筒
2 突起部
3 フォーカスギヤリング
4 アーム部材
5 固定筒
6 凸部
7 レンズ保持枠
8 凸部
9 マニュアルフォーカス用リング
10 マニュアルフォーカス用リングギヤ
11 固定鏡筒
12 レンズ鏡筒
20 ケース
20a モータ取り付け面
20b 弾性部材
21 第1段アンギュラ軸受け
21a 内輪
21b 外輪
21c リテーナ
21d 玉
22 駆動力入力軸部
23 第2段アンギュラ軸受け
23a 内輪
23b 外輪
23c リテーナ
23d 玉
24 オートフォーカス用駆動力入力部(ウォームホイールギヤ)
25 ウォームギヤ
26 駆動源(DCモータ)
27 出力回転軸
29 弾性部材
30 駆動力出力軸部
31 ギヤ
32 アンギュラ軸受け押さえ部材
33 アンギュラ軸受け押さえ環
34 軸受けケース
35 マニュアルフォーカス用駆動力入力部(ギヤ)
A レンズ駆動機構
L フォーカスレンズ
O 光軸
Y 駆動力出力軸部30の軸
DESCRIPTION OF
25
27
A Lens drive mechanism L Focus lens O Optical axis Y Drive
Claims (11)
当該減速機構が、第一段アンギュラ軸受けと第2段アンギュラ軸受けとの組合せを含み、
当該第一段アンギュラ軸受けが、その内輪の内側に駆動力入力軸部の一端側を貫入して固定し、
当該第2段アンギュラ軸受けが、その内輪の内側に駆動力入力軸部の他端側を貫入して固定し、且つ、備わる玉を回転自在に支持するリテーナを当該第2段アンギュラ軸受けと同期回転可能に配される駆動力出力軸部の一端側に結合し、
オートフォーカス動作時には、当該駆動力入力軸部に駆動源からの駆動力が伝達され、このときに当該駆動力入力軸部と接続される当該第2段アンギュラ軸受けの内輪を介して回転する玉と同期して当該駆動力出力軸部が回転して、当該駆動力出力軸部の他端側よりレンズ駆動力を出力し、
マニュアルフォーカス動作時には、撮影者により伝達された駆動力が、当該第2段アンギュラ軸受けの外輪に伝達され、このときに当該外輪を介して回転する玉と同期して当該駆動力出力軸部が回転して、当該駆動力出力軸部の他端側よりレンズ駆動力を出力することを特徴とするレンズ駆動機構。 When performing the focus adjustment by sliding the focus lens housed in the lens barrel through the lens holding frame in the optical axis direction, the photographer manually operates during the autofocus operation using the driving force of the drive source. A deceleration mechanism used for a lens drive mechanism capable of interrupting manual focus operation performed in
The speed reduction mechanism includes a combination of a first stage angular bearing and a second stage angular bearing,
The first stage angular bearing is fixed by penetrating one end side of the driving force input shaft portion inside the inner ring,
The second-stage angular bearing rotates in synchronism with the second-stage angular bearing, and the retainer that rotatably supports the provided ball is inserted into and fixed to the inner ring of the other end of the driving force input shaft. It is coupled to one end of the driving force output shaft that can be arranged,
During the autofocus operation, the driving force from the driving source is transmitted to the driving force input shaft portion, and at this time, a ball that rotates through the inner ring of the second-stage angular bearing connected to the driving force input shaft portion The driving force output shaft portion rotates synchronously, and the lens driving force is output from the other end side of the driving force output shaft portion,
During manual focus operation, the driving force transmitted by the photographer is transmitted to the outer ring of the second-stage angular bearing, and at this time, the driving force output shaft portion rotates in synchronization with the ball rotating through the outer ring. A lens driving mechanism that outputs a lens driving force from the other end side of the driving force output shaft portion.
当該レンズ駆動機構は、固定筒と、当該固定筒の外周に貫挿配置して自身の回転により当該レンズ保持枠を光軸方向に移動させるカム筒と、当該カム筒に対して当該駆動源からの駆動力を伝達する減速機構とを備え、
当該減速機構が、駆動源からの駆動力を受けるオートフォーカス用駆動力入力部を備えた駆動力入力軸部と、
当該駆動力入力軸部の一端側を内輪の内側に貫入して固定し、当該内輪と玉を挟持する外輪が固定された第1段アンギュラ軸受けと、
当該駆動力入力軸部の他端側を内輪の内側に貫入して固定してオートフォーカス用駆動力が伝達される内輪と、当該内輪と玉を挟持すると共に撮影者の操作による駆動力が伝達されるマニュアルフォーカス用駆動力が伝達される外輪とを備えた第2段アンギュラ軸受けと、
当該第2段アンギュラ軸受けの外輪に固定し、マニュアルフォーカス用駆動力入力部が設けられるアンギュラ軸受け押さえ環と、
当該第1段アンギュラ軸受けの外輪を直接的又は間接的に固定し、且つ、当該アンギュラ軸受け押さえ環に対して摩擦接触した状態で配置され、当該駆動力入力軸部と当該第1段アンギュラ軸受けと当該第2段アンギュラ軸受けとを収容した軸受けケースと、
当該第2段アンギュラ軸受けから伝達された回転駆動力をカム筒へ伝達するために当該第2段アンギュラ軸受けの玉を回転自在に支持するリテーナと結合されて当該第2段アンギュラ軸受けの回転軸上に同期回転可能に固定される駆動力出力軸部とを含み、
オートフォーカス動作時には、当該駆動力入力軸部に伝達された駆動源からの駆動力が、当該第2段アンギュラ軸受けの内輪に伝達され、このときに当該アンギュラ軸受け押さえ環と当該軸受けケースとの摩擦力による結合状態が保たれて、当該駆動力出力軸部が当該第2段アンギュラ軸受けの内輪と同期回転することによりレンズ保持枠をスライド移動させて焦点調節を行い、
マニュアルフォーカス動作時には、撮影者の操作により伝達された駆動力が、当該アンギュラ軸受け押さえ環のマニュアルフォーカス用駆動力入力部に伝達され、このときに撮影者の操作により伝達された駆動力により当該アンギュラ軸受け押さえ環と当該軸受けケースとの摩擦力による結合状態が解かれ、当該駆動力出力軸部が当該第2段アンギュラ軸受けの外輪と同期回転することによりレンズ保持枠をスライド移動させて焦点調節を行う請求項1に記載のレンズ駆動機構。 When performing the focus adjustment by sliding the focus lens housed in the lens barrel through the lens holding frame in the optical axis direction, the photographer manually operates during the autofocus operation using the driving force of the drive source. A lens drive mechanism that can interrupt manual focus operation performed in
The lens driving mechanism includes a fixed cylinder, a cam cylinder that is inserted through the outer periphery of the fixed cylinder and moves the lens holding frame in the optical axis direction by its own rotation, and a driving source for the cam cylinder. And a speed reduction mechanism that transmits the driving force of
A driving force input shaft portion provided with a driving force input portion for autofocus that receives the driving force from the driving source;
A first-stage angular bearing in which one end side of the driving force input shaft portion is inserted and fixed inside the inner ring, and the outer ring holding the inner ring and the ball is fixed;
The other end of the driving force input shaft portion is inserted and fixed inside the inner ring, and the inner ring to which the driving force for autofocus is transmitted, the inner ring and the ball are sandwiched, and the driving force by the photographer is transmitted. A second stage angular bearing having an outer ring to which a manual focus driving force is transmitted;
An angular bearing retainer ring fixed to the outer ring of the second stage angular bearing and provided with a manual focus driving force input;
The outer ring of the first stage angular bearing is fixed directly or indirectly, and is arranged in frictional contact with the angular bearing holding ring, and the driving force input shaft part and the first stage angular bearing are A bearing case containing the second-stage angular bearing;
In order to transmit the rotational driving force transmitted from the second-stage angular bearing to the cam barrel, it is coupled to a retainer that rotatably supports the ball of the second-stage angular bearing, and is on the rotation axis of the second-stage angular bearing. And a driving force output shaft fixed to be synchronously rotatable.
During the autofocus operation, the driving force transmitted from the driving source transmitted to the driving force input shaft is transmitted to the inner ring of the second-stage angular bearing, and at this time, the friction between the angular bearing holding ring and the bearing case The coupling state by the force is maintained, and the driving force output shaft portion rotates in synchronization with the inner ring of the second stage angular bearing to slide the lens holding frame to adjust the focus,
During the manual focus operation, the driving force transmitted by the photographer's operation is transmitted to the manual focus driving force input portion of the angular bearing retainer ring, and at this time, the angular force is transmitted by the driving force transmitted by the photographer's operation. The coupling state due to the frictional force between the bearing retainer ring and the bearing case is released, and the driving force output shaft portion rotates in synchronization with the outer ring of the second-stage angular bearing, so that the lens holding frame is slid to adjust the focus. The lens driving mechanism according to claim 1 to be performed.
前記第1段アンギュラ軸受けは、弾性部材により一端側の外輪が他端側へ向け、且つ他端側の内輪が一端側へ向けて押圧されて玉が挟持され、当該内輪により駆動力入力軸部を回転可能に支持し、
前記第2段アンギュラ軸受けは、弾性部材により一端側の外輪が他端側へ向け、且つ他端側の内輪が一端側へ向けて押圧されて玉が挟持され、当該外輪が前記軸受けケースに対して前記アンギュラ軸受け押さえ環を介して摩擦結合し、
当該アンギュラ軸受け押さえ環と当該軸受けケースとの摩擦結合力が当該レンズ駆動機構において設定される摩擦結合力より大きい場合に、当該アンギュラ軸受け押さえ環と当該軸受けケースとの結合状態が保たれてオートフォーカス動作が正常に行われ、
当該アンギュラ軸受け押さえ環と当該軸受けケースとの摩擦結合力が当該レンズ駆動機構において設定される摩擦結合力より小さい場合に、当該第2段アンギュラ軸受けの外輪が回転してマニュアルフォーカス動作が正常に行われる請求項1〜請求項3のいずれかに記載のレンズ駆動機構。 In the lens driving mechanism, the driving force input shaft portion is provided with a worm wheel gear that meshes with a worm gear fixed to the output rotation shaft of the DC motor at a predetermined position on the outer periphery thereof.
In the first-stage angular bearing, the outer ring on one end side is pressed toward the other end side by the elastic member, and the inner ring on the other end side is pressed toward the one end side so that the ball is clamped, and the driving force input shaft portion is held by the inner ring Support rotatably,
The second-stage angular bearing is configured such that an elastic member presses the outer ring on one end side toward the other end side and the inner ring on the other end side toward the one end side to pinch the ball, and the outer ring is against the bearing case. Frictionally coupled through the angular bearing retainer ring,
When the frictional coupling force between the angular bearing retainer ring and the bearing case is greater than the frictional coupling force set in the lens driving mechanism, the angular bearing retaining ring and the bearing case are maintained in a coupled state and autofocusing is performed. The operation was successful,
When the frictional coupling force between the angular bearing retainer ring and the bearing case is smaller than the frictional coupling force set in the lens driving mechanism, the outer ring of the second-stage angular bearing rotates and the manual focus operation is performed normally. The lens driving mechanism according to any one of claims 1 to 3.
当該アンギュラ軸受け押さえ部材が、前記弾性部材の弾力を調整可能に前記軸受けケースと位置移動可能に固定される請求項1〜請求項4のいずれかに記載のレンズ駆動機構。 The speed reduction mechanism further includes an angular bearing pressing member that supports the first stage angular bearing,
The lens drive mechanism according to any one of claims 1 to 4, wherein the angular bearing pressing member is fixed to the bearing case so that the elastic force of the elastic member can be adjusted.
一端側を当該フォーカスギヤリングに結合し、他端側を前記カム筒の外周に設けられた突起部に結合したアーム部材とを備え、
フォーカスレンズを光軸方向にスライド移動させる際には、当該駆動力出力軸部に固定されたギヤから伝達された駆動力を当該フォーカスギヤリング及び当該アーム部材を介してカム筒を回転させてレンズ保持枠をスライド移動させる請求項1〜請求項7のいずれかに記載のレンズ駆動機構。 The lens driving mechanism engages with a gear fixed to the driving force output shaft portion, and rotates around an optical axis.
An arm member having one end coupled to the focus gear ring and the other end coupled to a protrusion provided on the outer periphery of the cam barrel;
When the focus lens is slid in the optical axis direction, the driving force transmitted from the gear fixed to the driving force output shaft is rotated by the cam cylinder via the focus gear ring and the arm member to hold the lens. The lens drive mechanism according to claim 1, wherein the frame is slid.
当該マニュアルフォーカス用リングの内周に一端側を嵌合し、他端側を前記第2段アンギュラ軸受けの外輪に設けられるマニュアルフォーカス用駆動力入力部とギヤ同士によって噛み合い結合したマニュアルフォーカス用リングギヤとを備え、
撮影者の操作によるマニュアルフォーカス動作時において、当該マニュアルフォーカス用リングを回転操作することでレンズ保持枠をスライド移動させて焦点調節を行う請求項1〜請求項8のいずれかに記載のレンズ駆動機構。 The lens driving mechanism includes a manual focus ring on the outer periphery of the lens barrel,
A manual focus ring gear in which one end side is fitted to the inner periphery of the manual focus ring, and the other end side is meshed with and coupled to a manual focus drive force input portion provided on the outer ring of the second stage angular bearing; With
9. The lens driving mechanism according to claim 1, wherein during manual focus operation by a photographer's operation, focus adjustment is performed by slidingly moving the lens holding frame by rotating the manual focus ring. .
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