(57)【要約】【課題】操作感が向上した動力伝達機構、レンズ鏡筒、及び、光学機器を提供する。【解決手段】第１の部材（３）と、前記第１の部材に当接可能に設けられ、前記第１の部材の移動に応じて前記第１の部材との摩擦力によって回転し、この回転によって第２の部材（５）を移動させる回転体（６）と、前記回転体における前記第１の部材との当接面、及び、前記第１の部材における前記回転体との当接面（３ａ）の少なくとも一方に設けられ、凹部（１２ａ）と凸部（１２ｂ）とが不規則に配置された凹凸形状を備える凹凸部（１２）とを備える動力伝達機構である。【選択図】図４
2008180909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の部材と、
前記第１の部材に当接可能に設けられ、前記第１の部材の移動に応じて前記第１の部材との摩擦力によって回転し、この回転によって第２の部材を移動させる回転体と、
前記回転体における前記第１の部材との当接面、及び、前記第１の部材における前記回転体との当接面の少なくとも一方に設けられ、凹部と凸部とが不規則に配置された凹凸形状を備える凹凸部と
を備える動力伝達機構。
【請求項２】
請求項１に記載の動力伝達機構において、
前記回転体は、前記第２の部材に設けられた回転軸回りに回転可能なローラであり、前記凹凸部は、その外周面に形成されること
を特徴とする動力伝達機構。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の動力伝達機構において、
前記回転体は、金属材料によって形成されること
を特徴とする動力伝達機構。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の動力伝達機構において、
前記第１の部材は、手動操作に応じて移動する部材であること
を特徴とする動力伝達機構。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の動力伝達機構において、
前記回転体の前記第１の部材と当接する側と反対側に、前記回転体と当接可能に設けられ、モータにより駆動される第３の部材を備えること
を特徴とする動力伝達機構。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の動力伝達機構と、
前記第２の部材の移動に応じて移動するレンズと
を備えるレンズ鏡筒。
【請求項７】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の動力伝達機構と、
前記第２の部材の移動に応じて移動する光学要素と
を備える光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達機構、レンズ鏡筒、及び、光学機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カメラシステムを形成する交換レンズ鏡筒は、オートフォーカス（ＡＦ）モードとマニュアルフォーカス（ＭＦ）モードとを選択的に切り替えることができるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−１１６３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この種のレンズ鏡筒において、アクチュエータ又は手動操作部からの入力をフォーカスレンズ群に伝達する動力伝達機構は、ＭＦ時における操作感が向上したものが望まれている。
本発明の課題は、操作感が向上した動力伝達機構、レンズ鏡筒、及び、光学機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１の発明は、第１の部材（３）と、前記第１の部材に当接可能に設けられ、前記第１の部材の移動に応じて前記第１の部材との摩擦力によって回転し、この回転によって第２の部材（５）を移動させる回転体（６）と、前記回転体における前記第１の部材との当接面、及び、前記第１の部材における前記回転体との当接面（３ａ）の少なくとも一方に設けられ、凹部（１２ａ）と凸部（１２ｂ）とが不規則に配置された凹凸形状を備える凹凸部（１２）とを備える動力伝達機構である。
【０００５】
請求項２の発明は、請求項１に記載の動力伝達機構において、前記回転体は、前記第２の部材（５）に設けられた回転軸（５ａ）回りに回転可能なローラ（６）であり、前記凹凸部（１２）は、その外周面に形成されることを特徴とする動力伝達機構である。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の動力伝達機構において、前記回転体（６）は、金属材料によって形成されることを特徴とする動力伝達機構である。
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の動力伝達機構において、前記第１の部材（３）は、手動操作に応じて移動する部材であることを特徴とする動力伝達機構である。
請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の動力伝達機構において、前記回転体（６）の前記第１の部材（３）と当接する側と反対側に、前記回転体と当接可能に設けられ、モータ（２０）により駆動される第３の部材（９）を備えることを特徴とする動力伝達機構である。
請求項６の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の動力伝達機構と、前記第２の部材（５）の移動に応じて移動するレンズ（８ａ）とを備えるレンズ鏡筒（３２）である。
請求項７の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の動力伝達機構と、前記第２の部材（５）の移動に応じて移動する光学要素（８ａ）とを備える光学機器（３２）である。
なお、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、操作感が向上した動力伝達機構、レンズ鏡筒、及び、光学機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態をあげて、さらに詳しく説明する。なお、以下の実施形態は、レンズ鏡筒を例にとって説明する。
図１は、実施形態のレンズ鏡筒を示す概略半断面図である。
図２は、図１に示すレンズ鏡筒に備えられた出力リング及びローラの斜視図である。
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、図１に示すレンズ鏡筒に備えられた操作リング及び駆動リングと、図２に示すローラとの相対移動関係を示す概略図である。
図４は、図２に示すローラの外周面を示す断面拡大図である。
【０００８】
図１に示すように、レンズ鏡筒３２は、固定筒１１を有し、この固定筒１１に対して、光学部品としてのレンズ群８ａ〜８ｃの一部又は全部が、光軸方向に移動自在に装着してある。本実施形態では、レンズ群８ａ〜８ｃのうちの中央部に配置されたレンズ群８ａを、レンズ鏡筒３２の固定筒１１に対して光軸方向に移動させるための駆動装置３０について説明する。
【０００９】
駆動装置３０は、駆動装置筐体１を有し、この駆動装置筐体１は、レンズ鏡筒本体の固定筒１１にボルト１ａ等を介して固定されており、駆動装置３０を収容している。駆動装置３０は、筒形状の駆動装置筐体１と、この駆動装置筐体１に対して、低摩擦部材の摺動補助リング２を介して、駆動装置筐体１に対して軸芯Ｘ回りに回転自在に装着された操作リング３とを有する。
【００１０】
操作リング３は、操作部材としての操作用摘み４に連結してあり、操作用摘み４を筒状カバー３４に対して軸芯Ｘ回りに回転操作することで、操作リング３も同時に軸芯Ｘ回りに回転するようになっている。
すなわち、操作リング３は操作用摘み４からの駆動トルクが入力されるリングであり、駆動装置筐体１の外周でラジアル方向に位置決めされて回転自在となっているとともに、駆動装置筐体１に対して摺動補助リング２によりスラスト方向に位置決めされている。
なお、操作リング３には、操作リング３の回転の有無を検出するための操作リング回転検出板３ａを取り付けてもよい。ただし、その操作リング回転検出板３ａは必ずしも設ける必要はない。
【００１１】
操作用摘み４は、ユーザが直接操作する部材であり、筒状カバー３４に対して軸芯Ｘを中心に回転可能となっており、操作リング３と一体に回る。なお、軸芯Ｘは、レンズ群８ａ、８ｂ、８ｃの光軸でもある。
【００１２】
筒状カバー３４は、ボルト３４ａ等により、アタッチメントリング３６及び固定筒１１に対して固定される。アタッチメントリング３６は、レンズ鏡筒３２を、カメラ本体に対して着脱自在に装着する部分である。
駆動装置筐体１には、ユニット保持部材２８が装着してあり、そのユニット保持部材２８により、振動モータ２０等からなる駆動装置を保持している。ユニット保持部材２８は、振動モータ２０及び駆動装置３０全体のスラスト方向の位置決めをするように、駆動装置筐体１に取り付けられている。
【００１３】
次に駆動源の振動モータ２０について説明する。
振動モータ２０は、圧電素子２１が弾性体２２に接着されており、圧電素子２１に交流電圧が印加されると弾性体２２の接着面の反対側に進行波が発生する。弾性体２２とロータ（移動子）２３とは、加圧部材２７から発生する力で圧接されており、弾性体２２の進行波に対応してロータ２３が軸芯Ｘ回りに回転する。ロータ２３の回転力はゴムリング等の上部吸収材２４を介して駆動リング９に伝達する。
【００１４】
なお、駆動リング９には、補強リング９ａが埋め込んであるが、必ずしも設ける必要はない。また、圧電素子２１と加圧部材２７との間には、不織布等で構成してある下部吸収材２５と、加圧力を調整する加圧力調整板２６とが介在してある。
【００１５】
軸芯Ｘに沿って駆動リング９と操作リング３との間に配置された出力リング５は、操作リング３又は駆動リング９からの駆動力が選択的に伝達される部材であり、駆動装置筐体１の外周側で、駆動装置筐体１に対して回転自在に装着してある。出力リング５の内径側には、フォーク７が固定してあり、出力リング５の回転とともに軸芯Ｘ回りに回転するようになっている。
【００１６】
フォーク７には、係合ピン１０が連結してあり、出力リング５の回転とともに係合ピン１０も軸芯Ｘ回りに回転するようになっている。係合ピン１０の回転力は、レンズ室８に伝達され、カム機構等により、レンズ群８ａの軸芯Ｘ方向の移動に変換される。
【００１７】
出力リング５の外周には、図２に示すように、周方向に略等間隔で複数（図示では３つ）の回転軸５ａが、周方向と垂直なラジアル方向の外方に形成してあり、それぞれの回転軸５ａには、ローラ６が、回転軸５ａの回りに矢印Ｂ方向に回転可能に取り付けてある。ローラ６の外径は、出力リング５の軸方向幅よりも大きく、ローラ６の外周は、出力リング５の軸方向の両側から突出し、図１、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、操作リング３の一端面（以下、第１摺動面）３ｂと、駆動リング９の一端面（以下、第２摺動面）９ｂとの双方に接触するようになっている。
【００１８】
次に、レンズ鏡筒３２の動作について説明する。
この駆動装置３０では、操作用摘み４がユーザからの回転操作を受けると、それに伴い、操作リング３が軸芯Ｘ回りに回転運動を行う。その回転運動の方向を、例えば図３（Ａ）及び図３（Ｂ）において矢印Ａで示すと、操作リング３の第１摺動面３ｂに接触しているローラ６を矢印Ｂ方向に回転させる。
【００１９】
このとき、図１に示す振動モータ２０の弾性体２２とロータ２３とが圧接されていることによって発生する摩擦トルク、つまり非通電時保持トルクにより、駆動リング９は静止している。そのため、図３（Ｂ）に示すように、ローラ６は、矢印Ｂ方向に回転しながら、出力リング５も軸芯Ｘ回りの回転運動を行い、操作リング３の矢印Ａ方向の移動量Ｌ１に対して所定比率の移動量Ｌ２にて、出力リング５も回転移動することになる。
【００２０】
また、駆動源である振動モータ２０の圧電素子２１に交流電圧を印加しロータ２３が運動すると駆動リング９も軸芯Ｘ回りの回転運動を行い、前述した操作リング３の回転と同様にしてローラ６を回転させる。このとき加圧部材２７の加圧力が摺動補助リング２と操作リング３の間に力を与え、摩擦トルクが発生するため操作リング３は静止している。
そのため、前述した操作リング３の回転と同様にして、駆動リング９の回転により出力リング５も回転移動することになる。
【００２１】
このように、出力リング５は、ユーザの操作又は駆動源からの駆動力の２系統の入力に対して、選択的に回転運動を行う。この回転運動は、出力リング５に取り付けられたフォーク７及び係合ピン１０を介して、レンズ室８に伝えられ、レンズ室８の軸芯Ｘ方向の直線運動に変換され、最終的に所望のレンズ駆動が実現される。
【００２２】
ここで、ユーザが操作用摘み４を回転操作する際（マニュアルフォーカス操作時）の操作感は、ローラ６と操作リング３の第１摺動面３ｂとの間に発生する摩擦トルクによって決定される。この摩擦トルクは、ローラ６の外周面の動摩擦係数、操作リング３の第１摺動面３ｂの動摩擦係数、及び、ローラ６が操作リング３を押圧する押圧力によって決定されるので、マニュアルフォーカス操作時の操作感を向上させるためには、これらの少なくともひとつを変更する必要がある。
このうち、ローラ６が操作リング３を押圧する押圧力を変更するためには、加圧部材２７による押圧力を変更する必要がある。しかし、この場合、振動モータ２０の弾性体２２とロータ２３との間に発生する摩擦トルクも変更されるので、振動モータ２０の性能に影響を及ぼす可能性がある。
したがって、マニュアルフォーカス操作時の操作感を向上させるためには、ローラ６及び操作リング３の第１摺動面３ｂの動摩擦係数の少なくとも一方を変更することが現実的である。本実施形態の駆動装置３０では、ローラ６の外周面の動摩擦係数を変更することによって、マニュアルフォーカス操作時の操作感を向上させている。
【００２３】
ローラ６の外周面の動摩擦係数を向上させる手法として、例えば、ローラ６の材料を変更することが考えられる。
しかし、耐久性や剛性の観点から、ローラ６は、金属材料によって形成することが好ましい。このため、駆動装置３０は、ローラ６を金属材料によって形成することを前提に設計されており、マニュアルフォーカス操作時の操作感を向上させるために、これを合成樹脂材料やゴム系の材料に変更することで最適な摩擦係数を導き出すことは、大幅な設計変更となり煩雑であるとともにコスト面でも不利である。
【００２４】
これに対し、本実施形態のローラ６は、金属材料によって形成され、かつ、図４に示すように、その外周面に凹部１２ａと凸部１２ｂとが不規則に配置された凹凸形状を備える凹凸部１２が形成されている。このローラ６の外周面に形成された凹凸形状は、例えば、ショットブラスト加工によって形成されたものであり、これにより、凹凸部１２は、ローラ６の径方向寸法に比べて極めて微少な寸法の凹凸形状が形成されている。
ローラ６を形成する金属としては、特に限定されないが、例えばステンレス鋼、真鍮（黄銅）等の合金やアルミニウムを使用することができる。ステンレス鋼や真鍮の場合には、凹凸部１２を形成した後に、ローラ６の表面にＮｉ−Ｐメッキ、Ｎｉ−Ｃｒメッキ等のメッキを形成することが好ましい。また、アルミニウムの場合には、ローラ６の表面に陽極酸化膜処理を施すことが好ましい。
【００２５】
ここで、本明細書において、凹部１２ａと凸部１２ｂとが不規則に配置されているとは、隣接する凸部１２ｂの頂部間の間隔（ピッチ）が特に限定されないという意味である。
また、凸部１２ｂとは、凹部１２ａの底部よりもローラ６の外径側に突き出した部分を意味し、凹部１２ａとは、隣接する凸部１２ｂ間に挟まれた部分を意味するものとする。
【００２６】
さらに、このローラ６の外周面に設けられた凹凸部１２おいて、凸部１２ｂの先端部と凹部１２ａの底部と差（凸部１２ｂの高さ）も、各凸部１２ｂについて特に限定されずランダムになっているが、このローラ６の外周面の算術平均粗さＲａを、例えば、３μｍ以下とすれば、マニュアルフォーカス操作時において良好な操作感が得られる。
【００２７】
以上説明したレンズ鏡筒３２によれば、操作用摘み４の回転力に連動する操作リング３に接触するローラ６の表面に形成した凹部１２ａと凸部１２ｂとの配置を不規則にしたので、ＭＦ操作時の操作用摘み４の操作感が向上する。
これに対し、例えば、いわゆるローレット形状等の規則性のある凹凸形状をローラ６の表面に形成してもよい。しかしながら、算術平均粗さＲａが３μｍ以下の微少な凹凸形状を規則性を持たせて形成することは非常に困難である。
【００２８】
本実施形態において、ローラ６の外周面に設けられた凹凸形状は、例えば、ショットブラスト加工によってを容易に形成できる。したがって、当初から金属材料製のローラ６の使用を予定していたレンズ鏡筒にも、容易かつ安価に本実施形態を適用できる。
また、ローラ６の外周面の面粗さは、ショットブラストに用いる砥粒の粒径や、この砥粒の吐出圧等によって容易に変更が可能であり、任意の面粗さのローラ６を容易に作成することができる。したがって、レンズ鏡筒３２の操作感の微調整が容易である。
【００２９】
［変形形態］
本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）実施形態において、動力伝達機構は、交換レンズ鏡筒に備えられたが、本発明が適用される動力伝達機構は、これに限らず、例えば、カメラ本体と一体とされたレンズ鏡筒に備えられてもよい。また、本発明が適用される動力伝達機構は、カメラ用のレンズ鏡筒以外にも、望遠鏡や双眼鏡等の光学機器に備えられてもよい。
（２）本発明が適用される動力伝達機構の構成は、実施形態に記載したものに限らず、適宜変更が可能である。例えば、実施形態は、回転体であるローラの表面に凹凸形状を設けたが、凹凸形状は、これに限らず、例えば、操作リングに設けられていてもよいし、操作リングとローラの両方に設けられていてもよい。
（３）実施形態は、ショットブラストによって凹凸部を形成したが、凹凸部の形成方法はこれに限られず、例えば、エッチング等によって凹凸部を形成してもよい。
（４）実施形態の回転体は、ローラであったが、回転体は、これに限らず、例えば、球状に形成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施形態のレンズ鏡筒を示す概略半断面図である。
【図２】図１に示すレンズ鏡筒に備えられた出力リング及びローラの斜視図である。
【図３】図１に示すレンズ鏡筒に備えられた操作リング及び駆動リングと、図２に示すローラとの相対移動関係を示す概略図である。
【図４】図２に示すローラの外周面を示す断面拡大図である。
【符号の説明】
【００３１】
３  第１の部材  ：  ３ａ  当接面  ：  ５  第２の部材  ：  ６  回転体  ：  １２  凹凸部  ：  １２ｂ  凹部  ：  １２ｂ  凸部
【図１】
2008180909.tif 000003
【図２】
2008180909.tif 000004
【図３】
2008180909.tif 000005
【図４】
2008180909.tif 000006