(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気−機械エネルギー変換により振動が励起される振動体と、該振動体に圧接して駆動力を受ける駆動体と、該駆動体からレンズ駆動部材に摩擦により駆動力を伝達する動力伝達機構と、前記振動体を前記駆動体に圧接させるとともに前記振動体および前記駆動体を介して前記動力伝達機構に摩擦を発生させるための加圧力を付与する加圧部材とを有して構成される振動型駆動装置を備えたレンズ鏡筒において、
前記振動体、駆動体および動力伝達機構を含む被加圧部材の前記加圧部材の加圧力に抗する方向への所定量を超える移動を、前記被加圧部材のうち少なくとも１つに当接して規制する規制部材を有しており、
前記所定量が、前記加圧部材に加圧力の低下を生じさせない範囲の量に設定されており、
前記振動体は前記加圧部材の当接を受けるための振動吸収体を有しており、前記振動吸収体が前記規制部材に当接することを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
電気−機械エネルギー変換により振動が励起される振動体と、該振動体に圧接して駆動力を受ける駆動体と、該駆動体からレンズ駆動部材に摩擦により駆動力を伝達する動力伝達機構と、前記振動体を前記駆動体に圧接させるとともに前記振動体および前記駆動体を介して前記動力伝達機構に摩擦を発生させるための加圧力を付与する加圧部材とを有して構成される振動型駆動装置を備えたレンズ鏡筒において、
前記振動体、駆動体および動力伝達機構を含む被加圧部材の前記加圧部材の加圧力に抗する方向への所定量を超える移動を、前記被加圧部材のうち少なくとも１つに当接して規制する規制部材を有しており、
前記所定量が、前記加圧部材に加圧力の低下を生じさせない範囲の量に設定されており、
前記動力伝達機構が前記規制部材に当接することを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項３】
前記加圧部材が弾性部材であり、
前記所定量が、前記加圧部材の弾性変形範囲内の量に設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ鏡筒。
【請求項４】
前記振動型駆動装置が円環形状に構成されているとともに、前記振動体のレンズ鏡筒本体に対する加圧方向への移動を許容しつつ回転を規制する回転規制部材を有しており、
前記所定量が、前記駆動体を前記回転規制部材に当接させない量に設定されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のレンズ鏡筒。
【請求項５】
前記振動型駆動装置を収容する固定部材を有しており、
前記規制部材が前記固定部材に設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のレンズ鏡筒。
【請求項６】
前記振動型駆動装置を支持する支持部材を有しており、
前記規制部材が、前記支持部材に設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のレンズ鏡筒。
【請求項７】
前記振動型駆動装置を支持する支持部材に位置調節可能に取り付けられ、前記加圧部材の加圧力を調節するための加圧力調節部材を有しており、
前記規制部材が前記加圧力調節部材に設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のレンズ鏡筒。
【請求項８】
前記動力伝達機構は、
前記駆動体によって駆動される第１駆動部材と、
この第１駆動部材との間に遊星ローラを挟持し、マニュアル操作力によって駆動される第２駆動部材と、
前記遊星ローラを回転自在に支持し、前記第１駆動部材および第２駆動部材の選択的駆動により前記遊星ローラが公転することによって駆動され、前記レンズ駆動部材を駆動する出力部材とを有して構成されることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のレンズ鏡筒。。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振動型駆動装置を備えた機器に関し、特に、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特別な切り替え操作を要せずにほぼ連続的に行わせることができるように構成されたレンズ鏡筒等の機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、振動型駆動装置を内蔵し、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特別な切り替え操作を要せずにほぼ連続に行わせることができるように構成されたレンズ鏡筒を提案している。
【０００３】
上記のレンズ鏡筒の中には、遊星機構にローラーを使用した差動機構を利用したものがある。上記遊星機構のローラーは、光軸に対して直交する放射方向に回転軸を有しており、マニュアルフォーカス動作を行うためのマニュアルリングからの出力端面とオートフォーカス動作を行うための振動型駆動装置からの出力端面との間に挟まれるように配置されている。さらに、ローラーの公転より回転駆動される出力環を設け、これによりその出力環を最終出力とする差動機構が構成される。
【０００４】
そして、出力環によりフォーカシングレンズを駆動する構成とし、特にマニュアルフォーカス動作の際には、振動型駆動装置の構造の特徴が充分に活かされている。
【０００５】
振動型駆動装置は、電歪素子等による電気−機械エネルギー変換によって進行波が形成される円環形状の金属製弾性体（振動体）に対し、出力部材をなす円環形状のロータ（駆動体）をバネ等の加圧部材により圧接させ、該弾性体に形成される進行波によってロータを摩擦駆動するものである。
【０００６】
上記差動機構を用いたレンズ鏡筒では、加圧部材の加圧力を光軸方向に受けている出力部材が回転してもマニュアルリングが非回転状態を維持するように加圧部材の加圧力が作用し、逆にマニュアルリングを回転してマニュアルフォーカスを行う際には、振動型駆動装置のロータがステータに圧接状態であるために、ロータの非回転状態が維持される。これにより、何らかの切り替え機構を用いることなくオートフォーカス動作とマニュアルフォーカス動作の切り替えが行える。
【０００７】
差動機構を用いたレンズ鏡筒の一例を図３を用いて説明する。１０１はフォーカス駆動ユニットの各構成部品を保持するためのユニット支持筒である。１０２は横断面形状が台形である環状の振動体（以下、ステータという）である。１０３はステータ１０２の一端面に接合されて振動体を振動させるための電歪素子である。
【０００８】
１０４は電歪素子１０３の表面に圧接されたフェルト等からなる環状の振動吸収体である。１０５は加圧部材であり振動吸収体１０４を光軸方向に付勢する弾性部材である。
【０００９】
１０６はユニット支持筒１０１の外径に形成されたネジ部に螺合し、弾性部材１０５の加圧力を調整するナットである。１０７はユニット支持筒１０１の外径に一体的に保持されると共に、ステータ１０２の回転を規制するための回り止めである。
【００１０】
１０８はステータ１０２により光軸を中心に回転力を受ける回転体（以下、ロータという）である。１１０はゴムリング１０９を介してロータ１０２と一体的に回転し、後述のローラー１１２に当接される連結板である。
【００１１】
１１１は光軸に対し放射方向に延びる複数本の軸１１１ａを有する出力回転筒であり、各軸１１１ａにはローラー１１２が回転可能に取り付けられている。ローラー１１２は、上記連結板１１０と不図示のフォーカスリングより回転を伝えられるマニュアル連結板１１３とに挟まれている。連結板１１０、ローラー１１２およびマニュアル連結板１１３は、加圧部材１０５の加圧力により互いに摩擦力により力を伝達する差動機構を構成している。なお、１１４はマニュアル連結板１１３を回転可能に保持する保持環であり、ユニット支持筒１０１に取り付けられている。
【００１２】
このように構成されるレンズ鏡筒において、ロータ１０８の回転が伝達されて連結板１１０が回転すると、又はフォーカスリングの回転が伝達されてマニュアル連結板１１３が回転すると、ローラー１１２が自転しながら公転し、この公転力を受けた出力回転筒１１１が光軸を中心に回転する。出力回転筒１１１の回転は、フォーカスキー１１５を介して不図示のカム環に伝達され、これによりレンズのフォーカス駆動が行われる。
【００１３】
また、上記のように、ステータ１０２にロータ１０８を圧接させる加圧部材１０５を、差動機構部の摩擦力の発生のための加圧部材として共用することができるので、構成が簡単になる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような構成のレンズ鏡筒に落下等の衝撃が加わると、振動型駆動装置を構成している各部材に、加圧部材の加圧力に抗する方向の力が加わる場合がある。そして、その力が加圧部材の加圧力より大きいときには、各部材が加圧部材側に移動して弾性部材である加圧部材１０５をへたらせ、その本来の加圧力を発生することができなくなるおそれがある。加圧部材１０５の加圧力が小さくなると、各部材間で十分な摩擦が確保できなくなり、振動型駆動装置の性能劣化につながる。
【００１５】
このような不具合を解消するため、例えばロータをボールレース等の保持手段で回転可能に保持し、ロータを加圧方向に移動しないように規制する構成も提案されている。しかし、この場合、ロータとステータとを圧接させための加圧部材の加圧力が保持手段（ボールレース等）によって遮断されて差動機構部に伝達されなくなるため、差動機構部に摩擦力を発生させるための加圧部材を別途設けなくてはならず、構成が複雑になる。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本願発明では、電気−機械エネルギー変換により振動が励起される振動体と、該振動体に圧接して駆動力を受ける駆動体と、該駆動体からレンズ駆動部材に摩擦により駆動力を伝達する動力伝達機構と、前記振動体を前記駆動体に圧接させるとともに前記振動体および前記駆動体を介して前記動力伝達機構に摩擦を発生させるための加圧力を付与する加圧部材とを有して構成される振動型駆動装置を備えたレンズ鏡筒において、振動体、駆動体および動力伝達機構を含む被加圧部材の加圧部材の加圧力に抗する方向への所定量を超える移動を、被加圧部材のうち少なくとも１つに当接して規制する規制部材を有しており、上記所定量が、加圧部材に加圧力の低下を生じさせない範囲の量に設定されており、振動体は加圧部材の当接を受けるための振動吸収体を有しており、振動吸収体が規制部材に当接することを特徴とする。
【００１８】
これにより、レンズ鏡筒の落下等によって振動体や駆動体や動力伝達機構が加圧部材の加圧力方向と逆方向に移動して、弾性部材等からなる加圧部材を変形させた場合でも、移動量は加圧部材に加圧力の低下を生じさせない範囲若しくは加圧部材の弾性変形範囲内の量に確実に規制されるため、振動型駆動装置を備えたレンズ鏡筒の性能劣化を防止することが可能となる。なお、振動体に振動吸収体を取り付けて、この振動吸収体を規制部材に当接させるようにして、振動体と振動吸収体との間に配置された電歪素子の破損等を防止するのが望ましい。また、上記移動量を、駆動体を振動体の回転を規制する回転規制部材に当接させない範囲の量に設定して、駆動体の破損等を防止できるようにしてもよい。
【００１９】
なお、規制部材は、振動型駆動装置を収容する固定部材や、振動型駆動装置を支持する支持部材や、この支持部材に加圧部材の加圧力を調節するために設けられた加圧力調節部材等に取り付けたり一体的に形成したりすればよい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１には、本発明の第１実施形態である振動型駆動装置を備えたレンズ鏡筒を示している。１はフォーカスレンズ群、２は固定レンズ群である。３はフォーカスレンズ群１を保持し、案内筒５およびカム筒６に係合する駆動用コロ３ａを有する第１群鏡筒である。４は固定レンズ群２を保持する第２群鏡筒であり、第１群鏡筒３に一体的に保持される。
【００２１】
案内筒５は第１群鏡筒３を光軸方向に摺動可能に支持し、この案内筒５にはカム環６が回転可能に嵌合している。また、案内筒５には、カム環６の光軸方向の移動を規制する爪５ａおよび駆動用コロ３ａが係合する直進溝５ｂが形成されている。
【００２２】
カム環６は、第１群鏡筒３の駆動用コロ３ａが係合するカム６ａを有するとともに、フォーカス駆動ユニットの出力回転筒２１に係合して回転が伝達される突起６ｂを有する。７は絞りユニットであり、第２群鏡筒４に保持されている。
【００２３】
８は固定筒であり、マウント１０が一体的に取り付けられている。また、固定筒８は、案内筒５およびフォーカス駆動ユニットのユニット支持筒１１を保持する。この固定筒８の内径には、連結板（第１駆動部材）２０が弾性部材１５の加圧力に抗して移動することを規制する当接部（規制部材）８ａが一体に形成されている。
【００２４】
９はフォーカス操作環であり、案内筒５と固定筒８に挟まれることで回転可能に保持され、連結爪９ａを介してフォーカス駆動ユニットのマニュアル連結板（第２駆動部材）２３に回転を伝達する。マウント１０は固定筒８に取り付けられており、不図示のカメラボディにメカニカルに結合する。
【００２５】
１１〜２５はフォーカス駆動ユニット（振動型駆動装置）を構成する部品である。１１はフォーカス駆動ユニットの各構成部品を保持するためのユニット支持筒（支持部材）であり、固定筒８に保持される。１２は横断面形状が台形をなした環状の振動体（以下、ステータという）である。
【００２６】
１３はステータ１２の一端面に接合され、このステータ１２を振動させるための電歪素子である。１４は電歪素子１３の表面に圧接されたフェルト等からなる環状の振動吸収体である。
【００２７】
弾性部材１５は、本実施形態ではバネであり、その加圧力を振動吸収体１４を介してステータ１２に付与し、このステータ１２をロータ１８に光軸方向に圧接させる。さらに、この加圧力は、ロータ１８を介して、フォーカス駆動ユニットの各構成部品の当接部に所要の摩擦を生じさせるための力としても作用している。
【００２８】
１６はユニット支持筒１１の外径に形成されたネジ部に螺合し、弾性部材１５の加圧力を調節するナット（加圧力調節部材）である。このナット１６のネジ部上での位置を調節することにより、フォーカス駆動ユニットの性能が最大限引き出せるような最適な加圧力が得られる。
【００２９】
１７はユニット支持筒１１の外径に一体的に保持されると共に、ステータ１２の回転を規制するための回り止めである。１８はステータ１２により光軸を中心に回転力を受ける回転体（駆動体、以下ロータという）であり、弾性部１８ａがステータ１２に当接している。
【００３０】
連結板２０は、ゴムリング１９を介してロータ１８と一体的に回転可能であり、フォーカスリング９よりマニュアル回転操作力を伝えられるマニュアル連結板２３とともに遊星ローラ２２を挟持する。
【００３１】
２１は光軸に対し放射方向に延びる複数本の軸２１ａを有する出力回転筒（出力部材）であり、各軸２１ａには遊星ローラ２２が回転可能に取り付けられている。なお、連結板２０、ローラー２２、マニュアル連結板２３は、加圧部材１５の加圧力をステータ１２およびロータ１８を介して受け、互いに摩擦力によって力を伝達する差動機構（動力伝達機構）を構成している。
【００３２】
２４はマニュアル連結板２３を回転可能に保持する保持環であり、ユニット支持筒１１に嵌合している。２５はフォーカスキーであり、出力回転筒２１に取り付けられている。このフォーカスキー２５には、カム環６に設けられた突起６ｂに、このカム環６の光軸方向移動を許容するように係合している。
【００３３】
次に、上記レンズ鏡筒のフォーカシング動作について説明する。レンズ鏡筒ないしこれが取り付けられたカメラの使用者がオートフォーカスモードにて不図示のフォーカシングスイッチを操作すると、不図示の制御回路の作動により不図示のプリント基板を介して電歪素子１３に電圧が印加される。これにより、ステータ１２に円周方向に進行する振動が生じ、このステータ１２の振動によってロータ１８、ゴムリング１９、連結板２０が光軸を中心に回転駆動される。このとき、マニュアル連結板２３は保持環２４との摩擦力によって回転が規制されるため、遊星ローラ２２は出力回転筒２１上の軸２１ａの回りで自転しながらマニュアル連結板２３の端面に沿って公転する。ローラ２２が公転すると、この公転力により出力回転筒２１も光軸回りで回転する。
【００３４】
出力回転筒２１が回転すると、この出力回転筒２１に取り付けられたフォーカスキー２５を介してカム筒６が回転駆動され、これにより第１群鏡筒３、これと一体の第２群鏡筒および絞りユニット７が光軸方向に駆動され、オートフォーカシングがなされる。
【００３５】
一方、レンズ鏡筒使用者がマニュアルでフォーカシングするときには、不図示のフォーカシングスイッチを操作せずにフォーカス操作環９を回転させると、その回転はマニュアル連結板２３に伝えられる。そのとき、フォーカス駆動ユニットは駆動されていないため、ロータ１８および連結板２０はロータ１８とステータ１２との接触摩擦により静止しており、遊星ローラー２２のみが出力回転筒２１の軸２１ａを中心に自転しながらマニュアル連結板２３に沿って公転する。ローラ２２が公転すると、この公転力により出力回転筒２１も光軸回りで回転する。
【００３６】
出力回転筒２１が回転すると、この出力回転筒２１に取り付けられたフォーカスキー２５を介してカム筒６が回転駆動され、これにより第１群鏡筒３、これと一体の第２群鏡筒および絞りユニット７が光軸方向に駆動され、マニュアルフォーカシングがなされる。
【００３７】
このように構成されたレンズ鏡筒に落下等の衝撃が加わると、フォーカス駆動ユニットを構成している各部材に弾性部材１５による加圧力に抗する方向に力が加わり、その力が加圧力より大きい場合は、弾性部材１５より前方の振動吸収体１４〜保持環２４が、振動吸収体１４が固定筒８上の当接部８ａに当接するまで移動し、その移動量だけ弾性部材１５はたわむこととなる。ただし、移動前の振動吸収体１４と固定筒８上の当接部８ａとの間隔は、その間隔分、弾性部材１５がたわんでもへたらないような距離、言い換えれば、弾性部材１５の弾性変形範囲内の距離に設定されている。
【００３８】
このため、レンズ鏡筒に衝撃が加わっても、弾性部材１５による加圧力が低下することがなく、フォーカス駆動ユニットひいてはレンズ鏡筒の性能劣化を招くことがない。なお、振動吸収体１４を当接部８ａに当接させるようにしているので、当接部８ａとの衝突によって電歪素子１３が破損するような不都合を回避することができる。
【００３９】
また、移動前の振動吸収体１４と固定筒８上の当接部８ａとの間隔は、上記条件に加え、ロータ１８が移動しても回り止め１７に弾性部１８ａが衝突しない距離に設定されている。これにより、レンズ鏡筒に衝撃が加わった際のフォーカス駆動ユニットの移動によるロータ１８上の強度の弱い弾性部１８ａの破損等を防止することができる。
【００４０】
（第２実施形態）
図２には、本発明の第２実施形態であるレンズ鏡筒を示している。上記第１実施形態では、振動吸収体１４が固定部材８の内径に設けた当接部材８ａに当接して衝撃時の移動規制を行う場合について説明したが、本実施形態では、固定筒５８の内径に設けた当接部５８ａが連結板２０に当接して衝撃時の移動規制を行う場合を示している。
【００４１】
上記構成により、レンズ鏡筒に衝撃が加わった際には、連結板２０と一体のロータ１８までが当接部５８ａにより移動を規制され、弾性部材１５にはステータ１２より後方の部材に加わる力のみかかる。衝撃時に加わる力は、力の加わる部材の自重に比例するため、相当大きな衝撃でも加わらない限り、弾性部材１５がへたり、フォーカス駆動ユニットの性能劣化を招くおそれはない。
【００４２】
なお、上記各実施形態では、固定筒８，５８に規制部材である当接部８ａ，５８ａを設けた場合について説明したが、規制部材をユニット支持筒１１に設けたり、ナット１６に設けたりしてもよい。
【００４３】
また、上記各実施形態では、加圧部材として弾性部材であるバネを用いた場合について説明したが、本発明は、例えば第１実施形態においてロータ１８上の強度の弱い弾性部１８ａの回り止め１７との衝突を回避できる点を考慮すると、他の加圧部材を用いる場合にも有効である。
【００４４】
さらに、上記各実施形態では、振動型駆動装置を備えた機器としてレンズ鏡筒を例に説明したが、本発明は、レンズ鏡筒以外の機器にも適用可能である。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、レンズ鏡筒の落下等によって振動体や駆動体や動力伝達機構が加圧部材の加圧力方向と逆方向に移動して、弾性部材等からなる加圧部材が変形した場合でも、その移動量は加圧部材に加圧力の低下を生じさせない範囲若しくは加圧部材の弾性変形範囲内の量に確実に規制されるため、振動型駆動装置を備えたレンズ鏡筒の性能劣化を防止できる。
【００４６】
なお、振動体に振動吸収体を取り付けて、この振動吸収体を規制部材に当接させるようにすれば、振動体と振動吸収体との間に配置された電歪素子の破損等を防止することができる。
【００４７】
また、上記移動量を、駆動体を振動体の回転を規制する回転規制部材に当接させない範囲の量に設定すれば、駆動体の破損等をも防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態であるレンズ鏡筒の横断面図。
【図２】本発明の第２実施形態であるレンズ鏡筒の横断面図。
【図３】従来のフォーカス駆動ユニットを示した横断面図。
【符号の説明】
１：フォーカスレンズ群
２：固定レンズ群
３：第１群鏡筒
４：第２群鏡筒
５：案内筒
６：カム環
７：絞りユニット
８、５８：固定筒
９：フォーカス操作環
１０：マウント
１１：ユニット支持筒
１２：ステータ
１３：電歪素子
１４：振動吸収体
１５：弾性部材
１６：ナット
１７：回り止め
１８：ロータ
１９：ゴムリング
２０：連結板
２１：出力回転筒
２２：遊星ローラ
２３：マニュアル連結板
２４：保持環
２５：フォーカスキー
【図１】
0004365926.tif 000002
【図２】
0004365926.tif 000003
【図３】
0004365926.tif 000004