JP7334587B2 - Lens barrel and imaging device - Google Patents

Description

本発明は、レンズ鏡筒及び撮像装置に関する。 The present invention relates to a lens barrel and an imaging device.

従来より、内蔵されたモータによりオートフォーカス動作を行うレンズ鏡筒が提案されている。そして、特別な切換操作を要さずにマニュアルフォーカス操作をも行えるようにするために、例えば特許文献１に示すような構成のレンズ鏡筒が提案されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a lens barrel has been proposed that performs an autofocus operation using a built-in motor. In order to enable a manual focus operation without requiring a special switching operation, a lens barrel having a configuration as shown in Patent Document 1, for example, has been proposed.

特開平１０－１８６２０７号公報JP-A-10-186207

本発明のレンズ鏡筒は、固定筒の物体側に隣接して配置される操作環に固定され、光軸に対し垂直な回転軸を回転させるとともにその回転量を検出可能なモータと、前記固定筒に対して光軸回りに回転することで、レンズを光軸方向に駆動させる駆動部材と、前記回転軸による動力を前記駆動部材に伝達するギヤを有し、前記駆動部材を光軸回りに回転させる動力伝達機構と、前記固定筒に固定され、前記回転軸の回転量の検出精度よりも高い検出精度で前記駆動部材の光軸回りの回転量を検出する検出部と、前記モータの回転を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記回転軸が回転し始めてから前記駆動部材が回転し始めたことを前記検出部により検出するまでの間の前記モータの第１回転速度を、前記駆動部材が回転し始めたことを前記検出部により検出した後の前記モータの第２回転速度よりも早い速度で制御する、レンズ鏡筒である。 The lens barrel of the present invention is fixed to an operation ring arranged adjacent to the object side of the fixed barrel, and rotates a rotation shaft perpendicular to the optical axis and is capable of detecting the amount of rotation; A driving member that rotates about the optical axis with respect to the cylinder to drive the lens in the optical axis direction, and a gear that transmits power generated by the rotating shaft to the driving member, and rotates the driving member about the optical axis. a power transmission mechanism that rotates; a detector that is fixed to the fixed cylinder and detects the amount of rotation of the driving member about the optical axis with detection accuracy higher than that of the amount of rotation of the rotating shaft; and rotation of the motor. and a control unit for controlling the first rotation of the motor from when the rotation shaft starts to rotate until the detection unit detects that the driving member has started to rotate. In the lens barrel, the speed is controlled at a speed faster than the second rotation speed of the motor after the detection unit detects that the drive member has started to rotate.

一実施形態に係るレンズ鏡筒を示した断面図である。It is a sectional view showing a lens barrel concerning one embodiment. フォーカスレンズ群およびフォーカスレンズ保持枠とセグメント環との連動機構を説明する側断面図である。FIG. 4 is a side cross-sectional view for explaining an interlocking mechanism between a focus lens group, a focus lens holding frame, and a segment ring; カム環の展開図である。FIG. 4 is a developed view of a cam ring; 動力伝達装置を含むレンズ鏡筒の要部の背面斜視図である。FIG. 4 is a rear perspective view of the essential parts of the lens barrel including the power transmission device; 動力伝達装置を含むレンズ鏡筒の要部の正面斜視図である。1 is a front perspective view of a main part of a lens barrel including a power transmission device; FIG. 図３に示すカム環の破線領域Ｓ内のカム溝と、そのカム溝内を駆動する連動ピンの移動領域を説明する図である。4A and 4B are diagrams for explaining a cam groove within a dashed line area S of the cam ring shown in FIG. 3 and a moving area of an interlocking pin that drives the inside of the cam groove; FIG. 動力伝達装置の分解斜視図である。1 is an exploded perspective view of a power transmission device; FIG. 図４のＳ１－Ｓ１線および光軸を通る切断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view passing through the S1-S1 line of FIG. 4 and the optical axis; 図４のＳ２－Ｓ２線および光軸を通る切断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line S2-S2 of FIG. 4 and the optical axis; レンズ鏡筒のうち、固定筒を含む部分の背面斜視図である。FIG. 4 is a rear perspective view of a portion of the lens barrel including a fixed barrel; 図１０から固定筒を取り外した状態を示す背面斜視図である。FIG. 11 is a rear perspective view showing a state in which a fixed barrel is removed from FIG. 10; 図１２（ａ）、図１２（ｂ）は、ＡＦ動作時のステッピングモータの制御について説明するための図である。FIGS. 12A and 12B are diagrams for explaining control of the stepping motor during AF operation. 変形例について説明するための図である。It is a figure for demonstrating a modification.

以下、一実施形態について図１～図１２に基づいて詳細に説明する。 An embodiment will be described in detail below with reference to FIGS. 1 to 12. FIG.

図１は、一実施形態に係るレンズ鏡筒２００を示した断面図である。図１の上半部はレンズ鏡筒２００がワイド側（広角側）にズーミングされた状態を示しており、下半部はレンズ鏡筒２００がテレ側（望遠側）にズーミングされた状態を示している。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a lens barrel 200 according to one embodiment. The upper half of FIG. 1 shows a state in which the lens barrel 200 is zoomed to the wide side (wide-angle side), and the lower half of FIG. 1 shows a state in which the lens barrel 200 is zoomed to the tele side (telephoto side). ing.

レンズ鏡筒２００は、マウント２０１を介してカメラボディ３００に対して着脱可能である。ただし、これに限定されず、レンズ鏡筒２００とカメラボディ３００とは一体であっても良い。レンズ鏡筒２００とカメラボディ３００とを含んで、撮像装置が構成されている。 The lens barrel 200 is attachable to and detachable from the camera body 300 via a mount 201 . However, it is not limited to this, and the lens barrel 200 and the camera body 300 may be integrated. An imaging device is configured including the lens barrel 200 and the camera body 300 .

図１に示すように、レンズ鏡筒２００は、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４、第５レンズ群Ｌ５を備える。本実施形態において第２レンズ群Ｌ２は、フォーカスレンズ群ＦＬであり、フォーカスレンズ保持枠２３に保持されている。 As shown in FIG. 1, the lens barrel 200 includes a first lens group L1, a second lens group L2, a third lens group L3, a fourth lens group L4, and a fifth lens group L5. In this embodiment, the second lens group L2 is the focus lens group FL and is held by the focus lens holding frame 23. As shown in FIG.

レンズ鏡筒２００は、さらに、フォーカスレンズ保持枠２３を駆動するためのカム環２８と、マニュアルフォーカス操作の際に回転操作されるＭＦ（マニュアルフォーカス）操作環２５と、オートフォーカス動作の際に駆動力を発生するステッピングモータ３（図１では不図示、図４等参照）と、ＭＦ操作環２５またはステッピングモータ３の回転力を、カム環２８に伝達する動力伝達装置１００（図４参照）と、動力伝達装置１００により回転力が伝達され、カム環２８を回転するセグメント環２６と、を備える。なお、以下、マニュアルフォーカスをＭＦ、オートフォーカスをＡＦという。 The lens barrel 200 further includes a cam ring 28 for driving the focus lens holding frame 23, an MF (manual focus) operation ring 25 that is rotated during manual focus operation, and a drive during autofocus operation. a stepping motor 3 (not shown in FIG. 1, see FIG. 4, etc.) that generates a force; , and a segment ring 26 to which rotational force is transmitted by the power transmission device 100 to rotate the cam ring 28 . Note that hereinafter, manual focus is referred to as MF, and autofocus is referred to as AF.

ここで、図２はフォーカスレンズ群ＦＬおよびフォーカスレンズ保持枠２３とセグメント環２６との連動機構を説明する側断面図である。また、図３はカム環２８の展開図である。また、図４は動力伝達装置１００を含むレンズ鏡筒２００の要部の背面斜視図であり、図５は動力伝達装置１００を含むレンズ鏡筒２００の要部の正面斜視図である。 Here, FIG. 2 is a side sectional view for explaining the interlocking mechanism between the focus lens group FL and the focus lens holding frame 23 and the segment ring 26. As shown in FIG. 3 is a developed view of the cam ring 28. FIG. 4 is a rear perspective view of essential parts of the lens barrel 200 including the power transmission device 100, and FIG. 5 is a front perspective view of essential parts of the lens barrel 200 including the power transmission device 100. FIG.

図２に示すように、フォーカスレンズ保持枠２３には、外周側に突出する連動ピン２９が取り付けられている。フォーカスレンズ保持枠２３の外周側にはカム環２８が設けられており、連動ピン２９はカム環２８に形成されたカム溝２８ａを貫通している。さらに、カム環２８の外周側にはフォーカスキー２４が配置されており、連動ピン２９は、フォーカスキー２４に設けられた直進溝２４ａを貫通している。 As shown in FIG. 2, an interlocking pin 29 is attached to the focus lens holding frame 23 so as to protrude outward. A cam ring 28 is provided on the outer peripheral side of the focus lens holding frame 23 , and the interlocking pin 29 passes through a cam groove 28 a formed in the cam ring 28 . Further, the focus key 24 is arranged on the outer peripheral side of the cam ring 28 , and the interlocking pin 29 passes through a rectilinear groove 24 a provided in the focus key 24 .

フォーカスキー２４は、Ｌ字状部材で、光軸ＯＡ方向に延びる第１部分２４Ａと、光軸ＯＡを中心とした径方向（第１部分２４Ａから外周方向）に延びる第２部分２４Ｂとを備える。第１部分２４Ａには、光軸ＯＡ方向に沿って形成された直進溝２４ａが設けられている。 The focus key 24 is an L-shaped member, and includes a first portion 24A extending in the direction of the optical axis OA and a second portion 24B extending in a radial direction around the optical axis OA (peripheral direction from the first portion 24A). . The first portion 24A is provided with a rectilinear groove 24a formed along the optical axis OA direction.

フォーカスキー２４の第２部分２４Ｂは、セグメント環２６に固定されている。セグメント環２６には、キャリアギヤ７（図８参照）に噛み合う内歯２６ａ（図４参照）が形成されている。詳細については後述するが、セグメント環２６は、ＭＦ操作がされた場合、ＭＦ操作環２５の回転が伝達されて回転し、ＡＦ動作がされた場合、後述するステッピングモータ３の回転が伝達されて回転する。 A second portion 24B of the focus key 24 is fixed to the segment ring 26. As shown in FIG. The segment ring 26 is formed with internal teeth 26a (see FIG. 4) that mesh with the carrier gear 7 (see FIG. 8). Although the details will be described later, when the MF operation is performed, the segment ring 26 is rotated by the rotation of the MF operation ring 25, and when the AF operation is performed, the rotation of the stepping motor 3, which will be described later, is transmitted. Rotate.

図６は、図３に示すカム環２８の破線領域Ｓ内のカム溝２８ａと、そのカム溝２８ａ内を駆動する連動ピン２９の移動領域を説明する図である。 FIG. 6 is a diagram for explaining the cam groove 28a within the dashed line area S of the cam ring 28 shown in FIG. 3 and the movement area of the interlocking pin 29 that drives the cam groove 28a.

カム環２８は、ズーミングの際に回転しながら光軸ＯＡに沿って前後する。そうすると、連動ピン２９のカム溝２８ａに対する相対位置も移動する。 The cam ring 28 moves back and forth along the optical axis OA while rotating during zooming. Then, the position of the interlocking pin 29 relative to the cam groove 28a also moves.

例えば、連動ピン２９がズーミングによって移動可能なズーミング領域のうちの一端であるズーム位置Ｐ１に位置していたとする。そして、レンズ鏡筒２００は無限遠に合焦していたとする。 For example, assume that the interlocking pin 29 is positioned at the zoom position P1, which is one end of the zooming area movable by zooming. Assume that the lens barrel 200 is focused at infinity.

この状態で、フォーカシングによってカム環２８が回転すると、連動ピン２９は、カム溝２８ａにおいて、位置Ｐ１と、そのズーム状態で至近に合焦した状態の連動ピン２９の位置であるＰ２との間（フォーカシング領域０１）を移動する。 In this state, when the cam ring 28 rotates due to focusing, the interlocking pin 29 moves in the cam groove 28a between the position P1 and the position P2, which is the position of the interlocking pin 29 in the closest focused state in the zoom state ( Move the focusing area 01).

また、レンズ鏡筒２００が、連動ピン２９がズーミングによって移動可能なズーミング領域のうちの他端であるズーム位置Ｐ２に位置していたとする。そして、レンズ鏡筒２００は、無限遠に合焦していたとする。 Also, assume that the lens barrel 200 is positioned at the zoom position P2, which is the other end of the zooming area in which the interlocking pin 29 can move during zooming. Suppose that the lens barrel 200 is focused on infinity.

この状態でフォーカシングによってカム環２８が回転すると、連動ピン２９は、カム溝２８ａにおいて、位置Ｐ２と、そのズーム状態で至近に合焦した状態の連動ピン２９の位置であるＰ３との間（フォーカシング領域０５）を移動する。 In this state, when the cam ring 28 rotates due to focusing, the interlocking pin 29 moves in the cam groove 28a between the position P2 and the position P3 of the interlocking pin 29 in the closest focused state in the zoom state (focusing Move area 05).

そして、レンズ鏡筒２００のズーム位置が、ズーム位置Ｐ１とズーム位置Ｐ２との間の場合、連動ピン２９は、カム溝２８ａにおいて、フォーカシング領域０１とフォーカシング領域０５との間の、図中、例えばフォーカシング領域０２からフォーカシング領域０５で示した領域を移動する。 When the zoom position of the lens barrel 200 is between the zoom position P1 and the zoom position P2, the interlocking pin 29 is positioned between the focusing area 01 and the focusing area 05 in the cam groove 28a. The area indicated by the focusing area 05 is moved from the focusing area 02 .

すなわち、レンズ鏡筒２００のズーム位置が異なると、カム溝２８ａにおける連動ピン２９が移動する領域も変わる。 In other words, when the zoom position of the lens barrel 200 changes, the region in which the interlocking pin 29 moves in the cam groove 28a also changes.

（動力伝達装置１００）
図７は、動力伝達装置１００の分解斜視図である。また、図８は、図４のＳ１－Ｓ１線および光軸ＯＡを通る切断面図であり、図９は、図４のＳ２－Ｓ２線および光軸ＯＡを通る切断面図である。 (Power transmission device 100)
FIG. 7 is an exploded perspective view of the power transmission device 100. FIG. 8 is a cross-sectional view passing through the S1-S1 line of FIG. 4 and the optical axis OA, and FIG. 9 is a cross-sectional view passing through the S2-S2 line of FIG. 4 and the optical axis OA.

動力伝達装置１００は、図４および図５に示すように、光学系の有効光束範囲を避けることが可能な位置に各部材が円弧状に配置されている。 As shown in FIGS. 4 and 5, in the power transmission device 100, each member is arranged in an arcuate position so as to avoid the effective luminous flux range of the optical system.

図７に示すように、動力伝達装置１００は、セグメント環２６を回転させるための回転機構１００Ｃと、ＭＦ操作環２５の回転を回転機構１００Ｃに伝達する第１動力伝達機構１００Ａと、ステッピングモータ３を含み、ステッピングモータ３の駆動力を回転機構１００Ｃに伝達する第２動力伝達機構１００Ｂと、ギヤケース２と、ギヤカバー１と、を備える。以下、各部の詳細について説明する。 As shown in FIG. 7, the power transmission device 100 includes a rotation mechanism 100C for rotating the segment ring 26, a first power transmission mechanism 100A for transmitting the rotation of the MF operation ring 25 to the rotation mechanism 100C, the stepping motor 3 , a second power transmission mechanism 100B that transmits the driving force of the stepping motor 3 to the rotation mechanism 100C, a gear case 2, and a gear cover 1. The details of each unit will be described below.

（第１動力伝達機構１００Ａ）
第１動力伝達機構１００Ａは、ＭＦ操作環２５の回転によって回転されるＭＦ連結ギヤ１６と、クラッチギヤ１７と、ワッシャ１８と、圧縮ばね１９と、軸部材２０と、基板２１と、Ｅ型止め輪１５と、フリクションギヤ１３と、フリクションばね１４とを備える。 (First power transmission mechanism 100A)
The first power transmission mechanism 100A includes an MF connecting gear 16 rotated by the rotation of the MF operating ring 25, a clutch gear 17, a washer 18, a compression spring 19, a shaft member 20, a base plate 21, an E-shaped stop A wheel 15, a friction gear 13 and a friction spring 14 are provided.

ＭＦ連結ギヤ１６は、ギヤケース２とギヤカバー１の間で回転可能に軸支された軸部材２０に対して回転不能に取り付けられている。そして、ＭＦ連結ギヤ１６は、ＭＦ操作環２５の内周面に形成されたギヤと噛み合っている。 The MF coupling gear 16 is non-rotatably attached to a shaft member 20 rotatably supported between the gear case 2 and the gear cover 1 . The MF coupling gear 16 meshes with a gear formed on the inner peripheral surface of the MF operating ring 25 .

軸部材２０にはフランジ２０ａが形成され、そのフランジ２０ａにＭＦ操作検出用の基板２１が組み付けられている。ＭＦ操作環２５の回転操作（ＭＦ操作）がなされると、ＭＦ連結ギヤ１６、軸部材２０および基板２１が一体的に回転する。 A flange 20a is formed on the shaft member 20, and a substrate 21 for MF operation detection is assembled to the flange 20a. When the MF operation ring 25 is rotated (MF operation), the MF coupling gear 16, the shaft member 20 and the substrate 21 rotate integrally.

基板２１の表面には２つのパターンが設けられている。ギヤケース２に取り付けられたブラシ２７は基板２１に接触している。基板２１が回転すると、基板２１の２つのパターンとブラシ２７との接触により、図示しない制御部にオン信号およびオフ信号が交互に入力されるので、それらの信号入力により制御部はＭＦ操作環２５が回転操作されたことを検知することができる。 Two patterns are provided on the surface of the substrate 21 . A brush 27 attached to the gear case 2 is in contact with the substrate 21 . When the substrate 21 rotates, the contact between the two patterns on the substrate 21 and the brushes 27 alternately inputs an ON signal and an OFF signal to a control unit (not shown). can detect that the has been rotated.

クラッチギヤ１７は、軸部材２０に回転可能に軸支されている。クラッチギヤ１７は、フリクションギヤ１３の小径ギヤ１３ｃと噛み合っている。また、クラッチギヤ１７は、フランジ２０ａとの間に設けた圧縮ばね１９、およびＭＦ連結ギヤ１６と連動するワッシャ１８を介してＭＦ連結ギヤ１６に押し付けられる。 The clutch gear 17 is rotatably supported by the shaft member 20 . The clutch gear 17 meshes with the small diameter gear 13c of the friction gear 13. As shown in FIG. Further, the clutch gear 17 is pressed against the MF connection gear 16 via a compression spring 19 provided between the clutch gear 17 and the flange 20 a and a washer 18 interlocking with the MF connection gear 16 .

クラッチギヤ１７は通常はＭＦ連結ギヤ１６と一体で回転し、フリクションギヤ１３へ回転を伝達するが、フリクションギヤ１３の回転負荷が所定値以上となると、クラッチギヤ１７は静止状態となりＭＦ連結ギヤ１６と軸部材２０のみが回転する。 The clutch gear 17 normally rotates integrally with the MF connection gear 16 and transmits the rotation to the friction gear 13. However, when the rotational load of the friction gear 13 exceeds a predetermined value, the clutch gear 17 becomes stationary and the MF connection gear 16 and only the shaft member 20 rotates.

Ｅ型止め輪１５は、軸部材２０に設けられた各部品を締結する。 The E-shaped snap ring 15 fastens each part provided on the shaft member 20 .

フリクションギヤ１３は、ばね摺動部１３ａを有する。フリクションばね１４は、フリクションギヤ１３を、ギヤケース２側に押し付けられた状態で回転可能に支持する。フリクションギヤ１３を回転させるためには、フリクションばね１４により設定された所定値以上の力でＭＦ操作環２５を回す必要があるため、ＭＦ操作に適度な操作感を与えることが可能となる。また、フリクションギヤ１３は大径ギヤ１３ｂと小径ギヤ１３ｃとを有し、小径ギヤ１３ｃはクラッチギヤ１７と噛合している。 The friction gear 13 has a spring sliding portion 13a. The friction spring 14 rotatably supports the friction gear 13 while being pressed against the gear case 2 side. In order to rotate the friction gear 13, it is necessary to rotate the MF operation ring 25 with a force equal to or greater than a predetermined value set by the friction spring 14, so that the MF operation can be given an appropriate operational feeling. The friction gear 13 has a large diameter gear 13b and a small diameter gear 13c, and the small diameter gear 13c meshes with the clutch gear 17.

（回転機構１００Ｃ）
回転機構１００Ｃは、平歯ギヤ１２と、ギヤ一体軸部材１０と、リングギヤ１１と、遊星ギヤ８と、押え板９と、キャリアギヤ７と、を備える。 (Rotation mechanism 100C)
The rotation mechanism 100</b>C includes a spur gear 12 , a gear integrated shaft member 10 , a ring gear 11 , planetary gears 8 , a pressing plate 9 and a carrier gear 7 .

平歯ギヤ１２はフリクションギヤ１３の大径ギヤ１３ｂと噛み合い、ギヤ一体軸部材１０に対して回転不能に取り付けられている。ギヤ一体軸部材１０はギヤケース２およびギヤカバー１に回転可能に軸支され、その上部には太陽ギヤ１０ａが一体的に形成されている。このため、フリクションギヤ１３が回転すると、その回転は平歯ギヤ１２を介してギヤ一体軸部材１０を回転させ、これに伴って太陽ギヤ１０ａが回転する。 The spur gear 12 meshes with the large-diameter gear 13b of the friction gear 13 and is non-rotatably attached to the gear-integrated shaft member 10 . A gear integrated shaft member 10 is rotatably supported by the gear case 2 and the gear cover 1, and a sun gear 10a is formed integrally thereon. Therefore, when the friction gear 13 rotates, the rotation rotates the gear-integrated shaft member 10 via the spur gear 12, and accordingly the sun gear 10a rotates.

リングギヤ１１は、ギヤ一体軸部材１０に回転可能に軸支され、外周面および内周面にそれぞれ外側ギヤ１１ａ、内側ギヤ１１ｂを有する。内側ギヤ１１ｂは、太陽ギヤ１０ａを囲むように位置する。また、リングギヤ１１の内側ギヤ１１ｂは太陽ギヤ１０ａの周囲に配置されキャリアギヤ７に固定された複数の遊星ギヤ８と噛み合っている。 The ring gear 11 is rotatably supported by the gear-integrated shaft member 10, and has an outer gear 11a and an inner gear 11b on its outer peripheral surface and inner peripheral surface, respectively. The inner gear 11b is positioned to surround the sun gear 10a. The inner gear 11b of the ring gear 11 meshes with a plurality of planetary gears 8 arranged around the sun gear 10a and fixed to the carrier gear 7. As shown in FIG.

キャリアギヤ７は、フォーカスレンズ保持枠２３およびフォーカスレンズ群ＦＬに動力を伝達する。キャリアギヤ７は、ギヤ一体軸部材１０に回転可能に軸支されている。 Carrier gear 7 transmits power to focus lens holding frame 23 and focus lens group FL. The carrier gear 7 is rotatably supported by the gear integrated shaft member 10 .

遊星ギヤ８は、複数設けられ、キャリアギヤ７に回転可能に軸支され、太陽ギヤ１０ａとリングギヤ１１の内側ギヤ１１ｂとに噛み合っている。複数の遊星ギヤ８は、キャリアギヤ７の回転軸（ギヤ一体軸部材１０の回転中心）から等距離に配置されており、遊星ギヤ８がキャリアギヤ７の回転軸周りに公転することで、キャリアギヤ７が回転する。押え板９は、キャリアギヤ７との間で遊星ギヤ８を挟み込んでいる。 A plurality of planetary gears 8 are provided, are rotatably supported by the carrier gear 7 , and mesh with the sun gear 10 a and the inner gear 11 b of the ring gear 11 . The plurality of planetary gears 8 are arranged equidistantly from the rotation axis of the carrier gear 7 (the rotation center of the gear-integrated shaft member 10). Gear 7 rotates. The pressing plate 9 sandwiches the planetary gear 8 between itself and the carrier gear 7 .

（第２動力伝達機構１００Ｂ）
第２動力伝達機構１００Ｂは、ステッピングモータ３と、ウォームギヤ４と、ウォームホイール５と、支持軸６と、を備える。 (Second power transmission mechanism 100B)
The second power transmission mechanism 100B includes a stepping motor 3, a worm gear 4, a worm wheel 5, and a support shaft 6.

本実施形態では、ステッピングモータ３は、ＡＦ動作の際の動力源であり、ギヤケース２に、ＭＦ操作環２５の回転方向に沿った方向に出力軸（回転軸）が延在するように組み付けられている。ステッピングモータ３は、光軸ＯＡと垂直な軸周りに出力軸が回転する小型のモータである。ステッピングモータ３には、図示しない配線部材を介して駆動信号が入力される。 In this embodiment, the stepping motor 3 is a power source for the AF operation, and is assembled to the gear case 2 such that its output shaft (rotating shaft) extends in the direction along the rotating direction of the MF operation ring 25. ing. The stepping motor 3 is a small motor whose output shaft rotates around an axis perpendicular to the optical axis OA. A drive signal is input to the stepping motor 3 through a wiring member (not shown).

ステッピングモータ３は、駆動信号として電気パルス信号が入力され、電気パルス信号に同期して、機械的に断続するステップ動作を発生させる電動機である。電気パルス信号に基づいて、出力軸が断続的に回転する。出力軸は、入力パルスの周波数に基づいた回転速度で、また、入力パルスの数に基づいた回転角度で回転する。すなわち、ステッピングモータ３は、出力軸の回転量を検出可能なモータであるといえる。 The stepping motor 3 is an electric motor to which an electric pulse signal is input as a drive signal and which mechanically generates an intermittent step motion in synchronization with the electric pulse signal. The output shaft intermittently rotates based on the electric pulse signal. The output shaft rotates at a rotation speed based on the frequency of the input pulses and at a rotation angle based on the number of input pulses. That is, it can be said that the stepping motor 3 is a motor capable of detecting the amount of rotation of the output shaft.

ウォームギヤ４は、ステッピングモータ３の出力軸に圧入固定されている。このウォームギヤ４は、支持軸６により光軸ＯＡ方向と平行に配置されたウォームホイール５に噛み合っている。ウォームホイール５に設けられたギヤ５ａはリングギヤ１１の外側ギヤ１１ａに噛み合っている。 The worm gear 4 is press-fitted and fixed to the output shaft of the stepping motor 3 . The worm gear 4 meshes with a worm wheel 5 arranged parallel to the optical axis OA direction by a support shaft 6 . A gear 5 a provided on the worm wheel 5 meshes with an outer gear 11 a of the ring gear 11 .

ただし、これに限定されず、リングギヤ１１の外歯自体がウォームホイール５の形状となり直接ウォームギヤ４と噛み合う構成として、バックラッシュの削減や小型化を目指しても良い。 However, it is not limited to this, and the outer teeth of the ring gear 11 may be configured to have the shape of the worm wheel 5 and directly mesh with the worm gear 4 to reduce backlash and reduce the size.

ウォームギヤ４は、ねじ状の歯車であり、ウォームギヤ４と噛み合うウォームホイール５は斜歯歯車である。ウォームギヤ４が回転することによりウォームホイール５の歯を送って回転させる機構となっている。ウォームギヤ４の溝の進み角を小さくすると、ウォームホイール５側からウォームギヤ４側への回転の伝達が困難になる。すなわちウォームホイール５側からウォームギヤ４を回転させることができなくなる。これがセルフロック機構である。したがって、本実施形態では、ウォームホイール５からウォームギヤ４に回転力を伝達することができない。ウォームギヤ４のセルフロック機構を構成する上で、ウォームギヤ４の正転・逆転でのスラスト移動を防止し、ウォームギヤ４の進み角が摩擦角より大きくならないようにする。特に、多条のウォームギヤ４を用いる場合は注意が必要であるが、その方法としてはウォームギヤ４の先端を付勢板バネで付勢しても良い。 The worm gear 4 is a screw gear, and the worm wheel 5 meshing with the worm gear 4 is a helical gear. It is a mechanism in which the teeth of the worm wheel 5 are fed and rotated by the rotation of the worm gear 4 . If the lead angle of the groove of the worm gear 4 is reduced, it becomes difficult to transmit the rotation from the worm wheel 5 side to the worm gear 4 side. That is, the worm gear 4 cannot be rotated from the worm wheel 5 side. This is the self-locking mechanism. Therefore, in this embodiment, it is impossible to transmit the torque from the worm wheel 5 to the worm gear 4 . In constructing a self-locking mechanism of the worm gear 4, the thrust movement of the worm gear 4 is prevented in forward/reverse rotation, and the lead angle of the worm gear 4 is prevented from becoming larger than the friction angle. In particular, when using a multi-threaded worm gear 4, caution is required, but as a method, the tip of the worm gear 4 may be biased by a biasing plate spring.

（ＧＭＲセンサ２０３）
図１０は、レンズ鏡筒２００のうち、マウント２０１（図１参照）に固定されている固定筒２０２を含む部分の背面斜視図である。また、図１１は、図１０から固定筒２０２を取り外した状態を示す背面斜視図である。 (GMR sensor 203)
FIG. 10 is a rear perspective view of a portion of the lens barrel 200 including the fixed barrel 202 fixed to the mount 201 (see FIG. 1). 11 is a rear perspective view showing a state in which the fixed cylinder 202 is removed from FIG. 10. FIG.

図１０に示すように、固定筒２０２の一部には、ＧＭＲ（Giant Magneto Resistive effect：巨大磁気抵抗効果）センサ２０３が設けられている。また、図１１に示すように、セグメント環２６の外周には、回転位置検出用の磁気シート２０４が貼り付けられている。ＧＭＲセンサ２０３は、磁気シート２０４と対向しており、セグメント環２６及びフォーカスキー２４の光軸回りの回転位置（固定筒２０２を基準とする位置）や回転量に応じたパルス（図１２（ｂ）に示す矩形波）を不図示の制御部に対して出力する。 As shown in FIG. 10, a GMR (Giant Magneto Resistive effect) sensor 203 is provided on a portion of the fixed cylinder 202 . Further, as shown in FIG. 11, a magnetic sheet 204 for rotational position detection is attached to the outer circumference of the segment ring 26 . The GMR sensor 203 faces the magnetic sheet 204, and emits a pulse (Fig. 12 (b ) is output to a control unit (not shown).

ここで、ＧＭＲセンサ２０３の検出精度（分解能）は、ステッピングモータ３による出力軸の回転量の検出精度（分解能）よりも高く設定されているものとする。より具体的には、ＧＭＲセンサ２０３の検出精度は、ステッピングモータ３の検出精度の３～１０倍であることが好ましく、３～６倍であることがより好ましい。ＧＭＲセンサ２０３とステッピングモータ３の検出精度差は、像面移動係数や動力伝達装置１００のギヤ列の減速比などから任意に設定することができる。 Here, it is assumed that the detection accuracy (resolution) of the GMR sensor 203 is set higher than the detection accuracy (resolution) of the amount of rotation of the output shaft of the stepping motor 3 . More specifically, the detection accuracy of the GMR sensor 203 is preferably 3 to 10 times the detection accuracy of the stepping motor 3, more preferably 3 to 6 times. The difference in detection accuracy between the GMR sensor 203 and the stepping motor 3 can be arbitrarily set from the image plane movement coefficient, the reduction ratio of the gear train of the power transmission device 100, and the like.

（ＭＦ操作時の動力伝達装置１００の動作）
ＭＦ時、ＭＦ操作環２５の回転操作（ＭＦ操作）がなされると、ＭＦ連結ギヤ１６、軸部材２０および基板２１が一体に回転する。 (Operation of power transmission device 100 during MF operation)
During MF, when the MF operation ring 25 is rotated (MF operation), the MF coupling gear 16, shaft member 20 and substrate 21 rotate together.

クラッチギヤ１７は通常はＭＦ連結ギヤ１６と一体で回転し、フリクションギヤ１３へ回転力を伝達するが、フリクションギヤ１３の回転負荷が所定値以上となると、クラッチギヤ１７は静止状態となりＭＦ連結ギヤ１６と軸部材２０のみが回転する。このクラッチギヤ１７を設けることで、フォーカス光学系が至近側、無限遠側のいずれかの端部に達して移動が阻止されても、ＭＦ操作環２５の回転（空回り）が許容されるため、各部に無理な力が加わることがなくその破損を防止できる。 Clutch gear 17 normally rotates integrally with MF coupling gear 16 and transmits rotational force to friction gear 13. However, when the rotational load of friction gear 13 exceeds a predetermined value, clutch gear 17 becomes stationary and MF coupling gear. 16 and the shaft member 20 only rotate. By providing this clutch gear 17, even if the focus optical system reaches either the close-up side or the infinity side and the movement is blocked, the rotation (idling) of the MF operation ring 25 is allowed. Damage can be prevented without applying excessive force to each part.

フリクションギヤ１３の小径ギヤ１３ｃはクラッチギヤ１７と噛合しているのでフリクションギヤ１３の回転負荷が所定値より小さい場合、クラッチギヤ１７が回転すると、フリクションギヤ１３も回転する。 Since the small-diameter gear 13c of the friction gear 13 meshes with the clutch gear 17, when the rotational load of the friction gear 13 is smaller than a predetermined value, the friction gear 13 also rotates when the clutch gear 17 rotates.

そして、フリクションギヤ１３の大径ギヤ１３ｂと噛合している平歯ギヤ１２が回転し、平歯ギヤ１２の回転によりギヤ一体軸部材１０が回転する。 Then, the spur gear 12 meshing with the large-diameter gear 13b of the friction gear 13 rotates, and the rotation of the spur gear 12 causes the gear integrated shaft member 10 to rotate.

そうすると、ギヤ一体軸部材１０の太陽ギヤ１０ａが回転し、その回転より遊星ギヤ８は回転しながらギヤ一体軸部材１０の中心軸周りに公転する。遊星ギヤ８の公転によってキャリアギヤ７が回転する。 Then, the sun gear 10a of the gear-integrated shaft member 10 rotates, and the planetary gear 8 revolves around the central axis of the gear-integrated shaft member 10 while rotating. The carrier gear 7 rotates as the planetary gear 8 revolves.

キャリアギヤ７と、セグメント環２６の内歯２６ａが噛み合っているため、キャリアギヤ７の回転により、セグメント環２６が回転する。 Since the carrier gear 7 and the internal teeth 26a of the segment ring 26 are meshed with each other, the rotation of the carrier gear 7 causes the segment ring 26 to rotate.

フォーカスレンズ保持枠２３（およびフォーカスレンズ群ＦＬ）を連動させるフォーカスキー２４はセグメント環２６に固定されている。 A focus key 24 for interlocking the focus lens holding frame 23 (and the focus lens group FL) is fixed to the segment ring 26 .

したがって、フォーカスレンズ保持枠２３（およびフォーカスレンズ群ＦＬ）はセグメント環２６の回転により回転しつつ、カム環２８のカム溝２８ａに沿って光軸ＯＡ方向に駆動されてＭＦが行われる。 Therefore, the focus lens holding frame 23 (and the focus lens group FL) is rotated by the rotation of the segment ring 26 and driven in the optical axis OA direction along the cam groove 28a of the cam ring 28 to perform MF.

リングギヤ１１の外側ギヤ１１ａはウォームホイール５のギヤ５ａに噛み合っており、ウォームギヤ４へ回転を伝達する経路を有しているが、ウォームギヤ４のセルフロック機構によりこの回転は阻止される。したがって、リングギヤ１１も回転しない。 The outer gear 11a of the ring gear 11 meshes with the gear 5a of the worm wheel 5 and has a path for transmitting rotation to the worm gear 4, but the self-locking mechanism of the worm gear 4 prevents this rotation. Therefore, the ring gear 11 also does not rotate.

（ＡＦ動作時の動力伝達装置１００の動作）
ＡＦ動作時、不図示の制御部からの信号によりステッピングモータ３が駆動する。 (Operation of power transmission device 100 during AF operation)
During AF operation, the stepping motor 3 is driven by a signal from a control unit (not shown).

ステッピングモータ３の出力軸の回転力は、ウォームギヤ４、ウォームホイール５のギヤ５ａおよびリングギヤ１１の外側ギヤ１１ａを介して伝達され、リングギヤ１１を回転させ、これに伴って複数の遊星ギヤ８が回転する。 The rotational force of the output shaft of the stepping motor 3 is transmitted through the worm gear 4, the gear 5a of the worm wheel 5, and the outer gear 11a of the ring gear 11 to rotate the ring gear 11, which causes the planetary gears 8 to rotate. do.

一方、ギヤ一体軸部材１０は、フリクションギヤ１３と平歯ギヤ１２との噛み合いによりロックされている（フリクションギヤ１３を回転させるだけのトルクが伝達されない）ので、フリクションギヤ１３は回転しない。 On the other hand, since the gear-integrated shaft member 10 is locked by the engagement between the friction gear 13 and the spur gear 12 (the torque sufficient to rotate the friction gear 13 is not transmitted), the friction gear 13 does not rotate.

そのため、フリクションギヤ１３と噛み合っている平歯ギヤ１２も回転せず、太陽ギヤ１０ａも回転しない。その結果、リングギヤ１１の回転によって回転する遊星ギヤ８は回転しながらギヤ一体軸部材１０の中心軸周りに公転する。遊星ギヤ８の公転によってキャリアギヤ７が回転する。 Therefore, the spur gear 12 meshing with the friction gear 13 does not rotate, and the sun gear 10a does not rotate either. As a result, the planetary gear 8 rotated by the rotation of the ring gear 11 revolves around the central axis of the gear integrated shaft member 10 while rotating. The carrier gear 7 rotates as the planetary gear 8 revolves.

キャリアギヤ７と、セグメント環２６の内歯２６ａが噛み合っているため、キャリアギヤ７の回転により、セグメント環２６が回転する。 Since the carrier gear 7 and the internal teeth 26a of the segment ring 26 are meshed with each other, the rotation of the carrier gear 7 causes the segment ring 26 to rotate.

フォーカスレンズ保持枠２３（およびフォーカスレンズ群ＦＬ）を連動させるフォーカスキー２４はセグメント環２６に固定されている。 A focus key 24 for interlocking the focus lens holding frame 23 (and the focus lens group FL) is fixed to the segment ring 26 .

したがって、フォーカスレンズ保持枠２３（およびフォーカスレンズ群ＦＬ）はセグメント環２６の回転により回転しつつ、カム環２８のカム溝２８ａに沿って光軸ＯＡ方向に駆動されてＡＦが行われる。すなわち、本実施形態においては、セグメント環２６及びフォーカスキー２４を含んで、光軸回りに回転することでフォーカスレンズ群ＦＬを光軸方向に駆動させる駆動部材としての機能が実現されている。また、動力伝達装置１００を含んで、ステッピングモータ３の出力軸の回転による動力をセグメント環２６及びフォーカスキー２４に伝達し、セグメント環２６及びフォーカスキー２４を光軸回りに回転させる動力伝達機構としての機能が実現されている。 Therefore, the focus lens holding frame 23 (and the focus lens group FL) is rotated by the rotation of the segment ring 26 and driven in the optical axis OA direction along the cam groove 28a of the cam ring 28 to perform AF. That is, in the present embodiment, a function as a driving member including the segment ring 26 and the focus key 24 and rotating around the optical axis is realized to drive the focus lens group FL in the optical axis direction. Also, as a power transmission mechanism that includes the power transmission device 100, transmits power generated by rotation of the output shaft of the stepping motor 3 to the segment ring 26 and the focus key 24, and rotates the segment ring 26 and the focus key 24 around the optical axis. function has been realized.

なお、本実施形態では、太陽ギヤ１０ａが形成されたギヤ一体軸部材１０には回転規制され取り付けられた平歯ギヤ１２が組み込まれ、フリクションギヤ１３と噛み合い、回転力の伝達経路を形成しているが、フリクションギヤ１３はフリクションばね１４によりギヤケース２に押し付けられており、所定値以上の力が加わらないかぎり回転は阻止されている。したがって、フリクションギヤ１３は回転しないため、第１動力伝達機構１００ＡやＭＦ操作環２５が回転することはない。 In this embodiment, the gear-integrated shaft member 10 on which the sun gear 10a is formed incorporates a spur gear 12 mounted in a restricted rotation, and meshes with the friction gear 13 to form a rotational force transmission path. However, the friction gear 13 is pressed against the gear case 2 by the friction spring 14 and prevented from rotating unless a force exceeding a predetermined value is applied. Therefore, since the friction gear 13 does not rotate, the first power transmission mechanism 100A and the MF operation ring 25 do not rotate.

（ＡＦ動作時のステッピングモータ３０の制御について）
ＡＦ動作時には、フォーカスレンズ群ＦＬは、無限位置と至近位置とを往復する繰返し動作（ウォブリング）を行った後に、目標位置まで移動する。 (Control of stepping motor 30 during AF operation)
During the AF operation, the focus lens group FL moves to the target position after performing a repetitive motion (wobbling) of reciprocating between the infinity position and the close-up position.

ここで、例えば、初期化位置を無限位置と仮定し、至近位置へフォーカスレンズ群ＦＬを移動した後に無限位置に戻すとする。この場合、本実施形態のような多数のギヤを有する動力伝達装置１００を用いることとすると、フォーカスレンズ群ＦＬの移動方向が反転するときに、ギヤの累積バックラッシュ分（ギヤがかみ合うまでに必要な駆動量）だけ余計にモータを回転させる必要がある。このステッピングモータ３を余計に回転させる区間を、以下においては「ガタ取り駆動区間」とも呼ぶものとする。 Here, for example, it is assumed that the initialization position is the infinite position, and the focus lens group FL is moved to the closest position and then returned to the infinite position. In this case, if the power transmission device 100 having a large number of gears as in the present embodiment is used, when the moving direction of the focus lens group FL is reversed, the accumulated backlash of the gears (the amount of gears required until the gears are engaged) is reduced. It is necessary to rotate the motor by an extra drive amount). The section in which the stepping motor 3 is rotated excessively is hereinafter also referred to as the "backlash removal driving section".

ここで、本実施形態についての説明の前に、比較例について説明する。図１２（ａ）には、フォーカスレンズ群ＦＬを駆動する駆動機構として超音波モータを用いた場合の、ＧＭＲセンサ２０３の出力パルスと、セグメント環２６の駆動速度との関係が示されている。なお、セグメント環２６の駆動速度は、フォーカスレンズ群ＦＬの駆動速度とも言える。図２では、ＧＭＲセンサ２０３の出力パルスを一定としているが、フォーカスレンズ群ＦＬの加減速に伴って出力パルスの間隔は変化することもある。 Here, before describing the present embodiment, a comparative example will be described. FIG. 12A shows the relationship between the output pulse of the GMR sensor 203 and the drive speed of the segment ring 26 when an ultrasonic motor is used as the drive mechanism for driving the focus lens group FL. The driving speed of the segment ring 26 can also be said to be the driving speed of the focus lens group FL. Although the output pulse of the GMR sensor 203 is constant in FIG. 2, the interval of the output pulse may change as the focus lens group FL is accelerated or decelerated.

比較例の場合、制御部は、超音波モータの回転量を把握できない。このため、制御部は、ガタ取り駆動区間を、ギヤの累積バックラッシュの設計値（設計バックラッシュ量）にオーバーラン量を多めに加算した量としておく必要がある（図１２（ａ）参照）。 In the case of the comparative example, the controller cannot grasp the amount of rotation of the ultrasonic motor. Therefore, it is necessary for the control unit to set the backlash-removing driving section to an amount obtained by adding a large amount of overrun to the design value of the cumulative backlash of the gear (design backlash amount) (see FIG. 12(a)). .

このため、比較例では、制御部は、無限位置から至近位置まで超音波モータを用いてフォーカスレンズ群ＦＬを駆動（加速→等速→減速）した後、逆方向に予め設定しておいたガタ取り駆動区間分だけ駆動した後に加速を開始する。この場合、図１２（ａ）に示すように、ガタ取り駆動区間後にセグメント環２６が動き出してから（ＧＭＲセンサ２０３からパルスが出力されてから）、長時間経過した後に無限位置に向かうための加速を開始することになる。 For this reason, in the comparative example, after driving the focus lens group FL (acceleration→constant velocity→deceleration) from the infinite position to the close-up position using the ultrasonic motor, the controller controls the backlash set in advance in the opposite direction. Acceleration is started after driving for the length of the drive section. In this case, as shown in FIG. 12(a), after a long period of time after the segment ring 26 starts to move after the backlash removal drive section (after the pulse is output from the GMR sensor 203), the acceleration for heading to the infinite position is reached. will start.

これに対し、本実施形態では、ステッピングモータ３を用いることとしている。図１２（ｂ）には、本実施形態におけるＧＭＲセンサ２０３の出力パルスと、セグメント環２６の駆動速度との関係が示されている。なお、セグメント環２６の駆動速度は、フォーカスレンズ群ＦＬの駆動速度とも言える。 On the other hand, in this embodiment, the stepping motor 3 is used. FIG. 12(b) shows the relationship between the output pulse of the GMR sensor 203 and the drive speed of the segment ring 26 in this embodiment. The driving speed of the segment ring 26 can also be said to be the driving speed of the focus lens group FL.

本実施形態においては、制御部は、ガタ取り駆動区間に対応する回転量をステッピングモータ３の回転角に変換することで、ステッピングモータ３の回転量をパルス制御することができる。このため、制御部は、事前にステッピングモータ３を駆動させ、駆動時のＧＭＲセンサ２０３の出力パルスを取得することで、ガタ取り駆動区間に対応する回転量（基準回転量）を求めることができる。また、制御部は、ガタ取り駆動区間において、ステッピングモータ３に対して駆動パルスを何パルス入力すればよいかを特定することができる。このガタ取り駆動区間において入力すべき駆動パルス数を、以下「基準パルス数」と呼ぶ。基準パルス数は、メモリ等に記憶され、制御部が適宜読み取ることが可能となっている。 In the present embodiment, the control unit can pulse-control the rotation amount of the stepping motor 3 by converting the rotation amount corresponding to the backlash removal driving section into the rotation angle of the stepping motor 3 . Therefore, the control unit drives the stepping motor 3 in advance and acquires the output pulse of the GMR sensor 203 during driving, thereby obtaining the amount of rotation (reference amount of rotation) corresponding to the backlash removal driving section. . Further, the control section can specify how many driving pulses should be input to the stepping motor 3 in the backlash removal driving section. The number of drive pulses to be input in this backlash removal drive section is hereinafter referred to as the "reference number of pulses". The reference pulse number is stored in a memory or the like, and can be read by the control unit as appropriate.

本実施形態では、制御部は、ガタ取り駆動区間において、ステッピングモータ３に駆動パルスを基準パルス数だけ入力する。これにより、図１２（ｂ）に示すように、オーバーラン量を必要最小限にすることができる。また、本実施形態では、フォーカスレンズ群ＦＬをガタ取り駆動区間経過後に速やかに加速することができるので、フォーカスレンズ群ＦＬを目標位置に到達させるための時間を短くすることができる。特に、動画撮影時には、静止画撮影時に比べてフォーカスレンズ群ＦＬの駆動速度が遅いため、加速開始までの期間を短くすることによるフォーカスレンズ群ＦＬの駆動時間に与える影響は大きい。 In the present embodiment, the control unit inputs the reference number of driving pulses to the stepping motor 3 in the backlash removal driving section. As a result, the amount of overrun can be minimized as shown in FIG. 12(b). Further, in the present embodiment, the focus lens group FL can be rapidly accelerated after the backlash removal driving section has elapsed, so the time required for the focus lens group FL to reach the target position can be shortened. In particular, since the driving speed of the focus lens group FL is slower during moving image shooting than during still image shooting, shortening the period until the start of acceleration greatly affects the driving time of the focus lens group FL.

ここで、制御部は、上述したように、ガタ取り駆動区間における基準パルス数を把握している。したがって、制御部は、駆動パルスの周波数を大きくすることで、ステッピングモータ３の駆動を高速で行うことができる。これにより、フォーカスレンズ群ＦＬが目標位置に到達するまでの時間を更に短縮することができる。 Here, as described above, the control unit grasps the reference number of pulses in the backlash removal driving section. Therefore, the controller can drive the stepping motor 3 at high speed by increasing the frequency of the drive pulse. As a result, the time required for the focus lens group FL to reach the target position can be further shortened.

ただし、ガタ取り駆動区間の全域においてステッピングモータ３を高速で駆動した場合、ギヤのバックラッシュが解消するときに、ギヤの衝突音が大きくなるおそれがある。そこで、制御部は、バックラッシュが解消される直前（ガタ取り駆動区間が終了する直前）において、駆動パルスの周波数を小さくすることで、ステッピングモータ３の回転速度を低下させる。すなわち、制御部は、ガタ取り駆動区間においてステッピングモータ３の回転軸が回転し始めてからセグメント環２６やフォーカスキー２４が回転し始めるまでの間のモータの速度（第１回転速度）を、セグメント環２６やフォーカスキー２４が回転し始めたとき（ガタ取り駆動区間の直後）の速度（第２回転速度）よりも早い速度に制御する。このようにすることで、ギヤの衝突音を低減することが可能となる。なお、第２回転速度は、ステッピングモータ３に脱調が生じない程度の速度とする。これにより、ステッピングモータ３の脱調を防止することができる。 However, if the stepping motor 3 is driven at high speed throughout the backlash removal drive section, there is a risk that the gear collision noise will become louder when the gear backlash is eliminated. Therefore, the control unit reduces the rotational speed of the stepping motor 3 by reducing the frequency of the drive pulse immediately before the backlash is eliminated (immediately before the backlash removal drive section ends). That is, the control unit determines the motor speed (first rotation speed) from when the rotating shaft of the stepping motor 3 starts rotating until when the segment ring 26 and the focus key 24 start rotating in the backlash removal driving section. 26 and the focus key 24 start to rotate (immediately after the backlash removal drive section) (second rotation speed). By doing so, it is possible to reduce the collision noise of the gear. The second rotation speed is set to a speed that does not cause stepping out of the stepping motor 3 . As a result, the stepping motor 3 can be prevented from stepping out.

（基準パルス数の特定方法）
制御部は、基準パルス数を特定する際に、無限位置（又は至近位置）からステッピングモータ３を一定速度で微少ステップ駆動させ、ＧＭＲセンサ２０３からパルス出力があった時点をガタ取り駆動区間の終了時点と判断する。そして、微小ステップ駆動中のステッピングモータ３の回転量を基準回転量とするとともに、基準回転量だけステッピングモータ３を回転させるための駆動パルス数を基準パルス数として特定する。 (Method of specifying the number of reference pulses)
When specifying the number of reference pulses, the control unit drives the stepping motor 3 at a constant speed from the infinite position (or the closest position) in minute steps, and ends the backlash-removing drive section when the GMR sensor 203 outputs a pulse. Decide when. Then, the amount of rotation of the stepping motor 3 during minute step driving is set as the reference amount of rotation, and the number of drive pulses for rotating the stepping motor 3 by the reference amount of rotation is specified as the number of reference pulses.

ここで、本実施形態では、ＧＭＲセンサ２０３の検出精度を、ステッピングモータ３による出力軸の回転量の検出精度よりも高く設定している。これにより、ＧＭＲセンサ２０３を用いて、ガタ取り駆動区間の終了タイミングを適切に検出することができるため、基準パルス数として適切な値を設定することができる。 Here, in this embodiment, the detection accuracy of the GMR sensor 203 is set higher than the detection accuracy of the amount of rotation of the output shaft of the stepping motor 3 . As a result, the GMR sensor 203 can be used to appropriately detect the end timing of the backlash removal driving section, so that an appropriate value can be set as the reference pulse number.

なお、制御部は、上述した基準パルス数の特定を所定タイミングごとに行い、メモリに記憶されている基準パルス数を適宜更新することとしてもよい。所定タイミングは、一定時間間隔であってもよいし、ステッピングモータ３の動作とＧＭＲセンサ２０３の出力との間に所定以上の誤差が生じたタイミングなどであってもよい。なお、環境温度や姿勢が変化した結果、基準パルス数が設計値範囲から大きく乖離したような場合には、カメラの動作を緊急停止させることとしてもよい。 Note that the control unit may specify the reference pulse number described above at predetermined timings, and appropriately update the reference pulse number stored in the memory. The predetermined timing may be a fixed time interval, or may be a timing when a predetermined error or more occurs between the operation of the stepping motor 3 and the output of the GMR sensor 203 . Note that if the reference pulse number deviates significantly from the design value range as a result of changes in the environmental temperature or posture, the operation of the camera may be urgently stopped.

以上、詳細に説明したように、本実施形態によると、出力軸（回転軸）を回転させるとともにその回転量を検出可能なステッピングモータ３と、光軸回りに回転することで、フォーカスレンズ群ＦＬを光軸方向に駆動させるセグメント環２６やフォーカスキー２４と、出力軸による動力をセグメント環２６やフォーカスキー２４に伝達し、光軸回りに回転させる動力伝達装置１００と、セグメント環２６やフォーカスキー２４の光軸回りの回転量を検出するＧＭＲセンサ２０３と、ステッピングモータ３の回転を制御する制御部と、を備えている。そして、制御部は、出力軸が回転し始めてからセグメント環２６やフォーカスキー２４が回転を始めるまでの間のステッピングモータ３の回転速度（第１回転速度）を、セグメント環２６やフォーカスキー２４が回転を始めた後のステッピングモータ３の回転速度（第２回転速度）よりも早い速度で制御する。これにより、本実施形態では、ガタ取り駆動区間におけるステッピングモータ３の動作時間を短時間とすることができるため、フォーカスレンズ群ＦＬを短時間で目標位置に到達させることができる。また、本実施形態では、第２回転速度を第１回転速度よりも遅い速度とするため、ギヤの衝突音を低減することができる。 As described above in detail, according to the present embodiment, the stepping motor 3 that rotates the output shaft (rotating shaft) and can detect the amount of rotation, and the focus lens group FL by rotating around the optical axis. a segment ring 26 and a focus key 24 for driving in the optical axis direction, a power transmission device 100 for transmitting power from the output shaft to the segment ring 26 and the focus key 24 to rotate them around the optical axis, the segment ring 26 and the focus key 24, a GMR sensor 203 for detecting the amount of rotation about the optical axis, and a control unit for controlling the rotation of the stepping motor 3. Then, the control unit determines the rotation speed (first rotation speed) of the stepping motor 3 from when the output shaft starts rotating until when the segment ring 26 and the focus key 24 start rotating. Control is performed at a speed faster than the rotation speed (second rotation speed) of the stepping motor 3 after starting rotation. As a result, in the present embodiment, the operation time of the stepping motor 3 in the backlash removal drive section can be shortened, so that the focus lens group FL can reach the target position in a short period of time. In addition, in the present embodiment, the second rotation speed is set to be slower than the first rotation speed, so that gear collision noise can be reduced.

また、本実施形態では、制御部は、ガタ取り駆動区間における出力軸の回転量（基準回転量）や、これに対応する基準パルス数を、ＧＭＲセンサ２０３によって検出されるセグメント環２６やフォーカスキー２４の回転量と、出力軸の回転量との関係から特定する。これにより、基準回転量や基準パルス数を適切な値とすることができる。 Further, in this embodiment, the control unit detects the rotation amount (reference rotation amount) of the output shaft in the backlash removal driving section and the reference pulse number corresponding thereto, the segment ring 26 detected by the GMR sensor 203 and the focus key. 24 and the amount of rotation of the output shaft. As a result, the reference rotation amount and the reference pulse number can be set to appropriate values.

また、本実施形態では、ＧＭＲセンサ２０３による検出精度を、ステッピングモータ３による出力軸の回転量の検出精度よりも高くしているので、ガタ取り駆動区間に対応するステッピングモータ３の駆動パルス数として、適切な値を決定することができる。 Further, in this embodiment, the detection accuracy of the GMR sensor 203 is higher than the detection accuracy of the amount of rotation of the output shaft of the stepping motor 3. , an appropriate value can be determined.

（変形例）
次に、変形例について、図１３に基づいて説明する。本実施形態においては、図６に示すように、カム環２８に形成されているカム溝２８ａの形状が直線状ではないため、ステッピングモータ３の出力軸を一定速度で回転しても、連動ピン２９の位置に応じてトルク負荷にムラ（駆動ムラ）が発生する。この駆動ムラはレンズ鏡筒２００の使用環境条件の変化によって影響を受けることが知られている。 (Modification)
Next, a modified example will be described with reference to FIG. 13 . In this embodiment, as shown in FIG. 6, the shape of the cam groove 28a formed in the cam ring 28 is not linear. Torque load unevenness (driving unevenness) occurs according to the position of 29 . It is known that this driving unevenness is affected by changes in the operating environment conditions of the lens barrel 200 .

例えば、ＧＭＲセンサ２０３の波形が図１３（ａ）のような間隔で発生している場合を通常使用状態とする。一方、環境が低温環境となると、図１３（ｂ）に示すように、フォーカスレンズ群ＦＬの駆動負荷が増加するためＧＭＲセンサ２０３の出力波形の幅が広がるのが一般的である。 For example, a state in which the waveform of the GMR sensor 203 is generated at intervals as shown in FIG. On the other hand, when the environment becomes a low-temperature environment, as shown in FIG. 13B, the driving load of the focus lens group FL increases, so that the width of the output waveform of the GMR sensor 203 generally widens.

ここで、ステッピングモータ３の一般的なトルク曲線図は図１３（ｃ）に示すようになる。図１３（ｃ）のトルク曲線図は、横軸が駆動速度（PPS）、縦軸がトルク（ｇｆ・ｃｍ）であり、フォーカスレンズ群ＦＬの駆動方向ごとにトルク曲線を示している。 Here, a general torque curve diagram of the stepping motor 3 is as shown in FIG. 13(c). In the torque curve diagram of FIG. 13(c), the horizontal axis represents the driving speed (PPS) and the vertical axis represents the torque (gf·cm), showing torque curves for each driving direction of the focus lens group FL.

図１３（ｃ）に示すように、ステッピングモータ３は、駆動速度を遅くすると、トルクに有利になる特性がある。この特性を活用して、従来においては、出力波形が広がった状態（図１３（ｂ）の状態）になった場合に、レンズ鏡筒２００やカメラボディ３００に設けられたサーミスタ（温度センサ）で環境温度を把握してステッピングモータ３の駆動速度を遅くすることで、駆動負荷に対して十分なトルクを確保し、駆動ムラを改善し、音圧や振動を抑制することが行われていた。 As shown in FIG. 13(c), the stepping motor 3 has a characteristic that the torque becomes advantageous when the driving speed is slowed down. Utilizing this characteristic, conventionally, a thermistor (temperature sensor) provided in the lens barrel 200 or the camera body 300 detects when the output waveform becomes broadened (state shown in FIG. 13B). By grasping the environmental temperature and slowing down the driving speed of the stepping motor 3, sufficient torque is secured for the driving load, driving unevenness is improved, and sound pressure and vibration are suppressed.

一方、最近においては、ＧＭＲセンサ２０３の出力波形が図１３（ｂ）のように広がるのは、低温環境下においてだけではなく、姿勢差（カメラが上向きであるか下向きであるかなど）の影響によっても起こることが分かってきた。 On the other hand, recently, the output waveform of the GMR sensor 203 spreads as shown in FIG. It has also been found to occur due to

そこで、本実施形態では、温度変化がない状態で、ＧＭＲセンサ２０３のパルス波形が図１３（ｂ）のようになったときに、制御部は、負荷トルクが増大したと判断し、ステッピングモータ３の駆動速度を遅くするように制御する。 Therefore, in this embodiment, when the pulse waveform of the GMR sensor 203 becomes as shown in FIG. control to slow down the driving speed of

このようにすることで、レンズ鏡筒２００に姿勢変化が生じた場合にも、駆動負荷に対して十分なトルクを確保し、駆動ムラを改善し、音圧や振動の回避を行うことができる。この場合、ＧＭＲセンサ２０３の出力パルスの波形に基づいて、姿勢に応じたステッピングモータ３の制御を行うことができるため、レンズ鏡筒２００やカメラボディ３００に姿勢を検知する装置（ジャイロセンサ等）を設けなくてもよくなり、部品点数の低減及びレンズ鏡筒２００やカメラボディ３００の小型化を図ることが可能となる。 By doing so, even when the posture of the lens barrel 200 changes, it is possible to ensure sufficient torque for the drive load, improve drive unevenness, and avoid sound pressure and vibration. . In this case, since the stepping motor 3 can be controlled according to the attitude based on the waveform of the output pulse of the GMR sensor 203, the lens barrel 200 and the camera body 300 can be equipped with a device (such as a gyro sensor) for detecting the attitude. is not necessary, and the number of parts can be reduced, and the lens barrel 200 and the camera body 300 can be made smaller.

また、フォーカスレンズ群ＦＬを駆動する駆動機構が超音波モータである場合には、上記制御を行うためには、超音波モータの回転量を把握するための回転検出機構が必要となるが、本実施形態では、回転検出機構を別途設ける必要がないため、部品点数増加の抑制を図ることができるとともに、スペース効率を向上することが可能である。 Further, when the drive mechanism for driving the focus lens group FL is an ultrasonic motor, a rotation detection mechanism for grasping the amount of rotation of the ultrasonic motor is required in order to perform the above control. In the embodiment, since there is no need to separately provide a rotation detection mechanism, it is possible to suppress an increase in the number of parts and improve space efficiency.

なお、本変形例に関しては、ステッピングモータ３の出力軸とセグメント環２６との間に動力伝達装置１００が設けられていなくてもよい。すなわち、ステッピングモータ３の回転がセグメント環２６に直接伝達される直動タイプであってもよい。 In addition, regarding this modified example, the power transmission device 100 may not be provided between the output shaft of the stepping motor 3 and the segment ring 26 . In other words, it may be a linear motion type in which the rotation of the stepping motor 3 is directly transmitted to the segment ring 26 .

なお、上記実施形態では、ＧＭＲセンサ２０３に代えて、可変抵抗（ポテンショメータ等）などの位置センサを用いてもよい。 Note that in the above embodiment, a position sensor such as a variable resistor (potentiometer or the like) may be used instead of the GMR sensor 203 .

上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。 The embodiments described above are examples of preferred implementations of the present invention. However, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

３ ステッピングモータ（モータ）
２４ フォーカスキー（駆動部材の一部）
２６ セグメント環（駆動部材の一部）
１００ 動力伝達装置（動力伝達機構）
２０３ ＧＭＲセンサ（検出部）
２００ レンズ鏡筒（撮像装置の一部）
３００ カメラボディ（撮像装置の一部）
ＦＬ フォーカスレンズ群（レンズ） 3 stepping motor (motor)
24 focus key (part of drive member)
26 segment ring (part of drive member)
100 power transmission device (power transmission mechanism)
203 GMR sensor (detector)
200 lens barrel (part of imaging device)
300 camera body (part of imaging device)
FL focus lens group (lens)

Claims (12)

固定筒の物体側に隣接して配置される操作環に固定され、光軸に対し垂直な回転軸を回転させるとともにその回転量を検出可能なモータと、
前記固定筒に対して光軸回りに回転することで、レンズを光軸方向に駆動させる駆動部材と、
前記回転軸による動力を前記駆動部材に伝達するギヤを有し、前記駆動部材を光軸回りに回転させる動力伝達機構と、
前記固定筒に固定され、前記回転軸の回転量の検出精度よりも高い検出精度で前記駆動部材の光軸回りの回転量を検出する検出部と、
前記モータの回転を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記回転軸が回転し始めてから前記駆動部材が回転し始めたことを前記検出部により検出するまでの間の前記モータの第１回転速度を、前記駆動部材が回転し始めたことを前記検出部により検出した後の前記モータの第２回転速度よりも早い速度で制御する、
レンズ鏡筒。 a motor that is fixed to an operation ring arranged adjacent to the object side of the fixed cylinder, rotates a rotation shaft perpendicular to the optical axis, and can detect the amount of rotation;
a driving member that rotates about the optical axis with respect to the fixed barrel to drive the lens in the optical axis direction;
a power transmission mechanism having a gear for transmitting power from the rotating shaft to the driving member and rotating the driving member around an optical axis;
a detection unit that is fixed to the fixed barrel and detects the amount of rotation of the driving member about the optical axis with detection accuracy higher than that of the amount of rotation of the rotation shaft;
A control unit that controls rotation of the motor,
The control unit
The first rotation speed of the motor from the time when the rotation shaft starts to rotate until the time when the detection unit detects that the driving member has started to rotate is detected when the driving member has started to rotate. controlling at a speed faster than the second rotational speed of the motor detected by the unit ;
lens barrel. 前記制御部は、
前記回転軸が回転し始めてから前記駆動部材が回転を始めるまでの間の前記回転軸の回転量を、前記回転軸を回転させた後、前記検出部によって前記駆動部材の回転開始が検出されるまでの期間と、前記回転軸の回転量との関係から特定する、請求項１に記載のレンズ鏡筒。 The control unit
The amount of rotation of the rotating shaft from the start of rotation of the rotating shaft to the start of rotation of the driving member is detected by the detecting unit after the rotating shaft is rotated. 2. The lens barrel according to claim 1, wherein the lens barrel is specified from the relationship between the period to and the amount of rotation of the rotation axis. 前記駆動部材が回転を始めるときの前記モータの回転速度は前記第２回転速度である、請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒。 3. The lens barrel according to claim 1, wherein the rotation speed of said motor when said drive member starts rotating is said second rotation speed. 前記モータは、ステッピングモータであり、
前記第２回転速度は、前記ステッピングモータに脱調が生じない回転速度である、請求項１～３のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。 the motor is a stepping motor,
4. The lens barrel according to claim 1, wherein said second rotation speed is a rotation speed at which said stepping motor does not step out. 前記検出部による検出精度は、前記モータによる前記回転軸の回転量の検出精度よりも高い、請求項１～４のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。 5. The lens barrel according to any one of claims 1 to 4, wherein detection accuracy by said detection unit is higher than detection accuracy of the amount of rotation of said rotating shaft by said motor. 前記検出部による検出精度は、前記モータによる前記回転軸の回転量の検出精度の３～１０倍である、請求項５に記載のレンズ鏡筒。 6. The lens barrel according to claim 5, wherein the detection accuracy of said detection unit is 3 to 10 times the accuracy of detection of the amount of rotation of said rotating shaft by said motor. 前記制御部は、前記検出部により検出される回転量の検出波形が広がった際に、前記モータの回転速度を遅くなるように制御する、請求項１～６のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。 The lens according to any one of claims 1 to 6, wherein the control unit controls the rotation speed of the motor to slow down when the detection waveform of the amount of rotation detected by the detection unit spreads. lens barrel. 前記検出部により検出される回転量の検出波形の幅が予め定められた適正幅に近づくように、前記モータの回転速度を制御する、請求項７に記載のレンズ鏡筒。 8. The lens barrel according to claim 7, wherein the rotational speed of said motor is controlled so that the width of the detected waveform of the amount of rotation detected by said detector approaches a predetermined proper width. 前記駆動部材の少なくとも一部は光軸を中心とした円環状であり、前記ギヤは前記駆動部材の円周上に複数個配置される、請求項１～８のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。 9. The lens according to any one of claims 1 to 8, wherein at least part of said driving member has an annular shape centered on the optical axis, and said gears are arranged in plurality on the circumference of said driving member. lens barrel. 複数の前記ギヤのうち、光軸方向において最も物体側にある第１ギヤが前記駆動部材と嵌合する、請求項９に記載のレンズ鏡筒。 10. The lens barrel according to claim 9, wherein, among the plurality of gears, a first gear closest to the object side in the optical axis direction is fitted with the drive member. 複数の前記ギヤの回転軸は光軸と平行である、請求項１～１０のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。 11. The lens barrel according to any one of claims 1 to 10, wherein the rotation axes of the plurality of gears are parallel to the optical axis. 請求項１～１１のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒を備える撮像装置。
An imaging device comprising the lens barrel according to any one of claims 1 to 11 .

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