JP3849111B2 - 焦点整合機構を備えたカメラ用レンズ鏡筒 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、手動合焦と自動合焦とを行なうことができる焦点整合機構を備えたカメラ用レンズ鏡筒に関し、特に、自動合焦動作の間にフォ−カスリングが回動操作されたときは、自動合焦動作を停止させ、手動により合焦させる構成のレンズ鏡筒となっている。
【０００２】
【従来の技術】
手動合焦と自動合焦とを行なうことができる焦点整合機構を備えたカメラ用レンズ鏡筒は、手動合焦と自動合焦を切換えて合焦動作させるものの他に、切換手段を設けないで一つの差動機構を介在させて手動合焦と自動合焦とを行なう構成のものがある。
【０００３】
上記の差動機構を備える焦点整合機構は、モ−タにより駆動されア−ムギヤとして作用するモ−タ駆動リングと、この駆動リングに軸支された遊星歯車とを備えている。
【０００４】
そして、自動合焦の場合は、モ−タ駆動リングの回動による遊星歯車の公転と自転に連動してレンズ駆動リングが回動し、レンズを合焦位置へ移動させ、また、手動合焦の場合は、フォ−カスリングの駆動力を上記の遊星歯車に与え、この遊星歯車の自転に連動してレンズ駆動リングを回動し、レンズを合焦位置に移動させる構成となっている。
【０００５】
したがって、差動機構を利用したこのような焦点整合機構は、モ−タの連動系とフォ−カスリングの連動系とが遊星歯車に連結されているために、モ−タ駆動の自動合焦時には、遊星歯車に伝達されたモ−タ駆動力が、レンズ駆動リングの他にフォ−カスリングに伝達されることになる。
【０００６】
このことから、自動合焦の動作時においてフォ−カスリングを回動させないために、フォ−カスリングやその連動ギヤ列などにフリクション機構が設けられている。
【０００７】
つまり、自動合焦の動作時に遊星歯車からフォ−カスリングに加わる連動力に打勝つフリクションをフォ−カスリングに与え、自動合焦の動作においてフォ−カスリングを回動させないようにしてある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記した焦点整合機構は、レンズ駆動リングが自動合焦の動作によって回動し、無限位置（∞位置）または至近位置においてストッパ−に当たると、このレンズ駆動リングが回動できないために、遊星歯車に伝達されたモ−タ駆動力のほとんどがフォ−カスリングに加わり、このため、遊星歯車の自転にしたがってフォ−カスリングが回転する。
【０００９】
この問題を解決するため、無限位置と至近位置でレンズ駆動リングの回動を止める本来のストッパ−位置より、レンズ駆動リングの回動量が大きくなるように、ストッパ−位置をずらせ、レンズ駆動リングの無限位置または至近位置の回動を電気的に検出し、このリングがストッパ−に当たる前にその検出にしたがって自動合焦用モ−タを停止制御し、フォ−カスリングを回転させない構成手段が採られている。
【００１０】
しかし、このような構成手段は、自動合焦によるフォ−カスリングの回転を防ぐことができても、レンズ駆動リングのストッパ−位置が本来の無限位置と至近位置にないため、フォ−カスリングを手動操作して合焦させる場合に、レンズ駆動リングの無限位置と至近位置が定まらない。
【００１１】
つまり、フォ−カスリングの回動操作による手動合焦においては、レンズ位置を無限位置または至近位置にセットすることが困難となると言う問題があった。
【００１２】
一方、自動合焦動作のモ−タ駆動中に、フォ−カスリングが不用意に操作されたとき、フォ−カスリングに手が触れたことを検出し、この検出信号に応動してモ−タを停止させ自動合焦動作を終わらせる構成としたレンズ鏡筒が提案されている。
【００１３】
しかし、このレンズ鏡筒は、カメラをホ−ルディングして自動合焦を行なう場合に、レンズ鏡筒のフォ−カスリングに手を触れることができないため、カメラを握持する上に著しく不便となる。
このことから、フォ−カスリングを小さくして手が触れられない構造としてあるが、ただ、このように構成すると、フォ−カスリングを手動操作し手動合焦を行なう場合、フォ−カスリングが操作し難いものとなる。
【００１４】
そして、レンズの無限位置と至近位置とで前記レンズ駆動リングの回動を機械的に停止させるストッパ−と、前記フォ−カスリングと一体的に回動するフォ−カス連動リングと、前記フォ−カス連動リングに固着し、そのリングに沿うように設けたエンコ−ダ基板及び鏡筒固定枠に設け、先端側をばね勢力で前記エンコ−ダ基板に当接させた接点端子を有し、前記エンコ−ダ基板に当接する前記接点端子の当接力により前記フォ−カスリングに常時負荷を与えると共に、前記フォ−カス連動リングの回動を前記エンコ−ダ基板と前記接点端子より検出する検出スイッチと、自動合焦動作による前記レンズ駆動リングの回動が前記ストッパ−によって停止されることに伴って、前記フォ−カスリングが前記差動機構の出力を受けて回動するときは、前記検出スイッチの検出信号に応動して自動合焦動作を停止させる制御手段とを設けた構成となっている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するため、本発明は、フォ−カスリングの駆動系とモ−タの駆動系とを連結した差動機構の出力に応動して回動するレンズ駆動リングに連動してレンズを移動する焦点整合機構を備え、前記差動機構を介してフォ−カスリング操作の手動合焦とモ−タ駆動による自動合焦とを行なうカメラ用レンズ鏡筒に関する。
【００１６】
そして、レンズの無限位置と至近位置とで前記レンズ駆動リングの回動を機械的に停止させるストッパ−と、
前記フォ−カスリングと一体的に回動するフォ−カス連動リングと、
リングに沿うようにして前記フォ−カス連動リングに固着したエンコ−ド基板及び鏡筒固定枠に設け、ばね勢力で前記エンコ−ド基板に当接させた接点端子を有し、前記エンコ−ド基板に当接する前記接点端子の当接力により前記フォ−カスリングに常時負荷を与えると共に、前記フォ−カス連動リングの回動を検出する検出スイッチと、
自動合焦動作による前記レンズ駆動リングの回動が前記ストッパ−によって停止されることに伴って、前記フォ−カスリングが前記差動機構の出力を受けて回動するときは、前記検出スイッチの検出信号に応動して自動合焦動作を停止させる制御手段とを設けた構成となっている。
【００１７】
【作用】
この発明のレンズ鏡筒は、自動合焦の動作の間に、フォ−カスリングが回動すれば、検出スイッチの検出信号に応動する制御手段が自動合焦動作を停止させる。
【００１８】
したがって、例えば、レンズ駆動リングが自動合焦動作によって無限の合焦位置または至近合焦位置のストッパ−に当って、フォ−カスリングが回動すれば、検出信号に応動する制御手段が直ちに自動合焦動作を停止させるため、フォ−カスリングが僅かに回動して静止する。
【００１９】
また、自動合焦動作の間にフォ−カスリングが回動すれば、自動合焦の動作が停止し、その後、手動にる合焦が可能になる。
このことから、カメラのホ−ルディングやフォ−カスリングの操作には問題がない。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について図面に沿って説明する。
図１は上半部分を切断して示したレンズ鏡筒の側面図、図２は下半部分を切断して示した同レンズ鏡筒の側面図、図３は図１上のＡ−Ａ線断面図、図４は第２固定枠を取り外して示した上記レンズ鏡筒の平面図である。
【００２１】
これらの図面において、１１は第１固定枠、１２は第１固定枠の外枠となっている第２固定枠、１３、１４は第１固定枠１１に対して非回動で光軸方向に移動する移動枠である。
なお、移動枠１３、１４は一体的に固着してあり、移動枠１３には前側レンズ１５を、移動枠１４には後側レンズ１６を各々支持させてある。
【００２２】
第１固定枠１１は、後部側（図１、図２において右側）が縮小径枠部となっており、その枠部に雌ねじ形のヘリコイドリング１７を回転自在に、かつ、光軸方向の移動を規制して設け、このヘリコイドリング１７の雌ねじを移動枠１４のヘリコイドねじ（雄ねじ）に噛み合せてある。
【００２３】
ヘリコイドリング１７は、図１、図３に示す如く、その一部に後方向きとした凹溝１８が形成してあり、この凹溝１８に先端部が突入した連動レバ−１９によって回動される。
連動レバ−１９は、レンズ駆動リング２０の後端面に固着してあり、レンズ駆動リング２０の回動にしたがって旋回する。
【００２４】
また、この連動レバ−１９は第１固定枠１１の窓孔２１によって旋回範囲が定めてある。
つまり、連動レバ−１９は先端側を窓孔２１内で旋回するようにし、光軸周り方向の窓孔２１の孔縁に当接させて旋回範囲を定めるようになっている。（図１、図４参照）
【００２５】
具体的には、窓孔２１の一方の孔縁（光軸周り方向の孔縁）に連動レバ−１９が当るまでレンズ駆動リング２０が回動したとき、レンズ１５、１６が無限の合焦位置に移動し、その他の孔縁に連動レバ−２０が当るまでレンズ駆動リング２０が回動したとき、レンズ１５、１６が至近の合焦位置に移動する。
このように窓孔２１の孔縁がレンズ駆動リング２０の回動を規制するストッパ−となっている。
【００２６】
一方、第１固定枠１１の後部側にはモ−タ駆動リング２２が回転自在に設けてある。
このモ−タ駆動リング２２は内周面に内歯車が形成してあり、この内歯車に連動歯車２３（図２参照）が噛合している。
【００２７】
すなわち、連動歯車２３がモ−タ（図示省略）に駆動されて回転し、モ−タ駆動リング２２を回動させる。
なお、連動歯車２３は光軸方向に長くした細長形の歯車としてあるが、これは、移動枠１３に取付けたモ−タの駆動系を連動歯車２３に連結した状態で移動させるためである。
【００２８】
また、モ−タ駆動リング２２には、このリングの回動によって旋回する遊星歯車２４が回転自在に軸着してある。なお、２５は遊星歯車２４の支持リングである。
この遊星歯車２４は、大小径の歯車部をもった小形歯車で、大径歯車部がフォ−カス連動リング２６の内歯車に噛合し、小径歯車部が上記したレンズ駆動リング２０の内歯車に噛合している。
なお、フォ−カス連動リング２６の内周面には内歯車が形成してある。
【００２９】
遊星歯車２４はモ−タ駆動力とフォ−カスリング２７からの手動操作力を受ける差動機構を構成するものであり、本実施形態では図３より分かるように、モ−タ駆動リング２２の３等分位置に３つの遊星歯車２４が設けてある。
ただ、この遊星歯車２４の個数については増減することができる。
【００３０】
また、フォ−カス連動リング２６は、フォ−カスリング２７と一体的に固着してあり、フォ−カスリング２７の回動操作によって回動し、その内歯車により遊星歯車２４を回転駆動する。
【００３１】
第２固定枠１２は第１固定枠１１に一体的に固着してあり、これには、絞りリング２８、電気端子リング２９、バヨネットリング３０が設けてある。
【００３２】
他方、このように構成したレンズ鏡筒は、フォ−カスリング２７の回動を検出する検出スイッチ３１が備えてある。
この検出スイッチ３１は、第１固定枠１１に取付けた接点端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃと、フォ−カス連動リング２６に設けたエンコ−ダ基板３３とより構成してある。
【００３３】
図５は検出スイッチ３１を拡大して示した一部切欠き平面図で、図６はこの検出スイッチ３１の動作説明図である。
図５より分かる通り、接点端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃを備えた端子基体３４を第１固定枠１１に固着し、各々の接点端子がばね勢力でエンコ−ダ基板３３に接触している。
なお、端子基体３４は第１固定枠１１の切欠孔３５内に配設するようにしてある。
【００３４】
具体的には、接点端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃがコイルばね３６ａ、３６ｂ、３６ｃによって突出勢力を受け、これら端子先端がエンコ−ダ基板３３の板面に当接している。
また、接点端子３２ｃがア−ス端子で、接点端子３２ａ、３２ｂがコ−ド板部３３ａに接触するようになっている。
なお、エンコ−ダ基板３３は、フォ−カス連動リング２６の先端面の全周に設けてある。
【００３５】
また、本実施形態の検出スイッチ３１はスイッチのチャタリングの問題を防ぐため、コ−ド板部３３ａに当接させる２つの接点端子３２ａ、３２ｂを設け、２相のパルスとして検出信号を出力させる構成としてある。
ただ、本発明の実施に際しては、それら接点端子３２ａ、３２ｂのうちいずれか一つの接点端子を備えることによって実施することができる。
【００３６】
その他、上記したレンズ鏡筒は、図１に示す如く、連動レバ−１９に備えたブラシ端子３７と第２固定枠１２に設けた摺動板３８によって合焦動作のレンズ位置を検出する。
なお、図２に示したブラシ端子３９と摺動板４０は絞り値を検出するものである。
【００３７】
本実施形態のレンズ鏡筒は、自動合焦用のモ−タが測距信号にしたがって回転駆動することにより、連動歯車２３が連動回転してモ−タ駆動リング２２を回動する。
これより、遊星歯車２４が自転しながら公転し、レンズ駆動リング２０を回動させる。
【００３８】
レンズ駆動リング２０が回動すると、連動レバ−１９が旋回し、ヘリコイドリング１７を回動させ、移動枠１３、１４をヘリコイドねじ送りにより繰出す。
この動作によりレンズ１５、１６が光軸方向に移動して自動合焦が行なわれる。
【００３９】
モ−タが駆動して上記のように自動合焦動作が行なわれる間、フォ−カス連動リング２６が遊星歯車２４の公転と自転によるモ−タ駆動力を受けるが、フォ−カス連動リング２６のエンコ−ド基板３３に接点端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃがばね勢力で当接しているので、このリング２６と一体的となっているフォ−カスリング２７の回転負荷がレンズ駆動リング２０の回転負荷に比べて充分に大きく、このフォ−カス連動リング２６が回転しない。
言換えれば、無限位置と至近位置との間で自動合焦動作が行なわれているときは、フォ−カスリング２７は回転しない。
【００４０】
また、レンズ駆動リング２０の回動にしたがって連動レバ−１９が窓孔２１の一方側の孔縁に当接し、レンズ１５、１６が無限の合焦位置に移動し、或いは、連動レバ−１９が窓孔２１の他方側の孔縁に当接し、レンズ１５、１６が至近の合焦位置に移動すると、窓孔２１の孔縁がストッパ−となりレンズ駆動リング２０の回動を停止させる。
【００４１】
したがつて、その後のモ−タ回転によって、遊星歯車２４を介してフォ−カス連動リング２６に伝達されるモ−タ駆動力が増大し、このため、フォ−カス連動リング２６が回動を始めるが、その回動が検出スイッチ３１により直ちに検出される。
【００４２】
このことから、検出スイッチ３１の検出信号に応動する制御回路がフォ−カス連動リング２６の回動初期でモ−タ駆動を停止する。
この結果、レンズ駆動リング２０がストッパ−によって回動停止された場合でも、フォ−カスリング２７が僅かな回動に止どまる。
【００４３】
また、無限位置と至近位置との間で自動合焦動作が行なわれているときに、フォ−カスリング２７が回動されると、この回動を検出スイッチ３１が検出し、検出信号に応動する制御回路がモ−タ駆動を停止する。
この場合には、フォ−カスリング２７を回動操作して手動により合焦させることができる。
【００４４】
手動による合焦動作は、フォ−カスリング２７を回動操作し、フォ−カス連動リング２６を回動させる。
フォ−カス連動リング２６が回動すると、その内歯車によって遊星歯車２４が回転し、レンズ駆動リング２０が回動する。
【００４５】
これより、連動レバ−１９が旋回し、ヘリコイドリング１７が回動する。
この結果、移動枠１３、１４のヘリコイドねじ送りによりレンズ１５、１６を光軸方向に移動させて手動合焦させる。
【００４６】
上記のように構成したレンズ鏡筒は、自動合焦動作により、レンズ駆動リング２０がストッパ−に当ってモ−タ駆動が停止した場合と、自動合焦の動作中にフォ−カスリング２７が不用意に回動されてモ−タ駆動が停止した場合との判断は、レンズ駆動リング２０の回動を検出する検出装置（ブラシ端子３７、摺動板３８）の出力信号より行なうことができる。
【００４７】
また、レンズ駆動リング２０の回動位置により、フォ−カスリング２７の回転を判断するパルス数を変化させることで、フォ−カスリング２７が自動合焦動作中に不用意に回動された場合の検出に時間的なずれ（ラグ）をもたせることができる。
【００４９】
また、本発明は、前側レンズ１５と後側レンズ１６のいずれか一方を移動させて合焦させる焦点整合機構を備えたレンズ鏡筒、或いは、ヘリコイドねじに換えてカム筒によりレンズを繰出すレンズ鏡筒についても同様に実施することができる。
【００５０】
さらに、カメラ本体に合焦用モ−タを備え、このモ−タとレンズ鏡筒とをカップリングで連結してモ−タ駆動リング２２を回転させる構成とすることができる。
【００５１】
【発明の効果】
上記した通り、本発明のレンズ鏡筒によれば、自動合焦の動作によってレンズ駆動リングの回動がストッパ−によって停止させた関係で、フォ−カスリングが回動すると、検出スイッチの検出信号に応動する制御手段が自動合焦動作を直ちに停止する。
この結果、自動合焦においてフォ−カスリングが回転すると言う不具合がない。
【００５２】
また、このレンズ鏡筒は、自動合焦の動作中にフォ−カスリングが不用意に回動されると、自動合焦動作が直ちに停止するため、フォ−カスリングが回動されたことによる自動合焦の誤差が少なくなる。
【００５３】
さらに、フォ−カスリングを回動操作して手動合焦を行なう場合に、無限位置と至近位置が光学的に正確に定まる。
また、本発明のレンズ鏡筒は、自動合焦動作をしているときでも通常にカメラをホ−ルディングすることができるから、カメラの操作性に優れたレンズ鏡筒となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示し、上半部分を切断して示したレンズ鏡筒の側面図である。
【図２】下半部分を切断して示した上記レンズ鏡筒の側面図である。
【図３】図１上のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】第２固定枠を取り外して示した上記レンズ鏡筒の平面図である。
【図５】上記レンズ鏡筒に備えた検出スイッチの拡大平面図である。
【図６】上記検出スイッチの動作説明図である。
【符号の説明】
１１ 第１固定枠
１３、１４ 移動枠
１５ 前側レンズ
１６ 後側レンズ
１７ ヘリコイドリング
１９ 連動レバ−
２０ レンズ駆動リング
２１ ストッパ−を形成する窓孔
２２ モ−タ駆動リング
２３ 連動歯車
２４ 遊星歯車
２６ フォ−カス連動リング
２７ フォ−カスリング
３１ 検出スイッチ
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ 接点端子
３３ エンコ−ダ基板

Claims (1)

1. フォ−カスリングの駆動系とモ−タの駆動系とを連結した差動機構の出力に応動して回動するレンズ駆動リングに連動してレンズを移動する焦点整合機構を備え、前記差動機構を介してフォ−カスリング操作の手動合焦とモ−タ駆動による自動合焦とを行なうカメラ用レンズ鏡筒において、
   レンズの無限位置と至近位置とで前記レンズ駆動リングの回動を機械的に停止させるストッパ−と、
   前記フォ−カスリングと一体的に回動するフォ−カス連動リングと、
   前記フォ−カス連動リングに固着し、そのリングに沿うように設けたエンコ−ダ基板及び鏡筒固定枠に設け、先端側をばね勢力で前記エンコ−ダ基板に当接させた接点端子を有し、前記エンコ−ダ基板に当接する前記接点端子の当接力により前記フォ−カスリングに常時負荷を与えると共に、前記フォ−カス連動リングの回動を前記エンコ−ダ基板と前記接点端子より検出する検出スイッチと、
   自動合焦動作による前記レンズ駆動リングの回動が前記ストッパ−によって停止されることに伴って、前記フォ−カスリングが前記差動機構の出力を受けて回動するときは、前記検出スイッチの検出信号に応動して自動合焦動作を停止させる制御手段とを設けたことを特徴とする焦点整合機構を備えたカメラ用レンズ鏡筒。

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