JPH0253009A - 機械運動検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は機械運動検出装置に関し、詳しくは、複数の運
動部材の相対運動関係を同一の検出手段により検出可能
な機械運動検出装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の機械運動検出装置としては、たとえば、運動部材
の表面上に形成されたパターン上をブラシ接片が摺動す
ることにより運動部材の位置を検出したり、あるいは運
動部材に形成されたスリットをフォトカブラのような光
学検出手段により検出することにより、運動部材の位置
を検出するようなものがあった。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の機械運動検出装置にあっては
、一つの運動部材の位置の検出には一つのブラシ接片、
あるいは一つの光学検出手段が１対１の関係で用いられ
るため、複数の運動部材の位置を検出するには同じ数の
複数の検出手段が必要となり、そのため検出装置の部品
点数が増加し、装置の大型化、重量化、コストアップ等
を招くという問題点があった。

まして複数の運動部材の、一体的な運動を同時に検出し
たり、あるいはそれらの相対的な運動を別々に検出する
ことを、同じ一つの検出手段により行なうことは到底不
可能であるため、やはり上記問題点を招いていた。

〔課題を解決するための手段〕

そこで、本発明による機械運動検出装置は上記問題点を
解決するため、所定ピッチで明けられた複数孔を有する
第１運動部材と、この第１運動部材の複数孔を光学的に
検出して第１運動部材の運動を検出する光学検出手段と
、前記第１運動部材の複数孔の２以上の整数倍のピッチ
で明けられた複数孔を有し前記光学検出手段により第１
運動部材の複数孔とともに該複数孔を検出可能に配置さ
れた第２運動部材とを備えた構成としたものである。

〔作　用〕

上記構成によれば、第１運動部材と第２運動部材とが一
体的に運動するときは第２運動部材の複数孔を光学検出
手段により検出し、第２運動部材が停止して第１運動部
材のみが運動するときは第１運動部材の複数孔を同一の
光学検出手段により検出することにより、複数の運動部
材の、一体的な運動を同時に検出したり、あるいはそれ
らの相対的な運動を別々に検出することを、一つの検出
手段により行なうことが可能となる。このため、検出装
置の部品点数が軽減し、装置の大型化、重量化、コスト
アップ等を防止することができる。

〔実　施　例〕

以下、本発明の実施例について図面に基づいて説明する
。第１図〜第７図は本発明による機械運動検出装置の一
実施例を示す図である。

第１図は、本発明が用いられたカメラの自動焦点・露出
作動装置を示す正面図である。同図において、２は歯車
であり、この歯車２は、図外の制御回路により正逆可変
に回転を制御されるステップモータのロータ軸１ととも
に回転する。歯車２には軸３に軸支された中間歯車４の
大径歯部４ａが噛み合い、その中間歯車４の小径歯部４
ｂには駆動リング６（第１運動部材）の歯部６ａが噛合
っている。

また駆動リング６は、ステップモータにより光軸５の回
りに正逆両方向に回転駆動される。駆動リング６の周部
２箇所には軸部５ｂ、５ｃが設けられ、これらの軸部５
ｂ、５ｃより半径内方には、端部に当接部６ｄが形成さ
れた長孔が２箇所開口形成されている。また、駆動リン
グ６の周部で図中右側にはカム部６ｅが形成されており
、さらにその図中左上方には所定ピッチで明けられた複
数の孔６ｆが形成されている。

駆動リング６と同一光軸５上で軸方向隣部には距離リン
グ７（第２運動部材）が設けられ、この距離リング７は
光軸５の回りに回転することにより、図示しないレンズ
部を光軸５の軸方向に駆動可能となっている。この距離
リング７の図中裏側には駆動リング６側に突出するピン
７ａ、７ｂが形成されており、これらのビン７ａ、７ｂ
は駆動リング６の当接部６ｄが形成された２箇所の長孔
に嵌合している。

また、距離リング７の周部には、ラチェツト歯７ｅと、
このラチェット歯７ｅ部の端部に形成されたカム部７ｃ
と、スイッチ作動部７ｄとを有するとともに、前記駆動
リング６の複数の孔６ｆのピッチ円弧と同一のピッチ円
弧上に、該孔６ｆのピッチの２倍のピッチで明けられた
複数の孔７ｆが形成されている。すなわち、図面におい
て実線で示す丸が、互いに重なり合った孔６ｆと７ｆと
を共に示し、破線で示す丸は孔６ｆのみを示す。

距離リング７のカム部７Ｃと駆動リング６との間にはバ
ネ８が介装されており、このバネ８は駆動リング６に対
して距離リング７を時計回り方向に回転させて、そのピ
ン７ａ、７ｂを駆動リング６の２箇所の長孔の端部の当
接部６ｄに当接させて位置決めするよう付勢している。

駆動リング６の図中裏側で、その周部２箇所の軸部６ｂ
、６ｃにはセクタ（羽根）９．１０の端部が軸支され、
これらのセクタ９．１０の、軸部６ｂ、６ｃより光軸５
側にはそれぞれ作動孔９ａ、１０ａが形成されている。

これらのセクタ９．１０の作動孔９ａ、１０ａには、距
離リング７のピン７ａ、７ｂが嵌合しているため、距離
リング７と駆動リング６とが相対回転することによりセ
クタ９．１０が回転作動してシャツタ開口２０を開閉す
るようになっている。

駆動リング６の図中左下力の近傍には復帰検出スイッチ
１１が設けられ、この復帰検出スイッチ１１は、距離リ
ング７が反時計回り方向に回転した後反転して時計回り
方向に回転して初期位置に復帰したときに、そのスイッ
チ作動部７ｄが接触してＯＦＦ作動される。

距離リング７の図中右上方の近傍にはラチェツト爪１３
が軸１２に軸支されて設けられ、このラチェツト爪１３
が反時計回り方向に回転したときにその先端部の爪部１
３ａが距離リング７のラチェツト歯７ｅに係止する。ラ
チェツト爪１３の後端部の図中裏側には四角の係止作用
部１３ｂが突出して形成されており、同じくラチェツト
爪１３の後端部にはバネ１４が静止部との間に設けられ
てラチェツト爪１３を反時計回り方向に付勢している。

ラチェツト爪１３の後端部近傍には爪位置検出スイッチ
１５が設けられ、この爪位置検出スイッチ１５は、ラチ
ェツト爪１３が時計回り方向に回転したときにその係止
作用部１３ｂの下面が接触してＯＦＦ作動される。

同じくラチェツト爪１３の後端部近傍には軸１６に軸支
された係止爪１７が設けられ、この係止爪１７が時計回
り方向に回転したときにその先端部の爪部１７ａがラチ
ェツト爪１３の係止作用部１３ｂの上面に係止可能とな
っている。係止爪１７の後端部にはピン部１７ｂを有し
ており、このピン部１７ｂが駆動リング６のカム部６ｅ
により反時計回り方向に回転するよう押圧されたとき、
爪部１７ａがラチェツト爪１３の係止作用部１３ｂの上
面から離脱する。また、係止爪１７はその途中に設けら
れたバネ１８により時計回り方向に付勢されている。

駆動リング６の図中上方近傍には図示しない地板上に固
定されたピン１９が設けられ、駆動リング６の歯部６ａ
の端部あるいはカム部６ｅの段差部が、このピン１９に
当接することにより駆動リング６の過剰移動を防止する
ようになっている。

２１はフォトカブラ（光学検出手段）であり、このフォ
トカブラ２１は第６図に示すように、孔６ｆ、７ｆの一
方側から光を投射する投光部２１ａと、孔６ｆ、７ｆの
他方側で投光部２１ａからの光を受光する受光部２１ｂ
とを有している。

次に作用について説明する。ステップモータの回転は歯
車２から中間歯車４により減速されて駆動リング６の歯
部６ａに伝達され、駆動リング６がまず第１図において
反時計回り方向に回転する。すると、駆動リング６の２
箇所の長孔の端部の当接部６ｄがピン７ａ、７ｂを押す
ことによって距離リング７も駆動リング６と同方向に一
体的に回転移動し、このとき距離リング７のラチェット
歯７ｅ部も同方向（順方向）に送られる（第２図）。

このように距離リング７が回転を開始した直後に、その
スイッチ作動部７ｄが復帰検出スイッチ１１から離れて
それをＯＮ作動させ、回転開始信号を制御回路（図示せ
ず）に入力させる。

そして、距離リング７は光軸５の回りに回転することに
より図示しないレンズ部を光軸５の軸方向に移動するが
、制御回路が入力した金魚信号に基づいてステップモー
タを所定パルス間駆動することにより、レンズ焦点が合
った位置までレンズ部が所定量移動するよう駆動リング
６を回転させる（第５図のＴ　　−Ｔ　　、Ｐ　　−Ｐ
２）。

この合焦動作が終了した時点で制御回路はステップモー
タを直ちに反転させて、駆動リング６を逆方向（時計回
り方向）に回転させる。

この反転開始後に、距離リング７のラチェツ１−　歯７
　ｅの内の１つがラチェツト爪１３の爪部１３ａに係止
し、距離リング７の逆方向（時計回り方向）の回転が阻
止されてレンズ部がそのときの合焦位置に保持される。

このため、駆動リング６だけがバネ８に抗して時計回り
方向に回転し、その軸部６ｂ、６ｃもともに同方向に回
転する。

このように、距離リング７に対して駆動リング６が相対
回転すると、距離リング７のピン７ａ。

７ｂが停止して駆動リング６の軸部６ｂ、６ｃが回転す
ることにより、セクタ９．１０の作動孔９ａ、１０ａが
停止されて駆動リング６の軸部６ｂ、６ｃに軸支された
セクタ９，１０の端部が回転して、セクタ９，１０が回
転作動してシャツタ開口２０を開閉することになる。

すなわち、制御回路に入力された露出検出信号に基づい
て、第３図に示すように所定量だけシャツタ開口２０が
開くと（第５図のＴ１〜Ｔ２゜Ｐ２〜Ｐ１）、制御回路
に制御されるステップモータが直ちに反転して駆動リン
グ６が逆方向（反時計回り方向）に回転し、セクタ９．
１０がシャツタ開口２０を閉じる（第５図のＴ　−Ｔ３
゜Ｐ　−Ｐ２）。

■ セクタ９，１０がシャツタ開口２０を閉じた後も引続き
駆動リング６は反時計回り方向へ回転を続け、やがてそ
の当接部６ｄがピン７ａ、７ｂを押すことによって距離
リング７を再び駆動リング６と同方向に一体的に回転移
動させ、距離リング７のラチェット歯７ｅ部も同方向に
送られる。

そしてラチェット歯７ｅ部がラチェツト爪１３の爪部１
３ａを細かく上下動させながら同方向に送られた後、最
後にカム部７Ｃが爪部１３ａをそれまでより高く持ち上
げて、バネ１４に抗してラチェツト爪１３を時計回り方
向に大きく回転させる。このため、係止爪１７がバネ１
８により時計回り方向に付勢されていることにより、第
４図に示すように、ラチェツト爪１３の係止作用部１３
ｂ上面に爪部１７ａが係止するよう係止爪１７が時計回
り方向に回転して、ラチェツト爪１３の爪部１３ａがラ
チェツト歯７ｅに係止しないよう離隔させてその姿勢を
保持する（第５図のＴ−Ｔ、Ｐ−Ｐ）。

このような爪部１７ａと係止作用部１３ｂ上面との係止
の直前に、係止作用部１３ｂの下面が爪位置検出スイッ
チ１５に接触してＯＦＦ作動させる。

このため、距離リング７は駆動リング６とともに時計回
り方向に回転可能となり、爪位置検出スイッチ１５から
のＯＦＦ信号を入力した制御回路に制御されて反転する
ステップモータにより、距離リング７は駆動リング６と
ともに時計回り方向に回転して初期位置にまで復帰する
（第５図のＴ　　−Ｔ　　、Ｐ　　−Ｐｏ）。

ところで、距離リング７が初期位置まで復帰する直前で
、距離リング７のスイッチ作動部７ｄが復帰検出スイッ
チ１１に接触して復帰検出スイッチ１１をＯＦＦ作動さ
せ、制御回路に復帰信号（ＯＦＦ信号）を入力させてシ
ーケンスサイクルが初期状態に戻る。

また、同じく距離リング７が初期位置まで復帰する直前
で、駆動リング６のカム部６ｅがピン部１７ｂを押圧し
て係止爪１７を反時計回り方向に回転させるため、係止
爪１７の爪部１７ａがラチェツト爪１３の係止作用部１
３ｂ上面から離脱してラチェツト爪１３がバネ１４によ
り反時計回り方向に回転し、その爪部１３ａが初期位置
の距離リング７のラチェツト歯７　ｅに係止する（第１
図）。このためラチェツト爪１３の係止作用部１３ｂの
下面が爪位置検出スイッチ１５から離隔してそれをＯＮ
作動させ、やはり制御回路に爪位置検出信号を入力させ
る。

次に、前記フォトカブラ２１による駆動リング６および
距離リング７の作動（運動）の検出について説明する。

前述のようにレンズ部の合焦作動時に、第５図における
Ｔｏ−ＴＩにおいて駆動リング６と距離リング７とが一
体的に駆動され、このとき、孔６ｆと７ｆとは第６図に
示すような位置関係を保ってともに移動する。このため
、フォトカブラ２１の投光部２１ａから受光部２１ｂに
向かって投射される光は孔７ｆと６ｆとが重なり合って
いる箇所の孔だけを通過することができ、したがって孔
７ｆのピッチで孔を検出してその検出パルス波形は第７
図のＴ。−Ｔ１のようになる。

制御回路が入力した金魚信号に基づいてステップモータ
を所定パルス間駆動することにより、上記のように、レ
ンズ焦点が合った位置までレンズ部が所定量移動するよ
う駆動リング６を回転させたら、直ちにステップモータ
を反転させて駆動リング６を逆方・向（時計回り方向）
に回転させるが、このとき距離リング７のラチェツト歯
７ｅの内の１つがラチェツト爪１３の爪部１３Ｈに係止
される。

このとき、孔７ｆのピッチはラチェツト歯７ｅのピッチ
の整数倍で構成されているため、ラチェツト歯７ｅのど
の１つが係止されても、フォトカブラ２１の投光部２１
ａから受光部２１ｂに向かって投射される光は必ずいず
れかの孔７ｆを通過することができ、距離リング７が孔
７ｆ以外のところで止まってフォトカブラ２１の光を遮
ることはない。

次に、露出検出信号に基づいて露出作動が行なわれると
きは、第５図のＴ　−Ｔ３の間を駆動リング６が正逆駆
動されるが、このときは距離リング７が停止しているの
で、その孔７ｆも停止し、このためフォトカブラ２１は
駆動リング６の孔６ｆのみを検出して孔６ｆのピッチで
孔を検出するため、その検出パルス波形は第７図のＴｌ
〜Ｔ３のようになる。

露出作動が終わったら次はリセット作動が行なわれるが
（第５図のＴ３〜Ｔ５）、このときは前述のように駆動
リング６と距離リング７は一体的に移動するため、第５
図のＴ　　””　Ｔ　ｔのときと同様にフォトカブラ２
１の光は孔７ｆがある所だけを通過することができ、し
たがってフォトカブラ２１は孔７ｆのピッチで孔を検出
して、その検出パルス波形は第７図のＴ　−Ｔ５のよう
になる。

また、第５図のＴ４〜Ｔ５においては、前述のようにラ
チェツト爪１３の係上作用部１３ｂ上面に係止爪１７の
爪部１７ａが係止して、ラチェツト爪１３の爪部１３ａ
がラチェツト歯７ｅに係止しないよう離隔しているため
に、駆動リング６と距離リング７が一体的に移動可能と
なっているが、万一の異常動作でラチェツト爪１３の係
止作用部１３ｂ上面から係止爪１７の爪部１７ａが離脱
すると、ラチェツト爪１３の爪部１３ａがラチェツト歯
７ｅに係止して距離リング７の移動が停止する。

このような状況下においては、第５図のＴ１〜Ｔ３と同
様にフォトカブラ２１は駆動リング６の孔６ｆのピッチ
で孔を検出して、その検出パルス波形は第７図のＴ１〜
Ｔ３のようになるため、検出パルスの急変を入力した制
御回路は直ちにステップモータを停止させて、リセット
時にセクタ９．１０がシャツタ開口２０を開くことを防
止することができる。

なお、上記実施例においてはシャツタ開口の回りに回転
するように各運動部材を構成したが、駆動リングおよび
距離リングを直線的に往復移動する部材として構成して
もよい。

また、上記実施例においては、距離部材の外周部にラチ
ェツト歯を形成したものについて説明したが、−殻内に
は配置の自由度を考えると特開昭６２−２００３３７号
公報にあるように、距離部材の外周部に歯車を設け、こ
の歯車に噛み合うピニオンをラチェツト歯と共に設ける
ことが好ましく、本発明もそのように構成してもよいこ
とはいうまでもない。

また、上記実施例においてはレンズ部の移動がヘリコイ
ド式（螺旋式）のものについて説明したが、レンズ部が
カムにより軸方向に直進移動する直進式のものに用いて
もよい。

また、上記実施例においては、本発明がカメラの自動焦
点・露出作動装置に用いられた場合について説明したが
、カメラ以外でも本発明の利益を享受できるものであれ
ば、他の機械や装置に本発明を用いてもよい。

また、上記実施例においては運動部材が二つの場合につ
いて説明したが、運動部材は二つに限定することなくも
っと多くとも差支えない。

さらに、上記実施例においては、−の運動部材の複数孔
が他の運動部材の複数孔の２倍のピッチで明けられた場
合について説明したが、このようなピッチは２倍に限定
する必要はない。

装置の一実施例を示す図であり、第１図は本発明が用い
られたカメラの自動焦点・露出作動装置の初期状態を示
す正面図、第２図〜第４図はそれぞれ作動状態を説明す
る正面図、第５図は駆動リングの回転量、露出量等と時
間との関係を示す自動焦点・露出作動のシーケンス特性
図、第６図は第１図における■−■矢視断面図、第７図
は第５図に対応する検出パルス波形図である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、複数の運動部材の
、一体的な運動を同時に検出したり、あるいはそれらの
相対的な運動を別々に検出することを、同じ一つの検出
手段により行なうことが可能となる。このため、検出装
置の部品点数が軽減し、装置の大型化、重量化、コスト
アップ等を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図は本発明による機械運動検出１・・・・
・・・・・ロータ軸 ２・・・・・・・・・歯　車 ３．１２．１６・・・・・・軸 ４・・・・・・・・・中間歯車 ４ａ・・・・・・大径歯部 ４ｂ・・・・・・小径歯部 ５・・・・・・・・・光　軸 ６・・・・・・・・・駆動リング（第１運動部材）６ａ
・・・・・・歯　部 ５ｂ、５ｃ、・・・軸　部 ６ｄ・・・・・・当接部 ６ｅ・・・・・・カム部 ６ｒ・・・・・・孔 ７・・・・・・・・・距離リング（第２運動部材）７ａ
、７ｂ、１９・・・・・・ピ　ン ７Ｃ・・・・・・カム部 ７ｄ・・・・・・スイッチ作動部 ７ｅ・・・・・・ラチェツト歯 ７ｆ・・・・・・孔 ８．１４１８・・・・・・バ　ネ ９．１０・・・・・・・・・セクタ（羽　根）９ａ、１
０ａ・・・・・・作動孔 １１・・・・・・・・・復帰検出スイッチ１３・・・・
・・・・・ラチェツト爪 １３ａ・・・・・・爪　部 １３ｂ・・・・・・係止作用部 １５・・・・・・・・・爪位置検出スイッチ１７・・・
・・・・・・係止爪 １７ａ・・・・・・爪　部 １７ｂ・・・・・・ピン部 ２０・・・・・・・・・シャツタ開口 ２１・・・・・・・・・フォトカプラ（光学検出手段）
２１ａ・・・・・・投光部 ２１ｂ・・・・・・受光部 特許出願人　　株式会社　精　工　舎 特許代理人　　弁理士　　松田和子 く 回転角 第５ 図 Ｔ。 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 所定ピッチで明けられた複数孔を有する第１運動部材と
   、この第１運動部材の複数孔を光学的に検出して第１運
   動部材の運動を検出する光学検出手段と、前記第１運動
   部材の複数孔の２以上の整数倍のピッチで明けられた複
   数孔を有し前記光学検出手段により第１運動部材の複数
   孔とともに該複数孔を検出可能に配置された第２運動部
   材とを備え、前記光学検出手段は、前記第１運動部材と
   第２運動部材とが一体的に運動するときは第２運動部材
   の複数孔を検出し、前記第２運動部材が停止して前記第
   １運動部材のみが運動するときは第１運動部材の複数孔
   を検出するようにしたことを特徴とする機械運動検出装
   置。