JPH0511163A - カメラのレンズ移動機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】レンズの電動操作を感覚的に認識し易いように
することである。 【構成】レンズ鏡胴の凹溝１１にフォーカスリング１２
を摺回動可能に嵌合し、その一端に切欠１３ａによる櫛
歯状のパタンリング１３をリング状に固定する。パタン
リング１３の回動領域に切欠１３ａの半分の間隔に一対
のフォトインターラプタ１４，１５を取り付ける。フォ
トインターラプタ１４，１５で検出するパタンリング１
３の出力パターンは夫々２ステップづつ変化し、しかも
互いに１ステップずれている。この出力パターンでフォ
ーカスリング１２の回転方向と回転角度を検出できる。 【効果】スチルカメラと同じ間隔でレンズの電動移動手
段を操作できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、撮影距離の調節を電動
で行なうようにしたカメラ特にビデオカメラのレンズ鏡
胴に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ビデオカメラの撮影時に撮影距離
を調節して遠方位置又は近接位置の撮影を行なおうとす
る場合、ビデオカメラ本体の側面等に配設されているス
イッチを押すことによって電動でレンズ移動を行なって
いた。このスイッチは例えばシーソー型スイッチに構成
されていて、一方が遠距離撮影用スイッチ，他方が近距
離撮影用スイッチを構成し、何れか一方のスイッチを押
すと押している間だけモータが駆動せしめられ、望まれ
る方向にレンズが移動させられるようになっている。そ
してファインダーを通して被写体を観察している撮影者
は、所望の撮影距離に到達した時点でスイッチを離すこ
とにより、レンズが停止し、所望の撮影距離が得られる
ようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ただスイッチ
を押すだけでレンズの移動方向と移動量を調節するとい
う手法は、撮影者にとって感覚的にレンズ移動量を認識
しにくいという欠点がある。その為１回のスイッチ操作
で所望の撮影距離迄正確にレンズを移動させてその位置
に停止させるということは困難であり、所望の停止位置
の近辺で何度かレンズを前後に移動させて位置調整をす
ることが多く、操作が煩雑であった。

【０００４】本発明は、このような課題に鑑みて、手動
でレンズ移動を行なうスチルカメラのようにフォーカス
リングを回転させることによって電動でレンズを移動さ
せ、感覚的にレンズ移動量を撮影者が認識し易いように
したカメラのレンズ移動機構を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によるカメラのレ
ンズ移動機構は、レンズ鏡胴内のマスターレンズをモー
タで電動移動させて、撮影距離の調節を行なうようにし
たカメラにおいて、レンズ鏡胴に回転可能に支持された
手動式フォーカスリングと、このフォーカスリングと一
体に回転する第一検出手段と、第一検出手段の回転領域
に配設されている第二検出手段を備えると共に、これら
第一及び第二検出手段の一方には一定の被検出パターン
が配設され、他方には被検出パターンの検知部材が配設
されていて、両検出手段による出力パターンに基づいて
フォーカスリングの回転方向及び回転角度を識別して、
制御手段によってモータの駆動方向及び駆動量を決定す
るようにしたことを特徴としている。

【０００６】

【作用】撮影時に撮影距離の調節のためにフォーカスリ
ングを回転させると、第一検出手段も一体に回転するた
め、固定配置された第二検出手段との間で被検出パター
ンが出力パターンとして検出されてフォーカスリングの
回転方向が検知され、この出力パターンをカウント又は
計量することで回転角度が検知されることになり、これ
に基づいてモータの駆動方向及び駆動量を決定してレン
ズを所望の位置まで移動させ、撮影距離の調節が行われ
る。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の第一実施例を図１乃至図４に
基づいて説明する。図１はビデオカメラのレンズ鏡胴の
概略断面図であり、図中、１はレンズ鏡胴の固定枠、２
は物点側で固定枠１に支持される第一固定レンズ群、３
はその後方で固定枠１の内側面付近で光軸と平行に固定
されている第一ガイド軸、４は第一ガイド軸３に摺動可
能に支持されていてレンズ鏡胴内の図示しないアクチュ
エータによって駆動せしめられる可動レンズ群、５はそ
の後方に固定された第二固定レンズ群、６はその後方の
像面側で固定枠１の内側面付近で光軸と平行に固定され
ている第二ガイド軸、７は支持枠７ａによって第二ガイ
ド軸６に摺動可能に支持されているマスターレンズ群、
８は第二ガイド軸６と平行に固定枠１に枢着されていて
支持枠７ａのネジ穴７ｂと螺合された回動軸、９は回動
軸８の一端と螺合するピニオン軸９ａを有していて駆動
することによってマスターレンズ群７を光軸方向に進退
させ得るモータである。このビデオカメラのレンズ鏡胴
は、モータ９で駆動されるマスターレンズ群７によって
フォーカス調整が行なわれるようになっている。

【０００８】１１は固定枠１の外周面に形成された環状
の凹溝、１２は凹溝１１に摺回動可能に嵌合されている
手動式フォーカスリング、１３は環状であり且つ一端が
フォーカスリング１２に固定されていて自由端に切欠１
３ａが全周に亘って等間隔に櫛歯状に形成されたパタン
リング、１４，１５はパタンリング１３の切欠１３ａを
検知し得るように凹溝１１内でパタンリング１３の回転
領域に並列配置されている第一及び第二フォトインター
ラプタ（第２図参照）であり、基板１４ａに取付けられ
ている。

【０００９】そして、フォーカスリング１２を手動で回
転させると、パタンリング１３も一体に回転し、両フォ
トインターラプタ１４，１５は、切欠１３ａを検知して
光が発光素子から受光素子へ到達した時にはＨＩＧＨの
信号を、又切欠１３ａと隣の切欠１３ａの間のパタンリ
ング１３の歯の面で光が遮断された時はＬＯＷの信号を
夫々出力するようになっている。しかも、二つのフォト
インターラプタ１４，１５は例えば図３に示すように、
パタンリング１３の回転方向に１つの切欠１３ａの１／
２の間隔をあけて並置されているものとする。

【００１０】従って、図３において、両フォトインター
ラプタ１４，１５の間隔をフォーカスリング１２の凹溝
１１に対する回転の１ステップとすると共に、パタンリ
ング１３の切欠１３ａに対する第一及び第二フォトイン
ターラプタ１４，１５の位置を図示のように一点鎖線で
示すものとすると、フォーカスリング１２の右回転及び
左回転に応じて、各フォトインターラプタ１４，１５の
出力は夫々図４（Ａ），（Ｂ）に示すように２ステップ
毎にしかも互いに１ステップずれてＨＩＧＨ又はＬＯＷ
の信号に変化することになる。即ち、図３から明らかな
ように、パタンリング１３が右方向に回転すると第一フ
ォトインターラプタ１４の方が先に、又左方向に回転す
ると第二フォトインターラプタ１５の方が先に出力信号
が変換される。

【００１１】そして、第一及び第二フォトインターラプ
タ１４，１５から出力されるＨＩＧＨ又はＬＯＷの信号
は図示しない制御回路へ入力され、この回路でこれらの
信号に基づいてフォーカスリング１２の回転方向及び回
転角度を検出して、モータ９の駆動方向及び駆動量を決
定し、駆動信号を出力することによってマスターレンズ
群７を所望距離移動させるようになっている。

【００１２】本実施例は上述のように構成されているか
ら、撮影者がファインダーを覗きながら焦点距離の調節
をする場合、片方の手でフォーカスリング１２を回転さ
せることによってマスターレンズ群７を進退させる。

【００１３】例えば遠方撮影の場合にフォーカスリング
１２を右回転させる必要があるとする。この場合、フォ
ーカスリング１２を手動で右回転させると、第一及び第
二フォトインターラプタ１４，１５に対してパタンリン
グ１３が同一方向へ回転し、第１〜２ステップ間では両
フォトインターラプタ１４，１５の出力は共にＨＩＧＨ
であるが、第２〜３ステップ間では第一フォトインター
ラプタ１４のみがＬＯＷに変わる。そして各ステップ間
で図４（Ａ）に示すように各フォトインターラプタ１
４，１５の出力信号が変化し、右方向の回転では常に第
一フォトインターラプタ１４の方が第二フォトインター
ラプタ１５より出力信号の変換が早い。従って、制御回
路でこれを検出してフォーカスリング１２の回転方向を
検知し、モータ９の駆動方向をマスターレンズ群７を繰
り出す方向に決定する。

【００１４】しかも、図４（Ａ）において、第一及び第
二フォトインターラプタ１４，１５は各ステップ毎に交
互にその出力信号がＨＩＧＨ又はＬＯＷに切り換わるか
ら、制御回路でこれをカウントしてフォーカスリング１
２の回転角度を検知し、モータ９の駆動量を決定し、マ
スターレンズ群７の繰り出し量を設定して、駆動信号を
出力する。従って、フォーカスリング１２を右方向へ回
転させれば、これとほぼ同時にモータ９が駆動せしめら
れ、フォーカスリング１２のステップ角に対応してマス
ターレンズ群７が繰り出され、撮影距離の調節が行なわ
れる。

【００１５】又、逆に近接撮影の場合にはフォーカスリ
ング１２は例えば左回転させる必要があり、今度はパタ
ンリング１３が左方向に回転させられるから、第一及び
第二フォトインターラプタ１４，１５の出力信号は前述
の場合とは逆に、図４（Ｂ）に示すように第二フォトイ
ンターラプタ１５の方が先にＬＯＷ又はＨＩＧＨに変換
するから、これによって制御回路でフォーカスリング１
２の回転方向を検知することができる。

【００１６】従って、フォーカスリング１２を左方向へ
回転させれば、これと同時にモータ９が駆動せしめら
れ、フォーカスリング１２のステップ角に対応してマス
ターレンズ群が繰り込まれ、撮影距離の調節が行なわれ
る。

【００１７】上述のように本実施例によれば、フォーカ
スリング１２を手動で回転させることによってマスター
レンズ群７を任意の方向へ所要量だけ電動移動できるか
ら、スチルカメラの感覚で撮影距離の調節を行なうこと
ができ、レンズの移動方向及び移動量を感覚的に認識で
きて調節が容易になる。

【００１８】尚、上述の実施例ではパタンリング１３の
被検出部として切欠１３ａが設けられているが、これに
代えて孔を穿設するようにしてもよい。又、レンズ鏡胴
は必ずしもインナーフォーカスタイプに限定されるもの
ではなく、電動によってレンズを移動させて撮影距離を
調節するものであれば、他のタイプのものでも適用でき
ることはいうまでもない。又、フォトインターラプタの
数は二個に限定されるものではなく、例えば三個設け、
一つの切欠１３ａの１／３の間隔毎に配置するようにし
てもよい。

【００１９】次に、図５及び図６は本発明の第二実施例
を示すものであり、図中、パタンリング１３には切欠１
３ａに代えて同一間隔に反射板１７が設けられ、一定の
パターンを形成している。又、フォトインターラプタ１
４，１５に代えて図６に示すような、発光素子１８と受
光素子１９とを内蔵する一対の検出素子２０が、パタン
リング１３の回転領域にフォトインターラプタ１４，１
５と同一の間隔で配置されている。

【００２０】尚、反射板１７は、図７に示すように、パ
タンリング１３には配置せずこの部分を切欠１３ａ又は
孔としておき、パタンリング１３を挟んで検出素子２０
と対向する凹溝１１上の位置にリング状に固定配置する
ようにしてもよい。

【００２１】又、反射板１７は、図８に示すように、パ
タンリング１３上に上述の切欠１３ａの如く櫛歯状に形
成してもよい。

【００２２】図９は本発明の第三実施例を示すものであ
り、検出手段は磁気式エンコーダーで形成されている。
即ち、フォーカスリング１２の一端には、回転方向の同
一の向きに両極が位置するように単位磁性材料２２ａを
連続して配列して、磁気パターンを形成させた磁気ドラ
ム２２が固定されており、磁気ドラム２２の回転領域近
傍には一対の出力端子２４ａ，２４ｂを備えたＭＲ素子
（磁気抵抗効果素子）２３が配置されている。しかもＭ
Ｒ素子２３の着磁ピッチは、各端子２４ａ，２４ｂから
夫々出力されるパルス信号が９０°の位相差を有するよ
うに設定しておき、この位相差の間隔を１ステップとし
て図示しない制御手段で出力パターンを検出するように
する。

【００２３】従って本実施例では、フォーカスリング１
２の回転方向に応じて二つの出力端子２４ａ，２４ｂか
ら出力されるパルス信号のＨＩＧＨ又はＬＯＷが２ステ
ップ（１８０°）毎に変換され、しかもその変換は第一
実施例と同様に互いに１ステップずれるので、第一実施
例と同様に回転方向と回転角度を検出することができ
る。

【００２４】次に、本発明の第四実施例を図１０及び図
１１により説明する。図１０は検出手段とフォーカスリ
ング１２を分解した要部説明図、図１１は検出手段の要
部平面図である。図中、２６はフォーカスリング１２の
裏面に取り付けられていてｍ字状に分離された自由端部
には第一接点２６ａ，第二接点２６ｂ及び第三接点２６
ｃが設けられた導電性の摺動接点、２７は固定枠１の凹
溝１１に固着されていて摺動接点２６が接触する導電性
パターンを示すものであり、このパターン２７におい
て、２８，２９は摺動接点２６の回転領域に対向配置さ
れていて長手方向に同一間隔の切欠２８ａ，２９ａと歯
２８ｂ，２９ｂとが夫々交互に櫛歯状に形成されている
リング状の第一櫛歯状パターン，第二櫛歯状パターンで
あり、第一及び第二櫛歯状パターン２８，２９は夫々第
一接点２６ａ，第三接点２６ｃが歯２８ｂ，２９ｂの位
置で接触するようになっており、しかも二つの櫛歯状パ
ターン２８，２９は互いに切欠２８ａ，２９ａの１／２
の幅だけ回転方向にズレて配置されている。３０はこれ
らのパターン２８，２９の間でこれらと平行に配置され
ていて第二接点２６ｂが常時接触するリング状の線状パ
ターンである。尚、各櫛歯状パターン２８，２９の一端
は夫々接地されている。

【００２５】そして、３１は線状パターン３０に接続さ
れた電源、３２は第一及び第二櫛歯状パターン２８，２
９に接続された計数回路であり、電源３１と共に図示し
ない制御回路に接続されている。

【００２６】そのため、摺動接点２６の第一接点２６ａ
が第一櫛歯状パターン２８の歯２８ｂに接触した状態
で、第一櫛歯状パターン２８と線状パターン３０とは通
電状態になり、又切欠２８ａの位置にあれば非導通状態
になる。そして、通電状態でＨＩＧＨ，非通電状態でＬ
ＯＷの信号が出力されるものとする。これは第三接点２
６ｃが第二櫛歯状パターン２９の歯２９ｂ及び切欠２９
ａ上に位置する場合も同様である。しかも、第一櫛歯状
パターン２８及び第二櫛歯状パターン２９は互いに切欠
の１／２の幅だけ回転方向にずれているから、この検出
手段は図３及び図４に示す第一実施例の出力パターンと
同一の出力パターンが得られることになる。

【００２７】本実施例は上述のように構成されているか
ら、フォーカスリング１２を回転させた時、第一及び第
二櫛歯状パターン２８，２９に対して、摺動接点２６が
例えば図１１に示す位置にある場合、第一櫛歯状パター
ン２８はＨＩＧＨ，第二櫛歯状パターン２９はＬＯＷの
出力信号を計数回路３２へ入力させる。そして、図上右
又は左方向へ摺動接点２６が回動すると、第一及び第二
櫛歯状パターン２８，２９の回路から得られる出力信号
は、第一実施例と同様のパターンになる。よって、第一
実施例と同様にフォーカスリング１２の回転方向と回転
角度を検出することができる。

【００２８】尚、本実施例では、上述の場合と異なっ
て、フォーカスリング１２に第一及び第二櫛歯状パター
ン２８，２９を取り付けて回転させ、固定枠１に摺動接
点２６を固定配置するようにしてもよいが、配線側が回
動することになるので好ましくない。

【００２９】次に、図１２及び図１３は本発明の第五実
施例を示すものであり、フォーカスリング１２の裏面に
一組の接点３４ａ，３４ｂを有する摺動接点３４を取り
付け、一方、固定枠１の凹溝１１上の摺動接点３４の回
動領域には、接点３４ａが接触する抵抗パターン３５
と、接点３４ｂが接触する線状パターン３６とから成る
リング状の導通パターン３７が固定配置されている。そ
して、抵抗パターン３５のリング状長手方向両端部は互
いに離間すると共に、一端部は接地されている。

【００３０】従って、両パターン３５，３６は常に摺動
接点３４と通電状態の回路を構成し、フォーカスリング
１２が回動すると、抵抗パターン３５部分の通電領域が
変化して抵抗が増減し、回路の図示しない検出器で検知
される出力パターン即ち電位が図１３に示すように増減
するために、電位の増減でフォーカスリング１２の回転
方向を検知することができる。又、電圧値の増加又は減
少の大きさを検知することで回転角を検知できる。

【００３１】又、本実施例においても、フォーカスリン
グ１２に導通パターン３７を取り付け、固定枠１に摺動
接点３４を固定配置してもよい。電圧に代えて電流の変
化を検出するようにしてもよい。

【００３２】図１４及び図１５は第五実施例の変形例を
示すものであり、これを第六実施例として説明する。本
実施例では、エンドレス形状のリング状抵抗パターン３
９が凹溝１１に配設され且つ接地されており、その両側
には夫々リング状の線状パターン４０，４１が配設され
て導通パターン４２を構成する。そして、フォーカスリ
ング１２の裏面には二つの摺動接点４３，４４が回転方
向に若干ずれた位置に取り付けられており、両摺動接点
４３，４４の一方の接点は夫々線状パターン４０，４１
に接触し、他方の接点は共に抵抗パターン３９に接触す
るようになっている。そのため、二つの回路の各検出器
（図示せず）で検出される出力パターン即ち電位は、摺
動接点４３，４４の位置によって互いに若干相違する。

【００３３】本実施例の場合、フォーカスリング１２は
エンドレスに３６０°回転可能であり、各検出器によっ
て検出される二つの回路の電位パターンは、図１５に示
すように、抵抗パターン３９の接地位置を０°とした場
合、摺動接点４３，４４が１８０°の位置へ至ると最大
値であり、これを境に両側で低下して接地位置（０°，
３６０°）で０となる。従って、各回路において３６０
°の領域内で同じ電位が２ヵ所に出現する。そのため、
この場合、上述の第五実施例のように１つの摺動接点を
配置しただけでは、電位値が上下しても回転方向の検出
ができない。よって、本実施例のように２つの摺動接点
４３，４４を若干ずらして配設することにより、いずれ
の摺動接点を含む回路の検出電位が他方の回路の電位よ
り高いかを検出することによって、フォーカスリング１
２の回転方向を検出することができる。そして、電位が
増減いずれの方向に変化するかを検出することによっ
て、角度位置が１８０°位置より大きいか小さいかを判
別し、更に電位の変化量からその回転角度位置を検出す
ることができることになる。

【００３４】又、本実施例においても、フォーカスリン
グ１２に導通パターン４２を取り付け、固定枠１に摺動
接点４３，４４を固定配置してもよい。

【００３５】尚、本発明はビデオカメラだけでなく、手
動式電動フォーカス調整機構を備えたスチルカメラにも
採用できる。又、パタンリング１３と第一及び第二フォ
トインターラプタ１４，１５、反射板１７及びパタンリ
ング１３と検出素子２０、磁気ドラム２２とＭＲ素子２
３、摺動接点２６と導通パターン２７、そして摺動接点
３４，４３及び４４と導通パターン３７，４２は、夫々
第一検出手段と第二検出手段を構成する。

【００３６】

【発明の効果】本発明に係るカメラのレンズ移動機構
は、フォーカスリングと一体に回転する第一検出手段
と、第一検出手段の回転領域に配置されている第二検出
手段とを備えているから、フォーカスリングを回転する
ことによって撮影距離の調節のためのレンズの電動移動
を行なうことができ、レンズ移動方向及び移動量を感覚
的に認識し易いという実用上重要な利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるレンズ鏡胴のレンズ移動機構の第
一実施例を示す概略断面図である。

【図２】第１図のレンズ鏡胴に関してパタンリングとフ
ォトインターラプタとの配置関係を示すレンズ鏡胴の要
部分解斜視図である。

【図３】パタンリングの切欠を有する端部に関して右方
向へのステップ毎の移動位置を示す要部平面図である。

【図４】（Ａ）はパタンリングを右方向へ回転させた場
合の第一及び第二フォトインターラプタの各ステップ毎
の出力信号を示す表、（Ｂ）は同じくパタンリングを左
方向へ回転させた場合の表である。

【図５】本発明の第二実施例を示すパタンリングと検出
素子の位置関係を示す要部説明図である。

【図６】検出素子と反射板との関係を示す説明図であ
る。

【図７】第二実施例の変形例を示す図６と同様な図であ
る。

【図８】第二実施例のパタンリングの他の変形例を示す
図である。

【図９】本発明の第三実施例を示す要部説明図である。

【図１０】本発明の第四実施例を示す要部説明図であ
る。

【図１１】第四実施例の検出手段の要部平面図である。

【図１２】本発明の第五実施例を示す要部説明図であ
る。

【図１３】フォーカスリングの回転角度に応じた電位の
変化を示す図である。

【図１４】本発明の第六実施例を示す要部平面図であ
る。

【図１５】フォーカスリングの回転角度に応じた電位の
変化を示す図である。

【符号の説明】

７ マスターレンズ群 ９ モータ １２ 手動式フォーカスリング １３ パタンリング １３ａ 切 欠 １４ 第一フォトインターラプタ １５ 第二フォトインターラプタ １７ 反射板 ２０ 検出素子 ２２ 磁気ディスク ２３ ＭＲ素子 ２６，３４，４３，４４ 摺動接点 ２７，３７，４２ 導通パターン ２８ 第一櫛歯状パターン ２９ 第二櫛歯状パターン ３８，３９ 抵抗パターン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】レンズ鏡胴内のレンズをモータで移動させ
   て、撮影距離の調節を行なうようにしたカメラにおい
   て、 前記レンズ鏡胴に回転可能に支持された手動式フォーカ
   スリングと、該フォーカスリングと一体に回転する第一
   検出手段と、該第一検出手段の回転領域に配置されてい
   る第二検出手段とを備えると共に、該第一及び第二検出
   手段の一方には被検出パターンが配設され、他方には該
   被検出パターンの検知部材が配設されていて、両検出手
   段による出力パターンに基づいてフォーカスリングの回
   転方向及び回転角度を識別して前記モータの駆動方向及
   び駆動量を決定するようにしたことを特徴とするレンズ
   移動機構。