(57)【要約】【課題】  基準位置検出時間の短縮化を図ることを可能にした小型化したレンズ鏡筒を提供すること。【解決手段】  レンズを保持し光軸方向に移動するレンズ保持部材と、レンズ保持部に固定されたカムコロと、カムコロと係合する直進溝を持ちレンズ保持部材を光軸方向に移動可能に支持する固定部材と、カムコロと係合するカム溝を持ち光軸周りに回転することでレンズ保持部材を光軸方向に駆動可能なカム部材と、カム部材を回転駆動する駆動手段と、固定部材とカム部材に配置されたレンズ保持部材の移動範囲を分割する第１の検出手段と、固定部材とレンズ保持部材に配置されたレンズ保持部材の光軸方向位置を検出する第２の検出手段とがあり、第１の検出手段と第２の検出手段の信号からレンズ保持部材の光軸方向絶対位置検出を行うレンズ鏡筒において、光軸方向から見てカムコロが配置されている光軸からの高さ範囲内に第１の検出手段と第２の検出手段の一部が配置されることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを保持し光軸方向に移動するレンズ保持部材と、
レンズ保持部に固定されたカムコロと、
カムコロと係合する直進溝を持ちレンズ保持部材を光軸方向に移動可能に支持する固定部材と、
カムコロと係合するカム溝を持ち光軸周りに回転することでレンズ保持部材を光軸方向に駆動可能なカム部材と、
カム部材を回転駆動する駆動手段と、
固定部材とカム部材に配置されたレンズ保持部材の移動範囲を分割する第１の検出手段と、
固定部材とレンズ保持部材に配置されたレンズ保持部材の光軸方向位置を検出する第２の検出手段とがあり、
第１の検出手段と第２の検出手段の信号からレンズ保持部材の光軸方向絶対位置検出を行うレンズ鏡筒において、
光軸方向から見てカムコロが配置されている光軸からの高さ範囲内に第１の検出手段と第２の検出手段の一部が配置されることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
第１の検出手段と第２の検出手段の一部が光軸方向から見て重なって配置されることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項３】
第１の検出手段と第２の検出手段の一部はカム部材の光軸方向幅内に有ることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項４】
第１の検出手段は電極パターンが形成されたＦＰＣと導電性のブラシからなり、第２の検出手段はレンズ保持部材に形成された遮光部とフォトインタラプタからなり、光軸方向から見てカムコロが配置されている光軸からの高さ範囲内に第１の検出手段のＦＰＣおよびブラシと第２の検出手段のフォトインタラプタが配置されることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項５】
第１の検出手段のＦＰＣと第２の検出手段のフォトインタラプタが光軸方向から見て重なって配置されることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項６】
第１の検出手段のＦＰＣおよびブラシと第２の検出手段のフォトインタラプタがカム部材の光軸方向幅内に有ることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項７】
第１の検出手段はポテンショメータであり、第２の検出手段はレンズ保持部材に形成された遮光部とフォトインタラプタからなり、光軸方向から見てカムコロが配置されている光軸からの高さ範囲内に第１の検出手段の抵抗体と第２の検出手段のフォトインタラプタが配置されることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項８】
ポテンショメータと第２の検出手段のフォトインタラプタが光軸方向から見て重なって配置されることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項９】
ポテンショメータと第２の検出手段のフォトインタラプタがカム部材の光軸方向幅内に有ることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ鏡筒及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステッピングモータでフォーカスを駆動する際にオープン制御で駆動するための基準位置を検出する必要があった。フォーカス群の移動範囲が広いレンズの場合、フォーカス群の位置が基準位置から遠い位置にいた場合、基準位置の検出時に移動距離が長くなり検出時間がかかってしまっていた。
【０００３】
特許文献１には、基準位置検出時間の短縮のためにポテンショメータとフォトインタラプタの２種類の検出素子を併用することが開示されている。フォトインタラプタと複数のスリットで移動範囲内に基準位置を複数作成し基準位置への移動量を短縮、基準位置に切り替わった時にポテンショメータの出力を読み取ることで絶対位置の検出を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２１４８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の特許文献１で提案された２種類の検出素子を配置するためには、それぞれの配置スペースが必要であり装置が大型化するといった問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、基準位置検出時間の短縮化を図ることを可能な小型化したレンズ鏡筒を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発に係るレンズ鏡筒は、
レンズを保持し光軸方向に移動するレンズ保持部材と、レンズ保持部に固定されたカムコロと、カムコロと係合する直進溝を持ちレンズ保持部材を光軸方向に移動可能に支持する固定部材と、カムコロと係合するカム溝を持ち光軸周りに回転することでレンズ保持部材を光軸方向に駆動可能なカム部材と、カム部材を回転駆動する駆動手段と、固定部材とカム部材に配置されたレンズ保持部材の移動範囲を分割する第１の検出手段と、固定部材とレンズ保持部材に配置されたレンズ保持部材の光軸方向位置を検出する第２の検出手段とがあり、第１の検出手段と第２の検出手段の信号からレンズ保持部材の光軸方向絶対位置検出を行うレンズ鏡筒において、光軸方向から見てカムコロが配置されている光軸からの高さ範囲内に第１の検出手段と第２の検出手段の一部が配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、基準位置検出時間の短縮化を図ることを可能な小型化したレンズ鏡筒の提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施例のフォーカスユニットの光軸方向から見た断面図である。
【図２】本実施例のフォーカスユニットの分解斜視図である。
【図３】本実施例のフォーカスユニットの光軸直交方向から見た断面図である。
【図４】本実施例の第１検出手段のフォーカス移動範囲分割説明図である。
【図５】本実施例の基準位置検出駆動の説明図である。
【図６】第２の実施例のフォーカスユニットの光軸方向から見た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１１】
図２を用いてフォーカスユニットの構成について説明する。
【００１２】
１はフォーカスレンズ群Ｌ１を保持するフォーカス鏡筒、２はフォーカス鏡筒１にビス固定されたカムコロである。フォーカス鏡筒１の外周にはフォーカス群案内筒３、フォーカス群案内筒３の外周にはフォーカス群案内筒３に光軸中心に回転可能に嵌合したフォーカスカム環４が配置されている。５はフォーカス群案内筒３に固定されているフォーカス群駆動部であり、ステッピングモータ５ａとギヤユニット５ｂで構成されている。
【００１３】
ギヤユニット５ｂはフォーカスカム環４の内周に形成されたギヤ部に噛み合っており、ステッピングモータ５ａを駆動するとギヤユニット５ｂを介しフォーカスカム環４は回転駆動される。カムコロ２はフォーカス群案内筒３に形成された直進溝３ｂおよびフォーカスカム環４に形成されたカム溝４ａに係合されている。フォーカスカム環４の回転に伴いフォーカス鏡筒１は光軸方向に移動する。９はフォーカス群案内筒３の外周に配置されたフォーカスベースであり、１１はフォーカス群案内筒３に固定された偏芯コロである。
【００１４】
フォーカスベース９はフォーカス群案内筒３を偏芯コロ１１を介して光軸に対して偏芯調整可能に保持している。１０はフォーカスベース９に固定されたコロであり、フォーカスベース９の外周に配置された不図示のカム環のカム溝に係合している。不図示のカム環はカム環の外周に配置された不図示のズームリングを回転操作に伴って回転駆動され、フォーカスベース９を光軸方向に移動させる。
【００１５】
次に図１〜図４を用いて第１の検出手段と第２の検出手段について説明する。
【００１６】
第１の検出手段はブラシ６とＦＰＣ７で構成され、フォーカスカム環４の回転検出を行う。６はフォーカスカム環４に固定された導電性部材で成型されたブラシで、４本の脚部６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄが形成されている。７はフォーカス群案内筒３に固定されたＦＰＣであり、表面に電極パターンが露出した状態に形成されている。
【００１７】
図４にＦＰＣ７の表面に形成したパターン０からパターン５までの６本のパターンを網掛け部で示す。それぞれのパターンは矢印で示したブラシ６の４本の脚部６ａ〜６ｄの走査位置上で導通、非導通となるように形成されている。表１に各ゾーン毎の各パターンの導通状態を示す（表の０は導通、１は）非導通を示す）。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
図４、表１に示すように６本のパターンを形成することでフォーカスカム環４の回転範囲を１６分割している。回転位置検出について図４を用いて具体的に説明する。
【００２０】
フォーカスカム環４の回転角範囲内全域（ゾーン１〜ゾーン１６）でパターン０は脚部６ａと接触するように形成されている。ゾーン１では脚部６ｂ〜６ｄの位置には電極パターンが形成されておらず非導通状態となる。つまり非導通状態を検出することで表１から現在のフォーカスカム環の位置はゾーン１だと判定する事ができる。ゾーン１の状態からフォーカスカム環を回転させると脚部６ｂがパターン５と接触する。つまりパターン５とパターン０が導通したことになるので表１からゾーン２へ移動したことを検出する事ができる。さらにフォーカスカム環４を回転させると脚部６ｄはパターン１と接触する。つまりパターン０とパターン５およびパターン１が導通した事になるので表１からゾーン３へ移動したことを検出する事ができる。
【００２１】
次に図３を用いて第２の検出手段であるフォーカス鏡筒２の光軸方向位置検出を行うフォトインタラプタ８と遮光部１ａについて説明する。
【００２２】
８はＦＰＣ７に実装されたフォトインタラプタであり、ＦＰＣ７を介してフォーカス群案内筒３に固定されている。１ａはフォーカス群鏡筒１の光軸方向に形成された遮光部であり、本実施例では８カ所の遮光部が形成されている。フォトインタラプタ８には発光素子と受光素子があり、フォーカス鏡筒１の光軸方向移動に伴い遮光部１ａが挿脱されることにより信号出力が変化する。図３においては遮光部１ａがフォトインタラプタ８に挿入された状態であるため、受光素子が遮光され、出力信号はＬＯＷとなる。
【００２３】
図３の状態から光軸方向（紙面左右方向）にフォーカス鏡筒１が移動すると遮光部１ａがフォトインタラプタ８から抜かれる事になるため、受光素子に光が投光され、出力信号はＨＩＧＨに切り替わる。本実施例では図３に示すように遮光部１ａを光軸方向等間隔に８カ所形成したのでフォーカス鏡筒１の光軸方向移動に伴い信号出力がＨＩＧＨ⇔ＬＯＷに１６回切り替わる。
【００２４】
本実施例において遮光部１ａの光軸方向幅および間隔は上述した第１検出手段で１６分割した１ゾーン回転角でのフォーカス鏡筒１の光軸方向移動量と同等に設定している。また、各ゾーンの中心で出力信号が切り替わるように配置している。
【００２５】
上記構成とすることで各ゾーン内をフォトインタラプタ８がＨＩＧＨとＬＯＷの２つの状態に更に分割する事ができるので合計でフォーカス駆動範囲を３２分割する事ができる。
【００２６】
次に図５を用いて上記第１の検出手段と第２の検出手段を組み合わせて行う基準位置検出について説明する。
【００２７】
電源投入時等カメラから基準位置検出命令が出た時、フォトインタラプタの信号を検出する。フォトンタラプタの信号がＨＩＧＨの時（図５の（１）の時）は無限方向に移動する、信号がＬＯＷに切り替わったら（リセット２）ブラシの導通状態を検出し現在のゾーンを判定（ゾーン２）至近方向に反転駆動し元の位置まで戻る。
【００２８】
フォトンタラプタの信号がＬＯＷの時（図５の（２）の時）は至近方向に移動する、信号がＨＩＧＨに切り替わったら（リセット２）ブラシの導通状態を検出し現在のゾーンを判定（ゾーン２）無限方向に反転駆動し元の位置まで戻る。各ゾーン内のフォトインタラプタの信号切り替わり位置をフォーカス鏡筒１の移動範囲内のどこの位置なのかを予め覚え込ませておくことでフォトインタラプタの信号切り替わり時にゾーンを検出するとフォーカス群の光軸方向絶対位置を検出する事ができる。
【００２９】
また、上述したようにフォーカス駆動範囲を３２分割したことで基準位置検出時のフォーカスの移動量をフォーカス移動範囲の１／１６にする事ができ、検出までの時間を大幅に短縮する事ができる。本実施例においては上記構成で３２分割したがフォーカス移動範囲に応じて分割数を増減しても良い。
【００３０】
次に、本実施例の鏡筒の小型化を達成するための第１、第２の検出手段の配置について説明する。
【００３１】
図１〜図３に示すようにフォーカス群案内筒３に凹部３ａを設け、第１の検出手段のＦＰＣ７とブラシ６を配置、上記第１検出手段と第２の検出手段のフォトインタラプタ８が光軸方向から見て重なった位置に配置した。上記配置位置は本実施例の構成において径方向厚さの必要最小限範囲であるカムコロ２の径方向範囲内Ａに位置しているため、検出手段の固定のために鏡筒を必要以上に厚くする必要が無く小型化を達成できる。また、第１の検出手段と第２の検出手段の全部ではなく一部のみを上記範囲内に重ねて配置とすることで周方向の同位相に第１検出手段と第２検出手段をまとめて配置することができる。
【００３２】
また、第１の検出手段のブラシ６およびＦＰＣ７と第２の検出手段のフォトインタラプタ８をフォーカスカム環４の光軸方向幅内に配置した。つまりフォーカスの光軸方向移動範囲内に検出手段を配置した事になる。上記構成とすることで検出手段のために光軸方向に鏡筒を大きくする必要がないため、鏡筒の小型化を達成できる。
【００３３】
本実施例において第１の検出手段を電極ブラシとＦＰＣで構成したが上記構成に限定される事はない。例えば抵抗体と摺動子から構成されるポテンショメータでも良く、抵抗体または摺動子とフォトインタラプタが径方向に重なった位置に配置されていても良い。
【実施例２】
【００３４】
図６を用いて本発明の第２の実施例を説明する。第１の実施例との相違点のみを番号を変えて説明する。
【００３５】
フォーカス群案内筒３に凹部３ａを設け、第１の検出手段のＦＰＣ７とブラシ６を配置、上記第１検出手段と周方向で１２０°位相をずらした位置に第２の検出手段のフォトインタラプタ８および遮光部１０１ａを配置した。上記配置構成においても実施例１と同様に光軸方向から見て径方向厚さの必要最小限範囲であるカムコロ２の径方向範囲内Ａに位置しているため鏡筒の小型化を達成できる。
【００３６】
光軸直交方向においても第１実施例と同様に第１の検出手段のブラシ６およびＦＰＣ７と第２の検出手段のフォトインタラプタ８をフォーカスカム環４の光軸方向幅内に配置する事ができる。そのため検出手段のために光軸方向に鏡筒を大きくする必要がないため、鏡筒の小型化を達成できる。
【００３７】
本実施例において第１の検出手段を電極ブラシとＦＰＣで構成したが上記構成に限定される事はない。例えば抵抗体と摺動子から構成されるポテンショメータでも良く、抵抗体または摺動子とフォトインタラプタが径方向に重なった位置に配置されていても良い。
【符号の説明】
【００３８】
Ｌ１  フォーカスレンズ群、１  フォーカス鏡筒、１ａ  遮光部、
２  カムコロ、３  フォーカス群案内筒、４  フォーカスカム環、
５  駆動部、６  ブラシ、７  ＦＰＣ、８  フォトインタラプタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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