(57)【要約】【課題】複数の摺動接点と対応する複数の導通パターンを有する検出手段は、機器の小型化の妨げとなっていた。【解決手段】第１部材と、第１部材に対して相対的に変位する第２部材と、第１部材に設けられ、第２部材が変位する変位方向に沿って導通部と非導通部が予め定められた周期に従って交互に繰り返される導通パターンと、第２部材に固定され、導通パターンとそれぞれ摺動可能に接触するｎ個（ｎは２以上の整数）の信号接点と、導通パターンと接触する接地接点とを備え、ｎ個の信号接点は、周期に対して、互いに互いに（Ｐ／２）×（１／ｎ）＋ｍＰ（ｍは整数）ずれた位置で導通パターンに接触する信号検出装置。【選択図】図６
2014232213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部材と、
前記第１部材に対して相対的に変位する第２部材と、
前記第１部材に設けられ、前記第２部材が変位する変位方向に沿って導通部と非導通部が予め定められた周期Ｐに従って交互に繰り返される導通パターンと、
前記第２部材に固定され、前記導通パターンとそれぞれ摺動可能に接触するｎ個（ｎは２以上の整数）の信号接点と、
前記導通パターンと接触する接地接点と
を備え、
ｎ個の前記信号接点は、前記周期Ｐに対して、互いに（Ｐ／２）×（１／ｎ）＋ｍＰ（ｍは整数）ずれた位置で前記導通パターンに接触する信号検出装置。
【請求項２】
前記接地接点は、ｎ個の前記信号接点のそれぞれに対応するｎ点の位相位置で前記導通パターンに接触する請求項１に記載の信号検出装置。
【請求項３】
前記接地接点は、前記周期の少なくとも１周期分に亘って連続的に前記導通パターンに接触する請求項１に記載の信号検出装置。
【請求項４】
前記第１部材は円環部材であり、前記導通パターンは前記円環部材の円周部に沿って全周に亘って設けられている請求項１から３のいずれか１項に記載の信号検出装置。
【請求項５】
前記第２部材は筒状部材であり、
前記円環部材と前記筒状部材は、同軸で相対的に回転変位する請求項４に記載の信号検出装置。
【請求項６】
前記導通パターンは、前記同軸に対して垂直面に設けられている請求項５に記載の信号検出装置。
【請求項７】
前記信号接点は、前記筒状部材の円筒面に沿って配置されたフレキシブル基板に接続されると共に、前記導通パターンに接触するように折り曲げられた折曲部を有する請求項６に記載の信号検出装置。
【請求項８】
前記信号接点は、前記折曲部から前記円周部の周方向に伸びる腕部を有する請求項７に記載の信号検出装置。
【請求項９】
ｎが２である場合の前記接地接点は、前記フレキシブル基板に接続されると共に、前記導通パターンに接触するように折り曲げられた前記折曲部から前記円周部の周方向の両側に伸びる腕部を有する請求項７または８に記載の信号検出装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載の信号検出装置と、
使用者の操作によって前記第１部材と共に変位する操作部材と、
前記第２部材によって支持されるレンズと
を備えるレンズユニット。
【請求項１１】
請求項１０に記載のレンズユニットを備える撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号検出装置、レンズユニットおよび撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レンズユニットの円筒面に、並列に設けられる複数の摺動接点および対応する複数の導通パターンを有する検出手段を備えた装置が知られている。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開平５−１１１６３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、複数の信号出力を取得するために、複数の摺動接点は、並列に配置される。そして、並列に配置された複数の摺動接点に対応する複数の導通パターンが必要となるので、機器の小型化の妨げとなっている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様における信号検出装置は、第１部材と、前記第１部材に対して相対的に変位する第２部材と、前記第１部材に設けられ、前記第２部材が変位する変位方向に沿って導通部と非導通部が予め定められた周期に従って交互に繰り返される導通パターンと、前記第２部材に固定され、前記導通パターンとそれぞれ摺動可能に接触するｎ個（ｎは２以上の整数）の信号接点と、前記導通パターンと接触する接地接点とを備え、ｎ個の前記信号接点は、前記周期に対して、互いに互いに（Ｐ／２）×（１／ｎ）＋ｍＰ（ｍは整数）ずれた位置で前記導通パターンに接触する。
【０００５】
本発明の第２の態様におけるレンズユニットは、上記の信号検出装置を含む。
【０００６】
本発明の第３の態様における撮像装置は、上記のレンズユニットを含む。
【０００７】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る一眼レフカメラの斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る一眼レフカメラのシステム構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係るレンズユニットの断面図である。
【図４】図３に示すレンズユニットの部分拡大図である。
【図５】本発明の実施形態に係る信号接点および接地接点の斜視図である。
【図６】本発明の実施形態に係る回転検出部の概略を示す部分分解図である。
【図７】ｎ＝２の場合の接点と導通パターンとの関係を示す図である。
【図８】ｎ＝２の場合の出力信号を示す図である。
【図９】接地接点のバリエーションを示す図である。
【図１０】ｎ＝３の場合の接点と導通パターンとの関係を示す図である。
【図１１】ｎ＝３の場合の出力信号を示す図である。
【図１２】信号検出装置のバリエーションを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１０】
本実施形態では、第１部材は、円環部材であり、具体的には導通パターンを有する円環状の基板である。また、第２部材は、筒状部材であり、具体的にはレンズユニットに含まれる固定筒である。図１は、本発明の実施形態に係る一眼レフカメラ１０の正面斜視図である。一眼レフカメラ１０は、撮像装置であるカメラ本体３０にレンズユニット２０が装着されて構成される。カメラ本体３０には、焦点距離、開放Ｆ値等の異なる複数のレンズユニット２０が交換可能に装着される。
【００１１】
レンズユニット２０は、レンズユニット内に、透過する被写体像の焦点距離を変更するズームレンズ群を備える。ズームレンズ群は、レンズを保持するレンズ保持枠と共にズームレンズユニットを構成しつつ光軸方向に沿って移動することにより焦点距離を変更し、これに伴って撮像素子受光面に到達する被写体像の画角を変更する。ズームレンズ群は、同じくレンズユニット内に設けられたズームレンズモータを駆動源として移動する。
【００１２】
レンズユニット２０は、円周方向に回転可能な操作部材２１を有する。ズームレンズ群は、使用者による操作部材２１の回転操作に応じて、ズームレンズモータの駆動によって光軸方向に移動する。ここで、操作部材２１は、ズームレンズ群と機械的に連結されない。また、操作部材２１は、光軸を中心として円周方向に左右どちらにも３６０度回転することができる。そして、操作部材２１は、使用者の回転操作に応じて、ズームレンズモータによってズームレンズ群を光軸方向に移動させるためのパワーズームの操作部材である。
【００１３】
カメラ本体３０には、モードダイヤル３１、レリーズボタン３２が設けられる。モードダイヤル３１は、カメラの撮影モードを使用者が選択するための操作部材である。使用者は、撮影状況に合わせてモードダイヤル３１を操作することによって、シャッター速度優先モード、絞り優先モード、マニュアルモード、全自動モードなど好みのモードに変更することができる。レリーズボタン３２は、二段押し込み式のスイッチであり、オートフォーカスモードでは、レリーズボタン３２を一段押下すると、オートフォーカスが開始される。合焦後、レリーズボタン３２をさらに押下すると、撮影を実行することができる。
【００１４】
なお、図示するように、光軸に平行で被写体側をＺ軸プラス方向と定め、Ｚ軸と直交する平面において、Ｚ軸プラス方向から見て一眼レフカメラ１０の右側へ向かう方向をＸ軸プラス方向、一眼レフカメラ１０の高さ方向をＹ軸プラス方向と定める。以降のいくつかの図においては、図１の座標軸を基準として、それぞれの図の向きがわかるように座標軸を示す。
【００１５】
図２は、本実施形態に係る一眼レフカメラ１０のシステム構成を概略的に示すブロック図である。一眼レフカメラ１０のシステムは、レンズユニット２０とカメラ本体３０のそれぞれに対応して、レンズシステム制御部１２０を中心とするレンズ制御系と、カメラシステム制御部１３０を中心とするカメラ制御系により構成される。そして、レンズ制御系とカメラ制御系は、レンズマウント１２１とカメラマウント１３１によって接続される接続部を介して、相互に各種データ、制御信号の授受を行う。
【００１６】
カメラ制御系に含まれる画像処理部１３６は、設定されている撮影モード、使用者からの指示、カメラシステム制御部１３０からの指令に則して、撮像素子１３５で光電変換された撮像信号を所定の画像フォーマットに従った画像データに処理する。例えば、静止画像としてＪＰＥＧファイルを生成する場合、色変換処理、ガンマ処理、ホワイトバランス処理等の画像処理を行った後に適応離散コサイン変換等を施して圧縮処理を行う。また、動画像としてＭＰＥＧファイルを生成する場合、所定の画素数に縮小されて生成された連続する静止画としてのフレーム画像に対して、フレーム内符号化、フレーム間符号化を施して圧縮処理を行う。処理された画像データは、外部接続ＩＦ１３７を介して外部メモリに記録される。
【００１７】
カメラメモリ１３２は、例えばフラッシュメモリなどの不揮発性メモリであり、一眼レフカメラ１０を制御するプログラム、各種パラメータなどを記憶する役割を担う。ワークメモリ１３３は、例えばＲＡＭなどの高速アクセスできるメモリであり、処理中の画像データを一時的に保管する役割などを担う。表示制御部１３４は、カメラシステム制御部１３０の指示に従って、図示しない液晶表示部に表示するメニュー画面、被写体像等を調整する。
【００１８】
モード切替部１３８は、使用者による撮影モードの設定を受け付けて、カメラシステム制御部１３０へ出力する。撮影モードとしては、動画撮影モードと静止画撮影モードを備える。操作入力部１３９は、モードダイヤル３１、レリーズボタン３２等の操作部材が操作されたことを検出して、カメラシステム制御部１３０へ出力する。
【００１９】
マイク１４０は、カメラ本体３０の前面近傍に内蔵して設けられ、被写体方向から到達する音を入力してカメラシステム制御部１３０へ出力する。カメラシステム制御部１３０は、例えば動画撮影時において、マイク１４０が出力する音声信号を撮像素子１３５が出力する画像信号に同期させて画像処理部１３６へ引き渡すことにより、音声付きの動画像ファイルを生成させる。
【００２０】
回転検出部１２４は、操作部材２１が回転することによって発生する信号をレンズシステム制御部１２０へ出力する。レンズシステム制御部１２０は、回転検出部１２４から得られる信号に応じて、回転検出部１２４の回転方向および回転量を算出する。そして、レンズシステム制御部１２０は、回転検出部１２４の回転方向および回転量をカメラシステム制御部１３０へ出力する。さらに、レンズシステム制御部１２０は、装着されているレンズの情報をカメラシステム制御部へ出力する。
【００２１】
カメラメモリ１３２は、回転検出部１２４の回転量に対応してズームレンズ群の移動量を決定するテーブルを記憶している。さらに、カメラメモリ１３２は、回転検出部１２４の回転方向に対応してズームレンズ群を望遠側および広角側いずれの方向に移動させるかを決定するテーブルを記憶している。カメラシステム制御部１３０は、カメラメモリ１３２に備えられたテーブルを参照し、回転検出部１２４の回転方向および回転量に対応したズームレンズ群の移動方向および移動量をレンズシステム制御部１２０に出力する。さらに、カメラシステム制御部１３０は、シャッタースピード、絞り値、焦点距離等の撮影時にレンズユニット２０が必要とする情報をレンズシステム制御部１２０に出力する。
【００２２】
レンズシステム制御部１２０は、カメラシステム制御部１３０からの制御信号を受けて各種動作を実行する。レンズメモリ１２２は、レンズ固有の情報およびレンズシステム制御部１２０が実行するプログラム等を記憶している。モータ駆動回路１２３は、カメラシステム制御部１３０からの制御信号をレンズシステム制御部１２０が受け取り、レンズシステム制御部１２０によって加工された駆動信号が入力される。そして、モータ駆動回路１２３は、ズームレンズ群を移動させるアクチュエータとしてのズームレンズモータを駆動する。
【００２３】
上記の実施形態では、カメラシステム制御部１３０は、レンズユニット２０に設けられた回転検出部１２４から出力される信号を受け取り、カメラシステム制御部１３０がレンズユニット２０を制御する例を示した。しかし、レンズシステム制御部１２０が、回転検出部１２４の出力に基づいて所定の焦点距離となるようにズームレンズ群を制御し、カメラシステム制御部１３０には必要な情報のみを転送してもよい。すなわち、レンズシステム制御部１２０は、回転検出部１２４の出力に基づくズームレンズ群の移動を、カメラシステム制御部１３０を介さずに行ってもよい。
【００２４】
図３は、本実施形態に係るレンズユニット２０のＹ−Ｚ平面における模式的な断面図である。レンズユニット２０は、操作部材２１、第１レンズ群２０１、第１レンズ枠２０２、第２レンズ群２０３、第２レンズ枠２０４、回転筒２０６、固定筒２１０、モータ２１３およびギア列２１４を備える。操作部材２１は、固定筒２１０の外周に３６０度回転可能に設けられる。回転筒２０６は、固定筒２１０の内側に回転可能に設けられる。第１レンズ群２０１は、回転筒２０６の外側にＺ軸方向に沿って直進可能に設けられる。第２レンズ枠２０４は、回転筒２０６の内側にＺ軸方向に沿って直進可能に設けられる。
【００２５】
第１レンズ群２０１は、レンズユニット２０内においてＺ軸プラス側に配置される。第１レンズ群２０１は、模式的に１個のレンズで図示したが、複数のレンズを含む。第１レンズ枠２０２は、第１レンズ群２０１を支持する。第２レンズ群２０３は、レンズユニット２０内において、第１レンズ群２０１よりもＺ軸マイナス側に配置される。第２レンズ群２０３は、模式的に１個のレンズで図示したが、複数のレンズを含む。第２レンズ枠２０４は、第２レンズ群２０３を支持する。
【００２６】
回転筒２０６は、内側で第２レンズ枠２０４を支持する。具体的には、回転筒２０６は、第２レンズ枠２０４の外周面に複数設けられるカムピン２０５と、回転筒２０６の内周面に設けられるカムフォロア２０７が結合することにより第２レンズ枠２０４を支持する。さらに、回転筒２０６は、回転筒２０６の外側で第１レンズ枠２０２を支持する。具体的には、回転筒２０６は、第１レンズ枠２０２の内周面に設けられる複数の突起２０８が、回転筒２０６の外周面に設けられるヘリコイド溝２０９とヘリコイド結合することによって第１レンズ枠２０２を支持する。固定筒２１０は、内周で回転筒２０６を支持する。具体的には、固定筒２１０は、内周面に設けられるヘリコイド溝２１１が、回転筒２０６の外周に設けられる複数の突起２１２とヘリコイド結合することによって回転筒２０６を回転可能に支持する。
【００２７】
モータ２１３は、第１レンズ群２０１と第２レンズ群２０３をＺ軸方向に移動させるためのアクチュエータである。モータ２１３は、ギア列２１４を介して駆動力を回転筒２０６へ伝達する。そして、回転筒２０６に支持される第１レンズ枠２０２および第２レンズ枠２０４は、モータ２１３の回転量に基づきＺ軸方向に直進移動する。
【００２８】
操作部材２１は、円筒形状であり、Ｚ軸プラス側の端部にはＺ軸と垂直な平面が形成される。操作部材２１は、固定筒２１０の外周に３６０度回転可能に設けられる。操作部材２１は、モータ２１３とは機械的に連結されない。また、回転筒２０６とも機械的に連結されない。また、操作部材２１は、光軸を中心として左右どちらの方向に対しても３６０度回転することができる。
【００２９】
図４は、図３に示すレンズユニット２０断面図の操作部材２１近傍の拡大断面図である。基板取付部２２は、光軸と垂直面である。さらに、基板取付部２２は、操作部材２１の内部で固定筒２１０と対向する面に形成される。基板３０１は、導通パターン３０２を有する円環部材である。ここで、円環部材は、光軸中心にレンズの外側を取り囲むように配置された円環状の部材である。なお、本実施形態では、円環部材は、一体に形成された例で説明するが、複数の部材を接合して円環部材を形成してもよい。複数の部材を接合して形成する円環部材では、各々の部材に形成される導通パターンは、複数の部材の接合部においてお互いに電気的に接続される。導通パターン３０２は、基板３０１の平面に円環状に形成される。基板３０１は、基板取付部２２に固定され、操作部材２１と一体となる。すなわち、基板３０１は、操作部材２１の回転に対応して光軸を中心として３６０度左右方向に回転変位する。すなわち、基板３０１は、固定筒２１０と同軸である光軸を中心として相対的に回転変位する。
【００３０】
本実施形態では、接点は、２個の信号接点および１個の接地接点の例で説明するが、図４では便宜上１個の接点３０３で代表して説明する。接点３０３は、薄板を例えばプレス加工で一体形成した板バネである。接点３０３の詳細な構造は後述する。接点３０３は、固定筒２１０の外周にＺ軸に沿って取付けられる。接点３０３は、Ｚ軸と垂直な平面に折り曲げられる折曲部３０４を有する。接点３０３は、折曲部３０４から固定筒２１０の円周方向に伸びる第１腕部を有し、腕部先端に基板３０１に設けられる導通パターン３０２と接触するための接触部３０５を有する。接点３０３は、固定筒２１０に設けられた固定部２２０によって固定筒２１０に固定される。具体的には、固定部２２０は、たとえばスナップフィットによって機械的に接点３０３を固定する。さらに、接点３０３は、固定筒２１０の円筒面に沿って配置されたフレキシブル基板３０７に設けられる導通パターン３０８と接触させるための第２腕部３０６を有する。第２腕部３０６は、弾性力によってフレキシブル基板３０７の導通パターン３０８を押圧し電気的に接続する。そして、フレキシブル基板３０７は、導通パターン３０２とレンズシステム制御部１２０を電気的に接続する。
【００３１】
本実施形態では、信号接点と接地接点は異なる形状である。図５（ａ）は、信号接点３１０の斜視図である。信号接点３１０は、例えばプレス加工によって薄板から一体的に形成される板バネ状の接点である。信号接点３１０は、取付部３１１と折曲部３１２と第１腕部３１３と第２腕部３１５と固定部３１６を有する。折曲部３１２は、取付部３１１から９０度内側に折り曲げて形成される。そして、第１腕部３１３は、折曲部３１２から円周方向に伸び、先端に第１接触部３１７を有する。第１腕部３１３は、Ｚ軸プラス方向に付勢力を発生するように形成される。そのため、第１接触部３１７は、導通パターンとの電気的な接触不良を防ぐことができる。第２腕部３１５は、取付部３１１に弾性変形可能に形成され、先端に第２接触部３１９を有する。第２腕部３１５は、自身の弾性力によって、第２接触部３１９をフレキシブル基板の導通パターンに対して付勢し、電気的に接続する。固定部３１６は、取付部３１１に形成され、固定筒２１０に設けられる固定部２２０と係合することによって固定筒２１０と固定される。
【００３２】
図５（ｂ）は、本実施形態における信号接点３１０が固定筒２１０に２個設けられる場合に対応する接地接点３２０の斜視図である。接地接点３２０は、図５（ａ）に示した信号接点３１０と同様に、例えばプレス加工によって薄板から一体的に形成される板バネ状の接点である。接地接点３２０は、取付部３２１、折曲部３２２、第１腕部３２３、第２腕部３２４および第３腕部３２５を有する。折曲部３２２は、取付部３１１から９０度内側に折り曲げて形成される。そして、第１腕部３２３は、折曲部３２２から円周方向に伸び、先端に第１接触部３２７を有する。第２腕部３２４は、折曲部３２２を挟んで第１腕部と同一円周上で反対の方向に伸び、先端に第２接触部３２８を有する。第１腕部３２３および第２腕部３２４は、Ｚ軸プラス方向に付勢力を発生するように形成される。そのため、第１接触部３２７および第２接触部３２８は、導通パターンとの電気的な接触不良を防ぐことができる。第３腕部３２５は、取付部３２１に弾性変形可能に形成され、先端に第３接触部３２９を有する。第３腕部３２５は、自身の弾性力によって、第３接触部３２９をフレキシブル基板の導通パターンに対して付勢し、電気的に接続する。固定部３２６は、取付部３２１に形成され、固定筒２１０に設けられる固定部２２０と係合することによって固定筒２１０と固定される。
【００３３】
なお、信号接点３１０は、本実施形態では折曲部３１２から円周方向に片側に伸びる腕部３１３を有する例で説明したが、腕部および腕部先端の接触部は、電気的接続の信頼性をより高めることを目的として、折曲部３１２を中心に円周方向両側へ対称に設けてもよい。
【００３４】
また、本実施形態では、信号接点３１０、接地接点３２０ともに薄板材をプレス加工によって一体形成した例を示したが、各接点の基板との接触部をピンとバネで押す構造にしてもよい。
【００３５】
図６は、回転検出部の概略を示す部分分解図である。図示する回転検出部は、固定筒２１０、Ａ信号接点３１０ａ、Ｂ信号接点３１０ｂ、接地接点３２０、基板３０１およびフレキシブル基板３０７を備える。フレキシブル基板３０７は、固定筒２１０の外周に形成されるフレキシブル基板取付部２２１に取付けられる。フレキシブル基板３０７は、Ａ信号接点３１０ａ、Ｂ信号接点３１０ｂおよび接地接点３２０とレンズシステム制御部１２０を電気的に接続する。ここで、Ａ信号接点３１０ａおよびＢ信号接点３１０ｂは、同一形状である。そして、Ａ信号接点３１０ａおよびＢ信号接点３１０ｂから得られる信号は、それぞれＡ信号およびＢ信号と定義する。
【００３６】
Ａ信号接点３１０ａは、取付部３１１の長手方向がＺ軸と平行な方向に固定部２２０によって固定筒２１０に固定される。折曲部３１２は、固定筒２１０の内側方向へ、Ｚ軸と垂直となるように折り曲げて形成されている。そして、腕部３１３は、折曲部３１２から半径ｒ２の円周方向へ伸びて形成されている。ここで、腕部３１３が伸びる方向の円周の半径ｒ２は、導通パターン３０２の円周の半径ｒ1と同芯かつ同一である。そして、接触部３１７は、腕部３１３の先端部で半径ｒ２の円周上に形成される。なお、接触部３１７は、腕部３１３によってＺ軸プラス方向に付勢力が発生するように形成される。また、第２腕部３１５は、第２の接触部３１９がフレキシブル基板３０７の導通パターンを付勢することによって電気的な接続を可能とする。
【００３７】
Ｂ信号接点３１０ｂは、Ａ信号接点３１０ａと同一の形状である。詳細は後述するが、Ｂ信号接点３１０ｂは、導通パターン３０２の予め定められた周期に対して、Ａ信号接点に対して１／４周期ずれた位置に設けられる。Ｂ信号接点３１０ｂは、取付部３１１の長手方向がＺ軸と平行な方向に固定部２２０によって固定筒２１０に固定される。折曲部３１２は、固定筒２１０の内側方向へ、Ｚ軸と垂直となるように折り曲げて形成されている。そして、腕部３１３は、折曲部３１２から半径ｒ２の円周方向へ伸びて形成されている。そして、接触部３１７は、腕部３１３の先端部で半径ｒ２の円周上に形成される。なお、接触部３１７は、腕部３１３によってＺ軸プラス方向に付勢力が発生するように形成される。また、第２腕部３１５は、接触部３１９がフレキシブル基板３０７の導通パターンを付勢することによって電気的な接続を可能とする。
【００３８】
接地接点３２０は、取付部３２１の長手方向がＺ軸と平行な方向に固定部２２０によって固定筒２１０に固定される。折曲部３２２は、固定筒２１０の内側方向へ、Ｚ軸と垂直となるように折り曲げて形成されている。そして、腕部３２３は、折曲部３１２から半径ｒ２の円周方向へ伸びて形成される。さらに、腕部３２４は、腕部３２３と同一円周で折曲部３１２を挟み腕部３２３とは反対の方向に伸びる。詳しくは後述するが、接触部３２７は、Ａ信号接点３１０ａの接触部３１７に対応する位置に配置される。さらに、接触部３２８は、Ｂ信号接点３１０ｂの接触部３１７に対応する位置に配置される。すなわち、接触部３２７と接触部３２８は、お互いに１／４周期ずれた位置に設けられる。なお、接触部３２７は、腕部３２３によってＺ軸プラス方向に付勢力が発生するように形成されている。同様に、接触部３２８は、腕部３２４によってＺ軸プラス方向に付勢力が発生するように形成されている。また、第２腕部３２５は、接触部３２９がフレキシブル基板３０７の導通パターンに付勢することによって電気的な接続を可能とする。
【００３９】
Ａ信号接点３１０ａの接触部３１７、Ｂ信号接点３１０ｂの接触部３１７、接地接点３２０の接触部３２７および３２８は半径ｒ２の同一円周状に直列的に配置される。そのため、レンズユニットの径方向を小型化することができる。
【００４０】
基板３０１は、光軸を中心にレンズの外側を取り囲むように円環状に形成される。そして、基板３０１は、レンズに入射する被写体からの光束を遮らない目的で、中央に空間部を有する。導通パターン３０２は、基板３０１の平面上に円周部に沿って全周に亘って導通部３３０と非導通部３３１が予め定められた周期に従って一列に交互に繰り返される。図６では、導通パターン３０２は、基板３０１のＺ軸マイナス方向に設けられるので破線で示す。さらに理解を容易にするために、導通パターン３０２は、ハッチングを付けて図示する。導通部３３０は、共有領域３３２を介して円環状に形成される。共有領域３３２は、全周に亘ってひと続きの環として形成されている。そして、導通部３３０は、共有領域３３２から半径Ｒ1の円周の中心方向へ突出するように、定められた周期に従って形成される。なお、非導通部３３１は、定められた周期で導通部３３０を形成する場合に、導通部３３０が形成されない領域である。基板３０１は、固定筒２１０のＺ軸プラス側に設けられ、Ａ信号接点３１０ａの接触部３１７、Ｂ信号接点３１０ｂの接触部３１７、接地接点３２０の接触部３２７および３２８と摺動可能に接触するように設けられる。
【００４１】
基板３０１は、操作部材に形成されるＺ軸と垂直な内面に固定され、操作部材２１と略一体となって回転する。一方、Ａ信号接点３１０ａ、Ｂ信号接点３１０ｂおよび接地接点３２０は、固定筒２１０に固定されている。そして、Ａ信号接点３１０ａおよびＢ信号接点３１０ｂに設けられる接触部３１７ならびに、接地接点３２０に設けられる接触部３２７および３２８は、導通パターン３０２と摺動可能に接触する。そして、使用者が操作部材２１を回転操作した場合、基板３０１は、回転変位し、導通パターン３０２は、それぞれの接点との相対的な位置が変化することによって信号が出力される。
【００４２】
以上の説明のように、本実施形態では、導通パターン３０２を一列に配置し、対応するＡ信号接点３１０ａ、Ｂ信号接点３１０ｂおよび接地接点３２０を、導通パターン３０２と略同一半径上に直列的に設けた。これによって、複数の信号接点を設ける場合において、複数の信号接点を並列に配置し、対応するパターンも複数並列に配置する必要がなくなるので、レンズユニットの径方向の小型化が可能となる。
【００４３】
図７は、図６に示した信号接点数ｎ＝２の場合の導通パターン３０２とＡ信号接点３１０ａ、Ｂ信号接点３１０ｂおよび接地接点３２０との関係を図示する。説明を容易にする目的で導通パターン３０２を平面に展開して示す。
【００４４】
図７（ａ）は、Ａ信号接点３１０ａの接触部３１７、Ｂ信号接点３１０ｂの接触部３３７、接地接点３２０の接触部３２７および３２８がすべて導通部３３０の上に位置する場合を図示する。導通パターン３０２は、導通部３３０と非導通部３３１が予め定められた周期Ｐに従って交互に繰り返される一列のパターンである。図７（ａ）の状態では、Ａ信号接点３１０ａの接触部３１７は、導通部３３０上で周期Ｐの１／８の位置に配置される。そして、Ｂ信号接点３１０ｂの接触部３３７は、導通部３３０上で周期Ｐの３／８の位置に配置されている。すなわち、ｎ＝２の本実施例において、Ａ信号接点３１０ａとＢ信号接点３１０ｂの位置は、（Ｐ／２）×（１／ｎ）＝（Ｐ／２）×（１／２）＝Ｐ／４より１／４周期分ずれて配置されている。そして、接地接点３２０のＡ信号用接触部３２７は、別の導通部３３０の上で、接触部３１７と同じ位相位置に設けられる。さらに、接地接点３２０のＢ信号用接触部３２８は、されに別の導通部３３０の上で、接触部３３７と同じ位相位置に設けられる。
【００４５】
図７（ｂ）は、図７（ａ）の状態から導通パターン３０２が図の右側方向に１／４周期分移動し、Ａ信号接点３１０ａの接触部３１７が非導通部３３１上にある場合の各接点と導通パターン３０２との関係を図示する。Ａ信号接点３１０ａの接触部３１７および対応する接地接点３２０のＡ信号用接触部３２７は、非導通部３３１の上にあるので、信号は出力されない。一方、Ｂ信号接点３１０ｂの接触部３３７および対応する接地接点３２０のＢ信号用接触部３２８は、導通部３３０の上にあるので、信号は出力される。
【００４６】
図７（ｃ）は、図７（ａ）の状態から導通パターン３０２が図の左側方向に１／４周期分移動し、Ｂ信号接点３１０ｂの接触部３３７が非導通部３３１上にある場合の各接点と導通パターン３０２との関係を図示する。Ａ信号接点３１０ａの接触部３１７および対応する接地接点３２０のＡ信号用接触部３２７は、導通部３３０上にあるので、信号は出力される。一方、Ｂ信号接点３１０ｂの接触部３３７および対応する接地接点３２０のＢ信号用接触部３２８は、非導通部３３１上にあるので、信号は出力されない。
【００４７】
以上の説明では、Ａ信号接点３１０ａは、接地接点３２０と一つ離れた導通部３３０上に配置した。一方、Ｂ信号接点３１０ｂは、接地接点３２０と隣接した導通部３３０上に配置した。しかしながら、各接点が設けられる位置はこれに限らず、Ａ信号接点３１０ａおよびＢ信号３１０ｂは、互いに１／４周期ずれた位置であれば図７に示した位置以外に配置することができる。すなわち、Ｐ×ｍ（ｍは整数）分の位置に相当する同位相の位置に配置することができる。同様に、接地接点３２０は、Ａ信号用接触部３２７およびＢ信号用接触部３２８が、Ａ信号接点の接触部３１７およびＢ信号接点の接触部３３７と同位相になるように配置されれば他の位置に配置してもよい。
【００４８】
図８は、図７で示した信号接点数ｎ＝２の場合の出力される信号を模式的に図示する。図８（ａ）は、Ａ信号接点３１０ａおよびＢ信号接点３１０ｂから出力される信号を示す図である。Ｐは、１周期である。Ａ信号およびＢ信号は、それぞれＨおよびＬ信号を出力する。上述したように、Ａ信号接点３１０ａの接触部３１７とＢ信号接点３１０ｂの接触部３３７は、お互いに１／４周期ずれた位置で導通パターン３０２と接触する。そのため、それぞれの信号接点から出力される信号は、１／４周期ずれる。したがって、操作部材の回転方向は、Ａ信号およびＢ信号何れの信号が先に出力されるかを検出することによって判断することができる。また、操作部材の回転量は、Ａ信号およびＢ信号の何れか、もしくはＡ信号およびＢ信号両方の発生パルスをカウントすることによって検出することができる。図８（ｂ）は、出力される信号の種類を示す図である。出力される信号パターンは、Ａ信号がＨかつＢ信号がＬ、Ａ信号がＨかつＢ信号がＨ、Ａ信号がＬかつＢ信号がＨ、およびＡ信号がＬかつＢ信号がＬの４種類である。
【００４９】
図９は、図５（ｂ）に示した接地接点３２０の他のバリエーションである接地接点３５０を示す図である。接地接点３２０と同一の構成は説明を省略し、構成が異なる部分についてのみ説明する。接触部３３７は、折曲部３２２、第１腕部３２３および第２腕部３２４全域に亘り、前述した導通パターン３０２と線接触するように、たとえばプレス加工によって形成される。さらに、接触部３３７は、導通パターン３０２の少なくとも１周期分に亘って導通パターン３０２と線接触するように形成される。
【００５０】
なお、接地接点３５０の接触部３３７は、上記説明のように接地接点３５０と一体に形成せず、たとえば、別体の接触部とバネによって導通パターン３０２と接触させても良い。上記説明のように、接触部３３７は、導通パターン３０２と少なくとも１周期分に亘って連続的に接触させることによって、導通パターン３０２の位置に係わらず導通パターン３０２と接触する。接地接点３５０を用いても、図８（ｂ）に示す信号出力と同一種類の出力を得ることができる。
【００５１】
図１０は、信号接点数ｎ＝３の場合の導通パターン３０２とＡ信号接点３１０ａ、Ｂ信号接点３１０ｂ、Ｃ信号接点３１０ｃおよび接地接点３２０との関係を図示する。説明を容易にする目的で導通パターン３０２を平面に展開して示す。図１０（ａ）は、Ａ信号接点３１０ａの接触部３１７、Ｂ信号接点３１０ｂの接触部３３７、Ｃ信号接点３１０ｃの接触部３４７、接地接点３２０の接触部３２７および３２８がすべて導通部３３０の上に位置する場合を図示する。導通パターン３０２は、導通部３３０と非導通部３３１が予め定められた周期Ｐに従って交互に繰り返される一列のパターンである。
【００５２】
図１０（ａ）の状態では、Ａ信号接点３１０ａの接触部３１７は、導通部３３０上で周期Ｐの１／１２の位置に配置される。そして、Ｂ信号接点３１０ｂの接触部３３７は、導通部３３０上で周期Ｐの３／１２の位置に配置される。さらに、Ｃ信号接点３１０ｃの接触部３４７は、別の導通部３３０上で周期Ｐの５／１２の位置に配置される。すなわち、ｎ＝３の本実施例において、Ａ信号接点３１０ａとＢ信号接点３１０ｂの位置は、（Ｐ／２）×（１／ｎ）＝（Ｐ／２）×（１／３）＝Ｐ／６より１／６周期分ずれて配置されている。Ｂ信号接点３１０ｂとＣ信号接点３１０ｃの位置は、同様に１／６周期分ずれて配置されている。
【００５３】
図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の状態から導通パターン３０２が図の右側方向に１／６周期移動し、Ａ信号接点３１０ａの接触部３１７が非導通部３３１上にある場合の各接点と導通パターン３０２との関係を図示する。Ａ信号接点３１０ａの接触部３１７および対応する接地接点３２０のＡ信号用接触部３２７は、非導通部３３１の上にあるので、信号は出力されない。そして、Ｂ信号接点３１０ｂの接触部３３７および対応する接地接点３２０のＢ信号用接触部３２８は、導通部３３０上にあるので、信号は出力される。さらに、Ｃ信号接点３１０ｃの接触部３４７および対応する接地接点３２０のＣ信号用接触部３２９は、導通部３３０上にあるので、信号は出力される。
【００５４】
図１０（ｃ）は、図１０（ａ）の状態から導通パターン３０２が図の左側方向に１／６周期分移動し、Ｃ信号接点３１０ｃの接触部３４７が非導通部３３１上にある場合の各接点と導通パターン３０２との関係を図示する。Ａ信号接点３１０ａの接触部３１７および対応する接地接点３２０のＡ信号用接触部３２７は、導通部３３０上にあるので、信号は出力される。そして、Ｂ信号接点３１０ｂの接触部３３７および対応する接地接点３２０のＢ信号用接触部３２８は、導通部３３０上にあるので、信号は出力される。さらに、Ｃ信号接点３１０ｃの接触部３４７および対応する接地接点３２０のＣ信号用接触部３２９は、非導通部３３１上にあるので、信号は出力されない。
【００５５】
図１０（ｄ）は、図１０（ａ）の状態から導通パターン３０２が図の左側方向に２／６周期分移動し、Ｂ信号接点３１０ｂの接触部３３７が非導通部３３１上にある場合の各接点と導通パターン３０２との関係を図示する。Ａ信号接点３１０ａの接触部３１７および対応する接地接点３２０のＡ信号用接触部３２７は、導通部３３０上にあるので、信号は出力される。そして、Ｂ信号接点３１０ｂの接触部３３７および対応する接地接点３２０のＢ信号用接触部３２８は、非導通部３３１上にあるので、信号は出力されない。さらに、Ｃ信号接点３１０ｃの接触部３４７および対応する接地接点３２０のＣ信号用接触部３２９は、非導通部３３１上にあるので、信号は出力されない。
【００５６】
図１１は、図１０で示した信号接点数ｎ＝３の場合の出力される信号を模式的に図示する。図１１（ａ）は、Ａ信号接点３１０ａ、Ｂ信号接点３１０ｂおよびＣ信号接点３１０ｃから出力されるＡ信号、Ｂ信号およびＣ信号を示す図である。Ｐは、１周期である。Ａ信号、Ｂ信号およびＣ信号は、それぞれＨおよびＬ信号を出力する。上述したように、Ａ信号接点３１０ａの接触部３１７とＢ信号接点３１０ｂの接触部３３７は、お互いに１／６周期ずれた位置で導通パターン３０２と接触する。そのため、それぞれの信号接点から出力される信号は、１／６周期ずれる。同様に、Ｃ信号は、Ｂ信号から１／６周期ずれて出力される。さらに、Ａ信号は、Ｃ信号から１／６周期ずれて出力される。
【００５７】
したがって、操作部材の回転方向は、Ａ信号、Ｂ信号およびＣ信号の出力順序を検出することによって判定することができる。具体的には、予め、操作部材２１の右回転は、Ａ信号、Ｂ信号、Ｃ信号の順に出力され、左回転は、Ｃ信号、Ｂ信号、Ａ信号の順で出力されると定義しておく。すると、出力される信号が、Ａ信号の後にＢ信号が出力される、Ｂ信号の後にＣ信号が出力される、もしくはＣ信号の後にＡ信号が出力される場合は、操作部材は、右方向に回転したと判定される。同様に、Ａ信号の後にＣ信号が出力される、Ｃ信号の後にＢ信号が出力される、もしくはＢ信号の後にＡ信号が出力される場合は、操作部材２１は、左方向に回転したと判定される。  また、操作部材の回転量は、Ａ信号、Ｂ信号およびＣ信号の何れか、もしくはＡ信号、Ｂ信号およびＣ信号すべての発生パルスをカウントすることによって検出することができる。
【００５８】
図１１（ｂ）は、出力される信号のパターンを示す図である。出力される信号パターンは、Ａ信号がＨかつＢ信号がＬかつＣ信号がＬ、Ａ信号がＨかつＢ信号がＨかつＣ信号がＬ、Ａ信号がＨかつＢ信号がＨかつＣ信号がＨ、Ａ信号がＬかつＢ信号がＨかつＣ信号がＨ、Ａ信号がＬかつＢ信号がＬかつＣ信号がＨ、およびＡ信号がＬかつＢ信号がＬかつＣ信号がＬの６種類である。
【００５９】
検出信号の分解能は、基板上に設けられる導通パターンの周期を小さくする、あるいはは、信号接点数を増やすことによって向上させることができる。しかしながら、導通パターンの周期を小さくすることは、パターン形成時の加工精度の観点から限界がある。一方、信号接点数を増やす場合は、導通パターンの周期を変更する必要はなく、ｎ個の信号接点をｎ個の信号接点に対応してｍを整数としたときに、（Ｐ／２×１／ｎ）＋ｍＰずれた位置に配置すればよい。さらに、ｎ個の信号接点を配置する位置は、本実施形態で説明した位置に限らず、上記関係式を満たすように配置すればよい。また、導通パターン幅との関係において、実質的に上式で得られる信号と同じ信号が得られるのであれば、互いの信号接点の位置は、多少ずれても許容される。
【００６０】
以上の説明では、使用者が操作部材２１を回転操作させることによって電気的にズームレンズ群を移動させるパワーズームの例を示した。パワーズームの検出手段として用いる以外に、予めカメラ本体３０に機能を割り当てておくことによって、たとえば、絞り値、シャッタースピード、撮影モードなどのカメラの設定を操作部材２１の操作で設定してもよい。また、操作部材２１は、画像再生時の再生画像の拡大および縮小に使用してもよい。さらに、以上の説明では、交換可能なレンズユニット２０および撮像装置であるカメラ本体３０を備える一眼レフカメラ１０の例を示したが、レンズユニットとカメラ本体が一体化された形態の撮像装置に適用してもよい。
【００６１】
図１２は、他のバリエーションとして直線運動をする信号検出手段の例を示す。導通パターン４０２は、導通部４１０と非導通部４１１が予め定められた周期で交互に繰り返されるように形成され、固定部材４０１上に直線状に設けられる。操作部材４２０は、固定部材４０１の長手方向に沿って直線運動する。操作部材４２０の固定部材４０１と対向する面には、複数の信号接点と接地接点とが設けられる。そして、信号接点４２１、信号接点４２２、接地接点４２３および接地接点４２４は、導通パターン上を摺動移動する。ここでｎ個の信号接点は、ｎ個の信号接点に対応してｍを整数とした時に、（Ｐ／２×１／ｎ）＋ｍＰずれた位置に配置される。また、接地接点４２３は、各信号接点と同位相位置で導通パターン４０２と接触するように設けられる。以上の説明では、導通パターン４０２が固定され、信号接点と接地接点を備えた操作部材４２０が移動する例で説明したが、導通パターン４０２および操作部材４２０がともに移動する構造でもよい。さらに、導通パターン４０２をフレキシブル基板で形成し、円筒状に巻き付け、対応する位置に信号接点および接地接点を配置することもできる。すなわち、レンズユニットに限らず、電子機器の検出部として幅広い用途で使用することができる。
【００６２】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００６３】
１０  一眼レフカメラ、２０  レンズユニット、２１  操作部材、２２  基板取付部、３０  カメラ本体、３１  モードダイヤル、３２  レリーズボタン、１２０  レンズシステム制御部、１２１  レンズマウント、１２２  レンズメモリ、１２３  モータ駆動回路、１２４  回転検出部、１３０  カメラシステム制御部、１３１  カメラマウント、１３２  カメラメモリ、１３３  ワークメモリ、１３４  表示制御部、１３５  撮像素子、１３６  画像処理部、１３７  外部接続ＩＦ、１３８  モード切替部、１３９  操作入力部、１４０  マイク、２０１  第１レンズ群、２０２  第１レンズ枠、２０３  第２レンズ群、２０４  第２レンズ枠、２０５  カムピン、２０６  回転筒、２０７  カムフォロア、２０８，２１２  突起、２０９，２１１  ヘリコイド溝、２１０  固定筒、２１３  モータ、２１４  ギア列、２２０  固定部、２２１  フレキシブル基板取付部、３０１  基板、３０２  導通パターン、３０３  接点、３０４、３１２、３２２  折曲部、３０５  接触部、３０６、３１３、３２３、３２４  腕部、３０７  フレキシブル基板、３０８  導通パターン、３１０  信号接点、３１１、３２１  取付部、３１５、３２５  腕部、３１７、３２７、３２８  接触部、３１９、３２９  接触部、３２０、３５０  接地接点、３１６、３２６  固定部、３３０  導通部、３３１  非導通部、３３２  共有領域、３３７、３４７  接触部、４０１  固定部材、４０２  導通パターン、４１０  導通部、４１１  非導通部、４２０  操作部材、４２１、４２２  信号接点、４２３、４２４  接地接点
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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