(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動鏡筒に保持された前群レンズと後群レンズとが、該移動鏡筒の光軸方向の進退に伴われて移動することにより焦点距離を変化させる可変焦点装置と、撮影レンズを被写体に合焦させるオートフォーカス装置とを備え、上記移動鏡筒の移動を該移動鏡筒と係合した駆動鏡筒の回動によって行なう可変焦点装置付カメラにおいて、
焦点距離を変化させる際に、前記移動鏡筒と所定の関係を保って光軸方向に直線移動する移動部材と、
上記移動部材の一部に形成した当接舌片と、
上記当接舌片を前記駆動鏡筒の端面に押圧する押圧手段と、
上記移動部材の移動方向に沿って配設した変位検出手段と、
前記変位検出手段の入力部に連繋する上記移動部材の一部に形成した連繋部とを備え、
上記駆動鏡筒について、その定位置から変位した位置を、前記移動部材の移動による前記入力部の変位位置により前記変位検出手段で検出し、
上記変位検出手段の検出値から撮影レンズの位置を検出することを特徴とする可変焦点装置付カメラのレンズ位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、ズームレンズ装置などの可変焦点装置を備えたカメラの撮影レンズのズーム時における焦点距離を検出するための、該撮影レンズの位置を検出するレンズ位置検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
写真の撮影を誰でもが手軽に楽しむことができるように、レンズの交換を行なわなくても、撮影レンズの焦点距離を長焦点距離（テレ）と短焦点距離（ワイド）とに切り替えられるいわゆる焦点切替装置や、連続的に焦点距離を変化させることができるズーム装置などの可変焦点装置を備えたカメラが普及している。この種の可変焦点装置付カメラでは、焦点距離の変更のために構成レンズを光軸方向に移動させる構造を備えている。また、この種の普及型カメラでは被写体にカメラを向けることにより合焦する機能、いわゆるオートフォーカス機能を備えており、ピント合わせの操作を容易に行なうことができる。
【０００３】
このオートフォーカス機能を備えた可変焦点装置付カメラでは、撮影レンズを合焦位置まで駆動しなければならないから、当該時の撮影レンズの焦点距離を検出する必要がある。ところが、撮影レンズはシャッターユニット等に保持されているから該撮影レンズの位置を直接検出することは困難であり、また撮影レンズを保持した移動鏡筒の移動量は大きく、しかも該移動鏡筒は駆動鏡筒の内側に収容されているため、内側の移動鏡筒に検出手段を取り付けることは構造が複雑となるとともに困難であった。したがって、移動鏡筒の駆動に関連した部品の位置を検出し、間接的に撮影レンズの位置を検出している。
【０００４】
従来のこの種のレンズ位置検出装置は、駆動鏡筒の円周方向の移動量やモータの回転数をフォトインタラプタなどで検出したり、駆動鏡筒を駆動する歯車の側面にエンコーダなどを取り付けて、この歯車の回動角度から撮影レンズの位置を検出している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のレンズ位置検出装置では、いずれも回動する部材の回動角度を検出しているもので、光軸上を直線移動する部材の直線上の移動量を検出するものではない。そのため、撮影レンズの位置を検出するために角度に関する値から直線に関する値に変換する演算を要することになり、また取り付け時の誤差の影響を受けやすい。
【０００６】
そこで、この発明は、光軸に沿って直線上を移動する部材の位置から撮影レンズの位置を検出するようにして、演算処理の簡素化を図るとともに取り付け誤差等の影響を受けにくい可変焦点装置付カメラのレンズ位置検出装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための技術的手段として、この発明に係るレンズ位置検出装置は、移動鏡筒に保持された前群レンズと後群レンズとが、該移動鏡筒の光軸方向の進退に伴われて移動することにより焦点距離を変化させる可変焦点装置と、撮影レンズを被写体に合焦させるオートフォーカス装置とを備え、上記移動鏡筒の移動を該移動鏡筒と係合した駆動鏡筒の回動によって行なう可変焦点装置付カメラにおいて、焦点距離を変化させる際に、前記移動鏡筒と所定の関係を保って光軸方向に直線移動する移動部材と、上記移動部材の一部に形成した当接舌片と、上記当接舌片を前記駆動鏡筒の端面に押圧する押圧手段と、上記移動部材の移動方向に沿って配設した変位検出手段と、前記変位検出手段の入力部に連繋する上記移動部材の一部に形成した連繋部とを備え、上記駆動鏡筒について、その定位置から変位した位置を、前記移動部材の移動による前記入力部の変位位置により前記変位検出手段で検出し、上記変位検出手段の検出値から撮影レンズの位置を検出することを特徴としている。
【０００８】
光軸方向に直線移動する上記移動部材としては、撮影レンズを保持した移動鏡筒と所定の関係で移動する部材であればよく、例えば移動鏡筒の回動を阻止するとともに該移動鏡筒の進退を案内するキー部材や移動鏡筒自体などがある。
【０００９】
また、上記変位検出手段としては、ポジションセンサやエンコーダなど距離情報を電圧値や抵抗値の変化等によって検出するものその他がある。
【００１０】
【作用】
上記移動部材が移動するとその移動位置が上記変位検出手段によって検出される。移動部材は直線上を移動するから、例えば該移動部材が撮影レンズの移動量に対して１／２の移動量であるものとすれば、検出値から得られた該移動部材の位置に係る距離を２倍すれば、撮影レンズの位置が算出される。また、上記移動部材を移動鏡筒として該移動鏡筒の移動位置を検出するものとすれば、検出値が撮影レンズの位置を示すデータとなる。
【００１１】
【実施例】
以下、図示した実施例に基づいて、この発明に係る可変焦点装置付カメラのレンズ位置検出装置を具体的に説明する。この実施例では、ズーム装置を備えたカメラにレンズ位置検出装置を実装したものを示している。
【００１２】
図１はこのカメラのズーム装置を光軸Ｓを含む垂直面で切断した断面図であり、ワイド位置にある状態を示している。このズーム装置は、カメラ本体１０に固定された固定鏡筒１１と該固定鏡筒１１に回動自在に収容された駆動鏡筒としての中間鏡筒１２、該中間鏡筒１２に収容された移動鏡筒１３、該移動鏡筒１３の移動をガイドするキー板１６とを主体として構成されている。上記移動鏡筒１３の前部には前群レンズ１４が保持され、後部には該移動鏡筒１３に対して光軸Ｓ方向に移動自在に後群レンズ１５が支持されている。なお、この後群レンズ１５の移動鏡筒に対する移動は、所定の移動量で行なわれ、前群レンズ１４に対して所定の光学的関係を保って焦点距離が変化するようにしてある。
【００１３】
上記固定鏡筒１１の内周面にはヘリコイド１１ａ  が形成され、上記中間鏡筒１２の外周面には該ヘリコイド１１ａ  と螺合する外側ヘリコイド１２ａ  が形成されており、中間鏡筒１２が固定鏡筒１１に収容された状態でこれらヘリコイド１１ａ  と外側ヘリコイド１２ａ  とが螺合する。また、中間鏡筒１２の内周面には内側ヘリコイド１２ｂ  が形成され、上記移動鏡筒１３の外周面には該内側ヘリコイド１２ｂ  と螺合するヘリコイド１３ａ  が形成されており、移動鏡筒１３が中間鏡筒１２に収容された状態でこれら内側ヘリコイド１２ｂ  とヘリコイド１３ａ  とが螺合する。そして、中間鏡筒１２の後端部から前記キー板１６が該中間鏡筒１２および移動鏡筒１３の内部に挿入され、図３に示すように該キー板１６の両側に移動鏡筒１３の内部に設けられたローラ１７が係合している。このローラ１７は、移動鏡筒１３の後端部に止着されたブラケット３４の下部に形成されたガイド部３４ａ  に、下方に指向して植設された軸ピン３５に回動自在に支持されている。
【００１４】
図２および図３は前記ズーム装置の駆動を説明するための図で、図２は中間鏡筒１２の背面図であり、図３は図２の底面図である。図２に示すようにカメラ本体１０に内蔵されたモータ１８の動力が、歯車列１９を介して適宜に変速されて駆動ギヤ２０に伝達されている。この駆動ギヤ２０に光軸Ｓと平行な方向を回動軸２１とする入力ギヤ２２が噛合しており、該入力ギヤ２２と同軸上に案内ギヤ２３が設けられ、該案内ギヤ２３は入力ギヤ２２の回動に同期して回動するようにしてある。この案内ギヤ２３は、図３に示すように中間鏡筒１２の後端部の後述する移動範囲よりも適宜に長い歯幅に形成されており、該案内ギヤ２３には鏡筒駆動ギヤ２４が噛合している。そして、この鏡筒駆動ギヤ２４が、前記中間鏡筒１２の外周後端部に形成された鏡筒ギヤ２５に噛合している。したがって、モータ１８の動力は上記歯車列１９と駆動ギヤ２０、入力ギヤ２２、案内ギヤ２３、鏡筒駆動ギヤ２４とを介して鏡筒ギヤ２５に伝達されることになる。
【００１５】
また、上記入力ギヤ２２には光軸Ｓと平行な方向を回動軸２６とした作動ギヤ２７が噛合しており、この作動ギヤ２７と同軸上に適宜長さの駆動ネジ２８が設けられ、これら作動ギヤ２７と駆動ネジ２８は回動軸２６を中心として同期して回動するようにしてある。この駆動ネジ２８には駆動ナット２９が螺合しており、この駆動ナット２９に前記鏡筒駆動ギヤ２４が軸受２４ａ  を介して回動自在に設けられている。また、駆動ナット２９にはキーブラケット３０の側方の一端部が嵌着されており、このキーブラケット３０の上端部に前記キー板１６が該キーブラケット３０と一体となるよう取り付けられている。なお、上記キー板１６の後端部にはフレア防止用マスク３３が取り付けられている。また、キー板１６を挟んで上記回動軸２６の反対側には、光軸Ｓの方向に伸長したガイドロッド３１が設けられており、このガイドロッド３１に上記キーブラケット３０の側方の他端部が摺動自在に遊嵌して連繋し、キーブラケット３１が光軸Ｓを中心として旋回してしまうことが阻止されている。
【００１６】
上記ガイドロッド31には移動部材としてのスライダ41が、該ガイドロッド31に案内されて光軸Ｓの方向に摺動自在に遊嵌されており、該スライダ41の一端部は係止ピン32を介して上記キーブラケット30に連繋されている。このため、該スライダ41はキーブラケット30に伴われてガイドロッド31に沿って摺動するとともに、ガイドロッド31を軸として回動してしまうことが阻止されている。また、ガイドロッド31の側方には変位検出手段としてのポジションセンサ42が配設されており、該ポジションセンサ42の入力端子42a が上記スライダ41に形成された連繋部としてのフォーク41a に挟持されている。ポジションセンサ42は図１に示すように、固定鏡筒11の外側にカメラ本体10に固定されており、上記フォーク41は固定鏡筒11の一部に形成された光軸Ｓ方向の長孔10b を貫通して上記入力端子42a に連繋している。また、このスライダ41と前記キーブラケット30との間に押圧手段としての板バネ43を介在させてあり、該板バネ43の復元力を受けてスライダ41が前方に向って摺動し、該スライダ41の一部に形成された当接舌片41b が中間鏡筒12の端面12c に当接するようにしてある。
【００１７】
以上により構成したこの発明に係る可変焦点装置付カメラのレンズ位置検出装置の実施例の作用を、以下に説明する。
【００１８】
図１はズーム装置がワイド位置にある場合を示しており、撮影レンズ１４、１５のズーム駆動はモータ１８の駆動によって行なわれる。なお、このズーム装置はリヤフォーカスタイプのものを示している。モータ１８が駆動するとその回転が歯車列１９を介して駆動ギヤ２０に伝達される。この駆動ギヤ２０には入力ギヤ２２が噛合し、該入力ギヤ２２には作動ギヤ２７が噛合しているから、駆動ギヤ２０の回転によってこれら入力ギヤ２２と作動ギヤ２７とが回動することになる。
【００１９】
入力ギヤ２２の回動軸２１には案内ギヤ２３が設けられているため、入力ギヤ２２の回動によって案内ギヤ２３が回動することになる。この案内ギヤ２３には鏡筒駆動ギヤ２４が噛合し、該鏡筒駆動ギヤ２４には鏡筒ギヤ２５が噛合しているため、案内ギヤ２３の回転は鏡筒駆動ギヤ２４を介して鏡筒ギヤ２５に伝達される。そして、該鏡筒ギヤ２５は中間鏡筒１２の外周面に形成されているから、該中間鏡筒１２が回動することになる。また、中間鏡筒１２は前記外側ヘリコイド１２ａ  とヘリコイド１１ａ  とを介して固定鏡筒１１に連繋しており、該固定鏡筒１１はカメラ本体１０に固定されているため、中間鏡筒１２が回動すると該中間鏡筒１２が固定鏡筒１１に対して光軸Ｓ方向に移動することになる。ズーム装置がワイド位置にある場合には、中間鏡筒１２は前方に前進し、テレ位置にある場合には後退することになる。
【００２０】
他方、上記作動ギヤ２７が回動するとこれと同軸上にある駆動ネジ２８が回動するから、該駆動ネジ２８に螺合している駆動ナット２９が駆動ネジ２８に沿って移動することになる。この駆動ナット２９の移動方向は、中間鏡筒１２の移動方向と同一の方向としてあり、即ちズーム装置がワイド位置にある場合には前進し、テレ位置にある場合には後退するようにしてある。さらに、この駆動ナット２９の移動速度と中間鏡筒１２の移動速度とはほぼ等しくなるように、駆動ネジ２８と駆動ナット２９のネジのピッチの関係およびヘリコイド１１ａ  と外側ヘリコイド１２ａ  のピッチの関係が定められている。
【００２１】
また、中間鏡筒１２が回動すると、該中間鏡筒１２に内側ヘリコイド１２ｂ  とヘリコイド１３ａ  とを介して連繋し、キー板１６にローラ１７が係合することによって回動することを阻止されている移動鏡筒１３が光軸Ｓの方向に移動することになる。この移動鏡筒１３の移動方向は中間鏡筒１２と同方向としてあり、即ちズーム装置がワイド位置にある場合には前進し、テレ位置にある場合には後退する。また、移動鏡筒１３の移動量は、中間鏡筒１２の移動量よりも大きく、本実施例では２倍となるようにしてある。
【００２２】
上記キー板１６は前記駆動ナット２９に嵌着されたキーブラケット３０と一体に設けられているから、該駆動ナット２９が駆動ネジ２８に沿って移動するとキー板１６も同方向に移動することになる。そして、このキー板１６の長さを、移動鏡筒１３が中間鏡筒１２に対して最前部まで移動した場合であってもローラ１７から脱落しない長さとしてある。
【００２３】
また、中間鏡筒１２を駆動する鏡筒駆動ギヤ２４は、光軸Ｓ方向に伸長した案内ギヤ２３に噛合しているため、該鏡筒駆動ギヤ２４が駆動ネジ２８に沿って移動した場合であってもこれら鏡筒駆動ギヤ２４と案内ギヤ２３との噛合は維持されている。しかも、駆動ナット２９の移動速度と中間鏡筒１２の移動速度とはほぼ等しいから、鏡筒駆動ギヤ２４と鏡筒ギヤ２５との噛合は維持されている。
【００２４】
ズーム装置がテレ位置に移動すると図４に示す状態となり、移動鏡筒１３が中間鏡筒１２の最前部に、中間鏡筒１２が固定鏡筒１１の最前部にそれぞれ位置した状態となる。また、キー板１６は中間鏡筒１２の後端部から前方に伸びて、先端部が移動鏡筒１３の内部に設けられたローラ１７に係合している。すなわち、キー板１６は移動鏡筒１３よりも後方に位置し、このキー板を取り付けたキーブラケット３０も移動鏡筒１３の後方に位置することになる。このキーブラケット３０の移動量は中間鏡筒１２の移動量とほぼ等しく、移動鏡筒１３の移動量のほぼ１／２となる。
【００２５】
そして、前記キーブラケット30が連繋したガイドロッド31に摺動自在に遊嵌されたスライダ41は、キーブラケット30に連繋されているから、キーブラケット30の進退とともに該スライダ41も進退することになる。しかも、板バネ43の復元力を受けて当接舌片41b が中間鏡筒12の端面12c に押圧されているから、該中間鏡筒12が進退いずれの方向に移動しても、該当接舌片41b は端面12c に当接した状態が維持されている。そして、このスライダ41にはポジションセンサ42の入力端子42a が連繋しているから、スライダ41の進退によって入力端子42a のポジションセンサ42に対する位置が変化することになる。このため、ポジションセンサ42の出力が変化することになり、該出力の大きさによって中間鏡筒12の位置が検出される。そして、該中間鏡筒12と移動鏡筒13とは所定の関係で進退するから、中間鏡筒12の位置によって移動鏡筒13の位置が検出され、ズーム位置が検出される。この検出されたズーム位置に基づいて、カメラに搭載された図示しないＣＰＵによって露光やオートフォーカスの制御が行なわれる。
【００２６】
テレ位置にある状態からワイド位置に変更するには、モータ１８を逆転する等によって中間鏡筒１２をテレ位置に変更する場合とは逆の方向に回動させる。この中間鏡筒１２の回動によって移動鏡筒１３が後退するとともに、該中間鏡筒１２が後退して、図１に示すワイド位置に位置することになる。
【００２７】
なお、本実施例では移動部材としてキーブラケット３０に連繋して移動するスライダ４１を用いた構造について説明したが、撮影レンズ１４、１５即ち移動鏡筒１３と所定の関係で光軸Ｓ方向に移動する部材であればスライダ４１でなくてもよく、例えば移動鏡筒１３自体をポジションセンサ４２の入力端子４２ａ  に連繋させた構造であっても構わない。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係る可変焦点装置付カメラのレンズ位置検出装置によれば、移動鏡筒に対して所定の関係で光軸方向に進退する移動部材の移動を変位検出手段で検出するようにしたから、撮影レンズの移動方向と同方向の直線移動の変位によって該撮影レンズの位置を検出できる。このため、移動部材の位置から撮影レンズの位置を容易に演算することができる。また、取り付け時に生じる誤差の影響を極力排除できる。
【００２９】
さらに、移動鏡筒よりも少ない移動量の移動部材の移動の位置を検出できるから、大型化することのないレンズ位置検出装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るレンズ位置検出装置を備えたカメラ本体を、光軸を含む垂直面で切断した概略断面図で、撮影レンズが短焦点側にある状態を示している。
【図２】ズーム駆動とキー板の駆動とを説明するためのカメラ本体の要部を示す背面図である。
【図３】図２の底面図である。
【図４】この発明に係るレンズ位置検出装置を備えたカメラ本体を、光軸を含む垂直面で切断した概略断面図で、撮影レンズが長焦点側にある状態を示している。
【符号の説明】
１０  カメラ本体
１０ｂ  長孔
１１  固定鏡筒
１２  中間鏡筒
１３  移動鏡筒
１４  前群レンズ
１５  後群レンズ
１６  キー板
１７  ローラ
３０  キーブラケット
３１  ガイドロッド
３２  係止ピン
４１  スライダ（移動部材）
４１ａ  フォーク
４２  ポジションセンサ（変位検出手段）
４２ａ  入力端子
【図１】
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【図２】
0003584339.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003584339.tif 000005