(57)【要約】【課題】  部品点数削減とカメラの小型化、鏡筒正確な位置制御。【解決手段】  ナルトギアを切り欠いて歯底と歯先でレンスト接片をオン・オフさせるカムを形成する。【選択図】  図３
2006163265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸周りに回転し、筒端部にギア部が形成されている回転筒と、該回転筒のギア部に連結し回転動力を伝達する長軸ギアと、該長軸ギアへ複数のギアを介して回転動力を伝達させる回転動力発生手段と、該回転動力発生手段の回転に連動して細かいパルス発生をする小パルス発生手段と、該回転動力発生手段の回転に連動して粗いパルス発生をする大パルス発生手段とを有するものにおいて、該大パルス発生手段は、長軸ギアと該長軸ギアに当接し続ける第一の接片と、該第一の接片の作動によって接触状態と非接触状態を保つ第二の接片によって構成されていることを特徴とするパルス発生装置。
【請求項２】
前記長軸ギアはギアの歯先と歯底で第一の接片と第二の接片との接触状態を切り換える凹凸のカムを形成するように切り欠かれていることを特徴とする請求項第1のパルス発生装置。
【請求項３】
前記小パルス発生手段のパルス発生タイミングは、該長軸ギアの歯数とモジュールによって決定することを特徴とする請求項第1のパルス発生装置。
【請求項４】
前記第一の接片と第二の接片との接触時間は、前記長軸ギアの切り欠いた歯数によって決定することを特徴とする請求項第1のパルス発生装置。
【請求項５】
前記長軸ギアにおける切り欠き部の光軸方向の長さは、前記回転筒におけるギア部の光軸方向の長さよりも短いことを特徴とする請求項第1のパルス発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鏡筒の位置制御をするためのパルス発生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レンズ鏡筒をカメラ本体から繰り出したり、繰り込んだりして焦点距離を変えるズームレンズ鏡筒や、所定位置から繰り出して合焦動作をする単焦点レンズ鏡筒において、その動きを手動ではなく、モータ等を用いて電動で行う場合、制御のための情報として移動する鏡筒の位置を検出する必要がある。鏡筒位置検出方式としては多くのものがあり、大別して二通りの方式がある。
【０００３】
一つは、鏡筒位置を絶対位置として検出するものである。例えば、移動する鏡筒に摺動抵抗を取り付けて、抵抗値からその鏡筒の位置を検出するものや、摺動抵抗の代わりにプリント基板に複数のコードパターンを付けたコード板とブラシの組み合わせで位置を検出ものがある。コード板を用いる場合、コード板は、鏡筒の検出しなければならない絶対位置の数に対応してパターンとブラシが必要になる。
【０００４】
もう一つは、鏡筒位置を相対位置として検出するものである。これは、鏡筒の繰り出し，繰り込みに連動して一定間隔でパルス信号を発生させる様に、鏡筒の駆動機構の中にパルス発生手段を設けて、そのパルス数をカウントすることによって、位置を検出するものである。通常は、そのパルス発生手段は二つ設けることになる。つまり、モータの回転力を増幅させる減速ギア列（減速ギアユニット）から被駆動機構である鏡筒に至る間に二つのパルス発生手段を設け、一つは、モータの回転軸または減速ギア列の前段のギアの回転に連動して発生するパルスを検出し、もう一つは、減速ギア列の後段のギアの回転に連動して発生するパルスを検出する。前者を「小パルス」、後者を「大パルス」と呼ぶ。
【０００５】
小パルスは鏡筒の微小ピッチの移動をカウントするのに用いられ、大パルスは鏡筒の大きな移動をカウントするのに用いられる。実際には、大パルスは鏡筒の移動位置で検出しなければならない位置（ズーム鏡筒であれば、ワイド，テレ，及びその間のズームポジション）付近でパルスを発生するように構成しておく。そして、モータを回転させて鏡筒を繰り出していき、大パルス検出後、小パルスのカウントを開始し、所定のパルス数でモータの回転を停止して鏡筒を止め、位置制御を行う。以上のような、大小のパルスを検出して位置制御を行う場合、そのパルス発生手段としては以下の様な構成が公知技術として開示されている。
【０００６】
特開平4-264511号では、回転するギアに接片（ブラシ）を付け、対向する様にプリント基板を配置して、ギアの回転を検出する方式を開示している。
【０００７】
また、特開2000-187148号では、回転するギアに接片（ブラシ）を付け、対向する様にプリント基板を配置し、そのプリント基板を回転可能な構成にして大パルスの発生タイミングを変更可能にしている。
【特許文献１】特開平4-264511号公報
【特許文献２】特開2000-18714号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記に示した技術において、鏡筒位置を絶対位置として検出するものは、摺動抵抗或いはプリント基板に複数のコードパターンを付けたコード板（鏡筒の検出しなければならない絶対位置の数に対応したパターンが必要）とブラシを用いるため、これらの部品を必要とするだけでなく、配置するための広いスペースが必要となりカメラの大型化に繋がる虞があった。
【０００９】
また、鏡筒位置を相対位置として検出するもので、特にギアにブラシを取り付けるタイプのものは、ブラシに十分な弾性力と変位量を与えるために大型化し、それを取り付けるギアも径方向に大きくする必要があった。また、そのブラシと対向する位置にプリント基板を配置するため、その分のスペースを確保する必要があり、カメラの大型化に繋がる虞があった。
【００１０】
本発明はこのような問題に鑑み、構成上必要不可欠なギアだけを利用することでギアの大型化を防ぎ、最小限の部品とスペースで構成可能なパルス発生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は以上の課題を解決するために、光軸周りに回転し、筒端部にギア部が形成されている回転筒と、該回転筒のギア部に連結し回転動力を伝達する長軸ギアと、該長軸ギアへ複数のギアを介して回転動力を伝達させる回転動力発生手段と、該回転動力発生手段の回転に連動して細かいパルス発生をする小パルス発生手段と、該回転動力発生手段の回転に連動して粗いパルス発生をする大パルス発生手段とを有し、該大パルス発生手段は、長軸ギアと該長軸ギアに当接し続ける第一の接片と、該第一の接片の作動によって接触状態と非接触状態を保つ第二の接片によって構成する。前記長軸ギアはギアの歯先と歯底で第一の接片と第二の接片との接触状態を切り換える凹凸のカムを形成するように切り欠く。前記小パルス発生手段のパルス発生タイミングは、該長軸ギアの歯数とモジュールによって決定する。また、前記第一の接片と第二の接片との接触時間は、前記長軸ギアの切り欠いた歯数によって決定する。前記長軸ギアにおける切り欠き部の光軸方向の長さは、前記回転筒におけるギア部の光軸方向の長さよりも短くする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の特許請求第１〜５項によれば、鏡筒駆動の部品構成上必須である長軸ギアを用いて大パルスを発生させる機構を構成しているため、大パルスを発生させるためだけの専用ギアを必要とせず、部品点数の削減と省スペース化によるカメラの小型化が可能となる。
【００１３】
また、長軸ギアは鏡筒に動力を伝えるギア列の中で最も鏡筒に近いギアであるため、鏡筒の位置情報を大パルスの発生タイミングとして信号化する際の応答性が良くなり、レンズの駆動制御をより正確に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（第1の実施例）
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
図１〜図４は本発明の実施の第1の形態に係るカメラの機械的構成を示す図であり、詳しくは、図１は主要部分を含む全体構成を示す斜視図、図２は図１に示すパルス発生機構の主要部分を示す斜視図、図３はパルス発生機構の主要部分を拡大して示す斜視図、図４はパルス発生機構のON-OFFを示す図である。
【００１６】
先ず、図１によって全体の構成を説明する。この図は4群構成のズームレンズ鏡筒機構に、本発明に係るパルス発生機構を応用したものである。
【００１７】
ズームレンズ鏡筒ユニット全体を収納している固定筒1の内周には、メスヘリコイド1aが形成され、回転筒3を保持している。回転筒3の外周の結像面側にはオスヘリコイドと平歯車とが空間的に一体的に形成されている公知の平歯ヘリコイド3aが形成されており、固定筒1のメスヘリコイド1aとヘリコイド結合している。固定筒1の側面には長穴1bが形成されており、後述する減速ギア列11からの動力を受けて回転する駆動ギア9が入り込み、回転筒3の平歯ヘリコイド3aと歯車結合する。これによって、回転筒3は固定筒1内で動力を受けて回転しながら光軸方向に繰り出す。また、回転筒3の内周には、バヨネット溝3bが形成されており、直進筒2のバヨネット2aと係合することで直進筒2は回転筒3と一体的に繰出す。その時、固定筒1の内周に形成される直進溝1cと直進筒2の直進キー2bが係合することによって回転規制され、直進筒2は固定筒1に対して直進的に繰り出す。回転筒5は直進筒2の内側に配置され、外周の結像面側にはオスヘリコイド5aと回転動力を伝達するキー部5bが形成されている。回転筒5のキー部5bは直進筒2に施された螺旋溝2cを貫通し、回転筒3の内周に形成された直進溝3cに係合している。よって、回転筒3の回転動力はキー部5bを介して回転筒5に伝えられる。直進筒2の内周にはメスヘリコイド2dが形成され、回転筒5のオスヘリコイド5aとヘリコイド結合しているため、回転筒5は直進筒2に対して回転することで繰り出される。また、回転筒5の内周には、バヨネット溝3bと同様のバヨネット溝（不図示）が形成されており、直進筒4のバヨネット4aと係合することで直進筒4は回転筒5と一体的に繰り出す。その時、直進筒2の内周に形成される直進溝2eと直進筒4の直進キー4bが係合することによって回転規制され、直進筒4は直進的に繰り出される。直進筒6は回転筒5の内側に配置され、4群あるレンズ保持枠8の内、レンズ保持枠8aとレンズ保持枠8dがその前後端部に夫々固定接着されるようになっている。直進筒6の外周の結像面側にはオスヘリコイド6aが形成されており、回転筒5のメスヘリコイド5cとヘリコイド結合している。また、直進筒4の3本の直進案内部材4cは直進筒6の案内部材収納部6cに嵌まり込み、光軸方向に進退することで直進筒6の回転規制をしている。よって、直進筒6は回転筒5の回転力と直進筒4の直進案内部材4cの回転規制によって直進的に繰り出される。回転筒7は直進筒6の外側に配置され、内周にレンズ保持枠8bを光軸方向に進退させるカム溝7aとレンズ保持枠8cを光軸方向に進退させるカム溝7bが形成されている。回転筒7の外周に形成されるキー部7cは回転筒5の内周に形成された直進溝5dに係合し、回転筒5から回転動力が伝えられる。その回転力でレンズ保持枠8bとレンズ保持枠8cが光軸方向に進退しフォーカスが行われる。また、回転筒7にはバヨネット溝7dが形成されており、直進筒6のバヨネット6bと係合することで回転筒7は直進筒6と一体的に繰り出す。上述までは、本実施の第1の形態の機能を備えた4群ズームレンズ鏡筒の概略である。
【００１８】
次に、図２を用いて駆動ギア系の詳細について説明する。
【００１９】
モータ13の回転軸にはパルス板11bの付いたピニオンギア11aが圧入されていて、その回転はパルス板11bとフォトインタラプタ12によって「小パルス」に変換され、モータ13の回転量を間接的に検出することになる。ピニオンギア11aの回転はギア11c、ギア11d、ギア11eへと減速されながら回転力を伝えられ、アイドラギア11f、11gを介してギア11hで更に減速し、アイドラギア11iを経由して長軸ギア9に伝えられる。長軸ギア9がA方向に回転することによって、鏡筒ユニットを繰り出す。
【００２０】
ここで、図３及び図４によって、上記長軸ギア9周辺部の詳細について説明する。
【００２１】
この長軸ギア9とその周辺部の構成が、本実施の第1の形態の主たる部分である大パルス発生機構を表している。長軸ギア9には固定筒1に対して回転可能に取り付けるための軸9aが両端に施されており、長軸ギア9の一部にはギア歯9bを残すように切り欠き部9cが形成されている。接片10aと10bは固定筒1の側面に固定されていて、長軸ギア9寄りの接片10aが切り欠き部9cに入り込み、歯底面9dに対して常に接する向きにチャージされている。また、接片10bは接片10aをギア中心に向かって外側から覆うように配置されている。鏡筒の繰り出しによって長軸ギアがA方向に回転すると長軸ギア9のギア歯9bが接片10aの先端を押し上げて接片10bと導通し（ON状態）、「大パルス」を発生する。更に長軸ギア9が回転すると、ギア歯9bの押し上げがなくなり接片10aと接片10bとが離れ導通が解除される（OFF状態）。ここで、切り欠き部9cの光軸方向の幅は、長軸ギア9と回転筒3の動力伝達機能を損なわないように回転筒3の平歯ヘリコイド3aよりも十分に短くすることが望ましい。図４は接片のON-OFF状態を夫々示したものであり、左図はOFF状態で右図はON状態である。左図は接片10aが切り欠き部9cに嵌まり込んで接片10bとの導通が断たれている状態を示し、右図は接片10aがギア歯9bに押し上げられて接片10bと導通している状態を示す。鏡筒の繰り出しのために長軸ギア9が回転すると、長軸ギア9のギア歯9bと切り欠き部9cによって形成されるカム機構で接片10aと10bがON-OFFされ、ONに切り換わるタイミングを「大パルス」として鏡筒の各ズームポジションにおける位置制御用信号に用いる。
【００２２】
「大パルス」の発生タイミングは長軸ギア9のピッチ円半径に依存する。よってピッチ円半径を決定する歯数やモジュールを変更することでパルスの発生タイミングを変更することが可能である。また、ONからOFFへの切り換えタイミングを変更するには切り欠くギア歯の数を調節すればよい。
【００２３】
以上の構成で4群ズーム鏡筒を駆動させた場合のタイミングチャートを図５に示す。
【００２４】
図５は回転筒7の内面展開図に相当し、7aは図１のレンズ保持枠8bを光軸方向に進退させるカム溝、7bはレンズ保持枠8cを光軸方向に進退させるカム溝、7dはバヨネット溝、7eはWIDE端の無限遠位置、7fはWIDE端の至近位置、7gはTELE端における無限遠位置、7hはTELE端における至近位置である。このズーム鏡筒では、沈胴位置以外にズームポジションとしてWIDE端、TELE端を含め、6ポジションを想定している。
【００２５】
図５における小パルスは、前述のようにパルス板11bの回転をフォトインタラプタ12で検出して細かいパルス信号として形成されるものであり、大パルスは長軸ギア9が回転する際にそのギア歯9bが接片10aを押し、接片10bとの接触でON-OFFさせることにより形成されるものである。大パルスは、各ズームポジションで1回ON-OFFするようになっている。そして、本実施形態では、ズーミング時およびフォーカシング時に大パルスの立ち上がり（又は立ち下がり）を検出し、その検出時点を基準として小パルスのパルス数をカウントして、ある決められたパルス（カウント）数分モータ13を駆動する。例えば、WIDE端で被写体距離が至近位置7fのときにフォーカス動作を行う場合、まず被写体距離に対応するレンズの目標停止位置が定まる。これは、測距装置からの測距情報をカメラのCPUで認識して、その測距情報に対応する目標停止位置をメモリから呼び出す。この目標停止位置は、大パルスの立ち上がりを基準とした小パルスのパルス数として表される。そして、そのパルス数分、モータ13の通電を制御する。この場合、フォーカス前のレンズの待機位置は、WIDE端における無限遠位置7dより手前に設定する必要がある。但し実際には、モータの慣性などを考慮して、目標停止位置よりも手前でモータ13にブレーキを掛け、正確にモータが停止するように制御する。
【００２６】
以上述べてきたように、大パルスを発生させる機構を鏡筒駆動をする全ギア列の中で回転筒9に最も近い長軸ギア9に入れることによって、ギアのバックラッシュなどのメカ誤差による影響を最小限にしてより正確な鏡筒の位置制御をすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】パルス発生機構を含む全体構成を示す斜視図
【図２】パルス発生機構の主要部分を示す斜視図
【図３】パルス発生機構の主要部分を拡大して示す斜視図
【図４】パルス発生機構のON・OFF状態を示す図
【図５】レンズ駆動とパルス発生の関係を示すタイミングチャート
【符号の説明】
【００２８】
1  固定筒
2  第一直進筒
3  第一回転筒
4  第二直進筒
5  第二回転筒
6  第三直進筒
7  第三回転筒
8  レンズ保持枠
9  長軸ギア
9b            長軸ギアのギア歯
9c  長軸ギアの切り欠き部
10a  第一の接片
10b  第二の接片
【図１】
2006163265.tif 000003
【図２】
2006163265.tif 000004
【図３】
2006163265.tif 000005
【図４】
2006163265.tif 000006
【図５】
2006163265.tif 000007