(57)【要約】【課題】  位置検出センサからの光が撮像素子に入射するのを防ぐことが可能な光学機器を提供する。【解決手段】  光軸と平行な方向に貫通する開口部を含む固定部材と、この開口部を通る突起部を含み、固定部材に対して回転可能な回転部材と、突起部に設けられたスケールと、前記固定部材のうち突起部と対抗する位置に設けられた光源と、該光源から発しスケールで反射された光を受光するセンサとを備える光学機器であって、回転部材に設けられた遮光部材が、光軸と平行な方向から見たときに、開口部を覆うように構成されている。【選択図】  図４
2018013746.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸と平行な方向に貫通する開口部を含む固定部材と、
前記開口部を通る突起部を含み、該突起部が前記開口部を貫通した状態で前記固定部材に対して前記光軸を中心として回転可能な回転部材と、
前記回転部材の突起部か、或いは前記固定部材のうち前記突起部と対向する位置のいずれか一方に設けられ、前記回転部材の前記固定部材に対する回転方向の位置を検出するためのスケールと、
前記回転部材の突起部か、或いは前記固定部材のうち前記突起部と対向する位置のいずれか他方に設けられ、前記回転部材の前記固定部材に対する回転方向の位置を検出するために、光源から前記スケールを介した光を受光するセンサと、
を備える光学機器であって、
前記回転部材に取り付けられ、前記突起部から周方向に伸びる腕部を有する遮光部材を備え、
前記遮光部材が、前記光軸と平行な方向から見たときに、前記開口部の最も前記光軸に近い部分を覆うように構成されている、
ことを特徴とする光学機器。
【請求項２】
前記遮光部材が、前記光軸と平行な方向から見たときに、前記開口部全体を覆うように構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
【請求項３】
前記開口部は、前記光軸を中心とした周方向に伸びる形状をしており、
前記腕部は、前記光軸を中心とした前記周方向に伸びる形状をしており、
前記腕部の前記周方向における長さは、開口部の前記周方向の長さよりも長く、
前記腕部を含む遮光部は、前記回転部材が前記固定部材に対して回転方向に移動しても、前記開口部全体を覆うように構成されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学機器。
【請求項４】
光学素子を備えており、
前記光学素子が、前記回転部材が回転することによって、前記光軸と平行な方向に移動するように構成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項に記載の光学機器。
【請求項５】
前記光学素子は、前記光学機器による合焦位置を調整するためのフォーカスレンズである、ことを特徴とする請求項４に記載の光学機器。
【請求項６】
前記固定部材は、前記回転部材の回転を規制する二つの回転規制端を有しており、
前記遮光部材は、前記二つの回転規制端それぞれと当接する二つの当接部を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項に記載の光学機器。
【請求項７】
前記遮光部材は、前記光源から出射した光を、前記光源の方向に戻す、或いは吸収することによって、前記光源から出射した光を遮光するように構成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項に記載の光学機器。
【請求項８】
前記センサは、２つの領域に配置されており、
前記光源は、前記センサと同じく、前記回転部材の突起部か或いは前記固定部材のうち前記突起部と対向する位置のうち前記他方に設けられており、且つ前記光源は前記２つの領域の間に配置されている、
ことを特徴とする請求項１乃至７いずれか１項に記載の光学機器。
【請求項９】
前記回転部材と連結された操作リングを備えており、
前記遮光部材は、前記操作リングの回転を、前記回転部材に伝達するように構成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至８いずれか１項に記載の光学機器。
【請求項１０】
前記開口部は、被写体からの撮像光が通過する撮像開口部とは異なる、
ことを特徴とする請求項１乃至９いずれか１項に記載の光学機器。
【請求項１１】
撮像素子を含むカメラ本体と接続可能であって、
前記遮光部材は、前記光源から出射した光が前記撮像素子に入射するのを防ぐように構成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至１０いずれか１項に記載の光学機器。
【請求項１２】
撮像素子を備えており、
前記遮光部材は、前記光源から出射した光が前記撮像素子に入射するのを防ぐように構成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至１１いずれか１項に記載の光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交換レンズ装置、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等の光学機器に関し、さらに詳しくは、光学素子の位置検出系にセンサとスケールとにより構成されるエンコーダ等の検出器を用いた光学機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光学機器において、オートフォーカス制御を行う際には、フォーカスレンズ又はフォーカスレンズに駆動力を伝達する系を構成する部材の位置を検出する位置検出系が必要である。これは、フォーカスレンズがオートフォーカス演算によって算出された合焦位置に正確に移動したか否かを判別するためである。このため、特許文献１には、駆動リングの回転をスケールとセンサとを用いた検出系によって精度良く検出することができる駆動系を搭載したレンズ装置が開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示された従来技術では、ユニット本体と、ユニット本体に対して光軸周りに回転可能なコロリングの一方に発光部と受光部を有する光学センサを、他方に反射スケールを保持している。また、コロリングには、フォーカスレンズを光軸方向に駆動させる為に、自身の回転を伝達するフォーカスキーが取り付けられる。
【０００４】
ここで、ユニット本体は、フォーカスキーが取り付けられるコロリングの取り付け部が入り込み回転できるように、光軸直交面の周上に開口部を有している。また、センサはフォーカスキーの回動範囲の中央に対応する位置に配置されている為、センサ取り付け位置とユニット本体の開口部の位相が一致している。従って、センサの発光部から射出した光がユニット本体の開口部を抜けてフォーカスユニット外へ漏れ出ないようにする為に、センサを保持するセンサホルダに遮光部を設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−０４７６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、センサホルダは位置検出の為の発光および受光を許容するための開口が形成されている為、遮光は不十分である。また、ユニット本体とコロリングは構成上径嵌合している。この径嵌合のガタ分による隙間は、ユニット本体のストッパ端面に当接するフォーカスキーの周方向両端部でのみ遮蔽しており、フォーカスポジションによっては、隙間を遮蔽することができない。その為、センサの発光部から射出した光が、ユニット本体とコロリングとの隙間からフォーカスユニット外へ漏れ出てしまう可能性がある。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために、位置検出用のセンサからの射出光を、撮像素子に入射させない、或いは入射する寮を低減することが可能な光学機器を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明の光学機器は、光軸と平行な方向に貫通する開口部を含む固定部材と、前記開口部を通る突起部を含み、該突起部が前記開口部を貫通した状態で前記固定部材に対して前記光軸を中心として回転可能な回転部材と、前記回転部材の突起部か、或いは前記固定部材のうち前記突起部と対向する位置のいずれか一方に設けられ、前記回転部材の前記固定部材に対する回転方向の位置を検出するためのスケールと、前記回転部材の突起部か、或いは前記固定部材のうち前記突起部と対向する位置のいずれか他方に設けられ、前記回転部材の前記固定部材に対する回転方向の位置を検出するために、光源から前記スケールを介した光を受光するセンサと、を備える光学機器であって、前記回転部材に取り付けられ、前記突起部から周方向に伸びる腕部を有する遮光部材を備え、前記遮光部材が、前記光軸と平行な方向から見たときに、前記開口部の最も前記光軸に近い部分を覆うように構成されている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、位置検出用センサの発光部からの射出光のうち、撮像素子に入射する光量を低減することが可能な光学機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明における実施例のフォーカスユニットの分解斜視図
【図２】本発明における実施例のユニットベースの正面図
【図３】本発明における実施例のレンズ鏡筒の断面図
【図４】本発明における実施例のフォーカスユニットの正面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について説明する。まず、本発明の光学機器は、前述しているように、カメラ本体に接続可能な交換レンズ装置（交換レンズ）、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ（いずれも被写体を撮像するための撮像レンズを備えている）や、双眼鏡等の観察装置も含んでいる。
【００１２】
そして、本発明の光学機器は、光軸と平行な方向に貫通する開口部を含む固定部材と、開口部を通る突起部を含み、この突起部が開口部を貫通した状態で固定部材に対して光軸を中心として回転可能な回転部材と、を備える。ここで開口部とは、被写体を撮像するために撮像光（撮影光）が透過する撮像開口部（レンズ等が保持されている開口部）とは異なる開口部（開口）である。この撮像開口部は円形をしているが、本発明の開口部は、光軸を中心として周方向に伸びる形状（円周方向に伸びる細長い形状）をしている。本発明の光学機器は、更に、回転部材の突起部或いは固定部材のうち突起部と対向する位置のいずれか一方に設けられ、回転部材の固定部材に対する回転方向の位置を検出するためのスケールを備えている。また、このスケールと対向する位置、つまり突起部或いは固定部材のうち突起部と対向する位置のいずれか他方に設けられ、回転部材の固定部材に対する回転方向の位置を検出するために、光源からスケールを介した光を受光するセンサと、を備えている。本発明の光学機器は上述したような構成の下で、回転部材に取り付けられ、突起部から周方向に伸びる腕部を有する遮光部材を備えている。この遮光部材は、光軸と平行な方向（又は光軸方向から）から見たときに、前述の開口部の最も光軸に近い部分を覆うように構成されているが、勿論光軸と平行な方向から見たときに、開口部全体を覆うように構成しても良い。この遮光部材は、位置検出用の光源から出射し、開口部を通過した撮像装置が有する撮像素子に入射するのを防ぐための部材であり、光源からの光を撮像素子とは異なる方向に反射する、或いは吸収する機能を有する。
【００１３】
また、この開口部は、前述のように、光軸を中心とした周方向に伸びる形状をしており、遮光部材の腕部も同様に、光軸を中心とした周方向に伸びる形状をしている。その上で、この腕部の周方向における長さは、開口部の周方向の長さよりも長く、腕部を含む遮光部は、回転部材が固定部材に対して回転方向に移動しても、開口部全体を覆うように構成されている、ことが望ましい。
【００１４】
また、詳しくは後ほど述べるが、本発明の光学機器は自動的に合焦状態（合焦位置）を調整する自動合焦機能（ＡＦ）を有しており、自動合焦を行い際に光軸方向に移動する光学素子（フォーカスユニット）を備えている。前述した回転部材が固定部材に対して回転することによって、この光学素子（フォーカスユニット）が光軸方向に移動する。この光学機器は、回転部材を廻すためにこの回転部材と連結された操作リング（フォーカスリング）も備えており、この操作リングの回転が回転部材に（回転として）伝えられるように構成されている。このフォーカスリング、或いはこのリングと連結して動く回転部材の位置を検出するためのセンサ（フォトディテクタ、センサ用撮像素子、光量検出素子）は、２つの領域に配置されており、この２つの領域の間に光源が配置されている。また、このセンサや光源は固定部材側に配置され、スケールは回転部材側に配置されていることが望ましい。
【００１５】
以下に、本発明の好ましい実施の形態について、図面を用いて具体的に説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は、フォーカスユニット１００の分解斜視図を、図２はユニットベース１０１の正面図を示している。このユニットベース１０１は光軸直交平面において周方向に開口部１０１ａを有している。また、この開口部１０１ａの最内径は１０１ｂである。
【００１７】
１０２はセンサフレキユニットであり、１０３は、フレキ１０４に実装され、発光部と受光部とが一体的に構成されたセンシング部を有する位置検出センサである。このセンサフレキユニット１０２は、ユニット本体１０１に両面テープで貼り付けられている。もちろん貼り付け方法は他の方法であっても構わないし、また貼り付けずにビス等で固定するようにしても構わない。
【００１８】
１０５は付勢定位置回転コロユニットであり、１０６は付勢定位置回転コロ、１０７は付勢定位置回転コロ１０６を内径から外径方向に付勢する為の付勢板金である。付勢コロユニット１０５はユニットベース１０１の溝部１０１ｃに組み込まれ、付勢板金１０７の抜け止め穴１０７ａは、１１１１１ユニット本体１０１の突起１０１ｄに嵌り込む構成である。ここで、付勢板金１０７は付勢定位置回転コロ１０６を内径から外径方向に付勢する為に弾性変形可能な様に、抜け止め穴１０７ａと突起１０１ｄは光軸４００方向及び光軸４００と直交方向に隙間が空いている。
【００１９】
１０８ａ及び１０８ｂは固定定位置回転コロであり、ユニットベース１０１の溝１０１ｅに組み込む。本実施例においては、付勢定位置回転コロユニット１０５に対して１２０°等分で二つの固定定位置回転コロ１０８が配置されている。
【００２０】
１０９はマニュアル操作の回転を伝達する第１のマニュアル連結環、１１０は第２のマニュアル連結環であり、ユニットベース１０１に対して光軸４００を中心に回転可能となっている。
【００２１】
１１１はユニットベース１０１に対して外周に配置され、ユニットベース１０１に対して光軸４００を中心に回転可能なコロリングである。コロリング１１１の外周面における等間隔３箇所には、光軸４００に直交する方向に延びる軸１１１ａが形成されている。この軸１１１ａには、コロ１１２が止め輪１１３によって回動自在に保持されている。コロリング１１１の前側内径には、付勢定位置回転コロユニット１０５及び固定定位置回転コロ１０８の転動部１１１ｂが設けられている。これによりコロリング１１１は常に付勢定位置回転コロユニット１０５により外径１方向に付勢され、固定定位置回転コロ１０８とも常に接触している為、ガタつき無くユニットベース１０１に対して回動することができる。また、コロリング１１１は、ユニットベース１０１の開口部１０１ａに入り込む取り付け部１１１ｃが設けられている。
【００２２】
１１４は、周方向に沿って周期的に複数のパターン（反射パターン、或いは非反射、吸収パターン）が設けられた位置検出用反射スケールである（ここでのスケールは、周方向に沿って周期的に複数のスリットが設けられた反射面となっている）。
【００２３】
位置検出用反射スケール１１４は、コロリング１１１の内周面１１１ｄに両面テープによって接着固定され、ユニットベース１０１にコロリング１１１を組み込むことでセンサフレキユニット１０２の対向位置に配置される。
【００２４】
１１５はロータユニットで、１１６は連結環であり、その前端はコロリング１１１に設けられた３つのコロ１１２に当接している。また。連結環１１６の後端はゴムリング１１７を介して振動型モータを構成しているロータ１１８に結合されている。１１９は振動型モータのステータ１２０の回転を規制する為の回転止めである。ステータ１２０の後端には圧電素子ＰＺＴと一体となったフレキ１２１が貼り付けられている。このフレキ１２１から入力される電気信号によってステータ１２０に振動を励起する。ステータ１２０の前端面の質点には楕円運動の振動が発生する。これにより、ステータ１２０の前端面に圧接されたロータユニット１１５を回転駆動する。また、ステータ１２０は、その後方に設けられたフェルト部材１２２及びフェルト台１２３を介して加圧バネ１２４および加圧リング１２５によって前方に加圧された状態でユニットベース１０１に保持されている。この加圧力によって、ステータ１２０がロータ１１８に圧接し、ゴムリング１１７によって一体となっている連結環１１６の前端面がコロ１１２に圧接する。
【００２５】
１２６はフォーカスユニット１００の回転出力をフォーカスレンズ群に伝達する為のフォーカスキーであり、ユニット本体１０１の開口部１０１ａに入り込むコロリング１１１の取り付け部１１１ｃにビス１２７で固定される。また、フォーカスキー１２６には、当接部１２６ａ及び１２６ｂが形成されている。また、これら当接部１２６ａ及び１２６ｂに対応するように、ユニットベース１０１の内周側には、回転規制端１０１ｆ及び１０１ｇがそれぞれ形成されている。端部１２６ａ及び１２６ｂが、回転規制端１０１ｆ及び１０１ｇにそれぞれ当接することで、フォーカスキー１２６の回動範囲が制限される。また、フォーカスキー１２６は、光軸４００と直交平面において周方向に延設された腕部１２６ｃ及び１２６ｄが一体で形成されている。
【００２６】
図３は、レンズ鏡筒の断面図である。２００は案内筒であり、フォーカスユニット１００のユニットベース１０１と不図示のビスで結合される。２０１はフォーカスレンズ群であり、２０２はフォーカスレンズ２０１を保持するフォーカス鏡筒である。フォーカス鏡筒２０２は、不図示のコロが案内筒２００のカム溝２００ａに嵌合して保持されている。また、フォーカス鏡筒２０２は、フォーカスキー１２６の回転出力を伝達する為の連結部２０２ａが一体形成されている。
【００２７】
３００はマニュアルリングであり、内周にある凹部３００ａと第１のマニュアル連結環１０８の外周に設けられた突起部１０８ａが係合する。これにより、マニュアルリング３００の回転がフォーカスユニット１００に入力され、フォーカスキー１２６からの出力が嵌合しているフォーカス鏡筒２０２の連結部２０２ａに伝達される。そして案内筒２００のカム溝２００ａの作用によりフォーカス鏡筒２０２が光軸４００を中心に回転しながら光軸４００方向に進退する構成となっている。３０１は案内筒２００と不図示のビスで一体に固定され、マウントが取り付けられる固定筒である。
【００２８】
図４は、本実施例におけるフォーカスユニット１００の正面図を示している。本実施例では、フォーカスキー１２６の端部１２６ａ及び１２６ｂと、ユニットベース１０１の回転規制端１０１ｆ及び１０１ｇで回動範囲が制限される。この回動範囲において、光軸方向から見て、ユニットユニットベース１０１の開口部１０１ａの最内径１０１ｂは、腕部１２６ｃ及び１２６ｄを設けたフォーカスキー１２６によってフォーカスポジションに依らず常に遮蔽されている。これにより、フォーカスキー１２６が回動範囲のどの位置にいても、常にセンサ発光部からの射出光を遮光することができる。
【００２９】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１００  フォーカスユニット
１０１  ユニットベース
１０１ａ  開口部
１０１ｂ  開口部最内径
１０１ｄ  突起
１０１ｆ  第１の回転規制端
１０１ｇ  第２の回転規制端
１１１  コロリング
１１４  スケール
１２６ｃ  腕部
１２６ｄ  腕部
２０１  フォーカスレンズ
【図１】
2018013746.tif 000003
【図２】
2018013746.tif 000004
【図３】
2018013746.tif 000005
【図４】
2018013746.tif 000006