(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸回りに回転操作可能なマニュアル操作環と、該マニュアル操作環の回転をレンズ駆動部材に伝達する第１の動力伝達機構と、前記マニュアル操作環の操作を検出する操作検出手段と、モータの駆動力を前記レンズ駆動部材に伝達する第２の動力伝達機構と、前記操作検出手段により前記マニュアル操作環の操作が検出されているときに、前記モータの回転を停止する制御部とを有するカメラ用交換レンズにおいて、
前記第１の動力伝達機構は、レンズが駆動端に達してその移動が阻止された後も前記マニュアル操作環の空回りを許容するためのクラッチ機構を有し、
前記操作検出手段は、前記第１の動力伝達機構の動力伝達経路中の、前記マニュアル操作環とクラッチ機構との間に設けられた回転部材に形成されたパターン部と、該パターン部の回転の有無に応じた信号を出力する信号出力手段とから構成されることを特徴とするカメラ用交換レンズ。
【請求項２】
光軸回りに回転操作可能なマニュアル操作環と、該マニュアル操作環の回転をレンズ駆動部材に伝達する第１の動力伝達機構と、前記マニュアル操作環の操作を検出する操作検出手段と、モータの駆動力を前記レンズ駆動部材に伝達する第２の動力伝達機構と、前記操作検出手段により前記マニュアル操作環の操作が検出されているときに、前記モータの回転を停止する制御部とを有するカメラ用交換レンズにおいて、
前記第１の動力伝達機構は、前記マニュアル操作環に設けられたギアと噛み合う連結ギアを有し、
前記操作検出手段は、前記連結ギアと一体に回転する回転部材に形成されたパターン部と、該パターン部の回転の有無に応じた信号を出力する信号出力手段とから構成されることを特徴とするカメラ用交換レンズ。
【請求項３】
前記第１の動力伝達機構は、前記第２の動力伝達機構からの駆動力が前記マニュアル操作環に伝達することを阻止する動力遮断部材を有することを特徴とする請求項１または２に記載のカメラ用交換レンズ。
【請求項４】
前記操作検出手段は、前記動力遮断部材に対して前記マニュアル操作環側に設けられていることを特徴とする請求項３に記載のカメラ用交換レンズ。
【請求項５】
前記第１の動力伝達機構は、前記マニュアル操作環に設けられたギアと噛み合う連結ギアを有し、前記クラッチ機構は、前記連結ギアと一体に回転可能なクラッチギアを有することを特徴とする請求項１に記載のカメラ用交換レンズ。
【請求項６】
前記制御部は、前記信号出力手段からの前記信号により前記マニュアル操作環が操作されたことを認識することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のカメラ用交換レンズ。
【請求項７】
前記モータは振動波モータであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のカメラ用交換レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカメラ用の交換レンズ、特にマニュアル操作によるレンズ駆動と電動によるレンズ駆動の切換えを容易に行えるようにした交換レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
オートフォーカス（以下、ＡＦ）とマニュアルフォーカス（以下、ＭＦ）の切換を容易に行えるようにした交換レンズが特許文献１，２に記載されている。引用文献１のものは、フォーカスモータとして小型の振動波モータを用いており、一方、引用文献２のものは、円環状の大型の振動波モータを用いている。いずれの交換レンズにおいても、ＡＦとＭＦの切換えに特別な操作は必要とせず、ＡＦモードにおいてもＭＦ操作を開始するだけで自動的にＭＦが行われる。なおＭＦ操作とは、レンズ鏡筒の周面に設けられたマニュアル操作環を回転操作する動作を指す。
【０００３】
上述のようなＡＦとＭＦの切換えを自動的に行うには、ＭＦ操作の有無を常にモニタし、操作が検出されたときに迅速にフォーカスモータの回転を禁止する必要がある。特許文献１には、かかるＭＦ操作検出機構については記載がない。一方、特許文献２には、マニュアル操作環に設けたパターン部と、固定筒に固定された検出部とから成るＭＦ操作検出機構が記載されている。
【０００４】
特許文献２におけるＭＦ操作検出機構としては、マニュアル操作環に設けた円環状のガラスエポキシ基板（パターン部）と、これに接触するブラシ（検出部）とから構成するのが一般的である。ガラスエポキシ基板は、放射状の複数の導通パターンを持ち、マニュアル操作環が回転すると、パターンとブラシとから成るスイッチがオン・オフを繰り返すことで、マニュアル操作環が操作されたことを検出できる。かかるＭＦ操作検出機構を、特許文献１のレンズ鏡筒に適用することも可能である。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１７９６３５号公報
【特許文献２】特開平５−７２４６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
マニュアル操作環は、鏡筒の外周面に沿って回転操作されるものであるから、その径は鏡筒の外径とほぼ同等であり、そのマニュアル操作環の内周面に固着されるガラスエポキシ基板も、それと同等の大径のものを用いる必要がある。ガラスエポキシ基板は一般にプレスにより形成され、特に内径側は打ち抜きによって形成されるため、大径のものほどロスが大きい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、光軸回りに回転操作可能なマニュアル操作環と、マニュアル操作環の回転をレンズ駆動部材に伝達する第１の動力伝達機構と、マニュアル操作環の操作を検出する操作検出手段と、モータの駆動力をレンズ駆動部材に伝達する第２の動力伝達機構と、操作検出手段によりマニュアル操作環の操作が検出されているときに、モータの回転を停止する制御部とを有するカメラ用交換レンズに適用される。
請求項１の発明では、第１の動力伝達機構は、レンズが駆動端に達してその移動が阻止された後も前記マニュアル操作環の空回りを許容するためのクラッチ機構を有し、操作検出手段は、第１の動力伝達機構の動力伝達経路中の、マニュアル操作環とクラッチ機構との間に設けられた回転部材に形成されたパターン部と、該パターン部の回転の有無に応じた信号を出力する信号出力手段とから構成される。
請求項２の発明では、前記第１の動力伝達機構は、前記マニュアル操作環に設けられたギアと噛み合う連結ギアを有し、
前記操作検出手段は、前記連結ギアと一体に回転する回転部材に形成されたパターン部と、該パターン部の回転の有無に応じた信号を出力する信号出力手段とから構成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、マニュアル操作環の操作を検出するためのパターン部をマニュアル操作環そのものではなく、マニュアル操作環の操作力を伝達する動力伝達機構中に設けたので、パターン部を小型化でき、製造時におけるロスを最小限に減らしてコストダウンが図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１〜図３により本発明の一実施の形態を説明する。
図１は交換レンズ鏡筒内のフォーカス駆動機構を示す断面図、図２，図３はそれぞれ図１のＡ方向，Ｂ方向から見た図である。フォーカス駆動機構は、図１の右側よりＭＦ伝達機構１０、フリクションギア機構２０、レンズ駆動機構３０、ＡＦモータ伝達機構４０に大別される。ＭＦおよびＡＦの駆動力はレンズ駆動機構３０に伝達され、レンズ駆動機構３０を介して不図示のフォーカス光学系を光軸方向に移動させる。また、不図示のマニュアル操作環の操作の有無を検出するＭＦ操作検出機構５０は、ＭＦ伝達機構１０内に設けられる。
【００１０】
以下、各部の詳細を説明する。
＜ＭＦ伝達機構，ＭＦ操作検出機構＞
マニュアル操作環は、鏡筒の外周面に沿って光軸回りに回転操作可能とされ、その内周面に形成されたギアがＭＦ連結ギア１１と噛み合っている。ＭＦ連結ギア１１は、軸部材１２に対して回転不能に取り付けられ、軸部材１２はギア上板１およびギア地板２に回転可能に軸支される。また軸部材１２の図示下部にはフランジ１２ａが形成され、そのフランジ１２ａにＭＦ操作検出機構５０を構成するガラスエポキシ基板５１が固着されている。したがって、マニュアル操作環の回転操作（ＭＦ操作）がなされると、ＭＦ連結ギア１１、軸部材１２およびガラスエポキシ基板５１が一体に回転する。
【００１１】
ガラスエポキシ基板５１は、フランジ１２ａとほぼ同径の円盤状とされ、フランジ１２ａに両面テープで貼り付けられている。基板５１の表面に形成されたパターンは、図２に示すように回転中心側が全導通パターン５１ａ、その外側が放射状のパターン５１ｂとされる。モータ上板１に取り付けられたブラシ５２は、パターン５１ａ，５１ｂにそれぞれ接触しており、ブラシ５２とパターン５１ａ，５１ｂとから成るスイッチの信号が不図示の制御部に入力される。基板５１が回転すると、スイッチのオン信号およびオフ信号が交互に入力されるので、制御部はマニュアル操作環が回転操作されたことを認識できる。
【００１２】
軸部材１２に回転可能に軸支されたクラッチギア１４は、フリクションギア２１と噛み合い、またフランジ１２ａとの間に設けたばね１５、およびＭＦ連結ギア１１と連動するワッシャ１６を介してＭＦ連結ギア１１に押し付けられる。通常は、クラッチギア１４はＭＦ連結ギア１１と一体に回転してフリクションギア２１に回転を伝達するが、フリクションギア２１の回転負荷が所定値以上になると、クラッチギア１４は静止したままＭＦ連結ギア１１および軸部材１２が回転する。このクラッチギア１４を設けることで、フォーカス光学系が至近側、無限遠側のいずれかの端部に達して移動が阻止されても、マニュアル操作環の回転（空回り）が許容されるため、各部に無理な力が加わることがなくその破損を防止できる。
なお１７は、上述した軸部材１２上の各部品を締結するためのＥ型止め輪である。
【００１３】
＜フリクションギア機構＞
フリクションギア２１は、ばね摺動部２１ａを有し、フリクションばね２２に押し付けられた状態でギア上板１に回転可能に軸支される。フリクションギア２１を回転させるには、フリクションばね２２のばね力により発生するトルクに打ち勝つだけのトルクを必要とし、そのトルクを生ぜしめるだけの力量でマニュアル操作環を操作することにより適度な操作環を与えている。
【００１４】
＜レンズ駆動機構＞
フリクションギア２１は、軸部材３１に回転不能に取り付けられたＭＦ入力ギア３２に噛み合っている。軸部材３１はギア上板１およびギア地板２に回転可能に軸支され、その上部には太陽ギア３１ａが一体に形成されている。フリクションギア２１の回転は、ＭＦ入力ギア３２を介して軸部材３１を回転させ、これに伴って太陽ギア３１ａが回転する。
【００１５】
３３は軸部材３１に回転可能に軸支されたギア部材であり、外周面および内周面にそれぞれ外側ギア３３ａ、内側ギア３３ｂを有する。内側ギア３３ａは、太陽ギア３１ａを囲むように位置する。軸部材３１には、フォーカス光学系に動力を伝達するキャリアギア３４が回転可能に軸支され、キャリアギア３４に回転可能に軸支された複数の遊星ギア３５が太陽ギア３１ａと内側ギア３３ａとに噛み合っている。複数の遊星ギア３５は、キャリアギア３４の回転軸（軸部材３１の回転中心）から等距離に配置されており、遊星ギア３５がキャリアギアの回転軸回りに公転することで、キャリアギア３４が回転する。３６は遊星ギア３５の抜け止め用ワッシャである。
【００１６】
＜ＡＦモータ伝達機構＞
フォーカスモータ４１は、レンズ光軸と平行な軸回りに回転する小型の振動波モータであり、その出力軸に設けられたギア４２が上記ギア部材３３の外側ギア３３ａに噛み合っている。モータ４１には、配線部材４３（図２，図３）を介して駆動信号が入力される。
【００１７】
以上の構成において、ＡＦモードのときにＡＦ開始操作を行うと、カメラの制御部はＡＦ動作を行うべくフォーカスモータ４１を駆動する。モータ４１の回転は、ギア４２および外側ギア３３ａを介してギア部材３３を回転させ、これに伴って複数の遊星ギア３５が回転する。一方、軸部材３１は、フリクションギア２１とＭＦ入力ギア３２との噛み合いによりロックされている（フリクションギア２１を回転させるだけのトルクが伝達されない）ので、太陽ギア３１ａは回転しない。したがって、遊星ギア３５は回転しながら軸部材３１の中心軸回りに公転し、その公転がキャリアギア３４を回転させる。キャリアギア３４の回転により、不図示のフォーカス光学系が光軸方向に移動する（ＡＦが行われる）。このとき、フリクションギア２１が回転しないため、ＭＦ伝達機構１０やマニュアル操作環が回転することはない。
【００１８】
ＭＦモードに切換えることなくＭＦ操作（マニュアル操作環の操作）を行うと、上述した回転検出機構５０がその回転を検出し、制御部はフォーカスモータ４１を停止する。マニュアル操作環の回転力は、クラッチギア１４を介してフリクションギア２１を回転させ、ギア３２を介して軸部材３１、すなわち太陽ギア３１ａを回転させる。一方、ギア部材３３はギア４２によりロックされているため回転せず、遊星ギア３５は回転しながら軸部材３１の中心軸回りに公転する。これにより上述と同様にキャリアギア３４が回転し、フォーカス光学系が駆動される（ＭＦが行われる）。ＭＦ操作終了後にＡＦを行うには、単にＡＦ開始操作を行うだけでよい。
【００１９】
以上のように本実施形態では、ＭＦ操作検出用のガラスエポキシ基板４１を、マニュアル操作環ではなく、マニュアル操作環に連動するギア軸に一体に設けた。したがって、マニュアル操作環に固着されるような大径の円環状のガラスエポキシ基板とする必要はなく、小径の円盤状のガラスエポキシ基板で済み、製造工程におけるロスを小さくでき、コストダウンが図れる。
【００２０】
ところで、上述したようにクラッチギア１４の作用により、フォーカス光学系が駆動端に達してもマニュアル操作環を空回りさせることができる。一方、マニュアル操作環の回転検出は、クラッチの状態（接続・遮断）に拘わらずなされる必要があるため、ガラスエポキシ基板５１は、動力伝達経路においてクラッチギア１４よりも前段に設ける必要がある。仮にクラッチギア４１の後段にガラスエポキシ基板５１を設けると、マニュアル操作環が空回りしているときには回転検出がなされず、ＭＦ操作継続中であるにも拘わらずフォーカスモータが駆動されてしまうおそれがある。例えば、フォーカス光学系が駆動端である最至近位置に達した後も至近方向のＭＦ操作が継続されたとする。このとき、モータが逆方向に駆動されると、フォーカス光学系がＭＦ操作方向とは逆の無限遠側に移動してしまい、撮影者は大きな不信感を抱く。本実施形態では、ガラスエポキシ基板５１が軸部材１２と一体の部材、つまりクラッチギア１４の前段に取り付けられているので、上記のような不都合は生じ得ない。
【００２１】
なお、ＭＦ伝達機構１０において、クラッチギアの前段に複数の回転部材（ギア、ギア軸など）がある場合には、そのいずれの回転部材にガラスエポキシ基板を設けてもよい。ただし、なるべくマニュアル操作環に近い回転部材に設けた方が検出精度は高い。図１の例ではマニュアル操作環の次段の回転部材にガラスエポキシ基板を設けているので、精度的には最も高い。また、クラッチは発明の必須要件ではなく、クラッチなしの場合には、マニュアル操作環の操作に連動する回転部材のいずれにガラスエポキシ基板を設けてもよい。図１の例でクラッチギア１４を廃止したとすると、ガラスエポキシ基板をギア２１や軸部材３１などに設けてもよい。さらにフォーカス駆動機構について説明したが、マニュアルおよび電動のズームが可能な交換レンズであれば、そのズーム駆動機構にも本発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】一実施形態における交換レンズのフォーカス駆動機構を示す断面図。
【図２】図１のＡ方向から見た図。
【図３】図１のＢ方向から見た図。
【符号の説明】
【００２３】
１０  ＭＦ伝達機構
１１  ＭＦ連結ギア
１２  軸部材
１４  クラッチギア
２０  フリクションギア機構
３０  レンズ駆動機構
４０  ＡＦモータ伝達機構
４１  モータ
５０  ＭＦ操作検出機構
５１  ガラスエポキシ基板
５２  ブラシ
【図１】
0004784214.tif 000002
【図２】
0004784214.tif 000003
【図３】
0004784214.tif 000004