(57)【要約】【課題】回転量の誤検知が起こりにくいエンコーダと、このようなエンコーダを有する小型化に適した撮影装置を提供する。【解決手段】複数の羽根を有し、回転体の回転に伴って回転する羽根車と、上記羽根車の回転により上記羽根で断続される光路を形成するフォトインタラプタとを備え、該フォトインタラプタで該光路の断続を検出することにより上記回転体の回転量を検出するエンコーダにおいて、上記羽根は、上記羽根車の回転中心から放射状に延びる線よりも周回方向に斜めに傾いて広がっている。【選択図】図１８
2007309748.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の羽根を有し、回転体の回転に伴って回転する羽根車と、前記羽根車の回転により前記羽根で断続される光路を形成するフォトインタラプタとを備え、該フォトインタラプタで該光路の断続を検出することにより前記回転体の回転量を検出するエンコーダにおいて、
前記羽根は、前記羽根車の回転中心から放射状に延びる線よりも周回方向に斜めに傾いて広がっていることを特徴とするエンコーダ。
【請求項２】
前記フォトインタラプタは、前記羽根車の回転中心を中心とする所定半径の円の接線方向に延びるスリット状の光路の断続を検出するものであり、
前記羽根車の羽根は、少なくとも、前記光路を断続する羽根部分について、該羽根部分の輪郭が前記円の接線方向に延びる形状を有するものであることを特徴とする請求項１記載のエンコーダ。
【請求項３】
周回方向に並んだ複数の孔を有し回転体の回転に伴って回転するエンコーダ板と、該エンコーダ板の回転により断続される光路を形成するフォトインタラプタとを備え、該フォトインタラプタで該光路の断続を検出することにより前記回転体の回転量を検出するエンコーダにおいて、
前記エンコーダ板が、前記複数の孔として、該エンコーダ板の回転中心から放射状に延びる線よりも周回方向に斜めに傾いて広がる複数の孔を有することを特徴とするエンコーダ。
【請求項４】
前記フォトインタラプタは、前記エンコーダ板の回転中心を中心とする所定半径の円の接線方向に延びるスリット状の光路の断続を検出するものであり、
前記エンコーダ板は、前記孔の、少なくとも、前記光路を断続する部分の輪郭が、前記円の接線方向に延びる形状を有するものであることを特徴とする請求項３記載のエンコーダ。
【請求項５】
回転駆動力を発生するモータと、該モータが発生した回転駆動力によって移動するレンズとを有し、該レンズを透過した被写体光を受光することにより被写体を撮影する撮影装置において、
複数の羽根を有し、前記レンズの移動に伴って回転する羽根車と、前記羽根車の回転により前記羽根で断続される光路を形成するフォトインタラプタとを備え、該フォトインタラプタで該光路の断続を検出することにより前記レンズの移動量を検出するエンコーダを備え、
前記羽根は、前記羽根車の回転中心から放射状に延びる線よりも周回方向に斜めに傾いて広がっていることを特徴とする撮影装置。
【請求項６】
回転駆動力を発生するモータと、該モータが発生した回転駆動力によって移動するレンズとを有し、該レンズを透過した被写体光を受光することにより被写体を撮影する撮影装置において、
周回方向に並んだ複数の孔を有し前記レンズの移動に伴って回転するエンコーダ板と、該エンコーダ板の回転により断続される光路を形成するフォトインタラプタとを備え、該フォトインタラプタで該光路の断続を検出することにより前記レンズの移動量を検出するエンコーダを備え、
前記エンコーダ板が、前記複数の孔として、該エンコーダ板の回転中心から放射状に延びる線よりも周回方向に斜めに傾いて広がる複数の孔を有することを特徴とする撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトインタラプタで光路の断続を検出することにより回転量を検出するエンコーダおよび被写体を撮影する撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータを駆動源とする駆動装置を備え、その駆動により被駆動体の位置や移動速度を制御する技術は、従来から様々な分野の電子機器に用いられている。中でもカメラを中心とする撮影装置の分野では、小型モータを用いてレンズを移動させることで、レンズの焦点距離の調整やピントの調整が行われることが多い。レンズを移動させるこうした駆動装置の中には、レンズの移動量を検出するエンコーダを備えている駆動装置が存在する（例えば、特許文献１〜特許文献３参照）。以下、このようなエンコーダを備えた駆動装置の一例を紹介する。
【０００３】
図１は、エンコーダを備えた駆動装置の一例を表した図である。
【０００４】
図１には、エンコーダ１００ａ’を備えた従来の駆動装置１０００ａ’の側面図が示されている。駆動装置１０００ａ’には、回転力を発生するモータ１２０と、複数のギアによって構成され、モータ１２０の回転を伝達する動力伝達機構と、この動力伝達機構から伝えられた回転の量を検出するエンコーダ１００ａと、これら動力伝達機構およびエンコーダ１００ａ’を取り囲むギアボックス１３０が備えられている。動力伝達機構については、図１ではその構成要素の一つである出力ギア１４０だけが示されており、全体については不図示である。モータ１２０の回転は、最終的に出力ギア１４０の回転として不図示のレンズに伝えられて、レンズの駆動源として利用される。エンコーダ１００ａは、動力伝達機構から伝達された回転力によって出力ギア１４０の回転と連動して回転する回転軸１０１と、回転軸１０１上に固定され、回転軸１０１の回転とともに回転する羽根車１０２’と、羽根車１０２’の羽根１０２ａ’ を挟んで発光部と受光部を対向配置させてなるフォトインタラプタ１１０を備えている。これら羽根車１０２’およびフォトインタラプタ１１０は、ギアボックス１３０の内側に設けられているため、本来外部から視認できないが、図１では、その位置関係を明示するため、駆動装置１０００ａ’の外観に重ねて示されている。ここで、フォトインタラプタ１１０は、ギアボックス１３０の一部であって、図の手前方向および上下方向に広がる、壁１３１の内側に固定されている。
【０００５】
図２は、図１に示すフォトインタラプタを、図１の矢印Ａ方向から見たときの図である。
【０００６】
図１のモータ１２０が回転する際には、発光部１１０ａが受光部１１０ｂに向けて発光を行い、回転する羽根車１０２’の羽根１０２ａ’の間を通過してきた光だけが、受光部１１０ｂによって受光される。この受光部１１０ｂは、光を受光すると受光した光量に応じた大きさの電流を発生し、レンズの移動を制御する不図示の制御部（ＣＰＵ）に向けて出力する。発光部１１０ａが受光部１１０ｂに向けて発光する光は、その光軸方向に垂直な面で見ると所定領域内に集中しており、図１では、この所定領域が光通過領域１５０として、羽根車１０２’の羽根１０２ａ’に重ねて示されている。受光部１１０ｂから出力される電流は、受光部１１０ｂが光通過領域１５０の全領域にわたって光を受光したときに最大となり、光通過領域１５０が羽根１０２ａ’に完全に重なったときには、出力電流がゼロとなる。このため、羽根車１０２’の回転とともに、出力電流は最大電流とゼロとの間で交互に切り換わることとなる。
【０００７】
図３は、受光部１１０ｂによって出力された電流の波形を表した図である。
【０００８】
この図に示すように、出力電流の波形は、若干立ち上がりと立ち下がりで遅れが見られるものの、ほぼ矩形波となっており、出力電流が上記の最大電流とゼロとの間で繰り返し切り換わっている様子がわかる。図３の波形において、出力電流がゼロとなった回数が、図２の発光部１１０ａと受光部１１０ｂとの間を通過した羽根１０２ａ’の枚数、すなわち羽根車１０２’の回転量を表している。同時に、この回数は、羽根車１０２’の回転と連動して回転する出力ギア１４０の回転量も表しており、上記の電流の波形で表される電気信号に基づき、レンズの移動量を求めることが可能となる。
【特許文献１】特開平７−２０５５９号公報
【特許文献２】特開平９−２７３９４４号公報
【特許文献３】特開２００２−１１６４８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図１に示すエンコーダ１００ａ’では、光通過領域１５０が、図１の上下方向（高さ方向）について、羽根車１０２’の回転中心である回転軸１０１と同じ高さにあるようにフォトインタラプタ１１０が設置されている。しかしながら、フォトインタラプタ１１０周囲に設けられているギアなどの部材の配置との関係上、フォトインタラプタ１１０を、図１の位置から壁１３１に沿って下側に配置することが必要となることが多い。
【００１０】
図４は、フォトインタラプタが、図１の位置から下側にずらして配置されている駆動装置を表した図である。
【００１１】
図４に示すエンコーダ１００ｂ’では、フォトインタラプタ１１０が、図１よりも所定のシフト量だけ壁１３１に沿って下側に配置されており、このため、羽根車１０２’の回転の際には、羽根１０２ａ’は、光通過領域１５０を斜めに横切ることとなる。
【００１２】
図５は、図４に示すエンコーダの受光部によって出力された電流の波形を表した図である。
【００１３】
図５の波形は、図３に示す波形と比較して立ち上がりと立ち下がりの遅れが大きい波形となっており、完全遮断状態と完全透過状態との間の移行にかかる時間が図３の波形と比べて長くなっていることがわかる。このような電流の波形では、完全遮断状態と完全透過状態とが明確に区別されにくく、羽根車１０２’の回転量の誤検知が起こりやすい。
【００１４】
このような問題は、羽根車を大型化して幅の広い羽根を用いることによって解決可能ではあるが、エンコーダや撮影装置の大型化をもたらし、有効な解決策にはならない。
【００１５】
本発明は、上記事情に鑑み、回転量の誤検知が起こりにくいエンコーダと、このようなエンコーダを有する小型化に適した撮影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】
【００１６】
上記目的を達成するための本発明の第１のエンコーダは、
複数の羽根を有し、回転体の回転に伴って回転する羽根車と、上記羽根車の回転により上記羽根で断続される光路を形成するフォトインタラプタとを備え、該フォトインタラプタで該光路の断続を検出することにより上記回転体の回転量を検出するエンコーダにおいて、
上記羽根は、上記羽根車の回転中心から放射状に延びる線よりも周回方向に斜めに傾いて広がっていることを特徴とする。
【００１７】
一般に、フォトインタラプタと羽根車との相対的な位置関係にずれがあると、羽根車の回転中心から放射状に広がっている羽根を採用することが回転量の検知精度上、困難になる。
【００１８】
本発明の第１のエンコーダは、羽根車の回転中心から放射状に延びる線よりも周回方向に斜めに傾いて広がっている羽根を備えているため、このような位置関係にずれがある場合であっても回転量の誤検知が起こりにくい。
【００１９】
また、本発明の第１のエンコーダにおいて、「上記フォトインタラプタは、上記羽根車の回転中心を中心とする所定半径の円の接線方向に延びるスリット状の光路の断続を検出するものであり、上記羽根車の羽根は、少なくとも、上記光路を断続する羽根部分について、該羽根部分の輪郭が上記円の接線方向に延びる形状を有するものである」という形態は好ましい形態である。
【００２０】
フォトインタラプタには、スリット状の光路の断続を検出するタイプのものが多い。このタイプのフォトインタラプタでは、フォトインタラプタを配置する際にフォトインタラプタと羽根車との相対的な位置関係にずれがあると、フォトインタラプタは、羽根車の回転中心を中心とする所定半径の円の接線方向に延びるスリット状の光路の断続を検出することが必要となる事が多い。この状況で、羽根車の回転中心から放射状に広がっている羽根を採用した場合には、羽根車の羽根が上記のスリット状の領域を斜めに横切るので、光の完全遮断状態と光の完全透過状態とが明確に区別されにくく、回転量の検知精度が低下することがある。
【００２１】
上記の、光路を断続する羽根部分の輪郭が上記円の接線方向に延びる形状を有するフォトインタラプタでは、羽根車の羽根が上記のスリット状の領域を横切る際には、この領域にぴったり重なった状態で重なり始め、また、この領域にぴったり重なった状態で遠ざかり始めることになる。このため、光の完全遮断状態と光の完全透過状態との間の移行時間が短くなって両状態が明確に区別され、回転量の誤検知が起こりにくい。
【００２２】
上記目的を達成するための本発明の第２のエンコーダは、
周回方向に並んだ複数の孔を有し回転体の回転に伴って回転するエンコーダ板と、該エンコーダ板の回転により断続される光路を形成するフォトインタラプタとを備え、該フォトインタラプタで該光路の断続を検出することにより上記回転体の回転量を検出するエンコーダにおいて、
上記エンコーダ板が、上記複数の孔として、該エンコーダ板の回転中心から放射状に延びる線よりも周回方向に斜めに傾いて広がる複数の孔を有することを特徴とする。
【００２３】
このような形状の孔が外周部に並んでいるエンコーダ板を採用しても、上述した、羽根車を採用した本発明の第１のエンコーダと同様、回転量の誤検知が起こりにくいエンコーダが実現する。
【００２４】
また、本発明の第２のエンコーダにおいて、「上記フォトインタラプタは、上記エンコーダ板の回転中心を中心とする所定半径の円の接線方向に延びるスリット状の光路の断続を検出するものであり、上記エンコーダ板は、上記孔の、少なくとも、上記光路を断続する部分の輪郭が、上記円の接線方向に延びる形状を有するものである」という形態は好ましい形態である。
【００２５】
このような形態によれば、上述した本発明の第１のエンコーダの好ましい形態と同様に、光の完全遮断状態と光の完全透過状態が明確に区別されて、回転量の誤検知が起こりにくい。
【００２６】
上記目的を達成するための本発明の第１の撮影装置は、
回転駆動力を発生するモータと、該モータが発生した回転駆動力によって移動するレンズとを有し、該レンズを透過した被写体光を受光することにより被写体を撮影する撮影装置において、
複数の羽根を有し、上記レンズの移動に伴って回転する羽根車と、上記羽根車の回転により上記羽根で断続される光路を形成するフォトインタラプタとを備え、該フォトインタラプタで該光路の断続を検出することにより上記レンズの移動量を検出するエンコーダを備え、
上記羽根は、上記羽根車の回転中心から放射状に延びる線よりも周回方向に斜めに傾いて広がっていることを特徴とする。
【００２７】
本発明の第１の撮影装置は、上述した本発明の第１のエンコーダを備えているため、回転量の誤検知が起こりにくい。また、回転量の誤検知を回避するにあたり、幅の広い羽根を用いる必要がないため、小型化にも適している。
【００２８】
上記目的を達成するための本発明の第２の撮影装置は、
回転駆動力を発生するモータと、該モータが発生した回転駆動力によって移動するレンズとを有し、該レンズを透過した被写体光を受光することにより被写体を撮影する撮影装置において、
周回方向に並んだ複数の孔を有し上記レンズの移動に伴って回転するエンコーダ板と、該エンコーダ板の回転により断続される光路を形成するフォトインタラプタとを備え、該フォトインタラプタで該光路の断続を検出することにより上記レンズの移動量を検出するエンコーダを備え、
上記エンコーダ板が、上記複数の孔として、該エンコーダ板の回転中心から放射状に延びる線よりも周回方向に斜めに傾いて広がる複数の孔を有することを特徴とする。
【００２９】
本発明の第２の撮影装置は、上述した本発明の第２のエンコーダを備えているため、回転量の誤検知が起こりにくく、また、回転量の誤検知を回避するにあたり、幅の広い羽根を用いる必要がないため、小型化にも適している。
【発明の効果】
【００３０】
本発明のエンコーダによれば、回転量の誤検知が回避される。また、本発明の撮影装置は、小型化に適している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００３２】
図６、および図７は、本発明の一実施形態が適用されたデジタルカメラの外観斜視図である。
【００３３】
図６には、デジタルカメラ１の、撮影レンズが内蔵されたレンズ鏡胴１０の沈胴状態が示されており、図７には、レンズ鏡胴１０の繰出状態が示されている。このデジタルカメラ１では、撮影が行われないときは、図６に示すように、レンズ鏡胴１０は沈胴しているが、撮影が行われるときには、図７に示すように、レンズ鏡胴１０が繰り出す構成となっている。図６および図７に示すデジタルカメラ１の正面上部には、閃光発光部１２やファインダ対物窓１３が備えられており、さらにこのデジタルカメラ１の上部には、シャッタボタン１４が備えられている。
【００３４】
このデジタルカメラ１の、図示しない背面には、ズーム操作スイッチや十字キーなどといった各種スイッチや、画像やメニュー画面を表示するＬＣＤ（液晶ディスプレイ）が備えられている。ズーム操作スイッチを所定時間押下し続けると、撮影画角を調整するためのズーム操作モードに入り、十字キーの‘上’キーを押し続けている間、撮影レンズが望遠側（テレ側）に移動し、十字キーの‘下’キーを押し続けている間、撮影レンズが広角側（ワイド側）に移動する。
【００３５】
続いて、デジタルカメラ１の内部構成について説明する。
【００３６】
図８は、図１に示すデジタルカメラ１の概略的な内部構成図である。
【００３７】
本実施形態のデジタルカメラ１は、すべての処理がメインＣＰＵ１１０ｃによって制御されている。このメインＣＰＵ１１０ｃには、デジタルカメラ１に備えられた各種スイッチ（この各種スイッチには、図６に示すシャッタボタン１４や、ズーム操作スイッチ、および十字キーなどが含まれ、以下では、これらを合わせてスイッチ群１０１ｓと称する）からの操作信号がそれぞれ供給されている。メインＣＰＵ１１０ｃは、ＥＥＰＲＯＭ１１０ｅを有しており、このＥＥＰＲＯＭ１１０ｅには、デジタルカメラ１で各種処理を実行するために必要な各種プログラムが書き込まれている。スイッチ群１０１ｓに含まれる電源スイッチ（図示しない）が投入されると、電源１０２ｐからデジタルカメラ１の各種要素に電力が供給されるとともに、メインＣＰＵ１１０ｃによって、ＥＥＰＲＯＭ１１０ｅに書き込まれたプログラム手順に従ってデジタルカメラ１全体の動作が統括的に制御される。
【００３８】
まず、図８を参照して画像信号の流れを説明する。
【００３９】
撮影者が、デジタルカメラ１の背面に設けられた十字キー（図示しない）を使って撮影画角を指示すると、その指示された撮影画角がスイッチ群１０１ｓからメインＣＰＵ１１０ｃに伝えられ、さらに、メインＣＰＵ１１０ｃを介して光学制御ＣＰＵ１２０ｃに伝えられる。尚、これらメインＣＰＵ１１０ｃと光学制御ＣＰＵ１２０ｃとの間では、バス１４０ｂを介してデータが送受信されるのではなく、ＣＰＵ間通信によって高速にデータが送受信される。光学制御ＣＰＵ１２０ｃは、駆動装置１０００に指示を出し、図７に示すようにレンズ鏡胴１０を繰り出させ、さらに前群レンズ（第１レンズ群）２１、後群レンズ（第２レンズ群）２２、およびフォーカスレンズ（第３レンズ群）２３からなる撮影レンズのうち、後群レンズ２２を、伝えられた撮影画角に応じた位置に移動させる。この後群レンズ２２の移動は、動力伝達機構１２５を介してモータ１２０の回転駆動力が後群レンズ２２に伝えられることによって実現し、この移動の際には、光学制御ＣＰＵ１２０ｃは、移動していく後群レンズ２２の移動量を検出するエンコーダ１００の検出結果を受けて、上記の、撮影画角に応じた位置にまで後群レンズ２２が移動するように、駆動装置１０００の制御を行う。
【００４０】
被写体光は、前群レンズ（第１レンズ群）２１、後群レンズ（第２レンズ群）２２、およびフォーカスレンズ（第３レンズ群）２３、および絞りユニット３０を通ってＣＣＤ４０上に結像され、ＣＣＤ４０において、被写体像を表わす画像信号が生成される。生成された画像信号は、Ａ／Ｄ部１３１において粗く読み出され、アナログ信号がデジタル信号に変換されて、低解像度なスルー画像データが生成される。生成されたスルー画像データは、ホワイトバランス・γ処理部１３３において、ホワイトバランスの補正やγ補正などといった画像処理が施される。
【００４１】
ここで、ＣＣＤ４０には、クロックジェネレータ１３２からタイミング信号が供給されており、このタイミング信号に同期して、所定の間隔ごとに、画像信号が生成される。このクロックジェネレータ１３２は、光学ＣＰＵ１２０ｃを介して伝えられるメインＣＰＵ１１０ｃからの指示に基づいてタイミング信号を出力しており、そのタイミング信号は、ＣＣＤ４０の他、後段のＡ／Ｄ部１３１、およびホワイトバランス・γ処理部１３３にも供給されている。したがって、ＣＣＤ４０、Ａ／Ｄ部１３１、およびホワイトバランス・γ処理部１３３では、クロックジェネレータ１３２から発せられるタイミング信号に同期して順序良く画像信号の処理が流れるように行われる。
【００４２】
ホワイトバランス・γ処理部１３３において画像処理が施された画像データは、一旦バッファメモリ１３４に記憶される。バッファメモリ１３４に記憶された低解像度なスルー画像データは、古い時刻に記憶されたスルー画像データから先に、バス１４０ｂを経由してＹＣ／ＲＧＢ変換部１３８に供給される。スルー画像データはＲＧＢ信号であるため、ＹＣ／ＲＧＢ変換部１３８では処理が行われずに、そのままドライバ１３９を介して画像表示ＬＣＤ１６０に伝えられ、画像表示ＬＣＤ１６０上に、スルー画像データが表わすスルー画像が表示される。ここで、ＣＣＤ４０では、所定のタイミング毎に被写体光が読み取られて画像信号が生成されているため、この画像表示ＬＣＤ１６０には、撮影レンズが向けられた方向の被写体が被写体像として常に表示され続ける。
【００４３】
また、バッファメモリ１３４に記憶されたスルー画像データは、メインＣＰＵ１１０ｃにも供給される。メインＣＰＵ１１０ｃは、スルー画像データに基づいて、フォーカスレンズ２３が光軸に沿って移動されている間にＣＣＤ４０で繰り返し得られた画像信号が表わす被写体像のコントラストと、被写体の輝度を検出する。検出されたコントラストと輝度は、光学制御ＣＰＵ１２０ｃに伝えられる。光学制御ＣＰＵ１２０ｃは、フォーカスレンズ２３をメインＣＰＵ１１０ｃから伝えられたコントラストのピークが得られるレンズ位置に移動させるとともに（ＡＦ処理）、メインＣＰＵ１１０ｃから伝えられた輝度に応じて絞りユニットの絞り値を調整する（ＡＥ処理）。
【００４４】
ここで、画像表示ＬＣＤ１６０に表示されたスルー画像を確認しながら、撮影者が図６に示すシャッタボタン１４を押下すると、シャッタボタン１４が押されたことがメインＣＰＵ１１０ｃに伝えられ、さらに、光学制御ＣＰＵ１２０ｃに伝えられる。被写体が暗いときには、光学制御ＣＰＵ１２０ｃから閃光発光部１２に発光指示が伝えられ、シャッタボタン１４の押下に同期して閃光発光部１２から閃光が発せられる。また、光学制御ＣＰＵ１２０ｃからの指示に従って、ＣＣＤ４０で生成された画像信号がＡ／Ｄ部１３１において細かく読み出され、高解像度な撮影画像データが生成される。生成された撮影画像データは、ホワイトバランス・γ処理部１３３で画像処理が施されて、バッファメモリ１３４に記憶される。
【００４５】
バッファメモリ１３４に記憶された撮影画像データは、ＹＣ処理部１３７に供給されて、ＲＧＢ信号からＹＣ信号に変換される。ＹＣ信号に変換された撮影画像データは、圧縮・伸張部１３５において圧縮処理が施され、圧縮された撮影画像データがＩ／Ｆ１３６を介してメモリカード１７０に記憶される。
【００４６】
また、メモリカード１７０に記憶された撮影画像データは、圧縮・伸張部１３５において伸張処理が施された後、ＹＣ／ＲＧＢ変換部１３８においてＲＧＢ信号に変換され、ドライバ１３９を介して画像表示ＬＣＤ１６０に伝えられる。画像表示ＬＣＤ１６０には、撮影画像データが表わす撮影画像が表示される。
【００４７】
デジタルカメラ１は、以上のように構成されている。
【００４８】
次に、図６および図７に示すデジタルカメラ１のレンズ鏡胴１０について詳述する。
【００４９】
図９および図１０は、図６および図７に示すデジタルカメラに組み込まれているレンズ鏡胴の外観斜視図である。
【００５０】
レンズ鏡胴１０は、上述したように、沈胴状態、あるいは繰出状態の２種類の状態をとることができ、図９にはレンズ鏡胴１０の沈胴状態が示されており、図１０にはレンズ鏡胴１０の繰出状態が示されている。このレンズ鏡胴１０では、レンズ鏡胴１０が図１０の繰出状態となっているときに、図８に示すズーム用の後群レンズ２２が移動してその位置調節が行われる。また、レンズ鏡胴１０上部には、図８に示す駆動装置１０００が設けられている。駆動装置１０００には、回転駆動力を発生するモータ１２０と、複数のギアによって構成され、モータ１２０の回転を伝達する、図８に示す動力伝達機構１２５とが備えられている。この動力伝達機構１２５は、ギアボックス１３０によって周りを取り囲まれているため、動力伝達機構全体は外部から視認できず、図９および図１０では、動力伝達機構１２５の構成要素の一つである出力ギア１４０だけが示されている。モータ１２０の回転は、最終的にこの出力ギア１４０の回転としてレンズ鏡胴１０の筒状部分の内側に設けられた不図示のレンズ群に伝えられて、そのレンズ群を移動させる際の駆動源として利用される。
【００５１】
図１１は、沈胴状態にあるレンズ鏡胴を光軸に沿って切断した断面図であり、図１２は、撮影レンズがワイド状態にあるレンズ鏡胴１０を光軸に沿って切断した断面図であり、図１３は、撮影レンズがテレ状態にあるレンズ鏡胴を光軸に沿って切断した断面図である。
【００５２】
レンズ鏡胴１０の内部空間には、前方から順に、前群レンズ（第１レンズ群）２１、後群レンズ（第２レンズ群）２２、およびフォーカスレンズ（第３レンズ群）２３の３群が光軸を揃えて並べられてなる撮影レンズが収容されている。撮影レンズは、後群レンズ２２が図１２に示すワイド端と図１３に示すテレ端との間で光軸に沿って移動することにより焦点距離が変化し、フォーカスレンズ２３が光軸に沿って移動することによりピント調節が行われる構成となっている。また、前群レンズ２１と後群レンズ２２との間には、被写体光の光量を調整する絞りユニット３０が配置され、撮影レンズの後方には、被写体光を読み取るＣＣＤ４０が配置されている。
【００５３】
絞りユニット３０には、図１２および図１３に示すように、撮影レンズの光軸を取り囲む孔が穿たれた開口板３２と、開口板３２の孔を絞るように塞いで開口量を調整する絞り羽３１とが備えられている。また、絞りユニット３０には、その背面から後方に突出するガイドロット２４と、ガイドロット２４の後端を塞ぐストッパ２４ａも設けられており、ガイドロット２４は、後群レンズ２２を保持している後群レンズ保持枠２５を、光軸方向にスライド可能に貫通している。さらに、絞りユニット３０と後群レンズ保持枠２５との間にはコイルばね２６が縮装されており、絞りユニット３０は、後群レンズ２２と後群レンズ保持枠２５とで構成された後群レンズユニット２７に対し、前方へばね付勢された態様で光軸に沿って移動可能に保持されている。レンズ鏡胴１０の沈胴時には、図１２および図１３に示す絞り羽３１が開放され、絞りユニット３０がコイルばね２６を圧縮しながら後群レンズユニット２７側に移動することによって、開口板３２の孔に後群レンズユニット２７が入り込む。これにより、レンズ鏡胴１０の小型化が図られている。
【００５４】
また、レンズ鏡胴１０には、レンズ鏡胴１０がカメラ本体に取り付けられる際にカメラ本体側に固定される固定筒５０と、その固定筒５０に対し回転自在な駆動筒５２が備えられている。この駆動筒５２は、固定筒５０の外周面に周方向に形成された突条５０ａが、駆動筒５２の内周面に設けられた溝に係入していることにより、固定筒５０に対して光軸方向の移動が規制されている。駆動筒５２には、外周面上には図９および図１０に示す駆動装置１０００が取り付けられており、出力ギア１４０が駆動筒５２の外周面側から嵌り込んでいる。この駆動装置１０００において図９および図１０に示すモータ１２０が回転すると、その回転駆動力が出力ギア１４０によって駆動筒５２に伝達されて駆動筒５２が回転する。
【００５５】
駆動筒５２には、さらに、光軸方向に延びるキー溝５２ａが設けられており、このキー溝５２ａには、回転移動筒５３に固設されたピン状のカムフォロワ５４が、固定筒５０のキー溝５０ｂに係入することにより回転が規制されている。したがって、駆動筒５２が回転すると、回転移動筒５３は、回転しながら上記カム溝に沿って光軸方向に移動する。
【００５６】
回転移動筒５３の内側には、直進移動枠５５が設けられている。この直進移動枠５５は、回転移動筒５３に対し相対的回転が自在に係合しているとともに、駆動筒５２のキー溝５２ａに係入することにより回転が規制されている。したがって、駆動筒５２の回転に伴って回転移動筒５３が回転しながら光軸方向に移動すると、直進移動枠５５は回転移動筒５３の移動に伴って光軸方向に直線的に移動する。
【００５７】
上述した後群レンズ２２を保持している後群レンズ保持枠２５には、ピン状のカムフォロワ６３が固設されている。このカムフォロワ６３は、回転移動筒５３のカム溝に係入しているとともに、直進移動枠５５の光軸方向に延びるキー溝５５ａにも係入していることにより、駆動筒５２の回転に伴って回転移動筒５３が回転しながら光軸方向に移動すると、後群レンズユニット２７が回転移動筒５３のカム溝の形状に沿って、光軸方向に直進移動する。
【００５８】
また、上述したように、絞りユニット３０は、コイルばね２６により前方に付勢された態様でレンズユニット２７に取り付けられているため、その絞りユニット３０が後群レンズユニット２７とともに光軸方向に移動する。
【００５９】
さらに、このレンズ鏡胴１０には、前群レンズ２１を保持する直進移動筒５６が備えられている。この直進移動筒５６は、それに固設されたカムフォロワ５７が回転移動筒５３のカム溝に係入しているとともに、直進移動枠５５の、光軸方向に延びるキー溝５５ａにも係入している。したがって、駆動筒５２の回転に伴って回転移動筒５３が回転しながら光軸方向に移動すると、直進移動筒５６は、カムフォロワ５７が係入している回転移動筒５３のカム溝の形状に沿って、光軸方向に直進移動する。
【００６０】
このようにしてレンズ鏡胴１０の繰り出しが行なわれ、また、駆動筒５２が逆方向に回転することによりレンズ鏡胴１０の沈胴が行われる。
【００６１】
また、回転移動筒５３は、レンズ鏡胴１０の繰出しが完了した後も、前群レンズ２１の位置を保持したままさらに回転することができ、このとき、後群レンズユニット２７は、回転移動筒５３のカム溝に沿って光軸方向に移動し、この後群レンズユニット２７の移動量の制御により撮影画角（すなわち、焦点距離）が調整される。
【００６２】
図１２には、レンズ鏡胴１０の繰出しが完了した状態が示されており、このときには撮影レンズ２０はワイド状態にある。また、図１３には、繰出し完了後に回転移動筒５３がさらに回転して、撮影レンズ２０がテレ状態になるまで後群レンズユニット２７が移動した状態が示されている。
【００６３】
また、フォーカスレンズ２３を保持しているフォーカスレンズ保持枠６２はリードスクリュー６１に螺合しており、リードスクリュー６１が回転することによって、フォーカスレンズ２３が光軸方向に移動する。このフォーカスレンズ２３の移動量の制御によりピントが調整される。
【００６４】
次に、駆動装置１０００について説明する。
【００６５】
図１４および図１５は、図９〜図１３に示す駆動装置の外観斜視図である。
【００６６】
駆動装置１０００には、上述したモータ１２０やモータ１２０の回転を伝達する動力伝達機構１２５に加え、後群レンズ２２の移動量を検知するためのエンコーダ１００が備えられている。エンコーダ１００は、出力ギア１４０の回転と連動して回転する羽根車１０２と、羽根車１０２を挟んで発光部と受光部を対向配置させてなるフォトインタラプタ１１０を備えている。これら羽根車１０２およびフォトインタラプタ１１０は、ギアボックス１３０の内側に設けられているため、本来外部から視認できないが、図１４では、その位置関係を明示するため、駆動装置１０００の外観に重ねて示されている。また、図１５には、羽根車１０２および出力ギア１４０が駆動装置１０００の外観に重ねて示されている。モータ１２０が回転を開始すると、羽根車１０２および出力ギア１４０が所定の回転速度比で回転する。そこで、このレンズ鏡胴１０では、羽根車１０２の回転数から出力ギア１４０の回転数を求めることを通じて、図１２および図１３に示す後群レンズ２２の移動量が算出することが可能となる。
【００６７】
図１６は、図１４および図１５に示すエンコーダを備えた駆動装置を表した図である。
【００６８】
図１６には、図１５に示すエンコーダ１００を備えた駆動装置１０００の側面図が示されており、エンコーダ１００を構成する羽根車１０２とフォトインタラプタ１１０との位置関係を明示するため、これら羽根車１０２とフォトインタラプタ１１０も表されている。ここで、図１６においては、図４に示す従来の駆動装置１０００ｂ’と同一の構成要素については同一の符号が付されている。図１６に示すエンコーダ１００では、図４に示すエンコーダ１００ｂ’と同様に、フォトインタラプタ１１０が図１の位置よりも下側に所定のシフト量だけずらして配置されている。また、図１６に示す羽根車１０２は、図４に示す従来の羽根車１０２’と羽根の枚数は同じであり、光通過領域１５０付近での羽根の広がり（幅）もほぼ同じである。しかし、図１６の羽根車１０２では、羽根車１０２の羽根１０２ａは、渦巻き状となって回転軸１０１から外側に向かって広がっており、図４に示す羽根車１０２’のように回転軸１０１から放射状に延びてはいない。羽根車１０２の形状がこのように異なる点を除けば、図１６に示す駆動装置１０００は、図１に示す駆動装置１０００ｂ’と同様の動作を行い、また、図１６のエンコーダ１００を図の矢印Ｂ方向からみたときの図は、図２において羽根車１０２’を、図１６に示す羽根車１０２に置き換えた図と同一である。そこで、重複する部分については説明を省略し、羽根車１０２の形状に焦点を絞って説明する。
【００６９】
一般に、フォトインタラプタ周囲に設けられているギアなどの部材の配置との関係上、フォトインタラプタの位置を、図１６のように、所定のシフト量だけずらして配置せざるを得ないことが多い。このような場合、上記の所定のシフト量だけフォトインタラプタの光通過領域の位置がずれることなり、図４の形状の羽根車１０２’では、光の完全遮断状態と、光の完全透過状態とが明確に区別されにくく、羽根車の回転量の誤検知が起こりやすい。
【００７０】
そこで、図１６のエンコーダ１００では、所定のシフト量だけ光通過領域の位置がずれた分を相殺するように、羽根車１０２の形状が変更されている。以下では、図４に示す従来の羽根車１０２’の形状と比較しながら、羽根車１０２の形状を図１６のように変更する利点について詳しく説明する。
【００７１】
図１７は、図４に示す従来の羽根車の羽根と、フォトインタラプタの光通過領域との相対的な位置関係を表した図である。
【００７２】
図１７のパート（ａ）には、従来の羽根車１０２’の羽根１０２ａ’がフォトインタラプタ１１０の光通過領域１５０に重なり始める様子が表されており、図１７のパート（ｂ）には、この羽根１０２ａ’がフォトインタラプタの光通過領域から離れていく様子が表されている。
【００７３】
図１７のパート（ａ）に示すように、羽根車１０２’の羽根１０２ａ’では、その輪郭１０２１ａ’，１０２２ａ’を延長した２本のラインが、図で点線で示すようにいずれも羽根車１０２’の回転中心を通っており、回転中心から放射状に延びた羽根となっている。このような形状の羽根１０２ａ’が、図の矢印方向に回転する際には、下側の輪郭１０２２ａ’が、フォトインタラプタ１１０の光通過領域１５０に対して斜めに交わりながら光通過領域１５０と重なり始め、また、図１７のパート（ｂ）に示すように、上側の輪郭１０２１ａ’が、フォトインタラプタの光通過領域１５０に対して斜めに交わりながら、光通過領域１５０から離れていく。
【００７４】
図１８は、図１６に示す本実施形態のエンコーダの羽根車の羽根と、フォトインタラプタの光通過領域との相対的な位置関係を表した図である。
【００７５】
図１８のパート（ａ）には、本実施形態の羽根車１０２の羽根１０２ａがフォトインタラプタ１１０の光通過領域１５０に重なり始める様子が表されており、図１８のパート（ｂ）には、この羽根１０２ａがフォトインタラプタの光通過領域から離れていく様子が表されている。
【００７６】
羽根車１０２の羽根１０２ａでは、その輪郭１０２１ａ，１０２２ａを延長した２本のラインが、図１８のパート（ａ）で点線で示すように、いずれも羽根車１０２’の回転中心を中心とする、半径が上記のシフト量の円の接線となっている。このため、羽根１０２ａ’が図の矢印方向に回転する際には、図１８のパート（ａ）に示すように、下側の輪郭１０２２ａが光通過領域１５０と水平方向にぴったり重なった状態で、羽根１０２ａが光通過領域１５０と重なり始め、また、図１７のパート（ｂ）に示すように、上側の輪郭１０２１ａが光通過領域１５０と水平方向にぴったり重なった状態で、羽根１０２ａが光通過領域１５０から離れ始める。このため、従来の羽根車１０２’と比較すると、本実施形態のエンコーダの羽根車１０２の方が、光の完全遮断状態と、光の完全透過状態との間の移行時間が短いこととなる。
【００７７】
図１９は、図１６に示すエンコーダの受光部によって出力された電流の波形を表した図である。
【００７８】
図１６に示すエンコーダ１００では、電流値がゼロから最大電流になるまでの立ち上がり時間、および電流値が最大電流からゼロになるまでの立ち下がりにかかる時間が、図５に示す従来のエンコーダ１００ｂ’における電流の波形よりも短くなっており、図３に示す、フォトインタラプタの光通過領域の位置のずれ（シフト）がない場合と同様の波形となっている。このことから、図１６に示すエンコーダ１００のように、フォトインタラプタの光通過領域の位置のずれ（シフト）に合わせて、図１８に示す形状の羽根を有する羽根車を採用することで、光通過領域の位置のずれ（シフト）の影響が相殺されることがわかる。この結果、本実施形態のエンコーダ１００の出力する波形では、光の完全遮断状態と完全透過状態とが明確に区別され、羽根車１０２’の回転量の誤検知が起こりにくいこととなる。また、本実施形態のエンコーダ１００は、羽根車を大型化して幅の広い羽根を用いることなく羽根車の回転量の誤検知が回避されており、小型化に適したエンコーダとなっている。この結果、このようなエンコーダを採用する駆動装置およびレンズ鏡胴においても装置の小型化を図ることができる。
【００７９】
以上では、ズーム調整の際の、図８に示す後群レンズ２２の移動量をエンコーダにより検出する形態について説明してきたが、さらに、ピント調整の際の、図８に示すフォーカスレンズ２３の移動量の検出、およびその検出結果に基づくフォーカスレンズ位置の制御も同様にして実行できる。ここではその重複説明については省略する。
【００８０】
また、以上説明した実施形態のエンコーダでは、羽根車を採用したエンコーダであったが、本発明のエンコーダは、光が透過する複数の孔が回転中心の周りに渦を巻くように並んでいる円盤状のエンコーダ板を採用してもよい。
【００８１】
図２０は、光が透過する複数の孔が回転中心の周りに渦を巻くように並んでいる円盤状のエンコーダ板を表した図である。
【００８２】
図２０に示すエンコーダ板２０２では、光透過窓部２０２ａで囲まれてなる孔の中を、フォトインタラプタの光が透過する。図２０に示すように、孔は複数存在し、エンコーダ板２０２の回転中心の周りに渦を巻くように配置されている。図２０に示すエンコーダ板２０２は、図１６のように、フォトインタラプタの位置がシフトしている状況で用いられ、孔の形状は、図１８の羽根１０２ａの形状のように、フォトインタラプタの位置のシフト量に応じて決定される。
【００８３】
図２０に示すエンコーダ板２０２を採用したエンコーダおよび撮影装置は、図１６の羽根車１０２の代わりに図２０に示すエンコーダ板２０２が用いられている点を除けば、図１６に示すエンコーダ、および図６〜図８に示す撮影装置１と同様の構成を有し、同様の動作を行う。ここではその重複説明については省略する。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】エンコーダを備えた駆動装置の一例を表した図である。
【図２】図１に示すフォトインタラプタを、図１の矢印Ａ方向から見たときの図である。
【図３】受光部１１０ｂによって出力された電流の波形を表した図である。
【図４】フォトインタラプタが、図１の位置から下側にずらして配置されている駆動装置を表した図である。
【図５】図４に示すエンコーダの受光部によって出力された電流の波形を表した図である。
【図６】本発明の一実施形態が適用されたデジタルカメラの外観斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態が適用されたデジタルカメラの外観斜視図である。
【図８】図６に示すデジタルカメラの概略的な内部構成図である。
【図９】図６および図７に示すデジタルカメラに組み込まれているレンズ鏡胴の外観斜視図である。
【図１０】図６および図７に示すデジタルカメラに組み込まれているレンズ鏡胴の外観斜視図である。
【図１１】沈胴状態にあるレンズ鏡胴を光軸に沿って切断した断面図である。
【図１２】撮影レンズがワイド状態にあるレンズ鏡胴を光軸に沿って切断した断面図である。
【図１３】撮影レンズがテレ状態にあるレンズ鏡胴を光軸に沿って切断した断面図である。
【図１４】図９〜図１３に示す駆動装置の外観斜視図である。
【図１５】図９〜図１３に示す駆動装置の外観斜視図である。
【図１６】図１４および図１５に示すエンコーダを備えた駆動装置を表した図である。
【図１７】図４に示す従来の羽根車の羽根と、フォトインタラプタの光通過領域との相対的な位置関係を表した図である。
【図１８】図１６に示す本実施形態の羽根車の羽根と、フォトインタラプタの光通過領域との相対的な位置関係を表した図である。
【図１９】図１６に示すエンコーダの受光部によって出力された電流の波形を表した図である。
【図２０】光が透過する複数の孔が回転中心の周りに渦を巻くように並んでいる円盤状のエンコーダ板を表した図である。
【符号の説明】
【００８５】
１  デジタルカメラ
１０００ａ’，１０００ｂ’，１０００  駆動装置
１００ａ’，１００ｂ’，１００  エンコーダ
１０１  回転軸
１０２’，１０２  羽根車
１０２ａ’，１０２ａ  羽根
１０２１ａ’，１０２１ａ，１０２２ａ’，１０２２ａ  輪郭
１１０  フォトインタラプタ
１１０ａ  発光部
１１０ｂ  受光部
１２０  モータ
１２５  動力伝達機構
１３０  ギアボックス
１３１  壁
１４０  出力ギア
１５０  光通過領域
１０  レンズ鏡胴
１２  閃光発光部
１３  ファインダ対物窓
１４  シャッタボタン
２１  前群レンズ（第１レンズ群）
２２  後群レンズ（第２レンズ群）
２３  フォーカスレンズ（第３レンズ群）
３０  絞りユニット
４０  ＣＣＤ
２４  ガイドロット
２４ａ  ストッパ
２５  後群レンズ保持枠
２６  コイルばね
２７  後群レンズユニット
３１  絞り羽
３２  開口板
５０  固定筒
５２  駆動筒
５０ａ  突条
５１  ギア
５２  駆動筒
５２ａ，５０ｂ  キー溝
５３  回転移動筒
５４，５７，６３  カムフォロワ
５５  直進移動枠
５６  直進移動筒
６１  リードスクリュー
６２  フォーカスレンズ保持枠
２０２  エンコーダ板
２０２ａ  光透過窓部
１１０ｃ  メインＣＰＵ
１０１ｓ  スイッチ群
１１０ｅ  ＥＥＰＲＯＭ
１０２ｐ  電源
１２０ｃ  光学制御ＣＰＵ
１４０ｂ  バス
４０  ＣＣＤ
１３１  Ａ／Ｄ部
１３３  ホワイトバランス・γ処理部
１３２  クロックジェネレータ
１３４  バッファメモリ
１３８  ＹＣ／ＲＧＢ変換部ドライバ
１６０  画像表示ＬＣＤ
１３７  ＹＣ処理部
１３６  Ｉ／Ｆ
１７０  メモリカード
【図１】
2007309748.tif 000003
【図２】
2007309748.tif 000004
【図３】
2007309748.tif 000005
【図４】
2007309748.tif 000006
【図５】
2007309748.tif 000007
【図６】
2007309748.tif 000008
【図７】
2007309748.tif 000009
【図８】
2007309748.tif 000010
【図９】
2007309748.tif 000011
【図１０】
2007309748.tif 000012
【図１１】
2007309748.tif 000013
【図１２】
2007309748.tif 000014
【図１３】
2007309748.tif 000015
【図１４】
2007309748.tif 000016
【図１５】
2007309748.tif 000017
【図１６】
2007309748.tif 000018
【図１７】
2007309748.tif 000019
【図１８】
2007309748.tif 000020
【図１９】
2007309748.tif 000021
【図２０】
2007309748.tif 000022