(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マウントに対して固定される固定筒と、合焦光学系を保持する合焦光学系保持部材と、回転駆動装置からの回転入力に応じて前記固定筒に対し前記合焦光学系保持部材を光軸に沿って移動させるカムとを備えたオートフォーカスレンズ鏡筒であって、
前記回転駆動装置からの回転入力に応じて前記合焦光学系保持部材を前記光軸周りに回転する回転レバーと、
前記固定筒に対して設けられるとともに、前記回転レバーの回動範囲を規制する溝部とを有し、
前記カムは、前記合焦光学系保持部材を合焦領域で駆動するフォーカスカム部と、該フォーカスカム部に連続して形成されたオーバランカム部とからなり、
前記オーバランカム部は、前記回転駆動装置からの同一量の回転入力に対して、前記オーバランカム部による前記合焦光学系保持部材の被駆動量が前記フォーカスカム部による前記合焦光学系保持部材の被駆動量より小さく形成されるとともに、前記回転レバーが前記溝部によって規制された場合に、前記合焦光学系保持部材が前記オーバランカム部の係止端に当接することなく停止するよう形成されていることを特徴とするオートフォーカスレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記回転駆動装置は、給電されることにより前記回転レバーを回転し、該回転レバーの回転により前記合焦光学系保持部材が前記合焦領域から逸脱すると前記給電が停止されることを特徴とする、請求項１記載のオートフォーカスレンズ鏡筒。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ等に装着されるオートフォーカスレンズ鏡筒に係り、詳しくは、オートフォーカシング時における合焦光学系のオーバランを防止する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カメラには、単焦点レンズやズームレンズを始めとして、広角レンズや望遠レンズ等、種々の形式のレンズ鏡筒が装着される。レンズ鏡筒は、一枚あるいは複数枚の光学レンズからなるレンズ群を複数有しており、各レンズ群間の相対距離を適宜変動させることによりフォーカシングが行われる。そして近年では、比較的低価格帯のカメラにおいても、撮影者が鏡筒外周面のマニュアルフォーカス環を回動させてフォーカシングを行うマニュアルフォーカスモードに加え、フォーカシングをカメラ自体が行うオートフォーカスモードを備えたものが主流となっている。この種のカメラでは、カメラ本体にマイクロコンピュータやＣＣＤセンサ等からなる合焦制御装置が内蔵されており、被写体までの距離に応じてレンズ鏡筒内あるいはカメラ内に組み込まれた電気モータが回転駆動され、その回転力がレンズ鏡筒内のレンズ群駆動機構に伝達される。
【０００３】
レンズ群駆動機構には種々の形式のものが公知であるが、レンズ鏡筒内に電気モータが組み込まれたものにおいては、図５の展開図に示したように、合焦レンズ群（図示せず）を保持するレンズ群保持環１と、レンズ群保持環１を回転駆動するフォーカス回転レバー３等から構成されたものが用いられることが多い。レンズ群保持環１は、レンズ鏡筒本体（固定筒）５に植設されたガイドピン７が係合するスパイラル状のカム溝９を有すると共に、固定筒５に対しては回動かつ前後動自在に自在に支持されている。また、フォーカス回転レバー３は、図示しない電気モータの回転子と一体に回転すると共に、その一端がレンズ群保持環１に形成された直進溝１１に係合している。これにより、電気モータが正転あるいは逆転すると、レンズ群保持環１（すなわち、合焦レンズ群）は、フォーカス回転レバー３により回転駆動され、カム溝９のリードに沿って螺進（前進あるいは後退）する。図５中の符号１３は、固定筒５に形成された円弧溝であり、フォーカス回転レバー３の回動範囲を規制している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したオートフォーカスレンズ鏡筒には、レンズ群保持環１のオーバランに起因して、レンズ鏡筒の全長が大きくなったり、光学性能の悪化がもたらされる等の問題があった。
通常、レンズ群保持環１は、フォーカシングに必要な進退量が得られるように回転駆動されるが、合焦レンズ群の重量が比較的大きいこともあり、回転入力が無くなった後にも慣性で回動し、カム溝９のリードに沿って正規の位置から前方または後方に光軸に沿ってオーバランする。この際、合焦制御装置は、レンズ群保持環１（合焦レンズ群）のオーバランを検出すると、電気モータを逆転させてこれを正規の位置に復帰させる。一方、カム溝９は、ガイドピン７との衝突による破損を避けるべく、図５，図６に示したように合焦範囲Ｆ（フォーカシングに要求される範囲）の前後に所定のマージンＭ，Ｍ’をもって形成されている。そのため、レンズ群保持環１が最前進位置近傍あるいは最後退位置近傍に駆動される場合には、レンズ群保持環１が一時的に合焦領域から光軸に沿ってオーバランする。例えば、図６には、レンズ群保持環１が、二点差線で示した最後退位置に対して、合焦領域から後方にオーバラン量ＯＲをもってオーバランした状態を実線で示してある。
【０００５】
従来、合焦レンズ群の合焦領域からのオーバランが避けられないことから、オートフォーカスレンズ鏡筒の設計にあたっては、フォーカシング時におけるレンズ表面の破損や衝突騒音の発生等を防止するように、合焦レンズ群と他のレンズ群との間に光学的要求値以上のクリアランスを設ける必要があった。これにより、レンズ鏡筒の全長が必然的に大きくなり、重量が増大することも相俟ってハンドリング性が低下する他、成形金型の大型化等によって製作コストも上昇する問題があった。また、内焦ズームレンズ等では、焦点距離や至近距離等の光学的スペックや光学性能を向上させるため、合焦レンズ群と前後のレンズ群との間の間隔をできる限り小さくすることが望ましいが、このような光学的要求を満たすこともできなかった。尚、レンズ群保持環１のオーバランを少なくするには、フォーカス回転レバー３による駆動速度を低下させる方法や、レンズ群保持環１の慣性質量を減少させる方法が考えられる。ところが、前者には、フォーカシングが完了するまでに時間が掛かることになり、シャッターチャンスを逃す等の不具合があり、後者には、合焦レンズ群の外径を小さくする等の必要が生じ、光学的スペックが低下する問題がある。
本発明は上記状況に鑑みなされたもので、オートフォーカシング時における合焦光学系のオーバランを防止したオートフォーカスレンズ鏡筒を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明では、マウントに対して固定される固定筒と、合焦光学系を保持する合焦光学系保持部材と、回転駆動装置からの回転入力に応じて前記固定筒に対し前記合焦光学系保持部材を光軸に沿って移動させるカムとを備えたオートフォーカスレンズ鏡筒であって、
前記回転駆動装置からの回転入力に応じて前記合焦光学系保持部材を前記光軸周りに回転する回転レバーと、
前記固定筒に対して設けられるとともに、前記回転レバーの回動範囲を規制する溝部とを有し、
前記カムは、前記合焦光学系保持部材を合焦領域で駆動するフォーカスカム部と、該フォーカスカム部に連続して形成されたオーバランカム部とからなり、
前記オーバランカム部は、前記回転駆動装置からの同一量の回転入力に対して、前記オーバランカム部による前記合焦光学系保持部材の被駆動量が前記フォーカスカム部による前記合焦光学系保持部材の被駆動量より小さく形成されるとともに、前記回転レバーが前記溝部によって規制された場合に、前記合焦光学系保持部材が前記オーバランカム部の係止端に当接することなく停止するよう形成されていることを特徴とするものを提案する
【０００７】
この発明では、例えば、レンズ群保持環が回転慣性によって余分に回動しても、カム溝のオーバランカム部による進退量がフォーカスカム部による進退量より小さいため、レンズ群保持環が合焦領域からオーバランし難くなる。
【０００９】
この発明では、例えば、オーバランカム部によるレンズ群保持環の進退量をごく小さくすれば、電気モータの電力消費を節減しながらレンズ群保持環の合焦領域からの逸脱を無視できる範囲に抑えられると共に、衝突によるガイドピンやカム溝の破損が生じなくなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るオートフォーカスレンズ鏡筒の半裁縦断面図である。
図１において、符号５で示された部材はカメラ（図示せず）に装着される円筒形状の固定筒であり、複数のバヨネットラグ２１を有するマウント環２３が後端部に固着された後部固定筒２５と、鏡筒外殻を形成する外部固定筒２７と、第１レンズ群２９を保持する中間部固定筒３１と、第３〜第５レンズ群３３〜３５を保持する内部固定筒３７とからなっている。固定筒５は、ねじ等により締結・一体化された複数個の部材から構成されているが、本実施形態では説明の便宜上単一の部材として扱う。尚、図中の符号Ｌはレンズ鏡筒の光軸を示している。
【００１１】
合焦レンズ群である第２レンズ群３９を保持するレンズ群保持環１は、中間部固定筒３１と内部固定筒３７との間に回動かつ前後動自在に保持されている。レンズ群保持環１には、前部にフォーカス回転レバー３が係合する直進溝１１が刻設される一方、後部には内部固定筒３７に植設されたガイドピン７が係合するカム溝９が形成されている。本実施形態のカム溝９は、図２に示したように、合焦範囲Ｆを構成するフォーカスカム部４１と、合焦範囲Ｆ前後のマージンＭ，Ｍ’を構成するオーバランカム部４３，４５とからなっている。そして、フォーカスカム部４１が一定のリードを有する一方で、フォーカスカム部４１に連続するオーバランカム部４３，４５のリードは０となっている。
【００１２】
中間部固定筒３１には、その外周面に電気モータ５１が装着されている。電気モータ５１は、中間部固定筒３１の外周面に回動自在に外嵌したホルダ５３、ホルダ５３に一体化されたステータ５５、ステータ５５とベアリング５７との間に回動自在に保持されたロータ５９等からなっており、ロータ５９の後部には上述したフォーカス回転レバー３がピン６１を介して固着されている。図中、１３は中間部固定筒３１に形成された円弧溝であり、フォーカス回転レバー３の回動範囲を規制している。
【００１３】
中間部固定筒３１の後部外周面には、レンズ鏡筒側のＣＰＵ（中央処理装置）７１やロータリエンコーダ７３等がその表面に形成されたＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）７５が貼着されている。ロータリエンコーダ７３には、フォーカス回転レバー３に一体化されたブラシ７７が摺設しており、フォーカス回転レバー３（すなわち、レンズ群保持環１）の回動位置が検出される。また、ＦＰＣ７５の前端は、電気モータ５１のホルダ５３の前部に延設されて導電ブラシ７９を形成しており、この導電ブラシ７９がホルダ５３の前面に形成された導電基板８１に摺設している。更に、ＦＰＣ７５の後端は、マウント２３の後部に延設されて電気接点８３を形成しており、この電気接点８３が図示しないカメラ側の電気接点と接触して電流の供給を受ける。
【００１４】
外部固定筒２７には、その前部にマニュアルフォーカス環９１が回動自在に保持されている。マニュアルフォーカス環９１の後部内周面には、電気モータ５１のホルダ５３に係合する連結キー９３が形成されており、マニュアルフォーカス環９１と電気モータ５１とが一体に回動する。
【００１５】
以下、本実施形態の作用を述べる。
被写体に対してマニュアルフォーカシングを行う場合、撮影者は、ファインダを介して被写体を覗きながら、マニュアルフォーカス環９１を正逆いずれかの方向に回動させる。すると、マニュアルフォーカス環９１と一体の電気モータ５１も回動し、その回転が、電動モータ５１のロータ５９に固着されたフォーカス回転レバー３を介して、レンズ群保持環１に伝達される。レンズ群保持環１が回動すると、図２に示したように、カム溝９にガイドピン７が係合していることにより、レンズ群保持環１が固定筒５に対して前後に螺進し、マニュアルフォーカシングが行われる。尚、マニュアルフォーカシングは、合焦範囲Ｆ内で実現されるため、ガイドピン７がフォーカスカム部４１から逸脱することはない。
【００１６】
また、オートフォーカシング時には、カメラ内の合焦制御装置からの電流がＦＰＣ７５上の電気接点８３や導電ブラシ７９を介して電気モータ５１に供給され、ロータ５９が正逆いずれかの方向に回転する。すると、ロータ５９と一体のフォーカス回転レバー３によりレンズ群保持環１が回転駆動され、マニュアルフォーカシング時と同様に、レンズ群保持環１が固定筒５に対して前後に螺進する。ところが、レンズ群保持環１は、第２レンズ群３９の重量が比較的大きいこともあって、慣性で回動し、カム溝９のリードに沿って正規の位置から前方または後方に光軸Ｌに沿ってオーバランする。このオーバランが合焦範囲Ｆ内で生じた場合、合焦制御装置は、ロータリエンコーダ７３によりレンズ群保持環１のオーバランを検出した後、電気モータ５１を逆転させてこれを正規の位置に復帰させる。
【００１７】
さて、レンズ群保持環１は、最前進位置近傍あるいは最後退位置近傍に駆動される場合、一時的に合焦範囲Ｆから逸脱することがある。例えば、レンズ群保持環１は、最後退位置に駆動される場合、図３，図４に示したように、回転入力が無くなった後にも慣性で回動し、合焦範囲Ｆから更に回動する。これにより、ガイドピン７は、フォーカスカム部４１（合焦範囲Ｆ）からオーバランカム部４５（後方のマージンＭ’）に進入するかたちとなる。ところが、本実施形態では、オーバランカム部４５のリードが０に設定されているため、レンズ群保持環１（すなわち、第２レンズ群３９）の合焦領域からのオーバランが全く生じない。尚、本実施形態では、レンズ群保持環１の破損等を防止するべく、フォーカス回転レバー３が円弧溝１３の溝端に当接した時点においても、ガイドピン７がオーバランカム部４５の係止端に当接しない。
【００１８】
一方、本実施形態では、合焦制御装置は、レンズ群保持環１を最前進位置あるいは最後退位置に移動させる場合、レンズ群保持環１が合焦範囲Ｆから逸脱すると、電力消費を節減するべく、電動モータ５１への給電を直ちに停止する。これにより、レンズ群保持環１は慣性により停止した位置に止まることになるが、ガイドピン７がオーバランカム部４３，４５内にある状態では、レンズ群保持環１は最前進位置あるいは最後退位置に存在することになるため、何ら支障は生じない。
【００１９】
以上述べたように、本実施形態のオートフォーカスレンズ鏡筒では、レンズ群保持環１は、慣性により正規の位置から余分に回動した場合にも、合焦領域から光軸Ｌに沿ってオーバランしなくなった。そのため、例えば、第２レンズ群３９と第３レンズ群３３との最小間隙（図３中にｔで示す）をごく少なくしたり、レンズ群保持環１の全長等も短くすることができ、レンズ鏡筒の全長短縮や重量軽減を始め、製作コストの低減等も実現できた。
【００２０】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態では、オーバランカム部４３，４５のリードを０としたが、フォーカスカム部４１のリードに対してオーバランカム部４３，４５のリードを小さくしてもよく、その場合にも、レンズ群保持環１の合焦領域外での光軸Ｌに沿った移動量が小さくなるため、本発明の目的はある程度達成できる。また、上記実施形態は、本発明を電動モータが内蔵された４群形式のレンズ鏡筒に適用したものであるが、他の形式のレンズ鏡筒に適用してもよい。更に、フォーカス機構の具体的構成等についても、上記実施形態での例示に限られるものではなく、設計上の都合等により適宜変更可能である。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、マウントに対して固定される固定筒と、合焦光学系を保持する合焦光学系保持部材と、回転駆動装置からの回転入力に応じて前記固定筒に対し前記合焦光学系保持部材を光軸に沿って移動させるカムとを備えたオートフォーカスレンズ鏡筒であって、前記回転駆動装置からの回転入力に応じて前記合焦光学系保持部材を前記光軸周りに回転する回転レバーと、前記固定筒に対して設けられるとともに、前記回転レバーの回動範囲を規制する溝部とを有し、前記カムは、前記合焦光学系保持部材を合焦領域で駆動するフォーカスカム部と、該フォーカスカム部に連続して形成されたオーバランカム部とからなり、前記オーバランカム部は、前記回転駆動装置からの同一量の回転入力に対して、前記オーバランカム部による前記合焦光学系保持部材の被駆動量が前記フォーカスカム部による前記合焦光学系保持部材の被駆動量より小さく形成されるとともに、前記回転レバーが前記溝部によって規制された場合に、前記合焦光学系保持部材が前記オーバランカム部の係止端に当接することなく停止するよう形成されているものとしたため、回転慣性によって余分に回動してもレンズ群保持環が合焦領域からオーバランし難くなり、フォーカシング速度の低下やレンズ群保持環の慣性質量の低減を図ることなく、レンズ鏡筒の小型軽量化やコストダウン等が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す半裁縦断面図である。
【図２】同実施形態における固定筒およびレンズ群保持環の展開図である。
【図３】同実施形態の作用を説明する半裁縦断面図である。
【図４】図３に対応する固定筒およびレンズ群保持環の展開図である。
【図５】従来装置における固定筒およびレンズ群保持環の展開図である。
【図６】従来装置の作用を説明する固定筒およびレンズ群保持環の展開図である。
【符号の説明】
１‥‥レンズ群保持環
３‥‥フォーカス回転レバー
５‥‥固定筒
７‥‥ガイドピン
９‥‥カム溝
３９‥‥第２レンズ群（合焦光学系）
４１‥‥フォーカスカム部
４３，４５‥‥オーバランカム部
５１‥‥電動モータ
Ｆ‥‥合焦範囲
Ｌ‥‥光軸
Ｍ，Ｍ’‥‥マージン
【図１】
0003975544.tif 000002
【図２】
0003975544.tif 000003
【図３】
0003975544.tif 000004
【図４】
0003975544.tif 000005
【図５】
0003975544.tif 000006
【図６】
0003975544.tif 000007