(57)【要約】【課題】リングの回転操作時の品位を向上させるレンズ鏡筒を簡易な構成で提供すること。【解決手段】固定筒と、該固定筒の周りに回転可能であり、内周面、外周面、端面の少なくともいずれかに周期的な凸凹構造からなる周期構造部を有するリング部材と、前記固定筒に設置される回転検出機構を備えてなるレンズ鏡筒であって、前記回転検出機構は弾性体を含む転動部を有し、該弾性体を含む転動部は、前記周期構造部に対して所定のチャージ量で圧接され、前記周期構造部と常に２箇所以上の複数の点で接触するように構成されていることを特徴とする。【選択図】図１０
2016206565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定筒と、
該固定筒の周りに回転可能であり、内周面、外周面、端面の少なくともいずれかに周期的な凸凹構造からなる周期構造部を有するリング部材と、
前記固定筒に設置される回転検出機構を備えてなるレンズ鏡筒であって、
前記回転検出機構は弾性体を含む転動部を有し、
該弾性体を含む転動部は、前記周期構造部に対して所定のチャージ量で圧接され、前記周期構造部と常に２箇所以上の複数の点で接触するように構成されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記リング部材は内周面に前記周期構造部を有し、その半径をＲ１，前記周期構造のピッチをＰ、前記弾性体を含む転動部の半径をＲ２、前記所定のチャージ量をｈとした時、
R2  ＞  R1sin（P/R1）  
かつ、チャージ量ｈが
ｈ  ≧   R2  −  R1{1-cos（P/R1） } − √{ R22-R12sin2（P/R1）}
であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項３】
前記リング部材は外周面に前記周期構造を有し、その半径をＲ１，前記周期構造ピッチをＰ、前記弾性体を含む転動部の半径をＲ２とした時、前記所定のチャージ量ｈは
R2  ＞  R1sin（P/R1）  
かつ、チャージ量ｈが
ｈ  ≧   R2  ＋  R1{1-cos（P/R1） } − √{ R22-R12sin2（P/R1）} ・
であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項４】
前記リング部材は端面に前記周期構造を有し、前記周期構造ピッチをＰ、前記弾性体を含む転動部の半径をＲ２とした時、前記所定のチャージ量ｈは、
R2  ＞  P  
かつ、チャージ量ｈが、
ｈ  ≧  R2  − √（ R22-P2 ）
を満たすことを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項５】
前記回転検出機構による回転検出結果は、前記レンズ鏡筒の操作開始検知手段に用いられることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載のレンズ鏡筒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ鏡筒に関し、特にレンズ鏡筒の操作リングの回転操作の検出に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年においては特許文献１，２に示すようにレンズ鏡筒に設けられた操作リングの操作量或いは速度を一旦電気信号に変換し、その信号に基づいてレンズ鏡筒に設けられた光学系を光軸方向に駆動するシステムが実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０４−０２７９０６号公報
【特許文献２】特開平０９−１９７２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献２に開示されているように、操作リングに対して転動部を圧接して、操作リング部の回転力を伝達する機械機構を用いて回転量を検出する方式がある。この方式においては、上記操作リングと圧接される転動部との接触部が滑らないよう、操作リングに周期的な凸凹構造が設けられている。しかしながら、このような機構では操作レンズの操作品位が低下してしまう問題がある。
【０００５】
上記課題に鑑み、本発明の目的は、品位を向上させたレンズ鏡筒を簡易な構成で提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明のレンズ鏡筒は、
固定筒と、
該固定筒の周りに回転可能であり、内周面、外周面、端面の少なくともいずれかに周期的な凸凹構造からなる周期構造部を有するリング部材と、
前記固定筒に設置される回転検出機構を備えてなるレンズ鏡筒であって、
前記回転検出機構は弾性体を含む転動部を有し、
該弾性体を含む転動部は、前記周期構造部に対して所定のチャージ量で圧接され、前記周期構造部と常に２箇所以上の複数の点で接触するように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、リングの回転操作時の品位を向上させたレンズ鏡筒を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施例におけるレンズ鏡筒の操作検出手段を示す斜視模式図
【図２】第１の実施例におけるカメラシステムを説明するブロック図
【図３】第１の実施例におけるレンズ鏡筒における断面模式図
【図４】第１の実施例における回転量検出手段を示す模式図
【図５】第１の実施例における円筒電極の斜視図と回転動作を説明する模式図
【図６】第１の実施例における操作リング回転時のスイッチからの信号を示す模式図
【図７】第１の実施例における電気回路図
【図８】第１の実施例における操作検出の制御フローを表すフローチャート
【図９】第１の実施例における操作リング１０１と摩擦車１０５の配置構成を示す模式図
【図１０】第１の実施例における周期構造部１０１ｂと摩擦車１０５の接触状態を示す詳細図
【図１１】周期構造部１０１ｂと摩擦車１０５の接触状態を示す詳細図
【図１２】第２の実施例における操作リング１０１と摩擦車１０５の配置構成を示す模式図
【図１３】第２の実施例における周期構造部１０１ｂと摩擦車１０５の接触状態を示す詳細図
【図１４】第３の実施例における操作リング１０１と摩擦車１０５の配置構成を示す模式図
【図１５】第３の実施例における周期構造部１０１ｂと摩擦車１０５の接触状態を示す詳細図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１０】
［実施例１］
以下、図１から図１１を参照して、本発明の第1の実施例による撮像装置について説明する。図２は本発明のおけるレンズ鏡筒を含むカメラシステムのブロック図である。図２において、１はデジタルカメラのカメラボディを、２は取り外し可能な交換レンズユニットであるレンズ鏡筒を示している。
【００１１】
レンズ鏡筒２には複数の光学レンズからなるレンズ群２２が配され、レンズ群にはフォーカスレンズ２２ａが含まれる。フォーカスレンズ２２ａと連結され光軸方向に移動させるレンズ駆動手段であるレンズ駆動部２３が配される。さらに、操作者が把持して回転させる操作リング２４、操作リング２４を回転させた時の回転量を検出する回転量検出手段２５と、操作リング２４の回転操作開始を検出する操作検出手段２６が設けられている。操作検出手段２６は、請求項１における回転検出機構に相当する。
【００１２】
そして、回転量検出手段２５、操作検出手段２６、レンズ鏡筒２の状態を管理しカメラボディ１と電気接点１５を介して通信可能なレンズシステム制御部２１と，操作検出手段２６からの信号を処理しレンズシステム制御部２１に信号を送るリセットIＣ２７が存在する。
【００１３】
カメラボディ１にはカメラの低消費電力モードへの切り替えや、レンズシステム制御部２１と通信可能なカメラシステム制御部１１が設けられている。そして、２０を光軸とするレンズ群２２を通過した光束が結像する位置に撮像素子１４が配され、撮像素子１４で光電変換後、Ａ／Ｄ変換部で量子化処理された信号が画像処理部１２に送られる。画像処理部１２は、内部にホワイトバランス回路、ガンマ補正回路、補間演算回路等を有しており、撮像素子１４からの出力信号を処理し画像を生成する。画像処理部１２で生成された画像はメモリ部１３に記録される。
【００１４】
メモリ部１３は実際の記録部に加えて記録に必要な処理回路を備えている。カメラシステム制御部１１は、画像処理部１２、メモリ部１３及びレンズシステム制御部２１からの信号を管理する。カメラボディはその他の撮影に関わる手段及び機能を有するが、本発明の要部ではないので図示及び説明を省略する。
【００１５】
カメラボディ１は電源ＯＦＦモード、撮影可能モード、低消費電力モードの三つのモードを有する。電源ＯＦＦモードは、カメラの全ての電気的動作がＯＦＦになっている状態で、撮影可能モードは電源ＯＦＦモードから不図示の電源ボタンがＯＮにすることで、各電子デバイスに電力が供給され、撮影動作の準備がされている状態である。低消費電力モードは、撮影可能モードにおいてカメラ操作が一定時間行われなかった際に、消費電力を抑えるために一部の電子デバイスへの電力供給を抑えている状態である。一方、レンズ鏡筒２においても、後述する回転検出手段等の電子デバイス部への電力供給を抑える低消費電力モードが存在する。
【００１６】
図１、３、４を用いてレンズ鏡筒２における要部である回転量検出手段と操作検出手段の構成について説明する。図３は固定筒１００と操作リング１０１と回転量検出手段と操作検出手段の組み込み断面模式図である。図４は操作リング１０１と回転量検出手段の構成を示す側面模式図であり、図１は操作リングと操作検出手段の構成を示す斜視模式図である。同じ機能を有するものについては同じ番号を付している。
【００１７】
図３に示すように、固定筒１００の外側に操作リング１０１が設けられており、操作リング１０１は固定筒１００に対し光軸２０を中心に回転自由である。操作リング１０１には、操作リング１０１の回転量の検出に用いるくし歯部１０１ａと、回転操作開始の検出に用いる周期的な凸凹構造である周期構造部１０１ｂが配されている。周期構造部１０１ｂは請求項１における周期構造に相当する。固定筒１００にはくし歯部１０１ａの動きを検出することで操作リング１０１の回転量検出を行うフォトインタラプタ１０２ａが配される。
【００１８】
フォトインタラプタ１０２ａは、投光部と受光部を有しており、その間をくし歯部１０１ａが通過することで、操作リング１０１の回転量を検出する。フォトインタラプタ１０２ａは図２内では不図示のフォトインタラプタ１０２ｂと対で回転方向を含む回転量検出を行う。このフォトインタラプタ１０２とくし歯部１０１ａが回転量検出手段の一部を担う。そして、固定筒１００側には回転操作開始の検出を行うために、軸受け１０６により円筒の側面に導通部と非導通部の電極パターンが設けられた円筒電極１０３が軸支されている。
【００１９】
また、円筒電極部１０３の電極パターンの導通部と接することで導通する電極ブラシ１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃが配される。円筒電極１０３の軸部には操作リング１０１の周期構造部１０１ｂと接触する摩擦車１０５が嵌合されている。前記摩擦車１０５は請求項１〜４における、弾性体を含む転動部に相当する。
【００２０】
図４は回転量検出手段である操作リング１０１とフォトインタラプタ１０２ａ、１０２ｂの構成を示している。固定筒１００に対し、近接した場所に２つのフォトインタラプタ１０２ａ、１０２ｂが配されている。操作リング１０１には前述したようにくし歯部１０１ａが全周にわたり配されている。操作リング１０１を回転させると、それに伴いくし歯部１０１ａが回転する。その回転によりフォトインタラプタの投光部，受光部の間をくし歯１０１ａのスリット部，遮光部が通る。そのため，フォトインタラプタ１０２a，１０２ｂの受光部では投光部の光を検出できるときと検出できないときがあり，それを信号として得る。
【００２１】
この二つのフォトンインタラプタの信号を得ることで、操作リング１０１の回転方向の検出を含む回転量を検出することができる。フォトインタラプタの回転方向の検出を含む回転量検出の方法は、公知技術のため詳細を割愛する。
【００２２】
図１は操作検出手段の機構を説明する図である。図１に示すように、操作リング１０１には全周にわたり周期的な凸凹構造である周期構造部１０１ｂが配されており、周期構造部１０１ｂは円筒電極１０３の軸部に嵌合された摩擦車１０５と圧接され、操作リング１０１の回転を円筒電極１０３に伝達する。円筒電極１０３は軸受け１０６で軸支されている。円筒電極１０３は例えばステンレスや銅合金等の導電性のある金属で構成されている。さらに円筒電極１０３の円筒部には、詳細を後述する導通部と非導通部からなる電極パターンが配されており、電極ブラシ１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃと接触しつつ、回転を受けて摺動する。
【００２３】
電極ブラシ１０４ａと１０４ｂは円筒電極１０３に対し、１８０度反対の位置で接している。また、電極ブラシ１０４ａと近接して１０４ｃが配される。電極ブラシ１０４は固定筒１００に配されており、不図示の他端が電気回路につながれている。
【００２４】
次に、図５を用いて電極パターンについて説明する。図５（ａ）は円筒電極１０３の斜視模式図であり、図５（ｂ）は円筒電極１０３の円筒側面部１０３ｅの電極パターンの展開模式図であり、図５（ｃ）（ｄ）（ｅ）は円筒電極１０３と電極ブラシ１０４の接触を示す側面模式図である。図５において円筒電極部１０３の円筒側面部１０３ｅには電極パターンが配されており、１０３ａが導通部であり、斜線で示す１０３ｂが非導通部である。
【００２５】
図５（ｂ）は円筒側面部１０３ｅを展開したものである。図５（ｂ）に示すように、円筒側面部１０３ｅの左半分側には、導通部１０３ａと非導通部１０３ｂが短冊状に、それぞれ等幅かつ等ピッチで配される。また、導通部１０３ａの幅３２は非導通部１０３ｂの幅３３よりも短く設定されている。そして円筒側面部１０３ｅの右半分側はすべて導通部としている。円筒側面部１０３ｅの左半分側は電極ブラシ１０４ａ、１０４ｂと接触及び摺動し、右半分側は電極ブラシ１０４ｃと接触及び摺動する。図５（ｃ）（ｄ）（ｅ）は図５（ａ）を矢印方向３１から見た時の円筒電極１０３の電極パターン部と電極ブラシ１０４ａ、１０４ｂの導通を説明する模式図である。
【００２６】
図５（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）はそれぞれ、円筒電極１０３が回転することにより、円筒側面部１０３ｅと電極ブラシ１０４ａ、１０４ｂの接触の状態の違いを表している。図５（ｃ）において導通部１０３ａが電極ブラシ１０４ａと接触している状態であり、図５（ｄ）は電極ブラシ１０４ｂと接触している状態であり、図５（ｅ）は電極ブラシ１０４ａ，１０４ｂ共に非接触の状態である。図５（ｂ）に示すように電極パターンは導通部１０３ａの幅３２が非導通部１０３ｂの幅３３よりも短く配されているので、円筒電極１０３が回転することにより、上述図５（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）のいずれかの状態になる。
【００２７】
一方、電極ブラシ１０４ｃは上記の３つのいずれの状態においても円筒側面部１０３ｅの右側半分と常に接触し導通している。つまり、電極ブラシ１０４間の導通状態は、電極ブラシ１０４ａ、１０４ｃが導通、電極ブラシ１０４ｂ、１０４ｃが導通、お互いの電極ブラシが非導通、の三つのいずれかの状態になる。
【００２８】
電極ブラシ１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃの端部は電子回路につながれており、導通部１０３ａを介して電極ブラシ１０４ｃと導通することで２つのスイッチとして信号が検出される。電極ブラシ１０４ａ、１０４ｂはそれぞれ、電極ブラシ１０４ｃと導通状態では信号ＯＮが検出され、電極ブラシ１０４ｃと非導通の場合は信号ＯＦＦが検出される。操作リング１０１を回転させたときの電極ブラシ１０４ａ、１０４ｂのスイッチから検出される信号を図６に示す。図６に示す実線１１４ａは電極ブラシ１０４ａのスイッチの信号を、破線１１４ｂは電極ブラシ１０４ｂのスイッチの信号を示しており、１０４ｃとの導通状態によるＯＮ，ＯＦＦの切り替わりを示している。
【００２９】
電極ブラシ１０４ａ側スイッチがＯＮを示す時は電極ブラシ１０４ｂ側スイッチはＯＦＦを、電極ブラシ１０４ｂ側スイッチがＯＮを示す時は電極ブラシ１０４ｂ側スイッチはＯＦＦを示す。この構成により、両方のスイッチが同時にＯＮになることはない。回転操作開始の検出にはこのような信号が得られれば十分であるため、回転量検出手段に比べると分解能小さくてもよいし、電極パターンの幅の寸法精度が低くても機能を満たす。
【００３０】
図７に電極ブラシ１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃとレンズシステム制御部２１との接続を示した電気回路を示す。電気回路は端子１４１a，１４１ｂ，１４１ｃを持つ切り替えスイッチ，電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）１４２a，１４２ｂ，抵抗１４５a，１４５ｂ，端子１４３a，１４３ｂ，１４４a，１４４ｂ，１４６からなる。ここで示している切替スイッチの端子１４１a，１４２ｂ，１４３ｃは、それぞれ図１の１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃに対応しており、端子１４１ｃは端子１４１ａと端子１４１ｂとの導通が選択的に切り替わる。端子１４３a、１４３ｂはそれぞれレンズシステム制御部の端子と，端子１４４ａ，１４４ｂはそれぞれレンズシステム制御部２１の端子及びリセットＩＣ２７と，端子１４６は電源Ｖｃｃと繋がっている。
【００３１】
ＦＥＴ１４２ａの特性により，端子１４３ａに接続しているレンズシステム制御部２１より電圧のＨ（Ｈｉｇｈ），Ｌ(Ｌｏｗ)の切り替えを行うことでＦＥＴ１４２ａのＤ（ドレイン）、Ｓ（ソース）間の導通状態を制御することができる。端子１４３aをＨとするとＦＥＴ１４２aのＤ、Ｓ間は導通可能となり、端子１４３aをＬとするとＦＥＴ１４２aのＤ，Ｓ間は導通不可となる。
【００３２】
端子１４３aの電圧がＬ，またはスイッチの端子１４１ａ側が端子１４１ｃと導通していないＯＦＦのときは抵抗１４５ａにおいて電圧降下が起こらず、レンズシステム制御部２１のＩＮの端子１４４aの電圧がＨとなる。端子１４３aの電圧がＨ，かつスイッチの端子１４１aが端子１４１ｃと導通しているＯＮのとき抵抗１４５ａにおいて電圧降下が起き、レンズシステム制御部２１のＩＮの端子１４４aの電圧がＬとなる。
【００３３】
また、スイッチ端子部１４１ｂ，ＦＥＴ１４２ｂ、端子１４４ｂ、抵抗１４５ｂの電気回路はスイッチ端子部１４１ａ，ＦＥＴ１４２ａ、端子１４４ａ、抵抗１４５ａの電気回路と同様の動作をしている。
【００３４】
この構成をとることで，選択的にスイッチの端子１４１ａ、１４１ｂのＯＮ、ＯＦＦを検知することが可能となる。よって、レンズ鏡筒が低消費電力モード時に電力を消費しないスイッチを利用できるため、操作リングの回転操作検出を消費電力を抑えて行うことができる。
【００３５】
次にリセットＩＣ２７により行う処理を述べる。リセットＩＣ２７では前述したように図７の端子１４４ａ、１４４ｂより１組の信号を受ける。そして、受けた信号を基にレンズシステム制御部２１の入力端子に信号を出す。端子１４４ａ、１４４ｂからの信号が（Ｈ，Ｈ）のときＬの信号を出し，（Ｈ，Ｌ）または（Ｌ，Ｈ）のときＨの信号を出すように構成する。
【００３６】
次にカメラが低消費電力モードとなりレンズ鏡筒が低消費電力モードに入ってから操作リングを回転運動させてカメラが低消費電力モードから復帰するまでの制御を説明する。
図８（ａ）を用いてレンズ鏡筒がカメラ側の低消費電力モードを認識してからレンズ鏡筒側も低消費電力モードとなるまでのレンズシステム制御部の制御フローを説明する。
【００３７】
フローが開始されるとＳ１００１でカメラ側が低消費電力モードかを判定し、低消費電力モードであると認識されるとステップＳ１００２へ進む。ステップＳ１００１で低消費電力モードでないと認識されるとステップＳ１００４へ進み、端子１４３ａ、１４３ｂをＬにしてフローを終了する。
【００３８】
ステップＳ１００２では、操作検出動作のセットの動作を行う。操作検出動作セットについては、後述する。
【００３９】
ステップＳ１００３では、接続されている回転量検出手段への電力供給を停止させて、レンズ鏡筒を低消費電力モードにして、フローを終了する。この時、端子１４３ａ、１４３ｂへの出力は保持されている。
【００４０】
次に、図８（ｂ）を用いて、操作検出手段のセットにおける制御フローを説明する。フローが開始するとステップＳ１１０１では端子１４３ａ、１４３ｂをＨにする。この時、スイッチの端子１４１ａ又は１４１ｂが端子１４１ｃと導通しＯＮとなっている状態であれば、ＦＥＴ１４２ａ又は１４２ｂのＳに電流が流れ、端子１４４ａ、１４４ｂはＬを示す。
【００４１】
ステップＳ１０１２では、端子１４４ａがＬかを判断する。端子１４４aがＬと判断されると、スイッチの端子１４１ａがＯＮであると認識され、ステップＳ１０１３に進み端子１４３ａをＬにしてフローを終了する。端子１４３ａをＬにすることで、スイッチの端子１４１ａがＯＮであっても電力を消費しない状態になる。また、上述したようにスイッチの端子１４１ａがＯＮであれば、端子１４１ｂは必ずＯＦＦとなるので、操作リングが回されない限り電力を消費することがない状態となる。
【００４２】
ステップＳ１０１２で端子１４４ａがＬではないと判断されると、スイッチ１４１ａがＯＦＦであると認識され、ステップＳ１１０４へ進む。
【００４３】
ステップＳ１１０４では端子１４４ｂがＬかを判断する。端子１４４ｂがＬと判断されると、スイッチ１４１ｂがＯＮであると認識され、ステップＳ１１０５に進み端子１４３ｂをＬにしてフローを終了する。端子１４３ｂをＬにすることでスイッチの端子１４４ｂがＯＮでも電力を消費しない状態となる。また、スイッチ端子１４１aがＯＦＦであるので、操作リングが回されてない限り電力を消費することがない状態となる。端子１４４ｂがＨと判断されると、スイッチ端子１４１ａ、１４１ｂが共にＯＦＦであると認識されフローを終了する。
【００４４】
前述したようにレンズ鏡筒が低消費電力モードとなっても端子１４３a、１４３ｂへの出力は保持されているため、レンズ鏡筒が低消費電力モード時の端子１４４a、１４４ｂの出力（Ｈ，Ｈ）がリセットＩＣ２７に送出される。そのため、レンズシステム制御部２１の入力端子への信号はＬとなる。
【００４５】
そして操作リングが操作者により回転すると電極１０４ａ，１０４ｃ間，もしくは電極１０４ｂ，１０４ｃ間に導通部１０３ａが接触することによりスイッチがＯＮとなり、（Ｌ，Ｈ）もしくは（Ｈ，Ｌ）の信号がリセットＩＣ２７に出される。
【００４６】
リセットＩＣ２７はその信号を受けることで，レンズシステム制御部２１の入力端子はLからＨとプルアップされ、レンズ鏡筒を低消費電力モードから復帰させ、次いでカメラを低消費電力モードから復帰させる。
【００４７】
本実施例では、電極パターンを円筒電極１０３が一回転につき、電極ブラシ１０４ａ、１０４ｂとの接触範囲の導通部１０３ａ、非導通部１０３ｂが３回ずつ繰り返す配置としたが、これに限るものではない。図５（ｃ）を用いて示した３つの状態を繰り返えすことができれば、導通部１０３ａ、非導通部１０３ｂが１回ずつでも、３回より多くても構わない。また、電極ブラシ１０４ａ、１０４ｂの配置についても図５（ｃ）を用いて示した３つの状態を繰り返すことができる構成であれば、円筒電極１０３に対し１８０度反対の位置に配置しなくても構わない。
【００４８】
次に、図３及び図９〜図１１を用いて本発明の要部である、操作リング１０１の回転力を前記回転電極１０３に伝達する機械的な構成の詳細について述べる。図３を用いて前述したように、操作リング１０１には、回転操作開始の検出に用いる周期的な凸凹構造である周期構造部１０１ｂが配置されている。また、前記円筒電極１０３は軸部に嵌合された摩擦車１０５を有し、前記摩擦車１０５はゴム等の弾性体で構成される、または一部に弾性体を含んで構成される。図９に、鏡筒を光軸方向から見た際の、操作リング１０１と摩擦車１０５の配置構成を模式的に示す。
【００４９】
前記円筒電極１０３は、回転軸を光軸と並行に、軸部に嵌合された前記摩擦車１０５が前記周期構造部１０１ｂに対し、弾性体部分を変形させながら所定のチャージ量だけ圧接されるよう配置され、両者の間に働く摩擦力によって操作リング１０１の回転力を円筒電極１０３に伝達する。この時、操作リングにおける周期的な凸凹構造である周期構造部１０１ｂは、その凸部のみが前記摩擦車１０５に接触することによって、両者の間の摩擦力を上げる効果を持ち、摩擦車１０５と周期構造１０１ｂ間の接触部が滑り、回転力の伝達が不十分となること防止している。
【００５０】
単純に摩擦車１０５に相当する部分に歯車を用いることで、滑らずに確実に回転力を伝達することも可能だが、操作リング回転時において歯車のかみ合いによる異音が発生し、ユーザーに不快感を与えるため、本発明のような摩擦による回転検出機構が求められる。上記構成により、機械的な構成を用いて操作リングの回転動作を検知し、待機電力を必要としない構成でレンズ鏡筒を低消費電力モードから復帰させることが可能となる。
【００５１】
図１０は本実施例における周期構造部１０１ｂと摩擦車１０５の接触部を拡大して表した詳細模式図である。摩擦車１０５は、操作リング１０１における周期構造部１０１ｂの凸部に対し、弾性体部を変形させながらチャージ量ｈだけ圧接されて配置されている。このとき、内周部半径R1の操作リング１０１の中心O1と、半径R2の摩擦車１０５の中心O2間の距離Y0はY0＝R1−R2+ｈで表される。操作リング１０１を図示した回転方向F１に回転させた場合、摩擦車１０５と周期構造部１０１ｂが接触する凸部頂点部は、図示したS1、S2の順に移り変わっていく。
【００５２】
この時、図１１のように周期構造のピッチPが広く、接触点が１点しかない場合には、凸部から凸部に移り変わる際にチャージ力の変動が大きく、衝撃が起き、操作リング１０１を回転操作するユーザーの手に前記衝撃が伝わり、操作感の品位を下げてしまう問題がある。
【００５３】
その為、図１０に示される本発明の実施形態においては、周期構造のピッチP、内歯車部１０１ｂの半径R1,摩擦車１０５の半径R2といった各部の寸法に対し、適切なチャージ量ｈだけ摩擦車１０５を内歯車部１０１ｂに圧接することにより、常に２か所以上の複数の凸部頂点で両者が接触するように構成されている。
【００５４】
複数個所が常に接触することにより、凸部頂点から凸部頂点への接触点の移り変わりの際のチャージ力の変動及びそれに伴う衝撃を抑え、操作リング１０１の回転操作時における操作感の品位を向上させることができる。
【００５５】
前記適切なチャージ量ｈは、各部寸法に対して以下のように導出される。図１０で示すように、周期構造部１０１ｂのある凸部の頂点S1が操作リング１０１の中心O1と摩擦車１０５の中心O2の延長線上に位置する場合において、S1に隣接する凸部の頂点と摩擦車１０５の中心O２間の距離が最も遠くなる。この時、次の凸部の頂点S2が摩擦車１０５に接触する位置関係になるように、チャージ量ｈを適正量に設定して摩擦車１０５を内歯車１０１ｂへ圧接して設置することで、常に２か所以上の点が接触する構成を実現できる。そのためには、摩擦車１０５の中心と次の凸部頂点S2との距離に相当する図示された線分S2O2の長さLが摩擦車O2の半径R2に対し、L＜R2であることが求められる。線分S2O2の長さLは、図１０における線分S2O2の水平方向の成分X2および鉛直方向の成分Y2を用いて以下の式（１）で表される。
【００５６】
L  ＝  √（X22  + Y22） ・・・・・式(１）
また、∠S2O1S1をΔθとすると、周期構造の弧に沿って計測したピッチPを用いてΔθ＝P／R1であり、
X2＝R1sin（P/R1）   ・・・・・式(２）
Y2＝R1cos（P/R1）−  ( R1 − R2 ＋ｈ ）   ・・・・・式(３）
で表され、式（１）に式（２）及び式（３）を代入すると、
L  ＝  √ [ R12sin2（P/R1）  +  {R1cos（P/R1）− R1 ＋ R2 −ｈ  ｝2  ]  ・・・・式(４）
となる。
ここで、前記L＜R2の条件および、式（４）を用いると、
R2  ＞  R1sin（P/R1）  ・・・・・（式５）
かつ、チャージ量ｈが
ｈ  ≧  R2  −  R1{1-cos（P/R1） } − √{ R22-R12sin2（P/R1）  } ・・・・・（式６）
の条件を満たすとき、適正な位置関係となり、凸部S1とS2が同時に摩擦車１０５に接触することとなる。
【００５７】
本発明においては、各部寸法に対して上記式（５）及び式（６）の条件を同時に満たす、適正なチャージ量ｈを用いることにより、常に２か所以上の複数の凸部頂点が摩擦車１０５に接触する状態となり、操作リング１０１操作時の衝撃を減らし、手感の品位を向上させることが可能となる。
【００５８】
なお、上記のように、操作リング１０１の回転力を周期構造の摩擦力により摩擦車１０５に伝える方式では、わずかながら両者が滑ることによる回転量の伝達のロスがあることが懸念される。そのため、厳密な回転量の伝達が求められるフォーカスレンズの移動等には向かない方式である。本発明においては上記構成を、わずかな回転量の伝達のロスが問題にならない、低消費電力モードからの復帰のための操作開始検知手段として用いることで、品位が高く、かつ待機電力を必要としない構成で低消費電力モードから復帰させることを可能なレンズ鏡筒を提供している。
【００５９】
［実施例２］
実施例１では、図９に示すように操作リング１０１の内側に摩擦車１０５が配置される構成をとっているが、それに限定されるものではなく、図１２のように操作リング１０１が周期構造部１０１ｂをリング外側に有し、摩擦車１０５が操作リング１０１の外側に配置されていてもよい。この場合、図１３に示すように、周期構造部１０１ｂのある凸部の頂点S1が操作リング１０１の中心O1と摩擦車１０５の中心O2の延長線上に位置する場合において、前述した図１０の場合と同様にS1に隣接する凸部の頂点と摩擦車１０５の中心O２間の距離が最も遠くなる。
【００６０】
この時、摩擦車１０５の中心と次の凸部頂点S2との距離に相当する図示された線分S2O2の長さLは、鉛直方向の成分Y2が、前述した図１０の場合と異なり、
Y2＝  (  R1+ R2 − h  )  − R1cos（P/R1）  ・・・・・式(７）
で表されるため、式（１）に式（２）及び式（７）を代入して、
L  ＝  √ [ R12sin2（P/R1）  +  { R1＋R2−ｈ−R1cos（P/R1）｝2  ]  ・・・・式(８）
となる。
【００６１】
ここで、前記L＜R2の条件および、式（８）を用いると、
式（５）を満たしつつ、かつ、チャージ量ｈが
ｈ  ≧  R2  ＋  R1{1-cos（P/R1） } − √{ R22-R12sin2（P/R1）  } ・・・・・式(９）
の条件を満たすとき、適正な位置関係となり、凸部S1とS2が同時に摩擦車１０５に接触することとなる。
【００６２】
各部寸法に対して上記式（８）及び式（９）の条件を同時に満たす、適正なチャージ量ｈを用いることにより、常に２か所以上の複数の凸部頂点が摩擦車１０５に接触する状態となり、操作リング１０１操作時の衝撃を減らし、手感の品位を向上させることが可能なレンズ鏡筒を提供している。
【００６３】
［実施例３］
また、図１４に鏡筒２を側面から見た斜視図で示すように、操作リング１０１の端部に周期構造部１０１ｂが存在してもよい。この時、摩擦車１０５は、回転軸を光軸に対し垂直方向にとりながら、前記周期構造部１０１ｂに圧接されて操作リング１０１の端部に配置されている。図１５は前記摩擦車１０５と周期構造部１０１ｂの接触部を拡大して表示した側面図である。
【００６４】
この場合、図１５にあるように、周期構造部１０１ｂのある凸部の頂点S1が摩擦車１０５の中心の真下に位置する場合において、図１０及び図１３の場合と同様にS1に隣接する凸部の頂点と摩擦車１０５の中心O２間の距離が最も遠くなる。この時、摩擦車１０５の中心と次の凸部頂点S2との距離に相当する図示された線分S2O2の長さLは、図１０及び図１３の場合と異なり、周期構造部１０１ｂにおける凸部頂点群の図中における鉛直方向の位置が等しく、水平方向の成分X2及び鉛直方向の成分Y2が
【００６５】
X2＝P  ・・・・・式(１０）
Y2＝ R2 −h  ・・・・・式(１１）
で表されるため、式（１）に式（１０）及び式（１１）を代入して、
L  ＝  √ ｛ P２  +  （R2 −ｈ）２  ｝   ・・・・・  式(１２）
となる。
【００６６】
ここで、前記L＜R2の条件および、式（１２）を用いると、
R2  ＞  P  ・・・・式（１３）
かつ、チャージ量ｈが
ｈ  ≧  R2  − √（ R22 − P2） ・・・・・式(１４）
の条件を満たすとき、適正な位置関係となり、凸部S1とS2が同時に摩擦車１０５に接触することとなる。
【００６７】
各部寸法に対して上記式（１３）及び式（１４）の条件を同時に満たす、適正なチャージ量ｈを用いることにより、常に２か所以上の複数の凸部頂点が摩擦車１０５に接触する状態となり、操作リング１０１操作時の衝撃を減らし、手感の品位を向上させることが可能となる。
【００６８】
以上、本発明により、リングの回転操作時の品位を向上させたレンズ鏡筒を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は操作リングを有するレンズ鏡筒とレンズ鏡筒を用いたカメラとレンズ鏡筒が接続されるカメラおよびそれらにより構成されるカメラシステムに有用である．
【符号の説明】
【００７０】
１  カメラ、２  レンズ鏡筒、１１  カメラシステム制御部、
２１  レンズシステム制御部、２２  光学レンズ群、２３  レンズ駆動部、
２４  操作リング、２５  回転量検出手段、２６  操作検出手段、２７  リセットＩＣ、
１００  固定筒、１０１  操作リング、１０１ｂ  周期構造部、
１０２  フォトインタラプタ、１０３  円筒電極、１０４  電極ブラシ、
１０５  摩擦車、１０６  軸受け
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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