(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
距離調整筒を駆動させるためのモータ又は手動による駆動力を切換スイッチなしに切換可能で、該モータから該距離調整筒への駆動力はクラッチ機構を介して伝達され、該クラッチ機構の連結及びその解除は双安定型プランジャーを用いた電磁式クラッチのクラッチ軸の上下動により行われるレンズ鏡筒において、
通常時には、前記クラッチ機構は連結を解除されており、前記モータから前記距離調整筒への駆動力の伝達は遮断され、常に手動焦点調整可能であり、
シャッター釦が半押しされた時には、該クラッチ機構は連結され、該モータから該距離調整筒への駆動力が伝達されることにより自動焦点調整可能であり、
自動焦点調整動作が完了した場合には、該モータの駆動は停止され、該クラッチ機構は連結を解除され、通常時の常に手動焦点調整可能な状態に復帰し、
自動焦点調整動作が未完了であっても該シャッター釦の半押しが解除された場合には、該モータの駆動は停止され、該クラッチ機構の連結は解除され、通常時の常に手動焦点調整可能な状態に復帰することを特徴とするレンズ鏡筒。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はシステムカメラ、特に一眼レフカメラの交換レンズの鏡筒に関し、さらに詳しくは手動距離調整が可能なＡＦ一眼レフカメラのレンズ鏡筒に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＦ一眼レフカメラにおいて、ボデー内モータ式及びレンズ内モーター式ＡＦ専用交換レンズの手動距離調整機構では手動によるクラッチ機構を設置し、駆動モーターの連動系（ＡＦ作動モード）と手動連動系（ＭＦ作動モード）を切り換える方法が一般的である。しかし、機械的な機構により切り換えを行う方法だと、切換スイッチの配置が機構の近傍にある必要やスイッチの移動距離や力量が機構に依存し、感触等の影響を考慮すると、設計の自由度を制限してしまう。そこで、特許−第２７７０７８７等に見られるように、ＡＦ作動モードとＭＦ作動モードの切り換えを電磁クラッチ等の電気素子を用い、自動化する方法が考えられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この方法であると、ＡＦ作動モードもしくはＭＦ作動モードであるかを確認するための状態検知スイッチの他に、ＡＦ作動モードもしくはＭＦ作動モードにするための目標検知スイッチ等を用いねばならず、電装等のコストアップ、構造の複雑化等を招いてしまう。また、作動的にはクラッチ機構の迅速性が要求される一方、レンズ駆動中のクラッチ駆動電流消費を出来るだけ避ける必要があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような課題を解決するため、自動合焦駆動操作モード（ＡＦ操作モード）のカメラのシャッター釦を半押しすることにより測距、自動合焦および測光等、撮影前準備動作を行い、さらにシャッター釦を押し込むことによりシャッターを切るカメラに接続するレンズ鏡筒として、レンズ駆動用モータから減速機構を通して駆動する距離調整筒と、これと連動する手動調整筒を持つ一般鏡筒において、モータ駆動時以外はモータから距離調整筒までの駆動連結機構の一部が常時分断していて、モータの作動直前に駆動連結機構が完結し、モータ作動終了後当該連結機構が遮断するよう双安定型プランジャー電磁式クラッチ機構によってスピードと省電力化を実現し、それら制御プログラムを組むこと、さらに該制御プログラムはシャッター釦の半押し状態が解除されたとき、制御シーケンスの途中であっても手動合焦操作が可能な状態に復帰するよう構成することによって解決を図った。
【０００５】
【発明の実施の形態】
構成の主要部となるクラッチ機構を双安定プランジャーで作動せしめ、通常の自動焦点調整不作動時にはモータ側と距離調整筒側の動力伝達系が遮断されていて、距離調整筒は任意に手動調整が可能な状態にあり、自動焦点動作時、プランジャーに作動信号パルスを伝送し、モータの回転動力を得る前に、クラッチを連結状態にし、モータ動力を距離調整筒に伝え得る状態に保つ。またモータ回転停止時は再度プランジャーに負の信号パルスを伝送し、クラッチの連結が解除されモータと距離調整筒の間の伝達系が遮断される。
【０００６】
【実施例】
以下、図面等を参照して本発明の最も良好な実施形態を説明する。
【０００７】
図１は本発明のレンズ鏡筒に採用しているクラッチ機構の概略斜視図であり、図２はその作動回路図である。図３は本発明の電磁装置によるクラッチ機構の作動説明図、図４は論理的動作のフロー図で、一般ＡＦカメラのシャッター釦を半押しすることにより測距および測光等、撮影前準備動作を行い、さらにシャッター釦を押し込むことによりシャッターを切るカメラに本発明のレンズ鏡筒を接続する場合を示している。図５は本発明のクラッチ機構を搭載する鏡筒断面図で、レンズ内モータ式の実施例を示している。図において同じ部材は同じ符号で示す。
【０００８】
図５の鏡筒断面図において、光軸Ｌ０を中心に前部レンズ群Ｌ１と後部レンズ群Ｌ２が有り、後部レンズ群Ｌ２に対して前部レンズ群Ｌ１を直進移動せしめることにより、焦点調整が可能なレンズ鏡胴の例を示している。
【０００９】
前部レンズ群Ｌ１は保持枠１に、後部レンズ群Ｌ２は保持枠２で保持されていて、前部レンズ群Ｌ１の保持枠１が固定されている距離調整筒５のヘリコイド部５ａと移動筒４のヘリコイド部４ａが噛み合っていて、固定筒３に対して移動筒４と距離調整筒５は一体で直進移動出来るようになっている。また、距離調整筒５の上に手動調整筒６があり、内側直進キー溝６ａに距離調整筒５のキー５ｂがはまっているため、手動調整筒６の回転を距離調整筒５に伝えることができ、移動筒４と距離調整筒５の相対角度の変化により、移動筒４に対する距離調整筒５および、保持枠１の前部レンズ群Ｌ１の直進位置が変化し、本鏡筒の焦点調整が可能となっている。
【００１０】
一方、レンズ駆動モータ１２からの動力は、モータ軸のピニオン１２ａから減速歯車列１１ａ、１１ｂ、さらにクラッチ機構１０を介して、減速歯車列９ａ，９ｂ，９ｃ、９ｅを通して、手動調整筒６の内径側に形成された内歯歯車６ｂを回動せしめ、自動合焦駆動を可能にしている。
【００１１】
次に、前記クラッチ機構１０の構造とその動作について説明する。
【００１２】
図１はモータからの駆動力の断続を双安定型プランジャーで行う電磁式クラッチの構成を示している。該双安定型プランジャーを構成する、高磁性材で構成されＥ字型形状をしている支持筐体であるコア１５は不図示の固定部材に固定され、コア１５の中央部１５ｃにはコイル１８が巻かれている。さらに該コア１５の磁極１５ａ，１５ｂには非磁性体のスペーサー１７ａ，１７ｂがそれぞれ固着され、磁気抵抗を持たせている。そして、その両端間に軸方向に着磁された円柱型磁石１９が配置されている。さらに、クラッチギヤ１３、バネ１６、バネ受け２０の順にクラッチ軸１４を挿入していき、さらに該円柱型磁石１９を介して磁極１５ａ，１５ｂに嵌入させた後、該クラッチ軸１４と該円柱型磁石１９を固着させる。なお、該クラッチ軸１４は、ギヤ１３ｂ側には規制を受けながらも、該クラッチギヤ１３と該クラッチ軸１４は軸方向移動可能かつ回転可能に嵌合している。そして、レンズ駆動モータ１２の回転は減速歯車列１２ａ、１１ａ、１１ｂを介してクラッチギヤ１３に伝達し、該クラッチ軸１４の上下動により、連動ギヤ９ａに駆動力の伝達、または遮断を行う。なお、後述するようにクラッチ軸１４が図の上側に動いた時、連動ギヤ９ａとギヤ１３ｂの歯先同士が当たって、クラッチギヤ１３が軸方向に動けない場合も、バネ１６から軸方向に絶えず押圧力が働くので、自動合焦駆動が行われ、ギヤ１３ｂが回転することにより結合が完了する。
【００１３】
図３は前記クラッチ機構１０の動作原理を説明したもので、図１にあるバネ１６は省略している。前記円柱型磁石１９は図の上部がＮ極、下部がＳ極に着磁されている。
【００１４】
図３（Ａ）はＭＦ作動モードを示しており、コイル１８に電流は流れておらず、前記円柱型磁石１９は磁力でスペーサー１７ｂをはさんでコア１５の磁極１５ｂ側に安定的に吸着されている。このとき、ギヤ１３ｂと連動ギヤ９ａは連動が解除されている。次に、端子    に正の作動パルスが流れると、前記コイル１８に電磁力が発生し、前記コア１５の中央部１５ｃがＮ極に、コア１５の磁極１５ａ，１５ｂはＳ極に磁化される。そのため、前記円柱型磁石１９は上部のコア１５の磁極１５ａから吸引力、下部のコア１５の磁極１５ｂから反斥力が働き、前記円柱型磁石１９は矢印で示すように下から上の方向に移動力が発生して、移動していく（図３（Ｂ））。そして、前記円柱型磁石１９が磁力により、コア１５の磁極１５ａ側に移動した状態では前記コイル１８に電流が流れなくてもスペーサー１７ａをはさんで吸着力がはたらき、安定的に位置が保持される。このため、ギヤ１３ｂと連動ギヤ９ａが連結し、ＡＦ作動モードになる（図３（Ｃ））。次にギヤ１３ｂと連動ギヤ９ａの連動を解除するには、端子    に負の作動パルスを流すと、前述と逆の結果になり、前記中央部１５ｃがＳ極に、磁極１５ａ，１５ｂがＮ極に磁化され、前記円柱型磁石１９は矢印の下向きに力を受ける（図３（Ｄ））。その結果、前記円柱型磁石１９はコア１５の磁極１５ａ側に移動し、スペーサー１７ａをはさんで磁極１５ａ側に安定的に吸着され、前記連動ギヤ９ａとクラッチギヤ１３は連動が解除され、ＭＦ作動モードに復帰する（図３（Ａ））。このようにコイル１８に流す正電流パルスでクラッチ機構１０は結合、負電流パルスで解除のクラッチ動作をすることがわかる。
【００１５】
図２は前記クラッチ機構で使用される電気素子の作動回路である。不図示のＡＦカメラに接続されたレンズ鏡筒は、結合マウント部の接点を介して、カメラ内のカメラＣＰＵ２４の情報とレンズＣＰＵ２１の情報が、送受信されている。そして、駆動回路２２，２３を経て、それぞれクラッチ機構１０のコイル１８およびレンズ駆動モータ１２に駆動電流を流すようになっている。
【００１６】
図４はその電気素子の論理的動作を示したものである。以下図４を用い、制御シーケンスについて説明する。
【００１７】
ＡＦ操作モードにカメラがセットされると、前述のように、レリーズ前は手動操作が可能である（ＭＦ作動モード）。ここで、カメラのシャッター釦を半押しすることにより、測距、自動合焦、測光等の撮影前準備状態になると、ＡＦ操作モードにおける制御シーケンスが開始される（３０）。前記レンズＣＰＵ２１から指令を受けて駆動回路２２が正パルス電流を流す（３１）。そして前述のような動作により、前記クラッチ機構１０の連結が完了する（３２）。そして、シャッター釦半押し状態でレリーズスイッチがＯＮ状態であるかどうかを確認する。そしてレリーズスイッチがＯＮ状態でないことを確認すると、レンズ合焦駆動を行わず（３６）にコイル１８に負のパルス電流を流し（３７）、前記クラッチ機構１０を遮断し（３８）、ＭＦ作動モードに復帰させる（３９）。一方（３３）でレリーズがＯＮ状態が確認されると前記レンズ駆動モータ１２が駆動し（３４）、合焦判定が行われる（３５）。合焦が確認されないと再びレリーズ状態（３３）の確認に戻り、合焦動作を継続する。合焦を確認すると、前記レンズ駆動モータ１２を停止させ（３６）、負の信号パルス電流を流し（３７）、前記クラッチ機構１０の遮断が完了し（３８）、ＭＦ作動モード（３９）に移行してＡＦの一作動を完了する。
【００１８】
以上説明のように通常はクラッチ機構１０の内部のクラッチギヤ１３と連動ギヤ９ａは非結合状態にあり、焦点調整の手動操作が可能な状態にある。そして自動合焦駆動を行う場合だけ、クラッチギヤ１３と連動ギヤ９ａが連動し、自動合焦駆動が行われ、合焦完了次第、再びクラッチギヤ１３と連動ギヤ９ａの連結が解除され、手動操作可能な状態になる。
【００１９】
なお、シャッター釦の半押し状態からさらに押し込みシャッターを切る動作は、カメラ側のＡＦ操作モードが、合焦しないとシャッターが切れない、いわゆるシングルモードか、シャッター釦を押し切ればいつでもシャッターが切れるいわゆるコンティニュアスモードか、あるいはその複合であるかに依存するのは、いうまでもない。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の構成によれば、ＡＦ操作モードでありながら、ＡＦ作動モードとＭＦ作動モードの切り換えをせずに、ＡＦ作動モードとＭＦ作動モードの撮影が可能で、すなわちＡＦ作動モードとＭＦ作動モードの識別スイッチを不要にしつつ、電動モータを用いて自動的にＡＦ作動モードとＭＦ作動モードの切り換えを行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のクラッチ機構の概略斜視図である。
【図２】実施例のクラッチ機構の作動回路図である。
【図３】実施例のクラッチ機構の動作説明図である。
【図４】実施例のクラッチ機構の論理的動作のフロー図である。
【図５】実施例の鏡筒断面図である。
【符号の説明】
１  保持枠
２  保持枠
３  固定筒
４  移動筒
５  距離調整筒
６  手動調整筒
９ａ  連動ギヤ
１０  クラッチ機構
１２  レンズ駆動モータ
１３  クラッチギヤ
１４  クラッチ軸
１５  コア
１６  バネ
１７ａ  スペーサー
１７ｂ  スペーサー
１８  コイル
１９  円柱型磁石
２０  バネ受け
２１  レンズＣＰＵ
２２  駆動回路
２３  駆動回路
２４  カメラＣＰＵ
【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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