(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の当接部と第２の当接部とを有するとともに反転可能な原動回転部材と、
該原動回転部材が一方向に回転する際に、前記原動回転部材の前記第１の当接部と当接する第３の当接部と、前記原動回転部材が他方向に回転する際に、前記原動回転部材の前記第２の当接部と当接する第４の当接部とを有する従動回転部材とを備える駆動機構であって、
前記原動回転部材と前記従動回転部材とが、メッキ可能な材料とメッキが付き難い材料とで二色成型され、前記第１の当接部の一部及び前記第２の当接部の一部、及び／又は、前記第３の当接部の一部及び前記第４の当接部の一部に、前記メッキ可能な材料で成型された部分の表面に金属メッキを施すことにより形成されるとともに互いに非導通な導通部が、それぞれ設けられていることを特徴とする駆動機構。
【請求項２】
請求項１に記載の駆動機構であって、
前記原動回転部材及び前記従動回転部材がギアであり、前記第１の当接部、前記第２の当接部、前記第３の当接部及び前記第４の当接部が、該ギアのギア歯の歯面であることを特徴とする駆動機構。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の駆動機構であって、
前記原動回転部材を回転駆動する駆動装置と、
該駆動装置の回転量に基づいて前記従動回転部材の回転量を検出する検出機構と、を備え、
前記従動回転部材の回転量を検出する際に、前記原動回転部材が一方向に回転し、前記原動回転部材の前記第１の当接部と前記従動回転部材の第３の当接部とが当接している状態から、前記原動回転部材が反転を開始し、前記原動回転部材の前記第１の当接部と前記従動回転部材の第３の当接部とが離れ、前記原動回転部材の前記第２の当接部と前記従動回転部材の第４の当接部とが当接するまでの間の前記駆動装置の回転量をカウントせずに前記従動回転部材の回転量を検出することを特徴とする駆動機構。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の駆動機構を備えることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の駆動機構を備えることを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに相対的に回転移動する２部材を有する駆動機構、それを備えたレンズ鏡筒及びカメラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、カメラのレンズ鏡筒において、レンズ鏡筒をズーミング又はフォーカシングするために、モータ等の駆動装置が使用される。駆動装置は、モータの回転によってギアトレインを回転させ、レンズ鏡筒における、例えばカム筒にそのギアトレインを噛合させ、カム筒を回転させる。このようなカメラにおいては、モータの回転量をエンコーダでパルスカウントし、このカウント量でカム筒の回転、すなわちズーム位置を電気的に検出している（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−３２６７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、伝達手段としてギアトレインを用いる場合、回転方向を変更する際に、バックラッシュにより駆動力伝達における空転時がある。すなわち、モータが回転し、その量を検出しているにもかかわらず、出力側(従動側）の動きが止まっているので、検出精度がバックラッシュよりも高い場合、モータの回転量から出力側の回転を正確に検出することはできない。
【０００４】
本発明の課題は、従動側の回転量の検出におけるバックラッシュの影響を排除することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
【０００６】
請求項１に記載の発明によると、第１の当接部（２６ａ）と第２の当接部（２６ｂ）とを有するとともに反転可能な原動回転部材（８ｆ）と、該原動回転部材（８ｆ）が一方向に回転する際に、前記原動回転部材（８ｆ）の前記第１の当接部（２６ａ）と当接する第３の当接部（７ｂａ）と、前記原動回転部材（８ｆ）が他方向に回転する際に、前記原動回転部材（８ｆ）の前記第２の当接部（２６ｂ）と当接する第４の当接部（７ｂｂ）とを有する従動回転部材（７）とを備える駆動機構（１）であって、前記原動回転部材（８ｆ）と前記従動回転部材（７）とが、メッキ可能な材料（２０）とメッキが付き難い材料（２１）とで二色成型され、前記第１の当接部（２６ａ）の一部及び前記第２の当接部の一部（２６ｂ）、及び／又は、前記第３の当接部（７ｂａ）の一部及び前記第４の当接部の一部（７ｂｂ）に、前記メッキ可能な材料（２０）で成型された部分の表面に金属メッキを施すことにより形成されるとともに互いに非導通な導通部（２４ａ，２５ａ，４１ａ，４２ａ）が、それぞれ設けられていることを特徴とする駆動機構（１）である。
請求項２に記載の発明によると、請求項１に記載の駆動機構（１）であって、前記原動回転部材及び前記従動回転部材がギア（８ｆ，７ａ）であり、前記第１の当接部（２６ａ）、前記第２の当接部（２６ｂ）、前記第３の当接部（７ｂａ）及び前記第４の当接部（７ｂｂ）が、該ギア（８ｆ，７）のギア歯（２６，７ｂ）の側面であることを特徴とする駆動機構（１）である。
請求項３に記載の発明によると、請求項１又は２に記載の駆動機構（１）であって、前記原動回転部材（８ｆ）を回転駆動する駆動装置（９）と、該駆動装置（９）の回転量に基づいて前記従動回転部材（７）の回転量を検出する検出機構（１０）と、を備え、前記従動回転部材（７）の回転量を検出する際に、前記原動回転部材（８ｆ）が一方向に回転し、前記原動回転部材（８ｆ）の前記第１の当接部（２６ａ）と前記従動回転部材（７）の第３の当接部（７ｂａ）とが当接している状態から、前記原動回転部材（８ｆ）が反転を開始し、前記原動回転部材（８ｆ）の前記第１の当接部（２６ａ）と前記従動回転部材（７）の第３の当接部（７ｂａ）とが離れ、前記原動回転部材（８ｆ）の前記第２の当接部（２６ｂ）と前記従動回転部材（７）の第４の当接部（７ｂｂ）とが当接するまでの間の前記駆動装置（９）の回転量をカウントせずに前記従動回転部材（７）の回転量を検出することを特徴とする駆動機構（１）である。
請求項４に記載の発明によると、請求項１〜３のいずれか１項に記載の駆動機構（１）を備えることを特徴とするレンズ鏡筒（６）である。
請求項５に記載の発明によると、請求項１〜３のいずれか１項に記載の駆動機構（１）を備えることを特徴とするカメラ（１００）である。
なお、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、従動側の回転量の検出におけるバックラッシュの影響を排除することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に示す各図には、説明と理解を容易にするために、ＸＹＺ直交座標系を設けた。この座標系では、撮影者が光軸Ａを水平として横長の画像を撮影する場合のカメラの位置（以下、通常の撮影位置という）において撮影者から見て左側に向かう方向をＸプラス方向とする。また、通常の撮影位置において上側に向かう方向をＹプラス方向とする。さらに、通常の撮影位置において被写体に向かう方向をＺプラス方向とする。
【０００９】
図１は、本発明の実施形態の駆動機構１を備えるカメラ１００の概略図である。図示するように、カメラ１００は、撮像素子２及び制御基板３を有するカメラボディ４と、レンズ５を有するレンズ鏡筒６とを備える。レンズ鏡筒６は、カメラボディ４と一体型のレンズ鏡筒である。ただし、これに限定されず、カメラボディ４に対して着脱可能な交換レンズであってもよい。
【００１０】
レンズ鏡筒６は、レンズ５、カム筒７、駆動機構１としてのギアトレイン８及びモータ９等を備える。本実施例では、モータ９は、カメラ１００のフォーカス動作時にレンズ５を駆動する駆動源として用いられており、モータ９から得られた駆動力は、ギアトレイン８を介してカム筒７に伝えられる。また、モータ９の回転量は、エンコーダ１０により検出されて制御基板３に伝えられる。レンズ５は、カム筒７に保持されており、モータ９の駆動力により、光軸方向へ移動して、焦点調節を行うフォーカスレンズである。
【００１１】
図２は、カム筒７及び駆動機構１の拡大図斜視図である。図示するように、ギアトレイン８は、モータ９側から第１ギア８ａ、第２ギア８ｂ、第３ギア８ｃ、第４ギア８ｄ、第５ギア８ｅ及び第６ギア８ｆと６個のギアを備える。第１ギア８ａはモータ９の出力軸９ａにはめ込まれ、モータ９によって直接回転される。モータ９の出力軸９ａのさらに先には、複数の孔を有する円盤状に形成された遮光板１１が取り付けられている。この遮光板１１の外周部はフォトインタラプタ（ＰＩ）１２を通過するようになっており、遮光板とＰＩ１２でエンコーダ１０を構成している。エンコーダ１０は図１に示すように制御基板３に接続されており、モータ９が回転すると遮光板１１も回転し、ＰＩ１２によってモータ９の回転に応じたパルス信号が制御基板３に出力される。これにより、モータ９の回転量が制御基板３によって検出される。
【００１２】
カム筒７は、Ｚマイナス側においてギア７ａが設けられている。そのギア７ａには、複数のギア歯７ｂが設けられており、そのギア歯７ｂはギアトレイン８の最終ギアである第６ギア８ｆと噛合している。そして、モータ９が回転すると、モータ９の回転駆動力はギアトレイン８によって伝達され、ギアトレイン８の最終ギアである第６ギア８ｆを介してカム筒７に伝達される。
【００１３】
図３（ａ）は第６ギア８ｆの部分拡大斜視図である。図３（ａ）において第６ギア８ｆのギア歯２６は部分的に示すが、実際には、ギア歯２６は、第６ギア８ｆの全周に沿って設けられている。第６ギア８ｆは、メッキ可能な第１材料２０と、メッキが付き難い第２材料２１との二色成型で製造されており、第１材料２０の表面にはメッキが施されて導通部２４ａ，２５ａが形成されている。第１材料２０としては、導電性プラスチックとして種々のタイプのものが利用できるが、例えばＡＢＳ，ポリカーボネート、ポリアセタールなどの熱可塑性プラスチック、またはフェノール、ポリエステル、エポキシなどの熱硬化性プラスチックの中から適宜選択される。第２材料２１としては、絶縁性プラスチックとして上記と同じものが選択される。例えば、第１材料２０としてメッキ用ＡＢＳ樹脂、第２材料２１としてポリカーボネートが使用され、導通部２４ａ，２５ａのメッキは金メッキである。
【００１４】
二色成型は、一例を示すと、金型に第２材料２１を注入して第６ギア８ｆのベースとなる部分を成型し、次にその型の一部を交換又は移動して、その交換又は移動によって形成された空間に第１材料２０を注入して行われる。この二色成型で製造された部材に対し、化学メッキ処理を行うと、メッキ可能な第１材料２０の表面にのみメッキが施され、導通部２４ａ，２５ａが形成される。なおメッキ処理については例えば特開昭５８−９６７９５号公報に開示された技術を利用することができる。
【００１５】
第６ギア８ｆは、軸線Ｃに対して垂直なＺマイナス側端面２４と，Ｚプラス側端面２５を備え、それぞれの面には、導通部２４ａ，２５ａが円輪状に設けられている。そして、Ｚマイナス側端面２４の導通部２４ａは、第６ギア８ｆのギア歯２６の一歯面２６ａ側における端面２４よりの部分、すなわちそれぞれのギア歯２６の一角部に延びている。また、Ｚプラス側端面２５の円輪状の導通部２５ａは、第６ギア８ｆのギア歯２６の他歯面２６ｂ側における端面２５よりの部分、すなわち、上述の一角部に対して対角線上にある他角部に延びている。
【００１６】
第６ギア８ｆの導通部２４ａ，２５ａには、図示しない方法でレンズ鏡筒６に対して保持された金属製の第１ブラシ３１及び第２ブラシ３２がそれぞれ接触している。この第１ブラシ３１，第２ブラシ３２は、図１に示すように、第１ライン３１ａ，第２ライン３２ａにより制御基板３と接続されている。
【００１７】
図３（ｂ）は、カム筒７のギア７ａにおけるギア歯７ｂの部分拡大図である。図３（ｂ）におけるギア歯７ｂも一部分のみ示すが、実際には、ギア歯７ｂはカム筒７の全周に沿って設けられている。図示するように、カム筒７も二色成型で製造されたものであり導通部４１ａ，４２ａが、ギア７ａのＺマイナス側端面４１及びギア７ａのＺプラス側端面４２に円輪状にそれぞれ設けられている。そして、Ｚマイナス側端面４１の円輪状の導通部４１ａは、ギア歯７ｂの一歯面７ｂａ側における端面４１よりの部分、すなわちそれぞれのギア歯７ｂにおける一角部に延びている。Ｚプラス側端面４２の円輪状の導通部４２ａは、ギア歯７ｂの他歯面７ｂｂ側における端面４２よりの部分、すなわちそれぞれのギア歯７ｂにおける上述の一角部に対する対角部分に延びている。
【００１８】
導通部４１ａ，４２ａには、図示しない方法でレンズ鏡筒６に対して保持された金属製の第３ブラシ５１，第４ブラシ５２がそれぞれ接触している。第３ブラシ５１は、図１に示すように、第３ライン５１ａにより制御基板３と接続されている。また、第４ブラシ５２は、図１に示すように、第４ライン５２ａにより制御基板３と接続されている。
【００１９】
次に、本実施形態の駆動機構１の動作について説明する。まず、ズーアップボタン（図示せず）が押されると、モータ９が一方向に回転し、ギアトレイン８によりモータ９の回転力が伝達されてカム筒７が回転される。この回転により、カム筒７のカム溝７ｃと係合しているレンズ５は、Ｚプラス方向に移動してズームアップし、ズームアップボタンを離すとズーアップムは停止する。次に、ズームダウンボタン（図示せず）が押されると、モータ９が逆方向に回転し、ギアトレイン８により回転力が伝達されてカム筒７が逆回転される。この回転により、カム筒７のカム溝７ｃと係合しているレンズ５は、Ｚマイナス方向に移動してズームダウンし、ズームダウンボタンを離すとズームボタンが停止し、がた取り動作を行った後、ズーム動作が停止する。ここで、ガタ取り動作とは、レンズ５の位置をズームアップ側の係合において保証するため、ズームダウン停止直後、モータ９を逆回転し、ズームアップ側にバックラッシュ等のメカニカルなガタを寄せる動作である。
【００２０】
ここで、ズームダウン中は、第６ギア８ｆは図中矢印Ａ２の方向に回転し、ギアトレイン８における第６ギア８ｆの導通部２５ａと、カム筒７のギア７ａの導通部４２ａとが接触する。図４は制御基板３、ギアトレイン８及びカム筒７の接続状態を示した図である。図において回路Ｃ２で示すように、ズームダウン中は、制御基板３、ライン３２ａ、ブラシ３２、導通部２５ａ、導通部４２ａ、ブラシ５２、ライン５２ａ及び制御基板３が接続され、制御基板３によって第６ギア８ｆのギア歯２６と、カム筒７のギア７ａのギア歯７ｂとが、一方のズームダウン側で接触していることが検出されている。
【００２１】
ズームダウンが停止すると、ガタ取りのため、モータ９が逆回転する。そうすると、第６ギア８ｆは図中矢印Ａ１の方向に回転し、第６ギア８ｆの導通部２５ａと、カム筒７のギア７ａの導通部４２ａとが離れて、第６ギア８ｆの導通部２４ａと、カム筒７のギア７ａの導通部４１ａとが接触する。図４において回路Ｃ１で示すように、制御基板３、ライン３１ａ、ブラシ３１、導通部２４ａ、導通部４１ａ、ブラシ５１及びライン５１ａが接続されると、図における回路Ｃ１がつながり、制御基板３によって第６ギア８ｆのギア歯２６と、カム筒７のギア７ａのギア歯７ｂとが、他方のズームアップ側で接触したことが検出される。制御基板３によってこの接触が検出されると、ガタ取りのためのモータ９の逆回転は停止する。
【００２２】
この、ガタ取りの間、モータ９が逆回転しているが、カム筒７は回転しない。この間のエンコーダ１０で検出されたモータ９のパルス量は、カム筒７の回転量としてはカウントされず、第６ギア８ｆのギア歯２６と、カム筒７のギア７ａのギア歯７ｂとが、他方のズームアップ側に寄ったことが検出された時点からズームアップにおけるカム筒７の回転量のカウントが開始される。
【００２３】
以上、本実施形態によると、以下の効果を有する。
従来、ガタ取りする際には、ズームアップ動作によってガタ分が取り除かれるが、カム筒７が駆動していないときでも、モータ９のパルスはカウントアップされ、その分、レンズ位置とパルスにずれが生じていた。本実施形態では、モータ９がズームアップ方向に回転していてもカム筒７が駆動していない場合におけるモータのパルスをキャンセルするので、レンズ位置とパルスの関係に誤差を生じることがない。
【００２４】
（変形形態）
以上、説明した実施形態に限定されることなく、以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
（１）図５は本実施形態の変形形態のギア形状を示した図である。図示するように、例えば第６ギア８ｆ’として用いられるギアのギア歯２６’において、二色成型で導通部２５ａ’を設ける部分の内部を空洞５０にしてもよい。そうすることにより、ギア８ｆ’における動力伝達のためのギア歯としての有効な部分には空洞が設けられていないため、ギア歯が確実に当接されるともに、またギア歯としての必要な強度、耐摩耗性が確保される。一方、導通部２４ａ’が設けられている部分は空洞５０により変形しやすくし、メッキが施された導通部２４ａ’に過度の押圧力が加わらないようにすることができる。
（２）本実施形態では、ズームダウン動作の最後にガタ取りをする形態について説明した。しかし、これに限らず、繰り込み側でレンズ位置を保証する場合は、ズームアップ動作最後にガタ取りをするようにしてもよい。
なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態の駆動機構を備えるカメラの概略図である。
【図２】カム筒及び駆動機構の拡大図斜視図である。
【図３】ギア歯の拡大斜視図であり、（ａ）は第６ギアのギア歯、（ｂ）はカム筒のギアのギア歯である。
【図４】制御基板、ギアトレイン及びカム筒の接続状態を示した図である。
【図５】本実施形態の変形形態のギア形状を示した図である。
【符号の説明】
【００２６】
１：駆動機構、７：カム筒、７ｂａ：歯面、７ｂｂ：歯面、８ｆ：第６ギア、９：モータ、１０：エンコーダ、２０：メッキ可能な材料、２１：メッキが付き難い材料、２４ａ，２５ａ，４１ａ，４２ａ：導通部、２６ａ：歯面、２６ｂ：歯面
【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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