JP2002162557A - レンズ鏡筒の位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型でスペース効率がよく、耐久性及び信頼
性が高いレンズ鏡筒の位置検出装置を提供する。 【解決手段】 第１レンズ群Ｌ１を保持すると共に、オ
スヘリコイドねじ７ｂを有し、回転力を得ることによっ
て移動する第１保持部材７と、第１保持部材７に回転駆
動力を伝達する第２駆動部材１２及び第１駆動部材１０
と、第１駆動部材の回転運動を直進運動に変換して直進
移動する直進移動部材１１とを備え、直進移動部材１１
の直進移動を距離ブラシ２０とフレキ２２からなる検出
部によって検出し、第１レンズ群のフォーカシングによ
る移動位置を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、合焦レンズ群等を
光軸方向に前後駆動して、合焦や焦点距離変更を行なう
レンズ鏡筒の位置検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種のレンズ鏡筒では、合焦や焦点距
離変更のときに駆動されるカム枠等の位置を位置検出装
置によって検出し、撮影距離や焦点距離の情報を得て露
出やストロボ光の制御等に利用することが行われてい
る。例えば、従来のレンズ鏡筒における撮影距離を知る
ための距離エンコーダの配置は、合焦レンズを駆動する
ヘリコイド又はカム機構等を回転駆動する光軸回りに回
転するが光軸方向には移動しない部材と、固定筒との間
に距離情報検出のエンコーダ機構を配置するか、合焦レ
ンズが光軸方向に前後する動きを光軸方向で直接検出す
る距離エンコーダを設けていた。

【０００３】上記の場合、前者の例では、レンズ駆動機
構のギヤ機構の最終段に光軸中心に回転する回転部材を
設け、この回転部材の回転で合焦レンズを駆動するヘリ
コイドもしくはカム機構を回転駆動する。この最終段の
回転部材と固定筒の間に距離情報検出のエンコーダ機構
を配置する。この場合、回転部材側に距離情報検出用の
ブラシを設け、固定筒側に距離位置を判別するエンコー
ダパターンを設けたフレキシブルプリント配線板（以
下、フレキ）を設け、パターン上を回転するブラシ位置
で距離情報を検出していた。また、後者の例では、合焦
レンズ群の光軸方向移動を直接検出する距離エンコーダ
を設けるため、距離位置検出用のブラシとエンコーダパ
ターンを設けたフレキを合焦レンズの近傍に設けてい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、レンズ駆動機
構のギヤ機構の最終段に光軸中心に回転する回転部材を
設け、この回転部材の回転で合焦レンズを駆動するヘリ
コイドもしくはカム機構を回転駆動する構造の場合（前
者の場合）、最終段の回転部材を固定部材に回転保持す
るスペースが円周方向全周に必要になる。従って、ズー
ムレンズの場合で合焦レンズ群が被写体側にあり、ズー
ミングによって後群レンズが前方に移動するようなタイ
プでの後群レンズの保持枠部材は、必然的に光軸中心に
回転する回転部材の内径側に配置することになるので、
鏡筒のスペースに制約ができてしまうと共に、小型化が
困難であるという問題があった。

【０００５】また、合焦レンズ群の光軸方向移動を直接
検出する距離エンコーダを設けるため、距離位置検出用
のブラシとエンコーダパターンを設けたフレキを合焦レ
ンズの近傍に設ける場合（後者の場合）、合焦レンズ群
がズーミングによって移動するものが多い。このような
ズームレンズでは、合焦レンズの近傍に距離位置検出用
のブラシとエンコーダパターンを設けたフレキを配置す
ると、フレキをズーミングで移動する部材に設けること
になるので、フレキをＳ字状の形状にたわませるなどし
て、ズーミングによる移動分を吸収する構成としてい
た。このような構成とすると、フレキの実装に大きなス
ペースが必要となるという問題があった。更に、ズーミ
ングの度にフレキが変形するので、フレキ自体の耐久性
・信頼性が下がるという問題があった。

【０００６】本発明の課題は、小型でスペース効率がよ
く、耐久性及び信頼性が高いレンズ鏡筒の位置検出装置
を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】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。すな
わち、請求項１の発明は、光学系（Ｌ１，Ｌ２）と、前
記光学系の少なくとも一部を移動させる光学系駆動部材
（７）と、前記光学系駆動部材に駆動源からの回転駆動
力を伝達する駆動力伝達部材（１０，１２）と、を備え
るレンズ鏡筒の位置検出装置であって、前記駆動力伝達
部材の回転運動を直進運動に変換して直進移動する直進
部材（１１）と、前記直進部材の直進移動を検出する検
出部（２０，２２）とを備えること、を特徴とするレン
ズ鏡筒の位置検出装置である。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１に記載のレン
ズ鏡筒の位置検出装置において、前記駆動力伝達部材
（１０，１２）は、１周以上の回転を行う回転軸状の部
材であること、を特徴とするレンズ鏡筒の位置検出装置
である。

【０００９】請求項３の発明は、請求項１又は請求項２
に記載のレンズ鏡筒の位置検出装置において、前記駆動
力伝達部材（１０）と前記直進部材（１１）との間の直
進方向のガタを、一方向に寄せるガタ寄せ部材（５０）
を備えること、を特徴とするレンズ鏡筒の位置検出装置
である。

【００１０】請求項４の発明は、請求項１から請求項３
までのいずれか１項に記載のレンズ鏡筒の位置検出装置
において、前記ガタ寄せ部材（５０）は、ばね部材であ
ること、を特徴とするレンズ鏡筒の位置検出装置であ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面等を参照しながら、本
発明の実施の形態について、更に詳しく説明する。図１
は、本発明によるレンズ鏡筒の位置検出装置の実施形態
を示す断面図である。本実施形態におけるレンズ鏡筒
は、固定マウント１，固定筒２，ズーム環３，第２レン
ズ群保持部材４，カップリングギヤ５，第１保持部材
７，第１群駆動部材８，第１駆動部材１０，第２駆動部
材１２，直進移動部材１１，距離ブラシ２０，フレキ２
２，第１レンズ群Ｌ１，第２レンズ群Ｌ２，コイルばね
５０等を有している。

【００１２】固定マウント１は、不図示のカメラ側のメ
スマウントに装着するためのオス側の固定マウントであ
り、固定マウントのバヨネット部１ａを有している。ま
た、固定マウント１の内径部分には、不図示のカメラボ
ディとの通信を行なうための電気接点６０が設けてあ
り、レンズ内に設けた不図示のＣＰＵに接続されてい
る。

【００１３】固定筒２は、固定マウント１と一体に設け
られた部材であり、直進キー溝２ａ，直進案内溝２ｂ，
フォロアーピン２ｃ等を有している。直進キー溝２ａ
は、固定筒２の内径部分に設けられた直進キー溝部分で
あり、３ヶ所設けられている。直進案内溝２ｂは、固定
筒２に設けられた第２レンズ群Ｌ２の保持部材４の直進
案内溝である。フォロアーピン２ｃは、固定筒２に設け
られたフォロアーピンであり、案内溝３ｄに係合してい
る。また、固定筒２の後端外周には、ズーム位置を検出
するエンコーダパターンが形成されたフレキ４０が設け
られており、ズーム環３に固定したブラシ４１がズーミ
ングで回転したときのズーム位置の検出を行なうことが
できる。フレキ４０は、レンズ内に設けた不図示のレン
ズ内ＣＰＵに接続されている。

【００１４】ズーム環３は、光軸回りに回転させること
でズーミングを行なうズーム環であり、リード溝部３
ａ，フォロアーピン３ｂ，３ｃ，案内溝３ｄ等を有して
いる。リード溝部３ａは、第２レンズ群Ｌ２の保持部材
４の外径側に設けたフォロアー部４ｂに係合する案内リ
ード溝部である。フォロアーピン３ｂ，３ｃは、内径側
に突きでた３カ所のフォロアーピンであり、第１群駆動
用凸カム８ｂに係合している。案内溝３ｄは、光軸回り
に設けられる案内溝で、ズーミングの範囲をカバーする
角度溝が設けられている。また、ズーム環３には、ゴム
リング２５が被せられている。

【００１５】第２レンズ群保持部材４は、第２レンズ群
Ｌ２を保持する保持部材であり、直進キー部４ａ，フォ
ロアー部４ｂ等を有している。直進キー部４ａは、第２
レンズ群保持部材４の外径側に３カ所設けられ、固定筒
２に設けられた直進案内溝２ｂに係合するキーである。
フォロアー部４ｂは、直進キー部４ａの外側に設けられ
ており、ズーム環３の案内リード溝部３ａに係合してい
る。

【００１６】カップリングギヤ５は、固定マウント１の
側面にカメラからの駆動力をレンズ側に伝達するカップ
リングギヤであり、凹部５ａが設けられている。カップ
リングギヤ５と同軸の反対側には、ピニオンギヤ５ｂが
設けられ、地板３０にピニオンギヤ５ｂの端部が係合
し、ピニオンギヤ５ｂは、カップリングギヤ５と一体と
なって回転することができる。

【００１７】第１保持部材７は、第１レンズ群Ｌ１の保
持し、ヘリコイドによって第１レンズ群Ｌ１を移動させ
る光学系駆動部材あり、外径側に設けられたオスヘリコ
イドねじ７ａ、アタッチメントネジ７ｂを有している。
また、第１保持部材７は、オスヘリコイドねじ７ａの角
度方向の一定部分を使用して設けられ、駆動力伝達を行
なうギヤ部７ｃを有している。

【００１８】第１群駆動部材８は、オスヘリコイドねじ
７ａに係合するメスヘリコイドねじ８ａを内径側に有す
る部材であり、第１群駆動用凸カム８ｂを外径部分に設
け、ズーム環３のフォロアーピン３ｂ、３ｃに係合して
いる。また、第１群駆動用凸カム８ｂと光軸ｋを中心と
して角度を相違させた外径位置には、直進キー８ｃが設
けられ、固定筒２の直進案内溝２ａに係合している。さ
らに、第１群駆動部材８の内径部分には、第２駆動部材
１２の軸受け部８ｄ、ピニオンギヤ１２ａの抜け止め部
８ｅを設けている。

【００１９】第１駆動部材１０は、カップリングギヤ５
の駆動力を第２駆動部材１２に伝える軸状の駆動力伝達
部材であり、軸外径に設けられたオスリードねじ１０ａ
と、ピニオンギヤ５ｂに噛み合う駆動伝達ギヤ１０ｂ
と、駆動力を伝達するために内部が四角形状となってい
る中空部１０ｃとを有している。

【００２０】第２駆動部材１２は、第１駆動部材１０の
駆動力を第１保持部材７に伝える軸部材であり、断面形
状が四角形の四角部分１２ｂが第１駆動部材１０の中空
部１０ｃと係合し、ピニオンギヤ１２ａが第１保持部材
７のギヤ部７ｃとかみ合っている。四角部分１２ｂと中
空部１０ｃとの係合により、ズーミングによって第２駆
動部材１２が光軸方向に移動しても、第１駆動部材１０
からの回転駆動力を第１保持部材７へ伝達することがで
きるようになっている。

【００２１】直進移動部材１１は、内径部に設けたメス
リード１１ａが第１駆動部材１０のオスリードねじ１０
ａの外側に係合し、更に、直進案内溝１１ｂを有し、固
定筒２に設けた直進キー２ｄと係合していることによっ
て、第１駆動部材１０の回転運動を直進運動に変換して
直進移動する直進部材である。また、直進移動部材１１
には、距離ブラシ２０が設けてある。

【００２２】距離ブラシ２０は、直進移動部材１１と一
体となって直進移動を行う電気接点部材であり、先端の
接点がフレキ２２に接触している。

【００２３】フレキ２２は、光軸ｋ方向の距離エンコー
ダパターンを有するフレキシブルプリント配線板であ
り、距離ブラシ２０と組合わせられることによって、直
進移動部材１１の直進移動を検出する検出部として機能
し、フォーカシング位置の検出を行なう。また、フレキ
２２は、レンズ内に設けた不図示のレンズ内ＣＰＵに接
続されている。

【００２４】第１レンズ群Ｌ１は、第１保持部材７に保
持された前群レンズであり、ズーミングによって直進移
動し、フォーカシングによって回転を伴い直進移動を行
う。第２レンズ群Ｌ２は、第２レンズ群保持部材４に保
持された後群レンズであり、ズーミングによって直進移
動をおこなう。

【００２５】コイルばね５０は、第１駆動部材１０の駆
動伝達ギヤ１０ｂと直進移動部材１１との間に設けら
れ、ガタを一方向に寄せるガタ寄せ部材である。コイル
ばね５０は、フーカシングによって直進移動部材１１が
前後移動を行った場合に、オスリードねじ１０ａとメス
リード１１ａとの間のガタにより往復差が発生するの
で、位置の再現性を確保する目的で設けてある。

【００２６】次に、ズーミング及びフォーカシングにつ
いて説明する。 （ズーミング）ズーム環３を光軸ｋ回りに回転させる
と、第１群駆動用凸カム８ｂとこれを挟むように係合す
るズーム環３のフォロアーピン３ｂ、３ｃと直進キー８
ｃが係合する固定筒２の直進キー溝２ａによって、第１
レンズ群Ｌ１のズーミング駆動が光軸方向に行われる。
また、第２レンズ群保持部材４の直進キー部４ａが固定
筒２に設けられた直進案内溝２ｂに係合し、その外側に
設けたフォロアー部４ｂは、ズーム環３のリード溝部３
ａに係合しているので、ズーム環３を光軸回りに回転さ
せると第２レンズ群Ｌ２のズーミング駆動が光軸方向で
行われる。尚、ズーミング位置は、フレキ４０及びブラ
シ４１によって検出され、レンズ内ＣＰＵを介してカメ
ラ側に伝えられる。

【００２７】（フォーカシング）まず、手動によってフ
ォーカシングを行う場合について説明する。第１群駆動
部材８の直進キー８ｃが固定筒２の直進キー溝２ａに係
合し、第１群駆動部材８と第１群保持部材７がオスヘリ
コイドねじ７ａ、メスヘリコイドねじ８ａによりヘリコ
イド係合しているので、第１保持部材７を手動で回転す
ると、第１レンズ群Ｌ１が光軸方向に移動し、合焦動作
が行われる。

【００２８】次に、オートフォーカスでフォーカシング
を行う場合について説明する。オートフォーカスの場合
には、第２駆動部材１２，第１駆動部材１０，ピニオン
ギヤ５ｂ，カップリングギヤ５に駆動連動する不図示の
カメラ側の駆動機構によって、駆動力が第１群保持部材
７に設けられたギヤ部７ｃに伝達され、第１群保持部材
７が回転することにより、第１レンズ群Ｌ１が光軸方向
に移動し、合焦動作が行われる。

【００２９】手動、オートフォーカスいずれの場合であ
っても、フォーカシングを行うと、合焦位置に応じて、
直進移動部材１１が直進移動するので、フォーカシング
時の第１レンズ群Ｌ１の位置情報（距離情報）は、距離
ブラシ２０とフレキ２２からなる検出部によってレンズ
内ＣＰＵを介してカメラ側へも伝達される。

【００３０】本実施形態によれば、第１駆動部材１０の
回転運動を直進運動に変換して直進移動する直進移動部
材１１の移動を距離ブラシ２０とフレキ２２からなる検
出部によって検出するので、フォーカシングの位置検出
を行うために必要な部材が小型で済み、スペース効率が
よくなるため、レンズ全体を小型にすることができる。
また、フレキ２２がズーミング時やフォーカシング時に
変形しないので、フレキ自体の耐久性・信頼性が高く、
検出部の耐久性及び信頼性も高くすることができる。

【００３１】（変形形態）以上説明した実施形態に限定
されることなく、種々の変形や変更が可能であって、そ
れらも本発明の均等の範囲内である。例えば、本実施形
態において、直進移動部材１１に距離ブラシ２０を設
け、フレキ２２は固定されている例を示したが、これに
限らず、例えば、検出する位置の分解能が低くてもよい
場合には、直進移動する部材にフレキを設けて、ブラシ
を固定するようにしてもよい。

【００３２】また、本実施形態において、コイルばね５
０を設けて、第１駆動部材１０と直進移動部材１１との
間のガタを一方向に寄せて、ガタによる往復差をなくす
ようにした例を示したが、部品の精度や、必要な分解能
によっては、コイルばね５０を使用しなくてもよい。

【００３３】更に、本実施形態において、レンズ鏡筒
は、レンズ交換式のカメラに使用するレンズ鏡筒である
例を示したが、これに限らず、カメラボディとレンズ鏡
筒が一体となっているレンズ非交換式のカメラのレンズ
鏡筒であってもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、光学系の少なくとも一部を移動させる光学系駆動
部材と、ヘリコイド部材又はカム部材に駆動源からの回
転駆動力を伝達する駆動力伝達部材と、駆動力伝達部材
の回転運動を直進運動に変換して直進移動する直進部材
と、直進部材の直進移動を検出する検出部とを備えるの
で、レンズ鏡筒内部のスペース効率が向上し、小型化が
可能になる。また、これにより検出部であるエンコーダ
等の電気実装が無理なくコンパクトにできるので、フレ
キをＳ字にして実装する場合等に比べて耐久性も向上
し、コストも低く抑えることができる。更に、ガタ寄せ
部材を備えることにより、直進部材が駆動力伝達部材に
対して往復差無く追従するので、高精度の位置検出を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるレンズ鏡筒の位置検出装置の実施
形態を示す断面図である。

【符号の説明】 １ 固定マウント ２ 固定部 ３ ズーム環 ４ 第２レンズ群保持部材 ５ カップリングギヤ ７ 第１保持部材 ７ａ オスヘリコイド ８ 第１群駆動部材 ８ａ メスヘリコイド ８ｂ 第１群駆動凸カム １０ 第１駆動部材 １０ａ オスリードねじ １１ 直進移動部材 １１ａ メスリードねじ １２ 第２駆動部材 ２０ 距離ブラシ ２２ フレキ Ｌ１ 第１レンズ群 Ｌ２ 第２レンズ群

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学系と、 前記光学系の少なくとも一部を移動させる光学系駆動部
   材と、 前記光学系駆動部材に駆動源からの回転駆動力を伝達す
   る駆動力伝達部材と、 を備えるレンズ鏡筒の位置検出装置であって、 前記駆動力伝達部材の回転運動を直進運動に変換して直
   進移動する直進部材と、 前記直進部材の直進移動を検出する検出部とを備えるこ
   と、 を特徴とするレンズ鏡筒の位置検出装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のレンズ鏡筒の位置検出
   装置において、 前記駆動力伝達部材は、１周以上の回転を行う回転軸状
   の部材であること、 を特徴とするレンズ鏡筒の位置検出装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載のレンズ鏡
   筒の位置検出装置において、 前記駆動力伝達部材と前記直進部材との間の直進方向の
   ガタを、一方向に寄せるガタ寄せ部材を備えること、 を特徴とするレンズ鏡筒の位置検出装置。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３までのいずれか１
   項に記載のレンズ鏡筒の位置検出装置において、 前記ガタ寄せ部材は、ばね部材であること、 を特徴とするレンズ鏡筒の位置検出装置。