JP2000235139A - クラッチ機構を有するレンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 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
スイッチ等を用いず、電装等のコストアップ、構造の複
雑化等を招かず、作動的にはクラッチ機構の迅速性があ
り、レンズ駆動中のクラッチ駆動電流消費を出来るだけ
避けたレンズ鏡筒を得る。 【構成】 コア１５の中央部１５ｃにはコイル１８が巻
かれ、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。その磁極間に軸方向に着磁された円柱
型磁石１９が配置され、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
らに円柱型磁石１９を介して１５ａ，１５ｂに嵌入させ
た後、クラッチ軸１４と円柱型磁石１９を固着する。

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Ａ
Ｆ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Ｌ
１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，１
７ｂ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１
６、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，１５
ｂに嵌入させた後、該クラッチ軸１４と該円柱型磁石１
９を固着させる。なお、該クラッチ軸１４は、ギヤ１３
ｂ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１５
ｃ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（３
１）。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（３
６）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（３
８）、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Ｍ
Ｆ作動モードの切り換えをせずに、ＡＦ作動モードとＭ
Ｆ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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H011 FA05 2H044 BA04 BE02 DA01 2H051 FA12

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 距離調整筒をモータで駆動し、焦点調整
   を行うレンズ鏡筒において、通常はモータから前記距離
   調整筒までの動力伝達機構の中間で遮断されていて、前
   記距離調整筒の手動による調整が可能であって、自動焦
   点調整動作のためにモータの駆動力が必要な時、少なく
   ともモータ回転前に前記モータから距離調整筒までの動
   力伝達機構の連結が完了し、モータによる自動焦点調整
   が可能で、焦点調整動作終了にともなうモータ回転停止
   後、前記動力伝達機構の連結を遮断することを特徴とす
   るクラッチ機構を有するレンズ鏡筒。
2. 【請求項２】 モータから距離調整筒までの前記動力伝
   達機構の中間に設置し、モータ駆動力の伝達、不伝達の
   結断作用をする前記クラッチの動力機構は駆動電子回路
   から得られる正のパルス電流で結合、負のパルス電流で
   遮断作用をする電磁装置であることを特徴とする請求項
   １記載のクラッチ機構を有するレンズ鏡筒。
3. 【請求項３】 レリーズ釦操作によって撮影を行うカメ
   ラの前記レリーズ釦の半押し状態で合焦動作を行うＡＦ
   カメラのＡＦ撮影モードにおいて、合焦動作未完了で前
   記レリーズ釦の半押し状態を解除した場合、モータから
   距離調整筒までの中間に在る前記クラッチ機構の連結を
   遮断して、手動焦点調整可能なＭＦ撮影モードに復帰す
   ることを特徴とする請求項１記載のクラッチ機構を有す
   るレンズ鏡筒。