JP2004309574A - ズームカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ鏡筒に対する荷重の変動に影響されずにズーム位置を的確に検出し、フォーカス初期位置のずれを防止する。
【解決手段】モータ２１の駆動は、伝達ギヤ列２７を介して変位筒１３に伝達される。伝達ギヤ列２７を構成するギヤ３１の表面には、コード板３４が固着されている。コード板３４には導体パターンが配設されている。摺動ブラシ３６は、その先端がコード板３４に摺接するようにカメラ本体側に固定されている。ブラシ基板３５は、摺動ブラシ３６とコード板３４との摺接状態から得られるズーム位置情報とフォーカス位置情報とをデジタル信号化して制御部２３に送信する。制御部２３は、ブラシ基板３５からの信号に基づいて基準ズーム位置とフォーカス初期位置とを認識する。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ズームカメラに関し、詳しくは撮影レンズのズーム位置検出用のエンコード板の組み込み位置を改善したズームカメラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近の写真カメラやデジタルカメラのほとんどは撮影レンズとしてズームレンズを備え、モータの駆動によって変倍鏡筒を移動させてズーミングが行われるようになっている。そして、そのズーム位置に応じてフォーカス時のレンズの移動量を変えたり、あるいはＦ値の変化に伴う露出補正を行うために、撮影レンズのズーム位置検出装置が設けられている。
【０００３】
ズーム位置検出装置にはエンコード板とこれに摺接するブラシとが用いられている。ズーミング時に光軸方向に移動する変倍鏡筒を持つものでは、変倍鏡筒の外周面にエンコード板が光軸方向に延びるように設けられ、ズーミング時に光軸を中心に回転する変倍鏡筒を持つものでは、変倍鏡筒の外周面にエンコード板が円周方向に延びるように設けられている。一方、ブラシはズーム範囲の全域でエンコード板と常に摺接させておく必要があることから、カメラボディに組み込まれる。
【０００４】
変倍鏡筒が移動してブラシに対するエンコード板の接触位置が変わると、ブラシからは抵抗値の変化に伴う信号電圧や、二値化された複数ビット分のデジタル信号が得られ、これに基づいてズーム位置を電気的に検出することができる。また、エンコード板をカメラボディに固定し、光軸方向に進退する変倍鏡筒の方にブラシを固定したものもある（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１７４３０６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のズーム位置検出装置では、変倍鏡筒とカメラボディとの間のズーム位置の検出が行われているが、ズーム比が大きくなるとズーミングによる変倍鏡筒の進退移動量や回転量も大きくなり、レンズ鏡筒の突出量も大きくなる。レンズ鏡筒の突出量が大きくなるとその自重による荷重がレンズ鏡筒に加わり、その一部である変倍鏡筒を介してエンコード板とブラシとの摺接部にも及ぶようになる。そして、撮影姿勢を変えたときや振動が加わったときなどには、荷重の方向が変動することに伴ってエンコード板とブラシとの摺接位置が変化することがある。特に、ズーム駆動カム領域とフォーカス駆動カム領域とが交互に連結されたカムを備え、単一のモータの駆動によってズーミング及びフォーカシングを行う、いわゆるステップズーム方式の鏡筒を備えたカメラで、ズーム位置を複数ビット分の二値化信号の組み合わせによって検出するものでは、鏡筒の停止位置がいずれかのビット位置で二値化信号が切り替わる位置に接近しているような場合に、摺接位置が変化して二値化信号が切り替わるタイミングがわずかでもずれると、予め設定されたフォーカス初期位置がずれてしまい、ピントの甘い撮影となってしまうおそれが生じてくる。
【０００７】
本発明は上記背景を考慮してなされたもので、レンズ鏡筒の突出によりレンズ鏡筒に対する荷重が多少変化するようなことがあっても、ズーム位置を的確に検出し、フォーカス初期位置のずれを防止することができるようにしたズームカメラを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のズームカメラは、ズーム操作に応答してモータを駆動し、このモータの回転により伝達ギヤを介して撮影レンズのズーミング及びフォーカシングを行うようにしたカメラであって、前記伝達ギヤの表面に、撮影レンズのズーミング位置及びフォーカシング位置を電気的に識別するためのエンコード板が固着されていることを特徴とするものである。
【０００９】
また、前記エンコード板は、伝達ギヤの軸を中心に複数のコード板を同心円状に配列して構成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、前記伝達ギヤは、その軸が撮影レンズの光軸と平行に、且つエンコード板を固着した表面がカメラボディの前面側に向くように組み込まれていることを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のズームカメラ１の外観を示している。ズームカメラ１は、５段階の焦点位置で撮影が可能なステップズーム機能を有している。ズームカメラ１の前面の中央には、ズーム用の撮影レンズ群３を保持した鏡筒４が設けられている。カメラ本体２の前面には、対物側ファインダ窓５，ストロボ発光窓６，測光窓７，オートフォーカス（パッシブ方式）用の受光窓８，９が設けられている。カメラ２の上部には、シャッタボタン１０が設けられており、背面には、ズームレバー１１が設けられている。撮影者は、ズームレバー１１を操作することにより撮影レンズ群３をワイド（広角端）側またはテレ（望遠端）側に移動させて被写体の倍率を連続的に変化させる。
【００１２】
図２及び図３に示すように、鏡筒４は、直進筒１２、変位筒１３、固定筒１４及び撮影レンズ群３等から構成される周知のズームレンズ装置である。変位筒１３は、固定筒１４の内周で互いに係合されたヘリコイド（図示せず）のリードに従って光軸１５を中心に回転することにより、光軸１５の方向に沿って移動する。変位筒１３の内部には、直進筒１２、前群レンズ１６及び後群レンズ１７から構成される撮影レンズ群３等が内蔵されている。直進筒１２の後側には直進ガイド枠（図示せず）が固定され、直進筒１２は、この直進ガイド枠により変位筒１３に回転自在に支持された状態で、変位筒１３と一緒に光軸１５の方向に移動する。
【００１３】
変位筒１３の後端の外周には、ヘリコイドを備えたギヤ部１８が設けられている。ギヤ部１８は、固定筒１４の開口１９に取り付けられた従動ギヤ２０に噛合しており、この従動ギヤ２０を介してモータ２１の駆動が伝達される。従動ギヤ２０は、光軸１５の方向に沿って長い形状とされているため、変位筒１３が繰り出されてもギア部１８との間での噛合状態が維持される。
【００１４】
モータ２１は、正逆転駆動して所望のズーム制御及びフォーカス制御を実現する。モータ２１の駆動は、ドライバ２２を介して制御部２３で制御される。制御部２３は、ズームレバー１１の操作に応答してモータ２１の回転方向を変えて駆動させる。モータ２１の駆動軸には、放射状に複数のスリットが設けられた信号板２４が取り付けられている。信号板２４の近傍には、ＰＩ２５（フォトインタラプタ）が取り付けられている。ＰＩ２５は、信号板２４のスリットを読み取ってモータ２１の単位回転角を検出し、この回転角に応じたパルス信号を制御部２３に送る。制御部２３は、フォーカス制御の際にこのパルス信号を利用してモータ２１を停止させる。
【００１５】
モータ２１の原動ギア２６と、従動ギア２０との間には、複数のギヤから構成される伝達ギア列２７が設けられている。伝達ギヤ列２７は、大小６個のギヤ２８， ２９， ３０， ３１， ３２， ３３から構成され、且つ各軸が光軸１５と平行になるように組み込まれており、伝達ギヤ列２７を介して原動ギヤ２６の回転を従動ギヤ２０に伝達する。ギヤ３１には、カメラ本体２の前面側の表面に、コード板３４が固着されている。コード板３４の前面には、電気回路パターンが形成されたブラシ基板３５がカメラ本体２側に固定されており、この電気回路パターンの一部を構成する摺動ブラシ３６の先端がコード板３４に摺接している。本発明は、コード板３４と摺動ブラシ３６との組み合わせによりズーム位置の検出を行う。なお、ズーム位置は、ワイド（広角端）Ｚ１、テレ（望遠端）Ｚ５、及びこれらの間の３箇所Ｚ２， Ｚ３， Ｚ４の５段階に配設されている。
【００１６】
コード板３４には、ギヤ３１の軸を中心にパターンＥａ， Ｅｂ， Ｅｃ、及びＧＲＤの４つの導体パターンが配設されている。パターンＥａ， Ｅｂ， Ｅｃには、各段階の基準となるズーム位置（基準ズーム位置）と、基準ズーム位置毎に設定されているフォーカス初期位置を認識するパターンが形成されている。摺動ブラシ３６は３片の信号用ブラシと１片のアース用ブラシとで構成され、信号用ブラシはパターンＥａ， Ｅｂ， Ｅｃ上を摺動し、アース用ブラシはパターンＧＲＤ上を摺動する。図３に、信号用ブラシ及びアース用ブラシが摺動する軌跡Ｔ１， Ｔ２， Ｔ３， Ｔ４を示す。
【００１７】
ブラシ基板３５は、摺動ブラシ３６の各接片とコード板３４上の導体パターンとが接触（または非接触）することによって得られるズーム位置情報とフォーカス位置情報とをデジタル信号化して制御部２３に送信する。なお、各段階の基準ズーム位置におけるデジタル信号は、ワイドＺ１で「００００」、ズーム位置Ｚ２で「１００１」、ズーム位置Ｚ３で「０１０１」、ズーム位置Ｚ４で「００１１」、テレ端Ｚ５で「１１１１」である。
【００１８】
制御部２３は、ブラシ基板３５からの信号に基づいて基準ズーム位置及びフォーカス初期位置を認識する。制御部２３は、５段階いずれかの基準ズーム位置におけるデジタル信号が得られない場合には、モータ２１を次の基準ズーム位置まで継続して駆動させて、モータ２１の駆動を基準ズーム位置で段階的に停止させるズーム制御を行う。また、制御部２３は、フォーカス初期位置から直進筒１２の内部の後群レンズ１７を移動させて、被写体との合焦を行うフォーカス制御を行う。
【００１９】
以上のように構成されたズームカメラ１の作用を説明する。ズームカメラ１の使用時に、撮影者が被写体に応じてズームレバー１１によるズーム操作を行うと、モータ２１が駆動を開始する。モータ２１の駆動力は、原動ギア２６、伝達ギヤ列２７、従動ギア２０を介して変位筒１３に伝達され、変位筒１３が光軸１５を中心に回転して光軸１５の方向に移動するとともに、直進筒１２が同方向に移動する。
【００２０】
伝達ギヤ列２７を構成するギヤ３１には、カメラ本体２の前面側の表面に、コード板３４が固着されており、コード板３４には、カメラ本体２側に固定された摺動ブラシ３６が摺接されている。撮影者がズーム操作を止めたとき、摺動ブラシ３６と、コード板３４の導体パターンとの摺接状態がズーム位置情報としてブラシ基板３５に入力される。そして、ズーム位置情報がブラシ基板３５によりデジタル信号化されて制御部２３に送信される。
【００２１】
制御部２３は、ズーム位置のデジタル信号が基準ズーム位置のデジタル信号に該当しない場合には、モータ２１を継続して駆動させ、５段階いずれかの基準ズーム位置に補正されてズーム制御が完了する。
【００２２】
変位筒１３及び直進筒１２が基準ズーム位置に達した後、撮影者がシャッタボタン１０を押圧操作することによりフォーカス制御が開始される。制御部２３は、基準ズーム位置から被写体までの距離を測定し、この測定値に基づいて変位筒１３及び直進筒１２の繰り出し量に対応するパルス数を決定する。パルス数が決定されると、モータ２１を正転駆動させて、変位筒１３及び直進筒１２を光軸１５の方向に繰り出す。変位筒１３及び直進筒１２がフォーカス初期位置まで繰り出されたとき、摺動ブラシ３６と、コード板３４の導体パターンとの摺接状態がフォーカス位置情報としてブラシ基板３５に入力される。そして、フォーカス位置情報がブラシ基板３５によりデジタル信号化されて制御部２３に送信される。制御部２３は、フォーカス初期位置のデジタル信号を受信すると、ＰＩ２５からのパルス信号を検出し、このパルス信号が決定したパルス数に達するまで後群レンズ１７を光軸１５の方向に移動して、被写体との合焦を行う。
【００２３】
このように本実施例によれば、モータ２１の駆動を変位筒１３に伝達する伝達ギヤ列２７の１ギヤ３１の表面に、導体パターンを配設したコード板３４を固着し、このコード板３４上を、カメラ本体２側に固定された摺動ブラシ３６が摺接することによってズーム位置情報とフォーカス位置情報とを取得するようにしたから、変位筒１３及び直進筒１２の突出によって鏡胴４に対する荷重が多少変化することがあっても、コード板３４と摺動ブラシ３６との摺接位置が変化することがないため、ズーム位置及びフォーカス位置を的確に検出することができる。また、これらの検出によって、フォーカス初期位置がずれることがないから、正確な合焦を行うことができる。
【００２４】
上記実施形態では、コード板３４と摺動ブラシ３６との組み合わせによりズーム位置及びフォーカス位置の検出を行うが、コード板に複数のスリットを設け、ＰＩによって検出するようにしてもよい。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、撮影レンズのズーミングを行う伝達ギヤの表面に、撮影レンズのズーミング位置及びフォーカシング位置を電気的に識別するためのエンコード板を固着したから、レンズ鏡筒の突出によりレンズ鏡筒に対する荷重が多少変化するようなことがあっても、ズーム位置を的確に検出し、フォーカス初期位置のずれを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のズームカメラの外観を示す斜視図である。
【図２】コード板の取付位置を示す説明図である。
【図３】コード板の取付位置を示す断面図である。
【符号の説明】
１ ズームカメラ
４ 鏡筒
１０ シャッタボタン
１１ ズームレバー
２１ モータ
２７ 伝達ギヤ列
３１ ギヤ
３４ コード板
３５ ブラシ基板
３６ 摺動ブラシ

Claims (3)

1. ズーム操作に応答してモータを駆動し、このモータの回転により伝達ギヤを介して撮影レンズのズーミング及びフォーカシングを行うようにしたズームカメラにおいて、
   前記伝達ギヤの表面に、撮影レンズのズーミング位置及びフォーカシング位置を電気的に識別するためのエンコード板が固着されていることを特徴とするズームカメラ。
2. 前記エンコード板は、伝達ギヤの軸を中心に複数のコード板列を同心円状に配列して構成されていることを特徴とする請求項１記載のズームカメラ。
3. 前記伝達ギヤは、その軸が撮影レンズの光軸と平行に、且つエンコード板を固着した表面がカメラボディの前面側に向くように組み込まれていることを特徴とする請求項１又は２記載のズームカメラ。

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