JP2733585B2

JP2733585B2 - レンズ鏡筒

Info

Publication number: JP2733585B2
Application number: JP63020655A
Authority: JP
Inventors: 明彦征矢; 修渡辺; 秀彦北原
Original assignee: Chinon KK
Current assignee: Chinon KK
Priority date: 1988-01-30
Filing date: 1988-01-30
Publication date: 1998-03-30
Anticipated expiration: 2013-03-30
Also published as: JPH01196012A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、可動レンズの位置検出機構を有するレンズ
鏡筒に関する。

（従来の技術）カメラにおいては、オートフォーカスなどの自動化に
伴い、可動レンズの位置を検出する装置が組み込まれ
る。

従来、この種の装置としては、たとえば特開昭62-262
009号公報に記載の構成が知られている。この特開昭62-
262009号公報には、固定レンズ筒に一対の固定電極を軸
方向に隣接して設けるとともに、軸方向に進退する可動
レンズ筒に一対の固定電極に間隙をおいて対向する可動
電極を設けて一対の可変コンデンサを形成し、この一対
の可変コンデンサの静電容量の変化による差分を検出し
て、可動レンズ筒すなわち可動レンズの位置を検出する
構成が記載されている。

（発明が解決しようとする課題）上述の特開昭62-262009号公報に記載の装置では、可
動電極の信号を外部の信号処理回路まで導き出す構造に
なお問題がある。すなわち、可動電極に信号出力線で結
線したような場合、可動電極が一対の固定電極に対して
奥まで侵入したとき、信号出力線が可動電極となって誤
差を含む信号が発生し、また、浮遊容量のために可動電
極からの本当の信号成分がノイズに埋もれてしまうこと
があり、正確な信号が検出できない。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、可動電
極を誤差出力のきわめて少ない状態で容易に接続できる
レンズ鏡筒を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）請求項１記載のレンズ鏡筒は、固定レンズ筒と、この
固定レンズ筒に対して軸方向進退自在に設けられた可動
レンズ筒と、前記固定レンズ筒に一対の固定電極を軸方
向に隣接して設けるとともに、前記可動レンズ筒に前記
一対の固定電極に間隙をおいて対向する可動電極を設け
た可動レンズ位置検出用のセンサと、前記可動レンズ筒
にこの可動レンズ筒の軸方向に沿って形成された溝と、
この溝に配設されて前記可動電極に接続され、この可動
電極に対向する間隔が前記対向する固定電極および可動
電極の間隔より大きい信号出力用の導電片とを具備した
ものである。

請求項２記載のレンズ鏡筒は、請求項１記載のレンズ
鏡筒において、可動レンズ筒に駆動用のモータと結合す
る連結部と、この連結部に可動電極からの導電片を接続
した増幅器とを具備したものである。

（作用）請求項１記載のレンズ鏡筒は、可動レンズ筒を軸方向
に進退させると、センサを構成する一対の固定電極に対
する可動電極の対向面積が変化し、固定電極と可動電極
とを有する一対の可変コンデンサの静電容量が変化し、
この静電容量の変化による差分によって可動レンズ筒の
変位量、すなわち、可動レンズの位置を検出する。そし
て、固定電極と可動電極との対向間隔よりも、可動電極
の溝に設けた導電片と固定電極との対向間隔の方が大き
いので、一般に、静電容量は電極間距離の二乗に反比例
するため、可動電極に生ずる信号に比し、導電片に生ず
る誤信号はきわめて小さくなり、可動電極の出力線が固
定電極の一方の影響を受て誤信号が出力されない。

請求項２記載のレンズ鏡筒は、請求項１記載のレンズ
鏡筒において、可動電極で得られた検出信号を連結部に
設けた増幅器で増幅して、レンズ鏡筒の外部に取り出す
ので、検出信号はレンズ鏡筒内部でインピーダンス変換
され、それ以後の電気回路はレンズ鏡筒の外部に出ても
外乱ノイズに影響されない。

（実施例）以下、本発明のレンズ鏡筒の一実施例を図面を参照し
て説明する。

第１図において、１は円筒状の基筒で、この基筒１の
後部にカメラ本体にアダプタなどを介して接続する支持
部２が設けられているとともに、基筒１の前部に円筒状
の固定レンズ筒３を介して円筒状の鏡筒本体４が取り付
けられている。また、この鏡筒本体４内の前部に第１群
レンズ枠５を介して第１、第２、第３レンズＬ₁,L₂,L₃
を有する第１群レンズが設けられているとともに、鏡筒
本体４内に第２群レンズ枠６を介して第４、第５、第６
レンズＬ₄,L₅,L₆を有する第２群レンズ、および、第３
レンズ枠７を介して第７レンズＬ₇を有する第３群レン
ズがそれぞれ軸方向進退可能に設けられている。すなわ
ち、第２群レンズ枠６および第３群レンズ枠７は鏡筒本
体４内の上下部に平行に設けた複数本のガイド軸８に進
退自在に支持されているとともに、第２群レンズ枠６お
よび第３群レンズ枠７の上部に係合子9,10が突設され、
この各係合子9,10が鏡筒本体４内に同心的に回動自在に
設けた円筒状のカム筒11の各カム溝に係合され、このカ
ム筒11の上部に鏡筒本体４の周方向の開口溝12から突出
した係合子13が突設され、この係合子13が、鏡筒本体４
の後方外周部に回動自在に設けた円筒状のズーム環14に
連結されている。

そして、ズーム環14を回動すると、係合子13を介して
カム筒11が回動し、そのカム溝と係合した係合子9,10を
介して第２群レンズ枠６および第３群レンズ枠７がガイ
ド軸８に沿って軸方向に進退し、第２群および第３群の
レンズＬ₄〜Ｌ₇を進退する。

また、鏡筒本体４内の後部に第４群レンズ枠15を介し
て、第８、第９レンズＬ₈,L₉を有する第４群レンズが設
けられている。

基筒１の前部の固定レンズ筒３に第５群レンズ枠16を
介して第10、第11レンズＬ₁₀,L₁₁を有する第５群レンズ
が設けられている。また、基筒１内において固定レンズ
筒３内に対して第６群レンズ枠としての可動レンズ筒17
が軸方向進退自在に設けられ、この可動レンズ筒17に第
12、第13、第14レンズＬ₁₂,L₁₃,L₁₄を有する第６群レン
ズが設けられている。すなわち、可動レンズ筒17は基筒
１内に設けたガイド軸18により固定レンズ筒３内に対し
て進退自在に支持されているとともに、可動レンズ筒17
の上部に連結部19が突設されている。

また、基筒１の上部にリニアモータ21が設けられてい
る。このリニアモータ21は、ハウジング22に固定子23が
設けられている。この固定子23は、ハウジング22の内側
に取り付けた円環状の磁石24、この磁石24の一端面に取
付けた円環状のポールピース25、および磁石24の他端面
側からポールピース25の外側にわたって設けた円筒状の
ヨーク26を有している。

さらに、ハウジング22内に両端部のリニアボール軸受
27を介して円柱状の出力軸28が軸方向スライド自在に支
持され、この出力軸28の中央部に可動子29が一体的に設
けられている。この可動子29は、出力軸28に一体に固定
したボビン30の外周辺部にコイル31が巻回され、このコ
イル31がポールピース25とヨーク26との間の細隙に軸方
向進退移動自在に挿入されている。また、可動子29のボ
ビン30に、第６群レンズ枠としての可動レンズ筒17の連
結部19が数個のねじ32で連結されている。

そして、リニアモータ21は、可動子29のコイル31に供
給される電流量と方向により、可動子29とともに出力軸
28が左方または右方に移動し、この出力軸28の進退によ
り、連結部19を介して可動レンズ筒17をガイド軸18に沿
って軸方向に進退し、マスターレンズである第６群レン
ズＬ₁₂,L₁₃,L₁₄を進退する。

そして、第１〜第９レンズＬ₁〜Ｌ₉によりズームレン
ズ系を構成し、第10〜第14レンズＬ₁₀〜Ｌ₁₄より結像レ
ンズ系を構成している。

また、基筒１の固定レンズ筒３と可動レンズ筒17の間
にマスターレンズ位置、すなわち可動レンズ筒17の位置
を検出する静電容量位置センサ41が設けられている。こ
のマスターレンズ位置を示すセンサ41は、固定レンズ筒
３の内周の軸方向に円環状の一対の固定電極42,43が円
環状の絶縁体44を介して互いに軸方向に隣接して絶縁状
態で取り付けられているとともに、可動レンズ筒17の前
部の外周に可動レンズ筒17の移動量以上の幅を有する円
環状の可動電極45が取り付けられ、固定電極42,43と可
動電極45とは少許の間隙を介して対向して、２個の可変
コンデンサを構成している。

そして、第２図に示すように、一対の固定電極42,43
は同一の金属材により同一形の円環状にそれぞれ一体に
形成されており、また、絶縁体44は合成樹脂により一対
の固定電極42,43と同一径に幅狭の円環状に一体に形成
されている。また、固定レンズ筒３の後端部の内周面
に、内端の段差部47を介して内径の大きな、すなわち、
一対の固定電極42,43および絶縁体44の外径と対応する
円環状の嵌合部48が形成され、この嵌合部48の外端部に
周縁部49が形成されている。そして、固定レンズ筒３の
嵌合部48に一方の固定電極42、絶縁体44および他方の固
定電極48が順次軸方向に嵌合され、かつ、第３図（Ａ）
（Ｂ）に示すように、固定レンズ筒３の周縁部49を変形
させることにより固定電極43の後端面が係止され、一対
の固定電極42,43は段差部47と周縁部49とで固定されて
いるとともに、絶縁体44は一対の固定電極42,43の間に
挾持固定されている。

また、固定レンズ筒３の嵌合部48に対応する一側外壁
部に突部51が設けられ、この突部51に一対の固定電極4
2,43に対応する一対の貫通孔52,53が穿設されている。
また、突部51にセンサ41の信号発生回路が形成された信
号発生装置としてのプリント基板54がねじなどで固着さ
れ、このプリント基板54に一対の貫通孔52,53と対応す
る位置に一対のコイル状のスプリング55,56の外端部が
はんだ付けで取り付けられ、この一対のスプリング55,5
6が貫通孔52,53に挿入されて先端が一対の固定電極42,4
3に弾力的に接触され、一対の固定電極42,43と信号発生
装置としてのプリント基板54とは一対のスプリング55,5
6により接続されている。

また、第４図に示すように、可動電極45は、金属材に
より一対の固定電極42,43内に侵入可能な径の円環状に
一体に形成されている。また、可動レンズ筒17の前端部
の外周面に、内端の段差部58を介して外径の小さな、す
なわち可動電極45の内径と対応する円環状の嵌合部59が
形成され、この嵌合部59の外端部に周縁部60が形成され
ている。そして、可動レンズ筒17の嵌合部59に可動電極
45が軸方向に嵌合され、可動レンズ筒17の周縁部60を変
形させることにより可動電極45の前端面が係止され、可
動電極45は段差部58と周縁部60とで固定されている。さ
らに、可動レンズ筒17の外周面には上部において軸方向
に延びる溝61および前端上部にこの溝61と連なる切欠部
62が形成されている。そして、溝61および切欠部62にほ
ぼＴ字状の信号出力用の導電片63が配設されている。こ
の導電片63は、切欠部62に嵌着された接触部64と、この
接触部64の中央部から後方に延びて溝61内に挿入された
接続部65を有しており、接触部64が可動電極45の内面に
弾力的に接触して接続され、接続部65の後端部は、第１
図および第２図に示すように、リニアモータ21の可動子
29と可動レンズ筒17を結合する連結部19の背面で折り曲
げられ、この連結部19に固定されたフレキシブル形のプ
リント基板66に接続されている。このプリント基板66に
はインピーダンス変換増幅器としてのFET増幅器67およ
びリニアモータ21のコイル31の端子が取り付けられてお
り、かつ、プリント基板66の帯状の一部67aが外部に接
続されている。

そうして、被写体の影像は、第１群〜第６群の各レン
ズＬ₁〜Ｌ₁₄を経てカメラ本体のフィルム面または撮像
素子面上に結像される。

撮影にあたっては、リニアモータ21を作動して可動レ
ンズ筒17を進退し、結像レンズ系の可動レンズである第
12、第13および第14レンズＬ₁₂,L₁₃,L₁₄を進退して焦点
合わせを行なうが、この際、図示しない位置設定部でマ
ニュアルまたはオートフォーカス機能により撮影距離を
設定し、その信号を位置指示部に出力する。

これとともに、結像レンズ位置を示すセンサ41が作動
する。すなわち信号発生装置であるプリント基板54から
一対の固定電極42,43に基準電圧が印加されており、こ
れら固定電極42,43と対向する可動電極45には対向面積
が変化することにより、その位置に対応した信号が生
じ、この信号が導電片63で可動レンズ筒45の連結部19に
設けたプリント基板66に供給され、FET増幅器67で増幅
される。結像レンズが変位の中心位置にある場合は、可
動レンズ筒17の可動電極45に対する一対の固定電極42,4
3の対向面積が等しく、一対の可変コンデンサの静電容
量がそれぞれ等しい。そして、可動レンズ筒17とともに
可動電極45を進退することにより一対の固定電極42,43
の対向面積がそれぞれ変化し、たとえば撮影距離が短く
て、第６群レンズを前の位置より前方位置にすると、一
方の可変コンデンサの静電容量が増加するとともに、他
方の可変コンデンサの静電容量が減少し、反対に、撮影
距離が遠く、第６群レンズを前の位置より後方位置にす
ると、一方の可変コンデンサの静電容量が減少するとと
もに、他方の可変コンデンサの静電容量が増加し、この
ように、第６群レンズの変位に連動して一対の可変コン
デンサの静電容量が変化し、これを第６群レンズの位置
として出力する。このマスターレンズの位置を示すセン
サ41からの出力により第６群レンズの位置を判別し、こ
の信号を位置指示部に出力し、ここで前述の位置設定部
からの撮影距離に対応する結像レンズ位置とを比較し、
すなわち、焦点調節装置から出力される第６群レンズの
移動先位置情報と、センサ41から得られる第６群レンズ
の現在位置情報より、サーボ回路が作動して可動子29の
コイル31に流れる電流量と方向が決定され、リニアモー
タ21を駆動し、第６群レンズを指示位置に設定し、焦点
合わせが行なわれる。

上述の作動に際して、可動レンズ筒17が変位して、一
対の固定電極42,43からの基準信号の不平衡分が検出さ
れるが、このとき、導電片63は可動電極45より中心の光
軸寄りに配置されているので、固定電極42,43の影響を
受けることはない。すなわち、固定電極42,43と可動電
極45との対向間隔よりも、可動電極45の溝61に設けた導
電片63の接続部65と固定電極42,43との対向間隔の方が
大きい。そして、一般に、静電寄量は電極間距離の二乗
に反比例するために、可動電極45に生ずる信号に比し、
導電片63に生ずる誤信号はきわめて小さくなる。したが
って、可動電極45の出力線が固定電極42,43の一方の影
響を受けて誤信号が出力されることはない。

また、可動電極45で得られた検出信号を連結部19に設
けた増幅器67で増幅して、レンズ鏡筒の外部に取り出す
ので、検出信号はレンズ鏡筒内部で増幅器67によりイン
ピーダンス変換され、それ以後の電気回路はレンズ鏡筒
の外部に出ても外乱ノイズに影響されない。

なお、第５図および第６図に示すように、可動電極45
と導電片63の接続部65は一体に形成してもよい。また、
固定レンズ筒と可動レンズ筒は、径の大小を反対にし
て、固定レンズ筒の外周で可動レンズ筒が進退するよう
にしてもよく、この場合、固定レンズ筒の外面に一対の
固定電極を取り付けるとともに、可動レンズ筒の内面に
可動電極を取り付ければよい。

〔発明の効果〕

請求項１記載のレンズ鏡筒によれば、固定電極と可動
電極との対向間隔よりも、可動電極の溝に設けた導電片
と固定電極との対向間隔の方が大きく、可動電極に生ず
る信号に比し、導電片に生ずる誤信号はきわめて小さく
なり、したがって、可動電極の出力線が固定電極の一方
の影響を受けて誤信号が出力されることを防止する。

請求項２記載のレンズ鏡筒によれば、請求項１記載の
レンズ鏡筒に加え、可動電極で得られた検出信号を連結
部に設けた増幅器で増幅して、レンズ鏡筒の外部に取出
すことにより、検出信号はレンズ鏡筒内部でインピーダ
ンス変換され、それ以後の電気回路はレンズ鏡筒の外部
に出ても外乱ノイズに影響されず、正確な信号を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のレンズ鏡筒の一実施例を示す断面図、
第２図は第１図の一部を示す分解斜視図、第３図（Ａ）
（Ｂ）は第１図の一部を示す断面図、第４図は可動レン
ズ筒部を示す分解斜視図、第５図および第６図は導電片
の他の実施例を示す斜視図である。３……固定レンズ筒、17……可動レンズ筒、19……連結
部、41……センサ、42,43……一対の固定電極、45……
可動電極、61……溝、63……導電片、67……増幅器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−262009（ＪＰ，Ａ) 実開昭61−124010（ＪＰ，Ｕ) 実開昭61−112（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】固定レンズ筒と、この固定レンズ筒に対して軸方向進退自在に設けられた
可動レンズ筒と、前記固定レンズ筒に一対の固定電極を軸方向に隣接して
設けるとともに、前記可動レンズ筒に前記一対の固定電
極に間隙をおいて対向する可動電極を設けた可動レンズ
位置検出用のセンサと、前記可動レンズ筒にこの可動レンズ筒の軸方向に沿って
形成された溝と、この溝に配設されて前記可動電極に接続され、この可動
電極に対向する間隔が前記対向する固定電極および可動
電極の間隔より大きい信号出力用の導電片とを具備したことを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】可動レンズ筒に駆動用のモータと結合する
連結部と、この連結部に可動電極からの導電片を接続した増幅器とを具備したことを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡
筒。