JP4654007B2 - シームレスレンズ駆動切換機構を備えたカメラシステム - Google Patents
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Description
一方、特許文献2のレンズ鏡筒は、AF時のモータからの駆動力がマニュアルフォーカス環に伝達されても、マニュアルフォーカス環は回転しないようになっているが、マニュアルフォーカス環が回らないように、マニュアルフォーカス環には常時トルクが掛けられているため、マニュアルフォーカス環を回転操作(MF操作)しにくかった。
第1固定環101の後部壁101bには、カメラボディ11のジョイント45と連結/離脱自在に連結するジョイント245が配置され、後部壁101bから露出している。ジョイント245に連結された回転軸246の前端部にはピニオン(出力ギヤ)Pが嵌合されていて、このピニオンPが配設空間S内に突出している。
第1固定環101の前端部とレンズ保持環104の間に形成された環状空間には、第1固定環101と同心をなすマニュアルフォーカス環(手動操作環)108が、光軸O回りに回転自在かつ光軸O方向に移動不能として配設されている。
第2固定環102の内周側には、焦点調節レンズ群(可動レンズ群)L2を保持する移動環111が配置されており、移動環111の外周面には、周方向に等角度間隔で3本の径方向突起111aが突設されている。各径方向突起111aの先端面には、固定ねじ111cを介してローラ111dが取り付けられている。各ローラ111dは、対応する直進案内溝102aを貫通してカム溝110bに嵌合している。
ジョイント245が回転してその回転が第2の一方向入出力回転伝達機構U2を介して距離調節環110に伝達され、距離調節環110が正方向または逆方向に回転すると、焦点調節レンズ群L2(移動環111)は、直進案内溝102aに沿って前方または後方に進退する。
図3に示すように、環状突条108bの外周面には、周方向に等角度間隔で4つの収納凹部112が形成されている。各収納凹部112の底面は、周方向両端から中央に向かって深くなる一対の傾斜溝114、114と、両傾斜溝114の間の最深部に形成された扁平部116とによって構成されている。
環状突条108bの前端面は、図4に示すように、光軸Oに対して直交する軸方向直交面112aとなっている。そして、両傾斜溝114及び扁平部116と、距離調節環110の内周面110cとの間には、周方向に延びる、中央が最も深く(間隔が広く)、周方向の両端に向かって浅く(間隔が狭く)なるくさび形収納空間SSが形成されている。
マニュアルフォーカス環108の環状突条108b、距離調節環110の内周面110c、収納凹部112(軸方向直交面112a、傾斜溝114、扁平部116)、差動コロ118、環状部材120、板バネ122、及び食い付きコロ124によって第1の一方向入出力回転伝達機構U1が構成されている。
PHONループ処理に入ると、PHONループ時間タイマをスタートさせる(S109)。PHONループ時間は、主にAF処理を所定間隔で繰り返し実行するためのインターバル時間である。次に、スイッチチェック(S111)、つまり各スイッチの状態を入力し、レンズ通信(S113)を実行して撮影レンズ100からレンズ情報を入力する。この実施形態ではレンズ情報として、焦点距離、最小、最大絞り値等撮影レンズの基本的な情報の他に、バックラッシュ量および端点バックラッシュ量データを、撮影レンズ100が備えたレンズ記憶手段としてのメモリから入力する。ここで、バックラッシュ量とは、焦点調節レンズ群L2を機械的な端点間で停止させた場合に、食い付きコロ223の食い付きを除去したニュートラル状態まで戻すために必要なジョイント245の回転量に相当するデータであり、端点バックラッシュ量とは、焦点調節レンズ群L2が機械的な端点に当てついてからAFモータ39を停止させた場合に食い付きコロ223の食い付きを除去したニュートラル状態まで戻すために必要なジョイント245の回転量に相当するデータであり、通常、バックラッシュ量よりも端点バックラッシュ量の方が多い。
次に、S123で実行するAF処理について、さらに図11および図12を参照して詳細に説明する。AF処理に入ると、まず、測光スイッチSWSがONしているかどうかをチェックし(S201)、ONしていなければ(S201;N)、バックラッシュ戻し処理(S271)を実行し、再積分フラグ、AFNGフラグおよびAFロックフラグをクリアし(S273)、リターンする(RET)。再積分フラグは、AF処理に入って2回目以降の積分か否かを判別するフラグであって、2回目以降のときに“1”がセットされる。AFNGフラグはAF処理によって合焦できなかった場合に“1”がセットされる。AFロックフラグは、合焦したときに“1”がセットされ(S213;Y、S215)、測光スイッチSWSがON状態の間保持される。
S207で演算したデフォーカス量が有効であった場合(演算結果が有効な場合)(S209;Y)は、合焦状態とみなせるデフォーカス量であるか(合焦しているか)どうかをチェックする(S211)。合焦と判断した場合(S213;Y)は、AFロックフラグに“1”をセットし(S215)、バックラッシュ戻し処理(S217)を実行してリターンする。
S207で演算したデフォーカス量が有効な値でなかった場合(S209;N)は、再積分フラグに“1”がセットされているかどうかをチェックする(S249)。再積分フラグに“1”がセットされていなかった場合(S249;N)は、サーチ駆動のためのAFモータ駆動(レンズ駆動)処理を開始する(S251)。サーチ駆動では、AFセンサユニット21から積分データ入力およびプレディクタ演算をしながら、AFモータ39を、無限遠方向(最短撮影距離方向)、端点に達したら反対方向に駆動して上記可動領域に亘って駆動する処理である。
再積分フラグに“1”がセットされていた場合(S249;Y)は、S251乃至S263をスキップしてS265のバックラッシュ戻し処理に進む。
S217、S265、S271で実行するバックラッシュ戻し処理について、さらに図13に示したフローチャートを参照して説明する。このバックラッシュ戻し処理は、AFモータ39の回転を受けて入力回転軸232が無限遠撮影距離または最短撮影距離方向に回転し、食い付きコロ238が傾斜溝232eと大径筒状部215aの内周面215a1とで形成されるくさび形の隙間に強く食い込み、小径部232a(入力回転軸232)と筒状出力回転軸215が一体として回動してこの回動が距離調節環110の入力ギヤ110aに伝達されて焦点調節レンズ群L2が光軸Oに沿って移動する状態から、食い付きコロ238の食い込みを解除して中立状態とし、距離調節環110、筒状出力回転軸215と入力回転軸232の連係を解除する処理である。つまり、一方向入出力回転伝達機構U2を接続状態から断絶状態(中立/ニュートラル状態)に戻す処理である。
端点検出フラグに“1”がセットされているかどうかをチェックし(S303)、端点検出フラグに“1”がセットされていない場合(S303;N)、つまり、端点以外でAFモータ39を停止させた場合は、バックラッシュ要求フラグに“1”がセットされているかどうかをチェックする(S305)。バックラッシュ要求フラグに“1”がセットされていない場合(S305;N)はリターンする(RET)。
端点検出フラグに“1”がセットされていた場合(S263を通ってこのバックラッシュ戻し処理に入った場合)(S303;Y)、つまり、焦点調節レンズ群L2が機械的な移動端(無限遠合焦位置または最短合焦位置)に突き当たって停止した場合は、撮影レンズ100からレンズデータとして入力した端点バックラッシュ量をセットし(S331)、端点戻し量を、バックラッシュ量と端点補正値の積によってAFパルス数として求め、カウンタにセットする(S333)。そうして、S321〜S329のAFモータ反転駆動処理を実行してリターンする(RET)。
本実施形態ではAFモータをカメラボディに搭載していたが、別の実施形態ではAFモータを撮影レンズに搭載する。この場合、レンズ搭載AFモータの駆動は、撮影レンズに搭載したレンズCPUによって制御し、バックラッシュ戻し処理は、レンズCPUにより制御する。
21 AFセンサユニット
35 ボディCPU
39 AFモータ
100 撮影レンズ
101 第1固定環
101a バヨネット部
102 第2固定環
102a 直進案内溝
103 固定ねじ
104 レンズ保持環
106 固定ねじ
108 マニュアルフォーカス環(手動操作環)
108a 環状壁
108b 環状突条
110 距離調節環
110a 入力ギヤ
110b カム溝
110c 内周面
111 移動環
111a 径方向突起
111c 取付用ねじ
111d ローラ
112 収納凹部
112a 軸方向直交面
114 傾斜溝
116 扁平部
118 差動コロ
120 環状部材
120a 押圧面
122 板バネ
124 食い付きコロ
126 環状保持部材
128 ベアリングボール
203 ハウジング
203a 環状フランジ
203b 前壁
203c 円形板
203d 窓孔
205 回転軸
205a 小径部
205b 大径部
209 ベアリングボール
211 抜け止め板
213 固定ねじ
215 筒状出力回転軸
215a 大径筒状部
215a1 内周面
215b 小径筒状部
215c 出力ギヤ
217 環状部材
217a 押圧面
219 圧縮コイルばね
221 差動コロ
223 食い付きコロ
232 入力回転軸
232a 小径部
232a1 軸方向直交面
232b 大径部
232c 環状凹部
232d 嵌合凹部
232e 傾斜溝
232f 入力ギヤ
234 リテーナ
234a 前壁
234b 挿入孔
234c 嵌合孔
234d 筒状部
234e 取付孔
236 差動コロ
238 食い付きコロ
245 ジョイント
246 回転軸
CA1 CA2 C3 C4 中心軸
L1 固定レンズ群
L2 焦点調節レンズ群(可動レンズ群)
P ピニオン(出力ギヤ)
RS1 環状空間
RS 配設空間
SS 収納空間
SS1 SS2 SS3 SS4 収納空間
U1 一方向入出力回転伝達機構
U2 一方向入出力回転伝達機構
Claims (6)
- その軸心回りに回転することにより、可動レンズ群を光軸方向に進退させるレンズ駆動環と、
手動の回転操作で該レンズ駆動環を回転させる手動操作環と、
上記レンズ駆動環を回転させる電動手段と、
上記電動手段とレンズ駆動環の連係を遮断する中立状態と、該中立状態から上記電動手段がいずれかの方向に回転したときに該電動手段と上記レンズ駆動環とを連結して該電動手段の回転を上記レンズ駆動環に伝達する一方、上記中立状態にあるときは上記手動操作環により上記レンズ駆動環が回転させられても中立状態を維持する一方向入出力回転伝達機構と、
上記電動手段を正方向または逆方向に駆動して上記レンズ駆動環を回転させたときは、上記電動手段を停止させた後、上記電動手段を反対方向に所定の戻し量回転させて上記一方向入出力回転伝達機構を上記中立状態に戻す制御手段と、
上記電動手段により駆動されている上記可動レンズ群が機械的な移動端に突き当たって停止した場合と上記可動レンズ群が機械的な移動端に突き当たらない状態で停止した場合とで別個に設定された、上記一方向入出力回転伝達機構のバックラッシュ量と、該各バックラッシュ量から上記戻し量を算出するために設定された補正値とを記憶した記憶手段と、を備え、
上記制御手段は、上記電動手段を停止させたときは、上記停止した場合に対応するバックラッシュ量及び補正値を上記記憶手段から読み出して戻し量を算出し、上記電動手段を反対方向に上記算出した戻し量回転させること、を特徴とするシームレスレンズ駆動切換機構を備えたカメラシステム。 - 上記一方向入出力回転伝達機構は、上記電動手段が正方向または逆方向に回転すると伝達切り換えクラッチ機構の食い込み作用により上記電動手段の回動を上記レンズ駆動環に伝達し、その後上記電動手段が反対方向に所定の戻し量回転すると上記伝達切り換えクラッチ機構の食い込み作用を解除して上記電動手段の回転を上記レンズ駆動環に伝達しない中立状態に戻るクラッチ機構を備えている請求項1記載のシームレスレンズ駆動切換機構を備えたカメラシステム。
- 上記レンズ駆動環、手動操作環、及び一方向入出力回転伝達機構は撮影レンズに備えられ、上記電動手段、制御手段及び記憶手段はカメラボディに備えられ、上記撮影レンズおよびカメラボディは、上記電動手段の回転を上記一方向入出力回転伝達機構のクラッチ機構に伝達する伝達機構を備えている請求項1または2記載のシームレスレンズ駆動切換機構を備えたカメラシステム。
- 上記レンズ駆動環、手動操作環、及び一方向入出力回転伝達機構は撮影レンズに備えられ、上記電動手段及び制御手段はカメラボディに備えられ、上記記憶手段は、上記撮影レンズに備えられた、該撮影レンズのバックラッシュ量を記憶したレンズ記憶手段と、上記カメラボディに備えられた上記補正値を記憶した記憶手段を有し、上記カメラボディの制御手段は、上記レンズ記憶手段から読み出したバックラッシュ量と、上記カメラボディの記憶手段から読み出した補正値により上記戻し量を算出する請求項1または2記載のシームレスレンズ駆動切換機構を備えたカメラシステム。
- 上記レンズ記憶手段には、上記電動手段が、上記可動レンズ群が機械的な移動端に突き当たって停止した場合の端点バックラッシュ量と、上記可動レンズ群が機械的な移動端に突き当たらない状態で停止した場合のバックラッシュ量が記憶されている請求項4記載のシームレスレンズ駆動切換機構を備えたカメラシステム。
- 上記カメラボディの記憶手段には、上記記電動手段が、上記可動レンズ群が機械的な移動端に突き当たって停止した場合の端点補正値と上記可動レンズ群が機械的な移動端に突き当たらない状態で停止した場合の補正値が記憶されている請求項4または5記載のシームレスレンズ駆動切換機構を備えたカメラシステム。
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