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

Description

本発明は、電動によるレンズ駆動と手動によるレンズ駆動とを切り換えることができ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に関する。

オートフォーカスとマニュアルフォーカスのいずれによってもフォーカシングを行えるレンズ鏡筒としては、固定環と、この固定環と同心をなし、焦点調節レンズ群を保持する、光軸方向に進退可能な移動環と、上記固定環と同心をなし、その軸心回りに回転することにより移動環を光軸方向に進退させる距離調節環と、この距離調節環を回転させる駆動力をカメラボディのモータから受けるＡＦ用駆動力伝達機構と、その軸心回りに回転することにより距離調節環を回転させるマニュアルフォーカス環とを具備するものがある。

このようなオートフォーカスおよびマニュアルフォーカス機構を備えた従来技術としては、例えば特許文献１及び特許文献２がある。
特開平２−２５３２１４号公報 特開平２−２５３２１０号公報

しかし、特許文献１のレンズ鏡筒は、ＡＦ時に、モータの駆動力がマニュアルフォーカス環に伝達されるため、マニュアルフォーカス環が回転してしまう。このため、ＡＦ撮影時に撮影者の手がマニュアルフォーカス環に接触すると、ＡＦ動作が不円滑になってしまう。
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。

本発明の目的は、可動レンズ群を移動させるためのレンズ駆動環を、モータおよび手動操作環のいずれによっても回転可能で、モータの回転力はレンズ駆動環に伝達してもレンズ駆動環の回転力は手動操作環に伝達せず、手動操作環を手動で回転させたときの回転力はレンズ駆動環に伝達するがそのレンズ駆動環の回転力はモータに伝達せず、しかも手動操作環の回転操作を円滑に行え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を提供することにある。

本発明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は、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、上記電動手段を駆動して停止させたときは、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している。

本発明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にあっては、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動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ることができる。

上記レンズ駆動環、手動操作環、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手段に伝達する伝達機構を備える。

さら本発明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にあっては、上記レンズ駆動環、手動操作環、一方向入出力回転伝達機構を撮影レンズに備え、上記電動手段及び制御手段をカメラボディに備えた場合、上記記憶手段は、上記撮影レンズに備えられた上記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とから構成し、上記カメラボディの制御手段に、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させることが好ましい。

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を記憶することが実際的である。

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を記憶することが好ましい。

本発明は、焦点調節レンズ群を駆動するマニュアルフォーカス／オートフォーカス切換え機構およびズームレンズ群を駆動するマニュアルズーム／パワーズーム切換え機構のいずれにも適用できる。

本発明によると、可動レンズ群を移動させるためのレンズ駆動環を、電動手段による駆動力だけでなく手動操作環によっても駆動できるレンズ鏡筒において、電動手段によってレンズ駆動環を駆動した後に、切り換え操作等なんらの操作をしなくても、手動操作環を操作するだけで、手動操作環の回転力はレンズ駆動環に確実に伝達することができ、レンズ駆動環の回転は電動手段には伝達されないので、手動操作環の回転操作を円滑に行える。

図１は、本発明を適用する一眼レフカメラの主要構成の一実施形態をブロックで示した図である。このＡＦ一眼レフカメラは、カメラボディ１１と、このカメラボディ１１に着脱可能なＡＦ対応の撮影レンズ１００とを備えている。カメラボディ１１は、撮影レンズ１００に搭載されたレンズＣＰＵ１５０との間でレンズ情報、ＡＦレンズ駆動情報等を入出力する周辺制御回路２３と、カメラボディ１１および撮影レンズ１００を総括的に制御する制御手段として機能するボディＣＰＵ３５を備えている。撮影レンズ１００は、レンズ機能を制御するレンズＣＰＵ１５０と、レンズデータが書き込まれたメモリ（図示せず）を備えていて、レンズＣＰＵ１５０は、メモリから読み出したレンズデータをカメラボディ１１に送信する。

撮影レンズ１００からカメラボディ１１内に入射した被写体光束は、大部分がメインミラー１３により、ファインダ光学系を構成するペンタプリズム１７に向かって反射され、大部分は図示しないアイピースから射出し、一部は測光ＩＣ１９の受光素子に入射する。一方、メインミラー１３の略中央に形成されたハーフミラー部１４に入射した光束の一部はここを透過し、サブミラー１５により下方に反射され、ＡＦセンサユニット２１に入射する。

測光ＩＣ１９は、受光量に応じて光電変換した電気信号を、周辺制御回路２３を介してボディＣＰＵ３５に測光信号として入力する。ボディＣＰＵ３５は、測光信号およびフィルム感度情報等に基づいて所定の露出演算を実行し、露出用の適正シャッタ速度および絞り値を算出する。そして、これらのシャッタ速度および絞り値に基づいて、撮影処理の際に周辺制御回路２３は、モータドライブ回路２９を介してミラーモータ３１を駆動してメインミラー１３をアップするとともに、絞り機構２７を駆動して撮影レンズ１００の絞り（図示せず）を算出した絞り値に設定し、算出したシャッタ速度に基づいて露光機構（フォーカルプレーンシャッタ）２５を駆動して露光する。さらに露光終了後、周辺制御回路２３はミラーモータ３１を駆動してメインミラー１３をダウンし、フィルム巻上モータ３３を駆動してフィルムを１コマ分巻き上げる。

ＡＦセンサユニット２１は、いわゆる位相差方式の測距センサであって、図示しない撮影画面内における焦点検出エリア内に含まれる被写体像を形成する被写体光束を二分割する分割光学系と、二分割された被写体光束をそれぞれ受光して積分し、電荷（電気信号）に変換するＣＣＤラインセンサ２１ａを備えている。ＣＣＤラインセンサ２１ａが積分した信号電荷は、画素単位で逐一電圧に変換されて、画素単位のビデオ信号ＶＯＵＴとして、ボディＣＰＵ３５へ出力される。

ボディＣＰＵ３５は、ＡＦセンサユニット２１から入力したビデオ信号ＶＯＵＴを内蔵Ａ／Ｄ変換器３５ａでデジタル信号に変換し、焦点検出エリアに対応するデジタル信号に基づいて所定の演算（プレディクタ演算）を実行してデフォーカス量を算出する。算出したデフォーカス量に基づいてＡＦモータ３９の回転方向を決定し、回転数を、ＡＦモータ３９の回転数を検出するエンコーダ４１が出力するＡＦパルス数として算出、内蔵のカウンタ３５ｃにセットする。そしてボディＣＰＵ３５は、その回転方向およびパルス数に基づき、ＡＦモータドライバ３７を介してＡＦモータ３９を駆動する。この駆動に際してボディＣＰＵ３５は、ＡＦモータ３９の回転に連動してエンコーダ４１が出力するパルスを内蔵のカウンタ３５ｃでダウンカウントし、カウント値がＰＷＭ開始パルスに達したらＡＦモータ３９をＰＷＭ制御により減速させ、カウント値が０になったらＡＦモータ３９を停止させる。ＰＷＭ開始パルスとは、ＡＦモータ３９を合焦位置で停止させるために、駆動するパルス数が残り少なくなったときに、直流駆動しているＡＦモータ３９の減速制御を開始するパルス数である。

ＡＦモータ３９の回転は、カメラボディ１１のマウント部に設けられたジョイント４５と撮影レンズ１００のマウント部に設けられたジョイント２４５との接続を介して撮影レンズ１００側に伝達される。

またボディＣＰＵ３５は、制御プログラム等をメモリしたＲＯＭ、演算用、制御用の所定のデータを一時的にメモリするＲＡＭ、計時用の基準タイマ、カウンタおよびＡＦセンサユニット２１から入力されるビデオ信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器３５ａを内蔵し、外部メモリ手段としてのＥＥＰＲＯＭ４７が接続されている。このＥＥＰＲＯＭ４７には、カメラボディ１１特有の各種定数などがメモリされている。

さらにボディＣＰＵ３５には、フォーカスモードをマニュアルモード、ＡＦ（ワンショット／コンティニュアスＡＦ）モードの間で切り換えるフォーカススイッチＳＷＦ、マニュアルレリーズ釦の半押しでオンする測光スイッチＳＷＳおよび全押しでオンするレリーズスイッチＳＷＲ、周辺制御回路２３等への電源をオン／オフするメインスイッチＳＷＭが接続されている。

ボディＣＰＵ３５は、設定されたＡＦ、露出、撮影などのモード、シャッタ速度、絞り値などを表示パネル４９に表示する。表示パネル４９は、通常、カメラボディ１１の外面およびファインダ視野内の２ヶ所に設けられた表示器を含む。

撮影レンズ１００は、固定レンズ群Ｌ１および焦点調節レンズ群Ｌ２を備え、焦点調節レンズ群Ｌ２を光軸方向にオートまたはマニュアルに切り換えて駆動するレンズ駆動切換え機構１５５を備えている。さらに撮影レンズ１００のマウント部には、カメラボディ１１の電気接点群５１と接続される電気接点群１５１を備えている。レンズＣＰＵ１５０は、電気接点群１５１、５１の接続を介してカメラボディ１１の周辺制御回路２３と接続され、この周辺制御回路２３を介してボディＣＰＵ３５との間で、焦点調節レンズ群Ｌ２の位置などの距離情報、焦点距離情報、絞り情報および戻し量に関するデータなどを通信する。

図２から図６は、本発明を、レンズ駆動をオートフォーカス（ＡＦ）とマニュアルフォーカス（ＭＦ）との間で切換え可能なシームレスＡＦ／ＭＦ切換え機構を備えた撮影レンズ１００に適用した実施形態を示している。まず、撮影レンズ１００の全体構成について説明する。

本実施形態の撮影レンズ１００は、その後端部（図２の左側を「前方」、右側を「後方」とする。）に、図示を省略したカメラボディ１１のマウントに接続されるバヨネット部１０１ａが後方端部に形成された第１固定環１０１と、第１固定環１０１の内周側に位置する第２固定環１０２とを具備している。第１固定環１０１と第２固定環１０２の後端部同士は、第１固定環１０１と第２固定環１０２の間に正面視環状の配設空間Ｓを形成した状態で、固定ねじ１０３により固定されている。第２固定環１０２には前後方向に延びる直進案内溝１０２ａが、周方向に等角度間隔で３本設けられている。
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２固定環１０２の内周面の前端部には、固定レンズ群Ｌ１を保持するレンズ保持環１０４の後端部が、固定ねじ１０６により固定されている。
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。

さらに第１固定環１０１と第２固定環１０２の間の環状の配設空間には、距離調節環（レンズ駆動環）１１０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。距離調節環１１０の後端部の内周面全周に亘って、入力ギヤ１１０ａが形成されている。距離調節環１１０には、上記直進案内溝１０２ａに対して傾斜するカム溝１１０ｂが、周方向に等角度で３本設けられており、距離調節環１１０の前端部の内周面（第１の回転伝達円筒面）１１０ｃは正面視円形をなしている。
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。

マニュアルフォーカス環１０８の内周面には径方向内向きの環状壁１０８ａが突設されており、この環状壁１０８ａの内周側端部の全周から、後方向きに環状突条（環状重合部）１０８ｂが延出している。
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。

図３から図６に示すように、扁平部１１６と距離調節環１１０の内周面１１０ｃの間には、その中心軸（回転軸）ＣＡ１がマニュアルフォーカス環１０８の径方向を向く差動コロ１１８が配設されている。そして、図４に示すように、第２固定環１０２の前端面と環状突条１０８ｂの後端部間に形成された環状の空間には、正面視で環状をなす環状部材１２０と、該環状部材１２０と第２固定環１０２の前端面との間に位置し、環状部材１２０と第２固定環１０２を光軸Ｏと平行な離反方向に付勢する正面視環状の板バネ１２２とが配設されている。この板バネ１２２の付勢力によって環状部材１２０の押圧面１２０ａは、常に各差動コロ１１８に後方から接触して各差動コロ１１８を前方に付勢し、各差動コロ１１８を収納凹部１１２の軸方向直交面１１２ａとで挟圧している。

さらに、各収納凹部１１２（収納空間ＳＳ）には、周方向から差動コロ１１８を挟むようにして、その中心軸（回転軸）ＣＡ２（図４参照）が光軸Ｏと平行な一対の食い付きコロ１２４が配設されている。各食い付きコロ１２４の外周面は、各傾斜溝１１４と距離調節環１１０の内周面１１０ｃとに、回転自在に接触している。

図２に示すように、レンズ保持環１０４とマニュアルフォーカス環１０８の環状壁１０８ａの間に形成された正面視で環状をなす空間には、環状保持部材１２６が光軸Ｏ回りに回転自在に配設されている。この環状保持部材１２６には周方向に所定間隔で複数の保持孔１１６ａが穿設されている。各保持孔１１６ａにはベアリングボール１２８が回転自在に保持されており、各ベアリングボール１２８が、環状壁１０８ａの前面とレンズ保持環１０４とに回転可能に接触している。
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。

配設空間ＲＳには、ＡＦモータ３９の回転を伝達するジョイント２４５、回転軸２４６およびピニオンＰと距離調節環１１０とを断続するための一方向入出力回転伝達機構として第２の一方向入出力回転伝達機構Ｕ２が配設されている。

図７から図９は、一方向入出力回転伝達機構Ｕ２の実施形態を示している。この一方向入出力回転伝達機構Ｕ２は、前端が閉塞され、後端が開放された筒状のハウジング２０３を備えている。ハウジング２０３は、その後端に環状フランジ２０３ａを具備しており、この環状フランジ２０３ａが、ねじ（図示略）によって第１固定環１０１に固定されている。ハウジング２０３の前壁２０３ｂの後面の中心部には、円形板２０３ｃが固着（突設）されており、この円形板２０３ｃの後面には、ハウジング２０３と同軸の回転軸２０５の前端面が固着されている。この回転軸２０５は、前部の小径部２０５ａと後部の大径部２０５ｂとからなる。回転軸２０５の軸線方向は光軸Ｏと平行をなしている。

ハウジング２０３内には、回転軸２０５の外側に筒状出力回転軸２１５が挿入されている。筒状出力回転軸２１５は、先端の小径部２１５ｂが円形板２０３ｃに回動自在に軸支され、後端の大径部２３２ｂがハウジング２０３の内周面に摺接回動自在に軸支されている。筒状出力回転軸２１５の小径部２１５ｂと回転軸２０５の小径部２０５ａとの間には圧縮コイルばね２１９が圧縮挿入され、大径筒状部２１５ａと大径部２０５ｂとの間には順に、大径部２０５ｂを軸として回動自在に、環状部材２１７、筒状のリテーナ２３４および入力回転軸２３２が挿入されている。

入力回転軸２３２は、その前部をなす小径部２３２ａと、その後部をなすフランジ状の大径部２３２ｂとを具備した中空軸である。入力回転軸２３２の大径部２３２ｂの後端面には環状凹部２３２ｃが形成され、大径部２３２ｂの環状をなす前面には、正面視環状の嵌合凹部２３２ｄが形成されている。環状凹部２３２ｃには、大径部２０５ｂを囲むように複数の金属製のベアリングボール（スチールボール）２０９が配置され、大径部２０５ｂの後端面に、その径が環状凹部２３２ｃとほぼ同一の円形の抜け止め板２１１が固定ねじ２１３によって固着されている。各ベアリングボール２０９が抜け止め板２１１に当接することにより、入力回転軸２３２のそれ以上の後方移動が規制されている。

大径部２３２ｂの横断面形状は円形であり、図９に示すように、小径部２３２ａの周面には、回転軸２０５の軸線と平行で、周方向位置によって深さが異なる６本の傾斜溝２３２ｅが、周方向に等角度間隔で形成されている。そして、各傾斜溝２３２ｅと大径筒状部２１５ａの内周面２１５ａ１の間には、周方向位置によってその径方向幅が異なる収納空間ＳＳ３が形成されている。大径部２３２ｂの外周面には、ピニオンＰと噛合する入力ギヤ２３２ｆが設けられている。

ジョイント２４５は、回転軸２４６の先端部に、ピニオンＰから突出し、環状フランジ２０３ａに穿たれた軸穴２０３ｅを貫通した細径部２４７を備えている。この細径部２４７は、軸穴２０３ｅから突出した部分に周方向に溝が形成され、この溝にＥ形止め輪２４８が嵌合されて、軸穴２０３ｅに抜け止めされた状態で回動自在に軸支されている。

リテーナ２３４は、後端が開放され、その前壁２３４ａの中心部に回転軸２０５を通すための挿入孔２３４ｂが穿設された筒状である。図８に示すように、このリテーナ２３４の前壁２３４ａには、３個の嵌合孔２３４ｃが周方向に等角度間隔で並べて穿設されており、各嵌合孔２３４ｃには、その中心軸（回転軸）Ｃ３が筒状出力回転軸２１５の径方向を向く略円柱形状の差動コロ２３６が、中心軸Ｃ３回りに回転自在に嵌合している。この差動コロ２３６の前部は前壁２３４ａの前方に突出しており、その後部は前壁２３４ａの後方に突出している。

図７に示すように、差動コロ２３６の周面は前部において環状部材２１７の押圧面２１７ａに当接しており、周面の後部は、入力回転軸２３２の小径部２３２ａの前面に形成された、光軸Ｏに対して直交する軸方向直交面２３２ａ１に当接し、圧縮コイルばね２１９によって後方に付勢されているので、差動コロ２３６は環状部材２１７と軸方向直交面２３２ａ１によって常に挟持されている。

図９に示すように、リテーナ２３４の筒状部２３４ｄは、小径部２３２ａと大径筒状部２１５ａの間に形成された環状空間に位置している。この筒状部２３４ｄには、周方向に等角度間隔で並べて６個の取付孔２３４ｅが穿設されており、各取付孔２３４ｅには、その中心軸（回転軸）が回転軸２０５の軸線と平行な食い付きコロ２３８が、その中心軸Ｃ４回りに回転自在かつ中心軸Ｃ４方向に移動自在として嵌合されている。

筒状出力回転軸２１５の小径部２１５ｂの外周には出力ギヤ２１５ｃが形成（または嵌合）されている。ハウジング２０３の一部は、この出力ギヤ２１５ｃが外部に露出するように切り欠かれている。そうしてこの切り欠き部から露出した出力ギヤ２１５ｃに、入力ギヤ１１０ａが噛み合っている。

さらに、撮影レンズ１００には、図１には省略してあるが、ＡＦ動作を可能または不能にするＡＦスイッチＳＷＡＦが設けられている。ＡＦスイッチＳＷＡＦがＯＮされると、レンズＣＰＵ１５０は、ＡＦモードであることをボディＣＰＵ３５に通信する。

次に、ＡＦモードによりフォーカシングを行う場合の撮影レンズ１００の動作について説明する。最初にＡＦスイッチＳＷＡＦをＯＮにして、ＡＦ撮影を可能な状態にしておく。

カメラボディ１１のフォーカススイッチＳＷＦがＯＮの状態で、測光スイッチＳＷＳがＯＮすると、ボディＣＰＵ３５がＡＦ動作を開始し、ＡＦモータ３９を回転駆動させ、その回転がジョイント４５を介して、撮影レンズ１００の一方向入出力回転伝達機構Ｕ２のジョイント２４５に伝達される。

ここで、ＡＦモータ３９の回転方向が近距離合焦方向であった場合、この実施形態ではジョイント２４５が正面視時計方向に回転し、その回転は、ピニオンＰから入力ギヤ２３２ｆを介して入力回転軸２３２に伝達され、入力回転軸２３２が図９の反時計方向に回転する。すると、環状部材２１７の押圧面２１７ａと軸方向直交面２３２ａ１とによって挟持されている各差動コロ２３６が、中心軸Ｃ３回りに自転しつつ、入力回転軸２３２の１／２の回転速度で、入力回転軸２３２の軸心回りに入力回転軸２３２と同方向に公転（回転）する。つまり、回転軸２０５回りに差動コロ２３６と一緒に回転するリテーナ２３４と各食い付きコロ２３８は、入力回転軸２３２に対して、径方向間隔が徐々に狭くなる時計方向に相対回転する。

相対回転が進むと、食い付きコロ２３８は、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状の隙間に食い込み、食い付きコロ２３８の周面が傾斜溝２３２ｅと内周面２１５ａ１に滑りを生じない状態で圧接する。これらの食い込み作用によって、小径部２３２ａ（入力回転軸２３２）と筒状出力回転軸２１５が、食い付きコロ２３８、リテーナ２３４、及び差動コロ２３６を介して一体化し、一体として回動するので、小径部２３２ａの回転力が筒状出力回転軸２１５に伝わり、筒状出力回転軸２１５が反時計方向に回転する。そうして、筒状出力回転軸２１５の回転力が出力ギヤ２１５ｃから入力ギヤ１１０ａに伝達され、距離調節環１１０が反時計方向に回転して、焦点調節レンズ群Ｌ２が光軸Ｏに沿って前方に移動する。食い付きコロ２３８と傾斜溝２３２ｅ及び大径筒状部２１５ａの内周面２１５ａ１と、小径部２３２ａ（入力回転軸２３２）、筒状出力回転軸２１５と、リテーナ２３４及び差動コロ２３６とによって伝達切り換えクラッチ機構を構成している。

一方、ＡＦモータ３９が逆転（無限遠合焦方向に回転）した場合は、その回転力がピニオンＰ及び入力ギヤ２３２ｆを介して入力回転軸２３２に伝達され、入力回転軸２３２が図９の時計方向に回転する。そして、各差動コロ２３６が、入力回転軸２３２の１／２の回転速度で時計方向に公転（回転）し、リテーナ２３４と各食い付きコロ２３８が、入力回転軸２３２に対して反時計方向に相対回転する。その結果、各食い付きコロ２３８が、各収納空間ＳＳ３内を径方向間隔が徐々に狭くなっている反時計方向に回転し、各収納空間ＳＳ３の径方向間隔が狭くなっている反時計方向側の端部において、傾斜溝２３２ｅと大径筒状部２１５ａの内周面２１５ａ１との間に形成されたくさび形の隙間に食い込み、食い付きコロ２３８の周面が傾斜溝２３２ｅと内周面２１５ａ１に滑りを生じない状態で圧接する。すると、小径部２３２ａ（入力回転軸２３２）と筒状出力回転軸２１５が食い付きコロ２３８、リテーナ２３４、及び差動コロ２３６を介して一体化され、一体として回転する。そうして、小径部２３２ａの回転力が筒状出力回転軸２１５に伝わり、筒状出力回転軸２１５が時計方向に回転し、距離調節環１１０が時計方向に回転して焦点調節レンズ群Ｌ２が光軸Ｏに沿って後方に移動する。

さらに本発明のカメラシステムでは、ＡＦモータ３９を駆動して停止させたときは、ＡＦモータ３９から入力ギヤ２３２ｆまでの回転伝達系のバックラッシュより大きく、かつ食い付きコロ２３８の食い込みが外れて中立状態になる回転角だけ、合焦直前の回転方向とは反対方向に回転させる。すると、入力回転軸２３２が、筒状出力回転軸２１５を回転させることなく、合焦直前の回転方向とは反対方向に回転し、食い付きコロ２３８がくさび形空間から出て、筒状出力回転軸２１５及び入力回転軸２３２がフリーになるので、この後にマニュアルフォーカス環１０８をスムーズに回転させられる。

図９の状態において、撮影レンズ１００のマニュアルフォーカス環１０８を回転させると、筒状出力回転軸２１５が時計方向または反時計方向に回転するが、筒状出力回転軸２１５の大径筒状部２１５ａの内周面２１５ａ１は正面視円形なので、筒状出力回転軸２１５の回転力は食い付きコロ２３８には伝わらず、入力回転軸２３２は回転しない。このため、ピニオンＰからＡＦモータ３９までのＡＦ駆動系は回転しない。

さらに本実施形態の、リテーナ２３４を用いたことにより、入力回転軸２３２の小径部２３２ａと筒状出力回転軸２１５の間に形成された環状空間をスペース的に有効利用できる。その結果、食い付きコロ２３８の数を増やすことが可能となるので、食い付きコロ２３８の数を増やせば、入力回転軸２３２から筒状出力回転軸２１５への回転トルクの伝達効率を向上させることが可能となる。

次に、ＭＦによりフォーカシングを行う場合の撮影レンズ１００の動作について説明する。ＭＦフォーカシングの場合は、ＡＦスイッチＳＷＡＦをＯＦＦにして、ボディＣＰＵ３５がＡＦモータ３９を回転駆動しないようにしておく。

撮影者が手でマニュアルフォーカス環１０８を正面視で反時計方向に回転させると、環状部材１２０の押圧面１２０ａと軸方向直交面１１２ａとによって挟持されている各差動コロ１１８が各収納凹部１１２内を、中心軸ＣＡ１回りに自転しながら光軸Ｏ回りにマニュアルフォーカス環１０８と同方向（反時計方向）に公転（回転）する。その際、各差動コロ１１８と押圧面１２０ａ及び軸方向直交面１１２ａとの間に滑りが生じないとすると、各差動コロ１１８の公転速度はマニュアルフォーカス環１０８の回転速度の１／２となる。したがって、図４に示すように、各差動コロ１１８はマニュアルフォーカス環１０８に対して正面視で時計方向に相対回転する。このため各差動コロ１１８は、正面視で時計方向側に位置している食い付きコロ１２４に接触し、この食い付きコロ１２４を光軸Ｏを時計方向に押圧する。時計方向に押圧された食い付きコロ１２４は、各収納凹部１１２内を径方向間隔が狭まる時計方向に回転移動して、傾斜溝１１４と距離調節環１１０の内周面１１０ｃとで形成されるくさび形の隙間に食い込み、マニュアルフォーカス環１０８と距離調節環１１０を一体化する。このように、マニュアルフォーカス環１０８と距離調節環１１０が食い付きコロ１２４を介して一体となるので、マニュアルフォーカス環１０８の回転力が距離調節環１１０に伝わり、距離調節環１１０がマニュアルフォーカス環１０８と一緒に反時計方向に回転し、焦点調節レンズ群Ｌ２が光軸Ｏに沿って移動する。

距離調節環１１０が反時計方向に回転すると、焦点調節レンズ群Ｌ２が光軸Ｏに沿って前方に移動する。距離調節環１１０の回転力は、入力ギヤ１１０ａから筒状出力回転軸２１５の出力ギヤ２１５ｃに伝達される。すると、筒状出力回転軸２１５が回転軸２０５回りに反時計方向に回転するが、入力回転軸２３２が図９に示した中立状態で停止しているときは、筒状出力回転軸２１５の内周面２１５ａ１は正面視円形をなしているので、筒状出力回転軸２１５から食い付きコロ２２３及び差動コロ２２１に回転力は伝達されない。このように筒状出力回転軸２１５が回転しても入力回転軸２３２は回転せず、ピニオンＰ、回転軸２４６およびジョイント２４５に回転が伝達されないので、ＭＦ操作時にマニュアルフォーカス環１０８を回転操作してもＡＦモータ３９が回転抵抗となることはなく、ＭＦ操作は円滑に行われる。

一方、マニュアルフォーカス環１０８を正面視で時計方向に回転させると、環状部材１２０の押圧面１２０ａと軸方向直交面１１２ａとによって挟持されている各差動コロ１１８が各収納凹部１１２内を、中心軸ＣＡ１回りに自転しながら光軸Ｏ回りにマニュアルフォーカス環１０８と同方向（時計方向）に公転（回転）する。この際、各差動コロ１１８と、押圧面１２０ａ及び軸方向直交面１１２ａとの間に滑りが生じないとすると、各差動コロ１１８の公転速度はマニュアルフォーカス環１０８の１／２となる。したがって、各差動コロ１１８はマニュアルフォーカス環１０８に対して正面視で反時計方向に相対回転する。このため各差動コロ１１８は、正面視で反時計方向側に位置している食い付きコロ１２４に接触し、この食い付きコロ１２４を光軸Ｏを中心として反時計方向に押圧する。反時計方向に押圧された食い付きコロ１２４は、各収納空間ＳＳ内を径方向間隔が狭まる反時計方向に回転移動して、傾斜溝１１４と距離調節環１１０の内周面１１０ｃとの間に強く食い込む。この結果、マニュアルフォーカス環１０８と距離調節環１１０が食い付きコロ１２４を介して周方向に一体となり、距離調節環１１０がマニュアルフォーカス環１０８と一緒に時計方向に回転する。

距離調節環１１０が時計方向に回転すると、焦点調節レンズ群Ｌ２が光軸Ｏに沿って後方に移動する。さらに、距離調節環１１０の回転力は、入力ギヤ１１０ａから筒状出力回転軸２１５の出力ギヤ２１５ｃに伝達される。すると、筒状出力回転軸２１５が回転軸２０５回りに時計方向に回転するが、入力回転軸２３２が図９に示した中立状態で停止しているときは、筒状出力回転軸２１５の内周面２１５ａ１は正面視円形をなしているので、筒状出力回転軸２１５から食い付きコロ２２３及び差動コロ２２１には回転力は伝達されない。このため、筒状出力回転軸２１５が回転しても入力回転軸２３２は回転せず、ジョイント２４５、ＡＦモータ３９を回転させることがないので、ＭＦ操作時に入力回転軸２３２からＡＦモータ３９までのＡＦ駆動系がマニュアルフォーカス環１０８にとって回転抵抗となることはなく、ＭＦ操作は円滑に行われる。

以上説明したように本実施形態の撮影レンズ１００によれば、マニュアルフォーカス環１０８を回転させても、この回転力がＡＦモータ３９に伝達されないので、ＯＮ状態にあるＡＦスイッチＳＷＡＦをＯＦＦ側に切り換えることなく、そのままＭＦ撮影を円滑に行うことができる。

さらに、一方向入出力回転伝達機構Ｕ２は、入力回転軸２０７のに遅れながら差動コロ２２１を同方向に公転（回転）させ、この差動コロ２２１によって食い付きコロ２２３を入力回転軸２０７と筒状出力回転軸２１５の間に強く食い込ませ、この食い付きコロ２２３を回転力伝達部材として機能させているので、入力回転軸２０７から筒状出力回転軸２１５へのトルク伝達を確実に行うことができるので、ＡＦ動作を確実に行うことができる。しかも、回転力伝達部材である食い付きコロ２２３は、回転軸２０５の軸線と平行な中心軸Ｃ２を有する円柱状部材なので、回転力伝達部材を球状部材とした場合に比べて、入力回転軸２０７及び筒状出力回転軸２１５との接触面積が大きい。このため、本実施形態の一方向入出力回転伝達機構Ｕ２は、回転力伝達部材を球状とした場合に比べて、入力回転軸２０７から筒状出力回転軸２１５への回転トルクの伝達効率が良い。

なお、最小径部２０７ｄの断面形状を、正三角形や正五角形等、正方形以外の正多角形や、入力回転軸２０７の半径方向に直交する少なくとも一つの面を備えた非円形に変更することにより、各収納空間ＳＳ１に配設する差動コロ２２１及び食い付きコロ２２３の数を変更することができ、このような変更を行うことにより、入力回転軸２０７から筒状出力回転軸２１５への回転トルクの伝達効率を調整可能となる。

この撮影レンズ１００では、ＡＦモードで動作しているときに、合焦して、もしくは測光スイッチＳＷＳがオフしてＡＦモータ３９を停止させたとき、または機械的な移動端である無限遠合焦位置もしくは最短撮影位置に突き当たってからＡＦモータ３９を停止させたときは、食い付きコロ２２３が食い込んでいる。そこで本実施形態では、焦点調節レンズ群Ｌ２が移動しない量でかつ食い込みを外せる所定の戻し量だけＡＦモータ３９を反対方向に回転させて、食い込みを外し、中立状態とする。

次に、ＡＦ動作し、ＡＦモータ３９を停止させたときは、ＡＦモータ３９を判定方向に回転させて食い付きコロ２２３の食い込みを除去した中立（ニュートラル）状態でＡＦ処理を終了することに特徴を有する、本発明のＡＦ処理の実施形態について、さらに図１０乃至図１３に示したフローチャートを参照して説明する。この処理は、カメラボディ１１のボディＣＰＵ３５によって実行される。

カメラボディ１１に図示しない電池が装填され、メインスイッチＳＷＭがＯＮされると、図１０に示したスタート処理に入る。スタート処理に入ると、まず、ボディＣＰＵ３５は、カメラ動作全般を統括的に制御するシステムのイニシャライズを実行する（ステップ（以下「Ｓ」と称する）１０１）。システムのイニシャライズには、ボディＣＰＵ３５の起動、ＲＯＭからマイクロプログラムの読み込み、キャッシュ、入出力ポート、フラグ等のイニシャライズが含まれる。その後、電池から所定の電圧が供給されている間、Ｓ１０３乃至Ｓ１３９の処理を実行する。

まず、ボディＣＰＵ３５以外の部材への電力供給を停止するパワーダウン処理（Ｓ１０３）を実行する。そうして、測光スイッチＳＷＳがＯＮしたかどうかをチェックし（Ｓ１０５）、ＯＮしていなければ（Ｓ１０５；Ｎ）、パワーダウン処理（Ｓ１０３）を実行してパワーダウン状態を維持する。測光スイッチＳＷＳがＯＮすると（Ｓ１０５；Ｙ）、パワーオン（Ｓ１０７）してＰＨＯＮループ処理に入る。パワーオン処理（Ｓ１０７）は、ボディＣＰＵ３５以外の部材へも電池の電力を供給する処理であって、例えば表示パネル４９に撮影モードなどを表示する。

『ＰＨＯＮループ』
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。

周辺制御回路２３から、測光ＩＣ１９によって測光した被写体輝度信号Ｂｖを入力してＡ／Ｄ変換し（Ｓ１１５）、選択された露出モードによるアルゴリズムでＡＥ演算処理（Ｓ１１７）を実行してシャッタ速度および絞り値を求め、これらの値を表示パネル４９に表示する（Ｓ１１９）。

レリーズスイッチＳＷＲがＯＮしているかどうかをチェックし、ＯＮしていれば（Ｓ１２１；Ｙ）、レリーズ処理（Ｓ１３９）を実行してＰＨＯＮループ処理に戻る。レリーズスイッチＳＷＲがＯＮしていない場合（Ｓ１２１；Ｎ）は、ＡＦ処理（Ｓ１２３）を、ループ時間が経過するまで繰り返し実行する（Ｓ１２５；Ｎ、Ｓ１２３）。ループ時間が経過したら（Ｓ１２５；ＯＮ）、測光スイッチＳＷＳがＯＮしているかどうかをチェックし（Ｓ１２７）、ＯＮしていたら（Ｓ１２７；Ｙ）ＰＨＯＮループ処理の最初に戻る。

測光スイッチＳＷＳがＯＮしていなかったら（Ｓ１２７；Ｎ）、パワーホールド中フラグが“１”かどうかをチェックし（Ｓ１２９）、“１”でなければパワーホールドタイマをスタートさせ（Ｓ１３１）、パワーホールド中フラグに“１”をセットしてＳ１３５に進む。パワーホールド中フラグに“１”がセットされていたとき（Ｓ１２９；Ｙ）は、Ｓ１３１、Ｓ１３３をスキップしてＳ１３５に進む。

Ｓ１３５では、パワーホールド時間が経過したかどうかをチェックし、経過しているとき（Ｓ１３５；Ｙ）はパワーホールド中フラグをクリア（Ｓ１３７）してからＰＨＯＮループ処理の最初のステップに戻り、経過していないとき（Ｓ１３５；Ｎ）はそのままＳ１０３に戻る。つまり、測光スイッチＳＷＳがオフしてからパワーホールド時間が経過するまではＳ１０９乃至Ｓ１３５の処理を繰り返し実行し、測光スイッチＳＷＳがオフしてからパワーホールド時間が経過したら、パワーホールド中フラグをクリアしてＳ１０３に戻ってパワーダウン処理を実行し、パワーダウン状態で測光スイッチＳＷＳがＯＮするのを待つ（Ｓ１０５）。

『ＡＦ処理』
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。

測光スイッチＳＷＳがＯＮしているとき（Ｓ２０１；Ｙ）は、ＡＦロックフラグに“１”がセットされているかどうか（Ｓ２０３）、ＡＦＮＧフラグに“１”がセットされているかどうか（Ｓ２０５）チェックする。いずれかに“１”がセットされていた場合（Ｓ２０３；Ｙ、またはＳ２０３；Ｎ、Ｓ２０５；Ｙ）の場合はリターンする。

ＡＦ処理に最初に入ってきたときは、ＡＦロックフラグ、ＡＦＮＧフラグが双方とも“１”でないので（Ｓ２０３；Ｎ、Ｓ２０５；Ｎ）、ＡＦセンサユニット２１に積分処理を実行させ、積分データを入力し、デフォーカス演算処理（Ｓ２０７）を実行する。そうして、演算結果が有効かどうかをチェックする（Ｓ２０９）。

「演算結果が有効な場合」
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。

合焦と判断しなかった場合（Ｓ２１３；Ｎ）は、ＡＦモータ３９の駆動方向が前回と反対方向かどうかをチェックし（Ｓ２１９）、反対方向の場合（Ｓ２１９；Ｙ）は、撮影レンズ１００から入力したバックラッシュ量データに基づいて戻し量を計算（Ｓ２２１）、つまり、食い付きコロ２３８の食い付きを除去して一方向入出力回転伝達機構Ｕ２を中立状態にするために必要なＡＦモータ３９の戻し量の計算を実行する。そうして計算した戻し量に基づいてＡＦモータ３９を駆動して一方向入出力回転伝達機構Ｕ２を中立状態にする（Ｓ２２３）。ＡＦモータ３９の駆動方向が前回と反対方向でない場合（Ｓ２１９；Ｎ）は、Ｓ２２１、Ｓ２２３の処理をスキップする。そうして、焦点調節レンズ群Ｌ２を合焦位置まで移動させるのに必要なＡＦモータ３９駆動量であるＡＦパルス数を計算し（Ｓ２２５）、ＡＦモータ３９の駆動を開始する（Ｓ２２７）。そうして、バックラッシュ要求フラグに"１"をセットする（Ｓ２２９）。

次に、ＡＦモータ３９を駆動しながら積分するオーバーラップ積分を実行して積分データを入力し、プレディクタ演算を実行してデフォーカス量を求める（Ｓ２３１）。演算結果が有効である場合（Ｓ２３３；Ｙ）は、合焦に必要なＡＦパルス数を計算してカウンタ３５ｃにセットする（Ｓ２３５）、端点を検出したかどうか（焦点調節レンズ群Ｌ２が無限遠撮影位置または最短撮影位置に達したかどうか）チェックし（Ｓ２３７）、端点を検出していなければ（Ｓ２３７；Ｎ）測光スイッチＳＷＳがＯＮしているかどうかをチェックし（Ｓ２３９）、ＯＮしていれば（Ｓ２３９；Ｙ）、ＡＦパルス数がＰＷＭ開始パルスかどうかをチェックし（Ｓ２４１）、ＰＷＭ開始パルス数でなければ（Ｓ２４１；Ｎ）、Ｓ２３１に戻ってＳ２３１乃至Ｓ２４１の処理を繰り返す。

ＡＦパルス数がＰＷＭ開始パルスになると（Ｓ２４１；Ｙ）、ＰＷＭ制御によりＡＦモータ３９を減速停止制御し（Ｓ２４３）、駆動が終了、つまりカウンタ３５ｃのカウント値が０になり、ＡＦモータ３９を停止させるのを待つ（Ｓ２４５；Ｎ、Ｓ２４５）。駆動が終了すると（Ｓ２４５；Ｙ）、再積分フラグに“１”をセットし（Ｓ２４７）、リターンする（ＲＥＴ）。

Ｓ２３３乃至Ｓ２４１のループ処理中に、端点を検出した場合（Ｓ２３７；Ｙ）はＳ２６３に進んで端点検出フラグに“１”をセットし、バックラッシュ戻し処理を実行し（Ｓ２６５）、端点検出フラグに“０”をセットし（Ｓ２６７）、ＡＦＮＧフラグに“１”をセットし（Ｓ２６９）、リターンする（ＲＥＴ）。測光スイッチＳＷＳがオフした場合（Ｓ２３９；Ｎ）はＳ２７１に進み、バックラッシュ戻し処理を実行し、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）。

「演算結果が無効の場合」
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。

バックラッシュ要求フラグに“１”をセットし（Ｓ２５３）、サーチ積分、積分データ入力およびプレディクタ演算を実行してデフォーカス量を演算し（Ｓ２５５）、演算結果有効かどうかのチェック（Ｓ２５７）を、測光スイッチＳＷＳがＯＮし（Ｓ２５９；Ｙ）、サーチ終了（端点を検出し）するまで繰り返す（Ｓ２６１；Ｎ、Ｓ２５５）。

有効な演算結果が求まった場合（演算結果有効）（Ｓ２５７；Ｙ）はＳ２３５に進み、測光スイッチＳＷＳがオフした場合（Ｓ２５９；Ｎ）はＳ２７１に進む。端点を検出した場合（サーチ終了）（Ｓ２６１；Ｙ）は、端点検出フラグに“１”をセットし（Ｓ２６３）、バックラッシュ戻し処理を実行し（Ｓ２６５）、端点検出フラグに“０”をセットし（Ｓ２６７）、ＡＦＮＧフラグに“１”をセットして（Ｓ２６９）リターンする（ＲＥＴ）。
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。

『バックラッシュ戻し処理』
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。

バックラッシュ戻し処理に入ると、装着された撮影レンズがシームレスＡＦ／ＭＦ切換えレンズであるかどうかをチェックし（Ｓ３０１）、シームレスＡＦ／ＭＦ切換えレンズでなければ（Ｓ３０１；Ｎ）リターンする（ＲＥＴ）。シームレスＡＦ／ＭＦ切換えレンズの場合（Ｓ３０１；Ｙ）の場合は、Ｓ３０３以降のバックラッシュ戻し処理を実行する。

「端点間で停止した場合」
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）。

バックラッシュ要求フラグに“１”がセットされている場合（Ｓ３０５；Ｙ）は、ＡＦモータ駆動中かどうかをチェックする（Ｓ３０７）。ＡＦ処理が終了する前に測光スイッチＳＷＳがオフした場合はＡＦモータが停止しておらず、ＡＦ処理が終了した場合はＡＦモータは停止している。

ＡＦモータ駆動中の場合（Ｓ３０７；Ｙ）は、ＰＷＭ制御開始パルスを設定（ＰＷＭ制御パルス数をカウンタ３５ｃにセット）し（Ｓ３０９）、ＰＷＭ制御による減速制御を開始し（Ｓ３１１）、ＰＷＭ制御によるＡＦモータ駆動停止が終了するのを待つ（Ｓ３１３）。ＡＦモータ駆動が終了（カウンタ３５ｃの値が０）になったらＡＦモータ３９を停止し、Ｓ３１７に進む。ＡＦモータ駆動中でなかった場合（Ｓ３０７；Ｎ）は、Ｓ３０９乃至Ｓ３１５をスキップしてＳ３１７に進む。

Ｓ３１７では、レンズ通信によって受信した撮影レンズ１００のバックラッシュ量データに基づいてバックラッシュ量をセットする。そうして、ＡＦモータ３９を逆回転させる戻し量を、バックラッシュ量と補正値とに基づいて算出し、カウンタ３５ｃにセットする（Ｓ３１９）。レンズ情報としてもっているバックラッシュ量データは通常の駆動方向反転時のガタ量であるが、本実施例における中立位置に戻す量としては必ずしも適正とは限らない場合がある。補正値は、このよう場合を考慮し、ボディとの組み合わせで適正化が可能なようにＥＥＰＲＯＭ４７等に格納してある。つまり、補正値は、食い付きコロ２３８の喰い付きを外してニュートラル位置に戻せる戻し量が得られる値である。

ＡＦモータ３９の駆動方向を反転、つまり停止直前の駆動方向とは反対方向（Ｓ２２７、Ｓ２５１での駆動方向とは反対方向）に設定してＡＦモータ３９の駆動を開始し（Ｓ３２１）、ＰＷＭ制御により停止制御を開始する（Ｓ３２３）。そうして、ＡＦモータ駆動が終了（カウンタ３５ｃのカウント値が０になる）するのを待つ（Ｓ３２５；Ｎ、Ｓ３２５）。ＡＦモータの駆動が終了したら（Ｓ３２５；Ｙ）、ＡＦモータ３９を停止させ（Ｓ３２７）、バックラッシュ要求フラグに“０”をセットして（Ｓ３２９）リターンする。

「端点で停止した場合」
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）。

端点で停止する場合は、ＡＦモータ３９を直流駆動し、高速で焦点調節レンズ群Ｌ２を移動させている状態で停止した場合があり、この場合は慣性モーメントが大きく、食い付きコロ２３８の食い込み量が多くなる。そこで、通常停止した場合のバックラッシュ量とは別個に、バックラッシュ量よりも多い端点バックラッシュ量を設定してある。

なお、撮影レンズ１００のデータとして搭載したバックラッシュ量、端点バックラッシュ量データは、第２の一方向入出力回転伝達機構Ｕ２の食い付きコロ２３８の喰い付きを戻し、第２の一方向入出力回転伝達機構Ｕ２を切断状態にするのに必要な、ジョイント２４５の戻し回転量データである。しかし、カメラボディのＡＦモータからジョイント２４５までの間にもボディ側バックラッシュが存在し、カメラボディの種別によってそのボディ側バックラッシュや、ジョイント２４５を単位回転させるまでの回転伝達系で発生するＡＦパルス数が異なる場合がある。これらの相違を、この実施形態では補正値、端点補正値として求めて、ＥＥＰＲＯＭ４７に記憶してある。通常、バックラッシュ量＜端点バックラッシュ量となるので、補正値＜端点補正値である。

図示実施形態は銀塩フィルム一眼レフカメラシステムに適用した例であるが、本発明はデジタル一眼レフカメラに適用できる。さらに図示実施形態はレンズ着脱式であるが、撮影レンズとカメラボディとが一体に形成されたカメラにも適用できる。

本発明において、第１、第２の一方向入出力回転伝達機構Ｕ１、Ｕ２の構造はこの実施形態に限定されず、手動操作環、電動手段の回転はレンズ駆動環に伝達するがレンンズ駆動環の方が回転した場合はその回転は手動操作環および電動手段に伝達しない一方向入出力回転伝達機構またはクラッチ機構であればよい。
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。

また、本実施形態では焦点調節用のレンズ駆動機構に適用したが、本発明の別の実施形態ではパワーズムレンズにも適用できる。この場合、手動操作環はズーム操作環に、ＡＦモータはパワーズームモータに置き換えられ、ズーム操作環の回転を第１の一方向入出力回転伝達機構を介して、パワーズームモータの回転を第２の一方向入出力回転伝達機構を介してズームレンズ駆動環を回転駆動する構成となる。

本発明を適用した、一眼レフカメラボディに撮影レンズを装着したカメラシステムの実施形態における主要部材を示す構成図である。 同実施形態の撮影レンズの上半部の縦断側面図である。 図２のII-II線に沿う、レンズ保持環、移動環、及び焦点調節レンズ群を省略した図である。 第１の一方向入出力回転伝達機構を、環状突条の外周側から見た拡大図である。 第１の一方向入出力回転伝達機構の、中立（ニュートラル）状態における拡大縦断正面図である。 マニュアルフォーカス環を回転させたときの、第１の一方向入出力回転伝達機構の拡大縦断正面図である。 第２の一方向入出力回転伝達機構の実施形態の縦断側面図である。 図７のVIII-VIII線に沿う縦断正面図である。 図７のIX−IX線に沿う縦断正面図である。 同カメラシステムのメイン動作の実施形態をフローチャートで示す図である。 同メイン動作におけるＡＦ処理の実施形態をフローチャートで示す図である。 同メイン動作におけるＡＦ処理の実施形態をフローチャートで示す図である。 同ＡＦ処理におけるＡＦバックラッシュ戻し処理に関する実施形態をフローチャートで示す図である。

符号の説明

１１ カメラボディ
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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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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