JP5161398B2 - カメラシステム及びレンズ鏡筒 - Google Patents

Description

本発明は、自動合焦動作が可能なカメラシステム及び該カメラシステムに用いられるレンズ鏡筒に関する。

手動合焦動作及び自動合焦動作が可能なカメラシステムでは、レンズ鏡筒に回転可能な回転操作部材を備え、手動合焦動作時には回転操作部材の回転に応じて合焦距離を変化させ、自動合焦動作時には、モータで合焦距離を変化させる構成が主に採用される。

例えば、特開平６−１１６４３号公報には、自動合焦時には回転操作部材が回転せず、手動合焦時には回転操作部材の回転に応じて合焦動作を行うことが可能なレンズ鏡筒が開示されている。

また、特開平６−１１６４３号公報に開示されているレンズ鏡筒は、合焦距離を表示する距離目盛が設けられた回転可能な表示部材を備え、距離目盛が表示する距離と、合焦距離とが対応するように表示部材を回転させる構成を有している。

特開平６−１１６４３号公報に開示されているように、表示部材を備え、かつ自動合焦時には回転操作部材が回転しないレンズ鏡筒では、レンズ駆動用のモータを用いて表示部材も駆動する構成を有する。このように、レンズ駆動用のモータの動力を表示部材にまで伝達する構成では、駆動される部材等の質量が大きくなるためモータの小型化が困難であり、モータをレンズ鏡筒内に組み込むとレンズ鏡筒の小型化の妨げとなる。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、自動合焦及び距離目盛を使用した手動合焦が可能であり、小型なカメラシステム及び該カメラシステムに用いられるレンズ鏡筒を提供する。

本発明の一態様によるレンズ鏡筒は、第１の枠と、上記第１の枠に対し光軸周りに相対回転可能な第２の枠と、駆動源と、合焦用レンズと、上記駆動源により駆動され、上記合焦用レンズを光軸方向に駆動する駆動部と、上記合焦用レンズを光軸方向に駆動するために操作される部材であって、光軸方向において上記第２の枠を覆う第１の位置と上記第２の枠を外部に露出させる第２の位置とに移動することが可能であって、上記第１の位置及び上記第２の位置のそれぞれにおいて光軸周りの回転が可能に構成された回転操作部材と、上記回転操作部材が上記第２の位置にあるとき、上記第２の枠と上記回転操作部材とを係合させて上記回転操作部材の回転に伴い上記第２の枠を回転させ、上記回転操作部材が上記第１の位置にあるとき、上記第２の枠と上記回転操作部材とを非係合とする係合手段と、を具備し、上記回転操作部材が上記第１の位置にあるとき上記回転操作部材の回転に応じて上記駆動部が上記合焦用レンズを駆動し、上記回転操作部材が上記第２の位置にあるとき上記回転操作部材と上記係合した上記第２の枠の回転に応じて上記駆動部が上記合焦用レンズを駆動する。
また、本発明の一態様によるカメラシステムは、第１の枠と、上記第１の枠に対し光軸周りに相対回転可能な第２の枠と、駆動源と、合焦用レンズと、上記駆動源により駆動され、上記合焦用レンズを光軸方向に駆動する駆動部と、上記合焦用レンズを光軸方向に駆動するために操作される部材であって、光軸方向において上記第２の枠を覆う第１の位置と上記第２の枠を外部に露出させる第２の位置とに移動することが可能であって、上記第１の位置及び上記第２の位置のそれぞれにおいて光軸周りの回転が可能に構成された回転操作部材と、上記回転操作部材が上記第２の位置にあるとき、上記第２の枠と上記回転操作部材とを係合させて上記回転操作部材の回転に伴い上記第２の枠を回転させ、上記回転操作部材が上記第１の位置にあるとき、上記第２の枠と上記回転操作部材とを非係合とする係合手段と、を具備し、上記回転操作部材が上記第１の位置にあるとき上記回転操作部材の回転に応じて上記駆動部が上記合焦用レンズを駆動し、上記回転操作部材が上記第２の位置にあるとき上記回転操作部材と上記係合した上記第２の枠の回転に応じて上記駆動部が上記合焦用レンズを駆動する。

カメラシステムを構成するカメラの前面側を示す斜視図である。 回転操作部材が第１の位置に位置する状態のレンズ鏡筒の上面図である。 回転操作部材が第２の位置に位置する状態のレンズ鏡筒の上面図である。 レンズ鏡筒の断面図である。 回転操作部材が第１の位置に位置する状態のレンズ鏡筒の断面図である。 回転操作部材が第２の位置に位置する状態のレンズ鏡筒の断面図である。 回転操作部材と表示部材との係合が解除された状態を説明する分解斜視図である。 回転操作部材と表示部材とが係合した状態を説明する分解斜視図である。 回転規制手段の構成を説明する分解斜視図である。 回転規制手段の他の構成を説明する分解斜視図である。 第２のエンコーダ部の構成を説明する斜視図である。 カメラシステムの合焦動作に関わる構成の電気回路ブロック図である。 合焦動作モード切替サブルーチンのフローチャートである。 自動合焦動作サブルーチンのフローチャートである。 手動合焦動作サブルーチンのフローチャートである。 距離指定合焦動作のフローチャートである。 第２の実施形態のカメラシステムを構成するカメラの前面側を示す斜視図である。 第２の実施形態のカメラシステムの合焦動作に関わる構成の電気回路ブロック図である。 第３の実施形態において、回転操作部材が第１の位置に位置する状態のレンズ鏡筒の断面図である。 第３の実施形態において、回転操作部材が第２の位置に位置する状態のレンズ鏡筒の断面図である。 第４の実施形態において、回転操作部材が第１の位置に位置する状態のレンズ鏡筒の部分拡大断面図である。 第４の実施形態において、回転操作部材が第２の位置に位置する状態のレンズ鏡筒の部分拡大断面図である。 第５の実施形態のカメラシステムの合焦動作モード切替サブルーチンのフローチャートである。 指標及び距離目盛からなる表示手段の他の形態を説明する図である。 指標及び距離目盛からなる表示手段の他の形態を説明する図である。

以下に、本発明の好ましい形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図においては、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各構成要素毎に縮尺を異ならせてあるものであり、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、及び各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。

（第１の実施形態）
本実施形態のカメラシステム１は、図１に示すように、カメラ本体２及び交換レンズとしてのレンズ鏡筒１０を有して構成されている。レンズ鏡筒１０は、被写体像を結像するための光学系部材１１を保持している。本実施形態では一例として、カメラシステム１は、カメラ本体２とレンズ鏡筒１０とが離合可能な形態を有する。なお、カメラシステム１は、カメラ本体とレンズ鏡筒とが一体となった形態を有するものであってもよい。

また、本実施形態では一例として、カメラシステム１は、カメラ本体２に撮像素子９が配設されており、いわゆる電子カメラ、デジタルカメラ等と称される、被写体像を電子的に撮像し記録する構成を有している。撮像素子９は、受光面（画素領域）に入射される光に応じた電気信号を所定のタイミングで出力するものであり、例えば電荷結合素子（ＣＣＤ）やＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）センサ等の形態を有する。

カメラシステム１は、自動合焦動作（オートフォーカス動作）が可能に構成されており、カメラ本体２に、自動合焦動作に用いられる自動合焦用センサ部が配設されている。本実施形態では一例として、カメラシステム１は、撮像素子９から出力される信号に基づいて被写体像のコントラスト値を検出し、該コントラスト値が最も高くなるように光学系部材１１の焦点調節を行う、いわゆるコントラスト検出方式の自動合焦動作を行うように構成されている。すなわち、本実施形態のカメラシステム１では、撮像素子９が自動合焦用センサ部である。

なお、カメラシステム１は、いわゆる位相差検出方式の自動合焦動作を行う構成であってもよい。この場合には、カメラ本体２に配設される被写体像の位相差を検出するセンサが自動合焦用センサ部となる。また、自動合焦用センサ部は、他の形式の測距センサ等であってもよい。

カメラ本体２の上面部には、使用者が撮像動作の指示を入力するためのレリーズスイッチ３、及び使用者がカメラ本体２の電源オン動作及び電源オフ動作の指示を入力するための電源スイッチ４が配設されている。

本実施形態では、レリーズスイッチ３は、押しボタン型のスイッチであって、異なる２つのストローク量（押下量）に応じてオン状態となる、２つの第１レリーズスイッチ３ａ及び第２レリーズスイッチ３ｂを具備して構成されている。

レリーズスイッチ３を全ストローク量の途中まで押下する、いわゆる半押し操作を行うと第１レリーズスイッチ３ａがオン状態となり、レリーズスイッチ３をこの半押し操作よりもさらに押下する、いわゆる全押し操作を行うと第２レリーズスイッチ３ｂがオン状態となる。カメラシステム１は、第２レリーズスイッチ３ｂがオン状態となった場合に、撮像動作を実行し、画像を記憶する。

なお、レリーズスイッチ３は、第１レリーズスイッチ３ａ及び第２レリーズスイッチ３ｂが離れた位置に配設される形態であってもよい。また、レリーズスイッチ３は、押しボタン型のスイッチの形態に限られるものではなく、タッチセンサ等の他の形態のスイッチによって構成される形態であってもよい。

図示しないが、カメラ本体２には、カメラシステム１の合焦動作のモードの切り替えの指示を入力するための合焦モード切替操作部５が配設されている。使用者が合焦モード切替操作部５を操作することによって、カメラシステム１の合焦動作モードは、自動合焦動作を行う自動合焦動作モードと、手動合焦動作を行う手動合焦動作モードのいずれかが選択される。自動合焦動作モード及び手動合焦動作モード時におけるカメラシステム１の動作は後述するものとする。

なお、合焦モード切替操作部５は、ボタンスイッチの形態に限らず、タッチセンサやダイヤルスイッチ等であってもよい。また、カメラ本体２が画像表示装置を備え、該画像表示装置に表示されるメニューをボタンスイッチやタッチセンサを介して選択することによって、合焦動作モードを切り替える形態であってもよい。また、合焦モード切替操作部５は、レンズ鏡筒１０に配設される形態であってもよい。

また、図示しないが、カメラ本体２には、カメラシステム１に電力を供給するための一次電池または二次電池を収容する電池収容部、及び画像を記憶するためのフラッシュメモリを収容する記憶媒体収容部が設けられている。

本実施形態では、カメラ本体２とレンズ鏡筒１０とは、一般にバヨネット式マウントと称される係合機構によって離合可能である。なお、カメラシステム１において、カメラ本体２とレンズ鏡筒１０とを離合可能とする構成は本実施形態に限られるものではなく、例えばネジ機構を用いる一般にスクリュー式マウントと称される構成であってもよい。また、カメラ本体２とレンズ鏡筒１０とは、嵌合や磁石等を用いた機構によって離合可能とされる構成であってもよい。

レンズ鏡筒１０は、基台部１２、固定枠（第１の枠）１４、合焦用枠１３、駆動部１５、指標表示枠１６、表示部材（第２の枠、距離表示環、距離表示手段）１８、及び回転操作部材（操作部材、回転操作環、回転操作手段、回転操作部）１７を有して構成されている。なお、表示部材１８は、主として円筒状の第１の円筒部材からなり、さらにその外周に嵌合される、薄く、軸方向に第１の円筒状部材よりも短い第２の円筒状部材が固定されて構成されている。そして第２の円筒状部材の外周には、後述する距離目盛１８ａが表示されている。以下では、表示部材１８は、これら第１の円筒部材と第２の円筒部材を一体のものとして説明する。

図２に示すように、基台部１２は、カメラ本体２に係合するバヨネット部１２ａを有する。基台部１２は、バヨネット部（バヨネット爪）１２ａがカメラ本体２に係合することによって、カメラ本体２に対して固定される。

図４に示すように、レンズ鏡筒１０は、この基台部１２に対して、撮像光学系としての複数のレンズ等からなる光学系部材１１を保持する機構を有する。なお、レンズ鏡筒１０が保持する光学系部材１１の形態は、レンズの他に、絞り、プリズム、ミラー、フィルタ等を含むものであってもよい。

光学系部材（光学系要素、撮像光学系）１１は、一部又は全部が前記基台部１２に対して光学系部材１１の光軸Ｏ方向に相対的に移動することによって、合焦距離が変化するように構成されている。ここで、合焦距離の変化とは、合焦させようとする被写体までの距離を変化させることを意味する。またこれは、光学系部材１１の焦点を合わせる焦点位置を変化させることを意味する。以下では、光学系部材１１のうち、合焦距離を変化させる場合に光軸Ｏ方向に移動する部材を、合焦用レンズ（合焦用光学要素、合焦用光学系部材）１１ａと称するものとする。

具体的に、本実施形態の光学系部材１１は、光軸Ｏに沿って配設された複数のレンズ及び絞り機構部１９を有して構成されている。そして本実施形態では、光学系部材１１の複数のレンズのうちの最も後方（像側）に配設されたレンズが、合焦用レンズ１１ａである。

合焦用レンズ１１ａは、基台部１２に対して相対的に光軸Ｏ方向に進退移動可能に配設された合焦用枠１３によって保持されている。合焦用枠１３は、駆動部１５によって、光軸Ｏ方向に駆動される。

駆動部１５の構成は特に限定されるものではないが、本実施形態では、光軸Ｏと略平行に配設されたスクリュー１５ａ、スクリュー１５ａを回転させる駆動源（モータ）１５ｃ、及びスクリュー１５ａに螺合するナット１５ｂを有して構成されている。本実施形態では、駆動源１５ｃは、ステッピングモータである。ナット１５ｂは、スクリュー１５ａ周りの回転を規制されており、スクリュー１５ａの回転に伴い光軸Ｏと略平行に移動する。合焦用枠１３は、ナット１５ｂに従動するようにナット１５に係合している。

駆動部１５は、駆動源１５ｃによりスクリュー１５ａを回転させることによって、合焦用枠１５を光軸Ｏ方向に駆動する。なお、駆動部１５の構成は本実施形態に限られるものではなく、リニアモータ等の他の形式であってもよい。また、駆動部１５は、例えば駆動源等の一部の構成部材がカメラ本体２内に配設される構成であってもよい。

また、光学系部材１１の合焦用レンズ１１ａ以外の部材は、基台部１２に対して位置が固定された第１の枠である固定枠１４によって保持されている。

なお、本実施形態のレンズ鏡筒１０は、焦点距離が固定されたいわゆる単焦点レンズの形態を有していることから、合焦用レンズ１１ａ以外の光学系部材１１は固定枠１４によって保持されているが、レンズ鏡筒１０が、全長が伸縮可能な、いわゆる沈胴レンズ鏡筒である場合や、焦点距離を変更可能ないわゆるズームレンズ又はバリフォーカルレンズである場合には、合焦用レンズ１１ａ以外の光学系部材１１も、基台部１２に対して相対的に移動する枠部材によって保持されることは言うまでもない。

レンズ鏡筒１０の外周部には、回転操作部材１７、指標表示枠１６及び表示部材１８が配設されている。

回転操作部材１７は、レンズ鏡筒１０の外周部において、光学系部材１１の光軸Ｏ周りに回転可能、かつ光軸Ｏ方向に進退移動可能に配設された略円筒状の部材である。回転操作部材１７は、少なくとも一部がレンズ鏡筒１０の外周面上に露出しており、カメラシステム１の使用者の手指が係るように配設されている。

具体的に本実施形態では、回転操作部材１７は、図５及び図６の断面図、及び図７及び図８の斜視図に示すように、レンズ鏡筒１０の外周面上に露出して、使用者の手指が係るように外周部に凹凸が設けられた略円筒状の操作部１７ａ、及び操作部１７ａの内側に所定の隙間を有して配設された略円筒状の内側円筒部（係合枠）１７ｂの２つの略円筒状の部位を有している。

なお、図示する本実施形態では、操作部１７ａ及び内側円筒部１７ｂは別部材であって、例えばネジや接着剤によって固定されることによって回転操作部材１７を構成しているが、操作部１７ａ及び内側円筒部１７ｂは、一体に形成される形態であってもよい。

回転操作部材１７は、使用者の手指によって操作部１７ａに加えられる力によって、光軸Ｏ周りに回転する。また、回転操作部材１７は、図２及び図３に示すように、光軸Ｏ方向に所定の範囲で移動可能であって、外部からの力が加えられていない状態では移動範囲の両端のいずれか一方に選択的に位置するように配設されている。回転操作部材１７は、使用者の手指によって操作部１７ａに加えられる力によって、光軸Ｏ方向の移動範囲の一端から他端へ、又は他端から一端へと往復移動可能となっている。

以下では、回転操作部材１７が選択的に位置する２つの位置のうち、光軸Ｏ方向の移動範囲の前方側（被写体側）の端部を第１の位置と称し、移動範囲の後方側（像側）の端部を第２の位置と称するものとする。

すなわち、図２、図４、図５及び図７は、回転操作部材１７が第１の位置に位置している状態を示しており、図３、図６及び図８は、回転操作部材１７が第２の位置に位置している状態を示している。

図５及び図６に示すように、回転操作部材１７の内周面上には、径方向内側に突出し断面が略三角形状である凸状部１７ｃが、周方向に全周にわたって形成されている。凸状部１７ｃは、光軸Ｏに沿って前方に向かうにつれて内径が小さくなり、該三角形状の頂点に至るように形成された第１斜面部１７ｄと、第１斜面部１７ｄの前方側において該三角形状の頂点から光軸Ｏに沿って前方に向かうにつれて内径が大きくなるように形成された第２斜面部１７ｅと、を有している。

また、回転操作部材１７の内側に配設された固定枠１４には、凸状部１７ｃに対向する箇所に貫通孔１４ａが穿設されている。貫通孔１４ａ内には、ボール１４ｂが遊嵌している。ボール１４ｂは、固定枠１４の外周面よりも外側に突出可能であって、板バネである付勢部材１４ｃによって、固定枠１４の径方向外側に向かって付勢されている。付勢部材１４ｃは、そのバネ部分（板バネ）が固定枠１４の内周面に配置されている。付勢部材１４ｃ及びボール１４ｂは、周方向に複数箇所に配設されている。

ボール１４ｂは、回転操作部材１７が第１の位置に位置している場合には、凸状部１７ｃの第１斜面部１７ｄに当接し、回転操作部材１７が第２の位置に位置している場合には、凸状部１７ｃの第２斜面部１７ｅに当接する。凸状部１７ｃが略三角形状の断面を有することから、ボール１４ｂは、回転操作部材１７の位置に関わらず、第１斜面部１７ｄ及び第２斜面部１７ｅのいずれかに常に当接している。

したがって、回転操作部材１７が移動可能範囲の前方寄りに位置している場合には、回転操作部材１７は、第１斜面部１７ｄに当接するボール１４ｂによって前方に向かって付勢され、第１の位置において移動可能範囲の一端に当て付き、位置決めされる。

一方、回転操作部材１７が移動可能範囲の後方寄りに位置している場合には、回転操作部材１７は、第２斜面部１７ｅに当接するボール１４ｂによって後方に向かって付勢され、第２の位置において移動可能範囲の他端に当て付き、位置決めされる。

したがって、本実施形態のレンズ鏡筒１０では、回転操作部材１７に外力が加えられていない場合には、回転操作部材１７の光軸Ｏ方向の位置は、第１の位置及び第２の位置のいずれかとなる。例えば、回転操作部材１７が第１の位置に位置している状態において、回転操作部材１７に加えられる後方への外力が、付勢部材１４ｃ及びボール１４ｂが発生する付勢力よりも弱い場合には、当該外力が消失すれば回転操作部材１７は第１の位置に戻る。また例えば、回転操作部材１７が第１の位置に位置している状態において、回転操作部材１７に加えられる後方への外力が、付勢部材１４ｃ及びボール１４ｂが発生する付勢力よりも強ければ、回転操作部材１７は第２の位置へ移動する。

また、レンズ鏡筒１０には、少なくとも回転操作部材１７が第１の位置に位置している場合に、回転操作部材１７の光軸Ｏ周りの回転方向及び回転量を検出する第１のエンコーダ手段である第１のエンコーダ部（操作部回転検出部、回転検出手段）２１が配設されている。また、レンズ鏡筒１０には、回転操作部材１７が光軸Ｏ方向の第１の位置及び第２の位置のいずれに位置しているかを検出する操作部材位置検出部（位置検出手段）２２が配設されている。

第１のエンコーダ部２１は、回転操作部材１７に周方向に所定の間隔で設けられた複数のスリット（切り欠き）１７ｎの通過を一対のフォトインタラプタで検出し、該一対のフォトインタラプタの出力信号に基づいて、回転操作部材１７の回転方向及び回転量を検出する。本実施形態の第１のエンコーダ部２１、及び回転操作部材１７に設けられたスリット１７ｎは、いわゆるインクリメンタル形式のロータリーエンコーダと同様の形態を有している。

より具体的に本実施形態では、スリット１７ｎは、図７に示すように、内側円筒部１７ｂの前方側端部に形成されている。第１のエンコーダ部２１を構成する一対のフォトインタラプタは、図５及び図６に示すように、固定枠１４に固定されている。

スリット１７ｎが形成された内側円筒部１７ｂの前方側端部は、回転操作部材１７が第１の位置に位置している場合にのみ、一対のフォトインタラプタの検出範囲内に位置する。したがって、本実施形態の第１のエンコーダ部２１は、回転操作部材１７が第１の位置に位置している場合にのみ、回転操作部材１７の光軸Ｏ周りの回転方向及び回転量を検出することができる。

なお、第１のエンコーダ部２１の形態は、少なくとも回転操作部材１７が第１の位置に位置している場合に、回転操作部材１７の光軸Ｏ周りの回転方向及び回転量を検出可能なものであればよく、本実施形態に限られるものではない。例えば、第１のエンコーダ部２１は、磁気式のロータリーエンコーダの形態を有するものであってもよい。

操作部材位置検出部２２は、基台部１２又は固定枠１４に固定されたフォトインタラプタからなる。操作部材位置検出部２２は、回転操作部材１７が第２の位置に位置している場合に、回転操作部材１７の一部がフォトインタラプタの検出範囲内に進出する位置に固定されている。

なお、操作部材位置検出部２２の形態は、回転操作部材１７の光軸Ｏ方向の位置を検出可能な構成であれば特に限定されるものではない。例えば、操作部材位置検出部２２は、磁気センサ等であってもよい。

また、回転操作部材１７には、係合手段（係合部）を構成する係合凸部１７ｇが設けられている。係合凸部１７ｇは、回転操作部材１７が第２の位置に位置している場合に、後述する表示部材１８と係合し、回転操作部材１７と表示部材１８とを一体に回転させるためのものである。

係合凸部１７ｇは、内側円筒部１７ｂの外周面上において、径方向外側に突出する複数の凸部からなる。図７及び図８に示すように、係合凸部１７ｇを構成する複数の凸部は、互いの間に一定の隙間を有して、周方向に等間隔に配列されている。また、複数の凸部は、径方向外側から見た場合に、後方側の一部が、後方側に向かうにつれて幅が狭くなる略Ｖ字状の形状を有している。

係合凸部１７ｇと表示部材１８との係合の構成については後述するものとする。

指標表示枠１６は、基台部１２に対して位置が固定された、レンズ鏡筒１０の外装部材の一部であり、固定枠の機能を有した枠部材（第１の枠）である。指標表示枠１６は、固定枠１４を介して基台部１２に固定されている。指標表示枠１６は、回転操作部材１７が第１の位置に位置している状態において、回転操作部材１７の操作部１７ａよりも前方側となる位置に配設されている。指標表示枠１６には、光軸Ｏと略平行な短い直線状の指標１６ａが設けられている。指標１６ａは、後述する表示部材１８に設けられた距離目盛１８ａを指し示すためのものである。

また、指標表示枠１６には、指標１６ａを挟んで略対称に周方向両側に、被写界深度目盛１６ｂが配設されている。被写界深度目盛１６ｂは、光学系部材１１のＦ値（絞り値）に対応した被写界深度を表示するためのものである。そして、その被写界深度目盛１６ｂは、同じ数値のＦ値を表す文字で対となって指標１６ａを挟むように表示されている。この対は複数の対があり、対同士は互いに異なる数値のＦ値を有する。尚、本実施形態の説明においては複数の数値（５．６、１１、２２）が表示されているが、少なくとも同じ数値からなる一対の数値のみが表示されているだけでもよい。

第２の枠である表示部材１８は、基台部１２に対して光軸Ｏ周りに相対的に回転可能であって、回転操作部材１７の内側に配設された略円筒状の部材である。言い換えれば、表示部材１８は、指標表示枠１６に対して光軸Ｏ周りに相対的に回転可能である。

図３に示すように、表示部材１８の外周面には、光学系部材１１の合焦距離を表す距離目盛１８ａが設けられている。距離目盛１８ａは、光学系部材１１の最短合焦距離から無限遠までの距離を示す数値が周方向に配列されている。表示部材１８が指標表示枠１６に対して光軸Ｏ周りに相対的に回転することによって、指標１６ａが指し示す距離目盛１８ａの数値が変化する。

表示部材１８は、光軸Ｏ周りの回転範囲が制限されており、指標１６ａによって距離目盛１８ａが指し示される範囲内でのみ、光軸Ｏ周りに回転可能である。すなわち、距離目盛１８ａは、指標１６ａとの組み合わせによって、光学系部材１１の最短合焦距離から無限遠までの距離の数値を必ず表示する。

表示部材１８の光軸Ｏ周りの回転範囲を制限する構成は特に限定されるものではない。本実施形態では一例として、図９に示すように、表示部材１８の後方の端部に、後方に向かって突出する凸部１８ｃが形成されており、固定枠１４に、周方向に所定の角度だけ離間し、凸部１８ｃを間に挟むように配設された第１の当接部（当接壁）１４ｘ及び第２の当接部（当接壁）１４ｙが形成されている。第１の当接部１４ｘ及び第２の当接部１４ｙは、凸部１８ｃに当接するように配設されている。したがって、表示部材１８の光軸Ｏ周りの回転範囲は、凸部１８ｃが第１の当接部１４ｘ及び第２の当接部１４ｙに突き当たるまでの範囲に制限される。

なお、表示部材１８の光軸Ｏ周りの回転範囲を制限する構成は、図９に示した構成に限られるものではない。例えば、図１０に示すように、固定枠１４に凸部１４ｚが形成され、表示部材１８に、周方向に所定の角度だけ離間し、凸部１４ｚを間に挟むように配設された第１の当接部１８ｘ及び第２の当接部１８ｙが形成される構成であってもよい。

つまり、固定枠１４又は指標表示枠１６の固定された第１の枠と、第１の枠に対して回転可能な表示部材１８（第２の枠）と、の一方に凸部が設けられ、第１の枠と第２の枠との他方に前記凸部と干渉することによって第１の枠に対する第２の枠の相対的な回転の範囲を規制する回転規制手段が構成される。

本実施形態では、図２に示すように、回転操作部材１７が第１の位置に位置している場合には、表示部材１８の距離目盛１８ａは、レンズ鏡筒１０の外部から見えない状態となる。一方、図３に示すように、回転操作部材１７が第２の位置に位置している場合には、表示部材１８の距離目盛１８ａは、レンズ鏡筒１０の外部から見える状態となる。

具体的には、表示部材１８は、回転操作部材１７の操作部１７ａと内側円筒部１７ｂの間に配設されている。言い換えれば、回転操作部材１７の操作部１７ａである円筒部は、表示部材１８の外周面よりもさらに径方向外側に配設されている。そして、回転操作部材１７が第１の位置に位置している場合には、操作部１７ａが、距離目盛１８ａ上に進出して距離目盛１８ａを覆い隠す。また、回転操作部材１７が第２の位置に位置している場合には、操作部１７ａは距離目盛１８ａ上から退避し、距離目盛１８ａが外部に露出し表示される。言い換えるならば、回転操作部材１７が第２の位置に位置している場合に、表示部材１８が外部に露出されている状態となる。

そして、本実施形態のレンズ鏡筒１０では、表示部材１８は、回転操作部材１７が第２の位置に位置している場合にのみ、回転操作部材１７とともに光軸Ｏ周りに回転するように構成されている。また、回転操作部材１７が第１の位置に位置している場合には、回転操作部材１７は、表示部材１８と独立して回転可能である。

具体的には、表示部材１８の内周部（内周面）には、係合手段を構成する１つの係合ピン１８ｂが、径方向内側に突出するように設けられている。本実施形態では、係合ピン１８ｂは、表示部材１８と別部材であって、圧入や接着剤によって表示部材１８に固定されている。なお、係合ピン１８ｂは、表示部材１８と一体に形成される形態であってもよい。

表示部材１８は、回転操作部材１７の操作部１７ａと内側円筒部１７ｂの間に配設されていることから、係合ピン１８ｂは、表示部材１８の内側に配設されている内側円筒部１７ｂに向かって突出する。言い換えれば、表示部材１８の係合ピン１８ｂと、回転操作部材１７の係合凸部１７ｇは、互いに向かい合う方向に突出している。

係合ピン１８ｂの外径は、隣接する係合凸部１７ｇ同士の間隔よりも小さく、係合ピン１８ｂは、隣接する係合凸部１７ｇ同士の間にすきま嵌めの状態で嵌合する形状を有している。また、係合ピン１８ｂは、径方向内側から見た場合に前方側が略Ｖ字状となる断面形状を有している。

図５及び図７に示すように、係合ピン１８ｂは、回転操作部材１７が第１の位置に位置している場合には、回転操作部材１７の係合凸部１７ｇよりも後方側であって、回転操作部材１７が光軸Ｏ周りに回転しても係合凸部１７ｇと干渉しない位置に配設されている。

また、図６及び図８に示すように、係合ピン１８ｂは、回転操作部材１７が第２の位置に位置している場合には、係合凸部１７ｇと同一円周方向上に位置している。言い換えれば、回転操作部材１７が第２の位置に位置している場合には、係合ピン１８ｂは、光軸Ｏ方向について係合凸部１７ｇと重なる位置に配設されている。すなわち、回転操作部材１７が第１の位置から第２の位置に相対的に移動すると、係合ピン１８ｂは、隣接する係合凸部１７ｇ同士の間に嵌合する。また、逆に、回転操作部材１７が第２の位置から第１の位置に相対的に移動すると、係合ピン１８ｂと係合凸部１７ｇとの嵌合が外れる。

以上のような構成を有する係合凸部１７ｇ及び係合ピン１８ｂからなる係合手段によって、表示部材１８は、回転操作部材１７が第２の位置に位置している場合には、回転操作部材１７とともに光軸Ｏ周りに回転し、回転操作部材１７が第１の位置に位置している場合には、回転操作部材１７が光軸Ｏ周りに回転したとしても回転せずに停止したままとなる。

なお、前述したように、係合凸部１７ｇの複数の凸部は、径方向外側から見た場合に後方側が略Ｖ字状の形状を有しており、かつ係合ピン１８ｂは、径方向内側から見た場合に前方側が略Ｖ字状の形状を有していることから、回転操作部材１７が第１の位置から第２の位置に移動する際には、この双方に設けられた略Ｖ字状の部位同士が倣うことによって表示部材１８が僅かに回転し、係合ピン１８ｂと係合凸部１７ｇとが滑らかに係合する。このため、回転操作部材１７を光軸Ｏ方向に移動する操作に引っかかりが生じることがなく、回転操作部材１７の移動を速やかに行うことができる。

また、前述したように表示部材１８の回転範囲は、距離目盛１８ａと指標１６ａとの組み合わせが光学系部材１１の最短合焦距離から無限遠までの距離の数値を表示する範囲に制限されている。このため、回転操作部材１７は、第２の位置に位置して表示部材１８と係合している場合には、表示部材１８と同一の回転範囲内でのみ回転することが可能である。すなわち、回転操作部材１７が第２の位置に位置している場合には、回転操作部材１７の回転範囲に制限がかけられている。

以上のように、回転操作部材１７が第２の位置に位置している場合には、固定された第１の枠に対する表示部材１８（第２の枠）の相対的な回転の範囲を規制する回転規制手段によって、回転操作部材１７の回転の範囲も所定の範囲に規制される。

一方、回転操作部材１７が第１の位置に位置している場合には、回転操作部材１７は表示部材１８と干渉しないため、回転操作部材１７の回転範囲に制限はない。つまり、回転操作部材１７が第１の位置に位置している場合には、回転操作部材１７は回転規制手段によって回転の範囲が規制されることなく、無制限に回転可能である。

また、本実施形態のレンズ鏡筒１０には、表示部材１８の基台部１２に対する光軸Ｏ周りの絶対的な回転位置を検出する第２のエンコーダ手段である第２のエンコーダ部（表示部材回転検出部、回転位置検出手段）２３が配設されている。

図１１に示すように、本実施形態では一例として、第２のエンコーダ部２３は、いわゆるアブソリュート型のロータリーエンコーダの形態を有して構成されている。第２のエンコーダ部２３は、導電体からなる所定のビット数のコードパターン２３ａと、コードパターン２３ａに摺動する導電体からなる接点部２３ｂを有して構成されている。

コードパターン２３ａは、固定枠１４の外周部に配設されており、接点部２３ｂは、表示部材１８に配設されている。表示部材１８の光軸Ｏ周りの回転位置に応じて、接点部２３ｂが接触するコードパターン２３ａの位置が変化する。図示しないが、第２のエンコーダ部２３は、コードパターン２３ａと接点部２３ｂとの接触の状態を検出する電気回路を有しており、この検出結果から、表示部材１８の基台部１２に対する光軸Ｏ周りの絶対的な回転位置を算出することができる。

なお、第２のエンコーダ部２３の構成は、基台部１２に対する光軸Ｏ周りの絶対的な回転位置を検出することが可能な形態であれば本実施形態に限られるものではない。例えば、第２のエンコーダ部２３は、光学式又は磁気式のアブソリュート型ロータリーエンコーダであってもよいし、表示部材１８の光軸Ｏ周りの回転位置に応じて抵抗値が変化する、いわゆるポテンショメータと同様の構成を有する形態であってもよい。

次に、カメラシステム１の合焦動作に関わる部分の電気的な構成を、図１２を参照して説明する。

前述したように、カメラ本体２には、レリーズスイッチ３、電源スイッチ４、合焦モード切替操作部５、及び自動合焦用センサ部である撮像素子９が配設されている。また、カメラ本体２には、カメラ本体制御部６、画像処理部７、通信部８、画像表示回路３０及び画像表示装置３１が配設されている。

制御部を構成するカメラ本体制御部（制御手段）６は、演算装置（ＣＰＵ）、記憶装置（ＲＡＭ）、入出力装置及び電力制御装置等を具備して構成されており、カメラ本体２の動作を、所定のプログラムに基づいて制御するものである。

また、画像処理部７は、画像処理を行うための電子回路部であり、撮像素子９から出力される信号から被写体像のコントラスト値を算出することが可能である。なお、画像処理部７のカメラ本体２への実装形態は、画像処理用の演算ハードウェアを搭載するハードウェア的な形態であってもよいし、カメラ本体制御部６の演算装置が所定の画像処理プログラムに基づいて画像処理を行うソフトウェア的な形態であってもよい。

通信部８は、有線通信又は無線通信によって、レンズ鏡筒１０に設けられた通信部２５を介してレンズ鏡筒制御部２４との通信を行うためのものである。また、画像処理回路３０は、撮像素子９からの被写体像を画像表示装置３１に表示するための回路であり、例えば合焦動作中の被写体像を画像表示装置３１に表示させる。

レンズ鏡筒１０には、前述したように、駆動部１５、操作部材位置検出部２２、第１のエンコーダ部２１及び第２のエンコーダ部２３が配設されている。また、レンズ鏡筒１０には、レンズ鏡筒制御部２４及び通信部２５が配設されている。

制御部を構成するレンズ鏡筒制御部（制御手段）２４は、演算装置、記憶装置、及び入出力装置等を具備して構成されており、カメラ本体制御部６と連係してレンズ鏡筒１０の動作を、所定のプログラムに基づいて制御するものである。また、通信部８は、有線通信又は無線通信によって、カメラ本体２に設けられた通信部８を介してカメラ本体制御部６との通信を行うためのものである。

次に、以上に説明した構成を有するカメラシステム１の動作を説明する。

本実施形態のカメラシステム１では、カメラ本体が電源オン状態である場合に、カメラ本体制御部６によって、図１３に示す合焦動作モード切替サブルーチンが所定の周期で繰り返し行われる。合焦動作モード切替サブルーチンは、カメラシステム１が有する複数の合焦動作モードのうち、使用者からの指示入力によって選択されたものを判定し、カメラシステム１の合焦動作モードを指示入力に従って切り替えるためのものである。

なお、以下に説明する合焦動作モード切替サブルーチンは、カメラシステム１が撮影動作を行うためのメインルーチンの中に適宜に組み込まれるものである。カメラシステム１が撮影動作を行うためのメインルーチンについては、周知の技術と同様であるためその説明は省略するものとする。

合焦動作モード切替サブルーチンでは、まず、ステップＳ０１において、合焦モード切替操作部５を介して使用者が選択した合焦動作モードが、自動合焦動作モードであるか否かを判定する。

ステップＳ０１の判定の結果、自動合焦動作モードが選択されている場合には、ステップＳ０３に移行し、自動合焦動作を行うように、カメラシステム１の動作を切り替える。ステップＳ０３では、カメラシステム１は、図１４に示す自動合焦動作を行う。

カメラシステム１が自動合焦動作を行うタイミングは特に限定されるものではないが、本実施形態では一例として、図１４のフローチャートに示すように、第１レリーズスイッチ３ａがオン状態となった場合に、自動合焦動作を行うものとする。

カメラシステム１が自動合焦動作を行う場合、自動合焦用センサ部である撮像素子９から出力される信号に基づいて被写体像のコントラスト値を検出し、該コントラスト値が最も高くなるように合焦用枠１３を駆動する。

例えば、本実施形態のように、カメラ本体１とレンズ鏡筒１０とが離合可能な構成であるカメラシステム１の場合には、自動合焦動作時には、撮像素子９から出力される信号に基づいた焦点調節を行うために合焦用枠１３を駆動する指令は、カメラ本体制御部６が行う。この場合、レンズ鏡筒１０のレンズ鏡筒制御部２４は、通信部２５を介して入力されるカメラ本体制御部６からの指令に応じて、駆動部１５を介して合焦用枠１３を駆動する。

ステップＳ０３の実行により合焦動作モード切替サブルーチンは終了するため、本実施形態のカメラシステム１では、自動合焦動作モードが選択されている場合には、回転操作部材１７が第１の位置及び第２の位置のいずれに位置している場合であっても、自動合焦動作が行われる。したがって、自動合焦動作では、回転操作部材１７が第２の位置に位置して距離目盛１８ａが外部に露出している場合であっても、指標１６ａが指す距離目盛１８ａの距離の数値に関わらず、合焦用枠１３が駆動されて焦点調節が行われる。またここで、「回転操作部材１７が第２の位置に位置して距離目盛１８ａが外部に露出している場合であっても、指標１６ａが指す距離目盛１８ａの距離の数値に関わらず、合焦用枠１３が駆動されて焦点調節が行われる」としたが、別実施形態として、回転操作部材１７が第２の位置に位置して距離目盛１８ａが外部に露出している場合、指標１６ａが指す距離目盛１８ａの距離の通りに、この距離に対応する位置に合焦用枠１３を駆動してもよい。

一方、ステップＳ０１の判定の結果、自動合焦動作モードが選択されていない場合には、ステップＳ０２へ移行する。ステップＳ０２では、操作部材位置検出部２２の出力信号に基づいて、回転操作部材１７が第１の位置に存在するか否かを判定する。

ステップＳ０２の判定において、回転操作部材１７が第１の位置に存在すると判定した場合には、ステップＳ０４に移行し、焦点調節のための手動合焦動作を行うように、カメラシステム１の動作を切り替える。

ステップＳ０４では、カメラシステム１は、図１５に示す手動合焦動作を行う。カメラシステム１は、手動合焦動作を行う場合には、第１のエンコーダ部２１によって回転操作部材１７の回転を検出した場合に、回転操作部材１７の回転方向及び回転量に応じて合焦用枠１３を駆動する。なお、手動合焦動作時においては、使用者は、画像表示装置３１に表示される被写体像の様子を観察することにより合焦の様子を観察することができ、この観察結果に基づいて回転操作部材１７を操作する。もちろん、他の合焦動作時においても同様に、使用者は、画像表示装置３１に表示される被写体像の様子を観察することにより合焦の様子を観察することができる。

例えば、レンズ鏡筒１０を後方から見た場合に、回転操作部材１７が時計回り方向に回転したことを検出した場合には、カメラシステム１は、光学系部材１１の合焦距離が短くなる方向に合焦用枠１３を移動させる。また例えば、レンズ鏡筒１０を後方から見た場合に、回転操作部材１７が反時計回り方向に回転したことを検出した場合には、カメラシステム１は、光学系部材１１の合焦距離が長くなる方向に合焦用枠１３を移動させる。

手動合焦動作における合焦用枠１３の移動距離及び速度は、第１のエンコーダ部２１によって検出された回転操作部材１７の回転量（回転角度）及び回転速度（回転角速度）に応じて決められる。

図１５に示す手動合焦動作は、合焦動作モード切替サブルーチンの実行によって、手動合焦動作以外の合焦動作が選択されるまで繰り返し実行される。すなわち、合焦モード切替操作部５により自動合焦動作モードが選択されるか、回転操作部材１７が第１の位置から第２の位置に移動されるまで、図１５に示す手動合焦動作は繰り返し実行される。

一方、ステップＳ０２の判定において、回転操作部材１７が第１の位置に存在しないと判定した場合、すなわち回転操作部材１７が第２の位置に存在すると判定した場合には、ステップＳ０５に移行し、焦点調節のための距離指定合焦動作を行うように、カメラシステム１の動作を切り替える。

ステップＳ０５では、カメラシステム１は、図１６に示す距離指定合焦動作を行う。カメラシステム１は、距離指定合焦動作を行う場合には、第２のエンコーダ部２３の出力信号から算出される指標１６ａが指す距離目盛１８ａの距離の数値に応じた位置に合焦用枠１３を駆動する。すなわち、合焦用枠１３は、固定枠１４及び指標表示枠１６である第１の枠と、表示部材１８である第２の枠と、の相対位置に応じた位置に、駆動部１５により駆動される。

具体的に距離指定合焦動作では、まずステップＳ３０において、レンズ鏡筒制御部２４が、第２のエンコーダ部２３の出力値を読み取る。第２のエンコーダ部２３の出力値は、表示部材１８の基台部１２に対する光軸Ｏ周りの絶対的な回転位置を表す値である。

次にステップＳ３１において、レンズ鏡筒制御部２４は、第２のエンコーダ部２３の出力値から、指標１６ａが指す距離目盛１８ａの距離の数値を算出する。第２のエンコーダ部２３の出力値から、指標１６ａが指す距離目盛１８ａの距離の数値への変換は、例えばレンズ鏡筒制御部２４が予め記憶している変換テーブルに基づいて行われる。

次にステップＳ３２において、レンズ鏡筒制御部２４は、第２のエンコーダ部２３の出力値から、指標１６ａが指す距離目盛１８ａの距離の数値と、光学系部材１１の合焦距離とが、一致又は近似するように合焦用枠１３を移動させる。例えば、指標１６ａが指す距離目盛１８ａの距離の数値が３ｍであれば、光学系部材１１の合焦距離が３ｍとなるように合焦用枠１３を移動させる。

なお、指標１６ａが指す距離目盛１８ａの距離の数値と、光学系部材１１の合焦距離とが一致することが理想的であるが、第２のエンコーダ部２３の分解能が低い場合には両者を一致させることは困難であるため、両者が近似するように合焦用枠１３を移動させる。

また、レンズ鏡筒制御部２４は、算出した指標１６ａが指す距離目盛１８ａの距離の数値を、通信部２５を介して、カメラ本体２のカメラ本体制御部６へ出力する。カメラ本体制御部６は、受信した当該数値に応じて露出値を決定したり、当該数値を撮影した画像にメタデータとして付加する。

図１６に示す距離指定合焦動作は、合焦動作モード切替サブルーチンの実行によって、距離指定合焦動作以外の合焦動作が選択されるまで繰り返し実行される。すなわち、合焦モード切替操作部５により自動合焦動作モードが選択されるか、回転操作部材１７が第２の位置から第１の位置に移動されるまで、図１６に示す距離指定合焦動作は繰り返し実行される。

以上に説明したように、本実施形態のカメラシステム１は、カメラ本体２に固定される基台部１２に対して固定された位置に配設される指標１６ａと、基台部１２に対して回転可能に配設され距離目盛１８ａを有する表示部材１８と、表示部材１８の基台部１２に対する回転位置を検出する第２のエンコーダ部２３と、表示部材１８とともに回転する回転操作部材１７と、を有して構成されている。

そして、本実施形態のカメラシステム１は、自動合焦動作時には、表示部材１８の回転位置に関わらず、合焦用センサ部である撮像素子９の出力に基づいて焦点調節を行う。また、カメラシステム１は、距離指定合焦動作時には、第２のエンコーダ部２３の出力信号から算出される指標１６ａが指す距離目盛１８ａの距離の数値に応じた位置に合焦用枠１３を駆動する。すなわち、カメラシステム１は、距離目盛を使用した手動合焦が可能である。また、カメラシステム１における自動合焦動作及び距離指定合焦動作の切替は、使用者が合焦モード切替操作部５及び回転操作部材１７を操作することによって可能である。

以上のような構成を有するカメラシステム１のレンズ鏡筒１０では、駆動部１５が駆動する部材は、合焦用レンズ１１ａを保持する合焦用枠１３のみであり、駆動部１５が駆動する部材を少なくし、かつ軽量なものとすることができる。これにより、本実施形態では、駆動部１５を出力の小さい小型なものとすることができ、レンズ鏡筒１０を小型化することができる。また、合焦動作を素早く行うことができる。

また、本実施形態では、表示部材１８を駆動するための動力を伝達する機構が不要であり、少ない部品点数の単純な構成で駆動部１５から被駆動部材である合焦用枠１３にまで動力を伝達することができる。このため、焦点調節のために合焦用枠１３を駆動する際に発生する音の音量を下げることが容易である。焦点調節時に発生する音量を抑制することは、例えば動画像の撮影時において好ましい。

また、本実施形態では、合焦モード切替操作部５により手動合焦動作モードが選択され、かつ回転操作部材１７が第２の位置に位置している場合には、距離目盛を使用した手動合焦が可能である。これにより、本実施形態では、距離目盛１８ａを使用して予め手動で所定の合焦距離に設定しておき、焦点調節動作を行わずに素早く撮影するという撮影手法を実施することができる。

例えば本実施形態では、指標表示枠１６に被写界深度目盛１６ｂが設けられていることから、使用者は、レンズ鏡筒１０の外周部に露出している距離目盛１８ａ、指標１６ａ及び被写界深度目盛１６ｂを見ることによって、合焦する被写体距離を即座に確認することができる。

一方で、本実施形態では、合焦モード切替操作部５により手動合焦動作モードが選択され、かつ回転操作部材１７が第１の位置に位置している場合には、回転操作部材１７の回転に応じて焦点調節を行う図１５に示した手動合焦が可能である。手動合焦動作では、回転操作部材１７は、表示部材１８と係合していないことから光軸Ｏ周りに制限無く回転可能であり、光学系部材１１の焦点調節は回転操作部材１７の回転量に応じて行われる。

このため、本実施形態のカメラシステム１の手動合焦動作では、距離目盛を使用した距離指定合焦動作よりも細かい焦点調節を行うことができる。

以上のように、本実施形態のカメラシステム１では、駆動部１５を介した荒い焦点調節（粗調節）として、指標１６ａと距離目盛１８ａによって合焦距離と被写界深度が明示されることにより素早い撮影を実現する距離指定合焦動作と、回転操作部材１７の回転量に応じて駆動部１５を介した細かい焦点調節（微調節）を行うことができる手動合焦動作と、を選択的に実行することができる。そして、距離指定合焦動作と手動合焦動作の切替は、回転操作部材１７を前後に移動させるだけで可能であるため、素早く明示的に実行可能である。

なお、第２のエンコーダ部２３の分解能が充分に高ければ、距離指定合焦動作であっても細かい焦点調節が行えることは言うまでもない。また、距離指定合焦動作を絶対合焦動作と称し、手動合焦動作を相対合焦動作と称してもよい。

また、本実施形態では、回転操作部材１７が第１の位置に位置している場合には、回転操作部材１７と表示部材１８とが係合していないことから、回転操作部材１７が回転しても表示部材１８は回転しない。したがって、距離指定合焦動作時において設定された合焦距離は、手動合焦動作時に変更されることがない。

例えば、使用者が距離指定合焦動作時において合焦距離が３メートルとなるように表示部材１８を回転させた後に、回転操作部材１７を第１の位置に移動させ、手動合焦動作による焦点調節を行ったとしても、表示部材１８は回転しない。よって、この後に使用者が操作環１７を第２の位置に移動させて距離指定合焦動作を行う場合には、光学系部材１１の合焦距離は３メートルに戻る。したがって、予め距離指定合焦動作時において合焦距離を所望の値に設定しておけば、手動合焦動作を行っている状態から、回転操作部材１７を後方に移動させるだけで素早く所望の合焦距離による撮影を行うことができる。

以上に説明したように、本実施形態によれば、自動合焦及び距離目盛を使用した手動合焦が可能であり、小型なカメラシステム及び該カメラシステムに用いられるレンズ鏡筒を実現することができる。

（第２の実施形態）
以下に、本発明の第２の実施形態を説明する。以下では第１の実施形態との相違点のみを説明するものとし、第１の実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、その説明を適宜に省略するものとする。

図１７に示すように、本実施形態のカメラシステム１は、カメラ本体２とレンズ鏡筒１０とが離合できず一体に構成されている。本実施形態のように、カメラ本体２とレンズ鏡筒１０とが一体であるカメラシステム１では、カメラ本体２とレンズ鏡筒１０の双方に制御部を配設する必要はなく、制回転方向及び回転量御部を１つとすることができる。

図１８に示すように、本実施形態では、制御部はカメラ本体２内に配設されたカメラ本体制御部６のみである。カメラ本体制御部６は、第１の実施形態においてレンズ鏡筒制御部が行っている制御も合わせて実行可能に構成されている。本実施形態のカメラシステム１のその他の構成及び動作は、第１の実施形態と同様である。したがって、本実施形態のカメラシステム１は、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第３の実施形態）
以下に、本発明の第３の実施形態を説明する。第３の実施形態は、第１の実施形態に比して回転操作部材１７と表示部材１８との係合の構成のみが異なる。以下では第１の実施形態との相違点のみを説明するものとし、第１の実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、その説明を適宜に省略するものとする。

図１９は、回転操作部材１７が第１の位置に位置しており、回転操作部材１７と表示部材１８とが係合していない状態のレンズ鏡筒１０の断面図である。また、図２０は、回転操作部材１７が第２の位置に位置しており、回転操作部材１７と表示部材１８とが係合している状態のレンズ鏡筒１０の断面図である。

本実施形態では、回転操作部材１７と表示部材１８との係合が、両者間の摩擦によって行われる。

具体的には、回転操作部材１７が第２の位置に位置している状態では、回転操作部材１７は、付勢部材１４ｃ及びボール１４ｂによって、表示部材１８に対して相対的に後方に向かって付勢されている。本実施形態では、この付勢力によって回転操作部材１７を表示部材１８に押し付けることにより、両者間に摩擦力を生じさせ、回転操作部材１７と表示部材１８とがともに回転するように構成されている。

より具体的には、本実施形態では、回転操作部材１７の内側円筒部１７ｂの外周部に、径方向外側に突出するフランジ部１７ｈが設けられている。一方、内側円筒部１７ｂの外周に配設された表示部材１８には、フランジ部１７ｈよりも後方において径方向内側に突出するフランジ部１８ｅが設けられている。

フランジ部１７ｈ及びフランジ部１８ｅは、回転操作部材１７が第１の位置に位置している場合には光軸Ｏ方向に離間した状態で対向しており、回転操作部材１７が第２の位置に位置している場合には当接する位置に配設されている。

このような構成により、本実施形態では、回転操作部材１７が第２の位置に位置している場合に、回転操作部材１７と表示部材１８とが、フランジ部１７ｈとフランジ部１８ｅとの間の摩擦により係合する。

なお、フランジ部１７ｈ及びフランジ部１８ｅの互いに対向する面の少なくとも一方には、両者間の摩擦係数を高める部材や表面加工が設けられることが好ましい。本実施形態では一例として、フランジ部１７ｈの後方側に向かう面上に、高摩擦材１７ｉが貼着されている。高摩擦材１７ｉは、例えばゴムのような樹脂材料からなり、フランジ部１８ｅに対する摩擦係数が、フランジ部１７ｈよりも高い部材である。また例えば、高摩擦材１７ｉは、ステンレス鋼に超硬合金からなる微少な突起を設けたものであってもよい。

本実施形態では、回転操作部材１７と表示部材１８との係合を両者間の摩擦によって行うことにより、回転操作部材１７を第１の位置及び第２の位置の間で移動させた場合に表示部材１８の回転位置が変化する量を抑制することができる。

本実施形態のカメラシステム１のその他の構成及び動作は、第１の実施形態又は第２の実施形態と同様である。したがって、本実施形態のカメラシステムは、第１の実施形態又は第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第４の実施形態）
以下に、本発明の第４の実施形態を説明する。第４の実施形態は、第３の実施形態に比して回転操作部材１７と表示部材１８との係合の構成のみが異なる。以下では第３の実施形態との相違点のみを説明するものとし、第３の実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、その説明を適宜に省略するものとする。

図２１は、回転操作部材１７が第１の位置に位置しており、回転操作部材１７と表示部材１８とが係合していない状態のレンズ鏡筒１０の部分断面図である。また、図２２は、回転操作部材１７が第２の位置に位置しており、回転操作部材１７と表示部材１８とが係合している状態のレンズ鏡筒１０の部分断面図である。

本実施形態では、第３の実施形態と同様に、回転操作部材１７が第２の位置に位置している状態において、回転操作部材１７を後方に向かって付勢する付勢力によって回転操作部材１７を表示部材１８に押し付けることにより、両者間に摩擦力を生じさせ、回転操作部材１７と表示部材１８とがともに回転するように構成されている。

本実施形態では、回転操作部材１７の内側円筒部１７ｂの外周部に、周方向に溝部１７ｍが彫設されている。そして、この溝部１７ｍには、Ｃ型リング１７ｋが光軸Ｏを囲むように嵌め込まれている。Ｃ型リング１７ｋは、円環の一部が切り欠かれた略Ｃ字状の部材である。Ｃ型リング１７ｋは、溝部１７ｍの底面に対して、所定の隙間を有して嵌合する内径を有している。また、Ｃ型リング１７ｋの外周部には、溝部１７ｍに嵌め込まれた状態において後方に向かって外径が小さくなるテーパ部１７ｊが設けられている。

一方、表示部材１８の内周部には、Ｃ型リング１７ｋよりも後方において、後方に向かって内径が小さくなるテーパ部１８ｄが設けられている。Ｃ型リング１７ｋのテーパ部１７ｊと表示部材１８のテーパ部１８ｄは、回転操作部材１７が第１の位置に位置している場合には光軸Ｏ方向に離間した状態で対向しており、回転操作部材１７が第２の位置に位置している場合には当接するように配設されている。

このような構成により、本実施形態では、回転操作部材１７が第２の位置に位置している場合には、テーパ部１７ｊ及びテーパ部１８ｄが当接した状態でＣ型リング１７ｋが後方に向かって付勢されるため、Ｃ型リング１７ｋは内径が小さくなるように径方向内側に圧縮される。そして、Ｃ型リング１７ｋの内周面は、弾性により溝部１７ｍの底面の方向へ変形する。

したがって、本実施形態では、テーパ部１７ｊ及びテーパ部１８ｄ間の摩擦と、Ｃ型リング１７ｋの内周面及び溝部１７ｍの底面との摩擦とによって、回転操作部材１７及び表示部材１８が係合する。本実施形態では、テーパ同士が接触するため接触面積が大きく、強い締結力が得られる。しかも、Ｃリング１７ｋは周方向の一部が切り欠かれているため、締結の解除を容易に行うことができる。なお、Ｃリング１７ｋの内側円筒部１７ｂに対する相対的な回転を規制するため、Ｃリング１７ｋ及び内側円筒部１７ｂのいずれか一方にキーを設け、他方にキーと係合するキー溝を設ける構成であってもよい。

本実施形態では、回転操作部材１７と表示部材１８との係合を両者間の摩擦によって行うことにより、回転操作部材１７を第１の位置及び第２の位置の間で移動させた場合に表示部材１８の回転位置が変化する量を抑制することができる。

本実施形態のカメラシステム１のその他の構成及び動作は、第１の実施形態又は第２の実施形態と同様である。したがって、本実施形態のカメラシステムは、第１の実施形態又は第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第５の実施形態）
以下に、本発明の第５の実施形態を説明する。第５の実施形態は、第１の実施形態に比して合焦動作モード切替サブルーチンのみが異なる。以下では第１の実施形態との相違点のみを説明するものとし、第１の実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、その説明を適宜に省略するものとする。

図２３は、第５の実施形態のカメラシステムの合焦動作モード切替サブルーチンのフローチャートである。なお、以下に説明する合焦動作モード切替サブルーチンは、カメラシステム１が撮影動作を行うためのメインルーチンの中に適宜に組み込まれるものである。カメラシステム１が撮影動作を行うためのメインルーチンについては、周知の技術と同様であるためその説明は省略するものとする。

本実施形態では、まず、ステップＳ５１において、操作部材位置検出部２２の出力信号に基づいて、回転操作部材１７が第１の位置に存在するか否かを判定する。

ステップＳ５１の判定において、回転操作部材１７が第１の位置に存在しないと判定した場合には、ステップＳ５５に移行し、図１６に示す距離指定合焦動作を行うように、カメラシステム１の動作を切り替える。

一方、ステップＳ５１の判定において、回転操作部材１７が第１の位置に存在すると判定した場合には、ステップＳ５２に移行する。ステップＳ５２では、合焦モード切替操作部５を介して使用者が選択した合焦動作モードが、自動合焦動作モードであるか否かを判定する。

ステップＳ５２の判定において、自動合焦動作モードが選択されている場合には、ステップＳ５３に移行し、自動合焦動作を行うように、カメラシステム１の動作を切り替える。一方、ステップＳ５２の判定において、自動合焦動作モードが選択されていない場合には、図１５に示す手動合焦動作を行うように、カメラシステム１の動作を切り替える。

以上に説明したように、本実施形態の合焦動作モード切替サブルーチンでは、最初に回転操作部材１７が第１の位置及び第２の位置のいずれに位置しているかの判定が行われる。このため、回転操作部材１７が第２の位置に位置している場合には、ステップＳ５５の実行により合焦動作モード切替サブルーチンは終了する。

したがって、本実施形態のカメラシステム１では、合焦モード切替操作部５を介して使用者が選択した合焦動作モードが、自動合焦動作モード及び手動合焦動作モードのいずれであっても、回転操作部材１７が第２の位置に位置している場合には、距離指定合焦動作が行われる。

すなわち、本実施形態では、使用者が回転操作部材１７を第２の位置に移動させれば、カメラシステム１は必ず距離指定合焦動作を実行する。このため、本実施形態では、自動合焦動作を行っている状態から、即座に距離目盛を使用した距離指定合焦動作に切り替えることができる。

また、上述した実施形態において説明したように、回転操作部材１７が第１の位置に位置している場合には、回転操作部材１７と表示部材１８とは係合しておらず、回転操作部材１７が回転したとしても表示部材１８は回転しない。すなわち、距離指定合焦動作時において設定された合焦距離は、手動合焦動作時に変更されることがない。

例えば、回転操作部材１７が第２の位置に位置している場合において、合焦距離を３メートルとし、その後、一旦回転操作部材１７を第１の位置に移動した後に第２の位置に戻した場合、第１の位置における回転操作部材１７の回転の有無や自動合焦動作の有無にかかわらず合焦距離は３メートルのままとなる。

このため、回転操作部材１７が第２の位置に位置している場合において、被写界深度目盛１６ｂによる表示に基づいて、合焦距離をいわゆるパンフォーカスと称される撮影手法が行えるように設定しておけば、自動合焦動作又は手動合焦動作を行っている状態から、回転操作部材１７を第２の位置に移動させるだけで素早くパンフォーカス撮影を行う状態に切り替えることができ、利便性が向上する。また逆に、距離指定合焦動作時にパンフォーカス撮影を行っている状態から、回転操作部材１７を第１の位置に移動させるだけで素早く自動合焦動作又は手動合焦動作を行う状態に切り替えることができる。

本実施形態の以上に説明した合焦動作モード切替サブルーチン以外の構成は、第１の実施形態と同様である。したがって、本実施形態のカメラシステムは、前述した第１の実施形態から第４の実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、前述した実施形態で説明したように、駆動部１５が駆動する部材を少なくし、かつ軽量なものとすることができる。これにより、本実施形態では、駆動部１５を出力の小さい小型なものとすることができ、レンズ鏡筒１０を小型化することができる。また、合焦動作を素早く行うことができる。

なお、上述した実施形態においては、固定された第１の枠である指標表示枠１６に指標１６ａを設け、回転可能な第２の枠である表示部材１８に距離目盛１８ａを設けているが、本発明はこの形態に限られるものではない。例えば、図２４及び図２５に示すように、固定された第１の枠（符号１６）に距離目盛１６ａａを設け、回転可能な第２の枠（符号１８）に指標１８ａａを設ける形態であってもよい。図２４は、回転操作部材１７が第１の位置に位置しており絞り値の表示が見えない状態を示しており、図２５は、回転操作部材１７が第２の位置に位置しており絞り値の表示が見える状態を示している。すなわち、固定された第１の枠は指標及び距離目盛の一方を備え、回転可能な第２の枠は指標及び距離目盛の他方を表示する。この形態であっても、レンズ鏡筒及びカメラシステムは上述した実施形態と全く同じ機能を有する。なお、指標が設けられた部材と距離目盛が設けられた部材とからなる表示機能は表示手段であると言ってよい。

なお、本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うカメラシステム及びレンズ鏡筒もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

本出願は、２０１１年６月８日に日本国に出願された特願２０１１−１２８６１７号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものとする。

Claims (18)

1. 第１の枠と、
   上記第１の枠に対し光軸周りに相対回転可能な第２の枠と、
   駆動源と、
   合焦用レンズと、
   上記駆動源により駆動され、上記合焦用レンズを光軸方向に駆動する駆動部と、
   上記合焦用レンズを光軸方向に駆動するために操作される部材であって、光軸方向において上記第２の枠を覆う第１の位置と上記第２の枠を外部に露出させる第２の位置とに移動することが可能であって、上記第１の位置及び上記第２の位置のそれぞれにおいて光軸周りの回転が可能に構成された回転操作部材と、
   上記回転操作部材が上記第２の位置にあるとき、上記第２の枠と上記回転操作部材とを係合させて上記回転操作部材の回転に伴い上記第２の枠を回転させ、上記回転操作部材が上記第１の位置にあるとき、上記第２の枠と上記回転操作部材とを非係合とする係合手段と、を具備し、
   上記回転操作部材が上記第１の位置にあるとき上記回転操作部材の回転に応じて上記駆動部が上記合焦用レンズを駆動し、上記回転操作部材が上記第２の位置にあるとき上記回転操作部材と上記係合した上記第２の枠の回転に応じて上記駆動部が上記合焦用レンズを駆動することを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 上記第１の枠に対する上記第２の枠の相対回転を所定の範囲に規制するように構成された回転規制手段を含み、
   上記回転操作部材が上記第１の位置にあるとき、上記回転操作部材は、上記第２の枠と非係合であるため回転の規制を受けず、上記回転操作部材が上記第２の位置にあるとき、上記回転操作部材は、上記第２の枠と係合しているため、上記回転規制手段によって上記光軸周りの回転が上記所定の範囲に制限されることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 上記回転操作部材が上記第１の位置にあるときに、上記回転操作部材の回転量及び回転速度を検出するように構成された第１のエンコーダ部と、
   上記回転操作部材が上記第２の位置にあるときに、上記第２の枠の回転位置を検出するように構成された第２のエンコーダ部と、
   上記回転操作部材の光軸方向の位置を検出するように構成された操作部材位置検出部と、
   を具備し、
   上記回転操作部材が上記第１の位置にあるときに、上記合焦用レンズは上記第１のエンコーダ部の出力に応じて光軸方向に任意の位置まで上記駆動部により駆動され、上記回転操作部材が上記第２の位置にあるときに、上記合焦用レンズは上記第２のエンコーダ部の出力に応じて上記駆動部により駆動されることを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
4. 上記第１の枠の外周面には、指標及び距離目盛のうちの一方が表示され、上記第２の枠の外周面には指標及び距離目盛のうちの他方が表示されていることを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
5. 上記回転操作部材が上記第１の位置にあるときに、上記回転操作部材の回転量及び回転速度を検出するように構成された第１のエンコーダ部と、
   上記回転操作部材が上記第２の位置にあるときに、上記第２の枠の回転位置を検出するように構成された第２のエンコーダ部と、
   上記回転操作部材の光軸方向の位置を検出するように構成された操作部材位置検出部と、
   を具備し、
   上記回転操作部材が上記第１の位置にあるときに、上記合焦用レンズは上記第１のエンコーダ部の出力に応じて光軸方向に任意の位置まで上記駆動部により駆動され、上記回転操作部材が上記第２の位置にあるときに、上記合焦用レンズは上記第２のエンコーダ部の出力に応じて上記駆動部により駆動されることを特徴とする請求項２記載のレンズ鏡筒。
6. 上記第１の枠の外周面には、指標及び距離目盛のうちの一方が表示され、上記第２の枠の外周面には指標及び距離目盛のうちの他方が表示されていることを特徴とする請求項２記載のレンズ鏡筒。
7. 上記第１の枠の外周面には、指標及び距離目盛のうちの一方が表示され、上記第２の枠の外周面には指標及び距離目盛のうちの他方が表示されていることを特徴とする請求項３記載のレンズ鏡筒。
8. 上記第１の枠の外周面には、指標及び距離目盛のうちの一方が表示され、上記第２の枠の外周面には指標及び距離目盛のうちの他方が表示されていることを特徴とする請求項５記載のレンズ鏡筒。
9. 上記指標は、少なくとも同じ数値の一対の被写界深度を表示する絞り値で挟まれ表示されていることを特徴とする請求項３、４、６、７又は８に記載のレンズ鏡筒。
10. 第１の枠と、
    上記第１の枠に対し光軸周りに相対回転可能な第２の枠と、
    駆動源と、
    合焦用レンズと、
    上記駆動源により駆動され、上記合焦用レンズを光軸方向に駆動する駆動部と、
    上記合焦用レンズを光軸方向に駆動するために操作される部材であって、光軸方向において上記第２の枠を覆う第１の位置と上記第２の枠を外部に露出させる第２の位置とに移動することが可能であって、上記第１の位置及び上記第２の位置のそれぞれにおいて光軸周りの回転が可能に構成された回転操作部材と、
    上記回転操作部材が上記第２の位置にあるとき、上記第２の枠と上記回転操作部材とを係合させて上記回転操作部材の回転に伴い上記第２の枠を回転させ、上記回転操作部材が上記第１の位置にあるとき、上記第２の枠と上記回転操作部材とを非係合とする係合手段と、を具備し、
    上記回転操作部材が上記第１の位置にあるとき上記回転操作部材の回転に応じて上記駆動部が上記合焦用レンズを駆動し、上記回転操作部材が上記第２の位置にあるとき上記回転操作部材と上記係合した上記第２の枠の回転に応じて上記駆動部が上記合焦用レンズを駆動することを特徴とするカメラシステム。
11. 上記第１の枠に対する上記第２の枠の相対回転を所定の範囲に規制するように構成された回転規制手段を含み、
    上記回転操作部材が上記第１の位置にあるとき、上記回転操作部材は、上記第２の枠と非係合であるため回転の規制を受けず、上記回転操作部材が上記第２の位置にあるとき、上記回転操作部材は、上記第２の枠と係合しているため、上記回転規制手段によって上記光軸周りの回転が上記所定の範囲に制限されることを特徴とした請求項１０に記載のカメラシステム。
12. 上記回転操作部材が上記第１の位置にあるときに、上記回転操作部材の回転量及び回転速度を検出するように構成された第１のエンコーダ部と、
    上記回転操作部材が上記第２の位置にあるときに、上記第２の枠の回転位置を検出するように構成された第２のエンコーダ部と、
    上記回転操作部材の光軸方向の位置を検出するように構成された操作部材位置検出部と、
    上記回転操作部材が上記第１の位置にあるときに、上記第１のエンコーダ部の出力に応じて上記合焦用レンズを光軸方向に任意の位置まで上記駆動部により駆動し、上記回転操作部材が上記第２の位置にあるときに、上記第２のエンコーダ部の出力に応じて上記合焦用レンズを上記駆動部により駆動するように構成された制御部と、
    を具備することを特徴とする請求項１０記載のカメラシステム。
13. 上記第１の枠の外周面には、指標及び距離目盛のうちの一方が表示され、上記第２の枠の外周面には指標及び距離目盛のうちの他方が表示されていることを特徴とした請求項１０記載のカメラシステム。
14. 上記回転操作部材が上記第１の位置にあるときに、上記回転操作部材の回転量及び回転速度を検出するように構成された第１のエンコーダ部と、
    上記回転操作部材が上記第２の位置にあるときに、上記第２の枠の回転位置を検出するように構成された第２のエンコーダ部と、
    上記回転操作部材の光軸方向の位置を検出するように構成された操作部材位置検出部と、
    上記回転操作部材が上記第１の位置にあるときに、上記第１のエンコーダ部の出力に応じて上記合焦用レンズを光軸方向に任意の位置まで上記駆動部により駆動し、上記回転操作部材が上記第２の位置にあるときに、上記第２のエンコーダ部の出力に応じて上記合焦用レンズを上記駆動部により駆動するように構成された制御部と、
    を具備することを特徴とする請求項１１記載のカメラシステム。
15. 上記第１の枠の外周面には、指標及び距離目盛のうちの一方が表示され、上記第２の枠の外周面には指標及び距離目盛のうちの他方が表示されていることを特徴とした請求項１１記載のカメラシステム。
16. 上記第１の枠の外周面には、指標及び距離目盛のうちの一方が表示され、上記第２の枠の外周面には指標及び距離目盛のうちの他方が表示されていることを特徴とした請求項１２記載のカメラシステム。
17. 上記第１の枠の外周面には、指標と距離目盛のうちの一方が表示され、上記第２の枠の外周面には指標と距離目盛のうちの他方が表示されていることを特徴とした上記請求項１４記載のカメラシステム。
18. 上記指標は、少なくとも同じ数値の一対の焦点深度を表示する絞り値で挟まれ表示されていることを特徴とする請求項１２、１３、１５、１６又は１７に記載のカメラシステム。

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