JPS6059311A - カメラ鏡胴装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はカメラ鏡胴装置に関するものであり、特にオー
トフォーカス機能、とりわけビデオカメラのオートフォ
ーカスに対して有効なものである。

従来例の構成とその問題点 カメラ装置においてリングを回転させてカメラの動作を
制御する方法は、焦点合せ、ズーム操作。

絞り操作など広く用いられている。これらの操作は鏡胴
に付された目盛やファインダを通して得られる映＠をも
とに人間が判断することが一般的であり、リングの回転
方向の位置を電気信号として得る必要はなかった。

ところが、近年の電子制御技術の発達に伴ないカメラの
動作を電気的に制御し、撮影者の未熟さをカバーするス
チールカメラが普及して米だ。

その成果は、最近とく知急速に伸長したビデオカメラに
も盛り込まれている。このような技術的背景にありなが
ら、スチールカメラとビデオカメラに要求される仕様が
異々るため、従来のスチールカメラに用いられているメ
カニズムでは不十分なものもいくつかある。

オートフォーカス機構もその一つであり、スチールカメ
ラにおいては撮影者がターゲットを見つけてからシャッ
ターを押すまで、あるいはシャッターを押してから次に
ンヤッターを押すまで、レンズ系は撮影者の意図に従う
必要がなく、そのために、フォーカスレンズを一旦原点
即ち最遠点から最近点に焦点が合う位置まで戻し、測距
信号を得た後、原点からのフォーカスレンズの移動量を
検出することが許された。

ところが、ビデオカメラにおいては、視野を変えるたび
に直ちに焦点合せをすることがめられ、レンズ系を一旦
原点に戻している時間的余裕は与えられない。

！ｆ！１図は、従来のオートフォーカススチルカメラの
鏡胴の一部を示すものであり、固定１）、／グ１と前記
固定リング１にはめあい、かつ回転可能であり、回転に
より軸方向に移動可能なフォカスリング２と、フォーカ
スリング２を駆動する装置のみを示している０フオカス
リング２けフォカスレンズ３を支持しているとともに外
周に駆動のためのギヤ４が形成されている。ギヤ４と噛
み合うギヤ５の軸６は、所定の回転量ごとに・クルレス
信号を出力するコーンコーダ７と接続しているＱギヤ５
はギヤ８と噛み合い、ギヤ８の軸９とギヤ１ｏｄ、固定
されており、ギヤ１０と噛み合うギヤ１１ｔｄ、モータ
１２と軸１３により結合されている。モータ１２は起動
することによりフォーカスリング２が回転し、その回転
量をエンコーダ７のパルス発生回数により検出する０ −ｈ記構成においては、エンコーダ７は静止した状態に
おいて何らの信号も与えず、従ってフォーカスレンズが
どの距離に焦点を合わしているか知ることかできない。

従って、フォーカスリング２を予め逆転させてフォカス
レンズ３が最も後に後退した状態、即ち、フォーカスリ
ング２と固定リング１とが機械的に当接し、それ以上回
転しない状態に留めておき、その位置から回転した時の
パルス数を検知することが必要であった。

また、エンコーダ７を設けるためにカメラ鏡胴全体が大
きく、かつ複雑になシ、設計上の不都合を生ずるととも
に、コスト的にも不利であった。

発明の目的 本発明は、リングの回転位置を常に電気的に検出でき、
かつコンパクトな鏡胴を提供することにより自動制御が
容易なカメラ装置を実現可能にしたものである。

発明の構成 本発明は、第１の部材と第２の部材を備え、第１の部材
はカメラの本体もしくは本体に固定され、第２の部材は
第１の部材に嵌合し、かつ回転可能であシ、必要に応じ
前記回転によシ軸方向に進退可能な構成となし、第１の
部材と第２の部材の少くとも一方には、前記回転の軸を
中心とする円筒面に対して所定の高さを有する凹凸を形
成した信号溝を設け、他方の部材には前記信号溝に係合
する追従部材と、追従部材を弾性的に支持する部材を設
け、第２の部材が第１の部材に対して回転することによ
シ、前記追従部材が前記信号溝の凹凸に応じて動作し、
前記動作を電気的信号に変換する変換手段を設けてなる
。

実施例の説明 以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。第２
図は本発明の一実施例に係るカメラ鏡胴装置の要部斜視
図を示すものである。第１の部材をなす固定リング１４
は本体（図示せず）に固定されており、固定リング１４
の一部に平面を有する座１６が設げられ、座１６には金
属製のアースプレート１６が固定されている。

第３図は、第２図に示すアースプレート１６の先端部と
、その近傍を拡大して示したものであり、アースプレー
ト１６には絶縁板１７を隔てて弾性を有する金属片から
なるリード１８．リード１９゜リード２０．リード２１
が設けられ、更に、それぞれのリードの先端には追従部
材をなす円錐体２２．２３．２４．２５が設けられてい
る。アースプレート１６にはアース線２６か接続され、
それぞれのリードにはリード線２７．２８，２９゜３０
が接続されており、リードの先端とアースプレート１６
は銀メッキが施され、互いに接触すると七によシアース
線とリード線の導通を可能とするいわゆる接点を構成し
て因る。

再び第２図に戻って説明を続ける。固定リング１４は雌
のへりコイドネジ（図示せず）が形成され、これに噛み
合うヘリコイドネジを形成したフォーカスリング３１が
固定リング１４に回転可能に嵌合されており、フォーカ
スリングａ１を軸Ａ−八を中心に回転すると、ヘリコイ
ドネジに従って軸Ａ−Ａ−向に進退する。フォーカスリ
ンｙ３１はフォーカスレンズ３２を支持しており、外周
には回転駆動を行なうためのギヤ３３が形成されている
。更に固定リング１４に近い部分のフォーカスリング３
１の外周には信号溝３４，３６，３６゜３７が形成され
ている。

第３図にて信号溝の詳細を説明すれば、信号溝３４は円
錐体２２と係合し、信号溝３６は円錐体２３と係合し、
信号溝３６は円錐体２９と係合し、信号溝３７は円錐体
２５と係合する。第３図に示された状態で円錐体２２は
信号溝３４の凸部と係合し、リード１８が押し上０られ
アースプレート１６と接触している。同様に円錐体２３
も信号溝３６の凸部と係合し、リード１９とアースプレ
〜１・１６は接触している。円錐体２４と円錐体２６は
凹部と係合しているためリード１９．２０はアースプレ
ート１６と離れている。

再々度第２図に戻って説明する。信号溝３４は最も甘１
かく凹凸が繰り返したパターンを有しており、信号溝３
５は信号溝の倍のピッチで凹凸が繰り返され、その位相
はずれている。信号溝３６は信号溝３６の更に倍のピッ
チで凹凸が繰り返され、やば９位相はずれている。信号
溝３７は四部３７ａと凸部３７ｂの２ケ所のみで構成さ
れている。それぞれの信号溝は、−、リコイドネジが回
転軸に垂直な面に対して示す傾きと同じ傾斜を有してい
るので、フォーカスリング３１の回転に伴なう軸Ａ−八
力方向繰り出しにも拘らず信号溝はそれぞれ所定の円錐
体との保合を常に保っている。従って、フォーカスレン
ズ３２を後退させると、第２図に示すように信号溝３４
は一部が固定リング１４の内側に隠れるように構成され
る。

ギヤ３３はギヤ３８と、ギヤ３８はギヤ３９とそれぞれ
噛み合っておシ、ギヤ３９とモータ４０は軸４１で一体
に固定されている。ギヤ３８．ギヤ３９およびモ〜り４
０は本体（図示せず）に固定されたフレーム（図示せず
）に支持されている。

上記構成によりモータ４０を駆動してフォーカスリング
３１を回転させる機構は、従来例と同様のため省くが、
信号溝とリードの劫について更に詳しく説明する。

次表はフォーカスリング３１の回転位置と、それぞれの
接点の動作との関連を示したものであり、フォーカスリ
ング３１が最も繰り出された状態を１とし、最も後退し
た状態を１６として、その間を１６等分して位置を示し
ている。信号溝３４と円錐体２２の係合によるリード１
８の動作を第１接点、同様に信号溝３６と円錐体２３に
よるリード１９の動作を第２接点、信号溝３６と円錐体
２４にＪ：るリード２０の動作を第３接点、信号溝３７
と円錐体２５によるリード２１の動作を第４接点とし、
信号溝の口部に係合して接点が開いた状態をΔ印で、凸
部に係合して接点が閉じた状態を○印で表わすと表のよ
うに表わされる。

以下余白 表の△と○の関係が、第２図で説明したように、信号溝
３４の凹凸パターンのピッチの倍のピッチで信号溝３６
の凹凸が形成され、信号溝３６は更にその倍のピッチで
あシ、信号溝３７は四部と凸部が完全に別かれているこ
とと対応していることが理解できる。更に、１から１６
の位置で１個所たりとも△と○の組み合せが重複してい
るところが無いことも理解できよう。従って、静止した
状態でも位置信号が出力でき、その位置を判別できる。

ちなみに第３図に示すフォーカスリング３１の位置は表
の３の位置に対応している。

第４図は、第２図に示すカメラ鏡胴装置をオートフォー
カスとした時の制御回路を示すものであり、カメラ本体
に設けられた赤外ＬＥＤ（図示せず）からパルス状に発
せられた赤外線が撮影対象に蟲り、反射してきた光スポ
ツト位置を検知する光位置検出器すなわちＰＳＤ素子４
２は電流１１と電流１２を出力し、撮影対象の距離に応
じて電流１１　と電流１２の比率が変化し、演算回路４
３にて１１と１２の値より撮影対象の距離を検知し、Ａ
／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器４４に距離の大きさ
に応じた電圧信号を与える。Ａ　／　Ｄ変換器４４は電
圧信号をフォカスレンズの位置に対応する４ビツトのデ
ジタル信号Ａ１〜Ａ４に変換して比較器４５に送る。

一方、第２図および第３図に示す信号溝と円錐体とリー
ドとアースプレートで構成するエンコーダ４６から出力
される信号８１〜Ｂ４も、やはりデジタル信号であり、
比較器４６は両方のデジタル信号を比較し、Ａ＞Ｂ　、
Ａ＝Ｂ　、Ａ＜Ｂの３通りに判別して信号をモータ駆動
回路４７に与える。

ここで、Ａ＞Ｂならばモータを正転、Ａ（ＢＺｚらば逆
転、Ａ＝Ｂならば停止するように駆動回路４７が構成さ
れている。上記構成によれば、ＰＳＤ素子で赤外線を受
光するたびに、撮映対象距離とカメラの合焦距離が比較
され、モータにより補正が行なわれる。

上記説明は４ビツトを例に行なったが、これに制限され
ることなく、必要に応じたビット数を選ぶことができる
。

第６図は本発明の別の実施例におけるカメラ鏡胴の一部
切欠側面図を示すものである。第１の部材をなす固定リ
ング４８は内面にヘリコイドネジ４９が設けられ、更に
は軸方向に伸びる切欠６０を有し、切欠５ｏと係合し、
軸方向にのみ摺動可動なビン６１によりアースプレート
５２が固定され、アースプレート５２には第２図と同様
に絶縁板　ＩＪ　−ｌ包およびリードの先に固定された
円錐体６３が設けられている。固定リング４８と嵌合す
る第２の部材はフォーカスリング６４であり、へりコイ
ドネジ６５を有し、更にはビン６１と摺動可能に係合す
る溝部６６を周囲に有し、また第２図と同様に駆動のた
めのギヤ６７を有している０１だ、フォーカスリングに
は信号溝６８か設けられている。

上記構成においては、フォーカスリング６４を回転する
と、溝部６６と摺動するビン５１はフォーカスリング５
４の繰り出しに応じて軸方向に繰り出し、従ってアース
プレート６２も同様に軸方向に繰り出す。その結果、信
号溝６８と円錐体５３の軸方向の相対距離に変化が無く
なるので、信号溝は軸と垂直な面に対する角度を設ける
必要がなく、信号溝の加工が施しやすくなる利点を有す
る。

第６図は本発明の更に別の実施例であり、これはフォー
カスリング６９に予め信号溝６ｏを形成した帯状の部材
６１を接着することにより、フォーカスリング６９の円
筒面に信号溝を形成する構成を示したものである。上記
構成によれば、信号溝の加工を例えば平面上で施し、然
る後、フォーカスリングの繰り出し角に応じた角度をも
って接着すれば、容易に信号溝が形成できる利点を有す
る０ 第７図、第８図、第９図は本発明における追従部材の動
作を電気的信号に変換する変換手段の実施例を示したも
のであり、第７図に示す円錐体６２はリード６３の解放
された長さＬの３分の２の距離だけ絶縁板６４のエツジ
６６より離れた位置に設けられている。６６はアースプ
レート、６７はアース線、６８はリード線である。

上記構成においては円錐体６２の上下動作振幅の約２倍
弱の振幅を持ってＩＪ−ト”６３の先端力（上下動作す
る（振動の上端のリードの状態を破線６３で示す）ので
広い製作許容公差が得られるとともに、円錐体６２の位
置がリード６３の工；に相当するので高次振動の発生が
少なく、安定した接点動作が得られる。上記望ましい距
離のり一ド長さに対する比はリードを固定したエツジ６
５より概２分の１から４分の３の範囲である０ リード材質はバネ鋼板、ノ＜ネ用リン青銅板などに接点
用のメッキ（例えばＡｇメッキなど）を施したものが良
い。

円錐体６２と係合する信号溝の凹部６９と６音５７０の
面は部材７１の回転（矢印方向で示す）に応じた円筒面
で、かつ滑らかな表面であることカニ望丑しく、更に凹
部６９と凸部７０の境はゆるやかな勾配を与えることに
より、部材７１を高速で回転しても安定した接点動作を
与える０部材７１の材質はアルミニウム合金、ポリカー
ボネートなど従来の鏡胴に用いられた材料でも使用可能
であるが、ポリカーボネートの場合にはアクリル酸誘導
体などによるノ・−ドコート処理を施すことによシ表面
の強度が向上し、摩耗した部材が粉塵となって接点を粗
害することを防止する効果が大きい。またポリカーボネ
ートを射出成形することによシ部材７１を成形すれば信
号溝を一体的に成形できるのでコスト上極めて効果的で
ある。

円錐体６２の材質は、部材７１との関係により選ばれる
が、総じて耐摩耗性の良い含油合金、ポリアミド、ポリ
アセタール、フッ素化合物の重合体、芳香族ポリイミド
焼結体および、それらの含油コンパウンドなどが有効で
ある。また、円錐体６２の先端の形状は先端に球面を形
成した円錐面が良い。

第８図に示すリード７２は部材７３に両端を固定してお
り、圧電素子７４を介して円錐体７６を固定している。

ヘッド７６は部材７６の信号溝の凹部７７と係合してい
る時は殆んどリード７２を変形させないか、凹部７７の
底面と離れてリード７２を全く変形させない状態であり
、凸部７８とヘッド７６が係合するとり一部７２は大き
く変形し、圧電素子７４に大きな力を与える。圧電素子
は上記力の変化に応じて電圧を発生し、圧電素子に固定
されたリード線７９より、その情報も取り出すことがで
きる。

上記構成によれば、リード７２の両端が固定されている
ので固有振動数が高く、従って凹凸のパターンが細かく
、かつ部材７６０回転速度が早くなっても共振しにくい
利点ととも知、圧電素子を採用しているので接点の誤動
作の心配が全く無いという利点を有する。更には凹凸を
多段にすることによシ、異なる電圧信号が得られ、アナ
ログ的に位置を検出できる。

第９図のり一ド８０と円錐体８１は、ともに導電性の材
料からなシ、絶縁性の高い部材８２に固定されている。

信号溝の凹部８３．凸部８４が形成された部材８５は導
電性材質よりなり、円錐体８１は凹部において部材８５
と離れ、凸部において接触し導通を与えるものであｐ１
構成が簡素化されるという利点を有する。

発明の効果 本発明によれば、次のようなすぐれた効果を得ることが
できる。

（１）簡単な構成で従来のエンコーダと同じ機能が得ら
れ、安価なカメラ鏡胴が傅られる。

（２）部材に直接信゛号を形成するのそ、従来のエンコ
ーダのスペースよシコンパクト化できる。

また、カメラの機構も単純化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のカメラ鏡胴装置の要部斜視図、第２図は
本発明の一実施例に係るカメラ鏡胴装置の要部斜視図、
第３図は第２図の一部分の拡大斜視図、第４図は第２図
のカメラ鏡胴装置をオートフォーカスとなすための制御
回路を示すブロック図、第５図は本発明の別の実施例を
示す一部切欠側面図、・第６図は′本発明の実施例にお
ける部月の製造工程上の状態を示す部分斜視図、第７図
、第８図、第９図は本発明における追従部材の動作を電
気的信号に変換する変換手段の実施例を示す要部拡大断
面図である。 １４　、４８・・・・・・固定リング、３１．５４・・
・・・７Ａ−カスリング、３４，３５，３６，３７．６
８゜６０・・・・・信号溝、２２，２３，２４，２５，
５３゜６２．７６．８１・・・・・円錐体、１８，１９
，２０゜２１．６３，７２．８０・・・・・・リード、
３２・・川・フォーカスレンズ、６１・・・・・帯状の
部材、７５・・印・圧電素子。 代Ｊ！人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１基筒
　１　＠ 第２図 第５図 第６図　６０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）本体に固定された第１の部材と、前記第１の部材
   と回転可能に嵌合する第２の部材を備え、前記第１の部
   材と第２の部材のうち、少なくとも一方の部材に凹凸を
   形成した信号溝を設け、他方の部材に前記信号溝と係合
   する追従部材と追従部材を弾性的に支持する部材を設け
   、前記第２の部材の回転に滲なう前記信号溝の凹凸に応
   じた追従部材の動作を電気信号に変換する変換手段を有
   するカメラ鏡胴装置。 （２）第２の部材が回転することにより、第１の部材に
   対して第２の部材を繰り出し可能な構成となし、その第
   ２の部材の回転量と繰り出し量の関係に応じて回転軸と
   垂直な而に対し、信号溝の凹凸パターンの並ぶ方向を傾
   斜させてなる特許請求の範囲第（１）項記載のカメラ鏡
   胴装置。 （３）第２の部材がフォーカスレンズを支持するように
   構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第（２
   ）膚記載のカメラ鏡胴装置。 （４）　信号溝を形成した部材を樹脂成形品となしたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のカメラ
   鏡胴装置。 （５）弾性的に支持する部材をす〜ドとなし、そのリー
   ドと追従部材の間に圧電素子を設けてなる特許請求の範
   囲第（１ン項記載のカメラ鏡胴装置。 （６）信号溝および追従部材を導電性部材で形成し、信
   号溝の凹部においては追従部材と信号溝を形成した部材
   とが離れ、凸部において接触するように構成したことを
   特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のカメラ鏡胴
   装置。 （７ン　信号溝の複数本となし、信号溝の数に応じて追
   従部材を設けたこ吉を特徴とする特許請求の範囲第（１
   ）項記載のカメラ鏡胴装置。 （８）本体に固定した第１の部材と、前記第１の部材と
   回転可能に嵌合する第２の部材と、凹凸を形成した信号
   溝を有する第３の部材と、前記信号溝と係合可能な追従
   部材を含み、追従部材の信号溝による動作を電気信号に
   変換する変換手段を備え、前記第３の部材を前記第１の
   部材と第２の部材のいずれか一方に設け、他方の部材に
   前記電気信号に変換する変換手段を設け、前記第３の部
   材の信号溝に前記追従部拐を係合するように構成したこ
   とを特徴とするカメラ鏡胴装置。