JP7490441B2 - Optical Instruments - Google Patents
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Description
本発明は、内蔵するレンズを移動させる光学機器に関する。 The present invention relates to an optical device that moves a built-in lens.
内蔵するレンズを移動させてフォーカス動作やズーム動作を行うデジタルカメラ、ビデオカメラや交換レンズ等の光学機器は、減速ギア及びアクチュエータからなり、レンズを含むフォーカス群を移動させるフォーカス駆動機構を搭載する。フォーカス駆動機構は、減速ギアよってアクチュエータの駆動力をカム筒へ伝達して回転させ、カム筒のカム溝と嵌合したフォーカス群の移動コロを光軸方向へ案内する。 Optical devices such as digital cameras, video cameras, and interchangeable lenses that perform focusing and zooming by moving the built-in lens are equipped with a focus drive mechanism that consists of a reduction gear and an actuator and moves the focus group including the lens. The focus drive mechanism transmits the driving force of the actuator to the cam barrel via the reduction gear to rotate it, and guides the moving rollers of the focus group that fit into the cam grooves of the cam barrel in the direction of the optical axis.
フォーカス動作やズーム動作では、基準位置を示す基準信号を発生させ、基準信号を起点にアクチュエータを作動させて所望の位置へフォーカス群を移動させる。このとき、基準信号の発生に時間を要すると、フォーカス動作やズーム動作を素早く開始することができず、特に、フォーカス群の移動距離が長いために移動に時間を要する光学機器では、撮影機会の逸失に繋がるおそれがある。 In focusing and zooming, a reference signal indicating a reference position is generated, and the reference signal is used as a starting point to operate the actuator and move the focus group to the desired position. If it takes time to generate the reference signal, the focusing and zooming operations cannot be started quickly, which can lead to missed photographic opportunities, particularly in optical devices where the focus group has a long distance to move and therefore requires time to move.
ところで、門型形状のフォトインタラプタのスリットへカム筒とともに回動するリブを通過させ、リブの回転方向の端部がスリットを通過した際に基準信号を発生させる基準信号発生機構が知られている(例えば、特許文献1参照)。そして、フォーカス群の移動距離が長い光学機器では、フォーカス群の移動可能範囲に対応するリブの移動範囲へ複数のフォトインタラプタを設ける。この場合、少しのフォーカス群の移動でも、いずれかのフォトインタラプタにおいて、フォーカス群に連動して回動するカム筒のリブの端部がスリットを通過する可能性が高まり、基準信号を短時間で発生させることができる。 A reference signal generating mechanism is known in which a rib that rotates together with the cam barrel passes through a slit in a gate-shaped photointerrupter, and a reference signal is generated when the end of the rib in the rotational direction passes through the slit (see, for example, Patent Document 1). In optical devices in which the focus group moves a long distance, multiple photointerrupters are provided in the movement range of the rib that corresponds to the movable range of the focus group. In this case, even a small movement of the focus group increases the likelihood that the end of the rib of the cam barrel, which rotates in conjunction with the focus group, will pass through the slit in one of the photointerrupters, allowing the reference signal to be generated in a short time.
しかしながら、カム筒の外周において、例えば、2つのフォトインタラプタを回転方向に沿って直列に配置した場合、各フォトインタラプタのスリットへリブを通過させる必要があり、リブが回転方向に長く延在する。このリブはカム筒の外周から突出するため、カム筒の周辺部品は広範囲に亘ってリブとの干渉を避ける必要があるため、周辺部品が大型化する。また、この場合、2つのフォトインタラプタを各リブに対応して大きく離間して配置する必要があるため、2つのフォトインタラプタを実装するフレキシブル基板が大型化し、光学機器のコストが上昇する。すなわち、光学機器の小型化の実現が困難となり、光学機器が大型化してコストの上昇を招いてしまう。 However, for example, if two photointerrupters are arranged in series along the rotation direction on the outer periphery of the cam barrel, a rib must pass through the slits of each photointerrupter, and the rib extends a long way in the rotation direction. Because this rib protrudes from the outer periphery of the cam barrel, the peripheral components of the cam barrel must avoid interference with the rib over a wide area, which increases the size of the peripheral components. Also, in this case, the two photointerrupters must be arranged at a large distance from each other in correspondence with the ribs, which increases the size of the flexible board on which the two photointerrupters are mounted, and increases the cost of the optical device. In other words, it becomes difficult to achieve a miniaturized optical device, which increases the size of the optical device and leads to an increase in costs.
本発明の目的は、基準信号を短時間で発生させることができるともに、コスト上昇と大型化を抑制することができる光学機器を提供することにある。 The object of the present invention is to provide an optical device that can generate a reference signal in a short time while suppressing increases in cost and size.
上記目的を達成するために、本発明の光学機器は、光軸方向に移動可能なレンズ群、及び光軸周りに回転してカム機構によって前記レンズ群を移動させるカム筒を有する駆動機構を備え、前記駆動機構は、前記カム筒を回転駆動するモータと、前記カム筒の外周面に設けられた第1のリブ及び第2のリブと、各前記リブに対応して設けられた第1の検出素子及び第2の検出素子と、を有し、前記第1のリブ及び前記第2のリブは、前記カム筒の回転方向に延在するように互いに平行に配置されて前記カム筒の回転とともに回転し、前記第1の検出素子及び前記第2の検出素子は位置が固定され、前記第1の検出素子及び前記第2の検出素子の各々は対応する前記リブの起点部の当該検出素子の通過を検出し、前記第1の検出素子及び前記第2の検出素子が対応する前記リブの起点部の通過を検出するタイミングは互いに異なり、前記第2のリブの長さは前記第1のリブの長さよりも短く、前記光軸方向に沿って眺めたときに前記第2のリブが前記第1のリブと重なるように配置され、前記光軸方向に対して直交する方向に沿って眺めたときに前記第1の検出素子及び前記第2の検出素子が少なくとも一部において重なるように配置されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an optical device of the present invention includes a drive mechanism having a lens group movable in an optical axis direction, and a cam barrel that rotates around the optical axis to move the lens group by a cam mechanism, the drive mechanism having a motor that drives the cam barrel to rotate, a first rib and a second rib provided on an outer circumferential surface of the cam barrel, and a first detection element and a second detection element provided corresponding to each of the ribs, the first rib and the second rib are arranged parallel to each other so as to extend in a rotational direction of the cam barrel and rotate together with the rotation of the cam barrel, and the first detection element and the second detection element are positioned the first detection element and the second detection element each detect the passage of the starting point of the corresponding rib at a timing different from each other; the length of the second rib is shorter than the length of the first rib; the second rib is arranged to overlap the first rib when viewed along the optical axis direction; and the first detection element and the second detection element are arranged to overlap at least partially when viewed along a direction perpendicular to the optical axis direction.
本発明によれば、光学機器において、基準信号を短時間で発生させることができるともに、コスト上昇と大型化を抑制することができる。 The present invention makes it possible to generate a reference signal in a short time in an optical device while suppressing increases in cost and size.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。本実施の形態では、本発明を光学機器の一例である交換レンズに適用した場合について説明するが、本発明は、レンズ一体型のデジタルカメラやビデオカメラ等の他の光学機器にも適用可能であり、また、その要旨の範囲内で種々の変形や変更が可能である。 The following describes in detail an embodiment of the present invention with reference to the drawings. In this embodiment, the present invention is described as being applied to an interchangeable lens, which is an example of an optical device. However, the present invention can also be applied to other optical devices such as digital cameras and video cameras with integrated lenses, and various modifications and variations are possible within the scope of the invention.
図1は、本実施の形態に係る光学機器の一例である交換レンズの外観を概略的に示す斜視図である。図1において、交換レンズ101はカメラ本体1へ取り付けられた状態で示され、交換レンズ101に収容される撮像光学系の光軸方向がX軸方向と定義され、X軸方向と直交する2方向がそれぞれZ軸方向、Y軸方向と定義される。Z軸方向とY軸方向は互いに直交し、カメラ本体1を水平に構えた場合、Z軸方向は略水平方向と一致し、Y軸方向は略鉛直方向と一致する。また、Z軸回りの回転方向がピッチ(Pitch)方向と定義され、Y軸回りの回転方向をヨー(Yaw)方向と定義される。 Figure 1 is a perspective view showing a schematic appearance of an interchangeable lens, which is an example of an optical device according to this embodiment. In Figure 1, an interchangeable lens 101 is shown attached to a camera body 1, and the optical axis direction of the imaging optical system housed in the interchangeable lens 101 is defined as the X-axis direction, and two directions perpendicular to the X-axis direction are defined as the Z-axis direction and the Y-axis direction. The Z-axis direction and the Y-axis direction are perpendicular to each other, and when the camera body 1 is held horizontally, the Z-axis direction coincides with the approximately horizontal direction, and the Y-axis direction coincides with the approximately vertical direction. In addition, the rotation direction around the Z-axis is defined as the Pitch direction, and the rotation direction around the Y-axis is defined as the Yaw direction.
図1(A)に示すように、カメラ本体1の正面(被写体側)から見て左側(カメラ本体1の背面から見て右側)には、ユーザがカメラ本体1を手で把持するためのグリップ部2が設けられる。また、カメラ本体1の上面には電源操作部3が配置される。カメラ本体1が電源オフ状態にあるときにユーザが電源操作部3をオン操作すると、カメラ本体1が電源オン状態となり撮像が可能となる。また、カメラ本体1が電源オン状態にあるときにユーザが電源操作部3をオフ操作すると、カメラ本体1が電源オフ状態になる。 As shown in FIG. 1(A), a grip section 2 for a user to hold the camera body 1 with their hand is provided on the left side when viewed from the front (subject side) of the camera body 1 (the right side when viewed from the back of the camera body 1). A power operation section 3 is also located on the top surface of the camera body 1. When the user turns on the power operation section 3 while the camera body 1 is in the power-off state, the camera body 1 is turned on and image capture becomes possible. When the user turns off the power operation section 3 while the camera body 1 is in the power-on state, the camera body 1 is turned off.
カメラ本体1の上面には、モードダイアル4、レリーズボタン5及びアクセサリシュー6が設けられる。モードダイアル4をユーザが回転操作することで、撮像モードを切り替えることができる。撮像モードには、シャッタ速度や絞り値等の撮像条件をユーザが任意に設定可能なマニュアル静止画撮像モード、自動で適正な露光量が得られるオート静止画撮像モード及び動画の撮像を行うための動画撮像モード等が含まれる。また、レリーズボタン5をユーザが半押し操作することで、オートフォーカスや自動露出制御等の撮像準備動作を指示することができ、全押し操作することで撮像を指示することができる。アクセサリシュー6には、外部フラッシュ等のアクセサリが脱着可能に装着される。また、カメラ本体1内には、交換レンズ101内の撮像光学系によって形成される被写体像を光電変換(撮像)する撮像素子が設けられる。 On the top surface of the camera body 1, a mode dial 4, a release button 5, and an accessory shoe 6 are provided. The user can switch between imaging modes by rotating the mode dial 4. The imaging modes include a manual still image imaging mode in which the user can set imaging conditions such as shutter speed and aperture value as desired, an auto still image imaging mode in which an appropriate exposure amount is automatically obtained, and a video imaging mode for capturing videos. In addition, the user can instruct imaging preparation operations such as autofocus and auto exposure control by half-pressing the release button 5, and can instruct imaging by fully pressing the button. An accessory such as an external flash is detachably attached to the accessory shoe 6. In addition, an imaging element that photoelectrically converts (captures) the subject image formed by the imaging optical system in the interchangeable lens 101 is provided inside the camera body 1.
交換レンズ101は、レンズマウント102を介して、カメラ本体1に設けられたカメラマウント7に機械的及び電気的に接続される。交換レンズ101の内部には、被写体からの光を結像させて被写体像を形成する撮像光学系が収容される。 The interchangeable lens 101 is mechanically and electrically connected to a camera mount 7 provided on the camera body 1 via a lens mount 102. Inside the interchangeable lens 101 is housed an imaging optical system that focuses light from a subject to form a subject image.
図1(B)に示すように、カメラ本体1の背面には、背面操作部8及び表示部9が設けられる。背面操作部8は、様々な機能が割り当てられた複数のボタンやダイアルを含む。カメラ本体1が電源オン状態であり、静止画撮像モード又は動画撮像モードが設定されると、表示部9には撮像素子によって撮像された被写体像のスルー画像が表示される。また、表示部9にはシャッタ速度や絞り値等の撮像条件を示す撮像パラメータが表示され、ユーザはその表示を見ながら背面操作部8を操作することにより、撮像パラメータの設定値を変更することが可能である。背面操作部8は、記録された撮像画像の再生を指示するための再生ボタンを含み、再生ボタンをユーザが操作することで撮像画像が表示部9に再生表示される。 As shown in FIG. 1B, a rear operation unit 8 and a display unit 9 are provided on the rear of the camera body 1. The rear operation unit 8 includes a number of buttons and dials to which various functions are assigned. When the camera body 1 is powered on and the still image capture mode or video capture mode is set, a through image of a subject captured by the image sensor is displayed on the display unit 9. The display unit 9 also displays imaging parameters indicating imaging conditions such as shutter speed and aperture value, and the user can change the settings of the imaging parameters by operating the rear operation unit 8 while viewing the display. The rear operation unit 8 includes a playback button for instructing playback of a recorded captured image, and the captured image is played back and displayed on the display unit 9 when the user operates the playback button.
図2は、交換レンズ101及びカメラ本体1の電気的及び光学的な構成を示すブロック図である。図2において、カメラ本体1は、カメラ本体1及び交換レンズ101へ電力を供給する電源部10と、電源操作部3、モードダイアル4、レリーズボタン5、背面操作部8及び表示部9のタッチパネル機構を含む操作部11とを有する。カメラ本体1に設けられたカメラ制御部12と交換レンズ101に設けられたレンズ制御部104とは互いに連係することによってカメラ本体1及び交換レンズ101を全体的に制御する。カメラ制御部12は、記憶部13に格納されるコンピュータプログラムを読み出して実行する。その際、カメラ制御部12は、レンズマウント102に設けられた電気接点105の通信端子を介して、レンズ制御部104と各種制御信号やデータ等の通信を行う。電気接点105は、電源部10から供給された電力を交換レンズ101に供給する電源端子を含む。 2 is a block diagram showing the electrical and optical configurations of the interchangeable lens 101 and the camera body 1. In FIG. 2, the camera body 1 has a power supply unit 10 that supplies power to the camera body 1 and the interchangeable lens 101, and an operation unit 11 including a power operation unit 3, a mode dial 4, a release button 5, a rear operation unit 8, and a touch panel mechanism of the display unit 9. The camera control unit 12 provided in the camera body 1 and the lens control unit 104 provided in the interchangeable lens 101 are linked to each other to control the camera body 1 and the interchangeable lens 101 as a whole. The camera control unit 12 reads and executes a computer program stored in the memory unit 13. At that time, the camera control unit 12 communicates with the lens control unit 104 with various control signals, data, etc., via a communication terminal of an electrical contact 105 provided in the lens mount 102. The electrical contact 105 includes a power terminal that supplies power supplied from the power supply unit 10 to the interchangeable lens 101.
交換レンズ101が有する撮像光学系は、光軸方向に移動して焦点調節を行うフォーカスレンズを含むフォーカス群201(レンズ群)と、光量調節動作を行う絞り群401と、像振れを低減する防振素子としてのシフトレンズを含む防振群510とを有する。防振群510は、シフトレンズを光軸に対して直交するZ軸方向及びY軸方向に平行な平面内で移動(シフト)させて、像振れを低減する防振動作を行う。さらに、交換レンズ101は、フォーカス群201を駆動するフォーカス駆動部301、絞り群401を駆動する絞り駆動部402及び防振群510を駆動する防振駆動部520を有する。 The imaging optical system of the interchangeable lens 101 has a focus group 201 (lens group) including a focus lens that moves in the optical axis direction to adjust the focus, an aperture group 401 that adjusts the amount of light, and an anti-vibration group 510 including a shift lens as an anti-vibration element that reduces image blur. The anti-vibration group 510 performs an anti-vibration operation to reduce image blur by moving (shifting) the shift lens in a plane parallel to the Z-axis direction and the Y-axis direction perpendicular to the optical axis. Furthermore, the interchangeable lens 101 has a focus driver 301 that drives the focus group 201, an aperture driver 402 that drives the aperture group 401, and an anti-vibration driver 520 that drives the anti-vibration group 510.
カメラ本体1は、シャッタユニット14、シャッタ駆動部15、撮像素子16、画像処理部17、焦点検出部18、表示部9及びカメラ制御部12を有する。シャッタユニット14は、交換レンズ101内の撮像光学系で集光され、撮像素子16で露光される光の量を調整する。撮像素子16は、撮像光学系により形成された被写体像を光電変換して撮像信号を出力する。画像処理部17は、撮像信号に対して各種画像処理を施して画像信号を生成する。表示部9は、画像処理部17から出力された画像信号(スルー画像)を表示し、撮像パラメータを表示し、若しくは、記憶部13や不図示の記録媒体に記録された撮像画像を再生表示する。 The camera body 1 has a shutter unit 14, a shutter drive unit 15, an image sensor 16, an image processing unit 17, a focus detection unit 18, a display unit 9, and a camera control unit 12. The shutter unit 14 adjusts the amount of light collected by the imaging optical system in the interchangeable lens 101 and exposed by the image sensor 16. The image sensor 16 photoelectrically converts the subject image formed by the imaging optical system and outputs an image signal. The image processing unit 17 performs various image processes on the image signal to generate an image signal. The display unit 9 displays the image signal (through image) output from the image processing unit 17, displays imaging parameters, or plays back and displays an image recorded in the memory unit 13 or a recording medium (not shown).
カメラ制御部12は、操作部11における撮像準備操作(レリーズボタン5の半押し操作)に応じて、フォーカス群201の駆動を制御する。例えば、オートフォーカスが指示された場合、焦点検出部18は、画像処理部17で生成された画像信号に基づいて撮像素子16で結像される被写体像の焦点状態を判定し、焦点信号を生成してカメラ制御部12に送信する。それと同時に、フォーカス駆動部301は、フォーカス群201の現在位置を検出し、レンズ制御部104を介して現在位置を示す信号をカメラ制御部12に送信する。カメラ制御部12は、被写体像の焦点状態とフォーカス群201の現在位置とを比較し、そのずれ量からフォーカス駆動量を算出してレンズ制御部104に送信する。そして、レンズ制御部104は、フォーカス駆動部301を介してフォーカス群201を目標位置まで駆動制御し、被写体像の焦点ずれを補正する。 The camera control unit 12 controls the driving of the focus group 201 in response to an image capture preparation operation (half-pressing the release button 5) in the operation unit 11. For example, when autofocus is instructed, the focus detection unit 18 determines the focus state of the subject image formed by the image sensor 16 based on the image signal generated by the image processing unit 17, generates a focus signal, and transmits it to the camera control unit 12. At the same time, the focus drive unit 301 detects the current position of the focus group 201 and transmits a signal indicating the current position to the camera control unit 12 via the lens control unit 104. The camera control unit 12 compares the focus state of the subject image with the current position of the focus group 201, calculates the focus drive amount from the amount of deviation, and transmits it to the lens control unit 104. The lens control unit 104 then controls the drive of the focus group 201 to the target position via the focus drive unit 301, and corrects the focus deviation of the subject image.
フォーカス駆動部301は、カム筒、駆動モータ、カム筒及び駆動モータを連結する減速ギア、フォーカス群201の基準位置を検出するフォトインタラプタ(以下、「PI」と略す。)を備える。なお、フォーカス駆動部301の詳細な構成については後述する。駆動モータとして、エンコーダを備えるDCモータや超音波モータを採用してもよい。また、PIは発光部から発した光を受光部で直接受光するが、PIの代わりに反射面からの反射光を受光するフォトリフレクタや、導電パターンに接触するブラシを用いてもよい。 The focus drive unit 301 includes a cam barrel, a drive motor, a reduction gear that connects the cam barrel and the drive motor, and a photointerrupter (hereinafter abbreviated as "PI") that detects the reference position of the focus group 201. The detailed configuration of the focus drive unit 301 will be described later. A DC motor with an encoder or an ultrasonic motor may be used as the drive motor. The PI directly receives light emitted from the light emitting unit at the light receiving unit, but instead of the PI, a photoreflector that receives reflected light from a reflecting surface or a brush that contacts the conductive pattern may be used.
カメラ制御部12は、操作部11で設定された絞り値やシャッタ速度の設定値に応じ、絞り駆動部402及びシャッタ駆動部15を介して、絞り群401及びシャッタユニット14の駆動を制御する。例えば、自動露出制御が指示された場合、カメラ制御部12は、画像処理部17で生成された輝度信号を受信して測光演算を行う。そして、この測光演算結果に基づいてカメラ制御部12は、操作部11におけるユーザの撮像指示操作(レリーズボタン5の全押し操作)に応じて、絞り群401の駆動を制御する。また、カメラ制御部12は、シャッタ駆動部15を介してシャッタユニット14の駆動を制御し、撮像素子16による露光処理を行う。 The camera control unit 12 controls the driving of the aperture group 401 and the shutter unit 14 via the aperture drive unit 402 and the shutter drive unit 15 in response to the aperture value and shutter speed settings set by the operation unit 11. For example, when automatic exposure control is instructed, the camera control unit 12 receives a luminance signal generated by the image processing unit 17 and performs a photometric calculation. Then, based on the result of this photometric calculation, the camera control unit 12 controls the driving of the aperture group 401 in response to the user's image capture instruction operation (full press of the release button 5) on the operation unit 11. The camera control unit 12 also controls the driving of the shutter unit 14 via the shutter drive unit 15 and performs exposure processing by the image sensor 16.
カメラ本体1は、ユーザによる手振れ等の像振れを検出するピッチ振れ検出部19及びヨー振れ検出部20を有する。ピッチ振れ検出部19とヨー振れ検出部20はそれぞれ、角速度センサ(振動ジャイロ)や角加速度センサを用いて、ピッチ方向及びヨー方向の像振れを検出して振れ信号を出力する。カメラ制御部12は、ピッチ振れ検出部19からの振れ信号を用いて防振群510(シフトレンズ)のY軸方向におけるシフト位置を算出する。同様に、カメラ制御部12は、ヨー振れ検出部20からの振れ信号を用いて防振群510のZ軸方向におけるシフト位置を算出する。そして、カメラ制御部12は、算出したピッチ方向のシフト位置やヨー方向のシフト位置に応じて、防振群510を目標位置まで駆動制御し、露光中やスルー画像表示中の像振れを低減する防振動作を行う。 The camera body 1 has a pitch shake detection unit 19 and a yaw shake detection unit 20 that detect image shake such as hand shake caused by the user. The pitch shake detection unit 19 and the yaw shake detection unit 20 use an angular velocity sensor (vibration gyro) and an angular acceleration sensor to detect image shake in the pitch direction and the yaw direction, respectively, and output a shake signal. The camera control unit 12 calculates the shift position of the vibration isolation group 510 (shift lens) in the Y-axis direction using the shake signal from the pitch shake detection unit 19. Similarly, the camera control unit 12 calculates the shift position of the vibration isolation group 510 in the Z-axis direction using the shake signal from the yaw shake detection unit 20. Then, the camera control unit 12 controls the drive of the vibration isolation group 510 to a target position according to the calculated shift position in the pitch direction and the shift position in the yaw direction, and performs an anti-shake operation to reduce image shake during exposure and during display of a through image.
図3及び図4は、交換レンズ101及びカメラ本体1における構成部品の位置関係を説明するための断面図である。図3及び図4の断面図は、X軸方向及びY軸方向に平行な平面で交換レンズ101及びカメラ本体1を切断した際の断面図を示し、それぞれフォーカス群201の繰り込み状態と繰り出し状態を示す。図3及び図4で示される中心線(図中一点鎖線)は、撮像光学系の光軸と略一致する。すなわち、中心線は光軸と同義である。 Figures 3 and 4 are cross-sectional views for explaining the positional relationship of components in the interchangeable lens 101 and the camera body 1. The cross-sectional views of Figures 3 and 4 show cross-sectional views of the interchangeable lens 101 and the camera body 1 cut along planes parallel to the X-axis and Y-axis directions, and respectively show the retracted and extended states of the focus group 201. The center line shown in Figures 3 and 4 (dash line in the figures) approximately coincides with the optical axis of the imaging optical system. In other words, the center line is synonymous with the optical axis.
本実施の形態では、撮像光学系の一例として、第1のフォーカスレンズ211及び第2のフォーカスレンズ212を含むフォーカス群201と、第1の固定レンズ611及び第2の固定レンズ612を含む固定群601とからなる二群構成について説明する。 In this embodiment, as an example of an imaging optical system, a two-group configuration consisting of a focus group 201 including a first focus lens 211 and a second focus lens 212, and a fixed group 601 including a first fixed lens 611 and a second fixed lens 612 will be described.
被写体像の焦点ずれに応じて所定の光学位置へ移動したフォーカス群201は、固定群601を介して、被写体からの光を撮像素子16の結像面上に結像させる。このとき、絞り群401は、第1のフォーカスレンズ211や第2のフォーカスレンズ212とともにフォーカス群201に収容され、フォーカス群201と一体的に移動する。一方、防振群510は、第1の固定レンズ611及び第2の固定レンズ612の間に配置され、固定群601の一部として機能する。 The focus group 201, which has moved to a predetermined optical position in response to the defocus of the subject image, forms an image of the light from the subject on the imaging surface of the image sensor 16 via the fixed group 601. At this time, the aperture group 401 is housed in the focus group 201 together with the first focus lens 211 and the second focus lens 212, and moves integrally with the focus group 201. On the other hand, the vibration isolation group 510 is disposed between the first fixed lens 611 and the second fixed lens 612, and functions as part of the fixed group 601.
さらに、本実施の形態の撮像光学系は、撮像光学系全体としての光学性能を維持するために、第2のフォーカスレンズ212の位置を意図的にずらす調整機構を有する。これにより、組立工程において作業者は、全体の光学性能の状態を確認しながら、各構成部品に生じる製造誤差や組立ばらつき等の光学性能に対する悪影響を解消することができる。 Furthermore, the imaging optical system of this embodiment has an adjustment mechanism that intentionally shifts the position of the second focus lens 212 in order to maintain the optical performance of the imaging optical system as a whole. This allows workers in the assembly process to eliminate adverse effects on optical performance, such as manufacturing errors and assembly variations that occur in each component, while checking the overall optical performance state.
図5及び図6は、交換レンズ101におけるフォーカス駆動機構の構成を詳細に説明するための分解図である。フォーカス駆動機構はフォーカス群201とフォーカス駆動部301からなる。図5(A)はフォーカス群201とフォーカス駆動部301が組付けられた状態を示し、図5(B)はフォーカス駆動機構をフォーカス群201とフォーカス駆動部301へ分解した状態を示し、図6はフォーカス駆動部301を分解した状態を示す。 Figures 5 and 6 are exploded views for explaining in detail the configuration of the focus drive mechanism in the interchangeable lens 101. The focus drive mechanism is made up of a focus group 201 and a focus drive unit 301. Figure 5(A) shows the focus group 201 and focus drive unit 301 in an assembled state, Figure 5(B) shows the focus drive mechanism disassembled into the focus group 201 and focus drive unit 301, and Figure 6 shows the focus drive unit 301 in an disassembled state.
フォーカス駆動部301の固定部材である固定筒106は、内周側に第1の固定レンズ611を保持し、被写体側に固定部材である直進案内筒107を保持する。直進案内筒107は、内周側にフォーカス群201を収容し、外周側に光軸周りに回転可能なカム筒108を保持する。カム筒108は、弾性部材109によって光軸方向に結像面側へ向けて付勢され、撮像素子の結像面側(カメラ本体1側)が固定筒106と摺動可能なように密着する。これによりカム筒108の光軸方向のガタつきが抑えられる。 The fixed barrel 106, which is a fixed member of the focus drive unit 301, holds the first fixed lens 611 on its inner circumference side, and holds the linear guide barrel 107, which is a fixed member, on the subject side. The linear guide barrel 107 houses the focus group 201 on its inner circumference side, and holds a cam barrel 108 that can rotate around the optical axis on its outer circumference side. The cam barrel 108 is biased toward the imaging surface in the optical axis direction by an elastic member 109, and the imaging surface side of the image sensor (camera body 1 side) is in close contact with the fixed barrel 106 so as to be slidable against it. This reduces rattling of the cam barrel 108 in the optical axis direction.
フォーカス駆動部301の駆動モータ310は、その回転軸が光軸と平行となるように、固定筒106の被写体側の端面に固定される。駆動モータ310の回転軸には第1の減速ギア321が固定される。また、フォーカス駆動部301の第2の減速ギア322、第3の減速ギア323、第4の減速ギア324は、固定筒106の結像面側の端面にそれぞれが回転可能に保持される。具体的には、第2の減速ギア322、第3の減速ギア323、第4の減速ギア324の被写体側の回転軸は固定筒106の結像面側の端面に設けた保持孔に保持される。また、第2の減速ギア322、第3の減速ギア323、第4の減速ギア324の背面側の軸はギアカバー341に設けた保持孔によって保持される。ギアカバー341は第2の減速ギア322、第3の減速ギア323、第4の減速ギア324を挟むように固定筒106に固定される。 The drive motor 310 of the focus drive unit 301 is fixed to the end face of the fixed tube 106 on the subject side so that its rotation axis is parallel to the optical axis. A first reduction gear 321 is fixed to the rotation axis of the drive motor 310. The second reduction gear 322, the third reduction gear 323, and the fourth reduction gear 324 of the focus drive unit 301 are each rotatably held on the end face of the fixed tube 106 on the imaging surface side. Specifically, the rotation axes of the second reduction gear 322, the third reduction gear 323, and the fourth reduction gear 324 on the subject side are held in holding holes provided on the end face of the fixed tube 106 on the imaging surface side. The rear side axes of the second reduction gear 322, the third reduction gear 323, and the fourth reduction gear 324 are held by holding holes provided in the gear cover 341. The gear cover 341 is fixed to the fixed barrel 106 so as to sandwich the second reduction gear 322, the third reduction gear 323, and the fourth reduction gear 324.
フォーカス駆動部301のカム筒ギア330は、第4の減速ギア324と係合するようにカム筒108の外周面に対して固定される。駆動モータ310が回転駆動すると、その駆動力は第1の減速ギア321、第2の減速ギア322、第3の減速ギア323、第4の減速ギア324、カム筒ギア330を介して減速された上で、カム筒108へ伝達される。これにより、カム筒108は、弾性部材109によって光軸方向への移動を規制された状態のまま、光軸を中心に回転する。 The cam barrel gear 330 of the focus drive unit 301 is fixed to the outer circumferential surface of the cam barrel 108 so as to engage with the fourth reduction gear 324. When the drive motor 310 rotates, the driving force is reduced through the first reduction gear 321, the second reduction gear 322, the third reduction gear 323, the fourth reduction gear 324, and the cam barrel gear 330, and then transmitted to the cam barrel 108. As a result, the cam barrel 108 rotates about the optical axis while its movement in the optical axis direction is restricted by the elastic member 109.
フォーカス群201は略円筒状のフォーカスレンズを含むアセンブリ部材であり、外周面において周方向に120°等分で配置される複数の移動コロ231(カム機構)を有する。移動コロ231はフォーカス群201の径方向へ突出する係合部材であり、後述する直進案内筒107の直進溝111へ係合する。フォーカス群201は、直進案内筒107の内周側へ、直進案内筒107の被写体側から挿入されて組み込まれる。直進案内筒107の内周面には光軸方向へ延伸する3個の貫通溝である直進溝111が形成される。これらの貫通溝はいずれも同じ溝幅となっている。フォーカス群201の各移動コロ231が直進溝111と係合することにより、直進案内筒107はフォーカス群201の回転方向への移動を規制して、光軸方向へのフォーカス群201の直進を案内する。 The focus group 201 is an assembly member including a substantially cylindrical focus lens, and has a plurality of moving rollers 231 (cam mechanism) arranged at equal intervals of 120° in the circumferential direction on the outer circumferential surface. The moving rollers 231 are engagement members that protrude in the radial direction of the focus group 201, and engage with the linear grooves 111 of the linear guide tube 107 described later. The focus group 201 is inserted into the inner circumferential side of the linear guide tube 107 from the subject side of the linear guide tube 107 and assembled. The linear guide tube 107 has three through grooves 111 formed on its inner circumferential surface that extend in the optical axis direction. All of these through grooves have the same groove width. By engaging each moving roller 231 of the focus group 201 with the linear grooves 111, the linear guide tube 107 restricts the movement of the focus group 201 in the rotational direction and guides the linear movement of the focus group 201 in the optical axis direction.
フォーカス駆動部301のカム筒108の内周面には、フォーカス群201のストローク(光軸方向の移動量)に対応して、回転方向に斜行する線形の軌跡を持つカム溝112(カム機構)が形成される。カム溝112は、各移動コロ231に対応するように配置された3つの非貫通の有底溝で構成される。各カム溝112はいずれも同じカム軌跡を描き、同じ溝幅で同じ溝深さとなっている。 A cam groove 112 (cam mechanism) having a linear trajectory that is inclined in the direction of rotation is formed on the inner peripheral surface of the cam barrel 108 of the focus drive unit 301 in response to the stroke (amount of movement in the optical axis direction) of the focus group 201. The cam groove 112 is composed of three non-penetrating, bottomed grooves that are arranged to correspond to each moving roller 231. Each cam groove 112 describes the same cam trajectory and has the same groove width and depth.
フォーカス群201が直進案内筒107へ組み込まれる際、各移動コロ231は対応する直進溝111へ係合し、直進溝111から突出する各移動コロ231の頂部が対応するカム溝112へ係合する。なお、各移動コロ231は対応する直進溝111とカム溝112にそれぞれわずかな隙間を形成して係合する。カム筒108が回転すると、各対応する直進溝111とカム溝112に係合する移動コロ231は、カム溝112のカム軌跡に沿って移動し、その結果、フォーカス群201を光軸方向へ進退させる。 When the focus group 201 is assembled into the linear guide barrel 107, each moving roller 231 engages with the corresponding linear groove 111, and the top of each moving roller 231 protruding from the linear groove 111 engages with the corresponding cam groove 112. Each moving roller 231 engages with the corresponding linear groove 111 and cam groove 112, forming a small gap between them. When the cam barrel 108 rotates, the moving rollers 231 that engage with the corresponding linear groove 111 and cam groove 112 move along the cam locus of the cam groove 112, thereby moving the focus group 201 forward and backward in the optical axis direction.
また、固定筒106には、門型形状の第1のPI371(検出素子)と第2のPI372(検出素子)が保持される。第1のPI371と第2のPI372では、スリットを構成するように発光部と受光部が互いに向かい合うように配置される。スリットにリブ等が挟まれる場合、発光部からの光が遮光されて受光部に受光されないため、Lowの信号が発生する。また、スリットに何も挟まれない場合、発光部からの光が受光部に受光されるため、Highの信号が発生する。 The fixed barrel 106 holds a gate-shaped first PI 371 (detection element) and a second PI 372 (detection element). In the first PI 371 and the second PI 372, the light-emitting section and the light-receiving section are arranged facing each other to form a slit. If a rib or the like is sandwiched in the slit, the light from the light-emitting section is blocked and not received by the light-receiving section, generating a low signal. If nothing is sandwiched in the slit, the light from the light-emitting section is received by the light-receiving section, generating a high signal.
カム筒ギア330の外周側にはカム筒108の回転方向へ延在する、基準位置検出用の第1のリブ331(被検出部)と第2のリブ332(被検出部)が形成される。固定筒106へカム筒108が密着する際、第1のPI371のスリットへ第1のリブ331が挟まれ、第2のPI372のスリットへ第2のリブ332が挟まれる。 A first rib 331 (detected portion) and a second rib 332 (detected portion) for detecting a reference position are formed on the outer periphery of the cam barrel gear 330 and extend in the rotational direction of the cam barrel 108. When the cam barrel 108 is in close contact with the fixed barrel 106, the first rib 331 is sandwiched in the slit of the first PI 371, and the second rib 332 is sandwiched in the slit of the second PI 372.
第1のPI371のスリットへ第1のリブ331が挟まれている間、第1のリブ331が発光部からの光を遮光するので、第1のPI371はLowの信号を発生する。カム筒108が回転して第1のリブ331の端部が第1のPI371のスリットを通過する際、発光部からの光が遮光されなくなるか、又は発光部からの光が遮光されるようになる。このとき、第1のPI371が生成する信号はLowからHighへ、若しくはHighからLowへ変化する。この信号が切り替わるタイミングが基準信号として利用される。 While the first rib 331 is sandwiched in the slit of the first PI 371, the first rib 331 blocks the light from the light-emitting unit, so the first PI 371 generates a Low signal. When the cam barrel 108 rotates and the end of the first rib 331 passes through the slit of the first PI 371, the light from the light-emitting unit is no longer blocked, or the light from the light-emitting unit is blocked. At this time, the signal generated by the first PI 371 changes from Low to High, or from High to Low. The timing at which this signal switches is used as a reference signal.
また、第2のPI372のスリットへ第2のリブ332が挟まれている間、第2のリブ332が発光部からの光を遮光するので、第2のPI372はLowの信号を発生する。カム筒108が回転して第2のリブ332の端部が第2のPI372のスリットを通過する際、発光部からの光が遮光されなくなるか、又は発光部からの光が遮光されるようになる。このときも、第2のPI372が生成する信号はLowからHighへ、若しくはHighからLowへ変化する。やはり、この信号が切り替わるタイミングも基準信号として利用される。 Also, while the second rib 332 is sandwiched in the slit of the second PI 372, the second rib 332 blocks the light from the light-emitting unit, so the second PI 372 generates a Low signal. When the cam barrel 108 rotates and the end of the second rib 332 passes through the slit of the second PI 372, the light from the light-emitting unit is no longer blocked, or the light from the light-emitting unit is blocked. At this time, too, the signal generated by the second PI 372 changes from Low to High, or from High to Low. Again, the timing at which this signal switches is used as a reference signal.
ところで、一般的に、フォーカス駆動部では、駆動モータとして、アクチュエータの一種であるステッピングモータが採用される。しかしながら、ステッピングモータは、相対的な駆動量しか制御することができず、基準位置に基づいた駆動制御を行っていないため、電源オフ状態では、フォーカス群201の現在位置が定まらない。したがって、ユーザが電源操作部3をオン操作した際、一旦、フォーカス群201を基準位置まで移動させる必要がある。そして、早期に基準位置を知るためには、フォーカス群201のストロークにおいて、基準位置を複数設定するのが好ましい。 Generally, a stepping motor, which is a type of actuator, is used as the drive motor in the focus drive unit. However, a stepping motor can only control the relative drive amount and does not perform drive control based on a reference position, so the current position of the focus group 201 is not determined in the power-off state. Therefore, when the user turns on the power operation unit 3, it is necessary to move the focus group 201 to the reference position once. In order to know the reference position early, it is preferable to set multiple reference positions in the stroke of the focus group 201.
これに対応して、本実施の形態に係るフォーカス駆動機構では、第1のPI371が生成する信号が切り替わるタイミングと、第2のPI372が生成する信号が切り替わるタイミングが異なるように構成される。具体的には、第1のリブ331が第1のPI371のスリットを通過するタイミングと、第2のリブ332が第2のPI372のスリットを通過するタイミングが異なるように、これらの構成要素が配置される。なお、第1のリブ331は回転方向に関する端部として第1の起点部331aと第3の起点部331bを有する。また、第2のリブ332は回転方向に関する端部として第2の起点部332aを有する。すなわち、本実施の形態では、3つの基準位置が設定される。 In response to this, the focus drive mechanism according to this embodiment is configured so that the timing at which the signal generated by the first PI 371 switches is different from the timing at which the signal generated by the second PI 372 switches. Specifically, these components are arranged so that the timing at which the first rib 331 passes through the slit of the first PI 371 is different from the timing at which the second rib 332 passes through the slit of the second PI 372. The first rib 331 has a first starting point 331a and a third starting point 331b as ends in the rotation direction. The second rib 332 has a second starting point 332a as an end in the rotation direction. That is, in this embodiment, three reference positions are set.
ところで、第1のリブ331や第2のリブ332はカム筒108の外周から突出するため、カム筒108の周辺部品は第1のリブ331や第2のリブ332との干渉を避ける必要がある。このとき、第1のリブ331や第2のリブ332がカム筒108の外周側の領域において大きな領域を占めるように配置されると、これらのリブを避けるために周辺部品の配置の自由度が少なくなり、各周辺部品を空間的に効率よく配置するのが困難となる。また、第1のリブ331や第2のリブ332はカム筒ギア330に形成されるため、カム筒ギア330が大きくなる。その結果、フォーカス駆動機構、引いては、交換レンズ101のコスト上昇と大型化を招く。本実施の形態では、これに対応して、第1のリブ331、第2のリブ332、第1のPI371や第2のPI372の配置を工夫する。 However, since the first rib 331 and the second rib 332 protrude from the outer periphery of the cam barrel 108, the peripheral components of the cam barrel 108 need to avoid interference with the first rib 331 and the second rib 332. In this case, if the first rib 331 and the second rib 332 are arranged so as to occupy a large area on the outer periphery side of the cam barrel 108, the degree of freedom in arranging the peripheral components is reduced in order to avoid these ribs, and it becomes difficult to arrange each peripheral component spatially efficiently. In addition, since the first rib 331 and the second rib 332 are formed on the cam barrel gear 330, the cam barrel gear 330 becomes large. As a result, the cost of the focus drive mechanism and, by extension, the interchangeable lens 101 increase and become larger. In this embodiment, the arrangement of the first rib 331, the second rib 332, the first PI 371, and the second PI 372 is devised to deal with this.
例えば、図7(A)に示すように、図中に実線の矢印で示す光軸方向に沿って眺めたときに第1のリブ331と第2のリブ332が重ならないように配置された場合、第1のリブ331と第2のリブ332がカム筒108の回転方向に長く延在する。このとき、図に示すように、第1のリブ331と第2のリブ332が延在する長さをL0とする。 7A, if the first rib 331 and the second rib 332 are arranged so as not to overlap when viewed along the optical axis direction indicated by the solid arrow in the figure, the first rib 331 and the second rib 332 extend long in the rotational direction of the cam barrel 108. In this case, the extension length of the first rib 331 and the second rib 332 as shown in the figure is defined as L0 .
また、図7(B)に示すように、図中に破線の矢印で示す光軸方向に対して直交する方向に沿って眺めたときに第1のPI371と第2のPI372が重ならないように配置された場合、第1のPI371と第2のPI372が光軸方向に長く延在する。このとき、図に示すように、第1のPI371と第2のPI372が延在する長さをl0とする。 7B, when the first PI 371 and the second PI 372 are arranged so as not to overlap when viewed along a direction perpendicular to the optical axis direction indicated by the dashed arrow in the figure, the first PI 371 and the second PI 372 extend long in the optical axis direction. In this case, the extension length of the first PI 371 and the second PI 372 is set to l 0 as shown in the figure.
これに対して、本実施の形態では、図7(C)に示すように、光軸方向に沿って眺めたときに第1のリブ331と第2のリブ332が少なくとも一部において重なるように配置される。このとき、第1のリブ331と第2のリブ332がカム筒108の回転方向に延在する長さL1は長さL0よりも短くなる。また、光軸方向に対して直交する方向に沿って眺めたときに第1のPI371と第2のPI372が少なくとも一部において重なるように配置される。このとき、第1のPI371と第2のPI372が光軸方向に延在する長さl1は長さl0よりも短くなる。なお、第1のリブ331と第2のリブ332はカム筒108の回転方向に沿い且つ互いに平行に配置される。 In contrast, in this embodiment, as shown in FIG. 7C, the first rib 331 and the second rib 332 are arranged so as to overlap at least partially when viewed along the optical axis direction. At this time, the length L1 of the first rib 331 and the second rib 332 extending in the rotation direction of the cam barrel 108 is shorter than the length L0 . Also, the first PI 371 and the second PI 372 are arranged so as to overlap at least partially when viewed along a direction perpendicular to the optical axis direction. At this time, the length l1 of the first PI 371 and the second PI 372 extending in the optical axis direction is shorter than the length l0 . The first rib 331 and the second rib 332 are arranged along the rotation direction of the cam barrel 108 and parallel to each other.
これにより、第1のリブ331や第2のリブ332がカム筒108の外周側の領域において大きな領域を占めるのを防止し、周辺部品の配置の自由度を大きくすることができる。また、カム筒ギア330を大きくする必要を無くすことができる。さらに、第1のリブ331や第2のリブ332の配置に付随して第1のPI371や第2のPI372が配置される領域も小さくすることができるため、2つのPIが実装されるフレキシブル基板(不図示)も小さくすることができる。その結果、交換レンズ101のコスト上昇と大型化を抑制することができる。 This prevents the first rib 331 and the second rib 332 from occupying a large area on the outer periphery of the cam barrel 108, allowing for greater freedom in arranging peripheral components. It also eliminates the need to enlarge the cam barrel gear 330. Furthermore, since the area in which the first PI 371 and the second PI 372 are arranged can be reduced in association with the arrangement of the first rib 331 and the second rib 332, the flexible board (not shown) on which the two PIs are mounted can also be made smaller. As a result, it is possible to prevent the interchangeable lens 101 from increasing in cost and size.
図8は、第1のPI371及び第2のPI372の発光部や受光部の配置について説明するための図である。上述したように、本実施の形態では、図中に破線の矢印で示す光軸方向に対して直交する方向に沿って眺めたときに第1のPI371と第2のPI372が重なるように配置される(図8(A))。このとき、光軸方向に関して、例えば、第1のPI371の発光部と第2のPI372の受光部が接近するため、第1のPI371の発光部から発した光がスリットから漏れ、誤って第2のPI372の受光部で受光されるおそれがある。 Figure 8 is a diagram for explaining the arrangement of the light emitting section and light receiving section of the first PI 371 and the second PI 372. As described above, in this embodiment, the first PI 371 and the second PI 372 are arranged so as to overlap when viewed along a direction perpendicular to the optical axis direction indicated by the dashed arrow in the figure (Figure 8 (A)). In this case, for example, the light emitting section of the first PI 371 and the light receiving section of the second PI 372 are close to each other in the optical axis direction, so there is a risk that light emitted from the light emitting section of the first PI 371 will leak through the slit and be erroneously received by the light receiving section of the second PI 372.
これに対応して、本実施の形態では、各発光部から互いに反対向きに光を発するように、第1のPI371と第2のPI372が配置される。例えば、図8(B)や図8(C)に示すように、光軸方向に対して直交する方向に沿って眺めたときに、第1のPI371の発光部371aと第2のPI372の発光部372aが重なるように配置してもよい。このとき、発光部371aは、第2のPI372の受光部372bとは反対方向に光371cを発するため、受光部372bが誤って光371cを受光することない。また、発光部372aは、第1のPI371の受光部371bとは反対方向に光372cを発するため、受光部371bが誤って光372cを受光することない。なお、光軸方向に対して直交する方向に沿って眺めたときに、第1のPI371の受光部371bと第2のPI372の受光部372bが重なるように配置しても、同様の効果を得ることができる。以上より、第1のPI371や第2のPI372による誤検出を防止することができる。 In response to this, in this embodiment, the first PI 371 and the second PI 372 are arranged so that the light emitting units emit light in opposite directions to each other. For example, as shown in FIG. 8B and FIG. 8C, the light emitting unit 371a of the first PI 371 and the light emitting unit 372a of the second PI 372 may be arranged so that they overlap when viewed along a direction perpendicular to the optical axis direction. At this time, the light emitting unit 371a emits light 371c in the opposite direction to the light receiving unit 372b of the second PI 372, so that the light receiving unit 372b does not mistakenly receive the light 371c. Also, the light emitting unit 372a emits light 372c in the opposite direction to the light receiving unit 371b of the first PI 371, so that the light receiving unit 371b does not mistakenly receive the light 372c. The same effect can be obtained by arranging the light receiving portion 371b of the first PI 371 and the light receiving portion 372b of the second PI 372 so that they overlap when viewed in a direction perpendicular to the optical axis direction. As a result, erroneous detection by the first PI 371 and the second PI 372 can be prevented.
図9は、第1のPI371と第2のPI372の保持方法を説明するための図である。図9において、第1のPI371と第2のPI372は、いずれもカム筒108の外側において固定筒106に取り付けられ、スリットがカム筒108を向くように配置される。具体的に、第1のPI371と第2のPI372は固定筒106に開口する取り付け穴に嵌め込むように取り付けられる。各取り付け穴は、図中矢印で示す+X方向(光軸方向に関して被写体側)に拡張され、拡張された部分に弾性を有する第1の付勢部106a(付勢手段)と第2の付勢部106b(付勢手段)が配置される。第1の付勢部106aは、取り付け穴において、第1のPI371を図中矢印で示す+X方向とは逆方向の-X方向(光軸方向に関して結像面側)に付勢する。第2の付勢部106bは、取り付け穴において、第2のPI372を図中矢印で示す-X方向に付勢する。これにより、第1のPI371と第2のPI372は、固定筒106の結像面側に設けられた当接壁(図示しない)に当接し、光軸方向の位置が規定される。 9 is a diagram for explaining a method of holding the first PI 371 and the second PI 372. In FIG. 9, the first PI 371 and the second PI 372 are both attached to the fixed barrel 106 on the outside of the cam barrel 108, and are arranged so that the slits face the cam barrel 108. Specifically, the first PI 371 and the second PI 372 are attached so as to be fitted into the mounting holes opening in the fixed barrel 106. Each mounting hole is expanded in the +X direction (toward the subject in the optical axis direction) indicated by the arrow in the figure, and the first urging portion 106a (urging means) and the second urging portion 106b (urging means) having elasticity are arranged in the expanded portion. The first urging portion 106a urges the first PI 371 in the mounting hole in the -X direction (toward the image plane in the optical axis direction) opposite to the +X direction indicated by the arrow in the figure. The second biasing portion 106b biases the second PI 372 in the -X direction indicated by the arrow in the figure in the mounting hole. As a result, the first PI 371 and the second PI 372 abut against a contact wall (not shown) provided on the imaging surface side of the fixed barrel 106, and the position in the optical axis direction is determined.
ところで、カメラ本体1や交換レンズ101に衝撃が加わった場合、カム筒108とカム筒108に取り付けられたカム筒ギア330が+X方向に移動することがある。このとき、カム筒ギア330に形成された第1のリブ331と第2のリブ332も+X方向に移動して第1のPI371と第2のPI372にそれぞれ衝突することがある。 When an impact is applied to the camera body 1 or the interchangeable lens 101, the cam barrel 108 and the cam barrel gear 330 attached to the cam barrel 108 may move in the +X direction. At this time, the first rib 331 and the second rib 332 formed on the cam barrel gear 330 may also move in the +X direction and collide with the first PI 371 and the second PI 372, respectively.
これに対して、第1のPI371や第2のPI372は-X方向に付勢されているため、+X方向へ移動する余地がある。すなわち、第1のリブ331や第2のリブ332が第1のPI371や第2のPI372にそれぞれ衝突しても、第1のリブ331や第2のリブ332とともに+X方向へ移動することができる。これにより、第1のリブ331、第2のリブ332、第1のPI371や第2のPI372が衝突によって破損するのを防止することができる。また、このとき、第1の付勢部106aや第2の付勢部106bは緩衝材として機能し、第1のリブ331や第2のリブ332の第1のPI371や第2のPI372への衝突時の衝撃を吸収する。 In contrast, the first PI 371 and the second PI 372 are biased in the -X direction, so they have room to move in the +X direction. That is, even if the first rib 331 and the second rib 332 collide with the first PI 371 and the second PI 372, respectively, they can move in the +X direction together with the first rib 331 and the second rib 332. This makes it possible to prevent the first rib 331, the second rib 332, the first PI 371, and the second PI 372 from being damaged by the collision. In addition, at this time, the first biasing portion 106a and the second biasing portion 106b function as a cushioning material, absorbing the impact when the first rib 331 and the second rib 332 collide with the first PI 371 and the second PI 372.
次いで、本実施の形態におけるフォーカス駆動機構で基準信号が発生する過程について説明する。本実施の形態では、フォーカス群201の光軸方向の総移動領域Aを4つの移動領域に区分する。具体的には、総移動領域Aを結像面側から被写体側へ向けて第1の領域A1、第2の領域A2、第3の領域A3及び第4の領域A4に区分する。また、隣接する第1の領域A1と第2の領域A2の境界が第1の基準位置として設定され、隣接する第2の領域A2と第3の領域A3の境界が第2の基準位置として設定される。さらに、隣接する第3の領域A3と第4の領域A4の境界が第3の基準位置として設定される。 Next, the process of generating a reference signal in the focus drive mechanism in this embodiment will be described. In this embodiment, the total movement area A in the optical axis direction of the focus group 201 is divided into four movement areas. Specifically, the total movement area A is divided from the imaging surface side toward the subject side into a first area A1, a second area A2, a third area A3, and a fourth area A4. In addition, the boundary between the adjacent first area A1 and second area A2 is set as a first reference position, and the boundary between the adjacent second area A2 and third area A3 is set as a second reference position. Furthermore, the boundary between the adjacent third area A3 and fourth area A4 is set as a third reference position.
図10は、各領域におけるフォーカス群201、第1のリブ331、第2のリブ332、第1のPI371及び第2のPI372の位置関係を示す斜視図である。図11は、フォーカス群201が移動するに伴い、第1のPI371や第2のPI372が発生する信号が変化する様子を示すグラフである。 Figure 10 is a perspective view showing the positional relationship of the focus group 201, the first rib 331, the second rib 332, the first PI 371, and the second PI 372 in each region. Figure 11 is a graph showing how the signals generated by the first PI 371 and the second PI 372 change as the focus group 201 moves.
本実施の形態では、第1の基準位置において、第1のリブ331の第1の起点部331aが第1のPI371のスリットを通過するように、第1のリブ331と第1のPI371の位置関係が設定される。さらに、第2の基準位置において、第2のリブ332の第2の起点部332aが第2のPI372のスリットを通過するように、第2のリブ332と第2のPI372の位置関係が設定される。また、第3の基準位置において、第1のリブ331の第3の起点部331bが第1のPI371のスリットを通過するように、第1のリブ331と第1のPI371の位置関係が設定される。これにより、第1のPI371や第2のPI372が発生する基準信号により、フォーカス群201の位置を把握することができる。 In this embodiment, the positional relationship between the first rib 331 and the first PI 371 is set so that the first starting point 331a of the first rib 331 passes through the slit of the first PI 371 at the first reference position. Furthermore, the positional relationship between the second rib 332 and the second PI 372 is set so that the second starting point 332a of the second rib 332 passes through the slit of the second PI 372 at the second reference position. Furthermore, the positional relationship between the first rib 331 and the first PI 371 is set so that the third starting point 331b of the first rib 331 passes through the slit of the first PI 371 at the third reference position. As a result, the position of the focus group 201 can be grasped by the reference signals generated by the first PI 371 and the second PI 372.
図10(A)は、フォーカス群201が第1の領域A1に位置する状態を示す図である。第1の領域A1は、フォーカス群201の焦点位置が最も無限側に位置し、フォーカス群201の繰り出し量が最も少なく、交換レンズ101の全長が最も短くなる領域である。 Figure 10 (A) is a diagram showing a state in which the focus group 201 is located in the first area A1. The first area A1 is the area in which the focal position of the focus group 201 is located closest to infinity, the extension amount of the focus group 201 is the smallest, and the overall length of the interchangeable lens 101 is the shortest.
通常、カメラ本体1の電源操作部3のオフ操作を行うと、交換レンズ101の全長が最も短くなる状態、すなわち、繰り出し量が最も少なくなる第1の領域A1にフォーカス群201は移動する。その後、交換レンズ101への給電が切断される。すなわち、通常の電源オフ操作後の電源オン操作では、所望の位置まで移動させるために必要な基準位置として第1の基準位置が使用される。 Normally, when the power control unit 3 of the camera body 1 is turned off, the focus group 201 moves to the first area A1 where the overall length of the interchangeable lens 101 is the shortest, i.e., where the extension amount is the smallest. After that, power supply to the interchangeable lens 101 is cut off. In other words, when the power is turned on after a normal power off operation, the first reference position is used as the reference position required to move to the desired position.
図10(A)に示すように、第1の領域A1では、第1のリブ331におけるフォーカス群201が繰り出す際の回転方向(以下、「正回転方向」という。)の端部である第1の起点部331aは第1のPI371に達していない。したがって、第1のPI371は第1のリブ331を挟まず、第1のPI371において発光部371aから発せられた光は第1のリブ331で遮光されないため、Highの信号が発生する。一方、第1の領域A1では、第2のPI372のスリットに第2のリブ332が挟まれるため、第2のPI372において発光部372aから発せられた光は第2のリブ332で遮光され、Lowの信号が発生する。 As shown in FIG. 10A, in the first region A1, the first starting point 331a, which is the end of the first rib 331 in the rotation direction (hereinafter referred to as the "positive rotation direction") when the focus group 201 is extended, does not reach the first PI 371. Therefore, the first PI 371 does not sandwich the first rib 331, and the light emitted from the light emitting portion 371a in the first PI 371 is not blocked by the first rib 331, so a High signal is generated. On the other hand, in the first region A1, the second rib 332 is sandwiched in the slit of the second PI 372, so the light emitted from the light emitting portion 372a in the second PI 372 is blocked by the second rib 332, and a Low signal is generated.
したがって、レンズ制御部104は、電源オン操作を行ったときに第1のPI371からHighの信号が発生し、且つ第2のPI372からLowの信号が発生していることを認識すると、フォーカス群201が第1の領域A1に存在すると判断する。 Therefore, when the lens control unit 104 recognizes that a high signal is generated from the first PI 371 and a low signal is generated from the second PI 372 when the power is turned on, it determines that the focus group 201 is in the first area A1.
そして、レンズ制御部104は、結像面側から見て時計周り(正回転方向)にカム筒108が回転するようにフォーカス駆動部301を制御する。これにより、第1の起点部331aが第1のPI371のスリットを通過し、第1のPI371が発生する信号はHiからLowに変化する。ここで、レンズ制御部104には、第2のPI372が発生する信号がLowのままで、第1のPI371が発生する信号がHiからLowに変化するときのフォーカス群201の位置は予め第1の基準位置として記憶されている。したがって、レンズ制御部104は、第1のPI371が発生する信号の変化によって第1の基準位置を検出することができる。これによりフォーカス群201の位置を特定することができる。そして、第1の基準位置を基準としてフォーカス駆動部301を駆動させることにより、所望の位置へフォーカス群201を移動させることができる。 Then, the lens control unit 104 controls the focus drive unit 301 so that the cam barrel 108 rotates clockwise (positive rotation direction) when viewed from the imaging surface side. As a result, the first starting point 331a passes through the slit of the first PI 371, and the signal generated by the first PI 371 changes from Hi to Low. Here, the position of the focus group 201 when the signal generated by the second PI 372 remains Low and the signal generated by the first PI 371 changes from Hi to Low is stored in advance as the first reference position in the lens control unit 104. Therefore, the lens control unit 104 can detect the first reference position by the change in the signal generated by the first PI 371. This allows the position of the focus group 201 to be specified. Then, the focus drive unit 301 is driven based on the first reference position, so that the focus group 201 can be moved to a desired position.
ところで、電源オン状態のままで交換レンズ101をカメラ本体1から取り外したり、電源部10を取り外したりして、電源操作部3のオフ操作以外で交換レンズ101への給電を断絶すると、フォーカス群201は給電断絶時の位置で停止して移動しない。このような場合、再度、交換レンズ101へ給電を行った際にフォーカス群201が第1の領域A1以外の領域に位置する可能性があるため、第1の基準位置を検出できないことがある。これに対応して、本実施の形態では、第1の基準位置の他に、上述した第2の基準位置や第3の基準位置が設定される。以下、第2の基準位置や第3の基準位置の検出方法について説明する。 However, if the interchangeable lens 101 is removed from the camera body 1 with the power on, or the power supply unit 10 is removed, and power supply to the interchangeable lens 101 is cut off by a method other than turning off the power supply operation unit 3, the focus group 201 stops at the position where power supply was cut off and does not move. In such a case, when power is supplied to the interchangeable lens 101 again, the focus group 201 may be located in an area other than the first area A1, and therefore the first reference position may not be detected. In response to this, in this embodiment, in addition to the first reference position, the second reference position and third reference position described above are set. Below, a method for detecting the second reference position and the third reference position will be described.
図10(B)は、フォーカス群201が第2の領域A2に位置する状態を示す図である。第2の領域A2は、フォーカス群201の焦点位置が第1の領域A1よりも被写体側に位置し、フォーカス群201が若干繰り出す領域である。 Figure 10 (B) is a diagram showing a state in which the focus group 201 is located in the second area A2. The second area A2 is an area in which the focal position of the focus group 201 is located closer to the subject side than the first area A1, and the focus group 201 extends slightly.
図10(B)に示すように、第2の領域A2では、第1のPI371のスリットに第1のリブ331が挟まれるため、第1のPI371において発光部371aから発せられた光は第1のリブ331で遮光され、Lowの信号が発生する。また、第2の領域A2でも、第1の領域A1と同様に、第2のPI372のスリットに第2のリブ332が挟まれるため、第2のPI372において発光部372aから発せられた光は第2のリブ332で遮光され、Lowの信号が発生する。 As shown in FIG. 10(B), in the second region A2, the first rib 331 is sandwiched between the slits of the first PI 371, so that the light emitted from the light-emitting portion 371a in the first PI 371 is blocked by the first rib 331, generating a low signal. Also, in the second region A2, as in the first region A1, the second rib 332 is sandwiched between the slits of the second PI 372, so that the light emitted from the light-emitting portion 372a in the second PI 372 is blocked by the second rib 332, generating a low signal.
したがって、レンズ制御部104は、電源オン操作を行ったときに第1のPI371からLowの信号が発生し、且つ第2のPI372からLowの信号が発生していることを認識すると、フォーカス群201が第2の領域A2に存在すると判断する。そして、レンズ制御部104は、正回転方向にカム筒108が回転するようにフォーカス駆動部301を制御する。これにより、第2の起点部332aが第2のPI372のスリットを通過し、第2のPI372が発生する信号はLowからHiに変化する。ここで、レンズ制御部104には、第1のPI371が発生する信号がLowのままで、第2のPI372が発生する信号がLowからHiに変化するときのフォーカス群201の位置は予め第2の基準位置として記憶されている。したがって、レンズ制御部104は、第2のPI372が発生する信号の変化によって第2の基準位置を検出することができる。これによりフォーカス群201の位置を特定することができる。 Therefore, when the lens control unit 104 recognizes that a low signal is generated from the first PI 371 and a low signal is generated from the second PI 372 when the power is turned on, it determines that the focus group 201 is in the second area A2. Then, the lens control unit 104 controls the focus drive unit 301 so that the cam barrel 108 rotates in the forward rotation direction. As a result, the second starting point portion 332a passes through the slit of the second PI 372, and the signal generated by the second PI 372 changes from low to high. Here, the position of the focus group 201 when the signal generated by the first PI 371 remains low and the signal generated by the second PI 372 changes from low to high is stored in advance as the second reference position in the lens control unit 104. Therefore, the lens control unit 104 can detect the second reference position by the change in the signal generated by the second PI 372. This allows the position of the focus group 201 to be identified.
なお、レンズ制御部104は、フォーカス群201が第2の領域A2に存在すると判断した後、正回転方向と逆方向にカム筒108が回転するようにフォーカス駆動部301を制御してもよい。この場合、レンズ制御部104は、第1のPI371が発生する信号の変化によって第1の基準位置を検出することができる。 After determining that the focus group 201 is in the second area A2, the lens control unit 104 may control the focus drive unit 301 so that the cam barrel 108 rotates in the direction opposite to the forward rotation direction. In this case, the lens control unit 104 can detect the first reference position based on a change in the signal generated by the first PI 371.
図10(C)は、フォーカス群201が第3の領域A3に位置する状態を示す図である。第3の領域A3は、フォーカス群201の焦点位置が第2の領域A2よりも被写体側に位置し、フォーカス群201が大きく繰り出す領域である。 Figure 10 (C) is a diagram showing a state in which the focus group 201 is located in the third area A3. The third area A3 is an area in which the focal position of the focus group 201 is located closer to the subject side than the second area A2, and the focus group 201 extends out a large distance.
図10(C)に示すように、第3の領域A3では、第1のPI371のスリットに第1のリブ331が挟まれるため、第1のPI371において発光部371aから発せられた光は第1のリブ331で遮光され、Lowの信号が発生する。一方、第3の領域A3では、第2のリブ332の第2の起点部332aが第2のPI372のスリットを通過してしまっているため、発光部372aから発せられた光は第2のリブ332で遮光されず、Hiの信号が発生する。 As shown in FIG. 10(C), in the third region A3, the first rib 331 is sandwiched between the slits of the first PI 371, so the light emitted from the light-emitting portion 371a in the first PI 371 is blocked by the first rib 331, generating a Low signal. On the other hand, in the third region A3, the second starting portion 332a of the second rib 332 passes through the slits of the second PI 372, so the light emitted from the light-emitting portion 372a is not blocked by the second rib 332, generating a Hi signal.
したがって、レンズ制御部104は、電源オン操作を行ったときに第1のPI371からLowの信号が発生し、且つ第2のPI372からHiの信号が発生していることを認識すると、フォーカス群201が第3の領域A3に存在すると判断する。そして、レンズ制御部104は、正回転方向にカム筒108が回転するようにフォーカス駆動部301を制御する。これにより、第1のリブ331の第3の起点部331bが第1のPI371のスリットを通過し、第1のリブ331が第1のPI371のスリットによって挟まれなくなるため、第1のPI371が発生する信号はLowからHiに変化する。ここで、レンズ制御部104には、第2のPI372が発生する信号がHiのままで、第2のPI372が発生する信号がLowからHiに変化するときのフォーカス群201の位置は予め第3の基準位置として記憶されている。したがって、レンズ制御部104は、第1のPI371が発生する信号の変化によって第3の基準位置を検出することができる。これによりフォーカス群201の位置を特定することができる。 Therefore, when the lens control unit 104 recognizes that a Low signal is generated from the first PI 371 and a Hi signal is generated from the second PI 372 when the power is turned on, it determines that the focus group 201 is in the third area A3. Then, the lens control unit 104 controls the focus drive unit 301 so that the cam barrel 108 rotates in the forward rotation direction. As a result, the third starting point 331b of the first rib 331 passes through the slit of the first PI 371, and the first rib 331 is no longer sandwiched by the slit of the first PI 371, so that the signal generated by the first PI 371 changes from Low to Hi. Here, the position of the focus group 201 when the signal generated by the second PI 372 remains Hi and the signal generated by the second PI 372 changes from Low to Hi is stored in advance as the third reference position in the lens control unit 104. Therefore, the lens control unit 104 can detect the third reference position based on the change in the signal generated by the first PI 371. This allows the position of the focus group 201 to be identified.
なお、レンズ制御部104は、フォーカス群201が第3の領域A3に存在すると判断した後、正回転方向と逆方向にカム筒108が回転するようにフォーカス駆動部301を制御してもよい。この場合、レンズ制御部104は、第2のPI372が発生する信号の変化によって第2の基準位置を検出することができる。 After determining that the focus group 201 is in the third area A3, the lens control unit 104 may control the focus drive unit 301 so that the cam barrel 108 rotates in the direction opposite to the forward rotation direction. In this case, the lens control unit 104 can detect the second reference position based on a change in the signal generated by the second PI 372.
図10(D)は、フォーカス群201が第4の領域A4に位置する状態を示す図である。第4の領域A4は、フォーカス群201の焦点位置が第3の領域A3よりも被写体側に位置し、フォーカス群201の繰り出し量が最も大きい領域である。 Figure 10 (D) is a diagram showing a state in which the focus group 201 is located in the fourth area A4. In the fourth area A4, the focal position of the focus group 201 is located closer to the subject side than in the third area A3, and the extension amount of the focus group 201 is the largest.
図10(D)に示すように、第4の領域A4では、第1のリブ331の第3の起点部331bが第1のPI371のスリットを通過してしまっているため、発光部371aから発せられた光は第1のPI371で遮光されず、Hiの信号が発生する。また、第2のリブ332の第2の起点部332aも第2のPI372のスリットを通過してしまっているため、発光部372aから発せられた光は第2のリブ332で遮光されず、Hiの信号が発生する。 As shown in FIG. 10(D), in the fourth region A4, the third starting point 331b of the first rib 331 has passed through the slit of the first PI 371, so the light emitted from the light-emitting portion 371a is not blocked by the first PI 371, and a Hi signal is generated. Also, the second starting point 332a of the second rib 332 has passed through the slit of the second PI 372, so the light emitted from the light-emitting portion 372a is not blocked by the second rib 332, and a Hi signal is generated.
したがって、カメラ本体1の電源オン操作を行ったとき、レンズ制御部104は、第1のPI371からHiの信号が発生し、且つ第2のPI372からHiの信号が発生していることを認識すると、フォーカス群201が第4の領域A4に存在すると判断する。そして、レンズ制御部104は、結像面側から見て反時計周り方向(正回転方向と逆方向)にカム筒108が回転するようにフォーカス駆動部301を制御する。これにより、第1のリブ331の第3の起点部331bが第1のPI371のスリットを通過し、第1のリブ331が第1のPI371のスリットによって挟まれるため、第1のPI371が発生する信号はHiからLowに変化する。ここで、レンズ制御部104には、第2のPI372が発生する信号がHiのままで、第2のPI372が発生する信号はHiからLowに変化するときのフォーカス群201の位置は予め第3の基準位置として記憶されている。したがって、レンズ制御部104は、第1のPI371が発生する信号の変化によって第3の基準位置を検出することができる。これによりフォーカス群201の位置を特定することができる。 Therefore, when the power of the camera body 1 is turned on, the lens control unit 104 determines that the focus group 201 is in the fourth area A4 when it recognizes that a Hi signal is generated from the first PI 371 and a Hi signal is generated from the second PI 372. The lens control unit 104 then controls the focus drive unit 301 so that the cam barrel 108 rotates in the counterclockwise direction (opposite the forward rotation direction) when viewed from the imaging surface side. As a result, the third starting point 331b of the first rib 331 passes through the slit of the first PI 371, and the first rib 331 is sandwiched between the slits of the first PI 371, so that the signal generated by the first PI 371 changes from Hi to Low. Here, the position of the focus group 201 when the signal generated by the second PI 372 changes from Hi to Low while the signal generated by the second PI 372 remains Hi is stored in advance as a third reference position in the lens control unit 104. Therefore, the lens control unit 104 can detect the third reference position based on the change in the signal generated by the first PI 371. This allows the position of the focus group 201 to be identified.
本実施の形態では、第1の基準位置の他に、第2の基準位置や第3の基準位置が設定されるため、カメラ本体1の電源オン操作を行った際、所望の位置まで移動させるために必要な基準位置を早期に把握することができる。 In this embodiment, in addition to the first reference position, a second reference position and a third reference position are also set, so that when the power of the camera body 1 is turned on, the reference position required to move to the desired position can be quickly determined.
また、上述したように、カメラ本体1の電源操作部3のオフ操作を通常通りに行うと、第1の領域A1にフォーカス群201は移動するため、電源オン操作を行う際、フォーカス群201は第1の領域A1に存在する頻度が高い。したがって、第1の領域A1と第2の領域A2の境界である第1の基準位置を素早く検出できるようにすれば、フォーカス群201の位置を素早く特定することができる機会を増やすことができ、使用者にとって有益である。 As described above, when the power operation unit 3 of the camera body 1 is turned off in the normal manner, the focus group 201 moves to the first area A1, so when the power is turned on, the focus group 201 is likely to be in the first area A1. Therefore, if the first reference position, which is the boundary between the first area A1 and the second area A2, can be quickly detected, the opportunities to quickly identify the position of the focus group 201 can be increased, which is beneficial to the user.
そこで、本実施の形態では、図11に示すように、第1の領域A1を第2の領域A2、第3の領域A3、第4の領域A4に比して最も狭く設定する。これにより、電源オン操作後にカム筒108を正回転方向へ少し回転させるだけで第1の基準位置を検出することができ、フォーカス群201の位置を素早く特定することができるため、撮影機会の逸失を抑制することができる。 In this embodiment, as shown in FIG. 11, the first area A1 is set to be the narrowest compared to the second area A2, the third area A3, and the fourth area A4. This makes it possible to detect the first reference position by simply rotating the cam barrel 108 slightly in the forward direction after the power is turned on, and to quickly identify the position of the focus group 201, thereby preventing missed shooting opportunities.
なお、第2の領域A2、第3の領域A3及び第4の領域A4の区分けについて特に制約は無い。しかしながら、第2の領域A2、第3の領域A3及び第4の領域A4を均等に区分けすることにより、フォーカス群201がいずれの領域に存在しても、第2の基準位置や第3の基準位置を検出するまでの時間を略均等化することができる。これにより、ある領域において基準位置の検出までに時間が掛かりすぎるのを抑制することができ、使用者の使い勝手を向上することができる。 There are no particular restrictions on the division of the second area A2, the third area A3, and the fourth area A4. However, by dividing the second area A2, the third area A3, and the fourth area A4 evenly, the time until the second reference position and the third reference position are detected can be made approximately equal regardless of the area in which the focus group 201 is located. This makes it possible to prevent the time it takes to detect the reference position in a certain area from being too long, improving usability for the user.
ところで、上述した本実施の形態のように、2つのPIを用いる場合、リブを共通化して1つのみ設けることも考えられる。この場合、リブに凹凸を設け、段差部を起点部とすることができるが、フォーカス群201の移動量が大きい場合、第2の領域A2~第4の領域A4を設定するために、2つのPIを大きく離して配置する必要がある。このとき、2つのPIが実装されるフレキシブル基板が大型化するが、本実施の形態は、上述のように2つのPIと2つのリブの配置を工夫することにより、フレキシブル基板が大型化を抑制するこができる点で、リブを1つのみ設ける場合に対して有利である。 When using two PIs as in the present embodiment described above, it is also possible to provide only one common rib. In this case, the rib can be provided with projections and recesses, and the step can be used as the starting point. However, if the amount of movement of the focus group 201 is large, it is necessary to place the two PIs far apart in order to set the second area A2 to the fourth area A4. In this case, the flexible board on which the two PIs are mounted becomes large, but this embodiment is advantageous over the case of providing only one rib in that the flexible board can be prevented from becoming large by devising the arrangement of the two PIs and two ribs as described above.
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。 The above describes a preferred embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and variations are possible within the scope of the gist of the invention.
例えば、本実施の形態では、フォーカス群201を移動させるフォーカス駆動機構へ本発明を適用する場合について説明したが、光軸方向に光学部品移動可能な駆動機構であれば、本発明を適用することができる。例えば、焦点距離を変えるズーム機構にも本発明を適用することができる。また、カム筒108とカム筒ギア330を一体化してもよい。 For example, in this embodiment, the present invention is described as being applied to a focus drive mechanism that moves the focus group 201, but the present invention can be applied to any drive mechanism that can move optical components in the optical axis direction. For example, the present invention can also be applied to a zoom mechanism that changes the focal length. In addition, the cam barrel 108 and the cam barrel gear 330 may be integrated.
101 交換レンズ
104 レンズ制御部
108 カム筒
201 フォーカス群
301 フォーカス駆動部
330 カム筒ギア
331 第1のリブ
332 第2のリブ
331a 第1の起点部
331b 第3の起点部
332a 第2の起点部
371 第1のPI
371a 発光部
371b 受光部
372 第2のPI
372a 発光部
372b 受光部
101 Interchangeable lens 104 Lens control unit 108 Cam barrel 201 Focus group 301 Focus drive unit 330 Cam barrel gear 331 First rib 332 Second rib 331a First starting point portion 331b Third starting point portion 332a Second starting point portion 371 First PI
371a Light emitting unit 371b Light receiving unit 372 Second PI
372a Light emitting unit 372b Light receiving unit
Claims (3)
前記駆動機構は、前記カム筒を回転駆動するモータと、前記カム筒の外周面に設けられた第1のリブ及び第2のリブと、各前記リブに対応して設けられた第1の検出素子及び第2の検出素子と、を有し、
前記第1のリブ及び前記第2のリブは、前記カム筒の回転方向に延在するように互いに平行に配置されて前記カム筒の回転とともに回転し、
前記第1の検出素子及び前記第2の検出素子は位置が固定され、前記第1の検出素子及び前記第2の検出素子の各々は対応する前記リブの起点部の当該検出素子の通過を検出し、
前記第1の検出素子及び前記第2の検出素子が対応する前記リブの起点部の通過を検出するタイミングは互いに異なり、
前記第2のリブの長さは前記第1のリブの長さよりも短く、前記光軸方向に沿って眺めたときに前記第2のリブが前記第1のリブと重なるように配置され、
前記光軸方向に対して直交する方向に沿って眺めたときに前記第1の検出素子及び前記第2の検出素子が少なくとも一部において重なるように配置されることを特徴とする光学機器。 a driving mechanism having a lens group movable in an optical axis direction and a cam barrel that rotates around the optical axis and moves the lens group by a cam mechanism;
the drive mechanism includes a motor that rotates the cam barrel, a first rib and a second rib that are provided on an outer circumferential surface of the cam barrel, and a first detection element and a second detection element that are provided corresponding to each of the ribs,
the first rib and the second rib are arranged in parallel to each other so as to extend in a rotational direction of the cam barrel and rotate together with the rotation of the cam barrel;
the first detection element and the second detection element are fixed in position, and each of the first detection element and the second detection element detects the passage of a corresponding starting point of the rib through the detection element;
the first detection element and the second detection element detect passage of the corresponding rib start point portions at different timings,
a length of the second rib is shorter than a length of the first rib, and the second rib is disposed so as to overlap with the first rib when viewed along the optical axis direction;
An optical instrument, characterized in that the first detection element and the second detection element are arranged so as to at least partially overlap when viewed along a direction perpendicular to the optical axis direction.
前記第1の検出素子及び前記第2の検出素子は、各前記発光部から互いに反対向きに光を発するように配置されることを特徴とする請求項1又は2に記載の光学機器。 each of the first detection element and the second detection element has a light emitting portion and a light receiving portion;
3. The optical device according to claim 1 , wherein the first detection element and the second detection element are arranged so as to emit light from the light-emitting portions in opposite directions to each other.
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