JP6497862B2

JP6497862B2 - 撮像装置

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Publication number: JP6497862B2
Application number: JP2014159993A
Authority: JP
Inventors: 文裕梶村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2014-08-06
Filing date: 2014-08-06
Publication date: 2019-04-10
Anticipated expiration: 2034-08-06
Also published as: JP2016038421A

Description

本発明は、撮像装置に関し、特にレンズ鏡筒の操作部材の回転操作検出に関する。

交換レンズ式のカメラシステムでは、例えばズーム制御やフォーカス制御等にてレンズ鏡筒のレンズ駆動を操作リングの回転で行っている。操作リングの回転運動をレンズ群の直進運動へ変換するために、異なる形状の溝を形成した筒（直進筒、カム筒）に対してレンズ群を両筒の溝部で保持し、一方の筒を回転させる構造が知られている。近年では静音化等の観点から、カム筒に連結させずにレンズ駆動を行うレンズ鏡筒として、例えば操作リングの回転量を回転量検出手段で検出し、モータ等の駆動源によってレンズを駆動させる構成(パワーズーム、パワーフォーカス等)がある。

特許文献１には回転量検出手段として、フォトインタラプタ（ＰＩ）等の光センサと、くし歯状のスリットを有する遮光部を設けた操作リングを用いる構成が開示されている。フォトインタラプタにて投光部からの光を受光部が検出する。作動中には投光部が常に光を出射し、操作リングが回転されると、スリットを有する遮光部により投光部と受光部との間の光が断続的に遮光されることで、操作リングの回転量が検出される。

また、カメラ本体部の制御部は、カメラ操作が一定時間行われない場合に消費電力を抑えるために低消費電力モードに移行するように設定されている。カメラが低消費電力モードに移行すると、カメラからレンズ鏡筒への電力供給が抑えられ節電される。そしてカメラのボタン操作等が行われると、カメラは低消費電力モードから復帰してレンズ鏡筒への電力供給が再開し、レンズ鏡筒が低消費電力モードから復帰する。しかし、この構成ではカメラが低消費電力モードに入ると交換レンズを操作しても低消費電力モードから復帰しないため、操作性に問題があった。そこで、特許文献２にはレンズ鏡筒に設けたスイッチの操作で低消費電力モードから復帰する構成が開示されている。

特開平４−２７９０６号公報特開２００９−１８６５４５号公報

従来のカム筒に連結されてレンズが駆動されるレンズ鏡筒では、低消費電力モードに移行してもユーザが操作リングをマニュアル操作することでレンズ駆動が可能であった。しかし、レンズ駆動に回転量検出手段及びモータを使用する構成のレンズ鏡筒では、カメラが低消費電力モードに移行するとレンズ鏡筒も低消費電力モードとなるため、レンズを駆動できなくなる。つまり、操作リングを用いたマニュアル操作でレンズ鏡筒の低消費電力モードを解除することができない。

操作リングの回転検出手段として、特許文献１のようにフォトインタラプタを用いる構成では、常に投光部から光を出さなければならない。このため消費電力が大きく、レンズ鏡筒が低消費電力モードの時には使用できない。また、特許文献２に示すような機械的なスイッチにより低消費電力モードからの復帰を行う場合には、スイッチの動作に伴う機械的雑音の発生が問題となる。

本発明の目的は、操作部材の回転操作開始の検出を可能にし、かつ機械的雑音を低減できる撮像装置を簡易な構成で提供することである。

本発明に係る装置は、操作部材及び該操作部材が回転したことを検出する操作検出手段を備えるレンズ鏡筒と、前記操作部材の回転操作が一定時間以上に亘って行われなかった場合に設定される低消費電力モードの状態で前記操作検出手段により前記操作部材の回転操作の開始が検出された場合に、前記低消費電力モードから復帰させる処理を行う制御手段と、を有する撮像装置であって、前記操作検出手段は、側面部に電極パターン部が配置された円筒電極部と、前記円筒電極部の電極パターン部と接触して導通する電極ブラシと、を備え、前記円筒電極部の電極パターン部は、前記側面部に前記円筒電極部の周方向について交互に導通部と非導通部が形成されており、前記非導通部がダイヤモンドライクカーボンのコーティング処理により、０．１マイクロメートル以上であって１０マイクロメートル以下の薄膜で形成されている。

本発明によれば、操作部材の回転操作開始の検出を可能にし、かつ機械的雑音を低減できる。

本発明の実施形態に係るレンズ鏡筒の操作検出部を示す斜視図である。本発明の実施形態に係るカメラシステムを説明するブロック図である。本発明の実施形態に係るレンズ鏡筒の断面構造を部分的に示す模式図である。本発明の実施形態に係る回転量検出部を説明する模式図である。本発明の実施形態に係る円筒電極部の構成と回転動作を説明する模式図である。本発明の実施形態に係る操作リング回転時の信号を例示する波形図である。本発明の実施形態に係る要部の電気回路図である。本発明の実施形態に係る操作検出の制御例を説明するフローチャートである。本発明の実施形態に係る円筒電極部の製作時に使用する工具を表す模式図である。本発明の実施形態に係る回転量検出部の別例を示す模式図である。比較例の円筒電極部の構成を示す模式図である。

以下に、図１から図１０を参照して、本発明の実施形態による撮像装置を、添付図面に基づいて詳細に説明する。本発明は、例えば操作リングを有するレンズ鏡筒や該レンズ鏡筒を用いたカメラや光学機器、及びそれらにより構成される光学システムに適用可能である。
図２は本実施形態におけるレンズ鏡筒を含むカメラシステムの構成例を示すブロック図である。図２にはデジタルカメラの本体部であるカメラボディ１と、カメラボディ１に対して、取り外し可能な交換レンズユニットのレンズ鏡筒２を示す。なお、交換レンズユニットは、カメラボディ１とは別の部品であるが、カメラボディ１に装着した状態で使用されることによってカメラシステムを構成する。したがって、以下では撮像装置の一部として説明する。

レンズ鏡筒２は複数の光学レンズからなるレンズ群２２を備える。レンズ群２２はフォーカスレンズ２２ａを含む。レンズ駆動部２３はフォーカスレンズ２２ａを光軸２０の方向に移動させる。さらに、操作者が把持して回転させる操作部材としての操作リング２４と、操作リング２４を回転させた時の回転量を検出する回転量検出部２５と、操作リング２４の回転操作開始を検出する操作検出部２６が設けられている。レンズシステム制御部２１は、回転量検出部２５と操作検出部２６の各検出信号を取得するとともに、レンズ鏡筒２の状態を把握して管理する。レンズシステム制御部２１は、カメラボディ１内の制御部と電気接点１５を介して通信可能である。リセットIＣ（集積回路）２７は、操作検出部２６からの信号を処理してレンズシステム制御部２１に信号を出力する。

カメラボディ１にはカメラシステム制御部１１が設けられており、カメラの低消費電力モードへの切り替えや，レンズシステム制御部２１との通信等を行う。レンズ群２２を通過した光束が結像する位置には撮像素子１４が配置されており、撮像面上で受光する。撮像素子１４は光像を光電変換によって電気信号に変換し、Ａ（Ａｎａｌｏｇ）／Ｄ（Ｄｉｇｉｔａｌ）変換により量子化処理された信号が画像処理部１２に送られる。画像処理部１２は、その内部にホワイトバランス回路、ガンマ補正回路、補間演算回路等を有しており、撮像素子１４の出力信号を処理して画像データを生成する。画像処理部１２で生成された画像データはメモリ部１３に記憶される。メモリ部１３は実際の記憶部に加えて、記憶に必要な処理回路を備える。カメラシステム制御部１１は、画像処理部１２、メモリ部１３の管理や、レンズシステム制御部２１から通信により取得される信号の管理を行う。なお、カメラボディ１は、その他の撮影に関わる構成部及び各種機能を有するが、本発明の要部と直接的な関連がないので、図示及び説明を省略する。

撮像装置におけるモードとして、以下では電源ＯＦＦモード、撮影可能モード、低消費電力モードを有する場合を説明する。電源ＯＦＦモード（第１モード）では、電源が遮断されてカメラの全ての電気的動作がＯＦＦ状態である。撮影可能モード（第２モード）では、電源ＯＦＦモードから不図示の電源ボタンがＯＮ操作されることで、各電子デバイスに電力が供給され、撮影動作の準備が整っている状態である。低消費電力モード（第３モード）では、撮影可能モードにおいてカメラ操作が一定時間以上に亘って行われなかった場合、消費電力を低減するために一部の電子デバイスの消費電力を抑えている状態である。一方、レンズ鏡筒２においても、後述する回転量検出部等の、各電子デバイスへの電力供給を抑える低消費電力モードが存在する。

次に図１、図３、及び図４を参照して、レンズ鏡筒２における回転量検出部２５と操作検出部２６の構成について説明する。図１は、操作リング１０１と操作検出部２６の構成例を示す斜視図である。図３は固定筒１００と、操作リング１０１と、回転量検出部２５と、操作検出部２６の組み込んだ状態を模式的に示す断面図である。図４は操作リング１０１と回転量検出部２５の構成例を模式的に示す側面図である。各図にて同じ機能を有する部材には同じ番号を付している。

図３に示すように、固定筒１００の外側に操作リング１０１が配置されている。操作リング１０１は固定筒１００に対して光軸２０を中心に回転自在に取り付けられている。操作リング１０１は、くし歯部１０１ａと内歯車部１０１ｂを有する。くし歯部１０１ａは操作リング１０１の回転量の検出に用いる。内歯車部１０１ｂは回転操作開始の検出に用いる。

固定筒１００にはフォトインタラプタ（以下、ＰＩと略記する）１０２ａが配置される。ＰＩ１０２ａは、くし歯部１０１ａの動きを検出することで操作リング１０１の回転量検出を行う検出部である。ＰＩ１０２ａは投光部と受光部を有しており、その間をくし歯部１０１ａが通過することで、操作リング１０１の回転量を検出する。本実施形態では対をなすＰＩを使用する。つまり、第１のＰＩ１０２ａは、図３では不図示の第２のＰＩ１０２ｂと対で回転方向を含む回転量検出を行う。これらのＰＩ及びくし歯部１０１ａは回転量検出部２５の一部を構成している。

固定筒１００には円筒電極部１０３が軸受け部１０６ａ，１０６ｂにより軸支されている。円筒電極部１０３は、回転操作開始の検出を行うために、円筒の側面に導通部と非導通部の電極パターン部が形成されている。そして、円筒電極部１０３に形成された電極パターン部の導通部と接触することで導通する電極ブラシ１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃが配置される。円筒電極部１０３の軸部には外歯車１０５が嵌合されている。外歯車１０５は操作リング１０１の内歯車部１０１ｂと係合する。

図４は、回転量検出部２５を構成する、操作リング１０１及びＰＩ１０２ａ，１０２ｂを示している。固定筒１００に対し、近接した場所に２つのＰＩ１０２ａ，１０２ｂが配置されている。操作リング１０１には、前述したようにくし歯部１０１ａが全周に亘って延在する。操作者が操作リング１０１を回転させると、それに伴い、くし歯部１０１ａが回転する。その回転により各ＰＩの投光部と受光部との間を、くし歯部１０１ａのスリット部と遮光部が通過する。よって、ＰＩ１０２ａ，１０２ｂの各受光部が投光部からの光を検出する状態と検出しない状態とが繰り返し発生するので、パルス状検出信号が得られる。複数の検出信号の比較により、回転量検出部２５は操作リング１０１の回転方向及び回転量を検出することができる。回転方向及び回転量の検出方法は公知であるため、その詳細な説明を割愛する。

図１は操作検出部２６の構成例を示す。操作リング１０１の内周部には全周に亘り内歯車部１０１ｂが配置されている。内歯車部１０１ｂは円筒電極部１０３の軸部に嵌合された外歯車１０５と係合されているので、操作リング１０１の回転が円筒電極部１０３に伝達される。軸受け部１０６ａ，１０６ｂにより軸支されている円筒電極部１０３は、例えばステンレス鋼や銅合金等の導電性を有する金属材料で形成されている。円筒電極部１０３の円筒部には、後述するように導通部と非導通部からなる電極パターン部が配置されている。円筒部は電極ブラシ１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃとそれぞれ接触しつつ、回転を受けて各電極ブラシに対して摺動する。電極ブラシ１０４ａと１０４ｂは、円筒電極部１０３に対し、１８０度の位相角度をもって互いに反対側の位置で接触している。また、電極ブラシ１０４ａと近接して電極ブラシ１０４ｃが配される。電極ブラシ１０４ａ〜ｃは固定筒１００に取り付けられて、不図示の他端（円筒電極部１０３と接触しない方の端部）が電気回路につながっている。

次に図５を参照して、電極パターン部について説明する。図５（Ａ）は円筒電極部１０３を模式的に示す斜視図である。図５（Ｂ）は円筒電極部１０３の円筒側面部１０３ｅに設けた電極パターン部を展開して示す模式図である。図５（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）はそれぞれ、円筒電極部１０３と電極ブラシ１０４ａ，１０４ｂとの接触状態を側面から示す模式図である。

図５に示す円筒電極部１０３は、その円筒側面部１０３ｅに電極パターン部が配置されている。電極パターン部は導通部１０３ａと、斜線で示す非導通部で１０３ｂから構成される。円筒電極部１０３の導通部１０３ａ及び非導通部１０３ｂの詳細については後述する。図５（Ｂ）の展開図に示すように、円筒側面部１０３ｅの左半分側には、導通部１０３ａと非導通部１０３ｂが短冊状に、それぞれ等幅かつ等ピッチで配置される。また、導通部１０３ａの幅３２は、非導通部１０３ｂの幅３３よりも狭く設定されている。そして円筒側面部１０３ｅの右半分側はすべて導通部である。円筒側面部１０３ｅの左半分側の表面部分は、電極ブラシ１０４ａ，１０４ｂと接触しつつ摺動し、右半分側の表面部分は電極ブラシ１０４ｃと接触しつつ摺動する。

図５（Ｃ）から（Ｅ）を参照して、図５（Ａ）の矢印方向３１から見た場合の円筒電極部１０３の電極パターン部と電極ブラシ１０４ａ，１０４ｂとの導通状態を説明する。図５（Ｃ）から（Ｅ）はそれぞれ、円筒電極部１０３が回転することにより、円筒側面部１０３ｅと電極ブラシ１０４ａ，１０４ｂとの接触状態の違いを表している。

図５（Ｃ）は、導通部１０３ａが電極ブラシ１０４ａと接触している第１状態を示す。この状態からさらに円筒電極部１０３が回転し、図５（Ｄ）は、導通部１０３ａが電極ブラシ１０４ｂと接触している第２状態を示す。この状態からさらに円筒電極部１０３が回転し、図５（Ｅ）は電極ブラシ１０４ａ，１０４ｂが共に非導通部に接触した第３状態を示す。図５（Ｂ）に示すように、電極パターン部の導通部１０３ａは、その幅３２が非導通部１０３ｂの幅３３よりも狭い。円筒電極部１０３が回転することにより、図５（Ｃ）から（Ｅ）のいずれかの状態になる。一方で、電極ブラシ１０４ｃは第１状態、第２状態、第３状態のいずれでも円筒側面部１０３ｅの右側半分の表面部分（導通部）と常に接触することにより導通している。つまり、電極ブラシ同士の間の導通状態は、以下の３つの状態のうちのいずれかである。
（１）電極ブラシ１０４ａと１０４ｃが導通した状態（第１導通状態）。
（２）電極ブラシ１０４ｂと１０４ｃが導通した状態（第２導通状態）。
（３）互いの電極ブラシが導通していない状態（非導通状態）。

電極ブラシ１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃの各端部は電子回路（検出回路）に接続されている。第１導通状態や第２導通状態では、電極ブラシ１０４ａ，１０４ｂが導通部１０３ａを介して電極ブラシ１０４ｃとそれぞれ導通することで２つのスイッチが閉成されて信号が検出される。つまり、第１導通状態の場合、電極ブラシ１０４ａが電極ブラシ１０４ｃと導通してＯＮ信号が検出され、また第２導通状態の場合、電極ブラシ１０４ｂが電極ブラシ１０４ｃと導通してＯＮ信号が検出される。電極ブラシ１０４ａ，１０４ｂが電極ブラシ１０４ｃと非導通の場合には、ＯＦＦ信号が検出される。

図６を参照して、操作者が操作リング１０１を回転させたときに、電極ブラシ１０４ａ，１０４ｂの各スイッチから検出される信号を説明する。図６に示す実線は電極ブラシ１０４ａ側のスイッチの信号を示し、破線は電極ブラシ１０４ｂ側のスイッチの信号を示す。各信号波形は、電極ブラシ１０４ａ，１０４ｂと、電極ブラシ１０４ｃとの導通状態または非導通状態に応じたＯＮ信号とＯＦＦ信号の切り替わりを示している。電極ブラシ１０４ａ側のスイッチがＯＮ信号を出力する時には、電極ブラシ１０４ｂ側スイッチはＯＦＦ信号を出力する。また、電極ブラシ１０４ｂ側のスイッチがＯＮ信号を出力する時には、電極ブラシ１０４ａ側のスイッチはＯＦＦ信号を出力する。この構成により、両方のスイッチが同時にＯＮになることはない。回転操作開始の検出のためには、このような信号が得られれば十分である。すなわち、回転量検出部２５に比べた場合に分解能が小さくてもよく、電極パターン部の幅の寸法精度が低い場合でも十分な機能を発揮できる。

次に図７を参照して回路構成を説明する。図７は電極ブラシ１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃとレンズシステム制御部２１との接続部を例示する電気回路図である。電気回路部は、端子１４１ａ，１４１ｂ，１４１ｃを持つ切替スイッチと、電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）１４２ａ，１４２ｂと、抵抗１４５ａ，１４５ｂと、端子１４３ａ，１４３ｂ，１４４ａ，１４４ｂ，１４６を備える。図７に示す切替スイッチの端子１４１ａ，１４１ｂ，１４１ｃはそれぞれ、図１に示す電極ブラシ１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃに対応する。端子１４１ｃは接地されており、端子１４１ａまたは端子１４１ｂとの導通が選択的に切り替わる。端子１４１ａはＦＥＴ１４２ａのソース（Ｓ）に接続され、端子１４１ｂはＦＥＴ１４２ｂのソース（Ｓ）に接続されている。

端子１４３ａはＦＥＴ１４２ａのゲート（Ｇ）に接続され、端子１４３ｂはＦＥＴ１４２ｂのゲート（Ｇ）に接続されている。これらの端子１４３ａ，１４３ｂはそれぞれレンズシステム制御部２１の端子に接続される。端子１４４ａはＦＥＴ１４２ａのドレイン（Ｄ）に接続され、端子１４４ｂはＦＥＴ１４２ｂのドレイン（Ｄ）に接続されている。これらの端子１４４ａ，１４４ｂはそれぞれ、レンズシステム制御部２１及びリセットＩＣ２７の各端子に接続される。端子１４６は電源Ｖｃｃと繋がっており、抵抗１４５ａ，１４５ｂをそれぞれ介して、各端子１４４ａ，１４４ｂ及び各ＦＥＴ１４２ａ，１４２ｂのドレイン（Ｄ）に接続されている。

レンズシステム制御部２１の出力する電圧がＨ（Ｈｉｇｈ）レベルであるか、またはＬ(Ｌｏｗ)レベルであるかにしたがって各ＦＥＴ１４２ａ，１４２ｂの導通状態が制御される。つまり、端子１４３ａに接続されたレンズシステム制御部２１の出力端子からの電圧がＨレベルまたはＬレベルに切り替えられることで、ＦＥＴ１４２ａのドレインとソースとの間の導通状態を制御することができる。端子１４３ａにＨレベルの電圧が印加されると、ＦＥＴ１４２ａのドレイン−ソース間が導通状態となる。また端子１４３ａにＬレベルの電圧が印加されると、ＦＥＴ１４２ａのドレイン−ソース間が非導通状態となる。
端子１４３ａの電圧がＬレベルである場合、または切替スイッチの端子１４１ａが端子１４１ｃと導通していないＯＦＦ状態である場合には、抵抗１４５ａにおいて電圧降下が生じない。よって、レンズシステム制御部２１の入力端子に接続された端子１４４ａの電圧がＨレベルとなる。また、端子１４３ａの電圧がＨレベルであって、かつ切替スイッチの端子１４１ａが端子１４１ｃと導通しているＯＮ状態である場合には、抵抗１４５ａにおいて電圧降下が生じる。よって、レンズシステム制御部２１の入力端子に接続された端子１４４ａの電圧がＬレベルとなる。また、切替スイッチの端子１４１ｂ、ＦＥＴ１４２ｂ、端子１４４ｂ、抵抗１４５ｂからなる電気回路においても、切替スイッチの端子１４１ａ，ＦＥＴ１４２ａ、端子１４４ａ、抵抗１４５ａからなる電気回路と同様の動作が行われる。すなわち、前記の説明にてそれぞれに対応する各回路素子の符号に読み替えればよい。

図７に示す構成によれば、選択的に行われる切替スイッチの端子１４１ａ，１４１ｂにおけるＯＮ状態とＯＦＦ状態の変化を検知することができる。よって、レンズ鏡筒が低消費電力モードである場合に、電力を消費しないスイッチを利用できるため、消費電力を抑えつつ操作リングの回転操作の開始を検出することができる。

次にリセットＩＣ２７（図２参照）が行う処理を説明する。リセットＩＣ２７は、前述したように図７の端子１４４ａ，１４４ｂより１組の信号を受け付ける。受け付けた１組の入力信号に基づいてリセットＩＣ２７は、レンズシステム制御部２１の入力端子に対して、以下の信号を出力する。なお、端子１４４ａの信号レベルをＡで表し、端子１４４ｂの信号レベルをＢで表すとき、（Ａ，Ｂ）と表記する。ＡとＢのレベルはいずれもＨまたはＬである。
・（Ｈ，Ｈ）：端子１４４ａ，１４４ｂからの信号がどちらもＨレベルである場合、リセットＩＣ２７はＬレベルの信号を出力する。
・（Ｈ，Ｌ）または（Ｌ，Ｈ）：端子１４４ａ，１４４ｂからの信号のうち、一方がＨレベルであって、他方がＬレベルである場合、リセットＩＣ２７はＨレベルの信号を出力する。

次にカメラが低消費電力モードとなり、レンズ鏡筒が低消費電力モードに移行してから、操作者が操作リングを回転させてカメラが低消費電力モードから復帰するまでの制御を説明する。
図８（Ａ）を参照して、レンズシステム制御部２１が行う処理を説明する。図８（Ａ）は、カメラ本体部が低消費電力モードになったことをレンズ鏡筒が認識してから、レンズ鏡筒が低消費電力モードに移行するまでの処理を説明するフローチャートである。以下の処理は、レンズシステム制御部２１のＣＰＵ（中央演算処理装置）がメモリからプログラムを読み出して実行することにより実現される。

処理が開始すると、Ｓ１００１ではカメラ本体部が低消費電力モードにあるか否かの判定処理が行われる。カメラ本体部が低消費電力モードであると判定された場合、Ｓ１００２へ進み、低消費電力モードでないと判定された場合にはＳ１００４へ移行する。Ｓ１００４では端子１４３ａ，１４３ｂの信号レベルがいずれもＬに設定されてから処理を終了する。

Ｓ１００２でＣＰＵは操作検出動作のセットを行う。操作検出動作のセットについては、図８（Ｂ）を用いて後述する。次のＳ１００３では、接続されている回転量検出部２５への電力供給を停止させる処理が実行される。レンズシステム制御部２１はレンズ鏡筒を低消費電力モードに変更して、処理を終了する。この時、レンズシステム制御部２１から端子１４３ａ，１４３ｂへの各出力信号は保持されている。

次に、図８（Ｂ）を参照して、操作検出動作のセットにおける制御を説明する。
Ｓ１１０１でＣＰＵは端子１４３ａ，１４３ｂをＨレベルに設定する。この時、スイッチの端子１４１ａ又は１４１ｂが端子１４１ｃと導通したＯＮ状態であれば、ＦＥＴ１４２ａ又は１４２ｂのソース（Ｓ）に電流が流れ、端子１４４ａまたは１４４ｂの電位はＬレベルを示す。

Ｓ１０１２でＣＰＵは端子１４４ａの電位がＬレベルであるか否かを判断する。端子１４４ａの電位がＬレベルであると判断された場合、スイッチの端子１４１ａと端子１４１ｃとが導通したＯＮ状態であると認識される。この場合、Ｓ１０１３に進み、端子１４３ａがＬレベルに設定された後、処理を終了してリターン処理となる。端子１４３ａをＬレベルに設定することで、スイッチの端子１４１ａがＯＮ状態であっても電力を消費しない状態になる。また、前記のようにスイッチの端子１４１ａがＯＮ状態である場合には、端子１４１ｂは必ずＯＦＦ状態となるので、操作リング２４が回転されない限り、電力を消費することがない。他方、Ｓ１０１２で端子１４４ａの電位がＬレベルではないと判断された場合、スイッチ１４１ａがＯＦＦ状態であると認識され、Ｓ１１０４へ移行する。

Ｓ１１０４でＣＰＵは端子１４４ｂの電位がＬレベルであるか否かを判断する。端子１４４ｂの電位がＬレベルと判断された場合、スイッチの端子１４１ｂがＯＮ状態であると認識される。この場合、Ｓ１１０５に進み、端子１４３ｂの電位がＬレベルに設定された後で処理を終了し、リターン処理となる。端子１４３ｂをＬレベルに設定することで、スイッチの端子１４４ｂがＯＮ状態でも電力を消費しない状態となる。また、この場合にスイッチの端子１４１ａがＯＦＦ状態であるので、操作リング２４が回転されない限り電力を消費することがない。Ｓ１１０４にて端子１４４ｂの電位がＨレベルと判断された場合には、スイッチの端子１４１ａ，１４１ｂが共にＯＦＦであると認識される。この場合、処理を終了してリターン処理となる。

本実施形態では、レンズ鏡筒が低消費電力モードとなった場合でも端子１４３ａ及び１４３ｂへの出力は保持されている。このため、レンズ鏡筒が低消費電力モードである時の端子１４４ａ，１４４ｂの出力（Ｈ，Ｈ）がリセットＩＣ２７に送出される。よって、リセットＩＣ２７はＬレベルの信号を出力するので、レンズシステム制御部２１の入力信号はＬレベルとなる。操作者が操作リング２４を回転させると、電極ブラシ１０４ａと１０４ｃとの間、または電極ブラシ１０４ｂと１０４ｃと間で導通部１０３ａが接触することによりスイッチがＯＮ状態となる。よって、（Ｌ，Ｈ）または（Ｈ，Ｌ）の信号がリセットＩＣ２７に入力される。リセットＩＣ２７はその信号を受けると、Ｈレベルの信号を出力する。これにより、レンズシステム制御部２１の入力端子はＬレベルからＨレベルへとプルアップされるので、レンズ鏡筒が低消費電力モードから復帰し、次いでカメラ本体部が低消費電力モードから復帰することになる。

次に、円筒電極部１０３の構成について詳細に説明する。図５に示したように、円筒電極部１０３は、円筒側面部１０３ｅに回転開始検出用の電極パターン部が配置されている。このような電極パターン部を円筒側面部１０３ｅに設ける場合には、例えば、図１１（Ａ）に示す構成が挙げられる。図１１（Ａ）は円筒電極部を構成する部品を説明する分解斜視図であり、比較例を示す。この例では、導通部を成す３つの電極爪部１５１ａを有する金属電極部品１５１と、非導通用の樹脂製円筒部品１５２とを組み込んで円筒部分が製作される。そして、金属軸１５３を樹脂製円筒部品１５２に圧入することで円筒電極部が完成する。操作リング１０１の回転が円筒電極に伝達されて回転し、金属電極部品１５１は電極ブラシ１０４ａ〜ｃと摺動する。この時、円筒側面部において樹脂製円筒部品１５２と金属電極部品１５１の電極爪部１５１ａとの間に機械的段差が生じている場合には、電極ブラシ１０４ａ，１０４ｂの振動や衝突により機械的雑音が発生する。金属電極部品１５１と樹脂製円筒部品１５２という２部品を組み込んで製作する場合には、２つの部品間の段差を許容値以下に抑えることは、加工及び組み立て上困難である。また、加工時において電極爪部１５１ａにバリが発生する可能性があり、これも電極ブラシ１０４ａ，１０４ｂの機械的雑音の原因となる。図１１（Ｂ）は円筒電極の断面を示す模式図であり、樹脂製円筒部品１５２と金属電極部品１５１の電極爪部１５１ａとの段差１５４を示す。樹脂製円筒部品１５２の凹部１５２ａに対し、金属電極部品１５１の電極爪部１５１ａが挿入される。この場合、電極爪部１５１ａが樹脂製円筒部品１５２の直径より外側（回転軸から離れる側）に広がると、段差１５４が生じる。

そこで、本実施形態では円筒電極における電極パターン部の非導通部を、非導電性の薄膜で形成する。特に薄膜として、摺動性の高いダイヤモンドライクカーボン（非晶質の硬質炭素皮膜：以下、ＤＬＣと略記する）のコーティング処理で成膜する。導電性を有する金属で構成される円筒部品に対し、薄膜により電極パターン部を形成することにより、円筒電極にて円筒側面部の導通部と非導通部との間の段差を非常に小さく抑えることができる。よって、機械的雑音を低減できる。

ＤＬＣコーティング処理では、導通部と非導通部との間の段差を小さくして機械的雑音を低減する目的と、コーティング処理時間を短縮する目的を考慮した場合、膜厚は薄い方がよい。一方、非導通かつ剥離強度を確保して信頼性を向上するという目的には、一定以上の膜厚が必要である。そこで、ＤＬＣコーティングの膜厚は、０．１マイクロメートル以上で１０マイクロメートル以下の範囲内に設定される。また、ＤＬＣコーティング処理の密着性と導電性の観点から、円筒部材の材質はステンレス鋼、銅合金、アルミニウム等が使用される。あるいは前記の素材を含む円筒部品に対し、表面部にめっき処理を施してもよい。めっき処理の場合、導電性の観点から銅、金、ニッケル等が使用される。ＤＬＣコーティングの処理時の密着性を考慮した場合、最表面はニッケルによるめっき処理が望ましい。

ＤＬＣコーティング処理による薄膜は摺動性が高いため、電極ブラシとの摺動による雑音を低減できるので、従来の構成に比べて、より機械的雑音の低減効果が得られる。さらには、ＤＬＣコーティングの処理時にＳｉ（シリコン）を充填し、ＤＬＣコーティング処理による薄膜にＳｉを含有させることにより、摺動性がさらに向上する。

また、図１１に示す円筒電極の構成では、部品点数が３であるに対し、本実施形態では部品点数を１に減らすことができ、組み立て性の向上やコストの低減に寄与する。また操作検出部２６は回転操作の開始が検出できればよいので、回転量検出部２５と比べた場合に、電極パターン部の幅の分解能及び寸法精度が仮に低くても必要な機能を発揮できる。

本実施形態では、電極パターン部にて、円筒電極部１０３が一回転する際に、電極ブラシ１０４ａ，１０４ｂとの接触範囲の導通部１０３ａ，非導通部１０３ｂが３回ずつ繰り返される配置とした。しかし、これに限るものではない。図５（Ｃ）を参照して説明した、３つの状態を繰り返えすことができれば、導通部１０３ａ，非導通部１０３ｂが１回ずつの配置でも、３回より多い回数で繰り返される配置であっても構わない。また、電極ブラシ１０４ａ，１０４ｂの配置について、図５（Ｃ）を参照して説明した３つの状態を繰り返すことができる構成であればよい。つまり、各電極ブラシを、円筒電極部１０３に対して１８０度の角度間隔をもつ位置に配置しなくても構わない。

本実施形態では、回転開始検出を行うための電極部品にて電極パターン部の非導通部をＤＬＣコーティングによる薄膜で構成する。これにより、レンズ鏡筒が低消費電力モードの時に操作リングの回転操作開始の検出を可能にしつつ、簡易な構成で機械的雑音を低減することができる。

次に、円筒電極部の軸部と、その軸受け部との摺動による機械的雑音への対策について説明する。図５（Ａ）に示す軸部１０３ｃ，１０３ｄは、図３に示すように固定筒１００に配置された軸受け部１０６ａ，１０６ｂによってそれぞれ軸支されている。このため、円筒電極部１０３が回転する際、軸部１０３ｃ，１０３ｄと軸受け部１０６ａ、１０６ｂとの摺動による機械的雑音が発生する。

そこで本実施形態では、図５（Ａ）に示す軸部１０３ｃ，１０３ｄに対してＤＬＣコーティングを施している。これにより、軸部１０３ｃ，１０３ｄと軸受け部１０６ａ，１０６ｂとの摩擦抵抗を下げることができ、摺動による機械的雑音が低減される。軸部１０３ｃ，１０３ｄに対するＤＬＣコーティング処理は、円筒側面部１０３ｅの非導通部１０３ｂに対するＤＬＣコーティング処理と同時に行えるので、加工処理時間やコストをかけることなく機械的雑音を低減できる。以下、図９を参照してＤＬＣコーティング処理を説明する。図９に示す工具１６１ａ，１６１ｂを用いてＤＬＣコーティング処理を行うことで、円筒側面部１０３ｅの非導通部１０３ｂと併せて軸部１０３ｃ，１０３ｄへのＤＬＣコーティング処理を行うことができる。

図９（Ａ）はＤＬＣコーティング処理前の円筒部品１０３と、マスキング工具１６１ａ，１６１ｂを示す分解斜視図である。ＤＬＣコーティング処理時には、円筒部品１０３に対しマスキング工具１６１ａ，１６１ｂがスラスト方向から嵌め込まれ、図９（Ｂ）に示す状態となる。マスキング工具１６１ａには、図５（Ｂ）で示した電極パターン部が形成されるように、複数のスリット形状部が設けられている。マスキング工具１６１ａ，１６１ｂの素材を導電性のある金属で構成することにより、ＤＬＣコーティング処理時の電極として使用することができる。つまり、円筒部品１０３にて別途、ＤＬＣコーティング処理時に必要な電極との導通箇所を設ける必要がないので、形状設計の自由度が高くなる。図５（Ａ）では、円筒電極部１０３の軸部の先端側部分において一定範囲にＤＬＣコーティングを施している。これに限らず、図５（Ｂ）で示す導通部１０３ａを除いた範囲であれば、軸部の全面に亘ってＤＬＣコーティング処理を施しても構わない。

次に、図１０を参照して、電極ブラシ１０４ｃの代わりにスラスト付勢ばね１０７を電極として利用する構成例を説明する。図１０（Ａ）は円筒電極部１０３の周辺部を模式的に示す斜視図である。図１０（Ｂ）は円筒電極部１０３の円筒側面部１０３ｅの電極パターン部を展開して示す模式図である。図１に示す構成との相違は、以下のとおりである。
・円筒電極部１０３の円筒側面部１０３ｅがスラスト方向に短くなり、円筒側面部１０３ｅは電極ブラシ１０４ａ，１０４ｂと接触していること。
・スラスト付勢ばね１０７は、円筒電極部１０３の軸部の片側をスラスト方向に付勢する付勢部材であり、軸部と電気的に導通していること。

図１０（Ｂ）に示すように、円筒側面部１０３ｅに電極が配置されており、導通部の幅３２及び非導通部の幅３３は図５（Ｂ）の場合と同じ長さである。スラスト付勢ばね１０７は、円筒電極部１０３の軸部の片側に接触して電気的に導通している。つまり、スラスト付勢ばね１０７によって付勢されて接触している円筒電極部１０３の軸部の一端部は、その接触面にＤＬＣコーティング処理が施されておらず導通部である。軸部の一端部は、導電性を有する材料で形成されたスラスト付勢ばね１０７と接触することで電気的に導通する。スラスト付勢ばね１０７は軸受け部１０６ｂに配置され、電極ブラシ１０４ｃの場合と同様に一端部が電気回路に接続されている。よって、スラスト付勢ばね１０７は図６の端子１４１ｃの役割を果たす。本構成例では、スラスト付勢ばね１０７によって円筒電極部１０３を付勢しているので、円筒電極部１０３の回転に伴うスラスト方向のがたつきを抑制でき、機械的雑音を低減できる。また、電極ブラシ１０４ｃに代えてスラスト付勢ばね１０７を使用することで、省スペース化を実現できる。

本実施形態によれば、レンズ鏡筒の低消費電力モード時において、操作リングの回転操作開始の検出を可能にしつつ、機械的雑音の発生を抑えることができるレンズ鏡筒、撮像装置、カメラシステムを簡易な構成で提供できる。なお、本実施形態では、操作リング１０１の回転を歯車により円筒電極部１０３に伝達させる機構を例示したが、その他の伝達機構を用いてもよい。例えば、外歯車１０５の代わりに同等の直径のゴム製円筒を使用する構成等が挙げられる。

１１カメラシステム制御部
２１レンズシステム制御部
２４操作リング
２５回転量検出部
２６操作検出部
１０１操作リング
１０３円筒電極部
１０４ａ〜ｃ電極ブラシ
１０６ａ，ｂ軸受け部

Claims

操作部材及び該操作部材が回転したことを検出する操作検出手段を備えるレンズ鏡筒と、前記操作部材の回転操作が一定時間以上に亘って行われなかった場合に設定される低消費電力モードの状態で前記操作検出手段により前記操作部材の回転操作の開始が検出された場合に、前記低消費電力モードから復帰させる処理を行う制御手段と、を有する撮像装置であって、
前記操作検出手段は、
側面部に電極パターン部が配置された円筒電極部と、
前記円筒電極部の電極パターン部と接触して導通する電極ブラシと、を備え、
前記円筒電極部の電極パターン部は、前記側面部に前記円筒電極部の周方向について交互に導通部と非導通部が形成されており、前記非導通部がダイヤモンドライクカーボンのコーティング処理により、０．１マイクロメートル以上であって１０マイクロメートル以下の薄膜で形成されていることを特徴とする撮像装置。
前記薄膜はシリコンを含有していることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記円筒電極部はステンレス鋼、銅合金、またはアルミニウムで形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像装置。
前記円筒電極部の軸部を軸支する軸受け部を有しており、
前記軸部が前記軸受け部と接触する部分には、ダイヤモンドライクカーボンのコーティング処理が施されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記円筒電極部をスラスト方向に付勢して前記円筒電極部と電気的に導通する付勢部材をさらに有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記操作部材の回転量を検出する回転量検出手段をさらに有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の撮像装置。
レンズを駆動させる駆動手段を備え、
前記制御手段は、前記低消費電力モードから復帰した場合、前記回転量検出手段の出力により前記駆動手段を制御して前記レンズを駆動させることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
前記制御手段は、電源が遮断された状態の第１モードと、電源が供給されて撮影動作の準備が整った状態の第２モードと、消費電力を抑えている状態の第３モードを少なくとも有しており、
前記制御手段は、前記第３モードのときに前記操作検出手段によって前記操作部材の回転操作の開始が検出された場合、前記第３モードから前記第２モードに変更する制御を行うことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の撮像装置。