(57)【要約】【課題】合焦レンズ群の制御を行い、変倍動作中に他のレンズ群と干渉することを防止する。【解決手段】Ｓ１で撮影を行い、Ｓ２で撮影者がマニュアルズーム操作を行う。このときの操作方向が合焦レンズ群の通常制御動作の範囲内である場合は、そのまま撮影が続行される。Ｓ２の操作がコンペンセータレンズ群と合焦レンズ群の干渉を起こす虞れがあると、Ｓ３で合焦レンズ群を退避方向に移動させる動作を開始する。Ｓ３の動作中に、Ｓ４でＣＰＵは合焦レンズ群の位置検出スイッチの信号を監視し、合焦レンズ群が干渉領域を脱出したかどうかを判断する。Ｓ４で位置検出スイッチが干渉領域外になっていない場合はＳ３に戻り、合焦レンズ群の退避動作を続行する。Ｓ４で干渉領域外となった場合には、コンペンセータレンズ群と合焦レンズ群の干渉を回避したと判断し、Ｓ５からＳ２に戻って通常撮影を続行する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
変倍操作を手動により、合焦操作を電子制御によって行い前記合焦レンズ群の前に配置されたレンズ群と前記合焦レンズ群とが、それぞれ光軸上で移動範囲が重なり合う領域を持つレンズ鏡筒において、前記合焦レンズ群とその前に配置された前記レンズ群とのそれぞれの位置を検出する検出手段を有し、前記変倍操作に際して前記検出手段で検出した前記２つのレンズ群が干渉しないように前記合焦レンズ群の位置を制御することを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記合焦レンズ群の前に配置された前記レンズ群と前記合焦レンズ群との間隔が或る一定値よりも小さくなると、前記合焦レンズ群を撮像素子の方向に移動する制御を行うことを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラやデジタルビデオカメラなどの光学機器において、変倍操作を手動で行い、かつ合焦操作を電子制御で行う所謂マニュアルズーム機構を有するレンズ鏡筒に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタルカメラなどの光学機器において、変倍動作が可能なレンズ鏡筒では、第１レンズ群及び第２レンズ群から成る変倍レンズ群と、変倍レンズ群の後方に配置された第３レンズ群から成る合焦レンズ群とを備えたものが知られている。そして、このレンズ鏡筒では、変倍レンズ群を駆動する第１の駆動源、合焦レンズ群を駆動する第２の駆動源を有している。
【０００３】
これらのレンズ鏡筒において、レンズを移動する機構の１つは特許文献１、２に開示されている。この機構では、撮影時に例えばＤＣモータとステップモータから成る第１と第２との駆動源をそれぞれ駆動させることで、変倍レンズ群と合焦レンズ群とをそれぞれ繰り出して、所望の変倍位置及び合焦位置に位置付ける。一方、非撮影時には第１と第２との駆動源をそれぞれ駆動させることで、変倍レンズ群と合焦レンズ群とをそれぞれ繰り込ませて、所定の沈胴位置に位置付けるようになっている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−５７７０５号公報
【特許文献２】特開２００３−５７５２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、デジタルカメラやビデオカメラなどの高画質化やコンパクト化が進んでおり、カメラに組み込まれるレンズ鏡筒に対しても、更なる光学性能の向上や小型化が求められている。
【０００６】
上述の特許文献１、２においては、変倍レンズ群の位置が回転部材を用いて機械的に結合操作されるレンズ鏡筒では、変倍レンズ群と他のレンズ群の相対位置補正を行うことができず、レンズ群同士の干渉が生ずることが想定される。干渉した状態が時間的に続くことで、例えばレンズ群に傷が付いたり、レンズ鏡筒の内部部材が破損し、光学性能の劣化が生ずる可能性がある。
【０００７】
また従来では、上記のようなレンズ群同士の干渉を避けるため、変倍動作に際して各レンズ群が作動する範囲が重ならないようにしており、その結果として光学全長の短縮が困難になり、レンズ鏡筒の小型化の障害となっている。
【０００８】
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、各レンズ群の位置に応じて合焦レンズ群の制御を行い、変倍動作中に他のレンズ群が干渉することを防止すると共に、光学全長を短縮し、小型化の実現を可能とするレンズ鏡筒を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明に係るレンズ鏡筒は、変倍操作を手動により、合焦操作を電子制御によって行い前記合焦レンズ群の前に配置されたレンズ群と前記合焦レンズ群とが、それぞれ光軸上で移動範囲が重なり合う領域を持つレンズ鏡筒において、前記合焦レンズ群とその前に配置された前記レンズ群とのそれぞれの位置を検出する検出手段を有し、前記変倍操作に際して前記検出手段で検出した前記２つのレンズ群が干渉しないように前記合焦レンズ群の位置を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るレンズ鏡筒によれば、カメラなどの光学機器において、変倍操作環を急激な速度で回転操作した場合において、合焦レンズ群と他のレンズ群との干渉を防止する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
図１の実施例のレンズ鏡筒は、変倍操作を手動により、合焦操作を自動つまり電子制御により行うものであり、光軸上に対物レンズ１、変倍レンズ群２、コンペンセータレンズ群３、合焦レンズ群４、図示しない撮像素子が順次に配列されている。変倍機能を持つ変倍レンズ群２は、周知のカムピンを介してカム環５のカム溝に係合されており、カム環５の回転動作に伴い変倍レンズ群２が光軸方向に移動するようになっている。また、カム環５は外装６上に配置された変倍操作環７と機械的に結合されており、変倍操作環７を回転操作することでカム環５が回転動作し、変倍操作環７の回転角度と変倍レンズ群２の光軸方向の移動距離は、カム環５のカム溝により決定されている。
【００１２】
変倍レンズ群２の光軸方向移動に伴い、変倍時の像面変動を補正するコンペンセータレンズ群３を光軸方向に移動制御する必要があるが、コンペンセータレンズ群３の光軸方向移動制御は機械的に結合されている。つまり、コンペンセータレンズ群３は周知のカムピンを持ち、カム環５に設けられた周知のカム溝に係合されている。このカム溝は変倍レンズ群２を移動制御するための前述した変倍レンズ群２用のカム溝とは異なるカム形状を持ち、変倍レンズ群２の位置に最適な像面変動補正が可能なコンペンセータレンズ群３の位置になるような形状に設定されている。
【００１３】
コンペンセータレンズ群３の位置は位置検出スイッチ８により検出され、合焦レンズ群４の位置は位置検出スイッチ９により検出され、これらの検出スイッチ８、９の出力はＣＰＵ１０に接続され、ＣＰＵ１０の出力はモータ駆動回路１１に接続されている。そして、モータ駆動回路１１の出力は合焦駆動モータ１２により合焦レンズ群４を駆動するようにされている。
【００１４】
合焦動作時には、被写体までの距離と前述した変倍レンズ群２とコンペンセータレンズ群３の位置に応じて、適正な合焦レンズ群４の位置に移動することが必要となる。ここでは、合焦レンズ群４の駆動は、撮像素子に入射された光学情報を基に移動量を演算する所謂ＴＶ−ＡＦ機能を持つレンズ装置を想定しているが、外部測距機能を持つレンズ装置に適用しても支障はない。
【００１５】
撮像素子に入力された光学情報を基に、ＣＰＵ１０から合焦レンズ群４を適正位置に移動する駆動信号が出力される。ＣＰＵ１０から出力された合焦レンズ群４の駆動信号は、モータ駆動回路１１を介して合焦駆動モータ１２に入力される。合焦駆動モータ１２は合焦レンズ群４に機械的に結合されており、合焦駆動モータ１２の回転動作に伴い、合焦レンズ群４は光軸方向に移動制御される。
【００１６】
変倍操作環７を手動により操作することで、変倍レンズ群２とコンペンセータレンズ群３は前述した通りカム環５の回転動作に伴い、カム溝を介して光軸方向の移動動作を行う。合焦レンズ群４は変倍レンズ群２の動作条件に伴い、ＣＰＵ１０からの合焦制御信号を基に適正な光軸位置に移動を電子制御により開始する。しかし、変倍操作環７を急激な速度で回転操作した場合においては、合焦レンズ群４の光軸方向の移動が間に合わず、合焦レンズ群４とコンペンセータレンズ群３とが一時的に接近する。
【００１７】
図２はこのときの各レンズ群の位置を示し、変倍レンズ群２、コンペンセータレンズ群３の位置は変倍操作環７を手動により回転操作した結果である。ここで、４ａは合焦レンズ群４のコンペンセータレンズ群３に対する最適な位置を示している。変倍操作環７の回転操作が適切な場合に、合焦レンズ群４は位置４ａへの移動を実現する。４ｂは変倍操作環７を急激に回転操作した場合の位置を示しており、合焦レンズ群４は本来の適正位置４ａに移動することが間に合わず、コンペンセータレンズ群３と間隔が接近した状態を示している。
【００１８】
合焦レンズ群４の光軸方向位置及びコンペンセータレンズ群３の光軸方向位置は、前述のように変倍レンズ群２と撮影すべき被写体までの距離により適正位置が異なっている。
【００１９】
図３はこれらのレンズ群の位置関係の一例を示し、Ｘはコンペンセータレンズ群３の移動軌跡、Ｘは合焦レンズ群４の移動軌跡を示している。合焦レンズ群４の光軸方向の移動範囲は、その一部がコンペンセータレンズ群３の光軸方向の移動範囲と機械的に重なり合っており、干渉領域Ｚを持っている。変倍動作において、合焦レンズ群４が干渉領域Ｚの範囲にあり、合焦レンズ群４の移動の遅れによって、コンペンセータレンズ群３が接近位置Ｙａまで接近した場合に、合焦レンズ群４は退避のため撮像素子の方向に移動する。コンペンセータレンズ群３の接近位置Ｙａと合焦レンズ群４のカムカーブＹとは光軸上で一定値Ａの距離にある。
【００２０】
また、合焦レンズ群４の退避動作が遅れ、合焦レンズ群４とコンペンセータレンズ群３とが更に接近し、コンペンセータレンズ群３が接近位置Ｙｂまで到達してしまった場合に、合焦レンズ群４はリセット動作を行い、速度を上げて退避動作を行う。接近位置ＹｂとカムカーブＹとは光軸上で一定値Ｂの距離にあり、Ａ＞Ｂ≒０である。このようにして、合焦レンズ群４がコンペンセータレンズ群３との干渉領域Ｚにあるとき、合焦レンズ群４はコンペンセータレンズ群３との距離に応じて退避動作を行う。
【００２１】
本実施例では、位置検出スイッチ８の検出信号からＣＰＵ１０はコンペンセータレンズ群３の位置を検知し、位置検出スイッチ９の検出信号からＣＰＵ１０は合焦レンズ群４の位置を検知する。これらの情報を基に、ＣＰＵ１０からモータ駆動回路１１に駆動命令が出力され、合焦駆動モータ１２を駆動し合焦レンズ群１４の退避動作を行う。
【００２２】
図４は制御例のフローチャート図である。ステップＳ１では、撮影者が通常の撮影を行っている。ステップＳ２で撮影者が撮影倍率を可変する目的で変倍操作環７を操作する所謂マニュアルズーム操作を行う。このときの操作方向が合焦レンズ群４の通常制御動作の範囲内である場合は、そのまま撮影が続行される。ステップＳ２の変倍操作環７の操作が、コンペンセータレンズ群３と合焦レンズ群４の干渉を起こす虞れがあるとき、ステップＳ３で合焦レンズ群４を退避方向に移動させる動作を開始する。ここでは、退避方向は撮像素子側とする。
【００２３】
ステップＳ３で合焦レンズ群４を退避方向に移動させる動作を行っている際に、ステップＳ４でＣＰＵ１０は位置検出スイッチ９の信号を監視し、合焦レンズ群４が干渉領域Ｚを脱出したかどうかを判断する。ステップＳ４で位置検出スイッチ９が干渉領域Ｚ外になっていない場合はステップＳ３に戻り、合焦レンズ群４の退避動作を続行する。
【００２４】
ステップＳ４で位置検出スイッチ９の信号が干渉領域Ｚ外となった場合には、コンペンセータレンズ群３と合焦レンズ群４の干渉を回避したと判断し、ステップＳ５で合焦レンズ群４の制御を通常撮影に戻し、ステップＳ２に戻って通常撮影を続行する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施例の通常撮影時のレンズ鏡筒である。
【図２】合焦レンズ群とコンペンセータレンズ群とが接近した状態のレンズ鏡筒の断面図である。
【図３】合焦レンズ群とコンペンセータレンズ群との位置関係図である。
【図４】動作フローチャート図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  対物レンズ
２  変倍レンズ群
３  コンペンセータレンズ群
４  合焦レンズ群
５  カム環
６  外装
７  変倍操作環
８、９  位置検出スイッチ
１０  ＣＰＵ
１１  モータ駆動回路
１２  合焦群駆動モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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