(57)【要約】【課題】本発明は、ズーム位置を正確に検出することができるズームレンズ装置を提供する。【解決手段】実施の形態のズームレンズ装置１０は、レンズ枠３６に櫛歯状部材５０が設けられる。櫛歯状部材５０は、多数本の歯が撮影光軸Ｐに沿うように配置される。また、レンズ枠４６には、櫛歯状部材５０の歯を挟んで投光素子と受光素子とが対向配置されたフォトインタラプタ５２が取り付けられる。したがって、レンズ枠４６に対してレンズ枠３６が撮影光軸Ｐ方向に移動すると、フォトインタラプタ５２の受光素子からＯＮ／ＯＦＦ信号が交互に出力され、ＯＮ信号はパルスカウンタ５４によってカウントされる。カウントされたＯＮ信号、すなわち、パルス数はＣＰＵ５６に出力され、ＣＰＵ５６は、パルス数等に基づき、現在の焦点距離を演算する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１移動レンズ枠及び第２移動レンズ枠を光軸方向に相対的に移動させることにより焦点距離を変更するズームレンズ装置において、
前記第１移動レンズ枠に設けられたスケールと、
前記第２移動レンズ枠に設けられるとともに前記スケールに対して相対的に移動されスケールの位置情報を読み取るセンサと、
前記センサから出力される前記位置情報に基づいて現在の焦点距離を演算する演算手段と、
を備えたことを特徴とするズームレンズ装置。
【請求項２】
前記スケールは櫛歯状部材であり、
前記センサは、前記櫛歯状部材を挟んで両側に設けられた投光受光素子であることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ装置。
【請求項３】
前記スケールは磁石であり、
前記センサはホール素子であることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はズームレンズ装置に係り、ズームレンズの移動による現在のズーム位置（焦点距離）を検出することができるズームレンズ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、カメラボディに沈胴され使用時に前方に繰り出される沈胴繰り出しタイプのズームレンズ装置が開示されている。
【０００３】
このズームレンズ装置は、第１移動レンズ枠と第２移動レンズ枠とをカム筒等の移動機構によって光軸に対し前後移動させることにより焦点距離を調整するものであり、ズームレンズの焦点距離はカム環の後端外周に固定されたコード板と、このコード板に常時摺接されるブラシとによって検出されている。すなわち、コード板には導通ランドと非導通ランドとが形成され、また、ブラシは、１本の共通端子と３本の端子とを備えている。これらの端子のうち所定の端子がコード板の導通ランドに接触しているときに「０」の信号が取り出され、非接触のときに「１」の信号が取り出され、これらの信号を組み合わせることによりカム環の回動位置を検出し、ズームレンズの現在の焦点距離（ズーム位置）を検出している。
【０００４】
また、他のズーム位置検出装置として、ズームレンズを駆動するズームモータの減速機の一部に複数枚の羽根を備えた回転羽根を取り付けるとともに、回転羽根を挟んで投光素子及び受光素子を対向配置してなるフォトインタラプタを設けた装置が知られている。このズーム位置検出装置は、フォトインタラプタから出力されるパルス信号をカウントし、このカウントしたパルス数に基づいて、ズームレンズの現在の焦点距離（ズーム位置）を検出している。
【特許文献１】実公平６−１８３２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、焦点距離の検出手段として、回転羽根とフォトインタラプタとからなる検出装置を使用した前記従来のズームレンズ装置では、検出装置と実際のレンズがギヤ、回転カム等の複数の部材を介して連結されているため、ギヤのバックラッシュ、回転カムのガタ等の機械的なガタをキャンセルすることが必要で、また、キャンセルしたとしても負荷により正確なズーム位置を検出することができないという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ズーム位置を正確に検出することができるズームレンズ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、前記目的を達成するために、第１移動レンズ枠及び第２移動レンズ枠を光軸方向に相対的に移動させることにより焦点距離を変更するズームレンズ装置において、前記第１移動レンズ枠に設けられたスケールと、前記第２移動レンズ枠に設けられるとともに前記スケールに対して相対的に移動されスケールの位置情報を読み取るセンサと、前記センサから出力される前記位置情報に基づいて現在の焦点距離を演算する演算手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、ズームレンズの移動位置をギヤやカム筒を介して検出する間接的な検出手法をとらず、焦点距離を調整する第１移動レンズ枠にスケールを直接取り付けるとともに、第２移動レンズ枠にセンサを直接取り付け、センサから出力される前記スケールの位置情報に基づいて演算手段が現在の焦点距離を演算する。すなわち、本発明は、レンズ枠に直接取り付けたスケール及びセンサによる直接的な検出手法によりズームレンズの移動位置を検出するので、ズーム位置を正確に検出することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記スケールは櫛歯状部材であり、前記センサは、前記櫛歯状部材を挟んで両側に設けられた投光受光素子であることを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、第１移動レンズ枠と第２移動レンズ枠とが相対的に移動すると、投光受光素子の受光素子からパルス信号が出力される。したがって、このパルス信号をカウントし、カウントしたパルス数に基づいて演算手段が現在の焦点距離を演算する。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記スケールは磁石であり、前記センサはホール素子であることを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、第１移動レンズ枠と第２移動レンズ枠とが相対的に移動すると、その移動位置に応じてホール素子からの出力電圧が変化する。したがって、このホール素子からの出力電圧に基づいて演算手段が現在の焦点距離を演算する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るズームレンズ装置によれば、焦点距離を調整する第１移動レンズ枠にスケールを直接取り付けるとともに、第２移動レンズ枠にセンサを直接取り付け、センサから出力される前記スケールの位置情報に基づいて演算手段が現在の焦点距離を演算するので、ズーム位置を正確に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下添付図面に従って、本発明に係るズームレンズ装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１５】
図１は、第１の実施の形態のズームレンズ装置１０の構成を示した断面図である。同図に示すズームレンズ装置１０は、前玉レンズである第１群レンズ１２、ズームレンズのバリエータレンズである第２群レンズ１４、第３群レンズ１６、及びフォーカスレンズである第４群レンズ１８からなる４群レンズ構成のズームレンズ装置であり、第２群レンズ１４と第３群レンズ１６との間に絞り１５が配置されている。また、このズームレンズ装置１０は固定鏡胴２０、移動鏡胴２２、及びカム筒２４を有し、固定鏡胴の後端部（図１の右側）に固体撮像素子（不図示）の取付枠２５が形成されている。
【００１６】
固定鏡胴２０は、不図示のカメラボディに収納されて固定され、この内部にカム筒２４が撮影光軸Ｐを中心に回転可能に設けられている。また、固定鏡胴２０の内周面には、撮影光軸Ｐと平行に形成された複数本の直進溝２６、２６…が形成され、これらの直進溝２６、２６…に、移動鏡胴２２の外周面に形成された凸条部２８、２８…が摺動自在に嵌合されている。よって、移動鏡胴２２は、直進溝２６、２６…に沿って撮影光軸Ｐ方向に移動されることにより、固定鏡胴２０に収納された位置と図１の如く固定鏡胴２０から突出した位置との範囲で往復移動される。この移動鏡胴２２の前端部（図１の左側：被写体側）に、第１群レンズ１２を保持したレンズ枠３０が固定されている。
【００１７】
カム筒２４は、不図示のズームモータからの動力が伝達されることにより、撮影光軸Ｐを中心に正転方向及び逆転方向に回動される。カム筒２４の外周面には、移動鏡胴２２を収納及び繰り出すためのカム溝３２が形成され、このカム溝３２に移動鏡胴２２のカム従動子３４が嵌合されている。したがって、カム筒２４がズームモータの駆動力により回動されると、移動鏡胴２２は、固定鏡胴２０の直進溝２６によって回動が規制された状態で、カム溝３２の撮影光軸Ｐ方向成分の移動軌跡に沿って前記範囲内で移動される。
【００１８】
第２群レンズ１４は、レンズ枠（第１移動レンズ枠）３６に保持されている。このレンズ枠３６には、撮影光軸Ｐと平行にガイド孔３８が形成され、このガイド孔３８には、ガイドバー４０が挿通されている。ガイドバー４０は、固定鏡胴２０に基端部が固定されるとともに撮影光軸Ｐと平行に延設されている。したがって、レンズ枠３６はガイドバー４０に沿って撮影光軸Ｐ方向に移動されることにより、実線で示した位置と二点鎖線で示した位置との範囲で往復移動される。この移動動作によって焦点距離が調整される。
【００１９】
カム筒２４の内周面には、レンズ枠３６を移動させるためのカム溝４２が形成され、このカム溝４２にレンズ枠３６のカム従動子４４が嵌合されている。したがって、カム筒２４がズームモータの駆動力により回動されると、レンズ枠３６は、ガイドバー４０によって回動が規制された状態で、カム溝４２の撮影光軸Ｐ方向成分の移動軌跡に沿って前記範囲内で移動される。
【００２０】
第３群レンズ１６は、レンズ枠（第２移動レンズ枠）４６に保持されている。このレンズ枠４６は不図示の固定部材により固定鏡胴２０に固定され、よって、第３群レンズ１６はリレーレンズとして機能している。また、第３群レンズ１６をコンペンセータレンズとして機能させる場合には、バリエータレンズである第２群レンズ１４と同様にガイドバーによって撮影光軸Ｐ方向に移動自在に支持するとともに、カム筒２４に専用のカム溝を形成し、このカム溝の撮影光軸Ｐ方向成分の移動軌跡に沿って移動させ、第２群レンズ１４の移動によるピントのずれを補正する。よって、レンズ枠３６とレンズ枠４６とは相対的に移動する。
【００２１】
フォーカスレンズである第４群レンズ１８は、レンズ枠４８に保持されている。このレンズ枠４８は、不図示の移動支持部材により撮影光軸Ｐに沿って移動自在に支持されるとともに、不図示のフォーカスモータからの駆動力により撮影光軸Ｐに沿って移動される。この動作によって焦点が合わされる。
【００２２】
ところで、実施の形態のズームレンズ装置１０は、レンズ枠３６に櫛歯状部材（スケール）５０が設けられている。この櫛歯状部材５０は、多数本の歯が撮影光軸Ｐに沿うように配置されている。また、レンズ枠４６には、櫛歯状部材５０の歯を挟んで投光素子と受光素子とが対向配置されたフォトインタラプタ（センサ）５２が取り付けられている。したがって、レンズ枠４６に対してレンズ枠３６が撮影光軸Ｐ方向に移動すると、フォトインタラプタ５２の受光素子からＯＮ／ＯＦＦ信号が交互に出力され、ＯＮ信号は図２に示すパルスカウンタ５４によってカウントされる。
【００２３】
また、カウントされたＯＮ信号、すなわち、パルス数（スケールの位置情報）はカメラ（不図示）のＣＰＵ（演算手段）５６に出力される。ＣＰＵ５６には、カメラに設けられたズームシーソレバー等のズームコントローラからテレ方向又はワイド方向のズーム方向情報が出力されている。また、ＣＰＵ５６には、パルス数に基づいた焦点距離が記憶されている。よって、ＣＰＵ５６はパルスカウンタ５４からのパルス数、及び前記ズーム方向情報に基づき、現在の焦点距離（ズーム位置）を演算し、この結果をカメラの電子ビューファインダ又はＬＣＤ等の表示装置に表示する。
【００２４】
このように実施の形態のズームレンズ装置１０によれば、ズームレンズの移動位置をギヤやカム筒を介して検出する間接的な検出手法をとらず、焦点距離を調整するバリエータレンズ１４のレンズ枠３６に櫛歯状部材５０を直接取り付けるとともに、レンズ枠４６にフォトインタラプタ５２を直接取り付け、フォトインタラプタ５２から出力されるパルス数及びズーム方向情報に基づいてＣＰＵ５６が現在の焦点距離を演算する。
【００２５】
すなわち、ズームレンズ装置１０は、レンズ枠３６、４６に直接取り付けた櫛歯状部材５０及びフォトインタラプタ５２による直接的な検出手法により第２群レンズ（ズームレンズ）１４の移動位置を検出するので、ズーム位置を正確に検出することができる。
【００２６】
なお、実施の形態では、レンズ枠３６に櫛歯状部材５０を取り付け、レンズ枠４６にフォトインタラプタ５２を取り付けたが、これに限定されるものではなく、レンズ枠３６にフォトインタラプタ５２を取り付け、レンズ枠４６に櫛歯状部材５０を取り付けてもよい。
【００２７】
図３は、第２の実施の形態のズームレンズ装置６０の断面図であり、図１に示したズームレンズ装置１０と同一又は類似の部材については同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００２８】
このズームレンズ装置６０によれば、レンズ枠３６に磁石（スケール）６２が取り付けられ、レンズ枠４６にホール素子（センサ）６４が取り付けられている。磁石６２は、撮影光軸Ｐに沿うように配置され、ホール素子６４は磁石６２に対向して配置されている。したがって、レンズ枠４６に対してレンズ枠３６が撮影光軸Ｐ方向に移動すると、ホール素子６４が受ける磁束の量が変化することにより、レンズ枠４６の移動位置に応じた電圧がホール素子６４から出力される。この電圧は、図４に示す増幅回路６６によって、所定のゲインで増幅され、増幅された電圧がデジタル電圧計６８によって計測される。
【００２９】
計測された電圧（スケールの位置情報）はカメラ（不図示）のＣＰＵ（演算手段）７０に出力される。ＣＰＵ７０には、電圧に基づいた焦点距離が記憶されている。よって、ＣＰＵ７０は増幅された電圧に基づき、現在の焦点距離（ズーム位置）を演算し、この結果をカメラの電子ビューファインダ又はＬＣＤ等の表示装置に表示する。
【００３０】
このように実施の形態のズームレンズ装置６０によれば、焦点距離を調整するバリエータレンズ１４のレンズ枠３６に磁石６２を直接取り付けるとともに、レンズ枠４６にホール素子６４を直接取り付け、ホール素子６４からの出力電圧に基づいてＣＰＵ７０が現在の焦点距離を演算する。
【００３１】
すなわち、ズームレンズ装置６０は、レンズ枠３６、４６に直接取り付けた磁石６２及びホール素子６４による直接的な検出手法により第２群レンズ（ズームレンズ）１４の移動位置を検出するので、ズーム位置を正確に検出することができる。
【００３２】
なお、実施の形態では、レンズ枠３６に磁石６２を取り付け、レンズ枠４６にホール素子６４を取り付けたが、これに限定されるものではなく、レンズ枠３６にホール素子６４を取り付け、レンズ枠４６に磁石６２を取り付けてもよい。
【００３３】
また、実施の形態ではスケールとして櫛歯状部材５０、磁石６２を例示し、センサとしてフォトインタラプタ５２、ホール素子６４を例示したが、これに限定されるものではなく、レンズ３６の移動を直接的に検出可能な例えばリニアスケールを使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】第１の実施の形態のズームレンズ装置の断面図
【図２】図１に示したズームレンズ装置の制御系を示したブロック図
【図３】第２の実施の形態のズームレンズ装置の断面図
【図４】図３に示したズームレンズ装置の制御系を示したブロック図
【符号の説明】
【００３５】
１０…ズームレンズ装置、１２…第１群レンズ、１４…第２群レンズ、１６…第３群レンズ、１８…第４レンズ、２０…固定鏡胴、２２…移動鏡胴、２４…カム筒、３６…レンズ枠、４６…レンズ枠、５０…櫛歯状部材、５２…フォトインタラプタ、５４…パルスカウンタ、５６…ＣＰＵ、６０…ズームレンズ装置、６２…磁石、６４…ホール素子、６６…増幅回路、６８…デジタル電圧計、７０…ＣＰＵ
【図１】
2006243668.tif 000003
【図２】
2006243668.tif 000004
【図３】
2006243668.tif 000005
【図４】
2006243668.tif 000006