(57)【要約】【課題】単一のモータと、リードスクリューと、を有し、一方のレンズ群はリードスクリューの回転に伴って移動し、他方のレンズ群はリードスクリューの回転に対し、遊び量を有して移動するよう構成されたレンズ駆動装置の、遊び量が個体差を有していても、レンズ群を所望の焦点距離位置に正確に停止させることが可能なレンズ群位置制御方法を得る。【解決手段】遊び量を予め測定して記憶手段に記憶させ、記憶手段に記憶された遊び量に基づいて、リードスクリューの回転量を制御するレンズ群位置制御方法とする。【選択図】図５
2008026522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズ群と、前記複数のレンズ群のうちの２つのレンズ群を光軸方向に移動させるための単一のモータと、前記モータの回転に連動して回転させられるリードスクリューと、を有し、移動させられる２つのレンズ群のうち、一方のレンズ群は前記リードスクリューの回転に伴って移動し、他方のレンズ群は前記リードスクリューの回転に対し遊び量を有して移動するよう構成されたレンズ駆動装置のレンズ群位置制御方法であって、
前記遊び量を予め測定して記憶手段に記憶させ、
前記記憶手段に記憶された遊び量に基づいて、前記リードスクリューの回転量を制御することを特徴とするレンズ群位置制御方法。
【請求項２】
前記遊び量は、製造時に測定及び記憶されたものであることを特徴とする請求項１に記載のレンズ群位置制御方法。
【請求項３】
前記遊び量は、前記レンズ駆動装置の起動時に測定及び記憶されたものであることを特徴とする請求項１に記載のレンズ群位置制御方法。
【請求項４】
前記遊び量を有して移動するレンズ群の位置情報を初期化するセンサを有し、前記センサの初期化を行うときの移動方向と同方向に移動する場合は、前記リードスクリューの駆動量で焦点距離位置を判定し、前記センサの初期化を行うときの移動方向と逆方向に移動する場合は、前記リードスクリューの駆動量と、記憶された遊び量とに基づいて焦点距離位置を判定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のレンズ群位置制御方法。
【請求項５】
複数のレンズ群と、前記複数のレンズ群のうちの２つのレンズ群を光軸方向に移動させるための単一のモータと、前記モータの回転に連動して回転させられるリードスクリューと、を有し、移動させられる２つのレンズ群のうち、一方のレンズ群は前記リードスクリューの回転に伴って移動し、他方のレンズ群は前記リードスクリューの回転に対し遊び量を有して移動するよう構成されたレンズ駆動装置を有するレンズ鏡胴において、
前記遊び量を予め測定し、該測定された遊び量に基づいて、前記リードスクリューの回転量が制御されることを特徴とするレンズ鏡胴。
【請求項６】
前記レンズ駆動装置により移動するレンズ群の位置を検出し初期化する単一のセンサを有し、前記センサは、前記リードスクリューの回転に対し、遊び量を有して移動するレンズ群の位置を検出することを特徴とする請求項５に記載のレンズ鏡胴。
【請求項７】
前記センサの初期化を行うときの移動方向と同方向に移動する場合は、前記リードスクリューの駆動量で焦点距離位置を判定し、前記センサの初期化を行うときの移動方向と逆方向に移動する場合は、前記リードスクリューの駆動量と、記憶された遊び量とに基づいて焦点距離位置を判定することを特徴とする請求項６に記載のレンズ鏡胴。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴を有することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ鏡胴に関し、特に単一の駆動源で２つのレンズ群を移動させるよう構成された駆動装置のレンズ群位置制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、焦点距離可変の撮影レンズ（以下、ズームレンズとも称す）を搭載したカメラが市販されている。ズームレンズは、光学系を構成する複数のレンズ群を光軸に沿って所望の位置に移動させて、その間隔を変化させることにより、焦点距離の変更（ズーミング）を行うようになっている。
【０００３】
複数のレンズ群を光軸に沿って移動させる方式としては大別して２種有り、レンズ枠を直進案内に係合させ、カム筒を回転させることによりレンズ枠を直進移動させるものと、光軸に略平行に軸を配置しこの軸を直進案内のガイド軸とし、レンズ枠にガイド軸が貫通するスリーブを形成し、モータとリードスクリューを用いて直接的にレンズ枠をガイド軸に沿って摺動させ直進移動させるものがある。
【０００４】
後者のリードスクリューを用いて直接的にレンズ枠をガイド軸に沿って移動させるものは、簡単な構造とできるため、沈胴機構を必要としないレンズ鏡胴に多用されており、モータとリードスクリューを用いて直接的にレンズ枠を移動させる駆動装置として、一方のレンズ群を移動させるためのリードスクリューと他方のレンズ群を移動させるためのリードスクリューがあり、一方のリードスクリューから他方のリードスクリューへ、歯車やベルトを用いて動力伝達し、１つのモータで２つのレンズ群を移動させるレンズ駆動装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、カム溝を設けた２本の軸を回転方向で遊びを設けて直列に配置し、それぞれの軸のカム溝に係合するレンズ群を駆動することで、単一のモータでズーミングとフォーカシングを行うようにしたレンズ鏡胴が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
上記特許文献１に記載のレンズ駆動装置は、ズーミングには適用できるがフォーカシングを行うことはできないため、別途フォーカシングのためのモータ等の駆動源を必要とし、レンズ鏡胴に適用した場合には、コスト増に加え、大型化してしまう問題があり、更に、上記特許文献２に記載のレンズ鏡胴の構成では、遊びが軸の１回転以内の量となり、フォーカシングのためのレンズ群の移動量や精度（分解能）を充分に確保することが困難である。
【０００７】
そこで、本願出願人は特願２００５−３５０４１７において、単一のモータと、モータの回転に連動して回転させられるリードスクリューと、を有し、移動させられる２つのレンズ群のうち、一方のレンズ群はリードスクリューの回転に伴って移動し、他方のレンズ群はリードスクリューの回転に対し所定の遊び量を有して移動するよう構成されたレンズ駆動装置を備えたレンズ鏡胴を提案した。
【特許文献１】特開２００１−１２４９７４号公報
【特許文献２】特開平４−３１７０１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本願出願人が、特願２００５−３５０４１７で提案したレンズ鏡胴は、単一の駆動源で、小刻みの連続的な焦点距離変更を可能とすると共に充分なフォーカシング移動量及び分解能の確保した、小型、低コストのレンズ駆動装置を備えたレンズ鏡胴が得られるものである。しかしながら、このレンズ鏡胴を大量に生産する場合、形成される遊び量は、部品寸法のばらつきに対応して、微小にばらつくことになる。
【０００９】
例えば、この遊び量として平均値、設計値等の単一の値を設定して、レンズ群の移動を制御すると、実際に形成されている遊び量と設定値との差分だけ、ズーミングのためのレンズ群位置が所望の位置からずれることになる。また、広角側から所望の焦点距離位置へ移動させた場合と、望遠側から所望の焦点距離位置へ移動させた場合とで、レンズ群位置が異なった位置で停止してしまう問題を生じる。
【００１０】
本発明は上記問題に鑑み、単一のモータと、リードスクリューと、を有し、移動させられる２つのレンズ群のうち、一方のレンズ群はリードスクリューの回転に伴って移動し、他方のレンズ群はリードスクリューの回転に対し所定の遊び量を有して移動するよう構成されたレンズ駆動装置を備えたレンズ鏡胴の上記遊び量が個体差を有していても、移動レンズ群をいずれの方向から移動させても所望の焦点距離位置に正確に停止させることが可能なレンズ群位置制御方法及びレンズ鏡胴を得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的は、下記に記載する発明により達成される。
【００１２】
１．複数のレンズ群と、前記複数のレンズ群のうちの２つのレンズ群を光軸方向に移動させるための単一のモータと、前記モータの回転に連動して回転させられるリードスクリューと、を有し、移動させられる２つのレンズ群のうち、一方のレンズ群は前記リードスクリューの回転に伴って移動し、他方のレンズ群は前記リードスクリューの回転に対し遊び量を有して移動するよう構成されたレンズ駆動装置のレンズ群位置制御方法であって、前記遊び量を予め測定して記憶手段に記憶させ、前記記憶手段に記憶された遊び量に基づいて、前記リードスクリューの回転量を制御することを特徴とするレンズ群位置制御方法。
【００１３】
２．前記遊び量は、製造時に測定及び記憶されたものであることを特徴とする１に記載のレンズ群位置制御方法。
【００１４】
３．前記遊び量は、前記レンズ駆動装置の起動時に測定及び記憶されたものであることを特徴とする１に記載のレンズ群位置制御方法。
【００１５】
４．前記遊び量を有して移動するレンズ群の位置情報を初期化するセンサを有し、前記センサの初期化を行うときの移動方向と同方向に移動する場合は、前記リードスクリューの駆動量で焦点距離位置を判定し、前記センサの初期化を行うときの移動方向と逆方向に移動する場合は、前記リードスクリューの駆動量と、記憶された遊び量とに基づいて焦点距離位置を判定することを特徴とする１〜３のいずれかに記載のレンズ群位置制御方法。
【００１６】
５．複数のレンズ群と、前記複数のレンズ群のうちの２つのレンズ群を光軸方向に移動させるための単一のモータと、前記モータの回転に連動して回転させられるリードスクリューと、を有し、移動させられる２つのレンズ群のうち、一方のレンズ群は前記リードスクリューの回転に伴って移動し、他方のレンズ群は前記リードスクリューの回転に対し遊び量を有して移動するよう構成されたレンズ駆動装置を有するレンズ鏡胴において、前記遊び量を予め測定し、該測定された遊び量に基づいて、前記リードスクリューの回転量が制御されることを特徴とするレンズ鏡胴。
【００１７】
６．前記レンズ駆動装置により移動するレンズ群の位置を検出し初期化する単一のセンサを有し、前記センサは、前記リードスクリューの回転に対し、遊び量を有して移動するレンズ群の位置を検出することを特徴とする５に記載のレンズ鏡胴。
【００１８】
７．前記センサの初期化を行うときの移動方向と同方向に移動する場合は、前記リードスクリューの駆動量で焦点距離位置を判定し、前記センサの初期化を行うときの移動方向と逆方向に移動する場合は、前記リードスクリューの駆動量と、記憶された遊び量とに基づいて焦点距離位置を判定することを特徴とする６に記載のレンズ鏡胴。
【００１９】
８．５〜７のいずれかに記載のレンズ鏡胴を有することを特徴とする撮像装置。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、単一のモータと、リードスクリューと、を有し、移動させられる２つのレンズ群のうち、一方のレンズ群はリードスクリューの回転に伴って移動し、他方のレンズ群はリードスクリューの回転に対し遊び量を有して移動するよう構成されたレンズ駆動装置を備えたレンズ鏡胴の、上記遊び量がばらついた場合でも、移動レンズ群をいずれの方向から移動させても所望の焦点距離位置に正確に停止させることができるレンズ群位置制御方法及びレンズ鏡胴を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、実施の形態により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２２】
図１は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴を備えた撮像装置の一例であるカメラ１００の主要構成ユニットの内部配置の一例を示す図である。同図は、カメラ１００を被写体側から見た斜視図である。
【００２３】
同図に示すように、カメラ１００は、変倍可能な折り曲げ撮像光学系を内包した本発明に係るレンズ鏡胴５０が図示の如く右側に縦に配置され、開口部５１が被写体光束を取り込むよう配置されている。この開口部５１には、開口部５１を露呈する開状態と開口部５１を覆う閉状態とする不図示のレンズバリアが設けられている。
【００２４】
５２はフラッシュ発光窓であり、５３はフラッシュ発光窓の後方に配置された反射傘、キセノン管、その他メインコンデンサ、回路基板等で構成されるフラッシュユニットである。５４はカード型の画像記録用メモリである。５５は電池であり、本カメラの各部へ電源を供給する。画像記録用メモリ５４及び電池５５は、図示しない蓋部から挿脱が可能となっている。
【００２５】
本カメラの上面には、レリーズ釦５６が配置され、その１段の押し込みによりカメラの撮影準備動作、即ち焦点合わせ動作や測光動作が行われ、その２段の押し込みにより撮影露光動作が行われる。５７はメインスイッチであり、カメラを動作状態と非動作状態に切り替えるスイッチである。メインスイッチ５７により動作状態に切り替えられると、不図示のレンズバリアは、開状態にされると共に、各部の動作が開始される。また、メインスイッチ５７により非動作状態に切り替えられると、不図示のレンズバリアは、閉状態にされると共に、各部の動作を終了させる。
【００２６】
本カメラの背面には、ＬＣＤ或いは有機ＥＬ等で構成され、画像やその他文字情報等を表示する画像表示部５８が配置されている。また、図示していないが、ズームアップ、ズームダウンをおこなうズーム釦、撮影した画像を再生する再生釦、画像表示部５８上に各種のメニューを表示させるメニュー釦、表示から所望の機能を選択する選択釦等の操作部材が配置されている。
【００２７】
また、不図示であるが、これら主要構成ユニットの間には、各部を接続すると共に、各種電子部品が搭載された回路基板が配置され、各主要構成ユニットの駆動及び制御を行うようになっている。同様に、不図示であるが、外部入出力端子、ストラップ取り付け部、三脚座等を備えている。
【００２８】
図２は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴５０に内包された変倍可能な折り曲げ撮像光学系の一例を示す断面図である。同図は、折り曲げ前及び折り曲げ後の２つの光軸を含む面で切断した断面図である。
【００２９】
同図に示すように、ＯＡは折り曲げ前の光軸であり、ＯＢは折り曲げ後の光軸である。１は第１レンズ群であり、第１レンズ群１は、光軸をＯＡとし被写体に向けて配置されたレンズ１１と光軸ＯＡを略直角方向に折り曲げる反射部材であるプリズム１２と、プリズム１２により折り曲げられた光軸ＯＢを光軸として配置されたレンズ１３により構成されている。この第１レンズ群１は、主胴９に固定されたレンズ群である。
【００３０】
２は第２レンズ群であり、第２レンズ群鏡枠２ｋに組み込まれている。第２レンズ群は、変倍（以下、ズーミングとも言う）時に第２レンズ群鏡枠２ｋと共に、一体的に移動するレンズ群である。
【００３１】
３は第３レンズ群であり、主胴９に固定されている。この第３レンズ群３は、移動しないレンズ群である。
【００３２】
４は第４レンズ群であり、第４レンズ群鏡枠４ｋに組み込まれている。第４レンズ群は、変倍時に第４レンズ群鏡枠４ｋと共に、一体的に移動すると共に、単独で移動して焦点調節（以下、フォーカシングとも言う）をも行うレンズ群である。
【００３３】
５は第５レンズ群であり、主胴９に固定されている。この第５レンズ群５は、移動しないレンズ群である。
【００３４】
７は赤外光カットフィルタ及びオプチカルローパスフィルタを積層した光学フィルタであり、主胴９に組み付けられている。８は撮像素子であり、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）型イメージセンサ、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型イメージセンサ等が用いられる。撮像素子８は主胴９に組み付けられている。ＦＰＣはフレキシブルプリント基板であり、撮像素子８に接続され、カメラ内の他の回路へ接続される。Ｓは絞りシャッタユニットであり、主胴９に固定されている。なお、１０は主胴９に組み付けられた蓋部材である。
【００３５】
図３は、本実施の形態に係るレンズ駆動装置を備えたレンズ鏡胴５０の主胴９内部の概略構造を示す平面図である。同図は、図２に示すレンズ鏡胴５０から蓋部材１０を外し、説明を簡略にするため本実施の形態に係るレンズ駆動装置をレンズ鏡胴の外側に配置して模式的に示したものである。
【００３６】
同図に示すようにレンズ鏡胴５０の内部には、第２レンズ群鏡枠２ｋに一体的に形成されたスリーブ２ｓ、第４レンズ群鏡枠４ｋに一体的に形成されたスリーブ４ｓを貫通して、ガイド軸１５が設けられている。更に、第２レンズ群鏡枠２ｋに一体的に形成された回転係止部２ｍ、第４レンズ群鏡枠４ｋに一体的に形成された回転係止部４ｍに、ガイド軸１６が貫通して設けられている。これにより、第２レンズ群鏡枠２ｋ、第４レンズ群鏡枠４ｋは、ガイド軸１５、１６に沿って光軸ＯＢ方向に摺動可能とされている。なお、各スリーブはガイド軸と嵌合しており、ガイド軸１５、１６は光軸ＯＢと略平行に配置され、その両端で主胴９に例えば接着等で固定されている。
【００３７】
スリーブ２ｓには一体的に係合部２ｔが形成されている。リードスクリューと螺合しリードスクリューの回転によりガイド軸１５に沿って光軸ＯＢ方向に移動させられる雌ネジ部材２３が、この係合部２ｔと、図示の如く光軸ＯＢ方向で遊びを有して、係合するように構成されている。詳しくは、雌ネジ部材２３の厚みｔ1に対し係合部２ｔの内幅ｔ2を大きく形成してある。即ち、同図では（ｔ2−ｔ1）が遊び量に相当する。
【００３８】
スリーブ４ｓには、リードスクリューと螺合し、リードスクリューの回転によりガイド軸１５に沿って、光軸ＯＢ方向に移動させられる雌ネジ部材２４が、係合している。
【００３９】
ステッピングモータ２０（以下、モータとも称す）には、回転軸の延長線上に雄ネジ部材であるリードスクリュー２０ｒが配置されている。このリードスクリュー２０ｒには、１本の軸にピッチとネジの進み方向が異なる第１のネジ溝２０ｒ1、第２のネジ溝２０ｒ2が形成されている。この第１、第２のネジ溝２０ｒ1、２０ｒ2を有したリードスクリュー２０ｒは、それぞれ個別に製作し接合して一体化したものでもよいし、一体の軸を加工したものでもよい。
【００４０】
雌ネジ部材２３は、リードスクリュー２０ｒの第１のネジ溝２０ｒ1と螺合し、所定の遊び量を有して係合する第２レンズ群鏡枠２ｋを光軸ＯＢ方向に移動させる。同様に、雌ネジ部材２４は、リードスクリュー２０ｒの第２のネジ溝２０ｒ2と螺合し、係合する第４レンズ群鏡枠４ｋを光軸ＯＢ方向に移動させる。
【００４１】
これにより、第２レンズ群２と第４レンズ群４は、ステッピングモータ２０の所定の方向の回転により、異なる移動量で第３レンズ群３に双方から接近し、ステッピングモータ２０の逆方向の回転により、異なる移動量で共に第３レンズ群３から離間するように移動する。
【００４２】
３２は、フォトインタラプタである。フォトインタラプタ３２は、第２レンズ群鏡枠２ｋに形成された遮蔽部の有無の切り替わり位置を検出することにより第２レンズ群鏡枠２ｋの位置決めのための初期位置を検出するものである。このフォトインタラプタは、遊び量を有して移動させられるレンズ群、即ち本例では第２レンズ群鏡枠２ｋの初期位置を検出することが好ましい。
【００４３】
この初期位置を基準にしてステッピングモータ２０の回転方向及び回転量を制御し、各レンズ群の位置制御が行われるようになっている。なお、レンズ群鏡枠の初期位置検出は、フォトリフレクタであってもよい。
【００４４】
即ち、従来は各レンズ群鏡枠に対しそれぞれ初期位置検出手段を必要としたが、本実施の形態ではレンズ群鏡枠の初期位置検出は１個あればよく、これにより省スペース及び低コスト化が可能となる。
【００４５】
図４は、スリーブ２ｓを光軸ＯＢに垂直な面で切断した内部の断面図である。同図は第２レンズ群鏡枠２ｋのスリーブ２ｓ側のみを示した図である。
【００４６】
同図に示すように、スリーブ２ｓに形成された穴部２ｈには、主胴９に固定された部材であるガイド軸１５が貫通し、圧縮コイルバネ２２により付勢された摩擦部材２１が、ガイド軸１５に押圧された状態とされている。
【００４７】
これにより、図２に示したように、スリーブ２ｓに形成された係合部２ｔと雌ネジ部材２３が（ｔ2−ｔ1）の遊び量を有していて、係合部２ｔと雌ネジ部材２３が離れた状態となっても、第２レンズ群鏡枠２ｋはこの摩擦力により停止した状態を維持することができるようになっている。雌ネジ部材２３は係合部２ｔに当接し、この摩擦力に打ち勝つ力を係合部２ｔに与えることで、第２レンズ群鏡枠２ｋを光軸ＯＢ方向に移動させるようになっている。
【００４８】
以上のように構成された、レンズ鏡胴５０の第２レンズ群及び第４レンズ群を移動させるレンズ駆動装置のレンズ群位置制御方法について説明する。
【００４９】
本実施の形態に係るレンズ鏡胴５０のレンズ群位置制御は、予め、個々のレンズ鏡胴の遊び量（ｔ2−ｔ1）が測定され、不図示の記憶手段に記憶される。
【００５０】
図５は、遊び量（ｔ2−ｔ1）の測定を行う動作のフローチャートの一例である。同図に示すフローチャートに従いながら図３を併用して説明する。なお、初期状態として、レンズ鏡胴５０内の第２レンズ群鏡枠２ｋ、雌ネジ部材２３、第４レンズ鏡枠４ｋ及び雌ネジ部材２４は、図３に示す状態にあるものとする。
【００５１】
同図のフローにおいて、図３に示す初期状態から、まず第２、第４レンズ群を広角（Ｗ）から望遠（Ｔ）方向に移動する回転方向にステッピングモータ２０を駆動する（ステップＳ１０１）。これに伴い、雌ネジ部材２３、２４は共に、第３レンズ群３に接近する方向に移動し、雌ネジ部材２４と係合する第４レンズ群鏡枠４ｋは、移動を開始する。
【００５２】
一方、雌ネジ部材２３も第３レンズ群３に接近する方向に移動するが、（ｔ2−ｔ1）の遊び量だけ移動して係合部２ｔの他方の端部に当接し、この後、第２レンズ群鏡枠２ｋは移動を開始し、第２レンズ群鏡枠２ｋに形成された遮蔽部がフォトインタラプタ３２内に挿入された状態となる。
【００５３】
更に、モータ２０の回転を継続させ、第２レンズ群鏡枠２ｋに形成された遮蔽部がフォトインタラプタ３２から離脱したかどうかを判断する（ステップＳ１０２）。この判断は、フォトインタラプタ３２の出力が予め決められたしきい値（離脱しきい値、と称す）を跨いだかどうかで判断される。
【００５４】
フォトインタラプタ３２の出力が離脱しきい値を跨いでいないと判断される場合（ステップＳ１０２；Ｎｏ）は、ステップＳ１０１へ戻り、モータ２０の回転を継続する。
【００５５】
フォトインタラプタ３２の出力が離脱しきい値を跨いだと判断される（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）と、モータ２０の駆動ステップ数をカウントするカウンタを０にリセットする（ステップＳ１０３）。
【００５６】
この後、所定のステップ数だけ同じ回転方向にモータを駆動し（ステップＳ１０４）、モータを停止させる（ステップＳ１０５）。この所定のステップ数は、カウンタに加算される。また、この余分に所定のステップ数だけ同方向に駆動するのは、離脱しきい値近傍ではフォトインタラプタ３２の出力が不安定となるため、この領域に遮蔽部を停止させず、出力が安定する領域まで遮蔽部を移動させるためのものである。
【００５７】
この後、ステッピングモータ２０を逆転駆動する（ステップＳ１０６）。このとき、ステッピングモータ２０を１ステップ駆動させると、カウンタはステップ数を１減算する（ステップＳ１０７）。
【００５８】
ステッピングモータ２０の逆転駆動により、雌ネジ部材２３、２４は逆方向に移動する。この逆転駆動により、第２レンズ群鏡枠２ｋに形成された遮蔽部がフォトインタラプタ３２に挿入され、フォトインタラプタ出力が離脱しきい値を逆に跨いだかどうか判断する（ステップＳ１０８）。
【００５９】
遮蔽部が挿入されておらず、まだフォトインタラプタ出力の離脱しきい値を逆に跨いでいないと判断される（ステップＳ１０８；Ｎｏ）とステップＳ１０６〜ステップＳ１０８を繰り返す。即ち、モータ２０を１ステップ逆転させ、カウンタを１減算する、ことを繰り返す。
【００６０】
遮蔽部がフォトインタラプタ３２に挿入され、出力が離脱しきい値を逆に跨いだと判断（ステップＳ１０８；Ｙｅｓ）されると、カウンタでカウントされたステップ数の絶対値が、不図示のメモリ（記憶手段）に記憶（ステップＳ１０９）されて終了する。
【００６１】
以上で、係合部２ｔの内幅ｔ2と雌ネジ部材２３の間に形成された遊び量（ｔ2−ｔ1）の実測値がモータ２０のステップ数に換算されて、記憶されることになる。この遊び量（ｔ2−ｔ1）の測定及び不図示の記憶手段への記憶は、製造時に測定及び記憶してもよいし、電源が投入された際のレンズ駆動装置の起動の度に測定及び記憶してもよい。また、前述とは逆の方向に駆動して測定しても良い。
【００６２】
図６は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴５０の第２レンズ群及び第４レンズ群を広角側から望遠側に移動させた場合のレンズ群位置制御方法を示す図である。同図（ａ）は第２レンズ群及び第４レンズ群の移動線図であり、同図（ｂ）〜（ｅ）はスリーブ２ｓの係合部２ｔと雌ネジ部材２３、及びスリーブ４ｓと雌ネジ部材２４の位置を示す図である。
【００６３】
同図（ａ）に示すように、第２レンズ群２と第４レンズ群４が、共に第３レンズ群３に接近するよう移動することで、広角（Ｗ）から望遠（Ｔ）に変倍するものである。
【００６４】
同図（ａ）に示す、破線Ａから第２レンズ群２の位置を示す２の実線との幅が、上述のようにして測定された遊び量（ｔ2−ｔ1）に相当し、この遊び量だけ雌ネジ部材２３が移動すると、雌ネジ部材２４及び第４レンズ群４は破線Ｃから破線Ｂの位置に移動する。以下、同図（ａ）〜（ｅ）を用いて説明する。
【００６５】
初期状態として、広角（Ｗ）状態であって、雌ネジ部材２３は第１レンズ群１側の係合部２ｔに当接（Ａｗの位置）した位置にあるものとする。まず雌ネジ部材２３をＡｗの位置から２ｗの位置となるようモータを駆動する。これにより雌ネジ部材２３は、遊び量（ｔ2−ｔ1）に相当する量だけ移動し係合部２ｔの他方の端部と当接するようになる。第２レンズ群鏡枠２ｋは停止したままである。この時、雌ネジ部材２４及び第４レンズ群鏡枠４ｋはＣｗの位置からＢｗの位置に移動する。この位置での状態を同図（ｂ）に示す。
【００６６】
更にモータを同方向に駆動し、雌ネジ部材２３を２ｍａの位置まで移動させ停止させる。これにより第２レンズ群鏡枠２ｋは第３レンズ群３に接近し、焦点距離ＭＡとするに必要な位置となる。この時、雌ネジ部材２４及び第４レンズ群鏡枠４ｋはＢｗの位置からＢｍａの位置に移動する。この位置での状態を同図（ｃ）に示す。
【００６７】
次に、モータを逆転駆動し、雌ネジ部材２４及び第４レンズ群鏡枠４ｋをＢｍａの位置から４ｍａの位置へ移動させる。この時、雌ネジ部材２３は２ｍａの位置からＡｍａの方向に移動するが、同図（ｄ）に示すように雌ネジ部材２３と係合部２ｔは遊び量内の移動であるため離間しており、第２レンズ群鏡枠２ｋは停止したままとなる。この状態は、第２レンズ群２と第４レンズ群４が焦点距離ＭＡであって、無限遠の被写体に対し焦点が調節された状態である。
【００６８】
この後、雌ネジ部材２４を４ｍａとＢｍａの間で移動させるようモータを駆動することで、第２レンズ群鏡枠２ｋを停止させたまま、第４レンズ群鏡枠４ｋを同図（ｅ）に示す様な状態で移動させフォーカシングを行うことができる。即ち、同図（ａ）の第４レンズ群４の実線と破線Ｂの間のハッチング領域が第４レンズ群のフォーカシング領域である。
【００６９】
以上のように、同図（ｂ）〜（ｄ）の移動で広角側から望遠側へのズーミングを行い、同図（ｄ）〜（ｅ）の移動でフォーカシングを行うことができる。
【００７０】
図７は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴５０の第２レンズ群及び第４レンズ群を望遠側から広角側に移動させた場合の駆動制御を示す図である。同図（ａ）は第２レンズ群及び第４レンズ群の移動線図であり、同図（ｂ）〜（ｅ）はスリーブ２ｓの係合部２ｔと雌ネジ部材２３、及びスリーブ４ｓと雌ネジ部材２４の位置を示す図である。
【００７１】
雌ネジ部材２３が２ｍａの位置から、雌ネジ部材２４がＢｍａの位置にある状態（同図（ｂ）に示す状態）から説明する。
【００７２】
まず、雌ネジ部材２３を２ｍａの位置からＡｍａの位置へ、雌ネジ部材２４をＢｍａの位置からＣｍａの位置となるようにモータを駆動する。この位置での状態を同図（ｃ）に示す。
【００７３】
更にモータを同方向に駆動し、雌ネジ部材２３をＡｍｂの位置まで移動させ停止させる。これにより第２レンズ群鏡枠２ｋは第３レンズ群３から離間する方向に移動し、焦点距離ＭＢとするに必要な位置となる。この時、雌ネジ部材２４及び第４レンズ群鏡枠４ｋはＣｍａの位置からＣｍｂの位置に移動する。この位置での状態を同図（ｄ）に示す。
【００７４】
次に、モータを逆方向に駆動し、雌ネジ部材２４及び第４レンズ群鏡枠４ｋをＣｍｂの位置から４ｍｂの位置へ移動させる。この時、雌ネジ部材２３はＡｍｂの位置から２ｍｂの方向に移動するが、同図（ｅ）に示すように雌ネジ部材２３と係合部２ｔは遊び量（ｔ2−ｔ1）内の移動であるため離間しており、第２レンズ群鏡枠２ｋは停止したままとなる。この状態は、第２レンズ群２と第４レンズ群４が焦点距離ＭＡであって、無限遠の被写体に対し焦点が調節された状態である。
【００７５】
この後、雌ネジ部材２４を４ｍｂとＢｍｂの間で移動させるようモータを駆動することで、第２レンズ群鏡枠２ｋを停止させたまま、第４レンズ群鏡枠４ｋのみを移動させフォーカシングを行うことができる。
【００７６】
以上のように、同図（ｂ）〜（ｄ）の移動で広角側から望遠側へのズーミングを行い、同図（ｄ）〜（ｅ）の移動で無限遠被写体への焦点調節を行い、同図（ｅ）から、更に第４レンズ群４ｋのみを移動させてフォーカシングを行うことができる。
【００７７】
図８は、遊び量が一定値ｔAに設定されている場合と、（ｔ2−ｔ1）を測定して用いる場合のレンズ群位置の相違を説明するための第２レンズ群２及び第４レンズ群４の移動線図である。
【００７８】
同図は、遊び量（ｔ2−ｔ1）の測定値が、設計値等で設定される一定値ｔAより大きく形成されていた場合を示している。また、上述のように、遊び量（ｔ2−ｔ1）の実測値がモータのステップ数に換算されて、記憶手段に記憶されている。同図において、雌ネジ部材２３が図示Ａｗの位置にあり、雌ネジ部材２４がＣｗの位置にあるものとする。同図を用い、雌ネジ部材２３をＡｗの位置から、焦点距離ＭＡの２ｍａの位置へ移動させる場合を例にとり説明する。
【００７９】
遊び量（ｔ2−ｔ1）の測定値を用いてレンズ群位置制御を行う場合には、Ａｗの位置から、遊び量（ｔ2−ｔ1）に対応したモータのステップ数と図示Ｄの移動量に対応したモータのステップ数の和に相当するステップ数だけ駆動することにより、雌ネジ部材２３を２ｍａに正しく移動させることができ、第２レンズ群２を焦点距離ＭＡの位置に停止させることができる。また、この位置から短い焦点距離位置への移動、例えば焦点距離ＭＢの位置へ移動させた場合には、雌ネジ部材２３はＡｍｂの位置となり、第２レンズ群２を焦点距離ＭＢの位置に停止させることができる。即ち、短焦点側から長焦点側への移動での第２レンズ群２の停止位置と、長焦点側から短焦点側への移動での第２レンズ群２の停止位置は一致する。
【００８０】
しかし、遊び量として一定値ｔAを用いると、同図に示す如く、ｔA＜（ｔ2−ｔ1）の場合、遊び量ｔAに対応したモータのステップ数と図示Ｄの移動量に対応したモータのステップ数の和に相当するステップ数だけ駆動することとなり、雌ネジ部材２３は２ｍｃの位置となり、第２レンズ群２は焦点距離ＭＡよりやや短い焦点距離側の位置にずれて停止することとなる。この位置から短い焦点距離位置への移動、例えば焦点距離ＭＢの位置へ移動させた場合には、雌ネジ部材２３はＡｍｂの位置となり、第２レンズ群２を焦点距離ＭＢの位置に停止させることができる。即ち、短焦点側から長焦点側への移動での第２レンズ群２の停止位置と、長焦点側から短焦点側への移動での第２レンズ群２の停止位置は、各焦点距離位置で一致しないものとなる。
【００８１】
同様に、遊び量として一定値ｔAが、ｔA＞（ｔ2−ｔ1）である場合には、雌ネジ部材２３は２ｍａを越えた位置で停止することとなり、第２レンズ群２は焦点距離ＭＡよりやや長い焦点距離側の位置にずれて停止することとなる。この位置から短い焦点距離位置への移動、例えば焦点距離ＭＢの位置へ移動させた場合には、雌ネジ部材２３はＡｍｂの位置となり、第２レンズ群２を焦点距離ＭＢの位置に停止させることができる。即ち、この場合にも短焦点側から長焦点側への移動での第２レンズ群２の停止位置と、長焦点側から短焦点側への移動での第２レンズ群２の停止位置は、各焦点距離位置で一致しないものとなる。
【００８２】
このｔA≠（ｔ2−ｔ1）に係る、移動方向による第２レンズ群の停止位置のずれに対しては、フォーカシング時の第４レンズ群の同一被写体距離に対応する停止位置を、ズーミング方向に応じて変更する必要があり、製造工程内での設定ポイントの増加や調整時間の増加によるコスト増の一因となる。
【００８３】
しかし、本実施の形態のように、遊び量（ｔ2−ｔ1）の測定値を用いてレンズ群位置制御を行うと、遊び量にレンズ鏡胴個々の個体差があっても、個々の遊び量（ｔ2−ｔ1）に対応したモータのステップ数をレンズ群位置制御に用いることができることとなり、所望の焦点距離位置に、短焦点側から長焦点側への移動、長焦点側から短焦点側への移動に関わらず、第２レンズ群を所望の位置に正確に停止させることが可能となる。これにより、各焦点距離位置に対し、フォーカシング時の第４レンズ群の同一被写体距離に対応する停止位置をズーミング方向に依存しないものとすることができ、工程内での調整時間等を削減でき低コスト化できる。
【００８４】
図９は、記憶された遊び量（ｔ2−ｔ1）を用いて、ある焦点距離で被写体にピントの合っている状態からズーミングを開始し、ズーム後の焦点距離でズーム前と同じ被写体距離にフォーカシングを行う場合の、第２レンズ群２、第４レンズ群４、雌ネジ部材２３及び２４の移動線図である。
【００８５】
同図に示す曲線ｆ∞は、被写体距離が∞（無限遠）の場合に、焦点距離に応じて、すなわち第２レンズ群２の位置に対応してピントの合う第４レンズ群４の位置（以下、フォーカスラインと称す）を表している。同様に曲線ｆdは、各焦点距離における被写体距離ｄに合焦する位置をあらわしている。それらのレンズの位置関係は設計によって決まっているが、製造上の誤差を持つため、製造時に調整を行うことが一般的である。すなわち、複数の第２レンズ群２の位置毎に、ある被写体距離（例えば∞）でピントの合う位置を測定し、その値を用いて設計値を補正し、その値を記憶手段に記憶しておくようにしている。
【００８６】
本発明の場合、第２レンズ２の位置決めは、ワイドからテレへ駆動した場合と、テレからワイドへ駆動した場合の２種類があるため、第２レンズの駆動方向ごとにフォーカスラインを調整するか、調整は片方の駆動方向のみで行い駆動方向によらず第２レンズを同じ位置に停止させることができるようにする必要がある。前者の場合は、調整時間や調整設備の増加につながり、コストアップを招いてしまうという問題がある。
【００８７】
以下、後者の場合のフォーカスラインの調整方法およびズーム駆動方法の一例について説明する。
【００８８】
フォーカスライン調整時は、第２レンズ群２は常にワイドからテレ方向に駆動して位置決めし、その状態でモーターを反転して第４レンズ群４を駆動してピントの合う位置を測定し、フォーカスラインの補正を行う。図中のｆ∞、ｆdはその調整後のフォーカスラインである。
【００８９】
次に広角（Ｗ）から望遠（Ｔ）方向にズーム駆動する場合について説明する。まずモータをＴからＷ方向に駆動し、第２レンズ群用の雌ねじ部材２３がＡｍｂ、第４レンズ群用の雌ねじ部材２４がＣｍｂの位置（以下、（Ａｍｂ，Ｃｍｂ）とあらわす）でモータを反転してフォーカシングを行い（αｍｂ，ｆdｍｂ）でピントが合った状態を初期状態とする。Ａｍｂでモーターを反転したことにより第２レンズ２の位置すなわち焦点距離はＭＢであることが解り、ｆdｍｂでピントが合ったことより、被写体距離がｄであることが判定できる。
【００９０】
Ｔ方向にズーム操作が行われると、モータをＴ方向に回転し、（Ｄｍｂ，Ｂｍｂ）を経由して（Ｄｍ，Ｂｍ）でズーム操作が終了したとする。その場合第２レンズ群２の移動量Ｌ１は、Ｌ１＝（Ｄｍ−Ａｍｂ）−（ｔ2−ｔ1）であるため、第２レンズ群２の位置すなわち焦点距離はＭであることが解る。焦点距離Ｍ、被写体距離ｄの場合、第４レンズ群はｆdｍでピントが合うことがわかるため、ズーム操作終了後モータを反転し（αｍ，ｆdｍ）へ駆動することにより、ズーム前と同じ被写体距離にすばやくピントをあわせることができる。そののち更にピント検出を行い、ピントの微調整を行ってもよい。
【００９１】
上記のシーケンスにおいて、遊び量（ｔ2−ｔ1）が実際と異なっていた場合、第２レンズ群２の移動量Ｌ１、焦点距離Ｍが実際と異なることになり、第４レンズ群をｆdｍへ駆動しても、正確にピントが合っていない状態となる。更にピントの微調整を行うとしても、ピントを合わせるまでに時間がかかることになり、ユーザーの操作感をそこなうことになる。
【００９２】
次にＴからＷ方向にズーム駆動する場合について説明する。まずモータをＴからＷ方向に駆動し、第２レンズ群用の雌ねじ部材２３がＡｍａ、第４レンズ群用の雌ねじ部材２４がＣｍａの位置でモータを反転してフォーカシングを行い（αｍａ，ｆdｍａ）でピントが合った状態を初期状態とする。Ａｍａでモーターを反転したことにより第２レンズ群２の位置すなわち焦点距離はＭＡであることが解り、ｆdｍａでピントが合ったことより、被写体距離がｄであることが判定できる。Ｗ方向にズーム操作が行われると、モータをＷ方向に回転し、（Ａｍａ，Ｃｍａ）を経由して（Ａｍ，Ｃｍ）でズーム操作が終了したとする。その場合、第２レンズ群の移動量Ｌ２は、Ｌ２＝Ａｍ−Ａｍａであるため、第２レンズ群２の位置すなわち焦点距離はＭであることが解る。焦点距離Ｍ、被写体距離ｄの場合、第４レンズ群はｆdｍでピントが合うことがわかるため、ズーム操作終了後モータを反転し（αｍ，ｆdｍ）へ駆動することにより、ズーム前と同じ被写体距離にすばやくピントをあわせることができる。そののち更にピント検出を行い、ピントの微調整を行ってもよい。
【００９３】
以上説明したように、２つのレンズ群を光軸方向に移動させるための単一のモータと、モータの回転に連動して回転させられるリードスクリューと、を有し、移動させられる２つのレンズ群のうち、一方のレンズ群はリードスクリューの回転に伴って移動し、他方のレンズ群はリードスクリューの回転に対し遊び量を有して移動するよう構成されたレンズ駆動装置の遊び量を予め測定して記憶手段に記憶させ、この記憶手段に記憶された測定された遊び量に基づいて、リードスクリューの回転量を制御することにより、個体差で遊び量がばらついても、駆動方向によらずレンズ群を所望の焦点距離位置に正確に停止させることが可能となり、また、駆動方向によらず停止したレンズ群の焦点距離位置を正確に算出し、ひいては迅速にピント合わせを行うことができるレンズ群位置制御方法及びレンズ鏡胴を得ることが可能となる。
【００９４】
なお、上記の説明では、屈曲光学系を例にして説明したが、これに限るものでなく、反射面を有しない全長の変化しない光学系に適用可能である。
【００９５】
また、一体的に形成されたリードスクリューの構成で説明したが、２本のリードスクリューが単一のモータの回転に連動して回転するような構成であっても適用可能である。
【００９６】
また、上記の実施の形態では、撮像装置としてカメラを例にとり説明したが、ＰＤＡや携帯電話等の携帯端末に内蔵されるカメラモジュールにも適用可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本実施の形態に係るレンズ鏡胴を備えた撮像装置の一例であるカメラの主要構成ユニットの内部配置の一例を示す図である。
【図２】本実施の形態に係るレンズ鏡胴に内包された変倍可能な折り曲げ撮像光学系の一例を示す断面図である。
【図３】本実施の形態に係るレンズ駆動装置を備えたレンズ鏡胴の主胴内部の概略構造を示す平面図である。
【図４】スリーブを光軸ＯＢに垂直な面で切断した内部の断面図である。
【図５】遊び量（ｔ2−ｔ1）の測定を行う動作のフローチャートの一例である。
【図６】本実施の形態に係るレンズ鏡胴の第２レンズ群及び第４レンズ群を広角側から望遠側に移動させた場合のレンズ群位置制御方法を示す図である。
【図７】本実施の形態に係るレンズ鏡胴の第２レンズ群及び第４レンズ群を望遠側から広角側に移動させた場合の駆動制御を示す図である。
【図８】遊び量が一定値に設定されている場合と、遊び量を測定して用いる場合のレンズ群位置の相違を説明するための第２レンズ群及び第４レンズ群の移動線図である。
【図９】記憶された遊び量を用いて、ある焦点距離で被写体にピントの合っている状態からズーミングを開始し、ズーム後の焦点距離でズーム前と同じ被写体距離にフォーカシングを行う場合の、第２レンズ群、第４レンズ群、２つの雌ネジ部材の移動線図である。
【符号の説明】
【００９８】
１  第１レンズ群
２  第２レンズ群
２ｋ  第２レンズ群鏡枠
３  第３レンズ群
４  第４レンズ群
４ｋ  第４レンズ群鏡枠
５  第５レズ群
７  光学フィルタ
８  撮像素子
９  主胴
１０  蓋部材
１５、１６  ガイド軸
２０  ステッピングモータ
２０ｒ  リードスクリュー
２３、２４  雌ネジ部材
ＯＡ、ＯＢ  光軸
５０  レンズ鏡胴
１００  カメラ
【図１】
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【図２】
2008026522.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2008026522.tif 000007
【図６】
2008026522.tif 000008
【図７】
2008026522.tif 000009
【図８】
2008026522.tif 000010
【図９】
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