(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置の本体に対して突出した状態から前記本体内への格納動作を行うレンズ鏡筒であって、
光軸に対して直交し、かつ互いに直交する第１の方向および第２の方向にシフト可能な第１のレンズユニットと、
前記第１のレンズユニットを前記第１および第２の方向のうち一方の方向にシフト駆動する第１のシフトアクチュエータと、
前記第１のレンズユニットを前記第１および第２の方向のうち他方の方向にシフト駆動する第２のシフトアクチュエータと、
前記第１のレンズユニットよりも像面側に配置され、前記格納動作において前記光軸上から前記一方の方向に退避する第２のレンズユニットとを有し、
前記第１のレンズユニットは、前記格納動作において、前記一方の方向のうち前記第２レンズユニットが退避する側とは反対側に前記第１のシフトアクチュエータによりシフト駆動されて、前記第２のレンズユニットに対して前記第１の方向において並ぶ位置に移動することを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
本体と、該本体に対して突出した状態から前記本体内への格納動作を行うレンズ鏡筒とを有する撮像装置であって、
前記レンズ鏡筒は、
該撮像装置の振れによる像振れを低減する防振動作用のレンズユニットであって、光軸に対して直交し、かつ互いに直交する第１の方向および第２の方向にシフト可能な第１のレンズユニットと、
前記第１のレンズユニットを前記第１および第２の方向のうち一方の方向にシフト駆動する第１のシフトアクチュエータと、
前記第１のレンズユニットを前記第１および第２の方向のうち他方の方向にシフト駆動する第２のシフトアクチュエータと、
前記第１のレンズユニットよりも像面側に配置され、前記格納動作において前記光軸上から前記一方の方向に退避する第２のレンズユニットとを有し、
該撮像装置は、前記第１および第２のシフトアクチュエータを制御する制御手段を有しており、
前記レンズ鏡筒が前記本体内に格納された状態において、前記第１のレンズユニットは前記一方の方向に退避した前記第２のレンズユニットに対して前記一方の方向に並ぶ位置に配置され、
前記制御手段は、前記格納動作において、前記第１のレンズユニットが前記一方の方向のうち前記第２レンズユニットが退避する側とは反対側にシフト駆動されるように前記第１のシフトアクチュエータを制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
前記制御手段は、
前記第１のレンズユニットを前記防振動作のためにシフト駆動する際の前記第１および第２のシフトアクチュエータに対する制御ゲインを第１の制御ゲインとするとき、
前記格納動作での前記第２のシフトアクチュエータに対する第２の制御ゲインを前記第１の制御ゲインよりも下げることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記制御ゲインは、前記格納動作において、前記第２のシフトアクチュエータに対する制御ゲインを前記第１の制御ゲインに維持した後に、該格納動作の途中で前記第１の制御ゲインよりも下げることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記制御手段は、
前記格納動作における前記第１のレンズユニットと前記レンズ鏡筒内の他の部材との干渉の有無を検出し、
前記干渉を検出した場合は、前記第１および第２のシフトアクチュエータにシフト駆動力を発生させることを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記制御手段は、
前記防振動作において、前記第１のレンズユニットの目標シフト位置と実シフト位置との偏差、該偏差の積分値および該偏差の微分値を用いて前記第１および第２のシフトアクチュエータの制御を行い、
前記格納動作において、前記積分値を用いて前記干渉を検出することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記第１および第２のシフトアクチュエータに前記シフト駆動力を発生させても前記干渉が解消しない場合は、前記レンズ鏡筒を前記本体から突出する方向に駆動することを特徴とする請求項５または６に記載の撮像装置。
【請求項８】
本体と、該本体に対して突出した状態から前記本体内への格納動作を行うレンズ鏡筒とを有する撮像装置であり、
前記レンズ鏡筒は、
該撮像装置の振れによる像振れを低減する防振動作用のレンズユニットであって、光軸に対して直交し、かつ互いに直交する第１の方向および第２の方向にシフト可能な第１のレンズユニットと、
前記第１のレンズユニットを前記第１および第２の方向のうち一方の方向にシフト駆動する第１のシフトアクチュエータと、
前記第１のレンズユニットを前記第１および第２の方向のうち他方の方向にシフト駆動する第２のシフトアクチュエータと、
前記第１のレンズユニットよりも像面側に配置され、前記格納動作において前記光軸上から前記一方の方向に退避する第２のレンズユニットとを有し、
前記レンズ鏡筒が前記本体内に格納された状態において、前記第１のレンズユニットは前記一方の方向に退避した前記第２のレンズユニットに対して前記一方の方向に並ぶ位置に配置されるように構成された撮像装置のコンピュータに、前記第１および第２のシフトアクチュエータを制御する動作を行わせるコンピュータプログラムであって、
前記格納動作において、前記コンピュータに、前記第１のレンズユニットが前記一方の方向のうち前記第２レンズユニットが退避する側とは反対側にシフト駆動されるように前記第１のシフトアクチュエータを制御させることを特徴とする撮像装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防振レンズユニットを含み、撮像装置の本体に対して格納されるレンズ鏡筒に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ等の撮像装置には、手振れ等のカメラ振れによる像振れを低減するために、カメラ振れの検出結果に基づいて防振レンズを光軸が延びる方向（以下、光軸方向という）に対して直交する方向にシフトさせる光学防振機能を有するものがある。
【０００３】
一方、撮像装置に用いられるレンズ鏡筒には、撮像装置の本体に対して突出した状態から該本体に対して格納される格納（沈胴）型のレンズ鏡筒がある。さらに、このような格納型のレンズ鏡筒には、格納された状態での光軸方向の長さの短縮化、つまりは撮像装置のより薄型化を図るため、レンズ退避格納機能を有するものもある。
【０００４】
レンズ退避格納機能は、レンズ鏡筒の格納動作において、該レンズ鏡筒内の複数のレンズのうち一部のレンズを光軸上から光軸に直交する方向に退避させ、該退避によって空いた光軸上のスペースに別のレンズを移動させる機能である。特許文献１には、防振レンズを光軸上の位置から退避させ、該退避により空いた光軸上のスペースに、防振レンズよりも像面側に配置された別のレンズが入り込むようにしたレンズ鏡筒が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−０４５８１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１にて開示されたレンズ鏡筒では、防振レンズを防振のための本来のシフト範囲を超える退避位置まで退避させる。このため、防振レンズをシフト範囲内でシフトさせるシフト駆動ユニットに防振レンズを退避位置まで移動させる退避機構を設ける必要があり、退避機構も含めたシフト駆動ユニットの構成が複雑化し、該シフト駆動ユニットが大型化しやすい。したがって、該シフト駆動ユニットを内蔵したレンズ鏡筒、さらには該レンズ鏡筒が格納される撮像装置の大型化につながる。
【０００７】
本発明は、レンズ退避格納機能を有する小型の格納型レンズ鏡筒およびこれを備えた撮像装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面としてのレンズ鏡筒は、撮像装置の本体に対して突出した状態から本体内への格納動作を行う。該レンズ鏡筒は、光軸に対して直交し、かつ互いに直交する第１の方向および第２の方向にシフト可能な第１のレンズユニットと、第１のレンズユニットを第１および第２の方向のうち一方の方向にシフト駆動する第１のシフトアクチュエータと、第１のレンズユニットを第１および第２の方向のうち他方の方向にシフト駆動する第２のシフトアクチュエータと、第１のレンズユニットよりも像面側に配置され、格納動作において光軸上から上記一方の方向に退避する第２のレンズユニットとを有する。そして、第１のレンズユニットは、格納動作において、上記一方の方向のうち第２レンズユニットが退避する側とは反対側に第１のシフトアクチュエータによりシフト駆動されて、第２のレンズユニットに対して第１の方向において並ぶ位置に移動することを特徴とする。
【０００９】
本発明の他の一側面としての撮像装置は、本体と、該本体に対して突出した状態から本体内への格納動作を行うレンズ鏡筒とを有する。レンズ鏡筒は、該撮像装置の振れによる像振れを低減する防振動作用のレンズユニットであって、光軸に対して直交し、かつ互いに直交する第１の方向および第２の方向にシフト可能な第１のレンズユニットと、第１のレンズユニットを第１および第２の方向のうち一方の方向にシフト駆動する第１のシフトアクチュエータと、第１のレンズユニットを第１および第２の方向のうち他方の方向にシフト駆動する第２のシフトアクチュエータと、第１のレンズユニットよりも像面側に配置され、格納動作において光軸上から上記一方の方向に退避する第２のレンズユニットとを有する。該撮像装置は、第１および第２のシフトアクチュエータを制御する制御手段を有する。レンズ鏡筒が本体内に格納された状態において、第１のレンズユニットは上記一方の方向に退避した第２のレンズユニットに対して上記一方の方向に並ぶ位置に配置される。制御手段は、格納動作において、第１のレンズユニットが該一方の方向のうち第２レンズユニットが退避する側とは反対側にシフト駆動されるように第１のシフトアクチュエータを制御することを特徴とする。
【００１０】
本発明の他の一側面としての制御プログラムは、本体と、該本体に対して突出した状態から本体内への格納動作を行うレンズ鏡筒とを有する撮像装置に用いられるコンピュータプログラムである。レンズ鏡筒は、該撮像装置の振れによる像振れを低減する防振動作用のレンズユニットであって、光軸に対して直交し、かつ互いに直交する第１の方向および第２の方向にシフト可能な第１のレンズユニットと、第１のレンズユニットを第１および第２の方向のうち一方の方向にシフト駆動する第１のシフトアクチュエータと、第１のレンズユニットを第１および第２の方向のうち他方の方向にシフト駆動する第２のシフトアクチュエータと、第１のレンズユニットよりも像面側に配置され、格納動作において光軸上から上記一方の方向に退避する第２のレンズユニットとを有する。レンズ鏡筒が本体内に格納された状態において、第１のレンズユニットは上記一方の方向に退避した第２のレンズユニットに対して該一方の方向に並ぶ位置に配置される。制御プログラムは、格納動作において、該撮像装置のコンピュータに、第１のレンズユニットが上記一方の方向のうち第２レンズユニットが退避する側とは反対側にシフト駆動されるように第１のシフトアクチュエータを制御させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、レンズ退避格納機能を有しつつも、小型で電力消費が少ない格納型レンズ鏡筒を実現することができ、これを備えた撮像装置の小型化、薄型化および省電力化に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例１であるレンズ鏡筒を備えた撮像装置の構成を示す図。
【図２】図１中のシフトレンズ駆動制御部の構成を示すブロック図。
【図３】実施例１におけるレンズ鏡筒の繰り出し状態および格納状態での各レンズユニットの位置を示す図。
【図４】実施例１におけるレンズ鏡筒の繰り出し状態および格納状態でのフォーカスレンズユニットおよびシフトレンズユニットを示す図。
【図５】実施例１におけるカメラの動作を示すフローチャート。
【図６】実施例１におけるシフトレンズユニットに対する制御ゲインを示す図。
【図７】実施例１におけるシフトレンズユニットの位置を示す図。
【図８】本発明の実施例２におけるカメラの動作を示すフローチャート。
【図９】実施例２においてシフトレンズユニットに加えるシフト駆動力の例を示す図。
【図１０】実施例２においてシフトレンズユニットに加えるシフト駆動力の別の例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１には、本発明の実施例１である格納型のレンズ鏡筒を備えたカメラ（撮像装置）の構成を示す。
【００１５】
ズームレンズとこれを保持する保持枠を含むズームレンズユニット１０１は、レンズ鏡筒の光軸が伸びる方向（以下、光軸方向という）に移動してズーム（変倍）を行う。ズーム駆動制御部１０２は、モータ等の不図示のズームアクチュエータを含み、ズームレンズユニット１０１の駆動（ズーム駆動）を制御する。
【００１６】
シフトレンズとこれを保持する保持枠を含む防振動作用のシフトレンズユニット（第１のレンズユニット）１０３は、光軸に対して直交し、かつ互いに直交する第１の方向および第２の方向に移動（シフト）してカメラ振れによる像振れを低減する防振動作を行う。カメラ振れは、手振れ等により生ずるカメラの振れである。シフトレンズ駆動制御部１０４は、それぞれシフトレンズユニット１０３を第１の方向および第２の方向にシフトさせる不図示の２つのシフトアクチュエータ（ただし、図２を用いて説明する）を含み、シフトレンズユニット１０３のシフト駆動を制御する。ズーム駆動制御部１０２およびシフトレンズ駆動制御部１０４はそれぞれ、省電力モードにおいては、ズームアクチュエータおよびシフトアクチュエータへの電力供給を停止する。
【００１７】
絞り・シャッタユニット１０５は、後述する撮像素子（撮像面）に対する光量調節と露光制御と行う。絞り・シャッタ駆動制御部１０６は、絞り・シャッタユニット１０５の駆動を制御する。
【００１８】
フォーカスレンズとこれを保持する保持枠を含むフォーカスレンズユニット（第２のレンズユニット）１０７は、シフトレンズユニット１０３よりも撮像面側（像面側）に配置され、光軸方向に移動してピント調整を行う。フォーカス駆動制御部１０８は、ＡＦ動作を行ってフォーカスレンズユニット１０７の駆動を制御する。
【００１９】
撮像素子１０９は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の光電変換素子により構成される。撮像素子１０９は、ズームレンズユニット１０１、シフトレンズユニット１０３、絞り・シャッタユニット１０５およびフォーカスレンズユニット１０７により構成される撮像光学系により形成される被写体像を光電変換して撮像信号を生成する。
【００２０】
撮像信号処理部１１０は、撮像素子１０９から出力された撮像信号から映像信号を生成する。映像信号処理部１１１は、映像信号に対してその用途に応じた処理を行い、画像データを生成する。
【００２１】
表示部１１２は、映像信号処理部１１１から出力された画像データを表示する。姿勢情報制御部１１４は、映像信号処理部１１１および表示部１１２に対して、カメラの姿勢に応じた設定を行う。撮像素子１０９および表示部１１２の動作は、表示制御部１１３によって制御される。
【００２２】
電源部１１５は、カメラ全体への電源供給を行う。外部入出力端子部１１６は、外部との間で通信信号や映像信号を入出力するための端子である。操作部１１７は、ユーザが操作可能なボタン、ダイヤルおよびタッチパネル等の操作部材を含む。例えば、電源のオン／オフを切り替える電源ボタン、静止画撮像モードと動画撮像モードを選択するモード選択ボタンおよびズームの開始とズーム方向（広角方向または望遠方向）を指示するズームボタンを含む。また、操作部１１７は、撮像準備動作と撮像動作を開始させるための２段階操作（半押し操作と全押し操作）が可能な撮像ボタンおよびシフトレンズユニット１０３に防振動作を行わせる（防振ＯＮ）か否（防振ＯＦＦ）かを選択するための防振選択ボタンを含む。
【００２３】
記憶部１１８は、撮像により得られた画像データ等の様々なデータを記憶する。メイン制御部１１９は、ズーム駆動制御部１０２、シフトレンズ駆動制御部１０４、絞り・シャッタ駆動制御部１０６およびフォーカス駆動制御部１０８を制御して、撮像素子１０９による良好な被写体像の撮像を可能とする。また、メイン制御部１１９は、撮像信号処理部１１０、映像信号処理部１１１、表示制御部１１３および姿勢情報制御部１１４を制御して、良好な映像信号の生成と表示を可能とする。本実施例では、メイン制御部１１９およびシフトレンズ駆動制御部１０４により制御手段が構成される。
【００２４】
このように構成されたカメラにおいて、操作部１１７に設けられた電源ボタンがオン操作されると、カメラ本体から、それまで格納状態であったレンズ鏡筒が繰り出し（突出し）、カメラが撮像可能状態となる。このレンズ鏡筒の繰り出し動作および後述する格納動作は、ズームレンズユニット１０１をズーム駆動するズームアクチュエータの駆動によって行われる。
【００２５】
操作部１１７に設けられたズームボタンが操作されると、メイン制御部１１９は、ズーム駆動制御部１０２にズームボタンの操作方向（広角方向または望遠方向）に応じて、ズームレンズユニット１０１を駆動させる。
【００２６】
そして、操作部１１７に設けられた撮像ボタンが半押し操作されると、メイン制御部１１９は、フォーカス駆動制御部１０８にＡＦ動作を行わせ、フォーカスレンズユニット１０７を駆動させてピント調整を行わせる。また、メイン制御部１１９は、絞り・シャッタ駆動制御部１０６に絞り・シャッタユニット１０５を適正露出が得られるように設定動作を行わせる。
【００２７】
撮像ボタンが全押し操作されると、メイン制御部１１９は、撮像素子１０９に被写体像の光電変換を行わせ、撮像信号処理部１１０に画像データを生成させる。そして、生成された画像データを記憶部１１８に記憶させたり表示部１１２に表示させたりする。
【００２８】
撮像可能状態となった後、操作部１１７に設けられた防振選択ボタンにおいて防振ＯＮが選択されている場合には、メイン制御部１１９はシフトレンズ駆動制御部１０４に防振動作を指示する。防振動作の指示を受けたシフトレンズ駆動制御部１０４は、防振ＯＦＦの指示がなされるまで防振動作を行う。
【００２９】
電源ボタンがオフ操作されると、それまで繰り出し状態（突出状態）であったレンズ鏡筒が格納動作を行い、カメラ本体内に格納される。このときの格納動作におけるレンズ鏡筒内での各レンズユニットの動きについては後述する。
【００３０】
図２には、シフトレンズ駆動制御部１０４の構成を示す。シフトレンズ駆動制御部１０４は、垂直方向としてのピッチ方向のカメラ振れを検出するピッチ振れセンサ２０１と、水平方向としてのヨー向のカメラ振れを検出するヨー振れセンサ２０２を有する。各振れセンサは、ジャイロセンサ（角速度センサ）により構成され、角速度を示す振れ信号を出力する。
【００３１】
また、シフトレンズ駆動制御部１０４は、ピッチ方向およびヨー方向に対して４５度をなす第１の方向（一方の方向）にシフトレンズユニット１０３を駆動する第１のシフトアクチュエータ２０７を有する。また、第１の方向に対して直交する第２の方向（他方の方向）にシフトレンズユニット１０３を駆動する第２のシフトアクチュエータ２０８も有する。各シフトアクチュエータは、シフトレンズユニット１０３とこれをシフト可能に保持する不図示のシフトベース部材のうち一方と他方に設けられたコイルとマグネットにより構成されている。コイルに通電されることで発生する電磁力（ローレンツ力）により、シフトレンズユニット１０３を駆動する。
【００３２】
なお、図２では第１および第２のシフトアクチュエータ２０７，２０８がシフトレンズユニット１０３に対してピッチ方向およびヨー方向に配置されているが、実際にはシフトレンズユニット１０３に対して４５度回転した位置にそれぞれ配置されている。
【００３３】
また、シフトレンズ駆動制御部１０４は、シフトレンズ１０３の第１および第２の方向でのシフト位置を検出する第１のシフト位置センサ２０９および第２のシフト位置センサ２１０を有する。各シフト位置センサは、例えばホール素子により構成されている。さらに、シフトレンズ駆動制御部１０４は、姿勢検出部２１１と防振制御部２０３を有する。姿勢検出部２１１は、カメラの姿勢を検出して姿勢検出信号を出力する。
【００３４】
防振制御部２０３は、ピッチおよびヨー振れセンサ２０１，２０２からの振れ信号を用いて第１および第２の方向での振れ量（角度）を算出する。そして、該振れ量と第１および第２のシフト位置センサ２０９，２１０から得られる現在の実シフト位置とに基づいて、像振れを低減するためのシフトレンズユニット１０３の第１および第２の方向での目標シフト位置を算出する。防振制御部２０３は、算出した目標シフト位置に向かってシフトレンズユニット１０３をシフト駆動するように第１および第２のシフトアクチュエータ２０７，２０８の駆動（コイルへの通電）の制御を開始する。これにより、シフトレンズユニット１０３は、第１および第２の方向での目標シフト位置に向かってシフトを開始する。
【００３５】
さらに防振制御部２０３は、第１および第２のシフト位置センサ２０９，２１０により得られる実シフト位置がそれぞれ第１および第２の方向の目標シフト位置に近づくように第１および第２のシフトアクチュエータ２０７，２０８のフィードバック制御を行う。この際、防振制御部２０３は、第１および第２のシフトアクチュエータ２０７，２０８の制御を、ＰＩＤ（Proportional-Integral-Derivative）制御によって行う。すなわち、実シフト位置と目標シフト位置との偏差、その積分値およびその微分値の３つの要素によって制御を行う。こうしてシフトレンズユニット１０３が第１および第２の方向において目標シフト位置に到達することで像振れが抑制される。
【００３６】
図３（Ａ），（Ｂ）にはそれぞれ、繰り出し状態と格納状態にあるレンズ鏡筒３０１内での各レンズユニットの位置を光軸方向に対して直交する方向から見て示している。また、図４（Ａ），（Ｂ）にはそれぞれ、繰り出し状態と格納状態にあるレンズ鏡筒３０１内でのフォーカスレンズユニット１０７およびシフトレンズユニット１０３を光軸方向の像面側から見て示している。これらの図において、ＡＸＬは光軸を示す。また、図３（Ａ）および図４（Ａ）は、シフトレンズユニット１０３が防振動作のために光軸ＡＸＬに対してシフトしていない中立状態を示している。
【００３７】
レンズ鏡筒３０１は、カメラ本体３０５から繰り出した繰り出し状態では長く伸び、カメラ本体３０５内に格納された格納状態では短く縮む伸縮構造を有する。繰り出し状態でのレンズ鏡筒３０１内には、被写体側から順に、固定された第１のレンズユニット３０２と、前述したズームレンズユニット１０１、絞り・シャッタユニット１０５、シフトレンズユニット１０３およびフォーカスレンズユニット１０７が配置されている。なお、図３（Ａ）において絞り・シャッタユニット１０５とシフトレンズユニット１０３の配置順が図１に示したそれらの配置順と異なるが、実際の配置順はいずれであってもよい。また、絞り・シャッタユニット１０５とシフトレンズユニット１０３は一体化されていてもよい。
【００３８】
カメラ本体３０５内におけるフォーカスレンズ１０７よりも像面側には撮像素子１０９が配置されている。
【００３９】
図３（Ｂ）に示すように、レンズ鏡筒３０１が格納状態になると、第１のレンズユニット３０２、ズームレンズユニット１０１、絞り・シャッタユニット１０５およびシフトレンズユニット１０３が撮像素子１０９に近づくように像面側に移動する。これにより、第１のレンズユニット３０２、ズームレンズユニット１０１、絞り・シャッタユニット１０５、シフトレンズユニット１０３および撮像素子１０９間の間隔が繰り出し状態よりも狭くなる。また、フォーカスレンズユニット１０７は、光軸ＡＸＬ上の位置から第１の方向に退避する。より具体的には、フォーカスレンズユニット１０７は、図４（Ａ）に示す繰り出し状態での光軸ＡＸＬ上の位置から、図４（Ｂ）に黒矢印で示すように光軸ＡＸＬに対して第１の方向に外れた位置である退避位置に回転して退避する。
【００４０】
そして、フォーカスレンズユニット１０７が退避することで空いたスペースに、シフトレンズユニット１０３が移動する（入り込む）。これにより、シフトレンズユニット１０３は、フォーカスレンズユニット１０７に対して第１の方向において並ぶ位置に収まる。このようなレンズ退避格納機能を有することで、格納状態でのレンズ鏡筒３０１の全長をレンズ退避格納機能を有さない場合に比べてより短縮することができる。
【００４１】
ただし、単純にフォーカスレンズユニット１０７が退避して空いたスペースにシフトレンズユニット１０３を入り込ませるだけでは、シフトレンズユニット１０３との干渉を避けるためにフォーカスレンズユニット１０７の退避量を大きくする必要がある。この結果、レンズ鏡筒３０１の径を大きくしなければならなくなる。このため、本実施例では、シフトレンズユニット１０３がシフト可能であることを利用し、図４（Ｂ）に白矢印で示すようにシフトレンズユニット１０３を第１の方向におけるフォーカスレンズユニット１０７が退避した側とは反対側に所定シフト量だけシフトさせる。これにより、レンズ鏡筒３０１の径を大きくすることなく、フォーカスレンズユニット１０７が退避して空いたスペースにシフトレンズユニット１０３を入り込ませることができる。
【００４２】
所定シフト量は、シフトレンズユニット１０３の防振動作のためのシフト可能量の範囲であってシフトレンズユニット１０３とフォーカスレンズユニット１０７との干渉を避けることができるシフト量であればよい。
【００４３】
また、本実施例では、フォーカスレンズユニット１０７が退避する方向と第１のシフトアクチュエータ２０７が単独でシフトレンズユニット１０３をシフトさせることができる第１の方向とを合わせている。このため、レンズ鏡筒３０１の格納動作においてシフトレンズユニット１０３をシフトさせるために第２のシフトアクチュエータ２０８を駆動する必要がない。したがって、第１および第２のシフトアクチュエータ２０７，２０８の両方を駆動する場合に比べて消費電力を低減することができる。
【００４４】
次に、レンズ鏡筒の繰り出し状態から格納状態への格納動作およびその制御について説明する。レンズ鏡筒の繰り出し状態から格納状態に到達するまでの間、フォーカスレンズユニット１０７は光軸上を撮像素子に向かって移動しながら、光軸上から退避位置に向かって徐々に退避（回転）する。このフォーカスレンズユニット１０７の退避動作は、例えばレンズ鏡筒内に設けられ、レンズ鏡筒の格納動作に伴って光軸回りで回転する不図示のカム環に形成されたカムによって行われるようにすればよい。
【００４５】
そして、この間に、シフトレンズユニット１０３も、光軸上を撮像素子側に移動するとともに、少なくとも格納動作が完了する手前で所定シフト量だけフォーカスレンズユニット１０７が退避した側とは反対側にシフトする。これにより、格納動作の完了時において、フォーカスレンズユニット１０７が退避位置に、シフトレンズユニット１０３が所定シフト量だけシフトした位置にあり、フォーカスレンズユニット１０７とシフトレンズユニット１０３が第１の方向に並ぶ。
【００４６】
図５のフローチャートには、レンズ鏡筒の格納動作を含むカメラの動作を示す。コンピュータとしてのメイン制御部１１９は、コンピュータプログラムであるカメラ制御プログラムに従って該動作を制御する。まず、ステップＳ１０１においてカメラの電源ボタンがオン操作されると、メイン制御部１１９は、ズームアクチュエータを駆動してレンズ鏡筒を格納状態から繰り出す。この後、メイン制御部１１９は、ステップＳ１０２でレンズ鏡筒が広角端（Ｗｉｄｅ位置）に到達した撮像可能状態にてレンズ鏡筒の繰り出しを停止し、ステップＳ１０３で図１に示したカメラ内の各部を起動する。
【００４７】
次にステップＳ１０４では、メイン制御部１１９は、電源ボタンがオフ操作されたか否かを判定し、オフ操作されていない場合にはステップＳ１０３に戻ってカメラの起動状態を維持する。一方、電源ボタンがオフ操作された場合には、メイン制御部１１９はステップＳ１０５に進んでレンズ鏡筒を格納動作させるようズームアクチュエータの駆動を開始する。そして、ステップＳ１０６にて干渉回避のためのシフトレンズユニット１０３のシフト（以下、格納シフトともいう）が許可されると、ステップＳ１０７に進む。
【００４８】
なお、シフトレンズユニット１０３の格納シフトが許可されるのは、格納動作の開始後、所定時間が経過した時点または格納動作が所定量だけ進行した時点である。これは以下の理由による。格納動作の開始後しばらくの間はまだ撮像素子１０９による撮像と表示部１１２での画像の表示が行われている場合がある。この間にシフトレンズユニット１０３の格納シフトが行われると、表示部１１２にて表示されている画像が歪む等してユーザに違和感を与えるおそれがあるためである。また、表示部１１２での画像の表示が行われている間はシフトレンズユニット１０３による防振動作を可能としておくことが望ましいためである。
【００４９】
ステップＳ１０７では、メイン制御部１１９は、シフトレンズユニット１０３とフォーカスレンズユニット１０７との干渉が生じない第２の方向におけるシフトレンズ駆動制御部１０４（防振制御部２０３）での制御ゲインを下げるように変更する。つまり、第２のシフトアクチュエータ２０７に対する制御ゲインを下げる。これにより、第２のシフトアクチュエータ２０７での消費電力を低減させることができる。
【００５０】
図６に、第２の方向での制御ゲインの変更例を示す。Ｗｉｄｅ位置から格納位置に向かって格納動作する途中までは、第２の方向での制御ゲインをノーマルに維持する。このノーマルな制御ゲインは、防振動作においてシフトレンズユニット１０３をシフト駆動する際の第１および第２のシフトアクチュエータ２０７，２０８に対して設定される制御ゲイン（第１の制御ゲイン）である。この後、格納シフトが許可されると、第２の方向での制御ゲインを徐々にノーマルな制御ゲインから０（第２の制御ゲイン）まで下げる。こうして第２の方向での制御ゲインが０になった状態でレンズ鏡筒の格納動作が継続されるようにする。
【００５１】
第２の方向での制御ゲインを変更する方法としては、防振制御部２０３の第２のシフトアクチュエータ２０８に対するフィードバックゲインを下げてもよいし、第２のシフトアクチュエータ２０８のコイルに通電する通電量を直接指示して下げてもよい。
【００５２】
次にステップＳ１０８では、メイン制御部１１９は、シフトレンズユニット１０３の第１の方向への格納シフトを行う。図７に、シフトレンズユニット１０３の第１の方向での位置の変化を示す。Ｗｉｄｅ位置とＴｅｌｅ位置（望遠端）との間では中立状態のシフトレンズユニット１０３は光軸上に位置する。そして、Ｗｉｄｅ位置から格納位置に向かって格納動作する途中において格納シフトが許可されると、シフトレンズユニット１０３の格納シフトが開始され、格納動作の完了前にシフトレンズユニット１０３の格納シフトが完了する。この後、シフトレンズユニット１０３は、退避位置にあるフォーカスレンズユニット１０７に干渉することなく、フォーカスレンズユニット１０７と第１の方向にて並ぶ位置に入り込むことができる。
【００５３】
こうして、ステップＳ１０９にてレンズ鏡筒の格納動作が完了すると、メイン制御部１１９はカメラの各部への電源供給を遮断する。
【００５４】
本実施例では、レンズ退避格納機能を有するレンズ鏡筒の格納動作において、シフトレンズユニット１０３の格納シフトを行うことで、フォーカスレンズユニット１０７の退避量を小さくすることができる。しかも、シフトレンズユニット１０３の格納シフトを第１のシフトアクチュエータ２０７のみを駆動することで行う。このため、本実施例によれば、レンズ退避格納機能を有しつつも、小型（小径）で電力消費が少ない格納型レンズ鏡筒を実現することができる。したがって、このレンズ鏡筒を備えたカメラの小型化および薄型化に寄与することができる。
【実施例２】
【００５５】
次に、本発明の実施例２について説明する。本実施例のカメラの基本的な構成は実施例１のカメラと同じであり、本実施例において実施例１と共通する構成要素には実施例１と同符号を付す。以下では、主として実施例１との相違点について説明する。
【００５６】
図１に括弧書きで示した干渉防止制御部１２０は、レンズ鏡筒の格納動作において、シフトレンズユニット１０３がレンズ鏡筒内の他の部材と干渉しないようにシフトレンズユニット１０３をシフト駆動したりズーム駆動制御部１０２を制御したりする。ここにいう「他の部材」には、フォーカスレンズユニット１０７およびこれ以外の部材を含む。本実施例では、メイン制御部１１９、シフトレンズ駆動制御部１０４および干渉防止制御部１２０により制御手段が構成される。
【００５７】
図８のフローチャートには、レンズ鏡筒の格納動作を含むカメラの動作を示す。コンピュータとしてのメイン制御部１１９は、コンピュータプログラムであるカメラ制御プログラムに従って該動作を制御する。
【００５８】
ステップＳ２０１〜ステップＳ２０６は、実施例１（図５）のステップＳ１０１〜ステップＳ１０６と同じである。ステップＳ２０６でシフトレンズユニット１０３の格納シフトが許可されると、メイン制御部１１９はステップＳ２０７に進む。ステップＳ２０７において、メイン制御部１１９は、シフトレンズユニット１０３とフォーカスレンズユニット１０７を含むレンズ鏡筒内の他の部材とが干渉しているか否かを判定する。干渉の有無は、干渉が発生しないＷｉｄｅ位置において防振制御部２０３がＰＩＤ制御で算出する実シフト位置と目標シフト位置との偏差の積分値を基準値とし、該基準値と格納動作中である現在の積分値とを比較して行う。現在の積分値が基準値より大きい場合には干渉が有りと判定する。
【００５９】
ステップＳ２０７において干渉が有ると判定したメイン制御部１１９は、ステップＳ２１０に進み、干渉防止制御部１２０を通じてシフトレンズユニット１０３を第１の方向および第２の方向における干渉を回避できる側にシフト駆動する二軸制御を行う。このとき、第１の方向については、シフトレンズユニット１０３と退避動作中のフォーカスレンズユニット１０７との干渉が生じている可能性が高い。このため、干渉防止制御部１２０は、第１のシフトアクチュエータ２０７に、図９の上側に示すように、その干渉を回避する側、すなわちフォーカスレンズユニット１０７の退避側とは反対側（図の下側）に振動的なシフト駆動力（トルク）を発生させる。これにより、シフトレンズユニット１０３とフォーカスレンズユニット１０７との干渉を解消する。
【００６０】
一方、第２の方向については、第２のシフトアクチュエータ２０８に、図９の下側に示すように正方向と負方向の振動的なシフト駆動力を順次発生させる。これにより、シフトレンズユニット１０３とフォーカスレンズユニット１０７以外の他の部材との干渉を解消する。
【００６１】
なお、図９では、各シフトアクチュエータにおいて短時間のシフト駆動力を周期的に複数回発生させることで振動的なシフト駆動力を発生させる場合を示しているが、図１０に示すように所定時間の間、継続してシフト駆動力を発生させてもよい。
【００６２】
この後、ステップＳ２１１において、メイン制御部１１９は、ズームレンズユニット１０１が、レンズ鏡筒の格納動作が完了したときの位置であるズーム格納位置の近傍（ズーム格納位置まで所定移動量の範囲内）に到達しているか否かを判定する。ズームレンズユニット１０１がまだズーム格納位置の近傍に到達していない場合には、メイン制御部１１９は、ステップＳ２０７に戻り、再度、干渉の有無を判定する。一方、ズームレンズユニット１０１がズーム格納位置の近傍に到達している場合には、メイン制御部１１９は、干渉が継続しているものとしてステップＳ２１２に進み、ズームアクチュエータをそれまでとは逆転させてレンズ鏡筒を繰り出す。こうして、干渉がなくなるＷｉｄｅ位置までズーム駆動を行った後、メイン制御部１１９はステップＳ２０７に戻る。
【００６３】
ステップＳ２０７にて干渉が無いと判定した場合には、メイン制御部１１９は、ステップＳ２０８に進む。ステップＳ２０８では、メイン制御部１１９は、第２のシフトアクチュエータ２０８の駆動を停止し、第１のシフトアクチュエータ２０７を駆動して（すなわち一軸制御を行って）シフトレンズユニット１０３の格納シフトを行う。この後、ステップＳ２０９において、メイン制御部１１９は、レンズ鏡筒の格納動作が完了したか否かを判定し、完了していなければステップＳ２０７に戻り、完了していればカメラの各部への電源供給を遮断する。
【００６４】
本実施例でも、実施例１と同様に、レンズ退避格納機能を有するレンズ鏡筒の格納動作において、シフトレンズユニット１０３の格納シフトを行うことで、フォーカスレンズユニット１０７の退避量を小さくすることができる。しかも、シフトレンズユニット１０３の格納シフトを第１のシフトアクチュエータ２０７のみを駆動することで行う。このため、本実施例でも、レンズ退避格納機能を有しつつも、小型（小径）で電力消費が少ない格納型レンズ鏡筒を実現することができる。したがって、このレンズ鏡筒を備えたカメラの小型化および薄型化に寄与することができる。
【００６５】
また、本実施例では、レンズ鏡筒の格納動作においてシフトレンズユニット１０３と他の部材との干渉が生じた場合は、該干渉を解消するためにシフトレンズユニット１０３にシフト駆動力を加えたりレンズ鏡筒を繰り出したりして、再度、格納動作を行う。このため、一旦、上記干渉が生じても、レンズ鏡筒の格納動作を完了させることができる。
【００６６】
各実施例では、フォーカスレンズユニット１０７の光軸上からの退避動作とシフトレンズユニット１０３の格納シフトとが第１の方向（一方の方向）での互いに反対側に行われ、格納シフトが第１のシフトアクチュエータ２０７により行われる場合について説明した。しかし、これら退避動作と格納シフトが第２の方向（一方の方向）における互いに反対側に行われ、格納シフトが第２のシフトアクチュエータ２０８によって行われるようにしてもよい。この場合、第２のシフトアクチュエータ２０８が「第１のシフトアクチュエータ」に相当する。このように、退避動作と格納シフトは第１および第２の方向のうち一方の方向に行われればよく、格納シフトは第１および第２のシフトアクチュエータのうち該一方の方向にシフトレンズユニット１０３をシフト駆動するシフトアクチュエータにより行われればよい。
【００６７】
また、各実施例では、第１および第２の方向がピッチ方向およびヨー方向に対して４５度の角度をなす方向である場合について説明したが、第１および第２の方向をピッチ方向およびヨー方向のうち一方と他方にしてもよい。
【００６８】
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１０３   シフトレンズユニット  
１０７  フォーカスレンズユニット
１１９  メイン制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0006628550.tif 000007
【図７】
0006628550.tif 000008
【図８】
0006628550.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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