(57)【要約】【課題】簡単で安価な機構を用いながら、撮影準備動作を安定して行うことができるズームレンズ鏡胴を提供する。【解決手段】ズームレンズ鏡胴１０は、各レンズ群８１、８２がそれぞれ、複数のフォーカシング領域１１Ｆ〜１６Ｆと複数のズーミング領域とを交互に含む１本のズーム線上を移動し、フォーカシング領域１１Ｆ〜１６Ｆごとに決定されたズーム停止位置１１ａ〜１６ａを備える同一焦点距離区間１１〜１６を複数備える。沈胴状態から１段階繰り出した第１同一焦点距離区間１１における前記ズーム停止位置１１ａは、当該第１同一焦点距離区間１１における前記フォーカシング領域１１Ｆよりも繰り出し側に位置することによって、フォーカシング制御時における鏡胴の移動方向を繰り込み側とする。したがって、沈胴位置と第１同一焦点距離区間１１との間の駆動量を大きくすることができ、撮影準備動作ためのの入力量が増大する。【選択図】  図１１
2004184735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各レンズ群がそれぞれ、複数のフォーカシング領域と複数のズーミング領域とを交互に含む１本のズーム線上を移動し、フォーカシング領域ごとに決定されたズーム停止位置を備える同一焦点距離区間を複数備え、各同一焦点距離区間におけるフォーカシング制御を単一機構で行なうズームフォーカス一体駆動型ズームレンズ鏡胴であって、
沈胴状態から１段階繰り出した第１同一焦点距離区間における前記ズーム停止位置は、当該第１同一焦点距離区間における前記フォーカシング領域よりも繰り出し側に位置すると共に、フォーカシング制御時における鏡胴の移動方向を繰り込み側とすることを特徴とするズームレンズ鏡胴。
【請求項２】
最も繰り出した最終同一焦点距離区間における前記ズーム停止位置は、当該最終同一焦点距離区間における前記フォーカシング領域よりも繰り込み側に位置すると共に、フォーカシング制御時における鏡胴の移動方向を繰り出し側とすることを特徴とする、請求項１に記載のズームレンズ鏡胴。
【請求項３】
各レンズ群がそれぞれ、複数のフォーカシング領域と複数のズーミング領域とを交互に含む１本のズーム線上を移動し、フォーカシング領域ごとに決定されたズーム停止位置を備える同一焦点距離区間を複数備え、各同一焦点距離区間におけるフォーカシング制御を単一機構で行なうズームフォーカス一体駆動型ズームレンズ鏡胴のフォーカシング制御方法であって、
沈胴状態から１段階繰り出した第１同一焦点距離区間においては、当該第１同一焦点距離区間のフォーカシング領域よりも繰り出し側に位置するズーム停止位置上でに各レンズ群を停止させ、フォーカシング動作開始時において、各レンズ群を繰り込み側に移動させて当該第１同一焦点距離区間におけるフォーカシング領域に配置することを特徴とする、フォーカシング制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ズームレンズ鏡胴に関し、さらに詳しくは、単一の駆動機構でズーミングとフォーカシングとを行うズームフォーカス一体駆動機構（ステップズーム）を採用するズームレンズ鏡胴及び、当該鏡胴におけるフォーカシング制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ズームレンズ鏡胴の小型化及びコストダウンを図るための構成として、ズームフォーカス機構を採用したズームレンズ鏡胴が広く知られている。このズームレンズ鏡胴は、特開２００１−２１５３９７号公報に示すように、単一の駆動機構でズーミングとフォーカシングとを行うズームフォーカス一体駆動機構を備え、所定の繰り出し量において複数の焦点距離における撮影を可能とするものである。このズームレンズ鏡胴は、当該焦点距離を定める同一焦点距離区間を複数備えており、それぞれの同一焦点距離区間ごとに撮影待機状態においてレンズが停止するズーム停止位置が予め定められている。そして、当該同一焦点距離区間においてフォーカシングを行う場合には、鏡胴自体の繰り出し量を調整して、レンズを当該同一焦点距離区間に割り当てられたフォーカシング領域に移動させていた。
【０００３】
そして、すべての同一焦点距離区間において、ズーム停止位置は、フォーカシング領域外（ズーミング領域内）であって、フォーカシング領域よりも繰り込み側に配置されていることが通常であった。
【０００４】
一方、上記のズームフォーカス機構を採用したズームレンズ鏡胴において、沈胴位置から１段階繰り出した第１同一焦点距離区間までの鏡胴の駆動を、鏡胴の対物レンズを保護するバリアの開閉やフラッシュポップアップなどの撮影準備動作に利用し、当該鏡胴の駆動に連動して撮影準備動作を行う技術が提案されている。
【０００５】
しかし、上述した従来のズームフォーカス機構を採用したズームレンズ鏡胴においては、各同一焦点距離区間におけるレンズのズーム停止位置は、当該同一焦点距離区間のフォーカシング領域よりも繰り込み側に位置し、フォーカシング実行時において、レンズが当該ズーム停止位置からフォーカシング領域に繰り出される。すなわち、沈胴位置から１段階繰り出した第１同一焦点距離区間では、繰り出し方向順に沈胴端、ズーム停止位置、フォーカシング領域の順に配置されため、ズーム停止位置が第１同一焦点距離区間の繰り込み側の端部となる。したがって、撮影準備動作のうちバリア開閉やフラッシュポップアップなどの撮影に先立ち準備が必要な撮影準備動作は、沈胴位置から第１同一焦点距離区間のズーム停止位置までに完了するようにする必要があった。
【０００６】
このため、これらの撮影準備動作を安定して行うための鏡胴駆動量すなわち、鏡筒の回動量もしくは光軸方向移動量を確保することが困難であった。
【０００７】
また、沈胴位置から第１同一焦点距離区間の繰り込み側端部までの移動量を多く確保するために、第１同一焦点距離区間のズーム停止位置を単独で、あるいは第１同一焦点距離区間を全体として、繰り出し側にシフトさせることも考えられる。しかし、ズーム停止位置とフォーカシング領域の端部との間には、鏡胴の繰り出し量を検出するための検出点を設ける必要があり、ズーム停止位置とフォーカシング領域の端部との間隔を短くすることには限界がある。その結果、ズーム停止位置を単独で繰り出し方向に移動させて駆動量を確保することは困難である。一方、第１同一焦点距離区間自体を繰り出し方向に移動させると、鏡胴自体の大型化を招くこととなる。
【０００８】
また、バリア開閉などの撮影準備動作をズーム駆動源とは別の駆動源（例えば、フォーカス駆動源）により行うズームレンズ鏡胴も提案されているが、この場合駆動源が２つ必要となる。また、フォーカス駆動力をフォーカス駆動とバリア駆動とに振り分ける切換機構を必要とし、高価で複雑なものとなるという問題があった。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−２１５３９７号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、簡単で安価な機構を用いながら、撮影準備動作を安定して行うことができるズームレンズ鏡胴を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下の構成のズームレンズ鏡胴を提供する。
【００１２】
ズームレンズ鏡胴は、各レンズ群がそれぞれ、複数のフォーカシング領域と複数のズーミング領域とを交互に含む１本のズーム線上を移動し、フォーカシング領域ごとに決定されたズーム停止位置を備える同一焦点距離区間を複数備え、各同一焦点距離区間におけるフォーカシング制御を単一機構で行なうズームフォーカス一体駆動型のものである。そして、沈胴状態から１段階繰り出した第１同一焦点距離区間における前記ズーム停止位置は、当該第１同一焦点距離区間における前記フォーカシング領域よりも繰り出し側に位置すると共に、フォーカシング制御時における鏡胴の移動方向を繰り込み側とすることを特徴とする。
【００１３】
上記構成において、ズームレンズ鏡胴は、１本のズーム線上に複数の同一焦点距離区間を備えている。フォーカシング領域及びズーミング領域は、レンズの位置上の区間であり、ズーム線上のある任意の位置が、フォーカシング領域又はズーミング領域のいずれかに属する。また、当該フォーカシング領域ごとにズーム停止位置が定められている。同一焦点距離区間は、レンズの移動制御上設けられた区間でステップ的に撮影可能とした焦点距離ごとに設けられた区間であって、１つのフォーカシング領域と１つのズーム停止位置を備えている。したがって、同一焦点距離区間は上記フォーカシング領域とズーミング領域にまたがって存在している。フォーカシング領域は、１本の線上に間欠的に設けられており、撮影時には、各レンズ群がズーム停止位置から当該フォーカシング領域内の合焦位置に移動するフォーカシング制御が行われる。
【００１４】
上記構成のズームレンズ鏡胴では、最も繰り込み方向に移動した沈胴位置から１段階繰り出した第１同一焦点距離区間において、ズーム停止位置がフォーカシング領域よりも繰り出し方向に設けられている。すなわち、第１同一焦点距離区間では、繰り出し方向順に沈胴端、フォーカシング領域、ズーム停止位置の順に配置されることとなる。
【００１５】
よって、当該第１同一焦点距離区間におけるフォーカシング制御は、ズーム停止位置よりも繰り込み側に位置するフォーカシング領域へレンズを移動させるために、繰り込み方向に移動し、当該フォーカシング領域において撮影が実行される。
【００１６】
したがって、上記構成によれば、沈胴状態からフォーカシング領域の繰り込み側の末端までに撮影準備動作を完了するようにすればよい。すなわち、従来のズームレンズ鏡胴に比べて、第１同一焦点距離区間のズーム停止位置が存在していると想定される位置からフォーカシング領域の繰り込み側端部までの移動分を撮影準備動作に用いることができる。すなわち、撮影準備動作の準備機構への入力量として、この移動分の増加量に相当する鏡胴駆動量、すなわち鏡筒の回動量もしくは光軸方向の移動量を多くとることができる。よって、撮影準備動作の駆動を安定化することができる。
【００１７】
本発明のズームレンズ鏡胴は、好ましくは、最も繰り出した最終同一焦点距離区間における前記ズーム停止位置は、当該最終同一焦点距離区間における前記フォーカシング領域よりも繰り込み側に位置すると共に、フォーカシング制御時における鏡胴の移動方向を繰り出し側とする。
【００１８】
ズームレンズ鏡胴において、すべての同一焦点距離区間において、第１同一焦点距離区間と同様にズーム停止位置をフォーカシング領域よりも繰り出し方向に配置させるようにすると、最も繰り出した最終同一焦点距離区間において、撮影に使用されるフォーカシング領域よりも繰り出し側にズーム停止位置が存在することとなる。すなわち、ズームレンズ鏡胴を撮影に使用しない領域にまで伸びるように構成する必要があり、ズームレンズ鏡胴の大型化を招くこととなる。
【００１９】
上記構成においては、最終同一焦点距離区間においては、前記ズーム停止位置を当該最終同一焦点距離区間における前記フォーカシング領域よりも繰り込み側に位置させることにより、ズームレンズ鏡胴が最も繰り出した場合に、当該最終同一焦点距離区間のフォーカシング領域に位置するように構成した。したがって、最終同一焦点距離区間におけるズーム停止位置は、レンズを撮影領域外の繰り出し側に延長して停止する必要がないため、鏡胴の全長が伸びることなく、鏡胴の大型化の問題を解消することができる。
【００２０】
また、本発明は、以下のズームレンズ鏡胴のフォーカシング制御方法を提供する。すなわち、沈胴状態から１段階繰り出した第１同一焦点距離区間においては、当該第１同一焦点距離区間のフォーカシング領域よりも繰り出し側に位置するズーム停止位置上で各レンズ群を停止させ、フォーカシング動作開始時において、各レンズ群を繰り込み側に移動させて当該第１同一焦点距離区間におけるフォーカシング領域に配置する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係るズームレンズ鏡胴について、図面を参照しながら説明する。
【００２２】
図１は、本発明の位置実施形態に係るズームレンズ鏡胴の組立分解図である。
図２〜図３は、レンズ鏡胴１０をカメラ本体に組み込んだときの断面図である。図２はワイド端状態（焦点距離が最も短い状態）、図３はテレ端状態（焦点距離が最も長い状態）をそれぞれ示す。このズームレンズ鏡胴１０は、図１に示すように、カメラ本体に固定される固定筒１００の後側（被写体とは反対側）から、第１回転部材２１０、第２回転部材３１０、カム環４１０、第１レンズ移動枠４００、第２レンズ枠５００、第２直進部材３００、第１直進部材２００を順に挿入することにより、組み立てることができるようになっている。
【００２３】
ズームレンズ鏡胴１０は、第１回転部材２１０と第１直進部材２００とが第１対となり、第２回転部材３１０と第２直進部材３００とが第２対になり、カム環４１０と第１レンズ移動枠４００とが第３対となり、固定筒１００から３段が繰り出すようになっている。各対の回転部材２１０，３１０，４１０と直進部材２００，３００，４００とはバヨネット結合し、相対回転自在であるが軸方向には相対移動することなく一体的に移動する。
【００２４】
詳しくは、固定筒１００は不図示のカメラ本体に固定され、さらに中空穴を有し、その内周面には、ヘリコイド１０１と、軸方向に延在する複数の直進案内溝（図示なし）とが形成されている。また、外部と中空穴とを径方向に連通する連通穴（図示なし）が形成され、略円柱形のレンズ駆動用の駆動ギヤ１０２が、中空穴の軸と平行に配置されるようになっている。
【００２５】
第１回転部材２１０は、図４に示すように、固定筒１００の中空穴に挿入される略筒状の部材であり、その後端部には、レンズ駆動用の駆動ギヤ１０２と噛合するギア部２１３と、固定筒１００のヘリコイド１０１に係合するヘリコイド２１２とが形成されている。第１回転部材２１０は、駆動ギヤ１０２により回転駆動されると、固定筒１００に対して軸方向に移動するようになっている。第１回転部材２１０の内周面には、ヘリコイド２１１及び、軸方向に延在する円周上均等に配置された複数の直進案内溝２１４とが形成されている。
【００２６】
第２回転部材３１０は、図５に示すように、第１回転部材２１０の内側に挿入される略筒状の部材であり、その後端部には、第１回転部材２１０の直進案内溝２１４に係合する突起３１２が形成される。したがって、第１回転部材２１０と第２回転部材３１０とは、相対回転が阻止され、軸方向移動自在に一体的に回転するようになっている。第２回転部材３１０の内周面には、ヘリコイド３１１と、軸方向に延在する複数の直進案内溝３１３とが形成されている。
【００２７】
カム環４１０は、図６に示すように、第２回転部材３１０の内側に挿入される略筒状の部材であり、その後端部には、第２回転部材３１０の直進案内溝３１３に係合する突起４１２が形成されている。したがって、第２回転部材３１０とカム環４１０とは、相対回転が阻止され、軸方向移動自在に一体的に回転するようになっている。カム環４１０の内周面には、第２レンズ群８２（図２〜図３参照）を駆動する複数のカム溝４１１及び、パターン板９２が設けられている。ズームレンズ鏡胴１０はズームフォーカスレンズであり、各カム溝４１６には、焦点距離を変える部分（ズーミング領域）と合焦位置を変える部分（フォーカシング領域）とが交互に配置されている。
【００２８】
第１レンズ移動枠４００は、図７に示す通り、最も被写体側に配置される第１レンズ群８１（図２参照）を保持するレンズ枠４０３と第２回転部材３１０の内面に付されたヘリコイド３１１と噛合するヘリコイド４０２とを備え、その両者が３本の連結部４０１によって連結されている。連結部４０１は、それぞれが光軸を中心として１２０度の角度をなして設けられている。連結部４０１は、部分的に切り欠かれ、軸方向に延在する直進案内溝４０５及び第２レンズ枠ガイド溝４０４が形成されている。
【００２９】
レンズ枠４０３は第１レンズ群８１（図２参照）を保持するための部材であり、その外径寸法はカム環４１０の内径寸法とほぼ同じに構成されている。第１レンズ移動枠４００は、カム環４１０に挿入され、レンズ枠４０３の先端部に設けられた切り欠き４０７とカム環４１０の先端に設けられている突状部４１３とにより、上述のようにバヨネット結合する。
【００３０】
第１レンズ移動枠４００には、レンズ枠４０３のすぐ撮影者側にシャッターユニット１３０が設けられている。シャッターユニット１３０には、第１レンズ群８１の後側（被写体側とは反対側）にシャッター羽根（図示せず）が配置されており、カメラＣＰＵ１１５（図９参照）からの信号を受けてシャッターの開閉を行う。
【００３１】
また、シャッターユニットには、フォトリフレクタ９１が設けられている。このフォトリフレクタ９１は、第１レンズ移動枠４００とカム環４１０とが組み立てられた場合に、カム環４１０の内面に設けられたパターン板９２に対向するように設けられており、そのパターンを検知して第１レンズ移動枠４００に対するカム環４１０の回動量を検出するための基準信号を発信する。すなわち、カム環４１０が第１レンズ移動枠４００に対して回動すると、パターン板９２がフォトリフレクタ９１上を移動する。パターン板９２には、複数のパターンが設けられており、当該パターンによりフォトリフレクタ９１に信号が入力されることで、各パターンがフォトリフレクタ９１うを通過した点を、カム環４１０（すなわち、第１回転部材２１０）の回動量の基準位置として把握する。シャッターユニット１３０及びフォトリフレクタ９１は、フレキシブルプリント基板１４０を介して、カメラ本体の制御回路に接続される。
【００３２】
ヘリコイド４０２は、第２回転部材３１０の内面に設けられたヘリコイド３１１とによって、第２回転部材３１０が回動することによって、第１レンズ移動枠が第２回転部材の内部を光軸方向に移動する。
【００３３】
第２レンズ枠５００は、第２レンズ群８２（図２参照）を保持するための部材であり、枠本体５０２から３本の腕部５０１が設けられている。３本の腕部５０１は、第２レンズ枠５００が光軸方向に自由に移動可能となるように、第１レンズ移動枠４００の連結部４０１の第２レンズ枠ガイド溝４０４と嵌合する。
【００３４】
第２レンズ枠５００の腕部５０１には、光軸を中心として外向きに伸びる突状のカムフォロア５０６が設けられている。後述するように、第２レンズ枠５００が組み込まれた状態の第１レンズ移動枠４００が、カム環４１０に挿入されると、カムフォロア５０６が、カム環４１０のカム溝４１１と係合する。この状態でカム環４１０が第１レンズ移動枠４００に対して回動すると、第２レンズ枠５００が、カム溝４１１にしたがって光軸方向に移動する。
【００３５】
第２直進部材３００は、ヘリコイド３０２と大略筒状の直進案内部３０１とから構成される。直進案内部３０１は、周方向に部分的に延在し、その端部３０４が溝形状に構成されており、第１レンズ移動枠４００の連結部４０１の外縁に設けられた直進ガイド溝４０５と嵌合する。すなわち、第２直進部材３００の直進案内部３０１は、第１レンズ移動枠４００の連結部４０１の間に形成される空間４０６に嵌り込み、側面同士が摺接する。よって、第２直進部材３００と第１レンズ移動枠４００とは、相対回転が阻止され、軸方向に相対移動するようになっている。直進案内部３０１は３つの部分に分かれているが、その２つには、それぞれ、後側から軸方向前方に向けて途中まで延在する直進ガイド溝３０５が形成されている。
【００３６】
第２直進部材３００の３つの直進案内部のうちの１つ３０３は、第１レンズ移動枠４００に固定されたシャッターユニット１３０のフォトリフレクタ９１に当接する部分には切り欠き３０７が設けられており、第２直進部材３００が奥まで挿入されたときにフォトリフレクタ９１と干渉しないように構成されている。
【００３７】
第２直進部材３００のヘリコイド３０２は、第１レンズ移動枠４００のヘリコイド１０２よりも大径に構成されており、第１回転部材２１０の内面に設けられたヘリコイド２１１と噛合する。したがって、第２回転部材３１０が回動することによって、第１レンズ移動枠が第２回転部材の内部を光軸方向に移動する。
【００３８】
第１直進部材２００は、リング部２０２と、その内径側に軸方向前方に延在する一対の直進案内部２０１とから構成される。直進案内部２０１は、その端部２０４が溝形状に構成されており、第２直進部材３００の直進案内部３０１に形成された直進ガイド溝３０５に挿入され、第２直進部材３００の直進案内部３０１に形成された空間３０６に嵌り込み、その側面２０４が直進ガイド溝３０５の側面に摺接する。よって、第１直進部材２００と第２直進部材３００とは、相対回転が阻止され、軸方向に相対移動するようになっている。
【００３９】
第１直進部材２００のリング部２０２は、その外周面に固定筒１００の直進ガイド溝（図示せず）に係合する複数の突起２０３が形成されており、固定筒１００の内部に光軸方向へスライド可能に嵌合する。
【００４０】
したがって、第１直進部材２００、第２直進部材３００、第１レンズ移動枠４００、第２レンズ枠５００は互いに光軸方向に伸縮してスライド可能であり、かつ、光軸を中心とする回動が阻止された状態で嵌合する。
【００４１】
次に本実施形態に係る鏡胴の動作について説明する。上述したように、第１レンズ移動枠４００とカム環４１０、第２直進部材３００と第２回転部材３１０、第１直進部材２００と第１回転部材２１０とはそれぞれバヨネット結合する。また、第１レンズ移動枠４００、第２レンズ枠５００、第１直進部材２００、第２直進部材３００は、相互の係合及び固定筒１００と第１直進部材２００との係合により、回転せず、軸方向にのみ移動する。また、同様に、直進案内溝２１４，３１３と突起３１２，４１２との係合により、カム環４１０、第２回転部材３１０、第１回転部材２１０は、互いに光軸方向に伸縮するようにスライド可能に構成され、一体的に回転する。
【００４２】
したがって、図２及び図３に示すように、モータ１１３（図９参照）からの駆動力が駆動ギア１０２によって伝達され第１回転部材２１０が光軸を中心に回動すると、これに伴って第２回転部材３１０、カム環４１０も同様に回動する。第１回転部材２１０の回動に伴って、第２直進部材３００は、上述のように回転不可のため、ヘリコイド３０２の作用によって、第２回転部材３１０と共に光軸方向に移動する。同様に第２回転部材３１０の回動に伴って、第１レンズ移動枠４００は、ヘリコイド３０２の作用によって、カム環４１０と共に光軸方向に移動する。
【００４３】
固定筒１００、第１回転部材２１０、第２回転部材３１０にそれぞれ設けられているヘリコイドは、全領域に渡って一定のリード角で形成されているため、第１レンズ移動枠４００の繰り出し量は、第１回転部材２１０の回転角に対して線形となる。
【００４４】
カム環４１０の第１レンズ移動枠４００に対する回動によりカム環内面に設けられたカム溝４１１と第２レンズ枠ガイド溝４０４にしたがって、カムフォロア５０６の作用によって第２レンズ枠５００が光軸方向に移動する。
【００４５】
図２〜図３に示すように、レンズ鏡胴１０の先端（被写体側）には、レンズバリアユニット２０が設けられている。バリアユニットについての機構についての詳細は省略するが、第１レンズ移動枠４００とカム環４１０との回転駆動が沈胴から第１同一焦点距離区間端でのみバリア駆動機構に伝達されることにより、上記沈胴から第１同一焦点距離区間端においてバリアを開閉する。
【００４６】
このように、本実施形態に係る鏡胴１０は、駆動ギア１０２のみの単一の駆動源によって鏡胴１０の伸縮及び第２レンズ群の位置を調整することによるフォーカシング、バリアユニット２０の開閉を行う。すなわち、バリアユニットが十分に開放するだけの駆動量を確保すると共に、適切な焦点距離の検出と当該焦点距離でのフォーカシングの実現のために、鏡胴の駆動量すなわち、駆動ギア１０２の回動量を適切に検出するための機構が必要となる。本実施形態では、このような駆動ギアの回動量を検出するための機構を採用する。当該機構の概略構成を図８に示す。
【００４７】
この機構は、駆動ギア１０２の駆動量に比例した数のパルス信号を発生するものである。パルス発生器１１０は、駆動ギア１０２と連動して駆動するスリット板１１２とフォトインタラプタ１１１とで構成されている。スリット板１１２は、第１回転部材２１０を駆動させる駆動ギア１０２に対して、中間ギア１０３を介して連結されていて、駆動ギア１０２すなわち、第１回転部材２０に従動しながら、その駆動量に比例した量だけ回動する。中間ギア１０３は、大径ギアと小径ギアとが組み合わさっており、駆動ギア１０２の回動量に対してスリット板１１２の回転量が大きくなるように構成されている。フォトインタラプタ１１１は、スリット板１１２を挟んで配置された発光部と受光部（図示なし）を備え、スリットの回動に伴って両者間をスリットが通過することにより、光の遮蔽を検出し、パルス信号を発生させる。
【００４８】
また、適切な焦点距離の検出と当該焦点距離でのフォーカシングを実現するために、鏡胴の移動に際してパルスカウントの基準となる基準位置を定めておく必要がある。本実施形態にかかる鏡胴１０では、上述のように、第１レンズ移動枠４００のシャッターユニット１３０に設けられたフォトリフレクタ９１及びカム環４１０の内面に設けられたパターン板９２を用いて基準位置を決定する。
【００４９】
図９に本実施形態に係る鏡胴を備えたカメラにおける制御系のブロック図を示す。図９の制御系においては、当該鏡胴に関する制御に使用されるためのブロックのみを記載する。
【００５０】
鏡胴１０には、上述のように、シャッターユニット１３０及び当該シャッターユニットに付されたフォトリフレクタ９１が設けられている。当該フォトリフレクタ９１から入力された基準位置の検出情報は、カメラＣＰＵ１１５に入力され、移動させる目標位置の基準とされ、検出位置から目標位置までの必要パルス数により目標位置を決定する。パルス発生器１１０は、鏡胴が実際に移動している場合に、必要パルス数をカウントする。
【００５１】
オートフォーカス装置１１４は、本実施形態においては、被写体光からの反射光を受けて主被写体までの距離を測定するパッシブ型の三角測量方式のものが用いられる。すなわち、カメラＣＰＵ１１５によりオートフォーカス装置により主被写体までの距離が求められ、当該主被写体に合焦するように上記フォトリフレクタ９１とパルス発生器１１０からの信号を用いて、撮影レンズを目標位置まで正確に駆動する。
【００５２】
操作部１１６は、カメラに設けられたスイッチなどであり、鏡胴１０の移動制御に関連するスイッチとしては、レリーズボタン１１７、ズームスイッチ１１８、パワースイッチ１１９などが例示される。これらのスイッチを用いた制御処理については後述する。
【００５３】
図１０は、図６のカム環のカム溝の構成を示す図である。カム環４１０はその内周面に３本のカム溝４１１が設けられており、上述のようにそのそれぞれが第２レンズ枠５００のカムフォロアと５０６と係合する。カム環４１０に３本設けられているうちのカム溝はすべて同じように構成されているため、ここでは１つのカム溝４１１ａに着目して具体的に説明する。
【００５４】
本実施形態に係る鏡胴は、６つの同一焦点距離区間Ｋを備えるステップズーム鏡胴であり、そのそれぞれの同一焦点距離区間に割り当てられたフォーカシング領域１１Ｆ〜１６Ｆ（Ｆ）に撮影レンズを移動させて撮影を行い、ズーミング領域Ｚを移動させることによって焦点距離を変更する。
【００５５】
カム溝４１１ａは、第２レンズ枠５００のカムフォロア５０６を組み込むための組み込み位置１８が設けられており、カム環４１０の撮影者側端部へ開放されている。鏡胴を組み立てる場合には、カムフォロア５０６をこの位置に配置し、カム溝４１１ａに係合させる。図１０において、カムフォロア５０６が沈胴位置から右方向へ移動するようにカム環４１０が回動すると、第１レンズ群８１が被写体側へ繰り出され、鏡胴１０が延伸する。組み込み位置１８の繰り出し側には、沈胴位置が存在し、この位置の端部が沈胴位置の基準となる沈胴位置基準点１７ｂとなる。沈胴位置基準点の繰り出し側には、ワイド区間１１、第１〜第４のミドル区間１２〜１５、テレ区間１６の合計６つの同一焦点距離区間Ｋが設けられる。それぞれの同一焦点距離区間Ｋには、フォーカシング領域１１Ｆ〜１６Ｆ及びそれぞれの同一焦点距離区間Ｋにおいて撮影する場合にレンズが待機するズーム停止位置１１ａ〜１６ａが設けられている。
【００５６】
それぞれの同一焦点距離区間Ｋにおけるフォーカシング領域１１Ｆ〜１６Ｆとズーム停止位置１１ａ〜１６ａの間には、鏡胴１０の回転量すなわち、レンズの移動量の基準である検出位置１１ｂ〜１６ｂが設けられている。それぞれの同一焦点距離区間におけるフォーカシング領域内の合焦位置は、検出位置１１ｂ〜１６ｂを基準として、ズーム停止位置１１ａ〜１６ａとの距離が予め決定されており、この距離は、上述のようにパルス発生器１１０から発生されるパルス数をカウントすることによりレンズの正確な移動が実現される。一方、フォーカシング領域１１Ｆ〜１６Ｆにおけるレンズの位置は、オートフォーカス装置１１４からの被写体距離に応じて撮影動作ごとに算出し、当該位置までの距離をパルス数をカウントしながら移動する。レンズの移動についての具体的な制御方法については後述する。
【００５７】
本実施形態に係る鏡胴１０では、沈胴位置から４段階目までの同一焦点距離区間（ワイド区間、第１〜第３ミドル区間）は、フォーカシング領域１１Ｆ〜１４Ｆよりもズーム停止位置１１ａ〜１４ａが繰り出し側に配置されている。一方、第４ミドル区間及びテレ区間においては、ズーム停止位置１５ａ，１６ａは、フォーカシング領域１５Ｆ、１６Ｆの繰り込み側へ配置されている。
【００５８】
図１１は、図１のズームレンズ鏡胴を搭載したカメラのレンズ移動線図である。上述した通り、本実施形態に係る鏡胴は、その回転量に応じてズームレンズが被写体側へ繰り出し、長焦点距離の状態で撮影することができる。
【００５９】
第１レンズ群８１は、図１〜図３に示すように、第１レンズ枠４００に一体的に保持されているため、第１レンズ移動枠４００の繰り出し量は第１レンズ群８１の移動そのものとなり、上述のように、第１回転部材２１０の回転角に対して線形となる。
【００６０】
一方、第２レンズ群８２の挙動は、第１回転部材２１０の回転角に対して線形的なものではない。第２レンズ群８２を保持する第２レンズ枠５００から放射状に突出するカムフォロア５０６がカム環４１０の内周面に形成された所定形状のカム溝４１１内に係合している。図２〜３の各断面図においては、カムフォロア５０６は１本しか現れていないが、実際には、上述のようにリング状の第２レンズ枠５００の周面から３本が突出している。
【００６１】
上述したように、第１回転部材２１０が固定筒１００に対して相対回動すると、カム環４１０も一緒に回動する。このときでも、第１レンズ移動枠４００は、固定筒１００に対しては相対回動しない。言い換えると、カム環４１０と第１レンズ移動枠４００とは相対回動する。したがって、第１レンズ移動枠４００に形成された第２レンズ枠ガイド溝４０４とカム環４１０の内周面に形成されたカム溝４１１との両方に係合するカムフォロア５０６は、カム環４１０が回動すると、第２レンズ枠ガイド溝４０４に案内されてカム環４１０に対して光軸方向に相対移動する。カム環４１０自身は上述のように、固定筒１００に対して線形的に相対移動するため、結局、カムフォロア５０６を備える第２レンズ枠５００に保持された第２レンズ群８２の固定筒１００に対する相対的な移動量は、「固定筒１００に対するカム環４１０の光軸方向移動量」と「カム環４１０に対する第２レンズ枠５００の光軸方向移動量」との和で表されることとなる。
【００６２】
以上の説明から分かるように、固定筒１００に対する第１レンズ群８１の移動量は、「固定筒１００に対するカム環４１０の相対移動量を決定するヘリコイド２１１、３１１、３０２、４０２の形状」により定めることができる。また、固定筒１００に対する第２レンズ群８２の移動量は、上記「固定筒１００に対するカム環４１０の相対移動量を決定するヘリコイド２１１、３１１、３０２、４０２の形状」及び「カム環４１０と第２レンズ枠５００との相対移動量を決定するカム溝４１１の形状」の２つにより定めることができる。
【００６３】
次に本実施形態に係る鏡胴１０のレンズの駆動制御について説明する。図１２は、パワースイッチをＯＮにした場合の鏡胴のレンズの移動制御の処理のフロー図である。パワースイッチがＯＦＦの状態では、鏡胴は沈胴状態となっている。パワースイッチがＯＮにされると、撮影レンズが沈胴位置１７からワイド区間のズーム停止位置１１ａまで繰り出し、撮影待機状態となる。
【００６４】
すなわち、パワースイッチ１１９がＯＮにされると、モータ１１３から第１回転部材２１０に回転が伝達され、テレ側（繰り出し側）へ駆動を開始する（＃８０１）。フォトリフレクタ９１がワイド区間の基準位置である最ワイドパターン１１ｂを検出（＃８０２）する。当該情報がカメラＣＰＵ１１５に送信されると、カメラＣＰＵ１１５はパルスカウントを開始する（＃８０３）。予め決定されている検出位置１１ｂからズーム停止位置１１ａまでの所定のパルス数だけレンズを移動させワイド区間のズーム停止位置である最ワイド停止位置１１ａにレンズを停止させる（＃８０４）。
【００６５】
以上のように、パワースイッチをＯＮにすることにより行われるレンズの駆動は、沈胴状態からワイド区間のフォーカシング領域の繰り込み側の末端までに撮影準備動作を完了するようにすればよい。すなわち、従来のズームレンズ鏡胴に比べて、ワイド区間のズーム停止位置が存在していると想定される位置からフォーカシング領域の繰り込み側端部までの移動分を撮影準備動作に用いることができる。すなわち、撮影準備動作の準備機構への入力量として、この移動分の増加量に相当する鏡胴駆動量、すなわち鏡筒の回動量もしくは光軸方向の移動量を多くとることができる。よって、撮影準備動作の駆動を安定化することができる。
【００６６】
撮影準備動作の一例として、バリア開閉を行う場合について説明する。バリア羽根の開閉動作は、撮影レンズの繰り出しが、沈胴位置からワイド区間の繰り込み側端までの間を移動する間にバリアユニット２０との連動を保つことで行われ、この間の距離で撮影レンズが進退するのに連動してバリア開閉が行われる。本実施形態では、図１０、１１に示したように、沈胴位置から１段階繰り出したワイド区間におけるズーム停止位置は、フォーカス区間の繰り出し側に１ヶ所設置されている。本実施形態では、ワイド区間の繰り込み側端はフォーカシング領域の繰り込み側端となり、バリア開閉のための撮影準備動作は、沈胴位置からフォーカシング領域の繰り込み側端までの移動量で行うこととなる。したがって、本実施形態では、フォーカシング領域の繰り込み側にズーム停止位置が存在する従来の鏡胴に比べて撮影準備動作の完了のための入力量をフォーカシング領域の繰り込み側端とズーム停止位置間の駆動量分だけ増大させることができる。
【００６７】
次に、図１３を参照してズーミングの制御処理について説明する。図１３は、ズーミングの処理フロー図である。まず、パワースイッチがＯＮの状態で、撮影者が、ズームスイッチ１１８を操作してＯＮの状態とする（＃９００）。ズームスイッチ１１８は、テレとワイドとの２極スイッチであり、撮影者は所望する撮影における焦点距離になるようにこれを操作する。まず、テレの場合について説明する。ズームスイッチ１１８をテレの方向に操作すると、まず、カメラＣＰＵ１１５は、現在レンズ群８１、８２が存在する位置が最テレであるかについて、すなわち、テレ区間１６のズーム停止位置１６ａに存在するか確認する（＃９０１）。現在位置が最テレである場合は、これ以上のズーミングはできないため、処理が終了する。
【００６８】
現在位置が最テレでない場合は、テレ側（繰り出し側）へ駆動を開始する（＃９０２）。レンズを繰り出し側へ駆動させると、所定位置でフォトリフレクタ９１がパターン板９２のパターン（１２ｂ〜１６ｂ）を検出する（＃９０３）。カメラＣＰＵ１１５は、当該検出パターンが最テレパターン１６ｂであるかを判別し、最テレパターンである場合は、テレ区間１６のズーム停止位置１６ａにレンズを停止させるためにパルスカウントを行い（＃９０６）、所定パルス数分移動したところでレンズを停止させる（＃９０７）。
【００６９】
パターン検出（＃９０３）が最テレパターンではない場合は、ズームスイッチが引き続きＯＮの状態となっているかについて確認し（＃９０５）、ＯＮの状態である場合は、どの方向に押下されているかについて確認後（＃９０８）、引き続いて押下されている側の駆動方向にレンズを駆動させる。
【００７０】
ズームスイッチがＯＦＦの状態となっている場合は、当該検出された検出パターン１２ｂ〜１５ｂが属する同一焦点距離区間１２〜１５のズーム停止位置１２ａ〜１５ａにレンズを停止させるためにパルスカウントを行い（＃９０６）、所定パルス数分移動したところまでレンズを移動させたのち停止させる（＃９０７）。
【００７１】
次にズームスイッチがワイドの方向に押下されている場合についても同様に処理がなされる。すなわち、最初に現在位置が最ワイドにあるか否かについて確認し（＃９１１）、最ワイド位置にない場合は、ワイド側（繰り込み側に駆動を開始する（＃９１２）。駆動中にパターン１１ｂ〜１５ｂを検出すると、当該パターンが最ワイドパターン１１ｂであるかを判断し、最ワイドパターン１１ｂである場合は最ワイド区間のズーム停止位置１１ａにレンズを停止するために、パルスカウントしながらレンズを駆動し（＃９１６）、所定の停止位置に停止させる（＃９１７）
【００７２】
検出パターンが最ワイドパターンではない場合は、ズームスイッチの状態を確認し（＃９１５）、その状態にしたがって、上記と同様に処理を継続する。
【００７３】
次に図１４を参照してフォーカシングの制御処理について説明する。図１４は、フォーカシングの処理フロー図である。まず、撮影者の操作によりレリーズボタン１１７がＯＮ（＃１０１）となると、オートフォーカス装置１１４により主被写体までの測距処理がなされる。オートフォーカス装置１１４による主被写体までの測距情報が確定すると、現在レンズが存在する同一焦点距離区間のフォーカシング領域において、どの位置にレンズを移動させるべきかの演算を行い、当該位置までのパルス数を算出する（＃１０３）。当該パルス数は、各同一焦点距離区間１１〜１６の基準点１１ｂ〜１６ｂを基準とした移動量として算出される。
【００７４】
次いで、カメラＣＰＵ１１５は、現在のズーム停止位置がどの同一焦点距離区間に属しているかを判断する。テレ区間１６または第４ミドル区間１５である場合は、図１０、１１に示した通り、フォーカシング領域１５Ｆ，１６Ｆよりもズーム停止位置１６ａ、１７ａが繰り込み側にあるため、レンズを繰り出し側へ駆動する（＃１０６）。一方、それ以外の同一焦点距離区間１１〜１４である場合は、フォーカシング領域１１Ｆ〜１４Ｆよりもズーム停止位置１１ａ〜１４ａが繰り出し側にあるため、レンズを繰り込み側へ駆動する。
【００７５】
図１０、図１１に示すように、それぞれの同一焦点距離区間において、ズーム停止位置からフォーカシング領域へレンズを駆動すると、その途中に検出位置１１ｂ〜１６ｂが設けられている。フォトリフレクタ９１が当該パターンを検出すると（＃１０７）、カメラＣＰＵ１１５がパルスカウントを開始し（＃１０８）、先のステップ＃１０３で算出した駆動パルス分をカウントしながら、当該パルス分の移動させた後、レンズを停止させる（＃１０９）。当該レンズが停止した位置は、オートフォーカス装置１１４により検出された距離にある被写体に対し合焦した位置であるから、この撮影レンズ群が当該位置において撮影を行うためにシャッターの開閉を行う（＃１１０）。
【００７６】
シャッターの開閉が終了した後、レンズを元のズーム停止位置１１ａ〜１６ａにまで戻すために、反転駆動を行う（＃１１１）。反転駆動中においてフォトリフレクタ９１がパターンを検出する（＃１１２）と、カメラＣＰＵ１１５がパルスカウントを開始し（＃１１３）、当該パターンが存在する基準位置からズーム停止位置までの予め定められたパルスカウント数分だけレンズを移動させた後、レンズの駆動を停止する（＃１１４）。
【００７７】
本実施形態に係るズームレンズ鏡胴は、図１０、１１に示したように、最もレンズが繰り出し方向に移動した場合の同一焦点距離区間であるテレ区間では、フォーカシング領域１６Ｆよりもズーム停止位置が繰り込み側に設けられている。したがって、当該テレ区間での撮影時において、撮影レンズが繰り出す方向に移動するため、ズームレンズ鏡胴の全長が伸びることなく、鏡胴が大型化することがない。
【００７８】
次に、図１５を参照してパワースイッチＯＦＦ時の制御処理について説明する。図１５は、パワースイッチＯＦＦの処理フロー図である。パワースイッチをＯＦＦにすると、現在のズーム停止位置から沈胴位置まで撮影レンズが繰り込むように処理される。すなわち、パワースイッチがＯＦＦにされると、撮影レンズがワイド側へ駆動を開始する（＃１２１）。ワイド側（繰り込み側）へ移動中に沈胴パターン１７ｂが検出されると（＃１２２）、カメラＣＰＵ１１５は、撮影レンズの駆動を停止する。
【００７９】
以上説明したように、本実施形態に係るズームレンズ鏡胴は、沈胴位置から１段階繰り出したワイド区間では、ズーム停止位置をフォーカシング領域の繰り出し側に配置するとともにフォーカス時のレンズ移動の方向を繰り込み側とすることで、簡単な構成でかつ安価な機構を用いながら撮影準備動作を行うことができる。
【００８０】
また、最も繰り出したテレ区間でのズーム停止位置は、フォーカシング領域よりも繰り込み側に位置し、フォーカス時のレンズ方向を繰り出し側とすることにより、鏡胴の全長が伸びることなく鏡胴が大型化することがない。
【００８１】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すズームレンズ鏡胴の分解斜視図である。
【図２】図１のズームレンズ鏡胴のワイド端状態の断面図である。
【図３】図１のズームレンズ鏡胴のテレ端状態の断面図である。
【図４】図１のズームレンズ鏡胴の第１回転部材の構成を示す斜視図である。
【図５】図１のズームレンズ鏡胴の第２回転部材の構成を示す斜視図である。
【図６】図１のズームレンズ鏡胴のカム環の構成を示す斜視図である。
【図７】図１のズームレンズ鏡胴の第１レンズ移動枠の構成を示す斜視図である。
【図８】図１のズームレンズ鏡胴を搭載したカメラに用いられるパルス発生器の概略構成を示す図である。
【図９】図１のズームレンズ鏡胴を搭載したカメラの制御系の構成を示すブロック図である。
【図１０】図６のカム環のカム溝の構成を示す図である。
【図１１】図１のズームレンズ鏡胴を搭載したカメラのズーム線図である。
【図１２】パワースイッチをＯＮにした場合の鏡胴のレンズの移動制御の処理のフロー図である。
【図１３】ズーミングの処理フロー図である。
【図１４】フォーカシングの処理フロー図である。
【図１５】パワースイッチＯＦＦの処理フロー図である。
【符号の説明】
１０  レンズ鏡胴
１１  ワイド区間（第１同一焦点距離区間）
１２  第１ミドル区間（同一焦点距離区間）
１３  第２ミドル区間（同一焦点距離区間）
１４  第３ミドル区間（同一焦点距離区間）
１５  第４ミドル区間（同一焦点距離区間）
１６  テレ区間（最終同一焦点距離区間）
１１Ｆ〜１６Ｆ  フォーカシング領域
１１ａ〜１６ａ  ズーム停止位置
１１ｂ〜１６ｂ  ズーム基準位置
９１  フォトリフレクタ
９２  パターン板
１００  固定筒
２００  第１直進部材
２０１  直進ガイド部
２１０  第１回転部材
３００  第２直進部材
３０１、３０３  直進案内部
３０５  直進ガイド溝
３１０  第２回転部材
４００  第１レンズ移動枠
４０５  直進案内溝
４１０  カム環
５００  第２レンズ枠
【図１】
2004184735.tif 000003
【図２】
2004184735.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004184735.tif 000009
【図８】
2004184735.tif 000010
【図９】
2004184735.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2004184735.tif 000013
【図１２】
2004184735.tif 000014
【図１３】
2004184735.tif 000015
【図１４】
2004184735.tif 000016
【図１５】
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