(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各群１つ以上のレンズからなる複数のレンズ群の少なくとも一部を沈胴させてレンズ群を収納する沈胴状態から前記レンズ群の少なくとも一部を対物側に移動することにより撮影状態とするレンズ鏡筒において、
前記複数のレンズ群のうちの１つのレンズ群を支持する第一のレンズ保持枠と、
前記第一のレンズ保持枠に設けられる第一のカムフォロワと、
前記第一のカムフォロワと係合し回転動作により前記第一のレンズ保持枠を光軸方向に進退移動させる第一のカム溝を有する回転筒と、
前記第一のカムフォロワと係合して前記第一のレンズ保持枠の回転を規制する第一の直進溝を有し、前記第一のレンズ保持枠の回転を阻止し光軸に沿う進退移動を許容するライナー部材と、
前記複数のレンズ群のうちの少なくとも他の１つのレンズ群を支持する第二のレンズ保持枠と、
前記第二のレンズ保持枠に設けられる第二のカムフォロワと、
を具備し、
前記回転筒が、前記第二のカムフォロワと係合し回転動作により前記第二のレンズ保持枠を光軸方向に進退移動させる第二のカム溝を有し、
前記ライナー部材が、前記第二のカムフォロワと係合して前記第二のレンズ保持枠の回転を規制する第二の直進溝を有し、前記第二のレンズ保持枠の回転を阻止し光軸に沿う進退移動を許容し、
前記第一の直進溝に係合する前記第一のカムフォロワを、撮影状態において、前記第一のカム溝の終端部に当接することによって前記１つのレンズ群の位置を規制し、
前記第一のカムフォロワを前記第一のカム溝の終端部に当接して位置が規制される前記第一のカム溝は、前記撮影状態側終端部が前記撮影状態位置に遊びを残さずに形成されており、
前記第二の直進溝および前記第二のカム溝は、前記撮影状態の位置で終端されずにそれぞれ前記第二の直進溝方向および前記第二のカム溝方向に沿う適宜なる遊びを残して形成されていることを特徴とするレンズ鏡胴。
【請求項２】
前記第一のカムフォロワを前記第一のカム溝の終端部に当接することによって、位置が規制される前記１つのレンズ群が、前記複数のレンズ群のうちで最も偏心感度の高いレンズ群であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡胴。
【請求項３】
前記沈胴状態から前記撮影状態へ移行する際には、前記撮影状態に到達する前に前記回転筒の駆動速度を低下させ、前記撮影状態に到達してから所定の期間を経過した後に前記回転筒の駆動を停止させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレンズ鏡胴。
【請求項４】
前記所定の期間の間において、前記回転筒の駆動量に対応する位置カウント情報が検出される場合には、その位置カウント情報をカウントし、該カウント数が、予め設定した最大カウント数に達した時点で前記所定の期間の満了として前記回転筒の駆動を停止させることを特徴とする請求項３に記載のレンズ鏡胴。
【請求項５】
前記所定の期間の間は、前記回転筒の駆動量に対応する位置カウント情報を無視し、時間の経過のみによって前記所定の期間の経過を判定することを特徴とする請求項３に記載のレンズ鏡胴。
【請求項６】
前記撮影状態に到達してから前記所定の期間を経過し前記回転筒の駆動を停止させた後に、所定の時間毎および所望のタイミングの少なくともいずれかにて、前記回転筒を前記所定の期間だけ駆動する操作を繰り返すことを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴。
【請求項７】
撮影用光学系として、請求項１〜請求項６のいずれか１項のレンズ鏡胴を用いた光学系を含むことを特徴とするカメラ。
【請求項８】
カメラ機能部を有し、且つ前記カメラ機能部の撮影用光学系として、請求項１〜請求項６のいずれか１項のレンズ鏡胴を用いた光学系を含むことを特徴とする携帯型情報端末装置。
【請求項９】
請求項１のレンズ鏡胴を制御するレンズ鏡胴の制御装置において、
前記回転筒を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段による前記回転筒の駆動量に応じて位置情報信号を発生させる移動量検出手段と、
前記駆動手段による前記回転筒の移動量を前記移動量検出手段による検出に基づいて駆動制御する制御手段と、
を有し、
且つ前記制御手段は、前記移動量検出手段による位置情報信号の状態に基づいて、前記レンズ群の位置が規制状態であることを判断し、前記駆動手段による駆動を停止させる手段を含むことを特徴とするレンズ鏡胴の制御装置。
【請求項１０】
前記移動量検出手段による位置情報信号の状態変化の有無を判断する判定手段を有し、
前記判定手段は、予め設定した判定時間以上にわたって、前記位置情報信号の状態変化が無い場合に状態変化無しと判断し、
前記判定手段が前記位置情報信号の状態変化無しと判断した場合には、前記レンズ群の位置が規制状態であると判断して、前記駆動手段による駆動を停止することを特徴とする請求項９に記載のレンズ鏡胴の制御装置。
【請求項１１】
前記予め設定される判定時間のうちの前記回転筒が撮影位置に到達する前の期間を第１の判定時間とし、前記判定時間のうちの前記回転筒が撮影位置に到達した後の期間を第２の判定時間とすると、前記第２の判定時間は前記第１の判定時間よりも短いことを特徴とする請求項１０に記載のレンズ鏡胴の制御装置。
【請求項１２】
撮影用光学系の制御装置として、請求項９〜請求項１１のいずれか１項のレンズ鏡胴の制御装置を用いた制御装置を含むことを特徴とするカメラ。
【請求項１３】
カメラ機能部を有し、且つ前記カメラ機能部の撮影用光学系の制御装置として、請求項９〜請求項１１のいずれか１項のレンズ鏡胴の制御装置を用いた制御装置を含むことを特徴とする携帯型情報端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いわゆる沈胴式のレンズ鏡胴に係り、特に偏心感度の高い高性能レンズを使用する場合に好適なレンズ鏡胴、レンズ鏡胴の制御装置、カメラおよび携帯型情報端末装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディジタルカメラ等の撮像装置においては、撮影画像の高品質化、つまりレンズの高性能化およびユーザの要求による小型化等の進展に伴い、撮影時以外にレンズ鏡筒が撮像装置本体内に収納される、いわゆる沈胴式の撮影レンズを用いるものが増加している。さらには、単なる小型化ではなく、より一層の薄型化の要求により、沈胴収納状態でのレンズ鏡胴部分の厚み寸法を極限にまで減らすことが重要となってきている。
このような撮像装置の高性能化および薄型化の要求に対処する技術として、撮影時にレンズの位置を規制することで、偏心感度の高いレンズを用いても画像の劣化を抑える技術がある。このようにすることによって、高性能で且つ薄型のレンズ鏡胴を実現することが可能となる。そのために、従来より数多くの提案がなされており、例えば特許文献１〜特許文献５に示されている。
特許文献１（特開２００４−２５２３６５号）には、撮影位置においては、回転枠の雄ヘリコイドネジと支持枠の雌ヘリコイドネジとの螺合が解除され、回転枠の突起部と支持枠の位置規制ガイド係合部とが係合することでレンズ群の位置を規制する技術が開示されている。
【０００３】
特許文献２（特開２００３−７５７１１号）には、撮影状態において、付勢手段により付勢して、第１のレンズ群のカムフォロワに対して、第２のレンズ群の支持枠の当接部を当接させることによって、第１のレンズ群に対する第２のレンズ群の位置を規制可能とする技術が開示されている。
特許文献３（特開２００２−３５０７０６号）には、第１のレンズ保持枠に一体的に固定されて、光軸方向に延びるガイド部材によって、第２のレンズ保持枠が光軸方向に移動ガイドされることで、第１のレンズ群に対する第２のレンズ群の位置を規制可能とする技術が開示されている。
特許文献４（特開２０００−２７５４９５号）では、カム環に形成された溝部または穴部でカム溝を形成し、カム溝に隣接して開口された複数穴によって形成されるバネ手段によって、カム溝にカムフォロワを挟持する保持力を発揮させることで、レンズ群の位置を規制可能とする技術が開示されている。
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、撮影状態においては、ヘリコイドネジの螺合が解除されているため、撮影状態から沈胴状態へ移動する際のヘリコイドネジの再螺合に不安が残ってしまう。
【０００４】
特許文献２に開示された技術では、撮影状態において、レンズの枠部材を付勢手段によってカムフォロワに圧接させるために、枠部材の光軸方向の寸法が大きくなってしまい、沈胴状態での厚みが増大してしまう。
特許文献３に開示された技術では、第２レンズ保持部材のためのガイドを第１レンズ保持枠に一体形成しているため、撮影状態での第１レンズ群と第２レンズ群との距離が離れている場合には、沈胴状態での厚みが増大してしまう。
特許文献４に開示された技術では、カム溝の他にバネ手段としてカム溝を弾性変形させるための穴を複数形成するため、カム枠の大きさが増大して、沈胴状態での厚みが増大してしまう。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２５２３６５号公報
【特許文献２】特開２００３−７５７１１号公報
【特許文献３】特開２００２−３５０７０６号公報
【特許文献４】特開２０００−２７５４９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、撮影状態におけるレンズ群の位置を適切に規制して良好な画像を得ることができて、しかも沈胴時における光軸方向寸法を小さくすることをも可能とするレンズ鏡胴、レンズ鏡胴の制御装置、カメラおよび携帯型情報端末装置を提供することを目的としている。
本発明の請求項１の目的は、簡単な構成で撮影状態におけるレンズ群の位置を適切に規制し、沈胴時の光軸方向寸法を増大させることなくレンズ性能の向上および取得画像の画質の向上を可能とし、特に、偏心感度が最も高いレンズ群以外のレンズ群のカムフォロワに係合するカムの終端位置の精度を効率的に緩和して、カムが形成される部材の生産性を向上することを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項２の目的は、特に、偏心感度が最も高いレンズ群以外のレンズ群の位置精度要求を効率的に緩和して、生産性を向上することを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
【０００７】
本発明の請求項３の目的は、特に、撮影状態となるときのカム溝の終端部とカムフォロワとの衝突による衝撃を緩和し、カムフォロワおよびカム溝が形成される部材に無理な力が印加されるのを防止することを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項４の目的は、特に、カム溝の終端部へのカムフォロワの適切な押し当てを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項５の目的は、特に、カム溝の終端部へのカムフォロワの簡易な押し当てを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項６の目的は、特に、カム溝の終端部へのカムフォロワの確実な押し当て状態の維持を可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項７の目的は、特に、簡単な構成で撮影状態におけるレンズ群の位置を適切に規制し、沈胴時の光軸方向寸法を増大させることなくレンズ性能の向上および取得画像の画質の向上を可能とするカメラを提供することにある。
本発明の請求項８の目的は、特に、簡単な構成で撮影状態におけるカメラ機能部のレンズ群の位置を適切に規制し、沈胴時の光軸方向寸法を増大させることなくレンズ性能の向上および取得画像の画質の向上を可能とする携帯型情報端末装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の請求項９の目的は、特に、カム溝の終端部へのカムフォロワの押し当て状態の適切な判断および確実な押し当てを可能とするレンズ鏡胴の制御装置を提供することにある。
本発明の請求項１０の目的は、特に、カム溝の終端部へのカムフォロワの押し当て状態のさらに適切な判断およびさらに確実な押し当てを可能とするレンズ鏡胴の制御装置を提供することにある。
本発明の請求項１１の目的は、特に、カム溝の終端部へのカムフォロワの押し当て動作に係る駆動系の消費電力および押し当て時の衝撃を軽減することを可能とするレンズ鏡胴の制御装置を提供することにある。
本発明の請求項１２の目的は、特に、レンズ鏡胴におけるカム溝の終端部へのカムフォロワの押し当て状態の適切な判断および確実な押し当てを可能とするカメラを提供することにある。
本発明の請求項１３の目的は、特に、カメラ機能部のレンズ鏡胴におけるカム溝の終端部へのカムフォロワの押し当て状態の適切な判断および確実な押し当てを可能とする携帯型情報端末装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、上述した目的を達成するために、
各群１つ以上のレンズからなる複数のレンズ群の少なくとも一部を沈胴させてレンズ群を収納する沈胴状態から前記レンズ群の少なくとも一部を対物側に移動することにより撮影状態とするレンズ鏡筒において、
前記複数のレンズ群のうちの１つのレンズ群を支持する第一のレンズ保持枠と、
前記第一のレンズ保持枠に設けられる第一のカムフォロワと、
前記第一のカムフォロワと係合し回転動作により前記第一のレンズ保持枠を光軸方向に進退移動させる第一のカム溝を有する回転筒と、
前記第一のカムフォロワと係合して前記第一のレンズ保持枠の回転を規制する第一の直進溝を有し、前記第一のレンズ保持枠の回転を阻止し光軸に沿う進退移動を許容するライナー部材と、
前記複数のレンズ群のうちの少なくとも他の１つのレンズ群を支持する第二のレンズ保持枠と、
前記第二のレンズ保持枠に設けられる第二のカムフォロワと、
を具備し、
前記回転筒が、前記第二のカムフォロワと係合し回転動作により前記第二のレンズ保持枠を光軸方向に進退移動させる第二のカム溝を有し、
前記ライナー部材が、前記第二のカムフォロワと係合して前記第二のレンズ保持枠の回転を規制する第二の直進溝を有し、前記第二のレンズ保持枠の回転を阻止し光軸に沿う進退移動を許容し、
前記第一の直進溝に係合する前記第一のカムフォロワを、撮影状態において、前記第一のカム溝の終端部に当接することによって前記１つのレンズ群の位置を規制し、
前記第一のカムフォロワを前記第一のカム溝の終端部に当接して位置が規制される前記第一のカム溝は、前記撮影状態側終端部が前記撮影状態位置に遊びを残さずに形成されており、
前記第二の直進溝および前記第二のカム溝は、前記撮影状態の位置で終端されずにそれぞれ前記第二の直進溝方向および前記第二のカム溝方向に沿う適宜なる遊びを残して形成されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項１のレンズ鏡胴であって、
前記第一のカムフォロワを前記第一のカム溝の終端部に当接することによって、位置が規制される前記１つのレンズ群が、前記複数のレンズ群のうちで最も偏心感度の高いレンズ群であることを特徴としている。
【００１１】
請求項３に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項１または請求項２のレンズ鏡胴であって、
前記沈胴状態から前記撮影状態へ移行する際には、前記撮影状態に到達する前に前記回転筒の駆動速度を低下させ、前記撮影状態に到達してから所定の期間を経過した後に前記回転筒の駆動を停止させることを特徴としている。
請求項４に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項３のレンズ鏡胴であって、
前記所定の期間の間において、前記回転筒の駆動量に対応する位置カウント情報が検出される場合には、その位置カウント情報をカウントし、該カウント数が、予め設定した最大カウント数に達した時点で前記所定の期間の満了として前記回転筒の駆動を停止させることを特徴としている。
請求項５に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項３のレンズ鏡胴であって、
前記所定の期間の間は、前記回転筒の駆動量に対応する位置カウント情報を無視し、時間の経過のみによって前記所定の期間の経過を判定することを特徴としている。
【００１２】
請求項６に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項３〜５のいずれか１項のレンズ鏡胴であって、
前記撮影状態に到達してから前記所定の期間を経過し前記回転筒の駆動を停止させた後に、所定の時間毎および所望のタイミングの少なくともいずれかにて、前記回転筒を前記所定の期間だけ駆動する操作を繰り返すことを特徴としている。
請求項７に記載した本発明に係るカメラは、
撮影用光学系として、請求項１〜請求項６のいずれか１項のレンズ鏡胴を用いた光学系を含むことを特徴としている。
請求項８に記載した本発明に係る携帯型情報端末装置は、
カメラ機能部を有し、且つ前記カメラ機能部の撮影用光学系として、請求項１〜請求項６のいずれか１項のレンズ鏡胴を用いた光学系を含むことを特徴としている。
【００１３】
請求項９に記載した本発明に係るレンズ鏡胴の制御装置は、
請求項１のレンズ鏡胴を制御するレンズ鏡胴の制御装置であって、
前記回転筒を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段による前記回転筒の駆動量に応じて位置情報信号を発生させる移動量検出手段と、
前記駆動手段による前記回転筒の移動量を前記移動量検出手段による検出に基づいて駆動制御する制御手段と、
を有し、且つ前記制御手段は、
前記移動量検出手段による位置情報信号の状態に基づいて、前記レンズ群の位置が規制状態であることを判断し、前記駆動手段による駆動を停止させる手段
を含むことを特徴としている。
【００１４】
請求項１０に記載した本発明に係るレンズ鏡胴の制御装置は、請求項９のレンズ鏡胴の制御装置であって、
前記移動量検出手段による位置情報信号の状態変化の有無を判断する判定手段を有し、
前記判定手段は、予め設定した判定時間以上にわたって、前記位置情報信号の状態変化が無い場合に状態変化無しと判断し、
前記判定手段が前記位置情報信号の状態変化無しと判断した場合には、前記レンズ群の位置が規制状態であると判断して、前記駆動手段による駆動を停止することを特徴としている。
請求項１１に記載した本発明に係るレンズ鏡胴の制御装置は、請求項１０のレンズ鏡胴の制御装置であって、
前記予め設定される判定時間のうちの前記回転筒が撮影位置に到達する前の期間を第１の判定時間とし、前記判定時間のうちの前記回転筒が撮影位置に到達した後の期間を第２の判定時間とすると、前記第２の判定時間は前記第１の判定時間よりも短いことを特徴としている。
【００１５】
請求項１２に記載した本発明に係るカメラは、
撮影用光学系の制御装置として、請求項９〜請求項１１のいずれか１項のレンズ鏡胴の制御装置を用いた制御装置を含むことを特徴としている。
請求項１３に記載した本発明に係る携帯型情報端末装置は、
カメラ機能部を有し、且つ前記カメラ機能部の撮影用光学系の制御装置として、請求項９〜請求項１１のいずれか１項のレンズ鏡胴の制御装置を用いた制御装置を含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、撮影状態におけるレンズ群の位置を適切に規制して良好な画像を得ることができて、しかも沈胴時における光軸方向寸法を小さくすることをも可能とするレンズ鏡胴、レンズ鏡胴の制御装置、カメラおよび携帯型情報端末装置を提供することができる。
すなわち本発明の請求項１のレンズ鏡胴によれば、
各群１つ以上のレンズからなる複数のレンズ群の少なくとも一部を沈胴させてレンズ群を収納する沈胴状態から前記レンズ群の少なくとも一部を対物側に移動することにより撮影状態とするレンズ鏡筒において、
前記複数のレンズ群のうちの１つのレンズ群を支持する第一のレンズ保持枠と、
前記第一のレンズ保持枠に設けられる第一のカムフォロワと、
前記第一のカムフォロワと係合し回転動作により前記第一のレンズ保持枠を光軸方向に進退移動させる第一のカム溝を有する回転筒と、
前記第一のカムフォロワと係合して前記第一のレンズ保持枠の回転を規制する第一の直進溝を有し、前記第一のレンズ保持枠の回転を阻止し光軸に沿う進退移動を許容するライナー部材と、
前記複数のレンズ群のうちの少なくとも他の１つのレンズ群を支持する第二のレンズ保持枠と、
前記第二のレンズ保持枠に設けられる第二のカムフォロワと、
を具備し、
前記回転筒が、前記第二のカムフォロワと係合し回転動作により前記第二のレンズ保持枠を光軸方向に進退移動させる第二のカム溝を有し、
前記ライナー部材が、前記第二のカムフォロワと係合して前記第二のレンズ保持枠の回転を規制する第二の直進溝を有し、前記第二のレンズ保持枠の回転を阻止し光軸に沿う進退移動を許容し、
前記第一の直進溝に係合する前記第一のカムフォロワを、撮影状態において、前記第一のカム溝の終端部に当接することによって前記１つのレンズ群の位置を規制し、
前記第一のカムフォロワを前記第一のカム溝の終端部に当接して位置が規制される前記第一のカム溝は、前記撮影状態側終端部が前記撮影状態位置に遊びを残さずに形成されており、
前記第二の直進溝および前記第二のカム溝は、前記撮影状態の位置で終端されずにそれぞれ前記第二の直進溝方向および前記第二のカム溝方向に沿う適宜なる遊びを残して形成されていることによって、特に、簡単な構成で撮影状態におけるレンズ群の位置を適切に規制し、沈胴時の光軸方向寸法を増大させることなくレンズ性能の向上および取得画像の画質の向上が可能となり、特に、偏心感度が最も高いレンズ群以外のレンズ群のカムフォロワに係合するカムの終端位置の精度を効率的に緩和して、カムが形成される部材の生産性を向上することが可能となる。
【００１７】
本発明の請求項２のレンズ鏡胴によれば、請求項１のレンズ鏡胴において、前記第一のカムフォロワを前記第一のカム溝の終端部に当接することによって、位置が規制される前記１つのレンズ群が、前記複数のレンズ群のうちで最も偏心感度の高いレンズ群であることによって、特に、偏心感度が最も高いレンズ群以外のレンズ群の位置精度要求を効率的に緩和して、生産性を向上することが可能となる。
【００１８】
本発明の請求項３のレンズ鏡胴によれば、請求項１または請求項２のレンズ鏡胴において、前記沈胴状態から前記撮影状態へ移行する際には、前記撮影状態に到達する前に前記回転筒の駆動速度を低下させ、前記撮影状態に到達してから所定の期間を経過した後に前記回転筒の駆動を停止させることによって、特に、撮影状態となるときのカム溝の終端部とカムフォロワとの衝突による衝撃を緩和し、カムフォロワおよびカム溝が形成される部材に無理な力が印加されるのを防止することが可能となる。
本発明の請求項４のレンズ鏡胴によれば、請求項３のレンズ鏡胴において、前記所定の期間の間において、前記回転筒の駆動量に対応する位置カウント情報が検出される場合には、その位置カウント情報をカウントし、該カウント数が、予め設定した最大カウント数に達した時点で前記所定の期間の満了として前記回転筒の駆動を停止させることによって、特に、カム溝の終端部へのカムフォロワの適切な押し当てが可能となる。
本発明の請求項５のレンズ鏡胴によれば、請求項３のレンズ鏡胴において、前記所定の期間の間は、前記回転筒の駆動量に対応する位置カウント情報を無視し、時間の経過のみによって前記所定の期間の経過を判定することによって、特に、カム溝の終端部へのカムフォロワの簡易な押し当てが可能となる。
【００１９】
本発明の請求項６のレンズ鏡胴によれば、請求項３〜５のいずれか１項のレンズ鏡胴において、前記撮影状態に到達してから前記所定の期間を経過し前記回転筒の駆動を停止させた後に、所定の時間毎および所望のタイミングの少なくともいずれかにて、前記回転筒を前記所定の期間だけ駆動する操作を繰り返すことによって、特に、カム溝の終端部へのカムフォロワの確実な押し当て状態の維持が可能となる。
本発明の請求項７のカメラによれば、撮影用光学系として、請求項１〜請求項６のいずれか１項のレンズ鏡胴を用いた光学系を含むことによって、特に、簡単な構成で撮影状態におけるレンズ群の位置を適切に規制し、沈胴時の光軸方向寸法を増大させることなくレンズ性能の向上および取得画像の画質の向上が可能となる。
本発明の請求項８の携帯型情報端末装置によれば、カメラ機能部を有し、且つ前記カメラ機能部の撮影用光学系として、請求項１〜請求項６のいずれか１項のレンズ鏡胴を用いた光学系を含むことによって、特に、簡単な構成で撮影状態におけるカメラ機能部のレンズ群の位置を適切に規制し、沈胴時の光軸方向寸法を増大させることなくレンズ性能の向上および取得画像の画質の向上が可能となる。
【００２０】
本発明の請求項９のレンズ鏡胴の制御装置によれば、請求項１のレンズ鏡胴を制御するレンズ鏡胴の制御装置において、前記回転筒を駆動する駆動手段と、前記駆動手段による前記回転筒の駆動量に応じて位置情報信号を発生させる移動量検出手段と、前記駆動手段による前記回転筒の移動量を前記移動量検出手段による検出に基づいて駆動制御する制御手段と、を有し、且つ前記制御手段は、前記移動量検出手段による位置情報信号の状態に基づいて、前記レンズ群の位置が規制状態であることを判断し、前記駆動手段による駆動を停止させる手段を含むことによって、特に、カム溝の終端部へのカムフォロワの押し当て状態の適切な判断および確実な押し当てが可能となる。
本発明の請求項１０のレンズ鏡胴の制御装置によれば、請求項９のレンズ鏡胴の制御装置において、前記移動量検出手段による位置情報信号の状態変化の有無を判断する判定手段を有し、前記判定手段は、予め設定した判定時間以上にわたって、前記位置情報信号の状態変化が無い場合に状態変化無しと判断し、前記判定手段が前記位置情報信号の状態変化無しと判断した場合には、前記レンズ群の位置が規制状態であると判断して、前記駆動手段による駆動を停止することによって、特に、カム溝の終端部へのカムフォロワの押し当て状態のさらに適切な判断およびさらに確実な押し当てが可能となる。
【００２１】
本発明の請求項１１のレンズ鏡胴の制御装置によれば、請求項１０のレンズ鏡胴の制御装置において、前記予め設定される判定時間のうちの前記回転筒が撮影位置に到達する前の期間を第１の判定時間とし、前記判定時間のうちの前記回転筒が撮影位置に到達した後の期間を第２の判定時間とすると、前記第２の判定時間が前記第１の判定時間よりも短いことによって、特に、カム溝の終端部へのカムフォロワの押し当て動作に係る駆動系の消費電力および押し当て時の衝撃を軽減することが可能となる。
本発明の請求項１２のカメラによれば、撮影用光学系の制御装置として、請求項９〜請求項１１のいずれか１項のレンズ鏡胴の制御装置を用いた制御装置を含むことによって、特に、レンズ鏡胴におけるカム溝の終端部へのカムフォロワの押し当て状態の適切な判断および確実な押し当てが可能となる。
本発明の請求項１３の携帯型情報端末装置によれば、カメラ機能部を有し、且つ前記カメラ機能部の撮影用光学系の制御装置として、請求項９〜請求項１１のいずれか１項のレンズ鏡胴の制御装置を用いた制御装置を含むことによって、特に、カメラ機能部のレンズ鏡胴におけるカム溝の終端部へのカムフォロワの押し当て状態の適切な判断および確実な押し当てが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る実施の形態に基づき、図面を参照して本発明のレンズ鏡胴、レンズ鏡胴の制御装置、カメラおよび携帯型情報端末装置を説明する。
図１〜図５は、本発明の第１の実施の形態に係るレンズ鏡胴の構成を示している。図１は、レンズ鏡胴全体の撮影状態における外観構成を模式的に示す斜視図、図２は、図１のレンズ鏡胴の光軸を含む断面における縦断面図、図３は、図１のレンズ鏡胴の要部を分解して示す分解斜視図、図４は、図１のレンズ鏡胴の本発明に係る主要なカム構成を示す模式的展開図、そして図５は、図４のＡ部を拡大して示す詳細図である。
図１〜図３に示すレンズ鏡胴は、第１のレンズ群１１、第２のレンズ群１２、第３のレンズ群１３、シャッタユニット１４、第１のレンズ保持枠１５、第２のレンズ保持枠１６、第３のレンズ保持枠１７、第１の回転筒１８、第１のライナー１９、第２の回転筒２０、第２のライナー２１、固定枠２２および鏡胴ベース２３を具備している。
【００２３】
図１および図２は、撮影状態の様子を示しており、この撮影状態において、第１のレンズ群１１、第２のレンズ群１２および第３のレンズ群１３は、物体側から順次配列されるとともに、第２のレンズ群１２と第３のレンズ群１３の間に、絞りを含むシャッタユニット１４が、挿入配置され、第３のレンズ群１３の像側には、例えばＣＣＤ（電荷結合素子）を用いて構成される固体撮像素子３１が、鏡胴ベース２３に支持されて配置される。これら第１のレンズ群１１〜第３のレンズ群１３は、例えば焦点距離固定の単焦点レンズを構成する。
第１のレンズ群１１は、１枚以上のレンズ（この実施の形態にあっては、２枚のレンズ）からなり、第一のレンズ保持枠としての第１のレンズ保持枠１５が該第１のレンズ群１１を一体的に保持している。この第１のレンズ保持枠１５には、この場合基端部の外周面に、例えば第一のカムフォロワとしての３個のカムフォロワ１５ａを突設している（なお、カムフォロワ、カム溝、直進溝等は、同様の機能のものが複数、例えばこの場合３つまた２つずつ１組として設けられているが、全てが図示されているわけではないので、混乱を避けるために共通の機能を果たしている複数個については共通の参照符号を付して示している）。
【００２４】
第２のレンズ群１２は、１枚以上のレンズ（この実施の形態にあっては、１枚のレンズ）からなり、第二のレンズ保持枠としての第２のレンズ保持枠１６が該第２のレンズ群１２を一体的に保持している。この第２のレンズ保持枠１６には、この場合外周面に、例えば第二のカムフォロワとしての３個のカムフォロワ１６ａを突設している。シャッタユニット１４は、シャッタおよび絞りを有しており、やはり外周面に、例えば３個のカムフォロワ１４ａを突設している。第１の回転筒１８の基端部の外周には、例えば２個のカムフォロワ１８ａを突設し、これらカムフォロワ１８ａの間の部分にさらにカムフォロワとしてのヘリコイド部１８ｂを設けている。第１のライナー１９の基端部の外周面に、例えば２個のカムフォロワ１９ａを突設している。第２の回転筒２０の基端部の外周面の適宜範囲には、カムフォロワとしてのヘリコイド部２０ａおよび回転駆動力を受けるギヤ部２０ｂを形成している。第２のライナー２１には、基端部の外周面に、例えば３個のカムフォロワ２１ａを突設している。第３のレンズ群１３は、１枚以上のレンズ（この実施の形態にあっては、３枚のレンズ）からなり、第３のレンズ保持枠１７が該第３のレンズ群１３を一体的に保持している。
【００２５】
第１のレンズ保持枠１５、第２のレンズ保持枠１６およびシャッタユニット１４の外側には、ライナー部材としての第１のライナー１９を設けており、この第１のライナー１９の外側には、第１の回転筒１８を設けている。さらに、第１の回転筒１８の外側には、第２のライナー２１を設けており、この第２のライナー２１の外側には、第２の回転筒２０を設けており、さらに第２の回転筒２０の外側には、固定枠２２を設けている。これら第１のレンズ保持枠１５、第２のレンズ保持枠１６およびシャッタユニット１４と、第１のライナー１９と、第１の回転筒１８と、第２のライナー２１と、第２の回転筒２０と、固定枠２２とは、実質的に同軸上に且つ隣接するもの同士は相対的に摺動可能として設けられており、さらに第１のライナー１９と第１の回転筒１８は、光軸方向については一体的に動作するとともに回転方向については相対的に回転可能として互いに係合しており、第２のライナー２１と第２の回転筒２０も、光軸方向については一体的に動作するとともに回転方向については相対的に回転可能として互いに係合している。
第１のライナー１９の円筒周面には、第１のレンズ保持枠１５の３個のカムフォロワ１５ａに対応する３本の光軸方向に平行な第一の直進溝としての直進貫通溝１９ｂ、ならびにこの場合第２のレンズ保持枠１６の３個のカムフォロワ１６ａおよびシャッタユニット１４の３個のカムフォロワ１４ａに共通に対応する３本の光軸方向に平行な第二の直進溝としての直進貫通溝１９ｃが設けられている。
【００２６】
第１のライナー１９に設けられている３本の直進貫通溝１９ｂは、第１のレンズ保持枠１５の回転を規制する貫通溝を形成し、且つ３本の直進貫通溝１９ｃは、第２のレンズ保持枠１６およびシャッタユニット１４の回転を規制する貫通溝を形成している。第１の回転筒１８の内周面には、第１のレンズ保持枠１５の３個のカムフォロワ１５ａに対応する第一のカム溝としての３本のカム溝１８ｃ、ならびにこの場合第２のレンズ保持枠１６の３個のカムフォロワ１６ａおよびシャッタユニット１４の３個のカムフォロワ１４ａにそれぞれ対応する３本のカム溝１８ｄおよび第二のカム溝としての３本のカム溝１８ｅが設けられている。第１の回転筒１８の内周面の３本のカム溝１８ｃは、それぞれ３個のカムフォロワ１５ａを介して第１のレンズ保持枠１５を光軸方向に移動させるためのカムを形成している。第１の回転筒１８の内周面の３本のカム溝１８ｄは、それぞれ３個のカムフォロワ１６ａを介して第２のレンズ保持枠１６を光軸方向に移動させるためのカムを形成しており、第１の回転筒１８の内周面の３本のカム溝１８ｅは、それぞれ３個のカムフォロワ１４ａを介してシャッタユニット１４を光軸方向に移動させるためのカムを形成している。
【００２７】
すなわち、第１のレンズ保持枠１５の３個のカムフォロワ１５ａは、第１のライナー１９の３本の直進貫通溝１９ｂに挿通係合してさらに第１の回転筒１８の内周面の３本のカム溝１８ｃに係合している。第２のレンズ保持枠１６の３個のカムフォロワ１６ａは、第１のライナー１９の３本の直進貫通溝１９ｃに挿通係合してさらに第１の回転筒１８の内周面の３本のカム溝１８ｄに係合している。シャッタユニット１４の３個のカムフォロワ１４ａは、第１のライナー１９の３本の直進貫通溝１９ｃに挿通係合してさらに第１の回転筒１８の内周面の３本のカム溝１８ｅに係合している。なお、第１の回転筒１８の各カム溝１８ｃの端部には、組み立て／分解時にカムフォロワ１５ａを各カム溝１８ｃに案内するための光軸方向に沿う通路溝を形成しており、第１の回転筒１８の各カム溝１８ｄおよび１８ｅの端部には、組み立て／分解時に各カムフォロワ１６ａ、１４ａを各カム溝１８ｄおよび１８ｅに案内するための光軸方向に沿うおおむね共通の通路溝を形成している（図４参照）。
【００２８】
さらに、第２の回転筒２０の内周面には、第１の回転筒１８の基端部外周のカムフォロワ１８ａに対応する、例えば２本の光軸方向に平行な連動溝２０ｃが設けられている。第２の回転筒２０に設けられている連動溝２０ｃは、第２の回転筒２０と第１の回転筒１８との光軸方向についての相対的な変位を吸収し、且つこれら両者間の相対的な回転を規制する相対的な直進溝を形成している。第２のライナー２１の内周面には、第１のライナー１９のカムフォロワ１９ａに対応する、例えば２本の直進溝２１ｂおよび第１の回転筒１８のカムフォロワとしてのヘリコイド部１８ｂに対応するカムとしてのヘリコイド部２１ｃが設けられている。第２のライナー２１に設けられているヘリコイド部２１ｃと第１の回転筒１８のヘリコイド部１８ｂとは、互いに係合し、第２のライナー２１に対する第１の回転筒１８の相対的な回転により、第２のライナー２１に対して第１の回転筒１８を進退移動させるヘリコイド機構を形成している。この第２のライナー２１の円筒周面には、第１の回転筒１８のカムフォロワ１８ａを第２の回転筒２０の連動溝２０ｃに係合させるべく挿通するための、２本の斜行する貫通長孔からなる貫通逃げ溝２１ｄが設けられている。また、固定枠２２の内周面には、第２のライナー２１のカムフォロワ２１ａに対応する、例えば３本の光軸方向に平行な直進溝２２ａが設けられるとともに、第２の回転筒２０のカムフォロワとしてのヘリコイド部２０ａに対応するカムとしてのヘリコイド部２２ｂが形成されている。
【００２９】
固定枠２２に設けられている直進溝２２ａは、第２のライナー２１の光軸を中心とする回転を規制し且つ光軸方向についての進退移動を許容する直進溝を形成している。固定枠２２に設けられているヘリコイド部２２ｂと第２の回転筒２０のヘリコイド部２０ａとは、互いに係合し、固定枠２２に対する第２の回転筒２０の回転により、固定枠２２に対して、第２の回転筒２０を進退移動させるヘリコイド機構を形成している。
すなわち、第１のライナー１９のカムフォロワ１９ａは、第２のライナー２１の直進溝２１ｂに係合している。第１の回転筒１８のカムフォロワ１８ａは、第２のライナー２１の貫通逃げ溝２１ｄに挿通係合してさらに第２の回転筒２０の連動溝２０ｃに係合しており、第１の回転筒１８のヘリコイド部１８ｂは、第２のライナー２１のヘリコイド部２１ｃに係合している。第２のライナー２１のカムフォロワ２１ａは、固定枠２２の直進溝２２ａに係合している。第２の回転筒２０のヘリコイド部２０ａは、固定枠２２のヘリコイド部２２ｂに係合している。
【００３０】
したがって、明確には図示していないが、駆動源としてのモータにより駆動されるギヤが、第２の回転筒２０のギヤ部２０ｂに噛合しており、この第２の回転筒２０が回転駆動されると、第２の回転筒２０の外周面のヘリコイド部２０ａと固定枠２２の内周面のヘリコイド部２２ｂとの作用によって、第２の回転筒２０は、回転しながら光軸方向に沿って進退移動する。第２の回転筒２０の回転は、連動溝２０ｃとカムフォロワ１８ａの係合によって第１の回転筒１８に伝達され、第１の回転筒１８は第２の回転筒２０と一体的に回転する。このとき、第２のライナー２１は、カムフォロワ２１ａが固定枠２２の直進溝２２ａに係合して、回転を規制したまま、第２の回転筒２０と一体的に進退移動する。第２のライナー２１の回転が規制されているので、第２の回転筒２０に連動して回転する第１の回転筒１８は、第２のライナー２１に対して相対的に回転することになり、第２のライナー２１の内周面のヘリコイド部２１ｃと第１の回転筒１８の外周面のヘリコイド部１８ｂの作用によって、第１の回転筒１８は、第２のライナー２１に対して相対的に光軸方向に沿って進退移動する。第１のライナー１９は、外周面のカムフォロワ１９ａを第２のライナー２１の内周面の直進溝２１ｂに係合して回転を規制したまま、第１の回転筒１８と一体的に進退移動する。
【００３１】
第１のレンズ保持枠１５は、外周面のカムフォロワ１５ａを第１のライナー１９の直進貫通溝１９ｂに挿通して、回転を規制したまま、第１の回転筒１８のカム溝１８ｃに係合しており、第１の回転筒１８の回転によってカム溝１８ｃに従って光軸方向に移動する。第２のレンズ保持枠１６は、外周面のカムフォロワ１６ａを第１のライナー１９の直進貫通溝１９ｃに挿通して、回転を規制したまま、第１の回転筒１８のカム溝１８ｄに係合しており、第１の回転筒１８の回転によってカム溝１８ｄに従って光軸方向に移動する。同様に、シャッタユニット１４は、外周面のカムフォロワ１４ａを第１のライナー１９の直進貫通溝１９ｃに挿通して、回転を規制したまま、第１の回転筒１８のカム溝１８ｅに係合しており、第１の回転筒１８の回転によってカム溝１８ｅに従って光軸方向に移動する。このような動作によって、沈胴状態から撮影状態への移行および撮影状態から沈胴状態への移行を行う。
したがって、上述における第１のレンズ保持枠１５、第２のレンズ保持枠１６およびシャッタユニット１４は回転せずに直進進退移動し、第１のライナー１９は回転せずに直進進退移動し、第１の回転筒１８は回転しつつ進退移動し、第２のライナー２１は回転せずに直進進退移動し、第２の回転筒２０は回転しつつ進退移動し、固定枠２２は固定されていて移動しない。なお、第３のレンズ保持枠１７は、図示していないモータおよびギヤ等によって駆動される。
【００３２】
図４は、第１のレンズ保持枠１５のカムフォロワ１５ａと、第２のレンズ保持枠１６のカムフォロワ１６ａと、シャッタユニット１４のカムフォロワ１４ａと、第１の回転筒１８のカム溝１８ｃ、１８ｄおよび１８ｅと、第１のライナー１９の直進貫通溝１９ｂおよび１９ｃとの関係を説明するための第１の回転筒１８の模式的な展開図である。図１〜図３の構成では、図４と同様の構成が円周状にほぼ等間隔で３個所設けられている。
すなわち、第１のレンズ保持枠１５のカムフォロワ１５ａは、第１のライナー１９の直進貫通溝１９ｂに挿通係合してさらに第１の回転筒１８のカム溝１８ｃに係合している。第２のレンズ保持枠１６のカムフォロワ１６ａは、第１のライナー１９の直進貫通溝１９ｃに挿通係合してさらに第１の回転筒１８のカム溝１８ｄに係合している。シャッタユニット１４のカムフォロワ１４ａは、第１のライナー１９の直進貫通溝１９ｃに挿通係合してさらに第１の回転筒１８のカム溝１８ｅに係合している。図示のように、第１の回転筒１８のカム溝１８ｃの端部には、組み立て／分解時にカムフォロワ１５ａをカム溝１８ｃに案内するための光軸方向に沿う通路溝を形成しており、第１の回転筒１８のカム溝１８ｄおよび１８ｅの端部には、組み立て／分解時にカムフォロワ１６ａおよび１４ａをそれぞれカム溝１８ｄおよび１８ｅに案内するための光軸方向に沿うおおむね共通の通路溝を形成している。
【００３３】
沈胴状態においては、カムフォロワ１５ａ、１６ａおよび１４ａが、カム溝１８ｃ、１８ｄおよび１８ｅの図示右端の案内通路近傍に仮想線で示す１５ａ′、１６ａ′および１４ａ′の位置に示ようにカムフォロワ１５ａ、１６ａおよび１４ａが位置している。撮影状態とする際には、第１の回転筒１８が矢印Ｄで示す図示右方に向かって移動するので、相対的にカムフォロワ１５ａ、１６ａおよび１４ａは、図示左方に向かって移動して図示実線の位置が撮影位置である。このとき、図示Ａ部を図５に詳細を示すように、各レンズ群のうちで最も偏心感度が高い第１のレンズ群１１の第１のレンズ保持枠１５のカムフォロワ１５ａは、カム溝１８ｃの端部に遊びなしに当接しており、最も偏心感度が高い第１のレンズ群１１の第１のレンズ保持枠１５の位置精度をカム溝１８ｃの端部で厳密に規制している。このとき、直進貫通溝１９ｂは、端部に遊びを残している。または、同時に、第２のレンズ群１２の第２のレンズ保持枠１６のカムフォロワ１６ａおよびシャッタユニット１４のカムフォロワ１４ａについては、それぞれカム溝１８ｄおよび１８ｅの端部ならびに直進貫通溝１９ｃの端部のいずれについても若干の遊びを残している。
【００３４】
したがって、この状態では、カムフォロワ１５ａは、カム溝１８ｃの図示左方の先端部および図示上下方向の両側部を含む端部内面にほぼ円周の半分が当接し、さらに、直進貫通溝１９ｂの図示左右方向の両側が支持される形となり、カムフォロワ１５ａがしっかり保持される。そこで、第１のレンズ群１１に対するカムフォロワ１５ａの位置、カム溝１８ｃの先端部位置および直進貫通溝１９ｂの位置の精度を充分に高精度とするように、組み立ておよび調整を行うことにより、この実施の形態の場合、最も偏心感度が高い第１のレンズ群１１を充分に高精度に位置設定することが可能となり、効果的にレンズ性能を高めることが可能となる。
次に、本発明の第２の実施の形態は、上述した構成のレンズ鏡胴を駆動制御するためのレンズ鏡胴の制御装置に関するものである。
図６〜図１１を参照して本発明の第２の実施の形態について詳細に説明する。図６は、レンズ鏡胴の制御装置の構成を模式的に示すブロック図、図７は、レンズ鏡胴の沈胴状態から撮影状態に至るまでの動作シーケンスを示すタイミングチャート、図８は、レンズ鏡胴の沈胴状態から撮影状態に至る動作の流れを説明するためのフローチャート、図９は、撮影状態近傍における突き当て処理の１つの状態でのシーケンスの詳細を示すタイミングチャート、図１０は、撮影状態近傍における突き当て処理の他の状態でのシーケンスの詳細を示すタイミングチャート、そして図１１は、撮影状態に至った後に撮影状態を適正に維持するための定期的な繰り返し処理のシーケンスを示すタイミングチャートである。
【００３５】
図６に示す制御装置は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）１０１、モータドライバ１０２、前群モータ１０３、絞りモータ１０４、シャッタモータ１０５、後群モータ１０６、前群移動量検出装置１０７、移動量検出装置駆動回路１０８、前群基準位置検出装置１０９、後群基準位置検出装置１１０、前群基準位置検出装置駆動回路１１１および後群基準位置検出装置駆動回路１１２、を有している。
ＣＰＵ１０１は、モータドライバ１０２の初期設定、駆動モータの選択、駆動電圧の設定および駆動方向等の命令をモータドライバ１０２に与えて、モータ系を制御する。ＣＰＵ１０１は、さらに移動量検出装置駆動回路１０８を介して前群移動量検出装置１０７の電源を制御し、前群基準位置検出装置駆動回路１１１を介して前群基準位置検出装置１０９の電源を制御し、そして後群基準位置検出装置駆動回路１１２を介して後群基準位置検出装置１１０の電源を制御するとともに、移動量検出装置駆動回路１０８を介して前群移動量検出装置１０７の検出信号を入力し、前群基準位置検出装置駆動回路１１１を介して前群基準位置検出装置１０９の検出信号を入力し、そして後群基準位置検出装置駆動回路１１２を介して後群基準位置検出装置１１０の検出信号を入力して、移動量検出情報および基準位置検出情報を取得する。
【００３６】
モータドライバ１０２は、ＣＰＵ１０１からの命令に従って、例えばＤＣ（直流）モータからなる前群モータ１０３、例えばパルスモータからなる絞りモータ１０４、ムービングマグネットモータからなるシャッタモータ１０５、例えばパルスモータからなる後群モータ１０６等のモータ系を制御する。このモータの制御は、ＣＰＵ１０１からの命令に従って、選択されたモータに対して、駆動電圧を指定された電圧に設定し、駆動命令のタイミングに応じて電力を供給してモータを駆動する。
この場合、先に述べたように、絞りは、シャッタユニット１４に含まれてシャッタと一体的に構成され、第１のレンズ群１１および第２のレンズ群１２からなる前群とシャッタユニット１４は、共通の回転筒２０および１８の回転によって動作するカム機構によってそれぞれ所定の移動特性にて移動する。したがって、前群モータ１０３は、第１のレンズ群１１、第２のレンズ群１２およびシャッタユニット１４を駆動する。第１のレンズ群１１、第２のレンズ群１２およびシャッタユニット１４は、この場合、前群モータ１０３の駆動力に応動するカム機構を介してそれぞれ独立に駆動する。絞りモータ１０４は、シャッタユニット１４の絞りを駆動して開口量を、例えば開放、中間および最小の３段階に、制御する。
【００３７】
シャッタモータ１０５は、シャッタユニット１４のシャッタを開閉駆動する。後群モータ１０６は、第３レンズ群１３を駆動する。この場合、第３レンズ１３が合焦機能を担っており、後群モータ１０６は、合焦モータ（フォーカシングモータ）として機能する。
前群移動量検出装置１０７、前群基準位置検出装置１０９および後群基準位置検出装置１１０は、フォトインタラプタ（ＰＩ）またはフォトリフレクタ（ＰＲ）を用いて、透光／遮光の検出により、パルス状の信号を得る。このため、移動量検出装置駆動回路１０８、前群基準位置検出装置駆動回路１１１および後群基準位置検出装置駆動回路１１２は、前群移動量検出装置１０７、前群基準位置検出装置１０９および後群基準位置検出装置１１０の投光電流ならびに前群移動量検出装置１０７、前群基準位置検出装置１０９および後群基準位置検出装置１１０の出力レベルを適正にする機能を有している。前群移動量検出装置１０７は、スリット状の遮光板からなるエンコーダが前群モータ１０３の回転に同期して回転し、フォトインタラプタによる透光／遮光の検出によるパルス状の信号を出力する。
したがって、このパルスをカウントすることによって、前群の移動量を検出する。前群基準位置検出装置１０９および後群基準位置検出装置１１０は、フォトインタラプタまたはフォトリフレクタを用いて、前群または後群が基準位置に達した際に出力信号が、例えばＬ（ハイレベル）からＨ（ローレベル）に変化するようにして検出する。
【００３８】
〔起動シーケンス〕
次に、図７を参照して、沈胴状態から撮影状態への起動シーケンスを説明する。
鏡胴制御の開始時には、鏡胴駆動系の初期設定を開始する。この初期設定においては、各モータ系を駆動制御するモータドライバ１０２の初期化、位置検出のための前群移動量検出装置１０７、前群基準位置検出装置１０９および後群基準位置検出装置１１０の初期化を行う。最初に、シャッタ駆動用のシャッタモータ１０５により、全開制御を行い、シャッタユニット１４のシャッタを全開状態に設定する。続いて、絞りモータ１０４により、絞りリセット制御を行って、開放絞り状態に設定する。
シャッタユニット１４のシャッタおよび絞りの起動処理後、前群用モータ１０３を撮影位置方向へ駆動させる。前群モータ１０３による駆動量は、前群移動量検出装置１０７によって検出し、前群移動量検出装置１０７のフォトインタラプタのパルス状の出力信号のエッジ（立ち上がりまたは立ち下がり）をカウントすることによって移動量を検出する。
前群モータ１０３の起動開始直後の起動期間は、ＤＣモータの突入電流が過大になるのを防止するために駆動電圧を定常電圧よりも低め（例えば、定常電圧を３．８Ｖとすると起動期間の駆動電圧は２．０Ｖとする）に設定する。起動期間完了後に、前群モータ１０３の駆動電圧を定常電圧（例えば、３．８Ｖ）に上昇させる。その後は、前群基準位置検出装置１０９による基準位置検出待ち状態となる。
【００３９】
前群基準位置検出装置１０９による基準位置（ホームポジション：ＨＰ）信号（ＨＰ信号）がＬ→Ｈに変化したところが前群の基準位置（ＨＰ位置）となる。前群が基準位置（ＨＰ位置）に達したことを検出すると、前群の位置情報をリセットする。この位置を基準として撮影位置までの移動量を、前群移動量検出装置１０７によるパルス状の信号（ＰＩ信号）をカウントすることによって、前群の移動量の制御を行う。撮影位置は、予め定められて記憶されているが、記憶媒体に書き換え可能なＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリを用いることによって、変更可能としている。
撮影位置到達前の規定パルス期間は、停止制御期間となっており、撮影位置までの残パルス数に応じて駆動電圧を下げている（例えば２．０Ｖ〜１．５Ｖ）。これにより撮影位置において機械的なストッパ機構に突き当たったとき、すなわちカムフォロワ１５ａがカム溝１８ｃの端部に突き当たったとき、の衝撃を抑制することができる。また、突き当たることによりＤＣモータがロック状態となるが、駆動電圧を予め下げておくことによって、ロック状態時に発生する電流を抑制することも可能となる。撮影位置到達後は、ストッパ機構に突き当たるまで駆動を続ける。前群移動量検出装置１０７からの検出信号（ＰＩ信号）の状態によってストッパ機構への突き当て状態を判断し、前群の駆動を停止するためにブレーキ制御を行う。ストッパ機構への突き当て状態の判断については、後に詳述する。
【００４０】
また、前群が基準位置（ＨＰ位置）に達したことを検出すると、後群モータ１０６の待機位置方向への駆動を開始して、前群が停止するまでの間は、前群との同時駆動制御となる。この場合パルスモータを用いている後群モータ１０６の駆動時のパルスレートを通常駆動時よりも速めに設定することによって、後群モータ１０６の駆動時間を短縮化している。後群側については、後群基準位置検出装置１１０による基準位置検出待ちとなる。後群基準位置検出装置１１０による基準位置信号（ＨＰ信号）がＬからＨに変化した個所が後群の基準位置（ＨＰ位置）となる。後群の基準位置（ＨＰ位置）を検出すると、後群の位置情報をリセットして、以後、この位置を基準として待機位置までの移動量を後群用パルスモータによりパルス駆動していく。待機位置は、予め定められて記憶されているが、この場合も、記憶媒体に書き換え可能なＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリを用いることによって、変更可能としている。
【００４１】
次に、図８、図９および図１０を参照して、上述したシーケンスに係る前群レンズ系の駆動制御およびストッパ機構への突き当て判定処理についてさらに詳細に説明する。
図８に示すフローチャートにおいて、まず、ＤＣモータからなる前群モータ１０３の駆動前に前群移動量検出信号（ＰＩ信号）の変化待ち時間の最大値（ＰＩ未変化判定時間）を０．５ｓに設定する（ステップＳ１１）。続いて、前群モータ１０３の駆動電圧を、例えば２．０Ｖに設定する（ステップＳ１２）。その後に、前群モータ１０３を撮影位置方向へ駆動開始する（ステップＳ１３）。
駆動開始後、移動量信号待ちになり（ステップＳ１４）、移動量信号の検出時には、起動期間が完了したかどうかを判定する（ステップＳ１５）。このステップＳ１５における判定においては、駆動開始後、移動量検出信号の検出カウント数が規定パルス分移動したかどうかを判定する。未完了の場合には、ステップＳ１４の移動量信号の検出待ちに戻る。移動量信号の検出待ちで未検出の場合は、検出エラー（ＰＩエラー）の判定を行う（ステップＳ１６）。ステップＳ１６における判定内容は、移動量信号のパルスが前回検出時または起動開始時から上述したＰＩ未変化判定時間以上変化しないかどうかを判定する。判定時間以上変化がない場合には、エラー処理を実施する（ステップＳ１７）。判定時間未満の場合には、ステップＳ１４の移動量信号検出待ちに戻る。ステップＳ１７のエラー処理は、前群モータ１０３の終了処理を行う。
【００４２】
すなわち、ＤＣモータの通電をオフとする。ステップＳ１５の起動期間完了の判定にて、完了と判断した場合は、ＤＣモータの駆動電圧を３．８Ｖに上昇させる（ステップＳ１８）。
その後、基準位置信号（ＨＰ信号）の立上りの検出待ちとなる（ステップＳ１９）。立上り未検出の場合は、基準位置検出エラー（ＨＰエラー）の判定を行う（ステップＳ２０）。判定内容は、基準位置信号が検出されずに、駆動開始から規定時間以上経過したかどうかを判定する。基準位置信号が検出されずに、規定時間以上経過した場合には、エラー処理を実施する（ステップＳ２１）。エラー処理の内容は、起動期間におけるエラー処理と同様である。ステップＳ１９において、基準位置信号の立上りを検出した場合には、位置情報をリセットし、撮影位置までの駆動パルス数を設定する（ステップＳ２２）。
位置情報リセット後は、第１の低電圧（低電圧１）の設定のための移動量信号検出待ちとなる（ステップＳ２３）。移動量信号を検出する毎に移動量をカウントし、第１の低電圧の設定判定を行う（ステップＳ２４）。ステップＳ２４における判定内容は、撮影位置までの駆動残数が第１の低電圧の設定パルス数に到達したかどうかを判定する。到達した場合には、ＤＣモータの駆動電圧を２．０Ｖに設定する（ステップＳ２５）。未到達の場合は、ステップＳ２３の位置検出信号の検出待ちに戻り、処理を繰り返す。ステップＳ２３の位置検出信号待ちで、未検出の場合には、上述と同様に検出エラー（ＰＩエラー）の判定を行う（ステップＳ２６）。
ステップＳ２６における判定内容およびエラー判定時のエラー処理（ステップＳ２７）は、前述と同様である。
【００４３】
次に第２の低電圧（低電圧２）設定のための移動量信号検出待ちとなる（ステップＳ２８）。移動量信号を検出する毎に移動量をカウントし、第２の低電圧の設定の判定を行う（ステップＳ２９）。ステップＳ２９における判定内容は、撮影位置までの駆動残数が第２の低電圧の設定パルスに到達したかどうかを判定する。到達した場合は、ＤＣモータの駆動電圧を１．５Ｖに設定する（ステップＳ３０）。未到達の場合には、ステップＳ２８の移動量信号検出待ちに戻り、処理を繰り返す。ステップＳ２８の移動量信号待ちで未検出の場合には、検出エラー判定を行う（ステップＳ３１）。ステップＳ３１における判定内容およびエラー判定時のエラー処理（ステップＳ３２）は、前述と同様である。
次に、撮影位置到達の判定のための移動量検出待ちとなる（ステップＳ３３）。移動量信号（ＰＩ信号）を検出する毎に移動量をカウントし、撮影位置に到達したかどうかの判定を行う（ステップＳ３４）。ステップＳ３４における判定内容は、撮影位置までの駆動残数が０パルスに到達したかどうかを判定する。未到達の場合は、ステップＳ３３の移動量信号の検出待ちに戻り、処理を繰り返す。ステップＳ３３の移動量信号待ちで未検出の場合には、検出エラーの判定を行う（ステップＳ３５）。ステップＳ３５における判定内容およびエラー判定時のエラー処理（ステップＳ３６）は、前述と同様である。撮影位置に到達した場合には、前群移動量検出信号の変化待ち時間の最大値（ＰＩ未変化判定時間）を０．０２秒に再設定する（ステップＳ３７）。
【００４４】
このように、移動量信号の未変化判定時間を撮影位置に到達する前よりも短くすることによって、ストッパ機構に突き当たったときの不要な通電電流および機械的衝撃を軽減する。また、撮影位置到達前の移動量信号の未変化判定時間を短くすると、撮影位置到達前に、手で軽く抑える等の外圧によって停止してしまうため、あまり短く設定することができない。このように、撮影位置前後において、移動量信号未変化判定時間を切換えることによって、適切な駆動制御が可能となる。
その後、移動量信号の検出を行い（ステップＳ３８）、未検出の場合には、第１の突き当て完了判定処理（突き当て完了判定１処理）を行う（ステップＳ３９）。ステップＳ３９の判定内容は、移動量信号パルスが前回の検出時から設定されたＰＩ未変化判定時間以上変化しないかどうかを判定する。判定時間以上変化しない場合には、突き当て完了と判断し、ブレーキ処理（ステップＳ４０）およびＤＣモータ終了処理（ステップＳ４１）を実施する。
【００４５】
図９に示すように、移動量検出信号（ＰＩ信号）の変化がなくなるまでＤＣモータの駆動を続けることで、確実にストッパ機構に押し当てることが可能となる。判定時間未満の場合には、ステップＳ３８の移動量信号の検出待ちに戻る。ステップＳ３８で、移動量信号が検出された時は、第２の突き当て完了判定処理（突き当て完了判定２処理）を行う（ステップＳ４２）。図１０に示すように、ステップＳ４２における判定内容は、撮影位置到達以後の移動量信号検出パルス数が予め設定した最大検出パルス数以上かどうかを判定する。最大検出パルス数以上の場合には、突き当て完了と判断して、ステップＳ４０のブレーキ処理、そしてステップＳ４１のＤＣモータ終了処理を実施する。
このように、移動量検出信号の検出カウント数に制限を持たせることによって、ストッパ機構での突き当て時に発生するおそれがある、「当てて戻り、当てて戻りという繰り返しにより移動量検出信号が延々と続く現象」が生じたとしてもＤＣモータの通電を適切に終了することが可能となる。ステップＳ４２においても、判定パルス未満の場合には、ステップＳ３８の移動量検出信号の検出待ちに戻る。
【００４６】
また、図７における起動シーケンスの完了後においても、定期的に、もしくは、任意のタイミングにてストッパ機構への突き当て処理を繰り返し行うことによって、レンズ系の精度を保つことが可能となる。すなわち、このことは、鏡筒先端を押されるなどの外圧に対する対策となる。図１１は、このような繰り返し突き当て処理のフローチャートである。この図１１の処理を、所定時間毎に定期的にまたは所望のタイミングで随時起動することによって、撮影位置がずれてしまうのを防止することができる。
まずＤＣモータを駆動する前に、前群の移動量検出信号（ＰＩ信号）の変化待ち時間の最大値（ＰＩ無変化判定時間）を０．０２ｓ（秒）に設定する（ステップＳ６１）。続いて、ＤＣモータの駆動電圧を、上述の図８の処理における撮影位置到達後と同等の１．５Ｖに設定する（ステップＳ６２）。そして、ＤＣモータをストッパ機構方向へ駆動開始する（ステップＳ６３）。その後に、移動量検出信号（ＰＩ信号）の検出を行い（ステップＳ６４）、未検出の場合は、上述した図８のステップＳ３９と同様の第１の突き当て完了判定処理（ステップＳ６５）を行う。ステップＳ６５の第１の突き当て完了判定処理の判定内容は、移動量検出信号パルスが前回検出時、もしくは駆動開始時からＰＩ未変化判定時間以上変化しないかどうかを判定する。判定時間以上変化ない場合は、突き当て完了と判断し、ブレーキ処理（ステップＳ６６）およびＤＣモータ終了処理（ステップＳ６７）を実施する。判定時間未満の場合は、ステップＳ６４の移動量信号検出待ちに戻る。
【００４７】
ステップＳ６４において、移動量信号が検出された時には、上述した図８のステップＳ４２と同様の第２の突き当て完了判定処理を行う（ステップＳ６８）。ステップＳ６８においては、撮影位置到達後の移動量信号検出パルス数が最大検出パルス数以上かどうかを判定する。最大検出パルス数以上の場合には、突き当て完了と判断し、ステップＳ６６のブレーキ処理およびステップＳ６７のＤＣモータ終了処理を実施する。判定パルス未満の場合には、ステップＳ６４の移動量信号検出待ちに戻る。
上述した実施の形態においては、ストッパ機構への突き当て完了を移動量検出信号の状態にて決定するようにしているが、簡易には、移動量検出信号を無視して規定時間通電することによって突き当て完了としても良い。
また、上述した実施の形態では、ＤＣモータの回転に同期するパルス状の信号にて移動量を検出し、このパルス状の信号の変化状態によって突き当て状態を判定しているが、移動量を、抵抗板等を用いて電圧値等として検出し、この電圧変動量に基づいて突き当て判定を行うようにしても良い。
さらに、上述した、第１の実施の形態のレンズ鏡胴または第２の実施の形態のレンズ鏡胴の制御装置を搭載してディジタルカメラ等のカメラを構成しても良く、携帯型情報端末装置のカメラ機能に第１の実施の形態のレンズ鏡胴または第２の実施の形態のレンズ鏡胴の制御装置を搭載しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るレンズ鏡胴の外観の構成を示す斜視図である。
【図２】図１のレンズ鏡胴の光軸を通る断面の構成を示す縦断面図である。
【図３】図１のレンズ鏡胴の構成を説明するための分解斜視図である。
【図４】図１のレンズ鏡胴におけるカム機構の詳細な構成を説明するための模式的な展開図である。
【図５】図４の展開図のＡ部を拡大して詳細に示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るレンズ鏡胴の制御装置の要部の構成を模式的に示すブロック図である。
【図７】図６のレンズ鏡胴の制御装置における動作シーケンスを説明するためのタイミングチャートである。
【図８】図６のレンズ鏡胴の制御装置における動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】図８のフローチャートにおけるレンズ鏡胴の制御装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１０】図８のフローチャートにおけるレンズ鏡胴の制御装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１１】図６のレンズ鏡胴の制御装置における繰り返し押し当て動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００４９】
１１  第１のレンズ群
１２  第２のレンズ群
１３  第３のレンズ群
１４  シャッタユニット
１５  第１のレンズ保持枠
１６  第２のレンズ保持枠
１７  第３のレンズ保持枠
１８  第１の回転筒
１９  第１のライナー
２０  第２の回転筒
２１  第２のライナー
２２  固定枠
２３  鏡胴ベース
１４ａ，１５ａ，１６ａ，１８ａ，１９ａ，２１ａ  カムフォロワ
１８ｂ，２０ａ，２１ｃ，２２ｂ  ヘリコイド部
１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ  カム溝
１９ｂ，１９ｃ  直進貫通溝
２０ｂ  ギヤ部
２０ｃ  連動溝
２１ｂ，２２ａ  直進溝
２１ｄ  貫通逃げ溝
１０１  ＣＰＵ（中央演算処理装置）
１０２  モータドライバ
１０３  前群モータ
１０４  絞りモータ
１０５  シャッタモータ
１０６  後群モータ
１０７  前群移動量検出装置
１０８  移動量検出装置駆動回路
１０９  前群基準位置検出装置
１１０  後群基準位置検出装置
１１１  前群基準位置検出装置駆動回路
１１２  後群基準位置検出装置駆動回路
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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