(57)【要約】    【課題】  レンズを合焦動作させる第１、第２の２つの駆動手段を有し、第１の合焦範囲内まで該第１の駆動手段により駆動し、第２の合焦範囲内まで該第２の駆動手段により駆動することにより、滑らかな高速で、しかも高精度の焦点調節を行えるレンズ駆動装置及びそれを有する光学機器を得ること。    【解決手段】  フォーカスレンズＬ２を合焦動作させるレンズ駆動手段を有するレンズ駆動装置において、該レンズ駆動手段は、第１の被駆動部１０を駆動する第１の駆動手段３０４と、第２の被駆動部９を駆動する第２の駆動手段３０６とを有していること。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスレンズを合焦動作させるレンズ駆動手段を有するレンズ駆動装置において、
該レンズ駆動手段は、第１の被駆動部を駆動する第１の駆動手段と、第２の被駆動部を駆動する第２の駆動手段とを有していることを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】
前記第１の駆動手段を駆動する場合は、前記第２の駆動手段により前記第２の被駆動部を所定位置に駆動保持すると共に該第１の駆動手段を駆動し、その停止後、該第２の駆動手段により該第２の被駆動部を駆動することを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
【請求項３】
前記フォーカスレンズを合焦動作させる場合は、前記第２の駆動手段により前記第２の被駆動部を所定位置に駆動保持した後、焦点検出手段により焦点検出を行い、ディフォーカス量が第１の合焦範囲内になるまで前記第１の駆動手段により前記第１の被駆動部を駆動させて該フォーカスレンズを光軸上、移動させ、その後再度、該焦点検出手段により焦点検出を行い、ディフォーカス量が第２の合焦範囲内になるまで該第２の駆動手段により該第２の被駆動部を駆動させて該フォーカスレンズを光軸上、移動させることを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
【請求項４】
前記フォーカスレンズを合焦動作させる場合は、前記第２の駆動手段により前記第２の被駆動部を所定位置に駆動保持した後、第１の焦点検出手段により焦点検出を行い、ディフォーカス量が第１の合焦範囲内になるまで前記第１の駆動手段により前記第１の被駆動部を駆動させて該フォーカスレンズを光軸上、移動させ、その後、第２の焦点検出手段により焦点検出を行い、ディフォーカス量が第２の合焦範囲内になるまで該第２の駆動手段により該第２の被駆動部を駆動させて該フォーカスレンズを光軸上、移動させることを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
【請求項５】
前記第２の駆動手段の駆動範囲は電気的規制手段により決定され、該駆動範囲を超えた範囲は機械的規制手段により決定されることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のレンズ駆動装置。
【請求項６】
前記電気的規制手段により決定される第２の駆動手段の駆動範囲は、撮影距離又は／及び焦点距離に応じて変化することを特徴とする請求項５に記載のレンズ駆動装置。
【請求項７】
前記電気的規制手段により決定される前記第２の駆動手段の駆動範囲を超えて駆動命令が発生した場合は、該第２の駆動手段により前記第２の被駆動部を所定位置に駆動保持すると共にその駆動分を加味して前記第１の駆動手段を駆動し、その停止後、該第２の駆動手段により該第２の被駆動部を駆動することを特徴とする請求項５又は６に記載のレンズ駆動装置。
【請求項８】
前記第２の駆動手段と前記第２の被駆動部は前記第１の被駆動部上に配置されていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載のレンズ駆動装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか１項に記載のレンズ駆動装置を用いたことを特徴とする光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレンズ駆動装置及びそれを有する光学機器に関し、特にフォーカスレンズを光軸方向に駆動するための駆動源として粗調整用の第１の駆動手段と微調整用の第２の駆動手段の２つの駆動手段を用い、各々独立して駆動させることにより、高速で、しかも高精度の駆動制御が行なえるようにした、例えばビデオカメラやスチルカメラ等の光学機器に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮影レンズの焦点調節状態または被写体までの距離を検出し、該検出結果に基づいてモータ等のアクチュエータ（駆動源）を駆動し、フォーカスレンズを合焦位置に駆動する自動焦点調節（以下、「ＡＦ」とも称す。）装置を搭載した光学機器（カメラシステム）が数多く提案されている。
【０００３】
近年のデジタルカメラシステムの小型化・高画素化に伴って、ＡＦ装置の高精度化やＡＦ時間の短縮化に関するものが数多く提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００４】
特許文献１ではフォーカス系レンズを調整してピントの粗調整を行うピント粗調整手段と、レンズを細かく振動させてワブリング法によりピントを合わせるワブリング法検出手段とを有するＡＦ装置を開示している。
【０００５】
特許文献２では位相差検出方式によるフォーカス制御手段と山登り方式によるフォーカス制御手段の２つの手段を用い、そのうち一方の手段又は２つの手段を順番に選択し、フォーカスを行うフォーカス制御方法を開示している。
【特許文献１】特許第２６８７２９２号
【特許文献２】特開平０９−１８１９５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のＡＦ装置は、複数のフォーカス系レンズのうち、異なるフォーカス系レンズをそれぞれ異なるアクチュエータで駆動するが、粗調整は手動で第１のフォーカス系レンズを駆動し、ワブリング法で第２のフォーカス系レンズを振動させ、ベストピント位置になるよう第１のフォーカス系レンズを駆動するものである。
【０００７】
しかしながら上記のような従来のＡＦ装置では、手動で粗調整しなければならず、またフォーカス系レンズの駆動精度に限界があり、ハンチングするという問題点があった。
【０００８】
特許文献２のフォーカス制御方法は、位相差検出方式によるフォーカス制御手段と山登り方式によるフォーカス制御手段の両方を順番に用いるワンショットＡＦモードと、位相差検出方式によるフォーカス制御手段を用いるサーボＡＦモードとを切り替えるＡＦモード切り替え手段を有するものである。
【０００９】
しかしながら特許文献２はフォーカス制御方法として２種類を用いているがフォーカスレンズは１つでそのアクチュエータ（駆動源）も１つであり、これらの制御方法だけで高精度のＡＦを短時間に行なわなければならない傾向にあった。
【００１０】
これを解決する方法として、例えば合焦時間を短縮するために高速型のアクチュエータを使用した場合、フォーカスレンズを合焦位置近傍まで駆動する時間を短縮することは可能であるが、最終的な合焦位置近傍から合焦位置への微小駆動に際しての制御が間に合わなくなってしまい、フォーカスレンズを合焦位置に精度良く停止させることが困難になってしまう傾向にあった。
【００１１】
また逆に高精度化を優先して低速型のアクチュエータを使用した場合には、合焦位置近傍から合焦位置への微小駆動に際してはフォーカスレンズを精度良く停止させることが可能であるが、合焦位置近傍までの駆動時間が長くなってしまう傾向にあった。
【００１２】
本発明はＡＦシステムによってフォーカスレンズを短時間で、かつ高精度に合焦位置に移動させることができるレンズ駆動装置及びそれを有する光学機器の提供を目的とする。
【００１３】
特に本発明はフォーカスレンズを光軸方向に駆動するための駆動源として粗調整用の第１の駆動手段と微調整用の第２の駆動手段とを用い、各々独立して駆動させることにより、高速で、しかも高精度の駆動制御が行なうことができるレンズ駆動装置及びそれを有する光学機器の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１の発明のレンズ駆動装置は、
フォーカスレンズを合焦動作させるレンズ駆動手段を有するレンズ駆動装置において、
該レンズ駆動手段は、第１の被駆動部を駆動する第１の駆動手段と、第２の被駆動部を駆動する第２の駆動手段とを有していることを特徴としている。
【００１５】
請求項２の発明は請求項１の発明において、
前記第１の駆動手段を駆動する場合は、前記第２の駆動手段により前記第２の被駆動部を所定位置に駆動保持すると共に該第１の駆動手段を駆動し、その停止後、該第２の駆動手段により該第２の被駆動部を駆動することを特徴としている。
【００１６】
請求項３の発明は請求項１の発明において、
前記フォーカスレンズを合焦動作させる場合は、前記第２の駆動手段により前記第２の被駆動部を所定位置に駆動保持した後、焦点検出手段により焦点検出を行い、ディフォーカス量が第１の合焦範囲内になるまで前記第１の駆動手段により前記第１の被駆動部を駆動させて該フォーカスレンズを光軸上、移動させ、その後再度、該焦点検出手段により焦点検出を行い、ディフォーカス量が第２の合焦範囲内になるまで該第２の駆動手段により該第２の被駆動部を駆動させて該フォーカスレンズを光軸上、移動させることを特徴としている。
【００１７】
請求項４の発明は請求項１の発明において、
前記フォーカスレンズを合焦動作させる場合は、前記第２の駆動手段により前記第２の被駆動部を所定位置に駆動保持した後、第１の焦点検出手段により焦点検出を行い、ディフォーカス量が第１の合焦範囲内になるまで前記第１の駆動手段により前記第１の被駆動部を駆動させて該フォーカスレンズを光軸上、移動させ、その後、第２の焦点検出手段により焦点検出を行い、ディフォーカス量が第２の合焦範囲内になるまで該第２の駆動手段により該第２の被駆動部を駆動させて該フォーカスレンズを光軸上、移動させることを特徴としている。
【００１８】
請求項５の発明は請求項１乃至４の何れか１項の発明において、
前記第２の駆動手段の駆動範囲は電気的規制手段により決定され、該駆動範囲を超えた範囲は機械的規制手段により決定されることを特徴としている。
【００１９】
請求項６の発明は請求項５の発明において、
前記電気的規制手段により決定される第２の駆動手段の駆動範囲は、撮影距離又は／及び焦点距離に応じて変化することを特徴としている。
【００２０】
請求項７の発明は請求項５又は６の発明において、
前記電気的規制手段により決定される前記第２の駆動手段の駆動範囲を超えて駆動命令が発生した場合は、該第２の駆動手段により前記第２の被駆動部を所定位置に駆動保持すると共にその駆動分を加味して前記第１の駆動手段を駆動し、その停止後、該第２の駆動手段により該第２の被駆動部を駆動することを特徴としている。
【００２１】
請求項８の発明は請求項１乃至７の何れか１項の発明において、
前記第２の駆動手段と前記第２の被駆動部は前記第１の被駆動部上に配置されていることを特徴としている。
【００２２】
請求項９の発明の光学機器は、
請求項１乃至８の何れか１項に記載のレンズ駆動装置を用いたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によればレンズを合焦動作させる第１、第２の２つの駆動手段を有し、第１の合焦範囲内まで該第１の駆動手段により駆動し、第２の合焦範囲内まで該第２の駆動手段により駆動するように構成したことにより、高速度で合焦近傍まで駆動され、その後、微調整のための高精度の駆動を行うことにより、滑らかな高速で、しかも高精度の焦点調節を行えるレンズ駆動装置及びそれを有する光学機器を達成することができる。
【００２４】
また本発明によれば第１、第２の２つの焦点検出手段と、レンズを合焦動作させる第１、第２の２つの駆動手段を有し、該第１の焦点検出手段により第１の合焦範囲内まで該第１の駆動手段により駆動し、該第２の焦点検出手段により第２の合焦範囲内まで該第２の駆動手段により駆動するように構成したことにより、高速度で合焦近傍まで駆動され、その後、微調整のための高精度の駆動を行うことにより、滑らかな高速で、しかも高精度の焦点調節を行えるレンズ駆動装置及びそれを有する光学機器を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００２６】
図１は本発明のレンズ駆動装置をレンズ交換式のデジタル一眼レフカメラ（光学機器）に適用したときの実施例１の要部断面図である。
【００２７】
同図において１はカメラ本体、２は交換可能な交換レンズであり、カメラ本体１に装着されている。カメラ本体１及び交換レンズ２は以下に示す構成部より成っている。
【００２８】
２１は撮影系であり、第１、第２、第３、第４の４つのレンズ群Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４を有している。３は撮影系２１の光軸Ｌ上に配置された半透過性のハーフミラー（主ミラー）であり、撮影開始前は撮影系２１を通過した被写体像（物体像）に基づく光束の一部を透過させて撮像素子４へ導光し、また反射させてファインダー光学系２２に導光しており、撮影中は光軸Ｌ上より待避している。
【００２９】
４は撮像素子であり、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）等で構成されており、撮影中は撮影系を通過した被写体像に基づく光束が結像し、該結像された被写体像を光電変換する撮像部として用いており、また撮影前は後述する実施例２に示す如くハーフミラー３を通過した一部の光束を取り込みコントラスト方式の焦点検出部として用いている。
【００３０】
５はペンタプリズムである。本実施例ではペンタプリズム５に入射した被写体像に基づく光束の一部を焦点検出部７に分光している。
【００３１】
７は焦点検出手段としての焦点検出部であり、ペンタプリズム５のハーフミラー面５ａで分割され出射した光束を集光するコンデンサレンズ７ａと、コンデンサレンズ７ａからの光束を２つの開口を有するマスク７ｄを介して１対のセパレータレンズ（２次結像レンズ）７ｄで１対のＣＣＤ等のラインセンサー７ｃに各々被写体像を形成している。即ちマスク７ｄを通過した２つの光束を再結像させる１対のセパレータレンズ７ｂと、再結像された被写体像を光電変換する１対のラインセンサー７ｃとを有している。本実施例における焦点検出部７は１対のラインセンサー７ｃ面上に再結像された被写体像のズレから撮影系の焦点のズレ量であるディフォーカス量を検出する、所謂位相差方式より構成されている。
【００３２】
６は接眼レンズであり、撮影系２１による被写体像の空中像を観察している。尚、ペンタプリズム５、接眼レンズ６の各要素はファインダー系２２の一要素を構成している。
【００３３】
第２レンズ群Ｌ２は焦点検出用のフォーカスレンズであり、レンズＣＰＵ（不図示）からの合焦命令を受けて後述する第１の駆動手段３０４または第２の駆動手段３０６により光軸上、移動している。
【００３４】
９は第２の被駆動部であり、レンズ鏡筒より成り、フォーカスレンズＬ２を保持している。
【００３５】
１０は第１の被駆動部であり、鏡筒保持枠（マグネット）より成り、レンズ鏡筒９を光軸方向へ移動自在に保持している。
【００３６】
３０４は第１の被駆動部（鏡筒保持枠）１０を駆動する第１の駆動手段であり、固定筒１００に設けられており、直流モータ（もしくは振動型モータ、ステッピングモータ等）及びその回転量を検出するためのインクリメンタルエンコーダを有しており、該直流モータ３０４の出力軸にギア１０１ａ等が嵌め込まれ減速ギア列（連結ギア）１０１に連結している。
【００３７】
３０６は第２の被駆動部（レンズ鏡筒）９を駆動する第２の駆動手段であり、ボイスコイルモータ及びその移動量を検出するためのアブソリュートエンコーダ（不図示）を有しており、鏡筒保持枠（第１の被駆動部）１０に一体的に設けられた永久磁石（マグネット）１０ａ、１０ｂとレンズ鏡筒９に一体的に設けられたコイル９ａとで構成されており、該コイル９ａに通電することにより相対的に直接移動可能な構造となっている。
【００３８】
尚、第１の駆動手段３０４、第２の駆動手段３０６の各要素はレンズ駆動手段の一要素を構成している。
【００３９】
本実施例におけるフォーカスレンズＬ２は構成上、直流モータ（第１の駆動手段）３０４及びボイスコイルモータ（第２の駆動手段）３０６のうち、どちらのモータによっても駆動されるよう構成されているが、特にボイスコイルモータ３０６によるフォーカスレンズＬ２の駆動範囲は他のレンズ群と干渉しないよう制限するようになっており、ズーム位置に応じて、その駆動範囲が変化するようになっている。具体的には後述する図３のフローチャートに示すようにフォーカスレンズＬ２を駆動する前に必ず第２の駆動手段３０６が定位置にあるかどうかを確認し、もし定位置でなければ必ず定位置に駆動するようになっている。更に第２の駆動手段３０６が定位置から駆動後もズームに応じた所定範囲内かどうかを確認し、もし所定範囲外の場合は必ず定位置へ駆動してから第１の駆動手段３０４でフォーカスレンズＬ２を駆動するようになっている。
【００４０】
本実施例において第１の駆動手段(直流モータ)３０４が駆動すると、連結ギア１０１を介してフォーカス作動部材１０２が回動する。フォーカス作動部材１０２には直進溝１０３が形成されており、該直進溝１０３にはフォーカスピン１０４が嵌入している。フォーカスピン１０４は固定筒１００に設けたにげ部１０５を介して第２の駆動手段(ボイスコイルモータ）３０６に植設されている。また直進溝１０３には第３のレンズ群Ｌ３の枠に植設されたピン１０６、第４のレンズ群Ｌ４の枠に植設されたピン１０７が嵌入されている。ズーム操作リング１０８にはカム環１０９が連結されており、該カム環１０９にはカム溝１１０，１１１が形成されている。カム溝１１１はフォーカス及びズーム用のカム溝である。
【００４１】
本実施例においては直流モータ３０４が駆動すると、連結ギア１０１を介してフォーカス作動部材１０２が回動し、フォーカスピン１０４を介して鏡筒保持枠（第１の被駆動部）１０が駆動し、レンズ鏡筒９を介してフォーカスレンズＬ２が光軸上、移動する。またボイスコイルモータ（第２の駆動手段）３０６が駆動すると、レンズ鏡筒９が駆動されフォーカスレンズＬ２が光軸上、移動する。またズーム操作リング１０８が回動すると、カム環１０９が回動し、該カム環１０９に形成したカム溝１１１、１１０に係合したピン１０４,１０６，１０７を介して第２、第３、第４のレンズ群Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４が光軸上、移動する。これによりズーミングを行う。
【００４２】
図２は本発明に係るレンズ交換式のデジタル一眼レフカメラ（光学機器）のブロック図である。
【００４３】
図中、２００はデジタルカメラ本体、３００は交換レンズ本体である。
【００４４】
２０１はマイクロコンピュータで構成されるカメラＣＰＵであり、カメラ本体２００内の種々装置の動作を制御するとともに、交換レンズ本体３００の装着時にはカメラ接点２０２を介してレンズＣＰＵ３０１との送信及び受信を行うものである。カメラ接点２０２はレンズ側に信号を伝達する信号伝達接点とレンズ側に電源を供給する電源用接点から成っている。
【００４５】
２０３は外部より操作可能な電源ＳＷ手段であり、カメラＣＰＵ２０１を立ち上げてシステム内の各アクチュエータやセンサ等への電源供給およびシステムの動作を可能な状態とするためのスイッチである。
【００４６】
２０４は外部より操作可能な２段ストローク式のレリーズＳＷ手段であり、その信号はカメラＣＰＵ２０１に入力される。カメラＣＰＵ２０１はレリーズＳＷ手段２０４より入力された信号に従い、第１ストロークスイッチ（ＳＷ１）がＯＮであれば測光手段２０５による露光量の決定を行うとともに、位相差方式を用いた焦点検出手段２０６により焦点検出が行われ、該焦点検出手段２０６の出力に基づいてレンズ内の合焦手段を制御して合焦動作を行い撮影準備状態に入る。
【００４７】
第２ストロークスイッチ（ＳＷ２）がＯＮまで操作されたことを検知すると、交換レンズ本体３００内のレンズＣＰＵ３０１（交換レンズ本体３００内の種々装置の動作を制御するとともに、カメラ本体２００に装着されたときにはレンズ接点３０２を介してカメラＣＰＵ２０１との通信を行うもの）に絞り動作命令を送信するとともに、露光手段２０８に露光開始命令を送信して、撮像手段２０９にて交換レンズ本体内の各レンズ群からなる撮影系を通過して撮像素子に結像された被写体像を光電変換し、画像信号を出力する。
【００４８】
画像処理手段２１０ではその画像信号をデジタル化して圧縮し、画像記録手段２１１にてフラッシュメモリ等の半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク等の記録媒体に画像信号を記録、保存する。
【００４９】
３０２はレンズ接点であり、カメラ本体２００側より信号を伝達される信号伝達接点、カメラ本体２００側から電源を供給される電源用接点から成っている。
【００５０】
３０３は第１の駆動制御手段、３０５は第２の駆動制御手段であり、レンズＣＰＵ３０１内の駆動制御選択手段により後述する図３のフローチャートに従って選択される。
【００５１】
３０４は上述した如く第１の駆動手段であり、直流モータ及びその回転量を検出するためのインクリメンタルエンコーダを有しており、直流モータの出力軸にギア等が嵌め込まれ減速ギア列に連結しており、第１の駆動制御手段３０３により駆動制御される。
【００５２】
３０６は上述した如く第２の駆動手段であり、ボイスコイルモータ及びその移動量を検出するためのアブソリュートエンコーダを有しており、一方の鏡筒に一体的に設けられた永久磁石と他方の鏡筒に一体的に設けられたコイルで構成され、コイルに通電することにより相対的に直接移動可能な構造となっており、第２の駆動制御手段３０５により駆動制御される。
【００５３】
本実施例では第１の駆動手段（直流モータ）３０４により粗動の焦点検出を行い、第２の駆動手段（ボイスコイルモータ）３０６により微動の焦点検出を各々独立して行うように構成している。
【００５４】
３０７はフォーカスレンズであり、上記の如く構成上、直流モータ３０４及びボイスコイルモータ３０６のどちらのモータによっても駆動されるよう構成されている。
【００５５】
３０８は絞り装置であり、前述の如くカメラＣＰＵ２０１から送信された絞り動作命令に従いレンズＣＰＵ３０１によって駆動され開口面積を決定している。
【００５６】
本実施例においては上記構成において、カメラＣＰＵ２０１で後述する図３のフローチャートに従い、位相差方式を用いた焦点検出手段２０６により焦点検出が行われ、ディフォーカス量が第１の合焦範囲外なら第１の駆動手段（直流モータ）３０４により高速で回転させてフォーカスレンズＬ２を第１の合焦範囲内のディフォーカス量になるまで高速で駆動する。その後、焦点検出手段２０６により再度、焦点検出が行われ、ディフォーカス量が第１の合焦範囲内であって第２の合焦範囲外なら第２の駆動手段（ボイスコイルモータ）３０６によりフォーカスレンズＬ２は駆動され、第２の合焦範囲内となる位置まで駆動され、高精度の合焦動作が行われる。
【００５７】
即ち、本実施例ではフォーカスレンズＬ２を光軸方向に駆動するための駆動源として粗調整用の第１の駆動手段３０４と微調整用の第２の駆動手段３０６とを用い、各々独立して駆動させることにより、高速で、しかも高精度の駆動制御が行なえるようにしている。
【００５８】
尚、本実施例において最初からディフォーカス量が少なく第１の合焦範囲内の場合は第１の駆動手段（直流モータ）３０４による駆動は省略され、第２の合焦範囲内の位置まで第２の駆動手段（ボイスコイルモータ）３０６によりフォーカスレンズＬ２の合焦動作が行われる。
【００５９】
図３は図２に示したシステムにおける焦点調節の主要動作を示すフローチャート図である。
【００６０】
まずカメラＣＰＵ２０１がレリーズＳＷ手段２０４のＳＷ１信号が発生し合焦動作が開始したところから説明する。
【００６１】
始めに＃５００１で第２の駆動手段３０６が定位置にいるか否かを判別し、定位値にいないときは＃５００２において第２の駆動手段３０６を定位置へ駆動し、＃５００１へ戻り再度確認する。定位値にいるときは＃５００３へ進み、位相差方式を用いた焦点検出手段２０６により焦点検出を行い、＃５００４へ進み、ディフォーカス量を算出し、＃５００５へ進む。＃５００５で第１の合焦範囲内かどうかの判別がなされ、第１の合焦範囲外なら＃５００６へ進み、第１の合焦範囲内なら＃５００７へ進む。
【００６２】
＃５００６ではレンズＣＰＵ３０１により第１の駆動制御手段が選択され、第１の駆動手段３０４により高速で回転し、フォーカスレンズＬ２を駆動する。そして＃５００３へ戻り再び焦点検出を行い、＃５００４でディフォーカス量を算出し、＃５００５で再度第１の合焦範囲内かどうかの判断がなされ、第１の合焦範囲外であれば再度＃５００６へ進み前回の動作を繰り返す。
【００６３】
＃５００５で第１の合焦範囲内であれば＃５００７へ進み、位相差方式を用いた焦点検出手段２０６により再度焦点検出を行い、＃５００８へ進み、ディフォーカス量を算出し、＃５００９へ進む。
【００６４】
＃５００９では第２の合焦範囲内かどうかの判別がなされ、第２の合焦範囲外なら＃５０１０へ進み、ズーム位置を検出し、＃５０１１へ進む。＃５０１１で第２の駆動手段３０６がズームに応じた所定範囲内かどうか判別を行う。もし所定範囲外なら＃５００１へ戻り、上記フローを繰り返す。所定範囲内なら＃５０１２へ進み、第２の駆動手段３０６を駆動し、＃５００７へ戻り焦点検出を再度行い、＃５００８でディフォーカス量を算出し、＃５００９で第２の合焦範囲内かどうかの判別を繰り返す。
【００６５】
＃５００９で第２の合焦範囲内になると焦点調節を終了する。
【００６６】
本実施例においては上記の如く第２の駆動手段（ボイスコイルモータ）３０６の駆動範囲が電気的規制手段により決定され、該駆動範囲を超えた範囲が機械的規制手段により決定される。また電気的規制手段により決定される第２の駆動手段３０６の駆動範囲は、撮影距離又は／及び焦点距離に応じて変化している。また電気的規制手段により決定される第２の駆動手段の駆動範囲を超えて駆動命令が発生した場合は、該第２の駆動手段により第２の被駆動部（レンズ鏡筒）９を所定位置に駆動保持すると共にその駆動分を加味して第１の駆動手段（直流モータ）３０４を駆動し、その停止後、第２の駆動手段３０６により第２の被駆動部９を駆動している。尚、第２の駆動手段３０６と第２の被駆動部９は第１の被駆動部（鏡筒保持枠）１０上に配置されている。
【００６７】
このように本実施例では上記の如くフォーカスレンズＬ２を合焦動作させる第１、第２の２つの駆動手段３０４，３０６を有し、第１の合焦範囲内まで該第１の駆動手段３０４により駆動し、第２の合焦範囲内まで該第２の駆動手段３０６により駆動するように構成したことにより、高速度で合焦近傍まで駆動され、その後微調整のための高精度の駆動を行うことにより、滑らかな高速で、しかも高精度の焦点調節を行なうことができる。
【００６８】
尚、本実施例では焦点検出方式として位相差方式を用いたが、これに限らず、他の焦点検出方式を用いても良い。また本実施例では焦点検出部をカメラ本体の上部に設けたが、これに限らず、カメラ本体の下部に設けても良い。この場合、ハーフミラーの後方にサブミラーを設け、該サブミラーで反射された被写体像に基づく光束を焦点検出部へ導光すれば良い。
【実施例２】
【００６９】
図４は本発明の実施例２のレンズ交換式のデジタル一眼レフカメラ（光学機器）のブロック図である。同図において図２に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【００７０】
本実施例において前述の実施例1と異なる点は焦点検出手段を位相差方式を用いた第１の焦点検出手段２０６と、コントラスト方式を用いた第２の焦点検出手段２０７の２つの焦点検出手段から構成したことである。その他の構成及び光学的作用は実施例１とほぼ同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【００７１】
即ち、本実施例においては、上記構成においてカメラＣＰＵ２０１で後述するフローチャートに従い、位相差方式を用いた第１の焦点検出手段２０６により焦点検出が行われ、ディフォーカス量が第１の合焦範囲外なら第１の駆動手段（直流モータ）３０４により高速で回転させてフォーカスレンズＬ２を第１の合焦範囲内のディフォーカス量になるまで高速で駆動する。その後、コントラスト方式を用いた第２の焦点検出手段２０７に切り替わり焦点検出が行われ、ディフォーカス量が第２の合焦範囲外なら第２の駆動手段（ボイスコイルモータ）３０６によりフォーカスレンズＬ２は第２の合焦範囲内のコントラストが最大となる位置まで駆動され、高精度の合焦動作が行われる。
【００７２】
尚、実施例１と同様に最初からディフォーカス量が少なく第１の合焦範囲内の場合は第１の駆動手段（直流モータ）３０４による駆動は省略され、第２の合焦範囲内の位置まで第２の駆動手段（ボイスコイルモータ）３０６によりフォーカスレンズＬ２の合焦動作が行われる。
【００７３】
図５は図４に示したシステムにおける焦点調節の主要動作を示すフローチャート図である。
【００７４】
同図におけるフローチャートは前記図３（実施例１）に示したフローチャートに比して、＃６００７（図３では＃５００７）における第２の焦点検出方式が位相差方式からコントラスト方式に変更されただけであり、その他のフローは実施例１と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００７５】
このように本実施例では上記の如く第１、第２の２つの焦点検出手段２０６，２０７と、フォーカスレンズＬ２を合焦動作させる第１、第２の２つの駆動手段３０４，３０６を有し、位相差方式を用いた第１の焦点検出手段２０６により第１の合焦範囲内まで第１の駆動手段３０４により駆動し、コントラスト方式を用いた第２の焦点検出手段２０７により第２の合焦範囲内まで第２の駆動手段３０６により駆動するように構成したことにより、高速度で合焦近傍まで駆動させ、その後微調整のための高精度の駆動を行うことにより、滑らかな高速で、しかも高精度の焦点調節を行なうことができる。
【００７６】
尚、各実施例においては第１の駆動手段３０４を直流モータ、第２の駆動手段３０６をボイスコイルモータとしたが、これに限る必要は無く、例えば振動型モータ（超音波モータ）やステッピングモータ等であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施例１の要部断面図
【図２】本発明の実施例１のブロック図
【図３】本発明の実施例１のフローチャート図
【図４】本発明の実施例２のブロック図
【図５】本発明の実施例２のフローチャート図
【符号の説明】
【００７８】
１  カメラ本体
２  交換レンズ
３  ハーフミラー
４  撮像素子
５  ペンタプリズム
６  接眼レンズ
７  焦点検出部
９  第２の被駆動部（レンズ鏡筒）
１０  第１の被駆動部（鏡筒保持枠）
１１  ギア列
２１  撮影系
２２  ファインダー系
１００  固定筒
１０１  連結ギア
１０２  フォーカス作動部材
１０３  直進溝
１０４  フォーカスピン
１０５  にげ部
１０６，１０７  ピン
１０８  直進溝
１０９  カム環
１１０、１１１  カム溝
３０４  第１の駆動手段（直流モータ）
３０６  第２の駆動手段（ボイスコイルモータ）
Ｌ２  第２群(フォーカスレンズ)
【図１】
2005215386.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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