(57)【要約】【課題】移動量の不確かなアクチュエータを用いても、高価なセンサを必要とせず、低コストのセンサが使用可能な、小型のズームレンズ鏡胴を得る。【解決手段】移動可能となされた複数のレンズ群と、前記レンズ群のそれぞれを移動させるための複数のアクチュエータを有するレンズ鏡胴において、移動する１つのレンズ群に対し複数のフォトセンサを配置し、この複数のフォトセンサの出力に基づいてレンズ群位置の判別を行うレンズ鏡胴とする。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動可能となされた複数のレンズ群と、前記レンズ群のそれぞれを移動させるための複数のアクチュエータを有するレンズ鏡胴において、
移動する１つのレンズ群に対し複数のフォトセンサを配置し、該複数のフォトセンサの出力に基づいてレンズ群位置の判別を行うことを特徴とするレンズ鏡胴。
【請求項２】
前記フォトセンサのいずれか１つの出力の切り替わり位置に基づいてレンズ群を停止させ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】
前記フォトセンサの数をＮ個配置し、判別するレンズ群の位置数が（Ｎ×２ー１）であることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡胴。
【請求項４】
前記フォトセンサの数が２個であり、一方のフォトセンサの出力で撮影領域と非撮影領域の判別を行い、他方のフォトセンサの出力の切り替わりの回数に基づいてレンズ群位置の判別を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡胴。
【請求項５】
前記フォトセンサの数が２個であり、一方のフォトセンサの出力の切り替わり位置でワイド端とテレ端を判別し、他方のフォトセンサの出力の切り替わりの回数によりミドル位置の判別を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡胴。
【請求項６】
前記複数のフォトセンサにより位置の判別が行われるレンズ群は、圧電素子の伸縮により移動されるものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴を備えた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、変倍可能な撮像光学系を有するレンズ鏡胴に関し、特に変倍をステップ的に行うよう構成されたレンズ鏡胴及び該レンズ鏡胴を備えた撮像装置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）を搭載したカメラや携帯端末が市販されている。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（ズーミング或いは変倍とも称す）を行うようになっている。
【０００３】
従来、ズームレンズを構成する移動レンズ群は、モータによりカム筒やリードスクリューを回転させて移動させられ、これらの移動レンズ群の位置は初期位置の検知とこの初期位置からの回転方向及び回転角を制御することにより間接的に検知するものが一般的であった。
【０００４】
一方、レンズ群を移動させる小型の駆動装置として、積層型圧電素子の伸縮速度を制御することにより被駆動体であるレンズ群を保持した鏡枠を移動させる駆動装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、移動するレンズ群の位置を常に検知する検知部材として磁気センサを用いるものが知られている（例えば、特許文献２参照）。このレンズ移動装置は、軸方向にＳ極とＮ極に交互に着磁したガイド軸と、レンズを保持する鏡枠のガイド軸に近接する位置にＳ極とＮ極を検出する磁気センサを配置したものである。
【特許文献１】特開２００５−３３１７６１号公報
【特許文献２】特開２０００−２６６９８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
カメラやカメラモジュールを備えた携帯端末は小型化の要望が強く、これに伴い、レンズ鏡胴も小型化が要望されている。
【０００７】
しかしながら、レンズ移動にカム筒やリードスクリューを用いるものは、レンズ群の外側にカム筒やリードスクリュー及びモータを配置する必要があり、レンズ鏡胴を小型化するのが困難である。
【０００８】
一方、特許文献１に記載のレンズ駆動装置は、アクチュエータそのものが細い軸状のものであり、小型化するには適している。しかし、このアクチュエータは移動量が不確かなものであり、移動するレンズ群の位置を常に検知しておく必要がある。このため、例えば特許文献２にあるようなレンズ群位置を常に検知するための磁気センサ等の高価な検知部材が必要となり、高コストのものとなってしまう問題がある。
【０００９】
本発明は上記問題に鑑み、移動量の不確かなアクチュエータを用いても、高価なセンサを必要とせず、低コストのセンサが使用可能な、小型のズーム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】
【００１０】
上記の目的は、下記に記載する発明により達成される。
【００１１】
１．移動可能となされた複数のレンズ群と、前記レンズ群のそれぞれを移動させるための複数のアクチュエータを有するレンズ鏡胴において、移動する１つのレンズ群に対し複数のフォトセンサを配置し、該複数のフォトセンサの出力に基づいてレンズ群位置の判別を行うことを特徴とするレンズ鏡胴。
【００１２】
２．前記フォトセンサのいずれか１つの出力の切り替わり位置に基づいてレンズ群を停止させることを特徴とする１に記載のレンズ鏡胴。
【００１３】
３．前記フォトセンサの数をＮ個配置し、判別するレンズ群の位置数が（Ｎ×２ー１）であることを特徴とする１又は２に記載のレンズ鏡胴。
【００１４】
４．前記フォトセンサの数が２個であり、一方のフォトセンサの出力で撮影領域と非撮影領域の判別を行い、他方のフォトセンサの出力の切り替わりの回数に基づいてレンズ群位置の判別を行うことを特徴とする１又は２に記載のレンズ鏡胴。
【００１５】
５．前記フォトセンサの数が２個であり、一方のフォトセンサの出力の切り替わり位置でワイド端とテレ端を判別し、他方のフォトセンサの出力の切り替わりの回数によりミドル位置の判別を行うことを特徴とする１又は２に記載のレンズ鏡胴。
【００１６】
６．前記複数のフォトセンサにより位置の判別が行われるレンズ群は、圧電素子の伸縮により移動されるものであることを特徴とする１〜５のいずれかに記載のレンズ鏡胴。
【００１７】
７．１〜６のいずれかに記載のレンズ鏡胴を備えたことを特徴とする撮像装置。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、極めて小型のズームレンズ鏡胴を低コストで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】
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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レンズ鏡胴７０が図示の如く右側に縦に配置され、開口部８１が被写体光束を取り込むよう形成されている。この開口部８１には、開口部８１を露呈する開状態と開口部８１を覆う閉状態とする図示しないレンズバリアが設けられている。
【００２２】
８２はフラッシュ発光窓であり、フラッシュ発光窓８２の後方には反射傘、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８３が配置されている。８４はカード型の画像記録用メモリである。８５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８４及び電池８５は、図示しない蓋部から挿脱が可能となっている。
【００２３】
カメラ１００の上面には、レリーズ釦８６が配置され、その１段目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段目の押し込みにより撮影露光動作が行われる。８７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８７により動作状態に切り替えられると、図示しないレンズバリアは、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８７により非動作状態に切り替えられると、図示しないレンズバリアは、閉状態にされると共に、各部の動作を終了させる。
【００２４】
本カメラの背面には、ＬＣＤ、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８８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８８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。
【００２５】
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。
【００２６】
以下に、本実施の形態に係るレンズ鏡胴７０について説明する。
図２は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴７０内の撮像光学系を模式的に示した図である。同図（Ａ）は撮像光学系を模式的に示した縦断面図であり、同図（Ｂ）は撮像光学系を構成する各レンズ群の変倍のための移動線図である。本例は、物体側より負、負、正のパワーを有する３群ズームレンズである。
【００２７】
同図において、１は第１レンズ群であり、光軸をＯＡとし被写体に向けて配置されたレンズと光軸ＯＡを略直角方向に折り曲げる反射部材であるプリズムと、プリズム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から構成されている。なお、第１レンズ群１は固定レンズ群であり、移動しない。
【００２８】
２は第２レンズ群であり、不図示の鏡枠に保持されている。第２レンズ群は変倍（以下、ズーミングとも言う）時には、同図（Ｂ）に示す如く、ワイド（Ｗｉｄｅ）からテレ（Ｔｅｌｅ）へ変化するに従い、第１レンズ群１に接近するように、光軸ＯＢに沿って移動する。
【００２９】
３は第３レンズ群であり、不図示の鏡枠に保持されている。第３レンズ群３は、変倍時には同図（Ｂ）に示す如く、ワイド（Ｗｉｄｅ）からテレ（Ｔｅｌｅ）へ変化するに従い、第２レンズ群２に接近するように、光軸ＯＢに沿って移動する。なお、第３レンズ群３は、変倍の後、更に移動し、焦点調節（以下、フォーカシングとも言う）を行うようになっている。
【００３０】
なお、不図示であるが、絞り、シャッタ、赤外光カットフィルタ、オプチカルローパスフィルタ等が適宜配置されていてもよい。また、同図に示すＦ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。
【００３１】
（第１の実施の形態）
図３は、第１の実施の形態に係るレンズ鏡胴７０の内部構造を模式的に示す斜視図である。同図はレンズ鏡胴７０の内部構造を撮像素子側の斜め下方から見た図である。なお、以下の図においては、説明の重複を避けるため、同機能部材には同符号を付与して説明する。
【００３２】
同図において、１２は第２レンズ群鏡枠、１３は第３レンズ群鏡枠、２１はガイド軸、である。
【００３３】
第２レンズ群２を保持する第２レンズ群鏡枠１２には、ガイド軸２１に係合する係合部１２ｇが一体的に形成されている。また、２つのフォトインタラプタＰＩ（Ａ）、ＰＩ（Ｂ）のそれぞれの投受光部間に移動して挿脱可能に形成された遮蔽部１２ｆが一体的に形成されている。
【００３４】
更に、第２レンズ群鏡枠１２には、スリーブ部１２ｓが一体的に形成され、ガイド軸２２が貫通されている。ガイド軸２２の一方の端部には、積層された圧電素子３２が接着固定されている。圧電素子３２の各電極は駆動パルスを供給する駆動回路に電気的に接続されており、駆動回路からの駆動パルスにより伸縮動作を行い、第２レンズ群鏡枠１２を光軸ＯＢに沿って移動させるようになっている。
【００３５】
図４は、スリーブ１２ｓ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１２のスリーブ１２ｓ側のみを示した図である。
【００３６】
同図に示すように、スリーブ１２ｓに形成された穴部には、ガイド軸２２が貫通し、圧縮コイルバネ２６により付勢された摩擦部材２５が、ガイド軸２２に押圧された状態とされている。
【００３７】
これにより、図３に示したように、第２レンズ群鏡枠１２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。
【００３８】
図５は、駆動回路が圧電素子３２に与える鋸歯状駆動パルスの例を示す図である。駆動回路は鋸歯状の駆動パルスを発振する公知の発振回路が用いられる。
【００３９】
同図（ａ）に示す、緩やかな立ち上がり部１１１と急峻な立ち下がり部１１２が所定周期で繰り返す駆動パルスと、同図（ｂ）に示す、急峻な立ち上がり部１１３と緩やかな立ち下がり部１１４が所定周期で繰り返す駆動パルスのいずれかを所定量、圧電素子３２に与えることにより、第２レンズ群鏡枠１２を所望の移動方向へ移動させることができる。鋸歯状の駆動パルスは、周波数を２０〜３０ＫＨｚ程度の可聴域を超えるように設定することで人間の可聴域から外すことができ好ましいが、それに限定されるものではない。
【００４０】
図３に戻り、第３レンズ群３を保持する第３レンズ群１３には、ガイド軸２１に係合する係合部１３ｇが一体的に形成されている。また、フォトインタラプタＰＩ（Ｄ）の投受光部間に移動して挿脱可能に形成された遮蔽部１３ｆが一体的に形成されている。
【００４１】
更に、第３レンズ群鏡枠１３には、スリーブ部１３ｓが一体的に形成され、ガイド軸２３が貫通されている。ガイド軸２３の一方の端部には、積層された圧電素子３３が接着固定されている。スリーブ部１３ｓの内部も、図４と同様の構成となっており、また、圧電素子３３の各電極は駆動パルスを供給する駆動回路に電気的に接続されており、図５に示す駆動回路からの駆動パルスにより伸縮動作を行い、第３レンズ群鏡枠１３を光軸ＯＢに沿って移動させるようになっている。
【００４２】
更に、第３レンズ群鏡枠１３には、光軸ＯＢに略平行にＮ極とＳ極が交互に形成されたセンサースケール４１が固着され、検出センサとしての磁性薄膜抵抗素子４２が不図示の筐体に固定配置されている。不図示であるが、磁性薄膜抵抗素子４２にはフレキシブルプリント基板等により電気的接続がなされており、センサースケール４１の移動に伴って出力される出力信号を演算処理することにより、第３レンズ群鏡枠１３の移動量を検知することが可能となっている。この移動量検出の初期位置として、フォトインタラプタＰＩ（Ｄ）の投受光部への遮蔽部１３ｆの挿入又は離脱による出力の切り替わりポイントが用いられる。
【００４３】
以上のように構成された第１の実施の形態に係るレンズ鏡胴７０の第２レンズ群２の位置の判別、即ち第２レンズ群鏡枠１２の位置の判別について図３と図６を用いて説明する。
【００４４】
図６は、第２レンズ群鏡枠１２に形成された遮蔽部１２ｆと２個のフォトインタラプタＰＩ（Ａ）、ＰＩ（Ｂ）との位置関係及び各位置関係でのそれぞれの出力を示す図である。
【００４５】
図６（ａ）は、非使用状態における第２レンズ群鏡枠１２の初期位置を示している。例えば、この状態はカメラにおいて、メインスイッチがＯＦＦされた際に終了動作として第２レンズ群鏡枠１２を光軸ＯＢ方向に移動させ、フォトインタラプタＰＩ（Ａ）、ＰＩ（Ｂ）から遮蔽部１２ｆを離脱させて終了した状態を示している。この状態では、フォトインタラプタＰＩ（Ａ）、ＰＩ（Ｂ）の出力は、同図に示すように共にＬｏｗである。
【００４６】
メインスイッチがＯＮされると、図６（ａ）に示す初期位置から、圧電素子３２を駆動し、第２レンズ群鏡枠１２を光軸ＯＢ方向に移動させる。図６（ｂ）に示すように遮蔽部１２ｆの端部がフォトインタラプタＰＩ（Ａ）の投受光部間にさしかかると、図示の如く、フォトインタラプタＰＩ（Ａ）の出力は、ＬｏｗからＨｉｇｈ方向に変化する。フォトインタラプタＰＩ（Ａ）の出力が、ＬｏｗとＨｉｇｈの間の予め決められた閾値を僅かに越えた位置で圧電素子３２の駆動を停止させ、第２レンズ群鏡枠１２を停止させる。この位置は、第２レンズ群２のワイド（Ｗｉｄｅ）位置である。なお、この状態ではフォトインタラプタＰＩ（Ｂ）の出力は、Ｌｏｗのままである。
【００４７】
なお、第３レンズ群鏡枠１３は、圧電素子３３により、光軸ＯＢに沿って移動させられる。第３レンズ群鏡枠１３は、フォトインタラプタＰＩ（Ｄ）の投受光部から遮蔽部１３ｆの離脱による出力の切り替わり位置を初期位置として、センサースケール４１の移動に伴って磁性薄膜抵抗素子４２から出力される信号を演算処理することにより、第３レンズ群鏡枠１３の移動位置制御がなされ、所定のワイド位置へ移動される。この位置で撮影が行われる場合には、更に第３レンズ群鏡枠１３を光軸ＯＢ方向に微動させてフォーカシングが行われる。
【００４８】
この図６（ｂ）に示すワイド状態から、ズーミングが行われると、更に圧電素子３２を駆動し、第２レンズ群鏡枠１２を光軸ＯＢ方向に移動させる。図６（ｃ）に示すように遮蔽部１２ｆの端部がフォトインタラプタＰＩ（Ｂ）の投受光部間にさしかかると、図示の如く、フォトインタラプタＰＩ（Ｂ）の出力は、ＬｏｗからＨｉｇｈ方向に変化する。フォトインタラプタＰＩ（Ｂ）の出力が、ＬｏｗとＨｉｇｈの間の予め決められた閾値を僅かに上回った位置で圧電素子３２の駆動を停止させ、第２レンズ群鏡枠１２を停止させる。この位置は、第２レンズ群２の中間焦点距離であるミドル（Ｍ）位置である。なお、この状態ではフォトインタラプタＰＩ（Ａ）の出力は、Ｈｉｇｈ状態となっている。
【００４９】
第３レンズ群鏡枠１３は、圧電素子３３により光軸ＯＢに沿って移動させられる。第３レンズ群鏡枠１３は、上述のワイド位置からセンサースケール４１の移動に伴って磁性薄膜抵抗素子４２から出力される信号を演算処理することにより、第３レンズ群鏡枠１３の移動位置制御がなされ、所定のミドル位置へ移動される。この位置で撮影が行われる場合には、更に第３レンズ群鏡枠１３を光軸ＯＢ方向に微動させてフォーカシングが行われる。
【００５０】
この図６（ｃ）に示すミドル状態から、更にズーミングが行われると、圧電素子３２を駆動し、図６（ｄ）に示すように遮蔽部１２ｆの端部がフォトインタラプタＰＩ（Ａ）の投受光部間から離脱しかかると、図示の如く、フォトインタラプタＰＩ（Ａ）の出力は、ＨｉｇｈからＬｏｗ方向に変化する。フォトインタラプタＰＩ（Ａ）の出力が、ＬｏｗとＨｉｇｈの間の予め決められた閾値を僅かに下回った位置で、圧電素子３２の駆動を停止させ、第２レンズ群鏡枠１２を停止させる。この位置は、第２レンズ群２のテレ（Ｔｅｌｅ）位置である。なお、この状態ではフォトインタラプタＰＩ（Ｂ）の出力は、Ｈｉｇｈ状態となっている。
【００５１】
この後、同様に第３レンズ群鏡枠１３は、上述のミドル位置から、所定のテレ位置へ移動される。この位置で撮影が行われる場合には、更に第３レンズ群鏡枠１３を光軸ＯＢ方向に微動させてフォーカシングが行われる。
【００５２】
なお、ワイド位置からテレ位置へのズーミングの際には、ミドル位置を通過させて上述のテレ状態とすればよい。
【００５３】
逆に、このテレ位置からミドル位置へは、第２レンズ群鏡枠１２を光軸ＯＢに沿って逆方向に移動させ、遮蔽部１２ｆの端部がフォトインタラプタＰＩ（Ｂ）の投受光部間から離脱しかかり、図６（ｃ）の如く、フォトインタラプタＰＩ（Ｂ）の出力が、閾値を僅かに下回ると、第２レンズ群鏡枠１２を逆に移動させ、閾値を僅かに上回った位置で停止させる。
【００５４】
また、ワイド位置への移動は、第２レンズ群鏡枠１２を光軸ＯＢに沿って逆方向に移動させ、遮蔽部１２ｆの端部がフォトインタラプタＰＩ（Ａ）の投受光部間から離脱しかかり、図６（ｂ）の如く、フォトインタラプタＰＩ（Ａ）の出力が、閾値を僅かに下回ると、第２レンズ群鏡枠１２を逆に移動させ、閾値を僅かに上回った位置で停止させることで行われる。
【００５５】
また、メインスイッチがＯＦＦされると、図６（ａ）の如く、フォトインタラプタＰＩ（Ａ）、ＰＩ（Ｂ）の出力が共にＬｏｗの状態として、終了する。
【００５６】
即ち、撮影のために第２レンズ群鏡枠１２を停止させたい位置で、複数のフォトインタラプタのいずれかの出力が変化するように、遮蔽部の形状及びフォトインタラプタの配置を設定しておき、いずれの出力が変化するかにより第２レンズ群鏡枠１２の位置を判別するということである。
【００５７】
以上説明したように、移動する１つのレンズ群である第２レンズ群鏡枠１２に対し２つのフォトセンサであるフォトインタラプタＰＩ（Ａ）、ＰＩ（Ｂ）を配置し、このフォトインタラプタＰＩ（Ａ）、ＰＩ（Ｂ）の出力に基づいてレンズ群位置の判別を行うことにより、移動量の不確かなアクチュエータを用いても、高価なセンサは必要とせず、低コストで小型のズームレンズ鏡胴を得ることが可能となる。
【００５８】
なお、図６においては、フォトインタラプタを２個用いて、３箇所のレンズ群停止位置を判別する例を示したが、図６の破線で示すように、フォトインタラプタＰＩ（Ａ）の出力がＬｏｗで、フォトインタラプタＰＩ（Ｂ）の出力がＨｉｇｈからＬｏｗへ切り替わる位置をテレ位置に設定してもよく、この場合には判別できるレンズ群の位置数はフォトインタラプタの個数の２倍の４箇所とすることができる。
【００５９】
また、フォトインタラプタの数がＮであるとき、判別するレンズ群の位置数を（Ｎ×２ー１）に設定することが好ましく、このように設定することにより、判別するレンズ群の位置とフォトインタラプタの出力の組み合わせとを１対１の対応で一義的に決めることができ、作動中に電源が抜かれる等の不意の操作に対しても、再度電源が投入された際のフォトインタラプタの出力から即座にレンズ群位置を判別できるため、初期位置の設定を不要とすることができる。
【００６０】
（第２の実施の形態）
図７は、第２レンズ群鏡枠１２に形成された遮蔽部１２ｆと３個のフォトインタラプタＰＩ（Ａ）、ＰＩ（Ｂ）、ＰＩ（Ｃ）との位置関係及び各位置関係でのそれぞれの出力を示す図である。レンズ鏡胴７０の内部構造については、図３が第２レンズ群鏡枠１２に対し２個のフォトインタラプタを使用していたが、本例は３個のフォトインタラプタを用いた点が異なるのみであるため省略した。
【００６１】
同図（ａ）に示すように、ワイド（Ｗｉｄｅ）位置では遮蔽部１２ｆがフォトインタラプタＰＩ（Ａ）の投受光部間にさしかかり、フォトインタラプタＰＩ（Ａ）の出力が、ＬｏｗとＨｉｇｈの間の予め決められた閾値を僅かに越えた位置で圧電素子３２の駆動を停止させ、第２レンズ群鏡枠１２を停止させる。この時、フォトインタラプタＰＩ（Ｂ）、ＰＩ（Ｃ）の出力はＬｏｗである。
【００６２】
なお、第３レンズ群鏡枠１３の移動については図６で説明したものと同様であり、所定のタイミングで第２レンズ群鏡枠１２の各位置に対応した位置に移動させるものであるため省略する。
【００６３】
中間焦点距離（Ｍ１）では、同図（ｂ）に示すように、遮蔽部１２ｆがフォトインタラプタＰＩ（Ｂ）の投受光部間にさしかかり、フォトインタラプタＰＩ（Ｂ）の出力が、ＬｏｗとＨｉｇｈの間の予め決められた閾値を僅かに越えた位置で圧電素子３２の駆動を停止させ、第２レンズ群鏡枠１２を停止させる。この時、フォトインタラプタＰＩ（Ａ）はＨｉｇｈ、ＰＩ（Ｃ）の出力はＬｏｗである。
【００６４】
中間焦点距離（Ｍ２）では、同図（ｃ）に示すように、遮蔽部１２ｆがフォトインタラプタＰＩ（Ｃ）の投受光部間にさしかかり、フォトインタラプタＰＩ（Ｃ）の出力が、ＬｏｗとＨｉｇｈの間の予め決められた閾値を僅かに越えた位置で圧電素子３２の駆動を停止させ、第２レンズ群鏡枠１２を停止させる。この時、フォトインタラプタＰＩ（Ａ）、ＰＩ（Ｂ）の出力は共にＨｉｇｈである。
【００６５】
中間焦点距離（Ｍ３）では、同図（ｄ）に示すように、遮蔽部１２ｆの移動によりフォトインタラプタＰＩ（Ａ）の出力が、閾値を僅かに下回ると、第２レンズ群鏡枠１２を逆に移動させ、閾値を僅かに上回った位置で停止させることで行われる。この時、フォトインタラプタＰＩ（Ｂ）、ＰＩ（Ｃ）の出力は共にＨｉｇｈである。
【００６６】
テレ（Ｔｅｌｅ）位置では、同図（ｅ）に示すように、遮蔽部１２ｆの移動によりフォトインタラプタＰＩ（Ｂ）の出力が、閾値を僅かに下回ると、第２レンズ群鏡枠１２を逆に移動させ、閾値を僅かに上回った位置で停止させることで行われる。この時、フォトインタラプタＰＩ（Ａ）の出力はＬｏｗ、ＰＩ（Ｃ）の出力はＨｉｇｈである。
【００６７】
このように、配置するフォトインタラプタの個数を増やせば、判定できる停止位置数を容易に増加させることができる。
【００６８】
なお、図７においては、フォトインタラプタを３個用いて、５箇所のレンズ群停止位置を判別する例を示したが、図７の破線で示すように、フォトインタラプタＰＩ（Ａ）及びＰＩ（Ｂ）の出力がＬｏｗで、フォトインタラプタＰＩ（Ｃ）の出力がＨｉｇｈからＬｏｗへ切り替わる位置をテレ位置に設定してもよく、この場合には判別できるレンズ群の位置数はフォトインタラプタの個数の２倍の６箇所とすることができる。
【００６９】
一方、フォトインタラプタの数がＮであるとき、判別するレンズ群の位置数を（Ｎ×２ー１）に設定することが好ましく、このように設定することにより、判別するレンズ群の位置とフォトインタラプタの出力の組み合わせとを１対１の対応で一義的に決めることができ、作動中に電源が抜かれる等の不意の操作に対しても、再度電源が投入された際のフォトインタラプタの出力から即座にレンズ群位置を判別できるため、初期位置の設定を不要とすることができる。
【００７０】
（第３の実施の形態）
図８は、第３の実施の形態に係るレンズ鏡胴７０の内部構造を模式的に示す斜視図である。同図はレンズ鏡胴７０の内部構造を撮像素子側の斜め下方から見た図である。なお、以下の図においては、説明の重複を避けるため、同機能部材には同符号を付与して説明する。
【００７１】
同図に示すレンズ鏡胴の内部構造については、図３に示したレンズ鏡胴と異なる部分についてのみ説明する。
【００７２】
同図において、第２レンズ群２を保持する第２レンズ群鏡枠１２には、移動に伴って、フォトインタラプタＰＩ（Ｆ）の投受光部間を挿脱可能とされた遮蔽部１２ｆが一体的に形成されている。更に、第２レンズ群鏡枠１２には、フォトインタラプタＰＩ（Ｅ）の投受光部間を移動し、投受光の可能な通過部と投受光を遮蔽する遮蔽部とが交互に形成された、受光量変化形成部１２ｋが一体的に形成されている。
【００７３】
図９は、第２レンズ群鏡枠１２に形成された遮蔽部１２ｆ及び受光量変化形成部１２ｋと２個のフォトインタラプタＰＩ（Ｅ）、ＰＩ（Ｆ）との位置関係及び各位置関係でのそれぞれの出力を示す図である。
【００７４】
図９（ａ）は、非使用状態における第２レンズ群鏡枠１２の初期位置を示している。例えば、この状態はカメラにおいて、メインスイッチがＯＦＦされた際に終了動作として第２レンズ群鏡枠１２を光軸ＯＢ方向に移動させ、フォトインタラプタＰＩ（Ｅ）、ＰＩ（Ｆ）から遮蔽部１２ｆを離脱させて終了した状態を示している。この状態では、フォトインタラプタＰＩ（Ｅ）、ＰＩ（Ｆ）の出力は、同図に示すように共にＬｏｗである。
【００７５】
メインスイッチがＯＮされると、図９（ａ）に示す初期位置から、圧電素子３２を駆動し、第２レンズ群鏡枠１２を光軸ＯＢ方向に移動させる。図９（ｂ）に示すように遮蔽部１２ｆの端部がフォトインタラプタＰＩ（Ｆ）の投受光部間にさしかかると、図示の如く、フォトインタラプタＰＩ（Ｆ）の出力は、ＬｏｗからＨｉｇｈ方向に変化する。フォトインタラプタＰＩ（Ｆ）の出力が、ＬｏｗとＨｉｇｈの間の予め決められた閾値を僅かに越えた位置で圧電素子３２の駆動を停止させ、第２レンズ群鏡枠１２を停止させる。この位置は、第２レンズ群２のワイド（Ｗｉｄｅ）位置である。なお、この状態ではフォトインタラプタＰＩ（Ｅ）の出力は、Ｌｏｗのままである。
【００７６】
第３レンズ群鏡枠１３は、圧電素子３３により光軸ＯＢに沿って移動させられる。第３レンズ群鏡枠１３は、フォトインタラプタＰＩ（Ｄ）の投受光部から遮蔽部１３ｆの離脱による出力の切り替わり位置を初期位置として、センサースケール４１の移動に伴って磁性薄膜抵抗素子４２から出力される信号を演算処理することにより、第３レンズ群鏡枠１３の移動位置制御がなされ、所定のワイド位置へ移動される。この位置で撮影が行われる場合には、更に第３レンズ群鏡枠１３を光軸ＯＢ方向に微動させてフォーカシングが行われる。
【００７７】
この図９（ｂ）に示すワイド状態から、ズーミングが行われると、更に圧電素子３２を駆動し、第２レンズ群鏡枠１２を光軸ＯＢ方向に移動させる。図９（ｃ）に示すように第２レンズ群鏡枠１２に形成された受光量変化形成部１２ｋの遮蔽部がフォトインタラプタＰＩ（Ｅ）の投受光部間にさしかかると、図示の如く、フォトインタラプタＰＩ（Ｅ）の出力は、ＬｏｗからＨｉｇｈ方向に変化する。フォトインタラプタＰＩ（Ｅ）の出力が、ＬｏｗとＨｉｇｈの間の予め決められた閾値を僅かに上回った位置で圧電素子３２の駆動を停止させ、第２レンズ群鏡枠１２を停止させる。この位置は、第２レンズ群２の中間焦点距離の１つであるミドル１（Ｍ１）位置である。なお、この状態ではフォトインタラプタＰＩ（Ｆ）の出力は、Ｈｉｇｈ状態のままである。第３レンズ群鏡枠１３は、同様に所定のミドル１位置へ移動される。
【００７８】
この図９（ｃ）に示すミドル（Ｍ１）状態から、更にズーミングが行われると、第２レンズ群鏡枠１２を光軸ＯＢ方向に移動させ、図９（ｄ）に示すように受光量変化形成部１２ｋの移動によりフォトインタラプタＰＩ（Ｅ）の出力がＨｉｇｈからＬｏｗに変化し、閾値を僅かに下回ると、第２レンズ群鏡枠１２を逆に移動させ、閾値を僅かに上回った位置で停止させる。この位置は、第２レンズ群２のミドル２（Ｍ２）位置である。この時、フォトインタラプタＰＩ（Ｆ）の出力はＨｉｇｈのままである。
【００７９】
以降は同様に、フォトインタラプタＰＩ（Ｆ）の出力をＨｉｇｈとしたまま、フォトインタラプタＰＩ（Ｅ）の出力の、切り替わり位置に基づいて第２レンズ群鏡枠１２を停止させることにより、第２レンズ群２を所望のミドル位置及びテレ（Ｔｅｌｅ）位置に停止させるようになっている。
【００８０】
即ち、フォトインタラプタＰＩ（Ｆ）の出力がＨｉｇｈの領域を撮影可能領域とし、初期状態からのフォトインタラプタＰＩ（Ｅ）の出力の切り替わりの回数をカウント、例えば短焦点側から長焦点側への移動では加算し、長焦点側から短焦点側への移動では減算してカウントすることにより、第２レンズ群鏡枠１２即ち第２レンズ群２の位置の判別を行うものである。
【００８１】
このような構成とすることにより、２つのフォトセンサを用いるのみで、第２レンズ群鏡枠１２即ち第２レンズ群２の停止位置を所望の多数のレンズ群停止位置の判別が可能となり、移動量の不確かなアクチュエータを用いても、高価なセンサは必要とせず、低コストで小型のズームレンズ鏡胴を得ることが可能となる。
【００８２】
なお、本第３の実施の形態の場合には、フォトインタラプタＰＩ（Ｅ）、ＰＩ（Ｆ）が共にＬｏｗである位置を初期位置として設定してあることが好ましい。このような設定により、レンズ鏡胴の動作中に不意の電源の遮断に対し、再度電源が投入された際に、フォトインタラプタＰＩ（Ｅ）、ＰＩ（Ｆ）の出力が共にＬｏｗである位置まで第２レンズ群鏡枠１２を戻すことで、第２レンズ群２の位置をリセットすることができ、誤動作を防止することができる。
【００８３】
（第４の実施の形態）
図１０は、第２レンズ群鏡枠１２に形成された遮蔽部１２ｆ及び受光量変化形成部１２ｋと２個のフォトインタラプタＰＩ（Ｅ）、ＰＩ（Ｆ）との位置関係及び各位置関係でのそれぞれの出力の他の例を示す図である。レンズ鏡胴７０の内部構造については、図８に示すものと同様であり、遮蔽部１２ｆ及び受光量変化形成部１２ｋの形状及び２個のフォトインタラプタＰＩ（Ｅ）、ＰＩ（Ｆ）との位置関係が異なるのみであるため省略した。
【００８４】
同図（ａ）〜（ｅ）については、図９に示す状態と同様である。同図（ｆ）におけるテレ位置でのフォトインタラプタＰＩ（Ｅ）、ＰＩ（Ｆ）の出力状態が異なるものである。
【００８５】
本実施の形態は、同図（ｆ）に示すように、受光量変化形成部１２ｋがフォトインタラプタＰＩ（Ｅ）の投受光部を遮蔽して、出力はＨｉｇｈ状態であり、遮蔽部１２ｆの端部がフォトインタラプタＰＩ（Ｆ）の投受光部にさしかかり、出力がＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わる位置をテレ位置に設定したものである。
【００８６】
即ち、フォトインタラプタの数が２個であり、一方のフォトインタラプタの出力の切り替わり位置でワイド端とテレ端を判別し、他方のフォトインタラプタの出力の切り替わりの回数によりミドル位置の判別を行うものである。
【００８７】
このような構成でも２つのフォトセンサを用いるのみで、上記第３の実施の形態と同様の効果が得られ、移動量の不確かなアクチュエータを用いても、高価なセンサは必要とせず、低コストで小型のズームレンズ鏡胴を得ることが可能となる。
【００８８】
また、本第４の実施の形態の場合にも、フォトインタラプタＰＩ（Ｅ）、ＰＩ（Ｆ）が共にＬｏｗである位置を初期位置として設定してあることが好ましく、このような設定により、不意の電源の遮断に対し、再度電源が投入された際に、２つのフォトインタラプタの出力が共にＬｏｗである位置まで第２レンズ群鏡枠１２を戻すことで、第２レンズ群２の位置をリセットすることができ、誤動作を防止することができる。
【００８９】
なお、上記の第１〜第４の実施の形態において、第３レンズ群鏡枠１３の駆動を圧電素子を用い、その位置の検出に、Ｎ極とＳ極が交互に形成されたセンサースケールと磁性薄膜抵抗素子を用いたもので説明したが、これに限るものでなく、第３レンズ群鏡枠１３に一体的に形成された雌ネジ部と、ステッピングモータの回転に連動して回転する雄ネジ部により光軸方向に移動させるよう構成してもよい。また、フォトセンサのうちフォトインタラプタを用いた例で説明したが、フォトリフレクタを用いたものであってもよいのは勿論である。
【００９０】
更に、３群構成のズームレンズの第２群及び第３群を移動させる撮像光学系を例にとり説明したが、その他の構成のズームレンズにも適用可能であり、また、屈曲光学系を収納するレンズ鏡胴を例に取り説明したが、これに限るものでなく、光軸を折り曲げること無く撮像素子上に画像を形成する光学系にも適用可能である。
【００９１】
また、圧電素子の伸縮を利用したアクチュエータを用いてレンズ群を移動させるレンズ鏡胴で説明したが、形状記憶合金等のその他のアクチュエータを用いてレンズ群を移動させるレンズ鏡胴にも適用可能であるのは言うまでもない。
【００９２】
また、撮像装置の例としてカメラを用いて説明したが、これに限るものでなく、携帯電話、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等に搭載するカメラモジュールをも含むものであるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【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内の撮像光学系を模式的に示した図である。
【図３】第１の実施の形態に係るレンズ鏡胴の内部構造を模式的に示す斜視図である。
【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】駆動回路が圧電素子に与える鋸歯状駆動パルスの例を示す図である。
【図６】第２レンズ群鏡枠に形成された遮蔽部と２個のフォトインタラプタとの位置関係及び各位置関係でのそれぞれの出力を示す図である。
【図７】第２レンズ群鏡枠に形成された遮蔽部と３個のフォトインタラプタとの位置関係及び各位置関係でのそれぞれの出力を示す図である。
【図８】第３の実施の形態に係るレンズ鏡胴の内部構造を模式的に示す斜視図である。
【図９】第２レンズ群鏡枠に形成された遮蔽部及び受光量変化形成部と２個のフォトインタラプタとの位置関係及び各位置関係でのそれぞれの出力を示す図である。
【図１０】第２レンズ群鏡枠に形成された遮蔽部及び受光量変化形成部と２個のフォトインタラプタとの位置関係及び各位置関係でのそれぞれの出力の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００９４】
１  第１レンズ群
２  第２レンズ群
３  第３レンズ群
１２  第２レンズ群鏡枠
１３  第３レンズ群鏡枠
２１、２２、２３  ガイド軸
３２、３３  圧電素子
４１  センサースケール
４２  磁性薄膜抵抗素子
ＰＩ（Ａ）、ＰＩ（Ｂ）、ＰＩ（Ｃ）、ＰＩ（Ｄ）、ＰＩ（Ｅ）、ＰＩ（Ｆ）  フォトインタラプタ
７０  レンズ鏡胴
１００  カメラ
【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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