(57)【要約】    【課題】  簡易な構成でレンズ移動枠の位置を高精度に検出し、レンズ移動枠の位置制御を行うことができるレンズ鏡筒を得ること。    【解決手段】  移動可能な第１のレンズ移動枠と、ガイドバーにガイドされて移動可能な第２のレンズ移動枠と、第２のレンズ移動枠に設けられた相対位置検出センサと、第１，第２のレンズ移動枠は光軸方向の可動範囲内に干渉範囲を有し、干渉範囲の任意の位置において、一方のレンズ移動枠が他方のレンズ移動枠を押して移動し始めたときの相対位置検出センサの出力変化を検出し、第１のレンズ移動枠の光軸上の原点位置の検出を行い、第１のレンズ移動枠を原点位置を基準として設計位置に位置させ、第１，第２レンズ移動枠はお互いに当接する相対ストッパ部が存在し、第２の移動枠のガイドバーはスリーブ部で嵌合保持されており、相対ストッパ部の位置は前記第２のレンズ移動枠のスリーブ部近傍に位置すること。【選択図】    図９
2012053141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸方向に対して移動可能な第１のレンズ移動枠と、ガイドバーにガイドされて光軸方向に対して移動可能な第２のレンズ移動枠と、前記第１のレンズ移動枠を、光軸方向に駆動する第１の駆動手段と、前記第２のレンズ移動枠を、光軸方向に駆動する第２の駆動手段と、前記第２のレンズ移動枠に設けられた相対位置検出センサと、前記第１のレンズ移動枠と前記第２のレンズ移動枠は光軸方向の可動範囲内に干渉範囲を有し、前記干渉範囲の任意の位置において、前記第１のレンズ移動枠と前記第２のレンズ移動枠のうち、一方のレンズ移動枠が他方のレンズ移動枠を押して、移動し始めたときの、もしくは、移動し終わったときの、前記相対位置検出センサの出力変化を検出し、前記第１のレンズ移動枠の光軸上の原点位置の検出を行い、前記第１のレンズ移動枠を、前記原点位置を基準として、各焦点距離ごとの設計位置に位置させ、前記第１のレンズ移動枠と前記第２のレンズ移動枠はお互いに当接する相対ストッパ部が存在し、前記第２の移動枠のガイドバーは筒状の形状をした部分より成るスリーブ部で嵌合保持されており、前記相対ストッパ部の位置は前記第２のレンズ移動枠のスリーブ部近傍に位置することを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記相対ストッパ部の位置は、前記第２のレンズ移動枠のスリーブ部近傍で、かつ、光軸方向からみたときスリーブ部の中心と第２のレンズ移動枠の光軸中心を結ぶ直線の、略直線上に配置されていることを特徴とする請求項１のレンズ鏡筒。
【請求項３】
前記相対ストッパ部は、前記スリーブ部の直径をＤとするとき、光軸方向からみて、前記スリーブ部の中心から直径３Ｄの領域内で、かつ前記相対ストッパ部の少なくとも一部は、光軸方向からみたとき、前記スリーブ部中心と前記第２のレンズ移動枠の光軸中心を結ぶ直線に対し、前記直線から垂直方向にＤ／２離れた２つの直線で囲まれた領域内に配置されていることを特徴とする請求項１又は２のレンズ鏡筒。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項のレンズ鏡筒を有している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、レンズ鏡筒およびそれを有する光学機器に関し、特に、レンズ交換が可能な、あるいは、レンズ鏡筒を一体に有する、デジタルスチルカメラやビデオ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、光学機器や交換レンズには、ボイスコイルモータやステッピングモータ等のアクチュエータによりレンズ移動枠を光軸方向に移動させている。ズームレンズを含むレンズ鏡筒では多くの場合、バリエータレンズ群と、フォーカスレンズ群の２つのレンズ移動枠が光軸方向に移動可能となるように構成されている。バリエータレンズ群とフォーカスレンズ群以外の他レンズ群も光軸方向に移動させる場合もあり、このときは他レンズ群の光軸方向の位置の制御を行う必要がある。
【０００３】
他レンズ群が、ステッピングモータ等の駆動手段によって光軸方向に移動可能となっているときの光軸方向の位置制御を行う際には、まず他レンズ群の移動の基準位置となる原点位置を検出する。このときの位置検出手段としては、フォトインタラプタが多く用いられている。
【０００４】
従来より多くのレンズ鏡筒では、光軸方向に移動可能な第一のレンズユニットと第二のレンズユニットのうち、第二のレンズユニットの光軸方向の位置を検出する。そしてそれとともに、第一のレンズユニットの第二のレンズユニットへの当接による移動によって、第一レンズユニットの位置検出をする位置検出手段を用いた撮像装置が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−０５８８１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般に、位置検出手段としてのフォトインタラプタは公差ばらつきが多く、位置検出精度または取付け精度が、例えば他の位置検出手段であるＭＲセンサ等より悪い。この為、位置検出手段にフォトインタラプタを用いると最適な設計位置にレンズ移動枠を配置することが難しくなる。レンズ移動枠の位置検出精度を上げるために位置検出手段に、フォトインタラプタより精度の高いＭＲセンサ等を設ける方法がある。この方法では、ＭＲセンサに対向するレンズ鏡筒内の位置にセンサマグネットを配置しなくてはならない。この結果、高精度な位置検出はできるが、レンズ鏡筒が大型及び複雑になる傾向がある。
【０００７】
本発明は、簡易な構成でレンズ移動枠の位置を高精度に検出し、レンズ移動枠の位置制御を行うことができるレンズ鏡筒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】
【０００８】
本発明のレンズ鏡筒は、光軸方向に対して移動可能な第１のレンズ移動枠と、ガイドバーにガイドされて光軸方向に対して移動可能な第２のレンズ移動枠と、前記第１のレンズ移動枠を、光軸方向に駆動する第１の駆動手段と、前記第２のレンズ移動枠を、光軸方向に駆動する第２の駆動手段と、前記第２のレンズ移動枠に設けられた相対位置検出センサと、前記第１のレンズ移動枠と前記第２のレンズ移動枠は光軸方向の可動範囲内に干渉範囲を有し、前記干渉範囲の任意の位置において、前記第１のレンズ移動枠と前記第２のレンズ移動枠のうち、一方のレンズ移動枠が他方のレンズ移動枠を押して、移動し始めたときの、もしくは、移動し終わったときの、前記相対位置検出センサの出力変化を検出し、前記第１のレンズ移動枠の光軸上の原点位置の検出を行い、前記第１のレンズ移動枠を、前記原点位置を基準として、各焦点距離ごとの設計位置に位置させ、前記第１のレンズ移動枠と前記第２のレンズ移動枠はお互いに当接する相対ストッパ部が存在し、前記第２の移動枠のガイドバーは筒状の形状をした部分より成るスリーブ部で嵌合保持されており、前記相対ストッパ部の位置は前記第２のレンズ移動枠のスリーブ部近傍に位置することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、簡易な構成でレンズ移動枠の位置を高精度に検出し、レンズ移動枠の位置制御を行うことができるレンズ鏡筒が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例である、光学機器（カメラ）の斜視図
【図２】図１のカメラに設けられたレンズ鏡筒の分解斜視図
【図３】図２のレンズ鏡筒の断面図
【図４】図２のレンズ鏡筒のブロック図
【図５】本発明の実施例１のレンズ鏡筒におけるシフト移動枠とフォーカス移動枠の位置検出手段を示すフローチャート
【図６】シフト移動枠３とフォーカス移動枠４のそれぞれの可動範囲と、両者の干渉領域を示した、模式図
【図７】（Ａ）、（Ｂ）  図２のレンズ鏡筒におけるシフト移動枠とフォーカス移動枠の位置関係を示す断面図
【図８】図７のシフト移動枠とフォーカス移動枠の位置関係を簡略化した図
【図９】図７のフォーカス移動枠を物体側から見た図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。本発明のレンズ鏡筒は、光学素子（Ｌ３）を保持し、ガイドバー９ａ、９ｂにガイドされて光軸方向に対して移動可能な第１のレンズ移動枠（シフト鏡筒）３を有する。更に、光学素子（Ｌ４）を保持し、ガイドバー１０ａ、１０ｂにガイドされて光軸方向に対して移動可能な第２のレンズ移動枠（フォーカス移動枠）４とを有する。
【００１２】
第１のレンズ移動枠３を、光軸方向に駆動する後部鏡筒６に固定された第１の駆動手段（ステッピングモータ）３０１と、第２のレンズ移動枠４を、光軸方向に駆動する第２の駆動手段（ボイスコイルモータ）４０１、４０２、４０３とを有する。第２のレンズ移動枠４に設けられたセンサマグネット４０４とセンサマグネット４０４に対向して後部鏡筒６に設けられたＭＲセンサ４０５を有する相対位置検出センサとを有する。第１のレンズ移動枠３と第２のレンズ移動枠４は光軸方向の可動範囲内に干渉範囲を有する。
【００１３】
そして干渉範囲の任意の位置において、第１のレンズ移動枠３と第２のレンズ移動枠４のうち、一方のレンズ移動枠が他方のレンズ移動枠を押して移動させる。このとき、移動し始めたときの、もしくは、移動し終わったときの、相対位置検出センサ（４０４、４０５）からの出力変化を検出し、第１のレンズ移動枠３の光軸上の原点位置Ｘ２の検出を行う。第１のレンズ移動枠３を、原点位置Ｘ２を基準として、各焦点距離ごとの設計位置に位置させる。
【００１４】
第１のレンズ移動枠３と、第２のレンズ移動枠４は、お互いに当接する相対ストッパ部（ストッパー部３１０、当接部４０７）が存在する。第２の移動枠４のガイドバー１０ａ、１０ｂは筒状の形状をした部分より成るスリーブ部４１１で嵌合保持されている。相対ストッパ部の位置は第２のレンズ移動枠４のスリーブ部４１１近傍で、かつ、光軸方向からみたときスリーブ部の中心と第２のレンズ移動枠４の光軸中心を結ぶ直線の、略直線上に配置されている。
【００１５】
相対ストッパ部（３１０、４０７）は、スリーブ部４１１の直径をＤとするとき、光軸方向からみて、スリーブ部４１１の中心から直径３Ｄの領域内に配置されている。また相対ストッパ部（３１０、４０７）の少なくとも一部は、光軸方向からみたとき、スリーブ部中心と第２のレンズ移動枠４の光軸中心を結ぶ直線に対し、直線から垂直方向にＤ／２離れた２つの直線で囲まれた領域内に配置されている。そして本発明の光学機器は前述したレンズ鏡筒を用いて被写体に関する画像情報を得ている。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態にかかわるビデオカメラやデジタルカメラ等の光学機器（以下カメラという）の構成を示した要部概略図である。Ｌはズーミングが可能なレンズ鏡筒、Ｂはカメラ本体を示す。カメラ本体Ｂ内には、レンズ鏡筒Ｌ内の撮影光学系により形成された被写体像を記録するための銀塩フィルム又は撮像素子が収納されている。
【００１７】
［実施例］
以下、図２、図３を参照して、本発明の実施例１のレンズ鏡筒Ｌの構成について説明する。なお、矢印Ｘ、−Ｘ方向は、光軸方向と同方向を示しているものとする。撮影光学系は、４つのレンズユニットにより構成された変倍光学系（ズームレンズ系）より成っている。
【００１８】
これらの図において、Ｌ１は第１レンズユニット、Ｌ２は光軸方向に移動することにより変倍作用を行う第２レンズユニットである。Ｌ３は撮影光学系の光軸に対して直交する方向（以下、光軸直交方向という）にシフトして、像振れを低減し且つ、ズーミングの際に光軸方向に移動可能な第３レンズユニットである。Ｌ４は光軸方向に移動することによりズーミングや焦点調節作用を行う第４レンズユニットである。また、１は第１レンズユニットＬ１を保持する第１レンズ枠、２は第２レンズユニットＬ２を保持するバリエータ移動枠である。
【００１９】
３は第３レンズユニットＬ３を保持するシフト移動枠で、４は第４レンズユニットＬ４を保持するフォーカス移動枠である。５は固定鏡筒で、６は後部鏡筒である。固定鏡筒５は、第１レンズユニットＬ１を所定位置に固定するため、その後端が後部鏡筒６に結合し、前端が第１レンズ枠１と固定されている。７は不図示のＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子（光電変換素子）を保持するＣＣＤホルダであり、後部鏡筒６に固定されている。
【００２０】
８ａ、８ｂは固定鏡筒５と後部鏡筒６とにより両端が保持された第１ガイドバー、第２ガイドバーである。９ａ，９ｂは第３，第４ガイドバー、１０ａ，１０ｂは第５，第６ガイドバーである。第３および第４ガイドバー９ａ，９ｂと、第５及び第６ガイドバー１０ａ、１０ｂは、後部鏡筒６と、ＣＣＤホルダ７とにより、両端が保持されている。バリエータ移動枠２は、第１および第２ガイドバー８ａ、８ｂにより光軸方向に移動可能に支持されている。シフト移動枠３は、第３および第４ガイドバー９ａ，９ｂにより光軸方向に移動可能に固定鏡筒６に支持されている。
【００２１】
さらに、後部鏡筒６には、図示しない撮影光学系に入射した光量を変化させる光量調節ユニットも固定され、２枚以上の絞り羽根を光軸直交方向に移動させて開口径を変化させる。また、図示しない光量調節ユニットには、図示しないグラデーションＮＤフィルタが絞り羽根とは独立して光路に対して進退できるように構成されている。フォーカス移動枠４は第５および第６ガイドバー１０ａ，１０ｂにより光軸方向に移動可能に支持されている。
【００２２】
次に、バリエータ移動枠２（第２レンズユニットＬ２）を移動させる駆動部（駆動手段）の構成について説明する。２０１はバリエータ移動枠２を光軸方向に駆動するステッピングモータである。ステッピングモータ２０１の出力軸には、リードスクリュー２０２が形成されている。このステッピングモータ２０１は、支持部材２０３を介して後部鏡筒６に固定される。リードスクリュー２０２には、バリエータ移動枠２に取り付けられたラック２０４が噛み合っている。このため、ステッピングモータ２０１に通電されてリードスクリュー２０２が回転すると、ラック２０４を介してバリエータ移動枠２が光軸方向に駆動される。
【００２３】
なお、ラック２０４、バリエータ移動枠２は、ねじりコイルバネ２０５の付勢力によって互いの光軸方向のガタ付きが阻止されている。２０６は、バリエータ移動枠２の基準位置を検出するためのズームリセットであり、バリエータ移動枠２に形成された遮光部２０７の光軸方向への移動による遮光状態、透光状態の切り換わりを検出するフォトインタラプタにより構成されている。ズームリセット２０６は、基板を介して後部鏡筒６に固定されている。
【００２４】
また、バリエータ移動枠２は、光軸方向に多極着磁されたセンサマグネット２０８を保持している。後部鏡筒６におけるセンサマグネット２０８に対向した位置には、センサマグネット２０８の移動に伴う磁力線の変化を読み取るＭＲセンサ２０９が固定されている。ＭＲセンサ２０９からの信号を用いることで、バリエータ移動枠２、つまりは第２レンズユニットＬ２の所定の基準位置からの移動量を検出することができる。
【００２５】
次に、シフト移動枠３（第３レンズユニットＬ３）を移動させる駆動部（第１の駆動手段）の構成について説明する。３０１はシフト移動枠３を光軸方向に駆動するステッピングモータである。ステッピングモータ３０１の出力軸には、リードスクリュー３０２が形成されている。このステッピングモータ３０１は、支持部材３０３を介して後部鏡筒６に固定される。リードスクリュー３０２には、シフト移動枠３に取り付けられたラック３０４が噛み合っている。このため、ステッピングモータ３０１に通電されてリードスクリュー３０２が回転すると、ラック３０４を介してシフト移動枠３が光軸方向に駆動される。
【００２６】
なお、ラック３０４、シフト移動枠３は、ねじりコイルバネ３０５の付勢力によって互いの光軸方向のガタ付きが阻止されている。３０６は、シフト移動枠３の基準位置を検出するためのズームリセットであり、シフト移動枠３に形成された遮光部３０７の光軸方向への移動による遮光状態、透光状態の切り換わりを検出するフォトインタラプタにより構成されている。ズームリセット３０６は、基板を介して後部鏡筒６に固定されている。更に、フォトインタラプタにより構成されているズームリセット３０６と、遮光部３０７の遮光、透光状態の切り換わりは、シフト移動枠３の可動範囲内であり、且つ前記フォーカス移動枠４の可動範囲外にある時に検出される様に設定する。
【００２７】
次に、フォーカス移動枠４（第４レンズユニットL４）を移動させるフォーカス駆動部（第２の駆動手段）の構成について説明する。４０１，４０２，４０３は第４レンズユニットＬ４を光軸方向に駆動するフォーカスモータ（ボイスコイルモータ）を構成する駆動コイル、ドライブマグネットおよび磁束を閉じるためのヨーク部材である。駆動コイル４０１はフォーカス移動枠４に取り付けられている。ドライブマグネット４０２は、ヨーク部材４０３内に設けられており、ヨーク部材４０３は、ＣＣＤホルダ７に取り付けられている。
【００２８】
ここで、駆動コイル４０１に電流を流すと、マグネット４０２と駆動コイル４０１との間に発生する磁力線相互の反発によるローレンツ力が発生し、フォーカス移動枠４とともに第４レンズユニットＬ４が光軸方向に駆動される。また、フォーカス移動枠４は、光軸方向に多極着磁されたセンサマグネット４０４を保持しており、後部鏡筒６におけるセンサマグネット４０４に対向した位置には、センサマグネット４０４の移動に伴う磁力線の変化を読み取るＭＲセンサ４０５が固定されている。センサマグネット４０４とＭＲセンサ４０５は相対位置検出センサを構成している。
【００２９】
ＭＲセンサ４０５からの信号を用いることで、フォーカス移動枠４、つまりは第４レンズユニットＬ４の所定の基準位置からの移動量を検出することができる。フォーカス移動枠４は、コイルに通電されて、被写体側、すなわち光軸と平行な矢印−Ｘ方向に移動し、メカニカル端に当接した状態を基準位置として検出する。
【００３０】
前述の様に、フォーカス駆動部（ボイスコイルモータ４０１，４０２，４０３）の構成は、コイル４０１に通電がなされた状態（以下、通電状態という）において、ローレンツ力が発生し、フォーカス移動枠４を光軸方向に駆動させる。しかし、コイル４０１に通電がなされない状態（以下、非通電状態という）においては、フォーカス移動枠４への駆動力が発生せず、更に、フォーカス移動枠４自身が自己保持力を持たない状態となる。自己保持力とは、非通電状態において、移動可能なコイル４０１、更にはコイル４０１を設けているフォーカス移動枠４をその場に停止させておく事が出来る力のことである。
【００３１】
次に本実施例における、シフト移動枠３と、フォーカス移動枠４の位置検出方法を図４、図５、図６、図７を用いて説明する。図４において、１１は、ズームリセット２０６，３０６の出力信号や撮像装置本体のモードに応じて、駆動手段（ステッピングモータ）２０１、ステッピングモータ３０１、駆動コイル４０１に制御信号を出力する制御手段である。制御手段１１は、マイクロコンピュータ等からなり、上記の各動作制御だけではなく、実施の形態における動作の全てを制御するように構成されている。１２は、制御手段１１のモード情報を記憶させる記憶手段である。
【００３２】
なお、本図の駆動手段（ステッピングモータ）２０１は、他図のステッピングモータ２０１と同一である。図５は、本実施例における、シフト移動枠３と、フォーカス移動枠４の位置検出方法のフローチャートである。図６は本実施例において、シフト移動枠３とフォーカス移動枠４のそれぞれの光軸方向の可動範囲と、両者の干渉領域を示した、模式図である。図７は、本実施例における、レンズ鏡筒を撮像面側から見たときの図と、その図において、断面Ａ−Ａをとったときの図である。つまり、シフト移動枠３と、フォーカス移動枠４の位置関係を示した断面図である。
【００３３】
３１０は、シフト移動枠３に設けられた、ストッパ部であり、４０７は、フォーカス移動枠４に設けられた当接部である。ストッパ部３１０と、当接部４０７は相対メカストッパー部を構成する。そしてお互い当接する位置にあり、且つシフト移動枠３と、フォーカス移動枠４の可動範囲内でストッパ部３１０と当接部４０７が当接するように設けられている。すると、ストッパ部３１０と、当接部４０７が当接した状態で、シフト移動枠３と、フォーカス移動枠４が光軸方向へ移動可能となる。但し、シフト移動枠３と、フォーカス移動枠４の通電時における、通常動作を行う際には、ストッパ部３１０と、当接部４０７は当接しないような位置に設定する。
【００３４】
４０６はフォーカス移動枠４に設けられた、撮像面側のメカニカル端当接部であり、７０１は、ＣＣＤホルダ７に設けられたメカニカル端ストッパ部である。メカニカル端当接部４０６と、メカニカル端ストッパ部７０１は相対メカストッパー部を構成する。そしてお互い当接する位置に設けられている。メカニカル端当接部４０６と、ＣＣＤホルダ７のメカニカル端ストッパ部７０１が当接した位置が、フォーカス移動枠４の撮像面側の可動範囲端、すなわち矢印−Ｘ方向側におけるメカニカル端となり、図６で示すところの位置Ｘ５に相当する。
【００３５】
４０８はフォーカス移動枠４に設けられた、物体側のメカニカル端当接部である。６０１は、後部鏡筒６に設けられたメカニカル端ストッパ部である。フォーカス移動枠４のメカニカル端当接部４０８と、後部鏡筒６のメカニカル端ストッパ部６０１はお互い当接する位置に設けられている。フォーカス移動枠４のメカニカル端当接部４０８と、後部鏡筒６のメカニカル端ストッパ部６０１が当接した位置が、フォーカス移動枠４の物体側、すなわち矢印Ｘ方向側におけるメカニカル端となり、図６で示すところの位置Ｘ２に相当する。
【００３６】
３１２はシフト移動枠３に設けられた、撮像面側のメカニカル端当接部であり、７０２は、ＣＣＤホルダ７に設けられたメカニカル端ストッパ部である。メカニカル端当接部３１２と、メカニカル端ストッパ部７０２はお互い当接する位置に設けられている。メカニカル端当接部３１２と、メカニカル端ストッパ部７０２が当接した位置が、シフト移動枠３の撮像面側、すなわち矢印―Ｘ方向側におけるメカニカル端となり、図６で示すところの位置Ｘ４に相当する。
【００３７】
３１１はシフト移動枠３に設けられた、物体側のメカニカル端当接部であり、６０２は、後部鏡筒６に設けられたメカニカル端ストッパ部である。メカニカル端当接部３１１と、メカニカル端ストッパ部６０２はお互い当接する位置に設けられている。メカニカル端当接部３１１と、メカニカル端ストッパ部６０２が当接した位置が、シフト移動枠３の物体側、すなわち矢印Ｘ方向側におけるメカニカル端となり、図６で示すところの位置Ｘ１に相当する。
【００３８】
シフト移動枠３と、フォーカス移動枠４の位置検出を行うモードが実行されると、図５における、ステップ１００１の動作が行われる。ステップ１００１の動作は、シフト移動枠３は、フォーカス移動枠４の可動範囲外に移動する。つまり、図６において説明すると、フォーカス移動枠４の可動範囲は位置Ｘ２〜位置Ｘ５の間であるので、シフト移動枠３は位置Ｘ１〜位置Ｘ２の間に移動する。ステップ１００１の動作が完了すると、ステップ１００２へ進む。
【００３９】
ステップ１００２の動作は、フォーカス移動枠４を撮像面側のメカニカル端に移動する。つまり、図６において、フォーカス移動枠４は位置Ｘ５に移動する。ステップ１００２の動作が完了すると、ステップ１００３へ進む。ステップ１００３の動作は、フォーカス移動枠４の原点位置検出を行い、フォーカス移動枠４のセンサマグネット４０４のカウンタをリセットして原点とする。ステップ１００３の動作が完了すると、ステップ１００４へ進む。ステップ１００４の動作は、フォーカス移動枠４を物体側のメカニカル端に移動するつまり、図６において、フォーカス移動枠４は位置Ｘ２に移動する。ステップ１００４の動作が完了すると、ステップ１００５へ進む。
【００４０】
ステップ１００５は、フォーカス移動枠４の自己保持力をカメラ本体の傾きによるフォーカス移動枠４の移動する力より強くする。そして更に、シフト移動枠３がシフト移動枠３のストッパ部３１０とフォーカス移動枠の当接部４０７の当接後も、矢印−Ｘ方向に移動しようとする力より弱い力に低下させる。または、カメラ本体が水平、またはストッパ部３１０側すなわち、矢印Ｘ方向に傾いていて、フォーカス移動枠４の自己保持力がなくてもフォーカス移動枠４が−Ｘ方向に移動しない場合には、フォーカス移動枠４の自己保持力を無くす。
【００４１】
具体的にはフォーカス移動枠４を、物体側に３ｇｆ〜５ｇｆの力がかかるように動作させることで確実にシフト移動枠３のストッパ部３１０とフォーカス移動枠４の当接部４０７を確実に突き当てることが出来る。ステップ１００５の動作が完了すると、ステップ１００６へ進む。ステップ１００６は、シフト移動枠３を撮像面側、すなわち矢印−Ｘ方向に、フォーカス移動枠４と当接した後、押してＭＲセンサ４０５の出力が変化し始める位置まで移動する。
【００４２】
つまり、図６において、シフト移動枠３が位置Ｘ２を通過する時に、フォーカス移動枠４に設けたセンサマグネット４０４と後部鏡筒６に設けたＭＲセンサ４０５から成る相対位置検出センサで検出される。即ち、ＭＲセンサ４０５の出力が変化し始めるので、位置Ｘ２の位置まで移動する。ステップ１００６の動作が完了すると、ステップ１００７へ進む。ステップ１００７の動作は、シフト移動枠３の原点位置検出を行い、シフト移動枠３のカウンタをリセットして原点とする。シフト移動枠３の原点位置は位置Ｘ２に相当する。ステップ１００７の動作が完了すると、ステップ１００８へ進む。
【００４３】
ステップ１００８は、ステップ１００７のシフト移動枠３の原点位置（位置Ｘ２）から、シフト移動枠３用のズームリセット３０６の遮光・投光の切替わり位置（例えば位置Ｘ４）までのパルス数、すなわち移動量を、検出する。ステップ１００８の動作が完了すると、ステップ１００９へ進む。ステップ１００９は、ステップ１００７で決定されたシフト移動枠３の原点位置（位置Ｘ２）、及び、ステップ１００８で決定された、原点位置（位置Ｘ２）〜リセット切替わり位置（位置Ｘ４）までの移動量を記憶手段１２に格納する。ステップ１００８の動作が完了すると、位置検出を行うモードは終了となる。
【００４４】
これにより、制御手段１１は、シフト移動枠３を、記憶部１２に格納された原点（位置Ｘ２）を基準として、精度良く、位置制御を行うことが出来る。つまり、フォーカス移動枠４に設けられたＭＲセンサ４０５を、シフト移動枠３の原点位置検出に用いる事で、良くシフト移動枠３の位置を高精度に検出する事が出来る。従来はフォトインタラプタ等のリセットセンサを原点位置の検出手段として用いていたが、リセットセンサを原点とするやり方はレンズ鏡筒の個体差によるバラツキが発生する。
【００４５】
一般的には、リセットセンサのレンズ鏡筒ごとの位置ばらつきは０．３ｍｍ程度である。それに対して、本発明によればフォーカス移動枠４の検出用ＭＲセンサ４０５を利用してシフト移動枠３の原点検出を行なうと、位置ばらつきを０．０５以下に抑えることが出来る。
【００４６】
本実施例のような光学系において、シフト移動枠３の光軸方向で求められる位置精度は具体的には、０．１ｍｍ程度である。つまり、求められる精度０．１ｍｍに対して、従来のリセットセンサを原点位置検出用の検出手段をとると、そのばらつきが０．３ｍｍ程度なので、位置精度が悪くなり、光学性能が劣化してくる。なお、本実施例において、シフト移動枠３の位置検出をフォーカス移動枠４用のＭＲセンサ４０５を用いて位置検出を行なっているので、シフト移動枠３用のズームリセット３０６を無くすことも可能である。その際は、部品点数が削減され、及び、レンズ鏡筒を小型化することができる。
【００４７】
本実施例では、シフト移動枠３の基準位置を検出するために、ズームリセット３０６を後部鏡筒６に取り付けている。そうすると、カメラの電源をＯＦＦしたときに、リセット位置Ｘ３から原点位置Ｘ２までの移動量は個々のレンズごとに、記憶手段１２が記憶している。この為、原点出しを行なう作業（図５で示すところの、ステップ１００１〜ステップ１００７まで作業）をカメラの電源ＯＮごとに行なう必要がなく、リセット位置Ｘ３から所望の設計位置まで制御すれば良い。リセット位置は前述の原点を基準に個々のレンズごとに補正されるからである。
【００４８】
また本実施例において、フォーカス移動枠４を最も物体側に位置させた状態で、シフト移動枠３を撮像面側に動かし、ＭＲセンサ４０５の出力が変化し始めた位置Ｘ２をシフト移動枠３の原点とした。これに限らず、シフト移動枠３とフォーカス移動枠４の干渉領域（Ｘ２〜Ｘ４の任意の位置）であれば、どこを原点に設定しても良い。例えば、シフト移動枠３をリセット切替わり位置Ｘ３に位置させた状態で、フォーカス移動枠４を物体側に動作するように通電する。この状態で減電し、その状態でシフト移動枠３を撮像面側に移動させ、ＭＲセンサ４０５の出力が出なくなる位置（フォーカス移動枠が止まる位置）である、位置Ｘ４を原点としても良い。
【００４９】
前述のように、シフト移動枠３と、フォーカス移動枠４の可動範囲内でストッパ部３１０と当接部（ストッパ部）４０７が当接するように設けられている。本実施例において、その、相対ストッパ（シフト移動枠３のストッパ部３１０とフォーカス移動枠４のストッパ部４０７）部の位置は、フォーカス移動枠４の倒れを規制するスリーブ部４１１の近傍が望ましい（その理由は別途詳細に後述する。）。
【００５０】
ここでスリーブ部とはフォーカス移動枠４のガイドバー１０ａ、１０ｂの２つのガイドバーに対して、筒状の形状をした部分で嵌合する部分のことである。本実施例ではガイドバー１０ａ側に、フォーカス移動枠４のスリーブ部４１１が嵌合し、光軸方向前後にフォーカス移動枠４が動作する構成をとっている。スリーブ部４１１は光軸方向前後において、２箇所の嵌合部４０９、４１０を持っている。具体的には、前側嵌合部４０９と後側嵌合部４１０である。この２箇所の嵌合部４０９、４１０の距離が短いほどフォーカス移動枠４は倒れ易い、つまり図７において、矢印４ａ方向に倒れ易くなる。逆に嵌合部４０９、４１０の距離が長いほど、フォーカス移動枠４の倒れ量の規制をより精度良く行なうことが出来る。
【００５１】
フォーカス移動枠４と同様に、シフト移動枠３もスリーブ部３１５をもつ構造をとっている。スリーブ部３１５はシフト移動枠３用のガイドバー９ａと嵌合する部分も同様に前後２箇所３１３、３１４あり、前側嵌合部が３１３、後側嵌合部が３１４となっている。フォーカス移動枠４と同様に、この２箇所の嵌合部３１３、３１４の距離が短いほどシフト移動枠３は倒れ易い、つまり図７において、矢印３ａ方向に倒れ易くなる。相対ストッパ部（ストッパ部３１０、当接部４０７）をフォーカス移動枠４のスリーブ部４１１近傍に配置することが望ましい理由を、図８を用いて説明する。
【００５２】
図８は、シフト移動枠３とフォーカス移動枠４の関係を簡略化して図示したものである。図７までに説明した構成要素に関しては同じ番号を付与し、説明を省略する。３１０は、シフト移動枠３に設けられた、ストッパ部であり、４０７は、フォーカス移動枠４に設けられた当接部であるが、本図では簡略化しているため、その位置はフォーカス移動枠４の前側嵌合部４０９と同じ位置で考えている。また、差異を説明する為に、仮に、シフト移動枠３とフォーカス移動枠４のストッパの位置を本実施例から遠ざけた位置を仮定した場合の位置が、ストッパ部３１０ｂと当接部４０７ｂの位置である。
【００５３】
図８では、分かり易くするために、シフト移動枠３、及び、フォーカス移動枠４の前側嵌合部４０９〜後側嵌合部４１０の距離をＡ、シフト移動枠３のスリーブ部３１５の中心とフォーカス移動枠４のスリーブ部４１１の中心の距離をＢと定義している。また、それぞれの移動枠（３、４）のガイドバー（９ａ、９ｂ、１０ａ、１０ｂ）と、それぞれの移動枠（３、４）の嵌合部（３１３、３１４、４０９、４１０）とのガタ量をシフト移動枠３、フォーカス移動枠４共に、Δとする。
【００５４】
仮に、相対ストッパ部の位置を、シフト移動枠３に設けられた、ストッパ部を３１０ｂ、フォーカス移動枠４に設けられた当接部を４０７ｂとする（本実施例の位置に対して遠い位置とする）。このとき、フォーカス移動枠４のスリーブ部のガタはΔなので、そのガタ分だけ、フォーカス移動枠４は図８において、矢印４ａ方向に倒れ成分を持つことになる。その倒れ成分Δ４が発生すると、その分、当接部４０７ｂの位置が光軸方向にずれることになる。そのズレ量は長さＡと長さＢの比から決まり（長さＡが長いほど、長さＢが短いほど有利）、式で表すと、ズレ量は、Δ×Ｂ／Ａとなる。
【００５５】
また、シフト移動枠３のスリーブ部のガタ分もΔなので、そのガタ分Δだけ、シフト移動枠３は、矢印３ａ方向に倒れ成分Δ３を持つことになる。その倒れ成分Δ３が発生すると、その分シフト移動枠３中にある、レンズユニットＬ３はその分、光軸方向の位置ズレが発生する。そのズレ量は、スリーブ長さＡとスリーブ部３１５の中心から光軸中心ｏ１までの長さ（１／２）Ｂの比から決まり（長さＡが長いほど、長さ（１／２）Ｂが短いほど有利）、ズレ量を式で表すと、Δ×Ｂ／Ａ／２となる。
【００５６】
上記机上計算結果１より、相対ストッパ部３１０ｂをシフト移動枠３のスリーブ部３１５の後側嵌合部３１４に位置させたとする（フォーカス移動枠４のスリーブ部４１１から遠ざけた場合）。この場合シフト移動枠３の第３のガイドバー９ａとスリーブ部３１０ｂのガタ、及び、フォーカス移動枠４の第６ガイドバー１０ｂとスリーブ部のガタを両方考慮に入れる。そうすると、ガタの影響による第３レンズユニットＬ３の光軸方向ズレ量は、
０＋Δ×Ｂ／Ａ／２＝（３／２）×（Ｂ／Ａ）×Δ・・・・机上計算１
となる。
【００５７】
次に、ストッパ部を本実施例のように、シフト移動枠３にストッパ部３１０、フォーカス移動枠４に当接部４０７に位置させたとする。この場合の、スリーブとガイドバーのガタによる、シフト移動枠３のレンズユニットＬ３の光軸方向の位置ズレを計算する（机上計算２）。フォーカス移動枠４のスリーブとガイドバーのガタはΔなので、そのガタ分だけフォーカス移動枠４は図８において、矢印４ａ方向に倒れ成分を持つことになる。その倒れが発生してもストッパ部４０７の位置はスリーブ部４１１近傍にあるため、光軸方向に位置ズレは殆ど発生しない。つまり、そのズレ量は、ほぼゼロになる。
【００５８】
また、シフト移動枠３のスリーブ部３１５とガイドバー９ａのガタもΔなので、そのガタ分だけ、シフト移動枠３は、矢印３ａ方向に倒れ成分を持つことになる。その倒れが発生すると、その分シフト移動枠３中にある、レンズユニットＬ３は、その分、光軸方向の位置ズレが発生する。そのズレ量は、スリーブ部の長さＡと相対メカ端〜ガラス中心（光軸中心）までの距離である（１／２）Ｂの比から決まり（長さＡが長いほど、長さ（１／２）Ｂが短いほど有利）、式で表すと、Δ×Ｂ／Ａ／２となる。
【００５９】
上記机上計算より、相対ストッパ（３１０、４０７）をフォーカス移動枠４のスリーブ部４１１の前側嵌合部４０９に位置させたとする。この場合、シフト移動枠３の第３ガイドバー９ａとスリーブ３１５のガタ、及び、フォーカス移動枠４の第５ガイドバー１０ａとスリーブ４１１のガタを両方考慮に入れる。そうすると、ガタの影響による第３レンズユニットＬ３の光軸方向ズレ量は、
０＋Δ×Ｂ／Ａ／２＝（１／２）×（Ｂ／Ａ）×Δ・・・机上計算２
となる。
【００６０】
つまり、シフト移動枠３とフォーカス移動枠４のガイドバー（９ａ、９ｂ、１０ａ、１０ｂ）とスリーブ部３１５、４１１とのガタを考慮する。そして、相対ストッパ（ストッパ部３１０、当接部４０７）をフォーカス移動枠４のスリーブ部４１１又はその近傍に配置する。そうすると、シフト移動枠３のスリーブ部３１５又はその近傍に配置したときに比べて、レンズユニットＬ３の光軸方向の位置ズレは、３倍有利（机上計算１／机上計算２）となることが分かる。
【００６１】
よって、相対ストッパ部３１０、４０７の位置は、相対位置検出センサ（ＭＲセンサ４０５）を保持するフォーカス移動枠４のスリーブ部４１１又はその近傍にあることが望ましい。また計算の後半部分だけを考慮すると、シフト移動枠３の相対メカ端位置〜光軸中心までの距離が短い程、位置ズレは有利となるため、相対ストッパ部の位置はシフト移動枠３のガラス近傍（光軸近傍）にあることが望ましい。よって、相対ストッパ部の位置はフォーカス移動枠４のスリーブ部４１１近傍、かつ、スリーブ部４１１のスリーブ中心とフォーカス移動枠４の光軸中心を結ぶ直線上又は略直線上にあることが望ましい（第３レンズユニットＬ３近傍となる為。）。
【００６２】
相対ストッパ部（３１０、４０７）の具体的な望ましい位置を、図９を用いて説明する。図９はフォーカス移動枠４を物体側から見た図である。図９において、４０７は、フォーカス移動枠４に設けられた当接部（＝相対メカストッパ部）である。当接部４０７と当接するストッパ部３１０は不図示である。当接部４０７はスリーブ部４１１の径ΦＤに対して、３倍の大きさとなる円Φ３Ｄ（スリーブ部近傍）内となる、領域４１２内に設けられている。
【００６３】
当接部４０７は前述の机上計算１および２の結果から、スリーブ部４１１近傍にあることが望ましい。しかしながら、あまり近づけすぎるとガイドバー１０ａのグリースがストッパ部４００７上に付着し、当接時の繰返し精度が悪化する危険がある。このため円Φ３Ｄ内に収めるのが適当である。また、当接部４０７の少なくとも一部は、スリーブ部４１１の中心４１１ａと光軸中心ｏ１を結ぶ直線に対し、直線から垂直方向に距離Ｄ／２離れた平行な２つの直線で囲まれた領域４１３上（略直線上）に設けられており、領域４１３の枠内に存在している。つまり、フォーカス移動枠４のスリーブ部４１１近傍、かつ、シフト移動枠３のガラス近傍（レンズユニットＬ３）となる位置に配置されている。つまり、本実施例において最も好ましい相対ストッパ部（３１０、４０７）の位置は、図９において、領域４１２と領域４１３とが重なる範囲に相対ストッパ部が存在することである。
【００６４】
以上のように本発明によればレンズ移動枠の位置を、精度良く検出することができるレンズ鏡筒及びそれを有する光学機器が得られる。
【符号の説明】
【００６５】
Ｌ  レンズ鏡筒    Ｂ  カメラ本体    ３  シフト移動枠    ４  フォーカス移動枠
３０６  シフト移動枠用リセットセンサ    ３１０  ストッパ部
４０４  センサマグネット    ４０５  ＭＲセンサ    ４０７  当接部
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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