(57)【要約】      （修正有）【課題】レンズ群の繰り出し量が制限されることなく、高速起動が可能になり、また、レンズ群のすべての移動領域において撮影シーンに応じた駆動モードでレンズ群を移動させることができるレンズ鏡筒を提供する。【解決手段】レンズ鏡筒は、回転することでレンズ群を光軸に沿って移動させるカム筒６１と、カム筒６１の駆動源として配置される２つのモータ５１，５３と、２つのモータ５１，５３の回転量を合成してカム筒６１に駆動力を伝達する伝達機構５０と、を備える。【選択図】図４
2012008396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転することでレンズ群を光軸に沿って移動させる回転筒と、
前記回転筒の駆動源として配置される２つのモータと、
前記２つのモータの回転量を合成して前記回転筒に駆動力を伝達する伝達機構と、を備えることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記伝達機構は、前記２つのモータの駆動力が入力される遊星ギア列を備え、該遊星ギア列の出力側のギアが前記回転筒に前記駆動力を伝達することを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項３】
前記回転筒の回転量を検出する検出手段を備え、該検出手段は、前記出力側のギアに噛合するギア列を備えることを特徴とする請求項２に記載のレンズ鏡筒。
【請求項４】
前記２つのモータのうちの一方のモータと前記回転筒との間の減速比と、他方のモータと前記回転筒との間の減速比とが異なることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項５】
前記２つのモータのうちの一方のモータがステッピングモータであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項６】
前記検出手段は、前記２つのモータの駆動状態に因らず撮影中及び撮影待機中に常に動作することを特徴とする請求項３に記載のレンズ鏡筒。
【請求項７】
回転することでレンズ群を光軸に沿って移動させる回転筒と、
前記回転筒の駆動源として配置されるモータと、
前記回転筒の回転量を検出する検出手段と、
前記モータの回転を前記検出手段に伝達する伝達機構と、を備え、
前記検出手段は、前記駆動源の駆動状態に因らず撮影中及び撮影待機中に常に動作することを特徴とするレンズ鏡筒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラ等の撮像装置に搭載され、収納位置と撮影位置との間を光軸方向に移動して撮影倍率を変更するズーム機構を備えるレンズ鏡筒に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のレンズ鏡筒として、収納位置から撮影領域までは送りねじ機構によりレンズ群を光軸方向に繰り出し、広角位置から望遠位置までの撮影領域ではカム筒の回転によりレンズ群を光軸方向に移動させるものが開示されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−３１３７８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１では、送りねじ機構のねじ軸の軸長がカメラの厚みによって制限されるため、カム筒の回転によりレンズ群を繰り出す場合に比べて繰り出し量が制限されてしまう。また、レンズ群を収納位置から撮影領域まで繰り出すまでの時間は、カム筒を回転させる場合に比べて送りねじ機構のねじ軸を回転させる方の回転量が多くなるため、起動時間が長くなる。更に、送りねじ機構によってレンズ群を移動させる領域と、カム筒の回転によってレンズ群を移動させる領域とが機械的に区切られている。このため、レンズ群のすべての移動領域において撮影シーンに応じた駆動モードでレンズ群を移動させたい場合には、対応することができない。
【０００５】
そこで、本発明は、レンズ群の繰り出し量が制限されることなく、高速起動が可能になり、また、レンズ群のすべての移動領域において撮影シーンに応じた駆動モードでレンズ群を移動させることができるレンズ鏡筒を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明のレンズ鏡筒は、回転することでレンズ群を光軸に沿って移動させる回転筒と、前記回転筒の駆動源として配置される２つのモータと、前記２つのモータの回転量を合成して前記回転筒に駆動力を伝達する伝達機構と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、レンズ群の繰り出し量が制限されることなく、高速起動が可能になり、また、レンズ群のすべての移動領域において撮影シーンに応じた駆動モードでレンズ群を移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態の一例であるレンズ鏡筒がＷＩＤＥ位置にある状態を示す要部断面図である。
【図２】レンズ鏡筒がＴＥＬＥ位置にある状態を示す要部断面図である。
【図３】レンズ鏡筒がＳＩＮＫ位置にある状態を示す要部断面図である。
【図４】カム筒を駆動する駆動機構の一部を分解した斜視図である。
【図５】固定筒の内周側展開図である。
【図６】リセット位置検出手段を説明するための斜視図である。
【図７】モータの回転量とカム筒の回転量との関係を示すタイミングチャート図である。
【図８】カム筒を駆動する機構の一部の部分断面図である
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態の一例を図面を参照して説明する。
【００１０】
図１は、本発明の実施形態の一例であるレンズ鏡筒がＷＩＤＥ位置（広角位置）にある状態を示す要部断面図である。なお、本実施形態では、デジタルカメラ等の撮像装置に搭載され、収納位置と撮影位置との間を光軸方向に移動して撮影倍率を変更するズーム機構を備えるレンズ鏡筒を例に採る。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態のレンズ鏡筒は、第１レンズ群１０、第２レンズ群２０、プリズム５、固定筒６２、カム筒６１及び直進ガイド筒６３を備える。カム筒６１は、本発明の回転筒の一例に相当する。
【００１２】
第１レンズ群１０は、１群鏡筒１１に１群レンズ１が保持され、第２レンズ群２０は、２群鏡筒２１に２群レンズ２が保持されている。１群レンズ１及び２群レンズ２から入射した光束は、プリズム５により１群レンズ１及び２群レンズ２の光軸Ａに対して略９０°の角度で交差する光軸Ｂの方向に屈曲されて、撮像素子８に導かれる。
【００１３】
プリズム５は、モータ６Ａの駆動により光軸Ｂに沿って移動可能に保持部材６に保持されている。プリズム５と撮像素子８との間には、第３レンズ群３０、第４レンズ群４０及び光学フィルタ７が光軸Ｂに沿って配置されている。
【００１４】
第３レンズ群３０は、前地板３２に固定されたシャッタ３１と、後地板３４に保持された３群レンズ３とを備え、後地板３４と前地板３２とは互いにねじ等により結合されている。第３レンズ群３０が、モータ３０Ａの駆動により光軸Ｂに沿って移動することで変倍動作が行われる。
【００１５】
第４レンズ群４０は、４群レンズホルダ４１に４群レンズ４が保持されており、第４レンズ群４０がモータ４０Ａの駆動により光軸Ｂに沿って進退移動することで、変倍動作及び合焦動作が行われる。光学フィルタ７は、空間周波数の高い光をカットする為のローパスフィルタ機能と赤外光をカットする機能を有する。
【００１６】
また、図１において、ＳＷモータ５１及びＴＷモータ５３はカム筒６１を回転駆動するための駆動源であり、ＳＷモータ５１及びＴＷモータ５３の駆動力は、遊星ギア列を備える伝達機構５０を介してカム筒６１に伝達される。また、パルスギア列７０は、カム筒６１の回転量を検出するためのものである。ＳＷモータ５１、ＴＷモータ５３、伝達機構５０及びパルスギア列７０については、後述する。
【００１７】
図２は、レンズ鏡筒がＴＥＬＥ位置（望遠位置）にある状態を示す要部断面図である。図２に示すように、レンズ鏡筒がＴＥＬＥ位置にある状態では、第１レンズ群１０が光軸Ａに沿って被写体側に繰り出すとともに、第２レンズ群２０が光軸Ａに沿って後退してプリズム５に接近した位置で停止する。第３レンズ群３０は、光軸Ｂに沿ってプリズム５に向かって移動して該プリズム５に接近した位置で停止する。第４レンズ群４０は、光軸Ｂに沿って撮像素子８に向かって移動して該撮像素子８に接近した位置で停止する。
【００１８】
図３は、レンズ鏡筒がＳＩＮＫ位置（収納位置）にある状態を示す要部断面図である。図３に示すように、レンズ鏡筒がＳＩＮＫ位置にある状態では、プリズム５、第３レンズ群３０及び第４レンズ群４０は、光軸Ｂに沿って互いに干渉しないように撮像素子８側に移動する。これにより、第２レンズ群２０及び第１レンズ群１０の後方に収納空間が形成され、第２レンズ群２０及び第１レンズ群１０が光軸Ａに沿って後退して、カム筒６１とともに前記収納空間に収納される。
【００１９】
固定筒６２の内周部には、カム筒６１の外周部に設けられカムピン（不図示）がカム係合するカム溝６２ａ（図５参照）が周方向に略等間隔で複数箇所形成されている。カム筒６１の外周部には、後述する駆動ギア６０に噛合するギア部６１ａが形成され、駆動ギア６０から駆動力が伝達されることで、カム筒６１が回転駆動される。このとき、固定筒６２のカム溝６２ａとカム筒６１のカムピンとのカム作用により、カム筒６１は光軸Ａに沿って進退することとなる。また、カム筒６１の内周部には、不図示の１群カム溝及び２群カム溝が形成されている。
【００２０】
直進ガイド筒６３は、カム筒６１の内周側に配置され、カム筒６１と一体となって回転可能且つ、光軸Ａ方向に移動可能とされている。カム筒６１と直進ガイド筒６３との間には、第１レンズ群１０が配置され、第１レンズ群１０の１群鏡筒１１の外周部に設けたカムピンがカム筒６１の１群カム溝とカム係合している。また、直進ガイド筒６３の外周部には、光軸Ａ方向に沿って延びる直進溝（不図示）が形成されており、この直進溝に１群鏡筒１１の内周部に設けた凸部が係合することにより、１群鏡筒１１の回転方向の動きが規制されている。
【００２１】
直進ガイド筒６３の内周側には、第２レンズ群２０が配置され、第２レンズ群２０は、第１レンズ群１０と同様に、２群鏡筒２１に設けた不図示のカムピンがカム筒６１の２群カム溝にカム係合する。また、直進ガイド筒６３には、光軸Ａ方向に不図示の貫通溝が設けられており、この貫通溝に２群鏡筒２１のカムピンの根元に配置された係合部が係合することにより、２群鏡筒２１の回転方向の動きが規制されている。
【００２２】
そして、カム筒６１が回転すると、カム筒６１の１群カム溝と１群鏡筒１１のカムピンとのカム作用により、１群鏡筒１１の凸部が直進ガイド筒６３の直進溝を光軸Ａ方向に摺動しながら、１群鏡筒１１がカム筒６１に対して光軸に沿って進退する。従って、カム筒６１が固定筒６２に対して光軸Ａに沿って進退すると、カム筒６１に対して１群鏡筒１１が光軸Ａに沿って進退して１群レンズ１が収納位置と撮影位置との間を移動する。２群レンズ２についても、同様の動作によって収納位置と撮影位置との間を移動する。
【００２３】
次に、図４，図５及び図８を参照して、カム筒６１を駆動する駆動機構について説明する。図４は、カム筒６１を駆動する駆動機構の一部を分解した斜視図である。図８は、カム筒６１を駆動する駆動機構の部分断面図である。図４及び図８において、ＳＷモータ５１は、第１レンズ群１０及び第２レンズ群２０をＳＩＮＫ位置とＷＩＤＥ位置の間で移動させるための駆動源である。ＴＷモータ５３は、第１レンズ群１０及び第２レンズ群２０をＴＥＬＥ位置とＷＩＤＥ位置との間で移動させるための駆動源である。
【００２４】
ＳＷモータ５１及びＴＷモータ５３は、それぞれモータ軸線を光軸Ｂ方向に向け、かつモータ軸をカム筒６１の径方向内側に向けて配置されており、また、ＴＷモータ５３は、ＳＷモータ５１より被写体側に配置されている。ＳＷモータ５１のモータ軸には、ウォームギア５２が圧入され、ＴＷモータ５３のモータ軸には、ウォームギア５４が圧入されている。
【００２５】
ウォームギア５２とウォームギア５４との間には、被写体側（図の上側）から順に光軸Ａと平行にズームリングギア５５、ズームキャリアギア５６及び太陽ギア列５７が同軸配置されている。
【００２６】
太陽ギア５７は、２段の平ギアからなる太陽ギア５７ａ，５７ｂを備え、太陽ギア５７ａに噛合する斜歯ギアを介してウォームギア５２と噛合している。
【００２７】
ズームキャリアギア５６は、ギア部５６ａ、及びギア部５６ａの被写体側を向く面に周方向に略等間隔で突設された３本の軸部を備え、３本の軸部には、それぞれズーム遊星ギア５８が軸支されている。また、ギア部５６ａには、ウォームギア５４が斜歯ギア等を介して噛合し、ズーム遊星ギア５８は、太陽ギア５７ｂが噛合するようになっている。
【００２８】
ズームリングギア５５は、内歯ギア５５ａと外歯ギア５５ｂとを備え、内歯ギア５５ａには、ズーム遊星ギア５８が噛合し、外歯ギア５５ｂは、アイドラギア５９を介して駆動ギア６０に噛合し、駆動ギア６０は、カム筒６１のギア部６１ａに噛合する。本実施形態では、ウォームギア５２及びウォームギア５４と駆動ギア６０との間に配置されるギア列により、ＳＷモータ５１及びＴＷモータ５３の回転量を合成してカム筒６１に駆動力を伝達する伝達機構５０を構成している。
【００２９】
次に、ＳＷモータ５１とＴＷモータ５３を駆動した際の伝達機構５０の動作について説明する。
【００３０】
ＳＷモータ５１を駆動してＴＷモータ５３を停止した場合、ＳＷモータ５１から駆動力が太陽ギア列５７に伝達されて該太陽ギア列５７が回転し、ＴＷモータ５３に接続されているズームキャリアギア５６は停止している。そのため、ズーム遊星ギア５８は、公転せず自転のみする。
【００３１】
例えば、太陽ギア５７ｂの歯数を９、ズーム遊星ギア５８の歯数を１０、ズームリングギア５５の内歯ギア５５ａの歯数を３０とすると、太陽ギア５７の回転は１／３．３３倍に減速されてズームリングギア５５に伝達される。これにより、外歯ギア５５ｂの回転がアイドラギア５９を介して駆動ギア６０に伝達され、駆動ギア６０の回転がカム筒６１のギア部６１ａに伝達されてカム筒６１が回転駆動される。このときのズームリングギア５５の回転方向は、太陽ギア列５７と逆方向となる。
【００３２】
また、ＳＷモータ５１を停止し、ＴＷモータ５３を駆動した場合、ＳＷモータ５１に接続されている太陽ギア５７は停止し、ＴＷモータ５３に接続されているズームキャリアギア５６は回転する。そのため、ズーム遊星ギア５８は自転と公転をする。例えば、太陽ギア５７ｂの歯数を９、ズーム遊星ギア５８の歯数を１０、ズームリングギア５５の内歯ギア５５ａの歯数を３０とすると、ズームキャリアギア５６の回転は１．３倍に増速されてズームリングギア５５に伝達され、上記同様に、カム筒６１を駆動する。この場合、ズームリングギア５５の回転方向は、ズームキャリアギア５６と同じ方向になる。
【００３３】
ＳＷモータ５１とＴＷモータ５３を同時に駆動した場合、ズームリングギア５５には、合成された回転数が伝達される。例えば、太陽ギア５７をＣＷ（時計回り）方向に１ｒｐｍ、ズームキャリアギア５６をＣＷ方向に１ｒｐｍで回転した場合を考える。太陽ギア５７によってズームリングギア５５に伝達されるはずの回転数は、ＣＣＷ（反時計回り）方向に０．３ｒｐｍであり、ズームキャリアギア５６によってズームリングギア５５に伝達されるはずの回転数は、ＣＷ方向に１．３ｒｐｍである。従って、これらを合成して、ズームリングギア５５はＣＷ方向に１ｒｐｍで回転する。
【００３４】
ここで、ＳＷモータ５１に接続したギア列の減速比は大きく、ＴＷモータ５３に接続したギア列の減速比は小さくなることが分かる。この点については、後述する。
【００３５】
次に、第１レンズ群１０及び第２レンズ群２０を光軸Ａ方向に繰り出して、プリズム５を撮影位置に配置する動作について説明する。
【００３６】
図５は、固定筒６２の内周側展開図である。図５に示すように、固定筒６２の内周部には、カム筒６１の外周部に設けたカムピンがカム係合するカム溝６２ａが周方向に略等間隔で複数箇所形成されている。また、固定筒６２の後端部には、プリズム５を保持する保持部材６が光軸Ｂ方向に進退する際に通り抜ける切り欠き６２ｂが形成されている。カム筒６１が収納位置にあるときは、カムピンは、図５のカム溝６２ａの位置６２ｃに配置される。
【００３７】
レンズ鏡筒を撮影状態にするには、まず、ＳＷモータ５１をカム筒６１の繰り出し方向に回転させる。このとき、カム筒６１のカムピンは、固定筒６２のカム溝６２ａを図５の右方向に移動し、リフトを有する区間で第１レンズ群１０及び第２レンズ群２０が光軸Ａに沿って繰り出し方向に移動する。
【００３８】
そして、カム筒６１がＷＩＤＥ位置に達すると、カムピンは、固定筒６２のカム溝６２ａの図５の位置６２ｄに配置される。このとき、第２レンズ群２０の後方にプリズム５が進退可能な空間が形成されるので、モータ６Ａの駆動によりプリズム５を撮影位置まで光軸Ｂ方向に移動させる。
【００３９】
以上の動作によって、第１レンズ群１０、第２レンズ群２０、プリズム５は、ＷＩＤＥ位置に配置されて、撮影状態となる。その後、モータ３０Ａ及び４０Ａを駆動して、第３レンズ群３０及び第４レンズ群４０をそれぞれ光軸Ｂ方向のＷＩＤＥ撮影位置に移動させる。
【００４０】
レンズ鏡筒をＷＩＤＥ位置からＳＩＮＫ位置に移動させる場合は、上記と逆の動作を行う。まず、モータ３０Ａ及び４０Ａを駆動して、第３レンズ群３０及び第４レンズ群４０をそれぞれ光軸Ｂ方向の所定の位置に退避させ、次いで、モータ６Ａを駆動して、プリズム５を光軸Ｂ方向の所定の位置に退避させる。プリズム５が退避位置に退避してカム筒６１の後方に収納空間が形成されると、ＳＷモータ５１をカム筒６１の繰り込み方向に駆動してカム筒６１を収納位置まで繰り込む。
【００４１】
レンズ鏡筒をＷＩＤＥ位置とＴＥＬＥ位置の間で変倍動作する場合は、ＴＷモータ５３のみを駆動することにより、第１レンズ群１０及び第２レンズ群２０を光軸Ａ方向に移動させることができる。レンズ鏡筒のＴＥＬＥ位置では、カム筒６１のカムピンは、固定筒６２のカム溝６２ａの位置６２ｅに配置される（図５参照）。
【００４２】
次に、上述したように、ＳＷモータ５１に接続したギア列の減速比が大きく、ＴＷモータ５３に接続したギア列の減速比が小さいことによる効果について説明する。
【００４３】
通常、ＷＩＤＥ位置からＴＥＬＥ位置までの領域（以下「撮影領域」という。）よりも固定筒６２のカム溝６２ａのリフト角が大きいＳＩＮＫ位置から撮影領域までの領域（以下「沈胴繰り出し領域」という。）の方が、カム筒６１の駆動負荷が大きい。また、沈胴繰り出し領域では、不図示のレンズバリアの作動負荷がさらに加わる場合が多いため、減速比が大きいギア列を用いて、モータのトルクを増幅する必要がある。
【００４４】
一方、撮影領域では、動画等の撮影中にレンズ駆動音が録音されないように、モータの回転数を低く抑える必要がある。このとき、減速比の大きいギア列を用いると、カム筒の回転速度が極端に遅くなってしまう。
【００４５】
本実施形態では、カム筒６１の駆動負荷が大きい沈胴繰り出し領域では、減速比の大きいギア列を介してＳＷモータ５１の駆動力をカム筒６１に伝達して、カム筒６１を駆動する。また、撮影領域では、減速比の小さいギア列を介してＴＷモータ５３の駆動力をカム筒６１に伝達して、カム筒６１を駆動する。従って、動画撮影中にモータの駆動音が小さくなるようにＴＷモータ５３を低速回転させても、快適な変倍動作速度を得ることができる。
【００４６】
また、本実施形態では、ＳＷモータ５１とＴＷモータ５３を異なる種類のモータにすることができる。例えば、ＳＷモータ５１には、ＤＣモータを使用し、ＴＷモータ５３にはステッピングモータを使用することができる。ステッピングモータは、ＤＣモータに比べて、低速での安定した制御ができるため、動画撮影中の低速駆動に好適である。
【００４７】
更に、ステッピングモータは、駆動方式としてマイクロステップ駆動や２相励磁駆動などが選択できる。マイクロステップ駆動を用いれば、さらに静粛性の高い駆動ができ、２相駆動を用いれば、高トルク駆動ができるため、例えば静粛性が必要な動画撮影中の変倍動作にはマイクロステップ駆動を用い、静止画撮影中の変倍動作には２相駆動を用いると良い。
【００４８】
また、本実施形態の伝達機構５０のギア列の構成は、沈胴繰出し領域及び撮影領域を含む全ての領域において、ＳＷモータ５１とＴＷモータ５３のどちらを駆動してもカム筒６１を駆動することができる。したがって、高速の変倍動作が必要な場合は、ＳＷモータ５１を使用し、低速の変倍動作が必要な場合は、ＴＷモータ５３を使用するという使い分け可能である。
【００４９】
次に、図４及び図６〜図８を参照して、第１レンズ群１０及び第２レンズ群２０の位置を検出するための、カム筒回転量検出手段及びリセット位置検出手段について説明する。
【００５０】
図４に示すように、ＳＷモータ５１とＴＷモータ５３の駆動力が入力される遊星ギア列の出力側のギアであるズームリングギア５５には、アイドラギア５９を介してパルスギア列７０が接続されている。パルスギア列７０の最終段のパルス板７１には、複数枚の羽根が設けられており、この羽根が通過した回数をフォトインタラプタ７２によってカウントすることで、カム筒６１の回転量を検出する。パルスギア列７０の増速比とパルス板７１の羽根の枚数は、光学設計によって決まる必要な分解能が得られるように決定される。
【００５１】
また、図６に示すように、固定筒６２等の固定部（不図示）には、カム筒６１の位相検出のための基準となるリセット位置を検出するためのフォトインタラプタ７３が保持されている。また、直進ガイド筒６３には、遮光板６３ａが設けられている。ＳＷモータ５１の駆動により、カム筒６１と直進ガイド筒６３とが一定の繰り出し位置に移動すると、直進ガイド筒の遮光板６３ａがフォトインタラプタ７３を遮る。このとき、前述したパルス板７１のカウント値を基準値に設定する。
【００５２】
そして、レンズ鏡筒の収納位置とＷＩＤＷ位置との間での繰り出し／繰り込み動作時と、撮影領域での変倍動作時に、不図示の制御手段がパルス板７１のカウント値が規定値に達するまでＳＷモータ５１とＴＷモータ５３の駆動を制御する。これにより、カム筒６１を誤差のない正確な位置に停止させることができる。
【００５３】
ところで、本来、モータの駆動力の伝達にギア列を用いる場合は、滑りによる回転量のロスなどがないため、モータの回転量に対してカム筒の回転量は減速比によって線形に決まる。しかし、実際には、ギアのバックラッシュや噛み合い誤差によって、モータの回転量に対するカム筒の回転量はばらつきが生じる。
【００５４】
ただし、一つのモータで一つのカム筒を駆動する従来のレンズ鏡筒は、一度ギア列を組み立ててしまえば、モータを駆動してもギアの噛み合い関係が不変である。つまり、毎回同じ歯同士が噛み合うため、モータの回転量に対するカム筒の回転量のばらつきの状態は毎回同じである。従って、カム筒の位相を検出する基準位置となるリセット位置もバラつくことは無い。
【００５５】
これに対し、本実施形態のように、遊星ギア列を用いて二つのモータの回転量を合成して一つのカム筒を駆動する場合、一方のモータを回転させると他方のモータとズームリングギア５５の間で噛み合う歯の関係が変化する。
【００５６】
つまり、カメラの電源をＯＮするごとに、毎回違う歯同士が噛み合うため、モータの回転量に対するカム筒の回転量のばらつきの状態が異なる。
【００５７】
図７は、モータの回転量とカム筒の回転量との関係を示すタイミングチャート図である。図７の横軸はモータ回転量、縦軸はカム筒回転量を示す。図７に示すように、電源をＯＮするごとにカム筒６１の回転量のばらつきの状態が変化する場合、リセット位置でのモータの回転量が実線と破線の場合で異なることが分かる。モータをリセット位置から規定の回転量だけ駆動してＷＩＤＥ位置にセットすると、リセット位置のずれ量だけモータの停止位置がずれる。そのため、カム筒６１の停止位置の誤差が生じてしまう。
【００５８】
しかし、本実施形態では、遊星ギア列の出力ギアであるズームリングギア５５とカム筒６１との間のアイドラギア５９から、パルスギア列７０を分岐させているため、パルスギア列７０とカム筒６１とのギアの噛み合い関係は不変である。そのため、従来のレンズ鏡筒と同等の誤差でカム筒６１の回転量を検出することができる。従って、リセット時のパルス数を基準値に設定して、予め規定したＷＩＤＥ位置でのパルス数に達するまでモータを駆動することで、上述したカム筒６１の回転量のばらつきの状態の変化に影響されること無く、カム筒６１を正確な位置で停止させることができる。
【００５９】
ところで、本実施形態のように、カム筒６１の位置を検出するパルス板７１が、ギア列を介してモータに接続していると、モータを停止してもギア列のバックラッシュ分だけパルス板がモータの駆動方向に先行して動いてしまう恐れがある。その後、モータを再駆動すると、パルス板が先行して動いた分だけギア列に遊びが生じているため、遊びを詰めるまではモータが駆動してもパルス板は回転しない。
【００６０】
一方、従来のレンズ鏡筒では、省電力を目的としてモータ停止中にフォトインタラプタ７３の動作も停止させることがある。
【００６１】
本実施形態において、従来のレンズ鏡筒と同様にモータ停止中にフォトインタラプタの動作も停止すると、モータ停止中はパルス板のバックラッシュ分の回転を検知できない。そして、一旦停止したモータが再駆動すると、前述の遊びを詰める間はパルス板が回転しないため、その間のモータ駆動はカウントされず、モータの回転量とパルスカウント値にずれが生じる。モータの停止と再駆動を繰り返すと、このずれが累積されていくため、やがてレンズの位置とパルスカウント値に大きなずれが生じてしまう問題がある。
【００６２】
そこで、本実施形態では、モータの駆動状態に関わらず、パルスをカウントするフォトインタラプタ７３は撮影中及び撮影待機中に常に動作している。従って、モータの回転量とパルスカウント値にずれは生じない。
【００６３】
なお、本実施形態に限らず、一つのモータで一つのカム筒を駆動する従来のレンズ鏡筒においても、カム筒の回転量を検知する検知手段とモータの間をギア列で接続する場合には、モータの駆動状態に関わらず検知手段を常時動作させるとよい。これにより、ギア列のバックラッシュによるずれを回避可能である。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態では、沈胴繰出し領域及び撮影領域を含む全ての領域においてカム筒６１の回転によりレンズ群を光軸方向に移動させるため、レンズ群の繰り出し量が制限されることなく、また、高速起動が可能になる。
【００６５】
また、本実施形態では、遊星ギア列を備える伝達機構５０によりＳＷモータ５１及びＴＷモータ５３の回転量を合成してカム筒６１に駆動力を伝達するので、レンズ群の全ての移動領域において撮影シーンに応じた駆動モードでレンズ群を移動させることができる。
【００６６】
また、本実施形態では、レンズの位置を検出するエンコーダが常時動作しているため、エンコーダとモータの間にギア列を介在させることが可能となり、設計の自由度を得られる。
【００６７】
なお、本発明の構成は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【００６８】
例えば、上記実施形態では、屈曲系光学素子としてプリズム５を例示したが、これに限定されず、例えばミラー等を用いてもよい。また、上記実施形態では、屈曲系光学素子を第２レンズ群２０の後方に配置した場合を例示したが、例えば第１レンズ群１０と第２レンズ群２０との間に配置してもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１  １群レンズ
２  ２群レンズ
５０  伝達機構
５１  ＳＷモータ
５３  ＴＷモータ
６１  カム筒
７０  パルスギア列
【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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