(57)【要約】【課題】第１、第２の光学部材を駆動する第１の駆動手段と第１の光学部材を駆動する第２の駆動手段とを備え、レンズ鏡筒の繰り出し動作を短時間で行い、かつ、ユーザに違和感を感じさせずにレンズ鏡筒を繰り出すレンズ鏡筒を提供する。【解決手段】光軸Ａに沿って移動する第１の光学部材（第１レンズ群１０、第２レンズ群２０）と、光軸Ｂに沿って移動する第２の光学部材（プリズム５）と、第１の光学部材と第２の光学部材とを駆動するＳＷモータ５１と、第１の光学部材を駆動するＴＷモータ５３とを備えるレンズ鏡筒を設ける。レンズ鏡筒が備える制御手段が、ＳＷモータ５１が第１及び第２の光学部材を駆動中にＴＷモータ５３が第１の光学部材を駆動するように制御する。【選択図】図１
2012042577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の光軸に沿って移動する第１の光学部材と、
第２の光軸に沿って移動する第２の光学部材と、
前記第１の光学部材と前記第２の光学部材とを駆動する第１の駆動手段と、
前記第１の光学部材を駆動する第２の駆動手段と、
前記第１の駆動手段が前記第１及び第２の光学部材を駆動中に前記第２の駆動手段が前記第１の光学部材を駆動するように制御する制御手段とを備えることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第１及び第２の駆動手段が前記第１の光学部材を駆動中に、前記第１の駆動手段による第１の光学部材の駆動方向とは逆方向に前記第２の駆動手段を駆動させ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】
前記制御手段は、前記第１及び第２の駆動手段が前記第１の光学部材を駆動中に前記第１の光学部材の位置が変化しないように、前記第２の駆動手段を駆動させ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】
前記第１の光学部材がレンズ群であり、
前記制御手段は、前記第１による前記レンズ群の駆動により前記レンズ群の位置がＷＩＤＥ位置に達したときに、前記レンズ群の位置が変化しないように、前記第２の駆動手段による前記レンズ群の駆動を開始させ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５】
前記制御手段は、前記第１及び第２の駆動手段が前記第１の光学部材を駆動中に前記第１の光学部材が一方向に移動するように、前記第１及び第２の駆動手段を駆動させ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６】
前記第１の光学部材がレンズ群であり、
前記制御手段は、前記レンズ群の位置がＳＩＮＫ位置からＷＩＤＥ位置に達するまでの間、該レンズ群が一方向に移動するように、前記第１及び第２の駆動手段を駆動させることを特徴とする請求項５に記載のレンズ鏡筒。
【請求項７】
前記制御手段は、前記第１及び第２の駆動手段が前記第１の光学部材を駆動中に、前記第１の駆動手段による前記第１の光学部材の駆動方向と同じ方向に前記第２の駆動手段を駆動させ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８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒を備える撮像装置。
【請求項９】
第１の光軸に沿って移動する第１の光学部材と、第２の光軸に沿って移動する第２の光学部材と、前記第１の光学部材と前記第２の光学部材とを駆動する第１の駆動手段と、前記第１の光学部材を駆動する第２の駆動手段とを備えるレンズ鏡筒の制御方法であって、
前記第１の駆動手段が前記第１及び第２の光学部材を駆動中に前記第２の駆動手段が第１の光学部材を駆動するように制御することを特徴とするレンズ鏡筒の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ鏡筒、撮像装置、およびレンズ鏡筒の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レンズを保持した状態で収納位置と撮影位置の間を光軸方向に移動可能に設けられるレンズ枠と、レンズを介して入射した光束を光軸と交差する方向に屈曲させて撮像素子に導くプリズムとを備えるレンズ鏡筒が提案されている。例えば、特許文献１は、プリズムが、レンズ枠の撮影位置では、レンズ枠の光軸方向後方に配置されて入射光束を撮像素子側に屈曲させ、レンズ枠の収納位置では該レンズ枠の後方から退避位置に移動するレンズ鏡筒を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２２６１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、レンズ群等の第１の光学部材とプリズム等の第２の光学部材とを駆動する第１の駆動手段と、第１の光学部材を駆動する第２の駆動手段とを備えるレンズ鏡筒が考えられる。しかし、第１の駆動手段でレンズ群を撮影位置まで繰り出しながらプリズムを後方位置まで移動させた後に第２の駆動手段を駆動させてレンズ群を所望の位置に停止させる場合、以下のような問題がある。すなわち、第１の駆動手段でレンズ群を撮影位置まで繰り出しながらプリズムを後方位置まで移動させると、レンズ群が撮影領域の広角位置（ＷＩＤＥ位置）を超える位置まで繰り出してしまう。従って、プリズムの移動が完了した後に、第２の駆動手段でレンズ群を広角位置まで繰り込む必要がある。その結果、レンズ鏡筒の繰り出しに時間がかかるとともに、レンズ鏡筒の繰り出し動作を見るユーザが違和感を感じる。
【０００５】
本発明は、第１、第２の光学部材を駆動する第１の駆動手段と第１の光学部材を駆動する第２の駆動手段とを備え、レンズ鏡筒の繰り出し動作を短時間で行い、かつ、ユーザに違和感を感じさせずにレンズ鏡筒を繰り出すレンズ鏡筒の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態のレンズ鏡筒は、第１の光軸に沿って移動する第１の光学部材と、第２の光軸に沿って移動する第２の光学部材と、前記第１の光学部材と前記第２の光学部材とを駆動する第１の駆動手段と、前記第１の光学部材を駆動する第２の駆動手段と、前記第１の駆動手段が前記第１及び第２の光学部材を駆動中に前記第２の駆動手段が前記第１の光学部材を駆動するように制御する制御手段とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、レンズ鏡筒の繰り出しを短時間で行うことが可能になり、また、ユーザに違和感を感じさせることなくレンズ鏡筒を繰り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態のレンズ鏡筒の要部断面図の例である。
【図２】レンズ鏡筒の要部断面図の他の例である。
【図３】カム筒及びプリズムを駆動する機構の一部の分解斜視図である。
【図４】カム筒及びプリズムを駆動する駆動機構の一部の部分断面図である。
【図５】プリズムにモータの駆動力を伝達する伝達機構と、固定筒の内周側の構成を説明する図である。
【図６】プリズムキャリアとプリズムディレイギアとの位相関係、及びトーションバネのチャージ量を説明する図である。
【図７】レンズ鏡筒をＷＩＤＥ位置へ繰り出す動作を示すフローチャートである。
【図８】レンズ鏡筒をＷＩＤＥ位置へ繰り出す動作を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本実施形態のレンズ鏡筒の要部断面図の例である。図１は、レンズ鏡筒がＷＩＤＥ位置にある状態を示す。図１では、デジタルカメラ等の撮像装置（本実施形態の撮像装置）に搭載され、プリズムやミラー等の屈曲系光学部材を有するレンズ鏡筒を例に採って説明する。
【００１０】
図１に示すレンズ鏡筒は、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。第１レンズ群１０と第２レンズ群２０は、第１の光軸である光軸Ａに沿って移動する第１の光学部材（例えば、光学素子）である。第１レンズ群１０は、１群レンズ１と１群鏡筒１１とを備える。また、第２レンズ群２０は、２群レンズ２と２群鏡筒２１とを備える。１群鏡筒１１は、１群レンズ１を保持する。２群鏡筒２１は、２群レンズ２を保持する。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。
【００１１】
プリズム５は、第２の光軸である光軸Ｂに沿って移動する第２の光学部材である。プリズム５は、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。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とを備える。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が光軸Ｂに沿って移動することで変倍動作が行われる。
【００１２】
第４レンズ群４０は、４群レンズホルダ４１と４群レンズ４とを備える。４群レンズホルダ４１は、４群レンズ４を保持する。第４レンズ群４０が光軸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。
【００１３】
ＳＷモータ（ＳＷＭ）５１とＴＷモータ（ＴＷＭ）５３とは、カム筒６１を回転駆動する駆動源である。ＳＷモータ５１は、例えばＤＣモータである。ＴＷモータ５３は、例えばステッピングモータである。ＳＷモータ５１とＴＷモータ５３とは、本実施形態のレンズ鏡筒または撮像装置が備えるＣＰＵ（Central Processing Unit ）やＭＰＵ（Micro Processing Unit ）等の制御手段によって制御される。この制御手段によるＳＷモータ５１とＴＷモータ５３の制御によって、本実施形態のレンズ鏡筒の制御方法が実現される。
【００１４】
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。後述するように、上記駆動力を伝達されたカム筒６１の回転に伴って、１群レンズ１、２群レンズ２が光軸Ａに沿って移動する。パルスギア列７０は、カム筒６１の回転量を検出する機能を有する。ＳＷモータ５１はプリズム５を駆動するための駆動源でもある。ＳＷモータ５１の駆動力は、プリズム駆動部８０を介してプリズム５に伝達され、プリズム５が光軸Ｂにそって移動する。すなわち、ＳＷモータ５１は、第１の光学部材と第２の光学部材とを駆動する第１の駆動手段として機能する。また、ＴＷモータ５３は、第１の光学部材を駆動する第２の駆動手段として機能する。制御手段は、ＳＷモータ５１が第１及び第２の光学部材を駆動中にＴＷモータ５３が第１の光学部材を駆動するように制御する。ＳＷモータ５１、ＴＷモータ５３、伝達機構、プリズム駆動部８０の機能については、後述する。
【００１５】
図２は、レンズ鏡筒の要部断面図の他の例である。図２（Ａ）は、レンズ鏡筒がＴＥＬＥ位置（望遠位置）にある状態を示す。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、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。
【００１６】
図２（Ｂ）は、レンズ鏡筒がＳＩＮＫ位置（収納位置）にある状態を示す。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る。そして、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、カム筒６１とともに収納空間に収納される。
【００１７】
図１に戻って、固定筒６２の内周部には、カム筒６１の外周部に設けられたカムピン（不図示）がカム係合するカム溝６２ａ（図５（Ｂ）を参照）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、駆動ギア６０に噛合するギア部６１ａ（図３を参照）が形成されている。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。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。
【００１８】
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かつ、光軸Ａ方向に移動可能である。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る。
【００１９】
直進ガイド筒６３の内周側には、第２レンズ群２０が配置されている。第２レンズ群２０が有する２群鏡筒２１に設けられ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いる。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る。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。
【００２０】
次に、図３乃至６を参照して、カム筒６１にモータの駆動力を伝達する伝達機構、及びプリズム５にモータの駆動力を伝達する伝達機構について説明する。
【００２１】
図３は、カム筒及びプリズムを駆動する機構の一部の分解斜視図である。また、図４は、カム筒及びプリズムを駆動する駆動機構の一部の部分断面図である。図３に示すＳＷモータ５１は、第１レンズ群１０、第２レンズ群２０及びプリズム５を、主にＳＩＮＫ位置とＷＩＤＥ位置の間で移動させる駆動源として機能する。ＴＷモータ５３は、第１レンズ群１０及び第２レンズ群２０を、主にＴＥＬＥ位置とＷＩＤＥ位置の間で移動させる駆動源として機能する。ＳＷモータ５１のモータ軸には、ウォームギア５２が圧入されている。また、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。
【００２２】
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３中の上側）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５７が同軸配置されている。太陽ギア５７は、３段の平ギアからなる太陽ギア５７ａ〜５７ｃ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。
【００２３】
ズームキャリアギア５６は、ギア部５６ａと、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本の軸部とを備える。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する。ズーム遊星ギア５８には、太陽ギア５７ｂが噛合する。ズームリングギア５５は、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は、内歯ギア５５ａと外歯ギア５５ｂとを備える。内歯ギア５５ａには、ズーム遊星ギア５８が噛合する。外歯ギア５５ｂは、アイドラギア５９を介して駆動ギア６０に噛合する。駆動ギア６０は、カム筒６１のギア部６１ａに噛合する。このように、ＳＷモータ５１及びＴＷモータ５３とギア部６１ａとの間に配置されるギア列により、カム筒６１にモータの駆動力を伝達する伝達機構が構成されている。なお、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がカウントし、カウント結果に基づいて制御手段がカム筒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。
【００２４】
プリズム駆動部８０は、プリズム遊星ギア８３、プリズムキャリア８１、掛止部８１ｂ、掛止部８２ｂ、トーションバネ８４、プリズムディレイギア８２、プリズム駆動ギア８５を備える。太陽ギア５７の下側において、被写体側から順にプリズムキャリア８１、トーションバネ８４及びプリズムディレイギア８２が太陽ギア５７と同軸に配置されている。プリズムディレイギア８２は、プリズムキャリア８１に回転自在に軸支される。プリズムキャリア８１の被写体側を向く面には、３本の軸部が周方向に略等間隔で突設されている。３本の軸部には、それぞれプリズム遊星ギア８３が軸支されている。プリズム遊星ギア８３は、太陽ギア５７ｃ及び不図示のギア地板に固定された内歯ギアに噛合する。
【００２５】
プリズムディレイギア８２のギア部には、プリズム駆動ギア８５が噛合する。プリズムキャリア８１及びプリズムディレイギア８２には、それぞれ掛止部８１ｂ及び掛止部８２ｂが互いに対向する方向に延びて設けられている。掛止部８１ｂは、掛止部８２ｂより径方向内側に配置されている（図６を参照）。
【００２６】
トーションバネ８４は、コイル部と、コイル部の軸方向両端から径方向外側に延びる２本の腕部８４ａ，８４ｂ（図６を参照）とを備える。２本の腕部８４ａ，８４ｂは、プリズムディレイギア８２及びプリズムキャリア８１の掛止部８２ｂ，８１ｂに掛止される。トーションバネ８４は、組み込み時には、掛止部８２ｂ及び掛止部８１ｂが同位相に配置された状態（図６（Ｂ）を参照）で、２本の腕部８４ａ，８４ｂが掛止部８２ｂに掛止されてプリチャージされている。この状態で、プリズムディレイギア８２の回転を自由にして、プリズムキャリア８１を回転させると、プリズムキャリア８１、プリズムディレイギア８２及びトーションバネ８４が一体的に回転する。一方、プリズムディレイギア８２の回転を規制した状態で、プリズムキャリア８１を回転させると、トーションバネ８４をオーバーチャージしながらプリズムキャリア８１のみが回転する。
【００２７】
図５は、プリズムにモータの駆動力を伝達する伝達機構と、固定筒の内周側の構成を説明する図である。図５（Ａ）は、プリズム５にモータの駆動力を伝達する伝達機構を示す。保持部材６は、互いに平行配置されて光軸Ｂ方向に延びる２本のガイド軸８６，８７に移動可能に係合する係合部６ａ、６ｂを備える。係合部６ａには、ラックギア６ｃが形成されている。また、ラックギア６ｃは、プリズム駆動ギア８５と噛合している。従って、プリズム駆動ギア８５が回転すると、保持部材６がプリズム５と一体となって光軸Ｂに沿って進退する。このように、太陽ギア５７とラックギア６ｃとの間に配置されるギア列により、プリズム５にモータの駆動力を伝達する伝達機構が構成されている。
【００２８】
図３に戻って、カム筒６１及びプリズム５の動作について説明する。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。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。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。このとき、太陽ギア５７の回転がプリズム遊星ギア８３を経てプリズムキャリア８１に伝達される。ここで、保持部材６が光軸Ｂ方向に移動可能であれば、トーションバネ８４とプリズムディレイギア８２がプリズムキャリア８１と一体に回転し、保持部材６を光軸Ｂ方向に進退させる。一方、保持部材６の光軸Ｂ方向の移動が規制されていれば、プリズムディレイギア８２も回転できないため、トーションバネ８４がオーバーチャージしながらプリズムキャリア８１の回転を吸収する。
【００２９】
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。これにより、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。そして、このとき、太陽ギア５７が停止しているため、プリズムキャリア８１も停止しており、保持部材６には駆動力は伝達されない。
【００３０】
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で回転した場合を想定する。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である。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。
【００３１】
他の例として、太陽ギア５７をＣＷ方向に１．３ｒｐｍ、ズームキャリアギア５６をＣＷ方向に０．３ｒｐｍ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方向に０．３９ｒｐｍ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０．３９ｒｐｍである。これらを合成すると、ズームリングギア５５は停止することになる。以上の説明により、ＳＷモータ５１とＴＷモータ５３の回転数と回転方向を適切に選択することで、カム筒６１が停止した状態や、カム筒６１が繰り出す状態で、プリズム５を駆動できる。
【００３２】
図５（Ｂ）、図６乃至８を参照して、レンズ鏡筒を撮影位置であるＷＩＤＥ位置に繰り出す動作について説明する。この動作は、第１レンズ群１０及び第２レンズ群２０を光軸Ａ方向のＷＩＤＥ位置に繰り出すとともに、プリズム５を光軸Ｂ方向の撮影位置に移動する動作である。
【００３３】
図５（Ｂ）は、固定筒６２の内周側展開図を示す。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。
【００３４】
図６は、プリズムキャリアとプリズムディレイギアとの位相関係、及びトーションバネのチャージ量を説明する図である。レンズ鏡筒がＳＩＮＫ位置のとき、カム筒６１のカムピンは、固定筒６２のカム溝６２ａ内で図５（Ｂ）中の位置６２ｃに配置されている。このとき、プリズムキャリア８１とプリズムディレイギア８２の位相関係は、図６（Ａ）に示すように、トーションバネ８４をオーバーチャージした位相関係にある。この状態において、保持部材６は、トーションバネ８４のチャージ力によって光軸Ｂの退避方向（撮像素子８側）に付勢されているが、不図示のメカ端によって、退避方向への移動が規制されている。
【００３５】
図７は、レンズ鏡筒をＷＩＤＥ位置へ繰り出す動作を示すフローチャートである。また、図８は、レンズ鏡筒をＷＩＤＥ位置へ繰り出す動作を示すタイムチャートである。図７（Ａ）は、本実施形態におけるレンズ鏡筒をＷＩＤＥ位置へ繰り出す動作を示す。レンズ鏡筒をＷＩＤＥ位置へ繰り出す場合、レンズ鏡筒が備える制御手段が、ＳＷモータ５１に、カム筒６１が繰り出す方向への駆動を開始させる（ステップＳ１）。これにより、カム筒６１のカムピンが、固定筒６２のカム溝６２ａを図５（Ｂ）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。第１レンズ群１０及び第２レンズ群２０の繰り出し動作の間、プリズムキャリア８１も保持部材６を撮影位置に移動する方向に回転する。しかし、トーションバネ８４がオーバーチャージの状態であるため、プリズムディレイギア８２は停止したままとなる。従って、プリズム５は、退避位置から動かない。
【００３６】
カム筒６１が光軸Ａ方向に繰り出して、保持部材６が撮影位置側に移動できる空間が形成されると、図６（Ｂ）に示すように、プリズムキャリア８１の掛止部８１ｂとプリズムディレイギア８２の掛止部８２ｂとの位相が一致する。従って、保持部材６を光軸Ｂの退避方向へ付勢していたトーションバネ８４のチャージ力が無くなる。これにより、ディレイギア８２が回転してプリズム５が撮影位置に向けて移動する。
【００３７】
プリズム５が撮影位置に達すると、保持部材６が不図示の撮影側ストッパに当接して停止し、保持部材６の停止と同時に、プリズムディレイギア８２も停止する。このとき、ＳＷモータ５１をさらにカム筒６１の繰り出し方向に駆動し続けることで、プリズムキャリア８１が保持部材６を撮影位置に移動する方向に回転し続けて、トーションバネ８４をオーバーチャージする。トーションバネ８４をある程度オーバーチャージすることで、トーションバネ８４の作用によって保持部材６が撮影側ストッパ側に付勢されるため、撮影時にプリズム５の位置や姿勢が安定する効果がある。
【００３８】
ここで、トーションバネ８４をオーバーチャージしている間もＳＷモータ５１の回転によりカム筒６１は繰り出し続ける。従って、トーションバネ８４が所定のオーバーチャージ状態に達する時点では、カム筒６１がＷＩＤＥ位置を越えた位置まで繰り出すことになる。カム筒６１がＷＩＤＥ位置を越えた位置まで繰り出してしまうと、制御手段が、ＳＷモータ５１の駆動を停止させた後、ＴＷモータ５３をカム筒６１が繰り込む方向へ回転させて、カム筒６１をＷＩＤＥ位置まで繰り込む必要がある。
【００３９】
すなわち、ＳＷモータ５１とＴＷモータ５３を個別に駆動した場合は、図８（Ａ）に示すように、レンズ鏡筒繰り出し時に、レンズ鏡筒がＷＩＤＥ位置を超えた位置まで繰り出して一旦止まり、その後ＷＩＤＥ位置まで繰り込むという動作になる。その結果、レンズ鏡筒の繰り出しに時間がかかり、繰り出し動作の見た目も良くなく、ユーザに違和感を与えてしまう。
【００４０】
そこで、本実施形態のレンズ鏡筒が備える制御手段は、カム筒６１がＷＩＤＥ位置に達するまで待つ。すなわち、制御手段が、カム筒６１がＷＩＤＥ位置に達したかを判断する（ステップＳ２）。カム筒６１がＷＩＤＥ位置に達していない場合はステップＳ２に戻る。カム筒６１がＷＩＤＥ位置に達した場合は、制御手段が、ＳＷモータ５１をカム筒６１が繰り出す方向に駆動させた状態で、ＴＷモータ５３に、カム筒６１が繰り込む方向への駆動を開始させる（ステップＳ３）。
【００４１】
図８（Ｂ）は、本実施形態におけるズーム位置（レンズ群の位置）とプリズム位置の制御を示す。時刻ｔ２にズーム位置がＷＩＤＥ位置に達したことを契機として、制御手段が、ＴＷモータ５３の駆動を開始する。制御手段は、ＴＷモータ５３の駆動速度を、太陽ギア５７とズームキャリアギア５６の回転が合成されるズームリングギア５５の回転数が０となる速度に制御する。すなわち、制御手段は、ＳＷモータ５１とＴＷモータ５３とが第１の光学部材（第１レンズ群１０と第２レンズ群２０）を駆動中に、ＳＷモータ５１による第１の光学部材の駆動方向とは逆方向にＴＷモータ５３を駆動させる。より具体的には、制御手段は、ズーム位置が変化しないようにＳＷモータ５１とＴＷモータ５３とを駆動させる。これにより、図８（Ｂ）に示すように、カム筒６１はＷＩＤＥ位置で停止した状態となり、プリズム５のみが光軸Ｂ方向に沿って撮影位置に向けて移動を続ける。カム筒６１がＷＩＤＥ位置に達すると、カムピンが固定筒６２のカム溝６２ａ内の位置６２ｄに移動する。なお、制御手段が、予め決められた任意のズーム位置でＴＷモータ５３の駆動を開始させるようにしてもよい。
【００４２】
図７（Ａ）に戻って、制御手段が、プリズム５が撮影位置に移動して、トーションバネ８４が所定のオーバーチャージ状態に達するまで待つ。すなわち、制御手段が、プリズム５が撮影位置に到達したかを判断する（ステップＳ４）。プリズム５が撮影位置に到達していない場合は、ステップＳ４に戻る。プリズム５が撮影位置に到達した場合、制御手段が、ＳＷモータ５１の駆動を停止させる（ステップＳ５）。また、制御手段が、ＴＷモータ５３の駆動を停止させる（ステップＳ６）。上述した動作によって、第１レンズ群１０、第２レンズ群２０及びプリズム５が、ＷＩＤＥ位置に配置されて、撮影状態となる。その後、制御手段が、不図示のモータを駆動させて、第３レンズ群３０及び第４レンズ群４０を光軸Ｂの所定の位置に移動させる。
【００４３】
ＳＷモータ５１とＴＷモータ５３を個別に駆動した場合は、図８（Ａ）に示すように、レンズ鏡筒の繰り出し時間はｔ０となり、繰り出し動作に時間がかかってしまう。また、繰り出し動作の見た目も良くなくなる。一方、本実施形態の撮像装置は、まずＳＷモータ５１を先に駆動して、カム筒６１がＷＩＤＥ位置に達した時点で、ＳＷモータ５１を駆動中にＴＷモータ５３の駆動を開始させる。これにより、図８（Ｂ）に示すように、レンズ鏡筒の繰り出し時間をｔ０からｔ１へ短縮することができ、繰り出し動作の見た目も改善することができる。
【００４４】
レンズ鏡筒をＷＩＤＥ位置からＳＩＮＫ位置に移動させる場合は、上述した動作と逆の動作を行う。具体的には、制御手段が、不図示のモータを駆動して、第３レンズ群３０及び第４レンズ群４０を光軸Ｂ方向に沿って撮像素子８側に退避させる。次に、制御手段が、ＴＷモータ５３をカム筒６１が繰り出す方向に駆動させながら、同時にＳＷモータ５１をカム筒６１が繰り込む方向に駆動させる。これにより、カム筒６１は回転せずに、プリズムキャリア８１のみが保持部材６を退避位置に移動する方向に回転する。
【００４５】
トーションバネ８４のオーバーチャージ分だけプリズムキャリア８１が回転して、プリズムキャリア８１の掛止部８１ｂとプリズムディレイギア８２の掛止部８２ｂの位相が一致すると、以下の動作が行なわれる。すなわち、プリズムディレイギア８２が、プリズムキャリア８１、トーションバネ８４と一体的に保持部材６を退避位置に移動する方向に回転して、プリズム５が退避方向に移動する。
【００４６】
プリズム５が退避位置に移動して、カム筒６１の後方に収納可能な空間が形成されると、制御手段が、ＴＷモータ５３の駆動を停止し、ＳＷモータ５１のみをカム筒６１を繰り込む方向に駆動し続け、カム筒６１が繰り込みを開始する。保持部材６は、退避位置まで移動すると、不図示の退避側メカ端に当接して停止し、同時にプリズムディレイギア８２も停止する。
【００４７】
制御手段がＳＷモータ５１をカム筒６１がＳＩＮＫ位置に繰り込むまで駆動し続けるので、プリズムキャリア８１は、トーションバネ８４をオーバーチャージしながら、保持部材６を退避位置に移動する方向に回転し続ける。カム筒６１がＳＩＮＫ位置に収納されて、第１レンズ群１０及び第２レンズ群２０が収納されると、制御手段がＳＷモータ５１の駆動を停止する。
【００４８】
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、制御手段がＴＷモータ５３を駆動することにより、プリズム５を光軸Ｂ方向に移動させることなく第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（Ｂ）を参照）。
【００４９】
また、レンズ鏡筒をＳＩＮＫ位置からＷＩＤＥ位置とＴＥＬＥ位置の間の所望の位置に繰り出す場合には、制御手段が、ＳＷモータ５１とＴＷモータ５３とを、カム筒６１が繰り出す方向に同時に駆動させる。これにより、レンズ鏡筒を一旦ＷＩＤＥ位置に繰り出してから所望の位置に繰り出す場合よりも、繰り出し時間を短縮することが可能である。本実施形態のレンズ鏡筒によれば、ＳＷモータ５１とＴＷモータ５３の回転数と回転方向を適切に選択しながら同時に駆動させることによって、レンズ鏡筒の繰り出しを短時間で行うことができ、しかも、見た目良くレンズ鏡筒を繰り出すことが可能となる。
【００５０】
図７（Ｂ）は、他の実施形態におけるレンズ鏡筒をＷＩＤＥ位置へ繰り出す動作を示す。また、図８（Ｃ）は、他の実施形態におけるズーム位置とプリズム位置の制御を示す。上述した図８（Ｂ）に示すレンズ鏡筒の制御では、時刻ｔ２の時点で、外見上はレンズ鏡筒が繰り出したように見えるが、レンズ鏡筒内部ではまだプリズム５が移動しており、レンズ鏡筒の繰り出し動作が完了するのは時刻ｔ１の時点である。他の実施形態においては、第１レンズ群１０および第２レンズ群２０の繰り出しとプリズム５の移動を同時に完了させるために、図７（Ｂ）のフローチャートに示す手順に従って、レンズ鏡筒を繰り出す。
【００５１】
図７（Ｂ）中のステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ１６は、それぞれ、図７（Ａ）中のステップＳ１、Ｓ３、Ｓ５、Ｓ６と同様である。制御手段は、ＳＷモータ５１の駆動を開始するとともに（ステップＳ１１）、ＴＷモータ５３の駆動を開始する（ステップＳ１２）。制御手段は、このときのＴＷモータ５３の駆動速度を、太陽ギア５７とズームキャリアギア５６の回転が合成されるズームリングギア５５の回転数が、時刻ｔ１でカム筒６１がＷＩＤＥ位置まで繰り出す回転数となるように設定する。すなわち、制御手段は、ＳＷモータ５１とＴＷモータ５３がレンズ群を駆動中に、レンズ群の位置がＳＩＮＫ位置からＷＩＤＥ位置に達するまでの間、該レンズ群が一方向に移動するように、ＳＷモータ５１とＴＷモータ５３とを駆動させる。制御手段が、ＳＷモータ５１とＴＷモータ５３とを同時に駆動させてもよいし、ＳＷモータ５１の駆動を開始した後、所定時間経過後にＴＷモータ５３の駆動を開始してもよい。
【００５２】
また、制御手段は、ステップＳ１４において、ＳＷモータ５１の駆動を停止した後、ステップＳ１５において、カム筒６１がＷＩＤＥ位置に達するのを待つ。そして、ステップＳ１０５において、制御手段がＴＷモータ５３の駆動を停止する。以上のように、制御手段が図７（Ｂ）に示すフローチャートに従う手順でレンズ鏡筒を繰り出すと、図８（Ｃ）に示すように、第１レンズ群１０および第２レンズ群２０の繰り出しとプリズム５の移動が、時刻ｔ１で同時に完了する。
【００５３】
なお、ＳＷモータ５１とＴＷモータ５３とがレンズ群を駆動中に、制御手段が、ＳＷモータ５１によるレンズ群の駆動方向と同じ方向にＴＷモータ５３を駆動させるようにしてもよい。これにより、レンズ群をＳＩＮＫ位置から所定のズーム位置（例えばＴＥＬＥ位置）に迅速に移動させることができる。
【００５４】
（その他の実施例）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。この場合、そのプログラム、及び該プログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【符号の説明】
【００５５】
５    プリズム
１０  第１レンズ群
２０  第２レンズ群
５０  伝達機構
５１  ＳＷモータ
５３  ＴＷモータ
６１  カム筒
８０  プリズム駆動部
【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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