JP2000304998A - ズームレンズ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 空転域を介して駆動が伝達されるレンズ支持
筒の不用意な回転位置ずれを確実に検出する。 【解決手段】 回転筒１５には、その回転を後群用カム
筒１３に伝達する連係部に空転域が設けている。空転域
を超える回転を回転筒１５に与えると、前群及び後群レ
ンズ１８，１９がレンズ群間の間隔を変えながら光軸方
向に移動する。空転域内の回転を与えると、前群レンズ
１８が変倍軌跡に沿って、また後群レンズ１９が回転筒
１５の変位だけによりそれぞれ移動して変倍時とは異な
るレンズ群間となって合焦する。後群用カム筒１３と相
対的に固定な直進ガイド筒１２とには、直進ガイド筒１
２に対して後群用カム筒１３の回転位置を検出する摺動
子４９及び導体パターン部材４８とが設けられている。
摺動子４９及び導体パターン部材４８は、空転域を介し
て駆動が伝達される後群用カム筒１３の回転位置ずれを
検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】単一のモータの回転を利用し
て少なくとも２つのレンズ群を互いのレンズ群間の距離
を変化させながら変倍を行い、その後にその変倍状態で
前群レンズを移動して合焦を行うズームレンズ装置に関
するものである。

【０００２】

【従来技術】共通の駆動手段を利用して変倍動作とフォ
ーカシング動作を行うズームレンズが特公平６−１００
７０７号公報に提案されている。このズームレンズは、
ズームリング、２つのレンズ群、及びズームリング回動
用のモータ等から構成されており、ズームリングの内周
には２つのレンズ群を相対的に移動させて変倍動作を行
う第１のカム溝と、この第１のカム溝とは異なる軌跡を
描くように前記レンズ群を移動させてフォーカシング動
作を行う第２のカム溝とが設けられている。この第２の
カム溝は第１のカム溝の延長線上に交互に設けられてお
り、モータの駆動により回転するズームリングの回転角
に応じて各変倍位置に対するフォーカシング位置を決め
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前者のズームレンズで
は、順に第１の変倍位置、次に第１の変倍位置における
フォーカシング範囲、次に第２の変倍位置、そして第２
の変倍位置におけるフォーカシング範囲・・・となるよ
うにカム溝が変倍用の第１のカム溝とフォーカシング用
の第２のカム溝とを合成したカム溝で構成されているか
ら、ワイド端とテレ端との間に新たに数多くの変倍位置
を有する場合には、ズーム鏡胴の円周上に設けるカム溝
が大きなスペースを占めてしまうことになり、作動の安
定さを欠くことになる恐れがある。

【０００４】本発明は、以上の事情に鑑みなされたもの
で、１つの駆動源の駆動を利用して変倍と合焦とを行う
ものにおいて、ワイド端とテレ端との間に多くの変倍位
置を有しつつも、安定した動作を行わせることができる
ズームレンズ装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のズームレンズ装置では、単一のモータの駆動
が入力されることで回転する回転筒と、この回転筒の回
転力を利用して前群レンズを光軸方向に移動させる前群
用案内筒と、前記回転筒の回転力を利用して前記回転筒
内で後群レンズを光軸方向に移動させる後群用案内筒
と、前記回転筒と前群用案内筒又は後群用案内筒との間
の、前記回転筒からの回転力が伝達される連係部に設け
られ、一定範囲内で回転筒のみの回転を許容する空転域
と、前群用案内筒又は後群用案内筒の変位を検出する変
位位置検出手段とを有し、前記空転域を越えて前記回転
筒を回転させることで前群レンズ及び後群レンズをこれ
らの間隔を変えながら光軸方向に移動して変倍を行った
後、前記回転筒を空転域内で回転させることで前群又は
後群、或いは両方のレンズ群を変倍時とは異なるレンズ
間隔となるように光軸方向に移動して合焦を行うように
したものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明のズームレンズ装置１０
は、図１ないし図４に示すように、前群レンズ支持筒１
１、直進ガイド筒１２、後群用カム筒１３、後群支持筒
１４、回転筒１５、及び固定筒１６等で構成された機械
補正式の２群ズームレンズであり、単一のモータ１７の
回転を利用して回転筒１５を回転させることで、前群レ
ンズ１８と後群レンズ１９とを互いのレンズ群間の距離
を変化させながら光軸２０の方向に移動させて変倍を行
い、その後にその変倍状態で前群レンズ１８と後群レン
ズ１９とを前記変倍時の変化とは異なるレンズ群間とな
るように光軸２０の方向に移動して合焦を行う。

【０００７】回転筒１５には、外周に雄ヘリコイドネジ
２１とその雄ヘリコイドネジ２１のネジ山間に突出して
形成されたギヤ部２２とが設けられている。ギヤ部２２
には、モータ１７の駆動が円筒ギヤ２３を介して伝達さ
れる。雄ヘリコイドネジ２１には、固定筒１６の内周に
設けた雌ヘリコイドネジ２５が螺合する。回転筒１５
は、雄ヘリコイドネジ２１と雌ヘリコイドネジ２５との
リードに従って固定筒１６に対して回転しながら光軸２
０の方向に移動する。回転筒１５の内面には、雌ヘリコ
イドネジ２６が形成されている。雌ヘリコイドネジ２６
には、前群支持筒１１の外周に設けた雄ヘリコイドネジ
２７が螺合する。

【０００８】前群支持筒１１には、前群レンズ１８とシ
ャッタ機構２８とが物体側から順に固定されてる。前群
支持筒１１の内周には、光軸２０と平行な直進ガイド溝
２９が形成されている。直進ガイド溝２９には、直進ガ
イド筒１２の外周前端側に設けた第１ガイド突起部３０
が係合する。前群支持筒１１は、回転筒１５の回転によ
り直進ガイド筒１２の回転止めの作用によりヘリコイド
ネジ２６，２７のリードに従って回転筒１５に対して光
軸２０の方向に直進移動する。

【０００９】直進ガイド筒１２には、外周後端側に第２
ガイド突起３２が設けられている。第２ガイド突起３２
は、回転筒１５の内周に、光軸２０を中心とする回転方
向に沿って設けられた環状溝３３に回転自在に係合す
る。直進ガイド筒１２は、回転筒１５の内部で回転止め
された状態で回転筒１５と一緒に光軸２０の方向に移動
する。

【００１０】後群用カム筒１３には、外周後端にフラン
ジ部３５が設けられている。フランジ部３５は、直進ガ
イド筒１２の内周に光軸２０を中心とする回転方向に沿
って環状に設けた溝３６に回転自在に係合する。後群用
カム筒１３は、直進ガイド筒１２に回転自在に支持され
る。後群用カム筒１３には、カム面を持ったカム開口３
８が形成されている。カム開口３８には、後群支持筒１
４に設けたカムフォロワー３９が係合する。これらカム
フォロワー３９は、カム開口３８を通って直進ガイド筒
１２に光軸２０と平行に設けた直進ガイド開口４０に係
合する。これらカム開口３８、カムフォロアー３９、及
び直進ガイド開口４０は、光軸２０を中心とする回転方
向の３分割位置にそれぞれ設けられている。なお、図２
ないし図４の符号４１はフイルム面、符号４２は前カバ
ーである。

【００１１】回転筒１５の後端面４３には、光軸２０を
中心とする回転方向の一部に切り欠き部４４が形成され
ている。切り欠き部４４には、詳しくは図５に示すよう
に、後群用カム筒１３の後端面４５に設けたＬ字状のア
ーム４６の折り曲げ先端が係合している。アーム４６
は、切り欠き部４４の内部で光軸２０を中心とする周方
向に遊びを持って係合している。切り欠き部４４とアー
ム４６との遊びが後群用カム筒１３の回転を停止させる
空転域であり、また、切り欠き部４４とアーム４６とが
本発明の空転域をもった連係部を構成している。変倍時
には、モータ１７が回転筒１５を回転させ、さらに空転
域を超えて後群用カム筒１３を回転させる。合焦時に
は、モータ１７が回転筒１５を空転域内で回転させる。
図５に示した矢印方向は、テレ端方向にモータ１７を駆
動したときに回転筒１５が回転する方向を示している。

【００１２】後群用カム筒１３は、切り欠き部４４のう
ち光軸２０を中心とする回転方向に沿った２つの壁４４
ａ，４４ｂの何れか一方でアーム４６が押されること
で、回転筒１５の回転力が伝達されて直進ガイド筒１２
に対して回転される。図５では、回転筒１５のテレ端方
向への回転を後群用カム筒１３に伝達する壁４４ａがテ
レ方向回転伝達壁、逆側がワイド方向回転伝達壁４４ｂ
となっている。後群支持筒１４には、後群レンズ１９が
支持されている。

【００１３】変倍時には、回転筒１５とともに後群用カ
ム筒１３が回転筒１５と同じ方向に回転するため、前群
レンズ１８が回転筒１５の変位と前群支持筒１１の変位
との合成により光軸２０の方向に移動し、且つ、後群レ
ンズ１９は回転筒１５の変位とカム開口３８のカムの変
位との合成により光軸２０の方向に移動する。合焦時に
は、後群用カム筒１３が回転しないため、前群レンズ１
８が回転筒１５の変位と前群支持筒１１の変位との合成
により光軸２０の方向に移動し、且つ後群レンズ１９は
回転筒１５の変位により光軸２０の方向に移動する。

【００１４】直進ガイド筒１２の後端面には、導体パタ
ーン部材４８が取り付けられている。後群用カム筒１３
には、後端面４５に摺動子４９が取り付けられている。
摺動子４９は、導体パターン部材４８に摺動する２つの
ブラシ４９ａ，４９ｂをもっている。図６に示すよう
に、導体パターン部材４８には、アース用パターン５
０、第１パターン５１、第２パターン５２、及び沈胴位
置用パターン５３が設けられている。ブラシ４９ａ，４
９ｂは、互いが電気的に接続されている。アース用パタ
ーン５０は、アースに接続されており、沈胴位置とテレ
端との間での変倍に応じて後群用カム筒１３が回転した
ときにブラシ４９ｂが摺動する軌跡上に沿って帯状に形
成されている。

【００１５】第１パターン５１と第２パターン５２と
は、後群用カム筒１３の回転方向に沿って２列で配置さ
れている。これらの第１パターン５１と第２パターン５
２とには、信号検出部５５から所定の電圧が掛けられて
おり、ワイド端とテレ端との間での変倍に応じて後群用
カム筒１３が回転したときにブラシ４９ａが摺動する軌
跡上に、複数の変倍停止位置用の信号部５６が変倍位置
に応じた後群用カム筒１３の回転位置Ｚ１〜Ｚ８ごとに
配列されている。これらの信号部５６は、ワイド端Ｚ１
の時の後群用カム筒１３の回転位置に設けた信号部５６
を１番としたときに偶数番目の信号部５６が第１パター
ン５１に、また奇数番目の信号部５６が第２パターン５
２に設けられている。したがって、一方向の変倍により
ブラシ４９ａは、信号部５６を奇数番目、遇数番目の順
で交互に摺動する。なお、本実施形態では、図６に示し
たＺ８の位置がテレ端時の後群用カム筒１３の回転位置
となる。

【００１６】沈胴位置用パターン５３は、それ自身が信
号部をなしており、ワイド端Ｚ１の時の後群用カム筒１
３の回転位置に設けた信号部５６よりもワイド端に向け
ての後群用カム筒１３の回転方向に寄った側で、且つブ
ラシ４９ａの摺動軌跡上に配置され、信号検出部５５か
らの定電圧のプルアップにより、後群用カム筒１３の回
転位置が沈胴位置に応じた位置となった時点でブラシ４
９ａが接触して信号検出部５５に低レベルの信号を出力
する。

【００１７】信号検出部５５は、第１パターン５１、第
２パターン５２、及び沈胴位置用パターン５３の信号部
５３，５６の有無に対応した二値信号をコントローラ６
０に入力する。二値信号は、信号部無し、すなわちブラ
シ４９ａが信号部５３，５６に接触していないときに入
力される「１」（高レベル）の信号と、信号部有り、す
なわちブラシ４９ａが信号部５３，５６に接触したとき
に得られる「０」（低レベル）の信号とである。以下、
第１パターン５１から得られる信号を出力信号Ａ、また
第２パターン５２から得られる信号を出力信号Ｂ、さら
に、沈胴位置用信号部５３から得られる信号を出力信号
Ｈｐとし、高レベル信号から低レベル信号に変化する信
号を立ち下がり信号、また逆を立ち上がり信号として説
明する。

【００１８】コントローラ６０には、ドライバ６１を介
してモータ１７が接続されている。モータ１７の出力軸
には、ロータリーエンコーダ６２が設けられている。ロ
ータリーエンコーダ６２は、モータ１７の回転角を検出
してコントローラ６０にフィードバックする。コントロ
ーラ６０は、モータ１７の回転角を読み取って合焦駆動
等でのモータの駆動停止を制御する。

【００１９】コントローラ６０は、変倍操作部６３に設
けられたズームボタンの操作に応答してモータ１７を駆
動させる。ズームボタンは、焦点距離をテレ端に向けて
連続的に可変するためのテレ側ズームボタンとワイド側
に向けて可変するためのワイド側ズームボタンとで構成
されている。

【００２０】コントローラ６０には、ＲＯＭ６４とＲＡ
Ｍ６５とが接続されている。ＲＯＭ６４には、ズームレ
ンズ装置１０を組み込んだカメラを制御するためのプロ
グラム等が記憶されている。プログラムは、図７に示す
ようなフローチャートとなっており、この中には変倍操
作に応じてモータ１７の駆動を制御するテレ端方向駆
動、及びワイド端方向駆動用のプログラム（図８及び図
９参照）、シャッタレリーズ後にズームレンズ装置１０
を変倍位置から被写体距離に応じた合焦位置に駆動する
合焦駆動用プログラム（図１０）、露光完了後にズーム
レンズ装置１０を合焦位置から変倍位置に戻す待機駆動
用プログラム（図１１参照）、後群用カム筒１３の回転
位置がズレたか否かを検出し、ズレたときに元の変倍位
置に戻すエラー処理用プログラム（図１２参照）等があ
る。

【００２１】コントローラ６０は、変倍時に得られる出
力信号Ａ及び出力信号Ｂの立ち下がり信号を順番に検出
するごとに、その時点の変倍位置を例えば「Ｚ１（ワイ
ド位置），Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４・・・Ｚ８（テレ位置）」
のうちの何れであるかを特定する。テレ端からワイド端
に向けての変倍時では、モータ１７の回転方向の違いで
変倍位置を特定することができる。特定した変倍位置
は、その都度ＲＡＭ６５に書き換えて記憶する。

【００２２】テレ端方向駆動、及びワイド端方向駆動用
のプログラムは、変倍操作完了後にその直前の変倍位置
に対応した信号部５６が偶数番目か奇数番目か、すなわ
ちその直前の変倍位置に対応した信号部から得られた出
力信号が出力信号Ａか否かを判断することによってモー
タ１７の駆動制御が異なる２つのフローで構成されてい
る。

【００２３】合焦駆動用プログラムも、その時点の変倍
位置に対応した信号部５６が偶数番目か奇数番目か、す
なわち信号部から出力信号Ａが得られるか否かを判断す
ることによってモータ１７の駆動制御が異なる２つのフ
ローで構成されている。

【００２４】待機駆動用プログラムでは、合焦後にブラ
シ４９ａが第１パターン５１、又は第２パターン５２の
信号部５６から外れた状態となるため、これをその時点
の変倍位置に対応した信号部５６にまで戻す制御であ
り、元の変倍位置に対応した信号部５６が偶数番目か奇
数番目か、すなわちその信号部５６から得られる出力信
号が出力信号Ａか否かを判断することによってモータ１
７の駆動制御が異なる２つのフローで構成されている。

【００２５】エラー処理用プログラムは、変倍、合焦、
露光及びフイルム給送等の作動が行われていない待機状
態中に一定時間毎に実行される。待機中には、ブラシ４
９ａが信号部５６のうちの何れかに接触した状態とな
る。しかしながら、空転域を介して駆動伝達される後群
用カム筒１３は鏡筒に加わる外乱力により回転位置がず
れる恐れがある。

【００２６】エラー処理用プログラムでは、その時点に
入力される出力信号Ａ又は出力信号Ｂの二値信号を読み
取ることで、後群用カム筒１３の回転位置がずれている
か否かを判断し、ずれている場合には元の変倍位置に対
応した回転位置まで後群用カム筒１３を戻すようにモー
タ１７の駆動を制御する。この制御は、元の変倍位置に
対応した信号部５６が偶数番目か奇数番目か、すなわち
その信号部５６から得られる出力信号が出力信号Ａか否
かによってモータ１７の駆動制御が異なる２つのフロー
で構成されている。

【００２７】コントローラ６０は、電源スイッチ６６の
ＯＮに応答してズームレンズ装置１０が沈胴位置からワ
イド端に変倍するようにモータ１７の駆動を制御する。
この制御は、テレ端方向にモータ１７を駆動した後に、
出力信号Ａを監視し、出力信号Ａの立ち下がり信号を得
ることでモータ１７の駆動を停止する。これにより、ブ
ラシ４９ａが第２パターン５２の１番目の信号部５６に
接触し、且つ、回転筒１５の切り欠き部４４ではテレ方
向回転伝達壁４４ａにアーム４６が当接した状態とな
る。

【００２８】本実施形態のカメラでは、任意の変倍位置
に変倍したときのレンズ停止位置がワイド端側から変倍
したときとテレ端側から変倍したときとで空転域の分で
異なるため、前述した待機状態ではブラシ４９ａが第１
パターン５１，又は第２パターン５２の信号部５６に接
触したときに、必ず切り欠き部４４のテレ方向回転伝達
壁４４ａにアーム４６が当接した状態となるように前述
したプログラムが組まれている。

【００２９】また、本実施形態では、合焦時に同じ被写
体距離でも変倍位置ごとで前群及び後群レンズ１８，１
９の移動量が異なるため、被写体距離ごとのレンズ移動
量に対応したモータ駆動パスルを変倍位置ごとに複数用
意してＲＯＭ６４に記憶している。これらのモータ駆動
パスルは、全て空転域内の回転量となっている。

【００３０】上記構成の作用を図７乃至図１２を参照し
ながら説明する。ズームレンズ装置の初期状態は、図２
に示した沈胴位置の状態となっており、ブラシ４９ａが
沈胴位置のときの後群用カム筒１３の回転位置にある信
号部５６に位置している。コントローラ６０は、電源ス
イッチ６６のＯＮに応答してテレ端方向に空転域を超え
る回転分でモータ１７を駆動する。この駆動は、回転筒
１５に伝達され、回転筒１７は、回転駆動が伝達される
ことで、ヘリコイドネジ２１，２５のリードに従って固
定筒１６に対して光軸２０の方向に移動する。また、回
転筒１５が回転することで前群支持筒１１は、直進ガイ
ド筒１２の直進ガイドの作用により、ヘリコイドネジ２
６，２７のリードに従って回転筒１５に対して光軸２０
の方向に移動する。これにより、前群レンズ１８は、回
転筒１５の変位と前群支持筒１１の変位との合成変位分
で光軸２０の方向に移動する。

【００３１】直進ガイド筒１２、後群用カム筒１３、及
び後群支持筒１４は、回転筒１５と一緒に光軸２０の方
向に移動する。そして、回転筒１５の回転駆動は、テレ
方向回転伝達壁４４ａがアーム４６を光軸２０を中心と
する回転方向に押すことで後群用カム筒１３に伝達され
る。後群用カム筒１３は、回転筒１５の内部で回転する
ことでカム開口３８のカムの変位分だけ回転筒１５に対
して後群支持筒１４を光軸２０の方向に移動させる。こ
れにより後群レンズ１９は、回転筒１５の変位に加えて
カム開口３８のカムの変位により光軸２０の方向に移動
して前群レンズ１８と間の間隔が変更される。

【００３２】後群用カム筒１３が回転すると、直進ガイ
ド筒１２に設けた信号部５６の列とアース用パターン５
０とに沿って摺動子４９が摺動する。この間、コントロ
ーラ６０は、出力信号Ｂを監視し、最初に得られる出力
信号Ｂの立ち下がり信号を得た時点でモータ１７の駆動
を停止する。これにより、後群用カム筒１３は、ブラシ
４９ａが第２パターン５２の１番目の信号部５６に接触
した回転位置となる。コントローラ６０は、最初に得た
出力信号Ｂの立ち下がり信号を得た時点で変倍位置がワ
イド端であることを特定し、この情報をＲＡＭ６５に記
憶する。これにより、コントローラ６０は、次にワイド
端に向けての変倍操作を検出しても現時点の変倍位置が
ワイド端であるため、この操作を無効にすることができ
る。

【００３３】電源ＯＮ後に、テレ端に向けての変倍操作
が行われると、コントローラ６０は、図８に示すテレ方
向駆動用プログラムを実行する。これにより、空転域を
超えた回転量でテレ端方向にモータ１７を駆動し、この
駆動中に出力信号を監視する。

【００３４】ブラシ４９ａが「Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４・・
・」の回転位置にある信号部５６を通過するごとにコン
トローラ６０には、出力信号Ａ、出力信号Ｂの順で立ち
下がり信号と立ち上がり信号とが順番に入力される。こ
のうち一方の信号を得るごとに、コントローラ６０はＲ
ＡＭ６５に記憶した変倍位置の情報を書き換えていく。
したがって、ＲＡＭ６５には、変倍操作が完了する直前
の変倍位置の情報が常に書き込まれている。したがっ
て、変倍操作部６３での変倍操作完了に応答してコント
ローラ６０は、ＲＡＭ６５に書き込まれた変倍位置の情
報を読み出し、例えば読み出した変倍位置に応じた信号
部５６が偶数番目の「Ｚ２」である場合には、図８に示
した左側のフローに沿って処理する。すなわち、コント
ローラ６０は、変倍操作後にモータ１７の駆動を継続
し、その後に出力信号Ｂの立ち下がり信号を検出した時
点でモータ１７の駆動を停止する。これにより、ブラシ
４９ａが第２パターンの「Ｚ３」の信号部に接触した状
態となる。このとき、アーム４６が切り欠き部４４のテ
レ方向回転伝達壁４４ａに当接した状態となっている。

【００３５】ワイド端方向に変倍操作を行った場合に
は、ワイド方向駆動プログラムが実行される。このプロ
グラムは、単にモータ１７を逆転したのでは、テレ方向
回転伝達壁４４ａとは逆側のワイド方向回転伝達壁４４
ｂにアーム４６が当接した状態となってしまい、テレ端
方向に変倍操作を行ったときと比べてレンズ停止位置に
空転域の分だけズレが生じる。したがって、このワイド
端方向駆動プログラムでは、変倍操作が完了した時点
で、ワイド端方向に向けてのモータ１７の駆動を継続
し、後群用カム筒１３の回転位置がブラシ４９ａが次に
変倍位置に対応した信号部５６を通過した位置となった
時点でモータ１７の駆動をいったん停止する。その後、
今度は逆にテレ端方向に向けてブラシ４９ａが先の信号
部５６に接触する位置までモータ１７を空転域を超える
回転量で駆動する。これにより、ワイド端・テレ端のど
ちらの方向で変倍を行っても、連係部の形態がテレ方向
回転伝達壁４９ａにアーム４６を当接した一定な形態と
なり、したがってレンズ停止位置を同じにすることがで
きる。

【００３６】図１３は、モータ１７の回転量に対する前
群及び後群レンズ１８，１９の光軸２０の方向への変位
量を示している。変倍駆動により前群レンズ１８は同図
に示す直線Ａに沿って移動し、また、後群レンズ１９
は、曲線Ｂに沿って移動する。そして、これらのレンズ
群１８，１９は、各変倍位置（Ｚ１〜Ｚ８）のうちの何
れかの位置で停止する。なお、変倍位置は、これらの変
倍軌跡上の任意の位置に制限なく設定することができ
る。

【００３７】シャッタボタン６７の半押し操作を行う
と、コントローラ６０は測光機構６８と測距機構６９と
を作動する。測光機構６８と測距機構６９とから得られ
た被写体輝度及び被写体距離の情報は、ＲＡＭ６５に記
憶される。そのままシャッタボタン６７の全押し操作を
行うことで、コントローラ６０は合焦駆動プログラムを
実行する。合焦駆動プログラムは、図１０に示したよう
に、現時点の出力信号を読み取り、低レベルの信号が出
力信号Ａ又はＢのうちの何れかから得られるかを識別す
る。例えば出力信号Ｂから低レベルの信号が得られた場
合には図１０に左側、また出力信号Ａから低レベルの信
号が得られた場合には右側のフローに沿って処理する。

【００３８】フローでは、まず、出力信号Ａ又はＢの立
ち上がり信号を検出する位置まで、空転域を超える回転
分でテレ端方向にモータ１７を駆動し、立ち上がり信号
を検出した時点で所定パルス分だけ同方向にモータ１７
を駆動してから停止する。変倍位置での待機状態では、
テレ方向回転伝達壁４４ａにアーム４６が当接している
から、合焦駆動でテレ端方向にモータ１７が駆動する
と、回転筒１５の駆動が直ぐに後群用カム筒１３に伝達
され、後群用カム筒１３の回転と一緒にブラシ４９ａが
回転して、ブラシ４９ａが信号部５６から外れる。ブラ
シ４９ａが外れた時点でコントローラ６０に立ち上がり
の信号が入力され、これを受けてから一定パルス分だけ
モータ１７を同方向に駆動した後に駆動を停止する。こ
れにより、ブラシ４９ａはその時点の変倍位置に対応し
た信号部５６から図６に示す矢印方向に所定角度分だけ
回転した位置に移動する。このとき、アーム４６には、
テレ方向回転伝達壁４４ａが当接した状態となる。

【００３９】その後、コントローラ６０は、被写体距離
を読み出し、その時点の変倍位置と被写体距離とに基づ
いたモータ駆動パルスをＲＡＭ６５から読み出す。その
後、空転域内の回転量でワイド端方向にモータ１７を駆
動し、この駆動中にロータリーエンコーダ６２から得ら
れるパルスをカウントして、カウント値が読み出したモ
ータ駆動パルスの値にに一致した時点でモータ１７の駆
動を停止する。合焦時のモータ１７の駆動パルスは、空
転域内の回転量であるため、合焦動作後にはアーム４６
が切り欠き部のテレ方向回転伝達壁４４ａから離れた状
態となる。勿論アーム４６はワイド方向方向回転伝達壁
４４ｂにも当接してなく、また、ブラシ４９ａは、空転
域内の回転であるため信号部５６からテレ端方向にずれ
た状態のままとなっている。

【００４０】合焦時のズームレンズ装置１０の動きは、
最初にモータ１７が空転域を超える回転量でテレ端方向
へ駆動され、その後空転域内の回転量でワイド方向に駆
動されるから、図１４に示すように、最初にテレ端方向
へ駆動した時点で前群及び後群レンズ１８，１９は変倍
位置Ｚｎから各変倍軌跡Ａ，Ｂを通って点線Ｃで示した
位置に移動し、その後空転域内の回転量でワイド端方向
に回転するから、前群レンズ１８は、変倍軌跡Ａを通っ
てＧ１に移動するのに対し、後群レンズ１９は、回転筒
１５の変位分だけの移動となるため、回転筒１５とカム
開口３８のカムとの合成変位となった変倍軌跡Ｂとは異
なり、回転筒１５の変位軌跡Ｄを通って点Ｇ２に移動す
る。これにより、前群及び後群レンズ１８，１９が変倍
時とは異なる間隔で移動してその時点の被写体距離に合
焦する。ここで、合焦は、至近から無限大に向けてピン
トが合う方向で行われる。なお、制御の仕方によって無
限大から至近に向けてピントを合わせる動作とすること
もできる。

【００４１】合焦駆動プログラムの実行後には、露出制
御プログラムが実行される。このプログラムにより、コ
ントローラ６０は、被写体輝度と写真フイルムの感度と
に応じてシャッタ機構を作動させる。

【００４２】露光完了後、コントローラ６０は、待機駆
動プログラムを実行する。露光完了後には、前群及び後
群レンズ１８，１９がその時点の被写体距離に応じた合
焦位置に移動したままとなっている。したがって、ブラ
シ４９ａがその時点の変倍位置に応じた信号部５６から
離れ、且つアーム４６がテレ方向回転伝達壁４４ａから
離れた状態となっているため、待機駆動プログラムで
は、元の変倍位置に戻す制御を行う。

【００４３】このプログラムが実行されると、元の変倍
位置に対応した信号部５６が偶数番目か奇数番目か、す
なわち元の変倍位置に対応した信号部５６から出力信号
Ａが得られるか否かを判断する。この判断結果に基づい
て２つのフローのうちの何れか一方が選択され、選択し
たフローに基づいてコントローラ６０が処理する。

【００４４】コントローラ６０は、まず空転域を超える
回転分でワイド端方向にモータ１７を駆動する。この駆
動は、元の変倍位置に対応した信号部５６の立ち上がり
信号及び立ち下がり信号を順に検知した後に一定パルス
分だけ駆動してから停止される。したがって、この駆動
により、ブラシ４９ａが元の変倍位置に対応した信号部
５６を通過した回転位置に後群用カム筒１３が回転す
る。その後コントローラ６０は、元の変倍位置に対応し
た信号部５６からの立ち下がり信号を検知するまで空転
域を超える回転量でテレ端方向にモータ１７を駆動す
る。これにより、ブラシ４９ａが元の変倍位置に対応し
た信号部５６に接触し、また、テレ方向回転伝達壁４４
ａがアーム４６に当接した状態となる。

【００４５】待機駆動プログラムの実行が終了すると、
フイルム給送が行われ、新たな撮影コマがカメラのアパ
ーチャーにセットされる。これにより、次回の撮影の準
備が整う。

【００４６】前述したプログラムの実行が行われていな
い待機中には、一定時間毎に、待機駆動プログラムが実
行される。これが実行されると、まず、コントローラ６
０は、実行時点で得られている出力信号Ａ又は出力信号
Ｂの信号レベルを読み取り、低レベルの信号であるか否
かを判断する。変倍操作後、及び待機駆動プログラム実
行後には、必ずブラシ４９ａが信号部５６に接触した状
態であるため、出力信号Ａ又は出力信号Ｂから低レベル
の信号が得られるはずである。しかしながら、外力や振
動等が鏡筒に加わった場合、後群用カム筒１３が空転域
内で空転する恐れがある。この場合、ブラシ４９ａが信
号部５６から外れない程度の空転であれば問題ないのに
対し、外れる程に空転すると、そのまま合焦駆動プログ
ラムを実行した場合ピントボケになる恐れがある。後群
用カム筒１３の空転方向は、回転筒１５が回転しないた
め、アーム４６がワイド方向回転伝達壁４４ａに向けて
回転する方向となる。したがって、ブラシ４９ａは、信
号部５６から後群用カム筒１３のテレ方向への回転方向
に沿ってずれる。

【００４７】このため、出力信号Ａ又は出力信号Ｂから
低レベルの信号が得られない場合には、元の変倍位置に
対応した信号部５６を通過するまでワイド端方向に空転
域を超える回転量でモータ１７を駆動し、元の変倍位置
に対応した信号部５６を通過してから所定パルス分だけ
駆動後にモータ１７の駆動を停止する。その後にテレ端
方向に空転域を超える回転量でモータ１７を駆動して元
の信号部５６の立ち下がり信号を得た時点でモータ１７
の駆動を停止する。これにより、テレ方向回転伝達壁４
４ａにアーム４６が当接し、且つ元の変倍位置に対応し
た信号部５６にブラシ４９ａが接触した回転位置に後群
用カム筒１３を戻すことができる。

【００４８】電源スイッチ６６をＯＦＦすると、コント
ローラ６０は、空転域を超える回転量でワイド端方向に
モータ１７を駆動する。この間、コントローラ６０は、
出力信号Ｈｐを監視する。ズームレンズ装置１０が沈胴
位置に後退すると、ブラシ４９ａが沈胴位置用パターン
５３に接触する。このとき信号検出部５５を介してコン
トローラ６０に出力信号Ｈｐが入力され、これを受けた
時点でコントローラ６０はモータ１７の駆動を停止す
る。

【００４９】上記実施形態の回転筒１５と前群支持筒１
１とは本発明の前群用案内筒に、また、後群用カム筒１
３が本発明の後群用案内筒に、さらにコントローラ６０
が本発明の位相識別手段、変倍駆動制御手段、合焦駆動
制御手段、及び待機駆動制御手段を構成する。

【００５０】上記実施例のズームレンズ装置１０では、
空転域内の回転を与えて前群及び後群レンズ１９，１９
を移動して合焦を行う構造となっているが、本発明では
これに限らず、空転域内の回転を与えて前群レンズだけ
を移動して合焦を行う構造としてもよい。この場合に
は、回転筒１５と前群支持筒１１との２段突出構造の代
わりに、前群支持筒１１だけを突出させる一段突出構
造、すなわち回転筒１５と固定筒１６との間のヘリコイ
ドネジ２１，２５を省略し、回転筒１５を光軸２０の方
向へ進退させない構成にすればよい。これによれば、回
転筒１５に空転域内の回転を与えることで、後群レンズ
１９を停止させたまま前群レンズ１８だけがその変倍軌
跡上に沿って移動し、したがって、変倍時とは異なる間
隔となるから、合焦が行える。

【００５１】また、空転域内の回転を与えて後群レンズ
１９だけを移動して合焦を行うズームレンズの構造とし
てもよい。この場合には、ズームレンズ装置を、回転
筒、前群支持筒、前群レンズ、後群レンズ、及び空転域
とから構成する。回転筒は、モータで駆動される。前群
支持筒は、回転筒の変位に連動して前群レンズを光軸方
向に移動させる。後群レンズは、回転筒の変位に連動し
て回転筒内で光軸方向に移動する。空転域は、回転筒と
前群支持筒との間の連係部に設けられ、一定範囲内で回
転筒のみの変位を許容する。変倍時には、回転筒が空転
域を越えて変位するように駆動させる。これにより、前
群レンズ及び後群レンズがこれらの間隔を変えながら光
軸方向に移動する。また、合焦時には、回転筒が空転域
内で変位するようにモータを駆動させる。これにより、
前群レンズの位置を停止したまま後群レンズだけがその
変倍軌跡上に沿って移動し、前群及び後群レンズとの間
隔が変倍時とは異なるから合焦させることができる。

【００５２】また、上記実施例では、第１及び第２パタ
ーン５１，５２の信号部から変倍位置に応じた後群用カ
ム筒の回転位置ごとにずれて２相の信号を出力する導体
パターン部材４８を用いている。このため、従来から周
知のコードを用いて絶対的な回転位置を検出する手段で
は、二値信号の何れか一方を入力する信号部を、変倍位
置に応じた回転筒の回転位置ごとで、二値信号の何れか
一方の組み合わせからなるコードが異なるように、半径
方向に並べて配列した導体パターン部材を用いているた
め、ワイド端とテレ端との間で変倍位置を新たに増やす
場合に、新たに増やす変倍位置に応じたコードを作成す
るために、半径方向に信号部を新たに並べる必要性が生
じ、導体パターン部材の形状が半径方向に大きくなる欠
点があった。これに対し、上記実施形態では第１及び第
２パターン５１，５２を並べて設け、対向する向きで信
号部５６を交互に追加すればよいだけなので鏡筒のコン
パクト化を図ることができる。

【００５３】また、上記実施形態では、合焦駆動をシャ
ッタボタン６７の全押し操作に応答して行っているが、
シャッタボタン６７の半押し操作に応答して行うように
してもよい。この場合には、シャッタボタン６７の全押
し操作に応答して露光制御だけを行う。

【００５４】上記実施形態では変倍位置を８個としてい
るが、本発明ではこの数に特定されない。ワイド端とテ
レ端との間に変倍位置を追加する場合には、前群及び後
群レンズ１８，１９の停止位置を図１３に示した変倍軌
跡Ａ，Ｂの上に制限なくとれる。また、第１及び第２パ
ターン５１，５２の上の、新たに追加した変倍位置に応
じた後群用カム筒１３の回転位置に信号部５６を交互に
追加すればよい。

【００５５】さらに、上記実施例では、回転位置検出手
段を摺動子４９と導体パターン部材４８とによる接触式
の検出手段としているが、非接触式としてもよい。この
場合には、導体パターン部材４８の代わりに、後群用カ
ム筒１３の回転方向に２列で、且つ各々の列で後群カム
筒１３の回転位置ごとにずらした配列で孔を設けた部材
を用い、また各列の孔を検出する２つの反射型フォトセ
ンサを摺動子４９の代わりに後群用カム筒１３に設け
る。これによれば、非接触式なので接触式に比べて耐久
性が向上するとともに、回転筒１３の回転速度を高速に
しても確実に検出できるから、高速なズーミングが可能
となる。

【００５６】また、第１及び第２パターン５１，５２の
信号部５６を光軸２０を中心とする回転方向に沿って配
列しているが、直線状に配列してもよい。この場合に
は、信号部を直進状に配列した第１及び第パターンを後
群用カム筒１３の外周で且つその回転方向に沿わして取
り付け、また、摺動子を直進ガイド筒１２の内面に設け
ればよい。これによれば、回転位置検出手段を鏡筒間に
組み込めるから、ズームレンズ装置１０の光軸２０の方
向に沿った長さをコンパクトにすることができる。

【００５７】

【発明の効果】以上のように、本発明のズームレンズ装
置では、空転域を越えて回転筒を変位させることによっ
て前群レンズ及び後群レンズを移動して変倍を行った
後、回転筒を空転域内で回転させることで前群又は後群
レンズとの何れか一方、或いは両方を変倍時とは異なる
レンズ間隔となるように光軸方向に沿って移動して合焦
を行うから、ワイド端とテレ端との間に新たな変倍位置
を制限なく追加することができる。また、本発明のズー
ムレンズ装置では、空転域を介してモータの駆動が伝達
される従動側の前群レンズ又は後群レンズの変位位置を
検出しているから、従動側のレンズの回転位置が空転域
内で空回りする不都合を確実に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ズームレンズ装置の概略を示す分解斜視図であ
る。

【図２】ズームレンズ装置の沈胴位置の状態を示した断
面図である。

【図３】ズームレンズ装置のワイド端の状態を示す断面
図である。

【図４】ズームレンズ装置のテレ端の状態を示した断面
図である。

【図５】切り欠き部とアームとの関係及び導体パターン
部材と摺動子との関係を示した説明図であり、フイルム
面側から見ている。

【図６】摺動子と導体パターン部材との関係を概略的に
示した説明図である。

【図７】ズームレンズ装置を制御するためのメインプロ
グラムを示したフローチャートである。

【図８】テレ端方向に変倍操作が行われたときに実行さ
れるテレ方向駆動プログラムを示したフローチャートで
ある。

【図９】ワイド端方向に変倍操作が行われたときに実行
されるワイド方向駆動プログラムを示したフローチャー
トである。

【図１０】合焦時に実行される合焦駆動プログラムを示
したフローチャートである。

【図１１】露光完了後に実行される待機駆動プログラム
を示したフローチャートである。

【図１２】待機中に実行されるエラー処理プログラムを
示したフローチャートである。

【図１３】変倍時のモータ回転量に対する前群及び後群
レンズの光軸方向への移動を示したグラフである。

【図１４】合焦時のレンズの動きを示したグラフであ
る。

【符号の説明】

１１ 前群支持筒 １２ 直進ガイド筒 １３ 後群用カム筒 １４ 後群支持筒 １５ 回転筒 １６ 固定筒 １７ モータ ３８ カム開口 ４８ 導体パターン部材 ４９ 摺動子 ５０ アース用パターン ５１ 第１パターン ５２ 第２パターン ５６ 信号部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山村 幸博 埼玉県朝霞市泉水３丁目13番45号 富士写 真フイルム株式会社内 Ｆターム(参考） 2H044 BE02 BE08 BE18 DA01 DA02 DA04 DB02 DC01 DD02 DD03 DD08 DE06 EF03

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 単一のモータの駆動が入力されることで
   回転する回転筒と、この回転筒の回転力を利用して前群
   レンズを光軸方向に移動させる前群用案内筒と、前記回
   転筒の回転力を利用して前記回転筒内で後群レンズを光
   軸方向に移動させる後群用案内筒と、前記回転筒と前群
   用案内筒又は後群用案内筒との間の、前記回転筒からの
   回転力が伝達される連係部に設けられ、一定範囲内で回
   転筒のみの回転を許容する空転域と、前群用案内筒又は
   後群用案内筒の変位を検出する変位位置検出手段とを有
   し、前記空転域を越えて前記回転筒を回転させることで
   前群レンズ及び後群レンズをこれらの間隔を変えながら
   光軸方向に移動して変倍を行った後、前記回転筒を空転
   域内で回転させることで前群又は後群、或いは両方のレ
   ンズ群を変倍時とは異なるレンズ間隔となるように光軸
   方向に移動して合焦を行うことを特徴とするズームレン
   ズ装置。
2. 【請求項２】 前記回転位置検出手段は、前記後群用案
   内筒又は固定部材との何れか一方に設けられた摺動子
   と、 前記他方に設けられ、前記後群用案内筒の回転軌跡上
   で、且つ少なくともワイド端とテレ端との間での変倍位
   置に応じた後群用案内筒の回転位置ごとに配列された複
   数の信号部をもった導体パターン部材とを備えており、 前記後群用案内筒の回転に連動して前記導体パターン部
   材と摺動子とが相対的に変位することで、二値信号のう
   ちの信号部に対応した信号を、変倍位置に応じた後群用
   案内筒の回転位置ごとにずらして交互に出力することを
   特徴とする請求項１又は２記載のズームレンズ装置。
3. 【請求項３】 前記導体パターン部材は、複数の信号部
   のうちのワイド端に応じた後群用案内筒の回転位置から
   テレ端に応じた後群用案内筒の回転位置の信号部に向け
   て数えて奇数番目の信号部を持った第１パターンと、偶
   数番目の信号部を持った第２パターンとから構成されて
   いることを特徴とする請求項２記載のズームレンズ装
   置。
4. 【請求項４】 変倍完了後その直前に回転位置検出手段
   から出力された信号が前記２相のうちの何れの出力かを
   識別する位相識別手段と、前記空転域を越えて回転筒が
   回転するようにモータを駆動させ、その後、前記識別し
   た位相とは異なる位相の信号の出力を検知したときにモ
   ータの駆動を停止する変倍駆動制御手段とを備えたこと
   を特徴とする請求項２記載のズームレンズ装置。
5. 【請求項５】 前記変倍駆動制御手段は、前記連係部で
   の連係形態が前記空転域を前記回転筒の回転方向の何れ
   か一方に寄せて連係した一定な形態となるように、前記
   位相識別手段の識別に応じてモータの駆動方向を切り替
   えることを特徴とする請求項４記載のズームレンズ装
   置。
6. 【請求項６】 合焦時に回転筒を空転域内で回転させる
   ようにモータの駆動を制御する合焦駆動制御手段を備
   え、前記合焦駆動制御手段は、変倍位置に応じた回転位
   置から、回転位置検出手段から信号部に応じた信号が出
   力されない回転位置まで後群用案内筒が回転するように
   空転域を超えた回転量でモータを一方向に駆動させた後
   に、前記空転域内の回転量でモータを他方向に駆動させ
   ることを特徴とする請求項２記載のズームレンズ装置。
7. 【請求項７】 露光完了前の変倍位置に応じた後群用案
   内筒の回転位置で回転位置検出手段から出力された信号
   が前記２相のうちの何れの出力かを識別する位相識別手
   段と、後群用案内筒の回転位置が前記変倍位置に応じた
   回転位置となる方向に向けて、且つ空転域を超えて回転
   筒を回転し、その後に、前記識別した位相とは異なる位
   相の信号の出力を検知したときにモータの駆動を停止す
   ることで、後群用案内筒の回転位置を元の変倍位置に応
   じた回転位置に戻して待機する待機駆動制御手段とを備
   えたことを特徴とする請求項６記載のズームレンズ装
   置。
8. 【請求項８】 前記待機駆動制御手段は、前記連係部で
   の連係形態が前記空転域を前記回転筒の回転方向の何れ
   か一方に寄せて連係した一定な形態となるように、前記
   位相識別手段の識別に応じてモータの駆動方向を切り替
   えることを特徴とする請求項７記載のズームレンズ装
   置。