JP2001183570A

JP2001183570A - レンズ駆動装置、レンズ鏡筒及び撮像装置

Info

Publication number: JP2001183570A
Application number: JP36688899A
Authority: JP
Inventors: Naoya Kaneda; 直也金田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-12-24
Filing date: 1999-12-24
Publication date: 2001-07-06

Abstract

(57)【要約】【課題】１駆動源で回動する２のスクリュー軸で夫々レ
ンズ保持枠を移動させる際に高精度に初期位置に復帰可
能とするレンズ駆動装置を提供する。【解決手段】第１の保持枠を光軸方向に駆動する第１の
スクリュー軸と、第２の保持枠を光軸方向に沿って駆動
する第２のスクリュー軸とを１つの駆動源の回転により
回動させる際、前記駆動源が第１の方向に回動し続けた
場合、前記第１の保持枠と第２の保持枠を正規の位置関
係においては、それぞれの光軸方向への移動範囲の機械
的規制端に略同時に当接させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレンズ駆動装置、レ
ンズ鏡筒および撮像装置に係り、特にビデオカメラ等の
撮像装置におけるズームレンズ鏡筒の移動レンズ群の初
期位置出しに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ビデオカメラ用のズームレンズと
して、被写体側から順に、固定の凸、可動の凹、固定の
凸、可動の凸の４つのレンズ群から構成されるものが最
も良く知られている。勿論この構成以外にも、種々のレ
ンズ構成のズームレンズが知られているのは言うまでも
ない。

【０００３】図２０は上述の最も一般的な４群構成から
なるズームレンズの鏡筒構造を示し、（Ａ）はバリエー
タレンズ群駆動系、（Ｂ）はフォーカシングレンズ群駆
動系をそれぞれ示し、ズームレンズを構成する４つのレ
ンズ群２０１ａ〜２０１ｄは、固定された前玉レンズ２
０１ａ、光軸に沿って移動することで変倍動作を行うバ
リエーターレンズ群２０１ｂ、固定されたアフォーカル
レンズ２０１ｃ及び光軸に沿って移動することで変倍時
の焦点面維持と焦点合わせを行うフォーカシングレンズ
群２０１ｄである。

【０００４】図において、ガイドバー２０３及び２０４
ａ，２０４ｂは光軸２０５と平行に配置され、移動する
レンズ群の案内および回り止めを行う。ＤＣモータ２０
６はバリエーターレンズ群２０１ｂを移動させる駆動源
となる。尚、この図では、このバリエーターレンズ群の
駆動源としてＤＣモータを用いているが、後述するフォ
ーカシングレンズ移動の為の駆動源と同様にステップモ
ータを用いても構わない。

【０００５】バリエーターレンズ群２０１ｂは、保持枠
２１１に保持されている。この保持枠２１１は押圧ばね
２０９とこの押圧ばね２０９の力でスクリュー棒２０８
に形成されたスクリュー溝２０８ａに係合するボール２
１０とを有している。このためモータによって出力軸２
０６ａ、ギア列２０７を介してスクリュー棒２０８を回
転駆動することにより、保持枠２１１はガイドバー２０
３に沿って光軸方向に移動する。

【０００６】フォーカシングレンズ群２０１ｄは、保持
枠２１４に保持されている。保持枠２１４のスリーブ部
（ガイドバーにかん合して案内を形成する部分）近傍に
は、ねじ部材２１３が光軸方向に保持枠と一体的となる
様に組付けられており、このねじ部材２１３はステップ
モータ２１２を回転させることにより、その出力軸２１
２ａが回転し、この出力軸２１２ａに形成されたおねじ
部とねじ部材２１３に形成されためねじ部もしくはラッ
ク部がこの回転に連動することで、保持枠２１４をガイ
ドバー２０４ａ，２０４ｂに沿って光軸方向に移動させ
ることが出来る。この保持枠２１４とねじ部材２１３の
結合部の詳細な構成に関しては、例えば特開平４−１３
６８０６号公報等に開示されている。

【０００７】前述した様に、このステップモータによる
連動機構は、バリエーター駆動機構として構成しても構
わない。

【０００８】又、この様なステップモータを用いてレン
ズ群を移動させる場合に、移動するレンズ群の光軸方向
の絶対位置を検出する為に不図示のフォトインタラプタ
と移動枠に一体的に設けられた遮光壁により移動枠の光
軸方向の一つの基準位置を検出可能にしておけば、この
基準位置に保持枠を配置した後に、以降ステップモータ
に与える駆動ステップ数を連続的にカウントすることに
より保持枠の絶対位置を検出する位置検出手段を構成す
ることが可能となる。

【０００９】図２１は従来の撮像装置におけるカメラ本
体の電気的構成を示すブロック図である。図において、
上述図２０に示す部材と同一の符号の構成要素は同じ機
能を有する。

【００１０】２２１はＣＣＤ等の固体撮像素子、２２２
はバリエーターレンズ群２０１ｂの駆動源であり、図２
０のモータ２０６、モータ２０６と連動するギア列、ス
クリュー棒２０８等を含む。あるいは図２０のフォーカ
シングレンズ群の駆動と同様のステップモータ等で構成
される。２２３はフォーカシングレンズ群２０１ｄの駆
動源でありステップモータとおねじを形成したその出力
軸、保持枠と光軸方向に一体的なねじ部材２１３等を含
む。

【００１１】２２４は絞り駆動源である。２２５はズー
ムエンコーダ、２２７はフォーカスエンコーダである。
これらのエンコーダはそれぞれバリエーターレンズ、フ
ォーカシングレンズの光軸方向の絶対位置を検出する。
図２０の様に、バリエーター駆動源にＤＣモータを用い
る様な場合には（図２０では不図示だが）ボリューム等
の絶対位置エンコーダを用いる。あるいは磁気式のもの
でも構わない。

【００１２】又、駆動源にステップモータを用いる場合
には、前述した通りの基準位置に保持枠を配置してか
ら、ステップモータに入力する動作パルス数を連続して
カウントする方法が一般的である。

【００１３】２２６は絞りエンコーダであり、絞り駆動
源であるメータの内部にホール素子を配置し、ロータと
ステータの回転位置関係を検出する方式のものなどが知
られている。

【００１４】２２８はカメラ信号処理回路であり、ＣＣ
Ｄ２２１の出力に対して所定の増幅やガンマ補正などを
施す。これらの所定の処理を受けた映像信号のコントラ
スト信号はＡＥゲート２２９、ＡＦゲート２３０を通過
する。即ち、露出決定及びピント合わせのために最適な
信号取り出し範囲が全画面内のうちからこのゲートで設
定される。このゲートの大きさは可変であったり、複数
設けられる場合もあるが、ここでは簡単のためにその詳
細は記述しない。

【００１５】２３１はＡＦ（オートフォーカス）のため
のＡＦ信号処理回路であり、映像信号の高周波成分に関
する一つもしくは複数の出力を生成する。２３３はズー
ムスイッチ、２３４はズームトラッキングメモリであ
り、変倍に際して被写体距離とバリエーターレンズ位置
に応じてとるべきフォーカシングレンズ位置の情報を記
憶する。尚、ズームトラッキングメモリとしてはＣＰＵ
内のメモリを使用してもよい。２３２はＣＰＵである。

【００１６】例えば撮影者によりズームスイッチ２３３
が操作されると、ＣＰＵ２３２はズームトラッキングメ
モリ２３４の情報をもとに算出したバリエーターとフォ
ーカシングレンズの所定の位置関係が保たれるように、
ズームエンコーダ２２５の検出結果となる現在のバリエ
ーターの光軸方向の絶対位置と算出されたバリエーター
のあるべき位置、フォーカスエンコーダ２２７の検出結
果となる現在のフォーカスレンズの光軸方向の絶対位置
と算出されたフォーカスレンズのあるべき位置、がそれ
ぞれ一致するように、ズーム駆動源２２２とフォーカシ
ング駆動源２２３を駆動制御するものである。

【００１７】又、オートフォーカス動作ではＡＦ信号処
理回路２３１の出力がピークを示すように、ＣＰＵ２３
２はフォーカシング駆動源２２３を駆動制御する。

【００１８】さらに、適正露出を得る為にＣＰＵ２３２
はＡＥゲート２２９を通過したＹ信号の出力の平均値が
所定値となるように、絞りエンコーダ２２６を、出力が
この所定値となるように、絞り駆動源２２４を駆動制御
して開口径をコントロールするものである。

【００１９】図２２は上述の図２０では不図示であった
バリエータもしくはフォーカシングレンズ群にステップ
モータを用いた場合の光軸方向の絶対位置を駆動パルス
カウント値から知る為の初期位置リセットの方法を説明
する為の構造斜視図である。図において、２０１ｂはバ
リエーターレンズ群であるが、フォーカシングレンズ群
などの他の可動のレンズ群にこの構造を用いても構わな
い。

【００２０】２１１は保持枠であり、この保持枠２１１
と一体的に設けられたスリーブ部穴２５２に不図示のガ
イドバーが嵌合する。２５７はＵ溝部でここにも別のガ
イドバーが嵌合する。これによりこの保持枠に保持され
たレンズ群が光軸方向にがたなく案内される。この保持
枠には一体的にめねじ部を含むラック部材２５５が光軸
方向に一体的に設けられる。なお、この図ではラック部
材２５５のめねじ部分は見えていない。２５３はこのラ
ック部材２５５の軸部が嵌合する保持枠２１１と一体の
穴部で、ラック部材２５５は該軸部を中心に回動可能と
することで、光軸方向には一体的でありながら、ガイド
バーとスクリューシャフトの平行がある程度ずれていて
も、この回動によりそのずれを吸収出来る様に構成して
いる。

【００２１】又、ばね２５４はラック部材２５５のめね
じ部を前記スクリューシャフトのおねじ部に圧接させる
と共に、ラック部材２５５が光軸方向では保持枠２１１
と一体化する様に光軸方向のがたを片寄せする役目を有
している。

【００２２】２５１は保持枠と一体的に設けられた、こ
のレンズの基準となる光軸方向の一つの位置を検出する
為に必要な遮光壁部である。保持枠が光軸方向に移動す
るとこの遮光壁部２５１が例えば２点鎖線で書かれた位
置まで移動することとなる。この遮光壁を挟む形でフォ
トインタラプタ２５６が固定されて設けられている。フ
ォトインタラプタ２５６は、向かい合った発光素子と受
光素子を有しており、遮光壁がこの間をよぎっていない
時には受光素子から所定の出力が得られ、よぎっている
際には受光素子から所定の出力が得られない。この特性
を利用して、この出力がある所定のしきい値と一致した
位置で保持枠を停止させると、その位置は必ずほぼ同じ
位置が再現される。従って、この位置に配置して以降、
ステップモータの入力パルス数を継続的にカウントする
ことにより、保持枠の光軸方向の絶対位置が検出出来る
ものである。

【００２３】又、このレンズもしくはこのレンズを用い
た撮像装置の落下等の衝撃が加わった場合、ステップモ
ータが駆動していないのに、めねじ部がおねじ部の山を
乗り越えて、保持枠が光軸方向に移動してしまうと、絶
対位置の検出結果に狂いが生じて、前述のズームトラッ
キングの動作が異常となったりズーミングに際して、保
持枠が機械的移動端に衝突したりといった不具合が発生
するが、これらも再度の初期位置設定を行なえば問題な
くなる。この為、民生用ビデオカメラの多くにおいては
機器の電源をＯＮする度にこのリセット動作を行なって
いる。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年撮
影レンズには小型化、径小化が求められており、従来、
ビデオカメラ用のズームレンズとして最も多く用いられ
ている光学タイプとしては、前述の様に被写体側から順
に固定の凸、可動の凹、固定の凸、可動の凸の４つのレ
ンズ群から構成されるものが有るが、この光学タイプは
前玉が固定な為、光学系を保持する鏡筒全長が長くなる
と言った問題があった事より、収納時に前玉位置が沈胴
する沈胴鏡筒又はＷｉｄｅ端にて光学全長が短くなる前
玉位置可変ズーム光学タイプが提案されてきた。

【００２５】しかし、前述の沈胴鏡筒、前玉位置可変鏡
筒構造はヘリコイド等を用いていた為、鏡筒構造が複雑
になり大きくなり、又部品点数も増える為コストアップ
を伴うと言った問題が有った。

【００２６】上記問題を解決するために、第１の駆動源
により回動される第１のスクリュー軸、及び第１のスク
リュー軸に連動して回動する第２のスクリュー軸を有
し、前玉を保持する第１の保持枠は前記第１のスクリュ
ー軸の回動に依り、バリエーターを保持する第２の保持
枠は前記第２のスクリュー軸の回動により光軸方向にそ
れぞれ移動可能に構成したレンズ駆動機構が提案されて
いる。

【００２７】上記したレンズ駆動機構において、第１の
駆動源により第１のスクリュー軸は回動し第１のレンズ
群を移動させ、第２スクリュー軸は第１のスクリュー軸
に連動して回動して第２のレンズ群を移動させることに
より、前記第１の駆動源で前記第１のレンズ群と前記第
２のレンズ群を移動可能に構成することを可能としてい
る。

【００２８】しかし、衝撃により片方の保持枠のみ、若
しくは両方の保持枠が同一方向にずれた場合、その後の
リセット動作で片方の保持枠を所定の位置に配置出来て
も、その時のもう一方の保持枠の位置が正しい位置から
ずれてしまっていて、リセット動作を行なってもこのず
れは回復出来ないことになる。

【００２９】この結果、正常な像が得られず、ピントの
ぼけた画像しか得られなくなるという問題となる。

【００３０】本出願に係る発明の目的は、この新たな構
成の全長可変レンズにおいて、前述した様な衝撃等によ
り、一つの駆動源により二つのスクリュー軸を回動さ
せ、二つの保持枠を移動させているこの保持枠がおねじ
の山を乗り越えて位置を移動させてしまった場合の問題
を解決できるレンズ駆動装置、レンズ駆動鏡筒および撮
像装置を提供しようとするものである。

【００３１】

【課題を解決するための手段】本出願に係る発明の目的
を実現するレンズ駆動装置の第１の構成は、第１のレン
ズ群を保持し光軸方向に移動可能な第１の保持枠と、第
２のレンズ群を保持し光軸方向に移動可能な第２の保持
枠と、前記第１の保持枠を光軸方向に駆動する第１のス
クリュー軸と、前記第２の保持枠を光軸方向に沿って駆
動する第２のスクリュー軸と、駆動源の回転により前記
第１のスクリュー軸と前記第２のスクリュー軸とを回動
させる駆動機構とを有し、前記駆動機構は、前記駆動源
が第１の方向に回動し続けた場合、前記第１の保持枠と
第２の保持枠を正規の位置関係においては、それぞれの
光軸方向への移動範囲の機械的規制端に略同時に当接さ
せることを特徴としたものである。

【００３２】本出願に係る発明の目的を実現するレンズ
駆動装置の第２の構成は、第１のレンズ群を保持し光軸
方向に移動可能な第１の保持枠と、第２のレンズ群を保
持し光軸方向に移動可能な第２の保持枠と、前記第１の
保持枠を光軸方向に駆動する第１のスクリュー軸と、前
記第２の保持枠を光軸方向に沿って駆動する第２のスク
リュー軸と、駆動源の回転により前記第１のスクリュー
軸と前記第２のスクリュー軸とを回動させる駆動機構と
を有し、前記駆動機構は、前記駆動源が第１の方向に回
動し続けた場合、前記第１の保持枠と第２の保持枠を正
規の位置関係においては、それぞれの光軸方向への移動
範囲の機械的規制端に略同時に当接させ、前記それぞれ
の機械的規制端の少くとも一方は、光軸方向に規制端位
置を調整可能としたことを特徴としたものである。

【００３３】本出願に係る発明の目的を実現するレンズ
駆動装置の第３の構成は、第１のレンズ群を保持し光軸
方向に移動可能な第１の保持枠と、第２のレンズ群を保
持し光軸方向に移動可能な第２の保持枠と、前記第１の
保持枠を光軸方向に駆動する第１のスクリュー軸と、前
記第２の保持枠を光軸方向に沿って駆動する第２のスク
リュー軸と、駆動源の回転により前記第１のスクリュー
軸と前記第２のスクリュー軸とを回動させる駆動機構
と、前記第１の保持枠が光軸方向の第１の基準位置にあ
ることを検出する第１の基準位置検出手段と、前記第２
の保持枠が光軸方向の第２の基準位置にあることを検出
する第２の基準位置検出手段と、前記第１の基準位置検
出手段の検出情報に基づいて前記第１の保持枠が第１の
基準位置にあることを検出している第１の状態、及び前
記第２の基準位置検出手段の検出情報に基づいて前記第
２の保持枠が前記第２の基準位置にあることを検出して
いる第２の状態を判定する判定手段と、前記駆動源によ
り前記第１の状態から前記第２の状態に移動するのに必
要な駆動量の情報を記憶している記憶手段とを有するこ
とを特徴としたものである。

【００３４】本出願に係る発明の目的を実現するレンズ
駆動装置の第４の構成は、上記第３の構成で、前記記憶
手段に記憶された前記第１の状態から前記第２の状態に
移動するのに必要な駆動量の情報と、実際に検出された
第１の状態から第２の状態に移動するのに必要な駆動量
の情報とを比較して前記駆動源を駆動制御する制御手段
を有することを特徴とする。

【００３５】本出願に係る発明の目的を実現するレンズ
駆動装置の第５の構成は、上記第４の構成で、前記制御
手段は、比較結果に基づいて、ズームトラッキング動作
中に必要なトラッキングカーブに関するデータを補正す
ることを特徴とする。

【００３６】本出願に係る発明の目的を実現するレンズ
駆動装置の第６の構成は、上記いずれかの構成で、装着
されるレンズ鏡筒のあるいは該レンズ鏡筒が接続される
撮像装置の電源オンまたは所定の動作モードのスタート
により、前記第１の保持枠と前記第２の保持枠を夫々前
記機械的規制端に当接させる初期動作を行わせる初期動
作手段を有することを特徴とする。

【００３７】本出願に係る発明の目的を実現するレンズ
駆動装置の第７の構成は、第１のレンズ群を保持し光軸
方向に移動可能な第１の保持枠と、第２のレンズ群を保
持し光軸方向に移動可能な第２の保持枠と、前記第１の
保持枠を光軸方向に駆動する第１のスクリュー軸と、前
記第２の保持枠を光軸方向に沿って駆動する第２のスク
リュー軸と、駆動源の回転により前記第１のスクリュー
軸と前記第２のスクリュー軸とを回動させる駆動機構と
を有し、前記駆動機構は、前記駆動源が第１の方向に回
動した場合、前記第１の保持枠と第２の保持枠をそれぞ
れの光軸方向への移動範囲の機械的規制端に当接させる
ことを特徴としたものである。

【００３８】本出願に係る発明の目的を実現するレンズ
駆動装置の第８の構成は、上記第７の構成で、前記第１
の保持枠の光軸方向の移動範囲内にある個有の基準位置
を検出できる第１の基準位置検出手段と、前記第２の保
持枠の光軸方向の移動範囲内にある個有の基準位置を検
出できる第２の基準位置検出手段と、レンズ鏡筒のある
いは接続される撮像装置の電源オンもしくは所定の動作
モードのスタートにあたって、前記第１、第２の基準位
置検出手段により検出される基準位置に前記第１および
第２の保持枠を夫々移動させる第１の動作と、前記第１
および第２の保持枠を夫々機械的規制端に当接させる第
２の動作のいずれか一方の動作を行わせるように前記駆
動源を駆動制御する初期動作手段を有したことを特徴と
する。

【００３９】本出願に係る発明の目的を実現するレンズ
駆動装置の第９の構成は、上記第８の構成で、前記初期
動作手段は、前記第１の保持枠と前記第２の保持枠の光
軸方向の位置関係が正規の関係から外れていると判別さ
れた時に前記第２の動作を行うことを特徴とする。

【００４０】本出願に係る発明の目的を実現するレンズ
駆動装置の第１０の構成は、上記第６、第８または第９
の構成で、前記初期動作手段は、前記第１の保持枠と前
記第２の保持枠を機械的規制端に当接させる際、前記第
１の保持枠と前記第２の保持枠の光軸方向の位置関係に
狂いが生じていたことを想定しても、必ず当接するに十
分な移動が可能となるように前記駆動源を回動させるこ
とを特徴とする。

【００４１】本出願に係る発明の目的を実現するレンズ
鏡筒は、上記いずれかの構成のレンズ駆動装置を有する
ことを特徴とする。

【００４２】本出願に係る発明の目的を実現する撮像装
置は、上記構成のレンズ鏡筒を有することを特徴とす
る。

【００４３】具体的には、一つの駆動源で光軸方向に移
動する二つのレンズ群を、電源ＯＮ時のリセット動作に
伴って、移動させ、その際、それぞれのレンズ群がメカ
的に考えられるどの位置にあっても、即ち、正規のレン
ズ制御上ありえない位置であっても前記の様な衝撃荷重
が加わってとりえる位置も含むどの位置にあっても、そ
のレンズが移動端のメカ的移動規制位置（移動端にぶつ
かった位置）に充分至るに必要な時間と速度で保持枠を
移動させるものである。この結果、両方の移動環がメカ
端という唯一の位置に配置されるので、ある固定の位置
関係に復帰出来るのものである。

【００４４】また、上記メカ的位置で定まったレンズ群
どうしの位置関係がその後のズーミング動作でとられる
レンズ群どうしの位置関係として光学的に問題ない様に
する為、このメカ的な移動端の光軸方向の位置を調整可
能とするものである。

【００４５】さらに、それぞれの保持枠に設けた従来同
等の遮光壁と、固定側鏡筒に設けたそれぞれのフォトイ
ンタラプタを設け、一方の保持枠がリセット位置に配さ
れた状態からもう一方の保持枠がリセット位置に配され
るまでのステップモータに与えられる駆動パルスを記憶
する記憶手段を有していることを特徴とするものであ
る。

【００４６】また、上記記憶手段に記憶されたステップ
モータの駆動パルスと実際にカウントされたこのパルス
の値の差を検出することにより、ズームトラッキングデ
ータをこの値に応じて補正することでズーム中のピント
ずれ等の不具合を防止するものである。

【００４７】さらには、それぞれの保持枠に設けた従来
と同等の遮光壁と、固定側鏡筒にそれぞれのフォトイン
タラプタを設け、前述の様に、電源ＯＮに際して、移動
のメカ的端位置に保持枠を当接させた後に、駆動源を逆
転させ、一方の保持枠がリセット位置に配された状態か
らもう一方の保持枠がリセット位置に配されるまでのス
テップモータに与えられる駆動パルス数の、記憶された
所定値からの差を求め、この差の数値に応じてズームト
ラッキングデータをこの値に応じて補正することでズー
ム中のピントずれ等の不具合を防止するものである。

【００４８】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）図１は本発
明の第１の実施の形態を示す。

【００４９】図１は、前玉移動タイプのズームレンズの
構造を示す。

【００５０】図において、１は前玉となる第１レンズ
群、２はバリエーターレンズ群、３は固定のアフォーカ
ルレンズ群、４はフォーカシングレンズ群、２６は固定
の第５レンズ群、５はＣＣＤを示す。

【００５１】図１（Ａ）はワイド状態を、図１（Ｂ）は
テレ状態を示し、この図から明らかな様にこのズームレ
ンズは前述従来例の構成と異なり、ズーミングに連動し
て第２および第４群のみではなく、第１群も可動となる
ものである。

【００５２】６、７、８はそれぞれズーム中のレンズ群
の動きを示しており、第４レンズ群８は従来例と同様に
被写体距離に応じて、カーブが変化するものである。な
お、本発明の実施に際しては、本実施の形態に示した５
群構成のズームレンズに限らず他の構成のズームレンズ
に対して本発明を適用しても一向に構わない。

【００５３】この様に、図１に示したタイプのレンズ鏡
筒ではズーミングに伴って第１レンズ群が可動となるこ
とにより、特にワイド端で得られるレンズ全長が従来例
の様な第１群が固定のズームタイプに比較して短縮する
ことが可能となっている。

【００５４】図２はこの様なズームレンズの駆動機構の
内、特に本発明を実施するに適した第１レンズ群、第２
レンズ群の駆動機構の基本構成を示す斜視図である。

【００５５】従来例のごとく、可動のレンズ群のそれぞ
れに駆動源を有する構成は勿論考えられるが、図１に示
すズームレンズの場合、可動レンズが合計３個のレンズ
群となるので、それぞれに駆動源を持たせるには当然３
個のモータ等を必要としてしまい、全長短縮は実現でき
たとしても前（後）から見たレンズの投影面積が大きく
なってしまうという欠点があり、カメラレイアウト上も
不利となってしまうことが懸念される。

【００５６】この点に鑑みて本発明では一つのステップ
モータ（またはＤＣモータ）にて二つ（第１群と第２
群）の保持枠を駆動することを特徴とする。図２におい
て、９はステップモータ本体部、１０はスクリュー軸で
あるおねじを設けたステップモータの出力軸である。１
１はこの出力軸（以下第１スクリュー軸とする）１０の
先端部に設けられた第１ギア、１２はこの第１ギア１１
に噛み合った第２ギアであり、この第２ギア１２を介し
て、第１スクリュー軸１０と並設したスクリューねじの
シャフト（以下第２スクリュー軸とする）１３が連動回
転する。

【００５７】第１スクリュー軸１０には第１ラック部材
１６のラック部１７が噛み合い、また第２スクリュー軸
１３には第２ラック部材１８のラック部１９が噛み合っ
ており、第１ラック部材１６は第１群保持枠１４と光軸
方向において一体的に移動可能であり、また第２ラック
部材は第２群保持枠１５と光軸方向において一体的に移
動可能である。

【００５８】したがって、第１群保持枠１４と第２群保
持枠１５とは、一つのモータ９で可動させることが可能
となる。なお、第１、第２群の移動量の違いに関しては
それぞれのスクリュー軸のねじのピッチを変更すること
で対応するものである。

【００５９】図３はこの連動機構を用いて第１群と第２
群を駆動する為の要部斜視図である。第１群レンズ１は
保持枠１４に保持される。保持枠１４はスリーブ部２５
とバー２１にて光軸方向にがたなく案内され、またバー
２０によって回り止めされ、光軸が定まるものである。
そして保持枠１４には光軸方向に一体的にめねじ部品に
相当するラック部材１６が設けられている。

【００６０】このラック部材１６にはスクリュー軸とか
み合うめねじ部１７が構成されており、このめねじ部が
ステップモータ９の出力軸としての第１スクリュー軸１
０のおねじ部とかみ合う為に、ステップモータが回転す
ると保持枠１４が光軸方向に可動となるものである。

【００６１】但し、ここで言うめねじ部はラック形状で
あり、例えば本願出願人が既に出願した特開平４−１４
１６１１号公報や、特開平４−１３６８０６号公報に開
示された様なものを想定しており、保持枠に外部より光
軸方向の力が加わった場合には、このラック部はスクリ
ューの山を乗り越えていくことで破損を防止すると共
に、保持枠は光軸方向に移動する。

【００６２】モータの出力軸の先端にはギア１１が設け
られ、このギアとかみ合う別のギア１２を介して併設さ
れる第２スクリュー軸１３が回動する。第２群レンズ２
は同じく保持枠１５に固定され、保持枠１５と光軸方向
に一体のラック部材１８のめねじ（ラック）部１９がこ
のスクリュー軸と連動することにより、第２群レンズも
可動となるものである。

【００６３】第２群保持枠はスリーブ部２４にてバー２
２に嵌合して案内されるものである。また、前述従来例
にて説明した基準位置出しの為の遮光壁２３が設けられ
る。

【００６４】図４は図３で説明した構成を含むレンズ全
体の断面図であり、図１、図３と同一符号のものは同一
部分を示している。

【００６５】これらの可動機構は固定鏡筒２７の内部に
構成され外部からのごみの侵入等をある程度防止してい
る。この図４において、光軸より上側がテレ端状態、下
側はワイド端状態を示している。２９は第３群レンズを
保持する固定されたアフォーカル環である。３０は後述
する絞りの駆動用メータ部である。２８は後部固定鏡筒
であり、赤外カットフィルタとローパスフィルタ３４と
ＣＣＤ５を保持するものである。

【００６６】図５は図４で示した鏡筒を後方から見た場
合の主要なアクチュエータ部品等の配置を示している。

【００６７】図において、ブロック４１は絞りユニット
であり、その詳細な構造は後述図６にて説明する。

【００６８】第１、第２群駆動用のズームモータ１１は
この例では左下すみに配置され第１群保持枠はラック部
材１６を介して、バー２１にスリーブ部が、バー２０に
回り止め部が嵌合して光軸方向に移動する。

【００６９】第２レンズ群（バリエーター）は、ギア１
１，１２を介して連動する第２スクリュー軸１３に第２
ラック部材１８がかみ合うことにより、バー２２と３７
をそれぞれスリーブと回り止めの為のバーとして光軸方
向に駆動される。３５はフォーカシングレンズの駆動源
となるステップモータである。第４群レンズの保持枠は
第１、第２群と同様に、ラック部材３６にて連動し、バ
ー３７に不図示のスリーブ部が嵌合し、バー２２に不図
示の回り止め部が構成される。

【００７０】図７は本実施の形態に適した絞りユニット
の構成を示す図である。但し、従来と同様の絞りユニッ
トを用いて構成する場合も考えられ、このユニットが本
発明の実施に不可欠なユニットではない。

【００７１】絞りユニット４１はメータ部３０を駆動源
とする。メータ３０は４３を回転中心とする出力軸を有
し、この出力軸に固定されたレバー部品４５は先端に凸
部４２を有する。この凸部４２は風車部品３２の長穴部
４４に嵌合しており、従って、メータが回動すると風車
３２が光軸回りに回動することとなる。風車３２上には
ピン３８，３９が２箇所に設けられている。このうち３
８は羽根の回転中心を３９は羽根との連動ピンである。
羽根３３は風車の回転に伴い回転軸３８を中心にピン３
９と羽根の溝部４０の間で位置が定められる。即ち、メ
ータの回転位置に応じて、羽根の位置が定まり、これに
より開口径が変化するものである。

【００７２】図８は上述した本発明を実施するに適した
ズームレンズの固定鏡筒２７を除く主要部品の構成を示
す図である。

【００７３】図８は本発明を実施するに適した上述のズ
ームレンズ鏡筒のテレ端の状態を示す図である。図１で
説明した様に第１群と第２群が互いに離間しながら全長
が最も長くなった図８の状態がテレ端状態である。

【００７４】ここで第１群保持枠２５は、スリーブ部先
端部までの寸法はピント面よりＣの位置となる。また、
ズーミングでの使用範囲外の位置ではあるが、この保持
枠２５が外部からの衝撃等により被写体側に移動してし
まった場合、図８ではＣにあるスリーブ先端部は、鏡筒
２７の保持枠突き当て部Ｄに当たってそれ以上被写体側
に移動することはない。即ち図８にてＣ＝Ｄになった状
態が第１群が前（被写体）側の移動制限端にある状態と
なる。

【００７５】次に第２群レンズ保持枠２４のスリーブ後
端部はテレ端にてピント面よりＢの位置にある。一方衝
撃等により第２群の保持枠が像面側に移動してしまった
場合、後部の固定された鏡筒２８に一体的にピント面よ
りＡの位置に設けられた凸部２８ａに当たってそれ以上
像面側に移動することはない。即ち図８にてＡ＝Ｂとな
った状態が第２群が後ろ（像面）側の移動制限端にある
状態となる。

【００７６】テレ端の状態から、第１群レンズが被写体
側に移動する様に駆動源であるステップモータ（図３の
９）を回動させると、同時に第２群レンズは像面側に移
動することになる。ここで、この様にテレ端から更に第
１群レンズが被写体側に移動する様にモータを駆動させ
ると、Ｃ＝Ｄなる状態に達することになるが、ここで、
特徴として、Ｃ＝Ｄとなると同時に第２群はＡ＝Ｂとい
う状態になる様に構成されているものである。

【００７７】図９は電源ＯＦＦ時に焦点距離がワイド端
にあったとし、その後に電源をＯＮした場合の第１群レ
ンズと第２群レンズのリセット動作に伴う移動位置関係
を、横軸に時間を、縦軸にそれぞれのレンズ群の位置を
とって示した関係線図である。

【００７８】図において、ｔ０時間に電源がＯＮされた
とする。この時、第１群レンズの位置はＰｗ１に、第２
群レンズの位置はＰｗ２にあるとする。この関係は焦点
距離がワイド端の時の両方のレンズ群の位置関係に相当
する。

【００７９】電源がＯＮされると、これらの保持枠の駆
動源は、第１群レンズを被写体側（図で上側）に、即ち
連動する第２群レンズを像面側（図で下側）に移動させ
る方向に駆動されるものである。

【００８０】その結果、時間ｔ１において第１群レンズ
はＰｔ１に第２群レンズはＰｔ２の位置に達する。この
状態がテレ端の位置であり、通常撮影時には第１群の被
写体側への駆動範囲はこのＰｔ１に、第２群の像面側へ
の駆動範囲はこのＰｔ２の位置で制限されるが、リセッ
ト動作中は、前述の通り、更に駆動範囲の端位置に当た
るまで、駆動源が駆動を続ける。その結果、時間ｔ２に
て第１群レンズ保持枠のスリーブ位置が前述の通り機械
的ストッパにぶつかり、即ちＣ＝Ｄとなり、また、第２
群レンズ保持枠のスリーブ位置が前述の通り機械的スト
ッパにぶつかり、即ちＡ＝Ｂとなる。このぶつかったま
ま、時間ｔ３までの間、駆動源は駆動を継続する。その
後、初期位置であるワイド状態に戻るべく、ｔ４までの
間、駆動源が先程までとは逆方向に回動し、第１群がＰ
ｗ１、第２群がＰｗ２の位置に配置された時点、即ち時
間ｔ４にて、リセット動作が完了するものである。

【００８１】図１０は図９に対して、電源ＯＮ時点での
第１群、第２群の位置が、焦点距離が中間であるところ
のＰｍ１とＰｍ２の位置にあった状態からのリセット動
作を示す。

【００８２】もっとも、このレンズが最も全長が短くな
るのはワイド位置であるので、電源ＯＦＦ前の最後の使
用状態で、焦点距離がこの中間焦点距離にあったとして
も、ＯＦＦ動作で二つのレンズ群はワイド位置まで引き
込まれてから（短くなってから）初めて電源がＯＦＦす
る場合もある。その場合は図９と同じく、二つのレンズ
群はｔ０時間で、それぞれＰｗ１，Ｐｗ２の位置にある
ものとなる。

【００８３】ここで、電源ＯＦＦ時にあった第１群、第
２群レンズの位置がメモリされていた場合には、ｔ０時
にワイド状態にあっても、ｔ４時間ではミドルの位置に
復帰出来るものである。

【００８４】これら図９、図１０からも明らかな様に、
この二つのレンズ群のリセット位置はそれぞれのレンズ
群が端に当接している状態であり、この状態を基準に以
後ステップモータに与える駆動パルス数をカウントする
ことにより、継続的にレンズ群の絶対位置が把握出来る
ことになる。

【００８５】ここでｔ０〜ｔ３に必要な時間はそれぞれ
のレンズ群がどの位置にあっても、レンズ群が確実に端
まで当接する為の時間を設定する必要がある。結果とし
てこの様にそれぞれのレンズ群の位置関係がおかしくな
っていない場合には、ｔ２〜ｔ３の間、駆動源は駆動を
継続し、ラック部材はシャフトのおねじの山を歯飛びし
ていることとなる。

【００８６】図１１は、第１レンズ群がワイドの正規位
置のＰｗ１からＰｅ１まで、衝撃荷重等が加わる等によ
りレンズの位置が動き（ずれてしまい）、また、同じく
第２群レンズがＰｗ２からＰｅ２まで動いた（ずれてし
まった）と仮定した場合に、電源ＯＮリセットでのこれ
らのレンズ群の動きかたを示す図である。

【００８７】当初の第１群と第２群の位置関係である、
Ｐｅ１とＰｅ２の関係はどの焦点距離でもそういう位置
の組み合わせのありえない位置となってしまっている。

【００８８】ｔ０で電源がＯＮすると、図９、図１０で
説明したのと同じ様に、駆動源が駆動することで、第１
群レンズは被写体側へ、第２群レンズは像面側へ移動す
る。その結果、第２群レンズはｔ１２においてテレ端相
当の位置を通過し、その直後に端に突き当たる。

【００８９】一方、第１群レンズは継続して被写体側へ
駆動され、ｔ１１において、テレ端相当の１群レンズ位
置を通過し、その後、ｔ２にて端に突き当たる。その
後、ｔ３時間までの間駆動した後に、駆動源が逆転し、
ｔ４時間にリセットが完了する。その際、ｔ３〜ｔ４の
間では二つのレンズ群の位置関係は正規のズーミング動
作が行なえる位置関係に復帰出来ているものである。

【００９０】図１２の場合には、図１１と同様に第１群
レンズと第２群レンズの位置がずれた場合であり、この
場合は特に両方のレンズ群ともが最も像面側近傍まで位
置ずれを起こしている場合である。

【００９１】ｔ０でリセット動作がスタートする。第２
群レンズの方は最初から移動端に突き当たっているの
で、その位置のまま、シャフトが回転しても、ラックが
シャフトの歯を超えながらの状態でその位置を取り続け
ることになる。

【００９２】一方、第１群レンズは被写体側へ移動し、
ｔ１５において移動範囲の端に位置される。その後、ｔ
３時間に達すると、上述各例と同様に駆動源が逆転し、
ｔ４時間にてリセットが完了する。

【００９３】ここで、ｔ４時間はワイドに復帰する場合
の時間であり、復帰位置（例えば、事前の電源ＯＦＦの
時の焦点距離状態）がワイドでない場合もある。その場
合にはｔ４時間はより早くなる。

【００９４】この様に、二つのレンズ群を一つのステッ
プモータ等で駆動して、その基準位置を設定する場合
に、従来の様に保持枠に設けた遮光壁とフォトインタラ
プタを用いずに、定められた時間、駆動源を一方向に駆
動して、保持枠をメカ端に確実に突き当てることによ
り、たとえレンズ群位置が正規の位置からずれていて
も、正しい位置関係に復帰出来るものである。

【００９５】この為には、突き当たった状態で保持枠の
めねじラック等のおねじシャフトとの連動部が歯飛びを
起こしても破損しない構造としており、また、両方のレ
ンズ群移動端に突き当たっている状態で、その突き当た
り状態から解除された（駆動源を逆転させた）状態が正
規の位置関係を維持していることが必要である。

【００９６】また、上述の方法は、レンズ群が位置ずれ
を起こしていても正規の位置に復帰出来るものである
が、位置ずれを起こさない様な構造において、この移動
端での位置出し方法を実施しても構わない。

【００９７】（第２実施の形態）上述第１実施の形態で
説明した様に、このリセット方法は第１群レンズ保持枠
と第２群レンズ保持枠がそれぞれ第１群レンズは被写体
側の、第２群レンズが像面側の、移動範囲の端部に規制
された（突き当たった）状態から駆動源を逆転した場合
に、第１群レンズと第２群レンズが所定の位置関係を保
っている必要がある。

【００９８】しかし、種々の誤差要因、例えば各レンズ
の曲率や屈折率のばらつきや、メカ部品精度などによ
り、この関係が正しく得られない場合がある。

【００９９】そこで、本第２実施の形態ではこの点に鑑
み、この規制位置を調整可能に構成するものである。

【０１００】図１３はその一例を示しており、Ｌ字形状
のストッパ板５２にて第２レンズ群の像面側の規制を調
整可能に構成している。この為に鏡筒に穴部５１を設
け、このストッパ板５２の先端を鏡筒内部に挿入すると
共に、ビス５３にて固定される。

【０１０１】図１４はこのストッパ板の斜視図である。
長穴５４にて光軸方向にストッパ位置が調整可能となっ
ている。

【０１０２】なお、この図１３，１４では詳細は示さな
いが、このストッパ板の案内となる壁を設けたり、ビス
に長穴５４とかん合する段ビスを使用したり、微妙な調
整を可能とする為に偏心ころを用いたりする従来公知の
メカ構造を施すことも考えられる。

【０１０３】更に、この様なストッパ板部品のみではな
く、光軸方向から調整可能なビスを設け、その先端部を
突き当て部としても構わないし、ストッパ位置としては
調整せず、各保持枠の中を２体に分離し（レンズを保持
する部材と、この部材がネジ結合される本体枠との２部
材で構成）、ねじ構造で光軸方向にレンズ群を調整可能
にすることも考えられる。

【０１０４】また、ストッパ位置を調整する場合にもこ
の図の様な第２レンズ群ではなく、第１レンズ群に設け
てもよい。（第３実施の形態〜第５の実施の形態）前述した第１実
施の形態において、両方のレンズ群が規制端にぶつかっ
た状態から、駆動源を逆転した場合、この二つのレンズ
群の位置関係は基本的には正規の位置関係をとるが、こ
の規制端に規制された状態では、ラック部品等が変形を
起こしたり、また、ラックの歯とスクリューの軸のおね
じの山を歯飛びを起こして乗り越えた後に、規制端から
保持枠が一瞬離れる様なことが発生することも懸念され
る。

【０１０５】本第３〜第５の実施の形態では、それぞれ
の移動環に対して、前述の図２２で示した様なフォトイ
ンタラプタと遮光壁によるリセット位置検出の為の機構
を設けるものである。なお、この機構は図２２で示した
ものと同等で構わないので、この機構を含む本発明の実
施に適したレンズの図は特に新たに示さない。

【０１０６】図８に示したレンズに、更に図２２に示し
た様なそれぞれのレンズの基準位置を検出する機構を組
み合わせたのが以下に説明する第３〜第５の実施の形態
である。

【０１０７】第３の実施の形態では、駆動源を動作し
て、第１（２）のレンズ群が第１（２）のレンズ群のリ
セット位置（インタラプタ出力が変化した位置）に達し
た後、第２（１）のレンズ群が、第２（１）のレンズ群
のリセット位置に達するまでの駆動源であるステップモ
ータの駆動パルス数の値を記憶するものである。この値
は設計値というより、このレンズが正常に動作する様に
各部の調整（メカ的もしくはソフト的な調整）が行われ
た後に、二つのリセット位置間のあるべき駆動パルス数
を記憶するものである。例えば、図１５に示すタイムチ
ャートは、第１群レンズと第２群レンズの間の関係に問
題となるずれが発生していない状況のワイド端から、こ
のフォトインタラプタによるリセットをかける場合の図
である。

【０１０８】時間ｔ０にて電源がＯＮすると、前述の実
施の形態と同様に、駆動源は第１群レンズを被写体側に
繰出す方向に駆動する。ｔ１１時間で第２群レンズがリ
セットスイッチ位置に達する。

【０１０９】ここから、ｔ１２時間で第１レンズ群がリ
セットスイッチに達するまでの間のパルス数をカウント
することになる。リセットに用いる駆動源の駆動速度が
定まっている場合には、時間としてカウントしても構わ
ない。この数値をここではΔｔとする。Δｔが設計値通
り、若しくは設計値にある許容誤差を与えた範囲内にあ
れば、二つの移動レンズ群の位置関係は正常だと判断出
来る。

【０１１０】この場合は前述の第１実施の形態などの様
にそれぞれの移動端まで持っていかなくても良いので、
この位置で所定の基準位置に与える番地を設定し、以降
のレンズ制御にはこの基準番地から継続的にステップモ
ータである駆動源への入力パルス数をカウントすること
により、光軸方向の絶対位置が把握される。この場合、
その後、ワイド端位置までレンズが戻っても、そこまで
要するリセット時間ｔ１４は端に突き当ててリセットす
るよりも短くて済む。なお、ｔ１２〜ｔ１３の間、停止
を入れたがこの期間は省く場合も考えられる。

【０１１１】この様に、従来例と同等のリセット方法を
有していれば、衝撃等による位置ずれが起きていない場
合には従来通りの短時間のリセットが行われる。更に、
衝撃等でレンズ群の位置がずれている場合の動きを図１
６に示す。

【０１１２】図１６にて、電源ＯＮに際して、第１群レ
ンズはＰｇ１、第２群レンズはＰｇ２の位置までずれて
いるとする。この位置から、図１５と同様に第１群レン
ズを繰出す方向に駆動源を駆動する。すると、ｔ２１に
てまず第２群レンズがリセット位置を通過する。ここか
ら第１群レンズがリセットを通過するまでのパルス数
（もしくは一定速度の場合は時間）をカウントするが、
この場合、第１群レンズがリセット位置を通過するのは
ｔ２２となり、Δｔの値は図１５で示した通常の場合よ
り、はるかに多く（長く）なってしまう。

【０１１３】したがって、後述するＣＰＵが二つのレン
ズ群位置は正常な位置にないことを判断出来、このリセ
ット位置ではリセットを行なわず、さらに駆動源を駆動
し続け、第１群レンズは１群のストッパに、第２群レン
ズは２群のストッパに規制される充分な時間ｔ２３ま
で、駆動源を動かす。そして、第１実施の形態と同様に
リセットを行なうことにより、ずれている二つのレンズ
群の位置が復帰出来るものである。

【０１１４】ここで、それぞれのレンズ群がリセット位
置を通過した時点がわかるので、ｔ２３までの時間は必
要最短に設定することも可能となる。

【０１１５】図１７はこの様な第３実施の形態を実施す
るに適した撮像装置のブロック図である。

【０１１６】図１７において、前述の各実施の形態にお
ける図面に示す部材には同一の符号を付してその説明は
省略する。また、ここでは、ズーム、フォーカスの駆動
源としてステップモータを用いている。

【０１１７】図２１で示したズームエンコーダに相当す
る機能は、ここでは、１群リセットスイッチ３０１、２
群リセットスイッチ３０２による基準位置設定と、ＣＰ
Ｕ３０９によるその状態での基準番地の設定、以後、Ｃ
ＰＵの駆動命令によるズームモータドライバ３０３の発
生する駆動パルス数をズームパルスカウント回路３０４
にて継続的にカウントすることによりなされている。

【０１１８】また、上述図１５、図１６で示したΔｔの
測定は、１群リセットスイッチ３０１と２群リセットス
イッチ３０２の出力をＣＰＵ３０９が監視し、ＣＰＵ３
０９内で二つのリセット位置に達する間に要するズーム
モータの駆動パルス数をカウントすることになる。

【０１１９】図１８に本第３実施の形態のＣＰＵ３０９
のズームリセットのフローチャートを示す。なお、この
フローチャート中の説明で述べるＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各領
域に関して、図１９を用いて説明する。図１９におい
て、横軸は焦点距離で、左側がワイド端ｆＷ、右側がテ
レ端ｆＴである。

【０１２０】縦軸は光軸上のピント面からの位置を示
す。Ｐｗ１に第１群レンズ、Ｐｗ２に第２群レンズがあ
る時がワイド端となる。

【０１２１】ここで、第１群のリセットスイッチ出力の
ＯＮとＯＦＦの境界が１群リセット位置であるので、リ
セット動作を行なう前でも、ＣＰＵは１群レンズがこの
リセット位置よりも被写体側にあるか像面側にあるかは
判別が可能である。

【０１２２】そこで、このリセット位置より被写体側の
領域をＡ領域、像面側をＢ領域とする。同様に第２群レ
ンズに対して、第２群のリセット位置より被写体側をＣ
領域、像面側をＤ領域とする。

【０１２３】この図から明らかな様に、ｆＷ〜ｆＭ１の
間は第１群はＢ、第２群はＣ領域にある。この例では、
ｆＭ１〜ｆＭ２の間は狭い領域ではあるが、第１群は
Ｂ、第２群はＤとなり、ｆＭ２〜ｆＴ間は第１群はＡ、
第２群はＤとなる。従って、第１群、第２群の順にＡ，
Ｃと検出された場合にはその時点で二つのレンズ群は正
常な位置関係にないことがわかる。

【０１２４】この様な点を考慮しながら、二つのレンズ
群の位置ずれが発生していない場合には通常のフォトイ
ンタラプタによるリセット動作を、ずれが発生している
場合には移動端に突き当てるリセット動作を行なうのが
図１８及び、図２３のフローチャートである。

【０１２５】図１８のフローチャートにおいて、ＳＴ１
でリセット動作がスタートする。

【０１２６】ＳＴ２において、第１群レンズが図１９の
Ａの領域にあるかどうかが判別される。

【０１２７】第１群レンズがＡの領域にある場合には、
ＳＴ３にて第２群レンズの領域がＣかＤかが判別され
る。第２群レンズがＤにある場合ＳＴ４に至る。この様
にＳＴ４まで至ったことで、第１群レンズと第２群レン
ズが正規の位置関係がずれていない場合に、現状の焦点
距離はｆＭ２〜ｆＴの間にあると推定できる。

【０１２８】そこで、それぞれのレンズ群がフォトイン
ラタプタと遮光壁により定まるリセット位置に向かって
移動する様に、ＳＴ４でモータを第１群レンズがくり込
む方向に（即ち、第２群レンズが繰り出す方向に）駆動
する。この駆動と共に、ＳＴ５で第１群レンズが１群リ
セット位置に達したかどうかを判別する。

【０１２９】ＳＴ５において、第１群レンズが１群リセ
ット位置に到達したと判定された場合、ＳＴ６で第２群
レンズがＤ領域であることが確認される。

【０１３０】２つのレンズ群が位置ずれを起こしていな
ければ、ＳＴ６の判定はＹとなり、ＳＴ７に至る。な
お、ＳＴ５〜ＳＴ７の間に時間がかかりその間にモータ
に駆動パルスが入力されると、後述するΔＴのカウント
にエラーが生ずるので、そういう場合には、ＳＴ５で１
群レンズがリセット位置に到達したと判断されると同時
にモータを停止し、ＳＴ７と同時に駆動を再開すること
になる。

【０１３１】ここでは、ＳＴ５〜ＳＴ７間は瞬時にフロ
ーが流れ、その間に駆動パルスが入力されることはない
とした。

【０１３２】ＳＴ７では、図１５で説明したΔＴをカウ
ントする為のカウンタＡの計数をスタートする。

【０１３３】ＳＴ８では、第２群レンズが２群リセット
位置に達したかどうかを判別し、達していなければ判別
はＮとなり、ＳＴ９にて更に継続して、モータを１群く
り込み方向へ駆動する。ＳＴ８にて２群レンズがリセッ
ト位置に達した場合、ＳＴ１０でカウンタを、また、同
時にＳＴ１１でモータを停止する。

【０１３４】ＳＴ１２では、カウンタＡでカウントされ
た２つのリセット間のステップ数（または時間）ΔＴと
設計上定まるか、もしくは製造当初に、個々のレンズの
個有値としてＥＥＰＲＯＭなどに書き込まれて記憶され
ている「あるべき」２つのリセット間のステップ数Δｔ
の差を演算する。

【０１３５】この差｜ΔＴ−Δｔ｜の値が所定のｎ以下
であれば、２つのレンズ群の位置関係に、ずれは生じて
いないと判定出来、ＳＴ１２はＹとなり、ＳＴ１３で、
ステップモータの入力パルスを絶対位置検出とする為に
基準位置（＝リセット位置）に与えられるべき基準番地
がＥＥＰＲＯＭ等より読み込まれる。

【０１３６】ＳＴ１４で詳細なフローは示さないが、こ
のリセット動作スタート時の位置に第１群、第２群レン
ズを戻し、ＳＴ１５にてリセット動作が完了する。

【０１３７】次に、ＳＴ２の判別で、第１群レンズがＡ
でない、即ちＢであると判別されると、ＳＴ１６で２群
レンズがＤ領域かどうかが判別される。

【０１３８】この判別がＮの場合、即ち第２群レンズが
Ｃにある場合、２つのレンズ群の間に位置ずれが発生し
ていなければ、焦点距離はｆｗ〜ｆＭ１と推定される。
以後ＳＴ１７→ＳＴ１８→ＳＴ１９→ＳＴ２０→ＳＴ２
１→ＳＴ２２→ＳＴ２３→ＳＴ２４を経てＳＴ１２に至
るフローは、モータの回転方向等が若干異なる以外、Ｓ
Ｔ４〜ＳＴ１１の前述したフローと同様の考え方、内容
であるので詳述を行なわない。

【０１３９】ＳＴ１６の判定がＹの場合、２つのレンズ
群の位置にずれが生じてなければ、焦点距離ｆＭ１〜ｆ
Ｍ２の間の状態にあると推定される。

【０１４０】この実施の形態では、この様な場合、カウ
ンタＢにて設定された所定時間のＢ０の間、所定速度で
モータを第１群レンズがくり込まれる方向に駆動するこ
とにより、焦点距離をｆｗ〜ｆＭ１に移動させ、ここか
らリセット動作を再開することで、ＳＴ１７→ＳＴ２４
→ＳＴ１２のフローにより、リセット動作が完了する様
に構成される。

【０１４１】この為、ＳＴ２５でカウンタＢのカウント
値が所定のＢ０を越えない間に、ＳＴ２６の１群をくり
込み方向へ駆動することで、ＳＴ１６がＮになるまでこ
の動作を継続する。

【０１４２】また、ＳＴ２７のカウンタＢの計数のスタ
ートは初めてここを通る場合のみで、２周目からは適用
しないこととする。また、このＳＴ２５〜２７を回るこ
とで、ＳＴ１６の判定がＹからＮに変わった場合にカウ
ンタＢはリセットすることとするが、ここではフローが
複雑になるのでフロー上は表現しない。

【０１４３】さて、図１８のフローで★マークに至った
場合は、第１群レンズと第２群レンズの正常な関係が保
たれていないと判断された場合である。

【０１４４】即ち、・ＳＴ３がＮ…第１群がＡにあり第
２群がＣにあるので正常な関係とは言えない。

【０１４５】・ＳＴ６がＮ…第１群がリセット位置にあ
るのに第２群がＣになるので正常な関係とは言えない。

【０１４６】・ＳＴ１２がＮ…第１群がリセット位置に
ある状態と第２群がリセット位置にある状態の間（即
ち、２つのリセット位置間）に要する駆動パルス数（モ
ータが所定速度の場合、この間に要する時間）の所定値
との誤差が大きすぎるので、２つのレンズ群は正常な関
係とは言えない。

【０１４７】・ＳＴ２５がＹ…Ｂ＝Ｂ０に達してもＳＴ
１６がＮにならないのは、即ち第１群がＢにあり、第２
群がＣにある状態になるべき動作を行なったのに、その
状態に至らなかったので２つのレンズ群は正常な関係と
は言えない。

【０１４８】・ＳＴ１９がＮ…第２群レンズがリセット
位置にあるのに第１群レンズがＡにあるので正常な関係
とは言えない。

【０１４９】この様に★に至った場合は図２３に示す異
常時のリセット動作、即ち、前述実施の形態で説明した
移動端に突き当てる方法のリセット動作を行う。

【０１５０】図２３において、ＳＴ２８ではモータを第
１群レンズがくり出される方向に駆動する。この駆動は
ＳＴ２９とＳＴ３０によりカウンタＣを用いて、定めら
れた所定時間ｔ０迄、カウンタＣの計数値ｔ_n が達する
迄継続される。

【０１５１】この結果、第１群レンズ、第２群レンズ
共、それぞれのレンズ群のストッパ位置に当接した状態
となる。その際、両レンズ群がストッパ位置に当接する
に充分なｔ_n が設定されることは言うまでもない。

【０１５２】この後、ＳＴ３１にてモータを逆転し、Ｓ
Ｔ３２で第１群レンズがリセット位置に達するとＳＴ３
３にてカウンタＡをスタートさせる。このＳＴ３３はＳ
Ｔ７と同じであり以降このＳＴ７以降の、図１８のフロ
ーに戻ればよい。

【０１５３】この結果、全ての場合にＳＴ１５のリセッ
ト完了に至るが、何らかの破損等でＳＴ１２の判定が図
２３のフロー通過後もＹにならないこともある。この様
な場合は、図２３のフローをｎ回通ってもＳＴ１５に至
らなかったという様なことをもって、故障警告を行って
もよい。

【０１５４】この図１８と図２３のフローチャートにお
いて、ステップ１２にて｜ΔＴ−Δｔ｜の値、即ち２つ
のリセット位置間に必要なパルス数（もしくは時間）の
記憶された所定値と実際の値との差の絶対値を求めてい
るが、この差を絶対値化せずに符号も含めて把握するこ
とにより、第１群レンズからみて、第２群レンズが所定
の位置関係にあるか、ずれている場合に、符号を調べる
ことで、ずれの方向が差の絶対値によりずれの量も含め
て判断できる。

【０１５５】（第４の実施の形態）本第４の実施の形態
では、上記した第３の実施の形態において、上述した様
にして把握されたずれの情報をもとに、このずれに起因
して発生するズームトラッキングカーブのずれを補正す
るものである。

【０１５６】焦点距離によらずに、いわゆるフォーカス
コンペ機能を有し、ズーム中に被写体距離に応じて、コ
ンペ動作の為に駆動される第４群レンズは、公知の特開
平１−３２１４１６号公報等に開示された様な方法でズ
ームトラッキング動作を行うが、その際、上述のずれが
あると正規のトラッキングが行なえずに、例えばテレ側
でピントを合わせた後にワイド方向へズーミングを行っ
た時に徐々にピントがずれて来てしまう。

【０１５７】そこで、このΔＴとΔｔの差分値から、こ
の様な不具合を発生させない様にするものである。

【０１５８】なお、ΔＴとΔｔの差分値から、どの様な
補正を行うかは温度ピント補正に関する特開平９−９０
１８９号等に開示された方法に準ずればよい。

【０１５９】（第５の実施の形態）上述した図１８、図
２３に示すフローチャートによると、図１８に示した諸
々の判定をもって、基本的にはフォトインタラプタと遮
光壁で定まる様なリセット位置（前述した様に磁気的な
方法でも構わない）を用いてリセットを行い、２つのレ
ンズ群の位置関係にずれが生じている場合にのみ、第１
実施の形態で示した様な移動端ストッパへの突き当てに
よるリセット方法を用いるものであった。

【０１６０】これに対し、本第５の実施の形態では、図
１８に示した場合分けを行なわずに、電源ＯＮと同時に
第１実施の形態と同様（即ち、図２３のフローチャート
と同様）に、端突き当て動作を行い、２つのレンズ群の
位置関係をほぼ正しい関係とした上で、それぞれのレン
ズ群に、フォトインタラプタと遮光壁で定まるリセット
位置を設け、前述のΔＴ−Δｔの値により微少な位置関
係のずれを修正するものである。

【０１６１】これは、両方のレンズをストッパに突き当
てた後も、前述した様に、モータの回動に伴いラック部
品がスクリュー軸の山を乗り越えた際とか、あるいは突
き当て状態でのモータ回動によりラック部のたわみが発
生するなどの理由により微少量ではあってもストッパ端
への突き当てによるリセット動作後も、２つのレンズ群
の位置関係にずれが生じることに鑑みたもので、特に、
各レンズ群の位置ずれによるピント移動量や画質劣化の
程度が顕著に発生する様な、所謂、高敏感度なレンズに
おいては、必要となることが多い。

【０１６２】なお、フォトインタラプタと遮光壁を用い
たリセット動作においては、従来公知のヒステリシス除
去等の目的の為の検出位置出し方法（例えば、必ず一方
向からの駆動でリセット位置を定めるなど）を実施して
も構わない。

【０１６３】また、各実施の形態では、第１群レンズを
繰り出す側に移動規制端を設けているが、逆方向に端
（ストッパ）があっても構わない。

【０１６４】また、これらのリセット動作は電源ＯＮ時
あるいはカメラモードなど所定の動作モードがＯＮした
時に動作されるものである。

【０１６５】

【発明の効果】以上説明した様に第１の発明によれば、
一つの駆動源で移動する２つのレンズ群を含むレンズ鏡
筒において、例えば衝撃荷重などによってこれら２つの
レンズ群の移動位置関係にずれが生じても、それぞれの
レンズ群が移動端のメカ的移動規制位置に達するに十分
な時間だけモータを駆動することによって、両方のレン
ズ群を保持するそれぞれの移動環の位置関係を所定の関
係に復帰可能とすることができる。

【０１６６】第２の発明によれば、第１の発明で得られ
るリセット動作により再現される二つのレンズ群の移動
位置関係を調整可能とすることができる。

【０１６７】第３の発明によれば、第１のレンズ群と第
２のレンズ群のそれぞれに、フォトインタラプタと遮光
壁等からなる光軸上の固有の一つの基準位置を検出する
手段を設け、このそれぞれの基準位置間を移動するのに
要するステップ数もしくは時間などのあるべき数値を記
憶しておくので、この値を用いることによりリセット動
作の正確な判断を可能とする。

【０１６８】第４の発明によれば、第３の発明で述べ
た、２つのリセット位置間を移動するのに要するステッ
プ数あるいは時間の、所定値と実際値のずれの値をもっ
て、ズームトラッキングカーブのずれを補正することに
より、このずれがあっても、ズーム中のピントボケの発
生しない、ズームレンズを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施に適したズームレンズの構成を示
し、（Ａ）はワイド端、（Ｂ）はテレ端を示す。

【図２】本発明の第１の実施の形態のズーム駆動機構の
斜視図。

【図３】図２のズーム駆動機構を用いたレンズ鏡筒の分
解斜視図。

【図４】図３のレンズ鏡筒の全体構成の断面図。

【図５】図５のレンズ鏡筒を後方から見た図。

【図６】図３のレンズ鏡筒の絞りユニットを示す図。

【図７】図３のレンズ鏡筒の分解斜視図。

【図８】図３のレンズ鏡筒のテレ端状態を示す断面図。

【図９】図３のレンズ鏡筒の第１群レンズと第２群レン
ズのリセット動作に伴う移動位置関係を示す図。

【図１０】図３のレンズ鏡筒の第１群レンズと第２群レ
ンズのリセット動作に伴う移動位置関係を示す図。

【図１１】図３のレンズ鏡筒の第１群レンズと第２群レ
ンズのリセット動作に伴う移動位置関係を示す図。

【図１２】図３のレンズ鏡筒の第１群レンズと第２群レ
ンズのリセット動作に伴う移動位置関係を示す図。

【図１３】第２の実施の形態を示すレンズ鏡筒の断面
図。

【図１４】図１３のストッパー板の斜視図。

【図１５】第３の実施の形態の第１群レンズと第２群レ
ンズとの移動位置を示すタイミングチャート。

【図１６】第３の実施の形態の第１群レンズと第２群レ
ンズとの移動位置を示すタイミングチャート。

【図１７】第３の実施の形態の撮像装置のブロック図。

【図１８】第３の実施の形態の動作を示すフローチャー
ト。

【図１９】第３の実施の形態の第１、第２群レンズの位
置と焦点距離との関係を示す図

【図２０】従来のレンズ鏡筒の断面図を示し、（Ａ）は
バリエータレンズ駆動系、（Ｂ）はフォーカシングレン
ズ駆動系を示す。

【図２１】従来の撮像装置のカメラ本体の電気的構成を
示すブロック図。

【図２２】レンズの初期位置リセットの検知構成を示す
斜視図。

【図２３】図１８のフローチャートの続きを示すフロー
チャート。

【図２４】第５の実施の形態を示すフローチャート。

【符号の説明】

１第１レンズ群２バリエータレンズ群（第２群レンズ）３アフォーカルレンズ群４フォーカシングレンズ群５ＣＣＤ９ステップモーター本体部 10 第１スクリュー軸 13 第２スクリュー軸 14 第１群保持枠 15 第２群保持枠 16 第１ラック部材 18 第２ラック部材 25 第５レンズ群 35 ステップモータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１のレンズ群を保持し光軸方向に移動
可能な第１の保持枠と、第２のレンズ群を保持し光軸方
向に移動可能な第２の保持枠と、前記第１の保持枠を光
軸方向に駆動する第１のスクリュー軸と、前記第２の保
持枠を光軸方向に沿って駆動する第２のスクリュー軸
と、駆動源の回転により前記第１のスクリュー軸と前記
第２のスクリュー軸とを回動させる駆動機構とを有し、
前記駆動機構は、前記駆動源が第１の方向に回動し続け
た場合、前記第１の保持枠と第２の保持枠を正規の位置
関係においては、それぞれの光軸方向への移動範囲の機
械的規制端に略同時に当接させることを特徴としたレン
ズ駆動装置。
【請求項２】第１のレンズ群を保持し光軸方向に移動
可能な第１の保持枠と、第２のレンズ群を保持し光軸方
向に移動可能な第２の保持枠と、前記第１の保持枠を光
軸方向に駆動する第１のスクリュー軸と、前記第２の保
持枠を光軸方向に沿って駆動する第２のスクリュー軸
と、駆動源の回転により前記第１のスクリュー軸と前記
第２のスクリュー軸とを回動させる駆動機構とを有し、
前記駆動機構は、前記駆動源が第１の方向に回動し続け
た場合、前記第１の保持枠と第２の保持枠を正規の位置
関係においては、それぞれの光軸方向への移動範囲の機
械的規制端に略同時に当接させ、前記それぞれの機械的
規制端の少くとも一方は、光軸方向に規制端位置を調整
可能としたことを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項３】第１のレンズ群を保持し光軸方向に移動
可能な第１の保持枠と、第２のレンズ群を保持し光軸方
向に移動可能な第２の保持枠と、前記第１の保持枠を光
軸方向に駆動する第１のスクリュー軸と、前記第２の保
持枠を光軸方向に沿って駆動する第２のスクリュー軸
と、駆動源の回転により前記第１のスクリュー軸と前記
第２のスクリュー軸とを回動させる駆動機構と、前記第
１の保持枠が光軸方向の第１の基準位置にあることを検
出する第１の基準位置検出手段と、前記第２の保持枠が
光軸方向の第２の基準位置にあることを検出する第２の
基準位置検出手段と、前記第１の基準位置検出手段の検
出情報に基づいて前記第１の保持枠が第１の基準位置に
あることを検出している第１の状態、及び前記第２の基
準位置検出手段の検出情報に基づいて前記第２の保持枠
が前記第２の基準位置にあることを検出している第２の
状態を判定する判定手段と、前記駆動源により前記第１
の状態から前記第２の状態に移動するのに必要な駆動量
の情報を記憶している記憶手段とを有することを特徴と
するレンズ駆動装置。
【請求項４】前記記憶手段に記憶された前記第１の状
態から前記第２の状態に移動するのに必要な駆動量の情
報と、実際に検出された第１の状態から第２の状態に移
動するのに必要な駆動量の情報とを比較して前記駆動源
を駆動制御する制御手段を有することを特徴とした請求
項３に記載のレンズ駆動装置。
【請求項５】前記制御手段は、比較結果に基づいて、
ズームトラッキング動作中に必要なトラッキングカーブ
に関するデータを補正することを特徴とした請求項４に
記載のレンズ駆動装置。
【請求項６】装着されるレンズ鏡筒のあるいは該レン
ズ鏡筒が接続される撮像装置の電源オンまたは所定の動
作モードのスタートにより、前記第１の保持枠と前記第
２の保持枠を夫々前記機械的規制端に当接させる初期動
作を行わせる初期動作手段を有することを特徴とする請
求項１から５のいずれか一つに記載のレンズ駆動装置。
【請求項７】第１のレンズ群を保持し光軸方向に移動
可能な第１の保持枠と、第２のレンズ群を保持し光軸方
向に移動可能な第２の保持枠と、前記第１の保持枠を光
軸方向に駆動する第１のスクリュー軸と、前記第２の保
持枠を光軸方向に沿って駆動する第２のスクリュー軸
と、駆動源の回転により前記第１のスクリュー軸と前記
第２のスクリュー軸とを回動させる駆動機構とを有し、
前記駆動機構は、前記駆動源が第１の方向に回動した場
合、前記第１の保持枠と第２の保持枠をそれぞれの光軸
方向への移動範囲の機械的規制端に当接させることを特
徴としたレンズ駆動装置。
【請求項８】前記第１の保持枠の光軸方向の移動範囲
内にある個有の基準位置を検出できる第１の基準位置検
出手段と、前記第２の保持枠の光軸方向の移動範囲内に
ある個有の基準位置を検出できる第２の基準位置検出手
段と、レンズ鏡筒のあるいは接続される撮像装置の電源
オンもしくは所定の動作モードのスタートにあたって、
前記第１、第２の基準位置検出手段により検出される基
準位置に前記第１および第２の保持枠を夫々移動させる
第１の動作と、前記第１および第２の保持枠を夫々機械
的規制端に当接させる第２の動作のいずれか一方の動作
を行わせるように前記駆動源を駆動制御する初期動作手
段を有したことを特徴とする請求項７に記載のレンズ駆
動装置。
【請求項９】前記初期動作手段は、前記第１の保持枠
と前記第２の保持枠の光軸方向の位置関係が正規の関係
から外れていると判別された時に前記第２の動作を行う
ことを特徴とする請求項８に記載のレンズ駆動装置。
【請求項１０】前記初期動作手段は、前記第１の保持
枠と前記第２の保持枠を機械的規制端に当接させる際、
前記第１の保持枠と前記第２の保持枠の光軸方向の位置
関係に狂いが生じていたことを想定しても、必ず当接す
るに十分な移動が可能となるように前記駆動源を回動さ
せることを特徴とする請求項６、８または９に記載のレ
ンズ駆動装置。
【請求項１１】請求項１から１０のいずれか一つに記
載のレンズ駆動装置を有することを特徴とするレンズ鏡
筒。
【請求項１２】請求項１１に記載のレンズ鏡筒を有す
ることを特徴とする撮像装置。