JP2005092072A - ズームレンズ鏡筒及びデジタルカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】 信頼性が高く、ズームレンズの位置検出能力が高いズームレンズ鏡筒及びデジタルカメラを提供する。
【解決手段】 レンズ位置検出回路７１は、ブラシ部材３５を介してコード板６５からエンコード信号を取得してズームレンズ群５１の位置を検知する。また、エンコード信号により検知される複数のレンズ位置の各位置間をＰＩ７２により検知して、このＰＩ７２から出力であるパルス信号が、レンズ位置検出回路７１に入力される。レンズ位置検出回路７１は、カウント部７１ａにてパルス信号をカウントして、このカウントデータに基づいて、ＲＯＭ７６の参照テーブルを参照することにより各位置間を検知する。レンズ位置検出回路７１は、エンコード信号とパルス信号とにより検知された位置情報に基づいて、レンズ位置を検出する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ズームレンズの位置検出機能を備えたズームレンズ鏡筒、及びデジタルカメラに関するものである。

ズームレンズ鏡筒を光軸方向に進退させるズームレンズカメラでは、ズームレンズの位置を検出するために、レンズ位置情報を有するコード板と、ブラシ部材とをズームレンズ鏡筒に組み込み、コード板とブラシ部材との相対摺動によってブラシ部材から出力されるエンコード信号により、ズームレンズ位置の検出を行っている。このズームレンズ位置のデータは、オートフォーカスを行う場合に利用される。このため、ズームレンズの位置検出能力を向上させることにより、オートフォーカスの時間を短縮することが可能である。

このため、エンコード信号によって識別できるズームレンズの位置の分解能を細かくして、ズームレンズの位置検出能力を向上させることが望まれていた。エンコーダ信号のズームレンズ位置の分解能を細かくすることが考えられる。このように、ズームレンズ位置の分解能を細かくするために、コード板に同じコードを複数存在させて、ズームレンズの移動方向とエンコード信号の変化とにより、同じコードを区別してズームレンズ位置の分解能を細かくする技術が知られている（例えば、特許文献１参照）

特開２００１−２７４４０３号公報

しかしながら、前述の特許文献１に記載の技術では、ズームレンズの位置の分解能を細かくして、ズームレンズの位置検出能力を向上させるという点では不十分であり、ズームレンズの位置の分解能をより細かくすることが望まれていた。また、コード板とブラシ部材との接触不良等により、エンコード信号にエラーが発生することがあり、信頼性に問題があった。

本発明は、上記問題点を解決するためのもので、信頼性が高く、ズームレンズの位置検出能力が高いズームレンズ鏡筒及びデジタルカメラを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のズームレンズ鏡筒は、光軸を中心に回転される回転筒と、ズームレンズを支持し、前記回転筒の回転により光軸方向に進退移動する移動筒とを備えるズームレンズ鏡筒において、導電部、非導電部の組合せによるレンズ位置情報を有するコード板と、前記回転筒の回転により、コード板と摺接しながら相対的に移動することにより、レンズ位置に関するエンコード信号を出力するブラシ部材と、前記回転筒の回転位置に基づいて、前記エンコード信号で検知される複数のレンズ位置の各レンズ位置間を光学的に検知してパルス信号を出力する光学的センサと、前記エンコード信号、及び前記パルス信号の両方に基づいて、レンズの位置を検出するレンズ位置検出手段とを備えていることを特徴とするものである。

さらに、前述の光学センサから出力されたパルス信号の数をカウントするカウント手段と、前述の各レンズ位置間が、何個のパルス信号に対応するかを示す参照テーブルが記憶された記憶手段とを備え、前述のレンズ位置検出手段は、カウント手段によりカウントされたパルス信号のカウントデータと、参照テーブルに基づいて各レンズ位置間を検出することを特徴とするものである。

前述のブラシ部材から出力されるエンコード信号が、正常動作時の順番と異なる場合、前述のレンズ位置検出手段は、エンコード信号のエラーと判定して、カウント手段によりカウントされたパルス信号のカウントデータと、記憶手段に記憶された参照テーブルとに基づいて、レンズの位置を検出することを特徴とするものである。

また、前述のブラシ部材から出力されるエンコード信号が、正常動作時の順番と異なる場合、前述のレンズ位置検出手段は、エンコード信号のエラーと判定して、カメラ本体の表示部に、所定のエラーメッセージを表示することを特徴とするものである。

前記ズームレンズ鏡筒は、手動で前記回転筒を回転させることにより、前記ズームレンズを移動させるマニュアル式のズームレンズ鏡筒であり、前記回転筒の外周面にはギア部が設けられていることを特徴とするものである。

前記ギア部と噛合するギアと、前記ギアを回転駆動する回転駆動手段と、前記回転駆動手段を制御する制御手段とを備えたレンズ調整装置を用い、前記ギアを回転させることにより前記回転筒を回転させ、前記ズームレンズを各ズーム位置に自動停止させて、結像面の位置調整を行うことを特徴とするものである。

前記ズームレンズ鏡筒がカメラ本体に組み込まれ、前記結像面の位置調整が終了した後に、前記ギア部を覆うカバー部材が、前記カメラ本体に取り付けられることを特徴とするものである。

また、上記課題を解決するために、本発明のデジタルカメラは、光軸を中心に回転される回転筒と、ズームレンズを支持し、前記回転筒の回転により光軸方向に進退移動する移動筒とを備えるズームレンズ鏡筒が組み込まれ、前記ズームレンズ鏡筒により形成される被写体像を画像信号に変換する撮像手段を備えたデジタルカメラであって、前記ズームレンズ鏡筒は、導電部、非導電部の組合せによるレンズ位置情報を有するコード板と、前記回転筒の回転により、前記コード板と摺接しながら相対的に移動することにより、レンズ位置に関するエンコード信号を出力するブラシ部材と、前記回転筒の回転位置に基づいて、前記エンコード信号で検知される複数のレンズ位置の各レンズ位置間を光学的に検知してパルス信号を出力する光学的センサと、前記エンコード信号、及びパルス信号の両方に基づいて、前記レンズの位置を検出するレンズ位置検出手段とを備えていることを特徴とするものである。

本発明のズームレンズ鏡筒及びデジタルカメラによれば、コード板から取得されるエンコード信号により検知されるレンズ位置情報と、エンコード信号により検知されるレンズ位置の各レンズ位置間を光センサで検知することにより、ズームレンズの位置の検出能力を向上させることができる。

また、コード板とブラシ部材との間の接触不良等により、エンコード信号にエラーが発生した場合でも、光学センサの出力であるパルス信号のデータを優先させて位置検出を行うことができるので、位置検出の信頼性が向上する。

図１は、本発明のレンズ鏡筒を適用したデジタルカメラの外観斜視図である。図１（Ａ）は、デジタルカメラ１０の正面側、図１（Ｂ）は、背面側の構成を示す斜視図である。デジタルカメラ１０は、カメラ本体１１の正面に、レンズを保持するレンズ鏡筒１３、ストロボ発光部１４、ファインダ対物窓１５が設けられている。背面には、ファインダ接眼窓１６、ＬＣＤ表示パネル１７、操作部１８が設けられている。この操作部１８は、電源スイッチ１９、モード切替スイッチ２０、メニューボタン２１、カーソル操作ボタン２２、ズーム操作ボタン２３で構成されている。そして、カメラ本体１１の上面にはシャッタボタン２４が設けられている。

図３は、デジタルカメラ１０の電気的構成を示すブロック図である。レンズ鏡筒１３は、後述するズームレンズ群５１、及びフォーカスレンズ群５２を備えている。これらのレンズ群は５１，５２は、ズーミングを行うズーム用モータ４７と、焦点調整を行うフォーカス用モータ５４とによって各々が移動される。

これらのモータ４７，５４は、モータ制御部７７，９５を介して、デジタルカメラ１０全体の制御を行うＣＰＵ８０に接続されており、ＣＰＵ８０が、モータ制御部７７，９５を制御することによりモータ４７，５４の各々を駆動する。レンズ鏡筒１３の背後には、撮像手段であるＣＣＤ３８が配置されている。レンズ鏡筒１３を介して入射した被写体光が、ＣＣＤ３８の受光面に入射して画像データとして取得される。ＣＣＤ３８は、タイミングジェネレータ９６を介して、ＣＰＵ８０に接続されている。このＣＰＵ８０が、タイミングジェネレータ９６を制御してタイミング信号（クロックパルス）を発生させてＣＣＤ３８を駆動させる。

このＣＣＤ３８から出力された画像データは、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）９７に入力され、ＣＣＤ３８の各セルの蓄積電荷量に正確に対応したＲ，Ｇ，Ｂの画像データとして出力される。ＣＤＳ９７から出力された画像データは、増幅器（ＡＭＰ）９８で増幅されて、Ａ／Ｄ変換器９９でデジタルデータに変換される。デジタル化された画像データは、画像信号処理回路１００に送信される。画像信号処理部１００は、データバス１０１を介して、ビデオメモリ１０２及びバッファメモリ１０３に接続されており、それぞれに画像データを書き込む。

ビデオメモリ１０２は、ＬＣＤ表示パネル１７を電子ビューファインダとして使用する際に、解像度の低い画像データが一時的に記録される。ビデオメモリ１０２に記録された画像データは、データバス１０１を介してＬＣＤドライバ１０４に送信され、ＬＣＤ表示パネル１７に表示される。

バッファメモリ１０３は、撮像された高解像度の画像データが一時的に記録される。この時、画像信号処理回路１００は、撮像された画像データがバッファメモリ１０３に記憶されている間に、ハイパートーン処理、ハイパーシャープネス処理等の画像処理を施す。このバッファメモリ１０３から読み出された画像データは、データバス１０１を介して接続されている圧縮処理回路１０５により、ＪＰＥＧ等の圧縮方式により圧縮される。ＣＰＵ８０は、メディアコントローラ（図示せず）を制御して、圧縮された画像データを記憶媒体であるメモリカード１０６に記憶される。

また、ＣＰＵ８０には、シャッタボタン２４、操作部１８が接続されている。ＣＰＵ８０は、シャッタボタン２４及び操作部１８により撮影者から取得した指令に基づいて、デジタルカメラ１０の各部を制御する。

次に、レンズ鏡筒１３について説明を行う。レンズ鏡筒１３は、レンズ位置検出装置を備えたレンズ鏡筒である。図３及び図４に示すように、レンズ鏡筒１３は、レンズベース部材３１、回転筒であるカム筒３２、直進案内筒３３、移動筒３４、レンズ位置検出装置３６等で構成されている。レンズベース部材３１はカメラ本体１１に固定され、カム筒３２、直進案内筒３３、移動筒３４を保持している。

レンズベース部材３１の中心には開口３７が形成されており、開口３７の奥には電荷結合素子（ＣＣＤ）３８が取り付けられている。デジタルカメラ１０の内部に入射する被写体光は、光軸Ｌに沿って開口３７を通過し、ＣＣＤ３８により撮像される。レンズベース部材３１の上部には、ブラシ部材３５を保持するためのブラシ支持部４１がレンズベース部材３１と一体に設けられ、光軸Ｌと平行になるように曲げられている。また、ブラシ部材３５は、ブラシ固定部材４２に取り付けられ、このブラシ固定部材４２は、ネジ４３によってブラシ支持部４１にネジ止めされている。

カム筒３２は、直進案内筒３３の外周に設けられ、光軸Ｌと垂直な面内で回動可能である。カム筒３２の外周面の後端部にはギヤ部４６が一体に設けられており、ギヤ列５０と噛合している。ギア列５０は、ズーム用モータ４７が取り付けられており、ズーム用モータ４７で発生した駆動力がギヤ列５０を介してギヤ部４６に伝達されると、カム筒３２は光軸Ｌを中心として回動する。

カム筒３２の内周面には、移動筒３４を移動させるためのカム溝６１が形成されている。また、移動筒３４の外周面にはカムピン６２が取り付けられており、直進案内筒３３に形成されているガイド溝６３を通してカム溝６１に係合する。このため、カム筒３２が回動すると、ガイド溝６３によってカムピン６２の従動回転が防止されているので、カム溝６１及びガイド溝６３によってカムピン６２が光軸Ｌの方向に案内され、移動筒３４が光軸Ｌの方向に進退移動する。

移動筒３４の内部には、ズームレンズ群５１、フォーカスレンズ群５２、レンズ枠５３、フォーカス用モータ５４、スクリュー５５、ピン５６が設けられている。ズームレンズ群５１は移動筒３４に固定されており、移動筒３４とともに光軸Ｌと平行な方向に進退移動する。フォーカスレンズ群５２は、レンズ枠５３により保持されている。レンズ枠５３は、スクリュー５５に螺合する雌ネジ部５７と、ピン５６に係合する開口部６０とが設けられている。スクリュー５５とピン５６とは、光軸Ｌに対して平行に設けられており、直進案内筒３３の背面を通して、レンズベース部材３１に取り付けられる。スクリュー５５は、フォーカス用モータ５４の回転軸であり、フォーカス用モータ５４が駆動してスクリュー５５が回転すると、レンズ枠５３は、雌ネジ部５７を介して光軸Ｌの方向に移動することができる。ピン５６は、レンズ枠５３の回動を防止して光軸方向に案内するために取り付けられている。

デジタルカメラ１０の電源がＯＦＦにされている時は、移動筒３４は、直進案内筒３３の内部に沈胴した停止位置（図１に示す位置）にある。電源スイッチ１９により、デジタルカメラ１０の電源がＯＮにされると、ズーム用モータ４７が駆動し、ギヤ５０を介してカム筒３２が光軸Ｌを中心として回転する。これにより、移動筒３４は光軸Ｌの方向に繰り出される。その後、移動筒３４が図５（Ａ）に示すワイド端位置まで移動すると、レンズ位置検出装置３６によりワイド端位置が検出され、ズームモータ４７の駆動が停止する。

この状態でズームモータ４７を駆動させて移動筒３４を徐々に繰り出していき、図５（Ｂ）に示すように、移動筒３４が物体側に最も繰り出されたテレ端位置まで移動すると、レンズ位置検出装置３６によりテレ端位置が検出されて、ズームモータ４７の駆動が停止する。

撮影可能状態では、レンズ位置検出装置３６により、移動筒３４の位置の検出が行われているため、移動筒３４は、テレ端位置（図５（Ａ）に示す位置）とワイド端位置（図５（Ｂ）に示す位置）との間でのみ移動することができる。このように、撮影の際、レンズ位置検出装置３６は、移動筒３４の位置、すなわち、ズームレンズ群５１の位置検出を行っている。デジタルカメラ１０は、ズームレンズ群５１の位置情報に基づいて、フォーカスモータ５４に通電を行い、第２レンズ群５２を移動させることによって合焦を行う。

前述のように、レンズ位置検出装置３６は、移動筒３４の位置、すなわちズームレンズ群５１の位置の検出をおこなっている。以下に、レンズ位置検出装置３６の構成について説明を行う。レンズ位置検出装置３６は、移動筒３４に設けられたズームレンズ群５１の位置を検出するレンズ位置検出装置である。レンズ位置検出装置３６は、前述のブラシ部材３５と、コード板６５と、レンズ位置検出回路７１と、光学センサであるフォトインタラプタ（ＰＩ）７２と、回転軸７３と、この回転軸７３の一端に取り付けられ、カム筒３２のギア部４６に噛合するギア７４と、回転軸７３の他端に取り付けられた遮光回転板７５と、記憶手段であるＲＯＭ７６とで構成されている。

コード板６５は、カム筒３２の外周面に取り付けられており、ブラシ部材３５と接触するように設置されている。このため、カム筒３２が回転した時に、コード板６５がブラシ部材３５と接触しながら移動する。このブラシ部材３５は、レンズ位置検出回路７１と接続されている。

このコード板６５には、導電部６６と非導電部６７との組み合わせによって、ズームレンズ群５１の位置を表すビット情報が記されており、カム筒３２とともに回動するコード板６５と、レンズベース部材３１に固定されているブラシ部材３５との相対位置に応じたビット情報が、ブラシ部材３５に接続されたレンズ位置検出回路７１に出力される。

図６に示すように、コード板６５は、３桁のコードとＣＯＭ（共通）とで構成されている。コードは、前述のように、導電部６６と非導電部６７との組合せによって、ズームレンズ群５１の位置を表すビット情報が記されている。また、ＣＯＭ（共通）は、導電部６６のみで形成されている。ブラシ部材３５がコードの導通部６６と接触した時に、ＣＯＭ（共通）と導通する。この時、「１」の信号がレンズ位置検出回路７１に出力される。また、ブラシ部材３５がコードの非導電部６７と接触している時に、ＣＯＭ（共通）と導通しない。この時、「０」の信号がレンズ位置検出回路７１に出力される。また、コード板６５は、３桁のコードを備えているので３ビットの情報（０００〜１１１）を有している。このため、８箇所のレンズ位置（Ｚ１〜Ｚ８）の情報を有している。

回転軸７３は、光軸Ｌと平行となるように、デジタルカメラ１０の本体１１に回転自在に保持されている。この回転軸７３の一端には、ギア７４が取り付けられ、他端には、回転遮光板７５が取り付けられている。ギア７４は、カム筒３２のギア部４６と噛合する位置に設けられている。このため、カム筒３２が回転した時に、遮光回転板７５が従動回転する。また、ギア部４６とギア７４とのギア比は、カム筒３２がワイド端（ホームポジション）位置からテレ端位置に回転する間に、遮光回転板７５が２回転するように設定されている。

遮光回転板７５の外周部には、４個の遮光部７５ａ〜７５ｄが等間隔に形成されている。ＰＩ７２は、投光部７２ａと受光部７２ｂとを有し、投光部７２ａと受光部７２ｂとの間が遮光された時にパルス信号を出力する。このＰＩ７２は、遮光回転板７５が回転した時に、遮光部７５ａ〜７５ｄが投光部７２ａと受光部７２ｂとの間を通過するように配置されている。また、カム筒３２が、ブラシ部材３５により検出されるレンズ位置（Ｚ１〜Ｚ８）の各レンズ位置間に回転した時に、遮光部７５ａ〜７５ｂのいずれかが、ＰＩ７２の投光部７２ａと受光部７２ｂとの間に回転して遮光するようにされている。ＰＩ７２は、レンズ位置検出回路７１に接続されており、遮光回転板７５により遮光された時に、パルス信号をレンズ位置検出回路７１に出力する。

レンズ位置検出回路７１内には、カウンタ部７１ａが設けられている。カウンタ部７１ａは、ＰＩ７２から取得したパルス信号の数の加算または減算を行う。レンズ位置検出回路７１は、ズームモータ４７を制御するモータ制御部７７と接続されており、モータ制御部７７からモータの回転方向の情報を取得して、回転方向に応じてカウンタ部７１ａの加算または減算の切り換えを行う。つまり、レンズ群５１がワイド端からテレ端に向かってい移動する時に、カウンタ部７１ａが加算処理を行い、逆にテレ端からワイド端に向かって移動する時に、カウンタ部７１ａが減算処理を行う。

また、レンズ位置検出回路７１にはＲＯＭ７６が接続されている。このＲＯＭ７６には、図７に示す参照テーブルが記憶されている。この参照テーブルは、コード位置（Ｚ１〜Ｚ８）の切り替わり位置（ＺＡ〜ＺＨ）と、カウンタ部７１ａによりカウントされたパルス信号数との関係を示している。レンズ位置検出回路７１は、カウンタ部７１ａによりカウントされたパルス信号数に基づいて、ＲＯＭ７６に記憶された参照テーブルを参照することにより、位置（ＺＡ〜ＺＨ）のデータを取得する。

レンズ位置検出回路７１は、ブラシ部材３５を介して取得したエンコードデータと、ＰＩ７２を介して取得したパルス信号データとを組み合わせて、ズームレンズ群５１の位置を検出する。ブラシ部材３５を介して取得したエンコードデータのみで検出する場合、検出できる位置は８箇所（Ｚ１〜Ｚ８）であるが、ＰＩ７２を介して取得したパルス信号のカウントデータを加味することで、エンコードデータの切り替わり位置（ＺＡ〜ＺＧ）を検出することができるので、レンズ位置検出回路７１は、略２倍の分解能で位置検出することが可能となり、位置検出能力が向上する。また、レンズ位置検出回路７１は、デジタルカメラ１０のＣＰＵ８０に接続されており、ズームレンズ群５１の位置データはＣＰＵ８０に出力される。ＣＰＵ８０は、この位置データに基づいて焦点距離の算出を行う。前述のように、ズームレンズ群５１の位置検出の能力が向上されているので、ＣＰＵ８０はオートフォーカスの時間を短縮することができる。

次に、上記構成のレンズ位置検出装置３６の作用について説明を行う。図８は、ズームレンズ位置検出処理を説明するフローチャートである。レンズ位置検出処理において、レンズ位置検出回路７１は、ブラシ部材３５を介してコード板６５から取得したエンコード信号の確認を行う。その後、レンズ位置検出回路７１は、ＰＩ７２を介して取得したパルス信号のカウントしたデータと、ＰＩ７２の出力信号（パルス信号）の確認を行う。

その後、レンズ位置検出回路７１は、エンコード信号のデータと、パルス信号のカウントデータ及びＰＩ７２の出力とにより、ズームレンズ群５１の初期位置を検出して、ＣＰＵ８０に出力する。例えば、エンコード信号が「３（０１１）」、パルス信号数が４である場合、ＰＩ７２の出力信号が「ＯＮ」の時にレンズ位置をＺＤ、「ＯＦＦ」の時にＺ４と認識して、初期位置のデータをＣＰＵ８０に出力する。

その後、デジタルカメラ１０のズームレバー２３が操作されない場合は、レンズ位置検出処理を終了する。また、ズームレバー２３が操作された場合は、次の処理に進み、レンズ位置検出回路７１が、エンコード信号が変化したか否かを判定する。エンコード信号が変化したと判定された場合、レンズ位置検出回路７１は、エンコード信号が±１ポジション（前後の位置）、例えば、前回の検出値が位置Ｚ４であれば、位置Ｚ３または位置Ｚ５であるか、他の位置であるかを判定する。

±１ポジションであると判定された場合、レンズ位置検出回路７１は、パルス信号のカウントデータをカウンタ部７１ａから取得し、さらにＰＩ７２の出力を確認する。

その後、レンズ位置検出回路７１は、エンコード信号のデータと、パルス信号のデータとにより、ズームレンズ群５１の位置を検出して、検出値をＣＰＵ８０に出力する。例えば、エンコード信号が「２（０１０）」、パルス信号数が５である場合、ＰＩ７１の出力信号が「ＯＦＦ」の時にレンズ位置をＺ３、「ＯＮ」の時にＺＣと認識して、位置データをＣＰＵ８０に出力する。

その後、ズームレバー２３が押された場合、レンズ位置検出回路７１は、ＣＰＵ８０からレンズ位置検出の指令を取得して、再び同様の処理を行う。ズームレバー２３が押されない場合は、レンズ位置検出処理を終了する。

また、エンコード信号の出力が変化していないと判定された場合、カウンタ部７１ａのパルス信号のカウントデータと、ＰＩ７２の出力信号の確認を行う。パルス信号のカウントデータとＰＩ７２の出力信号のいずれかが変化していると判定された場合、ズームレンズ群５１の位置情報をＣＰＵ８０に出力する。また、カウントデータと出力信号に変化がないと判定された場合、再びエンコード信号の変化を判定する処理に戻り、同様の処理を行う。

エンコード信号の変化が±１ポジションでないと判定された場合、エンコード信号に異常があると判定して、パルス信号のカウントデータ、及びＰＩ７２の出力信号を優先させる。この時、ＣＰＵ８０にエンコード信号の異常を通知して、ＬＣＤ表示パネル１７に「ズームリング（カム筒３２）を回して下さい」というメッセージを表示しても良い。この場合、撮影者によりカム筒３２が回転操作されて、ブラシ部材３５と、コード板６５との接点回復して、エンコード信号の異常が解消されることもある。

その後、パルス信号のカウントデータとＰＩ７２の出力信号のいずれかに変化があるか否かを判定する。カウントデータとＰＩ７２の出力信号のいずれかに変化があると判定された場合は、ズームレンズ群５１の位置を検出して位置データをＣＰＵ８０に出力して、レンズ位置検出処理を終了する。カウントデータとＰＩ７２の出力信号のいずれにも変化がないと判定された場合には、再びエンコード信号に変化があるか否かの判定を行う処理に戻り、同様の処理を繰り返し行う。

前述のように、コード板６５とブラシ部材３５との接触不良等により、エンコード信号に異常が発生した場合に、エンコード信号を位置検出に用いずに、ＰＩ７２を介して取得したパルス信号のカウントデータ、及びＰＩ７２の出力信号のみで、ズームレンズ群５１の位置を検出することが可能である。

次に、レンズ鏡筒をカメラ本体１０に組み込んだ際に、ズームレンズ群５１を自動で所定位置に移動させることができるように、カム筒の外周面の前端部にギア部を形成したレンズ鏡筒について説明を行う。図９に示すように、レンズ鏡筒８１は、カム筒８２の外周面の前端部にギア部８３が形成されている。なお、このレンズ鏡筒８１は、マニュアル式のズームレンズ鏡筒であり、撮影者によりカム筒８２が回転操作されたときに、移動筒３４が光軸方向に移動して、ズームレンズ群５１が移動する。このため、レンズ鏡筒１３の場合に設けられるズーム用モータ４７、及びギア列５０は、必要がないため設けられていない。その他の部品については、レンズ鏡筒１３と同様の構成であり、同一の符号を付して説明を省略する。

このギア部８３は、レンズ調整装置８４によってカム筒８２を自動で回転させてズームレンズ群５１の位置調整を行うために形成されている。レンズ調整装置８４は、ギア部８３と噛合するギア８５と、このギア８５を回転駆動する回転駆動手段である駆動用モータ８６と、駆動用モータ８５の回転を制御する制御部である制御ユニット８７とで構成されている。制御ユニット８７は、ズームレンズ群５１を所定位置に移動させる際に、駆動用モータ８６を制御してギア８５を回転させる。このギア８５は、ギア部８３と噛合しているので、カム筒８２が回転して移動筒３４が光軸Ｌの方向に進退移動する。このように、カム筒８２にギア部８３を形成したので、レンズ調整装置８４を用いて、ズームレンズ群５１を所定位置に自動で移動させることができる。

各ズーム位置では合焦位置がずれるので、各ズーム位置において、フォーカス用モータ５４を駆動するフォーカスパルスを調整する必要がある。このような場合、このレンズ調整装置８４を用いてズームレンズ群５１を所定位置に移動させることにより、デジタルカメラ１０の調整工程における工数を削減することができる。このような調整は、ズームレンズ群を手動でのみ移動させることが可能なマニュアル式のズームレンズ鏡筒では、必ず必要である。

また、前述のギア部８３は、レンズ鏡筒８１をカメラ本体１０に組み込んだ際に、外部に露出するため、図１０に示すように、ギア部８３を覆うカバーリング９０が取り付けられる。このカバーリング９０は、ネジ孔９０ａ，９０ｂが形成されており、ギア部８２を覆うように配置される。その後、図１１に示すように、２つネジ９１をネジ孔９０ａ，９０ｂに挿通させて、カバーリング９０をカメラ本体１１にネジ止めすることにより固定される。このように、カバーリング９０を取り付けることにより、ギア部８３が外部から見えなくなるので体裁が良くなる。なお、このリングカバー９０は、デジタルカメラ１０の組立が完成後、レンズ調整装置８４を用いて、フォーカスパルス等の調整を行った後に取り付けられる。

なお、本実施形態においては、コード板のコード配列を通常の配列にしたが、隣合うコードが１桁のみ変化するように配列したグレイコードを用いても良い。通常のコードを用いた場合、入力が微妙に変化しただけで出力の複数の桁が同時に変化することがあり、出力を取得したレンズ位置検出回路が、実際の値とかけ離れた間違った値に解釈されてしまう恐れがある。しかし、グレイコードを使用すれば、このような問題を防止することができる。

また、本実施形態において、レンズ鏡筒１３ではモータにより回転筒を回転させてズームレンズを光軸方向に進退移動させるように説明したが、これに限るものではなく、撮影者が、回転筒（ズームリング）を手動で回転操作して、ズームレンズ群を光軸方向に進退移動させるマニュアル式のズームレンズ鏡筒に本発明を適用しても良い。

さらに、本実施形態においては、本発明のレンズ鏡筒をデジタルカメラに適用した場合について説明を行ったが、これに限るものではなく、銀塩カメラやビデオカメラ等にも適用することができる。

デジタルカメラの外観斜視図である。 デジタルカメラの電気的構成の主要部を示すブロック図である。 レンズ鏡筒の外観斜視図である。 レンズ鏡筒の分解斜視図である。 ズームレンズ群のワイド端位置とテレ端位置を示す断面図である。 コード板を説明する説明図である。 パルス信号のカウント数とレンズ位置との関係を示す参照テーブルである。 レンズ位置検出処理を説明するフローチャートである。 レンズ鏡筒及びレンズ調整装置の斜視図である。 カバーリングの斜視図である。 カバーリングの取り付け状態を説明する断面図である。

符号の説明

１０ デジタルカメラ
１１ カメラ本体
１３，８１ レンズ鏡筒
１７ ＬＣＤ表示パネル
２３ ズームレバー
３２，８２ カム筒
３４ 移動筒
３５ ブラシ部材
３６ レンズ位置検出装置
３８ ＣＣＤ
４６，８３ ギア部
６５ コード板
７１ レンズ位置検出回路
７１ａ カウンタ部
７２ ＰＩ
７３ 回転軸
７４ ギア
７５ 遮光回転板
７６ ＲＯＭ
７７ モータ制御部
８０ ＣＰＵ
８４ レンズ調整装置
８５ ギア
８６ 駆動用モータ
８７ 制御ユニット
９０ カバーリング

Claims (8)

1. 光軸を中心に回転される回転筒と、ズームレンズを支持し、前記回転筒の回転により光軸方向に進退移動する移動筒とを備えるズームレンズ鏡筒において、
   導電部、非導電部の組合せによるレンズ位置情報を有するコード板と、
   前記回転筒の回転により、前記コード板と摺接しながら相対的に移動することにより、レンズ位置に関するエンコード信号を出力するブラシ部材と、
   前記回転筒の回転位置に基づいて、前記エンコード信号で検知される複数のレンズ位置の各レンズ位置間を光学的に検知してパルス信号を出力する光学的センサと、
   前記エンコード信号、及びパルス信号の両方に基づいて、前記レンズの位置を検出するレンズ位置検出手段とを備えていることを特徴とするズームレンズ鏡筒。
2. 前記光学センサから出力されたパルス信号の数をカウントするカウント手段と、前記各レンズ位置間が、何個のパルス信号に対応するかを示す参照テーブルが記憶された記憶手段とをさらに備え、前記レンズ位置検出手段は、前記カウント手段によりカウントされたパルス信号のカウントデータと、前記参照テーブルに基づいて前記各レンズ位置間を検出することを特徴とする請求項１記載のズームレンズ鏡筒。
3. 前記ブラシ部材から出力される前記エンコード信号が、正常動作時の順番と異なる場合、前記レンズ位置検出手段は、前記エンコード信号のエラーと判定して、前記カウント手段によりカウントされたパルス信号のカウントデータと、前記記憶手段に記憶された前記参照テーブルとに基づいて、前記レンズの位置を検出することを特徴とする請求項２記載のズームレンズ鏡筒。
4. 前記ブラシ部材から出力される前記エンコード信号が、正常動作時の順番と異なる場合、前記レンズ位置検出手段は、前記エンコード信号のエラーと判定して、カメラ本体の表示部に、所定のエラーメッセージを表示することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のズームレンズ鏡筒。
5. 前記ズームレンズ鏡筒は、手動で前記回転筒を回転させることにより、前記ズームレンズを移動させるマニュアル式のズームレンズ鏡筒であり、前記回転筒の外周面にはギア部が設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のズームレンズ鏡筒。
6. 前記ギア部と噛合するギアと、前記ギアを回転駆動する回転駆動手段と、前記回転駆動手段を制御する制御手段とを備えたレンズ調整装置を用い、前記ギアを回転させることにより前記回転筒を回転させ、前記ズームレンズを各ズーム位置に自動停止させて、結像面の位置調整を行うことを特徴とする請求項５記載のズームレンズ鏡筒。
7. 前記ズームレンズ鏡筒がカメラ本体に組み込まれ、前記結像面の位置調整が終了した後に、前記ギア部を覆うカバー部材が、前記カメラ本体に取り付けられることを特徴とする請求項５または６記載のズームレンズ鏡筒。
8. 光軸を中心に回転される回転筒と、ズームレンズを支持し、前記回転筒の回転により光軸方向に進退移動する移動筒とを備えるズームレンズ鏡筒が組み込まれ、前記ズームレンズ鏡筒により形成される被写体像を画像信号に変換する撮像手段を備えたデジタルカメラにおいて、
   前記ズームレンズ鏡筒は、導電部、非導電部の組合せによるレンズ位置情報を有するコード板と、
   前記回転筒の回転により、前記コード板と摺接しながら相対的に移動することにより、レンズ位置に関するエンコード信号を出力するブラシ部材と、
   前記回転筒の回転位置に基づいて、前記エンコード信号で検知される複数のレンズ位置の各レンズ位置間を光学的に検知してパルス信号を出力する光学的センサと、
   前記エンコード信号、及びパルス信号の両方に基づいて、前記レンズの位置を検出するレンズ位置検出手段とを備えていることを特徴とするデジタルカメラ。

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