JP2010117444A

JP2010117444A - レンズ鏡筒

Info

Publication number: JP2010117444A
Application number: JP2008289268A
Authority: JP
Inventors: Kazuto Yamaki; 和人山木; Daisuke Narita; 大助成田
Original assignee: Sigma Corp
Current assignee: Sigma Corp
Priority date: 2008-11-11
Filing date: 2008-11-11
Publication date: 2010-05-27

Abstract

【課題】レンズ鏡筒にタッチパッドを配設することにより、レンズ鏡筒の密閉度が高まり優れた防塵防滴効果を得る。更に、回動操作する回動操作部材を配設しないため、操作時に発生する振動を防止することが出来、像ブレ低減も可能となる。
【解決手段】レンズ群を保持する鏡枠と、鏡枠を移動させるモータとを有したレンズ鏡筒であって、レンズ鏡筒内に配設されている鏡枠の移動を制御する制御部と、指の移動を検出する接触式検知部材とを有し、接触式検知部材は、移動の信号を該制御部に送出し、制御部は、接触検知部材から送出された該移動の信号を基に指の移動方向、移動量と移動速度とを算出し、移動方向、移動量と移動速度とを基に、該鏡枠を光軸方向に移動させる処理をする。
【選択図】図１

Description

レンズ鏡筒の防塵防滴性と防振性の向上を図られたレンズ鏡筒に関する。

カメラの操作性を簡便にするため操作部材と、カメラ使用時における撮影光学系保護のための防塵防滴効果を図った部材とを有したデジタルカメラが登場している。カメラを操作する部材としてボタン、ダイヤルとスィッチ等の部材がある。これらの部材を操作することにより、撮影シーン、撮影モードや撮影方法を選撮影者の好みに合わせて選択することが可能となっている。これらの操作部材に代わる操作部材としてタッチパネルやタッチパット等のタッチセンサを用いたデジタルカメラが提案されている。

特許文献１では、タッチパットを用いて、撮影者のタッチパットを操作する指の回転方向、回転速度に対応してモニターに映し出されるメニューを選択することが可能であることが示されている。

特許文献２では、タッチパネルで撮影のモードを選択可能なことが示されている。撮影者がパネルを指で押圧し、パネルに表示される情報を選択することにより、所望の構図で撮影が可能であることが示されている。
特開２００４−２０６１７８号公報特開２００６−１９１２３２号公報

近年、ユーザーの交換レンズに対する要望と需要は多岐に渡ってきている。そのため、供給される交換レンズの種類は多種多様である。特に望遠レンズにおいてはＦ値が小さく、焦点距離が大きい大口径の超望遠機能を備えた交換レンズが登場してきている。このような交換レンズは性能上、レンズ群を構成するレンズが大径化し、レンズの枚数も増加するためレンズ鏡筒の総重量が増加する傾向にある。このような超望遠レンズは大型化するため、このレンズを構成する部品の点数は増加し、部品の大きさは大型化する傾向にある。

大型化するレンズ鏡筒はレンズ鏡筒を構成する部品点数は増加する傾向にあり、組立て性も悪くなる。そのためレンズ鏡筒の密閉性を損ないやすくなる。大型化するレンズ鏡筒ほど外部環境要因に左右されない光学的性能が求められる。密閉性が低いならば湿度や塵芥等の影響を受けやすく、レンズ鏡筒本来有する光学性能が劣化することになる。また、機構上の機能性が損なわれる可能性もある。

上記課題を解決するために請求項１に記載されている発明は、レンズ群と、該レンズ群を保持する鏡枠と、該鏡枠を移動させるモータとを有したレンズ鏡筒であって、該レンズ鏡筒は、該レンズ鏡筒内に配設されている鏡枠の移動を制御する制御部と、指の移動を検出する接触式検知部材とを有し、該接触式検知部材は該移動を検出後、該移動の信号を該制御部に送出し、該制御部は、該接触検知部材から送出された該移動の信号を基に指の移動方向、移動量と移動速度とを算出し、該移動方向、該移動量と該移動速度とを基に、該鏡枠を光軸方向に移動させる処理をすることを特徴とするレンズ鏡筒である。

また、上記課題を解決するために請求項２に記載されている発明は、前記接触検知部材は前記レンズ鏡筒に巻着したことを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒である。

また、上記課題を解決するために請求項３に記載されている発明は、前記接触検知部材は光軸に対して垂直又は、光軸を中心に半径方向に配設されたことを特徴とする請求項１又は２記載のレンズ鏡筒である。

また、上記課題を解決するために請求項４に記載されている発明は、前記制御部は、前記モータへの出力値を算出し、前記出力値を基に前記モータの回転方向、回転量と回転速度とを算出し、前記鏡枠を光軸方向に移動させる処理をすることを特徴とする請求項１乃至３記載のレンズ鏡筒である。

また、上記課題を解決するために請求項５に記載されている発明は、前記レンズ群、前記鏡枠、前記モータ、前記操作部材と前記接触式検知部材とは合焦用と変倍用とに夫々配設されていることを特徴とする請求項１乃至４記載のレンズ鏡筒である。

本発明を実施することにより、大型化したレンズ鏡筒だけに限定されず、レンズ鏡筒全般において、レンズ鏡筒の密閉度は高まり防塵防滴効果に優れる。また、部品の点数が減少するため組立て性が良く、省スペース化や低コスト化にもつながる。

更に、撮影時に操作リングを回動操作しないため、振動が発生し難くなり、振動による画像のブレや視野変動を低減することが可能となる。レンズ鏡筒が大型化するほど、また、焦点距離が大きいほど本発明の効果は大きい。

本発明の実施例を図に基づいて説明する。本実施例では超望遠機能を有した大口径のレンズ鏡筒の鏡枠の移動制御に本発明を適用した。

図１は実施例１における超望遠機能を有した大口径のレンズ鏡筒の外観斜視図である。図２は実施例１における超望遠機能を有した大口径のレンズ鏡筒の断面図である。図３は実施例１におけるズーミング用操作リングとフォーカシング用操作リング上に着接してあるズーミング用タッチパッドとフォーカシング用タッチパッドの図である。図４は実施例１における超望遠機能を有した大口径のレンズ鏡筒におけるレンズ鏡枠の移動の制御を示したブロック図である。図５は実施例１におけるマニュアル操作時におけるレンズ鏡枠の移動とその移動速度の制御を示すフローチャート図である。図６は実施例１におけるオートフォーカス操作時におけるレンズ鏡枠の移動とその移動速度の制御を示すフローチャート図である。図７は実施例２における超望遠機能を有した大口径のレンズ鏡筒の外観斜視図である。図８は実施例３における超望遠機能を有した大口径のレンズ鏡筒の外観斜視図である。

以下、実施例１について説明する。

図１では、レンズ鏡筒１にカメラ本体２が装着されていることが示されている。本実施例のレンズ鏡筒は超望遠機能を有した大口径のレンズ鏡筒であり、このレンズ鏡筒は固定筒３と固定筒３よりも外径の小さい後部鏡筒５との二つに分かれている。後部鏡筒５にはズーミング用タッチパッド７ｂとフォーカシング用タッチパッド８ｂとが配設されている。

図２では、レンズ鏡筒１は光軸ｌに沿って複数のレンズ群を配設し、それぞれのレンズ群を保持する複数の鏡枠を重ねて構成されており、光軸ｌに垂直に物体側から第１のレンズ群Ｌ１、第２のレンズ群Ｌ２、第３のレンズ群Ｌ３、第４のレンズ群Ｌ４と第５のレンズ群Ｌ５とが配設されていることが示されている。また、レンズ鏡筒１を三脚に固定するための三脚座４も配設されている。第２のレンズ群Ｌ２はズーミング用レンズ群であり、第３のレンズ群Ｌ３はフォーカシング用レンズ群である。

光軸ｌに平行に第２のレンズ群用リードスクリュー７ｃと第３のレンズ群用リードスクリュー８ｃとがレンズ鏡筒１に配設されている。第２のレンズ群用リードスクリュー７ｃには第２のレンズ群用ナット７ｄが螺合しており、第３のレンズ群用リードスクリュー８ｃには第３のレンズ群用ナット８ｄが螺合している。第２のレンズ群用ナット７ｄには第２のレンズ群Ｌ２を保持した第２のレンズ群の鏡枠７が固着しており、第３のレンズ群用ナット８ｄには第３のレンズ群Ｌ３を保持した第３のレンズ群の鏡枠８が固着している。

第２のレンズ群用リードスクリュー７ｃの物体側の端部はベアリング６で回転可能に保持され、カメラ側の端部には第２のレンズ群用ロータリーエンコーダ７ｆが配設されている。第２のレンズ群用ロータリーエンコーダ７ｆに隣接して第２のレンズ群用ＤＣモータ７ｅが配設されている。第２のレンズ群用リードスクリュー７ｃと第２のレンズ群用ＤＣモータ７ｅとには各々プーリー（不図示）が配設され、両プーリーは第２のレンズ群用タイミングベルト７ｇで繋がれている。これにより第２のレンズ群用ＤＣモータ７ｅの駆動が第２のレンズ群用リードスクリュー７ｃに伝達され、第２のレンズ群用リードスクリュー７ｃが回転する。

第２のレンズ群用リードスクリュー７ｃの回転は第２のレンズ群用リードスクリュー７ｃのカメラ側の端部に配設されている第２のレンズ群用ロータリーエンコーダ７ｆによって計測される。計測された回転は第２のレンズ群用ロータリーエンコーダ７ｆ内で信号に変換されて制御装置９内のＣＰＵ１０に出力される。第２のレンズ群用ロータリーエンコーダ７ｆから出力された信号は制御装置９内のＣＰＵ１０で処理され、第２のレンズ群Ｌ２を保持した第２のレンズ群の鏡枠７の移動速度と位置とがＣＰＵ１０のデータテーブルに基づいて算出される。

第３のレンズ群用リードスクリュー８ｃも上記第２のレンズ群用リードスクリュー７ｃと同様に、第３のレンズ群用ロータリーエンコーダ８ｆ、第３のレンズ群用ＤＣモータ８ｅ、第３のレンズ群用プーリー（不図示）と第３のレンズ群用タイミングベルト８ｇとが配設されている。第３のレンズ群用ＤＣモータ８ｅの駆動が第３のレンズ群用リードスクリュー８ｃに伝達され、第３のレンズ群用リードスクリュー８ｃが回転する。

第３のレンズ群用リードスクリュー８ｃの回転は第３のレンズ群用リードスクリュー８ｃのカメラ側の端部に配設されている第３のレンズ群用ロータリーエンコーダ８ｆによって計測される。計測された回転は第３のレンズ群用ロータリーエンコーダ８ｆ内で信号に変換されて制御装置９内のＣＰＵ１０に出力される。第３のレンズ群用ロータリーエンコーダ８ｆから出力された信号は制御装置９内のＣＰＵ１０で処理され、第３のレンズ群Ｌ３を保持した第３のレンズ群の鏡枠８の移動速度と位置とがＣＰＵ１０のデータテーブルに基づいて算出される。

また、レンズ鏡筒１に作用する光軸方向の加速度成分を検出する検出手段は不図示ではあるが、第３のレンズ群用ロータリーエンコーダ８ｆの付近に設置されている基板に配設されている。本発明においては検出手段として加速度センサを使用している。

次に、第２のレンズ群の鏡枠７と第３のレンズ群の鏡枠８との移動制御について説明する。

図１より、後部鏡筒５において、物体側からカメラ本体２側に向けて、ズーミング用タッチパッド７ｂとフォーカシング用タッチパッド８ｂとが配設されている。図３より、ズーミング用タッチパッド７ｂはズーミング用操作リング７ａの表面に着接され、フォーカシング用タッチパッド８ｂはフォーカシング用操作リング８ａの表面に着接されている。ズーミング用操作リング７ａとフォーカシング用操作リング８ａとは固定筒３の後部に連接する後部鏡筒５に固定されており、各操作リングは回動しない。これらズーミング用操作リング７ａとフォーカシング用操作リング８ａとは後部鏡筒５の端部に装着するカメラ本体２に近接した位置に並設されてある。レンズ鏡筒１の固定筒３の下部には三脚座４が配設してあり、三脚座４に三脚を固定して撮影するとき、撮影者がカメラ本体２のファインダーを覗いた姿勢でのズーミング操作やフォーカシング操作が容易であるようになっている。

ズーミング操作はズーミング用操作リング７ａ上に着接してあるズーミング用タッチパッド７ｂを指で時計回り、又は、反時計回りになぞらえることによりズーミング操作の信号をＣＰＵ１０に送出し、フォーカシング操作はフォーカシング用操作リング８ａ上に着接してあるフォーカシング用タッチパッド８ｂを指で同様になぞらえることによりフォーカシング操作の信号をＣＰＵ１０に送出する。

各操作リング上に着接してあるタッチパッド上を指でなぞらえた時、指の移動方向、移動量と移動速度とが検出される。この検出された指の移動方向、移動量と移動速度との信号はＣＰＵ１０に送出される。送出された信号を基に、各レンズ鏡枠の移動方向、移動量と移動速度とがＣＰＵ１０で算出され、各鏡枠が移動制御される。

以下、変倍操作について説明する。

図４では、加速度センサと各タッチパッドとによる各鏡枠の移動について示されている。

撮影者がマニュアル操作で撮影倍率を変える場合、ズーミング用操作リング７ａ上に着接されているズーミング用タッチパッド７ｂを指で時計回り、又は、反時計回りになぞらえると、ズーミング用タッチパッド７ｂが撮影者の指の移動方向、移動量と移動速度とを検出する。検出されたこれらの情報は信号に変換されて制御装置９内のＣＰＵ１０に送られる。これにより、目標の停止位置を設定することができる。このとき、指の移動量に基づく鏡枠の停止位置が終端位置よりも過ぎるならば、この停止位置が終端位置に設定される。

また、第２のレンズ群の鏡枠７が保持しているレンズの重量とレンズ鏡筒１の傾斜角度とによって第２のレンズ群の鏡枠７の移動速度に変化が生じてくる。ズーミング用タッチパッド７ｂで設定した停止位置で第２のレンズ群の鏡枠７を精度良く停止させるため、加速度センサで第２のレンズ群の鏡枠７に作用する光軸方向の加速度成分を検出し、検出された光軸方向の加速度成分は加速度センサにおいて検出信号に変換されて制御装置９内のＣＰＵ１０に送られる。

第２のレンズ群用ロータリーエンコーダ７ｆで第２のレンズ群用リードスクリュー７ｃの回転を計測し、計測した結果を信号に変換して制御装置９内のＣＰＵ１０に送る。このＣＰＵ１０で第２のレンズ群の鏡枠７の現在位置を算出する。

制御装置９内のＣＰＵ１０には、加速度センサから検出信号に変換されて送られた光軸方向の加速度成分の情報、検出されたズーミング用タッチパッド７ｂ上をなぞらえた撮影者の指の移動方向、移動速度と移動量とを基に第２のレンズ群用ＤＣモータ７ｅの駆動量と駆動速度とを算出するデータテーブルが予め記憶されている。このＣＰＵ１０内で、ＣＰＵ１０に入力された前記の加速度成分の情報、撮影者の指の移動方向、移動量、移動速度と第２のレンズ群の鏡枠７の現在位置とを基に第２のレンズ群用ＤＣモータ７ｅを駆動させるためのデューティ比が算出される。

レンズ鏡筒１の角度が水平の位置から仰角のとき、レンズの重量がレンズ鏡筒１のカメラ側にかかるため、第２のレンズ群の鏡枠７をレンズ鏡筒１の物体側に移動させるときはデューティ比が大きく算出され、逆に、第２のレンズ群の鏡枠７をレンズ鏡筒１のカメラ側に移動させるときはデューティ比が小さく算出される。また、レンズ鏡筒１の角度が水平の位置から俯角のとき、レンズの重量がレンズ鏡筒１の物体側にかかるため第２のレンズ群の鏡枠７をレンズ鏡筒１の物体側に移動させるときはデューティ比が小さく算出され、逆に、第２のレンズ群の鏡枠７をカメラ側に移動させるときはデューティ比が大きく算出される。このように、各角度に対応してデューティ比が算出される。

算出されたデューティ比は制御装置９内のＣＰＵ１０内で出力信号に変換されて、このＣＰＵ１０から制御装置９内にある第２のレンズ群用ドライバー７ｈに送られる。第２のレンズ群用ドライバー７ｈではこの出力信号に従って第２のレンズ群用ＤＣモータ７ｅに印加される電圧が調整される。調整された印加電圧は制御装置９内の第２のレンズ群用ドライバー７ｈから第２のレンズ群用ＤＣモータ７ｅへ供給され、これにより第２のレンズ群用ＤＣモータ７ｅが回転する。すなわち、第２のレンズ群用ＤＣモータ７ｅへの印加電圧が第２のレンズ群の鏡枠７の光軸方向に作用する加速度成分に基づいて調整されることにより第２のレンズ群用ＤＣモータ７ｅの回転数が制御される。

この第２のレンズ群用ＤＣモータ７ｅの回転によって第２のレンズ群用リードスクリュー７ｃが回転させられ、第２のレンズ群用ナット７ｄ及び第２のレンズ群の鏡枠７を直進移動させる。この直進移動が広角側ならば第１のレンズ群Ｌ１に接近する方向、この直進移動が反対方向の望遠側ならば第１のレンズ群Ｌ１から離反する方向に移動される。

第２のレンズ群用リードスクリュー７ｃの回転中、第２のレンズ群用ロータリーエンコーダ７ｆによって第２のレンズ群用リードスクリュー７ｃの回転が計測され、この計測された情報が制御装置９内のＣＰＵ１０に送られる。制御装置９内のＣＰＵ１０では、この第２のレンズ群用リードスクリュー７ｃの回転の情報を基に移動中の第２のレンズ群の鏡枠７の移動量が算出される。また、この移動中において、光軸方向に作用する加速度成分も検出されている。この算出された移動量と検出された加速度成分とを基にデューティ比が常に補正される。これにより、移動中の第２のレンズ群の鏡枠７の移動速度が制御される。

以下、合焦操作について説明する。

撮影者がマニュアル操作で焦点調整をしようとする場合、フォーカシング用操作リング８ａ上に着接されているフォーカシング用タッチパッド８ｂを指で時計回り、又は、反時計回りになぞらえると、フォーカシング用タッチパッド８ｂが撮影者の指の移動方向、移動量と移動速度とを検出する。検出されたこれらの情報は信号に変換されて制御装置９内のＣＰＵ１０に送られる。これにより、目標の停止位置を設定することができる。このとき、指の移動量に基づく鏡枠の停止位置が終端位置よりも過ぎるならば、この停止位置が終端位置に設定される。

また、第３のレンズ群の鏡枠８が保持しているレンズの重量とレンズ鏡筒１の傾斜角度とによって第３のレンズ群の鏡枠８の移動速度に変化が生じてくる。フォーカシング用タッチパッド８ｂで設定した停止位置で第３のレンズ群の鏡枠８を精度良く停止させるため、加速度センサで第３のレンズ群の鏡枠８に作用する光軸方向の加速度成分を検出し、検出された光軸方向の加速度成分は加速度センサにおいて検出信号に変換されて制御装置９内のＣＰＵ１０に送られる。

第３のレンズ群用ロータリーエンコーダ８ｆで第３のレンズ群用リードスクリュー８ｃの回転を計測し、計測した結果を信号に変換して制御装置９内のＣＰＵ１０に送る。このＣＰＵ１０で第３のレンズ群の鏡枠８の現在位置を算出する。

制御装置９内のＣＰＵ１０には、加速度センサから検出信号に変換されて送られた光軸方向の加速度成分の情報、検出されたフォーカシング用タッチパッド８ｂ上をなぞらえた撮影者の指の移動方向、移動量と移動速度とを基に第３のレンズ群用ＤＣモータ８ｅの駆動量を算出するデータテーブルが予め記憶されている。このＣＰＵ１０内で、ＣＰＵ１０に入力された前記の加速度成分の情報、撮影者の指の移動方向、移動速度、移動量と第３のレンズ群の鏡枠８の現在位置とを基に第３のレンズ群用ＤＣモータ８ｅを駆動させるためのデューティ比が算出される。

レンズ鏡筒１の角度が水平の位置から仰角のとき、レンズの重量がレンズ鏡筒１のカメラ側にかかるため、第３のレンズ群の鏡枠８をレンズ鏡筒１の物体側に移動させるときはデューティ比が大きく算出され、逆に、第３のレンズ群の鏡枠８をレンズ鏡筒１のカメラ側に移動させるときはデューティ比が小さく算出される。また、レンズ鏡筒１の角度が水平の位置から俯角のとき、レンズの重量がレンズ鏡筒１の物体側にかかるため第３のレンズ群の鏡枠８をレンズ鏡筒１の物体側に移動させるときはデューティ比が小さく算出され、逆に、第３のレンズ群の鏡枠８をカメラ側に移動させるときはデューティ比が大きく算出される。このように、各角度に対応してデューティ比が算出される。

算出されたデューティ比は制御装置９内のＣＰＵ１０内で出力信号に変換されて、このＣＰＵ１０から制御装置９内にある第３のレンズ群用ドライバー８ｈに送られる。第３のレンズ群用ドライバー８ｈではこの出力信号に従って第３のレンズ群用ＤＣモータ８ｅに印加される電圧が調整される。調整された印加電圧は制御装置９内の第３のレンズ群用ドライバー８ｈから第３のレンズ群用ＤＣモータ８ｅへ供給され、これにより第３のレンズ群用ＤＣモータ８ｅが回転する。すなわち、レンズ鏡筒１の角度に対応して、第３のレンズ群用ＤＣモータ８ｅへの印加電圧が第３のレンズ群の鏡枠８に作用する加速度成分に基づいて調整されることにより第３のレンズ群用ＤＣモータ８ｅの回転数が制御される。

この第３のレンズ群用ＤＣモータ８ｅの回転によって第３のレンズ群用リードスクリュー８ｃが回転させられ、第３のレンズ群用ナット８ｄ及び第３のレンズ群の鏡枠８を直進移動させる。この直進移動が至近方向ならば第４のレンズ群Ｌ４に接近する方向、また、この直進移動が反対方向の無限遠方向ならば第４のレンズ群Ｌ４から離反する方向に移動させる。

第３のレンズ群用リードスクリュー８ｃの回転中、第３のレンズ群用ロータリーエンコーダ８ｆによって第３のレンズ群用リードスクリュー８ｃの回転が計測され、この計測された情報が制御装置９内のＣＰＵ１０に送られる。制御装置９内のＣＰＵ１０では、この第３のレンズ群用リードスクリュー８ｃの回転の情報を基に移動中の第３のレンズ群の鏡枠８の移動量が算出される。また、この移動中において、光軸方向に作用する加速度成分も検出されている。この算出された移動量と検出された加速度成分とを基にデューティ比が常に補正される。これにより、移動中の第３のレンズ群の鏡枠８の移動速度が制御される。

次に、オートフォーカス操作時について説明する。

カメラ本体２に配設してあるレリーズボタン（不図示）を半押しすることにより、対象物とカメラ本体２との間の距離の測距が行われる。これにより、カメラ本体２内で合焦点が決定され、フォーカシング用鏡枠である第３のレンズ群の鏡枠８の設定停止位置がカメラ本体２内にある制御装置内のＣＰＵで決定される。このＣＰＵで決定された第３のレンズ群の鏡枠８の設定停止位置の情報と、その設定停止位置まで第３のレンズ群の鏡枠８が移動する情報とがこのＣＰＵからレンズ鏡筒１内の制御装置９内のＣＰＵ１０に送られる。

レンズ鏡筒１内のＣＰＵ１０では、これらの送られた設定停止位置の情報と鏡枠の設定停止位置までの移動の情報とに加速度センサで検出したレンズ鏡筒１に作用する光軸方向の加速度成分を加えて以下のようにデューティ比が算出される。

レンズ鏡筒１の制御装置９内のＣＰＵ１０で算出されたデューティ比はレンズ鏡筒１の制御装置９内のＣＰＵ１０内で出力信号に変換されて、レンズ鏡筒１の制御装置９内にある第３のレンズ群用ドライバー８ｈに送られる。この第３のレンズ群用ドライバー８ｈでは出力信号に従って第３のレンズ群用ＤＣモータ８ｅに印加される電圧が調整される。調整された印加電圧は第３のレンズ群用ＤＣモータ８ｅへ供給され、これにより第３のレンズ群用ＤＣモータ８ｅが回転する。すなわち、レンズ鏡筒１の角度に対応して、第３のレンズ群用ＤＣモータ８ｅへの印加電圧が第３のレンズ群の鏡枠８に作用する加速度成分に基づいて調整されることにより第３のレンズ群用ＤＣモータ８ｅの回転が制御される。

図５と図６は制御装置９内のＣＰＵ１０によるレンズ鏡枠の移動とその移動速度の制御を示すフローチャート図である。

（マニュアル操作時）
Ｓｔｅｐ１ではズーミング用タッチパッド７ｂで第２のレンズ群の鏡枠７、フォーカシング用タッチパッド８ｂで第３のレンズ群の鏡枠８の設定停止位置を夫々設定する。各タッチパッド上を指でなぞらえることにより、撮影者のなぞらえた指の移動方向、移動量と移動速度とが信号に変換され、変換された信号が制御装置９内のＣＰＵ１０に読み取られる。これにより、各鏡枠の停止位置が設定される。このとき、指の移動量に基づく鏡枠の停止位置が終端位置よりも過ぎるならば、この停止位置が終端位置に設定される。

Ｓｔｅｐ２では第２のレンズ群用ロータリーエンコーダ７ｆで第２のレンズ群用リードスクリュー７ｃの回転を計測し、第２のレンズ群の鏡枠７の現在位置と移動速度を検出する。同様に、第３のレンズ群用ロータリーエンコーダ８ｆで第３のレンズ群用リードスクリュー８ｃの回転を計測し第３のレンズ群の鏡枠８の現在位置と移動速度を検出する。検出された各鏡枠の現在位置と設定停止位置との間のパルス数に基づき、各鏡枠の現在位置と設定停止位置との間が０パルス又は１パルスであるならば、Ｓｔｅｐ３に進む。０パルス又は１パルスでないならばＳｔｅｐ４に進む。

Ｓｔｅｐ３では各鏡枠の移動を完全停止させる。

Ｓｔｅｐ４ではレンズ鏡筒１に作用する光軸方向の加速度成分を加速度センサで検出する。

Ｓｔｅｐ５では各タッチパッドで設定した設定停止位置、加速度センサで検出されたレンズ鏡筒１に作用する光軸方向の加速度成分と各鏡枠の移動速度とを制御装置９内のＣＰＵ１０のデータテーブルで処理し、各ＤＣモータを駆動させるためのデューティ比を算出する。

Ｓｔｅｐ６では制御装置９内のＣＰＵ１０で算出されたデューティ比がＣＰＵ１０内で出力信号に変換され、制御装置９内の各ドライバーに送られる。制御装置９内のＣＰＵ１０から制御装置９内のドライバーに送られた出力信号により、算出されたデューティ比に従って各ＤＣモータに印加される電圧が調整される。

Ｓｔｅｐ７ではＳｔｅｐ６で調整された印加電圧が制御装置９内の各ドライバーから各ＤＣモータへ供給される。これにより、デューティ比に従って各ＤＣモータが駆動し、各リードスクリューを回転させ各鏡枠を移動させる。そして、Ｓｔｅｐ２に戻る。

Ｓｔｅｐ２に戻った後、再度各リードスクリューの回転を各ロータリーエンコーダが検出し、検出した回転を制御装置９内のＣＰＵ１０に送る。検出した各リードスクリューの回転に基づいて設定停止位置と移動中の鏡枠との間のパルス数及び移動中の鏡枠の移動速度を制御装置９内のＣＰＵ１０で算出する。各鏡枠の移動中は、設定停止位置と移動中の鏡枠との間のパルス数、移動中の鏡枠の移動速度及びレンズ鏡筒１に作用する光軸方向の加速度成分を常に検出し続ける。検出したパルス数、速度及び光軸方向の加速度成分を制御装置のＣＰＵ１０で処理し、デューティ比を変え、ドライバーでＤＣモータに印加する電圧を調整し、各ＤＣモータの回転数を制御する。これによりリードスクリューの回転も制御され、各鏡枠の移動の加減速が行われる。鏡枠を移動させ、鏡枠の現在位置と設定停止位置の間のパルス数が減少するに従って、デューティ比を減少させる。デューティ比を減少させることにより、鏡枠を設定停止位置より０パルスから１パルス以内で精度良く停止させることが可能となる。

（オートフォーカス操作時）
Ｓｔｅｐ８では、カメラ本体２に配設してあるレリーズボタン（不図示）を半押しすることにより、対象物とカメラ本体２との間の距離の測距が行われる。これにより、カメラ本体２内の制御装置内のＣＰＵで合焦点が決定され、フォーカシング用鏡枠である第３のレンズ群の鏡枠８の設定停止位置が決定される。カメラ本体２内の制御装置内のＣＰＵで決定された第３のレンズ群の鏡枠８の設定停止位置の指令の信号が、カメラ本体２内の制御装置内のＣＰＵからレンズ鏡筒１内の制御装置９内のＣＰＵ１０に送られる。

Ｓｔｅｐ９では第３のレンズ群用ロータリーエンコーダ８ｆでフォーカシング用鏡枠である第３のレンズ群の鏡枠８の現在位置を検出する。検出された第３のレンズ群の鏡枠８の現在位置と、カメラ本体２内の制御装置内のＣＰＵで決定された設定停止位置との間のパルス数に基づき、第３のレンズ群の鏡枠８の現在位置と上記設定停止位置との間が０パルス又は１パルスであるならば、Ｓｔｅｐ１０に進む。第３のレンズ群の鏡枠８の現在位置との間が０パルス又は１パルスでないならばＳｔｅｐ１１に進む。

Ｓｔｅｐ１０では第３のレンズ群の鏡枠８の移動を完全停止させる。

Ｓｔｅｐ１１ではレンズ鏡筒１に作用する光軸方向の加速度成分をレンズ鏡筒１内に配設された加速度センサで検出する。

Ｓｔｅｐ１２ではカメラ本体２内の制御装置内のＣＰＵで決定された設定停止位置、レンズ鏡筒１内に配設された加速度センサで検出されたレンズ鏡筒１に作用する光軸方向の加速度成分と第３のレンズ群の鏡枠８の移動速度とをレンズ鏡筒１にある制御装置９内のＣＰＵ１０のデータテーブルで処理し、第３のレンズ群用ＤＣモータ８ｅを駆動させるためのデューティ比を算出する。

Ｓｔｅｐ１３ではレンズ鏡筒１にある制御装置９のＣＰＵ１０で算出されたデューティ比がＣＰＵ１０内で出力信号に変換され、制御装置９内の第３のレンズ群用ドライバー８ｈに送られる。制御装置９内のＣＰＵ１０から制御装置９内の第３のレンズ群用ドライバー８ｈに送られた出力信号により、算出されたデューティ比に従って第３のレンズ群用ＤＣモータ８ｅに印加される電圧が調整される。

Ｓｔｅｐ１４ではＳｔｅｐ１３で調整された印加電圧が制御装置９内の第３のレンズ群用ドライバー８ｈから第３のレンズ群用ＤＣモータ８ｅへ供給される。これにより、デューティ比に従って第３のレンズ群用ＤＣモータ８ｅが駆動し、第３のレンズ群用リードスクリュー８ｃを回転させ第３のレンズ群の鏡枠８を移動させる。そして、Ｓｔｅｐ９に戻る。

Ｓｔｅｐ９に戻った後、第３のレンズ群用リードスクリュー８ｃの回転を第３のレンズ群用ロータリーエンコーダ８ｆが検出し、検出した回転を制御装置９内のＣＰＵ１０に送る。検出した第３のレンズ群用リードスクリュー８ｃの回転に基づいて設定停止位置と移動中の第３のレンズ群の鏡枠８との間のパルス数及び移動中の第３のレンズ群の鏡枠８の移動速度を制御装置９内のＣＰＵ１０で算出する。この第３のレンズ群の鏡枠８の移動中は、設定停止位置と移動中の第３のレンズ群の鏡枠８との間のパルス数、移動中の第３のレンズ群の鏡枠８の移動速度及びレンズ鏡筒１に作用する光軸方向の加速度成分を常に検出し続ける。検出したパルス数、速度及び光軸方向の加速度成分を制御装置のＣＰＵ１０で処理し、デューティ比を変え、ドライバーで第３のレンズ群用ＤＣモータ８ｅに印加する電圧を調整し、第３のレンズ群用ＤＣモータ８ｅの回転数を制御する。これにより第３のレンズ群用リードスクリュー８ｃの回転数も制御され、第３のレンズ群の鏡枠８の移動の加減速が行われる。第３のレンズ群の鏡枠８の移動によって、第３のレンズ群の鏡枠８の現在位置と設定停止位置の間のパルス数が減少するに従って、デューティ比を減少させる。デューティ比を減少させることにより、鏡枠を設定停止位置より０パルスから１パルス以内で精度良く停止させることが可能となる。

次に、レンズ鏡枠を設定停止位置で停止した状態を維持するときの説明をする。

レンズ鏡筒１を傾けた状態で撮影する時は、その撮影状態における角度でレンズ鏡枠を設定停止位置で停止保持する必要がある。このため、レンズ鏡枠の自重によってリードスクリューが回転しないように各ＤＣモータに電圧を印加し、各ＤＣモータにブレーキをかける制御をしなければならない。

レンズ鏡筒１の光軸方向の加速度成分を加速度センサで検出し、検出した光軸方向の加速度成分に対応してデューティ比を算出する。算出されたデューティ比に従って各ＤＣモータに印加される電圧が調整される。レンズ鏡枠の自重によって生じるリードスクリューの回転を防止するため、デューティ比に従った電圧を各ＤＣモータに印加し各ＤＣモータを停止させる。これにより、レンズ鏡筒１が傾いていても、その傾いた角度に対応してレンズ鏡枠をその設定停止位置で停止保持することが可能となる。

以上より、撮影時において、加速度センサがレンズ鏡筒１に作用する光軸方向の加速度成分を検知する。これにより撮影者の撮影位置に対応して、常に第２のレンズ群の鏡枠７と第３のレンズ群の鏡枠８の移動速度が制御される。このように鏡枠の移動速度が制御されることにより、第２のレンズ群の鏡枠７と第３のレンズ群の鏡枠８とは設定された停止位置で極めて高精度で停止可能となる。

以上、実施例１についての説明である。

デューティ比の算出にデータテーブルを用いているが、データテーブルだけに限定されるものではない。各タッチパッドからの出力又はカメラ本体から送られた設定停止位置の情報、ロータリーエンコーダからの出力、加速度センサからの出力とデューティ比との関係式によってデューティ比を算出することも可能である。

検出手段と制御装置との配設箇所はカメラ本体でもよい。また、検出手段が少なくともレンズ鏡筒及びカメラ本体のいずれかにあればよい。制御装置も少なくともレンズ鏡筒及びカメラ本体のいずれかにあればよい。検出手段と制御装置とは別々に配設されてもよい。検出手段は加速度センサに限定されない。

また、モータはＤＣモータだけに限定されるものではない。超音波モータでも実施可能である。ＤＣモータではデューティ比を変化させて鏡枠の移動速度を制御したが、超音波モータでは駆動周波数を変化させて制御する。加速度センサにより、レンズ鏡筒に作用する光軸方向の加速度成分を検出したならば、制御装置において検出結果に基づいて超音波モータへの駆動周波数を算出し、この駆動周波数に従った印加電圧が超音波モータに供給されることにより、レンズ鏡筒に作用する光軸方向の加速度成分に基づいて超音波モータの回転を制御する。

本発明では、変倍操作、合焦操作を行う際、接触式検知部材としてタッチパッドでこれらの操作を行っている。回動可能な変倍操作リング、合焦操作リングを使用していないため、部材間に生じる隙間の数を減少させることが可能となる。これによりレンズ鏡筒の密閉度が向上し防塵防滴性に優れる。また、撮影時にこれらの操作リングを回動操作しないため、回動操作によってレンズ鏡筒に作用する振動の発生を抑制することにも優れる。

実施例１では光軸中心に略環状にタッチパッドを配設しているが、タッチパッドの形状又は、配設位置を変えることも可能である。例えば、図７の実施例２で示されるように固定筒３に配設しても良い。実施例２では、固定筒３のカメラ本体２側に略矩形形状を有した各タッチパッドが配設されている。各タッチパッド上を指でなぞることにより、実施例１で示されている制御方法で各鏡枠の移動を制御する。

また、図８の実施例３で示されているように、固定筒３のカメラ本体２側において、光軸に対してタッチパッドが垂直であるように配設してもよい。実施例３のようにタッチパッドを配設するならば、タッチパッドを押圧した際、指の力が光軸に対して略平行に作用する。従って、タッチパッド操作時において、光軸に対して垂直に作用する力がレンズ鏡筒１に作用し難くなるため、レンズ鏡筒１の振動が更に低減され、画像のブレや視野変動をより低減することが可能となる。

尚、本実施例では接触式検知部材としてタッチパッドを使用しているが、これに限定されるものではない。人又は物等が接触したことを検知する機能を有した部材なら使用可能である。また、接触式検知部材の形状、配設位置も本実施例に限定されるものではない。以上、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施することができる。

実施例１における超望遠機能を有した大口径のレンズ鏡筒の外観斜視図である。実施例１における超望遠機能を有した大口径のレンズ鏡筒の断面図である。実施例１におけるズーミング用操作リングとフォーカシング用操作リング上に着接してあるズーミング用タッチパッドとフォーカシング用タッチパッドの図である。実施例１における超望遠機能を有した大口径のレンズ鏡筒におけるレンズ鏡枠の移動の制御を示したブロック図である。実施例１におけるマニュアル操作時におけるレンズ鏡枠の移動とその移動速度の制御を示すフローチャート図である。実施例１におけるオートフォーカス操作時におけるレンズ鏡枠の移動とその移動速度の制御を示すフローチャート図である。実施例２における超望遠機能を有した大口径のレンズ鏡筒の外観斜視図である。実施例３における超望遠機能を有した大口径のレンズ鏡筒の外観斜視図である。

符号の説明

Ｌ１第１のレンズ群
Ｌ２第２のレンズ群
Ｌ３第３のレンズ群
Ｌ４第４のレンズ群
Ｌ５第５のレンズ群
ｌ光軸
１レンズ鏡筒
２カメラ本体
３固定筒
４三脚座
５後部鏡筒
６ベアリング
７第２のレンズ群の鏡枠
７ａズーミング用操作リング
７ｂズーミング用タッチパッド
７ｃ第２のレンズ群用リードスクリュー
７ｄ第２のレンズ群用ナット
７ｅ第２のレンズ群用ＤＣモータ
７ｆ第２のレンズ群用ロータリーエンコーダ
７ｇ第２のレンズ群用タイミングベルト
７ｈ第２のレンズ群用ドライバー
８第３のレンズ群の鏡枠
８ａフォーカシング用操作リング
８ｂフォーカシング用タッチパッド
８ｃ第３のレンズ群用リードスクリュー
８ｄ第３のレンズ群用ナット
８ｅ第３のレンズ群用ＤＣモータ
８ｆ第３のレンズ群用ロータリーエンコーダ
８ｇ第３のレンズ群用タイミングベルト
８ｈ第３のレンズ群用ドライバー
９制御装置
１０ＣＰＵ

Claims

レンズ群と、
該レンズ群を保持する鏡枠と、
該鏡枠を移動させるモータとを有したレンズ鏡筒であって、
該レンズ鏡筒は、
該レンズ鏡筒内に配設されている鏡枠の移動を制御する制御部と、
指の移動を検出する接触式検知部材とを有し、
該接触式検知部材は該移動を検出後、該移動の信号を該制御部に送出し、
該制御部は、
該接触検知部材から送出された該移動の信号を基に指の移動方向、移動量と移動速度とを算出し、
該移動方向、該移動量と該移動速度とを基に、
該鏡枠を光軸方向に移動させる処理をすることを特徴とするレンズ鏡筒。
前記接触検知部材は前記レンズ鏡筒に巻着したことを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
前記接触検知部材は光軸に対して垂直又は、光軸を中心に半径方向に配設されたことを特徴とする請求項１又は２記載のレンズ鏡筒。
前記制御部は、
前記モータへの出力値を算出し、
前記出力値を基に前記モータの回転方向、回転量と回転速度とを算出し、
前記鏡枠を光軸方向に移動させる処理をすることを特徴とする請求項１乃至３記載のレンズ鏡筒。
前記レンズ群、前記鏡枠、前記モータ、前記操作部材と前記接触式検知部材とは合焦用と変倍用とに夫々配設されていることを特徴とする請求項１乃至４記載のレンズ鏡筒。