JP2014071167A - レンズ鏡筒およびそれを有する光学機器 - Google Patents

Abstract

【課題】通常の撮影状態からさらに全長を短縮した沈胴状態にて、撮影者による意図しない撮影を回避するのに有利なレンズ鏡筒を提供する。
【解決手段】レンズ鏡筒は、広角端と望遠端との間の第１の領域５１と、第１の領域５１ではなく、広角端にある状態よりもさらに短縮した第２の領域５０とにおいて光軸方向に長さが可変である。このレンズ鏡筒は、フォーカスレンズを含む複数のレンズからなる光学系と、フォーカスレンズを光軸方向に移動させる駆動部と、レンズを手動操作により光軸方向に移動させ、かつ第１の領域５１と第２の領域５０とにおいて光軸方向に長さを変化させるレンズ操作部材と、レンズ操作部材の位置を検出する検出部と、検出部の出力６２に基づいて第２の領域５０にあると判定した場合には、駆動部によりフォーカスレンズを、第２の領域５０であり、かつ合焦可能範囲を含まない領域５８へ移動させる制御部とを有する。
【選択図】図６

Description

本発明は、レンズ鏡筒およびそれを有する光学機器に関する。

従来、デジタルスチルカメラやビデオカメラなどの光学機器に交換レンズなどとして用いられるレンズ鏡筒には、マニュアルズームリングの回転操作により焦点距離を変更可能とするものがある。さらに、このようなレンズ鏡筒には、交換レンズ単体として、またはカメラに接続した状態としての携帯性を考慮し、マニュアルズームリングを撮影範囲からさらに移動させることで鏡筒全長を短縮可能とする、いわゆる「沈胴」と呼ばれる構造を有するものもある。特許文献１は、マニュアルズームリングを回転操作することで沈胴状態とし得るレンズ鏡筒を開示している。ここで、交換レンズとしてカメラ本体に接続されているレンズ鏡筒は、マニュアルズームリングの回転検知などにより、内部の状態が撮影可能な合焦可能範囲にあるか、または鏡筒全長が短縮していく合焦不能範囲にあるかの位置検出を行う。そして、レンズ鏡筒は、その位置情報をカメラ本体の制御部へ出力する。このとき、特にレンズ鏡筒の内部状態が合焦不能範囲にある場合には、カメラ本体は、例えば、液晶画面にエラーメッセージを表示したり、音声を発したり、レンズ鏡筒の絞りをクローズさせたりして、合焦可能状態に移行するよう撮影者に促す。

特開２０１０−２８５８号公報

しかしながら、カメラ本体の種類によっては、接続されたレンズ鏡筒から特定の情報を受け取る機能がなく、レンズ鏡筒が沈胴状態にあることを認識できないものもある。したがって、このようなカメラ本体と、沈胴可能なレンズ鏡筒との組み合わせでは、特許文献１に示されるような合焦可能状態に移行するように撮影者に促すことができない。一方、レンズ鏡筒の種類によっては、マニュアルズームリングの回転操作による全長変化（レンズ間隔変化）とは独立して進退動作が可能なフォーカス群を含む光学系からなるものもある。このような光学系を有するレンズ鏡筒には、さらに、撮影範囲から全長を短縮し始めて、短縮し終えた沈胴状態となる間の一定の範囲にて合焦可能となるものもある。したがって、上記のようなカメラ本体と、このレンズ鏡筒との組み合わせでは、沈胴状態時の合焦可能範囲にて撮影者が撮影できたとしても、光学系が画質を考慮しないレンズ間隔の状態であるため、意図しない（所望の画像が得られない）撮影となる可能性がある。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、例えば、通常の撮影状態からさらに全長を短縮した沈胴状態にて、撮影者による意図しない撮影を回避するのに有利なレンズ鏡筒およびそれを有する光学機器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、本発明は、広角端と望遠端との間の第１の領域と、第１の領域ではなく、広角端にある状態よりもさらに短縮した第２の領域とにおいて光軸方向に長さが可変なレンズ鏡筒であって、フォーカスレンズを含む複数のレンズからなる光学系と、フォーカスレンズを光軸方向に移動させる駆動部と、レンズを手動操作により光軸方向に移動させ、かつ第１の領域と第２の領域とにおいて光軸方向に長さを変化させるレンズ操作部材と、レンズ操作部材の位置を検出する検出部と、検出部の出力に基づいて第２の領域にあると判定した場合には、駆動部によりフォーカスレンズを、第２の領域であり、かつ合焦可能範囲を含まない領域へ移動させる制御部と、
を有することを特徴とする。

本発明によれば、例えば、通常の撮影状態からさらに全長を短縮した沈胴状態にて、撮影者による意図しない撮影を回避するのに有利なレンズ鏡筒およびそれを有する光学機器を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係るレンズ鏡筒（沈胴状態）を示す図である。 本発明の第１実施形態に係るレンズ鏡筒（撮影状態）を示す図である。 フォーカス鏡筒の案内機構を含むレンズ鏡筒（撮影状態）を示す図である。 フォーカス鏡筒を移動させる駆動機構の構成を示す図である。 第１実施形態に係るレンズ鏡筒とカメラ本体との制御系を示す図である。 第１実施形態に係るレンズ鏡筒のカムカーブなどを示すグラフである。 第２実施形態に係るレンズ鏡筒のカムカーブなどを示すグラフである。

以下、本発明を実施するための形態について図面などを参照して説明する。

（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態に係るレンズ鏡筒について説明する。図１および図２は、本実施形態に係るレンズ鏡筒１の構成を示す概略断面図である。このレンズ鏡筒１は、一例として、撮像素子１０１を備えたデジタル一眼レフカメラ、またはフィルムを使用する一眼レフカメラなどの光学機器（以下「カメラ本体」という）１００に対して着脱可能な交換レンズとする。なお、撮像素子１０１は、レンズ鏡筒１を通過した物体（被写体）からの光を受け、その光を電気信号に変換するＣＭＯＳセンサーやＣＣＤセンサーなどの光電変換素子である。また、レンズ鏡筒１は、ズーム機能およびオートフォーカス機能を有し、かつ、撮影者の手動操作（回転操作）により直接的にズーム（変倍）とフォーカス（合焦）とをそれぞれ調整するマニュアル機能を有する。さらに、レンズ鏡筒１は、全長を可変とし、マニュアルズーム操作により、撮影状態からさらに鏡筒全長を短縮した収納状態である、いわゆる沈胴状態となり得る構造を有する。特に図１では、この沈胴状態にあるレンズ鏡筒１を示している。一方、図２では、全長が伸長した撮影状態にあるレンズ鏡筒１を示している。

レンズ鏡筒１は、光軸方向で物体側から順に並ぶ、第１群レンズＬ１、第２群レンズＬ２、第３群レンズＬ３、第４群レンズＬ４、フォーカスレンズＬＦ、および第５群レンズＬ５の６つのレンズ群からなる光学系を含む。第１群レンズＬ１は、第１群鏡筒２に保持される固定レンズ群である。第１群鏡筒２は、第１群筒３に固定される。第２群レンズＬ２は、光学防振機能として、光軸に対して直交する方向にシフトして像振れ（いわゆる手ブレ）を補正するものであり、第２群ユニット（シフトユニット）４に保持される。第３群レンズＬ３は、第３群鏡筒５に保持される。第４群レンズＬ４は、第４群鏡筒６に保持される。第４群鏡筒６も、第３群鏡筒５に固定される。フォーカスレンズＬＦは、フォーカス鏡筒７に保持され、第３群鏡筒５に設置された案内機構および駆動機構（後述）により光軸方向へ移動し合焦動作を行う。第５群レンズＬ５は、第５群鏡筒８に保持される。

また、第３群鏡筒５は、光量調節を行う絞りユニット１０を内部に固定し、さらに物体側には、第２群ユニット４を固定する。この第３群鏡筒５の外周には、案内筒１１が設置され、さらに案内筒１１の外周には、カム環１２が回転可能に嵌合する。カム環付勢バネ１３は、図示の断面とは異なる回転位相位置にて、案内筒１１にカム環１２を付勢する。固定鏡筒１４は、第１群筒３の外周に設置され、案内筒１１を固定する。第１群鏡筒２および第１群筒３は、第１群筒３に設置された不図示のコロを介してカム環１２に係合されており、カム環１２の光軸周りの回転に伴い光軸方向に移動する。案内筒１１の物体側先端には、第１キーリング１５が固定されている。この第１キーリング１５には、不図示の３箇所の突起が設置されており、これらの突起は、第１群筒３の内面に形成されている不図示の３箇所の直進溝にそれぞれ係合し、第１群筒３の直進移動を案内する。さらに、第３群鏡筒５も、不図示のコロを介してカム環１２に係合されており、カム環１２の光軸周りの回転に伴い光軸方向に移動する。第３群鏡筒５には、第２キーリング１６が固定されている。この第２キーリング１６には、不図示の３箇所の突起が設置されており、第１群筒３の内面に形成されている不図示の３箇所の直進溝にそれぞれ係合し、第３群鏡筒５の直進移動を案内する。第２キーリング１６の突起部には、さらに付勢ピン１７が設置されており、付勢ピン１７は、第１群筒３に存在する直進溝と第２キーリング１６の突起との間の機械的なガタを抑える。

さらに、第１群筒３には、ＮＤフィルターやフードなどの付属品を固定可能とするフィルターリング１８がビス固定されており、第１群筒３と一体となって移動する。なお、このフィルターリング１８には、ネームリング１９を固定し得る。第２群ユニット４には、マスク２０が固定されており、マスク２０は、第２群レンズＬ２に向かう不要光をカットする。固定鏡筒１４には、後述するレンズＣＰＵ４０や駆動用ＩＣなどが配置されたプリント基板２１が設置される。また、固定鏡筒１４には、カメラ本体１００に対してレンズ鏡筒１を着脱可能に接続（バヨネット固定）するためのマウント２２がビス固定される。外観リングユニット２３は、最外周に位置するユニットの１つであり、最もマウント２２側に位置し、固定鏡筒１４とマウント２２とに挟まれるように固定される。なお、マウント２２には、第５群レンズＬ５の外周に位置するように裏蓋２４が固定される。さらに、マウント２２には、接点ブロック２５がビス固定されており、接点ブロック２５は、プリント基板２１と不図示の配線（フレキシブル基板など）とに接続されている。カメラ本体１００にレンズ鏡筒１がマウント２２を介して接続されると、レンズ鏡筒１内のプリント基板２１は、接点ブロック２５を通してカメラ本体１００と通信可能となる。

次に、レンズ鏡筒１の構成のうち、ズーム動作に係る部分について説明する。マニュアルズームリング３０は、撮影者の回転操作により、手動でレンズ鏡筒１のズーム動作を行うためのレンズ操作部材（回転部材）であり、固定鏡筒１４に回転自在に支持される。カム環１２は、カム環コロ３１（図３参照）を介してマニュアルズームリング３０と連結しており、撮影者がマニュアルズームリング３０を回転操作することで回転する。また、カム環１２の外面には、第１群筒３に設置された不図示のコロと係合する不図示のカム溝が形成されている。一方、カム環１２の内面には、第３群鏡筒５に設置された不図示のコロと係合する不図示のカム溝が形成されている。レンズ鏡筒１は、マニュアルズームリング３０の回転に伴って、これらのカム溝に案内されることにより、図１に示す沈胴状態から図２に示す撮影状態（またはその逆）となる。特にレンズ鏡筒１は、撮影状態においては各レンズが広角端（ＷＩＤＥ）と望遠端（ＴＥＬＥ）との間で光学的に所望の間隔となるように、予め設計されている。マニュアルズームリング３０の回転は、不図示の位置検出センサーにより検出される。そして、レンズＣＰＵ４０は、この位置検出センサーからの信号を受信して回転位置（回転量）を求め、この回転位置に基づいてズームポジションを判断し、このズームポジションに基づいて、フォーカス、防振（像振れ補正）および絞りなどの各制御を実行する。なお、マニュアルズームリング３０には、撮影者の意に反して撮影状態から沈胴状態にならないようにするため、単にマニュアルズームリング３０を回転操作させるだけでは状態移行しないものとする不図示のロック機構が設けられている。

次に、レンズ鏡筒１の構成のうち、フォーカス動作に係る部分について説明する。マニュアルフォーカスリングユニット３２は、撮影者の回転操作により、手動でレンズ鏡筒１のフォーカス動作を行うためのレンズ操作部材であり、固定鏡筒１４を軸として回転可動に支持される。マニュアルフォーカスリングユニット３２の回転は、不図示の位置検出センサーにより検出される。そして、レンズＣＰＵ４０は、この位置検出センサーからの信号を受信して回転位置（回転量）を求め、この回転位置に基づいてフォーカス位置を判断し、このフォーカス位置に基づいてオートフォーカス制御（ＡＦ制御）を実行する。

ここで、フォーカス動作に関連し、フォーカス鏡筒７の案内機構について説明する。図３は、図１および図２に対応したレンズ鏡筒１の構成を示す概略断面図であり、特にロングガイドバー３３と光軸を通る面と、ショートガイドバー３４と光軸を通る面とで切断した図である。ロングガイドバー３３とショートガイドバー３４は、それぞれの端部が第３群鏡筒５または第５群鏡筒８に設けられた穴のいずれかに挿入され、第３群鏡筒５と第５群鏡筒８とに挟まれて支持される。この場合、フォーカス鏡筒７は、ロングガイドバー３３に対してフォーカス鏡筒７のスリーブ７ａが係合して偏芯位置を決め、ショートガイドバー３４に対してＵ溝７ｂが係合して回転位置を決めることで位置決めされつつ、光軸方向に移動可能に支持される。

さらに、フォーカス動作に関連し、フォーカス鏡筒７の駆動機構（駆動部）について説明する。図４は、フォーカス鏡筒７と、このフォーカス鏡筒７を移動させる駆動機構の構成を示す斜視図である。フォーカス鏡筒７には、ラック３５が設置されている。これに対して、第３群鏡筒５には、フォーカス鏡筒７を移動させるためのＡＦモーター３６（およびＡＦモーター３６のスクリュー（駆動軸）３６ａ）を支持する支持部材３７がビス固定されている。そして、ラック３５は、不図示の雄ネジ部を有しており、スクリュー３６ａの不図示の雌ネジ部と螺合する。この構成により、ＡＦモーター３６に電圧が印加されると、スクリュー３６ａが回転してラック３５がネジ部に沿って移動し、フォーカス鏡筒７は、この移動に伴い、ロングガイドバー３３およびショートガイドバー３４に沿って（すなわち光軸に沿って）移動する。ここで、ＡＦモーター３６としては、例えばステッピングモーターが採用可能であり、レンズＣＰＵ４０（ＡＦ駆動部４５）は、ＡＦモーター３６への電圧印加を制御することで、フォーカス鏡筒７を基準位置に対する所望の位置へ移動させる。なお、フォーカス鏡筒７の基準位置（フォーカスリセット位置）は、フォーカス鏡筒７に取り付けられた不図示の遮光壁により不図示のフォトインタラプターの遮光／透光の切り替わりを電気的に検出し、レンズＣＰＵ４０にて決定される。

次に、レンズ鏡筒１と、このレンズ鏡筒１を接続したカメラ本体１００との制御系（電気的構成）について説明する。図５は、カメラシステム（レンズ鏡筒１およびカメラ本体１００）の制御系を示す概略図である。まず、カメラ本体１００側の構成として、カメラＣＰＵ１０２は、マイクロコンピューターで構成され、カメラ本体１００内の各部の動作を制御し得る。カメラＣＰＵ１０２は、レンズ鏡筒１の接続時（装着時）には、カメラ本体１００側の電気接点１０３とレンズ鏡筒１側の電気接点４１（接点ブロック２５）とを介して、レンズ鏡筒１内に設けられているレンズＣＰＵ４０との通信を行う。ここで、カメラＣＰＵ１０２がレンズＣＰＵ４０に送信する情報（信号）には、フォーカスレンズＬＦの駆動量情報、平行振れ情報およびピント振れ情報が含まれる。これとは反対に、レンズＣＰＵ４０がカメラＣＰＵ１０２に送信する情報には、撮像倍率情報が含まれる。これらの電気接点１０３、４１には、カメラ本体１００からレンズ鏡筒１へ電源を供給するための接点も含まれる。電源スイッチ１０４は、撮影者により操作可能なスイッチであり、カメラＣＰＵ１０２を起動したり、カメラシステム内の各アクチュエーターやセンサーなどへ電源供給を開始したりするときに使用される。レリーズスイッチ１０５は、撮影者により操作可能なスイッチであり、第１ストロークスイッチＳＷ１と第２ストロークスイッチＳＷ２とを有する。レリーズスイッチ１０５からの信号は、カメラＣＰＵ１０２に入力される。そして、カメラＣＰＵ１０２は、第１ストロークスイッチＳＷ１からのＯＮ信号の入力に応じて撮影準備状態に入る。この撮影準備状態では、測光部１０６による物体輝度の測定と、焦点検出部１０７による焦点検出とが行われる。カメラＣＰＵ１０２は、この測光結果に基づいて、絞りユニット１０の絞り値や撮像素子１０１の露光量（シャッタ秒時）などを演算する。一方、カメラＣＰＵ１０２は、焦点検出部１０７による撮影光学系の焦点状態の検出結果である焦点情報（デフォーカス量およびデフォーカス方向）に基づいて、フォーカスレンズＬＦおよびフォーカス鏡筒７の駆動量（駆動方向を含む）を決定する。その後、この駆動量情報は、レンズＣＰＵ４０に送信される。また、カメラＣＰＵ１０２は、所定の撮影モードに設定されると、第２群ユニット４のシフト駆動、すなわち防振動作の制御を開始する。また、カメラＣＰＵ１０２は、第２ストロークスイッチ（ＳＷ２）からのＯＮ信号が入力されると、レンズＣＰＵ４０に対して絞り駆動命令を送信する。また、カメラＣＰＵ１０２は、露光部１０８に露光開始命令を送信し、不図示のミラーの退避動作やシャッターの開放動作を行わせ、撮像素子１０１を含む撮像部１０９にて、物体像の光電変換、すなわち露光動作を行わせる。撮像部１０９（撮像素子１０１）からの撮像信号は、カメラＣＰＵ１０２内の信号処理部にてデジタル変換され、さらに各種補正処理が施されて画像信号として出力される。この画像信号（データ）は、画像記録部１１０にて、フラッシュメモリーなどの半導体メモリー、磁気ディスク、光ディスクなどの記録媒体に記録、保存される。

一方、レンズ鏡筒１側の構成として、レンズＣＰＵ（制御部）４０は、マイクロコンピューターで構成され、レンズ鏡筒１内の各部の動作を制御し得る。ＭＦリング回転検出部４２は、マニュアルフォーカスリングユニット３２の回転位置を検出するセンサー（位置検出センサー）を含む。ズームリング回転検出部４３は、マニュアルズームリング３０の回転位置を検出するセンサー（位置検出センサー）を含む。ＩＳ駆動部４４は、防振動作を行う第２群ユニット４の駆動アクチュエーターと、その駆動回路とを含む。ＡＦ駆動部４５は、カメラＣＰＵ１０２から受信したフォーカスレンズＬＦの駆動量情報に基づいてＡＦモーター３６によりフォーカス鏡筒７のＡＦ駆動を行う。電磁絞り駆動部４６は、カメラＣＰＵ１０２からの絞り駆動命令を受けたレンズＣＰＵ４０により制御され、絞りユニット１０を、指定された絞り値に相当する開口状態に動作させる。角速度センサー４７は、レンズ鏡筒１の内部に搭載され、プリント基板２１に接続されており、カメラシステムの角度振れである縦（ピッチ方向）振れと横（ヨー方向）振れとのそれぞれの角速度を示す角速度信号をレンズＣＰＵ４０に出力する。レンズＣＰＵ４０は、この角速度センサー４７からのピッチ方向およびヨー方向の角速度信号を電気的または機械的に積分して、それぞれの方向での変位量であるピッチ方向振れ量およびヨー方向振れ量（これらをまとめて角度振れ量ともいう）を演算する。そして、レンズＣＰＵ４０は、角度振れ量と平行振れ量との合成変位量に基づいてＩＳ駆動部４４を制御して第２群ユニット４をシフト駆動させることで、角度振れ補正および平行振れ補正を実行する。さらに、レンズＣＰＵ４０は、ピント振れ量に基づいてＡＦ駆動部４５を制御してフォーカス鏡筒７を光軸方向に移動させることで、ピント振れ補正を実行する。

次に、レンズ鏡筒１の各種動作について説明する。図６は、レンズ鏡筒１におけるズーム／フォーカスのカムカーブと、これらの位置に対応したマニュアルズームリング３０の回転位置を検出する位置検出センサーの出力変化とを示すグラフである。なお、この図６では、紙面の上側を物体側、下側を像面側と定義し、さらに、紙面の左端を沈胴端、中央を広角端、右端を望遠端と定義している。この場合、沈胴端と広角端との間の範囲が沈胴領域（第２の領域）５０であり、広角端と望遠端との間の範囲が撮影領域（第１の領域）５１である。まず、図６の上段部には、２つのズームカムカーブを表記している。このうち１つは、第１群レンズＬ１（第１群鏡筒２、第１群筒３）の前群ズームカムカーブ５２である。この前群ズームカムカーブ５２の軌跡からわかるとおり、レンズ鏡筒１（具体的にはレンズ鏡筒１を構成する光学系）では、第１群レンズＬ１は、沈胴端から広角端に向けて繰り出し、広角端から望遠端に向けては、一旦像面側に移動した後に再度繰り出す。一方、もう１つは、第２群レンズＬ２、第３群レンズＬ３、第４群レンズＬ４および第５群レンズＬ５の後群ズームカムカーブ５３である。この後群ズームカムカーブ５３の軌跡からわかるとおり、レンズ鏡筒１では、第２群レンズＬ２、第３群レンズＬ３、第４群レンズＬ４および第５群レンズＬ５は、沈胴端から広角端の近傍までは移動せず、広角端から望遠端に向けて繰り出す。

また、図６の下段部には、フォーカスカムカーブとして、フォーカス無限カーブ５５とフォーカス至近カーブ５６とを表記しており、これらのカムカーブは、フォーカスレンズＬＦの広角端と望遠端との間における合焦のための移動軌跡を示している。なお、フォーカスレンズＬＦは、後群ズームカムカーブ５３の軌跡のように移動する第３群鏡筒５上に案内機構を持つ。そこで、図６では、フォーカス無限カーブ５５およびフォーカス至近カーブ５６を第３群鏡筒５のカム移動に対する相対カムカーブとして表記している。一方、フォーカスカムカーブの表記範囲を物体側と像面側との間で見ると、以下の複数の範囲が存在する。まず、フォーカス可動範囲５７は、フォーカスレンズＬＦが移動し得る範囲である。また、レンズ鏡筒１では、フォーカス無限カーブ５５の広角端の合焦位置からフォーカス可動範囲５７の物体側端までの間の合焦可能範囲外に、超無限領域５８を取っている。すなわち、この超無限領域５８では、レンズ鏡筒１は、合焦不能である。さらに、レンズ鏡筒１では、フォーカス至近カーブ５６の望遠端の合焦位置からフォーカス可動範囲５７の像面側端までの間に、超至近領域５９を取っている。この超至近領域５９では、フォーカス至近カーブ５６で設定された物体距離（被写体距離）より短く、物体から第１群レンズＬ１の頂点の距離がゼロとなる物体距離までの間で合焦可能である。なお、レンズ鏡筒の種類により、この距離がマイナス（第１群レンズＬ１より像面側で合焦する）になる光学系では、合焦不能な領域も存在する場合もある。このように、レンズ鏡筒１は、撮影領域５１では、以上のようなズーム／フォーカスにより各レンズが光軸に沿って移動することで、所定の光学性能を満足した撮影が可能である。一方、レンズ鏡筒１は、その全長を短縮していく収納状態にある沈胴領域５０では、第１群レンズＬ１（第１群鏡筒２、第１群筒３）を像面側へ繰り込むことで、携帯性や収納性に優れた状態となる。この沈胴領域５０には、さらに沈胴合焦範囲６０（図中、ハッチングで表記）が存在する。この沈胴合焦範囲６０は、沈胴領域５０であっても、フォーカスレンズＬＦがこの範囲に位置していれば、一定の物体距離で合焦可能となる範囲である。ここで、「合焦可能」とは、例えば、撮影者がカメラ本体１００に搭載されている液晶画面にて表示画像を確認したとき、合焦している（画像がぼやけていない）と感じる状態にあることをいう。これとは反対に「合焦不能」とは、撮影者が、このとき合焦していない（画像がぼやけている）と感じる状態にあることをいう。なお、レンズ鏡筒１では、その全長が最短となる沈胴端やその近傍では、フォーカス可動範囲５７のどの位置においても合焦不能であると想定している。さらに、フォーカス可動範囲５７内には、フォーカスリセット位置６１が存在する。このフォーカスリセット位置６１は、フォーカス鏡筒７（フォーカスレンズＬＦ）の基準位置であり、ＡＦ駆動部４５の動作構成に含まれる。

さらに、図６の中段部には、マニュアルズームリング３０の回転位置を検出する位置検出センサーの出力変化（出力６２）を表記している。具体的には、この出力６２は、マニュアルズームリング３０が広角端近傍と望遠端との間でどのズームポジションにあるのかを示している。この出力変化からわかるとおり、出力６２は、沈胴領域５０における沈胴端から広角端の手前までは、一定値のまま変化しない。これに対して、広角端の手前から撮影領域５１を経て望遠端に向かうに従い、出力６２は、所定の傾きを持って変化する。

ここで、以上のようなレンズ鏡筒１では、カメラシステム（カメラ本体１００）は、レンズ鏡筒１のズームポジションが沈胴領域５０でも撮影可能である。しかしながら、ズームポジションが沈胴領域５０にある場合には、本来撮影を想定していない。この沈胴領域５０では、撮影領域５１とは異なるレンズ間隔およびバックフォーカスとしてレンズ鏡筒１の全長を短縮していくため、いかなる対策も講じないならば、投影性能の劣化や周辺光量落ちなどの光学性能の劣化が発生する。すなわち、撮影者は、カメラ本体１００に搭載された液晶画面で合焦したことを確認できれば、このような光学性能の劣化に気付かずに撮影してしまう可能性があり望ましくない。そこで、本実施形態では、まず、レンズＣＰＵ４０は、レンズ鏡筒１のズームポジションが沈胴領域５０にあるかどうかを、マニュアルズームリング３０の回転位置を検出する位置検出センサーの出力６２の変化に基づいて判断する。そして、レンズＣＰＵ４０は、ズームポジションが沈胴領域５０にあると判定した場合には、ＡＦ駆動部４５に対して駆動命令を送信してフォーカスレンズＬＦを特定の領域に移動させて、いかなる物体距離においても合焦不能となるように制御する。ここで、特定の領域としては、本実施形態では、例えば超無限領域５８が挙げられる。特にレンズ鏡筒１では、図６に示すように、フォーカス無限カーブ５５の広角端の合焦位置、およびフォーカスリセット位置６１は、超無限領域５８の近傍となっている。そして、レンズ鏡筒１は、レンズＣＰＵ４０がズームポジションを沈胴領域５０から撮影領域５１に移動させると、まずは広角状態となる。そこで、このような構造特性を考慮すると、いち早くフォーカスレンズＬＦを合焦不能とし、かつ再撮影する際の起動時間を可能な限り短縮させるためには、この場合、超無限領域５８にフォーカスレンズＬＦを移動させることが望ましい。ここで、起動時間の短縮のために移動先となる特定の領域をフォーカスリセット位置６１の近傍とすることが望ましいのは、以下の理由による。例えばカメラ本体１００の電源ＯＮ時などでは、レンズＣＰＵ４０は、フォーカスレンズＬＦの位置を認識するに際し、始めにフォーカスレンズＬＦをフォーカスリセット位置６１に移動させる、いわゆるイニシャライズ動作を実行する。その後、レンズＣＰＵ４０は、ズームポジションが沈胴領域５０にある場合には、フォーカスレンズＬＦを超無限領域５８に移動させる。すなわち、特定の領域とフォーカスリセット位置との距離が短ければ、それだけイニシャライズ動作に移行する時間も短縮され、結果的に起動時間を短縮させることになる。なお、移動先の特定の領域を超無限領域５８としたのは、上記のようにレンズ鏡筒１の構造特性を考慮した上であって、本発明は、これに限定するものではない。例えば、レンズ鏡筒１（レンズ鏡筒１の光学系）の構成が、超至近領域５９で合焦不能なものである場合には、特定の領域を、その超至近領域５９とすることもあり得る。

このように、レンズ鏡筒１は、ズームポジションが沈胴領域５０にある場合には、いかなる物体距離においても合焦不能となるため、このとき、カメラ本体１００に搭載されている液晶画面では、画像がぼやけて表示されている。したがって、撮影者は、その画像から、現在レンズ鏡筒１が沈胴状態にあることをすぐさま認識することができ、沈胴状態で光学性能の劣化に気付かずに撮影してしまうことを回避することができる。例えば、従来のレンズ鏡筒の中には、カメラ本体との接続時に、電気接点を介してカメラ本体に対し沈胴状態である旨の情報を送信可能な機能を有しているものもある。しかしながら、カメラ本体の種類によっては、このような情報を受け取る（認識する）機能がないため、レンズ鏡筒が沈胴状態にあることを認識できないものもある。これに対して、本実施形態に係るレンズ鏡筒１は、このレンズ鏡筒１を接続するカメラ本体１００がこのような情報取得機能を有さない場合でも、沈胴状態での撮影を回避できる点で特に有利となり得る。

以上のように、本実施形態によれば、通常の撮影状態からさらに全長を短縮した沈胴状態にて、撮影者による意図しない撮影を回避するのに有利なレンズ鏡筒、およびこのレンズ鏡筒を有する光学機器を提供することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係るレンズ鏡筒について説明する。第１実施形態では、マニュアルズームリング３０の回転位置を検出する位置検出センサーは、主として撮影領域５１内にて変化する出力６２を得るものである。これに対して、本実施形態での位置検出センサーは、撮影領域５１のみならず沈胴領域５０でも、すなわち沈胴端と望遠端との間のすべての範囲で連続して変化する出力を得るものとする。その上で、本実施形態に係るレンズ鏡筒の特徴は、ズームポジションが沈胴領域５０にある場合の、レンズＣＰＵ４０によるフォーカスレンズＬＦの移動制御が第１実施形態の場合と異なる点にある。

図７は、第１実施形態における図６に対応し、レンズ鏡筒１におけるフォーカスのカムカーブと、この位置に対応したマニュアルズームリング３０の回転位置を検出する位置検出センサーの本実施形態および第１実施形態での出力変化とを示すグラフである。なお、本実施形態に係るレンズ鏡筒の構成自体は、上記位置検出センサーの検出タイプが異なる以外、第１実施形態に係るレンズ鏡筒１と同一とする。そこで、以下、本実施形態に係るレンズ鏡筒では、第１実施形態に係るレンズ鏡筒１と同一構成のものには同一の符号を付し、説明を省略する。また、図７においても、図６と同一部分については同一の表記とする。まず、図７の上段部には、マニュアルズームリング３０の位置を検出する位置検出センサーの２種類の出力変化を表記している。このうち、上部のものは、図６にて表記しているものと同一の第１実施形態における出力変化（出力６２）である。一方、下部のものは、本実施形態に係るマニュアルズームリング３０の位置を検出する位置検出センサーによる出力変化（出力７０）である。この出力変化からわかるとおり、出力７０は、沈胴端と望遠端との間のすべての範囲で、所定の傾きを持って変化する。出力７０がこのような変化をすることで、レンズＣＰＵ４０は、マニュアルズームリング３０が沈胴領域５０の間のどこの位置に停止しているのかを具体的に認識することができる。さらに、図７の下段部には、図６にて表記しているものと同様のフォーカスカムカーブを表記している。特にここでは、沈胴領域５０内にて、フォーカス可動範囲５７の間でどの位置にフォーカスレンズＬＦがあっても合焦不能となる非合焦範囲７１を追記している。

ここで、本実施形態では、まず、レンズＣＰＵ４０は、レンズ鏡筒１のズームポジションが沈胴領域５０にあり、かつ、具体的にどの位置にいるかを、マニュアルズームリング３０の回転位置を検出する位置検出センサーの出力７０の変化に基づいて判断する。そして、レンズＣＰＵ４０は、ズームポジションが沈胴領域５０にあると判定した場合で、そのときの具体的な位置が非合焦範囲７１にあるときは、フォーカスレンズＬＦを特定の領域に移動させない。すなわち、レンズＣＰＵ４０は、このとき第１実施形態でいう図６に示す超無限領域５８にフォーカスレンズＬＦを移動する必要はない。この場合も、レンズＣＰＵ４０は、撮影準備としてイニシャライズ動作を実行するが、ここでの利点は、例えば、フォーカスレンズＬＦを特定の領域からフォーカスリセット位置まで移動させる動作が不要となる。一方、レンズＣＰＵ４０は、ズームポジションが沈胴領域５０にあり、かつ非合焦範囲７１にはないと判定した場合には、フォーカスレンズＬＦを沈胴合焦範囲６０の外に移動させる。このように、本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。さらに、本実施形態によれば、フォーカスレンズＬＦの特定の領域への移動をさらに効率的に実施させる、または場合によっては移動させないので、例えば、イニシャライズ動作に移行する時間のさらなる短縮化も期待できる。

なお、第１および第２実施形態ともに、ズームポジションが沈胴領域５０内の広角端の近傍にある場合には、図６および図７に示すように、フォーカスリセット位置６１は、沈胴合焦範囲６０内となる。そこで、この場合には、レンズＣＰＵ４０は、まずイニシャライズ動作を実行した後、フォーカスレンズＬＦを超無限領域５８（図６参照）まで移動させる。なお、ズームポジションが撮影領域５１から沈胴領域５０に移動した後で、広角端の近傍にある場合には、レンズＣＰＵ４０は、フォーカスレンズＬＦの絶対位置を認識していれば、イニシャライズ動作を実行せず、すぐに超無限領域５８に移動させてもよい。なお、上記例示したズームポジションが沈胴領域５０内の広角端の近傍にある状況は、実際の使用状況では多発するものではない。そこで、仮にフォーカスレンズＬＦが沈胴合焦範囲６０にあったとしても、所定の時間内（例えば１０〜２０秒）その位置に居続けた場合には、レンズＣＰＵ４０は、その時点で単純に沈胴合焦範囲６０の外へ移動させてしまうことも可能である。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。

１ レンズ鏡筒
３０ マニュアルズームリング
４０ レンズＣＰＵ
４３ ズームリング回転検出部
４５ ＡＦ駆動部
５０ 沈胴領域
５１ 撮影領域
５８ 超無限領域
６０ 沈胴合焦範囲
６２ 出力
ＬＦ フォーカスレンズ

Claims (9)

1. 広角端と望遠端との間の第１の領域と、前記第１の領域ではなく、前記広角端にある状態よりもさらに短縮した第２の領域とにおいて光軸方向に長さが可変なレンズ鏡筒であって、
   前記フォーカスレンズを含む複数のレンズからなる光学系と、
   前記フォーカスレンズを前記光軸方向に移動させる駆動部と、
   前記レンズを手動操作により前記光軸方向に移動させ、かつ前記第１の領域と前記第２の領域とにおいて前記光軸方向に長さを変化させるレンズ操作部材と、
   前記レンズ操作部材の位置を検出する検出部と、
   前記検出部の出力に基づいて前記第２の領域にあると判定した場合には、前記駆動部により前記フォーカスレンズを、前記第２の領域であり、かつ合焦可能範囲を含まない領域へ移動させる制御部と、
   を有することを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記レンズ操作部材は、ズームポジションを可変とする回転部材であり、
   前記検出部は、前記レンズ操作部材の回転位置を検出するセンサーを含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記センサーは、少なくとも前記第１の領域にて前記出力が変化するものであり、
   前記制御部は、前記出力が変化しない領域を前記第２の領域と判定する、
   ことを特徴とする請求項２に記載のレンズ鏡筒。
4. 前記制御部は、前記ズームポジションが前記第２の領域にあると判定した場合、前記第２の領域であり、かつ前記フォーカスレンズの可動範囲のうち前記合焦可能範囲を含まない領域に、前記フォーカスレンズを移動させることを特徴とする請求項３に記載のレンズ鏡筒。
5. 前記センサーは、前記第１の領域および前記第２の領域にて前記出力が連続して変化するものであり、
   前記制御部は、前記出力に基づいて、前記ズームポジションが前記第２の領域にあるか、かつ前記第２の領域でどの位置にあるかを判断する、
   ことを特徴とする請求項２に記載のレンズ鏡筒。
6. 前記制御部は、前記ズームポジションが前記第２の領域にあると判定した場合、かつ、前記第２の領域のうち、前記フォーカスレンズの可動範囲に関わらず前記合焦可能範囲を含まない領域に前記フォーカスレンズがある場合には、前記フォーカスレンズを移動させないことを特徴とする請求項５に記載のレンズ鏡筒。
7. 前記制御部は、前記ズームポジションが前記第２の領域にあると判定した場合、かつ、前記第２の領域のうち、前記フォーカスレンズの可動範囲によっては前記合焦可能範囲を含む領域に前記フォーカスレンズがある場合には、前記合焦可能範囲を含まない領域に、前記フォーカスレンズを移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。
8. 前記制御部は、前記ズームポジションが前記第２の領域にあると判定した場合、かつ、所定の時間内に前記レンズ操作部材による操作がないと判定した場合には、前記合焦可能範囲を含まない領域に、前記フォーカスレンズを移動させることを特徴とする請求項２ないし７のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
9. レンズ鏡筒を有する光学機器であって、
   前記レンズ鏡筒は、請求項１ないし８のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒であることを特徴とする光学機器。

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