JP5995521B2 - レンズ鏡筒およびカメラシステム - Google Patents

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Description

本発明は、像面変動を補正するためのトラッキングデータを補正可能なレンズ鏡筒に関する。
従来から、レンズ鏡筒(ズーム光学系)では、レンズ群を移動させて変倍を行う際に像面変動が生じるため、フォーカスレンズを移動させて像面変動を補正し、合焦状態を維持するように制御される。フォーカスレンズの移動軌跡は、被写体距離ごとに、移動レンズ群の位置に対するフォーカスレンズの位置を示す電子カム軌跡(トラッキングデータ)として、予め定められている。このようなズーム光学系において合焦状態を維持しつつ変倍を行うには、常に、移動レンズ群の位置とフォーカスレンズの位置とがトラッキングデータにより定められた関係が正確に保持される必要がある。
しかし、移動レンズ群の位置を直接検出しようとすると、検出部をズーム光学系の近傍に配置する必要があるため、小型化が妨げられ、また、高コスト化につながる。このため、移動レンズ群の位置を間接的に検出する構成が提案されているが、検出部と移動レンズ群との間にガタや撓みなど追従遅れの成分が存在することによりヒステリシスが発生し、移動レンズ群の位置を正確に把握することができない。
特許文献1には、移動レンズ群を備えた光学系を用いて撮影する際に、ヒステリシスが存在する場合でも結像面のズレを補正可能な光学機器が開示されている。この光学機器は、広角側から望遠側、および、望遠側から広角側へズームする際のヒステリシスを検出し、ズーム方向が反転されるとこのヒステリシス分だけ補正する。
特許第4441018号
特許文献1の構成は、ヒステリシスが全ズーム域で一様である場合(ズーム位置に依存しないで一様である場合)には効果的である。しかしながら、実際には駆動系を構成する部品の撓みやガタ、または、検出系の構成により、ヒステリシスはズーム位置に応じて異なる。このため、特許文献1の構成では、全ズーム域でヒステリシスの影響を低減することはできない。
そこで本発明は、ズーミング操作によるヒステリシスの影響を全ズーム域において低減し、像面変動を効果的に補正するレンズ鏡筒およびカメラシステムを提供する。
本発明の一側面としてのレンズ鏡筒は、ズーミング操作により移動する移動レンズ群と、前記移動レンズ群の移動に伴う像面変動を補正するように移動するフォーカスレンズと、前記フォーカスレンズを移動させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、ズーム状態を検出するズーム状態検出部と、前記フォーカスレンズの位置を検出するフォーカスレンズ検出部と、を有し、前記フォーカスレンズの位置を示すデータをトラッキングデータとするとき、前記制御部は、広角側から望遠側へのズーミング操作が行われる際の複数のズーム状態のそれぞれにおける合焦時の前記フォーカスレンズの実位置としての第1の実位置と前記望遠側から前記広角側へのズーミング操作が行われる際の複数のズーム状態のそれぞれにおける合焦時の前記フォーカスレンズの実位置としての第2の実位置との平均に基づいて補正された前記トラッキングデータを用いて、前記駆動部を制御する。
本発明の他の側面としてのカメラシステムは、前記レンズ鏡筒を有する。
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。
本発明によれば、ズーミング操作によるヒステリシスの影響を全ズーム域において低減し、像面変動を効果的に補正するレンズ鏡筒およびカメラシステムを提供することができる。
実施形態1におけるレンズ鏡筒(光学機器)の概略構成を示すブロック図である。 実施形態1におけるレンズ鏡筒の要部を示す断面図である。 実施形態1におけるレンズ鏡筒の要部を示す斜視図である。 実施形態1におけるレンズ鏡筒の∞カムカーブを示す図である。 実施形態3におけるレンズ鏡筒でズーミング反転時に発生する像面ズレの影響を示す説明図であり、(a)測定ズーム状態を所定の位置に設定した場合、(b)測定ズーム状態を等間隔に設定した場合である。
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
(実施形態1)
まず、図1乃至図4を参照して、本発明の実施形態1における光学機器について説明する。図1は、本実施形態における光学機器(レンズ鏡筒100)の概略構成を示すブロック図である。
図1において、L1〜L4は第1〜第4レンズ群(光学系)である。第1〜第4レンズ群L1〜L4の4つのレンズ群によりズームレンズが構成される。第1レンズ群L1、第2レンズ群L2、および、第4レンズ群L4は、移動レンズ群であり、ズーム時に(ズーミング操作により)それぞれが別々の軌跡で光軸OA上を移動する。第3レンズ群L3は、フォーカス機能、および、変倍(移動レンズ群の移動)に伴う像面変動を補正するコンペンセータとしての機能を有するフォーカス群(フォーカスレンズ)である。また、レンズ鏡筒100の光学系には、光量調整を行うための絞り131が設けられている。絞り131は絞り駆動回路132により駆動される。
本実施形態のレンズ鏡筒100は、カメラ200(カメラ本体)に着脱可能な交換レンズである。カメラ200は、レンズ鏡筒100を介して被写体像を撮像するCCD201(撮像素子)、フォーカス動作を行うAF回路202、および、マイクロプロセッサ203を備えて構成される。マイクロプロセッサ203は、カメラ200の動作を制御するカメラCPU204、および、各種のデータを保存するメモリ205を備えている。レンズ鏡筒100とカメラ200によりカメラシステムが構成される。ただし、本実施形態はこれに限定されるものではなく、レンズ鏡筒とカメラが一体的に構成されたカメラシステムにも適用可能である。
続いて図2および図3を参照して、ズーム光学系を保持するメカ構成について説明する。図2は、レンズ鏡筒100の要部を示す断面図である。レンズ鏡筒100は、カメラ200との接続を行うマウント101、マウント101に固定された固定筒110、固定筒110に固定された案内筒102、および、案内筒102と径嵌合して光軸周りに相対回転可能に保持されるカム筒103を有する。また、固定筒110と径嵌合して、固定筒110に対して所定角度(ズーム回転角)だけ光軸周りに回転可能なズームリング109を有する。固定筒110には、ズーム状態(ズーム位置)を検出するリニアセンサ111(ズーム状態検出部)が固定されている。リニアセンサ111のツマミ111aがズームリング109に形成されたカムに嵌まり、ズームリング109の回転に伴ってツマミ111aが光軸方向に進退するように構成されている。
図3は、レンズ鏡筒100の案内筒102およびカム筒103の要部を示す構成図である。図3(a)に示されるように、案内筒102には直進ガイド溝102A、102B、102Dが形成され、カム筒103には、カム溝103A、103B、103Dが形成されている。カム筒103の外周には、ズームリング109と係合し、ズームリング109の回転に伴ってカム筒103に回転力を与えるズーム伝達キー104が固定されている。
本実施形態において、レンズ鏡筒100は、案内筒102およびカム筒103に支持された第1レンズ鏡筒105、第2レンズ鏡筒106、および、第4レンズ鏡筒108(まとめて、「レンズ鏡筒群」という。)を備える。ズーム操作時において、第1レンズ鏡筒105、第2レンズ鏡筒106、および、第4レンズ鏡筒108は、それぞれ、所定のカム軌跡に沿って光軸方向に移動する。
第1レンズ鏡筒105は、第1レンズ群L1を保持する。第1レンズ鏡筒105の外周部にはカムフォロワー112が取り付けられており、カムフォロワー112は直進ガイド溝102Aおよびカム溝103Aの双方に嵌っている。第2レンズ鏡筒106は、第2レンズ群L2を保持する。第2レンズ鏡筒106の外周部にはカムフォロワー113が取り付けられており、カムフォロワー113は直進ガイド溝102Bおよびカム溝103Bの双方に嵌っている。第4レンズ鏡筒108は、第4レンズ群L4を保持する。第4レンズ鏡筒108の外周部にはカムフォロワー114が取り付けられており、カムフォロワー114は直進ガイド溝102Dおよびカム溝103Dの双方に嵌っている。このような構成により、第1レンズ鏡筒105、第2レンズ鏡筒106、および、第4レンズ鏡筒108は、カム筒103の回転に応じて光軸方向に進退可能に構成されている。
次に、レンズ鏡筒100におけるフォーカス群(第3レンズ群L3)の駆動構成について説明する。図1に示されるように、第3レンズ鏡筒107は、フォーカス群としての第3レンズ群L3を保持する。また第3レンズ鏡筒107は、ステッピングモータ115により、光軸方向に移動可能に保持されている。実際には、第3レンズ鏡筒107は光軸方向に延びるガイドバーに沿って光軸方向にガイドされるレンズ保持部材によって保持されている。図1では、ガイドバーおよびレンズ保持部材を省略している。
115は、第3レンズ鏡筒107の駆動源であるステッピングモータである。116は、ステッピングモータ115を駆動するためのモータ駆動回路である。ステッピングモータ115およびモータ駆動回路116により、第3レンズ鏡筒107(第3レンズ群L3)を移動させる駆動部が構成される。モータ駆動回路116は、マイクロプロセッサ120のレンズCPU121(制御部)により制御され、レンズCPU121からの制御信号に基づいてステッピングモータ115を駆動する。
ステッピングモータ115の出力軸は、送りねじ118として形成されている。送りねじ118には、第3レンズ鏡筒107に取り付けられたラック119が噛み合っている。送りねじ118とラック119により駆動機構が構成される。ステッピングモータ115が駆動されて送りねじ118が回転することにより、送りねじ118とラック119との噛み合い、ステッピングモータ115の駆動力が第3レンズ鏡筒107に伝達される。このような構成により、第3レンズ鏡筒107は、光軸方向(図1中の矢印方向)に移動可能となる。
本実施形態において、ステッピングモータ115はオープンループ制御方式により駆動制御される。具体的には、まずレンズCPU121は、カメラ200の電源投入時等において第3レンズ鏡筒107を所定の基準位置に移動させるように、モータ駆動回路116を通じてステッピングモータ115を駆動する。この動作は、フォーカスリセット動作と呼ばれる。第3レンズ鏡筒107が基準位置に移動したことは、基準位置センサ(不図示)により検出される。基準位置センサは、例えばフォトインタラプタにより構成される。この場合、第3レンズ鏡筒107に設けられた遮光部が、フォトインタラプタの発光部と受光部との間に入り込み、フォトインタラプタが受光状態から遮光状態に切り替わる。これにより、第3レンズ鏡筒107が基準位置に移動したことが検出される。
フォーカスリセット動作の後、レンズCPU121は、ステッピングモータ115を駆動して、第3レンズ鏡筒107を撮影開始位置(例えば、無限位置)に移動させる。これにより、撮影の開始が可能となる。第3レンズ鏡筒107を基準位置から無限位置まで移動させる際にステッピングモータ115に印加すべき駆動パルス数は、予め、マイクロプロセッサ120内に設けられたメモリ122に記憶されている。
レンズCPU121は、ユーザによるフォーカス駆動指示(マニュアルフォーカス)またはAF(オートフォーカス)動作の際、ステッピングモータ115に印加する駆動パルス信号のパルス数(以下、「駆動パルス数」という)を算出する。そして、レンズCPU121は、モータ駆動回路116を通じてステッピングモータ115に駆動パルス信号を印加する。このように、本実施形態では、フォーカス群としての第3レンズ鏡筒107はオープンループ制御方式で駆動される。
本実施形態において、ステッピングモータ115の駆動パルス数のカウント値を用いることにより、基準位置からの第3レンズ鏡筒107の位置情報を得ることができる。このようにレンズCPU121は、第3レンズ鏡筒107(第3レンズ群L3)の位置を検出するフォーカスレンズ検出部である。ただし、第3レンズ鏡筒107の駆動機構を構成する送りねじ118とラック119との間にはガタが存在する。また、送りねじ118やラック119に製造誤差やステッピングモータ115の駆動パルス数に対する駆動量に個体差がある。この場合、駆動パルス数のカウント値から得られた第3レンズ鏡筒107(第3レンズ群L3)の位置情報と実際の第3レンズ鏡筒107の位置とは厳密には一致せず、これらの間には僅かな差がある。
次に、ズーム状態(ズーム位置)を検出する機構について説明する。本実施形態では、ズームリング109の回転量を検出してズーム状態が検出される。実際には、図3(b)に示されるように、ズームリング109には非線形のカム109aが設けられている。カム109aには、リニアセンサ111のツマミ111aが嵌合している。リニアセンサ111は、ツマミ111aの移動状態によりセンサ出力が変化するように構成されており、そのセンサ出力を検出して位置を把握するセンサである。レンズCPU121は、カム筒103の回転によりカム109aに嵌ったリニアセンサ111のツマミ111aが進退してリニアセンサ111の検出値の変化を読み取り、ズーム状態を把握する。
しかしながら、ズーム時に移動する第1レンズ鏡筒105、第2レンズ鏡筒106、第4レンズ鏡筒108、および、リニアセンサ111は、いずれもカム溝とカムフォロワーまたはツマミ111aの嵌め合い関係で駆動するように構成されている。このため、僅かな嵌合ガタが存在する。従って、ズーミング方向を反転(カム筒の回転方向を一方向から反対方向に回転)させると、その一瞬、ツマミ111aと第1レンズ鏡筒105、第2レンズ鏡筒106、および、第4レンズ鏡筒108が光軸上を移動せず、遅れて移動し始める。遅れの大小はガタ量により決定されるため、あるレンズ鏡筒が先に移動し、次にツマミ111aが移動し、続いて別のレンズ鏡筒が移動するという状態になる。
このため、ズーム状態を検出するリニアセンサ111の出力が同一である場合でも(以下、「同一ズーム状態」という。)、カム筒103の回転方向に応じて各レンズ群の相対関係がヒステリシスを有するという現象が生じる。そのヒステリシス量は、特定のズーム状態における駆動カムの傾斜角の違い、カム溝幅の均一度、カムフォロワー、リニアセンサのツマミの真円度などの関係から、ズーム域に応じて異なり、一様ではない。このため、いずれのズーム状態においてもヒステリシスが一様であると仮定して電子カム軌跡(トラッキングデータ)を補正して補正後の軌跡に沿ってフォーカスレンズを駆動させると、ズーム域によっては高精度な合焦状態を維持することができない場合がある。そこで本実施形態では、リニアセンサ111の出力とレンズ鏡筒群の位置関係のズーミング方向によるヒステリシスを複数のズーム状態に対して記憶し、フォーカスレンズの駆動制御に使用する電子カム軌跡(トラッキングデータ)を補正する。
本実施形態において、レンズ鏡筒100のメモリ122(記憶部)は、像面変動を補正するための第3レンズ群L3の位置を示すトラッキングデータを記憶している。レンズCPU121(データ補正部)は、広角側(ワイド側)から望遠側(テレ側)、および、望遠側から広角側の方向のズーミング操作のそれぞれに対して、複数のズーム状態における合焦時の第3レンズ群L3の実位置を測定して補正データを生成する。そしてレンズCPU121(データ補正部)は、生成した補正データに基づいて電子カム軌跡(トラッキングデータ)を補正する。
次に、図4を参照して、電子カム軌跡(トラッキングデータ)を補正するための補正データ算出方法の具体例について説明する。図4は、レンズ鏡筒100の∞カムカーブ(∞ピント軌跡)を示す図である。まず、広角端(ワイド端)から望遠端(テレ端)の方向へズーム操作する場合のフォーカスレンズ位置を測定し、測定値A(第1の測定値)を取得する。ズーム1の位置(ワイド端)で、所定距離(例えば∞)の被写体に合焦させる。そして、このときのフォーカスレンズ位置を、例えばメモリ122に記憶する。次に、ズーム2の位置で、前述と同じ被写体に合焦させる。そして、このときのフォーカスレンズ位置を記憶する。ズーム3、ズーム4、…、ズーム7(テレ端)まで、同様の動作を行う。なお、本実施形態ではズーム7の位置がテレ端であるが、これに限定されるものではなく、一般化してズームN(N≧3)の位置をテレ端とすることができる。
次に、ズーミング方向を反転させ、ズーム6(ズームN−1)、ズーム5(ズームN−2)、…、ズーム状態2まで、前述と同様に合焦状態でのフォーカスレンズ位置を測定し、測定値B(第2の測定値)を取得する。
各ズーミング方向で測定したフォーカスレンズ位置(図4中の黒丸で示されるプロット)の平均値(図4中の白丸で示されるプロット)および往復差分を例えばメモリ122に記憶する。レンズCPU121は、その記憶情報に基づいて電子カム軌跡(トラッキングデータ)の補正を行う。本実施形態において、図4中のCは、測定値Aと測定値Bの平均値(中間値)である。このため、レンズCPU121は、平均値Cに基づいて電子カム軌跡の補正を行う。このようにレンズCPU121(データ補正部)は、広角側から望遠側の方向のズーミング操作の際に測定された第1の測定値と、望遠側から広角側の方向のズーミング操作の際に測定された第2の測定値との平均値を用いて補正データを生成する。そしてレンズCPU121は、補正後の電子カム軌跡(トラッキングデータ)を用いて、ズーミング時の像面補正制御を行う。
本実施形態によれば、合焦精度を高め、合焦精度に対するヒステリシスの影響を低減させることができる。従って、合焦状態を高精度に維持することが可能となる。
(実施形態2)
次に、本発明の実施形態2における電子カム軌跡(トラッキングデータ)の補正方法について説明する。本実施形態の補正方法は、ヒステリシスの影響を更に減少させるのに効果的である。なお、本実施形態のレンズ鏡筒の基本構成は実施形態1と同様であるため、その説明は省略する。
まず、実施例1と同様に、ズーミング方向ごとに、所定のズーム状態における合焦状態のフォーカスレンズ位置を記憶する。そして、ワイド端からテレ端の方向へズーム操作する場合に適用する電子カム軌跡の補正データ、および、テレ端からワイド端の方向へズーム操作する場合に適用する電子カム軌跡の補正データを作成する。
レンズCPU121は、リニアセンサ111の出力が増加方向または減少方向のいずれであるかを検出することにより、ズーミング方向の判定が可能である。このためレンズCPU121は、ズーミング方向に応じて選択する電子カム軌跡の補正データを変更し、ズーム方向ごとに適した電子カム軌跡の補正を行う。
例えば、レンズCPU121は、ワイド端からテレ端の方向へのズーミング時には、図4中の測定値A(第1の測定値)を用いて電子カム軌跡の補正データを作成する。一方、レンズCPU121は、テレ端からワイド端の方向へのズーミング時には、図4中の測定値B(第2の測定値)を用いて電子カム軌跡(トラッキングデータ)の補正データを生成する。すなわちレンズCPU121(データ補正部)は、広角側(ワイド側)から望遠側(テレ側)の方向のズーミング操作の際に測定された第1の測定値をこのズーミング操作に対する補正データとして用いる。同様に、レンズCPU121は、望遠側から広角側の方向のズーミング操作の際に測定された第2の測定値をこのズーミング操作に対する補正データとして用いる。
ズーム伝達キー104を介してカム筒103に回転力を与えるアクチュエータがステッピングモータである場合には、駆動パルス信号によりズーミング方向の把握が可能である。また、各レンズ鏡筒の移動量を検出するセンサなどを設けた場合には、その移動方向によりズーミング方向の検出が可能である。
本実施形態における電子カム軌跡(トラッキングデータ)の補正方法によれば、ヒステリシスの影響をより効果的に減少させることができる。
(実施形態3)
次に、本発明の実施形態3において、合焦状態でのフォーカスレンズ位置を測定する際に選定される複数のズーム位置(複数のズーム状態)について説明する。ズーミング方向により発生するヒステリシスの影響度は、ズーム状態ごとの各レンズ群の像面敏感度についても考慮して判定することが好ましい。像面敏感度は各レンズで互いに異なる。また、像面敏感度は、ズーム位置(ズーム状態)によっても異なる。
例えば、リニアセンサ111の出力とレンズ鏡筒群の各レンズ鏡筒の位置関係のズーミング方向によるヒステリシスが存在する場合でも、そのレンズ鏡筒(レンズ群)の像面変化に関する敏感度(像面敏感度)が小さい場合には、像面に与える影響は小さい。一方、レンズ鏡筒(レンズ群)の像面敏感度が高い場合には、像面に与える影響は大きい。このように、ズーミング方向で、リニアセンサ111の出力と各レンズ鏡筒(レンズ群)との位置関係のズレ量と、各レンズ鏡筒に保持されるレンズ群の像面敏感度が、実際に像面の変化に影響を与える要素となる。
図5を参照して、本実施形態のレンズ鏡筒100において算出した像面ズレの変化量について説明する。図5は、レンズ鏡筒100でズーミング反転時に発生する像面ズレの影響を示す説明図である。図5(a)は測定ズーム状態を所定のズーム状態(所定のズーム位置)に設定した場合、図5(b)は測定ズーム状態を等間隔に設定した場合をそれぞれ示している。
図5(a)、(b)において、横軸はズーム状態(ズームリングの回転角度、すなわちズーム位置)、縦軸は像面変動量の大きさ(ズーム反転時の像面ズレ)を示している。図5のグラフは、各レンズ鏡筒のカムフォロワーとカム溝幅との間には所定の嵌合ガタが存在し、検出系のセンサツマミとカム溝幅にも所定の嵌合ガタが存在することを前提としている。このような前提で、ズーミング方向の反転時の像面ズレのヒステリシスを計算、すなわち、あるズーム状態でズーミング方向を反転させた時にどれだけ像面ズレが生じるかを示したものである。このグラフから、本実施形態のレンズ鏡筒100において、リニアセンサ111の出力とレンズ鏡筒の位置関係のズーミング方向によるヒステリシスの影響が、どれだけ像面上に発生するのかを推定することができる。
ヒステリシスの測定を行う場合、測定対象のズーム位置として、ワイド端からテレ端の間のいずれかの複数の位置が選定される。このとき、測定対象のズーム位置以外で発生するヒステリシスは、隣接する測定対象のズーム位置のヒステリシス量から推測する。この推測値の誤差をできるだけ減らすため、測定対象のズーム位置として、ズーミング操作の反転時の像面ズレの変化量がゼロになるズーム状態(すなわち、図5のグラフの変曲点の近傍のズーム位置)を選択することが好ましい。このズーム位置は、換言すると、広角端から望遠端までのズーミング操作の際の単位ズーム変化量当たりでのピント移動量の変化の傾きがゼロになるズーム位置である。
本実施形態では、ヒステリシスの測定対象の複数のズーム状態(複数のズーム位置)として、テレ端およびワイド端を含むN箇所(図5(a)では9箇所)選択する。そして、測定対象のズーム状態(ズーム位置)以外におけるヒステリシスを補完により推測する。このとき、測定対象のズーム位置を単純にN−1等分(図5(b)では8等分)するように選択した場合、図5(b)に示されるように、場所によっては誤差ΔX、ΔYが生じる。実際、レンズ鏡筒の組立てを行うと、部品バラツキにより個体差が生じる。一方、上記グラフの軌跡の特徴(変曲点の位置など)は、光学系やメカ機構系により決定されるため、個体ごとに大きく変わるものではない。
従って、図5(a)に示されるように選択した測定対象のズーム位置においてヒステリシス測定を行い、測定対象のズーム位置以外のヒステリシスを補完により算出する。このような構成によれば、レンズ鏡筒の全ズーム域でのヒステリシス状態をより正確に把握することができる。このように把握したズーム位置ごとに発生するヒステリシスを、電子カム軌跡の補正データを算出に用い、補正後の電子カム軌跡によりフォーカスレンズを駆動させると、ズーミング時の像面状態の維持精度を効果的に向上させることが可能である。
また、テレ端やワイド端などのズーム端は、例えばテレ端であれば必ずワイド側からテレ側へのズーミング、ワイド端であれば必ずテレ側からワイド側へのズーミングでズーム位置が決定される。このため、補完精度を向上させるためにテレ端とワイド端に近接したズーム位置の測定ポイントは、グラフ軌跡によらず、N−1等分した位置よりもテレ端またはワイド端寄りに選択するのが好ましい。すなわち、広角端の隣の第1のズーム状態(例えば、図4中のズーム2)から広角端(ズーム1)までの操作環の回転角は、広角端から望遠端までの回転角を等分した場合における1つあたりの回転角よりも小さくなるように選択するのが好ましい。同様に、望遠端の隣の第2のズーム状態(例えば、図4中のズーム6)から望遠端までの操作環の回転角は、広角端から望遠端までの回転角を等分した場合における1つ回転角よりも小さくなるように選択するのが好ましい。
上記各実施形態によれば、移動レンズ群や移動レンズ群の検出系にズーム状態毎に異なるヒステリシスが含まれる場合でも、これに起因する結像面のズレが補正され、高い光学性能を維持するレンズ鏡筒およびカメラシステムを提供することができる。すなわち、ズーミング操作によるヒステリシスの影響を全ズーム域において低減し、像面変動を効果的に補正するレンズ鏡筒およびカメラシステムを提供することが可能である。
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及び変更が可能である。
例えば本実施形態では、回転するズームリングにカムを設け、リニアセンサのツマミ部を嵌合させてズーム状態を検出する機構としたが、ズーム状態を別の方式で検出する場合においても適用が可能である。また本実施形態は、手動でズームリング(操作環)を回転させて、カム筒に連結されたレンズ鏡筒を駆動させるものについて説明したが、レンズ鏡筒を駆動する方法は手動、電動に関わらず、ズーミング方向により特性にヒステリシスを持つような場合に効果的である。
100 レンズ鏡筒
111 リニアセンサ
115 ステッピングモータ
116 モータ駆動回路
121 レンズCPU
122 メモリ
L1 第1レンズ群
L2 第2レンズ群
L3 第3レンズ群(フォーカスレンズ)
L4 第4レンズ群

Claims (5)

  1. ズーミング操作により移動する移動レンズ群と、
    前記移動レンズ群の移動に伴う像面変動を補正するように移動するフォーカスレンズと、
    前記フォーカスレンズを移動させる駆動部と、
    前記駆動部を制御する制御部と、
    ズーム状態を検出するズーム状態検出部と、
    前記フォーカスレンズの位置を検出するフォーカスレンズ検出部と、
    を有し、
    前記フォーカスレンズの位置を示すデータをトラッキングデータとするとき、
    前記制御部は、広角側から望遠側へのズーミング操作が行われる際の複数のズーム状態のそれぞれにおける合焦時の前記フォーカスレンズの実位置としての第1の実位置と前記望遠側から前記広角側へのズーミング操作が行われる際の複数のズーム状態のそれぞれにおける合焦時の前記フォーカスレンズの実位置としての第2の実位置との平均に基づいて補正された前記トラッキングデータを用いて、前記駆動部を制御することを特徴とするレンズ鏡筒。
  2. 前記ズーミング操作は、操作環を回転させることにより行われ、
    前記駆動部は、モータと、前記モータを駆動させるためのモータ駆動回路とを備えることを特徴とする請求項1に記載のレンズ鏡筒。
  3. 前記複数のズーム状態は、広角端および望遠端と、前記広角端および前記望遠端とは異なるズーム状態を含み、
    前記複数のズーム状態のうち前記広角端の隣の第1のズーム状態から該広角端までの前記操作環の回転角、および、該複数のズーム状態のうち前記望遠端の隣の第2のズーム状態から該望遠端までの該操作環の回転角は、該広角端から該望遠端までの回転角を前記複数のズーム状態と同じ数のズーム状態に等分した場合における1つあたりの回転角よりも小さいことを特徴とする請求項に記載のレンズ鏡筒。
  4. 前記複数のズーム状態は、前記ズーミング操作の反転時の像面ズレの変化量がゼロになるズーム状態を含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒。
  5. 請求項1乃至のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒を有することを特徴とするカメラシステム。
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