JP7482165B2 - レンズ装置、撮像装置、レンズ装置の制御方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、レンズ装置、撮像装置、レンズ装置の制御方法、及びプログラムに関する。

ズームレンズ鏡筒の最短全長の短縮化のために、電気的な駆動手段を用いて移動するレンズ群の移動範囲と、手動あるいは外部駆動手段で移動するレンズ群の可動範囲が重なる部分を有する構成を可能にする技術が知られている。特許文献１では手動で光軸方向に移動する第１のレンズ群、第１の保持部材と、駆動部材の駆動力から伝達部材を介して移動される第２のレンズ群、第２の保持部材を備える。第２の保持部材が第１の保持部材に干渉した場合、付勢部材が変位することでレンズ群同士の衝撃を吸収する鏡筒構造が開示されている。

また、特許文献２には、付勢部材が変位した際にフィードバック制御が不安定な状態となることを防止するために、駆動手段であるステッピングモータの制御を変更する方法が提案されている。具体的には、ステッピングモータの回転検出センサにより検出される位置検出値と制御指示値の制御偏差が基準レベルを超え、且つ制御偏差の変化方向の反転を検知するとステッピングモータに印加する電圧の変化の方向を制限する制御を行う方法が開示されている。

特開２００８－１９７６１７号公報 特開２０１７－２２７８２５号公報

上述のように電気的な駆動手段を用いて移動するレンズ群の移動範囲内に、手動あるいは外部駆動手段で移動するレンズ群が入り込む構成においては、特許文献のように付勢部材による退避構造がとられている。一方、レンズ群が入り込む構成において退避構造がないものに関する開示は特許文献１にも２にもない。

特許文献２は、衝突により発生する変化をステッピングモータの回転から検出し、制御を変更することを開示している。衝突は、手動あるいは外部駆動手段によって移動するレンズ群が電気的な駆動手段で移動するレンズ群に追いつくことで発生するものであり、極力衝突を避けることが望ましい。この観点で見た場合、特許文献２は、衝突後の制御変更に関するものであり、極力衝突を避けるという観点では課題が残る。

そこで本発明は、小型ながら高精度の駆動や高品位の画像を実現するレンズ装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明のレンズ装置は、手動又は外部駆動手段で光軸の方向に移動する第１のレンズ群と、電動で前記光軸の方向に移動する第２のレンズ群と、前記第１のレンズ群を保持する第１の保持部材と、前記第２のレンズ群を保持する第２の保持部材と、前記第２の保持部材に対し前記光軸の方向に第１の範囲で移動可能に支持された伝達部材と、前記伝達部材を前記光軸の方向に移動させる駆動手段と、前記伝達部材を、前記第１の範囲の前記第１のレンズ群とは反対側の端に付勢する付勢部材と、前記駆動手段を制御する制御手段と、前記光軸の方向における前記伝達部材と前記第２の保持部材の相対位置を取得する相対位置取得手段とを有し、前記第１の保持部材の前記光軸の方向の可動範囲と前記第２の保持部材の前記光軸の方向の可動範囲とは互いに重なる部分があり、前記制御手段は、前記相対位置に基づき、前記駆動手段の制御を変更することを特徴とする。

本発明によれば、小型ながら高精度の駆動や高品位の画像を実現するレンズ装置を提供可能とする。

本発明の実施例のレンズ鏡筒の広角端で無限遠合焦状態を表す断面図である。 実施例のレンズ鏡筒の広角端で至近合焦状態を表す断面図である。 実施例のレンズ鏡筒の望遠端で無限遠合焦状態を表す断面図である。 実施例のレンズ鏡筒の望遠端で至近合焦状態を表す断面図である。 ズーミングの際の各レンズ群の移動軌跡を示す線図である。 ４群鏡筒のラック保持部の構造を示す分解斜視図である。 ４群鏡筒にラックを組んだ状態を示す斜視図である。 ３群ベース鏡筒基準での４群鏡筒と５群鏡筒の移動軌跡を示した線図である。 ４群鏡筒と５群鏡筒の通常状態を示す断面図である。 ４群鏡筒と５群鏡筒の干渉状態を示す断面図である。 フォーカスユニットの通常状態を示す斜視図である。 干渉状態における４群鏡筒とフォーカスリニアアクチュエータ及びラックの関係を示す斜視図である。 本発明のレンズ装置を有する撮像装置を示す図である。

以下に、本発明のレンズ装置の実施例を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

以下、本発明の実施例によるレンズ装置について説明する。
図１は実施例のレンズ装置の広角端で無限遠合焦状態を表す断面図である。図２は実施例のレンズ装置の広角端で至近合焦状態を表す断面図である。図３は実施例のレンズ装置の望遠端で無限遠合焦状態を表す断面図である。図４は実施例のレンズ装置の望遠端で至近合焦状態を表す断面図である。図中において、Ｘ－Ｘで示す線は光軸を表す。

図１においてマウント１０１は不図示のカメラ本体に固定される部品である。案内筒１０２は、固定筒１０３と共にマウント１０１と一体的に固定されている。案内筒１０２の外周にはカム環１０４が光軸周りに回転自由に保持されている。カム環１０４は固定筒１０３の外周に回転自由に保持されたズームリング１０５と不図示のキー部材で連結されている。手動操作や外部駆動手段によってズームリング１０５を操作することにより、カム環１０４はズームリング１０５と一体的に回転する構成となっている。ズームセンサ（第１の取得手段）１０６は、固定筒１０３に取り付けられ、ズームリング１０５の回転角を電気的に検出する。ズームセンサ１０６は、マウント１０１の近傍に配置した制御基板（制御手段）１０７に電気的に接続され、ズーミングの際の焦点距離（第１の光学特性）情報を制御基板１０７の制御回路に伝達している。制御基板１０７は、接点ブロック１０８と電気的に接続され、不図示のカメラ本体との通信及び電力の供給を受ける。

第１レンズ群Ｌ１は、１群鏡筒１１１に固定されており、１群鏡筒１１１は直進筒１１２に固定されている。

第２レンズ群Ｌ２は２群鏡筒１１３に保持されている。２群鏡筒１１３は、光軸に対して直交する平面内で移動可能にシフトユニット１１４に保持されている。シフトユニット１１４には２群鏡筒１１３を駆動するためのアクチュエータ、駆動量を検出するセンサ等が含まれている。シフトユニット１１４は、案内筒１０２に固定され、制御基板１０７に電気的に接続されている。制御基板１０７は固定筒１０３に取り付けられた加速度センサ１１６によって検出されたブレ信号に基づきブレを補正するよう２群鏡筒１１３の駆動を制御している。

第３レンズ群Ｌ３は、３Ａ群鏡筒１１７と３Ｂ群鏡筒１１８とに保持され、３Ａ群鏡筒１１７と３Ｂ群鏡筒１１８はともに３群ベース鏡筒１２０に固定されている。３群ベース鏡筒１２０は電磁絞りユニット１２１を保持し、電磁絞りユニット１２１は制御基板１０７に電気的に接続されている。

第４レンズ群（第２のレンズ群）Ｌ４は４群鏡筒（第２の保持部材）１２２に保持され、４群鏡筒１２２は後述するガイドバー１２３（１２３ａ、１２３ｂ）によって３群ベース鏡筒１２０に光軸方向に移動可能に保持されている。第４レンズ群Ｌ４はフォーカス調整用（合焦距離調整用）のレンズであり、３群ベース鏡筒１２０に保持されたリニア超音波モータ１２４によって光軸方向に駆動し、合焦距離（第２の光学特性）を変更する。

リニア超音波モータ１２４は固定部１２５と可動部１２６とから成り、圧電素子を超音波振動させて可動部１２６を光軸方向に駆動するものであり、周知の技術によるものである。圧電素子は不図示のフレキシブルプリント基板によって制御基板１０７に電気的に接続されている。
第５レンズ群（第１のレンズ群）Ｌ５は、５群鏡筒（第１の保持部材）１２７に保持されている。

第１レンズ群Ｌ１、第３レンズ群Ｌ３、第５レンズ群Ｌ５は夫々ズーミングで移動するレンズである。直進筒１１２、３群ベース鏡筒１２０、５群鏡筒１２７には不図示のカムフォロアが設けられている。各カムフォロアは案内筒１０２に設けられた直進溝及び、カム環１０４に設けたカム溝に係合しており、カム環１０４を回転することによって、第１レンズ群Ｌ１、第３レンズ群Ｌ３、第５レンズ群Ｌ５は夫々光軸方向に直進移動する構成になっている。

また、フォーカス調整用の第４レンズ群Ｌ４は、３群ベース鏡筒１２０に保持されているため、ズーミングで３群ベース鏡筒１２０と共に移動しながら、リニア超音波モータ１２４によって光軸方向に駆動される。

図５は、ズーミングの際の各レンズ群の移動軌跡を示した線図である。
広角端から望遠端までの移動軌跡が示されている。第１レンズ群Ｌ１、第３レンズ群Ｌ３、第５レンズ群Ｌ５はズーミングで移動し、第２レンズ群Ｌ２はズーミングでは移動しないことが示されている。Ｌ４無限は無限遠に合焦した状態での第４レンズ群Ｌ４の移動軌跡を示し、Ｌ４至近は、所定の至近距離に合焦した状態での移動軌跡を示している。図５は、光軸方向の各群の厚さ（像側の隣接する群との最近接部位から物体側の隣接する群との最近接部位までの厚さ）をゼロとした場合の、固定筒１０３を基準とした、各鏡筒の移動軌跡を示している。

ズーミングの際は、広角端から望遠端までの各焦点距離において、無限遠から至近までの各ピント位置に合焦する第４レンズ群Ｌ４の位置情報（合焦位置情報、光学情報）がデータとして記憶されている。その情報とズームセンサ１０６で検出された焦点距離情報に基づいて、図５に示す線上を辿るようにリニア超音波モータ１２４によって４群鏡筒１２２の駆動が制御される。

次に４群鏡筒１２２の保持構造について説明する。
図６は４群鏡筒のラック保持部の構造を示す分解斜視図である。図７は４群鏡筒にラックを組んだ状態を示す斜視図である。

図６及び図７に示すように、ラック（伝達部材）１３１の軸部１３１ａをラックばね（付勢部材、弾性部材）１３２に通した状態で、ラック１３１を４群鏡筒１２２のラック軸穴１２２ａ、１２２ｂの間に挿入する。そこに、ラックガイド軸１３３をラック軸穴１２２ａ、１２２ｂ及び、ラック１３１の摺動穴１３１ｂを貫通させるように組み込む。ラックガイド軸１３３はその端部をラック軸穴１２２ａに圧入させることによって、４群鏡筒１２２にガタつきなく固定されている。以上のことから、ラック１３１は、ラックガイド軸１３３に対して、ラック軸穴１２２ａ、１２２ｂの間隔で画定された範囲（第１の範囲）内において光軸方向に移動可能であり、さらにラックガイド軸１３３の軸回りで回転可能に支持されている。

その際、ラック１３１は、ラックばね１３２の付勢力によって光軸と平行な図７に示すＺ方向（５群鏡筒１２７側とは反対側の方向）に常に付勢されている。これにより、通常状態（４群鏡筒１２２と５群鏡筒１２７とが当接していない状態）では、ラック１３１の端部１３１ｃは、４群鏡筒１２２のラック軸穴１２２ｂ側（５群鏡筒１２７側とは反対側の第１の範囲の端）に常に当接している。

また、ラックばね１３２の一方の側のフック部１３２ａをラック１３１に掛け、他方の側の延長部１３２ｂを４群鏡筒１２２に設けられたばね掛け穴１２２ｃに挿入している。そうすることによって、ラック１３１は、ラックガイド軸１３３を回転中心として、図７に記載したＹ方向に常に付勢されている。そして、ラック１３１は、先端のＶ溝部１３１ｄがリニア超音波モータ１２４の可動部１２６に設けられた不図示の突起部と常に係合している。それによって、部品精度のばらつきがあっても、付勢力によってガタつきなく、リニア超音波モータ１２４の駆動力を４群鏡筒１２２に伝達することを可能としている。

図７に示すガイドバー１２３ａ、ガイドバー１２３ｂは、夫々両端が３群ベース鏡筒１２０に固定されるものである。ガイドバー１２３ａは４群鏡筒１２２に設けたスリーブ穴１２２ｄ、及びスリーブ穴１２２ｅに挿通され、４群鏡筒１２２を光軸方向へ移動自在に保持している。ガイドバー１２３ｂは、４群鏡筒１２２のＵ字溝１２２ｆに係合しており、４群鏡筒１２２がガイドバー１２３ａ回りに回転することを防止している。

次に本実施例に関するフォーカスレンズの駆動方法について説明する。
図８は、３群ベース鏡筒１２０を基準（図８中の左右方向の左端）として、４群鏡筒１２２及び５群鏡筒１２７の移動軌跡を広角端から望遠端までのズーム位置において記した線図である。より具体的には、図８は、光軸方向の各群の厚さ（像側の隣接する群との最近接部位から物体側の隣接する群との最近接部位までの厚さ）をゼロとした場合の、３群ベース鏡筒１２０を基準とした、４群鏡筒１２２及び５群鏡筒１２７の移動軌跡を示している。従って、各線の光軸方向（図８中の左右方向）の間隔は各群間のクリアランスを示している。また、光軸方向の同じ範囲内で値を有する線（鏡筒）の光軸方向の位置においては、鏡筒同士が接触し得ることを示している。

フォーカスレンズを保持する４群鏡筒１２２はズーミングによって、無限遠に合焦している場合には図８のＬ４無限と示された破線を辿る様にリニア超音波モータ１２４によって駆動制御される。４群鏡筒１２２は、最至近にピントが合った状態では図８のＬ４至近と示された一点鎖線を辿るように駆動制御される。無限遠から至近の中間位置に関しても図示はしないが、４群鏡筒１２２のＬ４無限からＬ４至近の間を辿る軌跡がデータ（光学情報）として記憶されている。４群鏡筒１２２は、前述したズームセンサ１０６による焦点距離情報に基づき、この記憶されたデータに従って駆動制御される。

フォーカスレンズを保持する４群鏡筒１２２は、ズーミングに応じて電気的に駆動制御される。しかし、ズーミングは手動で行うため、高速でズーミング操作される場合があり、駆動速度に限界があるフォーカスレンズの駆動では記憶されている適正な位置への駆動がズーミング速度に対して間に合わない場合がある。

本レンズ装置においては、望遠端で至近合焦状態にある時、広角端状態へ高速でズーミング操作をすると、４群鏡筒１２２の駆動が間に合わず、４群鏡筒１２２は５群鏡筒１２７に干渉（接触）してしまう可能性がある。図８では、干渉する可能性がある範囲を干渉領域Ａとして示している。干渉する最大量は、５群鏡筒１２７（Ｌ５で示した線）の望遠端の位置と、Ｌ４至近の広角端での位置の光軸方向で重なる量である干渉領域Ａとなる。すなわち、５群鏡筒１２７の光軸方向の可動範囲と４群鏡筒（第２の保持部材）１２２の光軸方向の可動範囲とは互いに重なる部分（干渉領域Ａ）を有する。

この干渉領域Ａは通常撮影状態では、ズーミングの速度と、フォーカスレンズのアクチュエータの速度の関係により干渉を回避できる可能性もある。しかし、交換レンズに適用した場合には、電源が広角端で至近合焦状態で遮断され、望遠端に向けてズーム操作されるとフォーカスレンズは駆動されず、図８の干渉領域Ａの量だけそのまま干渉してしまうことになる。

５群鏡筒１２７がフォーカスレンズを保持する４群鏡筒１２２に干渉した場合の動きについて説明する。

図９は、４群鏡筒１２２と５群鏡筒１２７の通常状態を示す断面図であり、図１０は干渉状態を示す断面図である。

図１０に示すように、広角端から高速でズーミングしたり、広角端至近合焦の状態で電源が遮断された状態で望遠端側へズーミングすると、４群鏡筒１２２の当接部１２２ｇと５群鏡筒１２７に設けた当接部１２７ａが当接する。結果、５群鏡筒１２７によって、４群鏡筒１２２が光軸方向に押されることになる。そうすると、ラック１３１はリニア超音波モータ１２４の可動部１２６に保持されていて移動できないため、ラックばね１３２が圧縮されて、ラックガイド軸１３３が摺動し、４群鏡筒１２２は、５群鏡筒１２７と共に光軸方向に移動する。そのため、干渉が発生しても、鏡筒やラック、あるいはモータの破損を防止することができる。フォーカスレンズの追従が完了するか、電源の再投入により干渉状態が解除されれば、ラックばね１３２の付勢力によって元の通常状態に復帰する。

本実施例では、ラック１３１を移動可能に保持したラックガイド軸１３３と４群鏡筒１２２の光軸方向の移動を案内するガイドバー１２３ａを別部品で構成している。それによって、共通の軸部材を用いた従来技術に比べて、４群鏡筒１２２のガイドバー１２３ａを保持するスリーブ穴１２２ｄとスリーブ穴１２２ｅの間隔をより大きくとることができる。その結果、４群鏡筒１２２の倒れを抑制し、光学性能をより向上させることができる。また、二つの穴とガイドバーの嵌合部において、軸と直角方向に働く力を小さくできるため、摩擦力によるこじりが発生しにくく、スムーズな駆動が可能となる。

さらに、本実施例では、ラックガイド軸１３３をラック１３１とは別体として４群鏡筒１２２に保持している。それによって、ラック部材の軸を光軸方向の前後に伸ばした従来技術に比べて、ラック部材の移動に伴って軸がレンズ保持部材の前後に飛び出すことが無い。その結果、ラック部材の保持部前後に不要なスペースを設ける必要が無く、レンズ鏡筒全体の小型化が可能になる。従来技術では、図８における干渉領域Ａのスペースをラック保持部の前後に設けることが必要であった。そのため退避量が大きい構成であるほど本発明を適用する効果が大きくなる。

従来のレンズ鏡筒では、電動で駆動されるフォーカスレンズの駆動範囲には、他のレンズの駆動範囲と重なる部分がないように光学設計が行われていた。言い換えれば、望遠端でフォーカスレンズの移動範囲に干渉しないように配置されたフォーカスレンズの他の群とのクリアランスを、広角端でも同じ量のクリアランスをフォーカスレンズと他の群との間に設けていた。そのため、従来は、広角端でのフォーカスレンズの移動量は望遠端に比べて小さくなる場合が多いため、不必要なクリアランスが存在している場合が多く、その分のレンズ全長が大きくなっていた。

本レンズにおいては、高速でズーミングした場合には、フォーカスレンズの干渉を許容する構成としたことで、不要なレンズ群間のクリアランスを最小にして、レンズ鏡筒全体のコンパクト化を実現している。従来の設計であれば、図８における干渉領域Ａの分だけレンズ群間隔を空ける必要があったが、本発明の構成をとることでレンズ装置の全長を短縮することができる。

一方で従来フォーカスレンズを保持する４群鏡筒１２２の位置は４群鏡筒１２２に設けられた位置センサにより検出し、駆動指令位置と実際の位置の差を元に制御が行われるフィードバック制御を行うことが一般的である。４群鏡筒１２２が特定の位置で静止している場合において５群鏡筒１２７が衝突し干渉状態である場合を考える。４群鏡筒１２２に位置センサを設けた場合、干渉状態においてリニア超音波モータ１２４を駆動しても位置センサから取得する４群鏡筒１２２の位置は変化しない状態が続くことになる。フィードバック制御上は偏差が大きく発生することになる。この場合には、偏差を小さくするために大きな推力で駆動しようとし、駆動時の騒音、制御的な発振、さらには発振による衝突時の音の発生を招くという課題がある。

本実施例におけるフォーカスユニット３の構成について説明する。図１１は通常状態でのフォーカスユニット３の斜視図である。フォーカスユニット３は、３群ベース鏡筒１２０、リニア超音波モータ１２４、位置センサ１３５、３Ａ群鏡筒１１７、３Ｂ群鏡筒１１８、４群鏡筒１２２などにより構成されている。

３群ベース鏡筒１２０に対する３Ａ群鏡筒１１７（不図示）、３Ｂ群鏡筒１１８（不図示）、４群鏡筒１２２の保持については先述しているので省略する。

リニア超音波モータ１２４はその固定部１２５が３群ベース鏡筒１２０にビスにより固定されている。スケール１３４は光軸方向に連続したパターンが形成された部品である。スケール１３４はリニア超音波モータ１２４の可動部１２６に接着固定されている。このパターンを３群ベース鏡筒１２０側に取り付けた位置センサ１３５で読み込み、可動部１２６の３群ベース鏡筒１２０に対する光軸方向の相対位置が検出される。後述する干渉が発生していない通常状態においては可動部１２６と４群鏡筒１２２は一体的に移動可能となっている。従って、通常状態においては位置センサ１３５により４群鏡筒１２２の３群ベース鏡筒１２０に対する光軸方向の相対位置も検出できることにもなる。

図１２（ａ）は干渉状態における４群鏡筒１２２とフォーカスリニアアクチュエータの関係を示し、図１２（ｂ）は干渉状態における４群鏡筒１２２とラック１３１の関係を示す斜視図である。

図１２（ａ）、図１２（ｂ）に示すように干渉状態では可動部１２６及びラック１３１と４群鏡筒１２２の相対位置は通常状態とは異なる。つまり、干渉状態においては、位置センサ１３５およびスケール１３４によって検出される可動部１２６と３群ベース鏡筒１２０の相対位置と４群鏡筒１２２と３群ベース鏡筒１２０の相対位置は異なることになる。

図８において、スケール１３４により検出されるリニア超音波モータ１２４の可動部１２６の位置Ｃ、あるズーム位置Ｂにおける５群鏡筒１２７の位置を示したＬ５の位置Ｄ、退避量（変位量）Ｅ（定義は後述する）が示されている。

例えば、広角端のＬ４至近で合焦している状態（位置Ｃ）からズーム位置Ｂまで高速でズーミングした際のことを考える。その際、フォーカスレンズを保持する４群鏡筒１２２は干渉領域Ａ内のため５群鏡筒１２７に干渉し、光軸方向の位置が位置Ｃから位置Ｄに移動させられる可能性がある。５群鏡筒１２７との干渉により４群鏡筒１２２が位置Ｄに移動すると、本実施例では先述したようにリニア超音波モータ１２４及びラック１３１は移動せず４群鏡筒１２２のみが移動する。ここで４群鏡筒１２２が５群鏡筒１２７に干渉することによって移動する量を退避量Ｅと定義する。一方、スケール１３４により検出されるリニア超音波モータ１２４の可動部１２６の位置Ｃは変化しない。

５群鏡筒１２７が４群鏡筒１２２に接触し、さらに４群鏡筒１２２を押圧してラックばね１３２を圧縮した場合の、ラック軸穴１２２ａ、１２２ｂで画定された範囲（第１の範囲）の５群鏡筒１２７とは反対側の端からのラック１３１の変位量が退避量Ｅである。

ここで、本実施例では、Ｌ４無限からＬ４至近の間で広角端と望遠端との間で辿る軌跡と併せて、Ｌ５が広角端と望遠端との間で辿る軌跡も合焦位置情報（光学情報）として、例えば制御基板（記憶部）１０７に記憶されている。ズーム位置Ｂは、先述したようにズームセンサ１０６により検出されている。５群鏡筒１２７が辿る軌跡Ｌ５を含む合焦位置情報とズームセンサ１０６により検出されるズーム位置Ｂの情報から、５群鏡筒１２７の位置Ｄを特定することができる。スケール１３４により検出されたリニア超音波モータ１２４の可動部１２６の位置が位置Ｃであった場合、位置Ｃと位置Ｄの差分量として４群鏡筒１２２の退避量Ｅを算出することができる。

ここで、図５、８に示した各鏡筒の移動線図は、ズーミングに際して移動する３群べース鏡筒１２０の位置を基準として描かれている。スケール１３４と位置センサ１３５（第２の取得手段）により検出される可動部１２６の位置は、３群べース鏡筒１２０に対する位置として測定される。位置Ｃと位置Ｄに基づいて４群鏡筒１２２の退避量Ｅを導出する際には、光軸方向の位置の基準を３群べース鏡筒１２０として導出してもよいし、基準を固定筒１０３として導出してもよい。いずれの場合も、予め記憶された合焦位置情報（光学情報）、検出されたズーム位置、スケール１３４により検出された可動部１２６の位置の情報に基づき、制御基板（相対位置取得手段）１０７により退避量Ｅが導出される。

物体側の位置を＋、像側の位置を－と定義し、本実施例においては位置Ｄ＞位置Ｃの関係である場合に、４群鏡筒１２２は５群鏡筒１２７に干渉し退避量Ｅだけ通常状態からラックばね１３２を圧縮することにより退避していると判断することができる。逆に位置Ｄ＜位置Ｃの関係の場合は、４群鏡筒１２２は５群鏡筒１２７に干渉せずに通常状態であると判断することができる。
通常状態であると判断された場合は例えば退避量Ｅは一律０であるとする。退避状態（干渉状態）と判断された際には退避量Ｅの情報を元に、位置Ｄ＜位置Ｃ、となるようにリニア超音波モータ１２４に駆動命令を送り、退避量Ｅが０となるように制御する。

また、退避状態（干渉状態）においては、退避量Ｅに応じてラックばね１３２から４群鏡筒１２２及び可動部１２６がＺ方向に受ける付勢力が変化する。このため、退避量Ｅに応じてリニア超音波モータ１２４を駆動制御する際のフィードバックゲインなどの制御パラメータを変更するとよい。これにより位置精度がより良好な状態で４群鏡筒１２２の駆動を制御することができる。また、退避量Ｅに応じてリニア超音波モータ１２４の駆動速度（最高駆動速度）や加速度などを上げることで位置精度の低下や駆動音などの品位の低下を抑制しつつ、素早く通常状態に復帰することが可能となる。

なお、本実施例ではスケール１３４はリニア超音波モータ１２４の可動部１２６に設けられている。そのため、４群鏡筒１２２が退避する構成であっても駆動制御時に位置偏差が大きくなることがなく、位置偏差による発振は発生しない。

ここまで高速でズーミングした際について述べたが、電源が広角端至近合焦状態で遮断され、望遠端に向けてズーミングされ退避状態（干渉状態）となっていた場合にも電源の再投入により同様の駆動制御により迅速な復帰が可能である。

本実施例では、レンズ装置全体の小型化を実現し、発振を抑制し、発振による衝突時の音や駆動音の発生を抑制することが可能である。

本実施例ではスケール１３４はリニア超音波モータ１２４の可動部１２６に設ける構成としたが、本発明はこれに限定されることはない。可動部１２６と一体的に移動するラック１３１に設ける構成であっても良い。

また、本実施例ではフォーカスレンズを駆動するために、超音波モータを採用しているが、ステップモータ等の駆動手段を採用しても同様の効果を奏することができる。
実施例のレンズ装置１００と、該レンズ装置１００により形成された像を撮る撮像素子２０１を有するカメラ装置２００とを有する撮像装置３００（図１３）により、本発明の効果を享受する撮像装置を実現することができる。

（その他の実施例）
本発明は、実施例の１以上の機能（制御方法）を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現できる。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

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。

実施例は静止画及び動画撮影を行うための交換レンズに関して説明したが、画像を記録するレンズ鏡筒において、手動ズームを行場合には同様な効果が得られる可能性がある。また、レンズ鏡筒内のフォーカスレンズに限らず、他のズームで移動するレンズや、固定部との当接によってレンズ鏡筒を小型化させる場合に応用することが可能である。

１０７ ・・・・ 制御基板（制御手段）
１２２ ・・・・ ４群鏡筒（第２の保持部材）
１２４ ・・・・ リニア超音波モータ（駆動手段）
１２６ ・・・・ 可動部（伝達部材）
１２７ ・・・・ ５群鏡筒（第１の保持部材）
１３１ ・・・・ ラック（伝達部材）
１３２ ・・・・ ラックばね（付勢部材、弾性部材）
１３４ ・・・・ スケール（第２の検出手段）
Ｌ４ ・・・・ 第４レンズ群（第２のレンズ群）
Ｌ５ ・・・・ 第５レンズ群（第１のレンズ群）
１３５ ・・・・ 位置センサ（第２の検出手段）

Claims (13)

1. 手動又は外部駆動手段で光軸の方向に移動する第１のレンズ群と、
   電動で前記光軸の方向に移動する第２のレンズ群と、
   前記第１のレンズ群を保持する第１の保持部材と、
   前記第２のレンズ群を保持する第２の保持部材と、
   前記第２の保持部材に対し前記光軸の方向に第１の範囲で移動可能に支持された伝達部材と、
   前記伝達部材を前記光軸の方向に移動させる駆動手段と、
   前記伝達部材を、前記第１の範囲の前記第１のレンズ群とは反対側の端に付勢する付勢部材と、
   前記駆動手段を制御する制御手段と、
   前記光軸の方向における前記伝達部材と前記第２の保持部材の相対位置を取得する相対位置取得手段とを有し、
   前記第１の保持部材の前記光軸の方向の可動範囲と前記第２の保持部材の前記光軸の方向の可動範囲とは互いに重なる部分があり、
   前記制御手段は、前記相対位置に基づき、前記駆動手段の制御を変更することを特徴とするレンズ装置。
2. 前記相対位置は、前記伝達部材の前記端からの変位量であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
3. 前記制御手段は、前記変位量に基づき、前記駆動手段の、駆動速度、加速度、電圧の内の少なくとも一つを変更することを特徴とする請求項２に記載のレンズ装置。
4. 前記制御手段は、前記変位量が０よりも大きい場合、前記変位量が０となるように前記伝達部材を前記第１の保持部材から離れる方向に移動させるように前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項２又は３に記載のレンズ装置。
5. 前記制御手段は、前記変位量が０より大きい場合は前記変位量が０の場合より大きい最高駆動速度で前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項２から４までのいずれか一項に記載のレンズ装置。
6. 前記制御手段は、前記変位量が０より大きい場合は前記変位量が０の場合とは異なるフィードバックゲインで前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項２から５までのいずれか一項に記載のレンズ装置。
7. 前記第１のレンズ群は、第１の光学特性の変更に際して前記光軸の方向に移動し、前記第２のレンズ群は、前記第１の光学特性及び第２の光学特性の変更に際して前記光軸の方向に移動することを特徴とする請求項２から６までのいずれか一項に記載のレンズ装置。
8. 前記第１の光学特性に対する前記第１の保持部材の前記光軸の方向の位置に関する光学情報を記憶する記憶部と、
   前記第１の光学特性を取得する第１の取得手段と、
   前記伝達部材の前記光軸の方向の位置を取得する第２の取得手段とを有し、
   前記相対位置取得手段は、前記記憶部に記憶された前記光学情報と、前記第１の取得手段によって取得された前記第１の光学特性と、前記第２の取得手段によって取得された前記伝達部材の前記光軸の方向の位置とに基づき前記変位量を取得することを特徴とする請求項７に記載のレンズ装置。
9. 前記第１の光学特性は焦点距離であり、前記第２の光学特性は合焦距離であることを特徴とする請求項７又は８に記載のレンズ装置。
10. 前記光学情報は、前記第１の光学特性及び前記第２の光学特性に対する前記第２の保持部材の前記光軸の方向の位置に関する情報を含むことを特徴とする請求項８に記載のレンズ装置。
11. 請求項１から１０までのいずれか一項に記載のレンズ装置と、該レンズ装置によって形成された像を撮る撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
12. 請求項１から１１までのいずれか一項に記載のレンズ装置における前記制御手段によるレンズ装置の制御方法。
13. プロセッサーによって実行されると、該プロセッサーに請求項１２に記載のレンズ装置の制御方法を実行させる、プログラム。