JPH06242363A

JPH06242363A - ズームレンズの駆動制御装置

Info

Publication number: JPH06242363A
Application number: JP2701293A
Authority: JP
Inventors: Seiji Yoshikawa; 誠司芳川; Akira Oda; 晃織田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1993-02-16
Filing date: 1993-02-16
Publication date: 1994-09-02

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、ズームレンズの駆動制御において、
それぞれのレンズ群を別々に制御することにより、部品
点数が少なくかつレンズ調整が精度良く簡単におこなえ
る、小型でコスト的にも有利なズームレンズの制御装置
を提供する。【構成】発明の構成によれば、ズーミングおよびフォー
カシングで移動する前群レンズ２５と、後群レンズ３６
を保持する第１移動枠１２と、後群レンズ３６を保持す
る第２移動枠１３を、それぞれ第１モータ１４と第２モ
ータ１５で別々に駆動させるとともに、コードとエンコ
ーダによりそれぞれのレンズの位置検出を行う。また、
この位置情報を記録、補正することによりレンズの停止
位置に調整幅を持たせ高いピント精度を維持して、ズー
ミングおよびフォーカシングをさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、写真撮影用カメラ、小
型撮影機、ビデオカメラ、複写機、引伸機などの光学機
器に利用されるズームレンズ鏡胴の駆動制御装置であっ
て、移動させるズームならびにフォーカスレンズ群の駆
動位置制御に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ズームレンズ鏡胴は、周囲に沿った細長
いカム孔を有するカム筒とこのカム孔に挿入させたカム
フォロアとを固着し、かつ変倍用レンズあるいは補正用
レンズを支持する各移動筒をカム筒に内装させ、前記カ
ム筒を回動駆動することによって各移動筒を光軸方向に
移動させて光学的に変倍する（以下ズーミングという）
構成のものが多い。具体的には、光軸方向に固定された
カム筒が回動自在に設けられ、各移動筒がこのカム筒に
内装されており、この各移動筒の各々が固定筒に案内さ
れながらカム筒の回動に連動されて光軸方向に移動する
ように構成されている。また、この種のズームレンズ鏡
胴は焦点整合用（以下フォーカシングという）の光学系
を支持させた移動枠を設け、前記カム筒とは別の駆動手
段によってこの移動枠を移動させて合焦制御する構成と
したもの、さらにはシャッタもしくはアイリスを備えた
構成とされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
技術には以下のような問題点があった。例えば上記した
ようなズームレンズ鏡胴は筒と筒の嵌捜を幾重にも重ね
るのでその分だけ径方向に大きくなってしまう。また、
光学系や鏡胴の累積公差により、ズームレンズ組み込み
終了時に各ズーミングによるピントずれをなくす調整
（以下シフト出しという）と装置本体に前記ズームレン
ズを取り付けるフランジ面からの距離調整（以下バック
出しという）にかなりの工数がかかる。このシフト出し
ではズームレンズの広角側端と望遠側端とで差が無くな
るように調整するが，中間部では許容幅内のピントずれ
を容認している。このピントずれ量はズームレンズ個々
に違いがあり、一眼レフカメラのようにレンズ透過光で
ピント合わせをする方式では前記ズームレンズのずれは
自動的に補正されるので問題にならないが、レンズシャ
ッターカメラにズームレンズを搭載するとこのずれ量は
出来上がり写真の像性能を劣化させる等の問題がある。

【０００４】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは直径方向にコンパクトで
あり、ズームレンズの組み込み工数を削減し、なおかつ
レンズシャッタカメラのようにレンズの透過光をピント
合わせに使わない前記ズームレンズを搭載した光学装置
のシフトずれによるピントの狂いをなくそうとするもの
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、従来技術のこ
れらの問題点を解決することを目的とし、ズーミングで
移動する少なくとも二つ以上のレンズ群と移動するレン
ズ群と同じ数のモータを設け、前記モータでズーミング
およびフォーカシングを行わせるズームレンズであっ
て、前記複数の駆動源に対応して、各移動レンズ群の位
置検出手段としてコードとエンコーダパルスのカウント
手段を個別に設けて位置制御を行うズームレンズの駆動
制御装置を提供する。

【０００６】さらに、前記コードはグレイコードであ
り、複数の移動レンズ群を別個に連続して駆動させるこ
とによって、位置制御精度を向上させたるズームレンズ
の駆動制御装置、ならびにズーミングで移動する少なく
とも二つ以上のレンズ群と移動するレンズ群と同じ数の
モータを設け、前記モータでズーミングおよびフォーカ
シングを行わせるズームレンズであって、フォーカシン
グ時には一つのモータで全群移動を行わせるズームレン
ズの駆動制御装置を提供する。

【０００７】

【作用】上記構成でズーミング操作ボタンの入力を受け
て第１のレンズ群を保持する移動筒１を光軸上の所定の
位置に移動させ、連続して第２のレンズ群を保持する移
動筒２を第１のレンズ群の位置と相対的な光軸上の位置
に移動させ、次にフォーカシングで全群すなわち移動筒
１と移動筒２を同時に動かすときは前記モータの一方を
使って測距装置からの情報を受けて光軸上にレンズを移
動させて所定の位置に停止させる。あるいはフォーカシ
ングでは前記ズームレンズの何れの一つのレンズ群を測
距装置からの情報を受けて所定の位置に停止させる。

【０００８】ズーミングで移動するレンズ群の内の一つ
のレンズ群と、フォーカシングで移動するレンズ群が同
じでも、それぞれの駆動を別々に制御させるのでレンズ
同志の衝突とかシーケンス上の誤動作は防止できる。ま
た、レンズシャッターカメラなどのように使用時前記ズ
ームレンズが光学機器の外部に露出するようなものにあ
っては不使用時メインスイッチのオフ信号を受けて前記
ズームレンズの鏡胴を沈胴させることも容易に行える。
さらに、前記光学機器でメインスイッチがオンされたと
き、そのオン信号を受けて前記ズームレンズ鏡胴は前方
の所定の位置に繰り出すこともできる。

【０００９】

【実施例】以下図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図１はズームレンズの正面図、図２は図１上のＡ−
Ａ線断面図、図３は図１上のＢ−Ｂ線断面図、図４
（Ａ）は図１上のＣ−Ｃ線断面図、図４（Ｂ）は図１上
のＤ−Ｄ線に沿って切断した断面図である。これらの各
図において１１は固定枠、１２は第１移動筒、１３は第
２移動筒、１４は第１モータ、１５は第２モータを示し
ている。

【００１０】固定枠１１は円筒形の枠体で、この後端に
設けたフランジ１１ａをカメラ本体に取り付けて固定す
る。この固定枠１１の内面には図１、図２から分かるよ
うにヘリコイド雌ねじ１１ｂが設けてあり、固定枠１１
の後方内部に設けた駆動リング１６がこのヘリコイドね
じ１１ｂに螺合している。つまり駆動リング１６はその
外周囲にヘリコイド雄ねじ１６ａを設け、このヘリコイ
ドねじ１６ａを固定枠１１のヘリコイドねじ１１ｂに螺
合している。また、この駆動リング１６はその前側外周
囲（図２において右端側外周囲）にはギヤ１６ｂが刻設
してあり、このギヤ１６ｂが後述する出力ギヤによって
連動駆動されて回転する。

【００１１】上記した駆動リング１６はフリクションば
ね１７によって第１移動枠１２に連結してある。つまり
一端部を第１移動枠１２の係止突起１２ａに止着させた
フリクションばね１７の多端側折曲げ部を駆動リング１
６の後面に圧接させてある。この連結により、ヘリコイ
ドねじにしたがって回転する駆動リング１６が非回動で
移動する第１移動枠１２を進退させる。なお、フリクシ
ョンばね１７は駆動リング１６の上下（図１）２箇所に
設けてある。また、このフリクションばね１７は第１移
動枠１２と別体に構成してあるが第１移動枠１２と一体
に構成することもできる。

【００１２】一方、上記した固定枠１１の内面には、前
後方向に直線的に設けたキー溝１１ｃを３当分位置に各
々設け、第１移動枠１２の後端周囲に設けた各々のキー
１２ｂをこれらキー溝１１ｃに突入させてある。第１移
動枠１２は固定枠１１と比べてやや小径として固定枠１
１に内装させた円形枠でキー１２ｂがキー溝１１ｃに案
内され、非回動のまま光軸方向（図２において左右方
向）に移動する。つまり、ヘリコイドねじ１１ｂ、１１
ａにしたがって回転移動する駆動リング１６に押動さ
れ、また、引っ張られて非回動のままで光軸方向に移動
する構成となっている。固定枠１１には側面に穴１１ｄ
があり、穴１１ｄを塞ぐように第１コード基板３９がコ
ード面を内径側に向け取り付けられており、第１移動枠
１２の外径部に取り付けられた第１コードブラシ４０と
摺動させることにより、コードを読み取り固定枠１１と
第１移動枠１２との相対的な位置検出を行うように構成
されている。

【００１３】駆動リング１６は図３に詳記した通り、第
１モータ１４の出力歯車１８、減速歯車１９、長尺歯車
２０、移動歯車２１からなる連動機構によって回転駆動
される。第１モータ１４はＤＣモータであって固定枠１
１に設けた固定板２２に取り付けてあり、ホトインタラ
プタ２３を用いてパルス制御する。なお、２３ａはエン
コーダである。また、出力歯車１８に連動される減速歯
車１９と、この減速歯車１９に連動される長尺歯車２０
は固定枠１１に軸止されている。さらに長尺歯車２０に
連動される移動歯車２１は第１移動枠１２に設けた軸受
け起立部１２ｃに軸止して、この歯車２１が駆動リング
１６のギヤ１６ｂに噛合するようにしてある。この連動
機構により、第１モータ１４の回転駆動力が移動歯車２
１に伝達されこの移動歯車２１によって駆動リング１６
が回転する。このため駆動リング１６がヘリコイドねじ
１１ｂ、１６ａにしたがって移動し、第１移動枠１２を
光軸方向に移動させる。なお、このとき移動歯車２１が
長尺歯車２０に沿って移動する。

【００１４】上記した第１移動枠１２にはシャッタ枠２
４をねじ止めし、このシャッタ枠２４の筒状部２４ａに
前群レンズ２５（第１レンズ群）が支持させてあり、ま
た、このシャッタ枠２４の後面側近くには、シャッタ羽
根抑えと共にシャッタ羽根２６が設けてある。なお、こ
のシャッタ羽根２６は筒状部２４ａの外周囲に配設した
モータ駆動源２７により連動されて開閉動作する。ま
た、シャッタ枠２４の筒状部２４ａの外周囲には、第２
移動枠１３を移動駆動する第２モータ１５とその連動機
構が設けてある。この連動機構は図１、図４（Ａ）に示
した如く、第２モータ１５の出力歯車２８、減速歯車２
９〜３２、リードスクリュー３４に固定した連動歯車３
３、第２移動枠１３の起立部１３ａに固定した筒状雌ね
じ３５より構成してある。

【００１５】連動歯車３３は末端の減速歯車３２に連動
されて回転する。そしてこの連動歯車３３はシャッタ枠
２４と第２移動枠１３の起立部１３ａを貫通させて後方
（図４（Ａ）上左方向）に引き出したリードスクリュー
３４の一端部に固定してある。リードスクリュー３４は
連動歯車３３をシャッタ枠２４に圧接させるように、リ
ードスクリュー３４の連動歯車３３固定側を押え板３８
で付勢されている。また、このリードスクリュー３４に
は筒状ねじ３５が螺合しており、この筒状ねじ３５がリ
ードスクリュー３４の回転によってねじ送りされること
で、第２移動枠１３を光軸方向（図４（Ａ）の左右方
向）に移動させる。

【００１６】第２移動枠１３は第１移動枠１２内で移動
可能とした円筒枠で、これには後群レンズ（第２レンズ
群）３６が支持させてある。そしてこの第２移動枠１３
は図４（Ｂ）に示したように、第１移動枠１２に設けた
ガイド軸３７に案内されて非回動のまま光軸方向に移動
させる構成としてある。つまり、第２移動枠１３にはシ
ャッタ枠２４の切欠部２４ｂを通って前方（図４（Ｂ）
において右方向）に突出腕１３ｂを設け、この突出腕１
３ｂの起立片部１３ｃ、１３ｄに形成した軸孔に上記ガ
イド軸３７を摺動自在に通してある。

【００１７】さらに、第２移動枠１３の突出腕１３ｂの
側面に第２コード基板４１が取り付けられており、シャ
ッタ枠２３上に取り付けられた第２コードブラシ４２と
摺動させることによりコードを読み取り、第１移動枠１
２と第２移動枠１３との相対的な位置検出を行う構成と
なっている。なお、ガイド軸３７は第１移動枠１２の前
後端部から枠内に向けて突出させた軸止部１２ｄ、１２
ｅによって軸支してある。

【００１８】上記構成のズームレンズは次のようにバッ
ク／シフト調整をする。図７は上記ズームレンズのズー
ミング及びフォーカシング駆動とそれによるファインダ
連動の様子を示す動作シーケンス図であり、以下図７の
上段よりイ〜ホ欄について説明する。図の縦線はズーム
ゾーンを示し、実線はズーム情報のグレイコードの分岐
点ＺＣｎを表す。破線はフォーカシングの位置（以下Ｎ
は至近を、∞は無限遠位置を表す）と分岐点を検知して
停止する前群レンズ２５のホームポジションＨＰｎを示
す。２点鎖線は後群レンズ３６の位置検出分岐点Ｚ２Ｃ
を示す。この後群レンズ２５の分岐点は後群レンズ３６
が前群レンズ２５と一緒に動くので説明のためシーケン
ス図上複数箇所で示している。

【００１９】前群レンズ２５の駆動は「繰り返しフォー
カシング」で駆動ギヤ列のバックラシュに起因する累積
制御誤差を防止するために一方向実施例では有効フォー
カシング方向を∞側→Ｎ側にしている。（Ｎ→∞にする
とＨＰｎを至近側に設けなければならず鏡胴が長くな
る）。

【００２０】図７のイ、ロ欄のグレイコードとズームポ
ジションについてさらに詳しく説明する。イ欄のゾーン
番号はグレイコードによる分割を０から順を追ってつけ
た追い番号でその分岐点ＺＣｎは前群レンズ２５の制御
基点で、その右隣（数十パルス駆動分）をホームポジシ
ョンＨＰｎとし、前群レンズ２５の駆動開始或いは停止
点である。また左隣に∞〜Ｎ（至近）のフォーカシング
の範囲を示すが、テレになるほど広い範囲になってい
る。これはフォーカシングを全群移動で行っているため
である。ロ欄はメインスイッチオフとワイド〜テレ間を
分割するグレイコードを示す。オフはメインスイッチオ
フでこのとき鏡胴は沈胴している。沈胴時、後群レンズ
３６は前群レンズ２５との間に設定した第２コード基板
４１上の後群レンズ３６位置検出用コードの分岐点Ｚ２
Ｃより数十パルステレ側にあって、オフしたときのズー
ムゾーンによって後群レンズ３６のオフ時の格納位置は
後で述べるように違う。

【００２１】ここで分岐点Ｚ２Ｃについて説明する。後
群レンズ３６位置検出用コードの分岐点Ｚ２Ｃとは前後
群レンズ間隔をズーミングで可変したときに所定の空気
間隔を再現するために前群レンズ２５と後群レンズとの
間に設けた第２コード基板のコードの分岐点で、テレ端
位置とワイド端位置のほぼ中間位置（実施例ではズーム
ゾーン第４・５の中間）にある。ズーミング、テレマク
ロ、メインスイッチオフのときに後群レンズ３６を前群
レンズ２５に対して移動させて分岐点Ｚ２Ｃを検知した
あと、後群レンズ３６を所定の位置に移動させるために
設けてある。分岐点Ｚ２Ｃを前後群レンズ間が最近接す
るテレ端位置に置くと、このレンズ設計ではテレ端への
移動のときに後群レンズ３６を検知して一時停止させる
までの折り返し点ｃに移動する前に、前群レンズ２５に
当接するので分岐点Ｚ２Ｃをほぼ中間位置に設けてある
が、両者間に余裕が有れば分岐点Ｚ２Ｃはどの点にとっ
てもよい。分岐点Ｚ２Ｃを中間に置くことでメインスイ
ッチオンでレンズをワイド端にセットする時間を短縮し
ている。「ＷＩＤＥ」はズームレンズのワイド端を示
す。すなわち、前後群レンズ間隔はワイド端のレンズ間
隔を最大に開けた状態で前群レンズ２５はワイド端の位
置に移動している。「ＴＥＬＥ」はズームレンズのテ
レ端を示す。すなわち、前後群レンズ間隔は最近接した
状態で前群レンズ２５はテレ端の位置に移動している。

【００２２】図７（Ａ）のハ欄を使ってバック／シフト
調整の説明をする。ハ欄はバック／シフト調整の鏡胴駆
動で第１モータ１４による前群レンズ２５の動作と第２
モータ１５による後群レンズ３６の動作を示す。この調
整工程では、少なくともコリメータでフランジバックＦ
Ｂをチェックする間、レンズシャッタを全開させておく
必要がある。まず、このズームレンズのワイド端で∞位
置でのフランジバックＦＢを測定する。すなわち、前群
レンズ２５はメインスイッチオフの位置のホームポジシ
ョンＨＰ０から第１モータ１４でワイド端の分岐点ＺＣ
１を検出した後、そのまま設計値分パルス制御してワイ
ド端∞位置に停止させる（後群レンズ３６は図７で前群
レンズ２５に対する分岐点Ｚ２Ｃより左位置にあって、
前群レンズ２５と一緒に移動している）。次に別の第２
モータ１５で後群レンズ３６を駆動させ前群レンズ２５
に対する分岐点Ｚ２Ｃを検知した後、その回転方向のま
ま設計位置ｂＷにまで駆動制御する。これにより前後群
レンズはワイド端の設計∞位置にセットされたことにな
る。また、この駆動はメインスイッチオフの位置からだ
けでなく他のズームゾーンからおこなってもよいが、前
群レンズ２５をワイド端の∞位置、後群レンズ３６をｂ
Ｗ位置に制御することに変わりはない。

【００２３】ここでコリメータでワイド端∞でのフラン
ジバックＦＢをチェックする。このときレンズ、鏡胴等
の累積誤差により設計値に対して△ＢＷの誤差がでる。

【００２４】次にテレ端∞位置でのフランジバックＦＢ
を測定する。すなわち、第１モータ１４で前後群レンズ
を駆動してテレ端の分岐点ＺＣ６を検知したのち、数十
パルス駆動して、設計∞位置に前群レンズ２５を停止さ
せる。このとき後群レンズ３６は前群レンズ２５に対し
てワイド端の空気間隔位置ｂＷを保持して前群レンズ２
５と一緒に光軸上を移動する。次に後群レンズ３６を第
２モータ１５で駆動し前群レンズ２５に対する分岐点Ｚ
２Ｃを検知したのち、そのままの移動方向でテレ端の設
計位置ｂＴにパルス駆動制御する。これで前後群レンズ
はテレ端の設計∞位置にセットされたことになる。ここ
でコリメータでテレ端∞でのフランジバックＦＢをチェ
ックする。同じ理由からテレ端∞でのＦＢの誤差△ＢＴ
を検出する。このとき△ＢＷ≒△ＢＴであればシフト調
整は終了し、各ズームゾーンでのＦＢをチェックし、Ｆ
Ｂの各誤差△をＥＥＰＲＯＭ等の記憶装置に入力する。
ここで記号≒は設計許容値を表す。

【００２５】この入力された各ズームゾーンでのＦＢ誤
差△は、フォーカシングの際第１モータ１４の駆動制御
に加味されて前後群繰出しが行われるのでどのズームゾ
ーンでもピントの合った写真が撮れる。△ＢＷ≠△ＢＴ
であれば△ＢＷ＝△ＢＴになるようにＦＢチェック後に
計算して前後群レンズ間隔の補正量△Ｂを求める。テレ
端で後群レンズ３６だけを再制御（後群レンズ３６をｂ
Ｔから移動させて分岐点Ｚ２Ｃを検知したのちｃ点で止
め、逆方向に移動させて分岐点Ｚ２Ｃを再検知後、△Ｂ
補正駆動した位置ｂ７に止める）してテレ端∞位置での
フランジバックＦＢを再チェックする。

【００２６】次に再びワイド端∞でのフランジバックＦ
Ｂをチェックする。すなわち、第１モータ１４で前群レ
ンズ２５をテレ端より駆動する。このとき前群レンズ２
５はテレ側から移動するので分岐点ＺＣ１を検知してか
らＦ点で一時停止させ、逆回転させて前群レンズ２５を
設計∞位置に停止させる。次に第２モータ１５で後群レ
ンズ３６を駆動する。このとき後群レンズ３６はｂ７か
ら移動しＺ２Ｃを検知してから同じ方向に移動を続けｂ
Ｗを△Ｂ補正した位置ｂ２に停止させる。ここでワイド
端∞でのフランジバックＦＢをチェックし、△ＢＷ△Ｂ
Ｔであることを確認し、補正量△Ｂと各ゾーンでのフラ
ンジバックＦＢ誤差△をＥＥＰＲＯＭに入力する。オー
バーランを防止するために△Ｂに係数を掛けて小さい値
にしてもよい。このときのフランジバックＦＢの誤差は
△ＢＷ２となる。補正量を再計算して同様にワイド端と
テレ端での∞位置でのフランジバックＦＢを測定する。

【００２７】上記前後群レンズの駆動および測定を複数
回繰り返し、△ＢＷｎ≒△ＢＴｎになるよう収斂させて
もよい。バック／シフト調整されたレンズは後で述べる
ズーミング駆動の際、ズームゾーンの後群レンズ３６の
位置を設計値より△Ｂ補正する。このバック／シフト調
整はレンズユニットでの調整のためファインダーには全
く関係なく行うことができる。また、このバック／シフ
ト調整をカメラ本体にレンズを取り付けてから行う場合
には、次のように対応しておく必要がある。

【００２８】すなわち、カメラ本体の設計ではレンズ取
付面をレンズのフランジバックＦＢ誤差△ＢＷ（≒△Ｂ
Ｔ）を吸収できるように、フランジバックＦＢ誤差△Ｂ
Ｗ＝０のとき本体と鏡胴固定枠１１との間に一定の空間
を設けて置く。これはズームレンズ鏡胴をカメラ本体に
取付けるときに両者間に挿入する座金の厚さで調整す
る。このためにはレンズシャッタカメラの場合にはこの
調整工程において第１モータ１４で鏡胴を駆動させても
ファインダ連動片を動かさないギヤ列噛合解除機構等を
設けて置く必要がある。

【００２９】上記組立／調整されたズームレンズはカメ
ラに組み込まれて、次のように動作する。図５は上記ズ
ームレンズを撮影位置に繰り出す動作過程を示し、図６
は上記ズームレンズのズーミング動作過程を示す。まず
メインスイッチオフのときには図５（Ａ）に示したよう
に、後退した位置状態となっている（図７ではコードの
ズームゾーン０の位置）。つまり、後群レンズ３６を最
も後退させ、また、前群レンズ２５を後群レンズ３６に
最も接近させた動作状態となっている。すなわち、ズー
ムレンズは沈胴した状態になっている。

【００３０】撮影する場合には、先ずメインスイッチを
オンすると第１モータ１４が回転駆動し、所定位置（Ｗ
ＩＤＥ位置）まで第１移動枠１２が繰り出され、図５
（Ｂ）に示す状態となる。つまり、第１モータ１４の回
転駆動により移動歯車２１が駆動リング１６を回転さ
せ、この駆動リング１６がヘリコイドねじにしたがい前
進移動する。したがって、第１移動枠１２が駆動リング
１６に押動されて所定位置まで繰り出される。第１移動
枠１２の移動は固定枠１１と第１移動枠１２との間に設
けた第１コード基板３９上のグレイコードで分割制御さ
れて第１モータ１４が停止する。また、第１移動枠１２
がこのように繰り出されるときは、第２モータ１５が停
止しているため第２移動枠１３が第１移動枠１２と共に
同方向に移動し、図５（Ｂ）のように前進移動する。第
１移動枠１２が所定の位置に繰り出されると、第２モー
タ１５が回転駆動される。これにより、連動歯車３３が
回転力を受けリードスクリュー３４によってねじ送りさ
れ、第２移動枠１３が後退移動し、図５（Ｃ）に示す撮
影可能状態となる。

【００３１】図７のニ欄でこのズームレンズカメラで、
メインスイッチオンしたときの鏡胴の動作を説明する。
メインスイッチをオンすると決められた回転方向で、第
１モータ１４は前後群レンズを駆動し、分岐点ＺＣ１を
検知して数百パルス駆動してＦ点でいったん停止し、引
続き逆回転して分岐点ＺＣ１を再検知した後、数十パル
ス駆動してゾーン１のホームポジションＨＰ１の位置ａ
点で止まる。次に第２モータ１５で後群レンズ３６を前
群レンズ２５に対する位置検出分岐点Ｚ２Ｃの左側から
駆動し、Ｚ２Ｃを検知してから先のシフト調整で△Ｂ補
正された空気間隔位置ｂ２まで駆動制御しワイド端にな
る（このままでは∞遠被写体はピント面よりレンズ駆動
上ＨＰ１〜∞間距離だけ奥にずれた位置に結像する）。

【００３２】図５（Ｃ）はワイド端での撮影位置になっ
ているのでこの状態で撮影するときにはレリーズ釦を押
すと、前記カメラに別に設けた測距装置で検出した撮影
距離を第１モータ１４の回転駆動にフィードバックをか
け、第１モータ１４を回転させてフォーカシングを行
う。つまり、測距信号を制御回路によってパルス変換
し、このパルス信号によって第１モータを回転駆動す
る。これにより、前群レンズ２５と後群レンズ３６が一
緒に光軸上を前進駆動し、フォーカシングを行う。

【００３３】このＷＩＤＥ端からテレ側方向にズーミン
グするときの動作について詳しく説明する。図５（Ｃ）
と図６（Ａ）はワイド端の位置を表し、同一のものであ
る。この状態からズーミング釦を押すと第１モータ１４
が回転し、図６（Ｂ）に示すように、第１移動枠１２を
ＴＥＬＥ位置に向かって繰り出させる。そして、第１移
動枠１２の繰り出し位置をきめると、第１モータ１４が
停止し、その停止位置が第１コード基板３９上のグレイ
コードで検出され、この検出に基づいて第１移動枠１２
と第２移動枠１３の位置コード（分岐点検出）信号が出
され、この位置コード信号に基づいて制御回路が第２モ
ータ１５の回転方向とパルス制御時間を定め、第２モー
タ１５を回転駆動させる。これにより、第２移動枠１３
が光軸上に移動してズーミングが行われ、ＴＥＬＥ位置
では図６（Ｃ）に示す動作状態となる。

【００３４】図７のニ欄でグレイコードに基づいたズー
ミング動作について説明する。ワイド端からテレ側へズ
ーミングすると、第１モータ１４は回転し、前後群レン
ズを駆動させる。例えばゾーン４でズーミングを止める
と第１モータ１４は更に回転し、分岐点ＺＣ４を検知し
てワイド端の時と同じ量Ｆ点迄駆動してから、逆回転し
て分岐点ＺＣ４を再検知して数十パルス駆動してホーム
ポジションＨＰ４のａ点に停止させる。すぐに第２モー
タ１５が回転して後群レンズ３６を駆動する。このとき
の後群レンズの駆動開始位置は分岐点Ｚ２Ｃより右側ｂ
２の位置にあり、分岐点Ｚ２Ｃを検知したのち、そのま
ま移動してゾーン５の空気間隔の位置ｂ５に停止させ
る。これでテレ端の二つ手前に前後群レンズが停止され
る。また、ワイド端からゾーン３へズーミングすると前
群レンズ２５は上記と同様な動きをするが後群レンズ３
６は分岐点Ｚ２Ｃの右側ｂ２位置から分岐点Ｚ２Ｃを検
知してｃ点で逆回転して分岐点Ｚ２Ｃを再検知してゾー
ン３の位置ｂ３に停止する。次にあるズームゾーンから
テレ端にズーミングしたときについて説明する。テレ方
向にズーミングし続けると第１モータ１４は回転し、前
後群レンズを駆動させる。そこでゾーン６を認識するか
或いはゾーン５でズーミングを止めると、前後群レンズ
は分岐点ＺＣ６を検知して数百パルス動いてＦ点で一時
停止をし、逆回転して分岐点ＺＣ６を再検知した後、数
十パルス駆動してホームポジションＨＰ６のａ点で停止
する。すぐに第２モータ１５が回転して後群レンズ３６
を駆動する。このときの後群レンズ３６の駆動開始位置
はズーミング起動位置により、分岐点Ｚ２Ｃの左側と右
側のいずれかにある。まず左側の時の後群レンズ３６の
駆動に付いて説明する。後群レンズ３６は空気間隔を開
ける右方向に動いて分岐点Ｚ２Ｃを検知して数十パルス
駆動してｃ点で一時停止をし、逆回転して分岐点Ｚ２Ｃ
を再検知して△Ｂ補正されたテレ端の位置ｂ７にパルス
駆動制御して停止させる。

【００３５】次に右側の時の後群レンズ３６の駆動に付
いて説明する。これは分岐点Ｚ２Ｃを検知して同じ方向
の移動でテレ端の位置ｂ７に停止させる。また、さらに
テレ方向へズーミングを続けても、ズーミング方向
（Ｔ）とゾーン６を認識すると、ソフト対応でテレ端と
判断して第１モータは回転しない。また、ゾーン６ある
いは分岐点ＺＣ６を検知すると強制的に数十パルス駆動
したのち、第１モータ１４を逆回転させてゾーン６のａ
点に停止させてもよい。また、再度ズームスイッチをテ
レ方向にオンしても、「ＨＰ６の検知ゾーン６のａ点で
停止」を繰り返す。しかし、省エネを考えると上述の前
者の方がよい。このズーミングされた位置でレリーズ釦
を押すと上述と同じく第１モータ１４が回転し、ズーミ
ング位置を基準として前群レンズ２５と後群レンズ３６
が一緒に前進変動してフォーカシングする。

【００３６】テレマクロのフォーカシングについて説明
する。フォーカシングを全群移動で行うと焦点距離が大
きくなると撮影距離が近くなるほど繰出量が増大し、そ
れにともない鏡胴（固定枠）が長くなり、カメラの光軸
方向寸法が大きくなる。この対策としてテレ端では他の
焦点距離の至近距離までを全群移動とし、それよりも近
接のマクロのときには後群レンズ３６の移動によるフォ
ーカシング方式を採用している。ＡＦ測距で至近より更
に近距離を検出したときには、テレ端に限り第１モータ
１４で前後群レンズを至近Ｎまで移動させ、引続き第２
モータ１５が後群レンズ３６をピント面方向にパルス駆
動制御して測距距離相当点で停止させ、シャッタで露出
させる。この後の動作は第２モータで後群レンズ３６を
分岐点Ｚ２Ｃを検知した後、さらに駆動してｂ７に停止
させ、引き続き第１モータ１４で前後群レンズを駆動
し、テレ端のホームポジションＨＰ６に停止させる。

【００３７】次に図７のホ欄でＴＥＬＥ→ＷＩＤＥ方向
のズーミングとフォーカシングの動作を説明する。ホ欄
ではテレ端の一つ手前のゾーン６とワイド端ゾーン２と
その一つ手前のゾーン３、さらにメインスイッチオフで
の前・後群レンズの動きを示している。テレ端側からズ
ーミングすると、決められた回転方向で第１モータ１４
は前後群レンズを駆動し、仮にゾーン６でズーミングを
止めると第１モータ１４は分岐点ＺＣ５を検知してその
まま数十パルス駆動して、ホームポジションＨＰ５のＦ
点で停止させ、引続き第２モータ１５が回転し後群レン
ズ３６を駆動する。このときの後群レンズ３６の駆動開
始位置は分岐点Ｚ２Ｃより左側ｂ７にある。後群レンズ
３６はｂ７より駆動し、分岐点Ｚ２Ｃを検知して数十パ
ルス移動したのちｃ点で一時停止をし、逆回転して分岐
点Ｚ２Ｃを再検知して△Ｂ補正されたテレ端一つ手前の
位置ｂ６にパルス駆動制御される。これでテレ端一つ手
前の位置に前後群レンズを配置できたことになる。

【００３８】次にあるゾーンからワイド端の一つ手前に
ズーミングしたときを説明する。ワイド方向にズーミン
グしてゾーン３で止めると、第１モータ１４はさらに回
転を続け上記ゾーン６のときと同様にゾーン２の分岐点
ＺＣ２を検知し、数十パルス駆動してホームポジション
ＨＰ２のＦ点で停止する。引続き第２モータ１５が回転
し後群レンズ３６を駆動する。このときの後群レンズ３
６の駆動開始位置は分岐点Ｚ２Ｃより左側か右側にあ
る。左側ｂ５、ｂ６、またはｂ７にあるときは分岐点Ｚ
２Ｃを検知したら、そのままゾーン３の空気間隔の位置
ｂ３に駆動停止させる。また、右側にあるときはｂ４の
位置にあり、分岐点Ｚ２Ｃを検知して数十パルス駆動し
てｃ点で一時停止をし、逆回転してゾーン３の空気間隔
の位置ｂ３に停止させる。これでワイド端の一つ手前の
位置に前後群レンズを配置できたことになる。

【００３９】次にワイド端にズーミングしたときについ
て説明する。ワイド方向にズーミングを続けてゾーン２
にきたことを識別すると、ゾーン２でズーミングを止め
ても止めなくても、第１モータ１４は前後群レンズをワ
イド→テレ方向のズーミングのときと同様に分岐点ＺＣ
１を検知し、そのまま数十パルス駆動してホームポジシ
ョンＨＰ１のＦ点で停止する。引続き第２モータ１５が
回転し後群レンズ３６を駆動する。このときの後群レン
ズ３６の駆動開始位置は分岐点Ｚ２Ｃより右側か左側に
ある。右側にあるときの位置はｂ３、ｂ４で、分岐点Ｚ
２Ｃを検知して数十パルス駆動してｃ点で一時停止を
し、逆回転して分岐点Ｚ２Ｃを再検知してゾーン２の空
気間隔の位置ｂ２に停止させる。あるいは後群レンズ３
６の駆動開始位置が分岐点Ｚ２Ｃより左側ｂ５、ｂ６、
またはｂ７にあるときは分岐点Ｚ２Ｃを検知したら、そ
のままゾーン２の空気間隔の位置ｂ２にパルス駆動制御
させる。これでワイド端にズーミングができたことにな
る。ワイド端で更にズームスイッチをワイド側にオンし
ても、ズーミング方向とゾーン１を認識するとソフト対
応でワイド端と判断し第１モータ１４を回転させない。

【００４０】ここでレリーズするとＡＦ測距の結果をＣ
ＰＵを介して第１モータ１４の制御にフィードバックさ
れ、前後群レンズは一体駆動しＡＦ測距の位置ｓ点で停
止し、シャッタで露出したのち、第１モータ１４で前後
群レンズを分岐点ＺＣｎを検知して数十パルスの駆動で
レリーズしたときの位置ａ点に復帰させる。ゾーンが違
えば撮影距離が同じでも全群移動のフォーカスのため繰
出し量が違ってくる。メインスイッチをオフにすると、
レンズはどのズームゾーン位置にあっても、はじめに後
群レンズ３６の位置を確認する。すなわち、分岐点Ｚ２
Ｃより右側にあるときは第２モータ１５が回転して分岐
点Ｚ２Ｃを検知した後、分岐点Ｚ２Ｃの左側に数十パル
ス駆動して停止させる。引続き第１モータ１４がワイド
方向に回転し、分岐点ＺＣ０を検知してから数十パルス
駆動して前群レンズ２５のホームポジションＨＰ０に前
後群レンズを止める。また、分岐点Ｚ２Ｃより左側にあ
るときは第１モータ１４が回転しＨＰ０に停止する。メ
インスイッチオフで第１モータ１４を回転させるとワイ
ド側（特にワイド端）にあったときには前後群レンズが
一緒に沈胴するため、後群レンズ３６がカメラ本体に当
たるためにこのモードの時には後群レンズ３６を分岐点
Ｚ２Ｃより左側に移動させて置かなければならない。

【００４１】前後群レンズはさらにピント面に近接する
よう沈胴させてもいいが実施例ではメインスイッチオン
からワイド端までの駆動時間を短縮するためにさらなる
近接をさせていない。ズーミングした位置でシャッタを
切ると「ＡＦ測距、第１モータ１４による鏡胴の駆動制
御で前後群レンズが一体移動し、ＡＦ測距の位置ｓ点で
停止し、露出したのち第１モータ１４で逆回転をかけ分
岐点ＺＣｎを検知してから数十パルス駆動してから、前
後群レンズをレリーズしたときのホームポジションＨＰ
ｎに停止させる。」の一連の駆動は前述したＷＩＤＥ→
ＴＥＬＥと同じである。

【００４２】ズーミングの途中で電池容量がなくなるか
何らかの事故で電池が脱落したときについて説明する。
故意にせよ、操作中にせよ、電池がカメラから脱落・消
耗したときに、あらためて有効な電池がカメラに装填さ
れると上記ズームレンズ鏡胴にはメインスイッチオフと
同じ動作をさせ、初期化する。さらに電池がなくなった
ときのズームゾーンへの駆動は可能であるがここではあ
えてしない。メインスイッチオンで再操作させる。

【００４３】なお、モータによるレンズの駆動とグレイ
コードとホトインタラプタでパルス制御する構成とした
ので、ソフトの組み替えでフォーカシングで全群繰り出
しでなく、後群レンズの移動で行う方式にもできる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように本発明の構成によれ
ば、ズームレンズはカム枠を必要としないので、カム枠
が占める分だけレンズ鏡胴径を縮小させることができ、
この結果、カメラなどの光学機器をさらに小型化するこ
とができる。さらに、このズームレンズは第１レンズ群
と第２レンズ群とを接近させてカメラ本体に収納するこ
とができるので、沈動式カメラに実施すれば、レンズ鏡
胴の長さについても短寸化することができる。このズー
ムレンズのシフト／バック出し調整が光学機器本体に取
り付けた状態で行えるので、この調整工程の自動化が容
易に行える。

【００４５】また、このズームレンズは部品として高価
となるカム枠がなく、メカ機構がシンプルに構成でき、
その上、シフト／バックだし調整を自動化できるのでコ
ストの低廉化が実現できる。そして、特に、このズーム
レンズは第１、第２レンズ群を移動制御精度がアップで
き、その上前群繰り出しのフォーカシングできるので、
像性能の良いズームレンズとなる。モータによるレンズ
の駆動とグレイコードとホトインタラプタでパルス制御
する構成としたので、ソフトの組み替えでフォーカシン
グで全群繰り出しでなく、後群レンズの移動で行う方式
にもできるなど鏡胴構成は同じでもフォーカシングやズ
ーミングの動作方式に自由度がある。

【図面の簡単な説明】

図１ないし図７は本発明の実施例を示す。

【図１】ズームレンズ鏡胴を示す正面略図。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面略図。

【図３】本発明の実施例である図１のＢ−Ｂ線断面略
図。

【図４】（Ａ）は図１のＣ−Ｃ線断面略図。（Ｂ）は図
１のＤ−Ｄ線に沿って切断した断面略図。

【図５】ズームレンズを撮影位置に繰り出す動作過程を
示す説明図。

【図６】ズームレンズのズーミング動作過程を示す説明
図。

【図７】ズームレンズのコードと各レンズ群の動作を説
明するシーケン図。

【符号の説明】

１１固定枠１１ａフランジ部１１ｂヘリコイドねじ１１ｃキー溝１１ｄ穴１２第１移動枠１２ａ係止突起１２ｂキー１２ｃ起立部１３第２移動枠１３ａ起立部１４第１モータ１５第２モータ１６駆動リング１６ａヘリコイドねじ１６ｂギヤ１７フリクションばね１８出力歯車１９減速歯車２０長尺歯車２１移動歯車２２固定板２３ホトインタラプタ２３ａエンコーダ２４シャッタ枠２４ａ筒状部２５前群レンズ（第１レンズ群）２６シャッタ羽根２７モータ駆動源２８出力歯車２９〜３２減速歯車３３連動歯車３４リードスクリュー３５筒状雌ねじ３６後群レンズ（第２レンズ群）３７ガイド軸３８押さえ版３９第１コード基板４０第１コードブラシ４１第２コード基板４２第２コードブラシ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ズーミングで移動する少なくとも二つ以上
のレンズ群と移動するレンズ群と同じ数のモータを設
け、前記モータでズーミングおよびフォーカシングを行
わせるズームレンズにおいて、前記複数の駆動源に対応
して、各移動レンズ群の位置検出手段としてコードとエ
ンコーダパルスのカウント手段を個別に設けて位置制御
を行うことを特徴とするズームレンズの駆動制御装置。