JPH09197259A - レンズ位置制御装置及びそれを用いた光学機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウォブリングレンズを利用したオートフォー
カスモードと手動合焦モードとの双方において、高精度
に合焦操作が行えるようにしたレンズ位置制御装置及び
それを用いた光学機器を得ること。 【解決手段】 撮影レンズの一部のレンズ群を光軸方向
に往復微小移動させ、このとき該撮影レンズの像面近傍
に設けた撮像手段で得られる映像信号に基づいて該撮影
レンズのフォーカスレンズ群を移動させて合焦操作を行
う第１モードと、該フォーカスレンズ群を手動で移動さ
せて合焦操作する第２モードとを選択して設定する設定
手段、該第２モードが設定されたときは該一部のレンズ
群を該往復微小移動範囲の中点位置で停止させる停止手
段、そして該一部のレンズ群の停止を保持させる保持手
段を有していること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレンズ位置制御装置
及びそれを用いた光学機器に関し、特に撮影レンズを構
成する一部のレンズ群を光軸方向に往復微小移動させて
合焦状態の検出を行うオートフォーカス機能付き撮影レ
ンズにおけるレンズ移動機構等に好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ビデオカメラやテレビカメラ
等で用いられているオートフォーカス方法として、撮影
レンズにより得られた映像信号中の高域周波数成分から
撮影画面の精細度を検出し、該精細度が最大となるよう
にフォーカスレンズの位置を制御する、所謂山登り方法
と言われる方法がある。

【０００３】次に、図６に示す光学機器（撮像装置）を
用いて、山登り方法によるフォーカス方法について説明
する。

【０００４】同図で１００は撮影レンズ、１０１は撮像
素子を有する信号処理部、１０２はモータである。撮影
レンズ１００に入射する被写体光（映像）は信号処理部
１０１で電気信号（映像信号）に変換される。この電気
信号の高域周波数成分は撮影レンズ１００のピント状態
が悪ければ少なく、ピントがあっているほど多い。

【０００５】山登り方法のオートフォーカス方法では、
このことを利用して、信号処理部１０１で変換された撮
像素子からの電気信号を高域フィルタを通過させた後に
画面１枚を形成する期間、即ち１フィールド期間（テレ
ビジョン方式の場合１／６０秒）にわたって検波積分し
焦点具合を検出している。そして、高域周波数成分が得
られるようにモータ１０２にて撮影レンズ１００を構成
するフォーカスレンズを移動させて合焦状態を得てい
る。ピントのボケ方向（合焦方向）を検出する方法とし
て、従来より撮影レンズ１００の一部のレンズ群を光軸
方向に沿った前後方向に微小移動（ウォブリング）させ
て行う方法が通常行われている。

【０００６】図７は、従来よりこのような光学機器にお
いて、レンズ群を微小移動させる際のレンズ移動機構の
一部分の説明図である。

【０００７】同図において、１０３は光軸方向に微小移
動するレンズ群、１０３ａはレンズ群１０３を保持する
保持部材、１０４は光学機器本体の固定部（固定鏡筒）
である。レンズ保持部材１０３ａは固定部１０４に設け
られた不図示の穴に嵌合し、光軸方向に直進移動方向に
支持されている。１０５ａはモータ１０５に直結された
送りネジの雄ネジであり、光軸と平行に配置され、レン
ズ保持部材１０３ａに設けられた雌ネジ１０３ｂと係合
している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来より、ビデオカメ
ラやテレビカメラ等の光学機器では合焦方向を検出する
為に、撮影レンズを構成する一部のレンズ群を微小移動
させることによって撮像素子で得られた焦点検出信号に
基づいてフォーカスレンズ群を移動させるオートフォー
カスモードと、カメラマンの手動操作にてフォーカスレ
ンズ群を移動させて焦点合わせを行う手動操作モードと
を選択して設定できるようにしている。そしてオートフ
ォーカスモードから手動操作モードへの切換えにあたっ
ては、オートフォーカスモードでの往復微小移動させる
一部のレンズ群（以下「移動レンズ」と称する。）の光
軸上の位置にかかわらず、手動操作モードへのモード切
換え時点において移動レンズを単に光軸上で停止させて
いた。

【０００９】しかしながら、手動操作モードのときには
移動レンズを往復微小移動範囲中の基準位置（設定位
置）である中点位置に正確に停止させておかないと、フ
ォーカスレンズ群で合焦操作を行ってもピントずれが補
正できなく合焦が得られない場合がある。

【００１０】こうした構成のもとで、モータ１０５の回
動動作によってレンズ１０３を微小移動し、このとき信
号処理部１０１によって得られる合焦信号より合焦方向
を検出している。

【００１１】このときのピントずれは、撮影レンズが暗
い場合や又あまり高解像度を要求されない光学機器の場
合にはそれほど問題とならないが、高解像度が要求され
る光学機器の場合には大きな問題となる。特にテレビ局
等で使用される業務用の光学機器に対しては、このピン
トずれが観察され見苦しい映像となってくる。場合によ
っては、フォーカスレンズの移動全域を移動させても合
焦しない場合も生じてくる。

【００１２】本発明は撮影レンズを構成する移動レンズ
を光軸方向に往復微小移動させ、このとき該撮影レンズ
の像面近傍に設けた撮像手段で得られる映像信号に基づ
いて該撮影レンズのフォーカスレンズ群を移動させて合
焦操作を行う第１モードと、該フォーカスレンズ群を手
動で移動させて合焦操作する第２モードとを利用して各
種の撮影動作を行う際に、第２モードにおいては移動レ
ンズが常に該往復微小移動範囲の中点位置で停止、若し
くは何らかの衝撃等により移動レンズが中点位置から外
れたときは中点位置に復帰させることにより、フォーカ
スレンズ群を移動させたときに常に良好なる合焦操作が
行えるようにしたレンズ位置制御装置及びそれを用いた
光学機器の提供を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明のレンズ位置制御
装置は、 （１−１）撮影レンズの一部のレンズ群を光軸方向に往
復微小移動させ、このとき該撮影レンズの像面近傍に設
けた撮像手段で得られる映像信号に基づいて該撮影レン
ズのフォーカスレンズ群を移動させて合焦操作を行う第
１モードと、該フォーカスレンズ群を手動で移動させて
合焦操作する第２モードとを選択して設定する設定手
段、該第２モードが設定されたときは該一部のレンズ群
を該往復微小移動範囲の中点位置で停止させる停止手
段、そして該一部のレンズ群の停止を保持させる保持手
段を有していることを特徴としている。

【００１４】（１−２）撮影レンズの一部のレンズ群を
光軸方向に往復微小移動させ、このとき該撮影レンズの
像面近傍に設けた撮像手段で得られる映像信号に基づい
て該撮影レンズのフォーカスレンズ群を移動させて合焦
操作を行う第１モードと、該フォーカスレンズ群を手動
で移動させて合焦操作する第２モードとを選択して設定
する設定手段、該第２モードが設定されたときは該一部
のレンズ群を該往復微小移動範囲の中点位置で停止させ
る停止手段、そして該一部のレンズ群が該中点位置から
外れたときには該一部のレンズ群を該中点位置に復帰さ
せる復帰手段を有していることを特徴としている。

【００１５】（１−３）撮影レンズの一部のレンズ群を
光軸方向に往復微小移動させ、このとき該撮影レンズの
像面近傍に設けた撮像手段で得られる映像信号に基づい
て該撮影レンズのフォーカスレンズ群を移動させて合焦
操作を行う第１モードと、該フォーカスレンズ群を手動
で移動させて合焦操作する第２モードとを選択して設定
する設定手段、該第２モードが設定されたときは該一部
のレンズ群を該往復微小移動範囲の中点位置で停止させ
る停止手段、そして該一部のレンズ群が該中点位置から
外れたときには、そのときの該一部のレンズ群の位置を
基準にして、該一部のレンズ群を光軸前後方向に移動さ
せ、該中点位置を検出して該中点位置に復帰させる復帰
手段を有していることを特徴としている。

【００１６】特に、（１−３−１）前記一部のレンズ群
を光軸前後方向に移動量を徐々に大きくして前記中点位
置を検出していることを特徴としている。

【００１７】本発明の光学機器は、構成要件（１−１）
〜（１−３）のいずれか１項のレンズ位置制御装置を用
いて被写体像を所定面（撮像素子）に結像していること
を特徴としている。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は本発明のレンズ位置制御装
置を用いた光学機器の要部概略図である。

【００１９】同図において、５１はフォーカスレンズ群
であり、駆動部５８により光軸方向に移動して合焦操作
を行っている。５２は変倍部であり、駆動部５２ａによ
り光軸方向に移動させて変倍（ズーミング）を行ってい
る。５３は露出を調整する為の絞り部、５４は焦点検出
の為に駆動部５６により光軸方向に往復微小移動する移
動レンズである。５７は結像作用を行うリレーレンズ群
である。５９は撮像デバイス（撮像素子）、６０は駆動
部５６，５８を制御し自動焦点調節機能を作動するＡＦ
制御部、６１はカメラ全体の制御を実行させる主制御部
である。７０はＡＦ制御部６０で得られた焦点検出信号
に基づいてフォーカスレンズ５１を移動させるオートフ
ォーカスモード（第１モード）と撮影者が手動操作にて
フォーカスレンズ５１を移動させる手動モード（第２モ
ード）を設定するスイッチ（設定手段）である。フォー
カスレンズ群５１、変倍部５２、移動レンズ５４、そし
てリレーレンズ群５７より、変倍部を有する撮影レンズ
（ズームレンズ）を構成し、該撮影レンズによる被写体
像を撮像デバイス５９上に結像している。

【００２０】本実施形態の撮影レンズにおいて、撮像デ
バイス５９から得られる映像信号を利用して合焦操作を
行う第１モード状況下では、焦点検出の為の移動レンズ
５４は光軸方向に微小に往復移動させても、像倍率がほ
とんど変化することなくピントのみがボケるように設定
している。そして駆動部５６により移動レンズ５４を光
軸方向に往復微小移動させて、撮像デバイス５９の撮像
面での焦点位置を微小に変化させて、これより映像信号
の変化を検出している。

【００２１】このときの映像信号の変化をカメラ側の主
制御部６１に送って信号処理し、ピント（合焦）のボケ
量とボケ方向を演算した焦点検出信号をＡＦ制御部６０
に出力している。ＡＦ制御部６０はピントのボケ量とボ
ケ方向に応じた駆動信号を出力し、駆動部５８でフォー
カスレンズ５１を駆動することによってオートフォーカ
スを行っている。一方、手動モード下では、撮影者が手
動或いはリモート操作にてフォーカスレンズ５１を移動
させて合焦を行っている。

【００２２】本実施形態では、光学機器に例えば衝撃が
加わってウォブリング用の移動レンズ５４が基準位置か
らずれたら、移動レンズ５４に連結されている基準位置
検出センサ１０からの信号を用いて、モータを駆動して
移動レンズ５４を基準位置へ戻している。移動レンズの
基準位置を探す方法として、モータの回転角度を少しず
つ増やしながら繰り返し正逆回転を行って基準位置信号
を見つけている。このようにすることで移動レンズの移
動量を最小限にして撮影する映像への影響を極力少なく
している。

【００２３】又、フォーカス操作を手動にしたら、移動
レンズの駆動のステッピングモータにモータ保持電流を
流すことで、光学機器に多少の衝撃が加わっても移動レ
ンズが基準位置から外れないようにしている。

【００２４】次に、本実施形態において移動レンズ５４
の往復微小移動方法及びその停止方法について、図２〜
図４を用いて説明する。

【００２５】図２は図１の移動レンズ５４近傍の拡大説
明図である。同図において、５４は微小移動する移動レ
ンズ、２は移動レンズ５４を保持する保持部材（レンズ
保持部材）であり、固定部３（固定鏡筒）と嵌合して光
軸方向に移動可能となっている。４は外周にカム面が加
工された円板カムであり、固定部３に取り付けられたス
テッピングモータ（モータ）５からの出力軸に連結され
ると共に、そのカム面４ｂがレンズ保持部材２の端面に
接するように配置されている。尚、このモータ５は、正
転、逆転を繰り返すように制御されている。

【００２６】又、同図では円板カム４はモータ５の出力
軸に直結されているが、適当な減速機構を介して連結し
てもよい。６はリング状のバネ性を有するバネ部材であ
り、レンズ保持部材２と固定部３の間に組み込まれて、
保持部材２を円板カム４のカム面４ｂに常時接するよう
に押圧付勢している。１０はフォトセンサーで、円板カ
ム４を設けた光反射部４ａから反射された光を検出する
ことで円板カム４の回転位置を検出している。

【００２７】又、図３は円板カム４のカム形状及び回転
角とカム変位の関係のグラフを示したものである。図３
（Ａ）において、円板カム４の回転中心をｚ軸とし、ウ
ォブリングが行われていないとき、つまり移動レンズ５
４が基準位置にあるときの保持部材２が接するカム面４
ｂの位置、或いは正転、逆転されるカム面４ｂの作用中
心を基準としたときの角度をθ＝０として、円柱座標系
ｒ−θｚをとっている。カム形状はその特性図から明ら
かなようにθ＝０を中心として、ある範囲（−θ₁ 〜θ
₁ ）までは僅かに移動レンズ５４（保持部材２）を前後
に移動させ、その範囲を超えたところで急激に移動レン
ズ５４を大きく移動させる形状にしている。そしてカム
面４ｂの使用範囲において、角度θに対するカム面４ｂ
の位置（距離）ｒの変化量が具体的にはこの円板カム４
のカム形状がカム面４ｂの使用範囲の比較的離れた範囲
の角度−θａ〜θａのうち、−θａ〜０の範囲では、

【００２８】

【数１】 を満足させるような形状をしており、回動中心から遠ざ
かるに従い移動レンズ５４の移動距離が長くなるように
加工している。

【００２９】上記のような構成において、モータ５を正
逆を繰り返して回転させて、その出力軸と連結された円
板カム４も同様に回転させている。このとき保持部材２
はバネ部材６によって円板カム４へ押し付けられている
ので、円板カム４が回転して保持部材２と接するカム面
４ｂの変位が変化すると、保持部材２はそれに習って光
軸方向に進退しながら移動し、移動レンズ５４が光軸方
向前後に往復移動する。本実施形態では、このようにし
てウォブリングを行っている。

【００３０】本実施形態では、前述した形状の円板カム
４を用いて撮影レンズとして焦点深度が深いときには、
円板カム４の１回転以下の最大角度θ₂ まで回転制御す
るようになり、高速にウォブリングを行うことを可能と
している。一方、焦点深度が浅いときには、円板カムの
変位量が小さいところ（−θ₁ 〜θ₁ ）のカム面４ｂを
使用するようにしており、これにより移動レンズの移動
量が少ないときでもモータの回転数がそれほど小さくな
り過ぎず、精度良く移動レンズをウォブリングすること
ができるようにしている。

【００３１】以上のように本実施形態では、撮影レンズ
の焦点深度が深く移動レンズの移動量が大きい場合でも
高速にウォブリングすることができ、しかも焦点深度の
浅く移動レンズの移動量が小さいときでも高精度でウォ
ブリングすることを可能としている。そしてこれらの回
動角制御は焦点深度を決定するズーム位置情報、そして
絞り値等に基づいて行っている。

【００３２】図４（Ａ），（Ｂ）は、本実施形態２の円
板カムのカム形状を示した説明図である。但し、円板カ
ム４以外の部分については実施形態１と同様の構成であ
る。

【００３３】図４において、図３と同様な円柱座標系ｒ
θｚをとると、本実施形態の円板カム４ではウォブリン
グ用の移動レンズが基準位置にあるときに相当するθ＝
０の位置の近傍の微小の角度Δθの範囲内でｚ軸とカム
面４ｂの距離ｒを一定とし、Δθの範囲内では、

【００３４】

【数２】 の関係を満たすように円板カム４の形状を設定したこと
を特徴としている。

【００３５】本実施形態ではウォブリング処理を行って
いない時に、モータの停止精度等によって円板カム４の
停止位置がθ＝０の位置からずれて、ウォブリング用の
移動レンズが基準位置から移動してしまってもピントが
ボケてしまうことはない。尚、本実施形態では、ウォブ
リングの際にΔθの範囲外に円板カム４を回転させるよ
うにモータを回転させることにより、実施形態１と同じ
効果を得ている。

【００３６】本実施形態においては、円板カム４の形状
に工夫を凝らす一方で、更に円板状カム４に図２（Ｂ）
に示す通り位置検出内の検出部を設けて、オートフォー
カスモードから手動操作モードへ切り換わったときに僅
かなピントのずれが生じないように、移動レンズが原点
位置（基準位置）に復帰するようにして制御している。

【００３７】具体的には、円板カム４の一部に図２
（Ｂ）に示すように光を反射する反射部４ａを設けてあ
り、フォトセンサー１０はフォトセンサー１０の発光部
から発光された光が反射部４ａに反射され、フォトセン
サー１０の受光部に光が入るように固定している。そし
て設定手段７０によりオートフォーカスモードから手動
モードへ切り換えたときには、停止手段を構成する駆動
部５６とＡＦ制御部６０が、その時点で移動レンズ５４
を停止させることなく、フォトセンサー１０からの出力
を受光にして検出することで基準位置（中点位置）を確
認して、該中点位置に移動レンズを停止させるような処
理を行っている。

【００３８】即ち、本実施形態では、設定スイッチ７０
を手動モード（第２モード）へ切り換えたとき、ＡＦ制
御部６０は移動レンズ５４の原点確認用の円板カム４の
反射面４ａからの反射光によるフォトセンサー１０の原
点信号が検出されないときは駆動部５６よりモータ５を
回転させて、フォトセンサー１０からの原点信号が検出
された位置でモータ５を停止させる。

【００３９】もちろん設定スイッチ７０を手動モード
（第２モード）へ切り換えたときに既に原点位置ならば
駆動部５６からモータ５を駆動する必要はない。

【００４０】このように本実施形態ではＡＦ制御部６０
と駆動部５６、そしてフォトセンサー１０は、移動レン
ズ５４を基準位置に停止させる停止手段の一要素を構成
している。

【００４１】又、手動モード時に何らかの原因、例えば
番組取材中に混み合う現場で誰かに光学機器（ビデオカ
メラ）を強く押されるなどの衝撃により、移動レンズが
原点からずれて円板カムが回転しフォトセンサー１０の
出力が原点位置でない状態を検出した場合は、即座にＡ
Ｆ制御部６０が駆動部５６内のモータ５を動かして、再
び中点位置即ち原点位置へ復帰させている。

【００４２】即ち本実施形態では、設定スイッチ７０を
手動モード（第２モード）にしているとき、移動レンズ
５４が原点からずれて円板カム４が回転し、図１のＡＦ
制御部６０がフォトセンサー１０からの原点位置でない
状態を検出すると、ＡＦ制御部６０から駆動部５６内の
モータ５を駆動して、移動レンズ５４を原点位置へ復帰
させている。

【００４３】このように本実施形態では、円板カム４、
フォトセンサー１０、ＡＦ制御部６０、そして駆動部５
６は、移動レンズ５４を元の位置に戻す復帰手段の一要
素を構成している。

【００４４】又、モータ５が所謂ステッピングモータ等
の場合は、モータ動作時より小さいモータ保持電流を流
して手動モード時の光学機器に衝撃が加わっても容易に
は移動レンズが原点からずれることがないようにしてあ
る。モータ５がＤＣモータ等の場合はＤＣモータに位置
センサーであるエンコーダを連結し、エンコーダが変化
した場合は移動レンズが原点からずれたと判断して、原
点位置にサーボで復帰する。もちろん移動レンズにポテ
ンショメータ等の位置センサーを取り付け、この信号変
化により原点位置に復帰させることもできる。

【００４５】このように本実施形態においてＡＦ制御部
６０やモータ５そして駆動部５６等は、モータ５が停止
すると同時にモータに保持電流を流して、衝撃が加わっ
ても移動レンズが原点からずれないようにした停止手段
を利用している。即ち、モータ５を停止手段により停止
すると共に、ＡＦ制御部６０はモータ５に保持電流を流
す指示を駆動部５６に与え、これにより駆動部５６はモ
ータ５に保持電流を流すようにしている。

【００４６】本実施形態において、移動レンズの中点位
置即ち原点位置の探しの方法は、モータを正回転及び逆
回転の角度を始めは小さい角度だけ動かし、フォトセン
サーからの原点の信号が検出されれば、その位置でモー
タを停止する。フォトセンサーからの信号で原点が見つ
からないときは、正逆回転の移動角を以前より大きい角
度にして原点位置を探している。このようにして移動レ
ンズを探すに際し、移動レンズが動く量は最大でも原点
からずれた量で済むようにしている。これにより仮りに
撮影中に移動レンズが衝撃で原点位置からずれて再び原
点位置に戻すように移動レンズが動いても、撮影してい
る映像への影響は最小限になる。つまり移動レンズの原
点ずれが小さければ、通常撮影の明るさ等では光学機器
の被写界深度内にはいることが多く撮影した映像への影
響が少なくなる。

【００４７】図５（Ａ），（Ｂ）は、本発明の実施形態
３の一部分の要部概略図である。同図は移動レンズ５４
の移動機構部分を示している。同図において、図１〜図
４に示した要素と同一要素には同符番を付している。

【００４８】同図において、５４は移動レンズ、２は移
動レンズ５４を保持するレンズ保持部材（保持部材）、
３はレンズ鏡筒本体の固定部（固定鏡筒）である。２０
は銅を主成分とする金属性の薄い弾性円板であり、その
内径にレンズ保持部材２を保持し、外径は固定部３に固
定されている。但し、レンズ保持部材２と弾性円板２０
は、固定部３に対して回転はしないようになっている。
又、弾性円板２０はレンズ保持部材２を像面側（図中右
側）へ付勢している。

【００４９】１１はリング状のリング板であり、その片
面には先端の尖ったピン部材１１ａ，１１ｂが２ケ所、
光軸中心に関して対称の位置に取り付けられ、逆の面に
はピン部材１１ａ，１１ｂの位置と９０°のずれた位置
に円錐状の円錐穴１３とＶ形溝１４が加工されている。
但し、円錐穴１３とＶ形溝１４の位置は１８０°ずれて
いる。又、ピン部材１１ａ，１１ｂの先端はレンズ保持
部材２の端面に当接している。尚、図５（Ａ）はレンズ
を上方から見た、図５（Ｂ）は側方から見た要部を各々
示す。

【００５０】円錐穴１３と対向する固定部３の壁面に
は、円錐穴１５が加工されており、円錐穴１３と円錐穴
１５との間には球部材１６が挟み込まれている。更にＶ
形溝１４に対向した固定部３の壁面には、貫通穴１７が
設けられている。貫通穴１７には球部材１８が貫通穴１
７の両側に突き出すように嵌合し、球部材１８の片面が
Ｖ形溝１４にはまり込み、逆側がカム部材４のカム面４
ｂに当接している。そしてカム部材４は固定部３に対し
て回転可能なように支持されており、これをモータ等に
よる電動で回転できるようになっている。

【００５１】又、４ｃはスリットを有する円板で、カム
部材４にそれと同期して回転するように取り付けられて
いる。２１はフォトインタラプタであり、円板４ｃを挟
み込むように配置され、カム部材４及び円板４ｃが回転
したときに円板４ｃのスリットがフォトインタラプタ２
１の間を通過するのを検出している。

【００５２】このような構成において、電動でカム部材
４を回転させると、カム面４ｂによって球部材１８が押
され、貫通穴１７中をリング板１１の側へ移動し、リン
グ板１１を押す。リング板１１は相対する円錐穴１３と
円錐穴１５に挟まれた球部材１６と、Ｖ形溝１４と貫通
穴１７に嵌合する球部材１８の効果によって、光軸に垂
直な方向への移動を規制されるので、球部材１６を支点
としてレンズ保持部材２側へ傾く。するとピン部材１１
ａ，１１ｂがレンズ保持部材２を押し、保持部材２は光
軸方向前方に移動する。

【００５３】他方、カム部材４を逆転させることによっ
て、球部材１８に当接するカム面４ｂの変位が減少した
とき、弾性円板２０の弾性力によってレンズ保持部材２
が上記とは逆方向に移動する。オートフォーカスモード
では、この動作を繰り返して焦点状態を検出している。

【００５４】特に本実施形態においては、レンズ保持部
材２を押すリング状の弾性円板２０が球部材１６を支点
にして傾くので、てこの原理によりピン部材１１ａ，１
１ｂの位置で保持部材２を押す変位量と、円板カム部材
４から球部材１８を介してリング板１１に与えられる変
位量の比が、支点となる球部材１６からピン部材１１
ａ，１１ｂの距離と球部材１６から球部材１８の距離の
比に等しい。即ち、円板カム４の変位量はレンズ移動量
の上記距離比倍だけ大きくなる。これにより微小量だけ
移動レンズを移動したいときに、円板カム４の変位と移
動レンズの移動量が等しい場合に比べて円板カム４の加
工誤差の影響が少なくなり、円板カム４の加工が容易で
移動レンズの位置精度も良くなると言う効果が得られ
る。

【００５５】一方、図１に示す設定手段７０によってオ
ートフォーカスモードから手動操作モードに切り換わっ
たときには、フォトインタラプタ２１からの出力状態を
検出しながら、円板カム４を基準、即ち中点位置に復帰
させるよう制御している。

【００５６】

【発明の効果】本発明によれば以上のように、撮影レン
ズを構成する移動レンズを光軸方向に往復微小移動さ
せ、このとき該撮影レンズの像面近傍に設けた撮像手段
で得られる映像信号に基づいて該撮影レンズのフォーカ
スレンズ群を移動させて合焦操作を行う第１モードと、
該フォーカスレンズ群を手動で移動させて合焦操作する
第２モードとを利用して各種の撮影動作を行う際に、第
２モードにおいては移動レンズが常に該往復微小移動範
囲の中点位置で停止、若しくは何らかの衝撃等により移
動レンズが中点位置から外れたときは中点位置に復帰さ
せることにより、フォーカスレンズ群を移動させたとき
に常に良好なる合焦操作が行えるようにしたレンズ位置
制御装置及びそれを用いた光学機器を達成することがで
きる。

【００５７】又、本発明によれば、フォーカスレンズを
手動で操作する場合、撮影中に衝撃が光学機器に加わっ
て移動レンズの原点位置がずれることがあっても、速や
かに移動レンズが原点位置に復帰することで、通常の撮
影ではほとんど問題なく撮影を継続できるようにしてい
る。又、光学機器へのある程度の衝撃なら移動レンズを
駆動するモータがステッピングモータならモータに保持
電流を流すことで移動レンズが原点位置からずれにくく
している。又、モータがＤＣモータの場合は移動レンズ
に位置センサーを設けて位置サーボを行うことで移動レ
ンズが原点位置からずれにくくなり、通常の撮影ではほ
とんど問題なく撮影を継続できる等の効果を得ている。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態１の要部概略図

【図２】 図１の一部分の移動レンズの移動機構の説明
図

【図３】 図１の一部分の円板カムに関する説明図

【図４】 図１の一部分の円板カムの実施形態２に関す
る説明図

【図５】 本発明の実施形態３の移動レンズの移動機構
の説明図

【図６】 従来の山登り方法を用いた光学機器の要部ブ
ロック図

【図７】 従来の山登り方法を用いた光学機器のレンズ
移動機構の説明図

【符号の説明】

５１ フォーカスレンズ群 ５２ 変位部 ５３ 絞り部 ５４ 移動レンズ ５６，５８ 駆動部 ５７ リレーレンズ群 ５９ 撮像素子 ６０ ＡＦ制御部 ６１ 主制御部 ７０ 設定手段 ２ 保持手段 ３ 固定部 ４ 円板カム ４ａ 反射面 ４ｂ カム面 ５ モータ １０ フォトセンサー ６ バネ部材

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮影レンズの一部のレンズ群を光軸方向
   に往復微小移動させ、このとき該撮影レンズの像面近傍
   に設けた撮像手段で得られる映像信号に基づいて該撮影
   レンズのフォーカスレンズ群を移動させて合焦操作を行
   う第１モードと、該フォーカスレンズ群を手動で移動さ
   せて合焦操作する第２モードとを選択して設定する設定
   手段、該第２モードが設定されたときは該一部のレンズ
   群を該往復微小移動範囲の中点位置で停止させる停止手
   段、そして該一部のレンズ群の停止を保持させる保持手
   段を有していることを特徴とするレンズ位置制御装置。
2. 【請求項２】 撮影レンズの一部のレンズ群を光軸方向
   に往復微小移動させ、このとき該撮影レンズの像面近傍
   に設けた撮像手段で得られる映像信号に基づいて該撮影
   レンズのフォーカスレンズ群を移動させて合焦操作を行
   う第１モードと、該フォーカスレンズ群を手動で移動さ
   せて合焦操作する第２モードとを選択して設定する設定
   手段、該第２モードが設定されたときは該一部のレンズ
   群を該往復微小移動範囲の中点位置で停止させる停止手
   段、そして該一部のレンズ群が該中点位置から外れたと
   きには該一部のレンズ群を該中点位置に復帰させる復帰
   手段を有していることを特徴とするレンズ位置制御装
   置。
3. 【請求項３】 撮影レンズの一部のレンズ群を光軸方向
   に往復微小移動させ、このとき該撮影レンズの像面近傍
   に設けた撮像手段で得られる映像信号に基づいて該撮影
   レンズのフォーカスレンズ群を移動させて合焦操作を行
   う第１モードと、該フォーカスレンズ群を手動で移動さ
   せて合焦操作する第２モードとを選択して設定する設定
   手段、該第２モードが設定されたときは該一部のレンズ
   群を該往復微小移動範囲の中点位置で停止させる停止手
   段、そして該一部のレンズ群が該中点位置から外れたと
   きには、そのときの該一部のレンズ群の位置を基準にし
   て、該一部のレンズ群を光軸前後方向に移動させ、該中
   点位置を検出して該中点位置に復帰させる復帰手段を有
   していることを特徴とするレンズ位置制御装置。
4. 【請求項４】 前記一部のレンズ群を光軸前後方向に移
   動量を徐々に大きくして前記中点位置を検出しているこ
   とを特徴とする請求項３のレンズ位置制御装置。
5. 【請求項５】 請求項１から４のいずれか１項記載のレ
   ンズ位置制御装置を用いて被写体像を所定面上に結像す
   るようにしていることを特徴とする光学機器。