JPH11218663A - ズームレンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な構成によりズームレンズの焦点距離設定
が確実に行うことができるズームレンズ駆動装置を提供
する。 【解決手段】本ズームレンズ駆動装置は、ズームレンズ
を電動駆動する装置であり、移動枠、もしくは、レンズ
枠を駆動するためのカム溝５１ａとカムフォロア５２ａ
とを具備しており、上記カム溝のワイド端側近傍のガタ
のあるカム接続部５１ｈをカムフォロアの停止禁止区域
とする。そして、上記カムフォロア５２ａを上記接続部
５１ｈの停止禁止区域に停止させようとした場合は、上
記カムフォロア５２ａを上記停止禁止区域外に駆動して
停止させるようにして、カムフォロワ５２ａのガタのよ
る移動位置誤差の発生を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ズームレンズを進
退駆動するズームレンズ駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のズームレンズ鏡筒におけるズーム
レンズの進退駆動装置として、カム溝とカムフォロアを
用いた駆動方式を適用するものがある。上記駆動装置に
より駆動されるズームレンズ鏡筒として、特開平５−１
８１０５０号公報に開示のものに適用されるものには、
図７の斜視図に示すように、鏡筒５０内に回転可能なカ
ムリング５１と、光軸Ｏ方向に進退可能なズームレンズ
を進退させるための移動枠５２と、ズームモータ５３と
が設けられている。

【０００３】上記カムリング５１には外周部に駆動ギヤ
５１ｄとカム溝５１ａが設けられている。また、移動枠
５２には上記カム溝５１ａに摺動自在に嵌入するカムフ
ォロア５２ａが設けられている。当然ながら上記カムフ
ォロア５２ａは、図示しない直進溝、または、カムフォ
ロア５２ａを光軸方向に進むための溝にも嵌入してい
る。ズームモータ５３の回転量は、モータ駆動量検出手
段であるモータフォトインタラプタ（ＰＩ）５７によっ
て検出される。

【０００４】上記カムリング５１は、ズームモータ５３
によりギヤ列５４を介して沈胴回動位置，ワイド端位置
とテレ端位置間を回動駆動される。その回動に伴ってカ
ムフォロア５２ａが駆動され、移動枠５２がレンズ光軸
Ｏに沿って進退移動する。ズームレンズ焦点距離を与え
る移動枠５２のズーム位置は、ワイド端からの上記モー
タＰＩ５７のパルスカウント数によって検知される。

【０００５】上記ズームレンズ鏡筒において、ズーミン
グを行いテレ端とワイド端を往復駆動すると、鏡枠の機
械的誤差からズームモータ５３の駆動量（モータＰＩ５
７のパルスカウント数で検出）と焦点距離（移動枠５２
のズーム位置による）との間にズレが生じる。したがっ
て、正確な焦点距離状態を把握することができず、焦点
調節に狂いが生じ、結果的にピントの外れた写真が撮影
されることになる。

【０００６】そこで、ワイド端、または、テレ端のズー
ム端に到達したことを検知する端部検知手段としてカム
リング５１の外径部に反射部５１ｆ，５１ｇをもつズー
ムエンコ−ダ部５１ｅと、エンコ−ダ用フォトリフレク
タ（ＰＲ）５８を設ける。そして、ズーム駆動され、ズ
ーム端に到達する度に上記ＰＲ５８の出力でＰＩ５７の
パルスカウント数をリセットすることによって、正確な
ズーム駆動量を検出し、ズームレンズのずれのない焦点
距離状態を把握するようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記特開平
５−１８１０５０号公報に適用されたズームレンズ鏡
筒、および、他の多くの鏡筒において、ズーム駆動用の
カム溝５１ａは、図７に示すようにレンズ光軸Ｏに対し
て、沈胴，ワイド端側の領域である直交する平坦カム溝
５１ｂとズームテレ端側の領域である傾斜する傾斜カム
溝５１ｃとで形成されている。上記平坦カム溝５１ｂと
傾斜カム溝５１ｃとのカム変曲点となるカム接続部分５
１ｈの内壁部には、カムフォロアの摺動性を滑らかにす
るためにある小さな円弧曲面が形成されている。そのた
め、上記接続部５１ｈにてカム溝とカムフォロアとの間
に光軸方向の機械的ガタが生じる。

【０００８】すなわち、図８の上記平坦カム溝と傾斜カ
ム溝とのカム変曲部の接続部５１ｈ近傍の拡大展開図を
示すように、カム接続部５１ｈのカム内壁面は、半径Ｒ
1 の曲面になっている。カムフォロワ５２ａが平坦カム
溝５１ｂから傾斜カム溝５１ｃに、または、その逆の方
向に移るとき、カム接続部５１ｈの領域ｄ1 で光軸Ｏ方
向のガタが生じることになる。

【０００９】したがって、ズーム動作にてカムフォロワ
５２ａがカム接続部領域ｄ1 上の位置Ｐ1 ，Ｐ3 の間に
停止する状態になると、上記光軸方向のガタがあるため
ズームレンズ位置に予期せぬ不本意な変化が生じてしま
い、良好な状態での撮影ができないといった不具合が生
じる。

【００１０】本発明は、上述の不具合を解決するために
なされたものであり、簡単な構成によりズームレンズの
焦点距離設定を確実に行うことができるズームレンズ駆
動装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
ズームレンズ駆動装置では、ズームレンズのズーム端近
傍の所定領域にズーム設定がなされたときは、上記ズー
ム端までズームレンズを駆動する。

【００１２】本発明の請求項２記載のズームレンズ駆動
装置では、ズームレンズのズーム端近傍の所定領域にズ
ーム設定がなされたとき、上記ズーム端までズームレン
ズを駆動してリセット動作を行った後、上記所定領域
外、または、ズーム端に上記ズームレンズを駆動する。

【００１３】本発明の請求項３記載のズームレンズ駆動
装置は、ズームレンズを電動駆動するズームレンズ駆動
装置において、電動駆動される移動枠、もしくは、レン
ズ枠を駆動するためのカムとカムフォロアとを具備して
おり、上記カムの少なくとも一端側近傍に上記カムフォ
ロアの停止禁止区域を設け、上記カムフォロアを上記停
止禁止区域に停止させようとした場合は、上記カムフォ
ロアを上記停止禁止区域外に駆動して上記カムの一端側
に停止させる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図１は、本発明の一実施の形態のズ
ームレンズ駆動装置の制御部の主要ブロック構成図であ
る。なお、本実施の形態のズームレンズ駆動装置によっ
て駆動されるズームレンズ鏡筒部は、前記図７に示した
ズームレンズ鏡筒部５０を用いるものとする。

【００１５】図１に示すように本実施の形態のズームレ
ンズ駆動装置の制御部１は、装置全体の制御を司るＣＰ
Ｕ１１と、駆動制御に用いられる設定値や調整値を記憶
するＥＥＰＲＯＭ１２と、ズームレンズ鏡筒５０のズー
ム駆動を行うズームモータ５３（図７参照）と、上記ズ
ームモータのモータドライブ回路１３と、上記ズームモ
ータの回転量を検出するためのモータＰＩ５７（図７参
照）と、カムリング５１（図７参照）の回動位置である
ズーム位置を検出するズームエンコ−ダ用ＰＲ５８（図
７参照）と、パワースイッチ（ＰＷ ＳＷ ）１４と、ズ
ームアップ動作を指示するズームアップスイッチ（ＺＵ
ＳＷ ）１５と、ズームダウン動作を指示するズームダ
ウンスイッチ（ＺＤ ＳＷ ）１６とを有している。な
お、上記モータＰＩ５７と，エンコ−ダＰＲ５８と、Ｐ
Ｗ ＳＷ １４と、ＺＵ ＳＷ ）１５と、ＺＤ ＳＷ １６
との出力は、端子部を介してＣＰＵ１１に取り込まれ
る。

【００１６】図２は、ズーム駆動時のモータＰＩ，エン
コ−ダＰＲの出力とズームエンコ−ダ位置の関係とズー
ム動作例を示すタイムチャ−トである。また、図３は、
カムフォロワの移動位置を示すカム溝展開図であって、
カムリング５１を回動し、カム溝５１ａに対して移動枠
５２のカムフォロワ５２ａを平坦カム溝５１ｂ上の沈胴
位置ＰS からワイド端位置ＰW 、さらに、傾斜カム溝５
１ｃ上のテレ端位置ＰT まで移動する状態を示してい
る。

【００１７】なお、カムフォロワ５２ａが停止すること
が禁止されるカム溝５１ａ上の停止禁止域ｄ1 として、
図３に示すようにカム溝５１ａの光軸Ｏと直交する方向
の平坦カム溝５１ｂと傾斜する方向の傾斜カム溝５１ｃ
との変曲点となるカム接続部分５１ｈを含むカムフォロ
ワの位置Ｐ1 とＰ3 の区間であって、カムフォロワ５２
ａに光軸Ｏ方向のガタ生じる区間が当てられる。カムフ
ォロワ５２ａが上記停止禁止域ｄ1 にあるかどうかの判
断は、エンコ−ダＰＲ５８の出力のワイド端側切り換わ
り点である基準位置Ｐ0 （絶対基準位置）以降のモータ
ＰＩ５７の出力パルスのカウント値によって判断され
る。その判断のためのカウント値は、ＥＥＰＲＯＭ１２
に記憶されており、上記判断時に呼び出される。なお、
上記ワイド側基準位置Ｐ0 からワイド位置ＰW 、また、
テレ側基準位置Ｐ0 ′（絶対基準位置）からテレ位置Ｐ
T 間に対する所定のカウント値も同様にＥＥＰＲＯＭ１
２に記憶されている。

【００１８】上述のズームレンズ駆動装置において、Ｐ
Ｗ ＳＷ １４を操作すると図２，３に示すようにズーム
レンズ鏡筒５０のカムフォロワ５２ａが沈胴位置ＰS か
ら始動し、セットアップ動作が開始される。そして、ワ
イド位置ＰW の手前の基準位置Ｐ0 でエンコ−ダＰＲ５
８の出力がＨ（ハイ）からＬ（ロー）に切り換わり、モ
ータＰＩ５７の出力のカウントが開始される。所定値が
カウントされた位置でワイド位置ＰW に到達し、セット
アップが終了する。その後、ズーム動作が行われ、上記
カウント数により各ズーム位置が検知される。

【００１９】セットアップ後のズームアップ動作を図３
のタイムチャ−ト（ｅ）と図４のフローチャートを用い
て説明する。上記セットアップ動作後、ＺＵ ＳＷ １５
をオンすると図４のサブルーチンのセットアップ後ズー
ム処理がコールされる。ステップＳ１でズームモータ５
３がオンとなり、カムリング５１がテレ側に向けて回動
する。ステップＳ２ではモータＰＩ５７の出力パルスの
カウントを行う。

【００２０】ステップＳ３でＺＵ ＳＷ １５のオフをチ
ェックし、オンのままであれば、ステップＳ２に戻り、
そのまま、テレ位置方向への駆動を続行し、モータＰＩ
５７の出力パルスをカウントを行う。オフになった場合
は、ステップＳ４に進み、モータＰＩ５７の出力パルス
のカウント値よりカムフォロワ５２ａが停止禁止域ｄ1
内に位置しているかどうかを判断する。停止禁止域ｄ1
内に位置しているときは、ステップＳ２に戻り、そのま
まテレ位置方向への駆動を続ける。そして、停止禁止域
ｄ1 外に出たことが検出された場合、あるいは、停止禁
止域ｄ1 を通過した状態にあるときは、ズームモータ５
３をオフし、本ルーチンを終了する。

【００２１】次に、テレ側からのズームダウン動作につ
いて図３のタイムチャ−ト（ｆ）と図５のズームダウン
処理のフローチャートにより説明する。ズームレンズ鏡
筒５０のズームレンズがテレ側にある状態でＺＤ ＳＷ
１６が操作されると、図５のサブルーチンのズームダウ
ン処理がコールされる。ステップＳ１１でズームモータ
５３をズームダウン方向に回転駆動し、ズームダウンを
行い、ステップＳ１２でモータＰＩ５７の出力パルスの
カウントダウンが行われる。ＺＤ ＳＷ １６がオフされ
たかどうかをチェックし、オンのままの場合は、ステッ
プＳ１２に戻る。オフされた場合は、ステップＳ１４に
進む。

【００２２】ステップＳ１４では、モータＰＩ５３の出
力パルスのカウント値よりカムフォロワ５２ａが停止禁
止域ｄ1 内に位置しているかどうかを判断する。停止禁
止域ｄ1 内に位置しているときは、ズームダウン動作を
継続しながらステップＳ１６のジャンプする。停止禁止
域ｄ1 内に位置していない場合は、ステップＳ１５に進
み、ズームモータ５３を停止し、本ルーチンを終了す
る。

【００２３】ステップＳ１６にジャンプした場合、ズー
ムレンズがワイド側に進行し、エンコ−ダＰＲ５８の出
力がオンになりワイド側の基準位置Ｐ0 に到達したこと
を確認して、ステップＳ１７に進み、ズームモータ５３
を一旦停止させる。ステップＳ１８でモータＰＩ５７の
出力パルスのカウン値をリセットしてステップＳ１９に
進む。

【００２４】ステップＳ１９では、ズームモータ５３を
逆転駆動し、ステップＳ２０でモータＰＩ５７の出力パ
ルスのカウントアップを行いながら、ズームレンズをテ
レ方向に駆動する。ステップＳ２１でカウント値を参照
してワイド端位置ＰW に到達したことを確認し、ステッ
プＳ２２でズームモータ５３を停止させ、本ルーチンを
終了する。

【００２５】上述したように本実施の形態のズームレン
ズ駆動装置では、セットアップ後のズームアップ動作で
は、ズームアップ始動後、上記カムフォロワ５２ａが停
止禁止域ｄ1 にあるとき、ＺＵ ＳＷ１５がオフされた
としてもカムフォロワ５２ａを停止禁止域ｄ1 から脱出
した位置Ｐ4 まで駆動して停止させる。さらに、テレ側
からズームダウン動作では、ズームダウン動作中上記カ
ムフォロワ５２ａが停止禁止域ｄ1 にあるとき、ＺＤ
ＳＷ１６がオフされた場合、カムフォロワ５２ａを一旦
エンコ−ダＰＲ５８の出力がワイド端を越えた切り換わ
る基準位置Ｐ0まで後退させた後、ワイド端位置ＰW に
停止させる。

【００２６】したがって、任意にＺＵ ＳＷ １５、また
は、ＺＤ ＳＷ をオフしたとしても、カムフォロワ５２
ａが停止禁止域ｄ1 内に止まることがない。したがっ
て、上述したようにカム接続部分５１ｈでのカムフォロ
ワ５２ａのガタのためにズームレンズ位置に予期せぬ不
本意な変化を生じることがなく、良好な状態での撮影が
可能となる。

【００２７】なお、上述の実施の形態のズームレンズ駆
動装置においては、停止禁止域ｄ1となるカム溝のカム
接続部分５１ｈは、ワイド端側の部分であったが、テレ
端側にカム溝のカム接続部分があって、そこでガタが生
じるカムを適用する場合、その部分を停止禁止域として
もよい。さらに、上記実施の形態では停止禁止域ｄ1
は、レンズ光軸Ｏと直交する平坦カム溝５１ｂと傾斜す
る傾斜カム溝５１ｃとの変曲点周りのカム接続部分５１
ｈを含む領域であった。しかし、それに限らず、図６に
カム溝展開図に示すように双方ともレンズ光軸Ｏに対し
て傾斜し、互いが交叉する傾斜カム溝６１ｂ，６１ｃを
適用するものであって、そのカム接続部分６１ｈにガタ
が生じるような構造に対しても、上記カム接続部６１ｈ
を含む領域を停止禁止域ｄ2 とするズームレンズ駆動装
置を適用することができる。

【００２８】（付記）上述の実施の形態に基づいて、以
下に示す構成を有するズームレンズ鏡筒、または、ズー
ムレンズ駆動装置が得られる。すなわち、 （１） ズームレンズを電動駆動するズームレンズ駆動
装置において、ズームレンズを保持する保持枠の少なく
とも一部を駆動するためのレンズ移動枠を有しており、
上記保持枠部材、または、レンズ移動枠部材、または、
上記枠部材に対して相対移動する部材に設けられ、上記
ズームレンズの光軸に対して傾きを有する部分にそれと
連続して上記ズームレンズの光軸にほぼ直交する部分と
を有するカムと、上記カムが設けられる部材に対して相
対移動する部材に設けられ、上記カムに摺動自在に嵌入
するカムフォロアと、を具備し、ズーム領域内の上記カ
ムの直交部分と傾き部分との接続部分を含む領域に上記
カムフォロアの停止禁止区域を設け、ズーム動作によっ
て上記カムフォロアが上記停止禁止区域に停止しようと
するときは、上記カムフォロアを上記停止禁止区域外に
駆動して上記カムの直交する部分の一端に停止させるこ
とを特徴とするズームレンズ鏡筒。

【００２９】（２） 沈胴可能なズームレンズ鏡枠を駆
動するズームレンズ駆動装置であって、レンズ保持枠を
ズーミングするための移動枠を保持し、駆動するカム枠
のワイド端近傍のカム溝立ち上がり部を含む所定領域を
使用禁止区域とし、上記使用禁止区域のカム溝には上記
カム溝に摺動自在に嵌入するカムフォロアを停止させな
いことを特徴とするズームレンズ駆動装置。

【００３０】（３） 上記カム溝立ち上がり部は、上記
カム溝がレンズ光軸にほぼ直交する区間と、レンズ光軸
に対して傾きを有する区間との接続部分であることを特
徴とする付記２記載のズームレンズ駆動装置。

【００３１】（４） 上記使用禁止区域は、上記ズーム
レンズ鏡枠のワイド端近傍であることを特徴とする付記
２記載のズームレンズ駆動装置。

【００３２】本発明によれば、例えば、上述のようなカ
ムフォロアのガタによる焦点距離の検知誤差から生じる
合焦ずれを防止することもでき、また、画像に与える光
学的誤差（画像の劣化等）を生じさせることもない。

【００３３】

【発明の効果】上述のように本発明の請求項１、また
は、２記載のズームレンズ駆動装置によれば、ズーム端
近傍の所定領域にズームが設定されたとしてもズーム
端、または、所定領域外まで駆動されるので、ズーム端
近傍でのガタ等による予期せぬ不本意なズームレンズ駆
動が行われず、良好な状態での撮影が可能になる。

【００３４】本発明の請求項３記載のズームレンズ駆動
装置によれば、ズーム端近傍に停止禁止区域を設け、上
記禁止区域にズームが設定されたとしても上記禁止区域
外まで駆動されるので、ズーム端近傍でのガタ等による
予期せぬ不本意なズームレンズ駆動が行われず、良好な
状態での撮影が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態のズームレンズ駆動装置
の制御部の主要ブロック構成図。

【図２】図１のズームレンズ駆動装置におけるズーム駆
動時のモータＰＩ，エンコ−ダＰＲの出力とズームエン
コ−ダ位置の関係とズーム動作例を示すタイムチャ−
ト。

【図３】図１のズームレンズ駆動装置におけるカム溝上
のカムフォロワの各移動位置を示す展開図。

【図４】図１のズームレンズ駆動装置におけるセットア
ップ後のズームアップ処理のフローチャート。

【図５】図１のズームレンズ駆動装置におけるテレ側か
らのズームダウン処理のフローチャート。

【図６】図１のズームレンズ駆動装置が適用可能な別の
形状のカム溝展開図。

【図７】従来のズームレンズ駆動装置、または、本発明
の実施の形態のズームレンズ駆動装置により駆動される
レンズ鏡筒部の斜視図。

【図８】図７のレンズ鏡筒におけるカム溝のカム接続部
周りの展開図。

【符号の説明】

５１ｈ，６１ｈ……カム溝の接続部分（ズーム端近傍の
所定領域，停止禁止域） ５１ａ，５１ｂ，５１ｃ……カム溝（カム） ５２ａ，６２ａ……カムフォロワ ＰW ……ワイド端（ズーム一端側） ＰT ……テレ端（ズーム一端側）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ズームレンズのズーム端近傍の所定領域
   にズーム設定がなされたとき、上記ズーム端、または、
   上記所定領域外までズームレンズを駆動することを特徴
   とするズームレンズ駆動装置。
2. 【請求項２】 ズームレンズのズーム端近傍の所定領域
   にズーム設定がなされたとき、上記ズーム端方向にズー
   ムレンズを駆動してリセット動作を行った後、上記所定
   領域外、または、ズーム端に上記ズームレンズを駆動す
   ることを特徴とするズームレンズ駆動装置。
3. 【請求項３】 ズームレンズを電動駆動するズームレン
   ズ駆動装置において、 電動駆動される移動枠、もしくは、レンズ枠を駆動する
   ためのカムとカムフォロアとを具備し、上記カムの少な
   くとも一端側近傍に上記カムフォロアの停止禁止区域を
   設け、上記カムフォロアを上記停止禁止区域に停止させ
   ようとした場合、上記カムフォロアを上記停止禁止区域
   外に駆動して上記カムの一端側に停止させるようにする
   ことを特徴とするズームレンズ駆動装置。