JP3506103B2 - ズームレンズ鏡胴およびフォーカシング制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ズームレンズ鏡胴
に関する。さらに詳しくは、単一の駆動機構でズーミン
グとフォーカシングとを行うズームフォーカス一体駆動
機構(ステップズーム)を採用するズームレンズ鏡胴にお
いて、各ズーム位置でのフォーカシング制御の基準位置
を与えるフォーカス基準スイッチに関する。

【従来の技術】

【０００２】ズームフォーカス一体駆動機構において、
各ズーム位置におけるフォーカシング制御時には、具体
的なフォーカシングレンズの移動量は、鏡胴を構成し相
対移動する適当な２つの筒部材間に設けたスイッチを利
用して行われてきた。しかし、切片タイプのスイッチで
は、長期間使用するうちにスイッチを構成するスイッチ
片が変形したり、その他のタイプのスイッチ、たとえば
フォトリフレクタ等光電素子を用いたスイッチでも姿勢
差、外力等の影響で筒部材間の相対位置のズレ等に起因
して、スイッチがオンする位置がズレていくことが多
い。そうなると、フォーカシング制御の基準となる鏡胴
回転位置もズレてしまい、フォーカシング精度が劣化し
ていく原因となる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明が
解決すべき技術的課題は、長期間使用されても、フォー
カシング基準となる鏡胴回転位置がズレ難いズームレン
ズ鏡胴、およびそれを用いたフォーカシング制御方法を
提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段・作用・効果】本発明は、上
記課題を有効に解決するために創案されたものであっ
て、以下の特徴を備えるズームレンズ鏡胴を提供するも
のである。

【０００５】本発明のズームレンズ鏡胴は、ズームフォ
ーカス一体駆動型(ステップズーム)のズームレンズ鏡胴
であって、各レンズ群がそれぞれ、複数のフォーカシン
グ区間と複数のズーミング区間とを交互に含む１本のズ
ーム線上を移動し、分割された複数のズーム位置におけ
るフォーカシング制御を単一機構で行なう。本発明のズ
ームレンズ鏡胴は、「相対移動する筒間に設けたスイッ
チで構成され、各ズーム位置に対して１つのズーム基準
パルスを与えるズーム基準スイッチ」と「外筒部に常時
連結される第１ギア列を介して当該外筒部と連動する粗
パルス発生器であって、そこから発生される粗パルスの
波長(λ)が、ズーム基準パルスの、使用を続けることに
より発生することを見込んで設定されたズレ量である位
置誤差に対応する鏡胴回転量の２倍の鏡胴回転量に対応
する長さよりも長く、各ズーム位置での全鏡胴回転量に
対応する長さよりも短い、粗パルス発生器」と「外筒部
に第２ギア列を介して当該外筒部と連動するとともに、
上記粗パルスの半波長(λ/２)よりも短い波長の細パル
スを発生する、細パルス発生器」とを備えたことを特徴
としている。

【０００６】上記構成のズームレンズ鏡胴では、粗パル
ス発生器は、外筒部に常時連結される第１ギア列を介し
て当該外筒部と連動している。つまり、粗パルスと鏡胴
回転位置との一致性および再現性が高い。再現性につい
ては、カメラ外部に露出している鏡胴筒上のスイッチと
異なり、カメラ内部にあるため外力の影響は受けず、ま
た固定部軸に直接ギアを取り付けるため構成が単純で精
度的にも出しやすく姿勢差の影響も受けにくい。また、
鏡胴回転から見て増速しているギアに粗パルス発生器を
設置できるため、パルス検出誤差が鏡胴筒上のスイッチ
の誤差と同程度出たとしても鏡胴の光軸方向移動量すな
わちフォーカシング移動量の誤差に対する影響は粗パル
ス発生器の方が少ない。したがって、ステップズームの
各ズーム位置における鏡胴上のフォーカシング開始位置
を特定の１つの粗パルス(フォーカス基準パルス)に対応
させて、これを基準としてパルスをカウントすることで
フォーカシングに必要な回転量だけ鏡胴を駆動すれば、
常に正確なフォーカシングを達成することができる。粗
パルス発生器はモーターから駆動力を伝達する減速系ギ
ア列の途中に配置することもできるが、駆動力がギア列
の歪、変形等の影響を与えることを考慮すると、精度的
には鏡胴回転への駆動力のかからないギア列を構成し、
そこに粗パルス発生器を配置した方が有利となる。本発
明はその点にも鑑み、鏡胴駆動力のかからない第１ギア
列を介して当該外筒部と連動する粗パルス発生器と、外
筒部に鏡胴駆動力を伝える第２ギア列を配置している。

【０００７】この粗パルスはステップズームの各ズーム
位置において複数回発生するため、その中で実際にフォ
ーカス基準パルスとしてどれを使用するかを決定、選択
する必要がある。このフォーカス基準パルスを探し出す
ために、ズーム基準スイッチとしての切片スイッチおよ
び細パルス発生器を利用する。ズーム基準スイッチは、
鏡胴がどのズーム位置にあるのかを判断するためのズー
ム基準パルスを与えるものでステップズームの各ズーム
位置において１回発生するよう構成されている。鏡胴筒
間のスイッチにより得られるズーム基準パルスと実際の
鏡胴回転位置との一致性は、筒部材間のガタ、姿勢差、
外力や切片タイプのスイッチの場合はその変形等に起因
して、厳密には一定に維持されない。ただし、その変動
はそのままフォーカシング精度劣化としては許容できな
いが、一定範囲内に収めることができる。本発明では、
この一定範囲に対応する鏡胴回転範囲内に粗パルスの山
が１つだけ存在することとなるように粗パルスの粗さを
設定している。

【０００８】すなわち、粗パルスの波長(λ)は、「ズー
ム基準パルスの位置誤差に対応する鏡胴回転量」の２倍
の鏡胴回転量に対応する長さよりも長く、各ズーム位置
での全鏡胴回転量に対応する長さよりも短い。したがっ
て、ズーム基準パルスの位置誤差を吸収できるととも
に、各ズーム位置に対して１つのフォーカシング開始位
置を設定できる。したがって、次のような制御を行え
ば、ズーム基準パルスの位置誤差とは無関係に、フォー
カシング開始位置を一定に維持した正確なフォーカシン
グ制御を行なうことができる。

【０００９】まず、切片スイッチよって与えられるズー
ム基準パルスからフォーカス基準パルスまでの鏡胴回転
量を細パルス数でカウントして、その細パルス数ｎを記
憶しておく。これは、当該鏡胴を含むカメラその他の光
学装置が有する制御部に記憶させる。そして、それ以後
のフォーカシング制御においては、切片スイッチによる
ズーム基準パルスから細パルス数でカウントして、ｎ±
λ/２以下の範囲内に存在する粗パルス(必ず１つだけと
なる)を基準として、そこからフォーカシングに必要な
パルスをカウントする。厳密には±λ/２の中には粗パ
ルスが２パルスとなる場合すなわち境界点があり±λ/
２−１パルスとすべきであるがここでは±λ/２として
説明する。すなわち、ｎ±λ/２の範囲内に必ず存在す
るこの粗パルスをフォーカス基準スイッチとして利用す
る。なお、フォーカシングに必要な具体的なパルス数
は、被写体までの距離と対応させてテーブル化するか、
または所定の数式として記述し、当該テーブルまたは数
式を制御部に記憶させておく。被写体までの距離は通常
の測距手段で測定する。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を添付の図面を
参照して以下に詳細に説明する。図１〜図３は、本発明
のズームレンズ鏡胴の一実施例を示す断面図である。図
１はテレ(望遠)状態を、図２はワイド(広角)状態を、図
３は沈胴状態を、それぞれ示している。

【００１１】図示のズームレンズ鏡胴１は、不図示のカ
メラ本体に不動に固定される固定筒100から多段式に繰
り出されるズーム駆動筒200、回転筒300、およびカム筒
400を含む。ズーム駆動筒200、回転筒300、およびカム
筒400は、それぞれ、バヨネット構造を利用して相対回
転可能かつ光軸方向移動不可に連結された外筒部と内筒
部とで構成される。すなわち、ズーム駆動筒200は外筒
部210とその内側の直進リード筒220とで構成され、回転
筒300は外筒部310とその内側の直進案内筒320とで構成
され、カム筒400は外筒部410とその内側のレンズ保持筒
420とで構成されている。

【００１２】図３に示した駆動ギア262からズーム駆動
筒200の外筒部210に形成したギア部211に駆動力が伝達
されると、固定筒内面のヘリコイド部101と外筒部外面
のヘリコイド部212とが協働して、ズーム駆動筒200を光
軸方向に進退駆動する。これと連動して、回転筒300お
よびカム筒400も光軸方向へ進退移動する。

【００１３】ズームレンズ鏡胴１は第１〜第３の３つの
レンズ群10、20、30を備えているが、そのすべてのレン
ズ群が最先端側に位置するカム筒400内にユニット化し
て保持されている。すなわち、第１レンズ群10はレンズ
保持筒420の先端側に固着され、第３レンズ群30はレン
ズ保持筒420の基端側に固着されている。第２レンズ群2
0は、レンズ保持筒420に保持されており、外筒部410と
レンズ保持筒420とが相対回転すると、光軸方向に移動
する。つまり、第２レンズ群20の玉枠21に固定されたフ
ォロアピン(図示せず)が、レンズ保持筒に形成された直
進案内スロット421と、外筒部内周面に形成されたカム
溝411との両方に通されており、外筒部410とレンズ保持
筒420とが相対回転すると、第２レンズ群20は図５を参
照して後述する所定のズーム線にそって光軸方向に移動
する。

【００１４】ズームレンズ鏡胴１では、第１レンズ群10
および第３レンズ群30はカム筒400に対して不動とされ
ているが、第２レンズ群20は、カム筒400に対して相対
移動する。図１中に450で示した要素は、遮光要素とし
てのジャバラである。ジャバラ450は、第１レンズ群10
の玉枠11およびシャッタユニットのフレーム部350に固
定された筒状部材であって、第１レンズ群10と第２レン
ズ群20との相対移動に伴って伸縮する。その機構を図４
を参照して説明する。

【００１５】図４(ａ)〜(ｃ)は、ジャバラ450の伸縮過
程を示す要部断面図である。図１〜３から分かるよう
に、第２レンズ群20は、シャッタユニットとともに移動
するので、図４中におけるフレーム部350の第１レンズ
群10に対する相対移動は、第２レンズ群20の第１レンズ
群10に対する相対移動に一致する。ジャバラ450は、そ
の両端が金具15および金具351を利用して、玉枠11およ
びフレーム部350にそれぞれ固定されている。金具15
は、玉枠11の周囲にスライド可能に配置されたリング状
の部材であって、玉枠11に対して光軸方向にスライドす
ることが可能である。図４(ａ)〜(ｃ)を参照すれば分か
るように、ジャバラ450が伸縮するに伴って、金具15の
玉枠11に対する相対位置が変化している。このように金
具15が相対移動移動することで、ジャバラに無理な力が
作用することを防止でき、ゴム等で構成されるジャバラ
の劣化を防ぐことができる。

【００１６】図４(ａ)は、ジャバラ450が最も伸張した
状態を示している。この状態からフレーム部350が第１
レンズ群10に近づいて図４(ｂ)の状態に達すると、フレ
ーム部の先端350ａがジャバラ450に対して矢印Ａ方向の
回動力を与え、玉枠の先端部11ａがジャバラ450に対し
て矢印Ｂ方向の回動力を与える。さらに、フレーム部35
0が第１レンズ群10に接近すると、図４(ｃ)の状態に達
し、ジャバラ450は完全に畳まれた状態となる。

【００１７】このようなジャバラ450の折り畳み構造に
よって、鏡胴半径方向への拡がりの小さなドーナツ状の
収容スペース370内に、少ない折畳数でジャバラ450を収
容することが可能になる。ジャバラ450は、その折畳数
が少なくなる程、伸縮途中における側方への撓み(鏡胴
半径方向への撓み)が少なくなる。したがって、このよ
うな構成を採用しジャバラ450の撓みを少なくすること
で、ジャバラ450が鏡胴内要素と干渉して鏡胴の円滑な
伸縮を妨げたり、ジャバラ450自体が破損したりするこ
とを未然に防止できる。

【００１８】ズームレンズ鏡胴１では、単一の駆動機構
でズーミングとフォーカシングとを行うズームフォーカ
ス一体駆動機構(ステップズーム)を採用している。これ
は、各レンズ群がズーミング区間およびフォーカシング
区間を交互に含む１本のズーム線上を移動するものであ
って、ズームレンズ鏡胴の小型化およびコストダウンを
図るための構成として、従来から知られている。

【００１９】図５は、図１のズームレンズ鏡胴におけ
る、「鏡胴回転角」と「第１レンズ群10(第１成分)、第
２レンズ群20(第２成分)、および第３レンズ群30(第３
成分)の光軸方向への移動量」との関係を示すズーム線
図である。ズーム線12はカメラ本体に対する第１成分の
トータル移動量を、ズーム線13はカメラ本体に対する第
２成分のトータル移動量を、ズーム線14はカメラ本体に
対する第３成分のトータル移動量を、それぞれ示してい
る。

【００２０】図５から分かるように、このズームレンズ
鏡胴では、テレ、ワイド、およびそれらの間における３
つのステップ、すなわち、全部で５つのステップのズー
ミングを行うステップズームを採用しており、階段状の
線13のフォーカシング区間においてフォーカシングが行
われ、他の部分ではズーミングが行われる(ズーミング
区間)。図６は、カム筒400の外筒部410の内周面を示す
展開図であって、外筒部410の内周面に形成されたカム
溝411の形状を例示している。図中左側が被写体側で、
右側が撮影者側である。既に説明したように、このカム
溝411には、第２成分を保持する玉枠21に設けられたフ
ォロアピン(図示せず)が係合する。カム溝411は、内周
面の周方向に沿って等間隔で３本設けられている。各カ
ム溝411は、撮影者側へと逆戻りする部分411ａを部分的
に備えており、この部分がズーム線13における上記フォ
ーカシング区間に対応している。

【００２１】このカメラでは、ある１つのズーム位置
(例えば、ミドル３のズーム位置)でフォーカシングを行
う場合、測距手段で測定された被写体までの距離に対応
する移動量だけ所定の光学系を光軸方向に移動させる制
御が行われる。この移動量に対応する鏡胴の具体的な回
転量は、パルスの数で制御される。すなわち、フォーカ
シング制御を開始する基準となる鏡胴回転位置(フォー
カシング開始位置)を予め設定しておき、当該開始位置
からの鏡胴回転量をパルスの数に対応させて制御する。

【００２２】図７は、上記基準位置を与えるための従来
例を概略的に示す断面図である。切片スイッチが採用さ
れていた例である。外筒部40の内周面にスイッチ切片41
が固定されている一方、内筒部50の外周面にはフィルム
状端子51が固定されている。したがって、予め定めた基
準位置に鏡胴の回転位置が一致したときにスイッチがオ
ンされるように構成し、そこからのパルス数を被写体距
離に合わせてカウントすることで、所望の位置にまでフ
ォーカシングレンズを移動させてフォーカシング制御が
行われる。

【００２３】しかし、このような従来の摺接スイッチで
は、取付誤差や、長期間の使用のうちに生じる筒部材間
のガタや切片31の折れ曲がり等の影響で、実際のフォー
カシング開始位置とは異なる鏡胴回転位置からパルスの
カウントが始まることとなってしまう。その他のタイプ
のスイッチ、たとえばフォトリフレクタ等光電素子を用
いたスイッチでも姿勢差、外力等の影響で筒部材間の相
対位置のズレ等に起因して、スイッチがオンする位置が
ズレていくことが多い。こうなると、フォーカシングの
開始基準がズレてしまうため、正確なフォーカシングを
行うことは不可能となる。本発明では、そのようなズレ
が生じることのないように、図８に示すような構成を採
用している。

【００２４】ズームレンズ鏡胴１では、駆動ギア262(図
３参照)で回動されるが、駆動ギア262は従動ギア261と
ともにギア列260(第１ギア列)を構成し、ズーム駆動筒2
00の外筒部210の外周面に、ギア列260(第１ギア列)を介
して粗パルス発生器250を連結する。粗パルス発生器250
は、スリット板251とフォトインタラプタ252とで構成さ
れている。スリット板251は、外筒部210に対してギア列
260を介して連結されていて、外筒部210に従動して回転
する。ギア列260は外筒部210に対して常時連結される
(すなわち、遊星ギア機構等を中間に備えておらず、連
結が分断されることがない)ので、粗パルス発生器250
は、鏡胴の回転位置に対して一致性及び再現性の高いパ
ルスを発生することができる。また、粗パルス発生器25
0は、鏡胴外にあるので、筒部材間のガタツキ等の悪影
響を受けない。粗パルス発生器250の発生するパルスと
鏡胴回転位置との対応関係は、図９中のフォーカスパル
ス(ＦＰ)で示される。

【００２５】したがって、このフォーカスパルス中の特
定の１パルスをフォーカス基準スイッチとして採用すれ
ば、従来の鏡胴の筒間に設けたスイッチ(図７)では生じ
た「フォーカシング開始基準のズレ」という問題を生じ
ることがなくなる。図９の例では、パルス251ａをフォ
ーカス基準パルスとして採用している。すなわち、この
パルスに対応する鏡胴の回転位置がフォーカシング制御
の開始位置である。なお、本発明に係るズームレンズ鏡
胴はステップズームを採用しているので、このようなフ
ォーカス基準パルスは、各撮影焦点距離に対してそれぞ
れ１つ設定される。

【００２６】パルス251ａを基準としてパルス数をカウ
ントすれば精度の高いフォーカシングを行うことができ
るが、実際のフォーカシシング制御時には、どのパルス
が基準パルス251ａであるのかを探し出す必要がある。

【００２７】フォーカス基準パルス251ａを探し出すた
めに、本発明では図８に概略的に示した構成を採用して
いる。この構成には、図７で説明したような従来の鏡胴
の筒間に設けたスイッチも含まれる。図８に示したよう
に、外筒部210の内周面にはスイッチ切片213が固定され
ている一方、直進リード筒220の外周面にはフィルム状
端子221が固定されている。この切片スイッチは、６段
階に設定されたステップズームに対するズーム基準スイ
ッチとして機能するものである。このスイッチにより発
生するパルスと鏡胴回転位置との関係は、図９中のズー
ム基準ＳＷで示している。ズーム基準パルス213ａと同
様の基準パルスが各ズーム位置に対して１つ与えられ
る。

【００２８】既に説明したように、切片タイプのスイッ
チでは、長期間使用するうちにスイッチを構成するスイ
ッチ片が変形したり、その他のタイプのスイッチ、たと
えばフォトリフレクタ等光電素子を用いたスイッチでも
姿勢差、外力等の影響で筒部材間の相対位置のズレ等に
起因して、スイッチがオンする位置がズレていくことが
多い。しかし、このズレ量は、本来の位置を中心とした
ある一定の範囲内に抑えることが可能である。本発明で
は、粗パルス発生器250により発生される粗パルスの波
長を、このズレ量を吸収できる長さに設定している。図
９を参照して説明すると次の通りである。図９中、"λ"
は、粗パルスの波長、すなわち、隣接する２つのパルス
山の立ち上がり部間の間隔を示しており、"ｅ"は、記憶
時のズーム基準パルスの位置を中心として、そのズレが
生じうる範囲を示している。粗パルスの半波長"λ/２"
は、"ｅ"よりも大きくなるように設定されている。した
がって、実際の誤差を含んだズーム基準パルス213ａの
位置を中心とした±λ/２の範囲以内には、必ず１つの
粗パルスが存在し、当該粗パルスは必ずフォーカス基準
パルス251ａである。

【００２９】実際のズーム基準ＳＷによるパルス(ズー
ム基準パルス213ａ)の位置を中心として"±λ/２"の範
囲内に存在する粗パルスを探し出すために、図８中の細
パルス発生器230が利用される。細パルス発生器230は、
スリット板231とフォトインタラプタ232とで構成されて
いる。スリット板231は、モーター150の軸に連結されて
いて、モーター150の軸に連動して回転する。モーター1
50は、ギア列240を介して外筒部210に連結されている。
細パルス発生器230の発生するパルスと鏡胴回転位置と
の対応関係は、図９中のドライブモータパルス(ＤＭＰ)
で示される。なお、ギア列240の下流端には遊星ギア241
が設けられており、これにより、駆動ギア150からの駆
動力は、不図示のフィルム給送系またはフィルム巻上系
に不図示の遊星ギア係止手段により選択的に伝達され
る。細パルス発生器230の発生するパルスすなわちドラ
イブモータパルス(ＤＭＰ)はフィルム給送またはフィル
ム巻上系制御のためにも用いられている。そのため細パ
ルス発生器230は遊星ギア241よりモーター側に配置する
必要があり、また分解能すなわち回転量に対する発生パ
ルス数は比較的多く必要である。そのため細パルス発生
器230は鏡胴回転に対し高速で回転、すなわち鏡胴回転
に対して増速された位置であるモーター150の近傍に配
置されている。ギア列240は、外筒部210に対して常時連
結されてはいないので、粗パルス発生器に比べ、鏡胴の
回転位置に対して一致性及び再現性の高いパルスを発生
することはできない。しかし、図９中のズーム基準パル
ス213ａとフォーカス基準パルス251ａとの相対的な位置
間隔を、細パルスの数でカウントすることは可能であ
る。

【００３０】細パルス発生器230はさらにフォーカシン
グ制御時にフォーカシングレンズを停止させるべき位置
を細かく設定するためにも用いられる。本実施例のフォ
ーカシング停止制御方法は以下の通りである。まず不図
示の測距手段により被写体の距離が決まるとそれに対応
したフォーカスレンズ繰出しパルスを細パルスの数で換
算して決定する。フォーカシングに必要な具体的なパル
ス数は、被写体までの距離と対応させてテーブル化する
か、または所定の数式として記述し、当該テーブルまた
は数式を制御部に記憶させておく。次にそれを粗パルス
＋細パルスに置き直す。本実施例では１つの粗パルスに
対して32の細パルスが発生するように設定されているの
で、例えば目標パルスが細パルス換算で70パルスであっ
た場合、粗パルス：２＋細パルス：６となる。制御は第
１に上述の手段によりフォーカス基準パルス251ａを決
定。第２に粗パルスをカウント、最後に細パルスをカウ
ントし停止させる。このようにすれば上述の粗パルスを
用いた精度の高いフォーカシングの開始基準にくわえ
て、フォーカス繰出し量の大半を鏡胴の回転位置に対し
て一致性及び再現性の高い粗パルスで行なえ、フォーカ
ス繰出し量を細パルスのみでカウントした場合に比べて
精度の高いフォーカシングが可能となる。また、フォー
カス繰出し量をすべて粗パルスのみでカウントした場合
はフォーカス繰出し分解能が低くなってしまいフォーカ
ス繰出し精度も低くなる。フォーカス繰出し量をすべて
粗パルスのみでカウントしながらフォーカス繰出し分解
能を高くしようとすると、ギア列260(第１ギア列)をギ
ア列240同等の減速比または増速比にする必要があり、
ギア数増加やスペースの増大をまねく。本実施例はギア
数増加やスペースの増大をまねくことなく、精度の高い
フォーカシングが可能となる。ここで、細パルスでカウ
ントした移動量分は鏡胴の回転位置に対して一致性及び
再現性の低いものとなるが、全繰出し量に対して十分少
ない移動量分であるので繰出し精度にさほど影響を与え
ない。本実施例では図８に示したように、細パルス発生
器230は、粗パルス発生器250よりも多数の減速ギアを介
して外筒部210に連結されている。このような減速比の
違いを設けた結果、１つの粗パルスに対して32の細パル
スが発生するように設定されている。そして、１つの細
パルスに対してフォーカス繰出し量は５μｍ前後で、１
つの粗パルスに対しては５×３２＝１６０μｍ前後、各
ズームポジションにおける全繰出し量は３ｍｍ前後に設
定されている。この場合、フォーカス時のパルス数は細
パルス換算で６００パルス前後となり、粗パルス換算で
１９パルス前後となる。全繰出し量を細パルスで制御し
た場合に遊星ギアが介在することによる一致性及び再現
性誤差が１００μｍあるとすると、６００パルス分で１
００μｍであるから本実施例での誤差は最後の細パルス
分のみが誤差要因となるので１００×３２／６００＝
５．３μｍ前後となる。この誤差は細パルス分解能程度
であるので誤差として影響が少なく、また粗パルスのみ
の分解能１６０μｍに対しても十分小さいので粗パルス
のみの制御よりも精度は高いものとなる。したがって本
制御法を用いれば、遊星ギアが駆動源と被駆動部の間に
介在し駆動源と被駆動部の一致性や再現性が劣化してい
ても、ギア数増加やスペースの増大をまねくことなく、
高精度に被駆動部の移動量を制御できる。

【００３１】図８に示したように、細パルス発生器230
は、粗パルス発生器250よりも多数の減速ギアを介して
外筒部210に連結されている。このような減速比の違い
を設けた結果、１つの粗パルスに対して32の細パルスが
発生するように設定されている。そして、既に説明した
ように、切片スイッチで構成されたズーム基準スイッチ
の取付誤差"ｅ"は、"λ/２"よりも小さくなるように設
定されている。したがって、実際の誤差を含んでいると
考えられるズーム基準ＳＷによるズーム基準パルス213
ａの位置を中心として、細パルス数で±16パルスの範囲
内に存在する粗パルスを探し出す。こうすれば、その探
し出された粗パルスは必ずフォーカス基準パルス251ａ
である、ということが確保できる。しかも、フォーカス
基準パルス251ａはフォーカス開始位置との一致性およ
び再現性が高いので、これを基準としてパルスカウント
を開始すれば、正確なフォーカシングを行うことができ
る。

【００３２】以上のように構成したカメラにおいて、製
造後出荷前に、ズーム基準パルス213ａの位置からフォ
ーカス基準パルス251ａの位置までの鏡胴回転量を、細
パルスでカウントすれば何パルスに相当するのかを、ス
テップズームの各ズーム位置について実測し、これをカ
メラ自身に記憶させておくことが好ましい。

【００３３】仮に、このときの実測データが５細パルス
(ｎ＝５)であったとする。製品として出荷後、ユーザー
がカメラを使用するにつれて、切片スイッチ213が変形
したり、筒部材間の相対位置にズレが生じることが想定
される。これにより、ズーム基準パルス213ａの位置と
フォーカス基準パルス251ａの位置との相対関係に誤差
が生じる(ここでは、ズーム基準パルス213ａの位置には
誤差が含まれているが、フォーカス基準パルス251ａの
位置は絶対的に正しいと考える)。しかしこの場合で
も、当該誤差は上記"ｅ"の範囲内に収まっているものと
考えられるので、上記実測データである５細パルスを中
心とした±16細パルス(ｎ±λ/２)の範囲内には、必ず
１つだけ粗パルスが存在し、その粗パルスは必ず上記フ
ォーカス基準パルス251ａである。つまり、実際の誤差
を含んでいるズーム基準パルス213ａを基準として、−1
1細パルスから21細パルスまでの合計32細パルスの範囲
内に存在する粗パルスをフォーカス基準スイッチとすれ
ば、結果的にその粗パルスはフォーカス基準パルス251
ａに一致しているから、フォーカシング制御の開始基準
位置を一定位置に正確に維持できる。

【００３４】以上のように、上記構成によれば、製品と
しての出荷後における長期間のユーザーの使用による切
片スイッチの変形等に拘わらず、正確なフォーカシング
開始基準位置を確保することができる。さらに、上記構
成によれば、フォーカシング制御時に粗パルス＋細パル
スでフォーカス繰出し量を決定するので、ギア数増加や
スペースの増大をまねくことなく、精度の高いフォーカ
シングが可能となる。図９から分かるように、フォーカ
シング制御時におけるフォーカシングレンズの移動量
(すなわち、カウントスタート位置から停止位置までの
光軸方向移動距離)は、フォーカスパルスＦＰ(粗パル
ス)の数とドライブモータパルスＤＭＰ(細パルス)の数
との両方を利用して定められる。つまり、Ｘ個の粗パル
スとＹ個の細パルスとで定まるフォーカシングレンズの
移動量は、Ｘ・ＦＰＩ＋Ｙ・ＤＭＰＩで表される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の多段式ズームレンズ鏡胴の一例をテ
レ状態で示す断面図である。

【図２】 図１のズームレンズ鏡胴のワイド状態を示す
断面図である。

【図３】 図１のズームレンズ鏡胴の沈胴状態を示す断
面図である。

【図４】 図１のズームレンズ鏡胴におけるジャバラの
伸縮を説明する要部断面図である。

【図５】 図１のズームレンズ鏡胴における第１レンズ
群および第２レンズ群のズーム線図である。

【図６】 図１のズームレンズ鏡胴のカム筒外筒部の内
周面を示す展開図である。

【図７】 切片スイッチを利用してフォーカス基準位置
を与える、従来の構成を示す概略断面図である。

【図８】 本発明においてフォーカス基準位置を与える
構成を示す概略図である。

【図９】 本発明におけるフォーカス基準位置を説明す
る模式図である。

【符号の説明】

１ ズームレンズ鏡胴 10 第１レンズ群 11 玉枠 12 第１レンズ群のズーム線 13 第２レンズ群のズーム線 14 第３レンズ群のズーム線 15 金具 20 第２レンズ群 21 玉枠 30 第３レンズ群 40 外筒部 41 スイッチ切片 50 内筒部 51 フィルム状端子 100 固定筒 101 ヘリコイド部 150 モーター 151 駆動軸 200 ズーム駆動筒 210 外筒部 211 ギア部 212 ヘリコイド部 213 スイッチ切片 213ａ ズーム基準パルス 220 直進リード筒 221 フィルム状端子 230 細パルス発生器230 231 スリット板 232 フォトインタラプタ 240 ギア列 241 遊星ギア 250 粗パルス発生器 251 スリット板 251ａ フォーカス基準パルス 252 フォトインタラプタ 260 ギア列 262 駆動ギア 300 回転筒 310 外筒部 311 ヘリコイド部 320 直進案内筒 350 フォーカスユニットのフレーム部 351 金具 370 ジャバラ収容スペース 400 カム筒 410 外筒部 411 カム溝 420 レンズ保持筒 421 直進案内スロット 450 ジャバラ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各レンズ群がそれぞれ、複数のフォーカ
   シング区間と複数のズーミング区間とを交互に含む１本
   のズーム線上を移動し、分割された複数のズーム位置に
   おけるフォーカシング制御を単一機構で行なう、ズーム
   フォーカス一体駆動型ズームレンズ鏡胴において、 相対移動する筒間に設けたスイッチで構成され、各ズー
   ム位置に対して１つのズーム基準パルスを与えるズーム
   基準スイッチと、 外筒部に常時連結される第１ギア列を介して当該外筒部
   と連動する粗パルス発生器であって、そこから発生され
   る粗パルスの波長(λ)が、ズーム基準パルスの、使用を
   続けることにより発生することを見込んで設定されたズ
   レ量である位置誤差に対応する鏡胴回転量の２倍の鏡胴
   回転量に対応する長さよりも長く、各ズーム位置での全
   鏡胴回転量に対応する長さよりも短い、粗パルス発生器
   と、 外筒部に第２ギア列を介して当該外筒部と連動するとと
   もに、上記粗パルスの半波長(λ/２)よりも短い波長の
   細パルスを発生する、細パルス発生器と、を備えたこと
   を特徴とするズームレンズ鏡胴を含む光学装置であっ
   て、 各ズーム位置における、ズーム基準パルスから鏡胴上の
   フォーカシング開始位置に対応する粗パルスまでの鏡胴
   回転量を細パルス数でカウントして、その細パルス数
   (ｎ)を当該装置に記憶し、 それ以後のフォーカシング制御においては、前記スイッ
   チによるズーム基準パルスから細パルス数でカウントし
   て、ｎ±λ/２の範囲内に存在する粗パルスを基準とし
   て、そこからフォーカシングに必要なパルス数をカウン
   トすることでフォーカシングを行うフォーカシング制御
   部を備えたことを特徴とする、光学装置 。
2. 【請求項２】 各レンズ群がそれぞれ、複数のフォーカ
   シング区間と複数のズーミング区間とを交互に含む１本
   のズーム線上を移動し、分割された複数のズーム位置に
   おけるフォーカシング制御を単一機構で行なう、ズーム
   フォーカス一体駆動型ズームレンズ鏡胴において、 相対移動する筒間に設けたスイッチで構成され、各ズー
   ム位置に対して１つのズーム基準パルスを与えるズーム
   基準スイッチと、 外筒部に常時連結される第１ギア列を介して当該外筒部
   と連動する粗パルス発生器であって、そこから発生され
   る粗パルスの波長(λ)が、ズーム基準パルスの、使用を
   続けることにより発生することを見込んで設定されたズ
   レ量である位置誤差に対応する鏡胴回転量の２倍の鏡胴
   回転量に対応する長さよりも長く、各ズーム位置での全
   鏡胴回転量に対応する長さよりも短い、粗パルス発生器
   と、 外筒部に第２ギア列を介して当該外筒部と連動するとと
   もに、上記粗パルスの半波長(λ/２)よりも短い波長の
   細パルスを発生する、細パルス発生器と、を備えたこと
   を特徴とする ズームレンズ鏡胴を含む光学装置におい
   て、 各ズーム位置における、ズーム基準パルスから鏡胴上の
   フォーカシング開始位置に対応する粗パルスまでの鏡胴
   回転量を細パルス数でカウントして、その細パルス数
   (ｎ)を当該装置に記憶し、 それ以後のフォーカシング制御においては、前記スイッ
   チによるズーム基準パルスから細パルス数でカウントし
   て、ｎ±λ/２の範囲内に存在する粗パルスを基準とし
   て、そこからフォーカシングに必要なパルス数をカウン
   トすることでフォーカシングを行う、フォーカシング制
   御方法。
3. 【請求項３】 上記細パルス数ｎは、鏡胴製造時に実測
   した上で当該装置に記憶しておくことを特徴とする、請
   求項２記載のフォーカシング制御方法。