JP5479039B2 - レンズ装置 - Google Patents

Description

本発明は、レンズ装置に係り、特に、レンズ鏡胴に備えられたフォーカス操作を行うためのフォーカスリングの回転位置に応じてフォーカスレンズをモータで駆動する機構を備えたレンズ装置に関する。

従来、比較的高度な操作が可能なビデオカメラにおいて、オートフォーカス時と手動によるフォーカス調整のいずれの際も良好な操作が行えるようにするために、レンズ鏡胴に第１のフォーカスリングと第２のフォーカスリングを備え、第１のフォーカスリングは、光軸上の第１の位置と第２の位置との間を移動可能とし、第１の位置にある場合にはその回動範囲は制限されず、また、第２の位置にある場合には第２のフォーカスリングと連結するとともに第２のフォーカスリングの回動範囲をフォーカスレンズの調整可能な範囲に対応した制限された範囲とするようにしたものが知られている（例えば、特許文献１等参照）。

またこのように、レンズ鏡胴に対して光軸上の第１の位置と第２の位置との間を移動可能な第１のフォーカスリングと光軸上の位置が固定された第２のフォーカスリングを備えたレンズ鏡胴において、第１のフォーカスリングが第１の位置と第２の位置のいずれにあるかを検知するセンサをレンズ鏡胴に備え、その検出信号に応じてフォーカス操作を制御するとともに、第２のフォーカスリングをユーザが意図せずに誤操作するのを防止するために第２のフォーカスリングの外周部を覆うカバー部材を設けるようにしたものが知られている（例えば、特許文献２等参照）。

特開２００８−１０２２０７号公報 特開２００７−１７８６３３号公報

しかしながら、上記従来技術のように光軸上の第１の位置と第２の位置との間を移動可能な第１のフォーカスリングが第１の位置と第２の位置のどちらにあるかを検出するセンサをレンズ鏡胴に設けた場合には、鏡胴の径が大きくなるという問題点がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、第１のフォーカスリングの位置を検出するセンサを設けても鏡胴の径が大きくなることなく、鏡胴を小型化することが可能なレンズ装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は、光学系を保持するレンズ鏡胴と、その側方に取り付けられ前記レンズ鏡胴の外周に設けられた回動自在な操作リングを回転して前記光学系を調節するレンズ駆動部とを備えたレンズ装置であって、前記レンズ鏡胴の外周部に回動範囲に制限なく回動可能かつ光軸方向に沿った第１の位置と第２の位置の間を移動可能に配置された第１のフォーカスリングと、前記レンズ鏡胴の外周部に回動範囲に制限を有して回動可能に配置された第２のフォーカスリングと、を備え、前記第１のフォーカスリングが前記第１の位置または前記第２の位置のいずれか一方の位置にある場合には前記第１のフォーカスリングは前記第２のフォーカスリングとは連結せず、前記第１のフォーカスリングが前記第１の位置または前記第２の位置の他方の位置にある場合には前記第１のフォーカスリングは前記第２のフォーカスリングと連結するように構成され、前記第１のフォーカスリングまたは第２のフォーカスリングに向けて光を発光し、前記第１のフォーカスリングが第１の位置にある時の反射光と、第２の位置にある時の反射光とを受光して、それぞれの反射光量差によって、前記第１のフォーカスリングが第１の位置にあるか第２の位置にあるかを検出する反射型センサを前記レンズ駆動部のケース内に配置したことを特徴とするレンズ装置を提供する。

このように、第１のフォーカスリングが第１の位置にあるか第２の位置にあるかを検出する反射型センサをレンズ駆動部のケース内に配置したことにより、レンズ鏡胴の径を小さくすることができる。

また、前記反射型センサは、受光した反射光の前記第１のフォーカスリングまたは第２のフォーカスリングの反射面までの距離の違い、または反射面の表面状態の違いによる光量差によって、前記第１のフォーカスリングが第１の位置にあるか第２の位置にあるかを検出することを特徴とする。

また、前記第１のフォーカスリングの反射面は、一方が前記第１のフォーカスリングの回転位置をエンコーダで検出するために前記第１のフォーカスリングの周に沿って設けられた歯車であり、他方がその歯車に沿って第１のフォーカスリングの外周に設けられた溝部であることを特徴とする。

また、前記溝部と前記歯車はともに樹脂で形成され、前記溝部は白色系の反射光量が多い色で、また前記歯車は暗色系の反射光量が少ない色で着色したことを特徴とする。

また、前記溝部と前記歯車はともに樹脂で形成され、前記溝部にテープを貼って反射光量を多くしたことを特徴とする。

このように、反射面の状態により反射光の出力差を大きくすることで、レンズ鏡胴の径を小さくするとともに、第１のフォーカスリングが第１の位置にあるか第２の位置にあるかの検出を確実に行うことができる。

以上説明したように、本発明によれば、第１のフォーカスリングが第１の位置にあるか第２の位置にあるかを検出する反射型センサをレンズ駆動部のケース内に配置したことにより、レンズ鏡胴の径を小さくすることができる。

本発明の一実施形態に係るレンズ装置の全体構成を示す斜視図である。 上記レンズ装置のレンズ鏡胴を側面から見た断面図であり、光軸から上半分のみを表示したものである。 第１のフォーカスリングの位置を検出するセンサとレンズ鏡胴との位置関係を示す斜視図である。 第１フォーカスリングの光軸方向の位置を検出する検出部の概略構成を示す側面図であり、（ａ）は第１フォーカスリングが前側にある場合、（ｂ）は第１フォーカスリングが後側にある場合を示す。 第１フォーカスリングの光軸方向の位置を検出する検出部のその他の例を示す概略側面図であり、（ａ）は第１フォーカスリングが後側にある場合、（ｂ）は第１フォーカスリングが前側にある場合を示す。

以下、添付図面を参照して、本発明に係るレンズ装置について詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るレンズ装置の全体構成を示す斜視図である。

図１に示すように、レンズ装置１は、レンズ鏡胴２と、このレンズ鏡胴２の外周側面に取り付けられるドライブユニットと呼ばれるレンズ駆動部（以下単に駆動部という）３とから構成される。

図１において、レンズ装置１のレンズ鏡胴２は、略円筒状に形成され、その前端部にはレンズフード２４が装着され、レンズ鏡胴２の外周部には前側から第１フォーカスリング７０、ズームリング５０及びアイリスリング６０がそれぞれ回動可能に配置されている。また、レンズ鏡胴２の後端部にはマウント取付枠２０及びマウント環２２が取り付けられており、レンズ装置１はマウント環２２を介してレンズ交換式のカメラ本体（図示省略）に装着されるようになっている。

なお、レンズ鏡胴２の詳しい構成については、後で説明する。

駆動部３は、レンズ鏡胴２の外周に回動自在に設けられた各種操作リングを回転するためのものであり、この駆動部３が操作リングを回動することによって、レンズ鏡胴２が保持している光学系の調節、例えばズーミング、ピント調節、アイリス調節が行われる。このような駆動部３は、駆動力を発生させるモータと、操作リングの周面に形成された歯列と噛合する連結ギアと、モータの駆動力を連結ギアに伝達するギア列などから構成されており、連結ギアが駆動部３のケース（筐体）の側面に形成された開口から露呈するようになっている。

駆動部３は、そのケースの外面をグリップし易いように卵を横に寝かせた面形状をしており、またそのレンズ鏡胴２側に対向する側面はレンズ鏡胴２の周面に沿うように凹面に形成されている。また、駆動部３とレンズ鏡胴２の後端に取り付けられたテレビカメラ（図示省略）とはケーブルで接続されこれらの間で各種信号の授受が行われるようになっている。

また図１に示すように、駆動部３には、ズームスイッチ１２２、モード切替スイッチ１２３、オートスイッチ１２４、リターンスイッチ１２５等のスイッチからなる操作部１２７が設けられている。

ズームスイッチ１２２は、レンズ鏡胴２の焦点距離を変化（ズーム）させるためのものであり、光軸に略直交する軸を中心として揺動自在に設けられている。このズームスイッチ１２２は、前方のテレ側凸部を押圧するとレンズ鏡胴２が望遠側に向けて変倍し、逆に後方のワイド側凸部を押圧するとレンズ鏡胴２が広角側に向けて変倍するようになっている。いずれの押圧操作においても、ズームスイッチ１２２の押し込み量（操作量）によって変倍スピードを調整することができ、その押し込み量が大きいほど変倍スピードが高速になる。なお、ズームスイッチ１２２は、押圧を解除することで中立位置に復帰する。

モード切替スイッチ１２３は、アイリス調節を自動で行うオートモードと、手動で行うマニュアルモードとに切り替えるものである。モード切替スイッチ１２３は、光軸と略平行な方向に沿ってスライド自在に設けられており、モード切替スイッチ１２３をスライド操作することでオートモードとマニュアルモードとのいずれか一方のモードに切り替えられる。

オートスイッチ１２４は、アイリス調節をマニュアルモードに設定しているときに、一時的にオートモードとするためのスイッチである。このオートスイッチ１２４はボタン式のスイッチであり、アイリス調節をマニュアルモードに設定しているときにそのボタンを押圧している間だけアイリス調節がオートモードとなる。

リターンスイッチ１２５は、オンエア中の画面や他のカメラで撮影している画面などの他の画面をテレビカメラ（図示省略）に設けたビューファインダに表示するか否かを切り替えるスイッチである。このリターンスイッチ１２５はボタン式のスイッチであり、これを押圧するごとにビューファインダでの他画面の表示の有無が切り替えられる。

また、図示を省略するが駆動部３はこの他にボタン式の録画スイッチを有しており、録画ボタンの押圧操作ごとに録画の開始及び終了が切り替わるようになっている。録画ボタンは撮影者が駆動部３をグリップしたときにそのグリップする右手の親指が自然に掛かる位置に配置される。録画が開始されると撮影中の映像がビデオテープやメモリ等の記録媒体に記録（録画）される。

なお、駆動部３には、さらに、レンズ鏡胴２の外周に設けられ光軸方向に移動する第１フォーカスリング７０の光軸方向の位置を検出する検出部１００が、第１フォーカスリング７０に対向する駆動部３のケース内に設けられている。これについては後で詳述する。

図２は、レンズ鏡胴２を側面から見た断面図であり、光軸Ｏから上半分のみを表示している。

図２において、レンズ鏡胴２は、主として前枠１０、前固定環１２、第１本体環１４、第２本体環１６、後固定環１８、マウント取付枠２０及びマウント環２２によって略円筒状に構成されている。

第１本体環１４は、レンズ鏡胴２の最内周の構成部材であり、この第１本体環１４の外周前方側に前固定環１２がねじにより固定され、前固定環１２の前方に前枠１０がねじにより固定されている。また、第１本体環１４の外周後方側に第２本体環１６がねじにより固定され、第２本体環１６の後方に後固定環１８が、後固定環１８の後方にマウント取付枠２０が、マウント取付枠２０の後方にマウント環２２がそれぞれねじにより固定されている。なお、前枠１０には、レンズフード２４が装着され、レンズ鏡胴２はマウント環２２を介してレンズ交換式のカメラ本体（図示省略）に装着される。

このレンズ鏡胴２における光学系は、物体側から順に、固定レンズ（第１群レンズ）３０、ズーム（変倍）レンズ（第２群レンズ）３２、前マスターレンズ（第３群レンズ）３４、フォーカスレンズ（第４群レンズ）３６、及び後マスターレンズ（第５群レンズ）３８の５群から構成されている。また、前マスターレンズ３４の直前には、虹彩絞り４０が設けられている。

ズームレンズ３２が取り付けられたレンズ枠４２は、押さえ環４４により移動枠４６に固定されている。第１本体環１４の内周部にはカム筒４８が回動可能に保持されており、移動枠４６は、カムピン４６Ａを介してカム筒４８の内周部に保持されている。

すなわち、第１本体環１４の内周面には光軸Ｏ方向の直進溝１４Ａが形成されるとともに、カム筒４８にはカム溝（カム形状の孔）４８Ａが形成されており、移動枠４６に固定されたカムピン４６Ａが、カム筒４８のカム溝４８Ａを挿通して第１本体環１４の直進溝１４Ａに係合されている。これによって移動枠４６は、回転が規制された状態で光軸Ｏ方向に直進可能に保持されるとともに、カムピン４６Ａがカム溝４８Ａに係合する位置に保持される。

従って、カム筒４８が回動すると、カム筒４８のカム溝４８Ａと第１本体環１４の直進溝１４Ａとの交差位置がカム形状に応じた位置に変化し、その交差位置へのカムピン４６Ａの移動によって移動枠４６が光軸Ｏ方向に進退移動する。

一方、第２本体環１６の外周部には、ズームリング５０が回動可能に配置されており、そのズームリング５０の内周面の径方向内向きに棒状の連結軸５２が取り付けられている。この連結軸５２は、第１本体環１４に形成された周方向の長孔（図示省略）を挿通してカム筒４８に連結されている。これにより、ズームリング５０を回動操作すると、それに連動してカム筒４８が回動する。カム筒４８が回動すると、上述のように移動枠４６が進退移動し、移動枠４６と連動してズームレンズ３２が光軸Ｏ方向に移動する。従って、ズームリング５０の回動操作によりズーム倍率が変更されるようになっている。

虹彩絞り４０は、主としてプラスチック製の地板５４Ａと、菊座（カム板）５６と、地板５４Ａとカム板５６との環に配置された複数枚の絞り羽根５８とによって構成されている。後固定環１８とマウント取付枠２０との間には、アイリスリング６０が回動可能に配設され、このアイリスリング６０には、カム板５６から延出する連結軸５６Ａが連結されている。これにより、アイリスリング６０の回動によりカム板５６が回動し、絞り羽根５８が開閉動作するようになっている。

フォーカスレンズ３６は、光学系の焦点位置を変更するもので、前マスターレンズ３４等を保持する保持枠６２と、この保持枠６２の後端に配設される後マスターレンズ３８のレンズ枠６４との間に保持されているガイド軸及び回り止め（図示省略）により、光軸Ｏ方向に移動可能に支持されている。また、保持枠６２には、ガイド軸を挟んで一対のボイスコイルモータ（ＶＣＭ）６６が配設されており、フォーカスレンズ３６は、このＶＣＭ６６の動力によって電動で駆動されるようになっている。

前固定環１２の外周部には、第１フォーカスリング７０、及び第２フォーカスリング７２がそれぞれ回動可能に配置されている。第１フォーカスリング７０は、回動範囲が規制されておらず、エンドレスに回転させることができるとともに、光軸方向にスライド可能に配設されている。また、第２フォーカスリング７２は、ストッパー軸７４により約１２０度の範囲内で回動できるように規制されている。

第１フォーカスリング７０及び第２フォーカスリング７２とが対向する端面には、それぞれ鋸歯状のクラッチ部７０Ａ及び７２Ａが形成されており、図２に示す状態（第１フォーカスリングの第２の位置）では、クラッチ部７０Ａとクラッチ部７２Ａが連結（噛合）し、第１フォーカスリング７０と第２フォーカスリング７２とが一体的に回動するようになっている。従って、この状態で、第１フォーカスリング７０を手動で回動させる場合には、約１２０度の回動範囲の制限内でのみ回動させることができる。

一方、第１フォーカスリング７０を、クリック用弾性部材７６を乗り越えるように前方にスライドさせると（第１フォーカスリングの第１の位置）、前記クラッチ部７０Ａ、７２Ａの連結が外れる。これにより第１フォーカスリング７０は、回動範囲に制限無くエンドレスで回転できるようになる。

また、レンズ鏡胴２の側面には、グリップ部を兼ねた駆動部３を取り付けるためのねじ孔８０、８２が形成されている。

第１本体環１４の外周面には、光軸方向に沿ってリニアポテンショメータ基板が配設されており、このリニアポテンショメータ基板（リニアＰＯＴ基板）は、カム筒４８の回転によりズームレンズ３２が光軸方向に移動すると、その移動位置に対応した位置検出信号（絶対位置を示す信号）をリード線を介して駆動部３に出力する。

カム筒４８の後端面には、Ｎ極、Ｓ極が着磁された磁気リング８４が接着されており、第１本体環１４には、前記磁気リング８４に対向して磁気センサ（ＭＲセンサ）が配設されている。カム筒４８とともに磁気リング８４が回転すると、ＭＲセンサはその回転量に対応するパルス数のパルス信号（相対位置を示す信号）をリード線を介して駆動部３に出力する。

なお、ズームリニアＰＯＴの出力は、電源投入時に使用され、その後はズーム位置検出用のＭＲセンサの出力が使用される。

フォーカスレンズ３６のガイド軸に対向する保持枠６２には、フォーカスレンズ位置検出用のＭＲセンサが配設されており、このＭＲセンサはフォーカスレンズ３６の移動量に対応するパルス数のパルス信号（相対位置を示す信号）をリード線を介して駆動部３に出力する。また、フォーカスレンズ３６の基準位置を検出するためのホームポジションセンサ（フォトインタラプタ）が保持枠６２内に配設されており、駆動部３は、ホームポジションセンサによって検出されたフォーカスレンズ３６の基準位置を基準にしてＭＲセンサの出力信号をカウントすることによりフォーカスレンズ３６の絶対位置を検知している。

第１フォーカスリング７０及び第２フォーカスリング７２の周囲には、それぞれ歯車（フォーカス用リングギア）７０Ｂ、７２Ｂが形成されており、これらの歯車７０Ｂ、７２Ｂは、それぞれ駆動部３側に設けられた相対位置検出型センサ（インクリメンタルエンコーダ）、及び絶対位置検出型センサ（アブソリュートエンコーダ）の検出軸の歯車に連結している（後述、図３参照）。これにより、駆動部３は、第１フォーカスリング７０の相対的な回転量を検知することができるとともに、第２フォーカスリング７２の絶対的な回転位置を検知することができる。

また第１フォーカスリング７０（歯車７０Ｂ）に対向する駆動部３側には光軸Ｏ方向に移動する第１フォーカスリング７０の光軸方向の位置を検出する検出部１００が設けられており（図１参照）、これにより、駆動部３は検出部１００からの検出信号により第１フォーカスリング７０が第２フォーカスリング７２に連結しているか否かを検知することができる。なお、この検出部１００については後で詳しく述べる。

マウント取付枠２０の側面には、スライド式のマクロＯＮ／ＯＦＦスイッチと、ＡＦ／ＭＦ切替えスイッチと、ノンロック式のＡＦプッシュスイッチとが配設されており、これらのスイッチの操作に伴う出力信号は、リード線を介して駆動部３に加えられるようになっている。

ここで、マクロＯＮ／ＯＦＦスイッチは、マクロ撮影モードをＯＮ／ＯＦＦさせるスイッチである。ＡＦ／ＭＦ切替えスイッチは、被写体像のコントラストが最大になるように自動的にフォーカスレンズ３６を移動させて焦点調節を行うオートフォーカス（ＡＦ）モードと、第１フォーカスリング７０を手動で回動操作することによりフォーカスレンズ３６を移動させて焦点調節を行うマニュアルフォーカス（ＭＦ）モードとを切り替えるスイッチである。ＡＦプッシュスイッチは、ＡＦ／ＭＦ切替えスイッチによりＭＦモードに切り替えられている場合に、キートップが押下（プッシュ）されている期間だけＡＦモードに切り替えるスイッチである。

ＡＦ／ＭＦ切替えスイッチによりＡＦモードに切り替えられている場合には、駆動部３は、第１フォーカスリング７０、第２フォーカスリング７２の操作にかかわらず、自動的にフォーカスレンズ３６を合焦位置に移動させるＡＦ制御を行う。

一方、ＡＦ／ＭＦ切替えスイッチによりＭＦモードに切り替えられている場合には、第１フォーカスリング７０のスライド位置に応じて、フルＭＦモード（端付き）とＡＦ／ＭＦモード（エンドレス）とが切り替えられるようになっている。

すなわち、駆動部３は、検出部１００からの検出信号により第１フォーカスリング７０の光軸方向のスライド位置（第１フォーカスリング７０が第２フォーカスリング７２に連結しているか否か）を検知することができ、第１フォーカスリング７０が第２フォーカスリング７２に連結している場合にはフルＭＦモードに切り替え、第１フォーカスリング７０が第２フォーカスリング７２に連結していない場合にはＡＦ／ＭＦモードに切り替えるようにする。

駆動部３は、第１フォーカスリング７０が第２フォーカスリング７２に連結しているフルＭＦモード時には、第２フォーカスリング７２の絶対的な回転位置を検知する第２フォーカスリング７２の歯車７２Ｂに連結している絶対位置検出型センサからの絶対位置信号（至近から無限遠の範囲内の撮影距離を指令する信号）と、電源投入時のズームリニアＰＯＴの出力及びその後のズーム位置検出用のＭＲセンサの出力から得られるズーム位置の絶対位置を示す信号（ズーム倍率を示す信号）とに基づいてフォーカスレンズ３６を駆動制御する。すなわち、撮影距離に対応するフォーカスレンズ３６の移動すべき位置は、ズームレンズ３２の現在のズーム位置（ズーム倍率）に応じて予め設定されており、駆動部３は、第１フォーカスリング７０の手動操作に連動して第２フォーカスリング７２が回動すると、その回動位置を示す信号（撮影距離を指令する信号）と現在のズーム倍率とに基づいてフォーカスレンズ３６を対応する位置に移動させる。

このようにフルＭＦモードに切り替えられると、第１フォーカスリング７０を手動で操作することにより、フォーカスレンズ３６を所望の撮影距離に対応する位置に移動させることができる。なお、第１フォーカスリング７０は、ストッパー軸７４によって回動範囲が規制されている端付きの第２フォーカスリング７２に連結しているため、その回動範囲が第２フォーカスリング７２と同様に規制され、至近端から無限遠端に対応する回動範囲内で回動できるようになっている。

上記フルＭＦモードは、第１フォーカスリング７０が第２フォーカスリング７２を介して回動範囲が制限されており、操作者は、第１フォーカスリング７０が端に到達したときの操作感によってフォーカスレンズ３６が至近端又は無限遠端に到達したことを認識することができる。このような第１フォーカスリング７０のみによるフォーカス操作は、本職のカメラマン等が使い慣れた方式である。

一方、第１フォーカスリング７０が第２フォーカスリング７２に連結していないＡＦ／ＭＦモード時には、第１フォーカスリング７０を回動させることによりフォーカスレンズ３６を移動させるＭＦモードと、前述したＡＦプッシュスイッチの押下によるＡＦモードとを適宜使い分けてフォーカス制御を行うことができる。

すなわち、駆動部３は、ＡＦ／ＭＦモード時に第１フォーカスリング７０が操作され、第１フォーカスリング７０の歯車７０Ｂに連結している第１フォーカスリング７０の相対的な回転量を検知する相対位置検出型センサからの相対位置信号を入力すると、その相対位置信号に基づいてフォーカスレンズ３６を駆動制御し、第１フォーカスリング７０の回動量に対応した移動量だけフォーカスレンズ３６を移動させる。

なお、ＡＦ／ＭＦモード時には第１フォーカスリング７０は、第２フォーカスリング７２に連結していないため、その回動範囲が規制されずエンドレスで回転できるが、駆動部３は、フォーカスレンズ３６が無限遠端又は至近端の位置まで移動すると、その端を超える移動指令は出力しないようにしている。

また、ＡＦ／ＭＦモード時にＡＦプッシュスイッチの押下によりＡＦモードに一時的に切り替え、その後、ＡＦプッシュスイッチから手を離してＭＦモードに切り替えると、ＡＦモードによって自動的に合焦したフォーカスレンズ３６の位置を引き継いで、第１フォーカスリング７０を操作した分だけフォーカスレンズ３６を変位させることができ、使い勝手が良くなる。

駆動部３に設けられているシーソー式のズームスイッチ１２２を操作すると、駆動部内の電動モータからズームリング５０への周囲に形成されている歯車５０Ａに回転駆動力が伝達され、これによりズームリング５０を回動させることができるようになっている。また、ズームリング５０（ズームリング５０に植設された図示しないズームレバー）を手動で操作することにより、ズームリング５０を回動させることができるようになっている。

ズームリング５０が回動すると、連結軸５２を介して連結されているカム筒４８が回動し、カム筒４８が回動すると、第１本体環１４に形成されている直進溝１４Ａ及びカム筒４８のカム溝４８Ａに係合しているカムピン４６Ａを介して移動枠４６が光軸Ｏ方向に進退移動する。このようにズームリング５０を回動させると、ズームレンズ３２を光軸Ｏ方向に移動させることができ、ズーム倍率を変更させることができる。

上記のようにしてズームレンズ３２の移動によりズーム倍率が変化すると、焦点面が移動するが、駆動部３は、ズーム倍率の変化に伴う焦点面の移動を補正する補正光学系としてフォーカスレンズ３６を兼用し、ズーム倍率にかかわらず焦点面が移動しないようにフォーカスレンズ３６の位置を制御している。

すなわち、駆動部３は、ズーム操作前の現在のズームレンズ３２のズーム位置を、電源投入時のズームリニアＰＯＴの出力及びその後のズーム位置検出用のＭＲセンサの出力から取得するとともに、現在のフォーカスレンズ３６の位置をフォーカスレンズ位置検出用のＭＲセンサから取得し、予め撮影距離毎に準備されている焦点面を移動させないズーム位置とフォーカスレンズ位置との関係を示す補正曲線から、前記取得したズーム位置及びフォーカスレンズ位置に基づいて対応する補正曲線を選択し、その後、ズームレンズ３２の移動量が、ズームレンズ位置検出用のＭＲセンサの出力信号に基づいて検出されると、この検出されたズーム位置に対応するフォーカスレンズ位置（焦点面を移動させないフォーカスレンズ位置）を前記選択した補正曲線から読み出し、読み出したフォーカスレンズ位置にフォーカスレンズ３６を移動させる。

これにより、フォーカス制御により焦点面がレンズ鏡胴２が装着されたカメラ本体の撮像素子上に位置するようにピント調整した後、ズーム倍率を変更しても焦点面が移動しないようにする（ピントがずれないようにする）ことができる。

これにより、ズーム倍率を変更しても焦点面が移動しないようにすることができるので、一旦、フォーカス制御により焦点面がレンズ鏡胴２が装着されたカメラ本体の撮像素子上に位置するようにピント調整すると、その後、ズーム操作してもピントがずれないようにすることができる。

図３は、第１のフォーカスリングの位置を検出するセンサとレンズ鏡胴との位置関係を示す斜視図である。

図３に示すように、第１フォーカスリング７０の光軸方向の位置を検出する検出部１００として、反射型センサ１１０が、第１フォーカスリング７０の歯車（フォーカス用リングギア）７０Ｂ及び歯車７０Ｂに沿って形成された溝部７０Ｄの上方に配置されている。

反射型センサ１１０は、第１フォーカスリング７０に向けて光を発光し反射光を受光するものである。このとき、第１フォーカスリング７０の光軸方向の位置に応じて、その光を歯車７０Ｂが反射したり、溝部７０Ｄが反射したりする。反射型センサ１１０は、その反射光の光量の違いによって第１フォーカスリング７０の光軸方向の位置を検出する。

また、第１フォーカスリング７０の歯車７０Ｂには、歯車１０２が係合（噛合）している。また、歯車１０２には歯車１０４が係合（噛合）し、歯車１０４はエンコーダ１０６に結合しており、これにより第１フォーカスリング７０の回転量が検出されるようになっている。すなわち、第１フォーカスリング７０の歯車７０Ｂは、第１フォーカスリング７０の回転方向の位置（回転量）を検出するため設けられたものである。

なお、図３では、駆動部３のケースの図示を省略しているが、検出部１００（反射型センサ１１０）や歯車１０２、１０４及びエンコーダ１０６等は駆動部３のケース内に配置され、ケースに設けられる開口から、反射型センサ１１０が光を第１フォーカスリング７０に向けて発光したり、歯車１０２が第１フォーカスリング７０の歯車７０Ｂと係合するようになっている。

図４に、第１フォーカスリング７０の光軸方向の位置を検出する検出部１００の概略構成を側面図で示す。

図４（ａ）に示すように、検出部１００は、フォーカス制御のモードを切り替えるための第１フォーカスリング７０の光軸方向への移動を光で検出する反射型センサ１１０によって構成されている。

反射型センサ１１０は、光を発する発光部１１１と、反射光を受光する受光部１１２とを有しており、反射光の有無（受光量）によって第１フォーカスリング７０の位置を検出することができる。

図４（ａ）は、第１フォーカスリング７０が前側の位置（第１の位置）、すなわち第１フォーカスリング７０と第２フォーカスリング７２が連結していない状態を表すものであり、図４（ｂ）は、第１フォーカスリング７０が後側の位置、すなわち第１フォーカスリング７０が第２フォーカスリング７２と連結している状態を表すものである。

図４（ａ）に示すように、第１フォーカスリング７０が前側の位置にある場合には、反射型センサ１１０の略真下に第１フォーカスリング７０の歯車７０Ｂが位置するようになっている。このときは、発光部１１１から発した光は、歯車７０Ｂで反射する。第１フォーカスリング７０及び歯車７０Ｂは樹脂で形成されており、その上歯車７０Ｂは凹凸形状をしており、この場合光の反射が少ないので、反射型センサ１１０の受光部１１２が受光する光量は少なく、第１フォーカスリング７０が前側の位置にあることが検出される。

また、図４（ｂ）に示すように、第１フォーカスリング７０が後側の位置（第２の位置）にある場合には、第１フォーカスリング７０の溝部７０Ｄが反射型センサ１１０の略真下に位置する。このとき、図４（ｂ）に破線の矢印で示すように、反射型センサ１１０の発光部１１１から出た光は、溝部７０Ｄの平滑な表面で反射して、受光部１１２で受光される。この場合平滑面で反射されるため、受光部１１２で受光される光量は図４（ａ）に示す歯車７０Ｂで反射する場合よりも多くなる。これにより、反射型センサ１１０は第１フォーカスリング７０が後側の位置にあることを検出できる。

なお、このとき、溝部７０Ｄも樹脂で形成されているが、平滑面であるために、歯車７０Ｂよりも光の反射が多いが、その違いをより大きくするために、溝部７０Ｄと歯車７０Ｂとで色を変えて、例えば歯車７０Ｂは黒等の暗色系、溝部７０Ｄは白あるいは銀等の白色系というように塗り分けても良い。あるいは、溝部７０Ｄに対してテープを貼ったりしてもよい。このとき金属テープを貼るとより効果的である。

なお、このように色違いにしたりテープを貼ったりするのは第１フォーカスリング７０の全周に亙って施される。このように、色を変えたりテープを貼ったりして反射面の状態に大きく差をつけた場合には、溝部７０Ｄと歯車７０Ｂの高さを同じにして、溝部７０Ｄを単なる反射面としてもよい。

ここで、反射型センサ１１０が発光する光は、ずっと続けて連続的に発光していてもよいし、所定のタイミング毎に発光するようにしてもよい。

また上述した例では、反射型センサ１１０で、反射光の光量を検出することで溝部７０Ｄと歯車７０Ｂとの相違を検出するようにしているが、歯車７０Ｂ（特に山部）と溝部７０Ｄとの形状の違いを利用して、反射型センサ１１０と反射点との距離を測定することによって溝部７０Ｄと歯車７０Ｂとの相違を検出するようにしてもよい。

このように第１フォーカスリング７０の歯車７０Ｂ及び溝部７０Ｄのように、元々存在する部材を用いているので、駆動部３側に反射型センサ１１０を配置するだけで第１フォーカスリング７０の光軸方向の位置検出を容易に行うことができ、駆動部３側に検出部１００を配置したので、レンズ鏡胴２の径を小さくすることができる。

また、図５に、その他の実施例を示す。上で説明した実施例は、第１フォーカスリング７０の歯車７０Ｂと平滑部である溝部７０Ｄのそれぞれに光を反射させるようにしていたが、この例は、反射型センサ１１０の位置を前の例より少しずらして、第１フォーカスリング７０の歯車７０Ｂと第２フォーカスリング７２の平滑部７２Ｄのそれぞれに光を反射させてその反射光量差で第１フォーカスリング７０の位置を検出するようにしたものである。

図５（ａ）は、第１フォーカスリング７０が光軸方向後側の第２の位置にある場合を示したものである。図に示すように、この場合は、第１フォーカスリング７０が後側にあり、その歯車７０Ｂは第２フォーカスリング７２の歯車７２Ｂに接近して、反射型センサ１１０の略真下に第１フォーカスリング７０の歯車７０Ｂが位置するようになっている。このとき、発光部１１１から発した光は、歯車７０Ｂで反射する。前述したように、この場合光の反射光が少ないので、反射型センサ１１０の受光部１１２が受光する光量は少なく、第１フォーカスリング７０が後側の位置にあることが検出される。

また、図５（ｂ）は、第１フォーカスリング７０が光軸方向前側の第１の位置にある場合を示す。この場合は、反射型センサ１１０の略真下に、第２フォーカスリング７２の歯車７２Ｂの前側に形成された平滑部７２Ｄが位置するようになっている。このとき反射型センサ１１０の発光部１１１から出た光は、第２フォーカスリング７２の平滑部７２Ｄの表面で反射して、受光部１１２で受光される。この場合は、受光部１１２で受光される光量は、図５（ａ）に示す第１フォーカスリング７０の歯車７０Ｂで反射される場合よりも多く、これにより反射型センサ１１０は、第１フォーカスリング７０が光軸方向前側の位置にあることを検出する。

なお、この例においても、第２フォーカスリング７２の平滑部７２Ｄに白色系の色を塗ったり、テープを貼ったりして、反射光量を多くするようにしてもよい。

以上、本発明のレンズ装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

１…レンズ装置、２…レンズ鏡胴、３…レンズ駆動部（駆動部）、３０…固定レンズ、３２…ズームレンズ、３４…前マスターレンズ、３６…フォーカスレンズ、３８…後マスターレンズ、５０…ズームリング、６０…アイリスリング、７０…第１フォーカスリング、７０Ｂ…（第１フォーカスリングの）歯車、７０Ｄ…溝部、７２…第２フォーカスリング、７２Ｂ…（第２フォーカスリングの）歯車、７２Ｄ…（第２フォーカスリングの）平滑部、１００…検出部、１０６…エンコーダ、１１０…反射型センサ、１１１…発光部、１１２…受光部

Claims (2)

1. 光学系を保持するレンズ鏡胴と、その側方に取り付けられ前記レンズ鏡胴の外周に設けられた回動自在な操作リングを回転して前記光学系を調節するレンズ駆動部とを備えたレンズ装置であって、
   前記レンズ鏡胴の外周部に回動範囲に制限なく回動可能かつ光軸方向に沿った第１の位置と第２の位置の間を移動可能に配置された第１のフォーカスリングと、
   前記レンズ鏡胴の外周部に回動範囲に制限を有して回動可能に配置された第２のフォーカスリングと、を備え、前記第１のフォーカスリングが前記第１の位置または前記第２の位置のいずれか一方の位置にある場合には前記第１のフォーカスリングは前記第２のフォーカスリングとは連結せず、前記第１のフォーカスリングが前記第１の位置または前記第２の位置の他方の位置にある場合には前記第１のフォーカスリングは前記第２のフォーカスリングと連結するように構成され、
   前記第１のフォーカスリングまたは第２のフォーカスリングに向けて光を発光し、前記第１のフォーカスリングが第１の位置にある時の反射光と、前記第１のフォーカスリングが第１の位置にある時の反射光とは異なる光量である前記第１のフォーカスリングが第２の位置にある時の反射光とを受光する反射型センサであって、
   受光した前記第１のフォーカスリングが前記第１の位置にある時の前記反射光の光量と、受光した前記第１のフォーカスリングが前記第２の位置にある時の前記反射光の光量に基づいて、前記第１のフォーカスリングが第１の位置にあるか第２の位置にあるかを検出する反射型センサを前記レンズ駆動部のケース内に配置し、
   前記第１のフォーカスリングは溝部及び歯車を有し、前記第２のフォーカスリングは平滑部及び歯車を有し、
   前記反射型センサは、前記第１のフォーカスリングが前記第１の位置にある時は、前記第１のフォーカスリングの前記歯車と前記第２のフォーカスリングの前記歯車との間に位置する、前記第２のフォーカスリングの前記平滑部からの反射光を受光し、前記第１のフォーカスリングが前記第２の位置にある時は、前記第１のフォーカスリングの前記歯車からの反射光を受光することを特徴とするレンズ装置。
2. 前記反射型センサは、受光した反射光の前記第１のフォーカスリングまたは第２のフォーカスリングの反射面までの距離の違い、または反射面の表面状態の違いによる光量差によって、前記第１のフォーカスリングが第１の位置にあるか第２の位置にあるかを検出することを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。

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