JPH0821948A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 設定される焦点距離に応じて必要なレンズ群
のみを選択移動して焦点調節を行うレンズ駆動装置を提
供する。 【構成】 ズ−ムレンズは第１レンズ群Ｌ1 、第２レン
ズ群Ｌ2 、第３レンズ群Ｌ3 、及び第４レンズ群Ｌ4 か
ら構成される。それぞれのレンズ群にはズ−ムカムによ
る駆動機構が設けられ、このほか第２レンズ群Ｌ2 、及
び第３レンズ群Ｌ3 と第４レンズ群Ｌ4 の組みには圧電
素子で駆動される駆動軸とこれに摩擦結合する部材から
なるレンズアクチユエ−タ４０、５０が併設されてい
る。レンズに設定される焦点距離情報とデフオ−カス情
報に基づいて、第２レンズ群Ｌ2 、又は第３レンズ群Ｌ
3 と第４レンズ群Ｌ４、或いはその両方のレンズ群を駆
動して焦点調節を行う。設定される焦点距離情報に応じ
て最適のレンズ群により焦点調節を行うからレンズの光
学性能を向上させ、レンズの構造を簡潔にできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、レンズを構成する複
数のレンズ部材の位置を個別に制御することができる電
気−機械変換素子を使用したレンズ駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】カメラ等の撮影レンズの焦点調節には、
レンズ全体を繰出して焦点合わせを行う全体繰出し方
式、撮影レンズを構成する前玉を繰出して焦点合わせを
行う前玉繰出し方式、撮影レンズを構成する一部のレン
ズ群だけを繰出して焦点合わせを行うインナ−フオ−カ
ス方式などの手段がある。インナ−フオ−カス方式は繰
出すレンズ群の繰出し量が小さく、レンズをコンパクト
に纏めることができるので、最近はこの焦点調節方式が
盛んに利用されるようになつてきた。

【０００３】インナ−フオ−カス方式のズ−ムレンズで
は、焦点調節による収差の発生を補正するため、設定す
る焦点距離（広角、望遠等）に応じて、レンズを構成す
る一部のレンズ群の間隔を変化させる、フロ−テイング
方式と呼ばれるフオ−カス方式を採用するものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このようなフロ−テイ
ング方式の撮影レンズにおいて、設定される焦点距離に
応じて移動させるレンズ群を変更すると、レンズの光学
性能が良好になり、撮影可能な最近接距離を短くするこ
とができるなど、いくつもの有利な点がある。しかしな
がら、設定される焦点距離に応じて移動させるレンズ群
を変更することは、従来からズ−ムレンズを構成するレ
ンズ群の移動に広く採用されてきたカム機構によるとき
は構成が複雑となり実施が困難であつた。この発明は、
設定される焦点距離情報とデフオ−カス情報に応じて必
要なレンズ群のみを選択して移動させることができるレ
ンズ駆動装置を提供することにある。なお、この発明で
は、複数のレンズ群から構成されるレンズ（レンズ組立
体）と複数のレンズ群を区別するため、レンズ群をレン
ズ部材と呼ぶことがある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決するもので、レンズを構成する複数のレンズ部材と、
電気−機械変換素子と、前記電気−機械変換素子に結合
して電気−機械変換素子と共に変位する駆動部材と、前
記レンズ部材に固着結合され且つ前記駆動部材に摩擦結
合した被駆動部材とから構成される複数のレンズ部材に
対応する複数の駆動機構と、レンズに設定される情報に
基づいて前記複数の駆動機構を駆動して前記複数のレン
ズ部材をそれぞれ所定の位置に設定する制御手段とを備
えたレンズ駆動装置において、前記制御手段は、レンズ
に設定される焦点距離情報とデフオ−カス情報とに基づ
いて複数のレンズ部材から所定のレンズ部材を選択して
駆動し所定の位置に設定することを特徴とする。

【０００６】

【作用】ズ−ム操作によりレンズに設定される焦点距離
情報と、デフオ−カス情報とに基づいて、複数のレンズ
部材から必要なレンズ部材のみを選択して駆動し所定の
位置に設定する。これにより、簡潔な構成で、光学性能
が良好なレンズを得ることができる。

【０００７】

【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。

【０００８】［レンズの全体構成］図１は、この発明を
適用したズ−ムレンズの断面図である。図において、１
１はズ−ムレンズの外筒、１２はズ−ムレンズをカメラ
本体へ取り付けるマウント部、１３は外筒１１上で回転
するズ−ム操作環で、この実施例ではパワ−ズ−ム機構
を採用しているので、ズ−ム機構の駆動量を入力する操
作環である。また、１４はズ−ム操作環１３の抜け止め
リングである。

【０００９】外筒１１の内部には、外筒１１に固定され
た固定内筒２１が配置され、固定内筒２１の外側にはズ
−ムカム環２２が嵌挿されている。ズ−ムカム環２２の
内面の円周方向に形成され突起２２ｍは、固定内筒２１
に形成された溝２１ｍと係合しており、ズ−ムカム環２
２は光軸方向には移動しないが回転自在に支持されてい
る。また、ズ−ムカム環２２はその一端に設けた駆動ギ
ア２３、ピニオン２４からなる駆動機構を介してズ−ム
モ−タ２５に結合し、ズ−ムモ−タ２５により回転駆動
される。

【００１０】ズ−ムレンズは第１レンズ群Ｌ1 、第２レ
ンズ群Ｌ2 、第３レンズ群Ｌ3 、及び第４レンズ群Ｌ4
から構成される。第１レンズ群Ｌ1 は第１レンズ群保持
枠３１に、第２レンズ群Ｌ2 は第２レンズ群保持枠３２
に、第３レンズ群Ｌ3 は第３レンズ群保持枠３３に、第
４レンズ群Ｌ4 は第４レンズ群保持枠３４に、それぞれ
保持されている。

【００１１】外筒１１の内面には、第１レンズ群保持枠
３１の回転を規制する有底の直進溝１１ａが形成され、
第１レンズ群保持枠３１には直進溝１１ａに係合するピ
ン３１ｐが植えられている。一方、固定内筒２１の外側
に回転自在に嵌挿されているズ−ムカム環２２にはカム
溝２２ａが形成されており、第１レンズ群保持枠３１に
はカム溝２２ａに係合するピン３１ｑが植えられてい
る。この構成により、ズ−ムカム環２２が回転すると第
１レンズ群保持枠３１はズ−ムカム環２２のカム溝２２
ａに沿つて光軸方向に移動する。

【００１２】外筒１１の内面の直進溝１１ａ、ズ−ムカ
ム環２２のカム溝２２ａと、第１レンズ群保持枠３１の
ピン３１ｐ、ピン３１ｑは、それぞれ円周方向に３か所
形成される。これにより、第１レンズ群保持枠３１は外
筒１１に対して正確な位置に設定される。

【００１３】レンズアクチユエ−タ４０は、固定内筒２
１の内部に光軸方向に移動自在に保持されている。固定
内筒２１には、レンズアクチユエ−タ４０の回転を規制
する直進溝２１ｂが形成され、一方、固定内筒２１の外
側に回転自在に嵌挿されているズ−ムカム環２２にはカ
ム溝２２ｂが形成されている。そして、レンズアクチユ
エ−タ４０に植えられたピン４０ｐが直進溝２１ｂとカ
ム溝２２ｂとの交点を貫通しているので、ズ−ムカム環
２２が回転すると、レンズアクチユエ−タ４０はカム溝
２２ｂに沿つて光軸方向に移動する。レンズアクチユエ
−タ４０には第２レンズ群保持枠３２が光軸方向に移動
自在に支持されている。その構成の詳細については後で
説明する。

【００１４】レンズアクチユエ−タ５０は固定内筒２１
の内部に光軸方向に移動自在に保持されている。固定内
筒２１にはカム溝２１ｃが形成されており、一方、固定
内筒２１の外側に回転自在に嵌挿されているズ−ムカム
環２２には直進溝２２ｃが形成されている。そして、レ
ンズアクチユエ−タ５０に植えられたピン５０ｐは、直
進溝２２ｃとカム溝２１ｃとの交点を貫通しているの
で、ズ−ムカム環２２が回転すると、レンズアクチユエ
−タ５０は固定内筒２１のカム溝２１ｃに沿つて回転し
ながら光軸方向に移動する。レンズアクチユエ−タ５０
には第３レンズ群保持枠３３が光軸方向に移動自在に支
持されている。その構成の詳細については後で説明す
る。

【００１５】第３レンズ群保持枠３３には、その外側に
第４レンズ群用のズ−ムカム環６１が嵌挿されている。
ズ−ムカム環６１の内面の円周方向に形成された突起６
１ｍは第３レンズ群保持枠３３の外面に形成された溝３
３ｍと係合しているので、ズ−ムカム環６１は第３レン
ズ群保持枠３３に対して光軸方向には移動することな
く、回転自在に支持されている。

【００１６】固定内筒２１には、ズ−ムカム環６１の回
転を規制する直進溝２１ｄが形成されており、ズ−ムカ
ム環６１には固定内筒２１の直進溝２１ｄに係合するピ
ン６１ｐが植えられている。今、レンズアクチユエ−タ
５０が固定内筒２１のカム溝２１ｃに沿つて回転しなが
ら光軸方向に移動すると、第３レンズ群保持枠３３も回
転しながら光軸方向に移動する。このため、第３レンズ
群保持枠３３に回転自在に支持されているズ−ムカム環
６１も光軸方向に移動するが、このとき固定内筒２１の
直進溝２１ｄにピン６１ｐが係合しているので、ズ−ム
カム環６１の回転が規制される。

【００１７】一方、第４レンズ群保持枠３４は第３レン
ズ群保持枠３３の内側に配置されており、第３レンズ群
保持枠３３には第４レンズ群保持枠３４の回転を規制す
る直進溝３４ｂが形成されている。第３レンズ群保持枠
３３の外側に嵌挿されているズ−ムカム環６１にはカム
溝６１ｃが形成されており、第４レンズ群保持枠３４に
植えられているピン６１ｑは、直進溝３４ｂとカム溝６
１ｃとの交点を貫通しているので、第３レンズ群保持枠
３３が回転しながら光軸方向に移動するとき、第４レン
ズ群保持枠３４はズ−ムカム環６１のカム溝６１ｃに沿
つて、第３レンズ群保持枠３３に対して相対的に光軸方
向に移動する。

【００１８】なお、レンズが広角側に設定されていると
きは、第１レンズ群Ｌ1 と第２レンズ群Ｌ2 が接近して
いるから衝撃などにより第１レンズ群Ｌ1 と第２レンズ
群Ｌ2 とが衝突するおそれがないとはいえない。このた
め第１レンズ群Ｌ1 に対向する第２レンズ群保持枠３２
に弾性材料からなる緩衝部材３２ｋを設けてある。

【００１９】［レンズアクチユエ−タの構成］レンズア
クチユエ−タ４０とレンズアクチユエ−タ５０とは、ほ
ぼ同一の構成である。まず、レンズアクチユエ−タ４０
について説明する。

【００２０】図２は第１レンズ群Ｌ1 を移動するレンズ
アクチユエ−タ４０の構成の一部を切り欠いた斜視図で
ある。図１及び図２を参照してレンズアクチユエ−タ４
０の構成を説明する。レンズアクチユエ−タ４０の支持
枠４１には、第２レンズ群保持枠３２を光軸方向に駆動
する駆動軸４２が、支持枠４１の先端部の受け４１ａと
中間部の受け４１ｂにより光軸方向に移動可能に支持さ
れている。駆動軸４２の一端には圧電素子４３が固定さ
れ、圧電素子４３の他の端部は支持枠４１のフランジ４
１ｃに固定されている。また、支持枠４１には、第１レ
ンズ群保持枠３２を光軸方向の移動は許すが回転を禁止
する案内溝４１ｄが設けられている。

【００２１】第２レンズ群保持枠３２には駆動軸４２を
貫通する嵌合部３２ａが設けられており、嵌合部３２ａ
と駆動軸４２とは圧接バネ３２ｂにより圧接し、適当な
摩擦力で摩擦結合している。図３は嵌合部３２ａの付近
の断面を示す図で、第２レンズ群保持枠３２の嵌合部３
２ａと駆動軸４２とが圧接バネ３２ｂにより圧接してい
る状態を示す。また、第２レンズ群保持枠３２には突起
３２ｃが形成されており、支持枠４１に形成された案内
溝４１ｄに係合している。

【００２２】以上の構成において、図４に示すような緩
やかな立ち上がり部とこれに続く急速な立ち下がり部か
らなる波形の駆動パルスを圧電素子４３に印加すると、
駆動パルスの緩やかな立ち上がり部では、圧電素子４３
が緩やかに厚み方向の伸び変位を生じ、駆動軸４２は軸
方向に矢印ａ方向へ移動する。このため、駆動軸４２に
圧接バネ３２ｂにより圧接して摩擦結合している第２レ
ンズ群保持枠３２も矢印ａ方向へ移動するので、第２レ
ンズ群Ｌ2 を矢印ａ方向へ移動させることができる。

【００２３】駆動パルスの急速な立ち下がり部では、圧
電素子４３が急速に厚み方向の縮み変位を生ずる。この
とき、駆動軸４２に圧接バネ３２ｂにより圧接している
第２レンズ群保持枠３２は、その慣性力により駆動軸４
２ａとの間の摩擦力に打ち勝つて実質的にその位置に留
まるので、第１レンズ群Ｌ1 は移動しない。

【００２４】なお、ここでいう実質的とは、矢印ａ方向
と、これと反対方向のいずれにおいても第１レンズ群保
持枠３２と駆動軸４２との間に滑りを生じつつ追動し、
駆動時間の差によつて全体として矢印ａ方向に移動する
ものも含むことを意味している。どのような移動形態に
なるかは与えられた摩擦条件に応じて決定される。

【００２５】上記波形の駆動パルスを連続して圧電素子
４３に印加することにより、第２レンズ群Ｌ2 を矢印ａ
で示す方向へ連続して移動させることができる。

【００２６】第２レンズ群Ｌ2 を矢印ａと反対方向へ移
動させるときは、急速な立ち上がり部とこれに続く緩や
かな立ち下がり部からなる波形の駆動パルスを圧電素子
４３に印加することで達成できる。

【００２７】第３レンズ群Ｌ3 を移動するレンズアクチ
ユエ−タ５０の構成もレンズアクチユエ−タ４０の構成
と同様である。レンズアクチユエ−タ５０の支持枠５１
には、第３レンズ群保持枠３３を光軸方向に駆動する駆
動軸５２が、支持枠５１の先端部の受け５１ａと中間部
の受け５１ｂにより光軸方向に移動可能に支持されてい
る。駆動軸５２の一端には圧電素子５３が固定され、圧
電素子５３の他の端部は支持枠５１のフランジ５１ｃに
固定されている。また、支持枠５１には、第１レンズ群
保持枠３３を光軸方向の移動は許すが回転を禁止する案
内溝５１ｄが設けられている。

【００２８】第３レンズ群保持枠３３には駆動軸５２を
貫通する嵌合部３３ａが設けられており、嵌合部３３ａ
と駆動軸５２とは図示しない圧接バネにより圧接し、適
当な摩擦力で摩擦結合している。また、第３レンズ群保
持枠３３には突起３３ｃが形成されており、支持枠５１
に形成された案内溝５１ｄに係合している。

【００２９】以上の構成において、図４に示すような緩
やかな立ち上がり部とこれに続く急速な立ち下がり部か
らなる波形の駆動パルスを圧電素子５３に印加すること
で第３レンズ群Ｌ3 と第４レンズ群Ｌ4 を図１で右方向
へ移動させることができ、急速な立ち上がり部とこれに
続く緩やかな立ち下がり部からなる波形の駆動パルスを
圧電素子５３に印加することで、第３レンズ群Ｌ3 と第
４レンズ群Ｌ4 を図１で左方向へ移動させることができ
ることは、レンズアクチユエ−タ４０と同じである。

【００３０】［ズ−ムレンズの制御］ズ−ムレンズの制
御について説明する。図５はズ−ムレンズ制御回路のブ
ロツク図である。図５において１００はレンズ側の制御
回路、２００はカメラ側の制御回路を示す。レンズ側の
制御回路１００は、ＣＰＵ１０１と、ＣＰＵ１０１の入
力ポ−トに接続された第１レンズ群の位置を検出するレ
ンズ位置センサ１０２、第２レンズ群の位置を検出する
レンズ位置センサ１０３、第３及び第４レンズ群の位置
を検出するレンズ位置センサ１０４、ズ−ム操作環１３
の回転角を検出するズ−ム操作環エンコ−ダ１０５、Ｃ
ＰＵ１０１の出力ポ−トに接続されたズ−ムモ−タ駆動
回路１０６、第１のレンズアクチユエ−タ４０を駆動す
る駆動回路１０７、第２のレンズアクチユエ−タ５０を
駆動する駆動回路１０８から構成される。カメラ側の制
御回路２００は、実施例の説明上必要なＡＦセンサ２０
１、電源２０２のみを示した。

【００３１】なお、これ等のエンコ−ダ、センサの構
成、レンズ内における配置等は図示してないが、公知の
エンコ−ダ、センサが使用でき、またその配置も当業者
が適宜配置できる事項である。

【００３２】［レンズの制御動作］図６はレンズに設定
される焦点距離と第１レンズ群Ｌ1 、第２レンズ群Ｌ2
、第３レンズ群Ｌ3 及び第４レンズ群Ｌ4 の位置を説
明する図で、設定される焦点距離に応じて移動する各レ
ンズ群の移動軌跡を示している。図６において実線で示
した移動軌跡はズ−ムカムによる移動軌跡で、フオ−カ
ス無限遠位置の状態を示し、点線で示した移動軌跡はレ
ンズアクチユエ−タによる移動軌跡で、フオ−カス最近
接位置の状態を示している。

【００３３】図６から明らかなように、この発明では、
レンズに設定される焦点距離が広角端Ｗと焦点距離ｆA
の間（この範囲をリヤフオ−カスゾ−ンと呼ぶ）にある
ときは、第３レンズ群Ｌ3 及び第４レンズ群Ｌ4 だけを
移動して無限遠位置から最近接位置までの間にある被写
体に合焦させる。また、レンズに設定される焦点距離が
望遠端Ｔと焦点距離ｆB の間（この範囲をインタ−ナル
フオ−カスゾ−ンと呼ぶ）にあるときは、第２レンズ群
Ｌ2 だけを単独で移動して無限遠位置から最近接位置ま
での間にある被写体に合焦させる。

【００３４】さらに、レンズに設定される焦点距離がｆ
A とｆB の間（この範囲をインタ−ナル・リヤフオ−カ
スゾ−ンと呼ぶ）にあるときは、第２レンズ群Ｌ2 と、
第３レンズ群Ｌ3 及び第４レンズ群Ｌ4 の両方を移動し
て無限遠位置から最近接位置までの間にある被写体に合
焦させる。このゾ−ンでは第２レンズ群Ｌ2 、第３レン
ズ群Ｌ3 及び第４レンズ群Ｌ4 の繰り出し量の比は、設
定されている焦点距離に応じて変化する。そこで、予め
焦点距離に応じた繰り出し量を算出してＲＯＭ等の記憶
装置に格納しておくものとする。なお、焦点距離に応じ
た繰り出し量を算出してＲＯＭ等の記憶装置に格納する
代わりに、焦点距離の関数として演算により求めること
もできる。

【００３５】このゾ−ンにおいて第２レンズ群Ｌ2 と、
第３レンズ群Ｌ3 及び第４レンズ群Ｌ4 の両方を移動し
て合焦させるのは、ゾ−ンの切換点の前後においてレン
ズ群の移動の切り換えを円滑に行うためである。もしも
中間ゾ−ンのインタ−ナル・リヤフオ−カスゾ−ンが無
いときは、例えば広角端Ｗから望遠端Ｔにズ−ミングさ
せているときには、焦点距離ｆA の切換点の前後におい
て、第３レンズ群Ｌ3及び第４レンズ群Ｌ4 は繰出し位
置から一瞬にして無限遠位置に移動し、第２レンズ群Ｌ
2 は無限遠位置から一瞬にして繰出し位置に移動しなけ
ればならないという不都合があるからである。

【００３６】レンズの合焦動作を説明する。図７はＣＰ
Ｕ１０１で実行される合焦動作を説明するフロ−チヤ−
トである。レンズ位置センサ１０２で常時検出されてい
る第１レンズ群のレンズ位置から、現在レンズに設定さ
れている焦点距離ｆ1 を検出し（ステツプＰ１）、設定
焦点距離ｆ1 が図６で示す広角端Ｗと焦点距離ｆA の間
にあるか否か（ｆ1 ≦ｆA ）を判定する（ステツプＰ
２）。

【００３７】設定焦点距離ｆ1 がｆ1 ≦ｆA の関係にあ
るときはｆ1 がリヤフオ−カスゾ−ンにあると判定し、
カメラ側のＡＦセンサ２０１で検出した測距デ−タ（デ
フオ−カス量）を読み込み（ステツプＰ３）、測距デ−
タから第３レンズ群Ｌ3 及び第４レンズ群Ｌ4 を移動さ
せるに必要な駆動量を演算し（ステツプＰ４）、駆動回
路１０８を経てレンズアクチユエ−タ５０に所要数の駆
動パルスを供給して第３レンズ群Ｌ3 及び第４レンズ群
Ｌ4 を駆動する（ステツプＰ５）。合焦状態を判定し
（ステツプＰ６）、合焦でないときはステツプＰ３に戻
り合焦動作を継続し、合焦したときは第３レンズ群Ｌ3
及び第４レンズ群Ｌ4 の駆動を停止して（ステツプＰ
７）、処理を終了する。

【００３８】ステツプＰ２の判定で設定焦点距離ｆ1 が
ｆ1 ≦ｆA の関係にないときは、設定焦点距離ｆ1 が図
６で示す焦点距離ｆB と望遠端Ｔとの間にあるか否か
（ｆ1≧ｆB ）を判定する（ステツプＰ１１）。

【００３９】設定焦点距離ｆ1 がｆ1 ≧ｆB の関係にあ
るときはｆ1 がインタ−ナルフオ−カスゾ−ンにあると
判定し、カメラ側のＡＦセンサ２０１で検出した測距デ
−タ（デフオ−カス量）を読み込み（ステツプＰ１
２）、測距デ−タから第２レンズ群Ｌ2 を移動させるに
必要な駆動量を算出し（ステツプＰ１３）、駆動回路１
０７を経てレンズアクチユエ−タ４０に所要数の駆動パ
ルスを供給して第２レンズ群Ｌ2 を駆動する（ステツプ
Ｐ１４）。合焦状態を判定し（ステツプＰ１５）、合焦
でないときはステツプＰ１２に戻り合焦動作を継続し、
合焦したときは第２レンズ群Ｌ2 の駆動を停止する。

【００４０】ステツプＰ１１の判定で設定焦点距離ｆ1
がｆ1 ≧ｆB の関係にないときは、設定焦点距離ｆ1 は
図６で示す焦点距離ｆA とｆB との間のインタ−ナル・
リヤフオ−カスゾ−ンあると判定し、カメラ側のＡＦセ
ンサ２０１で検出した測距デ−タ（デフオ−カス量）を
読み込み（ステツプＰ２１）、測距デ−タから第２レン
ズ群Ｌ2 、第３レンズ群Ｌ3 及び第４レンズ群Ｌ4 を移
動させるに必要な駆動量をＲＯＭなどの記憶装置から読
み出し（ステツプＰ２２）、駆動回路１０７及び１０８
を経てレンズアクチユエ−タ４０及び５０に所要数の駆
動パルスを供給して第２レンズ群Ｌ2 と、第３レンズ群
Ｌ3 及び第４レンズ群Ｌ4 を移動させる（ステツプＰ２
３）。合焦状態を判定し（ステツプＰ２４）、合焦でな
いときはステツプＰ２１に戻り合焦動作を継続し、合焦
したときは第２レンズ群Ｌ2 、第３レンズ群Ｌ3 及び第
４レンズ群Ｌ4 の駆動を停止する。

【００４１】また、レンズに設定された焦点距離が、図
６のｆA とｆB で示すフオ−カスゾ−ンの切換え点にあ
るときは、リヤフオ−カスゾ−ン或いはインタ−ナルフ
オ−カスゾ−ンと判定して、レンズアクチユエ−タ５０
或いはレンズアクチユエ−タ４０のみを駆動するように
すれば、レンズの駆動を容易に行うことができる。

【００４２】次に、レンズのズ−ム動作を説明する。こ
の実施例のレンズはバリフオ−カル光学系のレンズで、
レンズが無限遠位置にないときは、ズ−ミング中も第２
レンズ群Ｌ2 、第３レンズ群Ｌ3 及び第４レンズ群Ｌ4
の繰り出し、繰り込みを行い、ピント合わせを行う。各
レンズ群の繰り出し繰り込み量（以下フオ−カス補正量
という）は、予め焦点距離に応じた繰り出し量を算出し
てＲＯＭ等の記憶装置に格納しておいてもよく、また必
要の都度演算により求めてもよい。

【００４３】図８はＣＰＵ１０１で実行されるズ−ム動
作を説明するフロ−チヤ−トである。まず、レンズはあ
る有限距離の被写体にピントが合つており、そのときレ
ンズに設定されている焦点距離ｆ1 は焦点距離ｆA より
も広角側（ｆ1 ≦ｆA ）にあり、第３レンズ群Ｌ3 及び
第４レンズ群Ｌ4 は距離ｄ1 だけフイルム面側に繰り出
されているるものとする。したがつて設定焦点距離ｆ1
はリヤフオ−カスゾ−ンにあることになる。

【００４４】撮影者が操作したズ−ム操作環１３の回転
操作の方向を判定し（ステツプＰ３１）、ズ−ミング方
向が広角側から望遠側に向かうと判定されたときは、回
転操作の方向と速度（ズ−ミング速度）に基づいて駆動
信号を駆動回路１０６に出力してズ−ムモ−タ２５の駆
動を開始する。その時点の焦点距離ｆ1 とズ−ミング速
度を検出し（ステツプＰ３２）、目標とする焦点距離ｆ
2 を算出する（ステツプＰ３３）。

【００４５】焦点距離ｆ1 がリヤフオ−カスゾ−ンの境
界値である焦点距離ｆA 以下（ｆ1＜ｆA ）か否かを判
定し（ステツプＰ３４）、焦点距離ｆ1 ＜ｆA のとき
は、目標焦点距離ｆ2 がリヤフオ−カスゾ−ンの境界値
である焦点距離ｆA と等しいかそれ以下（ｆ2 ≦ｆA ）
か否かを判定する（ステツプＰ３５）。ステツプＰ３５
の判定でｆ2 ≦ｆA でない場合は目標焦点距離ｆ2 をｆ
2 ＝ｆA にセツトする（ステツプＰ３６）。

【００４６】ピント合わせのためのフオ−カス補正量を
記憶装置から読み出すか演算により求め（ステツプＰ３
７）、駆動回路１０８を介してレンズアクチユエ−タ５
０に所要数の駆動パルスを供給して第３レンズ群Ｌ3 及
び第４レンズ群Ｌ4 を駆動する（ステツプＰ３８）。

【００４７】ズ−ム操作環１３が操作中か否かを判定し
（ステツプＰ３９）、操作中であればステツプＰ３１に
戻りズ−ム動作を継続し、操作中でなければズ−ム動作
を停止して（ステツプＰ４０）、処理を終了する。

【００４８】ステツプＰ３４の判定で焦点距離ｆ1 ＜ｆ
A でないときは、目標焦点距離ｆ1がインタ−ナルフオ
−カスゾ−ンの境界値である焦点距離ｆB 以下（ｆ1 ＜
ｆB）以下か否かを判定し（ステツプＰ４１）、焦点距
離ｆ1 ＜ｆB のときは、目標焦点距離ｆ2 がリヤフオ−
カスゾ−ンの境界値である焦点距離ｆB と等しいかそれ
以下（ｆ2 ≦ｆB ）か否かを判定する（ステツプＰ４
２）。ステツプＰ４２の判定でｆ2 ≦ｆB でない場合は
目標焦点距離ｆ2 をｆ2 ＝ｆB にセツトする（ステツプ
Ｐ４３）。

【００４９】ピント合わせのためのフオ−カス補正量を
記憶装置から読み出すか演算により求め（ステツプＰ４
４）、レンズアクチユエ−タ４０、５０の移動比を決定
し（ステツプＰ４５）、駆動回路１０７、１０８を介し
てレンズアクチユエ−タ４０、５０に所要数の駆動パル
スを供給して第２レンズ群Ｌ2 と、第３レンズ群Ｌ3及
び第４レンズ群Ｌ4 を駆動する（ステツプＰ４６）。

【００５０】ステツプＰ３９に移り、ズ−ム操作環１３
が操作中か否かを判定し、操作中であればステツプＰ３
１に戻りズ−ム動作を継続し、操作中でなければズ−ム
動作を停止して（ステツプＰ４０）、処理を終了する。

【００５１】ステツプＰ４１の判定で焦点距離ｆ1 ＜ｆ
B でないときは、第２レンズ群Ｌ2によるインタ−ナル
フオ−カスゾ−ンであるから、ピント合わせのためのフ
オ−カス補正量を記憶装置から読み出すか演算により求
め（ステツプＰ５１）、駆動回路１０８を介してレンズ
アクチユエ−タ４０に所要数の駆動パルスを供給して第
２レンズ群Ｌ2 を駆動する（ステツプＰ５２）。レンズ
アクチユエ−タ４０がズ−ム範囲の終端に達したか否か
を判定し（ステツプＰ５３）、ズ−ム範囲の終端に達し
たときはズ−ム動作を停止して（ステツプＰ４０）、処
理を終了する。また、ズ−ム範囲の終端に達していない
ときはステツプＰ３９に移り、ズ−ム操作環１３が操作
中か否かを判定し、操作中であればステツプＰ３１に戻
りズ−ム動作を継続し、操作中でなければズ−ム動作を
停止して（ステツプＰ４０）、処理を終了する。

【００５２】なお、ステツプＰ３１の判定でズ−ミング
方向が望遠側から広角側に向かうと判定されたときも、
設定焦点距離がどのフオ−カスゾ−ンにあるかを判定し
て処理を行うが、前記の処理と類似した処理であるから
説明を省略する。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したとおり、この発明によれ
ば、レンズを構成する複数のレンズ部材にそれぞれ電気
−機械変換素子を使用した駆動機構を設け、レンズに設
定される焦点距離情報と、デフオ−カス情報とに基づい
て複数のレンズ部材から所定のレンズ部材を選択して駆
動し所定の位置に設定するから、設定される焦点距離に
応じて最適のレンズ部材により焦点調節を行うことがで
き、レンズの光学性能を向上させることができる。ま
た、複雑なカム機構を使用しないからレンズの構造を簡
潔にまとめることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を適用したズ−ムレンズの構成を示す
断面図。

【図２】レンズアクチユエ−タの構成をを示す一部を切
欠した斜視図。

【図３】レンズアクチユエ−タの駆動軸と接触部材の摩
擦接触状態を示す断面図。

【図４】レンズアクチユエ−タに印加される駆動パルス
の波形を示す図。

【図５】ズ−ムレンズ制御回路のブロツク図。

【図６】ズ−ムレンズを構成するレンズ部材の移動軌跡
を説明する図。

【図７】ズ−ムレンズ制御回路で実行される合焦動作を
説明するフロ−チヤ−ト。

【図８】ズ−ムレンズ制御回路で実行されるズ−ム動作
を説明するフロ−チヤ−ト。

【符号の説明】

１１ ズ−ムレンズ外筒 １２ マウント部 １３ ズ−ム操作環 ２１ 固定内筒 ２２ ズ−ムカム環 ４０ レンズアクチユエ−タ ５０ レンズアクチユエ−タ ３１ 第１レンズ群保持枠 ３２ 第２レンズ群保持枠 ３３ 第３レンズ群保持枠 ３４ 第４レンズ群保持枠 ６１ ズ−ムカム環 Ｌ1 第１レンズ群 Ｌ2 第２レンズ群 Ｌ3 第３レンズ群 Ｌ4 第４レンズ群

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｂ 3/10 13/34 (72)発明者 橋村 淳司 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタカメラ株式会社 内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズを構成する複数のレンズ部材と、 電気−機械変換素子と、前記電気−機械変換素子に結合
   して電気−機械変換素子と共に変位する駆動部材と、前
   記レンズ部材に固着結合され且つ前記駆動部材に摩擦結
   合した被駆動部材とから構成される複数のレンズ部材に
   対応する複数の駆動機構と、 レンズに設定される情報に基づいて前記複数の駆動機構
   を駆動して前記複数のレンズ部材をそれぞれ所定の位置
   に設定する制御手段とを備えたレンズ駆動装置におい
   て、 前記制御手段は、レンズに設定される焦点距離情報とデ
   フオ−カス情報とに基づいて複数のレンズ部材から所定
   のレンズ部材を選択して駆動し所定の位置に設定するこ
   とを特徴とするレンズ駆動装置。