CN106716212B - 变焦透镜镜筒、可换镜头及电视摄像机装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种变焦透镜镜筒、可换镜头及电视摄像机装置。用于伴随变焦而进行聚焦的变焦透镜镜筒中，抑制变焦透镜镜筒的大型化。本发明的一种变焦透镜镜筒(40)，其使用于电视摄像机装置和可换镜头，并容纳多个透镜框(45‑3、45‑4)，所述多个透镜框(45‑3、45‑4)分别保持多个可动透镜单元(Z3、Z4)并支撑所述多个可动透镜单元(Z3、Z4)使其沿光轴可前后移动，其中，该变焦透镜镜筒(40)具备为了伴随变焦的聚焦而使多个透镜框(45‑3、45‑4)分别前后移动的多个线性马达(46‑3、46‑4)，将多个线性马达(46‑3、46‑4)配置于以光轴为中心的同一圆周上且与光轴垂直的面内。

Description

变焦透镜镜筒、可换镜头及电视摄像机装置

技术领域

本发明涉及一种变焦透镜镜筒、分别具备该变焦透镜镜筒的可换镜头及电视摄像机装置，该变焦透镜镜筒容纳多个透镜框，所述多个透镜框分别保持多个可动透镜单元并支撑所述多个透镜单元使其沿光轴可前后移动。

背景技术

以往，拍摄视频和动态图像的电视摄像机装置中，设置有可改变焦距的透镜镜筒，透镜镜筒具有：多个光学系统，包括聚焦透镜组和变焦透镜组；及多个支撑框，分别支撑光学系统。该支撑框沿光轴可前后移动地被支撑，能够通过使支撑框沿光轴方向机械性驱动而改变焦距、即变焦。

另一方面，近年来在视频和动态图像中，分辨率(像素数)较高的视频，例如被称为8K系统的超高清电视(SHV)等超高清视频和被称为4K系统的数字电影等高清视频正在快速普及。上述8K系统和4K系统的视频具有以往的高清电视(HV)视频的4倍至16倍的像素数，在用于拍摄上述8K系统和4K系统的视频的电视摄像机装置中所使用的电视镜头需要较高的像差精度。为了得到较高的像差精度，需要伴随变焦的聚焦，并需要根据被摄体距离校正变焦透镜组。并且为了迎合手动变焦，还要求以高速进行聚焦。

于是，专利文献1中公开了一种透镜镜筒，其具备电磁致动器，该电磁致动器在具备聚焦透镜的透镜组单元沿光轴方向被机械性驱动时，用于使聚焦透镜相对于上述透镜组单元沿光轴方向驱动，以使被摄体距离实质上保持恒定。该电磁致动器中使用了线性马达，该线性马达由用于使电流流动的线圈和夹着线圈对置配置且在线圈周边形成磁场的两个磁铁形成。

并且，作为使用线性马达来作为使镜筒沿光轴向前后方向移动的驱动机构的透镜镜筒，专利文献2中公开了一种透镜镜筒，即分别在固定镜筒设置固定侧线圈，在第2可动镜筒设置可动侧线圈，在第1可动镜筒设置磁铁，通过固定侧线圈使第1可动镜筒及磁铁沿光轴前后移动，并且通过可动侧线圈使第2可动镜筒沿光轴移动，由此能够缩短磁铁在光轴方向上的尺寸，并缩短折叠状态下镜筒在光轴方向上的尺寸。

并且，专利文献3中公开了一种透镜镜筒，即在可移动的透镜的保持框外周设置磁铁，将与该磁铁相对应的线圈设置于作为固定侧的镜筒内周，由此无需从可动侧引出布线，且不受因布线所引起的限制而能够在镜筒内部构成小型VCM(音圈马达)。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-224526号公报

专利文献2：日本特开2006-343470号公报

专利文献3：日本特开2005-49729号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

然而，为了得到较高的像差精度而进行伴随变焦的聚焦时，为了使多个透镜组沿光轴向前后独立移动而需要多个线性马达，但若将多个线性马达沿光轴并列配置，则透镜镜筒在光轴方向上的尺寸增大，且仅沿与光轴方向垂直的方向并列配置有可能透镜镜筒在径向上的一部分过粗。

并且，近年来用于驱动控制透镜组的拆装式驱动部构成为能够共同使用于各种规格的透镜镜筒。然而，若透镜镜筒大型化，则很难共同使用上述驱动部。

另外，上述专利文献1～3中未提及用于使多个透镜组沿光轴向前后分别独立移动的多个线性马达的配置方法。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种变焦透镜镜筒、可换镜头及电视摄像机装置，用于伴随变焦而进行聚焦的变焦透镜镜筒中，变焦透镜镜筒的大型化得到抑制。

用于解决技术课题的手段

本发明的一种变焦透镜镜筒，其容纳多个透镜框，所述多个透镜框分别保持多个可动透镜单元并支撑所述多个透镜单元使其沿光轴可前后移动，

该变焦透镜镜筒具备为了伴随变焦的聚焦而使多个透镜框分别前后移动的多个线性马达，

多个线性马达配置于以光轴为中心的同一圆周上且与光轴垂直的面内。

另外，本发明中，“配置于与光轴垂直的面内”并不限定于线性马达在光轴方向上的前后端面在相同的面内的情况。例如，当多个线性马达的规格分别不同，且外形不同时，可以使各线性马达在光轴方向上的中心位置位于相同的面内，也可以使各线性马达在光轴方向上的前端面或后端面位于相同的面内。并且，可以使各线性马达在光轴方向上的1/2～2/3的范围在与光轴垂直的面方向上重叠。

并且，本发明的变焦透镜镜筒可以为，具备多个透镜框彼此相邻的第1透镜框和第2透镜框，且

多个线性马达具备使第1透镜框和第2透镜框分别独立地前后移动的第1线性马达及第2线性马达。

并且，本发明的变焦透镜镜筒可以为，具备多个第1线性马达和多个第2线性马达，且

多个第1线性马达及第2线性马达在同一圆周上交替配置。

并且，本发明的变焦透镜镜筒可以为，第2线性马达的数量比第1线性马达少，

第1线性马达在同一圆周上以等间隔配置，

第2线性马达配置于第1线性马达之间的中间位置。

并且，本发明的变焦透镜镜筒优选为，具备检测可动透镜单元在光轴方向上的位置的位置检测部，且

第1线性马达相邻配置于位置检测部的两侧。

另外，本发明中，“第1线性马达相邻配置于位置检测部的两侧”是指位置检测部配置于第1线性马达之间且未配置第2线性马达的位置。

并且，本发明的变焦透镜镜筒中，第1线性马达与第2线性马达的输出可以相同。

并且，本发明的变焦透镜镜筒中，第1线性马达的输出可以比第2线性马达小。

并且，本发明的变焦透镜镜筒中，第1线性马达的输出可以比第2线性马达大。

并且，本发明的变焦透镜镜筒可以具备两个第2线性马达。

并且，本发明的变焦透镜镜筒可以具备3个第1线性马达。

基于本发明的可换镜头具备本发明的变焦透镜镜筒。

基于本发明电视摄像机装置具备本发明的变焦透镜镜筒。

发明效果

根据本发明的变焦透镜镜筒，其容纳多个透镜框，所述多个透镜框分别保持多个可动透镜单元并支撑所述多个透镜单元使其沿光轴可前后移动，该变焦透镜镜筒具备为了伴随变焦的聚焦而使多个透镜框分别前后移动的多个线性马达，多个线性马达配置于以光轴为中心的同一圆周上且与光轴垂直的面内，因此能够抑制变焦透镜镜筒的大型化。

并且，根据本发明的可换镜头，其具备上述本发明的变焦透镜镜筒，因此能够通过进行伴随变焦的聚焦而实现较高的像差精度，且通过抑制变焦透镜镜筒的大型化而抑制可换镜头的大型化。以往，多种规格的可换镜头中，共同使用了用于驱动控制透镜组的拆装式驱动部，本发明的可换镜头通过可抑制大型化，能够实现较高的像差精度的同时，还能够共同使用以往所使用的驱动部。

并且，根据本发明的电视摄像机装置，其具备上述本发明的变焦透镜镜筒，因此通过抑制变焦透镜镜筒的大型化，还能够抑制安装在电视摄像机装置中的电视镜头的大型化。以往，多种规格的电视摄像机装置的电视镜头中，共同使用了用于驱动控制透镜组的拆装式驱动部，本发明的电视摄像机装置的电视镜头通过可抑制大型化，能够实现较高的像差精度的同时，还能够共同使用以往所使用的驱动部。

附图说明

图1为表示使用了本发明的一实施方式所涉及的变焦透镜镜筒的电视摄像机装置的一实施方式的整体的图。

图2为表示使用了本发明的一实施方式所涉及的变焦透镜镜筒的可换镜头的一实施方式的整体的图。

图3为说明图2的可换镜头的透镜结构的图。

图4为本发明的一实施方式所涉及的变焦透镜镜筒的立体图。

图5为拆除了图4的变焦透镜镜筒的镜筒主体的立体图。

图6为本发明的一实施方式所涉及的变焦透镜镜筒的主视图。

图7为拆除了图6的变焦透镜镜筒的镜筒主体的主视图。

图8为图4的变焦透镜镜筒沿光轴的剖视图。

图9为说明VCM的动作的图(其1)。

图10为说明VCM的动作的图(其2)。

图11为表示VCM的配置的一例的图。

图12为说明GMR的检测方法的图。

图13为说明图4的变焦透镜镜筒的控制方法的图。

具体实施方式

以下，参考附图对本发明的变焦透镜镜筒的优选实施方式进行详细说明。

图1为使用了本发明的一实施方式所涉及的变焦透镜镜筒的电视摄像机装置的一实施方式的图，图2为使用了本发明的一实施方式所涉及的变焦透镜镜筒的可换镜头的一实施方式的图，图3为说明图2的可换镜头的透镜结构的图，图4为本发明的一实施方式所涉及的变焦透镜镜筒的立体图，图6为本发明的一实施方式所涉及的变焦透镜镜筒的主视图，图5为拆除了图4的变焦透镜镜筒的镜筒主体的立体图，图7为拆除了图6的变焦透镜镜筒的镜筒主体的主视图，图8为图4的变焦透镜镜筒沿着光轴的剖视图。

如图1所示，电视摄像机装置1具备：电视摄像机装置主体10、电视镜头20，可拆装地安装在电视摄像机装置主体10的前面的大致中央的透镜安装部11；取景器装置12，连接在电视摄像机装置主体10的斜上前方；及驱动部30，可拆装地安装于电视镜头20的侧方，并具有把持部20A。

拍摄者P例如将电视摄像机装置主体10扛在右肩，用右手把持驱动部30的把持部20A来固定电视摄像机装置1，并一边用右眼窥视取景器装置12的取景器一边调整后述驱动部30的变焦、聚焦及光圈等，从而对被摄体进行拍摄。

安装在电视摄像机装置1的电视镜头20为安装于各种规格的电视摄像机装置主体的可换镜头，以下作为可换镜头20进行说明。

如图2所示，本实施方式的可换镜头20具备：镜头卡口21，设置于后述镜筒23的基部，并通过使镜头卡口21卡合于电视摄像机装置主体10的透镜安装部11而可拆装地固定于电视摄像机装置主体10；连接电缆22，与电视摄像机装置主体10连接；及镜筒23，容纳光学系统。在镜筒23的外周可拆装地螺旋紧固有驱动部30，该驱动部30驱动控制容纳于镜筒23的光学系统。

驱动部30中，以能够与各种规格的可换镜头相对应的方式在预先确定的位置设置有用于安装于镜筒23的螺纹孔30a，将螺钉插入螺纹孔30a而安装于镜筒23。驱动部30的外表面中设置有如下各种操作开关(以下，称为操作部301(图13))，可将后述聚焦透镜及变焦透镜的移动、光圈的开闭选择为自动或手动的选择开关31、用于调整变焦的交互转换开关32、能够通过取景器装置12的取景器重放所拍摄的视频的RET按钮33等。

在镜筒23的外周，围绕容纳于镜筒23的光学系统的光轴而可旋转地设置有用于调整聚焦的聚焦环23a、用于调整变焦的变焦环23b、用于调整光圈的光圈环23c。与聚焦环23a、变焦环23b的旋转联动，聚焦透镜、变焦透镜分别通过凸轮机构机械性驱动，由此沿光轴前后移动而调整聚焦及变焦。并且，与光圈环23c的旋转联动，构成光圈的多个光圈叶片开闭而调整光圈。

虽省略图示，但驱动部30与马达、将马达的转矩传递至操作环(聚焦环23a、变焦环23b、光圈环23c)的减速机构、操作环卡合，并构成为包括：电位计，检测该操作环的旋转角度；控制部302(图13)，根据通过电位计检测出的旋转角度驱动控制马达；及电流输出部303(图13)，根据控制部302的控制向各种马达供给电流。另外，马达、减速机构及电位计按每个操作环设置。

驱动部30的选择开关31选择为自动而调整变焦时，交互转换开关32由拍摄者P操作，并根据其操作量而指示变焦环23b的旋转角度的命令信号输入于驱动部30的控制部302。控制部302驱动马达，直至通过电位计检测出的变焦环23b的旋转角度达到与上述命令信号相对应的旋转角度，由此变焦环23b被设定成所希望的旋转角度，并调整变焦。

关于由驱动部30进行的聚焦或光圈的调整，指示聚焦环23a或光圈环23c的旋转角度的命令信号也从外部(例如，设置于电视摄像机装置主体10的自动聚焦控制部或自动露出控制部等)输入于驱动部30的控制部302。控制部302驱动马达，直至通过电位计检测出的聚焦环23a或光圈环23c的旋转角度达到与上述命令信号相对应的旋转角度。

驱动部30的选择开关31选择为手动时，拍摄者P通过手动旋转操作环来调整聚焦、变焦及光圈。

容纳于镜筒23的光学系统从被摄体侧即前侧(图3的左侧)依次被大致区分为固定透镜系统24、聚焦透镜系统25、第1变焦透镜系统26、第2变焦透镜系统27、追踪光学系统29。

固定透镜系统24为由一个以上的透镜构成的透镜组，透镜保持在保持框，该保持框相对于镜筒23被固定。

聚焦透镜系统25为用于进行调整进行对焦的被摄体距离、即焦点位置的聚焦的光学系统，由沿光轴可前后移动地被支撑的第1聚焦透镜组F1和第2聚焦透镜组F2构成。第1聚焦透镜组F1、第2聚焦透镜组F2的各自的组中的一个以上的透镜分别保持于保持框(未图示)，并构成为若上述聚焦环23a旋转，则该保持框相对于镜筒23沿光轴机械性旋转移动。

第1变焦透镜系统26及第2变焦透镜系统27为用于调整焦距(变焦倍率)的光学系统，第1变焦透镜系统26由沿光轴可前后移动地被支撑的第1变焦透镜组Z1和第2变焦透镜组Z2构成，第2变焦透镜系统27由沿光轴可前后移动地被支撑的第3变焦透镜组Z3和第4变焦透镜组Z4构成。第1变焦透镜组Z1、第2变焦透镜组Z2的各自的组中的一个以上的透镜分别保持于保持框，并构成为若上述变焦环23b旋转，则该保持框相对于镜筒23沿光轴机械性旋转移动。

第3变焦透镜组Z3、第4变焦透镜组Z4的各自的组中的一个以上的透镜分别保持于后述第3透镜框45-3、第4透镜框45-4(分别相当于本发明的第1透镜框、第2透镜框)，第3透镜框45-3、第4透镜框45-4构成为，分别沿光轴可前后移动地容纳于后述变焦透镜镜筒40的第3变焦透镜镜筒41、第4变焦透镜镜筒42，且若上述变焦环23b旋转，则该第3变焦透镜镜筒41、第4变焦透镜镜筒42相对于镜筒23沿光轴机械性旋转移动。另外，关于变焦透镜镜筒40，之后进行详细说明。

第2变焦透镜系统27中，在第3变焦透镜组Z3与第4变焦透镜组Z4之间设置有光圈28，关于光圈28，为了调整光量使光圈叶片进行开闭动作而改变开口直径。光圈28构成为若上述光圈环23c旋转，则光圈叶片开闭而调整光圈。

追踪光学系统29为用于使像成像的光学系统，且为由一个以上的透镜构成的透镜组，透镜分别保持于保持框，该保持框构成为为了追踪光学系统后聚焦调整等而沿光轴机械性旋转移动。

另外，关于使上述保持框或第3变焦透镜镜筒41、第4变焦透镜镜筒42相对于镜筒23沿光轴机械性旋转移动的机构，能够使用从以往所使用的机构。

在此，本说明书中，可动透镜单元是指通过一个驱动机构移动的透镜或一体或联动而移动的透镜组，本实施方式的可换镜头20中，构成第1聚焦透镜组F1、第2聚焦透镜组F2、第1变焦透镜组Z1、第2变焦透镜组Z2、第3变焦透镜组Z3、第4变焦透镜组Z4及追踪光学系统29的透镜组相当于可动透镜单元。

接着，以下参考附图对本发明所涉及的一实施方式的变焦透镜镜筒40进行详细说明。

如图4、图5所示，本实施方式的变焦透镜镜筒40容纳上述第2变焦透镜系统27，并具备：第3变焦透镜镜筒41，其容纳保持第3变焦透镜组Z3的第3透镜框45-3；及第4变焦透镜镜筒42，其容纳保持第4变焦透镜组Z4的第4透镜框45-4。另外，本实施方式中，如图8所示，第3透镜框45-3作为第3变焦透镜组Z3保持透镜L3，第4透镜框45-4作为第4变焦透镜组Z4保持从被摄体侧(图8中的左侧)为透镜L4-1、透镜L4-2这两枚透镜。并且，第3变焦透镜镜筒41在光轴方向上的长度比第4变焦透镜镜筒42短。

第3透镜框45-3、第4透镜框45-4形成为具有圆状开口的筒状，并沿光轴彼此相邻设置。如图5、图7所示，在第3透镜框45-3、第4透镜框45-4的外周配置有合计5个VCM46，即两个第3VCM(音圈马达)46-3(相当于本发明的第2线性马达)、3个第4VCM46-4(相当于本发明的第1线性马达)。在第3透镜框45-3、第4透镜框45-4的外周，以等间隔划分为6等分的区域中的5个区域中形成有沿光轴的槽部46a，该5个槽部46a中分别安装VCM46。

如上述，第3VCM46-3和第4VCM46-4安装于设置在第3透镜框45-3、第4透镜框45-4的外周上的槽部46a，因此第3VCM46-3和第4VCM46-4配置于以光轴为中心的同一圆周上并能够防止变焦透镜镜筒40的直径增大。

第3VCM46-3、第4VCM46-4在第1变焦透镜组Z1、第2变焦透镜组Z2、第3变焦透镜组Z3、第4变焦透镜组Z4分别进行沿光轴前后移动的变焦时，为了提高容纳在镜筒23的透镜光学系统的像差精度而用于进行如下聚焦，即根据被摄体距离使分别保持第3变焦透镜组Z3、第4变焦透镜组Z4的第3透镜框45-3、第4透镜框45-4分别独立沿光轴前后移动。如本实施方式，使相邻的变焦透镜组即第3变焦透镜组Z3、第4变焦透镜组Z4在进行伴随变焦的聚焦时前后移动，由此能够抑制变焦透镜镜筒40在光轴方向上变大。

在此，分别在图9、图10中示出说明VCM46的动作的图，图11中示出VCM46的配置的一例。如图9、图10所示，VCM46具备轭部461、磁铁47及线圈48。轭部461由不锈钢制部件形成为其截面呈长方形的筒状。如图5所示，轭部461中，具有相互对置的较广的面的一对宽板461a中的一个以长边与光轴呈平行的方式横跨第3变焦透镜镜筒41和第4变焦透镜镜筒42而被固定，一对宽板461a中的另一个与形成在第3透镜框45-3、第4透镜框45-4的槽部46a的底面隔开预先确定的规定间隔而设置。

第3VCM46-3和第4VCM46-4的轭部461的宽板461a全部形成为相同形状，使宽板461a在光轴方向上的端部分别位于与光轴垂直的相同面上而固定于第3变焦透镜镜筒41和第4变焦透镜镜筒42。

由此，第3VCM46-3和第4VCM46-4在光轴方向上以收敛于一定距离内的方式配置，因此能够抑制变焦透镜镜筒40在光轴方向上变大。

并且，轭部461的具有相互对置的较窄的面的一对窄板中的一个，即本实施方式中位于被摄体侧(图4、图5中的近前侧)的窄板成为可拆装的开闭门462，并构成为通过打开该开闭门462，后述线圈48能够插入到宽板461a。

如图5、图9、图10所示，位于第3透镜框45-3、第4透镜框45-4侧的轭部461的宽板461a中分别设置有沿长边方向卷绕绕组线而形成的线圈48，第3透镜框45-3、第4透镜框45-4侧的线圈48的外面固定安装在第3透镜框45-3、第4透镜框45-4。并且，在位于第3变焦透镜镜筒41、第4变焦透镜镜筒42侧的宽板461a的内面粘附有由钕系磁铁形成的厚度2mm左右的板状磁铁47。

如图9、图10所示，线圈48形成为其宽度比宽板461a的长边方向上的长度短，线圈48中与宽板461a隔开间隙而卷绕有绕组线，以使在宽板461a的长边方向上可前后移动。磁铁47具有与宽板461a在长边方向上的宽度相同的宽度，并形成为其长度比沿宽板461a在长边方向上的长度稍短，以S极和N极成为各1mm左右的方式被磁化，并以粘附于宽板461a的一侧为S极，线圈48侧为N极的方式设置。另外，在磁铁47与线圈48之间设置间隙。

关于如上述般构成的VCM46，从被摄体侧观察，即从图5、图6中的近前侧观察时，若电流I向线圈48顺时针流动，则由磁铁47产生的磁场B的方向为从N极流出而朝向S极的方向，因此如图9所示，根据弗莱明左手法则，线圈48向图9的右方向、即在图5、图6中朝向深度侧(像侧)的方向移动。并且，从图5、图6中的近前侧观察时，若电流I向线圈48逆时针流动，则由磁铁47产生的磁场B的方向为从S极流出而朝向N极的方向，因此如图10所示，根据弗莱明左手法则，线圈48向图9的左方向、即在图5、图6中朝向近前侧(被摄体侧)的方向移动。

另外，从设置在驱动部30的电流输出部303向各线圈48供给基于控制部302的控制的电流，由此各线圈48能够进行对应于通电的移动，线圈48如上述般沿宽板461a前后移动时，固定安装在线圈48的第3透镜框45-3、第4透镜框45-4也沿光轴前后移动。线圈48中，相对于宽板461a的长边方向的长度，若线圈48的宽度较小则线圈48的移动距离变长，若线圈48的宽度较大则线圈48的移动距离变短。本实施方式中，如图8所示，第3VCM46-3的线圈48在光轴方向上的宽度比第4VCM46-4的线圈48小，因此第3透镜框45-3在光轴方向上可移动的范围比第4透镜框45-4长。

第3VCM46-3、第4VCM46-4使第3透镜框45-3、第4透镜框45-4分别独立沿光轴前后移动，并在以光轴为中心的同一圆周上、即第3透镜框45-3、第4透镜框45-4的外周上交替配置。

第3透镜框45-3、第4透镜框45-4的外周中，以等间隔被划分为6等分的区域中的除了形成有安装VCM46的槽部46a的5个区域以外的一个区域、即在第4VCM46-4之间，且未配置有第3VCM46-3的区域中，为了设置后述第3位置检测部51-3、第4位置检测部51-4而凹部46b沿光轴方向横跨第3透镜框45-3、第4透镜框45-4而形成。第3透镜框45-3、第4透镜框45-4的凹部46b中，从该凹部46b的底面朝向外方沿光轴方向分别形成有具备后述主轴43所插通的主轴孔46c的凸部46d-3、凸部46d-4。主轴43为用于引导第3透镜框45-3、第4透镜框45-4向光轴方向的移动的轴，该主轴43横跨第3变焦透镜镜筒41和第4变焦透镜镜筒42而被固定。

并且，如图11所示，在与后述第3位置检测部51-3、第4位置检测部51-4夹着光轴L而对置的位置中的第3VCM46-3与第4VCM46-4之间分别设置有用于引导第3透镜框45-3、第4透镜框45-4在光轴方向上的移动的副轴44，与主轴43相同，该副轴44横跨第3变焦透镜镜筒41和第4变焦透镜镜筒42而被固定。并且，在第3透镜框45-3、第4透镜框45-4中在与副轴44相对应的位置分别设有副轴44所插通的未图示的插通孔。因此，第3透镜框45-3、第4透镜框45-4通过第3VCM46-3、第4VCM46-4而沿光轴分别独立前后移动时，被主轴43及副轴44引导而移动。另外，图4～图7中，为方便起见，仅记载了一个副轴44。

如图11所示，3个第4VCM46-4在以光轴L为中心的同一圆周上分别以120度的间隔、即以等间隔配置。两个第3VCM46-3配置在以光轴L为中心的同一圆周上且在第4VCM46-4之间的中间位置。即，两个第3VCM46-3在以光轴L为中心的同一圆周上以120度的间隔配置。

若多个VCM46的配置平衡较差，则有时导致由各VCM46带动移动的包括透镜框的可动部的重心从光轴偏离，且导致第3透镜框45-3或第4透镜框45-4倾斜，若在第3透镜框45-3或第4透镜框45-4倾斜的状态下直接移动，则有时产生振动，第3透镜框45-3或第4透镜框45-4沿光轴的前后移动的稳定性变差，且动作噪音变大。并且，若第3透镜框45-3或第4透镜框45-4沿光轴的前后移动的稳定性变差，则停止精度也变差，且很难以高速进行聚焦。

如上所述，本实施方式的变焦透镜镜筒40中，第3VCM46-3、第4VCM46-4被平衡良好地配置，因此第3透镜框45-3和第4透镜框45-4能够沿光轴稳定地前后移动。由此，动作噪音较安静，且停止精度较高，并能够对应于高速下的聚焦。

另外，本实施方式中，将第3变焦透镜组Z3的包含透镜及第3透镜框45-3的可动部的重量设为约30g，将第4变焦透镜组Z4的包括透镜及第4透镜框45-4的可动部的重量设为约60g。而且，第3VCM46-3、第4VCM46-4的规格被设计成使第3变焦透镜组Z3、第4变焦透镜组Z4的可动部分别在0.2秒钟内移动约9mm的行程。本实施方式中，第3VCM46-3的输出比第4VCM46-4的输出小。

并且，第3透镜框45-3、第4透镜框45-4的外周中，在以等间隔划分为6等分的区域中的除了形成有安装VCM46的槽部46a的5个区域以外的一个区域、即第4VCM46-4之间且未配置有第3VCM46-3的区间(图11中的光轴L的上方向上的空间)配置有分别检测第3透镜框45-3、第4透镜框45-4在光轴方向上的位置、即第3变焦透镜组Z3、第4变焦透镜组Z4的位置的第3位置检测部51-3、第4位置检测部引-4。另外，图11中，为方便起见，将第3位置检测部51-3、第4位置检测部51-4横向排列配置，但实际上，如图5所示，分别沿光轴平行的方向在第3变焦透镜组Z3侧、即近前侧配置第3位置检测部51-3，在第4变焦透镜组Z4侧、即深度侧配置第4位置检测部51-4。

通过如上述般配置第3位置检测部51-3、第4位置检测部51-4，第3位置检测部51-3、第4位置检测部51-4从VCM46隔开恒定间隔而配置，因此能够防止因在VCM46中所产生的磁力的影响而导致的误操作，并能够提高第3位置检测部51-3、第4位置检测部51-4的位置检测精度。并且，与VCM46相同，第3位置检测部51-3、第4位置检测部51-4配置于第3透镜框45-3、第4透镜框45-4的外周上，因此能够有效使用第3透镜框45-3、第4透镜框45-4的外周空间并能够防止变焦透镜镜筒40的直径变大。

如图5、图11所示，第3位置检测部51-3、第4位置检测部51-4具备GMR(giantmagnetoresistance；巨磁阻效应：相当于本发明的位置检测部)传感器49和传感器磁铁50。在此，在图12中示出说明GMR的检测方法的图。如图12所示，传感器磁铁50形成为细长状，S极和N极以规定间距沿长边方向交替磁化，并如图5所示，沿凸部46d-3、凸部46d-4的长边方向被固定于凸部46d-3、凸部46d-4的上表面。

GMR传感器49以接近传感器磁铁50的方式分别固定在第3变焦透镜镜筒41、第4变焦透镜镜筒42的内周面。若传感器磁铁50伴随第3透镜框45-3、第4透镜框45-4的移动而向光轴方向前后移动，则GMR传感器49检测磁力而向控制部302输出对应于磁力的变化的信号(参考图12的下方)。控制部302根据从GMR传感器49输出的信号计算第3透镜框45-3、第4透镜框45-4在光轴方向上的位置。

接着，在图13中示出说明图4的变焦透镜镜筒40的控制方法的图。如图13所示，控制部302接收驱动部30的来自操作部301的命令，控制部302根据来自操作部301的命令运算向第3VCM46-3、第4VCM46-4供给的电流量而向电流输出部303输出。电流输出部303分别向第3VCM46-3、第4VCM46-4供给基于来自控制部302的输出的电流。被供给电流的第3VCM46-3、第4VCM46-4如上述般使第3透镜框45-3、第4透镜框45-4沿光轴分别前后移动，第3位置检测部51-3、第4位置检测部51-4检测第3透镜框45-3、第4透镜框45-4在光轴方向上的位置而向控制部302输出。控制部302根据来自第3位置检测部51-3、第4位置检测部51-4的输出运算以被摄体距离保持恒定的方式向第3VCM46-3、第4VCM46-4供给的电流量而向电流输出部303输出。本实施方式的变焦透镜镜筒40通过如上而被控制。

根据本实施方式的变焦透镜镜筒40，多个VCM46被配置于以光轴为中心的同一圆周上且与光轴垂直的面内，因此能够抑制变焦透镜镜筒40的大型化。

并且，根据本实施方式的可换镜头20，其具备上述变焦透镜镜筒40，因此通过进行伴随变焦的聚焦实现较高的像差精度，且抑制变焦透镜镜筒40的大型化，由此还能够抑制可换镜头20的大型化。通过抑制可换镜头20的大型化，能够实现较高的像差精度的同时进一步共同使用以往所使用的用于驱动控制透镜组的拆装式驱动部。

并且，根据本实施方式的电视摄像机装置1，其具备上述变焦透镜镜筒40，因此通过抑制变焦透镜镜筒40的大型化，还能够抑制安装在电视摄像机装置1的电视镜头的大型化。通过抑制电视镜头的大型化，能够实现较高的像差精度的同时，还能够共同使用以往所使用的用于驱动控制透镜组的拆装式驱动部。

另外，如图8所示，上述实施方式的变焦透镜镜筒40中，容纳第3透镜框45-3的第3变焦透镜镜筒41和容纳第4透镜框45-4的第4变焦透镜镜筒42分体构成，但本发明并不限定于此，可以使第3透镜框45-3、第4透镜框45-4在一个变焦透镜镜筒中移动。

并且，上述实施方式中，作为位置检测部使用了GMR传感器，但本发明并不限定于此，为能够检测第3透镜框45-3、第4透镜框45-4的位置的传感器即可。例如，可以使用MR(magnetoresistance；磁阻效应)传感器等。

并且，上述实施方式的变焦透镜镜筒40中，具备两个第3VCM46-3、3个第4VCM46-4，但本发明并不限定于此，第3VCM46-3的数量可以与第4VCM46-4相同，且第4VCM46-4的数量可以比第3VCM46-3多。能够考虑第3VCM46-3和第4VCM46-4的输出和可动部的重量来适当变更。

另外，例如具备两个第3VCM46-3、4个第4VCM46-4的情况下，在以光轴为中心的同一圆周上以等间隔配置第4VCM46-4，并在第4VCM46-4之间的中间位置且夹着光轴而彼此对置的位置配置第3VCM46-3，由此可平衡良好地配置。这种情况下，存在两个第4VCM46-4之间且未配置有第3VCM46-3的区域，但位置检测部可以配置在任一侧。

例如，与上述实施方式相同，第3变焦透镜组Z3的包括透镜及第3透镜框45-3的可动部的重量比第4变焦透镜组Z4的包括透镜及第4透镜框45-4的可动部的重量轻的情况下，第3VCM46-3与第4VCM46-4的输出相同时，能够将第3VCM46-3的数量设为比第4VCM46-4的数量少。并且，第3VCM46-3的输出比第4VCM46-4的输出大的情况下，能够将第3VCM46-3的数量设为比第4VCM46-4的数量少。

并且，上述实施方式的变焦透镜镜筒40能够使用于可换镜头20和电视摄像机装置1的电视镜头，但还能够使用于数码照相机、使用可换镜头的数码摄像机、带相机的移动电话及带相机的移动信息终端(PDA；Personal Digital Assistant)等。

本发明的变焦透镜镜筒及使用了该变焦透镜镜筒的可换镜头、电视摄像机装置并不限定于上述实施方式，在不脱离发明的宗旨的范围内能够适当变更。

Claims (10)

1.一种变焦透镜镜筒，其容纳多个透镜框，所述多个透镜框分别保持多个可动透镜单元并支撑所述多个可动透镜单元使其沿光轴可前后移动，其中，

所述多个透镜框具备彼此相邻的第1透镜框和第2透镜框，

该变焦透镜镜筒具备多个第1线性马达及多个第2线性马达，该多个第1线性马达及多个第2线性马达为了伴随变焦的聚焦而使所述第1透镜框和所述第2透镜框分别独立地前后移动，

多个所述第1线性马达及多个所述第2线性马达在与所述光轴垂直的面内且以所述光轴为中心的同一圆周上交替地配置。

2.根据权利要求1所述的变焦透镜镜筒，其中，

所述第2线性马达的数量比所述第1线性马达少，

所述第1线性马达在所述同一圆周上以等间隔配置，

所述第2线性马达配置于所述第1线性马达之间的中间位置。

3.根据权利要求2所述的变焦透镜镜筒，其中，

该变焦透镜镜筒具备检测所述可动透镜单元在光轴方向上的位置的位置检测部，

在该位置检测部的两侧相邻配置所述第1线性马达。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的变焦透镜镜筒，其中，

所述第1线性马达与所述第2线性马达的输出相同。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的变焦透镜镜筒，其中，

所述第1线性马达的输出比所述第2线性马达小。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的变焦透镜镜筒，其中，

所述第1线性马达的输出比所述第2线性马达大。

7.根据权利要求2或3所述的变焦透镜镜筒，其中，

该变焦透镜镜筒具备两个所述第2线性马达。

8.根据权利要求2或3所述的变焦透镜镜筒，其中，

该变焦透镜镜筒具备3个所述第1线性马达。

9.一种可换镜头，其具备权利要求1至3中任一项所述的变焦透镜镜筒。

10.一种电视摄像机装置，其具备权利要求1至3中任一项所述的变焦透镜镜筒。