JP2000075190A - レンズ鏡筒およびこれを備えた光学機器 - Google Patents

レンズ鏡筒およびこれを備えた光学機器

Info

Publication number
JP2000075190A
JP2000075190A JP10245932A JP24593298A JP2000075190A JP 2000075190 A JP2000075190 A JP 2000075190A JP 10245932 A JP10245932 A JP 10245932A JP 24593298 A JP24593298 A JP 24593298A JP 2000075190 A JP2000075190 A JP 2000075190A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cam ring
ring
lens barrel
lens
lens group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10245932A
Other languages
English (en)
Inventor
Hidetomo Tanaka
田中  秀知
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP10245932A priority Critical patent/JP2000075190A/ja
Publication of JP2000075190A publication Critical patent/JP2000075190A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Lens Barrels (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンコーダーパターンを用いてカム環の初期
位置検出を行うものではエンコーダーパターンやこれに
接触するブラシ等の導通部材の取り付け精度を高くする
必要がある。 【解決手段】 光軸回りでカム環21を回転させてレン
ズ群1,6を光軸方向に駆動するレンズ鏡筒において、
光軸直交方向に検出光を投射し、カム環に設けられた検
出部21aによる検出光の遮断検出又は反射検出により
カム環が回転方向所定位置に位置したことを検出する光
学的検出手段36を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カメラや光学観察
装置等の光学機器に用いられるレンズ鏡筒に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】レンズ鏡筒におけるズーム位置を検出す
る手法としては、実開平2−64921号公報や米国特
許5,187,513号明細書等に記載されているよう
に、ズーム用レンズ群を駆動するカム環の外周にエンコ
ーダーパターンを設け、エンコーダーパターンの切り替
わりを検出してズーム位置を段階的に検出する手法や、
カム環やレンズ枠の光軸方向への移動をスライド抵抗に
て検出してズーム位置を検出する手法が一般的である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のズーム位置検出手法では、エンコーダーパターンの
カム環への取り付け精度や、エンコーダーパターンに接
触するブラシ等の導通部材の取り付け精度を高くする必
要がある。
【0004】また、導通部材のエンコーダーパターンに
対する接触抵抗のためにカム環の駆動負荷が大きくな
り、駆動条件が不利なものとなる。
【0005】さらに、レンズ鏡筒内にスライド抵抗のよ
うな大きな検出部材を設けると、空間的制約が大きい。
【0006】
【課題を解決するための手段および作用】上記課題を解
決するために、本発明では、光軸回りでカム環を回転さ
せてズーム用レンズ群等を光軸方向に駆動するレンズ鏡
筒において、光軸直交方向に検出光を投射し、カム環に
設けられた検出部による検出光の遮断検出又は反射検出
によりカム環が回転方向所定位置に位置したことを検出
する光学的検出手段を設けている。
【0007】すなわち、非接触にてカム環の位置検出を
行うフォトインタラプタやフォトリフレクタ等の小型の
光学的検出手段を用いることにより、ステッピングモー
タ等によるカム環の駆動負荷を小さくし、かつ空間的制
約も小さくできるようにしている。
【0008】なお、上記レンズ鏡筒においては、カム環
のカム部におけるレンズ駆動範囲外に、レンズ群の光軸
方向駆動を行わずにカム環の回転を許容する回転調整範
囲を形成するのが望ましい。
【0009】これによれば、光学的検出手段に対するカ
ム環の回転位置をレンズ駆動とは無関係に調節できるの
で、光学的検出手段の取り付け精度のバラツキを容易に
吸収できるとともに、レンズ駆動を通じて制御される焦
点距離とズーム比の上記バラツキによる変動を抑止する
ことが可能となる。
【0010】また、ズーム用レンズ群を上記のように光
学的検出手段による位置検出に基づくステッピングモー
タの制御により制御するとともに、フォーカス用レンズ
群も光学的検出手段による位置検出に基づくステッピン
グモータの制御により駆動し、さらに絞りもステッピン
グモータにより駆動する構成とすることにより、レンズ
鏡筒の全ての動作制御をマイコンによるデジタル制御で
行えるようにするのが望ましい。
【0011】
【発明の実施の形態】(第1実施形態)図1〜図7に
は、本発明の第1実施形態であるレンズ鏡筒の詳細な構
造を示している。また、図8は、上記レンズ鏡筒の駆動
制御系をブロック図として示したものである。なお、本
実施形態のレンズ鏡筒は、カメラや光学観察装置等の光
学機器に用いられる。
【0012】各図において、1は変倍するために光軸方
向に進退する第1レンズ群(ズーム用レンズ群)、2は
第1レンズ群1を保持する第1レンズ枠、3は第1レン
ズ枠2を保持する第1移動環である。なお、第1移動環
3には、第1レンズ枠2を第1移動環3に対して光軸方
向に微小移動させるための調整機構が設けられている。
【0013】4は保護ガラス、5は保護ガラス4を保持
して第1移動環3に保持されている保護ガラス枠であ
る。
【0014】6は変倍するために光軸方向に進退する第
2レンズ群(ズーム用レンズ群)、7は第2レンズ群6
を保持する第2移動環である。
【0015】8は絞り羽根を保持するIGベース、9は
絞り羽根、10は絞り羽根9を押える羽根押え板であ
る。
【0016】11は合焦のために光軸方向に進退する第
3レンズ群(フォーカス用レンズ群)、12は第3レン
ズ群11を保持する第3移動環である。
【0017】13は第1移動環3を光軸方向に案内する
ガイドバーA、14は第1移動環3のガイドバーA13
を中心とした回転を防止するためのガイドバーBであ
る。15は第2移動環7を光軸方向に案内するガイドバ
ーC、16は第2移動環7のガイドバーC15を中心と
した回転を防止するためのガイドバーDである。17は
第3移動環12を光軸方向に案内するガイドバーEであ
る。
【0018】18は固定鏡筒である。19は固定鏡筒1
8の後端部に取り付けられ、ガイドバー13〜17とC
CD37とを保持するCCDホルダーである。
【0019】20は固定鏡筒18の前端部に取り付けら
れて、ガイドバー13〜17を保持する前枠、21は固
定鏡筒18の外周に回転可能に嵌合して前枠20により
光軸方向の位置を規制されるカム環である。
【0020】22は第1移動環3を対物方向に付勢して
光軸方向のガタを除去するためのバネA、23は第2移
動環7を対物方向に付勢して光軸方向のガタを除去する
ためのバネB、24は第3移動環12を結像方向に付勢
して光軸方向のガタを除去するためのバネCである。
【0021】25はCCDホルダー19に取り付けられ
たギヤケースA、26はギヤケースB、27は減速ギ
ヤ、28は出力ギヤ、29はズーム駆動のためのズーム
ステッピングモータ、30は絞り駆動のためのアイリス
ステッピングモータである。31は絞り駆動力伝達のた
めのアーム、32はアーム31からの駆動力を絞り羽根
9に伝達する連動レバーである。
【0022】33はリードスクリュウを有したフォーカ
ス駆動のためのフォーカスステッピングモータ、34は
第3移動環12にフォーカスステッピングモータ33か
らの駆動力を伝達するためのナットである。
【0023】35は第3移動環12が光軸方向における
初期位置に位置することを検出するためのフォトインタ
ラプタF(請求項5にいう光学的検出手段)、36はカ
ム環21の回転方向における初期位置(回転方向所定位
置)を検出するためのフォトインタラプタZ(請求項1
にいう光学的検出手段)である。
【0024】ここで、フォトインタラプタZ36は、検
出光を投射する発光部と、この発光部からの検出光を受
光してHIGH信号を出力し、検出光が遮られることに
よりLOW信号を出力する受光部とから構成されてい
る。そして、このフォトインタラプタZ36は、投光部
が検出光を光軸直交方向すなわちカム環21の径方向に
向けて投射し、かつこれら発光部と受光部の間に、カム
環21の後端部に形成された遮光部(検出部)21aが
入り込むことができるように配置されている。なお、遮
光部21aは、カム環21の後端部のうち、このカム環
21に形成されたカムのWIDE側半分に対応する範囲
に形成されている。そして、フォトインタラプタZ36
の出力信号がHIGHとLOWとの間で切り替わること
により、後述するCPU45はカム環21が回転方向初
期位置に位置したことを検知することができる。
【0025】38は各ステッピングモータ29,30,
33や各フォトインタラプタ35,36に連結されてい
るメインフレキシブル基板である。
【0026】また、図8において、39はズームステッ
ピングモータ29の回転軸に取り付けられ、等間隔に切
り欠きが形成されたパルス板である。40はズームステ
ッピングモータ29とともに回転するパルス板39によ
る検出光の遮断透過の繰り返しを検出してズームステッ
ピングモータ29の脱調検出を行うためのフォトインタ
ラプタPである。
【0027】41はズームステッピングモータ29を駆
動制御するモータードライバZ、42はアイリスステッ
ピングモータ30を駆動制御するモータードライバI、
43はフォーカスステッピングモータ33を駆動制御す
るモータードライバFである。44はズームとフォーカ
スの調整情報を記録するE2 PROM、45は各フォト
インタラプタ35,36,40の検出情報を受けて各モ
ータードライバ41〜43を制御し、適切な画像をCC
D37に結像させるCPU45である。
【0028】CPU45は、オートフォーカス動作の場
合は任意のズーム位置に対し、CCD37の受ける画像
が合焦判定されるまでモータドライバF43に駆動信号
を送り続ける。これによりフォーカスステッピングモー
タ33が第3移動環12を光軸方向に進退させる。
【0029】また、CPU45は、被写体距離が一定で
ズーム動作が行われる場合は、フォントインタラプタF
35により検出される第3移動環12の初期位置からの
第3移動環12の合焦までの位置と、フォトインタラプ
タZ36により検出されるカム環21の初期位置からの
カム環21の回転角すなわち焦点距離より被写体距離を
算出し、ズーム位置の変動に伴い変化する第3移動環1
2の位置を予測してこの予測位置まで第3移動環12を
駆動する。この場合、CCD37に入る画像が非合焦の
場合は、前記のオートフォーカス動作により合焦位置ま
で第3移動環12を駆動する。これらの予測制御によ
り、合焦までの時間が短縮され、なおかつユーザーは常
に合焦近くの画像を観察しながら撮影が可能となる。
【0030】なお、上記モータードライバ41〜43、
2 PROM44およびCPU45は上述したメインフ
レキシブル基板38に搭載されている。
【0031】図9は本レンズ鏡筒におけるカム環21に
形成されたカムのカーブ(つまりは各レンズ群の移動軌
跡)とフォトインタラプタZ36の出力との関係を示し
ている。この図において、46は第1レンズ群1を駆動
するための第1レンズ群カムのカーブであり、47は第
2レンズ群6を駆動するための第2レンズ群カムのカー
ブである。また、48は第3レンズ群11を所定の有限
距離での合焦位置に駆動するための第3レンズ群カムの
カーブである。さらに、49はカム環21の回転により
変化するフォトインタラプタZ36の出力である。
【0032】第1レンズ群1と第2レンズ群6の位置精
度が必要条件を満たさない場合には第3レンズ群11を
大きく光軸方向に動かして合焦させるのだが、本実施形
態においては小型化を実現するために、第3レンズ群1
1の移動余裕を極小にし、第1レンズ群1を光軸方向に
微小移動させて調整できるようになっている。
【0033】この場合の調整手順を図10のフローチャ
ートに添って説明する。まず、ステップ50にてスター
トし、カム環21を回転させて第1および第2レンズ群
1,6をTELE方向に駆動する。次にステップ51に
て、フォントインタラプタZ36の出力49がエリア4
9b内でカム環21の初期位置を確認すると、リセット
カウントを0とする。
【0034】そして、ステップ52にて、カム環21を
WIDE方向に設計量だけ回転させてエリア49b内に
入れ、続いてステップ53にて、第3レンズ群11を合
焦位置まで駆動する。
【0035】さらに、ステップ54にて、第3レンズ群
11を設計量48aだけ対物方向に移動させ、ステップ
55にて、カム環21をTELE方向に設計量だけ回転
させてエリア49c内に入れる。
【0036】次にステップ56にて、第1レンズ枠2を
第1移動環3との間に設けた調整機構を利用して光軸方
向に微小移動させて合焦位置まで動かす。そして、ステ
ップ57にて、カム環21をWIDE方向に設計量だけ
回転させてエリア49b内に入れ、ステップ58にて第
3レンズ群11を結像方向に設計量48aだけ動かす。
ステップ59にて、合焦位置が設計許容量以内に存在す
れば、調整を完了し、合焦位置が設計許容量以上の場合
にはステップ55に戻って再度調整動作を行う。
【0037】ここで、上記調整動作時に、フォトインタ
ラプタZ36の出力49がLOWとHIGHとの間で変
化するカム環21の初期位置が、フォトインタラプタZ
36の取り付け精度によりエリア49aの幅でバラつく
ことが考えられる。そして、これによってWIDE端や
TELE端の位置もバラつく。
【0038】このため、本実施形態では、WIDE端の
位置バラつきを吸収するために各カムのWIDE端より
も外側にフラット部(回転調整範囲)49bを設けると
ともに、TELE端の位置バラつきを吸収するためにT
ELE端よりも外側にフラット部(回転調整範囲)49
cを設けている。これらフラット部49b,49cは、
各レンズ群1,6,11を光軸方向に駆動することにな
くカム環21の回転を許容するものである。
【0039】これにより、第3レンズ群11の設計移動
量48aの範囲内で調整・合焦を可能とすることができ
る。この49bの略フラット部が存在しなければ、有限
距離においてのWIDE−TELEの設計移動量48a
が一定でなくなり本方式の簡略的ピント調整手段が取れ
なくなる。
【0040】なお、本実施形態では、光学的検出手段と
してカム環21によるフォトインタラプタを用いる場合
について説明したが、これに代えてフォトリフレクタを
用いるようにしてもよい。
【0041】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
非接触にてカム環の位置検出を行うフォトインタラプタ
やフォトリフレクタ等の小型の光学的検出手段を用いて
いるので、ステッピングモータ等によるカム環の駆動負
荷を小さくすることができ、かつ空間的制約も小さくす
ることができる。
【0042】なお、上記レンズ鏡筒においてカム環のカ
ム部におけるレンズ駆動範囲外に、レンズ群の光軸方向
駆動を行わずにカム環の回転を許容する回転調整範囲を
形成すれば、光学的検出手段に対するカム環の回転位置
をレンズ駆動とは無関係に調節できるので、光学的検出
手段の取り付け精度を緩和して組立て性を向上させるこ
とができるとともにに、取り付け精度のバラツキを確実
に吸収することができる。
【0043】また、ズーム用レンズ群を上記のように光
学的検出手段による位置検出に基づくステッピングモー
タの制御により制御するとともに、フォーカス用レンズ
群も光学的検出手段による位置検出に基づくステッピン
グモータの制御により駆動し、さらに絞りもステッピン
グモータにより駆動する構成とすれば、レンズ鏡筒の全
ての動作制御をマイコンによるデジタル制御で行え、複
雑かつ高精度な制御を簡単な回路構成で実現することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態であるレンズ鏡筒の側面
断面図。
【図2】上記レンズ鏡筒の側面断面図。
【図3】上記レンズ鏡筒の平面断面図。
【図4】上記レンズ鏡筒の平面断面図。
【図5】上記レンズ鏡筒における第1移動環の説明図。
【図6】上記レンズ鏡筒における第2移動環の説明図。
【図7】上記レンズ鏡筒における第3移動環の説明図。
【図8】上記レンズ鏡筒の制御系のブロック図。
【図9】上記レンズ鏡筒のカム環に設けられたカムとフ
ォトインタラプタの出力との関係図。
【図10】上記レンズ鏡筒の調整動作のフローチャー
ト。
【符号の説明】
1・・第1レンズ 2・・第2レンズ 3・・第1移動環 4・・保護ガラス 5・・保護ガラス枠 6・・第2レンズ群 7・・第2移動環 8・・IGベース 9・・絞り羽根 10・・羽根押工板 11・・第3レンズ群 12・・第3移動環 13・・ガイドバーA 14・・ガイドバーB 15・・ガイドバーC 16・・ガイドバーD 17・・ガイドバーE 18・・固定鏡筒 19・・CCDホルダー 20・・前枠 21・・カム環 22・・バネA 23・・バネB 24・・バネC 25・・ギヤケースA 26・・ギヤケースB 27・・減速ギヤ 28・・出力ギヤ 29・・ズームステッピングモーター 30・・アイリスステッピングモーター 31・・アーム 32・・連動レバー 33・・フォーカスステッピングモータ 34・・ナット 35・・フォトインタラプタF 36・・フォトインタラプタZ 37・・CCD 38・・メインフレキ 39・・パルス板 40・・フォトインタラプタP 41・・モータードライバZ 42・・モータードライバI 43・・モータードライバF 44・・E2 PROM 45・・CPU 46・・第1レンズ群カム 47・・第2レンズ群カム 48・・フォーカスカム 49・・フォトインタラプタZ出力

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光軸回りでカム環を回転させてレンズ群
    を光軸方向に駆動するレンズ鏡筒において、 光軸直交方向に検出光を投射し、前記カム環に設けられ
    た検出部による前記検出光の遮断検出又は反射検出によ
    り前記カム環が回転方向所定位置に位置したことを検出
    する光学的検出手段を有することを特徴とするレンズ鏡
    筒。
  2. 【請求項2】 前記カム環のカム部におけるレンズ駆動
    範囲外に、前記レンズ群の光軸方向駆動を行わずに前記
    カム環の回転を許容する回転調整範囲を形成したことを
    特徴とする請求項1に記載のレンズ鏡筒。
  3. 【請求項3】 前記カム環が、ステッピングモータによ
    り回転駆動されることを特徴とする請求項1又は2に記
    載のレンズ鏡筒。
  4. 【請求項4】 前記レンズ群がズーム用レンズ群である
    ことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のレ
    ンズ鏡筒。
  5. 【請求項5】 フォーカス用レンズ群が光学的検出手段
    による位置検出に基づくステッピングモータの制御によ
    り光軸方向に駆動されるとともに、絞りがステッピング
    モータにより駆動されることを特徴とする請求項1から
    4のいずれかに記載のレンズ鏡筒。
  6. 【請求項6】 請求項1から5のいずれかに記載のレン
    ズ鏡筒を備えたことを特徴とする光学機器。
JP10245932A 1998-08-31 1998-08-31 レンズ鏡筒およびこれを備えた光学機器 Pending JP2000075190A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10245932A JP2000075190A (ja) 1998-08-31 1998-08-31 レンズ鏡筒およびこれを備えた光学機器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10245932A JP2000075190A (ja) 1998-08-31 1998-08-31 レンズ鏡筒およびこれを備えた光学機器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000075190A true JP2000075190A (ja) 2000-03-14

Family

ID=17141011

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10245932A Pending JP2000075190A (ja) 1998-08-31 1998-08-31 レンズ鏡筒およびこれを備えた光学機器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000075190A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005128117A (ja) * 2003-10-22 2005-05-19 Seiko Precision Inc 円筒カム及びこれを含む光学モジュール
JP2006091311A (ja) * 2004-09-22 2006-04-06 Casio Comput Co Ltd ズームレンズ鏡筒及びそれを用いたデジタルカメラ
JP2011107698A (ja) * 2009-10-22 2011-06-02 Panasonic Corp 撮像装置及び交換レンズ
WO2014115274A1 (ja) * 2013-01-24 2014-07-31 Cbc株式会社 Cctvレンズ及びcctvレンズの補正方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005128117A (ja) * 2003-10-22 2005-05-19 Seiko Precision Inc 円筒カム及びこれを含む光学モジュール
JP2006091311A (ja) * 2004-09-22 2006-04-06 Casio Comput Co Ltd ズームレンズ鏡筒及びそれを用いたデジタルカメラ
JP2011107698A (ja) * 2009-10-22 2011-06-02 Panasonic Corp 撮像装置及び交換レンズ
WO2014115274A1 (ja) * 2013-01-24 2014-07-31 Cbc株式会社 Cctvレンズ及びcctvレンズの補正方法
JP5893746B2 (ja) * 2013-01-24 2016-03-23 Cbc株式会社 Cctvレンズ及びcctvレンズの補正方法
US9544477B2 (en) 2013-01-24 2017-01-10 Cbc Co., Ltd. CCTV lens and method of correcting CCTV lens
JPWO2014115274A1 (ja) * 2013-01-24 2017-01-19 Cbc株式会社 Cctvレンズ及びcctvレンズの補正方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6141158A (en) Photo-taking lens and optical apparatus
US8068287B2 (en) Lens barrel
JPH08146296A (ja) 可変焦点距離レンズ
US7460171B2 (en) Lens apparatus having stop blade, optical filter and shutter blade
JP3243019B2 (ja) レンズ初期位置検出装置
US6850701B2 (en) Camera having lens barrier
US5886830A (en) Drive apparatus for zoom lens barrel
JP3201418B2 (ja) 焦点可変装置
JPH04345116A (ja) バリフォーカルレンズ鏡胴
JP2911653B2 (ja) 絞り装置を有する光学機器およびレンズ鏡筒
JP2000075190A (ja) レンズ鏡筒およびこれを備えた光学機器
JP2002214667A (ja) レンズ鏡筒および撮影装置
JP3158753B2 (ja) レンズ駆動装置
JP2002258138A (ja) レンズ鏡筒および撮影装置
JP2001228500A (ja) 光学装置
JP2001033684A (ja) レンズ鏡筒および光学機器
JP3038595B2 (ja) フォーカスレンズ制御装置
JP2717598B2 (ja) カメラのズームレンズ駆動装置
US6980370B2 (en) Lens device of a camera having a zoom lens, and zoom camera
US20240027728A1 (en) Optical apparatus and image pickup apparatus having the same
JP2002189163A (ja) 光学装置および撮影装置
JP2001066487A (ja) レンズ鏡筒およびこれを備えた光学機器
JP2979182B2 (ja) フォーカスレンズ駆動装置並びにフォーカスレンズ及び絞り駆動装置
JP4532673B2 (ja) 光学機器および撮影装置
JP2001290190A (ja) ズームレンズの可変絞り装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050601

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070209

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071120

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080118

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080206

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080325

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080526

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080805