JP2001124974A - レンズ駆動装置およびこれを備えた光学機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２つの可動レンズのそれぞれに駆動源を設け
ると、装置のコンパクト化が図れない。 【解決手段】 第１および第２の可動レンズ１，２をそ
れぞれ光軸方向に駆動するレンズ駆動装置において、駆
動源９により回転駆動されて第１の可動レンズを光軸方
向に駆動する第１のスクリュー軸１０と、この第１のス
クリュー軸からの動力伝達により回転駆動されて第２の
可動レンズを光軸方向に駆動する第２のスクリュー軸１
３とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオカメラやス
チルカメラ等の光学機器に用いられるレンズ駆動装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ビデオカメラ用のズームレンズ鏡筒とし
ては、例えば被写体（物体）側から像面側に向かって順
に、固定の凸、可動の凹、固定の凸、可動の凸の４つの
レンズ群から構成されるものがある。

【０００３】図１０（Ａ），（Ｂ）には、一般的な４群
レンズ構成のズームレンズの鏡筒構造を示している。な
お、（Ｂ）は（Ａ）におけるＡ−Ａ線断面を示してい
る。

【０００４】このズームレンズ鏡筒を構成する４つのレ
ンズ群２０１ａ〜２０１ｄは、固定された前玉レンズ２
０１ａ、光軸に沿って移動することで変倍動作を行うバ
リエーターレンズ群２０１ｂ、固定されたアフォーカル
レンズ２０１ｃ、および光軸に沿って移動することで変
倍時の焦点面維持と焦点合わせを行うフォーシングレン
ズ群２０１ｄからなる。

【０００５】ガイドバー２０３，２０４ａ，２０４ｂは
光軸２０５と平行に配置され、移動するレンズ群の案内
および回り止めを行う。ＤＣモータ２０６はバリエータ
ーレンズ群２０１ｂを移動させる駆動源となる。

【０００６】前玉レンズ２０１ａは前玉鏡筒２０２に保
持され、バリエーターレンズ群２０１ｂはＶ移動環２１
１に保持されている。また、アフォーカルレンズ２０１
ｃは中間枠２１５に、フォーカシングレンズ群２０１ｄ
はＲＲ移動環２１４に保持されている。

【０００７】前玉鏡筒２０２は、後部鏡筒２１６に位置
決め固定されており、両鏡筒２０２，２１６によってガ
イドバー２０３が位置決め支持されているとともに、ガ
イドスクリュー軸２０８が回転可能に支持されている。
このガイドスクリュー軸２０８は、ＤＣモータ２０６の
出力軸２０６ａの回転がギア列２０７を介して伝達され
ることにより回転駆動される。

【０００８】バリエーターレンズ群２０１ｂを保持する
Ｖ移動環２１１は、押圧ばね２０９とこの押圧ばね２０
９の力でガイドスクリュー軸２０８に形成されたスクリ
ュー溝２０８ａに係合するボール２１０とを有してお
り、ＤＣモータ２０６によってガイドスクリュー軸２０
８が回転駆動されることにより、ガイドバー２０３にガ
イドおよび回転規制されながら光軸方向に進退移動す
る。

【０００９】後部鏡筒２１６とこの後部鏡筒２１６に位
置決めされた中間枠２１５にはガイドバー２０４ａ，２
０４ｂが嵌合支持されている。ＲＲ移動環２１４は、こ
れらガイドバー２０４ａ，２０４ｂによってガイドおよ
び回転規制されながら光軸方向に進退可能である。

【００１０】フォーカシングレンズ群２０１ｄを保持す
るＲＲ移動環２１４には、ガイドバー２０４ａ，２０４
ｂにスライド可能に嵌合するスリーブ部が形成されてお
り、またラック２１３が光軸方向についてＲＲ移動環２
１４と一体的となるように組み付けられている。

【００１１】ステッピングモータ２１２は、その出力軸
に一体形成されたリードスクリュー２１２ａを回転駆動
する。リードスクリュー２１２ａにはＲＲ移動環２１４
に組み付けられたラック２１３が係合しており、リード
スクリュー２１２ａが回転することによって、ＲＲ移動
環２１４がガイドバー２０４ａ，２０４ｂによりガイド
されながら光軸方向に移動する。

【００１２】なお、バリエーターレンズ群の駆動源とし
ては、フォーカシングレンズ群の駆動源と同様にステッ
ピングモータを用いてもよい。

【００１３】そして、前玉鏡筒２０２、中間枠２１５お
よび後部鏡筒２１６により、レンズ等を略密閉収容する
レンズ鏡筒本体が形成される。

【００１４】また、このようなステッピングモータを用
いてレンズ群保持枠を移動させる場合には、フォトイン
タラプタ等を用いて保持枠が光軸方向の１つの基準位置
に位置することを検出した後に、ステッピングモータに
与える駆動パルスの数を連続的にカウントすることによ
り、保持枠の絶対位置を検出する。

【００１５】図１１には、従来の撮像装置におけるカメ
ラ本体の電気的構成を示している。この図において、図
１０にて説明したレンズ鏡筒の構成要素については、図
１０と同符号を付す。

【００１６】２２１はＣＣＤ等の固体撮像素子、２２２
はバリエーターレンズ群２０１ｂの駆動機構であり、モ
ータ２０６（又はステッピングモータ）、ギア列２０７
およびガイドスクリュー軸２０８等を含む。

【００１７】２２３はフォーカシングレンズ群２０１ｄ
の駆動機構であり、ステッピングモータ２１２、リード
スクリュー軸２１２ａおよびラック２１３等を含む。

【００１８】２２４はバリエーターレンズ群２０１ｂと
アフォーカルレンズ２０１ｃとの間に配置された絞り装
置２３５の駆動機構である。

【００１９】２２５はズームエンコーダー、２２７はフ
ォーカスエンコーダーである。これらのエンコーダーは
それぞれ、バリエーターレンズ群２０１ｂおよびフォー
カシングレンズ群２０１ｄの光軸方向の絶対位置を検出
する。なお、バリエーター駆動源としてＤＣモータを用
いる場合には、ボリューム等の絶対位置エンコーダーを
用いたり、磁気式のものを用いたりする。

【００２０】また、駆動源としてステッピングモータを
用いる場合には、前述したような基準位置に保持枠を配
置してから、ステッピングモータに入力する動作パルス
数を連続してカウントする方法を用いるのが一般的であ
る。

【００２１】２２６は絞りエンコーダーであり、絞り駆
動源であるモータの内部にホール素子を配置し、ロータ
ーとステーターの回転位置関係を検出する方式のものな
どが用いられる。

【００２２】２３２は本カメラの制御を司るＣＰＵであ
る。２２８はカメラ信号処理回路であり、固体撮像素子
２２１の出力に対して所定の増幅やガンマ補正などを施
す。これらの所定の処理を受けた映像信号のコントラス
ト信号は、ＡＥゲート２２９およびＡＦゲート２３０を
通過する。即ち、露出決定およびピント合わせのために
最適な信号の取り出し範囲が全画面内のうちこのゲート
で設定される。このゲートの大きさは可変であったり、
複数設けられたりする場合がある。

【００２３】２３１はＡＦ（オートフォーカス）のため
のＡＦ信号を処理するＡＦ信号処理回路であり、映像信
号の高周波成分に関する１つもしくは複数の出力を生成
する。２３３はズームスイッチ、２３４はズームトラッ
キングメモリである。ズームトラッキングメモリ２３４
は、変倍に際して被写体距離とバリエーターレンズ位置
に応じてセットすべきフォーカシングレンズ位置の情報
を記憶する。なお、ズームトラッキングメモリとしてＣ
ＰＵ２３２内のメモリを使用してもよい。

【００２４】例えば、撮影者によりズームスイッチ２３
３が操作されると、ＣＰＵ２３２は、ズームトラッキン
グメモリ２３４の情報をもとに算出したバリエーターレ
ンズとフォーカシングレンズの所定の位置関係が保たれ
るように、ズームエンコーダー２２５の検出結果となる
現在のバリエーターレンズの光軸方向の絶対位置と算出
されたバリエーターレンズのセットすべき位置、および
フォーカスエンコーダー２２７の検出結果となる現在の
フォーカスレンズの光軸方向の絶対位置と算出されたフ
ォーカスレンズのセットすべき位置がそれぞれ一致する
ように、ズーム駆動機構２２２とフォーカスシング駆動
機構２２３を駆動制御する。

【００２５】また、オートフォーカス動作ではＡＦ信号
処理回路２３１の出力がピークを示すように、ＣＰＵ２
３２は、フォーカシング駆動機構２２３を駆動制御す
る。

【００２６】さらに、適正露出を得るために、ＣＰＵ２
３２は、ＡＥゲート２２９を通過したＹ信号の出力の平
均値を所定値として、絞りエンコーダー２２６の出力が
この所定値となるように絞り駆動機構２２４を駆動制御
して、開口径をコントロールする。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】近年、撮影レンズには
小型化、小径化が求められている。但し、従来、ビデオ
カメラ用のズームレンズとして最も多く用いられている
光学タイプとしては、被写体側から順に固定の凸、可動
の凹、固定の凸、可動の凸の４つのレンズ群から構成さ
れるものが有るが、この光学タイプは、前玉レンズが固
定であるため、光学系を保持する鏡筒全長が長くなると
いう問題がある。そこで、収納時に前玉レンズの位置が
沈胴する沈胴鏡筒構造やＷｉｄｅ端にて光学全長が短く
なる前玉位置可変鏡筒構造が提案されている。

【００２８】しかしながら、上記沈胴鏡筒構造や前玉位
置可変鏡筒構造は、ヘリコイド等を用いていたため、鏡
筒構造が複雑化および大型化し易く、また部品点数も増
えるため、コストアップにつながるという問題がある。

【００２９】また、可動レンズ群のそれぞれに対して駆
動源を有する構成も考えられる。しかし、例えば可動レ
ンズ群が合計３個ある場合には、３個のモータ等の駆動
源を必要とすることになる。このため、たとえ全長短縮
が実現できたとしても、光軸方向から見たレンズ鏡筒の
投影面積が大きくなってしまうという欠点があり、カメ
ラレイアウト上も不利となってしまうことが多い。

【００３０】また、３個のモータを使用しない構造、例
えば前述のようなヘリコイド筒の端面にカム面を形成し
てこのカム面によって２個の可動レンズ群を駆動する構
造や、カム環を用いて複数のレンズ群を駆動する構造も
考えられ、これらによれば２個のモータで３個の可動レ
ンズ群を駆動することも可能である。しかし、前述した
構造の複雑化等の問題に加え、やはりレンズ鏡筒の光軸
方向投影面積が大きくなってしまうという問題が生ず
る。

【００３１】そこで、本発明では、できるだけ少ない数
の駆動源を用いて多くの可動レンズを駆動可能とし、か
つ全長および光軸方向投影面積が小さなコンパクトなレ
ンズ駆動装置および光学機器を提供することを目的とし
ている。

【００３２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本願発明では、第１および第２の可動レンズをそ
れぞれ光軸方向に駆動するレンズ駆動装置において、駆
動源により回転駆動されて第１の可動レンズを光軸方向
に駆動する第１のスクリュー軸と、この第１のスクリュ
ー軸からの動力伝達により回転駆動されて第２の可動レ
ンズを光軸方向に駆動する第２のスクリュー軸とを設け
ている。

【００３３】具体的には、例えば、物体側から像面側に
向かって順に、凸のパワーを有して光軸方向に移動可能
な前玉レンズと、凹のパワーを有して光軸方向に移動可
能なバリエーターレンズと、凸のパワーを有して光軸方
向について固定のアフォーカルレンズと、凸のパワーを
有して光軸方向に移動可能なフォーカシングレンズとが
少なくとも配置された光学系を有する光学機器におい
て、前玉レンズおよびバリエーターレンズのうち一方を
第１のスクリュー軸により、他方を第２のスクリュー軸
により駆動する。

【００３４】これにより、従来の沈胴鏡筒構造や前玉位
置可変鏡筒構造のように、円筒カム環やヘリコイドの端
面にカム面を形成したヘリコイド筒を用いる等、複雑な
機構を要することなく、１つの駆動源による２つの可動
レンズの光軸方向駆動を行うことが可能となる。したが
って、全長および光軸方向投影面積が小さなコンパクト
なレンズ駆動装置および光学機器を実現することが可能
となる。

【００３５】第１スクリュー軸からギヤを介して第２の
スクリュー軸に動力を伝達する構成とすれば、第１のス
クリュー軸と第２のスクリュー軸とを互いに逆転させて
第１および第２の可動レンズを互いに逆方向に駆動した
り、中間ギヤを介在させることにより第１スクリュー軸
と第２のスクリュー軸とを同じ方向に回転させて第１お
よび第２の可動レンズを同じ方向に駆動したり、あるい
はギヤ比設定により第１のスクリュー軸に対し第２のス
クリュー軸を減速又は増速駆動して第１および第２の可
動レンズの移動速度を異ならせたりすることが可能とな
る。

【００３６】また、第１スクリュー軸からベルト（タイ
ミングベルトが好ましい）を介して第２のスクリュー軸
に動力を伝達する構成とすれば、ギヤ伝達の場合に問題
となり得る、バックラッシや発生騒音の改善を図ること
が可能となる。

【００３７】なお、第１および第２のスクリュー軸のリ
ードをそれぞれ一定とするとともに、第１のスクリュー
軸のリードと第２のスクリュー軸のリードを互いに同じ
としてもよいし、両スクリュー軸のリードを互いに異な
らせて第１および第２の可動レンズの移動速度を異なら
せるようにしてもよい。

【００３８】また、第１および第２のスクリュー軸のう
ち少なくとも一方のリードをカムリードとして、このカ
ムリードを有するスクリュー軸の一定速回転に対して可
動レンズの駆動に非直線性を持たせるようにしてもよ
い。

【００３９】さらに、光軸方向に移動可能な第３の可動
レンズを有する場合には、上記駆動源とは別の駆動源に
より回転駆動されてこの第３の可動レンズを光軸方向に
駆動する第３のスクリュー軸を設けてもよい。

【００４０】この場合、例えば、前玉レンズを第１のス
クリュー軸により、バリエーターレンズを第２のスクリ
ュー軸により、フォーカシングレンズを第３のスクリュ
ー軸によりそれぞれ駆動する。

【００４１】これにり、全長および光軸方向投影面積が
小さなコンパクトな、３群可動タイプのレンズ駆動装置
および光学機器を実現することが可能となる。

【００４２】

【発明の実施の形態】図１（ａ），（ｂ）には、本発明
を実施するに適した、ビデオカメラや静止画カメラ等の
撮影装置その他の光学機器に用いられるズームレンズ系
の構成を示している。これらの図において、１は凸のパ
ワーを有する前玉レンズ群、２は凹のパワーを有するバ
リエーターレンズ群、３は凸のパワーを有するアフォー
カルレンズ群、４は凸のパワーを有するフォーカシング
レンズ群、２６は固定レンズ群、５はＣＣＤを示す。な
お、図１（ａ）はワイド状態を、図１（ｂ）はテレ状態
を示している。

【００４３】これらの図から明らかなように、このズー
ムレンズ系では、ズーミングに連動してバリエーターレ
ンズ群２およびフォーカシングレンズ群４だけでなく、
前玉レンズ群１も光軸方向に移動する。

【００４４】６，７，８はそれぞれ、ズーミング中の前
玉レンズ群１，バリエーターレンズ群２およびフォーカ
シングレンズ群４の移動軌跡を示しており、前玉レンズ
群１およびバリエーターレンズ群２は、ズーミングによ
り互いに逆方向に移動し（移動軌跡６，７）、フォーカ
シングレンズ群４の移動軌跡９は、被写体距離に応じて
カーブが変化するものである。

【００４５】なお、本発明は、固定レンズ群２６を有さ
ないズームレンズ系にも適用することができる。

【００４６】このように、ズーミングに伴って前玉レン
ズ群１が移動することで、特にワイド端で得られるレン
ズ全長を、前玉固定のタイプに比較して短くすることが
できる。

【００４７】（第１実施形態）図２には、上記レンズ系
を有する本発明の第１実施形態であるレンズ駆動装置の
前玉およびバリエータ駆動部の構成を示している。

【００４８】これらの図において、９はステッピングモ
ータからなるズームモータ、１０はズームモータ９の出
力軸であって、外周におねじが形成された第１のスクリ
ュー軸である。１１はこの第１のスクリュー軸１１の先
端側に一体回転可能に設けられたギアである。

【００４９】１３は第１のスクリュー軸１１と平行に配
置され、外周におねじが形成されたた第２のスクリュー
軸であり、１２は第２のスクリュー軸１３の先端側に一
体回転可能に設けられ、ギア１１に噛み合うギアであ
る。

【００５０】ズームモータ９が作動して第１のスクリュ
ー軸１１が回転駆動されると、ギヤ１１，１２を介して
第２のスクリュー軸１３にも動力が伝達され、これが回
転駆動される。

【００５１】次に、図４を用いて、上記前玉およびバリ
エータ駆動部を用いた前玉レンズ群１およびバリエータ
レンズ群２の駆動について説明する。

【００５２】前玉レンズ群１は前玉保持枠１４に保持さ
れている。この前玉保持枠１４にはスリーブ部２５が形
成されており、このスリーブ部２５はガイドバー２１に
より光軸方向にがたなく案内される。また、前玉保持枠
１４に形成された切り欠き部１４ａは、回り止めバー２
０に嵌合しており、これにより、前玉保持枠１４のガイ
ドバー２１を中心とした回転が阻止され、前玉レンズ群
１の光軸出しが行われている。

【００５３】さらに、前玉保持枠１４には、光軸方向に
一体的に、かつ光軸直交面内にて回動可能にラック部材
１６が取り付けられている。このラック部材１６の内側
には、第１のスクリュー軸１０と噛み合うめねじ部１７
が形成されている。このため、ズームモータ９が作動し
て第１のスクリュー軸１１が回転駆動されると、この第
１のスクリュー軸１１とラック部材１６との噛み合い作
用によって前玉保持枠１４が光軸方向に駆動される。

【００５４】バリエーターレンズ群２は、Ｖ保持枠１５
に保持されている。このＶ保持枠１５に形成されたスリ
ーブ部２４は回り止め兼ガイドバー２２に光軸方向に移
動可能に嵌合しており、これによりＶ保持枠１５は光軸
方向に案内される。また、Ｖ保持枠１５に形成された切
り欠き部１５ａは回り止め兼ガイドバー３７に嵌合して
おり、これにより、Ｖ保持枠１５のガイドバー２２を中
心とした回転が阻止され、バリエーターレンズ群２の光
軸出しが行われている。

【００５５】なお、Ｖ保持枠１５には、フォトインタラ
プタ等による光軸方向の基準位置出しのための遮光壁２
３が設けられている。

【００５６】さらに、Ｖ保持枠１５には、光軸方向に一
体的に、かつ光軸直交面内にて回動可能にラック部材１
８が取り付けられている。このラック部材１８の内側に
は、第２のスクリュー軸１３と噛み合うめねじ部１９が
形成されている。このため、ズームモータ９が作動して
第１のスクリュー軸１１が回転駆動され、ギヤ１１，１
２を介して第２のスクリュー軸１３が回転駆動される
と、この第２のスクリュー軸１３とラック部材１８との
噛み合い作用によってＶ保持枠１５が光軸方向に駆動さ
れる。

【００５７】本実施形態の場合、２つのギヤ１１，１２
によって第１および第２のスクリュー軸１０，１３を連
動させているため、第１のスクリュー軸１０の回転方向
と第２のスクリュー軸１３の回転方向は互いに逆にな
る。

【００５８】ここで、本実施形態では、図１に示すよう
に、ワイドからテレへのズーミングに際しては前玉レン
ズ群１とバリエータレンズ群２は互いに逆方向に移動す
るため、第１および第２のスクリュー軸１０，１３とし
て同一のリードを持ったものを用い、ラック部材１６，
１８として同一のめねじ部を有するものを使用すればよ
い。

【００５９】なお、両スクリュー軸１０，１３のリード
（ねじピッチ）をそれぞれ一定とし、かつ互いに同じに
すれば、スクリュー軸１０，１３の回転に対して各レン
ズ群１，２に駆動の直線性を持たせることができるとと
もに、レンズ群１，２双方を同一駆動量で駆動すること
ができる。

【００６０】また、両スクリュー軸１０，１３のリード
をそれぞれ一定とし、かつ互いに異なるものにすれば、
スクリュー軸１０，１３の回転に対して各レンズ群１，
２に駆動の直線性を持たせることができるとともに、レ
ンズ群１，２ごとに異なる駆動量で駆動することができ
る。

【００６１】また、ギヤ１１，１２間のギヤ比を減速又
は増速設定したりすることによって、同一のリードを有
するスクリュー軸を用いた場合でも、スクリュー軸１
０，１３の回転に対して各レンズ群１，２に駆動の直線
性を持たせることができるとともに、レンズ群１，２ご
とに異なる駆動量での駆動を行うことができる。つま
り、同一のリードのスクリュー軸と、これに対応した同
一のラック部材の使用が可能になる。しかも、増速のギ
ア比設定を行うことで、モータ９の最高速度を抑えるこ
ともできる。

【００６２】さらに、図１のように前玉レンズ群１およ
びバリエーターレンズ群２を駆動してズーミングを行
い、フォーカシングレンズ群４でフォーカシングを行う
ような光学系においては、前玉レンズ群１およびバリエ
ーターレンズ群２のうちどちらか一方のレンズ群を直線
移動させ、他方のレンズ群を直線移動させるレンズ群に
対応付けて非直線移動させる場合がある。

【００６３】従来、フォーカシングレンズ群については
比較的簡単なカムリフトをトレースさせることで合焦維
持が可能であった。しかし、前玉およびバリエーターレ
ンズ群１，２を駆動する２つのスクリュー軸のリードを
双方共に一定のリードとして駆動すると、一方のレンズ
群に必要な非直線性は失われ、その補正をフォーカシン
グレンズ群で行う必要が生ずる。本来、前玉およびバリ
エーターレンズ群のどちらか一方を非直線移動させるこ
とで、フォーカシングレンズ群には容易なカムリフトを
トレースさせて合焦を維持していたが、前玉およびバリ
エーターレンズ群双方を直線移動させる場合には、フォ
ーカシングレンズ群を駆動するカムリフトには上記補正
のためのリフトが加わるため、フォーカシングレンズ群
に非常に複雑な動きをさせる必要があり、その制御も困
難であった。

【００６４】そこで、第１および第２のスクリュー軸１
０，１３のうちいずれか一方又は双方に、軸方向にてリ
ードが変化するカムリードを与えることで、前玉又はバ
リエーターレンズ群１，２の非直線性を容易に確保し、
フォーカシングレンズ群４の制御を容易することができ
る。

【００６５】図７には、上記前玉およびバリエータ駆動
部を含むレンズ駆動装置の全体構成を示している。２８
は後部鏡筒である。２９はアフォーカルレンズ群３を保
持するアフォーカル環である。また、３１〜３２等の部
材を含むユニットは、後述する絞りユニットである。

【００６６】４６はフォーカシングレンズ群４を保持す
るＦ保持枠である。このＦ保持枠４６に形成されたスリ
ーブ部４３は回り止め兼ガイドバー３７に光軸方向に移
動可能に嵌合しており、これによりＦ保持枠４６は光軸
方向に案内される。また、Ｆ保持枠４６に形成された切
り欠き部４６ａは回り止め兼ガイドバー２２に嵌合して
おり、これにより、Ｆ保持枠４６のガイドバー３７を中
心とした回転が阻止され、フォーカシングレンズ群４の
光軸出しが行われている。

【００６７】さらに、Ｆ保持枠４６には、光軸方向に一
体的に、かつ光軸直交面内にて回動可能にラック部材３
６が取り付けられている。このラック部材３６の内側に
は、めねじ部が形成されている。

【００６８】３５はステッピングモータからなるフォー
カスモータであり、４７はフォーカスモータ３５の出力
軸であって、外周におねじが形成された第３のスクリュ
ー軸である。この第３のスクリュー軸４７には、ラック
部材３６のめねじ部が噛み合っている。このため、フォ
ーカスモータ３５が作動して第３のスクリュー軸４７が
回転駆動されると、この第３のスクリュー軸４７とラッ
ク部材３６の噛み合い作用によってＦ保持枠４６が光軸
方向に駆動される。

【００６９】図５には、上記のように構成されるレンズ
駆動装置を含むレンズ鏡筒の全体構成を示している。な
お、この図５において、鎖線で示す光軸より上側がテレ
端状態を、下側がワイド端状態を示している。

【００７０】２７は前部鏡筒であり、後部鏡筒２８に固
定されている。これら前部および後部鏡筒２７，２８に
よって形成される鏡筒内スペースは、外部からのごみ等
の侵入をある程度防止するよう略密閉されている。

【００７１】アフォーカル環２９は後部鏡筒２８の内側
前部に固定されている。絞りユニットの絞り開閉部は、
バリエータレンズ群２とアフォーカルレンズ群３との間
に配置されている。

【００７２】後部鏡筒２８の内側後部には、被写体側が
順に、固定レンズ群２６、赤外カットおよびローパスフ
ィルター３４およびＣＣＤ５が固定保持されている。

【００７３】図５には、上記レンズ鏡筒を光軸方向後方
から見た場合の主要部品の配置を示している。ズームモ
ータ１１および第１のスクリュー軸１０はこの図におい
ては左下隅に配置されている。また、第１のスクリュー
軸１０にギヤ１１，１２を介して連動する第２のスクリ
ュー軸１２も左下隅に配置されている。

【００７４】第１のスクリュー軸１０によって駆動され
る前玉保持枠１４のスリーブ部２５が嵌合するガイドバ
ー２１および切り欠き部１４ａが嵌合する回り止めバー
２０はそれぞれ、この図において、右下隅および左上隅
に配置されている。

【００７５】第２のスクリュー軸１３によって駆動され
るＶ保持枠１５のスリーブ部２４と第３のスクリュー軸
４７によって駆動されるＦ保持枠４６の切り欠き部４６
ａとが嵌合する回り止め兼ガイドバー２２、およびＶ保
持枠１５の切り欠き部１５ａとＦ保持枠４６のスリーブ
部４３とが嵌合する回り止め兼ガイドバー３７はそれぞ
れ、この図において、左横および右横に配置されてい
る。

【００７６】また、フォーカスモータ３５および第３の
スクリュー軸４７は、この図において、右下隅に配置さ
れている。

【００７７】図６には、絞りユニットの構成を示してい
る。但し、本実施形態では、この絞りユニットに代えて
従来と同様の絞りユニットを用いることもできる。

【００７８】この絞りユニットは、絞り地板３１に取り
付けられたメーター３０を駆動源とする。メーター３０
は出力軸３０ａを有し、この出力軸３０ａに固定された
レバー部品４５は、その先端に凸部４２を有する。この
凸部４２は風車部品３２の長穴部４４に嵌合している。
このため、メーター３０が回動すると風車部品３２が光
軸回りに回動する。

【００７９】絞り地板３１上には、２つの支点ピン３９
が設けられている。また、風車部品３２上には２つの連
動ピン３８が設けられている。２枚の絞り羽根３３はそ
れぞれ支点ピン３９により光軸直交面内にて回動（開
閉）可能に保持されており、各絞り羽根３３に形成され
た長穴４０には連動ピン３８が嵌合している。

【００８０】このため、風車部材３２が回転すると、２
枚の絞り羽根３３はそれぞれ支点ピン３９を中心にして
連動ピン３８によって開閉駆動される。すなわち、メー
ター３０の回転角度に応じて絞り羽根３３の開閉位置が
定まり、これにより絞り開口径が全開から全閉間で制御
される。

【００８１】以上説明したように、本実施形態のレンズ
駆動装置によれば、ズームモータ９によって第１および
第２のスクリュー軸１０，１３を互いに逆転駆動し、前
玉保持枠１４およびＶ保持枠１５を互いに光軸方向逆方
向に駆動することができる。つまり、１つのモータ９に
よって２つのレンズ群１，２を駆動することができる。
したがって、もう１つのモータ３５を設ければ、第３の
スクリュー軸４７を介してフォーカシングレンズ４も駆
動することができる。つまり、２つのモータ９，３５に
よって３つのレンズ群１，２，４を駆動することができ
る。

【００８２】よって、３つのレンズ群を３つのモータで
駆動する場合や、円筒カム環やヘリコイドの端面にカム
面を形成したヘリコイド筒等を用いる場合に比べて、全
長および光軸方向投影面積が小さくコンパクトなレンズ
駆動装置、ひいてはレンズ鏡筒を構成することができ
る。

【００８３】（第２実施形態）図８には、本発明の第２
実施形態であるレンズ駆動装置の構成を示している。第
１実施形態では、２つのギヤ１１，１２を介して第１お
よび第２のスクリュー軸１０，１３を逆転させる場合に
ついて説明したが、本実施形態のように、ギヤ１１，１
２の間に中間ギヤ８１を介在させている。

【００８４】ここで、ワイドからテレへのズーミングに
際して、前玉レンズ群とバリエーターレンズ群とが同一
方向へ移動する光学系の場合は、第１のスクリュー軸と
第２のスクリュー軸のリードを逆リードとしてそれぞれ
に対応したラックを噛み合わせることで上記のようなレ
ンズ駆動は可能ではあるが、専用部品が増えてコスト増
加を招くおそれがある。

【００８５】そこで、本実施形態のように、ギヤ１１，
１２の間に中間ギヤ８１を介在させることにより、第１
および第２のスクリュー軸１０，１３のリードを逆リー
ドとしなくても、第１および第２のスクリュー軸１０，
１３を同方向に回転させ、前玉レンズ群１とバリエータ
ーレンズ群２とを同一方向へ駆動することができる。こ
の駆動装置は、いわゆる沈胴タイプのレンズ鏡筒等に有
効である。

【００８６】なお、ギヤ１１，１２および中間ギヤ８１
からなるギヤ列のギヤ比を適宜設定することで、前玉レ
ンズ群１とバリエーターレンズ群２との駆動量関係を所
望の関係にすることができる。

【００８７】（第３実施形態）図９には、本発明の第３
実施形態であるレンズ駆動装置の構成を示している。第
１および第２実施形態では、ギヤを介して第１および第
２のスクリュー軸１０，１３を連動させる場合について
説明したが、本実施形態のように、第１のスクリュー軸
１０に一体回転可能に設けられたプーリ９１と、第２の
スクリュー軸１３に一体回転可能に設けられたプーリ９
２との間にタイミングベルト９３を巻き掛ければ、ギヤ
を用いる場合に比べて、バックラッシよる影響をなくし
たり、騒音の発生を抑えたりすることができる。

【００８８】しかも、図９に示すように、両プーリ９
１，９２間に単純にタイミングベルト９３を巻き掛けれ
ば、両スクリュー軸１０，１３を同じ方向に回転させる
ことができる。また、両プーリ９１，９２間にタイミン
グベルト９３をたすき掛けすれば、両スクリュー軸１
０，１３を互いに逆方向に回転させることができる。さ
らに、両プーリ９１，９２の径を異ならせれば、両スク
リュー軸１０，１３を互いに異なる速度で回転させるこ
とができる。

【００８９】なお、上記実施形態では、ズームモータ９
およびフォーカスモータ３５としてステッピングモータ
を用いた場合について説明したが、ＤＣモータ等の他の
駆動源を用いるようにしてもよい。

【００９０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
駆動源により回転駆動されて第１の可動レンズを光軸方
向に駆動する第１のスクリュー軸と、この第１のスクリ
ュー軸からの動力伝達により回転駆動されて第２の可動
レンズを光軸方向に駆動する第２のスクリュー軸とを設
けてレンズ駆動装置を構成しているので、従来の沈胴鏡
筒構造や前玉位置可変鏡筒構造のように、円筒カム環や
ヘリコイドの端面にカム面を形成したヘリコイド筒を用
いる等、複雑な機構を要することなく、１つの駆動源に
よる２つの可動レンズの光軸方向駆動を行うことができ
る。したがって、全長および光軸方向投影面積が小さな
コンパクトなレンズ駆動装置および光学機器を実現する
ことができる。

【００９１】なお、第１スクリュー軸からギヤを介して
第２のスクリュー軸に動力を伝達する構成とすれば、第
１のスクリュー軸と第２のスクリュー軸とを互いに逆転
させて第１および第２の可動レンズを互いに逆方向に駆
動することができる。また、各スクリュー軸に設けられ
たギヤ間に中間ギヤを介在させれば、第１スクリュー軸
と第２のスクリュー軸とを同じ方向に回転させて第１お
よび第２の可動レンズを同じ方向に駆動することができ
る。さらに、ギヤ比設定を減速又は増速設定とすれば、
第１および第２の可動レンズの移動速度を異ならせるこ
とができる。

【００９２】また、第１スクリュー軸からベルトを介し
て第２のスクリュー軸に動力を伝達する構成とすれば、
ギヤ伝達の場合に問題となり得る、バックラッシの影響
や発生騒音の改善を図ることができる。

【００９３】また、第１および第２のスクリュー軸のう
ち少なくとも一方のリードをカムリードとすれば、この
カムリードを有するスクリュー軸の一定速回転に対して
可動レンズの駆動に非直線性を持たせることができる。

【００９４】さらに、上記駆動源とは別の駆動源により
回転駆動されてこの第３の可動レンズを光軸方向に駆動
する第３のスクリュー軸を設ければ、２つの駆動源で３
つの可動レンズを駆動することができ、全長および光軸
方向投影面積が小さなコンパクトな、３群可動タイプの
レンズ駆動装置および光学機器を実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するのに適した光学系の構成図。

【図２】本発明の第１実施形態であるレンズ駆動装置の
部分斜視図。

【図３】上記レンズ駆動装置を用いた光学系の部分構成
図。

【図４】上記レンズ駆動装置を備えたレンズ鏡筒の断面
図。

【図５】上記レンズ鏡筒の後面図。

【図６】上記レンズ鏡筒に用いられる絞りユニットの構
成図。

【図７】上記レンズ駆動装置を用いた光学系の全体構成
図。

【図８】本発明の第２実施形態であるレンズ駆動装置の
斜視図。

【図９】本発明の第３実施形態であるレンズ駆動装置の
斜視図。

【図１０】従来のレンズ鏡筒の断面図。

【図１１】従来のレンズ鏡筒の断面図。

【符号の説明】

１・・前玉レンズ群 ２・・バリエーターレンズ群 ３・・アフォーカルレンズ群 ４・・フォーカシングレンズ群 ５・・ＣＣＤ ６，７，８・・ズーム中のレンズ群の移動軌跡 ９・・ズームモータ １０・・第１のスクリュー軸 １１，１２・・ギア １３・・第２のスクリュー軸 １４・・前玉保持枠 １５・・Ｖ保持枠 １６，１８，３６・・ラック部材 ２６・・固定レンズ群 ２７・・前部鏡筒 ２８・・後部鏡筒 ２９・・アフォーカル環 ３０・・メーター ３１・・絞り地板 ３２・・風車部材 ３３・・絞り羽根 ３５・・フォーカスモータ ４６・・Ｆ保持枠 ８１・・中間ギヤ ９１，９２・・プーリ ９３・・タイミングベルト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金田 直也 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 梅津 琢治 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H044 BD11 BE03 BE08 EF02 EF08

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１および第２の可動レンズをそれぞれ
   光軸方向に駆動するレンズ駆動装置において、 駆動源により回転駆動されて前記第１の可動レンズを光
   軸方向に駆動する第１のスクリュー軸と、 この第１のスクリュー軸からの動力伝達により回転駆動
   されて前記第２の可動レンズを光軸方向に駆動する第２
   のスクリュー軸とを有することを特徴とするレンズ駆動
   装置。
2. 【請求項２】 前記駆動源がステッピングモータである
   ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
3. 【請求項３】 前記第１のスクリュー軸は前記駆動源の
   出力軸として形成されていることを特徴とする請求項１
   又は２に記載のレンズ駆動装置。
4. 【請求項４】 前記第１のスクリュー軸は、ギヤを介し
   て前記第２のスクリュー軸に動力を伝達することを特徴
   とする請求項１から３のいずれかに記載のレンズ駆動装
   置。
5. 【請求項５】 前記第１のスクリュー軸は、中間ギヤを
   含むギヤ列を介して第２のスクリュー軸に動力を伝達す
   ることを特徴とする請求項４に記載のレンズ駆動装置。
6. 【請求項６】 前記第１のスクリュー軸は、減速又は増
   速のためのギヤ比設定がなされたギヤ列を介して前記第
   ２のスクリュー軸に動力を伝達することを特徴とする請
   求項４に記載のレンズ駆動装置。
7. 【請求項７】 前記第１および第２の可動レンズをそれ
   ぞれ保持する保持部材に、これら保持部材に対して光軸
   方向にて一体的に、かつ光軸直交面内にて回動可能なラ
   ックが取り付けられており、 これら各ラックを前記各スクリュー軸に噛み合わせて、
   前記各スクリュー軸の回転により前記第１および第２の
   可動レンズが光軸方向に駆動されることを特徴とする請
   求項１から６のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
8. 【請求項８】 前記第１および第２のスクリュー軸のリ
   ードがそれぞれ一定であり、かつ前記第１のスクリュー
   軸のリードと前記第２のスクリュー軸のリードが互いに
   同じであることを特徴とする請求項１から７のいずれか
   に記載のレンズ駆動装置。
9. 【請求項９】 前記第１および第２のスクリュー軸のリ
   ードがそれぞれ一定であり、かつ前記第１のスクリュー
   軸のリードと前記第２のスクリュー軸のリードが互いに
   異なることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記
   載のレンズ駆動装置。
10. 【請求項１０】 前記第１および第２のスクリュー軸の
    うち少なくとも一方が、軸方向にてリードが変化するカ
    ムリードを有することを特徴とする請求項１から７のい
    ずれかに記載のレンズ駆動装置。
11. 【請求項１１】 前記第１のスクリュー軸は、ベルトを
    介して第２のスクリュー軸に動力を伝達することを特徴
    とする請求項１又は２に記載のレンズ駆動装置。
12. 【請求項１２】 請求項１から１１のいずれかに記載の
    レンズ駆動装置を備えたことを特徴とする光学機器。
13. 【請求項１３】 物体側から像面側に向かって順に、凸
    のパワーを有して光軸方向に移動可能な前玉レンズと、
    凹のパワーを有して光軸方向に移動可能なバリエーター
    レンズと、凸のパワーを有して光軸方向について固定の
    アフォーカルレンズと、凸のパワーを有して光軸方向に
    移動可能なフォーカシングレンズとが少なくとも配置さ
    れた光学系を有し、 前記前玉レンズおよび前記バリエーターレンズのうち一
    方を前記第１のスクリュー軸により、他方を前記第２の
    スクリュー軸により駆動することを特徴とする請求項１
    ２に記載の光学機器。
14. 【請求項１４】 光軸方向に移動可能な第３の可動レン
    ズと、 前記駆動源とは別の駆動源により回転駆動されて前記第
    ３の可動レンズを光軸方向に駆動する第３のスクリュー
    軸とを有することを特徴とする請求項１から１１のいず
    れかに記載のレンズ駆動装置。
15. 【請求項１５】 請求項１４に記載のレンズ駆動装置を
    備えたことを特徴とする光学機器。
16. 【請求項１６】 物体側から像面側に向かって順に、凸
    のパワーを有して光軸方向に移動可能な前玉レンズと、
    凹のパワーを有して光軸方向に移動可能なバリエーター
    レンズと、凸のパワーを有して光軸方向について固定の
    アフォーカルレンズと、凸のパワーを有して光軸方向に
    移動可能なフォーカシングレンズとが少なくとも配置さ
    れた光学系を有し、 前記前玉レンズ、前記バリエーターレンズおよび前記フ
    ォーカシングレンズを前記第１から第３のスクリュー軸
    によりそれぞれ駆動することを特徴とする請求項１５に
    記載の光学機器。
17. 【請求項１７】 前記前玉レンズを前記第１のスクリュ
    ー軸により、前記バリエーターレンズを前記第２のスク
    リュー軸により、前記フォーカシングレンズを前記第３
    のスクリュー軸によりそれぞれ駆動することを特徴とす
    る請求項１６に記載の光学機器。