JP2001188160A - レンズ鏡筒およびこれを備えた光学機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 前玉沈胴タイプや前玉位置可変タイプのズー
ムレンズでは、ヘリコイドや筒状のカム環を用いて前玉
や他の可動レンズ群を駆動する構成を採っているため、
鏡筒構造が複雑且つ大きくなり易い。 【解決手段】 駆動源１１により光軸方向に駆動される
第１レンズ保持部材１と、この第１レンズ保持部材に取
り付けられたカム板１７を介してこの第１レンズ保持部
材から駆動力を受けて光軸方向に駆動される第２レンズ
保持部材２とを有し、上記カム板を、第１レンズ保持部
材が光軸方向可動範囲のうち第１領域（テレ〜ワイド）
で駆動される際には第１レンズ保持部材への取付位置１
ｂ，１７ａを中心に回動して第２レンズ保持部材をカム
駆動し、第１レンズ保持部材が第２領域で駆動される際
にはこの第１レンズ保持部材と共に光軸方向に移動して
第２レンズ保持部材を駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオカメラ等の
撮像装置その他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】ビデオカメラ用のズームレンズとして
は、例えば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
ある。

【０００３】図５（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２０１
ａ、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モーター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
イドスクリュウ軸２０８が回転可能に支持されている。
このガイドスクリュウ軸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ウ軸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６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５
にて説明したレンズ鏡筒の構成要素については、図５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、図１１に示すように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ー
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、モータ
等の絞り駆動源２２４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】ところで、近年撮影レンズには小型化、小
径化が求められている。しかし、上記のように、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光学系では、前玉が固
定であるために、ズームレンズの鏡筒全長が長くなると
いう問題がある。

【００２８】このため、収納時に前玉が撮像装置本体に
対して沈胴する前玉沈胴タイプのズームレンズやワイド
端にて光学系全長が短くなる前玉位置可変タイプのズー
ムレンズが提案されている。

【００２９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前玉沈
胴タイプや前玉位置可変タイプのズームレンズでは、ヘ
リコイドや筒状のカム環を用いて前玉や他の可動レンズ
群を駆動する構成を採っているため、鏡筒構造が複雑且
つ大きくなり易く、さらに部品点数も増えてコストアッ
プを招くという問題がある。

【００３０】そこで、本発明は、カム板を用いた簡単な
構成によりコンパクトで収納時の全長の短いレンズ鏡筒
を提供することを目的としている。

【００３１】

【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、本発明では、駆動源により光軸方向に駆動される
第１レンズ保持部材と、この第１レンズ保持部材に取り
付けられたカム板を介してこの第１レンズ保持部材から
駆動力を受けて光軸方向に駆動される第２レンズ保持部
材とを有し、上記カム板を、第１レンズ保持部材が光軸
方向可動範囲のうち第１領域で駆動される際には第１レ
ンズ保持部材への取付位置を中心に回動して第２レンズ
保持部材をカム駆動し、第１レンズ保持部材が第２領域
で駆動される際にはこの第１レンズ保持部材と共に光軸
方向に移動して第２レンズ保持部材を駆動するように構
成している。

【００３２】より具体的には、例えば、上記カム板に、
第１レンズ保持部材が第１領域で移動する際に鏡筒内固
定部との係合によりこのカム板に回動運動を生じさせる
ように作用し、かつ第１レンズ保持部材が第２領域で移
動する際に鏡筒内固定部との係合によりこのカム板が光
軸方向にガイドされるよう作用する固定部係合カム部
と、このカム板が回動する際にこの回動力を第２レンズ
保持部材の光軸方向駆動力に変換するよう作用し、かつ
このカム板が光軸方向に移動する際に第２レンズ保持部
材を光軸方向に押動するよう作用する駆動カム部とを設
ける。

【００３３】これにより、ヘリコイドや筒状のカム環を
用いず、カム板を用いた簡単かつコンパクトな構成で２
つのレンズ群を１つの駆動源で駆動することができる小
型のレンズ鏡筒であり、しかも非使用時等における鏡筒
長を短くすることができるレンズ鏡筒を実現することが
可能になる。

【００３４】また、上記発明により、カム板を設けるだ
けで、例えば、第１レンズ保持部材が第１領域（例え
ば、ズーミング領域）で駆動される際には第２レンズ保
持部材をこの第１レンズ保持部材とは反対方向に駆動
し、第１レンズ保持部材が第２領域（例えば、沈胴領
域）で駆動される際には第２レンズ保持部材をこの第１
レンズ保持部材と同方向に駆動させることも可能にな
る。

【００３５】さらに、第１レンズ保持部材が最も物体側
に位置するレンズ群を保持している場合に、第１レンズ
保持部材の第２領域での駆動により、この第１レンズ保
持部材を第１領域での像面側端よりも像面側に移動させ
るようにして、第２領域（沈胴領域）での鏡筒全長をで
きるだけ短くするようにしてもよい。

【００３６】なお、本発明は、物体側から像面側に順
に、可動の凸パワーを有する第１群レンズ、可動の凹パ
ワーを有する第２群レンズ、固定の凸パワーを有する第
３群レンズ、可動の凸パワーを有する第４群レンズが配
置され、第１レンズ保持部材により第１群レンズが保持
され、第２レンズ保持部材により第２群レンズが保持さ
れているレンズ鏡筒に特に適する。

【００３７】また、上記駆動源としてステップモータを
用いて、レンズ群の位置検出機構を簡略化し、上記駆動
構成と相まってさらなるレンズ鏡筒の小型化等を図るよ
うにしてもよい。

【００３８】

【発明の実施の形態】図１には、本発明の実施形態であ
るビデオカメラ用ズームレンズの光学系を示している。

【００３９】この図において、Ｌ１は凸レンズである１
群レンズ（前玉）、Ｌ２は凹レンズである２群レンズで
あり、これら１群レンズＬ１と２群レンズＬ２は共に光
軸方向に移動してズーミングを行う。

【００４０】Ｌ３は固定の凸レンズである３群レンズ、
Ｌ４はフォーカス調整を行うために光軸方向に駆動され
る凸レンズである４群レンズである。

【００４１】図１には上から、テレ状態、ワイド状態、
沈胴状態を示しており、矢印で示すように、テレからワ
イドにズーミングすることによって１群レンズＬ１は像
面側に、２群レンズＬ２は被写体側に移動する。そして
撮影を行わない時は、沈胴状態へ移動するために、１群
レンズＬ１および２群レンズＬ２はほぼ同間隔を保ちな
がら像面側に移動する。なお、沈胴状態の１群レンズＬ
１（つまりは、この１群レンズＬ１を保持する１群鏡
筒）は、ワイド状態の位置よりもさらに像面側に位置す
る。

【００４２】図２、図３および図４には、図１に示した
光学系を配置したレンズ鏡筒の構成を示している。

【００４３】これらの図において、１は第１群レンズＬ
１を保持する１群鏡筒（請求の範囲にいう第１レンズ保
持部材）を示している。この１群鏡筒１は、２本のガイ
ドバー６ａ，６ｂ（図３参照）によって光軸方向に移動
可能に保持されている。

【００４４】２は２群レンズＬ２を保持する２群鏡筒
（請求の範囲にいう第２レンズ保持部材）を示してい
る。この２群鏡筒２は、１群鏡筒１と同様に、２本のガ
イドバー７ａ，７ｂ（図３参照）によって光軸方向に移
動可能に保持されている。

【００４５】３は３群レンズＬ３を保持するアフォーカ
ル鏡筒を示している。このアフォーカル鏡筒３は、固定
鏡筒５とローパスフィルタＬ５を保持した後部鏡筒８と
に挟持され、図示しないビスによって固定されている。

【００４６】後部鏡筒８の後部は、図示しないＣＣＤセ
ンサが取り付けられており、このＣＣＤセンサにより、
１群から４群レンズＬ１〜Ｌ４により形成された光学像
を電気信号に変換する。

【００４７】４は４群レンズＬ４を保持する４群鏡筒を
示している。この４群鏡筒４は、２群鏡筒２と共有のガ
イドバー７ｂとガイドバー９によって光軸方向に移動可
能に保持されている。

【００４８】ガイドバー６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂの両端
は固定鏡筒５および後部鏡筒８によって保持されてお
り、ガイドバー９の両端はアフォーカル環３と後部鏡筒
８とによって保持されている。これら５本のガイドバー
によって、１群鏡筒１、２群鏡筒２および４群鏡筒４の
光軸方向の案内と光軸直交面内での回り止めとが行われ
る。

【００４９】１０は電磁アクチュエータによって絞り羽
根１０ａを駆動するＩＧメータを示している。このＩＧ
メータ１０は、アフォーカル環３に図示しないビスによ
って固定されている。

【００５０】１１はステップモータであるズームモータ
（請求の範囲にいう駆動源）を示している。このズーム
モータ１１の駆動部と出力ネジ部はそれぞれ、Ｕ字形を
した板金部材によって一体的に保持されている。そし
て、ズームモータ１１は、上記板金部材は固定鏡筒５に
ビス止めされ、これによりズームモータ１１が固定鏡筒
５に固定される。

【００５１】一方、１群鏡筒１にはラック１２が取り付
けられており、このラック１２はズームモータ１１の出
力ネジ部と噛み合っている。このため、ズームモータ１
１の出力ネジ部が回転すると、この出力ネジ部とラック
１２との噛合い作用によって１群鏡筒１が光軸方向に駆
動される。

【００５２】なお、ラック１２は、ばね１３によって出
力ネジ部への噛合い方向と光軸方向とに付勢されてお
り、これらの噛合いガタとスラストガタとが取り除かれ
るようになっている。

【００５３】図３および図４に示す１４はステップモー
タであるフォーカスモータを示している。このフォーカ
スモータ１４は、ズームモータ１１と同様にして後部鏡
筒８にビスで固定されている。

【００５４】また、４群鏡筒４には、１群鏡筒１と同様
に、ラック１５およびばね１６が取り付けられており、
ラック１５はフォーカスモータ１４の出力ネジ部にガタ
無く噛み合っている。このため、フォーカスモータ１４
の出力ネジ部が回転すると、この出力ネジ部とラック１
５との噛合い作用によって４群鏡筒１が光軸方向に駆動
される。

【００５５】なお、ラック１２，１５はそれぞれ、１群
鏡筒１と４群鏡筒４に光軸方向に延びるよう形成された
穴部１ａ，４ａに軸部１２ａ，１５ａを嵌合させて取り
付けられ、軸部１２ａ，１５ａを中心に回動可能となっ
ている。このため、上記各ガイドバーとモータ１１，１
４の出力ネジ部との平行度にずれがあっても、１群鏡筒
１と４群鏡筒４のスムーズな光軸方向移動が確保でき
る。

【００５６】また、ばね１３，１６によってラック１
２，１５の歯はモータ１１，１４の出力ネジ部に圧接し
ているので、ラック１２，１５の噛と出力ネジ部とを確
実に噛合させることができる。

【００５７】１７は平板状の部材にカム溝を配した板カ
ム（請求の範囲にいうカム板）を示している。この板カ
ム１７の一端側には穴１７ａが形成されており、この穴
１７ａには、１群鏡筒１のピン（請求の範囲にいう取付
部）１ｂが嵌合しており、これにより板カム１７は回動
可能に１群鏡筒１に支持される。

【００５８】また、板カム１７の長手方向中間部には、
板カム１７のほぼ長手方向に延びる略直線形状の第１カ
ム溝部１７ｂとこの第１カム溝部１７ｂに対して傾斜し
た方向に延びる略直線形状の第２カム溝部１７ｃとが端
部にて結合した構成になっている３群係合カム溝（請求
の範囲にいう固定部係合カム部）１７ｄが形成されてい
る。この３群係合カム溝１７ｄには、アフォーカル鏡筒
３に一体的に設けられた固定ピン（請求の範囲にいう鏡
筒内固定部）３ａに係合している。

【００５９】さらに、板カム１７の他端側には、板カム
１７のほぼ長手方向に延びる略直線形状の駆動カム溝
（請求の範囲にいう駆動カム部）１７ｅが形成されてい
る。この駆動カム溝１７ｅには２群鏡筒２のピン２ａが
係合している。

【００６０】なお、板カム１７は、図４に示すように、
１群鏡筒１のピン１ｂの根元に配した摺動面１ｅと２群
鏡筒２のピン２ａの根元に配した摺動面２ｂとに当接す
ることで、鏡筒の径方向内側への移動が阻止される。

【００６１】また、図４に示すように、板カム１７を組
込んだ後、固定鏡筒５を組込むことによって板カム１７
の径方向外側への移動が阻止される。このとき、板カム
１７は、固定鏡筒５の内周に設けられた２個所の凸部５
ａに対して当接し、後述するように板カム１７が回動お
よび光軸方向移動する際にこれら凸部５ａに対して摺動
する。摺動面１ｅ，２ｂと凸部５ａの間には、板カム１
７が滑らかに移動できるだけの隙間が設けられている。

【００６２】１８はコイルばねを示している。このコイ
ルばね１８は、２群鏡筒２のスリーブに挿通されるガイ
ドバー７ａに、２群鏡筒２の組込み前に装着される。こ
のコイルばね１８は、常に２群鏡筒２を前側（物体側）
に付勢しており、これによりピン１ｂ，２ａ，３ａの穴
１７ａ，カム溝１７ｄ，１７ｅの前端面に押し付けて嵌
合ガタをなくする。

【００６３】また、コイルばね１８は、ズームモータ１
１の負担を大きくさせないように、レンズ鏡筒がいかな
る姿勢にあっても上記嵌合ガタを無くすることができる
よう、２群鏡筒２を自重に抗して持ち上げる程度のばね
圧に設定されている。

【００６４】さらに、１群鏡筒１には遮光壁１ｃが形成
されており、この遮光壁１ｃは、固定鏡筒５等の固定部
に配置された不図示のフォトインタラプタの投光素子と
受光素子の間に入り込めるようになっている。上記投光
素子と受光素子の間を遮光壁１ｃの端部１ｄが通過する
ことで、不図示の制御回路は１群鏡筒１が所定の基準位
置に位置したことを検出することができる。そして、そ
の後、ズームモータ１１に入力される駆動パルス数をカ
ウントすることで、常に一群鏡筒１の絶対位置検出を行
うことができる。

【００６５】なお、後述するように板カム１７によって
２群鏡筒２の位置が１群鏡筒１の位置に連動して決まる
ため、１群鏡筒１の絶対位置のみを検出すれば、１群お
よび２群鏡筒１，２がズーム位置を検出したり沈胴位置
に位置したことを検出できる。

【００６６】また、４群鏡筒４にも、１群鏡筒１と同様
な遮光壁４ｂが形成されており、同様にしてフォトイン
タラプタを用いて４群鏡筒４が基準位置に位置したこと
を検出され、その後はフォーカスモータ１４に入力する
駆動パルス数をカウントすることで絶対位置検出を行う
ことができる。

【００６７】次に、本実施形態のレンズ鏡筒の動作につ
いて図２を用いて説明する。なお、図２（ａ）はテレ状
態を、図２（ｂ）はワイド状態を、図２（ｃ）は沈動状
態をそれぞれ示している。

【００６８】テレ状態とワイド状態との間（１群鏡筒１
が請求の範囲にいう第１領域で駆動されるとき）におい
て、ズーミング撮影のためにズームモータ１１を駆動
し、１群鏡筒１を光軸方向に直進駆動すると、板カム１
７はその穴１７ａにピン１ｂが嵌合しているために、１
群鏡筒１と一緒に光軸方向に移動しようとする。但し、
このとき、３群係合カム溝１７ｄの第１カム溝部１７ｂ
とアフォーカル鏡筒３の固定ピン３ａとが係合している
ので、１群鏡筒１が光軸方向に移動するのに伴って、板
カム１７は、１群鏡筒１と共に光軸方向に移動しながら
ピン１ｂを中心として回動する。

【００６９】そして、板カム１７が回動すると、この板
カム１７の駆動カム溝１７ｅと２群鏡筒２のピン２ａと
が係合して板カム１７の回動力が光軸方向駆動力に変換
されて２群鏡筒２に伝達されるために、２群鏡筒２は１
群鏡筒１の移動に連動して光軸方向に駆動される。

【００７０】ここで、１群鏡筒１と２群鏡筒２は、板カ
ム１７に形成された各カム溝の位置および形状により決
定される所定の位置関係を保つように駆動される。な
お、本実施形態では、１群鏡筒１と２群鏡筒２の駆動方
向は、図１に示す関係、すなわち１群鏡筒１（１群レン
ズＬ１）が光軸方向一方に駆動されると２群鏡筒（２群
レンズＬ２）は反対方向に駆動されるという関係とな
る。

【００７１】次に、ワイド状態と沈胴状態との間（１群
鏡筒１が請求の範囲にいう第２領域で駆動されるとき）
において、沈胴又はワイド状態への繰り出しのためにズ
ームモータ１１を駆動し、１群鏡筒１を光軸方向に直進
駆動すると、板カム１７はその穴１７ａにピン１ｂが嵌
合しているために、１群鏡筒１と一緒に光軸方向に移動
しようとする。

【００７２】このとき、上記ズーミング撮影時において
は、アフォーカル鏡筒３の固定ピン３ａは３群係合カム
溝１７ｄの第１カム溝部１７ｂと係合していたが、１群
鏡筒１がワイド状態からさらに像面側（沈胴側）に位置
する状態では、アフォーカル鏡筒３の固定ピン３ａは、
３群係合カム溝１７ｄの第１カム溝部１７ｂと第２カム
溝部１７ｃとの結合点を通り越して第２カム溝部１７ｃ
に係合する。

【００７３】この状態では、板カム１７の回動位置と第
２カム溝部１７ｃの長手方向との関係から第２カム溝部
１７ｃは光軸に対してほぼ平行となる。このため、１群
鏡筒１が光軸方向に移動すると、板カム１７の駆動カム
溝１７ｅと２群鏡筒２のピン２ａとの係合により２群鏡
筒２は、板カム１７と一体となって（つまりは、１群鏡
筒１と一体となって）光軸方向に移動する。これによ
り、１群鏡筒１と２群鏡筒２とはワイド状態での間隔を
維持したまま一体的に光軸方向に駆動される。

【００７４】要するに、本実施形態では、例えば沈胴状
態からワイド状態に駆動するときは１、２群鏡筒１，２
が一体的に物体側に繰り出し、ワイド状態に達して固定
ピン３ａが第１および第２カム溝部１７ｂ，１７ｃの交
点を過ぎてテレ側にズーミングすると、１群鏡筒１が物
体側に、２群鏡筒２が１群鏡筒１から遠ざかる方向（像
面側）に移動する。

【００７５】このように本実施形態によれば、板カム１
７を１枚（若しくは光軸を挟んだ反対側にもう１枚）追
加するだけで、１つのズームモータ１１で２つのレンズ
鏡筒群１，２を駆動することができる。しかも、例えば
テレ状態から沈胴状態まで像面側に駆動される１群鏡筒
１に対して、一旦物体側に駆動した後、像面側に駆動す
る２群鏡筒２を連動させることができるため、カム筒を
使用するのと同等な複雑な駆動が可能になる。これらに
より、レンズ鏡筒の全長を短縮させることができる。

【００７６】さらに、本実施形態によれば、カム筒やヘ
リコイド筒を使用する場合に比べて、コンパクト化を阻
害しないばかりか、モータ１１の負荷トルクも小さくて
すむため、消費電力も少なくて済む。また、板カム１７
を追加するだけで組み立てることができるので、組立性
も良好であり、コストを安く抑えることができる。

【００７７】なお、本実施形態では、ズームモータ１１
およびフォーカスモータ１４としてステップモータを使
用した場合について説明したが、本発明は、ズームモー
タおよびフォーカスモータとしてＤＣモータ、リニアア
クチュエータ等、他の駆動源を使用する場合にも適用す
ることができる。

【００７８】本実施形態では、レンズの位置検出に関し
て、光学式の検出手段を使用した場合について説明した
が、磁気式、可変抵抗式等、他の検出手段を用いてもよ
い。

【００７９】さらに、本実施形態では、ビデオカメラ用
のズームレンズについて説明したが、本発明は、スチル
カメラその他の光学機器のレンズ鏡筒にも適用すること
ができる。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ヘリコイドや筒状のカム環を用いず、カム板を用いた簡
単かつコンパクトな構成で２つのレンズ群を１つの駆動
源で駆動することができる小型のレンズ鏡筒であって、
かつ非使用時等における鏡筒長を短くすることができる
レンズ鏡筒を実現することができる。

【００８１】しかも、本発明によれば、カム板を設ける
だけで、例えば、第１レンズ保持部材が第１領域（例え
ば、ズーミング領域）で駆動される際には第２レンズ保
持部材をこの第１レンズ保持部材とは反対方向に駆動
し、第１レンズ保持部材が第２領域（例えば、沈胴領
域）で駆動される際には第２レンズ保持部材をこの第１
レンズ保持部材と同方向に駆動させることもできる。

【００８２】なお、本発明において、第１レンズ保持部
材が最も物体側に位置するレンズ群を保持している場合
に、第１レンズ保持部材の第２領域での駆動により、こ
の第１レンズ保持部材を第１領域での像面側端よりも像
面側に移動させるようにすれば、第２領域（沈胴領域）
での鏡筒全長をより短くすることができる。

【００８３】また、上記駆動源としてステップモータを
用いれば、レンズ群の位置検出機構を簡略化することが
でき、上記駆動構成と相まってさらなるレンズ鏡筒の小
型化等を図ることができる。

【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に用い
られる光学系の構成を示す図である。

【図２】上記レンズ鏡筒の断面図である。

【図３】上記レンズ鏡筒における駆動機構の分解斜視図
である。

【図４】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図５】従来のレンズ鏡筒を示す断面図である。

【図６】従来のレンズ鏡筒の制御回路のブロック図であ
る。

【符号の説明】

１ １群鏡筒（第１レンズ保持部材） １ｂ，２ａ ピン ２ ２群鏡筒（第２レンズ保持部材） ３ アフォーカル鏡筒 ３ａ 固定ピン（鏡筒内固定部） ４ ４群鏡筒 ５ 固定鏡筒 ６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂ，９ ガイドバー ８ 後部鏡筒 １０ 絞りユニット １１ ズームモータ １２，１５ ラック １３，１６ ばね １７ 板カム（カム板） １７ｄ ３群係合カム溝（固定部係合カム部） １７ｅ 駆動カム溝（駆動カム部） １８ コイルばね

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動源により光軸方向に駆動される第１
   レンズ保持部材と、 この第１レンズ保持部材に取り付けられたカム板を介し
   てこの第１レンズ保持部材から駆動力を受けて光軸方向
   に駆動される第２レンズ保持部材とを有し、 前記カム板は、前記第１レンズ保持部材が光軸方向可動
   範囲のうち第１領域で駆動される際には前記第１レンズ
   保持部材への取付位置を中心に回動して前記第２レンズ
   保持部材をカム駆動し、前記第１レンズ保持部材が第２
   領域で駆動される際にはこの第１レンズ保持部材と共に
   光軸方向に移動して前記第２レンズ保持部材を駆動する
   ことを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 【請求項２】 前記カム板は、 前記第１レンズ保持部材が前記第１領域で移動する際に
   鏡筒内固定部との係合によりこのカム板に回動運動を生
   じさせるように作用し、かつ前記第１レンズ保持部材が
   前記第２領域で移動する際に前記鏡筒内固定部との係合
   によりこのカム板が光軸方向にガイドされるよう作用す
   る固定部係合カム部と、 このカム板が回動する際にこの回動力を前記第２レンズ
   保持部材の光軸方向駆動力に変換するよう作用し、かつ
   このカム板が光軸方向に移動する際に前記第２レンズ保
   持部材を光軸方向に押動するよう作用する駆動カム部と
   を有する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】 前記第１レンズ保持部材が前記第１領域
   で駆動される際に、前記第２レンズ保持部材がこの第１
   レンズ保持部材とは反対方向に駆動され、前記第１レン
   ズ保持部材が前記第２領域で駆動される際に、前記第２
   レンズ保持部材がこの第１レンズ保持部材と同方向に駆
   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】 前記カム板において、前記固定部係合カ
   ム部が、前記第１レンズ保持部材への取付部と前記駆動
   カム部との間に設けられてい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】 光学機器本体に対して収納および突出が
   可能であり、 前記第１領域が前記光学機器本体に対して突出する領域
   であり、前記第２領域が前記機器本体に対して収納され
   る領域であ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】 前記第１レンズ保持部材が前記突出する
   領域で駆動されることによりズーミングが行われること
   を特徴とする請求項４に記載のレンズ鏡筒。
7. 【請求項７】 前記第１レンズ保持部材が最も物体側に
   位置するレンズを保持しており、 前記第１レンズ保持部材の前記第２領域での駆動によ
   り、この第１レンズ保持部材が、前記第１領域での像面
   側端よりも像面側に移動す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鏡筒。
8. 【請求項８】 物体側から像面側に順に、可動の凸パワ
   ーを有する第１群レンズ、可動の凹パワーを有する第２
   群レンズ、固定の凸パワーを有する第３群レンズ、可動
   の凸パワーを有する第４群レンズが配置されており、 前記第１レンズ保持部材が前記第１群レンズを、前記第
   ２レンズ保持部材が前記第２群レンズをそれぞれ保持す
   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
   レンズ鏡筒。
9. 【請求項９】 前記駆動源がステップモータであること
   を特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のレンズ
   鏡筒。
10. 【請求項１０】 請求項１から９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。