JP2003241056A

JP2003241056A - レンズ鏡筒

Info

Publication number: JP2003241056A
Application number: JP2002038975A
Authority: JP
Inventors: Takanori Shioda; 貴則塩田
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2002-02-15
Filing date: 2002-02-15
Publication date: 2003-08-27

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、電子カメラや顕微鏡等の光学装置
に使用されるレンズ鏡筒に関し、従来のレンズ鏡筒より
も小型化することができるレンズ鏡筒を提供することを
目的とする。【解決手段】撮影レンズを駆動するためのフォーカス
モータおよびズームモータと、内部機構を駆動するため
のシャッタモータおよび絞りモータとを有するレンズ鏡
筒に対しては、撮影レンズの光軸と直交する平面を、光
軸と直交し且つ相直交する第一軸と第二軸とにより分割
した第１ないし第４象限に、これらのモータをそれぞれ
配置し、シャッタユニットのベースに、フォーカスモー
タとズームモータとの回転中心軸を通過させるための切
り欠き部を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子カメラや顕微
鏡等の光学装置に使用されるレンズ鏡筒に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、レンズ鏡筒には、被写体にピント
を合わせるためのフォーカスモータと被写体を拡大縮小
するためのズームモータとが配置されているものが知ら
れている。そして、従来、このようなレンズ鏡筒では、
ズームモータおよびフォーカスモータの回転軸を回転さ
せ、この回転軸と平行に設けられたガイドに沿って、レ
ンズ鏡筒内のレンズ群を摺動させる方法が採用されてい
る。また、このようなレンズ鏡筒では、シャッタモータ
と絞りモータとを搭載し且つレンズ群とともに移動する
シャッタユニットを挿入し、撮影時の露光量等を制御す
る方法が採用されている。

【０００３】かかる構成の一例を図６に示す。図に示す
ように、シャッタユニット１の中心を通る相直交するＸ
軸とＹ軸とを想定した場合、レンズを駆動するためのフ
ォーカスモータ３は第１象限に配置され、同じくレンズ
を駆動するためズームモータ５は第２象限に配置されて
いる。また、シャッタ７を開閉するためのシャッタモー
タ９と、通過する光量を調整するための絞り１１を制御
する絞りモータ１３とは、ともにＸ軸上に配置されてい
る。より具体的には、シャッタモータ９は第２象限と第
３象限との境に配置され、絞りモータ１３は第１象限と
第４象限との境に配置されている。また、フォーカスモ
ータ３とズームモータ５とはＹ軸を中心に対称な位置に
設けられ、同様にシャッタモータ９と絞りモータ１３と
はＹ軸を中心に対称な位置に設けられている。

【０００４】さらに、フォーカスモータ３の回転中心軸
３ａとズームモータ５の回転中心軸５ａとは、シャッタ
ユニット１に近接するようにその外側を通過しており、
これらの部材を内包するレンズ鏡筒を小型化するように
配慮されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
レンズ鏡筒では、フォーカスモータ３とズームモータ５
との間には比較的大きい間隙が必要であり、レンズ鏡筒
を小型化するために、この間隙をより小さくすることが
要望されている。

【０００６】本発明は、かかる従来の課題を解決するた
めになされたもので、第１ないし第４モータの配置を変
更することで、小型化することができるレンズ鏡筒を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１のレンズ鏡筒
は、撮影レンズまたは内部機構を駆動するための第１な
いし第４モータを有するレンズ鏡筒であって、前記第１
ないし第４モータは、前記撮影レンズの光軸と直交する
平面を、前記光軸と直交する第一軸と前記光軸および前
記第一軸と直交する第二軸とにより分割した第１ないし
第４象限にそれぞれ配置されていることを特徴とする。

【０００８】請求項２のレンズ鏡筒は、請求項１に記載
のレンズ鏡筒において、前記撮影レンズの焦点面上に配
置され、撮像面に入射した光束を光電変換する略長方形
の板状の撮像素子を有し、前記第一軸は前記撮像素子の
長辺または短辺と略平行であることを特徴とする。請求
項３のレンズ鏡筒は、請求項１または請求項２に記載の
レンズ鏡筒において、前記撮影レンズを通過する光束を
遮光するシャッタと、前記撮影レンズを通過する光束の
光量を変化させる絞りと、前記シャッタおよび前記絞り
を保持するベース部とを有し、前記第３モータと前記第
４モータとは前記ベース部に配置され、前記ベース部に
は、前記第１モータおよび前記第２モータの駆動軸が通
過可能な切り欠き部が設けられていることを特徴とす
る。

【０００９】請求項４のレンズ鏡筒は、請求項３に記載
のレンズ鏡筒において、前記ベース部は前記光軸に沿っ
た方向の断面形状が、略長方形状をなし、この略長方形
状の長辺は前記相直交する第一軸と第二軸とのどちらか
一方に平行に設けられ、前記切り欠き部は、前記第１モ
ータおよび前記第２モータの中心軸が通る前記略長方形
状のベース部の前記第１象限および前記第２象限の角部
を内向きの円弧状に切り欠いて形成されていることを特
徴とする。

【００１０】請求項５のレンズ鏡筒は、請求項４に記載
のレンズ鏡筒において、前記ベース部の前記第３モータ
と前記第４モータとが配置される前記第３象限と前記第
４象限との角部が、外向きの円弧状に形成されているこ
とを特徴とする。請求項６のレンズ鏡筒は、請求項５に
記載のレンズ鏡筒において、前記第１ないし第４モータ
の中心軸の延長線は、前記撮像素子の外周面に近接して
配置されていることを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を用いて詳細
に説明する。図１は本発明のレンズ鏡筒の一実施形態で
あり、レンズ鏡筒の中心軸方向の模式的な断面図であ
る。また、図２は、図１のレンズ鏡筒の背面図である。
この樹脂製の鏡筒１５は、後端側に略長方形の板状の撮
像素子であるＣＣＤ１７を有している。このＣＣＤ１７
は、第１レンズ群１９を透過した光の焦点面上に配置さ
れ、撮像面１７ａに入射した光束を光電変換する。

【００１２】ＣＣＤ１７は、樹脂製の筒状のＣＣＤホル
ダ２１により保持されている。ＣＣＤホルダ２１は、角
柱状の空洞部２３を形成する大筒部２１ａと円柱状の空
洞部２５が形成された小径部２１ｂとを有し、大筒部２
１ａ側が後端側を向いて配置され、空洞部２３内に挿入
されたＣＣＤ１７を保持部２１ｃで保持している。そし
て、ＣＣＤホルダ２１の小径部２１ｂは、鏡筒１５の後
端側に挿入されている。

【００１３】また、鏡筒１５とＣＣＤホルダ２１の小径
部２１ｂとの間隙には、後述する第２レンズ群３５を駆
動するための第１モータである円柱状のズームモータ２
７と、第１レンズ群１９を駆動するための第２モータで
あるフォーカス兼ズームモータ２９とが、鏡筒１５の中
心軸Ｚに対して対称な場所に配置されている。ズームモ
ータ２７に備えられた駆動軸である回転中心軸２７ａと
フォーカス兼ズームモータ２９に備えられた駆動軸であ
る回転中心軸２９ａとは、鏡筒１５の中心軸Ｚに沿って
配置され、その外周には雄螺子２７ｂ，２９ｂが形成さ
れている。

【００１４】また、鏡筒１５の先端側には、大径部３３
ａと小径部３３ｂとからなる鏡筒カバー３３が挿入され
ている。この小径部３３ｂの先端は面取りされている。
また、鏡筒１５の中心軸Ｚ方向で回転中心軸２７ａ，２
９ａが通る位置には、シャッタユニット３１が設けられ
ている。図３は、鏡筒１５内のレンズ群を模式的に示す
説明図である。

【００１５】鏡筒１５には、先端側から順に第１レンズ
群１９と第２レンズ群３５とコンデンサレンズ３７とが
設けられている。第１レンズ群１９は、円筒状の第１レ
ンズ枠３９と、この第１レンズ枠３９に挿入された３枚
の撮影レンズ４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃとを有している。
また、第２レンズ群３５は、円筒状の第２レンズ枠４３
と、この第２レンズ枠４３に挿入され撮影レンズ４１
Ａ，４１Ｂよりも径の小さい３枚の撮影レンズ４５Ａ，
４５Ｂ，４５Ｃとを有している。ここで、撮影レンズ４
５Ｂと撮影レンズ４５Ｃとは、貼り合わせられて一体と
なっている。

【００１６】また、ＣＣＤホルダ２１の空洞部２５の先
端側には、コンデンサレンズ３７が挿入されている。そ
して、コンデンサレンズ３７に近接してその後端側に
は、光学像の高周波成分を取り除くためのローパスフィ
ルタ４７が、ＣＣＤホルダ２１の空洞部２５に挿入され
ている。

【００１７】なお、撮影レンズ４１Ａ，４１Ｂ，４１
Ｃ，４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃとコンデンサレンズ３７と
は同一の光軸Ｌを有している。図４は、撮影レンズ４１
Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃの駆動機
構を模式的に示す説明図である。ズームモータ２７の回
転中心軸２７ａには、雄螺子２７ｂが形成され、ナット
４９が回転中心軸２７ａの軸方向の中程に螺合されてい
る。また、ナット４９は、自身が回転しないように、断
面凹形状の嵌合部材５１の溝５１ａに挿入されている。
この嵌合部材５１の外側底面５１ｂは、同じく断面凹形
状の移動部材５３の外側底面５３ａと当接され連結され
ている。移動部材５３の折曲部５３ｂ，５３ｃには、円
柱状の貫通穴５３ｄ，５３ｅがそれぞれ形成されてお
り、貫通穴５３ｄと貫通穴５３ｅとは相対向している。

【００１８】一方、フォーカス兼ズームモータ２９の回
転中心軸２９ａには、雄螺子２９ｂが形成され、ナット
５５が回転中心軸２９ａに螺合されている。このナット
５５は、自身が回転しないように、断面凹形状の嵌合部
材５７の溝５７ａに挿入されている。この嵌合部材５７
の外側底面５７ｂは、同じく断面凹形状の移動部材５９
の外側底面５９ａと当接して連結されている。移動部材
５９の折曲部５９ｂ，５９ｃには、円柱状の貫通穴５９
ｄ，５９ｅがそれぞれ形成されており、貫通穴５９ｄと
貫通穴５９ｅとは相対向している。

【００１９】また、移動部材５３，５９を移動させるた
めの１本の円柱状のガイド棒６１が、貫通穴５３ｄ，５
３ｅ，５９ｄ，５９ｅに挿通されている。このとき、貫
通穴５３ｄ，５３ｅ，５９ｄ，５９ｅは、先端側から順
に貫通穴５９ｄ、貫通穴５３ｄ、貫通穴５９ｅ、貫通穴
５３ｅの順に配置されている。また、移動部材５３の折
曲部５３ｂは、移動部材５９の溝５９ｆに挿入され、移
動部材５９の折曲部５９ｃも同様に、移動部材５３の溝
５３ｆに挿入されており、移動部材５３と移動部材５９
とが近接するように構成されている。

【００２０】そして、移動部材５３に図３記載の第２レ
ンズ群３５が連結され、移動部材５９に第１レンズ群１
９が連結されている。なお、第１レンズ群１９と第２レ
ンズ群３５とは、ガイド棒６１と図５記載の回転止軸６
２とにより保持されている。次に、フォーカス兼ズーム
モータ２９を回転させた場合の動作について説明する。

【００２１】先ず、フォーカス兼ズームモータ２９に電
力を供給する。すると、回転中心軸２９ａが回転し、ナ
ット５５は回転中心軸２９ａに螺合はされてはいるが嵌
合部材５７により固定され回転が拘束されているため、
回転中心軸２９ａ方向に移動する。そのため、嵌合部材
５７もナット５５とともに移動し、嵌合部材５７と連結
された移動部材５９も移動し、移動部材５９に連結され
た第１レンズ群１９も回転中心軸２９ａ方向、すなわち
光軸Ｌ方向に移動される。

【００２２】次に、ズームモータ２７を回転させた場合
の動作について説明する。先ず、ズームモータ２７に電
力を供給する。すると、回転中心軸２７ａが回転し、ナ
ット４９は回転中心軸２７ａに螺合はされてはいるが嵌
合部材５１により固定され回転が拘束されているため、
回転中心軸２７ａ方向に移動する。そのため、嵌合部材
５１もナット４９とともに移動し、嵌合部材５１と連結
された移動部材５３も移動し、移動部材５３に連結され
た第２レンズ群３５も回転中心軸２７ａ方向、すなわち
光軸Ｌ方向に移動される。

【００２３】次に、図５を用いて、シャッタユニット３
１の詳細について説明する。シャッタユニット３１に
は、第１レンズ群１９を通過する光束を遮光するシャッ
タ６３と、第１レンズ群１９を通過する光束の光量を変
化させる絞り６５と、シャッタ６３および絞り６５を保
持するベース部６７とを有し、第３モータであるシャッ
タモータ６９と第４モータである絞りモータ７１とは樹
脂製のベース部６７に配置されている。

【００２４】そして、第１レンズ群１９の光軸Ｌと直交
する平面を、光軸Ｌと直交する第一軸Ｘと光軸Ｌおよび
第一軸Ｘと直交する第二軸Ｙとにより分割し、第一軸Ｘ
をＣＣＤ１７の長辺と平行に配置した場合、ズームモー
タ２７とシャッタモータ６９と絞りモータ７１とフォー
カス兼ズームモータ２９とは、それぞれ第１ないし第４
象限に配置される。

【００２５】また、ズームモータ２７とフォーカス兼ズ
ームモータ２９との回転中心軸２７ａ，２９ａやシャッ
タモータ６９と絞りモータ７１との中心軸の延長線は、
ＣＣＤ１７の外周面に近接して配置されている。ベース
部６７は、光軸Ｌに沿った方向の断面形状が、略長方形
状をなし、この略長方形状の長辺は第二軸Ｙと平行に設
けられている。また、ベース部６７には、ズームモータ
２７とフォーカス兼ズームモータ２９との回転中心軸２
７ａ，２９ａが通過可能な切り欠き部６７ａ，６７ｂが
形成されている。この切り欠き部６７ａ，６７ｂは、略
長方形状のベース部６７の第１象限および第４象限の角
部を内向きの円弧状に切り欠いて形成されている。そし
て、ズームモータ２７の回転中心軸２７ａとフォーカス
兼ズームモータ２９の回転中心軸２９ａとは、それぞれ
切り欠き部６７ａと切り欠き部６７ｂとに近接して配置
されている。

【００２６】上述した鏡筒１５では、ズームモータ２７
とシャッタモータ６９と絞りモータ７１とフォーカス兼
ズームモータ２９とを、第１レンズ群１９の光軸Ｌと直
交する平面を、光軸Ｌと直交する第一軸Ｘと、光軸Ｌお
よび第一軸Ｘと直交する第二軸Ｙとにより分割した第１
ないし第４象限にそれぞれ配置し、光軸Ｌ回りに四方に
配置するようにしたので、ズームモータ２７とフォーカ
ス兼ズームモータ２９とを第一軸Ｘに、より近接させる
ことが可能となり、ベース部６７とズームモータ２７と
フォーカス兼ズームモータ２９とを含む横断面形状の面
積を小さくし、鏡筒１５を小型化することができる。

【００２７】また、上述した鏡筒１５では、第二軸Ｙと
ＣＣＤ１７の短辺とを平行にし、略長方形状のベース部
６７の長辺方向とＣＣＤ１７の長辺方向とを直交方向に
したので、鏡筒１５の横断面積を小さくし、鏡筒１５を
小型化することができる。さらに、上述した鏡筒１５で
は、第１レンズ群１９を通過する光束を遮光するシャッ
タ６３と、光束の光量を変化させる絞り６５と、シャッ
タ６３および絞り６５を保持するベース部６７とが備え
られ、シャッタモータ６９と絞りモータ７１とをベース
部６７の第２象限と第３象限とに配置し、ベース部６７
の第１象限と第４象限とには、ズームモータ２７とフォ
ーカス兼ズームモータ２９との回転中心軸２７ａ，２９
ａが通過可能な切り欠き部６７ａ，６７ｂを形成するよ
うにしたので、ズームモータ２７とフォーカス兼ズーム
モータ２９とを近接させつつ光軸Ｌに近づけることがで
きる。そのため、ベース部６７とズームモータ２７とフ
ォーカス兼ズームモータ２９とを含む横断面形状の面積
を小さくし、鏡筒１５を小型化することができる。

【００２８】そして、上述した鏡筒１５では、ベース部
６７の切り欠き部６７ａ，６７ｂの形状を内向きの円弧
状にしているので、回転中心軸２７ａ，２９ａをより光
軸Ｌのある方向に近づけて配置することができ、鏡筒１
５の横断面積を小さくし、鏡筒１５を小型化することが
できる。なお、上述した実施形態では、切り欠き部６７
ａ，６７ｂの形状を内向きの円弧状としたが、ベース部
６７とズームモータ２７とフォーカス兼ズームモータ２
９とを含む横断面形状の面積を小さくすることができる
ならば如何なる形状でも良い。好ましくは、内向きの曲
線状に切り欠くのが良い。

【００２９】また、上述した実施形態では、略長方形の
板状のＣＣＤ１７の長辺を第一軸Ｘに平行に設けたが、
第二軸Ｙに平行に設けても良く、また、完全に平行でな
くとも略平行（例えば、±１５°の範囲）であれば良
い。さらに、上述した実施形態では、光軸Ｌに沿った方
向の断面形状が略長方形状をなすベース部６７の長辺を
第二軸Ｙに平行に設けたが、第一軸Ｘに平行に設けても
良く、また、完全に平行でなくとも略平行（例えば、±
１５°の範囲）であれば良い。

【００３０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のレンズ鏡筒
では、撮影レンズの光軸と直交する平面を、光軸と直交
する第一軸と、光軸および第一軸と直交する第二軸とに
より分割した第１ないし第４象限に、第１ないし第４モ
ータをそれぞれ配置し、光軸回りに四方に配置するよう
にしたので、第１および第２モータを第一軸に、より近
接させることが可能となり、ベース部と第１および第２
モータとを含む横断面形状の面積を小さくし、レンズ鏡
筒を小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のレンズ鏡筒の第１実施形態を示すレン
ズ鏡筒中心軸に沿う模式的な断面図である。

【図２】図１のレンズ鏡筒の背面図である。

【図３】図１のレンズ鏡筒のレンズ群を模式的に示す説
明図である。

【図４】図１の撮影レンズの駆動機構を模式的に示す説
明図である。

【図５】図１のシャッタユニットを示す説明図である。

【図６】従来のレンズ鏡筒内に設けられたシャッタユニ
ットを示す説明図である。

【符号の説明】

１７ＣＣＤ１９第１レンズ群２７ズームモータ２９フォーカス兼ズームモータ３１シャッタユニット６３シャッタ６５絞り６７ベース部６９シャッタモータ７１絞りモータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮影レンズまたは内部機構を駆動するた
めの第１ないし第４モータを有するレンズ鏡筒であっ
て、前記第１ないし第４モータは、前記撮影レンズの光軸と
直交する平面を、前記光軸と直交する第一軸と前記光軸
および前記第一軸と直交する第二軸とにより分割した第
１ないし第４象限にそれぞれ配置されていることを特徴
とするレンズ鏡筒。
【請求項２】請求項１に記載のレンズ鏡筒において、前記撮影レンズの焦点面上に配置され、撮像面に入射し
た光束を光電変換する略長方形の板状の撮像素子を有
し、前記第一軸は前記撮像素子の長辺または短辺と略平
行であることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載のレンズ
鏡筒において、前記撮影レンズを通過する光束を遮光するシャッタと、
前記撮影レンズを通過する光束の光量を変化させる絞り
と、前記シャッタおよび前記絞りを保持するベース部と
を有し、前記第３モータと前記第４モータとは前記ベー
ス部に配置され、前記ベース部には、前記第１モータお
よび前記第２モータの駆動軸が通過可能な切り欠き部が
設けられていることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項４】請求項３に記載のレンズ鏡筒において、前記ベース部は前記光軸に沿った方向の断面形状が、略
長方形状をなし、この略長方形状の長辺は前記相直交す
る第一軸と第二軸とのどちらか一方に平行に設けられ、前記切り欠き部は、前記第１モータおよび前記第２モー
タの中心軸が通る前記略長方形状のベース部の前記第１
象限および前記第２象限の角部を内向きの円弧状に切り
欠いて形成されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項５】請求項４に記載のレンズ鏡筒において、前記ベース部の前記第３モータと前記第４モータとが配
置される前記第３象限と前記第４象限との角部が、外向
きの円弧状に形成されていることを特徴とするレンズ鏡
筒。
【請求項６】請求項５に記載のレンズ鏡筒において、前記第１ないし第４モータの中心軸の延長線は、前記撮
像素子の外周面に近接して配置されていることを特徴と
するレンズ鏡筒。