JP2003315652A - レンズ鏡筒および撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光量調節ユニットの駆動源は、電気実装のた
めの半田処理を伴うため、半田フラックス等が鏡筒内に
入り込まない様に、鏡筒外に配置されており、レンズ鏡
筒の小型化、小径化に問題がある。 【解決手段】 遮光羽根８ｂ、８ｃの移動により光量を
調節する光量調節ユニット８を鏡筒内部に配置したレン
ズ鏡筒において、遮光羽根を駆動する駆動源８ａを鏡筒
内部に配置する。また、遮光羽根の移動により光量を調
節する光量調節ユニットを鏡筒内部に配置したレンズ鏡
筒において、光量調節ユニットの光軸前後のうち一方に
ＮＤフィルタ９ｃを出し入れする機構９を有し、ＮＤフ
ィルタを駆動する駆動源９ａを鏡筒内部に配置する。

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，デ
ジタルスチルカメラ等の撮像装置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】従来、ビデオカメラ用のズームレンズと
して、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は上述の最も一般的な４群構成からな
るズームレンズの鏡筒構造を示す。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２０１ａ、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、及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である。

【０００４】ガイドバー２０３及び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。

【０００５】バリエーターレンズ群２０１ｂは保持枠２
１１に保持されている。この保持枠２１１は押圧ばね２
０９とこの押圧ばね２０９の力でスクリュー棒２０８に
形成されたスクリュー溝２０８ａに係合するボール２１
０とを有している。このためモーターによって出力軸２
０６ａ、ギア列２０７を介してスクリュー棒２０８を回
転駆動することにより、保持枠２１１はガイドバー２０
３に沿って光軸方向に移動する。

【０００６】フォーカシングレンズ群２０１ｄは保持枠
２１４に保持されている。保持枠２１４のスリーブ部
（ガイドバーに嵌合して案内を形成する部分）にはねじ
部材２１３が光軸方向に保持枠と一体的となる様に組付
けられており、このねじ部材２１３はステップモーター
２１２を回転させることにより、その出力軸２１２ａが
回転し、この出力軸２１２ａに形成されたおねじ部とね
じ部材２１３に形成されためねじ部もしくはラック部が
この回転に連動することで、保持枠２１４をガイドバー
２０４ａ、２０４ｂに沿って光軸方向に移動させること
が出来る。

【０００７】なお、前述した様に、このステップモータ
ーによる連動機構は、バリエーター駆動機構として構成
しても構わない。

【０００８】また、この様なステップモーターを用いて
レンズ群を移動させる場合に、移動するレンズ群の光軸
方向の絶対位置を検出する為に不図示のフォトインタラ
プタと移動枠に一体的に設けられた遮光壁により移動枠
の光軸方向の一つの基準位置を検出し、この基準位置に
保持枠を配置した後に、以降ステップモーターに与える
駆動ステップ数を連続的にカウントすることにより保持
枠の位置を検出する位置検出手段を構成することが可能
となる。

【０００９】図６は従来の撮像装置におけるカメラ本体
の電気的構成を示すブロック図である。図において、上
述した図５と同一符号の構成要素は同じ機能を有する。

【００１０】２２１はＣＣＤ等の固体撮像素子、２２２
はバリエーターレンズ群２０１ｂの駆動源であり、図５
のモーター２０６、モーター２０６と連動するギア列、
スクリュー棒２０８等を含む。あるいは図５のフォーカ
シングレンズ群の駆動と同様ステップモーター等で構成
される。

【００１１】２２３はフォーカシングレンズ群２０１ｄ
の駆動源でありステップモーター２１２とおねじを形成
したその出力軸２１２ａ、保持枠２１４に形成したねじ
部材２１３等を含む。

【００１２】２２４は絞り駆動源である。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、フォーカシングレンズの光軸方向の絶対位置を検出
する。図５の様にバリエーター駆動源にＤＣモーターを
用いる様な場合には（図５では不図示だが）ボリューム
等の絶対位置エンコーダーをを用いる。あるいは磁気式
のものでも構わない。

【００１３】また、駆動源にステップモーターを用いる
場合には前述した通りの基準位置に保持枠を配置してか
ら、ステップモーターに入力する動作パルス数を連続し
てカウントする方法が一般的である。

【００１４】２２６は絞りエンコーダーであり、鏡筒外
に配置された絞り駆動源であるメーターの内部にホール
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知られている。

【００１５】絞り駆動源２２４により不図示の少なくと
も２枚以上の絞り羽根が駆動され、光量調節を行う。ま
た上記絞り羽根には、小絞り回折による画質劣化を防止
する為、ＮＤフィルターが貼り付けられている。

【００１６】或いは、このＮＤフィルターを別駆動源に
より駆動するものが知られている。

【００１７】２２８はカメラ信号処理回路であり、ＣＣ
Ｄ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、ＡＦゲート２３０を通過する。
即ち、露出決定及びピント合わせのために最適な信号取
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、複数設けられる
場合もあるが、ここでは簡単のためにその詳細は記述し
ない。

【００１８】２３１はＡＦ（オートフォーカス）のため
のＡＦ信号ＡＦ信号処理回路であり、映像信号の高周波
成分に関する一つもしくは複数の出力を生成する。２３
３はズームスイッチ、２３４はズームトラッキングメモ
リであり、変倍に際して被写体距離とバリエーターレン
ズ位置に応じてとるべきフォーカシングレンズ位置の情
報を記憶する。尚、ズームトラッキングメモリとしては
ＣＰＵ内のメモリを使用してもよい。２３２はＣＰＵで
ある。

【００１９】例えば撮影者によりズームスイッチ２３３
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
エーターの光軸方向の絶対位置と算出されたバリエータ
ーのあるべき位置、フォーカスエンコーター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あるべき位置、が
それぞれ一致するように、ズーム駆動源２２２とフォー
カシング駆動源２２３を駆動制御するものである。

【００２０】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源２２３を駆動制御する。

【００２１】さらに、適正露出を得る為にＣＰＵ２３２
はＡＥゲート２２９を通過したＹ信号の出力の平均値が
所定値となるように、絞りエンコーダー２２６の出力が
この所定値となるように、絞り駆動源２２４を駆動制御
して開口径をコントロールするものである。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年撮
影レンズには小型化、小径化が求められているが、従
来、絞り或いはＮＤ駆動ユニットの駆動部は、電気実装
の為に半田処理を伴う為、半田フラックス等が鏡筒内に
入り込まない様に、鏡筒の外に配置されており、レンズ
ユニットの小型化、小径化に問題があった。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願第１の発明では、遮光羽根の移動により光量を
調節する光量調節ユニットを鏡筒内部に配置したレンズ
鏡筒において、遮光羽根を駆動する駆動源を鏡筒内部に
配置している。

【００２４】また、本願第２の発明では、遮光羽根の移
動により光量を調節する光量調節ユニットを鏡筒内部に
配置したレンズ鏡筒において、駆動源の一部が鏡筒外部
に露出し、鏡筒の一部として遮光及び防塵機能を有する
ものとしている。

【００２５】また、本願第３の発明では、遮光羽根の移
動により光量を調節する光量調節ユニットを鏡筒内部に
配置したレンズ鏡筒において、光量調節ユニットの光軸
前後のうち一方にＮＤフィルタを出し入れする機構を有
し、ＮＤフィルタを駆動する駆動源を鏡筒内部に配置し
ている。

【００２６】さらに、本願第３の発明では、遮光羽根の
移動により光量を調節する光量調節ユニットを鏡筒内部
に配置したレンズ鏡筒において、光量調節ユニットの光
軸前後のうち一方にＮＤフィルタを出し入れする機構を
有し、ＮＤフィルタを駆動する駆動源の一部が鏡筒外部
に露出し、鏡筒の一部として遮光及び防塵機能を有する
ようにしている。

【００２７】なお、光量調節ユニットの駆動源の端子部
が鏡筒を貫通し、鏡筒外部にて電気実装部品が半田され
るようにしてもよい。また、ＮＤフィルタの駆動源の端
子部が鏡筒を貫通し、鏡筒外部にて電気実装部品を半田
づけされるようにしてもよい。

【００２８】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１は、本発明
の実施形態であるズームレンズ鏡筒の構成を示す図であ
る。このレンズ鏡筒は、ビデオカメラ、デジタルカメラ
等の撮像装置に用いられるものである。

【００２９】図において１は前玉となる固定の第１レン
ズ群を保持する固定鏡筒、２はバリエーターレンズ群を
保持し光軸方向に移動可能とする保持枠、３は固定のア
フォーカルレンズ群を保持するアフォーカル鏡筒、４は
フォーカシングレンズ群を保持し光軸方向に移動可能と
する保持枠、５はＣＣＤ、６は赤外カット及びローパス
のフィルター、７はＣＣＤ５及びフィルター６を固定保
持するホルダー部材を示す。なお、ＣＣＤ５に代えて、
ＣＭＯＳ等の他の撮像素子を用いてもよい。

【００３０】バリエーターレンズ群を保持する移動保持
枠２には、スリーブ部２ａとバー１０によって光軸方向
にガタ無く案内され、又Ｕ溝部２ｂとバー１１によって
回り止めされ、光軸が定まるものである。そして保持枠
２には、ラック部材１２が設けられている。このラック
部材１２にはスクリュー軸と噛み合うめねじ部１２ａが
構成されており、このめねじ部がステップモーター１５
の出力軸１５ａのおねじ部と噛み合う為に、ステップモ
ーター１５が回転すると保持枠２が光軸方向に可動とな
るものである。また前述従来例にて説明した基準位地出
しの為の遮光壁２ｃが設けられている。

【００３１】フォーカシングレンズ群を保持する移動保
持枠４には、スリーブ部４ａとバー１１によって光軸方
向にガタ無く案内され、又Ｕ溝部４ｂとバー１０によっ
て回り止めされ、光軸が定まるものである。そして保持
枠４には、ラック部材１３が設けられている。このラッ
ク部材１３にはスクリュー軸と噛み合うめねじ部１３ａ
が構成されており、このめねじ部がステップモーター１
６の出力軸１６ａのおねじ部と噛み合う為に、ステップ
モーター１６が回転すると保持枠４が光軸方向に可動と
なるものである。

【００３２】また、従来例にて説明した基準位地出しの
為の遮光壁４ｃが設けられている。

【００３３】８は絞りユニット（光量調節ユニット）で
あり、３群アフォーカルレンズ群の前に位置している。
絞りユニット８の駆動源８ａの回転軸に設けられた不図
示のアーム部に連動する絞り羽根８ｂ、８ｃを略光軸に
直交方向に動かすことで、光量制御を行う。

【００３４】絞りユニット８は、カメラシステムによっ
て、シャッター動作を行うことも出来る。

【００３５】図２に示す様に、絞りユニット８には、Ｎ
Ｄの出し入れ機構９が設けられており、駆動源９ａの回
転軸に設けられた不図示のアーム部に連動し、ＮＤ枠９
ｂに固定されたＮＤフィルター９ｃを光路に対し出し入
れを行う。

【００３６】ＮＤ出し入れ機構部９は、小絞り回折を起
こす様な小絞り状態に絞り値がなってしまう場合や、被
写体深度を調整する場合など、絞り情報や撮影モード情
報により、ＮＤの出し入れを行う。

【００３７】絞り羽根の駆動源８ａと、ＮＤの駆動源９
ａは、鏡筒外形を極力小くする為、可能な限り光軸に近
くなる様に配置しており、１群固定鏡筒と３群アフォー
カル鏡筒及びホルダー部材７から成る鏡筒内部に入り込
んでいる。

【００３８】図３にＮＤ駆動部９ａと鏡筒との関係を示
す。固定鏡筒１とホルダー部材７とによって構成される
鏡筒内には、ＮＤ駆動部９ａが配置されており、その端
子部９ｄはホルダー部材７を貫通し、フレキシブルプリ
ント基板１４に鏡筒外で半田付けされる。また、絞り駆
動部８ａもＮＤ駆動部と同様に、鏡筒外でフレキシブル
プリント基板１４と半田付けされる。

【００３９】なお、図４のごとく、絞り駆動部８ａ及び
ＮＤ駆動部９ａは鏡筒外に一部露出させることで、さら
に鏡筒の小径化を行うことができる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本願第１の発明に
よれば、光量調節ユニットの駆動部を鏡筒内部に配置す
ることで、外形を小さくすることができる。

【００４１】また、本願第２の発明のように、駆動源の
端子部を鏡筒外部に貫通させることで、電気実装時の半
田フラックス等のゴミが鏡筒内部に入ることを防止する
ことができる。

【００４２】また、本願第３の発明によれば、ＮＤフィ
ルタの駆動源を鏡筒内部に配置することで、外形の小型
化、小径化を図ることができる。

【００４３】また、本願第４の発明のように、ＮＤフィ
ルタの駆動源の端子部を鏡筒外部に貫通させることで、
電気実装時の半田フラックス等のゴミが鏡筒内部に入る
ことを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態であるレンズ鏡筒の構成を示
す図。

【図２】上記レンズ鏡筒に設けられた、ＮＤ駆動機構を
設けた絞りユニットの図。

【図３】上記ＮＤ駆動機構と鏡筒との関係を示す図。

【図４】上記ＮＤ駆動機構と鏡筒との関係を示す図。

【図５】従来のレンズ鏡筒の構成を示す図。

【図６】従来のレンズ鏡筒を備えた撮像装置の電気回路
構成を示す図。

【符号の説明】

１：固定鏡筒 ２：バリエーターレンズ保持枠 ３：アフォーカルレンズ鏡筒 ４：フォーカスレンズ保持枠 ５：ＣＣＤ ６：ローパスフィルター ７：ホルダー部材 ８：絞りユニット ９：ＮＤ出し入れ機構 １２、１３：ラック部材 １５、１６：ステップモーター １０、１１：ガイドバー １４：フレキシブルプリント基板

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 遮光羽根の移動により光量を調節する光
   量調節ユニットを鏡筒内部に配置したレンズ鏡筒におい
   て、 前記遮光羽根を駆動する駆動源を鏡筒内部に配置したこ
   とを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 【請求項２】 遮光羽根の移動により光量を調節する光
   量調節ユニットを鏡筒内部に配置したレンズ鏡筒におい
   て、 前記駆動源の一部が鏡筒外部に露出し、鏡筒の一部とし
   て遮光及び防塵機能を有することを特徴とするレンズ鏡
   筒。
3. 【請求項３】 遮光羽根の移動により光量を調節する光
   量調節ユニットを鏡筒内部に配置したレンズ鏡筒におい
   て、 前記光量調節ユニットの光軸前後のうち一方にＮＤフィ
   ルタを出し入れする機構を有し、 前記ＮＤフィルタを駆動する駆動源を鏡筒内部に配置し
   たことを特徴とするレンズ鏡筒。
4. 【請求項４】 遮光羽根の移動により光量を調節する光
   量調節ユニットを鏡筒内部に配置したレンズ鏡筒におい
   て、 前記光量調節ユニットの光軸前後のうち一方にＮＤフィ
   ルタを出し入れする機構を有し、 前記ＮＤフィルタを駆動する駆動源の一部が鏡筒外部に
   露出し、鏡筒の一部として遮光及び防塵機能を有するこ
   とを特徴とするレンズ鏡筒。
5. 【請求項５】 前記光量調節ユニットの駆動源の端子部
   が鏡筒を貫通し、鏡筒外部にて電気実装部品が半田され
   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
   鏡筒。
6. 【請求項６】 前記ＮＤフィルタの駆動源の端子部が鏡
   筒を貫通し、鏡筒外部にて電気実装部品を半田づけされ
   ていることを特徴とする請求項３又は４に記載のレンズ
   鏡筒。
7. 【請求項７】 請求項１から６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撮像装置。