JP2007163841A - レンズ鏡胴及び撮像装置並びにレンズ位置調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】単一の駆動源で、簡単な構成により、焦点距離変更と共にフォーカシングを行うことができる、特に鏡胴が薄型の、低コストのレンズ駆動装置を備えたレンズ鏡胴及びこのレンズ鏡胴を備えた薄型の、低コストの撮像装置を得る。
【解決手段】被写体光を導くための複数のレンズ群と、複数のレンズ群のうちの２つのレンズ群を光軸方向に移動させるための単一のモータと、モータにより駆動されるリードスクリューとカム筒と、を有し、一方のレンズ群をリードスクリューの回転に伴って移動させ、他方のレンズ群をカム筒により移動させるレンズ駆動装置を備えたレンズ鏡胴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、単一の駆動源で２つのレンズ群を移動させるよう構成されたレンズ駆動装置を備えたレンズ鏡胴及び該レンズ鏡胴を備えた撮像装置に関するものである。

従来より、焦点距離可変の撮影レンズ（以下、ズームレンズとも称す）を搭載したカメラが市販されている。ズームレンズは、光学系を構成する複数のレンズ群を光軸に沿って所望の位置に移動させて、その間隔を変化させることにより、焦点距離の変更（ズーミング）を行うようになっている。

複数のレンズ群を光軸に沿って移動させる方式としては大別して２種有り、レンズ枠を直進案内に係合させ、カム筒を回転させることによりレンズ枠を直進移動させるものと、光軸に略平行に軸を配置しこの軸を直進案内のガイド軸とし、レンズ枠にガイド軸が貫通するスリーブを形成し、モータとリードスクリューを用いて直接的にレンズ枠をガイド軸に沿って摺動させ直進移動させるものがある。

後者のリードスクリューを用いて直接的にレンズ枠をガイド軸に沿って移動させるものは、簡単な構造とできるため、沈胴機構を必要としないレンズ鏡胴に多用されており、モータとリードスクリューを用いて直接的にレンズ枠を移動させる駆動装置として、一方のレンズ群を移動させるためのリードスクリューと他方のレンズ群を移動させるためのリードスクリューがあり、一方のリードスクリューから他方のリードスクリューへ、歯車やベルトを用いて動力伝達し、１つのモータで２つのレンズ群を移動させるレンズ駆動装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−１２４９７４号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のレンズ駆動装置は、ズーミングには適用できるがフォーカシングを行うことはできないため、別途フォーカシングのためのモータ等の駆動源を必要とし、レンズ鏡胴に適用した場合には、コスト増に加え、大型化してしまう問題がある。

本発明は上記問題に鑑み、単一の駆動源で、簡単な構成により、焦点距離変更と共にフォーカシングを行うことができる、特に鏡胴が薄型の、低コストのレンズ駆動装置を備えたレンズ鏡胴及びこのレンズ鏡胴を備えた薄型の、低コストの撮像装置を得ることを目的とするものである。

上記の目的は、下記に記載する発明により達成される。

１．被写体光を導くための複数のレンズ群と、前記複数のレンズ群のうちの２つのレンズ群を光軸方向に移動させるための単一のモータと、該モータにより駆動されるリードスクリューとカム部材と、を有し、移動させられる２つのレンズ群のうち、一方のレンズ群を前記リードスクリューの回転に伴って移動させ、他方のレンズ群を前記カム部材により移動させるレンズ駆動装置を備えたことを特徴とするレンズ鏡胴。

２．前記カム部材に形成されたカム形状は階段状であることを特徴とする１に記載のレンズ鏡胴。

３．前記カム部材は、光軸周りに配置された円筒状のカム筒であることを特徴とする１又は２に記載のレンズ鏡胴。

４．前記カム筒は、絞り位置に隣接する固定レンズ群を保持する保持部材に回転自在に組み付けられていることを特徴とする３に記載のレンズ鏡胴。

５．前記カム筒と円周方向で所定の遊び量を有して係合するカム筒駆動部材を有し、前記モータは、前記カム筒駆動部材を介して前記カム筒を回転させることを特徴とする３に記載のレンズ鏡胴。

６．１〜５のいずれかに記載のレンズ鏡胴を備えたことを特徴とする撮像装置。

７．複数のレンズ群と、前記複数のレンズ群のうちの２つのレンズ群を光軸方向に移動させるための単一のモータと、該モータにより駆動されるリードスクリューと、カム形状が階段状であるカム筒と、を有し、一方のレンズ群を前記リードスクリューの回転に伴って移動させ、他方のレンズ群を前記カム筒により移動させるよう構成されたレンズ鏡胴のレンズ位置調整方法において、前記カム筒を所定の位置に停止させた状態で、前記リードスクリューの回転に伴って移動する一方のレンズ群を移動させてレンズ位置を調整するか、前記カム筒の同一の階段カム上で、前記リードスクリューの回転に伴って移動する一方のレンズ群を移動させてレンズ位置を調整した後、前記カム筒を所定の位置に移動させるか、のいずれかにより調整することを特徴とするレンズ位置調整方法。

８．複数のレンズ群と、前記複数のレンズ群のうちの２つのレンズ群を光軸方向に移動させるための単一のモータと、該モータにより駆動されるリードスクリューと、前記モータにより駆動されるカム筒駆動部材と、前記カム筒駆動部材と円周方向で所定の遊び量を有して係合するカム筒と、を有し、一方のレンズ群を前記リードスクリューの回転に伴って移動させ、他方のレンズ群を前記カム筒により移動させよう構成されたレンズ鏡胴のレンズ位置調整方法において、前記カム筒駆動部材と、前記カム筒とを、所定の位置に停止させた状態で、前記リードスクリューの回転に伴って移動する一方のレンズ群を移動させてレンズ位置を調整するか、前記カム筒駆動部材と、前記カム筒とを、停止させた状態で、前記リードスクリューの回転に伴って移動する一方のレンズ群を移動させてレンズ位置を調整した後、前記カム筒駆動部材を、前記カム筒に対し所定の位置に移動させるか、のいずれかにより調整することを特徴とするレンズ位置調整方法。

本発明によれば、単一の駆動源で、簡単な構成により、焦点距離変更と共にフォーカシングを行うことができる、特に鏡胴が薄型の、低コストのレンズ駆動装置を備えたレンズ鏡胴を得ることができ、このレンズ鏡胴を備えることで、薄型、低コストの撮像装置を得ることが可能となる。

以下、実施の形態により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

図１は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴を備えた撮像装置の一例であるカメラ１００の主要構成ユニットの内部配置の一例を示す図である。同図は、カメラ１００を被写体側から見た斜視図である。

同図に示すように、カメラ１００は、変倍可能な折り曲げ撮像光学系を内包した本発明に係るレンズ鏡胴５０が図示の如く右側に縦に配置され、開口部５１が被写体光束を取り込むよう配置されている。この開口部５１には、開口部５１を露呈する開状態と開口部５１を覆う閉状態とする不図示のレンズバリアが設けられている。

５２はフラッシュ発光窓であり、５３はフラッシュ発光窓の後方に配置された反射傘、キセノン管、その他メインコンデンサ、回路基板等で構成されるフラッシュユニットである。５４はカード型の画像記録用メモリである。５５は電池であり、本カメラの各部へ電源を供給する。画像記録用メモリ５４及び電池５５は、図示しない蓋部から挿脱が可能となっている。

本カメラの上面には、レリーズ釦５６が配置され、その１段の押し込みによりカメラの撮影準備動作、即ち焦点合わせ動作や測光動作が行われ、その２段の押し込みにより撮影露光動作が行われる。５７はメインスイッチであり、カメラを動作状態と非動作状態に切り替えるスイッチである。メインスイッチ５７により動作状態に切り替えられると、不図示のレンズバリアは、開状態にされると共に、各部の動作が開始される。また、メインスイッチ５７により非動作状態に切り替えられると、不図示のレンズバリアは、閉状態にされると共に、各部の動作を終了させる。

本カメラの背面には、ＬＣＤ或いは有機ＥＬ等で構成され、画像やその他文字情報等を表示する画像表示部５８が配置されている。また、図示していないが、ズームアップ、ズームダウンをおこなうズーム釦、撮影した画像を再生する再生釦、画像表示部５８上に各種のメニューを表示させるメニュー釦、表示から所望の機能を選択する選択釦等の操作部材が配置されている。

また、不図示であるが、これら主要構成ユニットの間には、各部を接続すると共に、各種電子部品が搭載された回路基板が配置され、各主要構成ユニットの駆動及び制御を行うようになっている。同様に、不図示であるが、外部入出力端子、ストラップ取り付け部、三脚座等を備えている。

図２は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴５０に内包された変倍可能な折り曲げ撮像光学系を示す断面図である。同図は、折り曲げ前及び折り曲げ後の２つの光軸を含む面で切断した断面図である。同図（ａ）はワイド状態の各レンズ群の位置を示し、同図（ｂ）はテレ状態の各レンズ群の位置を示している。

同図において、１は第１レンズ群であり、第１レンズ群１は、光軸をＯＡとし被写体に向けて配置されたレンズ１１と光軸ＯＡを略直角方向に折り曲げる反射部材であるプリズム１２と、プリズム１２により折り曲げられた光軸ＯＢを光軸として配置されたレンズ１３により構成されている。この第１レンズ群１は、移動しない固定されたレンズ群である。

２は第２レンズ群である。第２レンズ群２は、変倍（以下、ズーミングとも言う）時に、不図示の鏡枠と共に、図示の如く光軸ＯＢ方向に移動するレンズ群である。

３は第３レンズ群である。この第３レンズ群３は、光軸ＯＢ方向に移動しないレンズ群である。なお、Ｓは絞りシャッタ動作面であるが、絞りとシャッタの少なくとも一方が配置されているものであればよい。

４は第４レンズ群である。第４レンズ群４は、変倍時及び焦点調節（以下、フォーカシングとも言う）時に不図示の鏡枠と共に、光軸ＯＢ方向に移動するレンズ群である。

５は第５レンズ群である。この第５レンズ群５は、光軸ＯＢ方向に移動しない固定されたレンズ群である。

７は赤外光カットフィルタであり、必要に応じてオプチカルローパスフィルタが適宜積層して配置される。

赤外光カットフィルタ７の後方には不図示の撮像素子が配置される。撮像素子としては、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）型イメージセンサ、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型イメージセンサ等が用いられる。

（第１の実施の形態）
以下、第１の実施の形態について説明する。

図３は、第１の実施の形態に係るレンズ駆動装置を備えたレンズ鏡胴５０の内部の概略構造を示す平面図である。同図は、図２（ｂ）のテレ状態をを示している。なお、以下の図においては、説明の重複を避けるため、同機能部材には同符号を付与して説明する。

同図に示すように、レンズ鏡胴５０は、主胴９に各部材が取り付けられている。移動するレンズ群である第２レンズ群２は第２レンズ群鏡枠２ｋに保持されている。また、同様に、移動するレンズ群である第４レンズ群４は第４レンズ群鏡枠４ｋに保持されている。不図示であるが、光軸ＯＢ方向にガイド軸が２本配置され、第２レンズ群鏡枠２ｋ及び第４レンズ群鏡枠４ｋの案内を行うようになっている。

１０はカム筒であり、第２レンズ群鏡枠２ｋの一部が、カム筒１０に形成されたカム面に当接するように付勢部材である圧縮コイルバネ３１により付勢されている。カム筒１０には歯車部１０ｇが形成されている。

カム筒１０は、絞りシャッタ動作面Ｓに配置された絞りとシャッタの少なくとも一方と共に第３レンズ群３を保持して、主胴９に固定されている第３レンズ群鏡枠３ｋに対し、嵌合して回転自在に組み付けられている。第３レンズ群３は、絞りシャッタ動作面Ｓに近く、光線径が小さいため小径である。このため、カム筒１０を小径とすることができ、レンズ鏡胴を小型化に適した配置となっている。

２０はステッピングモータ（以下、モータとも称す）であり、モータ２０の回転軸には、歯車２１が組み付けられていると共に、リードスクリュー２０ｒが形成されている。

モータ２０の回転による歯車２１の回転は、図示では１つの歯車で示してあるが減速歯車列２２を介して、カム筒１０に形成された歯車部１０ｇに伝えられ、カム筒１０を回転させるようになっている。このカム筒１０の回転により、第２レンズ群鏡枠２ｋ即ち第２レンズ群２は、光軸ＯＢ方向に移動させられる。

なお、歯車２１は、モータ２０の回転軸と完全に一体化されているわけではなく、所定の摩擦力を有して固着されるか、固定ネジ等を用いて固定され、モータの回転時でも歯車２１を不回転とすることができるようになっている。

モータ２０の回転によるリードスクリュー２０ｒの回転は、回転係止された雌ネジ部材２３を光軸ＯＢ方向に移動させるようになっている。この雌ネジ部材２３の光軸ＯＢ方向の移動により、雌ネジ部材２３との係合部を有した第４レンズ群鏡枠４ｋ即ち第４レンズ群４は、光軸ＯＢ方向に移動させられる。

３２はフォトインタラプタである。第４レンズ群鏡枠４ｋに形成された遮蔽部の挿脱切り替わり位置を検出することにより、第４レンズ群鏡枠４ｋの初期位置検出が行われるようになっている。この初期位置を基準にしてモータ２０の回転方向及び回転量を制御し、レンズ群の位置制御が行われる。なお、この初期位置検出は、フォトリフレクタであってもよい。

図４は、第１の実施の形態に係るレンズ鏡胴に備えられたレンズ駆動装置の主要部を模式的に示した分解斜視図である。同図は、第２レンズ群鏡枠２ｋ、第４レンズ群鏡枠４ｋ、カム筒１０、モータ２０等を抜き出したものであり、固定レンズ群である第３レンズ群３は省略してある。また、同図は図２（ａ）のワイド状態を示している。

同図において、１５、１６はガイド軸である。ガイド軸１５には、第２レンズ群２を保持する第２レンズ群鏡枠２ｋに一体的に形成されたスリーブ部２ｓが嵌合し、ガイド軸１６には、第２レンズ群鏡枠２ｋに一体的に形成された回転係止部２ｍが係合している。同様に、ガイド軸１５には、第４レンズ群４を保持する第４レンズ群鏡枠４ｋに一体的に形成されたスリーブ部４ｓが嵌合し、ガイド軸１６には、第４レンズ群鏡枠４ｋに一体的に形成された回転係止部４ｍが係合している。

カム筒１０には、図示の如く、高さの異なる階段状のカム面Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３が形成されている。図示では、第２レンズ群鏡枠２ｋに形成された突起部２ｔがカム面Ｃ１に当接した状態となっている。Ｃ１はワイド位置、Ｃ２はミドル位置、Ｃ３はテレ位置となるよう設定されている。なお、以下の説明は、ワイド、ミドル、テレの３点の焦点距離設定で説明するが、焦点距離設定は３点に限るものではない。

同図に示すレンズ駆動装置は、モータ２０の回転により、以下のような動作を行う。

モータ２０の所定の方向への回転により、リードスクリュー２０ｒが回転し、雌ネジ部材２３を光軸ＯＢ方向のカム筒１０に接近する方向に移動する。これにより、雌ネジ部材２３に係合する第４レンズ群鏡枠４ｋ、即ち第４レンズ群４は光軸ＯＢ方向のカム筒１０に接近する方向に移動する。一方、モータ２０の回転による歯車２１の回転及び減速歯車列２２を介したカム筒１０も回転するが、第２レンズ群鏡枠２ｋの突起部２ｔはカム面Ｃ１上にあり、光軸ＯＢ方向への移動は行われない。即ち、第２レンズ群２は停止した状態となり、第４レンズ群４のみが移動し、ワイド時のフォーカシング動作を行う。

更に、モータ２０を所定の方向への回転させると、第４レンズ群鏡枠４ｋは光軸ＯＢ方向のカム筒１０に、更に接近する方向に移動する。同様に、カム筒１０は更に回転し、突起部２ｔがカム面Ｃ２へ移動すると第２レンズ群鏡枠２ｋはカム筒１０に接近し、ミドル状態となる。以降のモータ２０の回転では、突起部２ｔがカム面Ｃ２上にある間は、同様に第４レンズ群４のみがカム筒１０に接近する方向に移動し、ミドル時のフォーカシング動作となる。

更に、モータ２０を回転させると、突起部２ｔがカム面Ｃ２からカム面Ｃ３へ移動し、第２レンズ群鏡枠２ｋはカム筒１０に最も接近したテレ状態となり、以降のモータ２０の回転では、突起部２ｔがカム面Ｃ３上にある間は、同様に第４レンズ群４のみがカム筒１０に接近する方向に移動し、テレ時のフォーカシング動作となる。テレ状態から、ワイド状態への動作については、上記の動作を逆にたどることになる。

図５は、第１の実施の形態に係るレンズ鏡胴の、第２レンズ群２と第４レンズ群４の動作を示す移動線図である。

同図に示すように第１、第３、第５レンズ群（図示ではそれぞれ、１、３、５で示す）は移動せず、第２レンズ群２（図示２と示す）は上述の階段状のカム面Ｃ１に対応したワイド位置、カム面Ｃ２に対応したミドル位置、カム面Ｃ３に対応したテレ位置となり、順次段階的に第３レンズ群３に接近するよう移動する。

一方、第４レンズ群４（図示４と示す）は、上述のリードスクリューの回転量に比例して直線的に第３レンズ群３に接近するよう移動し、第２レンズ群２の位置が変化しない領域での第４レンズ群４の移動により、各焦点距離位置でのフォーカシングが行われるものである。同図においては、Ｆｗがワイド位置での第４レンズ群４のフォーカシング移動量を示し、Ｆｍがミドル位置での第４レンズ群４のフォーカシング移動量を示し、Ｆｔがテレ位置での第４レンズ群４のフォーカシング移動量を示している。

以下に、図４及び図５を用いて第１の実施の形態に係るレンズ鏡胴のピント調節方法について説明する。なお以下のピント調節方法は、いずれの焦点距離位置で行ってもよいが、被写体距離範囲に対するフォーカシング時のレンズ移動量が大きいテレ位置で行うことが好ましい。

ピント調整方法としては、まずカム筒１０を、例えば図５のＡに示すテレ時の撮影可能領域の略中点位置に停止させ、例えば歯車２１を固定する固定ネジを緩め、歯車２１を不回転状態とする。この後、被写体撮影距離範囲をカバーするフォーカシング移動量範囲の略１／２に相当する距離にチャートを配置し、リードスクリュー２０ｒを回転させ第４レンズ群４のみを移動させて、合焦位置に停止させる。この後、歯車２１を固定する固定ネジを締めて、モータ２０の回転を伝達可能にする。

ピント調整方法のその他の例としては、まずカム筒１０を、例えばテレ領域として、固定ネジを緩め歯車２１を不回転状態とする。この後、被写体撮影距離範囲をカバーするフォーカシング移動量範囲の略１／２に相当する距離にチャートを配置し、リードスクリュー２０ｒを回転させ第４レンズ群４を移動させて、合焦位置に停止させる。この時、カム筒１０を、例えば図５のＡに示すテレ時の撮影可能領域の略中点位置にして、歯車２１を固定する固定ネジを締めて、モータ２０の回転を伝達可能にする。

以上のような、レンズ位置調整をおこなうことで、撮像素子取り付け時の受光面位置の光軸ＯＢ方向の誤差に対し、無限遠から所定の至近距離までの撮影範囲を、常に階段状の同一高さのカム面から外れないように設定することが可能となる。

上記の２つのいずれかでレンズ位置の調整をおこなった後、各焦点距離での所望の距離のチャートでの第４レンズ群の合焦位置を求め、この位置を撮影時の各焦点距離での基準となる位置とする。

なお、被写体撮影距離範囲をカバーするフォーカシング移動量範囲の略１／２に相当する被写体距離とは、例えば無限遠から０．５ｍまでが被写体撮影距離範囲の場合、略１ｍの距離となる。

また、カム面の略中点位置で調整する例で説明したが、これに限るものでなく、特定の距離での合焦位置に対応して、カム筒を特定の位置に設定するものであればよい。

（第２の実施の形態）
以下、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態については、第１の実施の形態と異なる部分について説明する。

図６は、第２の実施の形態に係るレンズ鏡胴に備えられたレンズ駆動装置の主要部を模式的に示した分解斜視図である。同図は、第２レンズ群鏡枠２ｋ、第４レンズ群鏡枠４ｋ、カム筒１０、モータ２０等を抜き出したものであり、固定レンズ群である第３レンズ群３は省略してある。また、同図はワイド状態を示している。

同図に示すレンズ駆動装置は、第１の実施の形態に示すレンズ駆動装置とはカム筒１０及びカム筒１０の駆動部が異なっているものである。

カム筒１０には、傾斜面が形成されたカム面Ｃが形成されており、第２レンズ群鏡枠２ｋに形成された突起部２ｔが当接している。また、カム筒１０には、突起部１０ｔが形成されている。

また、カム筒１０の突起部１０ｔと回転方向で所定の遊び量（図示Ｂ）を有する係合部２５ｋが形成されたカム筒駆動部材２５が配置されている。このカム筒駆動部材２５には、歯車部２５ｇが形成されており、図示では１つの歯車で示してある減速歯車列２２と歯合している。

モータ２０の回転による歯車２１の回転は、減速歯車列２２を介して、カム筒駆動部材２５に形成された歯車部２５ｇに伝えられ、カム筒駆動部材２５を回転させる。この回転により、カム筒駆動部材２５の係合部２５ｋの一方の端部２５ｔが、カム筒１０の突起部１０ｔと当接し、更に回転することで、カム筒１０が回転するよう構成されている。

図７は、第２の実施の形態に係るレンズ鏡胴の、第２レンズ群２と第４レンズ群４の動作を示す移動線図である。同図及び図６を用いて、広角側から望遠側にズーミングする場合と、望遠側から広角側にズーミングする場合の各レンズ群の動きについて説明する。

最初に、各レンズ群が図６に示すＷ（ワイド）位置であり、第２レンズ群が２ｗ０で示す位置、第４レンズ群が４ｗ０で示す位置にある場合から説明する。

この状態で、リードスクリュー２０ｒを回転させ、第４レンズ群鏡枠４ｋを第３レンズ群（図示３で示す）に接近させる方向に移動させる。これにより、第４レンズ群鏡枠４ｋは４ｗ１で示す位置から４ｗ２で示す位置まで移動する。この時、カム筒駆動部材２５は回転するが、係合部２５ｋの遊び量Ｂ内の移動では、カム筒１０は回転せず、第２レンズ群鏡枠２ｋは、停止したままとなる。即ち、第２レンズ群鏡枠２ｋは停止した状態で、第４レンズ群鏡枠４ｋのみが光軸ＯＢ方向で第３レンズ群に接近する方向に移動し、ワイド状態で図示Ｆｗで示す領域でフォーカシングを行うことができる。

更に、リードスクリュー２０ｒを回転させると、係合部２５ｋの端部２５ｔがカム筒１０の突起部１０ｔに当接し、カム筒１０が回転を開始する。この後、例えば第４レンズ群鏡枠４ｋをミドル状態である図示４ｍ３で示す位置で停止させると、第２レンズ群鏡枠２ｋは図示２ｍ３に示す位置で停止する。

この後、リードスクリュー２０ｒを逆回転させ、第４レンズ群鏡枠４ｋを図示４ｍ１〜４ｍ２の図示Ｆｍで示す領域まで戻す。この時、カム筒駆動部材２５は逆回転するが、係合部２５ｋの遊び量Ｂ内の移動では、カム筒１０は回転せず、第２レンズ群鏡枠２ｋは、この位置で停止したままとなる。即ち、４ｍ１〜４ｍ２の図示Ｆｍで示す領域で、第４レンズ群鏡枠４ｋのみを光軸ＯＢ方向に移動させることができ、フォーカシングを行うことができる。

更にテレ状態へは、同様に、第４レンズ群鏡枠４ｋを第３レンズ群に接近させる方向に図示４ｔ３で示す位置へ移動させると、第２レンズ群鏡枠２ｋは図示２ｔ３で示す位置で停止し、この後、リードスクリュー２０ｒを逆回転させ、第４レンズ群鏡枠４ｋを図示４ｔ１〜４ｔ２の図示Ｆｔで示す領域でフォーカシングを行うことができる。

このテレ状態からワイド状態へは、リードスクリュー２０ｒを、第４レンズ群鏡枠４ｋが第３レンズ群から離間する方向に回転させ、図示４ｗ０で示す位置まで戻す。この時、第２レンズ群鏡枠２ｋは、図示２ｗ０に示す位置となり、ワイド状態となる。

この第２の実施の形態のレンズ鏡胴のレンズ駆動装置によれば、小刻みな任意の焦点距離への変更（ズーミング）が可能である。

次いで、第２の実施の形態に係るレンズ鏡胴のピント調節方法について、図６を用いて説明する。なお以下のピント調節方法は、いずれの焦点距離位置で行ってもよいが、被写体距離範囲に対するフォーカシング時のレンズ移動量が大きいテレ位置で行うことが好ましい。

ピント調整方法としては、まずカム筒１０をテレ位置とし、カム筒１０の突起部１０ｔがカム筒駆動部材２５の係合部２５ｋの略中点位置となる位置でカム筒駆動部材２５を停止させ、例えば歯車２１を固定する固定ネジを緩め、歯車２１を不回転状態とする。この後、被写体撮影距離範囲をカバーするフォーカシング移動量範囲の略１／２に相当する距離にチャートを配置し、リードスクリュー２０ｒを回転させ第４レンズ群４のみを移動させて、合焦位置に停止させる。この後、歯車２１を固定する固定ネジを締めて、モータ２０の回転を伝達可能にする。

ピント調整方法のその他の例としては、まずカム筒１０をテレ位置として、固定ネジを緩め歯車２１を不回転状態とする。この後、被写体撮影距離範囲をカバーするフォーカシング移動量範囲の略１／２に相当する距離にチャートを配置し、リードスクリュー２０ｒを回転させ第４レンズ群４を移動させて、合焦位置に停止させる。この時、カム筒１０の突起部１０ｔがカム筒駆動部材２５の係合部２５ｋの略中点位置となる位置にカム筒駆動部材２５を移動させた後、歯車２１を固定する固定ネジを締めて、モータ２０の回転を伝達可能にする。

以上のような、レンズ位置調整をおこなうことで、撮像素子取り付け時の受光面位置の光軸ＯＢ方向の誤差に対し、無限遠から所定の至近距離までの撮影範囲において、カム筒の突起部がカム筒駆動部材の係合部内の遊び量内で移動し、係合部の端部には当接しないように設定することが可能となる。

上記の２つのいずれかでレンズ位置の調整をおこなった後、各焦点距離での所望の距離のチャートでの第４レンズ群の合焦位置を求め、この位置を撮影時の各焦点距離での基準となる位置とする。

なお、カム筒の突起部をカム筒駆動部材の係合部の略中点位置として調整する例で説明したが、これに限るものでなく、特定の距離での合焦位置に対応して、カム筒の突起部及びカム筒駆動部材の係合部を特定の位置に設定するものであればよい。

なお、第２の実施の形態では、カム面Ｃが連続的な傾斜面で形成されたカム筒を用いたもので説明したが、これに限るものでなく、図４に示すような階段状のカム形状であってもよく、この場合には同一高さのカム面の平坦部と上記の遊び量の双方により、第４レンズ群４のフォーカシングに使用できる移動量を大きくすることができ、撮影可能な被写体距離範囲をより広くすることが可能となる。

以上説明したように、単一のモータと、このモータにより駆動されるリードスクリューとカム筒とを有し、一方のレンズ群をリードスクリューの回転に伴って移動させ、他方のレンズ群をカム筒により移動させるレンズ駆動装置を備えたレンズ鏡胴とすることにより、単一の駆動源で、簡単な構成により、焦点距離変更と共にフォーカシングを行うことができる、特に鏡胴が薄型の、低コストのレンズ駆動装置を備えたレンズ鏡胴を得ることが可能となる。

本実施の形態に係るレンズ鏡胴を備えた撮像装置の一例であるカメラの主要構成ユニットの内部配置の一例を示す図である。 本実施の形態に係るレンズ鏡胴に内包された変倍可能な折り曲げ撮像光学系を示す断面図である。 第１の実施の形態に係るレンズ駆動装置を備えたレンズ鏡胴の内部の概略構造を示す平面図である。 第１の実施の形態に係るレンズ鏡胴に備えられたレンズ駆動装置の主要部を模式的に示した分解斜視図である。 第１の実施の形態に係るレンズ鏡胴の、第２レンズ群と第４レンズ群の動作を示す移動線図である。 第２の実施の形態に係るレンズ鏡胴に備えられたレンズ駆動装置の主要部を模式的に示した分解斜視図である。 第２の実施の形態に係るレンズ鏡胴の、第２レンズ群と第４レンズ群の動作を示す移動線図である。

符号の説明

１ 第１レンズ群
２ 第２レンズ群
２ｋ 第２レンズ群鏡枠
３ 第３レンズ群
３ｋ 第３レンズ群鏡枠
４ 第４レンズ群
４ｋ 第４レンズ群鏡枠
５ 第５レンズ群
１０ カム筒
１５、１６ ガイド軸
２０ ステッピングモータ
２１ 歯車
２２ 減速歯車列
２３ 雌ネジ部材
２５ カム筒駆動部材
５０ レンズ鏡胴
１００ カメラ

Claims (8)

1. 被写体光を導くための複数のレンズ群と、前記複数のレンズ群のうちの２つのレンズ群を光軸方向に移動させるための単一のモータと、該モータにより駆動されるリードスクリューとカム部材と、を有し、
   移動させられる２つのレンズ群のうち、一方のレンズ群を前記リードスクリューの回転に伴って移動させ、他方のレンズ群を前記カム部材により移動させるレンズ駆動装置を備えたことを特徴とするレンズ鏡胴。
2. 前記カム部材に形成されたカム形状は階段状であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡胴。
3. 前記カム部材は、光軸周りに配置された円筒状のカム筒であることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡胴。
4. 前記カム筒は、絞り位置に隣接する固定レンズ群を保持する保持部材に回転自在に組み付けられていることを特徴とする請求項３に記載のレンズ鏡胴。
5. 前記カム筒と円周方向で所定の遊び量を有して係合するカム筒駆動部材を有し、前記モータは、前記カム筒駆動部材を介して前記カム筒を回転させることを特徴とする請求項３に記載のレンズ鏡胴。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴を備えたことを特徴とする撮像装置。
7. 複数のレンズ群と、前記複数のレンズ群のうちの２つのレンズ群を光軸方向に移動させるための単一のモータと、該モータにより駆動されるリードスクリューと、カム形状が階段状であるカム筒と、を有し、一方のレンズ群を前記リードスクリューの回転に伴って移動させ、他方のレンズ群を前記カム筒により移動させるよう構成されたレンズ鏡胴のレンズ位置調整方法において、
   前記カム筒を所定の位置に停止させた状態で、前記リードスクリューの回転に伴って移動する一方のレンズ群を移動させてレンズ位置を調整するか、
   前記カム筒の同一の階段カム上で、前記リードスクリューの回転に伴って移動する一方のレンズ群を移動させてレンズ位置を調整した後、前記カム筒を所定の位置に移動させるか、のいずれかにより調整することを特徴とするレンズ位置調整方法。
8. 複数のレンズ群と、前記複数のレンズ群のうちの２つのレンズ群を光軸方向に移動させるための単一のモータと、該モータにより駆動されるリードスクリューと、前記モータにより駆動されるカム筒駆動部材と、前記カム筒駆動部材と円周方向で所定の遊び量を有して係合するカム筒と、を有し、一方のレンズ群を前記リードスクリューの回転に伴って移動させ、他方のレンズ群を前記カム筒により移動させよう構成されたレンズ鏡胴のレンズ位置調整方法において、
   前記カム筒駆動部材と、前記カム筒とを、所定の位置に停止させた状態で、前記リードスクリューの回転に伴って移動する一方のレンズ群を移動させてレンズ位置を調整するか、
   前記カム筒駆動部材と、前記カム筒とを、停止させた状態で、前記リードスクリューの回転に伴って移動する一方のレンズ群を移動させてレンズ位置を調整した後、前記カム筒駆動部材を、前記カム筒に対し所定の位置に移動させるか、のいずれかにより調整することを特徴とするレンズ位置調整方法。