JP2012203019A

JP2012203019A - レンズ装置、撮影装置及びレンズ制御方法

Info

Publication number: JP2012203019A
Application number: JP2011064528A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Takeda; 俊明武田
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2011-03-23
Filing date: 2011-03-23
Publication date: 2012-10-22

Abstract

【課題】レンズ枠とガイド軸との係合部分の摺動抵抗を減らして移動レンズの倒れを防止すること。
【解決手段】移動枠４６を移動レンズ３２の光軸Ｏ方向で案内するガイド軸２１、２２と、移動枠４６をガイド軸２１、２２に案内させて移動レンズ３２の光軸Ｏ方向に移動させるカム筒４８と、レンズ枠４６を移動させるときに、移動レンズ３２の光軸Ｏを変化させることなく移動枠４６とガイド軸２１、２２との係合状態を動摩擦状態に保つように、レンズ枠４６を移動させる前又は移動開始と同時に、カム筒４８の歯車４９及びガイド軸２１、２２の歯車２３によりガイド軸２１、２２を移動して、移動枠４６とガイド軸２１、２２との係合状態を静摩擦状態から動摩擦状態に変えるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、移動レンズを保持した移動枠とその移動枠を案内するガイド軸との係合部分の摺動抵抗を減らして移動レンズの倒れを防止することができるレンズ装置、撮影装置及びレンズ制御方法に関する。

ズームレンズやフォーカスレンズ等の光軸方向に移動可能な移動レンズを備えたレンズ装置において、移動レンズを保持した移動枠をガイド軸により光軸方向に案内する構造が知られている。

特許文献１には、弾性部材によりガイド軸の揺動を防止する構造が開示されている。

特許文献２には、移動枠を光軸方向に移動させる駆動デバイスとして圧電素子を用いた構成が開示されている。

特開２０１０−１９７４４５号公報特開２００７−１１４７０７号公報

移動レンズを保持した移動枠をガイド軸により案内する構造では、移動枠とガイド軸との摺動抵抗により、移動枠が僅かに変形して移動レンズに倒れが発生し、光学性能の低下やピントズレが発生する問題がある。

特に、ズームレンズでは長焦点化に伴ってガイド軸が長くなり、その揺れが光学性能の顕著な低下となって現れるため、確実な揺動の防止が求められている。

特許文献１には、弾性部材でガイド軸の揺動を防止する構造が開示されているが、移動枠の移動開始時に発生する瞬発的な移動枠の変形に因るガイド軸の揺動を十分に防止することは難しい。特に、移動枠の回り止め部分に存在する移動枠とガイド軸との隙間に起因して、移動枠が移動を開始すると大きな揺動（いわゆるキツツキ現象）が発生するが、単に弾性部材を設けただけでは十分に揺れを吸収することができない。また、弾性部材に起因して、予期しない別の揺れが発生することも懸念される。

特許文献２は、圧電素子により移動枠を光軸方向で移動させる技術を開示しているが、移動枠の移動開始時に駆動素子が無い回り止め部分で発生する揺動を防止することはできない。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、移動枠とガイド軸との係合部分の摺動抵抗を減らして移動レンズの倒れを防止することができるレンズ装置、撮影装置及びレンズ制御方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は、移動レンズと、前記移動レンズを保持した移動枠と、前記移動枠を前記移動レンズの光軸方向で案内するガイド軸と、前記移動枠を前記ガイド軸に案内させて前記移動レンズの光軸方向に移動させる移動枠駆動部と、前記移動枠を前記移動枠駆動部によって移動させるときに、前記移動レンズの光軸を変化させることなく前記移動枠と前記ガイド軸との係合状態を動摩擦状態に保つように前記ガイド軸を動かすガイド軸駆動部であって、前記移動枠を前記移動枠駆動部によって移動させる前又は移動開始と同時に、前記移動枠と前記ガイド軸との係合状態を静摩擦状態から動摩擦状態に変えるガイド軸駆動部と、を備えたことを特徴とするレンズ装置を提供する。

これにより、移動枠を移動枠駆動部によって移動させる前又は移動開始と同時に、ガイド軸駆動部により前記移動枠と前記ガイド軸との係合状態が静摩擦状態から動摩擦状態に変わり、前記移動レンズの光軸を変化させることなく前記移動枠と前記ガイド軸との係合状態が動摩擦状態に保たれるので、特に移動枠とガイド軸との隙間及び移動枠の移動開始に起因して発生する揺動（いわゆるキツツキ現象）を確実に防止して、移動レンズの倒れが発生しないようにすることができる。

一実施形態では、前記ガイド軸として、前記移動枠のうちの前記移動枠駆動部によって光軸方向に駆動される被駆動部分に係合したメインガイド軸と、前記移動枠のうちの回り止め部に係合したサブガイド軸とを備え、前記ガイド軸駆動部は、前記移動枠が前記移動枠駆動部によって光軸方向に移動するときに、前記メインガイド軸及び前記サブガイド軸のうちで前記サブガイド軸のみを動かして前記移動枠と前記サブガイド軸との係合状態を静摩擦状態から動摩擦状態に変えることを特徴とする。この構成によれば、移動枠のうちキツツキ現象が発生し易い回り止め部分では確実に揺動防止を行うことができるとともに、移動枠のうちキツツキ現象が発生しない（又は発生しても無視できるレベルである）被駆動部分については揺動防止のための駆動の影響を与えないようにできるので、移動枠を光軸方向にて安定して移動させることができ、好ましい。

一実施形態では、前記移動レンズ及び前記移動枠を複数備え、前記ガイド軸として、前記複数の移動枠のうちの第１の移動枠の前記移動枠駆動部によって光軸方向に駆動される部分に係合し且つ第２の移動枠の前記移動枠駆動部によって光軸方向に駆動される部分とは反対側の部分に係合した第１のガイド軸と、前記第１の移動枠の前記移動枠駆動部によって光軸方向に駆動される部分とは反対側の部分に係合し且つ前記第２の移動枠の前記移動枠駆動部によって光軸方向に駆動される部分に係合した第２のガイド軸とを備え、前記ガイド軸駆動部は、前記第１の移動枠が前記移動枠駆動部によって光軸方向に移動するときには少なくとも前記第２のガイド軸を動かし、前記第２の移動枠が前記移動枠駆動部によって光軸方向に移動するときには少なくとも前記第１のガイド軸を動かすことを特徴とすることを特徴とするレンズ装置を提供する。即ち、第１の移動枠と第２の移動枠とで共通のガイド軸を用いて移動枠を光軸方向で移動させることができるとともに、光軸方向に駆動される部分とは反対側の部分に係合したガイド軸をガイド軸駆動部により動かすことで確実に移動レンズの倒れを防止することができる。この構成によれば、複数の移動枠でガイド軸を共用することができるので、スペースを要する部品点数を削減できるとともに、複数の移動レンズ間で光軸方向の移動に関する誤差を容易に小さくできる。

また、本発明は、前記レンズ装置と、前記レンズ装置を介して被写体像を撮像する撮像素子と、前記撮像素子により得られた撮像画像を記録媒体に記録する記録媒体インタフェースと、を備えたことを特徴とする撮影装置を提供する。

また、本発明は、移動レンズと、前記移動レンズを保持した移動枠と、前記移動枠を前記移動レンズの光軸方向に案内するガイド軸と、前記移動枠を前記ガイド軸に案内させて前記移動レンズの光軸方向に移動させる移動枠駆動部とを備えたレンズ装置におけるレンズ制御方法であって、前記移動レンズの光軸を変化させることなく前記ガイド軸を動かすガイド軸駆動部を前記レンズ装置に設け、前記移動枠を前記移動枠駆動部によって移動させる前又は移動開始と同時に、前記ガイド軸駆動部によって前記移動枠と前記ガイド軸との係合状態を静摩擦状態から動摩擦状態に変え、前記移動枠を前記移動枠駆動部によって移動させているときに、前記移動枠と前記ガイド軸との係合状態を動摩擦状態に保つように、前記ガイド軸駆動部によって前記ガイド軸を連続して動かすことを特徴とするレンズ制御方法を提供する。

本発明によれば、移動枠とガイド軸との係合部分の摺動抵抗を減らして移動レンズの倒れを防止することができる。

本発明が適用されたレンズ装置の第１実施例を側面から見た断面図であって、メインガイド軸及びサブガイド軸の両方を動かす場合を示す断面図本発明が適用されたレンズ装置の第２実施例を側面から見た断面図であって、サブガイド軸のみを動かす場合を示す断面図サブガイド軸を軸回りに回転させる構造例を示す斜視図サブガイド軸を光軸方向に振動させる構造例を示す斜視図サブガイド軸を軸回り方向に振動させる構造例を示す斜視図サブガイド軸を移動枠の回り止め部分の深さ方向に振動させる構造例を示す斜視図撮影装置の一例の全体構成図

以下、添付図面に従って、本発明の実施形態について、詳細に説明する。

図１は、本発明が適用されたレンズ装置の第１実施例を側面から見た断面図である。このレンズ装置１は、リアフォーカス式で可変焦点距離のレンズ装置であり、例えば、民生用のビデオカメラ、テレビ放送用のＥＮＧカメラ、監視用カメラ等に適用される。

図１に示すレンズ装置１は、前枠１０、前固定環１２、本固定環１４、及び後固定環１６から構成された略円筒状のレンズ鏡筒（固定筒）を備える。このレンズ装置１の光学系は、物体側から順に、固定レンズ３０（第１群レンズ）、ズーム（変倍）レンズ３２（第２群レンズ）、マスターレンズ３４（第３群レンズ）、フォーカスレンズ３６（第４群レンズ）から構成されている。マスターレンズ３４の直前には、虹彩絞り４０（アイリス）が設けられている。

ズームレンズ３２は、ズームレンズ移動枠４６により光軸Ｏ方向に移動可能に保持されている。本固定環１４の内周部にはカム筒４８が回動可能に保持されている。カム筒４８の内周部には、カムローラ４７（カムピン）を介してズームレンズ移動枠４６が保持されている。

カム筒４８にはカム形状の孔からなるカム溝が形成されており、ズームレンズ移動枠４６に凸設されたカムローラ４７が、カム筒４８のカム溝に係合されている。これによってズームレンズ移動枠４６は、ガイド軸２１、２２により回転が規制された状態で光軸Ｏ方向に直進可能に保持される。カム筒４８が回動すると、カム溝のカム形状に応じて、カムローラ４７とともにズームレンズ移動枠４６が光軸Ｏ方向にて進退移動する。

前固定環１２の外周部には、ズームリング５０が回動可能に配置されている。ズームリング５０の内周面には、径方向内向きに棒状の連結ピン５２が取り付けられている。連結ピン５２は、本固定環１４に形成された長孔を挿通してカム筒４８に連結されている。即ち、ズームリング５０が回動操作されると、連結ピン５２を介して連結されているカム筒４８が回動し、ズームレンズ移動枠４６が光軸Ｏ方向にて進退移動することで、ズームレンズ３２が光軸Ｏ方向に移動する。これにより、ズームリング５０の回動操作に応じてズーム倍率が変更するようになっている。

また、前固定環１２の外周部には、アイリスリング６０が回動可能に配置されており、アイリスリング６０の回動操作により、虹彩絞り４０が開閉動作するようになっている。

フォーカスレンズ３６は、光学系の焦点位置を変更するもので、フォーカスレンズ移動枠６４により、光軸Ｏ方向に移動可能に保持されている。本例のフォーカスレンズ３６は、図示を省略したリニア式（電磁式）モータによって駆動されるようになっている。前固定環１２の外周部には、フォーカスリング７０が回動可能に配置されている。マスターレンズ３４は、保持枠６２を介して、後固定環１６に固定されている。

なお、ズームレンズ３２の移動によりズーム倍率が変化すると、焦点面が移動するが、本例では、ズーム倍率の変化に伴う焦点面の移動を補正する補正レンズとしてフォーカスレンズ３６を兼用しており、ズーム倍率にかかわらず焦点面が移動しないようにフォーカスレンズ３６の位置を制御している。

次に、第１実施例における移動枠の揺動防止構造を説明する。

第１実施例では、二本のガイド軸２１、２２を、ズームレンズ移動枠４６及びフォーカスレンズ移動枠６４で共用している。第１のガイド軸２１は、ズームレンズ移動枠４６を光軸Ｏ方向に貫通して形成された挿通孔４６Ａに挿通されている。また、第１のガイド軸２１は、第１のガイド軸２１を挟むようにフォーカスレンズ移動枠６４に形成されたＵ字形状の溝（Ｕ溝）６４Ｂに係合している。第２のガイド軸２２は、第２のガイド軸２２を挟むようにズームレンズ移動枠４６に形成されたＵ字形状の溝（Ｕ溝）４６Ｂに係合している。また、第２のガイド軸２２は、フォーカスレンズ移動枠６４を光軸Ｏ方向に貫通して形成された挿通孔６４Ａに挿通されている。Ｕ溝４６Ｂ、６４Ｂは、それぞれズームレンズ移動枠４６及びフォーカスレンズ移動枠６４が光軸Ｏ回りに回動しないように規制する回り止め部材である。Ｕ溝４６Ｂ、６４Ｂの底辺とガイド軸２２、２１との隙間は挿通孔４６Ａ、６４Ａの隙間よりも大きくしてある。第１のガイド軸２１及び第２のガイド軸２２の一端は、ベアリング２４を介して本固定環１４に取り付けられ、第１のガイド軸２１及び第２のガイド軸２２の他端は、ベアリング２４を介して後固定環１６に取り付けられている。即ち、ガイド軸２１、２２は、そのガイド軸２１、２２を回転自在に軸受けするベアリング２４を介して固定環に取り付けられている。

このように第１実施例のレンズ装置１は、ズームレンズ移動枠４６の被駆動部分（本例ではカム筒４８に係合するカムローラ４７が形成された部分である）に係合し、且つフォーカスレンズ移動枠６４のＵ溝６４Ｂ（本例ではフォーカスレンズ３６を挟んで被駆動部分とは反対側の部分に形成されている）に係合した第１のガイド軸２１と、ズームレンズ移動枠４６のＵ溝４６Ｂ（本例ではズームレンズを挟んで被駆動部分とは反対側の部分に形成されている）に係合し且つフォーカスレンズ移動枠６４の被駆動部分（本例では図示を省略した駆動素子が設けられている部分である）に係合した第２のガイド軸２２とを備える。したがって、ズームレンズ移動枠４６とフォーカスレンズ移動枠６４とのガイド軸共用により、部品点数を削減することができるとともに、ズーミング時におけるズームレンズ３２及びフォーカスレンズ３６の連動の精度を向上しつつ、移動レンズの倒れ防止を実現できる。

以下では、移動枠４６、６４の被駆動部分に係合しているガイド軸を「メインガイド軸」といい、移動枠４６、６４の被駆動部分ではないＵ溝形成部分（回り止め部分）に係合しているガイド軸を「サブガイド軸」という。要するに、図１の例では、ズームレンズ移動枠４６に対しては、第１のガイド軸２１が「メインガイド軸」であって第２のガイド軸２２が「サブガイド軸」であり、フォーカスレンズ移動枠６４に対しては、第２のガイド軸２２が「メインガイド軸」であって第１のガイド軸２１が「サブガイド軸」である。

本発明では、メインガイド軸及びサブガイド軸のうち、少なくともサブガイド（即ち移動枠の回り止め部分に係合しているガイド軸）を、移動枠を移動させる前又は移動開始と同時に、駆動する。

カム筒４８は、前述のように、ズームレンズ移動枠４６に凸設されたカムローラ４７に係合するとともに、ズームリング５０の回動操作に連動して回動することで、ズームレンズ移動枠４６を光軸Ｏ方向で移動させる。そのカム筒４８の内周（内径）には歯車４９が設けられている。また、第１のガイド軸２１及び第２のガイド軸２２の外周（外径）には、カム筒４８の内周の歯車４９に係合する歯車２３が設けられている。したがって、ズームリング５０の回動操作に連動してカム筒４８が回動すると、ズームレンズ移動枠４６が光軸Ｏ方向で移動するのと同時に、第１のガイド軸２１及び第２のガイド軸２２が回転運動する。つまり、カム筒４８がカムローラ４７によりズームレンズ移動枠４６を光軸Ｏ方向で移動開始させるのと同時に、第１のガイド軸２１及び第２のガイド軸２２が回転運動することで、ズームレンズ移動枠４６と第２のガイド軸２２との係合状態が静摩擦状態から動摩擦状態に変わるとともに、フォーカスレンズ移動枠６４と第１のガイド軸２１との係合状態も静摩擦状態から動摩擦状態に変わる。そして、カム筒４８が回動している間、第１のガイド軸２１及び第２のガイド軸２２の回転運動が続き、移動レンズ（ズームレンズ３２、フォーカスレンズ３６）の光軸Ｏを変化させることなく、移動枠（ズームレンズ移動枠４６、フォーカスレンズ移動枠６４）とガイド軸２１、２２との係合状態が動摩擦状態に保たれる。このように本例では、移動枠駆動部としてのカム筒４８を用いてガイド軸２１、２２を動かすようになっている。

ズームレンズ移動枠４６についてみると、そのＵ溝４６Ｂに係合したサブガイドとしての第２のガイド軸２２が回転運動することで、ズームレンズ移動枠４６のＵ溝４６Ｂと第２のガイド軸２２との摺動抵抗に起因したズームレンズ移動枠４６の揺動（キツツキ現象）が防止される。また、フォーカスレンズ移動枠６４についてみると、そのＵ溝６４Ｂに係合したサブガイドとしての第１のガイド軸２１が回転運動することで、フォーカスレンズ移動枠６４のＵ溝６４Ｂと第１のガイド軸２１との摺動抵抗に起因したフォーカスレンズ移動枠６４の揺動（キツツキ現象）が防止される。即ち、ズームレンズ３２及びフォーカスレンズ３６の倒れを防止できる。

なお、図１のレンズ装置１では、ズーミング時にフォーカスレンズ３６で補正を行う構造であり、フォーカスレンズ移動枠６４のサブガイドである第１のガイド軸２１の回転駆動も行ったが、本発明はこのような場合に特に限定されない。ズームレンズ移動枠４６が光軸Ｏ方向に移動するときに、ズームレンズ移動枠４６のサブガイドである第２のガイド軸２２のみを回転駆動するようにしてもよい。この場合、第１のガイド軸２１の外周には歯車２３を設けない。フォーカスレンズ３６の光軸Ｏ方向における移動量は、一般に、ズームレンズ３２の光軸Ｏ方向における移動量と比較して少ないため、フォーカスレンズ移動枠６４の揺動やフォーカスレンズ３２の倒れの発生が無視できる程度に小さい場合には、余剰な駆動を排除してフォーカスレンズ移動枠６４を安定して駆動できる。

図２は、本発明が適用されたレンズ装置の第２実施例を側面から見た断面図である。図２にて、図１の第１実施例と同じ構成要素には同じ符号を付してあり、以下では第１実施例と異なる点のみ説明する。

第２実施例では、ズームレンズ移動枠４６とフォーカスレンズ移動枠６４とで異なるガイド軸を用いている。

図２にて、第１のガイド軸２１及び第２のガイド軸２２がズームレンズ移動枠４６と係合し、第３のガイド軸２５及び第３のガイド軸２６がフォーカスレンズ移動枠６４と係合している。第１のガイド軸２１は、ズームレンズ移動枠４６の被駆動部分の挿通孔４６Ａに挿通され、両端が本固定環１４に固定されている。第２のガイド軸２２は、ズームレンズ移動枠４６のＵ溝４６Ｂに係合し、両端が本固定環１４にベアリング２４を介して回転自在に取り付けられている。第３のガイド軸２５は、フォーカスレンズ移動枠６４の被駆動部分の挿通孔６４Ａに挿通され、両端が後固定環１６に固定されている。第４のガイド軸２６は、フォーカスレンズ移動枠６４のＵ溝６４Ｂに係合し、両端が後固定環１６にベアリング２４を介して回転自在に取り付けられている。本例では、第４のガイド軸２６をモータ２７により回転する。フォーカスレンズ移動枠６４を駆動させる移動枠駆動部の動力を用いてガイド軸２６を動かすようにしてもよい。

以上のような構造にて、第２実施例では、ズーム光学系とフォーカス光学系とで別個のガイド軸を用い、且つ、移動枠４６、６４が光軸Ｏ方向に移動するときに、メインガイド軸（第１のガイド軸２１、第３のガイド軸２５）ではなく、サブガイド軸（第２のガイド軸２２、第４のガイド軸２６）のみを動かして、移動枠４６、６４とサブガイド軸２２、２６との係合状態を静摩擦状態から動摩擦状態に変えるようになっている。

前述の第１実施例及び第２実施例では、ガイド軸駆動部として、移動枠を移動枠駆動部によって移動させる前又は移動開始と同時に、移動枠と前記ガイド軸との係合状態を静摩擦状態から動摩擦状態に変えるガイド軸駆動部として、カム筒４８の回動を利用した場合を例に説明した。具体的には、カム筒４８の内周とガイド軸の外周とに歯車を設けて、レンズ枠４６に凸設したカムローラ４７を介した移動枠４６の光軸方向の駆動とは別に、ズームリング５０の手動操作に連動させてガイド軸を駆動するようにした。ただし、本発明はカム筒４８の回動を利用する場合には特に限定されない。以下では、ガイド軸駆動部の各種の駆動態様について説明する。

図３は、図２に示した第２実施例におけるズームレンズ移動枠４６のガイド軸駆動部の構造例を示す斜視図である。なお、図２に示した要素には同じ符号を付した。図３において、第１のガイド軸２１（メインガイド軸）は、ズームレンズ移動枠４６の被駆動部分４６Ｃに形成された挿通孔４６Ａに挿通されている。ズームレンズ移動枠４６の被駆動部分４６Ｃは、カムローラ４７により図２のカム筒４８のカム溝（カム形状の孔）に係合している。また、第２のガイド軸２２（サブガイド軸）は、ズームレンズ移動枠４６の被駆動部分４６Ｃとは反対側の部分４６Ｄに形成されたＵ溝４６Ｂ（回り止め部）に係合し、歯車２３により図２のカム筒４８の内周の歯車４９に係合している。本例では、ズームレンズ移動枠４６の光軸Ｏ方向での移動開始（即ちカム筒４８の回動開始）と同時に、第２のガイド軸２２の回転を開始させて、ズームレンズ移動枠４６の光軸Ｏ方向での移動終了（即ちカム筒４８の回動終了）と同時に、第２のガイド軸２２の回転を終了する。

図４は、サブガイド軸を光軸Ｏ方向に振動させる例を示す斜視図である。なお、図３に示した要素と同じ要素には同じ符号を付した。図４において、第１のガイド軸２１とズームレンズ移動枠４６との関係、及び第２のガイド軸２２とズームレンズ移動枠４６との関係は、図３の場合と同様である。図４の例では、第２のガイド軸２２（サブガイド軸）の一端に圧電素子２８が固着されており、この圧電素子２８により第２のガイド軸２２を光軸Ｏ方向に振動させるようになっている。本例では、ズームレンズ移動枠４６の光軸Ｏ方向での移動開始よりも前又は移動開始と同時に、圧電素子２８により第２のガイド軸２２の光軸Ｏ方向での振動を開始する。

図５は、サブガイド軸を軸回り方向に振動させる例を示す斜視図である。なお、図３に示した要素と同じ要素には同じ符号を付した。第１のガイド軸２１とズームレンズ移動枠４６との関係、及び第２のガイド軸２２とズームレンズ移動枠４６との関係は、図３の場合と同様である。図５の例では、第２のガイド軸２２の一端に、振動受部材２９が固着されている。振動受部材２９の振動面２９Ａの法線は光軸Ｏに直交する。振動受部材２９の振動面２９Ａには圧電素子２８が固着されており、圧電素子２８の駆動により、第２のガイド軸２２を軸回り方向に振動させるようになっている。本例では、ズームレンズ移動枠４６の光軸Ｏ方向での移動開始よりも前又は移動開始と同時に、圧電素子２８により第２のガイド軸２２の軸周り方向での振動を開始する。

図６は、サブガイド軸をＵ溝４６Ｂの深さ方向に振動させる例を示す斜視図である。なお、図３に示した要素と同じ要素には同じ符号を付した。第１のガイド軸２１とズームレンズ移動枠４６との関係、及び第２のガイド軸２２とズームレンズ移動枠４６との関係は、図３の場合と同様である。図６の例では、第２のガイド軸２２の一端に、圧電素子２８が固着されており、この圧電素子２８の駆動により、第２のガイド軸２２とＵ溝４６Ｂの底部との隙間Ｄが無くならない程度の振幅で、圧電素子２８により第２のガイド軸２２をＵ溝４６Ｂの深さ方向に振動させる。本例では、ズームレンズ移動枠４６の光軸Ｏ方向での移動開始よりも前又は移動開始と同時に、圧電素子２８により第２のガイド軸２２の振動を開始する。

ところで、図４から図６に示した例にて、第２のガイド軸２２の振動終了は、特に限定されないが、少なくともズームレンズ移動枠４６の揺動（キツツキ現象）が発生しないように一定時間以上、圧電素子２８による第２のガイド軸２２の振動を継続する。ズームレンズ移動枠４６の光軸Ｏ方向での移動終了（即ちカム筒４８の回動終了）と同時に、振動を終了するようにしてもよい。

また、ガイド軸を駆動する駆動素子等のガイド軸駆動部は、ガイド軸の長さ方向にて移動レンズの待機位置寄り（例えば待機位置の近傍）に配置し、待機位置寄りでガイド軸を駆動するようにすることが、好ましい。

また、図３から図６にガイド軸駆動部の各種の駆動態様を別個に示したが、複数の移動枠が存在する場合、異なる駆動態様の組み合わせにより、本発明を実施してもよいことは言うまでもない。

また、部材（例えば移動枠やＵ溝など）の形状は、図示したものには限定されない。サブガイド軸が係合する回り止め部は、Ｕ字形状には特に限定されない。

図７は、図１又は図２に示したレンズ装置１を撮影部２に装着して構成された撮影装置の一例を示すブロック図である。なお、図７にて図１及び図２に記載した構成要素には同じ符号を付してあり、既に説明した内容はその説明を省略する。

図７において、レンズ装置１は、ズームレンズ３２、フォーカスレンズ３６、虹彩絞り４０をそれぞれ駆動するドライバ１１２Ｚ，１１２Ｆ，１１２Ｓと、Ａ／Ｄ変換器１１３と、撮影部２等と通信するための各種インタフェース１１４，１１５ａ，１１５ｂ，１１５ｃと、操作を受け付ける操作部１１６と、レンズ装置１の各部を統括して制御するＣＰＵ１１８とを含んで構成されている。なお、図７に示した例では、レンズ装置１内に、オートフォーカスを実行するＡＦユニット１１９を内蔵しているが、撮影部２から追尾用映像信号を出力して外部からの指示でフォーカスレンズ３６を駆動する構成では、レンズ装置１内のＡＦユニット１１９を省略できる。

また、撮影部２は、図７に示すように、レンズ装置１により結像された被写体像を撮像する撮像素子２２１と、撮像素子２２１から出力された映像信号に対して画像処理を行う映像信号処理回路２２２と、レンズ装置１と通信するためのＳＣインタフェース２２３と、撮像素子２２１により得られた撮像画像を表示する電子ビューファインダ２２４と、撮像素子２２１により得られた撮像画像を記録媒体２２５に記録する記録媒体インタフェース２２６と、撮像素子２２１により得られた撮像画像の像ぶれを検出する像ぶれ検出部２２７と、撮影部２の各部を統括して制御するＣＰＵ２２９を含んで構成されている。

本例のＣＰＵ２２９は、像ぶれが検出されたときには、レンズ装置１と通信することで、レンズ装置１のガイド軸用の駆動素子によりガイド軸を動かす。また、ガイド軸用の駆動素子を動かさない状態で像ぶれが検出されないときには、ガイド軸用の駆動素子によりガイド軸を動かさないようにする。

また、本例のＣＰＵ２２９は、撮像画像を記録媒体２２５に記録するときには、ガイド軸用の駆動素子によりガイド軸を動かし、撮像画像を記録媒体２２５に記録しないで電子ビューファインダ２２４に表示するだけのときには、ガイド軸用の駆動素子によりガイド軸を動かさないようにする。

以上説明した本明細書及び添付図面は、以下の発明を開示している。

移動レンズと、前記移動レンズを保持した移動枠と、前記移動枠を前記移動レンズの光軸方向で案内するガイド軸と、前記移動枠を前記ガイド軸に案内させて前記移動レンズの光軸方向に移動させる移動枠駆動部と、前記移動枠を前記移動枠駆動部によって移動させるときに、前記移動レンズの光軸を変化させることなく前記移動枠と前記ガイド軸との係合状態を動摩擦状態に保つように前記ガイド軸を動かすガイド軸駆動部であって、前記移動枠を前記移動枠駆動部によって移動させる前又は移動開始と同時に、前記移動枠と前記ガイド軸との係合状態を静摩擦状態から動摩擦状態に変えるガイド軸駆動部と、を備えたことを特徴とするレンズ装置。

前記ガイド軸として、前記移動枠のうちの前記移動枠駆動部によって光軸方向に駆動される被駆動部分に係合したメインガイド軸と、前記移動枠のうちの回り止め部に係合したサブガイド軸とを備え、前記ガイド軸駆動部は、前記移動枠が前記移動枠駆動部によって光軸方向に移動するときに、前記メインガイド軸及び前記サブガイド軸のうちで前記サブガイド軸のみを動かして前記移動枠と前記サブガイド軸との係合状態を静摩擦状態から動摩擦状態に変えることを特徴とするレンズ装置。

前記移動レンズ及び前記移動枠を複数備え、前記ガイド軸として、前記複数の移動枠のうちの第１の移動枠の前記移動枠駆動部によって光軸方向に駆動される被駆動部分に係合し且つ第２の移動枠の回り止め部に係合した第１のガイド軸と、前記第１の移動枠の回り止め部に係合し且つ前記第２の移動枠の前記移動枠駆動部によって光軸方向に駆動される被駆動部分に係合した第２のガイド軸とを備え、前記ガイド軸駆動部は、前記第１の移動枠が前記移動枠駆動部によって光軸方向に移動するときには少なくとも前記第２のガイド軸を動かし、前記第２の移動枠が前記移動枠駆動部によって光軸方向に移動するときには少なくとも前記第１のガイド軸を動かすことを特徴とするレンズ装置。

前記ガイド軸駆動部は、操作部材の操作に連動して回動することで前記移動枠を光軸方向で移動させるカム筒であって内周に歯車が設けられたカム筒を含んで構成され、前記ガイド軸の外周には、前記カム筒の内周の歯車に係合する歯車が設けられ、前記操作部材の操作に連動して前記カム筒が回動すると、前記ガイド軸の歯車と係合した前記カム筒の内周の歯車により前記ガイド軸を回転させることを特徴とするレンズ装置。

前記複数の移動枠のうちの第１の移動枠は変倍レンズを保持し且つ第２の移動枠はフォーカスレンズを保持し、前記ガイド軸駆動部は、操作部材の操作に連動して回動することで前記第１の移動枠を光軸方向で移動させるカム筒であって内周に歯車が設けられたカム筒を含んで構成され、前記第１のガイド軸の外周及び第２のガイド軸の外周の各々には、前記カム筒の内周の歯車に係合する歯車が設けられ、前記第１及び第２の移動枠のうちの少なくとも前記第１の移動枠が光軸方向で移動するときには前記カム筒の内周の歯車により前記第１及び前記第２のガイド軸を回転させて、前記第１及び第２の移動枠のうちの前記第２の移動枠のみが光軸方向で移動するときには前記第１及び前記第２のガイド軸を回転させないことを特徴とするレンズ装置。

前記移動レンズ及び前記移動枠を複数備え、前記ガイド軸として、前記複数の移動枠のうちの第１の移動枠の回り止め部に係合し且つ外周に歯車が形成されたガイド軸と、前記複数の移動枠のうちの第２の移動枠の回り止め部に係合したガイド軸とを含み、前記ガイド軸駆動部は、操作部材の操作に連動して回動することで前記第１の移動枠を光軸方向で移動させるカム筒であって、前記第１の移動枠の回り止め部に係合したガイド軸の歯車に係合する歯車が外周に設けられたカム筒と、前記第２の移動枠の回り止め部に係合したガイド軸を動かす駆動素子とを含んで構成されていることを特徴とするレンズ装置。

前記移動レンズ及び前記移動枠を複数備え、前記ガイド軸として、前記複数の移動枠のうちの第１の移動枠の回り止め部に係合したガイド軸と、前記複数の移動枠のうちの第２の移動枠の回り止め部に係合したガイド軸とを含み、前記ガイド軸駆動部は、前記第１の移動枠が光軸方向に移動するときに、前記第１の移動枠の回り止め部に係合したガイド軸を動かす駆動素子と、前記第２の移動枠が光軸方向に移動するときに、前記第２の移動枠の回り止め部に係合したガイド軸を動かす駆動素子とを含んで構成されていることを特徴とするレンズ装置。

前記ガイド軸駆動部として、前記ガイド軸を回転させることで、前記移動枠と前記ガイド軸との動摩擦状態を保つ手段を含むことを特徴とするレンズ装置。

前記ガイド軸駆動部として、前記ガイド軸を軸方向に振動することで、前記移動枠と前記ガイド軸との動摩擦状態を保つ駆動素子を含むことを特徴とするレンズ装置。

前記ガイド軸駆動部として、前記ガイド軸を軸回り方向に振動することで、前記移動枠と前記ガイド軸との動摩擦状態を保つ駆動素子を含むことを特徴とするレンズ装置。

前記ガイド軸は、前記移動枠に形成されている回り止め部に係合し、前記ガイド軸駆動部は、前記移動枠の回り止め部の深さ方向で、前記ガイド軸と前記回り止め部との間隙が無くならない程度の振幅で前記ガイド軸を振動することで、前記移動枠と前記ガイド軸との動摩擦状態を保つ駆動素子を含むことを特徴とするレンズ装置。

前記ガイド軸駆動部は、前記移動枠駆動部の動力を用いて前記ガイド軸を動かすことを特徴とするレンズ装置。

前記ガイド軸駆動部は、前記ガイド軸の長さ方向にて前記移動レンズの待機位置寄りで前記ガイド軸を駆動することを特徴とするレンズ装置。

前記レンズ装置と、前記レンズ装置を介して被写体像を撮像する撮像素子と、前記撮像素子により得られた撮像画像を記録媒体に記録する記録媒体インタフェースと、を備えたことを特徴とする撮影装置。

前記レンズ装置と、前記レンズ装置を介して被写体像を撮像する撮像素子と、前記撮像素子により得られた撮像画像の像ぶれを検出する検出手段と、前記検出手段により像ぶれが検出されたときには、前記ガイド軸駆動部により前記ガイド軸を駆動し、前記ガイド軸駆動部を動かさない状態で前記検出手段により像ぶれが検出されないときには、前記ガイド軸駆動部により前記ガイド軸を駆動しない制御を行う制御手段と、を備えたことを特徴とする撮影装置。

前記レンズ装置と、前記レンズ装置を介して被写体像を撮像する撮像素子と、前記撮像素子により得られた撮像画像を記録媒体に記録する記録媒体インタフェースと、前記撮像素子により得られた撮像画像を表示する電子ビューファインダと、前記撮像画像を前記記録媒体に記録するときには、前記ガイド軸駆動部により前記ガイド軸を駆動し、前記撮像画像を前記記録媒体に記録しないで前記電子ビューファインダに表示するのみであるときには、前記ガイド軸駆動部により前記ガイド軸を駆動しない制御を行う制御手段と、を備えたことを特徴とする撮影装置。

移動レンズと、前記移動レンズを保持した移動枠と、前記移動枠を前記移動レンズの光軸方向に案内するガイド軸と、前記移動枠を前記ガイド軸に案内させて前記移動レンズの光軸方向に移動させる移動枠駆動部とを備えたレンズ装置におけるレンズ制御方法であって、前記移動レンズの光軸を変化させることなく前記ガイド軸を動かすガイド軸駆動部を前記レンズ装置に設け、前記移動枠を前記移動枠駆動部によって移動させる前又は移動開始と同時に、前記ガイド軸駆動部によって前記移動枠と前記ガイド軸との係合状態を静摩擦状態から動摩擦状態に変え、前記移動枠を前記移動枠駆動部によって移動させているときに、前記移動枠と前記ガイド軸との係合状態を動摩擦状態に保つように、前記ガイド軸駆動部によって前記ガイド軸を連続して動かすことを特徴とするレンズ制御方法。

前記レンズ装置は、前記ガイド軸として、前記移動枠のうちの前記移動枠駆動部によって光軸方向に駆動される被駆動部分に係合したメインガイド軸と、前記移動枠のうちの回り止め部に係合したサブガイド軸とを備え、前記移動枠が前記移動枠駆動部によって光軸方向に移動するときに、前記メインガイド軸及び前記サブガイド軸のうちで前記サブガイド軸のみを動かすことを特徴とするレンズ制御方法。

前記レンズ装置は、前記移動レンズ及び前記移動枠を複数備え、前記ガイド軸として、前記複数の移動枠のうちの第１の移動枠の前記移動枠駆動部によって光軸方向に駆動される被駆動部分に係合し且つ第２の移動枠の回り止め部に係合した第１のガイド軸と、前記第１の移動枠の回り止め部に係合し且つ前記第２の移動枠の前記移動枠駆動部によって光軸方向に駆動される被駆動部分に係合した第２のガイド軸とを備え、前記第１の移動枠が光軸方向に移動するときには少なくとも前記第２のガイド軸を動かし、前記第２の移動枠が光軸方向に移動するときには少なくとも前記第１のガイド軸を動かすことを特徴とするレンズ制御方法。

なお、本発明は、本明細書において説明した例や図面に図示された例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の設計変更や改良を行ってよいのはもちろんである。

１…レンズ装置、２…撮影部、１２…前固定環、１４…本固定環、１６…後固定環、２１、２２、２５、２６…ガイド軸、２３…歯車、２４…ベアリング、２８…圧電素子、３２…ズーム（変倍）レンズ、３６…フォーカスレンズ、４６…ズームレンズ移動枠、４６Ｂ…Ｕ溝、４７…カムローラ、４９…歯車、５０…ズームリング、５２…連動ピン、６４…フォーカスレンズ移動枠、６４Ｂ…Ｕ溝、７０…フォーカスリング、１１８…ＣＰＵ、２２４…電子ビューファインダ、２２６…記録媒体インタフェース、２２７…像ぶれ検出部、２２９…ＣＰＵ

Claims

移動レンズと、
前記移動レンズを保持した移動枠と、
前記移動枠を前記移動レンズの光軸方向で案内するガイド軸と、
前記移動枠を前記ガイド軸に案内させて前記移動レンズの光軸方向に移動させる移動枠駆動部と、
前記移動枠を前記移動枠駆動部によって移動させるときに、前記移動レンズの光軸を変化させることなく前記移動枠と前記ガイド軸との係合状態を動摩擦状態に保つように前記ガイド軸を動かすガイド軸駆動部であって、前記移動枠を前記移動枠駆動部によって移動させる前または移動開始と同時に、前記移動枠と前記ガイド軸との係合状態を静摩擦状態から動摩擦状態に変えるガイド軸駆動部と、
を備えたことを特徴とするレンズ装置。
前記ガイド軸として、前記移動枠のうちの前記移動枠駆動部によって光軸方向に駆動される被駆動部分に係合したメインガイド軸と、前記移動枠のうちの回り止め部分に係合したサブガイド軸とを備え、
前記ガイド軸駆動部は、前記移動枠が前記移動枠駆動部によって光軸方向に移動するときに、前記メインガイド軸及び前記サブガイド軸のうちで前記サブガイド軸のみを動かして前記移動枠と前記サブガイド軸との係合状態を静摩擦状態から動摩擦状態に変えることを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
前記移動レンズ及び前記移動枠を複数備え、
前記ガイド軸として、前記複数の移動枠のうちの第１の移動枠の前記移動枠駆動部によって光軸方向に駆動される被駆動部分に係合し且つ第２の移動枠の回り止め部分に係合した第１のガイド軸と、前記第１の移動枠の回り止め部分に係合し且つ前記第２の移動枠の前記移動枠駆動部によって光軸方向に駆動される被駆動部分に係合した第２のガイド軸とを備え、
前記ガイド軸駆動部は、前記第１の移動枠が前記移動枠駆動部によって光軸方向に移動するときには少なくとも前記第２のガイド軸を動かし、前記第２の移動枠が前記移動枠駆動部によって光軸方向に移動するときには少なくとも前記第１のガイド軸を動かすことを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ装置。
前記ガイド軸駆動部は、操作部材の操作に連動して回動することで前記移動枠を光軸方向で移動させるカム筒であって内周に歯車が設けられたカム筒を含んで構成され、
前記ガイド軸の外周には、前記カム筒の内周の歯車に係合する歯車が設けられ、前記操作部材の操作に連動して前記カム筒が回動すると、前記ガイド軸の歯車と係合した前記カム筒の内周の歯車により前記ガイド軸を回転させることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ装置。
前記複数の移動枠のうちの第１の移動枠は変倍レンズを保持し且つ第２の移動枠はフォーカスレンズを保持し、
前記ガイド軸駆動部は、操作部材の操作に連動して回動することで前記第１の移動枠を光軸方向で移動させるカム筒であって内周に歯車が設けられたカム筒を含んで構成され、
前記第１のガイド軸の外周及び第２のガイド軸の外周の各々には、前記カム筒の内周の歯車に係合する歯車が設けられ、
前記第１及び第２の移動枠のうちの少なくとも前記第１の移動枠が光軸方向で移動するときには前記カム筒の内周の歯車により前記第１及び前記第２のガイド軸を回転させて、前記第１及び第２の移動枠のうちの前記第２の移動枠のみが光軸方向で移動するときには前記第１及び前記第２のガイド軸を回転させないことを特徴とする請求項３に記載のレンズ装置。
前記移動レンズ及び前記移動枠を複数備え、
前記ガイド軸として、前記複数の移動枠のうちの第１の移動枠の回り止め部分に係合し且つ外周に歯車が形成されたガイド軸と、前記複数の移動枠のうちの第２の移動枠の回り止め部分に係合したガイド軸とを含み、
前記ガイド軸駆動部は、操作部材の操作に連動して回動することで前記第１の移動枠を光軸方向で移動させるカム筒であって、前記第１の移動枠の回り止め部分に係合したガイド軸の歯車に係合する歯車が外周に設けられたカム筒と、前記第２の移動枠の回り止め部分に係合したガイド軸を動かす駆動素子とを含んで構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ装置。
前記移動レンズ及び前記移動枠を複数備え、
前記ガイド軸として、前記複数の移動枠のうちの第１の移動枠の回り止め部分に係合したガイド軸と、前記複数の移動枠のうちの第２の移動枠の回り止め部分に係合したガイド軸とを含み、
前記ガイド軸駆動部は、前記第１の移動枠が光軸方向に移動するときに、前記第１の移動枠の回り止め部分に係合したガイド軸を動かす駆動素子と、前記第２の移動枠が光軸方向に移動するときに、前記第２の移動枠の回り止め部分に係合したガイド軸を動かす駆動素子とを含んで構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ装置。
前記ガイド軸駆動部として、前記ガイド軸を回転させることで、前記移動枠と前記ガイド軸との動摩擦状態を保つ手段を含むことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のレンズ装置。
前記ガイド軸駆動部として、前記ガイド軸を軸方向に振動することで、前記移動枠と前記ガイド軸との動摩擦状態を保つ駆動素子を含むことを特徴とする請求項１、２、３、６及び７のうちいずれか１項に記載のレンズ装置。
前記ガイド軸駆動部として、前記ガイド軸を軸回り方向に振動することで、前記移動枠と前記ガイド軸との動摩擦状態を保つ駆動素子を含むことを特徴とする請求項１、２、３、６及び７のうちいずれか１項に記載のレンズ装置。
前記ガイド軸は、前記移動枠に形成されている回り止め部分に係合し、
前記ガイド軸駆動部は、前記移動枠の回り止め部分の深さ方向で、前記ガイド軸と前記回り止め部分との間隙が無くならない程度の振幅で前記ガイド軸を振動することで、前記移動枠と前記ガイド軸との動摩擦状態を保つ駆動素子を含むことを特徴とする請求項１、２、３、６及び７のうちいずれか１項に記載のレンズ装置。
前記ガイド軸駆動部は、前記移動枠駆動部の動力を用いて前記ガイド軸を動かすことを特徴とする請求項１から１１のうちいずれか１項に記載のレンズ装置。
前記ガイド軸駆動部は、前記ガイド軸の長さ方向にて前記移動レンズの待機位置寄りで前記ガイド軸を駆動することを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載のレンズ装置。
請求項１から１３のうちいずれか１項に記載のレンズ装置と、
前記レンズ装置を介して被写体像を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子により得られた撮像画像を記録媒体に記録する記録媒体インタフェースと、
を備えたことを特徴とする撮影装置。
請求項１から１３のうちいずれか１項に記載のレンズ装置と、
前記レンズ装置を介して被写体像を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子により得られた撮像画像の像ぶれを検出する検出手段と、
前記検出手段により像ぶれが検出されたときには、前記ガイド軸駆動部により前記ガイド軸を駆動し、前記ガイド軸駆動部を動かさない状態で前記検出手段により像ぶれが検出されないときには、前記ガイド軸駆動部により前記ガイド軸を駆動しない制御を行う制御手段と、
を備えたことを特徴とする撮影装置。
請求項１から１３のうちいずれか１項に記載のレンズ装置と、
前記レンズ装置を介して被写体像を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子により得られた撮像画像を記録媒体に記録する記録媒体インタフェースと、
前記撮像素子により得られた撮像画像を表示する電子ビューファインダと、
前記撮像画像を前記記録媒体に記録するときには、前記ガイド軸駆動部により前記ガイド軸を駆動し、前記撮像画像を前記記録媒体に記録しないで前記電子ビューファインダに表示するのみであるときには、前記ガイド軸駆動部により前記ガイド軸を駆動しない制御を行う制御手段と、
を備えたことを特徴とする撮影装置。
移動レンズと、前記移動レンズを保持した移動枠と、前記移動枠を前記移動レンズの光軸方向に案内するガイド軸と、前記移動枠を前記ガイド軸に案内させて前記移動レンズの光軸方向に移動させる移動枠駆動部とを備えたレンズ装置におけるレンズ制御方法であって、
前記移動レンズの光軸を変化させることなく前記ガイド軸を動かすガイド軸駆動部を前記レンズ装置に設け、
前記移動枠を前記移動枠駆動部によって移動させる前または移動開始と同時に、前記ガイド軸駆動部によって前記移動枠と前記ガイド軸との係合状態を静摩擦状態から動摩擦状態に変え、
前記移動枠を前記移動枠駆動部によって移動させているときに、前記移動枠と前記ガイド軸との係合状態を動摩擦状態に保つように、前記ガイド軸駆動部によって前記ガイド軸を連続して動かすことを特徴とするレンズ制御方法。
前記レンズ装置は、前記ガイド軸として、前記移動枠のうちの前記移動枠駆動部によって光軸方向に駆動される被駆動部分に係合したメインガイド軸と、前記移動枠のうちの回り止め部分に係合したサブガイド軸とを備え、
前記移動枠が前記移動枠駆動部によって光軸方向に移動するときに、前記メインガイド軸及び前記サブガイド軸のうちで前記サブガイド軸のみを動かすことを特徴とする請求項１７に記載のレンズ制御方法。
前記レンズ装置は、前記移動レンズ及び前記移動枠を複数備え、前記ガイド軸として、前記複数の移動枠のうちの第１の移動枠の前記移動枠駆動部によって光軸方向に駆動される被駆動部分に係合し且つ第２の移動枠の回り止め部分に係合した第１のガイド軸と、前記第１の移動枠の回り止め部分に係合し且つ前記第２の移動枠の前記移動枠駆動部によって光軸方向に駆動される被駆動部分に係合した第２のガイド軸とを備え、
前記第１の移動枠が光軸方向に移動するときには少なくとも前記第２のガイド軸を動かし、前記第２の移動枠が光軸方向に移動するときには少なくとも前記第１のガイド軸を動かすことを特徴とする請求項１７または１８に記載のレンズ制御方法。