JP3716497B2 - レンズ装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は縮退可能なレンズ装置に係わり、さらに詳しくは使用状態位置と縮退状態位置とに移動可能なレンズ装置における簡易で剛性のよい縮退機構に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、カメラやビデオカメラに搭載するレンズ装置が知られており、従来例の一例として、ズームレンズ系のレンズ装置の例を図面に基づき説明する。
【0003】
図1は従来例のレンズ装置の側面断面図で、図2は従来例のレンズ装置の背面断面図である。図で、主胴301の被写体側端に固定レンズ群L11が、像面側端にはCCD光学部材302が固定されてある。この主胴301には摺動軸321、322が固定されてある。この摺動軸321、322には移動レンズ群L12、L14及び固定レンズL3がそれぞれ各レンズ枠323、325、324を介して光軸上を光軸方向に移動可能な状態で支持されてある。移動レンズ群L12、L14はそれぞれステッピングモータ341、461によって駆動される。固定レンズ群L13は図示しない係止部材によって所定の光軸上位置に保持される。移動レンズ群L12、L14の初期位置検出手段のためのフォトインタラプタ371、377が主胴301に固定されてある。光量調節手段のためのオートアイリスユニット391も主胴301に固定されている(特開平4−177206号参照)。
【0004】
しかしながら、近年、カメラやビデオカメラにおいて携帯性、操作性等を向上させるため小型化が進んできており、それに搭載するレンズ装置もますます小型化が望まれる。上記従来例のレンズ装置は、縮退状態にしないタイプのレンズ装置であり、携帯性等よりコンパクト性が望まれる。
【0005】
また、カメラでは従来より、主に2群のズームレンズ系の縮退可能なレンズ装置が知られている。この縮退機構は鏡胴の円筒状に設けたカム溝等により行っている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、縮退機構をカム溝等を使用すると、機構が複雑となりまた高価なものとなり、さらに高い加工精度が要求される。
【0007】
本発明は上記の課題に鑑みなされたもので、本発明の目的は簡易で、剛性のよい縮退可能なレンズ装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は下記のような手段により達成される。即ち、
(1)後胴と、少なくとも光学系の一部を有し前記後胴に対して移動する前胴と、前記光学系の光軸と平行方向に設けられ前記前胴を直進移動させる直進摺動部材および一端を前記後胴に回動自在に軸支持され他端を第2リンク部材と回動自在に軸支持される第1リンク部材と一端を前記第1リンク部材と回動自在に軸支持され他端を前記前胴に回動自在に軸支持される第2リンク部材とから成るリンク機構を有し前記前胴を使用状態位置と縮退状態位置との間で移動させるレンズ縮退手段とを備え、前記前胴が使用状態位置にあるとき、前記第1リンク部材と前記後胴との軸支持部と前記第1リンク部材と前記第2リンク部材との軸支持部と前記第2リンク部材と前記前胴との軸支持部とが直線状に並んだ状態となることを特徴とするレンズ装置である。
【0009】
また、(2)前記前胴が前記縮退状態位置より前記使用状態位置になったとき、前記第1リンク部材と前記第2リンク部材との軸支持部の回動を規制することを特徴とする請求項1に記載のレンズ装置である。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態のレンズ装置を図面に基づき説明する。図3は実施形態のレンズ装置の使用時の側面断面図で、図4は図3のレンズ装置の使用時の背面断面図で、図5は実施形態のレンズ装置の使用時の前面外観図で、図6は実施形態のレンズ装置の未使用時の側面断面図で、図7は実施形態のレンズ装置の縮退開始の側面断面図で、図8は実施形態のレンズ装置の縮退途中の側面断面図で、図9は実施形態のレンズ装置の縮退途中の側面断面図で、図10は実施形態のレンズ装置の縮退完了の側面断面図で、図11は実施形態のレンズ装置の退避制御フローチャート図で、さらに図12は実施形態のレンズ装置の別の退避制御フローチャート図である。なお、図3は図4の矢印Bの断面図であり、図4は図3の矢印Aの断面図である。
【0011】
図3、4で、前胴1の被写体側端には固定レンズ群枠11があり固定レンズ群L1が固定されてある(図5参照)。前胴1の被写体側壁と像面側に取り付けられたガイド板12の間に摺動軸100、101が光軸と平行に取り付けられており、その2本の摺動軸には移動レンズ群L2を収納した移動レンズ枠3のそれぞれ摺動軸受け部31とU溝摺動受け部32が嵌合して、該移動レンズ群L2は光軸方向に移動可能な状態になっている。また、図4に示すように、この移動レンズ枠3を駆動するための駆動源であるズームモータ201が前胴1に取り付けられ、公知の技術である連結部材204を介して移動レンズ枠3に連結され駆動することにより移動レンズ群L2は光軸方向に移動される。なお、ズームモータ201は駆動用ステッピングモータであり制御手段で制御される。
【0012】
さらに、図3、4で、後胴2の像面側壁にはCCD光学部材枠21があり、適当なCCD、水晶板などを設置する。後胴2の像面側面壁と、被写体側面壁に取り付けられたガイド板22(図3)の間に摺動軸102、103、及び摺動軸104が光軸と平行に取り付けられており、摺動軸102、103には移動レンズ群L4を収納した移動レンズ枠5のそれぞれ摺動軸受け部51とU溝摺動受け部52が嵌合して、該移動レンズ群L4は光軸方向に移動可能な状態になっている。また、第4図に示すように、この移動レンズ枠5を駆動するためのフォーカスモータ202が後胴2に取り付けられ、連結部材205を介して移動レンズ枠5に連結され駆動することにより移動レンズ群L4は光軸方向に移動される。なお、フォーカスモータ202は駆動用ステッピングモータであり制御手段で制御される。固定レンズ群L3は後中胴枠43にオートアイリスユニット4と一体で形成されてある。アイリス部材であるオートアイリスユニット4は摺動軸受け部41とU溝摺動受け部42を持ち、直進摺動部材である摺動軸102、104にそれぞれ嵌合しており、摺動軸104に通された弾性部材であるコイルバネ110(図3)によって被写体側方向に付勢され、前記摺動軸受け部41が前記ガイド板22に突き当てられることにより、所定の光軸上の位置に保持されている。
【0013】
ここで、初期位置センサについて説明すると、移動レンズ群L2と移動レンズ群L4の移動はステップモータを使用するので、初期位置センサを持っており、ズーム関係ではWADE(ワイド)端、フォーカス関係では最終端位置をそれぞれ初期位置センサの設置位置にしている。なお、初期位置センサは従来技術で図2のフォトインタラプタ371、377に使用されているものと同様のものである。
【0014】
また図3、4で、後胴2にはレンズ縮退手段である縮退駆動軸8のための2個の軸受23を持ち、縮退駆動軸8が嵌合してある。縮退駆動軸8の両端にはレンズ縮退手段である第1リンク部材6が取り付けられており、第1リンク部材6にはリンク部材回転ピン71を介して、レンズ縮退手段である第2リンク部材7が第1リンク部材6に対して回転自由な状態で取り付けられてある。この第2リンク部材7のリンク部材回転ピン71とは逆の端側は前胴1に設けられた係止ピン13に回転自由な状態で取り付けてある。前記縮退駆動軸8には縮退歯車9が取り付けられ、後胴2に固定されたレンズ縮退手段である縮退モータ203の出力歯車10と噛み合っている。なお、縮退モータ203は制御手段により制御される。また、前胴1の被写体側壁と像面側に取り付けられたガイド板12の間に直進摺動部材である摺動軸105、106が光軸と平行に取り付けられており、その2本の摺動軸には後胴2に設けられたそれぞれ摺動軸受け部24とU溝摺動受け部25が嵌合して、前胴1は後胴2に対し光軸方向に直進移動可能な状態になっている。
【0015】
この構成において縮退モータ203を、第3図で見て出力軸を反時計方向に回転させると、第1リンク部材6、第2リンク部材7(図4に示すようにそれぞれ背面より見て両側に設けられている)の作用により、図7乃至図10に示すように前胴1は後胴2に対して光軸上を移動する。なお、図7乃至図10に於いては、縮退の機能をわかりやすくするために、前胴1と後胴2、レンズ及びレンズ群及び枠、そしてリンク機構のみに表示してあり、また縮退の機能の主となる第1リンク部材6、第2リンク部材7を手前に表示してある。図7は使用状態において縮退するための準備段階を示しており、移動レンズ群L2をもっとも被写体側、移動レンズ群L4をもっとも像面側にそれぞれ駆動用ステッピングモータであるズームモータ201、駆動用ステッピングモータであるフォーカスモータ202で移動させた状態である。ここで、縮退モータ203を回転させるとリンク機構により前胴1が像面側に引っ張られて光軸上を移動する(図8参照)。所定の位置で固定レンズ群L3を有する後中胴枠43(図3)の後中胴係止ピン44(図7)が第1リンク部材6に当接し、オートアイリスユニット4も含め後中胴枠43はコイルバネ110を圧縮しながら像面側へ移動を始める(図9参照)。そして、前胴1の被写体側壁内壁が後胴2の被写体側端に突き当たるまで縮退は続けられ最終縮退状態である図10(図6も同じ)に到達し、縮退モータ203の回転を止める。この時モータを止めるタイミングはモータ電流を監視しておけば前胴1が後胴2に突き当たった時に、電流値が急増するので分かる。また、別途フォトインタラプタ等の位置検出装置を用いてもよい(図11、12参照)。
【0016】
また、縮退状態から使用状態にするには、単に縮退モータ203を逆に回転させればよく、今度は逆に図10から図7にむかって進み、図3に示すように第1リンク部材6に形成されているリンク部材係止部61が第2リンク部材7に突き当たるまで継続させる。これにより縮退駆動軸8、リンク部材回転ピン71、係止ピン13は直線状に並んだ状態となる。モータを止めるタインミングは前述と同様にして、モータ電流によって検出しても良いし、また別途位置検出装置を用いても良い(図11、12参照)。
【0017】
ここで、以下に動作を整理して書くと次の通りである。縮退準備として移動レンズ群L2をもっとも被写体側の位置(退避位置)にズームモータ201で移動させる。また、移動レンズ群L4をもっとも像面側位置(退避位置)にフォーカスモータ202で移動させる。なお、移動レンズ群L2の移動速度>前胴1の移動速度の場合は後述するようにズームモータ201、フォーカスモータ202、退縮モータ203を同時に駆動させてもよい。
【0018】
ここで、縮退モータ203を反時計方向(図7参照)に回転させると、リンク機構の第1リンク部材6、第2リンク部材7により、前胴1が像面側に引っ張られて撮像レンズの光軸と平行に移動する(図8参照)。あるところで、固定レンズ群L3に搭載した後中胴枠43の後中胴係止ピン44が第1リンク部材6に当接して、固定レンズ群L3、オートアイリスユニット4も像面側へ移動を始める(図9参照)。
【0019】
そして、前胴1の被写体側壁内壁が後胴2の被写体側端に突当たるまで縮退は続けられ最終縮退状態に達し(図10参照)、ここで縮退モータ203を止める。
【0020】
次に、縮退状態から使用状態の動作は、前述の使用状態から縮退状態の動作の逆を行うことにより縮退状態から使用状態になる。単に縮退モータ203を時計方向に回転すればよく、縮退モータ203が回転すると図10から図7に示す状態に進み、第1リンク部材6に形成されているリンク部材係止部61が第2リンク部材7に突き当たるまで継続させる。
【0021】
ここで、さらに縮退制御の流れについて、図面に基づき、詳しく追加説明する。
【0022】
先ず、移動レンズ群L2の移動速度>前胴1の移動速度の場合について図11で説明すると、縮退スイッチをON(F01)すると、図11に示す流れで縮退制御が行われ、最後に縮退モータが停止(F10)する。移動レンズ群L2がテレ端にあっても直ぐに縮退させても移動レンズ群L2の移動速度の方が速いので移動レンズ群L2が固定レンズ群L3にぶつかる心配がない。縮退モータ203の移動と、ズームモータ201による移動レンズ群L2の移動と、フォーカスモータ202による移動レンズ群L4の移動は同時に行われる。
【0023】
次に、移動レンズ群L2の移動速度≦前胴1の移動速度の場合について図12で説明すると、縮退スイッチをON(F21)すると、図12に示す流れで縮退制御が行われ、最後に縮退モータが停止(F30)する。移動レンズ群L2の移動速度が前胴1の移動速度よりも遅いので、移動レンズ群L2がテレ端にある場合、すぐに縮退させると移動レンズ群L2が固定レンズ群L3にぶつかってしまうので、先ず移動レンズ群L2をWIDE端にしてから縮退モータ203を動かす。
【0024】
なお、実施形態では前胴に1つの移動レンズ群と後胴に他の1つの移動レンズ群について説明したが、これに限定されるものではなく、前胴に1つの移動レンズ群のみ、後胴に1つの移動レンズ群のみでも良い。
【0025】
また、実施形態では前記後中胴に固定レンズ群とアイリス部材について説明したが、これに限定されるものではなく、前記後中胴に固定レンズ群のみ、アイリス部材のみでもよい。
【0026】
また、実施形態では後中胴はリンク機構により縮退状態と使用状態の移動について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、前胴の一端で移動させても良い。
【0027】
また、実施形態では前胴に1つの固定レンズ群と1つの移動レンズ群を設け、後胴に1つの固定レンズ群と1つの移動レンズ群を設けたが、これに限定されるものではなく、前胴または後胴に少なくとも1つの光学系があれば良い。
【0028】
また、実施形態ではビデオカメラの4群のズームレンズについて説明したが、これに限定されるものではなく、2群、3群等のズームレンズであってもよく、またカメラのレンズ装置でも良い。
【0029】
また、実施形態ではリンク機構として、2つのリンク部材につて説明したが、これに限定されるものではなく、例えば回転円板に設けたピンと1つのリンク部材とで前記前胴と前記後胴とをレンズ光軸方向に対し前後に駆動しても良い。
【0030】
さらに、実施形態では前記後中胴は後胴に対しての移動するものについて説明したが、これに限定されるものではなく、例えば前胴に対して移動するものであっても良い。
【0031】
【発明の効果】
以上のように構成したので下記のような効果を奏する。請求項1によれば、後胴と、少なくとも光学系の一部を有し後胴に対して移動する前胴と、光学系の光軸と平行方向に設けられ前胴を直進移動させる直進摺動部材および一端を後胴に回動自在に軸支持され他端を第2リンク部材と回動自在に軸支持される第1リンク部材と一端を第1リンク部材と回動自在に軸支持され他端を前胴に回動自在に軸支持される第2リンク部材とから成るリンク機構を有し、前胴を使用状態位置と縮退状態位置との間で移動させるレンズ縮退手段とを備え、前胴が使用状態位置にあるとき、第1リンク部材と前記後胴との軸支持部と、第1リンク部材と第2リンク部材との軸支持部と、第2リンク部材と前胴との軸支持部とが、直線状に並んだ状態となるので、簡易で、剛性のよい縮退可能なレンズ装置となる。
【0032】
請求項2によれば、前胴が縮退状態位置より使用状態位置になったとき、第1リンク部材と第2リンク部材との軸支持部の回動を規制するので、前胴が使用状態位置で外力が加わっても、リンク機構で前胴の移動を阻止でき、前胴の剛性を増すことができるレンズ装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来例のレンズ装置の側面断面図である。
【図2】従来例のレンズ装置の背面断面図である。
【図3】実施形態のレンズ装置の使用時の側面断面図である。
【図4】図3のレンズ装置の使用時の背面断面図である。
【図5】実施形態のレンズ装置の使用時の前面外観図である。
【図6】実施形態のレンズ装置の未使用時の側面断面図である。
【図7】実施形態のレンズ装置の縮退開始の側面断面図である。
【図8】実施形態のレンズ装置の縮退途中の側面断面図である。
【図9】実施形態のレンズ装置の縮退途中の側面断面図である。
【図10】実施形態のレンズ装置の縮退完了の側面断面図である。
【図11】実施形態のレンズ装置の退避制御フローチャート図である。
【図12】実施形態のレンズ装置の別の退避制御フローチャート図である。
【符号の説明】
1 前胴
11 固定レンズ群枠
12 ガイド板
13 係止ピン
2 後胴
21 CCD光学部材枠
22 ガイド板
23 軸受
24 摺動軸受け部
25 U溝摺動受け部
3 移動レンズ枠
31 摺動軸受け部
32 U溝摺動受け部
4 オートアイリスユニット
41 摺動軸受け部
42 U溝摺動受け部
43 後中胴枠
44 後中胴係止ピン
5 移動レンズ枠
51 摺動軸受け部
52 U溝摺動受け部
6 第1リンク部材
61 リンク部材係止部
7 第2リンク部材
71 リンク部材回転ピン
8 縮退駆動軸
9 縮退歯車
10 出力歯車
100,101,102,103,104,105,106 摺動軸
110 コイルバネ
201 ズームモータ(駆動用ステッピングモータ)
202 フォーカスモータ(駆動用ステッピングモータ)
203 縮退モータ
204,205 連結部材
L1 固定レンズ群
L2 移動レンズ群
L3 固定レンズ群
L4 移動レンズ群
Claims (2)
- 後胴と、少なくとも光学系の一部を有し前記後胴に対して移動する前胴と、前記光学系の光軸と平行方向に設けられ前記前胴を直進移動させる直進摺動部材および一端を前記後胴に回動自在に軸支持され他端を第2リンク部材と回動自在に軸支持される第1リンク部材と一端を前記第1リンク部材と回動自在に軸支持され他端を前記前胴に回動自在に軸支持される第2リンク部材とから成るリンク機構を有し前記前胴を使用状態位置と縮退状態位置との間で移動させるレンズ縮退手段とを備え、前記前胴が使用状態位置にあるとき、前記第1リンク部材と前記後胴との軸支持部と前記第1リンク部材と前記第2リンク部材との軸支持部と前記第2リンク部材と前記前胴との軸支持部とが直線状に並んだ状態となることを特徴とするレンズ装置。
- 前記前胴が前記縮退状態位置より前記使用状態位置になったとき、前記第1リンク部材と前記第2リンク部材との軸支持部の回動を規制することを特徴とする請求項1に記載のレンズ装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP16743796A JP3716497B2 (ja) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | レンズ装置 |
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JP16743796A JP3716497B2 (ja) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | レンズ装置 |
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JPH1010402A JPH1010402A (ja) | 1998-01-16 |
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JP16743796A Expired - Fee Related JP3716497B2 (ja) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | レンズ装置 |
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JP2006243204A (ja) * | 2005-03-02 | 2006-09-14 | Seiko Instruments Inc | レンズ駆動装置及び撮像機器及びレンズ駆動方法及びその方法を記録した記録媒体 |
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1996
- 1996-06-27 JP JP16743796A patent/JP3716497B2/ja not_active Expired - Fee Related
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