JP4416242B2 - レンズ鏡筒およびこれを備えた光学機器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルカメラ、ビデオカメラ、銀塩カメラ等の光学機器に用いられ、送りネジ部を有するモータをモータ保持部材を介して鏡筒本体に取り付けるようにしたレンズ鏡筒に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオカメラに使用するレンズ鏡筒としては、図６に示すものがある。このレンズ鏡筒は、レンズを光軸方向に駆動する送りネジを有するステッピングモータ６０２をモータ保持板６０３により保持し、このモータ保持板６０３の鏡筒取付部を鏡筒本体６０１に対して光軸に直交する方向からビス等により取り付けるようにして組み立てられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようなレンズ鏡筒では、モータ保持板６０３を光軸と直交する方向から鏡筒本体６０１に取り付けるため、このモータ保持板６０３の鏡筒取付部がレンズと干渉しないようにモータ保持板６０３を光軸から離して配置する必要がある。
【０００４】
このため、モータ保持板６０３を内包するように配置されるカム筒により他のレンズを駆動しようとする場合、カム筒の径を大きくしなければならず、レンズ鏡筒を小型化（小径化）できないという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、特にカム筒の内側にモータ（ないしモータ保持部材）を配置しつつ、小型化できるようにしたレンズ鏡筒を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明では、レンズを光軸方向に駆動する送りネジ部および送りネジ部を駆動する駆動部を有するモータと、送りネジ部および駆動部を保持する本体部と、鏡筒本体に対して光軸方向から取り付けられる鏡筒取付部とを有するモータ保持部材と、を備えたレンズ鏡筒であって、モータおよびモータ保持部材の少なくとも一部が鏡筒本体の径方向内側に配置されており、鏡筒取付部は、モータ保持部材における本体部から駆動部側へ光軸方向に延長された部分の先端側を光軸直交方向に立ち曲げられるように形成されている。
【０００８】
これにより、モータ保持部材の鏡筒取付部を、送りネジ部に噛み合うラックやこのラックが取り付けられているレンズ保持枠および他のレンズ保持枠等に対して光軸方向にずらすことが可能となり、モータ保持部材のラック等との干渉を避けつつ、モータおよびモータ保持部材を光軸側に寄せて配置することが可能となる。このため、モータおよびモータ保持部材を内包するようにこれらの外側に配置されるカム筒を用いる場合でも、カム筒の径が小さくて済み、レンズ鏡筒の小型化（小径化）を図ることが可能になる。
【０００９】
なお、モータおよびモータ保持部材を、光軸に対してこのレンズ鏡筒により形成される像画面の短辺方向に配置することにより、長辺方向に配置する場合に比べてモータおよびモータ保持部材をより光軸側に寄せることができ、さらなるレンズ鏡筒の小型化を図ることが可能になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１から図５には、本発明の実施形態であるビデオカメラ用レンズ鏡筒の構成を示している。なお、図１には上記レンズ鏡筒を分解して示しており、図２には上記レンズ鏡筒の沈胴状態を示している。また、図３には上記レンズ鏡筒のワイドズーム状態を示しており、図４には上記レンズ鏡筒のテレズーム状態を示している。また、図５には、上記レンズ鏡筒を光軸方向後方から見た構成を示している。
【００１１】
これらの図において、１０１はレンズ鏡筒全体を支え、その光軸方向後端にＣＣＤ取付け部１１１ａを有する本体（鏡筒本体）である。なお、以下に説明する各構成部品は、段ギヤ１３２を除き、全て本体１０１内に収容される。
【００１２】
１０２は第１の移動レンズ、１０３は第２の移動レンズ、１０４は第３の移動レンズ、１０５は第４の移動レンズである。
【００１３】
また、１０６は本体１０１に固定された固定枠である。１０７は固定枠１０６の外周に回転可能に嵌合し、固定枠１０６の突き当て部１０６ａと突起部１０６ｂとに内径リブ１０７ａが挟み込まれて光軸方向移動が阻止されているカム環（カム筒）である。
【００１４】
１０８は第１の移動レンズ１０２を保持する第１レンズ枠である。この第１レンズ枠１０８の外周には、本体１０１に形成された直進溝１０１ａに嵌合する突起１０８ａが設けられているとともに、内周には、カム環１０７の外周に形成されたカム溝１０７ｃに係合するテーパーコロ１０９が取り付けられている。
【００１５】
１１０は第１のレンズ枠１０８に固定され、レンズ名称などを表示したシートである。
【００１６】
１１１、１１２、１１３、１１４は本体１０１と固定枠１０６に両端を固定され光軸に平行に保持されたバーである。
【００１７】
１１５は第２の移動レンズ１０３を保持する第２レンズ枠である。この第２レンズ枠１１５に形成されたスリーブ１１５ａはバー１１１に光軸方向に移動可能に嵌合しており、Ｕ溝部１１５ｂがバー１１２に光軸方向に移動可能に嵌合することによりバー１１１を中心とした第２レンズ枠１１５の回転が阻止される。
【００１８】
１１６は第２レンズ枠１１５に固定され、カム環１０７の内周に形成されたカム溝１０７ｄに係合するテーパーコロである。
【００１９】
１１７は内径側が若干小径の略円筒形状に形成された円筒コロである。この円筒コロ１１７は、沈胴状態ではカム環１０７の外周に形成された溝１０７ｆの間に位置し、ズーム領域ではカム環１０７の外周側にある光軸にほぼ垂直な面１０７ｇと若干の隙間のある位置に配置される。
【００２０】
第１の移動レンズ１０２や第１レンズ枠１０８やシート１１０に光軸方向に外力がかかると、テーパーコロ１１６はカム溝１０７ｄに沿って外周側にたわみ、光軸方向に移動すると円筒コロ１１７が光軸にほぼ垂直な面１０７ｇに突き当たり外力を受けることによって、テーパーコロ１１６が大きく変形することが防止される。また、カム溝１０７ｄにおけるテーパーコロ１１６の当たった位置に傷が付くことも防止できる。
【００２１】
１１８は第３の移動レンズ１０４を保持する第３レンズ枠である。この第３レンズ枠１１８に形成されたスリーブ１１８ａはバー１１３に光軸方向に移動可能に嵌合しており、Ｕ溝部１１８ｂがバー１１４に光軸方向に移動可能に嵌合することによりバー１１３を中心とした第３レンズ枠１１８の回転が阻止される。
【００２２】
１１９は第３レンズ枠１１８に取り付けれ、カム環１０７の内径に形成されたカム溝１０７ｅに係合するテーパーコロである。
【００２３】
１２０は第３レンズ枠１１８に取り付けられ、第３レンズ枠１１８とともに光軸方向に移動する絞り装置である。
【００２４】
また、１２１は光軸に対してこのレンズ鏡筒によって形成されるＣＣＤ撮像画面の長方形状の長辺方向に配置され、絞り装置１２０を駆動する絞りモータである。また、１２２は絞りモータ１２１に駆動信号を伝達するとともに、絞り装置１２０の光軸方向移動に伴って曲げ部１２２ａが変形する絞りＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）である。
【００２５】
１２３は、図２〜図４に示すように、第４の移動レンズ１０５をレンズ保持板１２４とで挟み込み保持する第４レンズ枠である。この第４レンズ枠１２３に形成されたスリーブ１２３ａはバー１１３に光軸方向に移動可能に嵌合しており、Ｕ溝部１２３ｂがバー１１４に光軸方向に移動可能に嵌合することによってバー１１３を中心とした第４レンズ枠１２３の回転が阻止される。
【００２６】
この第４レンズ枠１２３は、第３レンズ保持枠１１８と同じバー１１３，１１４に嵌合しているため、バー１１３とバー１１４との位置ずれや傾きに対して第３の移動レンズ１０４と第４の移動レンズ１０５は同様に位置ずれや傾きを生じるが、逆に言えば、第３の移動レンズ１０４と第４の移動レンズ１０５の相対的な位置ずれや傾きは少なくすることができる。
【００２７】
１２６は第４レンズ枠１２３に取り付けられたラックであり、このラック１２６はコイルばね１２５によって第４レンズ枠１２３に対して光軸方向に片寄せされている。
【００２８】
１２７は上記撮像画面の短辺方向に配置され、第４の移動レンズ１０５を光軸方向に駆動するステッピングモータ（請求の範囲にいうモータ）である。このステッピングモータ１２７は、出力軸として形成された送りネジ部１２８と、この送りネジ部１２８に一体的に構成されたマグネットロータとこのロータを電磁駆動するコイルとを収容した駆動部１２７ａとから構成されている。
【００２９】
送りネジ部１２８には、上記ラック１２６が噛み合う。このため、ステッピングモータ１２７が作動して送りネジ部１２８が回転すると、この送りネジ部１２８とラック１２６との噛合い作用によって第４レンズ枠１２３が光軸方向に移動する。
【００３０】
１２９はステッピングモータ１２７を保持するモータ保持部材である。このモータ保持部材１２９は、所要の抜き形状を有する金属板が折り曲げ加工されることによって製作されたものであり、送りネジ部１２８を回転可能に保持するとともに駆動部１２７ａが固定される、光軸方向に長い略Ｕ字形状を有する本体部１２９ｂと、この本体部１２９ｂから駆動部１２７ａの近傍まで延長された部分の先端側を光軸直交方向に立ち曲げて形成された鏡筒取付部１２９ａとを有して構成されている。
【００３１】
このモータ保持部材１２９およびこれに保持されたモータ１２７は、本体１０１内に光軸方向後方（ＣＣＤ側）から挿入され、鏡筒取付部１２９ａが本体１０１の後端面（図示せず）に当接した位置で光軸方向について位置決めされる。そして、鏡筒取付部１２９ａは本体１０１の後端面にビスにより固定される。
【００３２】
このように、モータ保持部材１２９における駆動部１２７ａの近傍に鏡筒取付部１２９ａを形成したことにより、鏡筒取付部１２９ａは、送りネジ１２８に噛み合うラック１２６や第４レンズ枠１２３とは光軸方向にずれて配置される。このため、モータ保持部材１２９を、ラック１２６や第４レンズ枠１２３と干渉させることなく、光軸側に寄せた位置にて固定できる。
【００３３】
また、モータ保持部材１２９およびモータ１２７をＣＣＤ側から組み込めるので、固定枠１０６、第２レンズ枠１１５、第３レンズ枠１１８および第４レンズ枠１２３を本体１０１内に組み込んだ後に、本体１０１の外周側に切り欠き等を設けることなく容易に組み込むことができる。
【００３４】
さらに、本実施形態では、図５に示すように、光軸に対して撮像画面の短辺方向Ｔにモータ保持部材１２９およびモータ１２７を配置しているので、光軸に対して撮像画面の長辺方向に配置する場合に比べてよりこれらモータ１２７等を光軸に寄せて配置することができる。このため、モータ保持部材１２９およびモータ１２７を内包するように配置されたカム環１０７を小径化することができ、レンズ鏡筒全体を小型化（小径化）することができる。
【００３５】
１３０は本体１０１に取り付けられた減速機付きのステッピングモータで、光軸に対して撮影画面のステッピングモータ１２７とは反対側の短辺方向に配置されている。これにより、このステッピングモータ１３０も光軸側に寄せて配置することができ、モータ１３０の外側に配置されているカム環１０７を小径化して、レンズ鏡筒を小型化することができる。
【００３６】
１３１は本体１０１に回転可能に取り付けられ、ステッピングモータ１３０の出力ギヤと噛み合うギヤである。
【００３７】
１３２はギヤ１３１と大ギヤ部１３２ａで噛み合い、カム環１０７の外周ギヤ部１０７ｉと小ギヤ部１３２ｂで噛み合う段ギヤである。
【００３８】
１３３は本体１０１に固定されたストッパーであり、段ギヤ１３２の光軸方向移動を阻止するとともに、回転ストッパー部１３３ａがカム環１０７の突起部１０７ｈに回転方向にて突き当たることによりカム環１０７の回転を阻止する。
【００３９】
カム溝１０７ｃ、カム溝１０７ｄ、カム溝１０７ｅおよび垂直な面１０７ｇは、このレンズ鏡筒がテレ状態から撮影範囲外状態となる位置まで延長され、この延長された位置からテーパーコロ１０９、テーパーコロ１１６、テーパーコロ１１９および円筒コロ１１７を組み込むことができるようになっている。そして、回転ストッパー部１３３ａは、これらコロの組み込み後にカム環１０７を回転させ、レンズ鏡筒を撮影範囲内状態とした後に、カム環１０７が再び撮影範囲外のコロ組み込み位置まで回転してコロが外れてしまうことがないように、カム環１０７の回転を阻止する。
【００４０】
１３４はカム環１０７の突起部１０７ｈがセンサーの間に挿入されることによりカム環１０７の回転位置を検出するカム環回転位置検出装置である。
【００４１】
１３５は第４レンズ枠１２３の遮光突起１２３ｃがセンサーの間に挿入されることにより、第４レンズ枠１２３の光軸方向の位置を検出する第４レンズ位置検出装置である。
【００４２】
１３６はステッピングモータ１２７、ステッピングモータ１３０、カム環回転位置検出装置１３４および第４レンズ位置検出装置１３５に信号を伝達するＦＰＣである。
【００４３】
上記構成において、レンズ鏡筒を沈胴状態からワイド状態にする際の動作を説明する。図２の状態でＦＰＣ１３６よりステッピングモータ１３０に沈胴状態から撮影状態になるように回転信号が伝達されると、ステッピングモータ１３０が回転する。このステッピングモータ１３０の出力は、ギヤ１３１と段ギヤ１３２によりカム環１０７の外周ギヤ部１０７ｉに伝達される。
【００４４】
カム環１０７が回転すると、第１レンズ枠１０８は突起１０８ａにより回転が阻止されているので、第１レンズ枠１０８の内周に取り付けられたテーパーコロ１０９とカム環１０７の外周に形成されたカム溝１０７ｃとのカム作用により光軸方向へ移動する。また、第２レンズ枠１１５は、バー１１１とバー１１２とにより回転が阻止されているので、第２レンズ枠１１５の外周に取り付けられたテーパーコロ１１６とカム環１０７の内周に形成されたカム溝１０７ｄとのカム作用により光軸方向に移動する。
【００４５】
さらに、第３レンズ枠１１８は、バー１１３とバー１１４により回転が阻止されているので、第３レンズ枠１１８の外周に取り付けられたテーパーコロ１１９とカム環１０７の内周に形成されたカム溝１０７ｅとのカム作用により光軸方向に移動する。
【００４６】
さらに、カム環１０７が回転すると、カム環１０７の突起１０７ｈがカム環回転位置検出装置１３４のセンサー隙間に入り込み、カム環１０７の回転位置が検出される。この回転位置が検出された位置からステッピングモータ１３０に所要の数の駆動パルスを入力することにより、カム環１０７を図３のワイド状態まで回転させる。
【００４７】
また、ステッピングモータ１２７に回転信号を伝達し、第４レンズ位置検出装置１３５の信号により第４レンズ枠１２３の位置検出を行い、この位置検出された位置からステッピングモータ１２７に所要の数の駆動パルスを入力することにより、第４レンズ枠１２３を図３のワイド状態に移動させる。
【００４８】
次に、レンズ鏡筒を撮影状態から沈胴状態にする場合の動作を説明する。ステッピングモータ１２７に回転信号を伝達して、沈胴状態で他のレンズ枠と干渉しない位置に第４レンズ枠１２３を移動させる。そして、ステッピングモータ１３０を沈胴状態から撮影状態にするときとは反対方向に回転させ、沈胴状態に対応する回転位置までカム環１０７を回転させる。
【００４９】
カム環１０７が回転することにより、このカム環１０７の各カム溝１０７ｃ，１０７ｄ，１０７ｅと第１〜第３レンズ枠１０８，１１５，１１８に取り付けられたコロ１０９，１１６，１１９とのカム作用によって第１〜第３レンズ枠１０８，１１５，１１８は光軸方向に移動し、沈胴状態となる。
【００５０】
次に、ズーム動作について説明する。ステッピングモータ１３０に回転信号を伝達し、カム環１０７を回転させると、カム環１０７の各カム溝１０７ｃ，１０７ｄ，１０７ｅとコロ１０９，１１６，１１９とのカム作用によって第１〜第３レンズ枠１０８，１１５，１１８が光軸方向に移動する。
【００５１】
また、これら第１〜第３レンズ枠１０８，１１５，１１８の光軸方向の移動に合わせて、ステッピングモータ１２７に回転信号を伝達することにより、第４レンズ枠１２３も光軸方向に移動する。これにより、ズーミングが行われる。
【００５２】
なお、本発明を適用できるレンズ鏡筒の構成は以上説明した実施形態のものに限られるものではなく、ステッピングモータを保持するモータ保持部材に、これを鏡筒本体に対して光軸方向から取り付けるための鏡筒取付部が設けられているレンズ鏡筒であればよい。
【００５３】
また、本実施形態では、ビデオカメラ用レンズ鏡筒について説明したが、本発明は、デジタルカメラ、銀塩カメラ等といった他の光学機器にも適用することができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、モータ保持部材におけるモータの駆動部の近傍に形成した鏡筒取付部を鏡筒本体に対して光軸方向から取り付けるようにしているので、鏡筒取付部をモータの送りネジ部に噛み合うラックやこのラックが取り付けられているレンズ保持枠および他のレンズ保持枠等に対して光軸方向にずらすことができる。このため、モータ保持部材のラック等との干渉を避けつつ、モータおよびモータ保持部材を光軸側に寄せて配置することができる。したがって、モータおよびモータ保持部材を内包するようにこれらの外側に配置されるカム筒を用いる場合でも、カム筒の径が小さくて済み、レンズ鏡筒の小型化（小径化）を図ることができる。
【００５５】
なお、モータおよびモータ保持部材を、光軸に対してこのレンズ鏡筒により形成される像画面の短辺方向に配置すれば、長辺方向に配置する場合に比べてモータおよびモータ保持部材をより光軸側に寄せることができ、さらなるレンズ鏡筒の小型化を図ることができる。
【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説明する分解斜視図である。
【図２】上記レンズ鏡筒の沈胴状態を説明する断面図である。
【図３】上記レンズ鏡筒のワイド状態を説明する断面図である。
【図４】上記レンズ鏡筒のテレ状態を説明する断面図である。
【図５】上記レンズ鏡筒を光軸方向後方から見た図である。
【図６】従来のレンズ鏡筒の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０１…本体
１０２…第１の移動レンズ
１０３…第２の移動レンズ
１０４…第３の移動レンズ
１０５…第４の移動レンズ
１０６…固定枠
１０６ａ…突き当て部
１０６ｂ…突起部
１０７…カム環
１０７ａ…内径リブ
１０７ｃ，１０７ｄ，１０７ｅ…カム溝
１０７ｆ…溝
１０７ｇ…垂直な面
１０７ｈ…突起部
１０７ｉ…外周ギヤ部
１０８…第１レンズ枠
１０９，１１６，１１９…テーパーコロ
１１０…シート
１１１，１１２，１１３，１１４…バー
１１５…第２レンズ枠
１１７…円筒コロ
１１８…第３レンズ枠
１１８ａ…スリーブ
１１８ｂ…Ｕ溝部
１２０…絞り装置
１２１…絞りモータ
１２２…絞りＦＰＣ
１２３…第４レンズ枠
１２３ａ…スリーブ
１２３ｂ…Ｕ溝部
１２３ｃ…遮光突起
１２４…レンズ保持板
１２５…コイルばね
１２６…ラック
１２７…ステッピングモータ
１２７ａ…駆動部
１２８…送りネジ部
１２９…モータ保持部材
１２９ａ…鏡筒取付部
１３０…ステッピングモータ
１３１…ギヤ
１３２…段ギヤ
１３３…ストッパー
１３３ａ…回転ストッパー部
１３４…カム環回転位置検出装置
１３５…第４レンズ位置検出装置
１３６…ＦＰＣ
Ｔ…撮像画面の短辺方向
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルカメラ、ビデオカメラ、銀塩カメラ等の光学機器に用いられ、送りネジ部を有するモータをモータ保持部材を介して鏡筒本体に取り付けるようにしたレンズ鏡筒に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオカメラに使用するレンズ鏡筒としては、図６に示すものがある。このレンズ鏡筒は、レンズを光軸方向に駆動する送りネジを有するステッピングモータ６０２をモータ保持板６０３により保持し、このモータ保持板６０３の鏡筒取付部を鏡筒本体６０１に対して光軸に直交する方向からビス等により取り付けるようにして組み立てられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようなレンズ鏡筒では、モータ保持板６０３を光軸と直交する方向から鏡筒本体６０１に取り付けるため、このモータ保持板６０３の鏡筒取付部がレンズと干渉しないようにモータ保持板６０３を光軸から離して配置する必要がある。
【０００４】
このため、モータ保持板６０３を内包するように配置されるカム筒により他のレンズを駆動しようとする場合、カム筒の径を大きくしなければならず、レンズ鏡筒を小型化（小径化）できないという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、特にカム筒の内側にモータ（ないしモータ保持部材）を配置しつつ、小型化できるようにしたレンズ鏡筒を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明では、レンズを光軸方向に駆動する送りネジ部および送りネジ部を駆動する駆動部を有するモータと、送りネジ部および駆動部を保持する本体部と、鏡筒本体に対して光軸方向から取り付けられる鏡筒取付部とを有するモータ保持部材と、を備えたレンズ鏡筒であって、モータおよびモータ保持部材の少なくとも一部が鏡筒本体の径方向内側に配置されており、鏡筒取付部は、モータ保持部材における本体部から駆動部側へ光軸方向に延長された部分の先端側を光軸直交方向に立ち曲げられるように形成されている。
【０００８】
これにより、モータ保持部材の鏡筒取付部を、送りネジ部に噛み合うラックやこのラックが取り付けられているレンズ保持枠および他のレンズ保持枠等に対して光軸方向にずらすことが可能となり、モータ保持部材のラック等との干渉を避けつつ、モータおよびモータ保持部材を光軸側に寄せて配置することが可能となる。このため、モータおよびモータ保持部材を内包するようにこれらの外側に配置されるカム筒を用いる場合でも、カム筒の径が小さくて済み、レンズ鏡筒の小型化（小径化）を図ることが可能になる。
【０００９】
なお、モータおよびモータ保持部材を、光軸に対してこのレンズ鏡筒により形成される像画面の短辺方向に配置することにより、長辺方向に配置する場合に比べてモータおよびモータ保持部材をより光軸側に寄せることができ、さらなるレンズ鏡筒の小型化を図ることが可能になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１から図５には、本発明の実施形態であるビデオカメラ用レンズ鏡筒の構成を示している。なお、図１には上記レンズ鏡筒を分解して示しており、図２には上記レンズ鏡筒の沈胴状態を示している。また、図３には上記レンズ鏡筒のワイドズーム状態を示しており、図４には上記レンズ鏡筒のテレズーム状態を示している。また、図５には、上記レンズ鏡筒を光軸方向後方から見た構成を示している。
【００１１】
これらの図において、１０１はレンズ鏡筒全体を支え、その光軸方向後端にＣＣＤ取付け部１１１ａを有する本体（鏡筒本体）である。なお、以下に説明する各構成部品は、段ギヤ１３２を除き、全て本体１０１内に収容される。
【００１２】
１０２は第１の移動レンズ、１０３は第２の移動レンズ、１０４は第３の移動レンズ、１０５は第４の移動レンズである。
【００１３】
また、１０６は本体１０１に固定された固定枠である。１０７は固定枠１０６の外周に回転可能に嵌合し、固定枠１０６の突き当て部１０６ａと突起部１０６ｂとに内径リブ１０７ａが挟み込まれて光軸方向移動が阻止されているカム環（カム筒）である。
【００１４】
１０８は第１の移動レンズ１０２を保持する第１レンズ枠である。この第１レンズ枠１０８の外周には、本体１０１に形成された直進溝１０１ａに嵌合する突起１０８ａが設けられているとともに、内周には、カム環１０７の外周に形成されたカム溝１０７ｃに係合するテーパーコロ１０９が取り付けられている。
【００１５】
１１０は第１のレンズ枠１０８に固定され、レンズ名称などを表示したシートである。
【００１６】
１１１、１１２、１１３、１１４は本体１０１と固定枠１０６に両端を固定され光軸に平行に保持されたバーである。
【００１７】
１１５は第２の移動レンズ１０３を保持する第２レンズ枠である。この第２レンズ枠１１５に形成されたスリーブ１１５ａはバー１１１に光軸方向に移動可能に嵌合しており、Ｕ溝部１１５ｂがバー１１２に光軸方向に移動可能に嵌合することによりバー１１１を中心とした第２レンズ枠１１５の回転が阻止される。
【００１８】
１１６は第２レンズ枠１１５に固定され、カム環１０７の内周に形成されたカム溝１０７ｄに係合するテーパーコロである。
【００１９】
１１７は内径側が若干小径の略円筒形状に形成された円筒コロである。この円筒コロ１１７は、沈胴状態ではカム環１０７の外周に形成された溝１０７ｆの間に位置し、ズーム領域ではカム環１０７の外周側にある光軸にほぼ垂直な面１０７ｇと若干の隙間のある位置に配置される。
【００２０】
第１の移動レンズ１０２や第１レンズ枠１０８やシート１１０に光軸方向に外力がかかると、テーパーコロ１１６はカム溝１０７ｄに沿って外周側にたわみ、光軸方向に移動すると円筒コロ１１７が光軸にほぼ垂直な面１０７ｇに突き当たり外力を受けることによって、テーパーコロ１１６が大きく変形することが防止される。また、カム溝１０７ｄにおけるテーパーコロ１１６の当たった位置に傷が付くことも防止できる。
【００２１】
１１８は第３の移動レンズ１０４を保持する第３レンズ枠である。この第３レンズ枠１１８に形成されたスリーブ１１８ａはバー１１３に光軸方向に移動可能に嵌合しており、Ｕ溝部１１８ｂがバー１１４に光軸方向に移動可能に嵌合することによりバー１１３を中心とした第３レンズ枠１１８の回転が阻止される。
【００２２】
１１９は第３レンズ枠１１８に取り付けれ、カム環１０７の内径に形成されたカム溝１０７ｅに係合するテーパーコロである。
【００２３】
１２０は第３レンズ枠１１８に取り付けられ、第３レンズ枠１１８とともに光軸方向に移動する絞り装置である。
【００２４】
また、１２１は光軸に対してこのレンズ鏡筒によって形成されるＣＣＤ撮像画面の長方形状の長辺方向に配置され、絞り装置１２０を駆動する絞りモータである。また、１２２は絞りモータ１２１に駆動信号を伝達するとともに、絞り装置１２０の光軸方向移動に伴って曲げ部１２２ａが変形する絞りＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）である。
【００２５】
１２３は、図２〜図４に示すように、第４の移動レンズ１０５をレンズ保持板１２４とで挟み込み保持する第４レンズ枠である。この第４レンズ枠１２３に形成されたスリーブ１２３ａはバー１１３に光軸方向に移動可能に嵌合しており、Ｕ溝部１２３ｂがバー１１４に光軸方向に移動可能に嵌合することによってバー１１３を中心とした第４レンズ枠１２３の回転が阻止される。
【００２６】
この第４レンズ枠１２３は、第３レンズ保持枠１１８と同じバー１１３，１１４に嵌合しているため、バー１１３とバー１１４との位置ずれや傾きに対して第３の移動レンズ１０４と第４の移動レンズ１０５は同様に位置ずれや傾きを生じるが、逆に言えば、第３の移動レンズ１０４と第４の移動レンズ１０５の相対的な位置ずれや傾きは少なくすることができる。
【００２７】
１２６は第４レンズ枠１２３に取り付けられたラックであり、このラック１２６はコイルばね１２５によって第４レンズ枠１２３に対して光軸方向に片寄せされている。
【００２８】
１２７は上記撮像画面の短辺方向に配置され、第４の移動レンズ１０５を光軸方向に駆動するステッピングモータ（請求の範囲にいうモータ）である。このステッピングモータ１２７は、出力軸として形成された送りネジ部１２８と、この送りネジ部１２８に一体的に構成されたマグネットロータとこのロータを電磁駆動するコイルとを収容した駆動部１２７ａとから構成されている。
【００２９】
送りネジ部１２８には、上記ラック１２６が噛み合う。このため、ステッピングモータ１２７が作動して送りネジ部１２８が回転すると、この送りネジ部１２８とラック１２６との噛合い作用によって第４レンズ枠１２３が光軸方向に移動する。
【００３０】
１２９はステッピングモータ１２７を保持するモータ保持部材である。このモータ保持部材１２９は、所要の抜き形状を有する金属板が折り曲げ加工されることによって製作されたものであり、送りネジ部１２８を回転可能に保持するとともに駆動部１２７ａが固定される、光軸方向に長い略Ｕ字形状を有する本体部１２９ｂと、この本体部１２９ｂから駆動部１２７ａの近傍まで延長された部分の先端側を光軸直交方向に立ち曲げて形成された鏡筒取付部１２９ａとを有して構成されている。
【００３１】
このモータ保持部材１２９およびこれに保持されたモータ１２７は、本体１０１内に光軸方向後方（ＣＣＤ側）から挿入され、鏡筒取付部１２９ａが本体１０１の後端面（図示せず）に当接した位置で光軸方向について位置決めされる。そして、鏡筒取付部１２９ａは本体１０１の後端面にビスにより固定される。
【００３２】
このように、モータ保持部材１２９における駆動部１２７ａの近傍に鏡筒取付部１２９ａを形成したことにより、鏡筒取付部１２９ａは、送りネジ１２８に噛み合うラック１２６や第４レンズ枠１２３とは光軸方向にずれて配置される。このため、モータ保持部材１２９を、ラック１２６や第４レンズ枠１２３と干渉させることなく、光軸側に寄せた位置にて固定できる。
【００３３】
また、モータ保持部材１２９およびモータ１２７をＣＣＤ側から組み込めるので、固定枠１０６、第２レンズ枠１１５、第３レンズ枠１１８および第４レンズ枠１２３を本体１０１内に組み込んだ後に、本体１０１の外周側に切り欠き等を設けることなく容易に組み込むことができる。
【００３４】
さらに、本実施形態では、図５に示すように、光軸に対して撮像画面の短辺方向Ｔにモータ保持部材１２９およびモータ１２７を配置しているので、光軸に対して撮像画面の長辺方向に配置する場合に比べてよりこれらモータ１２７等を光軸に寄せて配置することができる。このため、モータ保持部材１２９およびモータ１２７を内包するように配置されたカム環１０７を小径化することができ、レンズ鏡筒全体を小型化（小径化）することができる。
【００３５】
１３０は本体１０１に取り付けられた減速機付きのステッピングモータで、光軸に対して撮影画面のステッピングモータ１２７とは反対側の短辺方向に配置されている。これにより、このステッピングモータ１３０も光軸側に寄せて配置することができ、モータ１３０の外側に配置されているカム環１０７を小径化して、レンズ鏡筒を小型化することができる。
【００３６】
１３１は本体１０１に回転可能に取り付けられ、ステッピングモータ１３０の出力ギヤと噛み合うギヤである。
【００３７】
１３２はギヤ１３１と大ギヤ部１３２ａで噛み合い、カム環１０７の外周ギヤ部１０７ｉと小ギヤ部１３２ｂで噛み合う段ギヤである。
【００３８】
１３３は本体１０１に固定されたストッパーであり、段ギヤ１３２の光軸方向移動を阻止するとともに、回転ストッパー部１３３ａがカム環１０７の突起部１０７ｈに回転方向にて突き当たることによりカム環１０７の回転を阻止する。
【００３９】
カム溝１０７ｃ、カム溝１０７ｄ、カム溝１０７ｅおよび垂直な面１０７ｇは、このレンズ鏡筒がテレ状態から撮影範囲外状態となる位置まで延長され、この延長された位置からテーパーコロ１０９、テーパーコロ１１６、テーパーコロ１１９および円筒コロ１１７を組み込むことができるようになっている。そして、回転ストッパー部１３３ａは、これらコロの組み込み後にカム環１０７を回転させ、レンズ鏡筒を撮影範囲内状態とした後に、カム環１０７が再び撮影範囲外のコロ組み込み位置まで回転してコロが外れてしまうことがないように、カム環１０７の回転を阻止する。
【００４０】
１３４はカム環１０７の突起部１０７ｈがセンサーの間に挿入されることによりカム環１０７の回転位置を検出するカム環回転位置検出装置である。
【００４１】
１３５は第４レンズ枠１２３の遮光突起１２３ｃがセンサーの間に挿入されることにより、第４レンズ枠１２３の光軸方向の位置を検出する第４レンズ位置検出装置である。
【００４２】
１３６はステッピングモータ１２７、ステッピングモータ１３０、カム環回転位置検出装置１３４および第４レンズ位置検出装置１３５に信号を伝達するＦＰＣである。
【００４３】
上記構成において、レンズ鏡筒を沈胴状態からワイド状態にする際の動作を説明する。図２の状態でＦＰＣ１３６よりステッピングモータ１３０に沈胴状態から撮影状態になるように回転信号が伝達されると、ステッピングモータ１３０が回転する。このステッピングモータ１３０の出力は、ギヤ１３１と段ギヤ１３２によりカム環１０７の外周ギヤ部１０７ｉに伝達される。
【００４４】
カム環１０７が回転すると、第１レンズ枠１０８は突起１０８ａにより回転が阻止されているので、第１レンズ枠１０８の内周に取り付けられたテーパーコロ１０９とカム環１０７の外周に形成されたカム溝１０７ｃとのカム作用により光軸方向へ移動する。また、第２レンズ枠１１５は、バー１１１とバー１１２とにより回転が阻止されているので、第２レンズ枠１１５の外周に取り付けられたテーパーコロ１１６とカム環１０７の内周に形成されたカム溝１０７ｄとのカム作用により光軸方向に移動する。
【００４５】
さらに、第３レンズ枠１１８は、バー１１３とバー１１４により回転が阻止されているので、第３レンズ枠１１８の外周に取り付けられたテーパーコロ１１９とカム環１０７の内周に形成されたカム溝１０７ｅとのカム作用により光軸方向に移動する。
【００４６】
さらに、カム環１０７が回転すると、カム環１０７の突起１０７ｈがカム環回転位置検出装置１３４のセンサー隙間に入り込み、カム環１０７の回転位置が検出される。この回転位置が検出された位置からステッピングモータ１３０に所要の数の駆動パルスを入力することにより、カム環１０７を図３のワイド状態まで回転させる。
【００４７】
また、ステッピングモータ１２７に回転信号を伝達し、第４レンズ位置検出装置１３５の信号により第４レンズ枠１２３の位置検出を行い、この位置検出された位置からステッピングモータ１２７に所要の数の駆動パルスを入力することにより、第４レンズ枠１２３を図３のワイド状態に移動させる。
【００４８】
次に、レンズ鏡筒を撮影状態から沈胴状態にする場合の動作を説明する。ステッピングモータ１２７に回転信号を伝達して、沈胴状態で他のレンズ枠と干渉しない位置に第４レンズ枠１２３を移動させる。そして、ステッピングモータ１３０を沈胴状態から撮影状態にするときとは反対方向に回転させ、沈胴状態に対応する回転位置までカム環１０７を回転させる。
【００４９】
カム環１０７が回転することにより、このカム環１０７の各カム溝１０７ｃ，１０７ｄ，１０７ｅと第１〜第３レンズ枠１０８，１１５，１１８に取り付けられたコロ１０９，１１６，１１９とのカム作用によって第１〜第３レンズ枠１０８，１１５，１１８は光軸方向に移動し、沈胴状態となる。
【００５０】
次に、ズーム動作について説明する。ステッピングモータ１３０に回転信号を伝達し、カム環１０７を回転させると、カム環１０７の各カム溝１０７ｃ，１０７ｄ，１０７ｅとコロ１０９，１１６，１１９とのカム作用によって第１〜第３レンズ枠１０８，１１５，１１８が光軸方向に移動する。
【００５１】
また、これら第１〜第３レンズ枠１０８，１１５，１１８の光軸方向の移動に合わせて、ステッピングモータ１２７に回転信号を伝達することにより、第４レンズ枠１２３も光軸方向に移動する。これにより、ズーミングが行われる。
【００５２】
なお、本発明を適用できるレンズ鏡筒の構成は以上説明した実施形態のものに限られるものではなく、ステッピングモータを保持するモータ保持部材に、これを鏡筒本体に対して光軸方向から取り付けるための鏡筒取付部が設けられているレンズ鏡筒であればよい。
【００５３】
また、本実施形態では、ビデオカメラ用レンズ鏡筒について説明したが、本発明は、デジタルカメラ、銀塩カメラ等といった他の光学機器にも適用することができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、モータ保持部材におけるモータの駆動部の近傍に形成した鏡筒取付部を鏡筒本体に対して光軸方向から取り付けるようにしているので、鏡筒取付部をモータの送りネジ部に噛み合うラックやこのラックが取り付けられているレンズ保持枠および他のレンズ保持枠等に対して光軸方向にずらすことができる。このため、モータ保持部材のラック等との干渉を避けつつ、モータおよびモータ保持部材を光軸側に寄せて配置することができる。したがって、モータおよびモータ保持部材を内包するようにこれらの外側に配置されるカム筒を用いる場合でも、カム筒の径が小さくて済み、レンズ鏡筒の小型化（小径化）を図ることができる。
【００５５】
なお、モータおよびモータ保持部材を、光軸に対してこのレンズ鏡筒により形成される像画面の短辺方向に配置すれば、長辺方向に配置する場合に比べてモータおよびモータ保持部材をより光軸側に寄せることができ、さらなるレンズ鏡筒の小型化を図ることができる。
【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説明する分解斜視図である。
【図２】上記レンズ鏡筒の沈胴状態を説明する断面図である。
【図３】上記レンズ鏡筒のワイド状態を説明する断面図である。
【図４】上記レンズ鏡筒のテレ状態を説明する断面図である。
【図５】上記レンズ鏡筒を光軸方向後方から見た図である。
【図６】従来のレンズ鏡筒の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０１…本体
１０２…第１の移動レンズ
１０３…第２の移動レンズ
１０４…第３の移動レンズ
１０５…第４の移動レンズ
１０６…固定枠
１０６ａ…突き当て部
１０６ｂ…突起部
１０７…カム環
１０７ａ…内径リブ
１０７ｃ，１０７ｄ，１０７ｅ…カム溝
１０７ｆ…溝
１０７ｇ…垂直な面
１０７ｈ…突起部
１０７ｉ…外周ギヤ部
１０８…第１レンズ枠
１０９，１１６，１１９…テーパーコロ
１１０…シート
１１１，１１２，１１３，１１４…バー
１１５…第２レンズ枠
１１７…円筒コロ
１１８…第３レンズ枠
１１８ａ…スリーブ
１１８ｂ…Ｕ溝部
１２０…絞り装置
１２１…絞りモータ
１２２…絞りＦＰＣ
１２３…第４レンズ枠
１２３ａ…スリーブ
１２３ｂ…Ｕ溝部
１２３ｃ…遮光突起
１２４…レンズ保持板
１２５…コイルばね
１２６…ラック
１２７…ステッピングモータ
１２７ａ…駆動部
１２８…送りネジ部
１２９…モータ保持部材
１２９ａ…鏡筒取付部
１３０…ステッピングモータ
１３１…ギヤ
１３２…段ギヤ
１３３…ストッパー
１３３ａ…回転ストッパー部
１３４…カム環回転位置検出装置
１３５…第４レンズ位置検出装置
１３６…ＦＰＣ
Ｔ…撮像画面の短辺方向
Claims (6)
- レンズを光軸方向に駆動する送りネジ部および前記送りネジ部を駆動する駆動部を有するモータと、前記送りネジ部および前記駆動部を保持する本体部と、鏡筒本体に対して光軸方向から取り付けられる鏡筒取付部とを有するモータ保持部材と、を備えたレンズ鏡筒であって、
前記モータおよび前記モータ保持部材の少なくとも一部が前記鏡筒本体の径方向内側に配置されており、
前記鏡筒取付部は、前記モータ保持部材における前記本体部から前記駆動部側へ光軸方向に延長された部分の先端側を光軸直交方向に立ち曲げられるように形成されていることを特徴とするレンズ鏡筒。 - 前記モータ保持部材は、前記鏡筒本体に対して光軸方向において撮像画面側から取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
- 光軸と直交する断面内において、前記モータおよび前記モータ保持部材が、光軸に対して前記レンズ鏡筒により形成される像画面の短辺方向に配置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。
- 回転することにより前記レンズをカム駆動するカム筒を有しており、
前記モータおよび前記モータ保持部材のうち少なくとも一部が前記カム筒の径方向内側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。 - 前記カム筒が前記鏡筒本体の径方向内側に配置されていることを特徴とする請求項４に記載のレンズ鏡筒。
- 請求項１乃至５いずれか一項に記載のレンズ鏡筒を備えたことを特徴とする光学機器。
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