JP4439650B2 - レンズ鏡筒およびこれを備えた光学機器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオカメラ等の撮像装置その他の光学機器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】
ビデオカメラ用のズームレンズとしては、例えば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（Ａ），（Ｂ）には、一般的な４群レンズ構成のズームレンズの鏡筒構造を示している。なお、（Ｂ）は（Ａ）におけるＡ−Ａ線断面を示している。
【０００４】
この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、およ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カシングレンズ群２０１ｄからなる。
【０００５】
ガイドバー２０３，２０４ａ，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。
【０００６】
前玉レンズ２０１ａは前玉鏡筒２０２に保持され、バリエーターレンズ群２０１ｂはＶ移動環２１１に保持されている。また、アフォーカルレンズ２０１ｃは中間枠２１５に、フォーカシングレンズ群２０１ｄはＲＲ移動環２１４に保持されている。
【０００７】
前玉鏡筒２０２は、後部鏡筒２１６に位置決め固定されており、両鏡筒２０２，２１６によってガイドバー２０３が位置決め支持されているとともに、ガイドスクリュウ軸２０８が回転可能に支持されている。このガイドスクリュウ軸２０８は、ＤＣモータ２０６の出力軸２０６ａの回転がギア列２０７を介して伝達されることにより回転駆動される。
【０００８】
バリエーターレンズ群２０１ｂを保持するＶ移動環２１１は、押圧ばね２０９とこの押圧ばね２０９の力でガイドスクリュウ軸２０８に形成されたスクリュー溝２０８ａに係合するボール２１０とを有しており、ＤＣモータ２０６によってガイドスクリュー軸２０８が回転駆動されることにより、ガイドバー２０３にガイドおよび回転規制されながら光軸方向に進退移動する。
【０００９】
後部鏡筒２１６とこの後部鏡筒２１６に位置決めされた中間枠２１５にはガイドバー２０４ａ，２０４ｂが嵌合支持されている。ＲＲ移動環２１４は、これらガイドバー２０４ａ，２０４ｂによってガイドおよび回転規制されながら光軸方向に進退可能である。
【００１０】
フォーカシングレンズ群２０１ｄを保持するＲＲ移動環２１４には、ガイドバー２０４ａ，２０４ｂにスライド可能に嵌合するスリーブ部が形成されており、またラック２１３が光軸方向についてＲＲ移動環２１４と一体的となるように組み付けられている。
【００１１】
ステッピングモータ２１２は、その出力軸に一体形成されたリードスクリュー２１２ａを回転駆動する。リードスクリュー２１２ａにはＲＲ移動環２１４に組み付けられたラック２１３が係合しており、リードスクリュー２１２ａが回転することによって、ＲＲ移動環２１４がガイドバー２０４ａ，２０４ｂによりガイドされながら光軸方向に移動する。
【００１２】
なお、バリエーターレンズ群の駆動源としては、フォーカシングレンズ群の駆動源と同様にステッピングモータを用いてもよい。
【００１３】
そして、前玉鏡筒２０２、中間枠２１５および後部鏡筒２１６により、レンズ等を略密閉収容するレンズ鏡筒本体が形成される。
【００１４】
また、このようなステッピングモータを用いてレンズ群保持枠を移動させる場合には、フォトインタラプタ等を用いて保持枠が光軸方向の１つの基準位置に位置することを検出した後に、ステッピングモータに与える駆動パルスの数を連続的にカウントすることにより、保持枠の絶対位置を検出する。
【００１５】
図６には、従来の撮像装置におけるカメラ本体の電気的構成を示している。この図において、図５にて説明したレンズ鏡筒の構成要素については、図５と同符号を付す。
【００１６】
２２１はＣＣＤ等の固体撮像素子、２２２はバリエーターレンズ群２０１ｂの駆動機構であり、モータ２０６（又はステッピングモータ）、ギア列２０７およびガイドスクリュー軸２０８等を含む。
【００１７】
２２３はフォーカシングレンズ群２０１ｄの駆動機構であり、ステッピングモータ２１２、リードスクリュー軸２１２ａおよびラック２１３等を含む。
【００１８】
２２４はバリエーターレンズ群２０１ｂとアフォーカルレンズ２０１ｃとの間に配置された絞り装置２３５の駆動機構である。
【００１９】
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群２０１ｂおよびフォーカシングレンズ群２０１ｄの光軸方向の絶対位置を検出する。なお、図１１に示すようにバリエーター駆動源としてＤＣモータを用いる場合には、ボリューム等の絶対位置エンコーダーを用いたり、磁気式のものを用いたりする。
【００２０】
また、駆動源としてステッピングモーターを用いる場合には、前述したような基準位置に保持枠を配置してから、ステッピングモータに入力する動作パルス数を連続してカウントする方法を用いるのが一般的である。
【００２１】
２２６は絞りエンコーダーであり、モータ等の絞り駆動源２２４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用いられる。
【００２２】
２３２は本カメラの制御を司るＣＰＵである。２２８はカメラ信号処理回路であり、固体撮像素子２２１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およびＡＦゲート２３０を通過する。即ち、露出決定およびピント合わせのために最適な信号の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、複数設けられたりする場合がある。
【００２３】
２３１はＡＦ（オートフォーカス）のためのＡＦ信号を処理するＡＦ信号処理回路であり、映像信号の高周波成分に関する１つもしくは複数の出力を生成する。２３３はズームスイッチ、２３４はズームトラッキングメモリである。ズームトラッキングメモリ２３４は、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セットすべきフォーカシングレンズ位置の情報を記憶する。なお、ズームトラッキングメモリとしてＣＰＵ２３２内のメモリを使用してもよい。
【００２４】
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レンズ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レンズの光軸方向の絶対位置と算出されたバリエーターレンズのセットすべき位置、およびフォーカスエンコーダー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セットすべき位置がそれぞれ一致するように、ズーム駆動機構２２２とフォーカスシング駆動機構２２３を駆動制御する。
【００２５】
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、ＣＰＵ２３２は、フォーカシング駆動機構２２３を駆動制御する。
【００２６】
さらに、適正露出を得るために、ＣＰＵ２３２は、ＡＥゲート２２９を通過したＹ信号の出力の平均値を所定値として、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機構２２４を駆動制御して、開口径をコントロールする。
【００２７】
ところで、近年撮影レンズには小型化、小径化が求められている。しかし、上記のように、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光学系では、前玉が固定であるために、ズームレンズの鏡筒全長が長くなるという問題がある。
【００２８】
このため、収納時に前玉が撮像装置本体に対して沈胴する前玉沈胴タイプのズームレンズやワイド端にて光学系全長が短くなる前玉位置可変タイプのズームレンズが提案されている。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前玉沈胴タイプや前玉位置可変タイプのズームレンズでは、ヘリコイドや筒状のカム環を用いて前玉や他の可動レンズ群を駆動する構成を採っているため、鏡筒構造が複雑且つ大きくなり易く、さらに部品点数も増えてコストアップを招くという問題がある。
【００３０】
そこで、本発明は、カム板を用いた簡単な構成によりコンパクトで収納時の全長の短いレンズ鏡筒を提供することを目的としている。
【００３１】
【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、駆動源により光軸方向に駆動される第１レンズ保持部材と、この第１レンズ保持部材に取り付けられたカム板を介してこの第１レンズ保持部材から駆動力を受けて光軸方向に駆動される第２レンズ保持部材とを有し、上記カム板を、第１レンズ保持部材が光軸方向可動範囲のうち第１領域で駆動される際には第１レンズ保持部材への取付位置を中心に回動して第２レンズ保持部材をカム駆動し、第１レンズ保持部材が第２領域で駆動される際にはこの第１レンズ保持部材と共に光軸方向に移動して第２レンズ保持部材を駆動するように構成している。
【００３２】
より具体的には、例えば、上記カム板に、第１レンズ保持部材が第１領域で移動する際に鏡筒内固定部との係合によりこのカム板に回動運動を生じさせるように作用し、かつ第１レンズ保持部材が第２領域で移動する際に鏡筒内固定部との係合によりこのカム板が光軸方向にガイドされるよう作用する固定部係合カム部と、このカム板が回動する際にこの回動力を第２レンズ保持部材の光軸方向駆動力に変換するよう作用し、かつこのカム板が光軸方向に移動する際に第２レンズ保持部材を光軸方向に押動するよう作用する駆動カム部とを設ける。
【００３３】
これにより、ヘリコイドや筒状のカム環を用いず、カム板を用いた簡単かつコンパクトな構成で２つのレンズ群を１つの駆動源で駆動することができる小型のレンズ鏡筒であり、しかも非使用時等における鏡筒長を短くすることができるレンズ鏡筒を実現することが可能になる。
【００３４】
また、上記発明により、カム板を設けるだけで、例えば、第１レンズ保持部材が第１領域（例えば、ズーミング領域）で駆動される際には第２レンズ保持部材をこの第１レンズ保持部材とは反対方向に駆動し、第１レンズ保持部材が第２領域（例えば、沈胴領域）で駆動される際には第２レンズ保持部材をこの第１レンズ保持部材と同方向に駆動させることも可能になる。
【００３５】
さらに、第１レンズ保持部材が最も物体側に位置するレンズ群を保持している場合に、第１レンズ保持部材の第２領域での駆動により、この第１レンズ保持部材を第１領域での像面側端よりも像面側に移動させるようにして、第２領域（沈胴領域）での鏡筒全長をできるだけ短くするようにしてもよい。
【００３６】
なお、本発明は、物体側から像面側に順に、可動の凸パワーを有する第１群レンズ、可動の凹パワーを有する第２群レンズ、固定の凸パワーを有する第３群レンズ、可動の凸パワーを有する第４群レンズが配置され、第１レンズ保持部材により第１群レンズが保持され、第２レンズ保持部材により第２群レンズが保持されているレンズ鏡筒に特に適する。
【００３７】
また、上記駆動源としてステップモータを用いて、レンズ群の位置検出機構を簡略化し、上記駆動構成と相まってさらなるレンズ鏡筒の小型化等を図るようにしてもよい。
【００３８】
【発明の実施の形態】
図１には、本発明の実施形態であるビデオカメラ用ズームレンズの光学系を示している。
【００３９】
この図において、Ｌ１は凸レンズである１群レンズ（前玉）、Ｌ２は凹レンズである２群レンズであり、これら１群レンズＬ１と２群レンズＬ２は共に光軸方向に移動してズーミングを行う。
【００４０】
Ｌ３は固定の凸レンズである３群レンズ、Ｌ４はフォーカス調整を行うために光軸方向に駆動される凸レンズである４群レンズである。
【００４１】
図１には上から、テレ状態、ワイド状態、沈胴状態を示しており、矢印で示すように、テレからワイドにズーミングすることによって１群レンズＬ１は像面側に、２群レンズＬ２は被写体側に移動する。そして撮影を行わない時は、沈胴状態へ移動するために、１群レンズＬ１および２群レンズＬ２はほぼ同間隔を保ちながら像面側に移動する。なお、沈胴状態の１群レンズＬ１（つまりは、この１群レンズＬ１を保持する１群鏡筒）は、ワイド状態の位置よりもさらに像面側に位置する。
【００４２】
図２、図３および図４には、図１に示した光学系を配置したレンズ鏡筒の構成を示している。
【００４３】
これらの図において、１は第１群レンズＬ１を保持する１群鏡筒（請求の範囲にいう第１レンズ保持部材）を示している。この１群鏡筒１は、２本のガイドバー６ａ，６ｂ（図３参照）によって光軸方向に移動可能に保持されている。
【００４４】
２は２群レンズＬ２を保持する２群鏡筒（請求の範囲にいう第２レンズ保持部材）を示している。この２群鏡筒２は、１群鏡筒１と同様に、２本のガイドバー７ａ，７ｂ（図３参照）によって光軸方向に移動可能に保持されている。
【００４５】
３は３群レンズＬ３を保持するアフォーカル鏡筒を示している。このアフォーカル鏡筒３は、固定鏡筒５とローパスフィルタＬ５を保持した後部鏡筒８とに挟持され、図示しないビスによって固定されている。
【００４６】
後部鏡筒８の後部は、図示しないＣＣＤセンサが取り付けられており、このＣＣＤセンサにより、１群から４群レンズＬ１〜Ｌ４により形成された光学像を電気信号に変換する。
【００４７】
４は４群レンズＬ４を保持する４群鏡筒を示している。この４群鏡筒４は、２群鏡筒２と共有のガイドバー７ｂとガイドバー９によって光軸方向に移動可能に保持されている。
【００４８】
ガイドバー６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂの両端は固定鏡筒５および後部鏡筒８によって保持されており、ガイドバー９の両端はアフォーカル鏡筒３と後部鏡筒８とによって保持されている。これら５本のガイドバーによって、１群鏡筒１、２群鏡筒２および４群鏡筒４の光軸方向の案内と光軸直交面内での回り止めとが行われる。
【００４９】
１０は電磁アクチュエータによって絞り羽根１０ａを駆動するＩＧメータを示している。このＩＧメータ１０は、アフォーカル鏡筒３に図示しないビスによって固定されている。
【００５０】
１１はステップモータであるズームモータ（請求の範囲にいう駆動源）を示している。このズームモータ１１の駆動部と出力ネジ部はそれぞれ、Ｕ字形をした板金部材によって一体的に保持されている。そして、ズームモータ１１は、上記板金部材は固定鏡筒５にビス止めされ、これによりズームモータ１１が固定鏡筒５に固定される。
【００５１】
一方、１群鏡筒１にはラック１２が取り付けられており、このラック１２はズームモータ１１の出力ネジ部と噛み合っている。このため、ズームモータ１１の出力ネジ部が回転すると、この出力ネジ部とラック１２との噛合い作用によって１群鏡筒１が光軸方向に駆動される。
【００５２】
なお、ラック１２は、ばね１３によって出力ネジ部への噛合い方向と光軸方向とに付勢されており、これらの噛合いガタとスラストガタとが取り除かれるようになっている。
【００５３】
図３および図４に示す１４はステップモータであるフォーカスモータを示している。このフォーカスモータ１４は、ズームモータ１１と同様にして後部鏡筒８にビスで固定されている。
【００５４】
また、４群鏡筒４には、１群鏡筒１と同様に、ラック１５およびばね１６が取り付けられており、ラック１５はフォーカスモータ１４の出力ネジ部にガタ無く噛み合っている。このため、フォーカスモータ１４の出力ネジ部が回転すると、この出力ネジ部とラック１５との噛合い作用によって４群鏡筒１が光軸方向に駆動される。
【００５５】
なお、ラック１２，１５はそれぞれ、１群鏡筒１と４群鏡筒４に光軸方向に延びるよう形成された穴部１ａ，４ａに軸部１２ａ，１５ａを嵌合させて取り付けられ、軸部１２ａ，１５ａを中心に回動可能となっている。このため、上記各ガイドバーとモータ１１，１４の出力ネジ部との平行度にずれがあっても、１群鏡筒１と４群鏡筒４のスムーズな光軸方向移動が確保できる。
【００５６】
また、ばね１３，１６によってラック１２，１５の歯はモータ１１，１４の出力ネジ部に圧接しているので、ラック１２，１５の歯と出力ネジ部とを確実に噛合させることができる。
【００５７】
１７は平板状の部材にカム溝を配した板カム（請求の範囲にいうカム板）を示している。この板カム１７の一端側には穴１７ａが形成されており、この穴１７ａには、１群鏡筒１のピン（請求の範囲にいう取付部）１ｂが嵌合しており、これにより板カム１７は回動可能に１群鏡筒１に支持される。
【００５８】
また、板カム１７の長手方向中間部には、板カム１７のほぼ長手方向に延びる略直線形状の第１カム溝部１７ｂとこの第１カム溝部１７ｂに対して傾斜した方向に延びる略直線形状の第２カム溝部１７ｃとが端部にて結合した構成になっている３群係合カム溝（請求の範囲にいう固定部係合カム部）１７ｄが形成されている。この３群係合カム溝１７ｄは、アフォーカル鏡筒３に一体的に設けられた固定ピン（請求の範囲にいう鏡筒内固定部）３ａに係合している。
【００５９】
さらに、板カム１７の他端側には、板カム１７のほぼ長手方向に延びる略直線形状の駆動カム溝（請求の範囲にいう駆動カム部）１７ｅが形成されている。この駆動カム溝１７ｅには２群鏡筒２のピン２ａが係合している。
【００６０】
なお、板カム１７は、図４に示すように、１群鏡筒１のピン１ｂの根元に配した摺動面１ｅと２群鏡筒２のピン２ａの根元に配した摺動面２ｂとに当接することで、鏡筒の径方向内側への移動が阻止される。
【００６１】
また、図４に示すように、板カム１７を組込んだ後、固定鏡筒５を組込むことによって板カム１７の径方向外側への移動が阻止される。このとき、板カム１７は、固定鏡筒５の内周に設けられた２個所の凸部５ａに対して当接し、後述するように板カム１７が回動および光軸方向移動する際にこれら凸部５ａに対して摺動する。摺動面１ｅ，２ｂと凸部５ａの間には、板カム１７が滑らかに移動できるだけの隙間が設けられている。
【００６２】
１８はコイルばねを示している。このコイルばね１８は、２群鏡筒２のスリーブに挿通されるガイドバー７ａに、２群鏡筒２の組込み前に装着される。このコイルばね１８は、常に２群鏡筒２を前側（物体側）に付勢しており、これによりピン１ｂ，２ａ，３ａの穴１７ａ，カム溝１７ｄ，１７ｅの前端面に押し付けて嵌合ガタをなくする。
【００６３】
また、コイルばね１８は、ズームモータ１１の負担を大きくさせないように、レンズ鏡筒がいかなる姿勢にあっても上記嵌合ガタを無くすることができるよう、２群鏡筒２を自重に抗して持ち上げる程度のばね圧に設定されている。
【００６４】
さらに、１群鏡筒１には遮光壁１ｃが形成されており、この遮光壁１ｃは、固定鏡筒５等の固定部に配置された不図示のフォトインタラプタの投光素子と受光素子の間に入り込めるようになっている。上記投光素子と受光素子の間を遮光壁１ｃの端部１ｄが通過することで、不図示の制御回路は１群鏡筒１が所定の基準位置に位置したことを検出することができる。そして、その後、ズームモータ１１に入力される駆動パルス数をカウントすることで、常に一群鏡筒１の絶対位置検出を行うことができる。
【００６５】
なお、後述するように板カム１７によって２群鏡筒２の位置が１群鏡筒１の位置に連動して決まるため、１群鏡筒１の絶対位置のみを検出すれば、１群および２群鏡筒１，２がズーム位置を検出したり沈胴位置に位置したことを検出できる。
【００６６】
また、４群鏡筒４にも、１群鏡筒１と同様な遮光壁４ｂが形成されており、同様にしてフォトインタラプタを用いて４群鏡筒４が基準位置に位置したことを検出され、その後はフォーカスモータ１４に入力する駆動パルス数をカウントすることで絶対位置検出を行うことができる。
【００６７】
次に、本実施形態のレンズ鏡筒の動作について図２を用いて説明する。なお、図２（ａ）はテレ状態を、図２（ｂ）はワイド状態を、図２（ｃ）は沈動状態をそれぞれ示している。
【００６８】
テレ状態とワイド状態との間（１群鏡筒１が請求の範囲にいう第１領域で駆動されるとき）において、ズーミング撮影のためにズームモータ１１を駆動し、１群鏡筒１を光軸方向に直進駆動すると、板カム１７はその穴１７ａにピン１ｂが嵌合しているために、１群鏡筒１と一緒に光軸方向に移動しようとする。但し、このとき、３群係合カム溝１７ｄの第１カム溝部１７ｂとアフォーカル鏡筒３の固定ピン３ａとが係合しているので、１群鏡筒１が光軸方向に移動するのに伴って、板カム１７は、１群鏡筒１と共に光軸方向に移動しながらピン１ｂを中心として回動する。
【００６９】
そして、板カム１７が回動すると、この板カム１７の駆動カム溝１７ｅと２群鏡筒２のピン２ａとが係合して板カム１７の回動力が光軸方向駆動力に変換されて２群鏡筒２に伝達されるために、２群鏡筒２は１群鏡筒１の移動に連動して光軸方向に駆動される。
【００７０】
ここで、１群鏡筒１と２群鏡筒２は、板カム１７に形成された各カム溝の位置および形状により決定される所定の位置関係を保つように駆動される。なお、本実施形態では、１群鏡筒１と２群鏡筒２の駆動方向は、図１に示す関係、すなわち１群鏡筒１（１群レンズＬ１）が光軸方向一方に駆動されると２群鏡筒（２群レンズＬ２）は反対方向に駆動されるという関係となる。
【００７１】
次に、ワイド状態と沈胴状態との間（１群鏡筒１が請求の範囲にいう第２領域で駆動されるとき）において、沈胴又はワイド状態への繰り出しのためにズームモータ１１を駆動し、１群鏡筒１を光軸方向に直進駆動すると、板カム１７はその穴１７ａにピン１ｂが嵌合しているために、１群鏡筒１と一緒に光軸方向に移動しようとする。
【００７２】
このとき、上記ズーミング撮影時においては、アフォーカル鏡筒３の固定ピン３ａは３群係合カム溝１７ｄの第１カム溝部１７ｂと係合していたが、１群鏡筒１がワイド状態からさらに像面側（沈胴側）に位置する状態では、アフォーカル鏡筒３の固定ピン３ａは、３群係合カム溝１７ｄの第１カム溝部１７ｂと第２カム溝部１７ｃとの結合点を通り越して第２カム溝部１７ｃに係合する。
【００７３】
この状態では、板カム１７の回動位置と第２カム溝部１７ｃの長手方向との関係から第２カム溝部１７ｃは光軸に対してほぼ平行となる。このため、１群鏡筒１が光軸方向に移動すると、板カム１７の駆動カム溝１７ｅと２群鏡筒２のピン２ａとの係合により２群鏡筒２は、板カム１７と一体となって（つまりは、１群鏡筒１と一体となって）光軸方向に移動する。これにより、１群鏡筒１と２群鏡筒２とはワイド状態での間隔を維持したまま一体的に光軸方向に駆動される。
【００７４】
要するに、本実施形態では、例えば沈胴状態からワイド状態に駆動するときは１、２群鏡筒１，２が一体的に物体側に繰り出し、ワイド状態に達して固定ピン３ａが第１および第２カム溝部１７ｂ，１７ｃの交点を過ぎてテレ側にズーミングすると、１群鏡筒１が物体側に、２群鏡筒２が１群鏡筒１から遠ざかる方向（像面側）に移動する。
【００７５】
このように本実施形態によれば、板カム１７を１枚（若しくは光軸を挟んだ反対側にもう１枚）追加するだけで、１つのズームモータ１１で２つのレンズ鏡筒群１，２を駆動することができる。しかも、例えばテレ状態から沈胴状態まで像面側に駆動される１群鏡筒１に対して、一旦物体側に駆動した後、像面側に駆動する２群鏡筒２を連動させることができるため、カム筒を使用するのと同等な複雑な駆動が可能になる。これらにより、レンズ鏡筒の全長を短縮させることができる。
【００７６】
さらに、本実施形態によれば、カム筒やヘリコイド筒を使用する場合に比べて、コンパクト化を阻害しないばかりか、モータ１１の負荷トルクも小さくてすむため、消費電力も少なくて済む。また、板カム１７を追加するだけで組み立てることができるので、組立性も良好であり、コストを安く抑えることができる。
【００７７】
なお、本実施形態では、ズームモータ１１およびフォーカスモータ１４としてステップモータを使用した場合について説明したが、本発明は、ズームモータおよびフォーカスモータとしてＤＣモータ、リニアアクチュエータ等、他の駆動源を使用する場合にも適用することができる。
【００７８】
本実施形態では、レンズの位置検出に関して、光学式の検出手段を使用した場合について説明したが、磁気式、可変抵抗式等、他の検出手段を用いてもよい。
【００７９】
さらに、本実施形態では、ビデオカメラ用のズームレンズについて説明したが、本発明は、スチルカメラその他の光学機器のレンズ鏡筒にも適用することができる。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ヘリコイドや筒状のカム環を用いず、カム板を用いた簡単かつコンパクトな構成で２つのレンズ群を１つの駆動源で駆動することができる小型のレンズ鏡筒であって、かつ非使用時等における鏡筒長を短くすることができるレンズ鏡筒を実現することができる。
【００８１】
しかも、本発明によれば、カム板を設けるだけで、例えば、第１レンズ保持部材が第１領域（例えば、ズーミング領域）で駆動される際には第２レンズ保持部材をこの第１レンズ保持部材とは反対方向に駆動し、第１レンズ保持部材が第２領域（例えば、沈胴領域）で駆動される際には第２レンズ保持部材をこの第１レンズ保持部材と同方向に駆動させることもできる。
【００８２】
なお、本発明において、第１レンズ保持部材が最も物体側に位置するレンズ群を保持している場合に、第１レンズ保持部材の第２領域での駆動により、この第１レンズ保持部材を第１領域での像面側端よりも像面側に移動させるようにすれば、第２領域（沈胴領域）での鏡筒全長をより短くすることができる。
【００８３】
また、上記駆動源としてステップモータを用いれば、レンズ群の位置検出機構を簡略化することができ、上記駆動構成と相まってさらなるレンズ鏡筒の小型化等を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態であるレンズ鏡筒に用いられる光学系の構成を示す図である。
【図２】上記レンズ鏡筒の断面図である。
【図３】上記レンズ鏡筒における駆動機構の分解斜視図である。
【図４】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】従来のレンズ鏡筒を示す断面図である。
【図６】従来のレンズ鏡筒の制御回路のブロック図である。
【符号の説明】
１ １群鏡筒（第１レンズ保持部材）
１ｂ，２ａ ピン
２ ２群鏡筒（第２レンズ保持部材）
３ アフォーカル鏡筒
３ａ 固定ピン（鏡筒内固定部）
４ ４群鏡筒
５ 固定鏡筒
６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂ，９ ガイドバー
８ 後部鏡筒
１０ 絞りユニット
１１ ズームモータ
１２，１５ ラック
１３，１６ ばね
１７ 板カム（カム板）
１７ｄ ３群係合カム溝（固定部係合カム部）
１７ｅ 駆動カム溝（駆動カム部）
１８ コイルばね

Claims (10)

1. 駆動源により光軸方向に駆動される第１レンズ保持部材と、
   この第１レンズ保持部材に取り付けられたカム板を介してこの第１レンズ保持部材から駆動力を受けて光軸方向に駆動される第２レンズ保持部材とを有し、
   前記カム板は、前記第１レンズ保持部材が光軸方向可動範囲のうち第１領域で駆動される際には前記第１レンズ保持部材への取付位置を中心に回動して前記第２レンズ保持部材をカム駆動し、前記第１レンズ保持部材が第２領域で駆動される際にはこの第１レンズ保持部材と共に光軸方向に移動して前記第２レンズ保持部材を駆動することを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記カム板は、
   前記第１レンズ保持部材が前記第１領域で移動する際に鏡筒内固定部との係合によりこのカム板に回動運動を生じさせるように作用し、かつ前記第１レンズ保持部材が前記第２領域で移動する際に前記鏡筒内固定部との係合によりこのカム板が光軸方向にガイドされるよう作用する固定部係合カム部と、
   このカム板が回動する際にこの回動力を前記第２レンズ保持部材の光軸方向駆動力に変換するよう作用し、かつこのカム板が光軸方向に移動する際に前記第２レンズ保持部材を光軸方向に押動するよう作用する駆動カム部とを有することを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記第１レンズ保持部材が前記第１領域で駆動される際に、前記第２レンズ保持部材がこの第１レンズ保持部材とは反対方向に駆動され、前記第１レンズ保持部材が前記第２領域で駆動される際に、前記第２レンズ保持部材がこの第１レンズ保持部材と同方向に駆動され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。
4. 前記カム板において、前記固定部係合カム部が、前記第１レンズ保持部材への取付部と前記駆動カム部との間に設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載のレンズ鏡筒。
5. 光学機器本体に対して収納および突出が可能であり、
   前記第１領域が前記光学機器本体に対して突出する領域であり、前記第２領域が前記光学機器本体に対して収納される領域であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のレンズ鏡筒。
6. 前記第１レンズ保持部材が前記突出する領域で駆動されることによりズーミングが行われることを特徴とする請求項５に記載のレンズ鏡筒。
7. 前記第１レンズ保持部材が最も物体側に位置するレンズを保持しており、
   前記第１レンズ保持部材の前記第２領域での駆動により、この第１レンズ保持部材が、前記第１領域での像面側端よりも像面側に移動することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のレンズ鏡筒。
8. 物体側から像面側に順に、可動の凸パワーを有する第１群レンズ、可動の凹パワーを有する第２群レンズ、固定の凸パワーを有する第３群レンズ、可動の凸パワーを有する第４群レンズが配置されており、
   前記第１レンズ保持部材が前記第１群レンズを、前記第２レンズ保持部材が前記第２群レンズをそれぞれ保持することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のレンズ鏡筒。
9. 前記駆動源がステップモータであることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のレンズ鏡筒。
10. 請求項１から９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光学機器。

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