JP5827048B2 - Zoom lens drive, digital camera - Google Patents
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Description
本発明は、ズームレンズ駆動装置およびデジタルカメラに関する。 The present invention relates to a zoom lens driving device and a digital camera.
従来より、デジタルカメラに装着されるズームレンズ駆動装置においては、ズーム動作の制御負荷を軽減するため、ワイド端とテレ端との間のズーム範囲内で、段階的に複数のズーム位置を設定し、ワイド端およびテレ端を含めて各ズーム位置ごとに焦点調節を行うことができる、いわゆるステップズーム機能を有するものが知られている。 Conventionally, in a zoom lens driving device mounted on a digital camera, a plurality of zoom positions are set stepwise within the zoom range between the wide end and the tele end in order to reduce the control load of the zoom operation. A lens having a so-called step zoom function capable of performing focus adjustment for each zoom position including the wide end and the tele end is known.
しかしながら、かかるズームレンズ駆動装置においては、レンズを移動させるための駆動力の省力化や、カム筒の小型化を図るために、カム溝の変曲点を少なくしたり傾斜角を小さくすることが求められる。 However, in such a zoom lens driving device, in order to save the driving force for moving the lens and to reduce the size of the cam cylinder, it is possible to reduce the inflection point of the cam groove or reduce the inclination angle. Desired.
そこで、本発明は、ステップズーム機能を有するズームレンズ駆動装置において、カム筒のカム溝の変曲点を少なくすると共に傾斜角を小さくすることができるズームレンズ駆動装置を提供することを課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a zoom lens driving device having a step zoom function, which can reduce the inflection point of the cam groove of the cam barrel and reduce the inclination angle. .
上述の課題を解決するため、本発明は、カム筒に形成されるカム溝にレンズ枠が係合され、カム筒の回転によりレンズ枠を移動させることによって撮影レンズの焦点距離を段階的に変更させることができると共に、焦点距離毎に焦点調節を行うことができるズームレンズ駆動装置において、撮影レンズは、結像側にテレセントリックな光学系であって、被写体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群と、正の屈折力の第2レンズ群とを有し、カム溝は、第1レンズ群を、少なくとも3つの焦点距離に対応した位置に配置させる第1カム溝と、第2レンズ群を、前記少なくとも3つの焦点距離に対応した位置に配置させる第2カム溝とを有し、第1カム溝は、第1レンズ群が、各焦点距離に対応した位置に配置されているときに、第1レンズ群を焦点調節のために移動させるためのカム溝部分である焦点調整用カム溝部を有し、第2カム溝は、互いに前後に配置されるカム溝および後側カム溝と、前側カム溝と後側カム溝とを連通し、第2レンズ群が、各焦点距離に対応した位置に配置されているときに、カム筒が回転しても第2レンズ群に対して光軸方向への駆動力を作用させないカム溝部分である駆動力非作用カム溝部と、を有し、焦点調整用カム溝部は、カム筒の回転方向に対する第1レンズ群の移動方向が、少なくとも1つの焦点距離に対応する移動方向と、他の焦点距離に対応する移動方向とが逆方向とされていることとする。 In order to solve the above-mentioned problem, the present invention is such that the lens frame is engaged with a cam groove formed in the cam cylinder, and the focal length of the photographing lens is changed stepwise by moving the lens frame by the rotation of the cam cylinder. In the zoom lens driving apparatus capable of performing focus adjustment for each focal length, the photographing lens is a telecentric optical system on the imaging side, and has a negative refractive power in order from the subject side. A first lens groove having a first lens group and a second lens group having a positive refractive power, and a cam groove disposed at a position corresponding to at least three focal lengths; And a second cam groove arranged at a position corresponding to the at least three focal lengths, and the first cam groove is arranged when the first lens group is arranged at a position corresponding to each focal length. First lens group Has a focusing cam groove is a cam groove portion to move for focusing, the second cam groove, the cam groove and the rear side cam grooves are arranged one behind the other, the front cam groove and a rear When the second lens group is disposed at a position corresponding to each focal length and communicates with the cam groove, the driving force in the optical axis direction is applied to the second lens group even if the cam cylinder rotates. A cam groove portion that is a non-acting cam groove portion that does not act, and the focus adjustment cam groove portion has a movement direction in which the moving direction of the first lens group with respect to the rotation direction of the cam barrel corresponds to at least one focal length. It is assumed that the direction and the moving direction corresponding to another focal length are opposite to each other.
上述のズームレンズ駆動装置は、第1カム溝は、第1レンズ群を、3つの焦点距離のみに対応させた位置に配置させ、第2カム溝は、第2レンズ群を、3つの焦点距離のみに対応させた位置に配置させることとすることが好ましい。 In the zoom lens driving device described above, the first cam groove arranges the first lens group at a position corresponding to only three focal lengths, and the second cam groove arranges the second lens group to three focal lengths. It is preferable to arrange them at positions corresponding only to these.
上述の課題を解決するため、本発明は、カム筒に形成されるカム溝にレンズ枠が係合され、カム筒の回転によりレンズ枠を移動させることによって撮影レンズの焦点距離を段階的に変更させることができると共に、焦点距離毎に焦点調節を行うことができるズームレンズ駆動装置において、撮影レンズは、結像側にテレセントリックな光学系であって、被写体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群と、正の屈折力の第2レンズ群とを有し、カム溝は、第1レンズ群を、少なくとも3つの焦点距離に対応した位置に配置させる第1カム溝と、第2レンズ群を、少なくとも3つの焦点距離に対応した位置に配置させる第2カム溝とを有し、第1カム溝は、第1レンズ群が、各焦点距離に対応した位置に配置されているときに、第1レンズ群を焦点調節のために移動させるためのカム溝部分である焦点調整用カム溝部を有し、第2カム溝は、互いに前後に配置される前側カム溝および後側カム溝と、前側カム溝と後側カム溝とを連通し、第2レンズ群が、各焦点距離に対応した位置に配置されているときに、カム筒が回転しても第2レンズ群に対して光軸方向への駆動力を作用させないカム溝部分である駆動力非作用カム溝部と、を有し、焦点調整用カム溝部は、少なくとも1つの焦点距離に対応する部分の傾斜方向と、他の焦点距離に対応する部分の傾斜方向とが互いに逆側であることとする。 In order to solve the above-mentioned problem, the present invention is such that the lens frame is engaged with a cam groove formed in the cam cylinder, and the focal length of the photographing lens is changed stepwise by moving the lens frame by the rotation of the cam cylinder. In the zoom lens driving apparatus capable of performing focus adjustment for each focal length, the photographing lens is a telecentric optical system on the imaging side, and has a negative refractive power in order from the subject side. A first lens groove having a first lens group and a second lens group having a positive refractive power, and a cam groove disposed at a position corresponding to at least three focal lengths; A second cam groove for disposing the group at a position corresponding to at least three focal lengths, and the first cam groove is when the first lens group is disposed at a position corresponding to each focal length. Focus the first lens group Has a focusing cam groove is a cam groove portion to move for adjustment, the second cam groove, a front cam groove and a rear cam groove is arranged one behind the other, the front cam groove and a rear When the second lens group is disposed at a position corresponding to each focal length and communicates with the cam groove, the driving force in the optical axis direction is applied to the second lens group even if the cam cylinder rotates. A driving force non-acting cam groove portion that is a cam groove portion that does not act, and the focus adjustment cam groove portion has an inclination direction of a portion corresponding to at least one focal length and an inclination of a portion corresponding to another focal length The directions are opposite to each other.
上述のズームレンズ駆動装置は、第1カム溝は、第1レンズ群を、3つの焦点距離のみに対応させた位置に配置させ、第2カム溝は、第2レンズ群を、3つの焦点距離のみに対応させた位置に配置させることとすることが好ましい。 In the zoom lens driving device described above, the first cam groove arranges the first lens group at a position corresponding to only three focal lengths, and the second cam groove arranges the second lens group to three focal lengths. It is preferable to arrange them at positions corresponding only to these.
他の発明として、デジタルカメラに上述のズームレンズ駆動装置を備えることとしてもよい。 As another invention, a digital camera may include the above-described zoom lens driving device.
(実施の形態)
以下、本発明の実施の形態に係るズームレンズ駆動装置1の構成について、図面を参照しながら説明をする。ズームレンズ駆動装置1は、デジタルカメラに備えられるものである。
(Embodiment)
Hereinafter, the configuration of the zoom
(ズームレンズ駆動装置1の全体構成)
図1は、本発明の実施の形態にかかるズームレンズ駆動装置1の概略の構成を示す図であり、ズームレンズ駆動装置1の光軸Xを含む面における断面図として示されている。なお、以下の説明において、図1の左方向をズームレンズ駆動装置1の前方向である被写体方向とし、また図1の右方向をズームレンズ駆動装置1の後方向である結像方向として説明を行う。
(Overall configuration of the zoom lens driving device 1)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a zoom
ズームレンズ駆動装置1は、第1レンズ群2、第2レンズ群3および第3レンズ群4の3群からなる撮影レンズ5と、第1レンズ群2を保持する第1レンズ群保持枠6と、第2レンズ群3を保持する第2レンズ群保持枠7と、固定筒8と、カム筒9と、直進案内筒10等を有する。ズームレンズ駆動装置1は、デジタルカメラに備えられるズームレンズ駆動装置として構成されるものであり、固定筒8を介してデジタルカメラの本体に対して固定することができる。
The zoom
後述するように、ズームレンズ駆動装置1は、デジタルカメラにワイド(広角)撮影を可能とさせる焦点距離と、テレ(望遠)撮影を可能とさせる焦点距離と、ワイド撮影とテレ撮影の間の画角であるミドル撮影を可能とさせる焦点距離との3つの焦点距離に変倍可能に構成されている。第1レンズ群2、第2レンズ群3、第3レンズ群4は、順に、負、正、正の屈折率を有し、撮影レンズ5は、第3レンズ群4の後方に配置される撮像素子11に対してテレセントリックな光学系として構成されている。撮像素子11としては、たとえば、CCD(Charge Coupled Device)を用いることができる。
As will be described later, the zoom
固定筒8は、光軸Xを中心として略円筒状に形成され、ズームレンズ駆動装置1の外周部を構成している。そして、固定筒8の内周側には、カム筒9、直進案内筒10、第1レンズ群保持枠6、第2レンズ群保持枠7、および第3レンズ群4が配置されている。固定筒8の後方には、基板部12が設けられ、この基板部12には、撮影レンズ5からの被写体光が通過することができる開口部13が形成されている。基板部12の開口部13の周縁には、レンズ保持部14が設けられ、このレンズ保持部14に第3レンズ群4が保持されている。レンズ保持部14の第3レンズ群4を保持している部分の後側には、IR(近赤外線)カットフィルタ15が保持されてる。また、基板部12には、IRカットフィルタ15の後方となる位置に撮像素子11が保持されている。
The
(固定筒8)
固定筒8の内周面には、雌ヘリコイド16と、螺旋溝17と、直進案内溝18が設けられている。雌ヘリコイド16は、光軸Xを中心とし、光軸Xの周囲に後方から前方に向かって巻かれる螺旋であり、カム筒9に設けられる雄ヘリコイド19に噛み合うことができる。螺旋溝17は、雌ヘリコイド16に平行に形成され、カム筒9に設けられる突起部20と係合することができる。直進案内溝18は、光軸Xと平行に伸び、光軸Xの周囲に120度の間隔で3本形成されている。そして、直進案内溝18には、直進案内筒10に形成される腕部21が係合する。
(Fixed cylinder 8)
A
(カム筒9)
カム筒9は、固定筒8の内周側に配置される。カム筒9の後端部の外周には、雌ヘリコイド16に噛み合う雄ヘリコイド19が設けられている。また、雄ヘリコイド19が形成される部分には、図示を省略するピニオンギアに噛み合うギア部22も形成されている。該ピニオンギアは、固定筒8の外周側に配置されている。固定筒8には、図示を省略する貫通孔が設けられ、該ピニオンギアは、該貫通孔にその一部が配置され、ギア部22に噛み合うことができる。該ピニオンギアは、回転軸が光軸Xと平行に配置され、固定筒8の前後方向の長さとほぼ同じ長さに構成されている。なお、該ピニオンギアは図示を省略するカム筒駆動モーターにより駆動される。また、カム筒9には、雄ヘリコイド19の前側に雄ヘリコイド19に隣接するように突起部20が設けられ、この突起部20は、螺旋溝17に係合している。
(Cam cylinder 9)
The
固定筒8およびカム筒9は、上述のように構成されることで、カム筒駆動モーター(図示省略)が駆動されると、この駆動力がピニオンギア(図示省略)およびギア部22を介してカム筒9に伝達され、カム筒9が回転する。カム筒9が回転すると、カム筒9は、雄ヘリコイド19が噛み合う雌ヘリコイド16のリードにしたがって、カム筒9の回転方向に応じて前後方向に移動する。ピニオンギアは、固定筒8の前後方向の長さとほぼ同じ長さの構成とされているため、カム筒9は、固定筒8の前後方向の長さに亘って移動することができる。
Since the fixed
固定筒8の前端部には、雌ヘリコイド16および螺旋溝17は形成されず、光軸Xの周囲方向に沿って溝部23が形成されている。この溝部23と螺旋溝17とは連続している。すなわち、溝部23は螺旋溝17の延長部として形成されている。カム筒9が、カム筒駆動モーター(図示省略)の駆動を受けて前方に移動し、雄ヘリコイド19が雌ヘリコイド16との噛み合いを外れると、突起部20および雄ヘリコイド19は溝部23に係合する。そのため、カム筒9は、溝部23の案内を受けて、前後方向への移動を伴うことなく光軸Xの周方向に回転することができる。
The
カム筒9の内周面には、図2に示されるように、第1レンズ群保持枠6の第1カムフォロア24に係合する第1カム溝25と、第2レンズ群保持枠7の第2カムフォロア26に係合する第2カム溝27が形成されている。また、カム筒9の後端部には、内周側に突出するフランジ状の突起部28が設けられている。この突起部28は、直進案内筒10の外周に形成される溝部29に係合する。なお、図2は、カム筒9を展開した状態の一部を示すものであり、カム筒9を内周側から見た図である。
As shown in FIG. 2, a
第1カム溝25は、光軸Xの周囲に120度の間隔で3箇所に形成されている。第2カム溝27も、光軸Xの周囲に120度の間隔で3箇所に形成されている。すなわち、カム筒9には、第1カム溝25および第2カム溝27は、3対形成されているが、図2には、1対の第1カム溝25および第2カム溝27のみが示されている。
The
第1カム溝25は、撮影用カム溝25Aと非撮影用カム溝25Bとを有する。撮影用カム溝25Aは、ズームレンズ駆動装置1の撮影状態を変えるために第1レンズ群保持枠6を移動させるためのカム溝である。非撮影用カム溝25Bは、第1レンズ群保持枠6を、後述する非撮影位置から撮影可能位置に移動したり、逆に、撮影可能位置から非撮影位置に移動させるためのカム溝である。
The
第2カム溝27も、撮影用カム溝27Aと非撮影用カム溝27Bとを有する。撮影用カム溝27Aは、ズームレンズ駆動装置1の撮影状態を変えるために第2レンズ群保持枠7を移動させるためのカム溝である。非撮影用カム溝27Bは、第2レンズ群保持枠7を、後述する非撮影位置から撮影可能位置に移動したり、逆に、撮影可能位置から非撮影位置に移動させるためのカム溝である。
The
第2カム溝27の撮影用カム溝27Aは、前側カム溝27AFおよび後側カム溝27ARを有している。前側カム溝27AFと後側カム溝27ARとは、互いに前後に配置される。前側カム溝27AFが前側に配置され、後側カム溝27ARが後側に配置されている。また、前側カム溝27AFと後側カム溝27ARとは、駆動力非作用カム溝部としての連通溝27W,27M,27Tにより、3箇所において互いに連通している。連通溝27W〜27Tは、カム筒9の回転方向に沿って形成されている。
The photographing
(直進案内筒10)
図1に示すように、直進案内筒10は、カム筒9の内周側に配置されている。直進案内筒10の腕部21の前側の外周には、光軸Xの周方向に沿って溝部29が形成されている。溝部29には、カム筒9に形成される突起部28が係合されている。溝部29と突起部28とは、カム筒9の光軸Xの周方向については回転を許容することができるように係合されている。一方、溝部29と突起部28とは前後方向については係合している。そのため、直進案内筒10は、カム筒9の前後方向への移動と共に移動する。直進案内筒10の腕部21が固定直進案内溝18に係合していることで、カム筒9が回転する際に、この回転に引きずられて直進案内筒10が回転してしまうことはない。直進案内筒10には、第1レンズ群保持枠6の突起部30に係合する直進案内溝31と、第2レンズ群保持枠7の腕部32を通すことができる長孔部35とが形成されている。
(Straight guide tube 10)
As shown in FIG. 1, the
(第1レンズ群保持枠6)
第1レンズ群保持枠6は、カム筒9と直進案内筒10との間に配置されている。第1レンズ群保持枠6の外周面には、第1カム溝25に係合する第1カムフォロア24が設けられている。第1カムフォロア24は、3つの第1カム溝25に係合することができように、光軸Xの周囲に120度の間隔で3箇所に設けられている。第1レンズ群保持枠6の内周面には、第1カムフォロア24が設けられている位置に対応して突起部30が設けられている。突起部30は、3つの第1カムフォロア24毎に設けられている。直進案内筒10に形成される直進案内溝31は、各突起部30を係合することができるように3箇所に設けられている。
(First lens group holding frame 6)
The first lens
(第2レンズ群保持枠7)
第2レンズ群保持枠7は、直進案内筒10の内周側に配置されている。第2レンズ群保持枠7の後端部には、外周に突出し、直進案内筒10の外周面よりも外周側に延びる腕部32が設けられている。腕部32の先端部には、第2カム溝27に係合する第2カムフォロア26が設けられている。腕部32は、光軸Xの周囲に120度の間隔で3箇所に設けられ、各腕部32に第2カムフォロア26が設けられている。したがって、第2カムフォロア26は、3つの第2カム溝27にそれぞれ係合することができる。直進案内筒10に形成される長孔部35は、直進案内筒10の後端から前方に向かって形成されている。長孔部35は、直進案内筒10の後端には開口しているが、直進案内筒10の前端部へは貫通していない。長孔部35は、各腕部32を通すことができるように3箇所に設けられている。なお、第2レンズ群保持枠7には、第2レンズ群3に入射する光の光量を調節することができる射光手段としてのシャッター36が備えられている。シャッター36は、シャッター駆動部37により駆動される。
(Second lens group holding frame 7)
The second lens
(直進案内筒10、第1レンズ群保持枠6、第2レンズ群保持枠7)
直進案内筒10は、腕部21と直進案内溝18の作用により光軸Xの周方向への回転が規制されている。また、第1レンズ群保持枠6は、突起部30と直進案内筒10の直進案内溝31との作用により光軸Xの周方向への回転が規制されている。また、第2レンズ群保持枠7は、腕部32と直進案内筒10の長孔部35との作用により光軸Xの周方向への回転が規制されている。したがって、カム筒9を回転すると、第1レンズ群保持枠6は、第1カムフォロア24と第1カム溝25(図2参照)の作用を受けて、第1カム溝25の形状に従ってカム筒9の回転角と回転方向に応じて前後方向に移動することができる。また、第2レンズ群保持枠7も、第2カムフォロア26と第2カム溝27(図2参照)の作用を受けて、第2カム溝27の形状に従ってカム筒9の回転角と回転方向に応じて前後方向に移動することができる。
(Straight
The
(ズームレンズ駆動装置1の動作)
上述の構成を有するズームレンズ駆動装置1は、いわゆる沈胴式のズームレンズ駆動装置として構成されるものである。つまり、非撮影状態において、第1レンズ群保持枠6と第2レンズ群保持枠7とは、配置間隔が狭められ、カム筒9と共に固定筒8の内周側に位置する非撮影位置に収容(沈胴)される。一方、撮影可能状態において、カム筒9、第1レンズ群保持枠6および第2レンズ群保持枠7は、撮影可能位置に配置される。すなわち、カム筒9は、固定筒8から前方に繰り出され、第1レンズ群保持枠6および第2レンズ群保持枠7は、撮影レンズ5が所定の撮影状態となる位置に配置される。
(Operation of the zoom lens driving device 1)
The zoom
非撮影状態においては、カム筒9は、雄ヘリコイド19が、雌ヘリコイド16の後端に配置される非撮影位置に配置される。非撮影位置に配置されるカム筒9は、固定筒8の内周側に配置される。カム筒9が非撮影位置に配置されている状態では、図3に示すように、第1カムフォロア24は、第1カム溝25の初期位置S1に位置し、第2カムフォロア26は、第2カム溝27の初期位置S2に位置する。第1レンズ群保持枠6は、第1カムフォロア24の初期位置S1に対応した非撮影位置に配置される。また、第2レンズ群保持枠7は、第2カムフォロア26の初期位置S2に対応した非撮影位置に配置される。第1レンズ群保持枠6および第2レンズ群保持枠7は、非撮影位置に配置されているとき、固定筒8の内周に位置している。
In the non-photographing state, the
雄ヘリコイド19が雌ヘリコイド16の後端に配置されている状態、すなわちカム筒9が非撮影位置に配置されている状態で、カム筒9を、右回り(前方から後方を見て右回り)に回転させると、カム筒9は、雌ヘリコイド16と雄ヘリコイド19の作用により前方に向かって移動する。そして、カム筒9が前方に向かって移動し、図1に示すように、雄ヘリコイド19が雌ヘリコイド16との噛み合いを外れる位置まで前方に移動されると、突起部20が溝部23にガイドされる状態となる。この状態において、カム筒9は、前方向への移動を伴うことなく、光軸Xの周方向に回転可能となる。雄ヘリコイド19が、雌ヘリコイド16の後端に配置されている状態から雌ヘリコイド16との噛み合いを外れる位置までのカム筒9の回転角は、非撮影用カム溝25B,27Bの光軸Xの周囲方向への形成角度に対応する回転角である。
In a state where the
カム筒9を非撮影位置に配置されている状態から右回りに回転し、回転量が非撮影用カム溝25B(図2参照)および非撮影用カム溝27B(図2参照)の光軸Xの周囲方向への形成角度を超えると、初期位置S1に配置されている第1カムフォロア24は撮影用カム溝25A内に配置される。また、初期位置S2に配置されている第2カムフォロア26も撮影用カム溝27A内に配置される。すなわち、第1レンズ群保持枠6および第2レンズ群保持枠7は、撮影可能位置に配置される。第1レンズ群保持枠6および第2レンズ群保持枠7が撮影可能位置に配置されている状態でカム筒9を回転することにより、ズームレンズ駆動装置1が所定の撮影状態になるように、第1レンズ群保持枠6および第2レンズ群保持枠7を移動させることができる。
The
ズームレンズ駆動装置1において、第1レンズ群2および第2レンズ群3は、撮影レンズ5の変倍用のレンズ群として構成されている。また、第1カム溝25および第2カム溝27は、第1レンズ群2および第2レンズ群3を移動させ、撮影レンズ5の焦点距離を変える変倍用のカム溝として構成される。
In the zoom
第1レンズ群2は、撮影レンズ5の焦点位置を変える焦点調節系のレンズ群としても構成される。つまり、第1カム溝25は、第1レンズ群2を焦点調節のために移動させるカム溝部を有する焦点調節用のカム溝として構成されている。
The
第2レンズ群3は、第1レンズ群2と協働して撮影レンズ5の焦点距離を変える変倍系のレンズ群として構成される。つまり、第2カム溝27は、第2レンズ群3を撮影レンズ5の焦点距離を変化させるために移動させる変倍用のカム溝として構成されている。そして、ズームレンズ駆動装置1は、図示を省略する制御部によりカム筒駆動モーター(図示省略)の回転が制御されることで、第2レンズ群3を、予め段階的に設定されている焦点距離に対応した位置(ズーム位置)に移動することができるように構成されている。
The
たとえば、制御部は、第1レンズ群2および第2レンズ群3を、それぞれ、図4に示すワイド位置P1A,P1Bと、図5に示すミドル位置P2A,P2Bと、図6に示すテレ位置P3A,P3B3つのズーム位置(焦点距離)に移動するように、カム筒駆動モーターの回転(図示省略)を制御することができる。第1レンズ群2がワイド位置P1Aに配置されると共に、第2レンズ群3がワイド位置P1Bに配置されているとき、ズームレンズ駆動装置1の焦点距離はワイド撮影が可能な焦点距離に設定される。また、第1レンズ群2がワイド位置P2Aに配置されると共に、第2レンズ群3がミドル位置P2Bに配置されているとき、ズームレンズ駆動装置1の焦点距離はミドル撮影が可能な焦点距離に設定される。そして、第1レンズ群2がワイド位置P3Aに配置されると共に、第2レンズ群3がテレ位置P3Bに配置されているとき、ズームレンズ駆動装置1の焦点距離はテレ撮影が可能な焦点距離に設定される。
For example, the control unit moves the
図2に示す第2カム溝27のワイド位置W(連通溝27W内)に第2カムフォロア26が配置されているとき、第2レンズ群3は図4に示すワイド位置P1Bに配置されている。また、ミドル位置M(連通溝27M内)に第2カムフォロア26が配置されているとき、第2レンズ群3は図5に示すミドル位置P2Bに配置されている。そして、テレ位置T(連通溝27T内)に第2カムフォロア26が配置されているとき、第2レンズ群3は図6に示すテレ位置P3Bに配置されている。制御部(図示省略)には、CPU(Central Processing Unit)や、ズームレンズ駆動装置1の各種動作に係る処理プログラムやデーター等が記憶されている各種のメモリ等が備えられ、該制御部によって、上述のカム筒駆動モーターの駆動制御等、ズームレンズ駆動装置1の動作が司られる。
When the
また、ズームレンズ駆動装置1は、撮像素子11の撮像面に結像する画像のコントラストに基づいて、結像が合焦状態にあるか否かを判断する、いわゆるコントラストAFによる合焦動作を実行可能に構成されている。つまり、制御部(図示省略)は、撮像素子11から送られる画像信号に基づいて、結像が合焦状態か否かを判断することができることができるように構成されている。
Further, the zoom
連通溝27Wは、ワイド位置Wに設けられ、連通溝27M、ミドル位置Mに設けられ、そして連通溝27Tは、テレ位置Tに設けられている。そして、連通溝27W、連通溝27Mおよび連通溝27Tは、カム筒9の回転方向に沿って形成されている。したがって、第2カムフォロア26が、連通溝27W、連通溝27Mあるいは連通溝27Tに配置されている状態では、カム筒9を回転しても、第2レンズ群3は移動しない。つまり、第2レンズ群3の位置をワイド位置P1B、ミドル位置P2Bあるいはテレ位置P3Bから移動しないようにした状態で、第1カムフォロア24を第1カム溝25に追従させ第1レンズ群2を光軸Xに沿って移動することができる。
The
すなわち、第1カム溝25は、第2レンズ群3のズーム位置に対応して、撮影レンズ5の焦点調節を行うことができるカム溝形状とされている。第1カム溝25には、第2カム溝27のワイド位置Wに対応して、第1レンズ群2を焦点調節のために移動することができる焦点調整用カム溝部である焦点調整用カム溝部25FWが形成されている。同様に、第2カム溝27のミドル位置Mに対応して、第1レンズ群2を焦点調節のために移動することができる焦点調整用カム溝部である焦点調整用カム溝部25FMが形成されている。さらに、第2カム溝27のテレ位置Tに対応して、第1レンズ群2を焦点調節のために移動することができる焦点調整用カム溝部である焦点調整用カム溝部25FTが形成されている。
That is, the
つまり、第2カムフォロア26が連通溝27Wに配置されているとき、第1カムフォロア24は焦点調整用カム溝部25FWに配置される。第1カムフォロア24が焦点調整用カム溝部25FW内に配置されている状態は、第1レンズ群2がワイド位置P1Aに配置されている状態である。第1カムフォロア24が焦点調整用カム溝部25FW内に配置されていると共に、第2カムフォロア26が連通溝27Wに配置されている状態でカム筒9を回転させると、第2カムフォロア26を停止させた状態で、第1カムフォロア24を、焦点調整用カム溝部25FWに従ってカム筒9の回転方向に応じて前後に移動させることができる。つまり、ズームレンズ駆動装置1は、焦点距離をワイド撮影を行うことができる焦点距離に保持しながら焦点調整を行うことができる。
That is, when the
また、第2カムフォロア26が連通溝27Mに配置されているとき、第1カムフォロア24は焦点調整用カム溝部25FMに配置される。第1カムフォロア24が焦点調整用カム溝部25FM内に配置されている状態は、第1レンズ群2がワイド位置P2Aに配置されている状態である。第1カムフォロア24が焦点調整用カム溝部25FM内に配置されていると共に、第2カムフォロア26が連通溝27Mに配置されている状態でカム筒9を回転させると、第2カムフォロア26を停止させた状態で、第1カムフォロア24を、焦点調整用カム溝部25FMに従ってカム筒9の回転方向に応じて前後に移動させることができる。つまり、ズームレンズ駆動装置1は、焦点距離をミドル撮影を行うことができる焦点距離に保持しながら焦点調整を行うことができる。
When the
そして、第2カムフォロア26が連通溝27Tに配置されているとき、第1カムフォロア24は焦点調整用カム溝部25FTに配置される。第1カムフォロア24が焦点調整用カム溝部25FT内に配置されている状態は、第1レンズ群2がワイド位置P3Aに配置されている状態である。第1カムフォロア24が焦点調整用カム溝部25FT内に配置されていると共に、第2カムフォロア26が連通溝27Tに配置されている状態でカム筒9を回転させると、第2カムフォロア26を停止させた状態で、第1カムフォロア24を、焦点調整用カム溝部25FTに従ってカム筒9の回転方向に応じて前後に移動させることができる。つまり、ズームレンズ駆動装置1は、焦点距離をテレ撮影を行うことができる焦点距離に保持しながら焦点調整を行うことができる。
When the
よって、第2レンズ群3を、ワイド位置P1B、ミドル位置P2Bあるいはテレ位置P3Bから移動しないようにしながら、第1レンズ群2のみを移動させて、撮影レンズ5の焦点位置を調節することができる。
Therefore, the focal position of the
上述のように、1つのカム筒9に、第1レンズ群2を移動させる焦点調整用カム溝部25FW,25FM,25FTを有する第1カム溝25と、第2レンズ群2を移動させる変倍用のカム溝である第2カム溝27とを形成することで、1つのカム筒駆動モーターにより撮影レンズ5の焦点距離の変更および焦点調節を行うことができる。つまり、第1レンズ群2と第2レンズ群3を別々の駆動手段により移動させる場合に比べて、部品点数の削減を図ることができる。
As described above, the
また、ズームレンズ駆動装置1においては、予め決められた焦点距離のみに対して、焦点調節を行うことができるように、第1カム溝25が形成されている。つまり、ズームレンズ駆動装置1においては、ワイド撮影状態、ミドル撮影状態、テレ撮影状態の3つの撮影状態(焦点距離)のみに対応して焦点調節を行うことができるように、第1カム溝25に焦点調整用カム溝部25FW、焦点調整用カム溝部25FM、焦点調整用カム溝部25FTが形成されている。このように、特定の焦点距離についてのみ焦点調節を行うように構成することで、カム筒9の全長が長くなることを抑えながら、焦点調整用カム溝部25FW、焦点調整用カム溝部25FM、焦点調整用カム溝部25FTのカム形状を、第1レンズ群2の移動距離が長くなるようにすることができる。第1レンズ群2の移動距離が長くなるように、焦点調整用カム溝部25FW、焦点調整用カム溝部25FM、焦点調整用カム溝部25FTを形成することで、各焦点位置における焦点調節量を大きくすることができる。
Further, in the zoom
また、第2カム溝27のワイド位置Wには連通溝27Wが、ミドル位置Mには連通溝27Mが、テレ位置Tには連通溝27Tがそれぞれ形成されている。そのため、第2カムフォロア26が、連通溝27W、連通溝27Mあるいは連通溝27Tに配置されている状態で、カム筒9を回転させてもカム筒9の回転は、第2カムフォロア26に伝達されない。一方、第1レンズ群保持枠6は、第1カムフォロア24と第1カム溝25との作用を受けてカム筒9の回転に追従して移動する。したがって、第2カムフォロア26が、連通溝27W、連通溝27Mあるいは連通溝27Tに配置されている場合には、第2レンズ群3の移動を伴うことなく、第1レンズ群2のみを移動させることができる。このため、第2レンズ群3を、ワイド位置W、ミドル位置Mあるいはテレ位置Tに配置した状態で、第1レンズ群2のみを移動させて、撮影レンズ5の焦点位置を調節することができる。
A
次に、図7〜図9を参照しながら、各ズーム位置におけるズームレンズ駆動装置1の焦点調節動作について説明する。
Next, the focus adjustment operation of the zoom
図7は、カム筒9(カム筒駆動モーター)の回転方向および回転量と、ズームレンズ駆動装置1の動作状態との関係を示す動作チャートである。なお、図7に示す回転量と回転位置は、概略であり、実際にズームレンズ駆動装置1を動作させるときの、回転量と回転位置に対応しているものではない。
FIG. 7 is an operation chart showing the relationship between the rotation direction and amount of rotation of the cam cylinder 9 (cam cylinder drive motor) and the operation state of the zoom
図7の右方向は、カム筒9の右回り(前方から後方を見て右方向)への回転に対応し、図7の左方向は、カム筒9の左回り(前方から後方を見て左方向)への回転に対応している。図8、図9は、図7に示す動作チャートにおける位置Q1〜Q6における第1カムフォロア24および第2カムフォロア26の第1カム溝25および第2カム溝27における位置を示すものである。図8の第1段(A)から第4段(D)は、順に、図7に示す位置Q1から位置Q4に対応し、図9の上段(A)と下段(B)は、順に、図7に示す位置Q5と位置Q6に対応している。
The right direction in FIG. 7 corresponds to the clockwise rotation of the cam cylinder 9 (right direction when viewed from the front to the rear), and the left direction in FIG. 7 indicates the counterclockwise rotation of the cam cylinder 9 (as viewed from the front to the rear). Corresponds to rotation to the left). 8 and 9 show the positions of the
先ず、第1レンズ群2および第2レンズ群3を、非撮影位置から前方に繰り出す方向に移動させ、第1レンズ群2および第2レンズ群3を、各ズーム位置に移動させるときの動作について説明する。図7に示す位置Q1においては、第1カムフォロア24および第2カムフォロア26は、図8の第1段(A)に示す位置S1、S2に配置されている。つまり、第1レンズ群2および第2レンズ群3は、非撮影位置に配置されている。
First, regarding the operation when the
第1カムフォロア24が位置S1に配置され、第2カムフォロア26が位置S2に配置されている状態で、図7に示すように、カム筒9を位置Q1から位置Q2まで回転させると、図8の第2段(B)に示すように、第1カムフォロア24は位置W1に移動させられ、第2カムフォロア26は、連通溝27Wの右端位置である位置W2に移動させられる。つまり、ズームレンズ駆動装置1の焦点距離は、ワイド撮影が可能な焦点距離となる。第1カムフォロア24が配置される位置W1の左前方には焦点調整用カム溝部25FW(図2参照)が配置され、また、第2カムフォロア26が配置される位置W2の左方には連通溝27W(図2参照)が配置されている。したがって、カム筒9を位置Q2から右方向へ回転させる合焦回転F1を行うと、第2カムフォロア26については、連通溝27Wにガイドされる範囲内において光軸X方向への移動が停止させられた状態で、第1カムフォロア24(第1レンズ群2)のみが、焦点調整用カム溝部25FWにより後方から前方に向けて移動させられる。つまり、焦点距離を変えずに、結像の合焦状態を変化させコントラストAFを実行することで合焦調整を行うことができる。
When the
図7に示すように、カム筒9を位置Q3まで回転させると、図8の第3段(C)に示すように、第1カムフォロア24は位置M1に移動させられ、第2カムフォロア26は、連通溝27Mの左端位置である位置M2に移動させられる。つまり、ズームレンズ駆動装置1の焦点距離は、ミドル撮影が可能な焦点距離となる。第1カムフォロア24が配置される位置M1の右前方には焦点調整用カム溝部25FM(図2参照)が配置され、また、第2カムフォロア26が配置される位置M2の右方には連通溝27M(図2参照)が配置されている。したがって、カム筒9を位置Q3から左方向に回転させる合焦回転F2を行うと、第2カムフォロア26については、連通溝27Mにガイドされる範囲内において光軸X方向への移動が停止させられた状態で、第1カムフォロア24(第1レンズ群2)のみが、焦点調整用カム溝部25FMにより後方から前方に向けて移動させられる。つまり、焦点距離を変えずに、結像の合焦状態を変化させコントラストAFを実行することで合焦調整を行うことができる。
As shown in FIG. 7, when the
ところで、位置M2は連通溝27M内の位置である。そのため、第2カムフォロア26の連通溝27M内に導入する必要がある。第2カムフォロア26の連通溝27M内への導入は次のようにして行うことができる。一旦、第2カムフォロア26が、連通溝27Mと後側カム溝27ARとの接続部MT1(図2参照)を僅かに前方側に通過するまでカム筒9を右方に回転させる。そして、第2カムフォロア26が、接続部MT1の前方側の位置である位置M3に配置されている状態からカム筒9を左方向に回転させると、第2カムフォロア26が連通溝27Mに導入させられ、位置M2に配置させられる。
By the way, the position M2 is a position in the
なお、カム筒9を位置Q3Aまで回転させ、第2カムフォロア26を位置M2Aに移動させると共に、第1カムフォロア24を位置M1Aに移動させた後、カム筒9を位置Q3Aから右方向に回転させることで、第1レンズ群2を前方から後方に向けて移動させコントラストAFを実行し合焦調整を行うようにしてもよい。
The
図7に示すように、カム筒9を位置Q4まで回転させると、図8の第4段(D)に示すように、第1カムフォロア24は位置T1に移動させられ、第2カムフォロア26は、連通溝27Tの右端位置である位置T2に移動させられる。つまり、ズームレンズ駆動装置1の焦点距離は、テレ撮影が可能な焦点距離となる。第1カムフォロア24が配置される位置T1の左前方には焦点調整用カム溝部25FT(図2参照)が配置され、また、第2カムフォロア26が配置される位置T2の左方には連通溝27T(図2参照)が配置されている。したがって、カム筒9を位置Q4から右方向に回転させる合焦回転F3を行うと、第2カムフォロア26については、連通溝27Tにガイドされる範囲内において光軸X方向への移動が停止させられた状態で、第1カムフォロア24(第1レンズ群2)のみが、焦点調整用カム溝部25FTにより後方から前方に向けて移動させられる。つまり、焦点距離を変えずに、結像の合焦状態を変化させコントラストAFを実行することで合焦調整を行うことができる。
As shown in FIG. 7, when the
なお、位置T2は連通溝27T内の位置であるため、第2カムフォロア26の連通溝27T内に導入する必要がある。第2カムフォロア26の連通溝27T内への導入は次のようにして行うことができる。一旦、第2カムフォロア26が、連通溝27Tと後側カム溝27ARとの接続部TT(図2参照)を僅かに前方側に通過するまでカム筒9を右方に回転させる。そして、第2カムフォロア26が、接続部TTの前方側に配置されている状態からカム筒9を左方向に回転させると、第2カムフォロア26が連通溝27Tに導入させられ、位置T2に配置させられる。
Since the position T2 is a position in the
次に、第1レンズ群2および第2レンズ群3を、テレ撮影が可能な配置から繰り込む方向に移動させる際において、第1レンズ群2および第2レンズ群3を、各ズーム位置に移動させるときの動作について説明する。
Next, when the
テレ撮影が可能な位置に配置されている第1レンズ群2および第2レンズ群3を、図7に示すように位置Q5まで回転させると、図9の上段(A)に示すように、第1カムフォロア24は位置M1に移動させられ、第2カムフォロア26は、連通溝27Mの左端位置である位置M2に移動させられる。つまり、ズームレンズ駆動装置1の焦点距離は、ミドル撮影が可能な焦点距離となる。第1カムフォロア24が配置される位置M1の右前方には焦点調整用カム溝部25FM(図2参照)が配置され、また、第2カムフォロア26が配置される位置M2(図2参照)の右方には連通溝27Mが配置されている。したがって、カム筒9を位置Q5から左方向へ回転させる合焦回転F4を行うと、第2カムフォロア26については、連通溝27Mのガイドされる範囲内において光軸X方向への移動を停止させられた状態で、第1カムフォロア24(第1レンズ群2)のみが、焦点調整用カム溝部25FMにより後方から前方に向かって移動させられる。つまり、焦点距離を変えずに、結像の合焦状態を変化させコントラストAFを実行することで合焦調整を行うことができる。
When the
ところで、位置M2は連通溝27M内の位置である。そのため、第2カムフォロア26の連通溝27M内に導入する必要がある。第2カムフォロア26の連通溝27M内への導入は次のようにして行うことができる。一旦、第2カムフォロア26が、連通溝27Mと前側カム溝27AFとの接続部MT2を僅かに前方側に通過するまでカム筒9を左方に回転させる。そして、第2カムフォロア26が、接続部MT2の後方に配置されている状態からカム筒9を右方向に回転させると、第2カムフォロア26が連通溝27Mに導入させられ、位置M2に配置させられる。
By the way, the position M2 is a position in the
なお、カム筒9を位置Q5まで回転させる手前の位置Q5Aまで回転させ、第2カムフォロア26を位置M2Aに移動させると共に、第1カムフォロア24を位置M1Aに移動させた後、カム筒9を位置Q5Aから右方向に回転させることで、第1レンズ群2を前方から後方に向けて移動させコントラストAFを実行し合焦調整を行うようにしてもよい。
The
図7に示すように、カム筒9を位置Q6まで回転させると、図9の下段(B)に示すように、第1カムフォロア24は位置W1に移動させられ、第2カムフォロア26は、連通溝27Wの右端位置である位置W2に移動させられる。つまり、ズームレンズ駆動装置1の焦点距離は、ワイド撮影が可能な焦点距離となる。第1カムフォロア24が配置される位置W1の左前方には焦点調整用カム溝部25FW(図2参照)が配置され、また、第2カムフォロア26が配置される位置W2の左方には連通溝27W(図2参照)が配置されている。したがって、カム筒9を位置Q6から右方向に回転させる合焦回転F5を行うと、第2カムフォロア26については、連通溝27Wにガイドされる範囲内において光軸X方向への移動を停止させられた状態で、第1カムフォロア24(第1レンズ群2)のみが、焦点調整用カム溝部25FWにより後方から前方に向かって移動させられる。つまり、焦点距離を変えずに、結像の合焦状態を変化させコントラストAFを実行することで合焦調整を行うことができる。
As shown in FIG. 7, when the
なお、上述の動作説明においては、繰り出し動作を行う際に、ワイド撮影状態およびミドル撮影状態を経てテレ撮影状態に移動する動作を説明したが、収納状態から直接ミドル撮影状態あるいはテレ撮影状態に移動させたり、あるいは、ワイド撮影状態から直接テレ撮影状態に移動させる動作を行うこともできる。また、繰り込み動作を行う際においても、テレ撮影状態およびミドル撮影状態を経てワイド撮影状態に移動する動作を説明したが、テレ撮影状態から直接テレ撮影状態に移動させる動作を行うこともできる。 In the above description of the operation, the operation of moving from the wide shooting state and the middle shooting state to the tele shooting state when performing the feeding operation has been described. However, the moving state directly moves to the middle shooting state or the tele shooting state. It is also possible to perform an operation of moving from the wide shooting state to the tele shooting state directly. Also, when performing the retraction operation, the operation of moving from the tele shooting state to the wide shooting state through the tele shooting state and the middle shooting state has been described, but the operation of moving directly from the tele shooting state to the tele shooting state can also be performed.
ところで、上述したように、ズームレンズ駆動装置1は、第1カムフォロア24が焦点調整用カム溝部25FWに配置されているときの合焦回転F1および第1カムフォロア24が焦点調整用カム溝部25FTに配置されているときの合焦回転F3においては、カム筒9を右回転させることで、第1レンズ群2を後方から前方に向けて移動させることで合焦調整が行っている。一方、第1カムフォロア24が焦点調整用カム溝部25FMに配置されているときの合焦回転F2においては、カム筒9を左回転させ、第1レンズ群2を後方から前方に向けて移動させることで合焦調整が行っている。
Incidentally, as described above, in the zoom
合焦回転F2におけるカム筒9の回転方向を、合焦回転F1,F3におけるカム筒9の回転方向と逆方向にすることで、焦点調整用カム溝部25FMの傾斜方向と、焦点調整用カム溝部25FW,25FTの傾斜方向とを互いに逆の側にすることができる。このように、焦点調整用カム溝部25FMの傾斜方向と、焦点調整用カム溝部25FW,25FTの傾斜方向とが互いに逆の側になることで、焦点調整用カム溝部25FMの傾斜方向と焦点調整用カム溝部25FW,25FTの傾斜方向とを同じ側とする場合に比べて、前側カム溝27AFの長さを短くすることが出来ると共に変曲点の数を減らすことができる。
By making the rotation direction of the
これに対し、仮に、合焦回転F2におけるカム筒9の回転方向を合焦回転F1,F3におけるカム筒9の回転方向と同一とした場合には、たとえば、図10に示すように、焦点調整用カム溝部25FMの傾斜方向が、焦点調整用カム溝部25FW,25FTの傾斜方向と同じ側になり、カム溝25の長さが長くなり易くなると共に変曲点の数も増加し易くなる。
On the other hand, if the rotation direction of the
(本実施の形態の主な効果)
ズームレンズ駆動装置1は、3つの焦点距離、すなわち、ワイド(広角)撮影を行うことができる焦点距離と、テレ(望遠)撮影を行うことができる焦点距離と、ワイド撮影とテレ撮影との間の焦点距離であるミドル撮影を行うことができる焦点距離とに段階的に焦点距離を設定することができ、各ズーム位置(ワイド撮影、ミドル撮影、テレ撮影)に対応する焦点距離となるように撮影レンズ5の焦点距離を変化させるズーム動作と、各ズーム位置ごとに合焦位置を変化させる焦点調節動作であるコントラストAFとを行うことができる、いわゆるステップズーム機能を有するデジタルカメラに装着可能である。
(Main effects of this embodiment)
The zoom
そして、撮影レンズ5は、結像側に向かう光束がテレセントリックとなるように、被写体から順に、負の屈折力の第1レンズ群2と、正の屈折力の第2レンズ群3とを少なくとも有し、第1レンズ群2に連結する第1カムフォロア24に作用し第1レンズ群2を移動させる第1カム溝25と、第2レンズ群3に連結する第2カムフォロア26に作用することで第2レンズ群3を移動させる第2カム溝27とを有する1個のカム筒9の回転により、第1レンズ群2および第2レンズ群3が移動される。
The
第1レンズ群2および第2レンズ群3は、焦点距離を変化させる変倍用のレンズ群を構成し、第1レンズ群2は、焦点調節(合焦調節)系のレンズ群であり、第2レンズ群3は、変倍系のレンズ群である。第1カム溝25は、ワイド位置P1A、ミドル位置P2Aあるいはテレ位置P3Aに配置されている第1レンズ群2を焦点調節のために移動させるカム溝部分である焦点調整用カム溝部25FW,25FM,25FTを有する焦点調節用のカム溝として構成されている。第2カム溝27は、第2レンズ群3が、ワイド位置P1B、ミドル位置P2Bまたはテレ位置P3Bに配置されているときに、カム筒9が回転しても第2レンズ群3に対して光軸X方向への駆動力を作用させないカム溝部分である駆動力非作用カム溝部としての連通溝27W,27M,27Tを有している。
The
また、焦点調整用カム溝部25FW,25FM,25FTは、第1レンズ群2がミドル位置P1A(焦点調整用カム溝部25FM)に配置されているときのカム筒9の回転方向に対する第1レンズ群2の移動方向と、第1レンズ群2がワイド位置P1A(焦点調整用カム溝部25FW)またはテレ位置P3A(焦点調整用カム溝部25FT)に配置されているときのカム筒9の回転方向に対する第1レンズ群2の移動方向とが互いに逆方向とされている。すなわち、第1レンズ群2がミドル位置P2Aに配置されているときのカム溝部分である焦点調整用カム溝部25FMの傾斜方向と、第1レンズ群2がワイド位置P1Aまたはテレ位置P3に配置されているときのカム溝部分である焦点調整用カム溝部25FWあるいは焦点調整用カム溝部25FTの傾斜方向とは互いに逆側となっている。
The focus adjustment cam groove portions 25FW, 25FM, and 25FT include the
このようにズームレンズ駆動装置1が構成されていることで、第1カム溝25の長さを短くすることが出来ると共に変曲点の数を減らすことができる。また、ズームレンズ駆動装置1は、ズーム動作による焦点距離の変化を3つの焦点距離のみとしている。3つの焦点距離とすることで、レジャーや記念写真等の通常の用途では不便のない焦点距離の選択が可能でありながら、焦点距離の変化を4つ以上の焦点距離とする場合に比べて、第1カム溝25の長さを短くでき、装置の小型化を図ることができる。
By configuring the zoom
(他の実施の形態)
上述の実施の形態で説明したズームレンズ駆動装置1は、ズーム位置を3段階に変化させることができる構成の例が示されている。ズームレンズ駆動装置1のズーム位置は3段階に限らず、たとえば、図11に示すように、第2レンズ群3を、ワイド位置W、ミドル位置M、テレ位置Tの他に、ワイド位置Wとミドル位置Mとの間に設定されるミドル位置M1と、ミドル位置Mとテレ位置Tとの間に設定されるミドル位置M2との合計5つの焦点距離に変化可能な構成としてもよい。すなわち、ズームレンズ駆動装置1のズーム位置は5段階としてもよい。
(Other embodiments)
The zoom
この場合、たとえば、第2カム溝27は、連通溝27W,27M,27Tに加えて、連通溝27Wと連通溝27Mとの間に連通溝27M1を備え、さらに、連通溝27Mと連通溝27Tとの間に連通溝27M2を備える構成とする。
In this case, for example, the
そして、第1カム溝25は、たとえば、焦点調整用カム溝部25FWと焦点調整用カム溝部25FMとの間の位置に焦点調整用カム溝25FM1が配置され、焦点調整用カム溝部25FMと焦点調整用カム溝部25FTとの間の位置に焦点調整用カム溝25FM2が配置される。
In the
焦点調整用カム溝部25FM1は、第2レンズ群3がミドル位置M1に配置されているときに、第1レンズ群2を焦点調節のために移動させるカム溝部である。また、焦点調整用カム溝部25FM2は、第2レンズ群3がミドル位置M2に配置されているときに、第1レンズ群2を焦点調節のために移動させるカム溝部である。
The focus adjustment cam groove 25FM1 is a cam groove that moves the
図12は、ズーム位置が5段階に構成されたズームレンズ駆動装置1におけるカム筒9(カム筒駆動モーター)の回転方向および回転量と、ズームレンズ駆動装置1の動作状態との関係を示す動作チャートである。「ワイド撮影状態」は、第2レンズ群3が図11に示すワイド位置Wに配置されているときの撮影状態であり、「ミドル1撮影状態」は、第2レンズ群3がミドル位置M1に配置されているときの撮影状態である。また、「ミドル2撮影状態」は、第2レンズ群3がミドル位置Mに配置されているときの撮影状態であり、「ミドル3撮影状態」は、第2レンズ群3がミドル位置M2に配置されているときの撮影状態である。そして、「テレ撮影状態」は、第2レンズ群3がテレ位置Tに配置されているときの撮影状態である。
FIG. 12 is an operation showing the relationship between the rotation direction and amount of rotation of the cam barrel 9 (cam barrel drive motor) in the zoom
図12に示す「非撮影状態」から「ワイド撮影状態」への移行と「ワイド撮影状態」における合焦調整は、図7に示す「非撮影状態」から「ワイド撮影状態」への移行と「ワイド撮影状態」における合焦調整と同様の動作である。なお、図12の説明において、図7と同様とは、各レンズ群の移動量や合焦位置が同様という趣旨ではなく、移動方向や移動方向の反転等、動作の態様において同様という趣旨である。 The transition from the “non-shooting state” to the “wide shooting state” shown in FIG. 12 and the focus adjustment in the “wide shooting state” shown in FIG. This is the same operation as the focus adjustment in the “wide shooting state”. In the description of FIG. 12, the same as FIG. 7 does not mean that the movement amount and focus position of each lens group are the same, but the same in terms of operation such as the movement direction and the reversal of the movement direction. .
図12に示す「ワイド撮影状態」から「ミドル1撮影状態」への移行と「ミドル1撮影状態」における合焦調整は、図7に示す「ワイド撮影状態」から「ミドル撮影状態」への移行と「ミドル撮影状態」における合焦調整と同様の動作である。また、図12に示す「ミドル1撮影状態」から「ミドル2撮影状態」への移行と「ミドル2撮影状態」における合焦調整についても、図7に示す「ワイド撮影状態」から「ミドル撮影状態」への移行と「ミドル撮影状態」における合焦調整と同様の動作である。 The transition from the “wide shooting state” to the “middle 1 shooting state” and the focus adjustment in the “middle 1 shooting state” shown in FIG. 12 are shifted from the “wide shooting state” to the “middle shooting state” shown in FIG. And the same operation as the focus adjustment in the “middle shooting state”. Further, the transition from the “middle 1 shooting state” to the “middle 2 shooting state” and the focus adjustment in the “middle 2 shooting state” shown in FIG. 12 are also changed from the “wide shooting state” to the “middle shooting state” shown in FIG. ”And the focus adjustment in the“ middle shooting state ”.
図12に示す「ミドル2撮影状態」から「ミドル3撮影状態」への移行と「ミドル3撮影状態」における合焦調整については、図7に示す「ミドル撮影状態」から「テレ撮影状態」への移行と「テレ撮影状態」における合焦調整と同様の動作である。 The transition from “middle 2 shooting state” to “middle 3 shooting state” and focus adjustment in “middle 3 shooting state” shown in FIG. 12 is changed from “middle shooting state” to “tele shooting state” shown in FIG. And the focus adjustment in the “telephoto shooting state”.
図12に示す「ミドル3撮影状態」から「テレ撮影状態」への移行と「テレ撮影状態」における合焦調整については、図7に示す「ミドル撮影状態」から「テレ撮影状態」への移行と「テレ撮影状態」における合焦調整と同様の動作である。 Regarding the transition from the “middle 3 shooting state” shown in FIG. 12 to the “tele shooting state” and the focus adjustment in the “tele shooting state”, the shift from the “middle shooting state” to the “tele shooting state” shown in FIG. And the same operation as the focus adjustment in the “telephoto shooting state”.
図12に示す「テレ撮影状態」から「ミドル3撮影状態」への移行は、図7に示す「テレ撮影状態」から「ミドル撮影状態」への移行時にカム筒9をQ5Aまで回転させる動作と同様であり、「ミドル3撮影状態」における合焦調整は、カム筒9を右方向に回転させることで、第1レンズ群2を後方から前方に向けて移動させコントラストAFを実行し合焦調整を行うようにしてもよい。
The transition from the “telephotographing state” to the “middle 3 photographing state” shown in FIG. 12 is an operation of rotating the
図12に示す「ミドル3撮影状態」から「ミドル2撮影状態」への移行と「ミドル2撮影状態」における合焦調整については、図7に示す「テレ撮影状態」から「ミドル撮影状態」への移行と「ミドル撮影状態」における合焦調整と同様の動作である。また、図12に示す「ミドル2撮影状態」から「ミドル1撮影状態」への移行と「ミドル1撮影状態」における合焦調整についても、図7に示す「テレ撮影状態」から「ミドル撮影状態」への移行と「ミドル撮影状態」における合焦調整と同様の動作である。 Regarding the transition from “middle 3 shooting state” to “middle 2 shooting state” and focus adjustment in “middle 2 shooting state” shown in FIG. 12, the “tele shooting state” shown in FIG. 7 changes to “middle shooting state”. And the focus adjustment in the “middle shooting state”. Further, the transition from the “middle 2 shooting state” to the “middle 1 shooting state” and the focus adjustment in the “middle 1 shooting state” shown in FIG. 12 are also changed from the “tele shooting state” to the “middle shooting state” shown in FIG. ”And the focus adjustment in the“ middle shooting state ”.
図11に示すように第1カム溝25および第2カム溝27が構成されることで、カム筒9の回転方向に対する第1レンズ群2の移動方向が、少なくとも1つの焦点距離としてのミドル位置Mおよびミドル位置M1に対応する移動方向と、他の焦点距離としてのワイド位置W、ミドル位置M2およびテレ位置Tに対応する移動方向とが逆方向とされている。すなわち、少なくとも1つの焦点距離としてのミドル位置Mおよびミドル位置M1に対応するカム溝部分である焦点調整用カム溝部25FMおよび焦点調整用カム溝部25FM1の傾斜方向と、他の焦点距離としてのワイド位置W、ミドル位置M2およびテレ位置Tに対応するカム溝部分である焦点調整用カム溝部25FW、焦点調整用カム溝部25FM2および焦点調整用カム溝部25FTの傾斜方向とが互いに逆側となっている。
As shown in FIG. 11, the
このようにズームレンズ駆動装置1が構成されていることで、第1カム溝25の長さを短くすることが出来ると共に変曲点の数を減らすことができ、装置の小型化を図ることができる。
By configuring the zoom
なお、上述の他の実施の形態に係るズームレンズ駆動装置1においては、ミドル撮影をミドル位置M1,M2,M3の3ポジションとしたが、ミドル撮影を1ポジションとし、ワイド撮影およびテレ撮影をそれぞれ2ポジションずつとする5つの焦点距離での撮影を可能とする構成としたり、ミドル撮影、ワイド撮影をそれぞれ1ポジションとし、テレ撮影を3ポジションとする5つの焦点距離での撮影を可能とするなど、種々の構成を採ることができる。
In the zoom
上述した本発明の実施の形態に係るズームレンズ駆動装置1は、本発明の一例ではあり、これに限定されるものではない。たとえば、上述の実施の形態では、ズーム位置が3段階に設定される例を示しているが、2段階、あるいは4段階、さらには6段階以上のズーム位置に設定される構成としてもよい。また、上述の実施の形態では、撮影レンズ5は3群構成とされているが、焦点調整用のレンズ群と変倍用のレンズ群の2群構成としてもよい。あるいは、4群以上の構成とし、焦点調節と変倍に拘わるレンズ群を1つのカム筒で移動させる構成としてもよい。
The above-described zoom
1 … ズームレンズ駆動装置
2 … 第1レンズ群
3 … 第2レンズ群
5 … 撮影レンズ
6 … 第1レンズ群保持枠(レンズ枠)
7 … 第2レンズ群保持枠(レンズ枠)
9 … カム筒
25 … 第1カム溝(カム溝)
25FW,25FM,25FT,25FM1,25FM2 … 焦点調整用カム溝部
27 … 第2カム溝(カム溝)
27W,27M,27T,27M1,27M2 … 駆動力非作用カム溝部
DESCRIPTION OF
7 ... Second lens group holding frame (lens frame)
9: Cam cylinder 25: First cam groove (cam groove)
25 FW, 25 FM, 25 FT, 25
27W, 27M, 27T, 27M1, 27M2... Driving force non-acting cam groove
Claims (5)
前記撮影レンズは、結像側にテレセントリックな光学系であって、被写体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群と、正の屈折力の第2レンズ群とを有し、
前記カム溝は、前記第1レンズ群を、少なくとも3つの焦点距離に対応した位置に配置させる第1カム溝と、前記第2レンズ群を、前記少なくとも3つの焦点距離に対応した位置に配置させる第2カム溝とを有し、
前記第1カム溝は、前記第1レンズ群が、前記各焦点距離に対応した位置に配置されているときに、前記第1レンズ群を焦点調節のために移動させるためのカム溝部分である焦点調整用カム溝部を有し、
前記第2カム溝は、
互いに前後に配置される前側カム溝および後側カム溝と、
前記前側カム溝と前記後側カム溝とを連通し、前記第2レンズ群が、前記各焦点距離に対応した位置に配置されているときに、前記カム筒が回転しても前記第2レンズ群に対して光軸方向への駆動力を作用させないカム溝部分である駆動力非作用カム溝部と、
を有し、
前記焦点調整用カム溝部は、前記カム筒の回転方向に対する第1レンズ群の移動方向が、少なくとも1つの焦点距離に対応する移動方向と、他の焦点距離に対応する移動方向とが逆方向とされている、
ことを特徴とするズームレンズ駆動装置。 A lens frame is engaged with a cam groove formed in the cam cylinder, and the focal length of the photographic lens can be changed stepwise by moving the lens frame by the rotation of the cam cylinder. In a zoom lens driving apparatus capable of performing focus adjustment on
The photographing lens is a telecentric optical system on the image forming side, and in order from the subject side, has a first lens group having a negative refractive power and a second lens group having a positive refractive power,
The cam groove arranges the first lens group at a position corresponding to at least three focal lengths and the first cam groove for arranging the first lens group at a position corresponding to at least three focal lengths. A second cam groove,
The first cam groove is a cam groove portion for moving the first lens group for focus adjustment when the first lens group is disposed at a position corresponding to each focal length. It has a cam groove for focus adjustment,
The second cam groove is
A front cam groove and a rear cam groove arranged in front and back of each other;
Even if the cam cylinder rotates when the front cam groove communicates with the rear cam groove and the second lens group is disposed at a position corresponding to each focal length, the second lens A driving force non-acting cam groove portion that is a cam groove portion that does not apply a driving force in the optical axis direction to the group;
Have
In the focus adjustment cam groove, the movement direction of the first lens group with respect to the rotation direction of the cam cylinder is opposite to the movement direction corresponding to at least one focal length and the movement direction corresponding to other focal lengths. Being
A zoom lens driving device characterized by that.
前記第1カム溝は、前記第1レンズ群を、3つの焦点距離のみに対応させた位置に配置させ、
前記第2カム溝は、前記第2レンズ群を、3つの焦点距離のみに対応させた位置に配置させる、
ことを特徴とするズームレンズ駆動装置。 The zoom lens driving device according to claim 1,
The first cam groove arranges the first lens group at a position corresponding to only three focal lengths,
The second cam groove arranges the second lens group at a position corresponding to only three focal lengths,
A zoom lens driving device characterized by that.
前記撮影レンズは、結像側にテレセントリックな光学系であって、被写体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群と、正の屈折力の第2レンズ群とを有し、
前記カム溝は、前記第1レンズ群を、少なくとも3つの焦点距離に対応した位置に配置させる第1カム溝と、前記第2レンズ群を、前記少なくとも3つの焦点距離に対応した位置に配置させる第2カム溝とを有し、
前記第1カム溝は、前記第1レンズ群が、前記各焦点距離に対応した位置に配置されているときに、前記第1レンズ群を焦点調節のために移動させるためのカム溝部分である焦点調整用カム溝部を有し、
前記第2カム溝は、
互いに前後に配置される前側カム溝および後側カム溝と、
前記前側カム溝と前記後側カム溝とを連通し、前記第2レンズ群が、前記各焦点距離に対応した位置に配置されているときに、前記カム筒が回転しても前記第2レンズ群に対して光軸方向への駆動力を作用させないカム溝部分である駆動力非作用カム溝部と、
を有し、
前記焦点調整用カム溝部は、少なくとも1つの焦点距離に対応する部分の傾斜方向と、他の焦点距離に対応する部分の傾斜方向とが互いに逆側である、
ことを特徴とするズームレンズ駆動装置。 A lens frame is engaged with a cam groove formed in the cam cylinder, and the focal length of the photographic lens can be changed stepwise by moving the lens frame by the rotation of the cam cylinder. In a zoom lens driving apparatus capable of performing focus adjustment on
The photographing lens is a telecentric optical system on the image forming side, and in order from the subject side, has a first lens group having a negative refractive power and a second lens group having a positive refractive power,
The cam groove arranges the first lens group at a position corresponding to at least three focal lengths and the first cam groove for arranging the first lens group at a position corresponding to at least three focal lengths. A second cam groove,
The first cam groove is a cam groove portion for moving the first lens group for focus adjustment when the first lens group is disposed at a position corresponding to each focal length. It has a cam groove for focus adjustment,
The second cam groove is
A front cam groove and a rear cam groove arranged in front and back of each other;
Even if the cam cylinder rotates when the front cam groove communicates with the rear cam groove and the second lens group is disposed at a position corresponding to each focal length, the second lens A driving force non-acting cam groove portion that is a cam groove portion that does not apply a driving force in the optical axis direction to the group;
Have
In the focus adjustment cam groove portion, the inclination direction of the portion corresponding to at least one focal length and the inclination direction of the portion corresponding to the other focal length are opposite to each other.
A zoom lens driving device characterized by that.
前記第1カム溝は、前記第1レンズ群を、3つの焦点距離のみに対応させた位置に配置させ、
前記第2カム溝は、前記第2レンズ群を、3つの焦点距離のみに対応させた位置に配置させる、
ことを特徴とするズームレンズ駆動装置。 In the zoom lens driving device according to claim 3,
The first cam groove arranges the first lens group at a position corresponding to only three focal lengths,
The second cam groove arranges the second lens group at a position corresponding to only three focal lengths,
A zoom lens driving device characterized by that.
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