JP6096393B2 - レンズ装置 - Google Patents

Description

この発明は，レンズ装置に関する。

レンズ装置では，倍率の変更，フォーカス調整などのために，内蔵されているレンズが光軸方向に移動自在なことが多い。ステッピング・モータによってレンズが光軸方向に移動する場合には，パルス数にもとづいてレンズの位置が検出されることから，レンズホルダーの外周面にマグネットを設け，かつ鏡筒の外周面にホールＩＣを設け，ホールＩＣによってマグネットの磁束を検出することによりレンズの初期位置を検出するものがある（特許文献１）。ホールＩＣを利用する以外にも，抵抗体基板を用いて，レンズ位置を検出するもの（特許文献２），磁気を利用してレンズ位置を検出するもの（特許文献３，４，５），フォトインタラプタを利用してレンズ位置を検出するものもある（特許文献６）。

特開平5-196853号公報 特開2011-33811号公報 特開2006-178085号公報 特開2000-266984号公報 特開2010-139761号公報 特開2005-242256号公報

特許文献１に記載のものでは，ホールＩＣは鏡胴の外周面に設けられており，露出しているので，ホール素子に何かが接触すると故障の原因となってしまう。特許文献２に記載のものでは，抵抗体基板と移動接点部とが接触しなければならないので，レンズ鏡胴内にゴミなどが入ってしまう。特許文献３に記載のものでは，磁気抵抗素子と磁気抵抗素子用マグネットとの間に穴が開けられているので，フォーカス移動体の空間にゴミが入ってしまうことがある。特許文献４に記載のものでは，ハウジング内に磁気センサがあるので，磁気センサのゴミがハウジング内に入ってしまう。特許文献５に記載のものにおいても，シートコイルが固定鏡胴内に取り付けられるから，固定鏡胴内にゴミが入ることがある。さらに，特許文献６に記載のものにおいてもフォトインタラプタが鏡胴内にあり，フォトインタラプタに起因するゴミが鏡胴内に入ってしまうことがある。

この発明は，鏡胴内を光軸方向に移動する移動レンズの位置を検出する装置を保護しつつ，その装置に起因するゴミが，移動レンズが移動する空間内に入ってしまうことを未然に防止することを目的とする。

この発明によるレンズ装置は，レンズ鏡胴に対して光軸方向に移動自在なレンズ移動枠に保持されている移動レンズ，レンズ移動枠の光軸方向における端部から光軸方向に伸びている保持部材，保持部材に形成されている被検出部，および密閉された収納空間に配置され，かつ収納空間の仕切り壁を介して被検出部を検出し，被検出部の光軸方向における位置を示す信号を出力する検出部を備えていることを特徴とする。

移動レンズに光軸方向に隣接したエクステンダ・レンズをさらに備えてもよい。この場合，保持部材は，たとえば，レンズ移動枠の光軸方向における端部からエクステンダ・レンズに向かって光軸方向に伸びているものとなる。

保持部材の径方向における厚さは，レンズ移動枠の径方向における厚さよりも薄いことが好ましい。

レンズ鏡胴の外周面の外壁の一部が，収納空間の壁の一部を構成しており，かつ収納空間の壁の一部がレンズ鏡胴から着脱自在に上記レンズ鏡胴に取り付けられていることが好ましい。

仕切り壁は，レンズ鏡胴から着脱自在にレンズ鏡胴に取り付けられていてもよい。

被検出部と検出部とは，レンズ鏡胴の周方向において対向していてもよい。その場合，被検出部と検出部とから径方向に存在するレンズ鏡胴の外壁の一部がレンズ鏡胴から着脱自在にレンズ鏡胴に取り付けられていることが好ましい。

被検出部は，たとえば，磁石を含み，検出部は，磁石の磁気を検出して磁石の位置を示す信号を出力するホール素子を含む。

仕切り壁は透明でもよい。その場合には，被検出部は，マーカを含み，検出部は，マーカを撮像してマーカの位置を示す信号を出力するリニア・イメージ・センサを含むものとなる。

仕切り壁が透明の場合には，被検出部は，マーカを含み，検出部は，マーカに光を照射し，反射光を受光してマーカの位置を示す信号を出力する光センサを含むものでもよい。

この発明によると，レンズ移動枠の光軸方向における端部から光軸方向に伸びている保持部材に被検出部が形成されている。検出部は，密閉された収納空間内に配置され，収納空間の仕切り壁を介して被検出部を検出し，被検出部の光軸方向における位置を示す信号を出力する。検出部は，密閉された収納空間に配置されているから，検出部から生じるゴミなどが，移動レンズが移動する空間に入ってしまうことを未然に防止できる。また，検出部は，密閉された収納空間に配置されているから，保護されることとなる。

レンズ装置の一部の断面を示す斜視図である。 レンズ装置の一部を示す平面図である。 レンズ移動枠を示している。 収納箱の段面図である。 図１のＶ−Ｖ線から見た断面図である。 ホール素子の出力信号と磁石の位置との関係を示している。 レンズ移動枠を示している。 収納箱と磁石との関係を示す斜視図である。 図８のIX−IX線から見た断面図である。 光センサと保持部材との関係を示している。 保持部材に形成されているマーカを示している。 リニア・イメージ・センサと保持部材との関係を示している。 保持部材に形成されているマーカを示している。

図１は，この実施例を示すもので，レンズ装置１の一部の縦断面の斜視図である。図２は，レンズ装置１の一部を示す平面図である。図１および図２において，右側が像側であり，左側が被写体側である。

図１を参照して，レンズ装置１には，レンズ鏡胴10に対して光軸Ｏの方向に移動自在なレンズ移動枠２に保持されている移動レンズ（後マスタ・レンズ）３が含まれている。レンズ移動枠２の像側端面には，カバー・ガラス４が固定されている。

レンズ移動枠２の外周には，レンズ移動枠２が移動可能なようにレンズ鏡胴10の一端面10Ａに，円管状のレンズ保持枠６が固定されている。レンズ保持枠６の上部には，光軸Ｏの方向に長孔７が形成されている。

レンズ保持枠６の外周には，回転リング８が設けられている。図２に示すように，回転リング８の上部にはカム溝９が形成されている。

回転リング８に形成されているカム溝９およびレンズ保持枠６に形成されている長孔７をカム・ピン５が通っている。カム・ピン５の一端部は，レンズ移動枠２に固定されている。回転リング８が光軸Ｏを中心に回転することにより，レンズ移動枠２が光軸Ｏの方向に移動する。

図３は，レンズ移動枠２の斜視図である。

図１および図３を参照して，レンズ移動枠２の端部（被写体側の端面）の上部には，光軸Ｏの方向に伸びている保持部材２Ａが形成されている。保持部材２Ａの断面は，レンズ移動枠２の端面の円管状のものとは異なる形状（矩形）となっている。但し，保持部材２Ａの断面は必ずしも矩形でなくとも，円形，楕円形としてもよい。

保持部材２Ａの端部の上部には，接着剤11によって磁石（被検出部）12が固定されている（形成されている）。

磁石12の上部には，レンズ鏡胴10に収納箱20が取り付けられている。

図４は，収納箱20を示す断面図である。

収納箱20内の収納空間21に，ホールＩＣ（検出部）13が配置されている。ホールＩＣ13によって，磁石12の磁束が検出され，磁束に応じた信号がホールＩＣから出力される。

収納箱20の両側面の側壁24の下部には，取付部材26が固定されている。この取付部材26に収納箱20の底面の仕切り壁22がねじ33によってねじ止めされ，仕切り壁22が側壁24に固定されている。側壁24の中間の内側にも取付部材25が固定されている。この取付部材25にねじ32によってねじ止めされ，ホールＩＣ13が固定されている基板14が側壁24に固定されている。収納箱20の上部は開閉壁23である。開閉壁23は，ねじ31によって側壁24のねじ止めされている。

図１および図２を参照して，収納箱20の開閉壁23は，レンズ鏡胴10の外壁の一部を構成している。すなわち，レンズ鏡胴10の外周面の外壁の一部が，収納空間21の壁の一部を構成することとなる。開閉壁23は，ねじ31によってねじ止めされているから，レンズ鏡胴10から着脱自在である。収納空間の壁の一部がレンズ鏡胴10から着脱自在にレンズ鏡胴10に取り付けられていることとなる。

また，ホールＩＣと電気的に接続されている基板14が，ねじ32によって側壁24にねじ止めされ，かつ仕切り壁22が，ねじ33によって側壁24にねじ止めされているから，ねじ32およびねじ33を外すことにより，収納箱20から，ホールＩＣ13，基板14および仕切り壁22がレンズ鏡胴10から外すことができる。このように，仕切り壁22は，レンズ鏡胴10から着脱自在にレンズ鏡胴10に取り付けられている。

図１を参照して，移動レンズ３に光軸Ｏの方向において隣接してエクステンダ・レンズ41が配置されている。エクステンダ・レンズ41は，エクステンダ・レンズ枠40に保持されている。保持部材２Ａは，レンズ移動枠２の光軸Ｏの方向における端部からエクステンダ・レンズ41に向かって伸びていることとなる。もっとも，エクステンダ・レンズ41側と反対側のレンズ移動枠２の端部から光軸Ｏ方向（像側方向）に保持部材２Ａが伸びていてもよい。その場合にも，保持部材２Ａに形成されている磁石12に対向する位置にホールＩＣ13が位置決めされるように，収納箱20が形成される。

図５は，図１のＶ−Ｖ線から見た断面図である。

図１と図５とを参照して，エクステンダ・レンズ枠40は，円筒状であり，外周面の下部には，下方向に突出している支持部材40Ａが形成されている。支持部材40Ａには，光軸Ｏの方向に，支持部材40Ａに固定されている回転軸44が通っている。レンズ鏡胴10の内周面の下部には，レンズ鏡胴10の光軸Ｏに向かって突出している取付部材43が形成されている。回転軸44の両端は，取付部材43に回転自在に通っている。回転軸44の像側の一端部は，取付部材43を通って，レバー42の一端部に固定されている。レバー42の他端部は，レンズ鏡胴10を通って外部に露出している（レバー42の他端部がレンズ鏡胴10の外部に露出するようにレンズ鏡胴10には開口が開けられている。もっとも，回転軸44の一端部を像側に伸ばし，回転軸44の一端部がレンズ鏡胴10の端面からレンズ鏡胴10の外部に露出するようにして，回転軸44の一端部にレバー42を固定するようにしてもよい。）。

レンズ鏡胴10には，被写体側から像側に向かって右下に外側に突出している退避部10Ｂが形成されている。ユーザがレバー42を引くことにより（図５において左側に引くことにより），光軸Ｏ上に位置決めされているエクステンダ・レンズ41が，鎖線で示すように光軸Ｏから退避部10Ｂに退避する。退避部10Ｂにエクステンダ・レンズ41が退避している状態でレバー42が押されると（図５において右側に倒すと），光軸Ｏから退避しているエクステンダ・レンズ41が光軸Ｏ上に位置決めされる。

主として図１および図２を参照して，回転リング８がユーザによって回転させられると，移動レンズ３が光軸Ｏの方向に移動する。

図６は，磁石12の光軸Ｏの方向における位置と，ホールＩＣ13から出力される信号との関係を示している。

磁石12が光軸Ｏの方向に移動すると，ホールＩＣ13によって検出される磁石12の磁束量が異なる。その磁束量に応じたレベルの信号がホールＩＣ13から出力されるので，ホールＩＣの出力信号にもとづいて，磁石12の光軸Ｏ方向における位置，すなわち，移動レンズ３の光軸Ｏ方向における位置が検出できる。このように，密閉された収納空間21に配置され，かつ収納空間21の仕切り壁22を介して磁石（被検出部）12を検出し，磁石12の光軸Ｏの方向における位置を示す信号がホールＩＣ（検出部）13から出力されることとなる。

図７は，変形例を示すもので，レンズ移動枠２の側面図である。

この変形例では，レンズ移動枠２の端面から伸びている保持部材２Ｂ，接着剤11および磁石12の厚さの合計の厚さｔ１がレンズ移動枠２の壁の厚さｔ２以下となっている。これにより，エクステンダ・レンズ枠40と保持部材２Ｂとが，光軸Ｏを法線とする同一平面上に存在した場合であっても，レンズ鏡胴10の径を大きくなってしまうのが未然に防止される。単に，保持部材２Ｂの径方向における厚さｔ３が，レンズ移動枠２の径方向における厚さｔ２よりも薄くするようにしてもよい。

図８および図９は，他の変形例を示している。

図８は，収納箱20Ａと保持部材２Ｂ部分との斜視図，図９は，図８のIX−IX線から見た断面図である。

保持部材２Ｂ上に設けられている磁石12と収納箱20Ａの収納空間21内に配置されているホールＩＣ13とは，収納箱20Ａの仕切り壁27Ａを介してレンズ鏡胴10の周方向において対向している。

主として，図９を参照して，収納箱20Ａの内部において，径方向に基板14が固定されており，一方の側壁（仕切り壁）27Ａを介して，基板14に固定されているホールＩＣ13と磁石12とが対向している。一方の側壁27Ａと他方の側壁27Ｂ，底面の仕切り壁22，上面の開閉壁23などにより，収納箱20Ａが密閉されている。

開閉壁23は，磁石（被検出部）12とホールＩＣ13（検出部）とから径方向に存在するレンズ鏡胴の外壁の一部となっている。開閉壁23は，ねじ31によって側壁27Ａおよび27Ｂにねじ止めされている。ねじ31を外すことにより，開閉壁23は，レンズ鏡胴10から外されることとなる。このように，開閉壁23は，レンズ鏡胴10の外壁の一部となり，レンズ鏡胴10から着脱自在にレンズ鏡胴10に取り付けられていることとなる。

図10および図11は，他の変形例を示すもので，図10は側面図，図11は平面図である。

図10を参照して，収納箱20には光センサ50が配置される。収納箱20の仕切り壁22は透明であり，光センサ50から出射される光50は仕切り壁51を介して保持部材２Ｃの先端部に照射される。

図11を参照して，保持部材２Ｃの端部にはマーカ60が形成されている。マーカ60は，被写体側から像側に向かって幅が徐々に少なくなっている白色部61と，被写体側から像側に向かって幅が徐々に大きくなっている黒色部62とを含んでいる。

光センサ50からの出射光51をマーカ60に照射し，マーカ60からの反射光を光センサ50において受光する。出射光51が白色部61に多く照射すれば，反射光量が多くなるが，出射光51が黒色部62に多く照射すれば反射光量が少なくなる。保持部材２Ｃの光軸Ｏ方向における位置に応じて，白色部61および黒色部62に照射される出射光51の割合が変化するので，反射光量も変化する。反射光量に応じて，マーカ60の位置を示す信号が光センサ50から出力される。

図12および図13は，さらに他の変形例を示している。

図12を参照して，収納箱20には，リニア・イメージ・センサ52が配置される。収納箱20の仕切り壁22も透明であり，リニア・イメージ・センサ52によって，仕切り壁22を介して保持部材２Ｄの端部が撮像される。

図13を参照して，保持部材２Ｄの端部にはマーカ63が形成されている。このマーカ63がリニア・イメージ・センサ52によって撮像され，マーカ63の位置を示す信号がリニア・イメージ・センサ52から出力される。

マーカ60または63の位置は，移動レンズ３の位置と関連付けられるから，マーカ60または63の位置が検出されることにより，移動レンズ３の位置が検出される。

上述の実施例では，保持部材２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄは，光軸Ｏと平行に光軸Ｏの方向に伸びているが，必ずしも光軸Ｏと平行とする必要は無い。保持部材２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄがレンズ移動枠２の端部から光軸Ｏの方向に伸びていれば，光軸Ｏに近づく，あるいは遠ざかるように斜めに形成されていてもよい。

１ レンズ装置
２ レンズ移動枠
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ 保持部材
３ 移動レンズ
10 レンズ鏡胴
12 磁石（被検出部）
13 ホールＩＣ（検出部）
21 収納空間
22 仕切り壁
41 エクステンダ・レンズ
50 光センサ
52 リニア・イメージ・センサ
60，63 マーカ

Claims (9)

1. レンズ鏡胴に対して光軸方向に移動自在なレンズ移動枠に保持されている移動レンズ，
   上記レンズ移動枠の光軸方向における端部から光軸方向に伸びている保持部材，
   上記保持部材に形成されている被検出部，および
   上記レンズ移動枠が移動する空間とレンズ装置の外部の空間とのいずれの空間からも遮断されている密閉された収納箱内に配置され，かつ上記収納箱の仕切り壁を介して上記被検出部を検出し，上記被検出部の光軸方向における位置を示す信号を出力する検出部，
   を備えたレンズ装置。
2. 上記移動レンズに光軸方向に隣接したエクステンダ・レンズをさらに備え，
   上記保持部材は，
   上記レンズ移動枠の光軸方向における端部から上記エクステンダ・レンズに向かって光軸方向に伸びている，
   請求項１に記載のレンズ装置。
3. 上記保持部材の径方向における厚さは，
   上記レンズ移動枠の径方向における厚さよりも薄い，
   請求項１または２に記載のレンズ装置。
4. 上記レンズ鏡胴の外周面の外壁の一部が，上記収納箱の壁の一部を構成しており，かつ上記収納箱の壁の一部が上記レンズ鏡胴から着脱自在に上記レンズ鏡胴に取り付けられている，
   請求項１から３のうち，いずれか一項に記載のレンズ装置。
5. 上記仕切り壁は，上記レンズ鏡胴から着脱自在に上記レンズ鏡胴に取り付けられている，
   請求項１から４のうち，いずれか一項に記載のレンズ装置。
6. 上記被検出部と上記検出部とは，上記レンズ鏡胴の周方向に対向しており，
   上記被検出部と上記検出部とから径方向に存在する上記レンズ鏡胴の外壁の一部が上記レンズ鏡胴から着脱自在に上記レンズ鏡胴に取り付けられている，
   請求項１から５のうち，いずれか一項に記載のレンズ装置。
7. 上記被検出部は，磁石を含み，上記検出部は，上記磁石の磁気を検出して上記磁石の位置を示す信号を出力するホール素子を含む，
   請求項１から６のうち，いずれか一項に記載のレンズ装置。
8. 上記仕切り壁は透明であり，
   上記被検出部は，マーカを含み，上記検出部は，上記マーカを撮像して上記マーカの位置を示す信号を出力するリニア・イメージ・センサを含む，
   請求項１から６のうち，いずれか一項に記載のレンズ装置。
9. 上記仕切り壁は透明であり，
   上記被検出部は，マーカを含み，上記検出部は，上記マーカに光を照射し，反射光を受光して上記マーカの位置を示す信号を出力する光センサを含む，
   請求項１から６のうち，いずれか一項に記載のレンズ装置。

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