JPH1123942A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】カメラの移動レンズを円筒カムにより駆動する
レンズ駆動装置において、円筒カムを回動させるととも
にスライド移動させることにより、円筒カムのカム曲線
をプログラムにより補正、変更できるようにするととも
に、ユーザごとに所望のカム曲線を設定することができ
るようにしたレンズ駆動装置を提供する。 【解決手段】レンズ装置のバリエータレンズ群１６及び
コンペンセータレンズ群１８は、円筒カム２６、２８が
回転するとカム溝２６Ａ、２８Ａのカム曲線に従って駆
動される。また、円筒カム２６、２８は、駆動軸３０に
スライド移動可能に設けられ、その位置は、リニアモー
タ３８、４０によって制御される。従って、円筒カム２
６、２８の回転角度に応じてリニアモータ３８、４０に
よって円筒カム２６、２８をスライド移動させることに
より、カム溝２６Ａ、２８Ａのカム曲線を所望のカム曲
線に補正することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレンズ駆動装置に係
り、特にテレビカメラレンズのズームレンズを光軸に沿
って前後移動させるレンズ駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、テレビカメラレンズのズームレン
ズは、バリエータレンズとコンペンセータレンズとで構
成されている。これらのレンズは、各々レンズ枠に保持
されており、このレンズ枠に突設されたカムフォロアー
が、円筒カムのカム溝に係合されている。円筒カムをモ
ータで回動すると、前記カム溝のカム曲線に従ってバリ
エータレンズ及びコンペンセータレンズが光軸に沿って
前後移動する。これにより、バリエータレンズの移動で
焦点距離（倍率）が可変され、バリエータレンズの移動
で生じたピントのずれがコンペンセータレンズの移動で
補正される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のように円筒カム
によってバリエータレンズ及びコンペーセータレンズを
駆動する場合には、これらのレンズの移動位置は、レン
ズ装置の設計段階で決定される。このことは、上記バリ
エータレンズ及びコンペンセータレンズの駆動装置に限
らず、任意の移動レンズを円筒カムによって駆動する場
合にも同様である。

【０００４】従って、従来のレンズ駆動装置は、レンズ
装置を製作した後にレンズの製作誤差や操作性の面から
円筒カムのカム曲線を補正、変更したい場合にも、カム
曲線を補正、変更することはできず、また、ユーザが独
自のカム曲線を設定することもできないという欠点があ
る。本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、
カメラの移動レンズを駆動する円筒カムのカム曲線をプ
ログラムにより補正、変更できるようにすると共に、ユ
ーザごとに所望のカム曲線を設定することができるレン
ズ駆動装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、カメラの移動レンズを移動させるレンズ駆
動装置において、前記移動レンズのレンズ枠に設けれた
カムフォロアーと係合するカム溝を有する円筒カムと、
前記円筒カムを回動させ、前記カム溝のカム曲線に基づ
いて前記移動レンズを移動させる円筒カム回動手段と、
前記円筒カムの回転角度を検出する回転角度検出手段
と、前記円筒カムを該円筒カムの回転軸方向に直線移動
させる円筒カム移動手段と、前記回転角度検出手段によ
って検出した前記円筒カムの回転角度に基づいて、前記
円筒カムを前記円筒カム移動手段によって所定量移動さ
せ、前記カム溝のカム曲線を補正する制御手段と、を備
えたことを特徴としている。

【０００６】本発明によれば、円筒カムを回動させると
ともに、円筒カムの回転角度に基づいて円筒カムを回転
軸方向に所定量移動させ、円筒カムのカム溝によって得
られるカム曲線を所望のカム曲線に補正する。これによ
り、円筒カムのカム溝に補正、変更を加えることがで
き、また、ユーザごとに所望のカム曲線を設定すること
ができるようになり、所望のカム曲線で移動レンズを駆
動することができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るレンズ駆動装置の好ましい実施の形態について詳説す
る。図１は本発明に係るレンズ駆動装置が適用されたテ
レビカメラレンズの断面図である。同図に示すテレビカ
メラレンズは、レンズ鏡筒１０内に撮影光軸１２の前方
（図中左側）からフォーカスレンズ群１４、バリエータ
レンズ群１６、コンペンセータレンズ群１８、及びリレ
ーレンズ群２０が順に配設されている。そして、これら
のレンズ群１４、１６、１８、２０を通過した被写体光
はＣＣＤ２２に結像される。

【０００８】前記フォーカスレンズ群１４はレンズ枠１
５に保持され、レンズ枠１５はレンズ鏡筒１０の内面に
ヘイコイドを介して噛合される。前記レンズ枠１５の後
部外周面にはギア２３が形成され、このギア２３は、フ
ォーカスモータ２４の出力軸に設けられたギア２５に噛
合されている。したがって、フォーカスモータ２４でレ
ンズ枠１５を回転させると、前記ヘリコイドの作用によ
りフォーカスレンズ群１４が撮影光軸１２に沿って前後
移動する。これにより、フォーカス調整が行われる。

【０００９】前記バリエータレンズ群１６及びコンペン
セータレンズ群１８は、本実施の形態のレンズ駆動装置
で移動される移動レンズであり、それぞれ円筒カム２
６、２８が回動することにより円筒カム２６、２８のカ
ム溝２６Ａ、２６Ｂの作用で撮影光軸に沿って互いに近
づく方向、及び互いに離れる方向に移動する。これによ
り、倍率調整が行われる。

【００１０】図２は、上記バリエータレンズ群１６及び
コンペンセータレンズ群１８に適用されたレンズ駆動装
置の構成を示すた要部拡大図である。同図に示すように
バリエータレンズ群１６及びコンペンセータレンズ群１
８はそれぞれレンズ枠１６Ａ、１８Ａに保持される。そ
して、レンズ枠１６Ａ、１８Ａには、カムフォロアーで
あるピン１６Ｂ、１８Ｂが突設され、ピン１６Ｂ、１８
Ｂは、それぞれ円筒カム２６、２８に形成されたカム溝
２６Ａ、２８Ａに係合される。

【００１１】前記円筒カム２６、２８は、中心軸に沿っ
て挿通された駆動軸３０に、周方向の回転が規制された
状態で、かつ、駆動軸３０に沿ってスライド移動可能に
取り付けられている。ここで、駆動軸３０に対する円筒
カム２６、２８の取付構造について図３を参照しながら
説明する。図３は、円筒カム２６の端部の構成図であ
る。尚、円筒カム２８の端部についても図３と同様に構
成されているので、ここでは円筒カム２６について説明
し、円筒カム２８については説明を省略する。

【００１２】図３に示すように円筒カム２６の内部に
は、貫通孔２６Ｂが形成され、この貫通孔２６Ｂに駆動
軸３０が隙間をもって挿通される。また、円筒カム２６
の内部には、３ヵ所の凸部２６Ｃと３ヵ所の凹部２６Ｄ
とが交互に形成されており、これらの凹部２６Ｄに、円
筒カム２６を駆動軸３０に支持させるローラ３２が各々
取り付けられている。これにより、円筒カム２６は、３
つのローラ３２によって駆動軸３０と同軸上に支持され
る。

【００１３】また、前記ローラ３２の転動面は、駆動軸
３０の外周面に駆動軸３０の軸方向に沿って形成された
平坦面３０Ａ、３０Ａ、３０Ａに当接支持されている。
これにより、駆動軸３０に対する円筒カム２６の周方向
の回転が前記ローラ３２と平坦面３０Ａとで規制される
ので、円筒カム２６は、駆動軸３０と一体に回転する。
また、ローラ３２は平坦面３０Ａに沿って走行移動自在
なので、円筒カム２６は、駆動軸３０に沿ってスライド
移動することができる。尚、前記ローラ３２は凸部２６
Ｃの側面にネジ３３で固定される。

【００１４】ところで、図２に示すように円筒カム２
６、２８の外周面には、カム溝２６Ａ、２８Ａの他にガ
イド溝２６Ｅ、２８Ｅが形成されている。前記カム溝２
６Ａ、２８Ａは後述するように直線状のカム曲線（尚、
本実施の形態ではカム曲線は、円筒カム２６、２８の回
転角度に対するピン１６Ｂ、１８Ｂの変位量を示す曲線
或いは直線を示す。）で形成され、円筒カム２６、２８
の回転角度に比例した距離だけバリエータレンズ群１６
及びコンペンセータレンズ群１８が撮影光軸１２の方向
に移動するようになっている。

【００１５】上記ガイド溝２６Ｅ、２８Ｅには、同図に
示すようにピン３４、３６の先端に設置されたローラ３
４Ａ、３６Ａが嵌合される。ピン３４、３６はレンズ鏡
筒１０に固定されたリニアモータ３８、４０の駆動軸３
８Ａ、４０Ａに固定される。リニアモータ３８、４０
は、駆動軸３８Ａ、４０Ａを撮影光軸１２に沿った前後
方向（同図左右方向）に進退移動させ、上記ローラ３４
Ａ、３６Ａを撮影光軸１２の方向に移動させる。

【００１６】従って、リニアモータ３８、４０により駆
動軸３８Ａ、４０Ａが進退移動すると、これに連動して
ローラ３４Ａ、３６Ａが円筒カム２６、２８のガイド溝
２６Ｅ、２８Ｅを押して、円筒カム２６、２８を駆動軸
３０に沿ってスライド移動させる。これにより、バリエ
ータレンズ群１６、コンペンセータレンズ群１８が撮影
光軸１０に沿って移動する。従って、上記リニアモータ
３８、４０により駆動軸３８Ａ、４０Ａが進退移動させ
ることにより、上記カム溝２６Ａ、２８Ａの作用による
バリエータレンズ群１６及びコンペンセータレンズ群１
８の移動量を補正することができる。即ち、カム溝２６
Ａ、２８Ａのカム曲線を補正することができる。尚、こ
のリニアモータ３８、４０によるカム曲線の補正につい
ては後述する。

【００１７】上記駆動軸３０は、レンズ鏡筒１０に固定
された軸受４２、４２に回動自在に支持される。そし
て、駆動軸３０にはプーリ４４が固定され、このプーリ
４４は、ズームモータ４６の回転軸４６Ａに固定された
プーリ４８にベルト５０を介して連結される。したがっ
て、ズームモータ４６でプーリ４８を回転すると、その
回転力がベルト５０、及びプーリ４４を介して駆動軸３
０に伝達され、駆動軸３０が回転し、円筒カム２６、２
８が回転する。これにより、バリエータレンズ群１６、
コンペンセータレンズ群１８が撮影光軸１２の方向に移
動する。

【００１８】前記駆動軸３０にはギア５１が固着され、
このギア５１はポテンショメータ５２の回転軸に固着さ
れたギア５２Ａに噛合される。これにより、駆動軸３０
の回転がポテンショメータ５２の回転軸に伝達し、駆動
軸３０の回転角度がポテンショメータ５２によって検出
される。以上の如く構成されたレンズ駆動装置の作用に
ついて説明する。図４（Ａ）、図５（Ａ）はそれぞれ、
円筒カム２６、２８のカム溝２６Ａ、２８Ａの展開図
（カム溝２６Ａ、２８Ａのカム曲線）と、そのカム溝２
６Ａ、２８Ａのカム曲線をリニアモータ３８、４０によ
って補正した場合のカム曲線（補正カム曲線）を示した
図である。また、図４（Ｂ）、図５（Ｂ）はそれぞれ、
上記補正カム曲線を得るためのリニアモータ３８、４０
の駆動軸３８Ａ、４０Ａの基準位置からの移動量（伸縮
量）を円筒カム２６、２８の回転角度に対して示した図
である。

【００１９】図４（Ａ）、図５（Ａ）の破線で示すよう
に、円筒カム２６、２８のカム溝２６Ａ、２８Ａは、ス
トレートに形成されている。即ち、ズームモータ４６が
回転し、円筒カム２６、２８が回転すると、円筒カム２
６、２８の回転角度に比例してピン１６Ｂ、１８Ｂがテ
レ端からワイド端まで移動する。これに対して、図４
（Ａ）、図５（Ａ）の実線で示すような補正カム曲線で
ピン１６Ｂ、１８Ｂ（バリエータレンズ群１６及びコン
ペンセータレンズ群１８）を移動させる場合、図４
（Ｂ）、図５（Ｂ）に示すように円筒カム２６、２８の
各回転角度位置においてカム溝２６Ａ、２８Ａによるカ
ム曲線と補正カム曲線との差分をリニアモータ３８、４
０の駆動軸３８Ａ、４０Ａの移動によって補正する。こ
れにより、図４（Ａ）、図５（Ａ）の実線で示す補正カ
ム曲線が得られる。

【００２０】実際に、上記バリエータレンズ群１６及び
コンペンセータレンズ群１８を上記補正カム曲線で移動
させる場合には、リニアモータ３８、４０の駆動を制御
する制御部は、予め、この補正カム曲線の形状を把握す
る。例えば、この補正カム曲線の形状は、出荷時に設定
するようにしてもよいし、ユーザが任意に設定できるよ
うにしてもよい。また、複数の補正カム曲線の候補を記
録したメモリからユーザによって選択された補正カム曲
線を読み出すようにしてもよい。

【００２１】そして、制御部は、図４（Ｂ）、図５
（Ｂ）に示したように円筒カム２６、２８の各回転角度
位置におけるリニアモータ３８、４０の駆動軸３８Ａ、
４０Ａの移動量をカム溝２６Ａ、２８Ａによるカム曲線
と補正カム曲線との差分から求める。そして、ズーム操
作が行われた場合に、ズームモータ４８による円筒カム
２６、２８の回転角度をポテンショメータ５２によって
検出し、各回転角度においてリニアモータ３８、４０の
駆動軸３８Ａ、４０Ａを上記求めた移動量だけ移動させ
る。これにより、バリエータレンズ群１６及びコンペン
セータレンズ群１８を所望のカム曲線によって駆動する
ことができる。

【００２２】以上のように、円筒カム２６、２８の回動
によってバリエータレンズ群１６及びコンペンセータレ
ンズ群１８を撮影光軸１２の方向に移動させる機構と、
プログラム動作によって円筒カム２６、２８をスライド
移動させる機構により、所望のカム曲線でバリエータレ
ンズ群１６及びコンペンセータレンズ群１８を駆動する
ことができる。従って、レンズ装置を製作したのちに円
筒カム２６、２８のカム曲線を補正、変更することがで
き、また、ユーザ毎に所望のカム曲線を設定して、設定
したカム曲線でバリエータレンズ群１６及びコンペンセ
ータレンズ群１８を駆動することができる。

【００２３】尚、上記実施の形態では、円筒カム２６、
２８のカム溝２６Ａ、２８Ａをカム曲線が直線となるよ
うに形成したが、カム溝２６Ａ、２８Ａはカム曲線が直
線となるように形成する必要はなく、任意の形状に形成
することができる。また、上記実施の形態では、円筒カ
ム２６、２８をリニアモータ３８、４０によってスライ
ド移動させるようにしたが、円筒カム２６、２８をスラ
イド移動させる機構はこれに限らず回転モータ等によっ
ても構成するこができる。

【００２４】また、上記レンズ駆動装置は、バリエータ
レンズ群１６及びコンペンセータレンズ群１８に適用し
たが、これに限らず、任意の移動レンズの駆動装置とし
て適用できる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、円
筒カムを回動させるとともに、円筒カムの回転角度に基
づいて円筒カムを回転軸方向に所定量移動させ、円筒カ
ムのカム溝によって得られるカム曲線を補正する。これ
により、所望のカム曲線で移動レンズを駆動することが
できる。従って、レンズ装置の製作後に制御手段のプロ
グラムのパラメータを変更するだけでだけでカム曲線を
補正、変更することができ、また、ユーザごとに所望の
カム曲線を設定することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係るレンズ駆動装置が適用さ
れたカメラのズームレンズ装置の断面図である。

【図２】図２は、バリエータレンズ群及びコンペンセー
タレンズに適用されたレンズ駆動装置の構成を示した要
部拡大図である。

【図３】図３は、円筒カムの両側端部の構成を示した構
成図である。

【図４】図４（Ａ）は、バリエータレンズ用の円筒カム
のカム溝のカム曲線及びその補正カム曲線を示した説明
図であり、図４（Ｂ）は補正カム曲線を得るための補正
量を示した説明図である。

【図５】図５（Ａ）は、コンペンセータレンズ用の円筒
カムのカム溝のカム曲線及びその補正カム曲線を示した
説明図であり、図５（Ｂ）は補正カム曲線を得るための
補正量を示した説明図である。

【符号の説明】

１０…レンズ鏡筒 １２…撮影光軸 １４…フォーカスレンズ群 １６…バリエータレンズ群 １８…コンペンセータレンズ群 １６Ｂ、１８Ｂ…ピン ２０…リレーレンズ群 ２６、２８…円筒カム ２６Ａ、２８Ａ…カム溝 ２６Ｅ、２８Ｅ…ガイド溝 ３０…駆動軸 ３８、４０…リニアモータ ４６…ズームモータ ５２…ポテンショメータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カメラの移動レンズを移動させるレンズ
   駆動装置において、 前記移動レンズのレンズ枠に設けられたカムフォロアー
   と係合するカム溝を有する円筒カムと、 前記円筒カムを回動させ、前記カム溝のカム曲線に基づ
   いて前記移動レンズを移動させる円筒カム回動手段と、 前記円筒カムの回転角度を検出する回転角度検出手段
   と、 前記円筒カムを該円筒カムの回転軸方向に直線移動させ
   る円筒カム移動手段と、 前記回転角度検出手段によって検出した前記円筒カムの
   回転角度に基づいて、前記円筒カムを前記円筒カム移動
   手段によって所定量移動させ、前記カム溝のカム曲線を
   補正する制御手段と、 を備えたことを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 【請求項２】 前記円筒カムは、回転軸に対して回転を
   規制し、スライド移動を許容する手段を介して回転軸に
   設けられ、 前記円筒カム回動手段は、モータによって前記回転軸を
   回動させ、前記円筒カム移動手段は、リニアモータによ
   って前記円筒カムを前記回転軸に沿った方向に直線移動
   させることを特徴とする請求項１のレンズ駆動装置。