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WO2007066549A1 - レンズ鏡胴及び撮像装置並びにレンズ位置調整方法 - Google Patents

レンズ鏡胴及び撮像装置並びにレンズ位置調整方法 Download PDF

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Publication number
WO2007066549A1
WO2007066549A1 PCT/JP2006/323769 JP2006323769W WO2007066549A1 WO 2007066549 A1 WO2007066549 A1 WO 2007066549A1 JP 2006323769 W JP2006323769 W JP 2006323769W WO 2007066549 A1 WO2007066549 A1 WO 2007066549A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lens
lens group
lead screw
frame
cam
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/323769
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Akira Funahashi
Tougo Teramoto
Hiroshi Hasegawa
Shigeo Homme
Original Assignee
Konica Minolta Opto, Inc.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2005350418A external-priority patent/JP2007156069A/ja
Priority claimed from JP2005350417A external-priority patent/JP2007156068A/ja
Priority claimed from JP2005360125A external-priority patent/JP2007163841A/ja
Priority claimed from JP2006022247A external-priority patent/JP2007206155A/ja
Application filed by Konica Minolta Opto, Inc. filed Critical Konica Minolta Opto, Inc.
Publication of WO2007066549A1 publication Critical patent/WO2007066549A1/ja

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/10—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens
    • G02B7/102—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens controlled by a microcomputer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/145—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having five groups only
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/10—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens

Definitions

  • the present invention relates to a unit equipped with a stand and a unit equipped with a stand.
  • the zoom lens moves the focal point by moving a plurality of lens groups constituting the optical system to the desired position along the optical axis and changing the distance.
  • the lens frame is engaged in the straight line, and the lens frame is moved in the straight line by rotating the cylinder.
  • a shaft in a row uses this shaft as a guide in a straight line, forms a slot through which the guide shaft penetrates in the lens frame, and directly moves the lens frame along the guide shaft by using a tadsk. is there.
  • Stepsum In order to move the lens frame in a straight line by rotating the cylinder of 000 people, the groove that corresponds to the gang area and the occupant area is alternately provided in the cylinder that moves the second lens group, and the There is something called Stepsum that performs an occassion.
  • the latter disc is used to move the lens frame directly along the guide shaft.
  • it since it has a simple structure, it requires a mechanism, and it is used directly.
  • In order to move the lens frame there is a disk for moving one lens group, and a disk for moving the other lens group. It is known that there is a device that reaches power and moves a group of two lenses with a ta (for example, a patent).
  • the above-mentioned step zoom is one in which a plurality of lens groups can be moved to the optical axis along the optical axis to perform an angling, but the defocusing is hierarchical when angling. Therefore, it is not possible to make continuous changes in small increments. Furthermore, since a cylindrical tube is placed outside the lens group, there is a problem that it becomes larger and larger in size.
  • the axis becomes within the axis, and it is difficult to secure a sufficient movement amount () of the lens group for the odds.
  • the lens according to 2 above which is provided with a mechanism for holding a group of lenses that move with a predetermined amount with respect to the rotation of the disc, and for providing between and being fixed.
  • the group of feet that move with the rotation of the dosk has a ring by the movement, and the group of feet that moves with a predetermined amount with respect to the rotation of the dosk has a ring with the movement.
  • the optical system composed of a number of 0's groups described in 2 has a variable length, and the optical system according to 2 is characterized.
  • 001 8 ⁇ Holds one lens group that is moved by the computer, and has a moving portion that is moved by the movement of the one lens group with respect to, and the one lens group that is moved by the lens and the moving portion.
  • the lens described in (1) which moves in the direction of the optical axis.
  • the lens is provided with a movement that moves with the rotation of the dosk and a rotatably supported member that holds the lens group of the other side, and locks the dosk with respect to the rotation and the optical axis. Repeatedly configured to record the character.
  • the lens position adjustment is performed by moving one of the lens groups that moves along with the rotation of the desk while the cylinder is stopped at a predetermined position.
  • one of the groups of lenses that moves with the rotation of the desk is moved to adjust the position of the cylinder, and then the cylinder is moved to a predetermined position. Position adjustment.
  • one of the lens groups that moves with the rotation of the disk is moved to adjust the position of the lens.
  • one of the lens groups that moves with the rotation of the desk is moved to adjust the position of the lens, and then the moving part is placed in a predetermined position with respect to the cylinder.
  • Handset adjustment characterized by moving.
  • the plate is equipped with the one described in the misalignment of dishes.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a storage device.
  • FIG. 4 is a plan view showing the effective bending science system included in the two states.
  • FIG. 6 is a plan view showing the structure of the part of the lens including the device according to the three states.
  • FIG. 3 is a plan view of the inside of a 4s 2s taken along a plane perpendicular to the optical axis o.
  • FIG. 9 is a diagram showing dynamic control when the two-lens group and five-lens group according to five states are moved from the wide-angle side to the telephoto side.
  • FIG. 6 is a diagram showing dynamic control when the two-lens group and the one-lens group according to the sixth embodiment are moved from the telephoto side to a wide angle.
  • 7 is a plan view showing the effective bending science system included in the state according to 7 2 state.
  • FIG. 14 is a diagram showing movement of each lens group according to 14 3 states.
  • FIG. 14 is a diagram showing movement of each lens group according to 14 3 states.
  • FIG. 18 is a diagram showing movement of each lens group according to 18 4 state.
  • 19 is a plan view showing the effective bending science system included in the five states.
  • FIG. 23 is a plan view showing the structure of the part including the device according to the 205 state. 21 This is an exploded view that schematically shows the main part of the equipped device related to the 5 states.
  • 25 is a plan view showing the effective bending science system included in the seven states.
  • FIG. 26 A plan view showing the structure of the section including the device according to the 7th state.
  • FIG. 27 is a diagram showing an example of the shape of a groove formed in the 7 state.
  • FIG. 29 is a diagram showing an example of the position, movement, relative position of the frame, and the position of the protrusion and the force groove in the 7-state.
  • Fig. 7 shows an example of moving the second group and the fourth group in a position related to the 37th state.
  • 31 shows another example of moving the second lens group and the lens group in the 7th position.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a device for a camera, which is an example of a device equipped with a state-related lens. , A perspective view of the camera as seen from the side of the body.
  • the camera has a light lens 5 that includes a flexible bending system vertically arranged on the right side of the camera, and an opening 5 for capturing the subject bundle.
  • the mouth 5 is provided with a state in which the opening 5 is present and a state in which the opening 5 is in the state.
  • 003 is a rat
  • 53 is a rat composed of a reflection, xenon, its capacitor, and a circuit arranged on the rat.
  • 54 is a card-type image recording device.
  • 55 is a battery that supplies the power supply for the camera. The image recording device 54 and the battery 55 can be provided from any part.
  • Reference numeral 57 is a main switch that switches the camera between the operating state and the non-operating state. When switched to the operating state by the main switch 57, the door is opened and the operation of each part is started. Also, when it is switched to the state by the main station 57, the state is changed to the state and the operation of each part is finished.
  • C On the surface of the camera, C is composed of organic material, etc., and an image display 58 for displaying an image and its character information is arranged.
  • image display 58 for displaying an image and its character information is arranged.
  • the zoom-up, zoom-down, playback of the shot image, playback of various images on the image display 58, and selection of the desired function from the display are also selected.
  • the work department is located.
  • each part is connected, and the circuit on which various items are mounted is arranged to operate and control the part.
  • the circuit on which various items are mounted is arranged to operate and control the part.
  • it is equipped with an external output element, strap attachment, and tripod.
  • 003 822 is a functional bend included in the state-related lens 5.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along two planes before and after re-bending.
  • O is the light after bending.
  • This zone is a group of zones fixed at 9.
  • 004 02 is a group of 2 nds and is incorporated in 2 nds 2.
  • the ngs are a group of nes that move together with the 2nd nds 2.
  • 004 13 is group 3 and is fixed at 9. This 33 is a group of non-moving lenses.
  • 004 4 is group A and is incorporated in group A 4. The A-n's group moves together with the 4th A-n's and moves independently, and also moves independently (below, it is a mong's group.
  • This zone 5 is a group of zones that do not move.
  • 004 47 is an optical system in which infrared optical filters are stacked.
  • 004 53 is a plan view showing the structure of 9 parts of the lens 5 provided with the position device according to the state. , 2 are removed, and a device related to the condition is placed on the side of the device to simplify the explanation.
  • a guide 5 is provided at the part of the lens 5 through the 2s formed integrally with the 2s 2 and the 4s formed integrally with the 4s A. Further, a guide 6 is provided so as to pass through a rotation 2 formed integrally with the 2nds 2 and a rotation 4 integrally formed with the Ands 4. As a result, 2nds and 2nds are considered to be able to move toward O along the guide 56. In addition, the space is guided, and the guides 5 and 6 are arranged on the optical axis O row, and are fixed to the main 9 at the end by, for example ,.
  • the screw 23, which is moved in the O direction along the guide 5 by the rotation of the disc, is configured to have a predetermined amount in the O direction of the screw 2 and the screw 23.
  • a screw 24, which is moved in the optical axis O direction along the guide 5 by the rotation of the disk, is attached to the 004 45.
  • the stepper tap 2 (bottom, tap) has a screw 2 which is a screw on the rotary shaft.
  • the disk 2 is formed with a screw 2 and a screw 2 with different chisel directions on the shaft of the book.
  • the dosk 2 having the two screws 2 2 may be the ones which are separately manufactured and integrated, or the one having the machined shaft, and the 0050 screw 23 is the screw 2 of the dosk 2,
  • the lens 2 having a predetermined amount is moved toward the optical axis O.
  • the screw 24 moves the screw 2 of the disk 2 and the screw 4 of the disk 2 toward the optical axis O.
  • the difference between the O direction of the 2nd screw 23 and the 2nd is determined. Can be set freely, and it is possible to sufficiently secure the effective amount of the lens 4 when the lens 2 is stopped. Also, by moving the lens 4 along with the movement of the screw 24 caused by the rotation of the screw 2 of the disc 2, the disassembly, which is the amount of the stop position at the time of occlusion, can be set sufficiently finely. Become.
  • Reference numeral 00332 is a toy interrupter.
  • the toy interrupter 32 detects the position for the lens 2 by detecting the replacement position of the lens 2 formed.
  • 005644 is an internal plan view of the slit 2s taken along a plane perpendicular to the optical axis O 2.
  • 006 05 is a diagram showing dynamic control when the 2nd lens group and the lens group of lens 5 according to the state are moved from the wide-angle side to the telephoto position.
  • (a) is a transfer of the 2nds group and the 2nds group
  • (b) to (e) are diagrams showing the positions of the 2 screws 23 and the 45s screw 24 of the slot 2s.
  • the lenses 2 and 4 move toward the lens 3 to move from wide angle (W) to telephoto ().
  • the width between the broken line 2 and the line 2 shown in 006 (a) corresponds to the amount, and when the screw 23 moves by this amount, the screw 24 A 4 moves from the broken line C to the position of the broken line. It is decided to move to. Below, same () ⁇ Explain using e).
  • the state shown in 006 3 is set to the wide-angle state, and first, the screw 23 is moved to the position 2 from the position. As a result, the screw 23 comes into contact with the moving body by the amount corresponding to the amount. Two and two are still stopped. The female screw 24 4 moves from the C position to the C position. The state at this position is shown in (b).
  • this fixed amount is such that screw 23 is set so that it does not move 2 nd 2 even if screw 24 moves in the occluding area.
  • FIG. 6 is a view showing the arrangement of screws 23 and screws 45 and screws 24.
  • Screw 23 is in position 2a, and screw 24 is in position a (as shown in (b)).
  • the movement from (b) to (d) is performed from the wide-angle side to the telephoto side.
  • the steps (d) to (e) can be used to move through the clauses of an infinite image, and from (e), only the fourth lens 4 can be moved to make an oak.
  • the two lens groups to be moved have one tab for moving the two lens groups in the optical axis direction and a desk that is rotated in synchronization with the rotation of the two lens groups.
  • one of the groups of feet moves with the rotation of the dosk, and the other group of feet moves with a certain amount of the rotation of the disk, which does not require complicated force and is continuous.
  • a small amount of time It is possible to obtain a miniature machine equipped with a striking position, which enables a change and an offing.
  • by providing a predetermined amount between the screw on the disk and holding the movable lens group it is possible to obtain a sufficient amount of occlusion and
  • the bending system is described as an example, but the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to a long optical system including the bending system.
  • the lens of the present embodiment is particularly suitable.
  • the device is stationary at 2 s
  • it may be configured to be stationary by continuously using a small cook.
  • the description has been given of the formation of the integrally formed disc it is also possible to have a configuration in which two discs rotate in synchronization with the rotation of the disc.
  • the second to seventh states will be described below, but the camera position, which is an example of the device provided with the second to seventh states, is the same as that described in the first state.
  • FIG. 7 (a) 7b is a plan view showing the effective bending system contained in the lens 5 according to 2 to 4 states.
  • FIG. 3 is a plan view taken along a plane including two before and after re-bending.
  • 7 (a) shows the position of the wide-angle lens group and the position of the 7b-type lens group.
  • In 008, is the lens group, and the lens is the optical axis.
  • This zone is a group of zones that have been moved and fixed.
  • 008 32 is a group of two lenses.
  • the 2nd group is a group that moves in the O direction of (both lower and lower).
  • 00843 is a group of lenses. This lens 3 is a lens group that does not move in the optical axis O direction.
  • Lens 4 is a lens group that moves in the direction of the optical axis O both with time and (below, with or without horn).
  • 008 65 is a group of lenses. Do not move this lens 5 in the direction of the optical axis O.
  • Reference numeral 00877 is an infrared light cutoff, which is arranged with a tick if necessary.
  • a CC (Ca e Co a d e ce) type image sensor C OS (Co e a e a de se co d co) type image sensor or the like is used as a child.
  • C OS Co e a e a de se co d co
  • 00998 is an abbreviation for state 5 of state 2 related to state 2.
  • the surface of lens 5 related to the 2 states is a rectangular shape, and the number 9 of lens groups are arranged in 9 and the surface of 2 lens groups of multiple lens groups is formed. , Which is to move one lens group.
  • PC is a tablet, and is connected to. Is the lens that is placed on the most object, and is placed with O 2 facing the object.
  • the tag 2 is, for example, a stepper, which is connected to the plant and can be controlled and operated by. Is.
  • a mouth part is formed, and from this mouth part, a mirror 4 of the four lens group is integrally formed, and a mirror two of the lens group 2 is integrally formed.
  • the turn part 2 of is rotatably attached to 0094.
  • a notch is formed in the transition part 2 of the, and this notch is 4 It is designed to have a predetermined amount. In addition, it is formed on the gear of the rotating part 2.
  • the two rolling portions 22 each having a gear toothed on the outer periphery of the gear formed with the rolling portion 2 are assembled.
  • a notch is formed in the turning portion 22 of 2 and this notch faces in the direction of 2.
  • 00969 is an exploded view schematically showing the main part of the device provided in the second-type lens 5. , 2 to A lens group, and the ridges 2 and 2 of ridge 2 are extracted.
  • 5 6 is a guide shaft.
  • the guide 5 has a sleeve 2 formed integrally with the 2nds 2 for holding the 2nds 2, and the guide 6 has a rotation 2 integrally formed with the 2nds 2. As you can see, guide 5 holds hands 4
  • a disk 2 O 4 driven by the drive 2 is formed on the disk 4s.
  • the lens 4 is guided by the guide 56 and is movable in the optical axis O direction.
  • the pin 4 is moved in the notch 2 having a certain amount in a direction away from the lens 3 to perform an occluding.
  • this amount is set to a value less than 2 even if the lens 4 4 moves due to an oak. 0101 direction, 2nd and 2nd and 4th distance from 3rd and 3rd, and when moving from the telephoto side to the wide-angle side, move 2nd and 2nd and 4th distance from the 3rd and 3rd side by the task 2 Then, the pin 4 moves in the notch portion 2 formed in the turning portion 2 of and turns the turning portion 2 of the other 2 in the counterclockwise direction.
  • the rolling portion 2 and the rolling portion 22 of 2 are rotated in the clockwise direction, and 2 formed in the notch portion 22 formed in the rolling portion 22 of 2 is a direction away from the cone 3. Moved to.
  • the lens 2 moves along the optical axis O in the direction away from the lens 3 while being guided by the guide 56 to move from the telephoto side to the wide-angle side.
  • the disc 2 moves the pin 4 in the notch 2 having a certain amount in the direction of approaching the pin 3 to perform the occluding.
  • 0103 is a diagram showing movement of each lens group according to the second state.
  • Figures 2 and 4 explain the movements of the lens group when telescopic from the wide-angle side and when telescopic from the telephoto side.
  • the area enclosed by the broken line corresponds to the play between the four cutouts 2.
  • the pint position for infinity at the distance between the broken line and the broken line is shown.
  • the lens group is in the W (wide) state
  • pin 4 is in the position
  • the rolling part 22 of 2 is mounted so as to be rotatable while holding the 2nds 2 2nds 2 when it is hit by a guide.
  • the two sides of the transition are constructed as shown below, it is not necessary to give them to the transition 22 of 2, and this is a more preferable form.
  • FIG. 3 is a view of the transition part 2 of a viewed from above, and (b) is a plan view taken along the line shown in (a).
  • a pedestal Od is formed in, and a winding 25 having the diameter of the pedestal Od is inserted in this Od.
  • 25 of the 25 is formed so as to have a narrower opening angle than that of the notched portion 2 of the turning portion 2 and is incorporated so as to be exposed at the notched portion 2 when viewed from the upper surface.
  • Numerals 0117 and 25 have the function of a clutch that enables the rolling of the rolling portion 2 of the 2 by the rolling of the rolling portion 2 of the 2 and the disabling of the rolling of the rolling portion 2 of the 2 by the rolling portion 22 of 2.
  • the lens 5 according to the three states shown in 0122 also has two turning portions 22 which are rotated by the turning portion 2 of the pin 4 having a predetermined amount.
  • the step portion 22 of the second step portion 22 is formed. There are 2s on this side, and the orientation of 2s is determined.
  • [0124 3] is an exploded view schematically showing the essential parts of the device provided in the device 5 according to the third state. , 2 to lens group, and ridges 2 and 2 of ridge 2 are extracted.
  • the part of lens 5 related to the three states that is different from the two states is that it is composed of the stepped portion (3) of the transition portion 22 of the two.
  • the sleeve 3 is provided with the sleeve 3s facing the turning portion 22 of the 2 and the pin 2 contacts the stepped surface formed on the turning portion 22 of the 2.
  • the straight line connecting the rotation centers of the 2nd turning part of the 2nd turning part of the pin 2 is arranged at the turning part of the 2nd pin so that the optical axis is the O line.
  • 01274 is a diagram showing movement of each lens group according to the three states.
  • Figures 2 and 4 explain the movement of the lens group when telescopic from the wide-angle side and when moving from the telephoto side to the wide-angle side.
  • the area enclosed by the broken line corresponds to the play between the four cutouts 2.
  • the lens group is in the W (wide) state
  • pin 4 is in the position
  • 0132 4 is moved in the direction away from 3's 3 to 2 and further rotation of disc 2 rotates 4's movement by 4's movement, while 4's along 4 moves in the direction away from the lens 3.
  • the turning portion 22 of the turning member 2 is rotated, and the pins 2, 2 and 2 are moved in the direction in which they are spaced from each other.
  • the range from 4 to 2 is the occult range.
  • [0135] is an exploded view schematically showing another example of the main part of the device provided in the lens 5 according to the three states.
  • the important parts of the device shown in Figure 3 are only different from those of the device shown in 3. To do.
  • the pin 4 has a notch 2
  • the 2 is provided with an idler 23, and the idler 23 is provided with 2 rolling portions 22 integrally formed with a small-diameter vehicle.
  • a stepped C C3 is integrally formed in the second turning portion 22.
  • this stepped gear is formed at a height that is in the thickness direction with respect to the gear, and is formed so as to avoid interference with other parts during rotation.
  • the straight line connecting the center of rotation of the turning part 22 of 2 and the position of 2 is the optical axis and the line.
  • a lens 5 according to the four modes shown in 0144 has a pin 4 formed with a pin 4 having a predetermined amount.
  • the guide 42 is formed on the 4 and is movably assembled along the guide 42.
  • 43 is formed in 4 so that the position of 2 can be determined by the position of 2.
  • 01467 is a disassembly diagrammatically showing the main parts of the device provided in the lens 5 according to the four states. , Group 2 and 4 and 4 are extracted.
  • the 4 of the 4th state is formed in the 4th direction which is moved in the O direction by the 2nd disc 2 and is formed integrally with the 4th width 44. It has 43 as an integral part of the lens 2. Further, a guide 42 is formed at 4 so as to be movable in the direction of the optical axis O.
  • 01489 is a diagram showing movement of each lens group according to four states.
  • Figures 2 and 4 will be used to explain the movement of the lens group when telescopic from the wide-angle side and when moving from the telephoto side. Note that The area enclosed by the broken line corresponds to the play between 444 and. In addition, the focus between the broken lines and the infinity at the distance is shown.
  • the lens group is in the W (wide) state
  • pin 4 is in the position
  • Stopping tab 2 at that position will stop pin 2 at the a position and pin 4 at the a position.
  • the one lens group that is moved by driving is associated with the moving part that is moved by the movement of the other lens group, and the other lens group is moved toward the optical axis by the moving part.
  • FIG. 9 is a plan view showing the effective bending system contained in lens 5 related to the 5 states.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along two planes before and after re-bending. (a) shows the position of the wide-angle lens group, and (b) shows the position of the wide-angle lens group.
  • 2 is a lens group, and the lens 2 has an optical axis O.
  • a lens 2 arranged toward the body 2 is a reflection that bends the optical axis O in an angular direction, and a lens 2 that is arranged with the optical axis O bent by the prism 2 2 as the optical axis. Made up of 3. This lens 2 is not moved Group.
  • 016122 is a group of two eyes. 2 2 2 2 2
  • 0162 23 is a group of lenses. This lens 23 is a lens group that does not move in the optical axis O direction.
  • 0163 24 is the A-n's group.
  • A-s 24 is a lens group that moves toward the optical axis O both at the time and (under and without the horn).
  • 0164 25 is a lens group. This lens 25 is a lens group that is moved and fixed in the optical axis O direction.
  • Reference numeral 0165 27 is an infrared light cutoff, which is arranged with a tick if necessary.
  • CC Cr e Coed e ce
  • C OS Co e a e a O de Se co d co
  • 01672 is a plan view showing the structure of the part of the lens 5 provided with the device according to the five states. , 9 (b).
  • the same function is assigned a number for explanation.
  • each part of the lens 5 is attached to the lens 5.
  • the moving group of 2's 2 2 is held by 2's 2 2.
  • the moving group, Nz 2 4 is held by Ns 2 4.
  • two guide axes are placed in the direction of the optical axis O, and they run within the 2nds 2 2nds 2 4s.
  • Reference numeral 01692 is a cylinder, and the part of the head 2 2 2 is provided by means of a 23 so as to correspond to the surface formed in 2.
  • Gear 2 is formed on 2.
  • the 0170 cam 2 is placed on the diaphragm yatta S and on either side of the yatta. Both of them are holding the third lens 23, and are assembled in rotation with respect to the third lens 23 which is fixed to 29.
  • the reason for this is that the 3rd and 2nd lenses are close to the aperture stop S and the light beam is small. For this reason, the diameter of 2 can be reduced, and the layout is suitable for miniaturization of the lens.
  • Reference numeral 0171 22 is a stepper (both lower and lower), and a gear 22 and a disc 22 are formed on the rotary shaft of the ta 22.
  • the gear wheel 22 due to the rotation of the wheel 0 72 is transmitted to the gear wheel 2 formed on the wheel 2 through the deceleration 222, which is shown in the vehicle, and the wheel 2 is rotated. Due to this rotation of 2, the 2nds 2 2 2nds 2 2 are moved toward the optical axis O.
  • the gear 22 is not completely integrated with the rotating shaft of the rotor 22, but is attached with a predetermined gear, is fixed by using a fixing screw, etc., and the gear 22 can rotate even when the rotor rotates. You can do that.
  • 0175 232 is a tointerrupter. By detecting the substitutions formed in A-nds 24, A-nds 2-4 can be sent out. The rotation direction and rotation of the rotor 22 are controlled based on this position, and the lens group is controlled. In addition, this may be an octave.
  • 01762 is an exploded view schematically showing the main part of the device provided with the five states. , 2 nds 2 2, A nds 2 4 and 2, 22 are extracted, and fixed nds 2 3 2 are omitted. It also shows a wide range of 9 (a).
  • 2 5 2 6 is a guide shaft.
  • the guide 2 5 has a screw 2 2 formed integrally with the 2nd 2 2 for holding the 2nd 2 2
  • the guide 2 6 has a rotation 2 2 formed integrally with the lens 2 2.
  • the guide 25 has a screw 24s formed integrally with the lens 2 4 which holds the lens 2 4 and the guide 26 has a rotation formed integrally with the lens 2 4. 2 4 is on.
  • the cam 2 has a stepped C C2 C3 with a height of. Then, the origin 2 2 formed on the head 2 2 is in the state. Wide position, C2 position, and C3 position are set. Note that the following description will focus on three points of focus: wide, do, and te, but the focus is not limited to three points.
  • the lens 2 4 moves in a direction closer to the optical axis O 2. Similarly, 2 further rotates, and when protrusion 2 2 moves C2, 2nd 2 2 approaches 2 and enters the state. In the descending turn of the turret 22, while the protrusion 22 is on C2, only the No. A s 2 4 also moves in the direction of approaching 2, which is an occluding action at the time of do.
  • the protrusion 22 moves from C2 to C3, and the lens 22 2 is in the state of being closest to 2, and in the subsequent rotation of the ta 22, the protrusion 22 is C3. While on the top, only the 4th lens 2 4 similarly moves in the direction of approaching the 2nd position, which is the o'clock operation at the time. From the state to the wide state, the above works are reversed.
  • the number 0183 22 shows the work of 5 nds, 2 nds 2 2 a nds 24.
  • first, 2 is stopped at the shooting position shown in 22 for example, and then, for example, fixing 22 is loosened, and gear 22 is set in the state.
  • Position the subject at a distance equivalent to 2 in the counter motion range rotate the disc 22 O, move only the lens 2 4 and stop at that position. Tighten the fixing of the gear 22 so that the rotation of the gear 22 can be transmitted.
  • first, 2 is set as a region, and fixing is loosened and 22 is set. Place the object at a distance equivalent to 2 in the moving range of the subject, rotate the lid disc 22 and move the lens 2 4 to stop it. .
  • force 2 is set in the shooting time zone shown in 22 and the gear 22 is fastened so that the rotation of the gear 22 can be transmitted.
  • the subject distance corresponding to the subject movement range 2 is, for example, when the subject distance is from infinity to -5, the subject distance is approximately the same.
  • 019423 is an exploded view schematically showing the main part of the device equipped with the six states. , 2 nds 2 2, 2 nds 24, 2 and 22 are extracted, and fixed nds 2 3 2 are omitted. In addition, it shows wide mode. No. 0195 and No. 5 are 2
  • the moving parts of 2 are different.
  • 0196 Cam 2 has a C with a slope formed
  • 0197 also has a predetermined () in the rotation direction of the origin 2 O.
  • the moving part 225 having the part 225 formed therein is arranged.
  • a gear 225 is formed on the moving part 225, and the deceleration 222 shown by a car is shown in FIG.
  • the number 0199 24 shows the works of 6 states, 2nds 2 2nds and 2nds 2nds.
  • the movements of the lens group when telescopic from the wide-angle side and when the wide-angle is wide from the telephoto side will be explained using Figs.
  • the lens group is in the W (wide) position shown in FIG. 23, the lens group is in position 2 2 and the lens group A is in position 2 4.
  • Ands 2 4 moves from the position indicated by 2 4 to the position indicated by 2 4 2.
  • the power unit 225 rotates, the movement of the inside of the 225 does not rotate the 2 and the 2 2 2 2 remains stopped. , 2nds 2 2 is stopped, only Ands 2 4 moves toward the optical axis O in the direction approaching the 3rd group, and it is possible to occlude in the area indicated by in the wide state.
  • the 225 of the 225 starts at the starting portion 2 of the 2 and the 2 starts rotating. For example, if the A-n's 2 4 is stopped at the position indicated by 2 4 3 which is the normal position, the 2 n's 2 2 is stopped at the position indicated by 2 23.
  • the te also moves A's 2 4 toward the group of lenses as indicated by 2 43, and then 2's 2 2 stops at the position indicated by 2 23, When rolled, it can be struck in the range indicated by 2 4 to 2 42 for the A 2 s.
  • the starting part 2 of 2 stops the driving part 225 at the position where the 225 of the moving part 225 becomes 225, for example, 22 is fixed, and the gear 22 is set in the state. Then, position the subject at a distance equivalent to 2 of the cross motion range, rotate the disc 22 and move only the lens 2 4 to stop it. Tighten the fixing of the gear 22 so that the rotation of the gear 22 can be transmitted.
  • the protruding part of the cylinder can be used as the driving part in the range from infinity to a specified short distance with respect to the difference in the O direction of the receiving part during mounting. It is possible to move in with and to set without.
  • No. 25 is a functional bend included in the No. 5 of 7 states. It is a front view showing an academic system.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along two planes before and after re-bending.
  • lens 3 is a lens group, and lens 3 is a reflection that bends the optical axis O of the optical axis O, which is placed toward the object with the optical axis O, and bends it 3 2 It is composed of a lens 33 arranged with the bent optical axis O as the optical axis.
  • This group 3 is a group of groups fixed at 39.
  • 0217 3 2 is a group of 2 nds and is incorporated in 2 nds 3 2.
  • the 2nds group is a group of 2s that moves together with the 2nd and 3rd sections.
  • the protrusion 3 2 is integrally formed on the 0 2 18 2 3 2 and the protrusion 3 2 is rotated to the 3 9 formed on the 3 9 so that the 2 3 2 is rotated. Further, the protrusion 325 is integrally formed on the 325, and the protrusion 325 is related to the groove formed in 3.
  • 02 19 3 3 is a group of birds, fixed at 39. This zone is a group of zones that do not move.
  • 02300 is a group of A's and is incorporated in A's 34.
  • the A-N's group moves together with the N-S 34, and doubles and (below, the H-ON group.
  • 0221 35 is a lens group, which is fixed at 39.
  • This zone 35 is a group of zones that do not move.
  • Reference numeral 02222 37 is an optical device in which infrared light titanium is laminated, and is attached to 39.
  • Reference numeral 38 denotes a child, and a CC (C ae Coed e ce) image sensor C OS (Co eae a O de Se co d co) image sensor or the like is used.
  • C OS Co eae a O de Se co d co
  • 3 8 is attached to 3 9.
  • PC is a cap and connected to 38 And will be repeated other times in the camera. Is a yatat and is fixed at 39.
  • 0223 26 is a plan view showing the structure of the 39 part of the lens 5 equipped with the device according to the 7th state. This is a schematic illustration to make the construction of the iPhone 5 and iPhone 5 easier. In addition, in the figures shown below, in order to avoid the explanation, the same function will be explained with a symbol.
  • a guide 35 is provided through the slot 34s formed integrally with the lens 34. Further, a guide 36 is provided so as to penetrate through a rotation 326 integrally formed with the movement 326 and a rotation 34 integrally formed with the lens 34. As a result, movement 326 A 3 4 is allowed to face O along guide 3 5 6. In addition, the space is guided, and the guide 3 56 is arranged on the optical axis O line and is fixed to the main 39 at the end by, for example ,.
  • the 0225 stepping tap 32 (bottom, tap) has a screw that is a screw above the rotary shaft.
  • This disc has two screws, two with different pitch directions on the axis of the book.
  • the disk 32 O having the two screws 3 can be manufactured separately and integrated, or can be machined from one shaft.
  • the 0226 screw 323 moves the screw 326 integrally formed on the screw 326s of the disk, and the movement 326 toward the optical axis O.
  • Screw 324 is the 2 screws on the disk
  • the movement 326 A 3 4 approaches both the third 3 3 3 with a different movement amount due to the constant direction rotation of the ta 32, and the different movement amount due to the direction rotation of the ta 32. Can move away from the thirds 33.
  • a To-Interrupter for detecting the location of Movement 326 or Zone 34. Based on this position, the rotation direction and rotation of the ta 32 are controlled. It may be an october.
  • 0229 27 is a diagram showing an example of the shape of 3 c formed in 3. As shown in 0230, 3 c formed in 3 is formed in zigzag in the optical axis O direction. On this 3 c, there is a raised portion 325 formed on 325. As a result, when the movement 326 moves in the direction of the optical axis O, the 325 that is supported by the movement 326 is 3. It is supposed to move in the direction of.
  • 0231 28 is the 2nd side of the state according to this embodiment.
  • the protrusion 3 2 is integrally formed on the 2 3 2 holding the 2 3 2 and the protrusion 3 2 is formed on 3 9 (25). So, the 2nd 3 2 is rotated. Moreover, 3 2 is formed in 2 3 2 and 3 25 is formed.
  • the protrusion 325 is integrally formed on the 0233 325.
  • Reference numeral 0239 29 is a diagram showing an example of a position relationship between the protrusion 325 3 c and the movements 326 and 325 2nds 32. , 3 c
  • cam 3 c shown in (a) may be moved from the position indicated by a to the position indicated by a.
  • movement 326 movement 326 and rotation 325 move continuously, to which cam 3. Due to the direction of 325, 2nds 3 2 will be rolled into 3 25.
  • 0247 3 is the second position 3 2nd position.
  • FIG. 1 An example of moving A 3 4 is shown below. , 3 c of 3 2 are the same. In addition, the lens group corresponding to that issue is shown in. W is wide (), is do (), and is ().
  • a to a given to the 2's 3 2 are the positions of the 2's 3 2 corresponding to the respective positions of the starting parts 325 of the 325 in the cam 3c shown in 29 (a). Also, the broken line shows the position of 326 325 along with the rotation of the desk.
  • the 325 moves toward the third lens 33 as shown by the broken line, but the second lens 32 is in the stationary state a to a.
  • the area where the movements 326 32 5 moves and the 2 3 2 3 4 remains stationary is used to perform the oak using a part of f of the 3 2 4 3 Be seen.
  • This area will be the wide area.
  • This area is the dog area.
  • 0257 3 is the second position 3 2nd position.
  • Fig. 6 shows another example of moving the A-n's 34.
  • 2nds 3 2 has a larger 3 2s than 3c, so if you move 326 and turn 325 towards 3rds 3 3, 2nds 3 2 2nds 3 2 becomes 3rd. c
  • 3 2 is set larger than 3 c, but 3 2 of force 3 c may be set smaller.
  • one of the lens groups for moving the lens group of 2 in the optical axis direction, and the disk rotated in conjunction with the rotation of the lens It moves continuously with the rotation of the dosk, and the other group of unds repeats stopping and moving for the rolling of the dosk.
  • the other group of unds repeats its movement for the rolling of the dosk.
  • the same operation may be performed by forming a force groove on one side of the displacement of 2 ns and forming a force on the other side.

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Abstract

　単一の駆動源で、小刻みの連続的な焦点距離変更を可能とすると共に充分なフォーカシングの移動量及び分解能を確保することのできる、特に鏡胴が薄型の、低コストのレンズ駆動装置を備えたレンズ鏡胴及び撮像装置を得るために、被写体光を導くための複数のレンズ群と、複数のレンズ群のうちの２つのレンズ群を光軸方向に移動させるための単一のモータと、モータの回転に連動して回転させられるリードスクリューと、を有し、移動させられる２つのレンズ群のうち、一方のレンズ群はリードスクリューの回転に伴って移動し、他方のレンズ群はリードスクリューの回転に対し所定の遊び量を有して移動するレンズ駆動装置を備えたレンズ鏡胴とする。

Description

明 細 書
レンズ鏡胴及び撮像装置並びにレンズ位置調整方法
技術分野
[0001] 本発明は、単一の駆動源で 2つのレンズ群を移動させるよう構成されたレンズ駆動 装置を備えたレンズ鏡胴及び、該レンズ鏡胴を備えた撮像装置に関するものである。 背景技術
[0002] 従来より、焦点距離可変の撮影レンズ (以下、ズームレンズとも称す)を搭載したカメ ラが市販されている。ズームレンズは、光学系を構成する複数のレンズ群を光軸に沿 つて所望の位置に移動させて、その間隔を変化させることにより、焦点距離の変更（ ズーミング）を行うようになって!/、る。
[0003] 複数のレンズ群を光軸に沿って移動させる方式としては大別して 2種有り、レンズ枠 を直進案内に係合させ、カム筒を回転させることによりレンズ枠を直進移動させるもの と、光軸に略平行に軸を配置しこの軸を直進案内のガイド軸とし、レンズ枠にガイド軸 が貫通するスリーブを形成し、モータとリードスクリューを用いて直接的にレンズ枠を ガイド軸に沿って摺動させ直進移動させるものがある。
[0004] 前者のカム筒を回転させることによりレンズ枠を直進移動させるものとしては、 2つの レンズ群を移動させるカム筒に、ズーミング領域とフォーカシング領域に対応する力 ム溝を交互に設け、 1つのモータによりズーミングとフォーカシングを行う、所謂ステツ プズームと呼ばれて 、るものがある。
[0005] 後者のリードスクリューを用いて直接的にレンズ枠をガイド軸に沿って移動させるも のは、簡単な構造とできるため、沈胴機構を必要としないレンズ鏡胴に多用されてお り、モータとリードスクリューを用いて直接的にレンズ枠を移動させる駆動装置として、 一方のレンズ群を移動させるためのリードスクリューと他方のレンズ群を移動させるた めのリードスクリューがあり、一方のリードスクリューから他方のリードスクリューへ、歯 車やベルトを用いて動力伝達し、 1つのモータで 2つのレンズ群を移動させるレンズ 駆動装置が知られている (例えば、特許文献 1参照)。
[0006] また、カム溝を設けた 2本の軸を回転方向で遊びを設けて直列に配置し、それぞれ の軸のカム溝に係合するレンズ群を駆動することで、単一のモータでズーミングとフォ 一力シングを行うようにしたレンズ鏡胴が知られて ヽる（例えば、特許文献 2参照)。 特許文献 1 :特開 2001— 124974号公報
特許文献 2：特開平 4— 317015号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] しかしながら、上記のステップズームと呼ばれているものは、 1つのモータにより複数 のレンズ群を光軸に沿って移動させてズーミングとフォーカシングを行えるものである 力 ズーミング時に焦点距離が段階的に変化することになり、連続的な小刻みの焦 点距離変更を行うことができず、更には、レンズ群の外側に円筒状のカム筒が配置さ れるため、径方向で太く大型化する問題がある。
[0008] また、上記特許文献 1に記載のレンズ駆動装置は、ズーミングには適用できるがフ オーカシングを行うことはできな!、ため、別途フォーカシングのためのモータ等の駆動 源を必要とし、レンズ鏡胴に適用した場合には、コスト増に加え、大型化してしまう問 題がある。
[0009] 更に、上記特許文献 2に記載のレンズ鏡胴の構成では、遊びが軸の 1回転以内の 量となり、フォーカシングのためのレンズ群の移動量や精度 (分解能）を充分に確保 することが困難である。
[0010] 本発明は上記問題に鑑み、単一の駆動源で、小刻みの連続的な焦点距離変更を 可能とすると共に充分なフォーカシング移動量及び分解能を確保することのできる、 特に鏡胴が薄型の、低コストのレンズ駆動装置を備えたレンズ鏡胴及び撮像装置を 得ることを目的とするものである。
課題を解決するための手段
[0011] 上記の目的は、下記に記載する発明により達成される。
[0012] 1.被写体光を導くための複数のレンズ群と、前記複数のレンズ群のうちの 2つのレ ンズ群を光軸方向に移動させるための単一のモータと該モータの回転に連動して回 転させられるリードスクリューとを含むレンズ駆動装置と、を有するレンズ鏡胴であって 、前記レンズ駆動装置は、前記モータによって移動させられる 2つのレンズ群のうち、 一方のレンズ群は前記リードスクリューの回転に伴って移動し、他方のレンズ群は前 記リードスクリューの回転に対し非線形に移動するよう構成されていることを特徴とす るレンズ鏡服。
[0013] 2.前記レンズ駆動装置は、前記リードスクリューの回転に対し所定の遊び量を有し て前記他方のレンズ群を移動させることを特徴とする 1に記載のレンズ鏡胴。
[0014] 3.前記リードスクリューに螺合する雌ネジ部材を有し、前記雌ネジ部材と前記リード スクリューの回転に対し所定の遊び量を有して移動するレンズ群を保持する鏡枠との 間で所定の遊び量を設けたことを特徴とする 2に記載のレンズ鏡胴。
[0015] 4.前記リードスクリューの回転に対し所定の遊び量を有して移動するレンズ群を保 持する鏡枠は、固定された部材との間で摩擦力を付与する機構を備えたことを特徴 とする 2に記載のレンズ鏡胴。
[0016] 5.前記レンズ駆動装置により移動するレンズ群の位置を検出する単一の検出手段 を有し、前記検出手段は、前記リードスクリューの回転に対し所定の遊び量を有して 移動するレンズ群の位置を検出することを特徴とする 2に記載のレンズ鏡胴。
[0017] 6.前記リードスクリューの回転に伴って移動するレンズ群は、移動によりズーミング 及びフォーカシングを行い、前記リードスクリューの回転に対し所定の遊び量を有し て移動するレンズ群は、移動によりズーミングを行うことを特徴とする 2に記載のレンズ 鏡胴。
[0018] 7.前記複数のレンズ群で構成される光学系は、その全長が変化しないものである ことを特徴とする 2に記載のレンズ鏡胴。
[0019] 8.前記モータにより移動させられる一方のレンズ群を保持する鏡枠と、該鏡枠の一 部に係合し前記一方のレンズ群の移動により駆動される被駆動部材とを有し、 前記レンズ駆動装置は、該被駆動部材により他方のレンズ群を光軸方向に移動させ ることを特徴とする 1に記載のレンズ鏡胴。
[0020] 9.前記レンズ駆動装置は、前記モータにより駆動されるカム部材を有し、移動させ られる 2つのレンズ群のうち、一方のレンズ群を前記リードスクリューの回転に伴って 光軸方向に移動させ、他方のレンズ群を前記カム部材により光軸方向に移動させる ことを特徴とする 1に記載のレンズ鏡胴。 [0021] 10.前記レンズ駆動装置は、前記リードスクリューの回転に伴って移動する移動枠 と、該移動枠に対し回動自在に支持された回動枠と、前記他方のレンズ群を保持し 且つ前記回動枠と係合する鏡枠を備え、前記鏡枠は前記リードスクリューの回転に 対し静止と光軸方向への移動を繰り返すよう構成されていることを特徴とする 1に記 載のレンズ鏡胴。
[0022] 11.前記レンズ駆動装置は、前記リードスクリューの回転に伴って光軸方向に移動 する移動枠と、該移動枠に対し回動自在に支持された回動枠と、前記他方のレンズ 群を保持し且つ前記回動枠と係合する鏡枠を備え、前記鏡枠は前記リードスクリュー の回転に対し光軸方向への粗微動を繰り返すよう構成されていることを特徴とする 1 に記載のレンズ鏡胴。
[0023] 12.複数のレンズ群と、前記複数のレンズ群のうちの 2つのレンズ群を光軸方向に 移動させるための単一のモータと、該モータにより駆動されるリードスクリューと、カム 形状が階段状であるカム筒と、を有し、一方のレンズ群を前記リードスクリューの回転 に伴って移動させ、他方のレンズ群を前記カム筒により移動させるよう構成されたレン ズ鏡月同のレンズ位置調整方法にぉ 、て、
前記カム筒を所定の位置に停止させた状態で、前記リードスクリューの回転に伴って 移動する一方のレンズ群を移動させてレンズ位置を調整することを特徴とするレンズ 位置調整方法。
[0024] 13.複数のレンズ群と、前記複数のレンズ群のうちの 2つのレンズ群を光軸方向に 移動させるための単一のモータと、該モータにより駆動されるリードスクリューと、カム 形状が階段状であるカム筒と、を有し、一方のレンズ群を前記リードスクリューの回転 に伴って移動させ、他方のレンズ群を前記カム筒により移動させるよう構成されたレン ズ鏡月同のレンズ位置調整方法にぉ 、て、
前記カム筒の同一の階段カム上で、前記リードスクリューの回転に伴って移動する一 方のレンズ群を移動させてレンズ位置を調整した後、前記カム筒を所定の位置に移 動させることを特徴とするレンズ位置調整方法。
[0025] 14.複数のレンズ群と、前記複数のレンズ群のうちの 2つのレンズ群を光軸方向に 移動させるための単一のモータと、該モータにより駆動されるリードスクリューと、前記 モータにより駆動されるカム筒駆動部材と、前記カム筒駆動部材と円周方向で所定 の遊び量を有して係合するカム筒と、を有し、一方のレンズ群を前記リードスクリュー の回転に伴って移動させ、他方のレンズ群を前記カム筒により移動させよう構成され たレンズ鏡月同のレンズ位置調整方法にぉ 、て、
前記カム筒駆動部材と、前記カム筒とを、所定の位置に停止させた状態で、前記リー ドスクリューの回転に伴って移動する一方のレンズ群を移動させてレンズ位置を調整 することを特徴とするレンズ位置調整方法。
[0026] 15.複数のレンズ群と、前記複数のレンズ群のうちの 2つのレンズ群を光軸方向に 移動させるための単一のモータと、該モータにより駆動されるリードスクリューと、前記 モータにより駆動されるカム筒駆動部材と、前記カム筒駆動部材と円周方向で所定 の遊び量を有して係合するカム筒と、を有し、一方のレンズ群を前記リードスクリュー の回転に伴って移動させ、他方のレンズ群を前記カム筒により移動させよう構成され たレンズ鏡月同のレンズ位置調整方法にぉ 、て、
前記カム筒駆動部材と、前記カム筒とを、停止させた状態で、前記リードスクリューの 回転に伴って移動する一方のレンズ群を移動させてレンズ位置を調整した後、前記 カム筒駆動部材を、前記カム筒に対し所定の位置に移動させることを特徴とするレン ズ位置調整方法。
[0027] 16. 1〜11のいずれかに記載のレンズ鏡胴を備えたことを特徴とする撮像装置。
発明の効果
[0028] 本発明によれば、単一の駆動源で、小刻みの連続的な焦点距離変更を可能とする と共に充分なフォーカシング移動量及び分解能を確保することのできる、鏡胴が薄型 の、低コストのレンズ駆動装置を備えたレンズ鏡胴及び撮像装置を得ることが可能と なる。
図面の簡単な説明
[0029] [図 1]第 1実施形態に係るレンズ鏡胴を備えた撮像装置の一例であるカメラの主要構 成ユニットの内部配置の一例を示す図である。
[図 2]第 1実施形態に係るレンズ鏡胴に内包された変倍可能な折り曲げ撮像光学系 を示す断面図である。 圆 3]第 1実施形態に係るレンズ駆動装置を備えたレンズ鏡胴の主胴内部の概略構 造を示す平面図である。
[図 4]スリーブ 2sを光軸 OBに垂直な面で切断した内部の断面図である。
圆 5]第 1実施形態に係るレンズ鏡胴の第 2レンズ群及び第 4レンズ群を広角側から 望遠側に移動させた場合の駆動制御を示す図である。
圆 6]第 1実施の形態に係るレンズ鏡胴の第 2レンズ群及び第 4レンズ群を望遠側か ら広角側に移動させた場合の駆動制御を示す図である。
圆 7]第 2実施形態に係るレンズ鏡胴に内包された変倍可能な折り曲げ撮像光学系 を示す断面図である。
圆 8]第 2実施形態に係るレンズ鏡胴のユニット状態の概略の斜視図である。
圆 9]第 2実施形態に係るレンズ鏡胴に備えられたレンズ駆動装置の主要部を模式 的に示した分解斜視図である。
圆 10]第 2実施形態に係る各レンズ群の移動を示した図である。
圆 11]第 1の回転部材周辺の構造を示す図である。
圆 12]第 3実施形態に係るレンズ鏡胴のユニット状態の概略の斜視図である。
圆 13]第 3実施形態に係るレンズ鏡胴に備えられたレンズ駆動装置の主要部を模式 的に示した分解斜視図である。
圆 14]第 3実施形態に係る各レンズ群の移動を示した図である。
圆 15]第 3実施形態に係るレンズ鏡胴に備えられたレンズ駆動装置の主要部のその 他の例を模式的に示した分解斜視図である。
圆 16]第 4実施形態に係るレンズ鏡胴のユニット状態の概略の斜視図である。
圆 17]第 4実施形態に係るレンズ鏡胴に備えられたレンズ駆動装置の主要部を模式 的に示した分解斜視図である。
圆 18]第 4実施形態に係る各レンズ群の移動を示した図である。
圆 19]第 5実施形態に係るレンズ鏡胴に内包された変倍可能な折り曲げ撮像光学系 を示す断面図である。
圆 20]第 5実施形態に係るレンズ駆動装置を備えたレンズ鏡胴の内部の概略構造を 示す平面図である。 [図 21]第 5実施形態に係るレンズ鏡胴に備えられたレンズ駆動装置の主要部を模式 的に示した分解斜視図である。
[図 22]第 5実施形態に係るレンズ鏡胴の、第 2レンズ群と第 4レンズ群の動作を示す 移動線図である。
[図 23]第 6実施形態に係るレンズ鏡胴に備えられたレンズ駆動装置の主要部を模式 的に示した分解斜視図である。
[図 24]第 6実施形態に係るレンズ鏡胴の、第 2レンズ群と第 4レンズ群の動作を示す 移動線図である。
[図 25]第 7実施形態に係るレンズ鏡胴に内包された変倍可能な折り曲げ撮像光学系 を示す断面図である。
[図 26]第 7実施形態に係るレンズ駆動装置を備えたレンズ鏡胴の主胴内部の概略構 造を示す平面図である。
[図 27]第 7実施形態における、蓋部材に形成されたカム溝のカム形状の一例を示す 図である。
[図 28]第 7実施形態に係るレンズ鏡胴の第 2レンズ群周辺のレンズ駆動装置を詳しく 示す斜視図である。
[図 29]第 7実施形態における、突起部とカム溝の位置と、移動枠、回動枠及び第 2レ ンズ群鏡枠の相対位置関係の一例を示した図である。
[図 30]第 7実施形態に係るレンズ鏡胴のレンズ駆動装置で第 2レンズ群及び第 4レン ズ群を移動させる場合の一例を示す移動線図である。
[図 31]第 7実施形態に係るレンズ鏡胴のレンズ駆動装置で第 2レンズ群及び第 4レン ズ群を移動させる場合のその他の例を示す移動線図である。 符号の説明
1 第 1レンズ群
2 第 2レンズ群
2k 第 2レンズ群鏡枠
3 第 3レンズ群
4 第 4レンズ群 4k 第 4レンズ群鏡枠
5 第 5レンズ群
7 光学フィルタ
8 撮像素子
9 主胴
15、 16 ガイド軸
20 ステッピングモータ
20r リードスクリュー
23、 24 雌ネジ部材
50 レンズ鏡服
100 カメラ
発明を実施するための最良の形態
[0031] 以下、実施の形態により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるも のではない。
[0032] (第 1実施形態）
図 1は、第 1実施形態に係るレンズ鏡胴を備えた撮像装置の一例であるカメラ 100 の主要構成ユニットの内部配置の一例を示す図である。同図は、カメラ 100を被写体 側から見た斜視図である。
[0033] 同図に示すように、カメラ 100は、変倍可能な折り曲げ撮像光学系を内包した本発 明に係るレンズ鏡胴 50が図示の如く右側に縦に配置され、開口部 51が被写体光束 を取り込むよう配置されている。この開口部 51には、開口部 51を露呈する開状態と 開口部 51を覆う閉状態とする不図示のレンズバリアが設けられて！/、る。
[0034] 52はフラッシュ発光窓であり、 53はフラッシュ発光窓の後方に配置された反射傘、 キセノン管、その他メインコンデンサ、回路基板等で構成されるフラッシュユニットであ る。 54はカード型の画像記録用メモリである。 55は電池であり、本カメラの各部へ電 源を供給する。画像記録用メモリ 54及び電池 55は、図示しない蓋部カも揷脱が可能 となっている。
[0035] 本カメラの上面には、レリーズ釦 56が配置され、その 1段の押し込みによりカメラの 撮影準備動作、即ち焦点合わせ動作や測光動作が行われ、その 2段の押し込みに より撮影露光動作が行われる。 57はメインスィッチであり、カメラを動作状態と非動作 状態に切り替えるスィッチである。メインスィッチ 57により動作状態に切り替えられると 、不図示のレンズバリアは、開状態にされると共に、各部の動作が開始される。また、 メインスィッチ 57により非動作状態に切り替えられると、不図示のレンズバリアは、閉 状態にされると共に、各部の動作を終了させる。
[0036] 本カメラの背面には、 LCD或 、は有機 EL等で構成され、画像やその他文字情報 等を表示する画像表示部 58が配置されている。また、図示していないが、ズームアツ プ、ズームダウンをおこなうズーム釦、撮影した画像を再生する再生釦、画像表示部 58上に各種のメニューを表示させるメニュー釦、表示から所望の機能を選択する選 択釦等の操作部材が配置されて!、る。
[0037] また、不図示であるが、これら主要構成ユニットの間には、各部を接続すると共に、 各種電子部品が搭載された回路基板が配置され、各主要構成ユニットの駆動及び 制御を行うようになっている。同様に、不図示であるが、外部入出力端子、ストラップ 取り付け部、三脚座等を備えている。
[0038] 図 2は、第 1実施形態に係るレンズ鏡胴 50に内包された変倍可能な折り曲げ撮像 光学系を示す断面図である。同図は、折り曲げ前及び折り曲げ後の 2つの光軸を含 む面で切断した断面図である。
[0039] 同図に示すように、 OAは折り曲げ前の光軸であり、 OBは折り曲げ後の光軸である 。 1は第 1レンズ群であり、第 1レンズ群 1は、光軸を OAとし被写体に向けて配置され たレンズ 11と光軸 OAを略直角方向に折り曲げる反射部材であるプリズム 12と、プリ ズム 12により折り曲げられた光軸 OBを光軸として配置されたレンズ 13により構成さ れている。この第 1レンズ群 1は、主胴 9に固定されたレンズ群である。
[0040] 2は第 2レンズ群であり、第 2レンズ群鏡枠 2kに組み込まれている。第 2レンズ群は、 変倍 (以下、ズーミングとも言う）時に第 2レンズ群鏡枠 2kと共に、一体的に移動する レンズ群である。
[0041] 3は第 3レンズ群であり、主胴 9に固定されている。この第 3レンズ群 3は、移動しな いレンズ群である。 [0042] 4は第 4レンズ群であり、第 4レンズ群鏡枠 4kに組み込まれている。第 4レンズ群は、 変倍時に第 4レンズ群鏡枠 4kと共に、一体的に移動すると共に、単独で移動して焦 点調節（以下、フォーカシングとも言う）をも行うレンズ群である。
[0043] 5は第 5レンズ群であり、主胴 9に固定されている。この第 5レンズ群 5は、移動しな いレンズ群である。
[0044] 7は赤外光カットフィルタ及びォプチカルロ一パスフィルタを積層した光学フィルタ であり、主胴 9に組み付けられている。 8は撮像素子であり、 CCD (Charge Couple d Device)型イメージセンサ、 CMOS (Complementary Metal -Oxide Semi conductor)型イメージセンサ等が用いられる。撮像素子 8は主胴 9に組み付けられ ている。 FPCはフレキシブルプリント基板であり、撮像素子 8に接続され、カメラ内の 他の回路へ接続される。 Sは絞りシャツタユニットであり、主胴 9に固定されている。な お、 10は主胴 9に組み付けられた蓋部材である。
[0045] 図 3は、第 1実施形態に係るレンズ駆動装置を備えたレンズ鏡胴 50の主胴 9内部の 概略構造を示す平面図である。同図は、図 2に示すレンズ鏡胴 50から蓋部材 10を 外し、説明を簡略にするため第 1実施形態に係るレンズ駆動装置をレンズ鏡胴の外 側に配置して模式的に示したものである。
[0046] 同図に示すようにレンズ鏡胴 50の内部には、第 2レンズ群鏡枠 2kに一体的に形成 されたスリーブ 2s、第 4レンズ群鏡枠 4kに一体的に形成されたスリーブ 4sを貫通して 、ガイド軸 15が設けられている。更に、第 2レンズ群鏡枠 2kに一体的に形成された回 転係止部 2m、第 4レンズ群鏡枠 4kに一体的に形成された回転係止部 4mに、ガイド 軸 16が貫通して設けられている。これにより、第 2レンズ群鏡枠 2k、第 4レンズ群鏡枠 4kは、ガイド軸 15、 16に沿って光軸 OB方向に摺動可能とされている。なお、各スリ ーブはガイド軸と嵌合しており、ガイド軸 15、 16は光軸 OBと略平行に配置され、そ の両端で主胴 9に例えば接着等で固定されている。
[0047] スリーブ 2sには一体的に係合部 2tが形成されている。リードスクリューと螺合しリー ドスクリューの回転によりガイド軸 15に沿って光軸 OB方向に移動させられる雌ネジ 部材 23が、この係合部 2tと、図示の如く光軸 OB方向で所定の遊び量を有して、係 合するように構成されている。 [0048] スリーブ 4sには、リードスクリューと螺合し、リードスクリューの回転によりガイド軸 15 に沿って、光軸 OB方向に移動させられる雌ネジ部材 24が、係合している。
[0049] ステッピングモータ 20 (以下、モータとも称す）には、回転軸の延長線上に雄ネジ部 材であるリードスクリュー 20rが配置されている。このリードスクリュー 20rには、 1本の 軸にピッチとネジの進み方向が異なる第 1のネジ溝 20r、第 2のネジ溝 20rが形成さ
1 2 れている。この第 1、第 2のネジ溝 20r、 20rを有したリードスクリュー 20rは、それぞ
1 2
れ個別に製作し接合して一体ィ匕したものでもよ 、し、一体の軸をカ卩ェしたものでもよ い。
[0050] 雌ネジ部材 23は、リードスクリュー 20rの第 1のネジ溝 20rと螺合し、所定の遊び量 を有して係合する第 2レンズ群鏡枠 2kを光軸 OB方向に移動させる。同様に、雌ネジ 部材 24は、リードスクリュー 20rの第 2のネジ溝 20rと螺合し、係合する第 4レンズ群
2
鏡枠 4kを光軸 OB方向に移動させる。
[0051] これにより、第 2レンズ群 2と第 4レンズ群 4は、第 1モータ 20の所定の方向の回転に より、異なる移動量で第 3レンズ群 3に双方力 接近し、第 1モータ 20の逆方向の回 転により、異なる移動量で共に第 3レンズ群 3から離間するように移動する。
[0052] このように、雌ネジ部材 23と第 2レンズ群 2を保持する第 2レンズ群鏡枠 2kに形成さ れた係合部 2tとの間で遊びを設けるよう構成することで、雌ネジ部材 23の光軸 OB方 向の厚さ tと、係合部 2tの開き量 tの差である遊び量を自由に設定でき、第 2レンズ
1 2
群 2が停止した状態での第 4レンズ群 4の移動可能な量を充分に確保することができ る。また、リードスクリュー 20rの第 2のネジ溝 20rの回転による雌ネジ部材 24の
2
移動に伴って第 4レンズ群鏡枠 4kを移動させることでフォーカシング時の停止位置 の刻み量である分解能を充分に細力べ設定することが可能となる。
[0053] 32は、フォトインタラプタである。フォトインタラプタ 32は、第 2レンズ群鏡枠 2kに形 成された遮蔽部の有無の切り替わり位置を検出することにより第 2レンズ群鏡枠 2kの 位置決めのための初期位置を検出するものである。
[0054] この初期位置を基準にして第 1モータ 20の回転方向及び回転量を制御し、各レン ズ群の位置制御が行われるようになつている。なお、レンズ群鏡枠の初期位置検出 は、フォトリフレクタであってもよい。 [0055] 即ち、従来は各レンズ群鏡枠に対しそれぞれ初期位置検出手段を必要としたが、 本実施の形態ではレンズ群鏡枠の初期位置検出は 1個あればよぐこれにより省スぺ ース及び低コストィ匕が可能となる。なお、この検出手段は第 2レンズ群鏡枠 2k又は第 4レンズ群鏡枠 4kのいずれか一方の位置を検出するものであればよいが、リードスク リューの回転に対し所定の遊び量を有して移動する第 2レンズ群鏡枠 2kの位置検出 をおこなうように構成することが望ましい。これにより、ズーミング時の焦点距離を、より 正確に知ることができる。
[0056] 図 4は、スリーブ 2sを光軸 OBに垂直な面で切断した内部の断面図である。同図は 第 2レンズ群鏡枠 2kのスリーブ 2s側のみを示した図である。
[0057] 同図に示すように、スリーブ 2sに形成された穴部 2hには、主胴 9に固定された部材 であるガイド軸 15が貫通し、圧縮コイルパネ 22により付勢された摩擦部材 21が、ガイ ド軸 15に押圧された状態とされて!/、る。
[0058] これにより、図 3に示したように、スリーブ 2sに形成された係合部 2tと雌ネジ部材 23 が遊び量を有していて、係合部 2tと雌ネジ部材 23が離れていても、第 2レンズ群鏡 枠 2kはこの摩擦力により停止した状態を維持することができるようになって!/、る。雌ネ ジ部材 23は係合部 2tに当接し、この摩擦力に打ち勝つ力を係合部 2tに与えること で、第 2レンズ群鏡枠 2kを光軸 OB方向に移動させるようになって 、る。
[0059] 以上のように構成された、レンズ鏡胴 50の第 2レンズ群及び第 4レンズ群を移動さ せるレンズ駆動装置について、より詳しく説明する。
[0060] 図 5は、第 1実施形態に係るレンズ鏡胴 50の第 2レンズ群及び第 4レンズ群を広角 側から望遠側に移動させた場合の駆動制御を示す図である。同図（a)は第 2レンズ 群及び第 4レンズ群の移動線図であり、同図（b)〜（e)はスリーブ 2sの係合部 2tと雌 ネジ部材 23、及びスリーブ 4sと雌ネジ部材 24の位置を示す図である。
[0061] 同図（a)に示すように、第 2レンズ群 2と第 4レンズ群 4が、共に第 3レンズ群 3に接近 するよう移動することで、広角（W)力 望遠 (T)に変倍するものである。
[0062] 同図（a)に示す、破線 Aから第 2レンズ群 2の位置を示す 2の実線との幅力 遊び量 に相当し、この遊び量だけ雌ネジ部材 23が移動すると、雌ネジ部材 24及び第 4レン ズ群 4は破線 C力も破線 Bの位置に移動するよう設定されている。以下、同図（a)〜（ e)を用いて説明する。
[0063] 図 3に示す状態を広角端の初期状態として、まず雌ネジ部材 23を Awの位置から 2 wの位置となるようモータを駆動する。これにより雌ネジ部材 23は、遊び量に相当す る量だけ移動し他方の係合部 2tと接するようになる。第 2レンズ群鏡枠 2kは停止した ままである。この時、雌ネジ部材 24及び第 4レンズ群鏡枠 4kは Cwの位置から Bwの 位置に移動する。この位置での状態を同図（b)に示す。
[0064] 更にモータを同方向に駆動し、雌ネジ部材 23を 2maの位置まで移動させ停止させ る。これにより第 2レンズ群鏡枠 2kは第 3レンズ群 3に接近し、焦点距離 MAとするに 必要な位置となる。この時、雌ネジ部材 24及び第 4レンズ群鏡枠 4kは Bwの位置から Bmaの位置に移動する。この位置での状態を同図（c)に示す。
[0065] 次に、モータを逆方向に駆動し、雌ネジ部材 24及び第 4レンズ群鏡枠 4kを Bmaの 位置から 4maの位置へ移動させる。この時、雌ネジ部材 23は 2maの位置から Ama に方向に移動するが、同図（d)に示すように雌ネジ部材 23と係合部 2tは遊び量内の 移動であるため離間しており、第 2レンズ群鏡枠 2kは停止したままとなる。この状態は 、第 2レンズ群 2と第 4レンズ群 4が焦点距離 MAであって、被写体距離の無限遠に対 し焦点が調節された状態である。
[0066] この後、雌ネジ部材 24を 4maと Bmaの間で移動させるようモータを駆動することで 、第 2レンズ群鏡枠 2kを停止させたまま、第 4レンズ群鏡枠 4kを同図（e)に示す様な 状態で移動させフォーカシングを行うことができる。即ち、同図（a)の第 4レンズ群 4の 実線と破線 Bの間のハッチング領域がフォーカシング駆動領域である。
[0067] 即ち、この所定の遊び量は、雌ネジ部材 24がフォーカシング駆動領域で移動して も、雌ネジ部材 23が第 2レンズ群鏡枠 2kを移動させな 、ように設定されて!、ると!/、う ことである。
[0068] 以上のように、同図（b)〜（d)の移動で広角側力 望遠側へのズーミングを行!、、 同図（d)〜（e)の移動でフォーカシングを行うことができる。
[0069] 図 6は、第 1実施形態に係るレンズ鏡胴 50の第 2レンズ群及び第 4レンズ群を望遠 側から広角側に移動させた場合の駆動制御を示す図である。同図（a)は第 2レンズ 群及び第 4レンズ群の移動線図であり、同図（b)〜（e)はスリーブ 2sの係合部 2tと雌 ネジ部材 23、及びスリーブ 4sと雌ネジ部材 24の位置を示す図である。
[0070] 雌ネジ部材 23が 2maの位置から、雌ネジ部材 24が Bmaの位置にある状態（同図（ b)に示す状態)から説明する。
[0071] まず、雌ネジ部材 23を 2maの位置から Amaの位置へ、雌ネジ部材 24を Bmaの位 置から Cmaの位置となるようにモータを駆動する。この位置での状態を同図（c)に示 す。
[0072] 更にモータを同方向に駆動し、雌ネジ部材 23を Ambの位置まで移動させ停止さ せる。これにより第 2レンズ群鏡枠 2kは第 3レンズ群 3から離間する方向に移動し、焦 点距離 MBとするに必要な位置となる。この時、雌ネジ部材 24及び第 4レンズ群鏡枠 4kは Cmaの位置から Cmbの位置に移動する。この位置での状態を同図（d)に示す
[0073] 次に、モータを逆方向に駆動し、雌ネジ部材 24及び第 4レンズ群鏡枠 4kを Cmbの 位置から 4mbの位置へ移動させる。この時、雌ネジ部材 23は Ambの位置から 2mb の方向に移動する力 同図（e)に示すように雌ネジ部材 23と係合部 2tは遊び量内の 移動であるため離間しており、第 2レンズ群鏡枠 2kは停止したままとなる。この状態は 、第 2レンズ群 2と第 4レンズ群 4が焦点距離 MAであって、被写体距離の無限遠に対 し焦点が調節された状態である。
[0074] この後、雌ネジ部材 24を 4mbと Bmbの間で移動させるようモータを駆動することで 、第 2レンズ群鏡枠 2kを停止させたまま、第 4レンズ群鏡枠 4kのみを移動させフォー カシングを行うことができる。
[0075] 以上のように、同図（b)〜（d)の移動で広角側力も望遠側へのズーミングを行!、、 同図 (d)〜(e)の移動で無限遠被写体への焦点調節を行い、同図 ( から、更に第 4 レンズ群 4kのみを移動させてフォーカシングを行うことができる。
[0076] 以上説明したように、 2つのレンズ群を光軸方向に移動させるための単一のモータ と、モータの回転に連動して回転させられるリードスクリューと、を有し、移動させられ る 2つのレンズ群のうち、一方のレンズ群はリードスクリューの回転に伴って移動し、 他方のレンズ群はリードスクリューの回転に対し所定の遊び量を有して移動するよう 構成することで、複雑なカムを必要とせず、連続的な小刻みな任意の焦点距離への 変更を可能とすると共にフォーカシングを行うことができる、小型特に径方向で薄型 の、低コストのレンズ駆動装置を備えたレンズ鏡胴を得ることが可能となる。
[0077] 更に、リードスクリューに螺合する雌ネジ部材と移動するレンズ群を保持する鏡枠と の間に所定の遊び量を設けるよう構成することで、充分なフォーカシング移動量及び 刻み精度 (分解能)を確保することが可能となる。
[0078] なお、上記の説明では、屈曲光学系を例にして説明したが、これに限るものでなぐ 屈曲光学系を含む全長の変化しない光学系に適用可能である。また、屈曲光学系 の場合にはカメラ等への内蔵に際し、レンズ鏡胴の薄型化の要望が強ぐこれに対し 本実施の形態のレンズ鏡胴は、特に好適なものとなる。
[0079] また、第 2レンズ群鏡枠を摩擦力で静止させた例で説明したが、連続的に小刻みな クリック等を用いて、静止させるような構成でもよい。また、一体的に形成されたリード スクリューの構成で説明した力 2本のリードスクリューがモータの回転に連動して回 転するような構成であってもよ 、。
[0080] 続いて、第 2実施形態から第 7実施形態について説明するが、第 2〜第 7実施形態 に係るレンズ鏡胴を備えた撮像装置の一例であるカメラの主要構成ユニットの内部配 置を示す斜視図については、第 1実施形態で説明した図 1と同様である。
[0081] (第 2実施形態）
図 7 (a)及び図 7 (b)は、第 2実施形態〜第 4実施形態に係るレンズ鏡胴 50に内包 された変倍可能な折り曲げ撮像光学系を示す断面図である。同図は、折り曲げ前及 び折り曲げ後の 2つの光軸を含む面で切断した断面図である。図 7 (a)はワイド状態 の各レンズ群の位置を示し、図 7 (b)はテレ状態の各レンズ群の位置を示している。
[0082] 同図において、 101は第 1レンズ群であり、第 1レンズ群 101は、光軸を OAとし被 写体に向けて配置されたレンズ 111と光軸 OAを略直角方向に折り曲げる反射部材 であるプリズム 112と、プリズム 112により折り曲げられた光軸 OBを光軸として配置さ れたレンズ 113により構成されている。この第 1レンズ群 101は、移動しない固定され たレンズ群である。
[0083] 102は第 2レンズ群である。第 2レンズ群は、変倍 (以下、ズーミングとも言う）時に、 不図示の鏡枠と共に、図示の如く光軸 OB方向に移動するレンズ群である。 [0084] 103は第 3レンズ群である。この第 3レンズ群 103は、光軸 OB方向に移動しないレ ンズ群である。
[0085] 104は第 4レンズ群である。第 4レンズ群 104は、変倍時及び焦点調節（以下、フォ 一力シングとも言う）時に不図示の鏡枠と共に、光軸 OB方向に移動するレンズ群で ある。
[0086] 105は第 5レンズ群である。この第 5レンズ群 105は、光軸 OB方向に移動しない固 定されたレンズ群である。
[0087] 107は赤外光カットフィルタであり、必要に応じてォプチカルロ一パスフィルタが適 宜積層して配置される。
[0088] 赤外光カットフィルタ 107の後方には不図示の撮像素子が配置される。撮像素子と しては、 CCD (Charge Coupled Device)型イメージセンサ、 CMOS (Complem entary Metal -Oxide Semiconductor)型イメージセンサ等が用いられる。
[0089] 以下、第 2〜第 4実施形態を用い、本発明に係るレンズ鏡胴について説明する。
[0090] 図 8は、第 2実施形態に係るレンズ鏡胴 50のユニット状態の概略の斜視図である。
[0091] 同図に示すように、第 2実施形態に係るレンズ鏡胴 50の外表面は、略直方体形状 であり、主胴 109内には、不図示の複数のレンズ群が配置され、複数のレンズ群のう ち移動可能となされた 2つのレンズ群のうち、一方のレンズ群を移動させる駆動源で あるモータ 120を備えている。 108は撮像素子であり、 FPCはフレキシブルプリント基 板であり、撮像素子 108と不図示の回路基板に接続されている。 111は最も物体側 に配置されたレンズであり光軸 OAを被写体に向けて配置されている。
[0092] モータ 120は、主胴 109に固定されている。また、モータ 120は、例えばステツピン グモータであり、不図示のプリント基板に接続され、個々に制御及び駆動されるように なっている。 110は蓋部材である。
[0093] 蓋部材 110には、長穴の開口部 110kが形成されており、この開口部 110kから第 4 レンズ群の鏡枠に一体的に形成されたピン 104p及び、第 2レンズ群の鏡枠に一体 的に形成されたピン 102pが突出している。
[0094] 蓋部材 110には、第 1の回転部材 121が回転可能に組み付けられている。第 1の 回転部材 121には、図示の如ぐ切り欠き部が形成されており、この切り欠き部はピン 104pと所定の遊び量を有して係合するようになつている。また、第 1の回転部材 121 の外周は歯車に形成されて ヽる。
[0095] 更に、第 1の回転部材 121の外周に形成された歯車に歯合する歯車が外周に形成 された第 2の回転部材 122が組み付けられている。第 2の回転部材 122には、図示 の如ぐ切り欠き部が形成されており、この切り欠き部はピン 102pの径方向で嵌合し ている。
[0096] 図 9は、第 2実施形態に係るレンズ鏡胴 50に備えられたレンズ駆動装置の主要部 を模式的に示した分解斜視図である。同図は、第 2〜第 4レンズ群及び第 1の回転部 材 121、第 2の回転部材 122を抜き出したものである。
[0097] 同図において、 115、 116はガイド軸である。ガイド軸 115には、第 2レンズ群 102 を保持する第 2レンズ群鏡枠 102kに一体的に形成されたスリーブ部 102sが嵌合し、 ガイド軸 116には、第 2レンズ群鏡枠 102kに一体的に形成された回転係止部 102m が係合している。同様に、ガイド軸 115には、第 4レンズ群 104を保持する第 4レンズ 群鏡枠 104kに一体的に形成されたスリーブ部 104sが嵌合し、ガイド軸 116には、第 4レンズ群鏡枠 104kに一体的に形成された回転係止部 104mが係合している。スリ ーブ部 102sにはピン 102p力 スリーブ部 104sにはピン 104pがそれぞれ一体的に 形成されている。
[0098] スリーブ部 104sには、駆動源であるモータ 120により駆動されるリードスクリュー 12 Orと螺合する螺合部 104rが形成されている。これにより、モータ 120及びリードスタリ ユー 120rの回転により、第 4レンズ群枠 104kはガイド軸 115、 116にガイドされ、光 軸 OB方向に移動可能と成されて 、る。
[0099] モータ 120及びリードスクリュー 120rの回転により、第 4レンズ群枠 104kを第 3レン ズ群 103に接近させるように移動させると、ピン 104pは第 1の回転部材 121に形成さ れた切り欠き部 121kの遊び量内を移動し、一方の端面部 121tに当接し第 1の回転 部材 121を図示反時計回り方向に回転させる。この回転により、第 1の回転部材 121 と歯合する第 2の回転部材 122は、図示時計回り方向に回転させられ、第 2の回転部 材 122に形成された切り欠き部 122kに嵌合されたピン 102pは、第 3レンズ群 103に 接近する方向に移動させられる。これにより、第 2レンズ群鏡枠 102kは光軸 OBに沿 つて第 3レンズ群 103に接近する方向に、ガイド軸 115、 116にガイドされて移動し、 広角側から望遠側へのズーミングがなされる。
[0100] この後、モータ 120及びリードスクリュー 120rにより、ピン 104pを第 3レンズ群 103 から離間する方向に、遊び量を有した切り欠き部 121k内を移動させて、フォーカシ ングが行われる。即ち、この遊び量は、第 4レンズ群鏡枠 104k即ちピン 104pがフォ 一力シングにより移動しても、端面部 121tに当接しないだけの量が設定されている。
[0101] 一方、第 2レンズ群 102及び第 4レンズ群 104を、第 3レンズ群 103から離間させ、 望遠側から広角側へのズーミングの際には、モータ 120及びリードスクリュー 120rに より、第 4レンズ群鏡枠 104kを第 3レンズ群 103から離間させるように移動させると、 ピン 104pは第 1の回転部材 121に形成された切り欠き部 121kの遊び量内を移動し 、他方の端面部 121tに当接し第 1の回転部材 121を図示時計回り方向に回転させ る。この回転により、第 1の回転部材 121と歯合する第 2の回転部材 122は、図示反 時計回り方向に回転させられ、第 2の回転部材 122に形成された切り欠き部 122kに 嵌合されたピン 102pは、第 3レンズ群 103から離間する方向に移動させられる。これ により、第 2レンズ群鏡枠 102kは光軸 OBに沿って第 3レンズ群 103から離間する方 向に、ガイド軸 115、 116にガイドされて移動し、望遠側力も広角側へのズーミングが なされる。
[0102] この後、モータ 120及びリードスクリュー 120rにより、ピン 104pを第 3レンズ群 103 に接近する方向に、遊び量を有した切り欠き部 121k内を移動させて、フォーカシン グが行われる。
[0103] 図 10は、第 2実施形態に係る各レンズ群の移動を示した図である。同図及び図 9を 用いて、広角側から望遠側にズーミングする場合と、望遠側から広角側にズーミング する場合の各レンズ群の動きについて、ピン 102pと 104pの動きで説明する。なお、 破線 Aと破線 Bで挟まれた領域がピン 104pと切り欠き部 121kとの間の遊び量に相 当する。また、破線 Aと破線 Bの間の実線は、各焦点距離における無限遠に対するピ ント位置を示している。
[0104] 最初に、各レンズ群が W (ワイド）状態にあって、ピン 104pが同図 Bwの位置、ピン 1 02pが同図 102wの位置にあり、 MA (ミドル A)に示す焦点距離の位置までズーミン グする場合を例に取り説明する。
[0105] まず、モータ 120及びリードスクリュー 120rを回転させ、ピン 104pを遊び量だけ第 3レンズ群 103側へ移動させると Awの位置で端面部 121tに当接し、更にリードスタリ ユー 120rを回転させるとピン 104pの移動により第 1の回転部材 121を回転させなが ら、同図破線 Aに沿ってピン 104p即ち、第 4レンズ群 104が第 3レンズ群 103に接近 する方向に移動する。この、ピン 104pによる第 1の回転部材 121の回転で、歯合す る第 2の回転部材 122が回転させられ、ピン 102p即ち、第 2レンズ群 102が第 3レン ズ群 103に接近する方向に移動する。 MAとなった位置でモータ 120を停止させると 、ピン 102pは 102maの位置で停止し、ピン 104pは Amaの位置で停止する。
[0106] この後、リードスクリュー 120rを逆に回転させピン 104pを 104maに戻すと焦点距 離 MAでの無限遠にピントが合った状態となる。この時、ピン 104pは遊び量内の移 動であるためピン 102p即ち第 2レンズ群 102は停止したままである。ピン 104pを、こ の遊び量内の 104maに示す位置と Amaに示す位置の間で移動させることで被写体 距離に対応してピント合わせが可能となる。
[0107] 次に、 MA (ミドル A)に示す焦点距離位置から広角側の MB (ミドル B)に示す焦点 距離位置までズーミングする場合を説明する。
[0108] 104maにあるピン 104pを第 3レンズ群 103から離間する方向へ移動させると Bma の位置で端面部 121tに当接し、更にリードスクリュー 120rを回転させるとピン 104p の移動により第 1の回転部材 121を回転させながら、同図破線 Bに沿ってピン 104p 即ち、第 4レンズ群 104が第 3レンズ群 103と離間する方向に移動する。この、ピン 10 4pによる第 1の回転部材 121の回転で、歯合する第 2の回転部材 122が回転させら れ、ピン 102p即ち、第 2レンズ群 102が第 3レンズ群 103と離間する方向に移動する 。 MBとなった位置でモータ 120を停止させると、ピン 102pは 102mbの位置で停止 し、ピン 104pは Bmbの位置で停止する。
[0109] この後、ピン 104pを 104mbの位置に移動させると焦点距離 MBでの無限遠にピン トが合った状態となる。この時、ピン 104pは遊び量内の移動であるためピン 102p即 ち第 2レンズ群 102は停止したままである。ピン 104pを、この遊び量内の 104mbに 示す位置と Ambに示す位置の間で移動させることで被写体距離に対応してピント合 わせが可能となる。
[0110] なお、本例における第 2の回転部材 122は、ガイド軸方向の衝撃が与えられた場合 に、第 2レンズ群 102及び第 2レンズ群鏡枠 102kが移動しないよう、摩擦等を有しな 力 Sら回転可能に組み付けられていることが望ましい。この衝撃の問題に対しては、第
1の回転部材 121周辺を以下のような構成にすると、第 2の回転部材 122に摩擦等を 与える必要が無ぐより好ましい形態となる。
[0111] 図 11は、第 1の回転部材 121周辺の構造を示す図である。同図（a)は第 1の回転 部材 121を上面から見た図であり、同図（b)は同図（a)に示す F—F線で切断した断 面図である。
[0112] 同図に示すように、蓋部材 110には台座 l lOdが形成されており、この台座 l lOdの 外周には、台座 l lOdの外径と略同径の卷き径の卷きパネ 125が挿入されている。卷 きパネ 125の両方の端部 125fは、同図（a)に示すように第 1の回転部材 121の切り 欠き部 121kの開き角 Θより僅かに狭い開き角に形成され、上面から見て切り欠き部 12 lkから僅かに露呈するように組み込まれて 、る。
[0113] また、第 1の回転部材 121の蓋部材 110側の面には、巻きパネ 125の両方の端部 1 25fと僅かの隙間を有して、端部 125fを挟むようにボス 121bが 2箇所に形成されて いる。
[0114] 以上のような構成の、第 1の回転部材 121に動作について説明する。
[0115] ピン 104pが不図示のモータにより図示矢印方向に移動すると、まず巻きパネ 125 の端部 125fに当接する。この巻きパネ 125は、ピン 104pにより、ゆるむ方向に押さ れるため回転し、次 、でピン 104pは切り欠き部 12 lkの端面部 121tに当接して第 1 の回転部材 121を回転させることができる。これにより、第 1の回転部材 121に歯合 する第 2の回転部材 122を回転させることができる。
[0116] 一方、ガイド軸方向の衝撃が与えられた場合には、第 2レンズ群 102及び第 2レン ズ群鏡枠 102kがガイド軸方向に慣性力で第 2の回転部材 122を回転させようとする 。この時、歯合する第 1の回転部材 121は微少量回転すると、ボス 121bが巻きパネ 1 25の端部 125fに当接し、この巻きパネ 125は、ボス 121bにより、締まる方向に押さ れるため回転できない状態となる。これにより、ガイド軸方向に衝撃が与えられても、 レンズ群が移動しな 、ようにできる。
[0117] 即ち、本例の巻きパネ 125は、第 1の回転部材 121の回転による第 2の回転部材 1 22の回転を可能とし、第 2の回転部材 122による第 1の回転部材 121の回転を不能 とするクラッチの機會を有するものである。
[0118] このような構成とすることにより、第 2の回転部材 122に摩擦等を有して組み込む必 要が無くなり、モータに必要とされるトルクを軽減でき、モータの小型化、消費電力の 軽減を図ることが可能となる。
[0119] 以上説明したように、駆動源であるモータにより移動させられるレンズ群と遊び量を 有して係合し、回転させられる第 1の回転部材と、この第 1の回転部材により回転させ られる第 2の回転部材によって他方のレンズ群を光軸方向に移動させるよう構成した レンズ駆動装置とすることで、簡単な構成により、単一の駆動源で任意の小刻みな焦 点距離変更と共にフォーカシングを行うことができる、特に鏡胴が薄型の、低コストの レンズ鏡胴を得ることが可能となる。
[0120] なお、第 2の回転部材に切り欠き部を形成し、この切り欠き部にピン 102pを嵌合し た例で説明したが、第 2の回転部材のピン 102p側の面に溝状のカムを形成し、この カムにピン 102pを嵌合させた構成でもよいのは勿論である。また、第 1の回転部材 1 21及び第 2の回転部材 122を蓋部材 110の外側に配置した例で説明した力 レンズ 鏡月同の内部に配置してもよ 、のは勿論である。
[0121] (第 3実施形態）
図 12は、第 3実施形態に係るレンズ鏡胴 50のユニット状態の概略の斜視図である 。なお、以下の図においては、説明の重複を避けるため、同機能部材には同符号を 付与して説明する。また、第 2実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
[0122] 同図に示す第 3実施形態に係るレンズ鏡胴 50も、ピン 104pと所定の遊び量を有し て係合する第 1の回転部材 121と歯合して回転させられる第 2の回転部材 122を有し ている。
[0123] 同図において、第 2の回転部材 122は、その外周部に階段状のカム面が形成され ている。このカム面にピン 102pが当接して、ピン 102pの光軸方向の位置が決められ るよう構成されている。 [0124] 図 13は、第 3実施形態に係るレンズ鏡胴 50に備えられたレンズ駆動装置の主要部 を模式的に示した分解斜視図である。同図は、第 2〜第 4レンズ群及び第 1の回転部 材 121、第 2の回転部材 122を抜き出したものである。
[0125] 同図に示すように、第 3実施形態に係るレンズ鏡胴 50の、第 2実施形態と異なる部 分は、第 2の回転部材 122の外周部が階段状のカム面 (本例では 3段階)で形成され ている点である。また、スリーブ 102sを第 2の回転部材 122の方向に付勢する圧縮コ ィルバネ 131が配置され、ピン 102pが第 2の回転部材 122に形成された階段状の力 ム面に当接するように構成されて 、る。
[0126] 更に、ピン 102pの第 2の回転部材の当接位置と第 2の回転部材の回転中心を結 ぶ直線は、光軸 OBと略平行となるように、ピン 102pと第 2の回転部材は配置されて いる。
[0127] 図 14は、第 3実施形態に係る各レンズ群の移動を示した図である。同図及び図 13 を用いて、広角側から望遠側にズーミングする場合と、望遠側から広角側にズーミン グする場合の各レンズ群の動きについて、ピン 102pと 104pの動きで説明する。なお 、破線 Aと破線 Bで挟まれた領域がピン 104pと切り欠き部 121kとの間の遊び量に相 当する。
[0128] 最初に、各レンズ群が W (ワイド）状態にあって、ピン 104pが同図 Bwlの位置、ピン 102pが同図 102wの位置にあり、 T (テレ）に示す焦点距離の位置までズーミングす る場合を例に取り説明する。
[0129] まず、モータ 120及びリードスクリュー 120rを回転させ、ピン 104pを遊び量だけ第 3レンズ群 103側へ移動させると Awlの位置で端面部 121tに当接し、更にリードスク リュー 120rを回転させるとピン 104pの移動により第 1の回転部材 121を回転させな がら、同図破線 Aに沿ってピン 104p即ち、第 4レンズ群 104が第 3レンズ群 103に接 近する方向に移動する。この、ピン 104pによる第 1の回転部材 121の回転で、歯合 する第 2の回転部材 122が回転させられ、ピン 102p即ち、第 2レンズ群 102が第 3レ ンズ群 103に接近する方向に移動する。ピン 102pが 102tとなる位置、ピン 104pが Atlとなる位置となったとき、モータ 120を停止させる。
[0130] この後、リードスクリュー 120rを逆に回転させピン 104pを 104tlに戻し、焦点距離 Tでの無限遠にピントが合った状態となる。この時、ピン 104ρは遊び量内の移動であ るためピン 102ρ即ち第 2レンズ群 102は停止したままである。ピン 104ρを、この遊び 量内の 104tlに示す位置と Atlに示す位置の間及び、ピン 102pが同じ階段カム上 にある範囲内の At2まで、移動させることができ、広い被写体距離に対応してピント 合わせが可能となる。即ち、本例の場合、 T (テレ)位置では、 104tlから At2までの 図示 Ftで示す広い範囲がフォーカシング可能領域となる。
[0131] 次に、 T (テレ）に示す焦点距離位置から広角側の M (ミドル）に示す焦点距離位置 までズーミングする場合を説明する。
[0132] 104tlにあるピン 104pを第 3レンズ群 103から離間する方向へ移動させると Btlの 位置で端面部 121tに当接し、更にリードスクリュー 120rを回転させるとピン 104pの 移動により第 1の回転部材 121を回転させながら、同図破線 Bに沿ってピン 104p即 ち、第 4レンズ群 104が第 3レンズ群 103と離間する方向に移動する。この、ピン 104 Pによる第 1の回転部材 121の回転で、歯合する第 2の回転部材 122が回転させられ 、ピン 102p即ち、第 2レンズ群 102が第 3レンズ群 103と離間する方向に移動する。 ピン 102pが 102mとなる位置、ピン 104pが Bmlとなる位置となったとき、モータ 120 を停止させる。
[0133] この後、ピン 104pを 104mlの位置に移動させると焦点距離 Mでの無限遠にピント が合った状態となる。この時、ピン 104pは遊び量内の移動であるためピン 102p即ち 第 2レンズ群は停止したままである。ピン 104pを、この遊び量内の 104mlに示す位 置と Amiに示す位置の間及び、ピン 102pが同じ階段カム上にある範囲内の Am2ま で、移動させることができ、広い被写体距離に対応してピント合わせが可能となる。即 ち、本例の場合、 M (ミドル)位置では、 104mlから Am2までの図示 Fmで示す広い 範囲がフォーカシング可能領域となる。
[0134] 同様に、本例の場合、 W (ワイド)位置では、 104wlから Aw2までの図示 Fwで示 す広 、範囲がフォーカシング可能領域となる。
[0135] 図 15は、第 3実施形態に係るレンズ鏡胴 50に備えられたレンズ駆動装置の主要部 のその他の例を模式的に示した分解斜視図である。同図に示すレンズ駆動装置の 主要部は、図 13で示したレンズ駆動装置の主要部と異なる部分についてのみ説明 する。
[0136] 同図に示すように、ピン 104pが係合する切り欠き部 121kを有した第 1の回転部材 121には、アイドラー歯車 123が歯合して設けられ、このアイドラー歯車 123に歯合し て、小径の歯車が一体的に形成された第 2の回転部材 122が設けられている。この 第 2の回転部材 122には、一体的に階段状のカム Cl、 C2、 C3が形成されている。 ピン 102pは圧縮コイルパネ 131により付勢され、カムに当接している。また、この階 段状のカムは歯車部とは厚み方向で異なる高さに形成されており、回転時の他の部 材との干渉を回避するように形成されて 、る。
[0137] 同図においても、第 2の回転部材 122の回転中心とピン 102pの当接位置を結ぶ直 線は、光軸と略平行となっている。
[0138] このように、第 1の回転部材 121に形成された歯車の径に対し、第 2の回転部材 12 2に形成される歯車を小径にすることにより、第 1の回転部材 121の回転角に対し第 2 の回転部材 122の回転角を大きくすることができ、これにより第 2の回転部材 122に 形成するカム形状の自由度が向上し、ピン 104p即ち第 4レンズ群 104の移動量とピ ン 102p即ち第 2レンズ群 102の移動量に合わせ、カム形状を適切なものとすることが できる。
[0139] なお、本例の第 2及び第 4レンズ群の移動については、図 14と同様であるので省略 する。
[0140] 以上説明したように、駆動源であるモータにより移動させられるレンズ群と遊び量を 有して係合し、回転させられる第 1の回転部材と、この第 1の回転部材により回転させ られる第 2の回転部材に階段状のカムを形成し、このカムによって他方のレンズ群を 光軸方向に移動させるよう構成したレンズ駆動装置とすることで、簡単な構成により、 単一の駆動源で焦点距離変更と共に各焦点距離にお 、て広 、フォーカシング領域 を有した、薄型の、低コストのレンズ鏡胴を得ることが可能となる。
[0141] 更に、第 2の回転部材 122の回転中心とピン 102pの当接位置を結ぶ直線力 光軸 OBと略平行とすることで、光軸 OB方向に衝撃が力かっても、第 2レンズ群の位置が 変化しないようにできる。このような構成とすることにより、モータに必要とされるトルク を軽減でき、モータの小型化、消費電力の軽減を図ることが可能となる。なお、この配 置は、上述の第 2の回転部材のピン 102p側の面に溝状のカムを形成した場合にも 適用可能である。
[0142] なお、本例においても、第 1の回転部材 121及び第 2の回転部材 122を蓋部材 11
0の外側に配置した例で説明した力 レンズ鏡胴の内部に配置してもよ!/、のは勿論 である。
[0143] (第 4実施形態）
図 16は、第 4実施形態に係るレンズ鏡胴 50のユニット状態の概略の斜視図である
。なお、第 2及び第 3の実施の形態と異なる部分についてのみ説明する。
[0144] 同図に示す第 4実施の形態に係るレンズ鏡胴 50は、ピン 104pと所定の遊び量を 有して係合するカム 144が形成されたカム板 141を有している。
[0145] 同図において、カム板 141は、ガイド部 142が形成されており、ガイド部 142に沿つ て移動可能に蓋部材 110に組み付けられている。またカム板 141には、ピン 102pが 嵌合してピン 102pの光軸方向の位置が決められるカム 143が形成されている。
[0146] 図 17は、第 4実施形態に係るレンズ鏡胴 50に備えられたレンズ駆動装置の主要部 を模式的に示した分解斜視図である。同図は、第 2〜第 4レンズ群及びカム板 141を 抜き出したものである。
[0147] 同図に示すように、第 4実施形態に係るレンズ鏡胴 50のカム板 141は、モータ 120 及びリードスクリュー 120rにより光軸 OB方向に移動させられる第 4レンズ群鏡枠 104 kに一体的に形成されたピン 104pと所定の遊び量を有して係合する幅広のカム 144 と、第 2レンズ群鏡枠 102kに一体的に形成されたピン 102pと嵌合して係合するカム 143を有している。更に、カム板 141には、光軸 OBと略直交する方向に移動できるよ うガイド部 142が形成されている。
[0148] 即ち、ピン 104pがカム 144に当接した後、更に移動すると、カム板 141はガイド部 1 42により光軸 OBと略直交する方向（図示矢印方向）に移動し、この移動により、カム 143に嵌合して 、るピン 102pが光軸 OB方向に移動すると 、うことである。
[0149] 図 18は、第 4実施形態に係る各レンズ群の移動を示した図である。同図及び図 17 を用いて、広角側から望遠側にズーミングする場合と、望遠側から広角側にズーミン グする場合の各レンズ群の動きについて、ピン 102pと 104pの動きで説明する。なお 、破線 Aと破線 Bで挟まれた領域がピン 104pとカム 144との間の遊び量に相当する。 また、破線 Aと破線 Bの間の実線は、各焦点距離における無限遠に対するピント位置 を示している。
[0150] 最初に、各レンズ群が W (ワイド）状態にあって、ピン 104pが同図 Bwの位置、ピン 1 02pが同図 102wの位置にあり、 MA (ミドル A)に示す焦点距離の位置までズーミン グする場合を例に取り説明する。
[0151] まず、モータ 120及びリードスクリュー 120rを回転させ、ピン 104pを遊び量だけ第 3レンズ群 103側へ移動させると Awの位置でカム 144に当接し、更にリードスクリュ 一 120rを回転させると、ピン 104pの移動によりカム板 141を光軸 OBと直交する方 向に移動させながら、同図破線 Aに沿ってピン 104p即ち、第 4レンズ群 104が第 3レ ンズ群 103に接近する方向に移動する。この、ピン 104pによるカム板 141の移動で 、ピン 102p即ち、第 2レンズ群 102が第 3レンズ群 103に接近する方向に移動する。 MAとなった位置でモータ 120を停止させると、ピン 102pは 102maの位置で停止し 、ピン 104pは Amaの位置で停止する。
[0152] この後、リードスクリュー 120rを逆に回転させピン 104pを 104maに戻すと焦点距 離 MAでの無限遠にピントが合った状態となる。この時、ピン 104pは遊び量内の移 動であるためピン 102p即ち第 2レンズ群は停止したままである。ピン 104pを、この遊 び量内の 104maに示す位置と Amaに示す位置の間で移動させることで被写体距離 に対応したピント合わせが可能となる。
[0153] 次に、 MA (ミドル A)に示す焦点距離位置から広角側の MB (ミドル B)に示す焦点 距離位置までズーミングする場合を説明する。
[0154] 104maにあるピン 104pを第 3レンズ群 103から離間する方向へ移動させると Bma の位置でカム 144に当接し、更にリードスクリュー 120rを回転させると、ピン 104pの 移動によりカム板 141を光軸 OBと直交する方向に移動させながら、同図破線 Bに沿 つてピン 104p即ち、第 4レンズ群 104が第 3レンズ群 103と離間する方向に移動する 。この、ピン 104pによるカム板 141の移動で、ピン 102p即ち、第 2レンズ群 102が第 3レンズ群 103と離間する方向に移動する。 MBとなった位置でモータ 120を停止さ せると、ピン 102pは 102mbの位置で停止し、ピン 104pは Bmbの位置で停止する。 [0155] この後、ピン 104pを 104mbの位置に移動させると焦点距離 MBでの無限遠にピン トが合った状態となる。この時、ピン 104pは遊び量内の移動であるためピン 102p即 ち第 2レンズ群は停止したままである。ピン 104pを、この遊び量内の 104mbに示す 位置と Ambに示す位置の間で移動させることで被写体距離に対応してピント合わせ が可能となる。
[0156] 以上説明したように、駆動源であるモータにより移動させられるレンズ群と遊び量を 有して係合するカム部材によって他方のレンズ群を光軸方向に移動させるよう構成し たレンズ駆動装置とすることで、簡単な構成により、単一の駆動源で任意の小刻みな 焦点距離変更と共にフォーカシングを行うことができる、特に薄型の、低コストのレン ズ鏡胴を得ることが可能となる。
[0157] なお、カム板 141を蓋部材 110の外側に配置した例で説明した力 レンズ鏡胴の内 部に配置してもよいのは勿論である。
[0158] 上記の実施形態で説明したように、駆動源により移動させられる一方のレンズ群に 係合し、この一方のレンズ群の移動により駆動される被駆動部材と、被駆動部材によ り他方のレンズ群を光軸方向に移動させるレンズ駆動装置を備えたレンズ鏡胴とする ことにより、単一の駆動源で、簡単な構成により、焦点距離変更と共にフォーカシング を行うことができる、特に鏡胴が薄型の、低コストのレンズ駆動装置を備えたレンズ鏡 胴を得ることが可能となり、このレンズ鏡胴を備えることで、薄型、低コストの撮像装置 を得ることが可能となる。
[0159] (第 5実施形態）
図 19は、第 5実施形態に係るレンズ鏡胴 50に内包された変倍可能な折り曲げ撮像 光学系を示す断面図である。同図は、折り曲げ前及び折り曲げ後の 2つの光軸を含 む面で切断した断面図である。同図（a)はワイド状態の各レンズ群の位置を示し、同 図（b)はテレ状態の各レンズ群の位置を示している。
[0160] 同図において、 201は第 1レンズ群であり、第 1レンズ群 201は、光軸を OAとし被 写体に向けて配置されたレンズ 211と光軸 OAを略直角方向に折り曲げる反射部材 であるプリズム 212と、プリズム 212により折り曲げられた光軸 OBを光軸として配置さ れたレンズ 213により構成されている。この第 1レンズ群 201は、移動しない固定され たレンズ群である。
[0161] 202は第 2レンズ群である。第 2レンズ群 202は、変倍 (以下、ズーミングとも言う）時 に、不図示の鏡枠と共に、図示の如く光軸 OB方向に移動するレンズ群である。
[0162] 203は第 3レンズ群である。この第 3レンズ群 203は、光軸 OB方向に移動しないレ ンズ群である。
[0163] 204は第 4レンズ群である。第 4レンズ群 204は、変倍時及び焦点調節（以下、フォ 一力シングとも言う）時に不図示の鏡枠と共に、光軸 OB方向に移動するレンズ群で ある。
[0164] 205は第 5レンズ群である。この第 5レンズ群 205は、光軸 OB方向に移動しない固 定されたレンズ群である。
[0165] 207は赤外光カットフィルタであり、必要に応じてォプチカルロ一パスフィルタが適 宜積層して配置される。
[0166] 赤外光カットフィルタ 207の後方には不図示の撮像素子が配置される。撮像素子と しては、 CCD (Charge Coupled Device)型イメージセンサ、 CMOS (Complem entary Metal -Oxide Semiconductor)型イメージセンサ等が用いられる。
[0167] 図 20は、第 5実施形態に係るレンズ駆動装置を備えたレンズ鏡胴 50の内部の概略 構造を示す平面図である。同図は、図 19 (b)のテレ状態を示している。なお、以下の 図においては、説明の重複を避けるため、同機能部材には同符号を付与して説明す る。
[0168] 同図に示すように、レンズ鏡胴 50は、主胴 209に各部材が取り付けられている。移 動するレンズ群である第 2レンズ群 202は第 2レンズ群鏡枠 202kに保持されている。 また、同様に、移動するレンズ群である第 4レンズ群 204は第 4レンズ群鏡枠 204kに 保持されている。不図示であるが、光軸 OB方向にガイド軸が 2本配置され、第 2レン ズ群鏡枠 202k及び第 4レンズ群鏡枠 204kの案内を行うようになって 、る。
[0169] 210はカム筒であり、第 2レンズ群鏡枠 202kの一部力 カム筒 210に形成された力 ム面に当接するように付勢部材である圧縮コイルパネ 231により付勢されて 、る。力 ム筒 210には歯車部 210gが形成されている。
[0170] カム筒 210は、絞りシャツタ動作面 Sに配置された絞りとシャツタの少なくとも一方と 共に第 3レンズ群 203を保持して、主胴 209に固定されている第 3レンズ群鏡枠 203 kに対し、嵌合して回転自在に組み付けられている。第 3レンズ群 203は、絞りシャツ タ動作面 Sに近ぐ光線径が小さいため小径である。このため、カム筒 210を小径とす ることができ、レンズ鏡胴を小型化に適した配置となって 、る。
[0171] 220はステッピングモータ（以下、モータとも称す）であり、モータ 220の回転軸には 、歯車 221が組み付けられていると共に、リードスクリュー 220rが形成されている。
[0172] モータ 220の回転による歯車 221の回転は、図示では 1つの歯車で示してあるが減 速歯車列 222を介して、カム筒 210に形成された歯車部 210gに伝えられ、カム筒 21 0を回転させるようになつている。このカム筒 210の回転により、第 2レンズ群鏡枠 202 k即ち第 2レンズ群 202は、光軸 OB方向に移動させられる。
[0173] なお、歯車 221は、モータ 220の回転軸と完全に一体化されているわけではなぐ 所定の摩擦力を有して固着されるか、固定ネジ等を用いて固定され、モータの回転 時でも歯車 221を不回転とすることができるようになって 、る。
[0174] モータ 220の回転によるリードスクリュー 220rの回転は、回転係止された雌ネジ部 材 223を光軸 OB方向に移動させるようになって!/、る。この雌ネジ部材 223の光軸 O B方向の移動により、雌ネジ部材 223との係合部を有した第 4レンズ群鏡枠 204k即 ち第 4レンズ群 204は、光軸 OB方向に移動させられる。
[0175] 232はフォトインタラプタである。第 4レンズ群鏡枠 204kに形成された遮蔽部の挿 脱切り替わり位置を検出することにより、第 4レンズ群鏡枠 204kの初期位置検出が行 われるようになって!/、る。この初期位置を基準にしてモータ 220の回転方向及び回転 量を制御し、レンズ群の位置制御が行われる。なお、この初期位置検出は、フォトリフ レクタであってもよ 、。
[0176] 図 21は、第 5実施形態に係るレンズ鏡胴に備えられたレンズ駆動装置の主要部を 模式的に示した分解斜視図である。同図は、第 2レンズ群鏡枠 202k、第 4レンズ群 鏡枠 204k、カム筒 210、モータ 220等を抜き出したものであり、固定レンズ群である 第 3レンズ群 203は省略してある。また、同図は図 19 (a)のワイド状態を示している。
[0177] 同図にお ヽて、 215、 216ίまガイド軸である。ガイド軸 215に ίま、第 2レンズ群 202 を保持する第 2レンズ群鏡枠 202kに一体的に形成されたスリーブ部 202sが嵌合し、 ガイド軸 216〖こは、第 2レンズ群鏡枠 202kに一体的に形成された回転係止部 202m が係合している。同様に、ガイド軸 215には、第 4レンズ群 204を保持する第 4レンズ 群鏡枠 204kに一体的に形成されたスリーブ部 204sが嵌合し、ガイド軸 216〖こは、第 4レンズ群鏡枠 204kに一体的に形成された回転係止部 204mが係合している。
[0178] カム筒 210には、図示の如ぐ高さの異なる階段状のカム面 Cl、 C2、 C3が形成さ れている。図示では、第 2レンズ群鏡枠 202kに形成された突起部 202tがカム面 C1 に当接した状態となっている。 C1はワイド位置、 C2はミドル位置、 C3はテレ位置とな るよう設定されている。なお、以下の説明は、ワイド、ミドル、テレの 3点の焦点距離設 定で説明するが、焦点距離設定は 3点に限るものではない。
[0179] 同図に示すレンズ駆動装置は、モータ 220の回転により、以下のような動作を行う。
[0180] モータ 220の所定の方向への回転により、リードスクリュー 220rが回転し、雌ネジ部 材 223を光軸 OB方向のカム筒 210に接近する方向に移動する。これにより、雌ネジ 部材 223に係合する第 4レンズ群鏡枠 204k、即ち第 4レンズ群 204は光軸 OB方向 のカム筒 210に接近する方向に移動する。一方、モータ 220の回転による歯車 221 の回転及び減速歯車列 222を介したカム筒 210も回転する力 第 2レンズ群鏡枠 20 2kの突起部 202tはカム面 C1上にあり、光軸 OB方向への移動は行われない。即ち 、第 2レンズ群 202は停止した状態となり、第 4レンズ群 204のみが移動し、ワイド時 のフォーカシング動作を行う。
[0181] 更に、モータ 220を所定の方向への回転させると、第 4レンズ群鏡枠 204kは光軸 OB方向のカム筒 210に、更に接近する方向に移動する。同様に、カム筒 210は更 に回転し、突起部 202tがカム面 C2へ移動すると第 2レンズ群鏡枠 202kはカム筒 21 0に接近し、ミドル状態となる。以降のモータ 220の回転では、突起部 202tがカム面 C2上にある間は、同様に第 4レンズ群 204のみがカム筒 210に接近する方向に移動 し、ミドル時のフォーカシング動作となる。
[0182] 更に、モータ 220を回転させると、突起部 202tがカム面 C2からカム面 C3へ移動し 、第 2レンズ群鏡枠 202kはカム筒 210に最も接近したテレ状態となり、以降のモータ 220の回転では、突起部 202tがカム面 C3上にある間は、同様に第 4レンズ群 204 のみがカム筒 210に接近する方向に移動し、テレ時のフォーカシング動作となる。テ レ状態から、ワイド状態への動作については、上記の動作を逆にたどることになる。
[0183] 図 22は、第 5実施形態に係るレンズ鏡胴の、第 2レンズ群 202と第 4レンズ群 204の 動作を示す移動線図である。
[0184] 同図に示すように第 1、第 3、第 5レンズ群（図示ではそれぞれ、 201、 203、 205で 示す）は移動せず、第 2レンズ群 202 (図示 202と示す）は上述の階段状のカム面 C1 に対応したワイド (W)位置、カム面 C2に対応したミドル (M)位置、カム面 C3に対応 したテレ (T)位置となり、順次段階的に第 3レンズ群 203に接近するよう移動する。
[0185] 一方、第 4レンズ群 204 (図示 204と示す）は、上述のリードスクリューの回転量に比 例して直線的に第 3レンズ群 203に接近するよう移動し、第 2レンズ群 202の位置が 変化しな 、領域での第 4レンズ群 204の移動により、各焦点距離位置でのフォーカシ ングが行われるものである。同図においては、 Fwがワイド位置での第 4レンズ群 204 のフォーカシング移動量を示し、 Fm力 Sミドル位置での第 4レンズ群 204のフォーカシ ング移動量を示し、 Ftがテレ位置での第 4レンズ群 204のフォーカシング移動量を示 している。
[0186] 以下に、図 21及び図 22を用いて第 5実施形態に係るレンズ鏡胴のピント調節方法 について説明する。なお以下のピント調節方法は、いずれの焦点距離位置で行って もよいが、被写体距離範囲に対するフォーカシング時のレンズ移動量が大きいテレ 位置で行うことが好ましい。
[0187] ピント調整方法としては、まずカム筒 210を、例えば図 22の Aに示すテレ時の撮影 可能領域の略中点位置に停止させ、例えば歯車 221を固定する固定ネジを緩め、 歯車 221を不回転状態とする。この後、被写体撮影距離範囲をカバーするフォー力 シング移動量範囲の略 1Z2に相当する距離にチャートを配置し、リードスクリュー 22 Orを回転させ第 4レンズ群 204のみを移動させて、合焦位置に停止させる。この後、 歯車 221を固定する固定ネジを締めて、モータ 220の回転を伝達可能にする。
[0188] ピント調整方法のその他の例としては、まずカム筒 210を、例えばテレ領域として、 固定ネジを緩め歯車 221を不回転状態とする。この後、被写体撮影距離範囲をカバ 一するフォーカシング移動量範囲の略 1Z2に相当する距離にチャートを配置し、リ ードスクリュー 220rを回転させ第 4レンズ群 204を移動させて、合焦位置に停止させ る。この時、カム筒 210を、例えば図 22の Aに示すテレ時の撮影可能領域の略中点 位置にして、歯車 221を固定する固定ネジを締めて、モータ 220の回転を伝達可能 にする。
[0189] 以上のような、レンズ位置調整をおこなうことで、撮像素子取り付け時の受光面位置 の光軸 OB方向の誤差に対し、無限遠力 所定の至近距離までの撮影範囲を、常に 階段状の同一高さのカム面力 外れな 、ように設定することが可能となる。
[0190] 上記の 2つのいずれかでレンズ位置の調整をおこなった後、各焦点距離での所望 の距離のチャートでの第 4レンズ群の合焦位置を求め、この位置を撮影時の各焦点 距離での基準となる位置とする。
[0191] なお、被写体撮影距離範囲をカバーするフォーカシング移動量範囲の略 1Z2に 相当する被写体距離とは、例えば無限遠から 0. 5mまでが被写体撮影距離範囲の 場合、略 lmの距離となる。
[0192] また、カム面の略中点位置で調整する例で説明したが、これに限るものでなぐ特 定の距離での合焦位置に対応して、カム筒を特定の位置に設定するものであればよ い。
[0193] (第 6実施形態）
以下、第 6実施形態について説明する。第 6実施形態については、第 5実施形態と 異なる部分について説明する。
[0194] 図 23は、第 6実施形態に係るレンズ鏡胴に備えられたレンズ駆動装置の主要部を 模式的に示した分解斜視図である。同図は、第 2レンズ群鏡枠 202k、第 4レンズ群 鏡枠 204k、カム筒 210、モータ 220等を抜き出したものであり、固定レンズ群である 第 3レンズ群 203は省略してある。また、同図はワイド状態を示している。
[0195] 同図に示すレンズ駆動装置は、第 5実施形態に示すレンズ駆動装置とはカム筒 21
0及びカム筒 210の駆動部が異なっているものである。
[0196] カム筒 210には、傾斜面が形成されたカム面 Cが形成されており、第 2レンズ群鏡 枠 202kに形成された突起部 202tが当接している。また、カム筒 210には、突起部 2
10tが形成されている。
[0197] また、カム筒 210の突起部 210tと回転方向で所定の遊び量（図示 B)を有する係合 部 225kが形成されたカム筒駆動部材 225が配置されて 、る。このカム筒駆動部材 2 25には、歯車部 225gが形成されており、図示では 1つの歯車で示してある減速歯車 歹 IJ222と歯合して!/ヽる。
[0198] モータ 220の回転による歯車 221の回転は、減速歯車列 222を介して、カム筒駆 動部材 225に形成された歯車部 225gに伝えられ、カム筒駆動部材 225を回転させ る。この回転により、カム筒駆動部材 225の係合部 225kの一方の端部 225tが、カム 筒 210の突起部 210tと当接し、更に回転することで、カム筒 210が回転するよう構成 されている。
[0199] 図 24は、第 6実施形態に係るレンズ鏡胴の、第 2レンズ群 202と第 4レンズ群 204の 動作を示す移動線図である。同図及び図 23を用いて、広角側から望遠側にズーミン グする場合と、望遠側力 広角側にズーミングする場合の各レンズ群の動きにっ 、て 説明する。
[0200] 最初に、各レンズ群が図 23に示す W (ワイド)位置であり、第 2レンズ群が 202w0で 示す位置、第 4レンズ群が 204w0で示す位置にある場合力も説明する。
[0201] この状態で、リードスクリュー 220rを回転させ、第 4レンズ群鏡枠 204kを第 3レンズ 群（図示 203で示す）に接近させる方向に移動させる。これにより、第 4レンズ群鏡枠 204kは 204wlで示す位置から 204w2で示す位置まで移動する。この時、カム筒駆 動部材 225は回転する力 係合部 225kの遊び量 B内の移動では、カム筒 210は回 転せず、第 2レンズ群鏡枠 202kは、停止したままとなる。即ち、第 2レンズ群鏡枠 20 2kは停止した状態で、第 4レンズ群鏡枠 204kのみが光軸 OB方向で第 3レンズ群に 接近する方向に移動し、ワイド状態で図示 Fwで示す領域でフォーカシングを行うこと ができる。
[0202] 更に、リードスクリュー 220rを回転させると、係合部 225kの端部 225tがカム筒 210 の突起部 210tに当接し、カム筒 210が回転を開始する。この後、例えば第 4レンズ 群鏡枠 204kをミドル状態である図示 204m3で示す位置で停止させると、第 2レンズ 群鏡枠 202kは図示 202m3に示す位置で停止する。
[0203] この後、リードスクリュー 220rを逆回転させ、第 4レンズ群鏡枠 204kを図示 204ml 〜204m2の図示 Fmで示す領域まで戻す。この時、カム筒駆動部材 225は逆回転 するが、係合部 225kの遊び量 B内の移動では、カム筒 210は回転せず、第 2レンズ 群鏡枠 202kは、この位置で停止したままとなる。即ち、 204ml〜204m2の図示 Fm で示す領域で、第 4レンズ群鏡枠 204kのみを光軸 OB方向に移動させることができ、 フォーカシングを行うことができる。
[0204] 更にテレ状態へは、同様に、第 4レンズ群鏡枠 204kを第 3レンズ群に接近させる方 向に図示 204t3で示す位置へ移動させると、第 2レンズ群鏡枠 202kは図示 202t3 で示す位置で停止し、この後、リードスクリュー 220rを逆回転させ、第 4レンズ群鏡枠 204kを図示 204tl〜204t2の図示 Ftで示す領域でフォーカシングを行うことができ る。
[0205] このテレ状態力もワイド状態へは、リードスクリュー 220rを、第 4レンズ群鏡枠 204k が第 3レンズ群カゝら離間する方向に回転させ、図示 204w0で示す位置まで戻す。こ の時、第 2レンズ群鏡枠 202kは、図示 202w0に示す位置となり、ワイド状態となる。
[0206] この第 6実施形態のレンズ鏡胴のレンズ駆動装置によれば、小刻みな任意の焦点 距離への変更 (ズーミング）が可能である。
[0207] 次いで、第 6実施形態に係るレンズ鏡胴のピント調節方法について、図 23を用いて 説明する。なお以下のピント調節方法は、いずれの焦点距離位置で行ってもよいが、 被写体距離範囲に対するフォーカシング時のレンズ移動量が大きいテレ位置で行う ことが好ましい。
[0208] ピント調整方法としては、まずカム筒 210をテレ位置とし、カム筒 210の突起部 210 tがカム筒駆動部材 225の係合部 225kの略中点位置となる位置でカム筒駆動部材 225を停止させ、例えば歯車 221を固定する固定ネジを緩め、歯車 221を不回転状 態とする。この後、被写体撮影距離範囲をカバーするフォーカシング移動量範囲の 略 1/2に相当する距離にチャートを配置し、リードスクリュー 220rを回転させ第 4レ ンズ群 204のみを移動させて、合焦位置に停止させる。この後、歯車 221を固定する 固定ネジを締めて、モータ 220の回転を伝達可能にする。
[0209] ピント調整方法のその他の例としては、まずカム筒 210をテレ位置として、固定ネジ を緩め歯車 221を不回転状態とする。この後、被写体撮影距離範囲をカバーするフ オーカシング移動量範囲の略 1Z2に相当する距離にチャートを配置し、リードスタリ ユー 220rを回転させ第 4レンズ群 204を移動させて、合焦位置に停止させる。この時 、カム筒 210の突起部 210tがカム筒駆動部材 225の係合部 225kの略中点位置と なる位置にカム筒駆動部材 225を移動させた後、歯車 221を固定する固定ネジを締 めて、モータ 220の回転を伝達可能にする。
[0210] 以上のような、レンズ位置調整をおこなうことで、撮像素子取り付け時の受光面位置 の光軸 OB方向の誤差に対し、無限遠力 所定の至近距離までの撮影範囲におい て、カム筒の突起部がカム筒駆動部材の係合部内の遊び量内で移動し、係合部の 端部には当接しないように設定することが可能となる。
[0211] 上記の 2つのいずれかでレンズ位置の調整をおこなった後、各焦点距離での所望 の距離のチャートでの第 4レンズ群の合焦位置を求め、この位置を撮影時の各焦点 距離での基準となる位置とする。
[0212] なお、カム筒の突起部をカム筒駆動部材の係合部の略中点位置として調整する例 で説明したが、これに限るものでなぐ特定の距離での合焦位置に対応して、カム筒 の突起部及びカム筒駆動部材の係合部を特定の位置に設定するものであればよい
[0213] なお、第 6実施形態では、カム面 Cが連続的な傾斜面で形成されたカム筒を用いた もので説明したが、これに限るものでなぐ図 21に示すような階段状のカム形状であ つてもよぐこの場合には同一高さのカム面の平坦部と上記の遊び量の双方により、 第 4レンズ群 204のフォーカシングに使用できる移動量を大きくすることができ、撮影 可能な被写体距離範囲をより広くすることが可能となる。
[0214] 以上説明したように、第 5実施形態と第 6実施形態によれば、単一のモータと、この モータにより駆動されるリードスクリューとカム筒とを有し、一方のレンズ群をリードスク リューの回転に伴って移動させ、他方のレンズ群をカム筒により移動させるレンズ駆 動装置を備えたレンズ鏡胴とすることにより、単一の駆動源で、簡単な構成により、焦 点距離変更と共にフォーカシングを行うことができる、特に鏡胴が薄型の、低コストの レンズ駆動装置を備えたレンズ鏡胴を得ることが可能となる。
[0215] (第 7実施形態）
図 25は、第 7実施形態に係るレンズ鏡胴 50に内包された変倍可能な折り曲げ撮像 光学系を示す断面図である。同図は、折り曲げ前及び折り曲げ後の 2つの光軸を含 む面で切断した断面図である。
[0216] 同図に示すように、 OAは折り曲げ前の光軸であり、 OBは折り曲げ後の光軸である 。 301は第 1レンズ群であり、第 1レンズ群 301は、光軸を OAとし被写体に向けて配 置されたレンズ 311と光軸 OAを略直角方向に折り曲げる反射部材であるプリズム 31 2と、プリズム 312により折り曲げられた光軸 OBを光軸として配置されたレンズ 313に より構成されている。この第 1レンズ群 301は、主胴 309に固定されたレンズ群である
[0217] 302は第 2レンズ群であり、第 2レンズ群鏡枠 302kに組み込まれている。第 2レンズ 群は、変倍 (以下、ズーミングとも言う）時に第 2レンズ群鏡枠 302kと共に、一体的に 移動するレンズ群である。第 2レンズ群鏡枠 302kは、その外周で回動枠 325とへリコ イドネジで係合し、回動枠 325は移動枠 326に回動可能に支持されている。
[0218] 第 2レンズ群鏡枠 302kには突起部 302tがー体的に形成されており、突起部 302t が主胴 309に形成された長溝部 309ηに係合することで、第 2レンズ群鏡枠 302kは 回転係止されている。また、回動枠 325には突起部 325tがー体的に形成されており 、突起部 325tが蓋部材 310に形成された不図示のカム溝に係合している。
[0219] 303は第 3レンズ群であり、主月同 309に固定されている。この第 3レンズ群 303は、 移動しな!ヽレンズ群である。
[0220] 304は第 4レンズ群であり、第 4レンズ群鏡枠 304kに組み込まれている。第 4レンズ 群は、第 4レンズ群鏡枠 304kと共に一体的に移動し、変倍及び焦点調節（以下、フ オーカシングとも言う）を行うレンズ群である。
[0221] 305は第 5レンズ群であり、主月同 309に固定されている。この第 5レンズ群 305は、 移動しな!ヽレンズ群である。
[0222] 307は赤外光カットフィルタ及びォプチカルロ一パスフィルタを積層した光学フィル タであり、主胴 309に組み付けられている。 308は撮像素子であり、 CCD (Charge Coupled Device)型イメージセンサ、 CMOS (Complementary Metal -Oxide
Semiconductor)型イメージセンサ等が用いられる。撮像素子 308は主胴 309に 組み付けられている。 FPCはフレキシブルプリント基板であり、撮像素子 308に接続 され、カメラ内の他の回路へ接続される。 Sは絞りシャツタユニットであり、主胴 309に 固定されている。
[0223] 図 26は、第 7実施形態に係るレンズ駆動装置を備えたレンズ鏡胴 50の主胴 309内 部の概略構造を示す平面図である。同図は、レンズ鏡胴 50の概略構造をわ力りやす くするため模式的に示したものである。なお、以降に示す図においては、説明の重複 を避けるため、同機能部材には同符号を付与して説明する。
[0224] 同図に示すようにレンズ鏡胴 50の内部には、移動枠 326に一体的に形成されたス リーブ 326s、第 4レンズ群鏡枠 304kに一体的に形成されたスリーブ 304sを貫通し て、ガイド軸 315が設けられている。更に、移動枠 326に一体的に形成された回転係 止部 326m、第 4レンズ群鏡枠 304kに一体的に形成された回転係止部 304mに、ガ イド軸 316が貫通して設けられている。これにより、移動枠 326及び第 4レンズ群鏡枠 304kは、ガイド軸 315、 316に沿って光軸 OB方向に摺動可能とされている。なお、 各スリーブはガイド軸と嵌合しており、ガイド軸 315、 316は光軸 OBと略平行に配置 され、その両端で主胴 309に例えば接着等で固定されている。
[0225] ステッピングモータ 320 (以下、モータとも称す）には、回転軸の延長線上に雄ネジ 部材であるリードスクリュー 320rが配置されている。このリードスクリュー 320rには、 1 本の軸にピッチとネジの進み方向が異なる第 1のネジ溝 320r、第 2のネジ溝 320r
1 2 が形成されている。この第 1、第 2のネジ溝 320r、 320rを有したリードスクリュー 32
1 2
Orは、それぞれ個別に製作し接合して一体ィ匕したものでもよいし、一本の軸を加工し たものでもよい。
[0226] 雌ネジ部材 323は、リードスクリュー 320rの第 1のネジ溝 320rと螺合し、スリーブ 3 26sに一体的に形成された係合部 326tと係合し、移動枠 326を光軸 OB方向に移動 させる。同様に、雌ネジ部材 324は、リードスクリュー 320rの第 2のネジ溝 320rと螺
2 合し、係合する第 4レンズ群鏡枠 304kを光軸 OB方向に移動させる。
[0227] これ〖こより、移動枠 326と第 4レンズ群 304は、モータ 320の所定の方向の回転によ り、異なる移動量で第 3レンズ群 303に双方力 接近し、モータ 320の逆方向の回転 により、異なる移動量で共に第 3レンズ群 303から離間するように移動することができ る。 [0228] なお不図示であるが、移動枠 326もしくは第 4レンズ群鏡枠 304kの初期位置を検 出するためのフォトインタラプタが配置されて 、る。この初期位置を基準にしてモータ 320の回転方向及び回転量が制御されるようになっている。なお、レンズ群鏡枠の初 期位置検出は、フォトリフレクタであってもよい。
[0229] 図 27は、蓋部材 310に形成されたカム溝 310cのカム形状の一例を示す図である。
[0230] 同図に示すように、蓋部材 310に形成されたカム溝 310cは光軸 OB方向にジグザ グに形成されている。このカム溝 310cに、回動枠 325に形成された突起部 325tが 係合している。これにより、移動枠 326が光軸 OB方向である図示矢印方向に移動す る際に、移動枠 326に回動可能に支持された回動枠 325はカム溝 310cに沿って回 動しながら図示矢印方向に移動するようになって 、る。
[0231] 図 28は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴の第 2レンズ群 302周辺のレンズ駆動装 置を詳しく示す斜視図である。
[0232] 同図に示すように、第 2レンズ群 302を保持する第 2レンズ群鏡枠 302kには突起部 302tがー体的に形成されており、突起部 302tが主胴 309 (図 25参照）に形成され た長溝部 309ηに係合することで、第 2レンズ群鏡枠 302kは回転係止されている。ま た、図示の如ぐ第 2レンズ群鏡枠 302kの外周には雄へリコイドネジ 302hが形成さ れ、回動枠 325の内周に形成された雌へリコイドネジと螺合している。
[0233] 回動枠 325には突起部 325tがー体的に形成されており、突起部 325tが蓋部材 3 10 (図 23参照）に形成されたカム溝 310cに係合している。
[0234] 回動枠 325を光軸 OB周りに回動可能に支持している移動枠 326は、ガイド軸 315 及び 316に案内され光軸 OB方向に摺動可能となされ、不図示のリードスクリューに 螺合する雌ネジ部材 323と係合部 326tで係合している。
[0235] これにより、雌ネジ部材 323が不図示のリードスクリューの回転により、図示第 3レン ズ群方向に移動させられると、移動枠 326及び回動枠 325はリードスクリューの回転 に伴って、第 3レンズ群方向に移動する。一方、この移動時、回動枠 325は突起部 3 25tによりカム溝 310cの 310c力ら 310c方向に回動させられる。この回動枠 325の
1 2
回動により、へリコイドネジ 302hで螺合している第 2レンズ群鏡枠 302kは、回動枠 3 25に対し、第 1レンズ群 301方向に繰り出されること〖こなる。 [0236] また逆に、雌ネジ部材 323が不図示のリードスクリューの回転により、図示第 1レン ズ群方向に移動させられると、移動枠 326及び回動枠 325はリードスクリューの回転 に伴って、第 1レンズ群方向に移動する。この移動時、回動枠 325は突起部 325tに よりカム溝 310cの 310c力ら 310c方向に回動させられ、第 2レンズ群鏡枠 302kは
2 1
、回動枠 325に繰り込まれることになる。
[0237] 即ち、カム溝 310cの傾斜量とへリコイドネジ 302hの傾斜量が同じ場合には、リード スクリューの回転により、移動枠 326及び回動枠 325は連続的に移動する力 ジグザ グに形成されたカム溝 310cと係合する回動枠 325の回動により、第 2レンズ群鏡枠 3 02kはリードスクリューの回転に対し静止と移動を繰り返す間欠移動動作を行うように することができる。
[0238] また、カム溝 310cの傾斜量とへリコイドネジ 302hの傾斜量に差がある場合には、リ ードスクリューの回転により、移動枠 326及び回動枠 325は連続的に移動するが、第 2レンズ群鏡枠 302kはリードスクリューの回転に対し、微動と粗動を繰り返す移動動 作を行うようにすることができる。
[0239] 図 29は、突起部 325tとカム溝 310cの位置と、移動枠 326、回動枠 325及び第 2レ ンズ群鏡枠 302kの相対位置関係の一例を示した図である。同図は、カム溝 310cの 傾斜量とへリコイドネジ 302hの傾斜量が同じ場合のものである。
[0240] 同図（a)に示すカム溝 310cの aで示す位置に回動枠 325の突起部 325tがあると き、同図（b)に示すように第 2レンズ群鏡枠 302kは回動枠 325に繰り込まれた状態 であるとする。
[0241] 同図（a)に示すカム溝 310cの、 aで示す位置から aで示す位置まで移動枠 326が
1 2
移動させられると、同図 (b)に示す状態から同図 (c)に示す状態へ、移動枠 326及び 回動枠 325は連続的に移動し、これに伴うカム溝 310cによる回動枠 325の回動によ り、第 2レンズ群鏡枠 302kはへリコイドネジ 302hにより、回動枠 325に対し、移動量 分だけ繰り出される。このため、第 2レンズ群鏡枠 302k即ち第 2レンズ群 302の光軸 OB方向の位置は、他の固定レンズ群に対しては静止した状態が維持される。
[0242] 次!、で、同図（a)に示すカム溝 310cの、 aで示す位置から aで示す位置まで移動
2 3
枠 326が移動させられると、同図（c)に示す状態のままで移動する。 [0243] 更に、同図（a)に示すカム溝 310cの aで示す位置から aで示す位置まで、移動枠
3 4
326が移動させられると、同図 (c)に示す状態から同図 (d)に示す状態へ、移動枠 3 26及び回動枠 325は連続的に移動し、これに伴うカム溝 310cによる回動枠 325の 逆方向の回動により、第 2レンズ群鏡枠 302kはへリコイドネジ 302hにより、回動枠 3 25に繰り込まれることになる。即ち、カム溝 310cの aで示す位置から aで示す位置
3 4
では、第 2レンズ群 302は、他の固定レンズ群に対して移動枠 326の移動量と回動 枠 325への繰り込み量の和だけ移動する。
[0244] 同様に、同図（a)に示すカム溝 310cの、 aで示す位置から aで示す位置、及び a
5 6 9 で示す位置力 a で示す位置への移動枠 326の移動では、移動枠 326及び回動
10
枠 325は連続的に移動し、これに伴うカム溝 310cによる回動枠 325の回動により、 第 2レンズ群鏡枠 302kは、回動枠 325に対し、移動量分だけ繰り出される。このため 、第 2レンズ群鏡枠 302k即ち第 2レンズ群 302の光軸 OB方向の位置は、他の固定 レンズ群に対しては静止した状態が維持される。
[0245] また、同図（a)に示すカム溝 310cの、 aで示す位置から aで示す位置への移動枠
7 8
326の移動では、移動枠 326及び回動枠 325は連続的に移動し、これに伴うカム溝 310c〖こよる回動枠 325の逆方向の回動〖こより、第 2レンズ群鏡枠 302kは、回動枠 3 25に繰り込まれることになる。
[0246] また、 aで示す位置から aで示す位置への移動枠 326の移動では、同図（c)の状
6 7
態で移動し、 aで示す位置から aで示す位置及び aで示す位置から aで示す位置
4 5 8 9
への移動枠 326の移動では、同図（d)と同様の状態で移動する。
[0247] 図 30は、第 7実施形態に係るレンズ鏡胴のレンズ駆動装置で第 2レンズ群 302及 び第 4レンズ群 304を移動させる場合の一例を示す移動線図である。同図は、カム溝 310cの傾斜量とへリコイドネジ 302hの傾斜量が同じ場合の移動線図である。また、 同図に示す番号は、その番号に相当するレンズ群を示している。 Wはワイド (広角）を 、 Mはミドル（中間画角）、 Tはテレ（望遠）を示している。
[0248] 同図において、各レンズ群のうち、第 1レンズ群 301、第 3レンズ群 303、第 5レンズ 群 305は固定であり、第 2レンズ群 302及び第 4レンズ群 304が第 3レンズ群 303に 接近するよう移動することでワイド側力 テレ側に焦点距離が変化するようになってい る。
[0249] また、第 2レンズ群 302の移動線に付与された a〜a は、図 29 (a)に示すカム溝 3
1 10
10cでの回動枠 325の突起部 325tのそれぞれの位置に対応する第 2レンズ群 302 の位置である。また、破線はリードスクリューの回転に伴う移動枠 326と回動枠 325の 移動位置を示している。
[0250] まず、第 2レンズ群 302がワイド端である aの位置にあり、第 4レンズ群 304が 304w の位置にあるものとする。この状態から、リードスクリューを回転させ、第 4レンズ群 30 4を 304wの位置まで第 3レンズ群 303の方向に移動させると、移動枠 326と回動枠
2
325は破線に示す様に第 3レンズ群 303の方向に移動する力 第 2レンズ群 302は 静止した a〜aの状態となる。この、 Wで示すワイド位置の、移動枠 326と回動枠 32
1 2
5が移動しても第 2レンズ群 302が静止した状態となる領域で、第 4レンズ群 304の移 動領域 fwの少なくとも一部を用いてフォーカシングを行われる。
[0251] 次いで、第 2レンズ群 302を aの位置から aの位置へ、第 4レンズ群 304を 304w
2 5 2 の位置から 304mの位置まで共に移動してミドル位置となる。即ち、この領域がワイ ド力 ミドルへのズーミング領域となる。
[0252] 第 4レンズ群 304の 304mの位置力ら 304mに示す位置では、第 2レンズ群 302
1 2
は静止した a〜aの状態となる。この、 Mで示すミドル位置の、移動枠 326と回動枠 3
5 6
25が移動しても第 2レンズ群 302が静止した状態となる領域で、第 4レンズ群 304の 移動領域 fmの少なくとも一部を用いてフォーカシングが行われる。
[0253] 次いで、第 2レンズ群 302を aの位置から aの位置へ、第 4レンズ群 304を 304m
6 9 2 の位置から 304tの位置まで共に移動してミドル位置となる。即ち、この領域がミドル 力もテレへのズーミング領域となる。
[0254] 第 4レンズ群 304の 304tの位置力ら 304tに示す位置で ίま、第 2レンズ群 302ίま
1 2
静止した a〜a の状態となる。この、 Tで示すテレ位置の、移動枠 326と回動枠 325
9 10
が移動しても第 2レンズ群 302が静止した状態となる領域で、第 4レンズ群 304の移 動領域 ftの少なくとも一部を用いてフォーカシングが行われる。
[0255] なお、テレ位置力 ミドル位置、ワイド位置への焦点距離変更、またはミドル位置か らワイド位置への焦点距離変更の際には、図示 a、 aの位置まで戻した後、同様にフ オーカシングを行うことになる。
[0256] 即ち本例のレンズ駆動装置は、カム溝 310cに係合する回動枠 325の所定の方向 の回動で、第 2レンズ群 302を各焦点距離位置に静止させ、この状態で第 4レンズ群 を移動させてフォーカシングを行い、回動枠 325の逆方向の回動で第 2レンズ群 302 を移動させると共に第 4レンズ群 304も移動させてズーミングを行うものである。
[0257] 図 31は、第 7実施形態に係るレンズ鏡胴のレンズ駆動装置で第 2レンズ群 302及 び第 4レンズ群 304を移動させる場合のその他の例を示す移動線図である。同図は 、カム溝 310cの傾斜量よりへリコイドネジ 302hの傾斜量を大きく設定した場合の移 動線図である。カム溝 310cの傾斜量よりへリコイドネジ 302hの傾斜量を大きく設定 した場合には、移動枠 326と回動枠 325の移動量よりも、回動枠 325に対する第 2レ ンズ群鏡枠 302kの繰り出し量が大きいものとなる。同図に示す移動線図は、図 30に 示す移動線図と異なる部分について説明する。
[0258] 同図に示すように、 W (ワイド）、 M (ミドル）、 T (テレ）のそれぞれの領域において、 第 2レンズ群 302は、カム溝 310cの傾斜量よりへリコイドネジ 302hの傾斜量を大きく 設定してあるため、移動枠 326及び回動枠 325が第 3レンズ群 303の方向に移動す ると、第 2レンズ群鏡枠 302k即ち第 2レンズ群 302は、カム溝 310cの傾斜量とへリコ イドネジ 302hの傾斜量の差分だけ、第 1レンズ群 301の方向に移動することになる。
[0259] この、移動枠 326と回動枠 325が第 3レンズ群 303側へ移動しつつ第 2レンズ群 30 2が第 1レンズ群 301側へ微小に移動する W、 M、 Tのそれぞれの領域では、それぞ れ fw、 fm、 ftで示す第 4レンズ群 304の移動領域の少なくとも一部を用いてフォー力 シングが行われる。
[0260] また、 W (ワイド）と M (ミドル)の間の領域、 M (ミドル）と T (テレ）の間の領域では、第 4レンズ群 304の移動と共に、第 2レンズ群 302は移動枠 326及び回動枠 325の移 動量及びへリコイドネジ 302hの繰り込み量の和分だけ大きく移動してズーミングが行 われる。
[0261] このように、カム溝 310cの傾斜量よりへリコイドネジ 302hの傾斜量を大きく設定し て、第 2レンズ群 302が粗微動を繰り返すよう構成することにより、第 4レンズ群 304の フォーカシングに使用する移動領域が同じであっても、撮影可能な被写体側最至近 距離をより近くにすることが可能となる。
[0262] なお、図 31ではカム溝 310cの傾斜量よりへリコイドネジ 302hの傾斜量を大きく設 定した場合について説明した力 逆にカム溝 310cの傾斜量よりへリコイドネジ 302h の傾斜量を小さく設定してもよ 、。
[0263] 以上説明したように、第 7実施形態においては、 2つのレンズ群を光軸方向に移動 させるための単一のモータと、モータの回転に連動して回転させられるリードスクリュ 一により、一方のレンズ群はリードスクリューの回転に伴って連続的に移動させ、他方 のレンズ群はリードスクリューの回転に対し静止と移動を繰り返すよう構成するカゝ、或 いは、他方のレンズ群はリードスクリューの回転に対し粗微動を繰り返すよう構成した レンズ駆動装置を備えたレンズ鏡胴とすることにより、単一の駆動源で、フォーカシン グ移動量及び分解能の双方を充分に確保することのできる、小型で、低コストのレン ズ鏡胴を得ることが可能となる。
[0264] なお、第 7実施形態では、反射面を有する屈曲光学系を例に取り説明したが、これ に限るものでないのは勿論であり、また W、 M、 Tの 3つの焦点距離を有するレンズ鏡 胴で説明したが、カム溝 310cによる回動の繰り返し回数を増カロさせることにより、より 多くの焦点距離位置を設定できるのは勿論である。
[0265] また、回動枠と第 2レンズ群鏡枠をへリコイドネジで螺合させたものを例に取り説明 したが、回動枠と第 2レンズ群鏡枠のいずれか一方にカム溝を形成し他方にカムピン を形成してカムにより同様の動作を行わせてもよ!/、。
[0266] 以上説明した実施形態では、撮像装置としてカメラを例にとり説明したが、 PDAや 携帯電話等の携帯端末に内蔵されるカメラモジュールのレンズ鏡胴にも適用可能な ものである。

Claims

請求の範囲
[1] 被写体光を導くための複数のレンズ群と、前記複数のレンズ群のうちの 2つのレンズ 群を光軸方向に移動させるための単一のモータと該モータの回転に連動して回転さ せられるリードスクリューとを含むレンズ駆動装置と、を有するレンズ鏡胴であって、 前記レンズ駆動装置は、前記モータによって移動させられる 2つのレンズ群のうち、 一方のレンズ群は前記リードスクリューの回転に伴って移動し、他方のレンズ群は前 記リードスクリューの回転に対し非線形に移動するよう構成されていることを特徴とす るレンズ鏡服。
[2] 前記レンズ駆動装置は、前記リードスクリューの回転に対し所定の遊び量を有して前 記他方のレンズ群を移動させることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のレンズ鏡 胴。
[3] 前記リードスクリューに螺合する雌ネジ部材を有し、前記雌ネジ部材と前記リードスク リューの回転に対し所定の遊び量を有して移動するレンズ群を保持する鏡枠との間 で所定の遊び量を設けたことを特徴とする請求の範囲第 2項に記載のレンズ鏡胴。
[4] 前記リードスクリューの回転に対し所定の遊び量を有して移動するレンズ群を保持す る鏡枠は、固定された部材との間で摩擦力を付与する機構を備えたことを特徴とする 請求の範囲第 2項に記載のレンズ鏡胴。
[5] 前記レンズ駆動装置により移動するレンズ群の位置を検出する単一の検出手段を有 し、前記検出手段は、前記リードスクリューの回転に対し所定の遊び量を有して移動 するレンズ群の位置を検出することを特徴とする請求の範囲第 2項に記載のレンズ鏡 胴。
[6] 前記リードスクリューの回転に伴って移動するレンズ群は、移動によりズーミング及び フォーカシングを行い、前記リードスクリューの回転に対し所定の遊び量を有して移 動するレンズ群は、移動によりズーミングを行うことを特徴とする請求の範囲第 2項に 記載のレンズ鏡胴。
[7] 前記複数のレンズ群で構成される光学系は、その全長が変化しないものであることを 特徴とする請求の範囲第 2項に記載のレンズ鏡胴。
[8] 前記モータにより移動させられる一方のレンズ群を保持する鏡枠と、該鏡枠の一部に 係合し前記一方のレンズ群の移動により駆動される被駆動部材とを有し、 前記レンズ駆動装置は、該被駆動部材により他方のレンズ群を光軸方向に移動させ ることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のレンズ鏡胴。
[9] 前記レンズ駆動装置は、前記モータにより駆動されるカム部材を有し、移動させられ る 2つのレンズ群のうち、一方のレンズ群を前記リードスクリューの回転に伴って光軸 方向に移動させ、他方のレンズ群を前記カム部材により光軸方向に移動させることを 特徴とする請求の範囲第 1項に記載のレンズ鏡胴。
[10] 前記レンズ駆動装置は、前記リードスクリューの回転に伴って移動する移動枠と、該 移動枠に対し回動自在に支持された回動枠と、前記他方のレンズ群を保持し且つ前 記回動枠と係合する鏡枠を備え、前記鏡枠は前記リードスクリューの回転に対し静止 と光軸方向への移動を繰り返すよう構成されていることを特徴とする請求の範囲第 1 項に記載のレンズ鏡胴。
[11] 前記レンズ駆動装置は、前記リードスクリューの回転に伴って光軸方向に移動する移 動枠と、該移動枠に対し回動自在に支持された回動枠と、前記他方のレンズ群を保 持し且つ前記回動枠と係合する鏡枠を備え、前記鏡枠は前記リードスクリューの回転 に対し光軸方向への粗微動を繰り返すよう構成されていることを特徴とする請求の範 囲第 1項に記載のレンズ鏡胴。
[12] 複数のレンズ群と、前記複数のレンズ群のうちの 2つのレンズ群を光軸方向に移動さ せるための単一のモータと、該モータにより駆動されるリードスクリューと、カム形状が 階段状であるカム筒と、を有し、一方のレンズ群を前記リードスクリューの回転に伴つ て移動させ、他方のレンズ群を前記カム筒により移動させるよう構成されたレンズ鏡 胴のレンズ位置調整方法にお 、て、
前記カム筒を所定の位置に停止させた状態で、前記リードスクリューの回転に伴って 移動する一方のレンズ群を移動させてレンズ位置を調整することを特徴とするレンズ 位置調整方法。
[13] 複数のレンズ群と、前記複数のレンズ群のうちの 2つのレンズ群を光軸方向に移動さ せるための単一のモータと、該モータにより駆動されるリードスクリューと、カム形状が 階段状であるカム筒と、を有し、一方のレンズ群を前記リードスクリューの回転に伴つ て移動させ、他方のレンズ群を前記カム筒により移動させるよう構成されたレンズ鏡 胴のレンズ位置調整方法にお 、て、
前記カム筒の同一の階段カム上で、前記リードスクリューの回転に伴って移動する一 方のレンズ群を移動させてレンズ位置を調整した後、前記カム筒を所定の位置に移 動させることを特徴とするレンズ位置調整方法。
[14] 複数のレンズ群と、前記複数のレンズ群のうちの 2つのレンズ群を光軸方向に移動さ せるための単一のモータと、該モータにより駆動されるリードスクリューと、前記モータ により駆動されるカム筒駆動部材と、前記カム筒駆動部材と円周方向で所定の遊び 量を有して係合するカム筒と、を有し、一方のレンズ群を前記リードスクリューの回転 に伴って移動させ、他方のレンズ群を前記カム筒により移動させよう構成されたレン ズ鏡月同のレンズ位置調整方法にぉ 、て、
前記カム筒駆動部材と、前記カム筒とを、所定の位置に停止させた状態で、前記リー ドスクリューの回転に伴って移動する一方のレンズ群を移動させてレンズ位置を調整 することを特徴とするレンズ位置調整方法。
[15] 複数のレンズ群と、前記複数のレンズ群のうちの 2つのレンズ群を光軸方向に移動さ せるための単一のモータと、該モータにより駆動されるリードスクリューと、前記モータ により駆動されるカム筒駆動部材と、前記カム筒駆動部材と円周方向で所定の遊び 量を有して係合するカム筒と、を有し、一方のレンズ群を前記リードスクリューの回転 に伴って移動させ、他方のレンズ群を前記カム筒により移動させよう構成されたレン ズ鏡月同のレンズ位置調整方法にぉ 、て、
前記カム筒駆動部材と、前記カム筒とを、停止させた状態で、前記リードスクリューの 回転に伴って移動する一方のレンズ群を移動させてレンズ位置を調整した後、前記 カム筒駆動部材を、前記カム筒に対し所定の位置に移動させることを特徴とするレン ズ位置調整方法。
[16] 請求の範囲第 1項〜第 11項のいずれか 1項に記載のレンズ鏡胴を備えたことを特徴 とする撮像装置。
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