(57)【要約】【課題】  ２群以上の移動レンズ群を光軸方向に移動してズーミングを行うズームレンズの駆動機構において、簡単でかつコンパクトな構造で駆動することを可能にしたレンズ駆動機構を提供する。【解決手段】  レンズ駆動機構は、光軸方向に延在する第１の直動溝を有するレンズ鏡筒と、該レンズ鏡筒の外に設けられ、外表面に第１のカム溝と第２のカム溝を有するカム棒と、該第１の直動溝に係合する第１の直動カムフォロアと、該第１のカム溝に係合する第１のカムフォロアと、光軸方向に延在する第２の直動溝と、を有し、第１のレンズ群を保持して光軸方向に可動な第１の保持枠と、該第２の直動溝に係合する第２の直動カムフォロアと、該第２のカム溝に係合する第２のカムフォロアを有し、第２のレンズ群を保持して光軸方向に可動な第２の保持枠と、を有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸方向に延在する第１の直動溝を有するレンズ鏡筒と、
該レンズ鏡筒の外に設けられ、外表面に第１のカム溝と第２のカム溝を有するカム棒と、
該第１の直動溝に係合する第１の直動カムフォロアと、該第１のカム溝に係合する第１のカムフォロアと、光軸方向に延在する第２の直動溝と、を有し、第１のレンズ群を保持して光軸方向に可動な第１の保持枠と、
該第２の直動溝に係合する第２の直動カムフォロアと、該第２のカム溝に係合する第２のカムフォロアを有し、第２のレンズ群を保持して光軸方向に可動な第２の保持枠と、
を有する、
ことを特徴とするレンズ駆動機構。
【請求項２】
該レンズ鏡筒は光軸方向に延在する第３の直動溝を有し、
前記カム棒は、前記外表面に第３のカム溝を更に有し、
該第３の直動溝に係合する第３の直動カムフォロアと、該第３のカム溝に係合する第３のカムフォロアと、を有し、第３のレンズ群を保持して光軸方向に可動な第３の保持枠を、更に有し、
光軸方向において、該第３の保持枠、該第１の保持枠、該第２の保持枠の順に配置される、
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動機構。
【請求項３】
該レンズ鏡筒は光軸方向に延在する第３の直動溝を有し、
前記カム棒は、前記外表面に第３のカム溝を更に有し、
該第３の直動溝に係合する第３の直動カムフォロアと、該第３のカム溝に係合する第３のカムフォロアと、を有し、第３のレンズ群を保持して光軸方向に可動である第３の保持枠を、更に有し、
光軸方向において、該第３の保持枠、該第１の保持枠、該第２の保持枠の順に配置され、
該第２のカムフォロアは、光軸方向において、該第１のカムフォロアと該第３のカムフォロアの間で、該第２のカム溝と係合する、
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動機構。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレンズ駆動機構を有するレンズ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズの駆動機構に関し、特に、放送用に使用されるズームレンズに使用される駆動機構であって、少なくとも３群以上の移動レンズ群を有し、レンズ群間の相対距離を変化させてズーミングを行うズームレンズの駆動機構およびそれを有するレンズ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、放送用のテレビカメラに使用される箱型レンズ装置のズーム駆動方式は、レンズ鏡筒外に設けられたカム棒による直動駆動が一般的である。
図５、図６は、箱型レンズ装置のズーム駆動方式の構造の概略を示したものである。
【０００３】
ズーミングによって直動する第１（バリエータ）、第２（コンペンセータ）レンズ群１，１６には、カムフォロア４、５が回転自在に固定され、カム棒６に形成されたカム溝６ａ、６ｂに係合し、カム棒６の回転によって、カム溝内を摺動する。
第１レンズ群１および第２レンズ群１６からそれぞれ延在するコロ固定台座１ａ、１６ａは、円周方向に３本ずつ配置され、直動コロ７、８が固定されている。
これらが、レンズ本体９に形成された６本の直動溝９ａ、９ｂに係合することより、カム棒６によって駆動された第１レンズ群１および第２レンズ群１６は、直動駆動する。
もし、同様の構造で、レンズ群の数が２群から３群になった場合には、カム筒のカム溝は３本になり、レンズ本体の直動溝は６本から９本になる。
【０００４】
特許文献１では、カムコロの取付角度を各レンズ群でずらして（斜めに取り付けて）、カム溝同士を近づけることによって、カム棒の全長を短くしている。
特許文献２では、２群と３群の一体駆動と相対駆動が組み合わされた構造になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公平２−１７０８３号公報
【特許文献２】特開平１０−１８６２１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図５、図６に示すような従来構造のまま３群のレンズ群を構成した場合、レンズ本体の内面に９本の直動溝を加工することになり、加工が複雑で時間もかかり、精度の維持も難しくなってくる。また、直動コロを備えた３本の足を持ったレンズ鏡筒が３群になる事も、構造の複雑化につながってしまう。
【０００７】
さらに、上述の特許文献１に開示された従来技術では、レンズ本体の直動溝が９本であることに加え、カムコロを斜め配置にしたことで、レンズ本体の逃げ加工が大幅に増え、複雑な加工に加え、強度的な維持も難しい。
特許文献２に開示された従来技術では、３群目を相対駆動させるための専用のモータが必要になりシステムが複雑になってしまうとともに、全体として大型化してしまう。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、少なくとも３群以上の移動レンズ群を光軸方向に移動してズーミングを行うズームレンズの駆動機構において、簡単でかつコンパクトな構造で駆動することを可能にしたレンズ駆動機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明のレンズ駆動機構は、光軸方向に延在する第１の直動溝を有するレンズ鏡筒と、該レンズ鏡筒の外に設けられ、外表面に第１のカム溝と第２のカム溝を有するカム棒と、該第１の直動溝に係合する第１の直動カムフォロアと、該第１のカム溝に係合する第１のカムフォロアと、光軸方向に延在する第２の直動溝と、を有し、第１のレンズ群を保持して光軸方向に可動な第１の保持枠と、該第２の直動溝に係合する第２の直動カムフォロアと、該第２のカム溝に係合する第２のカムフォロアを有し、第２のレンズ群を保持して光軸方向に可動な第２の保持枠と、を有する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、少なくとも３群以上の移動レンズ群を光軸方向に移動してズーミングを行うズームレンズの駆動機構において、簡単でかつコンパクトな構造で駆動することを可能にしたレンズ駆動機構を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１に係るレンズ駆動機構の全体図
【図２】実施例１に係るレンズ駆動機構の光軸方向から見たカムフォロアの配置説明図
【図３】本発明の実施例２に係るレンズ駆動機構の全体図
【図４】実施例２に係るレンズ駆動機構の光軸方向から見たカムフォロアの配置説明図
【図５】従来例のレンズ駆動機構の全体図
【図６】従来例のレンズ駆動機構の光軸方向から見たカムフォロアの配置説明図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の好ましい実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
本発明の実施例１のレンズ駆動機構の全体図（図１）、光軸方向から見たカムフォロアの配置説明図（図２）、を参照しながら、本発明の第１の実施例によるレンズ駆動機構の３群構成でのズーム構造詳細について説明する。
【００１４】
図１、図２において、１、２、３は、それぞれズーミングの際に光軸方向に可動な前レンズ群（第３のレンズ群）、中間レンズ群（第１のレンズ群）、後レンズ群（第２のレンズ群）である。４は前レンズ群１のカムフォロア（第３のカムフォロア）、５は中間レンズ群２のカムフォロア（第１のカムフォロア）、６はカム棒、６ａ、６ｂはカム棒６の外表面上に形成されたカム溝であって、カム溝６ａ，６ｂにはそれぞれ前レンズ群１および中間レンズ群２のカムフォロア４，５が係合する。カム棒６の回転によって、前レンズ群１および中間レンズ群２のカムフォロア４，５は、それぞれがカム溝６ａ、６ｂ（第３のカム溝、第１のカム溝）内を摺動する。
【００１５】
１ａ、２ａは、それぞれ前レンズ群１および中間レンズ群２を保持するそれぞれの保持枠から伸びているコロ固定台座で、円周方向に３本ずつ配置されている。７、８は、直動コロ（第３の直動カムフォロア、第１の直動カムフォロア）で、それぞれ前レンズ群のコロ固定台座１ａ、中間レンズ群のコロ固定台座２ａに回転自在に固定されている。レンズ鏡筒９は、光軸方向に延在する合計６本の直動溝９ａ、９ｂを有し、前レンズ群（第３のレンズ群）の保持枠の直動コロ７（第３の直動カムフォロア）が係合する３本の直動溝９ａ（第３の直動溝）と、中間レンズ群（第１のレンズ群）の保持枠の直動コロ８（第１の直動カムフォロア）が係合する３本の直動溝９ｂ（第１の直動溝）と、から構成される。これにより、カム棒６の回転によって駆動された前レンズ群１を保持する保持枠（第３の保持枠）および中間レンズ群２を保持する保持枠（第１の保持枠）は、直動駆動する。前レンズ群１の保持枠（第３の保持枠）および中間レンズ群２の保持枠（第１の保持枠）を光軸方向に駆動する駆動力は、それぞれカム溝６ａ、６ｂからカムフォロア４、５を介して伝達されるため、前レンズ群１および中間レンズ群２は、レンズの保持枠の外周上の一部から伝達される力により、光軸方向に対して倒れようとする力を受ける。前レンズ群１および中間レンズ群２は、上記のように円周方向３箇所に配設された、コロ固定台座１ａ、２ａ、直動コロ７、８、直動溝９ａ、９ｂにより、光軸方向への駆動力がカムフォロア４，５を介して加えられた時に光学面の倒れを防止し、光学性能の悪化を防止することが出来る。
【００１６】
１０は後レンズ群３の保持枠、１１は後レンズ群３のカムフォロアである。カムフォロア１１は、中間レンズ群２のレンズ保持枠に形成された逃げ溝２ｂを通貫して、レンズ保持枠１０に回転自在に固定されている。６ｃは後レンズ群３のカム溝（第２のカム溝）で、カムフォロア１１が係合している。レンズ保持枠１０は、円周方向の３か所に直動コロ１２（第２の直動カムフォロア）を有し、直動コロ１２は中間レンズ群２のレンズ保持枠に形成された直動溝２ｃ（第２の直動溝）に係合している。カム棒６の回転位置に応じ、直動コロ１２（第２の直動カムフォロア）を介して、後レンズ群３の光軸方向の位置が規定され、後レンズ群３は中間レンズ群２のレンズ保持枠の直動溝２ｃの範囲内で直動駆動される。
【００１７】
上記構成において、カム棒６の回転によって駆動された前レンズ群１、中間レンズ群２、後レンズ３は、対応するカム溝６ａ、６ｂ、６ｃによって各レンズ群の光軸方向の位置を変更しながらレンズ本体９の直動溝９ａに沿って直動駆動することによりズーミングが行われる。
【００１８】
この時、後レンズ群３と中間レンズ群２との相対位置が大きく変化することがないため、中間レンズ群２のレンズ保持枠に形成する直動溝２ｂの長さは、中間レンズ群２と後レンズ群３の相対変位量に合わせて形成することができる。
【００１９】
また、後レンズ群３のための直動溝２ｃを中間レンズ群２のレンズ保持枠に形成することにより、光軸方向に移動可能なレンズ群が３群ある場合であっても、レンズ本体９に形成する直動溝９ａを、レンズ群が２群構成である場合の６本に抑えることができる。
【００２０】
本実施形態によれば、簡単でかつコンパクトな構造で駆動することを可能にしたレンズ駆動機構を提供することができるという効果がある。
【実施例２】
【００２１】
以下、図３、図４を参照して、本発明の第２の実施例によるレンズ駆動機構を３群構成でのズームレンズに適用した実施形態について説明する。
【００２２】
本実施例における、レンズ駆動機構の構成は、概略は実施例１の構成と同様であるが、後レンズ群３のレンズ保持枠１３と、カムフォロア１１（第２のカムフォロア）の固定部１３ａの構成が、実施例１とは異なる。本実施例において、カムフォロア１１は、レンズ保持枠１３（第２の保持枠）から延出する固定部１３ａに固定され、固定部１３ａは、前レンズ群１のカムフォロア４と中間レンズ群２のカムフォロア５の間に、後レンズ群３のカムフォロア１１を配置できるようになっている。中間レンズ群２のレンズ保持枠と後レンズ群３のレンズ保持枠は、それぞれが係合している直動溝によって、光軸回りにおける回転は規制される。そのため、図４に示すような位置関係で、カム棒１４のカム溝１４ｂ，１４ｃと、中間レンズ群２のカムフォロア５と後レンズ群３のカムフォロア１１が係合するように、固定部１３ａと中間レンズ群２のレンズ保持枠に逃げ部が構成されている。
【００２３】
１４はカム棒で、前レンズ群１用のカム溝１４ａ（第３のカム溝）、中間レンズ群２用のカム溝１４ｂ（第１のカム溝）、後レンズ群３用のカム溝１４ｃ（第２のカム溝）が形成されており、カム溝１４ｃは、カム溝１４ａとカム溝１４ｂの間に配置されている。
【００２４】
１５はレンズ鏡筒、９ａ、９ｂはレンズ鏡筒に形成された光軸方向に延在する直動溝で、前レンズ群１の直動コロ７（第３の直動カムフォロア）が係合する３本の直動溝（第３の直動溝）と、中間レンズ群２の直動コロ８（第１の直動カムフォロア）が係合する３本の直動溝（第１の直動溝）の、合計６本が形成されている。１５は、固定部１３ａの逃げ溝で、カムフォロア１１をカムフォロア４と５の間に配置することを可能にしている。
その他の符号に関しては、実施例１の説明の通りである。
【００２５】
上記構成において、後レンズ群３のカム溝１４ｃをカム溝１４ａとカム溝１４ｂの間に配置することにより、光軸方向に移動可能なレンズ群が３群ある場合であっても、従来の２群構成用のカム棒と同じ長さのまま３群構成にすることができ、レンズ駆動機構の光軸方向への拡大を抑制することができる。
【００２６】
本実施例においては、図４に示したように、前レンズ群のカムフォロア４と中間レンズ群のカムフォロア５が位置する光軸方向の延長上に後レンズ群のカムフォロア１１を配置せず、光軸方向におけるカムフォロア１１とカム溝１４ｃが係合する位置をカムフォロア４，５の間となるように構成したが、本発明はこの構成に限定されることはない。カムフォロア４，５，１１が、カム溝１４ａ、１４ｂ，１４ｃ係合する位置は、光軸に垂直な断面において全てが重畳することなく、かつ、カム溝１４ａ、１４ｂ，１４ｃが互いに干渉せず構成できる範囲内で、各カムフォロアと各カム溝の係合する位置を光軸方向及びカム棒の軸回りの位置において特定することで、カム棒の光軸方向の長さを短縮するという本発明の効果を得ることができる。
【００２７】
例えば、本実施例では、後レンズ群３のカムフォロア１１が、カムフォロア４，５が位置する光軸方向の延長上から異なる位置に位置するように構成したが、中間レンズ群のカムフォロア５をカムフォロア４，１１が位置する光軸方向の延長上から異なる位置に位置するように構成してもよい。さらに、中間レンズ群のカムフォロア５の光軸方向の位置をカムフォロア１１よりも前レンズ群１側にするように構成してもよい。
【００２８】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例示した実施例においては、物体側から順に、前レンズ群、中間レンズ群、後レンズ群を配置し、中間レンズ群の像側に後レンズ群のレンズ保持枠が係合する直動溝を有し、本発明の効果を享受していたが、本発明はその構成に限定されるものではない。光軸方向に駆動するレンズ群間の移動軌跡に応じ、移動軌跡において、大きく離間することがない２つのレンズ群に対して本発明を適用することによって、本発明の効果を得ることができる。また、大きく離間することがない２つのレンズ群のうち、重量の重いレンズ群の保持枠に、重量の軽いレンズ群の保持枠の直動溝を形成するようにすることが好ましい。例えば、バリエータである前レンズ群のレンズ保持枠に直動溝を配置し、前レンズ群のカム溝の前方（物体側）あるいは後方（像側）にカム溝を形成した構成にしてもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１ａ，２ａ，１６ａ：コロ固定台座
２，１６：中間レンズ群（第１のレンズ群）
２ｃ：直動溝（第２の直動溝）
９ａ：直動溝（第１の直動溝）
３：後レンズ群（第２のレンズ群）
５：カムフォロア（第１のカムフォロア）
１１：カムフォロア（第２のカムフォロア）
６，１４：カム棒
６ｂ，１４ａカム溝（第１のカム溝）
６ｃ，１４ｃ：カム溝（第２のカム溝）
８：直動コロ（第１の直動カムフォロア）
１２：直動コロ（第２の直動カムフォロア）
９，１５：レンズ鏡筒
１０，１３：レンズ保持枠（第２の保持枠）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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