(57)【要約】【課題】  アクチュエータを有するレンズ鏡筒を小型化する。【解決手段】  レンズ鏡筒において、開口の大きさを変化させて光量を調節する光量調節ユニット（１３、１４、１５、１６、１７、２０）と、レンズ鏡筒内の光学素子を駆動するためのアクチュエータ（１２）と、光量調節ユニットの像側で最も光量調節ユニットに近く配置され、光軸直交方向においてアクチュエータと隣り合う第１のレンズ部材（３）とを有し、第１のレンズ部材におけるアクチュエータ側の外周部（３ａ）が、アクチュエータ側とは反対側の外周部よりも光軸に近いことを特徴とするレンズ鏡筒。【選択図】  図２
2006119214.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ鏡筒において、
開口の大きさを変化させて光量を調節する光量調節ユニットと、
前記レンズ鏡筒内の光学素子を駆動するためのアクチュエータと、
前記光量調節ユニットの像側で最も前記光量調節ユニットに近く配置され、光軸直交方向において前記アクチュエータと隣り合う第１のレンズ部材とを有し、
前記第１のレンズ部材における前記アクチュエータ側の外周部が、該アクチュエータ側とは反対側の外周部よりも光軸に近いことを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記光量調節ユニットは、開放状態の前記開口の一部を覆うＮＤフィルタを有しており、
前記第１のレンズ部材における前記アクチュエータ側の外周部は、前記開放状態において、前記ＮＤフィルタの光軸側の端部よりも光軸から遠く、前記開口の外周よりも光軸に近いことを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項３】
前記第１のレンズ部材は、光軸方向において固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒。
【請求項４】
前記アクチュエータは、前記光量調節ユニットを駆動することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載のレンズ鏡筒。
【請求項５】
前記アクチュエータは、第２のレンズ部材を駆動することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載のレンズ鏡筒。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１つに記載のレンズ鏡筒を備えることを特徴とする光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開口の大きさを変化させて光量を調節する光量調節ユニットを有するレンズ鏡筒及び光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、絞りユニット、フォーカスレンズ及びズームレンズなどの光学部材が組み込まれたレンズ鏡筒が提案されている（例えば、特許文献１参照）。これらの光学部材は、アクチュエータの駆動力を受けて駆動される。
【０００３】
また、別の従来例として、円形のレンズの一部をＤカットし、このＤカットにより形成された空間部をインナーコンバータレンズが退避する退避領域としたレンズ装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−１６９０７４号公報（第７図）
【特許文献２】特開平０７−１９９０１９号公報（第５図、段落００１３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の従来例では、光軸方向視において、光学部材のアクチュエータが円形レンズの外側に配置されているため、レンズ鏡筒を径方向に小型化するのが困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、一つの観点としての本願発明のレンズ装置は、開口の大きさを変化させて光量を調節する光量調節ユニットと、レンズ鏡筒内の光学素子を駆動するためのアクチュエータと、光量調節ユニットの像側で最も光量調節ユニットに近く配置され、光軸直交方向においてアクチュエータと隣り合う第１のレンズ部材とを有し、第１のレンズ部材におけるアクチュエータ側の外周部が、アクチュエータ側とは反対側の外周部よりも光軸に近いことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本願発明によれば、第１のレンズ部材におけるアクチュエータ側の外周部が、アクチュエータ側とは反対側の外周部よりも光軸に近いため、アクチュエータを光軸に近づけて配置することができる。これにより、レンズ鏡筒及びレンズ鏡筒を有する光学装置を小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、図１、図２を参照して本発明の実施例１のレンズ鏡筒について説明する。ここで、図１はレンズ鏡筒の光軸方向を含む断面図であり、図２は図１のレンズ鏡筒のＣ−Ｃ断面図である。本実施例のレンズ鏡筒は、不図示のカメラ本体（光学装置）に取り付けられる。
【０００９】
１は第１のレンズユニットであり、２は変倍動作で光軸方向に移動する第２のレンズユニットであり、第１のレンズユニット１よりも像側に配置されている。
【００１０】
３は第３のレンズユニット（第１のレンズ部材）であり、光軸方向視において円形をしており、その外周の一部は光軸側に退避しているが、詳細については後述する。
【００１１】
４は変倍動作時とフォーカス動作時に光軸方向に移動する第４のレンズユニットである。５は第１のレンズユニット１を保持する第１のレンズ保持枠、６は第２のレンズユニットを保持する第２のレンズ保持枠である。７は第３のレンズユニット３を保持する第３のレンズ保持枠、８は第４のレンズユニット４を保持する第４のレンズ保持枠である。
【００１２】
９は固定筒であり、第１のレンズ保持枠５を保持するとともに、ローパスフィルタ１８及び撮像素子１９（例えば、ＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサ）を保持している。
固定筒９及び第１のレンズ保持枠５は、第３のレンズ保持枠７を保持している。したがって、第３のレンズ保持枠７は、光軸方向に移動しない。
【００１３】
１０は光軸方向に延びる第１のガイドバーであり、その一端は固定筒９に保持され、他端は第１のレンズ保持枠５に保持されている。
【００１４】
第２のレンズ保持枠６には、光軸方向に延びる貫通形状の穴部を有する第１のスリーブ６ａが形成されており、この第１のスリーブ６ａの穴部には第１のガイドバー１０が係合している。第１のスリーブ６ａ及び第１のガイドバー１０の係合作用により、第２のレンズ保持枠６は、光軸方向にガイドされる。
【００１５】
１１は光軸方向に延びる第２のガイドバーであり、その一端は固定筒９に保持され、他端は第１のレンズ保持枠５に保持されている。第４のレンズ保持枠８には、光軸方向に延びる貫通形状の穴部を有する第２のスリーブ８ａが形成されており、この第２のスリーブ８ａの穴部には第２のガイドバー１１が係合している。第２のスリーブ８ａ及び第２のガイドバー１１の係合作用により、第４のレンズ保持枠８は、光軸方向にガイドされる。
【００１６】
第２のレンズ保持枠６及び第４のレンズ保持枠８は不図示のズームアクチュエータ及びフォーカスアクチュエータにより駆動される。
【００１７】
１２は絞り地板１３に保持された絞りアクチュエータであり、図１に示すように光軸直交方向において第３のレンズユニット３と隣り合っている。絞りアクチュエータ１２は、ロータ、マグネットなどを有するステッピングモータにより構成されている。
【００１８】
１５は第１の絞り羽根であり、１６は第１の絞り羽根１５よりも下側に配置された第２の絞り羽根であり、これらの絞り羽根１５、１６は、絞り地板１３に保持されており、絞りアクチュエータ１２からの駆動力を受けて駆動される。
【００１９】
第２の絞り羽根１６は、ＮＤ（Nutral Density）フィルタ１７を保持している。絞り地板１３には、撮影光束が通る固定開口部１３ａ（開口）が形成されている。
【００２０】
絞りアクチュエータ１２の回転軸１２ａには、アーム２０が固定されており、このアーム２０の先端部には凸部２０ａ、２０ｂが形成されている。これらの凸部２０ａ、２０ｂはそれぞれ、第１及び第２の絞り羽根１５、１６に係合している。１４は押さえ板であり、第１及び第２の絞り羽根１５、１６が光軸方向に移動して外れるのを防止している。
【００２１】
絞り地板１３、押さえ板１４、第１の絞り羽根１５、第２の絞り羽根１６、ＮＤフィルタ１７及びアーム２０により、光量調節ユニット２２４（図３参照）が構成される。この光量調節ユニット２２４は、第３のレンズユニット３の像側に配置されており、第４のレンズユニット４よりも第３のレンズユニット３に近い位置に配置されている。
【００２２】
上述の構成において、絞りアクチュエータ１２が駆動されると、回転軸１２ａの回転力がアーム２０に伝達されるため、アーム２０に連結された第１及び第２の絞り羽根１５、１６は絞り地板１３の固定開口部１２ａに対して進退する。これにより、固定開口部１３ａの開口面積が変化して、固定開口部１３ａを通過する撮影光束の光通過光量が変化する。
【００２３】
次に、第３のレンズユニット３について、詳細に説明する。
【００２４】
第３のレンズユニット３は光軸方向視において、半径Ｒの円形状をしているが、そのアクチュエータ１２側の外周部には他の外周部よりも光軸側に退避した退避形状部３ａが形成されている。この退避形状部３ａは、図２に示すように、光軸を通る直線を直線Ｓとしたときに、そこから長さＢだけ下側を通るＤカットラインＴ上に形成されており、固定開口部１３ａの外周よりも光軸側に位置している。
【００２５】
第２の絞り羽根１６が開放状態にあるとき、ＮＤフィルタ１７の光軸側の端部１７ａは、退避形状部３ａよりも光軸側に配置されており、退避形状部３ａは、固定開口部１３ａよりも光軸側に配置されている。
【００２６】
このように、本実施例では、第３のレンズユニット３における絞りアクチュエータ１２側の外周部に光軸側へ退避した退避形状部３ａを設けるとともに、この退避した分だけ絞りアクチュエータ１２を光軸側に配置できるようにしている。これにより、レンズ鏡筒を径方向に小型化することができる。
【００２７】
即ち、光軸から絞りアクチュエータ１２までの寸法を、第３のレンズユニット３をＤカットしない場合に比べて長さＲ−Ｂだけ短く設定しているため、レンズ鏡筒及びこのレンズ鏡筒を用いた光学装置を小型化することができる。
【００２８】
また、ＮＤフィルタ１７は、開放状態において、固定開口部１３ａに進入しているが、従来の構成においても、絞り開放状態においてＮＤフィルタが光路内に残っているものが多かった。ＮＤフィルタは一般的に光り透過光量が２０％以下に設定されているため、開放状態で固定開口部の一部を覆ったとしても、ＮＤフィルタを通過する光量は固定開口部を通過する全光量の中では、その割合が少ない。
【００２９】
本実施例では、絞り開放状態において、第３のレンズユニット３のＤカットされた範囲を、ＮＤフィルタ１７で覆っているため、Ｄカットしていないものと比較しても開放でのＴナンバーをほとんど変える必要がない。
【００３０】
図３は本実施例のレンズ鏡筒が装着されたカメラ（光学装置）の機能ブロック図である。同図において図１と同一の構成要素は、同一符号を付して説明を省略する。
【００３１】
２２２は第２のレンズ保持枠６を駆動するズーム駆動ユニットであり、ズームアクチュエータが含まれる。２２３は第４のレンズ保持枠８を駆動するフォーカス駆動ユニットでありフォーカスアクチュエータが含まれる。
【００３２】
２２５はズームエンコーダー、２２７はフォーカスエンコーダーである。これらのエンコーダー２２５、２２７はそれぞれ第２のレンズ保持枠６、第４のレンズ保持枠８の光軸方向の絶対位置を検出する。
【００３３】
ズームアクチュエータとして、ＤＣモータを用いるような場合には、ボリューム等の絶対位置エンコーダーや、磁気式のエンコーダーを使用してもよい。
【００３４】
一方、ズームアクチュエータとしてステッピングモータを用いる場合には、基準位置に第２のレンズ保持枠６を配置し、ステッピングモータに入力する動作パルス数を連続してカウントする方法が一般的である。
【００３５】
２２６は絞りエンコーダーであり、光量調節ユニットを構成するモータの内部にホール素子を配置し、ロータとステータの回転位置関係を検出する方式が知られている。
２２８はカメラ信号処理回路であり、撮像素子１９の出力信号に対して所定の増幅処理やガンマ補正などを施す。これらの所定の処理を受けた映像信号のコントラスト信号はＡＥゲート２２９、ＡＦゲート２３０に入力される。
【００３６】
即ち、露出決定及びピント合わせのための最適な信号取り出し範囲がこのゲートで設定される。このゲートの大きさは可変であったり、複数設けられる場合もあるが、ここでは詳細な説明を省略する。
【００３７】
２３１はＡＦ信号処理回路であり、映像信号の高周波成分に関する一つもしくは複数の出力を生成する。２３３はズームスイッチ、２３４はズームトラッキングメモリであり、変倍に際して被写体と第２のレンズ保持枠６との距離に応じてとるべき第４のレンズ保持枠８の位置情報を記憶する。２３２はカメラ全体の制御を司る制御回路である。ズームトラッキングメモリ２３４は、制御回路２３２内に組み込んでもよい。
【００３８】
上記した構成において、例えば撮影者によりズームスイッチ２３３が操作されると、制御回路２３２はズームトラッキングメモリ２３４から読み出した情報をもとに算出した第２のレンズ保持枠６と第４のレンズ保持枠８の所定の位置関係（光学条件）が保たれるように、ズーム駆動ユニット２２２及びフォーカシング駆動ユニット２２３を駆動制御する。
【００３９】
これにより、第２のレンズ保持枠６及び第４のレンズ保持枠８は、光学条件を満足するように駆動される。
【００４０】
また、オートフォーカス動作では、ＡＦ信号処理回路２３１の出力信号がピークを示すように、制御回路２３２がフォーカス駆動ユニット２２３を駆動制御する。さらに、適正露出を得る為に制御回路２３２は、ＡＥゲート２２９を通過したＹ信号の出力の平均値が所定値となるように、また、絞りエンコーダー２２６の出力がこの所定値となるように、光量調節ユニット２２４を駆動制御して固定開口部１３ａの開口径をコントロールする。
【００４１】
なお、本実施例では、レンズ一体型のカメラ（光学装置）について説明したが、本願発明は、カメラに対して着脱可能な交換式のレンズ鏡筒にも適用できる。
【００４２】
また、絞りアクチュエータ１２をステッピングモータとしたが、電気―機械エネルギ変換素子を有し、周波信号によって振動を励起する振動型モータを用いてもよい。
【実施例２】
【００４３】
図４は本発明の実施例２を示しており、この例ではＤカットされた範囲に第４のレンズ保持枠８（第２のレンズ部材）を駆動するリニアアクチュエータを配置している。なお、実施例１と同一の構成要素は、同一符号を付して説明を省略する。
【００４４】
３０は第４のレンズ保持枠８に一体的に取り付けられたコイル、３１、３２、３３はそれぞれ第３のレンズ保持枠７もしくは固定筒９に一体的に固定されたマグネット、下ヨーク、上ヨークである。これらのコイル３０、マグネット３１、下ヨーク３２及び上ヨーク３３によりリニアアクチュエータ３５が構成される。
【００４５】
本実施例では、第３のレンズユニット３のリニアアクチュエータ３５側の外周部に光軸側へ退避した退避形状部３ａを設けるとともに、この退避した分だけリニアアクチュエータ３５を光軸側に配置している。これにより、レンズ鏡筒を径方向で小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１実施例におけるレンズ鏡筒の光軸方向断面図
【図２】図１のレンズ鏡筒のＣ−Ｃ断面図
【図３】カメラの機能ブロック図
【図４】本発明の第２実施例におけるレンズ鏡筒の光軸方向断面図
【符号の説明】
【００４７】
１      第１のレンズユニット
２      第２のレンズユニット
３      第３のレンズユニット
４      第４のレンズユニット
５      第１のレンズ保持枠
６      第２のレンズ保持枠
６ａ    第１のスリーブ
７      第３のレンズ保持枠
８      第４のレンズ保持枠
８ａ    第２のスリーブ
９      固定筒
１０    第１のガイドバー
１１    第２のガイドバー
１２      絞りアクチュエータ
１３      絞り地板
１４      押さえ板
１５      第１の絞り羽根
１６      第２の絞り羽根
１７      ＮＤフィルタ
１８      ローパスフィルタ
１９      撮像素子
２０      アーム
３０      コイル
３１      マグネット
３２      下ヨーク
３３      上ヨーク
３５      リニアアクチュエータ
【図１】
2006119214.tif 000003
【図２】
2006119214.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006119214.tif 000006