(57)【要約】    【課題】  撮像光学系のレンズ径やレンズ鏡筒の外径が大型化するのを軽減しつつ、複数の光学部材（フィルター）のうちから任意の１つの光学部材を光路中に挿脱可能に配置することができるレンズ鏡筒を得ること。    【解決手段】  撮像光学系を透過する光量を調節するための複数の光学部材を保持し、光軸外に回転軸を有する保持部材と、前記複数の光学部材のうち１つの光学部材を撮影光路中に挿脱させるために前記保持部材とギア結合し、前記保持部材とともに回転する操作部材と、前記操作部材に設けた操作部と嵌合し、移動して前記操作部材を回転させる切換えノブとを有したレンズ鏡筒において、前記操作部材の回転軸と前記保持部材の回転軸は前記切換えノブが移動したときの任意の位置において前記切換えノブと光軸とを結ぶ直線に対して両側に位置すること、又は対称の位置関係となること。【選択図】    図６
2011203304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像光学系を透過する光量を調節するための複数の光学部材を保持し、光軸外に回転軸を有する保持部材と、前記複数の光学部材のうち１つの光学部材を撮影光路中に挿脱させるために前記保持部材とギア結合し、前記保持部材とともに回転する操作部材と、前記操作部材に設けた操作部と嵌合し、移動して前記操作部材を回転させる切換えノブとを有したレンズ鏡筒において、前記操作部材の回転軸と前記保持部材の回転軸は前記切換えノブが移動したときの任意の位置において前記切換えノブと光軸とを結ぶ直線に対して両側に位置すること、又は対称の位置関係となることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記操作部材の一部は光軸方向において前記撮像光学系を構成する一部のレンズ群を保持する保持枠と重複していることを特徴とする請求項１のレンズ鏡筒。
【請求項３】
前記保持部材と前記操作部材は、いずれも前記撮像光学系を構成する複数のレンズ群間に配置されていることを特徴とする請求項１又は２のレンズ鏡筒。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項のレンズ鏡筒を有していることを特徴とする光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ鏡筒およびそれを用いた光学機器に関し、撮影光路中に挿脱可能に配置され、通過光量を調整する光学部材を複数備えたビデオカメラ、デジタルカメラ等に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ビデオカメラ等の光学機器に用いられるレンズ鏡筒の多くには、撮像素子に入射する撮影光束の光量を調整する光量調節装置が設けられている。光量調整装置としては遮光部材（絞り羽根）で撮像光学系の開口径を変化させる絞り装置がある。この他、透過率の異なるＮＤフィルタ等の複数の光学部材を用い、これらのうちから任意の１つの光学部材を選択して光路中に挿脱可能に配置したフィルタ装置が知られている。
【０００３】
絞り装置において、絞り羽根で開口径を変化させる場合には、絞りの開口径を小さくし過ぎると回折の影響で画質が劣化する。このため、多くの光学機器ではＮＤフィルタを駆動するフィルタ装置と併用して絞りの開口径が小さくなり過ぎないようにしている。この時、フィルタ装置として撮影の自由度を上げる為に透過率の異なる複数枚のＮＤフィルターのうち任意のフィルタを操作環で切り換えるようにした撮像装置が知られている（特許文献１）。
【０００４】
特許文献１の撮像装置では、撮像光学系（レンズ部）と撮像素子の間にフィルタ部を配置している。フィルタ部は複数枚のＮＤフィルタを保持したフィルタ板と駆動ギヤと操作子等から構成されている。そして光軸を挟んでフィルタ板の回転中心と対向した位置に駆動ギヤの回転中心を配置し、そこからさらに光軸から外側に操作子の回転中心を配置している。そしてフィルタ板と駆動ギヤ間および駆動ギヤと操作子間をギヤで係合させている。操作子を回転させると駆動ギヤが回転しさらにフィルタ板が回転することで複数枚のＮＤフィルタのうちの１つを選択して光路中に配置するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２５９１１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
フィルタ部を撮像光学系と撮像素子間に配置するためには撮像光学系と撮像素子間の距離を広げ、フィルタ部が入るスペースを広げる必要がある。この結果、撮像光学系のレンズ径が大型化する傾向があった。また、フィルタ板に複数枚、例えば３枚以上のフィルタを保持し、撮像光学系のレンズ群を駆動するためにステッピングモーター等のモーターで駆動するようにしたレンズ鏡筒においては、次のような課題があった。
【０００７】
レンズ群を光軸方向に移動自在に保持するガイドバーやレンズ群を保持するレンズ保持枠に設けたスリーブやモーター等の部材と光軸直交面内で重ならないように配置しなければならない。この結果、レンズ鏡筒の外径が増大してしまうという課題があった。また、複数枚のフィルタを配置したフィルタ板を回転させて光路中に配置するフィルタを切換える構成ではフィルタ板を回転させる駆動ギヤを操作する操作子等の部品点数が増えてくる。また操作子を配置する為のスペースが必要となり、レンズ鏡筒の外径が大型化してくるという課題があった。
【０００８】
本発明は撮像光学系のレンズ径やレンズ鏡筒の外径が大型化するのを軽減しつつ、複数の光学部材（フィルター）のうちから任意の１つの光学部材を光路中に挿脱可能に配置することができるレンズ鏡筒の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のレンズ鏡筒は、撮像光学系を透過する光量を調節するための複数の光学部材を保持し、光軸外に回転軸を有する保持部材と、前記複数の光学部材のうち１つの光学部材を撮影光路中に挿脱させるために前記保持部材とギア結合し、前記保持部材とともに回転する操作部材と、前記操作部材に設けた操作部と嵌合し、移動して前記操作部材を回転させる切換えノブとを有したレンズ鏡筒において、前記操作部材の回転軸と前記保持部材の回転軸は前記切換えノブが移動したときの任意の位置において前記切換えノブと光軸とを結ぶ直線に対して両側に位置すること、又は対称の位置関係となることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、撮像光学系のレンズ径やレンズ鏡筒の外径が大型化するのを軽減しつつ、複数の光学部材（フィルター）のうちから任意の１つの光学部材を光路中に挿脱可能に配置することができるレンズ鏡筒が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１の光学機器の構成を示す要部斜視図である。
【図２】本発明の実施例１によるレンズ鏡筒の分解斜視図である。
【図３】本発明の実施例１による第３Ａ群ユニットの斜視図である。
【図４】本発明の実施例１による第３Ａ群ユニットの斜視図である。
【図５】本発明の実施例１による第３Ａ群ユニットの断面図である。
【図６】本発明の実施例１による第３Ａ群ユニットとカメラ本体部の切換えノブとの位置関係および作動シーケンスを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例により説明する。本発明のレンズ鏡筒は、撮像光学系（撮影レンズ）を透過する光量を調節するための複数の光学部材（ＮＤフィルター）２２ａ〜２２ｃを保持し、光軸外に回転軸２２ｅを有する保持部材（フィルター枠）２２を有する。更に、複数の光学部材のうち１つの光学部材を撮影光路中に挿脱させるために保持部材２２とギア結合し、保持部材２２とともに回転する操作部材（駆動枠）２３を有する。
【００１３】
更に操作部材２３に設けた操作部２３ｂと嵌合し、移動して操作部材２３を回転させる切換えノブ１０４とを有している。切換えノブ１０４はレンズ鏡筒の外周面に設けられ、手動により移動される。操作部材２３の回転軸２３ａと保持部材２２の回転軸２２ｅは、切換えノブ１０４が移動したときの任意の位置において切換えノブ１０４と光軸Ｘとを結ぶ直線に対して両側に位置すること、又は対称又は略対称の位置関係となっている。
【００１４】
操作部材２３の一部、例えば回転する部分は光軸Ｘ方向において撮像光学系を構成する一部のレンズ群を保持するレンズ保持枠（第３Ａ群鏡筒）２１と重複している。そして保持部材２２と操作部材２３は、いずれも撮像光学系を構成する複数のレンズ群のレンズ群間に配置されている。
【００１５】
［実施例１］
図１は本発明のレンズ鏡筒を有するビデオカメラ（光学機器）の要部概略図である。図１の光学機器は撮影レンズとして複数のレンズ群より成るズームレンズを有している。
【００１６】
図１において、１０１はズームレンズを有するレンズ部（レンズ鏡筒）である。１０２はカメラ本体部である。カメラ本体部１０２には図示しないマイクロフォンや画像表示部、ビューファインダー等が配置されている。１０３はフィルタ切換え操作部であり、１０４はフィルタ切換えノブである。フィルタ切換えノブ１０４は上下４ポジション間で移動させることができる。ユーザ（撮影者）はフィルタ切換えノブ１０４を上下にスライドさせることにより、フィルタを使用しない状態、および３枚内蔵されたフィルタの中から所望の濃度のフィルタを光路中に挿脱させ選択して使用することができる。本実施例においてフィルタは３枚以上、何枚あっても良い。
【００１７】
図２は本発明のレンズ鏡筒に関わる分解斜視図である。図２において、２０１はレンズ外装ユニットであり、２０２はマニュアルフォーカスリング、２０３はマニュアルズームリング、２０４はマニュアルアイリスリングである。これらのリングを手動で光軸周りに回転させると、図示しない回転検知センサでリングの回転角度を検知し、回転角度に応じた量だけフォーカスレンズ群あるいはズームレンズ群あるいは絞り開口径等をアクチュエータで駆動するように電機的に制御される。
【００１８】
１は第１群レンズを保持する第１群鏡筒、２は第１群鏡筒１を保持する固定鏡筒である。３はセンサーホルダであり、後方には図示しない撮像素子が取り付けられる。４は後部鏡筒でありセンサーホルダ３を保持する。５は第２群鏡筒であり、ズーミングに際し、光軸方向に移動する第２群レンズを保持している。第２群鏡筒５は前後を固定鏡筒２と後部鏡筒４に保持されている２本のガイドバー６ａ、６ｂによって光軸方向へ移動自在に保持されている。ガイドバー６ａ、６ｂは光軸を挟んで設けられており、これら２本のガイドバー６ａ、６ｂによって第２群鏡筒５の光軸方向の案内と光軸周りの回り止めとを行っている。
【００１９】
７は電磁アクチュエータによって絞り羽根を駆動し開口径を変化させる絞り手段であり、固定鏡筒２と後部鏡筒４によって挟持されている。８は振動によって生ずる画像ブレを補正するため光軸と直交面内に駆動される補正レンズである第３群レンズの一部を保持したブレ補正ユニットであり、後部鏡筒４に保持される。９は第３群レンズの一部を保持し、また光量調節を行う複数枚のＮＤフィルターを備えたＮＤフィルター部を保持する第３Ａ群ユニットであり、ブレ補正ユニット８に保持される。１０はフォーカス調節を行う第４群レンズを保持した第４群鏡筒であり、ブレ補正ユニット８と後部鏡筒４に保持されている２本のガイドバー１１ａ、１１ｂによって光軸方向へ移動自在に保持されている。ガイドバー１１ａ、１１ｂは光軸を挟んで設けられており、これら２本のガイドバー１１ａ、１１ｂによって第４群鏡筒１０の光軸方向の案内と光軸周りの回り止めとを行っている。
【００２０】
１２はズームモータを示し、コの字型をした板金に駆動部と出力ネジ部が一体に保持されている。ズームモータ１２は後部鏡筒４に保持される。一方、第２群鏡筒５にはラック１３が取り付けられており、ラック１３がズームモータ１２のネジ部と噛合することによって第２群鏡筒５は光軸方向に駆動される。この際ラック１３はラックバネ１４によって噛合方向と光軸方向に付勢されており、噛合いガタとスラストガタを取り除くようにしている。
【００２１】
本実施例ではズームモータ１２はステッピングモータを使用しているが、他のモータを用いても良い。１５はセンサーを示しており、後部鏡筒４に保持されている。センサー１５は投光部と受光部の間を第２群鏡筒５に一体的に設けた遮光壁部が通過することで第２群鏡筒５の基準位置を検出し、ズームモータ１２に入力するパルス数によって第２群鏡筒５を各ズーム位置へ駆動するよう構成されている。
【００２２】
１６ａ、１６ｂは第４群鏡筒１０を駆動する駆動マグネットであり、後部鏡筒４に固定されている。駆動マグネット１６ａ、１６ｂと第４群鏡筒１０に接着等の方法で固定された不図示のコイルによってリニアモータが構成され、コイルに電流を流すことによって第４群鏡筒１０を光軸方向に駆動する推力が発生する。１７はセンサーであり、後部鏡筒４に保持されている。センサー１７により第４群鏡筒１０の光軸方向の位置を検知する。
【００２３】
次に複数のＮＤフィルターを備えた第３Ａ群ユニット９の詳細な構成について説明する。図３は第３Ａ群ユニット９を物体側から見た斜視図であり、図４は第３Ａ群ユニット９を撮像素子側（像側）から見た斜視図である。図３において、２１は第３群レンズの一部を保持する第３Ａ群鏡筒である。図４において、２２はフィルタ枠（保持部材）であり、濃度の異なる３枚のＮＤフィルタ２２ａ、２２ｂ、２２ｃを保持している。
【００２４】
本実施例では、ＮＤフィルタ２２ａは通過光量を１／４に減らすフィルタであり、ＮＤフィルタ２２ｂは通過光量を１／１６に減らすフィルタであり、ＮＤフィルタ２２ｃは通過光量を１／６４に減らすフィルタである。また、フィルタ枠２２にはＮＤフィルタを選択しない場合に使用するための中空穴２２ｄが設けてある。フィルタ枠２２は、光軸Ｘの外側にその回転軸（回転中心）２２ｅを持ち第３Ａ群鏡筒２１に回転可能に取り付けられている。また、フィルタ枠２２はその外周に回転方向の位置決めのため、４箇所の切り欠き２２ｆが設けられている。
【００２５】
フィルターの切り換えのため切換えノブ１０４が移動したとき切換えノブ１０４の任意の位置において切換えノブ１０４と光軸Ｘとを結ぶ直線に対して、駆動枠２３の回転軸２３ａとフィルタ枠２２の回転軸２２ｅは両側に位置している。または回転軸２３ａと回転軸２２ｅはこの直線に対して対称又は略対称の位置関係となるように設定されている。
【００２６】
本実施例において駆動枠（操作部材）２３は光軸Ｘとカメラ本体部のフィルタ切換えノブ１０４とを結ぶ直線に対してフィルタ枠２２の回転軸２２ｅと略対称の位置（図６（ｄ）参照）にその回転軸２３ａを持ち第３Ａ群鏡筒２１に回転可能に取り付けられている。またフィルタ枠２２とはギヤで係合されている。２４は位置決め部材であり、フィルタ枠２２をその回転軸２２ｅ方向に付勢する。２５は駆動枠２３の回転方向の位置を検出するセンサーであり、第３Ａ群鏡筒２１に保持されている。
【００２７】
従って、駆動枠２３の操作部（操作部材）２３ｂを回転軸２３ａまわりに回転させると、ギヤで係合したフィルタ枠２２を回転軸２２ｅまわりに回転させることができる。そして、位置決め部材２４が切り欠き２２ｆに嵌り込むことによって光軸ＸとＮＤフィルタ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、および中空部２２ｄの中心が光軸Ｘ上にくる位置で保持することができる。これにより、どのＮＤフィルタが使用されているかをセンサー２５で駆動枠２３の位置を検出することにより検知することができる。
【００２８】
次に第３Ａ群ユニット９の光軸方向の配置について説明する。図５は第３Ａ群ユニット９を光軸Ｘを含む平面で切った断面図である。駆動枠２３の光軸Ｘ方向の位置は第３Ａ群鏡筒２１と光軸方向で重なっている。従って光軸Ｘ方向にＮＤフィルタを駆動する駆動装置のスペースを設けるためにレンズ間隔を広げる必要がない。これによってレンズ径を大きくすることなく、ＮＤフィルタの切換え手段（駆動枠２３）を搭載することができるようにしている。
【００２９】
次に第３Ａ群ユニット９とカメラ本体部の切換えノブ１０４との位置関係および作動シーケンスについて説明する。図６（ａ）はＮＤフィルタ２２ｃを使用する状態、図６（ｂ）はＮＤフィルタ２２ｂを使用する状態、図６（ｃ）はＮＤフィルタ２２ａを使用する状態、図６（ｄ）はＮＤフィルタを使用しない状態を撮像素子側から見た図である。
図６（ａ）において、フィルタ枠２２は光軸Ｘ上にＮＤフィルタ２２ｃが位置する状態になるように駆動枠２３によって回転させられており、駆動枠２３の操作部２３ｂの一端がカメラ本体部の切換えノブ１０４と直接係合している。図６（ｂ）〜（ｄ）において切換えノブ１０４を下方に（図面上左下側へ）スライドしていくと、それに係合した操作部２３ｂが駆動枠２３とともに回動する。駆動枠２３が回転軸２３ａを中心に回転すると、それにギアで係合されているフィルタ枠２２が回転軸２２ｅを中心に回転する。これにより光軸Ｘ上は、ＮＤフィルタ２２ｂ、２２ａ、ＮＤフィルタ無しのいずれかの状態に切り換わる。
【００３０】
以上、本実施例によると、フィルタを切換えるための駆動枠２３をレンズ群間（第３群レンズとフィルタ間）に配置し、その駆動枠２３を１つのレンズ群（保持枠２１）と光軸方向に重なるように配置している。およびフィルタを切換える駆動枠２３の回転軸２３ａを光軸Ｘとカメラ本体部の切換えノブ１０４とを結ぶ直線に対してフィルタ枠２２の回転軸２２ｅと略対称に配置している。更にフィルタを切換える駆動枠２３をカメラ本体部の切換えノブ１０４に直接勘合（係合）させている。これにより、レンズ径およびカメラ本体部の外径を大型化することなく複数枚、特に３枚以上のフィルタを光軸上で切換えることが容易なレンズ鏡筒およびそれを用いた光学機器を達成することができる。
【００３１】
この他、カメラ等の撮像装置の外径を大きくすることなく複数枚の光学部材（フィルター）の切換えができる。また、カメラ等に搭載された切換えノブとフィルター枠（保持部材）を駆動するための駆動枠とを繋ぐ操作子等の部品が必要ないので構成が簡素化される。また、光学部材および保持部材および操作部材（駆動枠）は、撮像光学系を構成する複数のレンズ群のうち、２つのレンズ群の間に配置されている。このようにしたことで、撮像光学系と撮像素子の間に光学部材の切換え装置を配置するためのスペースを取るためにレンズ径を大きくすることなく複数枚の光学部材の切換えができる。
【００３２】
さらに操作部材はレンズ群のうち、１つのレンズ群保持枠と光軸方向に重なる位置に配置されている。このようにしたことで、レンズ群間に操作部材を配置するためのスペースを取るためにレンズ径を大きくすることなく複数枚の光学部材の切換えができる。
【符号の説明】
【００３３】
２１：第３Ａ群鏡筒    ２２：フィルタ枠    ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ：ＮＤフィルタ
２２ｅ：回転軸        ２３：駆動枠        ２３ａ：回転軸
２３ｂ：操作部        １０１：レンズ部（レンズ鏡筒）  １０２：カメラ本体部
１０３：フィルタ切換え操作部    １０４：フィルタ切換えノブ
【図１】
2011203304.tif 000003
【図２】
2011203304.tif 000004
【図３】
2011203304.tif 000005
【図４】
2011203304.tif 000006
【図５】
2011203304.tif 000007
【図６】
2011203304.tif 000008