(57)【要約】【課題】光軸に対して交差する方向で動かされる２つのレンズの相対位置の精度を向上できるレンズ装置を提供する。【解決手段】第１レンズ１１と第２レンズ１２は、光軸Ａに沿った方向である前後方向において並んでおり、左右方向において相対的に移動可能である。第１連結機構Ｍ１は、第１レンズ１１と第２レンズ１２とを連結し、第１レンズ１１の移動と第２レンズ１２の移動とをリンクさせる。【選択図】  図３Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸に沿った方向である第１の方向において並んでおり、前記第１の方向に対して交差している方向において相対的に移動可能である第１のレンズ及び第２のレンズと、
前記第１のレンズと前記第２のレンズとを連結し、前記第１のレンズの移動と前記第２のレンズの移動とをリンクさせる第１の連結機構と、を有している
ことを特徴とするレンズ装置。
【請求項２】
前記第１の連結機構は、前記第１の方向に対して直交する平面に沿って、前記第１のレンズと前記第２のレンズとを互いに異なる方向に動かす
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
【請求項３】
前記第１のレンズと前記第２のレンズは共通のガイドに沿って移動可能である
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
【請求項４】
前記第１のレンズには第１連結部が設けられ、
前記第２のレンズには第２連結部が設けられ、
前記第１の連結機構は、前記第１連結部と前記第２連結部とに連結され且つ前記第１連結部と前記第２連結部との間に位置する固定部を中心にして回転可能なリンク部材を有している
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
【請求項５】
前記第１のレンズと前記第２のレンズとに対して相対的に移動可能な第３のレンズと、
前記第１の連結機構を介することなく前記第１のレンズと前記第３のレンズとを連結し、前記第１のレンズの移動と前記第３のレンズの移動とをリンクさせる第２の連結機構と、を有している
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
【請求項６】
前記第１のレンズにこれを動かす操作力が入力され、
前記第１のレンズに入力された操作力は、前記第１連結機構と前記第２連結機構とを介して、前記第２のレンズと前記第３のレンズとにそれぞれ伝えられる
ことを特徴とする請求項５に記載のレンズ装置。
【請求項７】
前記第３のレンズは前記第１の方向において移動可能であり、
前記第２の連結機構は、前記第１の方向に交差する方向での前記第１のレンズの移動を前記第３のレンズの前記第１の方向での移動に変換する
ことを特徴とする請求項５に記載のレンズ装置。
【請求項８】
前記第２の連結機構は、前記第１のレンズと前記第３のレンズのうちの一方のレンズと一体的に動くカム部材を有し、
前記第１のレンズと前記第３のレンズのうちの他方のレンズには連結部が設けられ、
前記カム部材は、前記連結部の移動を案内するカムを有している
ことを特徴とする請求項５に記載のレンズ装置。
【請求項９】
前記第１のレンズと前記第２のレンズとに対して相対的に移動可能な第３のレンズと、
前記第１のレンズと前記第２のレンズとに対して相対的に移動可能な第４のレンズと、
前記第１のレンズと前記第３のレンズとを連結し、前記第１のレンズの移動と前記第３のレンズの移動とをリンクさせる第２の連結機構と、
前記第１のレンズと前記第４のレンズとを連結し、前記第１のレンズの移動と前記第４のレンズの移動とをリンクさせる第３の連結機構と、を有し、
前記第２の連結機構は、前記第１の連結機構と前記第３の連結機構とを介することなく、前記第１のレンズと前記第３のレンズとを連結し、
前記第３の連結機構は、前記第１の連結機構と前記第２の連結機構とを介することなく、前記第１のレンズと前記第４のレンズとを連結している
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
【請求項１０】
前記第４のレンズは前記第１の方向において移動可能であり、
前記第３の連結機構は、前記第１の方向に交差する方向での前記第１のレンズの移動を前記第４のレンズの前記第１の方向での移動に変換する
ことを特徴とする請求項９に記載のレンズ装置。
【請求項１１】
前記第３のレンズと前記第４のレンズとの間に前記第１のレンズと前記第２のレンズとが配置されている
ことを特徴とする請求項９に記載のレンズ装置。
【請求項１２】
前記第１のレンズにこれを動かす操作力が入力され、
前記第１のレンズに入力された操作力は、前記第１連結機構と前記第２連結機構と前記第３連結機構とを介して、前記第２のレンズと前記第３のレンズと前記第４のレンズとにそれぞれ伝えられる
ことを特徴とする請求項９に記載のレンズ装置。
【請求項１３】
前記第１のレンズと前記第２のレンズと前記第３のレンズと前記第４のレンズは、それらの相対位置の変化により焦点距離を変更する
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のレンズを有しそれらの相対位置を変える機構を有するレンズ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラの鏡筒で利用されるレンズ装置のなかには、ズーム機能を有するものがある。従来のレンズ装置では、焦点距離の調整のために、レンズの位置が光軸方向で動かされる。下記特許文献１のレンズ装置は、カム溝が形成されたカム筒の回転によって、レンズの位置が光軸方向で変化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−０６３６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
出願人は、光軸方向で並ぶとともに光軸に対して直交する方向で動かされる２つのレンズと、この２つのレンズに対して光軸方向で並び且つ光軸の方向で動かされるレンズとを有するレンズ装置を検討している。このようなレンズ装置によれば、装置の光軸方向での長さを小さくできる。
【０００５】
本開示の目的の一つは、光軸に対して交差する方向で動かされる２つのレンズの相対位置の精度を向上できるレンズ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示で提案するレンズ装置は、光軸に沿った方向である第１の方向において並んでおり、前記第１の方向に対して交差している方向において相対的に移動可能である第１のレンズ及び第２のレンズと、前記第１のレンズと前記第２のレンズとを連結し、前記第１のレンズの移動と前記第２のレンズの移動とをリンクさせる第１の連結機構と、を有している。このレンズ装置によれば、例えば２つのレンズを別個に動かす場合に比して、２つのレンズの相対位置の精度を向上できる。
【０００７】
なお、本明細書において、「連結機構」とは、ある部材の動きを別の部材に機械的に伝達し、この部材を動かす機構を意味する。「連結機構」の例としては、カム機構や、１又は複数の棒状部材によって構成されるリンク機構、ギアや、ラック、ピニオンなどで構成される歯車機構などがあげられる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】レンズ装置が有しているレンズの配置を示す図である。（ａ）においてレンズは広角側に配置され、（ｂ）においてレンズは望遠側に配置されている。
【図２Ａ】レンズ装置の斜視図である。
【図２Ｂ】レンズ装置の斜視図である。
【図３Ａ】図１に示す２つの自由曲面レンズと、自由曲面レンズに設けられている連結機構とを示す斜視図である。この図では、レンズは望遠側に配置されている。
【図３Ｂ】図３Ａとは異なる角度で自由曲面レンズ等を示す斜視図である。この図でも、レンズは望遠側に配置されている。
【図３Ｃ】図３Ａに示す連結機構等の平面図である。この図でも、レンズは望遠側に配置されている。
【図４Ａ】図１に示す４つのレンズと、レンズに設けられている連結機構の斜視図である。なお、この図では、図３Ａ〜図３Ｃとは異なり、レンズは広角側に配置されている。
【図４Ｂ】図４Ａとは異なる角度でレンズ等を示す斜視図である。この図においても、レンズは広角側に配置されている。
【図４Ｃ】図４Ａに示す連結機構等の平面図である。この図においても、レンズは広角側に配置されている。
【図５】レンズと連結機構の動きを説明するための図である。この図において、（ａ）では広角側の配置が示され、（ｃ）では望遠側の配置が示され、（ｂ）では望遠側と広角側の中間の状態が示されている。
【図６】第１連結機構Ｍの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の実施形態の例について説明する。以下の説明においては、図２Ａ等に示すＹ１、Ｙ２方向をそれぞれ前方及び後方と称し、Ｘ１、Ｘ２方向をそれぞれ右方及び左方と称し、Ｚ１、Ｚ２方向を上方及び下方と称する。
【００１０】
レンズ装置１００は、図１に示すように、光軸Ａに沿った方向で並んでいる第１レンズ１１と、第２レンズ１２と、第３レンズ１３と、第４レンズ１４とを有し、レンズ装置１００の後方に配置される像面Ｅに像を形成する。レンズ装置１００は、例えばカメラ（携帯電話端末やタブレットＰＣを含む）に搭載される装置であり、像面Ｅにはイメージセンサ（例えばＣＭＯＳイメージセンサや、ＣＣＤイメージセンサ）が配置される。レンズ１１〜１４の相対位置が変更可能であり、レンズ装置１００はレンズ１１〜１４の焦点距離を変えるズーム機能を有する。
【００１１】
なお、レンズ装置１００は、カメラに替えて、ヘッドマウントディスプレイ、眼鏡（双眼鏡や、望遠鏡を含む）などの装置に搭載されてもよい。レンズ装置１００がヘッドマウントディスプレイに搭載される場合、レンズ装置１００は、レンズ１１〜１４の相対位置を変えることによって、輻輳角の調整や視度の調整を可能とする。レンズ装置１００が眼鏡に搭載される場合、レンズ装置１００は、レンズ１１〜１４の相対位置を変えることによって、視度調整を可能とする。
【００１２】
［レンズの配置］
図１に示すように、第１レンズ１１と第２レンズ１２は非球面レンズである。より具体的には、第１レンズ１１は、略Ｓ字形状に湾曲した表面Ｓ１、Ｓ２を有している自由曲面レンズである。第１レンズ１１は、左右方向において概ね均一の厚さ（表面Ｓ１、Ｓ２の距離）を有している。第２レンズ１２は、第１レンズ１１と同様、略Ｓ字形状に湾曲した表面Ｓ３、Ｓ４を有している自由曲面レンズである。第２レンズ１２は左右方向において概ね均一の厚さ（表面Ｓ３、Ｓ４の距離）を有している。第１レンズ１１の形状と第２レンズ１２の形状は、左右方向に対して垂直な平面に対して対称である。言い換えれば、第２レンズ１２は、光軸Ａに沿った鉛直面（左右方向に対して垂直な平面）に対して第１レンズ１１の形状を反転した形状を有している。レンズ１１、１２の形状はレンズ装置１００に求められる機能に応じて変更されてよい。レンズ装置１００の例では、第２レンズ１２は第１レンズ１１の後側に配置されている。レンズ装置１００とは異なり、第２レンズ１２は第１レンズ１１の前側に配置されてもよい。
【００１３】
図１に示すように、レンズ１１、１２の前方に第３レンズ１３が配置され、レンズ１１、１２の後方に第４レンズ１３が配置されている。レンズ１３、１４は、レンズ１１、１２とは異なり、球面レンズである。具体的には、第３レンズ１３は平凹レンズであり、第４レンズ１４はメニスカスレンズである。
【００１４】
球面レンズの種類や、配置、数は、レンズ装置１００の例に限られない。例えば、レンズ１３、１４は両面凹レンズや凸レンズでもよい。また、レンズ装置１００は、第３レンズ１３の前方に１又は複数の球面レンズを有してもよい。他の例では、レンズ装置１００は、第４レンズ１４の後方に、１又は複数の球面レンズを有してもよい。さらに、レンズ装置１００は、もう１組の非球面レンズを有してもよい。この１組の非球面レンズは、第３レンズ１３と第４レンズ１４の間、第３レンズ１３の前方、又は第４レンズ１４の後方に配置されてもよい。
【００１５】
［レンズの動きと連結機構の概要］
図１に示すように、第１レンズ１１と第２レンズ１２は、光軸Ａに対して交差する方向において相対的に移動可能である。具体的には、この２つのレンズ１１、１２は、光軸Ａに対して直交する平面に沿って、互いに異なる方向に移動可能である。より具体的には、この２つのレンズ１１、１２は互いに反対方向に移動可能である。
【００１６】
レンズ装置１００の例では、図１の（ａ）で示すようにレンズ１１〜１４が広角側に配置されるとき、第１レンズ１１の右部と第２レンズ１２の左部とが光軸Ａ上で並ぶ。図１の（ｂ）で示すようにレンズ１１〜１４が望遠側に配置されるとき、第１レンズ１１の左部と第２レンズ１２の右部とが光軸Ａ上で並ぶ。２つのレンズ１１、１２は左右方向に移動可能であり、例えば、第１レンズ１１が左方に移動するとき、第２レンズ１２は右方に移動する。
【００１７】
図３Ａに示すように、第１レンズ１１と第２レンズ１２は第１連結機構Ｍ１を介して互いに連結されている。すなわち、第１レンズ１１と第２レンズ１２は第１連結機構Ｍ１によって機械的に連結されている。言い換えると、第１レンズ１１と第２レンズ１２は共通の部材（レンズ装置１００の例では、後述するリンクアーム２１）に連結されている。そして、第１連結機構Ｍ１は、第１レンズ１１の移動と第２レンズ１２の移動とをリンクさせる。すなわち、第１連結機構Ｍ１は、第１レンズ１１が移動するとき、第１レンズ１１の移動距離に応じた距離だけ、第１レンズ１１とは反対方向に第２レンズ１２を移動させる。この構造により、例えば第１レンズ１１と第２レンズ１２とを別個に動かす構造に比して、第１レンズ１１と第２レンズ１２の相対位置を高い精度で管理できる。第１連結機構Ｍ１の詳細については後において説明する。
【００１８】
図１に示すように、第３レンズ１３と第４レンズ１４は、上述した１組のレンズ１１、１２に対して相対的に移動可能である。具体的には、レンズ１３、１４は、光軸Ａに沿った方向（前後方向）で移動可能である。例えば、第１レンズ１１が図１の（ａ）で示す広角側の位置から左方に移動するとき、第３レンズ１３は後方に移動し、１組のレンズ１１、１２に近づく。このとき、第４レンズ１４は前方に移動し、１組のレンズ１１、１２に近づく。その結果、レンズ１１〜１４は望遠側に配置される。
【００１９】
図４Ａに示すように、レンズ装置１００は、上述した第１レンズ１１と第２レンズ１２とを連結する第１連結機構Ｍ１に加えて、第３レンズ１３と第４レンズ１４とをそれぞれ動かすための第２連結機構Ｍ２と第３連結機構Ｍ３とを有している。
【００２０】
図４Ａに示すように、第２連結機構Ｍ２は、第１レンズ１１と第３レンズ１３とを連結している。すなわち、第２連結機構Ｍ２は第１レンズ１１と第３レンズ１３とを機械的に連結している。レンズ装置１００の例では、第１レンズ１１と第３レンズ１３は共通の部材（レンズ装置１００の例では、後述するカムプレート２２）に連結されている。そして、第２連結機構Ｍ２は、第１レンズ１１の移動と第３レンズ１３の移動とをリンクさせる。すなわち、第２連結機構Ｍ２は、第１レンズ１１が移動するとき、第１レンズ１１の移動距離に応じた距離だけ、光軸Ａに沿った方向で第３レンズ１３を移動させる。この構造により、例えば第１レンズ１１と第３レンズ１３とを別個に動かす構造に比して、第１レンズ１１と第３レンズ１３の相対位置を高い精度で管理できる。
【００２１】
図４Ａに示すように、第３連結機構Ｍ３は、第１レンズ１１と第４レンズ１４とを連結している。すなわち、第３連結機構Ｍ３は第１レンズ１１と第４レンズ１４とを機械的に連結している。レンズ装置１００の例では、第１レンズ１１と第４レンズ１４は共通の部材（レンズ装置１００の例では、後述するカムプレート２３）に連結されている。そして、第３連結機構Ｍ３は、第１レンズ１１の移動と第４レンズ１４の移動とをリンクさせる。すなわち、第３連結機構Ｍ３は、第１レンズ１１が移動するとき、第１レンズ１１の移動距離に応じた距離だけ、光軸Ａに沿った方向で第４レンズ１４を移動させる。この構造により、例えば第１レンズ１１と第４レンズ１４とを別個に動かす構造に比して、第１レンズ１１と第４レンズ１４の相対位置を高い精度で管理できる。連結機構Ｍ２、Ｍ３の詳細については、後において説明する。
【００２２】
なお、第２連結機構Ｍ２は、第１連結機構Ｍ１と第３連結機構Ｍ３とを介することなく、第１レンズ１１と第３レンズ１３とを連結している。すなわち、第１レンズ１１から第３レンズ１３への動きの伝達に、第１連結機構Ｍ１を構成する部材（リンクアーム２１）と、第３連結機構Ｍ３を構成する部材（カムプレート２３）は介在していない。そのため、第１連結機構Ｍ１の公差と第３連結機構Ｍ３の公差が第１レンズ１１と第３レンズ１３との相対位置には影響しないので、第１レンズ１１と第３レンズ１３の相対位置を高い精度で管理できる。
【００２３】
同様に、第３連結機構Ｍ３は、第１連結機構Ｍ１と第２連結機構Ｍ２とを介することなく、第１レンズ１１と第４レンズ１４とを連結している。すなわち、第１レンズ１１から第４レンズ１４への動きの伝達に、第１連結機構Ｍ１を構成する部材（リンクアーム２１）や、第２連結機構Ｍ２を構成する部材（カムプレート２２）は介在していない。そのため、第１連結機構Ｍ１の公差と第２連結機構Ｍ２の公差が第１レンズ１１と第４レンズ１４との相対位置には影響しないので、第１レンズ１１と第４レンズ１４の相対位置を高い精度で管理できる。
【００２４】
レンズ装置１００の例では、レンズ１１〜１４を動かすための操作力が第１レンズ１１に入力される。具体的には、後において説明するように、第１レンズ１１を保持するホルダ３１（図３Ａ参照）に、ユーザが操作するための操作部材４１（図２Ｂ参照）が取り付けられている。ユーザは操作部材４１を左右に動かすことで、第１レンズ１１を動かすことができる。各レンズ１２〜１４への操作（動き）の伝達経路には１つの連結機構だけが存在している。すなわち、第２レンズ１２への伝達経路には３つの連結機構のうち第１連結機構Ｍ１だけが存在し、第３レンズ１３への伝達経路には第２連結機構Ｍ２だけが存在し、第４レンズ１４への伝達経路には第３連結機構Ｍ３だけが存在することとなる。そのため、２つの連結機構の公差が重ならないので、連結機構の公差に起因するレンズの相対位置のずれを低減できている。なお、レンズ装置１００には、第１レンズ１１に操作力を加える電動モータが設けられてもよい。この場合、例えば、ラックとピニオンとを介して電動モータの操作力が第１レンズ１１に加えられる。
【００２５】
以下において、レンズ装置１００が有している部品・部材について詳説する。
【００２６】
［第１及び第２レンズのガイド］
第１レンズ１１は第１ホルダ３１によって保持されている。第１ホルダ３１は、図３Ａに示すように、例えば第１レンズ１１の外縁を取り囲む枠形状であり、第１レンズ１１は第１ホルダ３１の内側で固定されている。レンズ装置１００の例において、第１レンズ１１は正面視において矩形であり、第１ホルダ３１に形成されている矩形の開口の内側に固定されている。第２レンズ１２は、第１レンズ１１と同様に、第２ホルダ３２によって保持されている。ホルダ３２は、図３Ｂに示すように、例えば第２レンズ１２の外縁を取り囲む枠形状である。レンズ装置１００の例において、第２レンズ１２は正面視において矩形であり、第２ホルダ３２に形成されている矩形の開口の内側に固定されている。ホルダ３１とホルダ３２は例えば樹脂によって形成される。第１ホルダ３１と第２ホルダ３２の形状は、レンズ装置１００の例に限られず、適宜変更されてもよい。
【００２７】
レンズ装置１００は、第１レンズ１１と第２レンズ１２とが移動可能となるように、これらを支持するフレーム３５を有している。詳細には、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、フレーム３５は、左右方向で伸びている複数のガイド部材３５Ｕ、３５Ｌを有している。レンズ装置１００の例において、ガイド部材３５Ｕ、３５Ｌは棒状であり、上下方向において離れて配置されている（以下では、ガイド部材３５Ｕ、３５Ｌを「ガイドロッド」と称する。）。フレーム３５は、その左右に支持部材３５ａ、３５ｂを有している。ガイドロッド３５Ｕ、３５Ｌの両端部は支持部材３５ａ、３５ｂに固定されている。第１レンズ１１と第２レンズ１２は、ガイドロッド３５Ｕ、３５Ｌに沿って移動可能である。すなわち、ガイドロッド３５Ｕ、３５Ｌは第１レンズ１１の動きと第２レンズ１２の動きとを案内する
【００２８】
第１ホルダ３１は、その上部に被ガイド部３１ａ、３１ｂ（図３Ｃ参照）を有し、その下部に被ガイド部３１ｃ（図３Ｂ参照）を有している。上側のガイドロッド３５Ｕは被ガイド部３１ａ、３１ｂに形成されている貫通孔に通され、下側のガイドロッド３５Ｌは被ガイド部３１ｃに形成されている貫通孔に通されている。このことによって、第１ホルダ３１は、ガイドロッド３５Ｕ、３５Ｌに沿って左右方向にスライド可能となっている。一方、第２ホルダ３２は、その上部に被ガイド部３２ａ、３２ｂ（図３Ｃ参照）を有し、その下部に被ガイド部３２ｃ（図３Ｂ参照）を有している。上側のガイドロッド３５Ｕは被ガイド部３２ａ、３２ｂに形成されている貫通孔に通され、下側のガイドロッド３５Ｌは被ガイド部３２ｃに形成されている貫通孔に通されている。このことによって、第２ホルダ３２は、第１ホルダ３１と同様に、ガイドロッド３５Ｕ、３５Ｌに沿って左右方向にスライド可能となっている。
【００２９】
このように、第１レンズ１１と第２レンズ１２は共通のガイドロッド３５Ｕ、３５Ｌによって案内される。この構造によると、例えば第１レンズ１１のためのガイドロッドと第２レンズ１２のためのガイドロッドとが別個に設けられる構造に比して、レンズ装置１００の部品数を低減でき、２つのレンズ１１、１２の相対位置の精度（前後方向での位置精度）を向上できる。
【００３０】
図３Ｃに示すように、第１ホルダ３１の上部に形成されている被ガイド部３１ａ、３１ｂは左右方向において離れている。また、第２ホルダ３２の上部に形成されている被ガイド部３２ａ、３２ｂは左右方向において互いに離れている。このことによって、第１レンズ１１と第２レンズ１２ががたつくことを防ぐことができる。なお、第１ホルダ３１には、下側のガイドロッド３５Ｌが通される複数の被ガイド部が形成されてもよい。同様に、第２ホルダ３２には、下側のガイドロッド３５Ｌが通される複数の被ガイド部が形成されてもよい。
【００３１】
なお、第１レンズ１１と第２レンズ１２の支持構造は、レンズ装置１００の例に限られない。例えば、第１レンズ１１のためのガイドロッドと第２レンズ１２のためのガイドロッドとが別個に設けられてもよい。さらに他の例として、第１レンズ１１と第２レンズ１２を案内するガイド部材は棒状でなくてもよい。例えば、フレーム３５はレンズ１１、１２及びホルダ３１、３２の外周を取り囲む枠形状であってもよい。この場合、フレーム３５の内側にホルダ３１、３２を案内するガイド溝がガイド部材として形成されてもよい。
【００３２】
［第１連結機構］
図３Ａに示すように、第１連結機構Ｍ１は、２つのレンズ１１、１２（言い換えれば、２つのホルダ３１、３２）の間に位置する固定ピン（固定部）３５ｅを含んでいる。レンズ装置１００の例では、固定ピン３５ｅはフレーム３５の支持部材３５ａから上方に突出している。すなわち、固定ピン３５ｅは、光軸Ａとレンズ１１、１２の移動方向の双方に直交する方向に突出している。第１連結機構Ｍ１はリンク部材２１を有している。固定ピン３５ｅはリンク部材２１に形成されている孔に連結され、リンク部材２１は固定ピン３５ｅを中心として回転可能となっている。すなわち、リンク部材２１はレンズ１１、１２の移動方向と光軸Ａの双方に平行な平面において回転可能となっている。レンズ装置１００の例において、リンク部材２１は棒状であるが、その形状は適宜変更されてよい（以下では、リンク部材２１を「リンクアーム」と称する。）。
【００３３】
レンズ１１、１２はリンクアーム２１に連結されている。詳細には、図３Ａに示すように、ホルダ３１、３２は、上方に突出する連結ピン（連結部）３１ｅ、３２ｅを有している。連結ピン３１ｅ、３２ｅはリンクアーム２１にそれぞれ連結されている。すなわち、連結ピン３１ｅ、３２ｅはリンクアーム２１に形成されている孔に差し込まれ、第１連結部、第２連結部をそれぞれ構成している。このため、第１レンズ１１（言い換えれば第１ホルダ３１）が左右方向で移動すると、リンクアーム２１が固定ピン３５ｅを中心にして回転し、第２レンズ１２（言い換えれば、第２ホルダ３２）は第１レンズ１１とは反対方向に移動する（図５参照）。
【００３４】
なお、リンクアーム２１に形成されている、ピン３５ｅ、３１ｅ、３２ｅが連結される３つの孔のうち２つは長孔（溝）となっている。レンズ装置１００の例では、固定ピン３５ｅが差し込まれる孔と連結ピン３１ｅが差し込まれる孔が、長孔（溝）となっている。レンズ装置１００の例とは異なり、連結ピン３２ｅが差し込まれる孔と、固定ピン３５ｅ又は連結ピン３１ｅが差し込まれる孔が、長孔（溝）であってもよい。
【００３５】
なお、第１連結機構Ｍ１の構造は、レンズ装置１００の例に限られない。例えば、リンクアーム２１に、孔（長孔）に替えて、凸部（ピン）が形成されてもよい。ホルダ３１、３２に、これらの凸部が連結する孔（長孔を含む）や、凹部、溝などが形成されてもよい。
【００３６】
さらに他の例として、第１レンズ１１と第２レンズ１２の移動方向は必ずしも左右方向（光軸Ａに直交する方向）に限られない。例えば、ホルダ３１、３２を案内するガイド部材が光軸Ａに対して傾斜し、第１レンズ１１と第２レンズ１２の双方又は一方は、左右方向と光軸Ａに沿った方向とに対して傾斜した方向に移動してもよい。例えば、第１レンズ１１は右方且つ前方に移動し、第２レンズ１２は左方且つ後方に移動してもよい。
【００３７】
レンズ装置１００の例では、第１ホルダ３１の連結ピン３１ｅが連結する孔は直線状に伸びている長孔（溝）である。しかしながら、長孔の形状は、レンズ装置１００の例に限られない。例えば、連結ピン３１ｅが連結する長孔は、図６に示すように湾曲してもよいし、屈曲してもよい。これによれば、２つのレンズ１１、１２の表面形状（レンズ１１、１２が形成する光路）に合わせて、２つのレンズ１１、１２の相対位置を制御できる。
【００３８】
［第３レンズのガイド］
図４Ａ及び図４Ｂに示すように、第３レンズ１３は第３ホルダ３３によって保持されている。レンズ装置１００の例において、第３ホルダ３３は第３レンズ１３の外周を取り囲む枠形状であり、第３レンズ１３は第３ホルダ３３の内側で保持されている。すなわち、第３レンズ１３は、第３ホルダ３３に形成されている開口の内側に固定されている。第３ホルダ３３は例えば樹脂によって形成される。
【００３９】
図４Ａ及び図４Ｂに示すように、レンズ装置１００は前後方向（光軸Ａに沿った方向）で伸びている複数のガイド部材３６Ｕ、３６Ｌを有している。レンズ装置１００の例において、ガイド部材３６Ｕ、３６Ｌは棒状であり、上下方向において離れて配置されている（以下では、ガイド部材３６Ｕ、３６Ｌをガイドロッドと称する。）。ガイドロッド３６Ｕ、３６Ｌは、例えばレンズ装置１００のフレーム３８（図２Ａ参照）によって支持される。
【００４０】
第３レンズ１３の移動はガイドロッド３６Ｕ、３６Ｌによって案内される。詳細には、第３ホルダ３３は、その上部に被ガイド部３３ａ、３３ｂ（図４Ａ参照）を有し、その下部に被ガイド部３３ｃ（図４Ｂ参照）を有している。上側のガイドロッド３６Ｕは、被ガイド部３３ａ、３３ｂに形成された貫通孔に通され、下側のガイドロッド３６Ｌは、被ガイド部３３ｃに形成された貫通孔に通されている。このため、第３ホルダ３３はガイドロッド３６Ｕ、３６Ｌに沿ってスライド可能である。すなわち、第３レンズ１３の移動はガイドロッド３６Ｕ、３６Ｌによって案内される。図４Ａに示すように、上部に形成されている被ガイド部３３ａ、３３ｂは前後方向において互いに離れている。このことによって、第３レンズ１３ががたつくことを防ぐことができる。
【００４１】
なお、第３レンズ１３を案内するための構造はレンズ装置１００の例に限られない。例えば、フレーム３８が第３ホルダ３３の上側と下側とを覆うように形成され、フレーム３８に第３ホルダ３３を案内するガイド溝が形成されてもよい。
【００４２】
［第２連結機構］
上述した第２連結機構Ｍ２は、第１レンズ１１と第３レンズ１３とを機械的に連結し、左右方向での第１レンズ１１の動きを利用して、第３レンズ１３を前後方向で動かす。すなわち、第２連結機構Ｍ２は、第１レンズ１１の左右方向での動きを、第３レンズ１３の前後方向での動きに変換するカム機構である。第２連結機構Ｍ２はカム部材（カムプレート）２２を有し、第３レンズ１３と第１レンズ１１はカムプレート２２を介して互いに連結されている。
【００４３】
図４Ａに示すように、レンズ装置１００の例では、カムプレート２２は第３ホルダ３３に固定されている。詳細には、カムプレート２２は第３ホルダ３３の上部に、例えばビスなどの固定具によって固定される。そのため、第３レンズ１３とカムプレート２２は一体的に前後方向に動く。カムプレート２２にはカム溝２２ａが形成されている。第１レンズ１１を保持している第１ホルダ３１は連結ピン（連結部）３１ｆを有している。連結ピン３１ｆは第１ホルダ３１から上方に突出し、カム溝２２ａに連結されている（カム溝２２ａに挿入されている）。連結ピン３１ｆはカム溝２２ａの内面に沿ってスライドする。即ち、カム溝２２ａは連結ピン３１ｆの移動を案内する。図３Ｃに示すように、連結ピン３１ｆは、第１連結機構Ｍ１のリンクアーム２１に連結する連結ピン３１ｅから左右方向で離れて位置している。具体的には、連結ピン３１ｆは連結ピン３１ｅから左方に離れて位置し、第１ホルダ３１の端部に設けられている。
【００４４】
カム溝２２ａは、第１レンズ１１の左右方向での移動に伴って第３レンズ１３が前後方向で移動するように、前後方向と左右方向の双方に傾斜している。レンズ装置１００の例では、カム溝２２ａは、左方且つ前方に斜めに伸びている（図４Ｃ参照）。このため、図５に示されるように、例えば、第１レンズ１１が左方に移動するとき、第３レンズ１３は後方に移動する（図５の（ａ）から（ｃ）への動き）。
【００４５】
カム溝２２ａの形状やカム溝２２ａの角度は、第１レンズ１１と第３レンズ１３とに求められる相対位置に応じて規定される。レンズ装置１００の例では、カム溝２２ａは概ね直線的に形成され、その両端部において僅かに屈曲している。レンズ装置１００の例とは異なり、カム溝２２ａは全体的に湾曲していてもよいし、一端から他端まで直線的に形成されてもよいし、その中間位置で屈曲していてもよい。
【００４６】
このように、第２連結機構Ｍ２として、カムプレート２２を含むカム機構が利用されるので、方向の異なる第１レンズ１１の動きと第３レンズ１３の動きとを、簡単な構造でリンクさせることがき、また公差に起因する２つのレンズの相対位置のずれを低減できる。
【００４７】
第２連結機構Ｍ２の構造は、レンズ装置１００の例に限られない。例えば、カムプレートは第１ホルダ３１に固定され、第１ホルダ３１と一体的に左右方向に動いてもよい。そして、第３ホルダ３３に、このカムプレートに形成されているカム溝に連結する連結ピン（凸部）が形成されてもよい。この場合でも、第１レンズ１１の左右方向での移動に伴って第３レンズ１３が前後方向で移動するように、カム溝は前後方向と左右方向の双方に傾斜する。
【００４８】
［第４レンズのガイド］
図４Ａ及び図４Ｂに示すように、第４レンズ１４は第４ホルダ３４によって保持されている。レンズ装置１００の例において、第４ホルダ３４は第４レンズ１４の外周を取り囲む枠形状であり、第４レンズ１４は第４ホルダ３４の内側で保持されている。すなわち、第４レンズ１４は、第４ホルダ３４に形成されている開口の内側に固定されている。第４ホルダ３４は例えば樹脂によって形成される。
【００４９】
図４Ａ及び図４Ｂに示すように、レンズ装置１００は前後方向（光軸Ａに沿った方向）で伸びている複数のガイド部材３７Ｕ、３７Ｌを有している。レンズ装置１００の例において、ガイド部材３７Ｕ、３７Ｌは棒状であり、上下方向において離れている配置されている（以下では、ガイド部材３７Ｕ、３７Ｌをガイドロッドと称する。）。ガイドロッド３７Ｕ、３７Ｌは、例えばレンズ装置１００のフレーム３８（図２Ａ参照）によって支持される。
【００５０】
第４レンズ１４の移動はガイドロッド３７Ｕ、３７Ｌによって案内される。詳細には、第４ホルダ３４は、その上部に被ガイド部３４ａ、３４ｂ（図４Ａ参照）を有し、その下部に被ガイド部３４ｃ（図４Ｂ参照）を有している。上側のガイドロッド３７Ｕは、被ガイド部３４ａ、３４ｂに形成された貫通孔に通され、下側のガイドロッド３７Ｌは、被ガイド部３４ｃに形成された貫通孔に通されている。このことによって、第４ホルダ３４はガイドロッド３７Ｕ、３７Ｌに沿ってスライド可能となっている。すなわち、第４レンズ１４の移動はガイドロッド３７Ｕ、３７Ｌによって案内される。図４Ａに示すように、上部に形成されている被ガイド部３４ａ、３４ｂは前後方向において互いに離れている。このことによって、第４レンズ１４ががたつくことを防ぐことができる。
【００５１】
なお、第４レンズ１４を案内するための構造はレンズ装置１００の例に限られない。例えば、フレーム３８が第４ホルダ３４の上側と下側とを覆うように形成され、フレーム３８に第４ホルダ３４を案内するガイド溝が形成されてもよい。
【００５２】
また、レンズ装置１００は、第３レンズ１３を案内するガイドロット３６Ｕ、３６Ｌとは別に、第４レンズ１４を案内するガイドロット３７Ｕ、３７Ｌを有している。レンズ装置１００の例とは異なり、第３レンズ１３と第４レンズ１４は、共通のガイドロッドによって前後方向に案内されてもよい。
【００５３】
［第３連結機構］
上述した第３連結機構Ｍ３は、第１レンズ１１と第４レンズ１４とを機械的に連結し、左右方向での第１レンズ１１の動きを利用して、第４レンズ１４を前後方向で動かす。すなわち、第３連結機構Ｍ３は、第１レンズ１１の左右方向での動きを、第４レンズ１４の前後方向での動きに変換するカム機構である。第３連結機構Ｍ３はカム部材（カムプレート）２３を有し、第４レンズ１４と第１レンズ１１はカムプレート２３を介して互いに連結されている。
【００５４】
図４Ａに示すように、レンズ装置１００の例では、カムプレート２３は第４ホルダ３４に固定されている。詳細には、カムプレート２３は第４ホルダ３４の上部に、例えばビスなどの固定具によって固定される。そのため、第４レンズ１４とカムプレート２３は一体的に前後方向に動く。カムプレート２３にはカム溝２３ａが形成されている。第１レンズ１１を保持している第１ホルダ３１は連結ピン（連結部）３１ｇを有している。連結ピン３１ｇは第１ホルダ３１から上方に突出し、カム溝２３ａに連結されている（カム溝２３ａに挿入されている）。連結ピン３１ｇはカム溝２３ａの内面に沿ってスライドする。図３Ｃに示すように、左右方向における連結ピン３１ｇの位置は、第１連結機構Ｍ１のリンクアーム２１に連結する連結ピン３１ｅと、第２連結機構Ｍ２のカムプレート２２に連結する連結ピン３１ｆとの間である。
【００５５】
カム溝２３ａは、第１レンズ１１の左右方向での移動に伴って第４レンズ１４が前後方向で移動するように、前後方向と左右方向の双方に傾斜している。レンズ装置１００の例では、カム溝２３ａは、右方且つ前方に斜めに伸びている（図４Ｃ参照）。このため、図５に示されるように、例えば、第１レンズ１１が左方に移動するとき、第４レンズ１４は前方に移動する（図５の（a）から（ｃ）への動き）。
【００５６】
カム溝２３ａの形状やカム溝２３ａの角度は、第１レンズ１１と第４レンズ１４とに求められる相対位置に応じて規定される。レンズ装置１００の例では、カム溝２３ａは概ね直線的に形成されている。レンズ装置１００の例とは異なり、カム溝２３ａは全体的に湾曲していてもよいし、その中間位置で屈曲していてもよい。
【００５７】
このように、第３連結機構Ｍ３として、カムプレート２３を含むカム機構が利用されるので、方向の異なる第１レンズ１１の動きと第４レンズ１４の動きとを、簡単な構造でリンクさせることがき、また公差に起因する２つのレンズの相対位置のずれを低減できる。
【００５８】
第３連結機構Ｍ３の構造は、レンズ装置１００の例に限られない。例えば、カムプレートは第１ホルダ３１に固定され、第１ホルダ３１と一体的に左右方向に動いてもよい。そして、第４ホルダ３４に、このカムプレートに形成されているカム溝に連結する連結ピン（凸部）が形成されてもよい。この場合でも、第１レンズ１１の左右方向での移動に伴って第４レンズ１４が前後方向で移動するように、カム溝は前後方向と左右方向の双方に傾斜する。
【００５９】
上述したように、第２連結機構Ｍ２のカムプレート２２に形成されているカム溝２２ａは、左方且つ前方に斜めに伸びている（図４Ｃ参照）。これに対して、第３連結機構Ｍ３のカムプレート２３に形成されているカム溝２３ａは、右方且つ前方に斜めに伸びている（図４Ｃ参照）。そのため、第２連結機構Ｍ２が第３レンズ１３を動かす方向と、第３連結機構Ｍ３が第４レンズ１４を動かす方向は互いに反対である。レンズ装置１００の例とは異なり、第２連結機構Ｍ２が第３レンズ１３を動かす方向と、第３連結機構Ｍ３が第４レンズ１４を動かす方向は同じでもよい。このとき、第３レンズ１３の移動距離と第４レンズ１４の移動距離は異なっていてもよい。すなわち、カム溝２２ａ、２３ａが同じ方向に傾斜し、その角度が異なっていてもよい。
【００６０】
［操作部材］
上述したように、レンズ装置１００の例では、３つの連結機構Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３のいずれもが、ホルダ３１〜３４の上側に配置されている。連結機構Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３のこの配置によって、ホルダ３１〜３４の下側のスペースを利用することが可能となる。
【００６１】
レンズ装置１００の例では、図２Ｂに示すように、操作部材４１がレンズ装置１００の下部に配置されている。操作部材４１はレンズ装置１００の下側に露出している。操作部材４１は、フレーム３８の底部３８ａに形成された溝３８ｂ（図２Ａ参照）を通して、第１ホルダ３１の下部に設けられた接続部３１ｈ（図３Ｂ参照）に接続している。したがって、ユーザは操作部材４１を操作することで、４つのレンズ１１〜１４の全てを動かすことができる。すなわち、操作に起因する第１レンズ１１の移動は、第１連結機構Ｍ１を介して第２レンズ１２に伝達され、第２連結機構Ｍ２を介して第３レンズ１３に伝達され、第３連結機構Ｍ３を介して第４レンズ１４に伝達される。なお、レンズ装置１００は、第１レンズ１１（言い換えれば、第１ホルダ３１）に操作力を加えるための部品として、操作部材４１に替えて、電動モータを有してもよい。また、レンズ装置１００の例とは異なり、３つの連結機構Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３のうち一部又は全部は、ホルダ３１〜３４の下側に配置されてもよい。
【００６２】
［まとめ］
以上説明したように、レンズ装置１００では、第１レンズ１１と第２レンズ１２は、光軸Ａに沿った方向である前後方向において並んでおり、前後方向に対して交差している方向（具体的には、左右方向）において相対的に移動可能である。そして、第１連結機構Ｍ１は、第１レンズ１１と第２レンズ１２とを連結し、第１レンズ１１の移動と第２レンズ１２の移動とをリンクさせる。これによると、２つのレンズを別個に動かす場合に比して、２つのレンズの相対位置の精度を向上できる。
【００６３】
また、レンズ装置１００は、第１レンズ１１と第２レンズ１２とに対して相対的に移動可能な第３レンズ１３と、第１連結機構Ｍ１と第３連結機構Ｍ３とを介することなく第１レンズ１１と第３レンズ１３とを連結する第２連結機構Ｍ２とを有している。また、レンズ装置１００は、第１レンズ１１と第２レンズ１２とに対して相対的に移動可能な第４レンズ１４と、第１連結機構Ｍ１と第２連結機構Ｍ２とを介することなく第１レンズ１１と第４レンズ１４とを連結する第３連結機構Ｍ３を有している。これによると、第１連結機構Ｍ１の公差と第３連結機構Ｍ３の公差が第１レンズ１１と第３レンズ１３との相対位置には影響しないので、第１レンズ１１と第３レンズ１３の相対位置を高い精度で管理できる。また、第１連結機構Ｍ１の公差と第２連結機構Ｍ２の公差が第１レンズ１１と第４レンズ１４との相対位置には影響しないので、第１レンズ１１と第４レンズ１４の相対位置を高い精度で管理できる。
【００６４】
また、レンズ装置１００では、第１レンズ１１にこれを動かす操作力が入力されるので、各レンズ１２〜１４への操作（動き）の伝達経路には１つの連結機構だけが存在している。そのため、連結機構の公差に起因するレンズの相対位置のずれを低減できる。
【００６５】
［変形例］
なお、本開示で提案するレンズ装置はレンズ装置１００の例に限られない。
【００６６】
例えば、２つの球面レンズ１３、１４の双方が、非球面レンズ１１、１２の前方又は後方に位置してもよい。さらに他の例として、球面レンズの数は２つに限られず、１つでもよいし、３つ以上でもよい。
【００６７】
レンズ装置１００は、第１レンズ１１と第２レンズ１２とに加えて、１組の非球面レンズを有してもよい。この場合、この１組の非球面レンズは、第３レンズ１３と第４レンズ１４との間に配置されてもよいし、第４レンズ１４の後方に配置されてもよいし、第３レンズ１３の前方に配置されてもよい。このレンズは第１レンズ１１と連結されてもよい。
【００６８】
また、レンズ装置１００は、カメラに替えて、ヘッドマウントディスプレイ、眼鏡（双眼鏡や、望遠鏡を含む）などの装置に搭載されてもよい。レンズ装置１００がヘッドマウントディスプレイに搭載される場合、２つのレンズ装置１００が右側と左側とに配置されてもよい。この場合、レンズ装置１００は、連結機構Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３を利用してレンズ１１〜１４の相対位置を変えることによって、輻輳角の調整や視度の調整を可能とする。レンズ装置１００が眼鏡に搭載される場合、レンズ装置１００は、連結機構Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３を利用してレンズ１１〜１４の相対位置を変えることによって、視度調整を可能とする。
【符号の説明】
【００６９】
１１  第１レンズ；１２  第２レンズ；１３  第３レンズ；１４  第４レンズ；２１  リンク部材（リンクアーム）；２２  カム部材（カムプレート）；２２ａ  カム溝；２３  カム部材（カムプレート）；２３ａ  カム溝；３１  第１ホルダ；３１ａ、３１ｂ、３１ｃ  被ガイド部；３１ｅ、３１ｆ、３１ｇ  連結ピン；３１ｈ  接続部；３２  第２ホルダ；３２ａ、３２ｂ、３２ｃ  被ガイド部；３２ｅ  連結ピン；３３  第３ホルダ；３３ａ、３３ｂ、３３ｃ  被ガイド部；３４  第４ホルダ；３４ａ、３４ｂ、３４ｃ  被ガイド部；３５  フレーム；３５Ｕ、３５Ｌ  ガイド部材（ガイドロッド）；３５ａ、３５ｂ  支持部材、３５ｅ  固定ピン；３６Ｕ、３６Ｌ、３７Ｕ、３７Ｌ  ガイド部材（ガイドロッド）；３８  フレーム；３８ａ  底部；３８ｂ  溝；４１  操作部材；Ｍ１  第１連結機構；Ｍ２  第２連結機構；Ｍ３  第３連結機構；１００  レンズ装置。
【図１】
2019158912.tif 000003
【図２Ａ】
2019158912.tif 000004
【図２Ｂ】
2019158912.tif 000005
【図３Ａ】
2019158912.tif 000006
【図３Ｂ】
2019158912.tif 000007
【図３Ｃ】
2019158912.tif 000008
【図４Ａ】
2019158912.tif 000009
【図４Ｂ】
2019158912.tif 000010
【図４Ｃ】
2019158912.tif 000011
【図５】
2019158912.tif 000012
【図６】
2019158912.tif 000013