(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のレンズ群と、
上記第１のレンズ群を支える第１の固定部材と、
上記第１の固定部材に形成された第１のヘリコイドと、
第２のレンズ群と、
上記第２のレンズ群を支える第２の固定部材と、
上記第２の固定部材に形成された第２のヘリコイドと、
回転自在の筒と、
上記第１のヘリコイドと係合し、上記筒の回転により上記第１のレンズ群を収納位置と突出位置との間を移動するように上記筒の内壁に形成された第３のヘリコイドと、
上記第２のヘリコイドと係合し、上記筒の回転により上記第２のレンズ群を収納位置と  突出位置との間を移動するように上記筒の内壁に形成された第４のヘリコイドと、
上記第１の固定部材に形成された第１のコマと、
上記第２の固定部材に形成された第２のコマと、
上記筒の回転角度に応じて上記第１のコマと係合し、所定の焦点距離区間のいずれかの焦点距離に対応する第１の位置に上記第１のレンズ群を配置するように上記筒の内壁に形成された第１のカム溝と、
上記筒の回転角度に応じて上記第２のコマと係合し、上記焦点距離に対応する第２の位置に上記第２のレンズ群を配置するように上記筒の内壁に形成された第２のカム溝と、
を備え、
上記第３のヘリコイドと上記第１のヘリコイドによる係合が外れ、上記第４のヘリコイドと上記第２のヘリコイドによる係合が外れる際に、上記第１の固定部材の上記第１のコマ部材が上記第１のカム溝に係合し、上記第２の固定部材の上記第２のコマ部材が上記第２のカム溝に係合するように、上記第１のヘリコイドの一端部と上記第１のカム溝の開放端部とが対応し、上記第２のヘリコイドの一端部と上記第２のカム溝の開放端部とが対応する、
ことを特徴とするレンズ装置。
【請求項２】
前記第１のコマおよび前記第２のコマは、前記第１のコマと前記第１のカム溝との係合位置と、前記第２のコマと前記第２のカム溝との係合位置とが前記筒の周方向において異なるように、配置されることを特徴とする請求項１記載のレンズ装置。
【請求項３】
前記筒の軸方向と平行に配置されたガイド部材と、このガイド部材の長手方向に沿って形成された溝部と、この溝部と係合する凸部を有する前記第１のコマおよび前記第２のコマの少なくとも一方を備えることを特徴とする請求項１記載のレンズ装置。
【請求項４】
撮像装置本体と、その撮像装置本体に沈胴可能なレンズ装置とを備え、
上記レンズ装置は、
第１のレンズ群と、
上記第１のレンズ群を支える第１の固定部材と、
上記第１の固定部材に形成された第１のヘリコイドと、
第２のレンズ群と、
上記第２のレンズ群を支える第２の固定部材と、
上記第２の固定部材に形成された第２のヘリコイドと、
回転自在の筒と、
上記第１のヘリコイドと係合し、上記筒の回転により上記第１のレンズ群を沈胴位置と突出位置との間を移動するように上記筒の内壁に形成された第３のヘリコイドと、
上記第２のヘリコイドと係合し、上記筒の回転により上記第２のレンズ群を沈胴位置と突出位置との間を移動するように上記筒の内壁に形成された第４のヘリコイドと、
上記第１の固定部材に形成された第１のコマと、
上記第２の固定部材に形成された第２のコマと、
上記筒の回転角度に応じて上記第１のコマと係合し、所定の焦点距離区間のいずれかの焦点距離に対応する位置に上記第１のレンズ群を配置するように上記筒の内壁に形成された第１のカム溝と、
上記筒の回転角度に応じて上記第２のコマと係合し、上記焦点距離に対応する位置に上記第２のレンズ群を配置するように上記筒の内壁に形成された第２のカム溝とを有し、
上記第３のヘリコイドと上記第１のヘリコイドによる係合が外れ、上記第４のヘリコイドと上記第２のヘリコイドによる係合が外れる際に、上記第１の固定部材の上記第１のコマ部材が上記第１のカム溝に係合し、上記第２の固定部材の上記第２のコマ部材が上記第２のカム溝に係合するように、上記第１のヘリコイドの一端部と上記第１のカム溝の開放端部とが対応し、上記第２のヘリコイドの一端部と上記第２のカム溝の開放端部とが対応する、
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
前記レンズ装置の前記第１のコマおよび前記第２のコマは、前記第１のコマと前記第１のカム溝との係合位置と、前記第２のコマと前記第２のカム溝との係合位置とが前記筒の周方向において異なるように、配置されることを特徴とする請求項４記載の撮像装置。
【請求項６】
前記レンズ装置は、前記筒の軸方向と平行に配置されたガイド部材と、このガイド部材の長手方向に沿って形成された溝部と、この溝部と係合する凸部を有する前記第１のコマおよび前記第２のコマの少なくとも一方を有することを特徴とする請求項４記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、焦点距離可変のレンズ群を収納可能なレンズ装置および撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は、特開平２−６９１４号公報記載の従来のレンズ装置のカム環の側面図であり、図１３は、図１２に示す従来のレンズ装置の動作を説明する断面図である。
【０００３】
図１２において、カム環１０６は、ズーミング操作のためのカム環であり、カム溝１０６ａ，１０６ｂは、カム環１０６に形成されたカム溝である。
【０００４】
また、コロ１０７ａは、従来のレンズ装置のバリエータ１０７に設けられ、カム溝１０６ａに嵌合するものであり、コロ１０８ａは、従来のレンズ装置のコンペンセータ１０８に設けられ、カム溝１０６ｂに嵌合するものである。
【０００５】
直進溝１０９ａは、バリエータ１０７およびコンペンセータ１０８をカム環１０６の軸方向に直進するように案内する案内溝である。
【０００６】
図１３において、バリエータ１０７およびコンペンセータ１０８は、従来のレンズ装置の２群の光学系である。カメラ本体１１０は、この従来のレンズ装置を有するカメラの本体部分である。
【０００７】
次に、従来のレンズ装置の動作について説明する。
【０００８】
カム環１０６を図１２の方向Ａに回転させることでバリエータ１０７およびコンペンセータ１０８が直進溝１０９ａに案内されて図１２の方向Ｂに移動する。
【０００９】
カム溝１０６ａ，１０６ｂにおけるα１〜α２の区間で、コロ１０７ａ，１０８ａが移動することで、ズーミング動作が行われる。
【００１０】
コロ１０７ａ，１０８ａがα１の位置にあると、カメラ本体１１０に対してバリエータ１０７およびコンペンセータ１０８は、図１３（ａ）に示す位置にある。
【００１１】
次に、コロ１０７ａ，１０８ａがα２の位置にあると、カメラ本体１１０に対してバリエータ１０７およびコンペンセータ１０８は、図１３（ｂ）に示す位置にある。
【００１２】
このようにバリエータ１０７およびコンペンセータ１０８が移動してズーミング操作が行われる。
【００１３】
一方、カム溝１０６ａ，１０６ｂにおけるα２〜α４の区間で、コロ１０７ａ，１０８ａが移動することで、沈胴動作が行われる。
【００１４】
コロ１０７ａ，１０８ａがα３の位置まで移動すると、カメラ本体１１０に対してバリエータ１０７およびコンペンセータ１０８は、図１３（ｃ）に示す位置に移動し、カメラ本体１１０内に収納される。
【００１５】
これにより、従来のレンズ装置がカメラ本体１１０内に収納され、沈胴動作が完了する。
【００１６】
したがって、従来のレンズ装置では、コロ１０７ａ，１０８ａとカム溝１０６ａ，１０６ｂとのカム機構により沈胴状態となるため、従来のレンズ装置をカメラ本体１１０内に収納している状態では、コロ１０７ａ，１０８ａとカム溝１０６ａ，１０６ｂとの接触だけで従来のレンズ装置が係止されることになる。
【００１７】
このような沈胴動作が可能なレンズ装置は、本来、撮像装置の小型化などを目的とするものであり、レンズ装置がカメラ本体内に収納された状態で、例えば鞄などに入れて気軽に持ち運ばれるものである。また、このようなレンズ装置は、収納された状態にある時間が長い。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のレンズ装置がカメラ本体１１０内に収納されている状態では、コロ１０７ａ，１０８ａとカム溝１０６ａ，１０６ｂとの接触だけで従来のレンズ装置が係止されるため、持ち運びの際などに加わる様々な振動や衝撃が構造内のガタやレンズ群の配置ズレなどの原因になり易いという問題がある。
【００１９】
本発明は、このような課題を鑑みてなされたもので、持ち運びの際などに加わる様々な振動や衝撃に起因した構造内のガタやレンズ群の配置ズレを生じにくくすることができるレンズ装置および撮像装置を得ることを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明のレンズ装置は、第１のレンズ群と、第１のレンズ群を支える第１の固定部材と、第１の固定部材に形成された第１のヘリコイドと、第２のレンズ群と、第２のレンズ群を支える第２の固定部材と、第２の固定部材に形成された第２のヘリコイドと、回転自在の筒と、第１のヘリコイドと係合し、筒の回転により第１のレンズ群を収納位置と突出位置との間を移動するように筒の内壁に形成された第３のヘリコイドと、第２のヘリコイドと係合し、筒の回転により第２のレンズ群を収納位置と突出位置との間を移動するように筒の内壁に形成された第４のヘリコイドとを備えている。
【００２１】
このレンズ装置を利用すると、収納状態において第１および第２のレンズ群を固定する第１および第２の固定部材が接触面積の大きいヘリコイドを介して固定されるため、持ち運びの際などに加わる様々な振動や衝撃に起因した構造内のガタやレンズ群の配置ズレを生じにくくすることができる。
【００２２】
また、この突出状態と収納状態との間の第１および第２のレンズ群の移動については高精度を必要としないため、ヘリコイド機構を使用することで、筒の加工が簡単になり製造時間および製造コストを低くすることができる。すなわち、製造時に誤差が多少生じても突出状態と収納状態との間では、焦点距離を制御する場合と異なり、単にレンズ群を移動させればよいだけであるため、加工が簡単になり製造時間および製造コストを低くすることができる。
【００２３】
さらに、本発明のレンズ装置は、上記発明のレンズ装置に加え、第１の固定部材に形成された第１のコマと、第２の固定部材に形成された第２のコマと、筒の回転角度に応じて第１のコマと係合し、所定の焦点距離区間のいずれかの焦点距離に対応する第１の位置に第１のレンズ群を配置するように筒の内壁に形成された第１のカム溝と、筒の回転角度に応じて第２のコマと係合し、焦点距離に対応する第２の位置に第２のレンズ群を配置するように筒の内壁に形成された第２のカム溝とを備え、第３のヘリコイドと第１のヘリコイドによる係合が外れ、第４のヘリコイドと第２のヘリコイドによる係合が外れる際に、第１の固定部材の第１のコマ部材が第１のカム溝に係合し、第２の固定部材の第２のコマ部材が第２のカム溝に係合するように、第１のヘリコイドの一端部と第１のカム溝の開放端部とが対応し、第２のヘリコイドの一端部と第２のカム溝の開放端部とが対応している。
【００２４】
このレンズ装置を利用すると、筒の回転角度と焦点距離との対応関係に基づいてカム溝を形成することで、簡単にかつ正確に焦点距離を制御することができる。
【００２５】
さらに、本発明のレンズ装置は、上記発明のレンズ装置に加え、第１のコマと第１のカム溝との係合位置と、第２のコマと第２のカム溝との係合位置とが筒の周方向において異なるように、第１のコマおよび第２のコマが配置されるようにしたものである。
【００２６】
このレンズ装置を利用すると、筒における第１のカム溝と第２のカム溝とを互いにずらすことで、第３および第４のヘリコイドの形成が可能な場所を増やし、第３および第４のヘリコイドの全長をより長くすることができる。これにより、レンズ群および固定部材が収納状態においてより確実に固定される。
【００２７】
さらに、本発明のレンズ装置は、上記各発明のレンズ装置に加え、筒の軸方向と平行に配置されたガイド部材と、このガイド部材の長手方向に沿って形成された溝部と、この溝部と係合する凸部を有する第１のコマおよび第２のコマの少なくとも一方を備える。
【００２８】
このレンズ装置を利用すると、筒の周方向における固定部材の移動を少ない部品で規制することができ、製造コストを低くすることができる。
【００２９】
本発明の撮像装置は、撮像装置本体と、その撮像装置本体に沈胴可能なレンズ装置とを備え、レンズ装置に、第１のレンズ群と、第１のレンズ群を支える第１の固定部材と、第１の固定部材に形成された第１のヘリコイドと、第２のレンズ群と、第２のレンズ群を支える第２の固定部材と、第２の固定部材に形成された第２のヘリコイドと、回転自在の筒と、第１のヘリコイドと係合し、筒の回転により第１のレンズ群を沈胴位置と突出位置との間を移動するように筒の内壁に形成された第３のヘリコイドと、第２のヘリコイドと係合し、筒の回転により第２のレンズ群を沈胴位置と突出位置との間を移動するように筒の内壁に形成された第４のヘリコイドとを有するものである。
【００３０】
この撮像装置を利用すると、収納状態においてレンズ装置の第１および第２のレンズ群を固定する第１および第２の固定部材が、接触面積の大きいヘリコイドを介して固定されるため、持ち運びの際などに加わる様々な振動や衝撃に起因した構造内のガタやレンズ群の配置ズレを生じにくくすることができる。
【００３１】
また、この突出状態と収納状態との間の第１および第２のレンズ群の移動については高精度を必要としないため、ヘリコイドを使用することで、筒の加工が簡単になり製造時間および製造コストを低くすることができる。すなわち、製造時に誤差が多少生じても突出状態と収納状態との間では、焦点距離を制御する場合と異なり、単にレンズ群を移動させればよいだけであるため、筒の加工が簡単になり製造時間および製造コストを低くすることができる。
【００３２】
さらに、本発明の撮像装置は、上記発明の撮像装置に加え、レンズ装置に、第１の固定部材に形成された第１のコマと、第２の固定部材に形成された第２のコマと、筒の回転角度に応じて第１のコマと係合し、所定の焦点距離区間のいずれかの焦点距離に対応する位置に第１のレンズ群を配置するように筒の内壁に形成された第１のカム溝と、筒の回転角度に応じて第２のコマと係合し、焦点距離に対応する位置に第２のレンズ群を配置するように筒の内壁に形成された第２のカム溝とを有し、第３のヘリコイドと第１のヘリコイドによる係合が外れ、第４のヘリコイドと第２のヘリコイドによる係合が外れる際に、第１の固定部材の第１のコマ部材が第１のカム溝に係合し、第２の固定部材の第２のコマ部材が第２のカム溝に係合するように、第１のヘリコイドの一端部と第１のカム溝の開放端部とが対応し、第２のヘリコイドの一端部と第２のカム溝の開放端部とが対応している。
【００３３】
この撮像装置を利用すると、レンズ装置の筒の回転角度と焦点距離との対応関係に基づいてカム溝を形成することで、簡単にかつ正確に焦点距離を制御することができる。
【００３４】
さらに、本発明の撮像装置は、上記発明の撮像装置に加え、レンズ装置の第１のコマおよび第２のコマが、第１のコマと第１のカム溝との係合位置と、第２のコマと第２のカム溝との係合位置とが筒の周方向において異なるように配置されるようにしたものである。
【００３５】
この撮像装置を利用すると、レンズ装置の筒における第１のカム溝と第２のカム溝とを互いにずらすことで、第３および第４のヘリコイドの形成が可能な場所を増やし、第３および第４のヘリコイドの全長をより長くすることができる。これにより、レンズ群および固定部材が収納状態においてより確実に固定される。
【００３６】
さらに、本発明の撮像装置は、上記各発明の撮像装置に加え、レンズ装置に、筒の軸方向と平行に配置されたガイド部材と、このガイド部材の長手方向に沿って形成された溝部と、この溝部と係合する凸部を有する第１のコマおよび第２のコマの少なくとも一方を有する。
【００３７】
この撮像装置を利用すると、筒の周方向における固定部材の移動を少ない部品で規制することができ、製造コストを低くすることができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００３９】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るレンズ装置の構成を示す断面図である。
なお、図１はレンズ装置の断面をとったときのその端面を主に示している。
【００４０】
レンズ群１は、このレンズ装置の光学系を構成する第１のレンズ群であり、レンズ群２は、このレンズ装置の光学系を構成する第２のレンズ群である。なお、レンズ群１，２は、このレンズ装置の光学系の焦点距離変更用のレンズ群である。
【００４１】
レンズ３は、このレンズ装置の光学系を構成する焦点調節用のレンズである。
【００４２】
透明板４は、撮像素子５の表面を保護するガラス、透明プラスチックといった部材である。また、透明板４を、波長の短い光を減衰させるローパスフィルタ、赤外線を減衰させるＩＲカットフィルタなどとしてもよい。
【００４３】
撮像素子５は、このレンズ装置の光学系により得られた被写体の光の像を電気信号に変換するＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳセンサなどの撮像素子である。
【００４４】
固定部材６は、レンズ群１を支える第１の固定部材である。ヘリコイド６ａは、固定部材６に形成された第１のヘリコイドである。
【００４５】
固定部材７は、レンズ群２を支える第２の固定部材である。ヘリコイド７ａは、固定部材７に形成された第２のヘリコイドである。
【００４６】
筒８は、回転自在に配置され、その外周に形成された歯８ａに対して図示せぬ駆動系から歯車機構で回転力を与えられる円筒部材である。
【００４７】
筒８において、ヘリコイド８ｂは、ヘリコイド６ａと係合するように筒８の内壁に形成された第３のヘリコイドである。
【００４８】
また、ヘリコイド８ｃは、ヘリコイド７ａと係合するように筒８の内壁に形成された第４のヘリコイドである。
【００４９】
コマ部材９は、固定部材６に固定され、一端がコマであり、他端が凸部９ａである部材であり、コマ部材１０は、固定部材７に固定された部材である。すなわち、コマ部材９は、このレンズ装置における第１のコマであり、コマ部材１０は、このレンズ装置における第２のコマである。
【００５０】
なお、コマ部材９およびコマ部材１０は、コマ部材９とカム溝８ｄとの係合位置と、コマ部材１０とカム溝８ｆとの係合位置とが筒８の周方向において異なるように配置される。すなわち、筒８の中心軸から見て、コマ部材９とカム溝８ｄとの係合位置は、コマ１０とカム溝８ｆとの係合位置とは異なる角度となる。
【００５１】
カム溝８ｄは、筒８の回転角度に応じてコマ部材９と係合し、所定の焦点距離区間のいずれかの焦点距離に対応する位置にレンズ群１を配置するように筒８の内壁に形成された凸断面部８ｅの谷部である第１のカム溝である。
【００５２】
カム溝８ｆは、筒８の回転角度に応じてコマ部材１０と係合し、所定の焦点距離区間のいずれかの焦点距離に対応する位置にレンズ群２を配置するように筒８の内壁に形成された凸断面部８ｇの谷部である第２のカム溝である。
【００５３】
ガイド部材１１は、筒８の周方向における固定部材６，７の移動を規制する部材である。図２は、ガイド部材１１と固定部材７の一例を示す斜視図である。図７において、ガイド部材１１は、筒８の軸方向に平行に切欠状に形成され固定部材７の突起部７ｂに係合するガイド部１１ａを有し、このガイド部１１ａで筒８の周方向における固定部材７の移動を規制する。また、ガイド部材１１は、筒８の軸方向に平行に形成されコマ部材９の凸部９ａと係合する溝部１１ｂを有し、この溝部１１ｂで筒８の周方向における固定部材６の移動を規制する。
【００５４】
図１に戻り、構造部材１２は、上述の各部材などを固定するための、または、このレンズ装置を撮像装置に固定するための部材である。
【００５５】
固定部材２１は、レンズ３を固定する部材である。規制部２２は、固定部材２１に形成され、また、ガイド部材１１および構造部材１２に固定された軸２３を摺動自在に貫通され、回転軸２５と相まって、光軸に対して垂直方向におけるレンズ３の動きを規制する部材である。
【００５６】
ステッピングモータ２４は、図示せぬ電子回路による制御に基づいて駆動し、レンズ３の光軸上における位置を制御するものである。回転軸２５は、ステッピングモータ２４に接続され、その外周にネジを形成された軸部材である。ネジ部材２６は、回転軸２５のネジに係合するネジが形成され、回転軸２５を挟んで互いに対向する位置に配置されるように固定部材２１に固定された部材である。なお、図１においては、固定部材２１に固定されたネジ部材２６のみが記載されているが、もう１つのネジ部材２６が、回転軸２５を挟んだ対向位置に固定されている。
【００５７】
次に、このレンズ装置の筒８の詳細について説明する。図３は、図１における筒８の内壁の一部の展開図である。
【００５８】
図３に示すように、レンズ群１の移動に関係するヘリコイド８ｂの一端部とカム溝８ｄの開放端部とが対応し、レンズ群２の移動に関係するヘリコイド８ｃの一端部とカム溝８ｆの開放端部とが対応するように、筒８の内壁に、ヘリコイド８ｂ，８ｃおよびカム溝８ｄ，８ｆが形成されている。
【００５９】
ヘリコイド８ｂは、筒８の回転によりレンズ群１を収納位置と突出位置との間を移動するように形成され、ヘリコイド８ｃは、筒８の回転によりレンズ群２を収納位置と突出位置との間を移動するように形成されている。
【００６０】
また、カム溝８ｄ，８ｆは、レンズ群１，２が筒８の各回転角度において所定の焦点距離となる位置に配置されるように形成されている。
【００６１】
次に、本実施の形態１に係るレンズ装置の動作について説明する。
【００６２】
レンズ装置が収納状態にある場合、レンズ群１，２およびレンズ３は、図１に示す位置にある。図４は、収納状態におけるレンズ装置のヘリコイドの係合状態を示す拡大断面図である。この際、レンズ群１を固定する固定部材６のヘリコイド６ａと筒８のヘリコイド８ｂとが係合し、レンズ群２を固定する固定部材７のヘリコイド７ａと筒８のヘリコイド８ｃとが係合している。
【００６３】
なお、図１に示すヘリコイド６ａ，７ａおよびコマ部材９，１０、並びに、ヘリコイド８ｂ，８ｃおよびカム溝８ｄの配置関係は、図３のＡ−Ａの位置におけるものである。
【００６４】
次に、筒８が図３の方向Ｒ１へ回転すると、固定部材６，７は、ガイド部材１１により筒８の周方向における移動を規制されつつ、ヘリコイドの機構に基づいて、撮像素子５から離れていく方向へ線形移動する。このとき、固定部材６，７とともにレンズ群１，２も移動する。
【００６５】
なお、この際、固定部材６のコマ部材９と固定部材７のコマ部材１０は、特に機能しない。ただし、コマ部材９の凸部９ａは、ガイド部材１１の溝部１１ｂに係合し、固定部材６の筒８の周方向における移動を規制している。
【００６６】
そして、レンズ装置が突出状態になるまで筒８が図３の方向Ｒ１へ回転すると、レンズ群１を固定する固定部材６のヘリコイド６ａと筒８のヘリコイド８ｂとの係合、および、レンズ群２を固定する固定部材７のヘリコイド７ａと筒８のヘリコイド８ｃとの係合がそれぞれ解かれる。すなわち、収納状態から一定の回転数（または回転角度）だけ筒８が回転すると、ヘリコイド６ａとヘリコイド８ｂによるネジが外れるとともに、ヘリコイド７ａとヘリコイド８ｃによるネジが外れる。
【００６７】
なお、この際、レンズ３は、ステッピングモータ２４により駆動され、所定の位置まで、撮像素子５から離れていく方向へ移動する。
【００６８】
ヘリコイド６ａとヘリコイド８ｂによるネジが外れ、ヘリコイド７ａとヘリコイド８ｃによるネジが外れる際に、固定部材６のコマ部材９がカム溝８ｄに係合し、固定部材７のコマ部材１０がカム溝８ｆに係合する。
【００６９】
固定部材６のコマ部材９がカム溝８ｄに係合し、固定部材７のコマ部材１０がカム溝８ｆに係合すると、レンズ群１，２による焦点距離の制御が可能になる。図５は、焦点距離制御時におけるレンズ装置のコマ部材９，１０およびカム溝８ｄ，８ｆの係合状態を示す拡大断面図である。なお、この図５は、断面をとったときのその端面を示している。
【００７０】
すなわち、固定部材６のコマ部材９がカム溝８ｄに係合し、固定部材７のコマ部材１０がカム溝８ｆに係合している状態では、筒８の回転角度に応じてカム溝８ｄ，８ｆの形状に従って、コマ部材９，１０が筒８の軸方向に平行に移動する。これにより、そのコマ部材９，１０の位置に対応した光軸上の位置にレンズ群１，２が配置されるので、筒８の回転角度に応じて、光学系の所定の焦点距離が設定される。
【００７１】
なお、焦点距離を変更する際には、レンズ群１の光軸上の位置とレンズ群２の光軸上の位置との間隔と、合焦位置からのレンズ群１，２の光軸上の位置とが比例関係にないため、ヘリコイドによるネジ機構を使用することが困難である。したがって、本実施の形態１に係るレンズ装置では、焦点距離の制御には上述のようなカム機構を使用している。
【００７２】
図５に示すヘリコイド６ａ，７ａおよびコマ部材９，１０、並びに、ヘリコイド８ｂ，８ｃおよびカム溝８ｄの配置関係は、図３のＢ−Ｂの位置におけるものである。
【００７３】
このようにして、突出状態になった後、焦点距離制御可能状態になる。図６は、焦点距離制御可能状態における本実施の形態１に係るレンズ装置の断面図である。なお、この図６は、断面をとったときのその端面を主に示している。
【００７４】
なお、上述の手順とは逆の手順により、レンズ装置を収納状態に戻すことができる。
【００７５】
図７は、図１から図６に示した本実施の形態１に係るレンズ装置と同一のレンズ装置５１を有する撮像装置の一例を示す断面図である。なお、この図７は、断面をとったときのその端面を示している。レンズ装置５１が収納状態にあるときは、図７（ａ）に示すように、レンズ装置５１は撮像装置本体５２に沈胴されている。一方、レンズ装置５１が焦点距離制御可能状態にあるときは、図７（ｂ）に示すように、レンズ装置５１は撮像装置本体５２から突出している。
【００７６】
以上のように、上記実施の形態１によれば、レンズ群１と、レンズ群１を支える固定部材６と、固定部材６に形成されたヘリコイド６ａと、レンズ群２と、レンズ群２を支える固定部材７と、固定部材７に形成されたヘリコイド７ａと、回転自在の筒８と、ヘリコイド６ａと係合し筒８の回転によりレンズ群１を収納位置と突出位置との間を移動するように筒８の内壁に形成されたヘリコイド８ｂと、ヘリコイド７ａと係合し筒８の回転によりレンズ群２を収納位置と突出位置との間を移動するように筒８の内壁に形成されたヘリコイド８ｃとを備えている。これにより、収納状態においてレンズ群１，２を固定する固定部材６，７が接触面積の大きいヘリコイド６ａ，７ａ，８ｂ，８ｃを介して固定されるため、持ち運びの際などに加わる様々な振動や衝撃に起因した構造内のガタやレンズ群１，２の配置ズレを生じにくくすることができる。
【００７７】
また、この突出状態と収納状態との間のレンズ群１，２の移動については高精度を必要としないため、ヘリコイド機構を使用することで、筒８の加工が簡単になり製造時間および製造コストを低くすることができる。すなわち、製造時に誤差が多少生じても突出状態と収納状態との間では、焦点距離を制御する場合と異なり、単にレンズ群を移動させればよいだけであるため、筒８の加工が簡単になり製造時間および製造コストを低くすることができる。
【００７８】
さらに、上記実施の形態１によれば、固定部材６に設置されたコマ部材９と、固定部材７に設置されたコマ部材１０と、筒８の回転角度に応じてコマ部材９と係合し所定の焦点距離区間のいずれかの焦点距離に対応する位置にレンズ群１を配置するように筒の内壁に形成されたカム溝８ｄと、筒８の回転角度に応じてコマ部材１０と係合し焦点距離に対応する位置にレンズ群２を配置するように筒８の内壁に形成されたカム溝８ｆとをさらに備えている。これにより、筒８の回転角度と焦点距離との対応関係に基づいてカム溝８ｄ，８ｆを形成することで、簡単にかつ正確に焦点距離を制御することができる。
【００７９】
さらに、上記実施の形態１によれば、コマ部材９とカム溝８ｄとの係合位置と、コマ部材１０とカム溝８ｆとの係合位置とが筒８の周方向において異なるように、コマ部材９，１０が配置される。これにより、筒８におけるカム溝８ｄとカム溝８ｆとを図３に示すように互いにずらして形成でき、それに伴って、ヘリコイド８ｂ，８ｃの形成が可能な場所が増え、ヘリコイド８ｂ，８ｃの全長をより長くすることができる。これにより、レンズ群１，２および固定部材６，７が収納状態においてより確実に固定される。
【００８０】
さらに、上記実施の形態１によれば、筒８の軸方向と平行に配置されたガイド部材１１と、このガイド部材１１の長手方向に沿って形成された溝部１１ｂと、この溝部１１ｂと係合する凸部９ａおよびコマを形成されたコマ部材９とを備える。これにより、筒８の周方向における固定部材６の移動を少ない部品で規制することができ、製造コストを低くすることができる。なお、固定部材７についても同様な機構により筒８の周方向における移動を規制するようにしてもよい。
【００８１】
実施の形態２．
図８は、本実施の形態２に係るレンズ装置における第１のレンズ群を固定する固定部材を示す斜視図であり、図９は、本実施の形態２に係るレンズ装置における第２のレンズ群を固定する固定部材を示す斜視図である。また、図１０は、本実施の形態２に係るレンズ装置における筒を示す斜視図であり、図１１は、図１０に示す筒の内壁の展開図である。
【００８２】
図８において、固定部材６１は、第１のレンズ群（レンズ群１に相当する）を支える第１の固定部材である。ヘリコイド６１ａは、固定部材６１の外周に形成された第１のヘリコイドである。凹部８１は、筒６３内壁のカム溝６３ｄと係合する図示せぬコマ部材（コマ部材９に相当する）を固定する構造である。取り付け部８２は、第１のレンズ群を取り付ける部位である。
【００８３】
また、図９において、固定部材６２は、第２のレンズ群（レンズ群２に相当する）を支える第２の固定部材である。突起部６２ｂは、固定部材６２の径方向に突出して形成された部位である。ヘリコイド６２ａは、突起部６２ｂの外側に形成された第２のヘリコイドである。凹部９１は、筒６３内壁のカム溝６３ｆと係合する図示せぬコマ部材（コマ部材１０に相当する）を固定する構造である。取り付け部９２は、第２のレンズ群を取り付ける部位である。
【００８４】
さらに、図１０において、筒６３は、回転自在に配置され、例えば、その外周に形成された図示せぬ歯に対して図示せぬ駆動系から歯車機構で回転力を与えられる円筒部材である。
【００８５】
図１１に示す筒６３の内壁において、ヘリコイド６３ｂは、ヘリコイド６１ａと係合するように筒６３の内壁に形成された第３のヘリコイドである。ヘリコイド６３ｃは、ヘリコイド６２ａと係合するように筒６２の内壁に形成された第４のヘリコイドである。
【００８６】
この実施の形態２においては、一例として、ヘリコイド６３ｂは２１条のネジを有し、ヘリコイド６３ｃは１２条のネジを有している。
【００８７】
また、図１１に示す筒６３の内壁において、カム溝６３ｄは、筒６３の回転角度に応じて、固定部材６１に取り付けられるコマ部材と係合し、所定の焦点距離区間のいずれかの焦点距離に対応する位置に第１のレンズ群を配置するように筒６３の内壁に形成された第１のカム溝である。カム溝６３ｆは、筒６３の回転角度に応じて、固定部材６２に取り付けられるコマ部材と係合し、所定の焦点距離区間のいずれかの焦点距離に対応する位置に第２のレンズ群を配置するように筒６３の内壁に形成された第２のカム溝である。
【００８８】
なお、実施の形態２におけるカム溝６３ｄ，６３ｆの部分は、実施の形態１とは異なり、周囲より肉厚を薄くして成形されている。
【００８９】
また、ヘリコイド６３ｂは、筒６３の回転により第１のレンズ群を収納位置と突出位置との間を移動するように形成され、ヘリコイド６３ｃは、筒６３の回転により第２のレンズ群を収納位置と突出位置との間を移動するように形成されている。カム溝６３ｄ，６３ｆは、第１および第２のレンズ群が筒６３の各回転角度において所定の焦点距離となる位置に配置されるように形成されている。
【００９０】
なお、実施の形態２に係るレンズ装置のその他の構成については、実施の形態１に係るものと同様に実現可能であるので、その説明を省略する。
【００９１】
次に、本実施の形態２に係るレンズ装置の動作について説明する。
【００９２】
レンズ装置が収納状態にある場合、図示せぬレンズ群は、撮像装置の本体側に位置している。
【００９３】
そして、筒６３が図１１の方向Ｒ１へ回転すると、固定部材６１，６２は、図示せぬガイド部材（ガイド部材１１に相当する）により筒６３の周方向における移動を規制されつつ、固定部材６１のヘリコイド６１ａおよび固定部材６２のヘリコイド６２ａと、筒６３のヘリコイド６３ｂおよびヘリコイド６３ｃによるヘリコイドネジ機構に基づいて、図１１の方向Ｌ１へそれぞれ線形移動する。このとき、固定部材６１，６２とともに第１および第２のレンズ群もそれぞれ移動する。
【００９４】
そして、レンズ装置が突出状態になるまで筒６３が図１１の方向Ｒ１へ回転すると、固定部材６１のヘリコイド６１ａと筒６３のヘリコイド６３ｂとの係合、および、固定部材６２のヘリコイド６２ａと筒６３のヘリコイド６３ｃとの係合がそれぞれ解かれる。すなわち、収納状態から一定の回転数（または回転角度）だけ筒６３が回転すると、図１１の位置Ｃ，Ｄにおいて、ヘリコイド６１ａとヘリコイド６３ｂによるネジが外れるとともに、ヘリコイド６２ａとヘリコイド６３ｃによるネジが外れる。
【００９５】
図１１の位置Ｃ，Ｄにおいて、ヘリコイド６１ａとヘリコイド６３ｂによるネジが外れ、ヘリコイド６２ａとヘリコイド６３ｃによるネジが外れる際に、固定部材６１の図示せぬコマ部材がカム溝６３ｄに係合し、固定部材６２の図示せぬコマ部材がカム溝６３ｆに係合する。なお、カム溝６３ｄ，６３ｆに係合する前、すなわち、ヘリコイド６１ａとヘリコイド６３ｂによるネジ、およびヘリコイド６２ａとヘリコイド６３ｃによるネジが螺合しているときには、図示せぬコマ部材は、筒６３の内壁に接触することなく何ら機能しない。
【００９６】
そして、固定部材６１の図示せぬコマ部材がカム溝６３ｄに係合し、固定部材６２の図示せぬコマ部材がカム溝６３ｆに係合すると、第１および第２のレンズ群による焦点距離の制御が可能になる。この際、実施の形態１の場合と同様に、筒６３を回転させることで、カム溝６３ｄ，６３ｆ内をコマ部材が相対的に移動していき、筒６３の各回転角度に対応して第１および第２のレンズ群が配置され、焦点距離が制御される。
【００９７】
なお、上述の手順とは逆の手順により、レンズ装置を収納状態に戻すことができる。その際、対になるヘリコイド６１ａとヘリコイド６３ｂ、並びに、ヘリコイド６２ａとヘリコイド６３ｃは、筒６３の回転による螺合開始時に一部の条同士が最初に螺合を開始し、その後、筒６３の回転が進むと、他の条同士が螺合を開始するようにしてもよい。これにより、ヘリコイド同士が噛み合う際の抵抗を低くすることができる。
【００９８】
この実施の形態２のレンズ装置の場合、固定部材６１のヘリコイド６１ａを固定部材６１の外周上に略均等間隔にて配置しているが、これは、固定部材６１の重量バランスおよび強度の均一化を考慮したものである。また、噛み合いの際の抵抗を少なくするために、ヘリコイド同士の噛み合うタイミングがずれるように、ヘリコイド６１ａ，６２ａ，６３ｂ，６３ｃの長さを一部変更している。
【００９９】
また、実施の形態２に係るレンズ装置のその他の部位の動作や機能については実施の形態１のものと同様であるので、その説明を省略する。
【０１００】
また、このレンズ装置は、実施の形態１の場合と同様に、撮像装置に組み込まれるようにしてもよい。
【０１０１】
以上のように、上記実施の形態２によれば、実施の形態１と同様に、収納状態において第１および第２のレンズ群を固定する固定部材６１，６２が接触面積の大きいヘリコイド６１ａ，６２ａ，６３ｂ，６３ｃを介して固定されるため、持ち運びの際などに加わる様々な振動や衝撃に起因した構造内のガタや第１および第２のレンズ群の配置ズレを生じにくくすることができる。
【０１０２】
なお、上記実施の形態１，２では、焦点距離の変更のために２群のレンズ群１，２が使用されているが、３群以上のレンズ群を使用するようにしても同様に本発明を適用することができる。また、非球面レンズを用いることなどで、レンズ群とせず、それぞれの、またはいずれか一方のレンズ群の代わりに１枚のレンズを使用するようにしてもよい。
【０１０３】
また、上記実施の形態１では、レンズ装置に撮像素子５が設けられているが、撮像素子５がなく通常の銀塩フィルムを使用するカメラなどに使用するレンズ装置にも、実施の形態１，２として具体化される本発明を適用することができる。
【０１０４】
【発明の効果】
本発明では、収納状態においてレンズ群を確実に固定して持ち運びの際などに加わる様々な振動や衝撃に起因した構造内のガタやレンズ群の配置ズレを生じにくくすることができるレンズ装置および撮像装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１に係るレンズ装置の構成を示す断面図である。
【図２】  ガイド部材と固定部材の一例を示す斜視図である。
【図３】  図１における筒の内壁の一部の展開図である。
【図４】  収納状態におけるレンズ装置のヘリコイドの係合状態を示す拡大断面図である。
【図５】  焦点距離制御時におけるレンズ装置のコマ部材およびカム溝の係合状態を示す拡大断面図である。
【図６】  焦点距離制御可能状態における本実施の形態１に係るレンズ装置の断面図である。
【図７】  本実施の形態１に係るレンズ装置を有する撮像装置の一例を示す断面図である。
【図８】  本実施の形態２に係るレンズ装置における第１のレンズ群を固定する固定部材を示す斜視図である。
【図９】  本実施の形態２に係るレンズ装置における第２のレンズ群を固定する固定部材を示す斜視図である。
【図１０】  本実施の形態２に係るレンズ装置における筒を示す斜視図である。
【図１１】  図９に示す筒の内壁の展開図である。
【図１２】  従来のレンズ装置のカム環の側面図である。
【図１３】  図１２に示す従来のレンズ装置の動作を説明する断面図である。
【符号の説明】
１  レンズ群（第１のレンズ群）
２  レンズ群（第２のレンズ群）
６  固定部材（第１の固定部材）
６ａ  ヘリコイド（第１のヘリコイド）
７  固定部材（第２の固定部材）
７ａ  ヘリコイド（第２のヘリコイド）
８  筒
８ｂ  ヘリコイド（第３のヘリコイド）
８ｃ  ヘリコイド（第４のヘリコイド）
８ｄ  カム溝（第１のカム溝）
８ｆ  カム溝（第２のカム溝）
９  コマ部材（第１のコマ）
１０  コマ部材（第２のコマ）
１０ａ  凸部
１１  ガイド部材
１１ｂ  溝部
５１  レンズ装置
５２  撮像装置本体
６１  固定部材（第１の固定部材）
６１ａ  ヘリコイド（第１のヘリコイド）
６２  固定部材（第２の固定部材）
６２ａ  ヘリコイド（第２のヘリコイド）
６３  筒
６３ｂ  ヘリコイド（第３のヘリコイド）
６３ｃ  ヘリコイド（第４のヘリコイド）
６３ｄ  カム溝（第１のカム溝）
６３ｆ  カム溝（第２のカム溝）
【図１】
0004675511.tif 000002
【図２】
0004675511.tif 000003
【図３】
0004675511.tif 000004
【図４】
0004675511.tif 000005
【図５】
0004675511.tif 000006
【図６】
0004675511.tif 000007
【図７】
0004675511.tif 000008
【図８】
0004675511.tif 000009
【図９】
0004675511.tif 000010
【図１０】
0004675511.tif 000011
【図１１】
0004675511.tif 000012
【図１２】
0004675511.tif 000013
【図１３】
0004675511.tif 000014