(57)【要約】【課題】  複数のモータを用いて直接的にレンズ枠を直進移動させる構成のレンズ鏡胴において、低コスト化したレンズ鏡胴を得ること。【解決手段】  複数のレンズ群と、複数のモータとを有し、複数のレンズ群のうち少なくとも２つのレンズ群が前数のモータにより、それぞれ光軸方向に移動可能となされたレンズ鏡胴において、複数のモータを単一の保持部材で保持したレンズ鏡胴とする。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体光を導くための複数のレンズ群と、複数のモータとを有し、前記複数のレンズ群のうち少なくとも２つのレンズ群が前記複数のモータにより、それぞれ光軸方向に移動可能となされたレンズ鏡胴において、
前記複数のモータを単一の保持部材で保持したことを特徴とするレンズ鏡胴。
【請求項２】
前記保持部材が、前記レンズ鏡胴の蓋部材を兼ねていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡胴。
【請求項３】
前記保持部材は、金属板で形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡胴。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴を備えたことを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体光を導くための複数のレンズ群を有し、少なくとも２つのレンズ群を移動させるよう構成されたレンズ鏡胴に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、焦点距離可変の撮影レンズ（以下、ズームレンズとも称す）を搭載したカメラが市販されている。このズームレンズは、光学系を構成する複数のレンズ群のうち、所定のレンズ群を光軸に沿って所望の位置に移動させ、その間隔を変化させることにより、焦点距離の変更を行うようになっている。
【０００３】
複数のレンズ群を光軸に沿って移動させる方式としては大別して２種有り、カム溝を形成したカム筒と、このカム溝に係合するカムピンをレンズ枠外周に形成すると共に、レンズ枠を直進案内に係合させ、このカム筒を回転させることによりレンズ枠を直進移動させるものと、光軸に略平行に軸を配置しこの軸を直進案内のガイド軸とし、レンズ枠にガイド軸が貫通するスリーブを形成し、ステッピングモータとリードスクリューを用いて直接的にレンズ枠をガイド軸に沿って摺動させ直進移動させるものとがある。
【０００４】
後者の、ステッピングモータを用いてレンズ枠を直進移動させるよう構成したレンズ鏡胴の例として、正面から見て略四辺形の鏡胴内にステッピングモータを配置したものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、折り曲げ光学系にレンズ枠を直進移動させる構成を適用し、２つのステッピングモータにより２つのレンズ群を移動させるようにしたレンズ鏡胴が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平８−３１３７８３号公報
【特許文献２】特開２００３−２２２９４６号公報（図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ステッピングモータを用いて直接的にレンズ枠を直進移動させるものは、複雑なカム形状のカム筒や複雑な鏡胴構成を必要とせず、簡単な構造でカム筒を用いるものに比べ低コストであるため、縮退を必要としないカメラのレンズ鏡胴に最適であり多用されている。
【０００７】
上記特許文献１及び２に記載のステッピングモータを用いて直接的にレンズ枠を直進移動させるレンズ鏡胴は、２つのステッピングモータを個々に鏡胴内に組み込み、所定の位置に固定する構成になっている。このような組み立て構成においては、ステッピングモータを保持する保持部材を板材でそれぞれ形成し、この保持部材を個々に鏡胴に固定するものが一般的である。
【０００８】
このような方法では、モータの個数分だけ保持部材を製作しなくてはならず、治工具、部品費、組み立て費等がモータの個数に比例して発生し、コスト増となる問題があった。
【０００９】
本発明は上記問題に鑑み、複数のモータを用いて直接的にレンズ枠を直進移動させる構成のレンズ鏡胴において、低コスト化したレンズ鏡胴を得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題は、以下の構成で解決される。
【００１１】
１）  被写体光を導くための複数のレンズ群と、複数のモータとを有し、前記複数のレンズ群のうち少なくとも２つのレンズ群が前記複数のモータにより、それぞれ光軸方向に移動可能となされたレンズ鏡胴において、前記複数のモータを単一の保持部材で保持したことを特徴とするレンズ鏡胴。
【００１２】
２）  前記保持部材が、前記レンズ鏡胴の蓋部材を兼ねている１）のレンズ鏡胴。
【００１３】
３）  前記保持部材は、金属板で形成されている１）又は２）のレンズ鏡胴。
【００１４】
４）  １）〜３）のいずれかのレンズ鏡胴を備えたことを特徴とするカメラ。
【発明の効果】
【００１５】
上記１）の発明によれば、複数のモータを用いて直接的にレンズ枠を直進移動させる構成のレンズ鏡胴において、使用するモータの個数が増加しても、治工具、部品費、組み立て費等の増加がなく、低コストのレンズ鏡胴を得ることが可能となる。
【００１６】
上記２）及び３）の発明によれば、上記の効果に加えて、レンズ鏡胴をより薄く形成することが可能となる。
【００１７】
上記４）の発明によれば、低コスト、薄型のレンズ鏡胴を備えた、低コスト、薄型のカメラを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、実施の形態により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１９】
図１は、本発明に係るレンズ鏡胴を備えたカメラ１００の、主要構成ユニットの内部配置の一例を示す図である。同図は、カメラ１００を被写体側から見た斜視図である。
【００２０】
同図に示すように、カメラ１００は、変倍可能な折り曲げ撮像光学系を内包した本発明に係るレンズ鏡胴５０が図示の如く前面に沿って配置され、開口部５１が被写体光束を取り込むよう配置されている。また図示していないが、開口部５１を開閉するレンズバリアが配置されている。
【００２１】
５２はフラッシュ発光窓であり、５３はフラッシュ発光窓の後方に配置された反射傘、キセノン管、その他メインコンデンサ、回路基板等で構成されるフラッシュユニットである。５４はカード型の画像記録用メモリである。５５は電池であり、カメラ１００の各部へ電源を供給する。画像記録用メモリ５４及び電池５５は、図示しない蓋部から挿脱が可能となっている。
【００２２】
カメラ１００の上面には、レリーズ釦５６が配置され、その１段の押し込みにより撮影準備動作、即ち焦点合わせ動作や測光動作が行われ、その２段の押し込みにより撮影露光動作が行われる。５７はメインスイッチであり、カメラ１００を動作状態と非動作状態に切り替えるスイッチである。メインスイッチ５７により動作状態に切り替えられると、レンズバリアを備えている場合には、これを開状態にすると共に、各部の動作が開始される。また、メインスイッチ５７により非動作状態に切り替えられると、レンズバリアを閉状態にすると共に、各部の動作を終了させる。
【００２３】
カメラ１００の背面には、ＬＣＤ或いは有機ＥＬ等の表示素子で構成され、画像やその他文字情報等を表示する画像表示部５８が配置されている。また、図示していないが、ズームアップ、ズームダウンをおこなうズーム釦、撮影した画像を再生する再生釦、画像表示部５８上に各種のメニューを表示させるメニュー釦、表示から所望の機能を選択する選択釦等の操作部材が配置されている。
【００２４】
また、図示していないが、これら主要構成ユニットの間には、各部を接続すると共に、各種電子部品が搭載された回路基板が配置され、各主要構成ユニットの駆動及び制御を行うようになっている。更に不図示の、外部入出力端子、ストラップ取り付け部、三脚座等を備えている。
【００２５】
図２は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴５０のユニット状態の概略の斜視図である。なお、以下の図においては、説明の重複を避けるため、同機能部材には同符号を付与して説明する。
【００２６】
同図に示すように、レンズ鏡胴５０の外表面は、略直方体形状であり、主胴９内には、不図示の複数のレンズ群が配置され、複数のレンズ群のうち移動可能となされた３つのレンズ群をそれぞれ独立して移動させる第１モータ２０、第２モータ２１、第３モータ２２を備えている。８は撮像素子であり、ＦＰＣはフレキシブルプリント基板であり、撮像素子８と不図示の回路基板に接続されている。１１は最も物体側に配置されたレンズであり光軸ＯＡを被写体に向けて配置されている。
【００２７】
第１モータ２０、第２モータ２１、第３モータ２２は、後に詳しく説明するが、単一の保持部材１０により一体的に保持された状態で、主胴９に固定されている。また、第１モータ２０、第２モータ２１、第３モータ２２は、例えばステッピングモータであり、不図示のプリント基板に接続され、個々に制御及び駆動されるようになっている。
【００２８】
図３は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴５０に内包された変倍可能な折り曲げ撮像光学系を示す断面図である。同図（ａ）は、折り曲げ前及び折り曲げ後の２つの光軸を含む面で切断した断面図である。同図（ｂ）は、ズーミング時の各レンズ群の移動線図である。
【００２９】
同図（ａ）に示すように、ＯＡは折り曲げ前の光軸であり、ＯＢは折り曲げ後の光軸である。１は第１レンズ群であり、第１レンズ群１は、光軸をＯＡとし被写体に向けて配置されたレンズ１１と光軸ＯＡを略直角方向に折り曲げる反射部材であるプリズム１２と、プリズム１２により折り曲げられた光軸ＯＢを光軸として配置されたレンズ１３により構成されている。この第１レンズ群１は、主胴９に固定されたレンズ群である。
【００３０】
２は第２レンズ群であり、第２レンズ群鏡枠２ｋに組み込まれている。第２レンズ群は、変倍（以下、ズーミングとも言う）時に第２レンズ群鏡枠２ｋと共に、一体的に移動するレンズ群である。
【００３１】
３は第３レンズ群であり、主胴９に固定されている。この第３レンズ群３は、移動しないレンズ群である。
【００３２】
４は第４レンズ群であり、第４レンズ群鏡枠４ｋに組み込まれている。第４レンズ群は、変倍時に第４レンズ群鏡枠４ｋと共に、一体的に移動するレンズ群である。
【００３３】
５は第５レンズ群であり、第５レンズ群鏡枠５ｋに組み込まれている。第５レンズ群は、変倍時に第５レンズ群鏡枠５ｋと共に、一体的に移動するレンズ群である。
【００３４】
６は第６レンズ群であり、主胴９に固定されている。この第６レンズ群６は、移動しないレンズ群である。
【００３５】
７は赤外光カットフィルタ及びオプチカルローパスフィルタを積層した光学フィルタであり、主胴９に組み付けられている。８は撮像素子であり、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）型イメージセンサ、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型イメージセンサ等が用いられる。撮像素子８は主胴９に組み付けられている。ＦＰＣはフレキシブルプリント基板であり、撮像素子８に接続され、カメラ内の他の回路へ接続される。Ｓは絞りシャッタユニットであり、主胴９に固定されている。
【００３６】
同図（ｂ）に示すように、第１、第３、第６レンズ群は固定レンズ群であり、第２、第４、第５レンズ群はワイド（Ｗ）〜テレ（Ｔ）の間を図示の如く移動してズーミングが行われる。なお、第５レンズ群はズーミングで移動した位置から更に移動してフォーシングも行うようになっている。
【００３７】
図４は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴５０の主胴９内部の概略構造を示す平面図である。同図は、図２に示すレンズ鏡胴５０から第１モータ２０、第２モータ２１、第３モータ２２及び、これらを保持する保持部材１０を外した内部を示している。
【００３８】
同図に示すようにレンズ鏡胴５０の内部には、第２レンズ群鏡枠２ｋに一体的に形成されたスリーブ２ｓ、第５レンズ群鏡枠５ｋに一体的に形成されたスリーブ５ｓ及び第４レンズ群鏡枠４ｋに一体的に形成された回転係止部４ｍを貫通して、ガイド軸１５が設けられている。更に、第２レンズ群鏡枠２ｋに一体的に形成された回転係止部２ｍ、第４レンズ群鏡枠４ｋに一体的に形成されたスリーブ４ｓ、第５レンズ群鏡枠５ｋに一体的に形成された回転係止部５ｍに、ガイド軸１６が貫通して設けられている。これにより、第２レンズ群鏡枠２ｋ、第４レンズ群鏡枠４ｋ、第５レンズ群鏡枠５ｋは、ガイド軸１５、１６に沿って光軸ＯＢ方向に摺動可能とされている。なお、各スリーブはガイド軸と嵌合しており、ガイド軸１５、１６は光軸ＯＢと略平行に配置され、その両端で主胴９に例えば接着等で固定されている。
【００３９】
スリーブ２ｓ、スリーブ４ｓ、スリーブ５ｓには、モータに一体的に形成されたリードスクリューと係合し、リードスクリューの回転によりガイド軸１５、１６に沿って摺動し、光軸ＯＢ方向に移動させられる係合部材２３、２４、２５が、それぞれ組み付けられている。
【００４０】
３２、３４、３５はフォトインタラプタである。フォトインタラプタ３２は、第２レンズ群鏡枠２ｋに形成された遮蔽部の有無の切り替わり位置を検出することにより第２レンズ群鏡枠２ｋの位置決めのための初期位置を検出するものである。フォトインタラプタ３４は、第４レンズ群鏡枠４ｋに形成された遮蔽部の有無の切り替わり位置を検出することにより第４レンズ群鏡枠４ｋの位置決めのための初期位置を検出するものである。フォトインタラプタ３５は、第５レンズ群鏡枠５ｋに形成された遮蔽部の有無の切り替わり位置を検出することにより第５レンズ群鏡枠５ｋの位置決めのための初期位置を検出するものである。
【００４１】
この初期位置を基準にして第１モータ２０、第２モータ２１、第３モータ２２の回転方向及び回転量をそれぞれ独立に制御し、各レンズ群の位置制御が行われるようになっている。なお、各レンズ群鏡枠の初期位置検出は、フォトリフレクタであってもよい。
【００４２】
以下に本実施の形態に係る、モータを保持する保持部材について、より詳しく説明する。
【００４３】
図５は、第１モータ２０、第２モータ２１、第３モータ２２及び、これらを保持する本実施の形態に係る保持部材１０のユニット状態を示す図である。
【００４４】
図６は、保持部材１０のモータ保持状態を示す断面模式図である。
【００４５】
図５に示すように、保持部材１０は第１モータ２０、第２モータ２１、第３モータ２２を一体的に保持している。まず、第１モータ２０を例に保持部材１０への固定方法について説明する。
【００４６】
図６に示すように、保持部材１０には、各モータに対応して、折り曲げ部１０ｍ、１０ｎが形成され、更に、折り曲げ部１０ｍ、１０ｎには穴が形成されている。
【００４７】
第１モータ２０のケースと折り曲げ部１０ｍは、例えばスポット溶接により固定されている。また、第１モータ２０には、回転軸と略同軸でリードスクリュー部２０ｒが形成されている。このリードスクリュー２０ｒの先端部には軸受け３１が配置され、この軸受け３１が折り曲げ部１０ｎに形成された穴に挿入されている。なお、モータのケースと折り曲げ部の固定は溶接に限るものでなく、接着、ネジ止め等で固定してもよい。
【００４８】
以上のような構成で、第１モータ２０は保持部材１０に保持され、第１モータ２０に所定の電気的入力がされることで、リードスクリュー部２０ｒが回転するようになっている。なお、第２モータ２１、第３モータ２２についても同様の形態で保持部材１０に一体的に保持されている。
【００４９】
図５、図６で示したように、複数のモータを単一の保持部材で保持することにより、従来の構成であるモータの個数分だけ保持部材を製作し、治工具、部品費、組み立て費等を要した構成に比べ、低コスト化したレンズ鏡胴を得ることが可能となる。
【００５０】
更に、図５に示す保持部材１０に第１モータ２０、第２モータ２１、第３モータ２２が保持された状態で、保持部材１０に形成された２箇所の穴３６ａと図４に示す主胴９に形成された２箇所のボス３６ｂにより主胴９と保持部材１０は位置決めされ、図５に示す保持部材１０に形成された４箇所の穴３７ａ及び図４に示す主胴９に形成された４箇所の穴３７ｂで、保持部材１０はネジにより固定されるようになっている。
【００５１】
なお、保持部材１０に折り曲げ部１０ｎが形成されたことによる２箇所の切り欠き部１０ｋは、保持部材１０が主胴９に組み付けられた際に、レンズ鏡胴５０内部へのゴミの侵入を防ぐためテープ等で覆うことが望ましい。
【００５２】
図７は、複数のモータを保持した保持部材１０が主胴９に組み付けられた状態の概略断面を示す図である。同図は、第２レンズ群鏡枠２ｋを像面側から見た図である。
【００５３】
同図に示すように、第２レンズ群２を保持している第２レンズ群鏡枠２ｋにはスリーブ２ｓと回転係止部２ｍが一体的に形成され、スリーブ２ｓにはガイド軸１５が嵌合し、回転係止部２ｍにはガイド軸１６が係合している。更に、スリーブ２ｓには係合部材２３が組み付けられており、第１モータ２０のリードスクリュー２０ｒと係合している。
【００５４】
第４レンズ群鏡枠４ｋと第３モータ２２のリードスクリュー２２ｒ、第５レンズ群鏡枠５ｋと第２モータ２１のリードスクリュー２１ｒについても同様の構成となっている。
【００５５】
即ち、保持部材１０は複数のモータを保持すると共に、主胴９に組み付けられた際には、主胴９の開口部を塞ぐ蓋部材を兼ねている。このように蓋部材を兼用することで図示の如くレンズ鏡胴５０の厚みをより薄く形成することができる。なお、保持部材１０は、レンズ鏡胴５０をより薄く形成するには、薄くとも強度に優れる金属板で形成されていることが好ましいが、樹脂成形によるものであってもよい。
【００５６】
保持部材１０を金属で形成する場合、少なくとも内側の面には、塗装、植毛もしくは植毛シートの貼付、メッキ等の表面処理、反射防止テープ等で反射防止を行うことが望ましい。
【００５７】
図８は、係合部材２３のリードスクリュー２０ｒと係合する係合部の拡大図である。
【００５８】
同図に示すように、保持部材１０が主胴９に組み付けられた際には、第１モータ２０のリードスクリュー２０ｒは、係合部材２３に形成された押圧部２３ｐと突起部２３ｔに挟まれた状態となる。押圧部２３ｐは図示矢印方向にリードスクリュー２０ｒを押圧し、突起部２３ｔはリードスクリュー２０ｒの谷に入り込んだ状態となるよう形成されている。
【００５９】
これにより、第１モータ２０のリードスクリュー２０ｒが回転することにより、係合部材２３が組み付けられた第２レンズ群鏡枠２ｋはガイド軸１５、１６に案内されて光軸ＯＢ方向に移動することができる。また、係合部材２５と第２モータ２１のリードスクリュー２１ｒが係合する係合部及び、係合部材２４と第３モータ２２のリードスクリュー２１ｒとが係合する係合部も同様の構成である。
【００６０】
なお、本実施の形態では、レンズ群を駆動するモータを３個使用する例で説明したが、これに限るものでなく、モータが２個以上の場合、本発明の効果を得ることができる。また、レンズ鏡胴５０が屈曲光学系を収めた鏡胴の例で説明したがこれに限るものでなく、通常の直線的な光軸を有する光学系を収めたレンズ鏡胴に適用可能なのは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明に係るレンズ鏡胴を備えたカメラの、主要構成ユニットの内部配置の一例を示す図である。
【図２】本実施の形態に係るレンズ鏡胴のユニット状態の概略の斜視図である。
【図３】本実施の形態に係るレンズ鏡胴に内包された変倍可能な折り曲げ撮像光学系を示す断面図である。
【図４】本実施の形態に係るレンズ鏡胴の主胴内部の概略構造を示す平面図である。
【図５】第１モータ、第２モータ、第３モータ及び、これらを保持する本実施の形態に係る保持部材のユニット状態を示す図である。
【図６】保持部材のモータ保持状態を示す断面模式図である。
【図７】複数のモータを保持した保持部材が主胴に組み付けられた状態の概略断面を示す図である。
【図８】係合部材のリードスクリューと係合する係合部の拡大図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  第１レンズ群
２  第２レンズ群
２ｋ  第２レンズ群鏡枠
３  第３レンズ群
３ｋ  第３レンズ群鏡枠
４  第４レンズ群
４ｋ  第４レンズ群鏡枠
５  第５レンズ群
５ｋ  第５レンズ群鏡枠
６  第６レンズ群
７  光学フィルタ
８  撮像素子
９  主胴
１０  保持部材
１５、１６  ガイド軸
２０  第１モータ
２１  第２モータ
２２  第３モータ
５０  レンズ鏡胴
１００  カメラ
【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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【図７】
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【図８】
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