JP2008102427A

JP2008102427A - 光学装置および撮像装置

Info

Publication number: JP2008102427A
Application number: JP2006286449A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Toma; 祐介東間
Original assignee: Tamron Co Ltd
Current assignee: Tamron Co Ltd
Priority date: 2006-10-20
Filing date: 2006-10-20
Publication date: 2008-05-01
Also published as: US20080094730A1

Abstract

【課題】光軸方向に移動可能なレンズが複数存在する場合に、高い光学性能を確保すること。
【解決手段】光軸方向に移動可能なレンズ１０３〜１０６を複数備えるレンズ装置１００において、光軸方向に延出し、レンズ１０３〜１０６の中の任意のレンズ１０３，１０４と一体に移動するガイドポール１２０と、ガイドポール１２０に沿ってスライド可能であり、任意のレンズ１０３，１０４とは別のレンズ１０５，１０６と一体に移動するスライド部と、を備える。これによって、任意のレンズ１０３，１０４の光軸がレンズ装置１００の光軸に揃うように任意のレンズの位置１０３，１０４を調整することで、ガイドポール１２０に沿って移動する別のレンズ１０５，１０６の光軸をレンズ装置１００の光軸に揃えることができる。
【選択図】図１

Description

この発明は、光学装置および撮像装置に関する。

従来、光軸方向に移動可能なレンズを複数備え、各レンズを光軸方向に移動させることで焦点位置を調整するようにした光学装置があった。このような光学装置では、製造上の都合から、移動可能なレンズはそれぞれ別の鏡筒によって保持されており、光学装置の製造に際しては、或るレンズを光軸方向に移動可能に保持する第１の鏡筒と別のレンズを光軸方向に移動可能に保持する第２の鏡筒とを連結するようにしていた。

また、従来、光軸方向に移動可能なレンズを複数備える光学装置には、移動することによってレンズの光軸が正規の光軸からずれることを防止するために、各レンズの移動位置を案内するガイドポールを備えるものがあった。ガイドポールは、たとえば、移動可能なレンズをそれぞれ保持する各鏡筒に設けられていたり、移動可能なレンズをそれぞれ保持する複数の鏡筒の中のいずれか１つの鏡筒に設けられていたりした。

具体的には、たとえば、光軸方向に延出する棒状部材を鏡筒内に設けるとともにレンズを保持するレンズ保持枠に光軸方向に貫通する孔を設け、棒状部材を孔に挿入した状態でレンズを移動させることで、レンズが移動する際に当該レンズの光軸が正規の光軸からずれることを防止するようにした技術がある（たとえば、下記特許文献１を参照）。

また、具体的には、たとえば、非撮像時には装置本体内にレンズ鏡筒を収容する撮像装置で、レンズ鏡筒の光軸上とは異なる位置にレンズ鏡筒を退避させる際の、レンズ鏡筒の位置を簡単かつ高精度に調整するようにした技術がある（たとえば、下記特許文献２を参照）。

特開平８−２４０７５８号公報特開２００４−２３３９１９号公報

しかしながら、上述した従来の光学装置では、移動可能なレンズはそれぞれ別の鏡筒によって保持されていることから、各鏡筒間の組み付け誤差が、各レンズ間の光軸のずれとなり、光学性能が低下するという問題があった。同様に、上述した従来の光学装置の中で、移動可能なレンズをそれぞれ保持する各鏡筒にガイドポールが設けられている光学装置でも、各鏡筒間の組み付け誤差が、各レンズ間の光軸のずれとなり、光学性能が低下するという問題があった。

また、上述した従来の光学装置の中で、移動可能なレンズをそれぞれ保持する複数の鏡筒の中のいずれか１つの鏡筒にガイドポールが設けられている光学装置では、各レンズの移動に際しての基準を１本のガイドポールに揃えることができるが、各鏡筒間の組み付け誤差が生じると、ガイドポールが設けられていない別の鏡筒によって保持されるレンズの光学性能を確保することができず、光学性能が低下するという問題があった。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、光軸方向に移動可能なレンズが複数存在する場合に、高い光学性能を確保することができる光学装置および撮像装置を提供することを目的とする。

この発明にかかる光学装置は、光軸方向に移動可能なレンズを複数備える光学装置において、前記光軸方向に延出し、前記レンズの中の任意のレンズと一体に移動するガイド部材と、前記ガイド部材に沿ってスライド可能であり、前記レンズの中の前記任意のレンズとは別のレンズと一体に移動するスライド部と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、任意のレンズの光軸が光学装置の光軸に揃うように任意のレンズの位置を調整することで、ガイド部材に沿って移動する別のレンズの光軸を光学装置の光軸に揃えることができるので、光軸方向に移動可能なレンズを複数備える光学装置において高い光学性能を確保することができる。

また、この発明にかかる光学装置における前記スライド部は、前記別のレンズまたは当該別のレンズを支持する支持部材を前記光軸方向に貫通する孔であり、前記ガイド部材は、前記任意のレンズまたは当該任意のレンズを支持する支持部材に設けられて前記孔に挿入された棒状部材であることを特徴とする。

この発明によれば、簡易な構成によって任意のレンズおよび別のレンズの光軸を光学装置の光軸に揃えることができるので、高い光学性能を確保した光学装置の小型化および組み立て作業の容易化を図ることができる。

また、この発明にかかる光学装置は、前記任意のレンズと前記別のレンズとの間に設けられて、前記光軸上で位置固定された固定レンズを備え、前記ガイド部材は、前記固定レンズまたは当該固定レンズを支持する支持部材を介して前記孔に挿入されていることを特徴とする。

この発明によれば、任意のレンズと別のレンズとの間に、位置固定された固定レンズがある場合にも、任意のレンズおよび別のレンズの光軸を光学装置の光軸に揃えることができるので、光学装置におけるレンズの配列順序に左右されることなく、光軸方向に移動可能なレンズを複数備える光学装置において高い光学性能を確保することができる。

また、この発明にかかる撮像装置は、上述した光学装置と、前記光学装置を介して入射された光を電気信号に変換する撮像用の光電変換素子を含む撮像機構と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、光学装置を介して撮像機構に入射する外光の焦点位置を、光電変換素子の位置に精度よく合わせることができるので、撮像装置の利用者は、鮮明な画像を得ることができる

この発明にかかる光学装置および撮像装置によれば、光軸方向に移動可能なレンズを複数備える光学装置において高い光学性能を確保することができる。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる光学装置および撮像装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。この実施の形態は、この発明にかかる光学装置を実現するズームレンズ装置への適用例を示す。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１のズームレンズ装置を示す断面図である。はじめに、図１を用いて、実施の形態１のズームレンズ装置の構成について説明する。図１に示したように、実施の形態１のズームレンズ装置１００は、ズームレンズ装置１００の光軸方向を軸心方向とする略円筒形状のレンズ鏡筒１０１を備えている。レンズ鏡筒１０１は、光軸方向においてレンズ鏡筒１０１の一端側に設けられたマウント１０２によって支持されている。

ズームレンズ装置１００は、たとえば、監視カメラなどに連結して、撮像装置として使用される。図示を省略するが、監視カメラは、入射された外光を電気信号に変換するＣＣＤなどの撮像用の光電変換素子を含む撮像機構を備えている。ズームレンズ装置１００は、撮像機構を収容するハウジングとの間に設けられたバヨネット機構あるいはヘリコイド機構などを介して、ハウジングに取り付けられる。この場合、ハウジングの一部によってマウント１０２が実現される。

レンズ鏡筒１０１の内側には、一連の光軸上に設けられた複数のレンズ１０３〜１０６が設けられている。複数のレンズ１０３〜１０６のうち、図１中符号１０３であらわしたレンズ（以下、「Ｌ１レンズ」という）、および、図１中符号１０４であらわしたレンズ（以下、「Ｌ２レンズ」という）は、Ｌ１／Ｌ２レンズ枠１０７によって保持されている。複数のレンズ１０３〜１０６のうち、図１中符号１０５であらわしたレンズ（以下、「Ｌ３レンズ」という）、および、図１中符号１０６であらわしたレンズ（以下、「Ｌ４レンズ」という）は、Ｌ３／Ｌ４レンズ枠１０８によって保持されている。

レンズ鏡筒１０１には、Ｌ１レンズ１０３およびＬ２レンズ１０４を通過し、Ｌ３レンズ１０５に入射する光量を調整する絞りユニット１０９が設けられている。公知の技術であるため説明を省略するが、絞りユニット１０９は、Ｌ３レンズ１０５に入射する光が通過する開口部の径を可変とする絞り羽根を有する絞り羽根機構１１０と、絞り羽根を駆動して開口部の径を変化させる駆動部１１１と、を備えている。絞り羽根機構１１０としては、具体的には、たとえば、光彩絞り羽根などを用いることができる。

また、レンズ鏡筒１０１には、光軸方向を長手方向とする長孔１１２，１１３が設けられている。長孔１１２，１１３には、それぞれ、長孔１１２，１１３内において光軸方向にスライド自在な作動伝達部材１１４，１１５が挿入されている。作動伝達部材１１４は、Ｌ１／Ｌ２レンズ枠１０７に取り付けられている。これによって、Ｌ１／Ｌ２レンズ枠１０７は、レンズ鏡筒１０１内において光軸方向に移動可能に設けられている。

レンズ鏡筒１０１の外周側には、光軸方向を軸心方向とする略円筒形状を有し、光軸周りに回転自在なＬ１／Ｌ２レンズ枠作動リング１１６およびＬ３／Ｌ４レンズ枠作動リング１１７が設けられている。Ｌ１／Ｌ２レンズ枠作動リング１１６は、長孔１１２を覆う位置に設けられている。Ｌ３／Ｌ４レンズ枠作動リング１１７は、長孔１１３を覆う位置に設けられている。

Ｌ１／Ｌ２レンズ枠作動リング１１６およびＬ３／Ｌ４レンズ枠作動リング１１７の内周面には、それぞれ、光軸を軸心方向とする螺旋状のカム溝１１８，１１９が設けられている。上述した作動伝達部材１１４，１１５は、それぞれ、カム溝１１８，１１９に係合している。

Ｌ１／Ｌ２レンズ枠作動リング１１６が光軸周りに回転すると、カム溝１１８に係合している作動伝達部材１１４がＬ１／Ｌ２レンズ枠作動リング１１６の回転に連られて光軸周りに回転しようとするが、作動伝達部材１１４は長孔１１２に挿入されていることから光軸周りに回転はせず、カム溝１１８に対する係合位置を変えながら光軸方向にのみ移動する。このような作動伝達部材１１４の動作によって、Ｌ１／Ｌ２レンズ枠１０７は、Ｌ１／Ｌ２レンズ枠作動リング１１６の回転にともなって、光軸方向にのみ移動する（図１中矢印Ａ，Ｂを参照）。

Ｌ３／Ｌ４レンズ枠作動リング１１７が光軸周りに回転すると、カム溝１１９に係合している作動伝達部材１１５がＬ３／Ｌ４レンズ枠作動リング１１７の回転に連られて光軸周りに回転しようとするが、作動伝達部材１１５は長孔１１３に挿入されていることから光軸周りに回転はせず、カム溝１１９に対する係合位置を変えながら光軸方向にのみ移動する。このような作動伝達部材１１５の動作によって、Ｌ３／Ｌ４レンズ枠１０８は、Ｌ３／Ｌ４レンズ枠作動リング１１７の回転にともなって、光軸方向にのみ移動する（図１中矢印Ｃ，Ｄを参照）。

実施の形態１においては、Ｌ１／Ｌ２レンズ枠１０７に保持された各レンズ１０３，１０４によって任意のレンズが実現されている。また、実施の形態１においては、Ｌ３／Ｌ４レンズ枠１０８に保持されたレンズ１０５，１０６によって別のレンズが実現されている。

Ｌ１／Ｌ２レンズ枠１０７には、光軸方向に延出するガイド部材としてのガイドポール１２０が設けられている。ガイドポール１２０は、光軸方向を長手方向とする棒状部材である。ガイドポール１２０の一端側はＬ１／Ｌ２レンズ枠１０７に固定されており、他端側はレンズ鏡筒１０１の内側に設けられた支持用リブ１２１に支持されている。支持用リブ１２１は、レンズ鏡筒１０１の内周面から光軸方向に向かって突出する板状部材である。

図１中符号を省略するが、支持用リブ１２１には、支持用リブ１２１を光軸方向に貫通する受け孔が設けられている。受け孔の径は、ガイドポール１２０の径と同等またはガイドポール１２０の径よりも若干大きく設計されている。ガイドポール１２０は、Ｌ１／Ｌ２レンズ枠１０７の移動にともなって、受け孔に対してスライドしながら光軸方向に移動する。

また、図１中符号を省略するが、Ｌ３／Ｌ４レンズ枠１０８には、光軸方向に貫通する貫通孔が設けられている。貫通孔の径は、ガイドポール１２０の径と同等またはガイドポール１２０の径よりも若干大きく設計されている。貫通孔にはガイドポール１２０が挿入されており、これによって、Ｌ３／Ｌ４レンズ枠１０８はガイドポール１２０に沿って移動する。上述した絞り羽根機構１１０には、光軸方向に貫通する孔１２３が設けられている。ガイドポール１２０は、孔１２３を介してＬ３／Ｌ４レンズ枠１０８側に延出している。実施の形態１においては、Ｌ３／Ｌ４レンズ枠１０８に設けられた貫通孔によってスライド部が実現されている。

上述したように、実施の形態１のズームレンズ装置１００によれば、Ｌ１／Ｌ２レンズ枠１０７の位置を調整してＬ１レンズ１０３およびＬ２レンズ１０４の光軸をズームレンズ装置１００の光軸に揃えることで、ガイドポール１２０に沿って移動するＬ３／Ｌ４レンズ枠１０８が保持するＬ３レンズ１０５およびＬ４レンズ１０６の光軸をズームレンズ装置１００の光軸に揃えることができる。

これによってズームレンズ装置１００は、光軸方向に移動可能な複数のレンズ１０３〜１０６の光軸をズームレンズ装置１００の光軸に揃え、ズームレンズ装置１００において高い光学性能を確保することができる。そして、これによってズームレンズ装置１００の利用者は、解像度および品質の高い画像を得ることができる。

また、実施の形態１のズームレンズ装置１００によれば、Ｌ３／Ｌ４レンズ枠１０８に設けられた貫通孔にガイドポール１２０を挿入する、簡易な構成によって複数のレンズ１０３〜１０６の光軸をズームレンズ装置１００の光軸に揃えることができるので、高い光学性能を確保したズームレンズ装置１００の小型化および組み立て作業の容易化を図ることができる。

また、実施の形態１のズームレンズ装置１００を備える監視カメラによれば、ズームレンズ装置１００を介してハウジング内に入射する外光の焦点位置を、ハウジング内に設けられたＣＣＤにおける光電変換面に精度よく合わせることができる。これによって、監視カメラは、ＣＣＤの画素数が増加した場合にも、高画素化に対応した高い解像度の画像光をＣＣＤに結像することができる。そして、これによってズームレンズ装置１００を備える監視カメラの利用者は、鮮明な画像を得ることができる。

（実施の形態２）
図２は、実施の形態２のズームレンズ装置を示す断面図である。つぎに、図２を用いて、実施の形態２のズームレンズ装置の構成について説明する。実施の形態２においては、上述した実施の形態１と同一部分は同一符号で示し、説明を省略する。実施の形態２のズームレンズ装置は、上述したズームレンズ装置１００と同様に、たとえば、ＣＣＤを備える監視カメラなどに連結して使用することができる。

図２に示したように、実施の形態２のズームレンズ装置２００は、作動伝達部材１１４およびＬ１／Ｌ２レンズ枠作動リング１１６に代えて設けられたＬ１／Ｌ２レンズ枠操作レバー２０１と、作動伝達部材１１５およびＬ３／Ｌ４レンズ枠作動リング１１７に代えて設けられたＬ３／Ｌ４レンズ枠操作レバー２０２と、を備えている。Ｌ１／Ｌ２レンズ枠操作レバー２０１は、長孔１１２を介してＬ１／Ｌ２レンズ枠１０７に取り付けられている。Ｌ３／Ｌ４レンズ枠操作レバー２０２は、長孔１１３を介してＬ３／Ｌ４レンズ枠１０８に取り付けられている。

Ｌ１／Ｌ２レンズ枠１０７は、ズームレンズ装置２００の利用者などの操作によってＬ１／Ｌ２レンズ枠操作レバー２０１に外力が加えられた場合に、加えられた外力の方向に応じて光軸方向に移動する。Ｌ１／Ｌ２レンズ枠操作レバー２０１は長孔１１２に挿入されていることから光軸周りには移動せず、光軸方向にのみ移動する。このようなＬ１／Ｌ２レンズ枠操作レバー２０１の動作によって、Ｌ１／Ｌ２レンズ枠１０７は、加えられた外力の方向に応じて、光軸方向にのみ移動する（図２中矢印Ａ，Ｂを参照）。

Ｌ３／Ｌ４レンズ枠１０８は、ズームレンズ装置２００の利用者などの操作によってＬ３／Ｌ４レンズ枠操作レバー２０２に外力が加えられた場合に、加えられた外力の方向に応じて光軸方向に移動する。Ｌ３／Ｌ４レンズ枠操作レバー２０２は長孔１１３に挿入されていることから光軸周りには移動せず、光軸方向にのみ移動する。このようなＬ３／Ｌ４レンズ枠操作レバー２０２の動作によって、Ｌ３／Ｌ４レンズ枠１０８は、加えられた外力の方向に応じて、光軸方向にのみ移動する（図２中矢印Ｃ，Ｄを参照）。

上述したように、実施の形態２のズームレンズ装置２００によれば、Ｌ１／Ｌ２レンズ枠操作レバー２０１やＬ３／Ｌ４レンズ枠操作レバーをズームレンズ装置２００の利用者などが直接操作するという簡易な構成によって複数のレンズ１０３〜１０６の光軸をズームレンズ装置１００の光軸に揃えることができるので、高い光学性能を確保したズームレンズ装置１００の小型化および組み立て作業の容易化を図ることができる。

これによって、ズームレンズ装置２００は、光軸方向に移動可能な複数のレンズ１０３〜１０６の光軸をズームレンズ装置２００の光軸に揃え易くして、ズームレンズ装置２００において一層高い光学性能を確保することができる。そして、これによってズームレンズ装置２００の利用者は、解像度および品質の高い画像を得ることができる。

また、実施の形態２のズームレンズ装置２００を備える監視カメラによれば、ズームレンズ装置２００を介してハウジング内に入射する外光の焦点位置を、ハウジング内に設けられたＣＣＤにおける光電変換面に精度よく合わせることができる。これによって、監視カメラは、ＣＣＤの画素数が増加した場合にも、高画素化に対応した高い解像度の画像光をＣＣＤに結像することができる。そして、これによってズームレンズ装置２００を備える監視カメラの利用者は、鮮明な画像を得ることができる。

（実施の形態３）
図３は、実施の形態３のズームレンズ装置を示す断面図である。つぎに、図３を用いて、実施の形態３のズームレンズ装置の構成について説明する。実施の形態３においては、上述した実施の形態１，２と同一部分は同一符号で示し、説明を省略する。実施の形態３のズームレンズ装置は、上述したズームレンズ装置１００，２００と同様に、たとえば、ＣＣＤを備える監視カメラなどに連結して使用することができる。

図３に示したように、実施の形態３のズームレンズ装置３００は、Ｌ１／Ｌ２レンズ枠作動リング１１６に代えて設けられたＬ１／Ｌ２レンズ枠駆動用モーターユニット３０１と、Ｌ３／Ｌ４レンズ枠作動リング１１７に代えて設けられたＬ３／Ｌ４レンズ枠駆動用モーターユニット３０２と、を備えている。

Ｌ１／Ｌ２レンズ枠駆動用モーターユニット３０１は、レンズ鏡筒１０１の外周側に設けられて、光軸方向を軸心方向とするシャフト３０３と、シャフト３０３の軸心周りにシャフト３０３を回転させる駆動力を発生するモーター３０４と、を備えている。図３中符号を省略するが、シャフト３０３の外周面には、ヘリコイド溝が設けられている。また、図３中符号を省略するが、シャフト３０３の外周面に設けられたヘリコイド溝には、Ｌ１／Ｌ２レンズ枠１０７に取り付けられた作動伝達部材１１４に設けられたヘリコイド溝がかみ合わされている。

Ｌ３／Ｌ４レンズ枠駆動用モーターユニット３０２は、レンズ鏡筒１０１の外周側に設けられて、光軸方向を軸心方向とするシャフト３０５と、シャフト３０５の軸心周りにシャフト３０５を回転させる駆動力を発生するモーター３０６と、を備えている。図３中符号を省略するが、シャフト３０５の外周面には、上述したシャフト３０３と同様に、ヘリコイド溝が設けられている。また、図３中符号を省略するが、シャフト３０５の外周面に設けられたヘリコイド溝には、Ｌ３／Ｌ４レンズ枠１０８に取り付けられた作動伝達部材１１５に設けられたヘリコイド溝がかみ合わされている。

モーター３０４の駆動力が伝達されたシャフト３０３が光軸周りに回転すると、シャフト３０３の外周面に設けられたヘリコイド溝にかみ合わされている作動伝達部材１１４がシャフト３０３の回転に連られて光軸周りに回転しようとするが、作動伝達部材１１４は長孔１１２に挿入されていることから光軸周りに回転はせず、シャフト３０３に対するかみ合い位置を変えながら光軸方向にのみ移動する。このような作動伝達部材１１４の動作によって、Ｌ１／Ｌ２レンズ枠１０７は、シャフト３０３の回転にともなって、光軸方向にのみ移動する（図３中矢印Ａ，Ｂを参照）。

モーター３０６の駆動力が伝達されたシャフト３０５が光軸周りに回転すると、シャフト３０５の外周面に設けられたヘリコイド溝にかみ合わされている作動伝達部材１１５がシャフト３０５の回転に連られて光軸周りに回転しようとするが、作動伝達部材１１５は長孔１１３に挿入されていることから光軸周りに回転はせず、シャフト３０５に対する係合位置を変えながら光軸方向にのみ移動する。このような作動伝達部材１１５の動作によって、Ｌ３／Ｌ４レンズ枠１０８は、シャフト３０５の回転にともなって、光軸方向にのみ移動する（図３中矢印Ｃ，Ｄを参照）。

上述したように、実施の形態３のズームレンズ装置３００によれば、モーター３０４やモーター３０６の駆動力を用いて、Ｌ１／Ｌ２レンズ枠１０７やＬ３／Ｌ４レンズ枠１０８を光軸方向に移動させることで、Ｌ１／Ｌ２レンズ枠１０７やＬ３／Ｌ４レンズ枠１０８の移動量を精度よく微調整することができる。

これによって、ズームレンズ装置３００は、光軸方向に移動可能な複数のレンズ１０３〜１０６の光軸をズームレンズ装置３００の光軸に揃え易くして、ズームレンズ装置２００において一層高い光学性能を確保することができる。そして、これによってズームレンズ装置２００の利用者は、解像度および品質の高い画像を得ることができる。

また、実施の形態３のズームレンズ装置３００を備える監視カメラによれば、ズームレンズ装置３００を介してハウジング内に入射する外光の焦点位置を、ハウジング内に設けられたＣＣＤにおける光電変換面に精度よく合わせることができる。これによって、監視カメラは、ＣＣＤの画素数が増加した場合にも、高画素化に対応した高い解像度の画像光をＣＣＤに結像することができる。そして、これによってズームレンズ装置３００を備える監視カメラの利用者は、鮮明な画像を得ることができる。

（実施の形態４）
図４は、実施の形態４のズームレンズ装置を示す断面図である。つぎに、図４を用いて、実施の形態４のズームレンズ装置の構成について説明する。実施の形態４においては、上述した実施の形態１〜３と同一部分は同一符号で示し、説明を省略する。実施の形態４のズームレンズ装置は、上述したズームレンズ装置１００，２００，３００と同様に、たとえば、ＣＣＤを備える監視カメラなどに連結して使用することができる。

図４に示したように、実施の形態４のズームレンズ装置４００は、複数のレンズ４０１〜４０５を備えている。複数のレンズ４０１〜４０５のうち、図４中符号４０１であらわしたレンズ（以下、「Ｌ１レンズ」という）、および、図４中符号４０２であらわしたレンズ（以下、「Ｌ２レンズ」という）は、Ｌ１／Ｌ２レンズ枠４０６によって保持されている。複数のレンズ４０１〜４０５のうち、図４中符号４０３であらわしたレンズ（以下、「Ｌ３レンズ」という）は、Ｌ３レンズ枠４０７によって保持されている。

また、複数のレンズ４０１〜４０５のうち、図４中符号４０４であらわしたレンズ（以下、「Ｌ４レンズ」という）、および、図４中符号４０５であらわしたレンズ（以下、「Ｌ５レンズ」という）は、Ｌ４／Ｌ５レンズ枠４０８によって保持されている。Ｌ１／Ｌ２レンズ枠４０６，Ｌ３レンズ枠４０７，およびＬ４／Ｌ５レンズ枠４０８には、それぞれ、レンズ鏡筒４０９に設けられた長孔４１０〜４１２に挿入された作動伝達部材４１３〜４１５が取り付けられており、光軸方向にのみ移動可能に設けられている。

レンズ鏡筒４０９の外周側で長孔４１０〜４１２に対向する位置には、それぞれ、Ｌ１／Ｌ２レンズ枠駆動用モーターユニット４１６，Ｌ３レンズ枠駆動用モーターユニット４１７，およびＬ４／Ｌ５レンズ枠駆動用モーターユニット４１８が設けられている。図４中符号を省略するが、各レンズ枠駆動用モーターユニット４１６〜４１８は、それぞれ、光軸方向を軸心方向とするシャフトと、シャフトをシャフトの光軸回りに回転させる駆動力を発生するモーターと、を備えている。

各レンズ枠駆動用モーターユニット４１６〜４１８が備えるシャフトの外周面にはヘリコイド溝が設けられており、各シャフトのヘリコイド溝には、それぞれ、作動伝達部材４１３〜４１５に設けられたヘリコイド溝がかみ合わされている。これによって、Ｌ１／Ｌ２レンズ枠４０６，Ｌ３レンズ枠４０７，およびＬ４／Ｌ５レンズ枠４０８は、光軸方向にのみ移動する（図４中矢印Ａ〜Ｆを参照）。

実施の形態４においては、Ｌ３レンズ枠４０７に保持されたＬ３レンズ４０３によって任意のレンズが実現されている。また、実施の形態４においては、Ｌ１／Ｌ２レンズ枠４０６およびＬ４／Ｌ５レンズ枠４０８に保持されたレンズ４０１，４０２，４０４，４０５によって別のレンズが実現されている。

Ｌ３レンズ枠４０７には、光軸方向に延出するガイド部材としてのガイドポール４１９が設けられている。ガイドポール４１９は、光軸方向を長手方向とする棒状部材であり、長手方向における中央部分がＬ３レンズ枠４０７に固定されている。Ｌ４／Ｌ５レンズ枠４０８側となるガイドポール４１９の端部は、レンズ鏡筒４０９の内側に設けられた支持用リブ１２１に支持されている。

図４中符号を省略するが、Ｌ４／Ｌ５レンズ枠４０８には、光軸方向に貫通し、ガイドポール４１９が挿入された貫通孔が設けられている。Ｌ４／Ｌ５レンズ枠４０８に設けられた貫通孔の径は、ガイドポール４１９の径と同等またはガイドポール４１９の径よりも若干大きく設計されている。Ｌ４／Ｌ５レンズ枠４０８は、Ｌ４／Ｌ５レンズ枠駆動用モーターユニット４１８におけるモーターで発生した駆動力によるシャフトの回転にともなって、ガイドポール４１９に沿って光軸方向に移動する。

また、図４中符号を省略するが、Ｌ１／Ｌ２レンズ枠４０６側となるガイドポール４１９の端部は、Ｌ１／Ｌ２レンズ枠４０６に設けられて、Ｌ１／Ｌ２レンズ枠４０６を光軸方向に貫通する貫通孔に挿入されている。Ｌ１／Ｌ２レンズ枠４０６に設けられた貫通孔の径は、ガイドポール４１９の径と同等またはガイドポール４１９の径よりも若干大きく設計されている。Ｌ１／Ｌ２レンズ枠４０６は、Ｌ１／Ｌ２レンズ枠駆動用モーターユニット４１６におけるモーターで発生した駆動力によるシャフトの回転にともなって、ガイドポール４１９に沿って光軸方向に移動する。

ガイドポール４１９の光軸方向における寸法は、Ｌ１／Ｌ２レンズ枠４０６とＬ３レンズ枠４０７とが最も離間した場合、Ｌ３レンズ枠４０７とＬ４／Ｌ５レンズ枠４０８とが最も離間した場合、あるいは、Ｌ１／Ｌ２レンズ枠４０６とＬ４／Ｌ５レンズ枠４０８とが最も離間した場合にも、ガイドポール４１９がＬ１／Ｌ２レンズ枠４０６，支持用リブ１２１，あるいはＬ４／Ｌ５レンズ枠４０８から抜けてしまうことがない長さに設計されている。実施の形態４においては、Ｌ１／Ｌ２レンズ枠４０６およびＬ４／Ｌ５レンズ枠４０８に設けられた貫通孔によってスライド部が実現されている。

上述したように、実施の形態４のズームレンズ装置４００によれば、Ｌ３レンズ枠４０７の位置を調整してＬ３レンズ４０３の光軸をズームレンズ装置４００の光軸に揃えることで、ガイドポール４１９に沿って移動するＬ１／Ｌ２レンズ枠４０６が保持するＬ１レンズ４０１およびＬ２レンズ４０２およびとＬ４／Ｌ５レンズ枠４０８が保持するＬ４レンズ４０４およびＬ５レンズ４０５の光軸をズームレンズ装置４００の光軸に揃えることができる。

また、実施の形態４のズームレンズ装置４００によれば、ガイドポール４１９が固定されているＬ３レンズ枠４０７と、Ｌ３レンズ枠４０７に固定されたガイドポール４１９を移動に際する位置の基準とするＬ１／Ｌ２レンズ枠４０６およびＬ４／Ｌ５レンズ枠４０８と、が一対一で対応していなくても、ガイドポール４１９が固定されているＬ３レンズ枠４０７の位置を調整するだけで、複数のレンズ枠４０６，４０８が保持する複数のレンズ４０１，４０２，４０４，４０５の光軸をズームレンズ装置４００の光軸に揃えることができる。

また、実施の形態４のズームレンズ装置４００を備える監視カメラによれば、ズームレンズ装置４００を介してハウジング内に入射する外光の焦点位置を、ハウジング内に設けられたＣＣＤにおける光電変換面に精度よく合わせることができる。これによって、監視カメラは、ＣＣＤの画素数が増加した場合にも、高画素化に対応した高い解像度の画像光をＣＣＤに結像することができる。そして、これによってズームレンズ装置４００を備える監視カメラの利用者は、鮮明な画像を得ることができる。

（実施の形態５）
図５は、実施の形態５のズームレンズ装置を示す断面図である。つぎに、図５を用いて、実施の形態５のズームレンズ装置の構成について説明する。実施の形態５においては、上述した実施の形態１〜４と同一部分は同一符号で示し、説明を省略する。実施の形態５のズームレンズ装置は、上述したズームレンズ装置１００，２００，３００，４００と同様に、たとえば、ＣＣＤを備える監視カメラなどに連結して使用することができる。

図５に示したように、実施の形態５のズームレンズ装置５００は、複数のレンズ５０１〜５０７を備えている。複数のレンズ５０１〜５０７のうち、図５中符号５０１であらわしたレンズ（以下、「Ｌ１レンズ」という）、および、図５中符号５０２であらわしたレンズ（以下、「Ｌ２レンズ」という）は、Ｌ１／Ｌ２レンズ枠５０８によって保持されている。複数のレンズ５０１〜５０７のうち、図５中符号５０３であらわしたレンズ（以下、「Ｌ３レンズ」という）は、レンズ鏡筒５０９の内側に設けられたＬ３レンズ支持部材５１０によって保持されている。

また、複数のレンズ５０１〜５０７のうち、図５中符号５０４であらわしたレンズ（以下、「Ｌ４レンズ」という）、および、図５中符号５０５であらわしたレンズ（以下、「Ｌ５レンズ」という）は、Ｌ４／Ｌ５レンズ枠５１１によって保持されている。複数のレンズ５０１〜５０７のうち、図５中符号５０６であらわしたレンズ（以下、「Ｌ６レンズ」という）は、レンズ鏡筒５０９の内側に設けられたＬ６レンズ支持部材５１２によって保持されている。

複数のレンズ５０１〜５０７のうち、図５中符号５０７であらわしたレンズ（以下、「Ｌ７レンズ」という）は、Ｌ７レンズ枠５１３によって保持されている。Ｌ１／Ｌ２レンズ枠５０８，Ｌ４／Ｌ５レンズ枠５１１，およびＬ７レンズ枠５１３には、それぞれ、レンズ鏡筒５０９に設けられた長孔５１４〜５１６に挿入された作動伝達部材５１７〜５１９が取り付けられており、光軸方向にのみ移動可能に設けられている。

レンズ鏡筒５０９の外周側で長孔５１４〜５１６に対向する位置には、それぞれ、Ｌ１／Ｌ２レンズ枠駆動用モーターユニット５２０，Ｌ４／Ｌ５レンズ枠駆動用モーターユニット５２１，およびＬ７レンズ枠駆動用モーターユニット５２２が設けられている。図５中符号を省略するが、各レンズ枠駆動用モーターユニット５２０〜５２２は、それぞれ、光軸方向を軸心方向とするシャフトと、シャフトをシャフトの光軸回りに回転させる駆動力を発生するモーターと、を備えている。

各レンズ枠駆動用モーターユニット５２０〜５２２が備えるシャフトの外周面にはヘリコイド溝が設けられており、各シャフトのヘリコイド溝には、それぞれ、作動伝達部材５１７〜５１９に設けられたヘリコイド溝がかみ合わされている。これによって、Ｌ１／Ｌ２レンズ枠５０８，Ｌ４／Ｌ５レンズ枠５１１，およびＬ７レンズ枠５１３は、光軸方向にのみ移動する（図５中矢印Ａ〜Ｆを参照）。

実施の形態５においては、Ｌ４／Ｌ５レンズ枠５１１に保持された各レンズ５０４，５０５によって任意のレンズが実現されている。また、実施の形態５においては、Ｌ１／Ｌ２レンズ枠５０８およびＬ７レンズ枠５１３に保持された各レンズ５０１，５０２，５０７によって別のレンズが実現されている。さらに、実施の形態５においては、Ｌ３レンズ支持部材５１０およびＬ６レンズ支持部材５１２によって保持された各レンズ５０３，５０６によって固定レンズが実現されている。

Ｌ４／Ｌ５レンズ枠５１１には、光軸方向に延出するガイド部材としてのガイドポール５２３が設けられている。ガイドポール５２３は、光軸方向を長手方向とする棒状部材であり、長手方向における中央部分がＬ４／Ｌ５レンズ枠５１１に固定されている。図５中符号を省略するが、Ｌ１／Ｌ２レンズ枠５０８およびＬ７レンズ枠５１３には、Ｌ１／Ｌ２レンズ枠５０８およびＬ７レンズ枠５１３を貫通する貫通孔が設けられている。実施の形態５においては、Ｌ１／Ｌ２レンズ枠５０８およびＬ７レンズ枠５１３に設けられた貫通孔によってスライド部が実現されている。

Ｌ４／Ｌ５レンズ枠５１１を間にしてガイドポール５２３の両端部は、Ｌ１／Ｌ２レンズ枠５０８およびＬ７レンズ枠５１３に設けられた貫通孔に挿入されており、それぞれ、Ｌ１／Ｌ２レンズ枠５０８およびＬ７レンズ枠５１３に対してＬ４／Ｌ５レンズ枠５１１の反対側に突き抜けている。

図５中符号を省略するが、Ｌ３レンズ支持部材５１０およびＬ６レンズ支持部材５１２には、それぞれ、Ｌ３レンズ支持部材５１０およびＬ６レンズ支持部材５１２を光軸方向に貫通する貫通孔が設けられている。ガイドポール５２３は、Ｌ４／Ｌ５レンズ枠５１１における固定位置から、Ｌ３レンズ支持部材５１０およびＬ６レンズ支持部材５１２に設けられた貫通孔を介して、Ｌ１／Ｌ２レンズ枠５０８およびＬ７レンズ枠５１３側へ延出している。

Ｌ３レンズ支持部材５１０およびＬ６レンズ支持部材５１２に設けられた貫通孔の径は、ガイドポール５２３の径と同等またはガイドポール５２３の径よりも若干大きく設計されている。ガイドポール５２３は、Ｌ４／Ｌ５レンズ枠駆動用モーターユニット５２１におけるモーターで発生した駆動力によるシャフトの回転にともなって、Ｌ３レンズ支持部材５１０およびＬ６レンズ支持部材５１２に設けられた貫通孔に沿って光軸方向に移動する。

レンズ鏡筒５０９の内側であって絞り羽根機構１１０の近傍には、支持用リブ１２１が設けられている。ガイドポール５２３は、支持用リブ１２１に設けられた孔１２３に挿入されており、支持用リブ１２１にスライド自在な状態で支持用リブ１２１によって支持されている。

上述したように、実施の形態５のズームレンズ装置５００によれば、Ｌ１／Ｌ２レンズ枠５０８とＬ４／Ｌ５レンズ枠５１１との間に、位置固定されたＬ３レンズ支持部材５１０に支持されたＬ３レンズ５０３がある場合にも、Ｌ１／Ｌ２レンズ枠５０８およびＬ４／Ｌ５レンズ枠５１１が保持する各レンズ５０１，５０２，５０４，５０５の光軸をズームレンズ装置５００の光軸に揃えることができるので、ズームレンズ装置５００における各レンズ５０１〜５０７の配列順序に左右されることなく、光軸方向に移動可能なレンズ５０１，５０２，５０４，５０５を複数備えるズームレンズ装置５００における高い光学性能を確保することができる。

また、実施の形態５のズームレンズ装置５００によれば、Ｌ４／Ｌ５レンズ枠５１１とＬ７レンズ枠５１３との間に、位置固定されたＬ６レンズ支持部材５１２に支持されたＬ６レンズ５０６がある場合にも、Ｌ４／Ｌ５レンズ枠５１１およびＬ７レンズ枠５１３が保持する各レンズ５０４，５０５，５０７の光軸をズームレンズ装置５００の光軸に揃えることができるので、ズームレンズ装置５００における各レンズ５０１〜５０７の配列順序に左右されることなく、光軸方向に移動可能なレンズ５０４，５０５，５０７を複数備えるズームレンズ装置５００における高い光学性能を確保することができる。

以上のように、この発明にかかる光学装置および撮像装置は、光軸方向に移動可能な複数のレンズの光軸を揃えることに適しており、特に、光軸方向に移動可能な複数のレンズを備えるズームレンズ装置などに適している。

実施の形態１のズームレンズ装置を示す断面図である。実施の形態２のズームレンズ装置を示す断面図である。実施の形態３のズームレンズ装置を示す断面図である。実施の形態４のズームレンズ装置を示す断面図である。実施の形態５のズームレンズ装置を示す断面図である。

符号の説明

１００ズームレンズ装置
１０３，１０４任意のレンズ
１２０ガイド部材
１０５，１０６別のレンズ
２００ズームレンズ装置
３００ズームレンズ装置
４００ズームレンズ装置
４０３任意のレンズ
４１９ガイド部材
４０１，４０２，４０４，４０５別のレンズ
５００ズームレンズ装置
５０４，５０５任意のレンズ
５２３ガイド部材
５０１，５０２，５０７別のレンズ
５０３，５０６固定レンズ

Claims

光軸方向に移動可能なレンズを複数備える光学装置において、
前記光軸方向に延出し、前記レンズの中の任意のレンズと一体に移動するガイド部材と、
前記ガイド部材に沿ってスライド可能であり、前記レンズの中の前記任意のレンズとは別のレンズと一体に移動するスライド部と、
を備えることを特徴とする光学装置。
前記スライド部は、前記別のレンズまたは当該別のレンズを支持する支持部材を前記光軸方向に貫通する孔であり、
前記ガイド部材は、前記任意のレンズまたは当該任意のレンズを支持する支持部材に設けられて前記孔に挿入された棒状部材であることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
前記任意のレンズと前記別のレンズとの間に設けられて、前記光軸上で位置固定された固定レンズを備え、
前記ガイド部材は、前記固定レンズまたは当該固定レンズを支持する支持部材を介して前記孔に挿入されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光学装置。
請求項１〜３のいずれか一つに記載の光学装置と、
前記光学装置を介して入射された光を電気信号に変換する撮像用の光電変換素子を含む撮像機構と、
を備えることを特徴とする撮像装置。