JP2013037282A - レンズ鏡筒及びそれを備える撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カム筒に対する１群レンズの最大繰出し量を十分に確保しつつ、遮光のためのカム筒と移動筒との光軸方向のオーバーラップ量を減少させることなく、カム筒の長さを短くすることができる仕組みを提供する。
【解決手段】レンズ鏡筒は、内周部に第１カム溝３ａ及び第２カム溝３ｃを有するカム筒３と、１群レンズ１を保持してカム筒３の内周側に配置され、第１カム溝３ａにカム係合して、第１カム溝３ａのリフトに沿って光軸方向に移動する１群レンズ鏡筒４と、カム筒３の内周側で、かつ１群レンズ鏡筒４の外周側に配置され、第２カム溝３ｃにカム係合して、第２カム溝３ｃのリフトに沿って光軸方向に移動する移動筒６と、を備える。そして、カム筒３に対する移動筒６の最大繰出し量をａ、カム筒３に対する１群レンズ１の最大繰出し量をｂ、移動筒６がカム筒３に対して最大繰出し位置に移動した状態における移動筒６とカム筒３との光軸方向のオーバーラップ量をｃとした場合に、ｂ≧ａ＋ｃの関係を満足する。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えばデジタルカメラ等の撮像装置に搭載されるレンズ鏡筒、及びレンズ鏡筒を備える撮像装置に関する。

図６（ａ）は第１の従来例としてのレンズ鏡筒が沈胴位置にある状態を示す模式図、図６（ｂ）は図６（ａ）に示すレンズ鏡筒が最大繰出し位置に移動した状態を示す模式図である（特許文献１）。

図６において、１群レンズ鏡筒１０４は、不図示のカムピンがカム筒１０３の内周部に設けられた不図示の１群カム溝に係合することで、不図示の直進キー溝にガイドされて１群カム溝のリフトに沿って光軸方向に移動する。そして、カム筒１０３が回転すると、１群レンズ鏡筒１０４に保持された１群レンズ１０１が光軸方向に進退し、図６（ａ）の位置から図６（ｂ）の位置に移動する。

１群レンズ鏡筒１０４が最大繰出し位置に移動した状態において、１群レンズ鏡筒１０４の外周部とカム筒１０３の内周部との間の隙間から光線Ｘが入り込まないように、１群レンズ鏡筒１０４とカム筒１０３とは、光軸方向でオーバーラップ量ｃを確保している。

２群レンズ鏡筒１０５は、１群レンズ鏡筒１０４と同様に、カムピン１０５ａがカム筒１０３の内周部に設けられた２群カム溝１０３ｂに係合することで、不図示の直進キー溝にガイドされて２群カム溝のリフトに沿って光軸方向に移動する。そして、カム筒１０３が回転すると、２群レンズ鏡筒１０５に保持された２群レンズ１０２が光軸方向に移動する。

図６に示すレンズ鏡筒では、１群レンズ１０１が１群レンズ鏡筒１０４に保持されるため、カム筒１０３に対する１群レンズ１０１の最大繰出し量ｂとカム筒１０３に対する１群レンズ鏡筒１０４の最大繰出し量ａとが等しい。

図７（ａ）は第２の従来例としてのレンズ鏡筒が沈胴位置にある状態を示す模式図、図７（ｂ）は図７（ａ）に示すレンズ鏡筒が最大繰出し位置に移動した状態を示す模式図である（特許文献２）。

図７において、１群レンズ鏡筒２０４は、不図示のカムピンがカム筒２０３の内周部に設けられた不図示の１群カム溝に係合することで、不図示の直進キー溝にガイドされて１群カム溝のリフトに沿って光軸方向に移動する。そして、カム筒２０３が回転すると、１群レンズ鏡筒２０４に保持された１群レンズ２０１が光軸方向に進退し、図７（ａ）の位置から図７（ｂ）の位置に移動する。

バリア筒２０６は、１群レンズ鏡筒２０４と同様に、不図示のカムピンがカム筒２０３の内周部に設けられたバリアカム溝に係合することで、不図示の直進キー溝にガイドされてバリアカム溝のリフトに沿って光軸方向に移動する。２群レンズ鏡筒２０５も同様に、カムピン２０５ａがカム筒２０３の内周部に設けられた２群カム溝２０３ｂに係合することで、不図示の直進キー溝にガイドされて２群カム溝のリフトに沿って光軸方向に移動する。そして、カム筒２０３が回転すると、２群レンズ鏡筒２０５に保持された２群レンズ２０２が光軸方向に移動する。

図７に示すレンズ鏡筒では、１群レンズ２０１に光線Ｙが入り込むのを防ぐため、カム筒２０３に対するバリア筒２０６の最大繰出し量ａをカム筒２０３に対する１群レンズ２０１の最大繰出し量ｂより大きくしている。

また、バリア筒２０６が最大繰り出し位置に移動した状態において、バリア筒２０６の外周部とカム筒２０３の内周部との間の隙間から光線Ｘが入り込まないように、バリア筒２０６とカム筒２０３とは光軸方向でオーバーラップ量ｃを確保している。

特開２００２−２７７７１１号公報 特開２００４−１０９５１４号公報

図８（ａ）及び図８（ｂ）は、レンズ鏡筒の小型化を図るため、それぞれ図６（ａ）及び図６（ｂ）に対してカム筒１０３に対する１群レンズ１０１の最大繰出し量ｂを確保しつつカム筒１０３の長さをｄだけ短縮した場合の形態を示す模式図である。

上記特許文献１では、上述したように、カム筒１０３に対する１群レンズ１０１の最大繰出し量ｂと１群レンズ鏡筒１０４の最大繰出し量ａとが等しい。このため、カム筒１０３の長さをｄだけ短縮すると、遮光のためのオーバーラップ量ｃが減少し、１群レンズ鏡筒１０４の外周部とカム筒１０３の内周部との間の隙間から光線ｘが入り込んでしまう。

図９（ａ）及び図９（ｂ）は、レンズ鏡筒の小型化を図るため、それぞれ図７（ａ）及び図７（ｂ）に対してカム筒２０３に対する１群レンズ２０１の最大繰出し量ｂを確保しつつカム筒２０３の長さをｄだけ短縮した場合の形態を示す模式図である。

上記特許文献２では、上述したように、カム筒２０３に対するバリア筒２０６の最大繰出し量ａを１群レンズ２０１の最大繰出し量ｂより大きくしている。このため、カム筒２０３の長さをｄだけ短縮すると、遮光のためのオーバーラップ量ｃが減少し、バリア筒２０６の外周部とカム筒２０３の内周部との間の隙間から光線ｘが入り込んでしまう。

そこで、本発明は、カム筒に対する１群レンズの最大繰出し量を十分に確保しつつ、遮光のためのカム筒と移動筒との光軸方向のオーバーラップ量を減少させることなく、カム筒の長さを短くすることができる仕組みを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のレンズ鏡筒は、内周部に第１のカム溝及び第２のカム溝を有するカム筒と、１群レンズを保持して、前記カム筒の内周側に配置され、前記第１のカム溝にカム係合して、前記第１のカム溝のリフトに沿って光軸方向に移動する１群レンズ鏡筒と、前記カム筒の内周側で、かつ前記１群レンズ鏡筒の外周側に配置され、前記第２のカム溝にカム係合して、前記第２のカム溝のリフトに沿って光軸方向に移動する移動筒と、を備え、前記カム筒に対する前記移動筒の最大繰出し量をａ、前記カム筒に対する前記１群レンズの最大繰出し量をｂ、前記移動筒が前記カム筒に対して最大繰出し位置に移動した状態における前記移動筒と前記カム筒との光軸方向のオーバーラップ量をｃとした場合に、ｂ≧ａ＋ｃの関係を満たすことを特徴とする。

本発明によれば、カム筒に対する１群レンズの最大繰出し量を十分に確保しつつ、遮光のためのカム筒と移動筒との光軸方向のオーバーラップ量を減少させることなく、カム筒の長さを短くすることができる。

本発明の実施形態の一例であるレンズ鏡筒が収納位置にある状態を示す要部断面図である。 レンズ鏡筒がワイド位置にある状態を示す要部断面図である。 レンズ鏡筒がテレ位置にある状態を示す要部断面図である。 （ａ）はレンズ鏡筒が収納位置にある状態の模式図、（ｂ）はレンズ鏡筒がテレ位置にある状態の模式図である。 （ａ）はカム筒を短縮したレンズ鏡筒が収納位置にある状態の模式図、（ｂ）は（ａ）に示すレンズ鏡筒がテレ位置に移動した状態の模式図である。 （ａ）は第１の従来例としてのレンズ鏡筒が沈胴位置にある状態を示す模式図、（ｂ）は（ａ）に示すレンズ鏡筒が最大繰出し位置に移動した状態を示す模式図である。 （ａ）は第２の従来例としてのレンズ鏡筒が沈胴位置にある状態を示す模式図、（ｂ）は（ａ）に示すレンズ鏡筒が最大繰出し位置に移動した状態を示す模式図である。 （ａ）及び（ｂ）は、それぞれ図６（ａ）及び図６（ｂ）に対してカム筒に対する１群レンズの最大繰出し量を確保しつつカム筒の長さを短縮した場合の形態を示す模式図である。 （ａ）及び（ｂ）は、それぞれ図７（ａ）及び図７（ｂ）に対してカム筒に対する１群レンズの最大繰出し量を確保しつつカム筒の長さを短縮した場合の形態を示す模式図である。

以下、本発明の実施形態の一例を図面を参照して説明する。

図１は本発明の実施形態の一例であるレンズ鏡筒が収納位置にある状態を示す要部断面図、図２はレンズ鏡筒がワイド位置にある状態を示す要部断面図、図３はレンズ鏡筒がテレ位置にある状態を示す要部断面図である。なお、本実施形態では、デジタルカメラ等の撮像装置に搭載されるレンズ鏡筒を例に採る。

図１〜図３に示すように、本実施形態のレンズ鏡筒は、カム筒３、１群レンズ鏡筒４、２群レンズ鏡筒５、バリア筒６、直進筒７、固定筒８、３群ホルダ１１、及びセンサーホルダ１３を備える。ここで、バリア筒６は、本発明の移動筒の一例に相当する。

カム筒３は、内周部に１群カム溝３ａ（図３参照）、２群カム溝３ｂ（図１参照）、及びバリアカム溝３ｃ（図３参照）が形成され、外周部に不図示のカムピン、及びギア３ｅ（図２参照）が形成される。

１群レンズ鏡筒４は、カム筒３の内周側に配置されて、１群レンズ１を保持する。１群レンズ鏡筒４の外周部には、カム筒３の１群カム溝３ａにカム係合する不図示のカムピンが設けられ、１群レンズ鏡筒４は、１群カム溝３ａのリフトに沿って光軸方向に移動する。

２群レンズ鏡筒５は、１群レンズ鏡筒４の像面側で、かつカム筒３の内周側に配置されて、２群レンズ２を保持する。２群レンズ鏡筒５の外周部には、カム筒３の２群カム溝３ｂにカム係合するカムピン５ａが設けられ、２群レンズ鏡筒５は、２群カム溝３ｂのリフトに沿って光軸方向に移動する。

バリア筒６は、１群レンズ鏡筒４の外周側で、かつカム筒３の内周側に配置されて、バリア機構６ｂ及びバリア羽根６ｃを保持する。バリア筒６の外周部には、カム筒３のバリアカム溝３ｃにカム係合するカムピン６ａが設けられ、バリア筒６は、バリアカム溝３ｃのリフトに沿って光軸方向に移動する。

直進筒７は、カム筒３の内周側でカム筒３に対して回転可能に嵌合され、カム筒３と一体的に光軸方向に移動する。また、直進筒７は、１群レンズ鏡筒４、２群レンズ鏡筒５及びバリア筒６の回転を規制して、１群レンズ鏡筒４、２群レンズ鏡筒５及びバリア筒６を光軸方向にのみ進退可能に案内する。

固定筒８は、カム筒３の外周側に配置されて、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子１２を保持するセンサーホルダ１３に固定される。固定筒８の内周部には、カム筒３の不図示のカムピンが係合するカム溝８ａ、及び直進筒７の回転を規制する不図示の直進キー溝が設けられている。また、固定筒８には、カム筒３のギア３ｅに噛合する駆動ギア９が回転可能に支持され、不図示のモータによって駆動ギア９を回転させることでカム筒３が回転する。

カム筒３が回転すると、カム筒３及び直進筒７がカム筒３の不図示のカムピンがカム係合する固定筒８のカム溝８ａのリフトに沿って光軸方向に移動する。また、カム筒３が固定筒８によって回転が規制される直進筒７に対して相対回転すると、直進筒７により回転が規制された１群レンズ鏡筒４、２群レンズ鏡筒５、及びバリア筒６は、それぞれカム筒３のカム溝３ａ，３ｂ，３ｃのリフトに沿って光軸方向に移動する。

また、３群ホルダ１１は、３群レンズ１０を保持し、不図示のステッピングモータで駆動される公知のネジ送り機構によってセンサーホルダ１３に対して光軸方向に進退し、焦点調節を行う。

図２に示すように、レンズ鏡筒がワイド位置にある状態では、図１の収納位置から１群レンズ１、２群レンズ２、バリア筒６及び３群レンズ１０が光軸に沿って被写体側に前進する。

バリア筒６が光軸に沿って被写体側に移動すると、バリア筒６に取り付けられたバリア機構６ｂによってバリア羽根６ｃが開き、１群レンズ１、２群レンズ２及び３群レンズ１０から入射した光束が撮像素子１２に導かれて電子データに変換される。

図３に示すように、レンズ鏡筒がテレ位置にある状態では、図２のワイド位置から１群レンズ１、３群レンズ１０及びバリア筒６が光軸に沿って被写体側に前進し、２群レンズ２が像面側に後退することで変倍動作が行われる。

レンズ鏡筒が図３に示すテレ位置にある状態では、１群レンズ１及びバリア筒６は、最大繰出し位置に移動する。この状態では、図４に示すように、バリア筒６とカム筒３との間の隙間から入射する光線ｘが撮像素子１２に到達して有害な像が露光されないようにバリア筒６とカム筒３とが光軸方向でオーバーラップする量ｃを確保する必要がある。

図４（ａ）は本発明の実施形態のレンズ鏡筒が収納位置にある状態の模式図、図４（ｂ）はレンズ鏡筒がテレ位置にある状態の模式図である。

本実施形態では、図４に示すように、カム筒３に対するバリア筒６の最大繰出し量をａ、カム筒３に対する１群レンズ１の最大繰出し量をｂとした場合に、ｂ≧ａ＋ｃの関係を満たすようにしている。このため、１群レンズ１の最大繰出し量ｂに対してバリア筒６の最大繰出し量ａを減ずるように１群カム溝３ａ及びバリアカム溝３ｃのリフトを与えている。ここで、１群カム溝３ａは、本発明の第１のカム溝の一例に相当し、バリアカム溝３ｃは、本発明の第２のカム溝の一例に相当する。

また、バリア筒６とカム筒３との間の径方向の隙間量ｅは、概ね０．１ｍｍ程度の場合が多い。１群レンズ鏡筒４の外周部とカム筒３の内周部との間の隙間から光線が入り込まないように、遮光のためのバリア筒６とカム筒３との光軸方向のオーバーラップ量ｃは、本実施形態では、隙間量ｅの２倍以上の０．２ｍｍ以上としている。

図５（ａ）はカム筒３の光軸方向の長さを短縮したレンズ鏡筒が収納位置にある状態の模式図、図５（ｂ）は図５（ａ）に示すレンズ鏡筒がテレ位置に移動した状態の模式図である。

図５では、図４に対してカム筒３の光軸方向の長さを寸法ｄだけ短くしている。しかし、上述したように、ｂ≧ａ＋ｃの関係を満たすためにｂに対してａを減ずるように１群カム溝３ａとバリアカム溝３ｃのリフトを与えている。このため、カム筒３の光軸方向の長さを寸法ｄだけ短くしても、遮光のためのバリア筒６とカム筒３との光軸方向のオーバーラップ量ｃを確保することができる。

以上説明したように、本実施形態では、カム筒３に対する１群レンズ１の最大繰り出し量ｂを、カム筒３に対するバリア筒６の最大繰り出し量ａに遮光のためのオーバーラップ量ｃを加えた値（ａ＋ｃ）以上としている。これにより、カム筒３に対する１群レンズ１の最大繰出し量を十分に確保しつつ、遮光のためのカム筒３とバリア筒６との光軸方向のオーバーラップ量ｃを減少させることなく、カム筒３の長さを短くすることができ、レンズ鏡筒の小型化を図ることができる。

なお、本発明の構成は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

例えば、上記実施形態では、直進筒７をバリア筒６の内周側に配置しているが、直進筒７をバリア筒６とカム筒３との間に配置して、直進筒７とカム筒３との間の隙間から進入する光線ｘを遮光するようにしても良い。

１ １群レンズ
２ ２群レンズ
３ カム筒
４ １群レンズ鏡筒
５ ２群レンズ鏡筒
６ バリア筒
７ 直進筒
８ 固定筒

Claims (4)

1. 内周部に第１のカム溝及び第２のカム溝を有するカム筒と、
   １群レンズを保持して、前記カム筒の内周側に配置され、前記第１のカム溝にカム係合して、前記第１のカム溝のリフトに沿って光軸方向に移動する１群レンズ鏡筒と、
   前記カム筒の内周側で、かつ前記１群レンズ鏡筒の外周側に配置され、前記第２のカム溝にカム係合して、前記第２のカム溝のリフトに沿って光軸方向に移動する移動筒と、を備え、
   前記カム筒に対する前記移動筒の最大繰出し量をａ、前記カム筒に対する前記１群レンズの最大繰出し量をｂ、前記移動筒が前記カム筒に対して最大繰出し位置に移動した状態における前記移動筒と前記カム筒との光軸方向のオーバーラップ量をｃとした場合に、ｂ≧ａ＋ｃの関係を満たすことを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記移動筒は、バリア機構を保持するバリア筒であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記オーバーラップ量ｃは、前記カム筒と前記移動筒との間の径方向の隙間量ｅの２倍以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒。
4. レンズ鏡筒を備える撮像装置であって、
   請求項１乃至３のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒を備えることを特徴とする撮像装置。

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