JP5043489B2 - レンズ鏡胴および撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数のレンズ群により構成されたズームレンズを保持した、繰出し、沈胴自在なレンズ鏡胴およびそのレンズ鏡胴を備えた撮影装置に関する。

最近、撮影装置のボディの小型・薄型化が盛んに進められており、複数のレンズ群により構成されたズームレンズを保持した、繰出し、沈胴自在なレンズ鏡胴を備えた撮影装置のボディにおいても、更なる小型・薄型化が要求されるようになってきている。

図１は、小型であってしかも薄型の構造を持つ撮影装置のボディ内に組み込まれる、ズームレンズのレンズ鏡胴の構成を示す図である。

図１（ａ）には、３群構成のズームレンズを備えた、繰出し、沈胴自在なレンズ鏡胴の構成が示されており、図１（ｂ）には、図１（ａ）中の点線の丸で囲まれた部分の拡大図が示されている。なお図１の例では３群構成のズームレンズのうちの第１レンズ群１０１と第２レンズ群１０２とが焦点距離可変なレンズとして働き、第３レンズ群１０３がフォーカスレンズとして働く。

図１には、中間筒１１１を設けて駆動筒１１３で中間筒１１１を回転させることにより前移動筒１１０と第２レンズ群保持枠１１５とを移動させることによって前移動筒１１０と第２レンズ群保持枠１１５を移動させるのに必要な部品数を減らしてレンズ鏡胴１００の短縮化を図り、さらに特許文献１にあるような直進キーリング１１４を使って第１レンズ群１０１を保持する前移動筒１１０と第２レンズ群１０２を保持する第２レンズ群保持枠１１５の回転規制を行なって焦点距離可変なレンズ群どうしの光軸あわせを行ない易くした構造のものが示されている。この図１には、中間筒１１１のカムピンＣＰが貫通するカム溝ＨＬを有するとともに、光軸方向に延び直進キーリング１１４が係合する直進キー溝ＫＥＹ２を有する固定筒１１２が示されている。

ここで、図１のレンズ鏡胴１００を薄型構造を持つ撮影装置のボディに組み込んだときに、第１レンズ群１０１を保持する前移動筒１１０を沈胴位置から繰り出し端にまで移動させるとともに、不図示のズームスイッチの操作に応じて第２レンズ群１０２をワイド端やテレ端に移動させる中間筒１１１の機能を説明する。

図２は中間筒１１１の内面に設けられているカム溝の展開図である。

図２に示す様に、中間筒１１１の内面には前移動筒１１０のカムピンが係合するカム溝Ａと第２レンズ群保持枠１１５のカムピンが係合するカム溝Ｂとが所定の距離を隔てて３箇所に設けられている。

例えば図１のレンズ鏡胴１００が撮影装置内部のボディに組み込まれてレンズ鏡胴１００が沈胴した状態にあるときに電源スイッチが操作されると、駆動筒１１３が回転しその回転を受けて中間筒１１１が回転することにより中間筒１１１が光軸方向に移動しながら前移動筒１１０を中間筒１１１の内面のカム溝Ａに沿って繰り出し端Ｗ２まで繰り出させる。この例では、このときに第２レンズ群１０２を保持する第２レンズ群保持枠１１５がカム溝Ｂに沿ってワイド端Ｗ１に位置する。ここで不図示のズームスイッチがテレ側に操作されると、中間筒１１１が回転して前移動筒１１０がカム溝Ａに沿ってテレ端Ｔ２方向へ動きレンズ保持枠１１５がカム溝Ｂに沿ってテレ端Ｔ１方向に動き始める。そしてズームスイッチが操作され続けると、前移動筒１１０がカム溝Ａに沿ってテレ端Ｔ２にまで動くとともに第２レンズ群保持枠１１５もテレ端Ｔ１にまで動いてこのズームレンズが持つ最大倍率の望遠になる。その後ズームスイッチがワイド側に操作されると、今度は中間筒１１１が逆回転して前移動筒１１０がカム溝Ａに沿って繰出し端Ｗ２方向に動きレンズ保持枠１１５がワイド端Ｗ１方向に動き始める。ここでズームスイッチがワイド側に操作され続けると、前移動筒１１０がワイド端でもある繰出し端Ｗ２にまで動くとともに第２レンズ群保持枠１１５もワイド端Ｗ１まで動いてこのズームレンズが持つ最低倍率の広角になる。

さらに電源スイッチがオフされると、図２のカム溝Ｂに沿って第２レンズ群１０２を保持する第２レンズ群保持枠１１５が沈胴位置Ｐ１まで動き、第１レンズ群１０１を保持する前移動筒１１０が沈胴位置Ｐ２まで動いて、第１レンズ群１０１、第２レンズ群１０２を近接させた状態にして前移動筒１１０および中間筒１１１が駆動筒１１３および固定筒１１２内に沈胴する。

こうして中間筒１１１を設けることで短縮化が図られたレンズ鏡胴１００が、薄型構造を持つボディ内部に組み込まれる。

しかし、この例の構成では、直進キーリング１１４を中間筒１１１に相対回転自在に保持させるために、図１（ｂ）および図２の一点鎖線で示す様に中間筒１１１の内周面にカム溝Ａ，Ｂに加えて係合溝Ｋを設ける必要がある。このため、その係合溝Ｋを設けなければならない分、どうしても中間筒１１１の光軸方向の長さが長くなってしまう。この中間筒１１１の長さを短くしてレンズ鏡胴の短縮化を図ることができないと、撮影装置のさらなるボディの薄型化に対応することができない。
特開２００５−２７５３５１号公報

本発明は、上記問題点を解決し、更なる短縮化を図ることで薄型のボディに組み込むことを可能にするレンズ鏡胴、およびそのレンズ鏡胴が組み込まれて薄型構造が達成された撮影装置を提供することを目的とするものである。

上記課題を達成する本発明のレンズ鏡胴は、複数のレンズ群により構成されたズームレンズを保持した、繰出し、沈胴自在なレンズ鏡胴において、
内周面にレンズ群繰出しのためのカム溝が設けられるとともに外周面に外向きに突出したカムピンを有し、そのカムピンに駆動力を受けて回転を伴いながら光軸方向に移動する中間筒と、
上記中間筒の内側に配置されて該中間筒との相対回転自在にその中間筒に係合し、中間筒の光軸方向への移動に伴って回転を伴わずに光軸方向に移動する直進キーリングとを備え、
上記中間筒が、中間筒外周面の撮像部側端部近傍に、周回方向に延びる係合溝を有し、
上記直進キーリングが、上記中間筒撮像側から中間筒外周面に回りこんでその中間筒外周面の係合溝に嵌入することにより直進キーリングを中間筒に対し相対回転自在に係合させる係合突起を有することを特徴とする。

上記本発明のレンズ鏡胴では、上記中間筒外周面の撮像部側端部近傍の周回方向に係合溝を設けるとともに上記直進キーリングに係合突起を設け、その係合突起を上記中間筒撮像側からその中間筒外周面に回りこんで上記中間筒外周面の係合溝に嵌入することにより直進キーリングを中間筒に対し相対回転自在に係合させることで中間筒の長さの短縮化が図られる。こうしていまま以上の中間筒の長さの短縮化が図られるとレンズ鏡胴の短縮化を図ることが可能となり、薄型構造を持つ撮影装置のボディ内に組み込むことが可能となる。

ここで、本発明ではさらに、上記中間筒内周面に設けられたカム溝が、中間筒外周面に形成された係合溝とその中間筒の厚み方向に重なる位置まで延在している。

そうすると、中間筒の内外周面を効率的に使うことができ、中間筒の長さをより短くすることが可能となる。

当該レンズ鏡胴が、さらに、
上記ズームレンズを構成する第１レンズ群を保持し上記直進キーリングに係合するとともに上記中間筒内周面のカム溝に係合して、その中間筒の回転に伴って、回転を伴わずに光軸方向に移動する前移動筒と、
上記ズームレンズを構成する第２レンズ群を保持し上記直進キーリングに係合するとともに上記中間筒内周面のカム溝に係合して、その中間筒の回転に伴って、回転を伴わずに光軸方向に移動する第２レンズ群保持枠と、
上記中間筒のカムピンが貫通するカム溝を有するとともに、光軸方向に延び上記直進キーリングが係合するキー溝を有する固定筒と、
上記固定筒の外側に位置し、上記中間筒のカムピンの、その固定筒のカム溝を貫通した先端部分が係合する、光軸方向に延びるキー溝を有し、ズームモータからの駆動力を受けて光軸方向への移動を伴なわずに回転して上記中間筒を駆動する駆動筒とを備えた態様であることが好ましい。

例えば、上記構成を持つ図１、図２に示すレンズ鏡胴に本発明が適用されると、中間筒の内周面に図２に示した係合溝Ｋを設ける必要がなくなるので中間筒の短縮化が図られ、ひいてはレンズ鏡胴全体の短縮化が図られる。

また、上記課題を達成する本発明の撮影装置は、本発明のレンズ鏡胴とそのレンズ鏡胴を経由して入射してきた被写体光を捉えて画像信号を生成する撮像素子とを備えたことを特徴とする。

そうすると、短縮化が図られた本発明のレンズ鏡胴を使うことで撮影装置のボディの更なる薄型化を図ることが可能となる。

以上説明した様に、レンズ鏡胴の更なる短縮化を図ることで薄型のボディに組み込むことを可能にするレンズ鏡胴、およびそのレンズ鏡胴が組み込まれて薄型構造が達成された撮影装置が実現する。

以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図３は、本発明の実施形態を示すレンズ鏡胴１００Ａの分解図である。

なお図３のレンズ鏡胴１００Ａの構成は、図１の構成とほぼ同じであるので図１と同じ機能を発揮する部材には同じ符号を付して説明する。ただし本実施形態においては、中間筒の長さをより短くするために、従来の中間筒１１１の構成を図３の中間筒１１１Ａの構成に変更し、さらに従来の直進キーリング１１４の構成を図３の直進キーリング１１４Ａの構成に変更している。

図３を参照してレンズ鏡胴の構成を説明する。

図３の左斜め上方に示す様に最外郭には駆動筒１１３が備えられている。この駆動筒１１３には内周面に光軸方向に沿って後述する中間筒１１１ＡのカムピンＣＰが係合するキー溝ＫＥＹが設けられている。さらに駆動筒１１３の右側にはその駆動筒１１３に収容される固定筒１１２が備えられており、その固定筒１１２には、中間筒１１１ＡのカムピンＣＰが貫通する貫通穴ＨＬが斜めに設けられている。このため、中間筒のカムピンＣＰの先端は固定筒１１２の貫通穴ＨＬを貫通して駆動筒１１３のキー溝にまで達し、駆動筒１１３の回転を受けて中間筒１１１Ａは固定筒１１２の斜めの貫通穴ＨＬに沿って回転することとなる。また、その固定筒１１２の内周には、後述する直進キーリング１１４Ａが係合するキー溝ＫＥＹ２が設けられている。

さらにその右側には固定筒１１２を保持する取付枠１０４が備えられている。この取付枠１０４には、ズームモータＺＭを取り付けるためのモータ取付部などが設けられている。さらにその取り付け枠１０４には光軸に沿って２本のガイド棒Ｇ１，Ｇ２が取り付けられ、それらのガイド棒Ｇ１，Ｇ２に移動自在に、フォーカスレンズ１０３を保持するフォーカスレンズ保持１０３Ａ枠が取り付けられるようになっている。

さら図３の取付枠１０４の中を通ってフォーカスレンズ１０３を光軸方向に移動させるための送りネジＳＲが撮像素子１０５１を支持する支持部１０５から光軸前方に延びて取り付けられる構成になっている。

また図３の下方には、固定筒１１２の内側に組み込まれる前移動筒１１０と中間筒１１１Ａが示されており、前移動筒１１０内には、第１レンズ群１０１を保持する保持部材やその保持部材を前移動筒１１０に取り付けるための部材などが組み込まれる構成になっている。またこの前移動筒１１０の外周には、中間筒１１１Ａのカム溝Ａに係合するカムピンＣＰ１が３つ、所定の距離を隔てて等間隔に設けられる構成になっている。また、図３の右側には第２レンズ群保持枠１１５が示されており、その第２レンズ群保持枠１１５が中間筒の内側に組み込まれてその第２レンズ群保持枠１１５のカムピンＣＰ２が、中間筒のカム溝Ｂ１に係合する構成になっている。

また中間筒１１１Ａの内周面には、それらのカムピンＣＰ１、ＣＰ２が係合するカム溝Ａ、Ｂ１とが形成され、中間筒１１１Ａの外周には上記固定筒１１２のカム溝ＨＬを貫通して駆動筒１１３の直進キー溝ＫＥＹに係合するカムピンＣＰが取り付けられる構成になっている。なお、この明細書中に記載するすべてのカムピンは、所定の間隔を隔てて等間隔に３つ取り付けられる構成になっている。さらに中間筒１１１Ａの外周面の後方には、直進キーリング１１４Ａを相対回転自在に係合する係合溝Ｋ１が設けられている。

従来においては、中間筒１１１（図２参照）の内周面に係合溝Ｋ（図２参照）が設けられていたために中間筒１１１の長さが長くなってレンズ鏡胴のさらなる短縮化を行なうことができなかった。

そこで、本実施形態では、係合溝Ｋ１を中間筒１１１Ａの外周面の周回方向に設けるとともに、中間筒１１１Ａの後方端部を回り込んでその係合溝Ｋ１に係合する係合突起１１４１Ａを直進キーリング１１４Ａに設けている。

この構成にすると、係合溝Ｋ１を中間筒１１１Ａの内周面に設ける必要がなくなるので、中間筒１１１Ａの長さをいままでよりも短くすることができる。

ここで、図４を参照して、図３の分解図に示すレンズ鏡胴が組み立てられて撮影装置に組み込まれた後の状態を説明しておく。

図４は、図３の分解図で示されるレンズ鏡胴を組み立てて撮影装置に組み込んだ後のレンズ鏡胴を切断し切断した面を横方向から見た図である。

図４（ａ）には組み立てられた後のレンズ鏡胴１００Ａを正面から見てそのレンズ鏡胴１００ＡをズームモータＺＭとフォーカスレンズＦＭをガイドするガイド棒Ｇ１、Ｇ２とを含む面で切断し切断した面を側方から見た図が示されており、図４（ｂ）にはフォーカスレンズＦＭを移動させる送りねじＳＣとフォーカスモータＦＭとを含む面で切断し切断した面を側方から見た図が示されており、図４（ｃ）にはズームモータＺＭとフォーカスモータＦＭとの双方を含まない面で切断し切断した面を側方から見た図がそれぞれ示されている。

さらに図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）には、それぞれ、前移動筒１１０に保持されている第１レンズ群１０１と第２レンズ群レンズ保持枠１１５に保持されている第２レンズ群１０２とが共にテレ端に位置して望遠になっているときと、前移動筒１１０に保持されている第１レンズ群１０１と第２レンズ群レンズ保持枠１１５に保持されている第２レンズ群１０２とが共にワイド端に位置して広角になっているときと、前移動筒１１０と中間筒１１１が共に固定筒１１２内に収納されボディ内に沈胴した状態にあるときとの３つの状態が示されている。

図４に示す様に、第２レンズ群１０２が中間筒１１１Ａの回転により大きく動いて焦点距離が調整される。

ここで図５、図６を参照して本実施形態のレンズ鏡胴１１０Ａの作用を説明する。

図５、図６は、本実施形態のレンズ鏡胴の作用を説明する図である。

図５（ａ）には図４（ａ）の一番下に示す、沈胴状態にあるときのレンズ鏡胴の断面が示されており、図５（ｂ）には中間筒１１１Ａと直進キーリング１１４の係わりが示されている。また、図６には中間筒１１１の内周面に形成されているカム溝Ａ、Ｂ１の展開図が示されている。

図５、図６に示す様に中間筒１１１Ａの外周面に係合溝Ｋ１が設けられ、直進キーリング１１４にその係合溝Ｋ１に係合する係合突起１１４１Ａが設けられている。図５に示す様に中間筒１１１の外周面に設けられた係合溝Ｋ１に、直進キーリング１１４Ａに設けられた係合突起１１４１Ａが中間筒１１１の後方端部から回り込んで係合すると、図６に示す様に中間筒１１１Ａの端にまでカム溝Ｂ１を延ばして形成することができる。

そうすると中間筒１１１Ａの内周面に係合溝Ｋ１を設ける必要がなくなったことと中間筒１１１Ａの端部にまでカム溝を延ばすことができるようになった分、今までに比べてレンズ鏡胴の長さを短くすることが可能となる。

なお、中間筒１１１の外周面に係合する係合突起１１４１Ａを直進キーリング１１４Ａに設ける場合には、図５に示す様に直進キーリング１１４Ａの、光軸方向の長さを変えずに直進キーリング１１４Ａのキー部の先端を中間筒１１１Ａ側に折り曲げるようにして係合突起１１４１Ａを設ければ良いので、直進キーリング１１４Ａの光軸方向の寸法は、同じか、あるいは短くなることがあっても決して長くなることはない。

このため、中間筒を短くすることでレンズ鏡胴の短縮化を図ることが可能となり、より薄型構造を持つ撮影装置にそのレンズ鏡胴を組み込むことが可能となる。

すなわち、レンズ鏡胴の更なる短縮化を図り、ボディのさらなる薄型化を可能にするレンズ鏡胴、およびそのレンズ鏡胴が組み込まれて薄型構造が達成された撮影装置が実現する。

撮影装置のボディ内に組み込まれる、従来のレンズ鏡胴の構成を示す図である。 中間筒の内面に設けられているカム溝の展開図である。 本発明の実施形態を示すレンズ鏡胴の分解図である。 図３の分解図で示されるレンズ鏡胴を組み立てた後のレンズ鏡胴を切断し切断した面を横方向から見た断面図である。 本実施形態のレンズ鏡胴の作用を説明する図である。 本実施形態のレンズ鏡胴の作用を説明する図である。

符号の説明

１００，１００Ａ レンズ鏡胴
１０１ 第１レンズ群
１０２ 第２レンズ群
１０３ 第３レンズ群（フォーカスレンズ）
１１０ 前移動筒
ＣＰ１ カムピン
１１１，１１１Ａ 中間筒
ＣＰ カムピン
１１２ 固定筒
１１３ 駆動筒
１１４，１１４Ａ 直進キーリング
１１５ 第２レンズ群保持枠
ＣＰ２ カムピン
Ｋ，Ｋ１ 係合溝
Ａ カム溝
Ｂ，Ｂ１ カム溝
Ｗ１ 第２レンズ群保持枠のワイド端
Ｔ１ 第２レンズ群保持枠のテレ端
Ｗ２ 前移動筒の繰出し端（ワイド端）
Ｔ２ 前移動筒のテレ端

Claims (3)

1. 複数のレンズ群により構成されたズームレンズを保持した、繰出し、沈胴自在なレンズ鏡胴において、
   内周面にレンズ群繰出しのためのカム溝が設けられるとともに外周面に外向きに突出したカムピンを有し、該カムピンに駆動力を受けて回転を伴いながら光軸方向に移動する中間筒と、
   前記中間筒の内側に配置されて該中間筒との相対回転自在に該中間筒に係合し、該中間筒の光軸方向への移動に伴って回転を伴わずに光軸方向に移動する直進キーリングとを備え、
   前記中間筒が、該中間筒外周面の撮像側端部近傍に、周回方向に延びる係合溝を有し、該中間筒内周面に設けられたカム溝が、該中間筒外周面に形成された係合溝と該中間筒の光軸方向において重なる位置まで延在し、
   前記直進キーリングが、前記中間筒撮像側から該中間筒外周面に回りこんで該中間筒外周面の係合溝に嵌入することにより該直進キーリングを該中間筒に対し相対回転自在に係合させる係合突起を有することを特徴とするレンズ鏡胴。
2. 当該レンズ鏡胴が、さらに、
   前記ズームレンズを構成する第１レンズ群を保持し前記直進キーリングに係合するとともに前記中間筒内周面のカム溝に係合して、該中間筒の回転に伴って、回転を伴わずに光軸方向に移動する前移動筒と、
   前記ズームレンズを構成する第２レンズ群を保持し前記直進キーリングに係合するとともに前記中間筒内周面のカム溝に係合して、該中間筒の回転に伴って、回転を伴わずに光軸方向に移動する第２レンズ群保持枠と、
   前記中間筒のカムピンが貫通するカム溝を有するとともに、光軸方向に延び前記直進キーリングが係合するキー溝を有する固定筒と、
   前記固定筒の外側に位置し、前記中間筒のカムピンの、該固定筒のカム溝を貫通した先端部分が係合する、光軸方向に延びるキー溝を有し、ズームモータからの駆動力を受けて光軸方向への移動を伴なわずに回転して前記中間筒を駆動する駆動筒とを備えたことを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡胴。
3. 請求項１記載のレンズ鏡胴と該レンズ鏡胴を経由して入射してきた被写体光を捉えて画像信号を生成する撮像素子とを備えたことを特徴とする撮影装置。

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