JP2005077683A - レンズ駆動機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 レンズ保持部材が安定して移動するレンズ駆動機構を提供する。
【解決手段】 それぞれ所定方向に延びる第１のガイド部材および第２のガイド部材と、レンズを保持するとともに第１のカムフォロアー部と第１のガイド部材に係合して所定方向にガイドされるスリーブ部とを有する第１のレンズ保持部材と、レンズを保持するとともに、第２のカムフォロアー部と第２のガイド部材に係合して所定方向にガイドされるスリーブ部とを有する第２のレンズ保持部材と、第１および第２のカムフォロアー部と係合して、各レンズ保持部材を駆動するカム部材とを有し、第１のカムフォロアー部と第２のカムフォロアー部は、所定方向に延びるほぼ同一軸上に設けられていることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光学機器等における撮像光学系もしくはファインダー光学系に用いられるレンズ駆動機構に関するものである。

撮像装置のファインダーは、このファインダー光学系の光軸が、撮像光学系の光軸と平行になるよう設けられている。そして、このファインダー光学系内のレンズ部の光軸方向の駆動は、撮像光学系に設けられたカム環のカム面に、ファインダー光学系のレンズ部を保持するレンズ保持部材に設けられたカムフォロアー部を当接させ、このカム環の回動を、ファインダー光学系内のレンズ保持部材の光軸方向の動きに変換することにより、撮像光学系の焦点距離変化に応じて、ファインダー光学系の画角を変動させている。

図４は、従来例である特許文献１のファインダー駆動部を示す図である。

図４（ｂ）はファインダー駆動部をファインダー光学系の光軸に平行な側面から見た図であり、図４（ａ）は図４（ｂ）の左側面図であり、図４（ｃ）は図４（ｂ）の右側面図である。

図４において、１０１は第１レンズ部であり、１０２は第１レンズ部１０１を保持する第１保持枠（レンズ保持部材）であり、１０３は第１保持枠１０２に設けられたカムフォロアー部である。

また、１０７は第２レンズ部であり、１０８は第２レンズ部１０７を保持する第２保持枠であり、１０９は、第２保持枠１０８に設けられたカムフォロアー部である。

１０４は、撮像光学系の光軸を中心として回転するカム環である。１０４ａは、このカム環１０４に形成された第１カム面であり、１０４ｂは第２カム面である。

第１カム面１０４ａと第２カム面１０４ｂには、カムフォロアー部１０３と１０９とが各々当接している。

１０５は、両方の保持枠１０２，１０８を光軸方向にガイドするガイドバーであり、１０６は、両方の保持枠１０２，１０３のガイドバー１０５を中心とした各保持枠の回転を規制する回転止めバーである。

第１保持枠１０２には、ガイドバー１０５と光軸方向に移動が可能に係合するスリーブ部１０２ａと、ガイドバー１０６と係合する第１保持枠の回転を止めるＵ字型溝部１０２ｂとが形成されている。

同様に、第２保持枠１０８には、ガイドバー１０５と光軸方向の移動が可能に係合するスリーブ部１０８ａと、ガイドバー１０６と係合する第２保持枠の回転を止めるＵ字型溝部１０８ｂとが形成されている。

１１０は引っ張りコイルバネである。この引っ張りコイルバネ１１０は、第１保持枠１０２と第２保持枠１０８との間に、ガイドバー１０５と所定の角度を持った向きで掛けられている。

これにより、第１保持枠１０８は、図４の矢印Ａの方向に、第２保持枠１０８は、図４の矢印Ｂの方向にそれぞれ付勢され、カムフォロアー１０３はカム面１０４ａに、カムフォロアー１０９はカム面１０４ｂにそれぞれ押し付けられることとなる。

またガイドバー１０５と所定の角度を持ってばね１１０が掛けられているので、光軸方向と略直交する図中の方向に分力Ｆ１，Ｆ２が発生し、この分力により、レンズ保持枠のスリーブ部１０２ａと１０８ａはガイドバー１０５に押し付けられ、がたをなくしている。そして、移動中のレンズの揺れを低減して像揺れを防止している。

この状態でカム環１０４が図中の矢印Ｃ方向に回転すると、カムフォロアー１０３，１０９はそれぞれ、引っ張りコイルバネ１１０による付勢力により、がたなくカム面１０４ａ，１０４ｂをトレースし、両保持枠１０２，１０８は光軸方向に駆動される。

図５は、他の従来例である特許文献２のファインダー駆動部を示す図である。

図５（ａ）はファインダー駆動部をファインダー光学系の光軸に平行な側面から見た図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）の右側面図である。

第１可動レンズ２１０及び第２可動レンズ２１１は、変倍ファインダーＦの光学系において、倍率を変更するときに移動するレンズである。そして、ファインダブロック２０８に固定された直進ガイド軸２１３に光軸方向に移動可能に係合している。

また、第１可動レンズ２１０及び第２可動レンズ２１１は、回転止めボス２１０ａ，２１１ａをそれぞれ有し、ファインダブロック２０８とのキー係合により直進ガイド軸２１３回りの回転が規制されている。

更に、第１可動レンズ２１０と，第２可動レンズ２１１は、カムフォロアボス２１０ｂ，２１１ｂを従動ピンとして有し、バネ架けボス２１０ｃ，２１１ｃをそれぞれ有している。カムフォロアボス２１０ｂ，２１１ｂは、バネ架けボス２１０ｃ，２１１ｃに架けられた可動レンズ付勢バネ２１９の付勢力により、円筒カム２１４のカム面２１４ａ，２１４ｂにそれぞれ当接している。

円筒カム２１４は、回転軸２１５を介して回転するファインダブロック２０８に保持されたファインダー倍率変更機構である。円筒カム付勢バネ２１６により光軸方向の位置が決められている。

また、円筒カム２１４は第２ギア２１４ｃを従動ギヤ部として有しており、円弧カム２１７に設けられた第１ギア２１７ｂとかみ合い、駆動力を得て回転する。

更に、円筒カム２１４は、らせん状に設けられたカム面２１４ａ，２１４ｂをファインダレンズ駆動カムとして備え、円筒カム２１４の回転量に応じて、カム面２１４ａ，２１４ｂに当接しているカムフォロアボス２１０ｂ，２１１ｂを介して、第１可動レンズ２１０及び第２可動レンズ２１１を光軸方向に駆動する。

円弧カム２１７は、撮影レンズ鏡筒Ｌの撮影倍率の変更に基づいて、変倍ファインダーＦのファインダー倍率変更機構である円筒カム２１４を連動させる連動機構の主要部である。円弧カム２１７は、固定筒２０１の外周に沿って所定の範囲内で回転可能に設けられており、固定筒に設けられた規制部２０１ｂ，２０１ｃにより、光軸方向の位置が規制されている。

また、円弧カム２１７は、カム溝２１７ａを有しており、駆動ピン２１８が駆動部として係合し、カム溝２１７ａが従動部として駆動力を得る。更に、円弧カム２１７は、第１ギア２１７ｂを駆動ギヤ部として備え、円筒カム２１４に備えられた第２ギア２１４ｃとかみ合っている。そして、撮影レンズ鏡筒Ｌがズーミング動作することにより、駆動ピン２１８が光軸方向に直進すると、円弧カム２１７は、カム溝２１７ａに従って固定筒２０１の周りを回転し、円筒カム２１４に回転駆動力を伝達している。
特開２０００−７５１８７号公報 特開２００１−２４２５０７号公報

しかしながら上記従来例ではファインダー駆動部の２つのレンズ部を光軸方向にガイドするガイドバーが２つのレンズ部で共通使いとなっているために、各々のレンズ部と一体に構成されたスリーブ部の長さを十分長くとることが出来なかった。そのために、がた等が生じレンズ部を安定して光軸方向にガイドすることができずに像揺れが発生するなどの光学性能の劣化を引き起こしていた。

本発明のレンズ駆動機構は、それぞれ所定方向に延びる第１のガイド部材および第２のガイド部材と、レンズを保持するとともに第１のカムフォロアー部と第１のガイド部材に係合して所定方向にガイドされるスリーブ部とを有する第１のレンズ保持部材と、レンズを保持するとともに、第２のカムフォロアー部と第２のガイド部材に係合して所定方向にガイドされるスリーブ部とを有する第２のレンズ保持部材と、第１および第２のカムフォロアー部と係合して、各レンズ保持部材を駆動するカム部材とを有し、第１のカムフォロアー部と第２のカムフォロアー部は、所定方向に延びるほぼ同一軸上に設けられていることを特徴とする。

本発明のレンズ駆動機構は、それぞれ所定方向に延びる第１のガイド部材および第２のガイド部材と、レンズを保持するとともに第１のカムフォロアー部と第１のガイド部材に係合して所定方向にガイドされるスリーブ部とを有する第１のレンズ保持部材と、レンズを保持するとともに、第２のカムフォロアー部と第２のガイド部材に係合して所定方向にガイドされるスリーブ部とを有する第２のレンズ保持部材と、第１および第２のカムフォロアー部と係合して、各レンズ保持部材を駆動するカム部材とを有し、第１のカムフォロアー部と第２のカムフォロアー部は、所定方向に延びる同一軸上に設けられていることを特徴とする。

２つのレンズ保持部材に別々のガイド部材を用いて直進ガイドを行うことになるため、直進ガイドのためのスリーブ部を長く設定することが可能となり安定したレンズのガイド機構を構成することができる。そして、像揺れの発生などの光学性能の劣化を防止することができる。

さらに、それぞれのレンズ保持部材のカムフォロアー部が所定の方向に１列に設けられたため、カム部材のカム溝における回転位相位置をほぼ一致させることが可能となる。

結果としてカムプレートの円弧方向の長さを抑えることができ、カムプレートの小型化が可能となる。そしてレンズ駆動機構の小型化が可能となる。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施例１のファインダー駆動部（レンズ駆動機構）を含む撮像装置の全体構成を示している。

図２は、ファインダー駆動部の主要部を抽出して示している。図２（ｃ）はファインダー駆動部をファインダー光学系の光軸に平行な側面から見た図であり、図２（ａ）は図２（ｃ）の上面図であり、図２（ｂ）は図２（ｃ）の左側面図であり、図２（ｄ）は図２（ｃ）の右側面図である。

まず本実施例の撮像光学系について図を参照して説明をする。

図１において、１０は撮像光学系を構成する各レンズ群を駆動する駆動環であり、２０は撮像光学系を撮像装置本体（不図示）に固定する固定部である。２１は撮像光学系を構成する第１レンズ群であり、２２はこの第１レンズ群２１を保持する第１レンズ保持枠であり、２３は第１レンズ保持枠２２に設けられたカムフォロアー部である。

２５は、第１レンズ保持枠２２のスリーブ部２２ａと係合し、この第１レンズ保持枠２２を光軸方向にガイドするガイドバーである。

２７は、撮像光学系の一部を構成する第２レンズ群であり、２８は第２レンズ群２７を保持する第２レンズ保持枠であり、２９は第２レンズ保持枠２８に設けられたカムフォロアー部である。

２６は、第２レンズ保持枠２８のスリーブ部２８ａと係合し、この第２レンズ保持枠２８を光軸方向にガイドするガイドバーである。

さらに、３０，３１はそれぞれガイドバー２５，２６の外周のうち各レンズ保持枠２２，２８と固定部２０の物体側（図１中の左側）壁面との間に設けられた圧縮コイルバネである。これら圧縮コイルバネ３０，３１は、各レンズ保持枠２２，２８を物体側（図１中の左側）に向けて付勢し、この付勢力により各レンズ保持枠２２，２８に設けられたカムフォロアー部２３，２９が、駆動環１０の内面に形成されたカム面１０ｃ，１０ｄにがたなく押し付けられる。

駆動環１０が不図示のアクチュエーターによって撮像光学系の光軸を中心にして回転すると、カムフォロアー部２３，２９はカム面１０ｃ，１０ｄに接触しているため、このカム面に接触したカムフォロアー部２３，２９がカム面の形状にならって光軸方向に移動することとなる。結果としてカムフォロワが取り付けられた両レンズ保持枠２２，２８は光軸方向に駆動される。

また駆動環１０に設けた突起１０ｄとカムプレート１の突起部１ｃとが当接することで、駆動環１０の回動がカムプレート１に伝達され、カムプレート１も撮像光学系の光軸を中心に回転することとなる。

３２は、撮像光学系の一部を構成する第３レンズ群、３３は第３レンズ群３２を保持する第３レンズ保持枠である。この第３レンズ保持枠３３は、不図示のアクチュエーターによって光軸方向に駆動される。

３４は、第２レンズ保持枠２８に取り付けられた絞りユニット（あるいはシャッターユニット）である。

なお、各レンズ群の働きとしては、第１レンズ群２１は、第２レンズ群２７の移動による焦点位置の変化を補正するコンペンセイターとして働き、第２レンズ群２７は、光学系の焦点距離を変化させるバリエイターとして働き、第３レンズ群３２は、撮像光学系の焦点位置を調整するフォーカスレンズとして働く。

次に図１と２を参照して、本実施例のファインダー駆動部の構成について詳述する。なお、これらファインダー駆動部はカメラ等の光学機器に取り付けられ若しくは内蔵されて使用される。

１は、ファインダー駆動部の各レンズ部を駆動する撮像光学系に設けられたカムプレート（カム部材）である。カムプレート１の内側には撮像光学系の駆動環１０と当接する突起１ｃが形成されており、駆動環１０と連動して撮像光学系の光軸を中心として回動する。

２はファインダー駆動部の一部を構成する第１レンズ保持部材であり、３はファインダー駆動部の一部を構成する第２レンズ保持部材である。

４、５は上記各レンズ保持部材を光軸方向に案内するガイドバー（ガイド部材）であり、６、７は上記各レンズ保持部材を光軸方向に各々離れる方向に（物体側と像面側に）付勢する圧縮ばねであり、ガイドバー４，５に各々設けられている。

そして、圧縮ばね６、７により、第１レンズ保持部材２のカムフォロアー２ｄはカム面１ａの物体側に、第２レンズ保持部材３のカムフォロアー３ｄはカム面１ｂの像面側にそれぞれ当接することとなる。

８はファインダー機構を収容するファインダー鏡筒部材であり、９はプリズムやレンズから構成されるファインダー接眼光学系である。

カムプレート１には第１レンズ保持部材２のカムフォロワ２ｄに当接する第１カム面１ａと、第２レンズ保持部材３のカムフォロワ３ｄに当接する第１カム面１ｂが形成されている。

第１レンズ保持部材２には結像のためのレンズ部２ａが取り付けられている。そして、光軸方向へ第１レンズ保持部材２を案内するスリーブ部２ｂと、このスリーブを回転中心とした回転を規制するための長穴（回り止め部）２ｃと、カムプレート１に形成されたカム面１ａに接触するカムフォロアー部２ｄがカムプレート１に対向する部分に、それぞれ一体的に設けられている。

同様に第２レンズ保持部材３にもスリーブ部３ｂと、このスリーブ部を回転中心とした回転を規制するための長穴３ｃと、カムプレート１に形成されたカム面１ｂに接触するカムフォロアー部３ｄがカムプレート１に対向する部分に、それぞれ一体的に設けられている。

ガイドバー４は、第１レンズ保持部材２のスリーブ部２ｂおよび第２レンズ保持部材３の回転止め長穴３ｃと係合している。ガイドバー５は、第２レンズ保持部材３のスリーブ部３ｂおよび第１レンズ保持部材２の回転止め長穴２ｃと係合している。

さらに圧縮ばね６，７の付勢力により２つのレンズ保持部材２，３のカムフォロアー２ｄ、３ｄはカムプレートカム面１ａ、１ｂに、がたなく各々当接している。

駆動環１０が不図示のアクチュエーターによって撮像光学系の光軸を中心にして回転すると、カムプレート１は、駆動環１０と連動して撮像光学系の光軸を中心として回動する。そしてカムフォロアー部２ｄ，３ｄはカムプレートカム面１ａ，１ｂに当接しているため、このカム面に当接したカムフォロアー部２ｄ，３ｄがカム面の形状にならって光軸方向に移動することとなる。結果としてカムフォロアーが取り付けられた両レンズ保持部材２，３は光軸方向に駆動されることとなる。

このように、２本のガイドバーに対してたすき掛け状に各レンズ保持部材のスリーブ部と回転を規制するための長穴を係合しているので、各レンズ保持部材のスリーブ部が効率よく設けることができ、ファインダー機構の小型が可能となる。

また、スリーブ部の長さを確保することが可能となるため、ガイドバーとスリーブ部のがたが減少し、安定したレンズ保持部材の光軸方向への駆動が可能となる。

これにより上述の様にカムフォロアーをスリーブ部から多少離して位置させても、スリーブ部の移動の際のがたが従来の機構より低減されているため、小型ながらも安定して光軸方向にガイド可能な連動機構の実現が可能となる。

さらに本実施例では、これらカムフォロアー２ｄ、３ｄは２本のガイドバーのほぼ中間位置（各レンズ保持部材のカムプレート１に対向する部分のガイドバー４と５の間の中間の領域）に設けられている。従来はレンズ部を安定して光軸方向にガイドするために、カムフォロアーをスリーブ部近傍に配していた。従来例としてあげた特許文献１や特許文献２でもそのように設定している。しかし、本実施例では、２本のガイドバーのほぼ中間位置にファインダー光学系の光軸に平行な方向の同一軸上（図２の軸Ｂ上）に２つのカムフォロアー２ｄ、３ｄを設けている。

このことによって、カムプレートのカム溝１ａ、１ｂの撮像系の光軸に対する回転位相位置をほぼ一致させることが可能となる。結果としてカムプレートの円弧方向の長さを抑えることができ、カムプレートの小型化が可能となる。そしてカメラ全体の小型化が可能となる。

また、２本のガイドバーのほぼ中間位置に各カムフォロアーを設けているため、各圧縮ばねの付勢力による各カムフォロアーへの負荷のバランスが均等になり、各レンズ保持部材の安定した光軸方向へのガイドが可能となる。

なお、本実施例では圧縮ばねを例として構成しているが、引っ張りばねを用いてもよい。また、どちらか一方に圧縮ばねを、他方に引っ張りばねを用いても構わない。

また、上記では２本のガイドバーの中間位置にカムフォロアーを位置させている例を示したが、各可動レンズの敏感度に応じてカムフォロアーの位置をずらしても構わない。

例えば、第１レンズ保持部材２のレンズ部２ａの光学性能にまつわる敏感度が第２レンズ保持部材３のレンズ部３ａよりも大きいときには、ガイドバーの中間位置よりも第１レンズ保持部材２に近い位置にカムフォロアーを設ければよい。

逆に、第２レンズ保持部材３のレンズ部３ａの光学性能にまつわる敏感度が第１レンズ保持部材２のレンズ部２ａよりも大きいときにはガイドバーの中間位置よりも第２レンズ保持部材３に近い位置にカムフォロアーを配すればよい。

以上説明したように本発明の実施例１によれば、２本のガイドバーに対してたすき掛け状に各レンズ保持部材のスリーブ部と回転を規制するための長穴を係合しているので、各レンズ保持部材のスリーブ部が効率よく設けることができ、ファインダー駆動部の小型が可能となる。

また、スリーブ部の長さを確保することが可能となるため、ガイドバーとスリーブ部のがたが減少し、安定したレンズ保持部材の光軸方向への駆動が可能となる。

そして、ファインダー光学系の光軸に平行な方向のほぼ同一軸上に２つのカムフォロアー２ｄ、３ｄを設けることにより、カムプレートのカム溝１ａ、１ｂの撮像系の光軸に対する回転位相位置をほぼ一致させることが可能となる。結果としてカムプレートの円弧方向の長さを抑えることができ、カムプレートの小型化が可能となる。そして撮像装置全体の小型化が可能となる。

図３を用いて、本発明の実施例２を説明する。

実施例２では、ファインダー駆動部に各レンズ保持部材を光軸方向にガイドするガイドバー１３をファインダー駆動部にさらに設け、それぞれのレンズ保持部材の回転の規制を行っている点で実施例１と相異する。

図３において、第１レンズ保持部材２と第２レンズ保持部材３との上部にそれぞれ長穴部２ｅ、３ｅを設けている。

そして、ガイドバー１３に長穴部２ｅ、３ｅを係合して、レンズ保持部材の回転の規制を行っている。

こうすることで、スリーブ部から距離を離して各レンズ保持部材の回転の規制をすることができ、スリーブ部等の製造誤差によりがたが大きくなっても、レンズの光軸ずれを抑えることができる。

以上説明したように本発明の実施例２によれば、そして、ガイドバー１３に長穴部２ｅ、３ｅを係合して、レンズ保持部材の回転の規制を行うことにより、スリーブ部から距離を離して各レンズ保持部材の回転の規制をすることができ、スリーブ部等の製造誤差によりがたが大きくなっても、レンズの光軸ずれを抑えることができる。

本発明の実施例１のファインダー駆動部を含む撮像装置の断面図 本発明の実施例１のファインダー駆動部の詳細図 本発明の実施例２のファインダー駆動部の詳細図 従来のファインダー駆動部を表す図 従来のファインダー駆動部を表す図

符号の説明

１ カムプレート
２ 第１レンズ保持部材
３ 第２レンズ保持部材
４、５ ガイドバー
６、７ 圧縮ばね
８ ファインダー鏡筒部材
９ ファインダー接眼光学系
１０ 駆動環

Claims (5)

1. それぞれ所定方向に延びる第１のガイド部材および第２のガイド部材と、
   レンズを保持するとともに、第１のカムフォロアー部と、前記第１のガイド部材に係合して前記所定方向にガイドされるスリーブ部とを有する第１のレンズ保持部材と、
   レンズを保持するとともに、第２のカムフォロアー部と、前記第２のガイド部材に係合して前記所定方向にガイドされるスリーブ部とを有する第２のレンズ保持部材と、
   前記第１および第２のカムフォロアー部と係合して、前記各レンズ保持部材を駆動するカム部材とを有し、
   前記第１のカムフォロアー部と前記第２のカムフォロアー部は、前記所定方向に延びるほぼ同一軸上に設けられていることを特徴とするレンズ駆動機構。
2. 前記第１のレンズ保持部材は、前記第２のガイド部材に係合して、前記所定方向に移動可能に係合する回り止め部を有し
   前記第２のレンズ保持部材は、前記第１のガイド部材に係合して、前記所定方向に移動可能に係合する回り止め部を有することを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動機構。
3. 前記第１のカムフォロアーと前記第２のカムフォロアーは、前記各レンズ保持部材における前記カム部材に対向する部分の前記第１のガイド部材と前記第２のガイド部材の間の領域に設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ駆動機構。
4. 請求項１から３のいずれかに記載のレンズ駆動機構を有することを特徴とするレンズ鏡筒。
5. 請求項４に記載のレンズ鏡筒を有することを特徴とする撮像装置。

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