JP2005148367A - Lens barrel and camera - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数のレンズ群を内蔵した、沈胴および繰出しが自在なレンズ鏡胴、およびそのようなレンズ鏡胴を備えたカメラに関する。 The present invention relates to a lens barrel that includes a plurality of lens groups and that can be retracted and extended, and to a camera that includes such a lens barrel.
従来より上記のレンズ鏡胴やカメラが知られている。 Conventionally, the above lens barrel and camera are known.
例えば特許文献1には、レンズ群の移動量を大きくできるとともにレンズ鏡筒を前方に繰り出したときにカム環が外部に露呈しないようにすることを目的とし、回転に伴い光軸方向移動を生じるように支持されたカム環と、このカム環の内周側に、回転を規制し、光軸方向移動のみ可能に支持した移動レンズ群枠と、上記カム環の内周面に形成したレンズ群用カム溝に従い、該カム環の回転によって上記移動レンズ群枠をカム環より大きい移動量で移動させるレンズ群用カム機構と、上記カム環の外周側に該カム環を覆うように位置させた、該カム環に対する相対回転は自在で光軸方向には一緒に移動するように係合させた外側鏡枠環とを有するレンズ鏡筒が提案されている。 For example, Patent Document 1 aims to increase the amount of movement of the lens group and prevent the cam ring from being exposed to the outside when the lens barrel is extended forward. A cam ring that is supported in this manner, a moving lens group frame that supports rotation on the inner peripheral side of the cam ring and that can only move in the optical axis direction, and a lens group that is formed on the inner peripheral surface of the cam ring. And a lens group cam mechanism for moving the moving lens group frame by a movement amount larger than the cam ring by rotation of the cam ring, and a cam ring for the cam ring, and positioned so as to cover the cam ring on the outer peripheral side of the cam ring. There has been proposed a lens barrel having an outer lens barrel ring engaged with the cam ring so as to freely rotate relative to the cam ring and move together in the optical axis direction.
また、特許文献2には、光軸方向により小型化することを目的とし、光軸中心に回転し外面と内面にそれぞれ第1及び第2のカム溝が形成された回転筒と、光軸方向に直進し回転筒の外側と内側にそれぞれ配置された第1及び第2直進筒とからなる中間ユニットtpを備えたレンズ鏡胴が提案されている。
近年、撮影領域拡大を狙い撮影レンズとして益々の高ズーム倍率の撮影レンズが要求されてきており、焦点距離調節のためのレンズ繰出量が益々大きくなる傾向にある。 In recent years, there has been a demand for a photographic lens with an increasingly high zoom magnification as a photographic lens aimed at expanding the photographic area, and the amount of lens extension for adjusting the focal length tends to increase.
一方、近年撮影レンズの結像面に撮像素子を備えて画像データを生成するデジタルカメラが急速に普及しつつあり、撮像素子はひと駒分の写真フィルムよりも一般には小面積であり、このため撮影レンズのレンズ径は小型化の傾向にある。 On the other hand, in recent years, digital cameras that provide an image sensor on the imaging surface of a photographing lens and generate image data are rapidly spreading, and the image sensor is generally smaller in area than a photographic film for one frame, and therefore The lens diameter of photographing lenses tends to be reduced.
したがって、レンズ鏡胴としては、小径の筒であって光軸方向には大きく移動するレンズ鏡胴が求められている。 Therefore, there is a demand for a lens barrel that is a small-diameter tube and moves greatly in the optical axis direction.
ここで、レンズ鏡胴は、光軸方向に移動するために内周面や外周面に光軸に対し斜めのカム溝を形成した筒やまたこの筒に対し相対的に光軸方向に移動する筒にそのカム溝に嵌入するカムピンを設け、それら双方の筒を相対的に回転することにより光軸方向への繰出し等が行なわれるが、この場合にカム溝は光軸に垂直な方向からあまりにも外れて光軸に平行に近づくと光軸まわりの回転を光軸方向への移動に変換することができない。このカム溝の延びる方向の角度は、筒やカムピンの材質等にもよるが、光軸に垂直な方向に対し55度以下に抑える必要がある。 Here, in order to move in the optical axis direction, the lens barrel moves in the optical axis direction relative to the cylinder in which cam grooves that are oblique to the optical axis are formed on the inner peripheral surface and the outer peripheral surface. A cam pin that fits into the cam groove is provided on the cylinder, and the two cylinders are relatively rotated to extend in the direction of the optical axis. In this case, the cam groove is too long from the direction perpendicular to the optical axis. However, if it moves off and approaches parallel to the optical axis, rotation around the optical axis cannot be converted into movement in the optical axis direction. The angle in the direction in which the cam groove extends depends on the material of the cylinder and the cam pin, but must be suppressed to 55 degrees or less with respect to the direction perpendicular to the optical axis.
ところが、上述のように、小径かつ光軸方向への移動量が大きなレンズ鏡胴の場合、光軸まわりの距離が短かく光軸方向の距離が長いカム溝、すなわち上記の角度制限を越えた角度で光軸に平行に近づいたカム溝となってしまい、このままでは、レンズ鏡胴のスムーズな動きを確保することができない。この問題を解決するために、材料を工夫し、あるいは別部材を追加して、カム溝とカムピンとの摺動抵抗を下げることにより上記の角度限界を越えることも考えられるが、もともと、コストや強度等も考慮して材料を選定しているため、異なる材料に変更したり部材を追加するのではコストアップを免れないという問題がある。 However, as described above, in the case of a lens barrel having a small diameter and a large amount of movement in the optical axis direction, the cam groove having a short distance around the optical axis and a long distance in the optical axis direction, that is, exceeding the angle limit described above. The cam groove becomes parallel to the optical axis at an angle, and with this state, the smooth movement of the lens barrel cannot be ensured. In order to solve this problem, it is conceivable that the angle limit will be exceeded by devising the material or adding another member to lower the sliding resistance between the cam groove and the cam pin. Since the material is selected in consideration of the strength and the like, there is a problem that it is inevitable to increase the cost by changing to a different material or adding a member.
本発明は、上記事情に鑑み、単純には角度限界を越えて光軸に平行に近づくカム溝を形成する必要を生じる程度に小径あるいは繰出し量の大きなレンズ鏡胴であっても、材料の変更や別部材追加によるコストアップを伴うことなく、スムーズな動きが実現されたレンズ鏡胴およびそのレンズ鏡胴を備えたカメラを提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention simply changes the material even in a lens barrel having a small diameter or a large feeding amount to the extent that it is necessary to form a cam groove that exceeds the angle limit and is parallel to the optical axis. It is another object of the present invention to provide a lens barrel and a camera including the lens barrel that can be smoothly moved without increasing costs due to the addition of another member.
上記目的を達成する本発明のレンズ鏡胴は、それぞれ光軸方向に移動する光軸方向最前方の第1レンズ群と第1レンズ群に隣接する第2レンズ群とを含む複数のレンズ群を内蔵した、沈胴および繰出しが自在なレンズ鏡胴において、
第1レンズ群を保持する第1保持部材と、
第2レンズ群を保持する第2保持部材と、
第1保持部材と第2保持部材を光軸方向に移動させながら第1保持部材と第2保持部材とのうちの少なくとも一方を他方に対し光軸まわりに相対的に回転させるカム機構とを備えたことを特徴とする。
The lens barrel of the present invention that achieves the above object includes a plurality of lens groups each including a first lens group that is the foremost in the optical axis direction and that moves in the optical axis direction, and a second lens group that is adjacent to the first lens group. In the built-in lens barrel that can be retracted and extended freely,
A first holding member that holds the first lens group;
A second holding member for holding the second lens group;
A cam mechanism for rotating at least one of the first holding member and the second holding member relative to the other around the optical axis while moving the first holding member and the second holding member in the optical axis direction; It is characterized by that.
ここで、上記本発明のレンズ鏡胴において、上記カム機構が、
外周面および内周面の一方に第1保持部材を駆動するための第1カム溝が形成されるとともに、外周面および内周面の他方に第2保持部材を駆動するための、駆動に要する回転量が第1カム溝とは異なる第2カム溝が形成されたカム筒と、
第1保持部材と第2保持部材とのうちの少なくとも一方を他方に対し、第1カム溝と第2カム溝の、駆動に要する回転量の差異を補償する補償分だけ光軸まわりに相対的に回転させるレンズ回転機構とを備えたものであることが好ましい。
Here, in the lens barrel of the present invention, the cam mechanism is
A first cam groove for driving the first holding member is formed on one of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface, and driving for driving the second holding member on the other of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface is required. A cam cylinder having a second cam groove having a rotation amount different from that of the first cam groove;
At least one of the first holding member and the second holding member is relative to the other relative to the other around the optical axis by a compensation amount that compensates for the difference in rotation amount required for driving between the first cam groove and the second cam groove. And a lens rotation mechanism that rotates the lens.
また、この場合に、上記レンズ回転機構が、
第1保持部材の回転を規制する第1キーと、
第2保持部材の回転を規制する第2キーと、
第1キーおよび第2キーを光軸方向にそれぞれ案内するとともに、第1キーおよび第2キーのうち少なくとも一方を、他方に対し、補償分だけ光軸まわりに相対的に回転させる第1キー溝および第2キー溝が形成された固定部材とを備えたものであることが好ましい。
In this case, the lens rotation mechanism is
A first key for restricting rotation of the first holding member;
A second key for restricting rotation of the second holding member;
A first key groove that guides the first key and the second key in the direction of the optical axis and rotates at least one of the first key and the second key relative to the other around the optical axis by a compensation amount. And a fixing member in which a second keyway is formed.
また、上記レンズ鏡胴が沈胴および繰出しが自在であるとともに、繰出し状態において焦点距離の調節が自在なレンズ鏡胴であって、上記カム機構は、第1保持部材と第2保持部材とのうちの少なくとも一方を他方に対し光軸まわりに相対的に、沈胴と繰出しとの間でのみ回転させ、繰出し状態にあって焦点距離の調節を行なうにあたっては、第1保持部材および第2保持部材の回転を禁止して直進させるものであることも好ましい。 The lens barrel can be retracted and extended, and the focal length can be adjusted in the extended state, wherein the cam mechanism includes a first holding member and a second holding member. In adjusting the focal length in the extended state, at least one of the first and second holding members is rotated only between the retracted and extended relative to the other around the optical axis. It is also preferable that the rotation is prohibited and straightened.
また、このレンズ鏡胴を通過する被写体光の光量を制御する光量制御部材を備え、第2保持部材が、第2レンズ群を保持するとともに光量制御部材を保持するものであることも好ましい態様である。 It is also a preferable aspect that a light amount control member for controlling the light amount of the subject light passing through the lens barrel is provided, and the second holding member holds the second lens group and holds the light amount control member. is there.
また、上記目的を達成する本発明のカメラは、それぞれ光軸方向に移動する光軸方向最前方の第1レンズ群とその第1レンズ群に隣接する第2レンズ群とを含む複数のレンズ群を内蔵した、沈胴および繰出しが自在なレンズ鏡胴を備え、そのレンズ鏡胴を通過してきた被写体光を捉えることにより撮影を行なうカメラにおいて、
レンズ鏡胴が、
第1レンズ群を保持する第1保持部材と、
第2レンズ群を保持する第2保持部材と、
第1保持部材と第2保持部材を光軸方向に移動させながら第1保持部材と第2保持部材とのうちの少なくとも一方を他方に対し光軸まわりに相対的に回転させるカム機構とを備えたことを特徴とする。
In addition, the camera of the present invention that achieves the above object includes a plurality of lens groups each including a first lens group forward in the optical axis direction that moves in the optical axis direction and a second lens group adjacent to the first lens group. In a camera that has a built-in lens barrel that can be retracted and extended, and captures subject light that has passed through the lens barrel.
The lens barrel
A first holding member that holds the first lens group;
A second holding member for holding the second lens group;
A cam mechanism for rotating at least one of the first holding member and the second holding member relative to the other around the optical axis while moving the first holding member and the second holding member in the optical axis direction; It is characterized by that.
本発明における第1保持部材および第2保持部材に対応する部材は、通常、光軸まわりの回転は禁止され光軸方向に直進移動するように構成される。これに対し、本発明のレンズ鏡胴の場合、第1保持部材と第2保持部材を光軸方向に移動させながら第1保持部材と第2保持部材のうちの一方を他方に対して光軸周りに回転させるカム機構を設けたため、その相対回転の回転量分だけカム溝が延びる角度を光軸に平行な方向から遠ざけた方向とすることができ、小径化、繰出し量の長尺化に適合する。 The members corresponding to the first holding member and the second holding member in the present invention are normally configured to move in a straight line in the optical axis direction while prohibiting rotation around the optical axis. On the other hand, in the case of the lens barrel of the present invention, one of the first holding member and the second holding member is moved with respect to the other while moving the first holding member and the second holding member in the optical axis direction. Since the cam mechanism that rotates around is provided, the angle at which the cam groove extends by the amount of rotation of the relative rotation can be set away from the direction parallel to the optical axis, reducing the diameter and lengthening the feed amount. Fits.
以下、本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
図1,図2は、本発明のレンズ鏡胴の一実施形態が組み込まれた本発明のカメラの一実施形態である、デジタルカメラの外観斜視図である。 1 and 2 are external perspective views of a digital camera which is an embodiment of the camera of the present invention in which an embodiment of the lens barrel of the present invention is incorporated.
ここで、図1には、このデジタルカメラに組み込まれたレンズ鏡胴が沈胴状態にあるときの外観が示されており、図2には、そのレンズ鏡胴が繰出し状態にあるときの外観が示されている。 Here, FIG. 1 shows an appearance when the lens barrel incorporated in the digital camera is in the retracted state, and FIG. 2 shows an appearance when the lens barrel is in the extended state. It is shown.
図1、図2に示すデジタルカメラ1のレンズ鏡胴100には、後述するような3群で構成された撮影レンズが内蔵されており、それら3群のレンズ群のうち第1群と第2群を光軸方向に移動させることにより焦点距離調節が行なわれるとともに、第3群のフォーカスレンズを光軸方向に移動させることによりピント調節が行なわれる。
The
図1および図2に示すデジタルカメラ1の正面上部には、補助光発光窓12およびファインダ対物窓13が配置されている。また、このデジタルカメラ1の上面には、シャッタボタン14が配置されている。
An auxiliary
このデジタルカメラ1の、図示しない背面には、ズーム操作スイッチが配備されており、このズーム操作スイッチの一方を押すと、押し続けている間、レンズ鏡胴100が望遠側に繰り出し、ズーム操作スイッチの他方を押すと、押し続けている間、レンズ鏡胴100が広角側に移動する。
A zoom operation switch is provided on the rear surface (not shown) of the digital camera 1. When one of the zoom operation switches is pressed, the
図3,図4および図5は、図1,図2に示すデジタルカメラに組み込まれたレンズ鏡胴の、光軸に沿う断面図である。この図3,図4および図5は、それぞれ、最大広角状態(ワイド端と称する)、最大望遠状態(テレ端と称する)および沈胴状態を示す。尚、これら図3,図4および図5は、正確な断面図ではなく、このレンズ鏡胴の動作説明に必要な要素がこの断面図上にあらわれるように、本来はこの断面図上には存在せず光軸まわりの別の角度位置に存在する要素もこの断面図上に示してある。 3, 4 and 5 are cross-sectional views along the optical axis of the lens barrel incorporated in the digital camera shown in FIGS. 3, 4 and 5 show a maximum wide angle state (referred to as a wide end), a maximum telephoto state (referred to as a tele end) and a retracted state, respectively. 3, 4, and 5 are not accurate cross-sectional views but originally exist on the cross-sectional view so that elements necessary for explaining the operation of the lens barrel appear on the cross-sectional view. Elements not present at other angular positions around the optical axis are also shown on this cross-sectional view.
このレンズ鏡胴100には、第1レンズ群210と第2レンズ群220と第3レンズ群230とからなる3群構成の撮影レンズが内蔵されている。この3群構成の撮影レンズのうちの第3レンズ群230は、フォーカスレンズとして用いられる。
The
ここで、第1レンズ群210は、第1移動筒110に保持されている。また、その第1移動筒110には第1レンズ群210の前面周囲を覆う化粧板119も取り付けられている。
Here, the
第1移動筒110には、カムフォロワピン111が備えられており、このカムフォロワピン111は、カム筒120の外周面のカム溝121(図6(A)参照)と係合している。
The first moving
また、第1移動筒110には、光軸まわりの回転の規制を受けるための回転規制部112が設けられており、この回転規制部112は、カム筒120を取り巻く中間筒130に設けられたキー溝131に嵌合している。したがって、第1移動筒110と中間筒130は光軸方向への相対移動は可能であり、光軸まわりの回転は一体的にのみ行なわれる。
Further, the first moving
また、カム筒120に設けられた、回転方向に一周する凸条部122が、中間筒130に設けられた、回転方向に一周する溝132に嵌入しており、したがってカム筒120と中間筒130は、光軸まわりの相対回転は可能であり、光軸方向には一体的にのみ移動可能である。
Further, the protruding
したがって、中間筒130とカム筒120が相対的に回転すると、第1移動筒110は、カム筒120の外周面に設けられたカム溝121の形状に従って光軸方向に移動し、その第1移動筒110に保持された第1レンズ群210が光軸方向に移動する。
Therefore, when the
この撮影レンズを構成する第2レンズ群220は、第2レンズ枠140に保持されている。また、この第2レンズ枠140には、さらに、シャッタと絞りとからなるシャッタユニット147を保持する保持部材145が、第2レンズ枠140に対し所定範囲内で光軸方向にスライド自在に保持されている。この保持部材145は、コイルバネ146により、光軸方向前方に付勢されており、その保持部材145は、図3および図4に示す繰出状態では第2レンズ枠140から最大限前方に離れた撮影位置に配置され、図5に示す沈胴状態では、第1レンズ枠110に押されて、第2レンズ枠140に近づいた収納位置に配置される。
The
第2レンズ枠140はその外周面にカムフォロワピン141を有し、カムフォロワピン141は、カム筒120の内周面に設けられたカム溝123(図6(B)参照)と係合している。第2レンズ枠140の外周面には、カムフォロワピン141が、円周方向に3箇所、一所につき前後2個(合計6個)設けられており、また、それら前後2個のカムフォロワピンは、回転方向に互いにずれた位置に設けられている。すなわち、図6については後でも言及するが、前側のカムフォロワピンが図6(B)に示すカム溝123のA点に係合しているときに後側のカムフォロワピンはB点に係合するように、回転方向に相互に異なる位置に設けられている。
The
また、図3〜図5に示すように、第2レンズ枠140は、直進キーリング150と嵌合するキー溝142を有する。したがって第2レンズ枠140は、直進キーリング150に対し、光軸まわりの回転は禁止されて光軸方向の移動のみが可能となっている。
As shown in FIGS. 3 to 5, the
また、直進キーリング150には、円周方向に一周する突条部151が設けられており、その突条部151が、カム筒120に設けられた、円周方向に一周する溝124に嵌入している。したがって直進キーリング150とカム筒120は光軸まわりの相対的な回転のみ可能であり、光軸方向への移動は一体的に行なわれる。
Further, the linear
したがって、カム筒120が直進キーリング150に対し光軸まわりに相対的に回転すると、第2レンズ枠140は、カム筒120の内周面に設けられたカム溝123に従って光軸方向に移動する。
Therefore, when the
また、直進キーリング150は、固定筒160に設けられた直進溝161に嵌入しており、したがって直進キーリング150は、光軸まわりの回転は禁止され光軸方向への移動のみが行なわれる。
Further, the rectilinear
また中間筒130は、固定筒160に設けられたカム溝162に嵌合するカムフォロワピン133を有する。このカム溝162は、図5に示す沈胴状態から図3に示すワイド端まで繰り出す間に15゜回転するように溝が延びている(図7参照)。したがって中間筒130および第1移動筒110は、そのカム溝162に従って、沈胴状態(図5)からワイド端(図3)に至る間に15゜回転しながら光軸方向に繰り出すことになる。
Further, the
また、カム筒120には、外周3箇所にカムフォロワピン125が植設されており、このカムフォロワピン125は、固定筒160に設けられた、その固定筒160の表裏を貫通して設けられたカム溝163を貫通して、駆動筒170の内面に設けられたキー溝171に嵌入している。
In addition, cam follower pins 125 are planted at three locations on the outer periphery of the
駆動筒170は図示しないズームモータからの駆動力を受けて光軸まわりに回転駆動され、その回転はカムフォロワピン125を介してカム筒120に伝達され、第1レンズ群210と第2レンズ群220との間隔がカム筒120の外周面と内周面との双方のカム溝121,123に従って変化し、ズーミングが行なわれる。
The
また、第3レンズ群230であるフォーカスレンズは保持枠180に保持されている。この保持枠180は、ガイド棒191が貫通するガイド孔181aを有するガイド部181を備えており、さらに、この保持枠180には、送りねじ192に螺合するナット182が固定されている。
The focus lens that is the
この送りねじ192には、フォーカスモータ190の回転駆動力が図示しないギア列を介して伝達されて、この送りねじ192が回転し、その回転に伴って保持枠180が送りねじ192の回転に応じた分だけ、その送りねじ192とガイド枠191とに案内されて光軸方向に移動してピント調整される。これにより、第1レンズ群210、第2レンズ群220、および第3レンズ群(フォーカスレンズ)を経由した被写体光は、さらに光学フィルタ310を通って、CCD固体撮像素子320の受光面320aに結像する。このCCD固体撮像素子320では、その受光面320a上に結像した被写体像を表わす画像信号が生成される。
A rotational driving force of the
図6は、カム筒120に設けられたカム溝の形状を示す図である。図6(A),図6(B)は、カム筒120の、それぞれ、外周面に設けられたカム溝121、内周面に設けられたカム溝123の形状を示している。
FIG. 6 is a view showing the shape of the cam groove provided in the
図6(A)に示すカム筒120の外周面のカム溝121には、図3〜図5に示す第1移動筒110のカムフォロワピン111が嵌入しており、図示の0゜の位置はレンズ鏡胴が沈胴状態にあるときの、そのカムフォロワピン111の嵌入位置であり、図示の75゜の位置は、レンズ鏡胴がワイド端にあるときのカムフォロワピン111の嵌入位置であり、図示の160゜の位置は、レンズ鏡胴がテレ端にあるときのカムフォロワピン111の嵌入位置である。
A
また、図6(B)に示す、カム筒120の内周面に設けられたカム溝123には、第2レンズ枠140の外周に設けられたカムフォロワピン141が嵌入している。
In addition, a
図6(B)に一点鎖線で示した点A,Bは、レンズ鏡胴が沈胴状態にあるときのカムフォロワピン141の嵌入位置であり、それらの点A,Bから60゜回転した位置が、レンズ鏡胴がワイド端にあるときのカムフォロワピン141の嵌入位置であり、点A,Bから145゜回転した位置が、レンズ鏡胴がテレ端にあるときのカムフォロワピン141の嵌入位置である。
The points A and B indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 6B are the insertion positions of the cam follower pins 141 when the lens barrel is in the retracted state, and the positions rotated by 60 ° from the points A and B are as follows. The insertion position of the
前述したように、第2移動筒140の外周に設けられたカムフォロワピン141は、円周方向に3箇所、かつ1箇所ごとに相互に位相のずれた位置に前後2個設けられている。ここで、点A,B(沈胴状態)から60゜回転した状態(ワイド端)では、前後に2個設けられたカムフォロワピンのうちの後ろ側のカムフォロワピン(沈胴状態において点Bに嵌入していたカムフォロワピン)はカム溝123から外れるが前側のカムフォロワピン(沈胴状態において点Aに嵌入していたカムフォロワピン)はカム溝123に嵌入した状態にあるためカム筒120に対する第2移動筒140の位置が定められ、またこれと同様に、点A,B(沈胴状態)から145゜回転した状態(テレ端)では、前後2個のカムフォロワピンのうちの前側のカムフォロワピン(沈胴状態において点Aに嵌入していたカムフォロワピン)がカム溝123から外れるが、今度は後ろ側のカムフォロワピン(沈胴状態において点Bに嵌入していたカムフォロワピン)がカム溝123に嵌入した状態あるため、この状態においてもカム溝123に対する第2移動筒140の位置が定められる。
As described above, the cam follower pins 141 provided on the outer periphery of the second moving
このように、第2移動筒140の外周に相互に位相のずれた前後2個のカムフォロワピンを設けたことにより、常に、少なくとも前後いずれかのカムフォロワピン141がカム溝123に嵌入位置決めされた状態が保たれる。
Thus, by providing two front and rear cam follower pins whose phases are shifted from each other on the outer periphery of the second moving
ここで、図6に示すように、カム筒120の外周面に設けられたカム溝121は、沈胴状態から75゜回転することによって、第1移動筒110をワイド端まで繰り出すカム溝であり、カム筒120の内周面に設けられたカム溝123は、沈胴状態から60゜回転することによって第2移動筒140をワイド端まで繰り出すカム溝である。すなわち、これらのカム溝121,123は、第1移動筒110と第2移動筒140をそれぞれ沈胴状態からワイド端まで駆動するのに要する回転量が相互に異なっており、このままでは、沈胴状態からワイド端まで繰り出すにあたり、1つのカム筒120を、外周面については75゜回転させ、内周面については60゜回転させる必要があるという矛盾が生じることになる。この矛盾の解決手段については後述することとし、ここでは先ずカム筒120の外周面と内周面とで沈胴状態からワイド端まで繰り出すのに必要な回転量を異ならせている理由について説明する。
Here, as shown in FIG. 6, the
カム溝121,123はカム筒120の回転方向の駆動力を光軸方向への駆動力に変換する作用を担っており、駆動力の変換効率からすると図6(A)に示す角度θが小さい方が望ましい。この角度θが大きくなると、カムフォロワピンとカム溝との間の摩擦抵抗が増大して変換効率が低下し、さらに、このカム筒120の材質やそのカム筒のカム溝に嵌入するカムフォロワピンの材質にもよるが、角度θがそれらの材質等で定まる所定の限界角度を越えると回転方向の駆動力を光軸方向の駆動力に変換することができなくなる。
The
本実施形態では、図6(A)に示す、カム筒120の外周面に設けられたカム溝121の図示の角度θは52゜程度であり、ズームモータ(図示せず)の駆動力や、カム筒やカムフォロワピンの材質等を考慮するとほぼ限界の角度に近く、仮に、図6(B)に示す内周面のカム溝123と同様に沈胴状態から60゜でワイド端まで繰り出すようにカム溝121を設けると、角度θが限界を越えてしまう結果となる。したがってカム筒120の外周面のカム溝121は、第1移動筒110を、沈胴状態から75゜回転することによってワイド端まで繰り出すように設けられている。
In the present embodiment, the illustrated angle θ of the
一方カム筒120の内周面に設けられたカム溝123は、60゜の回転で限界角度を越えることなく第2移動筒140を沈胴状態からワイド端まで繰り出すことができる。カム筒120の内周面に設けられたカム溝123を、外周面のカム溝121に合わせ、沈胴状態から75゜回転することによってワイド端まで繰り出すように設けることも一応考えられるが、カム筒120の内周面に複数本設けられているカム溝の回転角度を外周面のカム溝121に合わせて75゜とすると、本実施形態における第2レンズ群の光軸方向の移動量を考えたとき、第2移動筒140を所望の移動軌跡に沿って正しく移動させるためのカム溝が成立しなくなってしまう。このため、本実施形態では、カム筒外周面のカム溝121は、沈胴状態から75゜回転することにより第1移動筒110をワイド端まで繰り出すように、その形状が定められるとともに、カム筒内周面のカム溝123は、沈胴状態から60゜回転することにより、第2移動筒140をワイド端まで繰り出すように、その形状が定められている。
On the other hand, the
図7は、固定筒内周面に形成されたカム溝の形状を示す図である。
この固定筒160には、図3〜図5に示すキーリング150が嵌入してそのキーリング150の光軸まわりの回転を禁止する直進溝161、中間筒130の外周面に設けられたキーフォロワピン133が嵌入するカム溝162、および固定筒の内周面と外周面とに貫通しカム筒120に植設されたカムフォロワピン125が貫入するカム溝163が設けられ
ている。
FIG. 7 is a view showing the shape of a cam groove formed on the inner peripheral surface of the fixed cylinder.
A
前述したとおり、カム筒120に植設されたカムフォロワピン125は、固定筒160のカム溝163を貫通し駆動筒170のキー溝171に嵌入している。このレンズ鏡胴が沈胴状態(図5参照)にあるときには、カム筒120に植設されたカムフォロワピン125は、固定筒160のカム溝163の、図7に「沈胴」という文字で示した位置に嵌入しており、駆動筒170が60゜回転すると、カム筒120に設けられたカムフォロワピン125がカム溝163に従って「沈胴」の位置から「WIDE60゜」の位置に移動する。したがって、カム筒120も60゜回転するとともに、光軸方向についても、カム溝163に従って、「沈胴」の位置から「WIDE60゜」の位置まで前方に繰り出す。
As described above, the
前述したように、中間筒130は、カム筒120に対し相対回転自在であって光軸方向には一体的にのみ移動可能となっている。また、中間筒130に設けられたカムフォロワピン133が固定筒160の内周面のカム溝162に嵌入している。このため、カム筒120がカム溝163に従って、「沈胴」位置から「WIDE60゜」の位置まで、60゜回転するとともに繰り出される間、中間筒130のカムフォロワピン133は、カム溝162の「沈胴位置」から「撮影位置」まで、移動し、したがって中間筒130は、カム筒120と一体的に繰り出されながらカム筒120の回転方向とは逆の方向に15゜回転する。
As described above, the
また、前述のとおり、第1移動筒110に設けられた回転規制部112が中間筒130のキー溝131に嵌入しており、したがって第1移動筒110は、中間筒130に対して光軸方向への移動のみが可能であって、中間筒130に対する光軸まわりの相対回転は禁止されている。したがって中間筒130が、固定筒160の内周面のカム溝162に従って15゜回転すると第1移動筒110も中間筒130の回転に合わせて15゜回転する。
Further, as described above, the
第1移動筒110の内周面には、カム筒120の外周面に設けられたカム溝121(図6(A)参照)に嵌入するカムフォロワピン111が設けられており、カム筒120が沈胴状態からワイド端まで60゜回転する間に中間筒130および第1移動筒110はそのカム筒120の60゜回転の回転方向とは逆方向に15゜回転し、カム筒120は第1移動筒110に対し相対的には75゜回転することになり、したがって第1移動筒110に設けられたカムフォロワピン111は、カム筒120の外周面のカム溝121を、図6(A)に示す75゜の間を進むことになる。
A
一方、第2レンズ枠140は、直進キーリング150と嵌合するキー溝142を有し、直進キーリング150は、固定筒160の直進溝161(図7参照)に嵌入している。したがって第2レンズ枠140は、固定筒160に対し回転は禁止され、光軸方向への移動のみが許容されている。その第2レンズ枠140には、カム筒120の内周面に設けられたカム溝123(図6(B)参照)に嵌入するカムフォロワピン141が設けられており、カム筒120が沈胴状態からワイド端まで60゜回転すると、第2レンズ枠140も、図6(B)に示すカム溝123に従って、0゜の位置から60゜の位置まで光軸方向に直進する。
On the other hand, the
このように、カム筒120の内周面のカム溝123は沈胴状態からワイド端までの間に60゜回転し、その間に、カム筒120の外周面のカム溝121は沈胴状態からワイド端に至るまでの間に75゜回転する必要があるという矛盾点は、中間筒130および第1移動筒110をカム筒120の60゜回転する間に、その回転方向とは逆方向に15゜回転させることにより解消している。こうすることにより、カム筒120の外周面のカム溝121の角度θ(図6(A)参照)を所定角度以内に抑えることができ、なめらかに動作するカム機構が実現されている。
As described above, the
駆動筒170がワイド端を越えてテレ端に向かって回転すると、カム筒120に設けられたカムフォロワピン125は、図7に示す固定筒160のカム溝163を、「WIDE60゜」の位置から「TELE145゜」の位置まで移動する。カム溝163の、「WIDE60゜」と「TELE145゜」との間は円周方向に延びており、したがってワイド端とテレ端との間のズーミング領域ではカム筒120および中間筒130は光軸方向には移動せず、中間筒130のカムフォロワピン133は、固定筒160のカム溝162の「撮影位置」(図7参照)に留まったままとなり、カム筒120が85゜(テレ端の145゜−ワイド端の60゜)回転する。
When the
その間、第1移動筒110のカムフォロワピン111は図6(A)に示すカム筒120の外周面のカム溝121の、図6(A)に示す75゜の位置から160゜の位置までそのカム溝121に従って光軸方向に移動し、これにより第1レンズ群210が光軸方向に移動する。また、これとともに、第2レンズ群140のカムフォロワピン141は、カム筒120の内周面のカム溝123の図6(B)に示す60゜の位置から145゜の位置までそのカム溝123に従って光軸方向に移動し、これにより第2レンズ群220も光軸方向に移動する。このようにして駆動筒170およびカム筒120が沈胴状態から60゜回転する間にワイド端まで繰出しが行なわれ、その後85゜回転する間に、ワイド端からテレ端までズーミングが行なわれる。
Meanwhile, the
図8は、本実施形態のデジタルカメラの回路構成を示すブロック図である。 FIG. 8 is a block diagram showing a circuit configuration of the digital camera of the present embodiment.
このデジタルカメラ1には、図3〜図5に示す第1レンズ群210と第2レンズ群220と第3レンズ群230とからなる3群構成の撮影レンズ200、シャッタユニット147、およびCCD固体撮像素子320が備えられている。撮影レンズ200およびシャッタユニット147を経由してCCD固体撮像素子320上に結像された被写体像は、CCD固体撮像素子320により、アナログの画像信号に変換される。ここで、シャッタユニット147は、CCD固体撮像素子320に照射される光量を制限する絞りとCCD固体撮像素子320からアナログ信号を読み出すにあたり光によるスミアの発生を抑えるためのシャッタとから構成されている。
The digital camera 1 includes a photographing
また、ここには補助光発光部12が備えられており、この補助光発光部600は、低輝度時に、図1,図2に示す補助光発光部12からカメラ前方に向けて補助光を発光する。また、この補助光発光部600は、低輝度以外の必要時にも発光させることができる。
Further, the auxiliary
また、このデジタルカメラ1には、アナログ信号処理部501と、A/D部502と、デジタル信号処理部503と、テンポラリメモリ504と、圧縮伸長部505と、内蔵メモリ(またはメモリカード)506と、画像モニタ507と、駆動回路508とが備えられている。CCD固体撮像素子320は、駆動回路508内のタイミング発生回路(図示せず)によって発生したタイミングで駆動され、アナログの画像信号を出力する。また、駆動回路508には、撮影レンズ200、シャッタユニット147、補助光発光部600等を駆動する駆動回路も含まれている。CCD固体撮像素子320から出力されたアナログの画像信号は、アナログ信号処理部501でアナログ信号処理され、A/D部502でA/D変換されてデジタル信号処理部503でデジタル信号処理される。デジタル信号処理された後の画像を表わす画像データはテンポラリメモリ504に一時的に格納される。テンポラリメモリ504に格納された画像データは、圧縮伸長部505で圧縮されて内蔵メモリ(またはメモリカード)506に記録される。尚、撮影モードによっては、圧縮の過程を省いて内蔵メモリ(またはメモリカード)506に直接記録してもよい。また、テンポラリメモリ504に格納された画像データは画像モニタ507に読み出され、これにより画像モニタ507に被写体の画像が表示される。
The digital camera 1 includes an analog
さらに、このデジタルカメラ1には、このデジタルカメラ1全体の制御を行なうCPU509と、ズーム操作スイッチ等を含む操作スイッチ群510と、シャッタボタン14とが備えられており、操作スイッチ群510を操作して、所望の画角に設定することを含む所望の撮影状態に設定してシャッタボタン14を押下することにより、写真撮影すなわち上述の画像データの生成が行なわれる。
Further, the digital camera 1 is provided with a
1 デジタルカメラ
12 補助光発光窓
13 ファインダ対物窓
14 シャッタボタン
100 レンズ鏡胴
110 第1移動筒
120 カム筒
130 中間筒
140 第2レンズ枠
150 直進キーリング
160 固定筒
170 駆動筒
200 撮影レンズ
210 第1レンズ群
220 第2レンズ群
230 第3レンズ群
320 CCD固体撮像素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
前記第1レンズ群を保持する第1保持部材と、
前記第2レンズ群を保持する第2保持部材と、
前記第1保持部材と前記第2保持部材を光軸方向に移動させながら該第1保持部材と該第2保持部材とのうちの少なくとも一方を他方に対し光軸まわりに相対的に回転させるカム機構とを備えたことを特徴とするレンズ鏡胴。 A lens barrel having a plurality of lens groups each including a first lens group forward in the optical axis direction and a second lens group adjacent to the first lens group, each of which moves in the optical axis direction. In
A first holding member for holding the first lens group;
A second holding member for holding the second lens group;
A cam that rotates at least one of the first holding member and the second holding member relative to the other around the optical axis while moving the first holding member and the second holding member in the optical axis direction. And a lens barrel.
外周面および内周面の一方に前記第1保持部材を駆動するための第1カム溝が形成されるとともに、外周面および内周面の他方に前記第2保持部材を駆動するための、駆動に要する回転量が前記第1カム溝とは異なる第2カム溝が形成されたカム筒と、
前記第1保持部材と前記第2保持部材とのうちの少なくとも一方を他方に対し、前記第1カム溝と前記第2カム溝の、駆動に要する回転量の差異を補償する補償分だけ光軸まわりに相対的に回転させるレンズ回転機構とを備えたものであることを特徴とする請求項1記載のレンズ鏡胴。 The cam mechanism is
A first cam groove for driving the first holding member is formed on one of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface, and driving for driving the second holding member on the other of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface A cam cylinder in which a second cam groove having a rotation amount different from that of the first cam groove is formed;
An optical axis corresponding to a compensation amount that compensates for a difference in rotational amount required for driving between the first cam groove and the second cam groove with respect to at least one of the first holding member and the second holding member. The lens barrel according to claim 1, further comprising a lens rotation mechanism that relatively rotates around the lens barrel.
前記第1保持部材の回転を規制する第1キーと、
前記第2保持部材の回転を規制する第2キーと、
前記第1キーおよび前記第2キーを光軸方向にそれぞれ案内するとともに、該第1キーおよび該第2キーのうち少なくとも一方を、他方に対し、前記補償分だけ光軸まわりに相対的に回転させる第1キー溝および第2キー溝が形成された固定部材とを備えたものであることを特徴とする請求項2記載のレンズ鏡胴。 The lens rotation mechanism is
A first key for restricting rotation of the first holding member;
A second key for restricting rotation of the second holding member;
The first key and the second key are respectively guided in the optical axis direction, and at least one of the first key and the second key is rotated relative to the other around the optical axis by the compensation amount. 3. The lens barrel according to claim 2, further comprising a fixing member on which the first key groove and the second key groove are formed.
前記カム機構は、前記第1保持部材と前記第2保持部材とのうちの少なくとも一方を他方に対し光軸まわりに相対的に、沈胴と繰出しとの間でのみ回転させ、繰出し状態にあって焦点距離の調節を行なうにあたっては、前記第1保持部材および前記第2保持部材の回転を禁止して直進させるものであることを特徴とする請求項1記載のレンズ鏡胴。 This lens barrel is a lens barrel that can be retracted and extended and the focal length can be adjusted in the extended state,
The cam mechanism rotates at least one of the first holding member and the second holding member relative to the other around the optical axis only between the retracted state and the extended state, and is in the extended state. 2. The lens barrel according to claim 1, wherein the focal length is adjusted by prohibiting rotation of the first holding member and the second holding member and moving straight.
前記レンズ鏡胴が、
前記第1レンズ群を保持する第1保持部材と、
前記第2レンズ群を保持する第2保持部材と、
前記第1保持部材と前記第2保持部材を光軸方向に移動させながら該第1保持部材と該第2保持部材とのうちの少なくとも一方を他方に対し光軸まわりに相対的に回転させるカム機構とを備えたことを特徴とするカメラ。 A lens barrel that can be retracted and extended, and includes a plurality of lens groups each including a first lens group forward in the optical axis direction that moves in the optical axis direction and a second lens group adjacent to the first lens group. In a camera that takes a picture by capturing subject light that has passed through the lens barrel,
The lens barrel is
A first holding member for holding the first lens group;
A second holding member for holding the second lens group;
A cam that rotates at least one of the first holding member and the second holding member relative to the other around the optical axis while moving the first holding member and the second holding member in the optical axis direction. A camera characterized by comprising a mechanism.
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