JP2006047392A - Optical device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮影装置等の光学機器におけるレンズ駆動構造に関する。 The present invention relates to a lens driving structure in an optical apparatus such as a photographing apparatus.
従来、撮影倍率を変更できるズーム機構を備えた撮像装置が知られている。このズーム機構は、撮像装置本体に固定された固定筒と、この固定筒の内径に保持されたカム環を有し、このカム環によりレンズを保持するレンズ鏡筒を光軸方向に移動させることにより変倍を行う。また、レンズ鏡筒はカム環にテーパが形成された3つのフォロワで固定筒に支持されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an imaging apparatus including a zoom mechanism that can change a photographing magnification is known. This zoom mechanism has a fixed cylinder fixed to the imaging apparatus main body and a cam ring held on the inner diameter of the fixed cylinder, and moves the lens barrel holding the lens in the optical axis direction by the cam ring. Magnification is performed by. The lens barrel is supported on the fixed barrel by three followers each having a tapered cam ring.
しかし、レンズ鏡筒に衝撃が加わった場合、該フォロワで衝撃に対応しなければならないため、フォロアがカムから外れてしまう問題があった。 However, when an impact is applied to the lens barrel, there is a problem that the follower is detached from the cam because the follower must cope with the impact.
そこで、特許文献1では、固定筒にリブを形成し、さらに移動カム環にもリブを形成することで、移動カム環が繰り出した状態で互いのリブを当接させ、レンズ鏡筒を保護する技術が提案されている。
Therefore, in
また、特許文献2でも特許文献1と同様に、レンズ鏡筒を構成する2つの部材にリブを形成し、繰り出し状態においてリブ同士が当接することでレンズ鏡筒への衝撃に耐え得る構成が提案されている。
しかし、上記特許文献1、2では、固定筒とカム環にリブを設けるため、固定筒と移動カム環との間にリブを配置するための空間が必要で、レンズ鏡筒の外形が大きくなるとともに、レンズ鏡筒の繰出し状態においてリブ同士が当接して衝撃に対応する構成であるため、レンズ鏡筒の収納時においてはレンズ鏡筒を十分に保護できない課題を有している。
However, in
本発明の目的は、小型で、かつ衝撃に強いレンズ駆動構造を有する光学機器を実現することにある。 An object of the present invention is to realize an optical apparatus having a lens driving structure that is small in size and resistant to impact.
本発明の1つの観点としての光学機器は、第1の部材と、前記第1の部材の内周側に該第1の部材に対して光軸回りで回転可能に配置され、かつ内周面に第1のカム部が設けられた第2の部材と、外周面に前記第1のカム部に係合する第1の係合部が設けられ、前記第2の部材の回転により光軸方向に駆動される第3の部材とを有し、前記第1の部材は、前記第3の部材を光軸方向にガイドするガイド部を有し、前記第3の部材には、前記ガイド部に係合する第2の係合部が設けられ、さらに前記第3の部材の外周面には、前記第2の部材の物体側端面に当接する当接部が設けられており、前記当接部は、前記第2の係合部よりも内周側であって、前記第1の係合部が設けられた第1の径方向範囲を含む第2の径方向範囲に設けられていることを特徴とする。 An optical apparatus according to one aspect of the present invention includes a first member and an inner peripheral surface that is disposed on the inner peripheral side of the first member so as to be rotatable around the optical axis with respect to the first member. A second member provided with a first cam portion, and a first engagement portion that engages with the first cam portion on an outer peripheral surface, and the optical axis direction by rotation of the second member The first member has a guide portion that guides the third member in the optical axis direction, and the third member includes the guide portion. A second engaging portion to be engaged is provided, and an outer peripheral surface of the third member is provided with an abutting portion that abuts on an object side end surface of the second member. Is provided on the inner peripheral side of the second engaging portion and in a second radial range including the first radial range in which the first engaging portion is provided. The features.
本発明によれば、第3の部材の外周面に第2の部材の物体側端面に当接する当接部が設けられているので、外部からの衝撃に対する強度が向上し、かつ、該当接部が第2の係合部よりも内周側であって、第1の係合部が設けられた第1の径方向範囲を含む第2の径方向範囲に設けられているので、リブを設ける必要がない小型の光学機器を実現することができる。 According to the present invention, since the contact portion that contacts the object-side end surface of the second member is provided on the outer peripheral surface of the third member, the strength against external impact is improved, and the corresponding contact portion Is provided on the inner peripheral side of the second engaging portion and in the second radial range including the first radial range in which the first engaging portion is provided. A small optical device which is not necessary can be realized.
以下に本発明の実施例について説明する。 Examples of the present invention will be described below.
図1から図12は、本発明の実施例1における光学機器を示す図であり、図1から図5は、本実施例の光学機器を搭載した撮像装置の外観図である。この撮像装置15は、レンズ鏡筒2の前面をバリア18で覆い、使用時はバリア18を横方向にスライドすることでレンズ鏡筒2が繰出し状態(開放)となるスライドバリアタイプの撮像装置である。
1 to 12 are diagrams illustrating an optical apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIGS. 1 to 5 are external views of an imaging apparatus equipped with the optical apparatus according to the present embodiment. This
なお、本実施例の光学機器は、デジタルカメラや一眼レフレックスカメラ、ビデオカメラ、銀塩フィルムを使用するアナログカメラ等の撮像装置に搭載されるレンズ鏡筒を例に説明するが、その他の装置及び機器等、光学系を有する機器に適用することもできる。 In addition, although the optical apparatus of a present Example demonstrates as an example the lens-barrel mounted in imaging devices, such as a digital camera, a single-lens reflex camera, a video camera, and an analog camera using a silver salt film, other devices and The present invention can also be applied to a device having an optical system such as a device.
図1はバリア18をカメラ本体に対して開放した状態を示す外観斜視図である。図2はバリア18をカメラ本体に対して閉じた状態を示す外観斜視図である。図3は上面図、図4は底面図、図5は背面図である。
FIG. 1 is an external perspective view showing a state in which the
撮像装置15の正面にはファインダ14、測光を行う測光センサ、焦点検出センサが配置されたセンサ部13、赤目ランプ16、ストロボユニット17が配設され、さらに、第1レンズ群1が配置されるレンズ保持部材であるレンズ鏡筒2が設けられている。
A
撮像装置15の上面にはレリーズスイッチ11、ストロボ発光モードボタン12、側面にはストラップ保持部20、底面には三脚取り付け部21が設けられ、バッテリーを内部に有するカードバッテリー22、外部入出力端子部19が配置されている。また、不図示のメモリーカードドライブも設けられている。
A
背面には操作スイッチ24、LCDを有するディスプレイ25、ズームボタン23、ファインダ接眼部14aが配置されている。操作スイッチ24により撮像装置15の動作モード、例えば撮影モード、再生モード、動画撮影モード等の選択を行う。
On the rear side, an
画像表示手段であるディスプレイ25は、メモリ34に保存された画像データやメモリーカード等の外部記憶装置から読み込んだ画像情報をディスプレイ画面上に表示する。モードを選択すると複数の撮影情報を縮小して画面表示したりすることもできる。
The
そして、図6に示すように、本実施例の撮像装置15は、制御部を構成するCPU40、ROM39、RAM41が設けられ、さらに、バスを介してレリーズスイッチ11、操作スイッチ24、ディスプレイ25、メモリ34、メモリーカードドライブに設けられる外部記憶装置36等の各種構成要素が接続されている。
As shown in FIG. 6, the
また、ズームモータ駆動回路26、フォーカスモータ駆動回路28、シャッタ駆動回路29が設けられ、この駆動回路がモータを駆動してズームレンズ3やフォーカスレンズ7、シャッタ30を駆動させる。そのほか、測光回路13a、焦点検出回路13b、CCDセンサやCMOSセンサ等の撮像素子10が設けられており、各回路やユニットはバスを介してCPU40に接続され、CPU40からの信号により各々が制御されることになる。
Further, a zoom
ROM39には上述の各機能構成要素を制御するプログラムが記憶されている。RAM41には各制御プログラムに必要なデータが記憶されている。
The
そして、使用者がバリア18をスライドさせてそれに連動する電源ボタン27をOFFからONにすると、CPU40はROM39から必要な制御プログラムを読み出して初期動作を開始する。つまりバリア18の開動作を行った後、レンズ鏡筒2を所定の撮影可能領域に移動させ、撮影スタンバイ状態になる。
When the user slides the
撮影を行うためにレリーズスイッチ11を押すと(SW1がオンされると)、測光回路13bにより被写体の明るさを検出する。そして、測光された測光値に基づいて絞り値やシャッタスピード、またストロボユニット17を発光するかどうかを判断する。また、あらかじめ操作スイッチ24によって使用者がストロボユニット17を強制的に発光させるか、発光させないかを選択することもできる。
When the
次に焦点検出回路13bにより焦点検出を行い、被写体との距離を測定してフォーカスモータ駆動回路28を駆動することにより所定の合焦位置へフォーカスレンズ7を移動させる。次にシャッタ30の開閉を行い、被写体像を撮像素子10に結像させる。
Next, focus detection is performed by the
撮像素子10には、露光制御値に基づいて入射した光の光量に応じた電荷が蓄積され、その電荷が画像信号となり、撮像回路31を介してA/D変換回路32に出力される。A/D変換回路32では取り込まれたアナログ画像情報をデジタル画像情報に変換する。このデジタル画像情報を画像処理回路33に出力し、ここでデジタル画像情報の処理を行う。最終的にデジタル画像情報はメモリ34に記憶される。
Charges corresponding to the amount of incident light are accumulated in the
メモリ34に記憶された画像情報は、操作スイッチ24を操作することで圧縮伸張回路35によりJPEGやTIFF等の圧縮加工等が行われ、メモリーカードドライブ36に装着された外部記憶装置に記憶される。また、撮像装置15内にメモリ34を有しない場合は、画像処理回路33で処理されたデジタル画像情報を圧縮伸張手段35に出力し、メモリーカードドライブ36の外部記憶装置に直接に記憶させてもよい。
The image information stored in the
そして、メモリ34や外部記憶装置に記憶された画像情報は、圧縮伸張手段35によって伸張処理が行われ、バスを介してディスプレイ25に表示させることができる。このディスプレイ25上の情報を使用者が参照することで、その画像情報が不必要である場合には、使用者は操作スイッチ24を操作し、該当する画像情報を消去することができる。
The image information stored in the
また、背面にはズームスイッチ23が配置されており、ズームスイッチ23を操作することによりCPU40を介してズームモータ駆動回路26を制御することができ、レンズ鏡筒2をレンズの光軸方向に移動させる。また、ディスプレイ25上に表示されている記憶された画像をズームスイッチ23の操作で拡大及び縮小、いわゆるデジタルズームを行うことができる。
Further, a
次に、本実施例のレンズ鏡筒2について詳細に説明する。図7は本実施例のレンズ鏡筒2の繰出し時においてズームレンズ3がワイド端にある状態を示す概略断面図、図8はレンズ鏡筒2の繰出し時においてズームレンズ3がテレ端にある状態を示す概略断面図、図9はレンズ鏡筒2を収納した状態を示す断面図、図10はレンズ鏡筒2の繰出し時においてズームレンズ3がワイド端にある状態を示す外観斜視図、図11はレンズ鏡筒2の収納時を示す外観斜視図、図12はレンズ鏡筒2の分解斜視図である。
Next, the
第1レンズ1は第1レンズ保持部材2Aにより保持され、第2レンズ(ズームレンズ)3を保持する第2レンズ保持部材4が光軸方向に移動することにより、撮像装置15の画角を変化させることができ、狭い範囲を拡大する、いわゆるTELE(テレ)状態のとき、第2レンズ3は前方に移動し(図7参照)、広い範囲、いわゆるWIDE(ワイド)状態のとき、第2レンズ3は後方に移動する(図8参照)。なお、第1〜第3レンズは、1つ以上のレンズから構成されるレンズ群を採用することもでき、レンズ構造は撮像装置15や光学機器の性能、特性等を加味して任意に設定可能である。
The
そして、図12に示すように、ズームカムリング5の内面には第1レンズ保持部材2Aと第2レンズ保持部材4を動作させる第1カム溝部5d、第2カム溝部5eが設けられており、第1レンズ保持部材2Aに形成された第1カムフォロワ(第1の係合部)2bが第1カム溝部5dに、第2レンズ保持部材4に形成された第2カムフォロワ4aが第2カム溝部5eにそれぞれ係合し、ズームモータ駆動回路26からの駆動信号に基づいて、ズームカムリング5と一体に具備されているズームギア5cが動作し、ズームカムリング5が回転するとともに、第1レンズ保持部材2Aと第2レンズ保持部材4が移動する。
As shown in FIG. 12, the inner surface of the
ズームカムリング(第2の部材)5は、ズームカムリング保持部材(第1の部材)6により外周を保持され、シール部50と、このシール部50の内側にズームカムリング保持部材6に形成されたカム溝部60に係合する係合部5fとが形成され、このカム溝部60と係合部5fとの係合により、ズームカムリング5のズームカムリング保持部材6に対する光軸方向の移動が阻止されている。
The zoom cam ring (second member) 5 is held at the outer periphery by a zoom cam ring holding member (first member) 6, and includes a
また、ズームカムリング保持部材6には、第1レンズ保持部材(第3の部材)2Aに設けられた第2の係合部2cと係合して、該第1レンズ保持部材2A(当接部2a)の光軸回りの回転を阻止するとともに、光軸方向への移動をガイドする直進ガイド部6aが設けられている。そして、第1レンズ保持部材2Aは、第2レンズ保持部材4の第2カムフォロワ4aの光軸回りの回転を阻止する直進ガイド部2dが設けられている。この直進ガイド部2dに第2レンズ保持部材4に設けられた第3カムフォロワ4bが係合し、第2レンズ保持部材4の光軸回りの回転を阻止している。
Further, the zoom cam
ズームカムリング保持部材6は撮像素子であるCCD10を保持している撮像素子保持部材9に取り付けられている。撮影時には第3レンズ7(フォーカスレンズ)を保持する第3レンズ保持部材8をフォーカスモータ駆動回路28を介してモータにより光軸方向に駆動し、被写体像の焦点検出を行う。
The zoom cam
第1レンズ保持部材2Aの外周面には、ズームカムリング5の第1の物体側端面5aと、この端面5aよりも像面側に形成された第2の物体側端面5bとに当接する当接部2aが設けられている。この当接部2aは第2の係合部2cと一体的、かつ略長方形状に形成され、第2の係合部2cよりも周方向に長い。そして、当接部2aは第2の係合部2cよりも内周側であって、第1カムフォロワ2bが設けられた第1の径方向範囲Aを含む第2の径方向範囲Bに設けられている。
The outer peripheral surface of the first lens holding member 2A is in contact with the first object-
図7及び図10に示すようにレンズ鏡筒2が繰出し状態のとき、第1レンズ保持部材2Aの当接部2aとズームカムリング5の端面5aとが互いに平行に位置し、当接部2aの長手方向が端面5aに当接し、レンズ鏡筒2が収納状態のとき図9及び図11に示すように、当接部2aとズームカムリング5の端面5bとが互いに平行に位置され、当接部2aの端面5bに当接している。
As shown in FIGS. 7 and 10, when the
次に、本実施例の光学機器を有する撮像装置15の動作について、図13、図14に基づいて説明する。
Next, the operation of the
まず、撮影装置15の電源をONにすると(S101)、CPU40がズームモータ駆動回路26に駆動信号を出力し、該ズームモータ駆動回路26によるモータ駆動処理が行われ(S102)、ズームカムリング5をCW方向に回転させる。このズームモータ駆動回路26の動作により、第1レンズ保持部材2A及び第2レンズ保持部材4が光軸前方に移動し、画角がWIDE状態で停止する(S103)。
First, when the power of the photographing
その後、レリーズスイッチ11がオン(SW1がオン)されると(S104)、合焦動作のため、測光及び焦点検出処理を行う。検出された焦点検出結果はCPU40に入力され、CPU40がフォーカスモータ駆動回路に駆動信号を出力する。フォーカスモータ駆動回路28はモータを駆動して第3レンズ保持部材8を移動させ(S105)、合焦状態となる合焦位置で第3レンズ保持部材8の移動を停止する(S106)。
Thereafter, when the
さらに、レリーズスイッチ11をオン(SW2がオン)されると(S107)、シャッタ30が動作し、撮像素子10に蓄積された電荷を取り込むとともに、デジタル画像処理や伸張・圧縮処理等がされ、被写体の画像情報がメモリ34や外部記憶装置に記憶される(S108、S109)。
Further, when the
撮影が終了すると、フォーカスモータ駆動回路28を介してモータを駆動して第3レンズ保持部材8を繰り込み(至近端側)方向に移動させて初期位置に停止する(S110)。
When shooting is completed, the motor is driven via the focus
その後、使用者が撮影装置15の電源をOFFにすると(S201)、フォーカスモータ駆動回路26を介してモータをCCW方向に回転させ、第3レンズ保持部材8を光軸後方へ移動させる(S202)。第3レンズ保持部材8が基準位置に達した時にモータ駆動を停止し、第3レンズ保持部材8の移動を停止する(S203)。そして、ズームモータ駆動回路28を介してモータを駆動させ、第1レンズ保持部材2A及び第2レンズ保持部材4を移動する。レンズ鏡筒2の収納動作と連動して、バリア18がレンズ鏡筒2の前面を覆うように閉方向に移動し、終了処理が完了する(S204)。
Thereafter, when the user turns off the power of the photographing device 15 (S201), the motor is rotated in the CCW direction via the focus
このように本実施例では、ズームカムリング保持部材6の直進ガイド部6aに係合する第2の係合部2cよりも内周側であって、第1カムフォロワ2bが設けられた第1の径方向範囲Aを含む第2の径方向範囲Bに当接部2aが設けられているので、ズームカムリング5の厚み範囲内においてズームカムリング5の端面5a、5bと当接部2aと当接させることができる。
As described above, in this embodiment, the first diameter of the
よって、従来例のようにリブを設けることで形成される部材間の空間が形成されない、すなわち、ズームカムリング保持部材6と第1レンズ保持部材2Aとにリブを設ける必要が無く、該部材間に配置されるズームカムリング5の厚み範囲内で、かつ第1カムフォロワ2bと当接部2aとが略同一直径上に配置されるので、衝撃に対する強度を向上させつつ。レンズ鏡筒2の径方向の小型化を実現することができる。
Therefore, the space between the members formed by providing the ribs as in the conventional example is not formed, that is, it is not necessary to provide the ribs on the zoom cam
また、直進ガイド部6aと係合する第2の係合部2cと当接部2aが略同一角度方向に形成されており、一体的に構成されているので、ズームカムリング5の形状を最小限に抑えることができる。
Further, since the second engaging
なお、当接部2aの径方向範囲B、すなわち、径方向の高さはズームカムリング5の厚み範囲内においてズームカムリング5の第1及び第2の物体側端面5a、5bに当接させることができる範囲であればよく、第1ガイド溝部5dの深さ(径方向の高さ)である第1の径方向範囲Aを含む範囲であれば、該端面5a、5bと当接し、衝撃に対してレンズ鏡筒2を保護できる。例えば、ズームカムリング5の厚みをCとすると、第1の径方向範囲A<第2の径方向範囲B(当接部2aの径方向の高さ)<ズームカムリング5の厚みCの範囲、となる。
It should be noted that the radial range B of the abutting
そして、第1レンズ保持部材2Aが物体側の端位置にある繰出し状態(第1の状態)で第2の部材であるズームカムリング5が第1の回転領域で回転することにより、第2レンズ保持部材4が移動して変倍が行われ、かつこのズームカムリング5が第1の回転領域とは異なる第2の回転領域で回転することにより、第1レンズ保持部材2Aが物体側の端位置と像面側の端位置との間で光軸方向に移動し、このズームカムリング5は繰出し状態において当接部2aに当接する第1の物体側端面5aと、第1レンズ保持部材2Aが像面側の端位置にある収納状態(第2の状態)において当接部2aに当接する第2の物体側端面5bと有している。
Then, in the extended state (first state) where the first lens holding member 2A is at the end position on the object side, the
すなわち、繰出し時において第1レンズ保持部材2Aの当接部2aと端面5aとが平行に位置し、レンズ鏡筒2に対して衝撃等の外圧が働いたとき、当接部2aの長手方向と端面5aとが当接し、レンズ鏡筒2の収納時においても衝撃等の外圧が働いたときは当接部2aと端面5bとが当接するので、衝撃に対する強度が向上する。
That is, when the abutting
よって、第1カムフォロワ2bがカムから外れることを確実に防止でき、レンズ鏡筒2を保護することができる。
Therefore, it is possible to reliably prevent the
なお、本実施例の第1カム溝部5d等のカム溝部は、例えば凸形状のカム部に凹形状の係合部を係合させる突条部であってもよく、カムとしての機能が確保できる形状であれば他の形状であってもよい。
Note that the cam groove portion such as the first
2a 当接部
2b 第1カムフォロワ(第1の係合部)
2c 第2の係合部
2A レンズ保持部材(第3の部材)
5 ズームカムリング(第2の部材)
5a 端面
5d カム溝部(第1のカム部)
6 ズームカムリング保持部材(第1の部材)
6a ガイド部
2c Second engaging portion 2A Lens holding member (third member)
5 Zoom cam ring (second member)
6 Zoom cam ring holding member (first member)
6a Guide part
Claims (5)
前記第1の部材の内周側に該第1の部材に対して光軸回りで回転可能に配置され、かつ内周面に第1のカム部が設けられた第2の部材と、
外周面に前記第1のカム部に係合する第1の係合部が設けられ、前記第2の部材の回転により光軸方向に駆動される第3の部材とを有し、
前記第1の部材は、前記第3の部材を光軸方向にガイドするガイド部を有し、
前記第3の部材には、前記ガイド部に係合する第2の係合部が設けられ、
さらに前記第3の部材の外周面には、前記第2の部材の物体側端面に当接する当接部が設けられており、
前記当接部は、前記第2の係合部よりも内周側であって、前記第1の係合部が設けられた第1の径方向範囲を含む第2の径方向範囲に設けられていることを特徴とする光学機器。 A first member;
A second member disposed on the inner peripheral side of the first member so as to be rotatable around the optical axis with respect to the first member, and provided with a first cam portion on the inner peripheral surface;
A first engagement portion that engages with the first cam portion on an outer peripheral surface, and a third member that is driven in the optical axis direction by rotation of the second member;
The first member has a guide portion that guides the third member in the optical axis direction,
The third member is provided with a second engagement portion that engages with the guide portion,
Furthermore, the outer peripheral surface of the third member is provided with a contact portion that contacts the object side end surface of the second member,
The abutting portion is provided on the inner peripheral side of the second engaging portion and in a second radial range including the first radial range in which the first engaging portion is provided. An optical device characterized by that.
前記第2の部材は、前記第1の状態において前記当接部に当接する第1の物体側端面と、前記第3の部材が前記像面側の端位置にある第2の状態において前記当接部に当接する第2の物体側端面とを有することを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の光学機器。 In the first state in which the third member is at the end position on the object side, the second member rotates in the first rotation region, and zooming is performed, and the second member is in the first state. The third member moves in the optical axis direction between the object-side end position and the image-side end position by rotating in a second rotation area different from the rotation area of
The second member includes the first object-side end surface that contacts the contact portion in the first state, and the second member in the second state where the third member is at the end position on the image plane side. 5. The optical apparatus according to claim 1, further comprising a second object-side end surface that contacts the contact portion.
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Cited By (1)
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JP2015118159A (en) * | 2013-12-17 | 2015-06-25 | キヤノン株式会社 | Lens barrel and imaging apparatus |
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2004
- 2004-07-30 JP JP2004224452A patent/JP2006047392A/en active Pending
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