JP2007047583A - レンズ鏡筒及びその駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】前玉フォーカス機構におけるフォーカスレンズ廻りの隙間の防塵及び遮光のために弾性部材を用いたレンズ鏡筒において、摺動抵抗を減らしてレンズの送り精度を向上させる。
【解決手段】 防塵用の弾性部材であるベローズ３５に、湾曲した曲面形状（湾曲薄肉部３５ｂ）を有し、この曲面形状は、ベローズ３５の他の部分の肉厚と比較して薄肉形状となるように構成している。ベローズ３５がレンズ移動枠２に接触する部分はベローズ３５のＤカット部３５ｄ、つまりレンズ移動枠２が光軸と垂直な方向に片寄せされる部分である。Ｄカット部３５ｄは、光軸と垂直な方向に円形状をＤカットしたＤカット形状であり、Ｄカット部の内側をレンズ移動枠２が接触移動する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、デジタルカメラ等のレンズ鏡筒及びその駆動方法に関する。

従来、デジタルカメラ等に装着されるレンズ鏡筒には、防塵や防水を目的としてゴム等の弾性部材を用いているものがあった（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３）。

特許文献１には、固定筒と移動筒の相対的変位する間に、可撓性の板材を接触変形するように周着させる防塵構造が開示されている。図１０は、特許文献１に開示されたレンズ鏡筒の断面図であり、板状の弾性部材９１が捲れることにより、固定筒１０１と移動筒１０２との間の隙間を塞ぎ、塵の進入を防いでいる。

また、特許文献２には、カメラボディの防水性を得るためにゴムから成る環状防水部材が開示されている。この環状防水部材は、カメラボディの内周に密接する密接外周面と、レンズ鏡筒の外周面に弾性変形した状態で密接するリップ部とを備えている。光軸方向前方に先端のリップ部が自由状態よりも半径方向外側に広がるように弾性変形して撮影レンズに密接する。

また、特許文献３には、弾性部材を蛇腹にして、蛇腹の両端を固定筒と移動筒にそれぞれ固定し、その間からの水の浸入を防いでいるカメラの防水構造が開示されている。
特開平９−２１１２８１号公報 特開平３−２３１２３６号公報（登録第２９２１８９６号） 特開平１−２５１０１９号公報

しかしながら、上記従来技術では、次のような問題点があった。

（１）特許文献１の技術では、弾性部材の形状が板材になっているため、固定筒１０１及び移動筒１０２と板材９１との位置関係に自由度がなく、弾性部材の配置に多くの制限があった。

（２）特許文献１及び特許文献２の技術では、弾性部材を捲るようにして摺動させるため、レンズ鏡筒の駆動機構のアクチュエータは大きな力を必要とする。そのため、アクチュエータの消費電力が上がるばかりか、大きな摺動抵抗によりレンズがスムーズに動かなくなるとレンズ移動量の精度保証なども困難になる。

（３）特許文献２の技術では、積極的に移動する筒に弾性部材を密着させる場合、この筒は、弾性部材が密着する力を全周から受けることになる。その結果、片寄せ方向が一定せず不安定になり、レンズの光軸がガタによりシフトしたり倒れたりし易くなるいう問題がある。

（４）特許文献１及び特許文献２の技術では、弾性部材と移動筒の接する位置は、固定筒からみて相対的に常に同じ位置となる。そのため、移動筒の移動ストロークが非常に長い場合に、常に移動筒と弾性部材を密着させるためには移動筒の長さをストローク以上に伸ばさなければならなかった。その結果、移動筒が大きくなり、レンズの沈胴長が長くなるという問題があった。

（５）特許文献３の技術のように、弾性部材を蛇腹にしその両端を固定する場合は、組み立てが難しくなり、コストもアップする。

本発明は上記従来の問題点に鑑み、弾性部材の配置について自由度を増すことができ、摺動抵抗を減少させてレンズ送りの精度を向上させ、さらにレンズの倒れを少なくすることができ、且つ組み立てが容易で小型化が可能なレンズ鏡筒及びその駆動方法を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するため、レンズ群と、前記レンズ群を移動させるための移動手段と、前記レンズ群を光軸方向に移動可能に保持し且つ前記移動手段を固定するための保持枠と、前記レンズ群を前記保持枠に対して相対的に変位させるための移動枠と、前記保持枠に取り付けられる蓋部材と、前記移動枠と光軸方向に対して同心的に配置された防塵用の弾性部材と、前記蓋部材に前記弾性部材の外周部を取り付け固定する固定手段とを備えたレンズ鏡筒において、前記移動枠に接触し光軸方向に垂直な平面部を前記弾性部材の内周部の一部に設け、前記弾性部材の外周部と内周部との間の前記弾性部材に、湾曲した曲面形状を有することを特徴とする。

また、本発明は、レンズ群と、前記レンズ群を移動させるための移動手段と、前記レンズ群を光軸方向に移動可能に保持しかつ前記移動手段を固定するための保持枠と、前記レンズ群を前記保持枠に対して相対的に変位させるための移動枠と、前記保持枠に取り付けられる蓋部材と、前記移動枠と光軸方向に対して同心的に配置された防塵用の弾性部材と、前記蓋部材に前記弾性部材の外周部を取り付け固定する固定手段とを備えたレンズ鏡筒の駆動方法であって、前記移動枠に接触し光軸方向に垂直な平面部を前記弾性部材の内周部の一部に設けると共に、前記弾性部材の外周部と内周部との間の前記弾性部材に、湾曲した曲面形状を設けておき、前記移動手段を用いて前記レンズ群を移動することを特徴とする。

本発明によれば、弾性部材の配置について自由度を増すことができ、摺動抵抗を減少させてレンズ送りの精度を向上させることが可能になる。また、レンズの倒れを少なくすることができ、さらに、組み立てが容易で且つ小型化が可能になる。

本発明のレンズ鏡筒及びその駆動方法の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

＜レンズ鏡筒の全体的な構成＞
図１は、本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒の構成を示す分解斜視図であり、図２は、図１に示したレンズ鏡筒の組み立て完成状態における内部構造を示す断面図である。

図１及び図２において、本実施の形態のレンズ鏡筒は、第１群レンズ１、レンズ移動枠２、１群鏡筒３、カムピン４、地板５、バリア駆動ユニット６、バリアカバー９、外装キャップ１０、第２群レンズ１１、２群鏡筒１２、アクチュエータ１３、直進キー１６、移動カム環１７、固定カム筒１９、ＣＣＤホルダ２０、ギア２１、ガイドバー２５、スクリュー軸２８、ＡＦ（Ａｕｔｏ Ｆｏｃｕｓ）モータ３１、及びベローズ３５等を備えている。

第１群レンズ１は、フォーカスレンズ１から構成されている。レンズ移動枠２は、フォーカスレンズ１を保持するものであり、その内径側は、フォーカスレンズ１が嵌合可能な円筒形状を有し、回り止め２ａ、軸受部２ｂ、支持部２ｃ、及び規制部２ｄを備えている。また、レンズ移動枠２は、圧縮バネ２６の付勢力により被写体方向（図２では上方向）に付勢される。

回り止め２ａは、後述するナット２７のＵ溝２７ａ（図８（ａ）参照）と係合する。軸受部２ｂは、レンズ移動枠２の光軸方向への移動時にガイドバー２５に対して摺動する。支持部２ｃは、レンズ移動枠２の光軸方向への移動時に１群鏡筒３の回り止めガイド３ｅに対して摺動する。規制部２ｄは、圧縮バネ２６の付勢力によりナット２７の一方の面（図８（ａ）ではナット２７の下面）に対して片側から当接し被写体方向に規制する。即ち、規制部２ｄがナット２７の一方の面に当接することで規制し、ナット２７の他方の面（図８（ａ）ではナット２７の上面）は規制しない。

１群鏡筒３は、レンズ移動枠２の光軸方向のみに移動可能となるように支持し、レンズ移動枠２を収納するものであり、回転規制部３ａ、支持部３ｂ、支持部３ｃ、キー穴部３ｄ、及び回り止めガイド３ｅを備えている。回転規制部３ａは、ナット２７の回転を規制する。また、回転規制部３ａは、ナット２７が後述のスクリュー軸２８上を移動する範囲の全区間、またはレンズ移動枠２の回り止め２ａの規制範囲より広い区間で、ナット２７の回転を防止する。支持部３ｂは、ガイドバー２５を支持する。支持部３ｃは、回り止めガイド３ｅを支持する。

カムピン４は、１群鏡筒３の外周部にあるカムピンの座に圧入されており、移動カム環１７のカム（後述）に沿って移動可能である。また、地板５の被写体側には、レンズバリア羽根（以下、バリア羽根と記す）７，８及びバリアカバー９が固定されている。地板５の撮像面側には、本実施の形態の特徴を成すゴム製の弾性部材であるベローズ３５が加締め部分（後述する図４の５ａ）で板金３６ごと抑えられ挟み込まれている。

バリア駆動ユニット６は、バリア羽根７，８を動かすためのユニットである。バリアカバー９は、バリア羽根７，８を押える部材であり、開口部９ａを有する。外装キャップ１０は、バリアカバー９を押える部材である。ガイドバー２５は、フォーカスレンズ１を光軸方向に案内する部材である。即ち、ガイドバー２５とレンズ移動枠２の軸受部２ｂにより、それぞれ地板５の回り止めガイド３ｅとレンズ移動枠２の支持部２ｃを摺動させることで、フォーカスレンズ１は光軸方向に沿って移動することができる。

ＡＦモータ３１は、レンズ移動枠２を介してフォーカスレンズ１を光軸方向に移動する際の駆動力を発生する。ＡＦモータ３１の回転軸には、ギア３０が噛み合い、ギア３０には、ギア２９が噛み合っている。さらに、ギア２９には、スクリュー軸２８に一体に形成されたギアが噛み合い、スクリュー軸２８には、ナット２７が螺合されている。スクリュー軸２８は、光軸と平行に配置されている。レンズ移動枠２は、圧縮バネ２６の作用によりナット２７に対して片寄せされ、位置が規制されている。

第２群レンズ１１は、フォーカスレンズ１と同軸上に配置されている。２群鏡筒１２は、第２群レンズ１１が嵌合可能な内径部を有し、第２群レンズ１１を保持する。２群鏡筒１２には、該２群鏡筒１２と一体に動くように、絞りシャッタを含むユニット（アクチュエータ１３、シャッタ羽根１４ａ、絞り羽根１４ｂ、及び絞り板１５）が取り付けられている。シャッタ羽根１４ａ及び絞り羽根１４ｂは、アクチュエータ１３を通電することにより駆動することができる。絞り板１５は、第２群レンズ１１の開放を決めるための部材である。

固定カム筒１９は、円筒形状を有し、内径部にカム溝１９ａが形成されている。固定カム筒１９の内側には、移動カム環１７が嵌合される。移動カム環１７は、円筒形状を有し、ギア部１７ａ、溝１７ｂ、カム１７ｃ、及びカム１７ｄを備えている。ギア部１７ａは、ギア２１と噛み合う。溝１７ｂには、直進キー１６の爪１６ｂ（後述）が係合する。移動カム環１７の内側には、直進キー１６が嵌合される。カムピン１８は、移動カム環１７の外周部に圧入されている。カムピン１８及びカム１７ｃ，１７ｄは、それぞれ同一形状のものが１２０度間隔で３ヶ所に配置されている。

直進キー１６は、１群鏡筒３及び２群鏡筒１２を光軸方向に直進させるための環状の部材であり、２本のレイル状のキー形状１６ａと爪１６ｂ，１６ｃを備えている。キー形状１６ａには、１群鏡筒３のキー形状１６ａと嵌合するキー穴部３ｄ（図７参照）が係合する。また、２群鏡筒１２にもキー形状１６ａと対応するキー溝１２ａが係合する。爪１６ｂは、移動カム環１７の溝１７ｂに係合する。

１群鏡筒３のカムピン４と２群鏡筒１２のカムピン１２ｂは、それぞれカム１７ｃ，カム１７ｄに係合されている。これらのカムピンとカムは１２０度等分に３ヶ所あるため、１群鏡筒３と２群鏡筒１２は光軸と垂直な方向での位置が決まり、１群鏡筒３と２群鏡筒１２は光軸方向にしか移動しない。

ギア２１は、その内径部に軸２２が圧入され、該軸２２を介してズームモータ（不図示）の回転駆動力が伝達される。上記ズームモータによる駆動によりギア２１が回転すると、ギア２１と移動カム環１７のギア部１７ａとが噛み合っているため、移動カム環１７が回転する。これに伴い、移動カム環１７の外周部に圧入されたカムピン１８が、固定カム筒１９の内側のカム溝１９ａに沿って動き、移動カム環１７は、光軸方向に移動する。

また、直進キー１６は、爪１６ｂが移動カム環１７の内側の溝１７ｂに引っ掛かっている。この爪１６ｂと爪１６ｃが、固定カム筒１９の内側において直進のカム溝形状１９ｂに引っ掛かることにより、直進キー１６は回転しないで移動カム環１７と一緒に光軸方向に直進運動する。移動カム環１７の光軸方向への移動に伴い、移動カム環１７のカム溝１７ｃ，１７ｄに沿ってそれぞれカムピン４とカムピン１２ｂが動くことにより、それぞれ１群鏡筒３と２群鏡筒１２は、回転することなく光軸方向に移動する。

ＣＣＤホルダ２０は、固定カム筒１９の一方の端面に固定されており、ホルダ内部にＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）２３とＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）２４を保持している。上記ズームモータにより移動カム環１７を駆動することにより、ＣＣＤ２４と第２群レンズ１１とフォーカスレンズ１との位置関係を変える。これにより、ズーム動作が行われる。

＜フォーカス動作を行う際のストローク＞
次に、フォーカスレンズ１によるフォーカス動作を行う際のストロークについて、図２を参照して説明する。

光軸方向の被写体側の隙間Ｌ１（図２）と光軸方向の像面側の隙間Ｌ２（図２）とにより決定される。上記ガイドバー２５は、ナット２７の回り止めに使用していないため、ナット２７などの機構の厚み分の長さをとる必要がない。そのため、フォーカスのストロークは、ストローク機構全長Ｌａに対する全範囲をとることができる。なお、ストローク機構全長Ｌａは、レンズ移動枠２の軸受部２ｂの長さＬ０と、隙間Ｌ１と、隙間Ｌ２の合計である。このため、ストローク機構全長Ｌａに対して、Ｌ０も必要なフォーカスのストローク以外の長さ分だけとることができる。

これにより、Ｌ０を長く取ることで、ガイドバー２５と軸受部２ｂから成る摺動部分のガタにより生ずるレンズ移動枠２の傾きが少なくなる。その結果、レンズ移動枠２の内径側に嵌合するフォーカスレンズ１のガタの傾きにより生じるフォーカスレンズ１の倒れを少なくすることができる。

また、前述したベローズ３５により、レンズ移動枠２が光軸と垂直な方向に片寄せされることにより、ガイドバー２５とレンズ移動枠２のガタが片寄せされる。その結果、ガタによるレンズ１の平行シフトが抑えられ、またレンズ移動枠２が傾きにくくなり、フォーカスレンズ１の倒れを少なくすることができる。

＜ベローズの構成等＞
図３は、ベローズ３５とレンズ移動枠２の位置関係を示す断面図であり、ベローズを被写体側正面から見たときの状態を示している。図４は、ベローズ３５及びレンズ移動枠２を含む１群鏡筒３の断面図である。

図４に示すように、ゴム製の弾性部材であるベローズ３５は、レンズ移動枠２と光軸上に同心円状に位置した形を成し、外周部から内周部へ向けて順次、取り付け部３５ａと、湾曲薄肉部３５ｂと、内周端３５ｃが配置されて構成されている。取り付け部３５ａは、当該ベローズ３５を地板５に取り付ける厚みのある部分であり、湾曲薄肉部３５ｂは、図３に示すように湾曲した曲面形状を成す部分であり、さらに内周端３５ｃは、一部にＤカット部３５ｄを有する部分である。Ｄカット部３５ｄは、光軸と垂直な方向に略円形をＤカットした形状である。

ベローズ３５の内周端３５ｃに形成されたＤカット部３５ｄに対応するレンズ移動枠２の外径側にはＤカット部２ｅが形成され、レンズ移動枠２は、Ｄカット部３５ｄの内側を接触移動するようになっている。

また、Ｄカットされていない内周端３５ｃは、若干の隙間を持たせており、レンズ移動枠２とベローズ３５との摩擦が小さくなるようになっている。このとき、図３及び図４の矢印Ｙに示す向きに、ベローズ３５のＤカット部３５ｄから弾性力による力が伝わり、レンズ移動枠２がベローズ３５により光軸に垂直な方向で片寄せされる。

このＤカット部３５による弾性力が発生する方向を、カメラとして正位置に構えた場合（レンズ鏡筒を水平に置いた場合）の重力の方向にする。これによって、カメラに本実施の形態のレンズ鏡筒を組み込んで使用する場合に、片寄せが重力と同じ方向になるので、フォーカスレンズ１の倒れが安定する。

また、ベローズ３５の内周端３５ｃとレンズ移動枠２との隙間は、できるだけ小さく、且つベローズ３５によりチャージされないようなクリアランスに設定されており、ごみや塵等がレンズユニットの内部に入るのを防止している。

取り付け部３５ａにある３つの穴３５ａ−１，３５ａ−２，３５ａ−３は、加締めて固定する時に使う時の穴である。前述したように、ベローズ３５が加締め部分（図４の５ａ）で板金３６ごと抑えられ挟み込まれている。地板５には、ベローズ３５の取り付け部（図３の３５ａ）にある３つの穴（図３の３５ａ−１〜３５ａ−３）を通して地板５から出ているダボがあり、このダボを加締めることにより、板金３６を介してベローズ３５が地板５に固定される。

図５（ａ），（ｂ）は、レンズ移動枠２が移動したときの１群鏡筒３の部分断面図であり、同図（ａ）が最もレンズ移動枠２が繰り出した状態を示し、同図（ｂ）が最もレンズ移動枠２が繰り込んだ状態を示す。

図５（ｂ）に示す最もレンズ移動枠２が繰り込んだ状態から繰り出していくと、レンズ移動枠２が、ある繰り出し位置に達するまではベローズ３５の形状は一定であり、ある繰り出し位置より繰り出したところからベローズ３５を縮める方向に変形させる。図５（ａ）の繰り出し状態時では、レンズ移動枠２にベローズ３５の内周端３５ｃが押される形でベローズ３５が湾曲薄肉部３５ｂで弾性変形している。

このベローズ３５の変形により、ベローズ３５の取り付け部３５ａとレンズ移動枠２と内周端３５ｃとの光軸方向での相対位置が変化する。このことにより、レンズ移動枠２の長さを該レンズ移動枠２のストロークより短くしても、全ストロークで前記隙間を塞ぐことができる。

＜１群鏡筒３の内部構成＞
図６は、１群鏡筒３の内部の構成を示す断面図である。

同図において、バリア羽根７とバリア羽根８は、各々の回転軸の部分に形成されたギアを介して噛み合っており、バリア羽根８が回転すれば、該バリア羽根８の回転方向と反対の方向にバリア羽根７が回転するように構成されている。バリア駆動ユニット６の内部には、バリア羽根７，８の開き方向に負荷をかける開きバネ（不図示）と、閉じ方向に負荷をかける閉じバネ３４が配設されている。

閉じバネ３４は、トーションバネから構成されている。閉じバネ３４の両端部は、２部品で構成されるバリアレバー３２，３３のそれぞれの上部に形成されたバネ掛け用の突起部３２ａ、３３ａに固定されている。なお、バリアレバー３３は、突起部３３ａの奥側に位置しているため、図示していない。閉じバネ３４の力により、バリアレバー３２とバリアレバー３３の間に負荷をかけることで、バリア羽根８を閉じる方向に片寄せしている。

バリア羽根７，８を開く場合は、以下のように動作する。開きバネ（不図示）によりバリアレバー３３が右回りに回転することにより、バリア羽根８は突起部３２ａに押されて左回りに回転する。バリア羽根７，８のギアの噛み合いにより、バリア羽根７はバリア羽根８と反対の右回りに回転する。これにより、バリア羽根７，８が開くことになる。

バリア羽根７，８を閉じる場合は、以下のように動作する。バリアレバー３３は、ＣＣＤホルダ２０から突き出しているカム部のカム面に押し付けられることにより、開きバネに反して左回りに回転する。この時、突起部３２ａが回転により下がってくるため、閉じバネ３４の働きにより同時にバリア羽根８が右回りに回転する。バリア羽根７，８のギアの噛み合いにより、バリア羽根７は左回りに回転する。これにより、バリア羽根７，８が合わさるところで止まり、閉じる。バリアレバー３３は、バリア羽根８が止まっても更に回転して閉じバネ３４を引っ張ることにより、バリア羽根７，８の閉じ力を更にチャージする。

以上のようにして、バリア駆動ユニット６が１群レンズユニット（フォーカスレンズ１、１群鏡筒３）と結合して一体的に光軸方向前後に動くことにより、２枚のバリア羽根７，８が開閉するような仕組みとなっている。

図７は、１群鏡筒３内部の他の構成を示す断面図であり、上記図６より奥側の１群鏡筒３内部の構成を示している。

同図において、上記図６に示したナット２７は、Ｕ溝２７ａと突き当て部２７ｂを備えている。ナット２７のＵ溝２７ａには、レンズ移動枠２と一体に形成された回り止め２ａが係合している。ＡＦモータ３１を駆動することにより、ＡＦモータ３１の回転軸に連結されたギア３０と、該ギア３０に噛み合うギア２９とが順次回転し、該ギア２９に噛み合うギアを有するスクリュー軸２８が回転する。

ナット２７は、レンズ移動枠２の回り止め２ａにより回転が止められているため、スクリュー軸２８の軸上を移動する。また、フォーカスレンズ１を保持したレンズ移動枠２は、上述したように、圧縮バネ２６の作用によりナット２７に対して片寄せされ位置が規制されている。これにより、ナット２７の移動に追従して、フォーカスレンズ１の位置を光軸方向に移動させることができる。

この場合、レンズ移動枠２の回り止め２ａは、ナット２７の移動方向における係合可能な長さがナット２７の移動可能ストロークより短く設定されている。また、レンズ移動枠２の回り止め２ａは、ナット２７の移動方向における係合可能な長さのうちの一部にテーパ部（図８（ｂ）参照）が形成されている。また、ナット２７は、レンズ移動枠２の回り止め２ａから外すことが可能である。

＜ナット２７付近の構成＞
図８（ａ），（ｂ）は、ナット２７付近の構成を示す構成図であり、同図（ａ）はナット２７付近の縦断面図、同図（ｂ）はナット２７付近の上面図である。

図８（ａ）におけるＡの状態が、ナット２７とレンズ移動枠２の回り止め２ａとが当接し且つ噛み合った状態である。フォーカスレンズ１が前方（図２では上方）から押されたときに、圧縮バネ２６により片寄せされているレンズ移動枠２は、圧縮バネ２６をチャージしながらＣＣＤ２４の方向に移動する。その状態を示したものが、Ｂの状態とＣの状態である。

Ｂの状態では、ナット２７とレンズ移動枠２の回り止め２ａとの当接する位置が、回り止め２ａがテーパになっている位置であるため、ナット２７は、ある程度回転可能であるが、レンズ移動枠２の回り止め２ａのテーパ部に当たる位置で回転が規制される。また、レンズ移動枠２の回り止め２ａのテーパ部の作用により、ナット２７は、回り止め２ａのテーパ部に当たる位置で外力がなくなれば、元の位相に戻りながらＡの状態に復帰することができる。

図８（ｂ）において、ナット２７における１群鏡筒３と対向する側には、２ヶ所の突き当て部２７ｂが設けられている。また、１群鏡筒３におけるナット２７と対向する側には、回転規制部３ａ（壁面）が設けられており、ナット２７が回転したときの回転を規制する。１群鏡筒３の回転規制部３ａは、ナット２７がどの方向に回転しても、ナット２７のＵ溝２７ａがレンズ移動枠２の回り止め２ａのテーパ部から外れないように、ナット２７の回転を所定の回転角以内に規制するような位置関係に設定されている。

この場合、レンズ移動枠２の回り止め２ａとナット２７のＵ溝２７ａとが係合している状態で、１群鏡筒３の回転規制部３ａは、ナット２７に対し所定の隙間をおいて対向するように設定されている。

なお、本実施の形態では、１群鏡筒３の回転規制部３ａは、ナット２７のストローク全域（ナット２７がスクリュー軸２８を介して移動する範囲の全区間）をカバーしている。但し、ナット２７のストローク全域におけるＣＣＤ２４方向側の端部からその付近の領域では、ナット２７がレンズ移動枠２の回り止め２ａから外れることがないので、１群鏡筒３の回転規制部３ａを省略することも可能である。

ここで、ナット２７に対する外力がなくなった場合、レンズ移動枠２が、圧縮バネ２６の付勢力により光軸方向の被写体側（図２の上方側）に押されて動く。このため、レンズ移動枠２の回り止め２ａのテーパ部とナット２７のＵ溝２７ａとが突き当たる。これにより、ナット２７はＣの状態からＢの状態となる。その後、上記同様に、ナット２７はＢの状態からＡの状態に戻る。

したがって、ナット２７がＡの状態から外力を受けてＣ状態となりナット２７が回転してしまった場合で、Ｃの状態において１群鏡筒３の回転規制部３ａによる規制範囲でナット２７がＡの状態に戻ったときには、ナット２７の回転の位相も元に戻る。これにより、ナット２７及びフォーカスレンズ１を、光軸方向において元の位置に復帰させることができる。

また、フォーカスレンズ１に外力が加わると、最終的にはレンズ移動枠２が最も繰り込まれた位置（図５（ｂ）参照）まで押され、レンズ移動枠２の軸受部２ｂと支持部２ｃが、それぞれ１群鏡筒３の支持部３ｂと支持部３ｃに突き当たるようになっている。

以上のようにして、手動でレンズ移動枠２を光軸方向の結像面側（図２の下方側）に退避させて退避位置で静圧を受け、手を放すと、フォーカスレンズ１を元の位置に復帰させることができる。また、Ａの状態、即ち、ナット２７のＵ溝２７ａにレンズ移動枠２の回り止め２ａが係合した状態では、ナット２７の突き当て部２７ｂは１群鏡筒３の回転規制部３ａとは当たらないように設定されている。これにより、ナット２７がレンズ移動枠２と光軸方向に移動する際には、余計な摩擦を生じることがなく、円滑に移動することができる。

＜本実施の形態の利点＞
本実施の形態によれば、次のような利点がある。

（１）防塵用の弾性部材であるベローズ３５に、少なくとも１回の湾曲した曲面形状を有し、この曲面形状は、ベローズ３５の他の部分の肉厚と比較して薄肉形状となるように構成している（図４の湾曲薄肉部３５ｂ）。これにより、弾性部材であるベローズ３５が撓み易くなると共に、その配置に自由度が増す。また、ベローズ３５が撓み易くなると、レンズ鏡筒の駆動機構であるアクチュエータ（図１のアクチュエータ１３）の力も比較的弱くすることができる。そのため、消費電力の削減効果が期待できるほか、摺動抵抗が減少してレンズ送りの精度が向上する。

（２）弾性部材（ベローズ３５）がレンズ鏡筒（レンズ移動枠２）に接触する部分はＤカット部３５ｄ、つまりレンズ移動枠２が光軸と垂直な方向に片寄せされる部分である。この片寄せにより、ガタによるフォーカスレンズ１の平行シフトが抑えられ、またレンズ移動枠２が傾きにくくなり、フォーカスレンズ１の倒れを少なくすることができる。

（３）弾性部材（ベローズ３５）とレンズ鏡筒（レンズ移動枠２）との間においては、片寄せされる部分（Ｄカット部３５ｄ）以外はほとんど力が加わらない。このため、従来例のように弾性部材を全周でレンズ鏡筒に密着させる場合に比べて摺動性が有利になり、レンズ鏡筒の駆動機構であるアクチュエータの力も比較的弱くすることができる。そのため、消費電力の削減やレンズ送り精度の向上が可能である。

（４）レンズ移動枠２が、ある繰り出し位置に達するまではベローズ３５の形状は一定であり、ある繰り出し位置より繰り出したところからベローズ３５を縮める方向に変形させる。これにより、レンズ移動枠２の長さを長くする必要がないため、レンズ鏡筒の小型化を図ることができる。

（５）弾性部材（ベローズ３５）を固定筒側のみに固定するため、従来のように可動側の筒にも固定する場合に比べて組み立てが容易になり、固定のための工程が１つ減ることによりコストダウンが可能になる。

＜変形例＞
上記実施の形態では、レンズ移動枠２とベローズ３５の両方をＤカットしているが、ベローズ３５のみＤカットする場合でも同様の効果が得られる。

＜デジタルカメラの構成＞
次に、上記構成のレンズ鏡筒をデジタルカメラに装着した場合の一例について、図９を参照しつつ説明する。

なお、上記実施の形態のレンズ鏡筒の適用は、デジタルカメラに限定されるものではなく、銀塩カメラやビデオカメラに装着することも可能である。

図９は、本実施の形態に係るレンズ鏡筒が装着されるデジタルカメラの構成を示すブロック図である。

同図に示すように、デジタルカメラは、ＣＰＵ５０１、信号処理回路５０２、ＬＣＤ５０４、スピーカ５０６、信号出力端子５０７、メモリ５０８、記録部５０９、マイク５１０、通信端子５１１、電源制御部５１２、ストロボ５１３、操作部５１４、及び撮像系５０５を備えている。

そして、撮像系５０５は、撮像素子５０３、ＰＺリセット部５１５、ＰＺモータ５１６、ＡＦリセット部５１７、ＡＦモータ５１８、絞り駆動部５１９、及びシャッタ駆動部５２０を備えている。撮像素子５０３は、本実施の形態のレンズ鏡筒に収納されたレンズ群により結像された像を光電変換して映像信号として出力するＣＣＤから構成される。シャッタ駆動部５２０は、シャッタの開閉を行う。絞り駆動部５１９は、絞り機構を駆動する。ＡＦリセット部５１７は、ＡＦ動作をリセットする。ＡＦモータ５１８は、前述したフォーカスレンズ１を駆動するものであり、図１のＡＦモータ３１に相当する。ＰＺリセット部５１５は、ズーム動作をリセットする。ＰＺモータ５１６は、図１の移動カム環１７の回転（正転）／逆転駆動を行う。

ＣＰＵ５０１は、デジタルカメラ全体を制御する。信号処理回路５０２は、撮像素子５０３から出力される映像信号に対し、増幅、Ａ／Ｄ変換、γ処理、圧縮、Ｄ／Ａ変換、ＡＦ評価値の生成等の各種の処理を行う。マイク（ＭＩＣ）５１０は、音声を電気信号に変換して信号処理回路５０２に入力する。ＬＣＤ５０４は、撮影画像を表示する。信号出力端子５０７は、デジタルカメラ外部のモニタ等の機器に画像や音声を出力するための端子である。

スピーカ５０６は、音声を出力する。信号処理回路５０２で信号処理された信号が、ＬＣＤ５０４、スピーカ５０６、及び信号出力端子５０７からそれぞれ画像音声出力として再生され、出力される。操作部５１４は、当該デジタルカメラを操作するための、電源スイッチやズームキー、レリーズボタン等の各種操作部材から構成される。メモリ５０８は、静止画データを一時記憶する。記録部５０９は、静止画データを記録する交換可能なメモリメディアである。

通信端子５１１は、外部機器と通信を行うための端子である。電源制御部５１２は、バッテリ、ＤＣ／ＤＣコンバータ、制御回路、及びバッテリチェック回路等から構成される。バッテリは、デジタルカメラ全体に電源の供給を行う。ＤＣ／ＤＣコンバータは、各部に供給する電圧を変換して作り出す。制御回路は、各部に供給される電圧／電流の制御を行う。バッテリチェック回路は、バッテリチェックのための電圧測定を行う。

当該デジタルカメラは、ユーザによる操作部５１４からの電源オフ操作時に、本実施の形態に係るレンズ鏡筒が短くなり、デジタルカメラ本体に収納される沈胴式になっている。

電源オン操作された場合には、ＰＺモータ５１６が回転し、減速機構（不図示）により減速された後、移動カム環１７が回転し、ワイド（広角側）の繰り出し状態になる。その繰り出しの途中で、ＰＺリセット部５１５によりズームをリセットする。これにより、ＣＰＵ５０１は、その後のＰＺモータ５１６の通電パルスをカウントすることにより、常にレンズの位置を把握することができる。

一方、電源オフ操作された場合には、上記とは逆に、ＰＺモータ５１６が逆転し、移動カム環１７が逆転し沈胴する。繰り出し状態で、操作部５１４の上記ズームキーによるワイド（広角側）、テレスコープ（望遠側）操作がなされた場合には、ＰＺモータ５１６が回転し、移動カム環１７がワイド（広角側）−テレスコープ（望遠側）間で回転する。これにより、デジタルカメラのズーム動作が行われる。

動画を撮影する場合は、ＣＰＵ５０１は、撮像素子５０３からの映像信号に信号処理回路５０２で処理を施した信号を基に、ＡＥ（Ａｕｔｏ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）処理を行って露出を決め、絞り駆動部５１９を駆動して絞り値を決定する。また同時に、ＣＰＵ５０１は、ＡＦ評価値をチェックし、ＡＦ評価値が低い場合にはＡＦモータ５１８を低速で駆動し、ＡＦ評価値の高い位置にフォーカスレンズ１を移動させ停止させる。これらの動作は、動画撮影中に行ってもよく、各アクチュエータを必ずしも停止させなくてもよい。

静止画を撮影する場合には、ユーザが操作部５１４の上記レリーズボタンを押すと、まず、ＣＰＵ５０１は、ＡＦリセット部５１７及びＡＦモータ５１８を駆動し、レンズを通した被写体像のピントが合うように制御する。次に、ＣＰＵ５０１は、撮像素子５０３の出力を基にＡＥ処理を行い、適正な露光量となる絞り値とシャッタスピードを決定し、絞り駆動部５１９を駆動して適正な露光量になるように絞りを制御する。

次に、ＣＰＵ５０１は、撮像素子５０３をリセットして光電変換により電荷の蓄積を開始し、シャッタ駆動部５２０により上記ＡＥ処理で決定したシャッタスピードになるようにシャッタを閉じる制御を行う。露光量が足りない場合には、ＣＰＵ５０１は、電荷蓄積開始からシャッタが開いている時間内にストロボ５１３を発光させる。ＣＰＵ５０１は、撮影された映像信号を信号処理回路５０２で処理し、処理された静止画データをメモリ５０８に一時記憶した後、記録部５０９に記録する。

実施の形態に係るレンズ鏡筒の構成を示す分解斜視図である。 図１に示したレンズ鏡筒の組み立て完成状態における内部構造を示す断面図である。 ベローズとレンズ移動枠の位置関係を示す断面図である。 ベローズ及びレンズ移動枠を含む１群鏡筒の断面図である。 レンズ移動枠が移動したときの１群鏡筒の部分断面図である。 １群鏡筒の内部の構成を示す断面図である。 １群鏡筒内部の他の構成を示す断面図である。 ナット付近の構成を示す構成図である。 実施の形態に係るレンズ鏡筒が装着されるデジタルカメラの構成を示すブロック図である。 特許文献１に開示されたレンズ鏡筒の断面図である。

符号の説明

１ フォーカスレンズ
２ レンズ移動枠
３ １群鏡筒
５ 地板
７，８ バリア羽根
９ バリアカバー
１３ アクチュエータ
１７ 移動カム環
１９ 固定カム筒
３５ ベローズ
３５ａ 取り付け部
３５ｂ 湾曲薄肉部
３５ｃ 内周端
３５ｄ Ｄカット部

Claims (5)

1. レンズ群と、前記レンズ群を移動させるための移動手段と、前記レンズ群を光軸方向に移動可能に保持し且つ前記移動手段を固定するための保持枠と、前記レンズ群を前記保持枠に対して相対的に変位させるための移動枠と、前記保持枠に取り付けられる蓋部材と、前記移動枠と光軸方向に対して同心的に配置された防塵用の弾性部材と、前記蓋部材に前記弾性部材の外周部を取り付け固定する固定手段とを備えたレンズ鏡筒において、
   前記移動枠に接触し光軸方向に垂直な平面部を前記弾性部材の内周部の一部に設け、
   前記弾性部材の外周部と内周部との間の前記弾性部材に、湾曲した曲面形状を有することを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記弾性部材の前記曲面形状は、該曲面形状以外の前記弾性部材の部分の肉厚よりも薄肉形状となるように構成したことを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
3. 前記平面部の形状は、光軸と垂直な方向に円形状をＤカットしたＤカット形状であり、前記Ｄカット形状の内側を前記移動枠が接触移動することを特徴とする請求項１または２記載のレンズ鏡筒。
4. 前記弾性部材の前記平面部が前記移動枠に接触している部分は、当該レンズ鏡筒を水平に置いたときに鉛直上側になることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のレンズ鏡筒。
5. レンズ群と、前記レンズ群を移動させるための移動手段と、前記レンズ群を光軸方向に移動可能に保持しかつ前記移動手段を固定するための保持枠と、前記レンズ群を前記保持枠に対して相対的に変位させるための移動枠と、前記保持枠に取り付けられる蓋部材と、前記移動枠と光軸方向に対して同心的に配置された防塵用の弾性部材と、前記蓋部材に前記弾性部材の外周部を取り付け固定する固定手段とを備えたレンズ鏡筒の駆動方法であって、
   前記移動枠に接触し光軸方向に垂直な平面部を前記弾性部材の内周部の一部に設けると共に、前記弾性部材の外周部と内周部との間の前記弾性部材に、湾曲した曲面形状を設けておき、
   前記移動手段を用いて前記レンズ群を移動することを特徴とするレンズ鏡筒の駆動方法。

Images