JP2008046626A - 沈胴式のカメラ用レンズ鏡胴 - Google Patents

Abstract

【課題】ズームレンズを備えていて、可動の筒部材に取り付けられたモータが第１レンズ群のレンズ枠を案内ピンに案内させて光軸方向に移動させ、焦点調節を行うように構成されているが、各レンズ群の繰り出し時に衝撃を受けても、レンズ枠が案内ピンから外れないようにした沈胴式のカメラ用レンズ鏡胴を提供すること。
【解決手段】直進筒１０には、モータ１７，リードスクリュー２０，案内ピン２７が取り付けられていて、第１レンズ群２４を保持したレンズ枠２５は、リードスクリュー２０がモータ１７によって回転させられると、案内ピン２７に案内されて光軸方向へ移動させられ、各ズーム位置での焦点調節が行われる。そして、案内ピン２７の先端にはビス３０が取り付けられているので、レンズ枠２５は、衝撃を受けて傾いても、案内ピン２７から抜けてしまうことがない。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ズームレンズを備えた沈胴式のカメラ用レンズ鏡胴に関する。

下記の特許文献１には、第１のモータにより、第１レンズ群と第２レンズ群との相対的な間隔を変えてズーミングを行うようにするとともに、第１レンズ群を収容している筒部材に取り付けられた第２のモータにより、第１レンズ群を保持したレンズ枠を該筒部材に対して光軸方向へ移動させ、焦点調節を行うようにしたカメラ用レンズ鏡胴であって、カメラを使用しなくなったときには、第１のモータによって、全てのレンズ群を固定筒内に収容して沈胴状態とするようにしたカメラ用レンズ鏡胴が記載されている。

そして、そのレンズ鏡胴は、具体的には、固定筒の内側に、回転筒のフォロアーピンを挿入させるための同一形状の複数のカム溝を形成している。また、その固定筒の内側に配置されている回転筒は、その内側に、各レンズ群の保持部材のフォロアーピンを挿入させる複数種類の形状のカム溝を複数ずつ形成しており、第１のモータによって回転させられると、固定筒のカム溝に案内されて光軸方向へも移動させられ、各レンズ群の保持部材を、形状の異なる各種類のカム溝によって夫々光軸方向へ移動させ、全てのレンズ群の光軸方向の相対間隔を変化させ、ズーミングを行うようにしている。

また、第２のモータを取り付けている筒部材の内部には、リードスクリューと案内ピンとが、光軸と平行になるようにして、被写体側の一端を相互に近接して筒部材に取り付けられており、筒部材の内周面には、第１レンズ群を間にしてリードスクリューから一番遠いところに、光軸と平行にキー溝が形成されている。そして、案内ピンは、沈胴状態におけるカメラの薄型化を考慮して、必要最小限の長さになっている。また、第１レンズ群を保持しているレンズ枠は、着脱可能に取り付けたナット部材をリードスクリューに螺合させ、張出部の孔を案内ピンに嵌合させ、腕部の先端を筒部材のキー溝に嵌合させている。そして、レンズ枠は、第２のモータによってリードスクリューが回転すると、上記のキー溝と案内ピンとに案内されて光軸方向へ移動し、各ズーム位置での焦点調節を行うようにしている。

特開２００６−３０２９１号公報

沈胴式のレンズ鏡胴の場合は、レンズ群を保持している各部材がカメラ本体と一体化されていないため、光軸方向への力に対しては比較的弱い構成になっている。そのため、沈胴状態のときはともかくとして、各レンズ群の繰り出し状態のままで、カメラを卓上から落下したり、携帯中に他の物体にぶつけたりなどして、第１レンズ群を収容している筒部材に対して、鏡胴の奥へ押し込むような力が加わったときが一番問題になる。そして、特許文献１に記載されているような第１レンズ群を焦点調節時にも移動させるようにした構成の場合には、筒部材にそのような力が加わると、その衝撃によって、第１レンズ群を保持しているレンズ枠に対し、筒部材とは別に、案内ピンから抜ける方向（鏡胴の奥の方向）への力が独自に作用することがある。更に、レンズ枠に作用するこのような力は、筒部材を介して間接的に作用するだけではなく、第１レンズ群やレンズ枠に対して直接加わることもある。

そこで、そのように、レンズ枠に対して、案内ピンから抜ける方向への力が直接又は間接に作用した場合を、特許文献１に記載されている構成で考察する。上記したように、特許文献１に記載の構成では、案内ピンはリードスクリューの近傍位置にあって、キー溝はリードスクリューから一番遠い位置にある。そのため、レンズ枠に上記のような力が作用すると、レンズ枠は、案内ピンとの嵌合部にも公差があるので、おおよそリードスクリューの位置を支点にして傾かされてしまうことがあり、それによって腕部の先端がキー溝から瞬間的に外れてしまうことがある。しかも、そのとき、上記の公差などがあるために、レンズ枠がリードスクリューの位置を中心にして若干でも回転すると、もはや腕部の先端がキー溝内に復帰できなくなってしまうようになる。

このような事態を避けるためには、案内ピンをリードスクリューから比較的遠い位置に取り付けるようにするのが好ましい。そのように構成すれば、レンズ枠に腕部を形成したり、筒部材にキー溝を形成したりすることなく、レンズ枠の光軸方向の安定した作動を確保することができるし、リードスクリューを中心にした回転も好適に抑止することができるからである。しかしながら、そのように構成すると、上記したように、案内ピンの長さを長くすることができないことから、上記のような力が作用して、レンズ枠が傾かされたとき、張出部に形成されている孔が案内ピンの先端から外れてしまうという問題点がある。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、第１レンズ群と他のレンズ群との間隔を相対的に変えてズーミングを行うとともに、可動の筒部材内に取り付けられたモータ，リードスクリュー，案内ピンによって、第１レンズ群を保持しているレンズ枠を光軸方向に移動させて焦点調節を行うようにした沈胴式のカメラ用レンズ鏡胴において、各レンズ群の繰り出し状態において、衝撃によって鏡胴に光軸方向の大きな力が加わっても、上記のレンズ枠が案内ピンの先端から外れてしまわないように構成した沈胴式のカメラ用レンズ鏡胴を提供することである。

上記の目的を達成するために、本発明の沈胴式のカメラ用レンズ鏡胴は、第１のモータが、一番被写体側に配置された第１レンズ群と他のレンズ群との間隔を相対的に変えてズーミングを行い、可動の筒部材内に取り付けられた第２のモータが、該筒部材内において第１レンズ群を保持しているレンズ枠を移動させて焦点調節を行い、カメラを使用しなくなったときには、第１のモータによって、全てのレンズ群をカメラ本体と一体になる第１筒内に収容するようにした沈胴式のカメラ用レンズ鏡胴であって、前記筒部材には、第２のモータによって回転させられ前記レンズ枠を移動させるリードスクリューと、該リードスクリューが回転したとき前記レンズ枠が光軸方向に移動するように案内する案内ピンとが取り付けられていて、該案内ピンには、カメラ本体側の先端に、前記レンズ枠の抜け止め用のストッパ部材が取り付けられているようにする。その場合、前記ストッパ部材が、前記案内ピンの先端面のねじ穴に螺合されたビスであるようにすると好適である。

また、本発明の沈胴式のカメラ用レンズ鏡胴は、同一形状のカム溝を複数有していて本体部材の被写体側に固定されている前記第１筒と、前記第１筒の内側に配置されていて前記第１のモータによって回転させられたとき前記第１筒のカム溝に案内されて光軸方向へも移動させられ前記第１筒に出入りする第２筒と、複数種類の形状のカム溝を複数ずつ有していて前記第２筒の内側に配置されており前記第２筒の回転によって回転させられる第３筒と、前記第１レンズ群を保持していると共に前記第３筒に形成されている所定の種類のカム溝に挿入した複数のフォロアーピンを有しており前記第３筒が回転させられたとき該カム溝に案内されて光軸方向へ移動させられる前記筒部材と、前記第３筒の内側に配置されていて第２レンズ群を保持していると共に外周部には前記第３筒の所定の種類のカム溝に挿入した複数のフォロアーピンを有しており前記第３筒が回転させられたとき該カム溝に案内されて光軸方向へ移動させられ該第２レンズ群と前記第１レンズ群との相対間隔が変化するようにする移動部材と、を備えているようにすると、実用的な構成になる。

本発明は、第１レンズ群と他のレンズ群との間隔を相対的に変えてズーミングを行うとともに、可動の筒部材内に取り付けられたモータ，リードスクリュー，案内ピンによって、第１レンズ群を保持しているレンズ枠を光軸方向へ移動させて焦点調節を行うようにした沈胴式のカメラ用レンズ鏡胴において、案内ピンの先端にはストッパ部材を取り付けるようにしたので、各レンズ群の繰り出し状態において、衝撃によって、上記のレンズ枠に、被写体側から光軸方向の大きな力が作用しても、レンズ枠が傾くことにより、案内ピンの先端から外れてしまうようなことがない。

本発明の実施の形態を、図示した実施例によって説明する。尚、本発明における沈胴式のカメラ用レンズ鏡胴は、銀塩フィルムを使用するカメラにもデジタルカメラにも採用することが可能であるが、実施例は、デジタルカメラに採用されるものとして構成されたものである。そして、図１は、焦点調節用の第１レンズ群がリードスクリューの一端方向へ暴走した状態を示す断面図であり、図２は、図１の一部を拡大して示した断面図である。また、図３は、図１に示されている直進筒内を撮像装置側から見た平面図であり、図４は、図３の一部を拡大して示した平面図であり、図５は、図４と同じようにして見て正常状態を示した平面図である。更に、図６は、第１レンズ群がリードスクリューの他端方向へ暴走した状態を示す断面図である。

先ず、本実施例の構成を説明する。本体部材１は、適宜な手段によって撮像装置２を取り付けている。周知のように、この撮像装置２は、ＣＣＤなどの固体撮像素子を備えていて、通常は、その被写体側に、ローパスフィルタなどのフィルタ板や、透明なカバー板などを配置している。また、この本体部材１には、レンズバリア装置の操作部が設けられているほか、鏡胴内に配置されている後述のステップモータ，シャッタ装置,センサ等に接続されるフレキシブルプリント配線板を挿通させるためのスリットが形成されているが、それらの図示は省略されている。

本体部材１の被写体側の面には、固定筒３が一体的に取り付けられている。この固定筒３の内周面には、等間隔の角度位置に、回転筒４が回転しながら光軸方向へも移動し得るようにするために、三つのカム溝３ａが有底溝として形成されているが、図１及び図６においては、それらのうちの一つの断面形状だけが分かるように示されている。また、固定筒３の内周面には、回転筒４の移動に伴って第１キー筒５が光軸方向へ直線的に移動できるようにするために、光軸と平行な二つのキー溝３ｂが、カム溝３ａとは干渉しないようにして形成されているが、図１及び図６においては、それらのうちの一つだけが示されている。更に、固定筒３には、径方向へ張り出した二つの張出部３ｃ，３ｄが形成されており、それらに設けられた孔には、本体部材１に立設された軸１ａが挿入されている。そして、その軸１ａには歯車６が回転可能に取り付けられ、その一部を固定筒３の内部に臨ませている。そして、この歯車６は、カメラ本体側に取り付けられている図示していないステップモータによって、減速歯車を介して回転させられるようになっている。

固定筒３の内側に配置されている上記の回転筒４は、本体部材１側の端部に、所定の角度範囲で形成された部分歯車４ａを有していて、それを上記の歯車６に噛合させている。また、この回転筒４の外周面には、等間隔の角度位置に三つのフォロアーピン４ｂが設けられていて、それらを固定筒３に設けられた上記のカム溝３ａに嵌合させているが、図１及び図６においては、それらのうちの一つのフォロアーピン４ｂだけを示している。従って、この回転筒４は、図示していないステップモータにより、歯車６を介して回転させられると、カム溝３ａに案内されて光軸方向へも移動されるようになっている。そして、さらに、この回転筒４の内周面には、等間隔の角度位置に三つのキー溝４ｃが形成されているが、図１及び図６においては、それらのうちの一つだけを示してある。

回転筒４の内側に配置されている上記の第１キー筒５は、回転筒４が回転すると、光軸方向に直線的に移動するように構成されている。即ち、この第１キー筒５の被写体側の端部には、所定の角度位置に可撓性を有する複数のフック部５ａが形成されており、それらを、回転筒４の内周に形成された環状の溝に嵌合させている。また、この第１キー筒５には、撮像装置２側に二つのキー５ｂが形成されていて、それらを上記の固定筒３の二つのキー溝３ｂに嵌合させているが、図１及び図６においては、その一つだけを示してある。この構成によって、第１キー筒５は、回転筒４が歯車６によって回転されながらカム溝３ａによって光軸方向へ移動するとき、固定筒３のキー溝３ｂに案内されて、光軸方向へだけ直線的に移動させられることになる。更に、この第１キー筒５には、等間隔の角度位置に三つのカム溝５ｃが貫通溝として形成され、内周面には二つのキー溝５ｄが形成されているが、図１及び図６においては、各々、それらのうちの一つだけを示してある。

第１キー筒５の内側には、第２キー筒７が配置されており、その内側には所定の間隔を空けて、第３キー筒８が配置されているが、これらの二つのキー筒７，８は、組立時に、図示していない手段によって一体化されている。そして、第２キー筒７には、等間隔の角度位置に三つのカム溝７ａが貫通溝として形成され、内周面には二つのキー溝７ｂが形成されているが、図１及び図６においては、各々、それらのうちの一つだけを示してある。また、第３キー筒８には、二つのキー８ａと、貫通した三つのキー溝８ｂと、複数のフック部８ｃとが形成されているが、図１及び図６においては、キー８ａとキー溝８ｂは一つずつ、フック部８ｃは二つを示してある。そして、それらのうち、キー８ａは、第１キー筒５のキー溝５ｄに嵌合している。そのため、第２キー筒７と第３キー筒８とは、第１キー筒５に対して、光軸方向へ移動できるようになっている。

第２キー筒７と第３キー筒８との間には、カム筒９と直進筒１０とが配置されている。そのうち、第３キー筒８側に配置されているカム筒９の外周面には、等間隔の角度位置に三つのフォロアーピン９ａが設けられているが、図１及び図６には、そのうちの一つだけが示されている。そして、このフォロアーピン９ａは、第２キー筒７のカム溝７ａと第１キー筒５のカム溝５ｃを貫通し、先端を回転筒４のキー溝４ｃに嵌合させている。また、このカム筒９の被写体側の端面には、第３キー筒８のフック部８ｃが係合している。そのため、このカム筒９は、回転筒４と共に回転するが、光軸方向へは、回転筒４とは別に、二つのキー筒７，８と共に移動するようになっている。そして、このカム筒９には、等間隔の角度位置に三つのカム溝９ｂが貫通溝として形成され、内周面には、等間隔の角度位置に三つのカム溝９ｃが有底溝として形成されているが、図１及び図６においては、各々、それらのうちの一つだけが示されている。

第２キー筒７と第３キー筒８の間において、第２キー筒７側に配置されている直進筒１０は、外周面に二つのキー１０ａを形成していて、内周面には三つのフォロアーピン１０ｂを設けているが、図１及び図６においては、各々一つずつが示されており、図３においては図示を省略されている。そして、キー１０ａは、第２キー筒７のキー溝７ｂに嵌合し、フォロアーピン１０ｂは、カム筒９のカム溝９ｂに嵌合している。そのため、この直進筒１０は、カム筒９が回転すると、第２キー筒７のキー溝７ｂに案内されて、光軸方向へ直線的に移動するようになっている。また、この直進筒１０は、被写体側に、撮影光路用の開口部を形成した壁部１０ｃを有していて、そこに種々の部材を取り付けているが、その構成については後述する。

上記したカム筒９の三つのカム溝９ｃには、移動部材１１の外周面に等間隔に設けられた三つのフォロアーピン１１ａが嵌合しているが、それらのフォロアーピン１１ａは、第３キー筒８のキー溝８ｂを貫通してカム溝９ｃに嵌合しているため、カム筒９が回転すると、移動部材１１が、キー溝８ｂに案内され、光軸方向へだけ直線的に移動するようになっている。

移動部材１１には、シャッタ装置と第２レンズ群が取り付けられている。先ず、図示を省略されているシャッタ装置の概要を説明する。移動部材１１の被写体側の面には、シャッタ羽根や絞り羽根を往復回転させるモータ等の駆動手段が取り付けられている。また、移動部材１１の撮像装置２側には、所定の間隔を空けてカバー板１２が取り付けられており、それらの間に図示していないシャッタ羽根や絞り羽根を配置している。そのため、この移動部材１１は、シャッタ装置という観点からはシャッタ地板であるともいえる。但し、このようには構成せず、シャッタ装置をユニットとして構成し、そのユニットを移動部材１１に取り付けていても構わない。次に、第２レンズ群１３はレンズ枠１４に取り付けられていて、そのレンズ枠１４は移動部材１１に取り付けられている。そして、移動部材１１には、後述のステップモータに接続された図示していないフレキシブルプリント配線板を挿入させるための孔１１ｂが形成されているが、このほかにも、図示していないシャッタ装置の駆動手段に接続されたフレキシブルプリント配線板や、後述するセンサに接続されたフレキシブルプリント配線板を挿入させる孔も形成されている。

次に、上記の直進筒１０に組み付けられている部材を順に説明する。先ず、上記の壁部１０ｃの被写体側には、所定の間隔を空けて、撮影光路用の開口部を有する前板１５が取り付けられており、壁部１０ｃと前板１５との間に、図示していないバリア板を配置するようになっている。また、壁部１０ｃの撮像装置２側には、所定の間隔を空け、図示していない手段によって、モータ取付板１６が取り付けられており、そのモータ取付板１６の撮像装置２側には、ステップモータ１７が取り付けられ、さらにステップモータ１７の撮像装置２側には、支持板１８が取り付けられている。そして、ステップモータ１７に接続された図示していないフレキシブルプリント配線板は、上記の移動部材１１に形成された孔１１ｂと、本体部材１に設けられた図示していないスリットとに挿入され、カメラ本体内の電源に接続されている。また、壁部１０ｃとモータ取付板１６との間には、ステップモータ１７の出力軸に取り付けられた歯車１９が配置されている。

図２に拡大して示されているように、金属製のリードスクリュー２０は、雄ねじ部２０ａを有しており、一端の軸部２０ｂを、直進筒１０の壁部１０ｃに形成された孔に嵌合させ、他端の軸部２０ｃを、支持板１８に形成された孔に嵌合させることにより、回転可能となっている。また、雄ねじ部２０ａと軸部２０ｂの間には歯車２１が取り付けられているが、この歯車２１は、壁部１０ｃとモータ取付板１６の間に配置されており、モータ取付板１６がその歯車２１を抑えるこよによって、リードスクリュー２０の軸部２０ｂが壁部１０ｃの孔から抜けないようになっている。また、雄ねじ部２０ａと軸部２０ｃの間には当接部材２２が取り付けられているが、この当接部材２２には、図４において分かり易く示されているように、リードスクリュー２０の径方向へ突き出た当接部２２ａが設けられている。そして、このリードスクリュー２０は、上記の歯車１９によって、壁部１０ｃに設けられている軸１０ｄに対して回転可能に取り付けられている歯車２３を介し、回転させられるようになっている。

第１レンズ群２４を取り付けているレンズ枠２５は、図３に示されているように、個別に形成した孔を、直進筒１０の壁部１０ｃに取り付けられた二つの案内ピン２６，２７に嵌合させている。そして、一方の案内ピン２６には、図６に示されているように、ばね２８が緩く嵌装されていて、レンズ枠２５を撮像装置２側へ付勢することによって、二つの役目をしている。その第１の役目は、リードスクリュー２０の雄ねじ部２０ａと後述のナット部材２９の雌ねじ部との螺合関係を安定させるためのガタ寄せの役目であり、第２の役目は、レンズ枠２５が暴走し、その雌ねじ部とリードスクリュー２０の雄ねじ部２０ａとの螺合がはずれても、リードスクリュー２０を逆転させると、再び螺合を可能にする役目であるが、その第２の役目については、後述の作動説明で理解できるようにする。また、もう一方の案内ピン２７は、図１に示されているように、先端面にねじ穴が形成されていて、そこに、ビス３０が螺合され、レンズ枠２５の抜け止めの役目をしている。

第１レンズ群２４を取り付けているレンズ枠２５の取付部２５ａは、直進筒１０の壁部１０ｃに取り付けられた筒部材３１内を光軸方向へ摺動し得るようになっている。また、レンズ枠２５には、合成樹脂製のナット部材２９が、周知のように、着脱可能ではあるが回転できないようにして取り付けられており、その雌ねじ部を、リードスクリュー２０の雄ねじ部２０ａに螺合させている。従って、レンズ枠２５は、リードスクリュー２０が回転すると、光軸方向へ移動させられるようになっている。更に、このレンズ枠２５には、ナット部材２９の取付部近傍位置に、支持板１８側、即ち撮像装置２側へ突き出すようにして斜面を形成したカム部２５ｂが設けられている。

また、このレンズ枠２５には、案内ピン２６との嵌合位置近傍に、板状の遮光部２５ｃが形成されている。他方、直進筒１０の壁部１０ｃには、撮像装置２側へ向けて形成された台部の先端に、センサ３２が取り付けられている。このセンサ３２は、スリットを間にして一方には発光部を他方には受光部を備えた、いわゆるフォトインターラプタであって、レンズ枠２５の遮光部２５ｃが、スリット内に入ってくることによって、受光部へ入射していた発光部からの光が遮断されるようになっている。そして、このセンサ３２に接続された図示していないフレキシブルプリント配線板は、上記の移動部材１１に形成された図示していない孔と、本体部材１に設けられた図示していないスリットに挿通され、カメラ本体内の電源に接続されている。

上記の支持板１８には、軸部材３３が取り付けられていて、そこに、板状のストップ部材３４が回転可能に取り付けられている。このストップ部材３４は、支持板１８の被写体側に取り付けられていて、図４から分かるように、長孔３４ａと、折曲部３４ｂと、カムフォロアー部３４ｃとを有しており、長孔３４ａをリードスクリュー２０の軸部２０ｃに嵌合させ、折曲部３４ｂを当接部材２２の当接部２２ａの作動軌跡内に臨ませ得るようにし、カムフォロアー部３４ｃをレンズ枠２５のカム部２５ｂに接触し得るようにしている。そして、このストップ部材３４は、ばね３５により、図４において反時計方向へ回転するように付勢されているが、そのばね３５は、軸部材３３に巻回され、一端を支持板１８に掛け、他端をストップ部材３４に掛けている。

次に、本実施例の作動を説明する。本実施例は、ズーム機能を備えた沈胴式のレンズ鏡胴において、焦点調節に際しては、一番被写体側に配置されている第１レンズ群を移動させるようにしたものである。そして、カメラの不使用状態においては、図１に示された回転筒４と、三つのキー筒５，７，８と、カム筒９と、直進筒１０とは、撮像装置２側へ繰り込まれて、固定筒３内に収容されており、いわゆる沈胴状態となっている。そして、その沈胴状態においては、直進筒１０の壁部１０ｃと前板１５との間に配置されている図示していない２枚のバリア板が、第１レンズ群２４の前面を覆っている。

このような沈胴状態においてカメラの電源をオンにすると、図示していないステップモータが回転して歯車６を回転させる。そのため、回転筒４はカム筒９を伴って、回転しながら被写体側にも移動させられるが、第１キー筒５，第２キー筒７，第３キー筒８，移動部材１１，直進筒１０は、回転することなく被写体側に直進させられ、第１レンズ群２４と第２レンズ群１３を繰り出していく。このとき、回転筒４と、三つのキー筒５，７，８と、カム筒９とは同じ速度で被写体側へ移動するが、移動部材１１と直進筒１０とはそれらよりも速く、さらに直進筒１０の方が移動部材１１よりも速く移動する。また、この繰り出し作動の過程において、上記の２枚のバリア板は、開き作動を行い、第１レンズ群２４の前面から退いて行く。

このようにして、繰り出し作動の終了した状態が、図１に示された初期状態（撮影待機状態）であり、本実施例の場合には、この初期状態のとき、撮影レンズ（第１レンズ群２４，第２レンズ群１３）は、広角端での撮影可能状態となっている。但し、図１〜図４は、焦点調節用の第１レンズ群２４を取り付けたレンズ枠２５がリードスクリュー２０の一端方向、即ち撮像装置２側へ暴走したときの状態を示したものであるため、正常な場合には、レンズ枠２５の初期位置は、図１に示されている位置よりも、若干左側（被写体側）ということになる。そこで、以下においては、先ず、レンズ枠２５が、正常に作動する場合で説明し、その後に、異常作動を行った場合について説明する。

上記のようにして、初期状態（撮影待機状態）となった後、撮影者が、この状態での撮影を望まない場合は、撮影レンズと連動して作動させられる図示していないズームファインダを覗きながら、図示していないステップモータを正・逆転させ、直進筒１０と移動部材１１とを光軸方向に同時に移動させることによって、第１レンズ群２４と第２レンズ群１３との相対位置関係を変え、所望の倍率の画角を選択する。そして、所望の画角が決まった後、レリーズボタンを押すと、先ず、焦点調節が自動的に行われ、続いて、撮像装置２による撮影が行われる。

そこで、先ず、焦点調節について説明する。焦点調節を行うには、ステップモータ１７を回転させることによって、レンズ枠２５だけを初期位置から移動させ、第１レンズ群２４と第２レンズ群１３との相対位置を変えるようにする。即ち、ステップモータ１７が回転すると、その回転は、歯車１９から歯車２３を介して歯車２１に伝達され、リードスクリュー２０が回転させられるため、ナット部材２９を取り付けているレンズ枠２５は、リードスクリュー２０の回転方向に対応した方向へ、光軸に沿って移動させられ、合焦位置で停止させられる。

このようにして、焦点調節が終了すると、撮像装置２による撮影が行われる。周知のように、この種のデジタルカメラの場合には、シャッタ羽根の作動は、二つのシーケンスのいずれかで行われる。その一つは、光学ファインダを備えていて、シャッタ羽根が、露光開口を閉鎖している状態をシャッタの初期状態とし、撮影に際しては、先ず、シャッタ羽根を全開にさせておいてから撮影をスタートするようにしたノーマリークローズタイプと称されているものである。また、もう一つは、シャッタ羽根が、露光開口を全開にした状態をシャッタの初期状態とし、撮影は、その状態から直ちにスタートするようにしたノーマリーオープンタイプと称されているものである。それらのうち、ノーマリーオープンタイプの方は比較的多く採用されているので、本実施例は、ノーマリークローズタイプの場合で説明することにする。

レリーズボタンが押されると、図示していないシャッタ羽根は、駆動手段によって開き作動を行わされ、露光開口部を開いていく。そのため、その開き始めた時点から、撮像装置２の固体撮像素子は、第１レンズ群２４と第２レンズ群１３を通過してきた被写体光にさらされ、電荷が蓄積されていく。そして、シャッタ羽根が全開状態になり、且つ必要に応じて作動させられる絞り羽根の作動が終了すると、それまでに固体撮像素子に蓄積されていた電荷が放出され、撮影のための電荷の蓄積が開始される。その後、所定の時間が経過すると、露光時間制御回路からの信号によって、シャッタ羽根は、閉じ作動を行わされる。そして、シャッタ羽根が閉鎖状態になると、直ちに撮像情報が固体撮像素子から画像記憶装置に転送される。その後、ステップモータ１７を回転させて、レンズ枠２５を初期位置へ復帰させるが、その回転は、レンズ枠２５の遮光部２５ｃがセンサ３２の光路を遮断することによって停止させられ、次の撮影待機状態となる。

ところで、本実施例のレンズ鏡胴を備えたカメラの場合には、携帯中に落としてしまったり、卓上などから落としてしまったりすると、レンズ鏡胴の構成部材に対して光軸方向に大きな衝撃が加わることがある。特に、沈胴状態からレンズ群を繰り出した状態で携帯しているときには、直進筒１０に取り付けられている前板１５を、他の物体にぶつけてしまうことがある。そして、そのような場合には、直進筒１０に対して、撮像装置２側へ強い力が加わることになる。ところが、本実施例の場合には、カム筒９のカム溝９ｂが貫通溝として形成されていて、光軸に対して９０度の面でフォロアーピン１０ｂと線接触するように構成されているため、カム溝９ｂの接触面とフォロアーピン１０ｂとの間にカム作用が生じず、フォロアーピン１０ｂがカム溝９ｂから外れてしまうようなことがない。

また、直進筒１０に取り付けられている前板１５を、他の物体にぶつけたときでも、その衝撃で、レンズ枠２５だけが撮像装置２側に強い力を受ける瞬間があるし、第１レンズ群２４やレンズ枠２５が、直接、撮像装置２側に強く押されてしまうこともある。そして、そのような場合には、レンズ枠２５が、若干傾いた状態にさせられて、案内ピン２６，２７の少なくとも一方から抜けてしまうことがある。なぜならば、沈胴状態になったときの収容スペースを考慮して、案内ピン２６，２７を、両方とも長くすることが困難な場合が多いことと、ナット部材２９の取付部には遊びが設けられているためである。

そして、本実施例の場合、図３から分かるように、案内ピン２７の方が案内ピン２６よりも、リードスクリュー２０から遠い位置にある。しかも、図１と図６を比較してみれば分かるように、案内ピン２７の方が案内ピン２６よりも短い。従って、本実施例の場合には、レンズ枠２５が案内ピン２７から抜け易いことになる。ところが、本実施例の場合には、その案内ピン２７の先端に、抜け止め用としてビス３０を螺合させているので、抜けるおそれが全くない。尚、本実施例の場合は、レンズ枠２５に遮光部２５ｃが形成されているため、案内ピン２６を必要としているが、他の方法でレンズ枠２５の位置検出を行うようにした場合には、このような案内ピン２６は不要になる。そして、そのようにした場合には、ビス３０の存在が一層重要になる。

このようにして、撮影が繰り返して行われ、もはや撮影をする意志のない場合には、カメラの電源スイッチをオフにするが、そのようにした場合でも遅延回路が働いていて、所定時間だけはオン状態が継続し、図示していないステップモータを回転させ得るようになっている。そのため、電源スイッチがオフになると、そのステップモータの回転によって、歯車６を回転させ、回転筒４とカム筒９を、回転させながら撮像装置２側へ移動させ、その他の筒部材５，７，８，１０を、直進的に撮像装置２側へ移動させると共に、図示していないバリア板を閉じさせていく。そして、そのステップモータの回転は、図示していないセンサが、回転筒４の沈胴位置を検出することによって停止する。

次に、レンズ枠２５が、焦点調節時に、正常の作動範囲を超えて、暴走してしまった場合を説明しておく。上記したように、図１〜図４は、レンズ枠２５が撮像装置２側へ暴走したときの状態を示したものである。そのため、沈胴状態から繰り出された初期状態においては、レンズ枠２５の初期位置は、図２に示された位置よりも若干左側の位置であって、カム部２５ｂは、ストップ部材３４のカムフォロアー部３４ｃに接触していない。そして、その正常な初期状態において、図４と同じように、図２の右側から見て示した平面図が図５である。

この図５の状態においては、ストップ部材３４は、ばね３５の付勢力によって反時計方向へ回転させられており、その長孔３４ａの左端縁が、リードスクリュー２０の軸部２０ｃに当接することによって停止させられている。そして、このとき、ストップ部材３４の折曲部３４ｂは、当接部材２２の当接部２２ａの作動軌跡外へ退かされている。焦点調節が行われる場合には、レンズ枠２５は、このような初期位置から、リードスクリュー２０の回転によって、被写体側へ移動されて行くが、カム部２５ｂはストップ部材３４から遠ざかって行くだけであるから、レンズ枠２５は何の支障もなく合焦位置まで移動させられ、上記のようにして撮影が行われる。そして、撮影が終了すると、レンズ枠２５は、撮像装置２側へ移動させられ、上記したように、センサ３２が遮光部２５ｃを検出することによって、初期位置で停止させられる。従って、そのときの状態は、図５の状態と同じである。

ところが、レンズ枠２５が、上記のように合焦位置から初期位置へ戻るとき、初期位置で停止せず、暴走（オーバーラン）をしてしまうことがある。その原因は、組立調整時におけるコネクタの接続不良が主であるが、例えばセンサ３２の取付位置がずれていたというようなこともある。

本実施例においては、そのような暴走が生じると、図５において、レンズ枠２５のカム部２５ｂが、ストップ部材３４のカムフォロワー部３４ｃを押して、ストップ部材３４を、ばね３５の付勢力に抗して時計方向へ回転させ、ストップ部材３４の長孔３４ａの右端縁をリードスクリュー２０の軸部２０ｃに当接させることによって、折曲部３４ｂを当接部材２２の当接部２２ａの作動軌跡内に位置させる。そして、その直後には、図５において時計方向へ回転してきた当接部材２２の当接部２２ａが、その折曲部３４ｂに当接することによって、リードスクリュー２０の回転が停止させられる。

図１〜図４はその停止状態を示したものであるが、本実施例の場合には、ストップ部材３４がカム部２５ｂに押されて回転を開始してから、リードスクリュー２０の回転が停止させられるまでを、リードスクリュー２０の１回転以内で行うようにしているため、その間、レンズ枠２５は、リードスクリュー２０の雄ねじ部２０ａの１ピッチの範囲内、即ちナット部材２９の雌ねじ部の１ピッチの範囲内でしか移動しなかったことになる。従って、このことからも、リードスクリュー２０の長さを長くしなくて済むようになっている。

ところで、レンズ枠２５の暴走は、上記のように、合焦位置から初期位置へ移動するときだけではなく、初期位置から合焦位置へ移動するときにも生じることがある。そのため、その場合にも、上記のような暴走対策構成を採用すれば、リードスクリュー２０の長さを長くしなくて済むという観点からは極めて優れた構成になる。しかしながら、本実施例の場合には、そこまでしなくてもよいケースであるため、初期位置から合焦位置へ移動するときの暴走対策構成としては、周知の構成を採用している。

即ち、レンズ枠２５が、初期位置から移動を開始して、合焦位置で停止せず、しかも、所定の焦点調節範囲を超えて暴走してしまったときには、ナット部材２９の雌ねじ部はリードスクリュー２０の雄ねじ部２０ａからはずれるようになっている。そのはずれた状態が図６に示されている。ところが、このとき、レンズ枠２５は、ばね２８によって撮像装置２側に付勢されており、しかも、その付勢力は最大になっている。そのため、図６において、リードスクリュー２０の雄ねじ部２０ａの左端と、ナット部材２９の雌ねじ部の右端とは接触状態を保っており、リードスクリュー２０だけが空回りをするようになっている。従って、所定の修理を終え、リードスクリュー２０を逆転させた場合には、ナット部材２９の雌ねじ部は、ばね２８の付勢力の助けを借り、リードスクリュー２０の雄ねじ部２０ａに螺合させられ、レンズ枠２５が初期位置へ復帰できるようになっている。尚、この図６に示された状態を見れば、この暴走対策構成よりも、上記した撮像装置２側への暴走対策構成の方が、リードスクリュー２０の長さを短くする上で、いかに有利な構成であるかを理解することができる。

尚、本実施例は、デジタルカメラ用のレンズ鏡胴であるが、銀塩フィルムを使用するカメラに採用する場合には、周知のように、撮像装置２の位置には開口部が設けられているだけにし、その開口部をフィルムの前面に配置するようにしてカメラ本体に取り付けることになる。そして、その場合には、本実施例の場合と異なり、撮影前においては、シャッタ羽根は閉鎖状態にあり、撮影に際して開き作動と閉じ作動とを連続的に行わされることになる。

焦点調節用の第１レンズ群がリードスクリューの一端方向へ暴走した状態を示す実施例の断面図である。 図１の一部を拡大して示した断面図である。 図１に示されている直進筒内を撮像装置側から見た平面図である。 図３の一部を拡大して示した平面図である。 図４と同じようにして見て正常状態を示した平面図である。 第１レンズ群がリードスクリューの他端方向へ暴走した状態を示す断面図である。

符号の説明

１ 本体部材
１ａ，１０ｄ 軸
２ 撮像装置
３ 固定筒
３ａ，５ｃ，７ａ，９ｂ，９ｃ カム溝
３ｂ，４ｃ，５ｄ，７ｂ，８ｂ キー溝
３ｃ，３ｄ 張出部
４ 回転筒
４ａ 部分歯車
４ｂ，９ａ，１０ｂ，１１ａ フォロアーピン
５ 第１キー筒
５ａ，８ｃ フック部
５ｂ，８ａ，１０ａ キー
６，１９，２１，２３ 歯車
７ 第２キー筒
８ 第３キー筒
９ カム筒
１０ 直進筒
１０ｃ 壁部
１１ 移動部材
１１ｂ 孔
１２ カバー板
１３ 第２レンズ群
１４，２５ レンズ枠
１５ 前板
１６ モータ取付板
１７ ステップモータ
１８ 支持板
２０ リードスクリュー
２０ａ 雄ねじ部
２０ｂ，２０ｃ 軸部
２２ 当接部材
２２ａ 当接部
２４ 第１レンズ群
２５ａ 取付部
２５ｂ カム部
２５ｃ 遮光部
２６，２７ 案内ピン
２８，３５ ばね
２９ ナット部材
３０ ビス
３１ 筒部材
３２ センサ
３３ 軸部材
３４ ストップ部材
３４ａ 長孔
３４ｂ 折曲部
３４ｃ カムフォロアー部

Claims (3)

1. 第１のモータが、一番被写体側に配置された第１レンズ群と他のレンズ群との間隔を相対的に変えてズーミングを行い、可動の筒部材内に取り付けられた第２のモータが、該筒部材内において第１レンズ群を保持しているレンズ枠を移動させて焦点調節を行い、カメラを使用しなくなったときには、第１のモータによって、全てのレンズ群をカメラ本体と一体になる第１筒内に収容するようにした沈胴式のカメラ用レンズ鏡胴であって、前記筒部材には、第２のモータによって回転させられ前記レンズ枠を移動させるリードスクリューと、該リードスクリューが回転したとき前記レンズ枠が光軸方向に移動するように案内する案内ピンとが取り付けられていて、該案内ピンには、カメラ本体側の先端に、前記レンズ枠の抜け止め用のストッパ部材が取り付けられていることを特徴とする沈胴式のカメラ用レンズ鏡胴。
2. 前記ストッパ部材が、前記案内ピンの先端面のねじ穴に螺合されたビスであることを特徴とする請求項１に記載の沈胴式のカメラ用レンズ鏡胴。
3. 同一形状のカム溝を複数有していて本体部材の被写体側に固定されている前記第１筒と、前記第１筒の内側に配置されていて前記第１のモータによって回転させられたとき前記第１筒のカム溝に案内されて光軸方向へも移動させられ前記第１筒に出入りする第２筒と、複数種類の形状のカム溝を複数ずつ有していて前記第２筒の内側に配置されており前記第２筒の回転によって回転させられる第３筒と、前記第１レンズ群を保持していると共に前記第３筒に形成されている所定の種類のカム溝に挿入した複数のフォロアーピンを有しており前記第３筒が回転させられたとき該カム溝に案内されて光軸方向へ移動させられる前記筒部材と、前記第３筒の内側に配置されていて第２レンズ群を保持していると共に外周部には前記第３筒の所定の種類のカム溝に挿入した複数のフォロアーピンを有しており前記第３筒が回転させられたとき該カム溝に案内されて光軸方向へ移動させられ該第２レンズ群と前記第１レンズ群との相対間隔が変化するようにする移動部材と、を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の沈胴式のカメラ用レンズ鏡胴。

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