JP2008064800A - レンズ鏡筒、カメラ、及び携帯型情報端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ収納時における光軸方向寸法を小さくすることができ、しかも光軸と垂直に交わる面内での大きさ、ひいては撮像装置の大きさを小さくすることを可能とした上に、退避レンズの光軸方向の移動量をも大きく出来るレンズ鏡筒を提供する。
【解決手段】このレンズ鏡筒１００は、直進筒２１と、２群枠２３と、シャッタ２４と、退避レンズ保持枠２５と、回転筒（小）３１と、ライナー（小）３２と、回転筒（大）３３と、ライナー（大）３４と、固定枠３５と、スプリング３８と、撮影レンズ１１、１２、１３、１４、１５、１６とを備えて構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、レンズ鏡筒、カメラ、及び携帯型情報端末装置に関し、さらに詳しくは、一方の形態ではレンズ群を沈胴して収納し、他方の形態ではレンズ群を所定位置まで繰り出して使用するレンズ鏡筒に係り、特に複数のレンズ群を相対的に移動させて焦点距離を変更することができるズームレンズに好適なレンズ鏡筒、カメラ及び携帯型情報端末装置に関するものである。

デジタルカメラ、ビデオカメラ、銀塩カメラ等の撮像装置においては、焦点距離変更可能なズームレンズ等の撮影レンズの高性能化およびユーザーの要求による小型化等の進展に伴い、撮影時以外にレンズ鏡筒が撮像装置本体内に収納される、いわゆる沈胴式の撮影レンズを用いるものが増加している。さらには、単なる小型化ではなく、より一層の薄型化の要求により、沈胴収納状態でのレンズ鏡胴部分の厚み寸法を極限にまで減らすことが重要となってきている。

このような撮像装置の薄型化の要求に対処する技術として、撮影時以外にレンズ鏡筒が撮像装置本体に収納される沈胴式の構成を有し、且つレンズ鏡筒の沈胴収納時に一部のレンズが光軸上から退避する構成が用いられている。このような技術が、例えば特許文献１および特許文献２に開示されている。これら特許文献１および特許文献２に開示された構成によれば、レンズ鏡筒の収納時に、レンズの一部が光軸上から退避するため、レンズ全体の光軸方向寸法を小さくすることができ、撮像装置の厚みを薄くすることができる。
特開２００３−３１５８６１公報 特開２００３−１４９７２３公報

しかしながら、特許文献１および特許文献２に開示された構成では、光軸上から退避するレンズの位置は、実質的にレンズ鏡筒の最大外径の内側である。このため、これらのレンズ鏡筒にあっては、レンズ収納時の撮像装置の厚み寸法は小さくすることができるが、光軸上からレンズの退避を行わない場合と比較すると、レンズ鏡筒の外径が増大するため、レンズ鏡筒の大きさ、特に光軸に直交する面内での大きさが大きくなり、結果として撮像装置の大きさ、特に正面から見た場合の形状が大型化するという問題がある。
また、退避するレンズは一つの移動枠上または固定部材上を光軸と直交する方向に回転するだけなので、退避レンズの光軸方向の移動距離を大きくできないという構造上の限界がある。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、レンズ収納時における光軸方向寸法を小さくすることができ、しかも光軸と直交する方向に交わる面内での大きさ、ひいては撮像装置の大きさを小さくすることを可能とした上に、退避レンズの光軸方向の移動量をも大きく出来るレンズ鏡筒を提供することを目的とする。

本発明はかかる課題を解決するために、請求項１は、複数のレンズ群の少なくとも一部を沈胴させて該レンズ群を収納する沈胴状態から前記レンズ群の少なくとも一部を被写体側に移動することにより撮影状態とするレンズ鏡筒であって、前記複数のレンズ群をそれぞれ保持する複数のレンズ保持枠と、該レンズ保持枠を内部に保持する可動レンズ鏡筒と、該可動レンズ鏡筒を介して前記レンズ保持枠を駆動するレンズ保持枠駆動手段と、を備え、前記レンズ保持枠は、撮影状態では全てのレンズ群を同一の光軸上に配置させ、前記沈胴状態では少なくとも１つのレンズ群のうち少なくとも１枚のレンズを前記可動レンズ鏡筒の内径よりも外側に退避させるべく前記少なくとも１つのレンズ群を保持する退避レンズ保持枠及び前記退避レンズ保持枠を保持、移動させる退避レンズ移動機構を含むレンズ鏡筒において、前記退避レンズ移動機構はパンタグラフ形リンク機構と、該パンタグラフ形リンク機構を駆動させる駆動装置と、を備えることを特徴とする。
請求項２は、前記パンタグラフ式リンク機構は、前記退避レンズ保持枠を保持する少なくとも２本のアームと、前記各アームに夫々取り付けられた移動節と、前記各アームの略中心部で回動可能に取り付けたガイド節と、前記ガイド節を光軸方向に付勢する付勢部材と、を備えたことを特徴とする。

請求項３は、前記パンタグラフ式リンク機構を保持する機構ベースは、前記アームの一端を光軸に直交する方向に摺動可能に支持し、且つ前記節の少なくとも一つを光軸と平行な方向に摺動可能に支持していることを特徴とする。
請求項４は、前記機構ベースは、光軸に直交する方向に伸びる軸及びカムを備え、前記駆動装置による駆動力を前記カムに伝えることで前記パンタグラフ式リンク機構全体を、前記軸を中心に回動可能としたことを特徴とする。
請求項５は、前記機構ベースは、樹脂材料、又は樹脂材料と金属材料との一体成形で構成されていることを特徴とする。
請求項６は、前記付勢部材は、前記節の少なくとも一つと前記機構ベースとの間に取り付けられていることを特徴とする。

請求項７は、前記付勢部材は、前記退避レンズ保持枠と前記機構ベースとの間に取り付けられていることを特徴とする。
請求項８は、前記付勢部材は、前記アームの少なくとも一つと前記機構ベースとの間に取り付けられていることを特徴とする。
請求項９は、前記駆動装置は、アクチュエータ、リードスクリュー軸、前記リードスクリュー軸に係合するメネジ、及び検知装置を備えることを特徴とする。
請求項１０は、前記アクチュエータは、ステッピングモータであることを特徴とする。

請求項１１は、前記リードスクリュー軸は、回転量を検知するための凸部または凹部を有し、前記検知装置により前記凸部または凹部を検知することを特徴とする。
請求項１２は、前記メネジは、移動量を検知するための凸部または凹部を有し、前記検知装置で該凸部または凹部を検知することを特徴とする。
請求項１３は、前記メネジは、樹脂材料で形成されていることを特徴とする。
請求項１４は、請求項１乃至１３の何れか一項に記載のレンズ鏡筒を備えたことを特徴とするカメラ。
請求項１５は、請求項１乃至１３の何れか一項に記載のレンズ鏡筒を備えたことを特徴とする携帯型情報端末装置。

本発明によれば、複数のレンズ群をそれぞれ保持する複数のレンズ保持枠と、レンズ保持枠を内部に保持する可動レンズ鏡筒と、可動レンズ鏡筒を介してレンズ保持枠を駆動するレンズ保持枠駆動手段と、を備え、レンズ保持枠は、撮影状態では全てのレンズ群を同一の光軸上に配置させ、沈胴状態では少なくとも１つのレンズ群のうち少なくとも１枚のレンズを可動レンズ鏡筒の内径よりも外側に退避させるべく少なくとも１つのレンズ群を保持する退避レンズ保持枠及び退避レンズ保持枠を保持、移動させる退避レンズ移動機構を含むレンズ鏡筒において、退避レンズ移動機構はパンタグラフ形リンク機構と、パンタグラフ形リンク機構を駆動させる駆動装置と、を備えるので、少ない駆動量で長距離のレンズ保持枠の移動量を得ることができる。

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
以下、本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒を、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明のレンズ鏡筒を斜め正面から見た図である。
図２はレンズ鏡筒の光軸方向に沿った縦断面図である。このレンズ鏡筒１００は、前端部に位置する直進筒２１と、２群枠２３と、シャッタ２４と、退避レンズ保持枠２５と、回転筒（小）３１と、ライナー（小）３２と、回転筒（大）３３と、ライナー（大）３４と、固定枠３５と、スプリング３８と、撮影レンズ１１、１２、１３、１４、１５、１６と、を備えて構成されている。

固定枠３５上に固定された図示せぬ駆動モータ及び駆動ギヤを介して回転筒（大）３３を回転させ、回転筒（大）３３から図示せぬピンを介して内径側に配置された回転筒（小）３１を同一回転速度で回転させる。またライナー（大）３４は回転筒（大）３３と固定枠３５に設けた直線キー溝にガイドされて光軸方向へ進退する。ライナー（小）３２は回転筒（小）３１とライナー（大）３４の規制により光軸方向へ進退する。直進筒２１は回転筒（小）３１に形成されたカムとライナー（小）３２に形成された直進溝により光軸方向へガイドされつつ駆動される。なお、回転筒（大）３３と回転筒（小）３１の繰り出しは各々内外に形成されたヘリコイドによりなされる。また２群枠２３は直進筒２１と同じく、回転筒（小）３１に形成されたカムとライナー（小）３２に形成された直進溝２１により光軸方向へガイドされつつ駆動される。また直進筒２１と２群枠２３との間にはスプリング３８が配されており、直進筒２１と２群枠２３を互いに離れる方向に付勢して回転筒（小）３１に形成されたカム面の片側に押し付けている。

なお、直進筒２１は撮影レンズ１１、１２を保持し、２群枠２３は撮影レンズ１３を保持している。また回転筒（小）３１にはシャッタ２４を光軸方向に繰り出すカムも形成されており、図示せぬ駆動モータを駆動することにより、直進筒２１、２群枠２３、シャッタ２４を各々別々に光軸方向に移動させることが出来る。
また退避レンズ保持枠２５は撮影レンズ１４、１５、１６を保持し、以下に示す方法により、光軸方向に移動することが出来る。

図３は退避レンズ保持枠を移動させる退避レンズ移動機構のみを抜き出した図である。（ａ）は収納状態、（ｂ）は収納状態から退避レンズ保持枠を光軸上に移動させた状態、（ｃ）は撮影状態で退避レンズ保持枠が最も繰出した状態である。
退避レンズ移動機構１１０はステッピングモータ４３と、これにより駆動されるパンタグラフ式リンク機構５０と、機構ベース４１等から概略構成されている。パンタグラフ式リンク機構５０は、アームＡ４５と、アームＢ４８と、アームＡ４５に回転可能に取り付けられた主移動節４４と、アームＢ４８に回動可能に取り付けられた従移動節４７と、アームＡ４５の長手方向の中心部に備えられたガイド節４６と、を備えて構成されている。そしてアームＡ４５とアームＢ４８はガイド節４６により回動可能に取り付けられている。尚、アームは節により他のアームを接続することにより、延長することができる。

退避レンズ移動機構１１０を構成する機構ベース４１（本体４１Ａ、突出アーム４１Ｂ（詳細は図４参照））にはその上下両端部に長溝４１ａ及び４１ｂが形成されており、メネジ部材４２をステッピングモータ４３の出力軸であるオネジ部材４３ａによって駆動することで主移動節４４が上下方向へ延びる下側の長溝４１ｂ内を光軸と直交する方向へ進退する。また、パンタグラフ式リンク機構５０を構成する主移動節４４は、アームＡ４５に回転可能に取り付けられており、アームＡ４５の長手方向の中心部にはガイド節４６が回動可能に取り付けられている。また機構ベースの突出アーム４１Ｂには光軸方向に伸びる長溝４１ｃが形成されており、ガイド節４６は長溝４１ｃ内に摺動自在に嵌合し光軸方向に進退する。一方、機構ベース本体４１Ａに設けられて上下方向へ延びる上側の長穴４１ａには従移動節４７が光軸と直交する方向に摺動可能に取り付けられ、且つ従移動節４７はアームＢ４８に回動可能に取り付けられており、アームＢ４８の長手方向の中心部にはガイド節４６が回転可能に取り付けられている。これらの機構により、ステッピングモータ４３を駆動することでアームＡ４５とアームＢ４８を回転させ、ガイド節４６を光軸方向に進退させる。

機構ベース本体４１Ａの中央部から前方へ突出したＬ字状の突出アーム４１Ｂには長穴４１ｃが設けられ、この長穴４１ｃにはガイド節４６が嵌合して光軸方向へ進退自在に支持されている。
さらにアームＡ４５とアームＢ４８の他端には図３のとおり更に他のアーム６０〜６３と節６４〜６６が回動可能に取り付けられており、ステッピングモータ４３を駆動することで退避レンズ保持枠２５を光軸方向に進退させることが出来る。
またガイド節４６と機構ベース４１の基端部との間には引っ張りバネ４９が取り付けられており、ガイド節４６を像面側に付勢することでガタを無くしている。

なお、退避レンズ保持枠２５の移動量制御は、図５に示すフォトインタラプタ５１からの検知信号がＬからＨに変わったときを初期位置としてステッピングモータ４３に印加するパルス数で制御している。即ち、フォトインタラプタ５１はメネジ部材４２の昇降経路に固定配置されており、図５（ａ）では、フォトインタラプタ５１はメネジ部材４２の一部により遮蔽され、メネジ部材４２が初期位置にあることを検知している。また、図５（ｂ）では、フォトインタラプタ５１をメネジ部材４２が通過しているので、ステッピングモータ４３に印加するパルス数を計数中であることを示している。

図４は機構ベース単品の具体的構成を示す斜視図であり、機構ベース４１は上下方向へ延びる機構ベース本体４１Ａと、その中央部から前方へＬ字状に屈曲して突出した突出アーム４１Ｂと、を備え、機構ベース本体４１Ａの上下端部には長穴４１ａ、４１ｂが形成され、突出アーム４１Ｂには光軸方向へ延びる長穴４１ｃが形成されている。また、機構ベース本体４１Ａの上下端部には夫々回転軸４１ｄ、４１ｅが支持されている。下側の回転軸４１ｅにはカム４１ｆが一体化されている。

図６（ａ）及び（ｂ）は収納動作を示しており、機構ベース４１の上下端部には夫々回転軸４１ｄ、４１ｅが一体的に突設されていると共に、下側の回転軸４１ｅには所定の螺旋状のガイド面を有したカム４１ｆが形成されている（詳細Ａ参照）。各回転軸４１ｄ、４１ｅは夫々図示しない鏡筒側の固定部により回転自在に支持されている。モータ４３のオネジ部材（ネジ棒）４３ａが一方向へ回転することによりこれと噛合するメネジ部を有したメネジ部材４２が図示下向きに移動すると、メネジ部材４２に設けた突起部４２ａが機構ベース４１と一体化したカム４１ｆを押し下げることで機構ベース４１は上下の回転軸４１ｄ、４１ｅを中心に回動し、パンタグラフ５０を介して機構ベース４１により支持された退避レンズ保持枠２５は可動鏡筒の内径よりも外側へ退避する（図６（ａ））。また機構ベース４１には図示せぬトーションバネが取り付けられており、退避レンズ保持枠２５を常に光軸に向かう方向に付勢している。そのためメネジ４２が図示上向きに移動すると機構ベース４１は元の方向に戻るように回転する（図６（ｂ））。

本発明のレンズ鏡筒を斜め正面から見た図である。 本発明のレンズ鏡筒の光軸方向に沿った縦断面図である。 退避レンズ保持枠を移動させる退避レンズ移動機構のみを抜き出した図である。 機構ベース単品の具体的構成を示す斜視図である。 メネジ部材の移動をフォトインタラプタが検知する様子を示す図である。 退避レンズ保持枠の収納動作を説明する図である。

符号の説明

２１ 直進筒、２３ ２群枠、２４ シャッタ、２５退避レンズ保持枠、３１ 回転筒（小）、３２ ライナー（小）、３３ 回転筒（大）、３４ ライナー（大）、３５ 固定枠、３８ スプリング、１１、１２、１３、１４、１５、１６ 撮影レンズ、１００ レンズ鏡筒

Claims (15)

1. 複数のレンズ群の少なくとも一部を沈胴させて該レンズ群を収納する沈胴状態から前記レンズ群の少なくとも一部を被写体側に移動することにより撮影状態とするレンズ鏡筒であって、
   前記複数のレンズ群をそれぞれ保持する複数のレンズ保持枠と、該レンズ保持枠を内部に保持する可動レンズ鏡筒と、該可動レンズ鏡筒を介して前記レンズ保持枠を駆動するレンズ保持枠駆動手段と、を備え、
   前記レンズ保持枠は、撮影状態では全てのレンズ群を同一の光軸上に配置させ、前記沈胴状態では少なくとも１つのレンズ群のうち少なくとも１枚のレンズを前記可動レンズ鏡筒の内径よりも外側に退避させるべく前記少なくとも１つのレンズ群を保持する退避レンズ保持枠及び前記退避レンズ保持枠を保持、移動させる退避レンズ移動機構を含むレンズ鏡筒において、
   前記退避レンズ移動機構はパンタグラフ式リンク機構と、該パンタグラフ式リンク機構を駆動させる駆動装置と、を備えることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記パンタグラフ式リンク機構は、前記退避レンズ保持枠を保持する少なくとも２本のアームと、前記各アームに夫々取り付けられた移動節と、前記各アームの略中心部で回動可能に取り付けたガイド節と、前記ガイド節を光軸方向に付勢する付勢部材と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記パンタグラフ式リンク機構を保持する機構ベースは、前記アームの一端を光軸に直交する方向に摺動可能に支持し、且つ前記節の少なくとも一つを光軸と平行な方向に摺動可能に支持していることを特徴とする請求項２に記載のレンズ鏡筒。
4. 前記機構ベースは、光軸に直交する方向に伸びる軸及びカムを備え、前記駆動装置による駆動力を前記カムに伝えることで前記パンタグラフ式リンク機構全体を、前記軸を中心に回動可能としたことを特徴とする請求項２に記載のレンズ鏡筒。
5. 前記機構ベースは、樹脂材料、又は樹脂材料と金属材料との一体成形で構成されていることを特徴とする請求項２に記載のレンズ鏡筒。
6. 前記付勢部材は、前記節の少なくとも一つと前記機構ベースとの間に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載のレンズ鏡筒。
7. 前記付勢部材は、前記退避レンズ保持枠と前記機構ベースとの間に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載のレンズ鏡筒。
8. 前記付勢部材は、前記アームの少なくとも一つと前記機構ベースとの間に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載のレンズ鏡筒。
9. 前記駆動装置は、アクチュエータ、リードスクリュー軸、前記リードスクリュー軸に係合するメネジ、及び検知装置を備えることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
10. 前記アクチュエータは、ステッピングモータであることを特徴とする請求項９に記載のレンズ鏡筒。
11. 前記リードスクリュー軸は、回転量を検知するための凸部または凹部を有し、前記検知装置により前記凸部または凹部を検知することを特徴とする請求項９に記載のレンズ鏡筒。
12. 前記メネジは、移動量を検知するための凸部または凹部を有し、前記検知装置により該凸部または凹部を検知することを特徴とする請求項９に記載のレンズ鏡筒。
13. 前記メネジは、樹脂材料で形成されていることを特徴とする請求項９に記載のレンズ鏡筒。
14. 請求項１乃至１３の何れか一項に記載のレンズ鏡筒を備えたことを特徴とするカメラ。
15. 請求項１乃至１３の何れか一項に記載のレンズ鏡筒を備えたことを特徴とする携帯型情報端末装置。

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