JP2008090266A - レンズ駆動装置、ズームレンズ駆動装置およびカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ群を保持するレンズ枠を正しい位置に安定に維持させ、レンズ鏡胴の起動時や収納時にエネルギーロスがないレンズ駆動装置、ズームレンズ駆動装置を得る。
【解決手段】複数のレンズ１，２、レンズ枠１ａ，２ａ、レンズ枠の駆動手段、駆動手段を保持する固定部材５をもつ。駆動手段は、固定部材５に対し回転しながら前方に移動できる回転部材６と、レンズ枠を回転規制しながら回転部材と光軸方向に一体的に移動し回転不可能な直進ガイド部材７と、直進ガイド部材に対し光軸方向に相対移動可能で回転が規制された直進ガイド付勢部材８をもち、直進ガイド付勢部材８は、直進ガイド部材７を光軸方向に互いに近接する方向に付勢し、レンズ収納位置では直進ガイド部材に最も近接し、レンズが撮影可能位置にあるときは、直進ガイド部材から直進ガイド付勢部材が離間して直進ガイド部材を光軸方向に付勢力する弾性部材９を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、レンズを収納位置から撮影可能位置まで移動させることができるレンズ駆動装置、ズームレンズ駆動装置およびカメラに関するもので、特に、レンズ駆動機構にがたつきがなく、動作の安定化を図ったものである。

近年、撮影レンズの鏡胴は、撮影時に複数のレンズ群の位置を変化させて焦点距離を連続的に変化させるズームレンズに適応した鏡胴が多くあり、加えて、非撮影時にはレンズ群間隔を狭め、鏡胴の固定筒内にレンズを収納させて小型化を図った沈胴式のズームレンズ鏡胴が主流となっている。レンズを移動させるための構造としては、固定筒に回転筒が保持され、固定筒に対して回転筒が回転すると、カム係合もしくはヘリコイド係合により、レンズ枠が光軸方向に進退する機構が多く用いられる。代表的な機構としては、固定筒と回転筒がカム係合し、回転筒が回転しながらカム溝に倣って進退するようにし、回転筒内部に回転筒とは相対回転を可能としかつ光軸方向には回転筒と一体的に移動する直進ガイド筒を持ち、直進ガイド筒内部にレンズを保持するレンズ枠を保持しているものがある。レンズ枠はカムフォロアを持ち、このカムフォロアが直進ガイド筒の光軸方向に延びた直進溝を貫通し、かつ回転筒内面に設けられたカム溝と係合している。回転筒が回転すると上記カム溝の形状に沿ってレンズは回転することなく、移動範囲内の任意の位置に移動することができるようになっている。例えば、直進ガイドに半径方向に突出して設けられた回転キーが回転筒内径に設けられた周方向の回転溝に係合することにより、直進ガイド筒は回転筒に対し光軸周りに相対回転を可能としながら、回転筒と一体的に光軸方向に移動することができる。

レンズ鏡胴は、結像性能を維持するために各レンズの光軸を合わせることが必要であるが、レンズを動かす駆動部材が増えれば増えるほど光軸を合わせることが難しくなり、また、小型になればなるほど光軸を合わせる精度が高いものであることが要求される。光軸を合わせる方法として、１レンズ群枠の内径で２レンズ群枠を保持することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１記載の発明によれば、第１レンズ群と第２レンズ群の同軸度は比較的高い精度に維持されるが、１レンズ群枠は回転筒と直進ガイド筒に保持されており、これらのガタによるレンズの倒れが発生し、光軸が倒れることになる。また、レンズ枠同士を付勢するスプリングにより、レンズ枠をずれた位置から正常な位置に復帰できるようにしたものも知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００３−２７０５０９号公報 特開２００６−０７１８４４号公報

このように、レンズ群の同軸を保ち、レンズの倒れをなくす工夫は各種開示されているが、各レンズ群が収納位置にあるとき、構成部材間に付勢力が働き、レンズ収納状態から撮影状態に移動させるために起動するときや撮影状態に移動させるときに多くのエネルギーを必要とする難点がある。

そこで本発明は、レンズ群を保持するレンズ枠の倒れをなくして正しい位置に安定に維持させるとともに、各レンズ群が撮影状態まで繰り出した状態で付勢力が掛かり、非撮影状態では付勢力がかからないようにして、レンズ鏡胴の起動時や収納時に余計なエネルギーロスを起こすことがないようにしたレンズ駆動装置およびズームレンズ駆動装置を提供することを目的とする。

本発明はまた、直進ガイド部材とともに回転部材の倒れを防ぐことができ、もってレンズ枠の倒れを防ぐことができるレンズ駆動装置およびズームレンズ駆動装置を提供することを目的とする。
本発明はまた、直進ガイド部材および回転部材を付勢する力が均等に与えられ、直進ガイド部材および回転部材が倒れることなく安定に維持されるレンズ駆動装置およびズームレンズ駆動装置を提供することを目的とする。
本発明はまた、レンズの倒れがなく、レンズ位置精度が高く、小型のレンズ駆動装置およびズームレンズ駆動装置を提供することを目的とする。

本発明の他の目的は、本発明にかかるレンズ駆動装置およびズームレンズ駆動装置を用いることで、品質の高い撮影画像を得ることができるカメラを提供することにある。

本発明は、複数のレンズと、レンズを保持するレンズ枠と、レンズ枠を光軸方向に移動させるための駆動手段と、駆動手段を保持する固定部材をもち、レンズを収納位置から撮影可能位置まで移動させることができるレンズ駆動装置において、
上記駆動手段は、上記固定部材に対して回転しながら前方に移動できる回転部材と、上記レンズ枠を回転規制しながら上記回転部材と光軸方向に一体的に移動しかつ回転不可能な直進ガイド部材と、この直進ガイド部材に対し光軸方向に相対移動可能で回転が規制された直進ガイド付勢部材をもち、
上記直進ガイド付勢部材は、上記直進ガイド部材との間で光軸方向に互いに近接する方向に付勢して、レンズが収納位置にあるときは、上記直進ガイド部材に最も近接し、レンズが撮影可能位置にあるときは、上記直進ガイド部材から直進ガイド付勢部材が離間することにより直進ガイド部材を光軸方向に付勢力する弾性部材を有することを最も主要な特徴とする。

本発明はまた、上記レンズ駆動装置において、直進ガイド部材は、光軸方向に移動可能となるように、固定部材に設けられた第１直進ガイド溝と嵌合する第１直進ガイドキーを備え、直進ガイド付勢部材は、光軸方向に移動可能となるように、固定部材に設けられた第２直進ガイド溝と嵌合する第２直進ガイドキーを備え、回転部材が光軸方向前方に回転しながら繰出し、撮影可能位置まで繰出す直前で直進ガイド付勢部材の光軸方向への移動を規制するように第２直進キーと係合するストップ部が固定部材に設けられていることを特徴とする。

本発明はまた、上記レンズ駆動装置において、固定部材は、内周側に、回転部材が有するカムフォロアと係合するカムと、直進ガイド部材の第１直進ガイドキーが嵌まる第１直進ガイド溝と、直進ガイド付勢部材の第２直進ガイドキーが嵌まる第２直進ガイド溝を備え、直進ガイド部材は、回転部材の内周側に嵌合し、半径方向に突出した回転キーが回転部材の内径に設けられた回転キー溝に嵌まることにより、回転部材と光軸方向に一体的に移動可能にかつ光軸の周りに回転可能に保持され、直進ガイド付勢部材が有する弾性部材が付勢力を発生させたときは、直進ガイド部材の回転キーを介して直進ガイド部材と回転部材を固定部材側に付勢することを特徴とする。
上記弾性部材は引張りコイルバネとし、これを直進ガイド部材の周方向に均等な角度で３箇所以上に配置するとよい。

本発明はまた、回転部材の回転により、回転部材に設けられたカムによって複数のレンズ群が移動可能な範囲内で適宜の位置に移動し焦点距離が変化するズームレンズのレンズ駆動装置であって、非撮影時にはレンズの間隔を小さくして収納することができる上記レンズ駆動装置を用いたズームレンズ駆動装置であることを特徴とする。

本発明はまた、複数のレンズと、レンズを保持するレンズ枠と、レンズ枠を光軸方向に移動させるための駆動手段と、駆動手段を保持する固定部材をもち、レンズを収納位置から撮影可能位置まで移動させることができるレンズ駆動装置において、
上記駆動手段は、上記固定部材に対して回転しながら前方に移動できる回転部材と、上記レンズ枠を回転規制しながら上記回転部材と光軸方向に一体的に移動しかつ回転不可能な直進ガイド部材と、この直進ガイド部材に対し光軸方向に相対移動可能で回転が規制された直進ガイド付勢部材をもち、
上記直進ガイド付勢部材は、上記直進ガイド部材が撮影可能位置まで繰り出した状態で直進ガイド部材に当接することにより直進ガイド部材を後方に向かって付勢し、直進ガイド部材が撮影可能位置から後方へ繰り込んだ状態では直進ガイド部材から離間することを特徴とする。

上記直進ガイド部材は、回転部材が持つ回転キー溝と係合することで光軸方向に相対移動を規制しかつ相対回転を可能にする回転キー部を持った構成にするとよい。
上記直進ガイド部材の直進ガイド付勢部材との当接部は、固定部材に対して回転不可能としかつ光軸に相対移動可能とする直進キー部にすればよい。
上記直進ガイド付勢部材は、板ばねで構成してもよい。
上記直進ガイド付勢部材は円周方向の３箇所以上に均等に、直進ガイド部材の回転キー部は円周上の３箇所以上に均等に配置するとよい。
上記直進ガイド付勢部材と直進ガイド部材は、レンズが撮影状態にある場合は常に当接し、撮影状態ではない場合は離間するように構成するとよい。

本発明はまた、上記のレンズ駆動装置を備え、回転部材の回転により、回転部材に設けられたカムによって複数のレンズ群が移動可能な範囲内で適宜の位置に移動し焦点距離が変化するズームレンズのレンズ駆動装置であって、非撮影時にはレンズの間隔を小さくして収納することができるズームレンズ駆動装置であることを特徴とする。

本発明は、上記のレンズ駆動装置を備えたレンズ鏡胴を撮影レンズとして用いたカメラであることを特徴とする。

本発明によれば、レンズ群を保持するレンズ枠の倒れをなくして正しい位置に安定に維持させるとともに、各レンズ群が撮影状態まで繰出した状態で付勢力が掛かり、非撮影状態では付勢力がかからないようにして、レンズ鏡胴の起動時や収納時に余計なエネルギーロスを起こすことがないようにしたレンズ駆動装置およびズームレンズ駆動装置を提供することができる。

以下、本発明にかかるレンズ駆動装置、ズームレンズ駆動装置およびカメラの実施例について、図面を参照しながら説明する。

図１、図２は、本発明にかかるレンズ駆動装置の実施例を、ズームレンズ鏡胴に適用した例で示している。図１は複数のレンズを収納した状態を示す。図２は複数のレンズを撮影可能な位置まで移動させた状態を示しており、上段は各群のレンズが広角（短焦点距離）端まで移動している状態を、下段は各群のレンズが望遠（長焦点距離）端まで移動した状態を示す。レンズは、第１レンズ群１、第２レンズ群２、第３レンズ群３の３群からなり、第１レンズ群１と第２レンズ群２の位置を所定の移動曲線に従い変化させることで連続的な変倍（ズーミング）を行うように構成されている。第１レンズ群１は合焦のためのフォーカスレンズである。第３レンズ群３は、例えば回転可能なアーム型のレンズ枠に保持されて光軸に対し直交する方向に移動することができ、図１に示す収納状態では光軸外に退避して、収納状態におけるレンズ系全体の光軸方向寸法がコンパクトになるように工夫されている。したがって、図１では、第３レンズ群３は図示されていない。

第１レンズ群１は第１群レンズ枠１ａで、第２レンズ群２は第２群レンズ枠２ａで、第３レンズ群３は第３群レンズ枠３ａでそれぞれ保持されている。第２群レンズ枠２ａはまたシャッタユニット１１を保持している。第１群レンズ枠１ａ、第２群レンズ枠２ａはそれぞれ回転部材としての回転筒６の内周側に形成されているカム溝に嵌まるカムフォロア１ｂ、２ｂを有している。これらのカムフォロア１ｂ、２ｂは、回転筒６の内周面に嵌められた直進ガイド部材としての直進ガイド筒７の光軸方向に延びた直進ガイド溝７ｃを貫通している。したがって、上記カムフォロア１ｂは、直進ガイド溝７ｃと、回転筒６の上記カム溝の一つとの交差位置に、上記カムフォロア２ｂは、直進ガイド溝７ｃと、回転筒６の別のカム溝との交差位置に嵌まっている。回転筒６は、レンズ枠１ａ，２ａを光軸方向に移動させるための駆動手段の一部を構成し、固定筒５の内周側に、光軸を中心としてその周りに回転可能に嵌められている。

直進ガイド筒７は、その先端部に、半径方向外側に向かって突出した回転キー７ａを持ち、この回転キー７ａは回転筒６の内周面側の円周方向に形成されたキー溝と嵌合している。したがって、回転筒６と直進ガイド筒７は光軸周りに相対回転が可能で、光軸方向には一体的に移動することができる。回転筒６は後端部外周にカムフォロア６ａを有し、カムフォロア６ａは固定筒５のカムに係合している。回転筒６は、これを光軸の周りに回転させることで、固定筒５の上記カムに添って上記カムフォロア６ａとともに光軸方向に移動可能となっている。また、直進ガイド筒７の後端部には、固定筒５の内周側に光軸方向に形成された第１直進ガイド溝５ｄに嵌合する第１直進キー７ｂが半径方向外側に向かって一体に形成されている。したがって、直進ガイド筒７は、光軸周りに回転することなく、光軸方向には回転筒６と一体的に移動することができる構成となっている。回転筒６とそのカム溝、カムフォロア６ａ、直進ガイド筒７とその直進ガイド溝７ｃ、その回転キー７ａ等によってレンズ枠を光軸方向に移動させるための駆動手段を構成している。

このように構成されることにより、固定筒５に対して回転筒６が光軸の周りに回転すると、固定筒５のカムと回転筒６のカムフォロア６ａの係合により、回転筒６は光軸方向に進退する。回転筒６の進退に伴い、直進ガイド筒７も回転筒６と一体的に光軸方向に進退する。直進ガイド筒７は、その直進キー部７ｂが固定筒５の直進ガイド溝５ｄに嵌合しているため、回転することができず、光軸方向に直進するのみである。回転筒６の回転と直進ガイド筒７の直進により、第１群レンズ枠１ａのカムフォロア１ｂが嵌まる回転筒６のカム溝と上記直進ガイド溝７ｃとの交差位置が光軸方向に移動し、第１レンズ群１が光軸方向に移動する。同様に、第２群レンズ枠２ａのカムフォロア２ｂが嵌まる回転筒６のカム溝と上記直進ガイド溝７ｃとの交差位置が光軸方向に移動し、第２レンズ群２が光軸方向に移動する。第１レンズ群１と第２レンズ群２は、それぞれ回転筒６のカム溝に規制されることによって、相互の光軸方向の相対位置関係が規制されながら移動することができるとともに、移動可能な範囲内で任意の位置に移動することができる。

図１は、第１レンズ群１と第２レンズ群２が限界位置まで後退し、第３レンズ群が光軸外に退避したレンズ収納位置にある状態を示している。図２は、各レンズ群が撮影可能な位置まで進出している状態を示しており、図２の上半分は第１レンズ群１と第２レンズ群２が限界位置まで進出した広角端にあり、図２の下半分は、第１レンズ群１と第２レンズ群２が互いに接近する向きに移動した望遠端にある状態を示している。このように、各レンズ群は収納位置から撮影可能な位置に移動することができ、撮影可能な位置では、第１レンズ群１と第２レンズ群２の相対位置関係に応じて変倍することができるようになっている。

第１群レンズ枠１ａと第２群レンズ枠２ａの間には、付勢部材として適宜数の引っ張りコイルバネからなる１群−２群バネ１０が掛けられている。これらバネ１０の付勢力により、第１群レンズ枠１ａと第２群レンズ枠２が互いに接近する向きに付勢され、それぞれのカムフォロア１ｂ，２ｂが常に直進ガイド筒７の各カム面に当接した状態を維持し、回転筒６に対して第１レンズ群１、第２レンズ群２の倒れのない状態を安定して維持することができるようになっている。

直進ガイド筒７の後端部には引っ張りコイルバネ９の一端部を掛けるための突起７ａが内周側に向けて設けられている。上記突起７ａは直進ガイド筒７の周方向に複数形成され、各突起７ａにそれぞれバネ９の一端部が掛けられている。バネ９の他端部はリング状の直進ガイド付勢部材８に掛けられている。直進ガイド付勢部材８は固定筒５の内周側に嵌められるとともに、半径方向外側に向かって突出した第２直進ガイドキー８ａを円周上の３箇所に均等に持ち、これらの第２直進ガイドキー８ａは固定筒５に設けられた第２直進ガイド溝５ｅに嵌まっている。直進ガイド付勢部材８は、その第２直進ガイドキー８ａが上記第２直進ガイド溝５ｅに案内されることにより光軸方向に直進することができる。

直進ガイド付勢部材８は、上記バネ９の付勢力によって直進ガイド筒７と互いに引き付けあい、直進ガイド筒７と一体的に移動することができるようになっている。ただし、直進ガイド付勢部材８が移動できる範囲は上記直進ガイドキー溝部５ｅの範囲に制限されている。より具体的には、図１に示すレンズ収納位置から、回転筒６の回転によってこの回転筒６および直進ガイド筒７が前方に進出し、図２に示す撮影可能な状態に到達する直前で、直進ガイド付勢部材８の前進が規制されるようになっている。すなわち、回転筒６が前面側への移動限界に到達する直前で、第２直進ガイドキー８ａが固定筒５の第２直進ガイド溝５ｅの前端５ｃに係合し、直進ガイド付勢部材８の前進が規制され、直進ガイド付勢部材８が直進ガイド筒７から離間するように構成されている。直進ガイド付勢部材８が直進ガイド筒７から離間することにより、直進ガイド部材７に光軸方向後ろ側に向かう付勢力が働く。上記第２直進ガイド溝５ｅの前端５ｃは直進ガイド付勢部材８の光軸方向への移動を規制するストップ部を構成している。

直進ガイド筒７が回転筒６とともにさらに前進すると、直進ガイド付勢部材８がバネ９に引っ張られて付勢され、直進ガイド筒７は光軸方向後ろ側に引っ張られる向きに付勢されることになる。その付勢力により、直進ガイド筒７の前端部にある回転キー７ａを介して、回転筒６が光軸方向後ろ側に引っ張られる向きに付勢されることになる。この付勢力により、直進ガイド筒７の回転キー７ａが嵌まっている回転筒６のキー溝は、その一方側の面が上記回転キー７ａに押し付けられ、上記キー溝と回転キー７ａとの当接が確実に維持される。こうして、回転筒６の回転によるレンズ駆動のためのガタをなくすことができ、レンズの倒れをなくした状態で安定的に維持することができる。また、直進ガイド付勢部材９を３点にかつ周方向に均等に配置することで、重力の方向に関係なく均等に付勢することができる。

以上述べた実施例によれば、１群−２群バネ１０によって第１レンズ群１と第２レンズ群２を互いに引き付ける向きに付勢し、直進ガイド付勢部材８で回転筒６と直進ガイド筒７とを常時当接させてがたつきをなくしているため、各レンズ群の倒れをなくしてレンズ光軸をそろえることができ、像性能の劣化が少ないレンズ駆動装置、ズームレンズ駆動装置を得ることができる。

以上述べた実施例にかかるレンズ駆動装置、ズームレンズ駆動装置を備えたレンズ鏡胴を、各種カメラの撮影レンズとして使用することができ、これによって、像性能の劣化が少ない高品質の画像を得ることができる。

次に、本発明にかかるレンズ駆動装置の別の実施例について説明する。この実施例は、ズーム機能を備えた沈胴式レンズ鏡胴の例で、図３はその正面図、図４は沈胴時の縦断面図、図５は鏡胴を繰り出した撮影時の動作態様を示す縦断面図、図６は分解斜視図、図７は固定筒と回転筒と直進ガイド部材の部分を示す分解断面図である。図４、図５において左側が被写体側、右側が像面側である。図４乃至図７において、カメラのボデーなどに固定されるベースプレート６７に固定部材としての固定筒４１の基端が固定されている。ベースプレート６７は中心部に孔を有し、この孔内に、ＣＣＤなどからなる撮像素子６６が配置されている。固定筒４１は内周側に直進溝４１１を有するとともに、固定筒４１の略長さ方向全体にわたって雌型の送りねじ４１２を有している。固定筒４１の内周側には回転部材としての回転筒４２が嵌められ、回転筒４２の内周側には円筒形の直進ガイド部材４３が嵌められている。

回転筒４２は後端部外周に雄型のねじ４２１を有し、このねじ４２１が固定筒４１の送りねじ４１２と噛み合っている。したがって、回転筒４２をその中心軸線（光軸）の周りに回転させると、ねじ４２１が送りねじ４１２に案内されて光軸方向に移動するようになっている。上記直進ガイド部材４３は前端（図４、図５において左端）部外周に半径方向外方に突出した回転キー部４３１（図６参照）を有し、この回転キー部４３１が回転筒４２の前端部内周に形成された回転キー溝４２５（図７参照）に嵌まることにより、直進ガイド部材４３は回転筒４２とともに光軸方向に移動することができ、かつ、回転筒４２に対し相対回転することができるように構成されている。上記直進ガイド部材４３には後端部外周に半径方向外側に突出することによって直進キー部４３２が形成されていて、直進キー部４３２が固定筒４１の直進溝４１１に嵌まっている。したがって、直進ガイド部材４３は直進溝４１１に沿って直進することができるが、光軸を中心とした回転はできない。直進ガイド部材４３はこれを厚さ方向に貫いて形成された光軸方向の直進溝４３３、４３４をそれぞれ３個、周方向に等間隔に有している。回転筒４２の内周側には、二つのカム溝４２３，４２４が光軸方向前後に形成されている。カム溝４２３は上記直進溝４３３と半径方向において交差状に重なることができ、カム溝４２４は上記直進溝４３４と半径方向において交差状に重なることができる。

図４、図５に示すように、直進ガイド部材４３の内周側には、前側から順に第１レンズ群５１を保持したレンズ枠７１の保持枠６１、第２レンズ群５２を保持したレンズ枠６２が嵌められている。上記保持枠６１、レンズ枠６２はそれぞれ外周側にカムフォロワ６１１，６２１を有し、保持枠６１のカムフォロワ６１１は上記カム溝４２３と直進溝４３３の交差部に嵌まり、レンズ枠６２のカムフォロワ６２１は上記カム溝４２４と直進溝４３４の交差部に嵌まっている。上記カム溝４２３と直進溝４３３の交差部と、カム溝４２４と直進溝４３４の交差部は回転筒４２の回転によって光軸方向に移動するので、これらの交差部に嵌まっているカムフォロワ６１１，６２１とともに、保持枠６１とレンズ枠７１で保持されている第１レンズ群５１、およびレンズ枠６２で保持されている第２レンズ群５２が光軸方向に移動するようになっている。

第１レンズ群５１と第２レンズ群５２の間にはシャッタ／絞りユニット６５が配置され、シャッタ／絞りユニット６５は、第２レンズ群５２を保持するレンズ枠６２に取り付けられてレンズ枠６２とともに移動するようになっている。

図４に示す沈胴位置において、各レンズ群を撮影位置まで繰り出すために回転筒４２を回転させると、そのねじ４２１が固定筒４１の送りねじ４１２に案内されて回転筒４２が光軸方向前方に進出する。回転筒４２とともに直進ガイド部材４３も前方に進出するが、直進ガイド部材４３はその直進キー部４３２が固定筒４１の直進溝４１１に嵌まっているので、回転することなく直進する。回転筒４２が回転し、直進ガイド部材４３が直進することにより、上記のように、第１レンズ群５１、第２レンズ群５２が光軸方向に移動し、第２レンズ群５２とともにシャッタ／絞りユニット６５も移動する。回転筒４２の回転量に対する第１レンズ群５１の光軸方向への移動量と第２レンズ群５２の光軸方向への移動量は、カム溝４２３，４２４の形状に依存する。

図５は、撮影可能な位置まで第１レンズ群５１、第２レンズ群５２が光軸に沿って前方に移動した状態を示しており、この撮影可能な状態では、第３レンズ群５３が光軸上に進出している。第３レンズ群５３はレバー状に形成されたレンズ枠５３１によって保持され、沈胴位置と撮影状態との間でレンズ枠５３１が揺動させられて第３レンズ群５３が光軸上の位置と光軸外の位置との間で移動するようになっている。

図５に示す動作状態では、回転筒４２が限界位置まで進出し、各レンズ群が所定位置まで引き出されて短焦点広角端にあり撮影可能な態勢になっている。この短焦点広角端においてさらに回転筒４２を回転させることにより、第１レンズ群５１と第２レンズ群５２を相対移動させて長焦点望遠端まで移動させることができる。回転筒４２が図５に示すような移動限界にあるにもかかわらず、回転筒４２をさらに回転させることができるように、図７に示すとおり、回転筒４２のねじ４２１が嵌まる固定筒４１の送りねじ４１２の前端が、光軸に対し垂直な面内において延長した周方向の溝４１２Ａにつながっている。

図３に示すように、固定筒４１の外周部には、周方向の３箇所において直進ガイド付勢部材としての板ばね８５が配置されている。固定筒４１の外周部には板ばね８５を固定するための凸部が３箇所に形成されていて、これらの凸部に板ばね８５の基端部が固定されて、板ばね８５は片持ち状に取り付けられている。各板ばね８５は、光軸に対して直角をなす面にほぼ沿っていて、光軸に対して直角をなす面を保ったまま先端部は光軸中心方向に向かってＬ字状に曲がった形になっている。この各板ばね８５の先端部は、固定筒４１の周壁を貫通して設けられた窓孔４１４を貫いている。これらの窓孔４１４は、図７に示すように、固定筒４１の内周側の３箇所に形成されている前記直進溝４１１の前端部にそれぞれ形成されていて、上記各板ばね８５の先端部が上記直進溝４１１内にまで至っている。また、各板ばね８５の先端部は、外力が加わらない自然状態では窓孔４１４の後端縁に接していて、窓孔４１４の前端縁との間に適宜の隙間が生じている。

上記直進溝４１１には、前述のように直進ガイド部材４３の直進キー部４３２が嵌まり、直進キー部４３２が直進溝４１１にガイドされることにより直進ガイド部材４３が直進することができるように構成されている。したがって、直進キー部４３２は、直進溝４１１の前端に至る直前から、したがって、各レンズ群が収納状態から撮影可能な状態になる直前から上記板ばね８５に当接し、板ばね８５をその弾力に抗して撓ませ、板ばね８５を蓄勢する。この蓄勢力は直進ガイド部材が撮影可能位置まで繰り出した状態にある限り作用し続け、この蓄勢力によって直進ガイド部材４３を、さらには回転筒４２を後方に向かって付勢するように作用する。各レンズ群が撮影可能な状態から収納方向に向かって移動すると、板ばね８５から上記直進キー部４３２が離間する。つまり、直進ガイド部材４３が撮影可能位置から後方へ繰り込んだ状態では板ばね８５の付勢力が作用しなくなる。

以上説明した実施例２によれば、各レンズ群を繰り出した状態で直進ガイド部材４３を光軸方向に付勢することにより、直進ガイド部材４３の倒れを防ぎ、直進ガイド部材４３の内周側で保持しているレンズ枠の倒れを防ぐことができる。
回転筒４２が持つ回転キー溝部４２５に、直進ガイド部材４３の回転キー部４３１が係合することで、直進ガイド部材４３の回転筒４２に対する光軸方向への相対移動を規制しかつ相対回転を可能としており、これによって、直進ガイド部材４３と同時に回転部筒４２の倒れおよびガタを防ぐことができる。

直進ガイド付勢部材としての板ばね８５が当接する直進ガイド部材４３の当接部が、固定筒４１に対して回転不可能でありかつ光軸方向に相対移動可能な直進キー部４３２であることにより、部品点数を多くすることなく、また、既存のスペース内で直進ガイド部材４３に付勢力を与えることができる。
また、直進ガイド付勢部材を板ばね８５で構成することで、省スペース化を図ることができ、かつ安価な部材で付勢力を与えることができる。

直進ガイド付勢部材としての板ばね８５は円周上に３箇所以上配置し、直進ガイド部材４３の回転キー部４３１も円周上に３箇所以上配置するとよい。これによって、直進ガイド部材４３および回転筒４２に３箇所以上から付勢力がかかり、直進ガイド部材４３および回転筒４２の倒れを防ぐことができる。
上記板ばね８５および回転キー部４３１は、図示の実施例では周方向に３箇所に、かつ、不均等に配置されているが、これらは周方向に均等に配置するとよい。こうすることにより、直進ガイド部材４３および回転筒４２に均等に付勢力がかかり、直進ガイド部材４３および回転筒４２の倒れをより有効に防ぐことができる。

直進ガイド付勢部材としての板ばね８５と直進ガイド部材４３は、各レンズが撮影状態にある場合は常に当接し、撮影状態ではない場合は離間することで、付勢力が必要である撮影状態にあるときだけ付勢力に打ち勝つエネルギーを必要とし、撮影状態以外では余計なエネルギーを費やすことはないから、直進ガイド部材４３および回転筒４２の倒れをより有効に防ぎながら、省エネルギー設計を実現することができる。

回転筒４２の回転により、回転筒４２に設けられたカムによって複数のレンズ群が移動可能な範囲内で適宜の位置に移動し、焦点距離が変化するズームレンズのレンズ駆動装置であって、非撮影時にはレンズの間隔を小さくして収納することができるズームレンズ駆動装置に実施例２にかかる構成を適用することにより、レンズの倒れを防止して各群レンズの相対位置精度を高くすることができ、かつ、小型のズームレンズ鏡胴を実現することができる。

カメラの撮影レンズに、実施例２にかかるレンズ駆動装置を適用することで、レンズの倒れが少なく結像性能が高いカメラを得ることができる。

以上説明した実施例２では、回転筒４２は電動力で回転駆動されるようになっていて、図３には、回転筒４２の駆動源である駆動モータ８１と、このモータ８１の回転力を回転筒４２に伝達する歯車列などからなる動力伝達部８２が示されている。駆動モータ８１は、沈胴位置と短焦点広角端間での範囲と、短焦点広角端から長焦点望遠端までの範囲に分かれて作動するようになっていて、短焦点広角端から長焦点望遠端までの範囲では、ズーム操作ボタンの操作によって作動する。また、自動合焦装置を備えていて、焦点検出部からの制御信号によって回転制御される合焦駆動モータ８０が組み込まれ、モータ８０によって例えば第１レンズ群５１が光軸方向に駆動されて合焦が行なわれるようになっている。

図示の実施例は、ズーム機構を備えたレンズ鏡胴の例になっているが、本願発明は、ズーム機構を備えていないレンズ鏡胴にも適用することができる。
本発明に係るレンズ鏡胴は、これをデジタルカメラ、その他各種カメラの撮影レンズとして適用することができ、これによって、結像性能の高いカメラを得ることができる。

本発明に係るレンズ駆動装置の実施例であって各レンズ群が収納された状態を示す縦断面図である。 上記実施例にかかるズームレンズ駆動装置を示すもので、上半分は各レンズ群が広角端にある状態を、下半分は各レンズ群が望遠端にある状態を示す縦断面図である。 本発明に係るレンズ駆動装置の別の実施例を示す正面図である。 上記実施例を図３中の線Ａ−Ａに沿った沈胴時の縦断面図である。 上記実施例の撮影時の動作態様を示す縦断面図である。 上記実施例の分解斜視図である。 上記実施例中の固定枠、回転枠、直進ガイド部材を示す分解縦断面図である。

符号の説明

１ 第１レンズ群
２ 第２レンズ群
３ 第３レンズ群
１ａ 第１群レンズ枠
２ａ 第２群レンズ枠
５ 固定部材である固定筒
５ｄ 第１直進ガイド溝
５ｅ 第２直進ガイド溝
６ 回転部材である回転筒
７ 直進ガイド部材
７ｂ 第１直進ガイドキー
８ 直進ガイド付勢部材
８ａ 第２直進ガイドキー
９ 弾性部材であるバネ
４１ 固定筒（固定部材）
４２ 回転筒（回転部材）
４３ 直進ガイド部材
５１ 第１レンズ群
５２ 第２レンズ群
６１ 保持枠
７１ レンズ枠
７２ 弾性部材としての板ばね
７３ カム部材
７６ マーキング
８５ 直進ガイド付勢部材としての板ばね
４３１ 回転キー部
４３２ 直進キー部
７１５ 当接部
７３１ 光軸に対し垂直な基準面
７３２ カム面

Claims (14)

1. 複数のレンズと、レンズを保持するレンズ枠と、レンズ枠を光軸方向に移動させるための駆動手段と、駆動手段を保持する固定部材をもち、レンズを収納位置から撮影可能位置まで移動させることができるレンズ駆動装置において、
   上記駆動手段は、上記固定部材に対して回転しながら前方に移動できる回転部材と、上記レンズ枠を回転規制しながら上記回転部材と光軸方向に一体的に移動しかつ回転不可能な直進ガイド部材と、この直進ガイド部材に対し光軸方向に相対移動可能で回転が規制された直進ガイド付勢部材をもち、
   上記直進ガイド付勢部材は、上記直進ガイド部材との間で光軸方向に互いに近接する方向に付勢して、レンズが収納位置にあるときは、上記直進ガイド部材に最も近接し、レンズが撮影可能位置にあるときは、上記直進ガイド部材から直進ガイド付勢部材が離間することにより直進ガイド部材を光軸方向に付勢力する弾性部材を有することを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 請求項１記載のレンズ駆動装置において、
   直進ガイド部材は、光軸方向に移動可能となるように、固定部材に設けられた第１直進ガイド溝と嵌合する第１直進ガイドキーを備え、
   直進ガイド付勢部材は、光軸方向に移動可能となるように、固定部材に設けられた第２直進ガイド溝と嵌合する第２直進ガイドキーを備え、
   回転部材が光軸方向前方に回転しながら繰出し、撮影可能位置まで繰出す直前で直進ガイド付勢部材の光軸方向への移動を規制するように第２直進キーと係合するストップ部が固定部材に設けられていることを特徴とするレンズ駆動装置。
3. 請求項１または２記載のレンズ駆動装置において、
   固定部材は、内周側に、回転部材が有するカムフォロアと係合するカムと、直進ガイド部材の第１直進ガイドキーが嵌まる第１直進ガイド溝と、直進ガイド付勢部材の第２直進ガイドキーが嵌まる第２直進ガイド溝を備え、
   直進ガイド部材は、回転部材の内周側に嵌合し、半径方向に突出した回転キーが回転部材の内径に設けられた回転キー溝に嵌まることにより、回転部材と光軸方向に一体的に移動可能にかつ光軸の周りに回転可能に保持され、
   直進ガイド付勢部材が有する弾性部材が付勢力を発生させたときは、直進ガイド部材の回転キーを介して直進ガイド部材と回転部材を固定部材側に付勢することを特徴とするレンズ駆動装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のレンズ駆動装置において、弾性部材は引張りコイルバネであり、直進ガイド部材の周方向に均等な角度で３箇所以上に配置されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
5. 回転部材の回転により、回転部材に設けられたカムによって複数のレンズ群が移動可能な範囲内で適宜の位置に移動し焦点距離が変化するズームレンズのレンズ駆動装置であって、非撮影時にはレンズの間隔を小さくして収納することができる請求項１〜３のいずれかに記載のレンズ駆動装置を用いたズームレンズ駆動装置。
6. 複数のレンズと、レンズを保持するレンズ枠と、レンズ枠を光軸方向に移動させるための駆動手段と、駆動手段を保持する固定部材をもち、レンズを収納位置から撮影可能位置まで移動させることができるレンズ駆動装置において、
   上記駆動手段は、上記固定部材に対して回転しながら前方に移動できる回転部材と、上記レンズ枠を回転規制しながら上記回転部材と光軸方向に一体的に移動しかつ回転不可能な直進ガイド部材と、この直進ガイド部材に対し光軸方向に相対移動可能で回転が規制された直進ガイド付勢部材をもち、
   上記直進ガイド付勢部材は、上記直進ガイド部材が撮影可能位置まで繰り出した状態で直進ガイド部材に当接することにより直進ガイド部材を後方に向かって付勢し、直進ガイド部材が撮影可能位置から後方へ繰り込んだ状態では直進ガイド部材から離間することを特徴とするレンズ駆動装置。
7. 直進ガイド部材は、回転部材が持つ回転キー溝と係合することで光軸方向に相対移動を規制しかつ相対回転を可能にする回転キー部を持っていることを特徴とする請求項６記載のレンズ駆動装置。
8. 直進ガイド部材の直進ガイド付勢部材との当接部は、固定部材に対して回転不可能でありかつ光軸に相対移動可能とする直進キー部であることを特徴とする請求項６または７記載のレンズ駆動装置。
9. 直進ガイド付勢部材は、板ばねであることを特徴とする請求項６，７または８記載のレンズ駆動装置。
10. 直進ガイド付勢部材が円周方向の３箇所以上に均等に、直進ガイド部材の回転キー部が円周上の３箇所以上に均等に配置されていることを特徴とする請求項６から９のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
11. 直進ガイド付勢部材と直進ガイド部材は、レンズが撮影状態にある場合は常に当接し、撮影状態ではない場合は離間することを特徴とする請求項６から１０のいずれか記載のレンズ駆動装置。
12. 回転部材の回転により、回転部材に設けられたカムによって複数のレンズ群が移動可能な範囲内で適宜の位置に移動し焦点距離が変化するズームレンズのレンズ駆動装置であって、非撮影時にはレンズの間隔を小さくして収納することができる請求項６から１１のいずれかに記載のレンズ駆動装置を用いたズームレンズ駆動装置。
13. 請求項１〜４、６〜１１のいずれかに記載のレンズ駆動装置を備えたレンズ鏡胴を撮影レンズとして用いたカメラ。
14. 請求項５または１２記載のズームレンズ駆動装置を備えたレンズ鏡胴を撮影レンズとして用いたカメラ。

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