JP2008175964A - Lens barrel and camera - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レンズ鏡筒およびカメラ、特に、沈胴式のレンズ鏡筒およびそれを備えたカメラに関する。 The present invention relates to a lens barrel and a camera, and more particularly to a retractable lens barrel and a camera including the same.
近年、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal−oxide Semiconductor)センサなどの撮像素子を用いて、光学像を電気信号に変換し、電気信号をデジタル化して記録するデジタルカメラが普及している。このようなデジタルカメラにおいては、CCDやCMOSセンサの高画素化などだけでなく、それらの撮像素子に光学像を結像させるレンズ鏡筒に対しても高性能化が求められている。具体的には、より高倍率なズームレンズ系が搭載されたレンズ鏡筒が求められている。
一方、デジタルカメラの分野においては、携帯性能の向上のため、本体の小型化が求められている。具体的には、本体の小型化に大きく貢献すると考えられるレンズ鏡筒の小型化が求められている。
In recent years, digital cameras that use an image sensor such as a charge coupled device (CCD) or a complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) sensor to convert an optical image into an electrical signal and digitize and record the electrical signal have become widespread. . In such a digital camera, there is a demand not only for increasing the number of pixels of a CCD or CMOS sensor, but also for a lens barrel that forms an optical image on those image sensors. Specifically, there is a need for a lens barrel equipped with a zoom lens system with higher magnification.
On the other hand, in the field of digital cameras, miniaturization of the main body is required in order to improve portability. Specifically, there is a demand for miniaturization of a lens barrel that is considered to greatly contribute to miniaturization of the main body.
そこで、高倍率化および小型化を実現するために、非使用時にレンズ鏡筒が本体内に格納される沈胴式のレンズ鏡筒が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。
特許文献1に記載のレンズ鏡筒は、例えば、静止側部材としての固定枠31と、固定枠31に対して回転方向に駆動されるカム枠32と、から構成されている。固定枠31の内周側にはヘリコイドねじ31aが形成されている。このヘリコイドねじ31aには、カム枠32の外周側に形成されたヘリコイドねじ32aが螺合している。固定枠31にはズームモータが設けられており、ズームモータの駆動力によりカム枠32は固定枠31に対して回転する。これにより、カム枠32は固定枠31に対して回転しながら光軸に沿った方向へ移動する。
The lens barrel described in
このようなレンズ鏡筒では、望遠端および沈胴端において、固定枠に対してカム枠を光軸に沿った方向に位置決めする必要がある。位置決めの方法としては、電気的および機械的な方法が挙げられる。
例えば、電気的に位置決めを行う場合、ズームモータの制御により固定枠に対するカム枠の位置決めが行われる。
しかし、電気系のエラーなどによりズームモータが誤動作すると、カム枠が所定の位置で停止せず、カム枠が固定枠から脱落するおそれがある。
一方で、機械的に位置決めを行う場合、例えば特許文献1に記載されているように、沈胴状態では固定枠31に対してカム枠32が機械的に位置決めされている。具体的には、固定枠31のヘリコイドねじ31aの谷部には円周方向に延びるストッパー壁31cが形成されている。沈胴状態では、カム枠32に形成されたヘリコイドねじ32aの端部がストッパー壁31cに当接する。このように、ストッパー壁31cにより沈胴状態での固定枠31に対するカム枠32の位置決めが行われている。
In such a lens barrel, it is necessary to position the cam frame in the direction along the optical axis with respect to the fixed frame at the telephoto end and the retracted end. Examples of the positioning method include an electrical method and a mechanical method.
For example, when the positioning is performed electrically, the cam frame is positioned with respect to the fixed frame by the control of the zoom motor.
However, if the zoom motor malfunctions due to an electrical error or the like, the cam frame may not stop at a predetermined position, and the cam frame may fall off the fixed frame.
On the other hand, when positioning mechanically, as described in
しかし、ストッパー壁31cは円周方向に延びる板状の部分である。このため、ヘリコイドねじ32aの端部がストッパー壁31cに当接すると、ズームモータの駆動力がストッパー壁31cに伝達され、ストッパー壁31cが光軸に沿った方向にたわむおそれがある。ストッパー壁31cが光軸に沿った方向にたわむと、固定枠31に対するカム枠32の位置が不安定となる。
また、ストッパー壁31cの強度を高めるためにストッパー壁31cの光軸に沿った方向の厚みを大きくすることが考えられる。
しかし、この場合、固定枠31の光軸に沿った方向の寸法が大きくなり、この結果、レンズ鏡筒の小型化が妨げられる。
以上のように、従来のレンズ鏡筒において、ストッパー機構の安定化と小型化とを両立させることは困難である。
However, the stopper wall 31c is a plate-like portion extending in the circumferential direction. For this reason, when the end of the helicoid screw 32a contacts the stopper wall 31c, the driving force of the zoom motor is transmitted to the stopper wall 31c, and the stopper wall 31c may bend in the direction along the optical axis. When the stopper wall 31c bends in the direction along the optical axis, the position of the
Further, in order to increase the strength of the stopper wall 31c, it is conceivable to increase the thickness of the stopper wall 31c in the direction along the optical axis.
However, in this case, the dimension of the
As described above, in the conventional lens barrel, it is difficult to achieve both stabilization and downsizing of the stopper mechanism.
本発明の課題は、沈胴式のレンズ鏡筒において、ストッパー機構の安定化と小型化とを両立させることにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to achieve both stabilization and miniaturization of a stopper mechanism in a retractable lens barrel.
第1の発明に係るレンズ鏡筒は、撮像光学系を保持するためのレンズ鏡筒であって、ベース部材と、固定枠と、駆動枠と、を備えている。固定枠はベース部材に固定されている。駆動枠は、固定枠に対して撮像光学系の光軸回りに回転可能にかつ光軸に沿った方向へ移動可能に、固定枠に支持されている。駆動枠は外周側に形成された少なくとも3つのカムフォロア部材を有している。固定枠は、内周側に形成されカムフォロア部材が係合する少なくとも3つのカム溝と、カムフォロア部材をカム溝に導入するためにベース部材側に開口する少なくとも3つの導入溝と、を有している。ベース部材は、導入溝に挿入されカムフォロア部材と回転方向に当接可能な少なくとも1つの突起を有している。
このレンズ鏡筒では、例えば、固定枠に対して駆動枠が回転すると、カムフォロア部材がカム溝により案内される。この結果、カム溝の形状に応じて、駆動枠が固定枠に対して回転しながら光軸に沿った方向へ移動する。カムフォロア部材がカム溝の端部まで移動すると、カムフォロア部材が導入溝に挿入された突起と回転方向に当接し、固定枠に対する駆動枠の回転が停止する。すなわち、導入溝に挿入された突起により、固定枠に対する駆動枠の回転方向一方側の位置決めが行われる。
A lens barrel according to a first aspect is a lens barrel for holding an imaging optical system, and includes a base member, a fixed frame, and a drive frame. The fixed frame is fixed to the base member. The drive frame is supported by the fixed frame so as to be rotatable around the optical axis of the imaging optical system and movable in the direction along the optical axis with respect to the fixed frame. The drive frame has at least three cam follower members formed on the outer peripheral side. The fixed frame has at least three cam grooves formed on the inner peripheral side and engaged with the cam follower member, and at least three introduction grooves opened to the base member side for introducing the cam follower member into the cam groove. Yes. The base member has at least one protrusion inserted into the introduction groove and capable of contacting the cam follower member in the rotation direction.
In this lens barrel, for example, when the drive frame rotates with respect to the fixed frame, the cam follower member is guided by the cam groove. As a result, the drive frame moves in a direction along the optical axis while rotating with respect to the fixed frame according to the shape of the cam groove. When the cam follower member moves to the end of the cam groove, the cam follower member comes into contact with the protrusion inserted into the introduction groove in the rotation direction, and the rotation of the drive frame with respect to the fixed frame stops. That is, positioning on one side in the rotational direction of the drive frame with respect to the fixed frame is performed by the protrusion inserted into the introduction groove.
ここでは、突起を配置する空間として導入溝が利用されている。このため、ベース部材や固定枠の寸法をほとんど変更することなく、ストッパー機構の実現が可能となる。また、導入溝は固定枠の内周側に形成されている。このため、導入溝の大きさを回転方向に大きくすることが比較的容易であり、この結果、突起の回転方向の寸法の大型化も比較的容易となる。すなわち、ベース部材や固定枠の寸法をほとんど変更することなく、カムフォロア部材からの荷重に対する突起の強度を高めることができ、固定枠に対する駆動枠の回転方向の位置が安定しやすくなる。
以上より、このレンズ鏡筒では、ストッパー機構の安定化と小型化とを両立することが可能となる。
第2の発明に係るレンズ鏡筒は、第1の発明に係るレンズ鏡筒において、カムフォロア部材が突起と回転方向に当接している状態において、カムフォロア部材はカム溝により光軸に沿った方向に位置決めされている。
Here, an introduction groove is used as a space in which the protrusion is arranged. For this reason, a stopper mechanism can be realized without changing the dimensions of the base member and the fixed frame. The introduction groove is formed on the inner peripheral side of the fixed frame. For this reason, it is relatively easy to increase the size of the introduction groove in the rotation direction, and as a result, it is relatively easy to increase the size of the protrusion in the rotation direction. That is, the strength of the protrusion with respect to the load from the cam follower member can be increased without substantially changing the dimensions of the base member and the fixed frame, and the position of the drive frame in the rotation direction with respect to the fixed frame can be easily stabilized.
As described above, in this lens barrel, it is possible to achieve both stabilization and miniaturization of the stopper mechanism.
The lens barrel according to a second aspect of the invention is the lens barrel according to the first aspect of the invention, wherein the cam follower member is in a direction along the optical axis by the cam groove when the cam follower member is in contact with the protrusion in the rotational direction. It is positioned.
第3の発明に係るレンズ鏡筒は、第2の発明に係るレンズ鏡筒において、突起のカム溝側には切欠部が形成されている。カムフォロア部材が突起と回転方向に当接している状態において、切欠部はカムフォロア部材の一部を回転方向に収容している。
第4の発明に係るレンズ鏡筒は、第1から第3のいずれかの発明に係るレンズ鏡筒において、少なくとも3つの突起が少なくとも3つの導入溝に挿入されている。
第5の発明に係るレンズ鏡筒は、第1から第4のいずれかに係るレンズ鏡筒において、突起の半径方向の厚みは、固定枠の内周面と導入溝の底面との半径方向間の距離以下である。
第6の発明に係るレンズ鏡筒は、第1から第5のいずれかの発明に係るレンズ鏡筒において、ベース部材に固定され、固定枠に対して駆動枠を光軸回りに回転させる駆動部をさらに備えている。
A lens barrel according to a third aspect is the lens barrel according to the second aspect, wherein a notch is formed on the cam groove side of the protrusion. In a state where the cam follower member is in contact with the protrusion in the rotation direction, the cutout portion accommodates a part of the cam follower member in the rotation direction.
A lens barrel according to a fourth invention is the lens barrel according to any one of the first to third inventions, wherein at least three protrusions are inserted into at least three introduction grooves.
A lens barrel according to a fifth aspect of the present invention is the lens barrel according to any one of the first to fourth aspects, wherein the radial thickness of the protrusion is between the inner peripheral surface of the fixed frame and the bottom surface of the introduction groove. Or less.
A lens barrel according to a sixth invention is a lens barrel according to any one of the first to fifth inventions, wherein the lens barrel is fixed to the base member and rotates the drive frame around the optical axis with respect to the fixed frame. Is further provided.
第7の発明に係るカメラは、第1から第6のいずれかの発明に係るレンズ鏡筒と、撮像光学系と、撮像部と、外装部と、を備えている。撮像光学系はレンズ鏡筒に保持されている。撮像部は撮像光学系により形成された被写体の光学像を撮像する。外装部はレンズ鏡筒を保持する。
このカメラでは、第1から第6のいずれかの発明に係るレンズ鏡筒を備えているため、ストッパー機構の安定化と小型化とを両立させることが可能となる。
A camera according to a seventh invention includes the lens barrel according to any one of the first to sixth inventions, an imaging optical system, an imaging unit, and an exterior unit. The imaging optical system is held by a lens barrel. The imaging unit captures an optical image of the subject formed by the imaging optical system. The exterior part holds the lens barrel.
Since this camera includes the lens barrel according to any one of the first to sixth inventions, it is possible to achieve both stabilization and miniaturization of the stopper mechanism.
本発明に係るレンズ鏡筒およびカメラでは、上記の構成により、ストッパー機構の安定化と小型化とを両立させることが可能となる。 In the lens barrel and the camera according to the present invention, the above configuration makes it possible to achieve both stabilization and downsizing of the stopper mechanism.
以下、本発明に係るレンズ鏡筒およびカメラについて、図面を参照しながら説明する。
〔1:デジタルカメラの概要〕
図1〜図2を用いて本発明の実施形態に係るデジタルカメラ1について説明する。図1および図2にデジタルカメラ1の概略斜視図を示す。図1はレンズ鏡筒3が撮影状態である場合を示している。
デジタルカメラ1は被写体の画像を取得するためのカメラである。デジタルカメラ1には、高倍率化および小型化のために、多段沈胴式のレンズ鏡筒3が搭載されている。
なお、以下の説明では、デジタルカメラ1の6面を以下のように定義する。
デジタルカメラ1による撮影時に被写体側を向く面を前面、その反対側の面を背面とする。被写体の鉛直方向上下とデジタルカメラ1で撮像される長方形の像(一般には、アスペクト比(長辺対短辺の比)が3:2、4:3、16:9など)の短辺方向上下とが一致するように撮影を行う場合に、鉛直方向上側に向く面を上面、その反対側の面を底面とする。さらに、被写体の鉛直方向上下とデジタルカメラ1で撮像される長方形の像の短辺方向上下とが一致するように撮影を行う場合に、被写体側から見て左側にくる面を左側面、その反対側の面を右側面とする。なお、以上の定義は、デジタルカメラ1の使用姿勢を限定するものではない。
Hereinafter, a lens barrel and a camera according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[1: Overview of digital camera]
A
The
In the following description, the six surfaces of the
The surface facing the subject side when taking a picture with the
以上の定義によれば、図1は、前面、上面および左側面を示す斜視図ということになる。
なお、デジタルカメラ1の6面だけでなく、デジタルカメラ1に配置される各構成部材の6面も同様に定義する。すなわち、デジタルカメラ1に配置された状態の各構成部材の6面に対して、上述の定義が適用される。
また、図1に示すように、撮像光学系O(後述)の光軸Aに平行なY軸を有する3次元直交座標系(右手系)を定義する。この定義によれば、光軸Aに沿って背面側から前面側に向かう方向がY軸正方向であり、光軸Aに直交し右側面側から左側面側に向かう方向がX軸正方向であり、X軸およびY軸に直交し底面側から上面側に向かう方向がZ軸正方向となる。
According to the above definition, FIG. 1 is a perspective view showing a front surface, a top surface, and a left side surface.
Note that not only the six surfaces of the
Further, as shown in FIG. 1, a three-dimensional orthogonal coordinate system (right-handed system) having a Y axis parallel to an optical axis A of an imaging optical system O (described later) is defined. According to this definition, the direction from the back side to the front side along the optical axis A is the Y axis positive direction, and the direction orthogonal to the optical axis A and from the right side to the left side is the X axis positive direction. Yes, the direction perpendicular to the X-axis and Y-axis and from the bottom surface side to the top surface side is the Z-axis positive direction.
以下、それぞれの図面において、このXYZ座標系を基準として説明を行う。すなわち、それぞれの図面におけるX軸正方向、Y軸正方向、Z軸正方向は、それぞれ同じ方向を示している。
〔2:デジタルカメラの全体構成〕
図1および図2に示すように、デジタルカメラ1は主に、各ユニットを収容する外装部2と、被写体の光学像を形成する撮像光学系Oと、撮像光学系Oを移動可能に保持するレンズ鏡筒3と、から構成されている。
撮像光学系Oは複数のレンズ群から構成されており、複数のレンズ群がY軸方向に並んだ状態で配置されている。レンズ鏡筒3は、多段沈胴式であり、外装部2に支持されている。複数のレンズ群は、レンズ鏡筒3によりY軸方向に相対的に移動可能なように保持されている。レンズ鏡筒3の構成の詳細については後述する。
Hereinafter, in each drawing, it demonstrates on the basis of this XYZ coordinate system. That is, the X-axis positive direction, the Y-axis positive direction, and the Z-axis positive direction in each drawing indicate the same direction.
[2: Overall configuration of digital camera]
As shown in FIGS. 1 and 2, the
The imaging optical system O is composed of a plurality of lens groups, and the plurality of lens groups are arranged in a state of being aligned in the Y-axis direction. The
外装部2には、光学像に対して光電変換を行う撮像部としてのCCDユニット21と、CCDユニット21により取得された画像を記録する画像記録部16と、が内蔵されている。外装部2の背面には、CCDユニット21により取得された画像を表示する液晶モニタ15が設けられている。
外装部2の上面には、撮影者が撮像動作などの操作を行えるように、レリーズボタン11と、操作ダイアル12と、電源スイッチ13と、ズーム調節レバー14と、が設けられている。レリーズボタン11は撮影者が露光のタイミングを入力するためのボタンである。操作ダイアル12は撮影者が撮影動作に関する各種設定を行うためのダイアルである。電源スイッチ13は撮影者がデジタルカメラ1のONおよびOFFを操作するためのスイッチである。ズーム調節レバー14は、撮影者がズーム倍率を調節するためのレバーであり、レリーズボタン11を中心として所定の角度の範囲内で回転可能である。
The
A
なお、図1および図2は、デジタルカメラ1の主要な構成のみを示している。このため、前述の構成以外の構成がデジタルカメラ1に設けられていてもよい。
〔3:レンズ鏡筒の構成〕
図3を用いて、レンズ鏡筒3の全体構成ついて説明する。図3にレンズ鏡筒3の分解斜視図を示す。
図3に示すように、レンズ鏡筒3は主に、外装部2に固定されるベースプレート31と、ベースプレート31に固定される駆動源としてのズームモータ32と、各枠体をベースプレート31との間に収容する固定枠33と、ズームモータ32の駆動力が入力される駆動枠34と、固定枠33によりY軸方向に移動可能に支持される直進枠35と、から構成されている。ベースプレート31にはCCDユニット21のCCD22が取り付けられている。ズームモータ32としては、例えばステッピングモータなどが挙げられる。
1 and 2 show only the main configuration of the
[3: Configuration of lens barrel]
The overall configuration of the
As shown in FIG. 3, the
レンズ鏡筒3はさらに、第1レンズ群G1を保持する第1レンズ枠36と、第2レンズ群G2を保持する第2レンズ枠37と、第3レンズ群G3を保持する第3レンズ枠38と、を備えている。第1レンズ群G1は、例えば全体として負のパワーを持つレンズ群であり、被写体からの光を取り込む。第2レンズ群G2は、例えば全体として正のパワーを持つレンズ群である。第3レンズ群G3は、例えば焦点を調節するための正のパワーを持つレンズ群である。第1レンズ群G1、第2レンズ群G2および第3レンズ群G3により撮像光学系Oが構成されている。
(3.1:固定枠)
固定枠33は、駆動枠34を案内するための部材であり、ベースプレート31とともにレンズ鏡筒3の固定側の部材を構成している。固定枠33はベースプレート31にねじにより固定されている。固定枠33は主に、主要部を構成する略筒状の固定枠本体33aと、固定枠本体33aに回転可能に支持される駆動ギア33bと、から構成されている。
The
(3.1: Fixed frame)
The fixed
固定枠本体33aは、ベースプレート31に固定されており、内周側に駆動枠34が配置されている。駆動ギア33bは、ズームモータ32の駆動力を駆動枠34に伝達するための部材であり、ズームモータ32のギア(図示せず)と噛み合っている。固定枠本体33aの内周側には、駆動枠34を案内するための3本のカム溝33cと、直進枠35を案内するための3本の直進溝33dと、が形成されている。カム溝33cは円周方向に等間隔で配置されている。直進溝33dは、Y軸方向に延びており、円周方向に等間隔で配置されている。
(3.2:駆動枠)
駆動枠34は、第1レンズ枠36および第2レンズ枠37を案内するための部材であり、固定枠33の内周側に配置されている。駆動枠34は主に、固定枠本体33aの内周側に配置される略筒状の駆動枠本体34aから構成されている。
The fixed
(3.2: Drive frame)
The
駆動枠本体34aの外周側にはカムフォロア部材としての3本のカムピン43が設けられており、内周側には3本の第1カム溝34cおよび3本の第2カム溝34dが形成されている。第1カム溝34cは第1レンズ枠36を案内するための溝である。第2カム溝34dは第2レンズ枠37を案内するための溝である。3本のカムピン43は、円周方向に等間隔に配置されており、固定枠33の3本のカム溝33cに係合している。すなわち、駆動枠34はカムピン43を介して固定枠33に支持されている。
駆動枠本体34aの外周側にはギア部34eが形成されている。ギア部34eは固定枠33の駆動ギア33bと噛み合っている。これにより、ズームモータ32の駆動力が駆動ギア33bを介して駆動枠34に伝達される。
駆動枠34はズームモータ32の駆動力により光軸A回り(R1方向およびR2方向)に駆動される。例えば、沈胴状態から撮影状態に移行する場合は、ズームモータ32により駆動枠34はR1側に駆動される。この結果、固定枠33のカム溝33cに沿ってカムピン43が移動し、駆動枠34は固定枠33に対してY軸方向正側に移動する。撮影状態から沈胴状態に移行する場合は、ズームモータ32により駆動枠34はR2側に駆動される。この結果、駆動枠34は固定枠33に対してY軸方向負側に移動する。
Three cam pins 43 as cam follower members are provided on the outer peripheral side of the drive frame
A
The
このように、カム溝33cの形状に応じて、駆動枠34は固定枠33に対して回転しながらY軸方向に移動可能である。
(3.3:直進枠)
直進枠35は、第1レンズ枠36が固定枠33に対して回転するのを防止するための部材であり、駆動枠34の内周側に配置されている。直進枠35は主に、筒状の直進枠本体35aと、直進枠本体35aの外周側に形成された3本の直進ピン35bと、から構成されている。
直進ピン35bは、駆動枠34と干渉しないように直進枠本体35aのY軸方向負側に配置されており、固定枠33の直進溝33dに係合している。すなわち、直進枠35は固定枠33によりY軸方向に直進可能に支持されている。
As described above, the
(3.3: Straight line)
The
The
また、直進枠本体35aの外周側には、バヨネット溝35eが形成されている。バヨネット溝35eには、駆動枠34の内周側に形成されたバヨネット爪34f(図4参照)が係合している。これにより、直進枠35は、駆動枠34に対して回転可能かつY軸方向に一体で移動可能である。
すなわち、駆動枠34が固定枠33に対して回転すると、直進枠35は、固定枠33に対して回転することなく(駆動枠34に対して回転しながら)、駆動枠34とともにY軸方向へ移動する。
直進枠本体35aには、Y軸方向に延びる3本の第1ガイド溝35cおよび3本の第2ガイド溝35dが形成されている。3本の第1ガイド溝35cは円周方向に等間隔に配置されており、3本の第2ガイド溝35dは円周方向に等間隔に配置されている。第1ガイド溝35cには第1レンズ枠36のカムピン36b(後述)が挿入されている。第2ガイド溝35dには第2レンズ枠37のカムピン37b(後述)が挿入されている。すなわち、第1レンズ枠36および第2レンズ枠37の固定枠33に対する回転が、直進枠35により規制されている。なお、第1ガイド溝35cおよび第2ガイド溝35dにより、第1レンズ枠36および第2レンズ枠37のY軸方向への移動は規制されていない。
A
That is, when the
In the rectilinear frame
(3.4:第1レンズ枠)
第1レンズ枠36は、第1レンズ群G1をY軸方向に移動可能に保持するための部材であり、直進枠35の内周側に配置されている。第1レンズ枠36は主に、第1レンズ群G1を内部に収容する第1レンズ枠本体36aと、第1レンズ枠本体36aの外周側に設けられた3本のカムピン36bと、から構成されている。カムピン36bは、第1ガイド溝35cを貫通した状態で、駆動枠34の第1カム溝34cに係合している。
駆動枠34が固定枠33に対して回転すると、第1ガイド溝35cに沿ってカムピン36bが移動する。このとき、カムピン36bの回転方向の移動は、直進枠35の第1ガイド溝35cにより規制される。このため、第1カム溝34cおよび第1ガイド溝35cに沿ってカムピン36bはY軸方向にのみ移動する。このように、第1レンズ枠36は、固定枠33に対して回転することなく、第1カム溝34cの形状に応じて駆動枠34に対してY軸方向に移動可能である。
(3.4: First lens frame)
The
When the
(3.5:第2レンズ枠)
第2レンズ枠37は、第2レンズ群G2をY軸方向に移動可能に保持するための部材であり、直進枠35の内周側であって第1レンズ枠36のY軸方向負側に配置されている。第2レンズ枠37は主に、第2レンズ群G2を内部に収容する第2レンズ枠本体37aと、第2レンズ枠本体37aの外周側に設けられた3本のカムピン37bと、から構成されている。カムピン37bは、第2ガイド溝35dを貫通した状態で、駆動枠34の第2カム溝34dに係合している。
駆動枠34が固定枠33に対して回転すると、第2ガイド溝35dに沿ってカムピン37bが移動する。このとき、カムピン37bの回転方向の移動は、直進枠35の第2ガイド溝35dにより規制される。このため、第1レンズ枠36の場合と同様に、第2カム溝34dおよび第2ガイド溝35dに沿ってカムピン37bはY軸方向にのみ移動する。
(3.5: Second lens frame)
The
When the
このように、第2レンズ枠37は、固定枠33に対して回転することなく、第2カム溝34dの形状に応じて駆動枠34に対してY軸方向に移動可能である。
(3.6:第3レンズ枠)
第3レンズ枠38は、第3レンズ群G3をY軸方向に移動可能に保持するための部材であり、ベースプレート31のフォーカスシャフト31a、31bによりY軸方向に移動可能に支持されている。第3レンズ枠38の駆動は、ベースプレート31に固定されたフォーカスモータ39により行われる。フォーカスモータ39により、第3レンズ枠38はベースプレート31に対してY軸方向に移動する。
(3.7:まとめ)
以上の構成をまとめると、固定枠33、駆動枠34および直進枠35を介して、ズームモータ32により第1レンズ枠36および第2レンズ枠37は光軸Aに沿った方向に移動可能である。フォーカスモータ39により第3レンズ枠38は光軸Aに沿った方向に移動可能である。
Thus, the
(3.6: Third lens frame)
The
(3.7: Summary)
In summary, the
したがって、これらの構成により、撮像光学系Oのズーム倍率およびフォーカスを調節可能な沈胴式のレンズ鏡筒3が実現される。
〔4:ストッパー機構の構成〕
このレンズ鏡筒3はさらに、沈胴状態における固定枠33に対する駆動枠34の位置決めを機械的に行うストッパー機構4を備えている。図4〜図6を用いて、ストッパー機構4について説明する。図4にストッパー機構4を説明するための概略斜視図、図5に固定枠33の内周側から見た展開図、図6にストッパー機構4周辺の平面概略図を示す。
図4および図5に示すように、ストッパー機構4は主に、駆動枠34のカムピン43と、ベースプレート31に一体に形成されたストッパー40と、から構成されている。
図6に示すように、カムピン43は、カム本体43aと、カム本体43aを駆動枠本体34aに回転可能に連結するピン43bと、から構成されている。カム本体43aは、全体的に駆動枠本体34aの半径方向外側へ向かって細くなるテーパ形状を有している。半径方向から見たカム本体43aの平面形状は略ひし形である。
Therefore, with these configurations, the
[4: Configuration of stopper mechanism]
The
As shown in FIGS. 4 and 5, the
As shown in FIG. 6, the
図6に示すように、ストッパー40は、固定枠33に対する駆動枠34の沈胴状態の位置を決めるための部材であり、カムピン43と回転方向に当接可能に配置されている。具体的には、ストッパー40は、ベースプレート31からY軸方向に延びる板状の突起であり、ベースプレート31と一体成形されている。
沈胴状態においてカムピン43の一部が導入溝33e内に迫り出すように、ストッパー40のカム溝33c側(R1側)には切欠部40aが形成されている。切欠部40aの回転方向を向く当接面40bは、カムピン43のカム本体43aと回転方向に当接可能である。沈胴状態において切欠部40aにより形成された空間内にカムピン43の一部は収容されている。
図6に示すように、ストッパー40が2つの部分から構成されている、と考えることもできる。具体的には、ストッパー40は、ストッパー本体41と、ストッパー本体41の端部に形成された当接部42と、から構成されている。ストッパー本体41のR2側に当接部42は配置されている。当接部42はストッパー本体41と一体成形されている。ストッパー本体41と当接部42とにより、切欠部40aが形成されている、と考えることもできる。当接部42のR1側には当接面40bが形成されている。
As shown in FIG. 6, the
A
As shown in FIG. 6, it can also be considered that the
ストッパー40は、ベースプレート31と固定枠33との取り付け精度や各部の寸法精度を考慮して、固定枠33の導入溝33e内に隙間を介して挿入されている。具体的には、ストッパー40の回転方向の寸法は導入溝33eの回転方向の寸法よりも小さい。ストッパー40の半径方向の寸法(厚み)は導入溝33eの半径方向の寸法(深さ)よりも小さい。ストッパー40が駆動枠34と干渉しないように、ストッパー40は導入溝33eから半径方向内側へ突出していない。これにより、ストッパー40と駆動枠34の駆動枠本体34aの外周面との間には隙間が確保されている。
カムピン43が当接部42に当接している状態で、カムピン43はカム溝33cによりY軸方向に位置決めされている。具体的には図6に示す展開図において、カムピン43がストッパー本体41と接触しないように、ストッパー本体41のY軸方向の寸法L1は、ベースプレート31からカム溝33cまでの寸法L2よりも小さい。
The
With the
また、カムピン43が当接部42に当接している状態で、カムピン43がカム溝33cから脱落しないように、切欠部40aの位置が設定されている。具体的には、カムピン43が当接部42に当接している状態で、当接部42から導入溝33eのR1側の面までの寸法L3は、当接部42からカムピン43およびカム溝33cの接点までの寸法L4よりも小さい。
これにより、カムピン43のカム溝33cからの脱落を防止しつつ、沈胴状態におけるカムピン43の位置決めを確実に行うことが可能となる。
また、カムピン43がストッパー40に当接する際、ストッパー40には回転方向に荷重が作用する。ストッパー40は回転方向に延びる板状の部材であり、荷重が作用する方向と厚み方向とが概ね直交している。このため、回転方向の荷重に対してストッパー40は強度が有利となり、ストッパー40は回転方向に大きく変形することはない。これにより、沈胴状態での固定枠33に対する駆動枠34の位置が安定し、レンズ鏡筒3のストッパー機構の安定化が可能となる。
Further, the position of the
This makes it possible to reliably position the
Further, when the
〔4:デジタルカメラの動作〕
図1〜図7を用いて、デジタルカメラ1の動作について説明する。図7に駆動枠34の動作説明図を示す。図7(a)はレンズ鏡筒3の撮影状態、図7(b)はレンズ鏡筒3の沈胴動作中、図7(c)はレンズ鏡筒3の沈胴状態を示している。なお、図7(a)の撮影状態は望遠端と広角端との間の状態を示している。
(4.1:電源OFF時の状態)
電源スイッチ13がOFFの状態では、レンズ鏡筒3が外装部2のY軸方向の外形寸法内に収まるように、レンズ鏡筒3は沈胴状態(レンズ鏡筒3のY軸方向の寸法が最も短い状態)で停止している(図7(c))。
(4.2:電源ON時の動作)
電源スイッチ13がONに切り換えられると、各部に電源が供給され、レンズ鏡筒3が沈胴状態から撮影状態に駆動される。具体的には、ズームモータ32により駆動枠34が固定枠33に対して所定角度だけR1側に駆動される。この結果、駆動枠34は、固定枠33に対して回転しながら、カム溝33cの形状に応じて固定枠33に対してY軸方向正側に移動する(図7(b))。
[4: Operation of digital camera]
The operation of the
(4.1: State when power is off)
When the
(4.2: Operation when the power is turned on)
When the
駆動枠34が固定枠33に対して回転および直進すると、第1レンズ枠36および第2レンズ枠37は、駆動枠34とともに固定枠33に対してY軸方向正側へ移動する。このとき、第1レンズ枠36および第2レンズ枠37は固定枠33に対して回転しない。
第1レンズ枠36および第2レンズ枠37は、駆動枠34とともにY軸方向正側へ移動しながら、第1カム溝34cおよび第2カム溝34dの形状に応じて、駆動枠34に対してY軸方向へ移動する。このとき、第1レンズ枠36および第2レンズ枠37はY軸方向に相対的に移動する。すなわち、第1レンズ枠36および第2レンズ枠37は、駆動枠34のY軸方向への移動量よりも大きい(あるいは小さい)移動量だけ、固定枠33に対してY軸方向に移動する。
駆動枠34の回転が停止すると、第1レンズ枠36および第2レンズ枠37のY軸方向への移動も停止し、レンズ鏡筒3は撮影状態になる(図7(a))。
When the
The
When the rotation of the
(4.3:撮影時のズーム動作)
ズーム調節レバー14が望遠側に操作されると、ズーム調節レバー14の回転角度および操作時間に応じて、ズームモータ32により駆動枠34が固定枠33に対してR1側に駆動される。この結果、駆動枠34、第1レンズ枠36および第2レンズ枠37が、全体として固定枠33に対してY軸方向正側に移動し、撮像光学系Oのズーム倍率が大きくなる。
ズーム調節レバー14が広角側に操作されると、ズーム調節レバー14の回転角度および操作時間に応じて、ズームモータ32により駆動枠34が固定枠33に対してR2側に駆動される。この結果、駆動枠34、第1レンズ枠36および第2レンズ枠37が、全体として固定枠33に対してY軸方向負側に移動し、撮像光学系Oのズーム倍率が小さくなる。
(4.3: Zoom operation during shooting)
When the
When the
(4.4:電源OFF時の動作)
電源スイッチ13がOFFに切り換えられると、レンズ鏡筒3が撮影状態から沈胴状態に駆動され、各部への電源供給が停止される。具体的には、ズームモータ32により駆動枠34が固定枠33に対してR2側に駆動される。この結果、駆動枠34は、固定枠33に対してR2側に回転しながら、カム溝33cの形状に応じて固定枠33に対してY軸方向正側に移動する(図7(b))。
駆動枠34が沈胴状態付近まで駆動されると、駆動枠34のカムピン43がカム溝33cに沿って導入溝33e付近まで移動する。このときストッパー機構4が作動する。具体的には、3本のカムピン43が3つのストッパー40の当接部42と回転方向に当接する(図7(c))。この結果、駆動枠34と固定枠33との相対回転が停止し、レンズ鏡筒3は沈胴状態で停止する。
(4.4: Operation when power is off)
When the
When the
ズームモータ32の駆動時間は、例えば、撮影状態の望遠端から沈胴状態までの駆動にかかる時間より若干長い時間にて設定されている。このため、ストッパー機構4が作動している状態で、少しの間だけカムピン43が当接部42に回転方向に押し付けられる。この結果、沈胴状態における駆動枠34の固定枠33に対する位置決めがストッパー機構4により確実に行われる。ズームモータ32が停止すると、カムピン43が当接部42に当接した状態で、駆動枠34の固定枠33に対する回転が停止する。
〔5:効果〕
デジタルカメラ1およびレンズ鏡筒3の効果は以下の通りである。
(5.1)
このレンズ鏡筒3では、ストッパー40を配置する空間として導入溝33eが利用されている。このため、ベースプレート31や固定枠33の寸法をほとんど変更することなく、ストッパー機構4の実現が可能となる。
The driving time of the
[5: Effect]
The effects of the
(5.1)
In this
それに加えて、導入溝33eは固定枠33の内周側に形成されている。このため、導入溝33eの回転方向の寸法を大きくすることが比較的容易となり、この結果、ストッパー40の回転方向の寸法の大型化も比較的容易となる。すなわち、ベースプレート31や固定枠33の寸法をほとんど変更することなく、カムピン43からの荷重に対するストッパー40の強度を高めることができ、固定枠33に対する駆動枠34の回転方向の位置が安定しやすくなる。
以上より、このレンズ鏡筒3では、ストッパー機構4の安定化と小型化とを両立することが可能となる。
(5.2)
このレンズ鏡筒3では、ストッパー40のカム溝33c側には切欠部40aが形成されている。このため、切欠部40aが形成されている空間をカムピン43が移動する空間として有効に利用することができる。それに加えて、ストッパー40によりカムピン43がカム溝33cから脱落するのを確実に防止することができる。
In addition, the
As described above, in this
(5.2)
In this
以上のように、このレンズ鏡筒3では、ストッパー機構4の安定化を実現しつつ、さらなる小型化が可能となる。
(5.3)
このレンズ鏡筒3では、ストッパー40が回転方向にほぼ等間隔で3カ所設けられている。このため、沈胴状態における駆動枠34の回転方向の位置決めが3点で行われる。これにより、前述の特許文献1に記載のレンズ鏡筒のように1つのストッパーにより位置決めが行われている場合に比べて、沈胴状態における駆動枠34の姿勢がより安定する。
(5.4:まとめ)
以上に述べたように、このデジタルカメラ1では、レンズ鏡筒3が搭載されているため、ストッパー機構4の安定化と小型化との両立を図ることが可能となる。
As described above, the
(5.3)
In this
(5.4: Summary)
As described above, in the
〔6:他の実施形態〕
本発明に係るレンズ鏡筒およびカメラは、前述の実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の修正および変更が可能である。
(6.1)
ストッパー機構4を構成する部材の形状は、前述のものに限られない。例えば図8に示すように、カムピン143が略円柱状(より詳細には先端がカットされた円錐状)である場合も考えられる。
この場合、前述の実施形態に比べて、ストッパー140の切欠部140aの範囲が小さくなる。しかし、各部の寸法関係についての基本思想は、前述の実施形態に係るストッパー機構4と同様である。
[6: Other embodiments]
The lens barrel and camera according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
(6.1)
The shape of the member constituting the
In this case, the range of the notch 140a of the stopper 140 is smaller than that of the above-described embodiment. However, the basic idea about the dimensional relationship of each part is the same as that of the
具体的には図8に示すように、カムピン143が当接部142に当接している状態で、カムピン143はカム溝33cによりY軸方向に位置決めされている。より詳細には、カムピン143がストッパー本体141と接触しないように、ストッパー本体141のY軸方向の寸法L11は、ベースプレート31からカム溝33cまでの寸法L12よりも小さい。
また、カムピン143が当接部142に当接している状態で、カムピン143がカム溝33cから脱落しないように、切欠部140aの位置が設定されている。具体的には、カムピン143が当接部142に当接している状態で、当接部142から導入溝33eのR1側の面までの距離L13は、当接部142からカムピン143およびカム溝33cの接点までの距離L14よりも小さい。
Specifically, as shown in FIG. 8, the
Further, the position of the notch 140a is set so that the
これにより、カムピン143のカム溝33cからの脱落を防止しつつ、沈胴状態におけるカムピン143の位置決めを確実に行うことが可能となる。
なお、ストッパー40が切欠部40aを有していない場合も考えられる。この場合であっても、ストッパー機構4の安定化と小型化とを両立することが可能となる。
(6.2)
前述のレンズ鏡筒3が搭載される装置としては、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどの撮像装置が考えられる。いずれの場合であっても、前述の実施形態と同様の効果が得られる。
(6.3)
前述の実施形態では、ストッパー40が3カ所設けられているが、これに限定されない。例えば、ストッパー40が1カ所、2カ所、あるいは3カ所以上であっても、前述と同様の効果が得られる。ただし、駆動枠34の位置決めの安定化を考慮すると、ストッパー40の好ましい個数は2カ所以上となり、カム溝33cの本数との関係をさらに考慮すると、ストッパー40は3カ所が最も好ましい。
This makes it possible to reliably position the
In addition, the case where the
(6.2)
As a device on which the
(6.3)
In the above-described embodiment, the three
本発明にかかるレンズ鏡筒およびカメラでは、ストッパー機構の安定化と小型化との両立が可能である。このため、本発明にかかるレンズ鏡筒およびカメラは、ストッパー機構の安定化と小型化との両立が求められる分野において有用である。 In the lens barrel and the camera according to the present invention, the stopper mechanism can be both stabilized and downsized. For this reason, the lens barrel and the camera according to the present invention are useful in a field where both the stability and the miniaturization of the stopper mechanism are required.
1 デジタルカメラ(カメラ)
2 外装部
3 レンズ鏡筒
4 ストッパー機構
11 レリーズボタン
12 操作ダイアル
13 電源スイッチ
14 ズーム調節レバー
15 液晶モニタ
16 画像記録部
21 CCDユニット(撮像部)
22 CCD素子
31 ベースプレート(ベース部材)
32 ズームモータ(駆動部)
33 固定枠
33a 固定枠本体
33b 駆動ギア
33c カム溝
33d 直進溝
33e 導入溝
34 駆動枠
34a 駆動枠本体
34c 第1カム溝
34d 第2カム溝
35 直進枠
36 第1レンズ枠
37 第2レンズ枠
38 第3レンズ枠
39 フォーカスモータ
40 ストッパー(突起)
40a 切欠部
41 ストッパー本体
42 当接部
43 カムピン(カムフォロア部材)
A 光軸
G1 第1レンズ群
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
1 Digital camera (camera)
DESCRIPTION OF
22
32 Zoom motor (drive unit)
33 fixed
A Optical axis G1 First lens group G2 Second lens group G3 Third lens group
Claims (7)
ベース部材と、
前記ベース部材に固定された固定枠と、
前記固定枠に対して前記撮像光学系の光軸回りに回転可能にかつ前記光軸に沿った方向へ移動可能に、前記固定枠に支持される駆動枠と、を備え、
前記駆動枠は、外周側に形成された少なくとも3つのカムフォロア部材を有しており、
前記固定枠は、内周側に形成され前記カムフォロア部材が係合する少なくとも3つのカム溝と、前記カムフォロア部材を前記カム溝に導入するために前記ベース部材側に開口する少なくとも3つの導入溝と、を有しており、
前記ベース部材は、前記導入溝に挿入され前記カムフォロア部材と回転方向に当接可能な少なくとも1つの突起を有している、
レンズ鏡筒。 A lens barrel for holding an imaging optical system,
A base member;
A fixed frame fixed to the base member;
A drive frame supported by the fixed frame so as to be rotatable about the optical axis of the imaging optical system and movable in a direction along the optical axis with respect to the fixed frame;
The drive frame has at least three cam follower members formed on the outer peripheral side,
The fixed frame is formed on an inner peripheral side and engages with the cam follower member, and at least three introduction grooves opened on the base member side for introducing the cam follower member into the cam groove. , And
The base member has at least one protrusion inserted into the introduction groove and capable of contacting the cam follower member in the rotation direction.
Lens barrel.
請求項1に記載のレンズ鏡筒。 In a state where the cam follower member is in contact with the protrusion in the rotation direction, the cam follower member is positioned in a direction along the optical axis by the cam groove.
The lens barrel according to claim 1.
前記カムフォロア部材が前記突起と回転方向に当接している状態において、前記切欠部は、前記カムフォロア部材の一部を回転方向に収容している、
請求項2に記載のレンズ鏡筒。 A notch is formed on the cam groove side of the protrusion,
In a state where the cam follower member is in contact with the protrusion in the rotation direction, the cutout portion accommodates a part of the cam follower member in the rotation direction.
The lens barrel according to claim 2.
請求項1から3のいずれかに記載のレンズ鏡筒。 At least three of the protrusions are inserted into the at least three introduction grooves,
The lens barrel according to any one of claims 1 to 3.
請求項1から4のいずれかに記載のレンズ鏡筒。 The radial thickness of the protrusion is equal to or less than the distance between the inner peripheral surface of the fixed frame and the bottom surface of the introduction groove.
The lens barrel according to claim 1.
請求項1から5のいずれかに記載のレンズ鏡筒。 A drive unit fixed to the base member and further rotating the drive frame about the optical axis with respect to the fixed frame;
The lens barrel according to any one of claims 1 to 5.
前記レンズ鏡筒に保持される撮像光学系と、
前記撮像光学系により形成された被写体の光学像を撮像する撮像部と、
前記レンズ鏡筒を保持する外装部と、
を備えたカメラ。 The lens barrel according to any one of claims 1 to 6,
An imaging optical system held by the lens barrel;
An imaging unit that captures an optical image of a subject formed by the imaging optical system;
An exterior portion for holding the lens barrel;
With a camera.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007008149A JP2008175964A (en) | 2007-01-17 | 2007-01-17 | Lens barrel and camera |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007008149A JP2008175964A (en) | 2007-01-17 | 2007-01-17 | Lens barrel and camera |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010276793A (en) * | 2009-05-27 | 2010-12-09 | Olympus Imaging Corp | Lens barrel |
US10178283B2 (en) | 2014-08-14 | 2019-01-08 | Hanwha Technwin Co., Ltd. | Dome camera device |
-
2007
- 2007-01-17 JP JP2007008149A patent/JP2008175964A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010276793A (en) * | 2009-05-27 | 2010-12-09 | Olympus Imaging Corp | Lens barrel |
US10178283B2 (en) | 2014-08-14 | 2019-01-08 | Hanwha Technwin Co., Ltd. | Dome camera device |
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