JP2008191378A - 光学撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 鏡筒の光線漏れを遮断する遮光部材として摺動負荷が少なく、かつ組立性や作業効率を向上可能なものが求められていた。
【解決手段】 遮光部材の外周に逃げ形状（２１ｄ）を設けたことにより遮光部材の剛性を弱め移動カム環（２４）と飾りリング（２２）の隙間へ挿入し易く、また引き出し易くした。遮光部材の最外径は飾りリングの内径とほぼ等しくしたので偏芯が少なくでき、１群鏡筒（１４）の組み込みに支障なく遮光部材と移動カム環と飾りリングをユニット化することが出来る。
【選択図】 図１

Description

本発明は隙間から透過する漏れ光線を遮断する遮光部材を有する光学撮像装置に関するものである。

デジタルカメラ等の撮像装置のレンズを保持するユニット（以下、鏡筒とも称する）では複数の構成部材が相対移動する事によりズーム動作を行っている。

相対移動する部材間は適切な間隙を保ち、滑らかに動作する様に構成されている。その間隙から外部の光線が鏡筒内部に進入する事（以下、光線漏れと称する）が避けられない。そこで従来より光線漏れを防ぐ為の遮光部材が鏡筒内部に用いられることが多い。以下に従来技術について説明する。

たとえば、特許文献１ではフェルト等をゴム部材で移動環外周に圧接させて隙間を塞ぐと共に、該ゴム部材の一部を舌片形状として移動環に圧接させる。これにより遮光性がより向上するとしている。また、特許文献２ではリング状の台紙にリング状で弾性を有するシート材を張り合わせ、シート材の内径を移動環外周に圧接させる事によって遮光する。これにより、部品が少なく摺動負荷も少なく出来るとしている。
特開平０５−００５８２５号公報 実開平０５−０６１７１１号公報

しかしながら上記特許文献１では高い遮光性が得られるものの、占有するスペースが大きい、移動環と遮光部材間の摺動負荷が大きい、組み込み・分解に手間が掛かるという課題があった。

また、特許文献２では薄いシート材を用いているので占有スペースの課題は改善されているが、鏡筒への組み込み易さ・ばらし易さ、作業効率については言及されていない。またこの提案は移動環が光軸方向にのみ移動して回転移動はしない構成である。したがって、シート材と移動環が相対的に回転する場合に適した構成については言及されていない。

そこで本出願に係る第１の発明の目的は組み込みや分解が容易な遮光手段を提供するものである。

本出願に係る第２の発明の目的は周囲の部材とユニット化を容易とし、作業効率、組立性を向上した遮光手段を提供するものである。

本出願に係る第３の発明の目的はズーム中の回転で生じる摺動負荷が少ない遮光手段を提供するものである。

本出願に係る第４の発明の目的は特にズーム繰り出し方向において回転で生じる摺動負荷が少ない遮光手段を提供するものである。

本発明の特徴とするところは、光軸方向に相対的に変位可能な第１および第２の鏡筒と、第１の鏡筒の外周より小さな内径を有する第１の遮光部材及び、第１の遮光部材より高い剛性を有しかつ第１の遮光部材に貼り合わされる第２の遮光部材からなる遮光部材と、を有する鏡筒において、遮光部材は第１の鏡筒外周と嵌合しかつ第２の鏡筒先端に配置され、遮光部材の外周を分割する複数の逃げ形状を設けてあることを特徴としている。

以上説明したように、本発明によれば、組み込みや分解が容易なためユニット化が容易であり、更にズーム負荷を低減可能な遮光部材を提供することが出来る。

（実施例１）
本発明を最も良く表す光学撮像装置としてのレンズ鏡筒の断面図を図１に表す。

図１において、符号１は第１のレンズ群を構成する光学レンズ、２は第２のレンズ群を構成する光学レンズ、３は第３のレンズ群を構成する光学レンズを表している。なお本発明の光学系では第１群、第２群が倍率変化および像面補正を司り、第３群が焦点調節を行うフォーカスレンズである。

１１は第１群のレンズを保持する第１の鏡筒としての１群鏡筒１４の全面を覆う化粧板、１２は撮影光路を覆う位置と待避位置との間で開閉するレンズカバー、１３はレンズカバーを駆動する駆動リング部材、１４は前述の１群鏡筒である。

２１は本発明における遮光部材としての遮光シートであり、後述するように複数の部材が貼り合わされて構成されている。２２は遮光シート２１の脱落を防止するリング部材としての飾りリング、２３は１群鏡筒および後述する２群鏡筒４２の回転を規制して光軸方向に移動させる直進ガイド環である。２４は内面に配設したカム溝２４ａ、２４ｂによって１群鏡筒および２群鏡筒を保持しつつ光軸方向に移動せしめる第２の鏡筒としての移動カム環である。１群鏡筒１４と移動カム環２５とは、相対的に変位可能である。２５は内面に配設したカム溝２５ａによって前記移動カム環を保持しつつ光軸方向に移動せしめる固定筒である。２６は不図示のモーターにより光軸中心に回転され、内面にある不図示のガイド溝により前記移動カム環を光軸中心に回動させるための駆動環であり、外周にギア列からの駆動を伝達するギア２６ａがある。２７は駆動環の光軸方向先端を規制するとともに、レンズ鏡筒全体を覆うカバーとしての鏡筒カバーである。

３１はフォーカスレンズ３を保持するフォーカス保持枠３３を光軸方向に移動させるためのフォーカスモータ、３２はフォーカスモータ３１の回転軸に設けられたネジ部３１ａと螺合する送りナットである。ここで保持枠３３は不図示のガイド軸により光軸方向に移動可能に保持されている。

３４は鏡筒の基台であり、前記固定筒、鏡筒カバー、フォーカス保持枠、撮像素子（本実施例ではＣＣＤ）３６等を保持している。３５は撮像素子と不図示の回路を電気的に接続するためのフレキシブルプリント基板、３７はローパスフィルタである。

４１はシャッターや絞りからなる光量調節機構であり、駆動源４３により駆動される。４２は第２群レンズおよび前記光量調節機構を保持する第２群保持枠である。４４は前記駆動源に電源を供給するためのフレキシブルプリント基板である。

以上のような構成のレンズ鏡筒においてズーム動作について説明する。

説明を容易にするためズーム動作に関わる鏡筒構成を図２斜視図を用いて説明する。

不図示のズームモータ、不図示のズームギア列、駆動環ギア２６ａを介して駆動環２６に動力が伝達される。駆動環の内側には光軸方向と平行なガイド溝２６ｂが設けられていて、ガイド溝には移動カム環外周の突起２４ｄが摺動可能に嵌合している。一方移動カム環外周には円錐形状のフォロワ２４ｃがあり、固定筒内周の案内カム溝２５ａと摺動可能に嵌合している。この様な構成なので駆動環が回転すると移動カム環が光軸を中心軸として回転しながら、固定筒のカム溝に倣って光軸方向に進退移動することになる。

次に移動カム環の内側には直進ガイド環２３が回転自由に嵌合しており、説明を省略するが抜け止めがあって両者は光軸方向には一体的に移動する。また移動カム環の内壁には１群鏡筒２４と２群鏡筒４２とを案内するカム溝２４ａと２４ｂがある。１群鏡筒１４に固着された円錐形状のフォロワ１４ａと、２群鏡筒に一体的に構成された円錐形状のフォロワ４２ａが摺動可能に嵌合している。１群鏡筒の凸部１４ｂおよび２群鏡筒のフォロワ４２ａは直進ガイド環に設けられたガイド溝２３ａおよび２３ｂによって回転規制されている。これにより、直進ガイド環も凸部２３ｃが固定筒２５内壁のガイド溝２５ｃに勘合して回転規制されている。このため移動カム環が回転すると１群鏡筒１４と２群鏡筒４２は直進ガイド環に回転規制されて光軸方向のみに進退移動することになる。

以上のようなズーム鏡筒では部材相互間の摺動により動作が行われるため、各部材間には適度な隙間が必要となる。ところが外部からは隙間を通過して光線が進入することとなるため、部品相互間の隙間を少なくして光線の進入を防ぐことが重要である。この相反する要求を満たすために従来より隙間を塞ぐように遮光部材を用いて漏れ光線を遮断する事が行われてきた。本実施例では１群鏡筒と直進ガイド環の間からの漏れ光線が撮影画像に悪影響を及ぼすため、前述のように遮光部材を１群鏡筒の外周に配している。

次にこの遮光部材について図３により説明する。図は光軸と平行な方向の断面を表している。

遮光部材２１は以下の様な部材から構成されている。２１ａはＰＥＴなどの第２の遮光部材としての樹脂シートである。また、２１ｃは布地にゴムやウレタンなどを含浸させた遮光性を有する第１の遮光部材としての遮光材である。遮光シートの内径寸法は遮光効果を高めるために１群鏡筒外径よりも小さく設定されている。したがって、１群鏡に対してチャージした状態を保っている。シート２１ｃは１群鏡筒との摺動負荷を低減するため剛性が弱い材料を用いているのでそのままでは１群鏡筒の移動に追従してレンズ鏡筒外部に引き出されてしまう。そこで剛性を有するシート２１ａを接着剤２１ｂによって貼り合わせてある。

この様な遮光シートを移動カム環と飾りリングの間に配置する。ここで、その組立順には次の２通りが考えられる。一方はレンズ鏡筒を完成させたのち１群鏡筒の外側に遮光シートを挿入し、その後飾りリングを接着固定するものである。他方は予め移動カム環と飾りリングを接着固定しておき、遮光シートを隙間に挿入しておいてからレンズ鏡筒を組み立てるものである。前者は作業が容易だが塗布した接着剤が多いと内部に回り込み、遮光シートも一緒に接着してしまう問題がある。

また接着作業中や外部にはみ出た接着剤を拭き取る時は直接レンズ鏡筒に触れて作業するため不用意に想定外の力が加わることになり、レンズ鏡筒に悪影響を及ぼす恐れがある。一方後者は組み込み難いものの、接着剤が硬化してから遮光シートを挿入すれば接着剤によって固定される心配はなくなる。またユニット化することで作業効率が向上する効果がある。

ただし後者を実現するためには次の２つの課題を解決する必要がある。１つは移動カム環と飾りリングの隙間に遮光シートが挿入し易い構造とすることであり、もう１つは１群鏡筒を挿入する時に遮光シートの偏芯を防ぐことである。

まず前者について説明する。遮光シートは前述のように引き出されを防ぐためにシートと貼り合わせて剛性を高めてある。また遮光シートの外径は移動カム環内径よりも大きい。すると挿入時に遮光シートを移動カム環の内径以下に撓ませる事が困難となり組立性に問題がある。そこで本発明では図５に示す様な形状とすることによって剛性を弱めている。これは外径を分割し複数の逃げ形状２１ｄを設けるものである。外径を維持する理由は以下に説明する。

光学鏡筒を組み立てる順序としては移動カム環内周に直進ガイド環を嵌合させたのち１群鏡筒と２群鏡筒を移動カム環の案内カム溝に沿って挿入することになる。この際に遮光シート、移動カム環、飾りリングがユニット化されていると、遮光シートの内径を１群鏡筒が通過することになる。ところが遮光シートの内径は前述のように１群鏡筒外径よりも小さいので、１群鏡筒と遮光シートが偏芯していると１群鏡筒が遮光シートの内径に嵌合出来なくなってしまう。そこで遮光シートが光軸に対して偏芯が少なくなるよう、外径を飾りリングの内径とほぼ同じとし、偏芯量を最小限に抑制している。

以上の様にして遮光シートを挿入し易くし、偏芯を抑制可能とすることによって、図４に示したように遮光シートと移動カム環と飾りリングをユニット化することが可能となる。ユニット化は組み立て工程の作業効率を高める効果がある。また遮光シートを挿入し易くすることは同時に抜き取り易くする事でもあり、接着されてる飾りリングを剥がす事無く抜き取ることができるので部品の再利用の観点から効果がある。

次に遮光シートがズーム駆動に及ぼす負荷について説明する。

前述のように遮光シートは１群鏡筒に対してチャージした状態なので１群鏡筒の動作に追従しようとする。ここで１群鏡筒の軌跡を決める案内カム２４ａを図４に示す。図中のＳＩＮＫと記載した部分がレンズ鏡筒を収納した時の沈胴位置である。ＷＩＤＥと記載した部分がＷＩＤＥ端を、ＴＥＬＥと記載した部分がＴＥＬＥ端を表している。このように案内カムはＳＩＮＫ位置からＴＥＬＥ端の間で大きな移動量を持っている。これはつまりＳＩＮＫ位置とＴＥＬＥ端の間で移動カム環と１群鏡筒が光軸方向に相対的に移動することを意味する。このとき遮光シートも１群鏡筒と共に回転しながら光軸方向に進退している。すると１群鏡筒が移動カム環に対して突出する方向に移動する時（以降、繰り出しとも称する）遮光シートは樹脂シート２１ａが飾りリングに押しつけられながら回転摺動する事になる。樹脂シートには図３に示すような突起形状が円周上の６カ所に設けられている。この突起と飾りリングが当接して摺動するので摩擦負荷の発生を低減する事が出来る。なお突起がなくても樹脂シートには外周に逃げ形状があり、飾りリングとの接触面積が少なくなっているので回転による摩擦負荷の発生が緩和されている。

逆に１群鏡筒が移動カム環に収納される方向に移動する時（以降、繰り込みと称する）遮光シートは遮光材２１ｃが移動カム環の先端に押しつけられながら回転摺動する事になる。図６に示す様に、移動カム環先端の内径の半径をＲａ、遮光シート逃げ形状の外径をＲｂとすると、Ｒａ＞Ｒｂとなっている。つまり移動カム環と接触するのは逃げ形状以外の部分に限られるので、回転による摩擦負荷の発生が緩和されている。

（実施例２）
本発明を表す第２の実施例を図７に示す。

図７は実施例１において遮光シートを構成する樹脂シートと遮光材の並び順を逆転させたものである。図７において前述の説明と同一符号は説明を省略する。符号５１ａは樹脂シート、５１ｂは接着剤、５１ｃは遮光材であり、この３部材で遮光シート５１を構成している。５１ｅは飾りリング側に突出する突起である。この構成では摩擦係数が大きい遮光材に突起があるので、繰り出し時に飾りリングとの間で発生する摩擦負荷を更に低減する効果がある。

本発明の第１の実施例を表す鏡筒断面図 鏡筒のズーム機構部を表す分解斜視図 遮光シートの構成を表す断面図 ユニット構成を表す断面図 遮光シート形状を表す平面図 遮光シートと移動カム環の寸法関係を表す平面図 第２の実施例を表す断面図

符号の説明

２１ 遮光シート
２２ 飾りリング
２４ 移動カム環
５１ 遮光シート

Claims (4)

1. 光軸方向に相対的に変位可能な第１の鏡筒および第２の鏡筒と、
   前記第１の鏡筒の外周より小さな内径を有する第１の遮光部材、および前記第１の遮光部材より高い剛性を有しかつ前記第１の遮光部材に貼り合わされる第２の遮光部材からなる遮光部材と、を有する鏡筒において、
   前記遮光部材は前記第１の鏡筒の外周と嵌合しかつ前記第２の鏡筒の先端に配置され、前記遮光部材の外周を分割する複数の逃げ形状を設けてあることを特徴とする光学撮像装置。
2. 請求項１に記載の光学撮像装置において、
   前記第２の鏡筒の先端を覆うリング部材を有し、前記遮光部材は前記第２の鏡筒と前記リング部材が成す間に配置され、前記遮光部材の外径は前記リング部材の内径とほぼ等しいことを特徴とする光学撮像装置。
3. 請求項１に記載の光学撮像装置において、
   前記遮光部材の逃げ形状の外径は前記第２の鏡筒の先端の内径よりも小さいことを特徴とする光学撮像装置。
4. 請求項２に記載の光学撮像装置において、
   前記遮光部材の前記リング部材に隣接する側に突起形状を設けてあることを特徴とする光学撮像装置。

Images