JP2008233575A - Lens barrel, camera, personal digital assistant, and image input device - Google Patents
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Description
本発明は、1つの形態ではレンズ群の一部を撮像光軸から退避させつつレンズ群を沈胴し、他の1つの形態ではレンズ群を全て撮像光軸上に配置し且つ所定位置まで繰り出して使用するレンズ鏡胴に係り、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可能なズームレンズに好適なレンズ鏡胴、ならびにそのようなレンズ鏡胴を用いるカメラ、携帯型情報端末装置および画像入力装置に関するものである。 The present invention retracts the lens group while retracting a part of the lens group from the imaging optical axis in one form, and arranges all the lens groups on the imaging optical axis and extends to a predetermined position in the other form. In particular, a lens barrel suitable for a zoom lens capable of changing a focal length by relatively moving a plurality of lens groups, as well as a camera and a mobile phone using such a lens barrel The present invention relates to a type information terminal device and an image input device.
従来からディジタルカメラ等の撮像装置においては、ズームレンズ等のような撮影レンズの高性能化、ユーザーからの要求による小型化等の進展にともなって、撮影時以外には可動鏡胴がカメラ本体内部に沈胴するタイプの撮影レンズを有するものが要求されている。さらに、カメラ(撮像装置)本体に対する薄型化の要求により、沈胴収納状態での可動鏡胴部分の撮影光軸方向の寸法を極限にまで小さくすることが重要視されている。
このカメラ本体の薄型化の要請に応えるべく、従来から可動鏡胴のカメラ本体内部への沈胴収納時に、そのレンズ群の少なくとも一部を撮影光軸から退避させる技術が提案されている。このような技術では、可動鏡胴の収納時に、レンズ群の一部が撮影光軸から退避するので、可動鏡胴の撮像光軸方向の寸法を小さくすることができ、カメラ本体部(撮影装置本体部)を薄型化することが可能となる。例えば、特許文献1(特開2003−315861号)には、ズームレンズ系を構成する変倍に関与する複数の光学要素を有するズームレンズ鏡胴において、撮影状態では、前記複数の光学要素を、該複数の光学要素を収納する鏡筒部材内において同一の撮影光軸上に位置させ、沈胴状態では、前記複数の光学要素の一部を、前記撮影光軸と平行な前記鏡筒部材内に位置する退避光軸上に退避させ、且つ該退避した光学要素と退避しない光学要素の少なくとも一部とをそれぞれ独立させて後退させて撮影が不能な状態とすることが開示されている。
Conventionally, in an imaging apparatus such as a digital camera, a movable lens barrel is provided inside the camera body except during shooting due to progress in performance of a shooting lens such as a zoom lens and downsizing according to a request from a user. There is a need for a lens having a photographic lens that is retractable. Further, due to the demand for thinning the camera (imaging device) body, it is important to reduce the dimension of the movable lens barrel in the retracted storage state in the photographing optical axis direction to the limit.
In order to meet the demand for a thinner camera body, a technique has been proposed in which at least a part of the lens group is retracted from the photographing optical axis when the movable barrel is retracted into the camera body. In such a technique, when the movable lens barrel is stored, a part of the lens group is retracted from the imaging optical axis, so that the size of the movable lens barrel in the imaging optical axis direction can be reduced, and the camera body (imaging device) It is possible to make the main body part thinner. For example, in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-315861), in a zoom lens barrel having a plurality of optical elements involved in zooming constituting a zoom lens system, in the shooting state, the plurality of optical elements are In the lens barrel member that houses the plurality of optical elements, it is positioned on the same photographing optical axis, and in the retracted state, a part of the plurality of optical elements is placed in the lens barrel member that is parallel to the photographing optical axis. It is disclosed that the retracted optical element is retracted on the retracted optical axis, and the retracted optical element and at least a part of the optical element that is not retracted are independently retracted to make the photographing impossible.
一方、特許文献2(特開2003−149723号)には、撮影レンズ、光学フィルタ、撮像素子を順に配置した撮影光学系を備えたカメラにおいて、前記撮影レンズの少なくとも一部を光軸方向に移動する第1の移動手段と、前記撮影レンズの残部の少なくとも一部および前記光学フィルタの少なくとも一方を光軸と直交する方向に移動する第2の移動手段と、前記第2の移動手段により前記撮影レンズの残部の少なくとも一部および前記光学フィルタの少なくとも一方が所定の位置に退避したことを検知する第2の検知手段と、前記第2の検知手段が前記撮影レンズの残部の少なくとも一部および前記光学フィルタの少なくとも一方の退避を検知した後に前記撮影レンズの前記少なくとも一部を、前記撮影レンズの残部の少なくとも一部および前記光学フィルタの少なくとも一方が配置されていた光軸上の位置に後退させるべく制御する制御手段とを備えたカメラが開示されている。
上述した特許文献1および特許文献2等に開示された構成では、撮影光軸から退避されるレンズ群の退避位置が実質的にカメラ本体部のレンズ鏡胴における固定筒の最大外径の内側となっている。このため、これら特許文献1および特許文献2の構成では、可動鏡胴収納時の撮影光軸方向の寸法を小さくすることはできるが、固定筒の外径が大きくなるため、カメラ(撮像装置)本体を正面の物体側からみた場合にその大きさが大きくなる傾向がある。
このような問題に対処すべく、本出願人は、後述する特許文献3(特開2006−330657号)に係る発明を提案した。
On the other hand, in Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-149723), in a camera having a photographing optical system in which a photographing lens, an optical filter, and an image sensor are arranged in order, at least a part of the photographing lens is moved in the optical axis direction. First moving means, second moving means for moving at least one part of the remaining portion of the photographing lens and at least one of the optical filters in a direction orthogonal to the optical axis, and the photographing by the second moving means. Second detection means for detecting that at least one part of the remaining part of the lens and at least one of the optical filters have been retracted to a predetermined position, and wherein the second detection means is at least part of the remaining part of the photographing lens and the After detecting at least one retraction of the optical filter, the at least part of the photographing lens is replaced with at least part of the remaining part of the photographing lens. Preliminary the optical camera at least one of the filter and control means for controlling so as to retract to the position on the optical axis are arranged is disclosed.
In the configuration disclosed in
In order to deal with such a problem, the present applicant has proposed an invention according to Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-330657) described later.
上述した特許文献1および特許文献2等のような構成に対して、複数のレンズ群の少なくとも一部を沈胴させて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対物側に移動することにより撮影状態とするために、前記複数のレンズ群を各レンズ群毎にそれぞれ保持する複数のレンズ保持枠と、前記レンズ保持枠を内部に保持する可動鏡筒と、前記可動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たものにおいて、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撮影光軸上に位置させ、沈胴状態では少なくとも1つのレンズ群を前記撮影光軸とは異なる位置で且つ他のレンズ群を保持する可動鏡筒の最大外径よりも外側に退避させるために、前記少なくとも1つのレンズ群を保持して移動させる退避レンズ保持枠を含むレンズ鏡胴が特許文献3等によって提案されている。
この構成では、前記退避レンズ保持枠は、前記他のレンズ群を保持する可動鏡筒の最大外径よりも外側に退避するが、前記退避レンズ保持枠の退避スペースはあまり大きく取ると、カメラ全体のサイズが大きくなってしまうので、前記退避レンズ保持枠の退避スペースは、可能な限り小さく構成する必要がある。しかしながら、前記退避レンズ保持枠の退避スペースをあまり小さくしすぎると、前記退避レンズ保持枠の退避位置のバラツキを吸収することができずに、他の部材に干渉してしまい、作動不良を起こしてしまうことになる。そのため、ある一定の退避スペースを確保する必要があった。
In contrast to the configurations such as
In this configuration, the retractable lens holding frame retracts outside the maximum outer diameter of the movable lens barrel that holds the other lens group, but if the retracting space of the retractable lens holding frame is too large, the entire camera Therefore, the retracting space of the retractable lens holding frame needs to be configured as small as possible. However, if the retracting space of the retractable lens holding frame is too small, variations in the retracted position of the retractable lens retaining frame cannot be absorbed, causing interference with other members, resulting in malfunction. It will end up. Therefore, it is necessary to secure a certain evacuation space.
このように、前記退避レンズ保持枠にはカムが形成され、前記カムは、リードスクリュー上を移動する雌ねじ部材に設けられるカムフォロワ突起を利用して、前記退避レンズを撮影位置および収納位置に駆動するような形状を有しており、さらに前記雌ねじ部材の回転規制、いわゆる回転止めは、従来はレンズの固定鏡筒と一体的に構成される樹脂部材のスリットに突出部を係合させることによって達成していた。しかしながら、スリットは、固定鏡筒と一体的に形成されるため、リードスクリューに対するスリットの相対位置精度を容易に高めることができず、各部の成型誤差や組み付け誤差等に起因して、前記退避レンズ保持枠を駆動するカムフォロワ突起の回転方向位置にばらつきが生じるのを抑えることができなかった。このため退避レンズ保持枠の前記退避スペースを小さくすることができず、レンズ鏡胴を小型化し、さらにはこのレンズ鏡胴を用いて、より小型のカメラ、携帯型情報端末および画像入力装置を構成することができなかった。 Thus, the retractable lens holding frame is formed with a cam, and the cam drives the retractable lens to the photographing position and the retracted position using the cam follower projection provided on the female screw member that moves on the lead screw. Further, the rotation restriction of the female screw member, so-called rotation prevention, is achieved by engaging a protrusion with a slit of a resin member that is integrally formed with a fixed lens barrel of the lens. Was. However, since the slit is formed integrally with the fixed lens barrel, the relative positional accuracy of the slit with respect to the lead screw cannot be easily increased, and the retractable lens is caused by molding errors or assembly errors of each part. Variations in the rotational position of the cam follower protrusion that drives the holding frame could not be suppressed. Therefore, the retracting space of the retractable lens holding frame cannot be reduced, the lens barrel is downsized, and further, a smaller camera, a portable information terminal, and an image input device are configured using the lens barrel. I couldn't.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、複数のレンズ群の少なくとも一部を沈胴させて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対物側に移動することにより撮影状態とするために、前記複数のレンズ群を各レンズ群毎にそれぞれ保持する複数のレンズ保持枠と、前記レンズ保持枠を内部に保持する可動鏡筒と、前記可動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撮影光軸上に位置させ、沈胴状態では少なくとも1つのレンズ群を前記撮影光軸とは異なる位置で且つ他のレンズ群を保持する可動鏡筒の最大外径よりも外側に退避させるために、前記少なくとも1つのレンズ群を保持して移動させる退避レンズ保持枠を含み、前記退避レンズ保持枠には、リードスクリュー上を移動する雌ねじ部材の側部に形成されたカムフォロワ突起に係合して、前記退避レンズを撮影位置および収納位置に駆動するためのカムが形成されているレンズ鏡胴において、リードスクリュー上を移動する雌ねじ部材の回転方向位置のばらつきを低減し、退避レンズ保持枠の退避位置のばらつきを抑制して、退避レンズ保持枠の退避スペースを狭小化し一層小型に構成することを可能とするレンズ鏡胴、ならびにそれを用いるカメラ、携帯型情報端末装置および画像入力装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and by retracting at least a part of a plurality of lens groups and moving at least a part of the lens groups from the retracted state in which the lens group is housed to the object side. In order to obtain a shooting state, a plurality of lens holding frames that hold the plurality of lens groups for each lens group, a movable lens barrel that holds the lens holding frame inside, and the movable lens barrel through the movable lens barrel. Lens holding frame driving means for driving the lens holding frame, and the lens holding frame positions all the lens groups on the same photographing optical axis in the photographing state, and at least one lens group in the retracted state. Retractable lens holder for holding and moving the at least one lens group in order to retreat outside the maximum outer diameter of the movable lens barrel that holds the other lens group at a position different from the optical axis The retractable lens holding frame includes a cam for driving the retractable lens to the photographing position and the storage position by engaging with a cam follower protrusion formed on a side portion of the female screw member that moves on the lead screw. In the formed lens barrel, the variation in the rotational direction position of the female screw member moving on the lead screw is reduced, the variation in the retraction position of the retraction lens holding frame is suppressed, and the retraction space of the retraction lens holding frame is reduced. It is an object of the present invention to provide a lens barrel that can be made more compact and a camera, a portable information terminal device, and an image input device using the lens barrel.
本発明の請求項1の目的は、特に、リードスクリュー上を移動する雌ねじ部材の回転方向位置のばらつきを低減して、退避レンズ保持枠の退避位置のばらつきを抑制し、退避レンズ保持枠の退避スペースを狭小化して一層小型に構成することを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項2の目的は、特に、これまで退避レンズ保持枠のカム等の形状の設計変更、金型修正によって低減していた退避レンズ保持枠の収納位置に関連する各部品のばらつきを容易に吸収することができ、少ないコストで前記収納位置の調整精度を向上して、確保すべき退避スペースをさらに小さくすることが可能なレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項3の目的は、特に、退避レンズ保持枠の収納位置の精度を向上して、収納位置に関連する各部品のばらつきを吸収する確保すべき退避スペースをさらに小さくすることを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項4の目的は、特に、撮像用光学系のレンズ鏡胴におけるリードスクリュー上を移動する雌ねじ部材の回転方向位置のばらつきを低減して、退避レンズ保持枠の退避位置のばらつきを抑制し、退避レンズ保持枠の退避スペースを狭小化して一層小型に構成することを可能とするカメラを提供することにある。
The object of
The object of the second aspect of the present invention is to reduce the variation of each component related to the retracted lens holding frame storage position, which has been reduced by the design change of the shape of the cam of the retractable lens holding frame and the mold correction. An object of the present invention is to provide a lens barrel that can be easily absorbed, can improve the adjustment accuracy of the storage position at a low cost, and can further reduce a retreat space to be secured.
The object of
The object of
本発明の請求項5の目的は、特に、カメラ機能部の撮像用光学系のレンズ鏡胴におけるリードスクリュー上を移動する雌ねじ部材の回転方向位置のばらつきを低減して、退避レンズ保持枠の退避位置のばらつきを抑制し、退避レンズ保持枠の退避スペースを狭小化して一層小型に構成することを可能とする携帯型情報端末装置を提供することにある。
本発明の請求項6の目的は、特に、撮像用光学系のレンズ鏡胴におけるリードスクリュー上を移動する雌ねじ部材の回転方向位置のばらつきを低減して、退避レンズ保持枠の退避位置のばらつきを抑制し、退避レンズ保持枠の退避スペースを狭小化して一層小型に構成することを可能とする画像入力装置を提供することにある。
The object of
The object of
請求項1に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、上述した目的を達成するために、
複数のレンズ群の少なくとも一部を沈胴させて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対物側に移動することにより撮影状態とするレンズ鏡胴であって、
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、前記レンズ保持枠を内部に保持する可動レンズ鏡筒と、前記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位置させ、沈胴状態では少なくとも1つのレンズを含む退避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、前記退避レンズを保持し且つ移動させる退避レンズ保持枠を含むレンズ鏡胴において、
前記退避レンズ保持枠にはカムが形成されており、前記カムは、リードスクリュー上を移動する雌ねじ部材の側部に形成されたカムフォロワ突起に係合して、前記退避レンズを撮影位置および収納位置に駆動するための形状を有し、且つ
前記雌ねじ部材の回転方向位置を規制して前記退避レンズ保持枠の退避位置を決定するガイド部材を設けたことを特徴としている。
In order to achieve the above-described object, a lens barrel according to the present invention described in
A lens barrel that is in a photographing state by moving at least a part of the lens group from the retracted state in which at least a part of the plurality of lens groups is retracted to house the lens group to the objective side,
A plurality of lens holding frames that respectively hold the plurality of lens groups, a movable lens barrel that holds the lens holding frame inside, and a lens holding frame drive that drives the lens holding frame via the movable lens barrel Means and
The lens holding frame is configured so that all lens groups are positioned on the same optical axis in a photographing state, and a retracting lens including at least one lens is retracted outside the inner diameter of the movable lens barrel in a retracted state. In a lens barrel including a retractable lens holding frame for holding and moving the retractable lens,
A cam is formed on the retractable lens holding frame, and the cam engages with a cam follower protrusion formed on a side portion of a female screw member that moves on a lead screw, so that the retractable lens is in a photographing position and a retracted position. And a guide member for determining the retracted position of the retractable lens holding frame by restricting the rotational direction position of the female screw member.
請求項2に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項1のレンズ鏡胴であって、
前記雌ねじ部材の回転方向位置を規制して前記退避レンズ保持枠の退避位置を決定するガイド部材は、少なくとも退避位置決定部位側の端部におけるその保持配設位置を調整可能としてなることを特徴としている。
請求項3に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項1または請求項2のレンズ鏡胴であって、
前記雌ねじ部材の回転方向位置を規制して前記退避レンズ保持枠の退避位置を決定するガイド部材は、前記雌ねじ部材の移動方向に沿って配設される金属の軸からなることを特徴としている。
請求項4に記載した本発明に係るカメラは、
撮像用光学系として、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のレンズ鏡胴を含むことを特徴としている。
請求項5に記載した本発明に係る携帯型情報端末装置は、
カメラ機能部の撮像用光学系として、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のレンズ鏡胴を含むことを特徴としている。
請求項6に記載した本発明に係る画像入力装置は、
撮像用光学系として、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のレンズ鏡胴を含むことを特徴としている。
A lens barrel according to a second aspect of the present invention is the lens barrel according to the first aspect,
The guide member that regulates the rotational position of the female screw member and determines the retracted position of the retractable lens holding frame can be adjusted at least at the end of the retracted position determining portion. Yes.
A lens barrel according to a third aspect of the present invention is the lens barrel according to the first or second aspect,
The guide member that restricts the rotational direction position of the female screw member and determines the retracted position of the retractable lens holding frame is composed of a metal shaft disposed along the moving direction of the female screw member.
A camera according to the present invention described in
As an imaging optical system, the lens barrel according to any one of
A portable information terminal device according to the present invention described in
The image pickup optical system of the camera function unit includes the lens barrel according to any one of
An image input device according to the present invention described in
As an imaging optical system, the lens barrel according to any one of
本発明によれば、複数のレンズ群の少なくとも一部を沈胴させて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対物側に移動することにより撮影状態とするために、前記複数のレンズ群を各レンズ群毎にそれぞれ保持する複数のレンズ保持枠と、前記レンズ保持枠を内部に保持する可動鏡筒と、前記可動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撮影光軸上に位置させ、沈胴状態では少なくとも1つのレンズ群を前記撮影光軸とは異なる位置で且つ他のレンズ群を保持する可動鏡筒の最大外径よりも外側に退避させるために、前記少なくとも1つのレンズ群を保持して移動させる退避レンズ保持枠を含み、前記退避レンズ保持枠には、リードスクリュー上を移動する雌ねじ部材の側部に形成されたカムフォロワ突起に係合して、前記退避レンズを撮影位置および収納位置に駆動するためのカムが形成されているレンズ鏡胴において、リードスクリュー上を移動する雌ねじ部材の回転方向位置のばらつきを低減し、退避レンズ保持枠の退避位置のばらつきを抑制して、退避レンズ保持枠の退避スペースを狭小化し一層小型に構成することを可能とするレンズ鏡胴、ならびにそれを用いるカメラ、携帯型情報端末装置および画像入力装置を提供することができる。 According to the present invention, in order to change the at least part of the plurality of lens groups into the photographing state by moving at least part of the lens groups to the objective side from the retracted state in which the lens group is accommodated, the plurality A plurality of lens holding frames for holding each lens group, a movable barrel holding the lens holding frame therein, and a lens holding frame for driving the lens holding frame via the movable barrel Driving means, and the lens holding frame positions all the lens groups on the same photographing optical axis in the photographing state, and at least one lens group in a position different from the photographing optical axis in the retracted state and the other. A retractable lens holding frame for holding and moving the at least one lens group in order to retract outside the maximum outer diameter of the movable lens barrel that holds the lens group. Is a lens barrel in which a cam for driving the retractable lens to a photographing position and a storage position is formed by engaging with a cam follower protrusion formed on a side portion of a female screw member that moves on a lead screw. It is possible to reduce the variation in the rotational direction position of the female screw member moving on the lead screw, suppress the variation in the retracted position of the retractable lens holding frame, narrow the retracting space of the retractable lens retaining frame, and further reduce the size. And a camera, a portable information terminal device, and an image input device using the lens barrel.
すなわち本発明の請求項1のレンズ鏡胴によれば、複数のレンズ群の少なくとも一部を沈胴させて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対物側に移動することにより撮影状態とするレンズ鏡胴であって、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、前記レンズ保持枠を内部に保持する可動レンズ鏡筒と、前記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位置させ、沈胴状態では少なくとも1つのレンズを含む退避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、前記退避レンズを保持し且つ移動させる退避レンズ保持枠を含むレンズ鏡胴において、前記退避レンズ保持枠にはカムが形成されており、前記カムは、リードスクリュー上を移動する雌ねじ部材の側部に形成されたカムフォロワ突起に係合して、前記退避レンズを撮影位置および収納位置に駆動するための形状を有し、且つ前記雌ねじ部材の回転方向位置を規制して前記退避レンズ保持枠の退避位置を決定するガイド部材を設けたことにより、リードスクリュー上を移動する雌ねじ部材の回転方向位置のばらつきを低減して、退避レンズ保持枠の退避位置のばらつきを抑制し、退避レンズ保持枠の退避スペースを狭小化して一層小型に構成することが可能となる。 That is, according to the lens barrel of the first aspect of the present invention, at least a part of the plurality of lens groups is retracted, and at least a part of the lens group is moved to the objective side from the retracted state in which the lens group is accommodated. A lens barrel that is in a photographing state, a plurality of lens holding frames that respectively hold the plurality of lens groups, a movable lens barrel that holds the lens holding frame therein, and the movable lens barrel A lens holding frame driving means for driving the lens holding frame, wherein the lens holding frame positions all the lens groups on the same optical axis in the photographing state and includes at least one lens in the retracted state. A retractable lens holding frame for holding and moving the retractable lens so that the retractable lens is retracted outside the inner diameter of the movable lens barrel. A cam is formed on the holding frame, and the cam engages with a cam follower protrusion formed on a side portion of the female screw member that moves on the lead screw to drive the retractable lens to the photographing position and the storage position. And a rotational position of the female screw member that moves on the lead screw by providing a guide member that regulates the rotational position of the female screw member and determines the retracted position of the retractable lens holding frame. It is possible to reduce the variation in the retraction position, suppress the variation in the retraction position of the retraction lens holding frame, narrow the retraction space of the retraction lens holding frame, and further reduce the size.
また、本発明の請求項2のレンズ鏡胴によれば、請求項1のレンズ鏡胴において、前記雌ねじ部材の回転方向位置を規制して前記退避レンズ保持枠の退避位置を決定するガイド部材は、少なくとも退避位置決定部位側の端部におけるその保持配設位置を調整可能としてなることにより、特に、これまで退避レンズ保持枠のカム等の形状の設計変更、金型修正によって低減していた退避レンズ保持枠の収納位置に関連する各部品のばらつきを容易に吸収することができ、少ないコストで前記収納位置の調整精度を向上して、確保すべき退避スペースをさらに小さくすることが可能となる。
本発明の請求項3のレンズ鏡胴によれば、請求項1または請求項2のレンズ鏡胴において、前記雌ねじ部材の回転方向位置を規制して前記退避レンズ保持枠の退避位置を決定するガイド部材は、前記雌ねじ部材の移動方向に沿って配設される金属の軸からなることにより、特に、退避レンズ保持枠の収納位置の精度を向上して、収納位置に関連する各部品のばらつきを吸収する確保すべき退避スペースをさらに小さくすることが可能となる。
According to the lens barrel of
According to a lens barrel of a third aspect of the present invention, in the lens barrel of the first or second aspect, a guide for restricting a rotational direction position of the female screw member and determining a retracted position of the retractable lens holding frame. The member is made of a metal shaft disposed along the moving direction of the female screw member, and in particular, improves the accuracy of the storage position of the retractable lens holding frame, and varies the parts related to the storage position. It is possible to further reduce the retreat space to be absorbed.
そして、本発明の請求項4のカメラによれば、撮像用光学系として、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のレンズ鏡胴を含むことにより、特に、撮像用光学系のレンズ鏡胴におけるリードスクリュー上を移動する雌ねじ部材の回転方向位置のばらつきを低減して、退避レンズ保持枠の退避位置のばらつきを抑制し、退避レンズ保持枠の退避スペースを狭小化して一層小型に構成することが可能となる。
本発明の請求項5の携帯型情報端末装置によれば、カメラ機能部の撮像用光学系として、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のレンズ鏡胴を含むことにより、特に、カメラ機能部の撮像用光学系のレンズ鏡胴におけるリードスクリュー上を移動する雌ねじ部材の回転方向位置のばらつきを低減して、退避レンズ保持枠の退避位置のばらつきを抑制し、退避レンズ保持枠の退避スペースを狭小化して一層小型に構成することが可能となる。
本発明の請求項6の画像入力装置によれば、撮像用光学系として、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のレンズ鏡胴を含むことにより、特に、撮像用光学系のレンズ鏡胴におけるリードスクリュー上を移動する雌ねじ部材の回転方向位置のばらつきを低減して、退避レンズ保持枠の退避位置のばらつきを抑制し、退避レンズ保持枠の退避スペースを狭小化して一層小型に構成することが可能となる。
And according to the camera of
According to the portable information terminal device of the fifth aspect of the present invention, especially by including the lens barrel according to any one of the first to third aspects as an imaging optical system of the camera function unit, , The variation in the rotational direction position of the female screw member moving on the lead screw in the lens barrel of the imaging optical system of the camera function unit is reduced, and the variation in the retracted position of the retractable lens retaining frame is suppressed, and the retractable lens retaining frame It is possible to reduce the retreat space and further reduce the size.
According to the image input device of
以下、本発明の実施の形態に基づき、図面を参照して本発明に係るレンズ鏡胴、ならびにそのレンズ鏡胴を備えたカメラ、携帯型情報端末装置および画像入力装置を詳細に説明する。
まず、本発明に係るレンズ鏡胴の一つの実施の形態について説明する。なお、以下の発明の実施の形態および図面に記載された事項は、全て説明のために用いている一つの例に過ぎず、実施の形態に係る説明および図面自体が本発明の技術的範囲を限定するわけではない。
図1〜図22は、本発明の実施の形態に係るレンズ鏡胴を含む光学系装置の要部の構成および種々の動作状態を示している。このレンズ鏡胴を含む光学系装置は、この場合、ディジタルカメラ等のカメラの撮像光学系として用い得るように構成している。
Hereinafter, based on an embodiment of the present invention, a lens barrel according to the present invention, a camera including the lens barrel, a portable information terminal device, and an image input device will be described in detail with reference to the drawings.
First, an embodiment of a lens barrel according to the present invention will be described. It should be noted that the matters described in the following embodiments and drawings are merely examples used for the description, and the descriptions and drawings according to the embodiments themselves are within the technical scope of the present invention. It is not limited.
1 to 22 show the configuration and various operating states of the main part of an optical system apparatus including a lens barrel according to an embodiment of the present invention. In this case, the optical system apparatus including the lens barrel is configured to be used as an imaging optical system of a camera such as a digital camera.
図1は、レンズ群を沈胴させて収納した沈胴収納状態におけるレンズ鏡胴部分の構成を物体側から見た斜視図、図2は、図1の状態における要部の構成を結像面側から見た斜視図、図3は、レンズバリアを閉じた沈胴収納状態におけるレンズ鏡胴およびレンズバリアを含む光学系装置の構成を物体側から見た斜視図、図4は、図3の状態における要部の構成を結像面側から見た斜視図、図5は、レンズ群を突出させた撮影状態において開いたレンズバリアを閉じようとしている状態におけるレンズ鏡胴部分およびレンズバリア部分の要部の構成を結像面側から見た斜視図、図6は、レンズ群を突出させた撮影状態におけるレンズ鏡胴部分の要部の構成を結像面側から見た斜視図、図7は、第3レンズ群を保持する第3レンズ保持枠および衝突防止片の動作を説明するため、レンズ群の沈胴収納状態における第3レンズ保持枠、衝突防止片および第4レンズ保持枠部分の配置構成を物体側から見た斜視図、そして図8は、第3レンズ群を保持する第3レンズ保持枠および衝突防止片の動作を説明するため、レンズ群を突出した撮影状態における第3レンズ保持枠、衝突防止片および第4レンズ保持枠部分の配置構成を物体側から見た斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view of the configuration of the lens barrel portion in the retracted storage state in which the lens group is retracted and stored, viewed from the object side, and FIG. 2 shows the configuration of the main part in the state of FIG. FIG. 3 is a perspective view, FIG. 3 is a perspective view of the configuration of the optical system apparatus including the lens barrel and the lens barrier in the retracted state where the lens barrier is closed, and FIG. FIG. 5 is a perspective view of the configuration of the lens unit viewed from the image plane side, and FIG. 5 is a perspective view of the main part of the lens barrel part and the lens barrier part in a state where the lens barrier opened in the photographing state in which the lens group is projected is being closed. FIG. 6 is a perspective view of the configuration viewed from the imaging plane side, and FIG. 7 is a perspective view of the configuration of the main part of the lens barrel portion in the shooting state in which the lens group is projected. Third lens holding frame for holding three lens groups and collision FIG. 8 is a perspective view of the arrangement configuration of the third lens holding frame, the collision prevention piece, and the fourth lens holding frame portion in the retracted state of the lens group as viewed from the object side, and FIG. In order to explain the operation of the third lens holding frame and the collision prevention piece for holding the three lens groups, the arrangement configuration of the third lens holding frame, the collision prevention piece, and the fourth lens holding frame portion in the shooting state in which the lens group is projected. It is the perspective view seen from the object side.
図9は、(a)レンズ群を突出した望遠位置状態と沈胴させて収納した沈胴状態および(b)レンズ群を突出した広角位置状態のレンズ鏡胴における各レンズ群、レンズ保持枠ならびに各種レンズ鏡筒の要部をそれぞれ示す縦断面図である。図10は、第2の回転筒に形成されたカム溝の形状を展開して模式的に示す展開図、図11は、カム筒に形成されたカム溝の形状を展開して模式的に示す展開図、図12は、第1のライナーに形成されたカム溝およびキー溝の形状を展開し且つヘリコイドを省略して模式的に示す展開図、図13は、固定枠に形成されたカム溝およびキー溝の形状を展開し且つヘリコイドを省略して模式的に示す展開図、図14は、ヘリコイドを含む詳細図、図15は、ヘリコイドに嵌合する第1の回転鏡胴の斜視図、図16は、第3レンズ保持枠およびその駆動操作系の構成を示す側面図、図17は、図16の第3レンズ保持枠およびその駆動操作系の構成を示す斜視図、図18は、第3レンズ保持枠およびその駆動系の構成を示す斜視図、図19は、第3レンズ保持枠の動作を説明するため、第3レンズ保持枠部分を物体側から見た正面図、そして図20は、シャッタ部分の斜視図である。 9A shows a lens group, a lens holding frame, and various lenses in a lens barrel in which the lens group is in a telephoto position in which the lens group protrudes and in a retracted state in which the lens group is retracted, and in FIG. It is a longitudinal cross-sectional view which shows the principal part of a lens-barrel, respectively. FIG. 10 is a developed view schematically showing the shape of the cam groove formed in the second rotating cylinder, and FIG. 11 is a developed view schematically showing the shape of the cam groove formed in the cam cylinder. FIG. 12 is a development view, FIG. 12 is a development view schematically showing the shape of the cam groove and the key groove formed in the first liner and omitting the helicoid, and FIG. 13 is the cam groove formed in the fixed frame. And FIG. 14 is a detailed view including the helicoid, FIG. 15 is a perspective view of the first rotating lens barrel fitted into the helicoid, 16 is a side view showing the configuration of the third lens holding frame and its driving operation system, FIG. 17 is a perspective view showing the configuration of the third lens holding frame and its driving operation system in FIG. 16, and FIG. FIG. 19 is a perspective view showing the configuration of the three-lens holding frame and its drive system. To explain the operation of the lens holding frame, a front view seen third frame portion from the object side, and FIG. 20 is a perspective view of the shutter portion.
さらに、図21は、第4レンズ保持枠およびその駆動操作系の要部の構成を具体的に示す斜視図、そして図22は、図21の一部を省略して、第4レンズ保持枠およびその駆動操作系の要部の構成を図21とは異なる角度から見た斜視図である。
図1〜図22において、レンズ鏡胴を含む光学系装置は、第1レンズ群11、第2レンズ群12、第3レンズ群13、第4レンズ群14、シャッタ/絞りユニット15、固体撮像素子16、第1レンズ保持枠17、カバーガラス18、ローパスフィルタ19、固定枠21、第1の回転筒22、第1のライナー23、第2の回転筒24、第2のライナー25、カム筒26、直進筒27、第3レンズ保持枠31、第3群主ガイド軸32、第3群副ガイド軸33、第3群リードスクリュー34、第3群雌ねじ部材35、衝撃防止片36、圧縮トーションスプリング37、第3群フォトインタラプタ38(図17、図19)、第4レンズ保持枠41、第4群副ガイド軸42、第4群スプリング43(図7、図8)、第4群主ガイド軸44、第4群リードスクリュー45、第4群雌ねじ部材46、第4群フォトインタラプタ47、ズームモータ51(図1)、第3群モータ52、第4群モータ53、バリア制御片61、レンズバリア62、バリア駆動系63、ギア71,72,73,74、押さえ板81および鏡胴ベース82を具備している。
Further, FIG. 21 is a perspective view specifically showing the configuration of the main part of the fourth lens holding frame and its driving operation system, and FIG. 22 is a part of FIG. It is the perspective view which looked at the structure of the principal part of the drive operation system from the angle different from FIG.
1 to 22, an optical system apparatus including a lens barrel includes a
主として図9を参照して、撮影状態について説明する。図9に示すように、第1レンズ群11、第2レンズ群12、第3レンズ群13および第4レンズ群14は、物体側から順次配列されるとともに、第2レンズ群12と第3レンズ群13の間に、シャッタ/絞りユニット15が、挿入配置され、第4レンズ群14の像面側には、CCD(電荷結合素子)等を用いて構成される固体撮像素子16が配置される。これら第1レンズ群11〜第4レンズ群14は、焦点距離可変のズームレンズを構成する。第1レンズ群11は、1枚以上のレンズからなり、該第1レンズ群11を一体的に保持する第1レンズ保持枠17を介して直進筒27に固定保持されている。
第2レンズ群12は、1枚以上のレンズからなり、該第2レンズ群12を一体的に保持する第2レンズ保持枠(明確には図示されていない)に形成されたカムフォロワが図11に示すカム筒26の第2レンズ群用のカム溝に挿通されて第2のライナー25の直進溝25aに係合し、これらカム筒26および第2のライナー25により支持されている。シャッタ/絞りユニット15は、シャッタおよび開口絞りを含み、該シャッタ/絞りユニット15に一体的に形成されたカムフォロワが図11に示すカム筒26のシャッタ/絞り用のカム溝に挿通されて第2のライナー25の直進溝25aに係合し、これらカム筒26および第2のライナー25により支持されている。
The shooting state will be described mainly with reference to FIG. As shown in FIG. 9, the
The
固定枠21の固定筒の内面には、図13および図14に示すように、軸方向に沿う直進溝およびカム溝が形成されており、ヘリコイド状のカム溝には、図15に示すように第1の回転筒22の基端部外周面に形成されたヘリコイド状のカムフォロワが係合しており、固定枠21の固定筒の直進溝には、第1のライナー23の基端部外周に突出形成されたキー部が係合している。第1の回転筒22の内面には光軸に直行する面に沿う案内溝が形成されており、第1のライナー23の基端部近傍の外周面に突設された直進案内部材であるフォロワ(またはキー)が係合している。第1のライナー23の内面には、光軸方向に沿う直線溝とヘリコイドが形成され、さらに第1のライナー23には、第2の回転筒24の基端部近傍の外周面に突設されたカムフォロワを挿通するための逃げ溝が形成されている。
第2の回転筒24の基端部の外周面にはヘリコイドが形成され、第1のライナー23の内周に設けられたヘリコイドに螺合するとともに、該第2の回転筒24の基端部近傍の外周面に突設されたカムフォロワが、第1のライナー23のライナー(直線溝)を通して第1の回転筒22の内周に設けられた直線溝に係合している。第1のライナー23の内周に設けられた直線溝には第2のライナー25の基端部外周に突設されたキー部が係合している。第2の回転筒24の内面には光軸に直行する面に沿う案内溝が形成されており、第2のライナー25の外周面に突設された直進案内部材であるフォロワ(またはキー)が係合している。このような構成により第2のライナー25は、光軸方向の移動については第2の回転筒24と一体的に移動するが、相対的には第2のライナー25に対して第2の回転筒24は回転移動できるようになっている。
As shown in FIG. 13 and FIG. 14, a straight advance groove and a cam groove along the axial direction are formed on the inner surface of the fixed cylinder of the fixed
A helicoid is formed on the outer peripheral surface of the base end portion of the second
第2のライナー25の内周に嵌合するカム筒26は、基端部外周に突設された係止突起が第2の回転筒24の基端部に嵌合係止して、第2の回転筒24と一体的に回転動作するようになっている。第2のライナー25の内面には光軸に直行する面に沿う案内溝が形成されており、カム筒26の外周面(前側)に突設された直進案内部材であるフォロワ(またはキー)が係合している。このような構成により、カム筒26は、光軸方向の移動については第2のライナー25と一体的に移動するが、相対的には第2のライナー25に対してカム筒26は回転移動できるようになっている。
直進筒27は、基端部側が第2の回転筒24と第2のライナー25の間に挿入されており、直進筒27の基端部近傍の外周面には、カムフォロワが突設され、前記カムフォロワが第2の回転筒24の内周面に形成されたカム溝に係合するとともに、直進筒27の内周面には軸方向に沿って直進溝が形成され、該直進溝に第2のライナー25の外周面のキー部が係合している。第1の回転筒22の基端部外周にはギア部が形成されており、ズームモータ51の駆動力が適宜ギアを介してギア伝達されて回動され、それによって第1レンズ群11、第2レンズ群12およびシャッタ/絞りユニット15が、所定のごとくズーミング動作する。
The
The
なお、直進筒27のカムフォロワに係合する第2の回転筒24のカム溝が図10に示されている。第2レンズ群12のレンズ保持枠のカムフォロワに係合するカム筒26のカム溝およびシャッタ/絞りユニット15のカムフォロワに係合するカム筒26のカム溝が図11に示されている。第2の回転筒24のカムフォロワに係合する第1のライナー23のカム溝および第2のライナー25のキー部に係合する第1のライナー23の直線溝が図12に示されている。そして固定筒部の第1のライナー23のキー部に係合する固定枠21の直進溝、第1の回転筒22のカムフォロワに係合する固定枠21のカム溝が図13および図14にそれぞれ示されている。
Note that the cam groove of the second
すなわち、一般に最外周の固定筒に最も近い回転筒は、ヘリコイドによって固定筒に螺合しており、ヘリコイドは、その形状から一定の速度で移動する。このため、沈胴収納状態から広角位置を経て望遠位置へと漸次駆動される間の広角位置においては、回転筒は、半分ほど繰り出された状態となるのが、一般的である。これに対して、上述した構成においては、第1の回転筒22は、固定枠21の固定筒部分と単にヘリコイド螺合するのではなくヘリコイド状のカム溝で係合しており、収納状態から広角位置への駆動により、第1の回転筒22は、最大繰り出し位置まで完全に繰り出し、その後は、図13および図14に示すようにカム溝の物体側端部が固定筒部の端面に平行になっており、広角位置から望遠位置への駆動では第1の回転筒22は、回転筒を光軸方向へ移動させることなく定位置で回転させる。
That is, generally, the rotating cylinder closest to the outermost fixed cylinder is screwed into the fixed cylinder by the helicoid, and the helicoid moves at a constant speed from the shape. For this reason, in the wide-angle position during which it is gradually driven from the retracted retracted state to the telephoto position via the wide-angle position, it is common that the rotary cylinder is drawn out about halfway. On the other hand, in the above-described configuration, the first
第1の回転筒22は、沈胴状態から広角位置へ移動する際、最初は回転しながら被写体側へ繰り出し、最大繰り出し位置に到達すると、前記固定枠21に設置された、例えばフォトリフレクタ、フォトインタラプタまたはリーフスイッチ等からなる、ズーム位置検出器によりズーム位置基準信号が発生する。したがって、このズーム位置基準信号が発生すると、第1の回転筒22が最大繰出し位置に達したと考えて良いので、退避レンズ保持枠、すなわち、この例では、第3レンズ保持枠31、が光軸方向へ進入動作を開始できる。
したがって、繰り出し動作の早い段階で固定筒部に近接している鏡筒である第1の回転筒22と第1のライナー23を、完全に繰り出すことにより、後述する第3レンズ保持枠31を光軸上に挿入するスペースをあらかじめ確保するようになっている。
後述するように、第1の回転筒22が最大繰出し位置に達するとすぐに前記ズーム位置基準信号が発生し、挿入のためのスペースが確保されてからすぐに第3レンズ保持枠31が挿入動作を開始するので、電源オン時等の沈胴状態から広角状態への移行の際の時間を最小に抑えることが可能となる。
When the first
Accordingly, the first
As will be described later, the zoom position reference signal is generated as soon as the first
第3レンズ群13は、第3レンズ保持枠31に保持されている。第3レンズ保持枠31は、一端に第3レンズ群13を保持しており、他端が第3レンズ群13の光軸と実質的に平行な第3群主ガイド軸32によって回動可能に且つ第3群主ガイド軸32に沿ってスライド移動可能に支持されている。第3レンズ保持枠31は、図8に示すように撮影状態における光軸上に第3レンズ群13を挿入した光軸上位置と、図2に示すように沈胴収納状態における第3レンズ群13を固定枠21の固定筒部分から外部に退避した収納位置との間で第3群主ガイド軸32を中心として回動する。第3レンズ保持枠31の回動端側の第3レンズ群13の近傍には、この場合回動軸側と第3レンズ群13の支持部側とで主ガイド軸に平行な方向における位置を異ならせるクランク状の屈曲部が形成され、該屈曲部からほぼ回動端方向にストッパ31a(図18)および遮光片31bが突設されている。
光学性能上、望遠側の焦点距離を長くするためには、望遠時の第3レンズ群13の位置は、より被写体側へ繰り出した位置となる。但し、沈胴状態におけるレンズ鏡胴の光軸方向長さの制限により第3レンズ保持枠31の移動可能量は定まってしまう。第3レンズ保持枠31のレンズを保持する位置は、最も被写体側に設置することにより、望遠側焦点距離を可能な限り大きくすることが可能となる。
しかしながら、ストッパ31aの光軸方向の位置を、第3レンズ群13とほぼ同じ位置に設置してしまうと、第3群副ガイド軸33が長くなってしまい、沈胴状態のレンズ鏡胴が大きくなってしまう。このことにより、ストッパ31aは、可能な限り合焦位置側に設置することが必要となるために、第3レンズ保持枠31は、クランク状屈曲部を有する形状に形成される。なお、第3レンズ保持枠31は、2個の部品から構成されていても良く、その場合、一方は、前記クランク状屈曲部を備えた部材であり、他方は、第3レンズ群13を保持するための部材である。これら2個の部品は、相互に固定されてあたかも一体となって動作する。
The
In order to increase the focal length on the telephoto side in terms of optical performance, the position of the
However, if the position of the
図16および図17に示すように、第3レンズ保持枠31が退避位置の状態では第3群リードスクリュー34に螺合している雌ねじ部材35は最も像面側に位置している。また、この状態では、圧縮トーションスプリング37が最もチャージされた状態で、鏡胴正面から見て時計方向(光軸への進入方向)のモーメントを常に第3レンズ保持枠に与えている。第3レンズ保持枠31の主ガイド軸32に支持されている部分の円筒状の外周面には、図16に示すような段差部31cの基端側内面にカム斜面形状のカム部31eが形成されている。この状態から第3群モータ52を図17における時計方向に回転させると、ギア71〜74からなるギア機構を介してリードスクリュー34が時計方向に回転し、雌ねじ部材35が光軸方向に沿って被写体側へ移動する。この際には、圧縮トーションスプリング37からのモーメント力により、第3レンズ保持枠31が時計方向に回転し、そのカム部31eが雌ねじ部材35の当接部であるカムフォロワ突起35aに当接係合している。その後、雌ねじ部材35がもっとも被写体側へ移動すると、第3レンズ保持枠31の遮光片31bが第3群の位置検出装置としてのフォトインタラプタ38から外れるまで移動するのでフォトインタラプタ38からL(低レベル)からH(高レベル)への基準信号が発生する。第3群レンズ群13は、フォトインタラプタ38からの基準信号を基準としてパルスカウントにより位置制御される。
As shown in FIGS. 16 and 17, when the third
この状態から、雌ねじ部材35を、図16のB位置まで移動すると第3レンズ保持枠31が、さらに時計方向に回転し、ストッパ31aが、図8および図19に示すように、第3群副ガイド軸33に当接することにより、第3レンズ保持枠31の光軸上位置が規定される。これにて光軸方向への進入動作が完了する。なお、遮光片31bは、図19に示すフォトインタラプタ38を遮光することにより、収納位置にあることが検知確認できるようになっている。また、雌ねじ部材35が図16のB位置まで移動すると、雌ねじ部材35のカムフォロワ突起35aが第3レンズ保持枠31の段差部31cの前側係合部31dに当接係合する。すなわち、第3レンズ保持枠31の段差部31cは、基端側にカム斜面形状をなすカム部31eを有し、前端側に第3群主ガイド軸32とほぼ垂直に交わる平面を形成している前側係合部31dを有して円筒周面に対して凹状をなしている。第3レンズ保持枠31は、第3群主ガイド軸32の周囲に配設された圧縮トーションスプリング37によって、前記収納位置から前記光軸上位置へ向かう回動方向に常時付勢されると共に第3群主ガイド軸32上において物体側から像面側の押さえ板81へ向かう方向に常時付勢されている。
When the
なお、図17に示すように、固定枠21の圧縮トーションスプリング37が押圧する部分は、図示のように圧縮トーションスプリング37が当接する部位近傍を凹所として段差37aが形成されて、この部分における圧縮トーションスプリング37の位置を規制している。すなわち、圧縮トーションスプリング37の中心位置は、第3群主ガイド軸32の中心から大きくずれないようになっている。
次に、雌ねじ部材35が広角位置(図16のW位置)まで移動する際は、雌ねじ部材35のカムフォロワ突起35aが前側係合部31dを押圧するので、第3レンズ保持枠31は、広角位置まで光軸方向に沿って被写体側へ移動することが可能となる。
また、雌ねじ部材35が図16のB位置から望遠位置(図16のT位置)までの間に位置している間は、圧縮トーションスプリング37によって、光軸方向に沿って像面側に向かって常に押圧されているため、第3群リードスクリュー34や雌ねじ部材35と押さえ板81等の間に発生する隙間は、総て像面側へ寄せられるので、第3群レンズ保持枠31は光軸方向についての位置精度を確保できるようになっている。
As shown in FIG. 17, the portion of the fixed
Next, when the
Further, while the
雌ねじ部材35は、光軸に実質的に平行に配設された第3群リードスクリュー34に螺合し、前述した第3レンズ保持枠31の段差部31c内において、前側係合部31dまたはカム部31eに当接するカムフォロワ突起35aに加えて、第3群リードスクリュー34の回転に伴って雌ねじ部材35が回ってしまわないようにするための回転止めとして、固定枠21の固定筒部分に形成された光軸方向に平行なガイド溝に嵌合摺動する回転止め突起部35bが形成されている(図18)。すなわち、雌ねじ部材35は、回転止め突起部35bが固定枠21のガイド溝に嵌合して回転が阻止されているので、第3群リードスクリュー34の回転によって、光軸に沿って進退移動するのである。
図16に詳細に示すように、雌ねじ部材35は、図16のB位置よりも、さらに像面側(図示左側)へ移動すると、第3レンズ保持枠31の段差部31cのカム部31eに当接係合し、第3レンズ保持枠31が圧縮トーションスプリング37の光軸方向の付勢により押さえ板81に接触しており、圧縮トーションスプリング37による時計回動方向の付勢力に抗して第3レンズ保持枠31を反時計方向に回転させるので、退避動作を行う事が可能となる。
The
As shown in detail in FIG. 16, when the
一方、第3群リードスクリュー34の逆回転(反時計方向回転)により、雌ねじ部材35が望遠位置Tから広角位置Wを経て退避開始位置Bまで移動する間は、雌ねじ部材35のカムフォロワ突起35aが係合当接面にて第3レンズ保持枠31の段差部31cの前側係合部31dに当接しているので、圧縮トーションスプリング37の光軸上位置への付勢力と像面側への付勢力によって第3レンズ保持枠31は、第3群副ガイド軸33に規制された光軸上位置を維持しつつ物体側から像面側へと漸次移動する。なお雌ねじ部材35が退避開始位置Bに達すると、第3レンズ保持枠31の基端面31fが押さえ板81に当接し、雌ねじ部材35が前側係合部31dから離間して、段差部31cのカム部31eに当接する。
雌ねじ部材35が退避開始位置Bから収納位置Sまで移動する間は、雌ねじ部材35のカムフォロワ突起35aが第3レンズ保持枠31の段差部31cのカム部31eに摺接して、第3レンズ保持枠31を圧縮トーションスプリング37による回動付勢力に抗して回動させることにより、第3レンズ保持枠31は、光軸上位置から収納位置へ回動する。第3レンズ保持枠31の収納位置Sは、HからLとなるフォトインタラプタ38による収納基準信号の発生から所定のパルスカウント数だけ像面側へ移動した位置である。第3レンズ保持枠31が収納位置Sへ移動した後、第1レンズ群11、第2レンズ群12およびシャッタ/絞りユニット15の沈胴収納位置への移動が許可される。
On the other hand, during the reverse rotation (counterclockwise rotation) of the third
While the
この例では、収納動作においては、第3レンズ保持枠31が収納位置へ移行する前に第4レンズ保持枠41がまず収納位置へ移行する。第4レンズ保持枠41の第1の収納位置は、第4群基準検出器(図示されていない)によって発生するHからLとなる第4レンズ保持枠41の収納基準信号の発生から所定のパルスカウント数だけ像面側へ移動した位置である。第4群レンズ保持枠41の収納動作完了後、第3レンズ保持枠31の収納動作が許可される。
すなわち、フォトインタラプタ38(図19)によるHからLとなる収納基準信号の発生から所定のパルスカウント数だけ像面側へ移動して第3レンズ保持枠31の収納動作が完了する。この収納完了後に、第1の回転筒22を繰り込むようにしたり、第1の回転筒22および第1のライナー23よりも内方、すなわちそれらの基端面よりも前方に位置する構成部品が、第3レンズ保持枠31に接触する直前の位置よりも繰り込まれたりするのを、前述した第3レンズ保持枠31の収納動作完了以後とすることによって、第3レンズ保持枠31との干渉なしに安全に第1の回転筒22等を繰り込むことが可能となる。これら第1の回転筒22等の位置は、一般的なDC(直流)モータを用いて構成したズームモータ51では、ズームモータ51の出力軸に直接固定されたエンコーダ形状を備えたピニオンギヤとこの近傍に設置された例えばフォトインタラプタ51aからなるズームカウント検出器によって発生される駆動パルスのカウントで設定することが可能である。なお、ここでは、第1の回転筒22を移動させるための駆動源は、DCモータとし、エンコーダとフォトインタラプタによる検出器により駆動位置の検出を達成するようにしているが、これら全体をパルスモータに置き換えても同様の機能を達成することができることは明白である。
In this example, in the storing operation, the fourth
That is, the storage operation of the third
ところで、衝突防止片36は、第3群主ガイド軸32の近傍において固定枠21に回動可能に支持されており、回動端近傍の係止突起36aを撮影光軸位置側へ突出させる回動方向にスプリング等により常時付勢されている。第3レンズ保持枠31が、収納位置に位置しているときは、衝突防止片36は、自身付勢力以上の回動力を有する第3レンズ保持枠31によって押し出され、第3レンズ保持枠31よりも外方に偏倚されている(特に、図2および図7参照)。第3レンズ保持枠31が、回動して光軸上位置に移動すると、衝突防止片36は、第3レンズ保持枠31との係合が解除され、付勢力によって、係止突起36aを撮影光軸側に突出させる方向に回動し、係止突起36aを固定枠21の固定筒内面から突出させる。このとき、第1の回転筒22および第1のライナー23をはじめとして、第2の回転筒24、第2のライナー25、カム筒26および直進筒27が、全て係止突起36aの突出位置よりも物体側に位置しているので、係止突起36aは、第1の回転筒22および第1のライナー23の基端外周縁よりも内方に突出する(特に図5、図6および図8参照)。
By the way, the
このようにすることにより、仮に第1の回転筒を手動にて無理やり回転させて収納位置側へ移動させようとしても衝突防止片が最初に第1の回転筒に接触するため、第1の回転筒22の基端部は、光軸方向については、衝突防止片36の位置よりも像面側へ移動させることができないので、第3レンズ保持枠31に接触するのを回避することができる。したがって、強い外力による第3レンズ保持枠31の破壊または破損等の防止を達成することができる。なお、第1の回転筒22は、第3レンズ保持枠31が収納位置へ正常に移動完了した後に、はじめて収納位置へ移動できるようになる。
したがって、レンズ鏡胴が突出している撮影状態において、落下等により鏡胴の先端側に大きな圧力が加わった際に、第1の回転筒22および第1のライナー23に衝突防止片36の係止突起36aが係合し、第1の回転筒22および第1のライナー23(ならびに第2の回転筒24、第2のライナー25、カム筒26および直進筒27)のそれ以上の第3レンズ群13側への後退を阻止し、第3レンズ保持枠31および第3レンズ群13の破損等を防止する。
第3群リードスクリュー34は、第3群モータ52によって順逆両方向に回転駆動される。第3群モータ52の回転は、ギア71、ギア72、ギア73およびギア74を順次介して第3群リードスクリュー34に伝達される。
By doing so, even if the first rotating cylinder is forcibly rotated manually and moved to the storage position side, the collision preventing piece first comes into contact with the first rotating cylinder. Since the base end portion of the
Therefore, when a large pressure is applied to the front end side of the lens barrel due to dropping or the like in a shooting state in which the lens barrel protrudes, the
The third
次に、第4レンズ群14の駆動構成について説明する。図7および図8に加えて、主として第4群駆動系を示す斜視図である図21および図22を参照して説明する。
この場合、ピント合わせ、つまり合焦を行うフォーカスレンズとして用いられる第4レンズ群14は、図21および図22等に示すように第4レンズ保持枠41によって保持されている。第4レンズ保持枠41は、鏡胴ベース82に固定され且つ光軸に平行に配置された第4群主ガイド軸44に嵌合するスリーブ部41aと、光軸に平行で且つ鏡胴ベース82に固定された副ガイド軸42と嵌合して、第4レンズ保持枠41の回転を規制する回転止め部41bとを有している。このような構成により、第4レンズ保持枠41は、第4群主ガイド軸44に沿って、すなわち光軸方向に沿って自由に移動することが可能となっている。第4レンズ保持枠41を駆動する駆動源としては、この場合ステッピングモータからなる第4群モータ53が設けられており、この第4群モータ53の出力軸には、第4群リードスクリュー45が形成されている。この第4群リードスクリュー45には、雌ねじが形成された第4群雌ねじ部材46が螺合している。
Next, the drive configuration of the
In this case, the
第4レンズ保持枠41には、第4群雌ねじ部材46を挿入する空間が設けられている。この空間は、像側に光軸に垂直な面で第4群雌ねじ部材46に係合する係合部41cを有して形成され、この第4レンズ保持枠41を第4群スプリング43によって被写体側に付勢することにより、第4レンズ保持枠41は、常に第4群雌ねじ部材46に当接係合している。第4群雌ねじ部材46は、半径方向に突出する突出部46aを有し、この突出部46aは、第4レンズ保持枠41の第4群雌ねじ部材46を挿入する空間の一側方に設けられた穴部41dに係合することによって、第4群雌ねじ部材46の回転止めとして機能している。
このようにして、ステッピングモータである第4群モータ53が回転駆動されると、第4群リードスクリュー45が回転し、第4群雌ねじ部材46が、第4群リードスクリュー45の方向、つまり光軸方向に沿って、進退移動する。第4レンズ保持枠41は、この第4群雌ねじ部材46に係合しているので、この第4群雌ねじ部材46の移動に追従して第4レンズ保持枠41が光軸に沿って移動する。このとき、第4群リードスクリュー45は、第4群モータ53の出力軸に形成されているが、第4群モータ53と第4群リードスクリュー45を別々に構成し、それらをギア等で連結することにより、回転を伝達するようにして第4群リードスクリュー45を回転させるようにしても良い。
The fourth
In this way, when the
第4レンズ保持枠41には、鏡胴ベース82に設けられた第4群フォトインタラプタ47の光路を遮断する遮光片41eが形成されており、第4群レンズ保持枠41の所定位置への移動によって、第4群フォトインタラプタ47を遮光/透光して、光路を遮断したり、光路を形成したりすることができる。この場合、第4レンズ保持枠41の移動により遮光状態から透光状態になった瞬間を基準位置として認識し、その位置から任意のパルス数の分だけパルス波形の通電を行うことによって、第4群モータ53を回転させて第4レンズ保持枠41を所望の位置に移動させることができる。
なお、第4レンズ保持枠41の外周縁には、第3レンズ保持枠31のフォトインタラプタ用の遮光片31bを光軸方向に逃げて干渉を避けるための凹部41fを形成してあり、それによって第4レンズ保持枠41の移動量を増やすことができ、合焦できる撮影距離範囲を広くとることができる。また、上述したように第4レンズ保持枠41と、第4群雌ねじ部材46との係合構造には、光軸方向について遊びがあるが、第4レンズ保持枠41を第4群スプリング43によって被写体側に常に付勢することにより、第4レンズ保持枠41は、光軸方向の位置を精度良く制御することを可能としている。
The fourth
The outer periphery of the fourth
第1の回転筒22、第1のライナー23、第1レンズ群11、第2レンズ群12およびシャッタ/絞りユニット15の収納位置は、前記固定枠21に設置された、フォトリフレクタ等からなるズーム位置検出器により発生するズーム位置基準信号に基づいて制御される。すなわち、ズーム位置収納基準信号のHからLへの変化発生後、エンコーダとして機能するピニオンギヤとこの近傍に設置されたズームカウント検出器によって発生される駆動パルスの所定のカウント数だけ像面側へ移動させることによって収納動作を完了させることが可能である。収納時、第4レンズ保持枠41は、先に述べたように第1の収納位置に位置しているが、第1の回転筒22が収納位置へ移動する際に、第1の回転筒22または第1のライナー23の最基端面が第4レンズ保持枠41に当接しそれを押圧して最終的に第4レンズ保持枠41の第2の収納位置へ移動させる。このような動作により、第4群フォトインタラプタ47の光軸方向の取り付け位置のバラツキが発生しても複雑な調整等を必要とせずに第4レンズ保持枠41を、精度良く収納位置へ移動させることが可能となる。このような作用は、第4レンズ保持枠41に設けられた係合空間の光軸方向長さが、第4群雌ねじ部材46の厚みよりも大きいために達成することが可能となっている。
The storage position of the first
第1レンズ群11、第2レンズ群12およびシャッタ/絞りユニット15の移動のためのズームモータ51は、この場合、DCモータを用いて構成され、そして第3レンズ群13の駆動のための第3群モータ52および第4レンズ群14の駆動のための第4群モータ53は、一般的にパルスモータを用いて構成され、例えばソフトウェア的に相互に連携して駆動され、主として第1〜第3のレンズ群11〜13による適切なズーミング動作および主として第4のレンズ群14による適切なフォーカシング動作を達成する。
ここで、このレンズ鏡胴を構成する各レンズ群の駆動制御について図23を参照して詳細に説明する。
In this case, the zoom motor 51 for moving the
Here, drive control of each lens group constituting the lens barrel will be described in detail with reference to FIG.
図23は、駆動制御系の構成を模式的に示すブロック図である。図23の駆動制御系は、中央演算処理装置501、モータドライバ502、第1〜第2群DCモータ503、第1の絞りモータ504、第2の絞りモータ505、シャッタモータ506、第3群パルスモータ507、第4群パルスモータ508、第1〜第2群フォトインタラプタ509、第1〜第2群フォトリフレクタ510、第3群フォトインタラプタ511、第4群フォトインタラプタ512、第1〜第2群フォトインタラプタ駆動回路513、第1〜第2群フォトリフレクタ駆動回路514、第3群フォトインタラプタ駆動回路515および第4群フォトインタラプタ駆動回路516を有している。
中央演算処理装置501は、モータドライバ502に対して、モータドライバ502の初期設定、駆動モータの選択、駆動電圧の設定および駆動方向等の命令を与える。モータドライバ502は、中央演算処理装置501からの命令に従って、第1〜第2群DCモータ503、第1の絞りモータ504、第2の絞りモータ505、シャッタモータ506、第3群パルスモータ507および第4群パルスモータ508等のモータ系を制御する。第1〜第2群DCモータ503は、第1群レンズ系11および第2群レンズ系12を駆動する。第1群レンズ系11および第2群レンズ系12は、通常の場合、第1〜第2群DCモータ503の駆動力に応動するカム機構を介してそれぞれ独立に駆動する。第1の絞りモータ504および第2の絞りモータ505は、シャッタ/絞りユニット15の絞りを駆動する。シャッタモータ506は、シャッタ/絞りユニット15のシャッタを駆動する。第3群パルスモータ507は、第3群レンズ系13を駆動する。第4群パルスモータ508は、第4群レンズ系14を駆動する。
FIG. 23 is a block diagram schematically showing the configuration of the drive control system. The drive control system of FIG. 23 includes a
The
また、中央演算処理装置501は、第1〜第2群フォトインタラプタ駆動回路513、第1〜第2群フォトリフレクタ駆動回路514、第3群フォトインタラプタ駆動回路515および第4群フォトインタラプタ駆動回路516を介して位置検出装置としての第1〜第2群フォトインタラプタ509、第1〜第2群フォトリフレクタ510、第3群フォトインタラプタ511および第4群フォトインタラプタ512に対する駆動電源供給を行い且つこれら第1〜第2群フォトインタラプタ509、第1〜第2群フォトリフレクタ510、第3群フォトインタラプタ511および第4群フォトインタラプタ512で検出された位置情報信号を取得する。第1〜第2群フォトインタラプタ駆動回路513、第1〜第2群フォトリフレクタ駆動回路514、第3群フォトインタラプタ駆動回路515および第4群フォトインタラプタ駆動回路516は、さらに第1〜第2群フォトインタラプタ509、第1〜第2群フォトリフレクタ510、第3群フォトインタラプタ511および第4群フォトインタラプタ512の各投光電流および各出力信号レベルを適正に制御する機能を有している。モータドライバ502は、中央処理演算処理装置501からの命令を受けて、該命令を実行し、第1〜第2群DCモータ503、第1の絞りモータ504、第2の絞りモータ505、シャッタモータ506、第3群パルスモータ507および第4群パルスモータ508のうちの選択されたモータに対して、指定電圧の設定をし、駆動命令タイミングに応じて駆動制御を行う。
The
この例においては、広角〜望遠間の変倍動作において、望遠方向動作時の第1〜第2群DCモータ503の駆動電圧よりも、広角方向動作時の第1〜第2群DCモータ503の駆動電圧を高めに設定している。また、第3群パルスモータ507においても、望遠方向動作時よりも、広角方向動作時のほうがパルスレートを速めに設定している。また、第1〜第2レンズ群11〜12と3群の群間を保つために、第1〜第2レンズ群11〜12と第3レンズ群13の位置関係から第3レンズ群13の間欠制御にて実現している。よって、望遠方向駆動時において、第3レンズ群13の駆動速度は第1〜第2レンズ群11〜12の駆動速度と同等、もしくは速めになるような設定としている。同様に、広角方向駆動においても、第3レンズ群13の駆動速度は第1〜第2レンズ群11〜12の駆動速度と同等、あるいは速めになるような設定としている。こうすることで、望遠方向動作時には、第3レンズ群13が第1〜第2レンズ群11〜12に対して離されることなく、また、広角方向動作時には、第3レンズ群13が第1〜第2レンズ群11〜12に対して追いつかれることなく駆動されるようになる。
In this example, in the zooming operation between the wide angle and the telephoto, the driving voltage of the first to second group DC motors 503 during the wide angle direction operation is higher than the drive voltage of the first to second group DC motors 503 during the telephoto direction operation. The drive voltage is set high. Also in the third group pulse motor 507, the pulse rate is set to be faster in the wide-angle direction operation than in the telephoto direction operation. Further, in order to keep the first and
図9に示すように、第4レンズ群14の背後、すなわち物体から遠い側には、CCD(電荷結合素子)固体撮像素子等の固体撮像素子16が配設されており、この固体撮像素子16の入力面上に被写体像を結像すべく構成されている。固体撮像素子16の入力面側には、必要に応じてローパスフィルタ等の各種光学フィルタ、カバーガラスおよびその他の光学素子等が適宜設けられる。
図3〜図5に示すレンズバリア62は、収納状態において、第1レンズ群11の物体側を覆い、レンズ群を汚損乃至は損傷から保護する。レンズバリア62は、バリア駆動系63により撮影光軸に直交する方向に進退駆動される。図3および図4は、レンズバリア62を閉じた状態を示し、図5は、レンズバリア62をほぼ開いた状態を示している。バリア駆動系63は、バリア操作部(図17(a)におけるバリア操作部301参照)の操作によって、レンズバリア62を閉成位置(図3、図4)と開放位置(図5の位置よりもさらに撮影光軸から遠ざかった位置)との間で、駆動する。このバリア駆動系63は、閉成位置においては閉成方向に、開放位置においては開放方向にレンズバリア62を偏倚付勢する機能を有している。
As shown in FIG. 9, a solid-state
The
したがって、レンズバリア62が閉成されている状態で開放方向に操作すると、レンズバリア62が所定位置を過ぎたところからは、半自動的に開放状態へ移行する。また、開放状態からレンズバリア62を閉じようとすると、レンズバリア62が所定位置(開放時の所定位置と必ずしも同一である必要はなくむしろある程度のヒステリシス特性を持っていると円滑な操作が期待できる)を過ぎたところから半自動的に閉状態に移行する。
バリア制御片61は、レンズバリア62を開放方向の固定枠21の側部に撮影光軸に沿う方向にスライド移動可能に設けられており、適宜スプリング等により物体側へ付勢されている。収納状態においては、第1の回転筒22および第1のライナー23の基端面にバリア制御片61の屈曲形成された係合部が係合して、付勢力に抗して像面側に偏倚されており、レンズバリア62にも接触してない。撮影状態においては、レンズバリア62は、各レンズ群およびそれらの保持枠等から完全に離れている。この状態では、バリア制御片61は、係合部の係合が解除され、付勢力によって物体側に偏倚し、先端のバリア阻止部がレンズバリア62の進退路に突出する。
Therefore, if the
The
この状態で収納状態へ移行しようとしたときに、レンズバリア62を急速に操作するとレンズバリア62がレンズ鏡胴にぶつかってしまうおそれがあるが、バリア制御片61の先端のバリア阻止部がレンズバリア62の進退路を横切っており、レンズ鏡胴部分へのレンズバリア62の侵入が阻止される。各レンズ群が収納され、収納状態となれば、第1の回転筒22および第1のライナー23の基端面がバリア制御片61の屈曲形成された係合部に係合して、付勢力に抗して像面側に偏倚させるので、レンズ鏡胴の前面部分へレンズバリア62が移動することができ、レンズバリア62が正しく閉成位置に設定される。このようにして、レンズバリア62とレンズ群の鏡筒部分との干渉を効果的に防止することができる。
なお、上述においては、第3レンズ群13を、光軸外に退避させる構成とした場合について説明した。本発明の構成の場合、外径が最も小さいレンズ群を光軸外に退避させる退避レンズ群とすることによって、退避したときの鏡胴投影サイズを効果的に小さくすることができる。また、退避レンズ群は繰出し時に像面からなるべく離れないレンズ群とすることによって、退避レンズ群の駆動機構(主軸の長さおよびリードスクリューの長さの少なくとも一方)を短くすることができ、鏡胴の厚さを薄く、すなわち光軸方向寸法を小さくすることができる。絞り機能を併せ持つシャッタの後方に位置し且つそれに最も近いレンズ群を退避レンズ群とすることで、外径が最も小さく、像面から離れないレンズ群を退避レンズ群とすることができ、鏡筒の光軸に垂直な平面を塞いでいるシャッタとの干渉を考慮したり、シャッタの位置を回避したりする必要がなく退避し易い。
In this state, when the
In the above description, the case where the
この場合、レンズ構成は、正のパワーを持つ第1レンズ群、負のパワーを持つ第2レンズ群、正のパワーを持つ第3群レンズ群および正のパワーを持つ第4レンズ群の4群で構成され、少なくとも第1レンズ群と第2レンズ群の間隔、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔、第3レンズ群と第4レンズ群の間隔を変化させることで変倍を行い、第4レンズ群を移動させることで像面の位置を撮像面に補正することで合焦を行っている。絞り機能を併せ持つシャッタは、第3レンズ群の前に位置する。レンズ構成を4群構成とし第3レンズ群を退避レンズ群とすることで、像面からなるべく離れず外径が最も小さいレンズ群を退避レンズ群とすることができ、鏡胴投影サイズが小さく厚みの薄い鏡胴とすることができる。また、変倍比4倍以上で4群レンズ構成の第3レンズ群を退避レンズ群とすることで、高変倍比を実現しつつ鏡胴サイズ(投影サイズ、厚さ)を小さくしたレンズ鏡胴を提供することができる。レンズ構成は、正のパワーを持つ第1レンズ群、負のパワーを持つ第2レンズ群、正のパワーを持つ第3レンズ群の3群レンズ構成とし、第3レンズ群を退避レンズ群としてもよい。各レンズ群は、それぞれ1枚以上のレンズによって構成すれば良く、ここでいう、レンズ群とは、一体的に動く1枚以上のレンズを指している。したがって、全てのレンズ群をそれぞれ1枚のレンズにより構成してもよい。 In this case, the lens configuration includes four groups of a first lens group having a positive power, a second lens group having a negative power, a third lens group having a positive power, and a fourth lens group having a positive power. The zooming is performed by changing at least the distance between the first lens group and the second lens group, the distance between the second lens group and the third lens group, and the distance between the third lens group and the fourth lens group, Focusing is performed by correcting the position of the image plane on the imaging plane by moving the fourth lens group. A shutter having a diaphragm function is positioned in front of the third lens group. By making the lens structure into a four-group structure and the third lens group as a retractable lens group, the lens group having the smallest outer diameter that is as far as possible from the image plane can be used as the retractable lens group, and the lens barrel projection size is small and the thickness is small. The lens barrel can be made thin. In addition, the third lens group having a zoom ratio of 4 times or more and a four-group lens configuration is a retractable lens group, so that a lens barrel size (projection size and thickness) is reduced while realizing a high zoom ratio. A torso can be provided. The lens configuration is a three-group lens configuration of a first lens group having a positive power, a second lens group having a negative power, and a third lens group having a positive power, and the third lens group can be used as a retracting lens group. Good. Each lens group may be composed of one or more lenses, and the lens group here refers to one or more lenses that move together. Therefore, all the lens groups may be constituted by one lens.
次に、本発明のこの実施の形態における特徴部分について図24〜図39を参照して説明する。図24および図25は、この実施の形態における第3レンズ保持枠の収納状態を示す正面図および斜視図である。図26および図27は、この実施の形態における第3レンズ保持枠の収納状態を示す背面図および背面斜視図である。図28は、この実施の形態において、押さえ板に対して回転位置決めガイド位置調整板の位置を、設計中央値に配置した状態を示す(a)正面図および(b)背面図である。図29は、この実施の形態において、押さえ板に対して回転位置決めガイド位置調整板の位置を、第3レンズ保持枠をより収納方向に調整した状態を示す(a)正面図および(b)背面図である。図30は、この実施の形態において、押さえ板に対して回転位置決めガイド位置調整板の位置を、第3レンズ保持枠をより繰り出し方向に調整した状態を示す(a)正面図および(b)背面図である。図31、図34および図37は、それぞれ、この実施の形態において、押さえ板に対して回転位置決めガイド位置調整板の位置を、設計中央値に配置した状態における第3レンズ保持枠の位置を示す正面図、一つの方向から見た斜視図および他の方向から見た斜視図である。図32、図35および図38は、それぞれ、この実施の形態において、押さえ板に対して回転位置決めガイド位置調整板の位置を、第3レンズ保持枠をより収納方向に調整した状態における第3レンズ保持枠の位置を示す正面図、一つの方向から見た斜視図および他の方向から見た斜視図である。図33、図36および図39は、それぞれ、この実施の形態において、押さえ板に対して回転位置決めガイド位置調整板の位置を、第3レンズ保持枠をより繰り出し方向に調整した状態における第3レンズ保持枠の位置を示す正面図、一つの方向から見た斜視図および他の方向から見た斜視図である。 Next, characteristic portions in this embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 24 and 25 are a front view and a perspective view showing a storage state of the third lens holding frame in this embodiment. 26 and 27 are a rear view and a rear perspective view showing the storage state of the third lens holding frame in this embodiment. FIG. 28A is a front view and FIG. 28B is a rear view showing a state in which the position of the rotational positioning guide position adjusting plate with respect to the pressing plate is arranged at the design median value in this embodiment. FIGS. 29A and 29B show a state in which the position of the rotation positioning guide position adjusting plate with respect to the presser plate is adjusted in the storage direction in the embodiment, in which the third lens holding frame is adjusted in the retracted direction. FIG. FIGS. 30A and 30B show a state in which the position of the rotation positioning guide position adjusting plate with respect to the pressing plate is adjusted in the extending direction of the third lens holding frame in this embodiment. FIG. 30A is a front view and FIG. FIG. FIG. 31, FIG. 34 and FIG. 37 show the position of the third lens holding frame in a state where the position of the rotational positioning guide position adjusting plate with respect to the pressing plate is arranged at the design median value in this embodiment. It is the front view, the perspective view seen from one direction, and the perspective view seen from the other direction. 32, 35, and 38, respectively, in this embodiment, the third lens in a state in which the position of the rotational positioning guide position adjusting plate with respect to the pressing plate is adjusted in the storage direction of the third lens holding frame. It is the front view which shows the position of a holding frame, the perspective view seen from one direction, and the perspective view seen from the other direction. FIG. 33, FIG. 36, and FIG. 39 show the third lens in the state in which the position of the rotation positioning guide position adjusting plate with respect to the pressing plate is adjusted in the extending direction of the third lens holding frame in this embodiment. It is the front view which shows the position of a holding frame, the perspective view seen from one direction, and the perspective view seen from the other direction.
この実施の形態では、押え板81は、回転位置決めガイド位置調整板83を持ち、図28、図29および図30に示すように、図示左右方向にスライドさせて位置調整することが可能となっている。この回転位置決めガイド位置調整板83は、位置調整後、適宜なる接着剤を用いるなどして押え板81に接着することによって、その位置を確定する。回転位置決めガイド位置調整板83には、通孔が形成されており、例えば金属等からなる軸状の第3群雌ねじ部材回転方向位置決めガイド39の一端部をこの通孔に挿通して支持固定するようになっている。第3群雌ねじ部材回転方向位置決めガイド39には、第3群雌ねじ部材35にスリット状に形成した回転止め凹部35cが係合しており、第3群雌ねじ部材35の回転方向の運動を規制する回転止めとして機能して、第3群雌ねじ部材35の回転方向の位置を決定している。すなわち、この実施の形態においては、第3群雌ねじ部材35には、図18等に示された回転止め突起部35bに代えて回転止め凹部35cが設けられ、固定枠21の固定筒部分に形成された光軸方向に平行なガイド溝に代えてこの場合一端部の位置調整が可能な第3群雌ねじ部材回転方向位置決めガイド39が設けられていて、第3群雌ねじ部材35の回転方向の位置を規定している。
In this embodiment, the
このため、回転位置決めガイド位置調整板83の位置を、図28、図29および図30のように、左右に移動して位置を調整し接着固定することにより、第3群雌ねじ部材回転方向位置決めガイド39の一端部の支持位置を左右に移動させて位置調整することができる。このような回転位置決めガイド位置調整板83の位置の変更設定、つまり第3群雌ねじ部材回転方向位置決めガイド39の一端部の支持位置の変更設定により、図31、図32および図33に示すように、第3レンズ保持枠31の収納位置を変化させることができる。具体的には、図34、図35および図36、ならびに図37、図38および図39でわかるように、第3群雌ねじ部材回転方向位置決めガイド39の一端部の位置を変更設定することにより、この端部に対応する第3群雌ねじ部材35の回転方向の位置が変更される。このことによって、第3群雌ねじ部材35の退避レンズ保持枠駆動用のカムフォロワ突起35aの位置を変更して、それに係合する第3レンズ保持枠31のカムとの係合位置を変更することによって、第3レンズ保持枠31の収納位置を変化させることができる。
このような構造により、第3レンズ保持枠31の収納位置に設計中央値からのバラツキがあっても、回転位置決めガイド位置調整板83の位置を調整して固定することにより、第3レンズ保持枠31の収納位置を設計中央値に調整設定することができる。
Therefore, as shown in FIGS. 28, 29, and 30, the position of the rotation positioning guide
With such a structure, even if there is variation in the storage position of the third
なお、ここでは、第3群雌ねじ部材回転方向位置決めガイド39は、一端部が回転位置決めガイド位置調整板83の通孔に挿通固定されており、一端部のみを位置調整可能としている。すなわち、図32および図33に見られるように、第3群雌ねじ部材回転方向位置決めガイド39は、回転位置決めガイド位置調整板83の位置によって一端部の位置が変更されると、他端部を支点として若干傾斜して支持されるようになっている。第3群雌ねじ部材35が第3レンズ保持枠31の収納位置を決定するのは第3群雌ねじ部材35が一端部に位置しているときであり、このように第3群雌ねじ部材回転方向位置決めガイド39の対応する一端部のみを位置調整可能としても充分な効果が得られるが、位置調整可能な一端部のみで第3群雌ねじ部材回転方向位置決めガイド39全体を支持するようにしたり、他端部も同様に位置調整可能としたりして、第3群雌ねじ部材回転方向位置決めガイド39を平行に移動させて位置調整するようにしても良い。
また、回転位置決めガイド位置調整板83の通孔に対する第3群雌ねじ部材回転方向位置決めガイド39の一端部の支持固定方法は、単に挿通支持するだけでも良く、挿通して固着するなどしても良いが、第3群雌ねじ部材回転方向位置決めガイド39の一端部に雄ねじを切っておき、回転位置決めガイド位置調整板83と押え板81とを共にナットにより共締めすることによって、回転位置決めガイド位置調整板83の位置設定と第3群雌ねじ部材回転方向位置決めガイド39の支持固定とを同時に行うようにするなどしても良い。
Here, one end of the third group female screw member rotation
Further, the method of supporting and fixing one end portion of the third group female screw member rotation
次に、上述の実施の形態に示したレンズ鏡胴を含む光学系装置を、撮影光学系として採用してディジタルカメラを構成した例について図40〜図42を参照して説明する。図40の(a)は、物体、すなわち被写体側である前面側から見たディジタルカメラの外観を示す斜視図、図41は、撮影者側である背面側から見たディジタルカメラであって、レンズ鏡胴を収納した状態の外観を示し、(b)は、レンズ鏡胴を突出した状態の一部の外観をそれぞれ示す斜視図であり、図42は、カメラの機能構成を示すブロック図である。なお、ここでは、ディジタルカメラについて説明しているが、アナログカメラにも同様にして本発明に係るレンズ鏡胴を含む光学系装置を組み込むことができる。また、いわゆるPDA(personal data assistant)や携帯電話機等の携帯型情報端末装置にカメラ機能を組み込んだものが近年登場しており、このような携帯型情報端末装置も外観は若干異にするもののディジタルカメラと実質的に全く同様の機能・構成を含んでいるものが多く、このような携帯型情報端末装置に本発明に係るレンズ鏡胴を含む光学系装置を採用してもよい。 Next, an example in which a digital camera is configured by employing the optical system apparatus including the lens barrel shown in the above-described embodiment as a photographing optical system will be described with reference to FIGS. 40A is a perspective view showing the appearance of an object, that is, the digital camera viewed from the front side that is the subject, and FIG. 41 is a digital camera that is viewed from the back side that is the photographer side. FIG. 42 is a perspective view showing the appearance of a part of the lens barrel in a state of protruding, and FIG. 42 is a block diagram showing the functional configuration of the camera. . Although a digital camera is described here, an optical system apparatus including the lens barrel according to the present invention can be incorporated in an analog camera in the same manner. In recent years, a portable information terminal device such as a so-called PDA (Personal Data Assistant) or a mobile phone has been incorporated with a camera function. Such a portable information terminal device has a slightly different appearance but is digital. Many of them have substantially the same functions and configurations as a camera, and an optical system device including the lens barrel according to the present invention may be employed in such a portable information terminal device.
図40および図41に示すように、ディジタルカメラは、撮影レンズ101、シャッタボタン102、ズームレバー103、ファインダ104、ストロボ105、液晶モニタ106、操作ボタン107、電源スイッチ108、メモリカードスロット109、通信カードスロット110およびバリア操作部301等を備えている。さらに、図42に示すように、ディジタルカメラは、受光素子201、信号処理装置202、画像処理装置203、中央演算装置(CPU)204、半導体メモリ205および通信カード等206も備えている。また、明確には図示されていないが、これら各部は、駆動電源としてのバッテリにより給電されて動作する。
ディジタルカメラは、撮影レンズ101とCCD(電荷結合素子)撮像素子等のエリアセンサとしての受光素子201を有しており、撮影光学系である撮影レンズ101によって形成される撮影対象となる物体、つまり被写体、の像を受光素子201によって読み取るように構成されている。この撮影レンズ101としては、上記実施例において説明したような本発明に係るレンズ鏡胴を含む光学系装置を用いる。具体的には、レンズ鏡胴を構成する光学要素であるレンズ等を用いて光学系装置を構成する。レンズ鏡胴は、各レンズ等を、少なくともレンズ群毎に移動操作し得るように保持する機構を有する。ディジタルカメラに組み込まれる撮影レンズ101は、通常の場合、この光学系装置の形で組み込まれる。
As shown in FIGS. 40 and 41, the digital camera includes a photographing
The digital camera includes a photographing
受光素子201の出力は、中央演算装置204によって制御される信号処理装置202によって処理され、ディジタル画像情報に変換される。信号処理装置202によってディジタル化された画像情報は、やはり中央演算装置204によって制御される画像処理装置203において所定の画像処理が施された後、不揮発性メモリ等の半導体メモリ205に記録される。この場合、半導体メモリ205は、メモリカードスロット109に装填されたメモリカードでもよく、ディジタルカメラ本体に内蔵された半導体メモリでもよい。液晶モニタ106には、撮影中の画像を表示することもできるし、半導体メモリ205に記録されている画像を表示することもできる。また、半導体メモリ205に記録した画像は、通信カードスロット110に装填した通信カード等206を介して外部へ送信することも可能である。なお、先に述べた各レンズの駆動制御のための図23に示す中央演算処理装置501は、中央演算装置204に含まれていても良く、これと連係する他のマイクロプロセッサを用いて構成しても良い。
The output of the
撮影レンズ101は、カメラの携帯時には図40の(a)に示すように沈胴状態にあってカメラのボディー内に埋没しており、レンズバリア62が閉成している。ユーザーがバリア操作部301を操作してレンズバリア62を開くと、電源が投入され、図40の(b)に示すように鏡胴が繰り出され、カメラのボディーから突出して撮影状態となる構成とする。このとき、撮影レンズ101のレンズ鏡胴の内部では、ズームレンズを構成する各群の光学系が、例えば広角位置に配置されており、ズームレバー103を操作することによって、各群光学系の配置が変更されて、望遠端への変倍動作を行うことができる。
なお、ファインダ104の光学系も撮影レンズ101の画角の変化に連動して変倍するようにすることが望ましい。
多くの場合、シャッタボタン102の半押し操作により、フォーカシングがなされる。上述した実施の形態に係るズームレンズにおけるフォーカシングは、主として第4レンズ群14の移動によって行うことができる。シャッタボタン102をさらに押し込み全押し状態とすると撮影が行なわれ、その後に上述した通りの処理がなされる。
When the camera is carried, the photographing
Note that it is desirable that the optical system of the
In many cases, focusing is performed by half-pressing the
半導体メモリ205に記録した画像を液晶モニタ106に表示させたり、通信カード等206を介して外部へ送信させる際には、操作ボタン107を所定のごとく操作する。半導体メモリ205および通信カード等206は、メモリカードスロット109および通信カードスロット110等のような、それぞれ専用または汎用のスロットに装填して使用される。
なお、撮影レンズ101が沈胴状態にあるときには、第3レンズ群13が光軸上から退避して、第1レンズ群11および第2レンズ群12と並列的に収納されているので、カメラのさらなる薄型化を実現することができる。
以上詳述したように、本発明に係るレンズ鏡胴、カメラ、携帯型情報端末装置および画像入力装置によれば、複数のレンズ群の少なくとも1つのレンズを含む主レンズ群を保持し、且つ駆動することができる主レンズ群保持駆動ユニットと、該主レンズ群保持駆動ユニットに取り付けられると共に、該主レンズ群保持駆動ユニットが保持する主レンズ群と共に撮影光学系を形成する少なくとも1つのレンズを含む副レンズ群を保持し、且つ駆動することができる副レンズ群保持駆動ユニットとを備えるレンズ鏡胴において、前記退避レンズ保持枠にはカムが形成され、前記カムはリードスクリュー上を移動する退避レンズ保持枠駆動用の雌ねじ部材のカムフォロワ突起を利用して、前記退避レンズを撮影位置および収納位置に駆動できるような形状を有し、さらに退避レンズ保持枠駆動用のカムフォロワ突起を有する雌ねじ部材の回転方向の位置決めガイドは、先に述べた樹脂成型部材に代えて、例えば金属の軸からなる第3群雌ねじ部材回転方向位置決めガイドを用いることにより、容易に位置決めガイドの寸法精度を向上することができるため、退避レンズ保持枠駆動用の雌ねじ部材の回転方向の位置のばらつきを小さくすることができ、それに伴って前記退避レンズ保持枠の退避位置のばらつきを抑えることができる。
このことによって、退避スペースをさらに小さくすることができ、一層小型のレンズ鏡胴およびこのようなレンズ鏡胴を用いたより小型のカメラ、携帯型情報端末および画像入力装置を提供することができる。
When the image recorded in the
When the
As described above in detail, according to the lens barrel, the camera, the portable information terminal device, and the image input device according to the present invention, the main lens group including at least one lens of the plurality of lens groups is held and driven. A main lens group holding / driving unit that can be mounted, and at least one lens that is attached to the main lens group holding / driving unit and forms a photographing optical system together with the main lens group held by the main lens group holding / driving unit A lens barrel having a sub lens group holding and driving unit capable of holding and driving a sub lens group, wherein a cam is formed on the retractable lens holding frame, and the cam moves on a lead screw. The retractable lens can be driven to the photographing position and the storage position by using the cam follower protrusion of the female screw member for driving the holding frame. The positioning guide in the rotational direction of the female screw member having a shape and further having a cam follower projection for driving the retractable lens holding frame is a third group female screw member rotation made of a metal shaft, for example, instead of the resin molding member described above. By using the direction positioning guide, it is possible to easily improve the dimensional accuracy of the positioning guide, so that the variation in the rotational direction of the female screw member for driving the retractable lens holding frame can be reduced. Variations in the retracted position of the retractable lens holding frame can be suppressed.
Accordingly, the retreat space can be further reduced, and a smaller lens barrel and a smaller camera, a portable information terminal, and an image input device using such a lens barrel can be provided.
また、上述したように位置決めガイドの位置が調整可能に保持されることにより、退避レンズ保持枠の収納位置に関わる全ての部品のばらつきを吸収することができる。そのため、これまでは退避レンズ保持枠のカム形状を設計変更し、金型修正を行うことによってばらつきによる影響を少なくするようにしていたが、その必要がなくなり、コストを削減することができる。また、金型修正の場合よりも高精度の収納位置調整が可能となるため、確保する退避スペースをさらに小さくすることができ、さらに小型のレンズ鏡胴およびこのレンズ鏡胴を用いた現状よりも低コストでより小型のカメラ、携帯型情報端末および画像入力装置を提供することができる。
さらに前記退避レンズ保持枠駆動ピンの回転方向位置決めガイドを、金属の軸により形成することによって、位置決めガイドの寸法精度を容易に向上させることができるため、退避レンズ保持枠駆動用の雌ねじ部材の回転方向の位置のばらつきを小さくすることができ、それに伴って退避レンズ保持枠の退避位置のばらつきを抑えることができるので、退避スペースをさらに小さくでき、より小型のレンズ鏡胴を提供することができる。
Further, as described above, the position of the positioning guide is held so as to be adjustable, so that variations in all parts related to the storage position of the retractable lens holding frame can be absorbed. For this reason, the design of the cam shape of the retractable lens holding frame has been changed so far and the influence of the variation has been reduced by correcting the mold, but this is not necessary and the cost can be reduced. In addition, since the storage position can be adjusted with higher accuracy than in the case of mold correction, the retreat space to be secured can be further reduced, and a smaller lens barrel and the current situation using this lens barrel. A small camera, a portable information terminal, and an image input device can be provided at low cost.
Further, since the rotational direction positioning guide of the retractable lens holding frame driving pin is formed of a metal shaft, the dimensional accuracy of the positioning guide can be easily improved. The variation in the position of the direction can be reduced, and accordingly, the variation in the retracted position of the retractable lens holding frame can be suppressed, so that the retracted space can be further reduced and a smaller lens barrel can be provided. .
11 第1レンズ群
12 第2レンズ群
13 第3レンズ群
14 第4レンズ群
15 シャッタ/絞りユニット
16 固体撮像素子
17 第1レンズ保持枠
18 カバーガラス
19 ローパスフィルタ
21 固定枠
22 第1の回転筒
23 第1のライナー
24 第2の回転筒
25 第2のライナー
26 カム筒
27 直進筒
31 第3レンズ保持枠
32 第3群主ガイド軸
33 第3群副ガイド軸
34 第3群リードスクリュー
35 第3群雌ねじ部材
35a カムフォロワ突起
35c 回転止め凹部
36 衝撃防止片
37 圧縮トーションスプリング
38 第3群フォトインタラプタ(位置検出装置)
39 第3群雌ねじ部材回転方向位置決めガイド
41 第4レンズ保持枠
42 第4群副ガイド軸
43 第4群スプリング
44 第4群主ガイド軸
45 第4群リードスクリュー
46 第4群雌ねじ部材
47 第4群フォトインタラプタ
51 ズームモータ
52 第3群モータ
53 第4群モータ
61 バリア制御片
62 レンズバリア
63 バリア駆動系
71,72,73,74 ギア
81 押さえ板
82 鏡胴ベース
83 回転位置決めガイド位置調整板
101 撮影レンズ
102 シャッタボタン
103 ズームレバー
104 ファインダ
105 ストロボ
106 液晶モニタ
107 操作ボタン
108 電源スイッチ
109 メモリカードスロット
110 通信カードスロット
201 受光素子(エリアセンサ)
202 信号処理装置
203 画像処理装置
204 中央演算装置(CPU)
205 半導体メモリ
206 通信カード等
301 バリア操作部
501 中央演算処理装置
502 モータドライバ
503 第1〜第2群DC(直流)モータ
504 第1の絞りモータ
505 第2の絞りモータ
506 シャッタモータ
507 第3群パルスモータ
508 第4群パルスモータ
509 第1〜第2群フォトインタラプタ
510 第1〜第2群フォトリフレクタ
511 第3群フォトインタラプタ
512 第4群フォトインタラプタ
513 第1〜第2群フォトインタラプタ駆動回路
514 第1〜第2群フォトリフレクタ駆動回路
515 第3群フォトインタラプタ駆動回路
516 第4群フォトインタラプタ駆動回路
DESCRIPTION OF
39 Third Group Female Thread Member Rotation
202
205
Claims (6)
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、前記レンズ保持枠を内部に保持する可動レンズ鏡筒と、前記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位置させ、沈胴状態では少なくとも1つのレンズを含む退避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、前記退避レンズを保持し且つ移動させる退避レンズ保持枠を含むレンズ鏡胴において、
前記退避レンズ保持枠にはカムが形成されており、前記カムは、リードスクリュー上を移動する雌ねじ部材の側部に形成されたカムフォロワ突起に係合して、前記退避レンズを撮影位置および収納位置に駆動するための形状を有し、且つ
前記雌ねじ部材の回転方向位置を規制して前記退避レンズ保持枠の退避位置を決定するガイド部材を設けたことを特徴とするレンズ鏡胴。 A lens barrel that is in a photographing state by moving at least a part of the lens group from the retracted state in which at least a part of the plurality of lens groups is retracted to house the lens group to the objective side,
A plurality of lens holding frames that respectively hold the plurality of lens groups, a movable lens barrel that holds the lens holding frame inside, and a lens holding frame drive that drives the lens holding frame via the movable lens barrel Means and
The lens holding frame is configured so that all lens groups are positioned on the same optical axis in a photographing state, and a retracting lens including at least one lens is retracted outside the inner diameter of the movable lens barrel in a retracted state. In a lens barrel including a retractable lens holding frame for holding and moving the retractable lens,
A cam is formed on the retractable lens holding frame, and the cam engages with a cam follower protrusion formed on a side portion of a female screw member that moves on a lead screw, so that the retractable lens is in a photographing position and a retracted position. And a guide member for determining a retracted position of the retractable lens holding frame by regulating a rotational direction position of the female screw member.
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