JP2008268605A - Lens barrel and camera - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鏡筒およびカメラ、特に光学系を支持するための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 lens barrel for supporting an optical system and a camera including the same.
従来から、様々な装置において、少なくとも1つの光学素子を有する光学系が利用されている。
光学系が搭載された装置として、例えばカメラが挙げられる。カメラに用いられる撮像光学系は複数のレンズを有している。レンズ間の距離を変化させることで、撮像光学系の焦点距離を変化させることができ、撮像光学系のズーム倍率を調節することができる。例えば、撮像光学系は複数の支持枠を有する鏡筒により支持されている。
一方で、どのような装置においても小型化の要求は存在する。光学系が搭載された装置については、装置全体の小型化に貢献し得る鏡筒の小型化が求められている。
そこで、例えば、カメラの分野において、光学素子の一部を光路外に退避させる鏡筒が提案されている(例えば、特許文献1および2を参照)。
An example of a device equipped with an optical system is a camera. An imaging optical system used for a camera has a plurality of lenses. By changing the distance between the lenses, the focal length of the imaging optical system can be changed, and the zoom magnification of the imaging optical system can be adjusted. For example, the imaging optical system is supported by a lens barrel having a plurality of support frames.
On the other hand, there is a demand for miniaturization in any device. For an apparatus equipped with an optical system, there is a demand for downsizing the lens barrel that can contribute to downsizing of the entire apparatus.
Thus, for example, in the camera field, a lens barrel that retracts a part of the optical element out of the optical path has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
特許文献1に記載の鏡筒では、カムカン1の回転運動を利用してテレコンバータ2が光路外に退避する。
しかし、この鏡筒では、テレコンバータ2を駆動するカムカン1は光軸に沿った方向へ移動しない。すなわち、この鏡筒は、いわゆる沈胴式の鏡筒ではない。このため、テレコンバータ2により高倍率化を図ることができても、鏡筒の小型化を図ることはできない。
また、特許文献2に記載の鏡筒では、第3レンズ群16が光路外に退避する。
しかし、この鏡筒では、第3レンズ群16が第1レンズ群12および第2レンズ群14の方へ向かって回転する。このため、第3レンズ群16の周辺に広い移動空間が必要になり、鏡筒の小型化が妨げられる。
このように、従来の鏡筒はさらなる小型化が求められている。
In the lens barrel described in Patent Document 1, the
However, in this barrel, the cam can 1 that drives the
In the lens barrel described in
However, in this barrel, the
Thus, the conventional lens barrel is required to be further downsized.
本発明の課題は、光学系を支持する鏡筒の小型化を図ることにある。 An object of the present invention is to reduce the size of a lens barrel that supports an optical system.
第1の発明に係る鏡筒は、光学系を支持するための鏡筒である。この鏡筒は、固定部材と、環状の回転部材と、退避枠と、を備えている。回転部材は、固定部材に対して第1回転軸回りに回転可能なように固定部材に支持される。退避枠は光学系に含まれる光学素子が設けられた部材である。退避枠は、固定部材に対して回転可能なように固定部材に支持され、回転部材の半径方向外側に配置された第2回転軸を有している。退避枠は、光学系の有効光路内に光学素子が挿入される挿入位置と、回転部材の半径方向外側に退避枠が配置される退避位置と、の間を固定部材に対して回転可能である。回転部材は、回転部材の回転方向に退避枠と当接可能な当接部を有している。回転部材は、当接部により退避枠を挿入位置から退避位置へ導き、退避枠が退避位置に配置されている状態で固定部材に対して回転しながら第1回転軸に沿った方向へ移動する。 A lens barrel according to a first invention is a lens barrel for supporting an optical system. The lens barrel includes a fixing member, an annular rotating member, and a retraction frame. The rotating member is supported by the fixing member so as to be rotatable around the first rotation axis with respect to the fixing member. The retraction frame is a member provided with an optical element included in the optical system. The retraction frame is supported by the fixing member so as to be rotatable with respect to the fixing member, and has a second rotating shaft disposed on the outer side in the radial direction of the rotating member. The retraction frame is rotatable with respect to the fixed member between an insertion position where the optical element is inserted into an effective optical path of the optical system and a retraction position where the retraction frame is disposed radially outside the rotation member. . The rotating member has a contact portion that can contact the retracting frame in the rotation direction of the rotating member. The rotating member guides the retracting frame from the insertion position to the retracted position by the contact portion, and moves in the direction along the first rotation axis while rotating with respect to the fixed member in a state where the retracting frame is disposed at the retracting position. .
この鏡筒では、回転部材が固定部材に対して回転すると、回転部材の当接部が退避枠に当接し、退避枠が挿入位置から退避位置へ導かれる。それに加えて、退避枠が退避位置に配置されている状態で、回転部材が固定部材に対して第1回転軸に沿った方向へ移動する。このため、回転部材が固定部材に対して第1回転軸に沿った方向へ移動する沈胴式の鏡筒において、沈胴状態での退避枠の収容スペースを回転部材の半径方向内側に設ける必要がない。これにより、第1回転軸に沿った方向における固定部材あるいは回転部材の寸法を短縮することができ、鏡筒の小型化が可能となる。
ここで、「光学系」とは、少なくとも1つの光学素子が含まれるものを意味している。光学系としては、例えば、複数のレンズを含む撮像光学系などが挙げられる。「光学素子」とは、光学材料からなる光学部品を意味している。光学素子としては、例えば、レンズ、プリズム、ミラーおよびフィルタなどが挙げられる。
In this barrel, when the rotating member rotates with respect to the fixed member, the contact portion of the rotating member contacts the retracting frame, and the retracting frame is guided from the insertion position to the retracted position. In addition, the rotating member moves in the direction along the first rotation axis with respect to the fixed member in a state where the retracting frame is disposed at the retracted position. For this reason, in the collapsible lens barrel in which the rotating member moves in the direction along the first rotation axis with respect to the fixed member, it is not necessary to provide a storage space for the retractable frame in the retracted state inside the rotating member in the radial direction. . Thereby, the dimension of the fixed member or the rotating member in the direction along the first rotating shaft can be shortened, and the size of the lens barrel can be reduced.
Here, “optical system” means an optical system including at least one optical element. Examples of the optical system include an imaging optical system including a plurality of lenses. “Optical element” means an optical component made of an optical material. Examples of the optical element include a lens, a prism, a mirror, and a filter.
また、「沈胴式鏡筒」とは、非使用時における装置の携帯性能を考慮して、非使用時に鏡筒を構成する複数の部材が相対移動することで、鏡筒全体の寸法が使用時よりも小さくなる鏡筒を意味している。また、鏡筒は、アクチュエータが回転部材に駆動力を付与する構成であってもよいし、使用者が回転部材に駆動力を付与する構成であってもよい。
第2の発明に係る鏡筒は、第1の発明に係る鏡筒において、固定部材に対する回転方向における回転部材の動作範囲は沈胴動作範囲と回転動作範囲とを有している。沈胴動作範囲は、固定部材に対して回転部材が第1回転軸に沿った方向へ移動しながら第1回転軸回りに回転する範囲である。回転動作範囲は、固定部材に対して回転部材が第1回転軸に沿った方向へ移動することなく第1回転軸回りに回転する範囲である。回転動作範囲において、退避枠は回転部材により挿入位置から退避位置へ導かれる。沈胴動作範囲において、退避枠は回転部材により回転部材の半径方向外側に保持される。
In addition, the “collapsed lens barrel” refers to the portability of the device when not in use, and the relative dimensions of the multiple members that make up the lens barrel when not in use This means a lens barrel that is smaller than that. Further, the lens barrel may be configured such that the actuator applies a driving force to the rotating member, or may be configured so that the user applies the driving force to the rotating member.
The lens barrel according to a second aspect of the present invention is the lens barrel according to the first aspect of the present invention, wherein the operating range of the rotating member in the rotational direction relative to the fixed member has a collapsible operating range and a rotating operating range. The collapsible operation range is a range in which the rotating member rotates around the first rotation axis while moving in the direction along the first rotation axis with respect to the fixed member. The rotation operation range is a range in which the rotation member rotates around the first rotation axis without moving in the direction along the first rotation axis with respect to the fixed member. In the rotational operation range, the retraction frame is guided from the insertion position to the retraction position by the rotation member. In the retracting operation range, the retracting frame is held radially outward of the rotating member by the rotating member.
第3の発明に係る鏡筒は、第2の発明に係る鏡筒において、退避枠に対して退避位置から挿入位置へ回転するようにトルクを付与する弾性部材をさらに備えている。沈胴動作範囲において、弾性部材からのトルクにより、退避枠は回転部材の半径方向外側部分に押し付けられる。
第4の発明に係る鏡筒は、第3の発明に係る鏡筒において、固定部材がストッパを有している。ストッパは、挿入位置において退避枠が回転方向に当接する。
第5の発明に係る鏡筒は、第4の発明に係る鏡筒において、回転動作範囲が第1回転動作範囲と第2回転動作範囲とを有している。第1回転動作範囲は、当接部が退避枠と回転方向に当接可能な範囲である。第2回転動作範囲は当接部が退避枠と回転方向に当接不能な範囲である。
A lens barrel according to a third aspect of the present invention is the lens barrel according to the second aspect of the present invention, further comprising an elastic member that applies torque to the retraction frame so as to rotate from the retraction position to the insertion position. In the retracting operation range, the retracting frame is pressed against the radially outer portion of the rotating member by the torque from the elastic member.
A lens barrel according to a fourth invention is the lens barrel according to the third invention, wherein the fixing member has a stopper. The stopper frame comes into contact with the stopper in the rotational direction at the insertion position.
A lens barrel according to a fifth invention is the lens barrel according to the fourth invention, wherein the rotational operation range has a first rotational operation range and a second rotational operation range. The first rotation operation range is a range in which the contact portion can contact the retraction frame in the rotation direction. The second rotation operation range is a range in which the contact portion cannot contact the retraction frame in the rotation direction.
第6の発明に係る鏡筒は、第5の発明に係る鏡筒において、退避枠が軸受部と退避枠本体とを有している。軸受部は、回転部材の半径方向外側に配置され固定部材に回転可能に支持されている。退避枠本体は軸受部に固定され光学素子が設けられている。第1回転軸に沿った方向から見た場合、回転部材の半径方向に退避枠本体が当接部と当接した状態で、退避枠本体が回転部材の半径方向外側に配置されている。
第7の発明に係る鏡筒は、第6の発明に係る鏡筒において、退避枠本体が摺動部を有している。摺動部は当接部と当接あるいは摺動する。第1回転軸に沿った方向から見た場合、退避枠本体が退避位置に位置する状態で、摺動部が回転部材の半径方向外側部分に沿って湾曲している。
第8の発明に係る鏡筒は、第7の発明に係る鏡筒において、固定部材が、退避位置において退避枠が収容される収容部を有している。
A lens barrel according to a sixth invention is the lens barrel according to the fifth invention, wherein the retracting frame has a bearing portion and a retracting frame main body. The bearing portion is disposed on the radially outer side of the rotating member and is rotatably supported by the fixed member. The retractable frame body is fixed to the bearing portion and provided with an optical element. When viewed from the direction along the first rotation axis, the retracting frame body is disposed on the radially outer side of the rotating member in a state where the retracting frame body is in contact with the contact portion in the radial direction of the rotating member.
A lens barrel according to a seventh invention is the lens barrel according to the sixth invention, wherein the retracting frame body has a sliding portion. The sliding part comes into contact with or slides on the contact part. When viewed from the direction along the first rotation axis, the sliding portion is curved along the radially outer portion of the rotating member in a state where the retracting frame main body is located at the retracted position.
According to an eighth aspect of the present invention, in the lens barrel according to the seventh aspect of the present invention, the fixing member has an accommodating portion in which the retracting frame is accommodated at the retracted position.
第9の発明に係る鏡筒は、第8の発明に係る鏡筒において、当接部は第1回転軸に沿った方向へ延びる突起である。固定部材は、回転部材が固定部材に接近した状態で当接部が収容される凹部を有している。
第10の発明に係る鏡筒は、第9の発明に係る鏡筒において、第1アクチュエータと退避センサと制御部とをさらに備えている。第1アクチュエータは固定部材に設けられ回転部材を回転駆動する。退避センサは退避枠が退避位置に配置されているか否かを検出する。制御部は退避センサからの検出結果に基づいて第1アクチュエータの動作を制御する。制御部は、退避枠が退避位置に配置されていないという検出結果に基づいて、回転部材の第1回転軸に沿った方向への移動を制限する。
第11の発明に係る鏡筒は、第10の発明に係る鏡筒において、第2アクチュエータをさらに備えている。第2アクチュエータは、制御部により動作が制御され、退避枠を第1回転軸に沿った方向へ駆動する。固定部材に対する第1回転軸に沿った方向における退避枠の動作範囲は、第1動作範囲と第2動作範囲とを有している。第1動作範囲は退避枠が回転方向に当接部と当接可能な範囲である。第2動作範囲は退避枠が回転方向に当接部と当接不能な範囲である。回転部材が沈胴動作範囲内に配置されている場合、制御部は第2アクチュエータによる退避枠の動作範囲を第1動作範囲内に制限する。回転部材が回転動作範囲に配置されている場合、制御部は第2アクチュエータによる退避枠の動作範囲を第2動作範囲内に制限する。
A lens barrel according to a ninth invention is the lens barrel according to the eighth invention, wherein the contact portion is a protrusion extending in a direction along the first rotation axis. The fixing member has a recess in which the contact portion is accommodated in a state where the rotating member is close to the fixing member.
A lens barrel according to a tenth invention is the lens barrel according to the ninth invention, further comprising a first actuator, a retraction sensor, and a control unit. The first actuator is provided on the fixed member and rotationally drives the rotating member. The retraction sensor detects whether or not the retraction frame is arranged at the retraction position. The control unit controls the operation of the first actuator based on the detection result from the retract sensor. The control unit limits the movement of the rotating member in the direction along the first rotation axis based on the detection result that the retracting frame is not disposed at the retracted position.
A lens barrel according to an eleventh invention is the lens barrel according to the tenth invention, and further includes a second actuator. The operation of the second actuator is controlled by the control unit, and drives the retracting frame in the direction along the first rotation axis. The operating range of the retracting frame in the direction along the first rotation axis with respect to the fixed member has a first operating range and a second operating range. The first operation range is a range in which the retractable frame can contact the contact portion in the rotation direction. The second operation range is a range in which the retractable frame cannot contact the contact portion in the rotation direction. When the rotating member is disposed within the retracting operation range, the control unit limits the operation range of the retraction frame by the second actuator within the first operation range. When the rotating member is arranged in the rotation operation range, the control unit limits the operation range of the retraction frame by the second actuator within the second operation range.
第12の発明に係るカメラは、第1から11のいずれかの発明に係る鏡筒と、光学系と撮像部と外装部とを備えている。光学系は鏡筒に保持されている。撮像部は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している。
このカメラでは、第1から11のいずれかの発明に係る鏡筒を備えているため、小型化を実現できる。
A camera according to a twelfth aspect includes a lens barrel according to any one of the first to eleventh aspects, an optical system, an imaging unit, and an exterior part. The optical system is held by a lens barrel. The imaging unit captures an optical image of a subject formed by the optical system. The exterior part holds the lens barrel.
Since this camera includes the lens barrel according to any one of the first to eleventh inventions, it is possible to reduce the size.
本発明に係る鏡筒およびカメラでは、上記の構成を有しているため、小型化を実現できる。 Since the lens barrel and the camera according to the present invention have the above-described configuration, downsizing can be realized.
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。
<第1実施形態>
〔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はデジタルカメラ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。レンズ鏡筒3は主に、第3レンズ枠35が駆動枠34の半径方向外側に退避する構成に特徴を有している。第3レンズ枠35の構成については後述する。
Hereinafter, a lens barrel and a camera according to the present invention will be described with reference to the drawings.
<First Embodiment>
[1: Overview of digital camera]
A digital camera 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 are schematic perspective views of the digital camera 1. FIG. 1 shows a case where the
The digital camera 1 is a camera for acquiring an image of a subject. The digital camera 1 is equipped with a multistage
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。
以上の定義によれば、図1は、前面、上面および右側面を示す斜視図ということになる。
In the following description, the six surfaces of the digital camera 1 are defined as follows.
The surface facing the subject side when taking a picture with the digital camera 1 is the front surface, and the opposite surface is the back surface. Up and down vertical direction of the subject and rectangular image captured by the digital camera 1 (generally, aspect ratio (ratio of long side to short side) is 3: 2, 4: 3, 16: 9, etc.) When photographing is performed so as to coincide with each other, a surface facing upward in the vertical direction is defined as a top surface, and a surface on the opposite side is defined as a bottom surface. Further, when shooting is performed so that the vertical direction of the subject and the vertical direction of the rectangular image captured by the digital camera 1 coincide with each other, the left side when viewed from the subject side is the left side, and vice versa. The side surface is the right side surface. The above definition does not limit the usage posture of the digital camera 1.
According to the above definition, FIG. 1 is a perspective view showing the front surface, the top surface, and the right side surface.
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。
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。
Note that not only the six surfaces of the digital camera 1 but also the six surfaces of each component arranged in the digital camera 1 are defined in the same manner. In other words, the above definition is applied to the six surfaces of each component member arranged in the digital camera 1.
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.
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: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は光学系の一例である。レンズ鏡筒3は光学系を支持する鏡筒の一例である。
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。撮像光学系Oの光軸AはY軸方向に延びている。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支持されている。レンズ鏡筒3の構成の詳細については後述する。
[2: Overall configuration of digital camera]
As shown in FIGS. 1 and 2, the digital camera 1 mainly holds an
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 optical axis A of the imaging optical system O extends in the Y-axis direction. The
外装部2には、例えば、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(図示せず)と、CCDユニットにより取得された画像を記録する画像記録部9と、が内蔵されている。外装部2の背面には、CCDユニットにより取得された画像を表示する液晶モニタ8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4と、操作ダイアル5と、電源スイッチ6と、ズーム調節レバー7と、が設けられている。レリーズボタン4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5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6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7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4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〜図5を用いて、レンズ鏡筒3の全体構成について説明する。図3はレンズ鏡筒3の分解斜視図である。図4はレンズ鏡筒3の概略平面図である。なお、図3および図4では、一部の構成部材が省略されている。
図3に示すように、レンズ鏡筒3は主に、外装部2に固定されるマスターフランジ31と、マスターフランジ31に固定される第1アクチュエータとしてのズームモータ32と、各支持枠をマスターフランジ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(図示せず)と、から構成されている。マスターフランジ31には、例えば、CCDユニットに含まれるCCD39が取り付けられている。例えば、ズームモータ32はステッピングモータである。
1 and 2 show only the main configuration of the digital camera 1. FIG. For this reason, a configuration other than the above-described configuration may be provided in the digital camera 1.
[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(図示せず)を保持する第1レンズ枠(図示せず)と、第2レンズ群(図示せず)を保持する第2レンズ枠(図示せず)と、第3レンズ群G3を保持する退避枠としての第3レンズ枠35と、を有している。第1レンズ群は、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フォーカスレンズL3から構成されている。第1レンズ群、第2レンズ群および第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、マスターフランジ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はマスターフランジ31に対して、例えば、ねじなど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、第3レンズ枠35が収容される収容部33fと、から構成されている。
The
(3.1: Fixed frame)
The fixed
固定枠本体33aは、マスターフランジ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、固定枠本体33aにより回転可能に支持されている。駆動ギア33bはズームモータ32のギア32a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本の傾斜溝33cおよび3本の回転溝33dと、第1ヘリコイド部33eと、が形成されている。傾斜溝33cは、円周方向に等間隔で配置されており、回転溝33dとつながっている。
収容部33fは、固定枠本体33aからX軸方向に突出する概ね箱形の部分であり、固定枠本体33aと一体成形されている。第3レンズ枠35が駆動枠34の半径方向外側に配置されている状態で、収容部33fには第3レンズ枠35が収容されている。収容部33fには、後述する退避センサ38が固定されている。
The fixed frame
The
(3.2:駆動枠)
駆動枠34は、各レンズ枠(図示せず)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、概ね筒状の部材であり、固定枠33に対して光軸A回りに回転可能である。駆動枠34の回転軸(第1回転軸)は、光軸Aとほぼ一致している。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。
駆動枠本体34aの外周側には3本の突起34dが設けられている。3本の突起34dは、円周方向に等間隔に配置されている。突起34dは、固定枠33の傾斜溝33cおよび回転溝33d内を移動可能である。
駆動枠本体34aの外周側には、ギア部34bと、第2ヘリコイド部34cと、が形成されている。ギア部34b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。第2ヘリコイド部34cは、固定枠33の第1ヘリコイド部33eと噛み合っている。
(3.2: Drive frame)
The
Three
A
第2ヘリコイド部34cのY軸方向端部には、Y軸方向負側に延びる駆動突起34eが設けられている。駆動突起34eは、第3レンズ枠35を回転駆動するための突起であり、第2ヘリコイド部34cからY軸方向負側および半径方向外側に突出している。
図3に示すように、マスターフランジ31には、沈胴状態において駆動突起34eを収容するための凹部としての収容溝31cが形成されている。駆動突起34eの回転方向への移動量を考慮して、収容溝31cは回転方向に長い。Y軸方向正側から見た場合に、収容溝31cは円弧状である。収容溝31cの幅は、駆動突起34eの半径方向寸法よりも長い。
ズームモータ32からの駆動力により、駆動枠34は光軸A回り(R1方向およびR2方向)に回転駆動される。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方向に駆動される。この結果、固定枠33の傾斜溝33cに沿って突起34dが移動し、駆動枠34は固定枠33に対して回転しながらY軸方向正側に移動する。撮影状態では、回転溝33dに沿って突起34dが移動し、駆動枠34は固定枠33に対してY軸方向へ移動することなく回転する。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方向に駆動される。この結果、駆動枠34は固定枠33に対して回転しながらY軸方向負側に移動する。
A
As shown in FIG. 3, the
The
ここで、図5を用いて回転方向における駆動枠34の動作範囲(つまり駆動枠34の回転角度)について説明する。図5は駆動枠34および第3レンズ枠35の動作範囲を示す図である。図5に示す各動作範囲C1〜C3は後述する駆動突起34eを基準としている。
図5に示すように、駆動枠34の動作範囲は、沈胴動作範囲C1と、第1回転動作範囲としての退避駆動範囲C2と、第2回転動作範囲としてのズーム動作範囲C3と、を有している。退避駆動範囲C2およびズーム動作範囲C3は回転動作範囲の一例である。図5に示す各動作範囲C1〜C3は駆動突起34eの位置を基準としている。
沈胴動作範囲C1および退避駆動範囲C2は、レンズ鏡筒3が沈胴状態から撮影状態へ移行する範囲である。沈胴状態とは、レンズ鏡筒3の非使用状態を意味しており、レンズ鏡筒3のY軸方向の寸法が最も短い状態である。撮影状態とは、レンズ鏡筒3の使用状態を意味している。ズーム動作範囲C3は、デジタルカメラ1により撮影が行われる際に使用される範囲であり、より詳細には、ズーム倍率の調節を行う際に駆動枠34が回転する範囲である。
Here, the operation range of the
As shown in FIG. 5, the operating range of the
The collapsible operation range C1 and the retract drive range C2 are ranges in which the
図5に示すように、沈胴動作範囲C1は沈胴位置P1から退避完了位置P2までの駆動枠34の回転動作範囲である。退避駆動範囲C2は退避完了位置P2から広角位置P3までの回転動作範囲である。ズーム動作範囲C3は広角位置P3から望遠位置P4までの回転動作範囲である。沈胴位置P1はレンズ鏡筒3が最も縮んだ状態に対応している。退避完了位置P2は第3レンズ枠35が駆動枠34の半径方向外側に配置されている状態に対応している。広角位置P3はレンズ鏡筒3の広角端に対応している。望遠位置P4はレンズ鏡筒3の望遠端に対応している。駆動突起34eが第3レンズ枠35と接触しないように、広角位置P3では、駆動突起34eと第3レンズ枠35との間には、回転方向に隙間H1が確保されている。
沈胴動作範囲C1では、突起34dが傾斜溝33cにより案内され、駆動枠34が固定枠33に対して光軸Aに沿った方向へ移動しながら回転する。退避駆動範囲C2では、駆動枠34の突起34dが固定枠33の回転溝33dにより案内され、駆動枠34が固定枠33に対して光軸Aに沿った方向へ移動することなく回転する。図3および図5に示すように、退避駆動範囲C2では、駆動突起34eが第3レンズ枠35と回転方向に当接可能である。
As shown in FIG. 5, the retraction operation range C1 is a rotation operation range of the
In the collapsing operation range C1, the
ズーム動作範囲C3では、退避駆動範囲C2と同様に、突起34dが回転溝33dにより案内され、駆動枠34が固定枠33に対して光軸Aに沿った方向へ移動することなく回転する。例えば、駆動枠34が回転すると、第1レンズ枠および第2レンズ枠が固定枠33に対して移動する。このように、駆動枠34を回転駆動することで、撮像光学系Oのズーム倍率の調節が可能となる。
(3.3:第3レンズ枠)
図3〜図6を用いて、退避枠としての第3レンズ枠35について説明する。図6は第3レンズ枠35の平面図である。
第3レンズ枠35は、フォーカス調整用のフォーカスレンズL3を支持するための部材であり、フォーカスレンズL3を駆動枠34に対して挿入および退避可能に支持している。具体的には図5に示すように、第3レンズ枠35は、マスターフランジ31に対してY軸方向に移動可能、かつ、回転可能なようにマスターフランジ31に支持されている。第3レンズ枠35は、第2回転軸としての回転軸Bを中心に挿入位置Q1および退避位置Q2の間を回転可能である。回転軸Bは、光軸Aと概ね平行であり、駆動枠34の半径方向外側に配置されている。
In the zoom operation range C3, as in the retract drive range C2, the
(3.3: Third lens frame)
The
The
挿入位置Q1では、フォーカスレンズL3が撮像光学系Oの有効光路内に挿入されている。挿入位置Q1では、第3レンズ枠35はマスターフランジ31に設けられたストッパ31bに当接している。これにより、挿入位置Q1での第3レンズ枠35の位置決めが行われている。退避位置Q2では、第3レンズ枠35が駆動枠34の半径方向外側に退避している。Y軸方向から見た場合に、退避位置Q2では第3レンズ枠35が駆動枠34と重なり合っていない。退避位置Q2では、フォーカスレンズL3が撮像光学系Oの有効光路内に挿入されていないため、フォーカスレンズL3が撮像光学系Oの一部として機能しない。
図3、図4および図6に示すように、第3レンズ枠35は主に、退避枠本体としてのレンズ枠本体35aと、軸受部35cと、を有している。レンズ枠本体35aは軸受部35cと一体成形されている。レンズ枠本体35aは軸受部35cによりマスターフランジ31に対して回転可能にかつY軸方向へ移動可能に支持されている。
At the insertion position Q1, the focus lens L3 is inserted into the effective optical path of the imaging optical system O. At the insertion position Q1, the
As shown in FIGS. 3, 4 and 6, the
レンズ枠本体35aは、Y軸に概ね垂直に配置された板状の部分であり、駆動突起34eおよびストッパ31bが回転方向に当接可能である。レンズ枠本体35aの一端にはフォーカスレンズL3が固定されている。レンズ枠本体35aの他端には軸受部35cが一体で設けられている。軸受部35cはY軸方向に延びる筒状の部分である。軸受部35cにはマスターフランジ31に設けられたシャフト31aが挿入されている。軸受部35cは、マスターフランジ31に対して、回転軸B回りに回転可能、かつ、Y軸方向(回転軸Bに沿った方向)に移動可能である。これらの構成により、第3レンズ枠35およびフォーカスレンズL3はマスターフランジ31および固定枠33に対して回転可能となる。
レンズ枠本体35aは、退避駆動範囲C2において駆動突起34eと摺動する摺動部35bを有している。摺動部35bは、駆動枠34の半径方向外側部分に沿って湾曲する部分を含んでいる。具体的には図6に示すように、摺動部35bは、直線状の第1摺動部E1と、円弧状の第2摺動部E2と、円弧状の第3摺動部E3と、を有している。第1摺動部E1は、第3レンズ枠35が挿入位置Q1から退避位置Q2まで駆動される際に駆動突起34eと摺動する部分である。第2摺動部E2および第3摺動部E3は、第3レンズ枠35が退避位置Q2に配置されている状態で駆動突起34eと摺動する部分である。第2摺動部E2および第3摺動部E3は、駆動枠34の第2ヘリコイド部34cに沿って湾曲している。
The lens frame
The lens frame
第1摺動部E1および第2摺動部E2は、退避駆動範囲C2で駆動枠34が回転する際に駆動突起34eが摺動する部分である。第3摺動部E3は、沈胴動作範囲C1で駆動枠34が回転する際に駆動突起34eが摺動する部分である。このため、第3摺動部E3では、駆動突起34eが摺動部35bと回転方向およびY軸方向に摺動する。第2摺動部E2と第3摺動部E3との境界部分は、退避完了位置P2において駆動突起34eが当接する部分である。
ここで、図7および図8を用いて第3レンズ枠35のY軸方向の位置決めについて説明する。図7(a)および(b)はY軸方向における第3レンズ枠35の動作範囲を示す図である。図7(a)は第3レンズ枠35の第1位置U1の状態を示す図である。図7(b)は第3レンズ枠35の第2位置U2の状態を示す図である。図8はスプリング37周辺の詳細図である。
The first sliding portion E1 and the second sliding portion E2 are portions where the
Here, the positioning of the
図7に示すように、第3レンズ枠35は、第1位置U1から第2位置U2までY軸方向に移動可能である。第1位置U1から第2位置U2までの使用範囲Uは、撮像光学系Oのフォーカス調整のために第3レンズ枠35がY軸方向に駆動される範囲である。第1位置U1では、第3レンズ枠35が駆動枠本体34aにY軸方向に近接している。図7に示すように、第1位置U1では駆動突起34eの少なくとも一部が第3レンズ枠35と回転方向に重なり合っている。このため、第3レンズ枠35が第1位置U1に配置されている場合、第3レンズ枠35は駆動突起34eと回転方向に当接可能である。
図7に示すように、シャフト31aの根元には、シャフト31aよりも外径が大きい支持部31dが設けられている。シャフト31aにはスプリング37が嵌め込まれている。具体的には図8に示すように、スプリング37は、支持部31dと軸受部35cとの間に挟み込まれている。第3レンズ枠35が第1位置U1に配置されている状態では、スプリング37は軸受部35cと支持部31dとの間でY軸方向に圧縮されている。このため、使用範囲Uではスプリング37により軸受部35cがY軸方向正側に押されている。
As shown in FIG. 7, the
As shown in FIG. 7, a
図3に示すように、マスターフランジ31のモータ固定部31fには第2アクチュエータとしてのフォーカスモータ36が固定されている。フォーカスモータ36は、例えばステッピングモータであり、外周部にねじ山が形成されたシャフト36bを有している。シャフト36bにはナット36aが螺合している。マスターフランジ31に対するナット36aの回転は、モータ固定部31fにより規制されている。このため、シャフト36bがナット36aに対して回転することにより、ナット36aはマスターフランジ31に対して回転することなくY軸方向に移動する。
ナット36aは、軸受部35cのY軸方向正側に配置されており、軸受部35cをY軸方向負側に押さえ付けている。言い換えると、使用範囲Uにおいて、スプリング37により軸受部35cはナット36aに押し付けられている。このため、ナット36aがY軸方向に移動すると、それに伴い第3レンズ枠35もY軸方向に移動する。このように、フォーカスモータ36により第3レンズ枠35のY軸方向の位置を調節できる。
As shown in FIG. 3, a
The
また、スプリング37は、Y軸方向の荷重以外に、第3レンズ枠35に対して回転軸B回りのトルクを付与している。具体的には図8に示すように、軸受部35cはY軸方向負側に突出した第1突出部35dを有している。支持部31dはY軸方向正側に突出した第2突出部31eを有している。スプリング37は第1端部37aおよび第2端部37bを有している。第1端部37aは第1突出部35dと当接しており、第2端部37bは第2突出部31eと当接している。第3レンズ枠35がマスターフランジ31に対してR3方向に回転すると、スプリング37は軸受部35cと支持部31dとの間で捩られる。これにより、第3レンズ枠35にトルクを付与することが可能となる。このように、スプリング37は、圧縮スプリングとしての機能以外に、トーションスプリングとしての機能も有している。
Further, the
図5に示すように、挿入位置Q1から退避位置Q2までの退避範囲C4において、例えば、軸受部35cおよび支持部31dの間でスプリング37は常に捩られている。このため、退避範囲C4において、第3レンズ枠35には常にR4方向のトルクTが作用している。
挿入位置Q1では、第3レンズ枠35はトルクTによりストッパ31bに押し付けられている。ストッパ31bにより、使用状態におけるフォーカスレンズL3の位置決めが行われる。図5に示すように、第3レンズ枠35がストッパ31bに当接している状態では、フォーカスレンズL3の光軸Dが撮像光学系Oの光軸Aとほぼ一致している。これにより、撮影時においてデジタルカメラ1の姿勢が変化しても、マスターフランジ31に対するフォーカスレンズL3の回転方向の位置が安定し、フォーカス調節の精度が低下しない。
As shown in FIG. 5, in the retraction range C4 from the insertion position Q1 to the retraction position Q2, for example, the
At the insertion position Q1, the
図5に示すように、駆動枠34がR2方向に回転すると、駆動突起34eが第3レンズ枠35に当接し、駆動突起34eにより第3レンズ枠35がR3方向へ押される。この結果、トルクTに逆らいながら第3レンズ枠35がR3方向へ回転する。このとき、駆動突起34eはレンズ枠本体35aの摺動部35bと摺動する。駆動枠34がR1方向へ回転すると、トルクTにより第3レンズ枠35は駆動突起34eに押し付けられた状態で、R4方向へ回転する。第3レンズ枠35がストッパ31bに当接すると、第3レンズ枠35の回転は停止する。
(3.4:退避センサ)
図3に示すように、レンズ鏡筒3は、退避センサ38と、制御部10と、をさらに有している。
As shown in FIG. 5, when the
(3.4: Retraction sensor)
As shown in FIG. 3, the
退避センサ38は、第3レンズ枠35が退避位置Q2に配置されているか否かを検出するためのセンサであり、固定枠33の収容部33fに固定されている。退避センサ38は、例えばフォトセンサである。退避センサ38の位置は第3レンズ枠35の退避位置Q2を基準に設定されている。具体的には、第3レンズ枠35が退避位置Q2周辺に配置されている状態で、退避センサ38がレンズ枠本体35aとY軸方向に向かい合うように、退避センサ38の位置は決定されている。退避センサ38により第3レンズ枠35が退避位置Q2に配置されているか否かを検出することができる。退避センサ38からの検出信号は制御部10に送信される。
(3.5:制御部)
図9に制御部10のブロック図を示す。制御部10は、例えば、ズームモータ32、フォーカスモータ36、退避センサ38、CCD39、液晶モニタ8および画像記録部9に対して電気的に接続されており、各部の動作を制御する。
The
(3.5: Control unit)
FIG. 9 shows a block diagram of the
具体的には図9に示すように、制御部10は主に、ズームモータ駆動部11と、フォーカスモータ駆動部12と、CCD駆動部13と、液晶モニタ駆動部14と、記録駆動部15と、制御部本体16と、を有している。制御部本体16は、ズームモータ駆動部11、フォーカスモータ駆動部12、CCD駆動部13、液晶モニタ駆動部14および記録駆動部15と電気的に接続されている。
制御部本体16は、CPU、ROMおよびRAMを有しており、各駆動部を介して各部の動作を制御している。例えば、ROMに格納されているプログラムがCPUに読み込まれることにより、制御部本体16は様々な機能を実現し得る。制御部本体16では、退避センサ38からの検出信号により、第3レンズ枠35が退避位置Q2に配置されているか否かを判定する機能、その判定結果に基づいてズームモータ駆動部11およびフォーカスモータ駆動部12への制御パルスを生成する機能、送信した制御パルスから駆動枠34の回転角度および第3レンズ枠35のY軸方向の位置を記憶する機能などが実現されている。
Specifically, as shown in FIG. 9, the
The control unit
ズームモータ駆動部11は、制御部本体16からの制御パルスに応じてズームモータ32を駆動する。フォーカスモータ駆動部12は、制御部本体16からの制御パルスに応じてズームモータ32を駆動する。制御部本体16で生成される制御パルスのパルス数および周波数により、ズームモータ32およびフォーカスモータ36の回転角度および回転速度が決定される。
CCD駆動部13は、制御部本体16からの命令に応じてCCD39を駆動する。液晶モニタ駆動部14は、制御部本体16からの命令に応じて液晶モニタ8を駆動する。
〔4:デジタルカメラの動作〕
図1〜図13を用いて、デジタルカメラ1の動作について説明する。ここでは、駆動枠34および第3レンズ枠35の動作を中心に説明する。図10および図11は駆動枠34および第3レンズ枠35の動作説明図である。図10(a)は駆動枠34がズーム動作範囲C3にある状態を示している。図10(b)および図11(a)は駆動枠34が退避駆動範囲C2にある状態を示している。図11(b)は駆動枠34が沈胴動作範囲C1にある状態を示している。図12は駆動枠34および第3レンズ枠35のY軸方向の位置関係を示す図である。図13は電源スイッチ6をONからOFFに切り換えた場合のレンズ鏡筒3の動作フロー図である。
The zoom
The
[4: Operation of digital camera]
The operation of the digital camera 1 will be described with reference to FIGS. Here, the operation of the
(4.1:撮影状態での動作)
デジタルカメラ1が撮影状態(電源スイッチ6がON状態)の場合、駆動枠34はズーム動作範囲C3内でマスターフランジ31に対して回転可能である。具体的には、ズーム調節レバー7が操作された方向に応じて、ズームモータ32により駆動枠34が回転駆動される。例えば、ズーム調節レバー7が望遠側に操作された場合、ズームモータ32により駆動枠34はR1方向に回転駆動される。ズーム調節レバー7が広角側に操作された場合、ズームモータ32により駆動枠34はR2方向に回転駆動される。このとき、制御部本体16からズームモータ駆動部11へ送信される制御パルスにより、駆動枠34の回転動作範囲はズーム動作範囲C3内に制限されている。
ズーム動作範囲C3では、突起34dが回転溝33dにより案内される。このため、駆動枠34は、固定枠33に対して光軸Aに沿った方向へ移動することなく、固定枠33に対して回転する。
(4.1: Operation in shooting state)
When the digital camera 1 is in the photographing state (the
In the zoom operation range C3, the
固定枠33に対して駆動枠34が回転すると、例えば、第1レンズ枠(図示せず)および第2レンズ枠(図示せず)がカム溝に案内されて固定枠33に対してY軸方向に移動する。これにより、撮像光学系Oのズーム倍率を所定の範囲内で調節することができる。
レリーズボタン4が押されると、例えば、焦点検出部(図示せず)によりデフォーカス量が検出される。制御部10において検出されたデフォーカス量が許容値の範囲内であるか否かが判断される。デフォーカス量が許容値の範囲を超えていれば、デフォーカス量が許容値の範囲内に収まるように、フォーカスモータ36により第3レンズ枠35がY軸方向へ駆動される。
このとき、フォーカスモータ36によりナット36aがY軸方向正側に駆動され、ナット36aとともに第3レンズ枠35がY軸方向正側に移動する。図5に示すように、駆動突起34eと第3レンズ枠35のレンズ枠本体35aとの間には、回転方向に隙間H1が確保されている。このため、第3レンズ枠35が第1位置U1まで移動しても、第3レンズ枠35は駆動突起34eと干渉しない。デフォーカス量の検出および第3レンズ枠35の駆動が繰り返されることで、デフォーカス量が許容値の範囲内に収まる。
When the
When the
At this time, the
デフォーカス量が許容値の範囲内に収まると、所定の露光時間だけシャッタ(図示せず)が開き、撮像光学系Oを介して被写体の光学像がCCD39に入射する。CCD39およびCCD駆動部13により被写体の光学像が電気信号に変換され、光学像に対応する電気信号が画像記録部9に記録される。
(4.2:電源OFF時の動作)
電源スイッチ6がONからOFFに切り換えられると、レンズ鏡筒3の沈胴動作が開始される。具体的には図13に示すように、フォーカスモータ36により第3レンズ枠35が第1位置U1まで駆動され、それと同時に、ズームモータ32により駆動枠34が広角位置P3までR2方向へ回転駆動される(S1)。第3レンズ枠35および駆動枠34の駆動が完了すると、ズームモータ32により駆動枠34が退避完了位置P2までR2方向へ回転駆動される(S2)。
When the defocus amount falls within the allowable range, a shutter (not shown) is opened for a predetermined exposure time, and an optical image of the subject enters the
(4.2: Operation when power is off)
When the
駆動枠34が広角位置P3から退避完了位置P2まで回転すると、駆動突起34eにより第3レンズ枠35は挿入位置Q1から退避位置Q2までR3方向に回転駆動される。具体的には図10に示すように、駆動枠34が広角位置P3からR2方向に回転すると、駆動突起34eが第3レンズ枠35と回転方向に当接する(図10(a))。より詳細には、駆動突起34eが第1摺動部E1と回転方向に当接する。駆動枠34がさらにR2方向に回転すると、第3レンズ枠35が駆動突起34eにより回転方向へ押され、第3レンズ枠35がトルクTに逆らいながらR3方向に回転する(図10(b))。駆動枠34がさらに回転すると、第3レンズ枠35が退避位置Q2までR3方向に回転する(図11(a))。第3レンズ枠35が挿入位置Q1から退避位置Q2まで導かれる際、駆動突起34eは第1摺動部E1と摺動する。
When the
駆動枠34が退避完了位置P2まで回転すると、第3レンズ枠35は退避位置Q2に保持される(図11(a))。Y軸方向から見た場合、レンズ枠本体35aの第2摺動部E2が駆動枠34の第2ヘリコイド部34cに沿って湾曲している。このため、退避駆動範囲C2の途中から退避完了位置P2までは、駆動突起34eが第2摺動部E2と摺動し、第3レンズ枠35が退避位置Q2に保持される。
退避位置Q2では第3レンズ枠35は駆動枠34の半径方向外側に配置されている。具体的には、駆動枠34の駆動突起34eは第3レンズ枠35の摺動部35bと半径方向に当接している。Y軸方向正側から見た場合、駆動枠34の第2ヘリコイド部34cと第3レンズ枠35との間には、駆動突起34eの半径方向への突出量に対応する隙間H2が確保されている(図5)。これにより、第3レンズ枠35が退避位置Q2に配置されている状態で駆動枠34が第3レンズ枠35に対してY軸方向負側に移動しても、駆動枠34が第3レンズ枠35に干渉しない。
When the
At the retracted position Q2, the
駆動枠34が退避完了位置P2まで回転駆動されている間、第3レンズ枠35が退避位置Q2に配置されているか否かが制御部本体16により監視される。具体的には、退避センサ38からの検出信号に基づいて、第3レンズ枠35が退避位置Q2に配置されているか否かが制御部本体16により判定される(S3)。
制御部本体16により第3レンズ枠35が退避位置Q2に配置されていると判定された場合、ズームモータ32により駆動枠34が沈胴位置P1までR2方向へさらに回転駆動される(S4)。
沈胴動作範囲C1では、駆動枠34は固定枠33に対してR2方向に回転しながらY軸方向負側(固定枠33に接近する方向)に移動する。このため、図12に示すように、退避完了位置P2から駆動枠34がR2方向へ回転すると、駆動枠34の第3レンズ枠35と接触する部分は、駆動突起34eおよび第2ヘリコイド部34cを経て、最終的に駆動枠本体34aまで移動する(図12(a)〜(c))。
While the
When it is determined by the control unit
In the collapsing operation range C1, the
第3レンズ枠35にはスプリング37によりトルクTが付与されている。このため、第3レンズ枠35は、駆動突起34e、第2ヘリコイド部34cおよび駆動枠本体34aの半径方向外側部分と摺動しながら、R4方向に回転する(図11(b)、図12(b))。このとき、第3摺動部E3が、駆動突起34e、第2ヘリコイド部34cおよび駆動枠本体34aの半径方向外側部分と回転方向およびY軸方向に摺動する。
駆動枠34が沈胴位置P1まで回転すると、駆動枠34の回転が停止する。このとき、図14(a)および(b)に示すように、マスターフランジ31に形成された収容溝31cに駆動突起34eが収容される。これにより、沈胴状態におけるレンズ鏡筒3の軸方向寸法を短縮できる。
一方、制御部本体16により第3レンズ枠35が退避位置Q2に配置されていないと判定された場合、第3レンズ枠35が駆動枠34により退避位置Q2へ正常に駆動されていない。この状態で駆動枠34をさらにR2方向へ回転駆動すると、駆動枠34が回転しながらY軸方向負側へ移動し第3レンズ枠35と衝突する。この場合、第3レンズ枠35を正常に退避位置Q2へ駆動するために、例えば、第3レンズ枠35および駆動枠34の位置が初期化される。具体的には、フォーカスモータ36により第3レンズ枠35が第2位置U2までY軸方向負側へ駆動される(S5)。第3レンズ枠35が第2位置U2に配置されている状態で、ズームモータ32により駆動枠34が広角位置P3までR1方向へ回転駆動される(S6)。駆動枠34が広角位置P3の状態で、第3レンズ枠35が第1位置U1までY軸方向正側へ駆動される(S7)。その後、第3レンズ枠35が退避位置Q2へ正常に駆動されるまで、ステップS2から前述の動作が繰り返される。
Torque T is applied to the
When the
On the other hand, when the control unit
(4.3:電源ON時の動作)
電源スイッチ6がOFFからONに切り換えられると、各部に電源が供給され、ズームモータ32により駆動枠34が回転駆動される。具体的には、沈胴動作範囲C1では、駆動枠34がR1方向へ駆動され、駆動枠34が固定枠33に対してY軸方向正側へ移動しながら回転する。駆動枠34は第3レンズ枠35と摺動しながらY軸方向正側へ移動する。第3レンズ枠35のレンズ枠本体35aにはテーパ面35eが形成されている。このため、図12(a)〜(c)に示すように、テーパ面35eにより駆動枠34の第2ヘリコイド部34cおよび駆動突起34eに第3レンズ枠35が引っかかるのを防止できる。第3レンズ枠35がテーパ面35eに沿って第2ヘリコイド部34cおよび駆動突起34eを乗り越える。それに伴い、第3レンズ枠35は退避位置Q2までR3方向へ回転する。
(4.3: Operation when the power is turned on)
When the
退避完了位置P2から、駆動枠34はさらにR1方向へ回転駆動される。退避駆動範囲C2では、駆動枠34は固定枠33に対してY軸方向へ移動することなく回転する。このため、摺動部35bが駆動突起34eと半径方向に当接した状態で、駆動枠34がR1方向へ回転する。この結果、図11(a)、図10(b)および図10(c)のように駆動枠34および第3レンズ枠35が回転する。駆動枠34は広角位置P3で停止する。これらの動作により、デジタルカメラ1は撮影状態となる。
〔効果〕
デジタルカメラ1およびレンズ鏡筒3により得られる効果は以下の通りである。
(1)
このレンズ鏡筒3では、駆動枠34がマスターフランジ31に対して回転すると、駆動枠34の駆動突起34eが第3レンズ枠35に当接し、第3レンズ枠35が挿入位置Q1から退避位置Q2へ導かれる。それに加えて、第3レンズ枠35が退避位置Q2に配置されている状態で、駆動枠34がマスターフランジ31に対してY軸方向へ移動する。このため、沈胴状態での第3レンズ枠35の収容スペースを駆動枠34の半径方向内側に設ける必要がない。これにより、Y軸方向におけるマスターフランジ31あるいは駆動枠34の寸法を短縮することができる。すなわち、レンズ鏡筒3の小型化が可能となる。
From the retreat completion position P2, the
〔effect〕
The effects obtained by the digital camera 1 and the
(1)
In the
(2)
このレンズ鏡筒3では、退避駆動範囲C2において第3レンズ枠35が駆動枠34により挿入位置Q1から退避位置Q2へ導かれ、沈胴動作範囲C1において第3レンズ枠35が駆動枠34により退避位置Q2に保持される。つまり、駆動枠34の回転運動を利用して、第3レンズ枠35を回転駆動することができ、駆動枠34の直進運動を利用して、第3レンズ枠35を退避位置Q2に保持できる。
このように、駆動枠34の動作を利用して第3レンズ枠35の回転駆動および退避位置Q2での保持を行うことができるため、第3レンズ枠35を退避させるための駆動部を設ける必要がない。これにより、簡素な構成により第3レンズ枠35が退避する構成を実現できる。
(2)
In the
As described above, since the
(3)
このレンズ鏡筒3では、第3レンズ枠35はR4方向へのトルクTがスプリング37により付与されている。このため、例えば、駆動枠34の駆動突起34eにより第3レンズ枠35が回転駆動される際に、第3レンズ枠35の位置が安定する。
また、例えば、沈胴動作範囲C1においては、第3レンズ枠35が駆動枠34の半径方向外側部分に押し付けられる。これにより、沈胴動作範囲C1における第3レンズ枠35の位置が安定する。
さらに、例えば、挿入位置Q1においては、第3レンズ枠35がストッパ31bに押し付けられる。これにより、撮影状態における第3レンズ枠35の位置が安定する。
(4)
このレンズ鏡筒3では、駆動突起34eが第3レンズ枠35と当接可能な退避駆動範囲C2と、駆動突起34eが第3レンズ枠35と当接不能なズーム動作範囲C3と、が設けられている。このため、ズーム動作範囲C3において駆動枠34が回転しても、駆動突起34eが第3レンズ枠35に干渉しない。これにより、第3レンズ枠35のY軸方向の動作可能範囲全体を使用範囲Uとして利用することができ、フォーカスの調整幅を大きく確保することが可能となる。また、第3レンズ枠35の動作範囲を余分に確保する必要がないため、レンズ鏡筒3の小型化が可能となる。
(3)
In the
Further, for example, in the collapsing operation range C <b> 1, the
Further, for example, at the insertion position Q1, the
(4)
In the
(5)
このレンズ鏡筒3では、第3レンズ枠35の摺動部35bが駆動枠34の半径方向外側部分に沿って湾曲している第2摺動部E2を有している。このため、退避位置Q2においてフォーカスレンズL3を駆動枠34に近接して配置することができる。これにより、第3レンズ枠35が駆動枠34から半径方向外側へ突出する範囲を小さくすることができ、Y軸方向に垂直な方向(例えば、図5ではX軸方向)におけるレンズ鏡筒3の寸法を短縮することができる。
また、摺動部35bの第2摺動部E2により、退避駆動範囲C2において駆動枠34が回転しても第3レンズ枠35が退避位置Q2に保持される。このため例えば、図5に示すように、退避位置Q2から第3レンズ枠35がさらにR3方向へ回転するのを防止できる。これにより、第3レンズ枠35の動作範囲を最小限に抑えることができ、Y軸方向に垂直な方向(例えば、図5ではX軸方向)におけるレンズ鏡筒3の寸法を短縮することができる。
(5)
In the
Further, the
さらに、沈胴動作範囲C1において駆動枠34が回転しながらY軸方向負側へ移動しても、摺動部35bの第3摺動部E3により、第3レンズ枠35が退避位置Q2に保持される。これにより、駆動枠34が第3レンズ枠35とY軸方向に干渉するのを防止でき、駆動枠34および第3レンズ枠35の円滑な動作を実現できる。
(6)
このレンズ鏡筒3では、摺動部35bに第2摺動部E2が確保されているため、駆動突起34eが回転軸Bから離れた状態で、駆動枠34の沈胴動作が開始される。このため、駆動枠34から第3レンズ枠35に作用する荷重Fが小さい状態で、駆動突起34eが摺動部35bとY軸方向に摺動する。すなわち、第2摺動部E2が確保されているため、摺動部35bと駆動突起34eとの間の摩擦抵抗が小さくなる。これにより、沈胴動作範囲C1において駆動枠34および第3レンズ枠35の円滑な動作が実現できる。
Further, even if the
(6)
In the
(7)
このレンズ鏡筒3では、退避位置Q2において第3レンズ枠35が固定枠33の収容部33fに収容される。これにより、退避位置Q2でフォーカスレンズL3にほこりなどが付着するのを防止でき、撮像光学系Oの光学性能の劣化を防止できる。
(8)
このレンズ鏡筒3では、沈胴位置P1において駆動突起34eがマスターフランジ31の収容溝31cに収容される。このため、レンズ鏡筒3のさらなる小型化が可能となる。
(9)
このレンズ鏡筒3では、第3レンズ枠35を検出する退避センサ38が設けられている。このため、第3レンズ枠35の動作不良を検出することができ、駆動枠34が第3レンズ枠35とY軸方向に衝突するのを防止できる。すなわち、第3レンズ枠35および駆動枠34の破損を防止できる。
(7)
In the
(8)
In the
(9)
In the
(10)
このレンズ鏡筒3では、第3レンズ群G3がフォーカス調節用のレンズ群である。フォーカス調節用のレンズ群は、他のレンズ群に比べて、外径が小さく、レンズ群を構成するレンズの枚数が少ない傾向にある。このため、他のレンズ群に比べて、駆動枠34の半径方向外側へレンズ群を退避させる構成を容易に実現できる。
(11)
このレンズ鏡筒3では、第3レンズ枠35へのトルクTを発生させる弾性部材として、フォーカスを調節する機構に含まれるスプリング37が利用されている。このため、第3レンズ枠35へトルクTを付与するために、新たにスプリングなどの弾性部材を設ける必要がなく、構造を簡素化できる。
(10)
In the
(11)
In the
(12)
このように、レンズ鏡筒3の小型化に伴い、デジタルカメラ1の小型化を実現できる。特に、レンズ鏡筒3のY軸方向の寸法が短縮されるため、デジタルカメラ1の薄型化が可能となる。
<第2実施形態>
〔1.構成〕
前述の第1実施形態では、回転方向における駆動枠34の動作範囲が、沈胴動作範囲C1、退避駆動範囲C2およびズーム動作範囲C3を有している。しかし、駆動枠34の動作範囲は、これらの構成に限定されない。例えば、退避駆動範囲C2およびズーム動作範囲C3が1つの回転動作範囲であってもよい。
(12)
As described above, with the downsizing of the
Second Embodiment
[1. Constitution〕
In the first embodiment described above, the operation range of the
具体的には図15に示すように、第2実施形態に係るレンズ鏡筒では、例えば、駆動枠34の動作範囲が沈胴動作範囲C11およびズーム動作範囲C12から構成されている。前述の第1実施形態に比べて、退避駆動範囲C2がズーム動作範囲C12に含まれており、退避駆動範囲C2が省略されている。このため、沈胴動作範囲C11では、駆動枠34は固定枠33に対して回転しながらY軸方向へ移動し、ズーム動作範囲C12では、駆動枠34は固定枠33に対してY軸方向へ移動することなく回転する。ズーム動作範囲C3と同様に、ズーム動作範囲C12はズーム倍率の調節に用いられる。ズーム動作範囲C12は広角位置P12および望遠位置P13の間の回転動作範囲である。例えば、ズーム動作範囲C12の広角位置P12は、第1実施形態の退避完了位置P2に対応している。ズーム動作範囲C12の望遠位置P13は、第1実施形態の広角位置P3に対応している。
Specifically, as shown in FIG. 15, in the lens barrel according to the second embodiment, for example, the operating range of the
この場合、ズーム動作範囲C12において駆動突起34eが第3レンズ枠35と干渉するため、ズーム倍率を調節しながらフォーカスを調節することができない。このため、図16に示すように、第3レンズ枠35のY軸方向の動作範囲が、第1動作範囲U14と第2動作範囲V15とから構成されている。
第1動作範囲U14は、第1位置U11および第2位置U12の間の動作範囲であり、第3レンズ枠35の退避動作の際に使用される。このため、第1動作範囲U14は、第3レンズ枠35が駆動突起34eと当接可能な範囲を含んでいる。
第2動作範囲U15は、第2位置U12および第3位置U13の間の動作範囲であり、フォーカス調節の際に使用される。このため、第2動作範囲U15では、第3レンズ枠35が駆動突起34eよりもY軸方向負側に配置されており、第3レンズ枠35が駆動突起34eと当接不能である。
In this case, since the
The first operation range U14 is an operation range between the first position U11 and the second position U12, and is used when the
The second operation range U15 is an operation range between the second position U12 and the third position U13, and is used for focus adjustment. For this reason, in the second operation range U15, the
駆動枠34が沈胴動作範囲C11に配置されている場合、制御部10はフォーカスモータ36による第3レンズ枠35の動作範囲を第1動作範囲U14内に制限する。より詳細には、この場合、フォーカスモータ36により第3レンズ枠35は第1位置U11に保持される。一方、駆動枠34がズーム動作範囲C12に配置されている場合、制御部10はフォーカスモータ36による第3レンズ枠35の動作範囲を第2動作範囲U15内に制限する。
〔2.動作〕
図17を用いて、第2実施形態に係るレンズ鏡筒の動作について説明する。図17は第2実施形態に係るレンズ鏡筒の動作フロー図である。
(2.1:撮影状態での動作)
本実施形態の場合、ズーム動作範囲C12において駆動突起34eが第3レンズ枠35と当接する可能性がある。このため、駆動枠34がズーム動作範囲C12に配置されている場合、制御部10により第3レンズ枠35の動作範囲は第2動作範囲U15内に制限される。これにより、ズーム倍率の調節時に駆動突起34eが第3レンズ枠35に干渉するのを防止できる。
When the
[2. Operation)
The operation of the lens barrel according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 17 is an operation flowchart of the lens barrel according to the second embodiment.
(2.1: Operation in shooting state)
In the case of the present embodiment, there is a possibility that the
(2.2:電源OFF時の動作)
本実施形態の場合、望遠位置P13が第3レンズ枠35の駆動を開始する位置に相当する。このため、駆動枠34が望遠位置P13までR1方向に回転駆動される(S101)。次に、フォーカスモータ36により第3レンズ枠35が第1位置U11まで駆動される(S102)。第3レンズ枠35および駆動枠34の駆動が完了すると、ズームモータ32により駆動枠34が広角位置P12(退避完了位置)までR2方向へ回転駆動される(S103)。これにより、第3レンズ枠35が駆動突起34eと回転方向に当接し、駆動枠34により第3レンズ枠35が退避位置Q2まで回転駆動される。
第1実施形態と同様に、駆動枠34が広角位置P12まで回転駆動されている間、第3レンズ枠35が退避位置Q2に配置されているか否かが制御部本体16により監視される。具体的には、退避センサ38からの検出信号に基づいて、第3レンズ枠35が退避位置Q2に配置されているか否かが制御部本体16により判定される(S104)。
(2.2: Operation when power is off)
In the present embodiment, the telephoto position P13 corresponds to a position where the driving of the
As in the first embodiment, while the
制御部本体16により第3レンズ枠35が退避位置Q2に配置されていると判定された場合、ズームモータ32により駆動枠34が沈胴位置P11までR2方向へさらに回転駆動される(S105)。
一方、制御部本体16により第3レンズ枠35が退避位置Q2に配置されていないと判定された場合、第3レンズ枠35が駆動枠34により退避位置Q2へ正常に駆動されていない。この場合、第3レンズ枠35を正常に退避位置Q2へ駆動するために、前述の第1実施形態と同様に、第3レンズ枠35および駆動枠34の位置が初期化される。具体的には、フォーカスモータ36により第3レンズ枠35が第2位置U12までY軸方向負側へ駆動される(S106)。第3レンズ枠35が第2位置U2に配置されている状態で、ズームモータ32により駆動枠34が望遠位置P13までR1方向へ回転駆動される(S107)。駆動枠34が望遠位置P13の状態で、第3レンズ枠35が第1位置U11までY軸方向正側へ駆動される(S108)。その後、第3レンズ枠35が退避位置Q2へ正常に駆動されるまで、ステップS103から前述の動作が繰り返される。
When it is determined by the control unit
On the other hand, when the control unit
(2.3:電源ON時の動作)
電源スイッチ6がOFFからONに切り換えられると、各部に電源が供給され、ズームモータ32により駆動枠34が回転駆動される。本実施形態の場合、ズームモータ32により駆動枠34は望遠位置P13までR1方向へ回転駆動される。その際、第3レンズ枠35が退避位置Q2から挿入位置Q1までR4方向に回転する。駆動枠34が望遠位置P13まで回転すると、フォーカスモータ36により第3レンズ枠35が第2位置U12までY軸方向負側に駆動される。これらの動作により、デジタルカメラ1は撮影状態となる。
〔3.効果〕
以上のように、第2実施形態に係るレンズ鏡筒では、退避駆動範囲C2が省略されているため、駆動枠34の回転角度が第1実施形態に比べて小さくなる。このため、第3レンズ枠35を退避させるために余分に駆動枠34を回転させる必要がなくなる。これにより、沈胴動作の時間を短縮することができるとともに、消費電力が低減される。
(2.3: Operation when the power is turned on)
When the
[3. effect〕
As described above, in the lens barrel according to the second embodiment, the retraction drive range C2 is omitted, and thus the rotation angle of the
また、駆動枠34がズーム動作範囲C12に配置されている場合に、制御部10により第3レンズ枠35の動作範囲は第2動作範囲U15内に制限される。これにより、ズーム倍率の調節時に駆動突起34eが第3レンズ枠35に干渉するのを防止できる。
<他の実施形態>
本発明の具体的な構成は、前述の実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更および修正が可能である。
(1)
前述の第1実施形態では、第3レンズ枠35を退避させる際に、駆動枠34が退避完了位置P2までR2方向へ回転駆動される。しかし、退避完了位置P2の位置は第1実施形態に限定されない。例えば、図18に示すように、第3レンズ枠35が退避位置Q2に到達した際の駆動突起34eの位置が、退避完了位置P22に設定されている。このとき、第3レンズ枠35の摺動部35bは、前述の第2摺動部E2が省略されており、第1摺動部E1に対応する第1摺動部E11と、第3摺動部E3に対応する第2摺動部E12と、を有している。
Further, when the
<Other embodiments>
The specific configuration of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes and modifications can be made without departing from the scope of the invention.
(1)
In the first embodiment described above, when the
この場合、第1実施形態に比べて駆動枠34の回転角度を小さくすることができる。これにより、沈胴動作の時間を短縮することができるとともに、消費電力が低減される。
(2)
第3レンズ枠35の形状は、前述の形状に限定されない。例えば、摺動部35bに相当する部分を有していれば、レンズ枠本体35aが板状でなくてもよい。
また、摺動部35bが第2摺動部E2および第3摺動部E3を有していない場合であっても、第3レンズ枠35を退避位置Q2へ退避させる構成は実現できる。例えば、図19に示すように、第3レンズ枠235の摺動部235bが第1摺動部E1に相当する第1摺動部E21のみを有しており、レンズ枠本体235aが全体的に屈曲している場合、あるいは、図20に示すように、第3レンズ枠335の摺動部335bが第1摺動部E1に相当する第1摺動部E31のみを有しており、レンズ枠本体335aが全体的に直線状である場合、などが考えられる。これらの場合であっても、レンズ鏡筒3の小型化は可能となる。
In this case, the rotation angle of the
(2)
The shape of the
Further, even when the sliding
(3)
駆動突起34eの配置および形状は前述の実施形態に限定されない。例えば、前述の実施形態では、駆動突起34eは第2ヘリコイド部34cよりも半径方向外側へ突出している。しかし、駆動突起34eと第2ヘリコイド部34cとの位置関係は、前述の実施形態に限定されない。例えば、図21に示す駆動枠134のように、駆動突起134eが第2ヘリコイド部134cから半径方向外側へ突出していない実施形態も考えられる。この場合、駆動突起134eの半径方向外側の面134fが第2ヘリコイド部134cの半径方向外側の面134gと概ね一致している。これにより、駆動枠34が第3レンズ枠35に対してY軸方向へ移動する際に、第3レンズ枠35および駆動枠34の間に発生する摩擦抵抗を低減することができる。
(3)
The arrangement and shape of the
また、例えば図22に示す駆動枠234のように、駆動突起234eが回転方向に長い板状の部分であってもよい。駆動突起234eは第2ヘリコイド部234cに沿って回転方向に延びている。これにより、例えば、図19および図20に示すように、摺動部235bおよび335bの形状が直線状であっても、駆動枠34の回転に伴って第3レンズ枠235および335がR3方向およびR4方向へ回転しない動作範囲を確保することができる。これにより、第3レンズ枠35を退避位置Q2に保持しやすくなり、駆動枠34の沈胴動作時に駆動枠34が第3レンズ枠35とY軸方向に衝突するのを防止できる。
(4)
前述の実施形態では、スプリング37により第3レンズ枠35にトルクTが付与されている。しかし、第3レンズ枠35にトルクを付与する構成は、前述の実施形態に限定されない。例えば、スプリング37とは別のスプリングにより第3レンズ枠35およびマスターフランジ31が弾性的に連結されていてもよい。
For example, like the
(4)
In the above-described embodiment, the torque T is applied to the
また、前述の実施形態では、Y軸方向正側から見た場合に、第3レンズ枠35に付与されるトルクTの方向は時計回りである。しかし、例えば、トルクTの方向が半時計回りであってもよい。この場合、第3レンズ枠35を挿入位置Q1に保持するための機構、および、第3レンズ枠35を退避位置Q2に位置決めするための機構などを設けることで、駆動突起34eにより第3レンズ枠35が挿入位置Q1から退避位置Q2へ導かれる。
さらに、前述の実施形態では、スプリング37が第3レンズ枠35をY軸方向正側に押圧しているが、スプリング37が第3レンズ枠35をY軸方向負側に押圧していてもよい。
(5)
退避センサ38は前述の実施形態に限定されない。例えば、第3レンズ枠35が退避位置Q2に配置されているか否かを検出できるセンサであれば、退避センサ38は非接触式の近接センサなどであってもよいし、接触式センサであってもよい。また、取り付け位置は収容部33fに限定されない。
In the above-described embodiment, the direction of the torque T applied to the
Furthermore, in the above-described embodiment, the
(5)
The
また、退避センサ38が利用されているレンズ鏡筒3の動作は、前述の動作に限定されない。例えば、第1実施形態の場合、ステップS5およびS6の順番が入れ替わってもよいし、ステップS5およびS6が同時に開始されてもよい。第2実施形態の場合、ステップS106およびS107の順番が入れ替わってもよいし、ステップS106およびS107が同時に開始されてもよい。
(6)
前述の実施形態では、沈胴動作範囲C11における駆動枠34および第3レンズ枠35の動作を円滑にするために、第3レンズ枠35にテーパ面35eが設けられている。しかし、例えば、駆動枠34にテーパ面や第3レンズ枠35を案内する部分などが設けられていてもよい。
Further, the operation of the
(6)
In the above-described embodiment, the
(7)
前述の実施形態では、光学系として撮像光学系Oを例に、光学素子としてフォーカスレンズL3を例に、説明している。しかし、光学系および光学素子は前述の実施形態に限られない。例えば、光学系は、少なくとも1つの光学素子が含まれていればよい。光学素子は光学材料からなる光学部品であればよい。光学素子としては、レンズ以外に、例えば、プリズム、ミラーおよびフィルタなどが挙げられる。
(8)
デジタルカメラ1およびレンズ鏡筒3の構成は、前述の実施形態に限定されない。例えば、駆動枠34の駆動源はズームモータ32以外に撮影者が手動で駆動枠34に駆動力を付与する構成であってもよい。また、撮像光学系Oの構成は前述の実施形態に限定されない。少なくとも1つの光学素子が含まれていれば、他の光学系であってもよい。
(7)
In the above-described embodiment, the imaging optical system O is taken as an example of the optical system, and the focus lens L3 is taken as an example of the optical element. However, the optical system and the optical element are not limited to the above-described embodiments. For example, the optical system only needs to include at least one optical element. The optical element may be an optical component made of an optical material. Examples of the optical element include a prism, a mirror, and a filter in addition to the lens.
(8)
The configurations of the digital camera 1 and the
(9)
前述の実施形態の構成は、様々なパターンに組み合わせ可能である。
(9)
The configuration of the above-described embodiment can be combined in various patterns.
本発明に係る鏡筒およびカメラは、小型化を実現できる。このため、光学系が搭載された装置の小型化が求められている分野において有用である。 The lens barrel and camera according to the present invention can be downsized. For this reason, it is useful in the field | area in which size reduction of the apparatus carrying an optical system is calculated | required.
1 デジタルカメラ(カメラ)
2 外装部
3 レンズ鏡筒(鏡筒)
4 レリーズボタン
5 操作ダイアル
6 電源スイッチ
7 ズーム調節レバー
8 液晶モニタ
9 画像記録部
10 制御部
31 マスターフランジ(固定部材)
31a シャフト
31b ストッパ
31c 収容溝(凹部)
32 ズームモータ(第1アクチュエータ)
33 固定枠(固定部材)
34 駆動枠(回転部材)
34e 駆動突起
35 第3レンズ枠(退避枠)
35a レンズ枠本体
35b 摺動部
35c 軸受部
36 フォーカスモータ(第2アクチュエータ)
37 スプリング(弾性部材)
38 退避センサ
39 CCD(撮像部)
A 光軸
B 回転軸
C1 沈胴動作範囲
C2 退避駆動範囲(第1回転動作範囲)
C3 ズーム動作範囲(第2回転動作範囲)
E1 第1摺動部
E2 第2摺動部
E3 第3摺動部
L3 フォーカスレンズ(光学素子)
U 使用範囲
U1 第1位置
U2 第2位置
P1 沈胴位置
P2 退避完了位置
P3 広角位置
P4 望遠位置
Q1 挿入位置
Q2 退避位置
1 Digital camera (camera)
2
4
32 Zoom motor (first actuator)
33 Fixed frame (fixing member)
34 Drive frame (rotating member)
35a
37 Spring (elastic member)
38
A Optical axis B Rotating axis C1 Retraction operation range C2 Retraction drive range (first rotation operation range)
C3 Zoom operation range (second rotation operation range)
E1 First sliding portion E2 Second sliding portion E3 Third sliding portion L3 Focus lens (optical element)
U Use range U1 1st position U2 2nd position P1 Retraction position P2 Retraction completion position P3 Wide angle position P4 Telephoto position Q1 Insertion position Q2 Retraction position
Claims (12)
固定部材と、
前記固定部材に対して第1回転軸回りに回転可能なように前記固定部材に支持される環状の回転部材と、
前記光学系に含まれる光学素子が設けられた部材であって、前記固定部材に対して回転可能なように前記固定部材に支持され、前記回転部材の半径方向外側に配置された第2回転軸を有する退避枠と、を備え、
前記退避枠は、前記光学系の有効光路内に前記光学素子が挿入される挿入位置と、前記回転部材の半径方向外側に前記退避枠が配置される退避位置と、の間を前記固定部材に対して回転可能であり、
前記回転部材は、前記回転部材の回転方向に前記退避枠と当接可能な当接部を有し、前記当接部により前記退避枠を前記挿入位置から前記退避位置へ導き、前記退避枠が前記退避位置に配置されている状態で前記固定部材に対して回転しながら前記第1回転軸に沿った方向へ移動する、
鏡筒。 A lens barrel for supporting the optical system,
A fixing member;
An annular rotating member supported by the fixing member so as to be rotatable around a first rotation axis with respect to the fixing member;
A member provided with an optical element included in the optical system, wherein the second rotation shaft is supported by the fixing member so as to be rotatable with respect to the fixing member, and is arranged on the radially outer side of the rotating member. A retraction frame having
The retracting frame serves as the fixed member between an insertion position where the optical element is inserted into an effective optical path of the optical system and a retracted position where the retracting frame is disposed radially outside the rotating member. Is rotatable with respect to
The rotating member has an abutting portion capable of abutting on the retraction frame in a rotating direction of the rotating member, and the abutting portion guides the retraction frame from the insertion position to the retraction position. Moving in a direction along the first rotation axis while rotating with respect to the fixed member in a state of being arranged at the retracted position;
The lens barrel.
前記回転動作範囲において、前記退避枠は前記回転部材により前記挿入位置から前記退避位置へ導かれ、
前記沈胴動作範囲において、前記退避枠は前記回転部材により前記回転部材の半径方向外側に保持される、
請求項1に記載の鏡筒。 The range of operation of the rotating member in the rotational direction relative to the fixed member is a collapsing operation in which the rotating member rotates about the first rotational axis while moving in the direction along the first rotational axis with respect to the fixed member. A rotation operation range in which the rotating member rotates around the first rotation axis without moving in the direction along the first rotation axis with respect to the fixed member;
In the rotational operation range, the retracting frame is guided from the insertion position to the retracted position by the rotating member,
In the retracting operation range, the retracting frame is held radially outward of the rotating member by the rotating member.
The lens barrel according to claim 1.
前記沈胴動作範囲において、前記弾性部材からのトルクにより、前記退避枠は前記回転部材の半径方向外側部分に押し付けられる、
請求項2に記載の鏡筒。 An elastic member that applies torque to the retraction frame so as to rotate from the retraction position to the insertion position;
In the retracting operation range, the retracting frame is pressed against the radially outer portion of the rotating member by the torque from the elastic member.
The lens barrel according to claim 2.
請求項3に記載の鏡筒。 The fixing member has a stopper with which the retraction frame abuts in the rotation direction at the insertion position.
The lens barrel according to claim 3.
請求項4に記載の鏡筒。 The rotation operation range includes a first rotation operation range in which the contact portion can contact the retraction frame in the rotation direction, and a second rotation in which the contact portion cannot contact the retraction frame in the rotation direction. An operating range;
The lens barrel according to claim 4.
前記第1回転軸に沿った方向から見た場合、前記回転部材の半径方向に前記退避枠本体が前記当接部と当接した状態で、前記退避枠本体が前記回転部材の半径方向外側に配置されている、
請求項5に記載の鏡筒。 The retraction frame includes a bearing portion that is disposed on the outer side in the radial direction of the rotation member and is rotatably supported by the fixing member, and a retraction frame body that is fixed to the bearing portion and provided with the optical element. And
When viewed from the direction along the first rotation axis, the retracting frame main body is disposed radially outward of the rotating member in a state where the retracting frame main body is in contact with the contact portion in the radial direction of the rotating member. Arranged,
The lens barrel according to claim 5.
前記第1回転軸に沿った方向から見た場合、前記退避枠本体が前記退避位置に位置する状態で、前記摺動部が前記回転部材の半径方向外側部分に沿って湾曲している、
請求項6に記載の鏡筒。 The retractable frame body has a sliding portion that contacts or slides with the contact portion,
When viewed from a direction along the first rotation axis, the sliding portion is curved along a radially outer portion of the rotating member in a state where the retracting frame main body is located at the retracted position.
The lens barrel according to claim 6.
請求項7に記載の鏡筒。 The fixing member has an accommodating portion in which the retracting frame is accommodated in the retracted position.
The lens barrel according to claim 7.
前記固定部材は、前記回転部材が前記固定部材に接近した状態で前記当接部が収容される凹部を有している、
請求項8に記載の鏡筒。 The contact portion is a protrusion extending in a direction along the first rotation axis,
The fixing member has a recess in which the contact portion is accommodated in a state in which the rotating member approaches the fixing member.
The lens barrel according to claim 8.
前記退避枠が前記退避位置に配置されているか否かを検出する退避センサと、
前記退避センサからの検出結果に基づいて前記第1アクチュエータの動作を制御する制御部と、をさらに備え、
前記制御部は、前記退避枠が前記退避位置に配置されていないという検出結果に基づいて、前記回転部材の前記第1回転軸に沿った方向への移動を制限する、
請求項9に記載の鏡筒。 A first actuator provided on the fixed member and rotationally driving the rotating member;
A retraction sensor for detecting whether or not the retraction frame is disposed at the retraction position;
A controller that controls the operation of the first actuator based on a detection result from the retraction sensor;
The control unit restricts movement of the rotating member in a direction along the first rotation axis based on a detection result that the retracting frame is not disposed at the retracted position.
The lens barrel according to claim 9.
前記固定部材に対する前記第1回転軸に沿った方向における前記退避枠の動作範囲は、前記退避枠が前記回転方向に前記当接部と当接可能な第1動作範囲と、前記退避枠が前記回転方向に前記当接部と当接不能な第2動作範囲と、を有しており、
前記回転部材が前記沈胴動作範囲内に配置されている場合、前記制御部は前記第2アクチュエータによる前記退避枠の動作範囲を前記第1動作範囲内に制限し、前記回転部材が前記回転動作範囲に配置されている場合、前記制御部は前記第2アクチュエータによる前記退避枠の動作範囲を前記第2動作範囲内に制限する、
請求項10に記載の鏡筒。 An operation controlled by the control unit, further comprising a second actuator for driving the retraction frame in a direction along the first rotation axis;
The operation range of the retraction frame in the direction along the first rotation axis with respect to the fixing member is a first operation range in which the retraction frame can contact the contact portion in the rotation direction, and the retraction frame includes the A second operating range incapable of contacting the contact portion in the rotation direction,
When the rotating member is disposed within the retracting operation range, the control unit limits the operating range of the retracting frame by the second actuator to the first operating range, and the rotating member is within the rotating operation range. The control unit restricts the operation range of the retraction frame by the second actuator to be within the second operation range.
The lens barrel according to claim 10.
前記鏡筒に保持される前記光学系と、
前記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 11,
The optical system held by the lens barrel;
An imaging unit that captures an optical image of a subject formed by the optical system;
An exterior portion for holding the lens barrel;
With a camera.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007112316A JP2008268605A (en) | 2007-04-20 | 2007-04-20 | Lens barrel and camera |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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ID=40048177
Family Applications (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2013005442A1 (en) * | 2011-07-05 | 2015-02-23 | 株式会社ニコン | DRIVE DEVICE, OPTICAL DEVICE, AND IMAGING DEVICE |
-
2007
- 2007-04-20 JP JP2007112316A patent/JP2008268605A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPWO2013005442A1 (en) * | 2011-07-05 | 2015-02-23 | 株式会社ニコン | DRIVE DEVICE, OPTICAL DEVICE, AND IMAGING DEVICE |
US9513459B2 (en) | 2011-07-05 | 2016-12-06 | Nikon Corporation | Driving apparatus, optical apparatus and imaging apparatus |
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