JP2010014930A - Lens barrel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レンズ鏡筒に関し、特に収納状態における極限迄の薄型化小径化を可能とするレンズ鏡筒に関する。 The present invention relates to a lens barrel, and more particularly to a lens barrel that can be made thinner and smaller in diameter when stored.
レンズ鏡筒では、収納状態の鏡筒の厚さ(光軸方向長)を小さくするため、収納時に光量制御部材(例えばシャッタ)の開口部を開き、その開口部内に、レンズを支持したレンズ枠の一部を収納することが行われている(特許文献1、2、3)。
本発明は、このような収納構造を採用したレンズ鏡筒において、レンズ枠に支持されるレンズ、特に最も光量制御部材側に位置するレンズ形状を工夫することにより、収納状態における一層の薄型化小径化を可能にすることを目的とする。 The present invention provides a lens barrel that employs such a storage structure, by devising the shape of the lens that is supported by the lens frame, particularly the lens positioned closest to the light quantity control member, thereby further reducing the thickness of the lens barrel in the storage state. It aims to make it possible.
本発明は、開閉する開口部を有する光量制御部材;及びこの光量制御部材に接近する収納位置と離間する撮影位置とに移動可能なレンズ枠;を備え、収納位置では、レンズ枠の一部が光量制御部材の開口部内に進入するレンズ鏡筒において、レンズ枠に支持された、最も光量制御部材側に位置するレンズの外周面(コバ面)に、開口部に向けて径を縮小する凸円錐面を形成したことを特徴としている。凸円錐面は、光量制御部材側レンズの有効径の外側に位置させて形成する。 The present invention includes: a light amount control member having an opening that opens and closes; and a lens frame that is movable between a storage position approaching the light amount control member and a photographing position that is separated from the light amount control member. In the lens barrel that enters the opening of the light amount control member, a convex cone that is supported by the lens frame and reduces the diameter toward the opening on the outer peripheral surface (edge surface) of the lens located closest to the light amount control member. It is characterized by forming a surface. The convex conical surface is formed outside the effective diameter of the light quantity control member side lens.
レンズ枠には、光量制御部材側レンズの凸円錐面に対応する凹円錐面を形成することが好ましい。 The lens frame is preferably formed with a concave conical surface corresponding to the convex conical surface of the light quantity control member side lens.
このレンズ枠には、凹円錐面の同一軸方向位置の外囲に、光量制御部材の開口部内に入り込む筒状部を形成することができる。 The lens frame can be formed with a cylindrical portion that enters the opening of the light quantity control member around the concave conical surface at the same axial position.
レンズ枠の光量制御部材側の端面は、光軸直交面とすることが好ましい。この光軸直交面には、光量制御部材側レンズの外周縁に接触する環状遮光部材を設けることができる。 The end surface of the lens frame on the light quantity control member side is preferably an optical axis orthogonal surface. An annular light shielding member that contacts the outer peripheral edge of the light quantity control member side lens can be provided on the optical axis orthogonal surface.
本発明のレンズ鏡筒は、光量制御部材側レンズの光量制御部材側の面が凹面である場合に好適である。 The lens barrel of the present invention is suitable when the surface on the light amount control member side of the light amount control member side lens is concave.
光量制御部材側レンズは樹脂レンズとするのが好ましく、上記凸円錐面の大径部側には、該凸円錐面とは光軸方向の位置を異ならせて該凸円錐面より大径の大径外周部を設けることが好ましい。 The light control member side lens is preferably a resin lens, and the large-diameter side of the convex conical surface has a large diameter larger than that of the convex conical surface by making the position in the optical axis direction different from that of the convex conical surface. It is preferable to provide a radially outer peripheral portion.
この大径外周部の径方向外側に、光量制御部材側レンズを射出成形する際のゲートを設けることが好ましい。 It is preferable to provide a gate for injection-molding the light quantity control member side lens on the radially outer side of the large-diameter outer peripheral portion.
レンズ枠には、光量制御部材側レンズを含む複数のレンズを支持するのが一般的である。このとき、光量制御部材側レンズには、その凸円錐面と反対側の端部に、他のレンズの光軸直交面と当接する光軸直交面を形成することが望ましい。光量制御部材側レンズと他のレンズは、互いの光軸直交面を当接させた状態で偏心調整でき、また、互いの光軸直交面を当接させた状態で固定することができる。 In general, the lens frame supports a plurality of lenses including the light quantity control member side lens. At this time, it is desirable to form an optical axis orthogonal surface in contact with the optical axis orthogonal surface of the other lens at the end opposite to the convex conical surface of the light amount control member side lens. The light quantity control member side lens and the other lens can be adjusted in eccentricity with their optical axis orthogonal surfaces in contact with each other, and can be fixed with their optical axis orthogonal surfaces in contact with each other.
光量制御部材側レンズは、他のレンズを介して、該他のレンズを保持するレンズ枠に保持することができる。 The light quantity control member side lens can be held by a lens frame that holds the other lens via another lens.
本発明は、開閉する開口部を有する光量制御部材;及びこの光量制御部材に接近する収納位置と離間する撮影位置とに移動可能なレンズ枠;を備え、収納位置では、レンズ枠の一部が光量制御部材の開口部内に進入するレンズ鏡筒において、レンズ枠に支持された、最も光量制御部材側に位置するレンズの外周面に、開口部に向けて径を縮小する凸円錐面を形成したので、光量制御部材側レンズの開口部内に入り込むレンズ径を最小にすることができる。その結果、このレンズを支持するレンズ枠の開口部に入り込む部分の径も小径にすることができ、レンズ鏡筒の収納状態での一層の薄型化小径化が可能となる。 The present invention includes: a light amount control member having an opening that opens and closes; and a lens frame that is movable between a storage position approaching the light amount control member and a photographing position that is separated from the light amount control member. In the lens barrel that enters the opening of the light quantity control member, a convex conical surface that reduces the diameter toward the opening is formed on the outer peripheral surface of the lens that is supported by the lens frame and located closest to the light quantity control member. Therefore, the diameter of the lens entering the opening of the light quantity control member side lens can be minimized. As a result, the diameter of the portion that enters the opening of the lens frame that supports the lens can be reduced, and the lens barrel can be further reduced in thickness and reduced in diameter when stored.
最初に、図1から図4を参照して、本発明を適用したズームレンズ鏡筒70の概略構造を説明する。このズームレンズ鏡筒70の撮像光学系は、物体(被写体)側から順に第1レンズ群LG1、第2レンズ群LG2、絞り兼用のシャッタ(光量制御部材)S、第3レンズ群LG3、ローパスフィルタ25及び撮像素子71を備えており、以下の説明中で光軸方向とは、この撮影光学系の光軸Oと平行な方向を意味する。
First, a schematic structure of a
ローパスフィルタ25と撮像素子71はユニット化されて撮像素子ホルダ23に固定され、撮像素子ホルダ23がハウジング22の後部に固定される。ハウジング22の外側には、ズームモータ150とAFモータ160が支持されている。
The low-
第3レンズ群LG3を保持する3群レンズ枠51は、ハウジング22に対して光軸方向に移動可能に支持されていて、AFモータ160によって駆動される。
The third
ハウジング22の内側にはカム環11が支持されている。カム環11は、ズームモータ150の駆動力によって回転され、鏡筒収納状態(図3)から撮影状態(図4)になるまでの間は、回転しながら光軸方向に移動し、撮影状態におけるズーム域(図4上半のワイド端と図4下半のテレ端の間)では、光軸方向には定位置で回転される。
A
カム環11を挟んで第1繰出筒13と直進案内環10が支持されている。第1繰出筒13と直進案内環10はそれぞれハウジング22に対して光軸方向に直進案内されており、かつカム環11に対しては、相対回転は可能で光軸方向に共に移動するように結合されている。
The
直進案内環10は、2群レンズ移動枠8を光軸方向へ相対移動可能に直進案内している。2群レンズ移動枠8の内部には、第2レンズ群LG2を保持する2群レンズ保持枠2、シャッタSを保持するシャッタブロック100が支持されている。また、ハウジング22に対して光軸方向に直進案内された第1繰出筒13はさらに、第2繰出筒12を光軸方向へ相対移動可能に直進案内している。第2繰出筒12の内部には、1群レンズ保持枠1を介して第1レンズ群LG1が支持されている。
The
第2繰出筒12は内径方向に突出する1群用カムフォロアCF1を有し、この1群用カムフォロアCF1が、カム環11の外周面に形成した1群制御カム溝CG1に摺動可能に嵌合している。第2繰出筒12は第1繰出筒13を介して光軸方向に直進案内されているため、カム環11が回転すると、1群制御カム溝CG1の形状に従って、第2繰出筒12すなわち第1レンズ群LG1が光軸方向へ所定の軌跡で移動する。
The
カム環11の内周面に形成した2群制御カム溝CG2に対し、2群レンズ移動枠8の外周面に設けた2群用カムフォロアCF2が係合している。2群レンズ移動枠8は直進案内環10を介して光軸方向に直進案内されているため、カム環11が回転すると、2群制御カム溝CG2の形状に従って、2群レンズ移動枠8すなわち第2レンズ群LG2が光軸方向へ所定の軌跡で移動する。
The second group cam follower CF2 provided on the outer peripheral surface of the second group lens moving frame 8 is engaged with the second group control cam groove CG2 formed on the inner peripheral surface of the
2群レンズ移動枠8と第2繰出筒12の間には、圧縮ばねからなる群間付勢ばね27が挿入されており、2群レンズ移動枠8と第2繰出筒12は互いに離間する方向に付勢されている。
A
以上の構造からなるズームレンズ鏡筒70は次のように動作する。図1及び図3に示す鏡筒収納状態では、図2及び図4に示す撮影状態よりも光軸方向の光学系の長さ(第1レンズ群LG1の物体側の面から撮像素子71の撮像面までの距離)が短くなっている。この鏡筒収納状態において撮影状態への移行信号(例えば、ズームレンズ鏡筒70が搭載されるカメラに設けたメインスイッチのオン)が入力されると、ズームモータ150が鏡筒繰出方向に駆動され、カム環11が回転しながら光軸方向前方へ繰り出される。直進案内環10と第1繰出筒13は、カム環11と共に前方に直進移動する。カム環11が回転すると、その内側では、直進案内環10を介して直進案内された2群レンズ移動枠8が、2群用カムフォロアCF2と2群制御カム溝CG2の関係によって光軸方向に所定の軌跡で移動される。また、カム環11が回転すると、該カム環11の外側では、第1繰出筒13を介して直進案内された第2繰出筒12が、1群用カムフォロアCF1と1群制御カム溝CG1の関係によって光軸方向に所定の軌跡で移動される。
The
すなわち、鏡筒収納状態からの第1レンズ群LG1と第2レンズ群LG2の繰出量はそれぞれ、前者が、ハウジング22に対するカム環11の前方移動量と、該カム環11に対する第2繰出筒12のカム繰出量との合算値として決まり、後者が、ハウジング22に対するカム環11の前方移動量と、該カム環11に対する2群レンズ移動枠8のカム繰出量との合算値として決まる。ズーミングは、この第1レンズ群LG1と第2レンズ群LG2が互いの空気間隔を変化させながら撮影光軸Oに沿って移動することにより行われる。収納状態から鏡筒繰出を行うと、まず図4の上半断面に示すワイド端の繰出状態になり、さらにズームモータ150を鏡筒繰出方向に駆動させると、図4の下半断面に示すテレ端の繰出状態となる。テレ端とワイド端の間のズーム領域では、カム環11は前述の定位置回転を行い、光軸方向へは進退しない。収納状態への移行信号(例えば、カメラのメインスイッチのオフ)が入力されると、ズームモータ150が鏡筒収納方向に駆動され、ズームレンズ鏡筒70は以上の繰出動作とは逆の収納動作を行う。
That is, the first lens group LG1 and the second lens group LG2 are fed out from the lens barrel retracted state by the former moving amount of the
また、第2繰出筒12の前端部には、第1レンズ群LG1の前方を開閉可能なバリヤ羽根104が設けられており、鏡筒収納状態ではバリヤ羽根104が閉じており、撮影状態への繰り出し動作に応じてバリヤ羽根104が開かれる。
Further, a
第3レンズ群LG3を支持する3群レンズ枠51は、以上のズームモータ150による第1レンズ群LG1及び第2レンズ群LG2の駆動とは独立して、AFモータ160によって光軸方向に前後移動させることができる。そして、光学系がワイド端からテレ端までのズーム域にあるとき、測距手段によって得られた被写体距離情報に応じてAFモータ160を駆動することにより、第3レンズ群LG3が光軸方向に移動してフォーカシングが実行される。
The third
以上のズームレンズ鏡筒70において、シャッタブロック100に支持されたシャッタS(光量制御部材)は、光軸中心開口Aを開閉するシャッタ羽根Bを有しており、収納状態では、シャッタ羽根Bが開口Aを開く。このようなシャッタSの制御系は知られている。2群レンズ保持枠2は、撮影状態ではシャッタSから離間し、収納状態ではシャッタSに接近するように移動するレンズ枠であり、図3、図5に明らかなように、収納状態でその後端一部が開口A(シャッタ羽根Bとの干渉位置)内に進入し、収納長の短縮を可能としている。
In the
本実施形態は、このシャッタSに対して接離移動する2群レンズ保持枠2の構成を特徴としており、その実施形態を図5ないし図7で説明する。2群レンズ保持枠2は、レンズ保持枠210、外側枠220及び環状ばね部材(板ばね部材)230の3部材を備えている。合成樹脂材料の成形品からなるレンズ保持枠210は全体として環状(筒状)をなしており、中心筒状部211に第2レンズLG2を保持(固定)している。
The present embodiment is characterized by the structure of the second group
第2レンズ群LG2は、図5に示すように、共に樹脂製の前方レンズLG21と後方レンズLG22を有しており、前方レンズLG21は、中心筒状部211に後方から挿入されて中心筒状部211の内周に形成した光軸直交面X1により位置決めされている。前方レンズLG21の後端面と後方レンズLG22の前端面には、互いに当接する光軸直交面X2とX3が形成されており、両面を当接させることで、後方レンズLG22の光軸方向の位置が定まっている。また後方レンズLG22は、光軸直交面X2とX3を当接させた状態で偏心調整(前方レンズLG21に対する光軸直交方向の位置調整)を行うことができる。後方レンズLG22は偏心調整後に光軸直交面X2とX3を当接させたまま前方レンズLG21に接着剤Gで固定されており、接着剤Gは、同時に前方レンズLG21と後方レンズLG22を中心筒状部211に固定している。
As shown in FIG. 5, the second lens group LG2 has a front lens LG21 and a rear lens LG22 both made of resin, and the front lens LG21 is inserted into the central
後方レンズLG22は、シャッタSに最も近いレンズであり、その後端部外周(レンズコバ面)に、後方(シャッタSの開口A)に向かって径を縮小する凸円錐面(光軸中心の回転対称面)C1が形成されている。凸円錐面C1は、後方レンズLG22の有効径(画像を形成する光線が通過する最大径)の外側に形成されていて、その後端部径を可及的に小さくしている。また、この後方レンズLG22の像側(シャッタS側)の面は凹面である。後方レンズLG22の前方に位置するレンズの形状は問わない。 The rear lens LG22 is a lens closest to the shutter S, and has a convex conical surface (a rotationally symmetric surface about the optical axis) that decreases in diameter toward the rear (opening A of the shutter S) on the outer periphery (lens edge surface) of the rear end. ) C1 is formed. The convex conical surface C1 is formed outside the effective diameter of the rear lens LG22 (the maximum diameter through which the light beam forming the image passes), and the rear end diameter thereof is made as small as possible. The image side (shutter S side) surface of the rear lens LG22 is a concave surface. The shape of the lens located in front of the rear lens LG22 is not limited.
後方レンズLG22は、凸円錐面C1の前方(大径部側)外周に、大径外周部C4が設けられ、大径外周部C4の径方向外側に、該後方レンズLG22を射出成形する際のゲート(ゲート切断部)C5(図7参照)が残存している。つまり、ゲートは、後方レンズLG22の凸円錐面C1とは光軸方向の位置が異なる大径外周部C4に径方向に突出して形成されており、このため、後方レンズLG22の後端部に凸円錐面C1を形成して小型化(小径化)することができる。 The rear lens LG22 is provided with a large-diameter outer peripheral portion C4 on the front (large-diameter portion side) outer periphery of the convex conical surface C1, and when the rear lens LG22 is injection-molded on the radially outer side of the large-diameter outer peripheral portion C4. The gate (gate cutting portion) C5 (see FIG. 7) remains. In other words, the gate is formed to protrude in the radial direction on the large-diameter outer peripheral portion C4 that is different in position in the optical axis direction from the convex conical surface C1 of the rear lens LG22. For this reason, the gate is convex at the rear end portion of the rear lens LG22. The conical surface C1 can be formed to reduce the size (diameter).
レンズ保持枠210には、中心筒状部211の外周に位置させて複数の径方向突出部213が一体に形成されており、この径方向突出部213の外側枠220側の面は、光軸と直交する環状の光軸直交面214を構成している。光軸直交基準面214には、同一円周上に位置させて、光軸と平行な方向に突出する複数の先細テーパ状突起215が形成されている。
A plurality of
合成樹脂材料の成形品からなる外側枠220は、全体としてレンズ保持枠210より大径の環状(筒状)をなしており、その最大外形筒状部の外周に2群用カムフォロアCF2が突出している。この外側枠220には、図5、図6に示すように、レンズ保持枠210の光軸直交基準面214が当接する、環状の光軸直交基準面221が形成されており、この光軸直交基準面221に、レンズ保持枠210の4個の先細テーパ状突起215に対応する4個のテーパ穴222が形成されている。
The
外側枠220は、光軸直交基準面221を有する径方向壁部223の後方(シャッタS側)に、後方レンズLG22の外周に延びる円錐壁部224を有している。この円錐壁部224は、レンズ保持枠210の中心筒状部211、接着剤G及び後方レンズLG22の凸円錐面C1によって構成されている巨視的凸円錐面に対応する、シャッタSの開口A側に向けて径を縮小する円錐状をなしており、その後端部内周には、後方レンズLG22の凸円錐面C1に対応する(同凸円錐面C1の外周に位置する)凹円錐面C2が形成されている。また外側枠220の円錐壁部224には、凹円錐面C2と同一の軸方向位置に位置させて、シャッタSの開口A内に入り込む筒状部C3が形成されている。外側枠220(円錐壁部224)の後端面S1は、光軸に直交する面であり、この後端面S1に、後方レンズLG22の外周縁に接触する環状遮光部材S2が接着されている。
The
レンズ保持枠210と外側枠220は、両者の嵌合部で径方向の位置決めがされ、光軸直交基準面214と光軸直交基準面221の当接係合によりスラスト方向の位置決めがされ、先細テーパ状突起215とテーパ穴222の嵌合関係により、回転方向の位置決めがなされる。環状ばね部材230は、レンズ保持枠210と外側枠220を光軸直交基準面214と光軸直交基準面221を密着させた状態で支持(固定)するものである。全体として円板状の板ばねからなる環状ばね部材230には、その周縁位置する複数の挿入切欠231と、周方向に延びる片持ちばね腕234が形成されている。外側枠220には、この挿入切欠部231に対応させて、抜止突起部225が形成されており、挿入切欠部231と抜止突起部225の位置を合致させると、光軸直交基準面221側に接近移動することができる。そして接近移動後には、抜止突起部225の背面において相対回動させることができ、相対回動させると、環状ばね部材230の前面(図6の左方)と抜止突起部225の背面(同右方)とが係合して、抜け止めが図られ、かつ片持ちばね腕234がレンズ保持枠210を外側枠220に押し付けて固定する。
The
本実施形態のズームレンズ鏡筒70の第2レンズ群2は、以上のように、収納位置においてシャッタSに最も接近し、その後端一部がシャッタSの開口A内に進入する。第2レンズ群2に支持された後方レンズLG22は、その後部外周に開口Aに向かって径を縮小する凸円錐面C1を有しているため、その後端部径を最小にすることができる。このため、この後方レンズLG22の外周側に位置する外側枠220の筒状部C3の外径も可及的に小さくすることができる。つまり、外側枠220の凹円錐面C2は、後方レンズLG22の凸円錐面C1に応じた傾斜とすることができ、その筒状部C3の大きさをこの傾斜に応じて小さくすることができる。外側枠220の大きさは、後方レンズLG22の大きさに応じて定まるからである。
As described above, the
また、後方レンズLG22は、樹脂レンズであるため安価に提供できるという利点がある反面、射出成形時の内部歪等の影響が有効径内に残存して撮影像に影響がでる可能性がある。本実施形態では、後方レンズLG22は、凸円錐面C3より大径の大径外周部C4を有していて成形時のゲートC5はこの大径外周部C4の径方向外側に形成されているため、全体を大径化(大型化)することなく、ゲートC5をレンズ有効径から十分離した位置とし、内部歪の影響を出にくくすることができる。さらに、後方レンズLG22のシャッタS側の面は凹面であるため、凸面の場合に比して、レンズ有効光線の通る最外径部がレンズ中心面よりシャッタ開口側に突出する傾向が強くなり、一層開口A内に挿入することが困難になるのに対し、本実施形態では、開口A側に凸円錐面C3を形成しているため、最終面が凹面であっても開口A内に挿入することが容易になる。 Further, since the rear lens LG22 is a resin lens, there is an advantage that it can be provided at a low cost. On the other hand, there is a possibility that the influence of internal distortion or the like at the time of injection molding remains within the effective diameter and affects the photographed image. In the present embodiment, the rear lens LG22 has a large-diameter outer peripheral portion C4 having a larger diameter than the convex conical surface C3, and the molding gate C5 is formed on the outer side in the radial direction of the large-diameter outer peripheral portion C4. The gate C5 can be placed at a position sufficiently separated from the effective lens diameter without increasing the overall diameter (enlarging), and the influence of internal distortion can be made less likely to occur. Furthermore, since the surface on the shutter S side of the rear lens LG22 is a concave surface, the outermost diameter portion through which the lens effective ray passes is more likely to protrude from the lens center surface to the shutter opening side as compared to the convex surface. Although it becomes difficult to insert into the opening A further, in this embodiment, since the convex conical surface C3 is formed on the opening A side, it is inserted into the opening A even if the final surface is concave. It becomes easy.
以上の実施形態では、光量制御部材としてシャッタSを例示したが、絞り装置やNDフィルタ装置も本発明の対象とする開閉される開口部を有する光量制御部材である。 In the above embodiment, the shutter S is exemplified as the light amount control member. However, the diaphragm device and the ND filter device are also light amount control members having an opening portion that is an object of the present invention.
S シャッタ(光量制御部材)
A 開口
C1 凸円錐面
C2 凹円錐面
C3 筒状部
C4 大径外周部
C5 ゲート(ゲート切断部)
S1 後端面(光軸直交面)
S2 環状遮光部材
LG21 前方レンズ(他のレンズ)
LG22 後方レンズ(光量制御部材に最も近いレンズ)
1 1群レンズ保持枠
2 2群レンズ保持枠
210 レンズ保持枠
220 外側枠
221 光軸直交基準面
223 径方向壁部
224 円錐壁部
230 環状ばね部材
S Shutter (light quantity control member)
A Opening C1 Convex conical surface C2 Concave conical surface C3 Cylindrical part C4 Large diameter outer peripheral part C5 Gate (gate cutting part)
S1 Rear end face (optical axis orthogonal face)
S2 annular light shielding member LG21 front lens (other lens)
LG22 Rear lens (lens closest to the light control member)
DESCRIPTION OF
Claims (12)
この光量制御部材に接近する収納位置と離間する撮影位置とに移動可能なレンズ枠;
を備え、
上記収納位置では、上記レンズ枠の一部が光量制御部材の上記開口部内に進入するレンズ鏡筒において、
上記レンズ枠に支持された、最も光量制御部材側に位置するレンズの外周面に、上記開口部に向けて径を縮小する凸円錐面を形成したことを特徴とするレンズ鏡筒。 A light quantity control member having an opening for opening and closing; and a lens frame movable between a storage position approaching the light quantity control member and a photographing position separating from the storage position;
With
In the storage position, in the lens barrel in which a part of the lens frame enters the opening of the light amount control member,
A lens barrel characterized in that a convex conical surface whose diameter is reduced toward the opening is formed on an outer peripheral surface of a lens that is supported by the lens frame and located closest to the light quantity control member.
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