JP2010169734A - Lens device - Google Patents

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lens
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Yuichiro Kato
加藤  雄一郎
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a so-called retractable lens barrel which has improved optical performance by preventing relative tilt to an optical axis and enhancing decentration accuracy in a photographing optical system comprising a plurality of lens groups, and to provide a photographing device. <P>SOLUTION: A plurality of lens barrels holding the lens groups are connected by a so-called key way structure. It has a backlash-removing structure where the lens barrels are biased by a spring. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数のレンズ群からなる撮影光学系においてレンズ群を保持する複数の鏡筒を、いわゆるキー溝構造で連結することにより、光軸に対する相対的な倒れ・偏芯精度を向上し、各鏡筒のバネ付勢を行ったガタ取り構造により、光学性能を向上させた、いわゆる沈胴式レンズ鏡筒および撮影装置に関するものである。   The present invention improves the relative tilting and decentering accuracy with respect to the optical axis by connecting a plurality of barrels holding the lens group in a photographing optical system composed of a plurality of lens groups with a so-called key groove structure, The present invention relates to a so-called collapsible lens barrel and a photographing apparatus in which optical performance is improved by a backlash removing structure in which each barrel is biased with a spring.

銀塩フィルムを使用して写真撮影を行なう一般的な小型カメラや、CCD等の撮像素子に光学像を結像させ、画像情報を電気的に読み出してメモリ等の記録用媒体に記録するデジタルスチルカメラ等の撮影装置では、従来、いわゆる沈胴構造とよばれる、非撮影時の光学全長が、撮影時に比べて短縮しているレンズ鏡筒を採用し、撮影装置の小型化を行っていた。近年では、光学系の高画素化、小型化、高倍化により、各レンズ群の倒れ・偏芯に対する敏感度が増大し、鏡筒保持構造の高精度化が必要となり、鏡筒付勢構造や、一方の鏡筒のキー、もう一方の鏡筒の溝を連結して鏡筒同士の相対偏芯精度向上構造により、鏡筒保持構造の複雑化が進んでいる。(特許文献1)
また、高倍化(6倍〜10倍以上)により、撮影時の光学全長が伸長し、光学系を保持する鏡筒や、鏡筒を所望の光学位置へ移動させるためのカム環などの筒部材の全長を伸長する必要があり、その上で、非撮影時に筒部材を繰り込み、光学全長を短縮(沈胴)するためには、従来以上に筒部材が繰り込み、その上でも複雑な鏡筒保持構造に干渉することなく行われる必要がある。
特開2002-906190号公報
A digital still that uses a silver halide film to take a photo, and forms an optical image on an image sensor such as a CCD, electrically reads the image information, and records it on a recording medium such as a memory. 2. Description of the Related Art Conventionally, a photographing apparatus such as a camera employs a lens barrel called a so-called collapsible structure, whose optical total length when not photographing is shorter than that during photographing, thereby reducing the size of the photographing apparatus. In recent years, with the increase in the number of pixels, miniaturization, and magnification of the optical system, the sensitivity of each lens group to tilting and decentering has increased, and it has become necessary to increase the accuracy of the lens barrel holding structure. The structure of the lens barrel holding structure is becoming more complicated due to the structure for improving the relative eccentricity of the lens barrels by connecting the key of one lens barrel and the groove of the other lens barrel. (Patent Document 1)
In addition, due to high magnification (6 times to 10 times or more), the optical total length at the time of photographing is extended, and cylindrical members such as a lens barrel for holding the optical system and a cam ring for moving the lens barrel to a desired optical position In order to reduce the overall optical length (collapse) by retracting the tube member during non-photographing, the tube member is retracted more than before, and a more complicated lens barrel holding structure is required. Need to be done without interfering with.
JP 2002-906190 A

しかしながら、構造が複雑化かつ伸長化した鏡筒を、他の鏡筒の保持構造に干渉することなく可能な限り沈胴してゆくには、複雑化かつ伸長化した鏡筒に干渉を回避するための切り欠き構造を更に用意する必要があり、限られた鏡筒径、鏡筒構造の中で機能を満足するのは非常に困難となってきている。   However, in order to retract the lens barrel with a complicated and elongated structure as much as possible without interfering with the holding structure of the other lens barrel, in order to avoid interference with the complicated and elongated lens barrel. Therefore, it is very difficult to satisfy the functions in the limited barrel diameter and the barrel structure.

上記の課題を解決するために本発明のレンズ装置は、
光軸に沿って進退可能に支持された第1のレンズ保持部材と第2のレンズ保持部材と第3のレンズ保持部材と、
第3のレンズ保持部材に設置された第1のカムフォロワ部材のそれぞれと係合し、
第3のレンズ保持部材を光軸に沿って所定の位置へ進退せしめるための第1のカム部を有し、回動可能に支持されたカム部材とを備え、
第1のレンズ保持部材に設置された案内溝と係合する第2のレンズ保持部材に設置された案内キーと第1のカムフォロワ部材が光軸を中心とした円周上において位相が一致していることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the lens device of the present invention is:
A first lens holding member, a second lens holding member, and a third lens holding member supported so as to be capable of moving back and forth along the optical axis;
Engage with each of the first cam follower members installed on the third lens holding member,
A first cam portion for moving the third lens holding member forward and backward along the optical axis to a predetermined position, and a cam member supported rotatably.
The guide key installed on the second lens holding member that engages with the guide groove installed on the first lens holding member and the first cam follower member are in phase with each other on the circumference around the optical axis. It is characterized by being.

以上説明したように、本発明によれば、保持構造が複雑化し、かつ全長が伸長化したレンズ保持部材であっても、沈胴時のレンズ装置の全長、鏡筒径を小型化することができる。   As described above, according to the present invention, even when the lens holding member has a complicated holding structure and an extended total length, the total length and the lens barrel diameter of the lens apparatus when retracted can be reduced. .

次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。   Next, details of the present invention will be described in accordance with the description of the embodiments.

以下では本発明の第1の実施例を図1〜図16を用いて説明する。図1〜図14は、4群構成の変倍光学系を有し、非使用状態では各レンズ群間隔を通常使用時に対して縮めてレンズ全長を大幅に短縮する、いわゆる沈胴式レンズ鏡筒に適用した場合の説明図であり、図1は分解斜視図、図2は主要部分の沈胴時の断面図、図3は主要部分の最広角時(WIDE端)の断面図、図4は主要部分の最望遠時(TELE端)の断面図、図5は実施例のTELE時の1群ユニット、2群ユニットの斜視図、図6は実施例のWIDE時の2群ユニット、3群ユニットの斜視図、図8は実施例の移動カム環と固定筒の斜視図、図9はシフトユニットに構成される防振機構の正面図、図7は実施例の移動カム環の内カムの展開図、図10は実施例の固定カム環の内カムの展開図、図11は本実施例の固定筒による1群ユニット、2群ユニット支持構成図、図12はシフトユニットの断面図、図13は本実施例のレンズ鏡筒を搭載した撮影装置のシステム図、図14は本実施例の基本構成を説明した簡略図、図15は本実施例の沈胴時の1群ユニット、シフトユニットの斜視図、図16は本実施例の1群ユニット、シフトユニットの正面図である。   Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIGS. 1 to 14 show a so-called collapsible lens barrel that has a variable magnification optical system having a four-group configuration, and in a non-use state, the distance between the lens groups is shortened compared with that during normal use, thereby greatly reducing the total lens length. FIG. 1 is an exploded perspective view, FIG. 2 is a cross-sectional view when the main part is retracted, FIG. 3 is a cross-sectional view when the main part is at the widest angle (WIDE end), and FIG. 4 is a main part. FIG. 5 is a perspective view of the first group unit and the second group unit at the time of TELE of the embodiment, and FIG. 6 is a perspective view of the second group unit and the third group unit at the time of WIDE of the embodiment. 8 is a perspective view of the moving cam ring and the fixed cylinder of the embodiment, FIG. 9 is a front view of a vibration isolating mechanism configured in the shift unit, and FIG. 7 is a development view of the inner cam of the moving cam ring of the embodiment. FIG. 10 is a development view of the inner cam of the fixed cam ring of the embodiment, and FIG. FIG. 12 is a cross-sectional view of the shift unit, FIG. 13 is a system diagram of a photographing apparatus equipped with the lens barrel of this embodiment, and FIG. 14 is a simplified diagram illustrating the basic configuration of this embodiment. FIG. 15 is a perspective view of the first group unit and shift unit in the retracted state of the present embodiment, and FIG. 16 is a front view of the first group unit and shift unit of the present embodiment.

L1は第1レンズ群、L2は第2レンズ群、L3は光軸と垂直な平面内で移動してぶれ補正動作を行なう第3レンズ群、L4は光軸方向に移動する事により合焦動作を行なう第4レンズ群である。1は第1レンズ群L1が保持されている第1のレンズ保持部材であるところの1群ユニット、2は第2レンズ群L2を保持する第2のレンズ保持部材であるところの2群ユニット、3は第3レンズ群L3を光軸と垂直な平面内で移動可能とする第3のレンズ保持部材であるところのシフトユニット、4は第4レンズ群L4を保持する4群ユニット、5は光量を調節する絞りシャッターユニット、6はシフトユニット3 の後端部に圧入や接着等により固定された円錐状のカムフォロワ−を有する第1のカムフォロワー部材であるところのカムピン、8および9は4群ユニット4を光軸方向に移動可能に支持する案内棒としてのガイドバ−である。11はガイドバ−8 ,9 の後ろ側の端部を位置決め固定し、更にCCD等の撮像素子を取付けるCCDホルダである。12はガイドバ−8 ,9の前側の端部を位置決め固定する後部鏡筒であり、CCDホルダ11と後部鏡筒12はビス3本にて固定されている。16は4群鏡筒を光軸方向に沿って進退移動させる駆動源となるフォーカスモータであり、フォーカスモータ16のロータと同軸回転を行うリードスクリュー16aにラック17が螺合し、リードスクリューの回転運動を、4群ユニット4の直進駆動に変換している。フォーカスモータ16は後部鏡筒12にビス2本で固定されている。18は4群ユニット4とラック17のガタを付勢するラックバネである。35は4群ユニット4の初期位置を検出するフォトインタラプタであり、4群鏡筒の形状がフォトインタラプタ35内を横切る事で、フォトインタラプタの遮光・透光を切替え、初期位置を検出する。   L1 is a first lens group, L2 is a second lens group, L3 is a third lens group that moves in a plane perpendicular to the optical axis and performs a shake correction operation, and L4 is in focus operation by moving in the optical axis direction. This is a fourth lens group that performs. Reference numeral 1 denotes a first group unit that is a first lens holding member that holds the first lens group L1, and reference numeral 2 denotes a second group unit that is a second lens holding member that holds the second lens group L2. 3 is a shift unit that is a third lens holding member that allows the third lens group L3 to move within a plane perpendicular to the optical axis, 4 is a 4 group unit that holds the fourth lens group L4, and 5 is the amount of light. A diaphragm shutter unit 6 for adjusting the cam, a cam pin 6 being a first cam follower member having a conical cam follower fixed to the rear end portion of the shift unit 3 by press-fitting or bonding, etc., 8 and 9 are four groups It is a guide bar as a guide rod that supports the unit 4 so as to be movable in the optical axis direction. Reference numeral 11 denotes a CCD holder for positioning and fixing the rear ends of the guide bars 8 and 9 and further mounting an image pickup device such as a CCD. Reference numeral 12 denotes a rear barrel for positioning and fixing the front end portions of the guide bars 8 and 9, and the CCD holder 11 and the rear barrel 12 are fixed by three screws. Reference numeral 16 denotes a focus motor serving as a drive source for moving the fourth group lens barrel back and forth along the optical axis direction. A rack 17 is screwed into a lead screw 16a that rotates coaxially with the rotor of the focus motor 16, and the lead screw rotates. The movement is converted into the straight drive of the fourth group unit 4. The focus motor 16 is fixed to the rear barrel 12 with two screws. Reference numeral 18 denotes a rack spring that biases the backlash between the fourth group unit 4 and the rack 17. Reference numeral 35 denotes a photo interrupter for detecting the initial position of the fourth group unit 4. When the shape of the fourth group lens tube crosses the photo interrupter 35, the light interrupt / transmission of the photo interrupter is switched to detect the initial position.

13は固定カム環であり、内径に移動カム環7を光軸方向へ進退させる為のカム溝13aと、固定筒10に設置されたキー10hと篏合し、固定筒10の光軸に対する偏芯位置決め及び直進案内を行う案内溝13bが設置されている。固定カム環13はCCDホルダ11とビス4本で固定されている。7は移動カム環であり、内径に1群ユニット1、2群ユニット2、シフトユニット3をそれぞれ光軸に沿って進退させる為の第2のカム部であるところのカム溝7c、第3のカム部であるところのカム溝7b、第1のカム部であるところのカム溝7cが設置されている。移動カム環7は固定筒10と不図示のバヨネット構造によって光軸方向の互いの位置が一体的に規制され、キー10hと案内溝13bによって直進ガイドされ、移動カム環7は固定筒10の外形を軸とする回転運動をしながら、光軸方向へ進退可能である。14は、移動カム環7に設置されたギヤ部と螺合し、移動カム環7の駆動範囲で常に螺合し続けるよう、所定の長さを必要とするナルトギヤである。ナルトギヤ14は固定カム環13とCCDホルダ11によって挟み込まれたナルトギヤシャフト15を軸として、定位置回転を行う。ズームモータユニット28はCCDホルダにビス3本によって固定され、ズームモータユニット28に設置された不図示の出力ギヤとナルトギヤ14が螺合し、ナルトギヤ14を介して、ズームモータユニット28の動力を移動カム環7に伝達する構成となっている。   Reference numeral 13 denotes a fixed cam ring, which is engaged with a cam groove 13a for moving the moving cam ring 7 forward and backward in the optical axis direction and a key 10h installed on the fixed cylinder 10, so that the fixed cylinder 10 is offset from the optical axis. A guide groove 13b for positioning the core and guiding it straight is provided. The fixed cam ring 13 is fixed to the CCD holder 11 with four screws. Reference numeral 7 denotes a moving cam ring. The cam groove 7c, which is a second cam portion for moving the first group unit 1, the second group unit 2 and the shift unit 3 forward and backward along the optical axis, A cam groove 7b which is a cam portion and a cam groove 7c which is a first cam portion are provided. The movable cam ring 7 is integrally regulated in the optical axis direction by a fixed cylinder 10 and a bayonet structure (not shown), and is linearly guided by a key 10h and a guide groove 13b. The movable cam ring 7 is an outer shape of the fixed cylinder 10. It can advance and retreat in the optical axis direction while rotating about the axis. Reference numeral 14 denotes a Naruto gear that requires a predetermined length so as to be screwed into a gear portion installed on the moving cam ring 7 and to be continuously screwed in the driving range of the moving cam ring 7. The Naruto gear 14 rotates at a fixed position around the Naruto gear shaft 15 sandwiched between the fixed cam ring 13 and the CCD holder 11. The zoom motor unit 28 is fixed to the CCD holder with three screws, and an output gear (not shown) installed in the zoom motor unit 28 and the Naruto gear 14 are screwed together to move the power of the zoom motor unit 28 via the Naruto gear 14. It is configured to transmit to the cam ring 7.

固定カム環13に設置されたカム溝13aには、移動カム環7に設置されたカムピン27が係合し、移動カム環7に設置されたカム溝7aには、後述する1群ユニット1に設置された第2のカムフォロワ部材であるところのカムピン25が、カム溝7bには2群ユニット2に設置された第3のカムフォロワー部材であるところのカムピン26が、カム溝7cにはシフトユニット3に設置された第1のカムフォロワ部材であるところのカムピン6がそれぞれ係合しており、カム部材であるところの移動カム環7が前述した光軸に沿った進退移動及び光軸を中心とした回転運動をする事によって、1群ユニット1、2群ユニット2、シフトユニット3が相対的に光軸に沿って進退移動し、変倍動作を行うと共にレンズ鏡筒全体を沈胴させている。   The cam groove 13a installed in the fixed cam ring 13 is engaged with the cam pin 27 installed in the moving cam ring 7. The cam groove 7a installed in the moving cam ring 7 is connected to the first unit 1 described later. The cam pin 25 that is the second cam follower member installed is the cam pin 26 that is the third cam follower member installed in the second group unit 2 in the cam groove 7b, and the shift unit is the cam groove 7c. The cam pins 6 that are the first cam follower members installed in 3 are engaged with each other, and the moving cam ring 7 that is the cam member is moved forward and backward along the optical axis and centered on the optical axis. The first group unit 1, the second group unit 2, and the shift unit 3 are moved forward and backward relative to each other along the optical axis to perform a zooming operation and retract the entire lens barrel.

この時、1群ユニット1、2群ユニット2、シフトユニット3に設置されたカムピンはそれぞれ、各鏡筒と一体的に成形されてもいいし、本実施例のように金属などの別部材を圧入もしくは接着等により固定しても構わない。   At this time, the cam pins installed in the first group unit 1, the second group unit 2, and the shift unit 3 may be formed integrally with each lens barrel, or another member such as a metal may be used as in this embodiment. It may be fixed by press-fitting or adhesion.

次に1群ユニット1および2群ユニット2及びシフトユニット3の支持構成の詳細について説明する。   Next, the details of the support structure of the first group unit 1, the second group unit 2, and the shift unit 3 will be described.

図11のように、1群ユニット1の後端付近に配置されたカムピン25は固定筒10に120°均等に設置された案内溝10a、10b、10c(図8参照)を貫通し、移動カム環7の内径に設置されたカム溝7aに係合する。その時、1群ユニット1の後端付近に120°均等に3ヵ所配置された案内キー1cと案内溝10a、10b、10cがそれぞれ篏合し、固定筒10に対して1群ユニット1の偏芯位置を決めている。   As shown in FIG. 11, the cam pin 25 disposed near the rear end of the first unit 1 passes through the guide grooves 10a, 10b, and 10c (see FIG. 8) that are evenly installed in the fixed cylinder 10 at 120 ° to move the cam. It engages with a cam groove 7 a installed on the inner diameter of the ring 7. At that time, guide keys 1c and guide grooves 10a, 10b, and 10c arranged at three positions equally 120 ° near the rear end of the first unit 1 are engaged with each other, and the first unit 1 is eccentric with respect to the fixed cylinder 10. The position is decided.

同様に2群ユニット2の後端近傍に120°均等に3ヵ所配置された案内キー2cが案内溝10a、10b、10cにそれぞれ篏合し、固定筒10に対して2群ユニット2の偏芯位置を決めている。1群ユニット1と2群ユニット2はそれぞれ固定筒10に設置された同じ案内溝で位置決めされ、それぞれの光軸に対する偏芯精度を高めている。シフトユニット3においても同様に3ヵ所の案内キー3aが固定筒10の案内溝とそれぞれ篏合するが、図8のように1群ユニット1と2群ユニット2の偏芯位置を決める案内溝とは60°位相の異なる案内溝10d、10f、10g(図8参照)にて偏芯位置決めされている。   Similarly, guide keys 2c arranged at three positions equally 120 ° in the vicinity of the rear end of the second group unit 2 are engaged with the guide grooves 10a, 10b, and 10c, respectively, and the second group unit 2 is eccentric with respect to the fixed cylinder 10. The position is decided. The first group unit 1 and the second group unit 2 are each positioned by the same guide groove provided in the fixed cylinder 10 to enhance the eccentricity accuracy with respect to each optical axis. Similarly, in the shift unit 3, the three guide keys 3 a respectively engage with the guide grooves of the fixed cylinder 10. As shown in FIG. 8, the guide grooves that determine the eccentric positions of the first group unit 1 and the second group unit 2 Are eccentrically positioned in the guide grooves 10d, 10f, and 10g (see FIG. 8) having different phases of 60 °.

ここで、1群ユニット1のカムピン25は金属部材であり、3ヶ所ともに1群ユニット1に対し圧入固定されている。シフトユニット3の3個のカムピン6の内、2ヶ所は鏡筒と同じプラスティック部材であり、鏡筒と一体成型されている。しかし1ヶ所はコイルスプリング6aにより、シフトユニット3に対し、カムピン6がカム溝7cに対しガタ無く付勢可能な構成となっている。2群ユニット2のカムピン26は、2ヶ所は金属部材であり圧入固定され、1ヶ所はコイルスプリング26aによる付勢機構を搭載している。(図2、図12参照)
図5や図2、図3、図4にあるように、1群ユニット1の内径に120°等分に3ヵ所設置された案内溝であるところの案内溝1aと2群ユニット2の前端付近に120°等分に3ヶ所設置された案内キーであるところのキー2bがそれぞれ篏合しており、1群ユニット1と2群ユニット2の互いの光軸を強制的に一致させるような構成となっている。また2群ユニット2の内径にも同様に案内溝2dが120°等分に3ヵ所設置されており、シフトユニット前端に120°均等に3ヵ所配置されたキー3bと案内溝2dがそれぞれ篏合し、2群ユニット2とシフトユニット3の光軸を強制的に一致させるような構成となっている。これらのキー溝による軸出し構成はTELE時やWIDE時を含む撮影状態および沈胴状態においても常に機能しており、例えば1群ユニット1と2群ユニット2の群間距離が最大となるTELE時においても同様に篏合できるような配置となっている。
Here, the cam pins 25 of the first group unit 1 are metal members, and all of the three portions are press-fitted and fixed to the first group unit 1. Two of the three cam pins 6 of the shift unit 3 are the same plastic members as the lens barrel, and are integrally molded with the lens barrel. However, at one place, the cam pin 6 can be biased with respect to the shift unit 3 without play by the coil spring 6a. Two portions of the cam pins 26 of the second group unit 2 are press-fitted and fixed by metal members, and one portion is equipped with a biasing mechanism by a coil spring 26a. (See Fig. 2 and Fig. 12)
As shown in FIGS. 5, 2, 3, and 4, the guide groove 1 a is a guide groove that is installed at three positions equally at 120 ° on the inner diameter of the first group unit 1 and the vicinity of the front end of the second group unit 2. The keys 2b, which are guide keys installed at three locations equally at 120 °, are combined, and the optical axes of the first group unit 1 and the second group unit 2 are forced to coincide with each other. It has become. Similarly, three guide grooves 2d are equally installed at 120 ° equally on the inner diameter of the second group unit 2, and the keys 3b and the guide grooves 2d arranged at three equal 120 ° positions on the front end of the shift unit are combined. In addition, the optical axes of the second group unit 2 and the shift unit 3 are forcibly matched. These keyway alignments always function in shooting and retracted states including TELE and WIDE. For example, in TELE when the distance between the first group unit 1 and the second group unit 2 is maximum. Similarly, the arrangement can be combined.

以上のような構成により、1群ユニット1、2群ユニット2、シフトユニット3は固定筒10に回転規制をされ、回転する移動カム環7の内径のカム溝7a、7b、7cにそって相対的に進退可能な構成となっている。   With the configuration described above, the first group unit 1, the second group unit 2, and the shift unit 3 are restricted in rotation by the fixed cylinder 10, and are relatively aligned along the cam grooves 7a, 7b, and 7c of the inner diameter of the rotating moving cam ring 7. It can be moved forward and backward.

図15は沈胴時の1群ユニット1、2群ユニット2、シフトユニット3の構成を示した斜視図である。   FIG. 15 is a perspective view showing the configuration of the first group unit 1, the second group unit 2, and the shift unit 3 when retracted.

前述の構成によって、1群ユニット1、2群ユニット2、は案内溝10a、10b、10cに沿って、シフトユニット3は案内溝10d、10f、10gに沿って、それぞれがカムにならった撮影位置へ移動する。そして、図15のような沈胴状態となるとき、シフトユニット3のカムピン6が1群ユニット1に設置された案内溝1aの幅内に進入する構造となっている。   With the above-described configuration, the first group unit 1, the second group unit 2 are along the guide grooves 10a, 10b, and 10c, and the shift unit 3 is along the guide grooves 10d, 10f, and 10g, and each is a shooting position that has become a cam. Move to. When the retracted state as shown in FIG. 15 is obtained, the cam pin 6 of the shift unit 3 enters the width of the guide groove 1 a installed in the first group unit 1.

案内溝1aはキー2bと係合し、1群ユニット1と2群ユニット2の相対的な偏芯位置決めの機能を果たしているが、この機能は、案内溝1aの周方向の幅を用いて行われるもので、1群ユニット1を切り欠き、案内溝1aを外見できる状態であったとしても、この位置決め機能は損なわれうものではない。   The guide groove 1a engages with the key 2b and performs the function of relative eccentric positioning of the first group unit 1 and the second group unit 2. This function is performed using the circumferential width of the guide groove 1a. Even if the first group unit 1 is cut out and the guide groove 1a can be seen, this positioning function is not impaired.

沈胴状態であっても案内溝1aとキー2bは係合しているが、キー2bが案内溝1aの物体側へ移動しているため、カムピン6が沈胴時に案内溝1aの幅内に進入しても互いに干渉するようなことはないのは当然である。   Even in the retracted state, the guide groove 1a and the key 2b are engaged, but since the key 2b has moved to the object side of the guide groove 1a, the cam pin 6 enters the width of the guide groove 1a when retracted. Of course, they do not interfere with each other.

図16のように、1群ユニット1の第2のカムフォロワー部材であるところのカムピン25は3方向120°均等に配置され、シフトユニット3のカムピン6はカムピン25とは60°位相がずれた位置で構成される。これは、移動カム環7のカム配置(図7参照)による。移動カム環7のカム配置を考慮すると、1群ユニット1や2群ユニット2やシフトユニット3の移動軌跡において、1群ユニット1、2群ユニット2に対し、シフトユニット3のカムを異なる位相で配置することが移動カム環7の内径表面積としても全長としても小型化に対し効率的である。このような各ユニットのカムピン構成において、図16では不図示の1群ユニット1に設置された案内溝1a、2群ユニットに設置されたキー2bはシフトユニット3のカムピン6と同位相に配置され、前述した案内溝1aの幅内にカムピン6が進入する構成が実現可能である。   As shown in FIG. 16, the cam pins 25 that are the second cam follower members of the first unit 1 are arranged equally 120 ° in three directions, and the cam pins 6 of the shift unit 3 are out of phase with the cam pins 25 by 60 °. Composed of position. This is due to the cam arrangement of the movable cam ring 7 (see FIG. 7). When the cam arrangement of the moving cam ring 7 is taken into consideration, the cam of the shift unit 3 is different in phase with respect to the first group unit 1 and the second group unit 2 in the movement trajectory of the first group unit 1, the second group unit 2 and the shift unit 3. Arrangement is efficient for downsizing both as the inner surface area and the entire length of the movable cam ring 7. In such a cam pin configuration of each unit, the guide groove 1a installed in the first group unit 1 (not shown in FIG. 16) and the key 2b installed in the second group unit are arranged in the same phase as the cam pin 6 of the shift unit 3. A configuration in which the cam pin 6 enters the width of the guide groove 1a described above can be realized.

ここで、本実施例のように4レンズユニット構成の変倍光学系は変倍率が大きく(たとえば6倍、特に10倍以上)、各レンズユニットに求められる位置精度の要求が特に高いので、光学性能を保持するために上記のような高精度なレンズ保持、付勢構成に加えて、第1のレンズ群L1を光軸方向および光軸直交方向に調節可能な構成としている。   Here, the variable magnification optical system having a four-lens unit configuration as in this embodiment has a large variable magnification (for example, 6 times, particularly 10 times or more), and the positional accuracy required for each lens unit is particularly high. In order to maintain the performance, in addition to the above highly accurate lens holding and biasing configuration, the first lens unit L1 is configured to be adjustable in the optical axis direction and the optical axis orthogonal direction.

この第1のレンズ群L1を保持する1群鏡筒22の光学調整機構について、下記に示す。   The optical adjustment mechanism of the first group barrel 22 that holds the first lens group L1 will be described below.

図1において、1bは1群ユニット1の内径に設置された1群鏡筒受け面である。1群鏡筒受け面1bに対し、1群鏡筒22の不図示のあたり面が突き当たり、1群ユニット1に対する光軸方向位置を決めている。この1群鏡筒受け面1bは120°均等に3ヶ所設けられている。本実施例においては、この1群鏡筒受け面1b上で1群鏡筒22を光軸と直行した平面上で偏芯させ、適正な光学性能を確保できる所定の位置で固定される。調整を行う際、レンズの撮影状態はTELEとなっている。本実施例の光学系においては、TELE時の片ボケを適正に調整するために行われる。調整した鏡筒の固定方法において、本実施例においては、接着を行っているが、1群鏡筒1を固定できる方法であれば、溶着、ビス止めなどでも構わない。ここで、1群鏡筒受け面1bは平面であるが、偏芯調整ではなく、倒れ/あおり調整を行う場合は、斜面・曲面であっても構わない。また1群鏡筒受け面1bは光軸方向の位置が異なる複数の階段状に構成されており、1群鏡筒22を回転させることで光軸方向の位置を段階的に選択可能な構成となっている。その際、1群鏡筒22は1群鏡筒22に固定された1群鏡筒付勢バネ23により、1群鏡筒受け面1bに対し押し付けられる構成となっている。(図4参照)
1群ユニット1の組立においては、上記光学調整を行い、その後、図1における鏡筒内へのゴミ進入を防止するための防塵ゴム21を組み込み、フロントマスク19をフロントマスク板金20を用いて固定する。
In FIG. 1, reference numeral 1 b denotes a first group barrel receiving surface installed on the inner diameter of the first group unit 1. A contact surface (not shown) of the first group barrel 22 abuts against the first group barrel receiving surface 1b, and determines the position of the first group unit 1 in the optical axis direction. The first group lens barrel receiving surface 1b is provided at three positions equally 120 °. In the present embodiment, the first group barrel 22 is decentered on a plane orthogonal to the optical axis on the first group barrel receiving surface 1b, and fixed at a predetermined position where appropriate optical performance can be secured. When the adjustment is performed, the shooting state of the lens is TELE. In the optical system of the present embodiment, this is performed in order to appropriately adjust the one-side blur at the time of TELE. In the present embodiment, adhesion is performed in the adjusted method for fixing the lens barrel, but welding or screwing may be used as long as the first group lens barrel 1 can be fixed. Here, the first lens barrel receiving surface 1b is a flat surface, but may be a slope or a curved surface when tilting / tilting adjustment is performed instead of eccentricity adjustment. The first group barrel receiving surface 1b is formed in a plurality of steps having different positions in the optical axis direction, and the position in the optical axis direction can be selected stepwise by rotating the first group barrel 22. It has become. At this time, the first group barrel 22 is configured to be pressed against the first group barrel receiving surface 1b by a first group barrel urging spring 23 fixed to the first group barrel 22. (See Figure 4)
In the assembly of the first unit 1, the above optical adjustment is performed, and then a dust-proof rubber 21 for preventing dust from entering into the lens barrel in FIG. 1 is incorporated, and the front mask 19 is fixed using the front mask sheet metal 20. To do.

フロントマスクの全端面には、不図示の化粧リングが接着や両面テープなどで取り付けられるような構造となっている。   A decorative ring (not shown) is attached to all end faces of the front mask by adhesion or double-sided tape.

ここで、上述の通り、本実施例においては、適正な光学性能を得るためにTELE時の光学調整を行っているが、たとえば、レンズ上向きで行った場合、レンズ水平状態では、鏡筒のガタの片寄りが変化し、光学性能が変化してしまう場合がある。   Here, as described above, in this embodiment, the optical adjustment at the time of TELE is performed in order to obtain an appropriate optical performance. For example, when the lens is faced upward, the lens barrel has a backlash in the horizontal state. There is a case in which the optical performance changes due to a change in the offset.

しかしながら、本実施例においては、2群ユニット2に搭載されたカムピン26を付勢するコイルスプリング26aの力が、キー2bと案内溝1aを介して、また、シフトユニット3に搭載されたカムピン6を付勢するコイルスプリング6aの力が、キー3bと案内溝2dを介して1群ユニット1へ伝達され、1群ユニット1を移動カム環7に付勢する力が働くように構成されている。これらの付勢構造により、調整によって得た光学性能を、レンズユニットの姿勢が変化しても維持し続けることを可能としている。この構成の詳細については、別途後述する。   However, in this embodiment, the force of the coil spring 26a that urges the cam pin 26 mounted on the second group unit 2 is applied to the cam pin 6 mounted on the shift unit 3 via the key 2b and the guide groove 1a. The force of the coil spring 6a that biases the first group unit 1 is transmitted to the first group unit 1 via the key 3b and the guide groove 2d, and the force that biases the first group unit 1 to the moving cam ring 7 is applied. . These urging structures make it possible to maintain the optical performance obtained by adjustment even if the posture of the lens unit changes. Details of this configuration will be described later.

次に各群のカム軌跡ついて説明する。図7は移動カム環7内径のカム展開図である。図10は固定カム環13内径のカム展開図である。   Next, the cam locus of each group will be described. FIG. 7 is a cam development view of the inner diameter of the movable cam ring 7. FIG. 10 is a cam development view of the inner diameter of the fixed cam ring 13.

移動カム環7は移動カム環7に120°均等で3ヵ所に配置されたカムピン27が図10のカム溝13aに係合し、沈胴⇒WIDE⇒TELEへと繰り出す構成となっている。この時、カム溝13aは沈胴、WIDE、TELE位置で平坦カムとなっている。   The moving cam ring 7 has a structure in which cam pins 27 arranged at three positions equally 120 ° on the moving cam ring 7 are engaged with the cam groove 13a of FIG. 10 and extended from collapsing to WIDE to TELE. At this time, the cam groove 13a is a flat cam at the retracted, WIDE, and TELE positions.

また1群ユニット1は、1群ユニット1に120°均等で3ヵ所に配置されたカムピン25が図7のカム溝7aに係合し、沈胴⇒WIDE⇒TELEへと繰り出す構成となっている。しかし移動カム環7自身も移動する為、2つのカム環の合成カムによって決められる光学位置へと移動する。本実施例においては、移動カム環7は沈胴⇒TELEにで繰り出す為、1群ユニット1は合算分繰り出す構成となっている。この時、カム溝7aは沈胴、WIDE、TELE位置で平坦カムとなっている。   Further, the first group unit 1 is configured such that cam pins 25 arranged at three positions equally to the first group unit 1 at 120 ° are engaged with the cam grooves 7a of FIG. However, since the moving cam ring 7 also moves, it moves to the optical position determined by the combined cam of the two cam rings. In the present embodiment, since the movable cam ring 7 is extended from the collapsed state to the TELE, the first group unit 1 is configured to be extended. At this time, the cam groove 7a is a flat cam at the retracted, WIDE, and TELE positions.

また2群ユニット2は、2群ユニット2に120°均等で3ヵ所に配置されたカムピン26が図7のカム溝7bに係合し、沈胴⇒WIDEへ繰り出し、WIDE⇒TELEにおいては繰り込む構成となっている。しかし移動カム環7自身も移動する為、2つのカム環の合成カムによって決められる光学位置へと移動する。本実施例においては、2群ユニット2はWIDE位置まで一旦繰り出し、TELE位置では、WIDEに比べ繰り込まれる光学位置へ移動する。   Further, the second group unit 2 is configured such that cam pins 26 arranged at three positions equally to the second group unit 2 at 120 ° are engaged with the cam groove 7b in FIG. 7 and retracted from the retracted state to WIDE, and retracted from WIDE to TELE. It has become. However, since the moving cam ring 7 also moves, it moves to the optical position determined by the combined cam of the two cam rings. In the present embodiment, the second group unit 2 is temporarily extended to the WIDE position, and at the TELE position, the second group unit 2 is moved to the optical position where the second group unit 2 is retracted as compared with WIDE.

また3群ユニット3は、3群ユニット3に120°均等で3ヵ所に配置されたカムピン6が図7のカム溝7cに係合し、沈胴⇒WIDEへ繰り込み、WIDE⇒TELEにおいてはMIDDLE付近で一旦繰り込み、TELEではWIDEに比べ繰り出す構成となっている。しかし移動カム環7自身も移動する為、2つのカム環の合成カムによって決められる光学位置へと移動する。本実施例においては、シフトユニット3は沈胴⇒TELEで繰り出される光学位置へ移動する。   Further, in the third group unit 3, cam pins 6 arranged at three positions at 120 ° equally to the third group unit 3 are engaged with the cam groove 7c of FIG. It is a structure that temporarily retracts and TELE extends compared to WIDE. However, since the moving cam ring 7 also moves, it moves to the optical position determined by the combined cam of the two cam rings. In the present embodiment, the shift unit 3 moves to the optical position where the shift unit 3 is drawn out by telescoping = TELE.

本実施例においては上記のカム軌跡となっているが、光学タイプによる各群の移動量、群間距離を達成できる、異なるカム軌跡であっても構わない。   In the present embodiment, the cam trajectory is described above. However, different cam trajectories that can achieve the amount of movement of each group and the distance between groups depending on the optical type may be used.

また本実施例において、沈胴、WIDE、TELE位置にカム平坦部を設けているが、平坦部なくカム軌跡を構成しても構わない。   In this embodiment, the cam flat portion is provided at the retracted, WIDE, and TELE positions. However, the cam locus may be configured without the flat portion.

図7における7dは1群ユニット1のカムピン25、2群ユニット2のカムピン26、シフトユニットのカムピン6をカム溝へ導入するためのカム導入口である。   7d in FIG. 7 is a cam introduction port for introducing the cam pin 25 of the first group unit 1 and the cam pin 26 of the second group unit 2 and the cam pin 6 of the shift unit into the cam groove.

図10における13cは移動カム環のカムピン27をカム溝へ導入する為のカム導入口である。   Reference numeral 13c in FIG. 10 denotes a cam introduction port for introducing the cam pin 27 of the moving cam ring into the cam groove.

上記の様に、本実施例における沈胴⇒WIDE⇒TELEへのズーム作動は、ズームモーターユニット28の動力をナルトギヤ14を介して、移動カム環7を回転させ、移動カム環7自身、および1群ユニット1、2群ユニット2、シフトユニット3を光軸方向へ移動させて行われるが、その際、ズーム作動における初期位置出しとして、図5の遮光ヒレ2aが図1のフォトランタラプタ36内を通過し、遮光・透光による電気出力の変化により検出される。本実施例においては、沈胴⇒WIDE間の所定の位置にて行われているが、上記の沈胴、WIDE、TELEに平坦部を設けないタイプのカム軌跡構成においては、TELEより更に繰り出された位置や、沈胴より更に繰り込まれた位置での検出する事も可能である。撮影時においては、このフォトインタラプタ36を初期位置として、ズームモータユニット28に内蔵された不図示のパルス発生機構によりパルスを検出、カウントし、WIDEからTELEの任意の位置で停止できるような制御機能を持つ。   As described above, in this embodiment, the zoom operation from collapsing ⇒ WIDE ⇒ TELE causes the power of the zoom motor unit 28 to rotate the moving cam ring 7 via the Naruto gear 14 to move the moving cam ring 7 itself and the first group. The unit 1, the second group unit 2, and the shift unit 3 are moved in the optical axis direction. At this time, the light shielding fin 2a in FIG. It is detected by a change in electrical output due to light passing through and being blocked. In the present embodiment, it is performed at a predetermined position between collapsing ⇒ WIDE. However, in the cam trajectory configuration in which no flat portion is provided in the above described collapsing, WIDE, and TELE, the position is further extended than TELE. It is also possible to detect at a position further retracted than the retracted. At the time of shooting, this photo interrupter 36 is set as an initial position, and a control function that can detect and count pulses by a pulse generation mechanism (not shown) built in the zoom motor unit 28 and can stop at any position from WIDE to TELE. have.

この時のパルス発生機構としては、いわゆるパルス板と、フォトインタラプタやフォトリフレクタなどを組み合わせた方式や、ステップモータを用いた方式などでも構わない。また2群ユニット2やその他の移動群にスケールを取り付け、磁気的、光学的にその変位量を検出する方式でも構わない。   As a pulse generation mechanism at this time, a method in which a so-called pulse plate is combined with a photo interrupter or a photo reflector, a method using a step motor, or the like may be used. Also, a system may be used in which a scale is attached to the second group unit 2 or other moving group, and the amount of displacement is detected magnetically and optically.

図14は本実施例の構成の要点を説明した簡略図である。   FIG. 14 is a simplified diagram illustrating the main points of the configuration of the present embodiment.

図14a)はTELE撮影時における、1群ユニット1、2群ユニット2、シフトユニット3の光軸に沿った相対的な位置関係を示している。   FIG. 14A) shows the relative positional relationship along the optical axis of the first group unit 1, the second group unit 2, and the shift unit 3 during TELE imaging.

図14b)はWIDE撮影時における、1群ユニット1、2群ユニット2、シフトユニット3の光軸に沿った相対的な位置関係を示している。   FIG. 14B) shows the relative positional relationship along the optical axis of the first group unit 1, the second group unit 2, and the shift unit 3 during WIDE shooting.

前述の通り、各ユニットに設置されたキーや溝、カムピンは、本来、鏡筒径上の異なる位相にそれぞれが120°均等に配置されているが、本図においては、本実施例を説明するため、同一の断面内の180°対角位置にキーや溝、カムピンを配置した簡略図となっている。   As described above, the keys, grooves, and cam pins installed in each unit are originally equally arranged at 120 ° in different phases on the lens barrel diameter, but this embodiment will be described in this figure. Therefore, it is a simplified diagram in which keys, grooves, and cam pins are arranged at 180 ° diagonal positions in the same cross section.

図14b)のWIDE撮影時において、1群ユニット1が鏡筒やレンズの自重などにより、カムピン25を中心にF1の方向へ倒れようとする。そして1群ユニット1の内径に設置された案内溝1aに対してカムピン25から物体側へM2の位置でキー2bが係合しているため、1群ユニット1と同様に、2群ユニット2がカムピン26を中心にf1の方向へ倒れようとする。この時カムピン26もf4の方向へ倒れ、カムピン26がカム溝のテーパに沿ってコイルスプリング26aを圧縮しながら、カム溝から脱落しようとする。しかしながら、カムピン26にはコイルスプリング26aによってカム溝に付勢される力が働いており、そのためカムピン26の脱落を押し戻す力が働き、この力によって、一連の倒れを押し戻す力が働く。   At the time of WIDE shooting in FIG. 14b), the first group unit 1 tends to fall in the direction of F1 around the cam pin 25 due to the weight of the lens barrel or the lens. Since the key 2b is engaged at the position M2 from the cam pin 25 to the object side with respect to the guide groove 1a installed on the inner diameter of the first group unit 1, the second group unit 2 is similar to the first group unit 1. The cam pin 26 tends to fall down in the direction of f1. At this time, the cam pin 26 also falls in the direction of f4, and the cam pin 26 tries to drop out of the cam groove while compressing the coil spring 26a along the taper of the cam groove. However, a force biased by the coil spring 26a to the cam groove is applied to the cam pin 26. Therefore, a force that pushes back the falling of the cam pin 26 acts, and this force acts to push back a series of falls.

また、2群ユニット2がカムピン26を中心にf1の方向へ倒れ、カムピン26より物体側はf2の方向へ倒れる。この時、2群ユニット2の内径に設置された案内溝2dに対してカムピン26から像面側へN2の位置でキー3bが係合しているため、シフトユニット3はカムピン6を中心として、f3の方向へ倒れる。そして、カムピン6はf5の方向へ倒れ、コイルスプリング6aを圧縮しながら、カム溝のテーパに沿ってカム溝から脱落しようとする。しかしながら、カムピン6にはコイルスプリング6aによってカム溝に付勢される力が働いており、そのためカムピン6の脱落を押し戻す力が働き、この力によって、一連の倒れをおしもどす力が働く。   Further, the second unit 2 falls in the direction of f1 around the cam pin 26, and the object side of the cam pin 26 falls in the direction of f2. At this time, since the key 3b is engaged at the position N2 from the cam pin 26 to the image plane side with respect to the guide groove 2d installed on the inner diameter of the second group unit 2, the shift unit 3 is centered on the cam pin 6. It falls in the direction of f3. Then, the cam pin 6 falls in the direction of f5 and tries to drop out from the cam groove along the taper of the cam groove while compressing the coil spring 6a. However, the cam pin 6 is subjected to a force biased by the coil spring 6a to the cam groove. Therefore, a force that pushes the cam pin 6 off is applied, and this force causes a force to reverse a series of falls.

次に、図14a)のTELE撮影時において、1群ユニット1が鏡筒やレンズの自重などにより、カムピン25を中心にK1の方向へ倒れ、カムピン25より物体側ではk2の方向へ倒れる。そして1群ユニット1の内径に設置された案内溝1aに対してカムピン25から像面側へM1の位置でキー2bが係合しているため、1群ユニット1とは逆に、2群ユニット2がカムピン26を中心にk3の方向へ倒れようとする。この時カムピン26もk5の方向へ倒れ、カムピン26がカム溝のテーパに沿ってコイルスプリング26aを圧縮しながら、カム溝から脱落しようとする。しかしながら、カムピン26にはコイルスプリング26aによってカム溝に付勢される力が働いており、そのためカムピン26の脱落を押し戻す力が働き、この力によって、一連の倒れを押し戻す力が働く。   Next, at the time of TELE photographing in FIG. 14a), the first group unit 1 falls in the direction of K1 around the cam pin 25 due to the weight of the lens barrel and the lens, and falls in the direction of k2 on the object side from the cam pin 25. Since the key 2b is engaged at the position M1 from the cam pin 25 to the image plane side with respect to the guide groove 1a installed on the inner diameter of the first group unit 1, the second group unit is opposite to the first group unit 1. 2 tends to fall in the direction of k3 around the cam pin 26. At this time, the cam pin 26 also falls in the k5 direction, and the cam pin 26 tends to fall out of the cam groove while compressing the coil spring 26a along the taper of the cam groove. However, a force biased by the coil spring 26a to the cam groove is applied to the cam pin 26. Therefore, a force that pushes back the falling of the cam pin 26 acts, and this force acts to push back a series of falls.

また、2群ユニット2がカムピン26を中心にk3の方向へ倒れる。この時、2群ユニット2の内径に設置された案内溝2dに対してカムピン26から物体側へN1の位置でキー3bが係合しているため、シフトユニット3はカムピン6を中心として、k4の方向へ倒れる。そして、カムピン6はk6の方向へ倒れ、コイルスプリング6aを圧縮しながら、カム溝のk6側のテーパに沿ってカム溝から脱落しようとする。しかしながら、カムピン6にはコイルスプリング6aによってカム溝に付勢される力が働いており、そのためカムピン6の脱落を押し戻す力が働き、この力によって、一連の倒れを押し戻す力が働く。   Further, the second group unit 2 falls in the direction of k3 around the cam pin 26. At this time, since the key 3b is engaged at the position N1 from the cam pin 26 to the object side with respect to the guide groove 2d installed on the inner diameter of the second group unit 2, the shift unit 3 is centered on the cam pin 6 and k4. Falls in the direction of. Then, the cam pin 6 falls in the direction of k6 and attempts to drop off from the cam groove along the taper on the k6 side of the cam groove while compressing the coil spring 6a. However, the cam pin 6 is subjected to a force biased by the coil spring 6a to the cam groove. Therefore, a force that pushes back the falling of the cam pin 6 acts, and this force acts to push back a series of falls.

以上のように、2群ユニット2に設置されたコイルスプリング26aと、シフトユニット3に設置されたコイルスプリング6aの付勢力の合力により、TELEであっても、WIDEであっても、1群ユニット1の倒れを防止する機能を果たしている。   As described above, whether the TELE or the WIDE is the first group unit, the resultant force of the coil spring 26a installed in the second group unit 2 and the urging force of the coil spring 6a installed in the shift unit 3 is as follows. It plays the function of preventing 1 fall.

また、カムピン25に対するキー2bの距離M1・M2、およびカムピン26に対するキー3bの距離N1・N2の関係は以下の通りとなる。   The relationship between the distances M1 and M2 of the key 2b with respect to the cam pin 25 and the distances N1 and N2 of the key 3b with respect to the cam pin 26 is as follows.

M2>M1・・・(1)
N1>N2・・・(2)
これらの距離が大きければ大きいほど、各ユニットの倒れが大きくなり、そしてコイルスプリングの圧縮量も増大する。
M2> M1 (1)
N1> N2 (2)
The greater these distances, the greater the collapse of each unit and the greater the amount of compression of the coil spring.

本実施例においては、WIDEからTELEへの変倍動作と共に、キー2bがカムピン25へ近づいていくことでM2は減少し、キー2bがカムピン25と同位置付近での最小値を経てM1となるため、2群ユニット2の倒れによるコイルスプリング26aの押し戻し力は減少してゆく。またN2は、キー3bがカムピン26と同位置付近での最小値を経て、カムピン26から離れることで増大してN1となる。つまりコイルスプリング26aとコイルスプリング6aの付勢力は、互いに補完しあいながら、どの撮影状態においても、所望の付勢力(=倒れを押し戻す力)を得ることができる。   In this embodiment, with the magnification change operation from WIDE to TELE, M2 decreases as the key 2b approaches the cam pin 25, and the key 2b becomes M1 through a minimum value near the same position as the cam pin 25. Therefore, the pushing back force of the coil spring 26a due to the fall of the second group unit 2 decreases. N2 increases to N1 when the key 3b moves away from the cam pin 26 through a minimum value near the same position as the cam pin 26. That is, the urging forces of the coil spring 26a and the coil spring 6a can complement each other and obtain a desired urging force (= a force to push back the fall) in any photographing state.

図13はぶれ補正機能を有するレンズ鏡筒を搭載した撮影装置のレンズ鏡筒の駆動および、ぶれ補正のシステム図である。図3のレンズ鏡筒に対して、51は被写体の空間周波数の高域成分を除去する為の光学ローパスフィルタ、50はピント面に配置された光学像を電気信号に変換するための撮像素子であるCCD、CCD50から読み出された電気信号aはカメラ信号処理回路52により画像信号bとなる。53はレンズ駆動を制御するマイコンである。電源投入時、マイコン53はフォーカスリセット回路54およびズームリセット回路55の出力を監視しながら、フォーカスモータ駆動回路56およびズームモータ駆動回路57によりそれぞれのモータを回転させて、各レンズ群を光軸方向に移動させる。フォーカスリセット回路54およびズームリセット回路55の出力はそれぞれの可動部材が予め設定された所定位置まで来る(可動部材に設けられた遮光部材が固定部に設けられたフォトインタラプタの発光部を遮光する、もしくは透過する境界部に来たとき)と反転し、その位置を基準として以後、フォーカスはステッピングモータの駆動ステップ数をマイコン53内で計数することにより、またズームは内蔵のパルス板とフォトインタラプタ(不図示)によるパルス出力をマイコン53で計数することにより、マイコン53は各レンズ群の絶対位置を知ることが出来る。これにより正確な焦点距離情報が得られる。この一連の動作をズームおよびフォーカスのリセット動作と名づける。   FIG. 13 is a system diagram of driving of the lens barrel of the photographing apparatus equipped with a lens barrel having a blur correction function and blur correction. 3, 51 is an optical low-pass filter for removing the high frequency component of the spatial frequency of the subject, and 50 is an image sensor for converting an optical image arranged on the focus surface into an electric signal. An electrical signal a read from a certain CCD or CCD 50 is converted into an image signal b by the camera signal processing circuit 52. A microcomputer 53 controls lens driving. When the power is turned on, the microcomputer 53 monitors the outputs of the focus reset circuit 54 and the zoom reset circuit 55, and rotates the respective motors by the focus motor drive circuit 56 and the zoom motor drive circuit 57 so that each lens group is aligned in the optical axis direction. Move to. The outputs of the focus reset circuit 54 and the zoom reset circuit 55 come to the predetermined positions where the respective movable members are set in advance (the light shielding member provided on the movable member shields the light emitting portion of the photo interrupter provided on the fixed portion, Or when the focus is counted, the focus is counted in the microcomputer 53 after the stepping motor is driven, and the zoom is performed with the built-in pulse plate and photo interrupter ( By counting the pulse output (not shown) by the microcomputer 53, the microcomputer 53 can know the absolute position of each lens group. Thereby, accurate focal length information is obtained. This series of operations is referred to as zoom and focus reset operation.

58は絞り装置13を駆動する為の絞り駆動回路であり、マイコン53に取り込まれた映像信号の明るさ情報bに基づいて絞りの開口径106(図12)の面積や、および不図示のNDフィルターの係り量などの光量調節機能が制御される。本実施例については、撮像素子として、CCDを用いた例を示しているが、CMOSでも構わない。   Reference numeral 58 denotes an aperture driving circuit for driving the aperture device 13, and the area of the aperture diameter 106 (FIG. 12) of the aperture and the ND (not shown) based on the brightness information b of the video signal captured by the microcomputer 53. The light quantity adjustment function such as the amount of engagement of the filter is controlled. In this embodiment, an example in which a CCD is used as an image sensor is shown, but a CMOS may be used.

59および60は光学装置のPITCH(縦方向の傾き角)およびYAW(横方向の傾き角)角度検出回路であり、角度の検出は例えば撮影装置に固定された振動ジャイロ等の角速度センサの出力を積分して行われる。両回路59、60の出力、すなわち、撮影装置の傾き角度の情報はマイコン53に取り込まれる。61および62はぶれ補正を行なうために第3レンズ群L3を光軸に対して垂直に移動させる為の、PITCH(縦方向)およびYAW(横方向)コイル駆動回路であり、図12のマグネット103b、106b、ヨーク104b、105bを含む磁気回路のギャップにコイル101bを配置し、いわゆるムービングコイルの構成により第3レンズ群L3を搭載した3群鏡筒102をシフトさせる駆動力を発生させる。63および64は第3レンズ群L3の光軸に対するシフト量を検出するためのPITCH(縦方向)およびYAW(横方向)位置検出回路であり、マイコン53に取り込まれる。第3レンズ群L3が光軸に対して垂直に移動すると、通過光束が曲げられて、CCD50上に結像している被写体の像の位置が移動する。このときの像の移動量を実際に撮影装置が傾いたことによって像が移動する方向と逆に同じ大きさだけ移動するようにマイコン53で制御することによって、撮影装置が傾いても(ぶれしても)結像している像が動かない、いわゆるぶれ補正を実現できる。マイコン53内では、PITCH角度検出回路59およびYAW角度検出回路60により得られた撮影装置の傾き信号とPITCH位置検出回路63およびYAW位置検出回路64から得られた第3レンズ群L3のシフト量信号をそれぞれ差し引いて、それぞれの差信号を増幅および適当な位相補償を行なった信号でPITCHコイル駆動回路61およびYAWコイル駆動回路62によりそれぞれ第3レンズ群L3を駆動する。この制御により上記の差信号がより小さくなるように位置決め制御が行なわれ、目標位置に保たれる。更に、本実施例では第1〜第3レンズ群の相対移動により変倍動作を行なっているので、第3レンズ群L3のシフト量に対する像の移動量が焦点距離によって変化してしまうので、PITCH角度検出回路59およびYAW角度検出回路60によって得られる撮影装置の傾き信号でそのまま第3レンズ群L3のシフト量を決定せず、焦点距離情報により補正を行なって撮影装置の傾きによる像の動きを第3レンズ群L3のシフトによりキャンセルする構成となっている。   Reference numerals 59 and 60 denote PITCH (vertical tilt angle) and YAW (horizontal tilt angle) angle detection circuits of the optical device. The angle detection is performed by, for example, outputting the output of an angular velocity sensor such as a vibration gyroscope fixed to the photographing apparatus. It is done by integrating. The outputs of both circuits 59 and 60, that is, the information on the tilt angle of the photographing apparatus is taken into the microcomputer 53. Reference numerals 61 and 62 denote PITCH (vertical direction) and YAW (horizontal direction) coil drive circuits for moving the third lens unit L3 perpendicularly to the optical axis in order to perform blur correction. The magnet 103b in FIG. 106b and yokes 104b and 105b, the coil 101b is arranged in the gap of the magnetic circuit, and a driving force for shifting the third group lens barrel 102 on which the third lens unit L3 is mounted is generated by a so-called moving coil configuration. Reference numerals 63 and 64 denote PITCH (vertical direction) and YAW (horizontal direction) position detection circuits for detecting the shift amount of the third lens unit L3 with respect to the optical axis. When the third lens unit L3 moves perpendicularly to the optical axis, the passing light beam is bent and the position of the subject image formed on the CCD 50 moves. By controlling the amount of movement of the image at this time by the microcomputer 53 so that the moving amount is the same as the moving direction of the image when the photographing device is actually tilted, Even so, a so-called blur correction in which the image being formed does not move can be realized. In the microcomputer 53, the tilt signal of the photographing apparatus obtained by the PITCH angle detection circuit 59 and the YAW angle detection circuit 60 and the shift amount signal of the third lens unit L3 obtained from the PITCH position detection circuit 63 and the YAW position detection circuit 64 are obtained. Are respectively subtracted and the third lens group L3 is driven by the PITCH coil driving circuit 61 and the YAW coil driving circuit 62 with the signals obtained by amplifying the respective difference signals and performing appropriate phase compensation. By this control, positioning control is performed so that the above difference signal becomes smaller, and the target position is maintained. Further, in this embodiment, since the zooming operation is performed by the relative movement of the first to third lens units, the image movement amount with respect to the shift amount of the third lens unit L3 changes depending on the focal length. The shift amount of the third lens unit L3 is not determined as it is based on the tilt signal of the photographing apparatus obtained by the angle detection circuit 59 and the YAW angle detection circuit 60, and the movement of the image due to the tilt of the photographing apparatus is corrected by correcting the focal length information. It is configured to cancel by shifting the third lens unit L3.

以上が実施例の説明であるが、本発明は実施例の構成に限定されるものではなく、請求項で示された構成であればどの様なものであっても良い。   Although the above is description of an Example, this invention is not limited to the structure of an Example, What kind of thing may be sufficient if it is the structure shown by the claim.

本実施例の分解斜視図。The exploded perspective view of a present Example. 本実施例の沈胴時の断面図。Sectional drawing at the time of collapse of a present Example. 本実施例の最広角時(WIDE端)の断面図。Sectional drawing at the time of the widest angle (WIDE end) of a present Example. 本実施例の最望遠時(TELE端)の断面図。Sectional drawing at the time of the maximum telephoto (TELE end) of a present Example. 本実施例のTELE時の1群ユニット、2群鏡筒の斜視図。The perspective view of the 1st group unit at the time of TELE of a present Example, and a 2nd group lens barrel. 本実施例のWIDE時の2群鏡筒、3群鏡筒の斜視図。The perspective view of the 2nd group lens barrel at the time of WIDE of a present Example, and a 3rd group lens barrel. 本実施例の移動カム環の内カムの展開図。The expanded view of the inner cam of the moving cam ring of a present Example. 本実施例の移動カム環と案内筒の斜視図。The perspective view of the moving cam ring and guide cylinder of a present Example. シフトユニットに構成される防振機構の正面図。The front view of the vibration proof mechanism comprised in a shift unit. 本実施例の固定カム環の内カムの展開図。The expanded view of the inner cam of the fixed cam ring of a present Example. 本実施例の固定筒による1群ユニット、2群ユニット支持構成図。The 1st group unit and 2 group unit support block diagram by the fixed cylinder of a present Example. シフトユニットの断面図。Sectional drawing of a shift unit. 本実施例のレンズ鏡筒を搭載した撮影装置のシステム図。1 is a system diagram of a photographing apparatus equipped with a lens barrel of the present embodiment. 本実施例の構成の要点を説明した簡略図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The simplified diagram explaining the main points of the configuration of the present embodiment. 本実施例の沈胴時の1群ユニット、シフトユニットの斜視図。FIG. 3 is a perspective view of the first unit and the shift unit when retracted according to the present embodiment. 本実施例の1群ユニット、シフトユニットの正面図。The front view of the 1st group unit of this example, and a shift unit.

1 1群ユニット
1a 案内溝
2 2群ユニット
2b キー
2d 案内溝
3 シフトユニット
3b キー
6 カムピン
6a コイルスプリング
7 移動カム環
10 固定筒
13 固定カム環
25 カムピン
26 カムピン
26a コイルスプリング
1 Group 1 unit 1a Guide groove 2 Group 2 unit 2b Key 2d Guide groove 3 Shift unit 3b Key 6 Cam pin 6a Coil spring 7 Moving cam ring 10 Fixed cylinder 13 Fixed cam ring 25 Cam pin 26 Cam pin 26a Coil spring

Claims (3)

光軸に沿って進退可能に支持された第1のレンズ保持部材と第2のレンズ保持部材と第3のレンズ保持部材と、
該第3のレンズ保持部材に設置された第1のカムフォロワ部材のそれぞれと係合し、
該第3のレンズ保持部材を光軸に沿って所定の位置へ進退せしめるための第1のカム部を有し、回動可能に支持されたカム部材とを備え、
該第1のレンズ保持部材に設置された案内溝と係合する該第2のレンズ保持部材に設置された案内キーと該第1のカムフォロワ部材が光軸を中心とした円周上において位相が一致していることを特徴とするレンズ装置。
A first lens holding member, a second lens holding member, and a third lens holding member supported so as to be capable of moving back and forth along the optical axis;
Engage with each of the first cam follower members installed on the third lens holding member,
A first cam portion for moving the third lens holding member forward and backward along the optical axis to a predetermined position, and a cam member supported rotatably.
The phase of the guide key installed on the second lens holding member that engages with the guide groove installed on the first lens holding member and the circumference of the first cam follower member around the optical axis. A lens device characterized by matching.
請求項1に記載のレンズ装置において、該カム部材は、
該第1のレンズ保持部材に設置された第2のカムフォロワ部材と係合し、該第1のレンズ保持部材を光軸に沿って所定の位置へ進退せしめるための第2のカム部を、
該第2のレンズ保持部材に設置された第3のカムフォロワ部材と係合し、該第2のレンズ保持部材を光軸に沿って所定の位置へ進退せしめるための第3のカム部を有することを特徴とするレンズ装置。
The lens device according to claim 1, wherein the cam member is
A second cam portion for engaging with a second cam follower member installed on the first lens holding member and for moving the first lens holding member forward and backward along the optical axis to a predetermined position,
A third cam portion that engages with a third cam follower member installed on the second lens holding member, and advances and retracts the second lens holding member to a predetermined position along the optical axis; A lens device.
請求項1に記載のレンズ装置において、該第1のレンズ保持部材と該第3のレンズ保持部材が進退することにより、該第1のカムフォロワ部材は、該案内溝の内に進入可能であることを特徴とするレンズ装置。   2. The lens device according to claim 1, wherein the first cam follower member can enter the guide groove when the first lens holding member and the third lens holding member advance and retract. A lens device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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