JP2010262177A - カメラユニット - Google Patents

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和宜 石塚
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Abstract

【課題】コストアップを招くことなく、沈胴状態におけるレンズ鏡筒の光軸方向の長さを好適に短縮できて薄型化が図れるカメラユニットを提供する。
【解決手段】レンズ鏡筒1が撮像不可能な沈胴時に、開口部制御部材8の開口部8aを開放させた状態で、レンズ鏡筒1の沈胴に伴って開口部制御部材8を、ベース部材14に設けられたストッパ部材14zに当接させて、開口部制御部材8を付勢部材42の付勢力に抗して枠部材7に対して被写体側に変位させることにより、所定のレンズ群23または保持枠の少なくとも一部を開口部8aに進入させる。
【選択図】図3

Description

本発明は、電子カメラを構成するカメラユニット、より詳しくは、沈胴可能なレンズ鏡筒と撮像素子とを備えるカメラユニットに関するものである。
従来のカメラユニットとして、例えば、レンズ鏡筒に、第一レンズ群と、該第一レンズ群よりも径の小さい第二レンズ群とを光軸方向に移動可能に保持するとともに、第一レンズ群の像側にシャッタユニットを保持し、レンズ鏡筒の沈胴状態において、シャッタユニットの開口部を開放させて、該開口部に第二レンズ群のレンズ枠またはレンズの一部を入り込ませることにより、沈胴状態におけるレンズ鏡筒の光軸方向の長さを短くして、カメラユニットの薄型化を図ったものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2003−121720号公報
上記特許文献1に開示のカメラユニットは、第一レンズ群を保持する第一レンズ枠の像側に、シャッタユニットを一体的に保持し、この第一レンズ枠と、第二レンズ群を保持する第二レンズ枠とを、固定筒に対して回転しながら進退する円筒カムに係合保持している。そして、円筒カムの回転により、第一レンズ群と第二レンズ群とを光軸方向に移動させて、円筒カムの沈胴状態において、シャッタユニットの開口部に第二レンズ枠または第二レンズ群の一部を入り込ませるようにしている。
しかしながら、シャッタユニットは、撮像光学系の設計上あるいは撮像光学系のレイアウト上、像側に位置するレンズ群の径が被写体側に位置するレンズ群の径よりも大きい光路上に配置される場合も想定される。例えば、上記特許文献1に開示のカメラユニットにおいて、第二レンズ群よりも径の大きいフォーカス用の第三レンズ群が位置する第二レンズ枠の像側に、シャッタユニットを一体的に保持する場合が想定される。
この場合、円筒カムの沈胴状態において、同様に、シャッタユニットの開口部に第三レンズ群のレンズ枠またはレンズの一部を入り込ませようとすると、シャッタユニットの開口部をかなり大きくする必要がある。しかし、シャッタユニットの開口部を大きくすると、該開口部を開閉するためのシャッタ羽根や、その駆動機構の大型化を招き、シャッタユニット全体が大型化して重量化し、それに伴って円筒カムを駆動するズーミングモータの容量も大きくする必要が生じて、全体のコストアップを招くことが懸念される。このような課題は、撮像光量の調整を行うための絞り羽根を有する絞りユニットに同様の作用を行わせる場合や、シャッタ羽根および絞り羽根を有するシャッタ・絞りユニットに同様の作用を行わせる場合も生じるものである。
したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、コストアップを招くことなく、沈胴状態におけるレンズ鏡筒の光軸方向の長さを好適に短縮できて薄型化が図れるカメラユニットを提供することにある。
上記目的を達成する第1の観点に係るカメラユニットの発明は、
固定枠部材および該固定枠部材に対して回転駆動されて進退する移動枠部材を有し、撮像光学系を構成する複数のレンズ群と、前記撮像光学系による撮像光束が通る開口部を有し、該開口部を絞るまたは開閉するように制御する開口部制御部材とを保持する沈胴可能なレンズ鏡筒と、
前記固定枠部材に固定支持されるベース部材と、
該ベース部材に支持され、前記撮像光学系により結像される被写体像を電気信号に変換するための撮像素子とを有するカメラユニットにおいて、
前記複数のレンズ群のうち、前記撮像素子の直前に位置するレンズ群よりも被写体側に位置する所定のレンズ群または前記開口部制御部材は、前記移動枠部材により進退駆動される枠部材に保持し、該枠部材の像側には、前記開口部制御部材または前記所定のレンズ群を、前記枠部材に対して、前記撮像光学系の撮像光軸方向に離反するように付勢部材を介して変位可能に支持し、
前記ベース部材には、前記移動枠部材の沈胴時に、前記開口部制御部材、または前記所定のレンズ群を保持する保持枠に当接するストッパ部材を設け、
前記移動枠部材が撮像可能な回転位置では、該移動枠部材の回転により前記所定のレンズ群と前記開口部制御部材とを前記付勢部材により所定の間隔を保って一体に前記撮像光軸方向に移動させ、
前記移動枠部材が撮像不可能な沈胴時には、前記開口部制御部材の前記開口部を開放させた状態で、前記移動枠部材の沈胴に伴って前記開口部制御部材、または前記所定のレンズ群の前記保持枠を前記ストッパ部材に当接させて、前記開口部制御部材または前記所定のレンズ群を、前記付勢部材の付勢力に抗して前記枠部材に対して被写体側に変位させて、前記所定のレンズ群または前記保持枠の少なくとも一部を前記開口部に進入させる、
ように構成したことを特徴とするものである。
第2の観点に係る発明は、第1の観点に係るカメラユニットにおいて、
前記所定のレンズ群が前記枠部材に支持され、前記開口部制御部材が前記枠部材の像側に前記付勢部材を介して支持されている、
ことを特徴とするものである。
第3の観点に係る発明は、第1または2の観点に係るカメラユニットにおいて、
前記移動枠部材は、前記固定枠部材に対して回転駆動されて進退する回転枠と、該回転枠の回転により回転駆動されて進退するカム枠とを有し、
前記カム枠に、被写体側から像側に向けて一群レンズおよび二群レンズが回転規制された状態で相対的に進退可能に支持され、
前記回転枠に、前記所定のレンズ群である三群レンズおよび前記開口部制御部材が支持され、
前記固定枠部材に前記撮像光軸方向に進退駆動されるフォーカス用の四群レンズが支持されている、
ことを特徴とするものである。
第4の観点に係る発明は、第3の観点に係るカメラユニットにおいて、
前記一群レンズは、一枚の負屈折力レンズと一枚の正屈折力レンズとからなり、前記二群レンズは、負屈折力レンズ群と正屈折力のレンズ群とからなり、前記三群レンズは、正屈折力レンズ群と負屈折力のレンズ群とからなり、前記四群レンズは、一枚の正屈折力のレンズからなる、
ことを特徴とするものである。
第5の観点に係る発明は、第3または4の観点に係るカメラユニットにおいて、
前記レンズ鏡筒は、
前記固定枠部材の外周部に設けられ、前記四群レンズのフォーカシング駆動を行うためのフォーカスモータおよびその回転伝達機構を含むフォーカス駆動ユニットと、前記固定枠部材の外周部に設けられ、前記回転枠を回転させて前記一群レンズ、前記二群レンズおよび前記三群レンズのズーミング駆動を行うためのズームモータおよびその回転伝達機構を含むズーム駆動ユニットと、を有し、
前記ベース部材は、
前記撮像素子を、当該撮像素子の受光面に平行な面内で第一の方向および該第一の方向と直交する第二の方向に変位可能に支持する支持機構と、前記撮像素子を前記第一の方向に駆動する第一モータを含む第一駆動部および前記第二の方向に駆動する第二モータを含む第二駆動部と、前記第一駆動部が搭載された第一隅部と、前記第二駆動部が搭載された第二隅部と、前記フォーカス駆動ユニットの前記レンズ鏡筒から突出する部分が進入する切り欠き部が形成された第三隅部と、を有し、
前記ズーム駆動ユニットは、前記撮像光軸方向からみて、前記ズームモータが前記第一駆動部と前記第二駆動部との間に配置され、前記ズームモータの前記回転伝達機構が前記第一駆動部または前記第二駆動部よりも前記撮像光学系の物体側で、前記第一駆動部または前記第二駆動部と重なるように配置されている、
ことを特徴とするものである。
第6の観点に係る発明は、第5の観点に係るカメラユニットにおいて、
前記レンズ鏡筒および前記ベース部材は外装色を黒色、銀色あるいはこれらの混合色とし、
前記フォーカスモータ、前記ズームモータ、前記第一モータおよび前記第二モータは、前記レンズ鏡筒および前記ベース部材の外装色とは異なる外装色とした、
ことを特徴とするものである。
第7の観点に係る発明は、第5または6の観点に係るカメラユニットにおいて、
前記開口部制御部材に接続される信号線、前記フォーカス駆動ユニットに接続される信号線、および前記ズーム駆動ユニットに接続される信号線は、一枚の可撓性印刷配線基板から分岐されて配線されている、
ことを特徴とするものである。
第8の観点に係る発明は、第1〜7のいずれか一つの観点に係るカメラユニットにおいて、
前記ストッパ部材は、前記ベース部材に一体的に設けられている、
ことを特徴とするものである。
第9の観点に係る発明は、第5〜7のいずれか一つの観点に係るカメラユニットにおいて、
前記ストッパ部材は、前記支持機構により前記ベース部材に変位可能に支持された支持板に設けられている、
ことを特徴とするものである。
本発明によれば、レンズ鏡筒が撮像不可能な沈胴時には、開口部制御部材の開口部を開放させた状態で、レンズ鏡筒の沈胴に伴って開口部制御部材または所定のレンズ群の保持枠を、ベース部材に設けられたストッパ部材に当接させて、開口部制御部材または所定のレンズ群を、付勢部材の付勢力に抗して枠部材に対して被写体側に変位させて、所定のレンズ群または保持枠の少なくとも一部を開口部に進入させる。これにより、コストアップを招くことなく、沈胴状態におけるレンズ鏡筒の光軸方向の長さを好適に短縮できて薄型化が可能となる。
本発明の一実施の形態に係るカメラユニットの一部を示す分解斜視図である。 本発明の一実施の形態に係るカメラユニットの他の一部を示す分解斜視図である。 図1に示した三群枠およびシャッタ・絞り制御ユニットの部分分解斜視図である。 図2に示した固定枠、四群枠およびフォーカス駆動ユニットの部分分解斜視図である。 図2に示したブレ補正撮像ユニットの斜視図である。 一実施の形態に係るカメラユニットの沈胴状態におけるレンズ光軸を含む縦断面図である。 一実施の形態に係るカメラユニットの撮影可能なワイド状態におけるレンズ光軸を含む縦断面図である。 一実施の形態に係るカメラユニットの撮影可能なテレ状態におけるレンズ光軸を含む縦断面図である。 一実施の形態に係るカメラユニットの沈胴状態における図6と直交する方向におけるレンズ光軸を含む縦断面図である。 一実施の形態に係るカメラユニットの正面図である。 一実施の形態に係るカメラユニットの背面図である。 図2に示した四群枠、フォーカス駆動ユニットおよびズーム駆動ユニットまわりを背面側から見た図を示す。 一実施の形態に係るカメラユニットの沈胴状態における平面図である。 一実施の形態に係るカメラユニットの沈胴状態における底面図である。 一実施の形態に係るカメラユニットの沈胴状態における右側面図である。 一実施の形態に係るカメラユニットの沈胴状態における左側面図である。 一実施の形態に係るカメラユニットの沈胴状態におけるレンズ鏡筒の沈胴状態を底面側から見た部分断面図で、特にフォーカス駆動ユニットの断面およびズームモータの取り付け部を示す図である。 一実施の形態に係るカメラユニットの沈胴状態における三群枠のガイド棒の軸線を含み、ブレ補正撮像ユニットのストッパ部材を横切る縦断面図である。 図1に示した二、三群枠付勢用の円錐コイルバネの斜視図および正面図である。 図1に示したカム枠の内周部のカム溝展開図である。 図20のXXI−XXI断面図で、撮影可能状態にある時の二群枠用カム溝のカムフォロアに対する嵌合状態を示す図である。 図20のXXII−XXII断面図で、沈胴状態にある時の二群枠用カム溝のカムフォロアに対する嵌合状態を示す図である。 図2に示したブレ補正撮像ユニットの変形例を示す斜視図である。
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。
図1〜図22は、本発明の一実施の形態に係るカメラユニットを示すものである。本実施の形態に係るカメラユニットは、いわゆるコンパクトデジタルカメラに内蔵可能なもので、4群構成の撮像光学系を有するレンズ鏡筒1と、撮像光学系の結像平面内で移動可能な撮像素子96を備えたブレ補正撮像ユニット90とを有する。
なお、以下の説明においては、レンズ鏡筒1における撮像光学系の光軸(撮像光軸)を符号Oで表すものとする。この光軸Oに沿う方向(撮像光軸方向)において、被写体側(物体側)を前方とし、当該レンズ鏡筒1における各移動枠部材が、前方に向かう際の方向を繰り出し方向というものとする。一方、光軸Oに沿う方向において、結像側(像側)を後方とし、各移動枠部材が後方に向かう際の方向を繰り込み方向というものとする。また、光軸Oに直交する方向であって、前面側から見て左右方向を第一の方向であるX方向とし、特に右方向を+X側とする。同様に、光軸Oに直交する方向であって、上下方向を第二の方向であるY方向とし、特に上方向を+Y側とする。また、光軸Oと直交する平面をXY平面とする。
レンズ鏡筒1は、図6に示すように、例えば、カメラの電源スイッチがオフとなって、複数の移動枠部材の各々が光軸Oに沿う方向に短縮してカメラ筐体内に収納されて撮像動作に供しない形態の非使用状態(撮像不可能状態)である沈胴状態と、図7および図8に示すように、電源スイッチがオンとなって、各移動枠部材が光軸Oに沿う方向に伸長してカメラ筐体の前方に向けて突出伸長して撮像動作を行い得る形態、すなわち撮像動作を待機している形態の使用状態である撮像待機状態(撮像可能状態)との間で、全長が伸縮自在に構成される。さらに、レンズ鏡筒1は、撮像可能状態にあるとき、図7に示す短焦点位置(ワイド位置)と、図8に示す長焦点位置(テレ位置)との間で、複数の移動枠部材を繰り出しまたは繰り込むことで変倍動作(ズーミング)を可能とする伸縮機構を有して構成される。
また、ブレ補正撮像ユニット90において、撮像素子96は、光軸Oと直交するXY平面内で移動可能に支持されており、撮像時、カメラ側で検出される手ブレ検出信号に基づいて、該手ブレを補正するようにXY平面内で変位制御される。
先ず、レンズ鏡筒1の構成について説明する。
レンズ鏡筒1は、図1および図2に主要構成部材を示すように、ブレ補正撮像ユニット90のベース部材であるベース板14に固定される固定枠部材である固定枠13と、固定枠13に支持されてズーミング動作時や沈胴動作時に回転駆動されるとともに、光軸Oに沿う方向に進退駆動される回転枠11と、回転規制状態で回転枠11とともに進退する移動枠10と、回転枠11とともに回転し、かつ回転枠3に対して相対的に光軸Oに沿う方向に進退するカム枠5と、回転規制状態でカム枠5とともに光軸Oに沿う方向に進退するフロートキー9と、回転規制状態でカム枠5の回転により光軸Oに沿う方向に進退する一群レンズ21を保持する一群枠4と、一群枠4の前方に保持された一群レンズ21の前面部を開閉するためのバリアユニット3と、回転規制状態でカム枠5の回転により光軸Oに沿う方向に進退する二群レンズ22を保持する二群枠6と、回転規制状態で回転枠3の回転により光軸Oに沿う方向に進退する三群レンズ23を保持する枠部材である三群枠7と、三群枠7の後方に保持された開口部制御部材であるシャッタ・絞り制御ユニット8と、固定枠13に光軸Oに沿う方向に進退可能に支持された四群レンズ24を保持する四群枠12と、を有している。
固定枠13は、円筒形状部を有しており、内周部に各移動枠部材を収容し、背面部にブレ補正撮像ユニット90のベース板14が固着される。固定枠13には、円筒内周部に沿って光軸O方向に対して斜行する回転枠用カム溝13aと、光軸O方向に沿った移動枠用直進ガイド溝13cおよび四群枠用直進ガイド溝13bと、後述するロングギヤ54が収納されるギヤ収納凹部13dとが設けられる。また、固定枠13には、円筒外周部右側に沿って撮影光学系のズーミング動作を行うためのズーム駆動ユニット50が配置されているとともに、円筒外周部左上に撮影光学系のフォーカシング動作を行うためのフォーカス駆動ユニット60とが配されている。さらに、固定枠13の前面部には、遮光リング35が固着される。
回転枠11は、円筒形状の移動枠部材であり、後端部外周が固定枠13の内周部に回転進退可能な状態で嵌入する。そして、後端部外周にカムフォロア11bが配され、固定枠13のカム溝13aに摺動可能に嵌入する。また、後端部外周の所定の範囲にはロングギヤ54に噛合するギヤ部11aが設けられている。回転枠11の内周部には光軸O方向に対して斜行する三群枠用カム溝11cと、カム枠用直進溝11dとが設けられている。
回転枠11は、ズーム駆動ユニット50によって駆動されるロングギヤ54の回転によって回転駆動されると、カム溝13aに沿って回転しながら光軸O方向に進退駆動される。なお、回転枠11の前面外周部には遮光リング34および飾り環33が装着されている。
移動枠10は、円筒形状の直進移動枠部材であり、後端部が回転枠11に対してバヨネット結合され、回転枠11に対して光軸O方向には一体に進退し、かつ、相対回転可能に支持されている。また、後端部外周に突出するガイドピン10bが固定枠13の直進ガイド溝13cに係合にしている。したがって、移動枠10は、回転規制状態のもとで回転枠11とともに進退する。
移動枠10の円周部には、内外周を貫通し、光軸Oに対して斜行するカム枠用カム溝10cと、内外周を貫通する三群枠用直進ガイド溝10eと、内周部にフロートキー用直進ガイド溝10fが設けられている。
フロートキー9は、円筒形状の直進移動枠部材であり、カム枠5に対して後端部がバヨネット結合して、カム枠5に対して光軸O方向にはともに進退し、かつ、相対回転可能に支持されている。フロートキー9には、後端部外周に突出するガイド突起9aと、外周部に一群枠用直進ガイド溝9cと、内外周を貫通する二群枠用直進ガイド溝9bとが設けられている。
フロートキー9のガイド突起9aは、移動枠10の直進ガイド溝10fに摺動可能に嵌入する。したがって、フロートキー9は、移動枠10により回転規制された状態のもとでカム枠5とともに光軸O方向に進退移動可能に支持される。
カム枠5は、円筒形状の移動枠部材であり、移動枠10の内周部に嵌入し、回転進退可能に組み込まれている。カム枠5には、後方外周部に突出するカムフォロア5dが配され、該カムフォロア5dの中心部には、直進ガイドピン38が外方に突出した状態で嵌入固着される。また、カム枠5の内周部には、同一のカム曲線(カム溝中心軌跡)を有する三対の一群枠用カム溝5aおよびサブカム溝5bと、3本の二群枠用カム溝5cとが設けられている(図20)。なお、図20のカム枠展開図において、θは、カム枠5の一群枠4および二群枠6に対する相対回転角を示し、(+)方向は、沈胴状態からの繰り出し回転方向を示し、(−)方向は、沈胴状態への繰り込み回転方向を示す。
対となる一群枠用カム溝5aおよびサブカム溝5bには、それぞれ後述する一群枠4のカムフォロア36および37が嵌入し、カム溝5a側は、一群枠4の進退駆動用として機能するが、サブカム溝5b側は、一群枠4に衝撃等によりスラスト方向の外力が作用したときの上記カムフォロアの外れ防止用として機能する。なお、図20に示すようにカム枠5が回転したとき、カムフォロア36は、相対的にカム溝5aに対して、沈胴状態のカムフォロア36Cの位置から、ワイド状態のカムフォロア36Wの位置を経て、テレ状態のカムフォロア36Tの位置に移動する。同様に、カムフォロア37は、相対的にサブカム溝5bに対して、沈胴状態のカムフォロア37Cの位置から、ワイド状態のカムフォロア37Wの位置を経て、テレ状態のカムフォロア37Tの位置に移動する。
二群枠用カム溝5cは、互いに連通する溝幅の異なるカム溝5caとカム溝5cbとからなる。図21に図20のXXI−XXI断面図を示すように、レンズ鏡筒1が撮像状態にあるとき、カム溝5cのうちのカム溝5caには、後述する二群枠6のカムフォロア39が、ワイド状態でのカムフォロア39Wの位置とテレ状態のカムフォロア39Tの位置との間で隙間なく嵌入する。一方、図22に図20のXXII−XXII断面図を示すように、レンズ鏡筒1が沈胴状態にあるとき、カム溝5cのうちのカム溝5cbには、二群枠6のカムフォロア39が、沈胴状態でのカムフォロア39Cの位置において所定の隙間のある状態で嵌入する。
図9に示すように、カムフォロア5dは、移動枠10のカム溝10cに摺動可能に嵌入し、直進ガイドピン38は、カム溝10cを挿通後、回転枠11の直進溝11dに摺動可能に嵌入する。したがって、カム枠5は、回転枠11とともに回転しながら、移動枠10のカム溝10cに沿って光軸O方向に進退移動可能に支持される。
バリアユニット3は、4枚のバリア羽根3aを内蔵しており、飾り環2により覆われた状態で一群枠4の前面部に装着される。一群枠4の沈胴位置からの繰り出し動作に伴ってバリア羽根3aが退避し、一群レンズ21の前面を開放状態とする。また、一群枠4の撮像位置からの繰り込みに伴ってバリア羽根3aを閉鎖位置に進入させ、一群レンズ21の前面を閉鎖状態とする。
一群枠4は、円筒形状の枠部材であり、カム枠5の内周部に回転規制状態で進退可能に嵌入している。この一群枠4は、一群レンズ21を保持しており、外周部に三対のカムフォロア36,37が固着されている。また、内周部にフロートキー9の直進ガイド溝9cに摺動可能に嵌入するガイド突部(図示せず)が設けられている。
一群枠4のカムフォロア36,37は、カム枠5のカム溝5a,サブカム溝5bにそれぞれ摺動可能に嵌入している。したがって、一群枠4は、フロートキー9の直進ガイド溝9cによって回転規制された状態でカム枠5の回転および進退移動に伴って進退移動する。なお、カムフォロア37とサブカム溝5bとは、前述したように一群枠4に落下等による外力が作用したときのカムフォロア外れ防止のために備えられている。
二群枠6は、円筒形状の枠部材であり、フロートキー9の内周部に回転規制状態で進退可能に嵌入し、一群枠4の後方側に組み込まれる。この二群枠6は、二群レンズ22を保持しており、外周部に3つのガイド突部6aと、ガイド突部6aの中心から外方に突出する状態でカムフォロア39が固着されている。
ガイド突部6aは、フロートキー9の直進ガイド溝9bを貫通させて、カムフォロア39をカム枠5のカム溝5cに嵌合させる。したがって、二群枠6は、フロートキー9の直進ガイド溝9bによって回転規制された状態で、カム枠5の回転および進退移動に伴って進退移動する。
三群枠7は、円筒形状の枠部材であり、フロートキー9の内周部に嵌入し、二群枠6の後方に回転規制状態で進退可能に組み込まれている。この三群枠7は、三群レンズ23を保持しており、前面側には、三群レンズ23の前側の絞り作用を有する三群レンズ押さえ板7aが、バヨネット結合されてスナップフィットにより固定されている。また、三群枠7の後端には、フランジ部7bが形成されており、このフランジ部7bの外周部に、図3に詳細に示すように、外方に突出したガイド突部7cが等間隔の3箇所に設けられ、該ガイド突部7cにカムフォロア41が固着されている。
三群枠7は、ガイド突部7cを移動枠10の直進ガイド溝10eから貫通させ、カムフォロア41を回転枠11のカム溝11cに嵌入させて組み付けられる。したがって、三群枠7は、回転枠11の回転に伴って回転規制された状態で光軸O方向に進退移動する。
また、三群枠7の背面側には、シャッタ・絞り制御ユニット8を光軸O方向に相対移動可能に支持するためのガイド棒7dと、シャッタ・絞り制御ユニット8の外周面の複数箇所(例えば、3箇所)をそれぞれ受ける台座7eと、シャッタ・絞り制御ユニット8の背面に当接して、シャッタ・絞り制御ユニット8を三群枠7の背面側に保持するための複数(例えば、3個)のスナップフィット7fとが設けられている。
シャッタ・絞り制御ユニット8は、撮像光学系による撮像光束が通る開口部8aと、この開口部8aを開閉するためのシャッタ羽根25と、撮像光量を調整するために開口部8aを絞る絞り羽根26と、三群枠7のガイド棒7dが挿入される軸受部8bとを有している。また、シャッタ・絞り制御ユニット8の背面左下(図3では右下)には、レンズ鏡筒1の沈胴時に、後述するブレ補正撮像ユニット90に設けられているストッパ部材14zに当接する当て付け面8cが形成されている。シャッタ羽根25および絞り羽根26は、例えば、カメラの電源スイッチがオフとなるレンズ鏡筒1の沈胴時は開放位置に駆動されて、開口部8aを開放する。なお、開口部8aは、三群枠7の三群レンズ23を保持する保持枠の後方端部が進入可能な大きさの口径を有している。
このシャッタ・絞り制御ユニット8は、三群枠7のガイド棒7dに付勢部材である圧縮バネ42が挿入された状態で、軸受部8bにガイド棒7dを挿入して、三群枠7の背面側にスナップフィット7fにより保持される。これにより、シャッタ・絞り制御ユニット8は、三群枠7に対して離反する方向に付勢されて、光軸O方向に相対移動可能に支持される。
そして、レンズ鏡筒1の撮像可能状態では、シャッタ・絞り制御ユニット8は、圧縮バネ42の付勢力により後方に移動されてスナップフィット7fに係止し、三群枠7に対して所定の間隔を保っている。これに対し、レンズ鏡筒1の沈胴時には、レンズ鏡筒1のワイド位置からの繰り込み(沈胴)に伴って、シャッタ・絞り制御ユニット8の当て付け面8cが後述するストッパ部材14zに当接して、圧縮バネ42の付勢力に抗して前方に移動される。この際、シャッタ羽根25および絞り羽根26は、開放位置に駆動されて開口部8aが開放しているので、この開口部8aに三群レンズ23の保持枠後端部が進入する。これにより、レンズ鏡筒1の沈胴状態において、シャッタ・絞り制御ユニット8と三群枠7とがより密着に近い状態となり、さらに、四群レンズ24に極めて近接した状態となる。
二群枠6と三群枠7との間には、二、三群枠付勢用の円錐コイルバネ18が挿入され、二群枠6と三群枠7とが互いに光軸O方向に離間するように付勢される(図6〜8)。これにより、レンズ鏡筒1が撮像可能な状態にあるとき、二群枠6のカムフォロア39とカム枠5のカム溝5caおよび三群枠7のカムフォロア41と回転枠11のカム溝11cとのそれぞれの嵌合ガタ詰めがなされて、二群枠6および三群枠7が、光軸O方向にガタのない状態で進退駆動される。また、沈胴状態でも、二群枠6のカムフォロア39における、カム枠5のガタのあるカム溝5cb中でのがたつきが防止される。
なお、円錐コイルバネ18は、図19(a)および(b)に示す形状を有しており、大径側座巻き部に内径側に折り曲げられた折り曲げ部18aが設けられている。円錐コイルバネ18を二群枠6と三群枠7との間に組み込む場合、大径側座巻き部が二群枠6の端面側に当て付けられて配置される。レンズ鏡筒1が沈胴状態に繰り込まれた場合、図6に示すように円錐コイルバネ18は、圧縮されて密着に近い状態になるが、その状態のとき、折り曲げ部18aによって、大径側座巻き部に対して隣り合う巻き線が嵌り込んで復元しない状態が防止される。
四群枠12は、シャッタ・絞り制御ユニット8の後方に回転規制状態で進退可能に配されている。この四群枠12は、中央開口部に四群レンズ24が保持しており、外方に延びる二つの腕部を有している。一方の腕部には、ガイド突部12cが設けられ、他方の腕部には、ガイド軸穴12aと、送リネジ挿入穴12bと、センサ遮蔽片部12dとが設けられている。
ガイド軸穴12aには、固定枠13に支持されるガイド軸65が摺動可能に嵌入する。また、ガイド突部12cは、光軸Oまわりの両幅(周方向)に突出して形成され、光軸O平行方向に延びる2つの微小円筒突起部からなり(図12参照)、固定枠13の直進ガイド溝13bに摺動可能に嵌入する。したがって、四群枠12は、後述するフォーカス駆動ユニット60の駆動力により送リネジ66を介してガイド軸65および直進ガイド溝13bに沿って光軸O方向に進退可能に支持される。
なお、ガイド突部12cは、上述のように幅方向に突出する2つの微小部分円筒突起部からなることから、直進ガイド溝13bに対して溝の両側で当接箇所が異なるなどの片当たりのない嵌合状態が得られる。
ズーム駆動ユニット50は、図2、図10、図12および図17に示すように、固定枠13の円筒外周部右側(図12では左側)に配されており、DCモータからなるズームモータ51と、ギヤケース蓋52と、ギヤ列53と、ロングギヤ54とからなる。
ギヤケース蓋52は、固定枠13の右側に背面側から固着され、ギヤ列53、ロングギヤ54の軸部を支持する軸穴部を備えている。
ズームモータ51は、固定枠13のモータ支持部13e(図2、図17)に取り付けられて、ベース板14に装着される後述のX駆動モータ71とY駆動モータ81との間に位置して配されおり、Y方向に沿った出力軸にウォームギヤが固着されている。
ギヤ列53は、ズームモータ51のウォームギヤに噛合するウォームホイルと該ウォームホイルに噛合し、ロングギヤ54に噛合する減速ギヤ列からなる。
ロングギヤ54は、固定枠13のギヤ収納凹部13dに光軸Oと平行な方向に沿って収納され、回転枠11のギヤ部11aに噛合する。
ズーム駆動ユニット50において、レンズ鏡筒1の沈胴駆動時およびズーム駆動時にズームモータ51が回転駆動されると、ロングギヤ54を介して回転枠11が回転駆動され、レンズ鏡筒1の繰り出し、または、繰り込みが行われる。
フォーカス駆動ユニット60は、前述したように円筒外周部左上に配置されており、図4,図12,図17に示すように、ステッピングモータからなるフォーカスモータ61と、ギヤケース蓋62と、ガイド軸65と、送リネジ66と、ギヤ列63と、ナット64と、四群枠付勢バネ67と、フォトインタラプタからなる原点検出器であるフォーカス原点検出用PI68とからなる。
ギヤケース蓋62は、固定枠13の左上部に背面側から固着され、ギヤ列63、光軸Oと平行なガイド軸65、送リネジ66の軸端を支持する。
フォーカスモータ61は、固定枠13に支持され、光軸Oと平行方向に沿った出力軸にギヤ列63と噛合するピニオンが装着されている。
ガイド軸65は、光軸Oと平行な方向に沿って配され、四群枠12のガイド軸穴12aに摺動可能に嵌入し、その軸端部が固定枠13とギヤケース蓋62で支持される。
送リネジ66は、フォーカスモータ61によってギヤ列63を介して駆動される。送リネジ66には、ナット64が螺合し、かつ、ナット64の前面側に四群枠12の送リネジ挿入穴12bが挿入されている。ナット64は、固定枠13によって回転規制状態でガイドされる回転規制突起部を有している。
四群枠付勢バネ67は、引張バネからなり、固定枠13と四群枠12間に懸架され、四群枠12を後方に付勢し、ナット64に四群枠12の送リネジ挿入穴12bの端面を当接させる。
PI68は、固定枠13に固着されており、四群枠12のセンサ遮蔽片部12dが内部を挿通可能とする。カメラの電源オン時に四群枠12のセンサ遮蔽片部12dの通過をPI68で検出し、四群枠12のフォーカス原点位置情報がカメラ制御部(図示せず)に取り込まれる。
なお、ギヤケース蓋62を含むフォーカス駆動ユニット60の後端部は、固定枠13の背面よりも後方側に突出しており、その突出部は、後述するブレ補正撮像ユニット90のベース板14上の左上隅の第三隅部14dに設けられる切り欠き部に進入している。
フォーカス駆動ユニット60においては、レンズ鏡筒1のフォーカシング駆動時、フォーカスモータ61が回転駆動されると、送リネジ66が回転駆動され、ナット64が進退移動する。ナット64に送リネジ挿入穴12bの端面が当接した状態で四群枠12は、光軸O方向に進退移動する。
次に、レンズ鏡筒1の撮像光学系を構成する一群レンズ21、二群レンズ22、三群レンズ23、四群レンズ24について説明する。
一群レンズ21は、被写体側から順に被写体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ21aと両凸正レンズ21bの接合レンズからなり、ワイド端からテレ端まで、被写体側へ移動する。この一群レンズ21を適用することにより厚さ方向や径方向の小型化に有利としつつ、それぞれのレンズ同士が収差をキャンセルし合うことで一群レンズ21における諸収差の補正に有利とし、ワイド化、高変倍比化した際の収差変動を抑えている。
二群レンズ22は、被写体側から順に二群レンズ前群22aと、二群レンズ後群22b,22cとからなる。二群レンズ前群22aは、被写体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなり、二群レンズ後群22b、22cは、両凹負レンズと、被写体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなる。
二群レンズ22は、ワイド端から中間状態まで、一群レンズ21との間隔を広げ、三群レンズ23との間隔を狭めながら像面側に移動し、中間状態からテレ端まで、一群レンズ21との間隔を広げ、三群レンズ23との間隔を狭めながら被写体側に移動する。テレ端では、ワイド端の位置より被写体側に位置する。
三群レンズ23は、被写体側から順に三群レンズ前群23aと、三群レンズ後群23bとからなる。三群レンズ23aは、両凸正レンズからなり、三群レンズ後群23bは、被写体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる。この三群レンズ23は、ワイド端からテレ端まで、被写体側へ移動する。そして、レンズ鏡筒1の沈胴状態では、三群レンズ後群23bおよびその保持枠部分に、シャッタ・絞り制御ユニット8の開放された開口部8aが進入する。
四群レンズ24は、被写体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ1枚からなり、三群レンズ23よりも大きい口径を有している。この四群レンズ24は、フォーカシング時に進退駆動され、さらに、ワイド端から中間状態まで、三群レンズ23との間隔を広げながら被写体側に移動し、中間状態からテレ端まで、三群レンズ23との間隔を広げながら若干像面側に移動する。テレ端では、ワイド端の位置より被写体側に位置する。
上述のように撮像光学系を構成することによりワイド端付近で接近する一群レンズ21と二群レンズ22との合成系が、被写体側から順に、正屈折力(一群レンズ21)、負屈折力(二群レンズ前群22a)、正屈折力(二群レンズ後群22b,22c)の対称的なパワー配置となる。
また、三群レンズ23と四群レンズ24との合成系においても、被写体側から順に、正屈折力(三群レンズ前群23a)、負屈折力(三群レンズ後群23b)、正屈折力(四群レンズ24)の対称的なパワー配置となる。
また、テレ端付近で近接する二群レンズ22と三群レンズ23との合成系が、被写体側から順に、負屈折力(二群レンズ前群22a)、正屈折力(二群レンズ後群22b,22c)、正屈折力(三群レンズ前群23a)、負屈折力(三群レンズ後群23b)の対称配置となる。
よって、ワイド端付近でのペッツバール和、コマ収差、倍率色収差、球面収差の補正、テレ端付近でのペッツバール和、コマ収差、倍率の色収差の補正を行いやすくなり、ワイド化、高変倍比化を行いやすくなる。また、三群レンズ23の主点を被写体寄りにしやすくなり、変倍比も確保しやすい。
さらに、四群レンズ24は、1つの正レンズからなる構成とすることで、沈胴時の薄型化にも有利となる。四群レンズ24は、主に射出瞳を像面から離す機能が主となるので、正の屈折力を低減できる。そのため、上述の構成とすることで小型、低コスト化に有利となる。
次に、ブレ補正撮像ユニット90の構成について説明する。
ブレ補正撮像ユニット90は、特に、図2、図5および図11に示すように、固定枠13の背面部に装着される可動撮像ユニットからなり、ベース部材であるベース板14と、ベース板14上にXY平面のY方向に移動可能に支持されるY枠15と、Y枠15上にXY平面のX方向に移動可能に支持されるX枠16と、X枠16上に固着支持される撮像素子ユニット95と、第一駆動部であるX駆動ユニット70と、第二駆動部であるY駆動ユニット80とからなる。
ベース板14は、中央開口部14aを有し、前方から見た概略投影形伏が光軸O中心にしてその右下(図11では左下)の第一隅部14bと、右上(図11では左上)の第二隅部14cと、左上(図11では右上)の第三隅部14dと、左下(図11では右下)の第四隅部14eとを有する略矩形形状をなす枠部材であって、固定枠13の背面部に固着されている。なお、ベース板14を固定枠13に固着する場合、レンズ鏡筒1側の光軸Oに対してブレ補正撮像ユニット90のXY平面上の正確な位置決めをする必要があるので、ベース板14側の位置決め穴14f,14g,14h(図5、図11)に固定枠13側の位置決めピン13f,13g,13h(図17)を嵌入した状態で両者を固定する。
第三隅部14dは、切り欠き部を有しており、その切り欠き部に前述したようにギヤケース蓋62を含むフォーカス駆動ユニット60の後端部が進入する。第四隅部14eは、固定枠13の外周に沿った円弧状に形成され、これにより第四隅部14eの近傍に、例えば、レンズ鏡筒1が装着されるカメラの三脚雌ネジ部を配置するための空きスペースを確保することが可能となっている。
Y枠15は、開口部15aを有する枠部材からなり、ベース板14の中央開口部14a内に配され、ベース板4に架け渡された2本のガイド軸91,92により、Y方向にスライド移動可能にベース板4に支持されている。このY枠15は、ガイド軸91側で、ベース板4との間に架け渡した引張バネ15cと、ベース板4との間でガイド軸92に巻装された圧縮バネ15dとにより、後述するY駆動ユニット80のナット85がY枠15のU字状切り欠き部15bに当接するように付勢されている。
X枠16は、開口部16aを有する枠部材からなり、Y枠15の開口部15a内に配され、Y枠15に架け渡された2本のガイド軸93,94により、X方向にスライド移動可能にY枠16に支持されている。このX枠16は、ガイド軸93側で、ベース板4との間に架け渡した引張バネ16cと、Y枠15との間でガイド軸94に巻装された圧縮バネ16dとにより、後述するX駆動ユニット70のナット75がX枠16のU字状切り欠き部16bに当接するように付勢されている。
撮像素子ユニット95は、撮像素子支持板98と、FPC(フレキシブルプリント基板)103に実装された状態で撮像素子支持板98に固着され、CCD、または、CMOS等からなる撮像素子96と、撮像素子96の前面側に配される光学フィルタ97とを備えている。
撮像素子ユニット95は、撮像素子支持板98をX枠16の背面側にビスにより固着し、撮像素子96および光学フィルタ97をX枠16の開口部16aに配した状態でX枠16に装着される。
X駆動ユニット70は、ベース板14の右下の第一隅部14bの前面側に組み付けられ、固定枠13の外周部のズーム駆動ユニット50のギヤ列53の後方位置に重なる状態で配置される(図10)。このX駆動ユニット70は、X駆動ユニット支持板72と、ステッピングモータからなる第一モータであるX駆動モータ71と、該X駆動モータ71の出力軸のピニオンに噛合する中間ギヤ73と、中間ギヤ73が固着され、X方向に沿った送リネジ74と、ナット75と、X枠初期位置検出センサであるPI(フォトインタラプタ)76とからなる。
ナット75は、X枠16に対して回転規制状態のもとで送リネジ74に螺合し、X方向にスライド可能に支持されており、引張バネ16cおよび圧縮バネ16dの付勢力を受けてX枠16のU字状切り欠き部16bに当接している。したがって、ブレ補正動作時にX駆動モータ71が回転駆動されると送リネジ74によってナット75とX枠16とがX方向に変位駆動される。
Y駆動ユニット80は、ベース板14の第二隅部14cの前面側に組み付けられ、固定枠13の外周部のズームモータ51の上方位置に配置される。このY駆動ユニット80は、Y駆動ユニット支持板82と、ステップモータからなるY駆動モータ81と、Y駆動モータ81の出力軸のピニオンに噛合する中間ギヤ83と、中間ギヤ83が固着され、Y方向に沿った送リネジ84と、ナット85と、Y枠初期位置検出センサであるPI(フォトインタラプタ)86とからなる。
ナット85は、Y枠15に対して回転規制状態のもとで送リネジ84に螺合し、Y方向にスライド可能に支持されており、引張バネ15cおよび圧縮バネ15dの付勢力を受けてY枠15のU字状切り欠き部15bに当接している。したがって、ブレ補正動作時にY駆動モータ81が回転駆動されると送リネジ84によってナット85とY枠15とがY方向に変位駆動される。
ブレ補正撮像ユニット90において、手ブレ補正による撮像素子露光動作時、手ブレに応じてY枠15およびX枠16がXY平面上を変位駆動されるが、該手ブレ補正動作終了後、また、カメラの電源スイッチオン直後、PI86およびPI76の出力信号に基づいてY枠15およびX枠16がそれぞれ初期中間位置に戻される。Y枠15およびX枠16が上記初期中間位置にある状態では、撮像素子96の受光面の中心位置が光軸Oと一致する。
また、ベース板14の前面側で第四隅部14eの近傍には、レンズ鏡筒1の沈胴時に、シャッタ・絞り制御ユニット8の背面の当て付け面8cに当接するストッパ部材14zが設けられている。ストッパ部材14zは、ベース板14の中央開口部14aに位置するように、ベース板14に一体形成されたブリッジ部14hに形成されている。なお、Y枠15およびX枠16には、ブリッジ部14hによってY方向移動が妨げられないように、ブリッジ部14hを逃げる切り欠きが形成されている。そして、ストッパ部材14zは、レンズ鏡筒1の沈胴時に、レンズ鏡筒1が繰り込まれることによって四群枠12の二つの腕部間のスペースを通して、シャッタ・絞り制御ユニット8の当て付け面8cに当接する。
なお、ブレ補正撮像ユニット90にて、ベース板14に対するX駆動ユニット70およびY駆動ユニット80の配置について、上述した配置に対して上下を逆にして、X駆動ユニット70を第二隅部14cに配置し、Y駆動ユニット80を第一隅部14bに配置することも可能である。
また、上述したレンズ鏡筒1にて、ズームモータ51、フォーカスモータ61、Y駆動モータ81およびX駆動モータ71の外装色を黒色、銀色あるいはこれらの混合色(ガンメタリック)とし、固定枠13およびベース板14の外装色を上記モータの外装色とは異なる外装色とする。このように構成部材とモータとの外装色を異ならせることによって組み立て工程中の組み付け状態を確認した状態で、例えば、ズームモータ51、フォーカスモータ61、Y駆動モータ81およびX駆動モータ71の各モータが固定枠13、ベース板14の上述した所定の位置に装着されていることを確認して、ベース板14を固定枠13に固定することができる。
次に、上述したカメラユニットの電気制御要素とカメラ側制御部との電気接続のためのFPC(フレキシブルプリント基板)の配置について、図2,図10,図11,図13〜図16を用いて説明する。
カメラユニットに備えられる電気接続用FPCは、レンズ鏡筒1に設けられたズーム駆動ユニット50、フォーカス駆動ユニット60およびシャッタ・絞り制御ユニット8とカメラ側制御部との電気接続を行うためのFPC101と、ブレ補正撮像ユニット90のX駆動ユニット70およびY駆動ユニット80とカメラ側制御部との電気接続を行うためのFPC102と、ブレ補正撮像ユニット90の撮像素子ユニット95とカメラ側制御部との電気接続を行うためのFPC103とからなる。
FPC101は、ズームモータコネクタ部101aと、フォーカスモータコネクタ部101bと、PIコネクタ部101fと、フォーカスモータコネクタ部101bとの接続延出部101cと、左方延出部101dと、カメラ電気制御コネクタ部101gと、シャッタ・絞り制御ユニット用FPCコネクタ部101eとを備えている(図2)。
FPC101においては、図10に示すように一端部に配されるズームモータコネクタ部101aがズームモータ51の端子部に接続される。また、FPC101の左方延出部101dを固定枠13の上部外周に沿って左方向に延出させ、その中間で接続延出部101cにて分岐されたフォーカスモータコネクタ部101bがフォーカスモータ61の端子部に接続される。左方延出部101dは、固定枠13の上部外周部を挿通後、後方に向けて分岐するPIコネクタ部101fがPI68に接続される。また、固定枠13の上部
外周を挿通後、分岐したシャッタ・絞り制御ユニット用FPCコネクタ部101eがシャッタ・絞り制御ユニット用FPC(図示せず)に接続される。FPC101は、固定枠13の上部外周を左方に挿通後、左方向に延出するカメラ電気制御コネクタ部101gをカメラ側制御部(図示せず)に接続される。
FPC102は、Xモータコネクタ部102aと、Yモータコネクタ部102bと、PIコネクタ部102c,102dと、側方延出部102eと、下方延出部102fと、カメラ電気制御コネクタ部102gとを備えている(図2)。
FPC102においては、Yモータコネクタ部102bをY駆動モータ81に接続し、PIコネクタ部102dをPI86に、さらに、PIコネクタ部102cをPI76接続後、側方延出部102eを固定枠13の右側面外周に沿って挿通させ、さらに、Xモータコネクタ部102aをX駆動モータ71に接続後、下方延出部102fを固定枠下部外周に沿って挿通させる。そして、左方向に延出するカメラ電気制御コネクタ部102gがカメラ側制御部(図示せず)に接続される。
FPC103は、撮像素子実装接続部103aと、撮像素子96をXY平面上に変位可能に支持するための中央スリットが付されたV状折り曲げ部103bと、カメラ電気制御コネクタ部103cとを備えている(図2)。
FPC103においては、撮像素子96に実装接続部103aを接続後、V状折り曲げ部103bを経てベース板14の背面部を左方に挿通させ、左方向に延出するカメラ電気制御コネクタ部103cがカメラ側制御部(図示せず)に接続される。
以下、上述した構成を有する本実施の形態に係るカメラユニットにおける沈胴動作、繰り出し動作、ブレ補正動作等について説明する。
レンズ鏡筒1は、カメラの電源スイッチオンにより、図6に示す沈胴状態からの繰り出し動作によって図7および図8に示す撮像可能なワイド状態、または、テレ状態にセットされる。詳しくは、上記カメラ側制御部の制御のもとでズームモータ51が駆動され、回転枠11が回転、かつ、繰り出し駆動される。その回転枠11の回転、繰り出しに伴って、まず、バリアユニット3が開放状態になり、一群枠4、二群枠6および三群枠7がそれぞれのズーム位置に移動するとともに、シャッタ・絞り制御ユニット8が圧縮バネ42の付勢力により後方に移動されてスナップフィット7fに係止し、三群枠7に対して所定の間隔を保つようになる。また、測距信号に基づいてフォーカスモータ61が駆動され、四群枠12がフォーカス位置に繰り出されるとともに、露光信号に基づいてシャッタ・絞り制御ユニット8の開口部8aの口径が絞り羽根26により制御されて、カメラユニットは撮像可能な状態となる。
また、撮像時には、撮像素子96の露光を行うに際して、カメラ側の手ブレ検出センサで検出された手ブレ信号に基づいて、カメラ側制御部の制御のもとでX駆動モータ71およびY駆動モータ81が駆動され、それに応じてY枠15およびX枠16が変位し、撮像素子96が手ブレを補正する方向に駆動される。これにより、手ブレ補正方向に駆動されるX枠16上に配置された撮像素子96から、手ブレのない撮像信号が出力される。
上記撮像可能な状態からレンズ鏡筒1を沈胴状態に繰り込む場合、ズームモータ51、フォーカスモータ61を駆動することによって、各移動枠部材を固定枠13側に繰り込み、沈胴状態とする。この沈胴状態では、各移動枠部材は、それぞれが密着、または、密着に極めて近い状態となって、一群レンズ21〜四群レンズ24も互いに密着に近い状態になる。
特に、一群枠4、二群枠6および三群枠7の間は、互いに接近した状態まで繰り込まれる。詳しくは、前述したように二群枠6のカムフォロア39と嵌入するカム枠5のカム溝5cは、溝幅の異なるカム溝5caとカム溝5cbとからなっており、レンズ鏡筒1が上記沈胴状態にあるとき、カムフォロア39は、嵌合隙間の大きいカム溝5cbに嵌入する。
したがって、レンズ鏡筒1が繰り込まれ、沈胴状態にて二群枠6の前側にある一群枠4との間が、それらの部材の形状寸法のばらつきで互いに干渉するような状態になった場合でも、カム溝5cbに対してカムフォロア39が少なくとも上記嵌合隙間分は、相対的に移動可能な状態である。そして、二群枠6が円錐コイルバネ18の付勢力に抗して後方の三群枠7側に上記の干渉した寸法分だけ移動可能である。これによってレンズ鏡筒1の沈胴動作が妨げられることなく沈胴を行うことができる。
一方、前述したように、沈胴時は、シャッタ・絞り制御ユニット8のシャッタ羽根25と絞り羽根26とが、開口部8aを開放した位置に駆動される。そして、図18に示すように、レンズ鏡筒1の沈胴(繰り込み)に伴って、シャッタ・絞り制御ユニット8の当て付け面8cがストッパ部材14zに当接して、シャッタ・絞り制御ユニット8が圧縮バネ42の付勢力に抗して三群枠7に対して前方に移動される。
これにより、沈胴状態において、三群レンズ23の三群レンズ後群23bおよびその保持枠部分が開口部8aに進入して、シャッタ・絞り制御ユニット8と三群枠7とがより密着に近い状態が得られ、同時に四群レンズ24に極めて近接した状態とすることができる。しかも、シャッタ・絞り制御ユニット8は、その開口部8aに、四群レンズ24よりも口径の小さい三群レンズ23の一部を進入させるので、開口部8aを小さくできて、ユニット自体を小型にでき、これによりコストアップを招くことなく、沈胴状態におけるレンズ鏡筒1の光軸方向の長さを好適に短縮できて、カメラユニットの薄型化が図れる。さらに、撮像光学系として一群レンズ21を2枚構成とし、四群レンズ24を1つの正レンズからなる構成とすることで、沈胴時の密着状態の撮像光学系が占める光軸O方向の長さをより短くすることができる。
さらに、前述したようにレンズ鏡筒1を進退駆動するためのズーム駆動ユニット50、四群レンズ24をフォーカシング駆動するフォーカス駆動ユニット60、さらに、ブレ補正のためのX駆動ユニット70、Y駆動ユニット80を、固定枠13の外周部およびベース板14の隅部にデットスペースの生じないように配置することによって、レンズ鏡筒1の光軸O方向の長さが増えることを抑えている。
本実施の形態に係るカメラユニットは、上述の理由によりレンズ鏡筒1の沈胴状態における光軸O方向の全長の短縮化が実現できる。具体的には、図6に示す沈胴状態におけるレンズ鏡筒1のベース板14の背面から固定枠13の前端面までの寸法Laを17.5mmとし、固定枠13の前端面から一群枠4の前面側の飾り環33の前面までの寸法Lbを4mmに抑え、レンズ鏡筒全長を21.5mmにすることができる。
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形または変更して実施することが可能である。例えば、レンズ鏡筒1の沈胴時に、シャッタ・絞り制御ユニット8に当接するストッパ部材14zは、ベース板14に限らず、例えば、図23に示すように、ベース板14に支持されているX枠16に植設することもできる。また、本発明は、像ブレ補正機能を有しない撮像ユニットを用いる場合も有効に適用することができる。
さらに、上記実施の形態の構成において、例えば、シャッタ・絞り制御ユニット8が二群レンズ22と三群レンズ23との間に配置される場合は、シャッタ・絞り制御ユニット8を枠部材に保持してカム枠5により進退移動させるようにし、このシャッタ・絞り制御ユニット8に対して保持枠に保持された三群レンズ23を相対的に変位可能に支持して、沈胴時に三群レンズ23の保持枠にストッパ部材を当接させることにより、三群レンズ23またはその保持枠の一部をシャッタ・絞り制御ユニット8の開口部8aに進入させることもできる。
また、撮像光学系は、4群構成に限らず、任意の複数群構成の場合にも、本発明を有効に適用することができる。さらに、開口部制御部材は、上述したシャッタ・絞り制御ユニット8に限らず、シャッタのみの制御ユニット、あるいは絞りのみの制御ユニットでもよい。また、本発明は、コンパクトデジタルカメラに限らず、カメラ付き携帯電話等のカメラユニットとしても適用可能である。さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより、種々の発明が抽出され得るものである。
1 レンズ鏡筒
4 一群枠
5 カム枠
6 二群枠
7 三群枠
8 シャッタ・絞り制御ユニット
8a 開口部
12 四群枠
13 固定枠
14 ベース板
14b 第一隅部
14c 第二隅部
14d 第三隅部
14z ストッパ部材
15 Y枠
16 X枠
18 円錐コイルバネ
21 一群レンズ
22 二群レンズ
23 三群レンズ
24 四群レンズ
25 シャッタ羽根
26 絞り羽根
42 圧縮バネ
50 ズーム駆動ユニット
51 ズームモータ
60 フォーカス駆動ユニット
61 フォーカスモータ
70 X駆動ユニット
80 Y駆動ユニット
90 ブレ補正撮像ユニット
95 撮像素子ユニット
96 撮像素子

Claims (9)

  1. 固定枠部材および該固定枠部材に対して回転駆動されて進退する移動枠部材を有し、撮像光学系を構成する複数のレンズ群と、前記撮像光学系による撮像光束が通る開口部を有し、該開口部を絞るまたは開閉するように制御する開口部制御部材とを保持する沈胴可能なレンズ鏡筒と、
    前記固定枠部材に固定支持されるベース部材と、
    該ベース部材に支持され、前記撮像光学系により結像される被写体像を電気信号に変換するための撮像素子とを有するカメラユニットにおいて、
    前記複数のレンズ群のうち、前記撮像素子の直前に位置するレンズ群よりも被写体側に位置する所定のレンズ群または前記開口部制御部材は、前記移動枠部材により進退駆動される枠部材に保持し、該枠部材の像側には、前記開口部制御部材または前記所定のレンズ群を、前記枠部材に対して、前記撮像光学系の撮像光軸方向に離反するように付勢部材を介して変位可能に支持し、
    前記ベース部材には、前記移動枠部材の沈胴時に、前記開口部制御部材、または前記所定のレンズ群を保持する保持枠に当接するストッパ部材を設け、
    前記移動枠部材が撮像可能な回転位置では、該移動枠部材の回転により前記所定のレンズ群と前記開口部制御部材とを前記付勢部材により所定の間隔を保って一体に前記撮像光軸方向に移動させ、
    前記移動枠部材が撮像不可能な沈胴時には、前記開口部制御部材の前記開口部を開放させた状態で、前記移動枠部材の沈胴に伴って前記開口部制御部材、または前記所定のレンズ群の前記保持枠を前記ストッパ部材に当接させて、前記開口部制御部材または前記所定のレンズ群を、前記付勢部材の付勢力に抗して前記枠部材に対して被写体側に変位させて、前記所定のレンズ群または前記保持枠の少なくとも一部を前記開口部に進入させる、
    ように構成したことを特徴とするカメラユニット。
  2. 前記所定のレンズ群が前記枠部材に支持され、前記開口部制御部材が前記枠部材の像側に前記付勢部材を介して支持されている、
    ことを特徴とする請求項1に記載のカメラユニット。
  3. 前記移動枠部材は、前記固定枠部材に対して回転駆動されて進退する回転枠と、該回転枠の回転により回転駆動されて進退するカム枠とを有し、
    前記カム枠に、被写体側から像側に向けて一群レンズおよび二群レンズが回転規制された状態で相対的に進退可能に支持され、
    前記回転枠に、前記所定のレンズ群である三群レンズおよび前記開口部制御部材が支持され、
    前記固定枠部材に前記撮像光軸方向に進退駆動されるフォーカス用の四群レンズが支持されている、
    ことを特徴とする請求項1または2に記載のカメラユニット。
  4. 前記一群レンズは、一枚の負屈折力レンズと一枚の正屈折力レンズとからなり、前記二群レンズは、負屈折力レンズ群と正屈折力のレンズ群とからなり、前記三群レンズは、正屈折力レンズ群と負屈折力のレンズ群とからなり、前記四群レンズは、一枚の正屈折力のレンズからなる、
    ことを特徴とする請求項3に記載のカメラユニット。
  5. 前記レンズ鏡筒は、
    前記固定枠部材の外周部に設けられ、前記四群レンズのフォーカシング駆動を行うためのフォーカスモータおよびその回転伝達機構を含むフォーカス駆動ユニットと、前記固定枠部材の外周部に設けられ、前記回転枠を回転させて前記一群レンズ、前記二群レンズおよび前記三群レンズのズーミング駆動を行うためのズームモータおよびその回転伝達機構を含むズーム駆動ユニットと、を有し、
    前記ベース部材は、
    前記撮像素子を、当該撮像素子の受光面に平行な面内で第一の方向および該第一の方向と直交する第二の方向に変位可能に支持する支持機構と、前記撮像素子を前記第一の方向に駆動する第一モータを含む第一駆動部および前記第二の方向に駆動する第二モータを含む第二駆動部と、前記第一駆動部が搭載された第一隅部と、前記第二駆動部が搭載された第二隅部と、前記フォーカス駆動ユニットの前記レンズ鏡筒から突出する部分が進入する切り欠き部が形成された第三隅部と、を有し、
    前記ズーム駆動ユニットは、前記撮像光軸方向からみて、前記ズームモータが前記第一駆動部と前記第二駆動部との間に配置され、前記ズームモータの前記回転伝達機構が前記第一駆動部または前記第二駆動部よりも前記撮像光学系の物体側で、前記第一駆動部または前記第二駆動部と重なるように配置されている、
    ことを特徴とする請求項3または4に記載のカメラユニット。
  6. 前記レンズ鏡筒および前記ベース部材は外装色を黒色、銀色あるいはこれらの混合色とし、
    前記フォーカスモータ、前記ズームモータ、前記第一モータおよび前記第二モータは、前記レンズ鏡筒および前記ベース部材の外装色とは異なる外装色とした、
    ことを特徴とする請求項5に記載のカメラユニット。
  7. 前記開口部制御部材に接続される信号線、前記フォーカス駆動ユニットに接続される信号線、および前記ズーム駆動ユニットに接続される信号線は、一枚の可撓性印刷配線基板から分岐されて配線されている、
    ことを特徴とする請求項5または6に記載のカメラユニット。
  8. 前記ストッパ部材は、前記ベース部材に一体的に設けられている、
    ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載のカメラユニット。
  9. 前記ストッパ部材は、前記支持機構により前記ベース部材に変位可能に支持された支持板に設けられている、
    ことを特徴とする請求項5〜7のいずれか一項に記載のカメラユニット。
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