JP2011033711A - レンズ鏡筒及びカメラ - Google Patents
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Abstract
【課題】リードスクリューを安定的に保持し、レンズ群を精度良く駆動することのできるレンズ鏡筒及びカメラを提供する。
【解決手段】本発明のレンズ鏡筒10は、アクチュエータ440と、アクチュエータ440により駆動されるリードスクリュー430と、レンズ群L4を保持するとともに、前記リードスクリュー430の回転により移動されるレンズ群保持枠104と、前記リードスクリュー430を摺動可能に貫通させて前記リードスクリュー430を光軸と平行に保持する第1の保持部501と、前記第1の保持部501に挿通されたリードスクリュー430における、前記レンズ群L4が保持されている側と反対側の端部423が挿入される挿入部511を有する第2の保持部510と、を備え、前記リードスクリュー430の前記端部423が、円錐型に形成されていること、特徴とする。
【選択図】図7
【解決手段】本発明のレンズ鏡筒10は、アクチュエータ440と、アクチュエータ440により駆動されるリードスクリュー430と、レンズ群L4を保持するとともに、前記リードスクリュー430の回転により移動されるレンズ群保持枠104と、前記リードスクリュー430を摺動可能に貫通させて前記リードスクリュー430を光軸と平行に保持する第1の保持部501と、前記第1の保持部501に挿通されたリードスクリュー430における、前記レンズ群L4が保持されている側と反対側の端部423が挿入される挿入部511を有する第2の保持部510と、を備え、前記リードスクリュー430の前記端部423が、円錐型に形成されていること、特徴とする。
【選択図】図7
Description
本発明は、レンズ鏡筒及びそれを備えるカメラに関するものである。
従来、アクチュエータの駆動力を、ギアを介してリードスクリューに伝達し、リードスクリューに螺合しているレンズ保持枠を移動させることによりレンズ群を駆動するレンズ鏡筒がある。そして、リードスクリューは、固定部に設けられた一つの、または2つの孔に摺動可能に挿通されて光軸に対して平行に保持されている。(例えば、特許文献1参照)。
しかし、一つの孔に貫通させることで保持する場合、リードスクリューの安定性は低くなる。また、2つの孔に挿通させることでリードスクリューを保持する場合、2つの孔の位置や大きさを完全に同一に製造することは難しく、組み立てが困難となる場合がある。
本発明の課題は、リードスクリューを安定的に保持し、レンズ群を精度良く駆動することのできるレンズ鏡筒及びカメラを提供することである。
本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項1に記載の発明は、アクチュエータ(440)と、アクチュエータ(440)により駆動されるリードスクリュー(430)と、レンズ群(L4)を保持するとともに、前記リードスクリュー(430)の回転により移動されるレンズ群保持枠(104)と、前記リードスクリュー(430)を摺動可能に貫通させて前記リードスクリュー(430)を光軸と平行に保持する第1の保持部(501)と、前記第1の保持部(501)に挿通されたリードスクリュー(430)における、前記レンズ群(L4)が保持されている側と反対側の端部(423)が挿入される挿入部(511)を有する第2の保持部(510)と、を備え、前記リードスクリュー(430)の前記端部(423)が、円錐型に形成されていること、特徴とするレンズ鏡筒(10)である。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のレンズ鏡筒(10)であって、前記レンズ群保持枠(104)を、前記リードスクリュー(430)の前記端部側に付勢する付勢部材(520)を備えること、を特徴とするレンズ鏡筒(10)である。
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載のレンズ鏡筒(10)を備えるカメラ(1)である。
なお、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のレンズ鏡筒(10)であって、前記レンズ群保持枠(104)を、前記リードスクリュー(430)の前記端部側に付勢する付勢部材(520)を備えること、を特徴とするレンズ鏡筒(10)である。
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載のレンズ鏡筒(10)を備えるカメラ(1)である。
なお、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。
本発明によれば、リードスクリューを光軸と平行に保ち、レンズ群を精度良く駆動可能なレンズ鏡筒及びカメラを提供することができる。
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明する各図には、説明と理解を容易にするために、XYZ直交座標系を設けた。この座標系では、撮影者が光軸Aを水平として横長の画像を撮影する場合のカメラの位置(以下、正位置という)において撮影者から見て左側に向かう方向をXプラス方向、正位置において上側に向かう方向をYプラス方向、正位置において被写体に向かう方向をZプラス方向とする。また、Z軸プラス方向を前面側、Z軸マイナス方向を背面側とも言う。さらに、Yプラス方向を上側、Yマイナス方向を下側とも言う。
図1は、本発明の一実施形態であるレンズ鏡筒10を備えるカメラ1を概念的に示す外観斜視図である。図2は、図1におけるA−A矢視に相当するレンズ鏡筒10の断面図である。図3は、図1におけるB−B矢視に相当するレンズ鏡筒10の断面図である。
カメラ1は、光学系によって結像された被写体像を電気的な画像データとして記録するいわゆるデジタルカメラである。なお、本発明はデジタルカメラに限らず、たとえばフィルムを用いるスチルカメラにも適用可能である。
カメラ1は、結像光学系20と、シャッターユニット30と、センサユニット40と、表示装置50と、を備えている。また、カメラ1の上面には、レリーズボタン60を備えている。
カメラ1は、結像光学系20と、シャッターユニット30と、センサユニット40と、表示装置50と、を備えている。また、カメラ1の上面には、レリーズボタン60を備えている。
結像光学系20およびシャッターユニット30は、枠体11に設けられてレンズ鏡筒10を構成している。
枠体11は、中空直方体様の概略形状を呈しており、後述する結像光学系20における屈曲導入レンズ群21の配設部位を除いて、略全体が背面側に開放している。
枠体11の背面開放部は、カバー12によって塞がれている。また、枠体11の外側は外装筐体13で覆われ、表示装置50およびレリーズボタン60はこの外装筐体13に設けられている。
枠体11は、中空直方体様の概略形状を呈しており、後述する結像光学系20における屈曲導入レンズ群21の配設部位を除いて、略全体が背面側に開放している。
枠体11の背面開放部は、カバー12によって塞がれている。また、枠体11の外側は外装筐体13で覆われ、表示装置50およびレリーズボタン60はこの外装筐体13に設けられている。
結像光学系20は、屈曲導入レンズ群21と、第1レンズ群L1と、第2レンズ群L2と、第3レンズ群L3と、第4レンズ群L4と、により構成されている。
屈曲導入レンズ群21は、対物レンズ21Aと、プリズム21Pと、出射レンズ21Bとによって構成され、枠体11に固定されている。プリズム21Pは、直角プリズムであって、前面側(Z軸プラス側)から対物レンズ21Aに入射した被写体光を、Y軸マイナス側に90°反射屈曲させるように配置されている。これにより、屈曲導入レンズ群21は、対物レンズ21AにZ軸方向プラス側から入射した被写体光を、プリズム21PによってY軸マイナス方向に90°屈曲させ、屈曲された被写体光は出射レンズ21Bから出射する。この入射側のZ軸に沿った光軸が第1光軸OA1、屈曲後のY軸に沿った光軸が第2光軸OA2である。
屈曲導入レンズ群21は、対物レンズ21Aと、プリズム21Pと、出射レンズ21Bとによって構成され、枠体11に固定されている。プリズム21Pは、直角プリズムであって、前面側(Z軸プラス側)から対物レンズ21Aに入射した被写体光を、Y軸マイナス側に90°反射屈曲させるように配置されている。これにより、屈曲導入レンズ群21は、対物レンズ21AにZ軸方向プラス側から入射した被写体光を、プリズム21PによってY軸マイナス方向に90°屈曲させ、屈曲された被写体光は出射レンズ21Bから出射する。この入射側のZ軸に沿った光軸が第1光軸OA1、屈曲後のY軸に沿った光軸が第2光軸OA2である。
第1レンズ群L1、第2レンズ群L2、第3レンズ群L3および第4レンズ群L4は、第2光軸OA2に沿って(Y軸方向に)配設されている。
第1レンズ群L1と第3レンズ群L3は、当該結像光学系20の合成焦点距離を変化させるズーミングレンズを構成している。
第1レンズ群L1は第1レンズ枠101に装着され、第3レンズ群L3は第3レンズ枠103に装着されている。第1レンズ枠101および第3レンズ枠103は、組立時において、枠体11の開放した背面側から枠体11の内部に配設し得るようになっている。
第1レンズ群L1と第3レンズ群L3は、当該結像光学系20の合成焦点距離を変化させるズーミングレンズを構成している。
第1レンズ群L1は第1レンズ枠101に装着され、第3レンズ群L3は第3レンズ枠103に装着されている。第1レンズ枠101および第3レンズ枠103は、組立時において、枠体11の開放した背面側から枠体11の内部に配設し得るようになっている。
第1レンズ枠101と第3レンズ枠103(すなわち第1レンズ群L1と第3レンズ群L3)は、それぞれY軸方向に(第2光軸OA2に沿って)移動駆動可能として、枠体11に設けられている。この第1レンズ群L1と第3レンズ群L3の第2光軸OA2方向における移動によって、当該結像光学系20の焦点距離が変化する。この第1レンズ群L1および第3レンズ群L3の移動駆動構造については、後に詳述する。
第2レンズ群L2は、ブレ補正レンズ群であって、ブレ補正機構ユニット200における可動枠201に装着されている。
ブレ補正機構ユニット200は、第2レンズ群L2を支持する可動枠201と、枠体11に固定された固定枠202とにより構成されている。可動枠201と固定枠202との間には、ボール203とアクチュエータ204とが配設されている。
ブレ補正機構ユニット200は、第2レンズ群L2を支持する可動枠201と、枠体11に固定された固定枠202とにより構成されている。可動枠201と固定枠202との間には、ボール203とアクチュエータ204とが配設されている。
ボール203は、可動枠201を固定枠202に対してその間隔を規定しつつ第2光軸OA2と垂直な面内で移動可能に支持している。
アクチュエータ204は、可動枠201を、固定枠202に対して第2光軸OA2と垂直な面内で移動駆動する。
これにより、可動枠201は、アクチュエータ204の駆動によって、ボール203の転動で円滑に固定枠202に対して第2光軸OA2と垂直な面内で移動するようになっている。
アクチュエータ204は、可動枠201を、固定枠202に対して第2光軸OA2と垂直な面内で移動駆動する。
これにより、可動枠201は、アクチュエータ204の駆動によって、ボール203の転動で円滑に固定枠202に対して第2光軸OA2と垂直な面内で移動するようになっている。
そして、ブレ補正機構ユニット200は、手振れ等によるカメラ1の移動に応じて、後述する撮像素子41の撮像面における被写体像の移動を相殺するように、可動枠201(第2レンズ群L2)を第2光軸OA2と垂直な面内で移動させる。これにより、手振れ等の振動に起因する、撮像素子41の撮像面における被写体像の像ブレを低減させるように作用する。
このように、ブレ補正レンズ群である第2レンズ群L2(ブレ補正機構ユニット200)を、ズーミングレンズである第1レンズ群L1と第3レンズ群L3との間に配置したことで、第2レンズ群L2の小さな移動量で大きなブレ補正量を得ることができる。これにより、ブレ補正に起因する光学性能の劣化を抑えることができる。
なお、ブレ補正機構ユニット200も、前述した第1レンズ枠101および第3レンズ枠103と同様に、組立時において、枠体11の開放した背面側から枠体11の内部に配設し得るようになっている。
また、ブレ補正機構ユニット200には、後述するズームガイド機構120におけるズームガイドバー121(図3には表れない。図4参照)および回転止めガイドバー122が貫通配置される貫通孔が形成されているものである。
また、ブレ補正機構ユニット200には、後述するズームガイド機構120におけるズームガイドバー121(図3には表れない。図4参照)および回転止めガイドバー122が貫通配置される貫通孔が形成されているものである。
第4レンズ群L4は、撮像素子41の撮像面への被写体像の合焦調整を行うフォーカシングレンズである。第4レンズ群L4は、第4レンズ枠104に装着されている。
第4レンズ枠104(第4レンズ群L4)は、Y軸方向に(第2光軸OA2に沿って)移動可能として枠体11に設けられている。この第4レンズ群L4の第2光軸OA2方向における移動によって、当該結像光学系20の焦点位置が変化する。この第4レンズ群L4の移動構造については、後に詳述する。
なお、第4レンズ枠104は、組立時において、第1レンズ枠101および第3レンズ枠103と同様に、枠体11の開放した背面側から枠体11の内部に配設し得るようになっている。
第4レンズ枠104(第4レンズ群L4)は、Y軸方向に(第2光軸OA2に沿って)移動可能として枠体11に設けられている。この第4レンズ群L4の第2光軸OA2方向における移動によって、当該結像光学系20の焦点位置が変化する。この第4レンズ群L4の移動構造については、後に詳述する。
なお、第4レンズ枠104は、組立時において、第1レンズ枠101および第3レンズ枠103と同様に、枠体11の開放した背面側から枠体11の内部に配設し得るようになっている。
シャッターユニット30は、結像光学系20における第2レンズ群L2の入射側(すなわちブレ補正機構ユニット200の入射側)に、枠体11に固定されて設けられている。シャッターユニット30は、枠体11の開放した背面側から枠体11の内部に配設し得るようになっている。
センサユニット40は、枠体11の下面(Y軸マイナス側の面)に固定されている。センサユニット40は、撮像素子41とローパスフィルタ42等によって構成されている。
撮像素子41は、たとえばCCD等の光電変換素子であって、被写体光を受光して電気的な画像信号に変換(撮像)する。
撮像素子41は、たとえばCCD等の光電変換素子であって、被写体光を受光して電気的な画像信号に変換(撮像)する。
ローパスフィルタ42は、水晶複屈折板等によって形成されており、撮像素子41の前面(入射側)に配設されている。ローパスフィルタ42は、第4レンズ群L4から撮像素子に入射する被写体光の高周波成分を取り除き、被写体像の干渉縞(モアレ)の発生を防止する。
表示装置50は、液晶ディスプレイ等によって構成され、外装筐体13の背面側に配置されている。表示装置50は、撮像素子41による撮像やメニュー画面等を表示する。
そして、カメラ1は、結像光学系20が被写体像光をセンサユニット40(撮像素子41の受光面)に結像させ、撮影者によるレリーズボタン60の押圧操作によって、センサユニット40が電気信号に変換した被写体の画像情報を、図示しない記憶装置に記録(撮影)する。表示装置50は、センサユニット40が撮像したリアルタイムの被写体像(スルー画像)や記憶装置に記録された撮像を表示する。これら撮影を含むカメラ1における全ての動作制御は、図示しない制御装置によって行われる。
つぎに、前述した図1〜図3に加えて図4〜図9を参照して、レンズ鏡筒10における第1レンズ群L1および第3レンズ群L3の移動駆動構造と、第4レンズ群L4の移動駆動構造と、について詳細に説明する。
図4は、レンズ鏡筒10におけるレンズ群L1〜L4の移動駆動構造を抽出して示す斜視図であって視点は図1と略対応している。図5は、枠体11の内部を背面側から見た斜視図である。なお、図5は、屈曲導入レンズ群21、第2レンズ群L2を含むブレ補正機構ユニット200およびセンサユニット40等は装着されていない状態を示している。図6は、図3のC−C断面図である。図7は、第4レンズ群L4の移動駆動構造を前面側から見た説明図である。図8は、第2光軸OA2に対する、フォーカスガイドバー421とリードスクリュー430との配置位置関係を示す説明図である。
前述したように、第1レンズ群L1と第3レンズ群L3とは、ズーミングレンズを構成している。第1レンズ群L1は第1レンズ枠101に装着され、第3レンズ群L3は第3レンズ枠103に装着されている。
第1レンズ枠101(第1レンズ群L1)と第3レンズ枠103(第3レンズ群L3)とは、ズーム駆動機構100によって移動駆動される。
なお、第1レンズ枠101と第3レンズ枠103とは、一部異なるものの基本形状は略同一であり、以下、特に区別する必要がある場合を除いて、ズームレンズ枠110として説明する。
第1レンズ枠101(第1レンズ群L1)と第3レンズ枠103(第3レンズ群L3)とは、ズーム駆動機構100によって移動駆動される。
なお、第1レンズ枠101と第3レンズ枠103とは、一部異なるものの基本形状は略同一であり、以下、特に区別する必要がある場合を除いて、ズームレンズ枠110として説明する。
ズーム駆動機構100は、ズームガイド機構120と、ズーム駆動軸130と、ズームモータ140とによって構成されている。
ズームガイド機構120は、ズームガイドバー121(図3には表れていない。図4および図5参照)と、回転止めガイドバー122とから成る。ズームガイドバー121と回転止めガイドバー122とは、それぞれ枠体11の上下方向(Y軸方向)全域に亘る長さを有している。
ズームガイド機構120は、ズームガイドバー121(図3には表れていない。図4および図5参照)と、回転止めガイドバー122とから成る。ズームガイドバー121と回転止めガイドバー122とは、それぞれ枠体11の上下方向(Y軸方向)全域に亘る長さを有している。
ズームガイドバー121は、所定径の丸軸状であって、第2光軸OA2のX軸プラス側に、両端がそれぞれ枠体11の上下壁に支持されて第2光軸OA2と平行に設けられている。
回転止めガイドバー122は、所定径の丸軸状であって、第2光軸OA2のX軸マイナス側に、両端が枠体11の上下壁にそれぞれ支持されて第2光軸OA2と平行に設けられている。
回転止めガイドバー122は、所定径の丸軸状であって、第2光軸OA2のX軸マイナス側に、両端が枠体11の上下壁にそれぞれ支持されて第2光軸OA2と平行に設けられている。
ズーム駆動軸130は、所定径の軸の外周にカム溝(第1カム溝131,第3カム溝132)が螺旋状に形成されたいわゆる円筒カムである。ズーム駆動軸130は、第2光軸OA2のX軸プラス側に、その中心軸を第2光軸OA2と平行として回転自在に配設されている。ズーム駆動軸130の下端(Y軸マイナス側の端)は、枠体11の下壁に形成された軸受部11Aに回転自在に支持されている。ズーム駆動軸130のY軸プラス側の端には、従動ギア152が設けられている。従動ギア152より突出するズーム駆動軸130の先端部は、後述するズームモータ140の装着フランジ141に設けられた軸受142に回転自在に支持されている。
ズーム駆動軸130におけるカム溝(第1カム溝131,第3カム溝132)は、ズーム駆動軸130の両端近傍に、それぞれ形成されている。
上端側(Y軸プラス側)の第1カム溝131は、上端側から見て左巻き(反時計回りに螺進する)に形成されている。一方、下端側(Y軸マイナス側)の第3カム溝132は、右巻き(時計回りに螺進する)に形成されている。
第1カム溝131には、第1レンズ枠101に設けられた後述するカムフォロア114が嵌合している。また、第3カム溝132には、第3レンズ枠103に設けられたカムフォロア114が嵌合している。
上端側(Y軸プラス側)の第1カム溝131は、上端側から見て左巻き(反時計回りに螺進する)に形成されている。一方、下端側(Y軸マイナス側)の第3カム溝132は、右巻き(時計回りに螺進する)に形成されている。
第1カム溝131には、第1レンズ枠101に設けられた後述するカムフォロア114が嵌合している。また、第3カム溝132には、第3レンズ枠103に設けられたカムフォロア114が嵌合している。
これにより、ズーム駆動軸130は、その回転によって、第1レンズ枠101(第1レンズ群L1)および第3レンズ枠103(第3レンズ群L3)を、それぞれそのカムフォロア114が嵌合するカム溝(第1カム溝131,第3カム溝132)の軸方向における変位に従って移動駆動する。つまり、一つのズーム駆動軸130の回転によって、第1レンズ枠101(第1レンズ群L1)と第3レンズ枠103(第3レンズ群L3)とをそれぞれ移動駆動する構成となっている。
第1レンズ枠101(第1レンズ群L1)と第3レンズ枠103(第3レンズ群L3)の移動方向および移動量は独立して設定できる。
第1レンズ枠101(第1レンズ群L1)と第3レンズ枠103(第3レンズ群L3)の移動方向および移動量は独立して設定できる。
本実施形態では、ズーム駆動軸130が上側から見て時計回りに回転すると、第1レンズ枠101(第1レンズ群L1)が下側(Y軸マイナス側)に向かって移動し、第3レンズ枠103(第3レンズ群L3)が上側(Y軸プラス側)に向かって移動する。つまり、第1レンズ群L1と第3レンズ群L3とが近接移動するようになっている。
ズームモータ140は、ズーム駆動軸130の略上側となる、枠体11のX軸プラス側端部の上壁の外面に、装着フランジ141を介して装着されている。ズームモータ140は、その回転軸を第2光軸OA2と平行として設けられている。
ズームモータ140の回転軸は枠体11の内側に突出しており、この突出部位に駆動ギア151が装着されている。
ズームモータ140の回転軸は枠体11の内側に突出しており、この突出部位に駆動ギア151が装着されている。
ズームモータ140における装着フランジ141は、ズームモータ140の前面部(回転軸が突出する側)に一体的に固定されている。装着フランジ141は、枠体11にネジで締着され、これによってズームモータ140が枠体11に固定されるようになっている。装着フランジ141は、前述したように、ズーム駆動軸130の上側(Y軸プラス側)の軸端を回転自在に支持する軸受142を備えている。
枠体11における装着フランジ141の装着部位は、背面側に開放して切り欠かれており、この開放部は装着フランジ141によって塞がれるようになっている。このような構成により、ズーム駆動軸130を枠体11の背面側の開放部から枠体11の内部に挿置して組み立てることができるようになっている。
ズームモータ140の回転軸に装着された駆動ギア151と、ズーム駆動軸130に装着された従動ギア152とは、アイドルギア153(図3には示さず。図5参照)を介して回転力を伝達可能に連繋している。これにより、ズームモータ140の回転によって、ズーム駆動軸130が回転駆動されるようになっている。
ズームレンズ枠110(第1レンズ枠101,第3レンズ枠103)は、ズームガイド機構120におけるズームガイドバー121に所定の公差で摺動可能に嵌合するガイド孔111(図3には表れていない。図4および図6参照)と、ズームガイド機構120における回転止めガイドバー122に所定の公差で摺動可能に嵌合するガイドスリット112とを備えている。
ガイド孔111は、ズームレンズ枠110におけるX軸プラス側の端部に突出形成されたガイド部113を、Y軸方向に貫通して形成されている。ガイド部113は、略矩形の断面形状で、Y軸方向にズームレンズ枠110の厚さより長く形成されている。
ガイドスリット112は、ズームガイドバー121の軸心と回転止めガイドバー122の軸心とを結ぶ線を延長した方向に沿って長孔状に延設され、ズームレンズ枠110の端部側に開放している。
ガイドスリット112は、ズームガイドバー121の軸心と回転止めガイドバー122の軸心とを結ぶ線を延長した方向に沿って長孔状に延設され、ズームレンズ枠110の端部側に開放している。
そして、ズームレンズ枠110は、ガイド孔111がズームガイドバー121に嵌合すると共に、ガイドスリット112が回転止めガイドバー122に嵌合して、ズームガイド機構120に装着されている、これにより、ズームレンズ枠110は、ズームガイドバー121を中心とする周方向の位置が回転止めガイドバー122によって規定され、ズームガイドバー121との嵌合によって規定された精度で第2光軸OA2と平行に移動するように支持されている。
また、ズームレンズ枠110は、ズーム駆動軸130におけるカム溝(第1カム溝131,第3カム溝132)に嵌合するカムフォロア114を備えている。
カムフォロア114は、ズームレンズ枠110のX軸プラス側に突設されたガイド部113に設けられている。
カムフォロア114は、ズームレンズ枠110のX軸プラス側に突設されたガイド部113に設けられている。
カムフォロア114は、所定径の軸状であって、先端が先細りに形成されている。カムフォロア114は、ガイド部113を略前面側から背面側に向けて略Z軸方向に貫通し、後端が押圧バネ115によって押圧付勢されて設けられている。カムフォロア114の中心軸は、ズーム駆動軸130の中心に向かっている。
上記のようにズームレンズ枠110(第1レンズ枠101および第3レンズ枠103)に設けられたカムフォロア114は、前述したように、ズーム駆動軸130のカム溝(第1カム溝131,第3カム溝132)に嵌合している。
すなわち、第1レンズ枠101のカムフォロア114がズーム駆動軸130における第1カム溝131に嵌合し、第3レンズ枠103のカムフォロア114がズーム駆動軸130における第3カム溝132に嵌合している。
すなわち、第1レンズ枠101のカムフォロア114がズーム駆動軸130における第1カム溝131に嵌合し、第3レンズ枠103のカムフォロア114がズーム駆動軸130における第3カム溝132に嵌合している。
これにより、ズーム駆動軸130の回転によって、第1レンズ枠101(第1レンズ群L1)と第3レンズ枠103(第3レンズ群L3)とは、それぞれそのカムフォロア114が嵌合するカム溝(第1カム溝131,第3カム溝132)の軸方向における変位に従って移動駆動される。
上記のように構成されたズーム駆動機構100は、ズームモータ140によってズーム駆動軸130が回転駆動される。このズーム駆動軸130の回転によって、第1レンズ枠101(第1レンズ群L1)と第3レンズ枠103(第3レンズ群L3)とが、ズームガイド機構120に案内されてそれぞれ第2光軸OA2に沿って移動する。これにより、結像光学系の焦点距離が変化する。ズームモータ140の回転制御は、当該カメラ1の図示しない制御部によって行われる。
このようなズーム駆動機構100によれば、一つのズームモータ140によって回転駆動される一つのズーム駆動軸130によって、第1レンズ群L1と第3レンズ群L3との2つのレンズ群を連動させて移動駆動することができる。これにより、第1レンズ群L1と第3レンズ群L3とを、高い精度で連動させることができる。
また、2つのレンズ群は一つのズームガイド機構120(ズームガイドバー121および回転止めガイドバー122)によって移動案内されるため、高精度に構成できる。
また、2つのレンズ群は一つのズームガイド機構120(ズームガイドバー121および回転止めガイドバー122)によって移動案内されるため、高精度に構成できる。
さらに、第1レンズ枠101および第3レンズ枠103を、枠体11の内部にその開放する背面側から配置した後、ズームガイドバー121を枠体11の上側(または下側)から挿通配置する組立工程とすることで、組み立を極めて容易に行うことができる。
つぎに、第4レンズ群L4の移動駆動構造について詳細に説明する。
第4レンズ群L1は、前述したように、フォーカシングレンズを構成している。第4レンズ群L1は、第4レンズ枠104に装着されている。
第4レンズ枠104(すなわち第4レンズ群L4)は、フォーカス駆動機構400によって移動駆動される。
第4レンズ群L1は、前述したように、フォーカシングレンズを構成している。第4レンズ群L1は、第4レンズ枠104に装着されている。
第4レンズ枠104(すなわち第4レンズ群L4)は、フォーカス駆動機構400によって移動駆動される。
第4レンズ枠104は、フォーカスガイド機構420における後述するフォーカスガイドバー421に所定の公差で摺動可能に嵌合するガイド孔411(図3には表れない。図5参照)と、回転止めガイドバー122に所定の公差で摺動可能に嵌合するガイドスリット412と、リードスクリュー430と螺合する駆動メネジ413と、を備えている。
ガイド孔411は、第4レンズ枠104におけるX軸プラス側の端部に突出形成されたガイド部414を、Y軸方向に貫通して形成されている。ガイド部414は、略矩形の断面形状で、Y軸方向に第4レンズ枠104の厚さより長く形成されている。
ガイドスリット412は、図示しないが、フォーカスガイドバー421の軸心と回転止めガイドバー122の軸心とを結ぶ線を延長した方向に沿って長孔状に延設され、第4レンズ枠104の端部側に開放している。
ガイドスリット412は、図示しないが、フォーカスガイドバー421の軸心と回転止めガイドバー122の軸心とを結ぶ線を延長した方向に沿って長孔状に延設され、第4レンズ枠104の端部側に開放している。
フォーカス駆動機構400は、フォーカスガイド機構420と、リードスクリュー430と、フォーカスモータ440と、によって構成されている。
フォーカスガイド機構420は、フォーカスガイドバー421(図3には表れない。図5参照)と、前述したズーム駆動機構100における回転止めガイドバー122とから成る。つまり、フォーカスガイド機構420は、ズーム駆動機構100のズームガイド機構120における回転止めガイドバー122を兼用使用する。
フォーカスガイド機構420は、フォーカスガイドバー421(図3には表れない。図5参照)と、前述したズーム駆動機構100における回転止めガイドバー122とから成る。つまり、フォーカスガイド機構420は、ズーム駆動機構100のズームガイド機構120における回転止めガイドバー122を兼用使用する。
フォーカスガイドバー421は、所定径の丸軸状であって、第2光軸OA2のX軸プラス側に、下端が枠体11の下壁に支持されて第2光軸OA2と平行に設けられている。つまり、フォーカスガイドバー421は片持ち支持で設けられている。フォーカスガイドバー421の長さは、第4レンズ群L4の合焦作用に要する移動範囲に設定されている。また、フォーカスガイドバー421のX軸方向における配設位置は、ズーム駆動機構100のズームガイド機構120におけるズームガイドバー121より第2光軸OA2に近い。
リードスクリュー430は、所定径で所定長さの軸状の送りネジである。
リードスクリュー430は、その軸端部で枠体11の下壁に、軸支持機構500を介して回転自在に支持されている。
リードスクリュー430は、その軸端部で枠体11の下壁に、軸支持機構500を介して回転自在に支持されている。
リードスクリュー430の長さは、第4レンズ群L4の合焦作用に要する移動範囲に設定されている。なお、図3に示すように、リードスクリュー430は、条件によって第3レンズ群L3を支持する第3レンズ枠103と干渉する。このため、図6に示すように、第3レンズ枠103のリードスクリュー430と対応する位置には、リードスクリュー430が貫通可能な貫通孔103Aが形成されている。さらに、第3レンズ枠103のフォーカスガイドバー421と対応する位置には、フォーカスガイドバー421が貫通可能な貫通孔103Bが形成されている。
リードスクリュー430の、軸支持機構500によって支持される部位には、被支持軸部431と、先端の被支持端部432とが、形成されている。
被支持軸部431は、送りネジより大径であって、所定長さに形成されている。被支持軸部431の先端側は、被支持軸部431より小径のギア装着部433となっている。ギア装着部433には、従動ギア452が相対回転不能に装着されている。
被支持端部432は、リードスクリュー430の軸端(すなわちギア装着部433の軸端)が、所定の角度で円錐状に形成されて構成されている。
被支持軸部431は、送りネジより大径であって、所定長さに形成されている。被支持軸部431の先端側は、被支持軸部431より小径のギア装着部433となっている。ギア装着部433には、従動ギア452が相対回転不能に装着されている。
被支持端部432は、リードスクリュー430の軸端(すなわちギア装着部433の軸端)が、所定の角度で円錐状に形成されて構成されている。
図7に示すように、リードスクリュー430を枠体11に支持する支持機構500は、枠体11の下壁に形成された軸受部501と、枠体11に固定された支持板510と、第4レンズ枠104を付勢するスプリング520(図7に表れない。図5参照)と、により構成されている。
軸受部501は、リードスクリュー430における被支持軸部431が摺動回転可能に嵌合する孔状に形成されている。軸受部501は、枠体11の下壁を、上下方向(Y軸方向)に貫通し、軸方向には所定の長さに設定されている。
軸受部501は、リードスクリュー430における被支持軸部431が摺動回転可能に嵌合する孔状に形成されている。軸受部501は、枠体11の下壁を、上下方向(Y軸方向)に貫通し、軸方向には所定の長さに設定されている。
支持板510は、所定厚さの板状であって、枠体11の下壁に、その外面から所定間隔を有して平行に固定されている。支持板510と、枠体11の下壁の外面との間には所定の間隔が設定されており、ここに従動ギア452が位置するようになっている。支持板510の、リードスクリュー430と対応する位置には、支持孔511が形成されている。支持孔511は、リードスクリュー430における被支持端部432の軸径より小径であって、被支持端部432の先端は支持孔511に嵌入するが貫通はできないように設定されている。
付勢スプリング520は、引っ張りコイルスプリングである。図5に示すように、付勢スプリング520は、一方の端が第4レンズ枠104の後述するガイド部414に固定され、他方の端が枠体11の下壁に固定されている。これにより、付勢スプリング520は、弾性復帰力で第4レンズ枠104を下側(Y軸マイナス側)に付勢するように設けられている。
上記構成の軸支持機構500では、枠体11に形成された軸受部501が、リードスクリュー430の被支持軸部431を軸方向には規制せず(つまり軸方向には移動可能)に回転自在として円筒状の接触面で支持している。付勢スプリング520は、第4レンズ枠104を介して、リードスクリュー430を下側(Y軸マイナス側)に付勢している。付勢スプリング520によって下向きに付勢されたリードスクリュー430は、軸端の被支持端部432が支持板510の支持孔511に嵌り、軸方向における位置が規定されて回転可能に支持されている。被支持端部432は、支持孔511の内周エッジに対して円状の線で当接している。
つまり、リードスクリュー430は、枠体11の軸受部501と支持板510の支持孔511とによってラジアル方向に支持されると共に、支持板510の支持孔511によってスラスト方向に支持されて、回転自在に設けられている。軸受部501と支持板510の支持孔511とによるラジアル方向の支持は、リードスクリュー430の軸方向に所定の間隔として設定されている。これにより、リードスクリュー430を安定して回転可能に支持することができる。
また、リードスクリュー430は、第4レンズ枠104を介した付勢スプリング520の付勢力で支持板510に付勢されて位置づけられており、完全に固定されてはいない。このため、付勢スプリング520の付勢力以上の力の作用によって移動可能となっている。その結果、カメラ1に落下等による衝撃が加わると、リードスクリュー430は、第4レンズ枠104(第4レンズ群L4)と共に枠体11に対してその軸方向に相対移動する。これにより、衝撃を緩和して破損を防ぐことができる。衝撃等によって移動した後、リードスクリュー430は、付勢スプリング520の付勢力によって軸端の被支持端部432がその円錐形状の作用で調芯されて支持板510の支持孔511に嵌り込み、正常位置に復帰することができる。
さらに、付勢スプリング520は、第4レンズ枠104を枠体11に対して下側(Y軸マイナス側)に付勢している。このため、付勢スプリング520の付勢力は、第4レンズ枠104が備える駆動メネジ413と、リードスクリュー430との螺合部位におけるバックラッシを一方方向に偏在させるようにも作用する。これにより、第4レンズ枠104の円滑で精度の高い駆動が可能となる。
フォーカスモータ440は、ズーム駆動軸130の略下側となる、枠体11のX軸プラス側端部の下壁の外面に、装着フランジ441を介して装着されている。つまり、フォーカスモータ440は、枠体11におけるズームモータ140と同じ側(X軸プラス側)に、ズームモータ140とでズーム駆動軸130を略上下に挟むような位置に配設されている。
フォーカスモータ440は、その回転軸を第2光軸OA2と平行として設けられている。フォーカスモータ440の回転軸は枠体11の内側に突出しており、図4に示すように、この突出部に駆動ギア451が装着されている。
フォーカスモータ440は、その回転軸を第2光軸OA2と平行として設けられている。フォーカスモータ440の回転軸は枠体11の内側に突出しており、図4に示すように、この突出部に駆動ギア451が装着されている。
図4に示すように、フォーカスモータ440の回転軸に装着された駆動ギア451は、リードスクリュー430に装着された従動ギア452と、ギア組453を介して回転力を伝達可能に連繋している。これにより、フォーカスモータ440の回転によって、リードスクリュー430が回転駆動されるようになっている。
第4レンズ枠104は、フォーカスガイド機構420におけるフォーカスガイドバー421に所定の公差で摺動可能に嵌合するガイド孔411(図3には表れない。図5参照)と、回転止めガイドバー122に所定の公差で摺動可能に嵌合するガイドスリット412と、リードスクリューと螺合する駆動メネジ413と、を備えている。
ガイド孔411は、第4レンズ枠104におけるX軸プラス側の端部に突出形成されたガイド部414を、Y軸方向に貫通して形成されている。ガイド部414は、略矩形の断面形状で、Y軸方向に第4レンズ枠104の厚さより長く形成されている。
ガイドスリット412は、図示しないが、フォーカスガイドバー421の軸心と回転止めガイドバー122の軸心とを結ぶ線を延長した方向に沿って長孔状に延設され、第4レンズ枠104の端部側に開放している。
ガイドスリット412は、図示しないが、フォーカスガイドバー421の軸心と回転止めガイドバー122の軸心とを結ぶ線を延長した方向に沿って長孔状に延設され、第4レンズ枠104の端部側に開放している。
そして、第4レンズ枠104は、ガイド孔411がフォーカスガイドバー421に嵌合すると共に、ガイドスリット412が回転止めガイドバー122に嵌合し、駆動メネジ413にリードスクリュー430が螺合して、フォーカスガイド機構420に支持されている。
このような構成により、第4レンズ枠104は、リードスクリュー430の回転によって、フォーカスガイドバー421および回転止めガイドバー122に沿って第2光軸OA2と平行な方向に移動する。この移動時において、移動方向における精度はフォーカスガイドバー421との嵌合によって規定され、フォーカスガイドバー421を中心とする周方向の位置は回転止めガイドバー122によって規定される。
ここで、フォーカスガイド機構420におけるフォーカスガイドバー421と、リードスクリュー430の配設位置は、第2光軸OA2に対してX軸プラス方向に略等しい距離に設定され、Z軸方向において略重合している。さらに、図8に示すように、第2光軸OA2からフォーカスガイドバー421の軸中心までの距離:d1と、第2光軸OA2からリードスクリュー430の軸中心までの距離:d1とは、等しく設定されている。このような設定により、フォーカスガイドバー421とリードスクリュー430との距離を最短にできるので、駆動効率が良い。
上記のように構成されたフォーカス駆動機構400は、フォーカスモータ440によってリードスクリュー430が回転駆動される。このリードスクリュー430の回転によって、第4レンズ枠104(第4レンズ群L4)が、フォーカスガイド機構420に案内されて第2光軸OA2に沿って移動する。これにより、結像光学系における焦点位置が変化する。フォーカスモータ440の回転制御は、当該カメラ1の図示しない制御部によって行われる。
上記のようなフォーカス駆動機構400によれば、フォーカスガイド機構420はズーム駆動機構100における回転止めガイドバー122を兼用して第4レンズ枠104の移動を案内するため、高い移動精度が得られると共に、極めて合理的に構成できる。
また、第4レンズ枠104を、開放する背面側から枠体11の内部に配置した後、リードスクリュー430を装着する組立工程とすることで、組み立を極めて容易に行うことができる。
また、第4レンズ枠104を、開放する背面側から枠体11の内部に配置した後、リードスクリュー430を装着する組立工程とすることで、組み立を極めて容易に行うことができる。
以上、本実施形態によると、以下の効果を有する。
(1)リードスクリュー430における軸端の被支持端部432は、円錐形状であって付勢スプリング520の付勢力によって支持板510の支持孔511に嵌り込んで支持される構成である。このため、衝撃等によって移動しても、被支持端部432がその円錐形状の作用で調芯されて支持板510の支持孔511に嵌り込み、正常位置に復帰することができる。
(1)リードスクリュー430における軸端の被支持端部432は、円錐形状であって付勢スプリング520の付勢力によって支持板510の支持孔511に嵌り込んで支持される構成である。このため、衝撃等によって移動しても、被支持端部432がその円錐形状の作用で調芯されて支持板510の支持孔511に嵌り込み、正常位置に復帰することができる。
(2)フォーカス駆動機構400におけるリードスクリュー430は、枠体11の軸受部501と支持板510の支持孔511とによってラジアル方向に支持されると共に、支持板510の支持孔511によってスラスト方向に支持されて、回転自在に設けられている。これにより、リードスクリュー430を安定して回転可能に支持することができる。
(3)フォーカス駆動機構400におけるリードスクリュー430は、第4レンズ枠104を介した付勢スプリング520の付勢力で支持板510に付勢されて位置づけられており、完全に固定されてはいない。このため、衝撃が作用すると移動することができ、破損を防ぐことができる。
(4)軸支持機構500における付勢スプリング520は、第4レンズ枠104を枠体11に対して下側(Y軸マイナス側)に付勢している。このため、付勢スプリング520の付勢力は、第4レンズ枠104が備える駆動メネジ413と、リードスクリュー430との螺合部位におけるバックラッシを一方方向に偏在させるようにも作用する。これにより、第4レンズ枠104の円滑で精度の高い駆動が可能となる。
(5)レンズ鏡筒10は、一つのズームモータ140によって回転駆動される一つのズーム駆動軸130によって、第1レンズ群L1と第3レンズ群L3とを連動させて移動駆動することができる。つまり、駆動構成を簡略化できる。
(6)レンズ鏡筒10は、相対移動してズーミングする第1レンズ群L1と第3レンズ群L3との間に、防振レンズ群である第2レンズ群L2が配置されている。これにより、第2レンズ群L2の小さな移動量で大きなブレ補正量を得ることができる。その結果、ブレ補正に起因する光学性能の劣化を抑えることができる。
(7)レンズ鏡筒10は、一つのズーム駆動軸130によって、第1レンズ群L1と第3レンズ群L3とを連動させて移動駆動することで、第1レンズ群L1と第3レンズ群L3とを、高い精度で連動させることができる。
(8)レンズ鏡筒10は、第1レンズ群L1と第3レンズ群L3とが一つのズームガイド機構120(ズームガイドバー121および回転止めガイドバー122)によって移動案内される。このため、相対移動する両者の位置を高精度に構成でき、高い光学性能が得られる。
(9)レンズ鏡筒10は、ズーム駆動機構100におけるズームモータ140と、フォーカス駆動機構400におけるフォーカスモータ440とが、枠体11の同じ側に、ズーム駆動機構100におけるズーム駆動軸130を略上下に挟むように配設されている。これにより、ズームモータ140とフォーカスモータ440とを極めて合理的に配置でき、全体を小型に構成できる。
(10)レンズ鏡筒10は、第2光軸OA2(第4レンズ群L4の中心)からフォーカスガイドバー421の軸中心までの距離:d1と、第2光軸OA2からリードスクリュー430の軸中心までの距離:d2とは、等しく設定されている。このような設定により、フォーカスガイドバー421とリードスクリュー430との距離を最短にできるので、駆動効率が良い。
(変形形態)
以上、説明した実施形態に限定されることなく、以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
(1)本実施形態では、第1レンズ群L1と第3レンズ群L3とを、円筒カムであるズーム駆動軸130によって連動駆動するように構成した。しかし、駆動機構はこれに限らず、板カムや他の手段によっても良い。
以上、説明した実施形態に限定されることなく、以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
(1)本実施形態では、第1レンズ群L1と第3レンズ群L3とを、円筒カムであるズーム駆動軸130によって連動駆動するように構成した。しかし、駆動機構はこれに限らず、板カムや他の手段によっても良い。
(2)また、本実施形態では、第1レンズ群L1と第3レンズ群L3とを連動させたが、光学系の配置や連動させるレンズ群の構成はこの例に限定されるものではない。たとえば、第1レンズ群と第2レンズ群とを連動させる構成としても良い。
(3)本実施形態のフォーカス駆動機構400においては、第4レンズ枠104を付勢して、リードスクリュー430を支持板510に付勢する付勢スプリング520を、引っ張りコイルスプリングによって構成した。しかし、これは、引っ張りコイルスプリングに限らず、板バネ等、他の付勢手段によっても良く、さらに、圧縮方向の付勢力を利用する構成としても良い。
なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。
1:カメラ、10:レンズ鏡筒、11:枠体、20:結像光学系、21:屈曲導入レンズ群、21P:プリズム、41:撮像素子、100:ズーム駆動機構、104:第4レンズ枠、120:ズームガイド機構、121:ズームガイドバー、122:回転止めガイドバー、130:ズーム駆動軸、140:ズームモータ、200:ブレ補正機構ユニット、400:フォーカス駆動機構、411:ガイド孔、412:ガイドスリット、413:駆動メネジ、414:ガイド部、420:フォーカスガイド機構、421:フォーカスガイドバー、430:リードスクリュー、440:フォーカスモータ、500:軸支持機構、501:軸受部、510:支持板、511:支持孔、520:付勢スプリング、L1:第1レンズ群、L2:第2レンズ群、L3:第3レンズ群、L4:第4レンズ群、OA1:第1光軸、OA2:第2光軸
Claims (3)
- アクチュエータと、
アクチュエータにより駆動されるリードスクリューと、
レンズ群を保持するとともに、前記リードスクリューの回転により移動されるレンズ保持枠と、
前記リードスクリューを摺動可能に貫通させて前記リードスクリューを光軸と平行に保持する第1の保持部と、
前記第1の保持部に挿通されたリードスクリューにおける、前記レンズ群が保持されている側と反対側の端部が挿入される挿入部を有する第2の保持部と、を備え、
前記リードスクリューの前記端部が、円錐型に形成されていること、
特徴とするレンズ鏡筒。 - 請求項1に記載のレンズ鏡筒であって、
前記レンズ保持枠は、前記リードスクリューの前記端部側に付勢されていること、
を特徴とするレンズ鏡筒。 - 請求項1または2に記載のレンズ鏡筒を備えるカメラ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009178071A JP2011033711A (ja) | 2009-07-30 | 2009-07-30 | レンズ鏡筒及びカメラ |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2009178071A JP2011033711A (ja) | 2009-07-30 | 2009-07-30 | レンズ鏡筒及びカメラ |
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JP (1) | JP2011033711A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112012000903T5 (de) | 2011-02-18 | 2013-11-14 | Yazaki Corporation | Verbinder und Montagevorrichtung für Verbinder |
-
2009
- 2009-07-30 JP JP2009178071A patent/JP2011033711A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE112012000903T5 (de) | 2011-02-18 | 2013-11-14 | Yazaki Corporation | Verbinder und Montagevorrichtung für Verbinder |
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