JP2011145373A - レンズ鏡筒およびそれを用いた撮像装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】遮光部品が移動鏡筒に擦れても、遮光性を損なわず特性を向上したレンズ鏡筒および撮像装置を提供することを目的としている。
【解決手段】光軸方向に移動する第1移動鏡筒120aと、第1移動鏡筒120aの外側に配置した第2移動鏡筒120bと、第1移動鏡筒120aと第2移動鏡筒120bの隙間に配置し、この隙間から入射する光を遮光するリング形状の遮光部品121とを備え、遮光部品は、径方向の幅よりも光軸方向の幅を大きくし、かつ、内周層である遮光リング122と外周層である補強板123を有するとともに外周層よりも内周層をより弾性力のある部材で形成し、外周層には、光軸方向に対して同方向または斜め方向に切断したスリットを設けた構成である。
【選択図】図4A

Description

本発明は、遮光部品を備えたレンズ鏡筒およびそれを用いた撮像装置に関する。
近年、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal−oxide Semiconductor)等の撮像素子を用いたデジタルスチルカメラやビデオムービーの普及が著しい。一般に、これらのデジタルスチルカメラやビデオムービーには、被写体の光学像を撮像素子に結像させるためのレンズ鏡筒が取り付けられている。特に、デジタルスチルカメラでは、撮影をしない場合、レンズ鏡筒をカメラ本体に収納する沈胴式タイプが普及している。沈胴式のレンズ鏡筒は、例えば、特許文献1に開示されている。
特許文献1に記載されたように、沈胴式のレンズ鏡筒は、固定鏡筒と、この固定鏡筒の内側に保持された第1移動鏡筒と第2移動鏡筒とを備えている。固定鏡筒は、カメラ本体に配置され、固定鏡筒の内側に第2移動鏡筒が保持され、第2移動鏡筒の内側に第1移動鏡筒が保持されている。固定鏡筒に対して第2移動鏡筒が繰り出され、第2移動鏡筒に対して第1移動鏡筒が繰り出される。また、固定鏡筒に第2移動鏡筒が収納され、第2移動鏡筒に第1移動鏡筒が収納される。このように、固定鏡筒に対して第1、第2移動鏡筒が前方に繰り出されたり、固定鏡筒に第1、第2移動鏡筒が収納されたりする。第1、第2移動鏡筒が前方に繰り出された際は、第1移動鏡筒が最前面に繰り出される。
このレンズ鏡筒は、被写体の光学像のフォーカス調整やズーム調整をするための機構を備えている。例えば、光学像を取り込むためのレンズ群やズーム用のレンズ群やフォーカス用のレンズ群をレンズ鏡筒の内部に配置している。撮影をする場合、各々のレンズ群の間隔を変化させることによって、光学像のズームやフォーカスを調整している。
具体的には、光学像を取り込むためのレンズ群を第1のレンズ枠に取り付けて第1移動鏡筒に保持させ、ズーム用のレンズ群を第2レンズ枠に取り付けて第2の移動鏡筒に保持させ、フォーカス用のレンズ群を第3レンズ枠に取り付けて固定鏡筒に保持させている。固定鏡筒に対して第1、第2移動鏡筒を繰り出したり、第2の移動鏡筒に対してズーム用のレンズ群を光軸上に移動させたり、第3移動鏡筒に対してフォーカス用のレンズ群を光軸上に移動させたりして、各々のレンズ群の間隔を変化させている。撮影をしない場合は、第1移動鏡筒が第2移動鏡筒に収納され、第2移動鏡筒が固定鏡筒に収納され、撮像装置本体にレンズ鏡筒が収納される。
このような沈胴式タイプのレンズ鏡筒では、固定鏡筒に対して第1、第2移動鏡筒が繰り出されたり収納されたりするので、第1移動鏡筒と第2移動鏡筒の間や、第2鏡筒と固定鏡筒の間には隙間がある。この隙間から光が入射すると、この光を撮影素子が検出する可能性があるので、この隙間には遮光部品を配置することが多い。このような遮光部品は、例えば、特許文献2や特許文献3に開示されている。
図6は従来のレンズ鏡筒の断面図、図7Aは図6のA部における遮光部品近傍の断面図、図7Bは図6のB部における遮光部品近傍の断面図、図8は同レンズ鏡筒に用いる遮光部品の斜視図である。図6において、従来のレンズ鏡筒10は、固定鏡筒11が移動鏡筒12を保持している。この移動鏡筒12は、第1移動鏡筒12aと第2移動鏡筒12bと第3移動鏡筒12cを有し、固定鏡筒11に対して第3移動鏡筒12cが繰り出され、第3移動鏡筒12cに対して第2移動鏡筒12bが繰り出され、第2移動鏡筒12bに対して第1移動鏡筒12aが繰り出される。第1移動鏡筒12aと第2移動鏡筒12bの隙間、および第2移動鏡筒12bと第3移動鏡筒12cの隙間には、図8に示すような、光を遮光する遮光部品13が配置されている。
図7A、図7B、図8に示すように、遮光部品13は、光軸方向の幅よりも径方向の幅を大きくしたリング形状をしている。このような遮光部品13の内周には、複数のスリット14が全周に亘って配置されている。また、遮光部品13は第1リング13aと第2リング13bが貼り合わされて形成されている。13aはゴム等の弾性体であり、13bはプラスチック等の非弾性体である。スリット14は、弾性体である第1リング13aに配置されている。2つの第1リング13aが、各々、第1移動鏡筒12aや第2移動鏡筒12bに擦れながら、第1移動鏡筒12aや第2移動鏡筒12bや第3移動鏡筒12cが繰り出されたり収納されたりする。
特開2008−185786号公報 特開平6−273651号公報 特開2008−191621号公報
上記従来のレンズ鏡筒は、第1移動鏡筒12aや第2移動鏡筒12bや第3移動鏡筒12cが繰り出されたり収納されたりする際、遮光部品13の第1リング13aに配置されたスリット14から光が入射するという問題を有していた。
これは、第1リング13aが第1移動鏡筒12aや第2移動鏡筒12bに擦れながら、第1移動鏡筒12aや第2移動鏡筒12bや第3移動鏡筒12cが繰り出されたり収納されたりすることに起因する。第1リング13aはゴム等の弾性体なので、第1移動鏡筒12aや第2移動鏡筒12bに擦れると、第1リング13aの形状が変形する。この第1リング13aの変形にともなってスリット14も変形するので、スリット14の隙間が広がって光が入射されてしまう。遮光部品13は厚みが0.1mm程度と薄く先端部分と鏡筒の接触で不要・有害光線を遮っているため鏡筒の表面状態や遮光部品13の内径の仕上がりで漏光してしまうのである。
本発明は上記問題を解決し、遮光部品が移動鏡筒に擦れても、遮光性を損なわず特性を向上したレンズ鏡筒および撮像装置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために本発明のレンズ鏡筒は、光軸方向に移動する第1鏡筒と、前記第1鏡筒の外側に配置した第2鏡筒と、前記第1鏡筒と前記第2鏡筒の隙間に配置し、前記隙間から入射する光を遮光するリング形状の遮光部品とを備え、前記遮光部品は、内周層と外周層を有するとともに前記外周層よりも前記内周層をより弾性力のある部材で形成し、前記外周層には、光軸方向に対して同方向または斜め方向に切断したスリットを設けた構成である。
また、上記目的を達成するために本発明の撮像装置は、レンズ鏡筒を有し、前記レンズ鏡筒は、光軸方向に移動する第1鏡筒と、前記第1鏡筒の外側に配置した第2鏡筒と、前記第1鏡筒と前記第2鏡筒の隙間に配置し、前記隙間から入射する光を遮光するリング形状の遮光部品とを備え、前記遮光部品は、内周層と外周層を有するとともに前記内周層は弾性体とし前記外周層は非弾性体としており、前記外周層には、光軸方向に対して同方向または斜め方向に切断したスリットを設けた構成である。
本発明によれば、第1鏡筒と第2鏡筒の隙間に配置した遮光部品を有するので、隙間から入射する光を遮光できる。
特に、外周層よりも内周層をより弾性力のある部材で形成しているので、遮光部品が第1鏡筒や第2鏡筒に擦れて変形したとしても、内周層が第1鏡筒や第2鏡筒に適度に密着して遮光性が損なわれない。また、内周層にはスリットを設けていないので、スリットの隙間から遮光性が損なわれることもない。
さらに、外周層には光軸方向に対して同方向または斜め方向に切断したスリットを設けているので、遮光部品は径方向に広げることができる。すなわち、第1鏡筒の外径よりも遮光部品の内周径を小さくして、第1鏡筒の外周面に遮光部品の内周面を嵌合させるように配置すれば、遮光部品の内周層を第1鏡筒の外周に的確に密着させることができ遮光性を向上できる。
一実施の形態におけるレンズ鏡筒の斜視図 同レンズ鏡筒のWide時の断面図 同レンズ鏡筒の沈胴時の断面図 図2のA部における遮光部品近傍の断面図 図2のB部における遮光部品近傍の断面図 同レンズ鏡筒に用いる遮光部品の斜視図 従来のレンズ鏡筒の断面図 図6のA部における遮光部品近傍の断面図 図6のB部における遮光部品近傍の断面図 同レンズ鏡筒に用いる遮光部品の斜視図
以下、一実施の形態における像ブレ補正装置を備えたレンズ鏡筒について図面を参照しながら説明する。図1は一実施の形態におけるレンズ鏡筒の斜視図、図2は同レンズ鏡筒のWide時(ズーム倍率を1倍とした通常撮影時)の断面図、図3は同レンズ鏡筒の沈胴時(非撮影時)の断面図である。なお、レンズ鏡筒100は、図示しないデジタルカメラに設けられる。
<レンズ鏡筒100の全体構成と動作について>
レンズ鏡筒100の全体構成と動作について説明する。図1〜図3において、レンズ鏡筒100は、固定鏡筒110と、この固定鏡筒110の内側に保持された移動鏡筒120とを備えている。この移動鏡筒120は固定鏡筒110に対して前方に繰り出されたり、固定鏡筒110の内部に収納されたりするように移動する。
この移動鏡筒120は、第1移動鏡筒120aと、第2移動鏡筒120bと、第3移動鏡筒120cとを備えている。第1移動鏡筒120aの外側に第2移動鏡筒が配置され、第1移動鏡筒120aは第2移動鏡筒に保持されている。第2移動鏡筒120bの外側に第3移動鏡筒が配置され、第2移動鏡筒120bは第3移動鏡筒に保持されている。第3移動鏡筒120cに対して第2移動鏡筒120bが繰り出され、第2移動鏡筒120bに対して第1移動鏡筒120aが繰り出される。また、第3移動鏡筒120cに第2移動鏡筒120bが収納され、第2移動鏡筒120bに第1移動鏡筒120aが収納される。このように、固定鏡筒110に対して第1〜第3移動鏡筒120a〜120cが前方に繰り出されたり、固定鏡筒110に第1〜第3移動鏡筒120a〜120cが収納されたりする。第1〜第3移動鏡筒120a〜120cが前方に繰り出された際は、第1移動鏡筒120aが最前面に繰り出される。なお、第1移動鏡筒120aと第2移動鏡筒120bの隙間、および第2移動鏡筒120bと第3移動鏡筒120cの隙間には、光を遮光するリング形状の遮光部品121が配置されている。この遮光部品121によって、隙間から入射する光を遮光している。
第1移動鏡筒120aには、第1レンズ枠130aを介して第1レンズ群140aが保持され、第2移動鏡筒120bには、第2レンズ枠130bを介して第2レンズ群140bが保持され、固定鏡筒110には、第3レンズ枠130cを介して第3レンズ群140cが保持されている。第1レンズ枠130aは第1移動鏡筒120aに固定され、第2レンズ枠130bは第2移動鏡筒120bに光軸上に移動自在に保持され、第3レンズ枠130cは固定鏡筒110に光軸上に移動自在に保持されている。
第1〜第3レンズ群140a〜140cは、それぞれ複数枚のレンズを組み合わせて構成されており、第1レンズ群140aは被写体の光学像を取り込むためのレンズ群であり、第2レンズ群140bはズーム用のレンズ群であり、第3レンズ群140cはフォーカス用のレンズ群である。撮影をする場合、第1〜第3レンズ群140a〜140cの間隔を変化させることによって、光学像のズームやフォーカスを調整している。
<レンズ鏡筒100の詳細説明について>
次に、レンズ鏡筒100ついて詳細に説明する。図1〜図3において、第1移動鏡筒120aは、前面に第1レンズ群140aを保護するためのバリアユニット150を備えている。このバリアユニット150には開閉羽150aが保持されており、レンズ鏡筒が繰出されたとき開閉羽150aが開き、レンズ鏡筒が収納されたときには開閉羽150aが閉じて、第1レンズ群140aを保護している。
第2移動鏡筒120bは、円筒状のカメラカム枠160と、このカメラカム枠160の内側に保持された円筒状の直進枠170とを備えている。この直進枠170の内側に第1移動鏡筒120aが光軸上に移動自在に保持されるとともに、この直進枠170に第2レンズ枠130bが光軸上に移動自在に保持されている。カメラカム枠160の内面にはカム溝が形成されており、このカム溝によって、第1レンズ群140a、第2レンズ群140bを光軸方向に移動させる。直進枠170には直進溝が形成されており、この直進枠170によって、第1レンズ群140a、第2レンズ群140bを直進させる。
この第2レンズ枠130bはシャッターユニット180や手ブレ補正機構185や絞り機構等を備えている。シャッターユニット180によってズーム用の第2レンズ群140bのシャッター180aを開閉し、手ブレ補正機構185によって手ブレ補正を行い、絞り機構によって絞りの調整をしている。シャッターユニット180や手ブレ補正機構185や絞り機構等は第2レンズ枠130bに配置した制御端子部を通じて電気的に制御される。
第3移動鏡筒120cは、円筒状の駆動枠210と、この駆動枠210の内側に保持された貫通カム枠220とを備えている。この貫通カム枠220の内側に第2移動鏡筒120bが光軸上に移動自在に保持されている。
固定鏡筒110は、円筒状の固定枠230と、この固定枠230に固定された円筒状のマスターフランジ240を備えている。この固定枠230の内側に第3移動鏡筒120cが光軸上に移動自在に保持されるとともに、この固定枠230に第3レンズ枠130cが光軸上に移動自在に保持されている。また、この固定鏡筒110の中心部には、赤外線遮断用のIRカットガラス250を介して撮像素子260が光軸上に配置されている。
<遮光部品121の詳細説明について>
次に、遮光部品121について説明する。
図4Aは図2のA部における遮光部品近傍の断面図、図4Bは図2のB部における遮光部品近傍の断面図、図5は同レンズ鏡筒に用いる遮光部品の斜視図である。
図4A、図4B、図5において、遮光部品121は、内周層と外周層を有しており、内周層として遮光リング122を用い、外周層として補強板123を用いている。内周層である遮光リング122も、外周層である補強板123も、径方向の幅よりも光軸方向の幅を大きくしている。遮光部品121は、全体として、径方向の幅よりも光軸方向の幅を大きくしている。
この遮光部品121の遮光リング122と補強板123とは互いに接着剤で接着固定している。遮光リング122は発泡ゴムやスポンジ等の弾性力のある部材で形成し、補強板123はPETやPPなどの樹脂やステンレスやアルミ等の薄い金属で形成している。内周層は外周層よりもより弾性力のある部材で形成している。なお、遮光リング122と補強板123は同一部材で形成してもよい。
遮光部品121は、第2移動鏡筒120bの先端部と第2化粧リング126bの間に保持されている。第2化粧リング126bは、第2移動鏡筒120bの先端部から光軸方向に一定の間隔を介して固定配置されている。遮光部品121はこの間隔に配置されて保持されている。同様に、別の遮光部品121が、第3移動鏡筒120cの先端部と第3化粧リング126cとの間に保持されている。
遮光リング122の内径は、第1移動鏡筒120aや第2移動鏡筒120bの外径より0.1から0.3mm程度小さく加工されており、遮光リング122の光軸方向の厚みは0.5mm程度に加工されている。遮光リング122は、第1移動鏡筒120aや第2移動鏡筒120bの外周部に軽い圧力で接するよう配置されている。
すなわち、遮光リング122の弾性力と内径寸法によって、遮光リング122の内周面は第1移動鏡筒120aや第2移動鏡筒120bの外周面に密着する。この密着によって、第1移動鏡筒120aと第2移動鏡筒120bの隙間および第2移動鏡筒120bと第3移動鏡筒120cの隙間から鏡筒内部に入射する可能性のある光が遮光される。つまり、撮像素子260に悪影響を与える不要・有害光線が遮光される。また、第1移動鏡筒120aと第2移動鏡筒120bの隙間および第2移動鏡筒120bと第3移動鏡筒120cの隙間から鏡筒内部に入り込む可能性のある塵埃や砂粒等も遮断される。
遮光リング122と第1移動鏡筒120aや第2移動鏡筒120bの密着性をよくするために遮光リング122の硬度を下げて軟らかくし過ぎると、第1移動鏡筒120aや第2移動鏡筒120bの摺動に引きずられて、遮光リング122が鏡筒外部にはみ出してしまう可能性がある。このため、補強板123は、第2移動鏡筒120bと第2化粧リング126bとの間、第3移動鏡筒120cと第3化粧リング126cとの間に配置している。また、第1移動鏡筒120aや第2移動鏡筒120bが摺動する際、補強板123が鏡筒外部にはみ出さないように、第2移動鏡筒120bと第2化粧リング126bおよび第3移動鏡筒120cと第3化粧リング126cによって、補強板123を挟むようにしている。
このとき、第2移動鏡筒120bと化粧リング126bや、第3移動鏡筒120cと化粧リング126cによって、補強板123を押圧するように挟みこんだり、第2移動鏡筒120bと第2化粧リング126bや、第3移動鏡筒120cと第3化粧リング126cに補強板123を接着したりしなくてもよい。補強板123は、PETやPPなどの樹脂やステンレスやアルミ等の薄い金属で形成している。すなわち、第1移動鏡筒120aや第2移動鏡筒120bの摺動の際、第2移動鏡筒120bの先端部や第2化粧リング126bや、第3移動鏡筒120cの先端部や第3化粧リング126cに補強板123が接触しても、補強板123はほとんど変形しないので、補強板123が鏡筒外部にはみ出さないからである。
また、図5に示すように、遮光部品121の遮光リング122と補強板123には、その両方を貫通するように切断したスリット270を設けている。このスリット270によって、遮光リング122の内径が第1移動鏡筒120aや第2移動鏡筒120bの外径より小さく加工されていても、遮光リング122の内径を広げることができる。また、遮光リング122は、第1移動鏡筒120aや第2移動鏡筒120bの外周部に軽い圧力で接するよう配置することができる。よって、第2移動鏡筒120bや第3移動鏡筒120aと遮光リング122との適度な密着性を保つことができる。
さらに、このスリット270は光軸方向に対して斜め方向に設けることで、第1移動鏡筒120aと第2移動鏡筒120bの隙間や、第2移動鏡筒120bと第3移動鏡筒120cとの隙間から入射する可能性のある光が遮光される。
なお、上述のように、遮光リング122と補強板123の両方にスリット270を設けずに、補強板123にのみを切断してスリット270を設ける場合は、光軸方向と同方向または斜め方向のいずれかの方向に設けておけばよい。補強板123にのみスリット270を設けた場合は、遮光リング122は弾性力を有する部材なので、遮光リング122の内径を大きく広げることができるとともに、スリット270のない遮光リング122が第1移動鏡筒120aと密着するので遮光性も損なわない。
<レンズ鏡筒100を用いた撮像装置について>
次に、撮像装置について説明する。
撮像装置は、上述したレンズ鏡筒100と、このレンズ鏡筒100を保持する撮像装置本体とを備えている。具体的な撮像装置としては、CCDやCMOSセンサ等の撮像素子260を用いたデジタルスチルカメラやビデオムービー等が挙げられる。これらのデジタルスチルカメラやビデオムービーには、被写体の光学像を撮像素子260に結像させるために、上述したレンズ鏡筒100を取り付けている。
<一実施の形態のまとめ>
本発明によれば、第1移動鏡筒120aと第2移動鏡筒120bの隙間および第2移動鏡筒120bと第3移動鏡筒120cの隙間に配置した遮光部品121を有するので、隙間から入射する光を遮光できる。
特に、遮光部品121は、外周層よりも内周層をより弾性力のある部材で形成しているので、遮光部品121が第1移動鏡筒120aや第2移動鏡筒120bに擦れて変形したり、その表面の粗さが粗かったりしても、内周層が第1移動鏡筒120aや第2移動鏡筒120bに適度に密着するので遮光性が損なわれない。また、内周層にはスリット270を設けていないので、スリット270の隙間から遮光性が損なわれることもない。
さらに、外周層には光軸方向に対して同方向または斜め方向に切断したスリット270を設けているので、遮光部品121は径方向に広げることができる。すなわち、第1移動鏡筒120aや第2移動鏡筒120bの外径よりも遮光部品121の内周径を小さくしておけば、遮光部品121の内周層を第1移動鏡筒120aや第2移動鏡筒120bの外周に的確に密着させて遮光性を向上できる。
また、内周層である遮光リング122は、径方向の幅よりも光軸方向の幅を大きくしているので、この内周層が第1移動鏡筒120aや第2移動鏡筒120bに的確に密着するので遮光性が損なわれない。
また、遮光リング122と第1移動鏡筒120aや第2移動鏡筒120bの密着性をよくするために遮光リング122の硬度を下げて軟らかくし過ぎると、第1移動鏡筒120aや第2移動鏡筒120bの摺動に引きずられて、遮光リング122が鏡筒外部にはみ出してしまう可能性がある。しかし、遮光部品121は、外周層は補強板123としているので、第1移動鏡筒120aや第2移動鏡筒120bの摺動の際、第2移動鏡筒120bの先端部や第2化粧リング126bや、第3移動鏡筒120cの先端部や第3化粧リング126cに補強板123が接触しても、補強板123はほとんど変形しない。よって、遮光リング122が鏡筒外部にはみ出すリスクを低減できる。
また、スリット270は、遮光部品121の外周層から内周層まで貫通させ、光軸方向に対して斜め方向に切断して設けてもよい。この場合、第1移動鏡筒120aや第2移動鏡筒120bの摺動に与える負荷を下げることができる。さらに、遮光部品121の接触部より入射され直進する不要・有害光線を遮ることができる。
また、遮光部品121のスリット270は、光軸方向と同方向または光軸方向に対して斜め方向に設けているが、その形状は、直線形状の他に、階段形状でもよい。さらに、光軸方向と同方向に、スリット270を内周層に設けた場合、内周層は径方向の幅よりも光軸方向の幅を大きくしているので、光軸方向の幅が大きい分だけ、遮光性が損なわれにくい。
本発明は、デジタルスチルカメラやビデオムービーに適用可能である。
100 レンズ鏡筒
110 固定鏡筒
120 移動鏡筒
120a 第1移動鏡筒
120b 第2移動鏡筒
120c 第3移動鏡筒
121 遮光部品
122 遮光リング
123 補強板
126b 第2化粧リング
126c 第3化粧リング
130a 第1レンズ枠
130b 第2レンズ枠
130c 第3レンズ枠
140a 第1レンズ群
140b 第2レンズ群
140c 第3レンズ群
150 バリアユニット
150a 開閉羽
160 カメラカム枠
170 直進枠
180 シャッターユニット
180a シャッター
185 手ブレ補正機構
210 駆動枠
220 貫通カム枠
230 固定枠
250 IRカットガラス
260 撮像素子
270 スリット

Claims (5)

  1. 光軸方向に移動する第1鏡筒と、
    前記第1鏡筒の外側に配置した第2鏡筒と、
    前記第1鏡筒と前記第2鏡筒の隙間に配置し、前記隙間から入射する光を遮光するリング形状の遮光部品とを備え、
    前記遮光部品は、
    内周層と外周層を有するとともに前記外周層よりも前記内周層をより弾性力のある部材で形成し、
    前記外周層には、光軸方向に対して同方向または斜め方向に切断したスリットを設けた
    レンズ鏡筒。
  2. 前記遮光部品の前記内周層は、径方向の幅よりも光軸方向の幅を大きくした請求項1に記載のレンズ鏡筒。
  3. 前記スリットは、前記外周層から前記内周層まで貫通させ、光軸方向に対して斜め方向に切断して設けた
    請求項1に記載のレンズ鏡筒。
  4. 前記外周層は、補強板とした請求項1に記載のレンズ鏡筒。
  5. 請求項1〜請求項4に記載のレンズ鏡筒を用いた撮像装置。
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