JP2011154169A - レンズ鏡筒及び光学装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のレンズ鏡筒10は、撮影光学系L1,L2,L3の光軸OAと交差する方向に開閉するバリア羽根50と、前記光軸OAと交差する方向に備えられた第1面16Aaを有し、光学系L1を保持して前記バリア羽根50に対して光軸OAに沿った方向に相対移動可能な光学系保持枠16と、前記第1面16Aaに対して相対移動可能な第2面44Cdを有し、前記光軸OAを中心として回転することにより前記バリア羽根50を開閉させる連動板44とを含み、前記第1面16Aaは、前記バリア羽根50が開いた状態において、前記第2面44Cdと当接せず前記光軸OA方向の移動が可能であり、前記バリア羽根50が閉じた状態において、前記第2面44Cdと当接し前記光軸OA方向の移動が制限されることを特徴とする。
【選択図】図6
Description
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載されたレンズ鏡筒(10)であって、前記第2面(44Cd)は、前記第1面(16Aa)と平行に備えられてい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2に記載されたレンズ鏡筒(10)であって、前記第1面(16Aa)及び前記第2面(44Cd)は、前記光軸(OA)と略直交する方向に備えられていることを特徴とするレンズ鏡筒(10)である。
請求項4に記載の発明は、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載されたレンズ鏡筒(10)であって、前記バリア羽根(50)が開いた状態において、前記第1面(16Aa)は、前記第2面(44Cd)よりも像側の位置から、前記第2面(44Cd)よりも物体側の位置に移動可能であることを特徴とするレンズ鏡筒(10)である。
請求項5に記載の発明は、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載されたレンズ鏡筒(10)であって、撮影状態において、前記光学系保持枠(16)の前記光学系(L1)は、前記バリア羽根(50)よりも物体側の位置に移動可能であることを特徴とするレンズ鏡筒(10)である。
請求項6に記載の発明は、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載されたレンズ鏡筒(10)であって、前記第2面(44Cd)は、前記連動板(44)に間隔を隔てて複数個所備えられていることを特徴とするレンズ鏡筒(10)である。
請求項7に記載の発明は、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載されたレンズ鏡筒(10)であって、前記バリア羽根(50)と前記連動板(44)との光軸(OA)方向の位置を規定するバリア筒(15)と、前記バリア筒(15)を案内する第1カム溝(17B)、及び、前記光学系保持枠(16)を案内する第2カム溝(17C)を有するカム筒(17)とを備えることを特徴とするレンズ鏡筒(10)である。
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載されたレンズ鏡筒(10)であって、収納状態と撮影状態との間における、前記バリア筒(15)の光軸(OA)方向の移動量は、前記光学系保持枠(16)の光軸(OA)方向の移動量よりも少ないことを特徴とするレンズ鏡筒(10)である。
請求項9に記載の発明は、請求項7又は請求項8に記載のレンズ鏡筒(10)であって、前記カム筒(17)は前記光軸(OA)と平行な第3面(17E)を有し、前記連動板(44)は前記光軸(OA)と平行な第4面(44Cb)を有し、前記カム筒(17)の回転によって前記第3面(17E)が前記第4面(44Cb)を押圧することにより、前記バリア羽根(50)が開放することを特徴とするレンズ鏡筒(10)である。
請求項10に記載の発明は、請求項1から請求項9のいずれか1項に記載されたレンズ鏡筒(10)を備える光学装置(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。
図1は、撮影待機状態のカメラ1の縦断面を概念的に示す図である。図2は、レンズ鏡筒10が沈胴状態(レンズ鏡筒がカメラ本体に収納された状態、縮筒状態)にあるカメラ1の縦断面を概念的に示す図である。
また、以下の説明では、特に言及しない限り、撮影光学系における固定光学系の光軸OAと平行な方向の移動を「直進」、光軸OA周りの移動を「回転」と称する。また、撮影光学系の光軸OAと平行な方向を「前後」とし、被写体側を「前面側」、結像面(撮像面)側を「背面側」とそれぞれ称する。
レンズ鏡筒10は、不使用時にはボディ部2に収納され、使用時にはボディ部2から突出すると共に焦点距離を変化(ズーミング)させることのできる、いわゆる沈胴式のズームレンズである。つまり、レンズ鏡筒10は、電力供給が停止している非影状態においては図2に示すようにボディ部2の内部に収縮収容され、電力が供給されると図1に示すようにボディ部2の前面側に突出して撮影待機状態となる。本実施形態の構成では、撮影待機状態はズームにおける広角端に設定されている。
センサユニット3は、CCD等の撮像素子3Aを備えている。センサユニット3は、撮像素子3Aの撮像面がレンズ鏡筒10の光軸OAと直交する姿勢で、CCD台4に固定されている。撮像面は、所定縦横比の横長(Y軸方向の長さよりX軸方向の長さが長い)に設定されている。センサユニット3は、レンズ鏡筒10によって撮像素子3Aの撮像面に結像された画像を電気信号に変換して出力する。
固定筒11は、光軸OA方向に所定長さの円筒状を呈しており、ボディ筐体2Aと一体に構成されている。
固定筒11の内周面には、回転筒12を移動駆動する回転筒駆動ヘリコイド溝11Aと、直進筒13の移動を案内する直進溝11Bとが形成されている。直進溝11Bと回転筒駆動ヘリコイド溝11Aとは、本実施形態では、例えば、それぞれ周方向に3条ずつ形成されている。
直進溝11Bは、光軸OAと平行に(Z軸方向に)形成されている。この直進溝11Bには、後述する直進筒13における直進案内突起13Cが、摺動移動可能に嵌合している。
回転筒12は、固定筒11の内周に摺動移動可能に嵌合する円筒状であって、光軸OA方向に所定長さに形成されている。
回転筒12の外周には、回転筒駆動ヘリコイド溝11Aに摺動移動可能に嵌合する駆動ピン12Aが突設されている。
回転筒12の背面側端部の外周には、駆動入力ギア12Bが形成されており、この駆動入力ギア12Bは、図示しないが沈胴・ズーム駆動モータとギアトレインを介して連繋している。これにより、回転筒12は、沈胴・ズーム駆動モータによって回転駆動されるようになっている。
直進連動溝12Cは、光軸OAと平行に形成されている。直進連動溝12Cには、後述するカム筒17に植設されたフォロアピン17Aが摺動移動可能に嵌合している。
上記のように構成された回転筒12は、図示しない沈胴・ズーム駆動モータによって回転駆動されると、その駆動ピン12Aが嵌合する固定筒11回転筒駆動ヘリコイド溝11Aによって直進操作される。つまり、回転筒12は、回転しつつ直進移動するようになっている。
直進筒13は、回転筒12の内周に摺動移動可能に嵌合する円筒状であって、光軸OA方向に所定長さに形成され、回転筒12に対して相対回転可能且つ直進方向には相対移動不能に構成されている。
直進筒13の内周には、直進溝13Aが光軸OAと平行に形成されている。この直進溝13Aには、後述する1群直進筒14の外周に突設された直進ガイド14Aが摺動移動可能に嵌合している。
さらに、直進筒13の背面側の端部には、直進案内突起13Cが外周側に突設されている。直進案内突起13Cは、固定筒11の直進溝11Bに摺動移動可能に嵌合している。
上記のように構成された直進筒13は、その直進案内突起13Cが固定筒11の直進溝11B嵌合しているため、回転筒12が回転しつつ直進移動するのに伴って、回転することなく回転筒12と共に直進移動する。
1群直進筒14は、直進筒13の内周に摺動移動可能に嵌合する円筒状であって、光軸OA方向に所定長さに形成されている。
1群直進筒14の外周には、直進ガイド14Aが形成されている。直進ガイド14Aは、直進筒13の直進溝13Aに摺動移動可能に嵌合している。
また、1群直進筒14は、その背面側の端部において、後述するカム筒17と、光軸OA方向には移動不能且つ相対回転は可能に係合している。
上記のように構成された1群直進筒14は、後述するカム筒17に対して相対回転可能且つ光軸OA方向には移動不能に設けられており、その直進ガイド14Aが直進筒13の直進溝13Aに嵌合しているため、回転することなくカム筒17と共に直進移動する。
バリア筒15は、1群直進筒14の内周に摺動移動可能に嵌合する円筒状であって、光軸OA方向に所定長さに形成されている。バリア筒15は、前述したように、開閉するバリア羽根を備えたバリア機構40の一部を構成している。
バリア筒15の内周には、レンズ案内溝15Bが光軸OAと平行に形成されている。このレンズ案内溝15Bには、後述する1群レンズ室16の外周に形成されたガイド突条16Bが摺動移動可能に嵌合している。
なお、このバリア筒15を含むバリア機構40については、後に詳述する。
1群レンズ室16は、バリア筒15の内周に摺動移動可能に嵌合する円筒状であって、光軸OA方向に所定長さに形成されている。1群レンズ室16は、その前面側の内周側に突設された鍔状の支持部16Aによって第1レンズ群L1を支持している。
1群レンズ室16の内周には、カムフォロア16Cが突設されている。このカムフォロア16Cは、後述するカム筒17の外周に形成されたレンズ室駆動カム溝17Cに摺動移動可能に嵌合している。
カム筒17は、1群レンズ室16の内周に摺動移動可能に嵌合する円筒状であって、光軸OA方向に所定長さに形成されている。
カム筒17の背面側端部近傍の外周には、フォロアピン17Aが突設されている。フォロアピン17Aは、直進筒13のカム孔13Bに摺動移動可能に嵌合してこれを貫通し、その先端が回転筒12の直進連動溝12Cに摺動移動可能に嵌合している。
また、カム筒17の前面縁には、バリア操作面17Eが形成されている。バリア操作面17Eは、前面側から見て反時計回り前方側に向かう面であって、周方向に等間隔で3箇所(120°間隔で)形成されている。このバリア操作面17Eは、後述するバリア機構40における連動板44の被操作・規制突起44Cに当接して連動板44を回動操作する。
また、カム筒17は、バリア操作面17Eが後述するバリア機構40における連動板44の被操作・規制突起44Cに当接して回動操作し、バリア機構40におけるバリア羽根50を開閉駆動操作する。
第2レンズ枠18は、カム筒17の内周に摺動移動可能に嵌合する円筒状であって、光軸OA方向に所定長さに形成され、その内周に、第2レンズ群L2を保持している。
第2レンズ枠18の外周には、第2レンズ枠カムフォロア18Aが突設されている。この第2レンズ枠カムフォロア18Aは、カム筒17の第2レンズ枠駆動カム溝17Dに摺動移動可能に嵌合している。
また、第2レンズ枠18の外周には、直進案内溝18Bが形成されている。この直進案内溝18Bには、後述する直進キー19のキー部19Bが摺動移動可能に嵌合している。
直進筒13は、その直進案内突起13Cが固定筒11の直進溝11B嵌合しているため、回転することなく回転筒12と共に直進移動する。
バリア筒15は、そのガイド突起15Aが1群直進筒14の直進ガイド溝14Bに嵌合しているため、回転することなく、その被駆動キー15Cが嵌合するカム筒17のバリア筒ヘリコイド溝17Bによって操作され、カム筒17の回転に伴って直進移動する。
第2レンズ枠18は、その第2レンズ枠カムフォロア18Aがカム筒17の第2レンズ枠駆動カム溝17Dによって操作され、直進案内溝18Bに直進キー19が嵌合していることから回転することなくカム筒17の回転に伴って直進移動する。
図2に示す沈胴状態では、回転筒12(直進筒13)と1群直進筒14の前面は一致した状態で固定筒11の前面から所定量突出する。また、バリア機構40の前面もこれらと略一致し、バリア羽根50は閉鎖状態となる。
これにより、撮影待機状態においては、第1レンズ群L1の前面がバリア羽根50よりも前面側に突出して広い写角が得られると共に、沈胴状態においてバリア羽根50の閉鎖が可能となっている。
つぎに、このバリア筒ヘリコイド溝17Bとレンズ室駆動カム溝17Cについて、図5および図6を参照して詳細に説明する。
このバリア筒ヘリコイド溝17Bには、バリア筒15の被駆動キー15Cが摺動移動可能に嵌合している。被駆動キー15Cは、図6(c)に示す沈胴状態から図6(a)に示す撮影待機状態との間では沈胴伸縮操作部17Baを移動し、さらに撮影待機状態より先のズーミングの際に伸長操作部17Bbを移動するように設定されている。つまり、バリア筒15は、沈胴状態から撮影待機状態の間では、カム筒17と共に前進移動するものの、カム筒17に対して前進移動はしない。撮影待機状態では、被駆動キー15Cは、図5および図6(a)に示すように、沈胴伸縮操作部17Baから伸長操作部17Bbに転向する部位に位置する。
つまり、カムフォロア16Cは、沈胴状態から撮影待機状態に至るまでに沈胴伸長操作部17Cbを移動するため、この沈胴伸長操作部17CbのX軸方向における変位分(図5中Xcで示す)、前面側に直進移動操作される。これにより、1群レンズ室16(第1レンズ群L1)は、沈胴状態から撮影待機状態の間で、カム筒17およびバリア筒15に対して前進移動する。
図7は、バリア枠41とバリア羽根50の分解図である。図8は外羽根51と、内羽根52を結像面側から見た斜視図であり、図9は外羽根51と、内羽根52を被写体側から見た図である。図10は、図3のA−A矢視に相当するバリア羽根50が開放状態の断面図である。図11は、図3のB−B矢視に相当するバリア羽根50が開放状態の断面図である。図12は、図11と対応するバリア羽根50が閉鎖状態の図である。図13は、図3のC−C矢視に相当する連動板44とバリア羽根50とが組み合わされた状態の図であって、(a)はバリア羽根50が開放状態を、(b)はバリア羽根50が閉鎖状態を、それぞれ示す。
バリア筒15の内周側には、前述したように、1群レンズ室16が配設され、1群レンズ室16の内周側にカム筒17が配設されている。
また、カム筒17の前面側所定位置には、前述したように、バリア操作面17Eが形成されている。
また、内羽根52の外側の縁の周方向略中央部には、外羽根51の被操作面51dを操作する操作凹部52dが形成されている。
被操作・規制突起44Cは、図4および図5に示すように、被操作突起部44Caと、レンズ規制突起部44Ccとを備えている。
このレンズ規制突起部44Ccは、バリア羽根50の開放不具合発生時において1群レンズ室16の移動規制部16Aaと協働してバリア羽根50への第1レンズ群L1の当接を防ぐ。この作用については後に詳述する。
その操作凹部52dで外羽根51の被操作面51bを押圧し、外羽根51を開放状態側に揺動操作する。
これにより、外羽根51と内羽根52とが重なって、開口部41Bの開口縁とバリア枠41の外周面との間に収容された開放状態となる。
すなわち、開放状態から、回転付勢バネ46の付勢力に抗して連動板44が図13(a)において時計回り(図4中の矢印Fとは逆方向)に回動操作されると、外羽根51および内羽根52を支持する支持軸43Aに対して固定ボス44Bが移動する。これにより、固定ボス44Bと内羽根52の係止・操作突起52bとの間に架設された揺動付勢バネ47を介して内羽根52が閉鎖側に揺動操作される。内羽根52が閉鎖側に揺動すると、その係止・操作突起52bが外羽根51の被操作面51bを押圧して、外羽根51を閉鎖側に揺動操作する。その結果、図13(b)に示すように、外羽根51と内羽根52とが開口部41Bを閉ざした閉鎖状態となる。
この沈胴状態においてバリア羽根50を閉鎖状態とする連動板44の回動操作は、カム筒17のバリア操作面17Eによって行われる。
このバリア機構40に対するカム筒17の相対回転によって、カム筒17のバリア操作面17Eが、連動板44の被操作・規制突起44Cを、バリア羽根50が閉鎖状態となるように回動操作するようになっている。すなわち、撮影待機状態から沈胴状態に移行する場合には、カム筒17は連動板44に対して図13において時計回り(図4において矢印Eとは逆方向)に回動し、カム筒17のバリア操作面17Eが連動板44の被操作・規制突起44Cを時計回りに回動操作して、沈胴状態では図13(b)に示すようにバリア羽根50を閉鎖状態とする。
この状態では、図6(a)に示すように、連動板44における被操作・規制突起44Cのレンズ規制突起部44Ccは、連動板44の回動によって1群レンズ室16における嵌挿孔16Dと対向する位置となり、被操作・規制突起44Cの全体が嵌挿孔16Dに嵌入する。
(1)レンズ鏡筒10は、沈胴状態ではバリア羽根50の背面側に位置する第1レンズ群L1の前面が、撮影待機状態では開放状態にあるバリア羽根50の内羽根52U,52Lより前面側に突出する。沈胴状態から撮影待機状態への移行操作が行われているにも拘わらず、バリア羽根50と連動する連動板44が自由位置に回動しないと、バリア筒15に対して前進する1群レンズ室16の移動規制部16Aaと、被操作・規制突起44Cのレンズ規制突起部44Cc(規制面44Cd)とが当接し、バリア筒15に対する1群レンズ室16の前進が規制される。
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、レンズ鏡筒10において最も前面側に位置する第1レンズ群L1の前面は、撮影待機時においてバリア羽根50を構成する内羽根52より前面側で外羽根51より背面側に位置する。しかし、この状態は、撮影待機時に限るものではなく、第1レンズ群L1が最も突出する際にこのような状態になる設定のレンズ鏡筒にも適用可能な。また、第1レンズ群L1の前面が外羽根51より前面側に突出する構成としても良い。
(2)沈胴およびズーム機構は、上記実施形態において説明した構成に限らず、適宜変更可能である。
(3)上記実施形態では、バリア羽根50が不開放時に1群レンズ室16の移動を規制する、1群レンズ室16の移動規制部16Aaと、連動板44における被操作・規制突起44Cの規制面44Cdとは、それぞれ光軸OAと直交する平面となっている。しかし、これらは必ずしも光軸OAと直交する平面である必要はなく、図5と対応する図14に示すように、光軸OAに対して所定角度で傾斜した平面であっても良い。さらに、対応する形状であれば、曲面や凹凸面としても良い。なお、図14中の各構成要素には、図5と同符号を付してある。
(4)上記実施形態は、デジタルスチルカメラに本願発明を適用した例である。本願発明における光学機器は、これに限らず、フィルムを用いるいわゆる銀塩スチルカメラ、ビデオカメラ、撮影機能付きの携帯電話、望遠鏡等であっても良い。
Claims (10)
- 撮影光学系の光軸と交差する方向に開閉するバリア羽根と、
前記光軸と交差する方向に備えられた第1面を有し、光学系を保持して前記バリア羽根に対して光軸に沿った方向に相対移動可能な光学系保持枠と、
前記第1面に対して相対移動可能な第2面を有し、前記光軸を中心として回転することにより前記バリア羽根を開閉させる連動板とを含み、
前記第1面は、前記バリア羽根が開いた状態において、前記第2面と当接せず前記光軸方向の移動が可能であり、前記バリア羽根が閉じた状態において、前記第2面と当接し前記光軸方向の移動が制限されることを特徴とするレンズ鏡筒。 - 請求項1に記載されたレンズ鏡筒であって、
前記第2面は、前記第1面と平行に備えられていることを特徴とするレンズ鏡筒。 - 請求項2に記載されたレンズ鏡筒であって、
前記第1面及び前記第2面は、前記光軸と略直交する方向に備えられていることを特徴とするレンズ鏡筒。 - 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載されたレンズ鏡筒であって、
前記バリア羽根が開いた状態において、前記第1面は、前記第2面よりも像側の位置から、前記第2面よりも物体側の位置に移動可能であることを特徴とするレンズ鏡筒。 - 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載されたレンズ鏡筒であって、
撮影状態において、前記光学系保持枠の前記光学系は、前記バリア羽根よりも物体側の位置に移動可能であることを特徴とするレンズ鏡筒。 - 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載されたレンズ鏡筒であって、
前記第2面は、前記連動板に間隔を隔てて複数個所備えられていることを特徴とするレンズ鏡筒。 - 請求項1から請求項6のいずれか1項に記載されたレンズ鏡筒であって、
前記バリア羽根と前記連動板との光軸方向の位置を規定するバリア筒と、
前記バリア筒を案内する第1カム溝、及び、前記光学系保持枠を案内する第2カム溝を有するカム筒とを備えることを特徴とするレンズ鏡筒。 - 請求項7に記載されたレンズ鏡筒であって、
収納状態と撮影状態との間における、前記バリア筒の光軸方向の移動量は、前記光学系保持枠の光軸方向の移動量よりも少ないことを特徴とするレンズ鏡筒。 - 請求項7又は請求項8に記載のレンズ鏡筒であって、
前記カム筒は前記光軸と平行な第3面を有し、
前記連動板は前記光軸と平行な第4面を有し、
前記カム筒の回転によって前記第3面が前記第4面を押圧することにより、前記バリア羽根が開放することを特徴とするレンズ鏡筒。 - 請求項1から請求項9のいずれか1項に記載されたレンズ鏡筒を備える光学装置。
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