JP2012048159A - Lens barrel and imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リードスクリューを用いた駆動機構を適用するレンズ鏡筒および撮像装置に関する。 The present invention relates to a lens barrel and an imaging apparatus to which a drive mechanism using a lead screw is applied.
従来の撮像装置におけるリードスクリューを適用する駆動機構を適用する通常の鏡枠進退機構は、フォーカスレンズ保持枠を進退駆動するフォーカス駆動ユニットは、撮影レンズ光軸方向に沿った軸心を有し、駆動モータによって回転駆動されるリードスクリューと、上記リードスクリューに螺合し、回転止め突起部を有するナットと、上記突起部が摺動可能に嵌入するガイド溝とを具備しており、上記フォーカスレンズ保持枠は、フォーカス駆動時、上記リードスクリューの回転駆動された場合、上記ナットに押圧される状態で撮影レンズ光軸方向に進退駆動される。なお、上記従来の鏡枠進退機構と類似の機構を適用するものとして、特許文献1が開示されたものがある。 A conventional lens frame advance / retreat mechanism that applies a drive mechanism that applies a lead screw in a conventional imaging device has a focus drive unit that advances and retracts the focus lens holding frame, and has an axis along the optical axis direction of the imaging lens, A lead screw that is rotationally driven by a drive motor; a nut that is screwed to the lead screw and has a rotation-preventing protrusion; and a guide groove into which the protrusion is slidably fitted. When the lead screw is driven to rotate during focus driving, the holding frame is driven back and forth in the direction of the photographic lens optical axis while being pressed by the nut. Note that Patent Document 1 is disclosed as a mechanism similar to the conventional lens frame advance / retreat mechanism.
また、リードスクリューを適用する駆動機構を適用するものとして、特許文献2に開示された像ブレ補正装置A1においては、図21〜23に示すように、第1モータ15の駆動力は、第1ビニオン16を回動させる。第1ピニオン16は、第1歯車17を介して第1リードスクリュー18を回動させる。このとき、第1リードスクリュー18に螺合する第1ナット19は、その回転規制部19aが基台10側の係合部位11p(図23参照)に係合していることで、自身の回転が規制されている。したがって、第1リードスクリュー18が回転するのに伴って、第1ナット19は、図21の矢印Yに沿う方向(第1の方向)に移動する。
In addition, in the image blur correction apparatus A1 disclosed in
第1ナット19には、第1移動枠11の第1係合部11cが当接しており、この両者の当接状態は、第1付勢ばねの付勢力により常に維持されている(図22参照)。つまり、第1付勢ばね13の付勢力は、第1移動枠11を基台10に対してY方向に付勢していることにより、第1係合部11cが第1ナット19の上面側(外側面)に常に当接している状態が維持されている。この状態で、上述したように第1モータ15の駆動制御がなされて、例えば、第1ナット19が、図22の矢印Y1方向に向けて移動すると、第1移動枠11は、第1付勢ばね13の付勢力によって第1係合部11cと第1ナット19との当接状態を維持しつつ、同方向(矢印Y1方向)に移動する。また、例えば、第1ナット19が、図3の矢印Y1方向とは反対方向に向けて移動すると、第1ナット19は、第1付勢ばね13の付勢力に抗して第1係合部11cに当接しつつ、これを押圧する。これにより、第1移動枠11は、同方向(矢印Y1方向とは反対方向)に移動する。
The first
上記従来の撮像装置のフォーカス駆動ユニットの場合、上記ガイド溝と上記ナットの突起部との間には嵌合ガタが不可欠であり、上記フォーカスレンズ保持枠の進退駆動時、上記嵌合ガタにて上記突起部と上記ガイド溝との衝突が繰り返され、騒音発生が避けられない。 In the case of the focus drive unit of the conventional imaging apparatus, a fitting backlash is indispensable between the guide groove and the protruding portion of the nut, and when the focus lens holding frame is driven forward and backward, the fitting backlash is used. The collision between the protrusion and the guide groove is repeated, and noise generation is unavoidable.
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであり、駆動動作中の騒音の少ない鏡枠進退機構、または、ブレ補正駆動機構等の駆動機構を備えた撮像装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an imaging apparatus including a drive mechanism such as a lens frame advance / retreat mechanism or a shake correction drive mechanism with less noise during driving operation. With the goal.
上記課題を解決するために本発明のレンズ鏡筒は、固定枠と、撮像レンズ光軸をもつフォーカスレンズ群を有する撮影光学系と、上記フォーカスレンズ群を保持するフォーカスレンズ保持枠と、上記固定枠の外周部に設けられ、上記フォーカスレンズ群のフォーカス駆動を行うためのフォーカスモータおよび回転伝達機構を含むフォーカス駆動ユニットと、を具備しており、上記回転伝達機構は、上記撮像レンズ光軸方向に沿った軸心を有しており、上記フォーカスモータにより回転駆動され、上記フォーカスレンズ保持枠を進退駆動するリードスクリューと、該リードスクリューに螺合し、光軸方向に対向して配され、突起部を備えた一対となるナットと、上記固定枠に設けられ、上記一対となるナットの回転を規制するために上記突起部が上記撮像レンズ光軸方向に摺動可能に嵌入するガイド溝部と、上記一対となるナットの間に配され、上記一対となるナットを互いに離間する方向に付勢し、かつ、上記一対となるナットを互いに相反する回転方向にも付勢する付勢部材とを備えている。 In order to solve the above problems, a lens barrel of the present invention includes a fixed frame, a photographing optical system having a focus lens group having an imaging lens optical axis, a focus lens holding frame for holding the focus lens group, and the fixed lens. A focus drive unit including a focus motor and a rotation transmission mechanism provided on the outer periphery of the frame for performing focus drive of the focus lens group, and the rotation transmission mechanism is in the optical axis direction of the imaging lens A lead screw that is rotationally driven by the focus motor and drives the focus lens holding frame forward and backward, and is screwed into the lead screw, and is arranged facing the optical axis direction, A pair of nuts with protrusions, and the protrusions provided on the fixed frame to restrict rotation of the pair of nuts The pair of nuts arranged between the guide groove portion slidably fitted in the optical axis direction of the imaging lens and the pair of nuts, urging the pair of nuts away from each other, and the pair of nuts And an urging member for urging them in the rotational directions opposite to each other.
本発明の撮像装置は、固定枠と、撮像レンズ光軸をもつフォーカスレンズ群を有する撮影光学系と、上記撮影光学系を経て形成される光学像を受けて画像データを生成する撮像素子と、上記固定枠に結合され、上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ベース部材と、上記ベース部材に配され、上記撮像素子を上記第一の方向に駆動する第一のモータおよび第一の回転伝達機構を含む第一駆動部と、上記第二の方向に駆動する第二のモータおよび第二の回転伝達機構を含む第二駆動部とを具備しており、上記第一の回転伝達機構および第二の回転伝達機構は、第一のモータおよび第二のモータにより回転駆動され、上記撮像素子を第一の方向および第二の方向に変位駆動するリードスクリューと、該リードスクリューに螺合し、突起部を備えた一対となるナットと、上記ナットの回転を規制するために上記突起部が摺動可能に嵌入する上記ベース部材に設けられたガイド溝部と、該一対となるナットの間に配され、該ナットを互いに離間する方向に付勢し、かつ、該一対となるナットを互いに相反する回転方向に付勢する付勢部材とを備えている。 An imaging apparatus of the present invention includes a fixed frame, a photographing optical system having a focus lens group having an imaging lens optical axis, an imaging element that receives an optical image formed through the photographing optical system and generates image data, A base member coupled to the fixed frame and supporting the image sensor so as to be displaceable in a first direction and a second direction orthogonal to the first direction within a plane parallel to the light receiving surface of the image sensor; A first motor that is disposed on the base member and that drives the imaging device in the first direction and includes a first rotation transmission mechanism, and a second motor that drives in the second direction And a second drive unit including a second rotation transmission mechanism, the first rotation transmission mechanism and the second rotation transmission mechanism are rotationally driven by the first motor and the second motor, The image sensor is arranged in a first direction and a second direction A lead screw that is displaced in a direction, a pair of nuts that are screwed into the lead screw and provided with a protrusion, and the base member into which the protrusion is slidably fitted to restrict rotation of the nut The guide groove provided in the guide and the pair of nuts are urged to urge the nuts in a direction away from each other and urge the pair of nuts in opposite directions of rotation. And a member.
本発明は、駆動動作中の騒音の少ない駆動機構を備えたレンズ鏡筒および撮像装置を提供することができる。 The present invention can provide a lens barrel and an imaging apparatus that include a drive mechanism that generates less noise during a driving operation.
本発明の一実施形態の撮像装置となるレンズ鏡筒について、図1〜19を用いて説明する。 A lens barrel serving as an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
本実施形態のレンズ鏡筒1は、正屈折力をもつ一群レンズ、負屈折力をもつ二群レンズ、正屈折力をもつ三群レンズ、正屈折力をもつ四群レンズ構成の撮影光学系を有し、非撮影状態で各移動鏡枠部材が繰り込まれる沈胴可能なレンズ鏡筒であって、さらに、該光学系の結像平面に移動可能な撮像素子を備えた像ブレ補正機能を有する撮像装置としてデジタルカメラに内蔵可能なものである。 The lens barrel 1 of the present embodiment includes a photographing optical system having a first group lens having a positive refractive power, a second group lens having a negative refractive power, a third group lens having a positive refractive power, and a fourth group lens having a positive refractive power. A retractable lens barrel in which each movable lens barrel member is retracted in a non-photographing state, and further has an image blur correction function including an image sensor that can move to the imaging plane of the optical system It can be built in a digital camera as an imaging device.
なお、以下の説明において、上記撮像光学系の撮影レンズ光軸を「O」で示す。該光軸O方向のうち、被写体側方向を前方とし、結像側方向を後方とする。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。光軸OおよびX方向に直交する方向(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。光軸Oと直交する平面をXY平面とする。 In the following description, the photographic lens optical axis of the imaging optical system is indicated by “O”. Among the optical axis O directions, the subject side direction is defined as the front, and the imaging side direction is defined as the rear. Further, the direction that is orthogonal to the optical axis O and viewed from the front side is the X direction that is the first direction, and the right direction is the + X side. A direction (vertical direction) perpendicular to the optical axis O and the X direction is a second direction, the Y direction, and in particular, the upward direction is the + Y side. A plane orthogonal to the optical axis O is defined as an XY plane.
レンズ鏡筒1は、沈胴状態にあるとき、図8に示すように各移動可能な枠部材が後述する固定枠13側に繰り込まれ、互いが密着に近い状態になり、鏡筒全長が短縮された状態にある。一方、レンズ鏡筒1が撮影可能なズームワイド状態およびズームテレ状態にあるときは、図9,10に示すように各移動可能な枠部材が光軸O方向前方に繰り出され、後述する一群枠4、カム枠5、回転枠11等が突出した状態になる。また、レンズ鏡筒1においては、後述する撮像素子96が光軸Oと直交するXY平面上を移動可能に支持されており、撮影時、デジタルカメラ側で検出される手ブレ検出信号に基づき、該手ブレを補正するように撮像素子96がXY平面上を変位制御される。
When the lens barrel 1 is in the retracted state, as shown in FIG. 8, each movable frame member is retracted to the fixed
レンズ鏡筒1の主要構成部材は、図1,2に示すように光軸O方向前方側から順次配置されており、後述する一群レンズ21の前面部を開閉するためのバリアユニット3と、一群レンズ21を保持するズームレンズ保持枠である一群枠4と、二群レンズ22を保持するズームレンズ保持枠である二群枠6と、一群枠4および二群枠6を進退駆動するためカム枠5と、後方側にシャッタ・絞りユニット8を備え、三群レンズ23を保持するズームレンズ保持枠である三群枠7と、上記一、二群枠の回転を規制するための枠部材であるフロートキー9と、カム枠5を進退駆動し、また、三群枠7とフロートキー9の回転を規制するための移動枠10と、カム枠5を回転駆動し、また、三群枠7を進退駆動するための回転枠11と、四群レンズ24を保持するフォーカスレンズ保持枠である四群枠12と、回転枠11を回転進退可能に支持し、移動枠10の回転を規制するための固定枠部材であり、カメラ本体側に固定支持された固定枠13と、回転枠11を回転駆動するズーム駆動ユニット50と、四群枠12を進退駆動するフォーカス駆動ユニット60と、ベース部材であるベース板14に組み付けられ、撮像素子96を保持し、該撮像素子96を光軸O方向と直交する平面上を変位駆動するためのブレ補正撮像ユニット90とを具備している。
1 and 2, the main constituent members of the lens barrel 1 are sequentially arranged from the front side in the optical axis O direction, and include a
固定枠13は、円筒形状部を有しており、内周部に各枠部材を収容し、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、四群枠用直進ガイド溝13bおよびナット用ガイド溝部13e(図14)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、円筒外周部右側に沿ってズーム駆動ユニット50が配され、円筒外周部左上にフォーカス駆動ユニット60が配されている。前面部には遮光リング35が固着される。
The
回転枠11は、円筒形状の枠部材であり、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。
The rotating
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。
When the
移動枠10は、円筒形状の枠部材であり、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方向には共に進退し、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。従って、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。
The moving
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。
A cam
フロートキー9は、円筒形状の枠部材であり、カム枠5に対して後端部がバヨネット結合しており、カム枠5に対して光軸O方向には共に進退し、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。
The
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。従って、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。
The
カム枠5は、円筒形状の枠部材であり、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。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,サブカム溝5bと、3本の二群枠用カム溝5cが設けられている。
The
一群枠用カム溝5a,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36,37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。
二群枠用カム溝5cは、溝幅の異なるカム溝からなり、レンズ鏡筒1が撮影可能なワイド状態からテレ状態にあっては、後述する二群枠6のカムフォロア39がカム溝5cのうち、隙間のないカム溝に嵌入し、沈胴状態にあるとき、カム溝5cのうち隙間のあるカム溝に嵌入する。これによってレンズ鏡筒1が沈胴状態にあるときの一群枠4と二群枠5間の詰まり状態が防止される。
The
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(図11)。従って、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。
The
なお、図10に示すような撮影可能なテレ状態にて、カム枠5が回転枠11とともに繰り出されているとき、カムフォロア5dは、移動枠10のカム溝10cの前方側の薄肉部位10d近傍に移動している(図1)。この状態で外部に露出している一群枠4、あるいは、カム枠5に対して前方方向への外力(引張力)が作用したとすると、カムフォロア5dを介して移動枠10の前方側の薄肉部位10dに上記外力が作用して、該薄肉部位10dを破損する可能性がある。しかし、本実施形態においては、上記前方外力を移動枠10の前端面が回転枠11の内側段部11e(図10)に当接する構造を採用していることから上記外力による移動枠10の薄肉部位10dを破損が防止される。
When the
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の撮影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。
The
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、ズームレンズ群である一群レンズ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。
The
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おり、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。
The
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、ズームレンズ群である二群レンズ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。
The
ガイド突部6aは、フロートキー9の直進ガイド溝9bに嵌入して、貫通し、カムフォロア39をカム枠5のカム溝5cに嵌合させる。従って、二群枠6は、カム枠5の回転、進退移動により回転規制状態のもとで進退移動する。
The
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、ズームレンズ群である三群レンズ23を保持しており、背面側内周部にシャッタ・絞りユニット8を光軸O方向に相対移動可能に支持している。また、前面側に三群レンズ押さえ板7aが固着されている。三群枠7の外方に突出した腕部にガイド突部7bが設けられ、該ガイド突部にカムフォロア41が固着されている(図3)。
The
三群枠7は、ガイド突部7bを移動枠10の直進ガイド溝10eに嵌入させ、貫通後、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。従って、三群枠7は、回転枠11の回転に伴って回転規制状態のもとで光軸O方向に進退移動する。
The
シャッタ・絞りユニット8には撮影光路を開閉するためのシャッタ羽根25と、撮影光量の調整を行うための絞り羽根26が組み込まれている。シャッタ・絞りユニット8と三群枠7と間には、圧縮バネ42が挿入されており、互いに離反する方向に付勢されている。
The shutter /
レンズ鏡筒1の撮影可能状態では、シャッタ・絞りユニット8と三群枠7とは、所定距離離間しているが、沈胴状態では、四群枠12によって圧縮バネ42が圧縮され、互いに略密着する状態になる。上記沈胴状態では、シャッタ羽根25と、絞り羽根26とが開放位置に駆動されており、その開放開口部に三群レンズ23の後部が進入する。これによって、シャッタ・絞りユニット8と三群枠7とのより密着に近い状態が得られる。さらに、四群レンズ24に極めて近接した状態となる。
When the lens barrel 1 is ready for photographing, the shutter /
二群枠6と三群枠7との間には、二、三群枠付勢用の付勢部材である円錐コイルバネ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8〜10)。上述のように二群枠6と三群枠7とが離間するように付勢されていることから、レンズ鏡筒1が沈胴状態を含み撮影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5c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のそれぞれの嵌合ガタ詰めがなされ、光軸O方向のガタのない状態での二群枠6と三群枠7の進退駆動が可能となる。
Between the
なお、円錐コイルバネ18は、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。二群枠6、三群枠7間に組み込む場合、大径側座巻き部を二群枠6の端面側に当て付けて配置される。レンズ鏡筒1が沈胴状態に繰り込まれた場合、図8に示すように円錐コイルバネ18は、圧縮され、密着に近い状態になるが、そのとき、折り曲げ部18aがあるために大径側座巻き部に対して隣り合う巻き線がは嵌り込んで復元しない状態が防止される。
In addition, the
四群枠12は、シャッタ・絞りユニット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、中央開口部にフォーカスレンズ群である四群レンズ24を保持しており、外方に延びる二つの腕部を有している。上記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、リードスクリュー挿入穴12bと、センサ遮蔽片部12dとが設けられている。
The
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つの微小円筒部からなり、固定枠13の直進ガイド溝13bに摺動可能に嵌入する。従って、四群枠12は、後述するフォーカス駆動ユニット60の駆動力によりリードスクリュー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。
A
なお、ガイド突部12cが上述のように幅方向2つの微小部分円筒部からなる。従って、四群枠12の寸法精度により僅かな光軸Oまわりの位置ずれがあったとしても固定枠13の直進ガイド溝13bに対してガイド突部12cの両円筒幅が当接することから片当たりのない良好な嵌合状態が維持される。
The
また、四群枠12に対して四群レンズ24の芯調整機構が適用され、例えば、ガイド軸65に偏心調整機構が組み込まれた場合、上述のようにガイド突部12cが微小部分円筒部で形成されていれば、芯調整による四群枠12の姿勢変化に対しても直進ガイド溝13bとガイド突部12cとの良好な嵌合状態を維持することができる。なお、ガイド突部12cは、微小部分円筒部に限らず幅方向に突出する2つの微小部分球面部であってもよい。
In addition, when the center adjustment mechanism of the
ズーム駆動ユニット50は、図2,14に示すように固定枠13の円筒外周部右側(図14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およびロングギヤ54とからなる。
As shown in FIGS. 2 and 14, the
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。
The
ズームモータ51は、固定枠13に支持され、ベース板14に装着される後述するX駆動モータ71とY駆動モータ81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。
The
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。
The
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。
The
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。
In the
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4〜6,14,19に示すようにステップ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、回転伝達機構59としてのガイド軸65、ギヤ列63、リードスクリュー66、一対となるナット64A,64B、ナット付勢用の付勢部材であるトーションバネ69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。
As described above, the
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、光軸Oと平行なガイド軸65、リードスクリュー66の軸端を支持する。
The
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。
The
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。
The
リードスクリュー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。リードスクリュー66にはトーションバネ69を介在した状態の一対となるナット64A,64Bが螺合する。
The
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を前方に付勢し、一対となるナットの一方のナット64Aに四群枠12のリードスクリュー挿入穴12bの端面部を当接させる。
The fourth group
一対となるナット64Aとナット64Bは、ともに同一形状を有しており、リードスクリュー66に螺合する雌ねじ部64aと、固定枠13の光軸O方向に沿ったガイド溝13e(図14)に摺動可能に嵌入する回転規制突起部64bと、回転規制突起部64bの光軸O方向前後面に設けられる凸部64c,64dとを備えている。
A pair of
トーションバネ69は、コイルバネ形状を有しており、ナット64Aとナット64B間に介在し、光軸O方向に圧縮された状態でリードスクリュー66に挿入され、さらに、バネフック部69a,69bをそれぞれナット64Aの凸部64dとナット64Bの凸部64cに懸架し、両者を離反させる状態で組み込まれる。
The
ナット64Aとナット64Bとは、トーションバネ69により互いに相反する回転方向に付勢され、かつ、互いに光軸O方向に離反する方向に付勢されて保持される。従って、ナット64Aとナット64Bとは、リードスクリュー66の停止時、回転時において、それぞれの回転規制突起部64bが固定枠13のガイド溝13eに対して回転方向のガタツキが生じない状態で光軸O方向に摺動可能に支持される。
The
なお、トーションバネ69のナット64Aとナット64Bの光軸O方向に離反する付勢力は、四群枠付勢バネ67による前方方向の付勢力に対して力量の格差が大きいことが望ましい。これは、四群枠12の光軸O方向の位置ずれの発生がなく、常に正しい位置を維持させるためである。また、上記トーションバネ69の光軸O方向の付勢力は、適切な程度に小さい方がリードスクリュー66の回転負荷上、好ましい。
It is desirable that the biasing force of the nut 64 </ b> A and the nut 64 </ b> B of the
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。
The
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。
Note that the rear end portion of the
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、リードスクリュー66が回転駆動され、一対となるナット64A,64Bが進退移動する。ナット64Aの後端面にリードスクリュー挿入穴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。また、一対となるナット64A,64Bの回転規制突起部64bは、固定枠13のガイド溝13eに対してガタツキの無い状態で摺動可能に嵌入している。
In the
ここで、レンズ鏡筒1の撮影光学系を構成する一、二、三、四群レンズについて説明すると、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。上記一群レンズ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。
Here, the first, second, third, and fourth group lenses constituting the photographing optical system of the lens barrel 1 will be described. The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
上述のように撮影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。
By composing the photographing optical system as described above, the combined system of the
また、三群レンズ23、四群レンズ24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。
Also in the composite system of the
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。
In addition, the composite system of the
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、第3レンズ群の主点を被写体よりにしやすくなり、変倍比も確保しやすい。 Therefore, it is easy to correct Petzval sum, coma aberration, lateral chromatic aberration, and spherical aberration near the wide end, and Petzval sum, coma aberration, and lateral chromatic aberration near the tele end. It becomes easy to do. In addition, the principal point of the third lens group can be more easily set than the subject, and the zoom ratio can be easily secured.
さらに、四群レンズ24は、1つの正レンズ成分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。
Furthermore, the
ブレ補正撮像ユニット90は、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。
The blur
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13では左下)の第一隅部14bと、右上(図13では左上)の第二隅部14cと、左上(図13では右上)の第三隅部14dと、左下(図13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(図13)を固定枠13側の位置決めピンに嵌入した状態で両者を固定する。
The
なお、第三隅部14dは、切り欠き部を有して、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の外周に沿った状態の部材配置用逃げ部になっている。該逃げ部は、レンズ鏡筒1が装着される上記デジタルカメラの三脚雌ネジ部を配置するための逃げ部となる。
The
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、付勢バネにより付勢された状態で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支持されている。
The
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、付勢バネにより付勢された状態で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支持されている。
The
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的ローパスフィルタまたは赤外線カット吸収フィルタの光学フィルタ97とを備えている。なお、近赤外シャープカットコートを上記光学的ローパスフィルタの表面に直接コーティングしてもよい。
The
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。
The
X駆動ユニット70は、ベース板14の右上の第一隅部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12)。このX駆動ユニット70は、X駆動ユニット支持板72と、ステップモータからなる第一のモータであるX駆動モータ71と、第一の回転伝達機構77としての該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、中間ギヤ73が固着され、X方向に沿ったリードスクリュー74、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。なお、PI76の位置検出器に替えて、フォトリフレクタまたはホール素子と扁平な永久磁石の組み合わせによる初期位置検出を行う位置検出器を配することも可能である。
The
ナット75は、X枠16に対して回転規制状態のもとでリードスクリュー74に螺合し、かつ、該ナットの突起部75bをベース板14に設けられるX方向のガイド溝14hに嵌入させた回転規制状態でスライド可能に支持されており、上記付勢バネの付勢力を受けてX枠16のU字状切り欠き部16bに当接している。従って、ブレ補正動作時にX駆動モータ71が回転駆動されるとリードスクリュー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。
The nut 75 is screwed into the lead screw 74 under the rotation restriction state with respect to the
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第二のモータであるY駆動モータ81と、第二の回転伝達機構87としての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、中間ギヤ83が固着され、Y方向に沿ったリードスクリュー84、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。
The
ナット85は、Y枠15に対して回転規制状態のもとでリードスクリュー84に螺合し、かつ、ナット突起部をベース板14に設けられるY方向のガイド溝に嵌入させた回転規制状態でスライド可能に支持されており、上記付勢バネの付勢力を受けてY枠15のU字状切り欠き部15bに当接している。従って、ブレ補正動作時にY駆動モータ81が回転駆動されるとリードスクリュー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。
The
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、デジタルカメラの電源スイッチオン直後、I86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。
In the shake
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を第一隅部14bに配置し、Y駆動ユニット80を第二隅部14cに配置することも可能である。
In the shake
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、または、黒色以外の、例えば、シルバー色とし、固定枠13およびベース板14の外装色を黒色以外の色、例えば、シルバー色、または、黒色とする。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。
In the lens barrel 1 described above, the exterior color of the
次に、レンズ鏡筒1の各構成ユニットの電気制御要素と上記デジタルカメラの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2,14〜18を用いて説明する。 Next, the arrangement of an FPC (flexible printed circuit board) for electrical connection between the electrical control elements of the constituent units of the lens barrel 1 and the control unit of the digital camera will be described with reference to FIGS. .
レンズ鏡筒1に備えられる電気接続用FPCは、ズーム、フォーカス駆動ユニット50,60、シャッタ・絞り制御ユニット8と上記カメラ側電気制御部との電気接続を行うためのFPC101と、X,Y駆動ユニット70,80と上記カメラ側電気制御部との電気接続を行うためのFPC102と、撮像素子ユニット95と上記カメラ側電気制御部との電気接続を行うためのFPC103からなる。
The FPC for electrical connection provided in the lens barrel 1 is an
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、フォーカス位置検出用PIコネクタ部101fと、フォーカスモータコネクタ部との接続延出部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、さらに、ズーム位置検出用PI用コネクタおよびPR用コネクタを備えている(図2)。
The
FPC101においては、図12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の上部外周部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の上方外周を挿通後、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の上方外周を挿通後、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の上方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をカメラ電気制御部(図示せず)に接続される。
In the
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)。
The
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がカメラ電気制御部(図示せず)に接続される。
In the
FPC103は、撮像素子実装接続部103aと、撮像素子96をXY平面上の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)。
The
FPC103においては、撮像素子96に実装接続部103aを接続後、ベース板14のFPC折り曲げ部収納凹部14f(図8)に収納される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がカメラ電気制御部(図示せず)に接続される。
In the
上述した構成を有する本実施形態のレンズ鏡筒1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。 A retracting operation, a feeding operation, a blur correction operation, and the like in the lens barrel 1 of the present embodiment having the above-described configuration will be described.
レンズ鏡筒1は、図8に示す沈胴状態からの繰り出し動作によって図9、10に示す撮影可能なワイド状態、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、繰り出しにともなって、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、三群枠7、シャッタ・絞りユニット8がそれぞれ、測距信号に基づいたズーム位置に移動する。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、レンズ鏡筒1は、撮影可能な状態となる。
The lens barrel 1 is set in the wide-angle or tele-photographable state shown in FIGS. 9 and 10 by the extension operation from the retracted state shown in FIG. Specifically, the
また、ブレ補正撮影時には、撮像素子96の露光を行うに際して、上記デジタル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き、上記デジタルカメラの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。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より手ブレのない撮像信号が出力される。
Further, at the time of blur correction shooting, when the
レンズ鏡筒1において、上記撮影可能な状態から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可能な枠部材を固定枠13側に繰り込み、沈胴状態とするが、その沈胴状態では移動可能な各枠部材は、それぞれが密着、または、密着に極めて近い状態とし、一群レンズ22〜四群レンズ23も互いに密着に近い状態にする。従って、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。
When the lens barrel 1 is retracted from the shootable state to the retracted state, each movable frame member is retracted to the fixed
また、前述したようにレンズ鏡筒進退駆動のためのズーム駆動ユニット50を固定枠13の外周部の右側方に配置し、フォーカス駆動ユニット60を固定枠13の外周部の左上に配置する。さらに、ブレ補正のためのX駆動ユニット70、Y駆動ユニットをベース板14の右側上下隅部であって、固定枠13の外周部右側方のズームモータ51の上下にデットスペースが生じないように配置する。
Further, as described above, the
ズーム駆動ユニット50、フォーカス駆動ユニット60、シャッタ・絞りユニット8とカメラ制御部とを接続するためのFPC101と、X駆動ユニット70、Y駆動ユニットとカメラ制御部とを接続するためのFPC102とを固定枠13の外周部の上下に沿ってカメラ制御部側に向けて延出配置する。これらの配置構造によりブレ補正撮像ユニット90を含むレンズ鏡筒1が占める光軸O方向の投影面積を減らすことができ、撮像装置としてのレンズ鏡筒1の小型化が実現できる。
The
さらに、フォーカス駆動ユニット60の回転伝達機構59において、リードスクリュー66に螺合するナットとして一対となるナット64A,64Bを適用し、該ナット64A,64B間に該ナットを回転付勢するトーションバネ69を挿入し、ナット64A,64Bのそれぞれの回転規制突起部64bを固定枠13のガイド溝13eに嵌入させる構成を採用した。従って、回転規制突起部64bとガイド溝13eとのガタツキが無い状態でナット64A,64Bが光軸O方向に進退駆動可能となり、回転規制突起部64bとガイド溝13eとの嵌合部における騒音発生が軽減される。一対となるナット64A,64Bは、前述したように同一形状の部材を適用することから、従来の単一のナットを使用する場合に比べて、部品の種類の増加はない。
Further, in the
なお、フォーカス駆動ユニット60の回転伝達機構59における一対となるナット64A,64Bのそれぞれの回転規制突起部64bを嵌入させる固定枠13のガイド溝としてガイド溝13eの他に図14に示すように別のガイド溝13fを設け、それぞれの回転規制突起部64bを嵌入させるガイド溝を選択可能にすることによってトーションバネ69の回転付勢力の調整、あるいは、四群枠12の進退位置微調整が可能になる。
As shown in FIG. 14, in addition to the
回転伝達機構59に適用したトーションバネ69は、コイルバネ形状であるが、これに替えて、例えば、U字形状の板バネを適用することも可能であり、この場合、組み立て性が改善される。
The
また、上述した第一の駆動部であるX駆動ユニット70の第一の回転伝達機構77に対する変形例として図20に示す構成を有する第一の回転伝達機構77Aを提案することも可能である。この変形例の第一の回転伝達機構77Aは、前述したフォーカス駆動ユニット60の回転伝達機構59と類似の構成を有する機構であって、リードスクリュー74の他にリードスクリュー74に螺合するナットとして一対となるナット78A,78Bとトーションバネ79とを備えている。
Moreover, it is also possible to propose the 1st
一対となるナット78A,78Bは、ともに同一形状を有しており、リードスクリュー74に螺合する雌ねじ部78aと、ベース板14のX方向に沿ったガイド溝14h(図2)に摺動可能に嵌入する回転規制突起部78bと、回転規制突起部78bのX方向両端面に設けられる凸部78c,78dとを有している。
The pair of
トーションバネ79は、ナット78Aとナット78B間に介在し、X方向に圧縮された状態でリードスクリュー74に挿入され、さらに、バネフック部79a,79bをそれぞれナット78Aの凸部78dとナット78Bの凸部78cに懸架し、両者を離反させる状態で組み込まれる。
The torsion spring 79 is interposed between the
ナット78Aとナット78Bとは、トーションバネ79により互いに相反する回転方向に回転付勢され、かつ、互いにX方向に離反する方向に付勢されて保持される。従って、ナット78Aとナット78Bとは、リードスクリュー74の停止および回転時において、それぞれの回転規制突起部78bがベース板14のガイド溝14hに対して回転方向のガタツキの無い状態でX方向に移動可能に支持する。
The
この変形例の回転伝達機構77Aにおいては、X駆動モータ71の回転にともないリードスクリュー74が回転駆動され、一対となるナット78A,78Bがともに進退移動する。その移動に応じてX枠16がX方向に変位する。そのとき、一対となるナット78A,78Bの回転規制突起部78bは、ベース板14のガイド溝14hとガタの無い状態で摺動可能に嵌入しており、ガイド溝でのガタによる騒音の発生が防止される。
In the
同様に上述した第二の駆動部であるY駆動ユニット80の第二の回転伝達機構87に対する変形例として第二の回転伝達機構87Aを提案することもできる。この第二の回転伝達機構87Aは、図20に示すように上述した変形例の第一の回転伝達機構77Aと同様の構成を有しており、リードスクリュー84の他に該リードスクリュー84に螺合するナットとして一対となるナット85A,85Bとトーションバネ89とを備えている。第二の回転伝達機構87Aは、第一の回転伝達機構77Aと同様に作用し、一対となるナット85A,85Bがともに進退移動することでY枠15がY方向に変位し、同様の効果を奏する。
Similarly, a second
さらに、フォーカス駆動ユニット60に適用したの回転伝達機構59と類似の構成は、デジタルカメラ等の撮像装置にて撮影レンズ光軸が屈曲している折り曲げ撮影光学系を採用するものでリードスクリューを用いたフォーカス駆動ユニットの回転伝達機構に対しても適用可能である。
Further, a configuration similar to the
この発明は、上記各実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記各実施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。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention at the stage of implementation. Further, the above embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements.
上述のように本発明のレンズ鏡筒および撮像装置は、駆動動作中の騒音の少ないリードスクリューを適用する駆動機構を備えたレンズ鏡筒および撮像装置として利用が可能である。 As described above, the lens barrel and the image pickup apparatus of the present invention can be used as a lens barrel and an image pickup apparatus provided with a drive mechanism that applies a lead screw with low noise during driving operation.
12…四群枠(フォーカスレンズ保持枠)
13…固定枠
13e…ガイド溝(ガイド溝部,回転伝達機構)
14…ベース板(ベース部材)
14h…ガイド溝(ガイド溝部,第一の回転伝達機構)
24…四群レンズ(撮影光学系、フォーカスレンズ群)
59…回転伝達機構
60…フォーカス駆動ユニット
61…フォーカスモータ
64A,64B…一対となるナット(回転伝達機構)
64b…回転規制用突起部(突起部,回転伝達機構)
66…リードスクリュー(回転伝達機構)
69…トーションバネ(付勢部材,回転伝達機構)
70…X駆動ユニット(第一駆動部)
71…X駆動モータ(第一のモータ)
74…リードスクリュー(第一の回転伝達機構)
77A…第一の回転伝達機構
78A,78B…一対となるナット(第一の回転伝達機構)
78b…回転規制用突起部(突起部,第一,二の回転伝達機構)
79…トーションバネ(付勢部材,第一の回転伝達機構)
80…Y駆動ユニット(第二駆動部)
81…Y駆動モータ(第二のモータ)
84…リードスクリュー(第二の回転伝達機構)
87A…第二の回転伝達機構
85A,85B…一対となるナット(第二の回転伝達機構)
89…トーションバネ(付勢部材,第二の回転伝達機構)
O…光軸(撮影光学系の光軸)
X…第一の方向
Y…第二の方向
12 ... Four-group frame (focus lens holding frame)
13 ... fixed
14 ... Base plate (base member)
14h ... guide groove (guide groove, first rotation transmission mechanism)
24. Four-group lens (imaging optical system, focus lens group)
59 ...
64b ... Rotation restricting projection (projection, rotation transmission mechanism)
66 ... Lead screw (rotation transmission mechanism)
69 ... Torsion spring (biasing member, rotation transmission mechanism)
70 ... X drive unit (first drive unit)
71 ... X drive motor (first motor)
74 ... Lead screw (first rotation transmission mechanism)
77A ... first
78b ... Rotation restricting protrusion (protrusion, first and second rotation transmission mechanism)
79 ... Torsion spring (biasing member, first rotation transmission mechanism)
80 ... Y drive unit (second drive unit)
81 ... Y drive motor (second motor)
84 ... Lead screw (second rotation transmission mechanism)
87A ... second
89 ... Torsion spring (biasing member, second rotation transmission mechanism)
O ... Optical axis (optical axis of the photographic optical system)
X ... first direction Y ... second direction
Claims (2)
撮像レンズ光軸をもつフォーカスレンズ群を有する撮影光学系と、
上記フォーカスレンズ群を保持するフォーカスレンズ保持枠と、
上記固定枠の外周部に配され、上記フォーカスレンズ群のフォーカス駆動を行うためのフォーカスモータおよび回転伝達機構を含むフォーカス駆動ユニットと、
を具備しており、上記回転伝達機構は、上記撮像レンズ光軸方向に沿った軸心を有しており、上記フォーカスモータにより回転駆動され、上記フォーカスレンズ保持枠を進退駆動するリードスクリューと、該リードスクリューに螺合し、対向して配され、突起部を備えた一対となるナットと、上記固定枠に設けられ、上記一対となるナットの回転を規制するために上記突起部が上記撮像レンズ光軸方向に摺動可能に嵌入するガイド溝部と、上記一対となるナットの間に配され、上記一対となるナットを互いに離間する方向に付勢し、かつ、上記一対となるナットを互いに相反する回転方向にも付勢する付勢部材とを備えていることを特徴とするレンズ鏡筒。 A fixed frame,
An imaging optical system having a focus lens group having an imaging lens optical axis;
A focus lens holding frame for holding the focus lens group;
A focus drive unit that is disposed on an outer peripheral portion of the fixed frame and includes a focus motor and a rotation transmission mechanism for performing focus drive of the focus lens group;
The rotation transmission mechanism has an axis along the optical axis direction of the imaging lens, is driven to rotate by the focus motor, and advances and retracts the focus lens holding frame; A pair of nuts that are screwed into the lead screw and arranged opposite to each other and provided with projections, and the projections are provided on the fixed frame, and the projections are used to regulate the rotation of the pair of nuts. A guide groove portion that is slidably fitted in the lens optical axis direction and the pair of nuts, urges the pair of nuts away from each other, and the pair of nuts mutually A lens barrel comprising a biasing member that biases in opposite directions of rotation.
撮像レンズ光軸をもつフォーカスレンズ群を有する撮影光学系と、
上記撮影光学系を経て形成される光学像を受けて画像データを生成する撮像素子と、
上記固定枠に結合され、上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ベース部材と、
上記ベース部材に配され、上記撮像素子を上記第一の方向に駆動する第一のモータおよび第一の回転伝達機構を含む第一駆動部と、上記第二の方向に駆動する第二のモータおよび第二の回転伝達機構を含む第二駆動部と、
を具備しており、上記第一の回転伝達機構および第二の回転伝達機構は、第一のモータ、または、第二のモータにより回転駆動され、上記撮像素子を第一の方向、または、第二の方向に変位駆動するリードスクリューと、該リードスクリューに螺合し、突起部を備えた一対となるナットと、上記一対のナットの回転を規制するために上記突起部が摺動可能に嵌入する上記ベース部材に設けられたガイド溝部と、該一対となるナットの間に配され、該ナットを互いに離間する方向に付勢し、かつ、該一対となるナットを互いに相反する回転方向に付勢する付勢部材とを備えていることを特徴とする撮像装置。 A fixed frame,
An imaging optical system having a focus lens group having an imaging lens optical axis;
An image sensor that receives an optical image formed through the photographing optical system and generates image data;
A base member coupled to the fixed frame and supporting the image sensor so as to be displaceable in a first direction and a second direction orthogonal to the first direction within a plane parallel to the light receiving surface of the image sensor;
A first motor that is disposed on the base member and that drives the imaging device in the first direction and includes a first rotation transmission mechanism, and a second motor that drives in the second direction And a second drive unit including a second rotation transmission mechanism;
The first rotation transmission mechanism and the second rotation transmission mechanism are rotationally driven by the first motor or the second motor, and the image sensor is moved in the first direction or the second direction. A lead screw that is displaced in two directions, a pair of nuts that are screwed into the lead screw and provided with projections, and the projections are slidably fitted to restrict rotation of the pair of nuts. The guide groove provided in the base member and the pair of nuts are arranged to urge the nuts in a direction away from each other, and the pair of nuts in a rotational direction opposite to each other. An image pickup apparatus comprising an urging member for urging.
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JP2010192733A JP2012048159A (en) | 2010-08-30 | 2010-08-30 | Lens barrel and imaging apparatus |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016012032A (en) * | 2014-06-28 | 2016-01-21 | 日本電産コパル株式会社 | Lens driving device |
JP2017173426A (en) * | 2016-03-22 | 2017-09-28 | キヤノン株式会社 | Lens barrel and lens device having the same,as well as imaging device |
CN114872361A (en) * | 2016-11-07 | 2022-08-09 | 大陆汽车有限公司 | Linear drive device |
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2010
- 2010-08-30 JP JP2010192733A patent/JP2012048159A/en active Pending
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