JP2012063386A - レンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

【課題】１工程で退避レンズ枠を退避・沈胴させ、沈胴長を短縮することを可能にしたレンズ鏡筒を提供すること。
【解決手段】複数のレンズユニットを光軸に沿って移動させることで焦点距離を変更でき、また収納状態に沈胴可能なレンズ鏡筒である。複数のレンズユニットのうちの１つである退避レンズユニット４００が、撮影位置と退避位置との間で所定軸の回りで回転可能に固定部４０１に対して取り付けられた退避レンズ枠４０３で保持された退避レンズ４０２を含む。所定軸は、光軸から離れた位置に、光軸と略直角となる様に配置されると共に、光軸の方向において、撮影位置の退避レンズ４０２よりも、被写体の来る前面側とは反対の後面側に配置されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、レンズ鏡筒に関し、特に、撮影状態と収納状態（沈胴状態）との切り換えが可能なズームレンズ鏡筒などに関するものである。

従来、カメラの厚みを薄くするために、光学要素の収納状態における短縮化が可能なレンズ鏡筒が提供されている。特許文献１では、次の様な例が開示されている。この例は、退避枠と変位枠と駆動手段とを備えている。退避枠は、撮影状態では光軸上に位置し、収納状態では光軸から退避した退避位置に位置する。変位枠は、光軸方向で退避枠と隣接して配置され、撮影状態と収納状態との変化に伴い光軸方向に変位する。そして、駆動手段は、撮影状態から収納状態へと移行するに際し、変位枠と退避枠との光軸方向の間隔を変化させる。

また、特許文献２には、複数のレンズ枠のうち少なくとも１つのレンズ枠を、沈胴時に光軸上位置から光軸方向に対して略直角な方向に屈曲した退避位置に退避させる例が開示されている。

特開２００８−１７０６５０号公報 特開２００７−０３３９６１号公報

しかしながら、上述の特許文献１の技術では、退避枠は周方向に退避してから光軸方向に移動しなければならないため、移動に２工程かかってしまう。また、構造が複雑になってしまう。上述の特許文献２の技術では、１工程で退避できるが、光軸から退避させるレンズが大きいと、沈胴時のレンズ全長を短縮することができなくなってしまう。

そこで、本発明の目的は、１工程でレンズ枠を退避・沈胴させ、レンズ鏡筒の沈胴長を短縮することを可能にしたレンズ鏡筒を提供することである。

上記目的を達成するために、複数のレンズユニットを光軸に沿って移動させることで焦点距離を変更でき、また収納状態に沈胴可能な本発明のレンズ鏡筒は、次の特徴を有する。すなわち、本発明のレンズ鏡筒では、前記複数のレンズユニットのうちの１つである退避レンズユニットが、撮影位置と退避位置との間で所定軸の回りで回転可能に固定部に対して取り付けられた退避レンズ枠で保持された退避レンズを含む。そして、前記所定軸は、前記光軸から離れた位置に、前記光軸と略直角となる様に配置されると共に、前記光軸の方向において、撮影位置の前記退避レンズよりも、被写体の来る前面側とは反対の後面側に配置されている。

本発明によれば、退避レンズ枠が上記の如き所定軸の回りで回転可能であるので、退避レンズ枠と退避レンズを１工程で光軸より退避させると共にその光軸方向の位置を後面側に移動させられる。従って、比較的構造が簡単で沈胴長の短いレンズ鏡筒を提供することができる。

撮影状態における退避レンズユニットの正面図。 図１におけるＸ−Ｘ断面図。 退避レンズユニットの分解斜視図。 レンズ鏡筒の撮影状態における断面図。 退避レンズユニットの撮影状態から退避状態への移行図。 沈胴状態における退避レンズユニットの正面図。 レンズ鏡筒の沈胴状態における断面図。

本発明のレンズ鏡筒は、光軸から離れた位置に光軸と略直角となる様に配置されると共に光軸方向において撮影位置の退避レンズよりも後面側に配置されたシャフトなどで規定される所定軸を中心に退避レンズを回転させ退避位置に退避させることを特徴とする。本発明者は、この様に所定軸を設定すれば、退避レンズ枠と退避レンズを１工程で光軸より退避させると共にその光軸方向の位置を後面側に移動させられることを見出した。こうした考え方に基づき、本発明のレンズ鏡筒は、課題を解決するための手段のところで述べた様な基本的な構成を有する。

以下に、本発明の実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
（実施例１）
複数のレンズユニットを光軸に沿って移動させることで焦点距離を変更でき、また収納状態に沈胴可能な実施例１のレンズ鏡筒を説明する。まず、図１〜図３を参照して、本実施例における退避レンズユニットの構成について説明する。図１〜図３に示す様に、退避レンズユニット４００は、固定部であるベース４０１、退避レンズ４０２、退避レンズ４０２を保持する退避レンズ枠４０３、所定軸を規定するシャフト４０４、スプリング４０５から構成されている。これは、退避レンズ枠４０３を所定軸の回りで回転可能とする構成として比較的簡単なものである。

ベース４０１には、露光用開口部を開閉して光量を調整する光量調整部材４０６が構成され、光量調整部材４０６は径方向外側に突出して設けられたカムピン４０８を有している。光量調整部材４０６は撮影位置の退避レンズ４０２よりも後面側に配置されて、コンパクトな構成となっている。また、ベース４０１には、シャフト４０４が圧入される穴４０９が形成されている。穴４０９に圧入されたシャフト４０４は、退避レンズユニット４００の正面から見て光軸１０１から距離Ｙだけ離れた位置に、光軸１０１と略直角となる様に配置される。これと共に、光軸１０１の方向において、撮影位置の退避レンズ４０２よりも撮像素子１０２側に配置される。つまり、シャフト４０４をこうした位置に配置する様に穴４０９が形成されている。ここで、撮像素子１０２側とは、被写体の来る前面側とは反対の後面側ということである。退避レンズ枠４０３には、退避レンズ４０２が固定され、退避レンズ枠４０３を駆動させるためのギア部４１０が設けられている。ギア部４１０の中央には、シャフト４０４が挿入・嵌合する穴４１１が設けられている。

退避レンズユニット４００において、シャフト４０４はスプリング４０５と退避レンズ枠４０３に設けた穴４１１とベース４０１に設けた穴４０９に挿入される。このことで、退避レンズ４０２を保持する退避レンズ枠４０３は、ベース４０１に対して上記所定軸の回りで回転可能に保持される。すなわち、退避レンズ枠４０３は、撮影位置と退避位置との間で上記所定軸の回りで回転可能にベース４０１に対して取り付けられている。また、スプリング４０５は、シャフト４０４と同軸上に設けられ、撮影状態において、退避レンズ枠４０３に対して、ベース４０１に当接する方向（光軸方向）の付勢力を加え、退避レンズ枠４０３を所定の撮影位置に保持する。つまり、レンズ鏡筒が撮影状態のとき、退避レンズ枠４０３は、スプリング４０５の反力によりベース４０１に付勢されて確実に撮影位置に固定される。

次に、本実施例のレンズ鏡筒の全体について説明する。図４は本実施例のレンズ鏡筒の撮影状態を示す。退避レンズユニット４００の被写体側（前面側）には、第１レンズユニット２００、第２レンズユニット３００が配置されている。また、退避レンズユニット４００の後面側には、第４レンズユニット５００、撮像素子１０２が位置しており、第４レンズユニット５００と撮像素子１０２の間には光学部品１０３が配置されている。この様に、退避レンズユニット４００は、複数のレンズユニットのうち、もっとも後面側のレンズユニット以外のレンズユニットである。これにより、レンズ鏡筒の沈胴長を効果的に短くすることができる。

また、第２カム筒６１１が配置され、これには、外周面から径方向外側に突出して設けられたカムピン６１２と、光軸１０１方向の後方領域外周面に形成された弧状のギア部６１３が設けられている。その内周面には、第１カム筒６０１及び退避レンズユニット４００にカム作用を及ぼすそれぞれのカム溝６１４が形成されている。前方のカム溝６１４には、第１カム筒６０１の外周面から径方向外側に突出して設けられたカムピン６２０が挿入され、後方のカム溝６１４には、光量調整部材４０６のカムピン４０８が挿入されている。また、第２カム筒６１１は、内周面に、相対的に回転可能かつ固定筒６００に回転規制されつつ、第１カム筒６０１及び退避レンズユニット４００の回転を規制し、これらを光軸１０１方向へ案内する第２ガイド筒６１５等を備えている。尚、カムピン６１２は、固定筒６００の内周面に形成されたカム溝６１６に挿入されており、第２カム筒６１１は、回転させられると、光軸１０１方向に往復動する様になっている。

第１レンズユニット２００は、レンズ２０１を保持する円筒状の第１レンズ枠２０２、第１レンズ枠２０２の外周面から径方向外側に突出すると共に外周方向において等角度の間隔で設けられたカムピン２０３を備えている。第１レンズユニット２００は、内周面に、相対的に回転可能かつ第２ガイド筒６１５に回転規制されつつ、第１レンズユニット２００及び第２レンズユニット３００の回転を規制し、光軸方向へ案内する第１ガイド筒６１７等を備えている。カムピン２０３は、第１カム筒６０１のカム溝６１８に挿入されており、第１カム筒６０１が回転すると、第１レンズユニット２００は、その回転が第１ガイド筒６１７により規制されつつ、光軸１０１方向において前方に繰り出し、また後方に沈胴する。

第２レンズユニット３００は、第１レンズユニット２００の後方に配置されており、レンズ３０１を保持する円筒状の第２レンズ枠３０２を備えている。また、第２レンズ枠３０２の外周面から径方向外側に突出すると共に外周方向において等角度の間隔で設けられたカムピン３０３を備えている。カムピン３０３は、第１カム筒６０１のカム溝６１９に挿入されており、第１カム筒６０１が回転すると、第２レンズユニット３００は、その回転が第１ガイド筒６１７により規制されつつ、光軸１０１方向において前方に繰り出し、また後方に沈胴する。

以上の構成により、第２カム筒６１１が一方向に回転しつつ、光軸１０１方向の被写体側に繰り出し、第２カム筒６１１及び退避レンズユニット４００が、第２カム筒６１１のカム溝６１４の作用により、沈胴位置から被写体側に向けて繰り出す。また、第１レンズユニット２００及び第２レンズユニット３００も、第１カム筒６０１のカム溝６１８、６１９の作用により、沈胴位置から被写体側に向けて繰り出す。尚、レンズ鏡筒は、第１カム筒６０１及び第２カム筒６１１の作用により、適宜、レンズユニット相互間の距離が調整されてズーミングが行われる。

次に、本実施例の撮影状態から沈胴状態（収納状態）へと移行する過程について説明する。図５に示す様に、退避レンズユニット４００が撮影状態から沈胴状態へ移行するとき、鏡筒構成部品の１つであるセンサー枠６０３に設けられたラック部６０４と退避レンズ枠４０３に設けられたギア部４１０が当接する（図５ｂ）。更に沈胴が進むと、退避レンズ枠４０３はセンサー枠６０３に設けられたラック部６０４と噛み合いギア連結する。そのため、レンズ鏡筒が沈胴して退避レンズユニット４００がセンサー枠６０３に近づくにつれて、退避レンズ枠４０３はシャフト４０４を中心に矢印１０４の方向へ回転運動を始める（図５ｃ）。このとき、シャフト４０４の位置が前述の通り光軸１０１と距離Ｙだけ離れた位置に配置されているため、退避レンズ枠４０３は光軸１０１から離れる様に回転する。また、シャフト４０４は、光軸１０１の方向で、撮影位置の退避レンズ４０２よりも撮像素子１０２側（後面側）に配置されている。そのため、退避レンズ枠４０３が回転すると、光軸１０１方向にて光量調整部材４０６を通過した撮像素子１０２側（後面側）へと位置を変える（図５ｄ）。これによっても、レンズ鏡筒の沈胴長を効果的に短くすることができる。

この一連の動作によって、退避レンズ枠４０３は１工程で、シャフト４０４を回転軸（所定軸）として、光量調整部材４０６を通過しながら光軸１０１上から退避し、また光軸１０１方向の位置を変え、退避位置へと退避する（図６）。また、沈胴状態（収納状態）において、退避レンズ枠４０３は、第４レンズユニット５００、光学部品１０３、撮像素子１０２と横並びになる退避位置へ退避する。このことで、退避レンズ枠４０３の空いたスペースに第２レンズユニット３００及び第１レンズユニット２００が入り込む（図７）。この様に、沈胴状態時には、退避レンズ枠４０３が退避位置に移動した後に、その空きスペースまで入り込む様に第２レンズユニット３００が沈胴し、第２レンズユニット３００に隣接する様に第１レンズユニット２００が沈胴する。そのため、光軸１０１方向においてレンズ鏡筒の沈胴長を短縮できる。

一方、沈胴状態から撮影状態に移行するときは、第２カム筒６１１が作動して、第１レンズユニット２００、第２レンズユニット３００、退避レンズユニット４００が被写体側に移動を始める。退避レンズユニット４００が被写体側に移動するのに伴い、退避レンズ枠４０３が、ギア部４１０の作動とスプリング４０５の反力により回転移動する。ギア部４１０がラック部６０４から完全に抜け出すと、退避レンズ枠４０３はスプリング４０５の付勢力によりベース４０１に当接して支持され、光軸１０１上の撮影位置に復帰する。この様に、撮影位置では、退避レンズ４０２は、退避レンズ枠４０３と共に前記所定軸の回りで一方向に回転して光軸１０１上に位置決めされる。そして、退避位置では、退避レンズ４０２は、退避レンズ枠４０３と共に前記所定軸の回りで前記一方向とは反対の方向に回転して光軸１０１から外れて、光軸１０１と略垂直であって前記所定軸よりも後面側にある面内に位置決めされる。上記の如きラック部６０４とギア部４１０は、退避レンズ枠４０３を撮影位置と退避位置との間で確実に回転移動する機構として比較的簡単なものである。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

以上に述べた様に、本発明のレンズ鏡筒は、沈胴時における薄型化及び小型化等を達成できるため、小型化が要求されるデジタルカメラ等に適用できるのは勿論のこと、その他のレンズ光学系においても有効である。

１０１：光軸、４００：退避レンズユニット、４０１：ベース（固定部）、４０２：退避レンズ、４０３：退避レンズ枠、４０４：シャフト（所定軸）、４０５：スプリング

Claims (7)

1. 複数のレンズユニットを光軸に沿って移動させることで焦点距離を変更でき、また収納状態に沈胴可能なレンズ鏡筒であって、
   前記複数のレンズユニットのうちの１つである退避レンズユニットが、撮影位置と退避位置との間で所定軸の回りで回転可能に固定部に対して取り付けられた退避レンズ枠で保持された退避レンズを含み、
   前記所定軸は、前記光軸から離れた位置に、前記光軸と略直角となる様に配置されると共に、前記光軸の方向において、撮影位置の前記退避レンズよりも、被写体の来る前面側とは反対の後面側に配置されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記退避レンズユニットは、前記固定部であるベース、前記退避レンズ、前記退避レンズ枠、前記所定軸を規定するシャフト、スプリングから構成されており、
   前記スプリングは、前記シャフトと同軸上に設けられ、撮影位置の退避レンズ枠に対して、前記ベースに当接する方向の付勢力を加え、前記退避レンズ枠を撮影位置に保持することを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記ベースには、露光用開口部を開閉して光量を調整する光量調整部材が、撮影位置の前記退避レンズよりも後面側に配置されていることを特徴とする請求項２に記載のレンズ鏡筒。
4. 前記退避レンズユニットは、前記複数のレンズユニットのうち、もっとも後面側のレンズユニット以外のレンズユニットであることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のレンズ鏡筒。
5. 当該レンズ鏡筒が撮影状態から収納状態へ移行するとき、前記退避レンズ枠は、前記退避レンズ枠に設けられたギア部と鏡筒構成部品の１つに設けられたラック部とが噛み合い、前記所定軸を中心として回転することで退避位置へ退避することを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載のレンズ鏡筒。
6. 当該レンズ鏡筒が撮影状態から収納状態へ移行するとき、前記退避レンズ枠は前記光軸の方向にて、回転移動を行いながら、前記ベースに設けられた前記光量調整部材よりも後面側に退避することを特徴とする請求項３から５の何れか１項に記載のレンズ鏡筒。
7. 当該レンズ鏡筒が収納状態のとき、前記退避レンズ枠は、後面側に配置されたレンズユニット、光学部品、撮像素子と横並びになる様な退避位置に退避することを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載のレンズ鏡筒。

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