JP2012163605A

JP2012163605A - レンズ鏡筒、及び撮像装置

Info

Publication number: JP2012163605A
Application number: JP2011021613A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Kudo; 智幸工藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2011-02-03
Filing date: 2011-02-03
Publication date: 2012-08-30
Anticipated expiration: 2031-02-03
Also published as: US8625205B2; CN102628979A; US20120200941A1; CN102628979B; JP5765957B2

Abstract

【課題】直進筒の光軸方向の寸法を長くすることなく、各レンズユニットの光軸方向の相対的な移動間隔を長くする仕組みを提供する。
【解決手段】第２レンズユニット２の回転を規制した状態で直進案内する第１直進案内手段と、第２レンズユニット２と直進筒７との間に設けられ、第２レンズユニット２の回転を規制した状態で直進案内する第２直進案内手段７ａとを備える。第２レンズユニット２は、第１レンズユニット１に対して相対的に離れる方向に移動する際に、第１直進案内手段による直進案内から第２直進案内手段による直進案内に切り替えられる。
【選択図】図４

Description

本発明は、デジタルカメラ等の撮像装置に搭載されるズーム式のレンズ鏡筒、及び該レンズ鏡筒を備える撮影装置に関する。

デジタルカメラ等の撮像装置に搭載されるズーム式のレンズ鏡筒では、レンズを保持する複数のレンズユニットをカム筒の回転により光軸方向に移動させつつ、直進筒により回転方向の移動を規制している。

ところで、近年では、撮影倍率の高倍率化の要請に伴って、レンズユニットの数が増加したり、繰出し全長が長くなったりして、レンズ鏡筒が大型化する傾向にある。一方、デジタルカメラの薄型化の要請もあり、レンズ鏡筒の沈胴時の光軸方向の寸法を極力短くすることが求められている。

そこで、例えば、一つのカム筒に対して内周側と外周側にカム溝を設け、各々のカム溝に追従する複数のレンズユニットを光軸方向へ相対的に移動させることで撮影倍率を変更するレンズ鏡筒が提案されている（特許文献１）。また、前群のレンズユニット及び後群のレンズユニットをそれぞれ３段目のカム部材に形成したカム溝にカム係合させて保持する３段沈胴方式のレンズ鏡筒が提案されている（特許文献１）。

更に、レンズユニットの光軸前後にフォロワを具備させ、ズームの移動によって同一カム筒上でフォロワを乗り移らせることでレンズユニットの移動ストロークを確保する方法が提案されている（特許文献２）。

特開２００６−０７８５３７号公報特開２００７−１１４５３１号公報

しかし、上記特許文献１及び２共に、撮影倍率の高倍率化のために、各レンズユニットの光軸方向の相対的な移動間隔を長くすると、レンズユニットの回転を規制する直進筒の光軸方向の寸法が長くなる。このため、レンズ筒の沈胴時の光軸方向の寸法が長くなり、撮像装置の薄型化を妨げることになる。

そこで、本発明は、レンズユニットの回転を規制する直進筒の光軸方向の寸法を長くすることなく、各レンズユニットの光軸方向の相対的な移動間隔を長くすることができる仕組みを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のレンズ鏡筒は、１群レンズを保持する第１レンズユニットと、２群レンズを保持する第２レンズユニットと、前記第１レンズユニットがカム係合して、回転により前記第１レンズユニットを光軸方向に移動させる第１カム部材と、前記第２レンズユニットがカム係合して、回転により前記第２レンズユニットを光軸方向に移動させる第２カム部材と、前記第１レンズユニットの回転を規制する直進筒と、前記第１レンズユニットと前記第２レンズユニットとの間に設けられ、前記第２レンズユニットの回転を規制した状態で光軸方向に直進案内する第１直進案内手段と、前記第２レンズユニットと前記直進筒との間に設けられ、前記第２レンズユニットの回転を規制した状態で光軸方向に直進案内する第２直進案内手段と、を備え、前記第２レンズユニットは、前記第１レンズユニットに対して相対的に離れる方向に移動する際に、前記第１直進案内手段による直進案内から前記第２直進案内手段による直進案内に切り替えられることを特徴とする。

本発明によれば、レンズユニットの回転を規制する直進筒の光軸方向の寸法を長くすることなく、各レンズユニットの光軸方向の相対的な移動間隔を長くすることができる。このため、レンズ鏡筒の撮影倍率の高倍率化を可能にしつつ、レンズ鏡筒の沈胴時の光軸方向の寸法を短くして、撮像装置の薄型化を実現することができる。

本発明の撮像装置の実施形態の一例であるデジタルカメラを正面側から見た外観斜視図である。図１に示すデジタルカメラを背面側から見た図である。デジタルカメラの制御系を説明するためのブロック図である。レンズ鏡筒がワイド位置にある状態での断面図である。レンズ鏡筒がテレ位置にある状態での断面図である。第１レンズユニット、第２レンズユニット、及び第１直進筒の関係を示す分解斜視図である。

以下、本発明の実施形態の一例を図面を参照して説明する。

図１は本発明の撮像装置の実施形態の一例であるデジタルカメラを正面側から見た外観斜視図、図２は図１に示すデジタルカメラを背面側から見た図である。

図１及び図２に示すように、本実施形態のデジタルカメラ１５は、正面側に、ファインダ２０、測光測距を行う場合に用いられる補助光源１９、ストロボ２１、及びレンズ鏡筒３０が配置されている。レンズ鏡筒３０は、撮影位置と沈胴位置との間を光軸方向に移動して撮影倍率を変更するズーム式とされている。

デジタルカメラ１５の上面部には、レリーズボタン１６、電源切換えボタン１８、及びズームスイッチ１７が配置されている。また、デジタルカメラ１５の背面側には、図２に示すように、操作ボタン群２４〜２９、ＬＣＤ等のディスプレイ２３、及びファインダ接眼部２２が配置されている。

図３は、デジタルカメラ１５の制御系を説明するためのブロック図である。図３に示すように、バス４４には、ＣＰＵ４６、ＲＯＭ４５、ＲＡＭ４７、レリーズボタン１６、操作ボタン群２４〜２９、及びディスプレイ２３が接続される。また、バス４４には、電源切換えボタン１８、ズームスイッチ１７、メモリ４０、圧縮伸張部４１、メモリカードドライブ４２、及び駆動回路４３が接続される。

駆動回路４３には、レンズ鏡筒３０をズーム駆動するズーム機構３１、フォーカスレンズ５を駆動するフォーカス駆動機構３２、シャッタ３３を駆動するシャッタ駆動機構３４、絞り３５を駆動する絞り駆動機構３６が接続される。

また、駆動回路４３には、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子１１及びストロボ２１が接続される。駆動回路４３に接続された各ユニットは、ＣＰＵ４６からの信号に基づいて駆動回路４３を介して駆動が制御される。

ＲＯＭ４５には、各種制御プログラム等が記憶され、ＲＡＭ４７には、各種制御プログラムに必要なデータが記憶されている。アナログ信号処理部３７は、撮像素子１１から出力された画像データにアナログ処理を施し、Ａ／Ｄ変換部３８に出力する。

Ａ／Ｄ変換部３８は、撮像素子１１から取り込んだアナログデータをデジタルデータに変換して、デジタル信号処理部３９に出力する。デジタル信号処理部３９は、Ａ／Ｄ変換部３８で変換されたデジタルデータに対して所定の処理を行い、画像データとしてメモリ４０に出力する。

メモリ４０に記憶された画像データは、圧縮伸張部４１によりＪＰＥＧやＴＩＦＦ等の圧縮処理等が施された後、メモリカードドライブ４２に装着されたメモリカードに出力されて記憶される。

また、メモリ４０に記憶された画像データやメモリカードドライブ４２に記憶された画像データに対して圧縮伸張部４１で伸張処理を行い、その後、バス４４を介してディスプレイ２３に表示させることができる。

次に、図４〜図６を参照して、レンズ鏡筒３０について詳しく説明する。

図４はレンズ鏡筒３０がワイド位置にある状態での断面図、図５はレンズ鏡筒３０がテレ位置にある状態での断面図、図６は第１レンズユニット１、第２レンズユニット２、及び第１直進筒７の関係を示す分解斜視図である。

図４及び図５に示すように、レンズ鏡筒３０は、１群レンズを保持する第１レンズユニット１、２群レンズを保持する第２レンズユニット２、及び３群レンズを保持する第３レンズユニット３を備える。

また、レンズ鏡筒３０は、４群レンズを保持する第４レンズユニット４、及び５群レンズを保持する第５レンズユニット５を備えており、第５レンズユニット５の５群レンズは、フォーカスレンズとされている。

素子ホルダ１２には、撮像素子１１が保持されており、素子ホルダ１２の被写体側には、固定カム筒１０が配置されている。

固定カム筒１０の内周部には、固定カム溝１０ａが形成されており、固定カム溝１０ａには、固定カム溝１０ａに追従する第２移動カム筒８のフォロワピンがカム係合する。第２移動カム筒８は、回転駆動されることで、フォロワピンが固定カム溝１０ａに追従して固定カム筒１０に対して回転しながら光軸方向に移動する。

第２移動カム筒８の内周部には、第２直進筒９が配置されており、第２直進筒９は、第２移動カム筒８に対して相対回転可能にバヨネット結合されて、第２移動カム筒８とともに光軸方向に移動する。第２直進筒９の外周部には、固定カム筒１０の内周部に設けられた直進キー１０ｂに結合するキー溝が形成されており、これにより、第２直進筒９の回転が規制される。

また、第２移動カム筒８の内周部には、第２カム溝８ａが形成されており、第２カム溝８ａには、第２カム溝８ａに追従する第１直進筒７のフォロワピンがカム係合する。

第１直進筒７の外周側には、第１移動カム筒６が配置されており、第１移動カム筒６は、第１直進筒７に対して回転可能にバヨネット結合されている。第１直進筒７は、第２直進筒９に設けられた直進キーに結合するキー溝を有しており、これにより、第１直進筒７は、回転が規制された状態で、第２移動カム筒８とのカム係合により第２移動カム筒８に対して光軸方向に相対的に移動することが可能となる。

第１移動カム筒６は、第２移動カム筒８にキー結合しており、第２移動カム筒８の回転に伴って回転しながら第１直進筒７とともに光軸方向に移動するようになっている。第１移動カム筒６の内周部には、カム溝が形成されており、カム溝には、該カム溝に追従する第１レンズユニット１のフォロワピンがカム係合する。

これにより、第１移動カム筒６の回転により、第１レンズユニット１が光軸方向に移動する。第１レンズユニット１が光軸方向に移動する際には、第１レンズユニット１は、第１直進筒７にキー結合して回転が規制されている。ここで、第１移動カム筒６は、本発明の第１カム部材の一例に相当する。

第２移動カム筒８の内周側には、内側カム筒１３が配置されており、内側カム筒１３の内周側には、内側直進筒１４が配置されている。

内側直進筒１４は、内側カム筒１３に対して回転可能にバヨネット結合されている。また、第２移動カム筒８の内周部には、第２カム溝８ｂが形成されており、第２カム溝８ｂには、第２カム溝８ｂに追従する内側直進筒１４のフォロワピンがカム係合する。

内側直進筒１４は、第２直進筒９に設けられた直進キーに結合するキー溝を有しており、これにより、内側直進筒１４は、回転が規制された状態で、第２移動カム筒８とのカム係合により第２移動カム筒８に対して光軸方向に相対的に移動することが可能となる。

内側カム筒１３は、第２移動カム筒８にキー結合しており、第２移動カム筒８の回転に伴って回転しながら内側直進筒１４とともに光軸方向に移動するようになっている。また、内側カム筒１３の外周部には、第２レンズユニット２のフォロワピン２ａが追従するカム溝が形成され、内側カム筒１３の内周部には、第３レンズユニット３、及び第４レンズユニット４の各フォロワピンが追従するカム溝が形成されている。

これにより、内側カム筒１３の回転により、第２レンズユニット２、第３レンズユニット３及び第４レンズユニット４が光軸方向に移動する。第３レンズユニット３、及び第４レンズユニット４は、内側直進筒１４にキー結合して回転が規制される。ここで、内側カム筒１３は、本発明の第２カム部材の一例に相当する。

ところで、図４のワイド位置から図５のテレ位置へレンズ鏡筒３０が繰り出す際、第２レンズユニット２は、第１レンズユニット１に対して相対的に離れる方向に移動する。

このとき、第１レンズユニット１に対する第２レンズユニット２の光軸方向の相対的な移動量は、他のレンズユニットに比べて特に大きくなっている。

ここで、第２レンズユニット２の回転を規制した状態で光軸方向に直進案内すべく、図６を参照して、図４のワイド位置では、第１レンズユニット１の内周部に設けられた第１ガイド突起１ａに第２レンズユニット２の外周部に設けられた直進溝２ｂが嵌合される。

また、図５のテレ位置では、第１直進筒７の内周部に設けられた第２ガイド突起７ａに第２レンズユニット２の外周部に設けられた直進溝２ｂが嵌合される。ここで、直進溝２ｂ、及び第１ガイド突起１ａは、本発明の第１直進案内手段の一例に相当し、直進溝２ｂ、及び第２ガイド突起７ａは、本発明の第２直進案内手段の一例に相当する。

そして、図４のワイド位置から図５のテレ位置にレンズ鏡筒３０が移動する途中において、直進溝２ｂが第１ガイド突起１ａに嵌合している状態から第２ガイド突起７ａに嵌合する状態へと切り替わる。

これにより、第２レンズユニット２の回転を規制する第１直進筒７の光軸方向の寸法を長くすることなく、第１レンズユニット１と第２レンズユニット２との光軸方向の相対的な移動間隔を長くすることができる。

以上説明したように、本実施形態では、第１直進筒７の光軸方向の寸法を長くすることなく、第２レンズユニット２のストロークを長くすることができる。この結果、レンズ鏡筒３０の撮影倍率の高倍率化を可能にしつつ、レンズ鏡筒３０の沈胴時の光軸方向の寸法を短くして、デジタルカメラ１５の薄型化を実現することができる。

なお、本発明の構成は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

１第１レンズユニット
１ａ，７ａガイド突起
２第２レンズユニット
２ｂ直進溝
３第３レンズユニット
４第４レンズユニット
６第１移動カム筒
７第１直進筒
７ａガイド突起
８第２移動カム筒
１０固定カム筒

Claims

１群レンズを保持する第１レンズユニットと、
２群レンズを保持する第２レンズユニットと、
前記第１レンズユニットがカム係合して、回転により前記第１レンズユニットを光軸方向に移動させる第１カム部材と、
前記第２レンズユニットがカム係合して、回転により前記第２レンズユニットを光軸方向に移動させる第２カム部材と、
前記第１レンズユニットの回転を規制する直進筒と、
前記第１レンズユニットと前記第２レンズユニットとの間に設けられ、前記第２レンズユニットの回転を規制した状態で光軸方向に直進案内する第１直進案内手段と、
前記第２レンズユニットと前記直進筒との間に設けられ、前記第２レンズユニットの回転を規制した状態で光軸方向に直進案内する第２直進案内手段と、を備え、
前記第２レンズユニットは、前記第１レンズユニットに対して相対的に離れる方向に移動する際に、前記第１直進案内手段による直進案内から前記第２直進案内手段による直進案内に切り替えられることを特徴とするレンズ鏡筒。
前記第１直進案内手段は、前記第１レンズユニットの内周部に設けられた第１ガイド突起と、前記第２レンズユニットの外周部に設けられ、前記第１ガイド突起に嵌合する直進溝とを備え、
前記２直進案内手段は、前記直進溝と、前記直進筒の内周部に設けられ、前記直進溝に嵌合する第２ガイド突起とを備えることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
撮影位置と沈胴位置との間を光軸方向に移動して撮影倍率を変更するズーム式のレンズ鏡筒を備える撮像装置であって、
前記レンズ鏡筒として、請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒を備えることを特徴とする撮像装置。