JP2013156561A - レンズ鏡筒およびそれを備えた撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 一群筒がテレ端にある場合で、外力によりさらにテレ方向に回されたとしても、１群鏡筒の脱落を防止することができる撮像装置を提供すること。
【解決手段】 カムピンを有し、最も被写体側に位置する１群レンズを保持する１群筒と、カムピンと係合するカム溝を有し、光軸中心に回転することで１群筒の光軸方向への移動量を制御するカム筒と、１群筒を直進案内する直進筒を有し、１群筒が最も被写体側へ繰り出した状態で、さらに被写体側へ回転させる外力が１群筒に加わったときに、１群筒から受けた外力に対して反力を発生するようにカム溝が配設されているレンズ鏡筒。
【選択図】 図１１

Description

本発明は、レンズ鏡筒およびそれを備えた撮像装置に関し、特に本発明は、デジタルカメラのズームレンズ鏡筒に関するものである。

従来、撮影時に撮像装置本体から繰り出し、収納時に本体内へ沈胴するズーム鏡筒が数々提案されている。特に３段沈胴式の鏡筒では、内側、外側両面にカムを有するカム筒を有し、１群筒と係合するカム溝が外側に設けられている鏡筒が提案されている。この構成の鏡筒では、１群筒の組立時の組込位置は、最も鏡筒が延伸した状態であるテレ端を超えた位置に設けられ、被写体側から組み込む構成となることが多い。

特開２００５−３１５９５９号公報

特許文献１で開示されたレンズ鏡筒では、不意の外力により１群筒が組み込み位置まで回転した時に脱落する可能性があった。そこで、本発明の目的は、外力により１群筒が回転させられても、１群筒の脱落を防ぐことができる撮像装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明は、カムピンを有し、最も被写体側に位置する１群レンズを保持する第１の筒部材と、前記カムピンと係合するカム溝を有し、光軸中心に回転することで１群筒の光軸方向への移動量を制御する第２の筒部材と、前記第１の筒部材を直進案内する直進筒部材を有し、前記カム溝は、前記第１の筒部材が最も被写体側へ繰り出した状態で、さらに被写体側へ回転させる外力が前記第１の筒部材に加わったときに、前記第１の筒部材から受けた外力に対して反力を発生するように配設されていることを特徴とする。

本発明によれば、外力により１群筒が回転させられても、１群筒脱落を防ぐことができるレンズ鏡筒およびそれを備えた撮像装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係るデジタルカメラの外観の斜視図である。 本発明の実施形態に係るレンズ鏡筒がワイド端のときの断面図である。 本発明の実施形態に係るレンズ鏡筒がテレ端のときの断面図である。 本発明の実施形態に係るレンズ鏡筒が沈胴位置のときの断面図である。 本発明の実施形態に係るレンズ鏡筒の分解斜視図である。 固定筒ユニット２０の分解斜視図である。 中間筒ユニット３０の分解斜視図である。 カム筒ユニット４０の分解斜視図である。 （Ａ）１群筒ユニット５０の斜視図である。（Ｂ）１群筒ユニット５０がカム筒４２と係合した状態の斜視図である。 カム筒４２が１群筒ユニット５０を組み込む位相まで回転している状態の図である。 カム筒４２の外径展開図である。

以下、図１から図１１を参照して、本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒とそれを備える撮像装置としてのデジタルカメラについて説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るデジタルカメラの外観の斜視図である。図１に示すように、本実施形態のデジタルカメラは、カメラ本体１と３段構成の鏡筒ユニット２からなり、撮影可能状態と撮影不可状態（沈胴状態）でレンズ鏡筒（鏡筒ユニット２）の全長を変化させることができる。

図２ないし図４は、本発明の実施形態に係るデジタルカメラの断面図である。図２および図３は、本実施形態のデジタルカメラの撮影可能状態の断面図であり、図２は鏡筒ユニット２がワイド端（ＷＩＤＥ位置）のとき、図３は鏡筒ユニット２がテレ端（ＴＥＬＥ位置）の時である。図４は本実施形態のデジタルカメラの撮影不可状態（鏡筒ユニット２の沈胴状態）の断面図であり、鏡筒ユニット２が沈胴状態（ＳＩＮＫ位置）の時である。

図２ないし４に示すように、鏡筒ユニット２は、５群の撮影レンズ群で構成される。１群レンズ１１は１群筒５１に保持されている。２群レンズ１２は２群ホルダ７２に保持されている。３群レンズ１３は、絞りシャッターユニット７３Ｓと共に３群ホルダ７３に保持されている。４群レンズ１４は４群ホルダ７４に保持に保持されている。また、５群レンズ１５は、５群ホルダ７５に保持され、ＡＦモータユニット７６により動力を供給され、光軸方向へ移動可能なように構成されている。

このように構成されたレンズ鏡筒である鏡筒ユニット２を撮像装置のカメラ本体１に搭載すると、図５で示すような３段沈胴式のレンズ鏡筒を備えた撮像装置となる。ここで３段構成となっている鏡筒ユニット２の各段の構成を、図５−１１を用いて説明する。

＜固定筒ユニット２０の構成＞
図５は、本発明の実施形態に係るデジタルカメラの分解斜視図である。図６は固定筒ユニット２０の分解斜視図である。

図６に示すように、固定筒ユニット２０は、鏡筒カバー２１と回転筒２２、固定筒２３で構成される。また、鏡筒カバー２１が最もレンズ鏡筒の外側に位置し、鏡筒カバー２１の内側に回転筒２２、さらに回転筒２２の内側に固定筒２３が配置される。鏡筒カバー２１は、撮像素子１６を保持するセンサホルダ２４および固定筒２３とともにビス等で固定され、カメラ本体１に保持される。

また、図５に示すように、センサホルダ２４は、回転筒２２の駆動源であるモータ８１と、モータ８１からの動力を伝達するギアを収納したギアボックス８２を保持している。このギアボックス８２の出力ギアは回転筒２２のギア２２ａとかみ合い、回転筒２２は、固定筒２３の外周に沿って、レンズ鏡筒の光学消えの光軸を中心にして回転する。

また、固定筒２３は、内側に直進溝２３ａ、貫通溝２３ｂ、カム溝２３ｃを有する。回転筒２２は、内側に直進溝２２ｂを有する。

＜中間筒ユニット３０の構成＞
図７は中間筒ユニット３０の分解斜視図である。レンズ鏡筒の１段目となる中間筒ユニット３０は、中間回転筒３１と中間直進板３２で構成される。

図７に示すように、中間回転筒３１は、外側に駆動ピン３１ｂ、カムピン３１ｃを有し、内側に直進溝３１ｄ、カム溝３１ｅ、カム溝３１ｆ、図７には不図示のカム溝３１ｇを有する。駆動ピン３１ｂは、回転筒２２の直進溝２２ｂと係合するので、中間回転筒３１は、回転筒２２と共に回転する。カムピン３１ｃは、固定筒２３のカム溝２３ｃと係合するので、カム溝２３ｃの軌跡に倣って中間筒ユニット３０が光軸方向へ移動する。また、中間回転筒３１の内側には、外筒４１は外側にカムピン４１ａと係合するカム溝３１ｅ、３群ホルダ７３のカムピン７３ａと係合するカム溝３１ｆ、４群ホルダ７４のカムピン７４ａと係合するカム溝３１ｇを有する。３群ホルダ７３、４群ホルダ７４はそれぞれのカム溝３１ｆ、３１ｇの軌跡に倣って光軸方向へ移動する。

中間直進板３２には、突起３２ａが設けられており、中間回転筒３１の径方向に設けられた溝部３１ａ（図２−４参照）と係合するので、中間回転筒３１は、回転筒２２と光軸方向へ一体的に移動する。

中間直進板３２は、直進キー３２ｂ、３２ｃ、３２ｄを、また、外周部に突起部３２ｅを有する。中間直進板３２は、その突起部３２ｅと固定筒２３の直進溝２３ａとが係合するので、光軸方向へ移動する際に直進される。また、中間直進板３２の直進キー３２ｂは４群ホルダ７４と、直進キー３２ｃは内直進筒５３と、直進キー３２ｄは外筒４１と、それぞれ係合している。これによって、４群ホルダ７４、内直進筒５３、外筒４１は、光軸方向へ移動する際に直進案内される。

＜カム筒ユニット４０の構成＞
図８はカム筒ユニット４０の分解斜視図である。レンズ鏡筒の２段目となるカム筒ユニット４０は、外筒４１、カム筒４２（第２の筒部材）、内直進筒４３で構成される。また、外筒４１が最も径方向外側に位置し、外筒４１の内側にカム筒４２、さらにカム筒４２の内側に内直進筒４３が配置される。

図８に示すように、外筒４１は外側にカムピン４１ａと、内側に直進溝４１ｂを有する。カムピン４１ａは、メインフォロワとサブフォロワの働きは変わらない２種類のピンがあり、中間回転筒３１のカム溝３１ｅと係合する。直進溝４１ｂは、中間直進板３２の直進キー３２ｄと係合する。

カム筒４２は、外側にカム溝４２ａと駆動ピン４２ｂを、内側にカム溝４２ｃと係合溝４２ｄを有する。カム溝４２ａは１群筒５１のカムピン５１ａと係合し、１群筒５１はカム溝４２ａの軌跡に沿って進退する。これによって、カム筒４２の回転量を制御することで１群筒５１の光軸方向への移動量を制御することができる。

駆動ピン４２ｂは、中間回転筒３１の直進溝３１ｄと係合するので、カム筒４２は、中間回転筒３１と共に回転する。カム溝４２ｃは２群ホルダ７２のカムピン７２ａと係合し、２群ホルダ７２はカム溝４２ｃの軌跡に沿って進退する。

内直進筒４３は、内側に２群ホルダ７２の直進案内を行う直進案内溝４３ａ、３群ホルダ７３の直進案内を行う直進案内溝４３ｂを有し、外周部に１群ユニット５０の直進案内を行う直進キー部４３ｃを有する。また、外周部には突起４３ｄが設けられており、カム筒４２の径方向に設けられた溝部４２ｄと係合するので、内直進筒４３はカム筒４２と光軸方向へ一体的に移動する。

＜１群筒ユニット５０の構成＞
図９（Ａ）は１群筒ユニット５０の斜視図である。図９（Ｂ）は１群筒ユニット５０がカム筒４２と係合した状態の斜視図である。

図９（Ａ）に示すように、レンズ鏡筒の３段目となる１群筒ユニット５０は、１群筒５１（第１の筒部材）、バリア羽根５２、１群カバー５３で構成される。１群筒５１の内側には、カム筒４２のカム溝４２ａと係合するカムピン５１ａと、１群筒５１の直進案内を行う直進案内溝５１ｂを備える。そのため、１群筒ユニット５０は、カム溝４２ａの軌跡に沿って進退する。また、バリア羽根５２は、撮影可能状態では開口を開き、沈胴状態では開口を閉じるように構成されている。

図１０は、カム筒４２と内直進筒４３が係合した状態で、カム筒４２が１群筒ユニット５０を組み込む位相まで回転している状態の図である。この時、カム筒４２のカム溝４２ａの端部と、内直進筒４３のフランジ部に設けられた切欠部４３ｅと合致する。よって、１群筒ユニット５０をカム筒４２に対して組み込む時は、この切欠部４３ｅを１群筒のカムピン５１ａが通過する。

以上説明したように、本実施例のレンズ鏡筒ユニットは、モータ８１の駆動力により、回転筒２２が回転し、それに係合している中間回転筒３１、カム筒４２が共に回転する。このとき、１群ユニット５０、２群ホルダ７２、３群ホルダ７３、４群ホルダ７４は、それぞれ回転する筒に設けられたカム溝と係合している。また、固定筒２３と、それに係合している中間直進板３２、内直進筒５３は直進案内され、１群ユニット５０、２群ホルダ７２、３群ホルダ７３、４群ホルダ７４を直進案内している。このように構成されたレンズ鏡筒は、各レンズ群がズーム動作に応答して、それぞれ所定の位置まで移動可能となっている。

＜カム溝４２ａの軌跡＞
図１１は、カム筒４２の外径展開図の一例である。

カム筒４２のカム溝４２ａは、１群筒５１のカムピン５１ａと係合する。カムピン５１ａは、鏡筒ユニット２の収納状態（ＳＩＮＫ位置）では、図１１中のＳ位置にある。そしてデジタルカメラが撮影可能状態になると、カムピン５１ａは、ワイド端（ＷＩＤＥ位置）ではＷの位置にあり、テレ端（ＴＥＬＥ位置）ではＴ位置にある。

また、本実施形態のレンズ鏡筒では、内直進筒４３の内側に配置された直進案内溝４３ａと外側に配置された切欠部４３ｅとの位置をずらしている。つまり、図１１のようにＡ１位置とＡ２位置の位相（周方向の位置）が異なっている。これによって図１０のように、内直進筒４３のフランジ部に貫通穴が形成されず、内直進筒４３の強度を保持できる。

１群筒ユニット５０をカム筒４２に対して組み込む際の組込位置は、カム溝４２ａのテレ端（Ｔ位置）を超えた位置に設定されている。組込時は、図１１中のＡ１位置より１群筒５１のカムピン５１ａをカム溝４２ａへ係合させ、Ａ２位置まで回転させる。この状態で、カム筒４２の内側にあるカム溝４２ｃと係合する２群ホルダ７２を同位相で組み込む。その後、カム溝４２ａのＡ２位置からＴ位置を経てＳ位置まで回転させることで１群筒ユニット５０及び２群ホルダ７２の組み込みが完了する。

本実施例のレンズ鏡筒では、図１１の外径展開図で示したように、テレ端となるカム溝４２ａのＴ位置から１群筒５１が最も被写体側へ繰り出した位置であるカム溝４２ａのＡ２位置までの区間で、カム溝４２ａが一旦撮像面側へ湾曲した形状を成している。つまり、カム溝４２ａのＴ位置からＡ２位置までは、カム溝４２ａのＡ２位置よりも撮像素子側へ１群筒５１を移動させるカム構成となっている。図１１中のカム溝４２ａのＴ位置にカムピン５１ａがある状態で、仮に不意の外力を受けた場合、カム筒４２は、外力を受けＰ方向へ回転する。カムピン５１ａは、カム筒４２の回転に応答してカム溝４２ａに沿ってＴ位置からＡ２位置へ向かって移動する。

しかしながら、カム溝４２ａのＴ位置からＡ２位置の区間は撮像面側へ湾曲しているので、カム溝４２ａの作用により１群筒５１のＰ方向への回転に対して反力が発生する。そのため、カムピン５１ａがＡ２位置まで容易に到達できず、外力に強い構成とすることができる。これによって、１群筒５１がカム筒４２から脱落してレンズ鏡筒が破損されることを防ぐことができる。

また、カム溝４２ａのＡ２位置とＡ１位置の位相（周方向の位置）が異なっており、Ａ２位置から見ると、カム溝４２ａのＴ位置からＡ２位置へと向かう方向（Ｐ方向）とは逆方向に向かうようにＡ１位置が配置されている。別言すると、前記第１の筒部材が最も被写体側へ繰り出した撮影状態を超えた区間の位相にカム溝４２ａのＡ１位置が配置されている。これによってカム溝４２ａのＴ位置からＡ２位置までの距離を長くとり１群筒５１がカム筒４２から脱落する可能性を抑えつつ、かつ内直進筒４３のフランジ部に貫通穴が形成されるのを防ぐことができる。よってカムピン５１ａがカム溝４２ａのＡ２位置まで容易に到達できない外力に強い構成となると同時に、内直進筒４３の強度を保持できる。

なお、本実施例の変形例として、不意の外力を受けた時、その外力に応答してモータ８１を駆動させてカム筒４２を回転させ、１群筒５１の回転に対して抗力を発生させることも可能である。

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

１ カメラボディ
２ レンズ鏡筒
４２ カム筒
４３ 内直進筒

Claims (4)

1. カムピンを有し、最も被写体側に位置する１群レンズを保持する第１の筒部材と、
   前記カムピンと係合するカム溝を有し、回転することで第１の筒部材の光軸方向への移動量を制御する第２の筒部材と、
   前記第１の筒部材を直進案内する直進筒を有し、
   前記カム溝は、前記第１の筒部材が最も被写体側へ繰り出した状態で、さらに被写体側へ回転させる外力が前記第１の筒部材に加わったときに、前記第１の筒部材から受けた外力に対して反力を発生するように形成されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記カム溝は、前記第１の筒部材が最も被写体側へ繰り出した位置を超えた区間では、前記第１の筒部材が最も被写体側へ繰り出した位置よりも撮像素子側へ前記第１の筒部材を移動させるように形成されていることを特徴とする請求項１のレンズ鏡筒。
3. 前記第２の筒部材は、前記第１の筒部材を組み込むための切欠部を有し、前記切欠部は、前記第１の筒部材が最も被写体側へ繰り出した撮影状態を超えた区間の位相に設けられたことを特徴とする請求項２のレンズ鏡筒。
4. 請求項１ないし３の何れか１項に記載のレンズ鏡筒を備えた撮像装置。

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