JP2014048460A - レンズ鏡筒および撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】信頼性を向上させたレンズ鏡筒を提供する。
【解決手段】レンズ鏡筒は、固定カム環と、固定カム環の内周に設けられたカム溝に追従して光軸方向に移動可能な移動カム環と、移動カム環の回転により光軸方向に移動するレンズ群保持手段およびバリア保持手段と、レンズ群保持手段を直進規制するように移動カム環の内周に配置された直進規制手段と、直進ガイド手段を備えたフォーカス群保持手段とを有し、移動カム環、レンズ群保持手段、および、バリア保持手段により光学ユニットが組み立てられ、組み立てられた光学ユニットは、固定カム環に結像面側から挿入され、固定カム環への挿入後、光軸方向に直交する面内において所定の角度だけ回転させることで固定カム環に固定され、光学ユニットが固定カム環に固定された後、直進ガイド手段は、直進規制手段に嵌合するように固定カム環に結像面側から挿入される。
【選択図】図１ａ

Description

本発明は、デジタルカメラなどの撮像装置に用いられるレンズ鏡筒に関する。

デジタルカメラなどの撮像装置では、複数のレンズ群の間隔を変化させることで、撮影画角の変化、いわゆるズーム動作が行われる。近年、ズームの高倍率化とともに薄型の撮像装置を提供するため、レンズ群の移動ストロークを大きくしつつ、撮像装置の小型化を図ることが要求されている。

また、複数のレンズ群を効率的に組み立てる方法についても考案されている。このような方法として、例えば、レンズ群の前方に設けられて撮像装置（レンズ鏡筒）の非使用時にレンズ群を覆うバリアをユニット化して効率的に組み立てる方法がある。特許文献１には、バリアユニットを回転してフックに固定するバヨネット方式を用いることにより、バリアユニットを鏡筒に簡便に取り付け可能なレンズ鏡筒が開示されている。

特開２０１０−１９１０６２号公報

しかしながら、特許文献１に開示されているレンズ鏡筒では、バリアユニットの組立位相において、バリアユニットに具備される全ての形状をベース部品が逃げるように構成されており、多くの退避穴が必要である。多くの退避穴が設けられていると、砂やゴミなどの異物が侵入する場合があり、レンズ鏡筒の信頼性確保が困難である。

そこで本発明は、信頼性を向上させたレンズ鏡筒および撮像装置を提供する。

本発明の一側面としてのレンズ鏡筒は、固定カム環と、前記固定カム環の内周に設けられたカム溝に追従して光軸方向に移動可能な移動カム環と、前記移動カム環の回転により前記光軸方向に移動するレンズ群保持手段およびバリア保持手段と、前記第一レンズ群保持手段を直進規制するように前記移動カム環の内周に配置された直進規制手段と、直進ガイド手段を備えたフォーカス群保持手段とを有し、前記移動カム環、前記第一レンズ群保持手段、および、前記バリア保持手段により光学ユニットが組み立てられ、組み立てられた前記光学ユニットは、前記固定カム環に結像面側から挿入され、該固定カム環への挿入後、前記光軸方向に直交する面内において所定の角度だけ回転させることで該固定カム環に固定され、前記光学ユニットが前記固定カム環に固定された後、前記直進ガイド手段は、前記直進規制手段に嵌合するように該固定カム環に前記結像面側から挿入される、ことを特徴とするレンズ鏡筒。

本発明の他の側面としての撮像装置は、前記レンズ鏡筒を有する。

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。

本発明によれば、信頼性を向上させたレンズ鏡筒および撮像装置を提供することができる。

本実施例におけるレンズ鏡筒の繰り出し状態（使用時）の断面図である。 本実施例におけるレンズ鏡筒の収納状態（不使用時）の断面図である。 本実施例におけるレンズ鏡筒の光学ユニットの組立状況を示す正面図である。 本実施例におけるレンズ鏡筒の光学ユニットの組立状況を示す斜視図である。 本実施例におけるレンズ鏡筒のバリアユニットの構成を示す斜視図である。 本実施例の比較例としてのレンズ鏡筒のバリアユニットの構成を示す背面図である。 本実施例におけるレンズ鏡筒の駆動環およびフォーカスレンズ群の構成を示す斜視図である。 本実施例における直進ガイド手段の保持構造を示す斜視図である。 本実施例における撮像装置の正面斜視図である。 本実施例における撮像装置の背面図である。 本実施例における撮像装置の要部を示すブロック図である。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

まず、図６ａ、図６ｂ、および、図７を参照して、本発明の実施例における撮像装置（デジタルカメラ）の構成について説明する。図６ａは、本実施例におけるデジタルカメラ２０の正面斜視図である。図６ｂは、デジタルカメラ２０の背面図である。図７は、デジタルカメラ２０の要部を示すブロック図である。本実施例のデジタルカメラ２０は、撮影倍率を変更可能なズーム機構を有するカメラである。

本実施例では、撮像素子を含む撮像装置本体とレンズ鏡筒とが一体的に構成された撮像装置について説明するが、これに限定されるものではない。本実施例は、レンズ鏡筒が撮像装置本体に着脱可能に構成された交換レンズ、および、撮像装置本体に交換レンズが装着された撮像システムにも適用可能である。

デジタルカメラ２０の正面には、被写体の構図を決定するファインダ対物レンズ２１、測光動作や測距動作を行う際の光源の補助を行う補助光手段１９、ストロボ２２、および、レンズ鏡筒２３（レンズ装置）が設けられている。また、デジタルカメラ２０の上面には、レリーズボタン１６、ズーム切換えスイッチ１７、および、電源切換えボタン１８が設けられている。デジタルカメラ２０の背面には、種々の機能切換えを行う操作ボタン２６、２７、２８、２９、３０、３１が設けられている。また、ＬＣＤからなるディスプレイ２５、および、ファインダ接眼部２４が設けられている。ディスプレイ２５は画像表示手段であり、メモリ３７に保存された画像データやメモリーカードから読み込まれた画像データを画面上に表示する。

ＣＰＵ４３、ＲＯＭ４２、および、ＲＡＭ４４により、制御部（制御系）が構成される。制御部は、バス４１を介して、レリーズボタン１６、操作ボタン２６〜３１、ディスプレイ２５、メモリ３７、および、メモリーカードドライブ３９などの各種の構成要素に接続されている。また制御部は、バス４１を介して、駆動回路４０に接続されている。駆動回路４０は、ズーム機構３２、フォーカス駆動機構３３、シャッタ駆動機構５ｂ、絞り駆動機構５ｃ、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子１２、および、ストロボ２２に接続されている。これらの駆動手段は、駆動回路４０を介して、制御部からの指令信号により各々の駆動を行う。ズーム機構３２は、モータ３２ａを用いてレンズ鏡筒２３を駆動する。フォーカス駆動機構３３は、モータ３３ａを用いてフォーカスレンズ７を駆動する。シャッタ駆動機構５ｂはシャッタ５を駆動する。絞り駆動機構５ｃは絞り５ａを駆動する。

ＲＯＭ４２には、上述のような各種の構成要素を制御するプログラム（制御プログラム）が記憶されている。またＲＡＭ４４には、各種の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３４は、撮像素子１２から得られた画像データに対して所定のアナログ処理を行い、その結果をＡ／Ｄ変換部３５に出力する。Ａ／Ｄ変換部３５は、アナログ処理部３４から得られたアナログデータをデジタルデータに変換する。Ａ／Ｄ変換部３５は、このデジタルデータをデジタル信号処理部３６に出力する。デジタル信号処理部３６は、デジタルデータに対する所定の信号処理を行う。デジタル信号処理部３６で信号処理が行われた後、デジタルデータはメモリ３７に記憶される。

圧縮伸張部３８は、メモリ３７に記憶された画像データやメモリーカードドライブ３９に記憶されている画像データの伸張処理を行う。圧縮伸張部３８により伸張処理が行われた画像データは、バス４１を介して、ディスプレイ２５に表示される。使用者は、ディスプレイ２５に表示された画像データを見て、その画像データが不要であると判断すると、操作ボタン３１を操作してその画像データを消去することができる。

次に、図１ａおよび図１ｂを参照して、デジタルカメラ２０に設けられたレンズ鏡筒２３（レンズ装置）の構成について説明する。図１ａは、レンズ鏡筒２３の繰り出し状態（使用時）の断面図である。図１ｂは、レンズ鏡筒２３の収納状態（不使用時）の断面図である。

第一レンズ群１は、第一レンズ群保持手段１ａ（レンズ群保持手段）により保持される。第一レンズ群１の背後（結像面側、撮像素子１２側）には第三レンズ群２が配置されており、第三レンズ群２は第三レンズ群保持手段２ａにより保持されている。第三レンズ群２の背後には絞りシャッタ手段５が配置されている。絞りシャッタ手段５の背後には第四レンズ群６が配置されており、第四レンズ群６は第四レンズ群保持手段６ａにより保持されている。

第三レンズ群保持手段２ａおよび第四レンズ群保持手段６ａの外周には、移動カム環３が配置されている。移動カム環３の内周にはカム溝が形成されており、第三レンズ群保持手段２ａ、絞りシャッタ手段５、および、第四レンズ群保持手段６ａが追従可能に構成されている。

また、移動カム環３の内周には、直進規制手段４が配置されている。直進規制手段４と移動カム環３は、いわゆるバヨネット結合により結合されている。また、これらは光軸ＯＡの方向（光軸方向）に一体的（略一体的）に移動し、互いに相対的に回転可能に構成されている。直進規制手段４には、光軸方向に長溝が設けられている。第三レンズ群保持手段２ａ、絞りシャッタ手段５、および、第四レンズ群保持手段６ａは、直進規制手段４の長溝によって回転規制されることで、直進移動が可能である。また、移動カム環３の外周にもカム溝が設けられており、移動カム環３の外周に配置された第一レンズ群保持手段１ａが追従される。第一レンズ群保持手段１ａは、直進規制手段４により直進保持（直進規制）されている。

第一レンズ群保持手段１ａの外周には、バリア保持手段１ｂが配置されている。バリア保持手段１ｂにはバリア駆動手段１ｃが取り付けられている。また、複数のバリア羽根手段１ｆはバリア駆動手段１ｃに連動するように設けられている。バリア保持手段１ｂ、バリア駆動手段１ｃ、および、バリア羽根手段１ｆは、初期状態（バリア保持手段１ｂ、バリア駆動手段１ｃ、および、バリア羽根手段１ｆのみの状態）で組み立てられ、いわゆるバリアユニットを構成している。図３ａは、バリアユニットの構成を示す斜視図である。

第一レンズ群保持手段１ａは、直進規制手段４により直進規制されている。またバリア保持手段１ｂは、第一レンズ群保持手段１ａにより直進規制されている。ただし本実施例はこれに限定されるものではなく、第一レンズ群保持手段１ａおよびバリア保持手段１ｂが一体的に構成されたものであってもよい。

本実施例において、移動カム環３は、光軸回りに回転することにより、固定カム環９の内周に設けられたカム溝に追従して光軸方向に移動可能である。移動カム環３の移動（回転）により、移動カム環３に追従する第一レンズ群保持手段１ａ、バリア保持手段１ｂ、第三レンズ群保持手段２ａ、絞りシャッタ手段５、および、第四レンズ群保持手段６ａは直進規制されながら光軸方向に移動する。第一レンズ群保持手段１ａの外周には化粧環１５が設けられており、化粧環１５は移動カム環３と一体的に移動するように構成されている。

移動カム環３の外周には固定カム環９が配置されている。また、固定カム環９の外周には駆動環１０が配置されている。さらに、駆動環１０の外周にはカバー手段１１が配置されている。固定カム環９の内周にはカム溝が形成されており、移動カム環３が追従可能に構成されている。また、移動カム環３には移動カム環被追従手段３ａが設けられている。駆動環１０の内周には、直線状のザグリ溝である移動カム環駆動手段１０ｃが設けられている。移動カム環駆動手段１０ｃは、移動カム環被追従手段３ａに嵌合している。このため、駆動環１０がズーム機構３２により回転することで、駆動カム環３は固定カム環９の内周のカム溝に追従しながら直進移動する。また、固定カム環９の背後（結像面側、撮像素子１２側）には、撮像素子１２を保持する撮像素子保持手段１３が配置されている。レンズ鏡筒２３の上部には、ファインダ手段が設けられている。ファインダ手段は、ファインダ対物レンズ２１、ファインダ接眼部２４、および、ファインダレンズ群（不図示）により構成されている。

続いて図４を参照して、駆動環１０およびフォーカスレンズ群（第二レンズ群７）の周辺の構成について説明する。図４は、駆動環１０およびフォーカスレンズ群の構成を示す斜視図である。

第四レンズ群保持手段６ａの背面（結像面側、撮像素子１２側）には、第二レンズ群７が配置されている。第二レンズ群７は、第二レンズ群保持手段７ａに保持されている。第二レンズ群保持手段７ａにはナット手段７ｂが設けられている。第二レンズ群７の周囲には、フォーカス群保持手段７ｃが配置されている。フォーカス群保持手段７ｃには、直進ガイド手段７ｅが一体的に設けられている。また、フォーカス群保持手段７ｃには、フォーカスレンズ駆動手段８が設けられている。第二レンズ群７は、フォーカスレンズ駆動手段８にナット手段７ｂが追従することにより、光軸方向に移動する。

フォーカス群保持手段７ｃには、フォロワ手段７ｄが設けられている。駆動環１０の内周には、フォーカスカム溝手段１０ａが設けられている。フォーカス群保持手段７ｃの全体は、フォーカスカム溝手段１０ａにフォロワ手段７ｄが追従されることにより、光軸方向に移動する。フォーカス保持手段７ｃは、固定カム環９の内周に設けられている直進溝で直進規制されることにより、回転せずに移動する。また、駆動環１０の外周には、ファインダ駆動用カム溝１０ｂが設けられており、駆動環１０の回転に連動してファインダレンズ群（第二レンズ群７）が光軸方向に移動する。

本実施例では、前述のように、バリア保持手段１ｂ、バリア駆動手段１ｃ、および、バリア羽根手段１ｆによりバリアユニットを構成することで、バリアユニットの組立工程を他の部品の組立工程から独立させ、作業性を向上させることができる。このとき、バリアユニットを構成するバリア保持手段１ｂを初期段階で組み立てる必要がある。

続いて、図２ａおよび図２ｂを参照して、バリアユニットの組立後のレンズ鏡筒２３の組立工程について説明する。図２ａは、レンズ鏡筒２３の光学ユニットの組立状況を示す正面図である。図２ｂは、光学ユニットの組立状況を示す斜視図である。

本実施例では、まず移動カム環３に直進規制手段４をバヨネット結合してから、移動カム環３の内周に第三レンズ群保持手段２ａ、絞りシャッタ手段５、および、第四レンズ群保持手段６ａを組み込む。また、移動カム環３の外周に第一レンズ群１ａおよびバリア保持手段１ｂなどを組み込む。そして、これらを組み立てることにより、光学ユニット１４が構成される。このように本実施例では、移動カム環３、第一レンズ群保持手段１ａ、および、バリア保持手段１ｂなどにより光学ユニット１４が組み立てられる。

図２ｂに示されるように、光学ユニット１４は、固定カム環９（駆動環１０）の背後（図中の矢印方向、結像面側）から組み込まれる。このとき、光学ユニット１４を実際の使用領域より回転させた状態で組み込む。本実施例では、図２ａに示されるように、光学ユニット１４は、反時計方向（図中の矢印方向）に数度（所定の角度）だけ光学ユニット１４を回転した状態で固定カム環９（駆動環１０）に組込可能に構成されている。光学ユニット１４を固定カム環９に組み込んだ後、光学ユニット１４を時計方向（矢印方向と逆方向）に回転させて正規の位置に保持する。このように、組み立てられた光学ユニット１４は、光軸方向に直交する面内における第１の角度（第１の位置）で固定カム環９の結像面側から挿入される。そして、光学ユニット１４は、固定カム環９への挿入後に第２の角度（第２の位置）で固定カム環９に固定される。

本実施例では、更に、背後（結像面側）から第二レンズ群保持手段７ａ（フォーカス群保持手段７ｃ）が固定カム環９へ挿入される。このとき、図５に示されるように、フォーカス群保持手段７ｃに一体的に設けられた直進ガイド手段７ｅは、直進規制手段４に設けられた溝部４ａに嵌合する（直進規制手段４によって嵌合支持される）。図５は、直進ガイド手段７ｅの保持構造を示す斜視図である。第二レンズ群保持手段７ａは固定カム環９により直進保持されているため、直進規制手段４も直進可能に保持される。このように、光学ユニット１４が固定カム環９に固定された後、直進ガイド手段７ｅが直進規制手段４（溝部４ａ）に嵌合するように固定カム環９の結像面側から挿入される。本実施例では、このような構成により、固定カム環９と直進規制手段４は、フォーカス群保持手段７ｃを介して固定される。以上により、本実施例におけるレンズ鏡筒２３の組立が完了する。

一方、従来のように最初にバリア群の直進保持を行うと、光学ユニット１４を組み立てるときにバリア保持手段１ｂに対してバリア駆動手段１ｃを相対回転させる必要がある。バリア駆動手段１ｃには、角形状のバリア連動手段１ｄが凸状に（像側に突出するように）設けられている。バリア連動手段１ｄは、バリア保持手段１ｂに形成された貫通穴１ｅに挿入されている。バリア連動手段１ｄが移動カム環３で回転されることにより、バリア駆動手段１ｃは回転し、バリア羽根手段１ｆは開閉動作を行う。バリア駆動手段１ｃとバリア保持手段１ｂとを相対移動させる場合、バリア保持手段１ｂに形成されたバリア連動手段１ｄの貫通穴１ｅを大きくする必要がある。図３ｂは、比較例としてのレンズ鏡筒のバリアユニットの構成を示す背面図である。図３ｂのバリア保持手段１ｂの背面図からわかるように、このとき、貫通穴１ｅ（開口）を開口領域１ｅ１の分だけ大きくする必要がある。バリア保持手段１ｂに形成された貫通穴１ｅが大きくなると、レンズ鏡筒２３の外部からゴミや砂などの異物が侵入してレンズ鏡筒２３の動作に影響を与える場合がある。このため、貫通穴１ｅ（開口）はできるだけ小さくすることが好ましい。

本実施例の構成では、光学ユニット１４を組み立てた後に、組み立てられた光学ユニット１４を固定カム環９に挿入する。このとき、バリア保持手段１ｂとバリア駆動手段１ｃとを相対移動させることなく、光学ユニット１４（バリアユニット）が組み立てられる。すなわち、バリア保持手段１ｂにより保持されたバリア群は、複数のバリア羽根手段１ｆおよびバリア駆動手段１ｃを備えて構成され、光学ユニット１４は、バリア駆動手段１ｃをバリア保持手段１ｂに対して相対回転させることなく、固定カム環９に挿入される。また、直進ガイド手段７は、固定カム環９への挿入の際、光軸方向に直交する面内において回転させることなく直進規制手段４に嵌合して固定される。このため、本実施例では、フォーカス群保持手段７ｅを設け、固定カム環９と直進規制手段４とをフォーカス群保持手段７ｅを介して固定している。

以上のとおり、本実施例の構成によれば、外部からのゴミや砂などの異物が侵入してレンズ鏡筒の動作に影響を与える可能性を低下させることができる。このため本発明によれば、信頼性を向上させたレンズ鏡筒および撮像装置を提供することができる。

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。

１ａ 第一レンズ保持手段
１ｂ バリア保持手段
３ 移動カム環
４ 直進規制手段
７ｃ フォーカス群保持手段
７ｅ 直進ガイド手段
９ 固定カム環
１４ 光学ユニット
２３ レンズ鏡筒

Claims (8)

1. 固定カム環と、
   前記固定カム環の内周に設けられたカム溝に追従して光軸方向に移動可能な移動カム環と、
   前記移動カム環の回転により前記光軸方向に移動するレンズ群保持手段およびバリア保持手段と、
   前記レンズ群保持手段を直進規制するように前記移動カム環の内周に配置された直進規制手段と、
   直進ガイド手段を備えたフォーカス群保持手段と、を有し、
   前記移動カム環、前記レンズ群保持手段、および、前記バリア保持手段により光学ユニットが組み立てられ、
   組み立てられた前記光学ユニットは、前記固定カム環に結像面側から挿入され、該固定カム環への挿入後、前記光軸方向に直交する面内において所定の角度だけ回転させることで該固定カム環に固定され、
   前記光学ユニットが前記固定カム環に固定された後、前記直進ガイド手段は、前記直進規制手段に嵌合するように該固定カム環に前記結像面側から挿入される、ことを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記固定カム環と前記直進規制手段は、前記フォーカス群保持手段を介して固定されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記バリア保持手段は、前記レンズ群保持手段により直進規制されていることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ鏡筒。
4. 前記レンズ群保持手段と前記バリア保持手段は、一体的に構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ鏡筒。
5. 前記バリア保持手段により保持されたバリア群は、複数のバリア羽根手段およびバリア駆動手段を備えて構成され、
   前記光学ユニットは、前記バリア駆動手段をバリア保持手段に対して相対回転させることなく、前記固定カム環に挿入されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
6. 前記直進ガイド手段は、前記フォーカス群保持手段に一体的に設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
7. 前記直進ガイド手段は、前記固定カム環への挿入の際、前記光軸方向に直交する面内において回転させることなく前記直進規制手段に嵌合して固定されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒を有することを特徴とする撮影装置。