JP2015045793A - Lens barrel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はレンズ鏡筒に関し、特に撮像光学系を構成するレンズ群を光軸方向に駆動させる駆動機構に関する。 The present invention relates to a lens barrel, and more particularly to a drive mechanism that drives a lens group constituting an imaging optical system in the optical axis direction.
光軸方向に移動して変倍動作や合焦動作を行うレンズ群を有するレンズ鏡筒では、レンズ群の駆動に際して機械的又は制御的な何らかのエラーが生じた場合でも、レンズ群やその駆動機構の破損が生じないように様々な対策がなされている。 In a lens barrel having a lens group that moves in the optical axis direction and performs zooming and focusing operations, even if a mechanical or control error occurs during driving of the lens group, the lens group and its driving mechanism Various measures have been taken to prevent damage to the device.
特許文献1では、レンズユニットを光軸方向に可動に案内するガイド軸の両端付近に、コイルスプリングからなる衝突防止部材を設け、レンズユニットが所定の可動範囲を越えて移動しようとすると、コイルスプリングによって移動が制限されると共に衝撃が吸収され、レンズユニットと他の部材(ガイド軸を支持する固定部材等)の衝突を防いでいる。 In Patent Document 1, a collision preventing member made of a coil spring is provided near both ends of a guide shaft that movably guides the lens unit in the optical axis direction. When the lens unit tries to move beyond a predetermined movable range, the coil spring The movement is restricted and the impact is absorbed to prevent the lens unit and other members (such as a fixing member that supports the guide shaft) from colliding with each other.
特許文献1におけるレンズユニットの駆動機構は、磁石とコイルを用いた非接触駆動のリニアアクチュエータであり、レンズユニットにおける衝撃吸収が必要とされる場合でも、駆動機構に対しては負荷が作用しにくい。これに対し、接触部分を有する駆動機構、具体的にはレンズ保持部材に当接するナットをモータの駆動によって進退移動させるような駆動機構を用いた場合は、駆動機構における接触部分(レンズ保持部材とナットの当接部分や、モータの回転出力軸とナットの螺合部分)に過大な負荷がかからないように保護する必要がある。また、この種の駆動機構を備えたレンズ鏡筒で予期しない暴走動作が生じた場合に、駆動機構だけでなくレンズの損傷を防ぐことも求められる。 The driving mechanism of the lens unit in Patent Document 1 is a non-contact driving linear actuator using a magnet and a coil, and even when shock absorption in the lens unit is required, a load hardly acts on the driving mechanism. . On the other hand, when a drive mechanism having a contact portion, specifically, a drive mechanism in which a nut that contacts the lens holding member is moved forward and backward by driving the motor, the contact portion in the drive mechanism (with the lens holding member and It is necessary to protect the abutting portion of the nut and the screwed portion of the rotation output shaft of the motor and the nut from being overloaded. Further, when an unexpected runaway operation occurs in a lens barrel provided with this type of drive mechanism, it is also required to prevent damage to the lens as well as the drive mechanism.
本発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、光軸方向に隣接する2つのレンズ群を個別の駆動機構によって光軸方向に動作させるレンズ鏡筒で、各レンズ群と各駆動機構の確実な保護を実現することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and is a lens barrel in which two lens groups adjacent in the optical axis direction are operated in the optical axis direction by individual drive mechanisms. The purpose is to achieve reliable protection.
本発明は、第1の支持環と、第1の支持環に対して撮像光学系の光軸方向に相対移動可能な第2の支持環と、第1の支持環に光軸方向に移動可能に支持されて第1のレンズ群を保持する第1のレンズ保持部材と、第1の支持環に対して第1のレンズ保持部材を光軸方向に進退移動させる第1の駆動機構と、第2の支持環に光軸方向に移動可能に支持され、第1のレンズ群と光軸方向に隣接する第2のレンズ群を保持する第2のレンズ保持部材と、第2の支持環に対して第2のレンズ保持部材を光軸方向に進退移動させる第2の駆動機構と、を備えたレンズ鏡筒に関するものである。第1の駆動機構は、第1の支持環と第1のレンズ保持部材に係合して、第1のレンズ保持部材を光軸方向の前後方向のうち第2のレンズ保持部材に接近する第1の方向に付勢する第1の付勢部材と、第1のレンズ保持部材に当接して第1の付勢部材による付勢方向への移動を制限し、第1のモータによって光軸方向に進退移動されて第1のレンズ保持部材の光軸方向位置を変化させる第1の進退駆動部材を備えている。第2の駆動機構は、第2の支持環と第2のレンズ保持部材に係合して、第2のレンズ保持部材を光軸方向の前後方向のうち第1のレンズ保持部材に接近する第2の方向に付勢する第2の付勢部材と、第2のレンズ保持部材に当接して第2の付勢部材による付勢方向への移動を制限し、第2のモータによって光軸方向に進退移動されて第2のレンズ保持部材の光軸方向位置を変化させる第2の進退駆動部材を備えている。そして、第1のレンズ保持部材と第2のレンズ保持部材が光軸方向の相対移動によって当接したとき、第1のレンズ保持部材に対して第1の付勢部材の付勢力に抗して第1の進退駆動部材から離反する方向への押圧力が加わり、第2のレンズ保持部材に対して第2の付勢部材の付勢力に抗して第2の進退駆動部材から離反する方向への押圧力が加わる。 The present invention includes a first support ring, a second support ring that can move relative to the first support ring in the optical axis direction of the imaging optical system, and a first support ring that can move in the optical axis direction. A first lens holding member that holds the first lens group, a first drive mechanism that moves the first lens holding member forward and backward in the optical axis direction with respect to the first support ring, A second lens holding member that is supported by the second support ring so as to be movable in the optical axis direction and that holds the second lens group adjacent to the first lens group in the optical axis direction; And a second drive mechanism for moving the second lens holding member back and forth in the optical axis direction. The first drive mechanism is engaged with the first support ring and the first lens holding member, and the first lens holding member approaches the second lens holding member in the front-rear direction of the optical axis direction. A first urging member for urging in the direction of 1 and a movement of the first urging member in the urging direction by contacting the first lens holding member and limiting the movement in the urging direction by the first motor. A first advancing / retreating drive member that is moved forward and backward to change the position of the first lens holding member in the optical axis direction. The second drive mechanism is engaged with the second support ring and the second lens holding member, and the second lens holding member approaches the first lens holding member in the front-rear direction of the optical axis direction. A second urging member for urging in the direction of 2 and a movement of the second urging member in the urging direction by abutting against the second lens holding member, and the optical axis direction by the second motor And a second advancing / retreating drive member that changes the position of the second lens holding member in the optical axis direction. And when the 1st lens holding member and the 2nd lens holding member contact | abut by the relative movement of an optical axis direction, it resists the urging | biasing force of a 1st urging | biasing member with respect to a 1st lens holding member. A pressing force is applied in a direction away from the first advance / retreat drive member, and in a direction away from the second advance / retreat drive member against the urging force of the second urging member against the second lens holding member. The pressing force is applied.
第1のモータと第2のモータはそれぞれ、外面に雄ネジが形成されて光軸方向に軸線を向けた回転出力軸を有しており、第1のモータの回転出力軸の雄ネジに螺合する雌ネジ孔を有するナットとして第1の進退駆動部材を構成し、第2のモータの回転出力軸の雄ネジに螺合する雌ネジ孔を有するナットとして第2の進退駆動部材を構成することが好ましい。 Each of the first motor and the second motor has a rotation output shaft having a male screw formed on the outer surface and directed in the optical axis direction, and is screwed onto the male screw of the rotation output shaft of the first motor. The first advancing / retreating drive member is configured as a nut having a female screw hole to be mated, and the second advancing / retreating drive member is configured as a nut having a female screw hole to be screwed into the male screw of the rotation output shaft of the second motor. It is preferable.
第2の支持環に対する第2のレンズ保持部材の光軸方向の動作範囲は、第2の支持環内に第2のレンズ保持部材が格納される格納位置と、第2の支持環から第1のレンズ保持部材に接近する方向に第2のレンズ保持部材が突出する突出位置とを含むように設定することができる。この場合、第2のレンズ保持部材が突出位置にある状態で、第2の支持環が第1のレンズ保持部材に対して所定以上に接近したときに、第1のレンズ保持部材と第2のレンズ保持部材が当接して互いに離反する方向への押圧力が作用する。また、第2のレンズ保持部材が格納位置にある状態で、第2の支持環が第1のレンズ保持部材に対して所定以上に接近したときには、第2の支持環が第1のレンズ保持部材に当接して、第1のレンズ保持部材が第2のレンズ保持部材から離反する方向に押圧される。 The operation range of the second lens holding member relative to the second support ring in the optical axis direction is the first position from the storage position where the second lens holding member is stored in the second support ring and the second support ring. And a protruding position at which the second lens holding member protrudes in a direction approaching the lens holding member. In this case, when the second support ring approaches the first lens holding member more than a predetermined distance with the second lens holding member in the protruding position, the first lens holding member and the second lens holding member A pressing force acts in a direction in which the lens holding members come into contact with each other and are separated from each other. Further, when the second support ring approaches the first lens holding member more than a predetermined distance with the second lens holding member in the retracted position, the second support ring is moved to the first lens holding member. The first lens holding member is pressed in a direction away from the second lens holding member.
2つの支持環の関係として、第1の支持環はカメラ本体に対して固定した固定部材とし、第2の支持環はカム環を介して第1の支持環に支持される駆動環とさせることができる。第2の支持環は、光軸方向に直進移動可能に支持されると共にカム環に形成したカム溝による案内を受け、カム環の回転に応じてカム溝の形状に応じた軌跡で光軸方向に移動される。 As a relationship between the two support rings, the first support ring is a fixed member fixed to the camera body, and the second support ring is a drive ring supported by the first support ring via a cam ring. Can do. The second support ring is supported so as to be linearly movable in the optical axis direction and is guided by a cam groove formed in the cam ring, and follows a trajectory according to the shape of the cam groove in accordance with the rotation of the cam ring. Moved to.
本発明は、第1の駆動機構や第2の駆動機構における付勢部材の詳細を問うものではないが、一例として、第1の付勢部材を、コイル部と、該コイル部から延びる付勢腕部及び支持腕部を有し、コイル部の軸線と略直交する平面に沿って付勢腕部を揺動させることが可能なトーションバネとすることができる。この場合、トーションバネのコイル部に対して挿入支持されるバネ支持突起と、トーションバネの支持腕部が係合するバネ掛け部を第1の支持環に形成し、トーションバネの付勢腕部が係合するバネ掛け部を第1のレンズ保持部材に形成するとよい。 The present invention does not ask the details of the urging member in the first drive mechanism or the second drive mechanism, but as an example, the first urging member includes a coil portion and a urging force extending from the coil portion. A torsion spring having an arm portion and a supporting arm portion and capable of swinging the urging arm portion along a plane substantially orthogonal to the axis of the coil portion can be provided. In this case, a spring support protrusion inserted into and supported by the coil portion of the torsion spring and a spring hooking portion engaged with the support arm portion of the torsion spring are formed in the first support ring, and the urging arm portion of the torsion spring is formed. The first lens holding member may be formed with a spring hook portion that engages with the first lens holding member.
また、光軸方向に伸縮可能な伸縮バネとして第2の付勢部材を構成することができる。この場合、伸縮バネの一端部が係合するバネ掛け部を第2の支持環に形成し、伸縮バネの他端部が係合するバネ掛け部を第2のレンズ保持部材に形成するとよい。 Further, the second urging member can be configured as a telescopic spring that can expand and contract in the optical axis direction. In this case, it is preferable that a spring hooking portion engaged with one end of the expansion spring is formed in the second support ring, and a spring hooking portion engaged with the other end of the expansion spring is formed in the second lens holding member.
本発明における第1のレンズ群や第2のレンズ群は、第1の支持環や第2の支持環に対する光軸方向移動を行うものであればよく、その具体的な機能は限定されないが、一例として第1のレンズ群や第2のレンズ群が合焦用のフォーカスレンズ群として機能するレンズ鏡筒に適用することができる。 The first lens group and the second lens group in the present invention are not particularly limited as long as they move in the optical axis direction with respect to the first support ring and the second support ring. As an example, the present invention can be applied to a lens barrel in which the first lens group and the second lens group function as a focusing lens group.
本発明のレンズ鏡筒では、第1のレンズ保持部材と第2のレンズ保持部材を互いに接近する方向に付勢した上で、それぞれ付勢力に抗してモータ駆動によって第1のレンズ保持部材と第2のレンズ保持部材を押圧するように第1の駆動機構と第2の駆動機構を構成している。この構成によると、第1の支持環と第2の支持環の相対移動によって第1のレンズ保持部材と第2のレンズ保持部材が過度に接近して当接しても、それぞれのレンズ保持部材は付勢部材の付勢力に抗して対応する進退駆動部材から離れる方向への押圧力を受けるため、各々の進退駆動部材には負荷がかからず、駆動機構の損傷を防ぐことができる。また、第1の駆動機構における第1の進退駆動部材や第2の駆動機構における第2の進退駆動部材が制御外の暴走を行った場合に、それぞれの進退駆動部材は、第1のレンズ保持部材と第2のレンズ保持部材を互いの離反方向に押圧することはあっても、第1のレンズ保持部材と第2のレンズ保持部材を接近方向には押圧しない(接近方向の動作は付勢部材の付勢力によって行われる)ため、第1のレンズ保持部材と第2のレンズ保持部材が過大な負荷を伴って衝突することがなく、第1のレンズ群と第2のレンズ群の損傷を防ぐ効果も得られる。 In the lens barrel of the present invention, the first lens holding member and the second lens holding member are urged in a direction approaching each other, and each of the first lens holding member and the first lens holding member is driven by a motor against the urging force. The first drive mechanism and the second drive mechanism are configured to press the second lens holding member. According to this configuration, even if the first lens holding member and the second lens holding member come into close contact with each other due to the relative movement of the first support ring and the second support ring, the respective lens holding members are Since the pressing force is applied in the direction away from the corresponding advance / retreat drive member against the urging force of the urging member, no load is applied to each advance / retreat drive member, and damage to the drive mechanism can be prevented. Further, when the first advance / retreat drive member in the first drive mechanism or the second advance / retreat drive member in the second drive mechanism performs a runaway out of control, each advance / retreat drive member holds the first lens. Even if the member and the second lens holding member are pressed away from each other, the first lens holding member and the second lens holding member are not pressed in the approaching direction (the operation in the approaching direction is energized). Therefore, the first lens holding member and the second lens holding member do not collide with an excessive load, and the first lens group and the second lens group are damaged. The effect to prevent is also acquired.
以下、図面を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。本実施形態のズームレンズ鏡筒10は図示を省略したカメラボディに装着するものであり、その撮像光学系は、物体(被写体)側から順に第1レンズ群LG1、第2レンズ群LG2、第3レンズ群(第1のレンズ群、フォーカスレンズ群)LG3、光学フィルタ17及び撮像素子18を備えている。以下の説明では、撮像光学系の光軸Oに沿う方向における物体側を前方、像側を後方と呼ぶ。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The
ズームレンズ鏡筒10は、第1レンズ群LG1と第2レンズ群LG2を光軸Oに沿って所定の軌跡で移動させて変倍を行う。また、第2レンズ群LG2は、光軸方向前方の前部レンズ群LG2−Fと光軸方向後方の後部レンズ群(第2のレンズ群、フォーカスレンズ群)LG2−Rにより構成されており、後部レンズ群LG2−Rと第3レンズ群LG3をそれぞれ光軸Oに沿って移動させてフォーカシングを行う。
The
ズームレンズ鏡筒10は固定部材として筒状のハウジング(第1の支持環)15を有し、ハウジング15の後部に撮像素子ホルダ16が固定される。光学フィルタ17と撮像素子18はユニット化された状態で撮像素子ホルダ16に固定される。
The
第3レンズ群LG3は3群レンズ枠(第1のレンズ保持部材)20に保持されている。図13ないし図32に示すように、3群レンズ枠20は、ハウジング15と撮像素子ホルダ16に固定した主ガイド軸21aと副ガイド軸21bを介して光軸方向に直進移動可能に支持されており、ハウジング15に固定したフォーカシングモータ(第1の駆動機構、第1のモータ)22の駆動力によって光軸方向に移動する。フォーカシングモータ22はステッピングモータであり、フォーカシングモータ22にはフォーカシングモータ用FPC23の一端部が接続しており、フォーカシングモータ用FPC23の他端部はカメラボディ内部に設けた制御基板(図示略)に接続している。
The third lens group LG3 is held by a third group lens frame (first lens holding member) 20. As shown in FIGS. 13 to 32, the third
第3レンズ群LG3の駆動機構をより詳しく説明する。図1や図2に示すように、ハウジング15は光軸Oを囲む円筒状の筒状部15aを有し、筒状部15aの後部が撮像素子ホルダ16で塞がれている。筒状部15aの外面には、光軸方向の中間位置に、光軸Oと略直交する方向に延びる立壁であるモータ支持壁15bが形成されている。図13ないし図32に示すように、フォーカシングモータ22は、モータ本体22aと、モータ本体22aから後方に向かって突出する回転出力軸22bと、支持ブラケット22cとを有している。回転出力軸22bは、表面に雄ネジが形成されたリードスクリューである。支持ブラケット22cは、回転出力軸22bに沿って延びる長手方向壁と、この長手方向壁の両端から略直交方向に延びてモータ本体22aの端部と回転出力軸22bの先端を支持する前後壁とを有するコ字状の形状をなしている。支持ブラケット22cの前後壁のうち、モータ本体22a側の壁部をフォーカシングモータ支持部15bに当接させ、回転出力軸22bの先端側の壁部を撮像素子ホルダ16に係合させて、フォーカシングモータ22がハウジング15に支持される。このフォーカシングモータ22の支持状態で、回転出力軸22bの軸線が光軸Oと略平行になる。
The drive mechanism of the third lens group LG3 will be described in more detail. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
筒状部15aの外面には、モータ支持壁15bに連続して、光軸Oと略平行な方向に延びる立壁である側壁15cが形成されている。ハウジング15に対して、モータ支持壁15bと側壁15cに囲まれる空間を覆うカバー19(図1ないし図5)が取り付けられる。側壁15cの近傍には、筒状部15aから外側に向けて側壁15cと略平行に突出する円柱状のバネ支持突起15dが設けられている。後述するように、第3レンズ群LG3の駆動機構の主な構成要素は、カバー19とモータ支持壁15bと側壁15cによって囲まれる筒状部15a外側の外側スペースS(図3、図4、図6、図7)に配置され、バネ支持突起15dも外側スペースS内に位置している。
On the outer surface of the
ハウジング15にはさらに、筒状部15aから外側に突出するガイド軸挿通部15e、15fが形成されている。ガイド軸挿通部15e、15fはいずれも、筒状部15aの内部空間に連通する中空状の断面形状を有しており、ガイド軸挿通部15eはモータ支持壁15bから前方に向けて延び、ガイド軸挿通部15fは筒状部15aの後端部から前方に向けて延びている。主ガイド軸21aと副ガイド軸21bはそれぞれガイド軸挿通部15e、15fに挿入され、各ガイド軸挿通部15e、15fの前端部に形成した軸支持孔(図示略)に主ガイド軸21aと副ガイド軸21bの前端部が挿入支持される。主ガイド軸21aと副ガイド軸21bの後端部は、撮像素子ホルダ16に形成した一対の軸支持孔16a、16b(図5)に挿入支持される。このようにして支持された主ガイド軸21aと副ガイド軸21bは、光軸Oと略平行に軸線を向けて、ハウジング15の筒状部15aよりも外径側(光軸Oから遠い径方向位置)に配置される。主ガイド軸21aは外側スペースSを通っており、副ガイド軸21は、主ガイド軸21aに対して光軸Oを挟んで概ね対称の位置にある。
The
3群レンズ枠20は、ハウジング15の筒状部15aの内側に収まる形状の主枠部20aを有し、主枠部20aの中央に第3レンズ群LG3を保持している。主枠部20aと第3レンズ群LG3の具体的な形状については後述する。主枠部20aから光軸Oを挟んで略対称の方向に一対のガイド腕部20b、20cを延設させている。このうち一方のガイド腕部20bの先端部には前後一対の軸受孔20dが形成され、この軸受孔20dに対して、主ガイド軸21aが摺動自在に挿通されている(図13ないし図18、図23、図24、図30参照)。筒状部15aの外側に位置する主ガイド軸21aの案内を受けるために、3群レンズ枠20のガイド腕部20bは、筒状部15aの外方に突出されて外側スペースS内に進入しており、筒状部15aにはガイド腕部20bの突出を許す開口部15g(図6、図7)が形成されている。また、3群レンズ枠20の他方のガイド腕部20cの先端部に設けた回転規制孔20eに対して、副ガイド軸21bが摺動自在に挿通されている(図13ないし図18、図23、図24、図30参照)。軸受孔20dは主ガイド軸21aをガタなく挿通させる丸孔である。回転規制孔20eは、光軸Oを中心とする径方向に長い長孔であり、その長手方向のクリアランスによって副ガイド軸21bに対する3群レンズ枠20の精度誤差を吸収しつつ、副ガイド軸21bとの係合によって主ガイド軸21aを中心とする3群レンズ枠20の回転を規制する。そして、主ガイド軸21aと副ガイド軸21bに対して軸受孔20dと回転規制孔20eを摺動させることで、3群レンズ枠20は光軸Oと平行な方向に移動可能に直進案内される。
The third
3群レンズ枠20のガイド腕部20bの先端部には、フォーカシングモータ22の回転出力軸22bを挿通させる溝部が形成されたナット当接部20fが形成されており、ナット当接部20fの前方に位置させて、回転出力軸22bに螺合する雌ネジ孔を有するフォーカシング用ナット(第1の駆動機構、第1の進退駆動部材)31が設けられている。フォーカシング用ナット31は、回転規制突起31aをハウジング15の回り止め用の凹部(図示略)に係合させることで回転規制されており、さらにナット当接部20fに当接または近接する状態では、該ナット当接部20fの近傍に形成した3群レンズ枠20の回転規制突起20g(図19、図25、図26、図31)に回転規制脚31b(図19、図25、図26、図27、図31)を係合させることによっても回転規制される。従って、回転出力軸22bを正逆に回転させることにより、フォーカシング用ナット31が回転出力軸22bと連れ回りすることなく光軸Oと平行な方向に進退移動される。3群レンズ枠20のガイド腕部20bの先端部にはさらに、前後一対の軸受孔20dの間の光軸方向位置にバネ掛け突起(バネ掛け部)20hが突設されている。バネ掛け突起20hは、その先端部が光軸方向後方に向けて曲折されたL字状の突起である。また、ナット当接部20f上にセンサ通過板20iが突設されている。
A
3群レンズ枠20に対して光軸Oに沿う移動方向の付勢力を与える付勢手段として、3群付勢バネ(第1の駆動機構、第1の付勢部材、トーションバネ)32が設けられている。3群付勢バネ32はトーションバネであり、コイル部32aがハウジング15に設けたバネ支持突起15dに支持される。バネ支持突起15dからのコイル部32aの脱落はカバー19によって規制される。なお、カバー19とは別に、コイル部32aの脱落防止用の部位をバネ支持突起15dにネジ留め等で取り付けてもよい。バネ支持突起15dにより支持された状態のコイル部32aの軸線は、バネ支持突起15dの軸線と概ね平行になる。
A third group biasing spring (first driving mechanism, first biasing member, torsion spring) 32 is provided as an urging unit that applies a biasing force in the moving direction along the optical axis O to the third
3群付勢バネ32は、コイル部32aから外径方向に向けて、短い支持腕部32bと、長い付勢腕部32cを延設させている。支持腕部32bは、ハウジング15の側壁15cから突出して形成したバネ掛け部15h(図6、図7)に係合している。一方、付勢腕部32cは、3群レンズ枠20のバネ掛け突起20hに係合している。付勢腕部32cは、コイル部32aの軸線に略一致する揺動中心軸を中心として揺動することが可能な(すなわち光軸Oと概ね平行な揺動平面内で揺動可能な)揺動着力部である。支持腕部32bをバネ掛け部15hに係合させ、付勢腕部32cの先端部付近をバネ掛け突起20hに係合させることによって、3群付勢バネ32が自由状態から撓んだ状態になり、その撓み解消方向の力は、付勢腕部32cがバネ掛け突起20hを光軸方向前方へ押圧する荷重として作用する。すなわち、3群付勢バネ32を介して3群レンズ枠20に対して光軸方向前方(第1の方向)への付勢力が与えられる着力状態となる。
The third
このようにして3群付勢バネ32から光軸方向前方への付勢力を与えられた3群レンズ枠20は、ナット当接部20fがフォーカシング用ナット31に当て付くことによって、前方への移動が規制される。すなわち、図13ないし図18に示すように、通常の状態で3群レンズ枠20は、3群付勢バネ32の付勢力によってナット当接部20fをフォーカシング用ナット31の後面に当接させた位置に保持され、3群レンズ枠20の光軸方向への前後位置はフォーカシング用ナット31に依存して決まる。前述の通り、フォーカシング用ナット31はフォーカシングモータ22の回転出力軸22bを正逆に回転駆動することにより光軸Oと平行な方向へ進退移動されるので、結果として、3群レンズ枠20の光軸方向位置は、フォーカシングモータ22の駆動方向と駆動量に応じて制御される。例えば、フォーカシングモータ22を駆動してフォーカシング用ナット31を前方に移動させると、フォーカシング用ナット31の移動分だけ、3群付勢バネ32の付勢力によって3群レンズ枠20が追随して前方に移動する。逆に、フォーカシングモータ22を駆動して前方の移動位置からフォーカシング用ナット31を後方に移動させると、フォーカシング用ナット31がナット当接部20fを押し込み、3群レンズ枠20は3群付勢バネ32の付勢力に抗して後方へ移動される。3群レンズ枠20の付勢手段として長い付勢腕部32cを有するトーションバネの3群付勢バネ32を用いたことにより、3群レンズ枠20が移動するときの負荷変動が小さく抑えられる。その結果、フォーカシング用ナット31の消費電力を抑え、かつ3群レンズ枠20を移動範囲の全域に亘ってスムーズに駆動させることが可能となっている。
In this way, the third
ハウジング15には、フォーカシングモータ22による3群レンズ枠20の光軸方向の後方移動端を検出する原点位置検出センサ33が支持されている。原点位置検出センサ33は透過型フォトインタラプタからなり、原点位置検出センサ33の二股状の投光部と受光部の間に3群レンズ枠20のセンサ通過板20iが位置した状態が、3群レンズ枠20の後方移動端であると検知される。フォーカシングモータ22はステッピングモータからなり、第3レンズ群LG3の光軸方向移動量は、この後方移動端を原点位置としたフォーカシングモータ22の駆動ステップ数として演算される。
The
続いて、第3レンズ群LG3と3群レンズ枠20の主枠部20aの具体的な形状について説明する。図33に示すように、撮像素子18は、一対の長辺と、この一対の長辺に略直交する一対の短辺とを有する横長矩形の撮像面を有しており、第3レンズ群LG3は、撮像素子18の長辺部に沿う上下の周縁部分が除去された非円形形状(Dカット形状)となっている。詳細には、第3レンズ群LG3は、撮像素子18の長辺部と略平行な一対の直線状縁部LG3−Vと、この一対の直線状縁部LG3−Vを結ぶ一対の円弧状縁部LG3−Wによって外縁部が構成されている。円弧状縁部LG3−Wは、直線状縁部LG3−Vが面する除去領域(Dカット部)が存在しないと仮定したときの第3レンズ群LG3の基本円形形状LG3-Qの一部であり、直線状縁部LG3−Vは、この基本円形形状LG3−Qの内側を通っている。基本円形形状LG3-Qと直線状縁部LG3−Vにより囲まれる領域(実際には第3レンズ群LG3が存在しない領域)を、カット領域LG3−Tと呼ぶ。図33ではカット領域LG3−Tを識別しやすくするためにハッチングを付している。
Next, specific shapes of the third lens group LG3 and the
図13や図17に示すように、3群レンズ枠20の主枠部20aは、第3レンズ群LG3を嵌合保持するレンズ保持孔20j(図14ないし図16、図24)を内側に有する保持枠部20kを前方に向けて突出させている。図33に示すように、保持枠部20kは、第3レンズ群LG3の直線状縁部LG3−Vに沿う一対の直線状壁部20k−Vと、第3レンズ群LG3の円弧状縁部LG3-Wに沿う一対の湾曲壁部20k−Wとで構成されている。一対の直線状壁部20k−Vは、図33のように光軸方向に沿って見たとき第3レンズ群LG3のカット領域LG3−Tと重なる位置に形成されている。各直線状壁部20k−Vの両端部付近に1つずつ、計4つの干渉防止突起20mが突設されており、これらの干渉防止突起20mもカット領域LG3−Tと重なる位置にある。保持枠部20kの前面には、横長矩形の開口20pを有する遮光シート20nが取り付けられており、各干渉防止突起20mは、遮光シート20nを貫通して前方に突出している。遮光シート20nによって、第3レンズ群LG3の周縁を通過しようとする有害光が遮断される。
As shown in FIGS. 13 and 17, the
次に、第1レンズ群LG1と第2レンズ群LG2の駆動機構を説明する。ハウジング15の内側には、フォーカシングモータ22によって駆動される3群レンズ枠20とは別に、ハウジング15に固定したズームモータ24により駆動制御される変倍群ブロックが支持されている。変倍群ブロックは、カム環25、直進案内環29、移動環ユニット35、及び、繰出環87を含んでいる。ズームモータ24にはズームモータ用FPC(図示略)の一端部が接続しており、該ズームモータ用FPCの他端部はフォーカシングモータ用FPC23に接続している。
Next, driving mechanisms for the first lens group LG1 and the second lens group LG2 will be described. Inside the
カム環25は、繰出環87と共にズームレンズ鏡筒10の外観筒を構成するものであり、ハウジング15の内周面に形成した螺旋形状のカム環ガイド溝15i(図5、図6)に対して摺動可能に嵌るガイド突起26を有する。カム環25は外周面にギヤ部27を備えており、ハウジング15内に支持されてズームモータ24により回転駆動されるズームギヤ(図示略)がギヤ部27と噛み合っている。ズームモータ24によってズームギヤが回転すると、カム環25は軸線回りに回転しながら光軸方向に移動する。
The
ハウジング15内には直進案内環29が配設されている。直進案内環29は、ハウジング15の内面に形成した複数本の直進案内溝15j(図5、図6)と係合する複数のガイド突起30を具備しており、カム環25とは相対回転は可能で光軸方向に共に移動するように結合している。
A
直進案内環29の内周側には移動環ユニット35が配設されている。移動環ユニット35は、カム環25及び直進案内環29と同心をなす中空の筒状部材である移動環(第2の支持環)36を有している。移動環36の内部に、第2レンズ群LG2を構成する前部レンズ群LG2−Fを保持するためのレンズ保持孔37を備えている。また移動環36の外周面の後端近傍部には周方向に概ね等角度間隔で3つの直進案内キー38が外径方向に突設され、各直進案内キー38には2群用カムフォロア39が固定されている。移動環36の3つの2群用カムフォロア39は、カム環25の内周面に形成した2群制御カム溝CG2に対して摺動可能に係合しており、3つの直進案内キー38は直進案内環29の直進案内溝29aによって光軸方向に直進案内されている。そのためカム環25が回転すると、2群用カムフォロア39と2群制御カム溝CG2の係合関係に従って、移動環36(移動環ユニット35)がカム環25に対して光軸方向へ所定の軌跡で進退する。移動環36の前端部にはシャッタブロック41が固定されている。図6、図7、図12ないし図16、図19ないし図25、図27ないし図29は、シャッタブロック41を取り外した状態の移動環ユニット35を示している。
A moving
移動環36の内部空間には、移動環36の後端開口面側からAF防振ユニット43が挿入されている。図9に示すように、AF防振ユニット43は、コイル支持枠44、第1コイル52X、第2コイル52Y、防振ベース部材54、後部レンズ群LG2−R、第1磁石57X、第2磁石57Y、ボール59、引張バネ60、センサ支持部材62を一体化したものである。AF防振ユニット43におけるコイル支持枠44と防振ベース部材54とセンサ支持部材62は、移動環36内で後部レンズ群LG2−Rを光軸方向に移動可能に支持するレンズ保持部材(第2のレンズ保持部材)を構成している。
An
図9に示すように、AF防振ユニット43の前部を構成するコイル支持枠44の中央部には円形孔45が穿設され、円形孔45の上部には前後一対の軸受孔46が形成され、円形孔45の側部にはコイル支持枠44の側縁部を切り欠くことにより構成した回転規制凹部47が形成されている。さらにコイル支持枠44の上部には、軸受孔46と回転規制凹部47の間に位置するナット支持部48が設けられている。ナット支持部48の前端部にはナット当接部49が設けられ、ナット当接部49には貫通孔50が穿設されている。コイル支持枠44の後面には、互いに同一仕様の第1コイル52Xと第2コイル52Yが固定される(図11)。第1コイル52Xと第2コイル52Yの円形孔45を中心とする周方向位置は互いに90°ずれている。
As shown in FIG. 9, a
図9に示すように、コイル支持枠44の直後に位置する防振ベース部材54には、レンズ保持孔55と、2つの磁石固定孔56が穿設されている。レンズ保持孔55には第2レンズ群LG2を構成する後部レンズ群LG2−Rが嵌合固定される。2つの磁石固定孔56には互いに同一仕様である第1磁石57Xと第2磁石57Yが嵌合固定される。第1磁石57Xと第2磁石57Yのレンズ保持孔55を中心とする周方向位置は互いに90°ずれており、第1コイル52Xと第1磁石57X、及び、第2コイル52Yと第2磁石57Yはそれぞれ光軸方向に対向している。
As shown in FIG. 9, a
コイル支持枠44と防振ベース部材54の間に3つのボール59が転動可能に挟まれている。さらに、コイル支持枠44と防振ベース部材54には、3つの引張バネ60の前後両端がそれぞれ接続している。3つの引張バネ60はそれぞれ自由状態からやや伸びた状態にあり、各引張バネ60の弾性力(引っ張り力)によって、コイル支持枠44と防振ベース部材54が3つのボール59を挟む状態が維持される。ボール59を介在させることによって、防振ベース部材54は、コイル支持枠44に対して光軸Oと直交する平面に沿ってスライド可能に支持される。
Three
AF防振ユニット43の後部を構成する正面視略L字形状のセンサ支持部材62は、前側に向かって延びる複数の腕部をコイル支持枠44に対してそれぞれ係合させることにより、防振ベース部材54の後面から後方に離間した状態(腕部を除く)でコイル支持枠44に対して固定される。センサ支持部材62は、後面側に形成した凹部62aと凹部62bによって、移動環ユニット用FPC77(図8)上に設けた第1磁気センサ86Xと第2磁気センサ86Yを支持する。第1磁気センサ86Xと第2磁気センサ86Yはそれぞれホール素子によって第1磁石57Xと第2磁石57Yの磁界を検出し、光軸Oと直交する平面内でのコイル支持枠44に対する防振ベース部材54の位置を検出することができる。
The
移動環36の内面には、光軸方向に軸線を向けた主ガイド軸64と副ガイド軸65の前端部がそれぞれ固定され、AF防振ユニット43は、主ガイド軸64と副ガイド軸65によって光軸方向に進退可能に支持される。図10や図11に示すように、主ガイド軸64と副ガイド軸65は、光軸方向に沿って見たときに第1コイル52X及び第2コイル52Y並びに第1磁石57X及び第2磁石57Yに対して周方向位置がずれている。図10と図11における主ガイド軸64の位置を基準にすると、副ガイド軸65は同図の時計方向に約100°ずれた周方向位置にある。主ガイド軸64にはコイル支持枠44の軸受孔46がスライド自在に嵌合しており、副ガイド軸65にはコイル支持枠44の回転規制凹部47がスライド自在に係合している。回転規制凹部47は、光軸Oを中心とする径方向に長い長溝であり、その長手方向のクリアランスによって副ガイド軸65に対するコイル支持枠44の精度誤差を吸収しつつ、主ガイド軸64を中心とするコイル支持枠44の回転を規制する。
The front end portions of the
移動環36の内部空間にはさらにフォーカシングモータ(第2の駆動機構、第2のモータ)67が配設されている。フォーカシングモータ67は、モータ本体67aと、モータ本体67aから突出する回転出力軸67bと、回転出力軸67bの基端部分に位置する基端部支持ブラケット67cとを有している。フォーカシングモータ67は、回転出力軸67bを前方に向け、移動環36の内側に形成した光軸Oと直交する壁面に対して支持ブラケット67cを当接させ、止めネジ66によって移動環36に固定される(図10、図11参照)。この固定状態でフォーカシングモータ67は、主ガイド軸64と副ガイド軸65の間の周方向位置に配置されており、回転出力軸67bの軸線が光軸Oと略平行になる。回転出力軸67bは表面に雄ネジが形成されたリードスクリューであり、その前端部はコイル支持枠44の貫通孔50内に位置している。また図11に示すように、フォーカシングモータ67は、光軸方向に沿って見たときに第1コイル52Xと第2コイル52Yの間の中央点Pと光軸Oを通る直線(対角線DL)上に位置し、かつ、光軸Oを挟んで中央点Pと反対側に位置する。
A focusing motor (second drive mechanism, second motor) 67 is further disposed in the internal space of the moving
フォーカシングモータ67の回転出力軸67bには、フォーカシング用ナット(第2の駆動機構、第2の進退駆動部材)70に形成した雌ネジ孔が螺合している。フォーカシング用ナット70は, 回転規制突起70aを移動環36の回り止め用の凹部(図示略)に係合させることで回転規制されており、さらにナット当接部49に当接または近接する状態では、該ナット当接部49の近傍に形成したコイル支持枠44の回転規制突起48a(図26、図31、図32)に回転規制脚70bを係合させることによっても回転規制される。従って、回転出力軸67bを正逆に回転させることにより、フォーカシング用ナット70が回転出力軸67bと連れ回りすることなく光軸Oと平行な方向に進退移動される。
A female screw hole formed in a focusing nut (second drive mechanism, second advance / retract drive member) 70 is screwed into the
図14や図16に示すように、移動環36の後面には、後方から見たときに第2レンズ群LG2の後部レンズ群LG2−Rを挟んでセンサ支持部材62と反対側に位置する軸支持部材(第2の支持環)73が2本の止めネジ74によって固定される。軸支持部材73は正面視略L字形状であり、前面に形成した軸支持孔73a、73b(図8)によって主ガイド軸64と副ガイド軸65の後端部を不動状態で支持している。一体化された移動環36と軸支持部材73が、AF防振ユニット43を支持する支持環(第2の支持環)を構成する。
As shown in FIGS. 14 and 16, the rear surface of the moving
軸支持部材73のバネ掛け部73cとコイル支持枠44のバネ掛け部44aの間には引張バネ(第2の駆動機構、第2の付勢部材)75の前後両端がそれぞれ接続している。移動環36には引張バネ75を内部に位置させるバネ収納部36aが形成されている。引張バネ75は自由状態よりも伸ばされた状態にあって、AF防振ユニット43は引張バネ75の移動付勢力(引張力)によって移動環36と軸支持部材73の結合体に対して後方(第2の方向)に移動付勢されている。引張バネ75から光軸方向後方への付勢力を与えられたAF防振ユニット43は、ナット当接部49がフォーカシング用ナット70に当て付くことによって、その後方への移動が規制される。すなわち、AF防振ユニット43は、引張バネ75の付勢力によってナット当接部49をフォーカシング用ナット70の前面に当接させた状態で保持され、移動環36内でのAF防振ユニット43の光軸方向への前後位置はフォーカシング用ナット70に依存して決まる。前述の通り、フォーカシング用ナット70はフォーカシングモータ67の回転出力軸67bを正逆に回転駆動することにより光軸Oと平行な方向へ進退移動され、結果として、移動環36内でのAF防振ユニット43の光軸方向位置は、フォーカシング用ナット70の駆動方向と駆動量に応じて制御される。例えば、フォーカシングモータ67を駆動してフォーカシング用ナット70を後方に移動させると、フォーカシング用ナット70の移動分だけ、引張バネ75の付勢力によってAF防振ユニット43が追随して後方に移動する。逆に、フォーカシングモータ67を駆動して後方の移動位置からフォーカシング用ナット70を前方に移動させると、該フォーカシング用ナット70がナット当接部49を押し込み、AF防振ユニット43は引張バネ75の付勢力に抗して前方へ移動される。
Between the
移動環36の表面には、図8に形状を示す移動環ユニット用FPC77(フレキシブルプリント基板)の一部が固定される。移動環ユニット用FPC77はフォーカシングモータ用FPC23を介して上記制御基板に接続しており、移動環ユニット用FPC77のモータ接続部78は移動環36に形成したスリット36bを通じてフォーカシングモータ67に接続している。
On the surface of the moving
図8に示すように、移動環ユニット用FPC77には、フォーカシングモータ67によるAF防振ユニット43の光軸方向の前方移動端を検出する原点位置検出センサ79が設けられている。原点位置検出センサ79は透過型フォトインタラプタからなり、原点位置検出センサ79の二股状の投光部と受光部の間にコイル支持枠44のセンサ通過板51(図9ないし図11、図18、図26、図30、図31参照)が位置した状態が、3群レンズ枠20の前方移動端であると検知される。フォーカシングモータ67はステッピングモータからなり、後部レンズ群LG2−Rの光軸方向移動量は、この前方移動端を原点位置としたフォーカシングモータ67の駆動ステップ数として演算される。
As shown in FIG. 8, the moving
また、移動環ユニット用FPC77のセンサ固定部80の前面には前述の第1磁気センサ86Xと第2磁気センサ86Yが固設されており、第1磁気センサ86Xと第2磁気センサ86Yがそれぞれセンサ支持部材62の後面に形成した凹部62aと凹部62bに支持固定される。
Further, the first
以上のように、移動環36内でAF防振ユニット43は、光軸Oと直交する平面に沿う移動と、光軸Oに沿う直進移動が可能であり、光軸直交平面に沿う移動で像振れ補正を行い、光軸方向の直進移動はフォーカシング時に用いられる。なお、本発明は、像振れ補正機能を備えない(移動環36内で後部レンズ群LG2−Rが光軸方向移動のみ行う)レンズ鏡筒にも適用が可能である。
As described above, the
図7ないし図11、図14ないし図16、図18ないし図23、図25ないし図32に示すように、AF防振ユニット43を構成するコイル支持枠44には、軸受孔46の近傍に、光軸方向後方へ向けて突出する干渉防止突起44bが1つ設けられている。軸支持部材73には、干渉防止突起44bが挿入される逃げ孔73dが光軸方向に貫通形成されており(図14、図16)、移動環36内でAF防振ユニット43が光軸方向に移動すると、逃げ孔73dからの干渉防止突起44bの突出量が変化する。また、図7、図10、図11、図14ないし図16、図18ないし図22、図25ないし図29、図31及び図32に示すように、AF防振ユニット43を構成するセンサ支持部材62には、凹部62bの下方に、光軸方向後方へ向けて突出する干渉防止突起62cが2つ設けられている。図14及び図15に示す状態と、図16に示す状態との比較から分かるように、移動環36内におけるAF防振ユニット43の光軸方向位置の変化に応じて、移動環36から後方へ向けての干渉防止突起44bと干渉防止突起62cの突出量が変化する。具体的には、図14及び図15は移動環36内にAF防振ユニット43の略全体が入り込んでいるAF防振ユニット43の格納位置を示し、図16はAF防振ユニット43の後部が移動環36の後端部から突出しているAF防振ユニット43の突出位置を示しており、格納位置よりも突出位置の方が、移動環36からの干渉防止突起44bと干渉防止突起62cの後方への突出量が大きくなっている。
As shown in FIGS. 7 to 11, 14 to 16, 18 to 23, and 25 to 32, the
第1レンズ群LG1を支持する繰出環87は、カム環25及び直進案内環29と同心をなす中空の筒状部材である。繰出環87は、その内面側に設けた直進案内キー(図示略)が直進案内環29に形成した直進案内溝に対して摺動可能に係合しており、直進案内環29によって光軸方向に直進案内されている。繰出環87の後端付近の外周面上には周方向に所定間隔で3つの(図5では2つのみ見えている)1群用カムフォロア88が設けてあり、各1群用カムフォロア88がカム環25の内周面に形成した1群制御カム溝CG1に対して摺動可能に係合している。そのためカム環25が回転すると、1群用カムフォロア88と2群制御カム溝CG1の係合関係に従って、繰出環87がカム環25に対して光軸方向へ所定の軌跡で移動する。
The
続いて、以上構造のズームレンズ鏡筒10の動作について説明する。図1ないし図3はズームレンズ鏡筒10の沈胴状態を示している。この沈胴状態でカメラボディに設けたメインスイッチをオン操作することによりズームモータ24が正転すると、カム環25が回転しながら光軸方向前方へ移動し、さらに第1レンズ群LG1を支持する繰出環87と、第2レンズ群LG2を支持する移動環ユニット35がそれぞれ、カム溝CG1、CG2の軌跡に従ってカム環25に対して光軸方向前方へ移動し、図4に示す撮影状態となる。ズームレンズ鏡筒10が撮影状態となった後にカメラボディに設けたズームスイッチを操作してズームモータ24を正転又は逆転させると、カム溝CG1、CG2の軌跡に従って移動環ユニット35(第2レンズ群LG2)及び繰出環87(第1レンズ群LG1)が光軸方向に進退し、撮像光学系の焦点距離が変化する。
Next, the operation of the
ズームレンズ鏡筒10を搭載したカメラでフォーカシング用の操作手段を操作すると(例えば、オートフォーカスモードにおいてカメラボディに設けたシャッターボタンを半押しすると)、上記制御基板がズームレンズ鏡筒10から被写体までの距離に応じた駆動信号をフォーカシングモータ用FPC23を介してフォーカシングモータ22に送信し、さらに移動環ユニット用FPC77を介して駆動信号をフォーカシングモータ67に送信する。制御基板からフォーカシングモータ22に駆動信号が送られると、フォーカシングモータ22の回転出力軸22bが回転駆動されてフォーカシング用ナット31を光軸方向に移動させる。すると、3群付勢バネ32の付勢力でナット当接部20fをフォーカシング用ナット31に当接させた3群レンズ枠20が、フォーカシング用ナット31に伴って光軸方向に移動する。また、制御基板からフォーカシングモータ67に駆動信号が送られると、フォーカシングモータ67の回転出力軸67bが回転駆動されてフォーカシング用ナット70を光軸方向に移動させる。すると、引張バネ75の付勢力でナット当接部49をフォーカシング用ナット70に当接させたAF防振ユニット43が、フォーカシング用ナット70に伴って光軸方向に移動する。このように、フォーカシングモータ22による3群レンズ枠20(第3レンズ群LG3)の光軸方向移動と、フォーカシングモータ67によるAF防振ユニット43(後部レンズ群LG2−R)の光軸方向移動の組み合わせによって合焦動作が行われる。
When the operating means for focusing is operated with a camera equipped with the zoom lens barrel 10 (for example, when a shutter button provided on the camera body is pressed halfway in the autofocus mode), the control board moves from the
また、ズームレンズ鏡筒10を搭載したカメラが手振れ補正モードにある場合、制御基板に搭載したジャイロセンサ(図示略)がカメラボディに加わる振れの角速度を検出する。制御基板上の回路で、この角速度情報に基づいて像振れを抑制させるための後部レンズ群LG2−Rの駆動量を演算し、第1コイル52Xと第2コイル52Yに電流を流す。すると、AF防振ユニット43が光軸Oと直交する平面に沿って駆動され、像振れが抑制される。
Further, when the camera equipped with the
ズームレンズ鏡筒10の撮影状態からメインスイッチをオフ操作すると、ズームモータ24が繰出時とは逆転駆動し、カム環25が回転しながら後方へ移動し、繰出環87と移動環ユニット35がそれぞれカム溝CG1、CG2の軌跡に従ってカム環25に対して後方へ移動する。また、フォーカシングモータ22の回転出力軸22bが適宜回転駆動されて、第3レンズ群LG3を保持する3群レンズ枠20が図3に示す後退位置まで移動する。さらに、フォーカシングモータ67の回転出力軸67bが適宜回転駆動されて、後部レンズ群LG2−Rを保持するAF防振ユニット43が移動環36内の格納位置(図3、図14、図15)まで移動する。そのためズームレンズ鏡筒10は、図1ないし図3に示す沈胴状態に戻る。
When the main switch is turned off from the photographing state of the
以上に説明した本実施形態のズームレンズ鏡筒10では、第2レンズ群LG2の一部をなす後部レンズ群LG2−Rと第3レンズ群LG3とを光軸方向に移動させて合焦動作を行わせる。つまり、後部レンズ群LG2−Rと第3レンズ群LG3がそれぞれフォーカスレンズ群を構成している。このように2つのフォーカスレンズ群を独立して動作させるべく、個々のフォーカスレンズ群を駆動させる2つの駆動機構を備えているが、ズームレンズ鏡筒10ではそれぞれの駆動機構がスペース効率良く配置されている。
In the
まず、第3レンズ群LG3を保持する3群レンズ枠20を光軸方向に進退移動させる駆動機構は、ハウジング15の筒状部15aの外側に配置されている。具体的には、3群レンズ枠20を光軸方向に進退可能に案内する主ガイド軸21aと副ガイド軸21b、3群レンズ枠20を光軸方向前方に向け付勢する3群付勢バネ32、3群レンズ枠20に駆動力を付与するフォーカシングモータ22及びフォーカシング用ナット31という各要素が全て筒状部15aの外側に位置している。
First, a drive mechanism for moving the third
主ガイド軸21aと副ガイド軸21bについては、ハウジング15の外側に配置することによって、ハウジング15内部の各部材との干渉を生じることなく長さを自在に設定することができる。フォーカシングモータ22も同様に、ハウジング15の外側に配置することによって、ハウジング15内部の各部材との干渉を生じることなく回転出力軸22bの軸長を長くすることが可能になっている。そのため、主ガイド軸21aと副ガイド軸21bによる3群レンズ枠20の支持長を長く確保することができると共に、3群レンズ枠20の光軸方向移動量の設定自由度が高くなる。3群レンズ枠20の支持長が長いと、光軸Oに対する第3レンズ群LG3の傾きが起こりにくくなり、光学的精度を確保しやすくなる。また、3群レンズ枠20の光軸方向の移動可能量を大きく確保することで、第3レンズ群LG3に望ましい光学性能を持たせつつ(例えばピント感度を無理のない値に設定しつつ)、確実に合焦状態を得ることが可能になる。
The
さらに3群付勢バネ32についても、ハウジング15の外側に配置することによって付勢腕部32cを長く形成することが可能になっている。付勢腕部32cはその先端部付近が3群レンズ枠20のバネ掛け突起20hに係合しており、付勢腕部32cが長くなるほど、コイル部32aを中心とする付勢腕部32cの単位揺動角あたりの、バネ掛け突起20hとの係合箇所の光軸方向変位量が大きくなる。3群付勢バネ32は付勢腕部32cの揺動角度が大きくなるにつれて負荷変動が増大するので、付勢腕部32cを長くすることにより、結果的に3群レンズ枠20の光軸方向の所定移動量に対する3群付勢バネ32の負荷変動を小さくする効果が得られる。フォーカシングモータ22の駆動力は3群付勢バネ32の負荷に応じて設定されるため、3群付勢バネ32の負荷変動が小さければ、フォーカシングモータ22に要求される駆動力の最大値を小さく抑えることができると共に、フォーカシングモータ22による駆動効率が向上する。故に、電力消費の小さいコンパクトなフォーカシングモータ22で3群レンズ枠20を駆動させることが可能になる。
Further, the third
このように3群レンズ枠20の駆動機構は、ハウジング15の筒状部15aの外側に配置することによって、ハウジング15内部のスペース効率や部材配置に影響されることなく優れた性能を得ることができる。なお、3群付勢バネ32、フォーカシング用ナット31、フォーカシングモータ22の回転出力軸22bといった駆動機構の可動部分は、筒状部15a外側の外側スペースSに収納されてカバー19やモータ支持壁15bや側壁15cにより保護されるため、ズームレンズ鏡筒10をカメラボディに組み付ける際などに不用意に駆動機構に触れて損傷させてしまうおそれがない。
As described above, the driving mechanism of the third
また、後部レンズ群LG2−Rを保持するAF防振ユニット43を光軸方向に進退移動させる駆動機構は、移動環ユニット35を構成する移動環36の内側に配置されている。具体的には、AF防振ユニット43を光軸方向に進退可能に案内する主ガイド軸64と副ガイド軸65、AF防振ユニット43に駆動力を付与するフォーカシングモータ67とフォーカシング用ナット70がそれぞれ、移動環36の内周面と第2レンズ群LG2(後部レンズ群LG2−R)との間の径方向空間に収納されている。AF防振ユニット43を光軸方向後方に付勢してナット当接部49とフォーカシング用ナット70の当接を維持させる引張バネ75も、移動環36のバネ収納部36a内に配置されており、光軸Oを中心とする径方向において移動環36の外周面よりも内側に収まっている。移動環36(移動環ユニット35)は、カム環25の内側に支持されて後部レンズ群LG2−Rを含む第2レンズ群LG2全体の光軸方向位置を制御する部位であり、この移動環36の内側にAF防振ユニット43の光軸方向駆動機構を集約して設けることにより、ズームレンズ鏡筒10における他の部材と干渉することなくコンパクトな構成で後部レンズ群LG2−Rの光軸方向駆動を行わせることができる。特に、図3や図4から分かるように、移動環36の外側を囲んで直進案内環29、繰出環87、カム環25といった環状部材が積層しているため、AF防振ユニット43の光軸方向駆動機構を移動環36の外側に配置すると、これらの環状部材が大径化してズームレンズ鏡筒10が大型になってしまうおそれがあるが、移動環36の内側にAF防振ユニット43の光軸方向駆動機構を設けた本実施形態の構成によればズームレンズ鏡筒10の大型化を防ぐことができる。
A drive mechanism for moving the AF
移動環36内におけるスペース効率という点では、図10や図11に示すように、光軸Oを中心とする周方向において、主ガイド軸64と副ガイド軸65が約100°の間隔で配置されており、この主ガイド軸64と副ガイド軸65の間の周方向位置に支持ブラケット67bを含むフォーカシングモータ67が収められている。また、光軸Oを中心とする径方向において主ガイド軸64の外側に隣接して引張バネ75が配置されている。よって、AF防振ユニット43の光軸方向駆動機構は、移動環36内における周方向の半分以下のスペースにまとめられており、それ以外の移動環36内のスペースを有効利用することができる。本実施形態では当該スペースに、像振れ補正駆動に関係する要素である第1コイル52X、第2コイル52Y、第1磁石57X、第2磁石57Y、引張バネ60、第1磁気センサ86X、第2磁気センサ86Y等を配置しており、後部レンズ群LG2−Rの光軸方向の駆動に加えて光軸直交方向の駆動についてもコンパクトな配置が実現されている。
In terms of space efficiency in the moving
以上のように、フォーカシング用の駆動機構に関して、第3レンズ群LG3の駆動機構をハウジング15の外側、後部レンズ群LG2−Rの駆動機構を移動環36の内側に配置することにより、スペース効率に優れた構成で、撮像光学系を構成する各レンズ群の動作を制約することなく、2つのフォーカスレンズ群によるフォーカシング動作を行わせることができる。
As described above, with respect to the focusing drive mechanism, the drive mechanism of the third lens group LG3 is arranged outside the
撮影状態でのフォーカシング動作や、撮影状態と沈胴状態の移行動作においては、後部レンズ群LG2−Rや第3レンズ群LG3が他の部材に接触することがないように、フォーカシングモータ22とフォーカシングモータ67の駆動が制御される。しかし、フォーカシングモータ22やフォーカシングモータ67が停止せずにフォーカシング用ナット31やフォーカシング用ナット70が暴走した場合や、逆にフォーカシング用ナット31やフォーカシング用ナット70が所定の位置まで到達しない動作不良が生じた場合にも、後部レンズ群LG2−Rや第3レンズ群LG3を適切に保護することが求められる。ズームレンズ鏡筒10では、後部レンズ群LG2−Rと第3レンズ群LG3のそれぞれを他の部材との接触から保護する構造を備えている。
In the focusing operation in the shooting state and the transition operation between the shooting state and the retracted state, the focusing
第3レンズ群LG3は第2レンズ群LG2よりも大径であり、特に第3レンズ群LG3の最大径部分である基本円形形状LG3-Qは移動環36の径サイズよりも大きい径になっている。そのため、第3レンズ群LG3の全体を基本円形形状LG3-Qのまま形成すると、3群レンズ枠20と移動環36が接近したときに、移動環36を含む移動環ユニット35の構成要素が第3レンズ群LG3に対して接触してレンズの表面に傷がついたり損傷したりするおそれがある。このような不具合を避けるため、図33を参照して前述したように、第3レンズ群LG3は基本円形形状LG3-Qからカット領域LG3−Tを除去した非円形形状に形成されている。そして、このカット領域LG3−Tと重なる部分に、保持枠部20kの一対の直線状壁部20k−Vが形成され、さらに各直線状壁部20k−V上に2つずつ干渉防止突起20mが設けられている。
The third lens group LG3 has a larger diameter than the second lens group LG2, and in particular, the basic circular shape LG3-Q which is the maximum diameter portion of the third lens group LG3 has a diameter larger than the diameter size of the moving
図19ないし図22は、ズームレンズ鏡筒10の沈胴状態に対応した後退位置(図3)に3群レンズ枠20を到達させるよりも前方の位置でフォーカシング用ナット31が停止してしまった状態でズームレンズ鏡筒10の沈胴動作が行われた場合を示している。なお図19ないし図22においては、AF防振ユニット43は移動環36内の正規の格納位置にあるものとする。図19ないし図22に示すように、後退位置よりも前方にある3群レンズ枠20に対して、ズームモータ24の駆動力によって移動環ユニット35が光軸方向後方に接近移動した結果、3群レンズ枠20の干渉防止突起20mが移動環ユニット35の後面に当接している。具体的には、図19に見えている上側の2つの干渉防止突起20mは軸支持部材73の後面に当接しており、図20に見えている下側の2つの干渉防止突起20mは移動環36の後端面に当接している。この干渉防止突起20mの当接によって、第3レンズ群LG3に対して移動環ユニット35の構成要素が接触することなく、移動環ユニット35と3群レンズ枠20の光軸方向間隔が決まる。
19 to 22 show a state in which the focusing
3群レンズ枠20は3群付勢バネ32によって光軸方向前方に向けて付勢されているため、移動環ユニット35が干渉防止突起20mに当接してからさらにズームモータ24の駆動力で光軸方向後方へ移動すると、3群付勢バネ32の付勢力に抗して移動環ユニット35によって3群レンズ枠20が押し込まれる。フォーカシング用ナット31は3群レンズ枠20のナット当接部20fの前方に位置しているため、3群レンズ枠20の光軸方向後方への移動がフォーカシング用ナット31によって妨げられることがなく、図19ないし図22に示すように、フォーカシング用ナット31からナット当接部20fが離間して3群レンズ枠20が後退位置に達する。よって、3群レンズ枠20の駆動機構を損傷させることなく、図3に示す沈胴状態にさせることができる。
Since the third
このように、第3レンズ群LG3を非円形形状にした上で、そのカット領域LG3−Tと重なる部分に、移動環ユニット35に対して優先的に接触する3群レンズ枠20上の当接部(干渉防止突起20m)を備えたことにより、フォーカシングモータ22やフォーカシング用ナット31で構成される駆動機構に何らかの動作異常が生じた場合でも、光軸方向に隣接する移動環ユニット35との接触から第3レンズ群LG3を確実に保護することができる。
In this way, after making the third lens group LG3 non-circular, the portion on the third
ハウジング15に対して光軸方向前方に向けて付勢された3群レンズ枠20とは逆に、後部レンズ群LG2−Rを保持するAF防振ユニット43は、移動環36に対して引張バネ75の付勢力によって光軸方向後方に向けて付勢されている。移動環36内でのAF防振ユニット43の光軸方向位置を決めるフォーカシング用ナット70が所定の位置よりも前方にあるときには、図14や図15に示すように、AF防振ユニット43は略全体が移動環36内に格納される格納位置に保持される。AF防振ユニット43が格納位置にある状態で移動環ユニット35と3群レンズ枠20が光軸方向に接近した場合は、前述のように3群レンズ枠20側の干渉防止突起20mが移動環ユニット35に対して当接する。このとき後部レンズ群LG2−Rは、3群レンズ枠20や第3レンズ群LG3に接触することはない。一方、フォーカシング用ナット70が所定の位置よりも後方にあるときには、図16に示すように、引張バネ75による後方への付勢力によってAF防振ユニット43の後部が移動環36から後方に突出する。
Contrary to the third
ズームレンズ鏡筒10の沈胴動作時には、AF防振ユニット43を移動環36内の格納位置に保持するようにフォーカシングモータ67によってフォーカシング用ナット70の位置が制御されるため、通常の沈胴動作ではAF防振ユニット43に保持される後部レンズ群LG2−Rが3群レンズ枠20や第3レンズ群LG3と接触するおそれがない。但し、何らかの原因で図16のように後部レンズ群LG2−Rを含むAF防振ユニット43が移動環36から後方に突出した状態(突出位置にある状態)で移動環36と3群レンズ枠20が接近したときに、後部レンズ群LG2−Rを確実に保護する必要がある。その対策として、AF防振ユニット43に干渉防止突起44bと干渉防止突起62cが設けられている。
During the retracting operation of the
図23ないし図29は、AF防振ユニット43を移動環36内の格納位置に保持するよりも後方の位置でフォーカシング用ナット70が停止している状態でズームレンズ鏡筒10の沈胴動作が行われた場合を示している。AF防振ユニット43の後部を移動環36から後方に突出させた移動環ユニット35がズームモータ24の駆動力によって光軸方向後方に移動した結果、AF防振ユニット43に設けた干渉防止突起44bと干渉防止突起62cが3群レンズ枠20の前面側に当接している。なお、3群レンズ枠20にも干渉防止突起20mが設けられているが、この場合は干渉防止突起20mが移動環ユニット35に当接するよりも先に、干渉防止突起44bと干渉防止突起62cが3群レンズ枠20に当接する。このとき干渉防止突起44bと干渉防止突起62cの当接対象となる3群レンズ枠20の部位は、保持枠部20kにおける直線状壁部20k−V(厳密には保持枠部20kを覆う遮光シート20n)である。より詳しくは、図33に示すように、干渉防止突起44bは一対の直線状壁部20k−Vの一方における2つの干渉防止突起20mの間の領域に当接し、2つの干渉防止突起62cは一対の直線状壁部20k−Vの他方における2つの干渉防止突起20mの間の領域に当接する。干渉防止突起44bと干渉防止突起62cの当接によって、後部レンズ群LG2−Rに対して3群レンズ枠20や第3レンズ群LG3が接触することなく、移動環ユニット35と3群レンズ枠20の光軸方向間隔が決まる。
23 to 29, the collapsing operation of the
干渉防止突起44bと干渉防止突起62cが3群レンズ枠20に当接してからさらに移動環ユニット35がズームモータ24の駆動力で光軸方向後方へ移動すると、3群レンズ枠20に当接して後方への移動が規制されたAF防振ユニット43の位置が移動環36内で相対的に前方に変化し、引張バネ75の付勢力に抗してAF防振ユニット43が移動環36内に格納されていく。フォーカシング用ナット70はコイル支持枠44におけるナット当接部49の後方に位置しているため、移動環36に対するAF防振ユニット43の光軸方向前方への相対移動がフォーカシング用ナット70によって妨げられることがなく、図26に示すように、フォーカシング用ナット70からナット当接部49が離間する。よって、AF防振ユニット43の駆動機構を損傷させることなく、図3に示す沈胴状態にさせることができる。
When the
なお、干渉防止突起44bと干渉防止突起62cが3群レンズ枠20に当接した場合のズームンズ鏡筒10の沈胴動作においては、当該当接が生じたときの3群レンズ枠20の光軸方向位置や、3群付勢バネ32と引張バネ75の付勢力の大小関係によって、移動環36に対するAF防振ユニット43の格納動作のタイミングが異なる。
In the retracting operation of the
まず、3群レンズ枠20が機械的な後方移動端(図3に示す後退位置)に位置する場合は、3群付勢バネ32と引張バネ75の付勢力の大小関係に関わりなく、干渉防止突起44bと干渉防止突起62cが3群レンズ枠20に当接した時点でAF防振ユニット43の後方移動が規制されるため、ズームモータ24によって後方に移動される移動環36に対するAF防振ユニット43の格納動作が、引張バネ75の付勢力に抗して(引張バネ75を伸ばしながら)直ちに行われる。
First, when the third
また、3群レンズ枠20が機械的な後方移動端に位置せず、かつ引張バネ75の付勢力よりも3群付勢バネ32の付勢力が強い場合も同様に、干渉防止突起44bと干渉防止突起62cが3群レンズ枠20に当接した時点でAF防振ユニット43の後方移動が規制され、3群付勢バネ32の付勢力に抗して3群レンズ枠20を光軸方向後方に押し込むよりも前に、引張バネ75の付勢力に抗して(引張バネ75を伸ばしながら)移動環36内へのAF防振ユニット43の格納動作が行われる。図30ないし図32は、このようなAF防振ユニット43の格納動作に続いて移動環ユニット35が後退移動を行い、3群付勢バネ32の付勢力に抗して3群レンズ枠20が光軸方向後方に押し込まれた状態を示している。図30ないし図32では、3群レンズ枠20の移動によってナット当接部20fがフォーカシング用ナット31から離れており、AF防振ユニット43の駆動機構に加えて、3群レンズ枠20の駆動機構にも負荷をかけることなく、ズームンズ鏡筒10の沈胴動作を行わせることができる。
Similarly, when the third
一方、3群レンズ枠20が機械的な後方移動端に位置せず、かつ3群付勢バネ32の付勢力よりも引張バネ75の付勢力が強い場合には、引張バネ75の付勢力に抗して移動環36内でAF防振ユニット43が相対移動される前に、3群付勢バネ32の付勢力に抗して3群レンズ枠20を光軸方向後方に押し込み、続いて3群付勢バネ32が機械的な後方移動端に達してから引張バネ75の付勢力に抗してAF防振ユニット43の移動環36内への格納動作が行われる。
On the other hand, when the third
このように、後部レンズ群LG2−Rを保持するAF防振ユニット43に、AF防振ユニット43が移動環36から後方に突出する状態で3群レンズ枠20に対して優先的に接触する当接部(干渉防止突起44bと干渉防止突起62c)を備えたことにより、フォーカシングモータ67やフォーカシング用ナット70で構成される駆動機構に何らかの動作異常が生じた場合でも、光軸方向に隣接する3群レンズ枠20や第3レンズ群LG3との接触から後部レンズ群LG2−Rを確実に保護することができる。干渉防止突起44bと干渉防止突起62cが当接する3群レンズ枠20の部位は、第3レンズ群LG3のカット領域LG3−Tに重なる領域(直線状壁部20k−V)に設定されているため、干渉防止突起44bと干渉防止突起62cが第3レンズ群LG3に接触して損傷させるおそれもない。
In this way, the AF
以上の通り、移動環36からAF防振ユニット43が後方に突出しない状態で移動環ユニット35と3群レンズ枠20が光軸方向に接近した場合には、3群レンズ枠20の干渉防止突起20mが移動環ユニット35に当接し、移動環36からAF防振ユニット43が後方に突出する状態で移動環ユニット35と3群レンズ枠20が光軸方向に接近した場合には、AF防振ユニット43の干渉防止突起44b、62cが3群レンズ枠20に当接し、いずれの場合も第3レンズ群LG3と後部レンズ群LG2−Rが他の部分と接触する不具合を防ぐことができる。3群レンズ枠20においては、第3レンズ群LG3のカット領域LG3−Tと重なる位置にある直線状縁部LG3−Vや干渉防止突起20mを移動環ユニット35側との当接部分として設定しており、基本円形形状LG3-Qが大径の第3レンズ群LG3を用いていながら、スペース効率に優れた構成で確実に第3レンズ群LG3や後部レンズ群LG2−Rの保護を行うことができる。
As described above, when the moving
また、第3レンズ群LG3と後部レンズ群LG2−Rをそれぞれ光軸方向へ動作させる駆動機構は、3群レンズ枠20とAF防振ユニット43を互いに接近する方向にバネ付勢し、この付勢方向と反対方向にフォーカシング用ナット31とフォーカシング用ナット70を用いて押圧する構成である。そして、3群レンズ枠20と移動環ユニット35(AF防振ユニット43を含む)が当接して光軸方向への押圧力が作用したときに、フォーカシング用ナット31からナット当接部20fが離れる方向に3群レンズ枠20が押圧されるか、フォーカシング用ナット70からナット当接部49が離れる方向にAF防振ユニット43が押圧されるかのいずれかになるため、フォーカシング用ナット31やフォーカシング用ナット70に対して負荷がかからず、駆動機構の損傷を防ぐことができる。さらに、フォーカシングモータ22の動作エラーによるフォーカシング用ナット31の暴走動作や、フォーカシングモータ67の動作エラーによるフォーカシング用ナット70の暴走動作が生じたときに、フォーカシング用ナット31とフォーカシング用ナット70は、3群レンズ枠20とAF防振ユニット43を互いに離反する方向に押圧することはあっても、3群レンズ枠20とAF防振ユニット43を衝突させる接近方向には押圧しない(接近方向の動作は3群付勢バネ32や引張バネ75の付勢力で行われる)ため、3群レンズ枠20とAF防振ユニット43が過大な負荷を伴って衝突することがなく、第3レンズ群LG3と後部レンズ群LG2−Rの損傷を防ぐ効果も得られる。
In addition, the drive mechanism for operating the third lens group LG3 and the rear lens group LG2-R in the optical axis direction spring-biases the third
なお、図19ないし図22では3群レンズ枠20の4つの干渉防止突起20mが全て移動環ユニット35に対して当接する構成を示しており、図24ないし図32ではAF防振ユニット43における1つの干渉防止突起44bと2つの干渉防止突起62cが全て3群レンズ枠20に対して当接する構成を示しているが、3群レンズ枠20や移動環ユニット35における互いの当接部分の数や形状は任意に設定することが可能である。当接部分の精度管理を行い易くするという観点や、移動環ユニット35と3群レンズ枠20の間で光軸方向への押圧力伝達を傾きなく確実に行わせるという観点からは、図示実施形態のような配置で複数の干渉防止突起(20m、44b、62c)を設ける構成が優れている。しかし、3群レンズ枠20において干渉防止突起20mのような突出部を設けずに、常に保持枠部20k(直線状壁部20k−V)の前面部分を移動環ユニット35に当接させる構成や、AF防振ユニット43において干渉防止突起44b、62cのような突出部を設けずにAF防振ユニット43の後面の別の箇所を3群レンズ枠20に当接させる構成に変更することも可能である。すなわち、3群レンズ枠20やAF防振ユニット43における当接部の形状は図示実施形態のものには限定されない。
19 to 22 show a configuration in which all four
また、以上ではズームレンズ鏡筒10の沈胴動作中に3群レンズ枠20と移動環ユニット35における互いの当接部が当接する場合を説明したが、沈胴動作以外の動作時に3群レンズ枠20と移動環ユニット35が干渉する可能性がある構成では、沈胴動作時以外でも上記の説明と同様にして第3レンズ群LG3や後部レンズ群LG2−Rの保護を実現することができる。
Further, the case where the abutting portions of the third
以上、図示実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は図示実施形態に限定されるものではない。例えば、図示実施形態では3群レンズ枠20をトーションバネである3群付勢バネ32によって光軸方向に付勢しているが、引張バネや圧縮バネ等の伸縮バネによって3群レンズ枠20を付勢することも可能である。前述のように、バネの負荷変動を小さく抑えるという観点では長い付勢腕部32cを有する3群付勢バネ32が有効であるが、これに代えてハウジング15の外側に配置した伸縮バネによって3群レンズ枠20を付勢しても3群レンズ枠20の駆動機構として成立する。
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on illustration embodiment, this invention is not limited to illustration embodiment. For example, in the illustrated embodiment, the third
また、後部レンズ群LG2−Rを含むAF防振ユニット43を、引張バネ75以外の形態の付勢部材によって光軸方向に付勢することも可能である。
It is also possible to urge the AF
これらの改変例から分かるように、本発明において光軸方向に隣接する第1のレンズ群と第2のレンズ群の個々の駆動機構の細部構造については、図示実施形態に特定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。 As can be seen from these modifications, the detailed structures of the individual drive mechanisms of the first lens group and the second lens group adjacent in the optical axis direction in the present invention are not specified in the illustrated embodiment. Any change can be made without departing from the spirit of the invention.
また、図示実施形態で移動環36に支持されるAF防振ユニット43はフォーカシング用の光軸方向駆動に加えて像振れ補正用の光軸直交方向の動作も可能であるが、本発明は像振れ補正機構を備えていないレンズ鏡筒にも適用が可能である。この場合、光軸と直交する方向への防振ベース部材54の移動が不要であるため、コイル支持枠44と防振ベース部材54とセンサ支持部材62を一体化させた形態のレンズ保持部材で後部レンズ群LG2−Rを保持することができる。
In the illustrated embodiment, the AF
また、図示実施形態ではハウジング15に対して回転繰出可能なカム環25を介して移動環ユニット35が支持されているが、本発明における第1の支持環(ハウジング15)と第2の支持環(移動環36と軸支持部材73の結合体)の構成はこれに限定されるものではなく、少なくとも第1の支持環と第2の支持環の間に光軸方向の相対移動が生じる関係にあればよい。例えば、ハウジング15に対して光軸方向には移動せずに回転のみ行うカム環によって移動環ユニット35を支持する構成や、カム環以外の部材によって移動環ユニット35の光軸方向位置を制御させる構成を採用することもできる。
In the illustrated embodiment, the
10 ズームレンズ鏡筒
15 ハウジング(第1の支持環)
15a 筒状部
15b モータ支持壁
15c 側壁
15d バネ支持突起
15e 15f ガイド軸挿通部
15g 開口部
15h バネ掛け部
15i カム環ガイド溝
15j 直進案内溝
16 撮像素子ホルダ
16a 16b 軸支持孔
17 光学フィルタ
18 撮像素子
19 カバー
20 3群レンズ枠(第1のレンズ保持部材)
20a 主枠部
20b 20c ガイド腕部
20d 軸受孔
20e 回転規制孔
20f ナット当接部
20g 回転規制突起
20h バネ掛け突起(バネ掛け部)
20i センサ通過板
20j レンズ保持孔
20k 保持枠部
20k−V 直線状壁部
20k−W 湾曲壁部
20m 干渉防止突起
20n 遮光シート
20p 開口
21a主ガイド軸
21b 副ガイド軸
22 フォーカシングモータ(第1の駆動機構、第1のモータ)
22a モータ本体
22b 回転出力軸
22c 支持ブラケット
23 フォーカシングモータ用FPC
24 ズームモータ
25 カム環
26 ガイド突起
27 ギヤ部
29 直進案内環
29a 直進案内溝
30 ガイド突起
31 フォーカシング用ナット(第1の駆動機構、第1の進退駆動部材)
31a 回転規制突起
32 3群付勢バネ(第1の駆動機構、第1の付勢部材、トーションバネ)
32a コイル部
32b 支持腕部
32c 付勢腕部
33 原点位置検出センサ
35 移動環ユニット
36 移動環(第2の支持環)
36a バネ収納部
36b スリット
37 レンズ保持孔
38 直進案内キー
39 2群用カムフォロア
41 シャッタブロック
43 AF防振ユニット
44 コイル支持枠(第2のレンズ保持部材)
44a バネ掛け部
44b 干渉防止突起
45 円形孔
46 軸受孔
47 回転規制凹部
48 ナット支持部
48a 回転規制突起
49 ナット当接部
50 貫通孔
51 センサ通過板
52X 第1コイル
52Y 第2コイル
54 防振ベース部材(第2のレンズ保持部材)
55 レンズ保持孔
56 磁石固定孔
57X 第1磁石
57Y 第2磁石
59 ボール
60 引張バネ
62 センサ支持部材(第2のレンズ保持部材)
62a 62b 凹部
62c 干渉防止突起
64 主ガイド軸
65 副ガイド軸
66 止めネジ
67 フォーカシングモータ(第2の駆動機構、第2のモータ)
67a モータ本体
67b 回転出力軸
67c 支持ブラケット
70 フォーカシング用ナット(第2の駆動機構、第2の進退駆動部材)
70a 回転規制突起
70b 回転規制脚
73 軸支持部材(第2の支持環)
73a 73b 軸支持孔
73c バネ掛け部
73d 逃げ孔
74 止めネジ
75 引張バネ(第2の駆動機構、第2の付勢部材)
77 移動環ユニット用FPC
78 モータ接続部
79 原点位置検出センサ
80 センサ固定部
86X 第1磁気センサ
86Y 第2磁気センサ
87 繰出環
88 1群用カムフォロア
CG1 1群制御カム溝
CG2 2群制御カム溝
LG1 第1レンズ群
LG2 第2レンズ群
LG2−F 前部レンズ群
LG2−R 後部レンズ群(第2のレンズ群、フォーカスレンズ群)
LG3 第3レンズ群(第1のレンズ群、フォーカスレンズ群)
LG3−Q 基本円形形状
LG3−V 直線状縁部
LG3−W 円弧状縁部
LG3−T カット領域
O 光軸
S ハウジングの外側スペース
10
20a
20i
24
31a
36a
55
70a
77 FPC for moving ring unit
78
LG3 Third lens group (first lens group, focus lens group)
LG3-Q Basic circular shape LG3-V Straight edge LG3-W Arc edge LG3-T Cut area O Optical axis S Outside space of housing
Claims (7)
上記第1の支持環に対して撮像光学系の光軸方向に相対移動可能な第2の支持環;
上記第1の支持環に光軸方向に移動可能に支持され、第1のレンズ群を保持する第1のレンズ保持部材;
上記第1の支持環に対して上記第1のレンズ保持部材を光軸方向に進退移動させる第1の駆動機構;
上記第2の支持環に光軸方向に移動可能に支持され、上記第1のレンズ群と光軸方向に隣接する第2のレンズ群を保持する第2のレンズ保持部材;及び
上記第2の支持環に対して上記第2のレンズ保持部材を光軸方向に進退移動させる第2の駆動機構;
を備えたレンズ鏡筒において、
上記第1の駆動機構は、
上記第1の支持環と上記第1のレンズ保持部材に係合して、上記第1のレンズ保持部材を光軸方向の前後方向のうち上記第2のレンズ保持部材に接近する第1の方向に付勢する第1の付勢部材;及び
上記第1のレンズ保持部材に当接して上記第1の付勢部材による付勢方向への移動を制限し、第1のモータによって光軸方向に進退移動されて上記第1のレンズ保持部材の光軸方向位置を変化させる第1の進退駆動部材;
を備え、
上記第2の駆動機構は、
上記第2の支持環と上記第2のレンズ保持部材に係合して、上記第2のレンズ保持部材を光軸方向の前後方向のうち上記第1のレンズ保持部材に接近する第2の方向に付勢する第2の付勢部材;及び
上記第2のレンズ保持部材に当接して上記第2の付勢部材による付勢方向への移動を制限し、第2のモータによって光軸方向に進退移動されて上記第2のレンズ保持部材の光軸方向位置を変化させる第2の進退駆動部材;
を備え、
上記第1のレンズ保持部材と上記第2のレンズ保持部材が光軸方向の相対移動によって当接したとき、上記第1のレンズ保持部材に対して上記第1の付勢部材の付勢力に抗して上記第1の進退駆動部材から離反する方向への押圧力が加わり、上記第2のレンズ保持部材に対して上記第2の付勢部材の付勢力に抗して上記第2の進退駆動部材から離反する方向への押圧力が加わることを特徴とするレンズ鏡筒。 A first support ring;
A second support ring movable relative to the first support ring in the optical axis direction of the imaging optical system;
A first lens holding member which is supported by the first support ring so as to be movable in the optical axis direction and holds the first lens group;
A first drive mechanism for moving the first lens holding member forward and backward in the optical axis direction with respect to the first support ring;
A second lens holding member supported by the second support ring so as to be movable in the optical axis direction, and holding a second lens group adjacent to the first lens group in the optical axis direction; and A second drive mechanism for moving the second lens holding member forward and backward in the optical axis direction with respect to the support ring;
In a lens barrel with
The first drive mechanism includes:
A first direction in which the first support ring and the first lens holding member are engaged, and the first lens holding member approaches the second lens holding member in the front-rear direction of the optical axis direction. A first urging member that urges the first urging member; and a movement in the urging direction by the first urging member in contact with the first lens holding member; A first advancing / retreating drive member that is moved back and forth to change the position of the first lens holding member in the optical axis direction;
With
The second drive mechanism is
A second direction in which the second lens holding member is engaged with the second support ring and the second lens holding member to approach the first lens holding member in the front-rear direction of the optical axis direction. A second urging member that urges the second urging member; and a movement in the urging direction by the second urging member in contact with the second lens holding member; A second advancing / retreating drive member that is moved back and forth to change the position in the optical axis direction of the second lens holding member;
With
When the first lens holding member and the second lens holding member come into contact with each other by relative movement in the optical axis direction, the first lens holding member resists the urging force of the first urging member. Then, a pressing force in a direction away from the first advance / retreat driving member is applied, and the second advance / retreat drive is performed against the urging force of the second urging member against the second lens holding member. A lens barrel, wherein a pressing force is applied in a direction away from a member.
上記第1のモータは、外面に雄ネジが形成され光軸方向に軸線を向けた回転出力軸を有し、上記第1の進退駆動部材は、上記第1のモータの回転出力軸の雄ネジに螺合する雌ネジ孔を有するナットからなり、
上記第2のモータは、外面に雄ネジが形成され光軸方向に軸線を向けた回転出力軸を有し、上記第2の進退駆動部材は、上記第2のモータの回転出力軸の雄ネジに螺合する雌ネジ孔を有するナットからなるレンズ鏡筒。 The lens barrel according to claim 1,
The first motor has a rotation output shaft with a male screw formed on the outer surface and directed in the optical axis direction, and the first advance / retreat driving member is a male screw of the rotation output shaft of the first motor. Consisting of a nut having a female screw hole to be screwed into,
The second motor has a rotation output shaft having a male screw formed on the outer surface and directed in the optical axis direction. The second advance / retreat driving member is a male screw of the rotation output shaft of the second motor. A lens barrel made of a nut having a female screw hole to be screwed onto the lens barrel.
上記第2のレンズ保持部材が上記突出位置にある状態で、上記第2の支持環が上記第1のレンズ保持部材に対して所定以上に接近したときに、上記第1のレンズ保持部材と上記第2のレンズ保持部材が当接して互いに離反する方向への押圧力が作用し、
上記第2のレンズ保持部材が上記格納位置にある状態で、上記第2の支持環が上記第1のレンズ保持部材に対して所定以上に接近したときに、上記第2の支持環が上記第1のレンズ保持部材に当接して、該第1のレンズ保持部材が上記第2のレンズ保持部材から離反する方向に押圧されるレンズ鏡筒。 3. The lens barrel according to claim 1, wherein an operation range in the optical axis direction of the second lens holding member with respect to the second support ring is a storage position stored in the second support ring; A projecting position projecting in a direction approaching the first lens holding member from the second support ring,
When the second support ring approaches the first lens holding member more than a predetermined distance with the second lens holding member in the protruding position, the first lens holding member and the above The pressing force in the direction in which the second lens holding member comes into contact with each other and separates from each other acts,
When the second support ring approaches the first lens holding member more than a predetermined distance with the second lens holding member in the retracted position, the second support ring is moved to the first position. A lens barrel that is in contact with one lens holding member and pressed in a direction in which the first lens holding member is separated from the second lens holding member.
上記第2の支持環は、光軸方向に直進移動可能に支持されると共に上記カム環に形成したカム溝による案内を受け、上記カム環の回転に応じて上記カム溝の形状に応じた軌跡で光軸方向に移動されるレンズ鏡筒。 4. The lens barrel according to claim 1, wherein the first support ring is fixed to the camera body, and a cam ring rotatably supported with respect to the first support ring is provided. 5. Prepared,
The second support ring is supported so as to be linearly movable in the optical axis direction, is guided by a cam groove formed in the cam ring, and has a locus corresponding to the shape of the cam groove according to the rotation of the cam ring. The lens barrel is moved in the optical axis direction.
上記第1の支持環に、上記トーションバネのコイル部に対して挿入支持されるバネ支持突起と、上記支持腕部が係合するバネ掛け部が形成され、
上記第1のレンズ保持部材に、上記トーションバネの上記付勢腕部が係合するバネ掛け部が形成されているレンズ鏡筒。 5. The lens barrel according to claim 1, wherein the first biasing member includes a coil portion, a biasing arm portion and a support arm portion extending from the coil portion, and the coil portion. A torsion spring capable of swinging the urging arm along a plane substantially perpendicular to the axis of
The first support ring is formed with a spring support protrusion that is inserted and supported with respect to the coil portion of the torsion spring, and a spring hook portion that engages with the support arm portion.
A lens barrel in which the first lens holding member is formed with a spring hook portion that engages with the biasing arm portion of the torsion spring.
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JP2013177706A JP2015045793A (en) | 2013-08-29 | 2013-08-29 | Lens barrel |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10404233B2 (en) | 2016-04-25 | 2019-09-03 | Infineon Technologies Ag | Tunable resonator element, filter circuit and method |
WO2022124364A1 (en) * | 2020-12-09 | 2022-06-16 | 株式会社ニコン | Lens barrel and imaging device |
-
2013
- 2013-08-29 JP JP2013177706A patent/JP2015045793A/en active Pending
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