JP2015102822A - レンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

【課題】ベース枠に対する外装筒の保持強度を低下させることなく、鏡筒の小型化を図る。
【解決手段】撮影光学系を構成する複数の光学要素を有するレンズ鏡筒において、レンズ鏡筒は、ベース枠と前記ベース枠の少なくとも一部の外周囲を覆って前記ベース枠に装着される外装筒と、を有しており前記ベース枠の外周には円周状の凹形状と、円周状の凹形状から光軸方向に延びた凹形状があることを特徴とする撮像装置。
【選択図】図１０

Description

本発明は、レンズ鏡筒およびこれを用いたデジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置に関するものである。

従来、デジタルカメラやビデオカメラなどの撮像装置は、複数の光学素子群を有し、撮影状態においては、複数の光学素子群を光学軸上で移動させることで倍率の変動を行い、非撮影状態では光学素子群を本体内に収納することで小型化を図っている。

その中で、沈胴時にレンズを覆うためのバリアを有する撮像装置において、バリアを収納するために撮像装置のレンズ光軸方向、被写体側先端部のベース枠に外装筒を両面テープで取り付けているものがある。

しかし、最近の撮像鏡筒では小型化が図られているため、外装筒を保持するために十分な両面テープの接着面積を確保することが出来ない。

特許文献１においては、外装筒と外装筒に対向するベース枠に係合部とネジ部を設け、外装筒とベース枠を一体的に保持できる構成としている。

特開２０１３−８０００１号公報

上記の特開２０１３−８０００１号公報では、ベース枠と外装筒を、両面テープを用いることなく一体化する構成を示している。

しかし、ベース枠と外装筒の係合部を光軸方向被写体側に設けることで、バリアの配置スペースが限られてしまうため、バリア設計の自由度の低下や鏡筒を大型化させてしまう懸念があった。

撮影光学系を構成する複数の光学要素を有するレンズ鏡筒において、レンズ鏡筒は、ベース枠と前記ベース枠の少なくとも一部の外周囲を覆って前記ベース枠に装着される外装筒と、を有しており前記ベース枠の外周には円周状の凹形状と、円周状の凹形状から光軸方向に延びた凹形状があることを特徴としている。

本発明によれば、鏡筒組立性を維持しつつ、鏡筒の小型化を図ることが出来る。

本発明の実施形態に係るレンズ鏡筒の外観斜視図 本発明の実施形態に係るレンズ鏡筒の断面図（収納状態） 本発明の実施形態に係るレンズ鏡筒の断面図（撮影状態） 本発明の実施形態に係るレンズ鏡筒の分解斜視図 退避群周辺メカ構成分解斜視図 退避群周辺メカ構成側面図 （ａ）Ｂ―Ｂ断面 退避群周辺メカ構成下面図（非撮影状態）（ｂ）Ｂ―Ｂ断面 退避群周辺メカ構成下面図（撮影状態） （ａ）退避群周辺メカ構成下面図（非撮影状態）（ｂ）退避群周辺メカ構成下面図（撮影状態） 外装筒組立図 外装筒ばらし時、外装筒切断図 （ａ）退避群周辺メカ構成上面図（非撮影状態）（ｂ）退避群周辺メカ構成上面図（撮影状態） （ａ）３群保持枠周辺側面図 （ｂ）３群保持枠周辺Ｈ断面上面図 （ａ）退避群周辺メカ構成上面図（撮影状態）（ｂ）退避群周辺メカ構成Ｅ断面側面図

［実施例１］
以下、本発明を実施するためにふさわしい形態を、添付図に基づいて詳細に説明する。先ず、図１〜図８を参照して、本発明の実施例におけるレンズ鏡筒の構成について説明する。

本発明の実施例におけるレンズ鏡筒は1群レンズＬ１、２群レンズＬ２、３群レンズＬ３、４群レンズＬ４、から構成される４群レンズ光学系である。

１５は１群レンズＬ１を保持する１群保持枠であり、１群保持枠１５は１群鏡筒１４に固定されることにより、保持されている。１群鏡筒１４の内周面下方に配置された１組３個のカムピン１４ａは、カム筒６の外周面に形成されたカム溝６ａに係合している。またカム筒６の内側には直進筒５が配置されており、直進筒５の内周に設けられた係合部５ａと、カム筒６と直進筒５の光軸方向後方に配置されたカム板８の係合爪８ａが係合され、カム筒６と直進筒５とカム板８が一体化している。この時、直進筒５の上方外周に設けられた３本の直進キー５ｂと１群鏡筒１４の内周に形成された不図示の直進溝が係合されている。

前記カム筒６の外周面下方には係合爪６ｂが設けられており、前記係合爪６ｂは１群鏡筒１４の外周に設けられたカムカバー７の内周面下方に配置された係合爪７ａと係合している。２１は２Ｌを保持する２群保持枠である。３２は３群レンズ３Ｌを保持する３群保持枠であり、マグネット枠３３に保持されている。

その際、図５に示すように３群保持枠３２は、スリーブ３２ａがマグネット枠３３の開口部３３ａに挿入され、３群保持枠支持軸３５により軸支されることで、マグネット枠３３に回動可能に支持されている。この時、３群圧縮バネ３６が３群保持枠３２のスリーブ３２ａに取り付いており、そのコイル部３６ａが、３群保持枠３２をマグネット枠３３の開口部３３ａの上部に押しつけるように、矢印Ａ方向（光軸方向）に付勢している。

この付勢により、３群保持枠３２とマグネット枠３３との光軸方向のガタが吸収される。また、図５、７に示す３群圧縮バネ３６の２本の腕部３６ｂ、３６ｃは、３群保持枠３２の第一の壁部３２ｃとマグネット枠３３の壁部３３ｂに当接している。この時、３群保持枠３２は、３群圧縮バネ３６のトーションバネの機能により、図７（ａ）の矢印Ｃに示す、光軸と直交する回転方向の力が加わることで、図７（ｂ）のような撮影位置に付勢される。

この時、３群保持枠３２には、３群保持枠回転規制面３２ｂが形成されており、３群保持枠３２の光学中心が光軸上である撮影位置に進入した際、３群保持枠回転規制面３２ｂは、マグネット枠３３のマグネット枠回転規制面３３ｃと当接される。この付勢により、３群保持枠３２の撮影位置が保証される。また、マグネット枠３３は２本のコイルばね４０により３個の非磁性のボール３１２を介して３群地板３１に付勢されており、光軸と直交方向に移動可能に保持されている。

この時、図５、６ように３群地板３１には開口部３１ｃが設けられており、開口部３１ｃには３群レバー３８が挿入されている。３群レバー３８には開口部３８ｃが形成されており、この開口部に３群レバーばね３９が挿入されている状態で、３群レバー支持軸３７により軸支されることで、３群レバー３８は３群地板３１に対して、３群レバー支持軸３７を中心に回転可能に保持されている。

また、３群レバーばね３９の２本の腕部３９ａ、３９ｂは３群地板３１の壁部３１ｄと３群レバー３８の内壁部３８ｄに当接している。これによって３群レバー３８は、３群レバーばね３９のトーションバネ力により、撮影位置方向（矢印Ｃ方向）へ付勢されている。この時、３群レバー３８は図８のように３群レバー当接部３８ｅと３群地板３１に形成された３群地板レバー当接部３１ｅが当接することで位置が決められている。

また、３群レバー３８の退避角部３８ａは、沈胴時、直進筒５の内周に設けられたカム溝５ｅと係合している。退避角部３８ａとカム溝５ｅの係合によって、３群レバー３８は３群レバー支持軸３７を中心として回転方向に退避駆動する。

この時、図７のように３群レバー３８の先端に形成された退避ピン３８ｂと３群保持枠３２の第二の壁部３２ｄが当接することによって、退避時、３群レバー３８の回転駆動に合わせて３群保持枠３２も３群保持枠支持軸３５を中心として、矢印Ｄ方向へ回転駆動される。

以上のように、３群保持枠３２に保持されたレンズＬ３のレンズ中心は、撮影状態においては光軸上に位置し、非撮影状態においては光軸から離れた、退避位置で保持されている。この時、図３に示すように３群保持枠３２が退避位置に移動することによって、沈胴時、２群保持枠２１がマグネット枠３３の中央開口部に出来たスペースに進入することが可能となる。

また、前記２群保持枠２１と３群地板３１にはそれぞれ３本のカムピン２１ａと３１ａが形成されており、カム筒６の内周に形成されたカム溝６ｃと６ｄに係合している。加えて、２群保持枠２１と３群地板３１の直進キー２１ｂと３１ｂは直進筒５の直進溝５ｃと５ｄに係合されている。

前記カム板８の下方外周には６本の直進キー８ｂが配置されており、直進カム筒９のキー溝９ａに係合している。カム筒６の下方外周に配置された、カムピン６ｅは直進カム筒９のカム溝９ｂ係合し、直進ピン６ｆは直進カム筒９のカム溝９ｃを通り、回転筒１０に形成された不図示の直進キー溝に係合している。

また、直進カム筒９には外周に設置され６か所の不図示のキーがあり、前記キーは回転筒１０の内周に成形された不図示のキー溝にバヨネット嵌合することで直進カム筒９と回転筒１０を一体化している。

この時、直進カム筒９の下方外周に設けられた直進キー９ｄは固定筒１１に成形されたキー溝１１ａに嵌合し、回転筒に設けられた３本のカムピン１０ａは固定筒１１に成形されたカム溝１１ｂに嵌合している。

回転筒１０の外周面下方に形成されたギア部１０ｂはＤＣモーターと複数のギア部品により構成された鏡筒駆動装置１３に連結される。鏡筒駆動装置１３の出力により回転筒１０が回転させられると、回転筒１０は、カムピン１０ａと固定筒１１のカム溝１１ｂとの作用により、回転しながら光軸方向に進退する。１群鏡筒１４は、１群鏡筒１４のカムピン１４ａとカム筒６のカム溝６ａとの作用、１群鏡筒１４の不図示の直進溝と直進筒５の直進キー５ｂとの作用により、回転することなく光軸方向に進退する。

２群保持枠２１は、カムピン２１ａとカム筒６のカム溝６ｃとの作用、２群保持枠２１の直進キー２１ｂと直進筒５の直進溝５ｃとの作用により、回転することなく光軸方向に移動する。３群地板３１は、カムピン３１ａとカム筒６のカム溝６ｄとの作用、３群地板３１の直進キー３１ｂと直進筒５の直進溝５ｄとの作用により、回転することなく光軸方向に移動する。４１は４群レンズ４Ｌを保持する４群保持枠であり、不図示の光軸に平行な支持軸に係合することによって光軸方向に移動可能に支持されている。撮像素子Ｓと光学フィルタＦは固定地板１２に保持されている。また、固定筒１１は不図示の複数の係止部により固定地板１２に固定されている。

本発明の実施例におけるレンズ鏡筒では、沈胴時は、まず４群保持枠４１が沈胴位置に移動し、次に３群退避駆動部が退避位置に退避する。それに伴い回転筒１０、１群鏡筒１４、２群地板２１、３群３、カム筒６が繰り込まれる。撮影時は逆に、１群鏡筒１４、２群地板３２、３群３、カム筒６が被写体側に繰り出すのに伴い、３群退避駆動部が撮影位置に移動される。そして、４群が所定位置に移動する。

次に図９、図１０を用いて１群鏡筒１４と、１群外装筒１４１の組み立て性について詳細に説明する。まず、１群外装筒１４１の組み立てについて説明する。１群鏡筒１４には３か所の係合部１４ａが形成されており、１群外装筒１４１には前記係合部１４ａに対応する３か所の係合爪１４１ａが形成されている。それぞれの係合部は、図９に示すように、１群外装筒１４１を１群鏡筒１４に対し、光軸方向被写体側から挿入することで係合する構成となっている。

この時、１群鏡筒１４には係合部１４ａに隣接して切り欠き部１４ｂが形成されており、１群外装枠１４１には係合爪１４１ａに隣接して係合突起１４１ｂが形成されている。１群鏡筒１４と１群外装筒１４１が一体化された時、前記切り欠き部１４ｂと係合突起１４１ｂが噛み合うことで、回転方向の位置を精度良く規制している。

次に、１群外装筒１４１の分解方法について説明する。１群鏡筒１４の外周には円周上凹部１４ｃと円周上凹部１４ｃから光軸方向に延びた光軸方向凹部１４ｄが形成されている。１群外装筒１４１が１群鏡筒１４に組みつけられている時、鏡筒状態では図１に示すように１群外装筒１４１と１群鏡筒１４を一体保持させている係合部はカムカバー７に覆われてしまう。この時、図１０に示すように、１群鏡筒１４に形成された円周上凹部１４ｃに沿うように１群外装筒１４１を切断することで、１群外装筒１４１の一部を１群鏡筒１４から外すことが出来る。また、その際１群鏡筒１４の外周に設けられた、光軸方向凹部１４ｄから１群鏡筒１４と１群外装筒１４１の間にピンセット等の工具を挿入することで、１群鏡筒１４に取り付けられた、１群外装筒１４１の残り部分を取り外すことが容易となる。

次に、像振れ補正装置を有する３群ユニット３について、図１１から図１３を用いて詳細に説明する。まず、像振れを補正するための構成について説明する。上述したように、本構成では３群保持枠３２がマグネット枠３３に保持され、一体化されている。また、マグネット枠３３にはマグネット３３１Ｅ及びマグネット３３１Ｆが一体的に保持されている。なお、符号における添字ＥおよびＦは、図１１におけるＥ方向、Ｆ方向と対応している。また、マグネット枠３３には、２箇所にフック係止部３３ｄがあり、ここに引張り力を作用させるコイルばね４０が掛けられる。

３１１Ｅ及び３１１Ｆはコイルとボビンからなるコイルユニットであり、３群地板３１のくぼみ３１ｋに接着固定されている。コイルへの給電はボビンに埋設され、上記コイルと電気的に接続された金属ピンに対して、不図示の３群ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）によって行われる。

マグネット枠３３に掛けられた２本のコイルばね４０の他端は３群地板３１のフック係止部３１ｆに掛けられていて、マグネット枠３３と３群地板３１との間には３個の非磁性のボール３１２が挟まれている。そして、マグネット枠３３は３群地板３１に向かってボール３１２を介して押圧された状態になっている。ただし、ボール３１２を介しているので、マグネット枠３３は光軸に垂直な平面内では平進方向、回転方向共に自由に移動することが可能になっている。この様に、マグネット枠３３と一体化された３群保持枠３２を、平面内で移動させることによって撮像素子上の像振れを抑制してその補正を行う。

また、３群保持枠３２には固定絞り３２１が接着テープ３２２により取り付けられている。その際、固定絞り３２１には３か所の係止部が形成されており、係止部の内周面３２１ａと３群レンズ３Ｌの外周とが嵌合している。また、３か所の係止部の内、一か所の係止部の側面３２１ｂと２群保持枠３２のレンズ嵌合部近傍に設けられた凹部側面３２ｅが嵌合することで、固定絞り３２１は２群保持枠３２に対して精度の良く保持されている。

マグネット枠３３に保持されるマグネット３３１Ｅ及び３３１Ｆは、図１１に示すような方向に着磁されている。マグネット枠３３のＥ方向、Ｆ方向への移動を不図示の３群ＦＰＣに取り付けられたホール素子が磁界の変化として検出し、その変化量に基づいて移動量が算出される。マグネット３３１Ｅ、３３１Ｆとホール素子の位置精度は重要であるので、ホール素子はセンサーホルダー３４に対して圧入されて精度良く位置決めされるようになっている。

不図示のホール素子が取り付けられたセンサーホルダー３４は、係止爪３４ａと３群地板３１の係止部３１ｇによって固定、保持されている。ここまで説明した２個のマグネット３３１Ｅ及び３３１Ｆ、コイルユニット３１１Ｅ及び３１１Ｆから成る駆動手段は、マグネット枠３３をＥ軸方向、及び該Ｅ軸方向と直交するＦ軸方向に平進移動するためのものである。

この時、可動部であるマグネット枠３３の移動量は、図１３に示すようにマグネット枠に形成されている上端メカ規制面３３ｅ、下端メカ規制面３３ｆと３群地板３１に形成されている上端メカ規制部３１ｈ、下端メカ規制部３１ｉとが当接することで規制されている。それぞれのメカ規制部はＥ軸方向、Ｆ軸方向共に、光軸とマグネット中心を結んだ直線上で、マグネット３３１Ｅと３３１Ｆを挟んで配置されている。この配置により像振れ補正機構のＥ軸方向、Ｆ軸方向の駆動力を光学中心で直交するように伝達することが出来るので、平進、回転方向共に移動可能にしているが、本構成の場合、不用な回転方向の力を発生させることなく、精度の良い制御が可能となる。

次に沈胴時の可動部の動きについて説明する。沈胴時、３群レバー３８は退避角部３８ａと直進筒５に形成されたカム溝５ｅとの関係により図８のように退避方向（矢印Ｄ方向）へ３群レバー支持軸３９を中心として回転させられる。同時に２群保持枠３２は第二の壁部３２ｄが３群レバー３８の退避ピン３８ｂに押されるとによって３群保持枠支持軸３５を中心として退避方向に回転させられる。

この時、２群保持枠３２は、２本のコイルばね４０による光軸方向の付勢力と、２個のマグネット３３１Ｅ及び３３１Ｆとコイルユニット３１１Ｅ及び３１１Ｆからなる駆動手段よってのみ光軸中心に保持されている。そのため、２群保持枠の第二の壁部３２ｄが３群レバーの退避ピン３８ｂから受ける力が、像振れ補正機構の中央保持力を上回り、図１１のように２群保持枠３２は回転退避する前に矢印Ｇの方向へマグネット枠３３と一体的に移動する。この時、マグネット枠３３の矢印Ｇ方向へ移動量が大き過ぎると、沈胴時、２群保持枠２１がマグネット枠３３の中央開口部に出来たスペースに進入する際、２群保持枠２１がマグネット枠３３に干渉してしまう恐れがあるため、移動量を規制する必要がある。

そのため、図１３の様に３群地板３１の下端メカ端部３１ｉと並んで形成されている退避量規制面３１ｊとマグネット枠下端メカ規制部３３ｆが当接することにより、マグネット枠３３の矢印Ｇ方向へ移動量を規制している。

以上のように、本構成では１群鏡筒１４と１群外装筒１４１をそれぞれに設けられた係合部で係合し、分解の際には、１群鏡筒１４に形成された凹部１４ｃ、１４ｄに合わせて１群外装筒１４１を切断することで容易な分解組み立てが可能となっている。

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明は退避構成など、これら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。

１４ １群鏡筒
１４ａ 係合部
１４ｂ 切り欠き部
１４ｃ 円周上凹部
１４ｄ 光軸方向凹部
１４１ １群外周筒
１４１ａ 係合爪
１４１ｂ 係合突起

Claims (5)

1. 撮影光学系を構成する複数の光学要素を有するレンズ鏡筒において、
   レンズ鏡筒は、ベース枠（１４）と前記ベース枠（１４）の少なくとも一部の外周囲を覆って前記ベース枠（１４）に装着される外装筒（１４１）と、を有しており
   前記ベース枠（１４）の外周には円周上の凹形状（１４１ｃ）と、円周上の凹形状から光軸方向に延びた凹形状（１４１ｄ）があることを特徴とする撮像装置。
2. 前記ベース枠（１４）は光軸方向において最も被写体側にある光学要素を保持していることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. ベース枠（１４）と外装筒（１４１）が係止部（１４ａ）と係合爪（１４１ａ）によって係合していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記ベース枠（１４）外周の円周上の凹形状（１４ｃ）から光軸方向に延びた凹形状（１４ｄ）が係合部（１４ａ、１４１ａ）と同位相であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の撮像装置。
5. 前記外装筒が金属であることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の撮像装置。