JP2015125169A - レンズ鏡筒及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ鏡筒の組立時にレンズを精密に位置決めすることができるレンズ鏡筒及び撮像装置を提供する。【解決手段】レンズ鏡筒１６は、回転規制部８ｂを有する移動カム環８及び回転規制カム溝９ｂと光軸方向移動規制部９ｆとを有する固定カム環９を備え、光軸方向移動規制部９ｆは、回転規制カム溝９ｂの延長上に配置され、回転規制部８ｂが光軸方向移動規制部９ｆに当接すると移動カム環８の回転が規制される。【選択図】図８Ａ

Description

本発明はレンズ鏡筒及び撮像装置に関する。

デジタルカメラは複数のレンズを有するレンズ鏡筒によって撮影倍率を変更するズーム機構を備えている。レンズ鏡筒は複数のカム筒を光軸方向被写体側から順番に組立てて、最後に光軸方向撮像素子側からセンサホルダを取り付けることによって組み立てられる。

このとき、カム筒の収納端よりさらに光軸方向撮像素子側の組立位相領域において、カム溝に対してカムにより、各カム筒やレンズ群を組みつけるが、カム筒の収納端から多少光軸方向被写体側にカムを回転させ、カム筒が組立位相領域まで回転しないようにストッパとしてのセンサホルダを設ける（例えば、特許文献１）。

特開２００７−４０３０号公報

しかしながら、センサホルダを取り付けることによって組み立てられるレンズ鏡筒は、センサホルダ取付後にレンズ鏡筒内部の光学レンズの調整を行うことができない。そのため、レンズ鏡筒を組み立てる途中で光学レンズの調整を行いたい場合はセンサホルダ取付以降の組立作業を進めることはできない。

また、近年のデジタルカメラの市場は、小型化が進むと共に高倍率のズームが可能なレンズ鏡筒を備えること要求している。すなわち、デジタルカメラが備えるレンズ群の中でも撮影時に光軸方向被写体側に位置するレンズ群の敏感度を向上させ、精密にレンズ位置を決める必要がある。

このようなレンズ鏡筒は、固定カム環と、複数のレンズ群を内蔵すると共に固定カム環に収容される移動カム環と、移動カム環に固定される外筒ユニットとを備えており、レンズの位置決めを精密に行うにはレンズの調整を光軸方向被写体側から行った後に光軸方向被写体側からレンズ鏡筒の外筒ユニットを取り付けるのがよい。さらに、外筒ユニットは、取り付け後に再度レンズの位置決めを行えるように取り外しできるのがよいが、このとき、外筒ユニットは、取り付け後から取り外すまでの間、不用意に外れてしまう場合がある。

本発明の目的は、レンズの位置決めを精密に行うことができると共に取り付けた外筒ユニットが不用意に外れることを防止することができるレンズ鏡筒及び撮像装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明のレンズ鏡筒は、光軸方向被写体側端部に開口した回転規制カム溝を内周面に備える固定カム環と、前記固定カム環に収容される移動カム環と、外周面に前記回転規制カム溝と係合する回転規制部を備え、前記固定カム環に収容されると共に前記移動カム環に外嵌される外筒ユニットとを有するレンズ鏡筒であって、前記回転規制カム溝は、光軸方向被写体側端部に前記回転規制部の移動を規制する光軸方向移動規制部を備えることを特徴とする。

本発明によれば、レンズの位置決めを精密に行うことができると共に取り付けた外筒ユニットが不用意に外れることを防止することができる。

本発明の実施の形態に係る撮像装置としてのデジタルカメラの正面斜視図である。 図１のデジタルカメラの背面図である。 図１のデジタルカメラの内部構成を概略的に示すブロック図である。 図１のデジタルカメラにおけるレンズ鏡筒の斜視図である。 図４のレンズ鏡筒の分解斜視図である。 沈胴状態における図４のレンズ鏡筒の縦断面図である。 撮影状態における図４のレンズ鏡筒の縦断面図である。 図４のレンズ鏡筒を構成する移動カム環及び固定カム環の部分分解斜視図である。 図８Ａにおける固定カム環の背面斜視図である。 図８Ａにおける固定カム環の回転規制部の拡大図である。 図８Ｃにおける回転規制カム溝の内部を光軸方向被写体側に移動する回転規制部を示す図である。 図８Ｄにおける光軸方向移動規制部に衝止する回転規制部を示す図である。 図８Ｄにおける外筒ユニット組立溝に位置する回転規制部を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳述する。

図１は、本発明の実施の形態に係る撮像装置としてのデジタルカメラ２３の正面斜視図である。

図１のデジタルカメラ２３は、本体の正面に、レンズ鏡筒１６、補助光投射部２０、ファインダ２１、及びストロボ２２を備え、本体の上面に、レリーズボタン１７、ズーム切換えスイッチ１８、及び電源切換えボタン１９を備える。レンズ鏡筒１６は撮影倍率を変更できるズーム機構を有し、補助光投射部２０は測光測距を行う際の光源補助を行う。

図１のデジタルカメラ２３は、背面（図２）に、操作ボタン２６〜３１、ファインダ接眼部２４、及びディスプレイ２５を備える。操作ボタン２６〜３１はデジタルカメラ２３の各機能を切り替えることができる。ディスプレイ２５は、例えば、液晶ディスプレイであり、後述するメモリ３９に格納された画像データやメモリカードから読み出した画像データを表示する。

図３は、図１のデジタルカメラ２３の内部構成を概略的に示すブロック図である。

図３において、デジタルカメラ２３は、レリーズボタン１７、ズーム切換えスイッチ１８、電源切換えボタン１９、ディスプレイ２５、及び操作ボタン２６〜３１に加えて、更に、メモリ３９、圧縮伸張部４０、画像データを格納するメモリカードドライブ４１、駆動回路４２、ＣＰＵ４４、ＲＯＭ４５、及びＲＡＭ４６を備え、これらは、バス４３を介して互いに接続されている。メモリ３９、圧縮伸張部４０、及びメモリカードドライブ４１は直列的に接続されている。また、メモリ３９には、デジタル信号処理部３８を介してＡ／Ｄ変換部３７が接続されている。

駆動回路４２には、撮像素子１０及びストロボ２２が接続されている。撮像素子１０にはアナログ信号処理部３６が接続されている。アナログ信号処理部３６はＡ／Ｄ変換部３７に接続されている。また、駆動回路４２には、フォーカスレンズ６ａをモータ６ｂで駆動するフォーカス駆動機構７、レンズ鏡筒１６をモータ１６ａで駆動するズーム機構３２、シャッタ２を駆動するシャッタ駆動機構３３、及び絞り３４を駆動する絞り駆動機構３５が夫々接続されている。

ＣＰＵ４４、ＲＯＭ４５、及びＲＡＭ４６はデジタルカメラ２３の制御部を構成する。ＣＰＵ４４はＲＯＭ４５に格納されたプログラムをＲＡＭ４６に読み出して実行することによってデジタルカメラ２３の全体を制御する。

アナログ信号処理部３６は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子１０から出力される画像データにアナログ信号処理を施してＡ／Ｄ変換部３７に出力する。Ａ／Ｄ変換部３７はアナログ処理が施された画像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３８に出力する。デジタル信号処理部３８はデジタル信号処理をデジタルデータに施してメモリ３９に格納する。メモリ３９に格納された画像データやメモリカードドライブ４１に格納された画像データには、圧縮伸張部４０によって伸張処理が施され、伸張処理後の画像データはバス４３を介してディスプレイ２５に表示される。

図４は、図１のデジタルカメラ２３におけるレンズ鏡筒１６の斜視図である。

図４のレンズ鏡筒１６は、第五レンズ群５、外筒ユニット８ａ、固定カム環９、撮像素子保持ユニット１１、カバー筒１２、及び駆動環１４を備える。

第五レンズ群５は、図６を用いて後述する移動カム環８と当該移動カム環８に外嵌された外筒ユニット８ａとの間の環状スペースに進退自在に収容されている。外筒ユニット８ａは移動カム環８と共に固定カム環９に進退自在に収容され、固定カム環９には駆動環１４が外嵌されている。固定カム環９は撮像素子保持ユニット１１に固定されている。

外筒ユニット８ａは、その外周面の撮像素子側端部に周方向等角度間隔３ケ所にスナップフィット８ｄを有し、このスナップフィット８ｄを介して移動カム環８に固定される。駆動環１４はカバー筒１２に覆われて保護され、カバー筒１２は撮像素子保持ユニット１１に固定されている。第五レンズ群５及び外筒ユニット８ａ（移動カム環８）は駆動環１４の回転によって夫々光軸方向に進退する。

図５は、図４のレンズ鏡筒１６の分解斜視図であり、図６は、沈胴状態における図４のレンズ鏡筒１６の断面図であり、図７は、撮影状態における図４のレンズ鏡筒１６の断面図である。

図５のレンズ鏡筒１６は、光軸方向被写体側から第五レンズ群５、第一レンズ群１、第二レンズ群２、第三レンズ群３、第四レンズ群４、駆動環１４、固定カム環９、撮像装置保持ユニット１１を順次備えている。以下の説明では図６及び図７を適宜参照する。

図５において、第五レンズ群５は第五撮影レンズ５ａ及び第五レンズ群被直進規制部（図示せず）を備える。第一レンズ群１は第五レンズ群５の光軸方向撮像素子側に配置されている。第一レンズ群１は第一撮影レンズ１ｂ、第五レンズ群直進規制部１ａ、及び第一レンズ群被直進規制部（図示せず）を備える。

第二レンズ群２は、第二撮影レンズ２ａを有する第二レンズ保持部１３、及び第二レンズ保持部１３の光軸方向撮像素子側に設けられたシャッタ部（図示せず）を備える。

また、第二レンズ群２は、被直進規制部２ｂと、被直進規制部２ｂを囲う第三レンズ群直進規制部２ｃとを備え、さらに、第一レンズ群直進規制部（図示せず）を備える。第二レンズ群２の第一レンズ群直進規制部は、第一レンズ群１の第一レンズ群被直進規制部に係合することによって第一レンズ群１を直進規制する。

第三レンズ群３は、防振レンズ群であると共に第二レンズ群２の光軸方向撮像素子側に配置され、第三撮影レンズ３ａ及び第三レンズ群被直進規制部３ｂを備える。第三レンズ群３の第三レンズ群被直進規制部３ｂは、第二レンズ群２の第三レンズ群直進規制部２ｃに係合することによって第三レンズ群３を直進規制する。

第四レンズ群４は、第三レンズ群３の光軸方向撮像素子側に配置され、第四被直進部４ａ、第四フォロワ部４ｂ、第四撮影レンズ４ｃ、フォーカスレンズ６ａ、フォーカスレンズ６ａを保持するフォーカスレンズ保持部６、フォーカス駆動機構７、及びフォーカス駆動機構７を保持するフォーカスベースユニット（全体を図示せず）を備える。

第四レンズ群４のフォーカスベースユニットは直進規制部１５を備え、この直進規制部１５は、第二レンズ群２が備えるシャッタ部の鞘形の被直進規制部２ｂに係合する。これにより、被直進規制部２ｂと直進規制部１５は一対をなす。

第五レンズ群５はそのピンが移動カム環８の外周面に設けられたカム溝に案内されることによって光軸方向に進退自在に移動できる。

また、第一レンズ群１、第二レンズ群２、及び第三レンズ群３は、これらの各ピンが移動カム環８の内周面に設けられた複数のカム溝に案内されることによって光軸方向に個々に進退自在に移動できる。

フォーカス駆動機構７は、第四レンズ群４のフォーカスベースユニット（図示せず）に固定されており、フォーカスレンズ保持部６を光軸方向に移動させてカメラのピント合わせを行う。

駆動環１４はズーム機構３２（図３）によって固定カム環９の外側で回転する。この駆動環１４の回転に伴って、移動カム環８は、固定カム環９の内側で回転しつつ、光軸方向に進退移動し、第一レンズ群１、第二レンズ群２、第三レンズ群３、第四レンズ群４、及び第五レンズ群５は光軸方向に進退移動する。

図８Ａは、図４のレンズ鏡筒１６を構成する移動カム環８及び固定カム環９の部分分解斜視図であり、図８Ｂは、図８Ａにおける固定カム環９の背面斜視図である。

図８Ａにおいて、固定カム環９は、側周部に回転規制スリット９ｚを３条備え、さらに、内周面に回転規制カム溝９ａ，９ｂを夫々３条備える。各回転規制カム溝９ｂは光軸方向被写体側終端に光軸方向移動規制部９ｆを備え、さらに、各光軸方向移動規制部９ｆには光軸方向被写体側端部に開口する光軸方向の外筒ユニット組立溝９ｃが接続されている。

図８Ｂにおいて、固定カム環９は、回転規制スリット９ｚと、回転規制スリット９ｚの撮像素子側端部に設けられた光軸方向のスリット状保持部９ｘと、後述する回転規制部８ｂ及び移動カム環フォロワ８ｃに夫々係合する３条の光軸方向の移動カム環組立溝９ｄ，９ｅとを備える。

移動カム環８は、移動カム環８の撮像素子側端部に設けられた３つのピン８ｅ及び３つの移動カム環フォロワ８ｃを備える。外筒ユニット８ａは、３つのスナップフィット８ｄに加えて、周方向等角度間隔３ケ所に切り欠き部８ｆ，８ｇ及び切頭円錐形の回転規制部８ｂを備える。後述するように外筒ユニット８ａが移動カム環８にスナップフィット８ｄを介して外嵌されたときに移動カム環８の各移動カム環フォロワ８ｃ及び各ピン８ｅは外筒ユニット８ａの各切り欠き部８ｆ，８ｇから突出する。

以上の構成により、移動カム環８は、各移動カム環フォロワ８ｃが固定カム環９の各カム溝９ａに沿って案内されることにより、回転しながらレンズ鏡筒１６の光軸方向被写体側に移動し、外筒ユニット８ａは、各回転規制部８ｂが各回転規制カム溝９ｂに沿って案内されることにより、回転しながらレンズ鏡筒１６の光軸方向被写体側に移動する。

以下、図８Ａのレンズ鏡筒１６の組立手順を説明する。

第一レンズ群１〜第四レンズ群４を内部に有する移動カム環８は固定カム環９の光軸方向撮像素子側から挿入される。このとき、移動カム環８のピン８ｅを固定カム環９のスリット状保持部９ｘを経由して回転規制スリット９ｚと係合させ、移動カム環８の各移動カム環フォロワ部８ｃを、各移動カム環組立溝９ｅを経由して各カム溝９ａと係合させる。これにより、移動カム環８と固定カム環９は連結する。

次に、駆動環１４、カバー筒１２、及び撮像素子保持ユニット１１を順次取り付ける。この段階で、レンズ倒れや偏芯等を調整するレンズ調整を行うことによってレンズの位置決めをすることができる。

次いで、第五レンズ群５は、固定カム環９と連結されている移動カム環８が繰出し側組立位相に位置しているときに取り付けられ、第五レンズ群５のレンズ位置が決定される。その後、外筒ユニット８ａは、回転規制部８ｂを外筒ユニット組立溝９ｃに係合させると共にスナップフィット８ｄを介して移動カム環８と連結される。換言すれば、外筒ユニット組立溝９ｃは、第五レンズ群５のレンズ位置を決定した後に外筒ユニット８ａを移動カム環８に取り付けられるように設けられた開口部であり、外筒ユニット８ａと連結された移動カム環８は第五レンズ群５の光軸方向撮像素子側を覆う。具体的には、移動カム環８に内包された第一レンズ群１〜第四レンズ群４は第五レンズ群５の光軸方向撮像素子側を覆う。

また、外筒ユニット８ａを取り付けた後に、再度、外筒ユニット組立溝９ｃから回転規制部８ｂを離間させることにより、外筒ユニット８ａを固定カム環９から取り外すことができる。このとき、第五レンズ群５が暴露され、第五レンズ群５のレンズ位置を調整することができる。

一方、取り付けた外筒ユニット８ａを簡単に取り外すことができる構造であると、外筒ユニット８ａのみならず第五レンズ群５も落下する場合がある。そのため、回転規制カム溝９ｂの光軸方向被写体側の延伸方向には外筒ユニット８ａの脱落を防止する光軸方向移動規制部９ｆが設けられている。光軸方向移動規制部９ｆは側面９ｇを有するカム溝であり、側面９ｇが回転規制カム溝９ｂの光軸方向被写体側の延伸方向と交差するように配置される。光軸方向移動規制部９ｆは回転規制部８ｂを側面９ｇへ当接させることにより、回転規制部８ｂの移動を規制するストッパ機能を有するストッパ構造である。例えば、回転規制カム溝９ｂに係合する回転規制部８ｂが、回転規制カム溝９ｂの所定の位置（図８Ｄ）から光軸方向被写体側（図８Ｄの矢印方向）に向かって移動しても光軸方向移動規制部９ｆと衝突する（図８Ｅ）ので、回転規制部８ｂの移動は規制される。このとき、前述した外筒ユニット組立溝９ｃは回転規制カム溝９ｂの光軸方向被写体側への延伸方向とは異なる方向に延伸して設けられているので、回転規制部８ｂは回転規制カム溝９ｂの光軸方向被写体側への延伸方向へ移動していても外筒ユニット組立溝９ｃへ移動することができず（図８Ｆ）、もって外筒ユニット８ａ及び第五レンズ群５の落下を防止できる。

上述の構成により、外筒ユニット８ａに特に新たな部品を追加することなく、固定カム環９から光軸方向被写体側への外筒ユニット８ａの脱落が防止できる。また、レンズ鏡筒１６の組立工程において、撮像素子保持ユニット１１の取り付け後に外筒ユニット８ａを取り付けることができると共に、取り付けた外筒ユニット８ａを固定カム環９から取り外すことができるので、光軸方向被写体側に位置するレンズ群のレンズ位置を精密に決めることができる。

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に何ら限定されるものではない。

８ 移動カム環
８ａ 外筒ユニット
８ｂ 回転規制部
９ 固定カム環
９ｂ 回転規制カム溝
９ｆ 光軸方向移動規制部

Claims (6)

1. 光軸方向被写体側端部に開口した回転規制カム溝を内周面に備える固定カム環と、
   前記固定カム環に収容される移動カム環と、
   外周面に前記回転規制カム溝と係合する回転規制部を備え、前記固定カム環に収容されると共に前記移動カム環に外嵌される外筒ユニットとを有するレンズ鏡筒であって、
   前記回転規制カム溝は、光軸方向被写体側端部に前記回転規制部の移動を規制する光軸方向移動規制部を備えることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記回転規制カム溝は光軸方向被写体側端部に前記外筒ユニットの光軸方向組立溝を更に備えることを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
3. 前記光軸方向移動規制部は前記回転規制部の移動を規制するストッパ構造であることを特徴とする請求項１又は２記載のレンズ鏡筒。
4. 前記光軸方向移動規制部は前記回転規制カム溝の光軸方向被写体側の延伸方向と交差するように設けられ、前記外筒ユニットの光軸方向組立溝は前記延伸方向とは異なる方向に延伸して設けられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
5. 前記回転規制部は切頭円錐形であ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. 請求項１乃至５のいずれか１項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。