以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明する。下記の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention. The following embodiments do not limit the invention according to the claims. Not all combinations of features described in the embodiments are essential for the solution of the invention.
図１は、光学機器の一例を含むレンズユニット１００の模式的断面図である。レンズユニット１００は、鏡筒１７０に収容された複数のレンズ群により形成された光学系を備える。レンズユニット１００は、光学機器として使用する使用状態においては伸長し、収納あるいは搬送する休止状態においては短縮する沈胴型レンズユニットであり、図示の状態は短縮された縮筒状態にある。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a lens unit 100 including an example of an optical apparatus. The lens unit 100 includes an optical system formed by a plurality of lens groups housed in a lens barrel 170. The lens unit 100 is a collapsible lens unit that expands in a use state for use as an optical device, and shortens in a rest state in which the lens unit 100 is housed or transported.
なお、以降の説明において、レンズユニット１００が短縮して沈胴している状態を「休止状態」と記載する場合がある。また、レンズユニット１００が伸長して伸筒している状態を「使用状態」と記載する場合がある。
In the following description, the state where the lens unit 100 is shortened and retracted may be referred to as a “resting state”. In addition, a state where the lens unit 100 is extended and expanded is sometimes referred to as a “use state”.
また、以降の説明においては、図中左側に当たるレンズユニット１００の物体側を前側と記載する。また、図中右側に当たる、上記前を後側と逆の側を後側と記載する。図中の一点鎖線は、光学系の光軸Ｘを示す。
In the following description, the object side of the lens unit 100 corresponding to the left side in the figure is referred to as the front side. In addition, the front side corresponding to the right side in the figure is referred to as the rear side and the side opposite to the rear side. A one-dot chain line in the figure indicates the optical axis X of the optical system.
レンズユニット１００の光学系は、図中左側の前側端から順に、光軸Ｘに沿って配置された第一レンズ群１１０、第二レンズ群１２０、第三レンズ群１３０、第四レンズ群１４０、第五レンズ群１５０および第六レンズ群１６０を備える。また、レンズユニット１００の光学系は、レンズ群の他に、絞り装置等の光学部材も含む。
The optical system of the lens unit 100 includes a first lens group 110, a second lens group 120, a third lens group 130, a fourth lens group 140 arranged along the optical axis X in order from the front end on the left side in the drawing. A fifth lens group 150 and a sixth lens group 160 are provided. The optical system of the lens unit 100 includes an optical member such as a diaphragm device in addition to the lens group.
第一レンズ群１１０は、レンズユニット１００における最前端において保持枠１１２に保持される。第一レンズ群１１０を保持した保持枠１１２は、鏡筒１７０の一部をなす先筒１７８の先端近傍に支持される。レンズユニット１００が縮筒状態にある場合、第一レンズ群１１０は、隣接する第二レンズ群１２０の直前に位置する。
The first lens group 110 is held by the holding frame 112 at the foremost end of the lens unit 100. The holding frame 112 that holds the first lens group 110 is supported in the vicinity of the tip of the tip cylinder 178 that forms a part of the lens barrel 170. When the lens unit 100 is in a contracted state, the first lens group 110 is positioned immediately before the adjacent second lens group 120.
第二レンズ群１２０は、第一レンズ群１１０の直後において、保持枠１２２に保持される。保持枠１２２は、レンズ鏡筒１７０内に収容された移動筒１９０から支持される。レンズユニット１００が伸筒する場合、移動筒１９０は鏡筒１７０に対して前進する。保持枠１２２は、レンズユニット１００の後方に向かって形成された当接面を有する規制部１２４を有する。
The second lens group 120 is held by the holding frame 122 immediately after the first lens group 110. The holding frame 122 is supported from a moving cylinder 190 accommodated in the lens barrel 170. When the lens unit 100 extends, the moving cylinder 190 moves forward with respect to the lens barrel 170. The holding frame 122 has a restricting portion 124 having a contact surface formed toward the rear of the lens unit 100.
また、第二レンズ群１２０を保持した保持枠１２２は、移動筒１９０に対しても、光軸Ｘ方向に移動する。保持枠１２２が移動筒１９０に対して前側に移動した場合は、第二レンズ群１２０と第三レンズ群１３０との間隔が広くなる。
Further, the holding frame 122 holding the second lens group 120 moves in the optical axis X direction also with respect to the moving cylinder 190. When the holding frame 122 moves to the front side with respect to the moving cylinder 190, the distance between the second lens group 120 and the third lens group 130 is widened.
第三レンズ群１３０は、保持枠１３２に保持される。第三レンズ群１３０を保持した保持枠１３２は、移動筒１９０から更に支持される。移動筒１９０は、第三レンズ群１３０の保持枠１３２を駆動するボイスコイルモータ１８０を有する。ボイスコイルモータ１８０は、ボイスコイル１８２、マグネット１８４およびヨーク１８６を含む。
The third lens group 130 is held by the holding frame 132. The holding frame 132 that holds the third lens group 130 is further supported from the movable barrel 190. The moving cylinder 190 has a voice coil motor 180 that drives the holding frame 132 of the third lens group 130. Voice coil motor 180 includes a voice coil 182, a magnet 184, and a yoke 186.
ボイスコイルモータ１８０において、ボイスコイル１８２は、第三レンズ群１３０の保持枠１３２に対して固定される。一方、マグネット１８４およびヨーク１８６は、移動筒１９０に対して固定される。よって、ボイスコイル１８２に駆動電力を供給した場合、第三レンズ群１３０を保持する保持枠１３２は、ボイスコイルモータ１８０により駆動されて、光軸Ｘと平行な方向に移動筒１９０に対して移動する。
In the voice coil motor 180, the voice coil 182 is fixed to the holding frame 132 of the third lens group 130. On the other hand, the magnet 184 and the yoke 186 are fixed with respect to the movable cylinder 190. Therefore, when driving power is supplied to the voice coil 182, the holding frame 132 that holds the third lens group 130 is driven by the voice coil motor 180 and moves relative to the moving cylinder 190 in a direction parallel to the optical axis X. To do.
これにより、第三レンズ群１３０は、ボイスコイルモータ１８０に供給する駆動電力により、電気的な制御の下に移動させることができる移動レンズとなり、レンズユニット１００の光学系を合焦させる場合に移動するフォーカスレンズの役割を有する。
As a result, the third lens group 130 becomes a moving lens that can be moved under electrical control by the driving power supplied to the voice coil motor 180, and moves when the optical system of the lens unit 100 is focused. It has the role of a focus lens.
また、第三レンズ群１３０を保持する保持枠１３２は、保持枠１３２と一体的に形成された当接部１３４、遮光部１３６および突出部１３７を有する。当接部１３４は、レンズユニット１００の前側に向かって、少なくとも第三レンズ群１３０の前面よりも前方に、光軸Ｘと略平行に突出する。突出部１３７は、第三レンズ群１３０の径方向直近に位置して、保持枠１３２から後方に突出する。
The holding frame 132 that holds the third lens group 130 includes a contact part 134, a light shielding part 136, and a protruding part 137 that are formed integrally with the holding frame 132. The abutting portion 134 protrudes substantially parallel to the optical axis X toward the front side of the lens unit 100 and at least in front of the front surface of the third lens group 130. The protruding portion 137 is positioned in the immediate vicinity of the third lens group 130 in the radial direction and protrudes rearward from the holding frame 132.
遮光部１３６は、レンズユニット１００の後方に向かって、光軸Ｘと平行に突き出した平面を有する。遮光部１３６は、移動筒１９０に対するレンズ保持枠１３２の移動範囲において予め定められた位置で、移動筒１９０に固定されたフォトインタラプタ１３８を遮る。これにより、レンズユニット１００においてレンズ保持枠１３２の絶対的な位置を検出して、第三レンズ群１３０の移動を制御する場合の初期位置とすることができる。
The light shielding unit 136 has a flat surface protruding in parallel with the optical axis X toward the rear of the lens unit 100. The light blocking unit 136 blocks the photo interrupter 138 fixed to the moving cylinder 190 at a predetermined position in the moving range of the lens holding frame 132 with respect to the moving cylinder 190. Accordingly, the absolute position of the lens holding frame 132 can be detected in the lens unit 100 and can be set as the initial position when the movement of the third lens group 130 is controlled.
第四レンズ群１４０および第五レンズ群１５０は、第三レンズ群１３０の後方において保持枠１４２、１５２に保持される。保持枠１４２、１５２は、移動筒１９０から支持されるので、移動筒１９０が光軸Ｘ方向に移動した場合、第四レンズ群１４０および第五レンズ群１５０は、第二レンズ群１２０と共に、鏡筒１７０に対して移動する。これにより、例えば、レンズユニット１００の光学系の倍率が変化する。
The fourth lens group 140 and the fifth lens group 150 are held by the holding frames 142 and 152 behind the third lens group 130. Since the holding frames 142 and 152 are supported from the moving cylinder 190, when the moving cylinder 190 moves in the optical axis X direction, the fourth lens group 140 and the fifth lens group 150 together with the second lens group 120 are mirrors. Move relative to the tube 170. Thereby, for example, the magnification of the optical system of the lens unit 100 changes.
第六レンズ群１６０は、保持枠１６２に保持される。保持枠１６２は、固定筒１７２に対して固定されるので、レンズユニット１００が伸筒または縮筒する場合、およびレンズユニット１００が変倍する場合にも、マウント部１７１に結合されたカメラボディ２００に対して移動しない。
The sixth lens group 160 is held by the holding frame 162. Since the holding frame 162 is fixed to the fixed cylinder 172, the camera body 200 coupled to the mount portion 171 even when the lens unit 100 is expanded or contracted and when the lens unit 100 is zoomed. Does not move against.
なお、レンズユニット１００において、第五レンズ群１５０は、光軸Ｘと交差する方向にも移動して、レンズユニット１００の変位により生じる像振れを補正する手振れ補正ユニットの一部をなす。また、第五レンズ群１５０と第六レンズ群１６０との間には、絞り装置が配され、第五レンズ群１５０と共に、移動筒１９０に支持される。
In the lens unit 100, the fifth lens group 150 also moves in the direction intersecting the optical axis X to form a part of a camera shake correction unit that corrects image blur caused by displacement of the lens unit 100. In addition, a diaphragm device is disposed between the fifth lens group 150 and the sixth lens group 160 and is supported by the movable cylinder 190 together with the fifth lens group 150.
レンズユニット１００の鏡筒１７０は、固定筒１７２、ズーム環１７４、中継環１７６および先筒１７８を有する。固定筒１７２は、後側端にマウント部１７１を有する。マウント部１７１は、レンズユニット１００を、カメラボディ２００、接眼ユニット等に結合して、レンズユニット１００を使用できる状態にする。また、固定筒１７２は、三脚座１７５を有する。これにより、レンズユニット１００を望遠レンズとして使用する場合に、三脚等に固定してレンズユニット１００を安定させることができる。
The lens barrel 170 of the lens unit 100 includes a fixed cylinder 172, a zoom ring 174, a relay ring 176, and a front cylinder 178. The fixed cylinder 172 has a mount portion 171 at the rear end. The mount unit 171 couples the lens unit 100 to the camera body 200, the eyepiece unit, and the like so that the lens unit 100 can be used. The fixed cylinder 172 has a tripod seat 175. Accordingly, when the lens unit 100 is used as a telephoto lens, the lens unit 100 can be stabilized by being fixed to a tripod or the like.
ズーム環１７４は、鏡筒１７０の外周面に配され、ユーザの操作により、固定筒１７２に対して、光軸Ｘを回転軸として回転させることができる。中継環１７６は、鏡筒１７０の内部に配され、ズーム環１７４の回転運動を、鏡筒１７０の内部に配されたカム筒等に伝達する。これにより、ユーザによるズーム環１７４の回転操作が移動筒１９０を移動させる駆動力に変換される。
The zoom ring 174 is arranged on the outer peripheral surface of the lens barrel 170, and can be rotated with the optical axis X as a rotation axis with respect to the fixed cylinder 172 by a user operation. The relay ring 176 is disposed inside the lens barrel 170 and transmits the rotational movement of the zoom ring 174 to a cam cylinder or the like disposed inside the lens barrel 170. Thereby, the rotation operation of the zoom ring 174 by the user is converted into a driving force for moving the movable barrel 190.
また、ズーム環１７４の操作は、レンズユニット１００を伸筒または縮筒させる。即ち、伸筒状態のレンズユニット１００において、レンズユニット１００の全長が短くなる短焦点側いっぱいまでズーム環１７４を回した場合に、更に、レンズユニット１００の変倍範囲を超えてズーム環１７４を回転させると、先筒１７８が、鏡筒１７０に引き込まれ、レンズユニット１００の全長を変化させる。
The operation of the zoom ring 174 causes the lens unit 100 to expand or contract. That is, when the zoom ring 174 is rotated to the short focal length side where the entire length of the lens unit 100 is shortened in the extended lens unit 100, the zoom ring 174 is further rotated beyond the zooming range of the lens unit 100. As a result, the front tube 178 is drawn into the lens barrel 170, and the total length of the lens unit 100 is changed.
この場合、移動筒１９０は鏡筒１７０内に引き込まれ、移動筒１９０に支持された第二レンズ群１２０および保持枠１２２も後退して、沈胴状態における休止位置に移動する。また、第三レンズ群１３０および保持枠１３２は、移動筒１９０に対して更に後退する。これにより、レンズユニット１００は沈胴状態になる。沈胴状態のレンズユニット１００においてはレンズ群相互の間隔が狭くなるので、沈胴状態のレンズユニット１００の光学系が所期の特性を発揮することはできない。
In this case, the movable barrel 190 is pulled into the barrel 170, and the second lens group 120 and the holding frame 122 supported by the movable barrel 190 are also retracted and moved to the rest position in the retracted state. Further, the third lens group 130 and the holding frame 132 are further retracted with respect to the moving cylinder 190. Thereby, the lens unit 100 will be in a retracted state. In the retracted lens unit 100, the distance between the lens groups becomes narrow, so the optical system of the retracted lens unit 100 cannot exhibit the desired characteristics.
レンズユニット１００の先端において、先筒１７８の前側端には、フード１７３が装着される。フード１７３は、バヨネットマウント等により先筒１７８に対して着脱できる。先筒１７８に取り付けられたフード１７３は、レンズユニット１００の光学系に対する入射光路の周囲を包囲して、光軸Ｘに対して極端に傾いた入射光を遮断する。これにより、鏡筒１７０内の迷光が抑制され、レンズユニット１００の光学系が形成する像に生じるフレア等が防止される。
At the front end of the lens unit 100, a hood 173 is attached to the front side end of the front tube 178. The hood 173 can be attached to and detached from the front tube 178 by a bayonet mount or the like. A hood 173 attached to the front tube 178 surrounds the incident light path with respect to the optical system of the lens unit 100 and blocks incident light that is extremely inclined with respect to the optical axis X. Thereby, stray light in the lens barrel 170 is suppressed, and flare and the like generated in an image formed by the optical system of the lens unit 100 are prevented.
図２は、レンズユニット１００における移動筒１９０を単独で取り出した様子を示す斜視図である。図示の状態においては、図中左側がレンズユニット１００の前側であり、移動筒１９０の内部に組み込まれた第三レンズ群１３０および保持枠１３２の一部が見えている。
FIG. 2 is a perspective view showing a state where the movable cylinder 190 in the lens unit 100 is taken out alone. In the state shown in the drawing, the left side in the figure is the front side of the lens unit 100, and a part of the third lens group 130 and the holding frame 132 incorporated in the movable barrel 190 can be seen.
移動筒１９０は、全体として円筒状をなし、外周面に配された、直進キー１９２、駆動ピン１９６、回路基板１９８を有する。また、移動筒１９０は、光軸Ｘと平行に配された案内軸１９４を内部に有する。
The movable cylinder 190 has a cylindrical shape as a whole and includes a straight key 192, a drive pin 196, and a circuit board 198 disposed on the outer peripheral surface. The movable cylinder 190 has a guide shaft 194 disposed in parallel with the optical axis X.
直進キー１９２は、移動筒１９０の後側端近傍において、径方向に突出した台座の上に配される。直進キー１９２は、移動筒１９０の周方向について互いに離れて複数設けられ、光軸Ｘ方向に長い形状を有する。これら直進キー１９２は、固定筒１７２の内面に形成された直進溝と係合して、鏡筒１７０の内部における移動筒１９０の姿勢を安定させると共に、移動筒１９０の移動方向を光軸X方向に案内する。
The rectilinear key 192 is disposed on the pedestal protruding in the radial direction in the vicinity of the rear end of the movable cylinder 190. A plurality of rectilinear keys 192 are provided apart from each other in the circumferential direction of the moving cylinder 190 and have a shape that is long in the optical axis X direction. These rectilinear keys 192 engage with rectilinear grooves formed on the inner surface of the fixed barrel 172 to stabilize the posture of the movable barrel 190 inside the lens barrel 170 and to change the moving direction of the movable barrel 190 in the optical axis X direction. To guide.
駆動ピン１９６は、移動筒１９０の前側端および後側端の中間において、移動筒１９０から径方向外側に突出する。駆動ピン１９６は、カム筒等の外部のカム溝から駆動力を受けて、移動筒１９０を光軸Ｘと平行な方向に移動させる。駆動ピン１９６は、移動筒１９０の周方向に複数設けられているため、駆動力を受けたことにより移動筒１９０が光軸Ｘに対して傾くことを防止される。
The drive pin 196 projects radially outward from the movable cylinder 190 in the middle of the front end and the rear end of the movable cylinder 190. The drive pin 196 receives a driving force from an external cam groove such as a cam barrel and moves the movable barrel 190 in a direction parallel to the optical axis X. Since a plurality of drive pins 196 are provided in the circumferential direction of the movable cylinder 190, the movable cylinder 190 is prevented from being tilted with respect to the optical axis X by receiving a driving force.
回路基板１９８には、フォトインタラプタ１３８、ボイスコイルモータ１８０の駆動回路の他、振動補正機構の制御回路、第三レンズ群１３０の位置検出回路等を含む。フォトインタラプタ１３８は、移動筒１９０の内側に向かって実装される。なお、これら全ての回路が回路基板１９８に集約されているとは限らず、これらの回路の一部が設けられている場合もある。また、更に他の回路が回路基板１９８に実装されている場合もある。
The circuit board 198 includes a photo interrupter 138, a drive circuit for the voice coil motor 180, a control circuit for the vibration correction mechanism, a position detection circuit for the third lens group 130, and the like. The photo interrupter 138 is mounted toward the inside of the movable cylinder 190. Note that all these circuits are not necessarily integrated on the circuit board 198, and some of these circuits may be provided. Further, other circuits may be mounted on the circuit board 198.
案内軸１９４は、移動筒１９０に対して、光軸Ｘと平行に固定される。案内軸１９４は、ステンレス鋼等により形成され、光軸Ｘと平行な直線をなし、平滑な表面を有する。図２には現れないが、案内軸１９４は、移動筒１９０の周方向について複数設けられる。
The guide shaft 194 is fixed in parallel to the optical axis X with respect to the movable cylinder 190. The guide shaft 194 is made of stainless steel or the like, forms a straight line parallel to the optical axis X, and has a smooth surface. Although not shown in FIG. 2, a plurality of guide shafts 194 are provided in the circumferential direction of the movable cylinder 190.
図示の案内軸１９４は、移動筒１９０の内部において、保持枠１３２に設けられた係合部１３１に係合する。また、図中に現れていない案内軸１９５は、嵌合部１３５において保持枠１３２と嵌合する（図４参照）。
The illustrated guide shaft 194 engages with an engagement portion 131 provided on the holding frame 132 inside the movable cylinder 190. Further, the guide shaft 195 not appearing in the drawing is fitted to the holding frame 132 in the fitting portion 135 (see FIG. 4).
嵌合部１３５は、案内軸１９４の外径と略同じ内径を有し、案内軸１９４を挿通されることにより嵌合する。保持枠１３２は、案内軸１９４と嵌合部１３５において嵌合することにより、光軸Ｘと平行な方向の移動を許容されつつ、光軸Ｘと交差する方向への変位を規制される。嵌合部１３５において保持枠１３２と嵌合する案内軸１９４は、主軸と記載する場合がある。
The fitting portion 135 has an inner diameter that is substantially the same as the outer diameter of the guide shaft 194 and is fitted by being inserted through the guide shaft 194. When the holding frame 132 is fitted in the guide shaft 194 and the fitting portion 135, the movement in the direction parallel to the optical axis X is allowed and the displacement in the direction intersecting the optical axis X is restricted. The guide shaft 194 that fits with the holding frame 132 in the fitting portion 135 may be referred to as a main shaft.
係合部１３１は、第三レンズ群１３０の保持枠１３２に、略径方向に延在する長穴またはスリットとして形成される。保持枠１３２は、案内軸１９４と係合部１３１において係合することにより、光軸Ｘと平行な方向の移動を許容されつつ、周方向の変位を規制される。係合部１３１において係合する案内軸１９４は副軸と記載する場合がある。
The engaging portion 131 is formed in the holding frame 132 of the third lens group 130 as a long hole or slit extending in the substantially radial direction. The holding frame 132 is engaged with the guide shaft 194 at the engaging portion 131, so that the movement in the direction parallel to the optical axis X is allowed and the displacement in the circumferential direction is restricted. The guide shaft 194 engaged in the engaging portion 131 may be described as a secondary shaft.
図２において、第三レンズ群１３０の保持枠１３２の前面には、当接部１３４が配されている。当接部１３４の前方において、移動筒１９０の前端面には、切欠き部１９１が設けられる。これにより、当接部１３４は、移動筒１９０の前端よりも更に前方に位置する他の部材に当接することができる。
In FIG. 2, a contact portion 134 is disposed on the front surface of the holding frame 132 of the third lens group 130. A notch 191 is provided on the front end surface of the movable cylinder 190 in front of the contact portion 134. Accordingly, the abutting portion 134 can abut on another member positioned further forward than the front end of the movable barrel 190.
なお、移動筒１９０前端面には、光軸Ｘに対して切欠き部１９１と略対称な位置に他の切欠き部１９３が設けられる。光軸Ｘと平行な方向について切欠き部１９３の後方には、第三レンズ群１３０の保持枠１３２に、他の当接部が設けられている。これにより、当接部１３４が前方に当接した場合に、保持枠１３２が光軸Ｘに対して傾くことが防止される。
Note that another notch 193 is provided on the front end surface of the movable cylinder 190 at a position substantially symmetrical to the notch 191 with respect to the optical axis X. Another contact portion is provided on the holding frame 132 of the third lens group 130 behind the notch 193 in the direction parallel to the optical axis X. This prevents the holding frame 132 from being inclined with respect to the optical axis X when the abutting portion 134 abuts forward.
ただし、当接部１３４が複数設けられている場合には、案内軸１９４に対して保持枠１３２が嵌合している嵌合部１３５に最も近い当接部１３４が、他の当接部１３４よりも前方に向かって大きく突出することが望ましい。これにより、嵌合部１３５に最も近い当接部１３４が当接した場合に、他の当接部１３４と切欠き部１９１との配置がずれていても、嵌合部１３５をこじる力が緩和され、嵌合部１３５の劣化を防止できる。
However, when a plurality of contact portions 134 are provided, the contact portion 134 closest to the fitting portion 135 in which the holding frame 132 is fitted to the guide shaft 194 is the other contact portion 134. It is desirable to project farther forward than. Thereby, when the contact part 134 closest to the fitting part 135 comes into contact, even if the arrangement of the other contact part 134 and the notch part 191 is deviated, the force to squeeze the fitting part 135 is alleviated. Thus, deterioration of the fitting portion 135 can be prevented.
図３は、移動筒１９０の断面図であり、光軸Ｘを含む断面の一部を示す。移動筒１９０において、ボイスコイルモータ１８０のマグネット１８４およびヨーク１８６は、移動筒１９０に対して固定される。図中で矩形状のマグネット１８４は、フェライト磁石等の永久磁石であり、光軸Ｘと並行かつ保持枠１３２の移動範囲に延在するように配される。ヨーク１８６は、マグネット１８４の光軸Ｘと平行な面と光軸Ｘと直交する面とを包囲して、光軸Ｘ方向に延在するする。移動筒１９０において、マグネット１８４は、移動筒１９０の周方向に間隔をおいて複数配され、各マグネット１８４を包囲するヨーク１８６も複数配される。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the movable cylinder 190 and shows a part of the cross section including the optical axis X. In the moving cylinder 190, the magnet 184 and the yoke 186 of the voice coil motor 180 are fixed with respect to the moving cylinder 190. In the drawing, a rectangular magnet 184 is a permanent magnet such as a ferrite magnet, and is arranged so as to extend in parallel with the optical axis X and within the moving range of the holding frame 132. The yoke 186 surrounds a surface parallel to the optical axis X of the magnet 184 and a surface orthogonal to the optical axis X, and extends in the optical axis X direction. In the moving cylinder 190, a plurality of magnets 184 are arranged at intervals in the circumferential direction of the moving cylinder 190, and a plurality of yokes 186 surrounding each magnet 184 are also arranged.
保持枠１３２は、黒色の樹脂材料などにより略円環状に形成されている。保持枠１３２の背面には、第三レンズ群１３０の外周を周回するように配置されたボイスコイル１８２が固定されている。なお、筒状のボイスコイル１８２の少なくとも内周面を黒色にすることにより、レンズユニット１００の外側から視認困難になると共に、レンズユニット１００の内側で発生するゴーストやフレアの原因となる不要な光線の反射防止部材としても機能する。
The holding frame 132 is formed in a substantially annular shape from a black resin material or the like. A voice coil 182 arranged so as to go around the outer periphery of the third lens group 130 is fixed to the back surface of the holding frame 132. In addition, by making at least the inner peripheral surface of the cylindrical voice coil 182 black, it becomes difficult to visually recognize from the outside of the lens unit 100 and unnecessary light rays that cause ghosts and flares generated inside the lens unit 100. It also functions as an antireflection member.
ボイスコイル１８２の一部は、図示の断面において環状をなすヨーク１８６の内側において、マグネット１８４の近傍に配される。ボイスコイル１８２に駆動電流が供給された場合は、マグネット１８４およびヨーク１８６により形成された磁界との相互作用により、光軸Ｘと平行な方向に作用する駆動力が生じる。よって、ボイスコイルモータ１８０は、ボイスコイル１８２に供給する駆動電流を変化させることにより、電気的な制御の下に第三レンズ群１３０を移動させることができる。
A part of the voice coil 182 is disposed in the vicinity of the magnet 184 inside a yoke 186 that has an annular shape in the illustrated cross section. When a driving current is supplied to the voice coil 182, a driving force acting in a direction parallel to the optical axis X is generated due to the interaction with the magnetic field formed by the magnet 184 and the yoke 186. Therefore, the voice coil motor 180 can move the third lens group 130 under electrical control by changing the drive current supplied to the voice coil 182.
なお、ボイスコイルモータ１８０は、ヨーク１８６の内側でボイスコイル１８２が移動し得る範囲全体で駆動力を発生することができる。しかしながら、レンズユニット１００において第三レンズ群１３０が移動できる範囲は、ボイスコイルモータ１８０が駆動力を発揮できる範囲よりも狭い範囲に規制される。
The voice coil motor 180 can generate a driving force over the entire range in which the voice coil 182 can move inside the yoke 186. However, the range in which the third lens group 130 can move in the lens unit 100 is restricted to a range narrower than the range in which the voice coil motor 180 can exert the driving force.
図４は、移動筒１９０における、光軸Ｘと直交するひとつの断面を示す図である。なお、図２および図３において９時の位置にあった案内軸１９４が、図４においては図中上側に位置していることから判るように、図４に示す移動筒１９０の断面は、図２および図３に示した移動筒を図中時計回りに約９０°回した状態を示す。
FIG. 4 is a view showing one cross section orthogonal to the optical axis X in the movable cylinder 190. 2 and FIG. 3, the cross section of the movable cylinder 190 shown in FIG. 4 is shown in FIG. 2 and FIG. 3 show a state where the movable cylinder is rotated about 90 ° clockwise in the figure.
移動筒１９０は、ボイスコイルモータ１８０におけるマグネット１８４およびヨーク１８６を含む３組の組立体８１、８２、８３を有する。また、移動筒１９０は、一対の案内軸１９４、１９５および位置検出用の磁気センサ１３３を有する。これにより、レンズユニット１００における第三レンズ群１３０の保持枠１３２の移動量を検出できる。
The moving cylinder 190 has three sets of assemblies 81, 82, 83 including a magnet 184 and a yoke 186 in the voice coil motor 180. The movable cylinder 190 has a pair of guide shafts 194 and 195 and a magnetic sensor 133 for position detection. Thereby, the movement amount of the holding frame 132 of the third lens group 130 in the lens unit 100 can be detected.
既に説明した通り、レンズユニット１００においては、移動筒１９０に設けられたフォトインタラプタ１３８を用いて、保持枠１３２の絶対的な初期位置を検出することができる。よって、レンズユニット１００およびカメラボディ２００により形成された撮像装置の制御機構は、フォトインタラプタ１３８を用いて検出した保持枠１３２の絶対的な初期位置と、磁気センサ１３３を用いて検出した保持枠１３２の移動量とに基づいて、保持枠１３２を高い精度で位置制御できる。
As already described, in the lens unit 100, the absolute initial position of the holding frame 132 can be detected using the photo interrupter 138 provided in the movable cylinder 190. Therefore, the control mechanism of the imaging apparatus formed by the lens unit 100 and the camera body 200 has the absolute initial position of the holding frame 132 detected using the photo interrupter 138 and the holding frame 132 detected using the magnetic sensor 133. The position of the holding frame 132 can be controlled with high accuracy on the basis of the amount of movement.
３組の組立体８１、８２、８３は、第三レンズ群１３０の外周の接線方向に延在してそれぞれ配置される。また、３組の組立体８１、８２、８３は、互いに離れて配され、３つの組立体８１、８２、８３相互の間には３つの空間が形成される。
The three sets of assemblies 81, 82, 83 are arranged so as to extend in the tangential direction of the outer periphery of the third lens group 130. The three sets of assemblies 81, 82, 83 are arranged apart from each other, and three spaces are formed between the three assemblies 81, 82, 83.
移動筒１９０において、一方の案内軸１９４は、図２および図３にも現れており、第三レンズ群１３０の保持枠１３２と係合部１３１において係合して副案内軸を形成する。図２および図３に現れていなかった他方の案内軸１９５は、移動筒１９０に対して光軸Ｘと平行に固定される。案内軸１９５は、第三レンズ群１３０の保持枠１３２における嵌合部１３５と嵌合して、保持枠１３２を光軸Ｘと平行な方向に案内する主軸を形成する。
In the movable barrel 190, one guide shaft 194 also appears in FIGS. 2 and 3, and is engaged with the holding frame 132 of the third lens group 130 at the engaging portion 131 to form a sub guide shaft. The other guide shaft 195 that did not appear in FIGS. 2 and 3 is fixed to the movable cylinder 190 in parallel with the optical axis X. The guide shaft 195 is fitted with the fitting portion 135 in the holding frame 132 of the third lens group 130 to form a main shaft that guides the holding frame 132 in a direction parallel to the optical axis X.
一方の案内軸１９４は、組立体８１、８２により挟まれた空間に配される。他方の案内軸１９５は、組立体８１、８３により挟まれた他の空間に配される。これにより、案内軸１９４と案内軸１９５との間隔を広くすることができ、保持枠１３２の傾きを抑制できる。
One guide shaft 194 is disposed in a space sandwiched between the assemblies 81 and 82. The other guide shaft 195 is disposed in another space sandwiched between the assemblies 81 and 83. Thereby, the space | interval of the guide shaft 194 and the guide shaft 195 can be enlarged, and the inclination of the holding frame 132 can be suppressed.
磁気センサ１３３は、移動筒１９０の周方向について、組立体８１、８３のいずれからも離れた空間に配される。磁気センサ１３３は、位置検出用の位置検出用マグネット１３９に対向して、移動筒１９０に対して固定される。
The magnetic sensor 133 is disposed in a space away from both the assemblies 81 and 83 in the circumferential direction of the movable cylinder 190. The magnetic sensor 133 is fixed to the moving cylinder 190 so as to face the position detection magnet 139 for position detection.
移動筒１９０において、保持枠１３２は、案内軸１９５に対して丸穴状の嵌合部１３５により嵌合する。既に説明した通り、保持枠１３２は、係合部１３１において案内軸１９４に係合する。これにより、保持枠１３２は、光軸Ｘ方向の移動可能な状態を維持しつつ、光軸Ｘに対して交差する方向について精度よく位置決めされる。
In the moving cylinder 190, the holding frame 132 is fitted to the guide shaft 195 by a round hole-shaped fitting portion 135. As already described, the holding frame 132 is engaged with the guide shaft 194 at the engaging portion 131. Accordingly, the holding frame 132 is accurately positioned in the direction intersecting the optical axis X while maintaining a movable state in the optical axis X direction.
また、保持枠１３２は、嵌合部１３５の近傍に配された位置検出センサ用の位置検出用マグネット１３９を有する。位置検出用マグネット１３９は、長手方向を光軸Ｘと平行に、紙面に対して垂直に延在するように配置される。これにより、位置検出用マグネット１３９と嵌合部１３５に嵌合する案内軸１９５とを近づけることができる。さらに、案内軸１９５は保持枠１３２を光軸方向に案内する主軸であるので、位置検出用マグネット１３９は、保持枠１３２の光軸Ｘに対する傾きの影響を殆ど受けることなく、磁気センサ１３３を使用して、保持枠１３２の光軸Ｘ方向の位置を精度よく検出できる。
Further, the holding frame 132 includes a position detection magnet 139 for a position detection sensor disposed in the vicinity of the fitting portion 135. The position detection magnet 139 is arranged so that its longitudinal direction is parallel to the optical axis X and extends perpendicular to the paper surface. Thereby, the position detecting magnet 139 and the guide shaft 195 fitted to the fitting portion 135 can be brought close to each other. Further, since the guide shaft 195 is a main shaft that guides the holding frame 132 in the optical axis direction, the position detection magnet 139 uses the magnetic sensor 133 with almost no influence of the inclination of the holding frame 132 with respect to the optical axis X. Thus, the position of the holding frame 132 in the optical axis X direction can be detected with high accuracy.
保持枠１３２は、ボイスコイル１８２を有する。ボイスコイル１８２は、光軸Ｘの周囲を周回して、３組の組立体８１、８２、８３のヨーク１８６の内側を全て通過する単一の環を形成する。これにより、ボイスコイル１８２が発生した磁界は、３組の組立体８１、８２、８３に共通に作用する。よって、ボイスコイル１８２の全周のうち、いずれの組立体８１、８２、８３の磁気回路にも作用しない漏れ磁束が発生する割合が少なく、ボイスコイル１８２に投入した駆動電流を効率よく保持枠１３２の駆動力に変換できる。
The holding frame 132 has a voice coil 182. The voice coil 182 circulates around the optical axis X to form a single ring that passes all the inside of the yoke 186 of the three sets of assemblies 81, 82, 83. Thereby, the magnetic field generated by the voice coil 182 acts on the three sets of assemblies 81, 82, 83 in common. Therefore, the ratio of the leakage magnetic flux that does not act on the magnetic circuit of any of the assemblies 81, 82, 83 is small in the entire circumference of the voice coil 182, and the drive current supplied to the voice coil 182 is efficiently supplied to the holding frame 132. It can be converted to the driving force.
また、保持枠１３２に対する駆動力は、第三レンズ群１３０の周方向について、組立体８１、８２、８３の位置に対応する３箇所で発生するので、駆動力が大きく、かつ、保持枠１３２の光軸に対する傾きが安定する。また、組立体８１，８２，８３の間で駆動力を調整して、保持枠１３２の光軸に対する傾きを調整することとしてもよい。よって、組立体８１、８２、８３の数は３個に限定されず、４個以上であってもよいが、案内軸や位置検出センサも配置する場合、３個であることが好ましい。
Further, since the driving force for the holding frame 132 is generated at three locations corresponding to the positions of the assemblies 81, 82, 83 in the circumferential direction of the third lens group 130, the driving force is large and the holding frame 132 The tilt with respect to the optical axis is stable. Further, the driving force may be adjusted between the assemblies 81, 82, and 83 to adjust the inclination of the holding frame 132 with respect to the optical axis. Therefore, the number of the assemblies 81, 82, 83 is not limited to three, but may be four or more. However, when the guide shaft and the position detection sensor are also arranged, it is preferably three.
なお、図示の例において、ボイスコイル１８２は、組立体８１、８２、８３相互の間において直線をなし、全体として六角形の筒状である。これにより、ボイスコイル１８２の移動筒１９０の内側における実装効率も改善される。更に、ボイスコイル１８２を形成する場合に用いる線材の長さも節約できる。
In the illustrated example, the voice coil 182 forms a straight line between the assemblies 81, 82, and 83, and has a hexagonal cylindrical shape as a whole. Thereby, the mounting efficiency of the voice coil 182 inside the movable cylinder 190 is also improved. Furthermore, the length of the wire used when the voice coil 182 is formed can be saved.
ただし、ボイスコイル１８２の形状が六角形に限られるわけではなく、五角形、七角形、円形等の他の形状であってもよい。また、直線と曲線とを組み合わせた形状であってもよい。更に、移動筒１９０内の他の部品等を避ける目的で、より複雑に折れ曲がった部分を有してもよい。
However, the shape of the voice coil 182 is not limited to a hexagon, and may be other shapes such as a pentagon, a heptagon, and a circle. Moreover, the shape which combined the straight line and the curve may be sufficient. Furthermore, for the purpose of avoiding other components in the movable cylinder 190, a more complicated bent portion may be provided.
また、上記の例では、一対の組立体８２、８３の間隔は、組立体８１、８２、８３の他の間隔よりも狭い。これにより、移動筒１９０に保持枠１３２を組み付ける場合に向きを誤ることを防止できる。図示のボイスコイル１８２は、光軸Ｘを通過する水平線に対して対称な形状を有するが、非対称の形状のボイスコイル１８２を配置してもよい。一方、移動筒１９０の周方向について、複数の組立体８１、８２、８３を等間隔に配置してもよい。
In the above example, the distance between the pair of assemblies 82 and 83 is narrower than the other distance between the assemblies 81, 82, and 83. Thereby, it is possible to prevent the orientation from being wrong when the holding frame 132 is assembled to the movable cylinder 190. The illustrated voice coil 182 has a symmetric shape with respect to a horizontal line passing through the optical axis X, but an asymmetrical voice coil 182 may be disposed. On the other hand, a plurality of assemblies 81, 82, 83 may be arranged at equal intervals in the circumferential direction of the movable cylinder 190.
更に、上記の例では、複数の組立体８１、８２、８３に対して単一のボイスコイル１８２を組み合わせてボイスコイルモータ１８０を形成した。しかしながら、複数の組立体８１、８２、８３の各々に対して個別のボイスコイル１８２を組み合わせてもよい。
Furthermore, in the above example, the voice coil motor 180 is formed by combining a single voice coil 182 with respect to the plurality of assemblies 81, 82, 83. However, individual voice coils 182 may be combined for each of the plurality of assemblies 81, 82, 83.
図５は、レンズユニット１００の模式的断面図である。図６は、図５に示した状態における移動筒１９０の部分切欠き断面図である。図１に示した状態と比較すると、レンズユニット１００は依然として縮筒された沈胴状態にあるが、第三レンズ群１３０が、沈胴状態における移動範囲の前端まで移動している。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the lens unit 100. 6 is a partially cutaway sectional view of the movable cylinder 190 in the state shown in FIG. Compared with the state shown in FIG. 1, the lens unit 100 is still in the retracted state of being contracted, but the third lens group 130 has moved to the front end of the moving range in the retracted state.
図示の状態において、第三レンズ群１３０を保持する保持枠１３２の前面に設けられた当接部１３４は、第二レンズ群１２０を保持する保持枠１２２の図中下部に設けられた規制部１２４に当接する。これにより、保持枠１３２の前進が規制されると共に、第二レンズ群１２０と第三レンズ群１３０とが直接に接触することが防止される。このように、沈胴状態にあるレンズユニット１００において、第三レンズ群１３０を保持する保持枠１３２の移動範囲の前端は、第二レンズ群１２０の保持枠１２２に設けられた規制部１２４の位置により決定される。
In the state shown in the drawing, the abutting portion 134 provided on the front surface of the holding frame 132 that holds the third lens group 130 is a regulating portion 124 that is provided at the lower portion of the holding frame 122 that holds the second lens group 120 in the drawing. Abut. Thereby, the advancement of the holding frame 132 is restricted, and the second lens group 120 and the third lens group 130 are prevented from coming into direct contact with each other. Thus, in the lens unit 100 in the retracted state, the front end of the moving range of the holding frame 132 that holds the third lens group 130 depends on the position of the restricting portion 124 provided on the holding frame 122 of the second lens group 120. It is determined.
なお、規制部１２４および当接部１３４の機能を説明する目的で、図５においては、規制部１２４と当接部１３４とを当接させている。しかしながら、沈胴状態のレンズユニット１００において、規制部１２４と当接部１３４とは常時当接していなくてもよい。即ち、規制部１２４を設けることにより保持枠１３２の移動距離が短くなり、外乱により保持枠１３２が移動した場合に、レンズ群が直接当接する前に、規制部１２４と当接部１３４とが先に当接すればよい。
For the purpose of explaining the functions of the restricting portion 124 and the abutting portion 134, the restricting portion 124 and the abutting portion 134 are brought into contact with each other in FIG. However, in the retracted lens unit 100, the restricting portion 124 and the abutting portion 134 may not always abut. That is, by providing the restricting portion 124, the moving distance of the holding frame 132 is shortened, and when the holding frame 132 moves due to a disturbance, the restricting portion 124 and the abutting portion 134 are first moved before the lens group directly contacts. What is necessary is just to contact | abut.
既に説明したように、第二レンズ群１２０を保持する保持枠１２２は、ズーム環１７４を操作するユーザの操作力により駆動されて、沈胴状態における休止位置と、伸筒状態における使用位置との間を移動する。換言するならば、沈胴状態にあるレンズユニット１００においては、ユーザがズーム環１７４を操作しない限り、保持枠１２２の位置は固定されている。
As already described, the holding frame 122 that holds the second lens group 120 is driven by the operation force of the user who operates the zoom ring 174, and between the rest position in the retracted state and the use position in the extended tube state. To move. In other words, in the retracted lens unit 100, the position of the holding frame 122 is fixed unless the user operates the zoom ring 174.
また、沈胴状態のレンズユニット１００において、第二レンズ群１２０を保持する保持枠１２２の後端は、移動筒１９０の前端から光軸Ｘ方向について内側に入り込んでいる。これにより、第三レンズ群１３０を保持する保持枠１３２の、沈胴状態における移動範囲の前端は、ボイスコイルモータ１８０の駆動範囲よりも狭い範囲に規制される。また、保持枠１２２の後端側の一部を移動筒１９０の内側まで入り込ませることにより、沈胴状態におけるレンズユニット１００の全長を一層短縮できる。
In the retracted lens unit 100, the rear end of the holding frame 122 that holds the second lens group 120 enters the inner side in the optical axis X direction from the front end of the movable barrel 190. Thereby, the front end of the moving range of the holding frame 132 holding the third lens group 130 in the retracted state is restricted to a range narrower than the driving range of the voice coil motor 180. In addition, by allowing a part of the rear end side of the holding frame 122 to enter the inside of the movable cylinder 190, the overall length of the lens unit 100 in the retracted state can be further shortened.
なお、図示の例では、第三レンズ群１３０の保持枠１３２に突起状の当接部１３４を設けたが、当接部１３４は、第二レンズ群１２０を保持する保持枠１２２の側に設けてもよい。また、双方の保持枠１２２、１３２の両方に短い突起状の当接部１３４を設けてもよい。更に、規制部１２４および当接部１３４の形状は、円柱状または円錐台状に限られるものではなく、それぞれ、第二レンズ群１２０の後端または第三レンズ群１３０の前端よりも突出した部分を有していれば、様々な形状をとり得る。
In the example shown in the figure, the protruding contact portion 134 is provided on the holding frame 132 of the third lens group 130, but the contact portion 134 is provided on the holding frame 122 side that holds the second lens group 120. May be. Further, both the holding frames 122 and 132 may be provided with short protruding contact portions 134. Furthermore, the shapes of the restricting portion 124 and the abutting portion 134 are not limited to a cylindrical shape or a truncated cone shape, and are portions protruding from the rear end of the second lens group 120 or the front end of the third lens group 130, respectively. If it has, it can take various shapes.
図７は、レンズユニット１００の模式的断面図である。図１に示した状態と比較すると、レンズユニット１００は依然として縮筒された沈胴状態にあり、第三レンズ群１３０が、沈胴状態における移動範囲の後端まで移動している。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the lens unit 100. Compared to the state shown in FIG. 1, the lens unit 100 is still in the retracted state in which the cylinder is contracted, and the third lens group 130 has moved to the rear end of the moving range in the retracted state.
図示の状態において、第三レンズ群１３０を保持する保持枠１３２の後面に設けられた突出部１３７は、第四レンズ群１４０を保持する保持枠１４２の前面に当接する。これにより、保持枠１３２の後退が規制されると共に、第三レンズ群１３０と第四レンズ群１４０とが直接に接触することが防止される。このように、沈胴状態にあるレンズユニット１００において、第三レンズ群１３０を保持する保持枠１３２の移動範囲の後端は、第四レンズ群１４０の保持枠１４２の位置により決定される。
In the state shown in the drawing, the protrusion 137 provided on the rear surface of the holding frame 132 that holds the third lens group 130 abuts on the front surface of the holding frame 142 that holds the fourth lens group 140. Accordingly, the backward movement of the holding frame 132 is restricted, and the third lens group 130 and the fourth lens group 140 are prevented from coming into direct contact. Thus, in the retracted lens unit 100, the rear end of the moving range of the holding frame 132 that holds the third lens group 130 is determined by the position of the holding frame 142 of the fourth lens group 140.
上記のように、沈胴状態のレンズユニット１００において、第三レンズ群１３０を保持した保持枠１３２の移動範囲は、休止位置にある第二レンズ群１２０の保持枠１３２と、移動筒１９０に固定された第四レンズ群１４０の保持枠１４２との間に規制される。このような沈胴状態における第三レンズ群１３０の移動範囲は、ボイスコイルモータ１８０が駆動力を発揮できる範囲の長さよりも短い。
As described above, in the retracted lens unit 100, the moving range of the holding frame 132 that holds the third lens group 130 is fixed to the holding frame 132 of the second lens group 120 that is in the rest position and the moving cylinder 190. In addition, it is restricted between the holding frame 142 of the fourth lens group 140. The moving range of the third lens group 130 in such a retracted state is shorter than the length of the range in which the voice coil motor 180 can exert the driving force.
ボイスコイルモータ１８０は、電源が遮断されている場合に、移動子の位置を維持する自己保持力がない。よって、レンズユニット１００の場合は、電源が遮断されている場合にレンズユニット１００が変位すると、レンズユニット１００の傾き、移動、受けた衝撃等により第三レンズ群１３０を保持する保持枠１３２が移動してしまう。
The voice coil motor 180 does not have a self-holding force for maintaining the position of the moving element when the power is cut off. Therefore, in the case of the lens unit 100, if the lens unit 100 is displaced when the power is cut off, the holding frame 132 that holds the third lens group 130 moves due to the tilt, movement, received impact, etc. of the lens unit 100. Resulting in.
しかしながら、レンズユニット１００においては、沈胴状態における保持枠１３２の移動範囲が、第二レンズ群１２０の保持枠１２２と、第四レンズ群１４０の保持枠１４２とにより規定された狭い範囲に制限される。よって、第三レンズ群１３０が移動しても、著しく大きな衝撃を受けることが防止される。
However, in the lens unit 100, the moving range of the holding frame 132 in the retracted state is limited to a narrow range defined by the holding frame 122 of the second lens group 120 and the holding frame 142 of the fourth lens group 140. . Therefore, even if the third lens group 130 moves, it is prevented from receiving a significantly large impact.
図８は、レンズユニット１００の模式的断面図である。図１に示した状態と比較すると、レンズユニット１００は依然として縮筒された沈胴状態にあり、第三レンズ群１３０が、沈胴状態における移動範囲の前端と後端との中間に位置している。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the lens unit 100. Compared with the state shown in FIG. 1, the lens unit 100 is still in the retracted state in which the cylinder is contracted, and the third lens group 130 is located in the middle between the front end and the rear end of the moving range in the retracted state.
図示の状態においては、第三レンズ群１３０を保持する保持枠１３２の後方に設けられた遮光部１３６の後端が、移動筒１９０に対して固定されたフォトインタラプタ１３８を横切っている。これにより、フォトインタラプタ１３８の出力がオンからオフまたは、オフからオンに遷移するので、フォトインタラプタ１３８の位置に対応した第三レンズ群１３０の絶対的な位置を精度よく検出できる。
In the state shown in the drawing, the rear end of the light shielding portion 136 provided behind the holding frame 132 that holds the third lens group 130 crosses the photo interrupter 138 that is fixed to the moving cylinder 190. As a result, the output of the photo interrupter 138 transitions from on to off or from off to on, so that the absolute position of the third lens group 130 corresponding to the position of the photo interrupter 138 can be accurately detected.
ここで、フォトインタラプタ１３８を用いて検出する第三レンズ群１３０の位置は、レンズユニット１００においてボイスコイルモータ１８０により第三レンズ群１３０を移動させる場合の位置制御の原点として使用できる。よって、レンズユニット１００においては、沈胴状態のまま、伸筒状態における第三レンズ群１３０の初期位置を検出できる。このように、伸筒状態であって、第二レンズ群１２０が使用位置にある場合の第三レンズ群１３０の初期位置を、レンズユニット１００が沈胴状態にある場合の第三レンズ群１３０の短い移動範囲内に設定することにより、沈胴状態のままレンズユニット１００の初期化処理を実行できる。
Here, the position of the third lens group 130 detected using the photo interrupter 138 can be used as the origin of position control when the third lens group 130 is moved by the voice coil motor 180 in the lens unit 100. Therefore, in the lens unit 100, it is possible to detect the initial position of the third lens group 130 in the expanded cylinder state with the retracted state. As described above, the initial position of the third lens group 130 when the second lens group 120 is in the use position is short, and the initial position of the third lens group 130 when the lens unit 100 is in the retracted state is short. By setting within the moving range, the initialization process of the lens unit 100 can be executed in the retracted state.
このように、レンズユニット１００においては、沈胴状態であっても、第三レンズ群１３０の移動制御を初期化できる。よって、例えば、レンズユニット１００を装着されたカメラボディ２００の電源が投入された場合には、レンズユニット１００が沈胴状態であっても、レンズユニット１００を初期化して、撮影等の使用に備えることができる。これにより、レンズユニット１００が伸筒されて、光学系が使用状態に変化したときから、タイムラグなしにレンズユニット１００を使用できる。
Thus, in the lens unit 100, the movement control of the third lens group 130 can be initialized even in the retracted state. Therefore, for example, when the power of the camera body 200 to which the lens unit 100 is attached is turned on, even when the lens unit 100 is in the retracted state, the lens unit 100 is initialized and used for shooting or the like. Can do. Thereby, the lens unit 100 can be used without a time lag from when the lens unit 100 is expanded and the optical system is changed to a use state.
なお、レンズユニット１００においては、第三レンズ群１３０の位置を初期化する処理を、レンズユニット１００が沈胴状態にある場合に限らず、沈胴状態から伸筒状態に変化する過程においても実行できる。この場合、レンズユニット１００が伸筒状態に変化して、第二レンズ群１２０が使用位置に移動した時点から、即座にオートフォーカス等のレンズユニット１００の機能を使用できる。
In the lens unit 100, the process of initializing the position of the third lens group 130 can be executed not only when the lens unit 100 is in the retracted state but also in the process of changing from the retracted state to the expanded cylinder state. In this case, the function of the lens unit 100 such as autofocus can be used immediately after the lens unit 100 changes to the expanded cylinder state and the second lens group 120 moves to the use position.
なお、第三レンズ群１３０の初期位置を検出する場合に用いるフォトインタラプタ１３８も、光軸Ｘと交差する断面において見た場合、主軸となる案内軸１９５の近傍に配することが好ましい。これにより、フォトインタラプタ１３８と遮光部１３６による初期位置の検出精度を向上させることができる。
Note that the photointerrupter 138 used when detecting the initial position of the third lens group 130 is also preferably arranged in the vicinity of the guide shaft 195 serving as the main axis when viewed in a cross section intersecting the optical axis X. Thereby, the detection accuracy of the initial position by the photo interrupter 138 and the light shielding unit 136 can be improved.
図９は、レンズユニット１００の模式的断面図である。図１に示した状態と比較すると、レンズユニット１００が伸筒状態になり、カメラボディ２００においてレンズユニット１００を用いた撮影ができる状態にある。なお、図９は、図面が煩雑になることを避ける目的で、先筒１７８、第二レンズ群１２０を保持する保持枠１２２および移動筒１９０を、鏡筒１７０から、レンズユニット１００の前方に繰り出す機構を省いている。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of the lens unit 100. Compared to the state shown in FIG. 1, the lens unit 100 is in an expanded state, and the camera body 200 is in a state where photographing using the lens unit 100 can be performed. In FIG. 9, the front tube 178, the holding frame 122 that holds the second lens group 120, and the moving tube 190 are extended from the lens tube 170 to the front of the lens unit 100 for the purpose of avoiding complicated drawing. The mechanism is omitted.
伸筒状態のレンズユニット１００において、第一レンズ群１１０を保持する保持枠１１２は、先筒１７８と共に前方に繰り出されている。これにより、図１に示した沈胴状態のレンズユニット１００と比較すると、レンズユニット１００の全長が長くなっている。
In the lens unit 100 in the extended cylinder state, the holding frame 112 that holds the first lens group 110 is extended forward together with the front cylinder 178. Accordingly, the total length of the lens unit 100 is longer than that of the retracted lens unit 100 shown in FIG.
第二レンズ群１２０を保持する保持枠１２２も、レンズユニット１００の前方に繰り出されて、第二レンズ群１２０は、レンズユニット１００における使用位置に移動する。ただし、保持枠１２２の繰り出し量は、先筒１７８の繰り出し量よりも小さく、沈胴状態のレンズユニット１００と比較すると、第一レンズ群１１０と第二レンズ群１２０との間隔が拡がる。
The holding frame 122 that holds the second lens group 120 is also extended forward of the lens unit 100, and the second lens group 120 moves to a use position in the lens unit 100. However, the extension amount of the holding frame 122 is smaller than the extension amount of the front tube 178, and the distance between the first lens group 110 and the second lens group 120 is larger than that of the retracted lens unit 100.
伸筒状態のレンズユニット１００においては、保持枠１３２を介して第三レンズ群１３０を支持する移動筒１９０も、鏡筒１７０に対して前方に移動する。ただし、移動筒１９０の移動量は、第二レンズ群１２０の繰り出し量よりも小さい。よって、第二レンズ群１２０と第三レンズ群１３０との間隔が拡がる。
In the lens unit 100 in the expanded cylinder state, the moving cylinder 190 that supports the third lens group 130 via the holding frame 132 also moves forward with respect to the lens barrel 170. However, the amount of movement of the movable barrel 190 is smaller than the amount of extension of the second lens group 120. Accordingly, the distance between the second lens group 120 and the third lens group 130 is increased.
これにより、第三レンズ群１３０の保持枠１３２は、第二レンズ群１２０の保持枠１２２に設けられた規制部１２４に規制されることなく、ボイスコイルモータ１８０の略前端まで移動することができる状態になる。このように、伸筒することにより光学機器として使用できる状態になったレンズユニット１００においては、第三レンズ群１３０および保持枠１３２が、ボイスコイルモータ１８０の光軸Ｘ方向の長さの略全長を用いて、縮筒状態よりも広い移動範囲を移動できる状態になる。
Thereby, the holding frame 132 of the third lens group 130 can be moved to the substantially front end of the voice coil motor 180 without being restricted by the restriction portion 124 provided on the holding frame 122 of the second lens group 120. It becomes a state. As described above, in the lens unit 100 that can be used as an optical device by extending the cylinder, the third lens group 130 and the holding frame 132 are substantially the entire length of the voice coil motor 180 in the optical axis X direction. Is used to move the movement range wider than the contracted cylinder state.
レンズユニット１００をカメラボディ２００に装着して形成される撮像装置において、レンズユニット１００は、カメラボディ２００の電源が投入されているか否かにかかわらず、機械的な操作により、伸筒または縮筒させることができる。また、カメラボディ２００は、レンズユニット１００が伸筒状態にあるか、沈胴状態にあるかにかかわらず、電源を投入または遮断することができる。更に、カメラボディ２００は、電源が投入された状態であっても、予め定められた待機時間を経過してもユーザが何も操作しない場合に、一部の操作部を残して電源を遮断するスリープ状態になる場合がある。
In the imaging device formed by attaching the lens unit 100 to the camera body 200, the lens unit 100 can be expanded or contracted by a mechanical operation regardless of whether the power of the camera body 200 is turned on. Can be made. Further, the camera body 200 can be turned on or off regardless of whether the lens unit 100 is in the expanded tube state or the retracted state. Furthermore, even when the power is turned on, the camera body 200 leaves a part of the operation unit and shuts off the power when the user does not perform any operation even after a predetermined standby time has elapsed. May go to sleep.
これらの様々な状態に遷移する撮像装置において、レンズユニット１００は、沈胴状態であっても第三レンズ群１３０の位置を初期化できる機能を活かして、撮像装置の操作性を向上させることができる。
In the imaging device that transitions to these various states, the lens unit 100 can improve the operability of the imaging device by utilizing the function that can initialize the position of the third lens group 130 even in the retracted state. .
図１０は、レンズユニット１００およびカメラボディ２００により形成された撮像装置における状態遷移のパターンを示す模式図である。図示のように、レンズユニット１００の沈胴状態または伸筒状態と、カメラボディ２００のアクティブ状態、スリープ状態またはシャットダウン状態との組み合わせにより、撮像装置においてはＡからＨまでの８種類の状態遷移が生じ得る。上記の状態遷移の各々について順次説明する。
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a state transition pattern in the imaging apparatus formed by the lens unit 100 and the camera body 200. As shown in the drawing, eight types of state transitions from A to H occur in the imaging device by combining the retracted state or the expanded state of the lens unit 100 and the active state, sleep state, or shutdown state of the camera body 200. obtain. Each of the state transitions will be described sequentially.
状態遷移Ａの場合、レンズユニット１００が沈胴している状態、または、ズーム環１７４がズーム範囲を超えて回されて、レンズユニット１００が沈胴状態に移行している期間に、カメラボディ２００がアクティブ状態に遷移する。ここで、「カメラボディ２００がアクティブ状態に遷移する」とは、スリープ状態からアクティブ状態に復帰する場合と、シャットダウン状態から起動された状態とを両方含む。
In the case of the state transition A, the camera body 200 is active in a state in which the lens unit 100 is retracted or in a period in which the zoom ring 174 is rotated beyond the zoom range and the lens unit 100 is in the retracted state. Transition to the state. Here, “the camera body 200 transitions to the active state” includes both a case where the camera body 200 returns from the sleep state to the active state and a state where the camera body 200 is activated from the shutdown state.
上記のような状態遷移Ａにおいて、撮像装置の制御機構は、第三レンズ群１３０の絶対的な初期位置を検出する初期化処理と、初期位置に移動させた第三レンズ群１３０の位置を保持させる定位置保持処理とを実行する。レンズユニット１００においては、沈胴状態のまま第三レンズ群１３０の初期化処理を完遂できるので、レンズユニット１００が伸筒状態に遷移して撮影が開始される場合に、初期化処理の時間を短縮して、第三レンズ群１３０の位置制御を開始できる。
In the state transition A as described above, the control mechanism of the imaging apparatus holds the initialization process for detecting the absolute initial position of the third lens group 130 and the position of the third lens group 130 moved to the initial position. The fixed position holding process is executed. In the lens unit 100, the initialization process of the third lens group 130 can be completed while the lens unit 100 is retracted. Therefore, when the lens unit 100 transitions to the expanded cylinder state and photographing starts, the initialization process time is shortened. Thus, the position control of the third lens group 130 can be started.
状態遷移Ｂの場合、レンズユニット１００は、沈胴状態か、沈胴状態に向かっていて撮像できない状態において、カメラボディ２００が、スリープ状態またはシャットダウン状態に遷移する。このため、撮像装置の制御機構は、第三レンズ群１３０を、最高速度で初期位置に移動させ、その後、レンズユニット１００に対する電力の供給が遮断して処理を終了する。第三レンズ群１３０の初期位置は、沈胴状態のレンズユニット１００における第三レンズ群１３０の移動範囲に含まれている。よって、レンズユニット１００が沈胴状態であっても、第三レンズ群１３０を初期位置に移動させることができるので、第三レンズ群１３０の第二レンズ群１２０への衝突を防止して、レンズユニット１００の光学部材を保全できる。
In the case of the state transition B, the camera unit 200 transitions to the sleep state or the shutdown state when the lens unit 100 is in the retracted state or is in the retracted state and cannot be imaged. For this reason, the control mechanism of the image pickup apparatus moves the third lens group 130 to the initial position at the maximum speed, and thereafter, the power supply to the lens unit 100 is cut off and the process ends. The initial position of the third lens group 130 is included in the movement range of the third lens group 130 in the retracted lens unit 100. Therefore, even when the lens unit 100 is in the retracted state, the third lens group 130 can be moved to the initial position, so that the collision of the third lens group 130 with the second lens group 120 is prevented, and the lens unit 100 optical members can be maintained.
状態遷移Ｃの場合、カメラボディ２００に装着されたレンズユニット１００が、沈胴状態から伸筒される。この場合、撮像装置の制御機構は、第三レンズ群１３０の位置を初期位置により移動させる位置の初期化処理を実行する。次に、同制御機構は、ズーム環１７４に対するユーザの操作によりレンズユニット１００に設定された焦点距離において光学系が無限遠に合焦する第三レンズ群１３０のホームボジションを検索する。
In the state transition C, the lens unit 100 attached to the camera body 200 is extended from the retracted state. In this case, the control mechanism of the imaging apparatus executes a position initialization process for moving the position of the third lens group 130 from the initial position. Next, the control mechanism searches for the home position of the third lens group 130 in which the optical system is focused at infinity at the focal length set in the lens unit 100 by a user operation on the zoom ring 174.
伸筒操作の途中も含めて、第三レンズ群１３０のホームポジションが検出された場合、同制御機構は、第三レンズ群１３０を最高速度で当該ホームポジションに移動させる処理を実行する。レンズユニット１００は、完全に伸筒しない状態であっても、第三レンズ群１３０の初期化処理を完遂できるので、レンズユニット１００が伸筒状態に遷移して撮影が開始される場合に、既に待機している初期位置からホームポジションに直接に移動して、初期化処理の時間を短縮できる。
When the home position of the third lens group 130 is detected, including during the expansion operation, the control mechanism executes a process of moving the third lens group 130 to the home position at the maximum speed. Since the lens unit 100 can complete the initialization process of the third lens group 130 even when the lens unit 100 is not completely expanded, when the lens unit 100 transitions to the expanded tube state and shooting starts, By moving directly from the standby initial position to the home position, the initialization processing time can be shortened.
状態遷移Ｄの場合、レンズユニット１００が、伸筒状態から沈胴状態へと遷移するので、後退する第二レンズ群１２０が第三レンズ群１３０に接触することを防止する目的で、撮像装置の制御機構は、第三レンズ群１３０を後方に後退させて、初期位置に保持させる。レンズユニット１００においては、ズーム範囲を超えて縮筒されたことが検出された場合に、レンズユニット１００が完全に沈胴状態になるのを待たずに第三レンズ群１３０を初期位置に移動させることができる。よって、第三レンズ群１３０を迅速に初期位置に移動させて、レンズユニット１００の光学部材を保全できる。
In the case of the state transition D, the lens unit 100 transitions from the expanded cylinder state to the retracted state. Therefore, the control of the imaging device is performed in order to prevent the retracting second lens group 120 from contacting the third lens group 130. The mechanism retracts the third lens group 130 backward and holds it in the initial position. In the lens unit 100, when it is detected that the cylinder is contracted beyond the zoom range, the third lens group 130 is moved to the initial position without waiting for the lens unit 100 to be completely retracted. Can do. Therefore, the optical member of the lens unit 100 can be maintained by quickly moving the third lens group 130 to the initial position.
状態遷移Ｅの場合は、レンズユニット１００が撮影可能な伸筒状態で、カメラボディ２００の電源が遮断される。この場合、撮像装置の制御機構は、第三レンズ群１３０を即座に初期位置に移動させた後、カメラボディ２００の電源を遮断する。第三レンズ群１３０の初期位置は、レンズユニット１００が沈胴状態である場合にも、第三レンズ群１３０が安全にとどまれる位置なので、撮像装置の制御機構は、シャットダウン処理を迅速に実行できる。
In the case of the state transition E, the power supply of the camera body 200 is shut off in the extended cylinder state in which the lens unit 100 is capable of photographing. In this case, the control mechanism of the imaging device immediately moves the third lens group 130 to the initial position, and then shuts off the power supply of the camera body 200. Since the initial position of the third lens group 130 is a position where the third lens group 130 can safely remain even when the lens unit 100 is in the retracted state, the control mechanism of the imaging apparatus can quickly execute the shutdown process.
状態遷移Ｆの場合は、レンズユニット１００が撮影可能な伸筒状態で、カメラボディ２００の電源が投入される。この場合、撮像装置の制御機構は、まず、第三レンズ群１３０の位置を初期位置に移動させる初期化動作を実行した後、続いて、レンズユニット１００に設定されている焦点距離に応じてレンズユニット１００の光学系が無限遠に合焦ホームポジションを検索する。続いて、同制御機構は、検出されたホームポジションに、第三レンズ群１３０を移動させ、当該ホームポジションを維持させる。
In the case of the state transition F, the camera body 200 is turned on in an expanded cylinder state in which the lens unit 100 can shoot. In this case, the control mechanism of the imaging apparatus first executes an initialization operation for moving the position of the third lens group 130 to the initial position, and then the lens according to the focal length set in the lens unit 100. The optical system of the unit 100 searches for the in-focus home position at infinity. Subsequently, the control mechanism moves the third lens group 130 to the detected home position and maintains the home position.
状態遷移Ｇの場合は、レンズユニット１００が撮影可能な伸筒状態で、カメラボディ２００がアクティブ状態からスリープ状態に遷移する。この場合、撮像装置の制御機構は、第三レンズ群１３０を初期位置まで移動させることにより、スリープ状態に遷移する直前の第三レンズ群１３０の位置を検出して記憶して、レンズユニット１００の電源を遮断する。
In the case of state transition G, the camera body 200 transitions from the active state to the sleep state in the extended cylinder state in which the lens unit 100 can shoot. In this case, the control mechanism of the imaging apparatus detects and stores the position of the third lens group 130 immediately before the transition to the sleep state by moving the third lens group 130 to the initial position. Turn off the power.
これにより、レンズユニット１００が、次にアクティブ状態に復帰する場合には、スリープ状態に移行する直前の状態を復元できる。また、第三レンズ群１３０は初期位置に復帰しているので、スリープ状態の間にレンズユニット１００が縮筒されても、レンズユニット１００における光学部材の衝突が防止される。
Thereby, when the lens unit 100 returns to the active state next, the state immediately before shifting to the sleep state can be restored. In addition, since the third lens group 130 has returned to the initial position, even if the lens unit 100 is contracted during the sleep state, the optical member in the lens unit 100 is prevented from colliding.
状態遷移Ｈの場合は、レンズユニット１００が撮影可能な伸筒状態で、カメラボディ２００がスリープ状態からアクティブ状態に遷移する。この場合、撮像装置の制御機構は、第三レンズ群１３０を初期位置まで移動させた上で、その時点で設定されている焦点距離における、スリープ前に記憶した合焦位置に第三レンズ群１３０を移動させる。これにより、ユーザは、スリープ直前の状態を迅速に復元できる。
In the case of the state transition H, the camera body 200 transitions from the sleep state to the active state while the lens unit 100 is in the expanded cylinder state in which photographing is possible. In this case, the control mechanism of the imaging apparatus moves the third lens group 130 to the initial position and then moves the third lens group 130 to the in-focus position stored before sleep at the focal length set at that time. Move. As a result, the user can quickly restore the state immediately before sleep.
このように、レンズユニット１００においては、レンズユニット１００が沈胴状態であっても、第三レンズ群１３０を初期位置に移動させる初期化動作を完遂できる。よって、撮像装置による撮影を開始できる状態になるまでの時間を短縮して、ユーザの撮影意図に迅速に対応することができる。
Thus, in the lens unit 100, even when the lens unit 100 is in the retracted state, the initialization operation for moving the third lens group 130 to the initial position can be completed. Therefore, it is possible to shorten the time required to start shooting by the imaging device and to quickly respond to the user's shooting intention.
なお、上記の例では、撮像装置の制御機構（レンズユニット１００の制御機構とカメラボディ２００の制御機構とが協働）が各処理を実行させることとしたが、レンズユニット１００の制御機構又はカメラボディ２００の制御機構いずれか一方が各処理を実行することとしてもよい。その場合、レンズユニット１００の制御機構とカメラボディ２００の制御機構との間で、各処理に必要な情報の送受信を行う。
In the above example, the control mechanism of the imaging device (the control mechanism of the lens unit 100 and the control mechanism of the camera body 200 cooperate) causes each process to be executed. Either one of the control mechanisms of the body 200 may execute each process. In this case, information necessary for each process is transmitted and received between the control mechanism of the lens unit 100 and the control mechanism of the camera body 200.
なお、上記の例では、レンズユニット１００において、フォーカスレンズとして用いる第三レンズ群１３０の移動範囲が、沈胴状態における短い移動範囲と、伸筒状態における長い移動範囲となるようにした。しかしながら、レンズユニット１００における他の光学部材、例えば、レンズユニット１００を変倍させる場合に移動させる他のレンズ群、光軸Ｘと交差する方向に移動してレンズユニット１００の像振れを補正する補正レンズ等についても、上記の構造を適用できる。
In the above example, in the lens unit 100, the movement range of the third lens group 130 used as the focus lens is a short movement range in the retracted state and a long movement range in the expanded cylinder state. However, other optical members in the lens unit 100, for example, other lens groups that are moved when the lens unit 100 is zoomed, correction that moves in a direction intersecting the optical axis X and corrects image blur of the lens unit 100. The above structure can also be applied to lenses and the like.
即ち、伸筒状態よりも沈胴状態の移動範囲が短くなるように、互いに当接する当接部１３４および規制部１２４を設けることにより、伸筒した状態における光学部材の広い移動範囲と、沈胴した状態における光学部材の安全性とを両立させることができる。また、上記の例では、レンズ交換式撮像装置に用いられるレンズユニット１００を例にあげて説明したが、望遠鏡、測量器、顕微鏡、測距計等の他の光学機器においても上記の構造を適用できる。
That is, by providing the abutting portion 134 and the regulating portion 124 that are in contact with each other so that the moving range in the retracted state is shorter than the expanded tube state, a wide moving range of the optical member in the expanded state and the retracted state The safety of the optical member can be made compatible. In the above example, the lens unit 100 used in the interchangeable lens imaging apparatus has been described as an example. However, the above structure is also applied to other optical devices such as a telescope, a surveying instrument, a microscope, and a rangefinder. it can.
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
