JP2018141938A - レンズ鏡筒及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】短いリードスクリューで移動量を確保することによりレンズ鏡筒を小型化する。
【解決手段】撮影状態から沈胴状態に移行する場合、第１案内部材４５０を連結部材８１０の一端側から連結部材８１０の他端側へ移動させるとともに、駆動手段４４０を駆動することで第２案内部材８０１を連結部材の他端側から連結部材の一端側へ移動させることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンパクトカメラやビデオカメラ等の撮像装置、一眼レフ用の交換レンズを含む光学機器に搭載されるレンズ鏡筒に関するものである。

近年、カメラやビデオカメラ等の撮像装置は、高倍率化と小型化が進んでいる。従来、光学系を構成する複数の光学部材を光軸に沿って移動させている。

また、従来、光学系を構成する複数の光学部材の間隔を変化させることにより、焦点距離の変更を行うようなレンズ鏡筒を搭載した撮影装置が発売されている。

複数の光学部材を光軸に沿って移動させる方式としては大きく分けて２種有る。

直進筒で回転規制するとともにカム筒に設けられたカム溝のリフトに沿って光軸方向へ直進移動させるものがある。

また、光軸に略平行にガイド軸を配置し、駆動源とリードスクリューの送りを利用して光学部材をガイド軸に沿って直進移動させるものがある。

リードスクリューを用いて移動させるものは構造が簡単なため、沈胴機構を必要としないレンズ鏡筒に多く使用されている。

例えば、特許文献１では、第１光学部材を光軸方向へ駆動する第１リードスクリューと、第１リードスクリューからの動力伝達により回転駆動されて第２光学部材を光軸方向へ駆動する第２リードスクリューとを設けている。

特開２００１−１２４９７４号公報

しかしながら、上述の特許文献１に開示された従来技術では、それぞれの光学部材に必要な移動量だけリードスクリューの長さが必要になってしまう。

そのため、リードスクリューが長くなってしまい、また、駆動装置を光軸方向に配置するとレンズ鏡筒が大型化してしまう。

そこで、本発明の目的は、短いリードスクリューで移動量を確保することで、レンズ鏡筒の小型化を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明は、駆動手段と、前記駆動手段を保持する保持部材と、前記駆動手段を駆動することで第１光学部材を光軸方向に案内する第１案内部材と、前記第１案内部材よりも被写体側に位置し且つ第２光学部材を光軸方向に案内する第２案内部材と、一端が前記第１案内部材と連結するとともに、前記一端よりも被写体側に位置する他端が前記第２案内部材と連結することで前記第２案内部材を光軸方向に移動させる連結部材と、を有するレンズ鏡筒であって、
撮影状態から沈胴状態に移行する場合、前記第１案内部材を前記連結部材の一端側から前記連結部材の他端側へ移動させるとともに、前記駆動手段を駆動することで前記第２案内部材を前記連結部材の他端側から前記連結部材の一端側へ移動させることを特徴とする。

本発明によれば、光学部材の移動量を稼ぐとともに案内部材（例えば、リードスクリュー）を短縮することができるため、レンズ鏡筒を小型化することが可能となる。

本レンズ鏡筒を備える撮影状態のレンズ鏡筒断面図 本レンズ鏡筒を備える撮影状態のレンズ鏡筒断面図 本レンズ鏡筒の概略図 本レンズ鏡筒を備える撮影状態のレンズ鏡筒断面図 カメラの斜視図 従来のレンズ鏡筒の斜視図

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

（レンズ鏡筒１０２の各部材の説明）
図１及び図２は本発明の実施形態にかかわる駆動装置を備えたレンズ鏡筒１０２の撮影状態の一例を表した断面図である。

図３は本発明の実施形態にかかわる駆動装置の概略図である。

図４は本発明の実施形態にかかわる駆動装置を備えたレンズ鏡筒１０２の沈胴状態を表した断面図である。

図５は本発明にかかわる駆動装置を備えたレンズ鏡筒１０２を備えたカメラ１０１の斜視図である。

図６は従来のレンズ鏡筒の斜視図である。

以下、図１〜２、及び図４を参照して、本発明の構成について説明する。

レンズ鏡筒１０２の撮影光学系は１群ユニット１００、２群ユニット２００、３群ユニット３００、４群ユニット４００、及び撮像素子９００からなる。

１群ユニット１００は第１レンズ１１０、１群筒１２０からなる。

また、本実施例では図示していないが、１群筒１１０の被写体側にはバリア機構を有していてもかまわない。

１群筒１２０の内周部（内側）には、第２カム筒７００のカム溝７０１と嵌合するフォロア１２１、第２直進筒８００の直進キー８０１と嵌合する直進溝１２２を有する。

２群ユニット２００は第２レンズ２１０、２群枠２２０からなる。

２群枠２２０は第２カム筒７００のカム溝７０２と嵌合するフォロア２２１、第２直進筒８００の直進溝（不図示）と嵌合する直進キー（不図示）を有する。

第３ユニット３００は、第２光学部材としての第３レンズ３１０、３群枠３２０、第２リードスクリュー３３０、第２ギア３４０からなる。第２レンズ２１０、第３レンズ３１０は光軸方向に進退可能である。

３群枠３２０は第２直進筒８００の直進溝８０１と嵌合する直進キー３２１、第２リードスクリュー３３０の回転軸３３１を保持する保持部３２２を有する。

第２案内部材としての第２リードスクリュー３３０は、同軸上に第２ギア３４０を有し、回転軸３３１によって３群枠３２０に回転自在に保持される。

第４ユニット４００は、第１光学部材としての第４レンズ４１０、４群枠４２０、４群ベース４３０、駆動源４４０、第１リードスクリュー４５０、第１ギア４６０からなる。

例えば、第１光学部材はフォーカスレンズ又は光量調整部材であり、第２光学部材はフォーカスレンズ又は光量調整部材である。

４群枠４２０は、４群ベースに設けられたガイド軸（不図示）と嵌合するガイド穴（不図示）、第１案内部材としての第１リードスクリュー４５０と羅合するネジ部４２１を有する。

本実施例では４群枠４２０とネジ部４２１が一体構成となっているが、別体でもかまわない。

４群ベース４３０は駆動源４４０を保持し、第１直進筒６００に設けられた直進溝６０１と嵌合する保持部材としての直進キー４３１、第１カム筒５００に設けられたカム溝（不図示）と嵌合するフォロア（不図示）を有する。

駆動源４４０は４群ベース４３０に保持され、出力軸上に第１リードスクリュー４５０、第１ギア４６０を有する。

第１カム筒５００は、第２カム筒７００の回転キー７０４と嵌合するキー溝５０１、４群ベースのフォロア（不図示）と嵌合するカム溝（不図示）、ズーム駆動部（不図示）とギア連結するギア部（不図示）を有する。

また、第１カム筒５００は第１直進筒６００に回転可能に保持される。

第１直進筒６００は、４群ベース４３０の直進キー４３１と嵌合する直進溝６０１、第２直進筒８００の直進キー８０３と嵌合する直進溝６０２、第２カム筒７００のカム嵌合部７０３と嵌合するカム溝６０３を有する。

第２カム筒７００は、１群筒１２０のフォロア１２１と嵌合するカム溝７０１を有する。

第２カム筒７００は、２群枠２２０のフォロア２２１と嵌合するカム溝７０２、第１直進筒６００カム溝６０３と嵌合するカム嵌合部７０３、第１カム筒５００のキー溝５０１と嵌合する回転キー７０４を有する。

第２直進筒８００は第２カム筒７００に回転可能に保持されると共に中間ギア８１０を回転可能に保持し、第２リードスクリュー３３０と羅合するネジ部８０４を有する。

本実施例では第２直進筒８００とネジ部８０４が一体構成となっているが、別体でもかまわない。

また、第２直進筒８００は、１群筒１２０の直進溝１２２と嵌合する直進キー８０１を有する。

第２直進筒８００は、２群枠２２０の直進キー（不図示）と嵌合する直進溝（不図示）、３群枠３２０の直進キー３２１と嵌合する直進キー８０２、第１直進筒６００の直進溝６０２と嵌合する直進キー８０３を有する。

連結部材としての中間ギア８１０は、第１ギア４６０および第２ギア３４０をギア連結している。連結部材としての中間ギア８１０は、レンズ鏡筒１０２の状態にかかわりなく、駆動源４４０が駆動されると第１ギア４６０から得た駆動力を常に第２ギア３４０へと伝える。

また、中間ギア８１０は、レンズ鏡筒１０２のズーム作動中、並びに３群ユニット３００および４群ユニット４００が光軸方向へ移動するとき、常に第１ギア８０３および第２ギア３４０とかみ合っているため、光軸方向に歯幅が長い。

中間ギア８１０は、一端が第１案内部材４６０と連結している。

中間ギア８１０は、一端よりも像面側に位置する他端が第２案内部材３３０と連結することで第２案内部材を光軸方向に移動させる。

センサー枠９１０は撮像素子９００を保持する。

次に、レンズ鏡筒１０２のズーム駆動について説明する。

第２カム筒７００は、回転キー７０４と第１カム筒５００に設けられたキー溝５０１が嵌合しているため、ズーム駆動部（不図示）により第１カム筒５００が回転駆動されると第１カム筒５００と一体で回転駆動する。

さらに、第２カム筒は、カム勘合部７０３と第１直進筒６００のカム溝６０３との作用により、回転しながら光軸方向へ移動する。

また、前述の通り、第２直進筒８００は、第２カム筒７００に保持されており、第１直進筒６００により回転規制されているため、第１カム筒５００が回転駆動すると、第２直進筒８００は光軸方向へ直進移動する。

１群ユニット１００、２群ユニット２００は、第２カム筒５００とカム結合しており、また、第２直進筒６００に回転規制されているため、ズーム駆動部（不図示）が駆動すると、光軸方向へ直進移動する。

３群ユニット３００は、第２リードスクリュー３３０が第２直進筒８００に設けられたねじ部８０４と羅合しているため、第２直進筒８００が光軸方向へ移動すると、一体で光軸方向へ移動する。

４群ユニット４００は、４群ベース４３０が第１カム筒５００とカム結合するとともに第１直進筒６００に回転規制されているため、第１カム筒５００が回転すると光軸方向へ直進駆動する。

以上の作用により、レンズ鏡筒１０２はズーム駆動部（不図示）により第１カム筒５００が回転駆動されることで各ユニットが光軸方向へ繰り出される。

（３群枠３１０と４群枠４１０の駆動の説明）
次に、３群枠３１０と４群枠４１０の駆動について図３も合わせて詳しく説明する。

駆動源４４０が駆動されると、出力軸上にある第１リードスクリュー４５０及び第１ギア４６０も一体で回転する。

４群枠４２０は、第１案内部材としての第１リードスクリュー４５０と羅合しており、また、ガイド軸（不図示）に回転規制されているため、駆動源４４０が駆動されると、光軸方向へ直進移動する。

第１ギア４６０は、第２直進筒８００に保持された中間ギア８１０とギア連結しており、また中間ギア８１０は第２ギア３４０とギア連結している。

第２ギア３４０は、第２リードスクリュー３３０と同一軸上に構成されている。

そのため、第１リードスクリュー４５０が回転駆動すると、第２リードスクリュー３３０は中間ギア８１０を介して回転駆動される。

第２リードスクリュー３３０は、第２直進筒８００に設けられたネジ部８０４と羅合している。また、３群枠３２０は第２リードスクリュー３３０を回転自在に保持するとともに第２直進筒８００に回転規制されている。

そのため、第２リードスクリュー３３０が回転すると、３群枠３２０は光軸方向へ直進移動する。

ここで、第１リードスクリュー４５０のリード４５１と第２リードスクリュー３３０のリード３３１の向きに着目すると、それぞれのリード傾きは逆向きとなっている（図３）。

この事で、駆動源４４０により第１リードスクリュー４５０が矢印５０の方向へ回転すると、中間ギア８１０は矢印５０とは反対向きの矢印６０の方向へ回転する。

そして、第２リードスクリュー３３０は矢印５０と同一方向の矢印７０の方向へ回転する。

この時、第１リードスクリュー４５０は４群枠４２０に設けられたネジ部４２１と羅合しているため、４群ユニット４００は矢印４０の方向へ直進移動する。

また、第２リードスクリュー３３０は第２直進筒８００に設けられたネジ部８０４と羅合しているため、回転しながら矢印３０の方向へ移動する。

第２リードスクリュー３３０は３群枠３２０に保持されているため、第２リードスクリュー３３０が回転しながら矢印３０の方向へ移動すると、３群ユニットも矢印２０の方向へ直進駆動する。

以上より、駆動源４４０を駆動することで３群ユニット３００及び４群ユニット４００は光軸方向へ相対移動する。

また、駆動源４４０はズーム駆動部（不図示）とは関係なく駆動可能たため、３群ユニット３００及び４群ユニット４００はズームポジションの変動に関係なく独立して駆動可能となる（図２）。

本実施例では、第１案内部材としてリードスクリュー４５０、第２案内部材としてリードスクリュー３３０を用いている。

但し、各案内部材を回転させることで３群ユニット３００および４群ユニット４００を光軸方向へ移動可能であれば、送りねじ方式、円筒カム方式など、駆動方式はリードスクリュー方式に限らない。

（撮影状態から沈胴状態への移行の説明）
次に、レンズ鏡筒１０２が撮影状態から沈胴状態へ移行するときについて説明する。

駆動部（不図示）の動力により各群が沈胴位置へ移行を開始すると、第２リードスクリュー３３０は第２直進筒８００に設けられたネジ部８０４と羅合している。

そのため、第２直進筒８００と共に沈胴待機位置へと直進移動する。

また、第１リードスクリュー４５０は４群ベース４２０に保持されているため、４群ベース４２０と共に沈胴待機位置へと直進移動する。

このとき、駆動源４４０を矢印５０の方向へ駆動することで、３群ユニット３００及び４群ユニット４００はお互いが近付く方向へ駆動する。

そのため、第２ギア３４０並びに３群ユニット３００と第１ギア４６０並びに４群ユニット４００はズーム駆動による位置変動と合わせて、第１ギア４６０は中間ギア８１０の被写体側まで移動する。

第２ギア３４０は第１ギア４５０よりも撮像素子９００に近い側へと相対移動することで、光軸方向の位置が入れ替わり、沈胴状態となる（図４）。

ここで、従来例の図６を見てみると、第１および第２の光学部材は、駆動源により回転駆動されて第１光学部材を光軸方向へ駆動する第１リードスクリューを有する。

第１リードスクリューからの動力伝達により回転駆動されて第２光学部材を光軸方向へ駆動する第２リードスクリューにより光軸方向へ駆動されている。

しかし、この技術では、それぞれの光学部材に必要な移動量だけリードスクリューの長さが必要になってしまうためリードスクリューが長くなってしまい、駆動装置自体が大型化してしまう。

また、駆動装置を光軸方向に配置すると、レンズ鏡筒１０２の沈胴長が長くなってしまう。

以上のように、本実施例では、撮影状態から沈胴状態に移行する場合、第１案内部材４５０を連結部材８１０の一端側から連結部材８１０の他端側へ移動させている。

そして、駆動手段４４０を駆動することで第２案内部材８０１を連結部材の他端側から連結部材の一端側へ移動させている。

そして、第２案内部材３３０を連結部材８１０の他端側から連結部材の一端側へ移動させている。

つまり、駆動源４４０の出力軸上にある第１案内部材４５０が第１光学部材を光軸方向へ移動させている。

第１案内部材と連結部材が連結し、連結部材と第２案内部材が連結し、第２案内部材が光軸方向へ移動することで第２光学部材を移動させている。

本実施例によれば、前述の通り、第１リードスクリュー４５０と第２リードスクリュー３３０の光軸方向の位置は移動可能となる。

よって、３群ユニット３００及び４群ユニット４００の沈胴状態から撮影状態に移動するのに必要なだけのリードスクリューの長さを必要としない。

そのため、各リードスクリューの長さを短くすることが可能となることで、レンズ鏡筒１０２の沈胴長を短くすることが可能となる。

また、本実施例では３群ユニット３００及び４群ユニット４００は、それぞれ第３レンズ３１０及び第４レンズ４００を保持しているが、光学系によってはレンズに限らず、光量調整部材でもかまわない。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

００１ 光軸
３００ ３群ユニット
３１０ 第３レンズ
３２０ ３群枠
３３０ 第２リードスクリュー
３４０ 第２ギア
４００ ４群ユニット
４１０ 第４レンズ
４２０ ４群枠
４３０ ４群ベース
４４０ 駆動源
４５０ 第１リードスクリュー
４６０ 第１ギア
８１０ 中間ギア

Claims (8)

1. 駆動手段と、前記駆動手段を保持する保持部材と、前記駆動手段を駆動することで第１光学部材を光軸方向に案内する第１案内部材と、前記第１案内部材よりも被写体側に位置し且つ第２光学部材を光軸方向に案内する第２案内部材と、一端が前記第１案内部材と連結するとともに、前記一端よりも被写体側に位置する他端が前記第２案内部材と連結することで前記第２案内部材を光軸方向に移動させる連結部材と、を有するレンズ鏡筒であって、
   撮影状態から沈胴状態に移行する場合、前記第１案内部材が前記連結部材の一端側から前記連結部材の他端側へ移動するとともに、前記駆動手段を駆動することで前記第２案内部材が前記連結部材の他端側から前記連結部材の一端側へ移動することを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記第１案内部材は、第１リードスクリューであり、前記第２案内部材は、第２リードスクリューであり、前記第１リードスクリューのリード傾き方向と前記第２リードスクリューのリード傾き方向は逆向きである請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記第１光学部材はフォーカスレンズ又は光量調整部材であり、前記第２光学部材はフォーカスレンズ又は光量調整部材である請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒。
4. 前記第１リードスクリューは、第１ギアを介して前記連結部材に連結しており、前記第２リードスクリューは、第２ギアを介して前記連結部材に連結しており
   前記撮影状態において、前記第１ギアは前記第２ギアより像面側に位置し、前記沈胴状態において、前記第１ギアは前記第２ギアより被写体側に位置する請求項１乃至３の何れか一項に記載のレンズ鏡筒。
5. 前記第１リードスクリューは、前記駆動手段の出力軸上に保持されるとともに、前記第１ギアを有し、前記第２リードスクリューは、前記第２リードスクリューの回転軸に第２ギアを有し、前記第１リードスクリュー及び前記第２リードスクリューは、互いの光軸方向への位置変動に関係なく常に前記連結部材を介して連結されている請求項１乃至４の何れか一項に記載のレンズ鏡筒。
6. カム筒と、前記カム筒よりも内側に位置する第１直進筒と、前記連結部材を回転可能に保持する第２直進筒と、を備え、
   前記保持部材及び前記第２直進筒は、前記カム筒が回転することで光軸方向に進退可能に保持され、
   前記保持部材は、前記第１案内部材を保持している請求項１乃至５の何れか一項に記載のレンズ鏡筒。
7. 前記駆動手段を駆動することで前記第２案内部材が前記連結部材の他端側から前記連結部材の一端側へ移動するとともに、前記カム筒が回転することで前記保持部材に保持された第１案内部材が前記連結部材の一端側から前記連結部材の他端側へ移動する請求項６に記載のレンズ鏡筒。
8. 請求項１乃至７の何れか一項に記載のレンズ鏡筒と、撮像素子と、を有する撮像装置。

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