JP2019040061A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の駆動部を備えた、小型化が可能なレンズ鏡筒を提供する。
【解決手段】複数のレンズ保持部材を備えた変倍可能なレンズ鏡筒において、レンズ保持部材を移動させるカム環部材と、第１のレンズ保持部材に接続された第１の被駆動部材と、第２のレンズ保持部材に接続された第２の被駆動部材と、第１の被駆動部材を移動させる第１の駆動軸と、第２の被駆動部材を移動させる第２の駆動軸と、第１の駆動軸を駆動させる第１の駆動部と、第２の駆動軸を駆動させる第２の駆動部と、第１の駆動部を保持する第１の駆動部保持部材と、第２の駆動部を保持する第２の駆動部保持部材とを有し、カム環部材は第１の駆動部保持部材と第２の駆動部保持部材の少なくともいずれかを移動させ、第１の駆動部と第２の駆動軸、または、第１の駆動軸と第２の駆動部とは光軸方向から見て重なった位置に配置され、第１の駆動部と第２の駆動部とはカム環部材の内部に配置される。
【選択図】図６

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。

コンパクトデジタルカメラ等の撮像装置では、撮像装置の使用状態（電源オン状態）において、レンズ鏡筒が撮像装置本体に対して駆動されるズームタイプのレンズ鏡筒が搭載されている。

従来のズームタイプのレンズ鏡筒では、モータによりカム環を光軸回りで回転させることで、カム環に形成されたカム溝に係合した移動筒およびその内部のレンズを、広角端から望遠端まで移動させる。

ところで、近年では、撮影領域の拡大化（多様化）の要請に伴い、通常のズームとは異なる撮影モード（例えばマクロモード）でズーミングと異なる軌跡でレンズを移動させる光学系が提案されている。一方、デジタルカメラの小型化の要請もあり、レンズ鏡筒の外形を極力小さくすることが求められている。

そこで、第１の被駆動部材、第２の被駆動部材を、それぞれの駆動軸によって光軸方向に駆動する第１の駆動部、第２の駆動部とを備えて、第２の駆動部を光軸方向から見てその少なくとも一部を第１の駆動部と重なった位置に配置することで、レンズ鏡筒の小型化を図る撮像装置が開示されている（特許文献１参照）。

特許第５１０９２３２号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、第１の被駆動部材の移動範囲と第２の被駆動部材の移動範囲とが、その一部が相互に重なった範囲に設定されており、第１の被駆動部材、第２の被駆動部材が隣接した状態でも移動可能な位置に離間されているため、レンズ鏡筒の小型化が阻害されてしまう懸念がある。

そこで、本発明の目的は、複数の駆動部を備えたレンズ鏡筒において、レンズ鏡筒の小型化を図ることが可能な撮像装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、
複数のレンズ保持部材を移動することにより変倍可能なレンズ鏡筒において、光軸回りで回転駆動されてレンズ保持部材を光軸方向に移動させるカム環部材と、第１のレンズ保持部材に接続された第１の被駆動部材と、第２のレンズ保持部材に接続された第２の被駆動部材と、第１の被駆動部材を光軸方向に移動させる第１の駆動軸と、第２の被駆動部材を光軸方向に移動させる第２の駆動軸と、第１の駆動軸の端部に接続され、第１の駆動軸を駆動させる第１の駆動部と、第２の駆動軸の端部に接続され、第２の駆動軸を駆動させる第２の駆動部と、第１の駆動部を保持する第１の駆動部保持部材と、第２の駆動部を保持する第２の駆動部保持部材とを有するレンズ鏡筒であって、カム環部材は第１の駆動部保持部材と第２の駆動部保持部材の少なくともいずれかを光軸方向に移動させ、第１の駆動部と第２の駆動軸、または、第１の駆動軸と第２の駆動部とは光軸方向から見て重なった位置に配置し、第１の駆動部と第２の駆動部とはカム環部材の内部に配置したことを特徴とする。

本発明によれば、複数の駆動部を備えたレンズ鏡筒において、レンズ鏡筒の小型化を図ることが可能な撮像装置を提供できる。

本発明の実施形態にかかわるレンズ鏡筒の沈胴時の断面図である。 本発明の実施形態にかかわるレンズ鏡筒の撮影時テレ状態の断面図である。 本発明の実施形態にかかわるレンズ鏡筒の撮影時第１のマクロ状態の断面図である。 本発明の実施形態にかかわるレンズ鏡筒の撮影時第２のマクロ状態の断面図である。 本発明の実施形態にかかわるレンズ鏡筒の斜視図である。 本発明の実施形態にかかわるレンズ鏡筒の分解図である。 本発明の実施形態にかかわるレンズ鏡筒におけるステッピングモータの説明図である。 本発明の実施形態にかかわるレンズ鏡筒における２群ユニットと３群ユニットの沈胴時の側面図である。 本発明の実施形態にかかわるレンズ鏡筒における２群ユニットと３群ユニットの背面図である。 本発明の実施形態にかかわるレンズ鏡筒における絞り装置の正面図である。 本発明の実施形態にかかわるレンズ鏡筒における像振れ補正装置の正面図である。

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。本発明の実施形態では、撮像装置としてコンパクトデジタルカメラ（以下、カメラという）を取り上げて説明する。

先ず、図１乃至図３を参照して、本発明の実施例におけるレンズ鏡筒について説明する。

図１（ａ）は本発明の実施形態にかかわるレンズ鏡筒の沈胴時の断面図、図１（ｂ）は該レンズ鏡筒の撮影時テレ状態の断面図、図１（ｃ）は該レンズ鏡筒の撮影時第１のマクロ状態の断面図、図１（ｄ）は該レンズ鏡筒の撮影時第２のマクロ状態の断面図である。また、図２は該レンズ鏡筒の斜視図、図３は該レンズ鏡筒の分解図である。

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。

１は１群レンズＬ１を保持する１群筒であり、１群筒１の内周面下方に配置された１組６個のカムピン１ａ（不図示）はカム筒１４の外周面に形成されたカム溝１４ａに係合している。また、１群筒１には内周面３箇所に直進溝１ｂ（不図示）が形成されており、直進筒１５の外周面上端に形成された直進キー１５ａに係合している。

２は２群レンズＬ２を保持する２群保持枠であり、２群保持枠２に形成された位置決め穴２ａ、２ｂは２群地板１２に形成された案内軸１２ｃ、１２ｄに係合して、光軸方向に移動可能に支持されている。また、２群保持枠２にはラック６が配置されており、ステッピングモータ８のスクリュウ８ｂに螺合している。ステッピングモータ８の出力によりラック６が駆動されると、２群保持枠２は、位置決め穴２ａ、２ｂと案内軸１２ｃ、１２ｄとの作用により、回転することなく光軸方向に移動する。

２群地板１２はステッピングモータ８を保持しており、２群地板１２の外周面下方に配置された１組３個のカムピン１２ａはカム筒１４の内周面に形成されたカム溝１４ｂに係合している。また、２群地板１２にはカムピン１２ａと同箇所に直進キー１２ｂが形成されており、直進筒１５に形成された直進溝１５ｂに係合している。

３は３群レンズＬ３を保持する像振れ補正装置であり、像振れ補正装置３に形成された位置決め穴３ａ、３ｂは３群地板１３に形成された案内軸１３ｃ、１３ｄに係合して、光軸方向に移動可能に支持されている。また、像振れ補正装置３にはラック７が配置されており、ステッピングモータ９のスクリュウ９ｂに螺合している。ステッピングモータ９の出力によりラック７が駆動されると、像振れ補正装置３は、位置決め穴３ａ、３ｂと案内軸１３ｃ、１３ｄ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１３はステッピングモータ９を保持しており、３群地板１３の外周面上方に配置された１組３個のカムピン１３ａはカム筒１４の内周面に形成されたカム溝１４ｃに係合している。また、３群地板１３にはカムピン１３ａと同箇所に直進キー１３ｂが形成されており、直進筒１５に形成された直進溝１５ｃに係合している。

４、５はそれぞれ絞り、シャッタＮＤ装置であり、不図示のビスにより像振れ補正装置３に固定されている。

カム筒１４の外周面下方に配置された１組３個のカムピン１４ｄは固定筒１６の内周面に形成されたカム溝１６ａに係合している。また、カム筒１４の外周面下方に配置された１組３個の駆動ピン１４ｅは固定筒１６に形成された貫通溝１６ｂを貫通して駆動筒１７の内周面に形成された直進溝１７ａに係合している。

１１は可動カバー筒であり、不図示の手段によりカム筒１４に固定されている。

直進筒１５は１群筒１、２群地板１２、３群地板１３を直進規制する。また、直進筒１５の外周面下端に形成された３個の直進キー１５ｄは固定筒１６に形成された直進溝１６ｃに係合している。

駆動筒１７の外周面下方に形成されたギア部１７ｂはＤＣモータ２０と複数のギア１９により構成された駆動筒駆動装置に連結される。

駆動筒駆動装置の出力により駆動筒１７が回転されると、カム筒１４は、カム筒１４のカムピン１４ｄと固定筒１６のカム溝１６ａとの作用、カム筒１４の駆動ピン１４ｅと駆動筒１７の直進溝１７ａとの作用により、回転しながら光軸方向に移動する。

１群筒１は、１群筒１のカムピン１ａ（不図示）とカム筒１４のカム溝１４ａとの作用、１群筒１の直進溝１ｂ（不図示）と直進筒１５の直進キー１５ａとの作用により、回転することなく光軸方向に移動する。

２群地板１２は、２群地板１２のカムピン１２ａとカム筒１４のカム溝１４ｂとの作用、２群地板１２の直進キー１２ｂと直進筒１５の直進溝１５ｂ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１３は、３群地板１３のカムピン１３ａとカム筒１４のカム溝１４ｃとの作用、３群地板１３の直進キー１３ｂと直進筒１５の直進溝１５ｃとの作用により、回転することなく光軸方向に移動する。撮像素子Ｓと光学フィルタＦは固定地板１８に保持されている。

次に、以上のように構成されたレンズ鏡筒の動作について説明する。図１（ａ）に示す沈胴状態から図１（ｂ）のテレ状態にするためにＤＣモータ２０に駆動信号が伝達されると、ＤＣモータ２０が作動し、その出力は複数のギア１９を介して駆動筒１７のギア部１７ｂに伝達される。これにより、駆動筒１７が固定筒１６に対して光軸回りで回転し、カム筒１４は、沈胴位置から固定筒１６の前方に突出する図１（ｂ）のテレ状態に移動する。

図１（ｂ）のテレ状態から図１（ｃ）に示す第１のマクロ状態とするには、ＤＣモータ２０を作動させずに、つまりカム筒１４を回転させずに、ステッピングモータ８、９を作動させ、２群保持枠２、像振れ補正装置３を２群地板１２、３群地板１３に対して移動させる。これによって２群保持枠２、像振れ補正装置３を第１のマクロ状態の位置に移動させる。

図１（ｃ）の第１のマクロ状態から図１（ｄ）に示す第２のマクロ状態とするには、ＤＣモータ２０とステッピングモータ８とを同時に作動させ、２群保持枠２と２群地板１２とを移動させる。これによって２群保持枠２を第２のマクロ状態の位置に移動させる。

図４には、ステッピングモータ９の沈胴状態（ａ）とテレ状態（ｂ）の位置を示している。図の左側が物体側である。図４のテレ状態（ｂ）において、像振れ補正装置３の移動範囲は図中のＲに対応し、ステッピングモータ９のスクリュウ９ｂの全長とほぼ等量としてある。

本実施例のレンズ鏡筒では、沈胴状態とテレ状態との間のズーム時には、２群保持枠２、像振れ補正装置３を、ステッピングモータ８、９を介して駆動することなく、カム筒１４によりステッピングモータ８、９自体を移動させて２群保持枠２、像振れ補正装置３を移動させている。これにより、ステッピングモータ８、９を用いて直接２群保持枠２、像振れ補正装置３を駆動する場合に比べて、ステッピングモータ８、９のスクリュウ８ｂ、９ｂの短縮が可能となる。図４に示すように、ステッピングモータ９では、図４の沈胴状態（ａ）と比べて、図中のＬだけスクリュウ９ｂの全長を短縮している。

また、本実施例では、第１のマクロ状態と第２のマクロ状態との間のマクロ時には、ステッピングモータ８を介して２群保持枠２を駆動すると同時に、カム筒１４によりステッピングモータ８自体を移動させて２群保持枠２を移動させている（図１参照）。カム筒１４のカム溝１４ｂにはテレ延長上にマクロ用のカム溝が形成されており、２群地板１２はこのカム溝に沿って移動される。これによってさらに、ステッピングモータ８のスクリュウ８ｂを短縮している。なお、カム筒１４のカム溝１４ａ、１４ｂのテレ延長上にもカム溝は形成されているが、リフト角はないため１群鏡筒１と３群地板１３とは光軸方向には移動しない。

次に、図５乃至図８を参照して、２群保持枠２、２群地板１２等を含む２群ユニットと像振れ補正装置３、３群地板１３等を含む３群ユニットの構成について説明する。

図５は本発明の実施形態にかかわるレンズ鏡筒における２群ユニットと３群ユニットの沈胴時の側面図、図６は該２群ユニットと３群ユニットの背面図である。また、図７は前記レンズ鏡筒における絞り装置の正面図、図８は該レンズ鏡筒における像振れ補正装置の正面図である。

本実施例のレンズ鏡筒では、図５、６に示すように、ステッピングモータ８のスクリュウ８ｂが光軸方向から見てステッピングモータ９のエンジン９ａと重なった位置にあり、沈胴状態でスクリュウ８ｂの先端８ｃがエンジン９ａと接近して位置している。また同じように、ステッピングモータ９のスクリュウ９ｂも光軸方向から見てステッピングモータ８のエンジン８ａと重なった位置にあり、沈胴状態でスクリュウ９ｂの先端９ｃがエンジン８ａと接近して位置している。すなわち、スクリュウ８ｂ、９ｂも互いに光軸方向で重なった状態にあることになる。

また、本実施例では、ステッピングモータ８、９のスクリュウ８ｂ、９ｂを、ラック６、７がそれぞれスクリュウ９ｂ、８ｂに辛うじて干渉しない程度まで近づけ配置しており、ラック６、７を光軸方向から見て重なるように配置している。それにより、ラック６、７は互いに隣接した状態で移動できなくなるが、本実施例の沈胴状態では、２群保持枠２と像振れ補正装置３とが光軸方向で周辺の部材によって移動規制されているため（図１参照）、ラック６、７が互いに隣接することはない。また、撮影状態では、ステッピングモータ８、９のスクリュウ８ｂ、９ｂが光軸方向で重ならない位置まで離れるため、ラック６、７はスクリュウ８ｂ、９ｂの全長に亘り互いに干渉することなく移動可能となる。なお、撮影状態でステッピングモータ８、９のスクリュウ８ｂ、９ｂが光軸方向で重なっている場合でも、ラック６、７の移動範囲が重なっていなければ問題ない。

本実施例のレンズ鏡筒では、ステッピングモータ８、９のスクリュウ８ｂ、９ｂを可能な範囲で限り無く近付けることにより、スクリュウ８ｂ、９ｂが貫通する周辺部材の切り欠きを最小化している。図７に示すように、絞り装置４には絞り駆動用アクチュエータ４ａや装置内に９枚の絞り羽根４ｂが配置されており、残余スペースに切り欠き４ｃが設置されている。また、図６、８に示すように、シャッタＮＤ装置５にもシャッタ駆動用アクチュエータ５ａ、ＮＤ駆動用アクチュエータ５ｂ、また、装置内にもシャッタ羽根５ｃやＮＤ羽根５ｄが配置されており、残余スペースに切り欠き５ｅが配置されている。また、像振れ補正装置３にも３群レンズＬ３の補正駆動用の２個のコイル３ｃとバネ３ｄ、３個のボール３ｅが配置されており、残余スペースに切り欠き３ｆが設置されている。本実施例ではこれら周辺部品の切り欠きを最小化することにより、レンズ鏡筒内の構成部品のスペースを有効活用可能としている。

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。

例えば、本実施例では、１群筒とカム筒が進退する２段伸縮型の沈胴レンズ鏡筒を有する場合について説明したが、本発明は、１つの移動筒が撮像装置本体に対して進退する１段伸縮型の沈胴レンズ鏡筒を有する場合にも適用できる。また、３つ以上の移動筒が相対的に進退し、かつ撮像装置本体に対して進退する３段以上の伸縮型の沈胴レンズ鏡筒を有する場合にも適用できる。

なお、本実施例ではデジタルコンパクトカメラに用いられるレンズ鏡筒について説明したが、本発明は、ビデオカメラやフィルムカメラといった他の撮像装置のレンズ鏡筒にも適用することができる。

１ １群鏡筒、２ ２群保持枠、３ 像振れ補正装置、６，７ ラック、
８ａ，９ａ エンジン、８ｂ，９ｂ スクリュウ、１２ ２群地板、
１３ ３群地板、１４ カム筒

Claims (4)

1. 複数のレンズ保持部材（１、２、３）を移動することにより変倍可能なレンズ鏡筒において、
   光軸回りで回転駆動されて前記レンズ保持部材を前記光軸方向に移動させるカム環部材（１４）と、
   第１のレンズ保持部材（２）に接続された第１の被駆動部材（６）と、
   第２のレンズ保持部材（３）に接続された第２の被駆動部材（７）と、
   前記第１の被駆動部材を前記光軸方向に移動させる第１の駆動軸（８ｂ）と、
   前記第２の被駆動部材を前記光軸方向に移動させる第２の駆動軸（９ｂ）と、
   前記第１の駆動軸の端部に接続され、前記第１の駆動軸を駆動させる第１の駆動部（８ａ）と、
   前記第２の駆動軸の端部に接続され、前記第２の駆動軸を駆動させる第２の駆動部（９ａ）と、
   前記第１の駆動部を保持する第１の駆動部保持部材（１２）と、
   前記第２の駆動部を保持する第２の駆動部保持部材（１３）と
   を有するレンズ鏡筒であって、
   前記カム環部材は前記第１の駆動部保持部材と第２の駆動部保持部材の少なくともいずれかを前記光軸方向に移動させ、
   前記第１の駆動部と前記第２の駆動軸、または、前記第１の駆動軸と前記第２の駆動部とは前記光軸方向から見て重なった位置に配置され、
   前記第１の駆動部と第２の駆動部とは前記カム環部材の内部に配置されることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記第１の被駆動部材と第２の被駆動部材とは前記光軸方向から見てその少なくとも一部が重なった位置に配置され、前記光軸方向でそれぞれの移動範囲が互いに重ならないような範囲に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記第１の駆動部と接続されない前記第１の駆動軸の先端と前記第２の駆動部と接続されない前記第２駆動軸の先端とは対向していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレンズ鏡筒。
4. 前記カム環部材と前記第１の駆動軸を同時に駆動させることにより、前記第１のレンズ保持部材を移動させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレンズ鏡筒。