JP4390199B2 - レンズ鏡胴、カメラおよび携帯型情報端末装置 - Google Patents

Description

本発明は、非使用時にはレンズ群を沈胴して収納し、使用時にレンズ群を所定位置まで繰り出して使用するレンズ鏡胴に係り、特に複数のレンズ群を相対的に移動させて焦点距離を変更することができるズームレンズに好適なレンズ鏡胴、カメラおよび携帯型情報端末装置に関するものである。

ディジタルカメラ等の撮像装置においては、焦点距離変更可能なズームレンズ等の撮影レンズの高性能化およびユーザーの要求による小型化等の進展に伴い、撮影時以外にレンズ鏡筒が撮像装置本体内に収納される、いわゆる沈胴式の撮影レンズを用いるものが増加している。さらには、単なる小型化ではなくより一層の薄型化の要求により、沈胴収納状態でのレンズ鏡胴部分の厚み寸法を極限にまで減らすことが重要となってきている。
このような撮像装置の薄型化の要求に対処する技術として、撮影時以外にレンズ鏡筒が撮像装置本体内に収納される沈胴式の構成を有し且つレンズ鏡筒の沈胴収納時に一部のレンズが光軸上から退避する構成が用いられている。このような技術が、例えば特許文献１および特許文献２に開示されている。これら特許文献１および特許文献２に開示された構成によれば、レンズ鏡筒の収納時に、レンズの一部が光軸上から退避するため、レンズ全体の光軸方向寸法を小さくすることができ、撮像装置の厚みを薄くすることができる。

特開２００３−３１５８６１号公報 特開２００３−１４９７２３号公報

しかしながら、特許文献１および特許文献２に開示された構成では、光軸上から退避するレンズの位置は、実質的にレンズ鏡筒の最大外径の内側である。このため、これらのレンズ鏡筒は、レンズ収納時の撮像装置の厚み寸法は小さくすることができるが、光軸上からのレンズの退避を行わない場合と比較すると、レンズ鏡筒の外径が増大するため、レンズ鏡筒の大きさ、特に光軸に直交する面内での大きさが大きくなり、結果として撮像装置の大きさ、特に正面から見た場合の大きさが、大きくなってしまうという問題がある。
一方、鏡胴収納時に一部のレンズが光軸上から退避する形式のレンズ鏡胴にあっては、退避レンズが光軸上に存在しているときに、不用意にカメラまたは携帯型情報端末装置等を落下させたり、他物に衝突させるなど外的要因により、レンズ鏡胴の対物側のレンズ枠が強制的に沈胴状態とされ、特に、退避レンズ枠が損傷を受け易いという難点があった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、レンズ収納時における光軸方向寸法を小さくすることができ、しかも光軸が垂直に交わる面内での大きさ、ひいては撮像装置の大きさを小さくして、さらには落下時等の衝撃による損傷を防止することを可能とするレンズ鏡胴、該レンズ鏡胴を用いるカメラおよび該レンズ鏡胴を用いる携帯型情報端末装置を提供することを目的としている。

本発明の請求項１の目的は、特に、撮影光軸方向の寸法を小さくして、しかも衝撃による損傷を効果的に防止することを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項２の目的は、特に、撮影光軸方向の寸法を小さくして、しかも簡単で且つ確実な構成により、衝撃による損傷を効果的に防止することを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項３の目的は、特に、撮影光軸方向の寸法を小さくして、しかもより簡単で且つ確実な構成により、衝撃による損傷を効果的に防止することを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項４の目的は、特に、撮影光軸方向の寸法を小さくして、しかも衝撃による損傷を効果的に防止することを可能とするカメラを提供することにある。
本発明の請求項５の目的は、特に、撮影光軸方向の寸法を小さくして、しかも衝撃による損傷を効果的に防止することを可能とする携帯型情報端末装置を提供することにある。

請求項１に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、上述した目的を達成するために、
複数のレンズ群の少なくとも一部を沈胴させてレンズ群を収納する沈胴状態から前記レンズ群の少なくとも一部を対物側に移動することにより撮影状態とするレンズ鏡胴において、
前記複数のレンズ群をレンズ群毎にそれぞれ保持する複数のレンズ保持枠と、前記レンズ保持枠を駆動するレンズ枠駆動手段と、
一端に少なくとも一つのレンズ群を保持しており、他端が前記少なくとも一つのレンズ群の光軸と実質的に平行な軸によって回動可能に且つ前記軸に沿ってスライド移動可能に支持され、撮影状態における光軸上に前記少なくとも一つのレンズ群を挿入した光軸上位置と、沈胴収納状態における前記少なくとも一つのレンズ群を固定枠の固定筒部分から退避した収納位置との間で前記軸を中心として回動する退避レンズ枠と、
前記軸の近傍において固定枠に回動可能に支持され、オン／オフの２つの状態をとる係止突起を有する衝突防止片と、
を備えてなり、
前記退避レンズ枠が、前記収納位置に位置しているときは、前記衝突防止片は、前記退避レンズ枠によって押し出され、前記退避レンズ枠よりも外方に偏倚されてオフ状態となり、
前記退避レンズ枠が前記光軸上位置に位置すると、前記衝突防止片が前記係止突起を撮影光軸側に突出させる方向に回動し、前記係止突起を前側のレンズ群のレンズ保持枠よりも内方に突出されて、オン状態となり、落下のような外的要因により前記前側のレンズ群の前記レンズ保持枠が強制的に沈胴状態となろうとする不測の事態が生じた場合、前記前側のレンズ群の前記レンズ保持枠に当接して移動を阻止することにより、前記前側のレンズの前記レンズ保持枠が前記退避レンズ枠に当接するのを防止することを特徴としている。

請求項２に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項１のレンズ鏡胴であって、
前記衝突防止片が、前記退避レンズ枠の退避時には前記退避レンズ枠に押圧されてオフ状態とされ、前記退避レンズ枠の挿入時には前記退避レンズ枠による押圧および接触が解除されてオン状態とされることを特徴としている。
請求項３に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項１または請求項２のレンズ鏡胴であって、
前記衝突防止片が、オン方向へ付勢されていることを特徴としている。

請求項４に記載した本発明に係るカメラは、撮影用光学系として、請求項１〜請求項３のいずれか１項のレンズ鏡胴を用いた光学系を含むことを特徴としている。
請求項５に記載した本発明に係る携帯型情報端末装置は、カメラ機能部を有し、且つ前記カメラ機能部の撮影用光学系として、請求項１〜請求項３のいずれか１項のレンズ鏡胴を用いた光学系を含むことを特徴としている。

本発明によれば、レンズ収納時における光軸方向寸法を小さくすることができ、しかも光軸が垂直に交わる面内での大きさ、ひいては撮像装置の大きさを小さくして、さらには落下時等の衝撃による損傷を効果的に防止することを可能とするレンズ鏡胴、該レンズ鏡胴を用いるカメラおよび該レンズ鏡胴を用いる携帯型情報端末装置を提供することができる。
すなわち本発明の請求項１のレンズ鏡胴によれば、複数のレンズ群の少なくとも一部を沈胴させてレンズ群を収納する沈胴状態から前記レンズ群の少なくとも一部を対物側に移動することにより撮影状態とするレンズ鏡胴において、
前記複数のレンズ群をレンズ群毎にそれぞれ保持する複数のレンズ保持枠と、前記レンズ保持枠を駆動するレンズ枠駆動手段と、
一端に少なくとも一つのレンズ群を保持しており、他端が前記少なくとも一つのレンズ群の光軸と実質的に平行な軸によって回動可能に且つ前記軸に沿ってスライド移動可能に支持され、撮影状態における光軸上に前記少なくとも一つのレンズ群を挿入した光軸上位置と、沈胴収納状態における前記少なくとも一つのレンズ群を固定枠の固定筒部分から退避した収納位置との間で前記軸を中心として回動する退避レンズ枠と、
前記軸の近傍において固定枠に回動可能に支持され、オン／オフの２つの状態をとる係止突起を有する衝突防止片と、
を備えてなり、
前記退避レンズ枠が、前記収納位置に位置しているときは、前記衝突防止片は、前記退避レンズ枠によって押し出され、前記退避レンズ枠よりも外方に偏倚されてオフ状態となり、
前記退避レンズ枠が前記光軸上位置に位置すると、前記衝突防止片が前記係止突起を撮影光軸側に突出させる方向に回動し、前記係止突起を前側のレンズ群のレンズ保持枠よりも内方に突出されて、オン状態となり、落下のような外的要因により前記前側のレンズ群の前記レンズ保持枠が強制的に沈胴状態となろうとする不測の事態が生じた場合、前記前側のレンズ群の前記レンズ保持枠に当接して移動を阻止することにより、前記前側のレンズの前記レンズ保持枠が前記退避レンズ枠に当接するのを防止する構成により、特に、撮影光軸方向の寸法を小さくして、しかも衝撃による損傷を効果的に防止することが可能となる。

本発明の請求項２のレンズ鏡胴によれば、請求項１のレンズ鏡胴において、前記衝突防止片が、前記退避レンズ枠の退避時には前記退避レンズ枠に押圧されてオフ状態とされ、前記退避レンズ枠の挿入時には前記退避レンズ枠による押圧および接触が解除されてオン状態とされることにより、特に、撮影光軸方向の寸法を小さくして、しかも簡単で且つ確実な構成により、衝撃による損傷を効果的に防止することが可能となる。
本発明の請求項３のレンズ鏡胴によれば、請求項１または請求項２のレンズ鏡胴において、前記衝突防止片が、オン方向へ付勢されていることにより、特に、撮影光軸方向の寸法を小さくして、しかもより簡単で且つ確実な構成により、衝撃による損傷を効果的に防止することが可能となる。
本発明の請求項４のカメラによれば、撮影用光学系として、請求項１〜請求項３のいずれか１項のレンズ鏡胴を用いた光学系を含むことにより、特に、撮影光軸方向の寸法を小さくして、しかも衝撃による損傷を効果的に防止することが可能となる。
本発明の請求項５の携帯型情報端末装置によれば、カメラ機能部を有し、且つ前記カメラ機能部の撮影用光学系として、請求項１〜請求項１４のいずれか１項のレンズ鏡胴を用いた光学系を含むことにより、特に、撮影光軸方向の寸法を小さくして、しかも衝撃による損傷を効果的に防止することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態に基づき、図面を参照して本発明に係るレンズ鏡胴を詳細に説明する。
図１〜図１６は、本発明の第１の実施の形態に係るレンズ鏡胴を含む光学系装置の要部の構成および種々の動作状態を示している。
図１は、レンズ群を沈胴させて収納した沈胴収納状態におけるレンズ鏡胴部分の構成を物体側から見た斜視図、図２は、図１の状態における要部の構成を結像面側から見た斜視図、図３は、レンズバリアを閉じた沈胴収納状態におけるレンズ鏡胴およびレンズバリアを含む光学系装置の構成を物体側から見た斜視図、図４は、図３の状態における要部の構成を結像面側から見た斜視図、図５は、レンズ群を突出させた撮影状態において開いたレンズバリアを閉じようとしている状態におけるレンズ鏡胴部分およびレンズバリア部分の要部の構成を結像面側から見た斜視図、図６は、レンズ群を突出させた撮影状態におけるレンズ鏡胴部分の要部の構成を結像面側から見た斜視図、図７は、第３レンズ群を保持する第３群枠および衝突防止片の動作を説明するため、レンズ群の沈胴収納状態における第３群枠、衝突防止片および第４群枠部分の配置構成を物体側から見た斜視図、図８は、第３レンズ群を保持する第３群枠および衝突防止片の動作を説明するため、レンズ群を突出した撮影状態における第３群枠、衝突防止片および第４群枠部分の配置構成を物体側から見た斜視図である。

図９は、光軸を挟んで上半部および下半部に、レンズ群を突出した撮影状態および沈胴させて収納した沈胴収納状態におけるレンズ鏡胴における各レンズ群、レンズ保持枠ならびに各種レンズ鏡筒の要部をそれぞれ示す縦断面図、図１０は、第２の回転筒に形成されたカム溝の形状を展開して模式的に示す展開図、図１１は、カム筒に形成されたカム溝の形状を展開して模式的に示す展開図、図１２は、第１のライナーに形成されたカム溝およびキー溝の形状を展開し且つヘリコイドを省略して模式的に示す展開図、図１３は、固定枠に形成されたカム溝およびキー溝の形状を展開し且つヘリコイドを省略して模式的に示す展開図、図１４は、第３群枠およびその駆動操作系の構成を示す側面図、図１５は、第３群枠およびその駆動操作系の構成を示す斜視図、ならびに図１６は、第３群枠の動作を説明するため、第３群枠部分を結像面側から見た背面図である。

図１〜図１６において、レンズ鏡胴を含む光学系装置は、第１レンズ群１１、第２レンズ群１２、第３レンズ群１３、第４レンズ群１４、シャッタ／絞りユニット１５、固体撮像素子１６、固定枠２１、第１の回転筒２２、第１のライナー２３、第２の回転筒２４、第２のライナー２５、カム筒２６、直進筒２７、第３群枠３１、第３群主ガイド軸３２、第３群副ガイド軸３３、第３群リードスクリュー３４、雌ねじ部材３５、衝撃防止片３６、圧縮トーションスプリング３７、フォトインタラプタ３８（図１６）、第４群枠４１、第４群ガイド軸４２、第４群リードスクリュー４３（図７）、ズームモータ５１（図１）、第３群モータ５２、第４群モータ５３、バリア制御片６１、レンズバリア６２、バリア駆動系６３、ギア７１，７２，７３，７４および押さえ板８１を具備している。
撮影状態において、第１レンズ群１１、第２レンズ群１２、第３レンズ群１３、および第４レンズ群１４は、物体側から順次配列されるとともに、第２レンズ群１２と第３レンズ群１３の間に、シャッタ／絞りユニット１５が、挿入配置され、第４レンズ群１４の像面側には、ＣＣＤ（電荷結合素子）等を用いて構成される固体撮像素子１６が配置される。これら第１レンズ群１１〜第４レンズ群１４は、焦点距離可変のズームレンズを構成する。第１レンズ群１１は、１枚以上のレンズからなり、該第１レンズ群１１を一体的に保持するレンズ保持枠１７を介して直進筒２７に固定保持されている。

第２レンズ群１２は、１枚以上のレンズからなり、該第２レンズ群１２を一体的に保持するレンズ保持枠（明確には図示されていない）に形成されたカムフォロワが図１１に示すカム筒２６の第２レンズ群用のカム溝に挿通されて第２のライナー２５の直進溝に係合し、これらカム筒２６および第２のライナー２５により支持されている。シャッタ／絞りユニット１５は、シャッタおよび開口絞りを含み、該シャッタ／絞りユニット１５に一体的に形成されたカムフォロワが図１１に示すカム筒２６のシャッタ／絞り用のカム溝に挿通されて第２のライナー２５の直進溝２５ａに係合し、これらカム筒２６および第２のライナー２５により支持されている。
固定枠２１の固定筒の内面には、図１３に示すように、軸方向に沿う直進溝およびカム溝が形成されており、カム溝には第１の回転筒２２の基端部外周面に形成されたカムフォロワが係合しており、直進溝には、第１のライナー２３の基端部外周に突出形成されたキー部が係合している。第１の回転筒２２の内面には光軸に直行する面に沿う案内溝が形成されており、第１のライナー２３の基端部近傍の外周面に突設されたカムフォロワが係合している。第１の回転筒２２の内面には軸方向に沿う直線溝が形成されており、第１のライナー２３の内面には、軸方向に沿う直線溝とヘリコイドが形成され、さらに第１のライナー２３には、第２の回転筒２４の基端部近傍の外周面に突設されたカムフォロワを挿通するためのカム溝が形成されている。

第２の回転筒２４の基端部の外周面にはヘリコイドが形成され、第１のライナー２３のヘリコイドに螺合するとともに、該第２の回転筒２４の基端部近傍の外周面に突設されたカムフォロワが、第１のライナー２３のカム溝を通して第１の回転筒２２の直線溝に係合している。第１のライナー２３の直線溝には第２のライナー２５の基端部外周に突設されたキー部が係合している。第２のライナー２５の内周に嵌合するカム筒２６は、基端部外周に突設された係止突起が第２の回転筒２４の基端部に嵌合係止して、第２の回転筒２４と一体的に動作するようになっている。第２の回転筒２４の内周面にはカム溝が形成され、このカム溝に、第２のライナー２５の前端部外周面に設けられたキー部が係合されている。直進筒２７は、基端部側が第２の回転筒２４と第２のライナー２５の間に挿入されており、直進筒２７の基端部近傍の外周面には、カムフォロワが突設され、前記カムフォロワが第２の回転筒２４のカム溝に係合するとともに、直進筒２７の内周面には軸方向に沿って直進溝が形成され、該直進溝に第２のライナー２５の前端部外周面のキー部が係合している。第１の回転筒２２の基端部外周にはギア部が形成されており、ズームモータ５１の駆動力が適宜ギアを介してギア伝達されて回動され、それによって第１レンズ群１１、第２レンズ群１２およびシャッタ／絞りユニット１５が、所定のごとくズーミング動作する。

なお、直進筒２７のカムフォロワに係合する第２の回転筒２４のカム溝が図１０に、第２レンズ群１２のレンズ保持枠のカムフォロワに係合するカム筒２６のカム溝およびシャッタ／絞りユニット１５のカムフォロワに係合するカム筒２６のカム溝が図１１に、第２の回転筒２４のカムフォロワに係合する第１のライナー２３のカム溝および第２のライナー２５のキー部に係合する第１のライナー２３の直線溝が図１２に、そして固定筒部の第１のライナー２３のキー部に係合する固定枠２１の直進溝、第１の回転筒２２のカムフォロワに係合する固定枠２１のカム溝が図１３にそれぞれ示されている。
すなわち、一般に最外周の固定筒に最も近い回転筒は、ヘリコイドによって固定筒に螺合しており、ヘリコイドは、その形状から一定の速度で移動する。このため、沈胴収納状態から短焦点広角端を経て長焦点望遠端へと漸次駆動される間の短焦点広角端位置においては、回転筒は、半分ほど繰り出された状態となるのが、一般的である。これに対して、上述した構成においては、第１の回転筒２２は、固定枠２１の固定筒部分と単にヘリコイド螺合するのではなくヘリコイド状のカム溝で係合しており、収納状態から短焦点広角端への駆動により、第１の回転筒２２は、最大繰り出し位置まで完全に繰り出し、その後は、図１３に示すようにカム溝の物体側端部が固定筒部の端面に平行になっており、短焦点広角端から長焦点望遠端への駆動では第１の回転筒２２は空転する。

したがって、繰り出し動作の早い段階で固定筒部に最も近接している鏡筒である第１の回転筒２２を、早い段階で完全に繰り出すことにより、後述する第３群枠３１を光軸上に挿入するスペースをあらかじめ確保するようになっている。
第３レンズ群１３は、レンズ保持枠としての第３群枠３１に保持されている。第３群枠３１は、一端に第３レンズ群１３を保持しており、他端が第３レンズ群１３の光軸と実質的に平行な第３群主ガイド軸３２によって回動可能に且つ第３群主ガイド軸３２に沿ってスライド移動可能に支持されている。第３群枠３１は、図８に示すように撮影状態における光軸上に第３レンズ群１３を挿入した光軸上位置と、図２に示すように沈胴収納状態における第３レンズ群１３を固定枠２１の固定筒部分から退避した収納位置との間で第３群主ガイド軸３２を中心として回動する。第３群枠３１の回動端側の第３レンズ群１３の近傍には、この場合回動軸側と第３レンズ群１３の支持部側とで主ガイド軸に平行な方向における位置を異ならせるクランク状の屈曲部が形成され、該屈曲部からほぼ回動端方向にストッパ３１ａ（図１５）および遮光片３１ｂが突設されている。

ストッパ３１ａは、図８および図１６に示すように、第３群副ガイド軸３３に当接することにより、第３群枠３１の光軸上位置が規定されており、遮光片３１ｂは、図１６に示す位置検出装置としてのフォトインタラプタ３８を遮光することにより、収納位置にあることが検知確認できるようになっている。第３群枠３１の主ガイド軸３２に支持されている部分の円筒状の外周面には、図１４に示すような段差部からなるカム部３１ｃが形成されている。カム部３１ｃは、第３群リードスクリュー３４に螺合する雌ねじ部材３５の係合部３５ａの摺接面が摺接する斜面を呈するカム面と該係合部３５ａの当接係合面が係合する当接係合面を形成している。カム部３１ｃの当接係合面は、例えば第３群主ガイド軸３２がほぼ垂直に交わる平面を形成している。第３群枠３１は、第３群主ガイド軸３２の周囲に配設された圧縮トーションスプリング３７によって、前記収納位置から前記光軸上位置へ向かう回動方向に常時付勢されており、同時に第３群主ガイド軸３２上において物体側から像面側の押さえ板８１へ向かう方向に常時付勢されている。

雌ねじ部材３５は、光軸に実質的に平行に配設された第３群リードスクリュー３４に螺合し、前述した第３群枠３１のカム部３１ｃに係合する係合部３５ａに加えて、第３群リードスクリュー３４の回転に伴って雌ねじ部材３５が回ってしまわないようにするための回転止めとして、固定枠２１の固定筒部分に形成された光軸方向に平行なガイド溝に嵌合摺動する回転止め突起部３５ｂが形成されている。すなわち、雌ねじ部材３５は、回転止め突起部３５ｂが固定枠２１のガイド溝に嵌合して回転が阻止されているので、第３群リードスクリュー３４の回転によって、光軸に沿って進退移動する。
図１４に詳細に示すように、雌ねじ部材３５は、第３群枠３１のカム部３１ｃに常時係合しており、図１４における左端の収納位置Ｓにおいては、第３群枠３１が圧縮トーションスプリング３７の付勢により押さえ板８１に接触しており、圧縮トーションスプリング３７による光軸上位置へ向かう回動方向の付勢力に抗して第３群枠３１を収納位置に位置させている。第３群リードスクリュー３４の回転により、雌ねじ部材３５が収納位置Ｓから退避位置Ｂまで移動する間、圧縮トーションスプリング３７による回動付勢力と第３群枠３１のカム部３１ｃのカム斜面により、第３群枠３１は、前述した収納位置から光軸上位置へ回動する。このとき第３群枠３１の光軸上位置は、図１６に示すように、第３群枠３１のストッパ３１ａが第３群副ガイド軸３３に当接することによって前記光軸上位置に正しく設定される。

雌ねじ部材３５が退避位置Ｂに達すると、雌ねじ部材３５は係合部３５ａが第３群枠３１カム部３１ｃの当接係合面に達し、以後、雌ねじ部材３５の係合部３５ａは第３群枠３１をカム部３１ｃとの係合によって圧縮トーションスプリング３７の像面側への付勢力に抗して物体側へ移動させ、短焦点広角端位置Ｗを経て長焦点望遠端位置Ｔに達するまで、雌ねじ部材３５が第３群枠３１を移動させる。一方、第３群リードスクリュー３４の逆回転により、雌ねじ部材３５が長焦点望遠端位置Ｔから短焦点広角端位置Ｗを経て退避位置Ｂまで移動する間は、雌ねじ部材３５の係合部３５ａが当接係合面にて第３群枠３１のカム部３１ｃに係合しているので、圧縮トーションスプリング３７の光軸上位置への付勢力と像面側への付勢力によって第３群枠３１は、第３群副ガイド軸３３に規制された光軸上位置を維持しつつ物体側から像面側へと漸次移動する。雌ねじ部材３５が退避位置Ｂから収納位置Ｓまで移動する間は、雌ねじ部材３５の係合部３５ａが第３群枠３１のカム部３１ｃのカム斜面に摺接して、第３群枠３１を圧縮トーションスプリング３７による回動付勢力に抗して回動させ、第３群枠３１は、光軸上位置から収納位置へ回動する。第３群枠３１が収納位置に達すると、その位置がフォトインタラプタ３８によって検知され、第１レンズ群１１、第２レンズ群１２およびシャッタ／絞りユニット１５の沈胴収納位置への移動が許可される。

すなわち、フォトインタラプタ３８によって第３群枠３１の収納完了が検知され、この検知後に、第１の回転筒２２を繰り込むようにしたり、第１の回転筒２２および第１のライナー２３よりも内方、すなわちそれらの基端面よりも前方に位置する構成部品が、第３群枠３１に接触する直前の位置よりも繰り込まれるのは、前記検知以後としたりすることによって、故障時等にも第３群枠３１との干渉なしに安全に第１の回転筒２２等を繰り込むことが可能となる。これら第１の回転筒２２等の位置は、一般的なパルスモータを用いて構成したズームモータ５１では、駆動パルスのカウントで設定することが可能である。
ところで、衝突防止片３６は、特に図２、図７に示すように、第３群主ガイド軸３２の近傍において固定枠２１に回動可能に支持されており、回動端近傍の係止突起３６ａを撮影光軸位置側へ突出させる回動方向にスプリング等により常時付勢されている。第３群枠３１が、収納位置に位置しているときは、衝突防止片３６は、付勢力に抗して、第３群枠３１によって押し出され、第３群枠３１よりも外方に偏倚されている（特に、図２および図７参照）。第３群枠３１が、回動して光軸上位置に位置すると、衝突防止片３６は、第３群枠３１との係合が解除され、付勢力によって、係止突起３６ａを撮影光軸側に突出させる方向に回動し、係止突起３６ａを固定枠２１の固定筒内面から突出させる。このとき、第１の回転筒２２および第１のライナー２３をはじめとして、第２の回転筒２４、第２のライナー２５、カム筒２６および直進筒２７が、全て係止突起３６ａの突出位置よりも物体側に位置しているので、係止突起３６ａは、第１の回転筒２２および第１のライナー２３の基端外周縁よりも内方に突出する（特に図５、図６および図８参照）。

したがって、レンズ鏡胴が突出している撮影状態において、落下等により鏡胴の先端側に大きな圧力が加わった際に、第１の回転筒２２および第１のライナー２３に衝突防止片３６の係止突起３６ａが係合し、第１の回転筒２２および第１のライナー２３（ならびに第２の回転筒２４、第２のライナー２５、カム筒２６および直進筒２７）のそれ以上の第３レンズ群１３側への後退を阻止し、第３群枠３１および第３レンズ群１３の破損等を防止する。
第３群リードスクリュー３４は、第３群モータ５２によって順逆両方向に回転駆動される。第３群モータ５２の回転は、ギア７１、ギア７２、ギア７３およびギア７４を順次介して第３群リードスクリュー３４に伝達される。
第４レンズ群１４は、図７に示すように、レンズ保持枠としての第４群枠４１によって保持され、第４群枠４１は、一端において第４群リードスクリュー４３に螺合し且つ他端において第４群ガイド軸４２に嵌合している（特に図７および図８参照）。第４群リードスクリュー４３および第４群ガイド軸４２は、撮影光軸に平行に配設されており、第４群ガイド軸４２は回転止めとしても機能し、第４群リードスクリュー４３の回転によって、第４群枠４１が撮影光軸方向に進退駆動される。

第１レンズ群１１、第２レンズ群１２およびシャッタ／絞りユニット１５の駆動のためのズームモータ５１、第３レンズ群１３の駆動のための第３群モータ５２および第４レンズ群１４の駆動のための第４群モータ５３は、一般的にパルスモータを用いて構成され、例えばソフトウェア的に相互に連携して駆動され、主として第１〜第３のレンズ群１１〜１３による適切なズーミング動作および例えば主として第４のレンズ群１４による適切なフォーカシング動作を達成する。
図９に示すように、第４レンズ群１４の背後、すなわち物体から遠い側には、ＣＣＤ（電荷結合素子）固体撮像素子等の固体撮像素子１６が配設されており、この固体撮像素子１６の入力面上に被写体像を結像すべく構成されている。固体撮像素子１６の入力面側には、必要に応じて各種光学フィルタおよびカバーガラス等が適宜設けられる。
図３〜図５に示すレンズバリア６２は、収納状態において、第１レンズ群１１の物体側を覆い、レンズ群を汚損乃至は損傷から保護する。レンズバリア６２は、バリア駆動系６３により撮影光軸に直交する方向に進退駆動される。図３および図４は、レンズバリア６２を閉じた状態を示し、図５は、レンズバリア６２をほぼ開いた状態を示している。バリア駆動系６３は、バリア操作部（図１７（ａ）におけるバリア操作部３０１参照）の操作によって、レンズバリア６２を閉成位置（図３、図４）と開放位置（図５の位置よりもさらに撮影光軸から遠ざかった位置）との間で、駆動する。このバリア駆動系６３は、閉成位置においては閉成方向に、開放位置においては開放方向にレンズバリア６２を偏倚付勢する機能を有している。

したがって、レンズバリア６２が閉成されている状態で開放方向に操作すると、レンズバリア６２が所定位置を過ぎたところからは、半自動的に開放状態へ移行する。また、開放状態からレンズバリア６２を閉じようとすると、レンズバリア６２が所定位置（開放時の所定位置と必ずしも同一である必要はなくむしろある程度のヒステリシス特性を持っていると円滑な操作が期待できる）を過ぎたところから半自動的に閉状態に移行する。
バリア制御片６１は、レンズバリア６２を開放方向の固定枠２１の側部に撮影光軸に沿う方向にスライド移動可能に設けられており、適宜スプリング等により物体側へ付勢されている。収納状態においては、第１の回転筒２２および第１のライナー２３の基端面にバリア制御片６１の屈曲形成された係合部が係合して、付勢力に抗して像面側に偏倚されており、レンズバリア６２にも接触してない。撮影状態においては、レンズバリア６２は、各レンズ群およびそれらの保持枠等から完全に離れている。この状態では、バリア制御片６１は、係合部の係合が解除され、付勢力によって物体側に偏倚し、先端のバリア阻止部がレンズバリア６２の進退路に突出する。

この状態で収納状態へ移行しようとしたときに、レンズバリア６２を急速に操作するとレンズバリア６２がレンズ鏡胴にぶつかってしまうおそれがあるが、バリア制御片６１の先端のバリア阻止部がレンズバリア６２の進退路を横切っており、レンズ鏡胴部分へのレンズバリア６２の侵入が阻止される。各レンズ群が収納され、収納状態となれば、第１の回転筒２２および第１のライナー２３の基端面がバリア制御片６１の屈曲形成された係合部に係合して、付勢力に抗して像面側に偏倚させるので、レンズ鏡胴の前面部分へレンズバリア６２が移動することができ、レンズバリア６２が正しく閉成位置に設定される。このようにして、レンズバリア６２とレンズ群の鏡筒部分との干渉を効果的に防止することができる。
次に、上述した第１の実施の形態に示されたような本発明に係るレンズ鏡筒を含む光学系装置を撮影光学系として採用してカメラを構成した本発明の第２の実施の形態について図１７〜図１９を参照して説明する。図１７は、物体、すなわち被写体側である前面側から見たカメラの外観を示す斜視図、図１８は、撮影者側である背面側から見たカメラの外観を示す斜視図であり、図１９は、カメラの機能構成を示すブロック図である。なお、ここでは、カメラについて説明しているが、いわゆるＰＤＡ（personal data assistant）や携帯電話機等の携帯型情報端末装置にカメラ機能を組み込んだものが近年登場している。
このような携帯型情報端末装置も外観は若干異にするもののカメラと実質的に全く同様の機能・構成を含んでいるものが多く、このような携帯型情報端末装置に本発明に係るレンズ鏡筒を含む光学系装置を採用してもよい。

図１７および図１８に示すように、カメラは、撮影レンズ１０１、シャッタボタン１０２、ズームレバー１０３、ファインダ１０４、ストロボ１０５、液晶モニタ１０６、操作ボタン１０７、電源スイッチ１０８、メモリカードスロット１０９、通信カードスロット１１０およびバリア操作部３０１等を備えている。さらに、図１９に示すように、カメラは、受光素子２０１、信号処理装置２０２、画像処理装置２０３、中央演算装置（ＣＰＵ）２０４、半導体メモリ２０５および通信カード等２０６も備えている。
カメラは、撮影レンズ１０１とＣＣＤ（電荷結合素子）撮像素子等のエリアセンサとしての受光素子２０１を有しており、撮影光学系である撮影レンズ１０１によって形成される撮影対象となる物体、つまり被写体、の像を受光素子２０１によって読み取るように構成されている。この撮影レンズ１０１としては、第１の実施の形態において説明したような本発明に係るレンズ鏡胴を含む光学系装置を用いる。具体的には、レンズ鏡胴を構成する光学要素であるレンズ等を用いて光学系装置を構成する。レンズ鏡胴は、各レンズ等を、少なくともレンズ群毎に移動操作し得るように保持する機構を有する。カメラに組み込まれる撮影レンズ１０１は、通常の場合、この光学系装置の形で組み込まれる。

受光素子２０１の出力は、中央演算装置２０４によって制御される信号処理装置２０２によって処理され、ディジタル画像情報に変換される。信号処理装置２０２によってディジタル化された画像情報は、やはり中央演算装置２０４によって制御される画像処理装置２０３において所定の画像処理が施された後、不揮発性メモリ等の半導体メモリ２０５に記録される。この場合、半導体メモリ２０５は、メモリカードスロット１０９に装填されたメモリカードでもよく、カメラ本体に内蔵された半導体メモリでもよい。液晶モニタ１０６には、撮影中の画像を表示することもできるし、半導体メモリ２０５に記録されている画像を表示することもできる。また、半導体メモリ２０５に記録した画像は、通信カードスロット１１０に装填した通信カード等２０６を介して外部へ送信することも可能である。
撮影レンズ１０１は、カメラの携帯時には図１７の（ａ）に示すように沈胴状態にあってカメラのボディー内に埋没しており、レンズバリア６２が閉成している。ユーザーがバリア操作部３０１を操作してレンズバリア６２を開くと、電源が投入され、図１７の（ｂ）に示すように鏡胴が繰り出され、カメラのボディーから突出して撮影状態となる構成とする。このとき、撮影レンズ１０１のレンズ鏡胴の内部では、ズームレンズを構成する各群の光学系が、例えば短焦点広角端の配置となっており、ズームレバー１０３を操作することによって、各群光学系の配置が変更されて、望遠端への変倍動作を行うことができる。

なお、ファインダ１０４の光学系も撮影レンズ１０１の画角の変化に連動して変倍するようにすることが望ましい。
多くの場合、シャッタボタン１０２の半押し操作により、フォーカシングがなされる。本発明に係るズームレンズにおけるフォーカシングは、主として第４レンズ群１４の移動によって行うことができる。シャッタボタン１０２をさらに押し込み全押し状態とすると撮影が行なわれ、その後に上述した通りの処理がなされる。
半導体メモリ２０５に記録した画像を液晶モニタ１０６に表示させたり、通信カード等２０６を介して外部へ送信させる際には、操作ボタン１０７を所定のごとく操作する。半導体メモリ２０５および通信カード等２０６は、メモリカードスロット１０９および通信カードスロット１１０等のような、それぞれ専用または汎用のスロットに装填して使用される。
なお、撮影レンズ１０１が沈胴状態にあるときには、第３レンズ群１３が光軸上から退避して、第１レンズ群１１および第２レンズ群１２と並列的に収納されているので、カメラのさらなる薄型化を実現することができる。

本発明の第１の実施の形態に係るレンズ鏡胴を含む光学系装置のレンズ群を沈胴させて収納した沈胴収納状態におけるレンズ鏡胴部分の要部の構成を物体側から見た斜視図である。 図１の状態における要部の構成を結像面側から見た斜視図である。 レンズバリアを閉じた沈胴収納状態におけるレンズ鏡胴およびレンズバリアを含む光学系装置の要部の構成を物体側から見た模式的な斜視図である。 図３の状態における要部の構成を結像面側から見た模式的な斜視図である。 レンズ群を突出させた撮影状態において開いたレンズバリアを閉じようとしている状態におけるレンズ鏡胴部分およびレンズバリア部分の要部の構成を結像面側から見た模式的な斜視図である。 レンズ群を突出させた撮影状態におけるレンズ鏡胴部分の要部の構成を結像面側から見た斜視図である。 第３レンズ群を保持する第３群枠および衝突防止片の動作を説明するため、レンズ群の沈胴収納状態における第３群枠、衝突防止片および第４群枠部分の配置構成を物体側から見た斜視図である。 第３レンズ群を保持する第３群枠および衝突防止片の動作を説明するため、レンズ群を突出した撮影状態における第３群枠、衝突防止片および第４群枠部分の配置構成を物体側から見た斜視図である。 レンズ光軸を境として上半部および下半部に、レンズ群を突出した撮影状態および沈胴させて収納した沈胴収納状態におけるレンズ鏡胴における各レンズ群、レンズ保持枠ならびに各種レンズ鏡筒の要部をそれぞれ示す縦断面図である。 第２の回転筒に形成されたカム溝の形状を展開して模式的に示す展開図である。 カム筒に形成されたカム溝の形状を展開して模式的に示す展開図である。 第１のライナーに形成されたカム溝およびキー溝の形状を展開し且つヘリコイドを省略して模式的に示す展開図である。 固定枠に形成されたカム溝およびキー溝の形状を展開し且つヘリコイドを省略して模式的に示す展開図である。 第３群枠およびその駆動操作系の構成を模式的に示す側面図である。 第３群枠およびその駆動操作系の構成を模式的に示す斜視図である。 第３群枠の動作を説明するため、第３群枠部分を結像面側から見た背面図である。 本発明の第２の実施の形態に係るカメラの外観構成を模式的に示す物体側から見た斜視図であり、（ａ）は撮影レンズをカメラのボディー内に沈胴収納している状態、（ｂ）は撮影レンズがカメラのボディーから突出している状態を示している。 図１７のカメラの外観構成を模式的に示す撮影者側から見た斜視図である。 図１７のカメラの機能構成を模式的に示すブロック図である。

符号の説明

１１ 第１レンズ群
１２ 第２レンズ群
１３ 第３レンズ群
１４ 第４レンズ群
１５ シャッタ／絞りユニット
１６ 固体撮像素子
１７ レンズ保持枠
２１ 固定枠
２２ 第１の回転筒
２３ 第１のライナー
２４ 第２の回転筒
２５ 第２のライナー
２６ カム筒
２７ 直進筒
３１ 第３群枠
３２ 第３群主ガイド軸
３３ 第３群副ガイド軸
３４ 第３群リードスクリュー
３５ 雌ねじ部材
３６ 衝撃防止片
３７ 圧縮トーションスプリング
３８ フォトインタラプタ（位置検出装置）
４１ 第４群枠
４２ 第４群ガイド軸
４３ 第４群リードスクリュー
５１ ズームモータ
５２ 第３群モータ
５３ 第４群モータ
６１ バリア制御片
６２ レンズバリア
６３ バリア駆動系
７１，７２，７３，７４ ギア
８１ 押さえ板
１０１ 撮影レンズ
１０２ シャッタボタン
１０３ ズームレバー
１０４ ファインダ
１０５ ストロボ
１０６ 液晶モニタ
１０７ 操作ボタン
１０８ 電源スイッチ
１０９ メモリカードスロット
１１０ 通信カードスロット
２０１ 受光素子（エリアセンサ）
２０２ 信号処理装置
２０３ 画像処理装置
２０４ 中央演算装置（ＣＰＵ）
２０５ 半導体メモリ
２０６ 通信カード等
３０１ バリア操作部

Claims (5)

1. 複数のレンズ群の少なくとも一部を沈胴させてレンズ群を収納する沈胴状態から前記レンズ群の少なくとも一部を対物側に移動することにより撮影状態とするレンズ鏡胴において、
   前記複数のレンズ群をレンズ群毎にそれぞれ保持する複数のレンズ保持枠と、前記レンズ保持枠を駆動するレンズ枠駆動手段と、
   一端に少なくとも一つのレンズ群を保持しており、他端が前記少なくとも一つのレンズ群の光軸と実質的に平行な軸によって回動可能に且つ前記軸に沿ってスライド移動可能に支持され、撮影状態における光軸上に前記少なくとも一つのレンズ群を挿入した光軸上位置と、沈胴収納状態における前記少なくとも一つのレンズ群を固定枠の固定筒部分から退避した収納位置との間で前記軸を中心として回動する退避レンズ枠と、
   前記軸の近傍において固定枠に回動可能に支持され、オン／オフの２つの状態をとる係止突起を有する衝突防止片と、
   を備えてなり、
   前記退避レンズ枠が、前記収納位置に位置しているときは、前記衝突防止片は、前記退避レンズ枠によって押し出され、前記退避レンズ枠よりも外方に偏倚されてオフ状態となり、
   前記退避レンズ枠が前記光軸上位置に位置すると、前記衝突防止片が前記係止突起を撮影光軸側に突出させる方向に回動し、前記係止突起を前側のレンズ群のレンズ保持枠よりも内方に突出されて、オン状態となり、落下のような外的要因により前記前側のレンズ群の前記レンズ保持枠が強制的に沈胴状態となろうとする不測の事態が生じた場合、前記前側のレンズ群の前記レンズ保持枠に当接して移動を阻止することにより、前記前側のレンズの前記レンズ保持枠が前記退避レンズ枠に当接するのを防止することを特徴とするレンズ鏡胴。
2. 前記衝突防止片は、前記退避レンズ枠の退避時には前記退避レンズ枠に押圧されてオフ状態とされ、前記退避レンズ枠の挿入時には前記退避レンズ枠による押圧および接触が解除されてオン状態とされることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡胴。
3. 前記衝突防止片は、オン方向へ付勢されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレンズ鏡胴。
4. 撮影用光学系として、請求項１〜請求項３のいずれか１項のレンズ鏡胴を用いた光学系を含むことを特徴とするカメラ。
5. カメラ機能部を有し、且つ前記カメラ機能部の撮影用光学系として、請求項１〜請求項３のいずれか１項のレンズ鏡胴を用いた光学系を含むことを特徴とする携帯型情報端末装置。

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