JP4623665B2 - レンズ鏡筒および光学装置 - Google Patents

Description

本発明は、レンズ鏡筒および光学装置に関する。

従来の回転駆動筒を用いたレンズ鏡筒（第１のレンズ鏡筒）として、固定筒（直進規制筒）の外周に回転環（回転駆動筒）が回転可能に係合しているものがある（特許文献１参照）。また、このレンズ鏡筒においては、固定筒の内周側にカム環が配置され、固定筒とカム環との間には、外側鏡枠環（直進案内環）が配置されている。カム環と外側鏡枠環は、光軸方向に一体的に移動する。そして、このような構成のレンズ鏡筒においては、最外周に回転環のような回転部材があると、当該レンズ鏡筒のカメラ本体への取り付け、信号路が形成されたフレキシブルプリント基板の固定などを行うことができなくなる。そのため、回転環の外周を覆うためのハウジングの外周筒状部が設けられている。

また、他のレンズ鏡筒（第２のレンズ鏡筒）として、回転枠（回転駆動筒）が移動枠（固定筒）の外周に配置されているものがある（特許文献２参照）。このレンズ鏡筒においては、変倍動作時に上記移動枠に対して光軸方向へ移動する第１鏡枠と、上記移動枠に対して光軸周りに回転しながら上記移動枠と共に光軸方向へ移動する第２鏡枠とが設けられている。

さらに、他のレンズ鏡筒（第３のレンズ鏡筒）として、直進ガイドと一群カムリングが１群鏡筒を光軸方向に駆動し、１群鏡筒が二群カムリングを光軸方向に移動させるものがある（特許文献３参照）。
特開２００２−２８６９９０号公報 特開平０８−３１３７８８号公報 特開平１１−２７１８２９号公報

しかしながら、上述した第１のレンズ鏡筒の場合、回転環の外周が外周筒状部で覆われているので、この外周筒状部により、レンズ鏡筒の外径が増すことになる。すなわち、レンズ鏡筒が大径化することになる。また、カム環と外側鏡枠環（直進案内環）が光軸方向に一体的に移動するので、これが、レンズの動きに制約を与える。

また、上述した第２のレンズ鏡筒の場合も、同様に、第１鏡枠と第２鏡枠が一体的に光軸方向へ移動するので、これが、レンズの動きに制約を与える。

さらに、上述した第３のレンズ鏡筒の場合、二群カムリングが直進ガイドにより直接駆動されないので、二群カムリングの位置に対して１群鏡筒の位置誤差が加算され、１群鏡筒の光軸方向に対する位置精度が低くなる。

本発明の目的は、回転筒の光軸方向に対する位置決め精度を向上させることができるとともに、小径化を図ることができるレンズ鏡筒および光学装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、カメラ本体に固定された筒であって、内周側にカム溝が形成された第１の筒と、前記第１の筒の内周側に配置され、カメラ本体側の外周に形成されたギア部が駆動機構と噛み合うことで光軸周りに前記カメラ本体に固定された第１の筒に対して回転駆動される筒であって、当該筒を貫通する前記光軸の方向に沿った駆動溝が形成された第２の筒と、前記第２の筒の内周側に配置され、少なくとも１つのレンズを内周側に支持して当該レンズが光軸方向に相対的に移動可能なように内周側にカム溝が形成され外周側にカムピンが形成された筒であって、前記カメラ本体に固定された第１の筒に対して回転しながら前記光軸方向に移動可能なように当該カムピンが前記第２の筒を貫通する駆動溝を貫通して当該第２の筒と係合し更に前記カメラ本体に固定された第１の筒のカム溝と係合する第３の筒とを有することを特徴とするレンズ鏡筒を提供する。

また、本発明は、上記目的を達成するため、上記レンズ鏡筒を備えることを特徴とする光学装置を提供する。

本発明によれば、回転筒の光軸方向に対する位置決め精度を向上させることができるとともに、小径化を図ることができる。

以下、本発明を適用できる実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の一実施の形態に係るレンズ鏡筒が装着されているデジタルカメラの外観を示す斜視図である。図２は図１のレンズ鏡筒の分解斜視図である。図３は図１のレンズ鏡筒の沈胴状態における断面斜視図である。図４は図１のレンズ鏡筒の撮影状態における断面斜視図である。

デジタルカメラは、図１に示すように、カメラ本体１を備え、カメラ本体１には、レンズ鏡筒２が固定されている。レンズ鏡筒２は、図２〜図４に示すように、固定筒３（第１の直進規制筒）、回転駆動筒４、カム筒５（回転筒）、直進筒６（第２の直進規制筒）、１群鏡筒７、２群鏡筒８、２群直進筒１０、３群ホルダ１１（図３および図４）およびＣＣＤホルダ１３を備える。

固定筒３は、カメラ本体１に固定され、固定筒３の内周には、複数のカム溝３ａと、複数の直進溝３ｂが形成されている。

回転駆動筒４は、固定筒３の内周側に配置されている。回転駆動筒４は、固定筒３に対してバヨネット結合され、これにより、回転駆動筒４の光軸方向への移動が規制されている。なお、ここでの光軸とは、レンズ群によって後述するＣＣＤ１４などの撮像素子へ導かれる被写体からの光束の光軸である。回転駆動筒４には、光軸方向に沿って直線状に伸びる複数の駆動溝４ａが形成されている。また、回転駆動筒４の一方の端部（カメラ本体２側）の外周には、ギア部４ｂが形成されている。また、回転駆動筒４の内周には、複数のカム溝４ｃが形成されている。回転駆動筒４のギア部４ｂには、ズーム駆動機構１８（図２）のギア部（図示せず）が噛み合わされ、ズーム駆動機構１８の駆動力が回転駆動部４に伝達される。これにより、回転駆動筒４は、光軸周りに回転駆動される。

カム筒５は、回転駆動筒４の内周側に配置されている。カム筒５の外周には、複数のカムピン５ａと複数の１群カム溝５ｂが形成されている。また、カム筒５の内周には、複数の２群カム溝５ｃが形成されている。ここで、複数のカムピン５ａは、それぞれ、対応する回転駆動筒４の駆動溝４ａに貫通するように挿入されており、各カムピン５ａの先端は、それぞれ、対応する固定筒３のカム溝３ａに噛み合わされている。

直進筒６は、回転駆動筒４とカム筒５との間に配置されている。直進筒６は、外周に形成された複数の直進キー６ａおよび複数のカムピン６ｂと、内周に形成された複数の直進溝６ｃとを有する。各直進キー６ａは、それぞれ、対応する固定筒３の直進溝３ｂと係合し、各カムピン６ｂは、それぞれ、対応する回転駆動筒４のカム溝４ｃと係合する。

１群鏡筒７は、１群レンズＬ１を保持する鏡筒であり、その外周には、複数の直進キー７ａが形成されている。各直進キー７ａは、それぞれ、対応する直進筒６の直進溝６ｃと係合する。１群鏡筒７の内周には、複数のカムピン７ｂおよび複数の直進溝７ｃが形成されている。各カムピン７ｂは、それぞれ、対応するカム筒５の１群カム溝５ｂと係合する。

２群直進筒１０は、複数の直進キー１０ａ、複数の直進溝１０ｂおよび複数の抜け止め爪１０ｃを有する。各直進キー１０ａは、それぞれ、対応する１群鏡筒７の直進溝７ｃと係合する。また、各抜け止め爪１０ｃは、それぞれカム筒５と係合する。

２群鏡筒８は、２群レンズＬ２を保持する。２群鏡筒８の外周には、複数のカムピン８ａが形成され、各カムピン８ａは、それぞれ、対応する２群直進筒１０の直進溝１０ｂに貫通するように挿入されている。２群鏡筒８には、光量調整を行なうためのシャッタユニット９が取り付けられている。シャッタユニット９は、シャッタフレキブルケーブル９ａにより、メイン基板１７と接続され、シャッタユニット9の動作は、メイン基板１７からの制御信号により制御される。

３群ホルダ１１（図３および図４）は、３群レンズＬ３を保持する。３群ホルダ１１は、３群駆動機構１２により、光軸方向に駆動される。３群ホルダ１１の駆動に伴い３群レンズＬ３は、光軸方向に移動し、焦点調節を行う。３群ホルダ１１および３群駆動機構１２は、ＣＣＤホルダ１３に支持されている。また、ＣＣＤホルダ１３は、ＣＣＤ１４（図３および図４）を保持するＣＣＤプレート１５を保持する。ＣＣＤホルダ１３は、固定筒３に固定されている。すなわち、３群レンズＬ３は、固定筒３に固定されているＣＣＤ１4に対して光軸方向に移動する。

次に、レンズ鏡筒２の動作について説明する。

回転駆動筒４がズーム駆動機構１８により光軸周りに回転駆動されると、カム筒５は、その各カムピン５ａがそれぞれ対応する回転駆動筒４の駆動溝４ａを貫通しているので、回転駆動筒４と同位相で光軸周りに回転する。このとき、カム筒５の各カムピン５ａの先端がそれぞれ対応する固定筒３のカム溝３ａと噛み合わされているので、カム筒５は、光軸周りに回転しながら光軸方向に移動する。すなわち、回転駆動筒４および固定筒３は、それぞれ、カム筒５を光軸周りに回転させながら光軸方向に直接移動させるように、カム筒５と係合している。その結果、回転駆動筒４により、カム筒５を固定筒３に対して光軸方向に高い精度で位置決めすることができる。

直進筒６の各直進キー６ａはそれぞれ対応する固定筒の直進溝３ｂと係合し、その各カムピン６ｂはそれぞれ対応する回転駆動筒４のカム溝４ｃと係合している。これにより、回転駆動筒４の回転に伴い直進筒６は、その直進が固定筒３の直進溝３ｂにより規制されながら、カム溝４ｃのリフトに沿って光軸方向に移動する。よって、直進筒６は、カム筒５に対して相対移動し、カム筒５とは独立して光軸方向に位置決めされる。

１群鏡筒７の各直進キー７ａはそれぞれ対応する直進筒６内周の直進溝６ｃに係合し、各カムピン７ｂはそれぞれ対応するカム筒５の１群カム溝５ｂに係合する。これにより、カム筒５の回転に伴い１群鏡筒７は、その直進が直進溝６ｃによって規制されながら、１群カム溝５ｂのリフトに沿って光軸方向に移動する。

２群直進筒１０は、各直進キー１０ａがそれぞれ対応する１群鏡筒７の直進溝７ｃと係合していることによって、その直進が規制される。また、各抜け止め爪１０ｃがカム筒５と係合することによって、２群直進筒１０は、カム筒５と一体的に光軸方向に移動する。

２群鏡筒８は、各カムピン８ａがそれぞれ対応する２群直進筒１０の直進溝１０ｂを貫通していることによって、その直進が規制される。また、各カムピン８ａの先端がそれぞれ対応するカム筒５の２群カム溝５ｃと係合していることによって、２群鏡筒８は、２群カム溝５ｃのリフトに沿って光軸方向に移動する。

本デジタルカメラにおいて、非撮影時には、レンズ鏡筒２は、図３に示すような沈胴状態でカメラ本体１に収容される。撮影時には、レンズ鏡筒２は、沈胴状態の位置から、図４に示すような撮影可能状態になる位置まで繰り出される。この場合、まず、回転駆動筒４が回転駆動される。この回転駆動筒４の回転に伴い、カム筒５、直進筒６、１群鏡筒７（１群レンズＬ１）、２群鏡筒８（２群レンズＬ２）が光軸方向にカメラ本体２前面へ向けて予め決められている位置まで移動される。そして、３群駆動機構１２により、３群ホルダ１１が移動され、３群レンズＬ３が予め決められている位置に位置決めされる。これにより、レンズ鏡筒２は、撮影可能状態になる。

このように、本実施の形態によれば、カム筒５は、回転駆動筒４および固定筒３により、直接光軸方向に移動されるので、カム筒５の光軸方向の位置決めを高い精度で行うことができる。また、カム筒５を光軸方向に高い精度で位置決めすることが可能になることによって、カム筒５に支持される１群レンズＬ１、２群レンズＬ２に対する光軸方向の位置決めを高い精度で行うことができる。

また、回転駆動筒４が固定筒３（第１の直進規制筒）の内周側に配置されているので、従来のように、固定筒の外周側に配置されている回転駆動筒を覆うためのカバー筒を設ける必要がなく、レンズ鏡筒全体の小径化を図ることができる。

さらに、回転駆動筒４の内周側に配置されている直進筒６（第２の直進規制筒）とカム筒５（回転筒）が光軸方向に相対移動する。すなわち、直進筒６（第２の直進規制筒）とカム筒５（回転筒）が独立に光軸方向に繰り出される。これにより、直進筒６によって、カム筒５に支持される１群レンズＬ１、２群レンズＬ２の移動が制限されず、レンズ移動の自由度を向上させることができる。

本発明の一実施の形態に係るレンズ鏡筒が装着されているデジタルカメラの外観を示す斜視図である。 図１のレンズ鏡筒の分解斜視図である。 図１のレンズ鏡筒の沈胴状態における断面斜視図である。 図１のレンズ鏡筒の撮影状態における断面斜視図である。

符号の説明

１ カメラ本体
２ レンズ鏡筒
３ 固定筒（第１の直進規制筒）
３ａ カム溝
３ｂ 直進溝
４ 回転駆動筒
４ａ 駆動溝
４ｃ カム溝
５ カム筒（回転筒）
５ａ カムピン
６ 直進筒（第２の直進規制筒）
６ａ 直進キー
６ｂ カムピン
７ １群鏡筒
８ ２群鏡筒

Claims (4)

1. カメラ本体に固定された筒であって、内周側にカム溝が形成された第１の筒と、
   前記第１の筒の内周側に配置され、カメラ本体側の外周に形成されたギア部が駆動機構と噛み合うことで光軸周りに前記カメラ本体に固定された第１の筒に対して回転駆動される筒であって、当該筒を貫通する前記光軸の方向に沿った駆動溝が形成された第２の筒と、
   前記第２の筒の内周側に配置され、少なくとも１つのレンズを内周側に支持して当該レンズが光軸方向に相対的に移動可能なように内周側にカム溝が形成され外周側にカムピンが形成された筒であって、前記カメラ本体に固定された第１の筒に対して回転しながら前記光軸方向に移動可能なように当該カムピンが前記第２の筒を貫通する駆動溝を貫通して当該第２の筒と係合し更に前記カメラ本体に固定された第１の筒のカム溝と係合する第３の筒と
   を有することを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記第２の筒と前記第３の筒との間に配置される第４の筒を有し、
   前記第４の筒は、前記第３の筒と相対的に前記光軸方向に移動可能なように、前記第１の筒と前記２の筒とのそれぞれと係合す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の筒には、光軸方向に伸びる直進溝が形成され、
   前記第２の筒には、カム溝が形成され、
   前記第４の筒には、前記第１の筒の前記直進溝と係合するキーと、前記第２の筒の前記カム溝と係合するカムピンとが形成されていることを特徴とする請求項２に記載のレンズ鏡筒。
4. 請求項１記載のレンズ鏡筒を備えることを特徴とする光学装置。

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