JP4639095B2 - レンズ鏡筒、レンズ鏡筒を有する光学機器 - Google Patents
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Description
このような沈胴式レンズ鏡筒の構成については、様々なものが提案され、実用化されている。
ところで、このような沈胴式レンズ鏡筒では、変倍時の焦点距離や沈胴状態をシステムが把握するために、カム筒の回転角度位置を知る必要がある。そのため、上記特許文献1のものではカム筒の外周面に設けられた反射率の異なる領域をフォトリフレクタで電気的に検出し、カム筒の絶対的な回転角度位置を知ると共に、カム筒の回動に応じて発生するパルス信号をカウントすることで、詳細な焦点距離情報を得ている。
また、上記特許文献2では、カム筒の後端部に設けられた突起をまたぐようにフォトインタラプタを配置し、突起の有無によりカム筒の所定回転角度位置を電気的に検出すると共に、駆動手段であるところのステッピングモ−タの駆動パルス数をカウントすることで、詳細なカム筒の回転角度情報を得ている。
また、上記特許文献2のものでは、カム筒の後端部に突起を設け更にその後方にフォトインタラプタを配置し、レンズ鏡筒の後部から出っ張らないようにしているために、カム筒の光軸方向の長さが制限され、沈胴時におけるレンズ鏡筒全長を十分に短縮することが困難になっている。
すなわち、本発明のレンズ鏡筒は、非撮影時にレンズ鏡筒の全長を短縮させるようにしたレンズ鏡筒において、
光軸まわりに回転することでレンズを光軸方向に進退させるカム筒と、
前記カム筒に形成され、半径方向にリフトを持つカムリフト部と、
前記カムリフト部と当接して前記カム筒の回転により揺動するレバー部材と、
前記レバー部材を用いてカム筒の回転角度位置を検出する検出手段と、を備えることを特徴としている。
また、本発明の光学機器は、上記したレンズ鏡筒を有することを特徴としている。
また、本発明の実施の形態によれば、前記カムを前記カム筒の内周部に形成し、前記レバ−部材を前記カム筒の内周部より内側に配置する構成を採ることができる。これにより、カム筒の所定回転角度位置を検出するための構成がレンズ鏡筒内部に収納されるので、沈胴時のレンズ鏡筒全長をより短縮化するとともに沈胴式レンズ鏡筒をよりコンパクトにすることが可能となる。
本発明の実施例においては、上記した本発明を適用して4群構成の変倍光学系を有する沈胴式レンズ鏡筒を構成した。
図1に本実施例における沈胴式レンズ鏡筒の分解斜視図を示す。
また、図2に本実施例における沈胴式レンズ鏡筒の沈胴時における断面構成を示す。
また、図3に本実施例における沈胴式レンズ鏡筒の使用時の一状態における断面構成を示す。
1は第1レンズ群L1を保持する1群鏡筒、1aは1群鏡筒1の後端部に周方向に等間隔に配置され、放射方向に圧入等により固定された3個のパイプ状の直進コロ、1bは3個の直進コロ1aに基部が回転可能に嵌合していて先端部に円錐状のカムフォロワ−を有する3個のカムピンである。
2は第2レンズ群L2を保持する2群鏡筒、2aは2群鏡筒2の後端部に周方向に等間隔に配置され、放射方向に圧入等により固定された3個のパイプ状の直進コロ、2bは3個の直進コロ2aに基部が回転可能に嵌合していて先端部に円錐状のカムフォロワ−を有する3個のカムピンである。
4は第4レンズ群L4を保持する移動枠、5および6、7はシフトユニット3および移動枠4を光軸方向に移動可能に支持するガイドバ−である。シフトユニット3はガイドバ−5および6により、移動枠4はガイドバ−7および6によりそれぞれ支持される。
8はガイドバ−5、6、7の前側の端部を位置決め固定する支持枠、9はガイドバ−5、6、7の後ろ側の端部を位置決め固定し、更にCCD等の撮像素子を取付ける後部鏡筒である。
支持枠8は後部鏡筒9にビス3本にて固定されている。
11はカム筒であり、固定筒10の外周に回転可能に保持されている。カム筒11の内壁にはカムピン1b、2b、3bの先端部の円錐状カムフォロワ−に対応する図示しない複数のカム溝を有しており、固定筒10回りに回転することで第1、第2、第3レンズ群L1、L2、L31、L32を光軸方向に進退させて変倍動作を行なうとともにレンズ鏡筒全体を沈胴させている。32はカム筒11の回転を規制するストッパであり、ビスにより後部鏡筒9に固定される。33は光学系の開口径を制御する絞り装置であり、複数枚の絞り羽根を連動して揺動させることで開口面積を可変する、いわゆる虹彩絞り装置。
12は第4レンズ群L4を光軸方向に移動し合焦動作を行なわせる為の駆動手段であるところのフォーカスモータであり、回転するロータと同軸のリードスクリュー12aが移動枠4に取付けられたラック4aと噛み合っており、ロータの回転により第4レンズ群L4を移動せしめる。また、ねじりコイルバネ4bで移動枠4、ガイドバー6、7、ラック4a、リードスクリュー12aのそれぞれのガタを片寄せしている。フォ−カスモ−タ12はビス1本で支持枠8に固定されている。
14はフォトインタラプタであり、移動枠4に形成された遮光部4cの光軸方向への移動による遮光、透光の切り替わりを電気的に検出し第4レンズ群L4の基準位置を検出するためのフォーカスリセットスイッチである。
15はフォトインタラプタであり、レバ−16の移動による遮光、透光の切り替わりを電気的に検出し変倍の基準位置を検出するためのズームリセットスイッチを備えている。レバ−16はカム環11の後端部に設けられた後述の半径方向にリフトを持つカムにねじりコイルバネ17でその一端を圧接され、カム筒のカムリフトに応じて揺動することでカム筒の回転方向の所定回転角度位置を検出する。
図4(a)(b)においては説明のためフォトインタラプタ15を破線で表現している。
図4(c)は要部の断面図である。
レバ−16は後部鏡筒9および支持枠8に設けられた穴部に回転軸16aおよび16bが回転自在に嵌合しており、遮光部16cを有する。レバ−16は図4(a)でも示すようにねじりコイルバネ17で後部鏡筒9に設けられた出っ張り9aに突っ張ることでカム筒11の内周面方向に付勢されている。
図4(a)ではレバ−16は後部鏡筒9に設けられた出っ張り9bに当接して、カム筒11とは接触しておらず、遮光部16cはフォトインタラプタ15を遮光していないのでフォトインタラプタ16のトランジスタはONの状態である。
図4(b)はカム筒11が矢印A方向に回転した状態である。11bは半径方向にリフトを持つカムのカムリフト部であり、カム筒11の回転によりレバ−16を矢印B方向に揺動させレバ−16の遮光部16cでフォトインタラプタ15を遮光状態にすることでフォトインタラプタのトランジスタをOFFの状態へ移行させる。
また、カム筒11は半径方向のカムリフト部11bを含むフランジ11cが固定筒10の後端部10bと固定筒10の後端部から回転方向の対向位置に突出した10c(図1では片方のみが見えている)で挟み込まれる(挟持する)ことで、カム筒11は光軸方向の位置が規制されている。カム筒11は定位置で回転することにより複数のレンズ群を光軸方向に進退させることができる。
図4(a)において、カム筒11のフランジ11cの対向位置に設けられた2箇所の切り欠き11dはカム筒11を固定筒10の後方から組み込む際の固定筒10の突出部10cの逃げである。図5はカム筒11を斜め後方より見た斜視図である。
図3のレンズ鏡筒に対して、50は被写体の空間周波数の高域成分を除去する為の光学ローパスフィルタ、51はピント面に配置された光学像を電気信号に変換するための撮像素子であるCCD、CCD51から読み出された電気信号aはカメラ信号処理回路52により画像信号となる。
53はレンズ駆動を制御するマイコンである。電源投入時、マイコン53はフォーカスリセット回路54およびズームリセット回路55の出力を監視しながら、フォーカスモータ駆動回路56およびズームモータ駆動回路57によりそれぞれのステッピングモータを回転させて、各レンズ群を光軸方向に移動させる。フォーカスリセット回路54およびズームリセット回路55の出力はそれぞれの可動部材が予め設定された所定位置まで来る(可動部材に設けられた遮光部材が固定部に設けられたフォトインタラプタの発光部を遮光する、もしくは透過する境界部に来たとき)と反転し、その位置を基準として以後のステッピングモータの駆動ステップ数をマイコン内で計数することによりマイコンは各レンズ群の絶対位置を知ることが出来る。これにより正確な焦点距離情報が得られる。この一連の動作をズームおよびフォーカスのリセット動作と名づける。
59および60は光学装置のPITCH(縦方向の傾き角)およびYAW(横方向の傾き角)角度検出回路であり、角度の検出は例えば撮影装置に固定された振動ジャイロ等の角速度センサの出力を積分して行われる。両回路59、60の出力、すなわち、撮影装置の傾き角度の情報はマイコン53に取り込まれる。
61および62はぶれ補正を行なうために第3可動レンズ群L31を光軸に対して垂直に移動させるための、PITCH(縦方向)およびYAW(横方向)コイル駆動回路であり、マグネットを含む磁気回路のギャップにコイルを配置し、いわゆるムービングコイルの構成により第3可動レンズ群L31をシフトさせる駆動力を発生させる。
上記した本実施例の説明では、カム筒11の全回転角度をカムリフト部11bにより二つに分割してカム筒11の所定回転角度位置をその境界部の一箇所で検出する構成について説明したが、本発明においてはこのような構成に限らず、例えば図7に示すように構成例を採るようにしてもよい。
図7に示す構成例では、レバ−とフォトインタラプタおよびねじりコイルバネで構成される所定回転角度位置の検出のための構成を対向位置にも配置し、更にカム筒にカムリフト部11eおよび11fを設ける(複数箇所形成する)ことでカム筒の全回転角度を四つの領域に分割し、3箇所の所定回転角度位置を検出できるように構成される。
2:2群鏡筒
3:シフトユニット
4:移動枠
5、 6、7:ガイドバー
8:支持枠
9:後部鏡筒
10:固定筒
11:カム筒
12:フォ−カスモ−タ
13:ズ−ムモ−タ
14、15:フォトインタラプタ
16:レバ−
17:ねじりコイルバネ
32:ストッパ
33:絞り装置
Claims (7)
- 非撮影時にレンズ鏡筒の全長を短縮させるようにしたレンズ鏡筒において、
光軸まわりに回転することでレンズを光軸方向に進退させるカム筒と、
前記カム筒に形成され、半径方向にリフトを持つカムリフト部と、
前記カムリフト部と当接して前記カム筒の回転により揺動するレバー部材と、
前記レバー部材を用いてカム筒の回転角度位置を検出する検出手段と、を備えることを特徴とするレンズ鏡筒。 - 前記カムリフト部が、前記カム筒に複数箇所形成され、前記所定回転角度位置を複数の箇所で検出することを特徴とする請求項1に記載のレンズ鏡筒。
- 前記カム筒は、前記カムリフト部を含むフランジを固定筒で挟持することによって、前記カム筒の光軸方向の位置が規制されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のレンズ鏡筒。
- 前記リフトは、前記フランジよりも内径方向に延伸していることを特徴とする請求項3に記載のレンズ鏡筒。
- 前記カムリフト部は前記カム筒の内周部に形成され、前記レバー部材は前記カム筒の内周部より内側に配置されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒。
- 前記回転角度位置検出手段は、前記レバー部材に設けられた遮光部と、前記遮光部の移動による遮光、透光の切り替わりを検出するフォトインタラプタにより構成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒を有することを特徴とする光学機器。
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