JP4708592B2

JP4708592B2 - 撮像装置

Info

Publication number: JP4708592B2
Application number: JP2001111299A
Authority: JP
Inventors: 滋竹下
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-04-10
Filing date: 2001-04-10
Publication date: 2011-06-22
Anticipated expiration: 2021-04-10
Also published as: JP2002311320A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レンズ群を光軸方向に移動して変倍動作を行う撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、レンズ群を光軸方向に移動する手段として、内周にカム溝を設けたカム環を用い、このカム環を回転駆動することにより、相対的にレンズ群を光軸方向に動かす機構が知られている。
【０００３】
また、この場合、レンズ群は、前記カム溝に追従するフォロア部を持つ鏡筒に保持されており、また、カム環には、前記鏡筒が組み込まれるときにフォロア部が通過すべき導入部が、カム環端面からカム溝を光軸に平行に結んで設けられている。
【０００４】
同時に、カム環を回転駆動するために、駆動伝達手段としてのピンや、案内のためのフォロア等がカム環そのものに設けられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このようなレンズ群が複数ある場合には、カム溝や導入部も複数必要であるから、互いに接近して配置されることとなり、或いは、請求項１に記載の前記カム環に設けられたピンや、フォロア等を配置する必要があり、それぞれを干渉することなく配置するためには、どうしてもカム環を大きくする必要があった。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の有する問題点を解消するためになされたもので、その目的は、カム溝部や導入部の配置に自由度をもたらし、装置の小型化を実現することができる撮像装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、第１、第２のレンズユニットを光軸方向に移動して変倍を行う撮像装置であって、前記第１のレンズユニットを保持するとともに、第１のピンを有する第１のレンズ鏡筒と、前記第２のレンズユニットを保持するとともに、第２のピンを有する第２のレンズ鏡筒と、前記第１のピンと前記第２のピンとがそれぞれ係合することで前記第１、第２のレンズ鏡筒をそれぞれ光軸方向に移動する第１のカム溝部と第２のカム溝とを有するカム環と、前記第１のピンの側面部と前記第２のピンの側面部とがそれぞれ係合することで前記第１、第２のレンズ鏡筒の光軸周りの回転をそれぞれ規制する第１の直線溝と第２の直線溝とを有する直進ガイド部材とを備え、前記カム環は、前記第１のカム溝部および前記第２のカム溝部と、前記カム環の一方の端面とを結んで前記第１のレンズ鏡筒および前記第２のレンズ鏡筒のそれぞれが撮影時には通過せずに組み込み時に通過する第１の導入部と第２の導入部とを有し、前記第１の直線溝は、前記第２の直線溝よりも幅が広く、前記第１の導入部は、前記光軸に対して傾斜している領域を有しており、当該光軸に対して傾斜している領域を有している第１の導入部に前記第１のピンが係合し且つ前記幅が広い第１の直進溝に前記第１のピンの側面が導入され摺接することで、前記第１の導入部の前記光軸に対する傾斜分、前記直進ガイド部材が前記カム環に対して相対的に回転し、当該相対的な回転により前記第２のピンが前記第２の導入部および前記幅が狭い第２の直進溝に導入可能になる位置に前記第２の直線溝が位置することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施の形態を、図面に基づき説明する。
【００１２】
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態を、図１〜図４を用いて説明する。
【００１３】
図１は、本実施の形態に係る撮像装置であるカメラ（撮像素子を持つ電子カメラ）における鏡筒ユニット部分の中央断面図であり、同図において、１は鏡筒ユニットの基部であるベースで、固定筒２、カバー３と共にネジ止め等で固定されて、鏡筒ユニットの構造体を形成する。４は第１鏡筒で、第１のレンズ５を保持している。また、第１鏡筒４の外周側面には、先端にテーパ部を持つフォロア部４ａが突出形成されている。また、第１鏡筒４の前面には、環状のキャップ６が接着等により固定されている。７は第２鏡筒で、第２のレンズ８を保持している。また、第２鏡筒７の外周側面には、先端にテーパ部を持つフォロア部７ａが突出形成されている。９は第３鏡筒で、第３のレンズ１０を保持している。第３鏡筒９は、不図示のガイドバーにより光軸方向に移動可能に案内されると共に、軸方向の位置は、その腕部９ａに挟持した雌ネジ部を有するナット１１により規制されている。
【００１４】
１２はスクリューで、マグネット１３と一体的に設けられており、ナット１１の雌ネジ部と螺合する雄ネジ部を有する。スクリュー１２の一端部は、ベース１の軸受部１ａに回転可能に嵌合し、他端部は、ベース１に固定されたキャップ１４に回転可能に嵌合している。１５はヨークで、マグネット１３と対向する位置に配置されており、不図示のコイルに通電されることにより、回転駆動力を発生する。１６はＬＰＦ（ローパスフィルタ）で、ベース１に接着等により固定されている。１７は撮像素子で、ベース１にネジ止め固定される保持板１８に接着等により固定保持されている。１９はフレキで、撮像素子１７で光電変換された画像信号を不図示の信号処理回路に供給する。
【００１５】
固定筒２の外周部には、駆動環２０が回転可能に嵌合している。駆動環２０の外周部には、一部にギア部２０ａを有し、不図示のモータ及び減速ギア列を介して回転駆動される。固定筒２の内周部には、移動カム環２１が嵌合し、その内周に直進ガイド筒２２が嵌合している。移動カム環２１の外周部には、駆動ピン２３がナット２４と螺合して固定されており、また、移動カム環２１の外周部には、テーパ部を有するフォロアピン２５が突設されている。駆動ピン２３は、固定筒２の穴部２ａを貫通して駆動環２０の内周側に設けられた溝部２０ｂに嵌合している。また、フォロアピン２５は、その先端テーパ部が固定筒２の内周に設けられたテーパカム溝２ｂに摺接している。
【００１６】
図２は、固定筒２の内面展開図であり、同図において、図１と同一部分には同一符号が付してある。
【００１７】
図３は、移動カム環２１の内面展開図であり、同図において、移動カム環２１の内周にはテーパカム溝２１ａ、２１ｂが設けられ、これらのテーパカム溝２１ａ、２１ｂには、第１鏡筒４のフォロア部４ａ及び第２鏡筒７のフォロア部７ａがそれぞれ摺接している。各フォロア部４ａ，７ａの側面部は、直進ガイド筒２２の直線溝２２ａ，２２ｂに嵌合しており、その回転方向の位置が規制されている。また、直進ガイド筒２２の外周部の前方側突起部２２ｃ（図１参照）は、移動カム環２１内周の溝部２１ｃ（図１参照）に当接していると共に、後端部のフランジ部２２ｄ（図１参照）が移動カム環２１の端部に当接しており、これによって直進ガイド筒２２は、移動カム環２１に対して光軸方向への相対的な移動が規制されている。また、直進ガイド筒２２の外周部の後方側突起部２２ｅ（図１参照）は、固定筒２の内周の直線溝部２ｃ（図１参照）に直進可能に嵌合しており、これにより直進ガイド筒２２の回転方向の移動が規制されている。
【００１８】
このような構成において、駆動環２０が回転駆動されると、駆動ピン２３を介して移動カム環２１が固定筒２のテーパカム溝２ｂに沿って回転しながら光軸方向にも移動する。このとき直進ガイド筒２２は、移動カム環２１の光軸方向の移動に追従して光軸方向にのみ移動する。
【００１９】
第１鏡筒４及び第２鏡筒７は、それぞれのフォロア部４ａ，７ａを介して移動カム環２１と直進ガイド筒２２の相対運動に伴って光軸方向に移動する。
【００２０】
図３に示す位置は、非使用時のいわゆる沈胴位置で、カムの軌跡に沿って使用状態への繰り出し及び変倍を行う。
【００２１】
図３において、カム溝２１ａ及び２１ｂは、それぞれ組み込み時に両鏡筒４，７のフォロア部４ａ，７ａを通すための導入部２１ａ−１、２１ｂ−１が設けられている。第１鏡筒４側の導入部２１ａ−１は光軸方向に対して一部傾いている領域を持っており、また、第２鏡筒７側の導入部２１ｂ−１は光軸に平行となっている。このような構成にすることにより、互いのカム溝２１ａ，２１ｂや駆動ピン２３、フォロアピン２５等と干渉することなく配置できる。
【００２２】
図４は、上述したような移動カム環２１に両鏡筒４，７を組み込む際の手順を示す図である。
【００２３】
最初に第１鏡筒４が移動カム環２１に組み込まれる（図４（ａ））。カム溝２１ａの導入部２１ａ−１を第１鏡筒４のフォロア部４ａが通過するのに従い、直進ガイド２２は、カム溝２１ａの導入部２１ａ−１の傾きに従って相対的に回転し、該導入部２１ａ−１の終端迄到達した際には、直進ガイド２２のキー溝２２ｂがカム溝２１ｂの導入部２１ｂ−１と一致しており、第２鏡筒７が移動カム環２１にスムーズに組み込まれる（図４（ｂ））。
【００２４】
なお、本実施の形態では、撮像素子を持つ電子カメラについて説明したが、フィルムに対して結像する、いわゆる銀塩カメラにおいても全く同様に適応できる。
【００２５】
以上詳述したように、本実施の形態に係る撮像装置によれば、第１鏡筒４の導入部２１ａ−１を光軸に対して傾斜させ、第２鏡筒７の導入部２１ｂ−１を前記光軸に平行にすることで、移動カム環２１に、第１鏡筒４を組み込んだ後に第２鏡筒７を組み込むことができるので、移動カム環２１に複数のカム溝２１ａ，２１ｂや組み込みのための導入部２１ａ−１，２１ｂ−１、駆動ピン２３や案内のためのフォロアピン２５等と干渉することなく配置することが可能となり、撮像装置の設計の自由度が増し、装置の小型化を実現することが可能である。
【００２６】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態を図５及び図６に基づき説明する。
【００２７】
尚、本実施の形態に係る撮像装置であるカメラの基本的な構成は、上述した第１の実施の形態における図１及び図２と同一であるから、その説明は省略し、本実施の形態特有の構成についてのみ説明する。
【００２８】
図５は、本実施の形態に係る撮像装置における移動カム環の内面展開図であり、同図において、上述した第１の実施の形態の図３と同一部分には同一符号が付してある。
【００２９】
図５において、３２は移動カム環で、そのテーパカム溝３２ａ及び３２ｂの導入部３２ａ−１、３２ｂ−１は、いずれも光軸に対して傾いており、互いに平行な形状に構成されている。本実施の形態では、駆動ピン２３やフォロアピン２５等がテーパカム溝３２ａ、３２ｂに対して上述した第１の実施の形態とは異なる位相に配置される場合に有効である。
【００３０】
図６は、上述したような移動カム環３２に両鏡筒４，７を組み込む際の手順を示す図であり、同図に示すように移動カム環３２に、第１鏡筒４と第２鏡筒７とを同時に組み込むことができる。
【００３１】
なお、本実施の形態では、撮像素子を持つ電子カメラについて説明したが、フィルムに対して結像する、いわゆる銀塩カメラにおいても全く同様に適応できる。
【００３２】
以上詳述したように、本実施の形態に係る撮像装置によれば、第１鏡筒４の導入部３２ａ−１と、第２鏡筒７の導入部３２ｂ−１とを、前記光軸に対して同じだけ傾斜させることで、移動カム環３２に、第１鏡筒４と第２鏡筒７とを同時に組み込むことができるので、移動カム環３２に複数のテーパカム溝３２ａ、３２ｂや組み込みのための導入部３２ａ−１，３２ｂ−１、駆動ピン２３や案内のためのフォロアピン２５等を干渉することなく配置することが可能となり、撮像装置の設計の自由度が増し、装置の小型化を実現することが可能である。
【００３３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の撮像装置によれば、カム溝部や導入部の配置に自由度をもたらし、装置の小型化を実現することができる。例えば、先に導入されるレンズユニット（第１のレンズユニット）に対応する直線溝（第１の直線溝）を光軸から傾けて設計自由度を上げ、且つこの直線溝（第１の直線溝）の幅を広くすることで、先に導入されるレンズユニットおよび後に導入されるレンズユニットを導入しやすくし、組み立ての利便性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置の構成を示す中央断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置における固定筒の内面展開図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置における移動カム環の内面展開図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置における移動カム環に対する鏡筒の組み込みを説明するための図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る撮像装置における移動カム環の内面展開図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る撮像装置における移動カム環に対する鏡筒の組み込みを説明するための図である。
【符号の説明】
１ベース
１ａ軸受部
２固定筒
２ａ穴部
２ｂテーパカム溝
２ｃ直線溝部
３カバー
４第１群鏡筒
４ａフォロア部
５第１のレンズ
６キャップ
７第２群鏡筒
７ａフォロア部
８第２のレンズ
９第３群鏡筒
９ａ腕部
１０第３のレンズ
１１ナット
１２スクリュー
１３マグネット
１４キャップ
１５ヨーク
１６ＬＰＦ（ローパスフィルタ）
１７撮像素子
１８保持板
１９フレキ
２０駆動環
２０ａギア部
２０ｂ溝部
２１移動カム環
２１ａテーパカム溝
２１ａ−１導入部
２１ｂテーパカム溝
２１ｂ−１導入部
２１ｃ溝部
２２直進ガイド筒
２２ａ直線溝
２２ｂ直線溝
２２ｃ前方側突起部
２２ｄフランジ部
２２ｅ後方側突起部
２３駆動ピン
２４ナット
２５フォロアピン
３２移動カム環
３２ａテーパカム溝
３２ａ−１導入部
３２ｂテーパカム溝
３２ｂ−１導入部

Claims

第１、第２のレンズユニットを光軸方向に移動して変倍を行う撮像装置であって、
前記第１のレンズユニットを保持するとともに、第１のピンを有する第１のレンズ鏡筒と、
前記第２のレンズユニットを保持するとともに、第２のピンを有する第２のレンズ鏡筒と、
前記第１のピンと前記第２のピンとがそれぞれ係合することで前記第１、第２のレンズ鏡筒をそれぞれ光軸方向に移動する第１のカム溝部と第２のカム溝とを有するカム環と、
前記第１のピンの側面部と前記第２のピンの側面部とがそれぞれ係合することで前記第１、第２のレンズ鏡筒の光軸周りの回転をそれぞれ規制する第１の直線溝と第２の直線溝とを有する直進ガイド部材とを備え、
前記カム環は、前記第１のカム溝部および前記第２のカム溝部と、前記カム環の一方の端面とを結んで前記第１のレンズ鏡筒および前記第２のレンズ鏡筒のそれぞれが撮影時には通過せずに組み込み時に通過する第１の導入部と第２の導入部とを有し、
前記第１の直線溝は、前記第２の直線溝よりも幅が広く、
前記第１の導入部は、前記光軸に対して傾斜している領域を有しており、
当該光軸に対して傾斜している領域を有している第１の導入部に前記第１のピンが係合し且つ前記幅が広い第１の直進溝に前記第１のピンの側面が導入され摺接することで、前記第１の導入部の前記光軸に対する傾斜分、前記直進ガイド部材が前記カム環に対して相対的に回転し、当該相対的な回転により前記第２のピンが前記第２の導入部および前記幅が狭い第２の直進溝に導入可能になる位置に前記第２の直線溝が位置することを特徴とする撮像装置。
前記第１の鏡筒は、前記カム環の導入部が設けられた端面から最も離れた位置に配置される鏡筒であり、前記第２のレンズ鏡筒は、前記端面に最も近い位置に配置されるレンズ鏡筒であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記第２のレンズユニットは、前記第１のレンズユニットよりも撮像素子側にあることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。