JP4789459B2 - レンズ鏡筒及びレンズ鏡筒を有する光学機器 - Google Patents

Description

本発明は、レンズ鏡筒及びレンズ鏡筒を有する光学機器に関し、特に沈胴構造のレンズ鏡筒を備え、非撮影時の携帯性を良くするために薄型化を図ったレンズ鏡筒及びレンズ鏡筒を有する光学機器に関する。

従来において、非撮影時にレンズ鏡筒を大きな量で沈胴させ、薄型化を図るようにしたカメラが知られている。
このようなカメラの一つとして、例えば特許文献１のものでは、光学系の一部のレンズであるズームカム環に駆動されていない鏡筒に保持されたレンズ群を、光軸と直交方向に退避させ、その退避により沈胴量を増やすことによって、カメラの薄型化が図られている。
また、特許文献２では、退避させるレンズ群を、元の光軸と略直交するように退避させることによって、カメラ本体部分の厚みが大きくなるという欠点を排除する構成が採られている。具体的には、撮影終了後あるいは非撮影時においてレンズ鏡筒が最も後退した位置において、コンバーターレンズを保持する保持枠を レンズ鏡筒の側面と略平行となる位置で収納するように構成されている。
特開２００３−１４９７２３号公報 特公平７−１１６１５号公報

しかしながら、上記特許文献１の従来例のものでは、光学系全体の中で比較的に厚みの薄い部分を退避させる構成が採られていることから、沈胴量をより一層増加させて、より薄型としてコンパクト化を図る上で問題を有している。すなわち、上記特許文献１のものでは、ズームカム環に駆動されていない光学系全体の中で比較的に厚みの薄い２群タイプの後群や３群タイプの３群を保持する鏡筒を退避させるようにしたものであるから、沈胴量の増加量が比較的少なく、沈胴端の短縮に効果が薄いものである。
また、上記特許文献２の従来例のものも、元の光軸と約直交方向に退避させる退避鏡筒は、通常撮影中に常用する光学系の退避ではなく、コンバーターレンズであることから、より薄型としてコンパクト化を図ることは困難である。

本発明は、上記課題に鑑み、非撮影時に光学系全体の中で厚みを有する構成部を最適な位置に退避させ、コンパクト化を図ることが可能となるレンズ鏡筒及びレンズ鏡筒を有する光学機器を提供することを目的とするものである。

本発明は、以下のように構成したレンズ鏡筒及びレンズ鏡筒を有する光学機器を提供するものである。
すなわち、本発明のレンズ鏡筒は、沈胴する際、回転軸を中心に回動させて光軸外の位置に退避させるようにしたレンズ群を保持する退避鏡筒と、
前記退避鏡筒に対し、撮影状態においてピント面側に位置するように設けられた光量調整装置と、
前記退避鏡筒と前記光量調整装置を保持した駆動部材と、を備えたレンズ鏡筒において、
前記回転軸は、光軸と直交方向に設けられた旋回軸を中心に前記退避鏡筒を旋回移動させることが可能に構成されると共に、
前記退避鏡筒と前記光量調整装置とが、ズーム域では固定鏡筒に対して一体的に移動することが可能に構成され、
前記退避鏡筒の旋回移動は、沈胴動作中における前記駆動部材の前記ピント面方向への駆動によって、前記退避鏡筒に形成された当接部を前記固定鏡筒に形成された当接部に当接させることにより行われ、
前記退避鏡筒の旋回移動が完了した後に更に前記駆動部材を前記ピント面方向の沈胴端まで駆動することで、
前記光量調整装置を光軸方向に固定したまま前記退避鏡筒を前記ピント面方向に移動させ、前記退避鏡筒が光軸方向において前記光量調整装置と重なる位置まで移動させて前記退避鏡筒の退避動作が完了するように構成されてい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。

本発明によれば、非撮影時に光学系全体の中で厚みを有する構成部を最適な位置に退避させ、コンパクト化を図ることが可能となるレンズ鏡筒及びレンズ鏡筒を有する光学機器を実現することができる。特に、１群〜３群のレンズ群を保持する３群タイプの沈胴鏡筒に適用して、２群鏡筒を最適な位置に退避させるように構成することで、より有効な最短沈胴長を実現することが可能となる。

上記構成により本発明の課題を達成することが可能となるが、それは本発明者が鋭意研究した結果によるつぎのような知見に基づくものである。
沈胴時により一層薄い鏡筒を実現するためには、１群〜３群のレンズ群を有するタイプの光学系の場合、２群レンズのピント面側に光量調整装置を有し、その２群レンズを最適な位置に退避させる構成を採ることが、最も有利であるが、その場合に回転軸により２群レンズを最適な位置に旋回させる構成を採ると、この回転軸の存在によって最短沈胴長まで短縮できないと言う問題が生じ、また、単に退避鏡筒を回転軸により旋回させるだけでは、光量調整装置と退避鏡筒が旋回時に干渉してしまうという問題が生じる。
本発明は、このようなことから、退避鏡筒と光量調整装置とを最適な位置関係とするため、退避鏡筒を旋回させる回転軸の回転支点が、この退避鏡筒の退避動作後に、光量調整装置と相対的に変位するように構成することで、最短沈胴長を実現するようにしたものである。

つぎに、これらについて、更に詳しく説明する。
沈胴時に超コンパクトな沈胴鏡筒を達成するためには、例えば１群〜３群のレンズ群を保持する鏡筒を有するタイプの場合、群厚の薄い３群より、群厚の厚い２群を最適な位置に退避させる方が、沈胴長の短縮化により有効である。また、１群は、外部からの外圧対策や、退避時の隙間の問題等により、退避すること自体が難しいので、沈胴長を極力薄くするには、２群を退避させるのが、最も有効である。

一方、２群は光学系の中心のため、この２群にシャッターやＮＤ、絞り等による光量調整装置を、一体的に配置するのが一般的である。その際、光量調整装置は、１群側で無く、３群側に配置するタイプの方が、ズーム動作時、１群と２群間の最短距離を短くすることが可能となり、光学系全体の小型化に有利である。

以上のように、沈胴時により一層薄い鏡筒を実現するためには、１群〜３群のレンズ群を保持する鏡筒を有するタイプの光学系の場合、２群のピント面側に光量調整装置を有し、その２群を最適な位置に退避させる構成を採ることが、最も有利であるが、その際にはつぎのような問題が生じる。
撮影状態にある時に光量を調整する光量調整装置と、一体的に移動するレンズ群が退避する場合、光量調整装置が退避鏡筒に対し、ピント面側に有る光学装置においては、退避鏡筒の退避動作である旋回運動の回転軸が、前記光量調整装置と一定位置の場合、最短沈胴長まで短縮出来ないと言う問題点が生じる。これは、沈胴端の最短状態においては、退避鏡筒と光量調整装置の関係が、光量調整装置に対し退避鏡筒が、ピント面側に近い位置まで退避する必要が有り、単に回転軸の旋回運動によって退避しただけでは、回転軸による余分なスペースが生じ、最短まで沈胴できないからである。
また、単に退避鏡筒を回転軸により旋回させるだけでは、光量調整装置と退避鏡筒が旋回時に干渉してしまうという問題が生じる。
これを図１５により説明すると、図１５において、１１０は光量調整装置、１１０ａはシャッター駆動部、１１４は２群鏡筒、１１４ａは回転軸である。ここで、単に回転軸の旋回運動だけで、図１５に示す最適位置にしょうとすれば、光量調整装置と退避鏡筒が旋回時に干渉してしまうこととなる。
本発明は、このようなことから、退避鏡筒と光量調整装置とを最適な位置関係とするため、退避鏡筒を旋回（回動）させる回転軸の回転支点が、この退避鏡筒の退避動作後に、光量調整装置と相対的に変位可能に構成することで、最短沈胴長を実現するようにしたものである。

以下に、本発明の実施例について説明する。
［実施例１］
実施例１では、上記した本発明を適用して沈胴鏡筒を構成した。
図１に本実施例における沈胴鏡筒を有するカメラの外観図を示す。
また、図２は本実施例の沈胴鏡筒のテレ（Ｔｅｌｅ）端位置の断面図、図３はワイド（Ｗｉｄｅ）端位置の断面図である。
また、図４は本実施例における沈胴端位置の断面図、図５は図３の状態をＡ方向（前玉方向）から見た断面図である。
また、図６は図５のＢ−Ｂ断面を下から見た断面図、図７は図５中の光量調整装置のみの概要図であり、図８は図５のＣ−Ｃ断面を下から見た断面図である。

これらの図において、Ａ１は撮影鏡筒部、１は先端キャップ、２はバリアカバー、３はレンズバリアである。
４は１群鏡筒、５は１群直進筒、６は２群駆動リング、７は第１カム環、８は連動ピン、９は回転連動環である。
１０は光軸上に設けられた光量調整装置、１１は直進キー板金、１２は第２カム環、１３は固定本体鏡筒である。
１４は２群鏡筒、１５は３群鏡筒、１６はＣＣＤホルダー、１７はＣＣＤである。
１８はガイドバー、１９は圧縮コイルバネ、２０は２群戻しバネ、Ｌ１は１群レンズ、Ｌ２は２群レンズ、Ｌ３は３群レンズ、Ｌ４はローパスフィルター（ＬＰＦ）である。

１群鏡筒４に保持された１群レンズＬ１と、２群鏡筒１４に保持された２群レンズＬ２が、所定の間隔で配置され、ズーム位置が設定される。
３群鏡筒１５に保持された３群レンズＬ３が、光軸方向に移動することにより、フォーカシング動作が行われる。
光量調整装置１０は、図７に示すＮＤ切り替え駆動部１０ｂと、シャッター駆動部１０ａにより、光量調整が行われ、ピント面に結像した像をＣＣＤ１７にて、電気信号に変換され、デジタル画像が形成される。

不図示のＰＺモーターにより、回転連動環９の一部であるギヤ部９ａが、ズーム域で回転駆動されると、回転連動環９の内径に設けられた、直進溝９ｂに嵌合している連動ピン８が、回転駆動される。
連動ピン８は、第２カム環１２のカム溝１２ａを通して、第１カム環７に固定されているため、回転連動環９の回転に連動して、第１カム環７が回転する。
第２カム環１２のカム溝１２ａは、ズーム域では定位置カムに成っているため、第１カム環７は、定位置回転する。第１カム環７の外径部に１群用カム溝７ａが円周上に３箇所、彫られており、１群鏡筒４の一部に設けられた１群カムピン１ａと３箇所で嵌合している。
第１カム環７の内径部には、２群用カム溝７ｂが円周上に３箇所、彫られており、２群駆動リング６の外周に設けられた２群カムピン６ａと３箇所で嵌合している。

固定本体鏡筒１３の内径の直進溝１３ａと嵌合した第２カム環１２と、第２カム環１２の内径の直進溝１２ｂと嵌合した１群直進筒５により、１群鏡筒４は回転規制されている。２群駆動リング６も、前記回転規制された第２カム環１２の内径の直進溝１２ｂと嵌合した直進キー板金１１により、回転規制されている。これにより、１群鏡筒４と、２群駆動リング６は、回転せずに、光軸方向に移動可能に保持される。第１カム環７が回転することにより、第１カム環７の内周と外周に設けられたカム溝のリフトにより、１群鏡筒４と２群駆動リング６が、光軸方向にズーム駆動される。
２群駆動リング６には、２群鏡筒１４と、光量調整装置１０が保持されており、ズーム域では、２群鏡筒１４と光量調整装置１０は、２群駆動リング６と一体的に移動している。

図３のワイド端の状態から、図４の沈胴端の状態に移動することで沈胴動作が行われる。
不図示のＰＺモーターにより、回転連動環９の一部であるギヤ部９ａが、沈胴方向に回転駆動されると、回転連動環９のギヤ部に設けられたヘリコイド溝９ｃと、固定本体鏡筒１３の内径に設けられてヘリコイド突起１３ｃにより、回転駆動環９が、ピント面方向に回転移動する。この回転駆動環９の移動により、それに保持された内蔵部材は全て、ピント面方向に移動する。

第２カム環１２には、ワイド端より沈胴端に向けて、連動ピン８が嵌合しているカム溝１２ａは、連動ピン８がピント面側に移動するカム溝を有しており、前記、回転連動環９のピント面方向の移動と、連動ピン８のピント面方向の移動が加算されたスピードで、連動ピン８、つまり、第１カム環７がピント面方向に移動する。この時、前記のズーム動作で説明した、１群鏡筒４は、第１カム環７の回転により、第１カム環７に対し、ピント方向に移動するカム溝を有しており、その分がさらに上乗せされたスピードで１群鏡筒４は、ピント面方向に移動する。

２群駆動リング６は、沈胴動作時の動きが、第１カム環７に対しては、前玉側に繰り出るカム溝を有しており、第１カム環７の回転により、前玉方向に繰り出されるが、前記、第１カム環７が回転駆動環９と、第２カム環１２により、ピント面側に駆動されるスピードが、より大きいので、差し引き２群駆動リングは、ピント面側に駆動される事に成る。以上の動作が行われ、１群鏡筒４と、２群駆動リングは、所定の沈胴位置に駆動されることになる。

図５と図６において、２群鏡筒１４には、回転軸１４ａが両側の２箇所に設けて有り、沈胴位置では、回転軸１４ａを回転中心に旋回して、図５の破線で記載した光軸外の位置である１４ｄ位置に退避する。
２群鏡筒１４は、２群戻しバネ２０により、図６の１４ｃが光量調整装置１０に当接する方向に付勢されている。光量調整装置１０は、図８に示すガイドバー１８に嵌合し、図５の回転止のＵ溝１０ｄが、２群駆動リング６の一部の６ｃと嵌合している。
また、図８に示す圧縮コイルバネ１９により、光量調整装置１０は、ピント面方向に付勢されているが、ピント面側からの力で、２群駆動リング内で、光軸方向に移動可能と成っている。

次に、図９から図１２に、前記ワイド端位置から沈胴位置に移動する、沈胴動作中に行われる退避動作を説明する図を示す。
図９はワイド端位置で、２群駆動リング６が、ワイド端であるこの位置より沈胴動作時は、ピント面方向に駆動される。この位置では、２群鏡筒１４は、２群戻しバネ２０により、回転軸１４ａを中心に、紙面左回転方向に付勢されており、２群鏡筒１４の当接用突起部１４ｃが、光量調整装置１０に当接して止まっている。

次に図１０は、２群駆動リング６が、ピント面側に多少移動した図で、２群鏡筒１４の一部１４ｂが、固定本体鏡筒より飛び出した、跳ね上げリブ部１６ａと当接し、２群鏡筒１４は、回転軸１４ａを中心に、紙面で右回転に旋回運動（旋回移動）を始めた所である。
図１１は、さらに２群駆動リング６が、ピント面側に移動した状態で、２群鏡筒１４は、ほぼ９０度まで旋回移動した所である。
図９から図１１までのこの状態までは、２群鏡筒１４の回転軸１４ａと、光量調整装置１０の相対位置は、寸法Ｘである。

次に図１２は、さらに２群駆動リング６が、ピント面方向に移動して沈動端まで作動した状態を示す。この位置において、固定本体鏡筒より飛び出した、退避鏡筒以外の部材である跳ね上げリブ部１６ｂ部と、光量調整装置１０とが当接して、当接した位置に光量調整装置１０が取り残こされ（光軸方向への変位動作）、２群駆動リング６と共に、２群鏡筒１４が、沈胴位置に移動した状態となる。ここでは、２群鏡筒１４の回転軸１４ａと、光量調整装置１０の相対位置は、２群鏡筒１４のみ光軸方向のピント面側に移動し、寸法Ｙとなっている。
以上により、図４に示す沈胴状態において、２群鏡筒の退避動作が終了し、光量調整装置１０と２群鏡筒の回転中心位置が、寸法Ｘから寸法Ｙに相対位置変化が行われ、最短沈胴長が実現される。

［実施例２］
実施例２では、上記実施例１とは異なる形態で最適沈胴位置に収納するように構成したものである。
図１３に本実施例の構成を示す。図１３において、２１０ａはＵ溝、２１４は退避鏡筒、２１４ａは光軸と平行な旋回軸、２１８はガイドバーである。
退避鏡筒２１４を、光軸と平行な旋回軸２１４ａを中心に光軸から退避（光軸外の位置に退避）させ、その後、光量調整装置がガイドバー２１８とＵ溝２１０ａにより、光軸方向に移動（変位動作）させることにより、前記実施例と同様に、最適沈胴位置に収納することが可能となる。

［実施例３］
実施例３では、上記実施例１及び実施例２とは異なる形態で最適沈胴位置に収納するように構成したものである。
図１４に本実施例の構成を示す。図１４において、３１４は退避鏡筒、３１４ａは旋回軸、３２０は圧縮コイルバネである。
退避鏡筒３１４を、光軸と平行な旋回軸３１４ａを中心に光軸から退避させ、その後、退避鏡筒３１４が、圧縮コイルバネ３２０を圧縮させながら光軸方向に移動するように構成することにより、前記実施例と同様に、最適沈胴位置に収納する事が可能となる。この場合、退避鏡筒３１４の光軸方向の移動は、１群鏡筒の沈胴動作により１群鏡筒に２群鏡筒が押されることによって行われるようにすることができる。

本発明の実施例１における沈胴鏡筒を有するカメラの外観図。 本発明の実施例１における沈胴鏡筒のテレ（Ｔｅｌｅ）端位置の断面図。 本発明の実施例１におけるワイド（Ｗｉｄｅ）端位置の断面図。 本発明の実施例１における沈胴端位置の断面図。 本発明の実施例１における図３の状態をＡ方向（前玉方向）から見た断面図。 本発明の実施例１における図５のＢ−Ｂ断面を下から見た断面図。 本発明の実施例１における図５の光量調整装置のみの図。 本発明の実施例１における図５のＣ−Ｃ断面を下から見た断面図。 本発明の実施例１における前記ワイド端位置から沈胴位置に移動する、沈胴動作中に行われる退避動作を説明する図であり、ワイド端の状態を示す図。 退避動作を説明する図９のワイド端の状態から、沈胴方向に少し動作した状態を示す図。 退避動作を説明する図１０の状態から、さらに沈胴方向に動作した状態を示す図。 退避動作を説明する図１１の状態から、沈胴端まで動作した状態を示す図。 本発明の実施例２における最適沈胴位置に収納する構成を示す図。 本発明の実施例３における最適沈胴位置に収納する構成を示す図。 旋回運動のみで、最適収納位置に退避させた場合に光量調整装置と退避鏡筒の干渉が生じる状態を説明する図。

符号の説明

１：先端キャップ
２：バリアカバー
３：レンズバリア
４：１群鏡筒
５：１群直進筒
６：２群駆動リング
７：第１カム環
８：連動ピン
９：回転連動環
１０：光量調整装置
１１：直進キー板金
１２：第２カム環
１３：固定本体鏡筒
１４：２群鏡筒
１５：３群鏡筒
１６：ＣＣＤホルダー
１７：ＣＣＤ
１８：ガイドバー
１９：圧縮コイルバネ
２０：２群戻しバネ
Ｌ１：１群レンズ
Ｌ２：２群レンズ
Ｌ３：３群レンズ
Ｌ４：ローパスフィルター
２１０：光量調整装置
２１４：２群鏡筒（退避鏡筒）
３１０：光量調整装置
３１４：２群鏡筒（退避鏡筒）
２２１：２群用ガイドバー
３２０：圧縮コイルバネ

Claims (2)

1. 沈胴する際、回転軸を中心に回動させて光軸外の位置に退避させるようにしたレンズ群を保持する退避鏡筒と、
   前記退避鏡筒に対し、撮影状態においてピント面側に位置するように設けられた光量調整装置と、
   前記退避鏡筒と前記光量調整装置を保持した駆動部材と、を備えたレンズ鏡筒において、
   前記回転軸は、光軸と直交方向に設けられた旋回軸を中心に前記退避鏡筒を旋回移動させることが可能に構成されると共に、
   前記退避鏡筒と前記光量調整装置とが、ズーム域では固定鏡筒に対して一体的に移動することが可能に構成され、
   前記退避鏡筒の旋回移動は、沈胴動作中における前記駆動部材の前記ピント面方向への駆動によって、前記退避鏡筒に形成された当接部を前記固定鏡筒に形成された当接部に当接させることにより行われ、
   前記退避鏡筒の旋回移動が完了した後に更に前記駆動部材を前記ピント面方向の沈胴端まで駆動することで、
   前記光量調整装置を光軸方向に固定したまま前記退避鏡筒を前記ピント面方向に移動させ、前記退避鏡筒が光軸方向において前記光量調整装置と重なる位置まで移動させて前記退避鏡筒の退避動作が完了するように構成されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 請求項１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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