JP4930844B2 - レンズ保持装置及びレンズ保持装置を備えた携帯機器 - Google Patents
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Description
このようなレンズ保持装置としては、例えば特許文献1に開示されているようなものが知られている。
以下では、本発明の第1の実施の形態について、図1乃至図3を参照して説明する。本実施形態に係るレンズ保持装置1Aは、鏡枠3、ピントリング4A及びベース5Aを備えている。
鏡枠3の外周面には、レンズ2の光軸方向に沿って雄ねじ33が形成されている。この雄ねじ33は、後述するピントリング4Aに備えられた雌ねじ4Gにねじ込まれる。
なお、以上述べた中における一方の端面41及び他方の端面42は、ピントリング4Aを光軸方向に臨むと、リング形状をもつ面として視認されるが、かかる面を、本明細書では、ピントリングの「周端面」と呼んでいることがある。
このような第1カム部43には、ベース5Aの一部を構成するリング保持部52が当接するが、この点については後にも説明する。
この第2カム部44には、ベース5Aの基礎面51からドーム状に突出するカム受け部59が当接する。
また、他方の面(図1では下面)には、撮像素子ホルダ91が取付けられている。この撮像素子ホルダ91は、一方の端に底をもつ略円筒形状であり、その底の中心に固体撮像素子9を備えている。ここで固体撮像素子9とは、例えば、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサ等が含まれる。また、この固体撮像素子9と、すぐ後に述べる光導入孔58との間には、ガラス板95が備えられている。
柱部53は、厚さの比較的小さい概略直方体形状をもち、基礎面51から垂直に立ち上がる。この立ち上がる方向は、レンズ2の光軸方向に一致する。
覆蓋部54は、この柱部52の頂上端からベース5Aの中心に向かって延びる。このようにして、覆蓋部54は、ピントリング4Aの周端面のうち第1カム部43となる部分(ないしは、溝43Gが存在する部分)を覆う。
さらに、覆蓋部54は、その一方の面(図3では下面)に、ドーム状突起541をもつ。覆蓋部54は、このドーム状突起541の頂点を当接部位として、単に第1カム部43を覆うだけではなく、該第1カム部43を構成する上面431又は下面432に当接する。
(i) ピントリング4Aを3つのリング保持部52(覆蓋部54の下面)に嵌め込むようにして配置する際におけるドーム状突起541と上面431との間に働く力を考慮し、併せて、その場合のリング保持部52の変形量を考慮する。
(ii) ピントリング4Aをレバー部49を用いて回転させ、ドーム状突起541が下面432と当接することとなった場合に、それによるドーム状突起541の図1中上方への移動が、リング保持部52全体にどのような、またどの程度の変形(例えば、柱部53の径方向外側への反り返り量等)を与えるか考慮する。
(iii) (ii)の変形量が、(i)の既変形量にも配慮した上で、リング保持部52の弾性変形範囲内であるかどうかを考慮する。
なお、(i)から(iii)までの考慮にあたっては、リング状保持部52の発生する弾性力が、ピントリング4Aの回転を妨げないような大きさにおさめられるべきであることについても、配慮を要する。
まず、図3に示すように、第1カム部43の上面431と、ベース5Aのドーム状突起541とが当接している場合において、当該レンズ保持装置1Aは、第1の合焦状態にある。なお、この場合、ベース5Aのカム受け部59は、第2カム部44の第1面441に当接した状態にある。
また、この状態においても、リング保持部52は、ピントリング4Aに対して、所定の弾性力を及ぼす。したがって、ピントリング4Aは依然安定的に保持され、鏡枠3及びレンズ2のがたつき等の発生は極力抑制される。
また、溝43Gの両端は、リング保持部52の動作範囲を画する作用を呈する。これによると、溝43Gの長さを予め好適に設定しておけば、ピントリング4Aの動作範囲を好適に設定することができる。
(1) 第1実施形態に係るレンズ保持装置1Aは、第1カム部43、及びこれに対応するカム受け部たるドーム状突起541間に作用させる弾性力を発生する弾性部が、ベース5Aの一部を構成するもの(即ち、リング保持部52)として備えられている。
したがって、当該弾性部を別途設けるなどという場合に比べて、部品点数が増大するということがない。また、より簡易な構造が実現されつつも、ピント調整可能なレンズ保持装置が提供されることになる。
しかしながら、これによると、第1実施形態に比べて、カバー901及び板ばね902という余計な部材が必要となり、部品点数が増大する。そして、その結果、コスト増大が見込まれ、構造の複雑化、組み立ての困難化等を招くことになってしまうのである。
第1実施形態では、かかる不具合をこうむるおそれが極めて低いのである。
以下では、本発明の第2の実施の形態について、図5乃至図7を参照して説明する。なお、以下の説明においては、上記第1実施形態と重複する部分においては、説明を省略する。また、後の説明で参照する図面において、上記第1実施形態におけるのと実質的に同一の要素を指示する場合には、同一の符号を用いる。
長穴カム部430は、このような長穴部433及び434並びに段差穴部430Dが形作る輪郭形状によって構成されている。
リング保持部501は、前記突起部502のほか、突起部501の基端から光軸方向に沿って延びベース5Aの基礎面51に至る柱部53からなる。この柱部53に関しては、上記第1実施形態におけるそれと実質的に何の変更もない(ただし、突起部501の位置すべき高さと、ドーム状突起541の位置すべき高さとの相違に鑑み、柱部53自体の高さは好適に調整されうる。)。
このうち弾性部用長穴451は、ピントリング4Bの図7中下側の周端面に近い側面に、且つ、該ピントリング4Bの周方向に沿って一定の長さをもつように形成されている。この弾性部用長穴451もまた、前記のカム用長穴401と同様、ピントリング4Aの周方向に沿って、等間隔で、3つ形成されている。
なお、弾性部用長穴451の長さも、カム用長穴401の長さとほぼ同様としてよい。
この横梁部452は、図7に示すように、弾性部用長穴451の全長(図7中左右方向の長さ)にわたって延在するのではなく、いわば片持ち梁のような形態をもつ。これにより、弾性部用長穴451は、ピントリング4Bの周端面において開口する。
このような形状をもつ瘤部454は、前記の凸部56に係合可能である。ここでいう「係合」とは特に、図7からもわかるように、ピントリング4Bが、周方向に沿って回転する際、その回転運動を規制するように、瘤部454及び凸部56が直に接して相互に力を及ぼし合うことの可能な状態に至ることをいう。
突起部502は、この突起部挿入用孔402を通る(即ち、最初に溝部分、次いで連通部分を通る)ことによって、カム用長穴401の内部に位置付けられ得るようになっている。
まず、図7に示すように、長穴カム部430の上・長穴部433と、ベース5Bの突起部502とが当接している場合において、当該レンズ保持装置1Bは、第1の合焦状態にある。
以上により、ベース5Bによって、ピントリング4Bは安定的に保持され、したがって鏡枠3及びレンズ2のがたつき等の発生は極力抑制される。
また、この状態においても、弾性部450は、ピントリング4Bに対して、所定の弾性力を及ぼす。この第2の合焦状態では、前記の第1の合焦状態に比べて、横梁部452の撓みの程度は小さくなるが、なお適正な弾性力を発生させることは可能である。逆に言うと、横梁部452の長さや、凸部56の高さ等の諸量、更にはこれら要素の材質等は、第1及び第2の合焦状態のいずれであっても、突起部502とカム用長穴401との間に所定範囲内の弾性力が作用するよう定められる必要がある。
いずれにせよ、この第2の合焦状態においても、ピントリング4Bは依然安定的に保持され、鏡枠3及びレンズ2のがたつき等の発生は極力抑制される。
(1) 第2実施形態に係るレンズ保持装置1Bでは、長穴カム部430、及びこれに対応するカム受け部たる突起部502間に作用させる弾性力を発生する弾性部450が、ピントリング4Bの一部を構成するものとして備えられている。
したがって、当該弾性部を別途設けるなどという場合に比べて、部品点数が増大するということがない。また、より簡易な構造が実現されつつも、ピント調整可能なレンズ保持装置が提供されることになる。
すなわち、前記横梁部452は、その先端に瘤部454を備えており、この瘤部454は、前記の凸部56と係合可能となっている。ここで「係合」とは、前述のように、ピントリング4Bが、周方向に沿って回転する際、その回転運動を規制するように、瘤部454及び凸部56が相互に力を及ぼし合うことの可能な状態に至ることをいうから、結局、これら両者の存在により、ピントリング4Bが必要以上回転することを規制することができる。
このように、第2実施形態においては、ピントリング4B及びベース5B間の組み付けの際には、例えば、両者間の位置を微妙に調整しつつ、かつ、両者間に一定の弾性力を働かせながらこれらを嵌め合わせる、といった注意深さが必要とされる工程が含まれていない。したがって、第2実施形態では、より容易に、あるいはさほど大きな注意を払わなくとも高精度に、ピントリング4B及びベース5B間の組付けを行うことができるのである。
以下では、本発明の第3の実施の形態について、図8乃至図10を参照して説明する。なお、以下の説明においては、上記第1実施形態と重複する部分においては、説明を省略する。また、後の説明で参照する図面において、上記第1実施形態におけるのと実質的に同一の要素を指示する場合には、同一の符号を用いる。
特に、このレンズ保持装置1Cが備えるカム部44は、第1実施形態における第2カム部44と全く同じ構造をもち、かつ、同じ原理(即ち、カム受け部59との当接を利用した原理)で機能する。
また、レンズ保持装置1Cが備えるリング保持部52もまた、第1実施形態におけるそれと全く同じ構造をもつ。すなわち、このリング保持部52も、柱部53及び覆蓋部54並びにドーム状突起541を備えている。したがって、第3実施形態でも、これらの要素については第1実施形態の場合と同じ符号を使用するが、ただし、第3実施形態におけるリング保持部52は、第1実施形態におけるそれとは機能の点で若干相違がある。この点については、後に述べる。
また、このような構造から、薄肉壁499の厚さは、円弧状切込み498の径方向の厚さ及びその形成位置を調整することによって、調整され得る。近似的には、前者をW、後者をWk、ピントリング4C本体たる円筒壁の厚さをWAとすれば、W=(WA−Wk)/2である(この式が厳密に適用されうるのは、円弧状切込み498が、円筒壁の中央部分(該円筒壁の厚さ方向でみた中央部分)に形成された場合である。)。
また、前記でいう「溝499Gの底に近い薄肉壁499の側面」に弾性部用長穴461が形成される、ということは、薄肉壁499もまたピントリング4Cの一部である以上、当然、本発明にいう「ピントリングの周端面に近い側面」に弾性部用長穴が形成される、ということに含意される。
この点、第1実施形態におけるドーム状突起541が、カム部43を覆い且つこれと当接するために設けられていたのとは機能が異なる。ただし、既述のように、ドーム状突起541を含むリング保持部52の構造それ自体は、第1及び第3実施形態間で全く異なる点をもたない(あるいは、上述した機能に鑑み、そういった”異なる点”をもつように、新たな「リング保持部」を構成してもよいが、それが必然的に要求されるわけではない。)。
また、その撓みは、ベース5Cのリング保持部52を構成するドーム状突起541の押圧力を原因として発生する。
この場合、上記第1実施形態において説明したように、当該リング保持部52は、そもそも弾性力発生主体としての能力ないし機能を好適に備えうることに注意を要する。つまり、ピントリング4Cには、前記弾性部460による弾性力のほか、リング保持部52の変形を原因とする弾性力もまた、作用しうる状況にあり、その結果、両者を併せた比較的大きな弾性力を容易に得うる可能性があるのである。
このように、弾性部の具体的態様は第1及び第2実施形態とは異なるものの、第3実施形態の弾性部は、実効的な弾性力の発生源として最適な形態の一つを提供する。
すなわち、第3実施形態では、弾性部460は、上述のように、薄肉壁499の一部を構成するものとして備えられていることから、前記にもまして、弾性力の向上が図られ得るのである。なぜなら、例えば、弾性部460を、ピントリング4Cの本体たる円筒壁に直接形成する場合よりも、それよりも厚さの小さい薄肉壁499に形成した方が、横梁部462が撓みうる量、即ち弾性変形しうる範囲が明らかに大きくなっているからである。
以下では、本発明の第4の実施の形態について、図11乃至図13を参照して説明する。なお、以下の説明においては、上記第1実施形態と重複する部分においては、説明を省略する。また、後の説明で参照する図面において、上記第1実施形態におけるのと実質的に同一の要素を指示する場合には、同一の符号を用いる。
特に、このレンズ保持装置1Dが備えるカム部43は、第1実施形態における第1カム部43と全く同じ構造をもち、かつ、同じ原理(即ち、ドーム状突起541との当接を利用した原理)で機能する。また、レンズ保持装置1Dが備えるリング保持部52もまた、第1実施形態におけるそれと全く同じ構造及び機能をもつ。
この板ばね8は、図11に示すように、リング状の形態をもつ。この板ばね8は、ピントリング4Dの図中下側の周端面及びベース5Dの基礎面51間に挟まれるようにして配置されている。
なお、板ばね8は、これらいずれかの面(即ち、前記周端面又は基礎面51)に、あらかじめ、適当な粘着テープを用いた貼着等の適当な手段により付着させておく。
そして、この板ばね8は、前述のように、ピントリング4D又はベース5Dのいずれか一方に予め付着されているのである。
図14は、レンズ保持装置を備えた携帯電話77の概略の断面を示している。この携帯電話77はキー入力装置(図示せず)を備えた入力部6と、LCDなどの表示装置73を備えた表示部7とによって構成されている。これら入力部6と表示部7とは、ヒンジ(図示せず)によって回転自在に連結されている。図14は、このヒンジによって、入力部6と表示部7とが折り畳まれた状態の断面を表している。
また、前記レンズ保持装置1A,1B,1C,1Dの何れかのレバー部49は、表示部7の外装形態を規定するケース71の外部に引き出されている。ケース71は、前記レバー部49の先端に設けた釦部491をスライド可能に保持する。これらの構造には、防水対策が施され得る。
(1) 上記各実施形態では、ピントリング4A乃至4Dの回転(したがって、その光軸方向の進退)は、手動に因ることについて言及しているが、場合によっては、適当なモータ等をレバー部49に接続することによって、自動的な回転が行われうるようになっていてもよい。
このように、本発明の上記4つの概念は、そのそれぞれを各別の具体的態様でもって実現することが当然可能ではあるが、1個の装置の中で、1つの概念が2つ以上の具体的態様でもって実現されていても何ら問題ない。例えば、第3実施形態に関して述べたように、「弾性部」の機能は、弾性部460の他、リング保持部52が担ってもよいということや、第1実施形態における第1カム部43及び第2カム部44のように「カム部」の機能を実現する具体的態様が2つ存在するということ等は、そのような場合に該当する。
そして、このようなことは、本明細書及び特許請求の範囲において開示されている、すべての個別的特徴についてあてはまる。例えば、横梁部452を含む弾性部450は、横梁部462を含む弾性部460と1個の装置の中で組み合わせ可能であり、あるいは、カム部43は、カム用長穴401を含む長穴カム部430と1個の装置の中で組み合わせ可能等ということである。その他、上に言及しなかった特定の組み合わせに基づく具体的態様も、本発明は、基本的にすべて、その範囲内におさめるものである。
Claims (12)
- レンズを保持する鏡枠と、
前記鏡枠の周囲を囲むように配置されたピントリングと、
前記レンズ、前記鏡枠及び前記ピントリングを保持するベースと、
を備えたレンズ保持装置であって、
前記ピントリングに、前記レンズの中心を中心とした回転をさせる動力を入力するための動力入力端部と、
前記回転により、当該ピントリング並びに前記鏡枠及び前記レンズを、該レンズの光軸方向に沿って進退可能とする段差をもつカム部と、
を備え、
前記ベースに、
前記カム部と当接するカム受け部と、
前記ピントリングの前記回転及び前記進退を可能としつつ当該ピントリングに接してこれを保持する保持部と、
を備え、
前記ピントリング及び前記ベースの少なくとも一方は、前記カム部と前記カム受け部との間に弾性力を作用させる弾性部を、当該一方の一部を構成するものとして備え、
前記ピントリングは略円筒形状をもち、
前記カム部は、前記ピントリングの周端面の上に備えられており、かつ、
前記カム受け部、前記保持部及び前記弾性部は、共通の部材によって構成され、
前記共通の部材は、
前記周端面のうち前記カム部となる部分を覆う覆蓋部と、
前記覆蓋部の一端から前記光軸方向に沿って延び前記ベースの基礎面に至る柱部と、
を含み、
前記弾性部は、前記覆蓋部及び前記柱部を含み、
当該弾性部による前記弾性力は、前記覆蓋部及び前記柱部の少なくとも一方における弾性変形を原因として発生する、
ことを特徴とするレンズ保持装置。 - レンズを保持する鏡枠と、
前記鏡枠の周囲を囲むように配置されたピントリングと、
前記レンズ、前記鏡枠及び前記ピントリングを保持するベースと、
を備えたレンズ保持装置であって、
前記ピントリングに、前記レンズの中心を中心とした回転をさせる動力を入力するための動力入力端部と、
前記回転により、当該ピントリング並びに前記鏡枠及び前記レンズを、該レンズの光軸方向に沿って進退可能とする段差をもつカム部と、
を備え、
前記ベースに、
前記カム部と当接するカム受け部と、
前記ピントリングの前記回転及び前記進退を可能としつつ当該ピントリングに接してこれを保持する保持部と、
を備え、
前記ピントリング及び前記ベースの少なくとも一方は、前記カム部と前記カム受け部との間に弾性力を作用させる弾性部を、当該一方の一部を構成するものとして備え、
前記ピントリングは略円筒形状をもち、
前記カム部は、前記ピントリングの側面に形成された第1長穴の輪郭形状の少なくとも一部として備えられており、
前記カム受け部及び前記保持部は、共通の部材によって構成されている、
ことを特徴とするレンズ保持装置。 - 前記共通の部材は、
前記第1長穴に差し込まれる突起部と、
前記突起部の基端から前記光軸方向に沿って延び前記ベースの基礎面に至る柱部と、
を含むことを特徴とする請求項2に記載のレンズ保持装置。 - 前記ピントリングは更に、
前記第1長穴を当該ピントリングの周端面で開口させ、かつ、前記突起部を当該突起部挿入用孔から前記第1長穴へ導くことの可能な突起部挿入用孔を備えていることを特徴とする請求項3に記載のレンズ保持装置。 - 前記ピントリングは略円筒形状をもち、
前記弾性部は、前記ピントリングの周端面に近い側面に、且つ、該ピントリングの周方向に沿って一定の長さをもつように形成された第2長穴、及び、当該周端面間の第1横梁部を含み、
当該弾性部による前記弾性力は、前記第1横梁部の撓みを原因として発生することを特
徴とする請求項2乃至4の何れか1項に記載のレンズ保持装置。 - レンズを保持する鏡枠と、
前記鏡枠の周囲を囲むように配置されたピントリングと、
前記レンズ、前記鏡枠及び前記ピントリングを保持するベースと、
を備えたレンズ保持装置であって、
前記ピントリングに、前記レンズの中心を中心とした回転をさせる動力を入力するための動力入力端部と、
前記回転により、当該ピントリング並びに前記鏡枠及び前記レンズを、該レンズの光軸方向に沿って進退可能とする段差をもつカム部と、
を備え、
前記ベースに、
前記カム部と当接するカム受け部と、
前記ピントリングの前記回転及び前記進退を可能としつつ当該ピントリングに接してこれを保持する保持部と、
を備え、
前記ピントリング及び前記ベースの少なくとも一方は、前記カム部と前記カム受け部との間に弾性力を作用させる弾性部を、当該一方の一部を構成するものとして備え、
前記ピントリングは略円筒形状をもち、
前記弾性部は、前記ピントリングの周端面に近い側面に、且つ、該ピントリングの周方向に沿って一定の長さをもつように形成された第2長穴、及び、当該周端面間の第1横梁部を含み、
当該弾性部による前記弾性力は、前記第1横梁部の撓みを原因として発生することを特徴とするレンズ保持装置。 - 前記ベースは更に、前記第1横梁部に当接する第1凸部を備え、
前記撓みは、前記第1横梁部が前記第1凸部によって前記光軸方向に沿って押されることにより発生することを特徴とする請求項6に記載のレンズ保持装置。 - 前記第2長穴は、前記第1横梁部の延在方向の一部が切り欠かれた切り欠き部を通じて、前記周端面において開口しており、
前記切り欠き部近傍の前記第1横梁部の端部には、前記第1凸部と係合可能な第2凸部が備えられていることを特徴とする請求項7に記載のレンズ保持装置。 - レンズを保持する鏡枠と、
前記鏡枠の周囲を囲むように配置されたピントリングと、
前記レンズ、前記鏡枠及び前記ピントリングを保持するベースと、
を備えたレンズ保持装置であって、
前記ピントリングに、前記レンズの中心を中心とした回転をさせる動力を入力するための動力入力端部と、
前記回転により、当該ピントリング並びに前記鏡枠及び前記レンズを、該レンズの光軸方向に沿って進退可能とする段差をもつカム部と、
を備え、
前記ベースに、
前記カム部と当接するカム受け部と、
前記ピントリングの前記回転及び前記進退を可能としつつ当該ピントリングに接してこれを保持する保持部と、
を備え、
前記ピントリング及び前記ベースの少なくとも一方は、前記カム部と前記カム受け部との間に弾性力を作用させる弾性部を、当該一方の一部を構成するものとして備え、
前記ピントリングは略円筒形状をもち、
前記カム部は、前記ピントリングにおける前記ベースに対向する一方の周端面の上に備えられており、
前記弾性部は、前記ピントリングの他方の周端面に近い側面に、且つ、その周方向に沿って一定の長さをもつように形成された第3長穴、及び、当該周端面間の第2横梁部を含み、
当該弾性部による前記弾性力は、前記第2横梁部の撓みを原因として発生し、
前記保持部は、前記第2横梁部を前記光軸方向に沿って押すことにより前記撓みを発生させる、
ことを特徴とするレンズ保持装置。 - 前記弾性部は、前記ピントリングの円筒壁を径方向に薄肉化した薄肉壁に備えられていることを特徴とする請求項5乃至9の何れか1項に記載のレンズ保持装置。
- レンズを保持する鏡枠と、
前記鏡枠の周囲を囲むように配置されたピントリングと、
前記レンズ、前記鏡枠及び前記ピントリングを保持するベースと、
を備えたレンズ保持装置であって、
前記ピントリングに、前記レンズの中心を中心とした回転をさせる動力を入力するための動力入力端部と、
前記回転により、当該ピントリング並びに前記鏡枠及び前記レンズを、該レンズの光軸方向に沿って進退可能とする段差をもつカム部と、
を備え、
前記ベースに、
前記カム部と当接するカム受け部と、
前記ピントリングの前記回転及び前記進退を可能としつつ当該ピントリングに接してこれを保持する保持部と、
を備え、
前記ピントリング及び前記ベースの少なくとも一方は、前記カム部と前記カム受け部との間に弾性力を作用させる弾性部を、当該一方の一部を構成するものとして備え、
前記ピントリングは略円筒形状をもち、
前記弾性部は、前記ピントリングの一方の周端面又は該一方の周端面と対向すべき前記ベースの基礎面に付着された板ばねを含み、
前記カム部は、前記ピントリングの他方の周端面の上に備えられている、
ことを特徴とするレンズ保持装置。 - 請求項1乃至11の何れか1項に記載のレンズ保持装置を撮影装置として用いたことを特徴とする携帯機器。
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