JP5137351B2

JP5137351B2 - レンズ鏡筒ユニット

Info

Publication number: JP5137351B2
Application number: JP2006200866A
Authority: JP
Inventors: 匠上原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2006-07-24
Filing date: 2006-07-24
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2026-07-24
Also published as: JP2008026716A

Description

本発明は、レンズ鏡筒ユニットに関する。

従来より、撮影時にはレンズがカメラ本体から繰り出し、非撮影時にはレンズが沈胴してカメラ本体内に収納されるレンズ鏡筒ユニットが知られている。

レンズ鏡筒を沈胴、繰出しする機構として、カムを用いた方法が、一般的に知られている。この方法は、回転規制されると共に光軸方向に自在に移動可能に保持されたレンズ鏡筒と、カム溝を刻んだ回転筒を用いる。レンズ鏡筒に設けられたフォロアピンをカム溝に嵌合することによって、回転筒の回動に伴いカム溝の軌跡に従ってレンズ鏡筒を光軸方向に移動する。また、撮影時にはレンズを所定の位置まで繰出し、非撮影時にはレンズを本体内に収納可能である。

しかしながら、近年カメラの薄型化、高倍率化が要求されるようになり、上記カムを用いる方法のみでは、撮影時に充分な距離だけレンズを繰出し、かつ非撮影時にレンズ鏡筒を本体内に収納することが困難になってきた。そこで、レンズ鏡筒を沈胴、繰出しする機構として、バネ部材を用いた方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

バネ部材を用いた方法は、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、レンズ鏡筒ユニット１０は、カムによって沈胴繰出しするレンズ鏡筒（固定レンズ枠１４ａ、１５ａ）に対して光軸方向に移動可能なレンズ枠（移動レンズ枠１４ｂ、１５ｂ）が保持されている。固定レンズ枠１４ａ、１５ａと移動レンズ枠１４ｂ、１５ｂの間に、互いに反発するバネ部材１８，１９を備える。これにより、撮影時には、図１０（ａ）に示すように、移動レンズ枠１４ｂ、１５ｂをそれぞれ固定レンズ枠１４ａ、１５ａに対して離反して所定のレンズ間隔を保つ。また、沈胴時には、図１０（ｂ）に示すように、バネ部材が縮むように移動レンズ枠１４ｂ、１５ｂ同士が接触して光軸方向に押される。これにより、移動レンズ枠１４ｂ、１５ｂを固定レンズ枠１４ａ、１５ａに対して近づけることが可能である。このように、固定レンズ枠１５ａと移動レンズ枠１５ｂだけの動作を見ると、移動レンズ枠１５ｂは固定レンズ枠１５ａよりも多くの距離を移動するので、レンズ鏡筒の繰出し量より多くの距離を繰出すことが可能となる。
特開２００４−１６３８１０号公報

しかしながら、上記バネ部材を用いた方法において、バネ部材１９は、撮影時にはレンズの間隔を保ち、沈胴時には押して縮める。そのため、固定レンズ枠１５ａに対して移動レンズ枠１５ｂをバネ付勢するさらに前方に、沈胴時にそのレンズを光軸方向に押し返すための部材となる１４ａや１４ｂが必要である。そのため、レンズ鏡筒の先端に位置するレンズの場合、繰出し方向にバネ付勢しても、沈胴時に押し返す部材をレンズのさらに前方に設けることが困難であるため、鏡筒先端のレンズを繰出し方向にバネ付勢することはできない。また、レンズの前方にバネを光軸方向に押し返す部材を設けると、鏡筒ユニットの沈胴長が長くなる。

本発明の目的は、鏡筒ユニットの沈胴長を伸ばすことなく、レンズ鏡筒をより多く繰出すことができるレンズ鏡筒ユニットを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１記載のレンズ鏡筒ユニットは、光軸方向に沈胴繰出しするレンズ鏡筒と、レンズを保持するレンズ保持部材と、前記レンズ鏡筒に設けられ、前記レンズ鏡筒の沈胴繰出しに伴って、前記レンズ保持部材を光軸方向に対して繰り込み繰り出しするべく前記レンズ保持部材の有するピンに嵌合するカムと、鏡筒内バリアの開閉を行うバリア駆動部と、前記バリア駆動部を前記鏡筒内バリアが開く方向に付勢するバネ部材と、前記レンズ鏡筒を沈胴する際に前記バネ部材の付勢に抗する方向に前記バリア駆動部を駆動させる駆動部と、前記バリア駆動部が回動した際に、前記レンズ保持部材を回動させる連結部と、を備え、前記カムは前記ピンと嵌合する所定の軌跡の溝を有し、前記連結部は、前記レンズ鏡筒の沈胴繰出し時に、前記溝の軌跡に従って、さらに光軸方向に対して繰り込み繰り出しを行うように前記レンズ保持部材を回動させることを特徴とする。

本発明によれば、光学素子保持部材及び光学素子駆動部材を所定の方向に付勢し、レンズ鏡筒を沈胴するときにバネ部材の付勢に抗する方向に光学素子保持部材及び光学素子駆動部材を相対的に回動する。これにより、レンズの前方にバネを光軸方向に押し返す部材を設ける必要がないので、鏡筒ユニットの沈胴長を伸ばすことなく、レンズ鏡筒をより多く繰出すことができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。

[第１の実施の形態]
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るレンズ鏡筒ユニットの繰出し状態における断面図である。

図２は、図１のレンズ鏡筒ユニットの沈胴状態における断面図である。

図３は、図２におけるＡ−Ａ線に沿う断面図ある。

図１及び図２において、第１レンズ群１０１は、第１レンズ群保持部材１１１に保持されている。第２レンズ群１０２は、不図示の第２レンズ群保持部材に保持されている。第３レンズ群１０３は、不図示の第３レンズ群保持部材に保持されている。各レンズ群１０１〜１０３は、光軸方向に移動可能に支持されており、光軸方向に移動することでズーミング及びフォーカシングが可能である。

レンズ鏡筒１１２には、フォロアピン１１３が設けられている。このフォロアピン１１３が回転筒１１４に設けられたカム溝１１４ａに勘合している。また、レンズ鏡筒１１２は、レンズ鏡筒１１２の直進ガイドキー１１２ｂと直進規制筒１１５の直進ガイド溝１１５ｂによって回動が規制されている(図３参照)。そのため、回転筒１１４が回転することによって、カム溝１１４ａの形状に従って自在に光軸方向の移動が可能である。鏡筒ベース部材１１６は、撮像素子１１７と、直進規制筒１１５とを保持している。

レンズ鏡筒１１２の前面には、バリア開閉機構１１８と、鏡筒カバー１１９とが設けられている。バリア開閉機構１１８は、バリア開きバネ(不図示)と、バリア閉じバネ(不図示)とにより構成される。バリア開きバネは、バリア駆動環１２０とバリア羽根１２１の両方、又はバリア駆動環１２０のみをいずれかの回転方向に付勢し、バリア羽根１２１を開く駆動力を与える。バリア閉じバネは、バリア羽根１２１を閉じ方向に付勢する。

バリア羽根１２１は、レンズ鏡筒１１２の先端部に軸支され、回転して開閉する。またバリア羽根１２１は、バリア閉じバネによってバリア駆動環１２０に突き当てられているため、バリア駆動環１２０がバリア開きバネによって回動すると、バリア閉じバネの付勢力に抗してバリア羽根が開く。

直進規制筒１１５には、バリア駆動環１２０との当接部１１５ｃが設けられており、一方バリア駆動環１２０にも直進規制筒１１５との当接部１２０ｃが設けられている。鏡筒沈胴時には、これらの当接部１１５ｃと当接部１２０ｃは当接し、バリア駆動環１２０はバリア開きバネに抗する方向に回転駆動する。

図４は、図１のバリア駆動環１２０の回転機構を説明する概念図である。

図４において、バリア開きバネに抗する方向にバリア駆動環１２０が回転すると、バリア駆動環１２０に設けられたバリア羽根１２１の突き当て部がバリア羽根１２１から後退するため、バリア閉じバネの付勢力に従ってバリア羽根１２１が閉じる。

第１レンズ群保持部材１１１の外周にはフォロアピン１２２が設けられており、これがレンズ鏡筒１１２に設けられたカム溝１１２ｄに嵌合する。これにより、第１レンズ群保持部材１１１は、レンズ鏡筒１１２に保持されている。また、第１レンズ群保持部材１１１は、バリア駆動環１２０と連結部１２０ｅを介して連結している。連結部１２０ｅは、バリア駆動環１２０の回動を第１レンズ保持部１１１に伝達する。そのため、バリア駆動環１２０が回動すると、連結部１２０ｅを介して第１レンズ群保持部材１１１も回動する。バリア駆動環１２０の回動によって、第１レンズ群支持部材１１１はレンズ鏡筒１１２に設けられたカム溝１１２ｄの軌跡に従って、回動しながら光軸方向に移動可能である。

次に、第１レンズ群保持部材１１１の動作について説明する。

図５は、図１における第１レンズ保持部材１１１を光軸方向に駆動するために、レンズ鏡筒１１２に設けられたカム溝１１２ｄの軌跡を示す展開図である。

鏡筒沈胴時には、バリア駆動環１２０が直進規制筒１１５によって回動され、所定の位相に位置する。そのため第１レンズ群保持部材１１１も、所定の位相まで回転する。このときのカム溝１１２ｄにおける第１レンズ群保持部材１１１のフォロアピン１２２は、図５に示すＢの位置にある。また、このときの第１レンズ群１０１の光軸方向の位置は、図２に示すように、バリア羽根１２１より鏡筒ベース部材１１６側に位置する。

鏡筒繰出し時には、レンズ鏡筒１１２が繰出されて直進規制筒１１５との当接部１２０ｃが直進規制筒１１５から離れる。そのため、バリア駆動環１２０がバリア開きバネによって回動する。そして、バリア羽根１２１がバリア駆動環１２０の回動によって開き、第１レンズ群１０１の前面からバリア羽根１２１が退避する。一方、第１レンズ群保持部材１１１は、バリア駆動環１２０との連結部１２０ｅを通じて回動される。このとき、バリア羽根１２１が第１レンズ群１０１前面から退避した後、第１レンズ群保持部材１１１が繰出すように、カム溝１１２ｄの軌跡が設定されている。第１レンズ群保持部材１１１が繰出し動作を開始するとき、フォロアピン１２２は図５に示すＣの位置にある。

一連のバリア羽根１２１の開動作と第１レンズ群保持部材１１１の繰出し動作が完了すると、第１レンズ群は図１に示すように、バリア羽根１２１が閉状態のときに占めていた空間まで繰出す。このときフォロアピン１２２は図５に示すＤの位置にある。

なお、図５に示すように、第１レンズ群保持部材１１１が繰出して撮影状態となったとき、第１レンズ群保持部材１１１のフォロアピン１２２がカム溝１１２ｄの水平部に乗るように、カム溝１１２ｄの軌跡を設定する。これにより、撮影時に第１レンズ群１０１に繰り込み方向の外力が加えられても、第１レンズ群１０１が繰り込むことがない。

以上のように、本実施の形態によれば、バリア開きバネは、バリア駆動環１２０とバリア羽根１２１の両方、又はバリア駆動環１２０のみをいずれかの回転方向に付勢する。鏡筒沈胴時には、バリア駆動環１２０が直進規制筒１１５によって回動され、所定の位相に位置する。これにより、レンズの前方にバネを光軸方向に押し返す部材を設ける必要がないので、鏡筒ユニットの沈胴長を伸ばすことなく、レンズ鏡筒をより多く繰出すことができる。

また、撮影時にバリア羽根１２１が退避したスペースに第１レンズ群保持部材１１１が繰出すことにより、バリア羽根１２１が退避したスペースを有効に活用することができる。

[第２の実施の形態]
図６は、本発明の第２の実施の形態に係るレンズ鏡筒ユニットの繰出し状態における断面図である。

図７は、図６のレンズ鏡筒ユニットの沈胴状態における断面図である。

図８は、図７におけるＥ−Ｅ線に沿う断面図ある。

図６及び図７において、第１レンズ群２０１は、第１レンズ群保持部材２１１に保持されている。第２レンズ群２０２は、不図示の第２レンズ群保持部材に保持されている。第３レンズ群２０３は、不図示の第３レンズ群保持部材に保持されている。各レンズ群２０１〜２０３は、光軸方向に移動可能に支持されており、光軸方向に移動することでズーミング及びフォーカシングが可能である。

レンズ鏡筒２１２は、光軸方向に移動可能に支持されている。レンズ鏡筒２１２の沈胴繰出し動作は、第１の実施の形態におけるレンズ鏡筒と同様であるので、その説明を省略する。

レンズ鏡筒２１２の前面には、バリア開閉機構２１８と、鏡筒カバー２１９とが設けられている。バリア開閉機構２１８は、バリア開きバネ(不図示)と、バリア閉じバネ(不図示)とにより構成される。バリア開きバネは、バリア駆動環２２０とバリア羽根２２１の両方、又はバリア駆動環２２０のみをいずれかの回転方向に付勢し、バリア羽根２２１を開く駆動力を与える。バリア閉じバネは、バリア羽根２２１を閉じ方向に付勢する。バリア開閉の動作は、第１の実施の形態におけるバリア開閉機構と同様であるので、その説明を省略する。

第１レンズ群保持部材２１１の外周にはフォロアピン２２２が設けられており、これがバリア駆動環２２０に設けられたカム溝２２０ｄに嵌合する。これにより、第１レンズ群保持部材２１１は、バリア駆動環２２０に連結している。

図７において、第１レンズ群保持部材２１１の外周には直進キー２１１ｆが設けられており、レンズ鏡筒２１２に設けられた直進ガイド溝２１２ｆによって、第１レンズ群保持部材２１１の回動が規制される。そのため、バリア駆動環２２０の回動によって、第１レンズ群支持部材２１１はバリア駆動環２２０に設けられたカム溝２２０ｄの軌跡に従って、光軸方向に移動可能である。

次に、第１レンズ群保持部材２１１の動作について説明する。

図９は、図６における第１レンズ保持部材２１１を光軸方向に駆動するために、バリア駆動環２２０に設けられたカム溝２２０ｄの軌跡を示す展開図である。

鏡筒沈胴時には、バリア駆動環２２０が直進規制筒２１５によって回動され、所定の位相に位置する。このときのカム溝２２０ｄにおける第１レンズ群保持部材２１１のフォロアピン２２２は、図９に示すＢの位置にある。また、このときの第１レンズ群２０１の光軸方向の位置は、図７に示すように、バリア羽根２２１より鏡筒ベース部材２１６側に位置する。

鏡筒繰出し時には、レンズ鏡筒２１２が繰出されて直進規制筒２１５との当接部２２０ｃが直進規制筒２１５から離れる。そのため、バリア駆動環２２０がバリア開きバネによって回動する。そして、バリア羽根２２１がバリア駆動環２２０の回動によって開き、第１レンズ群２０１の前面からバリア羽根２２１が退避する。一方、第１レンズ群保持部材２１１は、バリア駆動環２２０のカム溝２２０ｄに嵌合するフォロアピン２２２を通じて光軸方向に移動する。このとき、バリア羽根２２１が第１レンズ群２０１前面から退避した後、第１レンズ群保持部材２１１が繰出すように、カム溝２２０ｄの軌跡が設定されている。第１レンズ群保持部材２１１が繰出し動作を開始するとき、フォロアピン２２２は図９に示すＣの位置にある。

一連のバリア羽根２２１の開動作と第１レンズ群保持部材２１１の繰出し動作が完了すると、第１レンズ群は図６に示すように、バリア羽根２２１が閉状態のときに占めていた空間まで繰出す。このときフォロアピン２２２は図９に示すＤの位置にある。

なお、図９に示すように、第１レンズ群保持部材２１１が繰出して撮影状態となったとき、第１レンズ群保持部材２１１のフォロアピン２２２がカム溝２２０ｄの水平部に乗るように、カム溝２２０ｄの軌跡を設定する。これにより、撮影時に第１レンズ群２０１に繰り込み方向の外力が加えられても、第１レンズ群２０１が繰り込むことがない。

以上のように、本実施の形態によれば、バリア開きバネは、バリア駆動環２２０とバリア羽根２２１の両方、又はバリア駆動環２２０のみをいずれかの回転方向に付勢する。鏡筒沈胴時には、バリア駆動環２２０が直進規制筒２１５によって回動され、所定の位相に位置する。これにより、レンズの前方にバネを光軸方向に押し返す部材を設ける必要がないので、鏡筒ユニットの沈胴長を伸ばすことなく、レンズ鏡筒をより多く繰出すことができる。

また、撮影時にバリア羽根２２１が退避したスペースに第１レンズ群２０１が繰出すことにより、バリア羽根が退避したスペースを有効に活用することができる。

本発明の第１の実施の形態に係るレンズ鏡筒ユニットの繰出し状態における断面図である。図１のレンズ鏡筒ユニットの沈胴状態における断面図である。図２におけるＡ−Ａ線に沿う断面図ある。図１のバリア駆動環１２０の回転機構を説明する概念図である。図１における第１レンズ保持部材１１１を光軸方向に駆動するために、レンズ鏡筒１１２に設けられたカム溝１１２ｄの軌跡を示す展開図である。本発明の第２の実施の形態に係るレンズ鏡筒ユニットの繰出し状態における断面図である。図６のレンズ鏡筒ユニットの沈胴状態における断面図である。図７におけるＥ−Ｅ線に沿う断面図ある。図６における第１レンズ保持部材２１１を光軸方向に駆動するために、バリア駆動環２２０に設けられたカム溝２２０ｄの軌跡を示す展開図である。従来のレンズ鏡筒ユニットの断面図であり、（ａ）は繰り出し状態を示し、（ｂ）は沈胴状態を示す。

符号の説明

１０１第１レンズ群
１１１第１レンズ群保持部材
１１２レンズ鏡筒
１１２ｄレンズ鏡筒内のカム溝
１１４回転筒
１１５直進規制筒
１２０バリア駆動環
１２１バリア羽根

Claims

光軸方向に沈胴繰出しするレンズ鏡筒と、
レンズを保持するレンズ保持部材と、
前記レンズ鏡筒に設けられ、前記レンズ鏡筒の沈胴繰出しに伴って、前記レンズ保持部材を光軸方向に対して繰り込み繰り出しするべく前記レンズ保持部材の有するピンに嵌合するカムと、
鏡筒内バリアの開閉を行うバリア駆動部と、
前記バリア駆動部を前記鏡筒内バリアが開く方向に付勢するバネ部材と、
前記レンズ鏡筒を沈胴する際に前記バネ部材の付勢に抗する方向に前記バリア駆動部を駆動させる駆動部と、
前記バリア駆動部が回動した際に、前記レンズ保持部材を回動させる連結部と、
を備え、
前記カムは前記ピンと嵌合する所定の軌跡の溝を有し、前記連結部は、前記レンズ鏡筒の沈胴繰出し時に、前記溝の軌跡に従って、さらに光軸方向に対して繰り込み繰り出しを行うように前記レンズ保持部材を回動させることを特徴とする
レンズ鏡筒ユニット。
撮影状態の時に、前記レンズ鏡筒の繰り込みがあっても、前記レンズ保持部材の繰り込みが規制されるように前記溝の軌跡が設定されることを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒ユニット。
前記バネ部材の付勢により前記バリア駆動部が回動した際に、前記レンズ保持部材を繰り出し位置に駆動するように前記溝の軌跡が設定されることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒ユニット。
前記レンズ保持部材は、前記レンズ鏡筒ユニット内の複数のレンズのうち、最も被写体側のレンズを保持し、
前記鏡筒内バリアが退避したスペースに、前記レンズ保持部材が繰出すように、前記溝の軌跡が設定されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒ユニット。