JP5212818B2 - レンズ鏡胴、レンズ駆動装置、カメラ、デジタルカメラ、携帯型情報端末装置および画像入力装置 - Google Patents
レンズ鏡胴、レンズ駆動装置、カメラ、デジタルカメラ、携帯型情報端末装置および画像入力装置 Download PDFInfo
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Description
更に、カメラ本体(撮影装置)の薄型化の要求により、沈胴収納状態での可動鏡筒部分の撮影光軸方向の寸法を極限にまで小さくすることが重要視されている。
このようなカメラ本体の薄型化の要請により、従来、可動鏡筒のカメラ本体内部への沈胴収納時に、その少なくとも一部のレンズ群を撮影光軸から退避させる技術が開示されている。
これらの技術では、可動鏡筒の収納時に、レンズ群の一部が撮影光軸から退避するので、可動鏡筒の撮影光軸方向の寸法を小さくすることができ、カメラ本体部(撮影装置本体部)の薄型化を図ることができる(特許文献1、特許文献2参照)。
また、特許文献2に記載のレンズ鏡胴は、回転筒の回転により駆動されて回転する第1のギアと、前記第1のギアと噛合し該第1のギアから駆動力を受けて、前記複数のレンズ群のうちの所定の第1のレンズ群を、沈胴時に前記ズームレンズの光軸から外れた所定の退避位置に退避させるとともに繰出時に該光軸上に進出させる第2のギアとを備えたレンズ鏡胴であるが、前記第1のレンズ群を光軸に保持する力量はバネの付勢力を利用しており、退避方向に回動させる力は、退避レンズ群を光軸に保持する力量に加え、さらに退避位置までバネを変形させる力量が必要となる。
鏡筒部外側に配置した主ガイド軸まわりに回動可能に保持された前記退避レンズ保持枠を所定の第1の回動方向に回動させるバネ部材と、前記バネ部材の付勢力に抗して前記第1の回動方向とは逆向きの第2の回動方向に回動させるカム機構とを備え、前記退避レンズ保持枠を所定の第1の回動方向に回動すると、鏡筒内部に配設した副ガイド軸により、前記退避レンズが光軸上で回転が停止し得るように構成すると共に、
前記副ガイド軸および前記退避レンズ保持枠の前記副ガイド軸が接触する部分のいずれか一方は、磁化するかまたは磁化された部材を配設し、他方は、強磁性体で形成するかまたは強磁性体を固定して配設し、
前記退避レンズ保持枠の前記副ガイド軸が接触する部分に配設する強磁性体を軸状部材で形成し、軸まわりに回動可能に配設したことを特徴としている。
請求項3に記載した本発明に係るデジタルカメラは、請求項1に記載のレンズ鏡胴を備えたことを特徴としている。
請求項4に記載した本発明に係る携帯型情報端末装置は、請求項1に記載のレンズ鏡胴を備えたことを特徴としている。
請求項5に記載した本発明に係る画像入力装置は、請求項1に記載のレンズ鏡胴を備えたことを特徴としている。
図1〜図16および図20は、本発明に係るレンズ鏡胴およびレンズ駆動装置を含む光学系装置の要部の構成および種々の動作状態を示している。
図1は、レンズ群を沈胴させて収納した沈胴収納状態におけるレンズ鏡胴部分の構成を物体側から見た斜視図、図2は、図1の状態における要部の構成を結像面側から見た斜視図、図3は、レンズバリアを閉じた沈胴収納状態におけるレンズ鏡胴およびレンズバリアを含む光学系装置の構成を物体側から見た斜視図、図4は、図3の状態における要部の構成を結像面側から見た斜視図、図5は、レンズ群を突出させた撮影状態において開いたレンズバリアを閉じようとしている状態におけるレンズ鏡胴部分およびレンズバリア部分の要部の構成を結像面側から見た斜視図、図6は、レンズ群を突出させた撮影状態におけるレンズ鏡胴部分の要部の構成を結像面側から見た斜視図、図7は、第3レンズ群を保持する第3レンズ保持枠および衝突防止片の動作を説明するため、レンズ群の沈胴収納状態における第3レンズ保持枠、衝突防止片および第4レンズ保持枠部分の配置構成を物体側から見た斜視図、図8は、第3レンズ群を保持する第3レンズ保持枠および衝突防止片の動作を説明するため、レンズ群を突出した撮影状態における第3レンズ保持枠、衝突防止片および第4レンズ保持枠部分の配置構成を物体側から見た斜視図である。
第2レンズ群12は、1枚以上のレンズからなり、該第2レンズ群12を一体的に保持する第2レンズ保持枠(明確には図示されていない)に形成されたカムフォロワが図11に示すカム筒26の第2レンズ群用のカム溝に挿通されて第2のライナー25の直進溝25aに係合し、これらカム筒26および第2のライナー25により支持されている。シャッタ/絞りユニット15は、シャッタおよび開口絞りを含み、該シャッタ/絞りユニット15に一体的に形成されたカムフォロワが図11に示すカム筒26のシャッタ/絞り用のカム溝に挿通されて第2のライナー25の直進溝25aに係合し、これらカム筒26および第2のライナー25により支持されている。
第2の回転筒24の基端部の外周面にはヘリコイドが形成され、第1のライナー23の内周に設けられたヘリコイドに螺合するとともに、該第2の回転筒24の基端部近傍の外周面に突設されたカムフォロワが、第1のライナー23のライナー(直線溝)を通して第1の回転筒22の内周に設けられた直線溝に係合している。第1のライナー23の内周に設けられた直線溝には第2のライナー25の基端部外周に突設されたキー部が係合している。第2の回転筒24の内面には光軸に直行する面に沿う案内溝が形成されており、第2のライナー25の外周面に突設された直進案内部材であるフォロワ(またはキー)が係合している。このような構成により第2のライナー25は、光軸方向の移動については第2の回転筒24と一体的に移動するが、相対的には第2のライナー25に対して第2の回転筒24は回転移動できるようになっている。
直進筒27は、基端部側が第2の回転筒24と第2のライナー25の間に挿入されており、直進筒27の基端部近傍の外周面には、カムフォロワが突設され、前記カムフォロワが第2の回転筒24の内周面に形成されたカム溝に係合するとともに、直進筒27の内周面には軸方向に沿って直進溝が形成され、該直進溝に第2のライナー25の外周面のキー部が係合している。第1の回転筒22の基端部外周にはギア部が形成されており、ズームモータ51の駆動力が適宜ギアを介してギア伝達されて回動され、それによって第1レンズ群11、第2レンズ群12およびシャッタ/絞りユニット15が、所定のごとくズーミング動作する。
すなわち、一般に最外周の固定筒に最も近い回転筒は、ヘリコイドによって固定筒に螺合しており、ヘリコイドは、その形状から一定の速度で移動する。このため、沈胴収納状態から広角位置を経て望遠位置へと漸次駆動される間の広角位置においては、回転筒は、半分ほど繰り出された状態となるのが、一般的である。これに対して、上述した構成においては、第1の回転筒22は、固定枠21の固定筒部分と単にヘリコイド螺合するのではなくヘリコイド状のカム溝で係合しており、収納状態から広角位置への駆動により、第1の回転筒22は、最大繰り出し位置まで完全に繰り出し、その後は、図13に示すようにカム溝の物体側端部が固定筒部の端面に平行になっており、広角位置から望遠位置への駆動では第1の回転筒22は、回転筒を光軸方向へ移動させることなく定位置で回転させる。
したがって、繰り出し動作の早い段階で固定筒部に近接している鏡筒である第1の回転筒22と第1のライナー23を、完全に繰り出すことにより、後述する第3レンズ保持枠31を光軸上に挿入するスペースをあらかじめ確保するようになっている。
後述するように、第1の回転筒22が最大繰出し位置に達するとすぐに前記ズーム位置基準信号が発生し、挿入のためのスペースが確保されてからすぐに第3レンズ保持枠31が挿入動作を開始するので、電源オン時等の沈胴状態から広角状態への移行の際の時間を最小に抑えることが可能となる。
光学性能上、望遠側の焦点距離を長くするためには、望遠時の第3レンズ群13の位置は、より被写体側へ繰り出した位置となる。但し、沈胴状態におけるレンズ鏡胴の光軸方向長さの制限により第3レンズ保持枠31の移動可能量は定まってしまう。第3レンズ保持枠31のレンズを保持する位置は、最も被写体側に設置することにより、望遠側焦点距離を可能な限り大きくすることが可能となる。
図14(a)、(b)に示すように、第3レンズ保持枠31が退避位置の状態では第3群リードスクリュー34に螺合している雌ねじ部材35は最も像面側に位置している。また、この状態では、圧縮トーションスプリング37が最もチャージされた状態で、鏡胴正面から見て時計方向(光軸への進入方向)のモーメントを常に第3レンズ保持枠31に与えている。第3レンズ保持枠31の主ガイド軸32に支持されている部分の円筒状の外周面には、図14(a)に示すような段差部31cの基端側内面にカム斜面形状のカム部31eが形成されている。この状態から第3群モータ52を図14(b)における時計方向に回転させると、ギア71〜74からなるギア機構を介してリードスクリュー34が時計方向に回転し、雌ねじ部材35が光軸方向に沿って被写体側へ移動する。この際には、圧縮トーションスプリング37からのモーメント力により、第3レンズ保持枠31が時計方向に回転し、そのカム部31eが雌ねじ部材35の当接部35aに当接係合している。その後、雌ねじ部材35がもっとも被写体側へ移動すると、第3レンズ保持枠31の遮光片31bが第3群の位置検出装置としてのフォトインタラプタ38から外れるまで移動するのでフォトインタラプタ38からL(低レベル)からH(高レベル)への基準信号が発生する。第3群レンズ群13は、フォトインタラプタ38からの基準信号を基準としてパルスカウントにより位置制御される。
次に、雌ねじ部材35が広角位置(図14(a)のW位置)まで移動する際は、雌ねじ部材35の当接部35aが前側係合部31dを押圧するので、第3レンズ保持枠31は、広角位置まで光軸方向に沿って被写体側へ移動することが可能となる。
また、雌ねじ部材35が図14(a)のB位置から望遠位置(図14(a)のT位置)までの間に位置している間は、圧縮トーションスプリング37によって、光軸方向に沿って像面側に向かって常に押圧されているため、第3群リードスクリュー34や雌ねじ部材35と押さえ板81等の間に発生する隙間は、総て像面側へ寄せられるので、第3群レンズ保持枠31は光軸方向についての位置精度を確保できるようになっている。
雌ねじ部材35は、光軸に実質的に平行に配設された第3群リードスクリュー34に螺合し、前述した第3レンズ保持枠31の段差部31c内において、前側係合部31dまたはカム部31eに当接する当接部35aに加えて、第3群リードスクリュー34の回転に伴って雌ねじ部材35が回ってしまわないようにするための回転止めとして、固定枠21の固定筒部分に形成された光軸方向に平行なガイド溝に嵌合摺動する回転止め突起部35bが形成されている(図15)。すなわち、雌ねじ部材35は、回転止め突起部35bが固定枠21のガイド溝に嵌合して回転が阻止されているので、第3群リードスクリュー34の回転によって、光軸に沿って進退移動するのである。
一方、第3群リードスクリュー34の逆回転(反時計方向回転)により、雌ねじ部材35が望遠位置Tから広角位置Wを経て退避開始位置Bまで移動する間は、雌ねじ部材35の当接部35aが係合当接面にて第3レンズ保持枠31の段差部31cの前側係合部31dに当接しているので、圧縮トーションスプリング37の光軸上位置への付勢力と像面側への付勢力によって第3レンズ保持枠31は、第3群副ガイド軸33に規制された光軸上位置を維持しつつ物体側から像面側へと漸次移動する。なお雌ねじ部材35が退避開始位置Bに達すると、第3レンズ保持枠31の基端面31fが押さえ板81に当接し、雌ねじ部材35が前側係合部31dから離間して、段差部31cのカム部31eに当接する。
この例では、収納動作においては、第3レンズ保持枠31が収納位置へ移行する前に第4レンズ保持枠41がまず収納位置へ移行する。第4レンズ保持枠41の第1の収納位置は、第4群基準検出器(図示されていない)によって発生するHからLとなる第4レンズ保持枠41の収納基準信号の発生から所定のパルスカウント数だけ像面側へ移動した位置である。第4群レンズ保持枠41の収納動作完了後、第3レンズ保持枠31の収納動作が許可される。
したがって、レンズ鏡胴が突出している撮影状態において、落下等により鏡胴の先端側に大きな圧力が加わった際に、第1の回転筒22および第1のライナー23に衝突防止片36の係止突起36aが係合し、第1の回転筒22および第1のライナー23(ならびに第2の回転筒24、第2のライナー25、カム筒26および直進筒27)のそれ以上の第3レンズ群13側への後退を阻止し、第3レンズ保持枠31および第3レンズ群13の破損等を防止する。
第3群リードスクリュー34は、第3群モータ52によって順逆両方向に回転駆動される。第3群モータ52の回転は、ギア71、ギア72、ギア73およびギア74を順次介して第3群リードスクリュー34に伝達される。
この場合、ピント合わせ、つまり合焦を行うフォーカスレンズとして用いられる第4レンズ群14は、図20(a)、(b)等に示すように第4レンズ保持枠41によって保持されている。第4レンズ保持枠41は、鏡胴ベース82に固定され且つ光軸に平行に配置された第4群主ガイド軸44に嵌合するスリーブ部41aと、光軸に平行で且つ鏡胴ベース82に固定された副ガイド軸42と嵌合して、第4レンズ保持枠41の回転を規制する回転止め部41bとを有している。このような構成により、第4レンズ保持枠41は、第4群主ガイド軸44に沿って、すなわち光軸方向に沿って自由に移動することが可能となっている。第4レンズ保持枠41を駆動する駆動源としては、この場合ステッピングモータからなる第4群モータ53が設けられており、この第4群モータ53の出力軸には、第4群リードスクリュー45が形成されている。この第4群リードスクリュー45には、雌ねじが形成された第4群雌ねじ部材46が螺合している。
このようにして、ステッピングモータである第4群モータ53が回転駆動されると、第4群リードスクリュー45が回転し、第4群雌ねじ部材46が、第4群リードスクリュー45の方向、つまり光軸方向に沿って、進退移動する。第4レンズ保持枠41は、この第4群雌ねじ部材46に係合しているので、この第4群雌ねじ部材46の移動に追従して第4レンズ保持枠41が光軸に沿って移動する。このとき、第4群リードスクリュー45は、第4群モータ53の出力軸に形成されているが、第4群モータ53と第4群リードスクリュー45を別々に構成し、それらをギア等で連結することにより、回転を伝達するようにして第4群リードスクリュー45を回転させるようにしても良い。
なお、第4レンズ保持枠41の外周縁には、第3レンズ保持枠31のフォトインタラプタ用の遮光片31bを光軸方向に逃げて干渉を避けるための凹部41fを形成してあり、それによって第4レンズ保持枠41の移動量を増やすことができ、合焦できる撮影距離範囲を広くとることができる。また、上述したように第4レンズ保持枠41と、第4群雌ねじ部材46との係合構造には、光軸方向について遊びがあるが、第4レンズ保持枠41を第4群スプリング43によって被写体側に常に付勢することにより、第4レンズ保持枠41は、光軸方向の位置を精度良く制御することを可能としている。
ここで、このレンズ鏡胴を構成する各レンズ群の駆動制御について図21〜図28を参照して詳細に説明する。
図21は、駆動制御系の構成を模式的に示すブロック図、図22は、起動シーケンスにおけるバリア開時のシーケンスを示すタイミングチャート、図23は、起動シーケンスにおけるバリア開からバリア閉時のシーケンスを示すタイミングチャート、図24は、リセットシーケンスを説明する(a)図表および(b)タイミングチャート、図25は、バリア閉時の収納シーケンスを示すタイミングチャート、図26は、ズームシーケンスを示すフローチャート、図27は、広角位置から望遠位置へのズーミング時のズームシーケンスを示すタイミングチャート、そして図28は、望遠位置から広角位置へのズーミング時のズームシーケンスを示すタイミングチャートである。
中央演算処理装置501は、モータドライバ502に対して、モータドライバ502の初期設定、駆動モータの選択、駆動電圧の設定および駆動方向等の命令を与える。モータドライバ502は、中央演算処理装置501からの命令に従って、第1〜第2群DCモータ503、第1の絞りモータ504、第2の絞りモータ505、シャッタモータ506、第3群パルスモータ507および第4群パルスモータ508等のモータ系を制御する。第1〜第2群DCモータ503は、第1レンズ群11および第2レンズ群12を駆動する。第1レンズ群11および第2レンズ群12は、通常の場合、第1〜第2群DCモータ503の駆動力に応動するカム機構を介してそれぞれ独立に駆動する。第1の絞りモータ504および第2の絞りモータ505は、シャッタ/絞りユニット15の絞りを駆動する。シャッタモータ506は、シャッタ/絞りユニット15のシャッタを駆動する。第3群パルスモータ507は、第3レンズ13群を駆動する。第4群パルスモータ508は、第4レンズ群14を駆動する。
このような、駆動制御系による起動シーケンスにおけるバリア開時の駆動シーケンスを図22を参照して説明する。
レンズバリア62を開くことにより、バリアスイッチ信号(バリアSW)がHからLに変化し、鏡胴系の初期設定を開始する。なお、レンズバリア62は、レンズバリア62を操作レバー等によって機械的に開操作することによってバリアスイッチが動作する場合もあるが、バリアスイッチを操作することによってバリアが開く場合もある。初期設定は、モータ系を駆動するモータドライバ502の初期化、第1〜第2群フォトインタラプタ駆動回路513、第1〜第2群フォトリフレクタ駆動回路514、第3群フォトインタラプタ駆動回路515および第4群フォトインタラプタ駆動回路516を介して位置を検出する位置検出装置である第1〜第2群フォトインタラプタ509、第1〜第2群フォトリフレクタ510、第3群フォトインタラプタ511および第4群フォトインタラプタ512等の初期化を行う。
第1〜第2群DCモータ503の起動開始直後の起動期間は、DCモータによる突入電流防止のために駆動電圧を定常電圧よりも低めに設定する。起動期間完了後は、駆動電圧を定常電圧にアップさせる。
第1〜第2群DCモータ503の起動開始直後にバリアスイッチ(バリアSW)監視期間を設定し、中央演算処理装置501により、バリアスイッチ信号の状態を監視する。この期間中、バリアスイッチ信号が開状態であれば、シャッタ駆動用のシャッタモータ506によって全開制御を行い、シャッタを全開状態に設定する。次に、第1および第2の絞り駆動用モータ504および505によって、中間絞り制御を行い、中間絞り状態に設定する。
なお、先行駆動時の第4群パルスモータ508による駆動量は、第4レンズ群14と第3レンズ群13との干渉が発生しない量に設定している。
第4レンズ群14の先行駆動が完了すると、第1〜第2群フォトリフレクタ510による基準位置検出待ちとなる。第1〜第2群フォトリフレクタ510による基準位置信号(HP信号)がHからLに変化した個所が第1〜第2レンズ群11〜12の基準位置(HP位置)となる。第1〜第2レンズ群11〜12の基準位置(HP位置)を検出すると、第1〜第2レンズ群11〜12の位置情報をリセットする。この位置を基準として広角位置(Wide)までの移動量を第1〜第2群フォトインタラプタ509によるパルス状の信号(PI信号)をカウントすることによって第1〜第2レンズ群の移動量制御を行う。広角位置は予め設定されているが、EEPROM等の不揮発性メモリに格納しそれを書き換えることによって変更することができるようになっている。
また、第1〜第2レンズ群11〜12の基準位置(HP位置)を検出すると、第3群パルスモータ507の広角方向への駆動を開始して、第3レンズ群13と第1〜第2レンズ群11〜12との並列制御となる。第3群パルスモータ駆動時のパルスレートを通常駆動時よりも高め(速め)に設定することによって、第3レンズ群13の駆動時間を短縮化している。
第3レンズ群13側としては、第3群フォトインタラプタ511による基準位置検出待ちとなる。第3群フォトインタラプタ511による基準位置信号(HP信号)がLからHに変化した個所が第3レンズ群13の基準位置(HP位置)となる。第3レンズ群13の基準位置(HP位置)を検出すると、第3レンズ群13の位置情報をリセットする。この位置を基準として、広角位置までの移動量を第3群パルスモータ507によりパルス駆動する。広角位置は予め設定されているが、EEPROM等の不揮発性メモリに格納しそれを書き換えることによって変更することができるようになっている。
第1〜第2レンズ群11〜12の駆動が完了し、且つ第3レンズ群13の駆動において第3レンズ群13の基準位置(HP位置)検出して、規定パルス数以上駆動した場合に、第4群パルスモータ508の広角無限位置方向への駆動を開始する。第1〜第2レンズ群11〜12の駆動が完了していない場合、または第3レンズ群13が基準位置から規定パルス以上駆動されていない場合には、第1〜第2レンズ群11〜12の駆動が完了し、且つ第3レンズ群13が基準位置から規定パルス以上駆動されるまで待ち状態となる。第1〜第2レンズ群11〜12の駆動が完了していない状態で第4群パルスモータ508を駆動すると3個のモータの同時駆動となって、消費電流が増大することになる。そこで、この例においては、同時駆動は、第3レンズ群13と第4レンズ群14のみとしている。また、第3レンズ群13の位置が基準位置から規定パルス数以上の位置に達する前に第4レンズ群14を駆動すると第3レンズ群13と第4レンズ群14の干渉が発生する。よって、規定パルス数以降において、第4レンズ群14の駆動を開始する。
上述し且つ図22のタイミングチャートに示したように、この例においては、同時駆動モータを2モータまでに制限することによって、消費電流を抑えつつ、最適駆動することによって起動時間の短縮化を図っている。
また、第1〜第2群フォトリフレクタ510による検出結果が収納位置でない(基準位置(HP)信号=L)、または、第3群フォトインタラプタ511による検出結果が収納位置でない(基準位置(HP)信号=H)、または、第4群フォトインタラプタ512による検出結果が収納位置でない(基準位置(HP)信号=H)場合には、リセットシーケンス駆動を行う。このようなリセットシーケンスについて図24を参照して説明する。図24において、(a)は、各状況におけるリセットシーケンスの流れを示す模式的な図表、(b)は、リセットシーケンスのタイミングチャートである。
〈1−2群HP信号=H,3群HP信号=L,4群HP信号=Lの場合〉
まず第1〜第2レンズ群11〜12のリセット動作として、第1〜第2レンズ群11〜12の基準位置(HP位置)を検出し、広角位置に移動させる(1−2群:Reset)。次に、第4レンズ群14の収納動作として、第4レンズ群14の基準位置(HP位置)を検出し、収納位置に移動させる(4群:収納)。次に、第3レンズ群13のリセット動作として、第3レンズ群13の基準位置(HP位置)を検出し、広角位置に移動させる(3群:Reset)。最後に、第4レンズ群14のリセット動作として、第4レンズ群14の基準位置(HP信号)を検出し、広角無限位置に移動させる(4群:Reset)。
まず第1〜第2レンズ群11〜12の退避動作として、第1〜第2レンズ群11〜12を望遠(Tele)方向に駆動し、基準信号の立下り検出後に規定パルス駆動する(1−2群:退避)。次に、第4レンズ群14の収納動作として、第4レンズ群14の基準位置(HP位置)を検出し、収納位置に移動させる(4群:収納)。次に、第1〜第2レンズ群11〜12のリセット動作として、第1〜第2レンズ群11〜12の基準位置(HP位置)を検出し、広角位置に移動させる(1−2群:Reset)。次に、第3レンズ群13のリセット動作として、第3レンズ群13の基準位置(HP位置)を検出し、広角位置に移動させる(3群:Reset)。最後に、第4レンズ群14のリセット動作として、第4レンズ群14の基準位置(HP信号)を検出し、広角無限位置に移動させる(4群:Reset)。
〈1−2群HP信号=H,3群HP信号=H,4群HP信号=Lの場合
1−2群HP信号=H,3群HP信号=H,4群HP信号=Hの場合〉
まず第1〜第2レンズ群11〜12の退避動作として、第1〜第2レンズ群11〜12を望遠方向に駆動し、基準信号の立下り検出後に規定パルス駆動する(1−2群:退避)。
1−2群HP信号=L,3群HP信号=L,4群HP信号=Hの場合〉
まず、第4レンズ群14の収納動作として、第4レンズ群14の基準位置(HP位置)を検出して、収納位置に移動させる(4群:収納)。次に、第3レンズ群13の収納動作として、第3レンズ群13の基準位置(HP位置)を検出して、収納位置に移動させる(3群:収納)。次に、第1〜第2レンズ群11〜12のリセット動作として、第1〜第2レンズ群11〜12の基準位置(HP位置)を検出し、広角位置に移動させる(1−2群:Reset)。次に、第3レンズ群13のリセット動作として、第3レンズ群13の基準位置(HP位置)を検出して、広角位置に移動させる(3群:Reset)。最後に、第4レンズ群14のリセット動作として、第4レンズ群14の基準位置(HP信号)を検出して、広角無限位置に移動させる(4群:Reset)。
〈1−2群HP信号=L,3群HP信号=H,4群HP信号=Lの場合
1−2群HP信号=L,3群HP信号=H,4群HP信号=Hの場合〉
まず、第4レンズ群14の収納動作として、第4レンズ群14の基準位置(HP位置)を検出して、収納位置に移動させる(4群:収納)。第4レンズ群14の基準位置(HP位置)が検出できた場合には、第3レンズ群13の収納動作として、3群の基準位置(HP位置)を検出して、収納位置に移動させる(3群:収納)。
第3レンズ群13の収納動作時にHP位置が検出できない場合は、第4レンズ群14との干渉と想定されるため、第3レンズ群13の退避動作として、第3レンズ群13を望遠方向に規定パルス数駆動させる(3群:退避)。その後、第4レンズ群14の収納動作(4群:収納)、第3レンズ群13の収納動作を行う(3群:収納)。
次に、第1〜第2レンズ群11〜12のリセット動作として、第1〜第2レンズ群11〜12の基準位置(HP位置)を検出して、広角位置に移動させる。(1−2群:Reset)次に、第3レンズ群13のリセット動作として、第3レンズ群13の基準位置(HP位置)を検出して、広角位置に移動させる(3群:Reset)。最後に、第4レンズ群14のリセット動作として、第4レンズ群14の基準位置(HP信号)を検出して、広角無限位置に移動させる(4群:Reset)。
レンズバリア62を閉じることにより、バリアスイッチ信号がLからHとなり、収納動作を開始する。なお、先に述べた通りレンズバリア62は、レンズバリアを操作レバー等によって機械的に閉操作することによってバリアスイッチが動作する場合もあるが、バリアスイッチを操作することによってレンズバリア62を閉じる場合もある。
シャッタモータ506によりシャッタの全閉制御を行い、シャッタ/絞りユニット15のシャッタを全閉状態に設定する。次に、第1および第2の絞り駆動用モータ504および505により、中間絞り制御を行い、シャッタ/絞りユニット15の絞りを中間絞り状態に設定する。次に、第4群パルスモータ508により第4レンズ群14の収納駆動を行う。第4群パルスモータ508を収納位置方向へ駆動開始して、第4群フォトインタラプタ512による基準位置検出待ちとなる。
第4群フォトインタラプタ512による基準位置信号(HP信号)がH→Lに変化した個所から収納位置までの収納位置移動量分だけパルス駆動する。収納位置移動量は、予め設定されているが、EEPROM等の不揮発性メモリに格納しそれを書き換えることによって変更することができるようになっている。
第3群フォトインタラプタ511による基準位置信号(HP信号)がHからLに変化した個所から収納位置までの収納位置移動量分だけパルス駆動する。収納位置移動量は予め設定されているが、EEPROM等の不揮発性メモリに格納しそれを書き換えることによって変更することができるようになっている。
また、基準位置から収納位置までの第3群パルスモータ507の駆動パルスレートを基準位置までの駆動パルスレートよりも低速にしている。このようにトルクが必要な領域に応じてパルスレートを変更することによって、スムーズなパルス駆動を実現する。
次に、第1〜第2群DCモータ503により第1〜第2レンズ群11〜12の収納駆動を行う。第1〜第2群DCモータ503を収納位置方向へ駆動開始し、第1〜第2群フォトリフレクタ510による基準位置検出待ちとなる。第1〜第2群フォトリフレクタ510による基準位置信号(HP信号)がLからHに変化した個所から収納位置までの収納位置移動量を第1〜第2群フォトインタラプタ509によるパルス状の信号(PI信号)をカウントすることによって第1〜第2レンズ群11〜12の移動量制御を行う。収納位置移動量は予め設定されているが、EEPROM等の不揮発性メモリに格納しそれを書き換えることによって変更することができるようになっている。
〔変倍シーケンス〕
次に、変倍動作のシーケンスについて、図26に示すフローチャートを参照して説明する。
ズームレバーまたはズームボタンが操作されるなどして変倍処理が開始されると、まず、第4レンズ群14を退避させる必要があるか否かを判定する(ステップS11)。このステップS11における判定は、望遠から広角への変倍で且つ第4レンズ群14が所定位置よりも至近側に位置する場合に退避処理が必要であるとする。次に、変倍駆動方向を判定する(ステップS12)。広角から望遠への変倍である場合には、第1〜第2群DCモータ503を作動させて第1〜第2レンズ群11〜12の駆動を開始する(ステップS13)。
次に、第1〜第2レンズ群11〜12を停止させるか否かを判定する(ステップS14)。このステップS14における判定は、ズームレバーまたはズームボタン等を介しての変倍操作により作動するズーム駆動スイッチがオフとなったか、広角から望遠への駆動時において望遠位置から所定量手前の位置に到達したか、望遠から広角への駆動時において広角位置から所定量手前の位置に到達したか、のいずれかの条件に該当する場合に第1〜第2レンズ群11〜12を停止させるものとする。
ステップS11において、第4レンズ群14の退避処理が必要であると判定された場合には、第4レンズ群14の退避処理を行って(ステップS21)、ステップS12に進む。ステップS12において、変倍駆動方向が望遠から広角への変倍であると判定された場合には、第3レンズ群13の退避処理を行って(ステップS22)、ステップS14に進む。
次に、このフローチャートに従った変倍動作について、変倍動作方向毎に具体的に説明する。
〔広角から望遠方向〕
まず、広角から望遠への変倍動作について図27に示すタイミングチャートを参照して説明する。
ズーミングボタンのうちの望遠ボタンを押下することにより、望遠スイッチ信号がHからLとなり、望遠方向への変倍シーケンスが開始される。最初に、第4レンズ群14の退避判定が実施される(ステップS11)。
先に述べた通り、第4レンズ群14の退避判定に際しては、次の条件を同時に満たした場合(アンド条件)にのみ、第4レンズ群14の退避駆動を行う。
・第4レンズ群14が所定位置(退避しきい値)よりも至近側(繰り出し側)に位置している。
しかし、広角から望遠への駆動時においては、上述の条件を満たさないので、第4レンズ群14の退避駆動は行わない。
次に、第1〜第2レンズ群11〜12を停止するか否かを判定する(ステップS14)。第1〜第2レンズ群11〜12の駆動を停止判定に際しては、次の条件のいずれか1つを満足する場合(オア条件)に停止処理を行う。
・広角から望遠への駆動時において望遠位置から所定量手前の位置に到達した。
第1〜第2レンズ群11〜12駆動が継続中の場合において、第3レンズ群13の状態(駆動中か停止中か)に応じて駆動開始/駆動停止の判定を行う(ステップS23)。第3レンズ群13の状態が停止中であるならば、第3レンズ群13の駆動開始の判定を行って(ステップS24)、許可されれば第3レンズ群13の駆動を開始する。ステップS24の第3レンズ群13の駆動開始判定に際しては、次の条件のいずれか1つを満足した場合に第3レンズ群13の駆動を開始する。
第1〜第2レンズ群11〜12の駆動開始後第1〜第2レンズ群11〜12が規定駆動量以上駆動されている。
また、3群状態が駆動中であるならば、第3レンズ群13の駆動を停止させるか否かの判定を行って(ステップS26)、許可されれば第3レンズ群13の駆動を停止させる。第3レンズ群13の駆動を停止させるか否かの判定にあたっては、次の条件を満たした場合に第3レンズ群13の駆動を停止させる。
・広角から望遠への駆動時において第3レンズ群13の位置が第1〜第2レンズ群11〜12の位置に所定量よりも近付いた。
すなわち、第1〜第2レンズ群11〜12が起動し、第1〜第2レンズ群11〜12駆動量が規定パルス以上になったら、第3レンズ群13の駆動を開始する。同時駆動中に第3レンズ群13の位置が第1〜第2レンズ群11〜12に近付き、所定量よりも近付いた場合には、第3レンズ群13の駆動を停止させる。その後、第1〜第2レンズ群11〜12が第3レンズ群13に対して遠ざかり、所定量よりも離された場合に第3レンズ群13の駆動を再開させる。第1〜第2レンズ群11〜12と第3レンズ群13の位置関係に応じて、第3レンズ群13の駆動/停止を繰り返す。これによって、群間の距離を保った状態での変倍駆動が可能となる。また、起動時に規定量以上の駆動を経過してから第3レンズ群13の駆動を開始させることによって、第1〜第2群DCモータ503の突入電流の影響を避けることでき、消費電流の軽減に寄与する。
〔望遠から広角方向〕
次に、望遠から広角への変倍動作について図28に示すタイミングチャートを参照して説明する。
ズーミングボタンのうちの広角ボタンを押下することにより、広角スイッチ信号がHからLとなり、広角方向への変倍シーケンスが開始される。最初に、第4レンズ群14の退避判定が実施される。
先に述べた通り、第4レンズ群14の退避判定に際しては、次の条件を同時に満たした場合(アンド条件)にのみ、第4レンズ群14の退避駆動を行う。
・第4レンズ群14が所定位置(退避しきい値)よりも至近側(繰り出し側)に位置している。
望遠から広角への駆動時においては、第4レンズ群14の位置が所定位置よりも至近側にある場合には、第4レンズ群14の退避駆動を行う。退避量は、第3レンズ群13の変倍駆動時に第4レンズ群14との干渉が発生しない領域まで退避させる。
次に、第3レンズ群13の退避駆動を行う。第1〜第2レンズ群11〜12駆動開始による第1〜第2レンズ群11〜12との干渉を防ぐために、第3レンズ群13を先行して規定量分駆動させる。そして、第1〜第2群DCモータ503にて、第1〜第2レンズ群11〜12の駆動を開始する。
第1〜第2群DCモータ503起動開始直後の起動期間は、DCモータによる突入電流防止のために駆動電圧を定常電圧よりも低めに設定する。起動期間完了後は、駆動電圧を定常電圧に上昇させる。第1〜第2レンズ群11〜12の駆動による移動量の制御は、第1〜第2群フォトインタラプタ509によるパルス状の信号(PI信号)をカウントすることによって行う。先に述べたように、広角〜望遠間を、例えば16等分することによって制御の基準とするズームポイントを17ポイント設定している。
・ズームレバーまたはズームボタン等を介しての変倍操作により作動する広角ズーム駆動スイッチがオフ、つまりLからHに変化した。
・望遠から広角への駆動時において広角位置から所定量手前の位置に到達した。
第1〜第2レンズ群11〜12駆動が継続中の場合において、第3レンズ群13の状態(駆動中か停止中か)に応じて駆動開始または駆動停止の判定を行う。第3レンズ群13の状態が停止中であるならば、第3レンズ群13の駆動開始判定を行い、駆動開始が許可されれば第3レンズ群13の駆動を開始する。第3レンズ群13の駆動開始の判定に際しては、次の条件のいずれか1つを満足した場合に第3レンズ群13の駆動を開始する。
・第1〜第2レンズ群11〜12の駆動開始後第1〜第2レンズ群11〜12が規定駆動量以上駆動されている。
・望遠から広角への駆動時における第3レンズ群13が駆動再開による駆動状態であって第1〜第2レンズ群11〜12が予め定めた所定のズームポイントの通過時に第3レンズ群13の位置が第1〜第2レンズ群11〜12の位置に所定量よりも近付いた。
・望遠から広角への駆動時において第3レンズ群13の位置が第1〜第2レンズ群11〜12の位置から所定量以上離れた。
すなわち、第1〜第2レンズ群11〜12が起動し、第1〜第2レンズ群11〜12の駆動量が規定量以上になったら、第3レンズ群13の駆動を開始する。同時駆動中に第3レンズ群13の位置が第1〜第2レンズ群11〜12から離れ、規定量以上離れた場合には、第3レンズ群13の駆動を停止させる。その後、第1〜第2レンズ群11〜12が3群に対して近付き、規定パルス以上近づくと第3レンズ群13の駆動を再開させる。第1〜第2レンズ群11〜12と第3レンズ群13の位置関係により、第3レンズ群13の駆動/停止を繰り返す。これにより、群間を保った状態で変倍駆動が可能となる。また、起動時に規定パルス以上経過してから第3レンズ群13を駆動させることで、第1〜第2群DCモータ503の突入電流の影響を避けることでき、消費電流の軽減となる。
第3レンズ群13の初期駆動開始前に広角SW信号がLからHに変化した場合には、第3レンズ群13の同時駆動なしに第1〜第2レンズ群11〜12の停止制御を行うこととなる。第1〜第2レンズ群11〜12の停止判定によって、停止となった場合は、第3レンズ群13が駆動中であるならば、停止動作を開始させる。そして、第1〜第2レンズ群11〜12の停止動作を開始する。
停止動作中は、低速制御期間となっており、目標位置までの残パルス数に応じて駆動電圧を下げている。これにより目標位置到達時のオーバーラン量を軽減させている。第1〜第2群フォトインタラプタ509によるPI信号をカウントし、目標位置に到達した場合は、第1〜第2レンズ群11〜12の駆動を停止するためにブレーキ制御を行う。このブレーキ期間中のオーバーラン量もカウントし、最終的な第1〜第2レンズ群11〜12位置を決定する。
第1〜第2レンズ群11〜12が停止したあとは、第3レンズ群13の位置の補正駆動を行う。これは、第1〜第2レンズ群11〜12の最終的な停止位置に対応した第3レンズ群13の停止位置を算出し、その位置に駆動するものである。第1〜第2レンズ群11〜12のズームポイント毎の位置情報と、第3レンズ群13のズームポイント毎の位置情報から、第1〜第2レンズ群11〜12の停止位置に相当する第3レンズ群13の目標停止位置を補間演算する。広角方向駆動時は、停止時にガタ取りのためのガタ取り制御を実施する。その後、停止したズーム位置に対応した絞り位置に設定するために絞り駆動を実施する。
この例においては、広角〜望遠間の変倍動作において、望遠方向動作時の第1〜第2群DCモータ503の駆動電圧よりも、広角方向動作時の第1〜第2群DCモータ503の駆動電圧を高めに設定している。また、第3群パルスモータ507においても、望遠方向動作時よりも、広角方向動作時のほうがパルスレートを速めに設定している。また、第1〜第2レンズ群11〜12と3群の群間を保つために、第1〜第2レンズ群11〜12と第3レンズ群13の位置関係から第3レンズ群13の間欠制御にて実現している。よって、望遠方向駆動時において、第3レンズ群13の駆動速度は第1〜第2レンズ群11〜12の駆動速度と同等、もしくは速めになるような設定としている。同様に、広角方向駆動においても、第3レンズ群13の駆動速度は第1〜第2レンズ群11〜12の駆動速度と同等、あるいは速めになるような設定としている。こうすることで、望遠方向動作時には、第3レンズ群13が第1〜第2レンズ群11〜12に対して離されることなく、また、広角方向動作時には、第3レンズ群13が第1〜第2レンズ群11〜12に対して追いつかれることなく駆動されるようになる。
図3〜図5に示すレンズバリア62は、収納状態において、第1レンズ群11の物体側を覆い、レンズ群を汚損乃至は損傷から保護する。レンズバリア62は、バリア駆動系63により撮影光軸に直交する方向に進退駆動される。図3および図4は、レンズバリア62を閉じた状態を示し、図5は、レンズバリア62をほぼ開いた状態を示している。バリア駆動系63は、バリア操作部(図17(a)におけるバリア操作部301参照)の操作によって、レンズバリア62を閉成位置(図3、図4)と開放位置(図5の位置よりもさらに撮影光軸から遠ざかった位置)との間で、駆動する。このバリア駆動系63は、閉成位置においては閉成方向に、開放位置においては開放方向にレンズバリア62を偏倚付勢する機能を有している。
したがって、レンズバリア62が閉成されている状態で開放方向に操作すると、レンズバリア62が所定位置を過ぎたところからは、半自動的に開放状態へ移行する。また、開放状態からレンズバリア62を閉じようとすると、レンズバリア62が所定位置(開放時の所定位置と必ずしも同一である必要はなくむしろある程度のヒステリシス特性を持っていると円滑な操作が期待できる)を過ぎたところから半自動的に閉状態に移行する。
この状態で収納状態へ移行しようとしたときに、レンズバリア62を急速に操作するとレンズバリア62がレンズ鏡胴にぶつかってしまうおそれがあるが、バリア制御片61の先端のバリア阻止部がレンズバリア62の進退路を横切っており、レンズ鏡胴部分へのレンズバリア62の侵入が阻止される。各レンズ群が収納され、収納状態となれば、第1の回転筒22および第1のライナー23の基端面がバリア制御片61の屈曲形成された係合部に係合して、付勢力に抗して像面側に偏倚させるので、レンズ鏡胴の前面部分へレンズバリア62が移動することができ、レンズバリア62が正しく閉成位置に設定される。このようにして、レンズバリア62とレンズ群の鏡筒部分との干渉を効果的に防止することができる。
このような携帯型情報端末装置も外観は若干異にするもののカメラと実質的に全く同様の機能・構成を含んでいるものが多く、このような携帯型情報端末装置や画像入力装置に本発明に係るレンズ鏡筒またはレンズ駆動装置を含む光学系装置を採用してもよい。
次に、第2の実施の形態に係る光学系装置の一例としてカメラについて説明する。
図17および図18に示すように、カメラは、撮影レンズ101、シャッタボタン102、ズームレバー103、ファインダ104、ストロボ105、液晶モニタ106、操作ボタン107、電源スイッチ108、メモリカードスロット109、通信カードスロット110およびバリア操作部301等を備えている。さらに、図19に示すように、カメラは、受光素子201、信号処理装置202、画像処理装置203、中央演算装置(CPU)204、半導体メモリ205および通信カード等206も備えている。また、明確には図示されていないが、これら各部は、駆動電源としてのバッテリにより給電されて動作する。
受光素子201の出力は、中央演算装置204によって制御される信号処理装置202によって処理され、ディジタル画像情報に変換される。信号処理装置202によってディジタル化された画像情報は、やはり中央演算装置204によって制御される画像処理装置203において所定の画像処理が施された後、不揮発性メモリ等の半導体メモリ205に記録される。この場合、半導体メモリ205は、メモリカードスロット109に装填されたメモリカードでもよく、カメラ本体に内蔵された半導体メモリでもよい。液晶モニタ106には、撮影中の画像を表示することもできるし、半導体メモリ205に記録されている画像を表示することもできる。また、半導体メモリ205に記録した画像は、通信カードスロット110に装填した通信カード等206を介して外部へ送信することも可能である。なお、先に述べた各レンズの駆動制御のための図21に示す中央演算処理装置501は、中央演算装置204に含まれていても良く、これと連係する他のマイクロプロセッサを用いて構成しても良い。
なお、ファインダ104の光学系も撮影レンズ101の画角の変化に連動して変倍するようにすることが望ましい。
多くの場合、シャッタボタン102の半押し操作により、フォーカシングがなされる。本発明に係るズームレンズにおけるフォーカシングは、主として第4レンズ群14の移動によって行うことができる。シャッタボタン102をさらに押し込み全押し状態とすると撮影が行なわれ、その後に上述した通りの処理がなされる。
半導体メモリ205に記録した画像を液晶モニタ106に表示させたり、通信カード等206を介して外部へ送信させる際には、操作ボタン107を所定のごとく操作する。半導体メモリ205および通信カード等206は、メモリカードスロット109および通信カードスロット110等のような、それぞれ専用または汎用のスロットに装填して使用される。
通常ファインダ機構は、鏡胴部上部側に配置されることでカメラ操作をし易くしており、また、レンズ鏡胴がズーム変倍機構を含む場合、ファインダ機構もズーム変倍機構が必要となるため、ズーム変倍動作を達成するための駆動源(DCモータやパルスモータ等)とこれの駆動力を伝達するための伝達機構(ギア連結機構等)は、ファインダ機構のすぐ近くに配置されることが望ましい。例えばファインダ機構がレンズ鏡胴の上方左側部に設置される場合、変倍駆動源と伝達機構はレンズ鏡胴の上方右側部に設置することで限られたスペースを有効に利用することになる。次に、退避レンズ保持枠を退避する場合は、残されたスペースより、自ずからレンズ鏡胴の下方に設置することになる(レンズ鏡胴の下方右側かあるいは下方左側)。この実施例では、レンズ鏡胴の下方右側に退避レンズ保持枠のスペースを設置し、レンズ鏡胴の下方左側には、合焦レンズ群を駆動するための駆動源と駆動機構を配置することで、通常の円形状レンズ鏡胴の上方左側、上方右側、下方右側、下方左側の四隅を有効に利用することでレンズ鏡胴の小型化を達成することができた。
図29〜図32に示される第3の実施の形態に係るレンズ鏡胴(レンズ駆動装置を含む)は、第3群副ガイド軸33が磁化されており、また、第3ガイドレンズ保持枠31の副ガイド軸当接部31aには、強磁性体が配設されている。
これらの構造により、3群雌ねじ部材35が、第3レンズ保持枠31に掛かっている圧縮トーションスプリング37の回転付勢力に抗する力を解除していくと、最終的に第3レンズ保持枠31は、遂に第3群副ガイド軸33に当接され、第3レンズ保持枠31の第3レンズ群13が光軸上で磁気の吸着力により安定する。従来は、第3群副ガイド軸33と副ガイド軸当接部31aの磁気による吸着力が無かったため、圧縮トーションスプリング37の回転付勢力を大きくすることで、第3レンズ保持枠31の第3レンズ群13を光軸上で安定させていたが、圧縮トーションスプリング37の回転付勢力を大きくすると、第3レンズ保持枠31を収納位置に退避駆動させる際に、3群雌ねじ部材35を駆動するのにさらに大きな力量が必要となり、第3群モータ52の出力を大きくするか、ギア71〜74のギア比を高くする必要があり、その結果、レンズ鏡胴のサイズを大きくせざるを得なかった。しかし、この第3の実施の形態のようなレンズ駆動装置によると、第3群副ガイド軸33と副ガイド軸当接部31aの磁気による吸着力で、第3レンズ保持枠31の第3レンズ群13を光軸上で安定させることができ、またこの吸着力は、第3レンズ保持枠31の第3レンズ群13が光軸上から離れた瞬間に、ほぼ無視できる力量となるため、第3レンズ保持枠31を収納位置に駆動させる力量は増大しない。
次に、図33〜図39に示す第4の実施の形態のように、第3群副ガイド軸33が磁化されており、また、第3レンズ保持枠31の副ガイド軸当接部31bは強磁性体で円柱状の形状をしており、副ガイド軸当接部ストッパ31cを軸受けとして、回動可能に第3レンズ保持枠31に配設されている。これらの構造により、3群雌ねじ部材35が、第3レンズ保持枠31に掛かっている圧縮トーションスプリング37の回転付勢力に抗する力を解除していくと、最終的に第3レンズ保持枠31は回動し、第3副ガイド軸33に引き付けられて当接し、第3レンズ保持枠31の第3レンズ群13が光軸上で安定に保持される。この第4の実施の形態においては、第3レンズ保持枠31が光軸前方に繰り出される際に、副ガイド軸当接部31bが回動することにより、より抵抗が少なく第3レンズ保持枠31を駆動することができる。
尚、第4の実施の形態に係るレンズ駆動装置の第3レンズ群保持枠31に設けられる副ガイド軸当接ストッパ31cと副ガイド軸当接部31bの構成について図34〜図37を参照しつつ、主として、図38と図39を用いて説明する。
先ず、副ガイド当接部ストッパ31cは、全体形状はやや縦長の方形を呈し、上面から底面に抜ける矩形状の貫通孔31dが穿設され、底面から上端近傍に至る大径U字穴31eと小径U字穴31fが形成されている。一方、副ガイド軸当接部31bは、一端側に大径頭部31gが形成され、それに続いて小径首部31mが形成され、さらに、副ガイド軸当接部31bにつながる大径肩部31iを有する。
すると、ストッパ31cの矩形状貫通孔31dには、大径頭部31gが、小径U字穴31fには、小径首部31mが、大径U字穴31eには、大径肩部31iが、それぞれ嵌合する。
このようにして組み付けられた副ガイド軸当接部31bと副ガイド軸当接部ストッパ31cとは、ねじ止め、接着等の手段により結合されるが、副ガイド軸当接部31bは、回動可能に軸支されることになり、上述したように、第3レンズ保持枠31が光軸に沿って前後方向に移動する際に、副ガイド軸当接部31bが副ガイド軸当接部ストッパ31c内で回動することにより、さらに抵抗が少なく第3レンズ保持枠31を駆動することができる。
このように、第4の実施の形態の構成を採用すれば、退避レンズ枠を撮影光軸方向に付勢する付勢バネの付勢力の軽減化を図ることができ、従来のものよりも作動安定性が高く、モータや減速系の大型化を抑制し、小型のレンズ鏡胴、レンズ駆動装置およびこれらを用いることにより、従来よりもさらに作動安定性が高く、より小型のカメラ、デジタルカメラ、携帯型情報端末装置並びに画像入力装置を提供することができる。
尚、本発明は、上述し且つ図面に示された実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種々の変形実施が可能である。
例えば、副ガイド軸当接部は、円柱状のものについて説明したが、円筒状であってもよいし、細い軸の回りに円筒を勘合したものや小型のロールベアリングを用いてもよい。
また、上述した副ガイド軸当接部や副ガイド軸において、強磁性体として、永久磁石を利用することもできる。
また、第1の実施の形態において、退避レンズを可動鏡胴の外側に退避させる構成としたが、退避レンズを可動鏡胴の内側に退避させる構成としてもよい。
12 第2レンズ群
13 第3レンズ群
14 第4レンズ群
15 シャッタ/絞りユニット
16 固体撮像素子
17 レンズ保持枠
18 カバーガラス
19 ローパスフィルタ
21 固定枠
22 第1の回転筒
23 第1のライナー
24 第2の回転筒
25 第2のライナー
26 カム筒
27 直進筒
31 第3レンズ保持枠
31a 副ガイド軸当接部
31b 副ガイド軸当接部
31c 副ガイド軸当接部ストッパ
31d 矩形状貫通孔
31e 大径U字穴
31f 小径U字穴
31g 大径頭部
31h ストッパ
31i 大径肩部
31j 貫通孔
31k ストッパ
31m 小径首部
31n 嵌入部
32 第3群主ガイド軸
33 第3群副ガイド軸
34 第3群リードスクリュー
35 第3群雌ねじ部材
36 衝突防止片
37 圧縮トーションスプリング
38 第3群フォトインタラプタ(位置検出装置)
39 第3群雌ねじ部材回転方向位置決めガイド
41 第4レンズ保持枠
42 第4群副ガイド軸
43 第4群スプリング
44 第4群主ガイド軸
45 第4群リードスクリュー
46 第4群雌ねじ部材
47 第4群フォトインタラプタ
51 ズームモータ
52 第3群モータ
53 第4群モータ
61 バリア制御片
62 レンズバリア
63 バリア駆動系
71,72,73,74 ギア
81 押さえ板
82 鏡胴ベース
83 回転位置決めガイド位置調整板
101 撮影レンズ
102 シャッタボタン
103 ズームレバー
104 ファインダ
105 ストロボ
106 液晶モニタ
107 操作ボタン
108 電源スイッチ
109 メモリカードスロット
110 通信カードスロット
201 受光素子(エリアセンサ)
202 信号処理装置
203 画像処理装置
204 中央演算装置(CPU)
205 半導体メモリ
206 通信カード等
301 バリア操作部
501 中央演算処理装置
502 モータドライバ
503 第1〜第2群DC(直流)モータ
504 第1の絞りモータ
505 第2の絞りモータ
506 シャッタモータ
507 第3群パルスモータ
508 第4群パルスモータ
509 第1〜第2群フォトインタラプタ
510 第1〜第2群フォトリフレクタ
511 第3群フォトインタラプタ
512 第4群フォトインタラプタ
513 第1〜第2群フォトインタラプタ駆動回路
514 第1〜第2群フォトリフレクタ駆動回路
515 第3群フォトインタラプタ駆動回路
516 第4群フォトインタラプタ駆動回路
Claims (5)
- 複数のレンズ群の少なくとも一部を沈胴させてレンズ群を収納する沈胴状態から前記レンズ群の少なくとも一部を対物側に移動することにより撮影状態とするレンズ鏡胴であって、前記複数のレンズ群をそれぞれ保持する複数のレンズ保持枠と、前記レンズ保持枠を内部に保持する可動レンズ鏡筒と、前記可動レンズ鏡筒を介して前記レンズ保持枠を駆動するレンズ保持枠駆動手段とを備え、前記レンズ保持枠は、撮影状態では全てのレンズ群を同一の光軸上に位置させ、沈胴状態では少なくとも1つのレンズを含む退避レンズを前記可動レンズ鏡筒の内径よりも外側に退避させるべく、前記退避レンズを保持し且つ移動させる退避レンズ保持枠を含むレンズ鏡胴において、
鏡筒部外側に配置した主ガイド軸まわりに回動可能に保持された前記退避レンズ保持枠を所定の第1の回動方向に回動させるバネ部材と、前記バネ部材の付勢力に抗して前記第1の回動方向とは逆向きの第2の回動方向に回動させるカム機構とを備え、前記退避レンズ保持枠を所定の第1の回動方向に回動すると、鏡筒内部に配設した副ガイド軸により、前記退避レンズが光軸上で回転が停止し得るように構成すると共に、
前記副ガイド軸および前記退避レンズ保持枠の前記副ガイド軸が接触する部分のいずれか一方は、磁化するかまたは磁化された部材を配設し、他方は、強磁性体で形成するかまたは強磁性体を固定して配設し、
前記退避レンズ保持枠の前記副ガイド軸が接触する部分に配設する強磁性体を軸状部材で形成し、軸まわりに回動可能に配設したことを特徴とするレンズ鏡胴。 - 請求項1項に記載のレンズ鏡胴を備えたことを特徴とするカメラ。
- 請求項1項に記載のレンズ鏡胴を備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
- 請求項1項に記載のレンズ鏡胴を備えたことを特徴とする携帯型情報端末装置。
- 請求項1項に記載のレンズ鏡胴を備えたことを特徴とする画像入力装置。
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