JP5328249B2

JP5328249B2 - レンズ鏡筒及び撮像装置

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Inventors: 晴滋山本; 一滋市野
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Description

本発明は、レンズ鏡筒及び撮像装置に関し、特に、複数のレンズ群からなる屈曲型の撮像光学系を備えたレンズ鏡筒に関する。

デジタルカメラ等の撮像装置に搭載されるレンズ鏡筒として、複数のレンズ群からなる屈曲型の撮像光学系（以下、「屈曲撮像光学系」という。）を備えたレンズ鏡筒が知られている。屈曲撮像光学系では、複数のレンズ群を一直線上に配置する必要がないので、光学系の光軸方向に必要な全長を短縮でき、これにより、撮像装置を薄型化することができる。

このような屈曲撮像光学系を構成する撮像装置として、例えば、被写体側のレンズ群を透過した光束がプリズムによって略９０度折り曲げられて、他のレンズ群に導かれる撮像装置が開示されている（特許文献１参照）。この撮像装置では、レンズ群とプリズムとが案内軸で連結されており、レンズ群が撮像装置から突出する動作に連動して、プリズムが退避位置から反射位置に移動し、レンズ群が撮像装置に収納される動作に連動して、プリズムが退避位置に移動する。

また、屈曲撮像光学系を構成する撮像装置として、所謂繰り出し型レンズ鏡筒を搭載した撮像装置が開示されている（特許文献２参照）。特許文献２には、撮像動作時には、繰り出された物体側レンズ群から出射した光線を折り曲げる位置に反射光学素子が配置され、非撮影動作時には、反射光学素子の退避位置への移動によって空洞となった位置に物体側レンズ群が繰り込まれる旨が記載されている。
特許第４０２８７２１号特開２００６−２５９６８５号公報

しかしながら、一般的に、レンズ群の移動距離が長いほどズーム倍率が高くなるのに対し、特許文献１の撮像装置では、レンズ群の突出可能な距離がレンズ群とプリズムとを連結する案内軸の構成に制限される。したがって、例えば、案内軸を長くすることによりプリズムの突出可能な距離は長くなるが、長い案内軸を収納するために撮像装置の幅を厚くする必要が生じるため、薄型化と高ズーム倍率化を両立することができないという問題がある。

また、特許文献２には、反射光学素子を移動させるための具体的な構成については何ら記載されていない。従って、特許文献２の撮像装置において、反射光学素子の退避位置への移動及び物体側レンズ群の撮像位置への収納の両方を実現することはできない。

このように、特許文献１及び特許文献２に記載された撮像装置をはじめとする従来の屈曲撮像光学系を採用した撮像装置においては、薄型化と高ズーム倍率化を両立することができなという問題がある。

本発明の目的は、屈曲撮像光学系を採用した高ズーム倍率化及び薄型化が可能なレンズ鏡筒及び撮像装置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記載のレンズ鏡筒は、第１の光軸に沿って被写体側から入射する光線を取り込む第１のレンズ群と、前記第１の光軸を軸心とし、前記第１のレンズ群を支持する円筒部と、前記第１のレンズ群から出射した光線を折り曲げて前記第１の光軸と交差する第２の光軸に導く反射部と、前記第１のレンズ群及び前記反射部を移動させる駆動源と、を備え、前記円筒部が前記第１の光軸に沿って前記被写体側に繰り出し又は反被写体側に繰り込むことにより前記第１のレンズ群が前記第１の光軸に沿って移動するレンズ鏡筒において、前記円筒部は、周方向に対して傾きを有する第１カム部及び前記第１カム部の前記被写体側の一端に連設され、且つ前記第１カム部（３０ａ−１）よりも周方向に対して傾きが小さい第２カム部（３０ａ−２）が内周面に設けられた固定筒と、前記第１カム部及び前記第２カム部と摺動自在に係合するカム係合部が設けられた移動筒とを含み、前記移動筒の前記カム係合部が前記固定筒の前記第１カム部と係合している場合に、前記移動筒は前記駆動源の駆動力を受けて前記第１の光軸に沿って移動するが、前記反射部は前記駆動源の駆動力を受けず、前記移動筒の前記カム係合部が前記固定筒の前記第２カム部と係合している場合に、前記移動筒は前記駆動源の駆動力を受けないが、前記反射部は前記駆動源の駆動力を受けて前記第２の光軸に沿って待機位置と撮像位置との間を移動するように構成され、前記固定筒（３０）のうち、前記反射部（９）の前記撮像位置と前記待機位置との間の領域の反被写体側の端部には切り欠き部（３０ｂ）が設けられ、前記第２カム部（３０ａ−２）は、周方向において前記切り欠き部が設けられた前記固定筒（３０）の内周面の前記切り欠き部の被写体側に設けられ、前記第１カム部（３０ａ−１）は、周方向において前記切り欠き部が設けられていない前記固定筒（３０）の内周面に設けられていることを特徴とする。

請求項８記載の撮像装置は、レンズ鏡筒を備える撮像装置において、前記レンズ鏡筒は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒であることを特徴とする。

本発明によれば、固定筒には、周方向に対して傾きを有する第１カム部と、第１カム部の被写体側の一端に連設された第２カム部とが設けられ、第１のレンズ群から出射した光線を折り曲げて第１の光軸と交差する第２の光軸へ導く反射部は、移動筒に設けられたカム係合部が固定筒に設けられた第２カム部と係合している場合に、第２の光軸に沿って待機位置と撮像位置との間を移動する。これにより、移動筒は、撮影時には、第１の光軸方向に繰り出すことができ、非撮影時には、反射部が撮像位置から待機位置に移動することによって空洞となった撮像位置に繰り込むことができるので、高ズーム倍率化及び薄型化が可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。

本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒１００は、屈曲撮像光学系、レンズ駆動機構及びプリズム駆動機構に大別される。

まず、図１〜図３を用いて本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒の屈曲撮像光学系について説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒がワイド状態にあるときの構成を概略的に示す断面図である。図２は、図１に示すレンズ鏡筒がテレ状態にあるときの構成を概略的に示す断面図である。図３は、図１に示すレンズ鏡筒が収納状態にあるときの構成を概略的に示す断面図である。なお、以下、レンズ鏡筒１００の説明において、便宜上光軸Ａ上（第１の光軸上）の被写体側（図１中上方）を光軸Ａ方向前方、光軸Ａ上の光軸Ｂとの交点側（反被写体側）を光軸Ａ方向後方という。また、光軸Ａと直交する光軸Ｂ上（第２の光軸上）の光軸Ａとの交点側を光軸Ｂ方向前方、反交点側を光軸Ｂ方向後方という。

図１において、レンズ鏡筒１００の屈曲撮像光学系は、最も被写体側に位置する第１レンズ群２２（第１のレンズ群）、第１レンズ群２２の光軸Ａ方向後方に順次配置される第２レンズ群２３、プリズム９（反射部）と、プリズム９の光軸Ｂ方向後方に順次配置される第３レンズ群２４（第２のレンズ群）、第４レンズ群２５（第２のレンズ群）、及び撮像部２０，２１とから主として構成される。

最も被写体側に位置する第１レンズ群２２は、湾曲面を介して相互に張り合わされたＧ１レンズ１及びＧ２レンズ２と、Ｇ３レンズ４とを組み合わせたものであり、１群レンズホルダー３に装着される。１群レンズホルダー３は、後述する円筒部を構成する１群鏡筒３４に保持されている。これにより、後述するレンズ駆動機構によって円筒部が繰り出し、又は繰り込まれることによるレンズ鏡筒３４の光軸Ａに沿った進退動作に伴って、第１レンズ群２２は光軸Ａに沿って進退自在となる。

第１レンズ群２２の光軸Ａ方向後方に配置される第２レンズ群２３は、公知のマージナルコンタクト構造で組み合わせられたＧ４レンズ５及びＧ５レンズ６とＧ６レンズ８とを組み合わせたものであり、２群レンズホルダー７に装着される。第２レンズ群２３は、不図示の駆動源、例えばステッピングモータに電気的に接続され、駆動源によって駆動されることにより、光軸Ａに沿って進退自在となる。第２レンズ群２３の進退動作により、撮像画像の変倍が可能となる。

第２レンズ群２３の光軸Ａ方向後方に配置されるプリズム９は、プリズム保持部１０によって保持され、入射した光線Ａを略９０度折り曲げて光軸Ｂとして出射させる。プリズム保持部１０は、後述するプリズム駆動機構を構成するガイド軸３６，３７（支持部）と摺動自在に係合しており、この構成により、プリズム９は光軸Ｂに沿って進退自在となる。なお、プリズム保持部１０、ガイド軸３６，３７の構成については、プリズム駆動機構（図３）の説明において詳述する。

プリズム９の光軸Ｂ方向後方に配置される第３レンズ群２４は、Ｇ７レンズ１１、Ｇ８レンズ１４及びＧ９レンズ１５の順に配置されたレンズ群あって、Ｇ７レンズ１１がプリズム９側になるように各レンズを組み合わせたものである。Ｇ７レンズ１１はシャッタ前地板１２に装着されており、Ｇ８レンズ１４及びＧ９レンズ１５はシャッタ後地板１６にそれぞれ装着されている。シャッタ前地板１２及びシャッタ後地板１６は、例えばネジにより互いに固定されている。また、シャッタ前地板１２及びシャッタ後地板１６の間には、シャッタ１３が、光軸Ｂに対する垂直方向にスライド自在に挿入される。

シャッタ前地板１２及びシャッタ後地板１６は、プリズム保持部１０と同様に、後述するガイド軸３６，３７と摺動自在に係合しており、さらに不図示の駆動源、例えばステッピングモータに電気的に接続される。駆動源によってシャッタ前地板１２及びシャッタ後地板１６が駆動されることにより、第３レンズ群２４は、光軸Ｂに沿って進退自在となる。第３レンズ群２４が光軸Ｂに沿って移動することによって、撮像画像の変倍が可能となる。

第３レンズ群２４の光軸Ｂ方向後方に配置される第４レンズ群２５は、Ｇ１０レンズ１７及びＧ１１レンズ１８を張り合わせたものであり、４群レンズホルダー１９に装着される。４群レンズホルダー１９は、シャッタ前地板１２及びシャッタ後地板１６と同様に、後述するガイド軸３６，３７と摺動自在に係合しており、さらに不図示の駆動源、例えばステッピングモータに電気的に接続される。駆動源によって４群レンズホルダー１９が駆動されることにより、第４レンズ群２５は光軸Ｂに沿って進退自在となる。第４レンズ群２５が光軸Ｂ方向に沿って進退することによって、撮像画像の変倍、及び合焦が可能となる。

第４レンズ群２５の光軸Ｂ方向後方に配置される撮像部は、撮像素子２１と、第４レンズ群２５と撮像素子２１との間に配置される光学フィルタ２０とから構成される。光学フィルタ２０は、空間周波数の高い光をカットする為のローパスフィルタ機能と赤外光をカットする機能を有している。撮像部は、入射した光線を結像させて、電気信号に変換する機能を有する。

また、図１には、レンズ鏡筒１００の円筒部の構成部材として、カム溝３０ａが形成された固定筒３０、カム溝３１ａ及びカムピン３２が形成された作動筒３１、直進ガイド筒３３、カムピン３５が形成された第１鏡筒３４が示されている。円筒部の詳しい構成及び動作については図４及び図５を用いて後述する。

このような構成の屈曲撮像光学系において、光軸Ａに沿って第１レンズ群２２に入射した光線は、第２レンズ群２３を介してプリズム９に入射する。プリズム９に入射した光線はここで光軸Ｂ方向に折り曲げられてプリズム９から出射し、第３レンズ群２４及び第４レンズ群２５を介して光学フィルタ２０に到達する。そして、光学フィルタ２０を透過した光線が撮像素子２１で結像され、結像した光学像が撮像素子２１によって電気信号に変換されることにより、電子写真が得られる。レンズ鏡筒１００が図１に示すようなワイド状態のときには、広角撮影を行うことができる。

一方、レンズ鏡筒１００が図２に示すテレ状態のときには、長焦点での撮影を行うことができる。テレ状態での屈曲撮像光学系の各構成部材の配置をワイド状態での配置と比較すると、第１レンズ群２２はワイド状態のときと同じ位置に配置され、第２レンズ群２３は、駆動源によって駆動されることにより光軸Ａ方向後方に移動してプリズム９に近接するように配置される。第３レンズ群２４は、駆動源によって駆動されることにより、光軸Ｂ方向前方に移動してプリズム９に近接するように配置される。第４レンズ群２５は駆動源によって駆動されることにより、光軸Ｂ方向後方に移動して撮像素子２１に近接するように配置される。

また、レンズ鏡筒１００が図３に示す収納状態のときには、ワイド状態での配置と比較して、第３レンズ群２４及び第４レンズ群２５は、それぞれ駆動源によって駆動されることにより、光軸Ｂ方向後方に移動して撮像素子２１に近接するように配置される。プリズム９は、プリズム駆動機構（図４参照）によって駆動されることにより、光軸Ａと光軸Ｂが交差する撮像位置から光軸Ｂ方向後方に移動した待機位置に配置される。プリズム９が移動することによって空洞となった撮像位置には、駆動源によって駆動される第２レンズ群２３及び後述するレンズ駆動機構によって駆動される第１レンズ群２２が配置される。

次に、レンズ鏡筒１００において、円筒部及び駆動部からなるレンズ駆動機構の構成及び動作について、図４及び図５を用いて説明する。

図４は、本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒の構成を概略的に示す斜視図であり、収納状態にあるときの構成を示している。

図４において、レンズ鏡筒１００は、搭載される撮像装置に固定される固定筒３０を有し、固定筒３０の径方向内側には、差動筒３１（移動筒）、第１鏡筒３４及び直進ガイド筒３３が順次配置されている（図１参照）。固定筒３０、差動筒３１、第１鏡筒３４及び直進ガイド筒３３はそれぞれ光軸Ａを軸心とする円筒体部材であり、これらによって主として円筒部が構成される。

まず、固定筒３０の構成について説明する。なお、固定筒３０は、上述のように、撮像装置に固定されているため、撮像装置の所定の位置から移動することはない。

図５は、図４における固定筒３０の外周面のうち、プリズム９の撮像位置及び待機位置間の移動を可能にするための切り欠き部３０ｂが設けられた外周面の展開図である。固定筒３０の内周面に形成されたカム溝の形状を点線で示している。

図５において、固定筒３０のうち、撮像位置と待機位置との間の領域の反被写体側（図５中下方向）の端部に、プリズム９が通過可能な大きさの切り欠き部３０ｂが形成されている。プリズム９は、切り欠き部３０ｂを通過することによって、固定筒３０の径方向内側の撮像位置から径方向外側の待機位置に移動することができる。

また、固定筒３０の内周面には、後述する差動筒３１のカムピン３２と係合する複数のカム溝３０ａが形成されている。カム溝３０ａには、周方向（図５中横方向）に対して傾きを有する第１カム領域３０ａ−１（第１カム部）と、固定筒３０の端縁に対して平行に形成されている第２カム領域３０ａ−２（第２カム部）とがある。切り欠き部３０ｂの図中左側近傍には、第１カム領域３０ａ−１、及びこの第１カム領域３０ａ−１の被写体側（図５中上方向）に位置する一端に連設された第２カム領域３０ａ−２とからなるカム溝（連結カム部）が形成されている。連結カム部を構成する第２カム領域３０ａ−２は、光軸Ａ方向において切り欠き部３０ｂと隣接する領域（図５中切り欠き部３０ｂの上部）に形成されている。なお、本明細書において、平行とは、数学的に厳密なものではなく、固定筒３０の周方向に対してわずかな傾きを有している場合を含む概念である。

図４に戻り、固定筒３０の外周面には、駆動源であるモータ２６が固定されている。モータ２６は公知のモータであり、出力軸としてのピニオンギア２７が圧入されている。ピニオンギア２７には、モータ２６の駆動に伴うピニオンギア２７の回転を順次伝達する減速ギア列２８が接続されている。減速ギア列２８のうち、ピニオンギア２７の回転が最後に伝達されるギアには、固定筒３０の外周面に固定された駆動ギア２９が隣設されており、これにより、モータ２６の駆動は駆動ギア２９に伝達される。モータ２６、減速ギア列２８及び駆動ギア２９を主として、駆動部が構成される。

次に、差動筒３１の構成及び動作について説明する。

固定筒３０の径方向内側に配置される差動筒３１の外周面には、カム溝３０ａと摺動自在に係合するカムピン３２（カム係合部）が形成されている（図１参照）。なお、カムピン３２は、差動筒３１に固定されていてもよく、一体形成されていてもよい。差動筒３１の外周面には、更に、駆動ギア２９と螺合する不図示のギア部が形成されており、これにより、差動筒３１は、駆動ギア２９の出力を受けて回転駆動する。また、差動筒３１の内周面には、後述する第１鏡筒３４のカムピン３５と係合するカム溝３１ａが形成されている（図１参照）。

図４の状態のレンズ鏡筒１００において、駆動ギア２９の出力を受けて差動筒３１が回転を開始すると、図４中上部にて目視可能な差動筒３１のカムピン３２は、図４に示す位置から時計回り方向に回転して固定筒３０のカム溝３０ａと係合する。カム溝３０ａに係合したカムピン３２は、カム溝３０ａの軌跡に従って摺動し、これにより、差動筒３１はＣ方向に移動する。

この差動筒３１の動きを図５を用いて説明すると、差動筒３１が駆動ギア２９の出力を受けることにより、カムピン３２がＹで示す位置から図５中右方向に移動して、固定筒３０の内周面に形成されたカム溝３０ａと係合する。カムピン３２はカム溝３０ａ内を摺動して第１カム領域３０ａ−１に入り、そのまま第１カム領域３０ａ−１の傾きに沿って図５中右上方向に摺動する。カムピン３２が第１カム領域３０ａ−１と係合して図中右上方向に移動している間は、差動筒３１は光軸Ａを軸心として回転しながら被写体側（図１の上方向）に移動する。

その後、カムピン３０ａは第１カム領域３０ａ−１から第２カム領域３０ａ−２に入って、更に図５中右方向に摺動する。このとき、第２カム領域３０ａ−２は、固定筒３０の周方向に対して傾きを有していないため、カムピン３２が第２カム領域３０ａ−２と係合して図５中右方向に摺動している間は、差動筒３１は、被写体側に移動することなく光軸Ａを軸心として回転する。

次に、直進ガイド筒３３の構成及び動作について説明する。

差動筒３１の径方向内側に配置される直進ガイド筒３３は、差動筒３１に対して回転可能であって、且つ光軸Ａに沿って一体的に進退するように構成される。これは、例えば、差動筒３１と直進ガイド筒３３をバヨネット構造でユニット化し、且つ直進ガイド筒３３の回転を固定筒３０とのカム作用によって規制することによって可能となる。この構成により、直進ガイド筒３３は、差動筒３１の回転動作には従わずに光軸Ａ方向の直進動作にのみ従って、光軸Ａ方向前方に直進する。また、直進ガイド筒３３の外周面には、後述する１群鏡筒３４の回転を規制するための直線状の回転規制キーが形成されている。

次に、第１レンズ群を保持する１群鏡筒３４の構成及び動作について説明する。

差動筒３１の径方向内側及び直進ガイド筒３３の径方向外側に配置される１群鏡筒３４の外周面には、差動筒３１のカム溝３１ａと摺動自在に係合するカムピン３５が形成されている（図１参照）。なお、カムピン３５は、１群鏡筒３４に固定されていてもよく、一体形成されていてもよい。また、１群鏡筒３４の内周面には、直進ガイド筒３３の外周面に形成された直線状の回転規制キーと摺動自在に係合する直線状のカム溝が形成されている。

１群鏡筒３４は、外周面に形成されたカムピン３５と差動筒３１のカム溝３１ａとのカム作用により、差動筒３１の被写体側への移動に連動する。一方、内周面に形成された直線状のカム溝と直進動作のみを行う直進ガイド筒３３の回転規制キーとのカム作用により、１群鏡筒３４の回転動作が規制される。したがって、１群鏡筒３４は、直進ガイド筒３３に回転規制されながら差動筒３１の動作に連動することにより、光軸Ａ方向前方に直進する。

このように、レンズ駆動機構は、モータ２６の回転駆動に対して、差動筒３１の回転動作及び直進動作、直進ガイド筒３３の直進動作、第１レンズ鏡筒３４の直進動作が連動するように構成されている。これにより、レンズ鏡筒１００において、円筒部が被写体側に繰り出して、例えば、第１レンズ群２２を図３に示す収納位置から図１又は図２に示す撮像位置まで移動させることができる。また、反対に、円筒部が反射部側に繰り込むことにより、第１レンズ群２２を撮像位置から収納位置に移動させることができる。

次に、レンズ鏡筒１００におけるプリズム駆動機構の構成及び動作について、図４及び図６を用いて説明する。

図４において、レンズ鏡筒１００は、プリズム駆動機構の構成部材として、プリズム保持部材１０、ガイド軸３６，３７、プリズム駆動レバー３８及びプリズム駆動ギア３９を備える。

プリズムを保持するプリズム保持部材１０には、ガイド軸３６が貫通するガイド軸受１０ａと、ガイド軸３７と係合するガイド溝１０ｂとが設けられる。ガイド軸受１０ａはガイド軸３６に対して摺動自在であり、ガイド溝１０ｂはガイド軸３７に対して摺動自在である。ガイド軸受１０ａには、後述するプリズム駆動レバー３８のスライド孔３８ａと摺動自在に係合するピン１０ｃが形成されている。

棒状のガイド軸３６，３７は、光軸Ｂに対して平行となるように、かつそれぞれの一端が、光軸Ａ方向から平面視した場合に、固定筒の径方向内側に位置するように配置されている。ガイド軸３６，３７は、光軸Ｂ方向前方から後方に向かってプリズム９、第３レンズ群２４及び第４レンズ群２５の順に、これらを摺動自在に支持している。

プリズム駆動レバー３８は、平板状の柄部と平板状の円板部とからなる。柄部にはスリット状のスライド孔３８ａが形成されており、円板部の中央には円形の係合孔３８ｂが、円板部の先端部には後述するプリズム駆動ピン３９ａと係合する櫛形状の従動溝３８ｃが形成されている。スライド孔３８ａにはプリズム保持部材１０のピン１０ｃが摺動自在に係合しており、係合孔３８ｂには、撮像装置の部品が摺動自在に係合する。

固定筒３０の外周面に固定される水滴形状のプリズム駆動ギア３９は、駆動ギア２９に螺合しており、モータ２６の出力に伴って回転駆動する。また、プリズム駆動ギア３９の細い先端部には、係合ピン３９ａが形成されている。係合ピン３９ａは、モータ２６の出力に伴ってプリズム駆動ギア３９が回転駆動されることによって、図４に示す位置から一定角度を回転した後、プリズム駆動レバー３８の従動溝３８ｃと係合する。プリズム駆動ギア３９は、係合ピン３９ａが従動溝３８ｃと係合した後も回転駆動を続けるため、プリズム駆動レバー３８は、係合ピン３９のカム作用によって駆動される。

駆動されたプリズム駆動レバー３８は、係合孔３８ｂを支点として回転し、これにより、図４において、円板部よりも右側に位置している柄部が、図４中の左側に傾く（図６参照）。また、プリズム駆動レバー３８の回転に伴い、スライド孔３８ａに係合されているピン１０ｃもガイド軸３６，３７に沿って図４中左側に移動し、これにより、プリズム保持部材１０に保持されるプリズム９が、図４に示す待機位置から光軸Ｂ方向前方の図６に示す撮像位置へと移動する。

このように、プリズム駆動機構は、プリズム駆動ギア３９の回転駆動に対して、プリズム駆動レバー３８及びプリズム保持体１０が連動するように構成されている。これにより、レンズ鏡筒１００において、例えば、図４に示す収納状態から図６に示す撮像状態へと各構成部材の配置を変えることができる。

ここで、レンズ駆動機構及びプリズム駆動機構の駆動源はともにモータ２６であるため、両機構は連動して駆動することになる。

レンズ駆動機構及びプリズム駆動機構の連動について説明すると、図４において、モータ２６が駆動してピニオンギア２７が回転すると、減速ギア列２８が順次駆動して駆動ギア２９が回転する。駆動ギア２９の回転に伴い、差動筒３１が回転駆動され、差動筒３１に連動して直進ガイド筒３３及び１群鏡筒３４が光軸Ａ方向前方に移動することによって、円筒部が繰り出して第１レンズ群２２が光軸Ａ方向前方に移動する。また、第１レンズ群２２が光軸Ａ方向前方に移動する動作に合わせて、第２レンズ群２３もステッピングモータ等により駆動されて光軸Ａ方向前方に移動する。

一方、駆動ギア２９の回転駆動によって円筒部を構成する各構成部材が駆動されるのと同時に、プリズム駆動ギア３９もまた、駆動ギア２９の回転駆動によって駆動される。差動筒３１がモータ２６の駆動力を受けて光軸Ａ方向に移動している間、つまり、差動筒３１のカムピン３２が、第１カム領域３０ａ−１を摺動している間、プリズム駆動ギア３９の係合ピン３９ａは回転しながら係合溝３８ｃに向かう。このとき、第１レンズ群２２及びプリズム９を駆動する駆動源は同じモータ２６でありながら、第１レンズ群２２は駆動力を受け、且つプリズム９は駆動力を受けない、という駆動状態にある。

そして、差動筒３１が回転するのみで光軸Ａ方向に移動しなくなるとき、つまり、カムピン３２が第２カム領域３０ａ−２を摺動し始めるとき、係合ピン３９ａは係合溝３８ｃに係合する。係合ピン３９ａと係合溝３８ｃとのカム作用により、プリズム駆動レバー３８が係合孔３８ｂを中心として半時計回りに回転する。プリズム駆動レバー３８の回転に伴い、プリズム９は、図４に示す固定筒３０の径方向外側の待機位置から、固定筒３０の切り欠き部３０ｂを経て、固定筒３０の径方向内側であって、光軸Ａに沿って入射した光線を受ける撮像位置（図６参照）に移動する。

このようなレンズ駆動機構及びプリズム駆動機構の連動により、レンズ鏡筒１００は、図４に示す収納状態から図６に示す撮影状態へと状態を変えることができる。また、反対に、撮影状態から収納状態へと状態を変えることもできる。

本実施の形態に係るレンズ鏡筒１００によれば、高ズーム倍率の実現可能な繰り出し型レンズ鏡筒において、円筒部の繰り出し動作に連動して、プリズム９を待機位置から撮像位置に移動させることができる。また、円筒部の繰り込み動作に連動して、プリズム９を撮像位置から待機位置に移動させることができる。したがって、プリズム９が待機位置に移動することによって空間となった撮影位置に円筒部を構成する各構成部材を繰り込んで収納することができるので、高ズーム倍率化及び薄型化が可能となる。

また、固定筒３０の切り欠き部３０ｂを介してプリズム９が固定筒３０の径方向内側から径方向外側に移動可能であるので、外観に影響を与えることがなく、また、円筒部の十分な強度を維持することができる。

本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒がワイド状態にあるときの構成を概略的に示す断面図である。図１に示すレンズ鏡筒がテレ状態にあるときの構成を概略的に示す断面図である。図１に示すレンズ鏡筒が収納状態にあるときの構成を概略的に示す断面図である。本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒の構成を概略的に示す斜視図であり、収納状態にあるときの構成を示している。図４における固定筒のうち、プリズムの撮像位置及び待機位置間の移動を可能にするための切り欠き部が設けられた外周面の展開図である。本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒の構成を概略的に示す斜視図であり、撮影状態にあるときの構成を示している。

符号の説明

９プリズム
２２第１レンズ群
２３第２レンズ群
２４第３レンズ群
２５第４レンズ群
２６モータ
３０固定筒
３０ａカム溝
３０ａ−１第１カム領域
３０ａ−２第２カム領域
３１差動筒
３２カムピン
３４第１鏡筒
３６，３７ガイド軸

Claims

第１の光軸に沿って被写体側から入射する光線を取り込む第１のレンズ群と、前記第１の光軸を軸心とし、前記第１のレンズ群を支持する円筒部と、前記第１のレンズ群から出射した光線を折り曲げて前記第１の光軸と交差する第２の光軸に導く反射部と、前記第１のレンズ群及び前記反射部を移動させる駆動源と、を備え、前記円筒部が前記第１の光軸に沿って前記被写体側に繰り出し又は反被写体側に繰り込むことにより前記第１のレンズ群が前記第１の光軸に沿って移動するレンズ鏡筒において、
前記円筒部は、
周方向に対して傾きを有する第１カム部及び前記第１カム部の前記被写体側の一端に連設され、且つ前記第１カム部（３０ａ−１）よりも周方向に対して傾きが小さい第２カム部（３０ａ−２）が内周面に設けられた固定筒と、
前記第１カム部及び前記第２カム部と摺動自在に係合するカム係合部が設けられた移動筒とを含み、
前記移動筒の前記カム係合部が前記固定筒の前記第１カム部と係合している場合に、前記移動筒は前記駆動源の駆動力を受けて前記第１の光軸に沿って移動するが、前記反射部は前記駆動源の駆動力を受けず、
前記移動筒の前記カム係合部が前記固定筒の前記第２カム部と係合している場合に、前記移動筒は前記駆動源の駆動力を受けないが、前記反射部は前記駆動源の駆動力を受けて前記第２の光軸に沿って待機位置と撮像位置との間を移動するように構成され、
前記固定筒（３０）のうち、前記反射部（９）の前記撮像位置と前記待機位置との間の領域の反被写体側の端部には切り欠き部（３０ｂ）が設けられ、
前記第２カム部（３０ａ−２）は、周方向において前記切り欠き部が設けられた前記固定筒（３０）の内周面の前記切り欠き部の被写体側に設けられ、
前記第１カム部（３０ａ−１）は、周方向において前記切り欠き部が設けられていない前記固定筒（３０）の内周面に設けられている
ことを特徴とするレンズ鏡筒。
前記第２の光軸上に配置された撮像素子と、
前記第２の光軸上であって前記撮像素子と前記反射部との間に配置され、前記反射部によって折り曲げられた光線を取り込んで前記撮像素子に導く第２のレンズ群と、
前記反射部及び前記第２のレンズ群を前記第２の光軸に沿って摺動自在に支持する支持部とを備えることを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
前記固定筒の径方向内側に前記第１のレンズ群が配され、
前記反射部の前記待機位置は、前記固定筒の径方向外側であり、前記反射部の前記撮像位置は、前記固定筒の径方向内側であって前記第１の光軸と前記第２の光軸との交点を含む領域であることを特徴とする請求項１又は２記載のレンズ鏡筒。
前記固定筒の前記第２カム部は、前記周方向に対して平行であ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。
前記駆動源の駆動力は、駆動機構を介して前記反射部に伝達され、
前記駆動機構は、前記駆動源の駆動に伴って回転駆動する駆動ギアと、前記反射部を前記第２の光軸に沿って前記待機位置と撮像位置との間を移動させる駆動レバーと、該駆動レバーに前記駆動ギアの駆動力を伝達する係合部材とを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
前記係合部材は、前記駆動ギアの回転駆動に伴って回転し、一定角度回転した後、前記駆動レバーと係合して前記駆動力を前記駆動レバーに伝達することを特徴とする請求項５記載のレンズ鏡筒。
前記係合部材は水滴形状を呈しており、前記駆動レバーは円板部及び該円板部に連設された柄部を有し、前記係合部材は、前記一定角度回転した後、前記水滴形状の先端部に設けられた係合ピンを、前記駆動レバーの前記円板部の端部に設けられた溝部に係合することによって前記駆動力を前記駆動レバーに伝達することを特徴とする請求項６記載のレンズ鏡筒。
レンズ鏡筒を備える撮像装置において、
前記レンズ鏡筒は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒であることを特徴とする撮像装置。