JP5487780B2 - レンズ鏡筒及びカメラ - Google Patents

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Description

本発明は、レンズ鏡筒及びそれを備えるカメラに関するものである。
従来、第1の光軸に沿って入射してきた被写体光を、第1の光軸と直交する第2の光軸方向に屈曲させるカメラがある。このような屈曲式カメラにおいては、第2の光軸に沿って複数のレンズ群が配置され、一つのレンズ群(例えばブレ補正レンズ等)のを挟んだ二つのレンズ群が、それぞれ個々のアクチュエータで駆動されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2007−199404号公報
しかし、一つのカメラが備えるアクチュエータの数が多くなるとカメラの小型化が困難となる。
本発明の課題は、小型化が可能なレンズ鏡筒及びカメラを提供することである。
本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。
請求項1に記載の発明は、反射部材によって第1の光軸を該第1の光軸と直交する第2の光軸へと屈曲させるレンズ鏡筒において、入射側から前記第2の光軸に沿って順に配置された第1レンズ群、第2レンズ群、第3レンズ群及び第4レンズ群と、前記第1レンズ群及び前記第3レンズ群を前記第2の光軸に沿って移動させる第1アクチュエータと、前記第4レンズ群を前記第2の光軸に沿って移動させる第2アクチュエータと、前記第2レンズ群を前記第2の光軸と垂直な面内で移動させる第3アクチュエータと、前記第2の光軸と平行に配置され、前記第1アクチュエータの駆動により回転される第1駆動軸と、前記第2の光軸と平行に配置され、前記第2アクチュエータの駆動により回転される第2駆動軸と、前記第1レンズ群を固定するとともに前記第1駆動軸に沿って移動する係合部を有する第1レンズ群枠と、前記第3レンズ群を固定する第3レンズ群枠と、前記第4レンズ群を固定するとともに前記第2駆動軸に沿って移動する係合部を有する第4レンズ群枠と、を備え、前記第1駆動軸及び前記第2駆動軸は、前記第1の光軸と前記第2の光軸とでなす面に対して同じ側に位置し、かつ、前記第2の光軸と直交する方向において一部が重なり、前記第1駆動軸は、前記第2駆動軸より前記第2の光軸から離れて位置し、前記第3レンズ群枠は、前記第2駆動軸が貫通する貫通部を有し、前記貫通部より前記第2の光軸から離れた位置に前記第1駆動軸に沿って移動する係合部を有すること、を特徴とするレンズ鏡筒である。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のレンズ鏡筒であって、前記第1レンズ群枠及び前記第3レンズ群枠は同一の第1直進ガイド軸に沿って移動し、前記第1レンズ群枠及び前記第3レンズ群枠は、同一の回転止め軸によって光軸を中心とした回転が規制されていること、を特徴とするレンズ鏡筒である。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のレンズ鏡筒であって、前記第1直進ガイド軸と前記第1駆動軸とは、光軸から等しい距離に配置されていること、を特徴とするレンズ鏡筒である。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載のレンズ鏡筒であって、 前記第1アクチュエータ及び前記第2アクチュエータの回転軸は前記第2の光軸と平行であり、前記レンズ群の外周における同じ側に配置され、前記第1駆動軸は前記第2の光軸と平行に前記第1アクチュエータと前記第2アクチュエータとの間に配置されていること、を特徴とするレンズ鏡筒である。
請求項5に記載の発明は、請求項1から4のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒であって、前記第4レンズ群枠の直進をガイドする第2直進ガイド軸と、を備え、前記第2駆動軸と前記第2直進ガイド軸とは光軸から等しい距離に配置されていること、を特徴とするレンズ鏡筒である。
請求項6に記載の発明は、請求項1から5のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒であって、前記第1レンズ群枠、前記第3レンズ群枠及び第4レンズ群枠は、同一の回転止め軸によって光軸を中心とした回転が規制されていること、を特徴とするレンズ鏡筒である。
請求項7に記載の発明は、請求項1から6のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒を備えるカメラである。
本発明によれば、小型化が可能なレンズ鏡筒及びカメラを提供することができる。
本発明の一実施形態であるレンズ鏡筒を備えるカメラを概念的に示す外観斜視図である。 図1におけるA−A矢視に相当するレンズ鏡筒の断面図である。 図1におけるB−B矢視に相当するレンズ鏡筒の断面図である。 レンズ鏡筒におけるレンズ群の移動駆動構造を抽出して示す斜視図である。 枠体の内部を背面側から見た斜視図である。 図3のC−C断面図である。 第2光軸に対する、ズームガイドバー、ズーム駆動軸、フォーカスガイドバーおよびフォーカス駆動軸の配置位置関係を示す説明図である。
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明する各図には、説明と理解を容易にするために、XYZ直交座標系を設けた。この座標系では、撮影者が光軸Aを水平として横長の画像を撮影する場合のカメラの位置(以下、正位置という)において撮影者から見て左側に向かう方向をXプラス方向、正位置において上側に向かう方向をYプラス方向、正位置において被写体に向かう方向をZプラス方向とする。また、Z軸プラス方向を前面側、Z軸マイナス方向を背面側とも呼称する。さらに、Yプラス方向を上側、Yマイナス方向を下側とも呼ぶ。
図1は、本発明の一実施形態であるレンズ鏡筒10を備えるカメラ1を概念的に示す外観斜視図である。図2は、図1におけるA−A矢視に相当するレンズ鏡筒10の断面図である。図3は、図1におけるB−B矢視に相当するレンズ鏡筒10の断面図である。
カメラ1は、光学系によって結像された被写体像を電気的な画像データとして記録するいわゆるデジタルカメラである。なお、本発明はデジタルカメラに限らず、たとえばフィルムを用いるスチルカメラにも適用可能である。
カメラ1は、結像光学系20と、シャッターユニット30と、センサユニット40と、表示装置50と、を備えている。また、カメラ1の上面には、レリーズボタン60を備えている。
結像光学系20およびシャッターユニット30は、枠体11に設けられてレンズ鏡筒10を構成している。
枠体11は、中空直方体様の概略形状を呈しており、後述する結像光学系20における屈曲導入レンズ群21の配設部位を除いて、略全体が背面側に開放している。
枠体11の背面開放部は、カバー12によって塞がれている。また、枠体11の外側は外装筐体13で覆われ、表示装置50およびレリーズボタン60はこの外装筐体13に設けられている。
結像光学系20は、屈曲導入レンズ群21と、第1レンズ群L1と、第2レンズ群L2と、第3レンズ群L3と、第4レンズ群L4と、により構成されている。
屈曲導入レンズ群21は、対物レンズ21Aと、プリズム21Pと、出射レンズ21Bとによって構成され、枠体11に固定されている。プリズム21Pは、直角プリズムであって、前面側(Z軸プラス側)から対物レンズ21Aに入射した被写体光を、Y軸マイナス側に90°反射屈曲させるように配置されている。これにより、屈曲導入レンズ群21は、対物レンズ21AにZ軸方向プラス側から入射した被写体光を、プリズム21PによってY軸マイナス方向に90°屈曲させ、屈曲された被写体光は出射レンズ21Bから出射する。この入射側のZ軸に沿った光軸が第1光軸OA1、屈曲後のY軸に沿った光軸が第2光軸OA2である。
第1レンズ群L1、第2レンズ群L2、第3レンズ群L3および第4レンズ群L4は、第2光軸OA2に沿って(Y軸方向に)配設されている。
第1レンズ群L1と第3レンズ群L3は、当該結像光学系20の合成焦点距離を変化させるズーミングレンズを構成している。
第1レンズ群L1は第1レンズ群枠101に装着され、第3レンズ群L3は第3レンズ群枠103に装着されている。第1レンズ群枠101および第3レンズ群枠103は、組立時において、枠体11の開放した背面側から枠体11の内部に配設し得るようになっている。
第1レンズ群枠101と第3レンズ群枠103(すなわち第1レンズ群L1と第3レンズ群L3)は、それぞれY軸方向に(第2光軸OA2に沿って)移動駆動可能として、枠体11に設けられている。この第1レンズ群L1と第3レンズ群L3の第2光軸OA2方向における移動によって、当該結像光学系20の焦点距離が変化する。この第1レンズ群L1および第3レンズ群L3の移動駆動構造については、後に詳述する。
第2レンズ群L2は、ブレ補正レンズ群であって、ブレ補正機構ユニット200における可動枠201に装着されている。
ブレ補正機構ユニット200は、第2レンズ群L2を支持する可動枠201と、枠体11に固定された固定枠202とにより構成されている。可動枠201と固定枠202との間には、ボール203とアクチュエータ204とが配設されている。
ボール203は、可動枠201を固定枠202に対してその間隔を規定しつつ第2光軸OA2と垂直な面内で移動可能に支持している。
アクチュエータ204は、可動枠201を、固定枠202に対して第2光軸OA2と垂直な面内で移動駆動する。
これにより、可動枠201は、アクチュエータ204の駆動によって、ボール203の転動で円滑に固定枠202に対して第2光軸OA2と垂直な面内で移動するようになっている。
そして、ブレ補正機構ユニット200は、手振れ等によるカメラ1の移動に応じて、後述する撮像素子41の撮像面における被写体像の移動を相殺するように、可動枠201(第2レンズ群L2)を第2光軸OA2と垂直な面内で移動させる。これにより、手振れ等の振動に起因する、撮像素子41の撮像面における被写体像の像ブレを低減させるように作用する。
このように、ブレ補正レンズ群である第2レンズ群L2(ブレ補正機構ユニット200)を、ズーミングレンズである第1レンズ群L1と第3レンズ群L3との間に配置したことで、第2レンズ群L2の小さな移動量で大きなブレ補正量を得ることができる。これにより、ブレ補正に起因する光学性能の劣化を抑えることができる。
なお、ブレ補正機構ユニット200も、前述した第1レンズ群枠101および第3レンズ群枠103と同様に、組立時において、枠体11の開放した背面側から枠体11の内部に配設し得るようになっている。
また、ブレ補正機構ユニット200には、後述するズームガイド機構120におけるズームガイドバー121(図3には表れない。図4参照)および回転止めガイドバー122が貫通配置される貫通孔が形成されている。
第4レンズ群L4は、撮像素子41の撮像面への被写体像の合焦調整を行うフォーカシングレンズである。第4レンズ群L4は、第4レンズ群枠104に装着されている。
第4レンズ群枠104(第4レンズ群L4)は、Y軸方向に(第2光軸OA2に沿って)移動可能として枠体11に設けられている。この第4レンズ群L4の第2光軸OA2方向における移動によって、当該結像光学系20の焦点位置が変化する。この第4レンズ群L4の移動構造については、後に詳述する。
なお、第4レンズ群枠104は、組立時において、第1レンズ群枠101および第3レンズ群枠103と同様に、枠体11の開放した背面側から枠体11の内部に配設し得るようになっている。
シャッターユニット30は、結像光学系20における第2レンズ群L2の入射側(すなわちブレ補正機構ユニット200の入射側)に、枠体11に固定されて設けられている。シャッターユニット30は、枠体11の開放した背面側から枠体11の内部に配設し得るようになっている。
センサユニット40は、枠体11の下面(Y軸マイナス側の面)に固定されている。センサユニット40は、撮像素子41とローパスフィルタ42等によって構成されている。
撮像素子41は、たとえばCCD等の光電変換素子であって、被写体光を受光して電気的な画像信号に変換(撮像)する。
ローパスフィルタ42は、水晶複屈折板等によって形成されており、撮像素子41の前面(入射側)に配設されている。ローパスフィルタ42は、第4レンズ群L4から撮像素子に入射する被写体光の高周波成分を取り除き、被写体像の干渉縞(モアレ)の発生を防止する。
表示装置50は、液晶ディスプレイ等によって構成され、外装筐体13の背面側に配置されている。表示装置50は、撮像素子41による撮像やメニュー画面等を表示する。
そして、カメラ1は、結像光学系20が被写体像光をセンサユニット40(撮像素子41の受光面)に結像させ、撮影者によるレリーズボタン60の押圧操作によって、センサユニット40が電気信号に変換した被写体の画像情報を、図示しない記憶装置に記録(撮影)する。表示装置50は、センサユニット40が撮像したリアルタイムの被写体像(スルー画像)や記憶装置に記録された撮像を表示する。これら撮影を含むカメラ1における全ての動作制御は、図示しない制御装置によって行われる。
つぎに、前述した図1〜図3に加えて図4〜図7を参照して、本実施形態における特徴部分である、レンズ鏡筒10における、第1レンズ群L1および第3レンズ群L3の移動駆動構造と、第4レンズ群L4の移動駆動構造と、について詳細に説明する。
図4は、レンズ鏡筒10におけるレンズ群L1〜L4の移動駆動構造を抽出して示す斜視図であって視点は図1と略対応している。図5は、枠体11の内部を背面側から見た斜視図である。なお、図5は、屈曲導入レンズ群21、第2レンズ群L2を含むブレ補正機構ユニット200およびセンサユニット40は装着されていない状態を示している。図6は、図3のC−C断面図である。図7は、第2光軸OA2に対する、ズームガイドバー121、ズーム駆動軸130、フォーカスガイドバー421およびフォーカス駆動軸430の配置位置関係を示す説明図である。
前述したように、第1レンズ群L1と第3レンズ群L3とは、ズーミングレンズを構成している。第1レンズ群L1は第1レンズ群枠101に装着され、第3レンズ群L3は第3レンズ群枠103に装着されている。
第1レンズ群枠101(第1レンズ群L1)と第3レンズ群枠103(第3レンズ群L3)とは、ズーム駆動機構100によって移動駆動される。
なお、第1レンズ群枠101と第3レンズ群枠103とは、一部異なるものの基本形状は略同一であり、以下、特に区別する必要がある場合を除いて、ズームレンズ群枠110として説明する。
ズーム駆動機構100は、ズームガイド機構120と、ズーム駆動軸130と、ズームモータ140とによって構成されている。
ズームガイド機構120は、ズームガイドバー121(図3には表れていない。図4および図5参照)と、回転止めガイドバー122とから成る。ズームガイドバー121と回転止めガイドバー122とは、それぞれ枠体11の上下方向(Y軸方向)全域に亘る長さを有している。
ズームガイドバー121は、所定径の丸軸状であって、第2光軸OA2のX軸プラス側に、両端がそれぞれ枠体11の上下壁に支持されて第2光軸OA2と平行に設けられている。
回転止めガイドバー122は、所定径の丸軸状であって、第2光軸OA2のX軸マイナス側に、両端が枠体11の上下壁にそれぞれ支持されて第2光軸OA2と平行に設けられている。
ズーム駆動軸130は、所定径の軸の外周にカム溝(第1カム溝131,第3カム溝132)が螺旋状に形成されたいわゆる円筒カムである。ズーム駆動軸130は、第2光軸OA2のX軸プラス側に、その中心軸を第2光軸OA2と平行として回転自在に配設されている。ズーム駆動軸130の下端(Y軸マイナス側の端)は、枠体11の下壁に形成された軸受部11Aに回転自在に支持されている。ズーム駆動軸130のY軸プラス側の端には、従動ギア152が設けられている。従動ギア152より突出するズーム駆動軸130の先端部は、後述するズームモータ140の装着フランジ141に設けられた軸受142に回転自在に支持されている。
ズーム駆動軸130におけるカム溝(第1カム溝131,第3カム溝132)は、ズーム駆動軸130の両端近傍に、それぞれ形成されている。
上端側(Y軸プラス側)の第1カム溝131は、上端側から見て左巻き(反時計回りに螺進する)に形成されている。一方、下端側(Y軸マイナス側)の第3カム溝132は、右巻き(時計回りに螺進する)に形成されている。
第1カム溝131には、第1レンズ群枠101に設けられた後述するカムフォロア114が嵌合している。また、第3カム溝132には、第3レンズ群枠103に設けられたカムフォロア114が嵌合している。
これにより、ズーム駆動軸130は、その回転によって、第1レンズ群枠101(第1レンズ群L1)および第3レンズ群枠103(第3レンズ群L3)を、それぞれそのカムフォロア114が嵌合するカム溝(第1カム溝131,第3カム溝132)の軸方向における変位に従って移動駆動する。つまり、一つのズーム駆動軸130の回転によって、第1レンズ群枠101(第1レンズ群L1)と第3レンズ群枠103(第3レンズ群L3)とをそれぞれ移動駆動する構成となっている。
第1レンズ群枠101(第1レンズ群L1)と第3レンズ群枠103(第3レンズ群L3)の移動方向および移動量は独立して設定可能である。
本実施形態では、ズーム駆動軸130が上側から見て時計回りに回転すると、第1レンズ群枠101(第1レンズ群L1)が下側(Y軸マイナス側)に向かって移動し、第3レンズ群枠103(第3レンズ群L3)が上側(Y軸プラス側)に向かって移動する。つまり、第1レンズ群L1と第3レンズ群L3とが近接移動するようになっている。
ここで、ズームガイド機構120におけるズームガイドバー121と、ズーム駆動軸130の配設位置は、第2光軸OA2(第1および第3レンズ群L1,L3の中心)に対してX軸プラス方向に略等しい距離に設定され、Z軸方向において略重合している。さらに、図7(a)に示すように、第2光軸OA2(第1および第3レンズ群L1,L3の中心)からズームガイドバー121の軸中心までの距離:d1と、第2光軸OA2からズーム駆動軸130の軸中心までの距離:d2とは、等しく設定されている。このような設定により、ズームガイドバー121とズーム駆動軸130との距離を最短にできるので、駆動効率が良い。
ズームモータ140は、ズーム駆動軸130の略上側となる、枠体11のX軸プラス側端部の上壁の外面に、装着フランジ141を介して装着されている。ズームモータ140は、その回転軸を第2光軸OA2と平行として設けられている。
ズームモータ140の回転軸は枠体11の内側に突出しており、この突出部位に駆動ギア151が装着されている。
ズームモータ140における装着フランジ141は、ズームモータ140の前面部(回転軸が突出する側)に一体的に固定されている。装着フランジ141は、枠体11にネジで締着され、これによってズームモータ140が枠体11に固定されるようになっている。装着フランジ141は、前述したように、ズーム駆動軸130の上側(Y軸プラス側)の軸端を回転自在に支持する軸受142を備えている。
枠体11における装着フランジ141の装着部位は、背面側に開放して切り欠かれており、この開放部は装着フランジ141によって塞がれるようになっている。このような構成により、ズーム駆動軸130を枠体11の背面側の開放部から枠体11の内部に挿置して組み立てることができるようになっている。
ズームモータ140の回転軸に装着された駆動ギア151と、ズーム駆動軸130に装着された従動ギア152とは、アイドルギア153(図3には示さず。図5参照)を介して回転力を伝達可能に連繋している。これにより、ズームモータ140の回転によって、ズーム駆動軸130が回転駆動されるようになっている。
ズームレンズ群枠110(第1レンズ群枠101,第3レンズ群枠103)は、ズームガイド機構120におけるズームガイドバー121に所定の公差で摺動可能に嵌合するガイド孔111(図3には表れていない。図4および図6参照)と、ズームガイド機構120における回転止めガイドバー122に所定の公差で摺動可能に嵌合するガイドスリット112とを備えている。
ガイド孔111は、ズームレンズ群枠110におけるX軸プラス側の端部に突出形成されたガイド部113を、Y軸方向に貫通して形成されている。ガイド部113は、略矩形の断面形状で、Y軸方向にズームレンズ群枠110の厚さより長く形成されている。
ガイドスリット112は、ズームガイドバー121の軸心と回転止めガイドバー122の軸心とを結ぶ線を延長した方向に沿って長孔状に延設され、ズームレンズ群枠110の端部側に開放している。
そして、ズームレンズ群枠110は、ガイド孔111がズームガイドバー121に嵌合すると共に、ガイドスリット112が回転止めガイドバー122に嵌合して、ズームガイド機構120に装着されている、これにより、ズームレンズ群枠110は、ズームガイドバー121を中心とする周方向の位置が回転止めガイドバー122によって規定され、ズームガイドバー121との嵌合によって規定された精度で第2光軸OA2と平行に移動するように支持されている。
また、ズームレンズ群枠110は、ズーム駆動軸130におけるカム溝(第1カム溝131,第3カム溝132)に嵌合するカムフォロア114を備えている。
カムフォロア114は、ズームレンズ群枠110のX軸プラス側に突設されたガイド部113に設けられている。
カムフォロア114は、所定径の軸状であって、先端が先細りに形成されている。カムフォロア114は、ガイド部113を略前面側から背面側に向けて略Z軸方向に貫通し、後端が押圧バネ115によって押圧付勢されて設けられている。カムフォロア114の中心軸は、ズーム駆動軸130の中心に向かっている。
上記のようにズームレンズ群枠110(第1レンズ群枠101および第3レンズ群枠103)に設けられたカムフォロア114は、前述したように、ズーム駆動軸130のカム溝(第1カム溝131,第3カム溝132)に嵌合している。
すなわち、第1レンズ群枠101のカムフォロア114がズーム駆動軸130における第1カム溝131に嵌合し、第3レンズ群枠103のカムフォロア114がズーム駆動軸130における第3カム溝132に嵌合している。
これにより、ズーム駆動軸130の回転によって、第1レンズ群枠101(第1レンズ群L1)と第3レンズ群枠103(第3レンズ群L3)とは、それぞれそのカムフォロア114が嵌合するカム溝(第1カム溝131,第3カム溝132)の軸方向における変位に従って移動駆動される。
上記のように構成されたズーム駆動機構100は、ズームモータ140によってズーム駆動軸130が回転駆動される。このズーム駆動軸130の回転によって、第1レンズ群枠101(第1レンズ群L1)と第3レンズ群枠103(第3レンズ群L3)とが、ズームガイド機構120に案内されてそれぞれ第2光軸OA2に沿って移動する。これにより、結像光学系の焦点距離が変化する。ズームモータ140の回転制御は、当該カメラ1の図示しない制御部によって行われる。
このようなズーム駆動機構100によれば、一つのズームモータ140によって回転駆動される一つのズーム駆動軸130によって、第1レンズ群L1と第3レンズ群L3との2つのレンズ群を連動させて移動駆動することができる。これにより、第1レンズ群L1と第3レンズ群L3とを、高い精度で連動させることができる。
また、2つのレンズ群は一つのズームガイド機構120(ズームガイドバー121および回転止めガイドバー122)によって移動案内されるため、高精度に構成できる。
さらに、第1レンズ群枠101および第3レンズ群枠103を、枠体11の内部にその開放する背面側から配置した後、ズームガイドバー121を枠体11の上側(または下側)から挿通配置する組立工程とすることで、組み立を極めて容易に行うことができる。
つぎに、第4レンズ群L4の移動駆動構造について詳細に説明する。
第4レンズ群L1は、前述したように、フォーカシングレンズを構成している。第4レンズ群L1は、第4レンズ群枠104に装着されている。第4レンズ群L4は、フォーカス駆動機構400によって移動駆動される。
フォーカス駆動機構400は、フォーカスガイド機構420と、フォーカス駆動軸430と、フォーカスモータ440と、によって構成されている。
フォーカスガイド機構420は、フォーカスガイドバー421(図3には表れない。図5参照)と、前述したズーム駆動機構100における回転止めガイドバー122とから成る。つまり、フォーカスガイド機構420は、ズーム駆動機構100のズームガイド機構120における回転止めガイドバー122を兼用使用する。
フォーカスガイドバー421は、所定径の丸軸状であって、第2光軸OA2のX軸プラス側に、下端が枠体11の下壁に支持されて第2光軸OA2と平行に設けられている。つまり、フォーカスガイドバー421は片持ち支持で設けられている。フォーカスガイドバー421の長さは、第4レンズ群L4の合焦作用に要する移動範囲に設定されている。また、フォーカスガイドバー421のX軸方向における配設位置は、ズーム駆動機構100のズームガイド機構120におけるズームガイドバー121より第2光軸OA2に近い。
フォーカス駆動軸430は、所定径で所定長さの軸状の送りネジ(スクリュー)である。フォーカス駆動軸430は、その端部で枠体11の下側の壁面に回転自在に支持されている。つまり、このフォーカス駆動軸430も、フォーカスガイドバー421と同様に片持ち支持で設けられている。
フォーカス駆動軸430の長さは、第4レンズ群L4の合焦作用に要する移動範囲に設定されている。なお、図3に示すように、フォーカス駆動軸430は、条件によって第3レンズ群L3を支持する第3レンズ群枠103と干渉する。このため、図6に示すように、第3レンズ群枠103のフォーカス駆動軸430と対応する位置には、フォーカス駆動軸430が貫通可能な貫通孔103Aが形成されている。さらに、第3レンズ群枠103のフォーカスガイドバー421と対応する位置には、フォーカスガイドバー421が貫通可能な貫通孔103Bが形成されている。
枠体11の壁面より下側に突出したフォーカス駆動軸430の先端部には、従動ギア452が装着されている。
フォーカスモータ440は、ズーム駆動軸130の略下側となる、枠体11のX軸プラス側端部の下壁の外面に、装着フランジ441を介して装着されている。つまり、フォーカスモータ440は、枠体11におけるズームモータ140と同じ側(X軸プラス側)に、ズームモータ140とでズーム駆動軸130を略上下に挟むような位置に配設されている。
フォーカスモータ440は、その回転軸を第2光軸OA2と平行として設けられている。フォーカスモータ440の回転軸は枠体11の内側に突出しており、図4に示すように、この突出部に駆動ギア451が装着されている。
図4に示すように、フォーカスモータ440の回転軸に装着された駆動ギア451は、フォーカス駆動軸430に装着された従動ギア452と、ギア組453を介して回転力を伝達可能に連繋している。これにより、フォーカスモータ440の回転によって、フォーカス駆動軸430が回転駆動されるようになっている。
第4レンズ群枠104は、フォーカスガイド機構420におけるフォーカスガイドバー421に所定の公差で摺動可能に嵌合するガイド孔411(図3には表れない。図5参照)と、回転止めガイドバー122に所定の公差で摺動可能に嵌合するガイドスリット412と、フォーカス駆動軸430と螺合する駆動メネジ413と、を備えている。
そして、第4レンズ群枠104は、ガイド孔411がフォーカスガイドバー421に嵌合すると共に、ガイドスリット412が回転止めガイドバー122に嵌合し、駆動メネジ413にフォーカス駆動軸430が螺合して、フォーカスガイド機構420に支持されている。
このような構成により、第4レンズ群枠104は、フォーカス駆動軸430の回転によって、フォーカスガイドバー421および回転止めガイドバー122に沿って第2光軸OA2と平行な方向に移動する。この移動時において、移動方向における精度はフォーカスガイドバー421との嵌合によって規定され、フォーカスガイドバー421を中心とする周方向の位置は回転止めガイドバー122によって規定される。
ここで、フォーカスガイド機構420におけるフォーカスガイドバー421と、フォーカス駆動軸430の配設位置は、第2光軸OA2に対してX軸プラス方向に略等しい距離に設定され、Z軸方向において略重合している。さらに、図7(b)に示すように、第2光軸OA2からフォーカスガイドバー421の軸中心までの距離:d3と、第2光軸OA2からフォーカス駆動軸430の軸中心までの距離:d4とは、等しく設定されている。このような設定により、フォーカスガイドバー421とフォーカス駆動軸430との距離を最短にできるので、駆動効率が良い。
上記のように構成されたフォーカス駆動機構400は、フォーカスモータ440によってフォーカス駆動軸430が回転駆動される。このフォーカス駆動軸430の回転によって、第4レンズ群枠104(第4レンズ群L4)が、フォーカスガイド機構420に案内されて第2光軸OA2に沿って移動する。これにより、結像光学系における焦点位置が変化する。フォーカスモータ440の回転制御は、当該カメラ1の図示しない制御部によって行われる。
上記のようなフォーカス駆動機構400によれば、フォーカスガイド機構420はズーム駆動機構100における回転止めガイドバー122を兼用して第4レンズ群枠104の移動を案内するため、高い移動精度が得られると共に合理的に構成できるので、部品点数を削減することができる。
また、第4レンズ群枠104を、開放する背面側から枠体11の内部に配置した後、フォーカス駆動軸430を装着する組立工程とすることで、組み立を極めて容易に行うことができる。
以上、本実施形態によると、以下の効果を有する。
(1)レンズ鏡筒10は、一つのズームモータ140によって回転駆動される一つのズーム駆動軸130によって、第1レンズ群L1と第3レンズ群L3とを連動させて移動駆動することができる。つまり、駆動構成を簡略化できる。
(2)レンズ鏡筒10は、相対移動してズーミングする第1レンズ群L1と第3レンズ群L3との間に、防振レンズ群である第2レンズ群L2が配置されている。これにより、第2レンズ群L2の小さな移動量で大きなブレ補正量を得ることができる。その結果、ブレ補正に起因する光学性能の劣化を抑えることができる。
(3)レンズ鏡筒10は、一つのズーム駆動軸130によって、第1レンズ群L1と第3レンズ群L3とを連動させて移動駆動することで、第1レンズ群L1と第3レンズ群L3とを、高い精度で連動させることができる。
(4)レンズ鏡筒10は、第1レンズ群L1と第3レンズ群L3とが一つのズームガイド機構120(ズームガイドバー121および回転止めガイドバー122)によって移動案内される。このため、相対移動する両者の位置を高精度に構成でき、高い光学性能が得られる。
(5)レンズ鏡筒10は、ズーム駆動機構100におけるズームモータ140と、フォーカス駆動機構400におけるフォーカスモータ440とが、枠体11の同じ側に、ズーム駆動機構100におけるズーム駆動軸130を略上下に挟むように配設されている。これにより、ズームモータ140とフォーカスモータ440とを極めて合理的に配置でき、全体を小型に構成できる。
(6)レンズ鏡筒10は、第2光軸OA2(第1および第3レンズ群L1,L3の中心)からズームガイドバー121の軸中心までの距離:d1と、第2光軸OA2からズーム駆動軸130の軸中心までの距離:d2とは、等しく設定されている。このような設定により、ズームガイドバー121とズーム駆動軸130との距離を最短にできるので、駆動効率が良い。
(7)レンズ鏡筒10は、第2光軸OA2(第4レンズ群L4の中心)からフォーカスガイドバー421の軸中心までの距離:d3と、第2光軸OA2からフォーカス駆動軸430の軸中心までの距離:d4とは、等しく設定されている。このような設定により、フォーカスガイドバー421とフォーカス駆動軸430との距離を最短にできるので、駆動効率が良い。
(8)レンズ鏡筒10は、第1レンズ群枠101、シャッターユニット30、ブレ補正機構ユニット200、第3レンズ群枠103および第4レンズ群枠104等を、枠体11の内部にその開放する背面側から配置する組立工程とすることができ、組み立を極めて容易に行うことができる。
(9)第2の光軸と垂直な面内で移動する第2レンズ群枠102の前後に位置する第1レンズ群枠101及び第3レンズ群枠103を駆動する第1駆動軸(ズーム駆動軸130)は、第4レンズ群枠104を駆動する第2駆動軸(フォーカス駆動軸430)より第2の光軸から離れて位置し、第3レンズ群L3を固定する第3レンズ群枠103は、第4レンズ群枠104を駆動する第2駆動軸(フォーカス駆動軸430)が貫通する貫通部(貫通孔103A)を有する構成により、小型な構成で、第3レンズ群枠103及び第4レンズ群枠104の移動範囲をそれぞれ広く確保することが可能となる。


(変形形態)
以上、説明した実施形態に限定されることなく、以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
(1)本実施形態では、第1レンズ群L1と第3レンズ群L3とを、円筒カムであるズーム駆動軸130によって連動駆動するように構成した。しかし、駆動機構はこれに限らず、板カムや他の手段によっても良い。
(2)また、本実施形態では、第1レンズ群L1と第3レンズ群L3とを連動させたが、光学系の配置や連動させるレンズ群の構成はこの例に限定されるものではない。たとえば、第1レンズ群と第2レンズ群とを連動させる構成としても良い。
なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。
1:カメラ、10:レンズ鏡筒、11:枠体、20:結像光学系、21:屈曲導入レンズ群、21P:プリズム、41:撮像素子、100:ズーム駆動機構、120:ズームガイド機構、121:ズームガイドバー、122:回転止めガイドバー、130:ズーム駆動軸、140:ズームモータ、200:ブレ補正機構ユニット、400:フォーカス駆動機構、420:フォーカスガイド機構、421:フォーカスガイドバー、430:フォーカス駆動軸、440:フォーカスモータ、L1:第1レンズ群、L2:第2レンズ群、L3:第3レンズ群、L4:第4レンズ群、OA1:第1光軸、OA2:第2光軸

Claims (7)

  1. 反射部材によって第1の光軸を該第1の光軸と直交する第2の光軸へと屈曲させるレンズ鏡筒において、
    入射側から前記第2の光軸に沿って順に配置された第1レンズ群、第2レンズ群、第3レンズ群及び第4レンズ群と、
    前記第1レンズ群及び前記第3レンズ群を前記第2の光軸に沿って移動させる第1アクチュエータと、
    前記第4レンズ群を前記第2の光軸に沿って移動させる第2アクチュエータと、
    前記第2レンズ群を前記第2の光軸と垂直な面内で移動させる第3アクチュエータと、
    前記第2の光軸と平行に配置され、前記第1アクチュエータの駆動により回転される第1駆動軸と、
    前記第2の光軸と平行に配置され、前記第2アクチュエータの駆動により回転される第2駆動軸と、
    前記第1レンズ群を固定するとともに前記第1駆動軸に沿って移動する係合部を有する第1レンズ群枠と、
    前記第3レンズ群を固定する第3レンズ群枠と、
    前記第4レンズ群を固定するとともに前記第2駆動軸に沿って移動する係合部を有する第4レンズ群枠と、を備え、
    前記第1駆動軸及び前記第2駆動軸は、前記第1の光軸と前記第2の光軸とでなす面に対して同じ側に位置し、かつ、前記第2の光軸と直交する方向において一部が重なり、
    前記第1駆動軸は、前記第2駆動軸より前記第2の光軸から離れて位置し、
    前記第3レンズ群枠は、前記第2駆動軸が貫通する貫通部を有し、前記貫通部より前記第2の光軸から離れた位置に前記第1駆動軸に沿って移動する係合部を有すること、
    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であって、
    前記第1レンズ群枠及び前記第3レンズ群枠は同一の第1直進ガイド軸に沿って移動し、
    前記第1レンズ群枠及び前記第3レンズ群枠は、同一の回転止め軸によって光軸を中心とした回転が規制されていること、
    を特徴とするレンズ鏡筒。
  3. 請求項2に記載のレンズ鏡筒であって、
    前記第1直進ガイド軸と前記第1駆動軸とは、光軸から等しい距離に配置されていること、
    を特徴とするレンズ鏡筒。
  4. 請求項3に記載のレンズ鏡筒であって、
    前記第1アクチュエータ及び前記第2アクチュエータの回転軸は前記第2の光軸と平行であり、前記レンズ群の外周における同じ側に配置され、前記第1駆動軸は前記第2の光軸と平行に前記第1アクチュエータと前記第2アクチュエータとの間に配置されていること、
    を特徴とするレンズ鏡筒。
  5. 請求項1から4のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒であって、
    前記第4レンズ群枠の直進をガイドする第2直進ガイド軸と、を備え、
    前記第2駆動軸と前記第2直進ガイド軸とは光軸から等しい距離に配置されていること、
    を特徴とするレンズ鏡筒。
  6. 請求項1から5のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒であって、
    前記第1レンズ枠、前記第3レンズ群及び第4レンズ群は、同一の回転止め軸によって光軸を中心とした回転が規制されていること、
    を特徴とするレンズ鏡筒。
  7. 請求項1〜6のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒を備えるカメラ。
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