JP5504106B2 - Lens barrel and imaging device - Google Patents
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Description
本発明は、レンズ鏡胴及び撮像装置に関する。 The present invention relates to a lens barrel and an imaging device.
現在、デジタルカメラが広く普及している。デジタルカメラでは、小型化、薄型化とともに、益々の高画質化が求められてきている。このニーズに合うデジタルカメラの一つとして、沈胴式のレンズ鏡胴を備えた撮像装置が提案されている。このようなレンズ鏡胴は、同軸に配置された複数の筒体を有し、これら筒体が繰り出され、また沈胴する鏡胴を備えた構成である。また、鏡胴には、光学系が収容されている。レンズ鏡胴は、撮影するとき以外のときでは複数の筒体を沈胴させることで短尺化することができ、よって、撮像装置を小型化することが可能となる。 Currently, digital cameras are widely used. In digital cameras, there is a demand for ever-increasing image quality along with downsizing and thinning. As one of digital cameras that meet this need, an imaging apparatus having a retractable lens barrel has been proposed. Such a lens barrel has a plurality of cylindrical bodies arranged coaxially, and includes a barrel that is extended and retracted. The lens barrel houses an optical system. The lens barrel can be shortened by retracting a plurality of cylinders at times other than when photographing, and thus the imaging apparatus can be miniaturized.
レンズ鏡胴としては、変倍調整を行う変倍レンズ群、フォーカス調整を行うフォーカスレンズ群、その他のレンズ群が鏡筒内に光軸方向に並べて収容され、更に、シャッタ或いは絞り等の光量制御部材を備えたものである。撮像装置は、固体撮像素子を備え、レンズ鏡胴に入射した光を固体撮像素子の撮像面に結像させることで画像を得る。 As the lens barrel, a variable power lens group that performs variable power adjustment, a focus lens group that performs focus adjustment, and other lens groups are housed side by side in the direction of the optical axis in a lens barrel, and further, light quantity control such as a shutter or a diaphragm A member is provided. The imaging apparatus includes a solid-state imaging device, and obtains an image by forming an image of light incident on the lens barrel on an imaging surface of the solid-state imaging device.
現在、レンズ鏡胴としては、沈胴時に、レンズ群同士が干渉することを回避するため、複数のレンズ群のうち一部を光軸から外れる位置へ退避させ、レンズ鏡胴を更に短尺化することを可能とするものが提案されている。例えば、特許文献1には、ズーム調整を行うレンズ群を光軸から外れる位置へ退避させるレンズ鏡胴を備えたデジタルカメラが記載されている。
Currently, as a lens barrel, in order to avoid the lens groups from interfering when retracted, part of the plurality of lens groups is retracted to a position off the optical axis, and the lens barrel is further shortened. Something that makes it possible has been proposed. For example,
このようなレンズ鏡胴は、同軸に配された複数の筒体を収容した鏡胴を備え、光軸方向に対して後方に配置された固定の筒体にカムが形成されている。そして、退避させるレンズ群はレンズ枠に保持され、レンズ枠がカムによってレンズ群を移動させる。このとき、退避させるレンズ群の退避タイミングは、筒体の内側面に形成されたカム溝の形状や軸方向に対する傾斜角度によって規定される。しかし、このような構成では、鏡筒に収容するレンズ群の数が増えた場合に、退避させるレンズ群と他のレンズ群の位置関係が複雑になり、レンズ群同士が干渉しないようにカム溝を設計することが困難になる。このため、レンズ鏡胴の設計自由度を向上できなかった。 Such a lens barrel includes a barrel that accommodates a plurality of coaxially arranged cylindrical bodies, and a cam is formed in a fixed cylindrical body that is disposed rearward with respect to the optical axis direction. The retracted lens group is held by the lens frame, and the lens frame moves the lens group by a cam. At this time, the retract timing of the retracted lens group is defined by the shape of the cam groove formed on the inner surface of the cylinder and the inclination angle with respect to the axial direction. However, in such a configuration, when the number of lens groups accommodated in the lens barrel increases, the positional relationship between the retracted lens group and the other lens groups becomes complicated, and the cam groove prevents the lens groups from interfering with each other. It becomes difficult to design. For this reason, the design freedom of the lens barrel cannot be improved.
レンズ鏡胴の設計自由度を確保しつつ、レンズ群の退避を確実におこなうことができるレンズ鏡胴、及び撮像装置を提供する。 Provided are a lens barrel and an imaging apparatus capable of securely retracting a lens group while ensuring a degree of freedom in designing the lens barrel.
入れ子状に重なって繰出し及び繰込み可能な複数の筒体を含み、繰り出された前記複数の筒体を繰込んで沈胴する鏡胴と、
前記鏡胴に収納された複数のレンズ群を含む光学系と、
前記複数の筒体を繰り出した状態で光軸に沿って最も後方に配置されるレンズ群であって、前記鏡胴の沈胴に伴い光軸から外れた位置に退避される前記レンズ群を保持する第1のレンズ枠と、
光軸に対して垂直な面内で回動するカムリングと、
を備え、
前記カムリングは、前記鏡胴の沈胴に伴って、光軸に沿って後退する前記複数の筒体のうちいずれか一つの筒体に当接して回動し、前記第1のレンズ枠の一部に係合して該第1のレンズ枠を退避させる第1の係合部を有するレンズ鏡胴。
A lens barrel that includes a plurality of cylinders that can be extended and retracted in a nested manner, and retracts by retracting the plurality of cylinders that have been extended.
An optical system including a plurality of lens groups housed in the lens barrel;
The lens group disposed at the rearmost position along the optical axis in a state where the plurality of cylindrical bodies are extended, and holds the lens group retracted to a position deviated from the optical axis when the lens barrel is retracted. A first lens frame;
A cam ring that rotates in a plane perpendicular to the optical axis;
With
The cam ring rotates in contact with any one of the plurality of cylinders retracting along the optical axis as the lens barrel retracts, and is a part of the first lens frame. lens barrel having a first engagement portion which engages retract the first lens frame.
上述のレンズ装置の構成によれば、沈胴時に光軸に沿って直進方向に後退する筒体の駆動力をカムリングによって周方向の駆動力に転換し、カムリングの周方向の駆動力によってレンズ群を回動させることで、該レンズ群の退避を行う。このため、筒体の内周面にカム溝を形成する必要がなく、カム溝の形状や傾斜角度の複雑な設計に依存することなく、撮像面に最も近いレンズ群の退避の実現が可能である。また、このような構成の場合には、鏡筒に収容するレンズ群の数を増やした場合であっても、他のレンズ群からの影響を受けることなく、レンズ鏡胴の設計自由度を向上させることができる。 According to the configuration of the lens device described above, the driving force of the cylindrical body that moves backward along the optical axis when retracted is converted into the driving force in the circumferential direction by the cam ring, and the lens group is moved by the driving force in the circumferential direction of the cam ring. By rotating, the lens group is retracted. For this reason, it is not necessary to form a cam groove on the inner peripheral surface of the cylindrical body, and the lens group closest to the imaging surface can be retracted without depending on the complicated design of the shape and inclination angle of the cam groove. is there. In such a configuration, even when the number of lens groups accommodated in the lens barrel is increased, the degree of freedom in designing the lens barrel is improved without being influenced by other lens groups. Can be made.
本発明によれば、レンズ鏡胴の設計自由度を確保しつつ、レンズ群の退避を確実におこなうことができるレンズ鏡胴、及び撮像装置を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the lens barrel and imaging device which can perform retraction | saving of a lens group reliably, ensuring the design freedom of a lens barrel can be provided.
図1は、撮像装置の一例を示す。なお、図1は、レンズ鏡胴が不使用時の沈胴端まで沈胴した状態で示されている。 FIG. 1 shows an example of an imaging apparatus. FIG. 1 shows the lens barrel retracted to the retracted end when not in use.
撮像装置1は、光学系を収納したレンズ鏡胴2と、CCDやCMOSなどの固体撮像素子を含む撮像ユニット600と、を備えている。
The
レンズ鏡胴2は、入れ子状に重ねられる第1筒体3、第2筒体4、第3筒体5、及び最も外側の第3筒体5に外嵌する収容筒30を有する本体6を含んでいる。第3筒体5は本体6に対して、第2筒体4は第3筒体5に対して、そして第1筒体3は第2筒体4に対して、それぞれ繰出され、また、繰込まれる。これら第1筒体3、第2筒体4、及び第3筒体5の繰出し及び繰込みにより、レンズ鏡胴2の繰出し及び沈胴が行われる。
The
撮像ユニット600は、レンズ鏡胴2の後側(像側)に取り付けられている。
The
図2及び図3は、撮像装置1の内部構造を示す。なお、図2には、レンズ鏡胴2がテレ端まで繰出された状態で示されており、図3には、レンズ鏡胴2がワイド端まで繰出された状態で示されている。
2 and 3 show the internal structure of the
レンズ鏡胴2に収納された光学系は、第1レンズ群101、第2レンズ群201、シャッタ701、第3レンズ群301、第4レンズ群401、第5レンズ群501で構成され、これらの光学要素は前側(被写体側)からこの順に並んで配置される。
The optical system housed in the
第1レンズ群101を含む1群ユニット100は、第1筒体3内に収容されている。第2レンズ群201を含む2群ユニット200は、第2筒体4内に収容されている。シャッタ701を含むシャッタユニット700、第3レンズ群301を含む3群ユニット300、そして第4レンズ群401を含む4群ユニット400は、いずれも第3筒体5内に収容されている。第5レンズ群501を含む5群ユニット500は、本体6の後部に取り付けられ、第5レンズ群501は、本体6の収容筒30内に収容されている。
The
第1レンズ群101及び第2レンズ群201、並びに第3レンズ群301は、ズーム倍率、即ち、焦点距離を調整するためのズーム光学系を構成する。第1レンズ群101及び第2レンズ群201は、変倍系レンズ群であり、第3レンズ群301は、補正系レンズ群である。レンズ鏡胴2の繰出し及び沈胴に伴って、第1レンズ群101及び第2レンズ群201が光軸に沿って進退し、それによって焦点距離が変化する。これに同期して、第3レンズ群301もまた、光軸に沿って進退し、それによって、変倍に起因する焦点位置の変化が抑止される。
The
シャッタ701は、その開閉によって露光を制御する。なお、開度を可変として絞りを兼ねる場合もある。シャッタ701は、第3レンズ群301の被写体側に隣り合って配置されており、レンズ鏡胴2の繰出し及び沈胴に伴って、第3レンズ群301との間に略一定の間隔をおくように、光軸に沿って進退する。
The
第4レンズ群401は、焦点位置を調整(フォーカス調整)するためのフォーカス光学系を構成する。第4レンズ群401は、レンズ鏡胴2の繰出し及び沈胴に伴って光軸に沿って進退する。更に、第4レンズ群401は、4群ユニット400に設けられたフォーカス用モータ403によって駆動されて光軸に沿って進退し、それにより焦点位置が変化する。
The
第5レンズ群501は、最終的に像を結像させるための光学系を構成する。第5レンズ群501は、レンズ鏡胴2がテレ端からワイド端の範囲で繰出されている間は、レンズ鏡胴2の繰出しによらず、位置は不変である。
The
撮像ユニット600に含まれる固体撮像素子601は、上記の光学系の結像点に配置されている。
The solid-
図4は、撮像装置1の内部構造を示す。なお、図4には、レンズ鏡胴2が沈胴端まで沈胴した状態で示されている。
FIG. 4 shows the internal structure of the
レンズ鏡胴2が沈胴端まで沈胴した状態では、第3レンズ群301、及び第5レンズ群501が、その他の光学要素(第1レンズ群101、第2レンズ群201、シャッタ701、第4レンズ群401)の光軸から外れた位置に退避される。
When the
第3レンズ群301が退避されて生じたスペースにはシャッタ701が配置され、第3レンズ群301及びシャッタ701は、光軸と直交する方向に並んでいる。また、第5レンズ群501が退避されて生じたスペースには第4レンズ群401が配置され、第5レンズ群501及び第4レンズ群401もまた、光軸と直交する方向に並んでいる。
A
以下、レンズ鏡胴2の沈胴機構、即ち第1筒体3、第2筒体4、及び第3筒体5の繰出し及び繰込み機構について説明し、併せてレンズ鏡胴2の繰出し及び沈胴に伴って光軸に沿って進退する光学要素(第1レンズ群101、第2レンズ群201、第3レンズ群301、第4レンズ群401、シャッタ701)の進退機構について説明する。
Hereinafter, the retracting mechanism of the
図5は、レンズ鏡胴2を分解して示す。
FIG. 5 shows the
先ず、第3筒体5の本体6に対する繰出し及び繰込み機構について説明する。
First, the feeding and feeding mechanism for the
第3筒体5は、外筒10と、外筒10に回転自在に内嵌する内筒11とで構成されている。
The
外筒10の後端部の外周面には、周方向に等間隔をおいて3つのカムフォロア12が形成されており、また、隣り合う2つのカムフォロア12の間に複数のギヤ歯13が形成されている。
Three
内筒11の後端部には外側に展開する環状のフランジ14が形成されている。このフランジ14の外周縁部には、周方向に等間隔をおいて3つのガイド突起15が形成されている。
An
本体6は、第3筒体5に外嵌する収容筒30と、収容筒30の後端部の外周縁部から外側に展開するフランジ31とを有している。
The
収容筒30の内周面には、周方向に等間隔をおいて3つのカム溝32が形成されている。これらのカム溝32は、光軸を中心に旋回する螺旋状に形成されており、第3筒体5の外筒10のカムフォロア12がそれぞれ係合する。
Three
また、収容筒30の内周面には、周方向に等間隔をおいて3つのガイド溝33が形成されている。これらのガイド溝33は、光軸に沿う直線状に形成されており、第3筒体5の内筒11のガイド突起15がそれぞれ係合する。
Further, three
また、収容筒30には、その内と外とを連通する窓が形成されており、そこにギヤ(図示せず)が配置されている。このギヤは、第3筒体5の外筒10に形成されたギヤ歯13に噛み合う。そして、フランジ31には、このギヤを回転駆動する沈胴用モータ34が取り付けられている。
In addition, the
モータ34が動作されると、ギヤを介して、第3筒体5の外筒10が回転駆動される。外筒10は、カムフォロア12を本体6の収容筒30のカム溝32に係合させており、カムフォロア12は、外筒10の回転に伴って螺旋状のカム溝32を辿る。それにより、外筒10は、回転しながら光軸に沿って進退する。それにより、第3筒体5の本体6に対する繰出し及び繰込みがなされる。
When the
なお、第3筒体5の内筒11は、外筒10に対して回転自在であり、不動の本体6の収容筒30に形成された直線状のガイド溝33にガイド突起15を係合させることで本体6に対する回転を拘束されている。よって、内筒11は、回転することなく光軸に沿って進退する。
The
次に、第3筒体5内に収容される第3レンズ群301及び第4レンズ群401、並びにシャッタ701の進退機構について説明する。
Next, the advancing / retreating mechanism of the
シャッタ701を含むシャッタユニット700、第3レンズ群301を含む3群ユニット300、そして第4レンズ群401を含む4群ユニット400は、前側からこの順に並んで第3筒体5内に収容される。そして3群ユニット300は、4群ユニット400に組み付けられており、4群ユニット400と一体に光軸に沿って進退する。
The
シャッタユニット700は、シャッタ701を保持するホルダ702を含み、ホルダ702は、保持筒710と、保持筒710の後端部から外側に展開する環状のフランジ711とを有している。保持筒710の前端は蓋712が設けられ、シャッタ701は、蓋712の中央に形成された開口部に設けられる。フランジ711の外周縁部には、周方向に等間隔をおいて光軸に沿って前側に伸びる3つの爪713が形成されており、各爪713の先端部にカムフォロア714が設けられている。
The
第4レンズ群401を含む4群ユニット400は、第4レンズ群401を保持するホルダ402を含み、ホルダ402は、保持筒410と、保持筒410の後端部から外側に展開する環状のフランジ411とを有している。保持筒410の前端は蓋412が設けられ、第4レンズ群401は、蓋412の中央に形成された開口部に配置されている。フランジ411の外周縁部には、周方向に等間隔をおいて光軸に沿って前側に伸びる3つの爪413が形成されており、各爪413の先端部にカムフォロア414が設けられている。
The
第3筒体5の外筒10の内周面には、周方向に等間隔をおいて3つの第1カム溝16及び3つの第2カム溝17が形成されている。これらのカム溝16、17は、光軸を中心に旋回する螺旋状に形成されている。
Three
第3筒体5の内筒11には、周方向に等間隔をおいて3つの第1ガイド溝18及び3つの第2ガイド溝19が形成されている。これらのガイド溝18、19は、光軸に沿う直線状に形成されており、内筒11を内から外に貫通して形成されている。そして、第1ガイド溝18は、その一部区間において、外筒10の第1カム溝16の一部区間に重なり、その重なり区間は、外筒10と内筒11との間に相対回転が生じることで光軸に沿って前後に移動する。また第2ガイド溝19は、その一部区間において、外筒10の第2カム溝17の一部区間に重なり、その重なり区間は、外筒10と内筒11との間に相対回転が生じることで光軸に沿って前後に移動する。
Three
シャッタユニット700は、そのカムフォロア714を、内筒11の第1ガイド溝18を通して、外筒10の第1カム溝16に係合させる。第3筒体5の繰出し及び繰込みに伴い外筒10が回転すると、第1ガイド溝18と第1カム溝16との重なり区間が光軸に沿って前後に移動し、そこにカムフォロア714を係合させたシャッタユニット700は、重なり区間の前後移動に連動して、第3筒体5内で光軸に沿って進退する。
The
同様に、4群ユニット400は、そのカムフォロア414を、内筒11の第2ガイド溝19を通して、外筒10の第2カム溝17に係合させる。第3筒体5の繰出し及び繰込みに伴い外筒10が回転すると、第2ガイド溝19と第2カム溝17との重なり区間が光軸に沿って前後に移動し、そこにカムフォロア414を係合させた4群ユニット400は、重なり区間の前後移動に連動して、第3筒体5内で光軸に沿って進退する。
Similarly, the
なお、シャッタユニット700を進退駆動する第1カム溝16及び第1ガイド溝18のうち直線状の第1ガイド溝18が、進退のみ許容された内筒11に形成されており、その第1ガイド溝18にカムフォロア714を係合させたシャッタユニット700は、内筒11に拘束され、回転することなく光軸に沿って進退する。4群ユニット400についても同様に、回転することなく光軸に沿って進退する。
Of the
続いて、第2筒体4の第3筒体5に対する繰出し及び繰込み機構について説明する。
Subsequently, the feeding and feeding mechanism of the
第2筒体は、外筒40と、外筒40内に収容されるカム筒41と、カム筒41に回転自在に内嵌する内筒42とで構成されている。
The second cylinder is composed of an
外筒40の後端部には、周方向に等間隔をおいて3つの係合凹部43が形成されている。
Three engagement recesses 43 are formed at the rear end portion of the
カム筒41は、その外径が外筒40の内径よりも小さく、外筒40の内周面とカム筒41の外周面との間には隙間が置かれる。カム筒41の後端部には、周方向に等間隔をおいて3つの係合突起44が形成され、更に各係合突起44の先端にカムフォロア45が形成されている。各係合突起44は、外筒40の係合凹部43に係合し、それによりカム筒41と外筒40とは一体に接合される。そして、各係合突起44の先端に形成されたカムフォロア45は、外筒40の外周面に突出する。
The outer diameter of the
第3筒体5の外筒10の内周面には、周方向に等間隔をおいて3つのガイド溝20が形成されている。これらのガイド溝20は、光軸に沿う直線状に形成されている。
Three
また、第3筒体5の内筒11には、周方向に等間隔をおいて3つのカム溝21が形成されている。これらのカム溝21は、光軸を中心に旋回する螺旋状に形成されており、内筒11を内から外に貫通して形成されている。カム溝21は、その一部区間において、外筒10のガイド溝20の一部区間に重なり、その重なり区間は、外筒10と内筒11との間に相対回転が生じることで光軸に沿って前後に移動する。
Further, three
第2筒体4のカム筒41は、そのカムフォロア45を、第3筒体5の内筒11のカム溝21を通して、第3筒体5の外筒10のガイド溝20に係合させる。第3筒体5の繰出し及び繰込みに伴い外筒10が回転すると、ガイド溝20とカム溝21との重なり区間が光軸に沿って前後に移動し、そこにカムフォロア45を係合させたカム筒41は、重なり区間の前後移動に連動して光軸に沿って進退する。それにより、第2筒体4の第3筒体5に対する繰出し及び繰込みがなされる。
The
なお、カム筒41を進退駆動する螺旋状のカム溝21及び直線状のガイド溝20のうち直線状のガイド溝20が、回転する第3筒体5の外筒10に形成されており、そのガイド溝20にカムフォロア45を係合させたカム筒41は、第3筒体5の外筒10に拘束され、第3筒体5の外筒10と共に回転しつつ光軸に沿って進退する。
Of the
一方、第2筒体4の内筒42は、カム筒41に対して回転自在であり、内筒42には、第2筒体4の繰出し及び繰込みによらず、常にシャッタユニット700のホルダ702の保持筒710の前端部が嵌入する。シャッタユニット700は、上記のとおり、回転することなく光軸に沿って進退するのみであり、よって、内筒42もまた、回転することなく光軸に沿って進退する。
On the other hand, the
次に、第2筒体4内に収容される第2レンズ群201の進退機構について説明する。
Next, the advance / retreat mechanism of the
第2レンズ群201を含む2群ユニット200は、第2レンズ群201を保持するホルダ202を含み、ホルダ202は、円形状の保持盤210を有している。第2レンズ群201は、保持盤210の中央に形成された開口部に配置されている。保持盤210の外周縁部には、周方向に等間隔をおいて光軸に沿って後側に伸びる3つの爪211が形成されており、各爪211にカムフォロア212が設けられている。
The
第2筒体4のカム筒41の内周面には、周方向に等間隔をおいて3つのカム溝46Aが形成されている。これらのカム溝46Aは、光軸を中心に旋回する螺旋状に形成されている。
Three
第2筒体4の内筒42には、周方向に等間隔をおいて3つのガイド溝47が形成されている。これらのガイド溝47は、光軸に沿う直線状に形成されており、内筒42を内から外に貫通して形成されている。そして、ガイド溝47は、その一部区間において、カム筒41のカム溝46Aの一部区間に重なり、その重なり区間は、カム筒41と内筒42との間に相対回転が生じることで光軸に沿って前後に移動する。
Three
2群ユニット200は、そのカムフォロア212を、第2筒体4の内筒42のガイド溝47を通して、第2筒体4のカム筒41のカム溝46Aに係合させる。第2筒体4の繰出し及び繰込みに伴いカム筒41が回転すると、ガイド溝47とカム溝46Aとの重なり区間が光軸に沿って前後に移動し、そこにカムフォロア212を係合させた2群ユニット200は、重なり区間の前後移動に連動して、第2筒体4内で光軸に沿って進退する。
The
なお、2群ユニット200を進退駆動するカム溝46A及びガイド溝47のうち直線状のガイド溝47が、進退のみ許容された内筒42に形成されており、そのガイド溝47にカムフォロア212を係合させた2群ユニット200は、内筒42に拘束され、回転することなく光軸に沿って進退する。
Of the
第2筒体4に対する第1筒体3の繰出し及び繰込み機構を説明する。
The feeding and feeding mechanism of the
第1筒体3は、第1レンズ群を含む1群ユニット100と、外筒120と、バリア部130と、化粧リング140とで構成されている。バリア部130と、化粧リング140は、外筒120の光軸に沿って前方の端部に取り付けられ、外筒120と一体となって進退する。
The
第1レンズ群101を含む1群ユニット100は、第1レンズ群101を保持する円筒形状のホルダ102を含み、ホルダ102は、蓋110を有している。第1レンズ群101は、蓋110の中央に形成された開口部に配置されている。ホルダ102の光軸に沿って後方の端部には、周方向に等間隔をおいて光軸に沿って後側に伸びる3つの爪111が形成されており、各爪111にホルダ102の内径側に突出するカムフォロア112が設けられている。
The
第2筒体4のカム筒41の外周面には、周方向に等間隔をおいて3つのカム溝46Bが形成されている。これらのカム溝46Bは、光軸を中心に旋回する螺旋状に形成されている。1群ユニット100のカムフォロア112が、カム筒41の外周面のカム溝46Bと係合している。また、カム筒41の光軸に沿って前方の端部には、該カム筒41の径方向外側に、周方向に等間隔をおいて3つのガイド突起49が形成されている。
Three cam grooves 46 </ b> B are formed on the outer peripheral surface of the
1群ユニット100のホルダ102の内周面には、光軸に沿って直線状に延びるガイド溝114が形成されている。カム筒41のガイド突起49は、ガイド溝114に係合する。第2筒体4の繰出し及び繰込みに伴いカム筒41が回転すると、1群ユニット100はガイド溝114の規制によってカム筒41に対して相対回転することなく、カム筒41の前後移動に連動して光軸に沿って進退する。
A
次に、5群ユニットの構成を説明する。
図6は、5群ユニットを示す斜視図である。5群ユニット500は、第5レンズ群501と、第5レンズ群501を保持するレンズ保持枠502と、レンズ保持枠502から光軸に対して垂直に延設された回動アーム部504と、回動アーム部504が回転軸508によって軸支されている支持板540と、を備える。また、5群ユニット500は、支持板540が取り付けられる側板530を備えている。
Next, the configuration of the fifth group unit will be described.
FIG. 6 is a perspective view showing the fifth group unit. The
側板530は、収容筒30の後方に取り付けられる背面板を構成する。側板530には、光軸と交差する位置には開口534が設けられている。開口534には、後述する撮像ユニット600に備えられる撮像素子が配置され、該撮像素子の撮像面が第5レンズ群側に露呈する。
The
また、側板530には、光軸に沿って該側板530の表面から垂直に延びる爪532が形成されている。爪532の先端にはテーパ状に形成されたカム部532Aが設けられている。
Further, the
支持体540は、光軸と交差する位置に開口が設けられている。支持板540は、側板530に対して光軸方向に隙間を介して平行に配置されている。支持板540は、ビス542によって側板530に固定されている。
The
レンズ保持枠502は、第5レンズ群501の光学面を露呈させつつ、第5レンズ群501の外周縁部を保持する枠状の部材である。
The
回動アーム部504の一部が、第5レンズ群501の光軸に対して平行な回転軸508によって軸支される。また、回動アーム部504において、回転軸508に軸支されている部位の近傍に係合リブ510が形成されている。
A part of the
回転軸508は、支持板540に固定されている。回転軸508には、捻りコイルばね506が取り付けられている。捻りコイルばね506は、レンズ保持枠502を、回転軸508を中心とする回動方向へ付勢する。また、捻りコイルばね506は、回動アーム部504を、回転軸508に沿って支持板540から離れる方向へ付勢する。
The
側板530に取り付けられた支持板540の周りを囲うように、カムリング520が配置されている。
A
カムリング520は、円環部522と、円環部522の周方向に等間隔で配置された3つの爪526と、円環部522の内径側に張り出した係合部524とを有している。爪526の数は、特に限定されない。カムリング520は、第3筒体5の内筒11の光軸に沿って後方の端面に取り付けられる。カムリング520は、側板530の光軸に沿って前方の面において、光軸に対して垂直な面内で回動自在に支持されている。
The
爪526は、円環部522の光軸に沿って前方の表面から垂直に突出する。爪526の先端にはテーパ状に形成されたカム部526Aが設けられている。
The
次に、第3レンズ群及び第5レンズ群を退避位置に駆動させる機構について説明する。
図7は、第3レンズ群の駆動機構を説明するための図である。なお、図7においては、説明の簡略化のため、3群ユニット,4群ユニット,5群ユニットのみを示し、他の部材については図示せずに省略している。
Next, a mechanism for driving the third lens group and the fifth lens group to the retracted position will be described.
FIG. 7 is a diagram for explaining a driving mechanism of the third lens group. In FIG. 7, only the third group unit, the fourth group unit, and the fifth group unit are shown for simplification of explanation, and other members are omitted without being shown.
3群ユニット300は、第3レンズ群301を保持するレンズ保持枠302と、レンズ保持枠302から光軸に対して垂直に延設された回動アーム部304と、を備える。回動アーム部304は、ホルダ402に回転軸308において回動可能に軸支されている。回動アーム部304において、回転軸308によって軸支されている部分近傍には係合部310が設けられている。また、4群ユニット400のフランジ411には、孔416が形成されている。孔416には、5群ユニット500の爪532が挿通される。
The
レンズ鏡胴2の沈胴に伴い、3群ユニット300は、光軸に沿って図中矢印に示すように後退する。すると、5群ユニット500の爪532が孔416により長く挿し込まれる。そして、回動アーム部304は、係合部310が爪532のカム部532Aに当接するとともに該カム部532Aのテーパ面に倣って移動することによって、回転軸308を中心として矢印に示すように回動する。こうして、第3レンズ群301は、第4レンズ群401などの他の光学系の光軸上の位置から外れて退避される。
As the
図8及び図9は、第5レンズ群の駆動機構を説明するための図である。なお、図8においては、説明の簡略化のため、第3筒体の内筒と5群ユニットのみを示し、他の部材については図示せずに省略している。 8 and 9 are diagrams for explaining the drive mechanism of the fifth lens group. In FIG. 8, only the inner cylinder of the third cylinder and the fifth group unit are shown for simplification of explanation, and the other members are not shown in the figure.
内筒11のフランジ14には、スリット14Aが形成されている。また、内筒11には、スリット14Aの開口部分から光軸に沿って内筒11の外周面上に形成された溝14Bが形成されている。溝14Bには、スリット14Aを通して挿し込まれた5群ユニット500の爪526が収まっている。
A slit 14 </ b> A is formed in the
図9に示すように、レンズ鏡胴の沈胴に伴い、第3筒部5の内筒11は、光軸に沿って図中矢印に示すように後退する。すると、カムリング520の爪526が溝14Bに更に挿し込まれる。内筒11は、上述したように繰り込まれる際には直進方向の移動のみが許容される。このため、カムリング520は、爪526のカム部526Aが溝14Bに倣って案内されることで、光軸に対して垂直な方向に回動する。
As shown in FIG. 9, as the lens barrel is retracted, the
このとき、図8に示すように、回動するカムリング520の係合部524が、第5レンズ群501のレンズ保持枠502の係合リブ510と係合する。そして、第5レンズ群501のレンズ保持枠502が回動軸508を中心として回動する。こうして、第5レンズ群501は、他の光学系の光軸上の位置から外れて退避される。
At this time, as shown in FIG. 8, the engaging
また、カムリング520の爪526は、レンズ鏡胴2の使用時(テレ端やワイド端に光学系が位置しているときも含む。)及び沈胴時を含めて、常に、第3筒部5の内筒11の溝14Bと係合する。
Further, the
上述した第3レンズ群と第5レンズ群の退避はそれぞれ、レンズ鏡胴の沈胴に伴い同期して行われる。 The retraction of the third lens group and the fifth lens group described above is performed in synchronization with the retracting of the lens barrel.
このレンズ装置の構成によれば、第5レンズ群501の退避は、沈胴時に光軸に沿って直進方向に後退する筒体5の駆動力をカムリング520によって周方向の駆動力に転換し、カムリング520の周方向の駆動力によって第5レンズ群501を回動させることで実現している。このため、筒体5や収容筒30の内周面にレンズ群を退避させるためのカム溝を形成する必要がなく、また、カム溝の形状や傾斜角度の複雑な設計を行うことなく、撮像面に最も近いレンズ群の退避の実現が可能である。このような構成の場合には、レンズ鏡胴2に収容するレンズ群の数が増えて、退避させるレンズ群と他のレンズ群の位置関係が複雑になる場合であっても、他のレンズ群からの影響を受けることなく、レンズ鏡胴2の設計自由度を向上させることができる。
According to the configuration of this lens device, the retraction of the
なお、カムリング520は、爪526のカム部526Aが、鏡胴の沈胴に伴って後退する筒体のいずれか1つに当接すればよく、上述した内筒11やその溝14Bの形状に限定されない。
The
図10は、レンズ鏡胴の沈胴時に、退避された第3レンズ群及び第5レンズ群の状態を示す図である。なお、図10では、レンズ鏡胴2を背面側からみた状態であって、第5レンズ群ユニット500は、説明のため図示せずに省略している。図10に示すように、カム筒41の内周面には、周方向に等間隔をおいて3つの切欠き48A,48B,48Cが形成されている。48A,48B,48Cはそれぞれ、カム筒41の内周面の一部を外径側に拡げて形成されている。
FIG. 10 is a diagram illustrating a state of the retracted third lens group and the fifth lens group when the lens barrel is retracted. In FIG. 10, the
切欠き48Aは、退避した第5レンズ群501のレンズ保持枠502の一部を収容し、切欠き48Bは、退避した第3レンズ群301のレンズ保持枠302の一部を、収容する。また、切欠き48Cは、4群ユニット400に設けられたフォーカス用モータ403の一部を収容する。こうすることで、沈胴時に、退避する第3レンズ群301,第5レンズ群501,フォーカス用モータ403をレンズ鏡胴2の内径側の空間に収めることができ、また、退避位置において、第3レンズ群301と第5レンズ群501とが互いに干渉することがない。また、切欠き48Cに収容せしめる部材は、フォーカス用モータ403に限らず、別の部材であってもよい。
The
ここで、撮像装置1を用いて撮影を行うときの状態を想定する。図10の上下方向を、撮影時における撮像装置1の鉛直方向とすれば、切欠き48Cは、レンズ鏡胴2の中心軸Cに対して略下方に位置する。そして、切欠き48Aの位置は、切欠き48Cの位置に対して、中心軸Cに対して周方向に概略120度ずらした位置にある。また、切欠き48Bの位置は、切欠き48Cの位置に対して、中心軸Cに対して周方向反対側に概略120度ずらした位置にある。
Here, a state when photographing using the
次に、撮像ユニットについて説明する。
図11は、撮像ユニットの構成を説明する図である。
撮像ユニット600は、レンズ鏡胴2の収容筒30の背面側に取り付けられる。撮像ユニット600は、レンズ鏡胴2の光学系の結像点に配置される撮像素子601と、撮像素子601が取り付けられた基板602と、を備えている。撮像素子601は、CCDやCMOSなどの固体撮像素子である。基板602は、撮像素子601の駆動を行うための駆動回路、撮像素子601から撮像信号が出力される信号回路、その他の回路を備えている。
Next, the imaging unit will be described.
FIG. 11 is a diagram illustrating the configuration of the imaging unit.
The
また、撮像ユニット600には、振れ補正機構が設けられている。振れ補正機構は、手振れによる像振れを補正するものである。基板602には、撮像素子601を光軸に対して垂直なX−Y平面のX方向にスライドさせる移動手段と、Y方向にスライドさせる移動手段とが設けられている。移動手段としてはそれぞれ、コイル604を有している。コイル604は、扁平なリング状のコイルであって、撮像素子601の近傍に配置される。また、移動手段は、コイル604の近傍に配置された図示しない永久磁石を含む。コイル604を通電すると、コイル604に発生した磁界と永久磁石の磁界により電磁力が発生する。移動手段はこの電磁力によって、それぞれ撮像素子601の位置を変位させる。また、基板602には、永久磁石と対向するように配置され、コイル604を挟み込む磁性材料からなる板606が取り付けられている。板606はヨークとして機能する。
In addition, the
なお、5群ユニット500の側板530を磁性材料で構成することで、対向ヨークとして機能させてもよい。こうすれば、側板530を基板602に取り付けて振れ補正機構のヨークとすることによって、撮像ユニット600の基板602に取り付けられている板606を省略することができるため、部品点数を削減することができる。側板530を対向ヨークとする場合には、例えば、側板530の材料がSUSであって、側板530の厚さが0.4mm以上であることが好ましい。
The
本明細書は、次の事項を記載している。
(1)入れ子状に重なって繰出し及び繰込み可能な複数の筒体を含み、繰り出された前記複数の筒体を繰込んで沈胴する鏡胴と、
前記鏡胴に収納された複数のレンズ群を含む光学系と、
前記複数の筒体を繰り出した状態の光軸に沿って最も後方に配置されるレンズ群であって、前記鏡胴の沈胴に伴い光軸から外れた位置に退避される前記レンズ群を保持するレンズ枠と、
光軸に対して垂直な面内で回動するカムリングと、
を備え、
前記カムリングは、前記鏡胴の沈胴に伴って、光軸に沿って後退する前記複数の筒体のうちいずれか一つの筒体に当接して回動し、前記レンズ枠の一部に係合して該レンズ枠を退避させる係合部を有するレンズ鏡胴。
(2)(1)に記載のレンズ鏡胴であって、
前記複数のレンズ群は変倍系レンズ群と補正系レンズ群とフォーカス光学系レンズ群とを含み、前記レンズ枠に保持されたレンズ群は、前記複数のレンズ群のうち前記変倍系レンズ群と前記補正系レンズ群と前記フォーカス光学系レンズ群を除くいずれかであるレンズ鏡胴。
(3)(1)又は(2)に記載のレンズ鏡胴であって、
前記カムリングは、前記複数の筒体が繰り出された状態において、前記複数の筒体のうちの一つと常に係合するように、前記光軸に沿って突出する爪を有するレンズ鏡胴。
(4)(1)から(3)のいずれか1つに記載のレンズ鏡胴と、
前記レンズ鏡胴の前記光学系の結像点に配置される撮像素子と、を備える撮像装置。
This specification describes the following matters.
(1) A lens barrel that includes a plurality of cylinders that can be extended and retracted in a nested manner and that retracts and retracts the plurality of cylinders that are extended.
An optical system including a plurality of lens groups housed in the lens barrel;
The lens group disposed at the rearmost position along the optical axis in a state in which the plurality of cylindrical bodies are extended, and holds the lens group retracted to a position deviated from the optical axis when the lens barrel is retracted. A lens frame,
A cam ring that rotates in a plane perpendicular to the optical axis;
With
The cam ring rotates in contact with any one of the plurality of cylinders retracting along the optical axis as the lens barrel retracts, and engages a part of the lens frame. And a lens barrel having an engaging portion for retracting the lens frame.
(2) The lens barrel according to (1),
The plurality of lens groups include a variable power system lens group, a correction system lens group, and a focus optical system lens group, and the lens group held by the lens frame is the variable power system lens group among the plurality of lens groups. And a lens barrel other than the correction system lens group and the focus optical system lens group.
(3) The lens barrel according to (1) or (2),
The cam ring includes a claw protruding along the optical axis so that the cam ring is always engaged with one of the plurality of cylinders when the plurality of cylinders are extended.
(4) The lens barrel according to any one of (1) to (3);
An imaging device disposed at an imaging point of the optical system of the lens barrel.
1 撮像装置
2 レンズ鏡胴
3 第1筒体
4 第2筒体
5 第3筒体
6 本体
10 (第3筒体の)外筒
11 (第3筒体の)内筒
30 収容筒
40 (第2筒体の)外筒
41 (第2筒体の)カム筒
42 (第2筒体の)内筒
100 1群ユニット
101 第1レンズ群
200 2群ユニット
201 第2レンズ群
300 3群ユニット
301 第3レンズ群
400 4群ユニット
401 第4レンズ群
500 5群ユニット
501 第5レンズ群
520 カムリング
600 撮像ユニット
700 シャッタユニット
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記鏡胴に収納された複数のレンズ群を含む光学系と、
前記複数の筒体を繰り出した状態で光軸に沿って最も後方に配置されるレンズ群であって、前記鏡胴の沈胴に伴い光軸から外れた位置に退避される前記レンズ群を保持する第1のレンズ枠と、
光軸に対して垂直な面内で回動するカムリングと、
を備え、
前記カムリングは、前記鏡胴の沈胴に伴って、光軸に沿って後退する前記複数の筒体のうちいずれか一つの筒体に当接して回動し、前記第1のレンズ枠の一部に係合して該第1のレンズ枠を退避させる第1の係合部を有するレンズ鏡胴。 A lens barrel that includes a plurality of cylinders that can be extended and retracted in a nested manner, and retracts by retracting the plurality of cylinders that have been extended.
An optical system including a plurality of lens groups housed in the lens barrel;
The lens group disposed at the rearmost position along the optical axis in a state where the plurality of cylindrical bodies are extended, and holds the lens group retracted to a position deviated from the optical axis when the lens barrel is retracted. A first lens frame;
A cam ring that rotates in a plane perpendicular to the optical axis;
With
The cam ring rotates in contact with any one of the plurality of cylinders retracting along the optical axis as the lens barrel retracts, and is a part of the first lens frame. lens barrel having a first engagement portion which engages retract the first lens frame.
前記複数のレンズ群は、変倍系レンズ群、補正系レンズ群、フォーカス光学系レンズ群、及びこれらレンズ群を除く他の少なくとも一つのレンズ群を含み、
前記第1のレンズ枠に保持されたレンズ群は、前記他の少なくとも一つのレンズ群のいずれかであるレンズ鏡胴。 The lens barrel according to claim 1,
The plurality of lens groups include a variable power lens group , a correction system lens group , a focus optical system lens group , and at least one other lens group excluding these lens groups ,
The lens barrel, wherein the lens group held by the first lens frame is one of the at least one other lens group .
前記鏡胴の沈胴に伴い前記光軸から外れた位置に退避される前記補正系レンズ群を保持する第2のレンズ枠と、A second lens frame for holding the correction system lens group that is retracted to a position deviated from the optical axis when the lens barrel is retracted;
前記いずれか一つの筒体とは異なる他の筒体に当接して回動し、前記第2のレンズ枠の一部に係合して該第2のレンズ枠を前記光軸から外れた位置に退避させる第2の係合部を有するホルダと、A position that rotates in contact with another cylindrical body different from any one of the cylindrical bodies, engages with a part of the second lens frame, and deviates from the optical axis. A holder having a second engagement portion to be retracted to
を更に備えたレンズ鏡胴。A lens barrel further comprising:
前記カムリングは、前記複数の筒体が繰り出された状態において、前記複数の筒体のうちの一つと常に係合するように、前記光軸に沿って突出する爪を有するレンズ鏡胴。The cam ring includes a claw protruding along the optical axis so that the cam ring is always engaged with one of the plurality of cylinders when the plurality of cylinders are extended.
前記レンズ鏡胴の前記光学系の結像点に配置される撮像素子と、を備える撮像装置。An imaging device disposed at an imaging point of the optical system of the lens barrel.
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