JP5634164B2 - レンズ鏡筒及び撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、デジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置に装着して使用するのに好適なレンズ鏡筒及び該レンズ鏡筒を有する撮像装置に関する。

近年、デジタルカメラ等では、高倍率ズームレンズで小型化されたものを用いる傾向にある。そのため、各レンズ又はレンズ群のパワーが増加して、レンズ前面より強い光線、特に太陽光が入射してくる際には、このレンズ鏡筒内部の部材表面に集光する場合がある。

このようにレンズ前面より太陽光が入射してくる場合には、レンズ鏡筒内部で太陽光が集光した部材の温度が上昇して熱膨張する。すると、熱膨張した部材は、これと嵌合する他の部材と間の遊びが無くなったり、またはいわゆるガタを生じたりして、レンズが傾いたり偏心する等して、光学性能に影響を及ぼす虞がある。

そこで、従来のレンズ鏡筒では、太陽光線が集光する部位に、耐熱性が高くかつ熱膨張率の低い部材を配置し、その発熱による影響を無くすようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

一方、高倍率ズームレンズでは、望遠での像揺れ敏感度が高いので、レンズ群間の偏芯による影響を少なくする必要がある。

そこで、従来の高倍率ズームレンズでは、レンズ保持体にカム溝に係合する可動カムフォロワを設け、可動カムフォロワを板バネによりカム溝に向けて付勢するよう構成した高倍率ズームレンズ鏡筒が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開平０６−９４９５９号公報 特開２０１０−３２９７５号公報

上述のような従来のレンズ鏡筒では、高耐熱性で低熱膨張率の新たな部材を配置し又はレンズ群間の偏芯による影響を少なくする構成を追加するため、部品点数が増加し、構造が複雑化し、組み立て製造が困難となり、コストアップする。

本発明の目的は、被写体からの光の集光による発熱の影響を抑制し、レンズ間の偏芯による影響を抑制することができるレンズ鏡筒及び撮像装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明のレンズ鏡筒は、第１のレンズを有する第１の鏡筒と、前記第１のレンズの後方にあって、カム溝に係合する可動ピンを備えた第２の鏡筒と、ステンレスからなり、前記第２の鏡筒の前記第１のレンズ側に取り付けられる集光部カバー部材とを備え、前記集光部カバー部材は、前記第１のレンズで被写体からの光が集光され得る、前記第２の鏡筒の前記第１のレンズ側の端面の外縁を含む部分を覆う集光部カバー用板部と、前記集光部カバー用板部から突設され、前記可動ピンを前記カム溝に付勢するバネ部と、前記集光部カバー部材を前記第２の鏡筒に取り付けるために、前記集光部カバー用板部から突設され、前記第２の鏡筒の外周面に設けられた嵌め部に挿入され係合する取り付け足部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、被写体からの光の集光による発熱の影響を抑制し、レンズ間の偏芯による影響を抑制できるレンズ鏡筒及び撮像装置を提供することができる。

本発明の実施の形態に係わるレンズ鏡筒の撮影状態での縦断面図である。 本発明の実施の形態に係わるレンズ鏡筒の分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係わる２群光学系の拡大断面図である。 本発明の実施の形態に係わる２群鏡筒の部分を取り出して示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係わる２群鏡筒の正面図である。 従来のレンズ保持体に設けられる可動カムフォロワの付勢の構成を説明するための組立斜視図である。 従来のレンズ保持体に設けられる可動カムフォロワの付勢の構成を説明するための分解斜視図である。

以下、本発明の実施の形態に係わるレンズ鏡筒の要部について、図１及び図２を参照しながら説明する。なお、本発明の要部以外で、公知のレンズ鏡筒で通常用いられている構成については、その説明を省略する。

レンズ鏡筒の撮影状態での断面を示す図１及びレンズ鏡筒の分解斜視図である図２で、１は、１群レンズＬ１を保持する１群鏡筒である。

この１群鏡筒１の内周面下方には、６個のカムピン１ａが配置されている。この６個のカムピン１ａは、それぞれカム筒５の外周面に形成されたカム溝５ａに係合される。

また、１群鏡筒１には、内周面３箇所に直進溝（不図示）が形成されている。これら直進溝には、それぞれ直進筒６の外周面上端に形成された直進キー６ａが係合される。

これら図１及び図２で、２は、２群レンズＬ２を保持する２群鏡筒である。この２群鏡筒２は、１群鏡筒１の１群レンズＬ１の後方に装着される。この２群鏡筒２の外周面下方には、カムピン２ａ、２ｂ（図５に図示）及び可動ピン３が配設されている。

この可動ピン３は、カム筒５の内周面に形成されたカム溝５ｂに係合される。また、２群鏡筒２には、カムピン２ａ、２ｂ及び可動ピン３と同じ箇所に直進キー２ｃが形成されている。この直進キー２ｃは、直進筒６に形成された直進溝６ｂに係合される。この可動ピン３は、１群レンズＬ１との偏芯を少なくするために、後述するバネによりカム筒５のカム溝５ｂに対し、カム溝内に挿入する方向に向けて付勢されている。

カム筒５の内周面上方には、溝部５ｃが形成されている。この溝部５ｃには、直進筒６の外周面上方に形成された３個の突部６ｃが係合される。このようにして組み付けられたカム筒５は、直進筒６に回転可能に支持され、直進筒６と一体となって移動する。

このレンズ鏡筒では、１群鏡筒１と２群鏡筒２とが、それぞれ直進筒６に対して、直進して進退可能及び回転不能に装着される。また、直進筒６は、図示しない固定筒に対して回転不能な状態に支持される。さらに、カム筒５は、図示しない固定筒に回転可能に支持される。

このレンズ鏡筒では、図示しない駆動装置によりカム筒５が回転駆動されると、１群鏡筒１が、回転することなく光軸方向に直進して進退動作する。

このとき、１群鏡筒１に突設されたカムピン１ａは、カム筒５のカム溝５ａに沿って移動され、かつ１群鏡筒１の直進溝１ｂに係合する直進筒６の直進キー６ａにより回転が静止されるので、光軸方向に移動する。

また、これに伴って２群鏡筒２は、回転することなく光軸方向に直進して進退動作する。このとき、２群鏡筒２のカムピン２ａ、２ｂ、可動ピン３は、カム筒５のカム溝５ｂ等に沿って移動する。これと共に、２群鏡筒２の直進キー２ｃは直進筒６の直進溝６ｂに係合して回転を静止する。よって、これらの作用が相俟って、２群鏡筒２は、回転することなく光軸方向に移動する。

次に、図１、図３乃至図５を参照して、上述のように構成された本実施の形態に係わるレンズ鏡筒の２群光学系について説明する。

このレンズ鏡筒では、例えば、図１の左下方向より太陽光Ｓ１が１群レンズＬ１に入射してきた場合に、太陽光Ｓ１が１群レンズＬ１により屈曲され、光線Ｓ２となり、２群鏡筒の集光位置２ｄ付近に集光して、高温を発する。

ここで、集光位置２ｄ付近には、太陽光Ｓ２の集光に耐える融点をもつ集光部カバー部材４の本体が固定されている。この集光部カバー部材４の本体は、太陽光Ｓ２が集光部カバー部材４の集光部カバー用板部４ａに集光しても集光部カバー部材４が変形することがないように構成されている。さらに、集光部カバー部材４は、熱伝達の小さなステンレス材を用いることにより、集光部カバー部材４の固定部周辺への変形による影響をほとんどなくすことができる。よって、集光部カバー部材４は、ステンレス製とすれば、太陽光Ｓ２の集光による局所的な温度上昇に対して有効である。

また、このレンズ鏡筒では、集光部カバー部材４の本体の集光部カバー用板部４ａを、２群鏡筒２における成型に用いるゲート２ｅを覆い隠す状態で設置する。このように構成した場合には、１群レンズＬ１がポジティブレンズであるため、２群鏡筒２の前面（被写体側）が良く見えるが、ゲート２ｅの部分を集光部カバー部材４が覆い隠しているので、製品の外観及び品位を向上することができる。

すなわち、このレンズ鏡筒では、２群鏡筒２に、集光部カバー部材４を配置することで、太陽光Ｓ２の集光による２群鏡筒２の変形を防止すると同時に、ゲート２ｅを覆い隠しているので、簡易な構成で外観の見栄をよくできる。

また、この集光部カバー部材４には、バネ部４ｂが形成されている。このバネ部４ｂは、２群鏡筒２に配置された可動カムピン３をカム筒５のカム溝５ｂに向けて付勢する。この２群鏡筒２には、集光部カバー部材４のバネ部４ｂの背面（可動カムピン３の付勢方向とは反対方向）に当接部２ｆが形成されている。これにより可動カムピン３の移動範囲は、当接部２ｇと当接する位置から、バネ部４ｂが当接部２ｆと当接する位置までに制限される。

このレンズ鏡筒では、２群鏡筒２の当接部２ｆが、落下等の衝撃を受けて可動ピン３がカム筒５のカム溝５ｂから外れそうな場合に集光部カバー部材４のバネ部４ｂの移動を制限して、２群鏡筒２がカム筒５から脱落しないようにしている。

ここで２群鏡筒２の当接部２ｆ、２ｇは、それぞれ集光部カバー部材４のバネ部４ｂに対して、前面（可動カムピン３の付勢方向）側と背面側とに形成されている。このため、バネ部４ｂは、当接部２ｆと当接部２ｇとの間に通すだけで、２群鏡筒２に組み付けられる。この集光部カバー部材４の延出部４Ｌは、バネ部４ｂの一端部を、２群鏡筒２に形成された当接部２ｈに圧接することにより、可動カムピン３の先端を当接部２ｇから押し出す方向に付勢する。この集光部カバー部材４のバネ部４ｂは、２群鏡筒２に形成された挿入部２ｉから光軸方向に略平行に挿入して２群鏡筒２に組み付けられる。

さらに、２群鏡筒２の挿入部２ｉは、挿入部２ｉから光線が入射しないように、集光部カバー部材４の集光部カバー用板部４ａで覆い隠される。そのために、集光部カバー部材４の集光部カバー用板部４ａとバネ部４ｂとを連結する連結部４ｃは、集光部カバー用板部４ａの最外部に形成される。

また、集光部カバー部材４の連結部４ｃは、２群鏡筒２の壁面２ｊより内側に入り込むように構成することにより、挿入部２ｉの側面から光線が入射しないようにしている。

このレンズ鏡筒では、集光部カバー部材４の平面部４ａと連結部４ｃとから光線が入射しないようにすることで、レンズ鏡筒により結像される画質に影響しないようにしている。

この集光部カバー部材４は、そのバネ部４ｂを２群鏡筒２の挿入部２ｉから挿入して、集光部カバー部材４に形成された穴部４ｄ、４ｅ、４ｆと２群鏡筒２に形成された突部２ｋ、２ｌ、２ｍとにより係止されるようにして、２群鏡筒２に固定される。

この２群鏡筒２には、突部２ｌ及び２ｍが、カムピン２ａ、２ｂと同位相で配置されている。この２群鏡筒２の突部２ｌ及び２ｍは、カムピン２ａ、カムピン２ｂを成型するための外スライドＤ１、Ｄ２によって、カムピン２ａ、２ｂと同時に形成される。

ここで、２群鏡筒２の突部２ｌ及び２ｍを固可動スライドによって形成する場合には、突部２ｌ及び２ｍの光軸方向両側にアンダーカット処理の形状ができて薄肉部が多くなるので、２群鏡筒２の剛性が低くなる可能性がある。そこで、このレンズ鏡筒では、突部２ｌ及び２ｍをカムピン２ａ、２ｂと同位相に配置して、外スライドＤ１、Ｄ２を用いて形成することにより、簡易な金型構造で２群鏡筒２の剛性を損なわないように製造している。

要するに、本実施の形態に係わるレンズ鏡筒では、太陽光が、被写体側にある１群鏡筒１の１群レンズＬ１により集光して２群鏡筒２が発熱することによる影響を抑制する集光部カバー部材４を備える。この集光部カバー部材４には、２群鏡筒２に装着される可動ピン３をカム筒５の内周面に形成されたカム溝５ｂに係合させた状態を維持するために、可動ピン３をカム溝５ｂ内に向けて付勢するばね部材を一体的に形成する。さらに、このレンズ鏡筒では、２群鏡筒２の発熱を抑制する集光部カバー部材４に可動ピン３付勢用のばね部材を一体的に形成したものを、２群鏡筒２にワンタッチで容易に取り付けられるように構成する。

このため図４に示すように、集光部カバー部材４は、太陽光Ｓ１が１群レンズＬ１に入射して屈曲され、光線Ｓ２となり集光する２群鏡筒の集光位置２ｄ付近を覆うようなリング状に形成された集光部カバー用板部４ａを有する。すなわち、この集光部カバー用板部４ａは、２群鏡筒２の被写体側前面における外周近くの集光位置２ｄに対応した環状範囲を覆うリング状に形成する。

また、この集光部カバー部材４には、リング状の集光部カバー用板部４ａの外周の一部から内周側へ屈曲し、さらに、集光部カバー用板部４ａの平面に直交する方向へ延出するよう形成された矩形長板状の、可動ピン３付勢用バネ部４ｂを突設する。このバネ部４ｂの中間部には、小矩形透孔である穴部４ｄを穿設する。

さらに、この集光部カバー部材４には、リング状の集光部カバー用板部４ａの外周の２箇所から、２群鏡筒２にワンタッチで取り付けられるようにするため、矩形突片状の取り付け足部１４を集光部カバー用板部４ａの平面に直交する方向へ延出するよう突設する。この取り付け足部１４の自由端部には、小矩形透孔である穴部４ｅ、４ｆを穿設する。

図４及び図５に示すように、この集光部カバー部材４が取り付けられる２群鏡筒２には、その外周筒部分におけるレンズ鏡筒の基端部側の一箇所に可動ピン３を挿通する貫通穴が形成された可動ピン支受部１２を設ける。

この２群鏡筒２には、集光部カバー部材４が取り付けられる前面の外周から内周側へ所定距離だけ入った位置に矩形状に開口する箇所から、可動ピン支受部１２の内側端部にかけてスリット状に貫通する挿入部２ｉを形成する。

この挿入部２ｉには、可動ピン支受部１２の内側から所定距離離間した位置でバネ部４ｂの移動を制限するため鉤状の当接部２ｆを突設する。さらに、可動ピン支受部１２の内側端面部は、バネ部４ｂの自由端部が当接して、バネ部４ｂがそれ以上可動ピン３を押し出す方向へ移動することを制限するための当接部２ｇとして構成する。これによりバネ部４ｂの自由端部は、挿入部２ｉに挿入された際に、当接部２ｆと当接部２ｇとの間に挿入されることになる。これと共に、バネ部４ｂの自由端部は、当接部２ｆと当接部２ｇとの間の範囲内で移動するように動作が制限される。

特に、この当接部２ｆは、レンズ鏡筒が落下等の衝撃を受けて可動ピン３を集光部カバー部材４のバネ部４ｂの付勢力に抗して移動した際に、バネ部４ｂの自由端部に当接してカム溝５ｂから外れるような移動を制限するよう構成されている。このように構成された当接部２ｆは、可動ピン３がカム筒５のカム溝５ｂから外れる前に、その移動動作を制止する。

よって、レンズ鏡筒が落下等の衝撃を受けた場合に、可動ピン３は、カム筒５のカム溝５ｂから外れるのを当接部２ｆによって制止されるので、２群鏡筒２がカム筒５から脱落しないようにできる。

また、この挿入部２ｉには、バネ部４ｂの中間位置で当接することによりバネ部４ｂの内側を支持して、バネ部４ｂの自由端部が可動ピン３を押圧するときの反力を受けるための当接部２ｈを設ける。この当接部２ｈは、バネ部４ｂの挿入部２ｉにおけるスリットを形成する内壁部分で構成する。

また、この挿入部２ｉのスリットを形成する内壁部分には、バネ部４ｂの穴部４ｄと係合するための突部２ｋ（図３に図示）を設ける。さらに、２群鏡筒２の外周面部には、集光部カバー部材４の取り付け足部１４に対応した２箇所に、それぞれ取り付け足部１４を嵌める嵌め部１３を形成し、この嵌め部１３内に、突部２ｌ、２ｍを突設する。

上述のように構成された、集光部カバー部材４を２群鏡筒２に取り付ける作業では、初めに、バネ部４ｂを挿入部２ｉに挿入すると共に、取り付け足部１４を嵌め部１３に挿入する。そして、集光部カバー部材４を２群鏡筒２の前面部に押し付けるようにすると、バネ部４ｂの穴部４ｄに突部２ｋが係合し、取り付け足部１４の穴部４ｅ、４ｆに突部２ｌ、２ｍが係合して、図２及び図３に示すように取り付けられる。

このように、集光部カバー部材４を２群鏡筒２に取り付ける作業は、ワンタッチで行えるので、組み立て作業の効率を向上できる。さらにバネ部４ｂは、挿入部２ｉにバネ部４ｂを挿入しただけで、挿入部２ｉに設けた当接部２ｆ、２ｇ及び当接部２ｈによって、可動ピン３を付勢する使用状態にセットされるので、構造が簡素で組立性が良好であり組み立て作業の効率を向上できる。

また、集光部カバー部材４は、集光部カバー用板部４ａとバネ部４ｂとを一体化して構成したので、部品点数を削減でき、構成を簡素化し、廉価な製品を提供できる。また、２群鏡筒２は、挿入部２ｉ部分及び嵌め部１３部分をプラスチックの射出一体成形で一度に製造できるので、製造コストを削減できる。

この組み立て作業の効率について、更に説明する。例えば、図６Ａ、図６Ｂに示すように、板バネ１１３を被写体側からレンズ保持体１１１に組み込むのは困難である。可動カムフォロワ１１２は、板バネ１１３に形成された矩形折り曲げ部１１３ａをレンズ保持体１１１の当接部１１１ａに挟み込むことにより移動規制されているためである。一方で、上述の図２、３等を使って説明したようにすると、組み立ての作業の効率を向上できる。

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

例えば、本発明の実施の形態では、集光部カバー部材４にステンレス部材を用いた場合を例示したが、これに限定されず、熱伝達が小さく、バネ性がある材料であれば集光部カバー部材４の材料に適用できる。

２ ２群鏡筒
２ｉ 挿入部
４ 集光部カバー部材
４ａ 集光部カバー用板部
４ｂ バネ部

Claims (5)

1. 第１のレンズを有する第１の鏡筒と、
   前記第１のレンズの後方にあって、カム溝に係合する可動ピンを備えた第２の鏡筒と、
   ステンレスからなり、前記第２の鏡筒の前記第１のレンズ側に取り付けられる集光部カバー部材とを備え、
   前記集光部カバー部材は、
   前記第１のレンズで被写体からの光が集光され得る、前記第２の鏡筒の前記第１のレンズ側の端面の外縁を含む部分を覆う集光部カバー用板部と、
   前記集光部カバー用板部から突設され、前記可動ピンを前記カム溝に付勢するバネ部と、
   前記集光部カバー部材を前記第２の鏡筒に取り付けるために、前記集光部カバー用板部から突設され、前記第２の鏡筒の外周面に設けられた嵌め部に挿入され係合する取り付け足部と、を有することを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記第１の鏡筒と係合すると共に前記第２の鏡筒の外周を囲むように配置される第３の鏡筒を備え、
   前記第２の鏡筒は、前記バネ部が挿入される挿入部を有し、
   前記集光カバー部材は、前記集光カバー用板部の外周の一部から内周側に屈曲され、前記集光カバー用板部と前記バネ部とを連結する連結部を有し、
   前記連結部は、前記挿入部を覆い隠し、
   前記バネ部は、前記第２の鏡筒の内側から前記可動ピンを前記カム溝に付勢することを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記第２の鏡筒の前記挿入部は、
   前記バネ部の前記可動ピンに当接する部分の移動を、前記可動ピンが前記カム溝から外れないように制限する当接部と、
   前記バネ部の中間位置で当接することにより前記バネ部の内側を支持して、前記バネ部が前記可動ピンを押圧するときの反力を受けるための当接部と、
   を有することを特徴とする請求項２に記載のレンズ鏡筒。
4. 前記第２の鏡筒には、前記集光部カバー部材の前記バネ部の付勢方向と反対の背面に当接部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のレンズ鏡筒。
5. 請求項１乃至４の何れか１項に記載のレンズ鏡筒を有することを特徴とする撮像装置。

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