JP5709444B2 - レンズ鏡筒 - Google Patents

Description

本発明は、レンズを光軸方向に進退可能に支持するレンズ鏡筒に関する。

デジタルスチルカメラ等の光学機器では、静止画撮影だけではなくデジタルビデオカメラ等と同様に動画撮影の機能が求められる。動画撮影では、像揺れの少ないスムーズなズーム動作及び高倍率化が要求されている。しかし、レンズ鏡筒は高倍率化により重くなり、落下した場合に受ける衝撃は大きい。このため、衝撃等の外力に強いレンズ鏡筒が必要である。特許文献１には、衝撃等の外力に対するカム溝の耐力を向上させたレンズ鏡筒が開示されている。

特開２０１０−８８０２号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたレンズ鏡筒では、カムフォロワピンのカム溝からの脱落に対しては強いが、衝撃を受けた場合にカム溝に打痕がつく。このため、衝撃を受けた後にカムフォロワピンが打痕の付いたカム溝を通過すると、像揺れが生じてスムーズなズーム動作を行うことは困難である。

そこで本発明は、レンズ保持枠が衝撃を受けた場合でも、スムーズなズーム動作を実現するレンズ鏡筒を提供する。

本発明の一側面としてのレンズ鏡筒は、カムフォロワピンを備え、撮像素子から光軸方向に最も離れた位置に配置されたレンズを保持するレンズ保持枠と、前記レンズ保持枠を直進案内する案内筒と、前記案内筒に対して回動して前記レンズ保持枠を前記光軸方向に移動可能なカム筒とを有し、前記カム筒には、前記カムフォロワピンが係合するカム溝が形成されており、前記カム溝は、第１テーパ角を有する底側部、及び、第１テーパ角よりも小さい第２テーパ角を有する開放側部を備え、前記レンズ保持枠は、前記カムフォロワピンを保持するフォロワピン保持部を有し、前記フォロワピン保持部のうち前記カムフォロワピンの周辺領域は、該周辺領域に対して該カムフォロワピンから離れた領域よりも肉厚に構成されており、前記カムフォロワピンは、前記フォロワピン保持部を弾性部として構成することにより、光軸とは垂直方向に、前記カム溝に対して付勢されており、前記カムフォロワピンは、前記カム溝に当接する部分において、球形状又はラウンド形状であり、前記カムフォロワピンは、前記レンズ保持枠が衝撃を受けていない場合には前記カム溝の前記開放側部に当接せずに前記底側部に当接し、前記レンズ保持枠が衝撃を受けた場合には前記カム溝の前記底側部に当接せずに前記開放側部に当接するように構成されている。

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。

本発明によれば、レンズ保持枠が衝撃を受けた場合でも、スムーズなズーム動作を実現するレンズ鏡筒を提供することができる。

実施例１におけるレンズ鏡筒の断面図である。 実施例１におけるレンズ保持枠の断面図である。 実施例１におけるフォロワピン及びその周辺の拡大図である。 実施例２におけるフォロワピン及びその周辺の拡大図である。 実施例３におけるフォロワピンの拡大図である。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

まず、本発明の実施例１におけるレンズ鏡筒について説明する。図１は、本実施例におけるレンズ鏡筒の断面図である。なお本実施例では、スチルカメラに適用されるレンズ鏡筒について説明するが、これに限定されるものではなく、例えば、ビデオカメラ等の他の光学機器に組み込まれる各種のレンズ鏡筒にも広く適用可能である。

図１において、１０１はレンズ（第１レンズ群）、１０２はレンズ１０１を保持するためのレンズ保持枠（１群筒）である。レンズ保持枠１０２には、周方向における３箇所に、スリット部１０２ａ及びフォロワピン保持部１０２ｄが形成されている。１０３はフォロワピンであり、レンズ保持枠１０２の周方向における３箇所に固定されている。フォロワピン１０３は、カム溝８００ａに当接して係合する部分であるフォロワピン係合部を備える。１０４は補助フォロワピンであり、レンズ保持枠１０２の周方向３箇所に固定されている。第１レンズ群、レンズ保持枠１０２、フォロワピン１０３、及び、補助フォロワピン１０４により、１群ユニットが構成される。２００は２群ユニットである。２０１は第２レンズ群であり、２０２は２群筒である。第２レンズ群２０１及び２群筒２０２により２群ユニット２００が構成される。３００は絞り・シャッタユニットである。

４００は３群ユニットである。４０１は第３レンズ群、４０２は第３レンズ群保持部材、４０３は第３レンズ群保持部材４０２を光軸直交方向へ駆動させるための駆動ユニットである。４０４は、第３レンズ群保持部材４０２及び駆動ユニット４０３を保持する３群ベース部材である。第３レンズ群４０１、第３レンズ群保持部材４０２、駆動ユニット４０３、及び、３群ベース部材４０４により３群ユニット４００が構成される。

６００は４群ユニットである。６０１は第４レンズ群であり、６０２は第４レンズ群６０１を保持する第４レンズ群保持部材である。第４レンズ群６０１及び第４レンズ群保持部材６０２により４群ユニット６００が構成される。７００は、レンズ保持枠１０２の内周側に設けられた案内筒である。案内筒７００は、鏡筒地板１０００に固定され、レンズ保持枠１０２を光軸方向に直進案内する。７０２は、案内筒７００に設けられたフォロワピンであり、その先端部は球Ｒ形状を有する。フォロワピン７０２は、カム溝８００ｃの径方向において弾性的に係合可能に構成されている。

８００はカム筒である。カム筒８００は、案内筒７００の外周側に設けられ、案内筒７００に対して（光軸を中心に）回動してレンズ保持枠１０２を光軸方向に移動可能に構成されている。カム筒８００の外周側には、フォロワピン１０３のフォロワピン係合部１０３ａが当接して係合するカム溝８００ａ、及び、補助フォロワピン１０４に対応したカム溝８００ｂが形成されている。カム溝８００ａ、８００ｂは同一軌跡を有し、補助フォロワピン１０４とカム溝８００ｂとの間には、所定の隙間が設けられている。フォロワピン１０３は、カム筒８００に形成されたカム溝８００ａと係合している。フォロワピン１０３は、チャージされてカム溝８００ａに組み込まれているため、スリット部１０２ａによってフォロワピン保持部１０２ｄが弾性部を構成する。フォロワピン保持部１０２ｄが弾性部を構成することにより、フォロワピン１０３がカム溝８００ａに対して光軸とは垂直方向に付勢される。このため、特別に付勢部材を用いることなくフォロワピン１０３をカム溝８００ａへ付勢することができる。

カム筒８００の内周側面には、カム溝８００ｃが形成されており、フォロワピン７０２の先端の球Ｒ形状部は、カム溝８００ｃのカム底面と当接している。カム溝８００ｃには、フォロワピン７０２がカム筒８００の径方向において係合し、かつ、光軸方向である互いに異なる２方向において当接する。９０１は第５レンズ群であり、９０２は第５レンズ群９０１を保持する第５レンズ群保持部材である。第５レンズ群９０１及び第５レンズ群保持部材９０２により、５群ユニットが構成される。１００１は鏡筒地板である。１００３はＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子であり、鏡筒地板１００１に取り付けられている。

図２は、レンズ保持筒１０２をスリット部１０２ａで切断してレンズ１０１側から見た断面図である。スリット部１０２ａは、レンズ保持枠１０２に１２０度間隔で３箇所に配置されている。フォロワピン保持部１０２ｄは、フォロワピン１０３付近の強度を保つため、肉厚になっている。フォロワピン保持部１０２ｄを肉厚にすることにより、衝撃を受けたときの変形や破損を抑制する。

フォロワピン保持部１０２ｄからスリット端部１０２ｆに至るまでの部分は、なだらかな曲線で結ばれており、衝撃を受けた場合に局部的に応力が集中しないように構成されている。フォロワピン保持部１０２ｄからスリット端部１０２ｆに至るまでのなだらかな曲線は、６箇所とも略同一な曲線である。またフォロワピン保持部１０２ｄは、スリット部１０２ａの両端部に近づくにつれて、適切な弾性力を確保するために薄肉となっている。フォロワピン１０３は、３箇所とも均等な付勢力で、カム溝８００ａと係合するように構成されている。

レンズ保持枠１０２の３箇所にあるスリット部１０２ａの間には、カム溝８００ｂと係合する補助フォロワピン１０４が補助フォロワピン保持部１０２ｅにより保持されている。補助フォロワピン１０４は、通常の駆動時にはカム溝８００ｂとは接触しない。補助フォロワピン１０４は、レンズ保持枠１０２が衝撃を受けた場合にのみ、カム溝８００ｂと接触する。補助フォロワピン保持部１０２ｅは、強度を保つため、肉厚に構成されている。レンズ保持枠１０２は、カム筒８００が回動してフォロワピン１０３を駆動することにより、ガタ無く光軸方向に直進駆動される。

図３は、本実施例におけるレンズ鏡筒のフォロワピン１０３及びその周辺の拡大図である。図３（ａ）は、通常の駆動時において、レンズ保持枠１０２が衝撃を受けていない場合のフォロワピン１０３の状態を示し、図３（ｂ）は、レンズ保持枠１０２が衝撃を受けたフォロワピン１０３の状態を示す。

図３（ａ）に示されるように、レンズ保持枠１０２が衝撃を受けていない場合、フォロワピン１０３はカム筒８００のカム溝８００ａに係合されている。フォロワピン１０３のフォロワピン係合部１０３ａは、球形状となっている。ここで、球形状とは、厳密な球形状だけではなく実質的に球形状と評価できる形状（略球形状）も含まれる。

カム筒８００において、８００１はカム溝８００ａの底側部であり、８００２はカム溝８００ａの開放側部である。カム溝８００ａの底側部８００１のテーパ角αは、カム溝８００ａの開放側部８００２のテーパ角βよりも大きくなるように設定されている（α＞β）。すなわちカム溝８００ａは、テーパ角α（第１テーパ角）を有する底側部８００１、及び、テーパ角αよりも小さいテーパ角β（第２テーパ角）を有する開放側部８００２を備える（α＞β）。

図３（ａ）に示されるように、フォロワピン係合部１０３ａは、通常の駆動時、すなわちレンズ保持枠１０２が衝撃を受けていない場合、フォロワピン保持部１０２ｄの弾性力（矢印で示された弾性力）によってカム溝８００ａの底側部８００１とのみ接触する。すなわち、カムフォロワピン１０３は、レンズ保持枠１０２が衝撃を受けていない場合には、カム溝８００ａの開放側部８００２に当接せずに底側部８００１に当接する。一方、図３（ｂ）に示されるように、レンズ保持枠１０２が衝撃（矢印で示された衝撃力）を受けると、フォロワピン１０３はスリット部１０２ｄを押し上げながら底側部８００１から脱落して開放側部８００２と接触する。すなわち、カムフォロワピン１０３は、レンズ保持枠１０２が衝撃を受けた場合には、カム溝８００ａの底側部８００１に当接せずに開放側部８００２に当接する。

上述のように、底側部８００１のテーパ角αは、開放側部８００２のテーパ角βよりも大きい（α＞β）。また、フォロワピン係合部１０３ａの形状は、略球形状である。このため、フォロワピン１０３は、底側部８００１から脱落しやすく打痕が付きづらい。フォロワピン１０３に伝わった衝撃力は、最終的に開放側部８００２により受けることになる。従って、開放側部８００２において打痕が付きやすい。このとき、通常の駆動時においてフォロワピン１０３は開放側部８００２と接触していないため、打痕による振動がレンズ保持枠１０２に伝わることはない。

次に、本発明の実施例２におけるレンズ鏡筒について説明する。図４は、本実施例におけるフォロワピン１０３２及びその周辺の拡大図である。図４は、通常の駆動時において、レンズ保持枠１０２が衝撃を受けていない場合のフォロワピン１０３２の状態を示している。１０３２ａは、本実施例におけるフォロワピン係合部である。フォロワピン係合部１０３２ａの形状は略球形状であり、フォロワピン１０３２の先端部は平面である。本実施例では、実施例１と同様に、カム溝８００ａは、テーパ角α（第１テーパ角）を有する底側部８００１、及び、テーパ角αよりも小さいテーパ角β（第２テーパ角）を有する開放側部８００２を備える（α＞β）。

次に、本発明の実施例３におけるレンズ鏡筒について説明する。図５は、本実施例におけるフォロワピン１０３３及びその周辺の拡大図である。図５は、通常の駆動時において、レンズ保持枠１０２が衝撃を受けていない場合のフォロワピン１０３３の状態を示している。１０３３ａは、本実施例におけるフォロワピン係合部である。本実施例では、フォロワピン係合部１０３３ａをラウンド形状（Ｒ形状）とし、フォロワピン１０３３の先端を平面にする。本実施例では、実施例１と同様に、カム溝８００ａは、テーパ角α（第１テーパ角）を有する底側部８００１、及び、テーパ角αよりも小さいテーパ角β（第２テーパ角）を有する開放側部８００２を備える（α＞β）。

以上のように、上記各実施例によれば、カム溝の底側部のテーパ角αが開放側部のテーパ角βよりも大きい。このため、レンズ鏡筒が強い衝撃を受けた際にフォロワピンがカム溝より脱落しやすくなり、カム溝に打痕が付きづらくなる。また、脱落したフォロワピンは、カム溝の開放側部のより狭いテーパ角βのカム溝に当接し、カム溝の開放側部から脱落せずに保持される。また、カム溝に係合されるフォロワピン係合部の形状は、略球形状又はラウンド形状である。このため、レンズ鏡筒が衝撃を受けた際にフォロワピンがカム溝より脱落しやすくなるため、駆動カム溝に打痕が付きづらくなる。また、カム溝の開放側部とフォロワピンは、通常の駆動時には接触していない。このため、レンズ鏡筒が衝撃を受けたことによりカム溝の開放側部に打痕が付いた場合でも、通常の駆動の際には打痕の影響を受けることがない。

したがって、上記各実施例によれば、レンズ保持枠が衝撃を受けた場合でも、スムーズなズーム動作を実現するレンズ鏡筒を提供することができる。

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

１０１…レンズ、１０２…レンズ保持枠、１０３…フォロワピン、７００…案内筒、８００…カム筒、８００ａ…カム溝、８００１…底側部、８００２…開放側部

Claims (3)

1. カムフォロワピンを備え、撮像素子から光軸方向に最も離れた位置に配置されたレンズを保持するレンズ保持枠と、
   前記レンズ保持枠を直進案内する案内筒と、
   前記案内筒に対して回動して前記レンズ保持枠を前記光軸方向に移動可能なカム筒と、を有し、
   前記カム筒には、前記カムフォロワピンが係合するカム溝が形成されており、
   前記カム溝は、第１テーパ角を有する底側部、及び、第１テーパ角よりも小さい第２テーパ角を有する開放側部を備え、
   前記レンズ保持枠は、前記カムフォロワピンを保持するフォロワピン保持部を有し、
   前記フォロワピン保持部のうち前記カムフォロワピンの周辺領域は、該周辺領域に対して該カムフォロワピンから離れた領域よりも肉厚に構成されており、
   前記カムフォロワピンは、前記フォロワピン保持部を弾性部として構成することにより、光軸とは垂直方向に、前記カム溝に対して付勢されており、
   前記カムフォロワピンは、前記カム溝に当接する部分において、球形状又はラウンド形状であり、
   前記カムフォロワピンは、前記レンズ保持枠が衝撃を受けていない場合には前記カム溝の前記開放側部に当接せずに前記底側部に当接し、前記レンズ保持枠が衝撃を受けた場合には前記カム溝の前記底側部に当接せずに前記開放側部に当接するように構成されている、
   ことを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記カムフォロワピンの先端部は平面であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記案内筒は前記レンズ保持枠の内周側に設けられ、前記カム筒は前記案内筒の外周側に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒。