JP5791404B2 - レンズ鏡筒およびそれを有する撮像装置 - Google Patents

Description

本発明はデジタルカメラ等の撮像装置に用いられるレンズ鏡筒に関し、より詳しくは、所謂デジタルカメラにおいて撮影レンズの繰り出し／繰り込みを行う沈胴式ズームレンズ鏡筒およびそれを有する撮像装置の構造に関する。

デジタルカメラ等に用いられる、レンズ鏡筒の繰り出し／繰り込みを行う沈胴式ズームレンズ機構として、カムを用いる方法が知られている。この方法では、回転が規制されると共に光軸方向に自在に移動可能に保持されたレンズ鏡筒と、カム溝が形成された回転筒とを用いる。すなわち、レンズ鏡筒に設けられたフォロワピンを回転筒に設けられたカム溝に摺動自在に嵌合させると、回転筒の回動に伴って、カム溝の形状（軌跡）にしたがってレンズ鏡筒を光軸方向に移動させることができる。これにより、撮影時には撮影レンズを所定位置まで繰り出し、非撮影時にはレンズ鏡筒をデジタルカメラの本体内に収納する。

近年では、デジタルカメラにおける光学ズーム倍率の高倍率化と、ズームレンズ鏡筒の薄型化が強く求められている。そのため、非撮影時にレンズ鏡筒が本体内に収納される構成の場合、上述のカムを用いる方法だけでは、撮影時に充分な距離だけ撮影レンズを繰り出すことが困難になってきた。

そこで、レンズ鏡筒の繰り出し／繰り込みを行う機構の例として、以下に説明する第１の機構と第２の機構が提案されている。第１の機構は、光学素子保持部材と光学素子駆動部材とを所定方向にバネ部材で付勢し、レンズ鏡筒の繰り込みの際に、バネ部材の付勢に抗する方向に光学素子保持部材と光学素子駆動部材を相対的に回動させる機構である（特許文献１参照）。また、第２の機構は、バリア開閉機構にカム突起を設け、バリア羽根の開放時にバリア開閉機構を回転させることにより、カム突起がレンズ保持枠の摺動ピンを介してレンズ保持枠を撮影開口から突出させる機構である（特許文献２参照）。

特開２００８−２６７１６号公報 特開２００７−２４８６０８号公報

しかしながら、特許文献１の記載に記載された技術では、外力が加わった場合に光学素子保持部材がレンズ鏡筒から脱落するおそれがある。

上記特許文献２に記載の方法では、移動筒とレンズ保持枠との間にバリア開閉部品を介する構造となるため、寸法誤差が積み上がるおそれや、レンズの位置精度が低下するおそれがある。

本発明の目的は、沈胴長を伸ばすことなくレンズ鏡筒をより多く（長く）繰り出すことができ、且つ、光学的位置精度が高く、外部からの意地悪動作や外力に対して強いレンズ鏡筒およびそれを有する撮像装置を提供することを目的とする。

本発明に係るレンズ鏡筒は、カムおよび第１の当接部が形成されており、レンズ鏡筒が沈胴状態から撮影状態に切り替えられる場合に光軸方向に移動する第１の筒と、前記カムと係合するフォロワ部および第２の当接部が形成されており、レンズを保持し、前記カムにしたがって前記第１の筒に対して前記光軸方向に移動可能なレンズ保持部材と、前記レンズの被写体側に配置された開閉可能なバリア部材と、前記レンズ保持部材と連結され、前記バリア部材を開閉するために回転可能なバリア駆動部材と、第２の筒と、前記バリア駆動部材に取り付けられ、前記レンズ保持部材と前記バリア駆動部材とを所定の方向に付勢する付勢部材とを備えるレンズ鏡筒であって、前記レンズ保持部材は、前記バリア駆動部材の回転によって前記第１の筒に対して前記光軸方向に相対的に移動し、前記レンズ鏡筒が前記沈胴状態にある場合に、前記第２の筒は、前記付勢部材の付勢力に抗する方向に前記レンズ保持部材と前記バリア駆動部材とを回転させ、前記レンズ鏡筒が前記撮影状態にある場合に、前記第１の当接部と前記第２の当接部とが当接することで、前記カムと前記フォロワ部との係合が外れることを防止することを特徴とする。

本発明によれば、沈胴長を伸ばすことなくレンズ鏡筒をより多く（長く）繰り出すことができ、且つ、光学的位置精度が高く、外部からの意地悪動作や外力に対して強いレンズ鏡筒およびそれを有する撮像装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係るレンズ鏡筒の全体構成を、レンズ鏡筒がデジタルカメラ本体に沈胴している状態で示す断面図である。 本発明の実施形態に係るレンズ鏡筒の全体構成を、レンズ鏡筒がデジタルカメラ本体から繰り出している状態で示す断面図である。 本発明の実施形態に係るレンズ鏡筒の分解斜視図である。 図３に示される第２移動カム筒の外面展開図（Ａ）と内面展開図（Ｂ）である。 図３に示される１群鏡筒ユニットを前方から見た斜視図（Ａ）と後方から見た斜視図（Ｂ）である。 図５に示される１群鏡筒ユニットの分解斜視図である。 図５に示される１群鏡筒の内周面に形成されているカムの展開図である。 図６に示される１群レンズ保持枠の斜視図である。 図６に示されるバリアドライブリングの斜視図である。 図６に示されるバリア羽根の閉状態を示す正面図（Ａ）と、開状態を示す正面図（Ｂ）である。 図６に示される１群レンズ保持枠と１群鏡筒の、バリア羽根が閉状態にあるときの状態を示す正面図（Ａ）と、バリア羽根が開状態にあるとき状態を示す正面図（Ｂ）である。 本発明の実施形態に係るレンズ鏡筒の繰り出し動作時の１群レンズ保持枠、バリアドライブリング及び第２移動カム筒の状態を示す第１の図（Ａ）及び第２の図（Ｂ）である。 本発明の実施形態に係るレンズ鏡筒の繰り出し動作時の１群レンズ保持枠、バリアドライブリング及び第２移動カム筒の状態を示す第３の図（Ａ）及び第４の図（Ｂ）である。 図３に示される１群鏡筒の内面展開図（Ａ）、第２移動カム筒の外面展開図（Ｂ）、第２移動カム筒の内面展開図（Ｃ）である。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態において例示される構成部品の寸法、形状及び相対的な配置等は、本発明が適用される装置の構成等によって適宜変更が可能なものであり、本実施形態に限定されるものではない。

＜レンズ鏡筒の全体構成＞
図１は、本発明の実施形態に係るレンズ鏡筒の全体構成を示す第１の断面図であり、レンズ鏡筒がデジタルカメラ本体に沈胴している状態（沈胴状態）を示している。図２は、本発明の実施形態に係るレンズ鏡筒の全体構成を示す第２の断面図であり、レンズ鏡筒がデジタルカメラ本体から繰り出している状態（繰り出し状態、撮影可能状態）を示している。なお、より具体的には、図２は、ＷＩＤＥ撮影を行う撮影可能状態を示している。図３は、本発明の実施形態に係るレンズ鏡筒の分解斜視図である。

本実施形態に係るレンズ鏡筒１０は、４群レンズ構成のズームレンズ鏡筒である。レンズ鏡筒１０は、第１レンズ群１１を保持する移動筒である１群鏡筒１０１を有する１群鏡筒ユニットと、第２レンズ群１２，１３を保持する２群鏡筒１０２とを備えている。また、レンズ鏡筒１０は、第３レンズ群１４，１５を保持する３群レンズ保持部材１０３と絞り・シャッタとを備える３群ベース１０４とを有する３群鏡筒ユニットと、第４レンズ群１６を保持する４群鏡筒１０５とを備えている。

１群鏡筒ユニット、２群鏡筒１０２及び３群鏡筒ユニットは変倍系のレンズ群である。３群鏡筒ユニットは、像ブレ補正機構を備えており、撮影中に３群レンズ保持部材１０３が撮影光軸と直交する方向に移動することで撮影時の手振れ等を補正する。４群鏡筒１０５は、被写体にピントを合わせるためのフォーカスレンズ群である。

レンズ鏡筒１０は、ズーム機構を構成する部品である固定カム筒１０６と、ＣＣＤホルダユニット１０７とを備えており、固定カム筒１０６とＣＣＤホルダユニット１０７とはビスで締結されている。ＣＣＤホルダユニット１０７では、ＣＣＤプレート１０８を介してＣＣＤ１７が支持されており、ＣＣＤホルダユニット１０７とＣＣＤゴム１０９とに挟まれた光学フィルタ１８がＣＣＤ１７の前方に配置されている。

ＣＣＤホルダユニット１０７には、４群鏡筒１０５が撮影光軸方向（以下「光軸方向」と記す）において直進移動することができるように支持されている。具体的には、ＣＣＤホルダユニット１０７には撮影光軸と平行な１対のＡＦガイド軸１０７ａが圧入されて固定されており、回転規制用のサブガイド軸１０７ｂがＣＣＤホルダユニット１０７に一体的に設けられている。そして、１対のＡＦガイド軸１０７ａのそれぞれに対して、４群鏡筒１０５に形成されたガイド孔が摺動可能に嵌め込まれている。

４群鏡筒１０５は、ＡＦスプリング（不図示）によって、常に光軸方向前方（被写体側）に付勢されている。また、ＡＦナット（不図示）が、４群鏡筒１０５の光軸方向前方に設けられている。このＡＦナットに対してＡＦモータのスクリュが回転すると、ＡＦナットとスクリュの螺合関係により、４群鏡筒１０５が光軸方向で進退する。

固定カム筒１０６には、図３に示されるように、ギヤユニット１１０が取り付けられており、ギヤユニット１１０は、各種レンズ群のズーム動作を行う駆動源であるズームモータ１１０ａ及びギヤ列を備えている。ズームモータ１１０ａの駆動軸にはギヤ（不図示）が取り付けられており、ズームモータ１１０ａの駆動力によってギヤが回転すると、ギヤ列を介してギヤ１１０ｂへと駆動力が伝達され、レンズ鏡筒を光軸方向で移動させることができる。

図３に示されるように、固定カム筒１０６の内周面には、１２０度等分で形成された３本のカム溝１０６ａと、撮影光軸に平行な３本の直進ガイド溝１０６ｂが形成されている。固定カム筒１０６の内側には、第１移動カム筒１１１が配置される。第１移動カム筒１１１の外周面には、固定カム筒１０６のカム溝１０６ａに摺動自在に嵌合する３本のフォロワピン１１１ｄが、第１移動カム筒１１１に一体的に形成されている。

第１移動カム筒１１１の外周面には、更に、撮影光軸と平行なギヤ歯を有するギヤ部１１１ｃが形成されている。ギヤ部１１１ｃはギヤユニット１１０のギヤ１１０ｂとギヤ連結しており、ズームモータ１１０ａの駆動力がギヤ１１０ｂからギヤ部１１１ｃに伝達される。こうしてギヤ１１０ｂによって回転力を与えられた第１移動カム筒１１１は、フォロワピン１１１ｄと固定カム筒１０６のカム溝１０６ａとの嵌合関係によって、カム溝１０６ａの形状（軌跡）にしたがって回転しながら光軸方向に移動する。

第１移動カム筒１１１の内側には、第１直進ガイドプレート１１２が第１移動カム筒１１１に対して回転方向に摺動可能に配置されている。不図示であるが、第１直進ガイドプレート１１２は、第１移動カム筒１１１に対してバヨネット結合している。

また、第１直進ガイドプレート１１２には、図３に示されるように、２箇所に１８０度で等分されて対向する２組の直進ガイド部１１２ａ，１１２ｂが形成されている。更に、第１直進ガイドプレート１１２の外周の３箇所に直進ガイドキー１１２ｃが形成されており、３箇所の直進ガイドキー１１２ｃはそれぞれ、固定カム筒１０６に形成されている３箇所の直進ガイド溝１０６ｂと係合する。これにより、第１直進ガイドプレート１１２が光軸方向で移動する際の回転が規制される。

上述の通り、第１移動カム筒１１１と第１直進ガイドプレート１１２とは、光軸方向及び径方向にガタの少ない状態でバヨネット結合している。そのため、第１移動カム筒１１１がギヤユニット１１０のギヤ列からの駆動力により回転しながら光軸方向で移動するとき、第１直進ガイドプレート１１２も第１移動カム筒１１１とバヨネット結合しながら光軸方向に移動する。

第１移動カム筒１１１の内周面には、図３に示されるように、１２０度等分で形成された３本のカム溝１１１ａと、光軸方向に平行な３本の直進ガイド溝１１１ｂが形成されている。第１移動カム筒１１１の内側には、回転カム筒でもある第２移動カム筒１１３と、第２直進ガイド筒１１４と、１群鏡筒カバー１１５とが配置される。

１群鏡筒カバー１１５は、第２移動カム筒１１３の外周に配置されている。１群鏡筒カバー１１５は、その外周面に形成された６本のフォロワピン１１５ａと、その内周面に形成された３本のフォロワピン１１５ｂとを備えている。これら６本のフォロワピン１１５ａは、第１移動カム筒１１１の内周面に形成されているカム溝１１１ａと摺動自在に嵌合している。

図４（Ａ）は第２移動カム筒１１３の外面展開図であり、図４（Ｂ）は第２移動カム筒１１３の内面展開図である。図４（Ｂ）に示されるように、第２移動カム筒１１３の内周面には、１２０度等分された３箇所のそれぞれに、２群鏡筒１０２及び３群鏡筒ユニットがそれぞれ光軸方向で移動するための２群移動用カム溝１１３ｂ及び３群移動用カム溝１１３ａが形成されている。

図４（Ａ）に示すように、第２移動カム筒１１３の外周面には、１２０度等分された３箇所のそれぞれに、１群鏡筒ユニットを光軸方向で移動させるための１群移動用カム溝１１３ｄが形成されている。また、第２移動カム筒１１３の外周面には、１群鏡筒カバー１１５の内周のフォロワピン１１５ｂと係合するカム溝１１３ｅが形成されている。カム溝１１３ｅは、光軸方向と直行する方向に形成されており、光軸方向には伸びていない。

なお、第２移動カム筒１１３の外周には、図３に示されるように、ガイドキー１１３ｃが３箇所に形成されている。これら３つのガイドキー１１３ｃはそれぞれ、第１移動カム筒１１１に設けられた３本の直進ガイド溝１１１ｂと係合し、これにより、第１移動カム筒１１１の回転動作に連動して第２移動カム筒１１３も回転動作を行う。

第２移動カム筒１１３と１群鏡筒カバー１１５とは、先の説明の通り、第２移動カム筒１１３の外周に形成されたカム溝１１３ｅと１群鏡筒カバー１１５の内周に設けられているフォロワピン１１５ｂとによって、カム嵌合している。１群鏡筒カバー１１５は、不図示であるが、第１直進ガイドプレート１１２の直進ガイド部１１２ａと嵌合する嵌合部を有しており、第１直進ガイドプレート１１２によって回転が規制されている。

第２移動カム筒１１３の内側には、第２直進ガイド筒１１４が第２移動カム筒１１３に対して回転方向に摺動可能に配置されており、且つ、第２直進ガイド筒１１４は第２移動カム筒１１３に対してバヨネット結合している。第２直進ガイド筒１１４は、不図示であるが、第１直進ガイドプレート１１２の直進ガイド部１１２ｂと嵌合する嵌合部を有しており、第２直進ガイド筒１１４は第１直進ガイドプレート１１２に対して回転が規制された状態で配置されている。よって、第１移動カム筒１１１の回転動作によって、第２移動カム筒１１３と第２直進ガイド筒１１４と１群鏡筒カバー１１５とは、一体となって第１移動カム筒１１１のカム溝１１１ａの軌跡にしたがって光軸方向を移動する。

既に説明したように、第２移動カム筒１１３の内周面には、２群鏡筒１０２及び３群鏡筒ユニットを光軸方向に移動させるための２群移動用カム溝１１３ｂ及び３群移動用カム溝１１３ａが形成されている。２群鏡筒１０２は、第２直進ガイド筒１１４の内側に配置されており、２群鏡筒１０２の外周に形成されている３本のフォロワピン１０２ａは、第２移動カム筒１１３の内周面に形成されている２群移動用カム溝１１３ｂと摺動自在に嵌合している。また、３群鏡筒ユニットも第２直進ガイド筒１１４の内側に配置されており、３群レンズ保持部材１０３の外周に形成されている３本のフォロワピン１０３ａは、第２移動カム筒１１３の内周面に形成されている３群移動用カム溝１１３ａと摺動自在に嵌合している。

更に、フォロワピン１０２ａ，１０３ａの根元部分はそれぞれ、第２直進ガイド筒１１４の直進ガイド溝１１４ａ，１１４ｂと嵌合している。このような構成により、２群鏡筒１０２と３群レンズ保持部材１０３の回転が規制されている。

１群鏡筒ユニットは、第２移動カム筒１１３の外側に配置され、且つ、１群鏡筒カバー１１５の内側に配置されている。図５（Ａ）は、１群鏡筒ユニットを前方（被写体側）から見た斜視図であり、図５（Ｂ）は１群鏡筒ユニットを後方（撮影者側）から見た斜視図である。

既に説明した通り、第２移動カム筒１１３の外周面には、１群鏡筒ユニット（１群鏡筒１０１）を光軸方向に移動させるための１群移動用カム溝１１３ｄが形成されている。また、図５（Ｂ）に示されるように、１群鏡筒１０１の内周面には、ピン形状部として３本のフォロワピン１０１ａが設けられている。これら３本のフォロワピン１０１ａは、第２移動カム筒１１３の外周面に形成されている１群移動用カム溝１１３ｄと摺動自在に嵌合している。更に、１群鏡筒１０１の内周面に形成されている直進ガイド溝１０１ｂは、第２直進ガイド筒１１４の外周に形成されているガイド部１１４ｃ（図３参照）と係合している。このような構成により、１群鏡筒１０１の回転が規制されている。

１群鏡筒１０１の内周面には、１２０度等分された３箇所のそれぞれにカム１０１ｄが形成されている。また、１群鏡筒１０１には、１２０度等分された２箇所で対向するように、軸部１０１ｅが形成されている。更に、１群鏡筒１０１の内周面には、後述する１群レンズ保持枠２１と当接する係止部としての回転係止部１０１ｆが形成されている。これらのカム１０１ｄ、軸部１０１ｅ及び回転係止部１０１ｆについては、後に説明する。

第２移動カム筒１１３が回転しながら光軸方向に移動すると、１群鏡筒ユニット、２群鏡筒１０２及び３群鏡筒ユニットはそれぞれ、１群移動用カム溝１１３ｄ、２群移動用カム溝１１３ｂ及び３群移動用カム溝１１３ａの軌跡にしたがって光軸方向で移動する。

＜１群鏡筒ユニットの構成＞
図６は、１群鏡筒ユニットの分解斜視図である。１群鏡筒ユニットは、第１レンズ群１１を保持するレンズ保持枠である１群レンズ保持枠２１と、１群レンズ保持枠２１を保持する１群鏡筒１０１とを備えている。１群鏡筒１０１の前端には、シャッタとは別に非撮影時に撮影開口を閉じて撮影光学系を保護するレンズバリア機構が設けられる。レンズバリア機構は、第１バリア羽根２２と第２バリア羽根２３とからなるバリア羽根と、バリアドライブリング２４と、バリア開きバネ２５と、バリア閉じバネ２６とで構成されており、バリアカバー２７がレンズバリア機構を覆っている。なお、沈胴状態では、第１レンズ群１１は、第１バリア羽根２２及び第２バリア羽根２３よりも光軸方向の後方（撮影者側）に位置する。

第１バリア羽根２２及び第２バリア羽根２３は、撮影光学系を保護する。バリアドライブリング２４は、第１バリア羽根２２及び第２バリア羽根２３の閉じ状態と開き状態とを切り替える力を伝達するバリア開閉手段（バリア駆動部材）として機能する。バリア開きバネ２５は、バリアドライブリング２４を所定の方向に付勢するバネ部材（付勢手段）であり、より具体的には、引っ張りバネである。バリア閉じバネ２６は、第１バリア羽根２２及び第２バリア羽根２３とバリアドライブリング２４を互いに付勢する引っ張りバネである。バリアカバー２７には、撮影開口が形成されている。

図７は、１群鏡筒１０１の内周面に形成されているカム１０１ｄの展開図である。図８は、１群レンズ保持枠２１の斜視図である。図９は、バリアドライブリング２４の斜視図である。

図７に示されるように、カム１０１ｄは光軸方向に伸びるように形成されている。一方、図８に示されるように、１群レンズ保持枠２１の外周には、１２０度等分された３箇所のそれぞれに、光軸方向に並ぶ１対の嵌合部であるピン形状部としてのフォロワピン２１ａが形成されている。フォロワピン２１ａは１群鏡筒１０１の内周面に形成されているカム１０１ｄを挟み込むように摺動自在に嵌合しており、その嵌合が若干緩めとなるように（換言すれば、摺動するための余裕が生じるように）、カム１０１ｄとフォロワピン２１ａの寸法が設定されている。

図８に示されるように、１群レンズ保持枠２１の外周面には、光軸方向に向かって伸びるように１箇所に形成された回転力伝達突起２１ｂと、１２０度等分された３箇所に形成された突起形状部である静圧受け部２１ｃが形成されている。外力が１群レンズ保持枠２１に加わったときに、静圧受け部２１ｃは、図５（Ａ）示した１群鏡筒１０１に設けられている３箇所の回転係止部１０１ｆに当接する。１群レンズ保持枠２１のフォロワピン２１ａもこの外力を受けるが、静圧受け部２１ｃと回転係止部１０１ｆとによって外力が受け止められる構造となっているため、フォロワピン２１ａがカム１０１ｄから外れてしまうことが防止される。

図９に示されるように、バリアドライブリング２４には、バリア開きバネ２５を掛ける第１バネ掛け部２４ａと、バリア閉じバネ２６を掛ける第２バネ掛け部２４ｂとが形成されている。また、バリアドライブリング２４には、バリア羽根当接部２４ｃと、回転力伝達穴部２４ｄと、突出部としてのツノ部２４ｅとが形成されている。バリア羽根当接部２４ｃは、第１バリア羽根２２及び第２バリア羽根２３を開閉する役割を担う。回転力伝達穴部２４ｄは、１群レンズ保持枠２１に形成されている回転力伝達突起２１ｂと嵌合し、バリアドライブリング２４の回転力を１群レンズ保持枠２１に伝達する。ツノ部２４ｅは、レンズ鏡筒１０の沈胴時に、バリア開きバネ２５による付勢力を抑える。

＜レンズ鏡筒の繰り出し／繰り込み動作とバリア羽根の開閉動作との関係＞
図１０（Ａ）は、バリア羽根（第１バリア羽根２２及び第２バリア羽根２３）の閉状態を示す正面図であり、図１０（Ｂ）は、バリア羽根の開状態を示す正面図である。図１１は、１群レンズ保持枠２１と１群鏡筒１０１の正面図であり、（Ａ）はバリア羽根が閉状態にあるときの状態を、（Ｂ）はバリア羽根が開状態にあるとき状態をそれぞれ示している。なお、図１０（Ａ）と図１０（Ｂ）との構造的な対応は明らかであるため、図１０（Ｂ）では符号の記載を省略している。

既に説明したように、１群レンズ保持枠２１のフォロワピン２１ａは１群鏡筒１０１のカム１０１ｄと嵌合している。また、１群レンズ保持枠２１の回転力伝達突起２１ｂは、バリアドライブリング２４の回転力伝達穴部２４ｄと嵌合しており、これにより１群レンズ保持枠２１とバリアドライブリング２４とが連結されている。バリアドライブリング２４と１群鏡筒１０１との間にはバリア開きバネ２５が掛けられており、バリアドライブリング２４と第２バリア羽根２３との間にはバリア閉じバネ２６が掛けられている。第１バリア羽根２２と第２バリア羽根２３は、１群鏡筒１０１に形成されている軸部１０１ｅに軸支されており、軸部１０１ｅを支点として開閉動作を行う。

レンズ鏡筒１０が沈胴状態にあるとき、バリアドライブリング２４にはバリア開きバネ２５のバネ力によって時計方向へ回転しようとする力が掛かっている。しかし、バリアドライブリング２４のツノ部２４ｅ（図９参照）が第２移動カム筒１１３の当接部１１３ｆ（図４（Ａ）参照）と当接状態になっているため、バリアドライブリング２４の回転は規制されている。なお、本実施形態では、当接部１１３ｆは、第２移動カム筒１１３に切り欠き部として形成されている。

このとき、第２バリア羽根２３同士が、バリア閉じバネ２６のバネ力によってバリアカバー２７の開口を閉じる方向に付勢し合って、閉状態を形成している。また、第１バリア羽根２２と第２バリア羽根２３は、第１バリア羽根２２に設けられた当接部２２ａと第２バリア羽根２３に設けられた当接部２３ａによって連動している。そのため、第２バリア羽根２３が閉状態にあるとき、第１バリア羽根２２も同様に閉状態となり、こうして、第１バリア羽根２２と第２バリア羽根２３とが互いに合わさって、図１０（Ａ）に示される閉状態が形成される。

レンズ鏡筒１０が撮影状態にあるとき、光軸方向において、バリアドライブリング２４は第２移動カム筒１１３から離間した状態となる。バリアドライブリング２４のツノ部２４ｅが第２移動カム筒１１３の当接部１１３ｆから離れると（後述する図１２，１３参照）、バリア開きバネ２５の力が開放される。

ここで、バリア開きバネ２５の力は、第２バリア羽根２３を閉じる方向に付勢するバリア閉じバネ２６の力よりも強く設定されている。そのため、バリア閉じバネ２６の力に反発するように、バリアドライブリング２４がバリア開きバネ２５の付勢力によって時計方向に回転し始め、バリアドライブリング２４のバリア羽根当接部２４ｃが第２バリア羽根２３の当接部２３ｂを押す。これにより、第２バリア羽根２３は、羽根開き方向に付勢され、バリアカバー２７の撮影開口から退避して、図１０（Ｂ）の開状態となる。

このとき、第１バリア羽根２２と第２バリア羽根２３の動きは、閉動作と同様に、当接部２２ｂと当接部２３ｂによって連動する。すなわち、第２バリア羽根２３がバリアドライブリング２４の回転力によって羽根開き方向に回動を始め、当接部２３ｂが当接部２２ｂに当接すると、第１バリア羽根２２が第２バリア羽根２３と一体となって開き方向に回動する。

レンズ鏡筒１０の繰り出し動作時に、バリアドライブリング２４が時計方向に回転すると、回転力伝達穴部２４ｄによって１群レンズ保持枠２１に回転力が伝達され、１群レンズ保持枠２１も回転する。ここで、１群レンズ保持枠２１は１群鏡筒１０１とカム嵌合しているため、バリアドライブリング２４の回転によって、１群レンズ保持枠２１は１群鏡筒１０１の内周面に設けられたカム１０１ｄの軌跡にしたがって、回転しながら光軸方向で移動する。つまり、レンズ繰り出し動作時には、１群レンズ保持枠２１が回転しながら光軸方向に移動し、図１１（Ｂ）に示されるように、１群レンズ保持枠２１の回転係止部２１ｄと１群鏡筒１０１の回転係止部１０１ｆとが当接した状態で保持される。

なお、上述したように、１群レンズ保持枠２１はバリア開きバネ２５の付勢力のみで駆動するため、強いバネを用いると、繰り込み動作時のレンズ鏡筒１０の作動負荷が大きくなってしまう。そこで、前述したように、１群レンズ保持枠２１のフォロワピン２１ａと１群鏡筒１０１のカム１０１ｄの嵌合は若干緩めに設計されており、これにより、レンズ鏡筒１０の作動負荷を小さくしている。

＜レンズ鏡筒の繰り出し動作＞
レンズ鏡筒１０の繰り出し動作／繰り込み動作について、図１，２，１２，１３，１４を参照して更に説明を続ける。図１２（Ａ），（Ｂ）及び図１３（Ａ），（Ｂ）は、レンズ鏡筒１０の繰り出し動作時の１群レンズ保持枠２１、バリアドライブリング２４及び第２移動カム筒１１３の状態を示す図であり、上段は正面図、中段は側面図、下段は断面図である。なお、図１２（Ａ），（Ｂ）及び図１３（Ａ），（Ｂ）では、１群鏡筒１０１の全体は図示しないが、１群鏡筒１０１のフォロワピン１０１ａを図示することによって、１群鏡筒１０１の光軸方向での動きを明らかにしている。

図１４（Ａ）は、１群鏡筒１０１の内面展開図であり、１群鏡筒１０１のカム１０１ｄとレンズ保持枠２１のフォロワピン２１ａとの関係を示している。また、図１４（Ｂ）は、第２移動カム筒１１３の外面展開図であり、第２移動カム筒１１３の１群移動用カム溝１１３ｄと１群鏡筒１０１のフォロワピン１０１ａとの関係を示している。更に、図１４（Ｃ）は、第２移動カム筒１１３の内面展開図であり、移動カム筒１１３の２群移動用カム溝１１３ｂ，３群移動用カム溝１１３ａと２群鏡筒１０２及び３群レンズ保持部材１０３の各フォロワピン１０２ａ，１０３ａとの関係を示している。

図１２（Ａ）に示される状態は、図１に示されるレンズ鏡筒１０の沈胴状態に対応している。１群鏡筒１０１、２群鏡筒１０２及び３群レンズ保持部材１０３のフォロワピン１０１ａ，１０２ａ，１０３ａはそれぞれ、第２移動カム筒１１３の１群移動用カム溝１１３ｄ，２群移動用カム溝１１３ｂ，３群移動用カム溝１１３ａと摺動自在に嵌合している。よって、図１２（Ａ）の状態におけるフォロワピン１０１ａ，１０２ａ，１０３ａのそれぞれの嵌合位置が、図１４（Ｂ）の位置１１３ｄ１と、図１４（Ｃ）の位置１１３ｂ１，１１３ａ１で示されている。

レンズ鏡筒１０が沈胴状態にあるとき、バリアドライブリング２４のツノ部２４ｅが第２移動カム筒１１３の当接部１１３ｆに当接しているため、バリア開きバネ２５によるバリアドライブリング２４に対する回転力が抑えられている。そのため、第１バリア羽根２２と第２バリア羽根２３は、バリア閉じバネ２６のバネ力で閉じ方向に付勢され、バリアカバー２７の開口を覆った状態となっている。

バリアドライブリング２４が回転を抑えられているために、１群レンズ保持枠２１も回転を抑えられている。この状態で、１群レンズ保持枠２１は１群鏡筒１０１に支持されており、フォロワピン２１ａは図１４（Ａ）位置１０３ｄ１において１群鏡筒１０１のカム１０１ｄに嵌合している。

レンズ鏡筒１０を図１の沈胴状態から図２の撮影可能状態に移行させるためにズームモータ１１０ａを駆動すると、ズームモータ１１０ａの回転力はギヤ列とギヤ１１０ｂとを介して第１移動カム筒１１１のギヤ部１１１ｃに伝達される。これにより第１移動カム筒１１１が回転動作を始めると、第１移動カム筒１１１は、フォロワピン１１１ｄと固定カム筒１０６の内周面に形成されたカム溝１０６ａとの嵌合関係にしたがって、光軸方向に繰り出される。このとき、第１直進ガイドプレート１１２は、第１移動カム筒１１１とバヨネット結合され、光軸方向及び径方向にガタのない状態で支持され、且つ、固定カム筒１０６によって回転規制されているため、第１移動カム筒１１１と同じ軌跡で直進移動する。

第１移動カム筒１１１が回転して繰り出し動作が始まると、第１移動カム筒１１１に形成されている直進ガイド溝１１１ｂを介して、第２移動カム筒１１３に回転動作が伝達される。また、１群鏡筒カバー１１５は、フォロワピン１１５ａが第１移動カム筒１１１の内周に形成されているカム溝１１１ａと摺動自在に嵌合し、且つ、第１直進ガイドプレート１１２によって回転規制されている。そのため、第１移動カム筒１１１の回転によって光軸方向を所定の軌跡で直進移動する。

更に、１群鏡筒カバー１１５と第２移動カム筒１１３とは、１群鏡筒カバー１１５のフォロワピン１１５ｂと第２移動カム筒１１３のカム溝１１３ｅとにより、カム嵌合しており、第２直進ガイド筒１１４と第２移動カム筒１１３とはバヨネット結合している。そのため、第２移動カム筒１１３は回転しながら光軸方向に繰り出し、第２直進ガイド筒１１４は光軸方向を直進移動する。

１群鏡筒１０１、２群鏡筒１０２及び３群レンズ保持部材１０３は、第２移動カム筒１１３とカム嵌合している。よって、第２移動カム筒１１３が回転して繰り出すと、１群鏡筒１０１、２群鏡筒１０２及び３群レンズ保持部材１０３は、第２直進ガイド筒１１４の直進ガイド溝１１４ａ，１１４ｂ及びガイド部１１４ｃにより光軸方向に直進案内され、所定の軌跡で直進移動する。

第２移動カム筒１１３の回転によって、第２移動カム筒１１３の当接部１１３ｆがバリアドライブリング２４のツノ部２４ｅと回転方向に離れるように動くため、バリア開きバネ２５のチャージ力が開放される。その結果、第２移動カム筒１１３の回転に伴って、バリアドライブリング２４が一緒に時計方向に回転を始める。

バリアドライブリング２４が時計方向に回転を始めると、図１０（Ａ）に示したように、バリアドライブリング２４のバリア羽根当接部２４ｃが第２バリア羽根２３の当接部２３ｂに当接することで、第２バリア羽根２３が開き動作を開始する。第２バリア羽根２３が開き出すと、当接部２３ｂが第１バリア羽根２２の当接部２２ｂに当接し、これにより、第１バリア羽根２２が第２バリア羽根２３と連動して開き方向に回動する。

こうして第１バリア羽根２２と第２バリア羽根２３とがバリアドライブリング２４の回転によって開いていくにしたがって、第１バリア羽根２２と第２バリア羽根２３は、バリアカバー２７の開口から退避していく。そのときの状態が図１２（Ｂ）に示されている。図１２（Ｂ）の状態では、バリアドライブリング２４の回転にしたがって、回転力伝達穴部２４ｄを介して１群レンズ保持枠２１も回転を始めるが、光軸方向にはまだ繰り出していない。

図１２（Ｂ）の状態では、１群鏡筒１０１、２群鏡筒１０２及び３群レンズ保持部材１０３のフォロワピン１０１ａ，１０２ａ，１０３ａの位置はそれぞれ、図１４（Ｂ）の位置１１３ｄ２と、図１４（Ｃ）の位置１１３ｂ２，１１３ａ２で示される。また、１群レンズ保持枠２１のフォロワピン２１ａは、図１４（Ａ）の位置１０１ｄ２で１群鏡筒１０１のカム１０１ｄに嵌合している。１群鏡筒１０１が光軸方向に移動を開始すると、１群鏡筒１０１は第２移動カム筒１１３、第２直進ガイド筒１１４及び１群鏡筒カバー１１５に対して相対的に離間する。このときの１群鏡筒１０１の動きは、第２移動カム筒１１３の１群移動用カム溝１１３ｄ，２群移動用カム溝１１３ｂ及び３群移動用カム溝１１３ａの各軌跡にしたがう。

こうして１群鏡筒１０１と第２移動カム筒１１３とが光軸方向で離間することにより、沈胴時に当接していたバリアドライブリング２４のツノ部２４ｅと第２移動カム筒の当接部１１３ｆとが光軸方向で離間する。第２移動カム筒１１３が更に回転すると、バリアドライブリング２４も更に回転動作を行い、第１バリア羽根２２と第２バリア羽根２３は、図１３（Ａ）に示されるように、バリアカバー２７の開口から完全に退避した状態となる。

また、バリアドライブリング２４の回転に伴い、１群レンズ保持枠２１も回転しながら繰り出し動作を続ける。こうして、１群レンズ保持枠２１の回転係止部２１ｄと１群鏡筒１０１の回転係止部１０１ｆとが図１１（Ｂ）の当接状態になると、第１バリア羽根２２及び第２バリア羽根２３の開き動作及び１群レンズ保持枠２１の繰り出し動作という一連の動作が完了する。図１３（Ａ）は、この一連の動作が完了した状態を示している。

１群レンズ保持枠２１の回転係止部２１ｄと１群鏡筒１０１の回転係止部１０１ｆとが当接すると、第１レンズ群１１は、図１３（Ａ）に示されるように、第１バリア羽根２２及び第２バリア羽根２３が共に閉状態のときに占めていた空間まで繰り出す。このとき、１群レンズ保持枠２１のフォロワピン２１ａは、図１４（Ａ）に示される位置１０１ｄ３に到達している。

この状態から第２移動カム筒１１３が更に回転動作を行うと、１群鏡筒１０１と第２移動カム筒１１３とが更に光軸方向で離間していく。そして、図１３（Ｂ）に示されるように、バリアドライブリング２４のツノ部２４ｅと第２移動カム筒１１３の当接部１１３ｆが光軸方向で重ならなくなる。こうして、１群鏡筒１０１、２群鏡筒１０２及び３群レンズ保持部材１０３の各フォロワピン１０１ａ，１０２ａ，１０３ａの位置は、図１４（Ｂ）の位置１１３ｄ３と、図１４（Ｃ）の位置１１３ｂ３，１１３ａ３に到達すると、撮影状態になる。

以上の説明から、レンズ鏡筒１０でのＣＣＤ撮像面に対する第１レンズ群１１の繰り出し位置は、第１移動カム筒１１１の移動量と、第２移動カム筒１１３の移動量と、１群レンズ保持枠２１の１群鏡筒１０１に対する移動量との合算値により定まることがわかる。

本実施形態に係るレンズ鏡筒１０では、第１バリア羽根２２及び第２バリア羽根２３が開き出した後に、１群レンズ保持枠２１が光軸方向で移動するため、第１バリア羽根２２及び第２バリア羽根２３と１群レンズ保持枠２１とが干渉することがない。こうして、撮影状態では、第１レンズ群１１の一部が光軸方向で第１バリア羽根２２及び第２バリア羽根２３と重なる位置まで、１群レンズ保持枠２１を繰り出すことが可能になる。

また、レンズ鏡筒の作動負荷を減らす目的から、１群レンズ保持枠２１のフォロワピン２１ａと１群鏡筒１０１のカム１０１ｄとの嵌合には若干のガタを持たせている。しかし、撮影状態において、１群レンズ保持枠２１は、回転係止部２１ｄによって係止されている状態で１群鏡筒１０１に支持されている。そして、１群レンズ保持枠２１は、常に開きバネ２５によって付勢されており、且つ、回転係止部２１ｄにおける当接部の形状から、常に同じ方向に１群レンズ保持枠２１が片寄せされる構成となっている。このような構成により、１群レンズ保持枠２１のフォロワピン２１ａと１群鏡筒１０１のカム１０１ｄに多少のガタを持たせていても、１群レンズ保持枠２１は、片寄せ効果によって光学性能を満たした精度の高い位置決めを行うことができる。

更に、バリアドライブリング２４のツノ部２４ｅと第２移動カム筒１１３とがズーム途中まで光軸方向で重なっており、第２移動カム筒１１３の回転補助部１１３ｇ（図４（Ａ）参照）がバリアドライブリング２４のツノ部２４ｅの回転動作を補助する。このような構成とすることにより、バリアカバー２７の開口内に外部から砂等のゴミが入ってバリアドライブリング２４の回転動作を阻害するようなことがあっても、バリアドライブリング２４は、ゴミを払いのけて回転駆動することができる。また、回転補助部１１３ｇは、１群レンズ保持枠２１のフォロワピン２１ａが図１４（Ａ）の位置１０１ｄ３に到達するまで、ツノ部２４ｅに当接する。そのため、外部からのゴミなどでバリアドライブリング２４の回転が阻害されても、確実に撮影状態の位置までは１群レンズ保持枠２１を回転移動させることができる。

なお、第２移動カム筒１１３の回転補助部１１３ｇとバリアドライブリング２４のツノ部２４ｅとが当接している。そのため、外部から第１バリア羽根２２及び第２バリア羽根２３がより大きな力で押さえられてレンズ鏡筒１０を駆動することができない場合に迅速に繰り出しエラーを出す構成にすることができる。

＜レンズ鏡筒の繰り込み動作＞
デジタルカメラの電源をオフにして、ズームモータ１１０ａを逆方向に駆動させると、レンズ鏡筒１０は繰り出し動作と逆の繰り込み（収納）動作を行い、沈胴状態へと遷移する。このとき、ズームモータ１１０ａの駆動により第２移動カム筒１１３が反時計回りに回転を始めると、１群鏡筒１０１、２群鏡筒１０２及び３群レンズ保持部材１０３は、繰り出し時と同様に、カム嵌合によって光軸方向で繰り込み動作を行う。

第２移動カム筒１１３の回転によって１群鏡筒１０１が繰り込み動作を行うと、バリアドライブリング２４のツノ部２４ｅが第２移動カム筒１１３の当接部１１３ｆと光軸方向で重なる位置に到達する。第２移動カム筒１１３が更に回転動作を行うと、第２移動カム筒１１３の当接部１１３ｆが再びドライブリングのツノ部２４ｅと当接し、バリア開きバネ２５の回転力に抗するように回転動作を続ける。これにより、バリアドライブリング２４も反時計方向に回転動作を始める。

バリアドライブリング２４の回転動作によって、第１バリア羽根２２及び第２バリア羽根２３は閉じ方向に回動され、１群レンズ保持枠２１も１群鏡筒１０１のカム１０１ｄの軌跡にしたがって繰り込み動作を開始する。第１移動カム筒１１１が所定位置（沈胴状態にある時の位置）まで回転を終えると、繰り込み動作が終了し、沈胴状態となる。

＜効果＞
以上の説明の通り、１群鏡筒１０１の内周にカム１０１ｄを持たせ、１群レンズ保持枠２１をバリアドライブリング２４の回転力でカム駆動させることで、レンズ鏡筒１０の厚さ（光軸方向長さ）を薄く維持したまま、レンズ繰り出し量を増加させることができる。また、１群レンズ保持枠２１と１群鏡筒１０１とは、撮影状態において当接しており、バリア開きバネ２５によって付勢されているため、必ず一定の方向に１群レンズ保持枠２１が片寄せされる。これにより、１群レンズ保持枠２１の位置精度を高く維持することができ、光学性能を高く維持することができる。

更に、１群レンズ保持枠２１には複数の静圧受け部２１ｃが設けられているため、外力に対して強い構造を実現することができる。また、バリアドライブリング２４が第２移動カム筒１１３と連動して動くため、外部から第１バリア羽根２２及び第２バリア羽根２３に外力が加えられた状態でデジタルカメラの電源が入れられた場合に、レンズ鏡筒１０が繰り出すことができない。その結果、容易に、且つ、迅速にエラーを検知して、撮影者に繰り出しエラーを出す構成にすることができる。

＜他の実施形態＞
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。さらに、上述した各実施形態は本発明の一実施形態を示すものにすぎず、各実施形態を適宜組み合わせることも可能である。

例えば、上記実施形態では、１群鏡筒１０１の内周にカム１０１ｄを設けた構造について説明したが、これに代えて、カム溝が形成された構造としても構わない。また、１群レンズ保持枠２１とバリアドライブリング２４の回転伝達に関して、軸（回転力伝達突起２１ｂ）と穴（回転力伝達穴部２４ｄ）が逆の関係であっても構わない。更に、４群で構成されたズームレンズ鏡筒について説明したが、異なる構成のレンズ鏡筒でも構わない。また、図１１（Ｂ）に示される回転係止部１０１ｆは、１群レンズ保持枠２１を常に同じ方向に片寄せることが可能であれば、どのような形状であっても構わない。

２１ １群レンズ保持枠
２１ａ フォロワピン
２２ 第１バリア羽根
２３ 第２バリア羽根
２４ バリアドライブリング
２４ｅ ツノ部
２５ バリア開きバネ
１０１ １群鏡筒
１０１ｄ カム
１０１ｆ 回転係止部
１１３ 第２移動カム筒
１１３ｄ １群移動用カム溝
１１３ｆ 当接部

Claims (7)

1. カムおよび第１の当接部が形成されており、レンズ鏡筒が沈胴状態から撮影状態に切り替えられる場合に光軸方向に移動する第１の筒と、
   前記カムと係合するフォロワ部および第２の当接部が形成されており、レンズを保持し、前記カムにしたがって前記第１の筒に対して前記光軸方向に移動可能なレンズ保持部材と、
   前記レンズの被写体側に配置された開閉可能なバリア部材と、
   前記レンズ保持部材と連結され、前記バリア部材を開閉するために回転可能なバリア駆動部材と、
   第２の筒と、
   前記バリア駆動部材に取り付けられ、前記レンズ保持部材と前記バリア駆動部材とを所定の方向に付勢する付勢部材とを備えるレンズ鏡筒であって、
   前記レンズ保持部材は、前記バリア駆動部材の回転によって前記第１の筒に対して前記光軸方向に相対的に移動し、
   前記レンズ鏡筒が前記沈胴状態にある場合に、前記第２の筒は、前記付勢部材の付勢力に抗する方向に前記レンズ保持部材と前記バリア駆動部材とを回転させ、
   前記レンズ鏡筒が前記撮影状態にある場合に、前記第１の当接部と前記第２の当接部とが当接することで、前記カムと前記フォロワ部との係合が外れることを防止することを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記第２の筒は、前記レンズ保持部材と前記バリア駆動部材とを回転させる切り欠き部を有し、
   前記バリア駆動部材は、前記レンズ鏡筒が前記沈胴状態である場合に前記切り欠き部に当接すると共に、前記レンズ鏡筒が前記撮影状態である場合に前記切り欠き部から離間する突出部を有し、
   前記切り欠き部と前記突出部とは、レンズ鏡筒が前記沈胴状態から前記撮影状態に切り替わるまで前記光軸方向で重なることを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
3. 前記レンズ保持部材には、前記バリア駆動部材と連結される連結部が形成されており、
   前記連結部および前記第１の当接部は、一体化されて、前記レンズ保持部材の外周面に突出形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のレンズ鏡筒。
4. 前記レンズは、前記レンズ鏡筒が前記沈胴状態である場合に、前記光軸方向において前記バリア部材よりも後方に配置され、
   前記レンズ鏡筒が前記撮影状態である場合に、前記レンズの一部が前記光軸方向において前記バリア部材と重なる位置に繰り出され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。
5. 前記付勢部材は、前記バリア部材が開くように前記バリア駆動部材を付勢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。
6. 前記レンズ保持部材が有する前記フォロワ部は、光軸方向に並ぶ２つのピン形状部であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
7. 繰り出し状態のときに撮影可能となるレンズ鏡筒を備える撮像装置であって、
   前記レンズ鏡筒は、
   カムおよび第１の当接部が形成されており、レンズ鏡筒が沈胴状態から撮影状態に切り替えられる場合に光軸方向に移動する第１の筒と、
   前記カムと係合するフォロワ部および第２の当接部が形成されており、レンズを保持し、前記カムにしたがって前記第１の筒に対して前記光軸方向に移動可能なレンズ保持部材と、
   前記レンズの被写体側に配置された開閉可能なバリア部材と、
   前記レンズ保持部材と連結され、前記バリア部材を開閉するために回転可能なバリア駆動部材と、
   第２の筒と、
   前記バリア駆動部材に取り付けられ、前記レンズ保持部材と前記バリア駆動部材とを所定の方向に付勢する付勢部材とを備え、
   前記レンズ保持部材は、前記バリア駆動部材の回転によって前記第１の筒に対して前記光軸方向に相対的に移動し、
   前記レンズ鏡筒が前記沈胴状態にある場合に、前記第２の筒は、前記付勢部材の付勢力に抗する方向に前記レンズ保持部材と前記バリア駆動部材とを回転させ、
   前記レンズ鏡筒が前記撮影状態にある場合に、前記第１の当接部と前記第２の当接部とが当接することで、前記カムと前記フォロワ部との係合が外れることを防止することを特徴とする撮像装置。

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