JP5882716B2

JP5882716B2 - レンズ鏡筒および撮像装置

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Publication number: JP5882716B2
Application number: JP2011275216A
Authority: JP
Inventors: 徹石政
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2011-12-16
Filing date: 2011-12-16
Publication date: 2016-03-09
Anticipated expiration: 2031-12-16
Also published as: CN103163622B; CN103163622A; US20130155529A1; US8837061B2; JP2013125233A

Description

本発明は、レンズ鏡筒および撮像装置に関する。

非円形形状のフォーカスレンズを備える撮像装置が提案されている。例えば、特許文献１では、フォーカスレンズの外周部の少なくとも一部を非円形形状とし、空いたスペースにガイド軸が配置される撮像装置を開示する。

図７は、特許文献１が開示する撮像装置が備えるリヤフォーカスユニットの構成を示す図である。図７中には、リヤフォーカスユニットを構成する第１の鏡枠３が示される。第１の鏡枠３には、第１の鏡枠のレンズ３ｆ、ナット３ａ、ナット保持部３ｂ、ガイドシャフトＡ４ｃ、ガイドシャフトＢ４ｄ、ガイドシャフトＢ用遊嵌孔３ｅ、ガイドシャフトＡ受け部３ｄ、リードスクリュー４ｂとが配設されている。

第１の鏡枠のレンズ３ｆの形状は、略小判形である。レンズ３ｆの長辺の径はｂ、短辺の径はｃである。すなわち、レンズ３ｆは、円形形状のレンズの外周部を切り欠くことによって形成される２つの切り欠き部を有する。これらの切り欠き部に、ガイドシャフトＡ４ｃ、ガイドシャフトＢ４ｄが設けられる。

特開２０１０−５４７８３号公報

しかし、特許文献１が開示する撮像装置では、外周部の一部を非円形形状とすることによって空いたスペースにはガイドシャフトが配置されるので、レンズを駆動するための駆動源をこのスペースに配置することができない。従って、当該駆動源は、レンズの外周部よりも外側に配置される。その結果、当該駆動源を撮像装置の鏡筒内に効率的にレイアウトすることができず、鏡筒径が大きくなってしまう。

本発明は、レンズを駆動する駆動源を鏡筒内に効率的に配置することによって、鏡筒の小型化を図ることができるレンズ鏡筒の提供を目的とする。

本発明の一実施形態のレンズ鏡筒は、第一のレンズを保持する第一のレンズ保持部材と、第二のレンズを保持し、前記第一のレンズ保持部材よりも光軸方向被写体側に配置された第二のレンズ保持部材と、第三のレンズを保持し、前記光軸方向において前記第一のレンズ保持部材と前記第二のレンズ保持部材との間に配置された第三のレンズ保持部材と、前記第一のレンズ保持部材と前記第二のレンズ保持部材の少なくとも一方を光軸に沿った方向に駆動する駆動手段と、を備え、前記第一のレンズは、外周部に第一の切り欠き部が形成されており、前記第二のレンズは、外周部に第二の切り欠き部が形成されており、前記駆動手段は、駆動源および前記光軸と平行に前記被写体側に延伸する駆動部材を有し、前記駆動源の少なくとも一部は、前記光軸方向から見て前記第一の切り欠き部に配置されており、前記駆動部材の少なくとも一部は、前記光軸方向から見て前記第二の切り欠き部に配置されており、前記第三のレンズの径は、前記第一のレンズおよび前記第二のレンズよりも小さく、前記第三のレンズには、外周部に切欠き部が形成されていない。

本発明のレンズ鏡筒によれば、レンズを駆動する駆動源を鏡筒内に効率的に配置することによって、鏡筒の小型化を図ることができる。

沈胴状態におけるレンズ鏡筒の構成例を示す図である。レンズ鏡筒の分解斜視図の例（１）である。レンズ鏡筒の分解斜視図の例（２）である。撮影状態におけるレンズ鏡筒の構成例を示す図である。第４レンズ群の斜視図の例である。第４レンズ群の裏面図の例である。特許文献１が開示する撮像装置の構成例である。

以下、図１乃至図４を参照して、本実施形態の撮像装置の構成について説明する。図１は、本実施形態の撮像装置が備えるレンズ鏡筒の構成例を示す図である。図１中に示すレンズ鏡筒は沈胴状態である。図２および図３は、レンズ鏡筒の分解斜視図の例である。図４は、撮影状態におけるレンズ鏡筒を示す。

第１レンズ群１００は、第１レンズ１０１を保持する円筒状の第１レンズ枠１０２、および第１レンズ枠１０２を保持する円筒状の第１群筒１０３を有する。また、第１レンズ群１００は、１Ｌラバー１０４、１Ｌカバー１０５、両面テープ１０６、ねじ１０７、フロントカバー１０８を有する。

第１群筒１０３の内周面には、径方向内側に突出すると共に、内周方向において等角度の間隔でカムピン１０３ａが設けられている。また。当該内周面には、第１直進筒５０４の直進キー５０４ａと嵌合するキー溝１０３ｂが設けられている。

第１群筒１０３の内周面には、第１直進筒５０４が設けられる。第１直進筒５０４は、カム筒５０３に回動自在かつ第２直進筒５０１に回転規制されつつ、第１レンズ群１００、第２レンズ群２００、第３レンズ群３００の回転を規制し、光軸方向へ直進案内する。

第１直進筒５０４の内周面には、キー溝５０４ｃ、５０４ｂ、５０４ｄが、等角度の間隔で設けられている。キー溝５０４ｃは、第２直進筒５０１の直進キー５０１ｂと嵌合すると共に、直進キー５０１ｂを回転規制するキー溝である。キー溝５０４ｂは、第２レンズ枠２０２の直進キー２０２ｂを回転規制する、貫通したキー溝である。キー溝５０４ｄは、第３レンズ枠３０３の直進キー３０３ｂを回転規制する、貫通したキー溝である。なお、符号５０２は移動マスクを示す。また、符号５０５はカバーバレルを示す。

第１直進筒５０４の外周面には、直進キー５０４ａが設けられている。直進キー５０４ａは、径方向外側に突出する共に、外周方向において等角度の間隔で設けられ、第１群筒１０３のキー溝１０３ｂと嵌合する。第１直進筒５０４は、カム筒５０３の内面と嵌合する。また、第１直進筒５０４は、カム筒５０３とバヨネット結合することによって、カム筒５０３と相対的に回転可能に保持される。

第２直進筒５０１の外周面には、カムピン５０１ａ、直進キー５０１ｂ、および直進キー５０１ｃが設けられている。カムピン５０１ａは、径方向外側に突出する共に、外周方向において等角度の間隔で設けられている。直進キー５０１ｂは、第１直進筒５０４のキー溝５０４ｃと嵌合する。直進キー５０１ｃは、固定筒５０６のキー溝５０６ｂと嵌合する。

カム筒５０３の内周面には、カム溝５０３ｄ、５０３ｆ、５０３ｅが、等角度の間隔で設けられる。カム溝５０３ｄには、第２レンズ枠２０２のカムピン２０２ａが挿入される。カム溝５０３ｆには、第２直進筒５０１のカムピン５０１ａが挿入される。カム溝５０３ｅには、地板３０３のカムピン３０３ａが挿入される。

また、カム筒５０３の外周面には、カム溝５０３ｃ、カムピン５０３ａ、および回転キー５０３ｇが、等角度の間隔で設けられている。カム溝５０３ｃには、第１レンズ枠１０３のカムピン１０３ａが挿入される。カムピン５０３ａは、固定筒５０６のカム溝５０６ａに挿入される。回転キー５０３ｇは、ドライブリング５０７のキー溝５０７ａに嵌合する。

固定筒５０６の内周面には、キー溝５０６ｂ、カム溝５０６ａが、等角度の間隔で備えられている。キー溝５０６ｂは、第２直進筒５０１の直進キー５０１ｃを回転規制する。カム溝５０６ａには、カム筒５０３のカムピン５０３ａが挿入される。また、固定筒５０６の外周面は、ドライブリング５０７の内周面と嵌合し、ドライブリング５０７を回転自在に保持する。

ドライブリング５０７の内周面には、キー溝５０７ａが等角度の間隔で設けられている。キー溝５０７ａは、カム筒５０３の回転キー５０３ｇと嵌合する。また、ドライブリング５０７の外周面には、フランジ５０７ｂとギア部５０７ｃが設けられている。フランジ５０７ｂは、ドライブリング５０７の光軸方向の移動を規制する。ギア部５０７ｃは、駆動源からの駆動力を回転力に変換する。

ドライブリングカバー５０８の内周面には、ドライブリング５０７のフランジ５０７ｂと嵌合する嵌合部５０８ａが設けられている。ドライブリング５０７は、ドライブリングカバー５０８、固定筒５０６およびセンサーホルダー５０９によって、光軸方向への移動を規制される。

第１直進筒５０４と第２直進筒５０１の内側には、第３レンズ群３００が配置されている。第３レンズ群３００は、光量調整ユニット３０４、ＩＳ＿ＦＰＣユニット３０５、ＩＳカバー３０６、遮光筒３０７、手ぶれ補正レンズ群３０８、手ぶれ補正レンズ群３０８の地板３０３を備える。手ぶれ補正レンズ群３０８は、手ぶれ補正レンズ３０１と、第３レンズ保持枠３０２とを備える。地板３０３の外周面には、カムピン３０３ａが等角度の間隔で設けられている。この手ぶれ補正レンズ３０１は第２レンズ２０１や第４レンズ４０１よりも径が小さいレンズであるとする。

第３レンズ群３００の撮像素子６０１側には、第４レンズ群４００が配置されている。第４レンズ群４００は、第４レンズ４０１と、第４レンズ保持枠４０２と、遮光マスク４０３とを備える。すなわち、第４レンズ群４００は、第一のレンズ（第４レンズ４０１）を保持する第一のレンズユニットとして機能する。本実施形態では、第４レンズ４０１はフォーカスレンズである。第４レンズ群４００は、メインガイド４０５、サブガイド４０６によって回転規制され、ステッピングモータ４０４（駆動手段）によって、光軸方向へ移動可能な状態で配置されている。なお、本実施形態では第４レンズ群４００を光軸方向に移動する駆動源はステッピングモータ４０４であるが、ＶＣＭなどの駆動源を用いてもよい。

第２レンズ群２００は、第２レンズ２０１、第２レンズ枠２０２、２Ｌマスク２０３を備える。第２レンズ枠２０２は、円筒形状であって、第２レンズ２０１を保持する。すなわち、第２レンズ群２００は、第二のレンズ（第２レンズ２０１）を保持し、第４レンズ群４００よりも光軸方向被写体側に配置された第二のレンズユニットとして機能する。

第２レンズ枠２０２の外周面は、径方向外側に突出すると共に、外周方向において等角度の間隔で設けられたカムピン２０２ａを備えている。カムピン２０２ａの根元部分は、第１直進筒５０４のキー溝５０４ｂと嵌合する直進キー２０２ｂを備えている。

撮像素子６０１は、センサープレート６０２に固定される。また、撮像素子６０１は、ねじ６３０によってセンサーホルダー５０９に固定される。撮像素子６０１をセンサーホルダー５０９に固定する際には、センサーラバー６０３の弾性を利用して、保護ガラス６０４をセンサーホルダー５０９に押し付けるように固定する。本実施形態では、センサーホルダー５０９とドライブリングカバー５０８とを、ねじ６２０で固定筒５０６を挟む形で固定する。これにより、鏡筒がユニット化される。

ここで、鏡筒が沈胴状態から撮影状態に移行するとき、まず駆動源５１０の動力によりギア５３１乃至５３４が回転し、ドライブリング５０７が回転駆動する。ドライブリング５０７が回転駆動すると、カム筒５０３が、ドライブリング５０７と固定筒５０６の作用によって、光軸方向へ回転しながら繰り出される。

第１直進筒５０４と第２直進筒５０１とは、カム筒５０３に相対的に回転可能な状態で保持されている。また、第１直進筒５０４と第２直進筒５０１とは、固定筒５０６により回転規制されているので、カム筒５０３が回転すると、光軸方向へ直進移動しながら繰り出される。

第１レンズ群１００、第２レンズ群２００、第３レンズ群３００は、第１直進筒５０４、第２直進筒５０１、カム筒５０３の作用によって、光軸方向へ直進移動しながら繰り出される。また、第４レンズ群４００は、ステッピングモータ（駆動源）４０４（駆動手段）によって、光軸方向へ移動可能な状態で保持される。

また、第４レンズ群４００は、メインガイド４０５、サブガイド４０６によって、回転規制されており、カム筒５０３の移動とは関係なく、独立して光軸方向へ直進移動しながら繰り出される。第４レンズ群４００を光軸方向に直進移動させるために、ステッピングモータ４０４（駆動手段）は、光軸００１と平行に被写体側に延伸するリードスクリュー（駆動部材）４０４ａを備える。

以上の構成により、ドライブリング５０７が回転することで、各レンズ群が沈胴位置から被写体側に向けて繰り出す。これにより、鏡筒が沈胴状態から撮影状態へと移行する。なお、カム筒５０３と固定筒５０６との作用によって、適宜相互間の距離が調整される。これにより、レンズ鏡筒においてズーミングが行われる。

次に、図１、図５、および図６を参照して、本実施形態のレンズ鏡筒が備える第４レンズ４００の構成と、その周辺部品のレイアウトについて説明する。図５は、第４レンズ群の斜視図の例である。また、図６は、第４レンズ群の裏面図の例である。

図６に示すように、第４レンズ４０１は、円形形状の外周部の一部を切り欠くことによって形成される切り欠き部４０１ｂを有する。つまり、第４レンズ４０１は、短辺が４０１ａである非円形形状を有する。当該切り欠き部４０１ｂが、第４レンズ４０１と同一平面内に形成された空きスペースである。また、第２レンズ２０１も、第４レンズ４０１と同様に、円形形状の外周部の一部を切り欠くことによって形成される切り欠き部２０１ａ（図１を参照）を有する。レンズを駆動する駆動源を鏡筒内に効率的に配置することによって、鏡筒の小型化を図るという本発明の効果を奏するためには、第４レンズ４０１と第２レンズ２０１のうち、少なくとも第４レンズ４０１が切り欠き部を有すればよい。

この例では、切り欠き部４０１ｂは、第４レンズ４０１の使用領域以外の部分である。切り欠き部２０１ａは、第２レンズ２０１の使用領域以外の部分である。また、切り欠き部４０１ｂは、第４レンズ４０１を短手方向に切り欠くことによって形成されている。切り欠き部２０１ａは、第２レンズ２０１を短手方向に切り欠くことによって形成されている。つまり、第４レンズ４０１、第２レンズ２０１の各々は、その光学特性を保持する範囲で切り欠かれている。

図５および図６に示すように、本実施形態のレンズ鏡筒においては、ステッピングモータ４０４が、切り欠き部４０１ｂすなわち第４レンズ４０１と同一平面内に形成された空きスペースに設けられる。

また、図５に示すように、第４レンズ４０１を保持する第４レンズ枠４０２が、当該第４レンズ枠４０２とステッピングモータ４０４とを連結する連結部４０２ｂを備えている。連結部４０２ｂは、その壁の一部に開口部４０２ａを有する。そして、ステッピングモータ４０４の少なくとも一部が、開口部４０２ａに収納される。

なお、メインガイド４０５、サブガイド４０６は、第２直進筒５０１および第１直進筒５０４と、第２レンズ群２００、第３レンズ群３００、第４レンズ群４００の間に配置されている。

以上説明した本実施形態のレンズ鏡筒によれば、第４レンズ４０１のステッピングモータ４０４の少なくとも一部を、第４レンズ４０１に設けられた切り欠き部４０１ｂに収納することができる。従って、レンズ鏡筒の小型化を図ることが可能となる。

さらに、第２レンズ２０１にも切り欠き部２０１ａを設けるようにすることによって、リードスクリュー（駆動部材）４０４ａが、切り欠き部２０１を通って光軸００１と平行に延伸することができるようになる。また、手ぶれ補正レンズ３０１は第２レンズ２０１や第４レンズ４０１よりも径が小さいレンズであるため、駆動源４０４の少なくとも一部を開口部４０２ａに、リードスクリュー４０４ａを切り欠き部２０１ａに配置しても、切り欠く必要はない。これにより、第４レンズ群４００が光軸に沿って駆動する範囲をより多く確保することが可能となる。その結果、より良好な光学性能を得ることができる。

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。

４０１第４レンズ
４０１ｂ切り欠き部
４０４ステッピングモータ
４０４ａリードスクリュー

Claims

第一のレンズを保持する第一のレンズ保持部材と、
第二のレンズを保持し、前記第一のレンズ保持部材よりも光軸方向被写体側に配置された第二のレンズ保持部材と、
第三のレンズを保持し、前記光軸方向において前記第一のレンズ保持部材と前記第二のレンズ保持部材との間に配置された第三のレンズ保持部材と、
前記第一のレンズ保持部材と前記第二のレンズ保持部材の少なくとも一方を光軸に沿った方向に駆動する駆動手段と、を備え、
前記第一のレンズは、外周部に第一の切り欠き部が形成されており、
前記第二のレンズは、外周部に第二の切り欠き部が形成されており、
前記駆動手段は、駆動源および前記光軸と平行に前記被写体側に延伸する駆動部材を有し、
前記駆動源の少なくとも一部は、前記光軸方向から見て前記第一の切り欠き部に配置されており、
前記駆動部材の少なくとも一部は、前記光軸方向から見て前記第二の切り欠き部に配置されており、
前記第三のレンズの径は、前記第一のレンズおよび前記第二のレンズよりも小さく、前記第三のレンズには、外周部に切欠き部が形成されていない
ことを特徴とするレンズ鏡筒。
前記第一の切り欠き部は、前記第一のレンズの光学特性を維持するように形成されており、
前記第二の切り欠き部は、前記第二のレンズの光学特性を維持するように形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
前記第一の切り欠き部は、前記第一のレンズを切り欠くことによって形成されており、前記第二の切り欠き部は、前記第二のレンズを切り欠くことによって形成されている
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレンズ鏡筒。
前記第一のレンズ保持部材は、前記第一のレンズ保持部材と前記駆動源とを連結する連結手段を有しており、
前記駆動源の少なくとも一部が、前記連結手段が備える開口部に収納される
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。
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒を備える
ことを特徴とする撮像装置。