JP5941346B2 - レンズ鏡筒およびそれを用いた光学撮像装置 - Google Patents

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Description

本発明は、レンズ鏡筒およびそれを用いた光学撮像装置に関する。
デジタルカメラやデジタルビデオカメラのような撮影光学機器においては、非撮影時におけるレンズ鏡筒の小型化を図る技術として、たとえば、非撮影時にレンズ鏡筒の結像側に沈胴させる沈胴機構を備える、いわゆる沈胴式のレンズ鏡筒が知られている。沈胴式のレンズ鏡筒としては、たとえば、特許文献1に開示される構成がある。特許文献1に開示される構成は、非撮影時に撮影光学系の一部のレンズを撮影光学系の移動領域から外れた位置に移動させ、該レンズが移動された後の空いたスペースに他のレンズを配置することで、レンズ鏡筒の小型化を図る構成である。
特開2005−189516号公報
しかしながら、レンズ鏡筒およびそれを用いた光学撮像装置においては、非撮影時における収納性や携帯性等の便宜の点で一層の小型化が求められている。
そこで、本発明は、非撮影時において一層の小型化が図られるレンズ鏡筒およびそれを用いた光学撮像装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明のレンズ鏡筒は、複数のレンズにより構成される撮影光学系を、撮影可能位置と、結像部が保持される本体部側に偏倚された収納状態となる収納位置とに移動可能であり、複数のレンズの中の所定の一部のレンズである退避レンズを撮影光路内に配置される光路内位置から撮影光路外となる退避位置に移動させるレンズ退避機構を備え、さらに、レンズ退避機構は、退避レンズが取り付けられる退避レンズ取付部材と、撮影光学系の光軸に沿って本体部に向かって移動したり、本体部から離れる方向に移動したりし、かつ退避レンズが本体部側に支持される退避レンズ支持枠と、退避レンズ支持枠に備えられ、退避レンズ取付部材を介して、退避レンズの光路内位置から退避位置への移動をガイドする退避レンズ用ガイド部材と、本体部に対して取り付けられ、被写体側から本体側に向かうに従って退避位置に近づく方向に傾斜する第1カム面を有する第1カム部材と、第1カム面の退避位置側に配置され、第1カム面と同一の側に傾斜する第2カム面を有し、第1カム部材から退避位置側へ離間する方向に移動可能な第2カム部材と、本体部に対して取り付けられ、第2カム部材の移動をガイドする第2カム部材用ガイド部材と、退避レンズ支持枠に対して取り付けられ、被写体側から本体側に向かうに従って退避位置から離れる方向に傾斜する第3カム面を有する第3カム部材と、退避レンズ取付部材に設けられ、第1カム面および第2カム面に当接可能なカム面当接部とを有し、退避レンズ支持枠が、被写体側から本体部側に移動する場合に、カム面当接部は、第1カム面、第2カム面の順で当接し、第2カム部材は、カム面当接部が第2カム面に当接している状態で、第3のカム面に当接し第1カム部材から退避位置側へ離間する方向に移動させられることとする。
また、本発明のレンズ鏡筒においては、第1カム部材と本体部とは一体成形にて形成することが好ましい。
また、本発明のレンズ鏡筒においては、退避レンズ支持枠には、撮影光学系が収納位置に配置された状態で、第1カム部材が挿通する第1孔部が形成されていることが好ましい。
また、本発明のレンズ鏡筒においては、第2カム部材用ガイド部材は、第2カム部材をガイドするガイド面を退避位置側に向かうに従って本体側に近づく傾斜面とすることが好ましい。
上記課題を解決するために、本発明の光学撮像装置は、上述のレンズ鏡筒を備えることとする。
本発明によると、非撮影時におけるレンズ鏡筒の小型化とこのレンズ鏡筒を用いた光学撮像装置の小型化を図ることができる。
本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒の概略の構成を示す側断面図であり、各レンズが撮影可能位置に配置されている状態を示している。 レンズ鏡筒の概略の構成を示す側断面図であり、各レンズが収納位置に配置されると共に第1取付部材が退避位置に配置されている状態を示している。 レンズ鏡筒の退避移動機構の概略の構成を示す図であり、退避移動機構を後方から見た図である。特に第1取付部材の退避移動方向への移動を判り易くするため、コイル、磁石等については図示を省略している。 退避移動機構の概略の構成を示す一部断面図であり、退避位置側から光路内位置の方向を見たときの構成を示す。 退避移動機構の概略の構成を示す側断面図であり、第1取付部材が光路内位置に配置された状態を示している。 退避移動機構の概略の構成を示す側断面図であり、第1取付部材が退避位置に配置された状態を示している。 退避移動機構の動作の様子を示す図であり、(A)は第1取付部材が光路内位置に配置している状態を示し、(B)は第1取付部材に退避位置に向けた移動が開始された状態を示し、(C)は第1取付部材が移動して第2レンズが開口部の外側に配置された状態を示す図である。 退避移動機構の動作の様子を示す図であり、(A)は第1カム部材の第2カム部材支持面と第2カム部材の第1カム部材当接面とが当接している状態を示し、(B)は第1取付部材が退避位置に配置された状態で各レンズが収納位置に配置された状態を示す図である。 図7,8に示す、第1カム部材、第2カム部材、第3カム部材およびカム面当接部材の配置を、退避位置側から光路内位置側に向かって斜め方向に見たときの配置を概略的に示す図である。 退避移動機構のうち、スライドガイド部付近の概略の構成を示す一部断面であり、退避位置側から光路内位置の方向を見たときの構成を示す。 像ぶれ補正機構および退避移動機構の概略の構成を示す図であり、第1取付部材が光路内位置に配置されている状態を後方から見た図である。 像ぶれ補正機構および退避移動機構の概略の構成を示す図であり、第1取付部材が退避位置に配置されている状態を後方から見た図である。 像ぶれ補正機構および退避移動機構の概略の構成を示す図であり、分解斜視図であり、後方から見た図である。 像ぶれ補正機構および退避移動機構の概略の構成を示す図であり、分解斜視図であり、前方から見た図である。 像ぶれ補正機構および退避移動機構の概略の構成を示す図であり、分解斜視図であり、後方から見た図である。 第2カム部材用ガイド部の他の実施の形態を概略の構成を示す図である。 像ぶれ補正機構の他の実施の形態に係るレンズ鏡筒の概略の構成を示す斜視図である。
以下、本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒1およびこのレンズ鏡筒1を用いた光学撮像装置2について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、図1に示すように、撮像素子3から第1レンズ4に向かう方向である矢印X1方向を前方(前側)とし、それと反対方向である矢印X2方向を後方(後側)として説明する。
(レンズ鏡筒1および光学撮像装置2の概略構成)
図1〜図15に示すように、レンズ鏡筒1は、第1レンズ4と、退避レンズとしての第2レンズ5と、第3レンズ6との複数のレンズを有する撮影光学系7と、退避レンズ取付部材としての第2レンズ取付部材8と、撮影光学系7を前後方向に移動することができるレンズ移動機構9と、レンズ収納機構10と、レンズ収納機構10の一部として構成されるレンズ退避機構11(図3〜図15参照)と、レンズ鏡筒1に加わった振動に起因して発生する撮影光学系7の結像の像ぶれを抑える像ぶれ補正機構12(図11〜図15参照)等とを有する。
なお、本実施の形態のレンズ鏡筒1においては、撮影光学系7は、3つのレンズ(第1レンズ4、第2レンズ5、第3レンズ6)を有する3群の構成とされるが、2群による構成または4群以上の構成であってもよい。また、第1レンズ4、第2レンズ5、および第3レンズ6は、それぞれ1枚のレンズ構成が図示されているが、2枚以上のレンズにより、レンズ群として構成されていてもよい。
図1,2に示すように、光学撮像装置2は、レンズ鏡筒1に加え、結像部としての撮像素子3と、この撮像素子3が取り付けられる本体部19とを有し、レンズ鏡筒1は、本体部19に対して取り付けられている。撮像素子3は本体部19に対して保持されている。撮像素子3は、たとえばCCDやCMOSを用いることができる。第3レンズ6は、フォーカスレンズである。第3レンズ6は、第3レンズ保持枠20に取り付けられ、この第3レンズ保持枠20は、レンズ移動機構9の一部を構成する不図示のモータ(フォーカシング用モータ)によって光軸Xに沿って前後に移動可能とされている。
レンズ移動機構9は、図1に示す撮影可能位置P1に配置された第1レンズ4、第2レンズ5、および第3レンズ6(以下、3つのレンズを総称して各レンズ21と記載することがある。)を、焦点距離や被写体距離に応じて、それぞれ所定の位置に移動することができる。各レンズ21は、撮影可能位置P1に配置される状態で、焦点距離や被写体距離に応じて、それぞれ所定の位置に移動されることで、撮影光学系7の前方から撮影光学系7に入射する被写体光を撮像素子3に結像させることができる。なお、各レンズ21の撮影可能位置P1は、図1に示す位置のみでなく、各レンズ21が撮像素子3に被写体光を結像させることができる位置を言う。
レンズ収納機構10は、各レンズ21を撮影可能位置P1(図1参照)よりもさらに後方となる図2に示す収納位置P2に向けて移動することができる収納移動機構22と、第2レンズ5を光路内位置Q1(図5等参照)から退避位置Q2(図6等参照)に移動させるレンズ退避機構11とを有する。第2レンズ5の光路内位置Q1は、第2レンズ5が撮影光学系7の撮影光路内に配置される位置である。つまり、第2レンズ5が光路内位置Q1に配置された状態で、各レンズ21が撮影可能位置P1に配置される場合には、被写体光を撮像素子3に結像させることができる。第2レンズ5の退避位置Q2は、第2レンズ5を撮影光学系7の光路から外れた位置に配置された位置である。
第2レンズ5が退避位置Q2に配置されると共に各レンズ21が後方に偏倚され収納位置P2に配置されたレンズ鏡筒1は、被写体光を撮像素子3に結像させることができない非撮影状態となる。レンズ鏡筒1が非撮影状態に移行する際には、第2レンズ5が撮影光路外に移動された後の撮影光路内の空いたスペースに第3レンズ6が配置された状態で、各レンズ21が収納位置P2に配置される。したがって、非撮影状態におけるレンズ鏡筒1の前後方向の長さを短くすることができる。
(レンズ移動機構9、収納移動機構22)
レンズ移動機構9およびレンズ収納機構10の収納移動機構22は、図1および図2に示すように固定筒23と、第1直進筒24と、カム筒25と、第2レンズ取付部材8を介して第2レンズ5が支持される退避レンズ支持枠16と、回転筒26と、第2直進筒27と、第1レンズ保持枠28と、第3レンズ保持枠20とを有している。
図1に示す各レンズ21の撮影可能位置P1においてカム筒25が回転させられると、第1レンズ4および第2レンズ5が光軸Xに沿って前後方向に移動し、撮影光学系7の焦点距離が変化する。また、第3レンズ6を移動することで、撮影光学系7による撮像素子3上の結像の合焦状態を変えることができる。
固定筒23、第1直進筒24、カム筒25、退避レンズ支持枠16、回転筒26、第2直進筒27、第1レンズ保持枠28、および第3レンズ保持枠20は、各レンズ21を撮影可能位置P1(図1参照)よりもさらに後方に位置する収納位置P2(図2参照)に移動可能に構成される。第1レンズ4および第2レンズ5についてはカム筒25を回転することにより、また、第3レンズ6については不図示のフォーカシング用モータを駆動することにより、図2に示す収納位置P2となる後方に偏倚させることができる。
第1レンズ4は、第1レンズ保持枠28に保持されている。したがって、第1レンズ保持枠28が前後に移動させられることで、第1レンズ4も第1レンズ保持枠28と共に前後に移動する。また、第2レンズ5は、第2レンズ取付部材8、および退避レンズ用ガイド部材としてのガイド軸15(図3、図4、図11〜図15参照)を介して退避レンズ支持枠16に支持されている。したがって、退避レンズ支持枠16が前後に移動させられることで、第2レンズ5も退避レンズ支持枠16と共に前後に移動する。
固定筒23は、本体部19に対して移動しない状態に設けられている。この固定筒23は、図2に示すように、各レンズ21が収納位置P2に配置される状態において、第1直進筒24、カム筒25、退避レンズ支持枠16、回転筒26、第2直進筒27、および第1レンズ保持枠28を内部に収納することを可能としている。
固定筒23の内周面にはヘリコイド谷部30が形成されていると共に、このヘリコイド谷部30はカム筒25の突出部31と噛み合う。カム筒25が不図示のモータ(ズーム用モータ)によって回転駆動させられると、ヘリコイド谷部30と突出部31との噛み合いにより、カム筒25が回転しながら前後方向に移動する。また、固定筒23の内周面には、ヘリコイド谷部30とは別に、前後方向に沿う溝状の固定筒直進溝32が、光軸Xに対して平行となるように形成されている。この固定筒直進溝32には、第1直進筒24の係合突起33が入り込む。それにより、第1直進筒24は固定筒23に対して回転せずに、前後方向に移動可能となる。また、この固定筒直進溝32には、位置決め部材34の筒係合部35が入り込む。それにより、位置決め部材34が固定筒23に対して回転するのが阻止され、位置決め部材34を介して退避レンズ支持枠16が固定筒23に対して回転するのを阻止される。
また、第1直進筒24は、固定筒23の内周側に位置すると共に、カム筒25の外周側に位置する筒状部材である。この第1直進筒24の外周面には、係合突起33が設けられていて、この係合突起33は上述の固定筒直進溝32に入り込むことによって前後方向にガイドさせられる。また、第1直進筒24の内周面には、カム溝36が形成されていて、このカム溝36には、回転筒26のカムピン37が入り込む。それにより、回転筒26は、回転しながら前後方向に移動する。さらに、第1直進筒24の内周面には、前後方向に沿ってキー溝38が設けられていて、このキー溝38には後述する係合キー39が入り込む。なお、第1直進筒24の後方側の外周面には、嵌合部40が設けられている。
また、カム筒25は、第1直進筒24の内周側に位置すると共に、位置決め部材34および退避レンズ支持枠16の外周側に位置する筒状部材である。このカム筒25には、たとえば外周側の所定位置に、ギア部が設けられていて、このギア部が不図示のズーム用モータの回転ギアと噛み合うことにより、回転させられる。上述したように、カム筒25の外周側には、突出部31が設けられていて、この突出部31は固定筒23のヘリコイド谷部30と噛み合う。それにより、カム筒25がズーム用モータの駆動によって回転させられると、その回転に伴って当該カム筒25が前後方向に移動させられる。
このカム筒25のうち、後方側の端部には、フランジ部41が設けられている。フランジ部41は、カム筒25のうち径方向の外方側に最も突出する部分となっている。そして、このフランジ部41のうち径方向の外方側かつ前方側の部位には、噛合部42が設けられている。噛合部42は、第1直進筒24の嵌合部40と噛み合って、第1直進筒24とカム筒25の間の前後方向における移動を規制している。ただし、噛合部42に対して嵌合部40は回転自在に設けられている。すなわち、第1直進筒24は、カム筒25に対して前後方向の移動は規制される。しかしながら、第1直進筒24に対して、カム筒25の回転は規制されない状態となっている。
また、カム筒25の内周面には、カム溝44が形成されている。このカム溝44は、後述する退避レンズ支持枠16のカムピン45と係合する。それにより、カム筒25が回転させられると、退避レンズ支持枠16が前後方向に移動する。また、カム筒25の外周面には、前後方向に沿うキー溝46が設けられている。
また、回転筒26は、第2直進筒27の内周側に位置すると共に、カム筒25の外側に位置する筒状部材である。この回転筒26の内周側には、キー47が設けられている。このキー47は、上述のキー溝46に入り込む。それにより、回転筒26はカム筒25の回転に伴って回転する。また、回転筒26の後端側における外周面からは、径方向外方側に向かってカムピン37が突出している。カムピン37は、第1直進筒24のカム溝36に入り込む部材である。そのため、カム筒25と共に回転筒26が回転すると、カムピン37がカム溝36に沿って移動することにより、回転筒26が回転しながら前後方向に移動する。
また、回転筒26の外周面のうちカムピン37よりも前方側の部位には、ヘリコイド谷部48が形成されていて、このヘリコイド谷部48には、第1レンズ保持枠28の突出部49が入り込み、その突出部49がヘリコイド谷部48に沿って摺動する。また、回転筒26の後方側の部位と第2直進筒27の後方側の部位にも、上述の嵌合部40および噛合部42の間の噛み合いと同様の嵌合部分が存在する。それにより、第2直進筒27は、回転筒26に対して前後方向の移動は規制されるが、第2直進筒27に対して、回転筒26の回転は規制されない状態となっている。なお、この嵌合部分については、上述の嵌合部40および噛合部42の間の噛み合い関係と同様のため、説明を省略する。
また、第2直進筒27は、第1直進筒24の内周側に位置すると共に、回転筒26の外周側に位置する筒状部材である。この第2直進筒27の後端側の外周面には、係合キー39が設けられていて、この係合キー39は第1直進筒24のキー溝38に入り込む。それにより、第2直進筒27は、第1直進筒24と同様に、前後方向への移動がガイドされる。また、第2直進筒27の内周面には、第2直進溝50が設けられていて、この第2直進溝50には、後述する第1レンズ保持枠28の突出キー51が入り込む。
また、第1レンズ保持枠28は、第2直進筒27の内周側に位置すると共に、回転筒26の外周側に位置する筒状部材である。この第1レンズ保持枠28の内周面のうち後端側の部位には、突出部49が設けられている。この突出部49は、回転筒26のヘリコイド谷部48に沿って摺動する部分である。一方、第1レンズ保持枠28の外周面のうち後端側の部位には、突出キー51が設けられていて、この突出キー51は第2直進溝50に入り込む。そのため、カム筒25が回転した場合でも、突出キー51の第2直進溝50への入り込みにより第1レンズ保持枠28は回転しない。しかしながら、突出部49がヘリコイド谷部48に入り込んでいることにより、カム筒25の回転によって第1レンズ保持枠28が前後方向に移動する。
第3レンズ保持枠20は、不図示のフォーカシング用モータとギア連結し、該フォーカシング用モータを駆動することで前後方向に移動する。
上述のヘリコイド谷部30、固定筒直進溝32、カム溝36、キー溝38、カム溝44、キー溝46、ヘリコイド谷部48および第2直進溝50は、第1レンズ4および第2レンズ5を撮影可能位置P1において、撮影光学系7の焦点距離に応じた所定位置に移動させることができる撮影領域と、第1レンズ4および第2レンズ5を撮影可能位置P1より後方側となる図2に示す収納位置P2に移動させることができる収納領域とを有する。つまり、固定筒23と、第1直進筒24と、カム筒25と、退避レンズ支持枠16と、回転筒26と、第2直進筒27と、第1レンズ保持枠28と、第3レンズ保持枠20等は、第1レンズ4および第2レンズ5が撮影可能位置P1に配置されている状態においては、レンズ移動機構9として機能すると共に、第1レンズ4および第2レンズ5を撮影可能位置P1から収納位置P2に移動させる収納移動機構22として機能する。
なお、本実施の形態においては、レンズ移動機構9およびレンズ収納機構10の収納移動機構22は同一の部材により構成されているが、少なくとも一部の部材を異なる部材により構成してもよい。
(レンズ退避機構11)
次に、図3〜図15を参照しながらレンズ退避機構11の構成について説明する。レンズ退避機構11は、第2レンズ5を光路内位置Q1(図5参照)から退避位置Q2(図6参照)に移動させる機構である。第2レンズ5は、第2レンズ取付部材8に設けられるガイド受け部材14を介してガイド軸15のガイドを受け、光路内位置Q1から退避位置Q2に移動させられる。なお、以下の説明において、第2レンズ5が光路内位置Q1から退避位置Q2に向けて移動するときの移動方向を、退避移動方向Rとして説明する。また、他の部材についても、退避移動方向Rの側に移動する場合には、その移動方向を退避移動方向Rとして説明する。
レンズ退避機構11は、たとえば、退避レンズ支持枠16と、ガイド受け部材14と、ガイド受け部材14を退避移動方向Rにガイドするガイド軸15と、第1カム面29(図5等参照)を有する第1カム部材43と、第2カム面55を有する第2カム部材56と、第2カム部材56を退避移動方向Rに平行な方向にガイドする第2カム部材用ガイド部58(図4,10参照)と、第3カム面52(図5等参照)を有する第3カム部材53と、第2レンズ取付部材8に設けられ第1カム面29および第2カム面55に当接することができるカム面当接部57等を有して構成される。第2カム部材56には、第2カム面55の被写体側の先端部に第3カム部材53の第3カム面52に当接する当接部54が設けられている。なお、第1カム部材43は、本体部19に設けられ、また、第3カム部材53は、退避レンズ支持枠16に設けられている。
退避レンズ支持枠16が本体部19に向かって(後方に)移動すると、カム面当接部57は、第1カム面29および第2カム面55にこの順で当接する。カム面当接部57が第1カム面29に当接すると、第2レンズ取付部材8(第2レンズ5)は、第1カム面29の作用を受けて退避移動方向Rに移動する。次いで、カム面当接部57が第2カム面55に当接すると、この第2カム面55の作用を受けて第2レンズ取付部材8(第2レンズ5)はさらに退避移動方向Rに移動する。
第2カム部材56は、カム面当接部57が第2カム面55に当接している状態で、当接部54が第3カム面52に当接する。当接部54が第3カム面52に当接している状態で退避レンズ支持枠16が後方に移動すると、第2カム部材56は第3カム面52の作用により退避移動方向Rへ移動させられる。上述したように、カム面当接部57が第2カム面55に当接している第2レンズ取付部材8は、退避レンズ支持枠16が後方に移動することにより、第2カム面55に沿って退避移動方向Rへ移動される。つまり、第2レンズ取付部材8(第2レンズ5)は、第2カム部材56が第3カム面52の作用により退避移動方向Rへ移動する移動量に加えて、カム面当接部57が第2カム面55の作用により退避移動方向Rへ移動する移動量分、退避移動方向Rへ移動する。
(退避レンズ支持枠16)
退避レンズ支持枠16は、外周枠部59と、開口部60を開閉するシャッタ61(図14参照)と、シャッタ61を駆動するシャッタ駆動部62と、シャッタ駆動部62が取り付けられる内周枠部63(図4参照)とを有している。また、図3、図4、図11等に示すように、退避レンズ支持枠16にはガイド軸15と回転規制軸64が備えられている。ガイド軸15および回転規制軸64は、長手方向(軸方向)が退避移動方向Rに向けられると共に光軸Xに対して直交する方向に平行に配置される。
外周枠部59は、内周枠部63よりも前後方向に向かって突出している部分である。外周枠部59の外周面からは、カム筒25のカム溝44に入り込むカムピン45が突出している(図3参照)。それにより、退避レンズ支持枠16は、カム溝44に沿って前後方向への移動がガイドされる。
外周枠部59の外周側には、周方向に沿って複数の切欠部65が設けられている(図3においては合計3個)。切欠部65は、位置決め部材34の延伸部66を挿通させるための部分であり、それによって位置決め部材34に対する退避レンズ支持枠16の回転が阻止されている。
ここで、図1に示す位置決め部材34には、リング状のリング部67が設けられている。この位置決め部材34は、カム筒25に対しては回転自在に設けられるものの、カム筒25に対しては前後方向に移動しないように、カム筒25のフランジ部41の後面側とリング部67とが嵌合している。また、このリング部67の内周側には、図1において前方に向かって突出する延伸部66が設けられている。延伸部66は、リング部67の周方向に沿って、上述した切欠部65に対応して設けられている。また、リング部67の外周側かつ後方側の面から径方向外方に向かい、筒係合部35が設けられている。筒係合部35は、固定筒23の固定筒直進溝32に入り込み、かかる入り込みによって、位置決め部材34が固定筒23に対して回転するのが阻止され、ひいては位置決め部材34を介して退避レンズ支持枠16が固定筒23に対して回転するのが阻止される。
また、外周枠部59の内周側には、内周枠部63が設けられている。内周枠部63の径方向中心部分には、開口部60が設けられている。開口部60はシャッタ駆動部62の駆動力を得て駆動するシャッタ61(図14参照))により開閉される。開口部60を介して被写体光が第2レンズ5に入射する。内周枠部63には、退避溝68が形成されている。退避溝68は、第2レンズ5が光路内位置Q1から退避位置Q2に移動させられる際に、第2レンズ取付部材8の移動を許容するように構成される溝部分である。第2レンズ取付部材8の前側の一部は退避溝68内に配置される。そのため、内周枠部63の前面部から第2レンズ取付部材8の後面部までの厚さを薄くすることができる。つまり、退避溝68を形成し、退避溝68内に第2レンズ取付部材8の前側の一部を配置(収容)することで、レンズ鏡筒1の前後方向の長さの短縮化を図ることができる。退避溝68は、内周枠部63を後方側から前方に向けて、所定の深さだけ窪ませた部分である。
(ガイド軸15、回転規制軸64)
図3等に示すように、外周枠部59のうち、内周枠部63よりも後方側の所定部位には、開口部60を挟んで一対のガイド軸15および回転規制軸64が取り付けられている。ガイド軸15および回転規制軸64は、開口部60を挟んでほぼ対称となる位置に互いに配置されている。ガイド軸15および回転規制軸64は、共に円柱状を呈している。外周枠部59の内周側には、ガイド軸15および回転規制軸64を取り付けるための軸取付部69が設けられている。本実施の形態では、図3に示すように、合計4つの軸取付部69が設けられている。
(ガイド受け部材14)
ガイド受け部材14の一方の側部には、ガイド軸15が挿通されるスリーブ70が設けられている。スリーブ70がガイド軸15に通されることでガイド受け部材14は、退避移動方向Rに沿う方向に移動をガイドされる。また、ガイド受け部材14のスリーブ70には、ガイド軸15を挟んで光軸Xと反対側(第3カム部材53が配置される側)に突出するカム面当接部57が設けられている。カム面当接部57は、第1カム面29および第2カム面55に当接することができる部分である。
また、ガイド受け部材14には、スリーブ70が設けられる側に対して第2レンズ5を挟んだ反対側となる他方の側部に軸受部72が設けられている。この軸受部72は、回転規制軸64に対して前後方向で当接し、ガイド受け部材14がガイド軸15の周りに回転してしまうことを防止している。すなわち、軸受部72は、ガイド受け部材14のガイド軸15の周方向への回転止めとして機能する。
図3に示すように、スリーブ70と、退避レンズ支持枠16の外周枠部59の内側(開口部60側)との間には付勢部材としての付勢バネ73が配置されている。付勢バネ73はコイルバネであり、コイル状部の孔部分にはガイド軸15が挿通されている。そして、この付勢バネ73によって、ガイド受け部材14には、第2レンズ5を退避位置Q2側から離間する向きに付勢する付勢力が与えられる。付勢バネ73は、第2レンズ5が図11に示す光路内位置Q1に配置された状態で、ほぼ自然長となるように構成されている。また、第2レンズ5が図11に示す光路内位置Q1に配置された状態のときに、後述する像ぶれ補正機構12により第2レンズ5が退避移動方向Rに移動させられた場合であっても、この移動を許容できるように付勢バネ73のバネ定数は設定されている。
(第3カム部材53)
図4〜図8に示すように、退避レンズ支持枠16には、板状の第3カム部材53が設けられている。第3カム部材53は、ガイド軸15を挟んで光軸Xの反対側に配置されている。第3カム部材53は、ガイド軸15および光軸Xに平行な幅広面を有する板状体にて形成され、後方に向く端面には前方(被写体側)から後方(本体部19側)に向かうに従って退避位置Q2から離れる方向に傾斜する第3カム面52が形成されている。つまり、第3カム面52は、第3カム部材53に対して相対的に後方から前方に向かう移動を退避移動方向Rへの移動に変えることができる。
本実施の形態においては、第3カム面52が退避移動方向Rに対して為す傾斜角度(カム角)は、略45度程度に設けられている。なお、この傾斜角度は略45度に限られるものではなく、第2カム部材56の退避移動方向Rに沿う移動を良好にガイド可能であれば、どのような傾斜角度であっても良い。また、図5および図6に示すように、第3カム部材53を側面視すると、第3カム面52は直線状となっているが曲線であってもよい。
また、第3カム部材53の退避移動方向Rに位置する端面部分には、光軸Xに平行な第2カム部材支持面74が形成されている。第2カム部材支持面74は、第3カム部材53のうち前後方向に沿う端面であり、この第2カム部材支持面74の存在により第3カム部材53が不必要に長くならない状態となっている。つまり、第2カム部材56の退避移動方向Rへの移動量が規制される。また、図6に示すように、第2カム部材支持面74は、第2カム部材56を支持することができる。
(第2カム部材56)
また、図4〜図8に示すように、第3カム部材53の第3カム面52に垂直かつ光軸Xと平行な面に沿う方向に第2カム部材56が設けられている。第2カム部材56は、ガイド軸15および光軸Xに平行な幅広面を有する板状体にて形成され、第3カム面52に当接する当接部54と、第2カム面55と、ガイド受部支持面75とが形成されている。第3カム部材53と第2カム部材56とは前後方向において、第3カム部材53の第3カム面52と第2カム部材56の当接部54とが当接可能に配置されている。当接部54は、第2カム部材56の前端側に設けられ、第3カム部材53が前方から後方に移動する際に第3カム面52に当接する。
第2カム面55は、前方から後方に向かうに従って退避位置Q2に近づく方向に傾斜する斜面である。つまり、第2カム面55は、第2カム部材56に対して相対的に前方から後方に向かう移動を退避移動方向Rへの移動に変えることができる。
本実施の形態においては、第2カム面55が退避移動方向Rに対して為す傾斜角度(カム角)は、略45度程度に設けられている。なお、この傾斜角度は略45度に限られるものではなく、ガイド受け部材14(第2レンズ5)の退避移動方向Rに沿う移動を良好にガイド可能であれば、どのような傾斜角度であっても良い。また、図5および図6に示すように、第2カム部材56を側面視すると、第2カム面55は直線状となっているが曲線であってもよい。
また、図5および図6に示すように、第2カム部材56の退避移動方向R側の端面部分には、光軸Xに平行なガイド受部支持面75が形成されている。ガイド受部支持面75は、第2カム部材56のうち前後方向に沿う端面であり、このガイド受部支持面75の存在により第2カム部材56が不必要に長くならない状態となっている。
ガイド受部支持面75は、第2カム部材56のうち、退避移動方向Rにおいて当接部54から最も離間する部分であり、前後方向に沿うように形成された端面である。このガイド受部支持面75は、図6に示すように、第2レンズ5が退避位置Q2に位置する場合に、ガイド受け部材14のカム面当接部57と当接し、カム面当接部57を介してガイド受け部材14を支持することができる。なお、第2カム部材56のうち、当接部54に隣接すると共にガイド受部支持面75に平行となる端面を、第1カム部材当接面76とする。
図4、図10に示すように、第2カム部材56には、前後方向に延びる板状部分77から突出する第1嵌合部78と第2嵌合部79とが設けられている。これら第1嵌合部78および第2嵌合部79は、板状部分77に対して光軸Xから離間する側に向かって突出している。図4、図10に示すように、第1嵌合部78および第2嵌合部79は、共に略L字形状に形成されている。第1嵌合部78は前方に向かって突出する第1突出部80(図10参照)を有している。また、第2嵌合部79は後方に向かって突出する第2突出部81(図10参照)を有している。
(第2カム部材用ガイド部58)
本体部19には、図4、図10に示すように、第2カム部材56の退避移動方向Rへの移動をガイドする第2カム部材用ガイド部58が設けられている。第2カム部材用ガイド部58は、第2カム部材56を挟んで光軸Xと反対側に配置される。第2カム部材用ガイド部58は、本体部19から前方に突出する突出部82に形成される溝部83と本体部19に形成される溝部84とにより形成される蟻溝状の溝部85を有する。溝部83は、長さ方向が退避移動方向Rに平行に配置され、また、開口部86(溝部83の第2カム部材56側に開口する部分)が光軸X側に形成される溝であり、前端側には光軸X側に係合部を有する鉤状部87が形成されている。溝部84は、溝の長さ方向が退避移動方向Rに平行に配置され、また、溝の開口部88が前方に配置される溝である。
第1嵌合部78の第1突出部80と第2嵌合部79の第2突出部81とが溝部85に嵌合されることで、第2カム部材56は、第2カム部材用ガイド部58により退避移動方向Rへの移動がガイドされる。
第2カム部材56の板状部分77には、光軸Xから離間する側に突出するバネ受部89が設けられている。バネ受部89は、戻しバネ90の一端側が取り付けられる部分である。この戻しバネ90は、図5および図6に示すように退避移動方向Rに沿うように設けられている。また、この戻しバネ90の他端側は、本体部19に取付固定されている。戻しバネ90は、第2カム部材56を退避移動方向Rと反対方向に付勢する付勢力が与えられる。
(第1カム部材43)
図3〜図8に示すように、本体部19には、第1カム部材43が設けられている。第1カム部材43は、本体部19の前面部分に前方に向けて立設されている。第1カム部材43は、ガイド軸15および光軸Xに平行な幅広面を有する板状体にて形成され、前方に向く端面には前方(被写体側)から後方(本体部19側)に向かうに従って退避位置Q2に近づく方向に傾斜する第1カム面29が形成されている。つまり、第1カム面29は、第1カム部材43に対して相対的に前方から後方に向かう移動を退避移動方向Rへの移動に変えることができる。
本実施の形態においては、第1カム面29が退避移動方向Rに対して為す傾斜角度(カム角)は、略45度程度に設けられている。なお、この傾斜角度は略45度に限られるものではなく、ガイド受け部材14(第2レンズ5)の退避移動方向Rに沿う移動を良好にガイド可能であれば、どのような傾斜角度であっても良い。また、図5および図6に示すように、第1カム部材43を側面視すると、第1カム面29は直線状となっているが曲線であってもよい。
退避位置Q2から光路内位置Q1に向かってレンズ退避機構11を見たときに、第2カム部材56と第3カム部材53とは光軸Xと平行な同一線上に配置される。一方、第1カム部材43は、第3カム部材53および第2カム部材56を挟んで光軸Xの反対側に配置される。すなわち、光軸X側を内側とすると、第1カム部材43は、第3カム部材53および第2カム部材56よりも外側に配置される。つまり、第1カム部材43と第3カム部材53とは、前後方向において対向していない。したがって、退避レンズ支持枠16と共に移動する第3カム部材53は、第1カム部材43に衝突することなく後方に移動し、第2カム面55に当接することができる。
第1カム部材43は、第2カム部材56を挟んで退避位置Q2の反対側に配置されている。第2カム部材56の側面には外側(光軸Xと反対側)に向けて突出する突出部56Aが設けられている。この突出部56Aは、第1カム部材43の退避位置Q2側の端部43Aに係合可能であり、第2カム部材56は、突出部56Aが端部43Aに係合することで、退避位置Q2から離間する方向への移動が規制される。突出部56Aが端部43Aに係合している状態で、第1カム面29と第2カム面55は、カム面当接部57が第1カム面29から第2カム面55に移動できる配置となるように、第1カム面29、第2カム面55の長さや突出部56Aと端部43Aの形成位置等が設定されている。なお、ガイド受け部材14から光軸Xと反対側に突出するカム面当接部57の突出方向の長さは、第1カム面29および第2カム面55に当接することができる長さに設定されている。
(レンズ退避機構11の動作)
上述の構成を有するレンズ収納機構10およびこのレンズ収納機構10を用いた光学撮像装置2のうち、レンズ退避機構11の動作について、以下に説明する。
図7(A)に示すように、第2レンズ5が光路内位置Q1に配置されているとき、第2カム部材56の当接部54は、第3カム部材53の第3カム面52から離れている。また、第2レンズ5が光路内位置Q1に配置されているとき、カム面当接部57は、第1カム面29、第2カム面55および第3カム面52のいずれのカム面とも離間している。第2レンズ5が光路内位置Q1に配置されているとき、第2カム部材56は、戻しバネ90の付勢力によって、退避位置から離間する方向に付勢されている。図9(A)は、図7(A)に示す、第1カム部材43、第2カム部材56、第3カム部材53およびカム面当接部57の配置を、退避位置Q2側から光路内位置Q1側に向かって斜め方向に見たときの配置を概略的に示す図である。なお、図9(B)は図7(B)に、図9(C)は図7(C)に、図9(D)は図8(A)に、図9(E)は図8(B)に対応し、第1カム部材43、第2カム部材56、第3カム部材53およびカム面当接部57の配置を、図9(A)と同様の方向から見たときの配置を概略的に示す図である。
第2レンズ5が光路内位置Q1に配置されている状態で、不図示のズーム用モータの駆動によってカム筒25が収納位置P2(図2参照)に向けて移動されるように回転させられると、ヘリコイド谷部30、固定筒直進溝32、カム溝36、キー溝38、カム溝44、キー溝46、ヘリコイド谷部48および第2直進溝50における収納領域部分の作用により、退避レンズ支持枠16が収納位置P2に向けて移動させられる。
ガイド受け部材14は、ガイド軸15を介して退避レンズ支持枠16に取り付けられている。そのため、ガイド受け部材14の退避レンズ支持枠16に対する前後方向の位置は変わらない。したがって、図7(B)に示すように、ガイド受け部材14は、退避レンズ支持枠16と共に後方に移動する。これにより、カム面当接部57は第1カム部材43の第1カム面29に当接する。そして、この当接状態から、さらにズーム用モータが駆動して、退避レンズ支持枠16が後方に移動させられると、カム面当接部57は第1カム面29にガイドされ退避位置Q2に向かって移動する。カム面当接部57と一体的なガイド受け部材14も、付勢バネ73(図3参照)の付勢力に抗しながらガイド軸15のガイドを受け退避位置Q2に向かって移動する。つまり、カム面当接部57およびガイド受け部材14は、図7(A)に示す状態から図7(B)に示す状態へ移行していく。
そして、さらにズーム用モータの駆動が継続され、退避レンズ支持枠16が後方に移動させられると、カム面当接部57は、第1カム面29から第2カム面55に乗り移り第2カム面55にガイドされ、ガイド受け部材14が退避位置Q2に向かって移動する。つまり、ガイド受け部材14は、図7(B)に示す状態から図7(C)に示す状態へ移行していく。
また、カム面当接部57の第1カム面29から第2カム面55への乗り移りに続いて、当接部54が第3カム部材53の第3カム面52に当接する。この当接状態から、さらに退避レンズ支持枠16が後方に向かって移動させられると、第2カム部材56は、戻しバネ90の付勢力に抗しながら、第3カム面52にガイドされ退避移動方向Rに移動し、図7(B)に示す状態から図7(C)に示す状態へ移行していく。なお、第2カム部材56は、第2カム部材用ガイド部58により退避移動方向Rに平行な方向にガイドされている。第2レンズ5は、第2カム部材56の第3カム面52による退避移動方向Rへの移動量分に加えて、カム面当接部57の第2カム面55のガイドによる退避移動方向Rへの移動量分、退避移動方向Rへ移動する。
さらに退避レンズ支持枠16が後方に向かって移動させられると、図8(A)に示すように、カム面当接部57は、第2カム面55の退避移動方向R側の端部を通過しガイド受部支持面75へと移動する。この状態に前後して、当接部54は第3カム面52から外れ、代わりに第1カム部材当接面76のうち当接部54に近い部分が、第2カム部材支持面74へ当接する。ここで、図8(A)に示すように、カム面当接部57がガイド受部支持面75に位置し、第1カム部材当接面76が第2カム部材支持面74と当接した状態では、第2カム部材56およびガイド受け部材14はこれ以上退避移動方向Rに移動しない。すなわち、図8(A)の状態において、第2レンズ5は、退避移動方向Rの位置については、退避位置Q2(図6参照)に到達した状態となっている。図8(A)に示す状態においては、第2レンズ5は開口部60の外側に配置されている。具体的には、第3レンズ保持枠20の移動領域から外れた位置に配置されている。
そして、図8(A)の状態から、図8(B)に示す状態へと移行する。すなわち、退避レンズ支持枠16が後方に向かってさらに移動させられると、第2カム部材支持面74が第1カム部材当接面76に沿って後方に移動し、その後、退避レンズ支持枠16の前後方向における収納位置P2まで移動させられて、退避レンズ支持枠16の後方への移動が停止させられる。以上のようにして、第2レンズ取付部材8は、前後方向においても、収納位置P2に到達した状態となる。
図6および図8(A)(B)等に示すように、退避レンズ支持枠16には、退避レンズ支持枠16が収納位置P2に配置された状態で、第1カム部材43が前後方向に挿通する第1孔部としての第1カム部材挿通孔16Aが形成されている。したがって、退避レンズ支持枠16を第1カム部材43との干渉を避けて後方に移動させることができる。
また、退避レンズ支持枠16の第1カム部材挿通孔16Aの退避移動方向側に、第2カム部材56が前後方向に挿通する孔部(図示省略)を第2孔部として形成してもよい。第2孔部は、退避レンズ支持枠16が収納位置P2に配置された状態で、第2カム部材56が前後方向に挿通する孔部である。係る構成とすることで、退避レンズ支持枠16を第2カム部材56との干渉を避けて、さらに後方に移動させることができ、非撮影時におけるレンズ鏡筒のより一層の小型化を図ることが可能となる。
なお、退避レンズ支持枠16が収納位置P2から撮影可能位置P1へと向かう場合の動作は、上述した収納位置P2へ向かう移動とは逆となる。すなわち、図8(B)から順次、図8(A)、図7(C)、図7(B)へと移行し、最後に図7(A)へと移行して、退避レンズ支持枠16の撮影可能位置P1の移動が終了する。これに併せて、第2レンズ5も退避位置Q2から光路内位置Q1へと移動する。
(本実施の形態の主な効果)
上述のような構成のレンズ収納機構10によれば、カム筒25の回転への移動に伴って退避レンズ支持枠16が後方へ移動させられると、カム面当接部57が、先ず、第1カム面29に当接し、第1カム面29に沿って摺動する。これによって、第2レンズ5が退避移動方向Rに向けて移動させられる。
さらに、退避レンズ支持枠16が後方へ移動されることで、カム面当接部57が第2カム面55に当接し、第2カム面55に沿って摺動し、第1カム面29による移動に続いて、さらに第2レンズ5は退避位置Q2に向けて移動させられる。また、カム面当接部57が第2カム面55に当接している状態で、第2カム部材56は、当接部54が第3カム面52に当接し、第3カム面52に沿って摺動し、第1カム部材43から退避移動方向Rに移動させられる。つまり、第2レンズ5は、第2カム面55のガイドによるカム面当接部57の退避移動方向Rへの移動量に加えて、第3カム面52による第2カム部材56の退避移動方向Rへの移動量分、退避移動方向Rへ移動する。これにより、レンズ鏡筒1の大型化を抑えながら、第2レンズ5の退避移動方向Rへの移動量を確保でき、ひいては、非撮影時におけるレンズ鏡筒1の小型化を図ることができる。
また、カム面当接部57が第1カム面29から第2カム面55に乗り移った状態で、第2カム部材56を第1カム部材43から離間して退避移動方向Rへ移動可能な構成とすることによっても、レンズ鏡筒1の大型化を抑えながら、第2レンズ5の退避移動方向Rへの移動量を確保でき、非撮影時におけるレンズ鏡筒1の小型化を図ることができる。仮に、第1カム部材43と第2カム部材56を一体とし、第1カム部材43も第2カム部材56と共に退避移動方向Rへ移動する構成とすることもできる。しかしながら、係る構成とした場合には、退避移動方向Rへ移動した第1カム部材43の前端部と第2レンズ5との干渉を防ぐため、退避レンズ支持枠16の後方へ移動量が制限され、非撮影時におけるレンズ鏡筒1の小型化が阻害される。
係る点に関し、特に、本実施の形態においては、図6および図8(B)に示すように、退避レンズ支持枠16に、退避レンズ支持枠16が収納位置P2に配置された状態で、すなわち、撮影光学系7が収納位置P2に配置された状態で、第1カム部材43が前後方向に挿通する第1孔部としての第1カム部材挿通孔16Aが形成されている。このため、退避レンズ支持枠16を第1カム部材43との干渉を避けて後方に移動させることができ、非撮影時におけるレンズ鏡筒1の小型化を図ることができる。
第1カム部材43は、第2カム部材56に対して、退避位置Q2側と反対側に配置されている。これにより、退避レンズ支持枠16に第1カム部材挿通孔16Aを形成する位置を、光軸Xを含みガイド軸15と直交する平面に対して、退避位置Q2側と反対側に配置することができる。退避レンズ支持枠16の該平面に沿う位置には、後述するように、像ぶれ補正機構12を構成する部材(たとえば、コイル94Bや光反射センサー96A,96B等)が配置される構成とされることが多い。したがって、第1カム部材43を第2カム部材56に対して、退避位置Q2側と反対側に配置することで、像ぶれ補正機構12を構成する部材の配置制限を少なくすることができる。
なお、第1カム部材43は、第3カム部材53よりも光軸X側に配置される構成としてもよい。係る構成とした場合には、第1カム部材43を備えることによる、退避レンズ支持枠16の光軸Xと直交する方向への大型化を抑えることができる。
本体部19の前面部分に前方に向けて立設される第1カム部材43は、本体部19に対して、接着あるいはネジ等により取り付けてもよいが、一体成形にて構成することが好ましい。係る構成により、部品点数を削減することが出来ると共に、第1カム部材43の本体部19への取り付け精度を向上させることができる。
上述の構成においては、第2カム部材用ガイド部58は、図7(A)〜図8(B)に示すように、第2カム部材56を退避移動方向Rに平行な方向、すなわち、光軸Xに直交する方向に平行にガイドされている。しかしながら、第2カム部材用ガイド部58は、第2カム部材56を図7(A)に示す位置から退避移動方向R側に移動するに従って、後方に移動するようにガイドする構成としてもよい。具体的には、図16に示すように、第2カム部材用ガイド部58の第2カム部材56をガイドするガイド面58Aを、退避移動方向R側に向かうに従って前記本体側に近づく傾斜面とする。係る構成とすることで、第2カム部材56の退避移動方向R側への移動をスムーズなものとすることができる。
また、本実施の形態では、各レンズ21を収納位置P2に配置させた状態で、ガイド受け部材14と第3レンズ保持枠20との配置方向(並び)を光軸Xに交差する方向とすることができる。これにより、非撮影状態におけるレンズ鏡筒1の前後方向の長さの短縮化を図ることができる。
また、本実施の形態では、図5および図6に示すように、第1カム部材43には第1カム面29が設けられ、第2カム部材56には第2カム面55が設けられ、第3カム部材53には第3カム面52が設けられ、さらに第2カム部材56にはカム面当接部57が設けられている。第1カム面29、第2カム面55および第3カム面52を側面視した場合に直線状に形成されている。そのため、カム面当接部57の第1カム面29および第2カム面55への摺動、さらに当接部54の第3カム面52への摺動をスムーズなものとすることができる。
さらに、本実施の形態では、第3カム部材53の退避移動方向R側には、第3カム面52に隣接して第2カム部材支持面74が設けられていて、第2カム部材56の退避移動方向R側にはガイド受部支持面75が設けられ、さらに第2カム部材56の退避移動方向Rと反対側には第1カム部材当接面76が設けられている。このため、第3カム部材53および第2カム部材56が不必要に長くならなくなり、第2レンズ5の退避移動に最適な第3カム部材53および第2カム部材56とすることが可能となる。
また、本実施の形態では、第2カム部材56には、戻しバネ90によって退避移動方向Rと反対向きの付勢力が与えられると共に、ガイド受け部材14には、付勢バネ73によって退避位置Q2から離間する向きの付勢力が与えられる。そのため、退避レンズ支持枠16の収納位置P2へ向かう移動のみならず、戻しバネ90および付勢バネ73の付勢力により、ガイド受け部材14を退避位置Q2から光路内位置Q1に向けて移動させることが可能となる。そのため、ガイド受け部材14を退避位置Q2から光路内位置Q1に向けて移動させるための、別途の移動機構が不要となる。
第2カム部材用ガイド部58
(像ぶれ補正機構12)
像ぶれ補正機構12は、図11〜図15に示すように、第2レンズ取付部材8を撮影光学系7の光軸Xと直交する方向に平行な方向である第1方向S1(図11等参照)に移動可能にガイドする第1ガイド部材としての第1ガイド軸13と、この第1ガイド軸13が取り付けられるガイド受け部材14と、ガイド受け部材14を光軸Xおよび第1方向S1に直交する方向に平行な方向である第2方向S2(図11等参照)にガイドする第2ガイド部材としてのガイド軸15と、このガイド軸15が取り付けられる第2取付部材としての退避レンズ支持枠16と、第1駆動部17と、第2駆動部18等とを有する。
第2方向S2は、退避移動方向Rと平行な方向であり、上述のレンズ退避機構11において説明したように、ガイド受け部材14は、ガイド軸15にガイドされて第2方向S2(退避移動方向R)に移動可能とされている。また、軸受部72が回転規制軸64に当接することで、ガイド受け部材14のガイド軸15の周方向に対する回転が阻止されている。
ガイド受け部材14には、第2方向S2と光軸Xとに直交する方向に平行に軸方向が配置される第1ガイド軸13が備えられている。そして、第2レンズ取付部材8は、第1ガイド軸13にガイドされ第1方向S1に移動可能にガイド受け部材14に取り付けられている。
第1ガイド軸13は、ガイド受け部材14の両側に設けられる軸受部91A,91Bに取り付けられている。第1ガイド軸13は軸受部91A,91Bに対して圧入等されることによりガイド受け部材14に対して固定状態にて取り付けられている。第1ガイド軸13は円柱状を呈している。第2レンズ取付部材8にはガイド軸挿通部92A,92B(図14参照)が形成され、このガイド軸挿通部92A,92Bに第1ガイド軸13が挿通され、第2レンズ取付部材8は、第1ガイド軸13を介してガイド受け部材14に取り付けられている。ガイド軸挿通部92A,92Bは第1ガイド軸13に対してスムーズに摺動可能であり、第2レンズ取付部材8は、第1ガイド軸13に沿って移動できる。
軸受部91Aと軸受部91Bとの間の間隔は、第2レンズ取付部材8を第1ガイド軸13を介してガイド受け部材14に取り付けた状態で、第2レンズ取付部材8が第1方向S1に像ぶれ補正のために移動できる間隔に設定されている。第2レンズ取付部材8には、軸受部93が設けられている。この軸受部93は、第2レンズ取付部材8が第1ガイド軸13を介してガイド受け部材14に取り付けられた状態で、回転規制軸64に対して前後方向で当接する部材であり、第2レンズ取付部材8が第1ガイド軸13の周りに回転してしまうことを防止する回転止めとして機能する。
退避レンズ支持枠16の後面の開口部60を避けた位置には、コイル94A,94Bが備えられている。一方、第2レンズ取付部材8には、磁石95Aが備えられている。また、ガイド受け部材14には、磁石95Bが備えられている。ガイド受け部材14が光路内位置Q1に配置されている状態(図11の状態)、すなわち、第2レンズ5が撮影光学系7の光路上に配置され、撮影光学系7により、被写体光を撮像素子3に結像可能な状態において、コイル94Aと磁石95Aとが前後方向において対向し、また、コイル94Bと磁石95Bとが前後方向において対向するように、コイル94A、コイル94B、磁石95A、磁石95Bはそれぞれ配置されている。磁石95A,95Bが第2レンズ取付部材8に配置される位置は、第2レンズ5の光軸Xに対して退避移動方向Rと反対側となる位置とされている。磁石95Aは、第1ガイド軸13と対向する部分が無いように、第1ガイド軸13に対して退避移動方向Rと反対側に配置されている。
コイル94Aおよび磁石95Aにより第1駆動部17が構成され、コイル94Aは、電流が流されたときに、磁石95Aに対して第1方向S1への駆動力を作用させるように構成されている。一方、コイル94Bおよび磁石95Bにより第2駆動部18が構成され、コイル94Bは、電流が流されたときに、磁石95Bに対して第2方向S2への駆動力を作用させるように構成されている。したがって、ガイド受け部材14が光路内位置Q1に配置され、撮影光学系7が被写体光を撮像素子3に結像可能な状態において、コイル94Aおよび磁石95Aにより第2レンズ取付部材8、すなわち第2レンズ5を第1ガイド軸13に沿って第1方向S1に移動させることができる。また、コイル94Bおよび磁石95Bにより第1レンズ保持枠28、すなわち第2レンズ5をガイド軸15に沿って第2方向S2に移動させることができる。
退避レンズ支持枠16の後面には、位置検出センサーとしての光反射センサー96A,96Bが備えられている。また、第2レンズ取付部材8の前面には反射ミラー97が備えられている。光反射センサー96A,96Bおよび反射ミラー97は、ガイド受け部材14が光路内位置Q1に配置されている状態において、光反射センサー96A,96Bと反射ミラー97とが対向するように配置されている。
コイル94A,94Bは、不図示の制御部からの像ぶれ補正信号により駆動される。像ぶれ補正信号は、レンズ鏡筒1に振動が加わったときに、撮影光学系7による結像のぶれを抑えるように第2レンズ5を移動させるための信号である。制御部は、レンズ鏡筒1の振動の量、方向、速度等を検出するセンサー(たとえば、加速度センサー、ジャイロセンサー等)および光反射センサー96A,96Bからの検出信号に基づき、像ぶれ補正信号を出力する。像ぶれ補正信号によりコイル94A,94Bが駆動され、第2レンズ5がレンズ鏡筒1に振動に応じて移動することで、撮像素子3に結像する像のブレが抑えられる。
上述したレンズ鏡筒1においては、ガイド軸15は、レンズ退避機構11および像ぶれ補正機構12に共通に備えられている。このように、レンズ退避機構11と像ぶれ補正機構12のガイド軸15を共通とすることで、レンズ退避機構11および像ぶれ補正機構12をレンズ鏡筒1にコンパクトに備えることができる。すなわち、レンズ鏡筒1は非撮影時における小型化が図られ、また、撮影時に像ぶれを補正することができる。
また、退避レンズ支持枠16には、ガイド軸15に平行に配置される回転規制軸64が取り付けられている。この回転規制軸64に対して、ガイド受け部材14の軸受部72が前後方向で係合することで、ガイド受け部材14のガイド軸15の周方向への回転が規制(回転止め)されている。また、第2レンズ取付部材8の軸受部93もガイド軸15に対して、前後方向で係合し、第1ガイド軸13の周方向への回転が規制(回転止め)されている。
このようにガイド受け部材14および第2レンズ取付部材8の回転止めを同一の部材、すなわち回転規制軸64に対して行うことで部品点数の削減を行うことができる。また、ガイド受け部材14および第2レンズ取付部材8は同一の部材(回転規制軸64)にガイドされることで、前後方向についての一体性が向上する。
つまり、仮に、ガイド受け部材14および第2レンズ取付部材8がそれぞれ異なる部材に対して前後方向への回転止めが行われる構成とした場合、該異なる部材の位置精度等に起因して、ガイド受け部材14および第2レンズ取付部材8が前後方向に相対的に移動してしまう虞がある。ガイド受け部材14および第2レンズ取付部材8が前後方向に相対的に移動した場合は、第2レンズ取付部材8のガイド軸挿通部92A,92Bと第1ガイド軸13との摺動抵抗が大きくなることがあり、第2レンズ取付部材8の第1方向S1への移動がスムーズに行われず、像ぶれ補正が適性に行われない問題が生じる虞がある。これに対し、本実施の形態のように、ガイド受け部材14および第2レンズ取付部材8を同一の部材(回転規制軸64)に対して回転規制させることで、上述の問題が生じることを防止できる。
なお、図17に示すように、軸受部93をガイド受け部材14に設けられるボス部98に対して係合させることで、第2レンズ取付部材8の第1ガイド軸13の周方向への回転を規制(回転止め)する構成としてもよい。このように構成した場合には、第2レンズ取付部材8の第1ガイド軸13の周方向については、ガイド受け部材14に対して位置決めできる。このため、ガイド受け部材14と第2レンズ取付部材8との前後方向の相対的な移動をより確実に防止できる。
レンズ鏡筒1においては、ガイド受け部材14が光路内位置Q1に配置されている状態において、第1駆動部17および第2駆動部18は、光軸Xに対して退避位置Q2の反対側に配置されている。つまり、磁石95A,95Bは、第2レンズ5の光軸Xに対して退避移動方向Rと反対側に配置されている。このように構成されることで、第2レンズ取付部材8および第2レンズ5が退避移動方向Rへ移動するときに、第2レンズ取付部材8あるいは第2レンズ5が退避レンズ支持枠16の外周枠部59に当接するまでの移動量を、退避レンズ支持枠16の退避移動方向Rへの大型化を抑えながら大きくとることができる。
仮に、磁石95A,95Bを第2レンズ5の光軸Xに対して退避移動方向R側に配置する構成とした場合には、ガイド受け部材14が退避位置Q2に配置されたときに、第2レンズ取付部材8の磁石95A,95Bを保持する部分が外周枠部59に干渉しないように退避レンズ支持枠16を構成する必要があり、退避レンズ支持枠16が退避移動方向Rに大型化してしまう。これに対し、磁石95A,95Bを第2レンズ5の光軸Xに対して退避移動方向Rと反対側に配置する構成とした場合には、第2レンズ取付部材8あるいは第2レンズ5よりも退避移動方向R側に突出する部分を少なくすることができる。このため、退避レンズ支持枠16の退避移動方向Rへの大型化を抑えることができる。
なお、レンズ鏡筒1は、磁石95A,95Bを退避レンズ支持枠16の側に備え、コイル94A,94Bをガイド受け部材14の側に備える構成としてもよい。この場合には、コイル94A,94Bが、第2レンズ5の光軸Xに対して退避移動方向Rと反対側に配置されることになる。
レンズ鏡筒1は、ガイド受け部材14と退避レンズ支持枠16との間に、ガイド受け部材14を光路内位置Q1に向けて付勢する付勢部材としての付勢バネ73を配置する構成とされている。具体的には、ガイド受け部材14の退避位置Q2側に、退避レンズ支持枠16との間にガイド受け部材14を光路内位置Q1に向けて付勢する付勢部材としての付勢バネ73を配置する構成とされている。付勢バネ73は、ガイド受け部材14に対して退避位置Q2から離間する向きの付勢力を与え、ガイド受け部材14を退避位置Q2から光路内位置Q1に向けて移動させる。
磁石95Aとコイル94Aとの距離、および磁石95Bとコイル94Bとの距離は長くなるほど磁石95A,95Bに対して作用する駆動力は小さくなる。したがって、たとえば、各レンズ21が撮影可能位置P1に配置されているときに、光路内位置Q1よりも退避位置Q2の方が重力方向下側になるような姿勢にレンズ鏡筒1(光学撮像装置2)が配置された場合には、ガイド受け部材14が光路内位置Q1から退避位置Q2側に大きくずれてしまうことがある。この場合には、磁石95A,95Bに対して像ぶれ補正のための駆動力を十分に作用させることができなくなる虞がある。
しかしながら、付勢バネ73は、ガイド受け部材14が光路内位置Q1に配置されている。そのため、レンズ鏡筒1(光学撮像装置2)が、光路内位置Q1よりも退避位置Q2の方が重力方向下側になるような姿勢に配置されても、付勢バネ73によりガイド受け部材14の退避移動方向Rへの移動量が規制される。このため、磁石95A,95Bに対して像ぶれ補正のための駆動力を十分に作用させることができなくなる虞を低減できる。つまり、付勢バネ73は、各レンズ21が撮影可能位置P1に配置されているときに、ガイド受け部材14が像ぶれ補正範囲外に移動してしまうことを防止する移動規制機構として機能する。
上述のように、付勢バネ73は、退避位置Q2に配置されるガイド受け部材14を光路内位置Q1に移動させる機能と、移動規制機構とを併せもつ。つまり、付勢バネ73は、一つの部材で2つの機能を併せ持つことができ、部品点数の削減が図られている。
また、付勢バネ73は、ガイド受け部材14が図11に示す光路内位置Q1に配置された状態で、ほぼ自然長となるように構成されている。このため、ガイド受け部材14が像ぶれ補正範囲外に移動してしまうことを好適に防止することができる。
図11,12に示すように、第2レンズ取付部材8は、第2レンズ5の第2方向S2(退避移動方向R)の一部分については保持部を有していない。すなわち、第2レンズ取付部材8は、第2方向S2(退避移動方向R)側の一部が欠かれた形状となっている。また、第2レンズ取付部材8の第2方向S2(退避移動方向R)の縁部99,99および第2レンズ5の第2方向S2(退避移動方向R)の縁部100については、外周枠部59の内周面101の曲率に一致させられている。
そのため、ガイド受け部材14が退避位置Q2に配置されたときに、第2レンズ取付部材8の縁部99,99および第2レンズ5の縁部100を共に外周枠部59の内周面101に沿わせることができる。つまり、外周枠部59の第2方向S2(退避移動方向R)への大型化を抑えつつ、第2レンズ取付部材8および第2レンズ5の第2方向S2(退避移動方向R)への移動量を大きくすることができる。また、第2レンズ取付部材8の第2方向S2(退避移動方向R)については一部が欠かれた構成であり、加えて、第2レンズ5についても、第2方向S2(退避移動方向R)の一部を外周枠部59の内周面101の曲率に一致させた結果、該一部は欠かれた構成となる。
そのため、第2レンズ取付部材8および第2レンズ5は、第1ガイド軸13に対して第2方向S2(退避移動方向R)の側の部分について軽量化が図れることとなる。その結果、第2レンズ取付部材8および第2レンズ5の第1ガイド軸13の周りへの回転モーメントが小さくなり、像ぶれ補正時に移動される第2レンズ5の移動精度と応答性を向上させることができる。
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明は上述の形態に限定されることはない。
たとえば、第2レンズ5を補整レンズとしたが、第1レンズ4、第3レンズ6を退避レンズとして構成してもよい。また、位置検出センサーとしての光反射センサー96A,96Bの例を示したが、位置検出センサーとして、ホール素子や静電センサーを用いる構成としてもよい。また、付勢バネ73の換わりに、ガイド受け部材14を退避移動方向Rと反対方向に引くコイルバネをガイド受け部材14と退避レンズ支持枠16との間に配置してもよい。付勢部材としては、コイルバネの他、空気バネ等の各種のバネ機構を用いることができる。
また、退避レンズ取付部材としての第2レンズ取付部材8は、第2レンズ5の周囲を保持する枠体の構成を示したが、枠体を呈する必要はなく、たとえば、第2レンズ5の第1方向S1の両側の2点部分のみを保持したり、あるいは、第2レンズ5の1点部分のみを保持する構成としてもよい。
また、第2取付部材としての退避レンズ支持枠16も外周枠部59を有する枠体の構成を示したが、枠体とする必要はなく、たとえば、外周枠部59を有しない円板状に構成してもよい。この場合、ガイド軸15および回転規制軸64の支持は、外周枠部59に換えて円板状部分にガイド軸15および回転規制軸64を支持するための腕部を設けることが好ましい。
また、第1ガイド軸13、ガイド軸15、回転規制軸64は、円柱状でなくても、たとえば、断面矩形の角柱状、あるいはレール状であってもよい。
1 … レンズ鏡筒
2 … 光学撮像装置
3 … 撮像素子(結像部)
4 … 第1レンズ
5 … 第2レンズ(退避レンズ)
6 … 第3レンズ
7 … 撮影光学系
8 … 第2レンズ取付部材(退避レンズ取付部材)
11 … レンズ退避機構
15 … ガイド軸(退避レンズ用ガイド部材)
16 … 退避レンズ支持枠(退避レンズ支持枠)
16A … 第1カム部材挿通孔(第1孔部)
19 … 本体部
29 … 第1カム面
43 … 第1カム部材
52 … 第3カム面
53 … 第3カム部材
55 … 第2カム面
56 … 第2カム部材
57 … カム面当接部
58 … 第2カム部材用ガイド部材
58A … ガイド面(傾斜面)
X … 光軸
P1 … 撮影可能位置
P2 … 収納位置
Q1 … 光路内位置
Q2 … 退避位置

Claims (5)

  1. 複数のレンズにより構成される撮影光学系を、撮影可能位置と、結像部が保持される本体部側に偏倚された収納状態となる収納位置とに移動可能であり、前記複数のレンズの中の所定の一部のレンズである退避レンズを前記撮影光学系の撮影光路内に配置される光路内位置から前記撮影光路外となる退避位置に移動させるレンズ退避機構を備えるレンズ鏡筒において、
    前記レンズ退避機構は、
    前記退避レンズが取り付けられる退避レンズ取付部材と、
    前記撮影光学系の光軸に沿って前記本体部に向かって移動したり、前記本体部から離れる方向に移動したりし、かつ前記退避レンズが前記本体部側に支持される退避レンズ支持枠と、
    前記退避レンズ支持枠に備えられ、前記退避レンズ取付部材を介して、前記退避レンズの前記光路内位置から前記退避位置への移動をガイドする退避レンズ用ガイド部材と、
    前記本体部に対して取り付けられ、被写体側から前記本体側に向かうに従って前記退避位置に近づく方向に傾斜する第1カム面を有する第1カム部材と、
    前記第1カム面の前記退避位置側に配置され、前記第1カム面と同一の側に傾斜する第2カム面を有し、前記第1カム部材から前記退避位置側へ離間する方向に移動可能な第2カム部材と、
    前記本体部に対して取り付けられ、前記第2カム部材の前記移動をガイドする第2カム部材用ガイド部材と、
    前記退避レンズ支持枠に対して取り付けられ、前記被写体側から前記本体側に向かうに従って前記退避位置から離れる方向に傾斜する第3カム面を有する第3カム部材と、
    前記退避レンズ取付部材に設けられ、前記第1カム面および前記第2カム面に当接可能なカム面当接部と、
    を有し、
    前記退避レンズ支持枠が、前記被写体側から前記本体部側に移動する場合に、前記カム面当接部は、前記第1カム面、前記第2カム面の順で当接し、前記第2カム部材は、前記カム面当接部が前記第2カム面に当接している状態で、前記第3のカム面に当接し前記第1カム部材から前記退避位置側へ離間する方向に移動させられる、
    ことを特徴とするレンズ鏡筒。
  2. 請求項1記載のレンズ鏡筒において、
    前記第1カム部材と前記本体部とは一体成形にて形成されている、
    ことを特徴とするレンズ鏡筒。
  3. 請求項1または2に記載のレンズ鏡筒において、
    前記退避レンズ支持枠には、前記撮影光学系が収納位置に配置された状態で、前記第1カム部材が挿通する第1孔部が形成されている、
    ことを特徴とするレンズ鏡筒。
  4. 請求項1から3のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒において、
    前記第2カム部材用ガイド部材は、前記第2カム部材をガイドするガイド面を前記退避位置側に向かうに従って前記本体側に近づく傾斜面とする、
    ことを特徴とするレンズ鏡筒。
  5. 請求項1から4のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒を有することを特徴とする光学撮像装置。
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