JP5950191B2 - レンズ鏡筒 - Google Patents

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Description

ここに開示される技術は、撮像装置に用いられるレンズ鏡筒に関する。
近年、被写体の画像データを生成する撮像装置が急速に普及している。
撮像装置には、焦点距離を調整するためのレンズ鏡筒が搭載されている。撮像装置としては、例えば、レンズ一体型のカメラ、あるいはレンズ交換型のカメラがよく知られている。
レンズ一体型のカメラには、レンズ鏡筒が内蔵されている。
レンズ交換型のカメラは、カメラ本体と、カメラ本体に装着可能な交換レンズユニットと、を有している。このレンズ交換型のカメラでは、レンズ鏡筒は、例えば、交換レンズユニットに内蔵されている(特許文献1,2参照)。
特開2008−176128号公報 特開平1−277810号公報
しかしながら、上記従来のレンズ鏡筒では、撮像装置の高性能化に伴って部品点数が増加して、レンズ鏡筒のサイズも大型化してしまう傾向がある。
本発明は、コンパクトでありながら、高性能のレンズ鏡筒を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明のレンズ鏡筒は、ベース部と、ベース部に固定された駆動部と、駆動部の駆動力を伝達しベース部に対して移動しない駆動ギアと、略円筒状の枠であって内周面の少なくとも一部に駆動ギアと噛み合うギア部を有し駆動ギアの回転によりベース部に対して回転するとともにその回転に伴い回転中心に沿った方向に進退する回転枠と、を備えている。駆動ギアのギア長は、ギア部のギア長よりも長い。回転枠の進退動作に伴って、ギア部は、駆動ギアが載置されている範囲内で移動する。
これにより、駆動ギアのギア長がギア部のギア長よりも長く、回転枠の進退に伴って、ギア部は、駆動ギアが載置されている範囲内で移動することができる。この結果、ギア部と駆動ギアとの噛み合い長さが一定となって、回転枠の駆動力を容易に制御することができる。
本発明によれば、コンパクトでありながら高性能のレンズ鏡筒を提供することができる。
本発明の一実施形態に係るレンズ鏡筒の構成を示す分解斜視図。 図1のレンズ鏡筒に含まれる固定枠の内周面側の展開図。 図1のレンズ鏡筒に含まれる回転枠の内外周面側の展開図。 図1のレンズ鏡筒に含まれる固定枠の斜視図。 図1のレンズ鏡筒に含まれる減速機構の構成を示す斜視図。 沈胴時における回転枠とモータとの位置関係を示す模式図。 使用時における回転枠とモータとの位置関係を示す模式図。 沈胴時における回転枠とモータとの位置関係を示す模式図。 使用時における回転枠とモータとの位置関係を示す模式図。 本発明の他の実施形態に係るレンズ鏡筒における回転枠とモータとの位置関係を示す模式図。 本発明のさらに他の実施形態に係るレンズ鏡筒における回転枠とモータとの位置関係を示す模式図。
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1に係るレンズ鏡筒100は、回転枠20と、回転枠20の内側に設けられたモータ60と、を備えている。
回転枠20の内周面21には、ギア部22が形成されている。
ギア部22は、モータ60に連動して駆動される。よって、駆動ギア63がギア部22に噛み合うことにより、モータ60は回転枠20を回転させることができる。
本実施形態に係るレンズ鏡筒100は、ギア部22、駆動ギア63などの配置や形状・大きさ等に関する特徴を有するものである。なお、本実施形態のレンズ鏡筒100は、カメラ本体に着脱可能な交換レンズであってもよいし、カメラに内蔵されるレンズ鏡筒であってもよい。
以下、レンズ鏡筒100について、図面を参照しながら詳述する。
1.レンズ鏡筒を構成する各枠の構造
図1は、レンズ鏡筒100を構成する主要な部材(固定枠10、回転枠20、第2レンズ枠30、第1レンズ枠40)の分解斜視図である。
固定枠10は、後述するベース50に固定されている。固定枠10の内周面には、カム溝11と複数の直進溝12とが形成されている。
回転枠20は、略円筒形状を有しており、固定枠10の内周面側において固定枠10に対して回転可能に保持されている。回転枠20は、後述するように、カムフォロア26が固定枠10側のカム溝11に係合しているため、固定枠10に対する回転枠20の回転移動に伴って、回転枠20の回転軸方向において固定枠10に対して進退する。
回転枠20の内周面21には、ギア部22およびカム溝23が形成されている。ギア部22の歯は、回転枠20の回転軸方向に沿って形成されている。
回転枠20の外周面24には、カム溝25およびカムフォロア26が形成されている。カムフォロア26は、回転枠20が固定枠10に取り付けられた状態では、カム溝11に係合している。このため、回転枠20が固定枠10に対して相対回転すると、カムフォロア26は、固定枠10の内周面において回転枠20の回転軸方向に対して斜めに形成された溝の部分(移動領域11b(図2参照))を含むカム溝11に沿って移動する。これにより、回転枠20は、回転枠20の回転軸方向において、固定枠10に対して進退する。
第2レンズ枠30は、第2レンズ枠本体31と、第2レンズ枠本体31の中心部に保持されたレンズ32と、を有している。レンズ32は、レンズ鏡筒100が保持する光学系の一部を構成する。
また、第2レンズ枠30は、第2レンズ枠本体31から回転枠20に向けて突き出した支持部35を有している。そして、支持部35の外周面側から外側に向かって突出するカムフォロア33が形成されている。
カムフォロア33は、回転枠20の内周面に形成されたカム溝23に係合する。後述するが、第2レンズ枠30は回転方向の動きが規制されており、回転枠20が回転すると、カムフォロア33はカム溝23に沿って移動する。これに伴い、第2レンズ枠30は、回転枠20の回転軸方向において、回転枠20に対して進退する。
直進フォロア34は、第2レンズ枠30の外周部分から外側に向けて突き出すように形成されている。直進フォロア34は、第1レンズ枠40の内周面に形成された直進溝42に係合する。後述するが、第1レンズ枠40は、回転方向の動きが規制されている。このため、直進フォロア34が直進溝42に係合することにより、第2レンズ枠30もまた回転方向の動きが規制される。
第1レンズ枠40は、図示しないレンズを保持する。第1レンズ枠40が保持するレンズは、レンズ鏡筒100が保持する光学系の一部を構成する。また、第1レンズ枠40の内周面には、カムフォロア41および直進溝42が形成されている。
カムフォロア41は、回転枠20の外周面に形成されたカム溝25に係合している。このため、回転枠20が第1レンズ枠40に対して相対回転すると、カムフォロア41は、カム溝25に沿って移動する。これにより、第1レンズ枠40は、回転枠20の回転軸方向において、回転枠20に対して進退する。
直進溝42は、第2レンズ枠30の外周面に形成された直進フォロア34と係合し、第1レンズ枠40の内周面に対する第2レンズ枠30の回転方向の動きを規制している。また、直進溝42は、第1レンズ枠40の内周面に、第2レンズ枠30の回転軸方向に沿って直線状に形成されている。
さらに、第1レンズ枠40の外周面には、外側に向かって突出する直進フォロア43が形成されている。直進フォロア43は、固定枠10の内周面側に形成された直進溝12に係合する。これにより、第1レンズ枠40は、固定枠10の内周面に対する回転方向の動きが規制されている。
本実施形態のレンズ鏡筒100では、以上のような構成により、回転枠20が固定枠10に対して回転軸方向に沿って進退することにより、いわゆる沈胴式のレンズ鏡筒を実現できる。すなわち、レンズ鏡筒100の使用時(撮影時およびその準備期間中)においては、回転枠20は固定枠10から離れる方向に向かって繰り出し、レンズ鏡筒100の全長を長くする。一方、レンズ鏡筒100の不使用時においては、回転枠20は固定枠10に対して内部に引き入れられる方向に繰り入れられて、レンズ鏡筒100の全長を短くする。
また、第2レンズ枠30および第1レンズ枠40が回転枠20に対して進退することにより、第1レンズ枠40に保持される図示しないレンズおよび第2レンズ枠30のレンズ32によって形成される被写体像のズーム倍率を調整することができる。
2.固定枠10および回転枠20の構造
次に、図2を用いて固定枠10の構造について詳述する。図2は、固定枠10の内周面の展開図である。
固定枠10の内周面には、カム溝11および直進溝12が形成されている。
カム溝11は、固定枠10の内周面に沿って、回転枠20の進退方向に対して垂直な方向に沿って形成されている。そして、カム溝11は、格納領域11aと使用領域11c、およびそれらをつなぐ移動領域11bという3つの領域を有している。
ここで、回転枠20のカムフォロア26が格納領域11a内に位置しているとき、回転枠20は固定枠10内に繰り入れられた状態である。一方、カムフォロア26が使用領域11c内に位置しているとき、回転枠20は固定枠10から突出した状態となり、レンズ鏡筒100の使用状態となる。
次に、図3を用いて回転枠20の構造について詳述する。図3は、回転枠20の内周面21の展開図である。
内周面21には、第2レンズ枠30のカムフォロア33を誘導するカム溝23が3カ所に形成されている。また、内周面21には、ギア部22が、カム溝23と干渉しない位置に形成されている。本実施の形態では、ギア部22は、回転枠20の回転軸方向に対して垂直な方向に沿って形成されている。レンズ鏡筒100が組み立てられた状態において、ギア部22は、駆動ギア63と噛み合う。
なお、図3では、ギア部22と駆動ギア63との噛み合いについて理解を容易にするために、駆動ギア63を図示している。しかし、駆動ギア63と回転枠20とは別部材であって、説明の便宜上、駆動ギア63を回転枠20の内周面展開図に書き記しているに過ぎない。
回転枠20の外周面24には、第1レンズ枠40のカムフォロア41が嵌合するカム溝25、および固定枠10のカム溝11に嵌合するカムフォロア26がそれぞれ3カ所に形成されている。カム溝25は、第2レンズ枠20の外周面における固定枠10側の端部からその反対側の端部にかけて形成されている。カムフォロア26は、外周面24における固定枠10側の端部に形成されている。
3.ベース50の構造
次に、図4および図5を用いて、ベース50の構造について詳述する。図4は、ベース50にモータ60、モータ軸ギア61、減速ギア62、駆動ギア63が組み付けられた状態を示す斜視図である。ただし、実際には、モータ軸ギア61、減速ギア62、駆動ギア63にカバーが付けられているが、図4には図示されていない。このカバーを含む構成については、図5を用いて後述する。
ベース50は、中央部分に開口52が形成された略ドーナツ円盤状の円盤部51と、円盤部51から径方向外側に突き出た固定部53とを有する。
円盤部51には、モータ60が固定されている。また、円盤部51には、モータ軸ギア61、減速ギア62、駆動ギア63が回転自在に取り付けられている。モータ軸ギア61、減速ギア62、駆動ギア63は、いずれもベース50に対して移動しない。
レンズ鏡筒100で集光された被写体からの光は、円盤部51の中央に形成された開口52を通過して、後方の撮像素子に達する。つまり、円盤部51の中央部には、被写体からの光を通過させるために必要な大きさの開口52を設けなければならない。一方で、円盤部51の外径を大きくすると、レンズ鏡筒100全体の大きさが大きくなってしまうので、円盤部51の外径はできる限り小さくする必要がある。よって、通常、円盤部51の幅は細くなってしまう。このため、如何にコンパクトな状態でモータ60を円盤部51に固定するかが、コンパクトで高性能なレンズ鏡筒を実現する上で重要である。より具体的には、開口52を大きく取りつつ、円盤部51の外径を小さくするためには、モータ60をできるだけ外周側に寄せて配置することが好ましい。
固定部53は、ベース50に対して固定枠10を固定するための部位である。固定部53内に設けられている孔にネジなどを挿通して、そのネジで固定枠10を固定部53に固定する。したがって、ベース50、モータ60および固定枠10の互いの位置関係は不変であり、固定的である。
図5は、回転枠20におけるモータ軸ギア61、減速ギア62、駆動ギア63の位置関係を説明するための斜視図である。ただし、説明を容易にするため、モータ軸ギア61、減速ギア62、駆動ギア63を覆うカバーやベース50については、ここでは図示していない。
モータ軸ギア61は、モータ60の回転軸に取り付けられたねじ歯車(ウォーム)である。モータ60の回転軸は、回転枠20の回転軸方向に対して垂直な面内に配置されている。
減速ギア62は、はすば歯車62a(ウォームホイール)とねじ歯車62bが同軸に組み合わされて構成される歯車である。減速ギア62の回転軸62cは、モータ60の回転軸と斜め方向に立体交差している。減速ギア62の回転軸62cとモータ60の回転軸との交差角度に応じて、はすば歯車62aの歯を傾斜させている。はすば歯車62aは、モータ軸ギア61と噛み合って、モータ60からの駆動力を受け取る。
駆動ギア63は、はすば歯車63aと平歯車63bとが同軸に組み合わされて構成される歯車である。駆動ギア63の回転軸63cの軸方向は、回転枠20の回転軸方向と一致する。このため、平歯車63bの歯に沿った方向は、回転枠20の回転軸方向と一致する。
はすば歯車63aは、ねじ歯車62bと噛み合って、モータ60からの駆動力を減速ギア62を介して受け取る。
平歯車63bは、回転枠20の内周面に形成されたギア部22と噛み合っている。これにより、駆動ギア63が回転することにより、回転枠20を回転させることができる。つまり、駆動ギア63は、モータ60の駆動力を回転枠20に伝達する。
本実施形態のレンズ鏡筒100では、以上のように、モータ軸ギア61、減速ギア62およびはすば歯車63aからなる減速機構によって、モータ駆動力の伝達方向を変更している。
具体的には、モータ60の回転軸に沿った方向は、回転枠20の回転軸方向に垂直な方向に一致するのに対して、駆動ギア63の回転軸63cに沿った方向は、回転枠20の回転軸方向に一致する。これにより、モータ60と駆動ギア63とを、回転枠20の回転軸方向に沿って縦に並べて配置する必要がなく、横に並べて配置できる。よって、回転枠20の回転軸方向におけるモータ60および駆動ギア63の配置スペースを短くすることができる。この結果、レンズ鏡筒100は、回転枠20の回転軸方向における長さを短くすることができる。さらに具体的に言えば、沈胴させた状態のレンズ鏡筒100の大きさをよりコンパクトにすることができる。
4.動作の説明
次に、回転枠20が回転したときのモータ60と回転枠20との位置関係の変化について、図6および図7を用いて説明する。
図6は、回転枠20が最もベース50側に移動した場合(沈胴状態)におけるベース50、モータ60、回転枠20の位置関係を模式的に示す図である。
モータ60は、ベース50に固定されている。ベース50のモータ60が固定されている面を基準にすると(以下、基準面という。)、モータ60の取り付け高さは、図中に示すh1である。これに対して、ギア部22のベース50側の端部は、基準面からh2の高さの位置に配置されている。ここで、高さh2は、高さh1より大きい。このため、回転枠20が最もベース50側に移動した場合であっても、ギア部22はモータ60に干渉しない。この結果、モータ60を内周面21に寄せて配置することができる。
仮に、高さh2が、高さh1よりも小さい場合には、平面視において、モータ60をギア部22と重複しない離れた位置に配置しなければならない。言い換えると、モータ60を回転枠20の内周面21から、ギア部22の山の高さ以上の距離だけ離間する必要がある。この場合、開口52の径が小さくなるか、あるいは円盤部51の外径が大きくなるというデメリットが生じてしまう。いずれの場合も、コンパクトで高性能なレンズ鏡筒を実現する上では好ましくない。
そこで、本実施の形態では、回転枠20が最もベース50側に移動した場合であっても、ギア部22がモータ60に干渉しないように、ギア部22を配置している。
言い換えれば、回転枠20の回転に伴い、モータ60が固定されている位置にギア部22が移動した場合、回転枠20の回転軸方向において、モータ60はベース50とギア部22との間に配置される。
また、ギア部22の基準面側の端部は、駆動ギア63の平歯車63bの基準面側の端部とほぼ一致する。ここで、ギア部22の端部と駆動ギア63の端部とを完全に一致させないのは、製造公差等を考慮したためである。
また、本実施形態のレンズ鏡筒100では、図6に示すように、平歯車63bのギア長L1は、ギア部22のギア長L2よりも長い。後述するが、回転枠20が進退するのに伴って、ギア部22は、平歯車63bが載置されている範囲内で移動する。これにより、ギア部22と平歯車63bとが噛み合っている長さは、回転枠20が進退する範囲内において、常に、ギア長L2と同一で一定である。
ここで、ギア部22と平歯車63bとの噛み合い長さを、回転枠20が進退する範囲内において、常に一定にすることのみを考えるのであれば、ギア部22のギア長L2を長くし、駆動ギア63(平歯車63b)のギア長L1を短くしてもよい。しかし、この場合には、ギア部22のギア長L2が長くなるため、ギア部22を回転枠20の内周面21に配置するのが難しくなる。そのため、図6に示すように、ギア長L1をギア長L2より長くする方が、レンズ鏡筒100をコンパクトにする上で有利である。
また、噛み合い長さを一定にするために、駆動ギア63(平歯車63b)のギア長L1を短くして、ギア部22のギア長L2を長くした場合には、駆動ギア63側の平歯車63bの軸方向長さが短くなって強度が低下してしまうおそれがある。ギア部22側のギア長L2を短くした場合には、回転枠20の内周面側に形成されるギア部22の幅が小さくなってもギア部22や回転枠20の強度にはほとんど影響はない。よって、駆動ギア63(平歯車63b)の強度的な面を考慮して、図6に示すように、駆動ギア63側のギア長L1を長くし、ギア部22のギア長L2を短くして、噛み合い長さを一定にすることがより好ましい。
図7は、回転枠20が最もベース50から離れた位置に移動した場合(使用状態(撮影時または準備期間中))におけるベース50、モータ60、回転枠20の位置関係を模式的に示す図である。
ここで、駆動ギア63が回転すると、ギア部22が図7における右方向に移動する。つまり、回転枠20が右方向に回転する。この回転に伴い、回転枠20は、長さh3だけベース50から離れていく。回転枠20がベース50から離れるのに伴い、ギア部22もモータ60から離れるので、ギア部22がモータ60と接触することはない。
回転枠20が最もベース50から離れた位置に移動した場合において、ギア部22のベース50側の端部とは反対側の端部は、平歯車63bのベース50側の端部とは反対側の端部とほぼ一致する。これにより、平歯車63bのギア長さL1を必要以上に長くすることなく、駆動ギア63をコンパクトにすることができる。
なお、上述の通り、回転枠20が最もベース50に接近した際の平歯車63bとギア部22との位置関係も併せて考慮すると、ギア長L1は、ギア長L2と長さh3との合計とほぼ同一か、ギア長L2と長さH3との合計よりも少し長いのが好ましい。これにより、平歯車63bのギア長さL1を必要以上に長くする必要がなく、駆動ギア63を実用性のある範囲内でコンパクトにすることができる。
また、上述した通り、平歯車63bに形成された溝の方向は回転枠20の回転軸方向と一致する。平歯車63bとギア部22とは噛み合っているので、ギア部22に形成された溝の方向も回転枠20の回転軸方向と一致する。これにより、回転枠20が進退方向において多少がたついた場合でも、回転枠20の進退運動がギア部22と平歯車63bとの噛み合いの関係で阻害されることはない。これは、ギア部22が平歯車63bの溝に沿って滑って移動する際の抵抗が少ないからである。
5.まとめ
(1)
以上のように、本実施形態のレンズ鏡筒100は、図1に示すように、ベース50と、モータ60と、駆動ギア63と、回転枠20とを備えている。モータ60は、ベース50に固定される。駆動ギア63は、モータ60の駆動力を伝達し、ベース50に対して移動しない。回転枠20は、略円筒状の枠であって、内周面21の少なくとも一部に平歯車63bと噛み合うギア部22を有し、駆動ギア63の回転によりベース50に対して回転するとともに、その回転に伴い回転軸方向において進退する。駆動ギア63の平歯車63bのギア長L1は、図6および図7に示すように、ギア部22のギア長L2よりも長い。ギア部22は、回転枠20が進退するのに伴って、平歯車63bが載置されている範囲内で移動する。
これにより、ギア部22と平歯車63bとが噛み合っている長さは、回転枠20が進退する範囲内において、常に、ギア長L2と同一であり一定である。回転枠20を駆動する際の歯車の噛み合い長さが一定なので、回転枠20の駆動力を容易に制御することができる。そのため、高性能なレンズ鏡筒を得ることができる。
(2)
また、本実施形態のレンズ鏡筒100では、図7に示すように、回転枠20がベース50から最も離れた使用状態において、平歯車63bのベース50側とは反対側の端部とギア部22のベース50側とは反対側の端部とが略一致するように、平歯車63bおよびギア部22が配置されている。
これにより、平歯車63bのギア長さL1を必要以上に長くする必要がなくなり、駆動ギア63をコンパクトにすることができる。
(3)
また、本実施形態のレンズ鏡筒100では、図6に示すように、回転枠20がベース50に最も接近した沈胴状態において、平歯車63bのベース50側の端部とギア部22のベース50側の端部とが略一致するように、平歯車63bおよびギア部22が配置されている。
これにより、平歯車63bのギア長さL1を必要以上に長くする必要がなくなり、駆動ギア63をコンパクトにすることができる。
(4)
また、本実施形態のレンズ鏡筒100では、図6に示すように、回転枠20の回転に伴って、モータ60が固定されている位置にギア部22が移動した場合、モータ60は、ベース50とギア部22との間に配置される。
これにより、回転枠20が最もベース50側に移動した場合であっても、ギア部22はモータ60に干渉しない。そのため、モータ60を内周面21に寄せて配置することができる。このため、コンパクトで高性能なレンズ鏡筒を得ることができる。
(5)
また、本実施形態のレンズ鏡筒100では、図1等に示すように、ギア部22に形成された溝の方向は回転枠20の回転軸方向と平行な方向である。
これにより、ギア部22と平歯車63bとの噛み合いに起因して、回転枠20の進退運動が阻害されることはない。そのため、回転枠20の進退運動を円滑にすることができるので高性能なレンズ鏡筒を得ることができる。
(6)
また、本実施形態のレンズ鏡筒100では、図5に示すように、同軸上に複数の歯車(はすば歯車63a、平歯車63b)を配置した駆動ギア63を用いている。
これにより、共通の回転軸を用いて複数の歯車を回転させることができるため、駆動ギア63の構成を簡素化することができる。この結果、レンズ鏡筒100をコンパクト化することができる。
(7)
また、本実施形態のレンズ鏡筒100では、図5に示すように、同軸上に配置された複数の歯車として、モータ60の駆動力を伝達する方向を変化させるはすば歯車63aを用いている。
これにより、モータ60と駆動ギア63とを、回転枠20の回転軸方向に沿って縦に並べて配置することなく、横に並べて配置することができる。よって、回転枠20の回転軸方向におけるモータ60および駆動ギア63の配置スペースを短くすることができる。この結果、回転枠20の回転軸方向における長さを短くして、沈胴させた状態のレンズ鏡筒100の大きさをよりコンパクトにすることができる。
なお、本実施形態において、モータ60は駆動部の一例であり、平歯車63bは駆動ギアの一例である。
(実施の形態2)
本発明の他の実施形態に係るレンズ鏡筒101について、図8および図9を用いて説明すれば、以下の通りである。
なお、上記実施の形態1では、回転枠20の回転軸方向に対して垂直な面内に配置されたギア部22を有するレンズ鏡筒100について説明した。しかし、本実施の形態に係るレンズ鏡筒101は、回転枠20の進退に合わせて段差形状となっている点で、上記実施形態1の構成とは異なっている。ただし、それ以外の構成については共通であるため、上記実施形態1で用いた構成については、以下で同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
図8は、回転枠20が最もベース50側に移動した状態におけるベース50、モータ60、回転枠20の位置関係を模式的に示す図である。
ギア部22は、固定枠10の内周面に形成されたカム溝11の形状を、180度回転移動させて形成されている。そして、モータ60を、駆動ギア63よりも図8における右側に配置している。平歯車63bのギア長L1は、ギア部22のギア長l2とほぼ同一か少し大きい長さに設定している。このため、実施の形態1の構成と比較して、ギア長L1を短くすることができる。
図8から明らかなように、ギア部22のモータ60側に形成された部分は、モータ60の高さh1よりも大きいベース50からh2の高さにあるため、回転枠20が回転した場合でもモータ60と干渉することはない。
図9は、回転枠20が最もベース50から離れた位置に移動した状態におけるベース50、モータ60、回転枠20の位置関係を模式的に示す図である。
ここでは、回転枠20の回転に伴い、ギア部22は、ベース50(モータ60)から遠ざかるように移動する。このため、ギア部22のうち、ベース50に近い位置に配置された部分が、モータ60に近付いたとしても、ギア部22とモータ60との間隔を保つことができるため、ギア部22がモータ60と干渉することを回避することができる。
以上のように、本実施の形態のレンズ鏡筒101によれば、回転枠20の進退運動した場合でも、ギア部22とモータ60との距離を維持できるように、ギア部22の形状が調整されているため、ギア長L1の短い平歯車63bを用いることができる。この結果、コンパクトで高性能なレンズ鏡筒101を得ることができる。
(他の実施の形態)
本発明は、前述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形および修正が可能である。
そこで、本発明の他の実施の形態をまとめて以下に説明する。
(A)
上記実施の形態では、モータ60としてズーム倍率を変更することを目的とするモータを搭載した例を用いて説明したが、本発明はこれには限定されるものではない。
例えば、フォーカス状態を変更することを目的とするモータであってもよい。また、モータ60としては、直流モータに限定されず、他のタイプのモータ(例えば、ステッピングモータ)であってもよい。
(B)
上記実施の形態では、モータ軸ギア61、減速ギア62、駆動ギア63を用いて構成される減速機構を搭載した例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、上記以外の構成によりモータ60の駆動力を回転枠20に伝達する機構を搭載したレンズ鏡筒に対しても、本発明の適用は可能である。
(C)
上記実施の形態では、モータ軸ギア61、減速ギア62、駆動ギア63からなる減速機構がモータ60の回転軸の回転を減速してギア部22に伝達する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、モータの回転軸の回転を減速せずに伝達する機構を搭載してもよい。要するに、モータ60の駆動力を回転枠20に伝達できるものであれば、上記実施の形態に限定されるものではない。
(D)
上記実施の形態では、ギア部22の歯は、回転枠20が固定枠10に対して進退する方向に平行な方向に沿って形成されている構成を採用した例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、ギア部22の溝は、進退方向に対して斜めに形成された、いわゆるはす歯であってもよい。その場合、ギア部22と噛み合う駆動ギア63もはす歯にするとよい。
(E)
上記実施形態では、駆動ギア63に含まれるギアとして、いわゆるはす歯のギア部63aを用いた例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、はす歯状の歯車ではなく、平歯車を用いてもよい。
(F)
上記実施形態1では、図6等に示すように、ギア部22と駆動ギア63(平歯車63b)との噛み合い長さを一定にするために、ギア部22の幅を駆動ギア63よりも小さくし、駆動ギア63の平歯車の幅の範囲内においてギア部22が移動する構成を採用した例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、図10に示すように、幅の小さい駆動ギア163(平歯車163b)と、駆動ギア163よりも幅が大きいギア部122とを組み合わせた構成を採用してもよい。
この場合でも、ギア部122と駆動ギア163の平歯車163bの噛み合い長さを一定にすることができる。
ただし、この場合には、内周面にギア部122が形成される回転枠20が大型化する、モータ60とギア部122とが干渉しやすくなる等のデメリットが生じるおそれがあるため、コンパクト化の面では、上記実施形態1のような構成を採用することがより好ましい。
(G)
上記実施形態では、図6等に示すように、ギア部22と駆動ギア63との噛み合い長さを一定にするために、ギア部22の幅を駆動ギア63よりも小さくし、駆動ギア63の平歯車の幅の範囲内においてギア部22が移動する構成を採用した例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、図11に示すように、幅の広いギア部122と、ギア部122と同等の幅を有する駆動ギア263(平歯車263b)とを組み合わせた構成を採用してもよい。
ただし、この場合には、回転枠20の移動によってギア部122と駆動ギア263(平歯車263b)との噛み合い長さが変動してモータ60のトルクが不安定になってしまうというデメリットが生じる。このため、モータ60の駆動力の安定した伝達という観点では、上記実施形態のように、ギア部22と駆動ギア63との噛み合い長さが一定となるような組み合わせを採用することがより好ましい。
以上に説明したレンズ鏡筒は、デジタルスチルカメラ、ムービーなどの光学機器に広く適用可能である。
10 固定枠
11 カム溝
11a 格納領域
11b 移動領域
11c 使用領域
12 直進溝
20 回転枠
21 内周面
22 ギア部
23 カム溝
24 外周面
25 カム溝
26 カムフォロア
30 第2レンズ枠
31 第2レンズ枠本体
32 レンズ
33 カムフォロア
34 直進フォロア
35 支持部
40 第1レンズ枠
41 カムフォロア
42 直進溝
43 直進フォロア
50 ベース
51 円盤部
52 開口
53 固定部
60 モータ
61 モータ軸ギア
62 減速ギア
62a はすば歯車
62b ねじ歯車
62c 回転軸
63 駆動ギア
63a はすば歯車
63b 平歯車
63c 回転軸
100 レンズ鏡筒
101 レンズ鏡筒
122 ギア部
163 駆動ギア
163b 平歯車
263 駆動ギア
263b 平歯車

Claims (9)

  1. ベース部と、
    前記ベース部に固定された駆動部と、
    前記駆動部の駆動力を伝達し、前記ベース部に対して移動しない駆動ギアと、
    略円筒状の枠であって、内周面の少なくとも一部に前記駆動ギアと噛み合うギア部を有し、前記駆動ギアの回転により前記ベース部に対して回転するとともに、その回転に伴い回転中心に沿った方向に進退する回転枠と、
    を備え、
    前記駆動ギアのギア長は、前記ギア部のギア長よりも長いかほぼ同一であって、
    前記ギア部は、前記回転枠の進退に合わせて段差形状を有しており、
    前記ギア部が有する前記段差形状の部分が前記駆動ギアの範囲内で移動するように、前記ギア部は前記回転枠の進退動作に伴って移動する、
    レンズ鏡筒。
  2. 前記回転枠が前記ベース部から最も離れた状態において、前記駆動ギアの前記ベース部側とは反対側の端部と前記ギア部の前記ベース部側とは反対側の端部とが略一致するように、前記駆動ギアおよび前記ギア部が配置されている、
    請求項1に記載のレンズ鏡筒。
  3. 前記回転枠が前記ベース部に最も接近した状態において、前記駆動ギアの前記ベース部側の端部と前記ギア部の前記ベース部側の端部とが略一致するように、前記駆動ギアおよび前記ギア部が配置されている、
    請求項1または2に記載のレンズ鏡筒。
  4. 前記回転枠の回転に伴い、前記駆動部が固定されている位置に前記ギア部が移動した場合、前記駆動部は、前記ベース部と前記ギア部との間に配置される、
    請求項1からのいずれか1項に記載のレンズ鏡筒。
  5. 前記ギア部に形成された歯の方向は、前記回転枠の進退方向と平行な方向である、
    請求項1からのいずれか1項に記載のレンズ鏡筒。
  6. 前記駆動ギアは、同軸上に配置された複数の歯車を有している、
    請求項1からのいずれか1項に記載のレンズ鏡筒。
  7. 前記複数の歯車には、前記駆動部の駆動力の伝達方向を変化させる歯車が含まれる、
    請求項に記載のレンズ鏡筒。
  8. 前記ギア部は、前記回転枠の進退方向に対して垂直な面に沿って形成された第1ギアと、前記第1ギアに平行であって異なる面に沿って形成された第2ギアと、前記回転枠の進退方向に対して斜めに配置される面に沿って形成され前記第1ギアと前記第2ギアとの間を接続する第3ギアとを有している、
    請求項1に記載のレンズ鏡筒。
  9. 前記第1ギア、前記第2ギア、前記第3ギアは、略同一のギア長を有している、
    請求項8に記載のレンズ鏡筒。
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