以下、本発明の実施の形態に係るレンズ収納機構10およびこのレンズ収納機構10を用いた光学撮像装置11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において撮像部90に対して第一レンズ群Ln1が接離する方向を前後方向とし、撮像部90から第一レンズ群Ln1に向かう側を前方側とし、それとは逆側を後方側として説明する。
図1および図2に示すように、レンズ収納機構10は、本体部20と、固定筒30と、第一直進筒40と、カム筒50と、回転筒60と、第二直進筒70と、第一レンズ枠80と、第二レンズ群退避機構100とを具備している。また、これらのレンズ収納機構10は、撮像部90を具備する光学撮像装置11に取り付けられている。
本体部20は、撮像部90を不図示の保持機構によって保持している。この本体部20からは、図3に示すように、スライドガイド部21が突出している。スライドガイド部21は、後述する第二移動支持部材118(第2移動部材)のスライドをガイドするものであり、かかるスライドを良好にガイドするためにスライドガイド部21は立設部211と、第一嵌合部212と、第二嵌合部213とを有している。立設部211は、本体部20から左側に向かって突出する部分である。そして、この立設部211のうち図3における左側端側に、第二嵌合部213が設けられている。また、第一嵌合部212は、立設部211の本体部20側の付け根付近に設けられている。この第一嵌合部212には、立設部211と対向するように凸状のレール部212aが設けられていて、このレール部212aと立設部211とで鉤状をなしている。そして、このレール部212aは、後述する第二移動支持部材118の第1窪み部118b1に嵌り込む。また、第二嵌合部213にも、凸状のレール部213aが設けられていて、このレール部213aが第二移動支持部材118の第二窪み部118a1に嵌り込む。
なお、本体部20の不図示の保持機構に保持される撮像部90は、たとえばCCDまたはCMOSといった撮像素子を有している。そして、後述する第一レンズ群Ln1、第二レンズ群Ln2、第三レンズ群Ln3を透過した光は、この撮像素子91で撮像される。また、第三レンズ群Ln3は、第三レンズ保持枠25に取り付けられているが、この第三レンズ保持枠25は、不図示の駆動機構によって、第一直進筒40の駆動と連動して光軸方向に移動する。なお、第二レンズ群Ln2は、所定のレンズ群の一例に対応する。また、図1に示す後述する撮像位置における第二レンズ群Ln2の前方側頂部Ln2aは、後述するシャッタ部101の露光開口部105に一部入り込んでおり、図2に示す後述する退避位置における第二レンズ群Ln2の前方側頂部Ln2aは、後述するシャッタ部101から離れている。
図1および図2に示すように、固定筒30は、本体部20に対して移動しない状態に設けられている。この固定筒30は、図2に示すように、収納状態(Park状態)において、第一直進筒40、カム筒50、回転筒60、第二直進筒70、および第一レンズ枠80を内部に収納することを可能としている。
また、固定筒30の内周面には不図示のヘリコイド谷部が形成されていると共に、このヘリコイド谷部はカム筒50の突出部51と噛み合う。それにより、カム筒50が不図示のモータによって回転駆動させられると、カム筒50が回転しながら前後方向に移動することを可能としている。また、固定枠30の内周面には、ヘリコイド谷部とは別に、前後方向に沿うと共に溝状の固定筒直進溝31が、光軸方向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31には、第一直進筒40の係合突起41が入り込む。それにより、第一直進筒40は固定筒30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31には、位置決め部材113の筒係合部113cが入り込む。それにより、後述する位置決め部材113が固定筒30に対して回転するのが阻止され、位置決め部材113を介してシャッタ枠110が固定筒30に対して回転するのが阻止される。
また、第一直進筒40は、固定筒30の内周側に位置すると共に、カム筒50の外周側に位置する筒状部材である。この第一直進筒40の外周面には、係合突起41が設けられていて、この係合突起41は上述の固定筒直進溝31に入り込むことによって前後方向に移動させられる。また、第一直進筒40の内周面には、カム溝42が形成されていて、このカム溝42には、回転筒60のカムピン62が入り込む。それにより、回転筒60は、回転しながら前後方向に移動する。さらに、第一直進筒40の内周面には、前後方向に沿ってキー溝43が設けられていて、このキー溝43には後述する係合キー71が入り込む。なお、第一直進筒40の後方側の外周面には、嵌合部44が設けられている。
また、カム筒50は、第一直進筒40の内周側に位置すると共に、後述する位置決め部材113およびシャッタ枠110の外周側に位置する筒状部材である。このカム筒50には、たとえば内周側または外周側の所定位置に、ギヤ部が設けられていて、このギヤ部が不図示のモータの回転ギヤ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50の外周側には、突出部51が設けられていて、この突出部51は固定筒30のヘリコイド谷部と噛み合う。それにより、カム筒50が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50が前後方向に移動させられる。
このカム筒50のうち、後方側の端部には、フランジ部52が設けられている。フランジ部52は、カム筒50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52のうち径方向の外方側かつ前方側の部位には、噛合部53が設けられている。噛合部53は、第一直進筒40の嵌合部44と噛み合って、第一直進筒40とカム筒50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53に対して噛合部44は回転自在に設けられている。すなわち、第一直進筒40は、カム筒50に対して前後方向の移動は規制される。しかしいながら、第一直進筒40に対して、カム筒50の回転は規制されない状態となっている。
また、カム筒50の内周面には、カム溝54が形成されている。このカム溝54は、後述するシャッタ枠110の突出ピンと噛み合う。それにより、カム筒50が回転させられると、シャッタ枠110が前後方向に移動する。また、カム筒50の外周面には、前後方向に沿うキー溝55が設けられている。
また、回転筒60は、第二直進筒70の内周側に位置すると共に、カム筒50の外側に位置する筒状部材である。この回転筒60の内周側には、キー61が設けられている。このキー61は、上述のキー溝55に入り込む。それにより、回転筒60はカム筒50の回転に伴って回転する。また、回転筒60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62が突出している。カムピン62は、第一直進筒40のカム溝42に入り込む部材である。そのため、カム筒50と共に回転筒60が回転すると、カムピン62がカム溝42に沿って移動することにより、回転筒60が回転しながら前後方向に移動する。
また、回転筒60の外周面のうちカムピン62よりも前方側の部位には、ヘリコイド谷部63が形成されていて、このヘリコイド谷部63には、第一レンズ枠80の突出部81が入り込み、その突出部81がヘリコイド谷部63に沿って褶動する。また、回転筒60の後方側の部位と第二直進筒70の後方側の部位にも、上述の嵌合部44および噛合部53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、第二直進筒70は、回転筒60に対して前後方向の移動は規制されるが、第二直進筒70に対して、回転筒60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44および噛合部53の間の噛み合い関係と同様のため、説明を省略する。
また、第二直進筒70は、第一直進筒40の内周側に位置すると共に、回転筒60の外周側に位置する筒状部材である。この第二直進筒70の後端側の外周面には、係合キー71が設けられていて、この係合キー71は第一直進筒40のキー溝43に入り込む。それにより、第二直進筒70は、第一直進筒40と同様に、前後方向へ移動可能となっている。また、第二直進筒70の内周面には、第二直進溝72が設けられていて、この第二直進溝72には、後述する第一レンズ枠80の突出キー82が入り込む。
また、第一レンズ枠80は、第二直進筒70の内周側に位置すると共に、回転筒60の外周側に位置する筒状部材である。この第一レンズ枠80の内周面のうち後端側の部位には、突出部81が設けられている。この突出部81は、回転筒60のヘリコイド谷部63に沿って褶動する部分である。一方、第一レンズ枠80の外周面のうち後端側の部位には、突出キー82が設けられていて、この突出キー82は第二直進溝72に入り込む。そのため、カム筒50が回転した場合でも、突出キー82の第二直進溝72への入り込みにより第一レンズ枠80は回転しない。しかしながら、突出部81がヘリコイド谷部63に入り込んでいることにより、カム筒50の回転によって第一レンズ枠80が前後方向に移動する。
また、この第一レンズ枠80には、第一レンズ群保持部83が設けられている。第一レンズ群保持部83は、第一レンズ群Ln1を保持する部分である。
また、後述するシャッタ枠110は、板状のシャッタ部101の外周と一体とされている。図1および図2では、シャッタ枠110とシャッタ部101が同一部材のように簡略化して図示している。図4(A)は、図1および図2におけるシャッタ枠110とシャッタ部101を、端面図として詳細に示す図である。なお、図4(A)以外の図では、シャッタ枠110とシャッタ部101を図1および図2と同様に示す。シャッタ部101は、前方側から後方側にかけて、地板102、仕切り板103、および押え板104の三枚の板状部材を有している。地板102、仕切り板103、および押え板104は、それぞれそれらの中央部に貫通孔を有しており、その貫通孔がシャッタ部101の露光開口部105となっている。なお、仕切り板103の貫通孔は、地板102および押え板104の貫通孔よりも径が小さく形成されており、仕切り板103の貫通孔によって、露光開口部105の径を規定している。
また、地板102と押え板104は、仕切り板103との隙間をそれぞれ設けるように配置されている。地板102と仕切り板103との間の隙間には、不図示の絞りが配置され、仕切り板103と押え板104の隙間であって押え板104には、図4(A)には不図示のシャッタが配置されている。この絞りとシャッタは、露光開口部105を開閉するようにシャッタ部101の面に沿って回転移動可能とされている。
図4(B)は、仕切り板103と押え板104の隙間から押え板104を見た平面図である。シャッタ部101の露光開口部105(その輪郭は、仕切り板103の開口部の輪郭であり、図4(B)では破線で示している。)を構成する押え板104の退避位置側の縁部であって、第二レンズ群Ln2(所定のレンズ群)と対向する面が、一部切り欠いた凹部106となっている。凹部106は、露光開口部105から退避位置側に向かうに従い幅が狭くなる略三角形状を為している。この凹部106の占める範囲は、上述の図4(A)には不図示のシャッタ107の動作範囲よりも小さいことが好ましい。例えば図4(B)に示すように、シャッタ107が露光開口部105を閉じない状態からシャッタ107で露光開口部105を閉じた状態までの動作範囲である。その理由は、軸108を回転軸とするシャッタ107の回転動作の際に、押え板104の面に沿って回転するシャッタ107の縁が凹部106に引っかかるおそれを低減し、シャッタの動作をスムーズにさせるためである。そのため、凹部106を退避位置側に大きくとらないようにしている。
<第二レンズ群退避機構100(本発明の要部)について>
続いて、本発明の要部である、第二レンズ群退避機構100の構成について説明する。第二レンズ群退避機構100は、シャッタ枠110を有している。このシャッタ枠110は、外周枠部111と、上述のシャッタ部101とを有している。これらのうち、外周枠部111は、シャッタ部101よりも内周側の部分よりも、前後方向に向かって突出している部分である。この外周枠部111の外周面からは、カム筒50のカム溝54に入り込むカムピン111aが突出している(図8、図9参照)。それにより、シャッタ枠110は、カム溝54に沿って前後方向への移動がガイドされる。
また、外周枠部111の内周側には、シャッタ部101が設けられている。シャッタ部101は、外周枠部111の内周側を覆っているものの、その径方向中心部分には、露光開口部105が設けられている。そして、この露光開口部105を介して光が第二レンズ群Ln2に入り込むことを可能としている。ここで、シャッタ部101には、退避溝101bが設けられている。退避溝101bは、第二レンズ群固定枠115を、撮像位置から退避位置に向けて移動させるための溝部分であり、シャッタ部101を後方側から前方側に向けて、所定の厚みだけ窪ませた部分である。なお、以下の説明においては、第二レンズ群固定枠115が撮像位置から退避位置に向けて移動するときの移動方向を、退避移動方向として説明する。
また、外周枠部111の内周側には、後述するガイド軸114を取り付けるための軸取付部111bが設けられている。本実施の形態では、図6に示すように、合計4つの軸取付部111bが設けられていて、それらの軸取付部111bの取付面(図示省略)は、ガイド軸114の軸線方向(退避移動方向)に対して略垂直を為している。
また、外周枠部111の外周側には、周方向に沿って複数の切欠部111cが設けられている(図6においては合計3個)。切欠部111cは、後述する位置決め部材113の延伸部113b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113に対するシャッタ枠110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113には、リング状のリング部113aが設けられている。この位置決め部材113は、カム筒50に対しては回転自在に設けられるものの、カム筒50に対しては前後方向に移動しないように、カム筒50のフランジ部52の後面側とリング部113aとが嵌合している。また、このリング部113aの内周側には、図1において前方側に向かって突出する延伸部113bが設けられている。延伸部113bは、リング部113aの周方向に沿って、上述した切欠部111cに対応する本数だけ設けられている。また、リング部113a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113cが設けられている。筒係合部113cは、固定筒30の固定筒直進溝31に入り込み、かかる入り込みによって、位置決め部材113が固定筒30に対して回転するのが阻止され、ひいては位置決め部材113を介してシャッタ枠110が固定筒30に対して回転するのが阻止される。
図6に示すように、外周枠部111のうち、シャッタ部101よりも後方側の所定位置には、一対のガイド軸114が取り付けられている。ガイド軸114は、ガイド部材の一例に対応する。このガイド軸114は、退避移動方向に平行に設けられている。図7は、図6のB−B線に沿って切断したときのシャッタ枠110とガイド軸114と第二レンズ群Ln2との位置関係を示す簡略図であり、(A)は、仮に第二レンズ群Ln2が撮像位置に位置していた場合の図であり、(B)は、第二レンズ群Ln2が退避位置に位置している場合の図である。ガイド軸114は、図7に示すように、シャッタ枠110に取り付けられている。ガイド軸114の図7における右側端部も、不図示のシャッタ枠110の一部に取り付けられている。
ガイド軸114は、シャッタ部101の面とは平行にされておらず、撮像位置と退避位置における第二レンズ群Ln2の同一部分を結ぶ直線X(=ガイド軸114に沿った直線)が、光軸と直交し移動方向に沿った直線Yと角度θ=2°で交差している。そして、退避位置におけるシャッタ部101と第二レンズ群Ln2との距離が、撮像位置におけるシャッタ部101と第二レンズ群Ln2との距離(この場合は、第二レンズ群Ln2の前方側頂部Ln2aは、露光開口部105に一部入り込でいるため、この距離はゼロである)よりも大きくされている。また、一対のガイド軸114は、図6に示すように露光開口部105を挟んでほぼ対称となる位置に設けられている。そして、このガイド軸114は、後述する外方突出部115bの貫通孔115cに挿通している。
また、図6に示すように、上述のガイド軸114によって、第二レンズ群固定枠115の退避移動方向に沿う移動がガイドされる。第二レンズ群固定枠115は、第二レンズ群Ln2を固定するための固定枠であり、枠部分115aにて第二レンズ群Ln2を固定している。この第二レンズ群固定枠115の側面のうち、前後方向では後方側に、かつ、退避移動方向では収納状態時に光軸Lにより近い側面には、外方突出部115bが設けられている。外方突出部115bは、図5〜図9に示すように、前後方向および退避移動方向と略直交するように設けられている。
また、外方突出部115bは、一対のガイド軸114の間隔以上の長さに設けられている。そして、この外方突出部115bの突出の両端側には、貫通孔115cがそれぞれ設けられている。貫通孔115cは、上述のガイド軸114をそれぞれ挿通させる孔部分である。なお、外方突出部115bのうち、第一移動支持部材117に近接する部位には、ガイド部115dが設けられていて、一方の貫通孔115cは、このガイド部115dを貫通するように設けられている。このような構成により、第二レンズ群固定枠115はガイド軸114にガイドされて、退避移動方向に移動することを可能としている。なお、第一移動支持部材117は、第1移動部材の一例に対応する。
ここで、ガイド部115dが設けられている一方側の外方突出部115bには、図6においてガイド部115dよりも第一移動支持部材117側に突出する褶動軸部115eが設けられている。褶動軸部115eは、褶動部材の一例に対応する。この褶動軸部115eは、後述する第二傾斜部118e(当接面)に沿って褶動する部分であり、その褶動に伴って第二レンズ群固定枠115が退避移動方向に移動可能となっている。
また、図6に示すように、ガイド部115dと、そのガイド部115dが位置する側のガイド軸114が取り付けられる退避側の軸取付部111bとの間には、付勢バネ116が配置されている。この付勢バネ116は、付勢手段の一例に対応する。付勢バネ116がなすコイル状の孔部分にはガイド軸114が挿通されている。そして、この付勢バネ116によって、第二レンズ群固定枠115には、退避側から離間する向きの付勢力が与えられる。
また、図5〜図9に示すように、シャッタ枠110には、板状の第一移動支持部材117が設けられている。第一移動支持部材117は、シャッタ枠110のうち外周枠部111寄りの部分に設けられていて、その第一移動支持部材117の板幅方向は退避移動方向に沿うように設けられている。また、第一移動支持部材117の突出方向(板の長さ方向)は、前後方向に沿っている。
ここで、図8および図9に示すように、第一移動支持部材117のうち外周枠部111に近接している部分には、後方側に最も突出する突出頂部117aが設けられている。そして、第一移動支持部材117には、突出頂部117aから退避移動方向に沿って、第一傾斜部117bが設けられている。なお、第一傾斜部117bは、斜面の一例に対応する。この第一傾斜部117bは、前後方向および退避移動方向に対して傾斜している。すなわち、この傾斜は、シャッタ部101の周囲から露光開口部105に向かうに従いシャッタ部101に近くなる傾斜となっている。図8および図9においては、第一傾斜部117bが退避移動方向に対して為す傾斜角度は、略45度程度に設けられているが、この傾斜角度は略45度に限られるものではなく、第二移動支持部材118の退避移動方向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8および図9に示すように、第一移動支持部材117を側面視すると、第一傾斜部117bは直線状に設けられている。
また、図8および図9に示すように、第一移動支持部材117のうち、退避移動方向において突出頂部117aから最も離間する部分には、第一垂直部117cが設けられている。第一垂直部117cは、第一移動支持部材117のうち前後方向に沿う端面であり、この第一垂直部117cの存在により第一移動支持部材117が不必要に長くならない状態となっている。
また、図5〜図9に示すように、第一移動支持部材117に対向するように、第二移動支持部材118が設けられている。第二移動支持部材118は、上述したスライドガイド部21によって、退避移動方向に向かうスライドがガイドされるものである。この第二移動支持部材118には、前後方向に延びる板状部分118cから突出する第一嵌合部118aと第二嵌合部118bとが設けられている。これら第一嵌合部118aと第二嵌合部118bとは、板状部分118cのうち光軸Lから離間する向きに向かって突出している。図3および図5に示すように、第一嵌合部118aおよび第二嵌合部118bは、共に略L字形状に形成されているが、第一嵌合部118aは前方側に向かって開放する第1窪み部118a1を有していて、第二嵌合部118bは後方側に向かって開放する第二窪み部118b1を有している。そして、第1窪み部118a1にはレール部213aが嵌まり込むと共に、第二窪み部118b1にはレール部212aが嵌まり込む。このようにして、第二移動支持部材118のスライドがガイドされる。
また、図8および図9に示すように、第二移動支持部材118(板状部材118c)の形状は、上述した第一移動支持部材117の形状と類似している。すなわち、この第二移動支持部材118(板状部材118c)には、突出頂部118d、第二傾斜部118eおよび第二垂直部118fが設けられている。しかしながら、突出頂部118dは、第二移動支持部材118のうち本体部20から離間する側(前方側)に突出する部分である、という点で、突出頂部117aとは突出の向きが逆となっている。また、第二傾斜部118eも、第二移動支持部材118を側面視した場合に直線状となるように設けているが、この第二傾斜部118eは、退避側に向かうにつれて、後方側に向かうように設けられている。図8および図9においては、第二傾斜部118eが退避移動方向に対し為す傾斜角度は、略45度程度に設けられているが、この傾斜角度は略45度に限られるものではなく、第一移動支持部材117の退避移動方向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、第二垂直部118fは、第二移動支持部材118のうち、退避移動方向において突出頂部118d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。この第二垂直部118fは、第二レンズ群固定枠115が退避位置に位置する場合には、第二レンズ群固定枠115の枠部分115aと接触する。なお、第二移動支持部材118のうち、突出頂部118dに隣接すると共に第二垂直部118fに平行となる端面を、第三垂直部118gとする。
また、第二移動支持部材118には、光軸Lから離間する向きに向かい、板状部分118cから突出するバネ受部118hが設けられている。バネ受部118hは、戻しバネ119の一端側が取り付けられる部分である。この戻しバネ119は、図8および図9に示すように退避移動方向に沿うように設けられている。また、この戻しバネ119の他端側は、本体部20に取付固定されている。そして、この戻しバネ119により、第二移動支持部材118には、突出頂部118dが突出頂部117aに近づかせる向きの付勢力が与えられる。
<動作について>
以上のような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11のうち、第二レンズ群退避機構100の動作について、以下に説明する。
図10(A)に示すように、第二レンズ群固定枠115(第二レンズ群Ln2)が退避位置に移動する前の状態では、第二レンズ群固定枠115(第二レンズ群Ln2)は、撮像位置に位置している。この撮像位置は、第二レンズ群Ln2の中心が光軸Lに沿う位置となっていて、第二レンズ群Ln2を透過した光は第三レンズ群Ln3を介して、撮像素子91で受光させられる。このとき、第二移動支持部材118の突出頂部118dは、第一移動支持部材117の第一傾斜部117bから離れていると共に、戻しバネ119の付勢力によって、第二移動支持部材118は退避位置から離間する離間位置に位置させられている。
第二レンズ群Ln2が撮像位置に位置するときは、図10(A)に示すように、第二レンズ群Ln2の前方側頂部Ln2aは、露光開口部105に一部入り込でいる。すると、たとえば第一レンズ群Ln1が負のパワーをもち、第二レンズ群Ln2が正のパワーをもち、第三レンズ群Ln3が正のパワーをもつ場合には、第一レンズ群Ln1と第二レンズ群Ln2の空気間隔を小さくすることができる。そのため、負正正三群ズームレンズの高変倍比を得ることが可能となる。
この状態から、不図示のモータの駆動によってカム筒50が収納方向に回転させられる場合、位置決め部材113の筒係合部113cが固定筒30の固定筒直進溝31に入り込み、さらに位置決め部材113の延伸部113bがシャッタ枠110の切欠部111cに入り込んでいるため、シャッタ枠110は回転しない。しかしながら、シャッタ枠110のカムピン111aは、カム溝54に入り込んでいるため、このカムピン111aのカム溝54でのガイドによって、シャッタ枠110が後方側に向かう移動が開始させられる。
このとき、第二レンズ群固定枠115(第二レンズ群Ln2)は、ガイド軸114を介してシャッタ枠110に取り付けられているため、第二レンズ群固定枠115(第二レンズ群Ln2)のシャッタ枠110に対する前後方向の位置は殆ど変わらない。一方、図10(B)に示すように、第二レンズ群固定枠115(第二レンズ群Ln2)は後方側へ向かうため、褶動軸部115eは第二移動支持部材118の第二傾斜部118eに当接する。そして、この当接状態から、さらにモータが駆動して、シャッタ枠110が後方側に向かって移動させられると、褶動軸部115eが後方側へ向かって移動しようとする。その移動に際しては、褶動軸部115eは第二傾斜部118eにガイドされ、褶動軸部115eと一体的な第二レンズ群固定枠115が、付勢バネ116の付勢力に抗しながらガイド軸114に沿って退避位置に向かって第2の押圧がなされ、移動を開始する。すなわち、図10(A)に示す状態から図10(B)、その後図10(C)に示す状態へと、ガイド軸114に沿った第二レンズ群Ln2の右下斜め方向への移動が順次なされていく。
ここで、図10(B)に示す状態は、第二レンズ群Ln2の前方側頂部Ln2aが、図10(A)に示す状態から右下斜め方向へと移動し、開口部15から脱出しようとしている。このとき、凹部106が形成されているため、その移動の際に前方側頂部Ln2aがシャッタ部101に衝突するのを避けることができている。なお、図10(C)に示す状態においては、第二レンズ群固定枠115は、露光開口部105から外れた(光軸Lに沿って前方側からシャッタ枠110を見ると、第二レンズ群固定枠115が露光開口部105から見えない)状態となっている。
また、褶動軸部115eの第二傾斜部118eへの当接に前後して、突出頂部118dが第一移動支持部材117の第一傾斜部117bに当接する。そして、この当接状態から、さらにモータが駆動して、シャッタ枠110が後方側に向かって移動させられると、第一移動支持部材117が後方側へ向かって移動しようとする。その移動に際しては、突出頂部118dは第一傾斜部117bにガイドされるため、第二移動支持部材118が戻しバネ119の付勢力に抗しながら、スライドガイド部21にガイドされて、退避位置側に向かって第1の押圧がなされ、移動を開始する。その移動は、まず、図10(B)に示す状態となり、その後、図10(C)に示す状態となる。
そして、図11(A)に示すように、褶動軸部115eが第二傾斜部118eの退避位置側の端部に到達してもなお、シャッタ枠110が後方側へ向かって移動させられると、褶動軸部115eは第二傾斜部118eから第二垂直部118fへと移動する。この状態に前後して、上述のシャッタ枠110の移動により、突出頂部118dは第一傾斜部117bから外れ、代わりに第三垂直部118gのうち突出頂部118dに近い部分が、第一垂直部117cに当接する。ここで、図11(A)から明らかなように、褶動軸部115eが第二垂直部118fに位置し、第三垂直部118gが第一垂直部117cと当接する場合には、第二移動支持部材118および第二レンズ群固定枠115は、これ以上、図11(A)において左側には移動しない状態となる。すなわち、図11(A)の状態の場合、退避移動方向においては、第二レンズ群固定枠115は、退避位置に到達した状態となる。
そして、図11(A)の状態から、図11(B)に示す状態へと移行する。すなわち、シャッタ枠110が後方側に向かってさらに移動させられると、第一垂直部117cが第三垂直部118gに沿って後方側に移動し、その後、シャッタ枠110の前後方向における収納位置まで移動させられて、シャッタ枠110の後方側への移動が停止させられる。以上のようにして、第二レンズ群固定枠115は、前後方向においても、退避位置に到達した状態となる。
図10(A)、図10(B)、図10(C)、図11(A)、そして図11(B)の順に動作が進行すると、シャッタ部101と第二レンズ群Ln2との距離は、次第に大きくなる。
また、この動作の前から動作の進行の際には、第二レンズ群Ln2の光軸の方向は常に一定に保たれている。しかし、たとえば、第二レンズ群Ln2は、撮像位置のみで光軸の方向が第一レンズ群Ln1および第三レンズ群Ln3と同一となり、この動作の進行の際の一部では光軸の方向が変化することとしても良い。ただし、第二レンズ群Ln2の光軸方向を変化させるような動作は、複雑な機構を要するため、第二レンズ群Ln2の光軸の方向は常に一定に保つことが好ましい。さらに、この動作は、まっすぐなガイド軸114に沿った移動動作であるため、第二レンズ群Ln2は、直線状に移動する。しかし、第二レンズ群Ln2は、露光開口部105と対向する位置から後方側へ光軸に沿って若干移動し、その後退避位置へと光軸と直交する方向に移動する等とすることもできる。
また、第二レンズ群固定枠115が退避位置から撮像位置へと向かう場合の動作は、上述した退避位置へと向かう移動とは逆となる。すなわち、図11(B)から順次、図11(A)、図10(C)、図10(B)へと移行し、最後に図10(A)へと移行して、第二レンズ群固定枠115の撮像位置への移動が終了する。この移動は、付勢バネ116の付勢力による。
<効果>
以上のような構成のレンズ収納機構10およびこのレンズ収納機構10を用いた光学撮像装置11によれば、第二レンズ群Ln2を退避位置に収納できることから、レンズ収納機構10の小型化が実現できる。また、撮像位置と退避位置における第二レンズ群Ln2の同一部分を結ぶ直線Xが、光軸Lと直交し移動方向に沿った直線Yと角度θ=2°で交差している。また、退避位置におけるシャッタ部101と第二レンズ群Ln2との距離が、撮像位置におけるシャッタ部101と第二レンズ群Ln2との距離よりも大きいため、撮像時の第一レンズ群Ln1と第二レンズ群Ln2の空気間隔を小さくすることができる。すると、上述のように、たとえば第一レンズ群Ln1が負のパワーをもち、第二レンズ群Ln2が正のパワーをもち、第三レンズ群Ln3が正のパワーをもつ場合には、負正正三群ズームレンズの高変倍比を得ることが可能となる。
また、以上のような構成のレンズ収納機構10およびこのレンズ収納機構10を用いた光学撮像装置11によれば、カム筒50の回転への移動に伴ってシャッタ枠110が後方側へ移動させられると、突出頂部118dが第一傾斜部117bに沿って褶動し、それによって第二移動支持部材118が退避位置に向けて移動させられる。さらに、この第二移動支持部材118の退避位置へ向かう移動によって、褶動軸部115eが第二傾斜部118eに沿って褶動し、それによって第二レンズ群固定枠115が退避位置に向けて移動させられる。
そのため、部品点数が少ないながらも、簡単な構成で第二レンズ群Ln2を退避位置に向けて移動させることが可能となる。また、退避位置に向かう運動量を、十分に確保することが可能となる。
ここで、本実施の形態におけるレンズ収納機構10に対する比較例となるレンズ収納機構の構成および動作を、図12および図13に示す。なお、本実施の形態におけるレンズ収納機構10と比較例に係るレンズ収納機構の動作の対応関係について述べると、図10(A)に対応する動作(位置関係)は図12(A)であり、図10(B)に対応する動作(位置関係)は図12(B)であり、図10(C)に対応する動作(位置関係)は図12(C)であり、図11(A)に対応する動作(位置関係)は図13(A)であり、図11(B)に対応する動作(位置関係)は図13(B)となっている。なお、この比較例では、第二レンズ群Ln2は、図7に示すようにθの角度に傾斜したガイド軸114に沿った移動をせず、光軸Lと直交する方向Yに沿って移動する。そのため、図12(A)に示すように、撮像位置における第二レンズ群Ln2の前方側頂部Ln2aは、露光開口部105に一部入り込でおらず、レンズ部101から若干後方側へ離れている。
図12および図13に示す構成では、本実施の形態における第二移動支持部材118に相当する部材が存在するが、かかる部材は本体部に固定されている。また、図12および図13においては第一移動支持部材117に相当する構成は存在していない。そのため、第二レンズ群Ln2が退避位置に向かう移動量が十分に確保できない。そのため、かかる図12および図13における構成では、別途の移動機構と組み合わせ、かかる別途の移動機構によって第二レンズ群Ln2の退避位置側への移動量を確保する必要がある。
しかしながら、本実施の形態における構成では、上述したような褶動関係によって第二レンズ群Ln2の移動量を十分に確保できるため、別途の移動機構を設ける必要がなく、構成を簡単なものとなるため、コストを低減させることが可能となる。
また、本実施の形態では、図8および図9に示すように、第一移動支持部材117には第一傾斜部117bが設けられ、第二移動支持部材118には第二傾斜部118eが設けられ、さらに第二レンズ群固定枠115には褶動軸部115eが設けられている。そのため、第一傾斜部117bに対して突出頂部118dをスムーズに褶動させることが可能となり、第二傾斜部118eに対して褶動軸部115eをスムーズに褶動させることが可能となる。特に、第一傾斜部117bおよび第二傾斜部118eを側面視した場合に直線状に設けられているため、スムーズな褶動を行わせることが可能となっている。
さらに、本実施の形態では、第一移動支持部材117の退避位置側には、第一傾斜部117bに隣接して第一垂直部117cが設けられていて、第二移動支持部材118の退避位置から離間する側には第二垂直部118fが設けられ、さらに第二移動支持部材118の退避位置側には第三垂直部118gが設けられている。このため、第一移動支持部材117および第二移動支持部材118が不必要に長くならなくなり、第二レンズ群Ln2の退避移動に最適な第一移動支持部材117および第二移動支持部材118とすることが可能となる。
また、本実施の形態では、第二移動支持部材118には、戻しバネ119によって退避位置から離間する向きの付勢力が与えられると共に、第二レンズ群固定枠115には、付勢バネ116によって退避位置から離間する向きの付勢力が与えられる。そのため、第二レンズ群Ln2の退避位置へ向かう移動のみならず、戻しバネ119および付勢バネ116の付勢力により、第二レンズ群Ln2を退避位置から撮像位置に向けて移動させることが可能となる。そのため、第二レンズ群Ln2を撮像位置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。
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なく、種々変形した形態にて実施可能である。以下、それについて説明する。
上述の実施の形態では、撮像位置と退避位置における第二レンズ群Ln2の同一部分を結ぶ直線Xが、光軸Lと直交し移動方向に沿った直線Yから2°ずれている。しかし、このずれの角度は、0°を超え5°以内の範囲、たとえば、1°、3°、4°、5°等の範囲で適宜変更できる。ただし、このずれの角度が5°を超えると、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11が、前後方向に嵩張ることとなることから、好適でない。
また、第二レンズ群Ln2が撮像位置でシャッタ部101に近づき過ぎない構成である場合等には、凹部106は、設けなくても良い。さらに、第二レンズ群Ln2の移動機構は、図10および図11に記載されたものではなく、比較例として図12および図13に記載されたもの等、他の機構を採用しても良い。
また、上述の実施の形態では、レンズ収納機構10によって退避位置に移動させられるレンズ群、このレンズ群を固定するレンズ群固定枠、およびこのレンズ群固定枠と対向するレンズ群支持枠として、第二レンズ群Ln2、第二レンズ群固定枠115およびシャッタ枠110を挙げている。しかしながら、レンズ群、このレンズ群を固定するレンズ群固定枠、およびこのレンズ群固定枠と対向するレンズ群支持枠としては、第二レンズ群Ln2、第二レンズ群固定枠115およびシャッタ枠110に限られるものではない。たとえば第四レンズ群まで具備するものであれば、その内部に存在する第二レンズ群と第三レンズ群のうちの少なくとも1つが退避位置に向けて移動するものについても本発明を適用可能であるように、第Nレンズ群まで具備するものであれば、その内部に存在する第二レンズ群から第N−1レンズ群までのうちの少なくとも1つが退避位置に向けて移動するものについても、本発明を適用可能である。
また、上述の実施の形態において、第一移動支持部材117の第一傾斜部117bは、たとえば厚み方向の中央側が凹となる形状として、突出頂部118dが第一傾斜部117bに衝突するのをガイドするようにしても良い。
さらに、上述の実施の形態では、第一傾斜部117bおよび第二傾斜部118eを側面視した場合に、その形状が直線状に設けられている。しかしながら、第一傾斜部117bおよび第二傾斜部118eを側面視したときの形状は、直線形状に限られるものではなく、種々の曲線形状とすることも勿論可能である。ここで、本実施の形態においては、戻しバネ119および付勢バネ116のバネ力は、それらのバネが伸びるにつれて大きくなる。そのため、バネ力が弱いときに大きく移動させるようにし、バネ力が強くなるにつれて移動量を少なくするように、第一傾斜部117bおよび第二傾斜部118eを形成しても良い。
さらに、図14は、上述の実施の形態において、一対のガイド軸114の一方を変形した変形例の、図6に対応する図の斜視図である。図14に示す各要素・部材に付した符号は、上述の実施の形態の対応する要素・部材に付した符号と同じとし、それらの要素・部材についての詳細な説明は省略する。シャッタ枠110の一部が、傾斜(図7における角度θ)を有するレール状のガイドレール121(ガイド部材)となっている。第二レンズ群固定枠115から延びる腕部122(褶動部材)が、ガイドレール121とその長さ方向に褶動するようになっている。このガイドレール121が、ガイド軸114と同じ働きをし、腕部122が、ガイド部115dと同じ働きをする。このガイドレール121およびこの変形例におけるガイド軸114とシャッタ部101との位置関係は、図7に示すガイド軸114とシャッタ部101との位置関係と同様である。この変形例の構成は、図6に示す本実施の形態に係る構成に比べ、より構成が単純となっているため、組み立てが容易なこと等の利点を有する。