JP5958782B2 - レンズ鏡筒 - Google Patents
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Description
ここに開示される技術は、小型化が可能なレンズ鏡筒を提供することを目的とする。
移動枠は、移動枠本体と、突出部と、カムフォロアと、案内突起と、を有している。移動枠本体は、径方向において駆動枠及び案内枠の間で移動可能に配置されている。突出部は、移動枠本体に設けられ、光軸方向に突出し、且つ第1収容部に収容可能である。カムフォロアは、移動枠本体に設けられており、駆動枠のカム溝に係合する。案内突起は、移動枠本体の円周方向において突出部から間隔を隔てて配置され、且つ案内溝に係合する。
図1に示すように、デジタルカメラ1は、筐体2およびレンズ鏡筒100(レンズ鏡筒の一例)を、備えている。電源スイッチ10をONにして電源が投入されると、レンズ鏡筒100が、筐体2から繰り出され、撮影が可能になる。
なお、図1に示すデジタルカメラ1は撮像装置の一例である。撮像装置は、デジタルカメラではなく、フィルムカメラであってもよい。また、撮像装置は、レンズ鏡筒100を取り外して交換することが可能なカメラであってもよい。また、撮像装置は、主に静止画を撮影するスティルカメラであってもよい。さらに、撮像装置は、主に動画を撮影するビデオカメラであってもよい。
デジタルカメラ1の電源がOFFのとき、図1および図2に示すように、レンズ鏡筒100は格納状態である。格納状態では、レンズ鏡筒100の複数の枠が筐体2内に繰り込まれている。この状態では、レンズ鏡筒100の光軸方向のサイズが、小さくなっている。一方、デジタルカメラ1の電源がONのとき、図3に示すように、レンズ鏡筒100は撮影可能な状態(撮影初期状態とも呼ぶ)である。撮影初期状態のとき、レンズ鏡筒100の複数の枠が筐体2から繰り出される。この状態では、レンズ鏡筒100の光軸方向のサイズが、格納状態でのサイズに比べて大きくなる。
光学系Oは、被写体の光学像をCCDイメージセンサー110の受光面上に形成する。図4に示すように、光学系Oは、第1レンズ群G1(レンズ素子の一例)と、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3と、を有している。図5に示すように、第1レンズ群G1は、第1レンズL1および第2レンズL2を、有している。第2レンズ群G2は、ブレ補正レンズ群である。図6に示すように、第2レンズ群G2は、第3レンズL3、第4レンズL4、第5レンズL5、および第6レンズL6を、有している。第3レンズ群G3は、フォーカスレンズとして機能する第7レンズL7を、有している。
また、レンズ鏡筒100は、第3レンズ群G3を光軸方向に移動させることで、デジタルカメラ1から、焦点が合う主被写体までの撮影距離(被写体距離とも呼ぶ)を、変更する。撮影距離の変更は、フォーカシングとも呼ぶ。なお、光学系Oの各レンズの構成(枚数や形状)は、本実施形態の構成に限定されず、他の構成であってもよい。
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2と第3レンズ群G3とは、レンズ駆動機構111によって駆動される。以下に、レンズ駆動機構111の詳細について説明する。
図4から図6に示すように、レンズ駆動機構111は、第1レンズ枠101(移動枠の一例)と、第1直進枠102(案内枠の一例)と、カム枠103(駆動枠の一例)と、第2直進枠104と、第2レンズ枠105と、シャッターユニット106と、固定枠107と、第3レンズ枠108と、マスターフランジ109と、を備えている。
固定枠107は、概ね円筒状の部材である。図2に示す格納状態では、第1レンズ枠101、第1直進枠102、カム枠103、第2直進枠104、第2レンズ枠105、シャッターユニット106、および第3レンズ枠108が、固定枠107に格納される。
図6に示すように、固定枠107は、駆動ギヤ114を回転可能に支持している。駆動ギヤ114は、光軸AXと平行に配置された回転軸を中心に、固定枠107に対して回転可能である。固定枠107の外周部には、複数の取付部115が形成されている。取付部115を介して、レンズ鏡筒100は筐体2に取り付けられている。取付部115は、例えば筐体2にネジ止めされている。
固定枠107には、ズームモーターユニット116が固定されている。ズームモーターユニット116は、駆動ギヤ114を介してカム枠103を回転駆動する。
図5に示すように、カム枠103(駆動枠の一例)は、第1レンズ枠101およびシャッターユニット106を光軸方向に駆動するために設けられている。カム枠103は、第1直進枠102に対して回転可能、かつ光軸方向に一体移動可能に、配置されている。カム枠103は、概ね筒状のカム枠本体117(駆動枠本体の一例)、および概ね環状のフランジ部118(フランジ部の一例)を、有している。
図5に示すように、カム枠103のフランジ部118は、カム枠本体117の後方の端部から外周側に突出している。
図11から図13に示すように、フランジ部118は、概ね環状のフランジ本体151と、3つのカムフォロア119A、119B、119Cと、ギヤ部120と、3つの第1バヨネット結合部121と、凹部150(第2収容部の一例)と、を有している。
図11から図13に示したギヤ部120は、駆動ギヤ114(図6を参照)と噛み合っている。ギヤ部120と駆動ギヤ114とを介して、カム枠103は、ズームモーターユニット116によって回転駆動される。図13に示すように、ギヤ部120は、フランジ本体151の外周部に沿って、円周方向に細長く延びている。
図11から図13に示すように、ギヤ部120は、第1端部120Aおよび第2端部120Bを、有している。図11に示すように、第1端部120Aは、カムフォロア119Aの前方(被写体側)に配置されている。言い換えると、カムフォロア119Aは、第1端部120Aの後方(像面側)に配置されている。第1端部120Aは、カムフォロア119Aと一体となっており、カムフォロア119Aと接触している。それに対して、第2端部120Bは、円周方向に隙間を介して、カムフォロア119Bと並んで、配置されている。カムフォロア119Bは、第2端部120Bと一体とはなっていない。
図11及び図12に示すように、フランジ本体151は、貫通孔121C(第1収容部の一例)を有している。詳細には、フランジ本体151は、3つの貫通孔121Cを有している。貫通孔121Cは、第1バヨネット結合部121の内周側に配置されている。より詳細には、貫通孔121Cは、第1バヨネット結合部121とカム枠本体117との間に配置されている。貫通孔121Cは、円周方向に細長く延びている。レンズ鏡筒100が格納状態の場合に、3つの貫通孔121Cには、第1レンズ枠101の3つの突出部101Cがそれぞれ挿入される。貫通孔121Cは、ベースプレート121Bと円周方向において、ほぼ同じ位置に配置されている。
図11から図13に示すように、各カムフォロア122は、前方カムピン122A、および後方カムピン122Bを、有している。つまり、カム枠本体117の外周面には、3個の前方カムピン122Aおよび3個の後方カムピン122Bが、設けられている。本実施形態では、3個の前方カムピン122Aおよび3個の後方カムピン122Bは、同じ形状を有している。
図11に示すように、第1区間123Aは、カム枠本体117の外周面に形成された溝である。第1区間123Aは、前方に開放されていない。「第1区間123Aが前方に開放されていない」とは、第1区間123Aが底面124Aおよび1対の側面を有していることを、意味している。第1区間123Aでは、底面124Aの前方(被写体側)に、側面を構成する別の壁面が存在する、と言うこともできる。
図5に示すように、第1直進枠102は、固定枠107に対する第1レンズ枠101の回転を規制するために、設けられている。第1直進枠102は、固定枠107に支持されている。第1直進枠102は、概ね筒状の本体部102A(案内枠本体の一例)と、6個の直進案内突起127と、を有している。直進案内突起127は、本体部102Aの外面から半径方向外側に突出している。
第3バヨネット結合部129は、カム枠103の第1バヨネット結合部121(図11を参照)と係合している。第3バヨネット結合部129と第1バヨネット結合部121とが係合しているので、第1直進枠102はカム枠103と一体で光軸方向に移動し、カム枠103が第1直進枠102に対して回転可能となっている。
第2直進枠104は、固定枠107に対するシャッターユニット106の回転を規制するために設けられている。図5に示すように、第2直進枠104は、環状部130、第1案内プレート131A(直進案内部の一例)、第2案内プレート131B(直進案内部の一例)、3本の突起132、第1回転案内部162および第2回転案内部163を有している。
図17に示すように、第1案内プレート131Aおよび第2案内プレート131Bは、環状部130の内周部から前方に延びており、円周方向に略等間隔で配置されている。より詳細には、第1案内プレート131Aおよび第2案内プレート131Bは、環状部130の内周突出部161の内周面から前方に延びている。第1案内プレート131Aおよび第2案内プレート131Bは、後述するシャッターユニット106の直進案内溝140(図6を参照)にそれぞれ挿入されている。
図18に示すように、第1回転案内部162の円周方向の長さは、第1案内プレート131Aの円周方向の長さよりも長い。第1案内プレート131Aは、第1回転案内部162が形成されている円周方向の範囲内に、配置されている。図19(A)に示すように、環状部130の円周方向において第1案内プレート131Aの占める第1領域B1は、環状部130の円周方向において第1回転案内部162の占める第2領域B11の内側に、配置されている。第2直進枠104を半径方向から見た場合に、第1回転案内部162が第1案内プレート131Aの両側に突出している、と言うこともできる。
また、図18に示すように、スリット162Cの円周方向の長さは、第1案内プレート131Aの円周方向の長さよりも短い。図19(A)に示すように、第1バヨネット162Aおよび第2バヨネット162Bのうち少なくとも一方の端部は、第2案内プレート131Bの占める第1領域B2内に配置されている。
図18に示すように、第2回転案内部163の円周方向の長さは、第2案内プレート131Bの円周方向の長さよりも長い。第2案内プレート131Bは、第2回転案内部163が形成されている円周方向の範囲内に、配置されている。図19(B)に示すように、環状部130の円周方向において、第2案内プレート131Bの占める第1領域B2は、環状部130の円周方向において第2回転案内部163の占める第2領域B12の内側に、配置されている。第2直進枠104を半径方向から見た場合に、第2回転案内部163が第2案内プレート131Bの両側に突出している、と言うこともできる。
図4〜図6及び図8〜10に示すように、第1レンズ枠101は、第1レンズ群G1を支持している。第1レンズ枠101は、固定枠107に対して回転することなく、光軸方向に移動可能に配置されている。図20に示すように、第1レンズ枠101は、本体部101A(移動枠本体の一例)、3個の突出部101C、3個の第1案内突出部136A(直進突起の一例)、3個の第2案内突出部136B、および3個の補強部137を、有している。
以下では、第1レンズ枠101の詳細について説明する。図20に示すように、本体部101Aの内周面には、第2カム溝138が形成されている。図14から図16に示すように、第2カム溝138は、3本の前方カム溝138A、および3本の後方カム溝138Bを、有している。前方カム溝138Aには、カム枠103の前方カムピン122Aが挿入されている。後方カム溝138Bには、カム枠103の後方カムピン122Bが挿入されている。
図2及び図3に示すように、本体部101Aの前側には、バリアユニット134(バリア機構の一例)が、取り付けられている。図5に示すように、バリアユニット134は、1対のバリア羽根135と、バリアケース173と、3個の装着部134A(装着部)と、を有している。
補強部137は、補助溝123を形成する面とは基本的には接触していない。すなわち、補強部137とカム枠103との間には、わずかな隙間が形成されている。例えば、レンズ鏡筒100に外力が作用した際に、各枠体が変形すると、補強部137が補助溝123の側壁と接触することによって、外力の一部を補強部137に分散することができる。したがって、前方カムピン122Aおよび後方カムピン122B等のカムフォロアの破損を、抑制することができる。なお、最初から補強部137が、補助溝123に接触するよう構成してもよい。
図6に示すように、第2レンズ枠105は、第2レンズ群G2を支持している。第2レンズ枠105は、シャッターユニット106により移動可能に支持されている。具体的には、第2レンズ枠105は、シャッターユニット106に対して、光軸AXと直交する面内で移動可能に配置されている。第2レンズ枠105は、シャッターユニット106に対する光軸方向への移動が、規制されている。第2レンズ枠105をシャッターユニット106に対して光軸AXと直交する面内で移動させることで、CCDイメージセンサー110の受光面上において、光学像の位置を変更することができる。例えば、第2レンズ枠105は、デジタルカメラ1のブレに起因して発生する光学像のブレを抑制するように駆動される。第2レンズ枠105のシャッターユニット106に対する駆動は、駆動ユニット(図示せず)により行われる。
図6に示すように、シャッターユニット106は、CCDイメージセンサー110に到達する光の量を調整するために、設けられている。シャッターユニット106は、予め設定されたシャッタースピードに応じて、シャッター羽根の開閉タイミングを調整する。シャッターユニット106が開状態の場合、シャッターユニット106の開口を通った光が、CCDイメージセンサー110に到達する。一方、シャッターユニット106が閉状態の場合、シャッターユニット106は光を遮断する。
図6に示すように、カムフォロア139は、前方カムピン139Aおよび後方カムピン139Bを、有している。より具体的には、シャッター本体106Aの外周面には、3個の前方カムピン139A、および3個の後方カムピン139Bが、設けられている。3個の前方カムピン139Aは、同じ形状を有している。3個の後方カムピン139Bは、同じ形状を有している。3組のカムフォロア139は、円周方向に等間隔で配置されている。また、対になっている前方カムピン139Aおよび後方カムピン139Bは、光軸方向に間隔を空けて、配置されている。前方カムピン139Aは、後方カムピン139Bの前方に配置されている。前方カムピン139Aの円周方向の位置は、後方カムピン139Bの円周方向の位置からずれている。
直進案内溝140には、第2直進枠104の第1案内プレート131Aおよび第2案内プレート131Bが、それぞれ挿入されている。したがって、シャッターユニット106は、第2直進枠104に対して光軸方向に移動可能であり、且つ第2直進枠104に対する回転が規制されている。
図6に示すように、第3レンズ枠108は、第3レンズ群G3を支持している。第3レンズ枠108は、直進ガイド部141、回転防止部142、およびナット係合部143を、有している。直進ガイド部141には、第1ガイドポール144が挿入されている。第1ガイドポール144は、マスターフランジ109に固定されている。ガイドポール144は、マスターフランジ109から前方に延びている。第3レンズ枠108は、直進ガイド部141および第1ガイドポール144により、マスターフランジ109に対して、光軸方向に移動可能に支持されている。回転防止部142には、第2ガイドポール145が挿入されている。第2ガイドポール145は、マスターフランジ109に固定されている。第2ガイドポール145は、マスターフランジ109から前方に延びている。第1ガイドポール144を中心とした第3レンズ枠108の回転は、回転防止部142および第2ガイドポール145により、規制される。ナット係合部143には、フォーカスモーターユニット148のナット149が、係合する。
図6に示すように、マスターフランジ109には、第1ガイドポール144と第2ガイドポール145とが、固定されている。マスターフランジ109は、第1ガイドポール144および第2ガイドポール145を介して、第3レンズ枠108を光軸方向に移動可能に支持している。
さらに、カム枠103のカムフォロア119Aがマスターフランジ109と干渉するのを防止するために、マスターフランジ109の前面には、窪み109Aが形成されている。レンズ鏡筒100の格納状態では、窪み109Aには、カム枠103のカムフォロア119Aが入り込む。これにより、カムフォロア119Aを他のカムフォロア119Bおよび119Cよりも後方に配置しても、レンズ鏡筒100が光軸方向に大型化するのを防止できる。
次に、レンズ鏡筒100の動作を説明する。
電源スイッチ10をONにすると、レンズ鏡筒100は、格納状態(図8(A)および図8(B))から撮影初期状態(図9(A)および図9(B))まで、駆動される。具体的には、駆動ギヤ114が、ズームモーターユニット116により回転駆動されると、カム枠103が、ギヤ部120を介して、固定枠107に対してR1方向に回転する。なお、本実施形態では、撮影初期状態は、レンズ鏡筒100が広角端に位置する状態に相当している。
したがって、カム枠103が固定枠107に対してR1方向(図4を参照)に回転した場合、第1レンズ枠101は、第1直進枠102および固定枠107に対して回転することなく、前方カム溝138Aおよび後方カム溝138Bの形状に応じて、カム枠103に対して光軸方向に移動する。このように、カム枠103および第1レンズ枠101が相対回転する際、第1レンズ枠101の補強部137の移動軌跡137T、前方カムピン122Aの移動軌跡122AT、後方カムピン122Bの移動軌跡122BTは、図14から図16に示すとおりである。
図8(A)から図10(A)に示すように、シャッターユニット106の前方カムピン139Aおよび後方カムピン139Bが、カム枠103の前方カム溝125Aおよび後方カム溝125Bに挿入されている。すなわち、シャッターユニット106は、カム機構M2(カムフォロア139、前方カム溝125A、および後方カム溝125B)を介して、カム枠103に支持されている。したがって、カム枠103が固定枠107に対して回転すると、前方カム溝125Aおよび後方カム溝125Bの形状に応じて、シャッターユニット106はカム枠103に対して光軸方向に移動する。
固定枠107に対するカム枠103の回転角度が、所定の角度に達すると、ズームモーターユニット116による駆動が停止する。すると、レンズ鏡筒100は、図9(A)および図9(B)に示す撮影初期状態で、停止する。
以上に説明したレンズ鏡筒100の特徴を以下にまとめる。
(1−1)
図7に示すように、固定枠107(第1枠)は、第1カム溝112A〜112Cを、有している。上述したように、駆動ギヤ114は、固定枠107に対して回転可能に配置されている。図12に示すように、カム枠103(第2枠)は、複数のカムフォロア119A〜119Cと、駆動ギヤ114と噛み合うギヤ部120と、を有している。カムフォロア119Aは、第1カム溝112Aに挿入される。カムフォロア119Bは、第1カム溝112Bに挿入される。カムフォロア119Cは、第1カム溝112Cに挿入される。これにより、カム枠103は、駆動ギヤ114の回転により、回転しながら固定枠107から前方(被写体側)に繰り出す。カムフォロア119Aは、ギヤ部120の第1端部120Aの後方(ギア部120を基準とした像面側)に配置されている。
図11に示すように、カム枠103のカムフォロア119Aが、カムフォロア119Bおよびカムフォロア119Cに対して、後方(像面側)にずれている。したがって、ギヤ部120の形状を、カム枠103の円周方向に沿って略真っ直ぐな形状にできる。
(1−3)
図11から図13に示すように、カムフォロア119Aの円周方向の長さが、カムフォロア119Aの光軸方向の長さよりも長いので、カムフォロア119Aの強度を高めることができる。また、カムフォロア119Bの円周方向の長さは、カムフォロア119Bの光軸方向の長さよりも長い。カムフォロア119Cの円周方向の長さは、カムフォロア119Cの光軸方向の長さよりも長い。したがって、カムフォロア119Bおよび119Cの強度も高めることができる。
しかしながら、このレンズ鏡筒100では、カムフォロア119Aがギヤ部120の第1端部120Aの後方に配置されているので、カムフォロア119A〜119Cが円周方向に細長く形成されても、ギヤ部120の長さを円周方向に十分に確保することができる。
すなわち、上記のような構成を採用することで、レンズ鏡筒100の耐衝撃性を高めることができ、且つ高倍率化を図ることができる。
図14に示すように、ギヤ部120の第1端部120Aの光軸方向の長さE1が、ギヤ部120の光軸方向の最大長さE2よりも短い。これにより、ギヤ部120の第1端部120Aの後方に、カムフォロア119Aを配置しても、光軸方向に対するレンズ鏡筒100の大型化を、抑制できる。
さらに、図11から図13に示すように、カムフォロア119Aは、ギヤ部120と接触している。具体的には、カムフォロア119Aは、ギヤ部120の第1端部120Aと一体となっており、第1端部120Aとカムフォロア119Aとの間に隙間が存在しない。これにより、カムフォロア119Aおよびギヤ部120の強度を互いに高めることができ、両者の破損を効果的に防止できる。
図11から図13に示すように、カム枠本体117と第1バヨネット結合部121との間には、収容空間Sが形成されている。このため、第1レンズ枠101がカム枠103に対して光軸方向に移動した際に、収容空間Sに第1レンズ枠101の端部全域(全周)が収容される(例えば、図8(A)を参照)。このため、カム枠103および第1レンズ枠101の光軸方向の合計長さを短くすることができ、レンズ鏡筒100を光軸方向に小型化することができる。
また、カム枠103および第1直進枠102の光軸方向の合計長さが最も短い状態(つまり、レンズ鏡筒100の格納状態)になった場合に、収容空間Sに第1レンズ枠101の端部全域(全周)が収容される。これにより、第1レンズ枠101とカム枠103との光軸方向の合計長さをより短くすることができ、レンズ鏡筒100を光軸方向にさらに小型化することができる。
図11から図13に示すように、カム枠103の第1バヨネット結合部121が、カム枠103の貫通孔121C近傍でかつ径方向外側で、フランジ部118から光軸方向に一体的に突出している。このため、第1バヨネット結合部121によりフランジ部118の強度を高めることができ、カム枠103全体の強度を高めることができる。
図11から図13に示すように、フランジ部118は、第1バヨネット結合部121の内周側に配置された貫通孔121Cを有している。図8(A)に示すレンズ鏡筒100の格納状態で、貫通孔121Cには、第1レンズ枠101の突出部101Cが挿入される。これにより、第1レンズ枠101とカム枠103との光軸方向の長さをより短くすることができ、レンズ鏡筒100を光軸方向にさらに小型化することができる。
図8(A)および図8(B)および図11に示すように、カム枠103のフランジ部118は、凹部150を有している。第1レンズ枠101がフランジ部118に最も近づいた際に、凹部150には、第1レンズ枠101の第1案内突出部136Aが入り込む。このため、第1レンズ枠101がフランジ部118に最も近づいた際のレンズ鏡筒100全体の寸法を、短縮することができる。したがって、このレンズ鏡筒100であれば、光軸方向の小型化が可能となる。
図21に示すように、第1レンズ枠101では、第1案内突出部136Aの先端の光軸方向の長さは、第1案内突出部136Aの根元の光軸方向の長さよりも長い。これにより、第1直進枠102の直進案内溝128が、第1直進枠102の回転溝175により途中で途切れていても、第1直進枠102の回転溝175の溝幅よりも第1案内突出部136Aの先端の光軸方向の長さの方が長いので、第1案内突出部136Aの先端を直進案内溝128内で安定的に移動させることができる。したがって、直進案内溝128に対して、カム溝や回転溝などを組み合わせて設けても、第1案内突出部136Aを直進案内溝128において安定的に案内することができる。すなわち、第1直進枠102の設計の自由度を、高めることができる。
また、図21に示すように、第1案内突出部136Aの光軸方向の長さは、本体部101Aの半径方向外側に向けて、徐々に長くなっている。第1案内突出部136Aの先端は、第1案内突出部136Aの根元を基準にして、カム枠103のフランジ部118の方向に突出している。
このレンズ鏡筒100では、第1案内突出部136Aの先端が根元よりもフランジ部118の方に突出しているので、第1案内突出部136A全体を被写体から遠い位置に配置することができる。また、第1案内突出部136Aがフランジ部118に近づいた際には、第1案内突出部136Aが、カム枠103の凹部150に収容される。したがって、レンズ鏡筒100のさらなる小型化が可能となる。
図11に示すように、カム枠103の凹部150は、光軸方向に窪んだ部分であるので、フランジ部118に貫通孔を設ける場合に比べて、フランジ部118の強度を確保できる。したがって、小型化を図だけでなく、レンズ鏡筒100の強度も同時に確保することができる。なお、強度上、特に問題なければ、凹部150は貫通孔であってもよい。凹部150を貫通孔にした場合は、第1案内突出部136Aを光軸方向により大きく設計することができる。したがって、レンズ鏡筒100の設計の自由度を高めることができる。
このレンズ鏡筒100では、図17に示すように、第2直進枠104の第1案内プレート131Aの根元周辺部が、第1回転案内部162により補強されている。具体的には、図18および図19(A)に示すように、第1案内プレート131Aの第1領域B1は、第1回転案内部162の第2領域B11の内側に、配置されている。第1回転案内部162は、第1案内プレート131Aよりも、環状部130の円周方向の両側に突出している。
さらに、第1回転案内部162が、カム枠103の第2バヨネット結合部126の回転案内溝166に挿入されている状態では、カム枠103により第1回転案内部162が補強される。これにより、第1案内プレート131Aの根元周辺部の強度は、第1回転案内部162だけでなく、カム枠103によっても高められる。
同様に、第2直進枠104の第2案内プレート131Bの根元周辺部は、第2回転案内部163により、補強されている。具体的には、図18および図19(B)に示すように、第2案内プレート131Bの第1領域B2は、第2回転案内部163の第2領域B12の内側に配置されている。第2回転案内部163は、第2案内プレート131Bよりも環状部130の円周方向の両側に突出している。
さらに、第2回転案内部163(図17を参照)が、カム枠103の第2バヨネット結合部126の回転案内溝166(図11を参照)に挿入されている状態では、第2回転案内部163がカム枠103により補強される。これにより、第2案内プレート131Bの根元周辺部の強度は、第2回転案内部163だけでなく、カム枠103によっても高められる。
したがって、例えば、シャッターユニット106がカム枠103により光軸方向に案内される際に、第2案内プレート131Bに円周方向の力が作用しても、第2案内プレート131Bの根元周辺部が破損しにくくなる。
図17に示すように、環状部130は、内周突出部161を有している。この内周突出部161により、環状部130の強度を向上することができる。さらに、第1回転案内部162は、第1バヨネット162Aおよび第2バヨネット162Bを、有している。第1バヨネット162Aおよび第2バヨネット162Bは、内周突出部161から半径方向外側に突出している。これにより、内周突出部161の強度を向上することができる。このような構成を採用することで、第1案内プレート131Aの根元周辺部の強度を、さらに向上することができる。
図17、図24(A)、および図24(B)に示すように、第2直進枠104では、第1バヨネット162Aおよび第2バヨネット162Bが、環状部130の円周方向に並んで、配置されている。第1バヨネット162Aおよび第2バヨネット162Bの間には、スリット162Cが形成されている。
このように、このレンズ鏡筒100であれば、第2直進枠104およびカム枠103の連結強度を高めることができる。
図17及び図18に示すように、第1案内プレート131Aは、内周突出部161の内側から光軸方向に突出しているので、内周突出部161により、第1案内プレート131Aの根元周辺部の強度をさらに高めることができる。
図14から図16に示すように、例えば、第1レンズ枠101とカム枠103とが相対回転すると、前方カムピン122Aが前方カム溝138Aにより案内された後に、前方カムピン122Aおよび前方カム溝138Aに代わって、後方カムピン122Bが後方カム溝138Bにより案内される。したがって、前方カムピン122Aおよび前方カム溝138Aのみを設けた場合に比べて、第1レンズ枠101およびカム枠103の光軸方向の長さを長くすることなく、第1レンズ枠101とカム枠103との光軸方向の相対移動距離を、延ばすことができる。したがって、このレンズ鏡筒100であれば、高倍率化および小型化の両立を図ることができる。前方カムピン122Aは、後方カムピン122Bの前方に配置されている。前方カムピン122Aおよび後方カムピン122Bの円周方向の位置は、同じである。こうするとカム枠103の外周の形状が単純化でき、インジェクション成形でカムピン形状部の金型作製が容易となる。
このレンズ鏡筒100では、カム枠103により第1レンズ枠101が光軸方向に案内される際、図22(A)及び図23(A)に示すように、第1レンズ枠101およびバリアユニット134の固定部172の一部は、カム枠103に形成された切欠空間Vに、入り込む。したがって、第1レンズ枠101およびカム枠103が近接する場合であっても、第1レンズ枠101およびバリアユニット134の固定部172と、カム枠103との干渉を、防止することができる。
図21に示すように、バリアケース173の装着部134Aを、突起101Bに引っ掛けることで、バリアユニット134を第1レンズ枠101に簡単に装着することができる。これにより、バリアユニット134を第1レンズ枠101に取り付ける構造を、簡素化することができる。また、バリアユニット134をビス止め等によって第1レンズ枠101に取り付ける場合と比べて、固定部172の寸法をより小さくすることができる。したがって、レンズ鏡筒100の小型化を実現できる。
(A)本実施形態では、第1レンズ枠101の内側に、カム枠103が配置されているが、第1レンズ枠101の外側にカム枠103が配置されていてもよい。
(B)本実施形態では、カムフォロアの一例である、カムフォロア122および補強部137が、略円筒形状であった。カムフォロアは、楕円形状やその他の形状であってもよい。カムフォロアは、樹脂による一体成型であってもよく、金属等の他の部材で構成されてもよい。また、カムフォロアは、軸とローラーとで構成されてもよい。
(D)本実施形態では、カム枠本体117の内周面には、第4カム溝125が形成されている。ここで、第4カム溝125が形成された部分に、補助溝123を形成しないことによって、カム枠103の厚みをさらに薄くすることができるため、好ましい。
上記実施形態において特徴的な部分を、以下に列記する。なお、上記実施形態に含まれる発明は、以下に限定されるものではない。なお、各構成の後ろに括弧で記載したものは、特徴の理解を助けるために記載した具体例である。各構成は、これらの具体例に限定されるものではない。また、各特徴について記載された効果を得るためには、記載された特徴以外の構成は変形または削除されてもよい。
しかし、このレンズ鏡筒では、第1カムフォロアが、ギヤ部の第1端部(第1端部120A)の後方に配置されている。このため、第1カムフォロアの円周方向の長さを延ばしても、ギヤ部の長さを円周方向に延ばすことができる。したがって、上記のような構成を採用することで、レンズ鏡筒の耐衝撃性を高めつつ高倍率化を図ることができる。
(1−5)第5の特徴に係るレンズ鏡筒では、第4の特徴に係るレンズ鏡筒において、ギヤ部は、第1端部と反対側に配置された第2端部(第2端部120B)を、有している。第2カムフォロアの光軸方向の位置は、第2端部の光軸方向の位置と概ね同じである。
これにより、カムフォロアおよびギヤ部の強度を互いに高めることができ、両者の破損を効果的に防止できる。
(1−8)第8の特徴に係るレンズ鏡筒では、第7の特徴に係るレンズ鏡筒において、第2カムフォロアとギヤ部との間には、隙間が形成されている。
駆動枠は、回転案内部(第1バヨネット結合部121)を、有している。回転案内部は、カム機構部に対して相対回転可能かつ光軸方向に相対移動しないように、直進案内枠を支持する。回転案内部は、カム機構部の外周側かつ移動枠より外周側に、配置されている。カム機構部と回転案内部との間には、移動枠の一部(突出部101C)が挿入可能な収容空間(収容空間S)が、形成されている。
このレンズ鏡筒では、カム機構部と回転案内部との間に移動枠の一部が、挿入可能な収容空間が、形成されている。このため、駆動枠により移動枠が光軸方向に案内される際に、移動枠の一部を収容空間に挿入できる。すなわち、移動枠および駆動枠の光軸方向の最短合計長さを短縮することができ、レンズ鏡筒の小型化が可能となる。
(2−4)第12の特徴に係るレンズ鏡筒では、第9または第10の特徴に係るレンズ鏡筒において、直進案内枠は、円周方向に延びる回転溝(回転溝175)を、有している。回転案内部は、ベース部(ベースプレート121B)と、案内突出部(バヨネット121A)と、を有している。ベース部は、カム機構部の円周方向に沿って延び、フランジ部から光軸方向に突出している。案内突出部は、カム枠本体の半径方向においてベース部から外側へ突出し、回転溝に挿入される。
(3−3)第15の特徴に係るレンズ鏡筒では、第13または第14の特徴に係るレンズ鏡筒において、移動枠は、概ね円筒状の移動枠本体(本体部101A)を、さらに有している。直進突起は、移動枠本体の半径方向において、移動枠本体から外側に突出している。直進突起の先端の光軸方向の長さは、直進突起の根元の光軸方向の長さよりも長い。これにより、直進溝が途中で途切れていても、直進突起の先端を直進溝内において安定的に移動させることができる。したがって、直進案内枠の設計の自由度を高めることができる。
(3−5)第17の特徴に係るレンズ鏡筒では、第13から第16のいずれかの特徴に係るレンズ鏡筒において、直進突起の先端は、直進突起の根元と比較して、フランジ部側に向けて突出している。
一方で、このレンズ鏡筒では、直進突起の先端が、根元よりもフランジ部の方に突出しているので、直進突起全体を被写体から遠い位置に配置することができる。さらに、直進突起の先端が根元よりもフランジ部の方に突出していても、直進突起がフランジ部に近づいた際には、直進突起を凹部に収容することができる。したがって、直進案内枠に対する移動枠の繰り出し量を大きくしながら、レンズ鏡筒のさらなる小型化が可能となる。
(3−6)第18の特徴に係るレンズ鏡筒では、第13から第16のいずれかの特徴に係るレンズ鏡筒において、凹部は、直進突起を挿入可能な貫通孔である。凹部が貫通孔の場合は、直進突起を光軸方向の大きくしても、レンズ鏡筒の大型化を抑制できる。
(4−3)第21の特徴に係るレンズ鏡筒では、第19または第20の特徴に係るレンズ鏡筒において、環状部は、円板部(円板部165)と、リブ部(内周突出部161)と、を有している。リブ部は、円板部の内周縁から光軸方向に突出し、円板部の内周縁に沿って延びている。
このレンズ鏡筒では、環状部がリブ部を有しており、バヨネット部がリブ部から半径方向外側に突出した第1および第2バヨネットを有しているので、バヨネット部の周辺部の強度を確保しやすい。
これにより、リブ部を用いて、直進案内部の根元周辺部の強度をさらに高めることができる。
(4−7)第25の特徴に係るレンズ鏡筒では、第21から第24のいずれかの特徴に係るレンズ鏡筒において、第1バヨネットの円周方向の長さは、スリットの円周方向の長さよりも長い。第2バヨネットの円周方向の長さは、スリットの円周方向の長さよりも長い。
外側枠は、第1カムフォロア(前方カムピン122A)と、第2カムフォロア(後方カムピン122B)と、を有している。内側枠は、第1カムフォロアを案内する第1カム溝(前方カム溝138A)と、第2カムフォロアを案内する第2カム溝(後方カム溝138B)と、を有している。
外側枠は、第1カムフォロアと、第1カム溝と、を有している。内側枠は、第1カムフォロアを案内する第2カム溝と、第1カム溝に案内される第2カムフォロアと、を有している。
このように、装着部を固定突起に引っ掛けることで、バリア機構を第1支持枠に装着することができる。これにより、バリア機構を第1支持枠に取り付ける構成を、簡素化することができる。また、ビス止め等による取付形態と比べて、固定部分の寸法をより小さくすることができる。したがって、レンズ鏡筒の小型化を実現できる。
100 レンズ鏡筒
O 光学系
AX 光軸
101 第1レンズ枠
102 第1直進枠
103 カム枠
104 第2直進枠
105 第2レンズ枠
106 シャッターユニット
107 固定枠
108 第3レンズ枠
109 マスターフランジ
110 CCDイメージセンサー
Claims (4)
- 略円筒状の駆動枠本体と、光軸を基準として前記駆動枠本体から径方向に突出するフランジ部と、前記駆動枠本体の外周面に形成されるカムフォロアと、前記径方向において前記駆動枠本体から間隔を隔てて配置され且つ前記フランジ部から光軸方向に突出して形成される複数のベース部と、前記フランジ部における前記径方向において前記駆動枠本体と前記ベース部との間に形成され且つ前記フランジ部を貫通する孔状の第1収容部と、前記フランジ部の円周方向において隣接する前記ベース部の間に形成され且つ光軸方向に窪んだ凹状の第2収容部とを、有する駆動枠と、
前記駆動枠本体における前記フランジ部が設けられた外周面側に配置される略筒状の案内枠本体と、前記駆動枠側において前記案内枠本体に設けられる案内溝と、を有する案内枠と、
前記径方向において前記駆動枠と前記案内枠との間に形成される隙間内で前記光軸方向に移動可能に配置される略筒状の移動枠本体と、前記移動枠本体に設けられ光軸方向に突出し且つ前記第1収容部に収容可能である突出部と、前記移動枠本体に設けられ前記カムフォロアに係合するカム溝と、前記移動枠本体の円周方向において前記突出部から間隔を隔てて配置され且つ前記案内溝に係合するとともに前記第2収容部に収容可能な案内突起と、を有する移動枠と、
を備えるレンズ鏡筒。 - 前記案内突起は、前記移動枠本体において移動方向における一方側の端部に、前記径方向外側に向かって突出するように設けられる、
請求項1に記載のレンズ鏡筒。 - 前記ベース部は、前記案内枠を円周方向に移動可能に保持するバヨネット部の一部である、
請求項1に記載のレンズ鏡筒。 - 前記第2収容部の凹部の深さが、径方向において異なり、前記案内枠側の方が前記駆動枠本体側よりも深い、
請求項1に記載のレンズ鏡筒。
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