JP6326628B2 - レンズ鏡筒 - Google Patents

Description

ここに開示される技術は、沈胴式の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。撮像装置としては、例えば、一体型あるいはレンズ交換型のカメラが知られている。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レンズ鏡筒と、を有している。

現在、レンズ鏡筒の沈胴時の全長を短くするための技術として、退避技術が開示されている（特許文献１）。

特開２００５−２７５３５３号公報

本開示は、退避技術において、レンズ鏡筒をより小径化できる技術を提供することを目的とする。

レンズ鏡筒は、内周面にギアを有する回転枠と、回転枠の回転に伴って光軸上から退避する退避レンズを保持する退避レンズ枠と、を備え、退避レンズ枠が退避する位置は、退避レンズが光軸上に位置するときに回転枠のギアが存在する位置である。

ここに開示される技術によれば、レンズ鏡筒の小径化が可能になる。

撮像装置１の斜視図 カメラ本体３の斜視図 レンズ鏡筒２の正面側を示す斜視図 レンズ鏡筒２の背面側を示す斜視図 レンズ鏡筒２（格納状態）における光軸と垂直な方向の断面を説明するための模式図 レンズ鏡筒２（格納状態）における光軸と平行な方向の断面を説明するための模式図 レンズ鏡筒２（使用状態）における光軸と垂直な方向の断面を説明するための模式図 レンズ鏡筒２（使用状態）における光軸と平行な方向の断面を説明するための模式図

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、発明者は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面及び以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

（実施の形態１）
図１は、撮像装置１の斜視図である。撮像装置１は、レンズ交換式のデジタルカメラであり、主に、カメラ本体３と、カメラ本体３に取り外し可能に装着されたレンズ鏡筒２と、を備えている。

図２は、レンズ鏡筒２を取り外したときのカメラ本体３の斜視図である。カメラ本体３は、レンズ鏡筒２を取り付ける部分であるボディマウント３０と、レンズ鏡筒２で形成された光学像を撮像して画像データに変換する撮像素子３６と、を備える。

図３は、レンズ鏡筒２の正面側を示す斜視図であり、図４は、レンズ鏡筒２の背面側を示す斜視図である。即ち、図３は、レンズ鏡筒２を被写体側から見た斜視図であり、図４は、レンズ鏡筒２をカメラ本体３側から見た斜視図である。

レンズ鏡筒２は、レンズを保持する。図３及び図４には、レンズの光軸として、光軸ＡＸが表示されている。光軸ＡＸ方向とは、光軸ＡＸに沿う方向であり、光軸ＡＸと平行な方向である。また、光軸ＡＸに垂直な方向を径方向と称する。

図４に示すように、レンズ鏡筒２は、最外周に外枠５０を有し、背面側にレンズマウント８０を有する。外枠５０は、ビス８２によりレンズマウント８０に連結する。ビス８２は、レンズの光軸ＡＸ方向に沿って、レンズマウント８０側から外枠５０に向かう方向にレンズマウント８０を貫通し、外枠５０に挿入することによって、レンズマウント８０と外枠５０とを連結する。

レンズ鏡筒２は、レンズマウント８０及びボディマウント３０を介して、カメラ本体３と機械的及び電気的に接続される。レンズマウント８０は、カメラ本体３のボディマウント３０に装着される環状の部材である。

図５及び図６は、格納状態（沈胴状態）のレンズ鏡筒２の断面図である。図５は、光軸ＡＸと垂直な面の断面図である。図６は、光軸ＡＸと平行な面の断面図である。格納状態とは、撮像装置１を撮像に使用しない状態であり、レンズ鏡筒２の光軸ＡＸ方向の長さが最も小さい状態である。

図５に示すように、レンズ鏡筒２は、外枠５０の内周側に第１レンズ枠２１、その内周側にカム枠６０、さらに内周側に退避レンズ枠２４、絞りモータ４１、絞りユニット４２、フォーカスモータ９１を備える。カム枠６０は回転枠の一例である。格納状態では、退避レンズ枠２４はカム枠６０の内周側で光軸ＡＸ上から退避した位置にある。

また、レンズ鏡筒２は、図６に示すように、レンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３を保持する第１レンズ枠２１と、レンズＬ４を保持する退避レンズ枠２４と、レンズＬ５、Ｌ６、Ｌ７を保持する第２レンズ枠２２と、レンズＬ８を保持する第３レンズ枠２３と、レンズＬ９を保持する固定枠７０を備える。レンズＬ４は退避レンズの一例である。

外枠５０は、概ね筒状の部材である。外枠５０は、連結部５１でビス８２により、レンズマウント８０に固定される。連結部５１は、所定長だけ外枠５０内に挿入されている。具体的には、所定の長さのビス８２が、外枠５０内に形成されている雌ねじにねじ込まれている。固定枠７０は、レンズマウント８０に固定されている。

外枠５０の内周面には、図６に示すように、第３カム溝５２及び直進溝５３が形成されている。外枠５０は、光軸ＡＸ方向に進退可能に、かつ、光軸ＡＸ回りに回転可能にカム枠６０を保持する。

カム枠６０は、図６に示すように、外周面に第３カムフォロア６６及び第１カム溝６１を備える。また、カム枠６０は、図５に示すように、内周面に第２カム溝６２及びギア部６４を備える。

第３カムフォロア６６は、カム枠６０の外周側に設けられる外枠５０の第３カム溝５２に係合する。これにより、カム枠６０が外枠５０に対して回転することより、第３カムフォロア６６は第３カム溝５２に沿って移動する。その結果、カム枠６０は、外枠５０に対して、光軸ＡＸ方向に進退する。

第１カム溝６１は、図６に示すように、カム枠６０の外周側に設けられる第１レンズ枠２１の第１カムフォロア３１に係合される。これにより、カム枠６０が第１レンズ枠２１に対して回転することより、第１カムフォロア３１は第１カム溝６１に沿って移動する。その結果、第１レンズ枠２１は、カム枠６０に対して、光軸ＡＸ方向に進退する。なお、カム枠６０の回転の原理は、後述する。

第２カム溝６２は、カム枠６０の内周側に設けられる第２レンズ枠２２の第２カムフォロア３２に係合される。これにより、カム枠６０が第２レンズ枠２２に対して回転することより、第２カムフォロア３２は第２カム溝６２に沿って移動する。その結果、第２レンズ枠２２は、カム枠６０に対して、光軸ＡＸ方向に進退する。

図５に示すギア部６４は、カム枠６０の内周側に設けられるズームモータ７１の伝達機構７６と噛み合う。図６に示すズームモータ７１は、固定枠７０に固定される。ズームモータ７１の回転動力は、伝達機構７６を介して、ギア部６４に伝達され、カム枠６０を回転させる。

格納状態においては、図５に示すように、退避レンズ枠２４はカム枠６０の内周側に位置している。即ち、レンズＬ４は、光軸ＡＸ上からカム枠６０の内周側に、退避している。そして、格納状態においては、図６に示すように、退避レンズ枠２４の光軸ＡＸ方向の像面側にはズームモータ７１が配置される。即ち、レンズＬ４とズームモータ７１は、この順で、光軸ＡＸ方向に被写体側から並んで配置される。そのため、ズームモータ７１は、光軸ＡＸ方向の長さが、光軸ＡＸ方向及び径方向に垂直な方向の長さに比べて、小さくなるように横置きに配置される。これに対し、図５及び図７に示す絞りモータ４１及びフォーカスモータ９１は、光軸ＡＸ方向が比較的長くなるように配置される。そのため、図５に示すように退避レンズ枠２４は、絞りモータ４１及びフォーカスモータ９１との干渉を避けるため、それらが位置しない側に退避する。

また、格納状態においては、図６に示すように、退避レンズ枠２４と第１レンズ枠２１とは径方向に並んで配置され、退避レンズ枠２４に保持されるレンズＬ４と第１レンズ枠２１に保持されるレンズＬ３とは径方向に並んで配置される。

図７及び図８は、レンズ鏡筒２が光軸ＡＸ方向に使用状態（広角端状態）のときのレンズ鏡筒２の断面図である。図７は、光軸ＡＸと垂直な面の断面図である。図８は、光軸ＡＸと平行な面の断面図である。使用状態とは、撮像装置１が撮像に使用される状態であり、レンズ鏡筒２の光軸ＡＸ方向の長さは格納状態よりも大きくなる。図７及び図８は、使用状態の一例として、レンズ鏡筒２が広角端状態であるときの構成を示している。

図７及び図８に示すように、使用状態では、退避レンズ枠２４に保持されるレンズＬ４は光軸上に位置する。また、図８に示す使用状態における退避レンズ枠２４及びレンズＬ４の位置は、図６に示す格納状態における第１レンズ枠２１及びレンズＬ３の位置と重複する。

次に、レンズ鏡筒２における退避レンズ枠２４の退避動作を説明する。第２レンズ枠２２は、レンズＬ４が固定された退避レンズ枠２４を保持する。そのため、退避レンズ枠２４は、第２レンズ枠２２と一体となって光軸ＡＸ方向に移動する。

退避レンズ枠２４は、回動部２５を中心として第２レンズ枠２２に対して回転可能に保持されている。図５に示す退避レンズ枠２４には、コイルバネ（図示せず）によって常に第２レンズ枠２２の内周側から光軸ＡＸ側の向きに移動させる力が働いている。退避レンズ枠２４は、図７及び図８に示すように、使用状態では、レンズの光軸ＡＸ上に配置される。このとき、退避レンズ枠２４は、第２レンズ枠２２に設けられたストッパ４４によって、回動部２５を軸中心としての回転移動が規制される。即ち、ストッパ４４によって回転移動が規制された状態で、レンズＬ４の中心が光軸ＡＸに実質的に一致する。

一方、退避レンズ枠２４は、図５及び図６に示すように、格納状態で、レンズの光軸上から退避されるように構成されている。なお、ストッパ４４は、使用状態から格納状態に遷移する際、退避レンズ枠２４の移動規制を解除する。レンズＬ４の退避機構は、退避レンズ枠２４のフック２６と、固定枠７０のリブ７２によって実現される。

具体的には、固定枠７０に形成されたリブ７２は、退避レンズ枠２４のフック２６と接触する面が、被写体側を向く斜面となっている。退避レンズ枠２４は、第２レンズ枠２２に保持されるので、第２レンズ枠２２が像面側に移動されると、退避レンズ枠２４のフック２６がリブ７２の斜面に接触して力を受け、退避レンズ枠２４は回動部２５を中心に回転される。この結果、レンズＬ４が、格納状態で、図５及び図６に示すように、退避位置に移動される。

ここで、本実施の形態では、退避レンズ枠２４は、使用状態から格納状態に変化する場合、回動部２５を中心に、被写体側から見て反時計回りに回転して退避する。この場合、使用状態（広角端状態）では、伝達機構７６は、図７に示すように、ギア部６４の時計回り側の端部と噛み合っている。一方、格納状態では、伝達機構７６は、図５に示すように、ギア部６４の反時計回り側の端部と噛み合っている。

これによって、レンズ鏡筒２が使用状態から格納状態に移行するとき、退避レンズ枠２４は回動部２５を中心に反時計回りに回転し、光軸ＡＸ側からカム枠６０の内周側に移動する。

このとき、カム枠６０は光軸ＡＸを中心に時計回りに回転し、カム枠６０の内周側に設けられたギア部６４も時計回りに回転する。そして、退避レンズ枠２４は、ギア部６４の反時計回り端部が使用状態で位置していたところ付近に、退避する。即ち、使用状態においてギア部６４が存在していた位置に、沈胴状態においては退避レンズ枠２４が位置する。このことによって、格納状態において、退避レンズ枠２４（レンズＬ４）とギア部６４との干渉が回避される。このように、回転によるギア部６４の使用スペースと、退避によるレンズＬ４の使用スペースを一部共用することにより、レンズ鏡筒の小径化を実現できる。

本実施の形態のレンズ鏡筒２は、格納状態にあるとき、退避レンズ枠２４が光軸ＡＸ上から退避した位置に保持される。レンズ鏡筒２が使用状態（撮影可能状態）にあるとき、退避レンズ枠２４が光軸ＡＸ上に移動して保持され、カム枠６０は回転し、退避レンズ枠２４が格納状態で保持されていた場所にギア部６４が移動する。

本実施の形態のレンズ鏡筒２は、使用状態で光軸ＡＸ上にあるレンズＬ４を、退避状態で退避させることにより、光軸方向を小型化することができる。また、レンズ鏡筒２は、格納状態で退避レンズ枠２４が退避していた場所に、使用状態ではギア部６４が移動することによって、スペースを有効活用し、径方向の小型化を実現することができる。

これにより、カム枠６０のレンズマウント８０側の端部と連結部５１とが干渉することがない。そのため、カム枠６０を外枠５０内に格納した状態で、よりコンパクトなレンズ鏡筒２を実現できる。

以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面及び詳細な説明を提供した。

したがって、添付図面及び詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

以上に説明したレンズ鏡筒は、デジタルスチルカメラ、交換レンズ等に適用可能である。

１ 撮像装置
２ レンズ鏡筒
３ カメラ本体
２１ 第１レンズ枠
２２ 第２レンズ枠
２３ 第３レンズ枠
２４ 退避レンズ枠
２５ 回動部
２６ フック
３０ ボディマウント
３１ 第１カムフォロア
３２ 第２カムフォロア
３６ 撮像素子
４１ 絞りモータ
４２ 絞りユニット
４４ ストッパ
５０ 外枠
５１ 連結部
５２ 第３カム溝
５３ 直進溝
６０ カム枠
６１ 第１カム溝
６２ 第２カム溝
６４ ギア部
６６ 第３カムフォロア
７０ 固定枠
７１ ズームモータ
７２ リブ
７６ 伝達機構
８０ レンズマウント
８２ ビス
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７，Ｌ８，Ｌ９ レンズ
ＡＸ 光軸

Claims (3)

1. 内周面にギアを有する回転枠と、
   前記回転枠の回転に伴って光軸上から退避する退避レンズを保持する退避レンズ枠と、を備え、
   前記退避レンズ枠が退避する位置は、前記退避レンズが光軸上に位置するときに前記回転枠のギアが存在する位置である、レンズ鏡筒。
2. 前記回転枠は、外周面に第１カム溝と、内周面に第２カム溝と、を有し、
   前記第１カム溝に取り付けられる第１カムフォロアを有する第１レンズ枠と、
   前記第２カム溝に取り付けられる第２カムフォロアを有する第２レンズ枠と、更に備え、
   前記退避レンズ枠は、前記第２レンズ枠に保持される、
   請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記回転枠を回転駆動するズームモータを、更に備え、
   前記退避レンズ枠が退避する位置は、前記ズームモータと光軸方向に並ぶ位置である、
   請求項１に記載のレンズ鏡筒。

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