JPWO2016038829A1 - レンズ鏡筒及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

レンズ鏡筒（１００）は、少なくとも第１レンズ（ａ１）を含む撮像光学系（Ｌ１、Ｌ２）と、第１レンズ（ａ１）よりも被写体側に配置された、透光性を有する板状の保護ガラス（１６）と、保護ガラス（１６）の被写体側の面の外周縁部に設けられた環状のリング部（１５ｂ）とを備えている。

Description

ここに開示された技術は、レンズ鏡筒及び撮像装置に関する。

従来より、少なくとも１つのレンズを有するレンズ鏡筒において、最も被写体側のレンズよりも被写体側に保護部材が設けられた構成が知られている。

例えば、特許文献１に記載のレンズ鏡筒においては、最も被写体側のレンズのさらに被写体側に、透光性を有する平板状の保護ガラスが設けられている。

ところで、特許文献１のレンズ鏡筒のように、レンズ鏡筒の最前部に保護部材が設けられる構成においては、保護部材が衝撃を受けやすいため、保護部材が破損する虞がある。

特開平５−１１３０４号公報

ここに開示されたレンズ鏡筒及び撮像装置は、少なくとも１枚のレンズを含む光学系と、レンズよりも被写体側に配置された、透光性を有する板状の保護部材と、保護部材の被写体側の面の外周縁部に設けられた環状の保護リングとを備えている。

この構成により、保護部材の破損を抑制することができるレンズ鏡筒及び撮像装置を提供することができる。

図１は、沈胴状態のレンズ鏡筒の斜視図である。 図２は、撮影状態のレンズ鏡筒の斜視図である。 図３は、レンズ鏡筒が沈胴状態のデジタルカメラの斜視図である。 図４は、レンズ鏡筒が撮影状態のデジタルカメラの斜視図である。 図５は、レンズ鏡筒の分解斜視図である。 図６は、レンズ鏡筒の正面図である。 図７は、沈胴状態のレンズ鏡筒の、図６のＡ−Ａ線における断面図である。 図８は、撮影状態のレンズ鏡筒の、図６のＡ−Ａ線における断面図である。 図９は、駆動枠の内周面の展開図である。 図１０は、メイン枠の側面図である。 図１１は、レンズ鏡筒の図６のＢ−Ｂ線における断面図である。 図１２は、２群ユニットを取り外した状態のレンズ鏡筒の背面図である。 図１３は、撮影状態のレンズ鏡筒の、図６のＣ−Ｃ線における断面図である。 図１４は、沈胴状態のレンズ鏡筒の、図６のＣ−Ｃ線における断面図である。

以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

以下では、レンズ鏡筒１００を備えるデジタルカメラ１０００を例に挙げて説明する。図１に、沈胴状態のレンズ鏡筒１００の斜視図を示す。図２に、撮影状態のレンズ鏡筒１００の斜視図を示す。図３に、レンズ鏡筒１００が沈胴状態のデジタルカメラ１０００の斜視図を示す。図４に、レンズ鏡筒１００が撮影状態のデジタルカメラ１０００の斜視図を示す。

レンズ鏡筒１００は、デジタルカメラ１０００に搭載されている。レンズ鏡筒１００は、デジタルカメラ１０００の、ディスプレイとは反対側の面に組み込まれている。レンズ鏡筒１００は、沈胴式であり、撮影状態においては、レンズ枠が繰り出すように構成されている。デジタルカメラ１０００は、撮影機能を有しており、レンズ鏡筒１００を用いて撮影を行う。デジタルカメラ１０００は、撮像装置の一例であり、デジタルカメラ１０００のうちレンズ鏡筒１００を除いた部分がカメラ本体の一例である。

図５に、レンズ鏡筒１００の分解斜視図を示す。

レンズ鏡筒１００は、第１レンズ群Ｌ１を保持する１群ユニット１０と、第２レンズ群Ｌ２を保持する２群ユニット２０と、ＣＭＯＳイメージセンサ３１を有する撮像素子ユニット３０と、固定枠４０と、１群ユニット１０を摺動可能に保持する駆動枠５０とを備えている。第１レンズ群Ｌ１及び第２レンズ群Ｌ２は、撮像光学系を構成する。以下、撮像光学系の光軸方向において、被写体側を「前側」と称し、撮像素子側を「後側」と称する場合がある。

図６に、レンズ鏡筒１００の正面図を示す。図７に、沈胴状態のレンズ鏡筒１００の、図６のＡ−Ａ線における断面図を示す。図８に、撮影状態のレンズ鏡筒１００の、図６のＡ−Ａ線における断面図を示す。

１群ユニット１０は、第１レンズ群Ｌ１と、第１レンズ群Ｌ１を保持する１群枠１１と、シャッタ・絞りユニット１４と、化粧リング１５と、保護ガラス１６と、光学フィルタ１７とを有している。

第１レンズ群Ｌ１は、第１レンズａ１、第２レンズａ２、第３レンズａ３及び第４レンズａ４を有している。第１レンズａ１、第２レンズａ２、第３レンズａ３及び第４レンズａ４は、被写体側からこの順で光軸Ｘ上に並んでいる。第１レンズａ１は、シャッタ・絞りユニット１４よりも前側の第１前側レンズ群Ｌ１Ａを構成する。第２レンズａ２〜第４レンズａ４は、シャッタ・絞りユニット１４よりも後側の第１後側レンズ群Ｌ１Ｂを構成する。第１レンズ群Ｌ１は、撮像光学系においてフォーカスレンズとして機能する。

１群枠１１は、第１前枠１２と第１後枠１３との分割構造となっている。第１前枠１２は、概略円板状の部材であって、中央に開口を有している。第１前枠１２は、第１前側レンズ群Ｌ１Ａ、即ち、第１レンズａ１を保持している。第１後枠１３は、概略円筒状の部材であって、第１後側レンズ群Ｌ１Ｂ、即ち、第２〜第４レンズａ２〜ａ４を保持している。第１後枠１３の内周側には、第２〜第４レンズａ２〜ａ４を保持する平板状の保持部１３ａが設けられている。保持部１３ａは、第１後枠１３の全周に亘って連結されているのではなく、第１後枠１３の内周の一部に連結されている。

また、第１前枠１２は、保護ガラス１６及び光学フィルタ１７を保持している。光学フィルタ１７は、入射光から赤外光をカットするＩＲカットフィルタである。保護ガラス１６は、第１レンズ群Ｌ１を保護するための強化ガラスである。保護ガラス１６、光学フィルタ１７及び第１レンズａ１は、被写体側からこの順で光軸Ｘ上に並んでいる。第１前枠１２は、第１後枠１３の前端部に取り付けられる。

シャッタ・絞りユニット１４は、シャッタ機構と絞り機構とが一体に構成されている。シャッタ・絞りユニット１４は、絞り機構を駆動するモータ１４ａと、シャッタを駆動するモータ（図示省略）と、それらのモータに接続されたフレキシブルプリント基板１４ｂとを有している。シャッタ・絞りユニット１４は、第１後枠１３の内周側に配置され、保持部１３ａと第１前枠１２とで挟持されている。保持部１３ａには、後述する図１３に示すように、モータ１４ａ及びフレキシブルプリント基板１４ｂを貫通させる開口１３ｂ，１３ｃが設けられている。つまり、モータ１４ａは、開口１３ｂを貫通し、保持部１３ａよりも後方へ突出している。また、フレキシブルプリント基板１４ｂは、開口１３ｃを貫通して、保持部１３ａよりも後方へ引き延ばされている。

化粧リング１５は、金属製の概略円筒状の部材である。化粧リング１５は、円筒部１５ａと、円筒部１５ａの前端に一体的に設けられたリング部１５ｂとを有している。リング部１５ｂは、その法線が光軸方向を向く円環状の平板である。リング部１５ｂは、円筒部１５ａの前端縁の半径方向内側に設けられている。円筒部１５ａは、筒部の一例であり、リング部１５ｂは、保護リングの一例である。化粧リング１５は、１群枠１１に前側から取り付けられる。円筒部１５ａは、１群枠１１の外周面に嵌まっている。

２群ユニット２０は、第２レンズ群Ｌ２と、第２レンズ群Ｌ２を保持する２群枠２１と、駆動枠５０を駆動するためのフォーカスモータ２２と、フォーカスモータ２２の駆動軸に連結されたギヤ列２３（図５参照）と、１群ユニット１０を前側に付勢する２つの付勢バネ２４（図５参照）とを有する。

第２レンズ群Ｌ２は、第５レンズａ５及び第６レンズａ６を有している。第５レンズａ５及び第６レンズａ６は、被写体側からこの順で光軸Ｘ上に並んでいる。

ギヤ列２３は、複数のギヤを有している。ギヤ列２３のうちの１つのギヤは、フォーカスモータ２２の駆動軸に設けられたギヤに噛合し、別のギヤは、駆動枠５０の後述する駆動ギヤに噛合している。こうして、ギヤ列２３は、フォーカスモータ２２の駆動力を駆動枠５０に伝達する。

付勢バネ２４は、コイルバネであり、詳しくは後述するが、１群ユニット１０を前側に付勢することによって、１群ユニット１０のガタツキを防止している。

撮像素子ユニット３０は、撮像素子としてのＣＭＯＳイメージセンサ３１と、ＣＭＯＳイメージセンサ３１に接続されたフレキシブルプリント基板３２と、これらが取り付けられるベース板３３とを有している。ベース板３３は、２群枠２１に後方から取り付けられる。これにより、ＣＭＯＳイメージセンサ３１は、光軸Ｘ上であって、第２レンズ群Ｌ２の後方に配置される。

固定枠４０は、概略円筒状の部材であって、２群枠２１に前方から取り付けられる。固定枠４０は、駆動枠５０及び１群ユニット１０を収容する。

駆動枠５０は、概略円筒状の部材であって、固定枠４０内に収容される。駆動枠５０の外周面には、駆動ギヤ５１が設けられている。駆動ギヤ５１においては、複数の歯が円周方向に並んでいる。駆動ギヤ５１は、２群ユニット２０のギヤ列２３と噛合している。つまり、駆動枠５０は、フォーカスモータ２２に回転駆動される。駆動枠５０は、詳しくは後述するが、１群ユニット１０と係合している。駆動枠５０は、フォーカスモータ２２に回転駆動されることにより、１群ユニット１０を駆動する。

次に、各枠の係合関係について説明する。

固定枠４０は、その内周面に円周方向に延びるバヨネット溝４１が形成されている。一方、駆動枠５０の外周面には、３つのバヨネット爪５２が設けられている。駆動枠５０は、固定枠４０内に収容され、このとき、バヨネット爪５２がバヨネット溝４１に係合している。つまり、駆動枠５０は、固定枠４０に対して、光軸方向への移動が規制された状態で回転可能に保持されている。

尚、バヨネット溝４１からは、固定枠４０の後端縁に向かって３つの導入溝が延びている。３つの導入溝の寸法及び周方向位置は、３つのバヨネット爪５２の寸法及び周方向位置に対応している。つまり、駆動枠５０が固定枠４０に組み込まれる際に、バヨネット爪５２は、導入溝を通ってバヨネット溝４１内に進入する。図７，８の上側には、バヨネット溝４１の導入溝が図示されており、バヨネット爪５２は、周方向において導入溝と同じ位置に位置している。

駆動ギヤ５１は、後述する図１３，１４に示すように、駆動枠５０の後端部に設けられており、駆動枠５０が固定枠４０内に収容された状態において固定枠４０の後端縁から後方にはみ出している。つまり、駆動ギヤ５１は、固定枠４０から外方に露出しており、ギヤ列２３との噛合が可能となっている。

こうして、駆動枠５０が、フォーカスモータ２２により駆動されると、光軸方向へ移動することなく光軸回りに回転する。

また、駆動枠５０の内周面には、３本のカム溝５３が形成されている。詳しくは後述するが、カム溝５３は、駆動枠５０が回転する際に１群ユニット１０を光軸方向へ移動させる形状をしている。一方、１群ユニット１０の第１後枠１３の外周面には、３つのカムピン１３１が設けられている。１群ユニット１０は、駆動枠５０内に収容され、このとき、カムピン１３１がカム溝５３に係合している。

また、第１後枠１３の内周面には、３本の直進溝１３２が形成されている。直進溝１３２は、第１後枠１３の後端縁から光軸方向前側へ直線状に延びている。一方、２群枠２１には、３本の直進ガイド２５が設けられている。直進ガイド２５は、２群枠２１から光軸方向前側へ直線状に延びている。３本の直進ガイド２５の寸法及び周方向位置は、３本の直進溝１３２の寸法及び周方向位置に対応している。つまり、直進ガイド２５は、直進溝１３２に係合する。

このように、１群ユニット１０は、直進溝１３２と直進ガイド２５との係合により、光軸回りに回転不能で且つ光軸方向へ直進可能に保持されている一方、カムピン１３１が駆動枠５０のカム溝５３に係合している。そのため、駆動枠５０が回転すると、１群ユニット１０は、回転することなく、カム溝５３の形状に従って光軸方向に沿って進退する。

こうして、フォーカスモータ２２が作動すると、駆動枠５０が回転し、それに伴い、１群ユニット１０が光軸方向に沿って進退する。１群ユニット１０は、沈胴状態においては、２群ユニット２０に最も近接し、その大部分が固定枠４０内に収容された状態となる。撮影状態においては、１群ユニット１０は、固定枠４０から繰り出した状態となる。１群ユニット１０は、繰り出した状態からさらに光軸方向に移動し、第１レンズ群Ｌ１の光軸方向位置を調整する。これにより、撮像光学系の焦点が調整される。

〈カム機構〉
次に、１群ユニット１０と駆動枠５０とのカム機構について、詳細に説明する。

図９に、駆動枠５０の内周面の展開図を示す。

カム溝５３は、駆動枠５０の後端縁に開口し、該後端縁から延びている。カム溝５３は、第１領域５３ａと、第２領域５３ｂと、第３領域５３ｃとを有している。第１領域５３ａは、駆動枠５０の後端縁において周方向に延びる。第２領域５３ｂは、第１領域５３ａと連続し、周方向に対して傾斜して斜め前方に延びる。第３領域５３ｃは、第２領域５３ｂに連続し、第２領域５３ｂよりは小さい傾斜角で周方向に対して傾斜して斜め前方に延びる。

第１領域５３ａは、レンズ鏡筒１００が沈胴状態のときにカムピン１３１が位置する部分である。尚、第１領域５３ａは、駆動枠５０の後端縁に開口している。１群ユニット１０が駆動枠５０内に組み込まれる際に、カムピン１３１は、第１領域５３ａからカム溝５３内に進入する。

レンズ鏡筒１００が沈胴状態から撮影状態へ移行するときには、カムピン１３１は、第１領域５３ａから第２領域５３ｂを通って、第３領域５３ｃのうち第２領域５３ｂ側の端部まで移動する。つまり、第２領域５３ｂは、沈胴状態から撮影状態への移行時にカムピン１３１が通過する領域である。

第３領域５３ｃは、撮影状態においてカムピン１３１が移動する領域である。カムピン１３１が第３領域５３ｃ内を移動することによって、第１レンズ群Ｌ１の光軸方向位置が調整され、撮像光学系の焦点が調整される。

ここで、カム溝５３の一対の側面は、互いに平行ではなく、底面に向かって溝幅が狭くなるように傾斜している。すなわち、カム溝５３は、テーパ形状をしている。１対の側面のうち光軸方向前側の側面を第１側面５４ａとし、光軸方向後側の側面を第２側面５４ｂとする。

図１０に、第１後枠１３の側面図を示す。カムピン１３１は、概略角錐台状に形成されている。カムピン１３１は、６個の側面と頂面１３１ｇとを有している。６個の側面は全て、半径方向に対して傾斜している。つまり、カムピン１３１は、カム溝５３に応じたテーパ形状をしており、各側面がカム溝５３の側面と摺動する。光軸方向においても最も前側に位置し、周方向に延びる側面を第１側面１３１ａとし、図１０において時計回りに、第２〜第６側面１３１ｂ〜１３１ｆとする。尚、カムピン１３１の頂面１３１ｇには、概略球冠状の突起１３１ｈが設けられている。この突起１３１ｈは、カムピン１３１がカム溝５３内を移動するときに、カム溝５３の底面と摺動する。つまり、突起１３１ｈにより、カムピン１３１とカム溝５３との摺動面積が減少し、摺動抵抗が低減される。

第１側面１３１ａは、概略前方を向いている。第１側面１３１ａの第６側面１３１ｆ側の端部は、第６側面１３１ｆの方へ湾曲している。第１側面１３１ａは、カムピン１３１がカム溝５３の第１領域５３ａ内を移動するときに、第１領域５３ａの第１側面５４ａに摺接する。

第４側面１３１ｄは、概略周方向を向いており、光軸Ｘと略平行である。１群ユニット１０が沈胴状態にあるとき、第４側面１３１ｄは、第１領域５３ａのうち第２領域５３ｂとは反対側の端面に対向するように位置する。

カムピン１３１が第１領域５３ａのうち第２領域５３ｂ側の端部まで移動すると、第６側面１３１ｆが第２領域５３ｂの第２側面５４ｂに当接する。第６側面１３１ｆは、第２領域５３ｂと同じ傾斜角で周方向に対して傾斜している。また、第３側面１３１ｃも、第２領域５３ｂと同じ傾斜角で周方向に対して傾斜している。第３側面１３１ｃは、第２領域５３ｂの第１側面５４ａに当接する。カムピン１３１が第２領域５３ｂ内を移動するときには、第３側面１３１ｃ及び第６側面１３１ｆがそれぞれ第２領域５３ｂの第１及び第２側面５４ａ，５４ｂに対して摺動している。

カムピン１３１が第２領域５３ｂのうち第３領域５３ｃ側の端部まで移動すると、第２側面１３１ｂが第３領域５３ｃのうち第１側面５４ａに当接する。第２側面１３１ｂは、第３領域５３ｃと同じ傾斜角で周方向に対して傾斜している。また、第５側面１３１ｅも、第３領域５３ｃと同じ傾斜角で周方向に対して傾斜している。第５側面１３１ｅは、第３領域５３ｃのうち第２側面５４ｂに当接する。カムピン１３１が第３領域５３ｃ内を移動するときには、第２側面１３１ｂ及び第５側面１３１ｅがそれぞれ第３領域５３ｃの第１及び第２側面５４ａ，５４ｂに対して摺動している。尚、第３領域５３ｃのうち第２領域５３ｂとは反対側の端部においては、第１側面５４ａが屈曲して周方向に延びている。つまり、この端部においては、カムピン１３１の第１側面１３１ａ及び第２側面１３１ｂが第３領域５３ｃの第１側面５４ａに接触している。

尚、第１領域５３ａには、２側面５４ｂが設けられていないので、カムピン１３１のうち第２側面５４ｂと摺動する側面は２つあればよい。

このように、カム溝５３は、２箇所で屈曲し且つ、周方向に対する傾斜角が異なる３つの領域を有するため、カムピン１３１には、第１〜第３領域５３ａ〜５３ｃに摺動する側面が必要となる。ここで、カム溝５３の第２側面５４ｂは、第１領域５３ａには設けられていないので、カムピン１３１のうち第２側面５４ｂと摺動する側面は、第５側面１３１ｅと第６側面１３１ｆとの２つあればよい。一方、第１側面５４ａは、第１〜第３領域５３ａ〜５３ｃに設けられているので、カムピン１３１には、第１側面５４ａに摺動する３つの側面、即ち、第１〜第３側面１３１ａ〜１３１ｃが必要となる。カム溝５３の周方向に対する傾斜角は、第１領域５３ａ＜第３領域５３ｃ＜第２領域５３ｂの関係となっているので、第２側面１３１ｂが、第１側面１３１ａと第３側面１３１ｃとの間に位置することになる。

詳しくは、第１領域５３ａと第３領域５３ｃとが平行であれば、カムピン１３１の第１側面１３１ａが第１領域５３ａの第１側面５４ａと第３領域５３ｃの第１側面５４ａとの両方に摺動するため、第２側面１３１ｂは必要ない。仮に、第３領域５３ｃの傾斜角が第１領域５３ａよりも小さい場合（例えば、第３領域５３ｃが先端へ向かって斜め後方へ傾斜している場合）は、カムピン１３１の第１側面１３１ａのうち第３側面１３１ｃとは反対側の端部に、第３領域５３ｃの第１側面５４ａと摺動する側面を形成する必要がある。それに対し、第３領域５３ｃの傾斜角が第２領域５３ｂよりは小さく且つ第１領域５３ａよりは大きい場合には、第３領域５３ｃの第１側面５４ａと摺動する側面が第３領域５３ｃの第１側面５４ａと摺動する第１側面１３１ａと第２領域５３ｂの第１側面５４ａと摺動する第３側面１３１ｃとの間に必要となる。その結果、第２側面１３１ｂが、第１側面１３１ａと第３側面１３１ｃとの間に位置することになる。

このような構成においては、カムピン１３１が第１領域５３ａで摺動するときは、第１側面１３１ａがカム溝５３の第１側面５４ａと摺動する。そして、カムピン１３１が第２領域５３ｂで摺動するときは、第３側面１３１ｃがカム溝５３の第１側面５４ａと摺動する。このため、カムピン１３１が第１領域５３ａと第２領域５３ｂとの境界部分を通過するときは、カムピン１３１のうちカム溝５３の第１側面５４ａと摺動する部分が第１側面１３１ａと第３側面１３１ｃとで切り替わることが好ましい。しかしながら、カムピン１３１の第１側面１３１ａと第３側面１３１ｃとの間に第２側面１３１ｂが存在するので、第１側面１３１ａと第１領域５３ａの第１側面５４ａとが摺動している状態から、第３側面１３１ｃと第２領域５３ｂの第１側面５４ａとが摺動する状態へ連続的に切り替わることが難しくなる。例えば、第２側面１３１ｂの面積が大きいと、第１側面１３１ａが第１領域５３ａの第１側面５４ａから離脱してから、第３側面１３１ｃが第２領域５３ｂの第１側面５４ａに摺動するようになるまでの間に、カムピン１３１が第１側面５４ａと接触しない状態が存在することになる。つまり、カムピン１３１にガタツキが生じ得る。

それに対し、第２側面１３１ｂは、実質的に三角形状をしている。つまり、第２側面１３１ｂは、第１側面１３１ａと第３側面１３１ｃとの間に位置するものの、カムピン１３１の上端縁（即ち、側面と頂面１３１ｇとで形成される稜部）においては、第２側面１３１ｂの上端縁は点となり、第１側面１３１ａの上端縁と第３側面１３１ｃとの上端縁とが実質的に連続している。そのため、カムピン１３１が第１領域５３ａから第２領域５３ｂへ移動するときには、第１側面１３１ａの上端縁と第１領域５３ａの第１側面５４ａとが摺動している状態から、第３側面１３１ｃの上端縁と第２領域５３ｂの第１側面５４ａとが摺動する状態へ連続的に切り替わる。これにより、カムピン１３１のガタツキが抑制される。

尚、以上の説明では、カムピン１３１が第１領域５３ａから第２領域５３ｂへ移動するときの状況を説明しているが、カムピン１３１が第２領域５３ｂから第１領域５３ａへ移動する場合も同様である。

〈カムピンの変形抑制〉
また、このように構成されたカムピン１３１においては、光軸方向後側の稜部が面取り（所謂、Ｃ面取り）されている。それにより、レンズ鏡筒１００に衝撃が加わった際にカムピン１３１の摺動抵抗が増大することを防止している。

詳しくは、図７，８，１０に示すように、カムピン１３１のうち第５側面１３１ｅと頂面１３１ｇとで形成される稜部が面取りされ、面取り部１３１ｉが形成されている。

例えば、撮影状態においてデジタルカメラ１０００を落下させてしまった場合には、１群ユニット１０が繰り出した状態となっているため、１群ユニット１０に衝撃が加わる可能性がある。その際の衝撃は、１群ユニット１０を沈胴させる方向に作用し、その結果、カムピン１３１のうち光軸方向後側の部分とカム溝５３の側面とに大きな衝撃力が加わる。これにより、カムピン１３１には、変形が発生する虞がある。特に、カムピン１３１の稜部が形成される箇所は、レンズ鏡筒１００が受けた衝撃の応力が集中するので、半径方向外側へ変形しやすい。すなわち、カムピン１３１の稜部が形成される箇所は、カム溝５３の底に向かって突出するように変形しやすい。カムピン１３１が変形すると、カムピン１３１とカム溝５３との摺動抵抗が増大する虞がある。

この課題に鑑みて、レンズ鏡筒１００は、カムピン１３１のうち第５側面１３１ｅと頂面１３１ｇとで形成される稜部に面取り部１３１ｉを形成する。このように構成することによって、レンズ鏡筒１００に衝撃が加わり、カムピン１３１が変形したとしても、その変形量が面取り部１３１ｉとカム溝５３の間のスペースに収まるようにすることができる。その結果、カムピン１３１とカム溝５３との摺動抵抗の増大を抑制することができる。

〈カムピン及びカム溝の大型形成〉
このように構成されたレンズ鏡筒１００においては、カムピン１３１及びカム溝５３が大型に形成されている。

詳しくは、レンズ鏡筒１００において、１群ユニット１０の回転を規制し、光軸方向に案内する直進機構、即ち、直進ガイド２５及び直進溝１３２が第１後枠１３の内周側に設けられている。詳しくは、直進溝１３２が第１後枠１３の内周面に設けられ、２群ユニット２０から延びる直進ガイド２５が第１後枠１３の内周側に配置されている。

それに加え、駆動枠５０を回転駆動する駆動機構、即ち、フォーカスモータ２２及び駆動ギヤ５１と、駆動枠５０の直進を規制し、周方向への回転を許容するバヨネット機構、即ち、バヨネット溝４１及びバヨネット爪５２が駆動枠５０の外周側に設けられている。詳しくは、駆動ギヤ５１が駆動枠５０の外周面に設けられ、ギヤ列２３を介して駆動ギヤ５１と噛合するフォーカスモータ２２が駆動枠５０の外周側に配置されている。また、バヨネット爪５２が駆動枠５０の外周面に設けられ、バヨネット溝４１が固定枠４０の内周面に設けられている。

このような構成によって、第１後枠１３の外周面及び駆動枠５０の内周面に配置される要素をできる限り低減することができる。このレンズ鏡筒１００においては、第１後枠１３の外周面には、実質的に、カムピン１３１のみが設けられ、駆動枠５０の内周面には、カム溝５３のみが設けられている。これにより、レンズ鏡筒１００は、カム溝５３の寸法、特に、周方向寸法を大きく形成することができると共に、カムピン１３１の寸法、特に、周方向寸法を大きくすることができる。こうしてカムピン１３１の寸法を大きくすることができるので、カムピン１３１の強度を向上させることができる。加えて、レンズ鏡筒１００は、カムピン１３１の寸法とカムピン１３１と係合するカム溝５３の寸法とを大きく形成し、カムピン１３１とカム溝５３との係合強度を向上することができる。

尚、直進機構としては、直進溝が形成された直進枠を駆動枠の内周側に設け、カムピンに直進枠の直進溝を貫通させ駆動枠のカム溝と係合させる構成が知られている。しかしながら、このような構成では、枠体の個数が増えるので、その分、第１後枠１３の直径が小さくなってしまう。直径が小さくなると、カムピンを有する枠の外周面の面積が小さくなるので、カムピン１３１の寸法も小さくなってしまう。つまり、前述の如く、直進機構をカムピン１３１及びカム溝５３とは別に、第１後枠１３の内周側に設けることによって、枠体の個数を低減して、第１後枠１３の直径を大きくすることができる。この点においても、カムピン１３１の寸法を拡大することができる。

〈１群ユニットの付勢〉
続いて、１群ユニット１０の光軸方向への付勢について詳しく説明する。

１群ユニット１０は、カムピン１３１とカム溝５３との係合を介して、駆動枠５０に保持されているため、カムピン１３１とカム溝５３とのクリアランスに起因してガタツキが生じ得る。また、駆動枠５０は、バヨネット爪５２とバヨネット溝４１との係合を介して、固定枠４０の保持されているため、バヨネット爪５２とバヨネット溝４１とのクリアランスに起因してガタツキが生じ得る。

それに対し、レンズ鏡筒１００では、１群ユニット１０を付勢バネ２４により光軸方向前側へ付勢している。これにより、１群ユニット１０のカムピン１３１は、カム溝５３の第１側面５４ａに押し付けられるので、１群ユニット１０と駆動枠５０とのガタツキが抑制される。それに加え、カムピン１３１からカム溝５３の第１側面５４ａに作用する付勢力は、駆動枠５０のバヨネット爪５２を、バヨネット溝４１の光軸方向前側の側面に押し付ける付勢力として機能する。これにより、駆動枠５０と固定枠４０とのガタツキが抑制される。こうして、レンズ鏡筒１００のガタツキが抑制される。

ここで、レンズ鏡筒１００においては、複数の付勢バネ２４を設け、それらをレンズ群の外周側に配置している。図１１に、レンズ鏡筒１００の図６のＢ−Ｂ線における断面図を示す。

例えば、枠体を光軸方向に付勢する構成としては、直径がレンズ群よりも大きな１つのコイルバネを設け、レンズ群を覆うように該コイルバネを配置する構成がある。このような構成では、コイルバネを配置するためのスペースをレンズ群の全周に確保する必要がある。

それに対し、付勢バネ２４は、コイルバネであるものの、その直径はレンズ群の有効径よりも小さく、レンズ群の外周側における２箇所に配置されている。具体的には、２群ユニット２０の２群枠２１には、光軸方向前側に延びる２本のバネガイド軸２６が設けられている。２本のバネガイド軸２６は、第２レンズ群Ｌ２の外周側であって、光軸Ｘを挟んで対向する位置に設けられている。各バネガイド軸２６に、付勢バネ２４が嵌められている。一方、第１後枠１３の保持部１３ａには、２つのボス１３３が設けられている。２つのボス１３３は、２本のバネガイド軸２６と対向する位置に設けられている。つまり、バネガイド軸２６に嵌められた付勢バネ２４の前端部は、ボス１３３に嵌まっている。

このように、直径の小さな複数の付勢バネ２４を、レンズ群の外周側の複数箇所に配置することによって、レンズ群の全周ではなく、外周における一部にだけ付勢バネ２４が配置されることになる。これにより、レンズ群の外周における部品の配置の自由度が向上し、スペースを有効活用することができる。結果として、レンズ鏡筒１００を小型化することができる。

尚、このレンズ鏡筒１００においては、付勢バネ２４を２個だけ設けているが、３個以上であってもよい。また、付勢バネ２４の配置は、光軸Ｘを挟んで、厳密に対向する位置でなくてもよい。ただし、１群ユニット１０の光軸方向への円滑な移動の観点からは、２つの付勢バネ２４を光軸Ｘを挟んで対向する位置に配置することが好ましい。また、付勢バネ２４が３つ以上の場合には、光軸方向前側の付勢力が光軸Ｘ回りに均等に１群ユニット１０に作用するように、付勢バネ２４を配置することが好ましい。

〈第２レンズ群の形状〉
次に、第２レンズ群Ｌ２の形状について詳細に説明する。図１２に、２群ユニット２０を取り外した状態のレンズ鏡筒１００の背面図（撮像素子側から見た図）を示す。図１２では、第２レンズ群Ｌ２の第５レンズａ５を重ねて図示している。図１３に、撮影状態のレンズ鏡筒１００の、図６のＣ−Ｃ線における断面図を示す。図１４に、沈胴状態のレンズ鏡筒１００の、図６のＣ−Ｃ線における断面図を示す。

第２レンズ群Ｌ２のうち第５レンズａ５は、平面視において円の一部が切断されている。詳しくは、第５レンズａ５は、有効径の外側の部分を互いに平行な２本の弦ａ５１で切断された形状をしている。こうして、第５レンズａ５の一部を切断することによって、図１３に示すように、切断部分の半径方向外側にはスペースＳ１，Ｓ２が形成される。そして、レンズ鏡筒１００の沈胴状態においては、図１４に示すように、１群ユニット１０のモータ１４ａ及びフレキシブルプリント基板１４ｂがそれぞれスペースＳ１，Ｓ２に収容される。

詳しくは、１群ユニット１０においては、モータ１４ａが保持部１３ａよりも後方に突出している。撮影状態においては、１群ユニット１０が前方へ移動するので、モータ１４ａと第５レンズａ５とは光軸方向に離間する。一方、沈胴状態においては、１群ユニット１０が２群ユニット２０に接近し、モータ１４ａの後部が、光軸方向において第５レンズａ５の位置と同じ位置まで後退してくる。ここで、第５レンズａ５の一部が切断され、第５レンズａ５の半径方向外側にスペースＳ１が形成されている。モータ１４ａの後部は、このスペースＳ１に収容される。沈胴状態においては、第５レンズａ５とモータ１４ａとが半径方向に並んだ状態となっている。

また、１群ユニット１０においては、フレキシブルプリント基板１４ｂが保持部１３ａよりも後方に引き延ばされている。フレキシブルプリント基板１４ｂは、駆動枠５０の内周側を通って駆動枠５０の後端まで引き延ばされ、さらに、駆動枠５０及び固定枠４０の後端と２群枠２１との間の隙間を通って、固定枠４０の外周面まで引き延ばされている。１群ユニット１０が光軸方向へ移動するため、フレキシブルプリント基板１４ｂは、１群ユニット１０の移動に追従する長さが必要であると共に、沈胴状態においてフレキシブルプリント基板１４ｂが適宜湾曲してコンパクトに収まるスペースが必要である。それに対し、第５レンズａ５の一部が切断され、第５レンズａ５の半径方向外側にスペースＳ２が形成されている。フレキシブルプリント基板１４ｂは、このスペースＳ２を利用して敷設されている。フレキシブルプリント基板１４ｂは、１群ユニット１０から後方に延び、スペースＳ２を通って、固定枠４０の外周面まで引き延ばされている。そして、フレキシブルプリント基板１４ｂは、沈胴状態においては、スペースＳ２内において湾曲して収容される。

このように、光軸方向に移動しない２群ユニット２０のレンズの一部を切断することによって、沈胴状態において１群ユニット１０の部品を収容するスペースを確保することができる。その結果、沈胴状態において１群ユニット１０をより後方まで後退させることができるので、沈胴状態のレンズ鏡筒１００を小型化することができる。

尚、レンズ鏡筒１００では、スペースＳ１，Ｓ２に収容される１群ユニット１０の部品は、モータ１４ａ及びフレキシブルプリント基板１４ｂに限られず、その他の部品であってもよい。また、第５レンズａ５は、２箇所が切断されているが、切断される箇所は、１箇所でも３箇所以上であってもよい。さらには、第２レンズ群Ｌ２のうち第５レンズａ５だけが切断されているが、第２レンズ群Ｌ２のうち第５レンズａ５以外のレンズが切断されてもよい。

〈１群ユニットの前端部の詳細構成〉
続いて、１群ユニット１０の前端部の構成について詳細に説明する。

１群ユニット１０においては、図７，８に示すように、最も被写体側に位置する第１レンズａ１よりも前方に保護ガラス１６が設けられている。そして、保護ガラス１６の前面の外周縁部には、化粧リング１５のリング部１５ｂが設けられている。リング部１５ｂは、その法線方向が光軸方向を向く平板状の部材である。リング部１５ｂは、円環状に形成されており、リング部１５ｂの内周形状は、円形状となっている。化粧リング１５の円筒部１５ａは、１群枠１１の外周面に嵌められている。円筒部１５ａは、１群枠１１の前端から光軸方向中央を越えて後部まで延びている。円筒部１５ａの後端は、１群ユニット１０が最も繰り出した状態においても、駆動枠５０内に位置している。つまり、１群枠１１の外周面のうち、駆動枠５０から露出する部分は全て化粧リング１５の円筒部１５ａで覆われている。円筒部１５ａ及びリング部１５ｂは、一体物として成形されている。

保護ガラス１６は、透光性を有する板状の部材であり、概略円形状をしている。保護ガラス１６は、保護部材の一例である。保護ガラス１６には、図６に示すように、開口１６ｂを有する環状の遮光部１６ａが設けられている。遮光部１６ａは、保護ガラス１６の後面に、少なくとも可視光領域の光に対して遮光性を有する塗料を印刷することにより形成されている。遮光部１６ａの開口１６ｂは、円形状であり、第１レンズａ１の有効径よりも大きな内径を有している。つまり、遮光部１６ａは、第１レンズａ１の有効面（有効径の円）ａ１１内に入射する光を遮ることがない一方、第１レンズａ１の有効面ａ１１の外側に入射する光を遮光する。また、遮光部１６ａの開口１６ｂの内径は、リング部１５ｂの内径よりも小さい。すなわち、リング部１５ｂの開口の内径は、保護ガラス１６の外径よりは小さく、遮光部１６ａの開口１６ｂの内径よりは大きい。これにより、リング部１５ｂが第１レンズａ１の有効面ａ１１内に入射する光を遮ることを防止している。

光学フィルタ１７は、図５，６に示すように、概略四角形状をしている。光学フィルタ１７の外周形状は、第１レンズａ１の有効面ａ１１よりも大きい。つまり、第１レンズａ１の有効面ａ１１内に入射する光は全て、光学フィルタ１７を通過し、赤外光がカットされる。また、遮光部１６ａの開口１６ｂの内周形状よりも大きい。すなわち、遮光部１６ａの開口１６ｂの内周形状は、光学フィルタ１７の外周形状よりも小さい。これにより、光学フィルタ１７の外周形状が被写体側から見えないようになっている。

このように構成された１群ユニット１０においては、撮像光学系のうち最も被写体側に位置する第１レンズａ１よりも被写体側に保護ガラス１６が設けられている。このように、保護ガラス１６が１群枠１１の最前部に設けられた構成においては、保護ガラス１６が破損する虞がある。それに対し、保護ガラス１６の被写体側の面の外周縁部にはリング部１５ｂが設けられている。つまり、保護ガラス１６よりも被写体側であって且つ、特に破損しやすい外周部にリング部１５ｂが設けられている。これにより、保護ガラス１６の外周縁部が外方に露出しないようになるので、デジタルカメラ１０００の落下時等に、保護ガラス１６の破損を抑制することができる。

特に、１群ユニット１０は、固定枠４０から繰り出すように構成されているので、１群ユニット１０が繰り出した状態でデジタルカメラ１０００が落下すると、１群ユニット１０の前端部に位置する保護ガラス１６は衝撃を受けやすい。保護ガラス１６の中でも、外周縁部は特に衝撃を受けやすい。それに対し、保護ガラス１６の前面の外周縁部にはリング部１５ｂが設けられているので、保護ガラス１６の外周縁部への直接的な衝撃を回避することができる。

以上のように、レンズ鏡筒１００は、少なくとも第１レンズａ１を含む撮像光学系と、第１レンズａ１よりも被写体側に配置された、透光性を有する板状の保護ガラス１６と、保護ガラス１６の被写体側の面の外周縁部に設けられた環状のリング部１５ｂとを備えている。

この構成によれば、レンズ鏡筒１００の落下時に衝撃を受けやすい、保護ガラス１６の被写体側の面であってその外周縁部をリング部１５ｂにより保護することができる。これにより、保護ガラス１６の外周縁部への直接的な衝撃を低減し、保護ガラス１６の破損を抑制することができる。

また、レンズ鏡筒１００は、第１レンズａ１を保持する１群枠１１と、１群枠１１を収容する固定枠４０とをさらに備え、１群枠１１は、固定枠４０から繰り出された第１状態と、固定枠４０内へ沈胴した第２状態との間で移動するように構成されている。

この構成によれば、１群枠１１は、固定枠４０から繰り出すように構成されているので、１群枠１１が繰り出した状態でデジタルカメラ１０００が落下すると、保護ガラス１６が衝撃を受けやすく、その中でも、外周縁部は特に衝撃を受けやすい。それに対し、保護ガラス１６の被写体側の面の外周縁部にはリング部１５ｂが設けられているので、保護ガラス１６の外周縁部への直接的な衝撃を回避することができる。

また、リング部１５ｂには、１群枠１１の被写体側の端部の外周面を覆う円筒部１５ａが一体的に設けられている。

この構成によれば、リング部１５ｂには、円筒部１５ａが一体的に設けられ、円筒部１５ａを１群枠１１の前端部に嵌めることによって、リング部１５ｂを保護ガラス１６の外周縁部に容易に設置することができる。また、保護ガラス１６の外周縁部から１群枠１１の外周面に亘って、リング部１５ｂ及び円筒部１５ａが覆っているので、化粧リング１５によって１群ユニット１０の前端部のデザイン性を向上させることができる。つまり、化粧リング１５は、保護ガラス１６を保護する機能に加え、レンズ鏡筒１００の美感の向上させる機能を有する。

また、レンズ鏡筒１００は、第１レンズａ１と保護ガラス１６との間に配置された光学フィルタ１７をさらに備えている。

さらに、保護ガラス１６には、第１レンズａ１の有効面よりも大きな開口１６ｂを有する環状の遮光部１６ａが設けられ、光学フィルタ１７の外周形状は、第１レンズａ１の有効面よりも大きく、遮光部１６ａの開口１６ｂの内周形状は、光学フィルタ１７の外周形状よりも小さい。

この構成によれば、第１レンズａ１の有効面内に入射する光は全て光学フィルタ１７を通過する。この光学フィルタ１７は、第１レンズａ１よりも被写体側に位置するものの、その外周形状が遮光部１６ａの開口１６ｂの内周形状よりも大きいので、被写体側からは光学フィルタ１７の外周形状が見えなくなっている。光学フィルタ１７が被写体側から見えてしまうと、レンズ鏡筒１００のデザイン性に影響を与えてしまう。つまり、遮光部１６ａによって光学フィルタ１７の外周形状を隠すことができる。これにより、レンズ鏡筒１００の美感を向上させることができる。

さらに、リング部１５ｂの内周形状は、遮光部１６ａの開口１６ｂよりも大きい。

この構成によれば、保護ガラス１６の外周縁部をリング部１５ｂで覆う構成において、遮光部１６ａの開口１６ｂから入射する光をリング部１５ｂが遮光してしまうことを防止することができる。また、レンズ鏡筒１００を被写体側から見ると、保護ガラス１６の外周部がリング部１５ｂにより縁取りされ、保護ガラス１６のうちリング部１５ｂの内側の部分においては、遮光部１６ａが環状に存在している。つまり、開口１６ｂの周りを遮光部１６ａが囲み、さらに遮光部１６ａの周りをリング部１５ｂが囲んでいる。こうして、レンズ鏡筒１００を被写体側から見た場合のデザイン性を向上させることができる。

《その他の実施形態》
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面およ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。

前記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

レンズ鏡筒１００は、デジタルカメラ１０００に組み込まれているが、これに限られるものではない。レンズ鏡筒１００は、ビデオカメラに搭載されてもよい。さらには、レンズ鏡筒１００は、スマートフォン、カメラ機能付き携帯電話端末、タブレット端末及びパソコン等のスマートデバイスに搭載されてもよい。

また、レンズ鏡筒１００のレンズ構成及び枠体の構成も一例に過ぎず、他の形態であってもよい。

第１レンズａ１と保護ガラス１６との間に光学フィルタ１７が設けられているが、光学フィルタ１７は別の場所に設けられていてもよいし、省略してもよい。また、光学フィルタ１７の外周形状は四角形状であるが、円形状等、他の形状であってもよい。

リング部１５ｂは、円筒部１５ａと一体的に化粧リング１５を構成しているが、これに限られるものではない。例えば、リング部１５ｂは、円筒部１５ａが設けられていなくてもよい。その場合には、例えば、リング部１５ｂは、保護ガラス１６の被写体側の面に外周縁部に貼り付けられる。

また、リング部１５ｂは、環状であればよく、円環状に限られない。また、リング部１５ｂの内周形状は、円形状でなくてもよい。

レンズ鏡筒１００では、保護部材の一例として保護ガラス１６を採用しているが、これに限られるものではない。保護部材は、透光性を有する板状の部材であれば、材料を問わず、アクリル等の樹脂製であってもよい。

また、リング部１５ｂの内周形状、遮光部１６ａの開口１６ｂの内周形状、光学フィルタ１７の外周形状の大きさの関係は、一例に過ぎず、前記以外の構成であってもよい。

以上説明したように、ここに開示された技術は、保護部材の破損を抑制することができ、レンズ鏡筒及び撮像装置について有用である。

１０００ デジタルカメラ（撮像装置）
１００ レンズ鏡筒
１０ １群ユニット
１１ １群枠
１２ 第１前枠
１３ 第１後枠
１３１ カムピン
１３１ａ 第１側面
１３１ｂ 第２側面
１３１ｃ 第３側面
１３１ｄ 第４側面
１３１ｅ 第５側面
１３１ｆ 第６側面
１３１ｇ 頂面
１３１ｈ 突起
１３１ｉ 面取り部
１３２ 直進溝
１３３ ボス
１３ａ 保持部
１３ｂ 開口
１３ｃ 開口
１４ シャッタ・絞りユニット
１４ａ モータ
１４ｂ フレキシブルプリント基板
１５ 化粧リング
１５ａ 円筒部（筒部）
１５ｂ リング部（保護リング）
１６ 保護ガラス
１６ａ 遮光部
１６ｂ 開口
１７ 光学フィルタ
２０ ２群ユニット
２１ ２群枠
２２ フォーカスモータ
２３ ギヤ列
２４ 付勢バネ
２５ 直進ガイド
２６ バネガイド軸
３０ 撮像素子ユニット
３１ ＣＭＯＳイメージセンサ
３２ フレキシブルプリント基板
３３ ベース板
４０ 固定枠
４１ バヨネット溝
５０ 駆動枠
５１ 駆動ギヤ
５２ バヨネット爪
５３ カム溝
５３ａ 第１領域
５３ｂ 第２領域
５３ｃ 第３領域
５４ａ 第１側面
５４ｂ 第２側面
Ｌ１ 第１レンズ群
Ｌ１Ａ 第１前側レンズ群
Ｌ１Ｂ 第１後側レンズ群
Ｌ２ 第２レンズ群
Ｓ１ スペース
Ｓ２ スペース
Ｘ 光軸
ａ１ 第１レンズ
ａ１１ 有効面
ａ２ 第２レンズ
ａ３ 第３レンズ
ａ４ 第４レンズ
ａ５ 第５レンズ
ａ５１ 弦
ａ６ 第６レンズ

Claims (7)

1. 少なくとも１枚のレンズを含む光学系と、
   前記レンズよりも被写体側に配置された、透光性を有する板状の保護部材と、
   前記保護部材の被写体側の面の外周縁部に設けられた環状の保護リングとを備えるレンズ鏡筒。
2. 請求項１に記載のレンズ鏡筒において、
   前記レンズを保持するレンズ枠と、
   前記レンズ枠を収容する固定枠とをさらに備え、
   前記レンズ枠は、前記固定枠から繰り出された第１状態と、前記固定枠内へ沈胴した第２状態との間で移動するように構成されているレンズ鏡筒。
3. 請求項２に記載のレンズ鏡筒において、
   前記保護リングには、前記レンズ枠の被写体側の端部の外周面を覆う筒部が一体的に設けられているレンズ鏡筒。
4. 請求項１乃至３の何れか１つに記載のレンズ鏡筒において、
   前記レンズと前記保護部材との間に配置された光学フィルタをさらに備えるレンズ鏡筒。
5. 請求項４に記載のレンズ鏡筒において、
   前記保護部材には、前記レンズの有効面よりも大きな開口を有する環状の遮光部が設けられ、
   前記光学フィルタの外周形状は、前記レンズの有効面よりも大きく、
   前記遮光部の開口の内周形状は、前記光学フィルタの外周形状よりも小さいレンズ鏡筒。
6. 請求項５に記載のレンズ鏡筒において、
   前記保護リングの内周形状は、前記遮光部の開口よりも大きいレンズ鏡筒。
7. 請求項１乃至６の何れか１つのレンズ鏡筒と
   カメラ本体とを備えた撮像装置。

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