WO2007010814A1

WO2007010814A1 - レンズ鏡筒と撮像装置

Info

Publication number: WO2007010814A1
Application number: PCT/JP2006/313949
Authority: WO
Inventors: Takeo Santo; Keiji Sakamoto; Keishi Iwasaki
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2005-07-15
Filing date: 2006-07-13
Publication date: 2007-01-25
Also published as: US20070253690A1; US7620306B2

Abstract

　レンズ鏡筒１１は、沈胴式のズーム機能を有する撮像装置１に取り付けられ、カム枠１９と第１レンズ枠３９と第２レンズ枠４５と第３レンズ枠５５とを備えている。カム枠１９の内周面には、第１、第２及び第３レンズ枠用カム溝２５，２７，２９が形成されており、その長手方向には、各々、挿入部２５ａ，２７ａ，２９ａと沈胴部２５ｂ，２７ｂ，２９ｂと変倍部２５ｃ，２７ｃ，２９ｃとが形成されている。各第３レンズ枠用カム溝２９は、各第１及び各第２レンズ枠用カム溝２５，２７よりも深く、且つ、沈胴部２９ｂが挿入部２５ａ，２７ａと交差している。

Description

明細書

レンズ鏡筒と撮像装置

技術分野

[0001] 本発明は、レンズ鏡筒と撮像装置とに関する。特に、撮影時に、像面側から物体側へ繰り出されるレンズ鏡筒と、そのレンズ鏡筒を備えた撮像装置とに関する。

背景技術

[0002] 近年、特に、デジタルスチルカメラ（以下、 DSC (digital still cameraの略）と!、う）やデジタルビデオカメラなどの普及率が高まっており、利便性の向上を図るため、像ぶれ補正機能を有する DSCや小型 DSCなどが開発されている。

[0003] 例えば、特許文献 1には、カム枠のカム (カム溝)配置を工夫して、小型化を試みたズームレンズ鏡筒（レンズ鏡筒）が開示されている。具体的には、カム枠の内周面と外周面の両側に有底カムを設け、内周面側のカムと外周面側のカムが交互するようにカムを配置し、内周面側のカムと外周面側のカムとが少なくとも 1ケ所で交互するようにカム配置し、 1本のカムが少なくとも 1ケ所で分割されるようにカムを配置して!/、るために、小スペースに効率よくカムを配置することができて、カム枠の光軸方向寸法を小さくすることができる。その結果、ズームレンズ鏡筒を小型化することができる、と記載されている。

特許文献 1：特開平 7— 191249号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] し力しながら、上記特許文献 1に記載のズームレンズ鏡筒では、カム枠の内周面と外周面とにカムが形成されているため、カム枠におけるカムの構成は非常に複雑である。

[0005] また、カム枠の内周面には、 4種のカムが形成されているため、互いに交差してしまう。そのため、レンズ枠に取り付けられたカムピンがカム内を滑動できなかったり、カムから脱線したりする虞がある。

[0006] 本発明は、力かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、カム枠におけるカム溝の構成を簡便にするとともに、使用時にレンズ枠などの脱線を阻止できるレンズ鏡筒及びそのレンズ鏡筒を備えた撮像装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0007] 本発明のレンズ鏡筒は、ズーム機能を有するレンズ鏡筒であり、光軸方向に移動可能であるとともに、内周面に複数のカム溝が形成された筒状のカム枠と、カム枠と互いに長手方向を揃えてカム枠の内部に配置される複数のレンズ枠と、を備えている。複数のレンズ枠は、各々、レンズが取り付けられるように形成され、レンズが互いに光軸を揃えて取り付けられるようにカム枠内に配置され、複数のカム溝の各々と係合可能なカムピンを有している。また、複数のカム溝は、各々、溝長手方向に対して、複数のレンズ枠の各々がカム枠に挿入されるときに、カムピンが係合されながら長手方向に沿って移動可能に形成された挿入部と、複数のレンズ枠の各々が光軸方向に移動するときに、カムピンが係合されながら長手方向に沿って移動可能に形成された沈月同部と、複数のレンズ枠の各々がズームされるときに、カムピンが係合されながら長手方向に沿って移動可能に形成された変倍部と、を有している。そして、複数の力ム溝のうちの少なくとも 1本のカム溝は、他のカム溝よりも深く形成され、他のカム溝よりも深く形成された相対的に深いカム溝の沈胴部には、他のカム溝の挿入部と各々交差する交差部が形成されてヽる。

[0008] 本発明の撮像装置は、本発明のレンズ鏡筒を備えている。

発明の効果

[0009] 本発明によれば、カム枠におけるカム溝の構成を簡便にするとともに、使用時にレンズ枠などの脱線を阻止できる。

図面の簡単な説明

[0010] [図 1]図 1 (a)は、撮像装置の沈胴状態を示す斜視図であり、図 1 (b)は、撮像装置の撮影状態を示す斜視図である。

[図 2]図 2は、レンズ鏡筒の構成を示す分解斜視図である。

[図 3]図 3は、カム枠の内周面の展開図である。

[図 4]図 4は、カム枠の内周面の斜視図である。

[図 5]図 5 (a)は、図 4における VA— VA線での断面図であり、図 5 (b)は、図 4における VB— VB線での断面図である。

[図 6]図 6は、物体側から見た第 3レンズ枠の構成を示す分解斜視図である。

[図 7]図 7は、像面側カゝら見た第 3レンズ枠の構成を示す分解斜視図である。

[図 8]図 8は、沈胴状態におけるレンズ鏡筒の縦断面図である。

[図 9]図 9は、物体側から第 3レンズ枠を見たときの平面図である。

[図 10]図 10は、図 9における X— X線での断面図である。

[図 11]図 11は、繰り出し状態におけるレンズ鏡筒の縦断面図である。

[図 12]図 12は、変倍状態におけるレンズ鏡筒の縦断面図である。

[図 13]図 13は、ズーム原点位置の検出前における第 3レンズ枠の縦断面図である。

[図 14]図 14は、フォーカス原点位置の検出前における第 3レンズ枠の縦断面図である。

[図 15]図 15は、フォーカス原点位置の検出後における第 3レンズ枠の縦断面図である。

符号の説明

[0011] 1 撮像装置

11 レンズ鏡筒

19 カム枠

25, 27, 29 第 1,第 2,第 3レンズ枠用カム溝 (複数のカム溝）

25a, 27a, 29a 挿入部

25b, 27b, 29b 沈月同部

25c, 27c, 29c 変倍部

26 交差部

39, 45, 55 第 1,第 2,第 3レンズ枠

43, 53, 56 第 1,第 2,第 3カムピン

発明を実施するための最良の形態

[0012] 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

[0013] 《発明の実施形態 1》

実施形態 1では、 CCD (charge coupled device)などの撮像素子 Eを搭載した DSC を撮像装置 1の例に挙げて、図 1乃至図 15を用いて、撮像装置 1の構成と、その撮像装置 1に搭載されてヽるレンズ鏡筒 11の構成と、レンズ鏡筒 11における動作とを示す。

[0014] 一撮像装置 1の構成

まず、図 1を用いて、撮像装置 1の構成を示す。図 1 (a)は、撮像装置 1の沈胴状態を示す斜視図であり、図 1 (b)は、撮像装置 1の撮影状態を示す斜視図である。

[0015] 撮像装置 1は、非使用時には、図 1 (a)に示すように、レンズ鏡筒 11が装置筐体 3 内部に収納され、使用時には、電源ボタン 5を押すことにより、図 1 (b)に示すように、レンズ鏡筒 11が装置筐体 3から繰り出される。すなわち、使用時には、レンズ鏡筒 11 力光軸方向に沿って、像面側から撮影される物体側へ移動する。これにより、任意のズーム倍率で撮影可能となる。

[0016] レンズ鏡筒 11の構成

次に、図 2乃至図 10を用いて、レンズ鏡筒 11の構成を示す。図 2は、レンズ鏡筒 11 の構成を示す分解斜視図である。図 3は、カム枠 19の内周面の展開図である。図 4 は、カム枠 19の内周面の斜視図である。図 5 (a)は、図 4における VA—VA線での断面図であり、図 5 (b)は、図 4における VB— VB線での断面図である。図 6及び図 7は、各々、第 3レンズ枠 55の構成を示す分解斜視図であり、図 6は物体側カゝら見た分解斜視図、図 7は像面側力も見た分解斜視図である。図 8は、沈胴状態におけるレンズ鏡筒 11の縦断面図である。図 9は、物体側力も第 3レンズ枠 55を見たときの平面図、詳細には、シャッターユニット 57を取り外して第 3レンズ枠 55を見たときの平面図である。図 10は、図 9における X—X線での断面図である。なお、以下において、「像面側」及び「物体側」は、各々、組立られた際の像面側及び物体側を意味する。

[0017] レンズ鏡筒 11は、図 2に示すように、固定枠 13と、カム枠 19と、直進枠 31と、第 1レンズ枠 39と、第 2レンズ枠 45と、第 3レンズ枠 55と、マスタフランジ 123とで構成されており、何れも、ポリカーボネイト製などの榭脂製である。

[0018] マスタフランジ 123は、図 2に示すように、固定枠 13と略同径の略板状部材であり、固定枠 13などの像面側の端面を塞ぐように配置されて、装置筐体 3の所定箇所 (不図示）〖こ固定される。また、マスタフランジ 123は、物体側に固定レンズ嵌合部 125と位置決め突起部 127 (図 13に図示)とを有し、像面側に撮像素子固定部 (不図示)を有している。

[0019] 固定枠 13は、図 2に示すように、円筒状部材である。内周面には、カム枠用カム溝 15と直進枠用直進溝 17とが、各々、 3本形成されている。カム枠用カム溝 15, 15, 1 5は、周方向に互いに等間隔に配置されており、各々は、像面側の途中から物体側端部へ非線形に形成されている。直進枠用直進溝 17, 17, 17は、周方向に互いに等間隔に配置されており、各々は、各カム枠用カム溝 15に交差することなぐ像面側端部から物体側の途中まで、長手方向に延びて形成されている。また、固定枠 13は、ズームモーター（不図示）を有して、る。

[0020] カム枠 19は、図 2に示すように、固定枠 13よりも小径、且つ、固定枠 13と略同尺の円筒状部材である。像面側の外周面には、 3つの固定枠用カムピン 21, 21, 21が、周方向に、互いに等間隔を開けて設けられている。また、像面側端部の外周には、ギア部 23が形成されている。内周面には、第 1、第 2及び第 3レンズ枠用カム溝 (複数のカム溝） 25, 27, 29力形成されて!ヽる。

[0021] 第 1レンズ枠用カム溝 25は、図 3及び図 4に示すように、 3本形成されており、各々は、カム枠 19の周方向に互いに等間隔に配置されている。なお、第 2及び第 3レンズ枠用カム溝 27, 29についても、同様である。また、各第 1レンズ枠用カム溝 25は、物体側に最も延びて形成され、各第 2レンズ枠用カム溝 27、各第 3レンズ枠用カム溝（相対的に深いカム溝） 29の順に、像面側寄りに形成されている。そして、各第 1、各第 2及び各第 3レンズ枠用カム溝 25, 27, 29は、各々、第 1レンズ枠 39の各第 1カムピン 43 (後述）、第 2レンズ枠 45の各第 2カムピン 53 (後述）及び第 3レンズ枠 55の各第 3カムピン 56 (後述）が係合しながら溝の長手方向に沿って移動可能となるように、形成されている。

[0022] 溝の長手方向において、図 3に示すように、各第 1、各第 2及び各第 3レンズ枠用力ム溝 25, 27, 29は、各々、像面側カゝら順に、挿入部 25a, 27a, 29aと、沈胴部 25b , 27b, 29bと、変倍咅 25c, 27c, 29cとで構成されて! /、る。挿入咅 25a, 27a, 29a は、像面側端部力カム枠 19の長手方向と略平行に直線状に形成されており、沈月同部 25b, 27b, 29b及び変倍部 25c, 27c, 29cは、各々、曲線に形成されている。そして、図 3及び図 4に示すように、第 3レンズ枠用カム溝 29の沈胴部 29bは、第 1及び第 2レンズ枠用カム溝 25, 27の揷入部 25a, 27aと交差している。

[0023] 溝の横断面において、図 3及び図 4に示すように、各第 3レンズ枠用カム溝 29は、各第 1及び各第 2レンズ枠用カム溝 25, 27よりも深ぐ具体的には、 0. 5mm程度深ぐ好ましくは、 1. Omm程度深く形成されている。交差部 26では、各第 3レンズ枠用カム溝 29は、図 5 (a)に示すように、各第 3カムピン 56の先端部分が係合されながら移動する一方、先端部分以外の各第 3カムピン 56の部分が係合されることなく移動するように形成されている。具体的には、溝の深さ方向において、各第 3レンズ枠用カム溝 29は、溝底面力各第 1及び各第 2レンズ枠用カム溝 25, 27と交差する部分までにおいては、各第 3カムピン 56に係合可能となるように形成されている力その交差された部分から開口までにおいては、各第 3カムピン 56に係合不可能となるように形成されている。ここで、各第 3カムピン 56の先端部分は、好ましくは、各第 3カムピン 56の先端力もピン高さ方向に 0. 5mmまでの部分であり、より好ましくは、各第 3 カムピン 56の先端からピン高さ方向に 1. Ommまでの部分である。また、交差部周囲では、具体的には、交差部 26よりも 0. 5mm程度離れた領域では、より好ましくは、交差部 26よりも 3mm程度離れた領域では、図 5 (b)に示すように、第 3レンズ枠用力ム溝 29は、段差部 29dを有している。そして、段差部 29dよりも開口側では、各第 3レンズ枠用カム溝 29の溝幅は、そのカム溝 29に対応する各第 3カムピン 56部分のピン幅よりも広ぐ好ましくは、 0. 03mm程度広ぐさらに好ましくは、 0. 2mm程度広い。一方、段差部 29dよりも溝底面側では、各第 3レンズ枠用カム溝 29の溝幅は、その力ム溝 29に対応する各第 3カムピン 56部分のピン幅と略同一である。

[0024] 直進枠 31は、図 2に示すように、カム枠 19よりも小径、且つ、固定枠 13と略同尺の円筒状部材である。側面には、 3本の直進溝 32, 33, 34が 3組、各々、外周面から内周面へと貫通するように、且つ、筒の長手方向と略平行に形成されている。各組における直進溝は、第 1レンズ枠用直進溝 32と、第 2レンズ枠用直進溝 33と、第 3レンズ枠用直進溝 34とで構成されており、第 1レンズ枠用直進溝 32が最も長ぐ第 3レンズ枠用直進溝 34が最も短い。また、像面側の端部には、抜け止めリブ 35が直進枠 3 1の外側へ向かって形成されており、その抜け止めリブ 35の外周の一部には、 3つの固定枠用突起部 37, 37, 37が周方向に互いに等間隔に配置されている。

[0025] 第 1レンズ枠 39は、図 2に示すように、直進枠 31よりも小径、且つ、固定枠 13よりも若干短尺の円筒状部材である。物体側の端部には、ズームレンズ嵌合部 41が形成されており、像面側の端部の外周面には、 3つの第 1カムピン 43 (図 2には、 1つのみを図示）が周方向に互いに等間隔に配置されている。各第 1カムピン 43は、先端に向力つて細くなるテーパー状に形成されて！、る。

[0026] 第 2レンズ枠 45は、図 2に示すように、第 1レンズ枠 39よりも小径であるとともに短尺な円筒状部材 47と、 3本の脚部 49, 49, 49と、を有している。円筒状部材 47は、物体側に 3枚のレンズを嵌合可能な 1つのレンズ嵌合部 51を有している。また、各脚部 49は、円筒状部材 47の像面側の端部に、且つ、周方向に互いに等間隔に配置されて連結され、その先端の外周面には、第 2カムピン 53が配置されている。各第 2カムピン 53は、先端に向力つて細くなるテーパー状に形成されている。

[0027] 第 3レンズ枠 55は、図 6及び図 7に示すように、物体側から順に、シャッターユニット 57と、振れ補正ァクチユエ一ター 71と、レンズ枠本体部 95と、フォーカスレンズ枠 10 5と、規制部材 113とが配置されてなり、さらに、フォーカスモーター 115を備えている

[0028] フォーカスモーター 115は、モーター部 117と、リードスクリュー部 119と、ナットピース部 121とを有している。リードスクリュー部 119は、モーター部 117と同軸上に配置されてモータ部 117に連結され、ナットピース部 121は、その軸を対称中心として配置されてリードスクリュー部 119に連結されている。

[0029] レンズ枠本体部 95は、光を通過させる貫通孔部 97を有し、物体側には、ヨーガイドシャフト取り付け部（不図示）が形成され、像面側には、 2つのガイドポール部 101, 1 01が光軸に対して互、に略反対側に圧入されており、ナットピース挿入部 103が 1 つのガイドポール部 101の下方に形成されている。また、 3つの第 3カムピン 56, 56, 56力各々、光軸力も遠ざ力る方向に延びて配置されている。各第 3カムピン 56は、先端に向力つて細くなるテーパー状に形成され、ピンの高さが各第 1及び各第 2カムピンのピンの高さよりも高く形成されて、る。

[0030] フォーカスレンズ枠 105は、フォーカスレンズ嵌合部 107を有している。また、物体側には、フォーカスパネ受け部 111と、ナットピース係合部 109と、突起部 105a (図 1 3乃至図 15に図示）とが形成されている。ナットピース係合部 109は、フォーカスパネ受け部 111の下方に形成されており、突起部 105aは、物体側に突出するように形成されている。

[0031] 規制部材 113は、フォーカスレンズ枠 105のナットピース係合部 109の像面側に取り付けられ、ナットピース部 121の可動範囲を規制するように構成されている。

[0032] 振れ補正ァクチユエ一ター 71は、ョー枠 85と、ピッチ枠 73と、 2枚の多層プリント基板 77, 79と、給電フレキ 83と、 2つのマグネット 91, 91と、 2つのヨーク 93, 93とで構成されている。

[0033] ョー枠 85は、光を通過させる貫通孔部 87と、 2つのヨーガイドシャフト 88, 90と、ピツチガイドシャフト 89とを有しており、補正レンズ L5, L6, L7をョ一方向に移動させてョ一方向の像ぶれを補正するように構成されている。ヨーガイドシャフト 88, 90は、互いに対向するように、且つ、各々、ョー方向と略平行に取り付けられており、ョー枠 85がョ一方向に移動可能となるようにレンズ枠本体部 95に取り付けられるように構成されている。ピッチガイドシャフト 89は、ピッチ方向と略平行に取り付けられており、ピツチ枠 73がピッチ方向に移動可能となるようにョー枠 85に取り付けられるように構成されている。

[0034] ピッチ枠 73は、補正レンズ嵌合部 75と、ピッチガイドシャフト 86とを有し、補正レンズ L5, L6, L7をピッチ方向に移動させてピッチ方向の像ぶれを補正するように構成されている。ピッチガイドシャフト 86は、ョー枠 85のピッチガイドシャフト 89と光軸を挟んで反対側に配置され、ピッチ方向と略平行に取り付けられており、ピッチ枠 73がピツチ方向に移動可能となるようにョー枠 85に取り付けられるように構成されて！、る。

[0035] 多層プリント基板 77, 79は、各々、コイル 76, 78がプリントされた基板が多層（通常 4層）に積層された基板であり、一方の多層プリント基板 77は、上下方向に延びるピツチ枠 73の端面に連結され、他方の多層プリント基板 79は、左右方向に延びるピッチ枠 73の端面に連結されている。また、多層プリント基板 77, 79には、各々、補正レンズ L5, L6, L7の位置を検出するホールセンサ 81, 81が組み込まれている。給電フレキ 83は、多層プリント 77, 79基板カも延出され、ピッチ枠 73から像面側へ折曲されて、ー且物体側へ折曲された後、再度像面側へ折曲されて形成されている。なお

、 2枚のプリント基板 77, 79は一体に構成されてもよい。

[0036] 各マグネット 91は、板状の磁石である。各ヨーク 93は、断面略鉤状に形成されている。

[0037] シャッターユニット 57は、光が通過する貫通孔部 59を有する円盤状の支持枠と、シャッターァクチユエ一ター 61と、絞りァクチユエ一ター 63と、給電フレキ 65と、原点検出センサ 67と、を有している。シャッターァクチユエ一ター 61及び絞りァクチユエータ一 63は、各々、支持枠の物体側の表面に搭載されている。給電フレキ 65は、支持枠の物体側の表面に取り付けられているとともに、一端が像面側へ折曲されて、途中でピッチ枠 73の給電フレキ 83と重ね合わされ、ー且物体側へ折曲された後、再度像面側へ折曲されて形成されている。また、他端が支持枠の外側へ延びてフォーカスモ一ター接続部 69となっている。これにより、給電フレキ 65は、シャッターァクチユエ一ター 61、絞りァクチユエ一ター 63、原点検出センサ 67及びフォーカスモーター 115 のモーター部丄丄 ₇が電気的に接続されるように構成されて、る。原点検出センサ 67 は、支持枠の像面側に取り付けられ、フォーカス原点位置及びズーム原点位置を検出するように構成されている。

[0038] レンズ鏡筒における配置

続いて、レンズ鏡筒 11における配置を示す。

[0039] レンズ鏡筒 11では、マスタフランジ 123の位置決め突起部 127がフォーカスレンズ枠 105を押圧している。また、図 8に示すように、固定枠 13が最も外側に配置され、カム枠 19、直進枠 31、第 1レンズ枠 39、第 2レンズ枠 45の順に配置されて、第 3レンズ枠 55が最も内側に配置されている。詳細には、カム枠 19は、各固定枠用カムピン 21が固定枠 13の各カム枠用カム溝 15に係合されて、固定枠 13の内部に配置される。直進枠 31は、各固定枠用突起部 37が固定枠 13の各直進枠用直進溝 17に係合されて、カム枠 19の内部に配置される。

[0040] 第 1レンズ枠 39は、各第 1カムピン 43が直進枠 31の各第 1レンズ枠用直進溝 32を貫通してカム枠 19の各第 1レンズ枠用カム溝 25の挿入部 25aに係合される。そして、各第 1カムピン 43は、その係合状態を保ちながら、挿入部 25aの長手方向に沿って、交差部 26を通過して、挿入部 25aと沈胴部 25bとの境界まで移動する。これにより、第 1レンズ枠 39は、直進枠 31の内部に配置される。同様にして、第 2レンズ枠 45は、各第 2カムピン 53が直進枠 31の各第 2レンズ枠用直進溝 33を貫通してカム枠 19の各第 2レンズ枠用カム溝 27の挿入部 27aに係合される。そして、各第 2カムピン 53は、その係合状態を保ちながら、挿入部 27aの長手方向に沿って、交差部 26を通過して、挿入部 27aと沈胴部 27bとの境界まで移動する。これにより、第 2レンズ枠 45は、第 1レンズ枠 39の内部に配置される。

[0041] 第 3レンズ枠 55は、各第 3カムピン 56が直進枠 31の各第 3レンズ枠用直進溝 34を貫通してカム枠 19の各第 3レンズ枠用カム溝 29の揷入部 29aに係合される。そして、各第 3カムピン 56は、その係合状態を保ちながら、挿入部 29aの長手方向に沿って、交差部 26を通過することなぐ挿入部 29aと沈胴部 29bとの境界まで移動する。これにより、第 3レンズ枠 55は、第 2レンズ枠 45の内部に配置される。

[0042] 交差部 26では、図 5 (a)に示すように、各第 3レンズ枠用カム溝 29の溝底面側には、各第 3カムピン 56の先端部分が係合されている一方、各第 3レンズ枠用カム溝 29 の開口側には、各第 3カムピンのそれ以外の部分が係合されていない。交差部 26周囲では、具体的には、交差部 26から 0. 5mm程度離れた領域では、より好ましくは交差部 26から 3mm程度離れた領域では、段差部 29dよりも第 3レンズ枠用カム溝 29の開口側では、各第 3レンズ枠用カム溝 29と各第 3カムピン 56とは互いに離れているが、段差部 29dよりも第 3レンズ枠用カム溝 29の溝底面側では、各第 3レンズ枠用カム溝 29と各第 3カムピン 56とは互いに接して、る。

[0043] 第 3レンズ枠 55における配置

続いて、第 3レンズ枠 55における配置を示す。

[0044] 図 6及び図 7に示すように、第 3レンズ枠 55では、シャッターユニット 57の貫通孔部 59と、ピッチ枠 73の補正レンズ嵌合部 75と、ョー枠 85の貫通孔部 87と、レンズ枠本体部 95の貫通孔部 97と、フォーカスレンズ枠 105のフォーカスレンズ嵌合部 107とが重なり合うように、シャッターユニット 57とピッチ枠 73とョー枠 85とレンズ枠本体部 9 5とフォーカスレンズ枠 105とがこの順で配置されている。

[0045] レンズ枠本体部 95の像面側では、図 7に示すように、一方のガイドポール部 101にフォーカスパネ（弾性体） 110の一端が挿入され、フォーカスレンズ枠 105のフォー力スバネ受け部 111にフォーカスパネ 110の他端が付勢されている。これにより、フォーカスレンズ枠 105が、フォーカスパネ 110を介してレンズ枠本体部 95に付勢されている。また、フォーカスモーター 115は、リードスクリュー部 119にグリスが塗布されて、ナットピース部 121がレンズ枠本体部 95のナットピース揷入部 103を通ってフォー力スレンズ枠 105のナットピース係合部 109に係合される。また、規制部材 113が、ナツトピース部 121よりも像面側に配置される。

[0046] 一方、レンズ枠本体部 95の物体側では、ョー枠 85は、ヨーガイドシャフト 88, 90が各々レンズ枠本体部 95のヨーガイドシャフト取り付け部に取り付けられて、ョー方向に対して移動可能にレンズ枠本体部 95に取り付けられる。ピッチ枠 73は、ピッチガイドシャフト取り付け部に、各々、ョー枠 85のピッチガイドシャフト 89が取り付けられて、ピッチ方向に対して移動可能にョー枠 85に取り付けられる。また、ヨーク 93, 93は、各々、図 6に示すように、鉤状の空間内に、マグネット 91, 91が収容されて磁場空間を構成し、ピッチ枠 73に取り付けられた多層プリント基板 77, 79のコイル部 76, 78 が磁場空間に配置されるように、外周方向からレンズ枠本体部 95に挿入、固定される。また、シャッターユニット 57の給電フレキ 65がピッチ枠 73の給電フレキ 83に重ねられて、シャッターユニット 57がレンズ枠本体部 95の外周部に固定される。

[0047] 像面側または物体側力も第 3レンズ枠 55を見ると、図 9に示すように、 3つの第 3力ムピン 56, 56, 56は、周方向に互いに等間隔に形成されている。また、原点検出センサ 67は、給電フレキの引き出し位置 129に配置されている。また、フォーカスモーター 115のモーター部 117は、一方の多層プリント基板 77と光軸上の一点と他方の多層プリント基板 79とで形成される角のうち大きい方の角側に配置されている。換言すると、フォーカスモーター 115のモーター部 117は、一方の多層プリント基板 77と他方の多層プリント基板 79とで挟まれる領域以外の領域に配置されている。そして、図 9に不図示であるが、フォーカスモーター 115のモーター部 117とシャッターァクチユエ一ター 61と絞りァクチユエ一ター 63とは、第 2レンズ枠 45の円筒状部材 47の内周面に沿うように、且つ、光を遮らないように、配置されている。

[0048] 光軸方向に対しては、図 6及び図 7に示すように、シャッターユニット 57は、振れ補正ァクチユエ一ター 71よりも物体側に配置されている。また、図 10に示すように、フォ一カスモーター 115のモーター部 117は、補正レンズ L5, L6, L7よりも物体側に、すなわち、シャッターユニット 57と同様、振れ補正ァクチユエ一ター 71よりも物体側に配置されている。

[0049] —レンズ鏡筒 11における動作一

続いて、図 8、図 11及び図 12を用いて、レンズ鏡筒 11が繰り出される際の動作及びフォーカスを調整するさいの動作を説明する。図 11は、繰り出し状態におけるレンズ鏡筒の縦断面図であり、図 12は、変倍状態におけるレンズ鏡筒の縦断面図である

[0050] まず、繰り出し時の動作を示す。

[0051] レンズ鏡筒 11は、撮像装置 1の電源が入るまでは、上述のレンズ鏡筒 11における配置に記載の通りである。すなわち、カム枠 19、直進枠 31、第 1レンズ枠 39、第 2レンズ枠 45及び第 3レンズ枠 55は、何れも、固定枠 13内に配置されている。通常、第 1レンズ枠 39のレンズ嵌合部 41には、正の屈折率を有するズームレンズ L1が嵌合され、第 2レンズ枠 45のレンズ嵌合部 51には、全体として負の屈折率を有する 3枚のレンズ L2, L3, L4が嵌合され、第 3レンズ枠 55のピッチ枠 73の補正レンズ嵌合部 75 には、全体として正の屈折率を有する 3枚の補正レンズ L5, L6, L7が嵌合され、第 3 レンズ枠 55のフォーカスレンズ枠 105のフォーカスレンズ嵌合咅 107には、フォー力スレンズ L8が嵌合されている。マスターフランジ 123のレンズ嵌合部 125には、固定レンズ L9が嵌合され、撮像素子固定部には、撮像素子 Eが固定されている。なお、第 1、第 2及び第 3レンズ枠 39, 45, 55に嵌合されるレンズ枚数及びレンズの屈折率の正負は、これに限定されるものではない。

[0052] 撮像装置 1の電源が入ると、図 11に示すように、レンズ鏡筒 11は繰り出される。

[0053] 具体的には、撮像装置 1の電源が入ると、固定枠 13のズームモーターが回転し、力ム枠 19のギア部 23が回転する。これにより、カム枠 19は、周方向に回転する。詳細には、カム枠 19は、各カム枠用カムピン 21が固定枠 13の各カム枠用カム溝 15に係合されながら長手方向に移動して、物体側へ繰り出される。それと同時に、直進枠 31 は、各固定枠用突起部 37が固定枠 13の各直進枠用直進溝 17に係合されながら、回転することなくカム枠 19とともに物体側へ繰り出される。また、第 1、第 2及び第 3レンズ枠 39, 45, 55は、カム枠 19の繰り出しに伴って、各第 1、第 2及び第 3カムピン 4 3, 53, 56が、各々、直進枠 31の各第 1、各第 2及び各第 3レンズ枠用直進溝 32, 3 3, 34を貫通してカム枠 19の各第 1、各第 2及び各第 3レンズ枠用カム溝 25, 27, 29 に係合されながら、回転することなく物体側へ繰り出される。この状態では第 2レンズ枠 45と第 1レンズ枠 39の間隔が小さぐまた第 2レンズ枠 45と第 3レンズ枠 55との間隔が大きくなつており、光学的には最も広角のワイド端である。

[0054] レンズ鏡筒 11が繰り出されて力倍率が高く設定された場合には、カム枠 19はさらに物体側に繰り出される。また、各第 1、第 2、及び第 3レンズ枠 39, 45, 55はそれぞれ、カム溝 25, 27, 29に沿って長手方向に相対的に移動する。すると、図 12に示すように、第 2レンズ枠 45と第 1レンズ枠 39との間隔が大きくなり、また第 2レンズ枠 45と第 3レンズ枠 55が接近し、光学的には最もズーム倍率の大きいテレ端となる。

[0055] 次に、フォーカス調整時の動作を示す。

[0056] フォーカスが調整される際には、まず、フォーカスモーター 115のモーター部 117 が駆動され、リードスクリュー部 119が回転する。ナットピース部 121は、第 3レンズ枠 55に光軸方向に設けられたガイド部 103に係合して回転止めされているので、リードスクリュー 119の回転により光軸方向に移動可能である。また、フォーカスレンズ枠 1 05は、フォーカスパネ 115によって像面側に常に付勢され、ナットピース係合部 109 でナットピース 121と係合している。これにより、フォーカスレンズ枠 105は、ナットピース 121と共に光軸方向に移動され、その結果、ピッチ枠 73とフォーカスレンズ枠 105 との距離が変わる。すなわち、補正レンズ L5, L6, L7とフォーカスレンズ L8との距離が変わって、フォーカスが調整される。

[0057] 一原点検出センサ 67における動作

続いて、図 13乃至図 15を用いて、原点検出センサ 67における動作を示す。図 13 乃至図 15は、図 9における X—X線での断面図である。図 13は、ズーム原点位置の検出前における第 3レンズ枠 55の構成を示す図であり、沈胴状態を示している。図 1 4は、フォーカス原点位置の検出前における第 3レンズ枠 55の構成を示す図であり、フォーカスレンズが最も物体側にある状態を示している。図 15は、フォーカス原点位置の検出後における第 3レンズ枠 55の構成を示す図であり、フォーカスレンズが最も像面側にある状態を示して、る。

[0058] ズーム原点位置が検出される際には、まず、図 13に示すように、レンズ鏡筒 11が沈胴状態である。このとき、マスタフランジ 123の位置決め突起部 127がフォーカスレンズ枠 105を押圧している。また、ナットピース 121は、図 13に示すように、規制部材 113よりも若干物体側に配置されているに過ぎず、フォーカスレンズ枠 105と係合状態にない。すなわち、フォーカスレンズ枠 105の第 3レンズ枠 55に対する位置は、マスタフランジ 123の位置決め突起部 127で決められた状態となって！/、る。

[0059] ズームモーターが駆動されて、第 3レンズ枠 55が繰り出される。このとき、フォーカスレンズ枠 105は、マスタフランジ 123の位置決め突起部 127に押圧されたままであるため、物体側へ繰り出されることはない。一方、ズームモーターの駆動により、レンズ枠本体部 95が物体側へ繰り出される。よって、レンズ枠本体部 95は、フォーカスレンズ枠 105から離れるように、光軸方向に沿って移動する。このとき、フォーカスレンズ枠 105の突起部 105aが原点検出センサ 67の中心を通過し、ズーム原点位置が検出される。すなわち、ズームモータの駆動によって原点検出が行われる。繰出しが継続されてフォーカスレンズ枠 105がナットピース 121に係合されると、フォーカスレンズ枠 105は、第 3レンズ枠 55と共に繰出され、レンズ鏡筒 11は、図 11に示すワイド端の撮影可能な配置状態となる。この状態では、第 3レンズ枠 55は、十分に物体側に繰出されているので、フォーカスレンズ枠 105は、マスタフランジ 123の位置決め突起部 127と接触することはない。

[0060] 次に、フォーカス原点位置が検出される際には、図 11のワイド端に繰出された状態で、フォーカスモータ 115のモータ部 117が駆動されてリードスクリュー部 119力回転し、ナットピース 121およびフォーカス枠 105を物体側に移動して、図 14に示す状態となる。

[0061] 次に、フォーカスモーター 115の逆方向の回転により、ナットピース部 121がフォーカスレンズ枠 105を像面側に移動させる。すると、図 15に示すように、フォーカスレンズ枠 105の突起部 105aが、原点検出センサ 67の中心を通過する。これにより、原点検出センサ 67は、フォーカス原点位置を検出する。すなわち、フォーカスモータの駆動によって原点検出が行われる。

[0062] レンズ鏡筒 11が奏する効果

以上より、レンズ鏡筒 11のカム枠 19では、各第 3レンズ枠用カム溝 29の沈胴部が、各第 1及び各第 2レンズ枠用カム溝 25, 27の挿入部と交差している。また、各第 3レンズ枠用カム溝 29は、各第 1及び各第 2レンズ枠用カム溝 25, 27よりも深く形成されている。そのため、交差部 26では、各第 3カムピン 56は、深い方の溝に係合されながらその長手方向に沿って移動するため、各第 3レンズ枠用カム溝 29から脱線することはない。

[0063] また、各第 1及び各第 2レンズ枠用カム溝 25, 27の挿入部 25a, 27aが、各々、各第 3レンズ枠用カム溝 29と交差している。すなわち、交差部 26は、各第 1及び各第 2 カムピン 43, 53が使用時に通過する領域には、形成されていない。そのため、作動中に、各第 1及び各第 2カムピン 43, 53が交差部 26を通過することはなぐよって、各第 1及び各第 2カムピン 43, 53が脱線することはない。

[0064] まとめると、各第 3カムピン 56は、各第 3レンズ枠用カム溝 29が各第 1及び各第 2レンズ枠用カム溝 25, 27よりも深いために、交差部 26での脱線が防止される。一方、各第 1及び各第 2カムピン 43, 53は、各々、作動中に交差部 26を通過しないため、交差部 26で脱線することはな、。

[0065] さらに、上述のように、各第 1及び各第 2カムピン 43, 53が、各々、作動中に、各第 1及び各第 2レンズ枠用カム溝 25, 27から脱線することはないため、脱線防止部材をわざわざ設ける必要はない。よって、低コストでカム枠 19を製造できる。

[0066] また、交差部 26及び交差部 26周囲では、各第 3レンズ枠用カム溝 29は、各第 3力ムピン 56の先端部分が係合されながら移動する一方、先端部分以外の各第 3カムピン 56の部分が係合されることなく移動するように形成されている。すなわち、第 3カムピン 56は、交差部 26の途中及び前後領域において、段差部 29dよりも溝底面側で常に接触を行いながら第 3レンズ枠用カム溝 29を摺動するので、交差部 26の境界部における溝開口側の壁面と非連続に接触することがない。よって、交差部 26においても連続した滑らかな摺動が可能となる。よって、レンズ鏡筒 11の繰り出し操作をスムーズに行うことができる。 [0067] 撮像装置 1は、レンズ鏡筒 11を備えているため、レンズ鏡筒 11と略同一の効果を奏する。

[0068] 《発明の実施形態 2》

実施形態 2におけるレンズ鏡筒及び撮像装置は、各々、上記実施形態 1と略同様であるが、カム枠のカム溝の構成を異にする。具体的には、各第 3レンズ枠用カム溝は、各第 1及び各第 2レンズ枠用カム溝よりも深く形成されているが、各第 3レンズ枠用カム溝の沈胴部が、各第 1及び各第 2レンズ枠用カム溝の沈胴部と交差している。

[0069] この交差部では、各第 3レンズ枠用カム溝は、図 5 (a)に示すように、各第 3カムピンの先端部分が係合されながら移動する一方、先端部分以外の各第 3カムピンの部分が係合されることなく移動するように形成されている。また、交差部周囲では、図 5 (b) に示すように、各第 3レンズ枠用カム溝は、段差部を有している。そして、各第 3レンズ枠用カム溝の溝幅は、段差部よりも開口側では、対応する各第 3カムピン部分のピン幅よりも広く形成され、段差部よりも溝底面側では、対応する各第 3カムピン部分のピン幅と略同一に形成されている。

[0070] このように、各第 1及び各第 2レンズ枠用カム溝が、各第 3レンズ枠用カム溝の挿入部以外の箇所で交差されていても、交差部及び交差部周囲において、各第 3カムピンの先端のみが各第 3レンズ枠用カム溝に当接されている。よって、交差部及び交差部周囲では、各第 3カムピンは、スムーズに移動することができる。

[0071] なお、第 1及び第 2カムピンは、交差部において進行方向に長い楕円ピンであり、交差部にお、ても脱落しな、構成となって、てもよ、。

[0072] 《その他の実施形態》

上記実施形態 1及び 2において、以下のような構成であってもよい。

[0073] なお、本実施形態において、以下のような構成であってもよい。

[0074] フォーカスモーター 115は、モーター部 117と、モータ部 117と同軸上のリードスタリユー部 119と、その軸を対象中心とするナットピース部 121と、で構成されているとした力リードスクリュー部 119は、モータ部 117と同軸状に形成されている必要はなく、伝達機構を介して例えば折り返されて配置されて、てもよ、。

[0075] そして、リードスクリュー部 119が折り返されている場合、フォーカスモーター 115のモーター部 117もしくはリードスクリュー部 119は、像面側もしくは物体側力も見たときに、一方のプリント基板 77と光軸上の一点と他方のプリント基板 79とで形成される角のうち大きい方の角側に配置されている必要はなぐ多層プリント基板 77, 79が配置されていない領域に配置されてもよい。具体的には、モーター部 117は、上記角のうち小さい方の角側に配置されていてもよぐ換言すると、一方の多層プリント基板 77と他方の多層プリント基板 79とで挟まれる領域に配置されて、てもよ、。

[0076] 原点検出センサ 67は、給電フレキの引き出し位置 129に配置されているとしたが、多層プリント基板 77, 79、フォーカスモーター 115のモーター部 117、各第 3カムピン 56や第 2レンズ枠 45の各第 2カムピン 53などが配置されて!、な!/、領域に配置されてもよい。

[0077] また、各第 1、各第 2及び各第 3カムピン 43, 53, 56は、各々、先端に向力つて細くなるテーパー状に形成されているとした力筒状に形成されていてもよい。なお、各第 1、各第 2及び各第 3カムピンが、各々、筒状に形成されている場合、各第 1、各第 2及び各第 3レンズ枠用カム溝は、各々、筒状のカムピンが係合可能となる形状に形成されて!/、ることが好まし!/、。

[0078] また、撮像装置 1は、レンズの脱着が可能な一眼レフカメラであっても、レンズの脱着が不可能なコンパクトカメラであってもよ、。

[0079] また、レンズ鏡筒 11は、第 1、第 2及び第 3レンズ枠 39, 45, 55を備えているとした力移動するレンズ枠の個数は、 3つに限定されることはない。

[0080] また、カム枠 19には、第 1、第 2及び第 3レンズ枠用カム溝 25, 27, 29が形成されているとした力例えば、第 1レンズ枠用カム溝 25が形成された第 1カム枠と、第 2レンズ枠用カム溝 27が形成された第 2カム枠と、第 3レンズ枠用カム溝 29が形成された第 3カム枠とが設けられ、各カム枠が駆動可能に構成されていてもよい。このように、各カム溝に対応するカム枠を設け、駆動を分割してもよ、。

[0081] また、第 1、第 2及び第 3レンズ枠 39, 45, 55に嵌合されるレンズの枚数は、各々、上記の枚数に限定されない。同様に、第 1、第 2及び第 3レンズ枠 39, 45, 55に嵌合されるレンズの屈折率の正負は、上記の組み合わせに限定されない。

[0082] 上記実施形態 2において、各第 3レンズ枠用カム溝の沈胴部が各第 1及び各第 2レンズ枠用カム溝の沈月同部と交差して、るとした力各第 3レンズ枠用カム溝の変倍部が各第 1及び各第 2レンズ枠用カム溝の沈胴部と交差していてもよぐ各第 3レンズ枠用カム溝の沈胴部が各第 1及び各第 2レンズ枠用カム溝の変倍部と交差してもよい。各第 3レンズ枠用カム溝の挿入部、沈胴部及び変倍部のいずれが各第 1及び各第 2 レンズ枠用カム溝と交差してもよぐ各第 1及び各第 2レンズ枠用カム溝の各挿入部、各沈胴部及び各変倍部の!/、ずれが各第 3レンズ枠用カム溝と交差してもよ、。

産業上の利用可能性

以上説明したように、本発明は、レンズ鏡筒と撮像装置とについて有用である。特に、ズーム機能を有するレンズ鏡筒及びそのレンズ鏡筒を備えた撮像装置にっ、て有用である。

Claims

請求の範囲

[1] ズーム機能を有するレンズ鏡筒であって、

光軸方向に移動可能であるとともに、内周面に複数のカム溝が形成された筒状のカム枠と、

前記カム枠と互!、に長手方向を揃えて該カム枠の内部に配置される複数のレンズ枠と、

を備え、

前記複数のレンズ枠は、各々、レンズが取り付けられるように形成され、該レンズが互いに光軸を揃えて取り付けられるように前記カム枠内に配置され、複数のカム溝の各々と係合可能なカムピンを有し、

前記複数のカム溝は、各々、溝長手方向に対して、

前記複数のレンズ枠の各々が前記カム枠に挿入されるときに、前記カムピンが係合されながら長手方向に沿って移動可能に形成された挿入部と、

前記複数のレンズ枠の各々が前記光軸方向に移動するときに、前記カムピンが係合されながら長手方向に沿って移動可能に形成された沈胴部と、

前記複数のレンズ枠の各々がズームされるときに、前記カムピンが係合されながら長手方向に沿って移動可能に形成された変倍部と、

を有し、

前記複数のカム溝のうちの少なくとも 1本のカム溝は、他のカム溝よりも深く形成され、

前記他のカム溝よりも深く形成された相対的に深、カム溝の前記沈胴部には、前記他のカム溝の前記挿入部と各々交差する交差部が形成されて!ヽることを特徴とするレンズ鏡筒。

[2] 請求項 1に記載のレンズ鏡筒において、

前記相対的に深いカム溝は、前記交差部及び交差部周囲では、前記カムピンの先端部分が係合されながら移動する一方、該先端部分以外の前記カムピンの部分が係合されることなく移動するように、形成されてヽることを特徴とするレンズ鏡筒。

[3] 請求項 2に記載のレンズ鏡筒において、前記カムピンは、先端に向力つて細くなるテーパー状に形成され、

前記交差部周囲の横断面では、

前記相対的に深いカム溝は、段差部を有し、

前記相対的に深いカム溝の溝幅は、前記段差部よりも開口側では、前記カムピンのピン幅よりも幅広に形成されている一方、前記段差部よりも溝底面側では、前記力ムピンのピン幅と略同一に形成されていることを特徴とするレンズ鏡筒。

ズーム機能を有するレンズ鏡筒であって、

を備え、

前記複数のカム溝は、各々、溝長手方向に対して、

を有し、

前記他のカム溝よりも深く形成された相対的に深、カム溝は、前記他のカム溝と各々交差する交差部を有しているとともに、前記交差部及び交差部周囲では、前記力ムピンの先端部分が係合されながら移動する一方、該先端部分以外の前記カムピンの部分が係合されることなく移動するように、形成されてヽることを特徴とするレンズ鏡筒。

[5] 請求項 1または 4に記載のレンズ鏡筒において、

前記カム枠の前記内周面には、第 1、第 2及び第 3カム溝が形成されており、前記第 1、前記第 2及び前記第 3カム溝のうちの 1つのカム溝が、前記相対的に深 V、カム溝であることを特徴とするレンズ鏡筒。

[6] 請求項 1に記載のレンズ鏡筒を備えた撮像装置。

[7] 請求項 4に記載のレンズ鏡筒を備えた撮像装置。