WO2007013523A1 - レンズ鏡筒およびレンズ鏡筒を備えるカメラ - Google Patents

レンズ鏡筒およびレンズ鏡筒を備えるカメラ Download PDF

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WO2007013523A1
WO2007013523A1 PCT/JP2006/314788 JP2006314788W WO2007013523A1 WO 2007013523 A1 WO2007013523 A1 WO 2007013523A1 JP 2006314788 W JP2006314788 W JP 2006314788W WO 2007013523 A1 WO2007013523 A1 WO 2007013523A1
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WO
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optical axis
optical element
element group
lens barrel
cam
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Application number
PCT/JP2006/314788
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hidenori Miyamoto
Original Assignee
Nikon Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to US11/989,479 priority patent/US7742246B2/en
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/02Bodies
    • G03B17/17Bodies with reflectors arranged in beam forming the photographic image, e.g. for reducing dimensions of camera
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/22Telecentric objectives or lens systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details
    • H04N23/55Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/005Diaphragms

Definitions

  • the present invention relates to a lens barrel and a camera including the lens barrel.
  • a lens barrel of a camera there is known a lens barrel having a bending optical system provided with a bending portion that converts an optical axis direction at an intermediate portion of a photographing optical system.
  • the camera is made thinner by using a bending optical system.
  • a photographic lens barrel is known in which a reflecting mirror is provided as a bent portion in the middle portion of the photographic optical system, and zooming or the like is performed by a lens group disposed on the objective side and the image side of the bent portion. (See Patent Document 1).
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 11-258678
  • the lens barrel according to the first aspect of the present invention extends from the first optical element group having the optical element disposed on the first optical axis in a direction different from the first optical axis.
  • a second optical element group having an optical element disposed on the second optical axis, and the first optical element group disposed between the first optical element group and the second optical element group.
  • a bent portion that bends the image light that has passed, and at least a part of the first optical element group is formed in the first space formed by moving the bent portion in a direction away from the first optical axial force. Can be accommodated.
  • At least a part of the bent portion can be accommodated in the second space formed by moving the second optical element group to the image side from the photographing position where the photographing operation using the lens barrel is permitted. Is preferred to be. If the shooting position is not permitted to be taken, At the time of transition, it is preferable that at least a part of the first optical element group and at least a part of the bent portion are accommodated in the first space and the second space, respectively. At the time of transition from the shooting position to the storage position, the bent portion moves to the image side along the second optical axis, and the first optical element group moves to the subject side along the first optical axis. Good.
  • a first cam cylinder that houses the first optical element group and moves it in the direction of the first optical axis; a second cam cylinder that moves the bent portion and the second optical element group in the direction of the second optical axis;
  • the first cam cylinder is further provided with a first cam cylinder on the inner diameter side and a second cylinder connected to the second force cylinder, and the first cam cylinder is stored in the fixed cylinder at the storage position.
  • the first cam cylinder includes a cam groove into which a cam follower pin provided in the first optical element group is inserted.
  • the cam groove includes an area used between the wide end and the tele end of the shooting position, and the shooting position. It may be formed so that the tilt direction is reversed in the area used between the wide end and the storage position!
  • a camera includes the lens barrel according to the first aspect.
  • the lens barrel storage method includes moving the first optical element group toward the subject in the first optical axis direction, and moving the second optical element group to the first optical axis. Moved to the image side in the direction of the second optical axis extending in a direction different from the direction of the image, disposed between the first optical element group and the second optical element group, and passed through the first optical element.
  • the bent portion that bends the light moves to the image side in the second optical axis direction, and the first optical element is in a space formed by moving the bent portion to the image side in the second optical axis direction. Contain at least part of the group.
  • the lens barrel can be configured compactly even when a bent portion is provided.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a photographing state at a tele end of a lens barrel according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view taken in the direction of arrow II-II in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along III-III in FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line V-V in FIG.
  • FIG. 6 is a development view showing the inner peripheral surface of the fixed barrel of the lens barrel shown in FIG. 1.
  • FIG. 7 is a development view showing the inner peripheral surface of the first cam cylinder of the lens barrel shown in FIG. 1.
  • FIG. 8 is a development view showing the inner peripheral surface of the straight guide tube of the lens barrel shown in FIG. 1.
  • FIG. 9 is a development view showing the inner peripheral surface of the second cam cylinder of the lens barrel shown in FIG. 1.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a shooting state at the wide end of the lens barrel shown in FIG.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a stored state of the lens barrel shown in FIG.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line XII-XII in FIG.
  • FIG. 13 is a perspective view of a camera to which a lens barrel according to one embodiment is attached.
  • FIG. 14 is a flowchart showing the flow of the operation of each part when the lens barrel shifts from the photographing state to the housed state.
  • a lens barrel according to an embodiment of the present invention includes a bending optical system, and in a space portion formed by retracting a prism that is a bending portion in the direction of the optical axis on the exit side, rather than a prism. Houses the objective lens group. With this arrangement, the outer shape of the camera to which the lens barrel is attached is stored compactly.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a lens barrel 1 according to an embodiment, showing a photographing state at the telephoto end where the focal length is longest.
  • 2 is a sectional view taken along the line II-II in FIG. 1
  • FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III in FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 2
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line V-V in FIG.
  • FIG. 13 is an external view of a digital still camera to which the lens barrel 1 according to one embodiment is attached.
  • the lens barrel 1 accommodates a photographing optical system including a plurality of optical elements such as lenses and prisms in a lens barrel portion 100.
  • the photographing optical system includes a first lens group L1, a second lens group L2, a third lens group L3, a fourth lens group L4, and an imaging unit 50 in order from the objective side (subject side).
  • the lens barrel 100 includes a fixed cylinder 110, a first cam cylinder 120, a rectilinear guide cylinder 130, a second cam cylinder 140, and a drive section 150.
  • “lens group” means a common lens. It means an assembly of optical elements such as a lens and a prism that are fixed to a chamber and move integrally, that is, an optical element group. However, it is not limited to one having a plurality of optical elements, and includes, for example, a single lens.
  • the first lens group L1 is an objective lens group of the photographing optical system, and is a zooming lens group that changes the focal length of the photographing optical system by moving in the direction of the optical axis II.
  • the first lens group L1 includes a first lens group chamber 10.
  • the first lens group chamber 10 is a cylindrical member that accommodates the first lens group L1 on the inner diameter side thereof, and is supported by a first cam cylinder 120 described later so as to be movable in the optical axis II direction.
  • a cam follower pin 10 a to be inserted into the cam groove 121 of the first cam cylinder 120 is provided on the outer peripheral surface portion of the first lens group chamber 10.
  • the second lens group L2 includes a prism P, lenses L21 and L22, and a second lens group chamber 20.
  • the prism P is a bent portion that changes the direction of the optical axis 12 on the exit side with respect to the optical axis II on the incident side, for example, by 90 degrees.
  • the lenses L21 and L22 are arranged on the incident side and the emission side of the prism P, respectively.
  • the second lens group chamber 20 is a member that accommodates and fixes the prism P and the lenses L21 and L22, and is supported so as to be movable in the direction of the optical axis 12 with respect to the lens barrel 100.
  • the guide shafts 21 and 22 are round bar-like members that extend in parallel with the optical axis 12 and guide the second lens group chamber 20 straightly in the direction of the optical axis 12. As shown in FIG. 3, the guide shafts 21 and 22 are fixed to the fixed cylinder 110. The guide shafts 21 and 22 are arranged so as to sandwich the third lens group L3, the fourth lens group L4, and the like from directions orthogonal to the optical axis II and the optical axis 12, respectively.
  • the guide shaft 21 is inserted into an opening 20 a formed in the second lens group chamber 20.
  • the inner diameter of the opening 20a is formed substantially the same as the outer diameter of the guide shaft 21.
  • the guide shaft 22 is inserted into a groove 20b formed in the second lens group chamber 20.
  • the groove portion 20b is formed in a long hole shape extending in the radial direction of the lens L22, and prevents the second lens group chamber 20 from rotating around the guide shaft 21.
  • the second lens group chamber 20 includes a cam follower pin 20c that is inserted into the cam groove 141 of the second cam cylinder 140.
  • the third lens group L3 is disposed on the optical axis 12 on the exit side of the second lens group L2.
  • the third lens unit L3 is photographed in cooperation with the first lens unit L1 by moving in the direction of the optical axis 12
  • the third lens group L3 includes a third lens group chamber 30.
  • the third lens group chamber 30 is a member that accommodates and fixes the third lens group L3, and is supported so as to be movable in the direction of the optical axis 12 with respect to the lens barrel 100.
  • the guide shafts 31 and 32 are round bar-like members that extend in parallel with the optical axis 12 and guide the third lens group chamber 30 straightly in the direction of the optical axis 12. As shown in FIG. 1, the guide shafts 31 and 32 are fixed to the fixed cylinder 110. The guide shafts 31, 32 are arranged so as to sandwich the third lens group L3, the fourth lens group L4, etc. from the direction of the optical axis II. The guide axis 31 is arranged on the image side in the direction of the optical axis II, and the guide axis 32 is arranged on the objective side in the direction of the optical axis 12.
  • the guide shaft 31 is inserted into an opening 30 a formed in the third guide group chamber 30.
  • the inner diameter of the opening 30a is formed to be substantially the same as the outer diameter of the guide shaft 31.
  • the guide shaft 32 is inserted into a groove 30b formed in the third lens group chamber 30.
  • the groove 3 Ob is formed in the shape of a long hole extending in the radial direction of the third lens group L3, and prevents the third lens group chamber 30 from rotating around the guide shaft 31.
  • the third lens group chamber 30 includes a cam follower pin 30c inserted into the cam groove 142 of the second cam cylinder 140.
  • the third lens unit L3 includes a shirter 33 on the incident side.
  • the fourth lens unit L4 is disposed on the optical axis 12 on the exit side of the third lens unit L3.
  • the fourth lens unit L4 is a focusing lens unit that changes the subject distance of the photographing optical system by moving in the direction of the optical axis 12.
  • the fourth lens group L4 includes a fourth lens group chamber 40, a focusing motor 41, and a screw 42.
  • the fourth lens group chamber 40 is a member that accommodates and fixes the fourth lens group L4, and is supported by the lens barrel 100 so as to be movable in the optical axis 12 direction. As shown in FIG. 1, the fourth lens group chamber 40 is formed with an opening 40a into which a guide shaft 31 shared with the third lens group chamber 30 is inserted. The fourth lens group chamber 40 is guided to translate in the direction of the optical axis 12 by sliding the inner peripheral surface of the opening 40a with the outer peripheral surface of the guide shaft 31.
  • the focusing motor 41 is an actuator that drives the fourth lens group chamber 40.
  • the focusing motor 41 is arranged so as to protrude from the image side end of the lens barrel 100 with its rotation axis parallel to the optical axis 12.
  • Screw 42 is a focusing motor Fixed to 41 output shafts.
  • the screw 42 includes a male screw that is screw-coupled to a female screw 40b formed in the fourth lens group chamber 40, and sends the fourth lens group chamber 40 in the direction of the optical axis 12 by its rotation.
  • the imaging unit 50 is provided on the exit side of the fourth lens group L4, and includes an imaging element 51 and an optical low-pass filter (LPF) 52.
  • the imaging element 51 includes a photoelectric conversion element such as a CCD or CMOS, and converts the subject image formed on the imaging surface into an electrical signal and outputs it.
  • the optical LPF 52 is provided so as to cover the imaging surface portion of the imaging device 51, and prevents the occurrence of moire or the like.
  • the fixed cylinder 110 is a portion that is fixed to the camera body 2 (see FIG. 13) in the lens barrel 100.
  • the fixed cylinder 110 is formed in a substantially cylindrical shape concentric with the optical axis II, and accommodates the first cam cylinder 120 on the inner diameter side thereof.
  • the fixed cylinder 110 has an end face on the image side in the direction of the optical axis II closed, and an opening to which the second cam cylinder 140 is connected is formed on the side wall.
  • FIG. 6 is a development view of the inner peripheral surface of the fixed cylinder 110.
  • the fixed cylinder 110 includes a female screw 111 and a straight guide groove 112.
  • the female screw 111 is screw-coupled with the male screw 120a of the first cam cylinder 120, and moves the first cam cylinder 120 in the direction of the optical axis II according to the relative rotation around the optical axis II of the first cam cylinder 120 with respect to the fixed cylinder 110. send.
  • the female screw 111 includes an area 11 la used between the retracted state of the lens barrel 1 and the wide end in the photographing state shown in FIG. 10, and the wide end in the photographing state and the tele end shown in FIG. Configured as a composite screw with 11 lb of area used between.
  • the area 11 la is formed with a large lead angle so that the amount of extension per rotation angle of the first cam cylinder 120 is larger than the area 11 lb.
  • the retracted state of the lens barrel 1 is, for example, a state in which the power of the camera is turned off and the lens barrel 1 is retracted most, and the lens barrel 1 is used for the retracted state.
  • Shooting operation is not allowed.
  • the shooting state of the lens barrel 1 is a state where the camera is turned on and the shooting operation is permitted, and the lens barrel 1 is extended more than the retracted state.
  • the rectilinear guide groove 112 is a linear groove portion extending in the direction of the optical axis II, and a key 130a formed on the outer peripheral surface of the rectilinear guide tube 130 is inserted.
  • the rectilinear guide groove 112 guides the inserted key 130a linearly in the direction of the optical axis II.
  • the first cam cylinder 120 is inserted on the inner diameter side of the fixed cylinder 110, and houses the first lens group chamber 10 on the inner diameter side thereof.
  • the first cam cylinder 120 rotates relative to the fixed cylinder 110 about the optical axis II, the first cam cylinder 120 moves relative to the fixed cylinder 110 in the direction of the optical axis II, and the first lens group chamber 10 1 Move relative to the cam cylinder 120 in the direction of the optical axis 11.
  • FIG. 7 is a development view showing the inner peripheral surface of the first cam cylinder 120.
  • the first cam cylinder 120 is formed with a cam groove 121 into which the cam follower pin 10a of the first lens group chamber 10 is inserted, and a circumferential groove 122 into which the circumferential key 130b of the rectilinear guide cylinder 130 is inserted. .
  • the cam groove 121 includes a region 12la used between the tele end side and the wide end side in the photographing state, and a region 121b used between the wide end and the stored state. In the region 121a and the region 121b, the inclination direction of the cam groove is reversed.
  • the circumferential groove 122 is a groove formed at the end on the image side in the optical axis II direction and extending in the circumferential direction. The circumferential groove 122 supports the rectilinear guide tube 130 so as to be rotatable relative to the first cam tube 120 around the optical axis II, and restricts relative movement in the optical axis II direction.
  • the first cam cylinder 120 is formed with a male screw 12 Oa that also projects its outer peripheral surface force.
  • the male screw 120a is screwed to the female screw 111 of the fixed cylinder 110.
  • a gear portion 120b is formed in the circumferential direction in the end portion on the image side in the optical axis II direction on the outer peripheral surface of the first cam cylinder 120 (see FIG. 2).
  • the gear part 120b meshes with the first cam cylinder driving gear 155.
  • the rectilinear guide tube 130 is formed in a substantially cylindrical shape, and is a member that is inserted into the inner diameter side of the first cam tube 120 when the first lens group chamber 10 is inserted into the inner diameter side thereof. is there.
  • the rectilinear guide tube 130 guides the first lens group chamber 10 rectilinearly with respect to the fixed tube 110 in the direction of the optical axis II.
  • On the outer peripheral surface of the rectilinear guide tube 130 there are a rectilinear key 130a inserted into the rectilinear guide groove 112 of the fixed tube 110 and a circumferential key 130b inserted into the circumferential groove 122 of the first cam barrel 120, respectively. Is formed.
  • FIG. 8 is a development view showing the inner peripheral surface of the rectilinear guide tube 130.
  • the rectilinear guide tube 130 is formed with a rectilinear guide groove 131 which is a long hole-like opening extending in the direction of the optical axis II.
  • An intermediate portion 10aa of the cam follower pin 10a of the first lens group chamber 10 inserted into the cam groove 121 of the first cam cylinder 120 is inserted into the rectilinear guide groove 131.
  • the second cam cylinder 140 is a cylindrical member formed concentrically with the optical axis 12, and houses the third lens group L3 and the fourth lens group L4 on the inner diameter side thereof.
  • the second cam cylinder 140 rotates relative to the imaging unit 50 and the fixed cylinder 110 around the optical axis 12, so that the second lens group chamber 20 and the third lens group chamber 30 are connected to the imaging unit 50 and the fixed cylinder 110. Are moved in the direction of the optical axis 12 respectively.
  • FIG. 9 is a development view showing the inner peripheral surface of the second cam cylinder 140.
  • the second cam cylinder 140 is formed with a cam groove 141 into which the cam follower pin 20c of the second lens group chamber 20 is inserted and a cam groove 142 into which the cam follower pin 30c of the third lens group chamber 30 is inserted.
  • the cam groove 141 includes a region 141a used for moving the second lens group chamber 20, a region 141b for holding the second lens group chamber 20 in a position in the retracted state (hereinafter referred to as a “storing position”), and a second lever.
  • a region 14 lc for holding the camera chamber 20 at a position in the shooting state hereinafter referred to as “shooting position”.
  • the region 141a is a portion where the cam groove 141 is formed to be inclined so as to send the second lens group chamber 20 in the direction of the optical axis 12 in accordance with the rotation of the second cam cylinder 140.
  • the area 141a moves the second lens group chamber 20 between the storage position and the photographing position.
  • the regions 141b and 141c are respectively formed continuously at the end on the storage position side and the end on the shooting position side of the region 141a, and extend in the circumferential direction of the second cam cylinder 140! /.
  • the second lens group chamber 20 includes the first lens group chamber 10, the first cam cylinder 120, and the like when the lens barrel 1 shifts to the photographing state.
  • the second lens unit chamber 20 is temporarily stopped from moving in the direction of the optical axis 12.
  • Area 141c is used to hold the second lens unit L2 at a fixed shooting position when the first lens unit L1 and the third lens unit L3 are driven between the wide end and the tele end in the shooting state. Is provided.
  • the cam groove 142 includes a region 142a used for moving the third lens group chamber 30 and a region 142b that holds the third lens group chamber 30 in the storage position.
  • the region 142a is a portion formed by inclining the cam groove 142 so as to send the third lens group chamber 30 in the direction of the optical axis 12 in accordance with the rotation of the second cam cylinder 140.
  • the area 142a moves the third lens group chamber 30 between the storage position and the photographing position and between the tele end and the wide end in the photographing state.
  • the region 142b is formed continuously at the end of the region 142a on the storage position side, and extends in the circumferential direction of the second cam cylinder 140.
  • the region 142b is when the cam follower pin 20c of the second lens group chamber 20 is located in the region 141b of the cam groove 141, and the movement of the second lens group chamber 20 in the direction of the optical axis 12 is restricted.
  • the third lens group chamber 30 is provided to restrict the movement of the third lens group chamber 30 in the direction of the optical axis 12 and prevent the third lens group chamber 30 and the second lens group chamber 20 from colliding with each other.
  • a gear portion 140a is formed on the outer peripheral surface portion of the second cam cylinder 140 in the circumferential direction as shown in FIG.
  • the gear portion 140a has a bevel gear that is driven by the second cam barrel drive gear 156.
  • the drive unit 150 rotationally drives the first cam cylinder 120 and the second cam cylinder 140 about the optical axes II and 12, respectively.
  • the drive unit 150 includes a motor 151, a screw 152, a first reduction gear 153, a second reduction gear 154, a first cam cylinder drive gear 155, and a second cam cylinder drive gear 156.
  • the motor 151 is disposed so as to face the outer peripheral surface portion of the second cam cylinder 140 with its rotation axis parallel to the optical axis 12.
  • the screw 152 is fixed to the output shaft of the motor 151.
  • the first reduction gear 153 decelerates the rotation of the screw 152 and transmits it to the second reduction gear 154.
  • the rotation axis of the first reduction gear 153 is arranged in parallel with the optical axis II.
  • the first reduction gear 153 is integrally formed by arranging a pair of spur gears having different numbers of teeth and pitch circle diameter (PCD) in the direction of the rotation axis.
  • the gear having the larger number of teeth is driven by the screw 152, and the gear having the smaller number of teeth drives the second reduction gear 154.
  • the second reduction gear 154 decelerates the rotation of the first reduction gear 153 and drives the first cam barrel drive gear 155 and the second cam barrel drive gear 156, respectively.
  • the rotation axis of the second reduction gear 154 is arranged in parallel with the optical axis II.
  • the second reduction gear 154 is integrally formed by arranging spur gears and bevel gears in the direction of the rotation axis.
  • the spur gear is driven by the first reduction gear 153, further drives the first cam cylinder drive gear 155 by the spur gear, and drives the second cam cylinder drive gear 156 by the bevel gear.
  • the first cam cylinder drive gear 155 rotates the second cam cylinder 120 around the optical axis 11 by reducing the rotation of the second reduction gear 154 and transmitting it to the gear portion 120b of the first cam cylinder 120.
  • the first cam barrel drive gear 155 is a spur gear whose rotational axis is arranged in parallel with the optical axis II. Even if the first cam cylinder 120 moves in the direction of the optical axis II, the length in the rotation axis direction of the first force cylinder drive gear 155 is longer than the gear portion 120b of the first cam cylinder 120 in order to maintain the engagement. Also designed for a long time.
  • the second cam cylinder drive gear 156 decelerates the rotation of the second reduction gear 154 and drives the gear portion 140a of the second cam cylinder 140.
  • the second cam barrel drive gear 156 is a bevel gear whose rotational axis is arranged in a direction orthogonal to the optical axis II and the optical axis 12.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a photographing state at the wide end where the focal length of the lens barrel 1 is the shortest.
  • the first lens unit L 1 moves to the image side in the direction of the optical axis 11 and is adjacent to the second lens unit L2.
  • the third lens unit L3 moves to the image side in the direction of the optical axis 12 and is adjacent to the fourth lens unit L4.
  • Such movement of the first lens unit L1 and the third lens unit L3 between the wide end and the tele end in the shooting state causes the first cam cylinder 120 and the second cam cylinder 140 to be interlocked by the drive unit 150.
  • the first lens group chamber 10 and the third lens group chamber 30 are fed by the cam grooves 121 and 142, respectively.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the lens barrel 1 according to the embodiment in the housed state.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the lens barrel 1 shown in FIG.
  • the fourth lens group chamber 40 is driven by the focusing motor 41 and moves to the image side in the direction of the optical axis 12 (Sl).
  • the drive unit 150 starts rotating the first cam cylinder 120 and the second cam cylinder 140. At this time, the first lens group chamber 10 is first extended to the subject side in the direction of the optical axis II by the cam groove 121 of the first cam cylinder 120 (S2).
  • the first cam cylinder 120 and the second cam cylinder 140 continue to rotate, and the first lens group chamber 10 is moved in the direction of the optical axis 11 with respect to the first cam cylinder 120 by the cam groove 121 of the first cam cylinder 120. While relatively moving to the image side, the first cam cylinder 120 is moved to the image side in the direction of the optical axis II by the female screw 111 of the fixed cylinder 110 (S4).
  • the first lens group chamber 10 is a space portion formed by retracting the second lens group chamber 20 in the direction of the optical axis 12 while a part of the first lens group L1 is on the inner diameter side of the fixed cylinder 110. Move to the position accommodated in B. Then, the drive unit 150 stops driving the first cam cylinder 120 and the second cam cylinder 140.
  • the second lens unit L2 When the lens barrel 1 is housed, the second lens unit L2 has a space A formed by moving the third lens unit L3 and the fourth lens unit L4 to the image side in the direction of the optical axis 12. Be contained. As a result, a retracting place for the second lens unit L2 can be secured without increasing the size of the lens barrel 100, and the lens barrel 1 can be accommodated in a more compact manner.
  • the first lens group chamber 10, the first cam cylinder 120, and the rectilinear guide cylinder 130 that move in conjunction with the first lens group L1 are the objectives in the optical axis II direction when the second lens group L2 moves. On the side temporarily Is issued. Thus, even when the image side end of each member is enlarged, interference with the second lens group chamber 20 and the like can be prevented. As a result, the light shielding effect by the enlarged end portion can be secured, and light leakage into the lens barrel 100 can be prevented.
  • the lens barrel 1 used for the digital still camera has been described as an example.
  • the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to, for example, a lens barrel of a film camera or a movie camera, and other optical devices of an observation apparatus or a projector apparatus cylinder.
  • the second lens group L2 including the bent portion is configured to move in parallel in the direction of the optical axis 12 and retract.
  • the present invention is not limited to this, and the second lens group L2 including the bent portion may be configured to retract in a direction other than the optical axis 12 and away from the optical axis II. Further, when the second lens unit L2 is retracted, the second lens unit L2 may be configured to retract while rotating around a predetermined rotation axis.
  • a part of the first lens unit L1 is accommodated in the space B formed by the second lens unit L2 retracted to the image side in the optical axis 12 direction.
  • the first lens unit L1 it is of course possible to configure the first lens unit L1 so as to be accommodated in the space B. That is, it may be configured such that at least a part of the first lens group L1 can be accommodated in the space B.
  • the second lens group chamber 20 is configured to be accommodated in the space A formed by the movement of the third lens group chamber 30, but the second lens group You may comprise so that at least one part of the chamber 20 may be accommodated in the space part A.

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Abstract

 レンズ鏡筒は、第1の光軸上に配置された光学素子を有する第1の光学素子群と、第1の光軸とは異なる方向に延在する第2の光軸上に配置された光学素子を有する第2の光学素子群と、第1の光学素子群と第2の光学素子群との間に配置され、第1の光学素子を通過した像光を屈曲する屈曲部とを備える。第1の光学素子群の少なくとも一部は、屈曲部が第1の光軸から離間する方向に移動することによって形成される第1の空間内に収容可能である。

Description

明 細 書
レンズ鏡筒およびレンズ鏡筒を備えるカメラ
技術分野
[0001] 本発明は、レンズ鏡筒およびレンズ鏡筒を備えるカメラに関する。
背景技術
[0002] カメラのレンズ鏡筒として、撮影光学系の中間部に光軸方向を変換する屈曲部を 備えた屈曲光学系を有するものが知られている。屈曲光学系を用いることにより、カメ ラの薄型化を図っている。例えば、撮影光学系の中間部に屈曲部として反射ミラーを 設けるとともに、屈曲部の対物側と像側に配置されたレンズ群によりズーミング等を行 うようにした撮影用レンズ鏡筒が知られている (特許文献 1参照)。
[0003] 特許文献 1:特開平 11-258678号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] レンズ鏡筒に屈曲光学系を設けた場合、屈曲部よりも対物側に設けられるレンズ群 の構成によってはこれらのレンズ群がカメラの筐体力も被写体側に突き出してしまうこ とがある。この場合、屈曲光学系を採用したにも関わらず、カメラ収納時のコンパクト さが損なわれてしまう。
課題を解決するための手段
[0005] 本発明の第 1の態様によるレンズ鏡筒は、第 1の光軸上に配置された光学素子を有 する第 1の光学素子群と、第 1の光軸とは異なる方向に延在する第 2の光軸上に配置 された光学素子を有する第 2の光学素子群と、第 1の光学素子群と第 2の光学素子 群との間に配置され、第 1の光学素子を通過した像光を屈曲する屈曲部とを備え、第 1の光学素子群の少なくとも一部は、屈曲部が第 1の光軸力 離間する方向に移動 することによって形成される第 1の空間内に収容可能である。
屈曲部の少なくとも一部は、第 2の光学素子群がレンズ鏡筒を用いた撮影動作が 許可される撮影位置よりも像側に移動することによって形成される第 2の空間内に収 容可能であることが好まし 、。撮影位置力も撮影動作が許可されな 、収納位置への 移行時に、第 1の光学素子群の少なくとも一部および屈曲部の少なくとも一部が、第 1の空間内および第 2の空間内にそれぞれ収容されることが好ましい。撮影位置から 収納位置への移行時に、屈曲部は第 2の光軸に沿って像側に移動し、第 1の光学素 子群は第 1の光軸に沿って被写体側に移動してもよい。第 1の光学素子群を収容し て第 1の光軸方向に移動させる第 1カム筒と、屈曲部および第 2の光学素子群を第 2 の光軸方向に移動させる第 2カム筒と、内径側に第 1カム筒を備えるとともに、第 2力 ム筒が接続される固定筒とをさらに備え、収納位置において、第 1カム筒は固定筒内 に収納されることが好ましい。第 1カム筒は、第 1の光学素子群に設けられたカムフォ ロアピンが挿入されるカム溝を備え、カム溝は、撮影位置のワイド端とテレ端の間で用 いられる領域と、撮影位置のワイド端と収納位置との間で用いられる領域とで、傾斜 方向が逆になるように形成されてもよ!ヽ。
本発明の第 2の態様によるカメラは、上記第 1の態様によるレンズ鏡筒を備える。 本発明の第 3の態様によるレンズ鏡筒の収納方法は、第 1の光学素子群を、第 1の 光軸方向において被写体側に移動し、第 2の光学素子群を、第 1の光軸とは異なる 方向に延在する第 2の光軸方向において像側に移動し、第 1の光学素子群と第 2の 光学素子群との間に配置され、第 1の光学素子を通過した像光を屈曲する屈曲部を 、第 2の光軸方向において像側に移動し、屈曲部が第 2の光軸方向において像側に 移動することによって形成される空間内に、第 1の光学素子群の少なくとも一部を収 容する。
発明の効果
[0006] 本発明によれば、屈曲部を備える場合でもレンズ鏡筒をコンパクトに構成することが できる。
図面の簡単な説明
[0007] [図 1]図 1は、本発明の一実施の形態によるレンズ鏡筒のテレ端における撮影状態を 示す断面図である。
[図 2]図 2は、図 1の II II部矢視図である。
[図 3]図 3は、図 1の III III部矢視断面図である。
[図 4]図 4は、図 2の IV— IV部矢視断面図である。 [図 5]図 5は、図 2の V— V部矢視断面図である。
[図 6]図 6は、図 1に示すレンズ鏡筒の固定筒の内周面を示す展開図である。
[図 7]図 7は、図 1に示すレンズ鏡筒の第 1カム筒の内周面を示す展開図である。
[図 8]図 8は、図 1に示すレンズ鏡筒の直進ガイド筒の内周面を示す展開図である。
[図 9]図 9は、図 1に示すレンズ鏡筒の第 2カム筒の内周面を示す展開図である。
[図 10]図 10は、図 1に示すレンズ鏡筒のワイド端における撮影状態を示す断面図で ある。
[図 11]図 11は、図 1に示すレンズ鏡筒の収納状態を示す断面図である。
[図 12]図 12は、図 11の XII— XII部矢視断面図である。
[図 13]図 13は、一実施の形態によるレンズ鏡筒を取り付けたカメラの斜視図を示す。
[図 14]図 14は、レンズ鏡筒が撮影状態カゝら収納状態に移行する際の各部の動作を 流れを示すフローチャートである。
発明を実施するための最良の形態
[0008] 本発明の一実施の形態によるレンズ鏡筒は、屈曲光学系を備え、屈曲部であるプリ ズムをその射出側の光軸方向に退避させて形成された空間部に、プリズムよりも対物 側のレンズ群を収容する。このような配置により、レンズ鏡筒が取り付けられるカメラの 収納時における外形をコンパクトにする。
[0009] 以下に、本発明の一実施の形態によるレンズ鏡筒について、図面を参照して詳細 に説明する。図 1は、一実施の形態によるレンズ鏡筒 1の断面図であり、焦点距離が 最も長くなるテレ端における撮影状態を示している。図 2は、図 1の II II部矢視図で あり、図 3は、図 1の III III部矢視断面図である。図 4は、図 2の IV— IV部矢視断面図 であり、図 5は、図 2の V—V部矢視断面図である。図 13は、一実施の形態によるレン ズ鏡筒 1を取り付けたデジタルスチルカメラの外観図を示す。
[0010] レンズ鏡筒 1は、鏡胴部 100の内部に、レンズ、プリズム等の複数の光学素子を含 む撮影光学系を収容したものである。撮影光学系は、対物側 (被写体側)から順に、 第 1レンズ群 L1,第 2レンズ群 L2,第 3レンズ群 L3,第 4レンズ群 L4,および撮像部 50を備えている。鏡胴部 100は、固定筒 110、第 1カム筒 120、直進ガイド筒 130、 第 2カム筒 140、駆動部 150を備えている。ここでは、「レンズ群」とは、共通のレンズ 室に固定され、一体的に移動するレンズおよびプリズム等の光学素子の集合体、す なわち光学素子群を意味する。ただし、複数の光学素子を有するものに限らず、例え ばレンズ単体も含むものとする。
[0011] 第 1レンズ群 L1は、撮影光学系の対物レンズ群であって、光軸 II方向に移動する ことによって撮影光学系の焦点距離を変化させるズーミング用レンズ群である。第 1レ ンズ群 L1は、第 1レンズ群室 10を備えている。第 1レンズ群室 10は、その内径側に 第 1レンズ群 L1を収容する円筒状の部材であって、後述する第 1カム筒 120によって 光軸 II方向に移動可能に支持されている。第 1レンズ群室 10の外周面部には、第 1 カム筒 120のカム溝 121に挿入されるカムフォロアピン 10aが設けられている。
[0012] 第 2レンズ群 L2は、プリズム P,レンズ L21, L22,および第 2レンズ群室 20を備え ている。プリズム Pは、その射出側の光軸 12の方向を、入射側の光軸 IIに対して、例 えば 90度変換させる屈曲部である。レンズ L21, L22は、プリズム Pの入射側および 射出側にそれぞれ配置されている。第 2レンズ群室 20は、プリズム P,レンズ L21, L 22を収容して固定する部材であって、鏡胴部 100に対して光軸 12方向に移動可能 に支持されている。
[0013] ガイド軸 21, 22は、それぞれ光軸 12と平行に延在し、第 2レンズ群室 20を光軸 12 方向に直進案内する丸棒状の部材である。図 3に示すように、ガイド軸 21, 22は、固 定筒 110に対して固定されている。ガイド軸 21, 22は、第 3レンズ群 L3および第 4レ ンズ群 L4等を、光軸 IIおよび光軸 12に対してそれぞれ直交する方向から挟むように 配置されている。
[0014] また、図 5に示すように、ガイド軸 21は、第 2レンズ群室 20に形成された開口 20aに 挿入されている。開口 20aの内径は、ガイド軸 21の外径と略同一に形成されている。 ガイド軸 22は、第 2レンズ群室 20に形成された溝部 20bに挿入されている。溝部 20 bは、レンズ L22の径方向に延在する長孔状に形成され、第 2レンズ群室 20のガイド 軸 21回りの回転を防止するものである。また、第 2レンズ群室 20は、図 3に示すように 、第 2カム筒 140のカム溝 141に挿入されるカムフォロアピン 20cを備えている。
[0015] 第 3レンズ群 L3は、第 2レンズ群 L2の射出側における光軸 12上に配置される。第 3 レンズ群 L3は、光軸 12方向に移動することによって第 1レンズ群 L1と協働して撮影 光学系の焦点距離を変化させるズーミング用レンズ群である。第 3レンズ群 L3は、第 3レンズ群室 30を備えている。第 3レンズ群室 30は、第 3レンズ群 L3を収容して固定 する部材であって、鏡胴部 100に対して、光軸 12方向に移動可能に支持されている
[0016] ガイド軸 31, 32は、それぞれ光軸 12と平行に延在し、第 3レンズ群室 30を光軸 12 方向に直進案内する丸棒状の部材である。図 1に示すように、ガイド軸 31, 32は、固 定筒 110に対して固定されている。ガイド軸 31, 32は、第 3レンズ群 L3および第 4レ ンズ群 L4等を光軸 II方向から挟むように配置される。ガイド軸 31は光軸 II方向の像 側、ガイド軸 32は光軸 12方向の対物側に配置される。
[0017] 図 5に示すように、ガイド軸 31は、第 3ガイド群室 30に形成された開口 30aに挿入さ れている。開口 30aの内径はガイド軸 31の外径と略同一になるように形成されている 。ガイド軸 32は、第 3レンズ群室 30に形成された溝部 30bに挿入されている。溝部 3 Obは、第 3レンズ群 L3の径方向に延在する長孔状に形成され、第 3レンズ群室 30の ガイド軸 31回りの回転を防止するものである。第 3レンズ群室 30は、図 1に示すように 、第 2カム筒 140のカム溝 142に挿入されるカムフォロアピン 30cを備えている。さら に、第 3レンズ群 L3は、その入射側にシャツタ部 33を備えている。
[0018] 第 4レンズ群 L4は、第 3レンズ群 L3の射出側における光軸 12上に配置される。第 4 レンズ群 L4は、光軸 12方向に移動することによって、撮影光学系の被写体距離を変 化させるフォーカシング用レンズ群である。第 4レンズ群 L4は、第 4レンズ群室 40、フ オーカシングモータ 41、およびスクリュ 42を備えている。
[0019] 第 4レンズ群室 40は、第 4レンズ群 L4を収容して固定する部材であって、鏡胴部 1 00に対して、光軸 12方向に移動可能に支持されている。第 4レンズ群室 40には、図 1に示すように、第 3レンズ群室 30と共用されるガイド軸 31が挿入される開口 40aが 形成されている。第 4レンズ群室 40は、開口 40aの内周面がガイド軸 31の外周面と 摺動することによって、光軸 12方向への平行移動を案内される。
[0020] フォーカシングモータ 41は、第 4レンズ群室 40を駆動するァクチユエータである。フ オーカシングモータ 41は、その回転軸を光軸 12に対して平行とした状態で鏡胴部 10 0の像側の端部から突き出して配置されている。スクリュ 42は、フォーカシングモータ 41の出力軸に固定される。スクリュ 42は、第 4レンズ群室 40に形成された雌ねじ 40b に対してネジ結合される雄ねじを備え、その回転によって第 4レンズ群室 40を光軸 12 方向に送るものである。
[0021] 撮像部 50は、第 4レンズ群 L4の射出側に設けられ、撮像素子 51、および光学ロー パスフィルタ (LPF) 52を備えている。撮像素子 51は、例えば CCDや CMOS等の光 電変換素子を備え、その撮像面に結像された被写体像を電気的な信号に変換して 出力するものである。光学 LPF52は、撮像素子 51の撮像面部をカバーして設けられ 、モアレの発生等を防止するものである。
[0022] 固定筒 110は、鏡胴部 100においてカメラボディ 2 (図 13参照)に対して固定される 部分である。固定筒 110は、光軸 IIと同心の略円筒状に形成され、その内径側に第 1カム筒 120を収容する。固定筒 110は、光軸 II方向の像側の端面が閉塞され、側 壁には第 2カム筒 140が接続される開口部が形成されて!、る。
[0023] 図 6は、固定筒 110の内周面の展開図である。固定筒 110は、雌ねじ 111および直 進案内溝 112を備えている。雌ねじ 111は、第 1カム筒 120の雄ねじ 120aとネジ結 合され、固定筒 110に対する第 1カム筒 120の光軸 II回りにおける相対回転に応じ て、第 1カム筒 120を光軸 II方向に送る。
[0024] 雌ねじ 111は、レンズ鏡筒 1の収納状態と、図 10に示す撮影状態のワイド端との間 で用いられる領域 11 laと、撮影状態のワイド端と図 1に示すテレ端との間で用いられ る領域 11 lbとを備えた複合ねじとして構成される。領域 11 laは、領域 11 lbに対し て、第 1カム筒 120の回転角あたりの繰り出し量が大きくなるように、そのリード角が大 きく形成されている。ここで、レンズ鏡筒 1の収納状態とは、例えばカメラの電源がォ フでレンズ鏡筒 1が最も繰り込まれた状態であり、収納状態にお!ヽてはレンズ鏡筒 1 を用いた撮影動作は許可されない。レンズ鏡筒 1の撮影状態とは、カメラの電源がォ ンされ、撮影動作が許可された状態であり、レンズ鏡筒 1は収納状態よりも繰り出され ている。
[0025] 直進案内溝 112は、光軸 II方向に延在する直線状の溝部であり、直進ガイド筒 13 0の外周面に形成されたキー 130aが挿入される。直進案内溝 112は、挿入されたキ 一 130aを光軸 II方向に直進案内する。 [0026] 第 1カム筒 120は、固定筒 110の内径側に挿入されるとともに、その内径側に第 1レ ンズ群室 10を収容する。第 1カム筒 120は、固定筒 110に対して光軸 II回りに相対 回転すること〖こより、固定筒 110に対して光軸 II方向に相対移動するとともに、第 1レ ンズ群室 10を第 1カム筒 120に対して光軸 11方向に相対移動させる。
[0027] 図 7は、第 1カム筒 120の内周面を示す展開図である。第 1カム筒 120には、第 1レ ンズ群室 10のカムフォロアピン 10aが挿入されるカム溝 121と、直進ガイド筒 130の 円周キー 130bが挿入される円周溝 122が形成されている。
[0028] カム溝 121は、撮影状態におけるテレ端側とワイド端側との間で用いられる領域 12 laと、ワイド端と収納状態との間で用いられる領域 121bとを備える。領域 121aと領 域 121bでは、カム溝の傾斜方向が逆となっている。円周溝 122は、光軸 II方向にお ける像側の端部に設けられ、周方向に延在して形成された溝部である。円周溝 122 は、直進ガイド筒 130を第 1カム筒 120に対して光軸 II回りに相対回転可能に支持 するとともに、光軸 II方向の相対移動を制限する。
[0029] また、第 1カム筒 120には、図 1に示すように、その外周面力も突き出した雄ねじ 12 Oaが形成されている。雄ネジ 120aは、固定筒 110の雌ネジ 111とネジ結合される。 さらに、第 1カム筒 120の外周面における光軸 II方向の像側の端部には、周方向に わたってギア部 120bが形成されている(図 2参照)。ギア部 120bは、第 1カム筒駆動 ギア 155と嚙合する。
[0030] 直進ガイド筒 130は、略円筒状に形成され、その内径側に第 1レンズ群室 10が挿 入されるととも〖こ、第 1カム筒 120の内径側に挿入される部材である。直進ガイド筒 13 0は、第 1レンズ群室 10を固定筒 110に対して光軸 II方向に直進案内する。直進ガ イド筒 130の外周面には、固定筒 110の直進案内溝 112に挿入される直進キー 130 aと、第 1カム筒 120の円周溝 122に挿入される円周キー 130bとがそれぞれ形成さ れている。
[0031] 図 8は、直進ガイド筒 130の内周面を示す展開図である。直進ガイド筒 130には、 光軸 II方向に延在する長穴状の開口である直進ガイド溝 131が形成されている。直 進ガイド溝 131には、第 1カム筒 120のカム溝 121に挿入される第 1レンズ群室 10の カムフォロアピン 10aの中間部 10aaが挿入される。 [0032] 第 2カム筒 140は、光軸 12と同心に形成された円筒状の部材であり、その内径側に 第 3レンズ群 L3および第 4レンズ群 L4当を収容する。第 2カム筒 140は、撮像部 50 および固定筒 110に対して光軸 12回りに相対回転することにより、第 2レンズ群室 20 および第 3レンズ群室 30を、撮像部 50および固定筒 110に対して光軸 12方向にそ れぞれ移動させる。
[0033] 図 9は、第 2カム筒 140の内周面を示す展開図である。第 2カム筒 140には、第 2レ ンズ群室 20のカムフォロアピン 20cが挿入されるカム溝 141、および第 3レンズ群室 3 0のカムフォロアピン 30cが挿入されるカム溝 142がそれぞれ形成されて!、る。カム溝 141は、第 2レンズ群室 20の移動に用いられる領域 141a、第 2レンズ群室 20を収納 状態における位置 (以下、「収納位置」と呼ぶ)に保持する領域 141b、および第 2レ ンズ群室 20を撮影状態における位置 (以下、「撮影位置」と呼ぶ)に保持する領域 14 lcを備えている。
[0034] 領域 141aは、第 2カム筒 140の回転に応じて第 2レンズ群室 20を光軸 12方向に送 るようにカム溝 141が傾斜して形成された部分である。領域 141aは、第 2レンズ群室 20を収納位置と撮影位置との間で移動させる。領域 141b、 141cは、領域 141aの 収納位置側の端部および撮影位置側の端部にそれぞれ連続して形成され、第 2カム 筒 140の周方向に延在して!/、る。
[0035] ここで、領域 141bは、レンズ鏡筒 1が収納状態力も撮影状態に移行する際に、第 2 レンズ群室 20が第 1レンズ群室 10、および第 1カム筒 120等を含む第 1レンズ群 L1 に連動して移動する部材と干渉することを防止するため、一時的に光軸 12方向にお ける第 2レンズ群室 20の移動を停止するように設けられる。領域 141cは、撮影状態 において、ワイド端とテレ端との間で第 1レンズ群 L1および第 3レンズ群 L3の駆動が 行われる際に、第 2レンズ群 L2を一定の撮影位置に保持するために設けられる。
[0036] カム溝 142は、第 3レンズ群室 30の移動に用いられる領域 142a、および第 3レンズ 群室 30を収納位置に保持する領域 142bを備えている。領域 142aは、第 2カム筒 1 40の回転に応じて第 3レンズ群室 30を光軸 12方向に送るようにカム溝 142が傾斜し て形成された部分である。領域 142aは、第 3レンズ群室 30を、収納位置と撮影位置 との間、および撮影状態におけるテレ端とワイド端との間で移動させる。 [0037] 領域 142bは、領域 142aの収納位置側の端部に連続して形成され、第 2カム筒 14 0の周方向に延在している。ここで、領域 142bは、第 2レンズ群室 20のカムフォロア ピン 20cがカム溝 141の領域 141b内に位置し、第 2レンズ群室 20の光軸 12方向の 移動が制限されている場合に、第 3レンズ群室 30の光軸 12方向の移動を制限し、第 3レンズ群室 30と第 2レンズ群室 20との衝突を防止するために設けられる。
[0038] さらに、第 2カム筒 140の外周面部には、図 2に示すように周方向にわたってギア部 140aが形成されている。ギア部 140aは、第 2カム筒駆動ギア 156によって駆動され る傘歯車を有する。
[0039] 駆動部 150は、第 1カム筒 120および第 2カム筒 140をそれぞれ光軸 II, 12回りに 回転駆動する。駆動部 150は、モータ 151、スクリュ 152、第 1減速ギア 153、第 2減 速ギア 154、第 1カム筒駆動ギア 155、および第 2カム筒駆動ギア 156を備えている。 モータ 151は、図 2に示すように、第 2カム筒 140の外周面部に対向して、その回転 軸を光軸 12と平行にした状態で配置されている。スクリュ 152は、モータ 151の出力 軸に固定されている。
[0040] 第 1減速ギア 153は、スクリュ 152の回転を減速して第 2減速ギア 154に伝達する。
第 1減速ギア 153の回転軸は光軸 IIと平行に配置される。第 1減速ギア 153は、歯数 およびピッチ円径 (PCD)が異なる一対の平歯車を回転軸方向に並べて一体に形成 される。歯数の大きい方の歯車がスクリュ 152によって駆動され、歯数の小さいほうの 歯車が第 2減速ギア 154を駆動する。
[0041] 第 2減速ギア 154は、第 1減速ギア 153の回転を減速して第 1カム筒駆動ギア 155 および第 2カム筒駆動ギア 156をそれぞれ駆動する。第 2減速ギア 154の回転軸は 光軸 IIと平行に配置される。第 2減速ギア 154は、平歯車および傘歯車を回転軸方 向に並べて一体に形成される。平歯車は第 1減速ギア 153によって駆動され、さらに 平歯車によって第 1カム筒駆動ギア 155を駆動し、傘歯車によって第 2カム筒駆動ギ ァ 156を駆動する。
[0042] 第 1カム筒駆動ギア 155は、第 2減速ギア 154の回転を減速して第 1カム筒 120の ギア部 120bに伝達することによって、第 2カム筒 120を光軸 11回りに回転駆動する。 第 1カム筒駆動ギア 155は、その回転軸を光軸 IIと平行に配置された平歯車である。 第 1カム筒 120が光軸 II方向に移動した場合であっても嚙合を維持するため、第 1力 ム筒駆動ギア 155の回転軸方向における長さは第 1カム筒 120のギア部 120bよりも 長く設計されている。
[0043] 第 2カム筒駆動ギア 156は、第 2減速ギア 154の回転を減速して第 2カム筒 140の ギア部 140aを駆動する。第 2カム筒駆動ギア 156は、その回転軸を光軸 IIおよび光 軸 12とそれぞれ直交する方向に配置された傘歯車である。
[0044] 図 10は、レンズ鏡筒 1の焦点距離が最も短いワイド端における撮影状態を示す断 面図である。ワイド端においては、図 1に示すテレ端の状態と比較して、第 1レンズ群 L 1が光軸 11方向の像側に移動して第 2レンズ群 L2と隣接した状態となつている。ま た、第 3レンズ群 L3は、光軸 12方向の像側に移動して第 4レンズ群 L4と隣接した状 態となる。このような、撮影状態におけるワイド端とテレ端との間の第 1レンズ群 L1お よび第 3レンズ群 L3の移動は、駆動部 150によって第 1カム筒 120および第 2カム筒 140を連動させて回転駆動し、それぞれのカム溝 121, 142によって第 1レンズ群室 10および第 3レンズ群室 30を送ることによって行われる。
[0045] 図 11は、一実施の形態によるレンズ鏡筒 1の収納状態における断面図である。図 1 2は、図 11に示すレンズ鏡筒 1の XII— XII部矢視断面図である。
[0046] 以下に、レンズ鏡筒 1が図 10に示す撮影状態のワイド端から、図 11に示す収納状 態に移行する際のレンズ鏡筒 1の各部の動作の流れについて、図 14のフローチヤ一 トを用いて説明する。図 14に示す一連の動作は、例えばカメラの電源スィッチ (不図 示)をオフにすることによって開始される。
(1)第 4レンズ群室 40は、フォーカシングモータ 41に駆動されて光軸 12方向の像側 に移動する(Sl)。
(2)駆動部 150によって、第 1カム筒 120および第 2カム筒 140の回転を開始する。こ のとき、最初に第 1カム筒 120のカム溝 121によって、第 1レンズ群室 10がー且、光 軸 II方向の被写体側に繰り出される(S2)。
(3)第 1カム筒 120および第 2カム筒 140が引き続き回転し、第 2カム筒 140のカム溝 141, 142によって、第 2レンズ群室 20および第 3レンズ群室 30がそれぞれ光軸 12 方向の像側に移動する(S3)。これ〖こより、図 11に示すように、第 3レンズ群室 30は 第 4レンズ群室 40に隣接し、第 2レンズ群室 20は、第 3レンズ群室 30が移動すること によって形成された空間部 A内に収容される。このとき、第 2レンズ群室 20は、第 1レ ンズ群室 10、第 1カム筒 120および直進ガイド筒 130を光軸 II方向から見た投影面 力 退避した状態となって 、る。
(4)第 1カム筒 120および第 2カム筒 140力引き続き回転し、第 1カム筒 120のカム溝 121によって、第 1レンズ群室 10を第 1カム筒 120に対して光軸 11方向の像側に相 対移動させるとともに、第 1カム筒 120を固定筒 110の雌ネジ 111によって光軸 II方 向の像側に移動させる(S4)。そして、第 1レンズ群室 10は、第 1レンズ群 L1の一部 が固定筒 110の内径側にお 、て、第 2レンズ群室 20が光軸 12方向に退避して形成 された空間部 B内に収容される位置まで移動する。そして、駆動部 150は第 1カム筒 120および第 2カム筒 140の駆動を停止する。
[0047] なお、レンズ鏡筒 1が収納状態力 撮影状態のワイド端まで移行する場合は、上述 した動作に対して反対の順序および方向で各部が動作する。
[0048] 以上説明したように、一実施の形態によれば、以下のような作用効果を奏すること ができる。
(1)レンズ鏡筒 1の収納状態において、第 1レンズ群 L1の一部を、第 2レンズ群 L2が 光軸 12方向の像側、すなわち光軸 IIから離間する方向に退避して形成された空間 部 B内に収容する。これにより、撮影光学系を屈曲光学系として構成した場合でも、 第 1レンズ群 L1の沈胴量、すなわち光軸 II方向の像側への移動量を大きくすること ができ、レンズ鏡筒 1をコンパクトに収納することができる。すなわち、レンズ鏡筒 1の 収納状態において、第 1レンズ群室 10、第 1カム筒 120、および直進ガイド筒 130が 突出すること無ぐ全体を固定筒 110内に収納することができる。
(2)レンズ鏡筒 1の収納状態において、第 2レンズ群 L2は、第 3レンズ群 L3および第 4レンズ群 L4が光軸 12方向の像側に移動して形成された空間部 A内に収容される。 これにより、鏡胴部 100を大型化することなく第 2レンズ群 L2の退避場所を確保する ことができ、レンズ鏡筒 1をより一層コンパクトに収納することができる。
(3)第 1レンズ群 L1に連動して移動する第 1レンズ群室 10、第 1カム筒 120、直進ガ イド筒 130は、第 2レンズ群 L2が移動する際に光軸 II方向の対物側に一時的に繰り 出される。これにより、各部材の像側の端部を大型化した場合であっても、第 2レンズ 群室 20等との干渉を防止できる。その結果、大型化した端部による遮光効果を確保 して、鏡胴部 100内への漏光を防止することができる。
[0049] (変形例)
本発明は、上述した一実施の形態に限定されること無ぐ種々の変形や変更が可 能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
(1)上述した実施の形態では、デジタルスチルカメラに利用するレンズ鏡筒 1を例とし て説明した。ただし、これには限定されず、例えばフィルムカメラやムービーカメラの レンズ鏡筒、また、観察装置やプロジェクタ装置筒の他の光学装置にも適用すること ができる。
(2)上述した実施の形態にぉ 、ては、屈曲部を含む第 2レンズ群 L2が光軸 12方向に 平行移動して退避するように構成した。ただし、これには限定されず、屈曲部を含む 第 2レンズ群 L2が光軸 12以外の方向で、かつ光軸 IIから離間する方向へ退避する ように構成してもよい。また、第 2レンズ群 L2が退避する際に、平行移動ではなぐ例 えば所定の回転軸回りに回転しながら退避するように構成してもよ 、。
(3)上述した実施の形態においては、第 1レンズ群 L1の一部を、第 2レンズ群 L2が 光軸 12方向の像側に退避して形成された空間部 B内に収容するように構成したが、 第 1レンズ群 L1全体を空間部 B内に収容するように構成することももちろん可能であ る。すなわち、第 1レンズ群 L1の少なくとも一部が空間部 B内に収容可能となるように 構成すればよい。
(4)上述した実施の形態においては、第 2レンズ群室 20が第 3レンズ群室 30が移動 することによって形成された空間部 A内に収容されるように構成したが、第 2レンズ群 室 20の少なくとも一部が空間部 A内に収容されるように構成してもよい。
[0050] 本出願は日本国特許出願 2005— 218821号(2005年 7月 28日出願)を基礎とし て、その内容は引用文としてここに組み込まれる。

Claims

請求の範囲
[1] レンズ鏡筒は、
第 1の光軸上に配置された光学素子を有する第 1の光学素子群と、
前記第 1の光軸とは異なる方向に延在する第 2の光軸上に配置された光学素子を 有する第 2の光学素子群と、
前記第 1の光学素子群と前記第 2の光学素子群との間に配置され、前記第 1の光 学素子を通過した像光を屈曲する屈曲部とを備え、
前記第 1の光学素子群の少なくとも一部は、前記屈曲部が前記第 1の光軸から離 間する方向に移動することによって形成される第 1の空間内に収容可能である。
[2] 請求項 1に記載のレンズ鏡筒において、
前記屈曲部の少なくとも一部は、前記第 2の光学素子群が前記レンズ鏡筒を用い た撮影動作が許可される撮影位置よりも像側に移動することによって形成される第 2 の空間内に収容可能である。
[3] 請求項 2に記載のレンズ鏡筒において、
前記撮影位置から前記撮影動作が許可されな!ヽ収納位置への移行時に、前記第 1の光学素子群の少なくとも一部および前記屈曲部の少なくとも一部が、前記第 1の 空間内および前記第 2の空間内にそれぞれ収容される。
[4] 請求項 3に記載のレンズ鏡筒において、
前記撮影位置から前記収納位置への移行時に、前記屈曲部は前記第 2の光軸に 沿って像側に移動し、前記第 1の光学素子群は前記第 1の光軸に沿って被写体側に 移動する。
[5] 請求項 4に記載のレンズ鏡筒は、
前記第 1の光学素子群を収容して前記第 1の光軸方向に移動させる第 1カム筒と、 前記屈曲部および前記第 2の光学素子群を前記第 2の光軸方向に移動させる第 2 カム筒と、
内径側に前記第 1カム筒を備えるとともに、前記第 2カム筒が接続される固定筒とを さらに備え、
前記収納位置において、前記第 1カム筒は前記固定筒内に収納される。
[6] 請求項 5に記載のレンズ鏡筒において、
前記第 1カム筒は、前記第 1の光学素子群に設けられたカムフォロアピンが挿入さ れるカム溝を備え、
前記カム溝は、前記撮影位置のワイド端とテレ端の間で用いられる領域と、前記撮 影位置の前記ワイド端と前記収納位置との間で用いられる領域とで、傾斜方向が逆 になるように形成されて 、る。
[7] 請求項 1から請求項 6の 、ずれかに記載のレンズ鏡筒を備えるカメラ。
[8] レンズ鏡筒の収納方法は、
第 1の光学素子群を、第 1の光軸方向において被写体側に移動し、
第 2の光学素子群を、前記第 1の光軸とは異なる方向に延在する第 2の光軸方向に おいて像側に移動し、
前記第 1の光学素子群と前記第 2の光学素子群との間に配置され、前記第 1の光 学素子を通過した像光を屈曲する屈曲部を、前記第 2の光軸方向にぉ 、て前記像 側に移動し、
前記屈曲部が前記第 2の光軸方向にお 、て前記像側に移動することによって形成 される空間内に、前記第 1の光学素子群の少なくとも一部を収容する。
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