JP2013148839A - 沈胴式レンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成ながら、沈胴時の薄型化を図るとともに、結像に悪影響を及ぼすおそれのある外光の侵入を阻止する沈胴式レンズ鏡筒を提供する。
【解決手段】撮影時には、沈胴式レンズ鏡筒１００の突出動作に伴って駆動手段１１４が駆動されると、第１レンズ１１０と第２レンズ１２０とが所定の間隔を確保するためにそれぞれ光軸Ｏに沿う方向へ移動しながら、回動部材１１２が光軸Ｏと平行な直線Ｌを中心に矢印アの方向へ回転し、第１光学素子１１１を光軸Ｏ上に挿入する。なお、第２レンズ１２０は、第２光学素子１２１が常に光軸Ｏ上に位置するように移動する。この状態で、結像に悪影響を及ぼすおそれのある外光の侵入は、回動部材１１２やベース部材１１３で阻止される。このため、沈胴式レンズ鏡筒１００の内部へ取り込まれるのは、第１光学素子１１１を通過した結像に必要な光のみである。
【選択図】図３

Description

本発明は、沈胴式レンズ鏡筒に関し、特に沈胴時に一部のレンズを光軸外に退避させ他のレンズと光軸に沿う方向に重ねる沈胴式レンズ鏡筒に関する。

近年、携帯性を重視して、撮像装置の小型・薄型化が要求されている。この要求を満たすためには、撮像装置の厚みを決定づける主要素である撮影レンズの小型・薄型化が必要になる。そこで、撮影時以外はレンズを撮像装置内に収納することが可能な沈胴式レンズ鏡筒が広く採用されている。

従来、広く用いられてきた沈胴式レンズ鏡筒は、各レンズの光軸上の間隔を詰めて収納するものであり、沈胴時の厚みもレンズの枚数とそれらの厚みで決定されるものであった。このため、レンズ鏡筒の小型・薄型化にも限界があった。かかる問題を解決するため、沈胴時に一部のレンズを光軸外に退避させることによって、沈胴時の鏡筒の厚みがより薄くなるようにしたレンズ鏡筒が提案されている（たとえば、特許文献１〜３を参照。）。

特許文献１に開示されたレンズ鏡筒は、撮影光学系を構成する複数の光学要素を有し、撮影状態では複数の光学要素を同一の撮影光軸上に位置させ、沈胴状態では、複数の光学要素の一部を残りの光学要素の光軸とは異なる位置に退避させ、かつ退避した光学要素と、撮影光軸上に残る光学要素の少なくとも一部とをそれぞれ後退させるものであって、特に撮影光軸上に残る光学要素の少なくとも一部のうち、撮影状態では退避光学要素との光軸方向間隔を変化させずに光軸方向へ移動される部分を直進移動要素とし、撮影状態から沈胴状態になるとき、退避光学要素と直進移動要素の互いの少なくとも一部を撮影光軸と直交する同一平面内に位置させるようにしたものである。

特許文献２に開示されたレンズ鏡筒は、複数のレンズ群からなる撮像光学系と、撮像光学系を保持し、繰り出しおよび沈胴を行う複数の鏡胴部材を有し、鏡胴部材の沈胴時には、複数のレンズ群のうち所定のレンズ群を鏡胴内で、他のレンズ群の光軸と異なる位置に退避させるものであって、特に撮像光学系を通過する被写体光の光量を制御する光量制御部材に対し、物体側と像面側とで挟んで配置されているレンズ群を、相互の位置関係を変えずに光軸と異なる位置に退避させるようにしたものである。

特許文献３に開示されたレンズ鏡筒（光学ユニット）は、沈胴操作時にカム筒を逆転させて、２群レンズ枠のレンズを１群および３群のレンズ枠のレンズ間から側方に退避させた後、２群レンズ枠のレンズを１群および３群のレンズ枠のレンズの両方またはその一方とオーバーラップさせるようにしたものである。

特開２００５−２６６３４５号公報 特開２００６−３００９９２号公報 特開２００７−４０３８号公報

上記各特許文献に開示されているレンズ鏡筒は、いずれも沈胴時に一部のレンズを光軸外に退避させるのと同時に光軸上に残ったレンズの間隔を狭めることによって、鏡筒の光軸に沿う方向の厚みが薄くなるようにしている。

しかし、特許文献１，２に開示されたレンズ鏡筒では、退避レンズと、退避レンズを支持するベース部材と、を光軸と直交な方向に重ねないように配置するため、ベース部材一枚分の厚みが増え沈胴状態時の薄型化が出来なくなるという問題があった。

ベース部材一枚分の厚みを減らすために、従来、ベース部材には退避レンズを回動可能に欠切部が設けられているが、レンズ鏡筒の使用時に欠切部から不要な外光が入り込んでしまって、結像に悪影響を及ぼしてしまうという別問題が発生する。その問題を解決するために、別途遮光材を設ける必要があって、レンズ鏡筒の構造が複雑になり、製造コストが上がる。

また、特許文献３に開示されたレンズ鏡筒では、レンズ退避時の鏡筒の厚みをより薄くするために、光軸外に退避しないレンズを保持するレンズ枠等に退避レンズを収容する挿通孔が形成されている。しかし、このような挿通孔を形成したことにより、撮影時に挿通孔から不要な外光が入り込んでしまって、結像に悪影響を及ぼしてしまうという問題が発生する。

本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、簡易な構成ながら、沈胴時の薄型化を図るとともに、結像に悪影響を及ぼすおそれのある外光の侵入を阻止する沈胴式レンズ鏡筒を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかる沈胴式レンズ鏡筒は、第１光学素子と、光軸と平行な直線を中心として回動可能で回動の中心よりも外側に前記第１光学素子を保持する略円板状の回動部材と、前記回動部材を回動可能に内嵌する環状のベース部材と、前記回動部材に回動力を供給する環状の駆動手段と、を有する第１レンズと、光軸上に配置された第２光学素子と、前記第２光学素子を保持する光学素子保持枠と、を有する第２レンズと、を備え、前記第１レンズと前記第２レンズとを、互いの光軸に沿う方向の間隔を変えることが可能なように隣り合わせて配置し、前記第１光学素子と前記ベース部材とを、それぞれ少なくとも一部が光軸と略直交な平面に重なるように配置し、撮影時には、突出動作に伴い、前記駆動手段が駆動されることにより前記回動部材が回動し前記第１光学素子を光軸上に挿入させ、前記第１光学素子に入射せず結像に悪影響を与えうる被写体側からの外光を前記回動部材および前記ベース部材によって遮断し、非撮影時には、沈胴動作に伴い、前記駆動手段が駆動されることにより前記回動部材が回動し前記第１光学素子を光軸外に退避させ、前記第１レンズの一部と前記第２レンズの一部とを光軸と略直交する方向に重ねることを特徴とする。

さらに、本発明にかかる沈胴式レンズ鏡筒は、前記発明において、前記沈胴式レンズ鏡筒の円筒中心と光軸とが略一致していることを特徴とする。

さらに、本発明にかかる沈胴式レンズ鏡筒は、前記発明において、前記回動部材に前記第１光学素子を保持する開口部が形成され、前記ベース部材に前記回動部材を内嵌可能な内嵌穴が形成されていることを特徴とする。

さらに、本発明にかかる沈胴式レンズ鏡筒は、前記発明において、前記ベース部材に、光軸に沿う方向への移動を規制する位置決め部が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、簡易な構成ながら、沈胴時の薄型化を図るとともに、結像に悪影響を及ぼすおそれのある外光の侵入を阻止する沈胴式レンズ鏡筒を提供することができるという効果を奏する。

本発明にかかる沈胴式レンズ鏡筒の主要部の分解斜視図である。 第１レンズ１１０の構成を示す光軸に沿う断面図である。 本発明にかかる沈胴式レンズ鏡筒の撮影時の状態（突出状態）を説明するための図である。 本発明にかかる沈胴式レンズ鏡筒の非撮影時の状態（沈胴状態）を説明するための図である。

以下、添付図面を参照して、本発明にかかる沈胴式レンズ鏡筒の好適な実施の形態を詳細に説明する。

図１は、本発明にかかるレンズ鏡筒の主要部の分解斜視図である。同図（ａ）は被写体側から見た図であり、同図（ｂ）は像側から見た図である。

この沈胴式レンズ鏡筒１００は、第１レンズ１１０と、第２レンズ１２０と、を備えて構成される。第１レンズ１１０は、第１光学素子１１１と、回動部材１１２と、ベース部材１１３と、駆動手段１１４と、により構成されている、また、第２レンズ１２０は、第２光学素子１２１と、光学素子保持枠１２２と、により構成されている。なお、第１光学素子１１１および第２光学素子１２１は、レンズやフィルタなどで構成される。

回動部材１１２は、略円形状の板で構成されており、中央部よりも外周によった位置に開口部１１２ａが形成されている。この開口部１１２ａで第１光学素子１１１を保持する。また、回動部材１１２の外周には、外段１１２ｂが形成されている。さらに、回動部材１１２の外周の一部には、外歯１１２ｃが形成されている。

ベース部材１１３は、環状をなしており、中央部よりやや偏った位置に回動部材１１２を内嵌するための内嵌穴１１３ａが形成されている。また、ベース部材１１３の内周に沿って内段１１３ｂが形成されている。この内段１１３ｂは、回動部材１１２を内嵌する際に、外段１１２ｂと嵌合される。さらに、ベース部材１１３の外周の一部には、回動部材１１２を内嵌した状態で外歯１１２ｃを突出させる欠切部１１３ｃが形成されている。

駆動手段１１４も、環状をなしており、内周の一部に内歯１１４ａが形成されている。この内歯１１４ａは、回動部材１１２が内嵌されたベース部材１１３を駆動手段１１４に内嵌した状態で外歯１１２ｃと歯合する。また、駆動手段１１４の内周の一部に、摺動部１１４ｂが形成されている。摺動部１１４ｂは、駆動手段１１４が駆動された際に、ベース部材１１３を支持しながらベース部材１１３の外周面に対して摺動する。

光学素子保持枠１２２は、略円形状の板で構成されている。また、開口部１２２ａが形成されている。光学素子保持枠１２２は、光軸が開口部１２２ａの中心を通るように配置される。光軸は沈胴式レンズ鏡筒１００の円筒中心と略一致している。開口部１２２ａは、第２光学素子１２１を保持する。

図２は、第１レンズ１１０の構成を示す光軸に沿う断面図である。同図の左が被写体側である。第１レンズ１１０は、第１光学素子１１１を保持した回動部材１１２をベース部材１１３に内嵌し、さらにベース部材１１３を駆動手段１１４に内嵌して構成する。

このとき、回動部材１１２の外段１１２ｂがベース部材１１３の内段１１３ｂと嵌合される。第１光学素子１１１は、ベース部材１１３の一部と光軸と略直交な平面に重なるように配置される。そして、外段１１２ｂおよび内段１１３ｂの近傍では、回動部材１１２の被写体側面とベース部材１１３の被写体側面とが光軸と略直交な平面に一致する。また、回動部材１１２の像側面とベース部材１１３の像側面とも、光軸と略直交な平面に一致する。ベース部材１１３は、摺動部１１４ｂにより駆動手段１１４の内周から外れないように支持される。回動部材１１２は、ベース部材１１３に対して回動可能になるが、このときの回動の中心は光軸からやや離れた光軸と平行な直線Ｌとなる。

この状態で、ベース部材１１３の欠切部１１３ｃから突出した回動部材１１２の外歯１１２ｃが駆動手段１１４の内歯１１４ａと歯合する。このため、駆動手段１１４の駆動に連動して回動部材１１２が回動する。すなわち、駆動手段１１４が沈胴式レンズ鏡筒１００の突出動作、沈胴動作にしたがって駆動されると、これと連動して回動部材１１２が直線Ｌを中心に回動し、第１光学素子１１１を光軸上に挿入しまた光軸外へ退避させる。なお、ベース部材１１３の位置は変わらない。

前述のように、回動部材１１２の外段１１２ｂがベース部材１１３の内段１１３ｂと嵌合されているため、回動部材１１２がベース部材１１３に対して回動しても、回動部材１１２が光軸に沿う方向へずれたり、ベース部材１１３から外れたりすることはない。すなわち、内段１１３ｂは、回動部材１１２の光軸に沿う方向への移動を規制する位置決め部としての機能を備えている。

次に、本発明にかかる沈胴式レンズ鏡筒の動作について説明する。図３は、本発明にかかる沈胴式レンズ鏡筒の撮影時の状態（突出状態）を説明するための図である。また、図４は、本発明にかかる沈胴式レンズ鏡筒の非撮影時の状態（沈胴状態）を説明するための図である。いずれの図においても、（ａ）は沈胴式レンズ鏡筒１００の被写体側から見た正面図、（ｂ）は沈胴式レンズ鏡筒１００の主要部の構成を示す光軸に沿う断面図（図の左が被写体側）である。

撮影時には、沈胴式レンズ鏡筒１００の突出動作に伴って駆動手段１１４が図３（ａ）に示す矢印アの方向へ回転する。これに従い、図３（ｂ）に示すように、第１レンズ１１０と第２レンズ１２０とが所定の間隔を確保するためにそれぞれ光軸Ｏに沿う方向へ移動しながら、回動部材１１２が光軸Ｏと平行な直線Ｌを中心に矢印アの方向へ回転し、第１光学素子１１１を光軸Ｏ上に挿入する。なお、第２レンズ１２０は、第２光学素子１２１が常に光軸Ｏ上に位置するように移動する。また、沈胴式レンズ鏡筒１００の円筒中心と光軸Ｏとが略一致している。このため、特許文献３に開示されたレンズ鏡筒と比較して、レンズ鏡筒１００の径方向の寸法を有効活用することができる。

本発明では、第１光学素子１１１を光軸Ｏ外へ退避させる際（詳細は後述）に収容するための挿通孔等のスペースが、被写体側に位置する回動部材１１２やベース部材１１３に設けられていないため、結像に悪影響を及ぼすおそれのある外光の侵入は、回動部材１１２やベース部材１１３で阻止される。このため、沈胴式レンズ鏡筒１００の内部へ取り込まれるのは、第１光学素子１１１を通過した結像に必要な光のみとなる。

一方、非撮影時には、沈胴式レンズ鏡筒１００の沈胴動作に伴って駆動手段１１４が図４（ａ）に示す矢印イの方向へ回転する。これに従い、図４（ｂ）に示すように、第１レンズ１１０と第２レンズ１２０とが互いの間隔を縮めるようにそれぞれ光軸Ｏに沿う方向へ移動しながら、回動部材１１２が光軸Ｏと平行な直線Ｌを中心に矢印イの方向へ回転し、第１光学素子１１１を光軸Ｏ外に退避させる。そして、第１光学素子１１１が退避位置にきたとき、第１光学素子１１１の像側面が第２レンズ１２０の光学素子保持枠１２２の被写体側面と接するようになる。

すなわち、第１レンズ１１０の一部と第２レンズ１２０の一部とが、光軸Ｏと略直交する方向に重なることになる。このため、沈胴時の第１レンズ１１０と第２レンズ１２０との距離を最小にすることができる。したがって、第１光学素子１１１を光軸Ｏ外へ退避させる際に収容するための挿通孔等のスペースを設けなくとも、沈胴時の沈胴式レンズ鏡筒１００の薄型化を阻害することがない。

以上説明したように、本発明では、簡易な構成でありながら、沈胴式レンズ鏡筒１００の突出動作および沈胴動作に伴って、回動部材１１２を光軸Ｏに平行な直線Ｌを中心に回動させることにより、第１光学素子１１１を光軸Ｏ上に挿入しまた光軸Ｏ外へ退避させることが可能になった。加えて、光軸Ｏ外へ退避させた第１光学素子１１１を収容する挿通孔等のスペースを設けていないため、当該スペースから不必要な外光が鏡筒内部に入り込んでしまって、結像に悪影響を及ぼすということはない。

また、本発明にかかる沈胴式レンズ鏡筒１００では、第１光学素子１１１を光軸Ｏ外へ退避させた状態で、第１レンズ１１０の一部と第２レンズ１２０の一部とを光軸Ｏと略直交する方向に重ねるようにしたことで、第１光学素子１１１を収容する挿通孔等のスペースを設けなくても、鏡筒の沈胴時の第１レンズ１１０と第２レンズ１２０との距離を最小にすることができる。したがって、鏡筒の沈胴時の薄型化を図ることができる。

特に、本発明にかかる沈胴式レンズ鏡筒１００では、回動部材１１２に第１光学素子１１１を保持し外周の一部に外歯１１２ｃが形成されており、ベース部材１１３に回動部材１１２を内嵌した状態で外歯１１２ｃを突出させる欠切部１１３ｃが形成され、駆動手段１１４にベース部材１１３を内嵌した状態で外歯１１２ｃと歯合する内歯１１４ａが形成されている。これにより、駆動手段１１４の駆動に連動して、スムーズに回動部材１１２が直線Ｌを中心に回動し、第１光学素子１１１を光軸Ｏ上に挿入しまた光軸Ｏ外へ退避させることができる。

さらに、本発明にかかる沈胴式レンズ鏡筒１００では、回動部材１１２をベース部材１１３に内嵌した際に、回動部材１１２の外段１１２ｂがベース部材１１３の内段１１３ｂと嵌合される。このため、内段１１３ｂが回動部材１１２の光軸Ｏに沿う方向への移動を規制するための位置決め部としてはたらき、回動部材１１２がベース部材１１３に対して回動しても、回動部材１１２が光軸Ｏに沿う方向へずれたり、ベース部材１１３から外れたりするようなことはない。

なお、この実施の形態では、説明の都合上、第１レンズ１１０と第２レンズ１２０のみを示したが、第２レンズ１２０と同様の機能を備えた、第３レンズや第４レンズ等が第２レンズ１２０の像側に配置されていてもよい。また、特に図示してはいないが、沈胴式レンズ鏡筒１００の突出・沈胴動作を司る駆動源としてモータ等が用いられる。

以上のように、本発明にかかる沈胴式レンズ鏡筒は、沈胴時の薄型化を図るとともに、結像に悪影響を及ぼすおそれのある外光の侵入を阻止することができ、特に小型化が望まれる撮像装置に最適である。

１００ 沈胴式レンズ鏡筒
１１０ 第１レンズ
１１１ 第１光学素子
１１２ 回動部材
１１２ａ，１２２ａ 開口部
１１２ｂ 外段
１１２ｃ 外歯
１１３ ベース部材
１１３ａ 内嵌穴
１１３ｂ 内段
１１３ｃ 欠切部
１１４ 駆動手段
１１４ａ 内歯
１１４ｂ 摺動部
１２０ 第２レンズ
１２１ 第２光学素子
１２２ 光学素子保持枠
Ｏ 光軸
Ｌ 直線

Claims (4)

1. 第１光学素子と、光軸と平行な直線を中心として回動可能で回動の中心よりも外側に前記第１光学素子を保持する略円板状の回動部材と、前記回動部材を回動可能に内嵌する環状のベース部材と、前記回動部材に回動力を供給する環状の駆動手段と、を有する第１レンズと、
   光軸上に配置された第２光学素子と、前記第２光学素子を保持する光学素子保持枠と、を有する第２レンズと、を備え、
   前記第１レンズと前記第２レンズとを、互いの光軸に沿う方向の間隔を変えることが可能なように隣り合わせて配置し、
   前記第１光学素子と前記ベース部材とを、それぞれ少なくとも一部が光軸と略直交な平面に重なるように配置し、
   撮影時には、突出動作に伴い、前記駆動手段が駆動されることにより前記回動部材が回動し前記第１光学素子を光軸上に挿入させ、前記第１光学素子に入射せず結像に悪影響を与えうる被写体側からの外光を前記回動部材および前記ベース部材によって遮断し、
   非撮影時には、沈胴動作に伴い、前記駆動手段が駆動されることにより前記回動部材が回動し前記第１光学素子を光軸外に退避させ、前記第１レンズの一部と前記第２レンズの一部とを光軸と略直交する方向に重ねることを特徴とする沈胴式レンズ鏡筒。
2. 前記沈胴式レンズ鏡筒の円筒中心と光軸とが略一致していることを特徴とする請求項１に記載の沈胴式レンズ鏡筒。
3. 前記回動部材には前記第１光学素子を保持する開口部が形成され、
   前記ベース部材には前記回動部材を内嵌可能な内嵌穴が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の沈胴式レンズ鏡筒。
4. 前記ベース部材には、光軸に沿う方向への移動を規制する位置決め部が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の沈胴式レンズ鏡筒。

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