JP4660291B2 - Lens barrel drive mechanism - Google Patents
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Description
本発明は、鏡筒駆動機構に係り、特に光学系機器に用いられる鏡筒駆動機構に関する。 The present invention relates to a lens barrel drive mechanism, and more particularly to a lens barrel drive mechanism used in an optical apparatus.
従来より、前後二つのレンズ群を前後方向に駆動しながら変倍や焦点調節を行うために使用される鏡筒駆動機構が知られている。
このような鏡筒駆動機構において、非撮影時の光軸方向の寸法を小さくするための技術が種々提案されており、非撮影時にシャッタの開口部が開き、この開口部内にシャッタに隣接するレンズの少なくとも一部が収納される技術や、光学系の一部を光路外に退避させた状態で収納する技術が知られている。後者の技術では、光軸と垂直な平面でレンズを揺動させて、光軸外へ退避させる方法が知られている(例えば、特許文献1、2参照)。
In such a lens barrel driving mechanism, various techniques for reducing the dimension in the optical axis direction when not photographing are proposed, and an opening of the shutter is opened when not photographing, and a lens adjacent to the shutter in the opening. A technique for storing at least a part of the optical system and a technique for storing a part of the optical system in a state in which a part of the optical system is retracted from the optical path are known. In the latter technique, a method is known in which the lens is swung on a plane perpendicular to the optical axis and retracted out of the optical axis (see, for example,
しかしながら、現在ではさらなるコンパクト化が要求されており、鏡筒のサイズを小さくするには限界があり、鏡筒のサイズをこれ以上小さくするには物理的に困難とされている。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、さらなる薄型化を実現することのできる鏡筒駆動機構を提供することを目的としている。
However, at present, further downsizing is required, and there is a limit to reducing the size of the lens barrel, and it is physically difficult to reduce the size of the lens barrel further.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a lens barrel driving mechanism that can realize further reduction in thickness.
上記課題を解決するために、請求項1の発明は、例えば、図1、図2に示すようにレンズ鏡筒10の内側に設けられて、露光開口部を開閉又は絞るシャッタ羽根83を有するシャッタユニット8と、
前記シャッタユニットの内側後方に配置され、レンズ群(例えば、第二レンズ群31)を保持するレンズ枠(例えば、第二レンズ枠3)と、
前記レンズ枠及びシャッタユニットを光軸方向に繰込・繰出動作させる駆動手段(駆動源86)とを備えた鏡筒駆動機構1であって、
前記レンズ枠は、繰込動作に伴い、光路内に配置される位置から、シャッタユニットの後方の光路外に退避される位置に移動自在とされており、
前記シャッタユニットのうち、繰込動作に伴って移動した前記レンズ群と対向する面には、凹部81aが形成され、この凹部内に、前記シャッタユニットの後方の光路外に退避
した前記レンズ群の一部が収納され、
前記レンズ群は、前記レンズ枠(例えば、第二レンズ枠3のうちの外側レンズ枠3b)に対して光軸方向に前後移動自在にかつ付勢手段(例えば、コイルバネB2)により後方に付勢されており、
繰込動作に伴って、光路外に退避した前記レンズ群は、前方に向けて押圧力が加えられることによって、付勢力に抗して前方に移動し前記凹部内に収納されることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention of
A lens frame (for example, the second lens frame 3) disposed on the inner rear side of the shutter unit and holding a lens group (for example, the second lens group 31);
A lens
The lens frame is movable from a position disposed in the optical path to a position retracted out of the optical path behind the shutter unit in accordance with the retraction operation.
A
The lens group is urged rearward by an urging means (for example, a coil spring B2) so as to be movable back and forth in the optical axis direction with respect to the lens frame (for example, the
The lens group retracted to the outside of the optical path in accordance with the retraction operation is moved forward against the urging force and stored in the recess when a pressing force is applied toward the front. To do.
請求項1の発明によれば、シャッタユニットのうち、繰込動作に伴って移動したレンズ群と対向する面には、レンズ群の一部を収納する凹部が形成されているので、繰込動作に伴って、レンズ枠は、光路内に配置される位置からシャッタユニットの後方の光路外に退避される位置に移動され、シャッタユニットの凹部に収納される。したがって、従来に比して、繰込動作によって、レンズ群の一部がシャッタユニットの凹部内に収納されることにより、収納された分だけ光軸方向における全長を短くすることができ、薄型化を図ることができる。 According to the first aspect of the present invention, since the concave portion for housing a part of the lens group is formed on the surface of the shutter unit that faces the lens group that has moved along with the retraction operation, the retraction operation is performed. Along with this, the lens frame is moved from the position arranged in the optical path to the position retracted out of the optical path behind the shutter unit, and stored in the recess of the shutter unit. Therefore, as compared with the conventional case, a part of the lens group is accommodated in the recess of the shutter unit by the retraction operation, so that the total length in the optical axis direction can be shortened by the accommodated amount, and the thickness is reduced. Can be achieved.
また、繰込動作に伴って、光路外に退避したレンズ群は、前方に向けて押圧力が加えられることにより、付勢力に抗して前方に移動し凹部内に収納されるので、付勢手段を使用した簡単な構成で、繰込動作時に自動的にレンズ群の一部を凹部内に収納することができる。 In addition , the lens group retracted to the outside of the optical path in accordance with the retraction operation is moved forward against the urging force and stored in the recess when the pressing force is applied toward the front. With a simple configuration using the means, a part of the lens group can be automatically stored in the recess during the retraction operation.
本発明に係る鏡筒駆動機構によれば、繰込動作によって、レンズ群の一部がシャッタユニットの凹部内に収納されて、収納された分だけ光軸方向における全長を短くすることができ、薄型化を図ることができる。 According to the lens barrel driving mechanism according to the present invention, a part of the lens group is accommodated in the recess of the shutter unit by the retraction operation, and the total length in the optical axis direction can be shortened by the accommodated amount. Thinning can be achieved.
以下、本発明の実施の形態について説明する。
本実施の形態では、鏡筒駆動機構を光学機器の一例として例示されるデジタルカメラに適用した場合を説明することとする。
図1は、本発明の実施の形態に係る鏡筒駆動機構に沿った断面図であって収納を完了した収納状態にある場合を示し、図2は、同断面図であってワイド状態(撮影状態)にある場合を示している。
なお、以下の説明において、デジタルカメラが最も広い範囲の被写体を捉えられる状態をワイド状態(最も広い範囲で撮像可能な状態)といい、最も狭い範囲ではあるが最も高倍率で被写体を捉えられる状態をテレ状態(最も狭い範囲で撮像可能な状態)といい、デジタルカメラの未使用時であって各部材が収納されて最もコンパクトにされた状態を収納状態というものとする。
Embodiments of the present invention will be described below.
In this embodiment, a case where the lens barrel driving mechanism is applied to a digital camera exemplified as an example of an optical device will be described.
FIG. 1 is a cross-sectional view taken along a lens barrel drive mechanism according to an embodiment of the present invention and shows a case where the storage is completed, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing a wide state (photographing) In the state).
In the following description, the state in which the digital camera can capture the widest range of subjects is called the wide state (the state in which the image can be captured in the widest range), and the state in which the subject can be captured at the highest magnification in the narrowest range. Is referred to as a tele state (a state in which imaging can be performed in the narrowest range), and a state in which each member is housed and is most compact when the digital camera is not used is referred to as a housed state.
まず、鏡筒駆動機構の構成について図1〜図2を参照して説明する。
鏡筒駆動機構1は、主に、鏡筒本体10、第一レンズ枠2、シャッタユニット8、第二レンズ枠3、第三レンズ枠4、第一直進筒5A、第二直進筒5B、カム筒6A、回転駆動筒6B、固定筒7から構成されている。そして、鏡筒本体10内に各部材2〜8が、該各部材2〜8の略中心を通る光軸が略一致するような状態で保持されている。
First, the configuration of the lens barrel drive mechanism will be described with reference to FIGS.
The lens
鏡筒本体10は、最も外側に設けられ、その後端開口部には撮像部9が取り付けられている。
固定筒7は、鏡筒本体10の内側に設けられ、その内周面にはヘリコイドと光軸方向に沿って平行な第一直進溝71が設けられている。
The
The fixed
回転駆動筒6Bは、固定筒7の内側に設けられ、その外周面にはヘリコイドが設けられ、固定筒7のヘリコイドと螺合している。回転駆動筒6Bの外周のヘリコイドにはギア部(図示略)が併設され、駆動モータ(図示略)とギア連結されている。
また、回転駆動筒6Bの内周面には光軸方向に沿って平行な第二直進溝61Bが設けられている。
The
Further, a second
第一直進筒5Aは、回転駆動筒6Bの内側に設けられ、その後端部における側壁部には、外方に突出し、固定筒7の第一直進溝71に係合する第一回転規制部51Aが設けられている。これによって、回転駆動筒6Bが回転しながら光軸方向に沿って前後動するのに対し、第一直進筒5Aは周方向への回転が規制されて前後動する。
The first
カム筒6Aは、回転駆動筒6Bの内側に設けられ、その外周面後端部には、回転駆動筒6Bの内周面の第二直進溝61Bに嵌合するピン61Aが設けられている。また、このピン61Aは第一直進筒5Aの第一カム溝52Aに挿通されている。そのため、回転駆動筒6Bの回転をカム筒6Aに伝えるとともに第一カム溝52Aによってカム筒6A自体を光軸方向に沿って前後動させる。
また、カム筒6Aの外周面には、第一レンズ枠2の第一コマ部22が係合する第二カム溝62Aが形成されており、内周面には、シャッタユニット8に備えられた第二コマ部85が係合する第三カム溝63Aが形成されている。また、カメラを落下させた際の衝撃に耐えやすくするために、第二カム溝62Aは第三カム溝63Aよりも深く形成されている。
The
A
第二直進筒5Bは、第一直進筒5Aの前方に配置され、回転駆動筒6Bの内側に設けられている。第二直進筒5Bの内周面には光軸方向に沿って平行な第四直進溝51Bが設けられている。
The second
第一レンズ枠2は、第二直進筒5Bの内側に設けられ、その前端部で第一レンズ群21を保持するものである。この第一レンズ枠2の後端部における側壁部には、該側壁部を貫通し、その内周面から内側に突出する第一コマ部22が設けられている。また、第一レンズ枠2の後端部における側壁部には、外側に突出し、第二直進筒5Bの第四直進溝51Bに係合する第二回転規制部23が設けられている。これによって第一レンズ枠2の周方向への回転が規制されて前後動する。
第一レンズ枠2の第一レンズ群21が設けられた前端部には、カザリ環24とバリア機構とが装着されている。
バリア機構は、バリア駆動リング(図示略)と、該バリア駆動リングによって開閉されるバリア羽根25とから構成されている。
The
A
The barrier mechanism includes a barrier drive ring (not shown) and
シャッタユニット8は、第一レンズ枠2の後方に配置され、カム筒6Aの内側に設けられている。シャッタユニット8は、露光開口部が形成されたシャッタ基板81と、露光開口部の開閉動作又は絞りを行うシャッタ羽根83と、シャッタ羽根83を駆動させる駆動源(駆動手段)86と、シャッタ基板81に固定されカム筒6Aの後端部に係合する取付部材82とを備えている。
シャッタ基板81のうち、後述の第二レンズ枠3が繰込動作に伴って光路外である上側に移動した際に、第二レンズ群31と互いに対向する面には、第二レンズ群31の一部が収納される凹部81aが形成されている。
また、シャッタ基板81と第一レンズ枠2との間には、互いに離間する方向に付勢するコイルバネによる付勢手段B1が設けられている。
The
When the
Further, between the
取付部材82の後端部には、その後端部における側壁部が外側に突出してカム筒6Aに係合する第三回転規制部84が設けられている。したがって、取付部材82は、この第三回転規制部84によって周方向への移動が規制されながら前後動する。また、取付部材82の側壁部には、該側壁部を貫通し、その外周面から外方に突出し、カム筒6Aの第三カム溝63Aに係合する第二コマ部85が設けられている。
駆動源86は、カメラの内部に設けられた制御回路(図示略)からの指令に基づきシャッタ羽根83を駆動させることによって、露光開口部を開閉又は所定の口径に絞るものである。
A rear end portion of the
The
第二レンズ枠3は、シャッタユニット8の後方に配置され、第二レンズ群31を保持するものである。
第二レンズ枠3には、繰込動作に伴って第二レンズ枠3を光路内に配置させる位置から光路外に退避させる位置との間でスライド移動自在とするスライド移動手段(図示しない)が設けられている。このスライド移動手段としては、例えば、第二レンズ枠3の左右両側面に挿通されて、第二レンズ枠3を上下にスライド移動自在に支持する一対のガイド軸と、このガイド軸に沿って第二レンズ枠3を駆動させる駆動レバーと、駆動レバーを駆動させるギア等からなるものが挙げられ、従来から使用されている機構のものを適用することができる。
The
The
また、第二レンズ群31は、光軸方向前後に並ぶ前方レンズ31aと後方レンズ31bとを備えている。第二レンズ枠3は、前方レンズ31a及び後方レンズ31bを前後に並べて一体に保持する内側レンズ枠3aと、さらに内側レンズ枠3aの外側に設けられて内側レンズ枠3aを前後移動自在に保持する外側レンズ枠3bとから構成されている。
内側レンズ枠3aは、外側レンズ枠3bに対してコイルバネB2(付勢手段)によって、光軸方向後方側に付勢されている。詳細には、外側レンズ枠3bの内面のうち、上下にそれぞれ凸部3dが形成され、内側レンズ枠3aの外面のうち、上下にそれぞれ凸部3cが形成されており、外側レンズ枠3bの凸部3dと内側レンズ枠3aの凸部3cとの間にコイルバネB2が取り付けられ、外側レンズ枠3bに対して内側レンズ枠3aが後方に付勢されている。
The
The
よって、コイルバネB2によって付勢されている状態(撮影状態)にあっては、前方レンズ31a及び内側レンズ枠3aの前端面と外側レンズ枠3bの前端面とは略面一とされる(図2参照)。コイルバネB2の付勢力に抗して前方に移動した状態(収納状態)にあっては、前方レンズ31a及び内側レンズ枠3aが外側レンズ枠3bの前端面から突出する(図1参照)。
すなわち、スライド移動手段によって光路外に退避した第二レンズ枠3及び第二レンズ群31は、鏡筒本体10の内側後端部10aに後方レンズ31b及び内側レンズ枠3aの後端面が当接することによって、押圧力が与えられて外側レンズ枠3bに対して第二レンズ群31及び内側レンズ枠3aが前方に移動する。そして、前方レンズ31aの一部及び内側レンズ枠3aの前側一部が、シャッタユニット8の凹部81a内に収納される(図1参照)。
Therefore, in the state of being biased by the coil spring B2 (shooting state), the front end surfaces of the
That is, in the
なお、第二レンズ群31に押圧力を与える手段としては、鏡筒本体10の内側後端部10aに当接する以外に、鏡筒本体10の内側後端部10a等に突起部(図示略)を設けておき、これに当接することによって第二レンズ群21を前側に移動させるように構成しても構わない。
As means for applying a pressing force to the
第三レンズ枠4は、第二レンズ枠3の後方に配置され、その前端部で第三レンズ群41を保持するものである。この第三レンズ枠4の外周には、第三レンズ群41の位置調整を行うためのモータ(図示略)が連結されている。このモータが回転することにより、第三レンズ群41と、第三レンズ群41の後方に配置された撮像部9との間隔が調整されて焦点が合うようになっている。
The
撮像部9は、鏡筒本体10の内周後端部に取り付けられた受け部91と、該受け部91に嵌め込まれたローパスフィルタ92と、ローパスフィルタ92の後部に弾性体(図示略)を介して設けられた撮像素子93と、該撮像素子93をローパスフィルタ92とで挟持する押さえ板94とを備えている。
The
次に、鏡筒駆動機構1の動作について説明する。
図1に示すように、収納状態において、第二レンズ群31は、図示しないスライド移動手段によって、シャッタユニット8の後方かつ上側にスライド移動されている。さらに、シャッタユニット8の凹部81a内に、第二レンズ群31の前方レンズ31aの一部及び内側レンズ枠3aの前側一部が収納されている。なお、第二レンズ群31は、そのレンズ面が光軸方向に対して略平行となるように配置されている。
Next, the operation of the lens
As shown in FIG. 1, in the retracted state, the
そして、この収納状態にある鏡筒駆動機構1に、モータ(図示略)からの駆動力が回転駆動筒6Bのギア部(図示略)に伝達されると回転駆動筒6Bが回転する。この回転駆動筒6Bの回転に伴い、第一直進筒5Aの第一回転規制部51Aが第一直進溝71に沿って前方に直進する。同時に、回転駆動筒6Bの回転がカム筒6Aのピン61Aに伝えられて、第一直進筒5Aの第一カム溝52Aに沿ってカム筒6Aが前方に直進する。そして、カム筒6Aの回転に伴い、第三回転規制部84も前方に直進し、第一レンズ枠2の第一コマ部22が第二カム溝62Aに沿って前方に直進する。また、シャッタユニット8の第二コマ部85が第三カム溝63Aに沿って前方に直進する。
シャッタユニット8が移動することによってシャッタユニット8の凹部81a内に収納されていた第二レンズ枠3が、凹部81aから出されるとともに、下側にスライド移動して光路内に配置される。このとき、コイルバネB2の付勢力に抗して前方に突出していた第二レンズ群31は、下側にスライド移動することにより付勢力によって第二レンズ枠3に対して後方に移動して元の位置に戻る。
When the driving force from the motor (not shown) is transmitted to the gear portion (not shown) of the
As the
また、このとき、第一直進筒5Aの第一回転規制部51Aは第一直進溝71によって周方向の移動が規制され、第二回転規制部23は第二直進筒5Bの第四直進溝51Bによって周方向の移動が規制され、さらに、第三回転規制部84は周方向の移動が規制されているので、ともに、回転駆動筒6Bやカム筒6Aに同調して回転することなく光軸方向に移動する。このようにして、撮影状態とされる。
At this time, the first
その後、カム筒6Aが所定距離だけ回転すると、第一レンズ枠2が繰り出されて図2に示すワイド状態となる。第一レンズ枠2はワイド状態で、一番繰り出された状態となり、さらにカム筒6Aを回転させると、一旦繰り込まれた後、途中からテレ状態になるまで繰り込まれていく(図示略)。このとき、シャッタユニット8は第二コマ部85と係合する第三カム溝63Aの案内によって前方に繰り出され、群間隔を変えて変倍を行う。
また、第一レンズ群21及び第二レンズ群31の位置に応じて、モータ(図示略)が第三レンズ枠4の位置調整をして第三レンズ群41を移動させることにより、焦点が撮像部9に合うことになる。
Thereafter, when the
Further, a motor (not shown) adjusts the position of the
テレ状態からワイド状態に戻り、さらに各レンズ群21、31、41が収納される動作においては、回転駆動筒6B及びカム筒6Aは繰り出し時とは逆方向に回転する。これらの回転により、ワイド状態の第一レンズ枠2は第二カム溝62Aの案内で繰り込まれて、シャッタユニット8は第三カム溝63Aの案内で繰り込まれて、第三回転規制部84も同時に繰り込まれる。さらに、第一直進筒5Aが第一直進溝71の案内で繰り込まれる。
In the operation of returning from the tele state to the wide state and further storing the
このとき、シャッタユニット8の繰込動作に伴って、スライド移動手段が第二レンズ枠3を上方にスライド移動させて、シャッタユニット8の後方に配置させる。さらに、第二レンズ群31のうち後方レンズ31b及び内側レンズ枠3aの後端面が、鏡筒本体10の内側後端部10aに当接することによって、コイルバネB2の付勢力に抗して、外側レンズ枠3bに対して前方に突出する。これによって、前方レンズ31aの一部及び内側レンズ枠3aの前側一部がシャッタユニット8の凹部81a内に収納される。
その後、所定の位置においてバリア羽根25が閉鎖される。
At this time, the slide moving means slides the
Thereafter, the
以上、本発明の実施の形態によれば、シャッタユニット8のうち、繰込動作に伴って移動した第二レンズ枠3と対向する面には、凹部81aが形成されているので、繰込動作時に、第二レンズ枠3は、光路内に配置される位置からシャッタユニット8の後方の光路外に退避される位置に移動され、前方レンズ31aの一部及び内側レンズ枠3aの前側一部がシャッタユニット8の凹部81aに収納される。
また、第二レンズ群31を保持する内側レンズ枠3aは、外側レンズ枠3bに対して前後に移動自在に保持され、これら両レンズ枠3a、3b間には、コイルバネB2が介在し、外側レンズ枠3bに対して内側レンズ枠3aは後方に付勢されているので、鏡筒本体10の内側後端部10aに内側レンズ枠3aが当接することにより、付勢力に抗して前方に移動することで、凹部81a内に収納される構成となっている。したがって、コイルバネB2を使用した簡単な構成であるので製造が容易で、また、凹部81a内に収納された分だけ光軸方向における全長を短くすることができ、薄型化を確実に図ることができる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, since the
The
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、固定筒7と回転駆動筒6Bとはヘリコイド構造によって駆動するとしたが、これに限定されるものではなく、カム構造によって駆動するとしても構わない。その他、上記実施の形態においてカム構造によって駆動する部材をヘリコイド構造によって駆動する構造としても構わない。
さらに、上記実施の形態では、第一レンズ群21、第二レンズ群31、第三レンズ群41の3つのレンズ群を備えていたが、2つのレンズ群からなる構成であっても良いし、4つ以上のレンズ群を備えた構成であっても良い。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it can change suitably.
For example, the fixed
Furthermore, in the above embodiment, the three lens groups of the
1 鏡筒駆動機構
3 第二レンズ枠(レンズ枠)
3a 内側レンズ枠
3b 外側レンズ枠
8 シャッタユニット
10 レンズ鏡筒
31 第二レンズ群(レンズ群)
81a 凹部
83 シャッタ羽根
86 駆動源(駆動手段)
B2 コイルバネ
1 Lens
3a
B2 Coil spring
Claims (1)
前記シャッタユニットの内側後方に配置され、レンズ群を保持するレンズ枠と、
前記レンズ枠及びシャッタユニットを光軸方向に繰込・繰出動作させる駆動手段とを備えた鏡筒駆動機構であって、
前記レンズ枠は、繰込動作に伴い、光路内に配置される位置から、シャッタユニットの後方の光路外に退避される位置に移動自在とされており、
前記シャッタユニットのうち、繰込動作に伴って移動した前記レンズ群と対向する面には、前記レンズ群の一部を収納する凹部が形成され、
前記レンズ群は、前記レンズ枠に対して光軸方向に前後移動自在にかつ付勢手段により後方に付勢されており、
繰込動作に伴って、光路外に退避した前記レンズ群は、前方に向けて押圧力が加えられることによって、付勢力に抗して前方に移動し前記凹部内に収納されることを特徴とする鏡筒駆動機構。 A shutter unit provided inside the lens barrel and having shutter blades for opening and closing or narrowing the exposure opening;
A lens frame disposed on the inner rear side of the shutter unit and holding a lens group;
A lens barrel driving mechanism comprising driving means for moving the lens frame and the shutter unit in the direction of the optical axis.
The lens frame is movable from a position disposed in the optical path to a position retracted out of the optical path behind the shutter unit in accordance with the retraction operation.
On the surface of the shutter unit that faces the lens group that has moved along with the retraction operation, a recess that houses a part of the lens group is formed ,
The lens group is urged rearward by an urging means so as to be movable back and forth in the optical axis direction with respect to the lens frame,
The lens group retracted to the outside of the optical path in accordance with the retraction operation is moved forward against the urging force and stored in the recess when a pressing force is applied toward the front. A lens barrel drive mechanism.
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