JP5414471B2

JP5414471B2 - レンズ鏡筒及び撮像装置

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Publication number: JP5414471B2
Application number: JP2009264734A
Authority: JP
Inventors: 智幸工藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2009-11-20
Filing date: 2009-11-20
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2029-11-20
Also published as: CN102073121A; JP2011107571A; CN102073121B; US8289627B2; US20110122509A1

Description

本発明は、例えばフィルムカメラやデジタルカメラ等の撮影装置に設けられるレンズ鏡筒及び該レンズ鏡筒を備える撮像装置に関する。

従来のこの種のレンズ鏡筒では、ズームの高倍率化に伴って、レンズ群等の光学部材の数やストロークが長くなり、各光学部材の光軸方向の移動に応じてカム筒の内周面に配置するカム溝のレイアウトも複雑化している。

また、複数の光学部材を回転を規制した状態で直進移動させるために、複数の光学部材に配置されたカムフォロワの基部をそれぞれ光軸方向に案内する直進ガイド溝を直進筒に形成している。このため、直進ガイド溝の数が多くなって直進筒の加工が面倒になると共に、直進筒の強度が低下して、カムフォロワの基部と直進ガイド溝との係合が不安定になる。

そこで、従来において、単一の直進ガイド溝に対して複数の光学部材のカムフォロワの基部を光軸方向に沿って追従させることで、複数の光学部材の回転規制及び直進移動を可能にした技術が提案されている（特許文献１）。

特開平１０−３９１８８号公報

しかし、上記特許文献１では、単一の直進ガイド溝に光軸方向に沿って追従するカムフォロワの基部の形状を複数の光学部材で同一にする必要があり、また、複数の光学部材のカムフォロワの周方向の位相も同一にしなければならない。

このため、複数の光学部材のカムフォロワが光軸方向に重なってしまい、その分レンズ鏡筒の光軸方向の寸法が長くなって、撮像装置の小型化を妨げる原因になる。

そこで、本発明は、複数の光学部材のカムフォロワの周方向の位相をずらしても単一の直進ガイド溝に対して各カムフォロワの基部を光軸方向に沿って追従させて複数の光学部材の回転規制及び直進移動を可能にする仕組みを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のレンズ鏡筒は、外周部にカムフォロワが設けられた第１の光学部材と、該第１の光学部材に対して光軸方向に離れて配置され、外周部にカムフォロワが設けられた第２の光学部材と、該第２の光学部材及び前記第１の光学部材の各カムフォロワの基部を光軸方向に沿って案内する直進ガイド溝が形成され、回転が規制された状態で光軸方向に直進移動する直進筒と、を備え、前記第１の光学部材及び前記第２の光学部材のいずれか一方の光学部材の前記カムフォロワの基部に、前記直進ガイド溝の前記直進筒の周方向に互いに対向する両内壁面に沿って光軸方向に案内されるスライド部を設け、該スライド部に、他方の光学部材のカムフォロワの基部を光軸方向に案内する案内部を設けた、ことを特徴とする。

本発明によれば、複数の光学部材のカムフォロワの周方向の位相をずらしても単一の直進ガイド溝に対して各カムフォロワの基部を光軸方向に沿って追従させて複数の光学部材の回転規制及び直進移動を可能にすることができる。

本発明のレンズ鏡筒を備える撮像装置の実施形態の一例であるデジタルカメラを正面側から見た外観斜視図である。図１のデジタルカメラの電源をＯＮした状態での外観斜視図である。図１の背面図である。図１の底面図である。デジタルカメラの制御ブロック図である。レンズ鏡筒の収納状態を示す断面図である。レンズ鏡筒の撮影状態を示す断面図である。第１の光学部材及び第２の光学部材の分解斜視図である。直進筒の内周側に第１の光学部材及び第２の光学部材を組み込んだ状態を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態の一例を図面を参照して説明する。

図１は本発明のレンズ鏡筒を備える撮像装置の実施形態の一例であるデジタルカメラを正面側から見た外観斜視図、図２は図１のデジタルカメラの電源をＯＮした状態での外観斜視図、図３は図１の背面図、図４は図１の底面図である。

図１及び図２に示すように、本実施形態のデジタルカメラ１８は、撮影位置と収納位置との間を光軸方向に移動して撮影倍率を変更するズーム機構を備える。デジタルカメラ１８の正面には、被写体の構図を決めるファインダ１６、測光測距を行う場合の補助光源１１５、ストロボ１７、及びレンズ鏡筒１９が配置されている。デジタルカメラ１８の上面には、レリーズボタン１２、電源切換えボタン１４、及びズーム切換えスイッチ１３が配置されている。

また、デジタルカメラ１８の背面には、図３に示すように、複数の操作部材２２〜２７、ＬＣＤ等のディスプレイ２１、及びファインダ接眼部２０が配置されている。更に、デジタルカメラ１８の底面には、図４に示すように、三脚取付部２８、メモリカードドライブ４２（図５参照）及びバッテリー挿入部（不図示）のカバー２９が配置されている。

図５は、本実施形態のデジタルカメラ１８の制御ブロック図である。

バス４４には、ＣＰＵ４６、ＲＯＭ４５、ＲＡＭ４７、レリーズボタン１２、操作部材２２〜２７、ディスプレイ２１、電源切換えボタン１４、ズーム切換えスイッチ１３、メモリ４０、圧縮伸張部４１、メモリカードドライブ４２及び駆動回路４３が接続される。

駆動回路４３には、レンズ鏡筒１９をズーム駆動するズーム駆動機構３０、フォーカスレンズ４８（図６参照）を駆動するフォーカス駆動機構３１、シャッタ３３を駆動するシャッタ駆動機構３２、絞り３５を駆動する絞り駆動機構３４が接続される。

また、駆動回路４３には、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子３６及びストロボ１７が接続される。駆動回路４３に接続された各ユニットは、ＣＰＵ４６からの信号に基づいて該駆動回路４３を介して駆動が制御される。

ＲＯＭ４５には、各種制御プログラム等が記憶され、ＲＡＭ４７には、各種制御プログラムに必要なデータが記憶されている。アナログ信号処理部３７は、撮像素子３６から出力された画像データにアナログ処理を施し、Ａ／Ｄ変換部３８に出力する。

Ａ／Ｄ変換部３８は、撮像素子３６から取り込んだアナログデータをデジタルデータに変換して、デジタル信号処理部３９に出力する。デジタル信号処理部３９は、Ａ／Ｄ変換部３８で変換されたデジタルデータに対して所定の処理を行い、画像データとしてメモリ４０に出力する。

メモリ４０に記憶された画像データは、操作部材２３の操作によって圧縮伸張部４１によりＪＰＥＧやＴＩＦＦ等の圧縮処理等が施された後、メモリカードドライブ４２に装着されたメモリーカードに出力されて記憶される。

また、メモリ４０に記憶された画像データやメモリカードドライブ４２に記憶された画像データを圧縮伸張部４１によって伸張処理を行い、その後、バス４４を介してディスプレイ２１に表示させることができる。ディスプレイ２１に表示された画像をユーザが見て不要と判断した場合は、操作部材２５の操作によって消去することができる。

次に、図６〜図９を参照して、レンズ鏡筒１９について説明する。図６はレンズ鏡筒１９の収納状態を示す断面図、図７はレンズ鏡筒１９の撮影状態を示す断面図、図８は第１の光学部材３及び第２の光学部材５の分解斜視図、図９は直進筒８の内周側に第１の光学部材３及び第２の光学部材５を組み込んだ状態を示す斜視図である。

図６及び図７に示すように、レンズ鏡筒１９は、レンズ防振機能を有する第１の光学部材３と、第１の光学部材３の光軸方向前方に配置されて、虹彩絞りの機能を有する第２の光学部材５とを備える。

第１の光学部材３の中央部開口には、防振レンズ１を保持する防振レンズ保持枠２が嵌め込まれている。防振レンズ保持枠２は、複数のボール４を介してばね１１（図９参照）により第１の光学部材３側に付勢されている。

防振レンズ保持枠２には、２つのマグネット（不図示）が一体に配置され、第１の光学部材３には、２つのマグネットに対応する２つのコイル（不図示）が一体に配置されている。そして、制御手段（不図示）は、カメラの振れ量を検知すると、コイルに対して振れ量に応じた通電を行い、これにより、防振レンズ保持枠２を動作させる。

次に、レンズ鏡筒１９のズーム機構について説明する。防振レンズ１の光軸方向の前方には、１群レンズ６が配置され、１群レンズ６は、１群レンズ保持枠７により保持されている。１群レンズ保持枠７及び第１の光学部材３は、直進筒８により保持され、１群レンズ保持枠７の外周側には、カム筒９が配置されている。

１群レンズ保持枠７及び第１の光学部材３には、それぞれカムフォロワが配置され、各カムフォロワがカム筒９の内周面に形成されたカム溝９ａに係合しながら光軸方向へ移動する。第１の光学部材３のカムフォロワについては、後述する。

カム筒９及び直進筒８は、バヨネット係合により略一体とされている。カム筒９は、回転しながら、該カム筒９の外周に設けられた固定筒１０のカム溝１０ａに連動して光軸方向へ移動し、直進筒８は、固定筒１０によって回転を規制された状態で光軸方向に直進移動する。

図８及び図９に示すように、第１の光学部材３の外周部には、カムフォロワ３ａが周方向に略等間隔で３箇所配置されており、第２の光学部材５の外周部には、カムフォロワ５ａが周方向に略等間隔で３箇所配置されている。本実施形態では、第１の光学部材３ａが本発明の一方の光学部材の一例に相当し、第２の光学部材５が本発明の他方の光学部材の一例に相当する。

また、カムフォロワ３ａ，５ａは、直進筒８に光軸方向に沿って形成された直進ガイド溝８ａを貫通して、先端部のピン部３ｂ，５ｂが直進筒８の外周部から突出しており、該突出したピン部３ｂ，５ｂがそれぞれカム筒９のカム溝９ａに係合する。

カムフォロワ３ａの基部には、図９に示すように、直進ガイド溝８ａの直進筒８の周方向の一側の内壁面８ｂに沿って光軸方向に案内されるスライド部３ｃと、他側の内壁面８ｃに沿って光軸方向に案内されるスライド部３ｄとが設けられている。これにより、カムフォロワ３ａの基部に設けられたスライド部３ｃ，３ｄが直進ガイド溝８ａの直進筒８の周方向に互いに対向する両内壁面８ｂ，８ｃに沿って光軸方向に案内されることになる。

また、スライド部３ｃは、スライド部３ｄより光軸方向前方に延びて配置されて、スライド部３ｃの内壁面８ｂの反対側を向く面に、カムフォロワ５ａの基部を光軸方向に沿って案内する案内面３ｅが形成されている。案内面３ｅは、本発明の案内部の一例に相当する。カムフォロワ５ａの基部は、直進ガイド溝８ａの内壁面８ｃによっても光軸方向に案内される。

これにより、第１の光学部材３及び第２の光学部材５のカムフォロワ３ａ，５ａの周方向の位相をずらしても単一の直進ガイド溝８ａに対して各カムフォロワ３ａ，５ａの基部を光軸方向に沿って追従させることができる。

第１の光学部材３及び第２の光学部材５は、レンズ鏡筒１９の収納状態（図６）と撮影状態（図７）とでカムフォロワ３ａ，５ａのピン部３ｂ，５ｂがカム筒９のカム溝９ａに追従することによって、回転規制された状態で光軸方向に互いに相対移動する。

そして、第１の光学部材３及び第２の光学部材５は、レンズ鏡筒１９の収納位置では、互いに接近し、レンズ鏡筒１９の撮影位置では、互いに離れた位置関係になる。第１の光学部材３及び第２の光学部材５の相対移動距離を長くしたい場合は、第１の光学部材３のカムフォロワ３ａに設けた案内面３ｅの光軸方向の長さを長くすれば良い。

以上説明したように、本実施形態では、単一の直進ガイド溝８ａに対して第１の光学部材３及び第２の光学部材５の各カムフォロワ３ａ，５ａの基部を光軸方向に沿って追従させることができる。これにより、直進ガイド溝８ａの数を減らすことができ、直進筒８の強度低下を回避することができる。

また、第１の光学部材３及び第２の光学部材５の各カムフォロワ３ａ，５ａの周方向の位相をずらして配置することができるので、各カムフォロワ３ａ，５ａが光軸方向に重なることがない。これにより、レンズ鏡筒１９の光軸方向の長さを短くしてデジタルカメラの小型化を実現することができる。

なお、本発明の構成は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

例えば、上記実施形態では、第２の光学部材５として虹彩絞りを例示したが、第２の光学部材５をレンズ保持枠として、第１の光学部材３及び第２の光学部材５を共にレンズ保持枠としてもよい。

３第１の光学部材
３ａカムフォロワ
３ｃ，３ｄスライド部
３ｅ案内面
５第２の光学部材
５ａカムフォロワ
８直進筒
８ａ直進ガイド溝
８ｂ，８ｃ内壁面

Claims

外周部にカムフォロワが設けられた第１の光学部材と、
該第１の光学部材に対して光軸方向に離れて配置され、外周部にカムフォロワが設けられた第２の光学部材と、
該第２の光学部材及び前記第１の光学部材の各カムフォロワの基部を光軸方向に沿って案内する直進ガイド溝が形成され、回転が規制された状態で光軸方向に直進移動する直進筒と、を備え、
前記第１の光学部材及び前記第２の光学部材のいずれか一方の光学部材の前記カムフォロワの基部に、前記直進ガイド溝の前記直進筒の周方向に互いに対向する両内壁面に沿って光軸方向に案内されるスライド部を設け、
該スライド部に、他方の光学部材のカムフォロワの基部を光軸方向に案内する案内部を設けた、ことを特徴とするレンズ鏡筒。
前記他方の光学部材は、前記案内部及び前記両内壁面の一方の内壁面に沿って光軸方向に案内される、ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
前記第２の光学部材は、前記第１の光学部材に対して光軸方向前方に配置される、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒。
第１の光学部材及び第２の光学部材は、レンズ鏡筒の収納位置では、互いに接近し、レンズ鏡筒の撮影位置では、互いに離れた位置関係になる、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。
撮影位置と収納位置との間を光軸方向に移動して撮影倍率を変更するズーム機構を備えるレンズ鏡筒を有する撮像装置であって、
前記レンズ鏡筒として、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒を備えることを特徴とする撮影装置。