JP5504106B2 - レンズ鏡胴及び撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、レンズ鏡胴及び撮像装置に関する。

現在、デジタルカメラが広く普及している。デジタルカメラでは、小型化、薄型化とともに、益々の高画質化が求められてきている。このニーズに合うデジタルカメラの一つとして、沈胴式のレンズ鏡胴を備えた撮像装置が提案されている。このようなレンズ鏡胴は、同軸に配置された複数の筒体を有し、これら筒体が繰り出され、また沈胴する鏡胴を備えた構成である。また、鏡胴には、光学系が収容されている。レンズ鏡胴は、撮影するとき以外のときでは複数の筒体を沈胴させることで短尺化することができ、よって、撮像装置を小型化することが可能となる。

レンズ鏡胴としては、変倍調整を行う変倍レンズ群、フォーカス調整を行うフォーカスレンズ群、その他のレンズ群が鏡筒内に光軸方向に並べて収容され、更に、シャッタ或いは絞り等の光量制御部材を備えたものである。撮像装置は、固体撮像素子を備え、レンズ鏡胴に入射した光を固体撮像素子の撮像面に結像させることで画像を得る。

現在、レンズ鏡胴としては、沈胴時に、レンズ群同士が干渉することを回避するため、複数のレンズ群のうち一部を光軸から外れる位置へ退避させ、レンズ鏡胴を更に短尺化することを可能とするものが提案されている。例えば、特許文献１には、ズーム調整を行うレンズ群を光軸から外れる位置へ退避させるレンズ鏡胴を備えたデジタルカメラが記載されている。

このようなレンズ鏡胴は、同軸に配された複数の筒体を収容した鏡胴を備え、光軸方向に対して後方に配置された固定の筒体にカムが形成されている。そして、退避させるレンズ群はレンズ枠に保持され、レンズ枠がカムによってレンズ群を移動させる。このとき、退避させるレンズ群の退避タイミングは、筒体の内側面に形成されたカム溝の形状や軸方向に対する傾斜角度によって規定される。しかし、このような構成では、鏡筒に収容するレンズ群の数が増えた場合に、退避させるレンズ群と他のレンズ群の位置関係が複雑になり、レンズ群同士が干渉しないようにカム溝を設計することが困難になる。このため、レンズ鏡胴の設計自由度を向上できなかった。

特開２００４−３１７９４３号公報

レンズ鏡胴の設計自由度を確保しつつ、レンズ群の退避を確実におこなうことができるレンズ鏡胴、及び撮像装置を提供する。

入れ子状に重なって繰出し及び繰込み可能な複数の筒体を含み、繰り出された前記複数の筒体を繰込んで沈胴する鏡胴と、
前記鏡胴に収納された複数のレンズ群を含む光学系と、
前記複数の筒体を繰り出した状態で光軸に沿って最も後方に配置されるレンズ群であって、前記鏡胴の沈胴に伴い光軸から外れた位置に退避される前記レンズ群を保持する第１のレンズ枠と、
光軸に対して垂直な面内で回動するカムリングと、
を備え、
前記カムリングは、前記鏡胴の沈胴に伴って、光軸に沿って後退する前記複数の筒体のうちいずれか一つの筒体に当接して回動し、前記第１のレンズ枠の一部に係合して該第１のレンズ枠を退避させる第１の係合部を有するレンズ鏡胴。

上述のレンズ装置の構成によれば、沈胴時に光軸に沿って直進方向に後退する筒体の駆動力をカムリングによって周方向の駆動力に転換し、カムリングの周方向の駆動力によってレンズ群を回動させることで、該レンズ群の退避を行う。このため、筒体の内周面にカム溝を形成する必要がなく、カム溝の形状や傾斜角度の複雑な設計に依存することなく、撮像面に最も近いレンズ群の退避の実現が可能である。また、このような構成の場合には、鏡筒に収容するレンズ群の数を増やした場合であっても、他のレンズ群からの影響を受けることなく、レンズ鏡胴の設計自由度を向上させることができる。

本発明によれば、レンズ鏡胴の設計自由度を確保しつつ、レンズ群の退避を確実におこなうことができるレンズ鏡胴、及び撮像装置を提供できる。

本発明の実施形態を説明するための、撮像装置の一例を示す外観斜視図。 図１の撮像装置の内部構造を、レンズ鏡胴がテレ端まで繰出された状態で示す断面図。 図１の撮像装置の内部構造を、レンズ鏡胴がワイド端まで繰出された状態で示す断面図。 図１の撮像装置の内部構造を、レンズ鏡胴が沈胴端まで沈胴した状態で示す断面図。 図１のレンズ鏡胴を分解して示す斜視図。 ５群ユニットを示す斜視図。 第３レンズ群の駆動機構の説明図。 第５レンズ群の駆動機構の説明図。 第５レンズ群の駆動機構の説明図。 レンズ鏡胴の沈胴時に、退避された第３レンズ群及び第５レンズ群の状態を示す図。 撮像ユニットの構成の説明図。

図１は、撮像装置の一例を示す。なお、図１は、レンズ鏡胴が不使用時の沈胴端まで沈胴した状態で示されている。

撮像装置１は、光学系を収納したレンズ鏡胴２と、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの固体撮像素子を含む撮像ユニット６００と、を備えている。

レンズ鏡胴２は、入れ子状に重ねられる第１筒体３、第２筒体４、第３筒体５、及び最も外側の第３筒体５に外嵌する収容筒３０を有する本体６を含んでいる。第３筒体５は本体６に対して、第２筒体４は第３筒体５に対して、そして第１筒体３は第２筒体４に対して、それぞれ繰出され、また、繰込まれる。これら第１筒体３、第２筒体４、及び第３筒体５の繰出し及び繰込みにより、レンズ鏡胴２の繰出し及び沈胴が行われる。

撮像ユニット６００は、レンズ鏡胴２の後側（像側）に取り付けられている。

図２及び図３は、撮像装置１の内部構造を示す。なお、図２には、レンズ鏡胴２がテレ端まで繰出された状態で示されており、図３には、レンズ鏡胴２がワイド端まで繰出された状態で示されている。

レンズ鏡胴２に収納された光学系は、第１レンズ群１０１、第２レンズ群２０１、シャッタ７０１、第３レンズ群３０１、第４レンズ群４０１、第５レンズ群５０１で構成され、これらの光学要素は前側（被写体側）からこの順に並んで配置される。

第１レンズ群１０１を含む１群ユニット１００は、第１筒体３内に収容されている。第２レンズ群２０１を含む２群ユニット２００は、第２筒体４内に収容されている。シャッタ７０１を含むシャッタユニット７００、第３レンズ群３０１を含む３群ユニット３００、そして第４レンズ群４０１を含む４群ユニット４００は、いずれも第３筒体５内に収容されている。第５レンズ群５０１を含む５群ユニット５００は、本体６の後部に取り付けられ、第５レンズ群５０１は、本体６の収容筒３０内に収容されている。

第１レンズ群１０１及び第２レンズ群２０１、並びに第３レンズ群３０１は、ズーム倍率、即ち、焦点距離を調整するためのズーム光学系を構成する。第１レンズ群１０１及び第２レンズ群２０１は、変倍系レンズ群であり、第３レンズ群３０１は、補正系レンズ群である。レンズ鏡胴２の繰出し及び沈胴に伴って、第１レンズ群１０１及び第２レンズ群２０１が光軸に沿って進退し、それによって焦点距離が変化する。これに同期して、第３レンズ群３０１もまた、光軸に沿って進退し、それによって、変倍に起因する焦点位置の変化が抑止される。

シャッタ７０１は、その開閉によって露光を制御する。なお、開度を可変として絞りを兼ねる場合もある。シャッタ７０１は、第３レンズ群３０１の被写体側に隣り合って配置されており、レンズ鏡胴２の繰出し及び沈胴に伴って、第３レンズ群３０１との間に略一定の間隔をおくように、光軸に沿って進退する。

第４レンズ群４０１は、焦点位置を調整（フォーカス調整）するためのフォーカス光学系を構成する。第４レンズ群４０１は、レンズ鏡胴２の繰出し及び沈胴に伴って光軸に沿って進退する。更に、第４レンズ群４０１は、４群ユニット４００に設けられたフォーカス用モータ４０３によって駆動されて光軸に沿って進退し、それにより焦点位置が変化する。

第５レンズ群５０１は、最終的に像を結像させるための光学系を構成する。第５レンズ群５０１は、レンズ鏡胴２がテレ端からワイド端の範囲で繰出されている間は、レンズ鏡胴２の繰出しによらず、位置は不変である。

撮像ユニット６００に含まれる固体撮像素子６０１は、上記の光学系の結像点に配置されている。

図４は、撮像装置１の内部構造を示す。なお、図４には、レンズ鏡胴２が沈胴端まで沈胴した状態で示されている。

レンズ鏡胴２が沈胴端まで沈胴した状態では、第３レンズ群３０１、及び第５レンズ群５０１が、その他の光学要素（第１レンズ群１０１、第２レンズ群２０１、シャッタ７０１、第４レンズ群４０１）の光軸から外れた位置に退避される。

第３レンズ群３０１が退避されて生じたスペースにはシャッタ７０１が配置され、第３レンズ群３０１及びシャッタ７０１は、光軸と直交する方向に並んでいる。また、第５レンズ群５０１が退避されて生じたスペースには第４レンズ群４０１が配置され、第５レンズ群５０１及び第４レンズ群４０１もまた、光軸と直交する方向に並んでいる。

以下、レンズ鏡胴２の沈胴機構、即ち第１筒体３、第２筒体４、及び第３筒体５の繰出し及び繰込み機構について説明し、併せてレンズ鏡胴２の繰出し及び沈胴に伴って光軸に沿って進退する光学要素（第１レンズ群１０１、第２レンズ群２０１、第３レンズ群３０１、第４レンズ群４０１、シャッタ７０１）の進退機構について説明する。

図５は、レンズ鏡胴２を分解して示す。

先ず、第３筒体５の本体６に対する繰出し及び繰込み機構について説明する。

第３筒体５は、外筒１０と、外筒１０に回転自在に内嵌する内筒１１とで構成されている。

外筒１０の後端部の外周面には、周方向に等間隔をおいて３つのカムフォロア１２が形成されており、また、隣り合う２つのカムフォロア１２の間に複数のギヤ歯１３が形成されている。

内筒１１の後端部には外側に展開する環状のフランジ１４が形成されている。このフランジ１４の外周縁部には、周方向に等間隔をおいて３つのガイド突起１５が形成されている。

本体６は、第３筒体５に外嵌する収容筒３０と、収容筒３０の後端部の外周縁部から外側に展開するフランジ３１とを有している。

収容筒３０の内周面には、周方向に等間隔をおいて３つのカム溝３２が形成されている。これらのカム溝３２は、光軸を中心に旋回する螺旋状に形成されており、第３筒体５の外筒１０のカムフォロア１２がそれぞれ係合する。

また、収容筒３０の内周面には、周方向に等間隔をおいて３つのガイド溝３３が形成されている。これらのガイド溝３３は、光軸に沿う直線状に形成されており、第３筒体５の内筒１１のガイド突起１５がそれぞれ係合する。

また、収容筒３０には、その内と外とを連通する窓が形成されており、そこにギヤ（図示せず）が配置されている。このギヤは、第３筒体５の外筒１０に形成されたギヤ歯１３に噛み合う。そして、フランジ３１には、このギヤを回転駆動する沈胴用モータ３４が取り付けられている。

モータ３４が動作されると、ギヤを介して、第３筒体５の外筒１０が回転駆動される。外筒１０は、カムフォロア１２を本体６の収容筒３０のカム溝３２に係合させており、カムフォロア１２は、外筒１０の回転に伴って螺旋状のカム溝３２を辿る。それにより、外筒１０は、回転しながら光軸に沿って進退する。それにより、第３筒体５の本体６に対する繰出し及び繰込みがなされる。

なお、第３筒体５の内筒１１は、外筒１０に対して回転自在であり、不動の本体６の収容筒３０に形成された直線状のガイド溝３３にガイド突起１５を係合させることで本体６に対する回転を拘束されている。よって、内筒１１は、回転することなく光軸に沿って進退する。

次に、第３筒体５内に収容される第３レンズ群３０１及び第４レンズ群４０１、並びにシャッタ７０１の進退機構について説明する。

シャッタ７０１を含むシャッタユニット７００、第３レンズ群３０１を含む３群ユニット３００、そして第４レンズ群４０１を含む４群ユニット４００は、前側からこの順に並んで第３筒体５内に収容される。そして３群ユニット３００は、４群ユニット４００に組み付けられており、４群ユニット４００と一体に光軸に沿って進退する。

シャッタユニット７００は、シャッタ７０１を保持するホルダ７０２を含み、ホルダ７０２は、保持筒７１０と、保持筒７１０の後端部から外側に展開する環状のフランジ７１１とを有している。保持筒７１０の前端は蓋７１２が設けられ、シャッタ７０１は、蓋７１２の中央に形成された開口部に設けられる。フランジ７１１の外周縁部には、周方向に等間隔をおいて光軸に沿って前側に伸びる３つの爪７１３が形成されており、各爪７１３の先端部にカムフォロア７１４が設けられている。

第４レンズ群４０１を含む４群ユニット４００は、第４レンズ群４０１を保持するホルダ４０２を含み、ホルダ４０２は、保持筒４１０と、保持筒４１０の後端部から外側に展開する環状のフランジ４１１とを有している。保持筒４１０の前端は蓋４１２が設けられ、第４レンズ群４０１は、蓋４１２の中央に形成された開口部に配置されている。フランジ４１１の外周縁部には、周方向に等間隔をおいて光軸に沿って前側に伸びる３つの爪４１３が形成されており、各爪４１３の先端部にカムフォロア４１４が設けられている。

第３筒体５の外筒１０の内周面には、周方向に等間隔をおいて３つの第１カム溝１６及び３つの第２カム溝１７が形成されている。これらのカム溝１６、１７は、光軸を中心に旋回する螺旋状に形成されている。

第３筒体５の内筒１１には、周方向に等間隔をおいて３つの第１ガイド溝１８及び３つの第２ガイド溝１９が形成されている。これらのガイド溝１８、１９は、光軸に沿う直線状に形成されており、内筒１１を内から外に貫通して形成されている。そして、第１ガイド溝１８は、その一部区間において、外筒１０の第１カム溝１６の一部区間に重なり、その重なり区間は、外筒１０と内筒１１との間に相対回転が生じることで光軸に沿って前後に移動する。また第２ガイド溝１９は、その一部区間において、外筒１０の第２カム溝１７の一部区間に重なり、その重なり区間は、外筒１０と内筒１１との間に相対回転が生じることで光軸に沿って前後に移動する。

シャッタユニット７００は、そのカムフォロア７１４を、内筒１１の第１ガイド溝１８を通して、外筒１０の第１カム溝１６に係合させる。第３筒体５の繰出し及び繰込みに伴い外筒１０が回転すると、第１ガイド溝１８と第１カム溝１６との重なり区間が光軸に沿って前後に移動し、そこにカムフォロア７１４を係合させたシャッタユニット７００は、重なり区間の前後移動に連動して、第３筒体５内で光軸に沿って進退する。

同様に、４群ユニット４００は、そのカムフォロア４１４を、内筒１１の第２ガイド溝１９を通して、外筒１０の第２カム溝１７に係合させる。第３筒体５の繰出し及び繰込みに伴い外筒１０が回転すると、第２ガイド溝１９と第２カム溝１７との重なり区間が光軸に沿って前後に移動し、そこにカムフォロア４１４を係合させた４群ユニット４００は、重なり区間の前後移動に連動して、第３筒体５内で光軸に沿って進退する。

なお、シャッタユニット７００を進退駆動する第１カム溝１６及び第１ガイド溝１８のうち直線状の第１ガイド溝１８が、進退のみ許容された内筒１１に形成されており、その第１ガイド溝１８にカムフォロア７１４を係合させたシャッタユニット７００は、内筒１１に拘束され、回転することなく光軸に沿って進退する。４群ユニット４００についても同様に、回転することなく光軸に沿って進退する。

続いて、第２筒体４の第３筒体５に対する繰出し及び繰込み機構について説明する。

第２筒体は、外筒４０と、外筒４０内に収容されるカム筒４１と、カム筒４１に回転自在に内嵌する内筒４２とで構成されている。

外筒４０の後端部には、周方向に等間隔をおいて３つの係合凹部４３が形成されている。

カム筒４１は、その外径が外筒４０の内径よりも小さく、外筒４０の内周面とカム筒４１の外周面との間には隙間が置かれる。カム筒４１の後端部には、周方向に等間隔をおいて３つの係合突起４４が形成され、更に各係合突起４４の先端にカムフォロア４５が形成されている。各係合突起４４は、外筒４０の係合凹部４３に係合し、それによりカム筒４１と外筒４０とは一体に接合される。そして、各係合突起４４の先端に形成されたカムフォロア４５は、外筒４０の外周面に突出する。

第３筒体５の外筒１０の内周面には、周方向に等間隔をおいて３つのガイド溝２０が形成されている。これらのガイド溝２０は、光軸に沿う直線状に形成されている。

また、第３筒体５の内筒１１には、周方向に等間隔をおいて３つのカム溝２１が形成されている。これらのカム溝２１は、光軸を中心に旋回する螺旋状に形成されており、内筒１１を内から外に貫通して形成されている。カム溝２１は、その一部区間において、外筒１０のガイド溝２０の一部区間に重なり、その重なり区間は、外筒１０と内筒１１との間に相対回転が生じることで光軸に沿って前後に移動する。

第２筒体４のカム筒４１は、そのカムフォロア４５を、第３筒体５の内筒１１のカム溝２１を通して、第３筒体５の外筒１０のガイド溝２０に係合させる。第３筒体５の繰出し及び繰込みに伴い外筒１０が回転すると、ガイド溝２０とカム溝２１との重なり区間が光軸に沿って前後に移動し、そこにカムフォロア４５を係合させたカム筒４１は、重なり区間の前後移動に連動して光軸に沿って進退する。それにより、第２筒体４の第３筒体５に対する繰出し及び繰込みがなされる。

なお、カム筒４１を進退駆動する螺旋状のカム溝２１及び直線状のガイド溝２０のうち直線状のガイド溝２０が、回転する第３筒体５の外筒１０に形成されており、そのガイド溝２０にカムフォロア４５を係合させたカム筒４１は、第３筒体５の外筒１０に拘束され、第３筒体５の外筒１０と共に回転しつつ光軸に沿って進退する。

一方、第２筒体４の内筒４２は、カム筒４１に対して回転自在であり、内筒４２には、第２筒体４の繰出し及び繰込みによらず、常にシャッタユニット７００のホルダ７０２の保持筒７１０の前端部が嵌入する。シャッタユニット７００は、上記のとおり、回転することなく光軸に沿って進退するのみであり、よって、内筒４２もまた、回転することなく光軸に沿って進退する。

次に、第２筒体４内に収容される第２レンズ群２０１の進退機構について説明する。

第２レンズ群２０１を含む２群ユニット２００は、第２レンズ群２０１を保持するホルダ２０２を含み、ホルダ２０２は、円形状の保持盤２１０を有している。第２レンズ群２０１は、保持盤２１０の中央に形成された開口部に配置されている。保持盤２１０の外周縁部には、周方向に等間隔をおいて光軸に沿って後側に伸びる３つの爪２１１が形成されており、各爪２１１にカムフォロア２１２が設けられている。

第２筒体４のカム筒４１の内周面には、周方向に等間隔をおいて３つのカム溝４６Ａが形成されている。これらのカム溝４６Ａは、光軸を中心に旋回する螺旋状に形成されている。

第２筒体４の内筒４２には、周方向に等間隔をおいて３つのガイド溝４７が形成されている。これらのガイド溝４７は、光軸に沿う直線状に形成されており、内筒４２を内から外に貫通して形成されている。そして、ガイド溝４７は、その一部区間において、カム筒４１のカム溝４６Ａの一部区間に重なり、その重なり区間は、カム筒４１と内筒４２との間に相対回転が生じることで光軸に沿って前後に移動する。

２群ユニット２００は、そのカムフォロア２１２を、第２筒体４の内筒４２のガイド溝４７を通して、第２筒体４のカム筒４１のカム溝４６Ａに係合させる。第２筒体４の繰出し及び繰込みに伴いカム筒４１が回転すると、ガイド溝４７とカム溝４６Ａとの重なり区間が光軸に沿って前後に移動し、そこにカムフォロア２１２を係合させた２群ユニット２００は、重なり区間の前後移動に連動して、第２筒体４内で光軸に沿って進退する。

なお、２群ユニット２００を進退駆動するカム溝４６Ａ及びガイド溝４７のうち直線状のガイド溝４７が、進退のみ許容された内筒４２に形成されており、そのガイド溝４７にカムフォロア２１２を係合させた２群ユニット２００は、内筒４２に拘束され、回転することなく光軸に沿って進退する。

第２筒体４に対する第１筒体３の繰出し及び繰込み機構を説明する。

第１筒体３は、第１レンズ群を含む１群ユニット１００と、外筒１２０と、バリア部１３０と、化粧リング１４０とで構成されている。バリア部１３０と、化粧リング１４０は、外筒１２０の光軸に沿って前方の端部に取り付けられ、外筒１２０と一体となって進退する。

第１レンズ群１０１を含む１群ユニット１００は、第１レンズ群１０１を保持する円筒形状のホルダ１０２を含み、ホルダ１０２は、蓋１１０を有している。第１レンズ群１０１は、蓋１１０の中央に形成された開口部に配置されている。ホルダ１０２の光軸に沿って後方の端部には、周方向に等間隔をおいて光軸に沿って後側に伸びる３つの爪１１１が形成されており、各爪１１１にホルダ１０２の内径側に突出するカムフォロア１１２が設けられている。

第２筒体４のカム筒４１の外周面には、周方向に等間隔をおいて３つのカム溝４６Ｂが形成されている。これらのカム溝４６Ｂは、光軸を中心に旋回する螺旋状に形成されている。１群ユニット１００のカムフォロア１１２が、カム筒４１の外周面のカム溝４６Ｂと係合している。また、カム筒４１の光軸に沿って前方の端部には、該カム筒４１の径方向外側に、周方向に等間隔をおいて３つのガイド突起４９が形成されている。

１群ユニット１００のホルダ１０２の内周面には、光軸に沿って直線状に延びるガイド溝１１４が形成されている。カム筒４１のガイド突起４９は、ガイド溝１１４に係合する。第２筒体４の繰出し及び繰込みに伴いカム筒４１が回転すると、１群ユニット１００はガイド溝１１４の規制によってカム筒４１に対して相対回転することなく、カム筒４１の前後移動に連動して光軸に沿って進退する。

次に、５群ユニットの構成を説明する。
図６は、５群ユニットを示す斜視図である。５群ユニット５００は、第５レンズ群５０１と、第５レンズ群５０１を保持するレンズ保持枠５０２と、レンズ保持枠５０２から光軸に対して垂直に延設された回動アーム部５０４と、回動アーム部５０４が回転軸５０８によって軸支されている支持板５４０と、を備える。また、５群ユニット５００は、支持板５４０が取り付けられる側板５３０を備えている。

側板５３０は、収容筒３０の後方に取り付けられる背面板を構成する。側板５３０には、光軸と交差する位置には開口５３４が設けられている。開口５３４には、後述する撮像ユニット６００に備えられる撮像素子が配置され、該撮像素子の撮像面が第５レンズ群側に露呈する。

また、側板５３０には、光軸に沿って該側板５３０の表面から垂直に延びる爪５３２が形成されている。爪５３２の先端にはテーパ状に形成されたカム部５３２Ａが設けられている。

支持体５４０は、光軸と交差する位置に開口が設けられている。支持板５４０は、側板５３０に対して光軸方向に隙間を介して平行に配置されている。支持板５４０は、ビス５４２によって側板５３０に固定されている。

レンズ保持枠５０２は、第５レンズ群５０１の光学面を露呈させつつ、第５レンズ群５０１の外周縁部を保持する枠状の部材である。

回動アーム部５０４の一部が、第５レンズ群５０１の光軸に対して平行な回転軸５０８によって軸支される。また、回動アーム部５０４において、回転軸５０８に軸支されている部位の近傍に係合リブ５１０が形成されている。

回転軸５０８は、支持板５４０に固定されている。回転軸５０８には、捻りコイルばね５０６が取り付けられている。捻りコイルばね５０６は、レンズ保持枠５０２を、回転軸５０８を中心とする回動方向へ付勢する。また、捻りコイルばね５０６は、回動アーム部５０４を、回転軸５０８に沿って支持板５４０から離れる方向へ付勢する。

側板５３０に取り付けられた支持板５４０の周りを囲うように、カムリング５２０が配置されている。

カムリング５２０は、円環部５２２と、円環部５２２の周方向に等間隔で配置された３つの爪５２６と、円環部５２２の内径側に張り出した係合部５２４とを有している。爪５２６の数は、特に限定されない。カムリング５２０は、第３筒体５の内筒１１の光軸に沿って後方の端面に取り付けられる。カムリング５２０は、側板５３０の光軸に沿って前方の面において、光軸に対して垂直な面内で回動自在に支持されている。

爪５２６は、円環部５２２の光軸に沿って前方の表面から垂直に突出する。爪５２６の先端にはテーパ状に形成されたカム部５２６Ａが設けられている。

次に、第３レンズ群及び第５レンズ群を退避位置に駆動させる機構について説明する。
図７は、第３レンズ群の駆動機構を説明するための図である。なお、図７においては、説明の簡略化のため、３群ユニット，４群ユニット，５群ユニットのみを示し、他の部材については図示せずに省略している。

３群ユニット３００は、第３レンズ群３０１を保持するレンズ保持枠３０２と、レンズ保持枠３０２から光軸に対して垂直に延設された回動アーム部３０４と、を備える。回動アーム部３０４は、ホルダ４０２に回転軸３０８において回動可能に軸支されている。回動アーム部３０４において、回転軸３０８によって軸支されている部分近傍には係合部３１０が設けられている。また、４群ユニット４００のフランジ４１１には、孔４１６が形成されている。孔４１６には、５群ユニット５００の爪５３２が挿通される。

レンズ鏡胴２の沈胴に伴い、３群ユニット３００は、光軸に沿って図中矢印に示すように後退する。すると、５群ユニット５００の爪５３２が孔４１６により長く挿し込まれる。そして、回動アーム部３０４は、係合部３１０が爪５３２のカム部５３２Ａに当接するとともに該カム部５３２Ａのテーパ面に倣って移動することによって、回転軸３０８を中心として矢印に示すように回動する。こうして、第３レンズ群３０１は、第４レンズ群４０１などの他の光学系の光軸上の位置から外れて退避される。

図８及び図９は、第５レンズ群の駆動機構を説明するための図である。なお、図８においては、説明の簡略化のため、第３筒体の内筒と５群ユニットのみを示し、他の部材については図示せずに省略している。

内筒１１のフランジ１４には、スリット１４Ａが形成されている。また、内筒１１には、スリット１４Ａの開口部分から光軸に沿って内筒１１の外周面上に形成された溝１４Ｂが形成されている。溝１４Ｂには、スリット１４Ａを通して挿し込まれた５群ユニット５００の爪５２６が収まっている。

図９に示すように、レンズ鏡胴の沈胴に伴い、第３筒部５の内筒１１は、光軸に沿って図中矢印に示すように後退する。すると、カムリング５２０の爪５２６が溝１４Ｂに更に挿し込まれる。内筒１１は、上述したように繰り込まれる際には直進方向の移動のみが許容される。このため、カムリング５２０は、爪５２６のカム部５２６Ａが溝１４Ｂに倣って案内されることで、光軸に対して垂直な方向に回動する。

このとき、図８に示すように、回動するカムリング５２０の係合部５２４が、第５レンズ群５０１のレンズ保持枠５０２の係合リブ５１０と係合する。そして、第５レンズ群５０１のレンズ保持枠５０２が回動軸５０８を中心として回動する。こうして、第５レンズ群５０１は、他の光学系の光軸上の位置から外れて退避される。

また、カムリング５２０の爪５２６は、レンズ鏡胴２の使用時（テレ端やワイド端に光学系が位置しているときも含む。）及び沈胴時を含めて、常に、第３筒部５の内筒１１の溝１４Ｂと係合する。

上述した第３レンズ群と第５レンズ群の退避はそれぞれ、レンズ鏡胴の沈胴に伴い同期して行われる。

このレンズ装置の構成によれば、第５レンズ群５０１の退避は、沈胴時に光軸に沿って直進方向に後退する筒体５の駆動力をカムリング５２０によって周方向の駆動力に転換し、カムリング５２０の周方向の駆動力によって第５レンズ群５０１を回動させることで実現している。このため、筒体５や収容筒３０の内周面にレンズ群を退避させるためのカム溝を形成する必要がなく、また、カム溝の形状や傾斜角度の複雑な設計を行うことなく、撮像面に最も近いレンズ群の退避の実現が可能である。このような構成の場合には、レンズ鏡胴２に収容するレンズ群の数が増えて、退避させるレンズ群と他のレンズ群の位置関係が複雑になる場合であっても、他のレンズ群からの影響を受けることなく、レンズ鏡胴２の設計自由度を向上させることができる。

なお、カムリング５２０は、爪５２６のカム部５２６Ａが、鏡胴の沈胴に伴って後退する筒体のいずれか１つに当接すればよく、上述した内筒１１やその溝１４Ｂの形状に限定されない。

図１０は、レンズ鏡胴の沈胴時に、退避された第３レンズ群及び第５レンズ群の状態を示す図である。なお、図１０では、レンズ鏡胴２を背面側からみた状態であって、第５レンズ群ユニット５００は、説明のため図示せずに省略している。図１０に示すように、カム筒４１の内周面には、周方向に等間隔をおいて３つの切欠き４８Ａ，４８Ｂ，４８Ｃが形成されている。４８Ａ，４８Ｂ，４８Ｃはそれぞれ、カム筒４１の内周面の一部を外径側に拡げて形成されている。

切欠き４８Ａは、退避した第５レンズ群５０１のレンズ保持枠５０２の一部を収容し、切欠き４８Ｂは、退避した第３レンズ群３０１のレンズ保持枠３０２の一部を、収容する。また、切欠き４８Ｃは、４群ユニット４００に設けられたフォーカス用モータ４０３の一部を収容する。こうすることで、沈胴時に、退避する第３レンズ群３０１，第５レンズ群５０１，フォーカス用モータ４０３をレンズ鏡胴２の内径側の空間に収めることができ、また、退避位置において、第３レンズ群３０１と第５レンズ群５０１とが互いに干渉することがない。また、切欠き４８Ｃに収容せしめる部材は、フォーカス用モータ４０３に限らず、別の部材であってもよい。

ここで、撮像装置１を用いて撮影を行うときの状態を想定する。図１０の上下方向を、撮影時における撮像装置１の鉛直方向とすれば、切欠き４８Ｃは、レンズ鏡胴２の中心軸Ｃに対して略下方に位置する。そして、切欠き４８Ａの位置は、切欠き４８Ｃの位置に対して、中心軸Ｃに対して周方向に概略１２０度ずらした位置にある。また、切欠き４８Ｂの位置は、切欠き４８Ｃの位置に対して、中心軸Ｃに対して周方向反対側に概略１２０度ずらした位置にある。

次に、撮像ユニットについて説明する。
図１１は、撮像ユニットの構成を説明する図である。
撮像ユニット６００は、レンズ鏡胴２の収容筒３０の背面側に取り付けられる。撮像ユニット６００は、レンズ鏡胴２の光学系の結像点に配置される撮像素子６０１と、撮像素子６０１が取り付けられた基板６０２と、を備えている。撮像素子６０１は、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの固体撮像素子である。基板６０２は、撮像素子６０１の駆動を行うための駆動回路、撮像素子６０１から撮像信号が出力される信号回路、その他の回路を備えている。

また、撮像ユニット６００には、振れ補正機構が設けられている。振れ補正機構は、手振れによる像振れを補正するものである。基板６０２には、撮像素子６０１を光軸に対して垂直なＸ−Ｙ平面のＸ方向にスライドさせる移動手段と、Ｙ方向にスライドさせる移動手段とが設けられている。移動手段としてはそれぞれ、コイル６０４を有している。コイル６０４は、扁平なリング状のコイルであって、撮像素子６０１の近傍に配置される。また、移動手段は、コイル６０４の近傍に配置された図示しない永久磁石を含む。コイル６０４を通電すると、コイル６０４に発生した磁界と永久磁石の磁界により電磁力が発生する。移動手段はこの電磁力によって、それぞれ撮像素子６０１の位置を変位させる。また、基板６０２には、永久磁石と対向するように配置され、コイル６０４を挟み込む磁性材料からなる板６０６が取り付けられている。板６０６はヨークとして機能する。

なお、５群ユニット５００の側板５３０を磁性材料で構成することで、対向ヨークとして機能させてもよい。こうすれば、側板５３０を基板６０２に取り付けて振れ補正機構のヨークとすることによって、撮像ユニット６００の基板６０２に取り付けられている板６０６を省略することができるため、部品点数を削減することができる。側板５３０を対向ヨークとする場合には、例えば、側板５３０の材料がＳＵＳであって、側板５３０の厚さが０．４ｍｍ以上であることが好ましい。

本明細書は、次の事項を記載している。
（１）入れ子状に重なって繰出し及び繰込み可能な複数の筒体を含み、繰り出された前記複数の筒体を繰込んで沈胴する鏡胴と、
前記鏡胴に収納された複数のレンズ群を含む光学系と、
前記複数の筒体を繰り出した状態の光軸に沿って最も後方に配置されるレンズ群であって、前記鏡胴の沈胴に伴い光軸から外れた位置に退避される前記レンズ群を保持するレンズ枠と、
光軸に対して垂直な面内で回動するカムリングと、
を備え、
前記カムリングは、前記鏡胴の沈胴に伴って、光軸に沿って後退する前記複数の筒体のうちいずれか一つの筒体に当接して回動し、前記レンズ枠の一部に係合して該レンズ枠を退避させる係合部を有するレンズ鏡胴。
（２）（１）に記載のレンズ鏡胴であって、
前記複数のレンズ群は変倍系レンズ群と補正系レンズ群とフォーカス光学系レンズ群とを含み、前記レンズ枠に保持されたレンズ群は、前記複数のレンズ群のうち前記変倍系レンズ群と前記補正系レンズ群と前記フォーカス光学系レンズ群を除くいずれかであるレンズ鏡胴。
（３）（１）又は（２）に記載のレンズ鏡胴であって、
前記カムリングは、前記複数の筒体が繰り出された状態において、前記複数の筒体のうちの一つと常に係合するように、前記光軸に沿って突出する爪を有するレンズ鏡胴。
（４）（１）から（３）のいずれか１つに記載のレンズ鏡胴と、
前記レンズ鏡胴の前記光学系の結像点に配置される撮像素子と、を備える撮像装置。

１ 撮像装置
２ レンズ鏡胴
３ 第１筒体
４ 第２筒体
５ 第３筒体
６ 本体
１０ （第３筒体の）外筒
１１ （第３筒体の）内筒
３０ 収容筒
４０ （第２筒体の）外筒
４１ （第２筒体の）カム筒
４２ （第２筒体の）内筒
１００ １群ユニット
１０１ 第１レンズ群
２００ ２群ユニット
２０１ 第２レンズ群
３００ ３群ユニット
３０１ 第３レンズ群
４００ ４群ユニット
４０１ 第４レンズ群
５００ ５群ユニット
５０１ 第５レンズ群
５２０ カムリング
６００ 撮像ユニット
７００ シャッタユニット

Claims (5)

1. 入れ子状に重なって繰出し及び繰込み可能な複数の筒体を含み、繰り出された前記複数の筒体を繰込んで沈胴する鏡胴と、
   前記鏡胴に収納された複数のレンズ群を含む光学系と、
   前記複数の筒体を繰り出した状態で光軸に沿って最も後方に配置されるレンズ群であって、前記鏡胴の沈胴に伴い光軸から外れた位置に退避される前記レンズ群を保持する第１のレンズ枠と、
   光軸に対して垂直な面内で回動するカムリングと、
   を備え、
   前記カムリングは、前記鏡胴の沈胴に伴って、光軸に沿って後退する前記複数の筒体のうちいずれか一つの筒体に当接して回動し、前記第１のレンズ枠の一部に係合して該第１のレンズ枠を退避させる第１の係合部を有するレンズ鏡胴。
2. 請求項１に記載のレンズ鏡胴であって、
   前記複数のレンズ群は、変倍系レンズ群、補正系レンズ群、フォーカス光学系レンズ群、及びこれらレンズ群を除く他の少なくとも一つのレンズ群を含み、
   前記第１のレンズ枠に保持されたレンズ群は、前記他の少なくとも一つのレンズ群のいずれかであるレンズ鏡胴。
3. 請求項２に記載のレンズ鏡胴であって、
   前記鏡胴の沈胴に伴い前記光軸から外れた位置に退避される前記補正系レンズ群を保持する第２のレンズ枠と、
   前記いずれか一つの筒体とは異なる他の筒体に当接して回動し、前記第２のレンズ枠の一部に係合して該第２のレンズ枠を前記光軸から外れた位置に退避させる第２の係合部を有するホルダと、
   を更に備えたレンズ鏡胴。
4. 請求項１又は請求項２に記載のレンズ鏡胴であって、
   前記カムリングは、前記複数の筒体が繰り出された状態において、前記複数の筒体のうちの一つと常に係合するように、前記光軸に沿って突出する爪を有するレンズ鏡胴。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴と、
   前記レンズ鏡胴の前記光学系の結像点に配置される撮像素子と、を備える撮像装置。

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