JP7099471B2 - レンズ鏡筒及び撮像装置 - Google Patents
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Description
しかし、特許文献1のステッピングモータは駆動力が小さいため重いフォーカスレンズを光軸方向に移動することができない。
また、本発明の撮像装置は、上記レンズ鏡筒を備える構成とした。
本発明の第2の態様のレンズ鏡筒は、第1レンズと、前記第1レンズを保持する第1レンズ保持枠と、前記第1レンズ保持枠を光軸方向に移動させる第1駆動部と、光軸方向において前記第1レンズの物体側に配置される第2レンズと、前記第2レンズを保持する第2レンズ保持枠と、前記第2レンズ保持枠を光軸方向に移動させる第2駆動部と、光軸方向において前記第1レンズの像側に配置される第3レンズと、前記第3レンズを保持し、光軸方向において物体側に延びる第3筒部を有する第3レンズ保持枠と、を備え、前記第1レンズ保持枠及び前記第2レンズ保持枠の少なくとも一方は、光軸方向において物体側に延びる第1筒部を有し、前記第1レンズと前記第3レンズとが最も近付くと、前記第1レンズ保持枠と前記第3レンズ保持枠が有する前記第3筒部とは径方向から見たときに少なくとも一部が重なり、前記第1レンズ保持枠と前記第2レンズ保持枠との少なくとも1つは、径方向に突出した突部を有し、前記第1レンズ保持枠と前記第3レンズ保持枠との少なくとも1つは、前記突部に対応する逃げ部を有する構成とした。
また、本発明の撮像装置は、上記レンズ鏡筒を備える構成とした。
レンズ鏡筒2は、前側から1群レンズL1、2群レンズL2、3群レンズL3、4群レンズL4、5群レンズL5、6群レンズL6、及び7群レンズL7を備え、焦点距離が変更可能ないわゆるズームレンズである。なお、ズームレンズに限定されるものではなく、焦点距離が変更できない単焦点のレンズであってもよい。
1群レンズL1、2群レンズL2、3群レンズL3、4群レンズL4、5群レンズL5、6群レンズL6及び7群レンズL7は、ズーミング時に移動する。また、5群レンズL5及び6群レンズL6は、フォーカシング時に移動するフォーカスレンズ群である。本実施形態のレンズ鏡筒2は、2つのフォーカスレンズ群を備える。そのため、フォーカスレンズ群1つ当たりの重さを軽くすることができ、ステッピングモータのような駆動力の小さいアクチュエータでも駆動できる。また、フォーカスの性能をあげることができる。
1群レンズL1は、1群枠11に保持され、1群枠11から後方側に、1群摺動筒12が延びている。
2群レンズL2は、2群枠21に保持されている。
3群レンズL3は、3群枠31に保持されている。
4群レンズL4は、4群枠41に保持されている。4群枠41は、4群レンズL4の外周を保持する4群保持部43と、4群保持部43から外径側に延びる前壁部44と、前壁部44の外径側端部から後側に延びる筒部45とを備える。
4群枠41の前側には絞りユニット42が取り付けられている。
6群レンズL6は、6群枠60に保持されている。6群枠60は、6群レンズL6の外周を覆う6群保持部61と、6群保持部61から前側に延びる6群フード部62とを備える。6群フード部62は、後ろ側に延びていてもよい。6群フード部62は、不要な光の入射等によるゴーストを防止するために備えられている。なお、6群フード部62の代わりに、筒部62としてもよい。
5群枠50及び6群枠60は、モータ摺動筒100の内径側に配置される。モータ摺動筒100は、4群枠41の筒部45内に配置される。モータ摺動筒100は、ズーミング時において光軸OA方向に駆動される。また、ズーミング時及びフォーカシング時には、モータ摺動筒100に固定されている後述の5群用モータ(例えばステッピングモータである。以下、STM5という)によって5群枠50は光軸OA方向に駆動され、6群用モータ(以下、STM6という)によって6群枠60は光軸OA方向に駆動される。なお、モータはステッピングモータに限定されるものではなく、DCモータやボイスコイルモータ、超音波モータ等でもよい。
1群レンズL1、2群レンズL2、3群レンズL3、4群レンズL4、5群レンズL5、6群レンズL6及び7群レンズL7は、後述のズームリング81の回転によって回転する外カム筒82及び内カム筒83の回転により光軸OA方向に駆動される。
レンズ鏡筒2は、外固定筒84と内固定筒85とを備える。外固定筒84の外周には、ズームリング81とフォーカスリング86とが、それぞれ回転可能に設けられている。絞り用のリングが備えられていてもよい。
内固定筒85の内径側には、2群枠21、3群枠31、4群枠41、モータ摺動筒100、7群枠70が配置されている。モータ摺動筒100の内径側には、5群枠50及び6群枠60が配置されている。さらに、モータ摺動筒100は、4群枠41の内径側に配置されている。
4群枠41の筒部45の後側は前側より小径になっており、その小径部と内固定筒85との間に、内カム筒83が配置されている。
ズームリング81からは、内径側に第1連結ピン91が延びている。
第1連結ピン91は外固定筒84に設けられた周溝を貫通し、外カム筒82に連結されている。ズームリング81を周方向に回転すると、第1連結ピン91も周方向に回転移動し、外カム筒82はズームリング81とともに回転する。
内カム筒83から外径側に、第2連結ピン92が延びている。第2連結ピン92は内固定筒85に設けられたカム駆動用のカム溝を貫通し、外カム筒82に設けられた直進溝に挿入されている。外カム筒82が周方向に回転すると、第2連結ピン92も周方向に回転し、内カム筒83は、回転及び直進する。
外カム筒82には、1群摺動筒12、2群枠21、3群枠31、4群枠41をそれぞれ駆動する4種類のカム溝が設けられている。
内カム筒83には、7群摺動筒73を駆動するカム溝とモータ摺動筒100を駆動する周溝とが設けられている。つまり、内カム筒83の移動量とモータ摺動筒100の移動量は同じである。なお、モータ摺動筒100を駆動するカム溝を設けて、内カム筒83の移動量とモータ摺動筒100の移動量とを異ならせてもよい。
外固定筒84には、1群摺動筒12を直進ガイドする直進溝が設けられている。
内固定筒85には、2群枠21、3群枠31、4群枠41をそれぞれ直進ガイドする3種類の直進溝が設けられている。また、7群摺動筒73を駆動するカム溝が設けられている。さらに、上述したように内カム筒83のカム溝が設けられている。
4群枠41は、モータ摺動筒100を直進ガイドする直進溝が設けられている。
1群摺動筒12は、外カム筒82のカム溝と外固定筒84の直進溝とによって、回転せずに光軸OA方向に直進移動する。
2群枠21、3群枠31及び4群枠41は、外カム筒82のカム溝と内固定筒85の直進溝とによって、回転せずに光軸OA方向に直進移動する。つまり、回転する外カム筒82のカム溝によって光軸OA方向に駆動されつつ、内固定筒85の直進溝によって直進ガイドされる。
モータ摺動筒100は、内カム筒83の周溝と4群枠41の直進溝とによって、回転せずに光軸OA方向に直進移動する。
(1-3-1.モータ摺動筒100のメカ駆動)
図2は、レンズ鏡筒2の部分断面図である。なお、図2は図1の状態と各レンズ群の位置や角度が異なる。図示するように、4群枠41(筒部45)の内径側にはモータ摺動筒100が配置されている。
上述したように、ズームリング81が回転すると、第1連結ピン91によって外カム筒82も回転する。内固定筒85のカム溝を貫通した第2連結ピン92によって、外カム筒82と内カム筒83とは係合しているため、外カム筒82が回転すると内カム筒83は回転しながら直進する。
モータ摺動筒100から外径側にカムピン101が延びている。カムピン101は、4群枠41の筒部45に設けられた直進溝45aを貫通して、内カム筒83に設けられた周溝83aに係合している。
そのため、内カム筒83が回転しつつ直進移動すると、モータ摺動筒100は、カムピン101によって、筒部45に設けられた直進溝45aにより直進ガイドされつつ、内カム筒83の移動の直進成分とともに直進方向に移動する。よって、ズームリング81が回転すると、モータ摺動筒100は回転せずに直進移動するため、5群レンズL5及び6群レンズL6は直進移動する。
また、モータ摺動筒100にはSTM5及びSTM6が固定されている。ズームリング81又はフォーカスリング86の回転に基づいて、STM5は5群レンズL5を光軸方向に駆動し、STM6は6群レンズL6を光軸方向に駆動する。つまり、5群レンズL5(5群枠50)と6群レンズL6(6群枠60)は、モータ摺動筒100に対してそれぞれ光軸方向に移動する。STM5及びSTM6によるレンズ駆動については後述する。
図3は、フォーカスリング86の一部を内径側から見た図である。図4は、外固定筒84の一部を外径側から見た図である。
図3に示すように、フォーカスリング86の内径側には、円周方向に反射テープ86aが取り付けられている。反射テープ86aには光軸OA方向に延びる遮光ライン86bが形成されている。
図4に示すように、フォーカスリング86の内周側にある外固定筒84の外径側には、フォーカスリング86の回転を検出するためのフォトインタラプタ84aが取り付けられている。
フォーカスリング86を回転させると、反射テープ86aも回転する。フォトインタラプタ84aは、反射テープ86aの遮光ライン86bにより生じた遮光パルスを検出する。この遮光パルスの数は、フォーカスリング86の回転量に対応している。
そうすると制御部90からSTM5にパルスが送信されて、STM5が駆動される。STM5が駆動すると、リードスクリュー502が回転して、5群レンズL5を移動することができる。なお、6群レンズL6の駆動も同様である。
ポテンショメータによってズームリング81の回転が検出されると、制御部90はズームリング81の回転量に応じた駆動量でSTM5を駆動する。STM5が駆動されると、5群レンズL5は光軸OA方向に移動する。6群レンズL6についても同様である。
なお、フォーカスリングの回転検出にポテンショメータを用いてもよいし、ズームリングの回転検出に反射テープ及びフォトインタラプタを用いてもよい。磁気検出等のその他の検出手段を用いてもよい。
次に、5群レンズ駆動ユニット500について説明する。6群レンズ駆動ユニット600については、5群レンズ駆動ユニット500と同様の構成であるので説明を省略する。
ユニット枠501は、光軸OA方向に延びる板状のユニット固定部501aと、ユニット固定部501aの前端において、ユニット固定部501aから内径方向に略直角に折れ曲がって延びるSTM固定部501bと、ユニット固定部501aの後端において、ユニット固定部501aから内径方向に略直角に折れ曲がって延びるリードスクリュー保持部501cと、を備える。
STM固定部501bには、STM5が固定され、リードスクリュー保持部501cには、リードスクリュー502の後端側が回転可能に保持されている。
STM5には、メイン基板88から延びるFPC(図示せず)が接続されている。
リードスクリュー502は、STM5の回転力により回転駆動する。リードスクリュー502の外周はねじ切りされている。
図7は、図6における移動ラック503の部分のみを示した斜視図である。移動ラック503は、噛合部504と係合軸部505とを備える。噛合部504は径方向断面がU字型で、リードスクリュー502が挿通されるU字部の内面に、リードスクリュー502のねじ切り部と噛合する噛合部504が設けられている。
移動ラック503における噛合部504が設けられている部分に対して、レンズ鏡筒2の周方向の反対側には係合軸部505が設けられている。
係合軸部505は、光軸OA方向に延びる円柱状部材で、本実施形態においては後側から後小径部505a、中径部505b、大径部505c、前小径部505dの順に径が異なる部分を有する。
図6等に示すように、5群枠50には、5群レンズL5の外周を覆う部分の外周から径方向外径側に延びる突出部510が設けられている。突出部510は、メインガイドバー係合部511と、遮光部512(6群枠の場合、遮光部612)と、ラック係合部(直進駆動部)513とを備える。
なお、突出部510は、5群レンズ駆動ユニット500に対応する5群レンズL5駆動用のものである。6群レンズL6の駆動用にも同様の突出部610(後述の図8に図示)が設けられているが、5群レンズL5駆動用の突出部510と同様の構成であるので説明を省略する。
メインガイドバー係合部511は、前壁511aと、前壁511aに対して平行離隔関係で設けられた後壁511bと、前壁511aと後壁511bとを連結する2つの側壁511c、511dと、を備える。前壁511aと後壁511bには、それぞれ、後述のメインガイドバー151がスライド可能に貫通するガイドバー挿通孔511eが設けられている。
上述において図6に基づいて説明したように、5群保持部51の外周から外径側に延びる突出部510が設けられている。突出部510は、メインガイドバー係合部511を備える。また、5群保持部51には、外周から径方向に延びるサブガイドバー係合部552も設けられている。サブガイドバー係合部552は、突出部510のメインガイドバー151に対して、略180度の位置に設けられている。
なお、6群枠60に対しても同様に、レンズ保持部における、メインガイドバー係合部611が設けられた突出部610に対して略180度の位置に、サブガイドバー係合部652が外径側に延びている。
遮光部512は、側壁511dから、外径側に突出して設けられている。遮光部512は光軸OA方向に所定距離延びる矩形板状部分である。なお、遮光部512は側壁511cに設けられてもよい。遮光部512は、モータ摺動筒に設けられたPI5を遮光するための部材である。遮光部512及びPI5によって5群レンズL5の位置を検出することができる。
ラック係合部513は、側壁511cから、5群レンズ駆動ユニット500側に延びている。
ラック係合部513は、前アーム513aと、前アーム513aに対して平行離隔関係で設けられた後アーム513bとを備える。後アーム513bは後壁511bから連続して5群レンズ駆動ユニット500側に延び、前アーム513aは、他方の側壁511cの、前壁511aよりも後壁511bよりの位置から5群レンズ駆動ユニット500側に延びている。
前アーム513aと後アーム513bとにはそれぞれ、貫通孔513d、513eが設けられている。前アーム513aの貫通孔513dは、円形の貫通孔である。後アーム513bの貫通孔513eは、円形の貫通孔であるが、貫通孔の径方向に切り欠きが設けられている。
貫通孔513d、513eは、係合軸部505の2つの後小径部505a、前小径部505dより大径である。また、貫通孔513d、513eは、係合軸部505の中径部505b及び大径部505cより小径である。
前アーム513aの貫通孔513dには、係合軸部505の前小径部505dが挿入されている。後アーム513bの貫通孔513eには、係合軸部505の後小径部505aが挿入されている。このとき、貫通孔513eには切欠きが設けられているので、前アーム513aの貫通孔513dに前小径部505dを挿入した後、切欠き部から横方向に後小径部505aを貫通孔513e内に入れることができる。
製造上の誤差や前アーム513aと後アーム513bの撓み等によって、前アーム513aと後アーム513bとの間に、係合軸部505の中径部505bと大径部505cとが配置された際に、中径部505bの小径部505a側面、及び大径部505cの中径部505b側の側面と、前アーム513a及び後アーム513bの側面との間に隙間が生じて、ラック係合部513に対して係合軸部505がガタつくことが考えられる。
このため、中径部505bの外周に、コイルばね506が配置されている。コイルばね506の径は、小径部505a及び中径部505bの径より大きく、且つ大径部505cの径よりも小さい。コイルばね506は、後アーム513bと大径部505cとの間に配置され、後アーム513b(すなわち、5群枠50)を、光軸OA方向後ろ側に付勢する。
また、コイルばね506は周方向にも付勢力を生じるので、5群枠50を周方向にも付勢することができる。
5群用のメインガイドバー151及びサブガイドバー152、6群用のメインガイドバー161及びサブガイドバー162は、4群枠41の前壁部44とガイドバー押さえ部材170との間に延びている。
なお、サブガイドバーは5群用と6群用とで共有してもよい。この場合、ガイドバーを1本減らすことができる。また、メインガイドバーを5群用と6群用とで共有してもよい。
図8に戻り、光軸OAの一方(図8では前方)から見たときに、メインガイドバー151はサブガイドバー152と比べてSTM5(又はSTM5から伸びたリードスクリュー502)の近くに配置されている。言い換えると、STM5(又はSTM5から伸びたリードスクリュー502)は、周方向においてサブガイドバー152よりメインガイドバー151の近くに配置されている。STM6についても同様である。また、図8に図示するようにメインガイドバー151とサブガイドバー152とメインガイドバー161とサブガイドバー162とは光軸方向からみて同心円上に配置されている。
メインガイドバー151とSTM5のリードスクリュー502とを近くに配置することで、メインガイドバー151とリードスクリュー502との間の部材のガタや撓みを抑えることができる。
なお、6群についても、メインガイドバー161とサブガイドバー162との光軸OAと直交する面で見た場合に、メインガイドバー161はサブガイドバー162と比べてSTM6の近くに配置されている。
(3-1.ガイドバーとの係合)
図10は、5群保持部51のメインガイドバー係合部511とメインガイドバー151との係合長、及び、6群枠60のメインガイドバー係合部622とメインガイドバー151との係合長を説明する図である。メインガイドバー係合部511は、上述のように互いに所定距離離間した前壁511aと後壁511bを備え、それぞれに設けられた円形のガイドバー挿通孔511eに、メインガイドバー151が挿通されている。なお、前壁511aと後壁511bとがつながっている構成でもよい。つまり、メインガイドバー係合部511は、1つのガイドバー挿通孔511eが設けられている構成でもよい。
図11は、焦点距離が望遠側で被写体距離が無限側における5群枠50と6群枠60との位置関係を示す図であり、5群枠50の5群保持部51と6群枠60の6群フード部62とが比較的離れている状態である。図12は、焦点距離が広角側で被写体距離が至近側における5群枠50と6群枠60との位置関係を示す図であり、5群枠50の5群保持部51と6群枠60の6群フード部62とが比較的近づいている状態である。図13は、図12と同様の状態における5群枠50と6群枠60との位置関係を別の角度から示す図であり、5群枠50の5群保持部51と6群枠60の6群フード部62とが近づいている状態を示す。図示するように、5群枠50は6群枠60の内周側に配置されている。つまり、5群枠50又は6群枠60が光軸方向に移動した場合、光軸と垂直な方向(径方向)から見て5群枠50と6群枠60とは少なくとも一部が重なるように配置される状況がある。具体的には、図13に示すような状態において、5群枠50と6群枠60とは、光軸と垂直な方向から見ると少なくとも1部が重なっている。
このため、図12、図13に示すように5群枠50と6群枠60とが近付いている状態においても5群保持部51の突起物(突出部510、突起物560、サブガイドバー係合部552等)により、6群枠60の移動が妨げられることがない。つまり、5群枠50と6群枠60とが衝突することがない。
また、5群枠50と6群枠60とが互いに干渉しないため、5群枠50と6群枠60との光軸OA方向の相対的な移動量を大きくすることが可能となり、レンズ群の設計の自由度がより向上する。
図14等に示すように、光軸方向から順に、STM5又はSTM6(STM6の位置については図5参照)、5群レンズL5、6群レンズL6の順に配置されている。つまり、5群レンズL5は、STM6と6群レンズL6との間に配置されている。これにより、光軸方向から順に5群レンズL5、STM6、6群レンズL6の順に配置された場合よりも、レンズ鏡筒を光軸方向に薄くすることができる。
図14は、レンズ鏡筒2の一部の断面図であり、4群レンズL4と5群レンズL5とが近付いている状態である。4群レンズL4と5群レンズL5とが近付いている状態では、4群枠41(又は4群レンズL4や4群保持部43)に5群枠50(又は5群フード部52)が覆いかぶさっている。言い換えると、4群レンズL4に5群レンズL5とが最も近付いている状況では、4群枠41(又は4群レンズL4や4群保持部43)と5群枠50(又は5群フード部52)とは、光軸を中心とする径方向に見たときに少なくとも一部が重なっている。つまり、4群枠41と5群枠50とは光軸上に少なくとも一部が重なっている。5群フード部52の径は、4群レンズL4の径より大きい。
図15は、4群レンズL4と5群フード部52との部分拡大図であり、4群枠41に5群フード部52が覆いかぶさっていない状態を示す。つまり、4群枠41と5群枠50とが径方向に重なっていない状態を示す。
具体的には、5群レンズL5と6群レンズL6とが近付いている状態では、5群枠50(又は5群レンズL5や5群保持部51)に6群枠60(又は6群フード部62)が覆いかぶさっている。言い換えると、5群レンズL5と6群レンズL6とが最も近付いている状況では、5群枠50と6群枠60とは、径方向に見た時に少なくとも一部が重なっている。つまり、5群枠50と6群枠60とは光軸上に少なくとも一部が重なっている。6群フード部62の径は、5群レンズL5の径より大きい。
さらに、6群レンズL6と7群レンズL7とが近付いている状態では、6群枠60(又は6群レンズL6や6群保持部61)に7群枠70(又は7群フード部72)が覆いかぶさっている。言い換えると、6群レンズL6と7群レンズL7とが最も近付いている状況では、6群枠60と7群枠70とは、径方向に見た時に少なくとも一部が重なっている。つまり、6群枠60と7群枠70とは光軸上に少なくとも一部が重なっている。7群フード部72の径は、6群レンズL6の径より大きい。
モータ摺動筒100は、図5に示すように5群レンズL5や6群レンズL6の外周を覆っている。しかし、モータ摺動筒100には、フォトインタラプタやSTM5、STM6等が取り付けられるための孔等が複数設けられている。また、これらを取り付けるねじ止め用の孔等が複数設けられている。
このようにモータ摺動筒100には孔が複数設けられているため、被写体光が漏れてモータ摺動筒100の外部へ進み、又は光が孔から入り込み、迷光となって被写体光と混在して、撮影画像を劣化させる可能性がある。
そして、内径側に位置するフード部の外径側に突出する突部が存在する場合、外径側のフード部に突部を逃げるための窪み(逃げ部)を設ける。例えば、4群保持部43の外周には、図15に示すような突部43aが設けられ、外径側の5群フード部52には、その突部53aに対応する窪み(溝)52bを設ける。突部53aを窪み52bによって逃げることができるので、4群保持部43と5群フード部52との衝突を防止することができる。また、5群フード部52で4群保持部43を覆うことが可能となり、被写体光の漏れや、迷光等の影響による撮影画像の劣化を防止することができる。同様に、5群保持枠50の外径側に突部がある場合は、6群フード部62に窪みを設けてもよい。6群枠60の外径側に突部がある場合は、7群フード部72に窪みを設けてもよい。なお、窪み(溝)に限定されず、例えば切れ込みであってもよい。また、全てのフード部が窪み(溝)を備える必要はない。
また、窪み(溝、逃げ部)52bは、周方向において全周にあってもよいし、周の一部にあってもよい。
なお、5群フード部52、6群フード部62、7群フード部72の全てに遮光線を設けてもよいし、遮光線を設けないフードがあってもよい。
図14に示すように5群レンズL5がSTM5(又はSTM6)に近接する際に、5群フード部52がSTM5(又はSTM6)の内径側に配置される場合がある。
すなわち、光軸OA方向に、順に径が大きくなる複数のレンズ群が配置され、STM5(又はSTM6)はその中の最小レンズ群である4群レンズL4の外周に配置されている。
これによると、最小レンズ群である4群レンズL4の外径側にSTM5(又はSTM6)が配置され、4群レンズL4とSTM5との隙間に4群レンズL4より大径の5群フード部52を配置することができる。したがって、4群レンズL4と5群レンズL5との距離を近接させることができるので、光軸OA方向又は径方向のコンパクト化が可能となる。
なお、5群枠50、6群枠60、7群枠70の全てがフード部を備えていなくてもよい。5群枠50、6群枠60、7群枠70のうち、何れか1つ又は2つの枠が備えていてもよい。
なお、前後のレンズ群が最も近付いている状況においては後ろのレンズ群のフードが前のレンズ群と重なっているとしたが、それに限らない。撮影画像の劣化防止に必要な長さであればよく、必ずしも重なる必要はない。
図5に示すように、モータ摺動筒100には、5群用フォトインタラプタPI5と6群用フォトインタラプタPI6とが取り付けられている(図5には5群用のみ示す)。以下、5群用フォトインタラプタPI5について説明する。6群用フォトインタラプタPI6との説明は、5群用フォトインタラプタPI5と同様であるので、説明を省略する。
遮光部512は、位置検出を行うために、光軸OA上の5群レンズL5の外径側に配置されている。
このため、5群レンズL5を例に説明すると、まず、メイン基板88の制御部90からの駆動指示よってSTM5を駆動して5群枠50を移動する。そして、5群保持部51に設けられた遮光部512を、5群用フォトインタラプタPI5の発光部と受光部との間を通過させることで、5群レンズL5を検出する。遮光部512がPI5を通過(遮光)したときの5群レンズL5の位置を基準位置として、5群レンズL5を移動させる。つまり、5群用フォトインタラプタPI5は、5群レンズL5の基準位置に配置されている。以降、5群レンズL5の基準位置を5群原点位置という。6群も同様である。
S01において制御部90は、カメラボディ3の電源がONになったことを検出してS02へ進む。
S02において制御部90は、STM6を駆動して6群枠60(6群レンズL6)を光軸方向に移動させてS03へ進む。
S03において制御部90は、6群レンズL6が6群原点位置まで移動したかどうかを判断する。上述したように、制御部90は遮光部612によってPI6が遮光されたかどうかを検出することで判断できる。6群レンズL6が6群原点位置まで移動したと制御部90が判断した場合、S04へ進む。そうでない場合はS02へ戻り、6群レンズL6が6群原点位置まで移動したと判断されるまでS02及びS03を繰り返す。
S04において制御部90は、STM5を駆動して5群枠50(5群レンズL5)を光軸方向に移動させる。S05へ進む。
S05において制御部90は、5群レンズL5が5群原点位置まで移動したかどうかを判断する。上述したように、制御部90は遮光部512によってPI5が遮光されたかどうかを検出することで判断できる。5群レンズL5が5群原点位置まで移動したと制御部90が判断した場合、S06へ進む。そうでない場合はS04へ戻り、5群レンズL5が5群原点位置まで移動したと判断されるまでS04及びS05を繰り返す。
S07において制御部90は、STM5を駆動して5群枠50(5群レンズL5)を5群初期位置まで移動させる。5群初期位置も、設定されている焦点距離における無限の位置とする。
S07が実行されると、制御部90は初期動作を終了する。
なお、初期位置は設定されている焦点距離における無限端の位置としたが、必ずしもこれに限られない。例えば、設定されている焦点距離における至近側(例えば至近端)の位置でもよいし、無限端と至近端との間の位置でもよい。
焦点距離が望遠端の状態において撮影距離が変更された場合、L5及びL6は、望遠端の至近端(TN)位置と望遠端の無限端(T∞)位置との間で移動する。焦点距離が広角端の状態において撮影距離が変更された場合、L5及びL6は、広角端の至近端(WN)位置と広角端の無限端(W∞)位置との間で移動する。
したがって、図16のS1で電源がONになったときにL5及びL6はTNからW∞の間の何れかの位置に配置されている。
ゆえに、TNからW∞までにおける5群枠50(又は6群枠60)が移動範囲内の任意の位置にフォトインタラプタPI5(又はPI6)を配置すると、初期動作にかかる時間を短くする又は平均化することができる。なお、図17では至近端が無限端よりも被写体側に存在する例を示しているが、無限端が至近端よりも被写体側にあってもよい。この場合、T∞からWNまでにおける5群枠50(又は6群枠60)が移動範囲内の任意の位置にフォトインタラプタPI5(又はPI6)を配置すればよい。
すなわち、フォトインタラプタPI5又はPI6を、望遠端の無限端(T∞)位置と広角端の無限端(W∞)位置との間に配置する。言い換えると、PI5(又はPI6)は、撮影距離が無限遠の状態において焦点距離が変更された際に5群レンズL5(又は6群レンズL6)の移動可能な範囲内の任意の位置に配置され、5群枠50(又は6群枠60)を検出する。これによって原点位置から初期位置への移動にかかる時間を短縮することができる。また、フォトインタラプタPI5又はPI6を、T∞とW∞との中央部に配置してもよい。言い換えると、PI5(又はPI6)は、撮影距離が無限遠の状態において焦点距離が変更された際に第5レンズL5(又は6群レンズL6)の移動可能な範囲内の中央部に配置され、5群枠50を検出する。中央部とは、厳密に中央部でなくてもよく、ある程度前後にずれていてもよい。例えば、T∞からW∞を3等分したときの真ん中範囲内に配置すればよい。もしくは、中央部から前後に所定の長さ(例えば前に3mm、後ろに3mm)含めた範囲内に配置すればよい。
この場合、設定されている焦点距離に関わらず、原点位置から初期位置までL5又はL6を移動する時間を平均化することができる。
なお、図17では至近端が無限端よりも被写体側に存在する例を示しているが、無限端が至近端よりも被写体側にあってもよい。
すなわち、フォトインタラプタPI5又はPI6を、望遠端の無限端(T∞)位置近傍(近辺)に配置する。言い換えると、撮影距離が無限端で焦点距離が望遠端の状態での5群枠50(又は6群枠60)が配置される位置近傍にPI5(又はPI6)は配置される。T∞近傍とは、厳密にT∞位置でなくてもよく、ある程度前後にずれていてもよい。例えば、T∞位置から前後に所定の長さ(例えば前に3mm、後ろに3mm)含めた範囲内に配置すればよい。
例えば、焦点距離が望遠端のときのレンズ鏡筒の長さが最も短いレンズ鏡筒であれば、撮影者は撮影していないとき(例えば電源OFFのとき)、レンズ鏡筒2を短くするために望遠端の状態にしている場合が多いと考えられる。この場合は、望遠端の状態で電源がONにされると考えられるため、初期位置はT∞になる可能性が高い。よって(2)に示す位置(T∞)にPI5又はPI6を配置すれば、原点位置と初期位置とが同じ位置になるので、原点位置から初期位置までL5又はL6を移動する時間を短縮することができる。また、電源ON時のレンズ鏡筒2の状態が望遠端でなくても望遠側であれば、原点位置と初期位置とは近くなるので、原点位置から初期位置までL5又はL6を移動する時間を短縮することができる。その結果、全体としてのカメラ1の初期動作の時間を短縮することができる。
なお、図17では至近端が無限端よりも被写体側に存在する例を示しているが、無限端が至近端よりも被写体側にあってもよい。この場合、フォトインタラプタPI5又はPI6を望遠端の至近端(TN)位置に配置してよい。
すなわち、フォトインタラプタPI5又はPI6を、広角端の無限端(W∞)位置の近傍に配置する。言い換えると、撮影距離が無限端で焦点距離が広角端の状態で5群枠50(又は6群枠60)が配置される位置にPI5(又はPI6)は配置される。W∞近傍とは、厳密にW∞位置でなくてもよく、ある程度前後にずれていてもよい。例えば、W∞位置から前後に所定の長さ(例えば前に3mm、後ろに3mm)含めた範囲内に配置すればよい。
例えば、焦点距離が広角端のときのレンズ鏡筒の長さが最も短いレンズ鏡筒であれば、撮影者は撮影していないとき(例えば電源OFFのとき)、レンズ鏡筒2を短くするために広角端の状態にしている場合が多いと考えられる。この場合は、広角端の状態で電源がONにされると考えられるため、初期位置はW∞になる可能性が高い。よって(3)に示す位置(W∞)にPI5又はPI6を配置すれば、原点位置と初期位置とが同じ位置になるので、原点位置から初期位置までL5又はL6を移動する時間を短縮することができる。また、電源ON時のレンズ鏡筒2の状態が広角端でなくても広角側であれば、原点位置と初期位置とは近くなるので、原点位置から初期位置までL5又はL6を移動する時間を短縮することができる。その結果、全体としてのカメラ1の初期動作の時間が短縮することができる。
また、上記(2)でも説明したように、レンズが移動可能な範囲内の任意の位置を検出できる位置にPIを配置してもよい。言い換えると、PI5(又はPI6)は、第5レンズL5(又は6群レンズL6)の移動可能な範囲内の任意の位置(原点位置)に、5群レンズL5(又は6群レンズL6)が配置されていることを検出する。例えば、任意の位置は、5群レンズL5(又は6群レンズL6)の移動可能な範囲内の中央部等が考えられる。上記同様、厳密に中央でなくてもよい。
なお、図17では至近端が無限端よりも被写体側に存在する例を示しているが、無限端が至近端よりも被写体側にあってもよい。この場合、5群レンズL5又は6群レンズL6が移動可能な範囲は、広角端の至近から望遠端の無限になる。
図2に戻り、モータ摺動筒100のガタ取りについて説明する。図示するように、モータ摺動筒100の光軸OA方向の後端面と、ガイドバー押さえ部材170の前端面との間に、弾性部材としてコイルばね171が配置されている。ガイドバー押さえ部材170の前端面は平面でもよい。なお、コイルばね171の代わりに、引張バネやその他の押圧部材を使用してもよい。また、図2ではモータ摺動筒100の後端をバネ付勢しているがこれに限らない。モータ摺動筒100の前端(前面)と4群枠との間にバネや押圧部材を配置してもよい。
コイルばね171によりモータ摺動筒100を光軸方向に付勢することにより、ガタの影響を低減することができる。カムピン101が内カム筒83の周溝83aの側面に押圧されてガタ取りがなされているので、モータ摺動筒100の光軸OA方向の位置決めを高精度に行うことができる。つまり、カムピン101は、コイルばね171によって内カム筒83の週溝(カム溝)83aの片面に押し付けられているのでガタをとることができる。
また、図2に示すように、カムピン101とコイルばね171とは光軸と平行な面上に光軸方向に沿って配置されている。これによって、カムピン101とコイルばね171との周方向の位置が一致するので、効率よく付勢することができる。なお、カムピン101とコイルばね171とは複数備えてよい。例えば周方向に沿って3組配置してよい。
1:カメラ、2:レンズ鏡筒、3:カメラボディ、4:撮像素子、
11:1群枠、12:1群摺動筒、21:2群枠、31:3群枠、
41:4群枠、43:4群保持部、44:前壁部、45:筒部、45a:直進溝、42:絞りユニット、42a:絞り用STM、
50:5群枠、51:5群保持部、52:5群フード部、52a:遮光線、
60:6群枠、61:6群保持部、62:6群フード部、62a:遮光線、65:切欠き、
70:7群枠、71:7群保持部、72:7群フード部、72a:遮光線、73:7群摺動筒、
81:ズームリング、82:外カム筒、83:内カム筒、83a:周溝、84:外固定筒、84a:フォトインタラプタ、85:内固定筒、86:フォーカスリング、86a:反射テープ、86b:遮光ライン、88:メイン基板、90:制御部、91:第1連結ピン、92:第2連結ピン、
100:モータ摺動筒、101:カムピン、151:メインガイドバー、152:サブガイドバー、161:メインガイドバー、162:サブガイドバー、170:ガイドバー押さえ部材、171:コイルばね、
500:5群レンズ駆動ユニット、501:ユニット枠、501a:ユニット固定部、501b:固定部、501c:リードスクリュー保持部、502:リードスクリュー、503:移動ラック、504:噛合部、505:係合軸部、505a:後小径部、505b:中径部、505c:大径部、505d:前小径部、506:コイルばね、510:突出部、511:メインガイドバー係合部、511a:前壁、511b:後壁、511c:側壁、511d:側壁、511e:ガイドバー挿通孔、512:遮光部、513:ラック係合部、513a:前アーム、513b:後アーム、513d:貫通孔、513e:貫通孔、552:サブガイドバー係合部、560:突起物、
600:6群レンズ駆動ユニット、610:突出部、611:メインガイドバー係合部、611a:前壁、611b:後壁、612:遮光部、622:メインガイドバー係合部、652:サブガイドバー係合部
Claims (22)
- 第1レンズと、
前記第1レンズを保持する第1レンズ保持枠と、
前記第1レンズ保持枠を光軸方向に移動させる第1駆動部と、
光軸方向において前記第1レンズの物体側に配置される第2レンズと、
前記第2レンズを保持する第2レンズ保持枠と、
前記第2レンズ保持枠を光軸方向に移動させる第2駆動部と、
前記第1駆動部及び前記第2駆動部が設けられ、前記第1駆動部を配置するための第1開口部と前記第2駆動部を配置するための第2開口部とを有する内筒と、を備え、
前記第1レンズ保持枠及び前記第2レンズ保持枠の少なくとも一方は、光軸方向において物体側に延びる第1筒部を有し、
前記第1筒部は、前記第1開口部及び前記第2開口部からの光の入射を防止する
レンズ鏡筒。 - 前記第1レンズ保持枠は、前記第1筒部を有し、
前記第1レンズと前記第2レンズとが最も近付くと、前記第2レンズ保持枠と前記第1レンズ保持枠が有する前記第1筒部とは径方向から見たときに少なくとも一部が重なる
請求項1に記載のレンズ鏡筒。 - 前記第1レンズ保持枠が有する前記第1筒部の径方向の大きさは、前記第2レンズの径方向の大きさより大きい
請求項2に記載のレンズ鏡筒。 - 光軸方向において前記第1レンズの像側に配置される第3レンズと、
前記第3レンズを保持し、光軸方向において物体側に延びる第3筒部を有する第3レンズ保持枠と、を備え、
前記第1レンズと前記第3レンズとが最も近付くと、前記第1レンズ保持枠と前記第3レンズ保持枠が有する前記第3筒部とは径方向から見たときに少なくとも一部が重なる
請求項1から請求項3の何れか1項に記載のレンズ鏡筒。 - 前記第3レンズ保持枠が有する前記第3筒部の径方向の大きさは、前記第1レンズの径方向の大きさより大きい
請求項4に記載のレンズ鏡筒。 - 光軸方向において前記第2レンズの物体側に配置される第4レンズと、
前記第4レンズを保持する第4レンズ保持枠と、を備え、
前記第2レンズ保持枠は、光軸方向において物体側に延びる第2筒部を有し、
前記第4レンズと前記第2レンズとが最も近付くと、前記第4レンズ保持枠と前記第2レンズ保持枠が有する前記第2筒部とは径方向から見たときに少なくとも一部が重なる
請求項4または請求項5に記載のレンズ鏡筒。 - 前記第2レンズ保持枠が有する前記第2筒部の径方向の大きさは、前記第4レンズの径方向の大きさより大きい
請求項6に記載のレンズ鏡筒。 - 前記第1筒部と前記第2筒部と前記第3筒部との少なくとも1つは、内周に段差を有する
請求項6または請求項7に記載のレンズ鏡筒。 - 前記第1レンズ保持枠と前記第2レンズ保持枠との少なくとも1つは、径方向に突出した突部を有し、
前記第1レンズ保持枠と前記第3レンズ保持枠との少なくとも1つは、前記突部に対応する逃げ部を有する
請求項4から請求項8のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒。 - 前記内筒は、前記第1レンズ保持枠を検出する第1検出部を配置するための第3開口部と、前記第2レンズ保持枠を検出する第2検出部を配置するための第4開口部と、を有し、
前記第1筒部は、前記第3開口部及び前記第4開口部からの光の入射を防止する
請求項1から請求項9の何れか1項に記載のレンズ鏡筒。 - 光軸を中心にして回転する回転筒を備え、
前記内筒は、前記回転筒の回転に伴って光軸方向に移動する
請求項1からから請求項10の何れか1項に記載のレンズ鏡筒。 - 第1レンズと、
前記第1レンズを保持する第1レンズ保持枠と、
前記第1レンズ保持枠を光軸方向に移動させる第1駆動部と、
光軸方向において前記第1レンズの物体側に配置される第2レンズと、
前記第2レンズを保持する第2レンズ保持枠と、
前記第2レンズ保持枠を光軸方向に移動させる第2駆動部と、
光軸方向において前記第1レンズの像側に配置される第3レンズと、
前記第3レンズを保持し、光軸方向において物体側に延びる第3筒部を有する第3レンズ保持枠と、を備え、
前記第1レンズ保持枠及び前記第2レンズ保持枠の少なくとも一方は、光軸方向において物体側に延びる第1筒部を有し、
前記第1レンズと前記第3レンズとが最も近付くと、前記第1レンズ保持枠と前記第3レンズ保持枠が有する前記第3筒部とは径方向から見たときに少なくとも一部が重なり、
前記第1レンズ保持枠と前記第2レンズ保持枠との少なくとも1つは、径方向に突出した突部を有し、
前記第1レンズ保持枠と前記第3レンズ保持枠との少なくとも1つは、前記突部に対応する逃げ部を有する
レンズ鏡筒。 - 前記第1筒部は、不要な光の入射を防止する
請求項12に記載のレンズ鏡筒。 - 前記第1レンズ保持枠は、前記第1筒部を有し、
前記第1レンズと前記第2レンズとが最も近付くと、前記第2レンズ保持枠と前記第1レンズ保持枠が有する前記第1筒部とは径方向から見たときに少なくとも一部が重なる
請求項12又は請求項13に記載のレンズ鏡筒。 - 前記第1レンズ保持枠が有する前記第1筒部の径方向の大きさは、前記第2レンズの径方向の大きさより大きい
請求項14に記載のレンズ鏡筒。 - 前記第3レンズ保持枠が有する前記第3筒部の径方向の大きさは、前記第1レンズの径方向の大きさより大きい
請求項12から請求項15の何れか1項に記載のレンズ鏡筒。 - 光軸方向において前記第2レンズの物体側に配置される第4レンズと、
前記第4レンズを保持する第4レンズ保持枠と、を備え、
前記第2レンズ保持枠は、光軸方向において物体側に延びる第2筒部を有し、
前記第4レンズと前記第2レンズとが最も近付くと、前記第4レンズ保持枠と前記第2レンズ保持枠が有する前記第2筒部とは径方向から見たときに少なくとも一部が重なる
請求項12から請求項16の何れか1項に記載のレンズ鏡筒。 - 前記第2レンズ保持枠が有する前記第2筒部の径方向の大きさは、前記第4レンズの径方向の大きさより大きい
請求項17に記載のレンズ鏡筒。 - 前記第1筒部と前記第2筒部と前記第3筒部との少なくとも1つは、内周に段差を有する
請求項17または請求項18に記載のレンズ鏡筒。 - 前記第1駆動部又は前記第2駆動部は、ステッピングモータである
請求項1から請求項19の何れか1項に記載のレンズ鏡筒。 - 前記第1レンズ及び前記第2レンズは、フォーカスレンズである
請求項1から請求項20の何れか1項に記載のレンズ鏡筒。 - 請求項1から請求項21の何れか1項に記載のレンズ鏡筒を備える撮像装置。
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