JP5252160B2 - レンズ鏡胴及び該レンズ鏡胴を備えたカメラ - Google Patents

Description

本発明は、沈胴式のレンズ鏡胴、特にズームレンズ等の構成枚数の多い撮像光学系をより薄型に沈胴させるに好適なレンズ鏡胴に関するものである。

従来より、カメラにおいては、撮影に使用しない時には携帯時の利便性を優れたものとするべく、撮像光学系を構成する光学要素であるレンズ群の間隔を縮めて薄型に収納する、所謂沈胴式のレンズ鏡胴を採用したカメラが一般的となっている。

更に近年では、沈胴時に、撮像光学系を構成する光学要素の間隔を光軸方向に縮めるのみならず、一部の光学要素を、他の光学要素の光軸と異なる位置に退避させて、薄く収納しようとするレンズ鏡胴がある。

このような、レンズ鏡胴に関し、撮像光学系を構成し、光量制御部材を挟む一方のレンズ群を前群レンズ脇に退避させ、他方のレンズ群を撮像素子を保持する保持部材の窪み部の光軸方向から見て一方のレンズ群と異なる位置に退避させるレンズ鏡胴を備えたカメラが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−３１７９４３号公報（図３４〜図４４）

上記特許文献１に記載のレンズ鏡胴は、複数のレンズ群を退避させることでより沈胴時の短縮化を図るものである。

しかしながら、複数のレンズ群をそれぞれ光軸方向から見て異なる位置に退避させる場合、退避した複数のレンズ群が撮影光軸に復帰したときの相互の正確な軸合わせが困難であり、繰り返し誤差が発生して、結像性能に個体差バラツキを生じる問題がある。特に、シャッタや絞り等の光量制御部材を挟んで配置されたレンズ群の軸ズレに対する誤差感度は非常に高く、この場合、周辺の画質が不均一となる問題がある。

本発明は上記問題に鑑み、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退避させることでより沈胴時の薄型化を可能としつつ、退避した複数のレンズ群が撮影光軸に復帰したときの正確な軸合わせを可能とし、繰り返し誤差の発生しない、結像性能に個体差バラツキのないレンズ鏡胴を得ることを可能とし、更に、このレンズ鏡胴を備えることで、撮影画像に個体差のないカメラを得ることを目的とするものである。

上記の目的は、以下の構成により解決される。

１） 複数のレンズ群からなる撮像光学系と、前記撮像光学系を保持し、繰り出し及び沈胴を行う複数の鏡胴部材と、前記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と、を有し、前記鏡胴部材の沈胴時には、前記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よう構成されたレンズ鏡胴において、前記鏡胴部材の繰り出し時において前記光軸の方向に一定の位置関係でかつ前記光量制御部材を挟んで配置された物体側レンズと像面側レンズとを、前記光量規制部材を保持する移動鏡枠に回動軸を有して軸支されると共に前記移動鏡枠の物体側と像面側を跨いで連結され一体的に形成された鏡枠で保持し、前記鏡胴部材の沈胴時に前記鏡枠を、前記回動軸を中心に回動させることで、前記物体側レンズと前記像面側レンズとを前記位置関係を変えずに前記他のレンズ群の光軸と異なる位置に退避させるように構成した機構部を有することを特徴とするレンズ鏡胴。

２） 前記光量制御部材は、絞り及び／又はシャッタである１）のレンズ鏡胴。

３） １）または２）に記載のレンズ鏡胴を備えたことを特徴とするカメラ。

上記１）または２）の発明によれば、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退避させることでより沈胴時の薄型化を可能としつつ、退避した複数のレンズ群が撮影光軸に復帰したときの正確な軸合わせを可能とし、繰り返し誤差の発生しない、結像性能に個体差バラツキのないレンズ鏡胴を得ることが可能となる。

上記３）の発明によれば、結像性能の個体差バラツキがなく、良好な撮影画像の得られるカメラを得ることができる。

以下、実施の形態により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

図１は、本発明に係るレンズ鏡胴を備えたデジタルカメラの一例の外観図である。図１（ａ）はカメラ前面から見た斜視図、図１（ｂ）はカメラ背面から見た斜視図である。

図１（ａ）において、８１はレンズ鏡胴であり、このレンズ鏡胴８１がカメラより突出した状態を示している。レンズ鏡胴８１は、複数のレンズ群からなるズーム撮像光学系を内包し撮影時は図示のように繰り出され、使用しないときは沈胴するようになっている。８２はファインダ窓、８３はレリーズ釦、８４はフラッシュ発光部、８６はマイク、８７はストラップ取り付け部、８８は外部機器との接続端子（例えばＵＳＢ端子）である。

レリーズ釦８３はその１段の押し込みによりカメラの撮影準備動作、即ち焦点合わせ動作や測光動作が行われ、その２段の押し込みにより撮影露光動作が行われる。

図１（ｂ）において、９１はズームファインダのファインダ接眼部、９２は赤と緑の表示ランプであり、ＡＦやＡＥの情報をスイッチＳ１がＯＮされた時、点灯もしくは点滅により撮影者に表示するものである。９３はズーム釦であり、ズームアップ、ズームダウンをおこなう釦である。９４はスピーカであり、マイク８６で録音した音声の再生や、レリーズ音等を発するものである。９５はメニュー／セット釦、９６は選択釦で４方向スイッチであり、１００は画像表示部であり画像やその他文字情報等を表示する。メニュー／セット釦９５で、画像表示部１００上に各種のメニューを表示させ、選択釦９６で選択し、メニュー／セット釦９５で確定させる機能を有している。９７は再生釦で、撮影した画像の再生をおこなう釦である。９８はディスプレイ釦で、画像表示部１００に表示された画像やその他文字情報の表示や非表示を選択する釦である。９９は消去釦で、撮影記録した画像の消去をおこなう釦である。１０１は三脚穴、１０２は電池／カード蓋である。電池／カード蓋１０２の内部には、本カメラの電源を供給する電池と、撮影した画像を記録するカード型のリムーバブルメモリが装填されるようになっている。

以下に、レンズ鏡胴８１を、より詳細に説明する。

図２は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴８１のワイド時の状態を示す概略断面図である。

同図において、Ｏは光軸であり、１は第１レンズ群、２は第２レンズ群、３は第３レンズ群、４は光学フィルタであり、赤外光カットフィルタとオプチカルローパスフィルタを積層したフィルタである。これらにより、撮像光学系が構成されている。５は撮像素子である。第２レンズ群２は、被写体光の光量を制御する光量制御部材であるシャッタユニット１４を挟んで、物体側に配置されたレンズ群２ａと像面側に配置されたレンズ群２ｂにより構成されている。

なお本例では、光量制御部材としてシャッタユニット１４を用いて説明するが、絞りのみ、絞りとシャッタ共に有した絞りシャッタユニットであってもよい。

１１は第１レンズ群鏡枠であり、第１レンズ群１を保持し、前筒２１に保持されている。１２は第２レンズ群鏡枠であり、レンズ群２ａとレンズ群２ｂにより構成される第２レンズ群２を共に保持している。この第２レンズ群鏡枠１２は、第２レンズ群移動鏡枠１６に保持されると共に、回動して光軸Ｏから退避可能に構成されている。１４はシャッタユニットであり、第２レンズ群移動鏡枠１６に保持されている。１３は第３レンズ群鏡枠であり、第３レンズ群３を保持し、図示していないステッピングモータにより光軸Ｏ方向に移動可能に構成されている。第３レンズ群鏡枠１３は、独立して移動が可能であり、これにより第３レンズ群３を移動させてフォーカシングを行うことができる。１５は地板であり、光学フィルタ４、撮像素子５を保持している。

次いで、レンズ鏡胴８１の動作について説明する。

同図において、地板１５には固定胴２４が組み付けられている。この固定胴２４には、内面にカム溝２４ｃが形成されている。２３は中間胴であり、図示していないモータ及び減速ギア列と柱状ギア３６を介して、中間胴駆動ギア３５により回転させられる。中間胴２３は、この回転により、中間胴２３に植設されたカムピン２３ｐが、固定胴２４に形成されたカム溝２４ｃに案内されて光軸Ｏ方向の移動を行うようになっている。

案内リング３３は固定胴２４に形成された直進ガイド部に係合しており、光軸Ｏ方向への直進移動が可能になされ、中間胴駆動ギア３５を保持しつつ、中間胴２３の光軸Ｏ方向への移動に伴って、光軸Ｏ方向に直進移動する。この案内リング３３には、カム溝と直進ガイド部が形成されている。

カム筒２２は、中間胴２３及び案内リング３３に係合するカムピン２２ｐが植設されており、カムピン２２ｐの係合する中間胴２３の回転によりカム筒２２も回転し、カムピン２２ｐの係合する案内リング３３に形成されたカム溝に案内されて光軸Ｏ方向の移動を行うようになっている。即ち、カムピン２２ｐは、中間胴２３の光軸と平行な方向に形成されたキー溝と、案内リング３３に形成されたカム溝に係合している。カム筒２２の内面には、前筒２１及び第２レンズ群移動鏡枠１６をそれぞれ案内するカム溝が形成されている。

直進ガイド３２Ａは、案内リング３３に形成された直進ガイド部に係合しており、光軸Ｏ方向への直進移動が可能になされ、カム筒２２の光軸Ｏ方向への移動に伴って、光軸Ｏ方向に直進移動する。化粧筒３２Ｂも、案内リング３３に形成された直進ガイド部に係合しており、光軸Ｏ方向への直進移動が可能になされ、カム筒２２の光軸Ｏ方向への移動に伴って、光軸Ｏ方向に直進移動する。

前筒２１は、カム筒２２に形成された一方のカム溝に係合するカムピン２１ｐが植設されていると共に、直進ガイド３２Ａに係合している。また、第２レンズ群移動鏡枠１６は、カム筒２２に形成された他方のカム溝に係合するカムピン１６ｐが形成されていると共に、直進ガイド３２Ａに係合している。

これにより、カム筒２２の回転により、前筒２１及び第２レンズ群移動鏡枠１６は、それぞれに係合するカム溝に案内され、光軸Ｏ方向に直進移動させられ、前筒２１に保持された第１レンズ群１及び第２レンズ群移動鏡枠１６に保持された第２レンズ群２の、間隔を変更することでズーミングが行われる。

このワイド時の状態からテレ状態へは、図示していないモータ及び減速ギア列と柱状ギア３６を介して、中間胴駆動ギア３５を回転させることにより、中間胴２３を更に回転させることで行われる。

中間胴２３の回転により、カム筒２２が回転させられ、前筒２１及び第２レンズ群移動鏡枠１６は、それぞれに係合するカム溝に案内され、前筒２１に保持された第１レンズ群１及び第２レンズ群移動鏡枠１６に保持された第２レンズ群２の、間隔を変更しテレ状態となる。なお、ワイド状態とテレ状態の間で停止させれば、ワイドとテレの間の焦点距離となるように構成されているのは勿論である。

以上が、レンズ鏡胴８１の概略の動作である。

図３は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴８１の沈胴時の状態を示す概略断面図である。

同図に示すレンズ鏡胴８１の沈胴の状態へは、まず図２に示すワイドの状態から、第３レンズ群鏡枠１３を地板１５側に移動させた後、図示していないモータ及び減速ギア列と柱状ギア３６を介して、中間胴駆動ギア３５を逆方向に回転させることにより、中間胴２３を逆回転させることで行われる。

中間胴２３の逆回転により、カム筒２２が逆回転させられ、前筒２１及び第２レンズ群移動鏡枠１６は、それぞれに係合するカム溝に案内されて接近すると共に、中間胴２３及びカム筒２２は、地板１５側に移動する。

この時、第２レンズ群移動鏡枠１６に保持されている、レンズ群２ａとレンズ群２ｂを保持している第２レンズ群鏡枠１２は、後に詳述する回動軸に軸支されており、この回動軸を中心にして、一体で回動するようになっている。これにより、第２レンズ群鏡枠１２及びレンズ群２ａとレンズ群２ｂで構成された第２レンズ群２は、図示の如く、第２レンズ群移動鏡枠１６に保持されているシャッタユニット１４を挟み、レンズ群２ａとレンズ群２ｂの相互の位置関係を変えない状態で光軸Ｏから退避して収納される。

この後、中間胴２３及びカム筒２２は、更に地板１５側に移動し、第３レンズ群３、第２レンズ群移動鏡枠１６、第１レンズ群１を近接させると共に、バリア３８を閉じ状態にし、図示の沈胴状態となる。

図４は、第２レンズ群移動鏡枠１６に保持されている第２レンズ群鏡枠１２の構造の一例を示す断面図である。

同図に示すように、第２レンズ群移動鏡枠１６に保持されているシャッタユニット１４を挟み、物体側に配置されたレンズ群２ａと像面側に配置されたレンズ群２ｂで構成されている第２レンズ群２は、腕部１２ｔにより連結され一体的に形成された第２レンズ群鏡枠１２に保持されている。

第２レンズ群鏡枠１２には、第２レンズ群移動鏡枠１６に形成された貫通孔１６ｋを挟んで２つの貫通孔１２ｋが形成されている。この２つの貫通孔１２ｋと貫通孔１６ｋは、同図の如く、貫通軸４３が貫通することにより回動自在に保持されている。更に、ねじりコイルバネ４４が貫通軸４３に組み付けられ、第２レンズ群鏡枠１２を所定の方向に付勢している。これにより、第２レンズ群鏡枠１２は貫通軸４３を中心に回動することで、第２レンズ群２を構成するレンズ群２ａとレンズ群２ｂは、相互の位置関係を変えないまま、光軸Ｏ上に位置する状態と光軸Ｏから退避した状態に変化することができるようになっている。

図５は、図４に示す第２レンズ群鏡枠１２の退避の機構の一例を示す斜視図である。同図は、第２レンズ群鏡枠１２を撮像素子側から見た図であり、レンズ鏡胴が繰り出され、第２レンズ群２が光軸Ｏ上に位置して撮影可能な状態を示している。また、同図は第２レンズ群鏡枠１２及びその機構部のみを図示し、他の周辺部材は省略してある。

同図に示すように、ねじりコイルバネ４４はコイル部で第２レンズ群鏡枠１２を図示矢印Ａ方向に付勢しつつ、両端部で第２レンズ群鏡枠１２を図示矢印Ｂ方向に付勢している。第２レンズ群鏡枠１２に形成された突起部１２ｓは、第２レンズ群移動鏡枠１６に形成されたストッパピン１６ｓに当接して第２レンズ群鏡枠１２、即ち第２レンズ群２を光軸Ｏ上に位置させている。１５ｃは地板１５に形成されたカム板であり、レンズ鏡胴が繰り出され撮影可能な状態では、第２レンズ群鏡枠１２とは離間した状態となっている。

この状態から、レンズ鏡胴を沈胴方向に駆動すると第２レンズ群移動鏡枠１６は、図示上方へ移動することとなり、カム板１５ｃに形成された傾斜部１５ｋと第２レンズ群鏡枠１２に形成されたピン１２ｐが当接し、傾斜部１５ｋの傾斜に沿って、第２レンズ群鏡枠１２はねじりコイルバネ４４の付勢力に抗して回動させられる。これにより、第２レンズ群鏡枠１２は貫通軸４３を中心にして、図示矢印Ｂと逆の方向に回動させられ、光軸Ｏから退避した位置へ移動することとなる。

更に、第２レンズ群移動鏡枠１６を、図示上方へ移動させ、カム板１５ｃに形成された直線部１５ｐとピン１２ｐが当接し、第２レンズ群鏡枠１２は、光軸Ｏから退避した位置に維持された状態となる。

このようにしてレンズ鏡胴８１は、図３に示す沈胴状態となる。

以上説明したように、本実施の形態に係るレンズ鏡胴は、沈胴時には、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であるシャッタユニットに対し、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構成し、これにより、シャッタや絞り等の光量制御部材を挟んで配置されているレンズ群の誤差感度が非常に高い場合であっても、挟んで配置しているレンズ群相互の位置関係を変化させることなく光軸上と退避位置とで回動させることができ、軸ズレを起こすことが無く、繰り返し誤差の発生しない、周辺部が均一で結像性能に個体差バラツキのない撮影画像の得られるレンズ鏡胴とすることが可能となる。

また、退避するレンズ群を一体的に形成された鏡枠に保持することにより、光量制御部材を挟んで配置されるレンズ群の光軸を調芯することもでき、回動動作時も一体的に回動するため、相互の軸ズレを発生させることがなく、繰り返し誤差の発生しない、周辺部が均一で結像性能に個体差バラツキのない撮影画像の得られるレンズ鏡胴とすることが可能となる。

更に、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退避させることで、より沈胴時の薄型化をも可能としたレンズ鏡胴とすることができる。

なお、上記の説明では、ねじりコイルバネ４４を第２レンズ群移動鏡枠１６に対して像面側に配置した例で説明したが、第２レンズ群移動鏡枠１６の物体側に配置してもよい。

また、本実施の形態で説明した、構造については一例を示したものであり、これに限るものでなく、その他の構造により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ものも、本発明を逸脱するものでないのは勿論である。

本発明に係るレンズ鏡胴を備えたデジタルカメラの一例の外観図である。 本実施の形態に係るレンズ鏡胴のワイド時の状態を示す概略断面図である。 本実施の形態に係るレンズ鏡胴の沈胴時の状態を示す概略断面図である。 第２レンズ群移動鏡枠に保持されている第２レンズ群鏡枠の構造の一例を示す断面図である。 図４に示す第２レンズ群鏡枠の退避の機構の一例を示す斜視図である。

符号の説明

１ 第１レンズ群
２ 第２レンズ群
３ 第３レンズ群
４ 光学フィルタ
５ 撮像素子
１１ 第１レンズ群鏡枠
１２ 第２レンズ群鏡枠
１３ 第３レンズ群鏡枠
１４ シャッタユニット
１５ 地板
１６ 第２レンズ群移動鏡枠
２１ 前筒
２２ カムリング
２３ 中間胴
２４ 固定胴
３３ 案内リング
３５ 中間胴駆動ギア
３６ 柱状ギア
４３ 回動軸
８１ レンズ鏡胴

Claims (3)

1. 複数のレンズ群からなる撮像光学系と、前記撮像光学系を保持し、繰り出し及び沈胴を行う複数の鏡胴部材と、前記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と、を有し、前記鏡胴部材の沈胴時には、前記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よう構成されたレンズ鏡胴において、
   前記鏡胴部材の繰り出し時において前記光軸の方向に一定の位置関係でかつ前記光量制御部材を挟んで配置された物体側レンズと像面側レンズとを、前記光量規制部材を保持する移動鏡枠に回動軸を有して軸支されると共に前記移動鏡枠の物体側と像面側を跨いで連結され一体的に形成された鏡枠で保持し、
   前記鏡胴部材の沈胴時に前記鏡枠を、前記回動軸を中心に回動させることで、前記物体側レンズと前記像面側レンズとを前記位置関係を変えずに前記他のレンズ群の光軸と異なる位置に退避させるように構成した機構部を有することを特徴とするレンズ鏡胴。
2. 前記光量制御部材は、絞り及び／又はシャッタであることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡胴。
3. 請求項１または２に記載のレンズ鏡胴を備えたことを特徴とするカメラ。

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