JP2012150368A - レンズ鏡胴、撮像装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 落下等により鏡胴に外力が加わったときの破壊を効果的に防止し且つ沈胴収納時のレンズ鏡胴の薄型化を可能とする。
【解決手段】 複数のレンズ群の少なくとも一部の光軸方向に沿う移動をガイド主軸３３によりガイドする。ピント合わせを行う第３群フォーカスレンズ系１３を保持するフォーカスレンズ保持枠２７は、ガイド主軸３３によってガイドされつつ、ラック保持枠３５よって光軸方向に沿って移動され、第３群フォーカスレンズ系１３が光軸方向に沿って移動される。フォーカスレンズ保持枠２７とラック保持枠３５は、共通のガイド主軸３３によってガイドされる。ラック保持枠３５は、フォーカスモータ３１の作動により光軸方向に沿って駆動される。フォーカスレンズ保持枠２７とラック保持枠３５との間に設けられる付勢部材は、フォーカスレンズ保持枠２７をラック保持枠３５に追従させる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、一つの形態では、各々１つ以上のレンズからなる複数のレンズ群の少なくとも一部を沈胴して収納し、他の一つの形態では前記複数のレンズ群の少なくとも一部を所定位置まで繰り出して使用する、いわゆる沈胴式のレンズ鏡胴に係り、特に前記複数のレンズ群を相対的に移動させて焦点距離を変更するズームレンズにも好適なレンズ鏡胴、並びに撮像用光学系としてそのようなレンズ鏡胴を用いる撮像装置および電子機器に関するものである。

いわゆるディジタルカメラ等の撮像装置においては、焦点距離を変更可能なズームレンズ等の撮影レンズの高性能化およびユーザーの要求による小型化等の進展に伴い、撮影時以外にレンズ鏡胴の一部または全部が撮像装置本体内に収納される、いわゆる沈胴式の撮影レンズを用いるものが増加している。さらには、単なる小型化ではなく、より一層の薄型化の要求により、沈胴収納状態でのレンズ鏡胴部分の厚み寸法を極限にまで減らすことが重要となってきている。
このような撮像装置の薄型化の要求に対処するために、ピント合わせのためのレンズ群であるフォーカスレンズを駆動する機構部分を薄型化することによって、鏡胴全体の薄型化を実現することが行われている。
従来のこの種の沈胴式のレンズ構成の例が、特許文献１（特許３８０９８２６号公報）、特許文献２（特許４４３３２７０号公報）、特許文献３（特開２００２−１６２５５５号公報）および特許文献４（特開２００８−１５１１９号公報）等に開示されている。
特許文献１（特許３８０９８２６号公報）に開示された構成では、フォーカスレンズを保持するフォーカスレンズ保持枠を、リードスクリューとナット、すなわち雌ねじの螺合によって光軸方向に沿って移動させるようにしている。この特許文献１（特許３８０９８２６号公報）の構成では、リードスクリューを極限まで短くすることによって、レンズ鏡胴の薄型化を実現するようにしている。そのため、制御エラー等でナットが移動限界を超えたときの、いわゆる食いつきを避けるための防止策を必要としている。

また、特許文献２（特許４４３３２７０号公報）に開示された構成では、フォーカスレンズ保持枠を光軸方向にガイドするガイド軸の高精度な位置決めおよび固定を行いつつ薄型化を実現するため、簡単な構成でガイド軸を高精度に位置決めし且つ固定するようにしている。
特許文献３（特開２００２−１６２５５５号公報）に開示された構成では、リードスクリューと係合して駆動される部材にラック（ラックギア）を用いることによって、フォーカスレンズ保持枠またはそれと連動する部材を雌ねじに押し当てるための付勢部材を不要として小型化を実現するようにしている。
さらに、特許文献４（特開２００８−１５１１９号公報）に開示された構成では、沈胴収納時に、光学系を構成する複数のレンズ群の一部、例えばフォーカスレンズ等を、光軸から退避させることにより、薄型化を実現するようにしている。

しかしながら、特許文献１（特許３８０９８２６号公報）の構成では、フォーカスレンズを駆動するためのフォーカスモータの制御エラーによるナット（雌ねじ）の、いわゆる食いつきを防止するために、ナットの空転領域を設けているため、その分だけ収納時の沈胴鏡胴全長が長くなり、厚み寸法が増大してしまう。
また、特許文献２（特許４４３３２７０号公報）の構成では、ガイド軸の前後を固定するための固定部材の設置スペースが必要となり、沈胴収納時の鏡胴の厚み寸法が増大してしまう。
特許文献３（特開２００２−１６２５５５号公報）の構成では、落下等によってフォーカスレンズまたはフォーカスレンズ保持枠に外力が加わったときに、リードスクリューとラックが相対移動せずに破壊してしまう。
特許文献４（特開２００８−１５１１９号公報）の構成では、フォーカスレンズ等を、光軸から退避させるための機構が必要であり、構成が複雑化する。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、落下等により鏡胴に外力が加わったときの破壊を効果的に防止し且つ沈胴収納時の鏡胴の薄型化を可能とするレンズ鏡胴、並びにそれを用いて薄型化を実現し得る撮像装置および電子装置を提供することを目的としている。
本発明の請求項１の目的は、フォーカスレンズ保持枠とそれを移動させる作動枠との間を緩衝して落下等により鏡胴に加わる外力による破壊を効果的に防止し且つ沈胴収納時の鏡胴全長を短縮して薄型化することを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項２の目的は、特に、フォーカスレンズ保持枠とそれを移動させる作動枠との間を緩衝して落下等により鏡胴に加わる外力による破壊を適確に防止し且つ沈胴収納時の鏡胴全長を短縮して薄型化することを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項３の目的は、特に、フォーカスレンズ保持枠とそれを移動させる作動枠に共用するガイド軸を短くして小型化を達成することを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項４の目的は、特に、フォーカスレンズ保持枠と作動枠の共用するガイド軸への支持構造を工夫して、フォーカスレンズ位置を安定化することを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。

本発明の請求項５の目的は、特に、フォーカスレンズ保持枠と隣接する構成との当接位置を規制して、互いに隣接する構成相互の衝突による性能劣化を防止することを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項６の目的は、特に、フォーカスレンズ保持枠と隣接する構成との相対間隔を当接規制して、互いに隣接する構成相互の衝突による損傷を防止することを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項７の目的は、特に、作動枠にガタ寄せ機構を構成し、フォーカスレンズ保持枠のガタ寄せを不要として、一層の小型化を可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項８の目的は、特に、フォーカスレンズ保持枠を作動枠に対して付勢する付勢部材を効率良く配置し、さらなる小型化を可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。

本発明の請求項９の目的は、特に、フォーカスレンズ保持枠を作動枠に対して効果的に付勢する付勢部材を設け、さらに一層の小型化を可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項１０の目的は、落下等により鏡胴に加わる外力による破壊を効果的に防止し且つ沈胴収納時の鏡胴全長を短縮し得るレンズ鏡胴を撮像光学系に用い、薄型化を可能とする撮像装置を提供することにある。
本発明の請求項１１の目的は、落下等により鏡胴に加わる外力による破壊を効果的に防止し且つ沈胴収納時の鏡胴全長を短縮し得るレンズ鏡胴を撮像光学系に用い、薄型化を可能とする電子機器を提供することにある。

請求項１に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、上述した目的を達成するために、
複数のレンズ群を有し、当該複数のレンズ群の少なくとも一部を沈胴させてレンズ群を収納する沈胴状態から前記複数のレンズ群の少なくとも一部を物体側に移動することにより撮影状態とするレンズ鏡胴であって、
前記複数のレンズ群をレンズ群毎にそれぞれ保持する複数のレンズ保持枠と、
前記複数のレンズ保持枠を内部に保持する可動レンズ鏡筒と、
前記可動レンズ鏡筒を介して前記レンズ保持枠の少なくとも一部を駆動するレンズ保持枠駆動手段とを備えたレンズ鏡胴において、
前記複数のレンズ群の少なくとも一部の光軸方向に沿う移動をガイドするガイド部材と、
前記複数のレンズ保持枠に含まれ、ピント合わせを行うフォーカスレンズを保持し且つ前記ガイド部材によってガイドされて光軸方向に沿って移動するフォーカスレンズ保持枠と、
前記フォーカスレンズを光軸方向に沿って移動させるためのフォーカスモータと、
前記フォーカスレンズ保持枠と共用する前記ガイド部材によってガイドされ且つ前記フォーカスモータと係合して前記フォーカスモータの作動により光軸方向に沿って駆動される作動枠と、
前記フォーカスレンズ保持枠と前記作動枠の間に設けられ、前記フォーカスレンズ保持枠を像面側に付勢する付勢部材と、
を有することを特徴としている。

請求項２に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、上述した目的を達成するために、
複数のレンズ群を有し、当該複数のレンズ群の少なくとも一部を沈胴させてレンズ群を収納する沈胴状態から前記複数のレンズ群の少なくとも一部を物体側に移動することにより撮影状態とするレンズ鏡胴であって、
前記複数のレンズ群をレンズ群毎にそれぞれ保持する複数のレンズ保持枠と、
前記複数のレンズ群からなる光学系の開口口径を絞りにより調整する絞り調整装置と、
前記複数のレンズ保持枠および前記絞り調整装置を内部に保持する可動レンズ鏡筒と、
前記可動レンズ鏡筒を介して前記レンズ保持枠の少なくとも一部を駆動するレンズ保持枠駆動手段とを備えたレンズ鏡胴において、
前記複数のレンズ群の少なくとも一部の光軸方向に沿う移動をガイドするガイド軸と、
前記複数のレンズ保持枠のうちの一つとして設けられ、ピント合わせを行うフォーカスレンズを保持し且つ前記ガイド軸を嵌挿する軸受け部を有するフォーカスレンズ保持枠と、
前記フォーカスレンズを光軸方向に沿って移動させるためのフォーカスモータと、
前記フォーカスレンズ保持枠に嵌挿される前記ガイド軸を共用して嵌挿し且つ前記フォーカスモータと係合して前記フォーカスモータの作動により前記ガイド軸上を光軸方向に沿って駆動される作動枠と、
前記フォーカスレンズ保持枠と前記作動枠の間に設けられ、前記フォーカスレンズ保持枠を像面側に付勢する付勢部材と、
を有し、
ピント合わせ時には前記フォーカスモータにより駆動されて前記作動枠が光軸方向に移動し、前記付勢部材により前記フォーカスレンズ保持枠が前記作動枠の移動に追従して光軸方向に移動してピント合わせを行う構成としたことを特徴としている。

請求項３に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項２のレンズ鏡胴であって、
前記ガイド軸は、前記複数のレンズ保持枠および前記絞り調整装置のうちのいずれか一つで且つ前記フォーカスレンズ保持枠に隣接するものに設けられていることを特徴としている。
請求項４に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項２または請求項３のレンズ鏡胴であって、
前記フォーカスレンズ保持枠と前記作動枠は、それぞれ光軸方向に離間した各２つの軸受け部を有し、前記フォーカスレンズ保持枠と前記作動枠の各２つの軸受け部に交互に前記ガイド軸を嵌挿していることを特徴としている。
請求項５に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項２〜請求項４のいずれか１項のレンズ鏡胴であって、
前記フォーカスレンズ保持枠は、前記フォーカスレンズを保持している部分の近傍に、前記複数のレンズ保持枠のうちの他のレンズ保持枠および前記絞り調整装置のうちで、当該フォーカスレンズ保持枠に隣接するものに当接可能とした当接部を有することを特徴としている。

請求項６に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項５のレンズ鏡胴であって、
前記当接部は、前記フォーカスレンズ保持枠から突出させた突出部、並びに前記他のレンズ保持枠および前記絞り調整装置のうちの前記隣接するものから突出させた突出部のうちの少なくともいずれかであることを特徴としている。
請求項７に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項１〜請求項６のいずれか１項のレンズ鏡胴であって、
前記作動枠は、前記フォーカスモータによって回転駆動されるリードスクリューに係合するラックを係止し且つ該ラックをラック付勢部材によりガタ寄せしているラック保持枠であることを特徴としている。
請求項８に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項１〜請求項７のいずれか１項のレンズ鏡胴であって、
前記フォーカスレンズ保持枠と前記作動枠の間に設けられる前記付勢部材は、前記フォーカスレンズ保持枠と前記作動枠にそれぞれ設けられ且つ前記ガイド軸を交互に嵌挿する各２つの軸受け部の中央に配設されることを特徴としている。

請求項９に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項８のレンズ鏡胴であって、
前記付勢部材は、圧縮バネであることを特徴としている。
請求項１０に記載した本発明に係る撮像装置は、
撮像用光学系に、請求項１〜請求項９のいずれか１項のレンズ鏡胴を含むことを特徴としている。
請求項１１に記載した本発明に係る電子機器は、
撮像機能を有し、撮像用光学系に、請求項１〜請求項９のいずれか１項のレンズ鏡胴を含むことを特徴としている。

本発明によれば、落下等により鏡胴に外力が加わったときの破壊を効果的に防止し且つ沈胴収納時の鏡胴の薄型化を可能とするレンズ鏡胴、並びにそれを用いて薄型化を実現し得る撮像装置および電子装置を提供することができる。
すなわち本発明の請求項１のレンズ鏡胴によれば、
複数のレンズ群を有し、当該複数のレンズ群の少なくとも一部を沈胴させてレンズ群を収納する沈胴状態から前記複数のレンズ群の少なくとも一部を物体側に移動することにより撮影状態とするレンズ鏡胴であって、
前記複数のレンズ群をレンズ群毎にそれぞれ保持する複数のレンズ保持枠と、
前記複数のレンズ保持枠を内部に保持する可動レンズ鏡筒と、
前記可動レンズ鏡筒を介して前記レンズ保持枠の少なくとも一部を駆動するレンズ保持枠駆動手段とを備えたレンズ鏡胴において、
前記複数のレンズ群の少なくとも一部の光軸方向に沿う移動をガイドするガイド部材と、
前記複数のレンズ保持枠に含まれ、ピント合わせを行うフォーカスレンズを保持し且つ前記ガイド部材によってガイドされて光軸方向に沿って移動するフォーカスレンズ保持枠と、
前記フォーカスレンズを光軸方向に沿って移動させるためのフォーカスモータと、
前記フォーカスレンズ保持枠と共用する前記ガイド部材によってガイドされ且つ前記フォーカスモータと係合して前記フォーカスモータの作動により光軸方向に沿って駆動される作動枠と、
前記フォーカスレンズ保持枠と前記作動枠の間に設けられ、前記フォーカスレンズ保持枠を像面側に付勢する付勢部材と、
を有することにより、
フォーカスレンズ保持枠とそれを移動させる作動枠との間を緩衝して落下等により鏡胴に加わる外力による破壊を効果的に防止し且つ沈胴収納時の鏡胴全長を短縮して薄型化することが可能となる。

また、本発明の請求項２のレンズ鏡胴によれば、
複数のレンズ群を有し、当該複数のレンズ群の少なくとも一部を沈胴させてレンズ群を収納する沈胴状態から前記複数のレンズ群の少なくとも一部を物体側に移動することにより撮影状態とするレンズ鏡胴であって、
前記複数のレンズ群をレンズ群毎にそれぞれ保持する複数のレンズ保持枠と、
前記複数のレンズ群からなる光学系の開口口径を絞りにより調整する絞り調整装置と、
前記複数のレンズ保持枠および前記絞り調整装置を内部に保持する可動レンズ鏡筒と、
前記可動レンズ鏡筒を介して前記レンズ保持枠の少なくとも一部を駆動するレンズ保持枠駆動手段とを備えたレンズ鏡胴において、
前記複数のレンズ群の少なくとも一部の光軸方向に沿う移動をガイドするガイド軸と、
前記複数のレンズ保持枠のうちの一つとして設けられ、ピント合わせを行うフォーカスレンズを保持し且つ前記ガイド軸を嵌挿する軸受け部を有するフォーカスレンズ保持枠と、
前記フォーカスレンズを光軸方向に沿って移動させるためのフォーカスモータと、
前記フォーカスレンズ保持枠に嵌挿される前記ガイド軸を共用して嵌挿し且つ前記フォーカスモータと係合して前記フォーカスモータの作動により前記ガイド軸上を光軸方向に沿って駆動される作動枠と、
前記フォーカスレンズ保持枠と前記作動枠の間に設けられ、前記フォーカスレンズ保持枠を像面側に付勢する付勢部材と、
を有し、
ピント合わせ時には前記フォーカスモータにより駆動されて前記作動枠が光軸方向に移動し、前記付勢部材により前記フォーカスレンズ保持枠が前記作動枠の移動に追従して光軸方向に移動してピント合わせを行うようにすることにより、
フォーカスレンズ保持枠とそれを移動させる作動枠との間を緩衝して落下等により鏡胴に加わる外力による破壊を適確に防止し且つ沈胴収納時の鏡胴全長を短縮して薄型化することが可能となる。

本発明の請求項３のレンズ鏡胴によれば、請求項２のレンズ鏡胴において、
前記ガイド軸を、前記複数のレンズ保持枠および前記絞り調整装置のうちのいずれか一つで且つ前記フォーカスレンズ保持枠に隣接するものに設けることにより、
特に、フォーカスレンズ保持枠とそれを移動させる作動枠に共用するガイド軸を短くして小型化を達成することが可能となる。
本発明の請求項４のレンズ鏡胴によれば、請求項２または請求項３のレンズ鏡胴において、
前記フォーカスレンズ保持枠と前記作動枠は、それぞれ光軸方向に離間した各２つの軸受け部を有し、前記フォーカスレンズ保持枠と前記作動枠の各２つの軸受け部に交互に前記ガイド軸を嵌挿することにより、
特に、フォーカスレンズ保持枠と作動枠の共用するガイド軸への支持構造を工夫して、フォーカスレンズ位置を安定化することが可能となる。

本発明の請求項５のレンズ鏡胴によれば、請求項２〜請求項４のいずれか１項のレンズ鏡胴において、
前記フォーカスレンズ保持枠は、前記フォーカスレンズを保持している部分の近傍に、前記複数のレンズ保持枠のうちの他のレンズ保持枠および前記絞り調整装置のうちで、当該フォーカスレンズ保持枠に隣接するものに当接可能とした当接部を有することにより、
特に、フォーカスレンズ保持枠と隣接する構成との当接位置を規制して、互いに隣接する構成相互の衝突による性能劣化を防止することが可能となる。
本発明の請求項６のレンズ鏡胴によれば、請求項５のレンズ鏡胴において、
前記当接部は、前記フォーカスレンズ保持枠から突出させた突出部、並びに前記他のレンズ保持枠および前記絞り調整装置のうちの前記隣接するものから突出させた突出部のうちの少なくともいずれかであることにより、
特に、フォーカスレンズ保持枠と隣接する構成との相対間隔を当接規制して、互いに隣接する構成相互の衝突による損傷を防止することが可能となる。

本発明の請求項７のレンズ鏡胴によれば、請求項１〜請求項６のいずれか１項のレンズ鏡胴において、
前記作動枠は、前記フォーカスモータによって回転駆動されるリードスクリューに係合するラックを係止し且つ該ラックをラック付勢部材によりガタ寄せしているラック保持枠とすることにより、
特に、作動枠にガタ寄せ機構を構成し、フォーカスレンズ保持枠のガタ寄せを不要として、一層の小型化が可能となる。
本発明の請求項８のレンズ鏡胴によれば、請求項１〜請求項７のいずれか１項のレンズ鏡胴において、
前記フォーカスレンズ保持枠と前記作動枠の間に設けられる前記付勢部材は、前記フォーカスレンズ保持枠と前記作動枠にそれぞれ設けられ且つ前記ガイド軸を交互に嵌挿する各２つの軸受け部の中央に配設することにより、
特に、フォーカスレンズ保持枠を作動枠に対して付勢する付勢部材を効率良く配置し、さらなる小型化が可能となる。

本発明の請求項９のレンズ鏡胴によれば、請求項８のレンズ鏡胴において、
前記付勢部材を圧縮バネとすることにより、
特に、フォーカスレンズ保持枠を作動枠に対して効果的に付勢する付勢部材を設け、さらに一層の小型化を可能としている。
そして、本発明の請求項１０の撮像装置によれば、
撮像用光学系に、請求項１〜請求項９のいずれか１項のレンズ鏡胴を含むことにより、
落下等により鏡胴に加わる外力による破壊を効果的に防止し且つ沈胴収納時の鏡胴全長を短縮し得るレンズ鏡胴を撮像光学系に用い、薄型化することが可能となる。
また、本発明の請求項１１の電子機器によれば、
撮像機能を有し、撮像用光学系に、請求項１〜請求項９のいずれか１項のレンズ鏡胴を含むことにより、
落下等により鏡胴に加わる外力による破壊を効果的に防止し且つ沈胴収納時の鏡胴全長を短縮し得るレンズ鏡胴を撮像光学系に用い、薄型化することが可能となる。

本発明の一つの実施の形態に係るレンズ鏡胴の要部の構成を示しており、（ａ）は、沈胴収納状態における模式的縦断面図、（ｂ）は、撮影状態の広角端（短焦点端）における模式的縦断面図、そして（ｃ）は、撮影状態の望遠端における模式的縦断面図である。 図１のレンズ鏡胴の要部であるフォーカスモータ、フォーカスレンズ保持枠およびラック保持枠（作動枠）を含む第２群レンズ系ユニットの詳細な構成を示しており、（ａ）は、斜め前方（物体側）から見た模式的な斜視図、そして（ｂ）は斜め後方（像面側）から見た模式的な斜視図である。 図２の要部であるフォーカスレンズ保持枠、ラック保持枠（作動枠）、フォーカスモータおよびラックの部分の詳細な構成を示しており、（ａ）は、ほぼ側方から見た模式的な斜視図、そして（ｂ）は、斜め前方（物体側）から見た模式的な斜視図である。 図３のさらに要部であるフォーカスレンズ保持枠およびラック保持枠（作動枠）近傍の部分の詳細な構成を示す斜め前方から見た模式的な斜視図である。 図４のさらに要部であるラック保持枠（作動枠）近傍の部分の詳細な構成を模式的に示す斜視図である。 図１のレンズ鏡胴の要部であるフォーカスレンズ保持枠、ラック保持枠（作動枠）および絞り調整装置を含む部分の撮影状態における詳細な構成を示しており、（ａ）は、側方から見た模式的な断面図、そして（ｂ）は、斜め前方から見た模式的な斜視図である。 図１のレンズ鏡胴の要部であるフォーカスレンズ保持枠、ラック保持枠（作動枠）および絞り調整装置を含む部分の収納状態における詳細な構成を示しており、（ａ）は、側方から見た模式的な断面図、そして（ｂ）は、斜め前方から見た模式的な斜視図である。 図６の撮影状態におけるフォーカスレンズ保持枠、ラック保持枠（作動枠）および絞り調整装置を含む部分の詳細な構成を示す斜め後方（像面側）から見た模式的な斜視図である。 図１のレンズ鏡胴を用いて構成した撮像装置としてのカメラの沈胴収納状態における外観構成を示す斜め前方（物体側）から見た模式的な斜視図である。 図９の撮像装置としてのカメラの撮影状態における外観構成を示す斜め前方（物体側）から見た模式的な斜視図である。

以下、本発明に係る実施の形態に基づき、図面を参照して本発明のレンズ鏡胴を詳細に説明する。
図１〜図８は、本発明の一つの実施の形態に係るレンズ鏡胴の要部の構成を示している。この場合、レンズ鏡胴は、撮像装置、例えばディジタルカメラ、の撮像光学系として用いており、レンズ系のみならずその後方、つまり像面側、の結像のための暗箱および撮像素子を含むカメラのコアユニット部分として構成している。
図１は、本発明のこの実施の形態に係るレンズ鏡胴の種々の状態における要部の構成を示す模式的な縦断面図である。すなわち、図１（ａ）は、沈胴収納状態における模式的な縦断面図であり、図１（ｂ）は、撮影状態の広角端（短焦点端）における模式的な縦断面図であり、そして図１（ｃ）は、撮影状態の望遠端における模式的な縦断面図である。
図２は、図１のレンズ鏡胴の要部であるフォーカスモータ、フォーカスレンズ保持枠およびラック保持枠（作動枠）を含む第２群レンズ系ユニットの詳細な構成を示す異なる２方向から見た模式的な斜視図である。すなわち、図２（ａ）は、斜め前方（物体側）から見た模式的な斜視図であり、そして図２（ｂ）は、斜め後方（像面側）から見た模式的な斜視図である。

図３は、図２の要部であるフォーカスレンズ保持枠、ラック保持枠（作動枠）、フォーカスモータおよびラックの部分の詳細な構成を、異なる２方向から見た斜視図である。図３（ａ）は、ほぼ側方から見た模式的な斜視図であり、そして図３（ｂ）は、斜め前方（物体側）から見た模式的な斜視図である。図４は、図３のさらに要部であるフォーカスレンズ保持枠およびラック保持枠（作動枠）近傍の部分の詳細な構成を示す斜め前方から見た模式的な斜視図である。図５は、図４のさらに要部であるラック保持枠（作動枠）近傍の部分の詳細な構成を模式的に示す斜視図である。
図６は、図１のレンズ鏡胴の要部であるフォーカスレンズ保持枠、ラック保持枠（作動枠）および絞り調整装置を含む部分の撮影状態における詳細な構成を示す図である。図６（ａ）は、側方から見た模式的な断面図であり、そして図６（ｂ）は、斜め前方から見た模式的な斜視図である。図７は、図１のレンズ鏡胴の要部であるフォーカスレンズ保持枠、ラック保持枠（作動枠）および絞り調整装置を含む部分の収納状態における詳細な構成を示す図である。図７（ａ）は、側方から見た模式的な断面図であり、そして図７（ｂ）は、斜め前方から見た模式的な斜視図である。また、図８は、図６の撮影状態におけるフォーカスレンズ保持枠、ラック保持枠（作動枠）および絞り調整装置を含む部分の詳細な構成を示す斜め後方（像面側）から見た模式的な斜視図である。

図１〜図８に示すレンズ鏡胴は、第１群レンズ系１１、第２群レンズ系１２、第３群フォーカスレンズ系１３、絞り調整装置１４、第４群レンズ系１５、第５群レンズ系１６、ローパスフィルタ１７、撮像素子１８、第１群レンズ保持枠２１、大回転筒２２、固定枠２３、小回転筒２４、固定ライナー２５、第２群レンズ保持枠２６、フォーカスレンズ保持枠２７、第４群レンズ保持枠２８、第５群レンズ保持枠２９、フォーカスモータ３１、ガイド主軸３３、ガイド副軸３４、ラック保持枠３５、リードスクリュー３６、圧縮バネ３７、ラック３８およびラック付勢部材３９を具備している。
レンズ鏡胴は、図１に示す通り、物体側から、順次、第１群レンズ系１１、第２群レンズ系１２、第３群フォーカスレンズ系１３、絞り調整装置１４、第４群レンズ系１５、第５群レンズ系１６、ローパスフィルタ１７および撮像素子１８を、共通の光軸上に沿って配置している。第１群レンズ保持枠２１は、第１群レンズ系１１を保持しており、第２群レンズ保持枠２６は、第２群レンズ系１２を保持しており、フォーカスレンズ保持枠２７は、第３群フォーカスレンズ系１３を保持しており、第４群レンズ保持枠２８は、第４群レンズ系１５を保持しており、そして第５群レンズ保持枠２９は、第５群レンズ系１６を保持している。

図示していない駆動装置により、小回転筒２４を光軸まわりに回転させると、小回転筒２４の内周面に設けられたカム溝によって、第２群レンズ保持枠２６、第４群レンズ保持枠２８および第５群レンズ保持枠２９が光軸方向に沿って移動する。大回転筒２２は、光軸まわりに小回転筒２４と同様に回転するが、この大回転筒２２は、固定枠２３の内周面に設けられたヘリコイド溝によって、光軸方向に沿って移動する。また、大回転筒２２の内周面にもカム溝が設けられており、このカム溝に第１群レンズ保持枠２１の外周面に突設されたカムフォロワが嵌合していて、第１群レンズ保持枠２１を光軸方向に沿って移動させる。
また、図１〜図３に示すように、第２群レンズ保持枠２６には、ステッピングモータからなるフォーカスモータ３１が配設されており、このフォーカスモータ３１により回転駆動されるリードスクリュー３６にラック３８が嵌合して、フォーカスモータ３１をステッピング駆動することによって、フォーカスレンズ保持枠２７および第３群フォーカスレンズ系１３を光軸方向に沿って移動させる。なお、この場合、リードスクリュー３６は、フォーカスモータ３１の出力軸と一体化し、フォーカスモータ３１の出力軸として示しているが、このような構成に限らず、何らかの駆動伝達機構を介してフォーカスモータ３１により回転駆動される構成であっても良い。

図１のように、絞り調整装置１４は、第４群レンズ保持枠２８と締結されており、光軸方向に沿って、第４レンズ保持枠２８と一体的に移動する。
図２〜図８には、第２群レンズ保持枠２６と、フォーカスレンズ保持枠２７と、フォーカスモータ３１と、フォーカスレンズ保持枠２７を光軸方向に沿ってガイドするガイド主軸３３およびガイド副軸３４との配置を示している。
図３〜図５には、フォーカスレンズ保持枠２７の駆動に関連する部分を抽出して示しており、フォーカスモータ３１により回転駆動されるリードスクリュー３６にラック３８が噛合している。ラック３８は、いわゆる直線状ギアであるラックギアであり、リードスクリュー３６に噛合して、リードスクリュー３６の回転により、リードスクリュー３６の軸方向に沿って進退駆動されるが、かならずしも直線状に多数の歯列を設けていなくとも良く、リードスクリュー３６に係合（噛合）する歯は、図示のように中間の歯列を欠落して、両端の２個の歯のみを所定間隔で配置したものとすれば良い。さらに、中間に適宜個数の歯を追加して３個以上の歯を有するものとしても良い。

ラック３８は、ラック保持枠３５に支持軸３８ａによって回動可能に支持されているが、いわゆるガタ寄せのために、ラック付勢部材３９によってガイド主軸３３に平行な方向に付勢されている。フォーカスレンズ保持枠２７とラック保持枠３５には、それぞれ２個ずつの軸受け部２７ａおよび２７ｂと軸受け部３５ａおよび３５ｂが突設されており、これら各軸受け部２７ａ、２７ｂ、３５ａおよび３５ｂに同一のガイド主軸３３が挿通されている。ガイド主軸３３に対して、フォーカスレンズ保持枠２７の軸受け部２７ａおよび２７ｂとラック保持枠３５の軸受け部３５ａおよび３５ｂは、交互に（つまり各軸受け部が２７ａ−３５ａ−２７ｂ−３５ｂのように）配置されており、それぞれの内側の各軸受け部２７ｂと３５ａとの間に圧縮バネ３７が挿入配置されている。圧縮バネ３７の付勢力によってフォーカスレンズ保持枠２７とラック保持枠３５は、軸受け部２７ｂと３５ｂが密着しており、フォーカスモータ３１を駆動することによって、フォーカスレンズ保持枠２７を光軸方向に沿って意図した通りに移動させることができる（図６（ａ）参照）。
図６および図７には、それぞれ撮影状態および収納状態におけるフォーカスレンズ保持枠２７と絞り調整装置１４との相対位置関係を示している。図６に示す撮影状態では、フォーカスレンズ保持枠２７と絞り調整装置１４は離れており、フォーカスレンズ保持枠２７の軸受け部２７ｂとラック保持枠３５の軸受け部３５ｂは互いに密着しており、フォーカスモータ３１を駆動することによってラック保持枠３５が光軸方向に沿って移動し、このラック保持枠３５の移動にフォーカスレンズ保持枠２７が追従してフォーカシング動作が行われる。

図７に示す収納時には、隣接する絞り調整装置１４にフォーカスレンズ保持枠２７が接触する。絞り調整装置１４のフォーカスレンズ保持枠２７側の面には、当接部としての突起部１４ａおよび１４ｂが設けてあり、収納時に、フォーカスレンズ保持枠２７が後退して絞り調整装置１４のこの突起部１４ａおよび１４ｂが、フォーカスレンズ保持枠２７に当接して、絞り調整装置１４とフォーカスレンズ保持枠２７の当接位置および相対間隔を規制する。これら突起部１４ａおよび１４ｂのフォーカスレンズ保持枠２７への当接位置は所定の力量が掛かっても第３群フォーカスレンズ１３がフォーカスレンズ保持枠２７から外れたり、フォーカスレンズ１３の位置がずれたりしない部位とする。
この実施の形態においては、図８に示すようにフォーカスレンズ保持枠２７の、絞り調整装置１４側に面した部位に当接部２７ｃを設けている。フォーカスレンズ保持枠２７がさらに後退して絞り調整装置１４の相対位置がフォーカスレンズ保持枠２７側へさらに前進するとラック保持枠３５の光軸方向の位置は変わらずにフォーカスレンズ保持枠２７だけが相対的に光軸方向へ移動する。そのためフォーカスレンズ保持枠２７の軸受け部２７ｂとラック保持枠３５の軸受け部３５ｂとは、図７に示す距離αだけ離れるが、ラック３８とリードスクリュー３６との相対位置はずれていないので、ラック３８が破壊されることはない。

また、落下衝撃等の外力が第１群レンズ保持枠２１に加わったときに大回転筒２２が回転して当該鏡胴が沈胴して強制的に収納状態に至ったとしても、同様に絞り調整装置１４にフォーカスレンズ保持枠２７が当接し相対的に光軸方向に沿って移動するが、ラック保持枠３５は移動しないのでラック３８がリードスクリュー３６上のどの位置にいてもラック３８の破壊は回避される。
上述したように、フォーカスレンズ保持枠２７とラック保持枠３５を分離し、同一のガイド主軸３３を共有して、付勢部材としての圧縮バネ３７によりフォーカスレンズ保持枠２７をラック保持枠３５に追従させることで、鏡胴を下向きとした落下衝撃等の外力によって強制的に沈胴されて、隣接する他のレンズ保持枠（例えば第２群レンズ保持枠２６）または絞り調整装置１４とフォーカスレンズ保持枠２７とが衝突したときにフォーカスレンズ保持枠２７とラック保持枠３５が離間することによって、ラック３８部分を破壊させないようにすることができる（請求項１および請求項２に対応する）。
また、フォーカスレンズ保持枠２７とラック保持枠３５が共有するガイド主軸３３を、隣接する他のレンズ保持枠（例えば第２群レンズ保持枠２６）または絞り調整装置１４に設けることによって、ガイド主軸３３の長さを短くして小型化することができる（請求項３に対応する）。

さらに、フォーカスレンズ保持枠２７とラック保持枠３５がそれぞれ光軸方向に離間した２つの軸受け部２７ａおよび２７ｂと軸受け部３５ａおよび３５ｂを有し、ガイド主軸３３がこれら両者の各軸受け部に交互に挿通されることによって、第３群フォーカスレンズ系１３の光軸位置の安定や、付勢部材としての圧縮バネ３７の位置を安定させることができる（請求項４に対応する）。
さらに、フォーカスレンズ保持枠２７の第３群フォーカスレンズ系１３を保持する部分の近傍に、隣接する他のレンズ保持枠（例えば第２群レンズ保持枠２６）または絞り調整装置１４との当接部を設けることによって、鏡胴を下向きとした落下衝撃等の外力によって強制的に沈胴されて隣接する他のレンズ保持枠（例えば第２群レンズ保持枠２６）または絞り調整装置１４とフォーカスレンズ保持枠２７とが衝突したときに、レンズまたは弱い部位が当接してレンズ性能を劣化させることを防止することができる（請求項５に対応する）。
上述した当接部は、フォーカスレンズ保持枠２７または隣接する他のレンズ保持枠（例えば第２群レンズ保持枠２６）または絞り調整装置１４から突出させたボスからなる突起部１４ａおよび１４ｂまたは両方から突出させたボスからなる突起部とすることによって、第３群フォーカスレンズ系１３または隣接する他のレンズ（例えば第２群レンズ系１２）または絞り調整装置１４に損傷を与えることを防止することができる（請求項６に対応する）。

また、ラック保持枠３５とラック３８との間においてラック付勢部材３９にてガタ寄せをすることによって、フォーカスレンズ保持枠２７のガタ寄せをする付勢部材が不要となり、レンズ鏡胴全体を小型化することができる（請求項７に対応する）。
そして、フォーカスレンズ保持枠２７とラック保持枠３５の間に配設される付勢部材としての圧縮バネ３７が、ガイド主軸３３と同軸で且つフォーカスレンズ保持枠２７とラック保持枠３５にそれぞれ設けられた各２つの軸受け部の中央に配置されることによって、他に付勢部材を設けるためのスペースが不要となりレンズ鏡胴全体を小型化することができる（請求項８に対応する）。
また、付勢部材を圧縮バネ３７とすることによって、他に付勢部材を設けるためのスペースが不要となり、レンズ鏡胴をさらに小型化することができる（請求項９に対応する）。
このようにして、フォーカスレンズ保持枠２７とラック保持枠３５を分離して同じ軸を共有して付勢部材として圧縮バネ３７によりラック保持枠３５にフォーカスレンズ保持枠２７を追従させることによって、鏡胴を下向きとした落下衝撃等の外力によって強制的に沈胴して、隣接する他のレンズ保持枠（例えば第２群レンズ保持枠２６）または絞り調整装置１４とフォーカスレンズ保持枠２７とが衝突したときにフォーカスレンズ保持枠２７とラック保持枠３５が離間することによって、ラック３８部分の破壊を防止することができる。

さらに、図９に沈胴収納状態をそして図１０に撮影状態を示すように、上述したレンズ鏡胴ＬＢを撮像光学系として設けて、ディジタルカメラ等の撮像装置を構成するようにしてもよい。また、同様の撮像機能を有する携帯用情報端末装置等の電子機器に、撮像用光学系として上述したようなレンズ鏡胴を設けるようにしてもよい（請求項１０および請求項１１に対応する）。

１１ 第１群レンズ系
１２ 第２群レンズ系
１３ 第３群フォーカスレンズ系
１４ 絞り調整装置
１５ 第４群レンズ系
１６ 第５群レンズ系
１７ ローパスフィルタ
１８ 撮像素子
２１ 第１群レンズ保持枠
２２ 大回転筒
２３ 固定枠
２４ 小回転筒
２５ 固定ライナー
２６ 第２群レンズ保持枠
２７ フォーカスレンズ保持枠
２８ 第４群レンズ保持枠
２９ 第５群レンズ保持枠
３１ フォーカスモータ
３３ ガイド主軸
３４ ガイド副軸
３５ ラック保持枠
３６ リードスクリュー
３７ 圧縮バネ
３８ ラック
３９ ラック付勢部材
１４ａ，１４ｂ 絞り調整装置の突起部（当接部）
２７ａ，２７ｂ フォーカスレンズ保持枠の軸受け部
２７ｃ フォーカスレンズ保持枠の当接部
３５ａ，３５ｂ ラック保持枠の軸受け部
３８ａ 支持軸
ＬＢ レンズ鏡胴

特許３８０９８２６号公報 特許４４３３２７０号公報 特開２００２−１６２５５５号公報 特開２００８−１５１１９号公報

Claims (11)

1. 複数のレンズ群を有し、当該複数のレンズ群の少なくとも一部を沈胴させてレンズ群を収納する沈胴状態から前記複数のレンズ群の少なくとも一部を物体側に移動することにより撮影状態とするレンズ鏡胴であって、
   前記複数のレンズ群をレンズ群毎にそれぞれ保持する複数のレンズ保持枠と、
   前記複数のレンズ保持枠を内部に保持する可動レンズ鏡筒と、
   前記可動レンズ鏡筒を介して前記レンズ保持枠の少なくとも一部を駆動するレンズ保持枠駆動手段とを備えたレンズ鏡胴において、
   前記複数のレンズ群の少なくとも一部の光軸方向に沿う移動をガイドするガイド部材と、
   前記複数のレンズ保持枠に含まれ、ピント合わせを行うフォーカスレンズを保持し且つ前記ガイド部材によってガイドされて光軸方向に沿って移動するフォーカスレンズ保持枠と、
   前記フォーカスレンズを光軸方向に沿って移動させるためのフォーカスモータと、
   前記フォーカスレンズ保持枠と共用する前記ガイド部材によってガイドされ且つ前記フォーカスモータと係合して前記フォーカスモータの作動により光軸方向に沿って駆動される作動枠と、
   前記フォーカスレンズ保持枠と前記作動枠の間に設けられ、前記フォーカスレンズ保持枠を像面側に付勢する付勢部材と、
   を有することを特徴とするレンズ鏡胴。
2. 複数のレンズ群を有し、当該複数のレンズ群の少なくとも一部を沈胴させてレンズ群を収納する沈胴状態から前記複数のレンズ群の少なくとも一部を物体側に移動することにより撮影状態とするレンズ鏡胴であって、
   前記複数のレンズ群をレンズ群毎にそれぞれ保持する複数のレンズ保持枠と、
   前記複数のレンズ群からなる光学系の開口口径を絞りにより調整する絞り調整装置と、
   前記複数のレンズ保持枠および前記絞り調整装置を内部に保持する可動レンズ鏡筒と、
   前記可動レンズ鏡筒を介して前記レンズ保持枠の少なくとも一部を駆動するレンズ保持枠駆動手段とを備えたレンズ鏡胴において、
   前記複数のレンズ群の少なくとも一部の光軸方向に沿う移動をガイドするガイド軸と、
   前記複数のレンズ保持枠のうちの一つとして設けられ、ピント合わせを行うフォーカスレンズを保持し且つ前記ガイド軸を嵌挿する軸受け部を有するフォーカスレンズ保持枠と、
   前記フォーカスレンズを光軸方向に沿って移動させるためのフォーカスモータと、
   前記フォーカスレンズ保持枠に嵌挿される前記ガイド軸を共用して嵌挿し且つ前記フォーカスモータと係合して前記フォーカスモータの作動により前記ガイド軸上を光軸方向に沿って駆動される作動枠と、
   前記フォーカスレンズ保持枠と前記作動枠の間に設けられ、前記フォーカスレンズ保持枠を像面側に付勢する付勢部材と、
   を有し、
   ピント合わせ時には前記フォーカスモータにより駆動されて前記作動枠が光軸方向に移動し、前記付勢部材により前記フォーカスレンズ保持枠が前記作動枠の移動に追従して光軸方向に移動してピント合わせを行う構成としたことを特徴とするレンズ鏡胴。
3. 前記ガイド軸は、前記複数のレンズ保持枠および前記絞り調整装置のうちのいずれか一つで且つ前記フォーカスレンズ保持枠に隣接するものに設けられていることを特徴とする請求項２に記載のレンズ鏡胴。
4. 前記フォーカスレンズ保持枠と前記作動枠は、それぞれ光軸方向に離間した各２つの軸受け部を有し、前記フォーカスレンズ保持枠と前記作動枠の各２つの軸受け部に交互に前記ガイド軸を嵌挿していることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のレンズ鏡胴。
5. 前記フォーカスレンズ保持枠は、前記フォーカスレンズを保持している部分の近傍に、前記複数のレンズ保持枠のうちの他のレンズ保持枠および前記絞り調整装置のうちで、当該フォーカスレンズ保持枠に隣接するものに当接可能とした当接部を有することを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴。
6. 前記当接部は、前記フォーカスレンズ保持枠から突出させた突出部、並びに前記他のレンズ保持枠および前記絞り調整装置のうちの前記隣接するものから突出させた突出部のうちの少なくともいずれかであることを特徴とする請求項５に記載のレンズ鏡胴。
7. 前記作動枠は、前記フォーカスモータによって回転駆動されるリードスクリューに係合するラックを係止し且つ該ラックをラック付勢部材によりガタ寄せしているラック保持枠であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴。
8. 前記フォーカスレンズ保持枠と前記作動枠の間に設けられる前記付勢部材は、前記フォーカスレンズ保持枠と前記作動枠にそれぞれ設けられ且つ前記ガイド軸を交互に嵌挿する各２つの軸受け部の中央に配設されることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴。
9. 前記付勢部材は、圧縮バネであることを特徴とする請求項８に記載のレンズ鏡胴。
10. 撮像用光学系に、請求項１〜請求項９のいずれか１項のレンズ鏡胴を含むことを特徴とする撮像装置。
11. 撮像機能を有し、撮像用光学系に、請求項１〜請求項９のいずれか１項のレンズ鏡胴を含むことを特徴とする電子機器。

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