JP6271996B2 - レンズ鏡筒及び撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、レンズ鏡筒及び撮影装置に関する。

複数の光学レンズを光軸方向に移動させ撮影倍率を変更するズーム機構を備える撮影装置が提案されている。特許文献１は、収納状態から撮影状態まで繰り出すレンズ鏡筒を備えるカメラを開示している。このカメラは、レンズ鏡筒の前面側にバリアを有する。また、特許文献２は、レンズバリアを備えたレンズ鏡筒を開示している。

特開２００１−３３７２５９号公報 特開２０１１−１５４１６７号公報

レンズ鏡筒は、本体と呼ばれるカメラの筺体内部に収められ、非使用時では、本体により外圧を受けないように保護するのが一般的である。しかし、撮影倍率を拡大したり、撮影性能を向上させたりしていくと、レンズ鏡筒が筺体より突出する場合がある。しかし、特許文献２のカメラでは、収納時にバリア群とレンズ群の間隔が開くので、収納時に外乱からの影響を受けてしまう。

近年では、レンズ鏡筒の小型化を図りつつ、外乱からの強度を高めた撮影装置が求められている。従来、レンズ鏡筒の収納時にバリア群とレンズ群との間隔が開いた状態で、バリア群に前方から力が加わった場合に、レンズ鏡筒の大きな破壊を防止することができる撮影装置は提案されていない。

本発明は、収納時にバリア群に前方から力が加わった場合に、大きな破壊を防止することができるレンズ鏡筒の提供を目的とする。

本発明の一実施形態のレンズ鏡筒は、移動カム環と、前記移動カム環の外周に設けられたカム溝に追従するレンズ群と、前記レンズ群より被写体側に配置されるバリア群と、前記レンズ群および前記バリア群の外周側に配置され、前記移動カム環に接続される外筒手段とを備える。前記バリア群の前記被写体側に、外径が突出した突起部が設けられており、前記突起部は、前記レンズ鏡筒の収納時に前記外筒手段に当接可能である。

本発明のレンズ鏡筒によれば、レンズ鏡筒の収納時にバリア群に前方から力が加わった場合に、レンズ鏡筒の大きな破壊を防止することができる。

レンズ鏡筒を有する撮影装置の外観を示す図である。 レンズ鏡筒を有する撮影装置の外観を示す図である。 デジタルカメラの機能ブロック図である。 レンズ鏡筒の収納状態の断面図である。 レンズ鏡筒の繰り出し状態の断面図である。 レンズ鏡筒の内部に使用されている部品の斜視図である。 レンズ鏡筒の内部に使用される固定カム環の背面斜視図である。 レンズ鏡筒の分解斜視図である。 バリア群が備えるバリア羽根の動作を説明する図である。

図１および図２は、本実施形態のレンズ鏡筒を有する撮影装置の外観を示す図である。デジタルカメラ２３が本実施形態の撮影装置である。図３は、デジタルカメラ２３の機能ブロック図である。デジタルカメラ２３は、撮影倍率を変更するズーム機構を有する。

図１は、デジタルカメラ２３の正面斜視図を示す。図２は、デジタルカメラ２３の背面図を示す。デジタルカメラ２３の正面には被写体の構図を決めるファインダ２１、測光測距を行う場合の光源の補助を行う補助光２０、ストロボ２２、レンズ鏡筒１６が設けられている。

デジタルカメラ２３の上面には、レリーズボタン１７、ズーム切換えスイッチ１８、電源切換えボタン１９が配置されている。背面には操作ボタン２６，２７，２８，２９，３０，３１が配置され、様々な機能切換えを行うことができる。また、背面には、ＬＣＤを有するディスプレイ（液晶手段）２５、ファインダ接眼部２４が配置されている。ディスプレイ２５は、画像表示手段であり、メモリ３９に保存された画像データやメモリーカードから読み込んだ画像データを画面上に表示する。

また、デジタルカメラ２３を制御する制御部は、図３に示すＣＰＵ４５、ＲＯＭ４４、ＲＡＭ４６で構成される。バス４３を介してレリーズボタン１７、操作ボタン２６〜３１、ディスプレイ２５、メモリ３９、メモリーカードドライブ４１等の処理部が接続されている。

バス４３を介して制御系と接続する駆動回路４２には、ズーム機構３２、フォーカス駆動機構７、シャッタ駆動機構３３、絞り駆動手段３５、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子１０、ストロボ２２が接続されている。制御系からの信号によって、各々の駆動が制御される。

ＲＯＭ４４には、各処理部を制御するプログラムが記憶されている。ＲＡＭ４６には各制御プログラムに必要なデータが記憶されている。アナログ信号処理手段３６は、取り込まれた画像データにアナログ処理を施し、Ａ／Ｄ変換部３７に出力する。Ａ／Ｄ変換部３７は、取り込まれたアナログデータをデジタルデータに変換する。このデジタルデータは、デジタル信号処理手段３８に出力される。デジタル信号処理手段３８が、デジタルデータの処理を行う。最終的にデジタルデータはメモリ３９に記憶される。

圧縮伸張手段４０は、メモリ３９に記憶された画像データやメモリーカードドライブ４１に記憶されている画像データを伸張処理する。制御部は、伸張処理した画像データを、バス４３を介してディスプレイ２５に表示させる。ディスプレイ２５上に表示された画像をユーザが見ることで、その画像が不必要であると判断すると、ユーザは、操作ボタン２６の操作によって画像を消去することができる。

次に、レンズ鏡筒１６の構成について説明する。図４は、レンズ鏡筒の収納状態の断面図である。図５は、レンズ鏡筒の繰り出し状態の断面図である。図６は、レンズ鏡筒の内部に使用されている部品の斜視図である。図７は、レンズ鏡筒の内部に使用される固定カム環の背面斜視図である。図８は、レンズ鏡筒の分解斜視図である。

まず、本実施形態のレンズ群について説明する。第一レンズ群１ｂは、第一撮影レンズ手段１ａを含む。第一レンズ群１ｂの前方、すなわち被写体側には、バリア群１が配置されている。第一レンズ群１ｂの背後には、第二レンズ群２が配置され、第二レンズ群２の背後には、第三レンズ群３が配置されている。第二レンズ群２には第二撮影レンズ手段２ｂが保持されている。第三レンズ群３はシャッタ部とレンズ保持部とに分かれている。第三レンズ保持部１３に第三撮影レンズ手段３ａが保持されており、その後方にシャッタ部が設けられている。

第三レンズ群３の後方に、防振レンズ群である第四レンズ群４が配置され、第四レンズ群４には、第四撮影レンズ手段４ａが保持されている。第四レンズ群４の後方に、フォーカスユニットである第六レンズ群６が配置されている。

第六レンズ群６は、フォーカスベース手段６とフォーカスレンズ５ａとに分かれている。フォーカスレンズ５ａは、フォーカスレンズ保持手段５に保持されている。フォーカスレンズ保持手段５は、フォーカスベース手段６に固定されているフォーカスモータ手段７によって駆動され、光軸方向に移動して、カメラのピント合わせを行う。

また、第二レンズ群２、第三レンズ群３、第四レンズ群４の外周に、移動カム環８が配置されている。第二レンズ群２、第三レンズ群３、第四レンズ群４は、移動カム環８の内周に設けられた複数のカム溝に追従することにより、光軸方向に移動することができる。また、移動カム環８の外周に設けられたカム溝に追従することで、第一レンズ群１ｂが光軸方向に移動することができる。

第一レンズ群１ｂの外周にバリア群１が配置されている。バリア群１は、移動カム環８外周に設けられている、第一レンズ群１ｂが追従するカム溝とは別のカム溝に追従する。すなわち、第一レンズ群１ｂとバリア群１との移動軌跡は異なっている。

移動カム環８の外周には、固定カム環９が配置されている。移動カム環８は、固定カム環９の内周に設けられたカム溝に追従して、光軸方向に移動する。また、固定カム環９の外周には駆動環１４が配置され、その外周はカバー手段１２によって保護されている。

レンズ鏡筒１６の最背面には、撮像素子１０が配置され、撮像素子保持手段１１によって撮像素子１０が保持されている。第六レンズ群６は、駆動環１４の内周に設けられたカム溝に追従する。第六レンズは、固定カム環９により直進規制される。駆動環１４がズーム機構３２により固定カム環９の外周を回転することにより、第六レンズ群６がカム溝に沿って光軸方向に前後移動する。

移動カム環８自体も、駆動環１４の回転に伴って、固定カム環９の内周で回転し、移動カム環８に設けられる移動カム環フォロワ手段８ｃが固定カム環９の固定カム溝９ａに追従することで、光軸方向に前後移動する。

移動カム環８の回転に伴って、バリア群１、第一レンズ群１ｂ、第二レンズ群２、第三レンズ群３、第四レンズ群４、第六レンズ群６が、光軸方向に移動する。第六レンズ群６のフォーカスベースには、直進規制手段１５が、一体的に設けられている。直進規制手段１５は、第三レンズ群３に接続されているシャッタ手段に一体的に設けられている被直進規制手段３ｂを保持する。

被直進規制手段３ｂは鞘形状をしており、この鞘の中に直進規制手段１５を挿入するようになっている。これら被直進規制手段３ｂと直進規制手段１５は対になって配置されている。被直進規制手段３ｂの鞘形状の外周部分には、第四レンズ群直進規制手段３ｃが具備されており、第四レンズ群４に具備される第四レンズ群被直進規制手段４ｂが直進規制される。

第三レンズ群３に具備される第二レンズ群直進規制手段１３ａにより、第二レンズ群２に設けられた第二レンズ群被直進規制手段２ｃが直進規制される。また、第二レンズ群２に設けられた第一レンズ群直進規制手段２ａにより、第一レンズ群が直進規制される。

移動カム環８および第一レンズ群１ｂの外周側に、外筒手段８ａが固定されている。外筒手段８ａには、外周に断面が台形形状の予備カムフォロワ手段８ｂが３か所設けられている。予備カムフォロワ手段８ｂは、固定カム環９の内周に設けられた予備カム溝９ｂに挿入される。移動カム環８に対し、外筒手段８ａは３か所のスナップフィット手段８ｄによって接続される。

次に、レンズ鏡筒の組み立てについて、順を追って説明をする。まず、移動カム環８単体に対し、内部の各レンズ群の組み立てを行う。具体的には、移動カム環８を固定カム環９へ組み立てを行う。移動カム環８が、固定カム環９に対し、固定カム環９の背面から組み込まれる。移動カム環８に設けられた移動カム環フォロワ手段８ｃが、固定カム環９に設けられている固定カム溝９ａに組み込みできるようになっている。移動カム環８が収納端よりさらに回転した収納部延長端に移動カム環組立溝９ｅが設けられており、移動カム環組立溝９ｅに対し移動カム環フォロワ手段８ｃを背後から挿入することで互いを連結することができる。

駆動環１４を組み込み、カバー筒１２で周囲の蓋をして、背後から撮像素子保持手段１１を背面から覆うようにして組み立てて蓋をする。この状態で、まだ組み立ては終わっていないが、内部の光軸合わせの為のレンズの調整を行うことができる。レンズの倒れや偏芯などをそろえて光学性能を良くする工程を実行してもよい。その後、移動カム環８を繰出し方向に回転させて、繰出し側組み立て位相まで回転させる。そして、移動カム環８の外側のレンズ群である第一レンズ群１ｂを組み立て、さらにバリア群１を組み立てる。続いて、一旦収納方向に移動カム環８を回転させ繰出し側メカ端へ移動させる。この状態で第一レンズ群１ｂと移動カム環８の外周に外筒手段８ａを組み込む。

移動カム環８は、カム溝９ａに沿って回転しながら光軸方向に移動するが、予備カムフォロワ手段８ｂも固定カム環９内部の予備カム溝９ｂ内部を追従する。このとき、予備カムフォロワ手段８ｂと予備カム溝９ｂは若干隙間を持っている。

図９は、バリア群が備えるバリア羽根の動作を説明する図である。
バリア群１の先端には、羽根部材であるバリア羽根１ｄが設けられている。図９（Ａ）に示すように、レンズ鏡筒が撮影可能状態（被写体側に繰り出す繰り出し状態）のときはバリア羽根１ｄが開口する。レンズ鏡筒の収納時にはバリア羽根１ｄが閉じる。バリアの開口を大きくするために、バリア群１には、被写体側にあるバリア部において、その外径を一部突出することで形成された突起部１ｃが設けられている。そして、図９（Ｂ）に示すように、レンズ鏡筒が収納状態の位置から撮影可能状態の位置に移動する際に、突起部１ｃの内部にバリア羽根１ｄが挿入される。

レンズ鏡筒１６が収納状態にある時には、バリア羽根１ｄが閉鎖できるように、第一撮影レンズ手段１ａはバリア羽根１ｄより離れた位置にある。レンズ鏡筒が収納状態から撮影可能状態の位置に移動する際に、バリア群１と第一レンズ群１ｂとが接近し、バリア羽根１ｄが開口した開口内部に第一レンズ群１ｂに含まれるレンズ（第一撮影レンズ手段１ａ）が侵入する。このようにすることで、バリア手段１のバリア開口をできるだけ大きくしないようにすることができる。

バリア群と第一レンズ群とをそれぞれ別のカム軌跡で移動させると、従来のレンズ鏡筒では、収納時にバリア群が前方に隙間を持って保持され、カム係合でのみ保持されていることから、収納状態で前方を押されると破壊しやすい。そこで、本実施形態のレンズ鏡筒は、バリア群１に設けた突起部１ｃを移動カム環８に固定されている外筒手段８ａと当接可能なように保持する。すなわち、レンズ鏡筒の収納時には、突起部１ｃが外筒手段８ａに当接可能である。これにより、レンズ鏡筒の収納時にバリア群１に前方より力が加わった場合でも、突起部１ｃが外筒手段８ａに接触して保持し、大きな破壊を防止することができる。

また、レンズ鏡筒が被写体側から荷重を受けた場合には、外筒手段８ａに具備する予備カムフォロワ手段８ｂが、固定カム環９に設けられた予備カム溝９ｂに当接する。これにより、レンズ鏡筒全体の破壊を防止できる。以上の構成をとることで、外部からの衝撃に強いレンズ鏡筒が得られる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１ バリア群
１ｂ 第１レンズ群
１ｃ 突起部
８ａ 外筒手段

Claims (4)

1. 移動カム環と、
   前記移動カム環の内周に設けられた第１のカム溝に追従するレンズ群と、
   前記レンズ群より被写体側に配置され、且つ前記移動カム環の外周に設けられた第２のカム溝に追従するバリア環と、
   前記バリア環の外周側に配置され、前記移動カム環、前記移動カム環の被写体側に形成され、被写体側に伸びた外筒手段とを備えるレンズ鏡筒であって、
   前記バリア環の前記被写体側に、前記レンズ群の一部のレンズが前記レンズ鏡筒の繰り出し時に位置する環の径より外径が大きい突起部が設けられており、
   前記レンズ鏡筒の繰り出し時に前記バリア環の被写体側に形成されたバリア羽根が前記突起部の内部に挿入され、
   前記突起部は、前記レンズ鏡筒の収納時に前記外筒手段に当接可能である
   ことを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記バリア羽根は、前記レンズ鏡筒が被写体側に繰り出す撮影状態の時に開口し、
   前記レンズ鏡筒が収納状態の位置から前記撮影状態の位置に移動する際に、前記バリア羽根の開口内部に前記レンズ群に含まれるレンズが侵入する
   ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記移動カム環の外周側に設けられた固定カム環を備え、
   前記移動カム環は、前記固定カム環の内周に設けられた第３のカム溝に追従し、
   前記外筒手段の外周には、カムフォロワが設けられており、
   前記固定カム環には、前記カムフォロワが挿入する予備カム溝が設けられており、
   前記レンズ鏡筒が被写体側から荷重を受けた場合には、前記カムフォロワが前記予備カム溝に当接する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレンズ鏡筒。
4. 請求項１乃至３のいずれか１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。