(57)【要約】【課題】収納時の厚さを増やすことなく、レンズ群の繰り出し量を増やし、レンズ群が最大繰り出し位置まで繰り出した状態であってもレンズ群の傾き安定性を確保することができるレンズ駆動装置、レンズ鏡胴およびカメラを得る。【解決手段】回転筒６のカム溝とレンズ保持枠５のカムフォロアの係合によってレンズ保持枠５を任意の位置に移動する。レンズ保持枠５と直進ガイド筒７との間に第２の直進ガイド筒１３が配置され、第２の直進ガイド筒１３は、そのカムフォロワ１３１が回転筒６のカム溝に係合することにより回転筒６の回転で光軸方向に移動することができ、レンズ保持枠５は、第２の直進ガイド筒１３によって光軸方向にガイドされるとともに、そのカムフォロワが回転筒６の別のカム溝と係合することにより回転筒６の回転で光軸方向に移動する。【選択図】図１
2010049022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体からの光を結像することで撮影可能とするレンズ群と、このレンズ群のうち少なくとも一つのレンズを保持する少なくとも１つのレンズ保持枠と、このレンズ保持枠を保持しかつ回転することで前記レンズ保持枠を光軸方向の所定位置に移動させることが可能な回転筒と、前記レンズ群、前記レンズ保持枠、前記回転筒を保持する固定筒と、を有してなり、
前記回転筒と相対回転することができかつ光軸方向に一体に移動することができる第１の直進ガイド筒を持ち、
前記回転筒のカム溝と前記レンズ保持枠が有するカムフォロアの係合によって前記レンズ保持枠を任意の位置に移動することが可能なレンズ駆動装置であって、
前記レンズ保持枠と前記第１の直進ガイド筒との間に第２の直進ガイド筒が配置され、
前記第２の直進ガイド筒は、この第２の直進ガイド筒が有するカムフォロワが前記回転筒のカム溝に係合することにより前記回転筒の回転で光軸方向に移動することができ、
前記レンズ保持枠は、前記第２の直進ガイド筒によって光軸方向にガイドされるとともに、前記レンズ保持枠が有するカムフォロワが前記回転筒の別のカム溝と係合することにより前記回転筒の回転で光軸方向に移動することを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】
請求項１記載のレンズ駆動装置において、第２の直進ガイド筒は、前記レンズ保持枠と第１の直進ガイド筒との間に挟み込まれて配置されかつ前記第１の直進ガイド筒に光軸方向に直進移動可能に嵌合しているレンズ駆動装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のレンズ駆動装置において、前記レンズ保持枠が光軸方向において物体側に最大に繰り出した状態では、レンズ保持枠と第１の直進ガイド筒が光軸方向に対し垂直な面での内外方向の重なりがなく、この重なりのない範囲をつなぐ位置に第２の直進ガイド筒が位置しているレンズ駆動装置。
【請求項４】
請求項４記載のレンズ駆動装置において、前記レンズ保持枠が光軸方向において物体側に最大に繰り出した状態では、第２の直進ガイド筒とレンズ保持枠の嵌合量と第１の直進ガイド筒と第２の直進ガイド筒の嵌合量がほぼ均等となっているレンズ駆動装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載のレンズ駆動装置において、前記レンズ保持枠と第２の直進ガイド筒はそれぞれカムフォロワを有するとともに、前記回転筒は前記レンズ保持枠が有するカムフォロワと第２の直進ガイド筒が有するカムフォロワが係合するカム溝を個別に有しているレンズ駆動装置。
【請求項６】
請求項５記載のレンズ駆動装置において、レンズ保持枠が撮像面側に繰り込んだ状態では、前記レンズ保持枠が有するカムフォロアと第２の直進ガイド筒が有するカムフォロアが光軸方向においてほぼ同じ位置となるように、回転筒のカム溝が形成されているレンズ駆動装置。
【請求項７】
被写体からの光を結像することで撮影可能とするレンズ群と、このレンズ群のうち少なくとも一つのレンズを保持する少なくとも１つのレンズ保持枠と、このレンズ保持枠を保持しかつ回転することで前記レンズ保持枠を光軸方向の所定位置に移動させることが可能な回転筒と、前記レンズ群、前記レンズ保持枠、前記回転筒を保持する固定筒と、を有してなり、
前記回転筒と相対回転することができかつ光軸方向に一体に移動することができる第１の直進ガイド筒を持ち、
前記回転筒のカム溝と前記レンズ保持枠の係合によって前記レンズ保持枠を任意の位置に移動することが可能なレンズ駆動装置であって、
前記レンズ保持枠と前記第１の直進ガイド筒との間に第２の直進ガイド筒が配置され、
前記第２の直進ガイド筒は、前記回転筒のカム溝に係合することにより前記回転筒の回転で光軸方向に移動することができ、
前記レンズ保持枠は、前記第２の直進ガイド筒によって光軸方向にガイドされるとともに、前記回転筒の別のカム溝と係合することにより前記回転筒の回転で光軸方向に移動することを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項８】
複数のレンズ群を備え、非撮影時にレンズ群の間隔を狭めて収納し、撮影時にはレンズ群を任意の位置に移動することができるレンズ鏡胴であって、レンズ群を移動させる装置として請求項１乃至７のいずれかに記載のレンズ駆動装置を備えているレンズ鏡胴。
【請求項９】
非撮影時にレンズ群の間隔を狭めて収納し、撮影時にはレンズ群を任意の位置に移動することができるレンズ鏡胴を備えたカメラであって、前記レンズ鏡胴として請求項８記載のレンズ鏡胴を用いたカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ駆動装置、レンズ鏡胴およびカメラに関するもので、特に、非使用時にレンズ群を収納することができ、使用時にレンズ群を繰り出すことができるものにおいて、レンズの移動量を大きく確保することを可能にしたものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ等の撮影装置に組み込まれるレンズ鏡胴は、撮像素子と、撮像素子に結像するための複数のレンズと、複数のレンズを所定の位置に移動させるためのレンズ駆動装置を備えている。近年、コンパクトカメラに用いられるレンズ鏡胴の多くは、回転して光軸方向に進退する２つの回転筒、回転することなく光軸方向に進退する１つまたは２つの直進ガイド筒、回転することなくレンズを保持して光軸方向に進退する１つ以上のレンズ保持筒により構成されている。そして、非使用時には短く収納され、使用時には光軸方向に伸長し各レンズを所定の位置に保持してレンズ系全体として所定の焦点距離となるレンズ鏡胴が普及している。また、カメラの小型化に伴い鏡胴の小型化も急速に進み、回転筒を２つ以上持つ多段沈胴型のレンズ鏡胴とすることによって小型化の要求に応えたものが実用化されている。例えば、特許文献１に記載されているレンズ鏡胴によれば、最前方のレンズ群と、このレンズ群を保持する第１レンズ枠とを備え、第１レンズ枠は２つの回転筒と２つの直進ガイド筒および１つの固定筒で保持されて進退可能に構成されている。
【０００３】
レンズ鏡胴を多段沈胴化すると、小型化を実現しながら、レンズの移動距離を確保することが可能であって、コンパクトカメラ用のレンズ鏡胴として非常に適している。また、一方で高変倍率のレンズの要求が高まっており、高変倍化に伴って、レンズ繰り出し量を多く確保する必要性が高まってきている。多段沈胴にすることで、必要なレンズの繰り出し量は確保することができるが、多段沈胴化は鏡胴の面積を増やすことにもなり、結果的にはカメラが大型化してしまうことがある。そのため、最小限の多段沈胴で、より多くの繰り出し量を確保するための工夫をすることが必要となる。多段沈胴では、レンズを任意の位置に移動させるための回転筒と、この回転筒と連携して動作する他の部材との係り量ないしは嵌合量を必要最小限にしたときに、物体側に最も大きく繰り出すことができる。この最大繰り出し状態においても、レンズ保持枠は、回転筒のみでなくレンズを直進移動させるための直進ガイド筒とも嵌合していなければならない。直進ガイド筒はレンズ保持枠を直進ガイドするとともに、レンズ保持枠が嵌合することによりレンズ保持枠の傾きを抑える機能を持つため、レンズ保持枠との十分な係り量ないしは嵌合量が必要となり、実際に回転筒が最大限繰り出すことができる位置よりも、直進ガイドが嵌合できる量によりレンズの移動量が制限され、繰り出し量が少なくなってしまうという問題があった。
【０００４】
図４、図５に、特許文献１で開示されているレンズ鏡胴と同様の構成のレンズ鏡胴の例を示す。図４、図５において、第１レンズ群１は第１レンズ保持枠５に保持され、このレンズ保持枠５は第２回転筒６と第２直進ガイド筒７に保持され、第２回転筒６は第１直進ガイド筒９の内径部に形成されたヘリコイドと嵌合している。第２直進ガイド７は、第２回転筒６の回転を許容しかつ光軸方向には第２回転筒６を一体的に保持しながら第１直進ガイド筒９にガイドされて直進移動できるように保持されている。第１回転筒８は固定筒１０の内径部に形成されたヘリコイドと嵌合し、第１直進ガイド９は、第１回転筒８に対して相対回転が許容されかつ光軸方向には第１回転筒８と一体的に、固定筒１０にガイドされて直進移動できるように保持されている。第１回転筒８の内径部には光軸方向に対して垂直をなす面内で回転キー溝８ａが設けられており、第１直進ガイド筒９の外周に設けられた回転キー９ｂが上記回転キー溝８ａに嵌合することで、第１回転筒８と第１直進ガイド筒９は相対回転しつつ光軸方向に一体に移動することを可能としている。
【０００５】
第１回転筒８と第２回転筒６は第１回転筒８の回転力を伝えるための回転駆動ピンで連結されており、第１回転筒８を回転することで、それぞれがヘリコイド嵌合により光軸方向に進退することができる。また、第１レンズ保持枠５は、レンズ駆動ピンを持ち、このレンズ駆動ピンが第２回転筒６の内径に設けられたカム溝と係合し、かつ第２直進ガイド筒７とは光軸方向に設けたガイド溝で嵌合することで、上記カム溝の形状に合った位置にレンズを移動させることができる。
【０００６】
図４の上半分はレンズの焦点距離が最大となる望遠端に至った状態を、下半分は非撮影時にレンズ間隔が最小となるように短縮した収納状態を示す。図５は焦点距離が最小となる広角端の状態を示している。図４、図５において、第２直進ガイド筒７の内側には、第２直進ガイド筒７と一体的に光軸方向へ移動可能に保持されるとともに、第２回転筒６と連結されて第２回転筒６とともに一体的に回転可能な回転カム筒１１が嵌合されている。回転カム筒１１にはカム溝が形成されていて、このカム溝を、第２レンズ群２を保持する第２レンズ保持枠１２に設けられた第２カムフォロア１２１が貫通している。このカムフォロア１２１は、回転カム筒１１の上記カム溝を貫通し、第２直進ガイド筒７の直進溝７１と係合している。回転カム筒１１の回転に伴い、回転カム筒１１の上記カム溝と第２直進ガイド筒７の直進溝７１の交差位置が光軸方向に移動し、この交差位置に嵌まっている第２カムフォロア１２１およびこれと一体の第２レンズ保持枠１２が光軸方向に直進移動するように構成されている。
【０００７】
図４に示す態様では、第１回転筒８の回転により第１レンズ群１が物体側への最大繰り出し位置に移動し、第２レンズ群２との間隔を広げることにより長焦点距離を達成している。このとき、第１レンズ保持枠５と第２直進ガイド筒７との係り量（嵌合量）は極端に小さくなり、第１レンズ保持枠５は傾きやすくなるという問題がある。また、第１レンズ群１より前方に、非撮影時にレンズを保護するバリア機構を持たせ、収納時に他の回転筒と同一位置となるように構成すると、第２直進ガイド筒７は短くなってしまう。そうすると、第１レンズ保持枠５は第２直進ガイド筒７との嵌合が外れてしまうため、第２回転筒６の前端よりも前方に移動することができなくなる。
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−０３９１５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上述べた従来技術の問題を鑑み、本発明は、収納時の厚さを増やすことなく、レンズ群の繰り出し量を増やし、レンズ群が最大繰り出し位置まで繰り出された状態であってもレンズ群の傾き安定性を確保することができるレンズ駆動装置、レンズ鏡胴およびカメラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、被写体からの光を結像することで撮影可能とするレンズ群と、このレンズ群のうち少なくとも一つのレンズを保持する少なくとも１つのレンズ保持枠と、このレンズ保持枠を保持しかつ回転することで前記レンズ保持枠を光軸方向の所定位置に移動させることが可能な回転筒と、前記レンズ群、前記レンズ保持枠、前記回転筒を保持する固定筒と、を有してなり、
前記回転筒と相対回転することができかつ光軸方向に一体に移動することができる第１の直進ガイド筒を持ち、
前記回転筒のカム溝と前記レンズ保持枠の係合によって前記レンズ保持枠を任意の位置に移動することが可能なレンズ駆動装置であって、
前記レンズ保持枠と前記第１の直進ガイド筒との間に第２の直進ガイド筒が配置され、
前記第２の直進ガイド筒は、前記回転筒のカム溝に係合することにより前記回転筒の回転で光軸方向に移動することができ、
前記レンズ保持枠は、前記第２の直進ガイド筒によって光軸方向にガイドされるとともに、前記回転筒の別のカム溝と係合することにより前記回転筒の回転で光軸方向に移動することを最も主要な特徴とする。
【００１１】
前記第２の直進ガイド筒は、前記レンズ保持枠と第１の直進ガイド筒との間に挟み込まれて配置されかつ前記第１の直進ガイド筒と光軸方向に直進移動可能に嵌合しているとよい。
前記レンズ保持枠が光軸方向において物体側に最大に繰り出した状態では、レンズ保持枠と第１の直進ガイド筒が光軸方向に対し垂直な面での内外方向の重なりがなく、この重なりのない範囲をつなぐ位置に第２の直進ガイド筒が位置していればさらによい。
【００１２】
前記レンズ保持枠が光軸方向において物体側に最大に繰り出した状態では、第２の直進ガイド筒とレンズ保持枠の嵌合量と、第１の直進ガイド筒と第２の直進ガイド筒の嵌合量がほぼ均等となっていればさらによい。
前記レンズ保持枠と第２の直進ガイド筒はそれぞれカムフォロワを有するとともに、前記回転筒は前記レンズ保持枠のカムフォロワと第２の直進ガイド筒のカムフォロワが係合するカム溝を個別に有していてもよい。
【００１３】
レンズ保持枠が撮像面側に繰り込んだ状態では、前記レンズ保持枠のカムフォロアと第２の直進ガイド筒のカムフォロアが光軸方向においてほぼ同じ位置となるように、回転筒のカム溝が形成されていればなおよい。
【００１４】
複数のレンズ群を備え、非撮影時にレンズ群の間隔を狭めて収納し、撮影時にはレンズ群を任意の位置に移動することができるレンズ鏡胴において、レンズ群を移動させる装置として本発明にかかるレンズ駆動装置を用いるとよい。
非撮影時にレンズ群の間隔を狭めて収納し、撮影時にはレンズ群を任意の位置に移動することができるレンズ鏡胴を備えたカメラにおいて、前記レンズ鏡胴として本発明にかかるレンズ鏡胴を用いるとよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るレンズ駆動装置によれば、レンズ保持枠が最も前方に移動したときに第２の直進ガイド筒に嵌合することができ、レンズ保持枠の繰り出し量を増やすことができる。また、レンズ群の繰り出し量を増やしても、レンズ保持枠が最も前方に移動した状態でレンズ保持枠が第２の直進ガイド筒で支持されるため、レンズ保持枠が重力によって傾くことを防止または抑制することができる。
【００１６】
第２の直進ガイド筒を、前記レンズ保持枠と第１の直進ガイド筒との間に挟み込んで配置することにより、上記レンズ保持枠の傾き防止ないしは傾き抑制効果をより高めることができる。
前記レンズ保持枠が光軸方向において物体側に最大に繰り出した状態では、レンズ保持枠と第１の直進ガイド筒が光軸方向に対し垂直な面での内外方向の重なりがなく、この重なりのない範囲をつなぐ位置に第２の直進ガイド筒が位置するように構成すれば、レンズ保持枠と第１の直進ガイド筒が重ならないほどレンズ保持枠を大きく繰り出しても、レンズ保持枠の傾きを第２の直進ガイド筒で規制することができる。
【００１７】
前記レンズ保持枠が光軸方向において物体側に最大に繰り出した状態では、第２の直進ガイド筒とレンズ保持枠の嵌合量と、第１の直進ガイド筒と第２の直進ガイド筒の嵌合量がほぼ均等となるように構成することで、レンズ保持枠を安定して保持することができる。
前記レンズ保持枠と第２の直進ガイド筒はそれぞれカムフォロワを有するとともに、前記回転筒は前記レンズ保持枠のカムフォロワと第２の直進ガイド筒のカムフォロワが係合するカム溝を個別に有していることにより、レンズ郡の繰り込み時に、レンズ鏡胴の厚さを厚くすることなく第２の直進ガイド筒の長さを長く取ることができ、レンズ保持枠を安定して保持することができる。
【００１８】
レンズ保持枠が撮像面側に繰り込んだ状態では、前記レンズ保持枠のカムフォロアと第２の直進ガイド筒のカムフォロアが光軸方向においてほぼ同じ位置となるように、回転筒のカム溝を形成することにより、非撮影時にレンズ鏡胴の厚さを薄くすることができ、撮影時にはレンズ保持枠の移動量を多くとることができる。
【００１９】
本発明にかかるレンズ鏡胴は、本発明にかかるレンズ駆動装置を適用することにより、また、本発明にかかるカメラは、本発明にかかるレンズ鏡胴を適用することにより、収納時に小型になり、撮影時にレンズ保持枠の移動量を多くとることができるレンズ鏡胴およびカメラとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係るレンズ駆動装置、レンズ鏡胴およびカメラの実施例について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図４、図５に示す従来の実施例の構成部分と同じ構成部分には共通の符号を付した。また、図１と図２では、本願発明の実施例の効果を従来例と対比してより明確にするために、本願発明の実施例を下半分に、従来例を上半分に対比させて示した。
【００２１】
図１は、本発明に係るレンズ鏡胴の実施例と従来のレンズ鏡胴の例を対比して示す断面図であって、第１レンズ群１を限界位置まで繰り出して撮影可能な望遠端に至った状態を示す。図２は、各レンズを収納した状態の本発明に係るレンズ鏡胴の実施例と従来のレンズ鏡胴の例を対比して示す断面図である。
【００２２】
図１、図２において、３枚のレンズからなる第１レンズ群１は第１レンズ保持枠５に保持されている。第１レンズ群１は、第２レンズ群２、そのほか図示されないレンズ群とともに、被写体側からの光を撮像素子面に結像することで、被写体を撮影することを可能にしている。上記レンズ保持枠５は、第３直進ガイド筒１３と第２回転筒６によって半径方向内外に挟まれて保持されており、上記第３直進ガイド筒１３が付加されるとともに、これと連携する周辺部の構成が本実施例の特徴となっている。第３直進ガイド筒１３は、光軸方向の長さが第２直進ガイド筒７、回転カム筒１１とほぼ同じで、外周にカムフォロワ１３１を一体に有している。このカムフォロワ１３１は、第２回転筒６の内周側に形成されている第２カム溝６２に嵌まっている。
【００２３】
図３は、第２回転筒６の内周面の展開図である。図３に示すように、第２回転筒６の内周面には、上記第２カム溝６２と第１カム溝６１が形成されている。第１カム溝６１、第２カム溝６２ともに、周方向に等間隔に３つずつ形成されている。第１カム溝６１は後で説明するように、ズーミング時に第１レンズ群１を光軸方向に移動させるためのカム溝、第２カム溝６２は、ズーミング時に第３直進ガイド筒１３を光軸方向に移動させるためのカム溝である。各レンズ群が収納位置にある態様で、第２回転筒６が所定の回転範囲で回転している間は第１レンズ群１も第３直進ガイド筒１３も光軸方向に移動しないように、上記第１、第２カム溝６１，６２の像面側の端部は、符号６１１，６２１で示すように、第２回転筒６の回転中心線に直交する方向に平行に延びた円周方向の溝となっている。これらの円周方向の溝６１１，６２１は、光軸方向にはほぼ同じ位置にあり、回転方向には互いにずれている。第２回転筒６の内周部にはまた、像面側の端面に近接して周方向のキー溝６３が形成されている。
【００２４】
第３直進ガイド筒１３は、第１レンズ保持枠５および第２直進ガイド筒７との間に挟みこまれている。第３直進ガイド筒１３はまた、内周面と外周面にガイド溝を有していて、これらのガイド溝に第１レンズ保持枠５と第２直進ガイド筒７のガイド突起が嵌まることにより、第３直進ガイド筒１３、第１レンズ保持枠５、第２直進ガイド筒７が相互に光軸方向に直進移動できるように構成されている。上記のように、第３直進ガイド筒１３のカムフォロワ１３１が第２回転筒６の第２カム溝６２に嵌まっているため、第２回転筒６が回転することにより、第３直進ガイド筒１３は、回転方向には第２回転筒６とともに回転しながら、光軸方向には第２回転筒６に対して光軸方向に進退する。また、第３直進ガイド筒１３とともに第１レンズ保持枠５が光軸の周りに回転すると、そのカムフォロワ５１が第２回転筒６の第１カム溝６１にガイドされるため、第１レンズ保持枠５およびこれと一体の第１レンズ群１が光軸方向に進退する。
【００２５】
図１の下半分に示す第１レンズ群１の最大繰り出し位置では、第１レンズ保持枠１が第２直進ガイド筒７の前端よりも前に進出し、第１レンズ保持枠１は第２直進ガイド筒７と光軸方向では重なっていない。しかし、本実施例によれば、第３直進ガイド筒１３が第２直進ガイド筒７に対して前方に繰り出すとともに、第３直進ガイド筒１３のほぼ前半部分が第１レンズ枠５と重なるように構成されている。かかる構成とすることで、第１レンズ保持枠５を直進ガイドしながら前方に大きく進出させることを可能にしている。このように、第１レンズ保持枠５が限界位置まで進出したとき、第３直進ガイド筒１３は第２直進ガイド筒７と第１レンズ保持枠５との嵌合量がほぼ均等となるように相互の寸法が設定されている。かかる構成とすることにより、第３直進ガイド筒１３、第２直進ガイド筒７、第１レンズ保持枠５相互の嵌合量を多くとることができ、第１レンズ保持枠５は、これを最大限進出させても傾かないように保持することができる。また、第２回転筒６の各カム溝を前述のように構成することにより、レンズ鏡胴の収納時には、前記合計６個のカムフォロア５１，１３１が光軸方向の位置でほぼ同じ位置に移動することができるように構成することができ、第３直進ガイド筒１３の光軸方向の長さを長くすることができる。その結果、第１レンズ保持枠５を安定して保持することができる。
【００２６】
沈胴式レンズ鏡胴を備えたカメラは、レンズ鏡胴をカメラ本体に収納した非使用時、レンズを保護するためのバリア機構を備えている。図１において符号１５はこのバリア機構部を示している。バリア機構部１５は、レンズ前面を開閉するシャッタ羽根状の部材とこれを開閉する機構を備えているため、ある程度の重量を持つことになり、また、光軸方向の寸法が伸びる。したがって、第１レンズ群枠５の前端にバリア機構部１５が組み込まれることにより、第１レンズ群枠５がますます傾きやすくなる。しかし、上記本発明の実施例によれば、第３直進ガイド筒１３を付加したことにより、バリア機構部１５の重量がかかっても、第１レンズ群枠５の傾きをなくすことができ、仮に傾いたとしても微小な傾きに抑制することができる。
【００２７】
以上説明してきた構成部分以外の構成部分は、図４、図５に示す従来例の構成と同じである。以下、他の構成部分について説明する。第２回転筒６は第１直進ガイド筒９の内径部に形成されたヘリコイドと嵌合している。第２直進ガイド７は、その直進キー７ａが第１直進ガイド筒９の直進キー溝９ａにガイドされることにより、第２回転筒６の回転を許容しかつ光軸方向には第２回転筒６を一体的に保持しながら直進移動できるように保持されている。第１回転筒８は後端部（図１において右端部）外周にヘリコイドを有し、このヘリコイドが固定筒１０の内径部に形成されたヘリコイドと嵌合し、第１直進ガイド９は、第１回転筒８に対して相対回転が許容され、かつ、固定筒１０にガイドされて光軸方向には第１回転筒８と一体的に直進移動できるように保持されている。第１回転筒８の内径部には光軸方向に対して垂直をなす面内で回転キー溝８ａが設けられており、第１直進ガイド筒９の外周に設けられた回転キー９ｂが上記回転キー溝８ａに嵌合することで、第１回転筒８と第１直進ガイド筒９は相対回転しつつ光軸方向に一体に移動することを可能としている。
【００２８】
第１回転筒８と第２回転筒６は、第１回転筒８の回転力を第２回転筒６に伝えるための回転駆動ピンで連携されており、第１回転筒８を回転させることで、それぞれがヘリコイド嵌合により光軸方向に進退することができる。第２直進ガイド筒７の内側には、回転カム筒１１が嵌合され、回転カム筒１１は第２直進ガイド筒７と一体的に光軸方向へ移動可能に保持されるとともに、第２回転筒６と連結されて第２回転筒６とともに一体的に回転することができるようになっている。回転カム筒１１にはカム溝が形成されていて、このカム溝を、第２レンズ群２を保持する第２レンズ保持枠１２に設けられたカムフォロアが貫通している。このカムフォロアは、回転カム筒１１の上記カム溝を貫通し、第２直進ガイド筒７の直進溝と係合している。回転カム筒１１の回転に伴い、回転カム筒１１の上記カム溝と第２直進ガイド筒７の直進溝の交差位置が光軸方向に移動し、この交差位置に嵌まっている上記カムフォロアおよびこれと一体の第２レンズ保持枠１２が光軸方向に直進移動するように構成されている。
【００２９】
従来のレンズ鏡胴の基本的な構成は、第１レンズ群１が第１レンズ保持枠５に保持されており、第１レンズ保持枠５は第２回転筒６の内径に設けられているカム溝と係合している第１レンズ保持枠５のレンズ駆動ピンにより保持されてなる。第１レンズ保持枠５の内径側には、第２直進ガイド筒７が相対的に直進移動できるように直進溝にキーが嵌合しており、第２直進ガイド筒７は第２回転筒６と相対回転することができ、かつ光軸方向に一体に移動できるように、光軸方向に対し垂直な面で第２回転筒６のキー溝に第２直進ガイド筒７のキー部が係合している。これにより、第１レンズ保持枠５は第２回転筒６が回転することで第２回転筒６の内径側に設けられたカム溝に沿って移動することができる。第２回転筒６は第１直進ガイド筒５の内径側に設けられたヘリコイドで嵌合しており、第２直進ガイド筒７は第１直進ガイド筒９と光軸方向に直進移動できるように、第２直進ガイド筒７の直進キー部７ａと第１直進ガイド筒９の内径側に設けられている直進ガイド溝が嵌合している。第１回転筒８は、第２回転筒６と一体的に回転できるように係合ピンで係合され、第１直進ガイド筒９との関係では光軸方向に一体的に移動し、光軸の周りに相対回転可能となるように、光軸方向とは垂直な面で第１回転筒８の第１キー溝８ａと第１直進ガイド筒９の第１キー９ｂが係合している。第１回転筒８が回転することで第２回転筒は第１直進ガイド筒９の内径に設けられたヘリコイドに沿って回転しながら進退し、第２直進ガイド筒７は第２回転筒６と光軸方向に一体的に回転することなく直進することを可能としている。
【００３０】
第１回転筒は、例えばＣＣＤからなる撮像素子２０を保持している固定筒１０にその内径側でヘリコイドにより嵌合し、第１直進ガイド筒９は固定筒１０の内径側に光軸方向に設けられた直進ガイド溝と係合している。固定筒１０には、第１回転筒８を駆動するモータおよび複数のギヤが備えられ、モータから受けた回転力がギヤを介して第１回転筒８を回転し、第２回転筒６、第２直進ガイド筒７を介して第１レンズ保持枠５を光軸方向に進退することを可能としている。第２直進ガイド筒７の前方には、前記バリア機構１５が配置され、これにより第２直進ガイド筒７の長さは第２回転筒６よりも短い長さとなってしまう。このとき、第１レンズ保持枠５を最大限繰り出した状態である望遠端では、第１レンズ保持枠５と、これを直進ガイドする第２直進ガイド筒７の係り量ないしは嵌合量は極端に少なくなり、第１レンズ保持枠５はこれ以上前方に繰り出したくても係合が外れてしまうため繰り出すことができない。また、係り量も非常に少ないため第１レンズ保持枠５が傾きやすくなっている。
【００３１】
本発明の前記実施例では、第１レンズ保持枠５と第２直進ガイド筒７の間にお互いにガイドしつつ直進移動できる第３直進ガイド１３を設け、第２回転筒６の内径側に第３直進ガイド筒１３のカムフォロア１３１と係合する第２カム溝６２を設けることで、レンズ鏡胴の半径方向の厚さを厚くすることなく、第１レンズ保持枠５の移動量を多くとることができ、さらに、第１レンズ保持枠５が傾くことなくこれを保持することができるようになっている。また、第２レンズ群２は従来例における第２レンズ群２の位置と同じ位置に配置することが可能なため、第１レンズ群１と第２レンズ群２の間隔をより広げることができ、従来の構成よりより変倍率を高くすることが可能である。
【００３２】
図２は、各レンズ群を繰り込んで例えばカメラ本体内に収納した非撮影状態を示す。上半分は前記従来例、下半分は本発明の実施例を示す。図２からわかるように、第３直進ガイド筒１３を付加した本発明の実施例においても、全レンズ群を繰り込んだ状態での光軸方向の寸法は従来例と変わりがなく、寸法が大きくなるといった問題は生じない。
【００３３】
以上説明した本発明にかかるレンズ駆動装置は、複数のレンズ群を備え、非撮影時にレンズ群の間隔を狭めて収納し、撮影時にはレンズ群を任意の位置に移動することができるレンズ鏡胴に適用することができる。すなわち、上記レンズ鏡胴において、レンズ群を移動させる装置として上記実施例にかかるレンズ駆動装置を適用する。
【００３４】
なお、上記実施例の第２直進ガイド筒７は、特許請求の範囲でいう「第１の直進ガイド筒」に対応し、上記実施例の第３直進ガイド筒１３は、特許請求の範囲でいう「第２の直進ガイド筒」に対応する。
【００３５】
上記レンズ鏡胴は、これをカメラに適用することができる。すなわち、非撮影時にレンズ群の間隔を狭めて収納し、撮影時にはレンズ群を任意の位置に移動することができるレンズ鏡胴を備えたカメラにおいて、前記レンズ鏡胴として上記レンズ鏡胴を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明にかかるレンズ駆動装置の実施例を従来例と対比して示す最大レンズ繰り出し状態の縦断面図である。
【図２】上記実施例の収納状態を従来例と対比して示す縦断面図である。
【図３】上記実施例中の第２回転筒の展開図である。
【図４】従来のレンズ駆動装置の例を望遠端の状態と収納状態と対比して示す縦断面図である。
【図５】上記従来例の広角端の状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１    第１レンズ群
２    第２レンズ群
３    第３レンズ群
５    第１レンズ保持枠
６    第２回転筒
７    第２直進ガイド筒（第１の直進ガイド筒）
７ａ    直進キー
８    第１回転筒
９    第１直進ガイド筒
９ａ    直進キー溝
９ｂ    回転キー
１０    固定筒
１１    回転カム筒
１２    第２レンズ保持枠
１３    第３直進ガイド筒（第２の直進ガイド筒）
２０    撮像素子
６１    第１カム溝
６２    第２カム溝
６３    キー溝
【図１】
2010049022.tif 000003
【図２】
2010049022.tif 000004
【図３】
2010049022.tif 000005
【図４】
2010049022.tif 000006
【図５】
2010049022.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成21年10月14日(2009.10.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体からの光を結像することで撮影可能とするレンズ群と、このレンズ群のうち少なくとも一つのレンズを保持する少なくとも１つのレンズ保持枠と、このレンズ保持枠を保持しかつ回転することで前記レンズ保持枠を光軸方向の所定位置に移動させることが可能な回転筒と、前記回転筒を保持する固定筒と、を有してなり、
前記回転筒と相対回転することができかつ光軸方向に一体に移動することができる第１の直進ガイド筒を持ち、
前記回転筒のカム溝と前記レンズ保持枠が有するカムフォロアの係合によって前記レンズ保持枠を任意の位置に移動することが可能なレンズ駆動装置であって、
前記レンズ保持枠と前記第１の直進ガイド筒との間に第２の直進ガイド筒が配置され、
前記第２の直進ガイド筒は、この第２の直進ガイド筒が有するカムフォロワが前記回転筒のカム溝に係合することにより前記回転筒の回転で光軸方向に移動することができ、
前記レンズ保持枠は、前記第２の直進ガイド筒によって光軸方向にガイドされるとともに、前記レンズ保持枠が有するカムフォロワが前記回転筒の別のカム溝と係合することにより前記回転筒の回転で光軸方向に移動することを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】
請求項１記載のレンズ駆動装置において、第２の直進ガイド筒は、前記レンズ保持枠と第１の直進ガイド筒との間に挟み込まれて配置されかつ前記第１の直進ガイド筒に光軸方向に直進移動可能に嵌合しているレンズ駆動装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のレンズ駆動装置において、前記レンズ保持枠が光軸方向において物体側に最大に繰り出した状態では、レンズ保持枠と第１の直進ガイド筒が光軸方向に対し垂直な面での内外方向の重なりがなく、この重なりのない範囲をつなぐ位置に第２の直進ガイド筒が位置しているレンズ駆動装置。
【請求項４】
請求項１または２記載のレンズ駆動装置において、前記レンズ保持枠が光軸方向において物体側に最大に繰り出した状態では、前記レンズ保持枠と前記第１の直進ガイド筒とが光軸方向で重っておらず、この重なりのない範囲に前記第２の直進ガイド筒が位置しているレンズ駆動装置。
【請求項５】
請求項３または４記載のレンズ駆動装置において、前記レンズ保持枠が光軸方向において物体側に最大に繰り出した状態では、前記第２の直進ガイド筒と前記レンズ保持枠の嵌合量と前記第１の直進ガイド筒と前記第２の直進ガイド筒の嵌合量がほぼ均等となっているレンズ駆動装置。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれかに記載のレンズ駆動装置において、前記レンズ保持枠と第２の直進ガイド筒はそれぞれカムフォロワを有するとともに、前記回転筒は前記レンズ保持枠が有するカムフォロワと第２の直進ガイド筒が有するカムフォロワが係合するカム溝を個別に有しているレンズ駆動装置。
【請求項７】
請求項５記載のレンズ駆動装置において、レンズ保持枠が撮像面側に繰り込んだ状態では、前記レンズ保持枠が有するカムフォロアと第２の直進ガイド筒が有するカムフォロアが光軸方向においてほぼ同じ位置となるように、回転筒のカム溝が形成されているレンズ駆動装置。
【請求項８】
被写体からの光を結像することで撮影可能とするレンズ群と、このレンズ群のうち少なくとも一つのレンズを保持する少なくとも１つのレンズ保持枠と、このレンズ保持枠を保持しかつ回転することで前記レンズ保持枠を光軸方向の所定位置に移動させることが可能な回転筒と、前記レンズ群、前記レンズ保持枠、前記回転筒を保持する固定筒と、を有してなり、
前記回転筒と相対回転することができかつ光軸方向に一体に移動することができる第１の直進ガイド筒を持ち、
前記回転筒のカム溝と前記レンズ保持枠の係合によって前記レンズ保持枠を任意の位置に移動することが可能なレンズ駆動装置であって、
前記レンズ保持枠と前記第１の直進ガイド筒との間に第２の直進ガイド筒が配置され、
前記第２の直進ガイド筒は、前記回転筒のカム溝に係合することにより前記回転筒の回転で光軸方向に移動することができ、
前記レンズ保持枠は、前記第２の直進ガイド筒によって光軸方向にガイドされるとともに、前記回転筒の別のカム溝と係合することにより前記回転筒の回転で光軸方向に移動することを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項９】
レンズを保持するレンズ保持枠と、前記レンズ保持枠を保持し、かつ、回転することで前記レンズ保持枠を所定の光軸方向の所定位置に移動させる回転筒と、前記回転筒を回転可能に保持して回転させる駆動部と、を有するレンズ駆動装置であって、 前記回転筒と相対回転することができ、かつ、前記光軸方向に一体に移動する第１の直進ガイド筒と、 前記回転筒と前記レンズ保持枠とを連結し、前記駆動部による前記回転筒の回転に伴って前記レンズ保持枠を前記光軸方向の所定の位置に移動させる第１のカム機構と、 前記レンズ保持枠と前記第１の直進ガイド筒との間に配置された第２の直進ガイド筒と、 前記回転筒と前記第２の直進ガイド筒とを連結し、前記駆動部により前記回転筒の回転に伴って前記第２の直進ガイド筒を前記光軸方向の所定の位置に移動させる第２のカム機構と、を備えていることを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項１０】
前記第１のカム機構は、前記レンズ保持枠に設けられた第１のカムフォロアと、前記回転筒に設けられた第１のカム溝とからなり、前記第２のカム機構は、前記第２の直進ガイド筒に設けられた第２のカムフォロアと、前記回転筒に設けられた第２のカム溝とからなることを特徴とする請求項９記載のレンズ駆動装置。
【請求項１１】
請求項１０または１１記載のレンズ駆動装置において、前記レンズ保持枠が光軸方向において物体側に最大に繰り出した状態では、前記回転筒、前記レンズ保持枠及び前記第２の直進ガイド筒が半径方向内外に重なる光軸方向の第１の範囲と、前記回転筒及び前記第２の直進ガイド筒が半径方向内外に重なる光軸方向の第２の範囲と、前記回転筒、前記第１の直進ガイド筒及び前記第２の直進ガイド筒が半径方向内外に重なる光軸方向の第３の範囲と、を備えるレンズ駆動装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載のレンズ駆動装置において、前記レンズ保持枠が光軸方向において物体側に最大に繰り出した状態では、前記第１のカムフォロアが前記第１の範囲内に位置し、前記第２のカムフォロアが前記第３の範囲内に位置するレンズ駆動装置。
【請求項１３】
前記駆動部が、前記回転筒を、前記光軸方向に移動可能に保持し、かつ、前記光軸方向に移動させることを特徴とする請求項９乃至１２のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
【請求項１４】
複数のレンズ群を備え、非撮影時にレンズ群の間隔を狭めて収納し、撮影時にはレンズ群を任意の位置に移動することができるレンズ鏡胴であって、レンズ群を移動させる装置として請求項１乃至１３のいずれかに記載のレンズ駆動装置を備えているレンズ鏡胴。
【請求項１５】
非撮影時にレンズ群の間隔を狭めて収納し、撮影時にはレンズ群を任意の位置に移動することができるレンズ鏡胴を備えたカメラであって、前記レンズ鏡胴として請求項１４記載のレンズ鏡胴を用いたカメラ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明は、被写体からの光を結像することで撮影可能とするレンズ群と、このレンズ群のうち少なくとも一つのレンズを保持する少なくとも１つのレンズ保持枠と、このレンズ保持枠を保持しかつ回転することで前記レンズ保持枠を光軸方向の所定位置に移動させることが可能な回転筒と、前記回転筒を保持する固定筒と、を有してなり、
前記回転筒と相対回転することができかつ光軸方向に一体に移動することができる第１の直進ガイド筒を持ち、
前記回転筒のカム溝と前記レンズ保持枠の係合によって前記レンズ保持枠を任意の位置に移動することが可能なレンズ駆動装置であって、
前記レンズ保持枠と前記第１の直進ガイド筒との間に第２の直進ガイド筒が配置され、
前記第２の直進ガイド筒は、前記回転筒のカム溝に係合することにより前記回転筒の回転で光軸方向に移動することができ、
前記レンズ保持枠は、前記第２の直進ガイド筒によって光軸方向にガイドされるとともに、前記回転筒の別のカム溝と係合することにより前記回転筒の回転で光軸方向に移動することを最も主要な特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
第３直進ガイド筒１３は、第１レンズ保持枠５および第２直進ガイド筒７との間に挟みこまれている。第３直進ガイド筒１３はまた、内周面と外周面にガイド溝を有していて、これらのガイド溝に第１レンズ保持枠５と第２直進ガイド筒７のガイド突起が嵌まることにより、第３直進ガイド筒１３、第１レンズ保持枠５、第２直進ガイド筒７が相互に光軸方向に直進移動できるように構成されている。上記のように、第３直進ガイド筒１３のカムフォロワ１３１が第２回転筒６の第２カム溝６２に嵌まっているため、第２回転筒６が回転することにより、第３直進ガイド筒１３は、回転方向には第２回転筒６とともに回転しながら、光軸方向には第２回転筒６に対して光軸方向に進退する。また、第３直進ガイド筒１３とともに第１レンズ保持枠５が光軸の周りに回転すると、そのカムフォロワ５１が第２回転筒６の第１カム溝６１にガイドされるため、第１レンズ保持枠５およびこれと一体の第１レンズ群１が光軸方向に進退する。第１レンズ保持枠５のカムフォロワ５１と第２回転筒６の第１カム溝６１で第１のカム機構を構成し、第３直進ガイド筒１３のカムフォロワ１３１と第２回転筒６の第２カム溝６２で第２のカム機構を構成している。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
図１の下半分に示す第１レンズ群１の最大繰り出し位置では、第１レンズ保持枠５が第２直進ガイド筒７の前端よりも前に進出し、第１レンズ保持枠５は第２直進ガイド筒７と光軸方向では重なっていない。しかし、本実施例によれば、第３直進ガイド筒１３が第２直進ガイド筒７に対して前方に繰り出すとともに、第３直進ガイド筒１３のほぼ前半部分が第１レンズ枠５と重なるように構成されている。かかる構成とすることで、第１レンズ保持枠５を直進ガイドしながら前方に大きく進出させることを可能にしている。このように、第１レンズ保持枠５が限界位置まで進出したとき、第３直進ガイド筒１３は第２直進ガイド筒７と第１レンズ保持枠５との嵌合量がほぼ均等となるように相互の寸法が設定されている。かかる構成を別の観点から見ると、図１に示すように、レンズ保持枠５が光軸方向に最大限繰り出した状態において、第２回転筒６、レンズ保持枠５、第３直進ガイド筒１３が半径方向の内外に重なる光軸方向の第１の範囲Ａと、第２回転筒６、第３直進ガイド筒１３が半径方向内外に重なる光軸方向の第２の範囲Ｂと、第２回転筒６、第２直進ガイド筒７、第３直進ガイド筒１３が半径方向内外に重なる光軸方向の第３の範囲Ｃを有している。かかる構成とすることにより、第３直進ガイド筒１３、第２直進ガイド筒７、第１レンズ保持枠５相互の嵌合量を多くとることができ、第１レンズ保持枠５は、これを最大限進出させても傾かないように保持することができる。また、第２回転筒６の各カム溝を前述のように構成することにより、レンズ鏡胴の収納時には、前記合計６個のカムフォロア５１，１３１が光軸方向の位置でほぼ同じ位置に移動することができるように構成することができ、第３直進ガイド筒１３の光軸方向の長さを長くすることができる。その結果、第１レンズ保持枠５を安定して保持することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
第１回転筒は、例えばＣＣＤからなる撮像素子２０を保持している固定筒１０にその内径側でヘリコイドにより嵌合し、第１直進ガイド筒９は固定筒１０の内径側に光軸方向に設けられた直進ガイド溝と係合している。固定筒１０には、第１回転筒８を駆動するモータおよび複数のギヤが備えられ、モータから受けた回転力がギヤを介して第１回転筒８を回転させ、第２回転筒６、第２直進ガイド筒７を介して第１レンズ保持枠５を光軸方向に進退させることを可能としている。上記モータおよび複数のギヤを含む部分は、第１回転筒８を回転駆動する駆動部を構成している。第２直進ガイド筒７の前方には、前記バリア機構１５が配置され、これにより第２直進ガイド筒７の長さは第２回転筒６よりも短い長さとなってしまう。このとき、第１レンズ保持枠５を最大限繰り出した状態である望遠端では、第１レンズ保持枠５と、これを直進ガイドする第２直進ガイド筒７の係り量ないしは嵌合量は極端に少なくなり、第１レンズ保持枠５はこれ以上前方に繰り出したくても係合が外れてしまうため繰り出すことができない。また、係り量も非常に少ないため第１レンズ保持枠５が傾きやすくなっている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
なお、上記実施例の第２直進ガイド筒７は、特許請求の範囲でいう「第１の直進ガイド筒」に対応し、上記実施例の第３直進ガイド筒１３は、特許請求の範囲でいう「第２の直進ガイド筒」に対応する。
また、特許請求の範囲でいう「レンズ保持枠」とは、上記実施例の第１レンズ保持枠５に対応する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2010049022.tif 000008