(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を撮像手段に結像するための光学系を保持する保持枠と、前記保持枠を移動させる回転筒と、前記回転筒を複数のギア部品を介して駆動する駆動装置とを有し、前記撮像手段に対して前記保持枠を光軸方向に移動して変倍動作を行うレンズ鏡筒において、
前記複数のギア部品のうち、前記回転筒に連結されない中間のギア部品は、第１の歯先円直径を有する第１のギア部、前記第１の歯先円直径より小さい第２の歯先円直径を有する第２のギア部、及び前記第１の歯先円直径より小さい外径を有する、前記第１のギア部及び前記第２のギア部の間のギアが形成されていない環状体を有し、
前記回転筒の一部は、光軸直交方向から見た場合、前記環状体の外側面と前記第１のギア部及び前記第２のギア部とで形成される空間に位置し、光軸方向から見た場合、前記第１のギア部と重なっており、
前記第１のギア部から前記環状体にかけて、その内径が同一の中空部が設けられ、
前記中空部に嵌装され、前記第１のギア部を軸支する回転軸をさらに有することを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記駆動装置と前記回転筒との間に前記複数のギア部品が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項３】
前記回転筒の一部は、前記回転筒に形成されたギア部であることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒。
【請求項４】
光軸方向から見た場合、前記回転筒に形成されたギア部の歯先先端が、前記第１のギア部の歯元と前記環状体の外周との間にあることを特徴とする請求項３に記載のレンズ鏡筒。
【請求項５】
前記中間のギア部品の回転軸は、前記回転筒より外側に位置する構成としたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項６】
前記中間のギア部品は、前記駆動装置に固定されるギアと噛み合う初段のギア部品に連結される２段目の減速ギアであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項７】
前記第２のギア部は、光軸直交方向からみた場合、前記駆動装置に対して所定の空隙をもって重なる位置にあり、前記第１のギア部は、光軸直交方向からみて前記駆動装置とは重ならない位置にあることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置に用いられるレンズ鏡筒に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮像装置に用いられるレンズ鏡筒では、レンズ保持枠を移動させる駆動筒と、この駆動筒を複数の歯車を介して駆動する駆動装置とを有し、前記レンズ保持枠を光軸方向に移動して変倍動作を行うものが知られている。
【０００３】
このような変倍機構を有するレンズ鏡筒を用いた撮像装置をコンパクトに設計するために、例えば、特許文献１では、光軸方向に移動可能なレンズ鏡筒における歯車の一部を平面視野内で固定レンズの光軸側に重ねる構成を採っている。即ち、レンズ群の開口に重なる状態で歯車を光軸中心方向に配置するようにして、撮像装置全体の平面スペースを少なくしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−０４１４０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示された従来技術では、沈胴時等でレンズ同士が近接するような場合、レンズに重なる歯車の厚み分だけ、レンズ鏡筒の沈胴長を短くすることができないという問題があった。
【０００６】
本発明は上記従来の問題点に鑑み、沈胴時等でレンズ同士が近接する場合においても、鏡筒の短縮化を阻害せず、撮像装置全体をコンパクトに構成することが可能なレンズ鏡筒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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、被写体像を撮像手段に結像するための光学系を保持する保持枠と、前記保持枠を移動させる回転筒と、前記回転筒を複数のギア部品を介して駆動する駆動装置とを有し、前記撮像手段に対して前記保持枠を光軸方向に移動して変倍動作を行うレンズ鏡筒において、前記複数のギア部品のうち、前記回転筒に連結されない中間のギア部品は、第１の歯先円直径を有する第１のギア部、前記第１の歯先円直径より小さい第２の歯先円直径を有する第２のギア部、及び前記第１の歯先円直径より小さい外径を有する、前記第１のギア部及び前記第２のギア部の間のギアが形成されていない環状体を有し、前記回転筒の一部は、光軸直交方向から見た場合、前記環状体の外側面と前記第１のギア部及び前記第２のギア部とで形成される空間に位置し、光軸方向から見た場合、前記第１のギア部と重なっており、前記第１のギア部から前記環状体にかけて、その内径が同一の中空部が設けられ、前記中空部に嵌装され、前記第１のギア部を軸支する回転軸をさらに有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のレンズ鏡筒によれば、鏡筒の短縮化を阻害せずに、撮像装置全体をコンパクトに構成することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態に係るレンズ鏡筒の分解斜視図である。
【図２】本実施の形態にかかわるズーム駆動装置９の組立斜視図である。
【図３】本実施の形態におけるズーム駆動装置９の分解斜視図である。
【図４】ズーム駆動装置９のギア部品付近の拡大図である。
【図５】第１の実施の形態のレンズ鏡筒における特徴的な構成を示す縦断面図である。
【図６】第２の実施の形態のレンズ鏡筒における特徴的な構成を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１１】
［実施の形態］
＜レンズ鏡筒の全体的な構成＞
先ず、図１を参照して、本発明の実施の形態におけるレンズ鏡筒の構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒の分解斜視図である。
【００１２】
図１に示すように、本実施の形態におけるレンズ鏡筒は、１群レンズＬ１、２群レンズＬ２、及び３群レンズＬ３から構成される３群レンズ光学系である。そして、１群レンズＬ１を保持する１群保持枠１、２群レンズＬ２を保持する２群保持枠２、及び３群レンズＬ３を保持する３群保持枠３を有している。即ち、１群保持枠１、２群保持枠２、及び３群保持枠３は、被写体像を撮像素子に結像するための光学系を保持する光学系保持枠である。
【００１３】
さらに、レンズ鏡筒は、絞り装置４、カム筒５、直進筒６、固定筒７、駆動筒８、ズーム駆動装置９、撮像素子地板１０、及びカバー筒１１を有している。カム筒５は、直進筒６に回転可能に支持され、直進筒６と一体で移動する。直進筒６は、１群保持枠１、絞り装置４、及び２群保持枠２を回転不能に支持する。撮像素子地板１０は、図示しない撮像素子（撮像手段）と光学フィルタを保持し、不図示のビスにより固定筒７とカバー筒１１を固定している。そして、駆動筒（回転筒）８の外周面に形成されたギア部８ｂは、ＤＣモータ（駆動手段）と複数のギア部品により構成されるズーム駆動装置９に連結される。
【００１４】
ズーム駆動装置９の出力で駆動筒８が駆動されると、カム筒５、１群保持枠１、絞り装置４、及び２群保持枠２は、以下のように駆動されて変倍動作が行われる。
【００１５】
カム筒５は、駆動筒８の直進溝８ａとこれに係合するカム筒５の駆動ピン５ｆとの作用、並びにカム筒５のカムピン５ｅとこれに係合する固定筒７のカム溝７ａとの作用により、回転しながら光軸方向に移動する。
【００１６】
１群保持枠１は、１群保持枠１のカムピン１ａとこれに係合するカム筒５のカム溝５ａとの作用、並びに１群保持枠１の直進キーと直進筒６の直進溝６ａとの作用により、回転することなく光軸方向に移動する。
【００１７】
絞り装置４は、絞り装置４のカムピン４ａとこれに係合するカム筒５のカム溝５ｃとの作用、並びに絞り装置４の直進キーと直進筒６の直進溝６ｂとの作用により、回転することなく光軸方向に移動する。
【００１８】
２群保持枠２は、２群保持枠２のカムピン２ａとこれに係合するカム筒５のカム溝５ｂとの作用、並びに２群保持枠２の直進キーと直進筒６の直進溝６ｂとの作用により、回転することなく光軸方向に移動する。
【００１９】
なお、３群保持枠３は、ＳＴＭモータ１４の出力によりガイドバー１２、１０ａに案内され、光軸方向に移動する。
【００２０】
＜ズーム駆動装置９の詳細な構成＞
次に、図２、図３、及び図４を参照して、本実施の形態におけるズーム駆動装置９の構成について詳細に説明する。
【００２１】
図２は、本実施の形態にかかわるズーム駆動装置９の組立斜視図であり、図３は、本実施の形態におけるズーム駆動装置９の分解斜視図である。また、図４は、ズーム駆動装置９のギア部品付近の拡大図である。
【００２２】
図２、図３及び図４に示すように、ズーム駆動装置９は、ＤＣモータ９１とギア部品９２〜９７により構成されている。ＤＣモータ９１は、撮像素子地板１０に不図示のビスにより固定され、ＤＣモータ９１の軸先端には、ウォームギアが形成されたギア部品９２が固定されている。
【００２３】
また、図３に示すように、ギア部品９３〜９６は、撮像素子地板１０とカバー筒１１に挟持され、それぞれ回転可能に軸支されている。ギア部品９３には、斜歯ギア９３ａと平歯ギア９３ｂが形成され、ギア部品９４には、平歯ギア９４ａ、９４ｂが形成されている。た、ギア部品９５には平歯ギア９５ａ、９５ｂが形成され、ギア部品９６には平歯ギア９６ａ、９６ｂが形成されている。そして、ギア部品９７には平歯ギアが形成されている。
【００２４】
ギア部品９３〜９７の噛み合い関係は、次のようになる。即ち、ギア部品９２のウォームギアとギア部品９３の斜歯ギア９３ａが噛み合い、ギア部品９３の平歯ギア９３ｂとギア部品９４の平歯ギア９４ａが噛み合う。さらに、ギア部品９４の平歯ギア９４ｂとギア部品９５の平歯ギア９５ａが噛み合い、ギア部品９５の平歯ギア９５ｂとギア部品９６の平歯ギア９６ａが噛み合う。そして、ギア部品９６の平歯ギア９６ｂとギア部品９７平歯ギアが噛み合う。
【００２５】
ＤＣモータ９１が駆動されると、ＤＣモータ９１の出力軸に固定されたギア部品９２から、上記噛み合い関係により減速され、ギア部品９７に出力が伝達される。そして、ギア部品９７と駆動筒８のギア部８ｂとの噛み合いにより駆動筒８が駆動されるようになっている。
【００２６】
＜第１の実施の形態に係る特徴的な構成＞
次に、第１の実施の形態に係る特徴的な構成について、図５を参照して説明する。
【００２７】
図５は、第１の実施の形態のレンズ鏡筒における特徴的な構成を示す縦断面図である。
【００２８】
図５に示すように、撮像素子地板１０の基底部１０ｂには、該撮像素子地板１０と一体で、ギア部品９４用の環状の回転軸１０ｃが立設されている。
【００２９】
平歯ギア９４ａ、９４ｂが形成されたギア部品９４は、複数のギア部品９２〜９７のうち、駆動筒８に連結されない２段目の減速ギアであり、４つの環状体が同心的先細り形状で一体に構成された円柱状を成している。即ち、１番目の最大径の環状体は平歯ギア９４ｂを成し、３番目の環状体が平歯ギア９４ａを成している。また、軸芯には、１番目の環状体９４ｂから２番目の環状体９４ｃにかけて、前記回転軸１０ｃを軸支するための軸受孔９４ｄが穿設されている。さらに、４番目の環状体は、カバー筒１１の軸受孔に嵌装される回転軸９４ｅを構成している。
【００３０】
そして本実施の形態におけるレンズ鏡筒の組み立て時には、撮像素子地板１０と一体で立設された回転軸１０ｃがギア部品９４の軸受孔９４ｃに嵌装されて回転可能に軸支される。また、ギア部品９４の回転軸９４ｅが、カバー筒１１の軸受孔１１ａに嵌装されて回転可能に軸支される。
【００３１】
このようなレンズ鏡筒の組み立て後の状態においては、図５に示すように次のような構成となる。即ち、ギア部品９４の回転軸は駆動筒８より外側に位置し、且つギア部品９４の平歯ギア９４ｂと駆動筒８のギア部８ｂとが所定の空隙をもって正面投影した平面（光軸方向視野の平面）で重なるような位置関係で、ギア部品９４と駆動筒８とが配置される。つまり、光軸方向において光入射側を上方とし撮像素子側を下方とした場合に、ギア部品９４の平歯ギア９４ｂが、駆動筒８の下側の外周端部（撮像手段側端部）に形成されたギア部８ｂの下方に位置するようになる。さらに述べると、ギア部品９４における環状体９４ｃの外側面とこれに隣接する平歯ギア９４ｂの外表面とで形成される空隙内に、駆動筒８のギア部８ｂの歯部が位置する。
【００３２】
＜第１の実施の形態に係る利点＞
本実施の形態によれば、正面投影した平面で、駆動筒８のギア部８ｂとギア部品９４の平歯ギア９４ｂの一部が重なって配置されているので、正面投影での平面スペースを少なくすることができる。即ち、従来のように、レンズ群の開口に重なる状態で歯車を光軸中心方向に配置するような構成を採らなくても、撮像装置全体の平面スペースを少なくすることができる。これにより、沈胴時等でレンズ同士が近接する場合においてもレンズ鏡筒の短縮化を阻害せず、撮像装置全体のコンパクト化を実現することが可能になる。
【００３３】
また、平歯ギア９４ｂの回転軸も駆動筒８より外側に位置しているため、鏡筒外径が大きくなることもない。
【００３４】
また、駆動筒８の真下のスペースも利用できることから、駆動筒８を回避してギア部品を配置するよりも、大型のギアを設計することができる。即ち同等のモジュールであれば、より減速比が大きいギアを設計することが可能である。
【００３５】
なお、駆動筒８を回避してギア部品９４を配置した場合、本実施の形態よりも減速比が小さいギアになるので、同等の出力を得るためには、平歯ギア９４ｂよりも前もしくは後の減速ギアで減速比を得る必要がある。しかしながら、他のギア部品で大きな減速比を得るためには、それだけギア外径が大きくなるので、正面投影での平面スペースが大きくなる。特に終段のギア部品で大きな減速比を得る場合は、ギアへの負荷も大きくなるため、モジュールも大きくなり、ギア外径の増分は初段と比較して格段に大きい。
【００３６】
また、本実施の形態における平歯ギア９４ｂは２段目の減速ギアであり、このような初段付近のギアであれば、ギアへの負荷も小さいため、歯厚を薄型にすることができる。そのため、駆動筒８の真下にギア部品を配置しても、鏡筒全長の増加に影響することはほとんどない。
【００３７】
［第２の実施の形態］
以下、本発明の第２の実施の形態におけるレンズ鏡筒について説明する。
【００３８】
＜第２の実施の形態におけるレンズ鏡筒の構成＞
第２の実施の形態におけるレンズ鏡筒は、第１の実施の形態におけるレンズ鏡筒とほぼ同様の構成であるため、第１の実施の形態との相違点についてのみ説明する。
【００３９】
第２の実施の形態におけるレンズ鏡筒には、図１に示す構成において、固定筒７と駆動筒８を設けない構成を採る。これによって、直進筒６の外周面下端に形成された３個の直進キーは、カバー筒１１の内周面に形成された直進溝に係合する。また、図１のカム筒５に相当する本実施の形態に係るカム筒２５の外周面に配置された３個のカムピンは、カバー筒１１の内周面に形成されたカム溝に係合している。そして、カム筒２５の外周面に形成されたギア部２５ｇはズーム駆動装置９に連結される。
【００４０】
ズーム駆動装置９の出力でカム筒２５が駆動されると、カム筒２５は、カム筒のカムピンとカバー筒１１のカム溝との作用により、回転しながら光軸方向に移動する。その他の鏡筒機構及びその移動手段については第１の実施の形態と同様であるため省略する。
【００４１】
＜第２の実施の形態に係る特徴的な構成＞
次に、第２の実施の形態に係る特徴的な構成について、図６を参照して説明する。
【００４２】
図６は、第２の実施の形態のレンズ鏡筒における特徴的な構成を示す縦断面図であり、図５と共通の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４３】
第２の実施の形態のレンズ鏡筒における特徴的な構成は、図６に示すように、第１の実施の形態における図５に示す構成において駆動筒８をカム筒２５に置き換えた構成を採る。
【００４４】
即ち、ギア部品９４の回転軸はカム筒２５より外側に位置し、且つギア部品９４の平歯ギア９４ｂとカム筒２５のギア部２５ｇとが所定の空隙をもって正面投影した平面（光軸方向視野の平面）で重なるような位置関係で、ギア部品９４とカム筒２５とが配置される。つまり、光軸方向において光入射側を上方とし撮像素子側を下方とした場合に、ギア部品９４の平歯ギア９４ｂがカム筒２５の外周面に形成されたギア部２５ｇの下方に位置するようになる。さらに述べると、ギア部品９４における環状体９４ｃの外側面とこれに隣接する平歯ギア９４ｂの外表面とで形成される空隙内に、カム筒２５のギア部２５ｇの歯部が位置する。
【００４５】
＜第２の実施の形態に係る利点＞
本実施の形態によれば、正面投影した平面で、カム筒２５のギア部２５ｇとギア部品９４の平歯ギア９４ｂの一部が重なって配置されているので、第１の実施の形態と同様に正面投影での平面スペースを少なくすることができる。
【００４６】
平歯ギア９４ｂの回転軸もカム筒２５より外側に位置しているため、鏡筒外径が大きくなることもない。また、カム筒２５の真下のスペースも利用できることから、第１の実施の形態と同様に大型のギアを設計することができる。なお、本実施の形態における平歯ギア９４ｂも２段目の減速ギアであり、歯厚を薄型にすることができる。そのため、カム筒２５の真下にギア部品を配置しても、鏡筒全長の増加に影響することはほとんどない。
【００４７】
［他の実施の形態］
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。例えば、本発明の実施形態では、複数のギア部品のうちの中間のギア部品として、初段のギア部品９３に連結される２段目の減速ギアである平歯ギア９４ｂを例として説明したが、２段目に限定されず他の中間の減速ギアであってもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１  １群保持枠
２  ２群保持枠
８  駆動筒
８ｂ  ギア部
２５  カム筒
２５ｇ  ギア部
９２〜９７  ギア部品
９４ｂ  平歯ギア
【図１】
0005566063.tif 000002
【図２】
0005566063.tif 000003
【図３】
0005566063.tif 000004
【図４】
0005566063.tif 000005
【図５】
0005566063.tif 000006
【図６】
0005566063.tif 000007