(57)【要約】【課題】沈胴時のレンズと光量調節手段の接触の可能性を低減し、且つ撮影時の光学性能を確保すること。【解決手段】撮影待機状態と、該撮影待機状態よりも光軸方向の長さが短い沈胴状態をとるレンズ鏡筒において、該レンズ鏡筒を通過する光量を調節する光量調節手段と、少なくても１枚のレンズを有し、該撮影待機状態と該沈胴状態の間で該光量調節手段との距離が変化する移動レンズ群と、で構成され、該光量調節手段は、該沈胴状態において該撮影待機状態よりも光量を少なくし、該移動レンズ群と該光量調節手段との距離は、該沈胴状態のほうが、該撮影待機状態での最小距離よりも長い。【選択図】図２
2014052446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影待機状態と、該撮影待機状態よりも光軸方向の長さが短い沈胴状態をとるレンズ鏡筒において、
該レンズ鏡筒を通過する光量を調節する光量調節手段と、
少なくても１枚のレンズを有し、該撮影待機状態と該沈胴状態の間で該光量調節手段との距離が変化する移動レンズ群と、で構成され、
該光量調節手段は、該沈胴状態において該撮影待機状態よりも光量を少なくし、
該移動レンズ群と該光量調節手段との距離は、該沈胴状態のほうが、該撮影待機状態での最小距離よりも長いことを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
該光量調節手段は、
複数の遮光羽根と、
該複数の光量調節羽根を回転させる回転リンクと、
該回転リンクを駆動する駆動手段と、
よって構成され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】
該光量調節羽根は、該光量調節手段の調節する光量の増減に伴って光軸方向にせり上がり、そのせり上がり方向が該移動レンズ群の反対側であることを特徴とする請求項２に記載のレンズ鏡筒。
【請求項４】
該移動レンズ群を構成するレンズのうち、該光量調節手段に最も近いレンズの該光量調整手段側のレンズ面は、凸面で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】
該移動レンズ群は、
光軸方向に延びる案内軸によって光軸方向に案内され、
光軸方向に延びる回転規制軸によって案内軸まわりの回転を規制される事で光軸方向に進退可能に支持されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載のレンズ鏡筒を具えた撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ鏡筒およびそれを利用した撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、電源停止時直前に光量調節手段を制御し、光量調節手段を通過する光量を小さくするカメラシステムが開示されている。これにより、電源停止時に撮像素子に入射する光を制限することで、レンズに太陽光などの強い光が入射したときにも、撮像素子のフィルタの劣化を軽減することができる。
【０００３】
また、特許文献２には、沈胴時に光量調節手段を開放し、そのスペースにレンズ群を収納するレンズ鏡筒が開示されている。これにより、収納時の光軸方向の長さを短くすることを達成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２６０９５９号公報
【特許文献２】特開２０１０−１４９３０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、特許文献１に記載のカメラシステムのように、電源停止時に常時光量調節手段を閉ると、外部から衝撃を受けたときなどにレンズと光量調節手段が接触し、レンズに傷がついてしまう恐れがある。さらに、収納時に沈胴するレンズ鏡筒にこのシステムを用いた場合、電源停止時の光量調節手段とレンズの距離が近づくことが多く、レンズと光量調節手段が接触する可能性が、更に高くなってしまう。
【０００６】
これを避けるために、レンズと光量調節手段の間に所定の距離が必要となってくるが、撮影状態から沈胴状態まで常にその所定の距離以上を確保すると、撮影時の光学性能を確保することが難しくなってしまう。しかしながら、特許文献１では、光量調節手段とレンズの位置関係については明言されていなかった。
【０００７】
そこで本発明の課題は、沈胴時に光量調節手段を閉じるか小絞りにするレンズ鏡筒において、沈胴時のレンズと光量調節手段の接触の可能性を低減し、且つ撮影時の光学性能を確保することのできるレンズ鏡筒を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、撮影待機状態と、該撮影待機状態よりも光軸方向の長さが短い沈胴状態をとるレンズ鏡筒において、該レンズ鏡筒を通過する光量を調節する光量調節手段と、少なくても１枚のレンズを有し、該撮影待機状態と該沈胴状態の間で該光量調節手段との距離が変化する移動レンズ群とで構成され、該光量調節手段は、該沈胴状態において該撮影待機状態よりも光量を少なくし、該移動レンズ群と該光量調節手段との距離は、該沈胴状態のほうが、該撮影待機状態での最小距離よりも長いことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、沈胴時にはレンズと光量調節手段を所定の距離だけ離すことで、衝撃を受けたときでも、レンズと光量調節手段が接触することを避けることができる。また、撮影待機時にはレンズと光量調節手段を沈胴時よりも近づけることで、光学性能を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態のレンズ鏡筒の分解斜視図である。
【図２】図１のレンズ鏡筒の組み立て後の光軸を通る断面図である。
【図３】第１の実施例に用いる光量調節装置の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を図面に基づいて詳しく説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１乃至図３を参照して、実施例１のレンズ鏡筒について説明する。
【００１３】
本実施例のレンズ鏡筒は、固定筒１０１、カム筒１０２、第１レンズ群１０３、光量調節装置１０４、第２レンズ群１０５、案内軸１０６、回転規制軸１０７によって構成される。
【００１４】
図１は、本発明のレンズ鏡筒の部品構成を示す分解斜視図である。図２は、組み立て後のレンズ鏡筒を、光軸を通る断面で破断した断面図であり、（Ａ）は沈胴状態、（Ｂ）は撮影待機状態である。図３は、光量調節装置１０４の分解斜視図である。
【００１５】
本実施例のレンズ鏡筒は、図示しないカメラなどの撮像装置に取り付け可能であり、電源投入後に撮影待機状態になる。撮影待機状態では、カメラ内の撮像面に像を結ぶことができる。また、電源停止前に、沈胴状態にすることができる。沈胴状態では、第１レンズ群１０３および第２レンズ群１０５を移動して、光軸方向の長さを短くすることができる。
【００１６】
本実施例のレンズ鏡筒の部品構成について説明する。
【００１７】
固定筒１０１は、概略円筒状に構成され、マウント部１０１１を有する。マウント部は、カメラ本体に取り付け可能である。
【００１８】
また、固定筒１０１は、３本の直進溝１０１２を具える。３本の直進溝１０１２は光軸方向に延伸する溝であり、光軸を中心に１２０度ずつ回転させて配置される。
【００１９】
カム筒１０２は、概略円筒状に構成され、固定筒１０１の外側に、固定筒１０１に対して回転可能に支持される。図示しない電磁駆動部や、ユーザーからの直接操作によって、固定筒１０１に対して回転される。
【００２０】
カム筒１０２の内周には、同一の形状を持つ３本の第１カム１０２１が、１２０°ごとに配置される。また、第１カムと異なる形状の第２カム１０２２が一本配置される。
【００２１】
第１レンズ群１０３は、少なくても１枚のレンズからなる第１光学レンズ１０３１と、第１光学レンズ１０３１を保持する第１レンズ保持枠１０３２からなる。
【００２２】
第１光学レンズ１０３１は、後述の第２光学レンズ１０５１とともに、撮像光学系を構成する。撮影待機状態において、被写体、第２光学レンズ１０５１、および撮像面と適切な距離となることによって、撮像面上に像を結ぶことができる。
【００２３】
第１レンズ保持枠１０３２は、外周に３個所のカムピン１０３３を有する。カムピン１０３３は、第１カム１０２１および直進溝１０１１に案内される。
【００２４】
第１レンズ保持枠１０３２は、第２レンズ群１０５との間に、光量調節装置１０４を保持する。また、第１レンズ保持枠１０３２は、案内軸１０６および回転規制軸１０７を固定できる。
【００２５】
光量調節装置１０４は、公知の光量調節装置である。図３に示すように、遮光羽根１０４１、上蓋１０４２、下蓋１０４３、回転リンク１０４４、駆動部１０４５によって構成される。
【００２６】
上蓋１０４２は、中央に開口部を有し、下蓋１０４３とともに、回転リンク１０４４および遮光羽根１０４１を内部に収納する。
【００２７】
遮光羽根１０４１は、遮光性のある薄いシートによって構成され、複数枚（本実施例では６枚）配置される。回転リンク１０４４の回転に伴い、光量調節装置の開口部を通過する光量を調整することができる。
【００２８】
駆動部１０４５は、回転リンク１０４４を所定の量だけ回転させることができる。本実施例ではステッピングモータを使用しているが、チャージされた弾性体を所定の量だけ開放する駆動部など、他の方式を使用してもよい。
【００２９】
光量調節装置１０４は、光学性能上、任意の調節量において遮光羽根１０４１がなるべく円形になるように光量を規制できると良い。これを実現するためには、遮光羽根１０４１の構成枚数が多いほうが有利である。
【００３０】
また、遮光羽根１０４１を閉じ、通過する光量を小さくしていくと、それぞれの遮光羽根同士が接触し、変形することで、遮光羽根１０４１は光軸方向の一方の側にせり上がる。このせり上がり量は、遮光羽根１０４１の構成枚数が多いほど、また遮光羽根の閉じ量が多いほど大きくなる。このときのせり上がり方向は、遮光羽根１０４１の重ね方によって決まる。本実施例では、遮光羽根１０４１が第１レンズ群１０３側にせり上がるように配置している。
【００３１】
第２レンズ群１０５は、少なくても１枚のレンズからなる第２光学レンズ１０５１と、第２光学レンズ１０５１を保持する第２レンズ保持枠１０５２からなる。
【００３２】
第２光学レンズ１０５１は、第１光学レンズ１０３１とともに、撮像光学系を構成する。撮影待機状態において、被写体、第１光学レンズ１０３１、および撮像面と適切な距離となることによって、撮像面上に像を結ぶことができる。本実施例では、第２光学レンズ１０５１のうち、最も光量調節装置１０４に近い面は凸面となっている。
【００３３】
第２レンズ保持枠１０５２は、外周に１箇所のカムピン１０５３を有する。カムピン１０５３は、第２カム１０２２に案内される。
【００３４】
また、第２レンズ保持枠１０５２は、スリーブ部１０５４および回転防止部１０５５を有する。スリーブ部が案内軸に嵌合することで、第２レンズ保持枠１０５２は光軸方向に移動可能に支持される。また回転防止部１０５５が回転規制軸１０７に案内されることで、案内軸１０６まわりの回転を規制することができる。
【００３５】
案内軸１０６は、光軸方向に延びる円柱形状の支持軸である。ステンレスなどの剛性の高く、摩擦抵抗の少ない材質で形成することで、第２のレンズ保持枠を高精度かつスムーズに案内することができる。
【００３６】
案内軸１０６は、第１レンズ保持枠に固定され、また第２レンズ保持枠のスリーブ部と嵌合する。
【００３７】
回転規制軸１０７は、光軸方向に延びる円柱状の支持軸である。ステンレスなどの剛性の高く、摩擦抵抗の少ない材質で形成することで、第２のレンズ保持枠を高精度かつスムーズに案内することができる。
【００３８】
回転規制軸１０７は、第１レンズ保持枠に固定され、また第２レンズ保持枠の回転規制部と嵌合する。
【００３９】
次に、本実施例のレンズ鏡筒の、各レンズの位置決めおよび動作について詳しく説明する。
【００４０】
第１レンズ保持枠１０３は、外周に有する３つのカムピン１０３３が第１カム１０２１および直進溝の交点に案内されることで、固定筒１０１に対しての位置が決まる。
【００４１】
図２（Ａ）に示すような沈胴状態にしたときに、第１レンズ群１０３が最も撮像面側に近づき、レンズ鏡筒の光軸方向の長さが最小になるようにしている。これにより、収納時の大きさを最小にすることができる。
【００４２】
第２レンズ群１０５は、第１レンズ群１０３に固定された案内軸１０６にスリーブ部１０５４が案内され、回転規制軸１０７に回転防止部１０５５が案内される。これにより、第２の光学レンズ１０５１は、第１の光学レンズ１０３１に対して、光軸方向のみの自由度を持つ。そして１箇所のカムピン１０５３が第２のカム１０２２に案内されることで、光軸方向の位置が決まる。このように、第２レンズ群１０５は、第１レンズ群１０３に固定された案内軸１０６および回転規制軸１０７に案内されることで、第１レンズ群１０３との相対位置を高精度に決めることができる。
【００４３】
この状態からカム筒１０２を回転させることで、第１レンズ群１０３および第２レンズ保持枠１０５を光軸方向に移動させ、撮影待機状態にすることができる。
【００４４】
撮影待機状態とは、第１レンズ群１０３および第２レンズ群１０５が、所定の位置に駆動されていて、露光を開始する寸前の状態の事である。露光動作の際は光量調節装置１０４の絞りが絞り込まれる場合も有る。撮影待機状態におけるそれぞれのレンズの位置は、無限遠から至近までの、被写体との距離の変化や、望遠から広角までの、レンズ鏡筒の撮影可能な画角の変化によって変化する。
【００４５】
カム筒１０２を回転すると、第１カム１０２１と直進溝１０１２の交点が光軸方向に移動する。したがって、その交点に案内される３個所のカムピン１０３３は、光軸方向に移動し、第１レンズ群１０３、およびそれに固定された光量調節装置１０４、案内軸１０６、回転規制軸１０７も光軸方向に移動する。また、第２レンズ群１０５は、第２カム１０２２に案内され、光軸方向に移動する。第２レンズ群１０５は、沈胴状態と撮影待機状態において、光量調節装置１０４との距離が変化するため、請求項でいうところの移動レンズ群に相当する。
【００４６】
第１カム１０２１および第２カム１０２２を適切な形状にすることにより、第１光学レンズ１０３１および第２光学レンズ１０５１を所定の位置に移動させ、十分な光学性能を確保することができる。
【００４７】
次に光量調節装置の動作および第２レンズ群との距離について説明する。
【００４８】
本発明のレンズ鏡筒を取り付けたカメラの電源を切断する前には、第１レンズ群および第２レンズ群を沈胴状態にする。これにより、収納時の光軸方向の長さを小さくすることができる。
【００４９】
沈胴状態では、光量調節装置の遮光羽根を閉じ、通過する光量が小さくなるようにしている。これにより、沈胴時に外部から太陽光などの強い光が入射したときでも、通過する光量を制限することで、撮像面に取り付けたフィルタなどの部材の劣化を低減することができる。
【００５０】
このとき、光量調節装置１０４と第２レンズ群１０５との距離は図２（Ａ）に示すようにＬ１となっている。このＬ１は、レンズ鏡筒が外部から衝撃力等を受け、レンズ鏡筒を構成する各部品が変形したときでも、光量調節装置１０４と第２レンズ群１０５が接触しないだけの十分な長さ以上の距離である。
【００５１】
次に、ユーザーがカメラの電源を投入したときは、第１レンズ群および第２レンズ群を撮影待機状態にする。これにより、レンズ鏡筒に所定の光学性能を発揮することができる。
【００５２】
このとき、光量調節装置１０４は、遮光羽根を全開にし、通過する光量が最大となるようにしている。これにより、ユーザーが構図を決める際に十分な光量を確保することができる。
【００５３】
ユーザーが撮影開始の操作をすると、光量調節装置１０４は、カメラ本体に決められた所定の位置にまで遮光羽根１０４１を閉じ、撮影を開始する。撮影終了後は、再び遮光羽根１０４１を全開にする。
【００５４】
このとき、光量調節装置１０４と第２レンズ群１０５との距離は、図２（Ｂ）に示すようにＬ２となっている。Ｌ２は、上述のＬ１よりも短い距離である。
【００５５】
上述のように、撮像素子から被写体までの距離や、レンズ鏡筒の撮影可能な画角を変更することで、このＬ２の値は変化しうる。その場合は撮影可能な全領域における、光量調節装置１０４と第２レンズ群１０５との距離の最小値がＬ２に相当する。したがって、被写体との距離や撮影可能な画角によっては、撮影待機状態の中でも、光量調節装置１０４と第２レンズ群１０５の距離がＬ１よりも大きくなる状態があってもよい。
【００５６】
本発明の効果について述べる。
【００５７】
本発明では、沈胴時において光量調節装置１０４と第２レンズ群１０５との距離をＬ１だけとっている。これにより、レンズ鏡筒が外部から衝撃力等を受け、レンズ鏡筒を構成する各部品が変形したときでも、光量調節装置１０４と第２レンズ群１０５との接触を避けている。
【００５８】
さらに、撮影待機状態において光量調節装置１０４と第２レンズ群１０５との距離をＬ１よりも短いＬ２まで近づけることができる。これにより、第１レンズ群と第２レンズ群との距離の自由度を大きくすることができ、十分な光学性能を確保しやすくしている。
【００５９】
なお、撮影状態において光量調節装置１０４の遮光羽根１０４１の閉じ量が大きい場合に、外部から衝撃力を受けると、光量調節装置１０４と第２レンズ群１０５が接触してしまう恐れがある。しかし、通常の使用方法を考えると、そのようなケースが起こる頻度は、沈胴状態において外部から衝撃力を受ける頻度に比べて非常に小さい。
【００６０】
なお、本実施例では、光量調節装置１０４として、複数の遮光羽根を用いるタイプのものを利用している。これにより、任意の規制量において、遮光羽根の遮光する形状を円形に近づけることができる。一方、このようなタイプの光量調節装置は、前述のように遮光羽根の閉じ量を大きくなると、せり上がりが発生してしまう。したがって、光量調節装置１０４と第２レンズ群１０５が接触しないだけの十分な距離Ｌ１の値が大きくなる。
【００６１】
このため、本発明のようにＬ１をＬ２よりも小さくすることの効果が、より大きくなる。
【００６２】
また、本実施例では、遮光羽根１０４１のせり上がり方向を、第２のレンズ群１０５の反対側になるように配置している。これにより、第２のレンズ群１０５の側になるようにした場合に比べ、Ｌ１の値を小さくすることができる。したがって、沈胴時における第１レンズ群１０３と第２レンズ群１０５の距離を近づけることができ、収納時の光軸方向の長さを、より短くすることができる。
【００６３】
また、本実施例の第２光学レンズ１０５１の、最も光量調節装置１０４に近いレンズは、凸レンズとなっている。このため、レンズの中心付近は最も光量調節装置１０４との距離が短くなり、衝撃を受けたときに接触してしまう恐れが大きくなる。したがって凹レンズの場合に比べＬ１の値を大きくとる必要がある。このため、本発明のようにＬ１をＬ２よりも小さくすることの効果が、より大きくなる。
【００６４】
また、本実施例では、第２レンズ群１０５を、案内軸１０６および回転規制軸１０７によって支持している。これによって、第１レンズ群１０３と第２ンレンズ群１０５の位置決め精度を高めることができる。一方、細い円柱状である案内軸１０６で支持することは、第２レンズ群を固定筒で支持する場合に比べ、衝撃を受けたときの弾性変形量が大きくなる。したがって、Ｌ１を十分大きくとる必要がある。このため、本発明のようにＬ１をＬ２よりも小さくすることの効果が、より大きくなる。
【００６５】
以上、本発明の構成は、上記各実施例に例示したものに限定されるものではなく、材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。実施例１のレンズ鏡筒は、ビデオカメラ、デジタル及び銀塩スチルカメラといった撮像装置に搭載可能である。したがって、このレンズ鏡筒を有する撮像装置も本発明の一側面を構成する。
【符号の説明】
【００６６】
１０１  固定筒
１０２  カム筒
１０３  第１レンズ群
１０４  光量調節装置（光量調節手段）
１０５  第２レンズ群（移動レンズ群）
１０６  案内軸
１０７  回転規制軸
【図１】
2014052446.tif 000003
【図２】
2014052446.tif 000004
【図３】
2014052446.tif 000005