(57)【要約】【課題】  部品点数を減らして、装置の小型化を図る。【解決手段】  レンズを内蔵した鏡筒４と、この鏡筒４を光軸方向に移動可能に支持するホルダ５と、鏡筒４を光軸方向に複数段階に位置調整するカム機構６とを備えた。鏡筒４は、上記レンズを内部に支持したレンズバレル９と、レンズバレル９に一体的に取り付けられた調整リング１０と、調整リング１０の外周に突出させて形成されたカム用ピン１４とを備えた。ホルダ５は、鏡筒４を支持して光軸方向への移動及び光軸を回転中心とした回動を許容する鏡筒支持筒部１７と、鏡筒支持筒部１７に設けられ鏡筒４のカム用ピン１４が嵌合し鏡筒４の回動によってカム用ピン１４がスライドして鏡筒４の光軸方向の位置を調整するカム溝１９とを備えた。鏡筒４とホルダ５との間には、ホルダ５に支持された鏡筒４を付勢して、鏡筒４の光軸方向への移動及び光軸を回転中心とした回動の際のガタを抑えるガタ防止バネ７を備えた。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを内蔵し光軸に沿って配設された鏡筒と、当該鏡筒を光軸方向に相対的に移動可能に支持するホルダとを備えた撮像用レンズ装置であって、
上記鏡筒を光軸方向に複数段階に位置調整するカム機構を備えたことを特徴とする撮像用レンズ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像用レンズ装置において、
上記カム機構が、確動カムによって構成されたことを特徴とする撮像用レンズ装置。
【請求項３】
請求項１に記載の撮像用レンズ装置において、
上記カム機構が、上記鏡筒側又は上記ホルダ側に設けられたカム用ピンと、上記ホルダ側又は上記鏡筒側に設けられて上記カム用ピンが嵌合しスライドして上記鏡筒の光軸方向の位置を調整するカム溝とを備えて構成されたことを特徴とする撮像用レンズ装置。
【請求項４】
レンズを内蔵し光軸に沿って配設された鏡筒と、当該鏡筒を光軸方向に相対的に移動可能に支持するホルダと、上記鏡筒を光軸方向に複数段階に位置調整するカム機構とを備え、
上記鏡筒が、上記レンズを内部に支持したレンズバレルと、当該レンズバレルに一体的に取り付けられた調整リングと、当該調整リングの外周に突出させて形成されたカム用ピン又は凹ませて形成されたカム溝とを備え、
上記ホルダが、上記鏡筒を支持して光軸方向への移動及び光軸を回転中心とした回動を許容する支持筒部と、当該支持筒部に設けられ上記鏡筒のカム用ピン又はカム溝が嵌合しスライドして当該鏡筒の光軸方向の位置を調整するカム溝又はカム用ピンとを備えて構成されたことを特徴とする撮像用レンズ装置。
【請求項５】
請求項４に記載の撮像用レンズ装置において、
上記鏡筒のレンズバレルと調整リングとがネジで互いに結合され、当該調整リングのカム用ピンが上記ホルダのカム溝に嵌合した状態で上記レンズバレルの位置調整を行ってから当該レンズバレルと上記調整リングとを互いに固定することを特徴とする撮像用レンズ装置。
【請求項６】
請求項４に記載の撮像用レンズ装置において、
上記ホルダに支持された上記鏡筒を付勢して、当該鏡筒の光軸方向への移動及び光軸を回転中心とした回動の際のガタを抑えるガタ防止バネを備えたことを特徴とする撮像用レンズ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、至近距離から無限遠まで撮影モードを複数段階に切り替えることができる撮像用レンズ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
撮影モードの切り替えが可能な撮像用レンズ装置としては、例えば引用文献１に記載のマクロ撮影用レンズ繰出し装置が知られている。
【０００３】
このマクロ撮影用レンズ繰出し装置は主に、ＣＣＤ等が組込まれたホルダ、ガタ付きを防止する弾性体、繰出しリング、レンズ群を内蔵する鏡筒、操作ノブから構成される。
【０００４】
撮影モード切り替えは、繰出しリングを操作用ノブと一体で回動することにより、ホルダの多条雌ネジと繰出しリングの多条雄ネジの螺合により繰出しリングが光軸方向に進退することにより行われる。鏡筒の焦点調整は、繰出しリングの焦点調整用雌ネジと鏡筒の焦点調整用雄ネジにより行われる。
【特許文献１】特開２００３−３３７２７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上述した特許文献１の従来のマクロ撮影用レンズ繰出し装置では、ネジを利用するという構成上の特徴から、さらなる部品点数の減少及び装置の小型化を図るのは容易ではない。あえて小型化を図ろうとすると、部品コストひいては装置の製造コストが上がってしまうという問題点がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、さらなる部品点数の減少及び装置の小型化を図った撮像用レンズ装置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】
かかる課題を解決するために本発明に係る撮像用レンズ装置は、レンズを内蔵し光軸に沿って配設された鏡筒と、当該鏡筒を光軸方向に相対的に移動可能に支持するホルダとを備えた撮像用レンズ装置であって、上記鏡筒を光軸方向に複数段階に位置調整するカム機構を備えたことを特徴とする。上記カム機構としては、確動カムを用いる。即ち、上記鏡筒側に設けられたカム用ピンと、上記ホルダ側に設けられて上記カム用ピンが嵌合し上記鏡筒の相対的回動によって当該カム用ピンがスライドして上記鏡筒の光軸方向の位置を調整するカム溝とを備えたカム機構を用いる。
【０００８】
上記構成により、カム機構によって、鏡筒を光軸方向に複数段階に位置調整する。即ち、鏡筒の位置を調整して、例えば、至近距離から無限遠まで、複数段階に焦点を合わせる。具体的には、鏡筒を回動させて、カム用ピンがカム溝内をスライドして鏡筒の光軸方向の位置を調整する。この鏡筒の位置調整を複数段階に設定して、至近距離から無限遠まで複数段階に焦点を合わせる。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本発明によれば、カム機構を用いて撮像用レンズ装置を構成するため、部品点数を減らして、装置の小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係る撮像用レンズ装置の実施形態について図面を参照しながら詳述する。
【００１１】
撮像用レンズ装置は、小型の撮像装置に用いることができるように、小型化を図った撮像用レンズ装置である。具体的には、カメラ付き携帯電話や小型カメラ等の小型の撮像装置に用いるための撮像用レンズ装置である。図１は本実施形態に係る撮像用レンズ装置を示す分解斜視図、図２は本実施形態に係る撮像用レンズ装置を示す断面図、図３は本実施形態に係る撮像用レンズ装置のカム溝の形状を示す正面図である。
【００１２】
撮像用レンズ装置１は、撮像素子２と同一の光軸上に配設されて外部からの映像光を撮像素子２に結像させるための装置である。撮像素子２は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の光学素子で構成されている。この撮像素子２は、装置本体側に固定されて、画像処理回路(図示せず)に接続されている。
【００１３】
撮像用レンズ装置１は、鏡筒４と、ホルダ５と、カム機構６と、ガタ防止バネ７とから構成されている。
【００１４】
鏡筒４は、１又は複数枚のレンズＬを内蔵し、撮像素子２に面した状態で光軸に沿って配設されて、外側からの映像光を撮像素子２の面に結像させるための光学素子である。この鏡筒４は、上記レンズＬを内部に支持したレンズバレル９と、このレンズバレル９に一体的に取り付けられた調整リング１０とから構成されている。
【００１５】
レンズバレル９は、レンズＬを直接支持する円筒状のレンズ支持筒部１１と、レンズＬを支持すると共に後述するホルダ５の鏡筒支持筒部１７に嵌合してその内周面に摺りながら光軸方向と回転方向とが許容された状態で支持される支持円盤部１２とから構成されている。レンズ支持筒部１１の先端部（調整リング１０側の端部）には、レンズバレル９を回動させるための工具が嵌合する切り欠き１１Ａが設けられている。この切り欠き１１Ａに工具を嵌合させてレンズバレル９を調整リング１０に対して回動させることで、レンズバレル９と調整リング１０との間の位置関係の最終的な微調整を行う。レンズ支持筒部１１の外周面にはネジ山が設けられ、調整リング１０がねじ込まれている。支持円盤部１２の外径は、ホルダ５の鏡筒支持筒部１７の内径とほぼ同じ寸法に設定されている。これにより、支持円盤部１２の外周面がホルダ５の鏡筒支持筒部１７の内周面に、がたつくことなく摺りながら、支持円盤部１２が光軸方向と回転方向に正確にスライドできるようになっている。各摺接面は鏡面仕上げされている。
【００１６】
調整リング１０は、レンズバレル９と一体的に結合した状態でレンズバレル９を光軸方向に移動させて、至近距離から無限遠まで撮影モードを複数段階に切り替えるための部材である。本実施形態では、調整リング１０は、撮影モードが１０ｃｍ、４０ｃｍ、無限遠の３段階に切り替わるように設定されている。なお、切り替え段階数は、要求される条件に応じて、２段階又は４段階以上に適宜設定される。調整リング１０はほぼ肉厚の円環状に形成されている。調整リング１０の内側面には、レンズ支持筒部１１にねじ込むためのネジ溝が設けられている。これにより、調整リング１０がレンズ支持筒部１１にねじ込まれて、後述する微調整処理の後にレンズバレル９と調整リング１０とが互いに固定される。調整リング１０の外径はホルダ５の鏡筒支持筒部１７の内径とほぼ同じ寸法に設定されている。これにより、調整リング１０の外周面がホルダ５の鏡筒支持筒部１７の内周面に摺りながら、支持円盤部１２が光軸方向と回転方向にガタなく正確にスライドできるようになっている。各摺接面は鏡面仕上げされている。
【００１７】
調整リング１０の外周面にはカム用ピン１４と操作レバー１５とが設けられている。カム用ピン１４は、後述するホルダ５のカム溝１９に嵌合して、鏡筒４を光軸方向に移動させるための部材である。カム用ピン１４は、ホルダ５のカム溝１９と相まってカム機構６を構成している。カム用ピン１４は、調整リング１０の外周の２カ所の位置で外方へ突出させた短い軸によって構成されている。このカム用ピン１４の直径は、ホルダ５のカム溝１９の幅とほぼ同じ寸法に設定されている。即ち、カム用ピン１４がカム溝１９に嵌合した状態で、鏡筒４の光軸方向のがたつきが無く、円周方向にスムーズに回動できる程度の隙間がカム用ピン１４とカム溝１９との間に空くように設定されている。
【００１８】
操作レバー１５は、調整リング１０を回動させるためのレバーである。操作レバー１５は、調整リング１０の外周面から、２つのカム用ピン１４と直交する方向に延出された１本の円形棒材で構成されている。この操作レバー１５は、手動での操作に対応して棒材で構成しているが、自動操作の場合は、例えばリンク等で構成される。このリンク等が、電磁ソレノイド等に連結されて調整リング１０が設定角度だけ回動される。なお、自動化の際に、駆動源としてサーボモータ等を使用する場合は、調整リング１０にサーボモータ等が直接取り付けられて、リンク等は不要になる。
【００１９】
ホルダ５は鏡筒４を支持するための部材である。ホルダ５は鏡筒４を、光軸方向に移動可能に支持すると同時に、円周方向へ回動可能に支持している。このホルダ５は基板部１６と鏡筒支持筒部１７とから構成されている。基板部１６は、装置本体側に固定される板材である。基板部１６は、装置本体側に取り付けられて、撮像素子２との正確な位置を保った状態で固定される。
【００２０】
鏡筒支持筒部１７は、鏡筒４を支持するための部材である。鏡筒支持筒部１７は、ほぼ円筒状に形成され、その内部に鏡筒４を収納して支持する。即ち、鏡筒支持筒部１７は鏡筒４を、その光軸方向への移動及び光軸を回転中心とした円周方向への回動を許容した状態で、支持する。鏡筒支持筒部１７の内径は、鏡筒４のレンズバレル９の支持円盤部１２と調整リング１０の外径とほぼ同じ寸法に設定されている。
【００２１】
鏡筒支持筒部１７には、カム溝１９とレバー用切り欠き２０とが設けられている。カム溝１９は、対向する２カ所の位置にそれぞれ設けられ、調整リング１０の２つのカム用ピン１４がそれぞれ嵌合される。このカム溝１９とカム用ピン１４とで、鏡筒４を光軸方向に複数段階に位置調整するカム機構６が構成されている。このカム機構６は、そのカム用ピン１４がカム溝１９に嵌合することで、光軸方向へのガタが少ない確動カムを構成している。カム溝１９は、図３に示すように、ほぼ円周方向に延びる長い溝によって構成されている。なお、図３は、円周に沿って湾曲して形成されたカム溝１９を平面状に延ばして表している。カム溝１９は、３つの定常溝部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃと、２つの移動溝部１９Ｄ，１９Ｅとから構成されている。定常溝部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃは、それぞれ平坦面状に形成されている。即ち、鏡筒支持筒部１７の円周方向に沿って形成され、光軸方向の位置が正確に設定されている。これにより、カム用ピン１４が定常溝部１９Ａに位置するとき撮影モードが１０ｃｍに、カム用ピン１４が定常溝部１９Ｂに位置するとき撮影モードが４０ｃｍに、カム用ピン１４が定常溝部１９Ｃに位置するとき撮影モードが無限遠になるように、各位置が設定されている。各定常溝部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃは、平坦面状に形成されてある程度の幅を持たせているため、カム用ピン１４の位置が多少ずれても鏡筒４を正確な位置に調整できるようになっている。
【００２２】
２つの移動溝部１９Ｄ，１９Ｅは、各定常溝部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃの間を連結して、カム用ピン１４が、各定常溝部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃにスムーズに移動できるようになっている。これにより、鏡筒４を設定位置に容易に、スムーズに、かつ正確に位置決めすることができる。
【００２３】
図１中の鏡筒支持筒部１７の内周面には、カム溝１９にカム用ピン１４を嵌めるための切り欠き２３が設けられている。切り欠き２３は、カム溝１９の一端部から光軸方向に直線上に切り欠いた溝によって構成されている。
【００２４】
レバー用切り欠き２０は、操作レバー１５が嵌合するための切り欠きである。このレバー用切り欠き２０は、カム溝１９の長さとほぼ同じ長さだけ切り欠いて設けられている。これにより、操作レバー１５が、レバー用切り欠き２０内に嵌合された状態でその一端部から他端部まで移動することで、調整リング１０のカム用ピン１４をレンズバレル９のカム溝１９内で一端部から他端部まで移動させることができるようになっている。レバー用切り欠き２０の切り欠き面には、各定常溝部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃに対応する位置（カム用ピン１４が各定常溝部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃに位置したときの操作レバー１５の位置）にレバー受け２１がそれぞれ設けられている。レバー受け２１は、突条や、溝等で構成されている。この３つのレバー受け２１に操作レバー１５が選択的に嵌合することで、撮影モードが１０ｃｍ、４０ｃｍ、無限遠の３段階に適宜切り替わるようになっている。
【００２５】
鏡筒支持筒部１７の内周面の撮像素子２側端部には、内側へ径を縮めて形成されたフランジ状のバネ受け部１７Ａが設けられている。このバネ受け部１７Ａにガタ防止バネ７が取り付けられている。このガタ防止バネ７は、ホルダ５に支持された鏡筒４を付勢して、この鏡筒４の光軸方向への移動及び光軸を回転中心とした回動の際のガタを抑えるための部材である。ガタ防止バネ７は、環状のバネ板を波打つように湾曲させて構成されている。このガタ防止バネ７は、鏡筒４がホルダ５に挿入された状態で、この鏡筒４の支持円盤部１２と上記フランジ状のバネ受け部１７Ａとの間に位置して鏡筒４を付勢し、カム溝１９に嵌合されたカム用ピン１４で位置決めされた鏡筒４を、がたつかないように支持している。
【００２６】
以上のように構成された撮像用レンズ装置１は、次のようにして組み立てられる。
【００２７】
鏡筒４とホルダ５の組み立ては、次のようにして行われる。まず、鏡筒４のレンズバレル９のレンズ支持筒部１１に調整リング１０がねじ込まれる。次いで、ホルダ５の鏡筒支持筒部１７内にガタ防止バネ７が装着され、その上から鏡筒４が装着される。鏡筒４は、その調整リング１０のカム用ピン１４が、ホルダ５の鏡筒支持筒部１７の切り欠き２３に挿入されてガタ防止バネ７を押し縮めながらカム溝１９に嵌め込まれる。次いで、撮像素子２と撮像用レンズ装置１とが、その光軸を合わせた状態で、装置側の所定位置に取り付けられる。
【００２８】
鏡筒４とホルダ５の組み立ては、撮像素子２とホルダ５とが装置側に固定された後に行われる場合もある。この場合は、撮像素子２とホルダ５とが、その光軸を合わせた状態で、装置側の所定位置に取り付けられる。次いで、上記鏡筒４とホルダ５の組み立てが行われる。
【００２９】
次いで、レンズバレル９の位置調整が行われる。調整リング１０を任意の位置に回動させて、そのカム用ピン１４をカム溝１９の任意の位置（撮影モード）に回動させておく。この状態で、レンズバレル９のレンズ支持筒部１１の切り欠き１１Ａに特殊工具を取り付けて、レンズバレル９を回動させて、調整リング１０の回動位置に応じた撮影モードに、位置を調整する。この調整が終わった後は、接着剤等によって切り欠き１１Ａを埋めて、レンズバレル９と調整リング１０とを互いに固定する。
【００３０】
以上のようにして構成された撮像用レンズ装置１では、撮影モードを切り替える場合は、操作レバー１５を操作して調整リング１０を回動させる。このとき、操作レバー１５は、レバー用切り欠き２０の３つのレバー受け２１で止まる位置まで回動させる。これにより、１０ｃｍ、４０ｃｍ、無限遠の３段階に適宜切り替える。
【００３１】
これにより、カム用ピン１４は、カム溝１９の中で、いずれかの定常溝部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃに位置する。このとき、定常溝部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃはある程度の幅があるため、操作レバー１５がレバー受け２１内で多少ずれても、操作レバー１５は定常溝部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ内に位置して、移動溝部１９Ｄ，１９Ｅ側へずれることはない。これにより、簡単な操作で鏡筒４を正確な位置に調整することができ、容易に撮影モードの切り替えを行うことができる。
【００３２】
以上のように、カム機構６を用いて撮像用レンズ装置１を構成するため、ネジ機構を用いた撮像用レンズ装置に比べて、部品点数を減らすことができる。また、構造も簡単になり、さらに直径方向の寸法を小さくすることができる。
【００３３】
また、カム溝１９の形状は適宜設定できるため、光軸方向の移動量や回転角を適宜設定することができる。手動式にする場合、自動化する場合、自動化するときにリンク機構と電磁ソレノイドを用いる場合、サーボモータ等を用いる場合等に応じて、カム溝１９の形状を変えて、光軸方向の移動量や回転角を適宜設定する。
【００３４】
この結果、携帯電話等の装置の小型化を図ることができる。
【００３５】
［変形例］
上記実施形態では、カム機構６として、カム用ピン１４とカム溝１９からなる確動カムを例に説明したが、これ以外の確動カムでもよいことは言うまでもない。また、カム用ピン１４を調整リング１０に、カム溝１９をホルダ５の鏡筒支持筒部１７に設けたが、逆にカム溝１９を調整リング１０に、カム用ピン１４をホルダ５の鏡筒支持筒部１７に設けてもよい。この場合も、上記実施携帯同様に作用、効果を奏することができる。
【００３６】
上記実施形態では、ホルダ５を撮像素子２と共に固定して、鏡筒４を撮像素子２に対して移動及び回動させるようにしたが、鏡筒４を固定して、ホルダ５を撮像素子２と共に移動及び回動させるようにしてもよい。この場合も、上記実施携帯同様に作用、効果を奏することができる。
【００３７】
また、上記実施形態では、カム用ピン１４及びカム溝１９を２つずつ設けたが、３つ以上設けてもよいことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施形態に係る撮像用レンズ装置を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る撮像用レンズ装置を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る撮像用レンズ装置のカム溝を示す正面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１：撮像用レンズ装置、２：撮像素子、４：鏡筒、５：ホルダ、６：カム機構、７：ガタ防止バネ、９：レンズバレル、１０：調整リング、１１：レンズ支持筒部、１２：支持円盤部、１４：カム用ピン、１５：操作レバー、１６：基板部、１７：鏡筒支持筒部、１７Ａ：バネ受け部、１９：カム溝、２０：レバー用切り欠き、２１：レバー受け、２３：切り欠き、Ｌ：レンズ。
【図１】
2006030893.tif 000003
【図２】
2006030893.tif 000004
【図３】
2006030893.tif 000005