(57)【要約】【課題】確実に小型化を図ることのできる鏡筒駆動機構を提供する。【解決手段】第三レンズ枠４の後ろ側に配置されて第三レンズ枠４を保持する保持枠１００と、保持枠１００のさらに後ろ側に配置されて、繰込動作に伴って、第三レンズ枠４が当接する突起部１０３とを備えている。第三レンズ枠４は、第三レンズ群４１の周囲から後方に向けて延在し、保持枠１００に、光軸方向に対して交わる回転軸１０２回りに回転自在となって設けられたアーム部４３を有している。アーム部４３は、繰込動作に伴って、突起部１０３に当接することにより回転力が与えられ、回転軸１０２回りに回転して、光路内において第三レンズ群４１のレンズ面が光軸方向に対して略直交するように配置される撮影状態から光路外において第三レンズ群４１のレンズ面が光軸方向に対して略平行となるように配置される収納状態にスイングする。【選択図】図３
2006349799.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前方のレンズ群を保持する前方レンズ枠と、
後方のレンズ群を保持する後方レンズ枠と、
前記後方レンズ枠の後ろ側に配置されて前記後方レンズ枠を保持する保持部と、
前記保持部のさらに後ろ側に配置されて、繰込動作に伴って、前記後方レンズ枠が当接する突起部とを備え、
前記後方レンズ枠は、前記後方のレンズ群の周囲から後方に向けて延在し、前記保持部に、光軸方向に対して交わる回転軸回りに回転自在となって設けられたアーム部を有し、
前記アーム部は、繰込動作に伴って、前記突起部に当接することにより回転力が与えられ、前記回転軸回りに回転して、光路内において前記レンズ群のレンズ面が光軸方向に対して略直交するように配置される撮影状態から、光路外において前記レンズ群のレンズ面が光軸方向に対して略平行となるように配置される収納状態にスイングすることを特徴とする鏡筒駆動機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鏡筒駆動機構に係り、特に光学系機器に用いられる鏡筒駆動機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、前後二つのレンズ群を前後方向に駆動しながら変倍や焦点調節を行うために使用される鏡筒駆動機構が知られている。
このような鏡筒駆動機構において、非撮影時の光軸方向の寸法を小さくするための技術が種々提案されており、非撮影時にシャッタの開口部が開き、この開口部内にシャッタに隣接するレンズの少なくとも一部が収納される技術や、光学系の一部を光路外に退避させた状態で収納する技術が知られている。後者の技術では、光軸と垂直な平面でレンズを揺動させて、光軸外へ退避させる方法が用いられている（例えば、特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開２００４−３１７９４３号公報
【特許文献２】特開２００４−３１８０５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１及び２に記載されているようにレンズを退避させた場合、光軸方向に対して垂直な平面でレンズをスライド移動させているだけであるので、収納状態とした場合に、光学系の径方向の長さが長くなり、結局、カメラ全体として小型化を実現することができなかった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、確実に小型化を図ることのできる鏡筒駆動機構を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、例えば、図１〜図４に示すように、前方のレンズ群（第二レンズ群３１）を保持する前方レンズ枠（第二レンズ枠３）と、
後方のレンズ群（第三レンズ群４１）を保持する後方レンズ枠（第三レンズ枠４）と、
前記後方レンズ枠の後ろ側に配置されて前記後方レンズ枠を保持する保持部（保持枠１００）と、
前記保持部のさらに後ろ側に配置されて、繰込動作に伴って、前記後方レンズ枠が当接する突起部１０３とを備え、
前記後方レンズ枠は、前記後方のレンズ群の周囲から後方に向けて延在し、前記保持部に、光軸方向に対して交わる回転軸１０２回りに回転自在となって設けられたアーム部４３を有し、
前記アーム部は、繰込動作に伴って、前記突起部に当接することにより回転力が与えられ、前記回転軸回りに回転して、光路内において前記レンズ群のレンズ面が光軸方向に対して略直交するように配置される撮影状態から、光路外において前記レンズ群のレンズ面が光軸方向に対して略平行となるように配置される収納状態にスイングすることを特徴とする。
【０００５】
請求項１の発明によれば、繰込動作に伴って、アーム部が突起部に当接することにより回転力が与えられて回転軸回りに回転する。そして、光路内においてレンズ群のレンズ面が光軸方向に対して略直交するように配置される撮影状態から、光路外においてレンズ面が光軸方向に対して略平行となるように配置される収納状態へとスイングする。収納状態においては、レンズ群のレンズ面が略平行となるように配置されるため、従来と異なり単にレンズ面が光軸方向に略垂直となるように上下方向にスライド移動した場合に比して、レンズ群の径方向の長さ分だけ全長が短くなるので、鏡筒駆動機構の小型化を図ることができる。さらに、この鏡筒駆動機構を備えたカメラ等の光学系機器も小型化できる。また、アーム部によりレンズ群を回転軸回りにスイングさせる構成としたので、構成も単純で製造が容易となる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係る鏡筒駆動機構によれば、繰込動作に伴って、アーム部が突起部に当接することにより回転軸回りに回転して撮影状態から収納状態となる。収納状態においては、レンズ群のレンズ面が略平行となるように配置されるので、レンズ群の径方向の長さ分だけ全長が短くなり、鏡筒駆動機構の小型化、さらには、この鏡筒駆動機構を備えたカメラ等の光学系機器も小型化できる。また、構成も単純で製造が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
本実施の形態では、鏡筒駆動機構を光学機器の一例として例示されるデジタルカメラに適用した場合を説明することとする。
図１は、本実施の形態に係る鏡筒駆動機構に沿った断面図であってテレ状態（撮影状態）にある場合を示し、図２は、同断面図であって収納を完了した収納状態にある場合を示している。図３は、鏡筒駆動機構における第三レンズ群４１、第三レンズ枠４及び保持枠１００との撮影状態における斜視図であり、図４は、収納状態における斜視図である。
なお、以下の説明において、デジタルカメラが最も広い範囲の被写体を捉えられる状態をワイド状態（最も広い範囲で撮像可能な状態）といい、最も狭い範囲ではあるが最も高倍率で被写体を捉えられる状態をテレ状態（最も狭い範囲で撮像可能な状態）といい、デジタルカメラの未使用時であって各部材が収納されて最もコンパクトにされた状態を収納状態というものとする。
【０００８】
まず、鏡筒駆動機構の構成について図１〜図４を参照して説明する。
鏡筒駆動機構１は、主に、鏡筒本体１０、第一レンズ枠２、シャッタユニット８、第二レンズ枠３、第三レンズ枠４、第一直進筒５Ａ、第二直進筒５Ｂ、カム筒６Ａ、回転駆動筒６Ｂ、固定筒７から構成されている。そして、鏡筒本体１０内に各部材２〜８が、該各部材２〜８の略中心を通る光軸が略一致するような状態で保持されている。
【０００９】
鏡筒本体１０は、最も外側に設けられ、その後端開口部には撮像部９が取り付けられている。
また、鏡筒本体１０内には、繰込動作に伴って、後述する第三レンズ枠４のアーム部４３が当接することにより、アーム部４３をスイングさせて第三レンズ枠４を光路外に退避させる方向に移動させる突起部１０３が設けられている。
【００１０】
固定筒７は、鏡筒本体１０の内側に設けられ、その内周面にはヘリコイドと光軸方向に沿って平行な第一直進溝７１が設けられている。
【００１１】
回転駆動筒６Ｂは、固定筒７の内側に設けられ、その外周面にはヘリコイドが設けられ、固定筒７のヘリコイドと螺合している。回転駆動筒６Ｂの外周のヘリコイドにはギア部（図示略）が併設され、駆動モータ（図示略）とギア連結されている。
また、回転駆動筒６Ｂの内周面には光軸方向に沿って平行な第二直進溝６１Ｂが設けられている。
【００１２】
第一直進筒５Ａは、回転駆動筒６Ｂの内側に設けられ、その後端部における側壁部には、外方に突出し、固定筒７の第一直進溝７１に係合する第一回転規制部５１Ａが設けられている。これによって、回転駆動筒６Ｂが回転しながら光軸方向に沿って前後動するのに対し、第一直進筒５Ａは周方向への回転が規制されて前後動する。
【００１３】
カム筒６Ａは、回転駆動筒６Ｂの内側に設けられ、その外周面後端部には、回転駆動筒６Ｂの内周面の第二直進溝６１Ｂに嵌合するピン６１Ａが設けられている。また、このピン６１Ａは第一直進筒５Ａの第一カム溝５２Ａに挿通されている。そのため、回転駆動筒６Ｂの回転をカム筒６Ａに伝えるとともに第一カム溝５２Ａによってカム筒６Ａ自体を光軸方向に沿って前後動させる。
また、カム筒６Ａの外周面には、第一レンズ枠２の第一コマ部２２が係合する第二カム溝６２Ａが形成されており、内周面には、シャッタユニット８に備えられた第二コマ部８５が係合する第三カム溝６３Ａが形成されている。また、カメラを落下させた際の衝撃に耐えやすくするために、第二カム溝６２Ａは第三カム溝６３Ａよりも深く形成されている。
【００１４】
第二直進筒５Ｂは、第一直進筒５Ａの前方に配置され回転駆動筒６Ｂの内側に設けられている。第二直進筒５Ｂの内周面には光軸方向に沿って平行な第四直進溝５１Ｂが設けられている。
【００１５】
第一レンズ枠２は、第二直進筒５Ｂの内側に設けられ、その前端部で第一レンズ群２１を保持するものである。この第一レンズ枠２の後端部における側壁部には、該側壁部を貫通し、その内周面から内側に突出する第一コマ部２２が設けられている。また、第一レンズ枠２の後端部における側壁部には、外側に突出し、第二直進筒５Ｂの第四直進溝５１Ｂに係合する第二回転規制部２３が設けられている。これによって第一レンズ枠２の周方向への回転が規制されて前後動する。
第一レンズ枠２の第一レンズ群２１が設けられた前端部には、カザリ環２４とバリア機構とが装着されている。
バリア機構は、バリア駆動リングと、該バリア駆動リングによって開閉されるバリア羽根２５とから構成されている。
【００１６】
シャッタユニット８は、第一レンズ枠２の後方に配置され、カム筒６Ａの内側に設けられている。シャッタユニット８は、露光開口部が形成されたシャッタ基板８１と、露光開口部の開閉動作又は絞りを行うシャッタ羽根８３と、シャッタ羽根８３を駆動させる駆動源と、シャッタ基板８１に固定されカム筒６Ａの後端部に係合する取付部材８２とを備えている。
また、取付部材８２の後端部には、その後端部における側壁部が外側に突出してカム筒６Ａに係合する第三回転規制部８４が設けられている。したがって、取付部材８２は、この第三回転規制部８４によって周方向への移動が規制されながら前後動する。
また、取付部材８２の側壁部には、該側壁部を貫通し、その外周面から外方に突出し、カム筒６Ａの第三カム溝６３Ａに係合する第二コマ部８５が設けられている。
また、駆動源は、カメラの内部に設けられた制御回路（図示略）からの指令に基づきシャッタ羽根８３を駆動させることによって、露光開口部を開閉又は所定の口径に絞る。
【００１７】
第二レンズ枠３は、シャッタユニット８の後方に配置され、その前端部で第二レンズ群３１を保持するものである。
第二レンズ枠３には、繰込動作に伴って第二レンズ枠３を光路内に配置させる位置から光路外に退避させる位置との間でスライド移動自在とするスライド移動手段（図示しない）が設けられている。このスライド移動手段としては、例えば、第二レンズ枠３の左右両側面に挿通されて、第二レンズ枠３を上下にスライド移動自在に支持する一対のガイド軸と、このガイド軸に沿って第二レンズ枠３を駆動させる駆動レバーと、駆動レバーを駆動させるギア等からなるものが挙げられ、従来から使用されている機構のものを適用することができる。
【００１８】
第三レンズ枠４は、第二レンズ枠３の後方に配置され、その前端部で第三レンズ群４１を保持するものである。また、第三レンズ枠４の後方には、図３、図４に示すように、内部に開口部１００aを有する略矩形枠状の保持枠１００が配置され、この保持枠１００に第三レンズ枠４が取り付けられている。保持枠１００の下端面のうち、左右両側には下方に延在する脚部１０１が設けられている。そして、両脚部１０１間の空間に、後述するアーム部４３がスイングすることにより第三レンズ群４１が収納される。また、保持枠１００の左右両側面に光軸方向に直交する方向に突出する回転軸１０２が取り付けられている。
【００１９】
第三レンズ枠４は、内部に第三レンズ群４１が嵌め込まれる開口部４２aを有する枠本体４２と、この枠本体４２の左右両側面にそれぞれ設けられて後方に延在する一対のアーム部４３とを備えている。
枠本体４２は、略矩形枠状であり、アーム部４３は、枠本体４２の左右両側面から後方の保持枠１００の左右両側面まで延在している。アーム部４３の後端部には貫通穴４５が形成されており、この貫通穴４５に保持枠１００の側面から外方に突出した回転軸１０２が挿通されている。これによって、アーム部４３が保持枠１００に回転軸１０２回りに回転自在に連結され、アーム部４３は、第三レンズ群４１のレンズ面が光軸方向に対して略直交するように配置された撮影状態（図３中、レンズ面が枠本体４２の開口部４２aと互いに対向する位置）と、第三レンズ群４１のレンズ面が光軸方向に対して略平行となるように配置された収納状態（図４中、レンズ面が枠本体４２の下面と互いに対向する位置）との間でスイング自在である。
また、アーム部４３と保持枠１００との間には、回転軸１０２に掛けられてアーム部４３を保持枠１００に対して撮影状態に保持する位置に付勢するねじりバネ１０４が設けられている（図１、図２参照）。ねじりバネ１０４の一端部は、アーム部４３に固定され、他端部は保持枠１００に固定されている。そのため、アーム部４３は、ねじりバネ１０４の付勢力によって光路内に配されて撮影状態の位置とされ、ねじりバネ１０４の付勢力に抗してスイングすることによって光路外に配されて収納状態の位置とされる。
【００２０】
さらに、アーム部４３の後端部には、略矩形状の凸部４４が形成されている。凸部４４の後端面（図３のようにアーム部４３が撮影状態に保持されている場合の後端面）のうち上側部分４４aは、保持枠１００の後方に配置された略矩形状の突起部１０３の前端面のうち下側部分１０３aに当接されて、当接によりアーム部４３に回転力が与えられるようになっている。したがって、回転力が与えられたアーム部４３は、付勢力に抗して回転軸１０２回り（図３中、反時計回り）にスイングして下方に移動し、凸部４４が突起部１０３の下面で係止される（図４参照）。このとき、第三レンズ群４１は、保持枠１００の両脚部１０１間の空間内に収納される。また、凸部４４と突起部１０３との係止が解除されると、再びアーム部４３は付勢力によって回転軸１０２回り（図４中、時計回り）にスイングして上方に移動する。
【００２１】
なお、第三レンズ枠４の外周には、第三レンズ群４１の位置調整を行うためのモータ（図示略）が連結されており、モータが回転することにより、第三レンズ群４１と、該第三レンズ群４１の後方に配置された撮像部９との間隔が調整されて焦点が合うようになっている。
【００２２】
撮像部９は、鏡筒本体１０の内周後端部に取り付けられた受け部９１と、該受け部９１に嵌め込まれたローパスフィルタ９２と、ローパスフィルタ９２の後部に弾性体（図示略）を介して設けられた撮像素子９３と、該撮像素子９３をローパスフィルタ９２とで挟持する押さえ板９４とを備えている。
【００２３】
次に、鏡筒駆動機構１の動作について説明する。
図２に示すように、収納状態にある鏡筒駆動機構１に、モータ（図示略）からの駆動力が回転駆動筒６Ｂのギア部（図示略）に伝達されると回転駆動筒６Ｂが回転する。この回転駆動筒６Ｂの回転に伴い、第一直進筒５Ａの第一回転規制部５１Ａが第一直進溝７１に沿って前方に直進する。同時に、回転駆動筒６Ｂの回転がカム筒６Ａのピン６１Ａに伝えられて、第一直進筒５Ａの第一カム溝５２Ａに沿ってカム筒６Ａが前方に直進する。そして、カム筒６Ａの回転に伴い、第三回転規制部８４も前方に直進し、第一レンズ枠２の第一コマ部２２が第二カム溝６２Ａに沿って前方に直進する。また、シャッタユニット８の第二コマ部８５が第三カム溝６３Ａに沿って前方に直進する。
このとき、第一直進筒５Ａの第一回転規制部５１Ａは第一直進溝７１によって周方向の移動が規制され、第二回転規制部２３は第二直進筒５Ｂの第四直進溝５１Ｂによって周方向の移動が規制され、さらに、第三回転規制部８４は周方向の移動が規制されているので、ともに、回転駆動筒６Ｂやカム筒６Ａに同調して回転することなく光軸方向に移動する。
【００２４】
一方、図４の収納状態において、アーム部４３は付勢力に抗して回転軸１０２回り（図４中反時計回り）にスイングして、第三レンズ群４１はレンズ面が光軸方向に対して略平行となる向き、すなわち図４中下向きとなるように配されている。このとき、凸部４４は突起部１０３により係止されている。また、第二レンズ群３１は、図示しないスライド移動手段によって、シャッタユニット８の後方かつ上側にスライド移動されている（図２参照）。なお、この第二レンズ群３１は、そのレンズ面が光軸方向に対して略平行となるように配置されている。
この収納状態から、図１に示すように、シャッタユニット８が移動することによって第二レンズ枠３が下側にスライド移動して光路内に配置される。また、このとき、第三レンズ枠４は、保持枠１００が前方に移動することにより、アーム部４３の凸部４４が突起部１０３から外れて、ねじりバネ１０４の付勢力によってアーム部４３が時計回りにスイングして、第三レンズ群４１はレンズ面が光軸方向に対して略直交するように配される。これによって撮影状態となる。
【００２５】
その後、カム筒６Ａが所定距離だけ回転すると、第一レンズ枠２が繰り出されてワイド状態（図示略）となる。第一レンズ枠２はワイド状態で、一番繰り出された状態となり、さらにカム筒６Ａを回転させると、一旦繰り込まれた後、途中からテレ状態になるまで繰り込まれていく（図１参照）。このとき、シャッタユニット８は第二コマ部８５と係合する第三カム溝６３Ａの案内によって前方に繰り出され、群間隔を変えて変倍を行う。
また、第一レンズ群２１及び第二レンズ群３１の位置に応じて、モータ（図示略）が第三レンズ枠４の位置調整をして第三レンズ群４１を移動させることにより、焦点が撮像部９に合うことになる。
【００２６】
テレ状態からワイド状態に戻り、さらに各レンズ群２１、３１、４１が収納される動作においては、回転駆動筒６Ｂ及びカム筒６Ａは繰り出し時とは逆方向に回転する。これらの回転により、ワイド状態の第一レンズ枠２は第二カム溝６２Ａの案内で繰り込まれて、シャッタユニット８は第三カム溝６３Ａの案内で繰り込まれて、第三回転規制部８４も同時に繰り込まれる。さらに、第一直進筒５Ａが第一直進溝７１の案内で繰り込まれる。
【００２７】
このとき、保持枠１００の繰込動作によって、図３のように突起部１０３にアーム部４３の凸部４４が当接することに伴い、アーム部４３に回転力が与えられる。その結果、アーム部４３は反時計回りにスイングするとともに、凸部４４が突起部１０３の下面で係止される。これによって、第三レンズ群４１は、保持枠１００に対して下方に移動され、第三レンズ群４１のレンズ面が光軸方向に対して略平行に配されるとともに脚部１０１間の空間内で収納される（図４参照）。また、シャッタユニット８の繰込動作によって、スライド移動手段が第二レンズ枠３を上方にスライド移動させて、シャッタユニット８の後方に配置させる。
その後、所定の位置においてバリア羽根２５が閉鎖される。
【００２８】
以上、本発明の実施の形態の鏡筒駆動機構によれば、繰込動作に伴って、第三レンズ枠４においては、アーム部４３が突起部１０３に当接することにより回転力が与えられて回転軸１０２回りに回転し、第三レンズ群４１のレンズ面が光軸方向に対して略直交するように配置される撮影状態から、略平行となるように配置される収納状態へとスイングする。収納状態においては、第三レンズ群４１のレンズ面が略平行となるように配置されるため、第三レンズ群４１の径方向の長さ分だけ全長が短くなるので、鏡筒駆動機構の小型化を図ることができ、さらにはカメラ等の小型機器も小型化できる。また、アーム部４３により第三レンズ群４１を回転軸１０２回りにスイングさせる構成としたので、構造も単純で製造が容易となる。
さらに、第二レンズ枠３においては、繰込動作に伴って、スライド移動手段により第二レンズ枠３を光路内に配置させる位置から光路外に退避させる位置へとスライド移動させるので、収納状態では第二レンズ群３１及び第二レンズ枠３の位置に他の部材等が配置されて、その分全体の厚みを薄くすることができる。
【００２９】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記実施の形態において、アーム部４３、保持枠１００及び突起部１０３の形状は上述したものに限らず、アーム部４３を回転軸１０２回りにスイングさせて上述のように第三レンズ群４１を撮影状態と収納状態とに切り替えできる同様の作用を有するものであれば適宜変更可能である。
また、繰込動作に伴い、アーム部４３が突起部１０３に当接することにより、付勢力に抗して下方にスイングし、突起部１０３にアーム部４３の凸部４４が係止されて収納状態とされ、一方、繰出動作に伴い、凸部４４と突起部１０３との係止が外されて再びアーム部４３が上方にスイングして撮影状態とされる構造であったが、反対に、突起部１０３に凸部４４が当接することによりアーム部４３が付勢力に抗して上方にスイングし、凸部４４と突起部１０３との係止が外されて下方にスイングする構成としても構わない。この場合、繰込動作時にアーム部４３が、時計回りにスイングし、繰出動作時に反時計回りにスイングするように構成すれば良い。
【００３０】
また、第二レンズ群３１及び第二レンズ枠３も、第二スライド移動手段によって繰込動作時に上方にスライド移動して収納状態とされるとしたが、下方にスライド移動して収納状態とするように構成しても構わない。
【００３１】
また、固定筒７と回転駆動筒６Ｂとはヘリコイド構造によって駆動するとしたが、これに限定されるものではなく、カム構造によって駆動するとしても構わない。その他、上記実施の形態においてカム構造によって駆動する部材をヘリコイド構造によって駆動する構造としても構わない。
【００３２】
さらに、上記実施の形態では、第一レンズ群２１、第二レンズ群３１、第三レンズ群４１の３つのレンズ群を備えていたが、２つのレンズ群からなる構成であっても良いし、４つ以上のレンズ群を備えた構成であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態を示すためのものであって、鏡筒駆動機構の撮影状態における光軸に沿った断面図である。
【図２】同、鏡筒駆動機構の収納状態における光軸に沿った断面図である。
【図３】同、第三レンズ群、第三レンズ枠及び保持枠の撮影状態における斜視図である。
【図４】同、第三レンズ群、第三レンズ枠及び保持枠の収納状態における斜視図である。
【符号の説明】
【００３４】
３  第二レンズ枠（前方レンズ枠）
４  第三レンズ枠（後方レンズ枠）
３１  第二レンズ群（前方のレンズ群）
４１  第三レンズ群（後方のレンズ群）
４３  アーム部
１００  保持枠（保持部）
１０２  回転軸
１０３  突起部
【図１】
2006349799.tif 000003
【図２】
2006349799.tif 000004
【図３】
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【図４】
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