(57)【要約】【課題】撮影領域においては切り替え操作不要で、手動ズームと電動ズームを常時任意に選択操作可能な、いわゆるフルタイムマニュアル操作方式を採用しながらも、非撮影領域においては手動操作できない機構を設けたレンズ鏡筒を提供すること。【解決手段】複数のレンズ群と、レンズ群を光軸方向に移動させ光軸を中心として回転する回転筒７４０と、回転筒７４０と連結され回転筒７４０を電動で回転させる駆動手段１１４０と、回転筒７４０と連結され回転筒７４０を手動で回転させる回転操作部材１３００と、を備え、非撮影時には沈胴可能なレンズ鏡筒２０００である。駆動手段１１４０の駆動と連動して非撮影領域での回転操作部材１３００による手動操作を規制する第１の位置と、回転操作部材１３００による手動操作を規制しない第２の位置とに、駆動可能な規制部材１１８０を備える。【選択図】  図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズ群と、前記レンズ群を光軸方向に移動させ光軸を中心として回転する回転筒と、前記回転筒と連結され前記回転筒を電動で回転させる駆動手段と、前記回転筒と連結され前記回転筒を手動で回転させる回転操作部材と、を備え、非撮影時には沈胴可能なレンズ鏡筒であって、
前記駆動手段の駆動と連動して非撮影領域での前記回転操作部材による手動操作を規制する第１の位置と、前記回転操作部材による手動操作を規制しない第２の位置とに、駆動可能な規制部材を備えたことを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記駆動手段と前記回転操作部材は、前記回転筒とギア列によって連結され、前記ギア列の間に同一のギアユニットを介す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】
前記規制部材は付勢部材の付勢力によって、前記駆動手段からギア列で連結されたカム部材と当接し、前記カム部材の回転によって、前記第１の位置と前記第２の位置とに駆動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４】
複数のレンズ群と、前記レンズ群を光軸方向に移動させ光軸を中心として回転する回転筒と、前記回転筒と連結され前記回転筒を電動で回転させる駆動手段と、前記回転筒と連結され前記回転筒を手動で回転させる回転操作部材と、通電されることにより非撮影領域での前記回転操作部材による手動操作を規制する第１の位置と前記回転操作部材による手動操作を規制しない第２の位置とに駆動可能な規制部材と、を備え、
前記駆動手段が駆動していない時は、前記規制部材は第１の位置にあり、前記駆動手段が駆動している時は、前記規制部材は第２の位置にあることを特徴とするレンズ鏡筒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置に関し、ズームレンズ鏡筒の駆動を手動または電動で行う撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタルカメラ等の撮像装置では、ズームレンズ鏡筒を備えており、装置本体前面部の鏡筒周りにリング状の回転操作部材を設け、回転操作部材を回転させることにより鏡筒のズーミングを可能にしているものがある。例えば、特許文献１では、鏡筒部側面に手動と電動の切り替えスイッチを設けて電動ズームと手動ズームを行うことができるようにした構成が開示されている。また回転操作部材の回転量を検知し、検出量に応じて電動でレンズを移動させ、手動操作に近い感覚で操作可能にした構成も特許文献２で開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−５８９１４号公報
【特許文献２】特開平５−１１１６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１で示す構成の場合、鏡筒部側面に設けた切り替えスイッチを第１の位置と第２の位置に切り替えることによって、鏡筒内部の駆動力伝達経路を切り替える機構のため、部品点数が多く小型化には不利であった。また撮影中に手動と電動を切り替えたい等の場合、切り替え操作を必要とするため、操作性を損なっていた。さらに、回転操作部材の回転範囲についての記載がなく、例えば沈胴鏡筒に適用した場合、手動ズーム中に非撮影領域である沈胴領域へ遷移してしまうおそれがある。
【０００５】
特許文献２に示す構成の場合では、切り替え操作は不要となるが回転操作部材の回転量を検出してから電動でズームさせるため、タイムラグが発生する可能性があった。また回転操作部材を高速や逆に低速で回転させた場合、電動ズームではそれぞれの駆動速度に追従できない可能性があり、手動による操作感覚には及ばなかった。
【０００６】
そこで本発明の目的は、撮影領域においては切り替え操作不要で、手動ズームと電動ズームを常時任意に選択操作可能な、いわゆるフルタイムマニュアル操作方式を採用しながらも、非撮影領域においては手動操作できない機構を設けたレンズ鏡筒を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によるレンズ鏡筒は、複数のレンズ群と、前記レンズ群を光軸方向に移動させ光軸を中心として回転する回転筒と、前記回転筒と連結され前記回転筒を電動で回転させる駆動手段と、前記回転筒と連結され前記回転筒を手動で回転させる回転操作部材とを備え、非撮影時には沈胴可能なレンズ鏡筒であって、前記駆動手段の駆動と連動して非撮影領域での前記回転操作部材による手動操作を規制する第１の位置と、前記回転操作部材による手動操作を規制しない第２の位置とに、駆動可能な規制部材を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、撮影領域においては切り替え操作不要で、手動ズームと電動ズームを常時任意に選択操作可能な、いわゆるフルタイムマニュアル操作方式を採用しながらも、非撮影領域においては手動操作できない機構を設けたレンズ鏡筒を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態にかかわるレンズ鏡筒２０００の斜視図
【図２】レンズ鏡筒２０００の分解斜視図
【図３】レンズユニット１０００とセンサーユニット１１００の分解斜視図
【図４】筒ユニット７００の分解斜視図
【図５】センサーユニット１１００の分解斜視図
【図６】遊星ギアユニット１１６０の分解斜視図
【図７】レンズ鏡筒２０００の沈胴状態における断面図
【図８】レンズ鏡筒２０００のＷＩＤＥ状態における断面図
【図９】レンズ鏡筒２０００のＴＥＬＥ状態における断面図
【図１０】図９におけるＡ部拡大図
【図１１】全ギア列の正面図
【図１２】手動ズームにおいて利用するギア列の正面図
【図１３】電動ズームにおいて利用するギア列の正面図
【図１４】カム板１１７０と沈胴時ストッパ１１８０、撮影時ストッパ１１９０の沈胴状態における斜視図
【図１５】カム板１１７０と沈胴時ストッパ１１８０、撮影時ストッパ１１９０の沈胴状態図
【図１６】カム板１１８０と沈胴時ストッパ１１８０、撮影時ストッパ１１９０の沈胴状態とＷＩＤＥ状態への移行図
【図１７】カム板１１８０と沈胴時ストッパ１１８０、撮影時ストッパ１１９０のＷＩＤＥ状態図
【図１８】カム板１１８０と沈胴時ストッパ１１８０、撮影時ストッパ１１９０のＴＥＬＥ状態図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施例１）
以下に、本発明の実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態にかかわるレンズ鏡筒２０００の斜視図、図２はレンズ鏡筒２０００の分解斜視図、図３はレンズユニット１０００とセンサーユニット１１００の分解斜視図、図４は筒ユニット７００の分解斜視図、図５はセンサーユニット１１００の分解斜視図、図６は遊星ギアユニット１１６０の分解斜視図、図７はレンズ鏡筒２０００の沈胴状態における断面図、図８はレンズ鏡筒２０００のＷＩＤＥ状態における断面図、図９はレンズ鏡筒２０００のＴＥＬＥ状態における断面図、図１０は図９におけるＡ部拡大図、図１１は全ギア列の正面図、図１２は手動ズームにおいて利用するギア列の正面図である。
【００１１】
また、図１３は電動ズームにおいて利用するギア列の正面図、図１４はカム板１１７０と沈胴時ストッパ１１８０、撮影時ストッパ１１９０の沈胴状態における斜視図、図１５はカム板１１７０と沈胴時ストッパ１１８０、撮影時ストッパ１１９０の沈胴状態図、図１６はカム板１１８０と沈胴時ストッパ１１８０、撮影時ストッパ１１９０の沈胴状態とＷＩＤＥ状態への移行図、図１７はカム板１１８０と沈胴時ストッパ１１８０、撮影時ストッパ１１９０のＷＩＤＥ状態図、図１８はカム板１１８０と沈胴時ストッパ１１８０、撮影時ストッパ１１９０のＴＥＬＥ状態図である。
【００１２】
まず図２、図７から図１０を用いてレンズ鏡筒２０００の構成について説明する。１０００はレンズユニットであり６群からなるレンズ群を有している。１１００はセンサーユニットであり、撮像素子とギア列を有している。１２００はベース部材であり、不図示のカメラ本体に固定される。１３００は回転操作部材であり、ベース部材１２００に回転可能に保持されている。また外周にギア部１３１０が設けられている。１４００は蓋部材であり、ベース部材１２００に固定され回転操作部材１３００の光軸方向における移動を規制している。１５００はＯリングであり、蓋部材１４００に設けた溝に嵌着される。回転操作部材１３００が組み込まれるとＯリング１５００は圧縮され回転操作部材１３００の回転に負荷を与えることができる。このＯリング１５００の圧縮量を調節することによって、回転操作部材１３００の回転負荷トルクを調節できる。
【００１３】
図７から図９のように本実施例におけるレンズ鏡筒２０００は非撮影領域である沈胴状態（図７）から撮影領域であるＷＩＤＥ状態（図８）、ＴＥＬＥ状態（図９）まで遷移可能である。
【００１４】
続いて図３、図４を用いてレンズユニット１０００の構成について説明する。１１０は１群レンズ１００を保持する１群レンズホルダーであり、３本のフォロアピン１２０が１２０°等分に組み込まれている。１３０はバリア羽根であり撮影状態では開口し、沈胴状態では１群レンズホルダー１１０の開口を覆うことで砂ゴミの進入を防止する役目を担っている。
【００１５】
１４０はバリア羽根１３０を開閉駆動するバリア駆動部材であり、１群レンズホルダー１１０に光軸を中心として回転可能に保持されている。１５０はバリアカバーであり、１群レンズホルダー１１０に固定されバリア駆動部材１３０とともにバリア羽根１３０の開閉駆動の走行スペースを規定している。２１０は２群レンズ２００を保持する２群レンズホルダーであり、３本のフォロア２１１が１２０°等分に設けられている３１０は３群レンズ３００を保持する３群レンズホルダーであり、３本のフォロア３１１が１２０°等分に設けられている。４１０は４群レンズ４００を保持する４群レンズホルダーであり、３本のフォロア４１１が１２０°等分に設けられている。５１０はフォーカスレンズである５群レンズ５００を保持する５群レンズホルダーであり、ラック５２０が支持されている。
【００１６】
６１０は６群レンズ６００を保持する６群レンズホルダーであり、３本のフォロア６１１が１２０°等分に設けられている。また、ラック５２０と噛み合うスクリューが一体となったフォーカスモーター６２０が固定されている。このラック５２０とスクリューとの噛み合いにより、フォーカスモーター６２０に通電しスクリューを回転させると、５群レンズホルダー５１０を光軸方向に自在に移動させることができる。このとき撮像素子に入力された信号を評価し、よりコントラストの高いレンズ位置へ５群レンズホルダー５１０を移動させることによりピント合わせを行う。
【００１７】
７００はレンズ群を光軸方向に駆動するための筒ユニットである。７１０はカム筒であり、フォロアピン１２０と係合するカム溝７１１が外周に、フォロア２１１、３１１、４１１と係合するカム溝７１２、７１３、７１４を内周に設けられている。また３本のフォロア７１５とドライブピン７１６がそれぞれ１２０°等分に設けられている。７２０は化粧筒であり、カム筒７１０に嵌着されている。
【００１８】
７３０は固定筒であり、フォロア７１５と係合するカム溝７３１が内周に設けられ、ドライブピン７１６が貫通する貫通溝７３２が設けられている。７４０は回転筒であり、固定筒７３０に光軸を中心にして回転可能に嵌合している。またフォロア６１１と係合するカム溝７４１とドライブピン７１６と係合する係合溝７４２が内周に、回転の駆動力が伝達されるギア部７４３が外周に設けられている。７５０は回転筒７４０の光軸方向における移動を規制する回転筒カバーである。
【００１９】
次に図５、図１１を用いてセンサーユニット１１００の構成について説明する。１１１０は撮像素子を保持するセンサーホルダーである。１１２０は後述するストッパ１１８０、１１９０とギア列（ギア１１５４、１１５５、後述する遊星ギアユニット１１６０、ギア１１５７、１１５８、１１５９）をセンサーホルダー１１１０に回転可能に保持するストッパカバーである。１１３０はギア列（ギア１１５２、１１５３、１１５６）をセンサーホルダー１１１０に回転可能に保持するギアカバーである。１１４０は電動ズーム時に駆動力を供給するズームモーターである。１１５１はズームモーター１１４０の出力軸に固定されるウォームギアである。ウォームギア１１５１からは、ギア１１５２、１１５３、１１５４、遊星ギアユニット１１６０、ギア１１５６の順番で各ギアが噛み合い回転筒７４０のギア部７４３に駆動力が伝達される。（電動ズーム）また、回転操作部材１３００のギア部１３１０から、ギア１１５５、遊星ギアユニット１１６０、ギア１１５６の順番に各ギアが噛み合い回転筒７４０のギア部７４３に駆動力が伝達される。（手動ズーム）
【００２０】
このように本実施例では、回転筒７４０、ギア１１５６、後述する遊星ギアユニット１１６０までは共通のギア列とし、遊星ギアユニット１１６０から先のギア列を分岐させ電動ズーム用、手動ズーム用のギア列として使用している。１１６５は遊星ギアユニット１１６０の回転軸であり、センサーホルダー１１１０とストッパカバー１１２０に固定される。
【００２１】
図１１のように遊星ギアユニット１１６０からはさらに、ギア１１５７、１１５８、１１５９の順番に各ギアが噛み合う。ギア１１５９にはカム板１１７０が保持されており、ギア１１５９と一体となって回転する。１１８０は回転筒７４０の沈胴領域から撮影領域へ遷移する方向の回転を規制する沈胴時ストッパである。１１９０は回転筒７４０の撮影領域から沈胴領域へ遷移する方向の回転を規制する撮影時ストッパである。１１８３はストッパ付勢部材（本実施例においてはトーションバネ）であり、ストッパ１１８０と１１９０の間に保持され、正面図の方向から見てストッパ１１８０を反時計回りに、ストッパ１１９０を時計周りに付勢している。
【００２２】
次に遊星ギアユニット１１６０について図６を用いて詳細に説明する。１１６１は太陽ギアであり、回転操作部材１３００のギア部１３１０、ギア１１５５の順に噛み合い駆動力が伝達される。１１６２はキャリアギアであり、ズームモーターの駆動力を受けてウォームギア１１５１、ギア１１５２、１１５３、１１５４の順に噛み合い駆動力が伝達される。１１６３は遊星ギアであり、キャリアギア１１６２に設けられた回転軸に保持され、太陽ギア１１６１と出力ギア１１６４と同時に噛み合う。１１６４は出力ギアであり、遊星ギア１１６３と噛み合う内歯ギアと回転筒７４０のギア部７４３と噛み合う出力ギア部を有している。
【００２３】
続いて手動ズーム動作について図２から図６、図１２を用いて詳細に説明する。回転操作部材１３００を手動で回転させると、ギア部１３１０から、ギア１１５５、遊星ギアユニット１１６０の太陽ギア１１６１の順に駆動力が伝達される。このとき、キャリアギア１１６２はウォームギア１１５１と連結されており、ウォームギア１１５１とギア１１５２の噛み合いにおける回転効率が低いためセルフロックされた状態にある。すると、遊星ギア１１６３は、キャリアギア１１６２に設けられた回転軸を中心としてその場で回転される。そして、出力ギア１１６４へ駆動力が伝達され回転筒７４０が回転される。回転筒７４０が回転されると、カム溝７４１とフォロア６１１の係合により、６群レンズホルダー６１０はカム溝７４１に沿って光軸方向に移動される。ここで、フォーカスモーター６２０に設けられたスクリューと、ラック５２０で噛み合う５群レンズホルダー５１０も６群レンズホルダー６１０と一体となって光軸方向に移動される。さらに前述の通り、フォーカスモーター６２０に通電しスクリューを回転させることで、５群レンズホルダー５１０を光軸方向に移動しピント合わせを行うことができる。
【００２４】
さらに係合溝７４２とドライブピン７１６の係合によってカム筒７１０が回転筒７４０と一体となって光軸を中心にして回転される。そしてフォロア７１５とカム溝７３１の係合により、カム筒７１０は固定筒７３０のカム溝７３１に沿って光軸方向にも移動される。
【００２５】
カム筒７１０の回転に伴い１群から４群までのレンズホルダーはそれぞれのフォロア１２０、２１１、３１１、４１１とカム溝７１１、７１２、７１３，７１４との係合によりそれぞれのカム溝に沿って光軸方向に移動される。このようにして、手動で回転操作部材１３００を回転させると、各レンズ群の光軸方向における間隔が変化し、手動ズーム動作が可能となる。
【００２６】
電動ズーム動作について、図２から図６、図１３を用いて詳細に説明する。ズームモーター１１４０に通電が開始されると、ウォームギア１１５１、ギア１１５２、１１５３、１１５４、遊星ギアユニット１１６０のキャリアギア１１６２順に駆動力が伝達される。このとき、回転操作部材１３００はＯリング１５００による回転負荷によって回転しないため、回転操作部材１３００から連結された太陽ギア１１６１も回転しない。すると、遊星ギア１１６３がキャリアギア１１６２に設けられた回転軸を中心として回転しながら、ギアユニット１１６０の回転軸１１５７を中心にして回転される。そして、出力ギア１１６４へ駆動力が伝達され回転筒７４０が回転される。以降、手動ズーム時と同様に各レンズ群が移動し電動ズームが可能となる。
【００２７】
このようにして手動ズーム時も電動ズーム時も遊星ギアユニット１１６０を介することで、手動ズームと電動ズームを常時任意に選択操作可能な、いわゆるフルタイムマニュアル操作方式を適用することができる。
【００２８】
次に沈胴時ストッパ１１８０と撮影時ストッパ１１９０の挿入機構について図１４から図１８を用いて説明する。なお図１５から図１８において（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図である。また、後述する回転方向（時計周り、反時計周り）はすべて正面から見た方向である。
【００２９】
図１４のように、カム板１１７０は光軸方向に高さの異なるカム部１１７１と１１７３を有しており、それぞれが光軸方向に重ねて設けられた沈胴時ストッパ１１８０と撮影時ストッパ１１９０と当接し回転させる。このカム板１１７０の回転を利用してストッパの挿抜を達成している。
【００３０】
以下、詳細に説明する。レンズ鏡筒２０００が沈胴状態（電源ＯＦＦ）にある時、沈胴時ストッパ１１８０は付勢部材１１８３によって反時計回りに付勢され、ストッパ部１１８１がセンサーホルダー１１１０の沈胴時ストッパ当接部１１１１と当接している。同時に、撮影時ストッパ１１９０は付勢部材１１８３によって時計周りに付勢され、当接部１１９２がカム板１１７０のカム部１１７３に乗り上げた状態にある。このとき、回転操作部材１３００を操作して撮影状態方向（時計回り）に回転筒７４０を回転させても、回転筒７４０の沈胴時ストッパ部７４４が沈胴時ストッパ１１８０のストッパ部１１８１に当接してロックされる。つまり手動操作によって沈胴状態から撮影状態へ移行させることはできない。
【００３１】
沈胴状態から電源がＯＮになりズームモーター１１４０に通電されると、ウォームギア１１５１、ギア１１５２、１１５３、１１５７、１１５８、１１５９の順に噛み合い駆動力が伝達される。するとギア１１５９とカム板１１７０は一体となって反時計回りに回転する。カム板１１７０の回転によって、当接部１１７２が沈胴時ストッパ１１８０の当接部１１８２を付勢部材１１８３の付勢力に抗って押しながら回転し、沈胴時ストッパが解除される。同時に、撮影時ストッパ１１９０が付勢部材１１８３の付勢力によってカム板１１７０の当接部１１７４に当接しながら時計回りに回転する。
【００３２】
沈胴時ストッパ１１８０と撮影時ストッパ１１９０の回転はズームモーター１１４０の駆動力を利用しているため、沈胴時ストッパが解除されると同時に、回転筒７４０も回転し沈胴状態から撮影状態へと移行していく。撮影状態に移行されると、ストッパ１１８０は当接部１１８２がカム板１１７０のカム部１１７１に乗り上げる。同時に撮影時ストッパ１１９０はカム板１１７０のカム部１１７３から完全に落ち切り、当接部１１９２がストッパカバー１１２０の撮影時ストッパ当接部１１２１と当接して、ストッパ部１１９１が挿入される。このとき、回転操作部材１３００を操作して沈胴状態方向（反時計回り）に回転筒７４０を回転させても、回転筒７４０の撮影時ストッパ部７４５が撮影時ストッパ１１９０のストッパ部１１９１と当接してロックされる。つまり手動操作によって撮影状態から沈胴状態へ移行させることはできない。
【００３３】
撮影状態（ＷＩＤＥからＴＥＬＥの間）にある時は、沈胴時ストッパ１１８０は常にカム板１１７０のカム部１１７１に乗り上げた状態にあり、撮影時ストッパ１１８０は常にストッパカバー１１２０の当接部１１２１に当接した状態にあるため、ストッパは解除されない。
【００３４】
逆に撮影状態から沈胴状態へ移行するときは、カム板１１７０の回転によって、当接部１１７４が撮影時ストッパ１１９０の当接部１１９２を付勢部材１１８３の付勢力に抗って押しながら回転し撮影時ストッパが解除される。同時に、沈胴時ストッパ１１８０が付勢部材１１８３の付勢力によってカム板１１７０の当接部１１７２に当接しながら反時計回りに回転する。さらに回転筒７４０が回転され沈胴状態へ移行すると、沈胴時ストッパ１１８０のストッパ部１１８１がセンサーホルダーの沈胴時ストッパ当接部１１１１に当接することで再びストッパ部１１８１が挿入される。
【００３５】
以上のように、ズームモーター１１４０からの駆動力を利用して沈胴時ストッパ１１８０と撮影時ストッパ１１９０を挿抜することによって、沈胴状態から撮影状態の間の非撮影領域において手動操作を禁止することができる。
【００３６】
本実施例においては、カム板１１７０を利用した沈胴時ストッパ１１８０と撮影時ストッパ１１９０の挿入機構について説明したが、例えば、ストッパとしてソレノイドを採用することもできる。ソレノイドが非通電時では回転筒７４０の非撮影領域での回転を規制するストッパが挿入されているが、ズームモーターへの通電と同時にソレノイドへも通電して、プランジャを吸引しストッパを解除する。電動ズーム操作が終了してズームモーターへの通電が終了すると、同時にソレノイドへの通電も終了し、吸引力を失ったプランジャが付勢部材によって飛び出し、回転筒のストッパとして作用するといった機構である。
【００３７】
このように、本発明は上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、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。
【符号の説明】
【００３８】
７４０・・回転筒
１１４０・・駆動手段
１１８０・・規制部材
１３００・・回転操作部材
２０００・・レンズ鏡筒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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