(57)【要約】【課題】カムストロークの長いレンズ鏡筒を提供する。【解決手段】レンズ鏡筒１６は、移動カム環８と、第一レンズ群１ａを保持し、移動カム環８に形成されたカム溝８ｆに追従する第一レンズ保持手段１ｂとを有し、第一レンズ保持手段１ｂには、移動カム環８の少なくとも一部（突出部８ｃ）が挿入可能な開口部１ｃが形成されている。【選択図】図１ａ
2015114344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動可能なカム環と、
第一レンズ群を保持し、前記カム環に形成された第一カム溝に追従する第一レンズ保持手段と、を有し、
前記第一レンズ保持手段には、前記カム環の少なくとも一部が挿入可能な開口部が形成されている、ことを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記カム環の前記少なくとも一部は、前記第一レンズ保持手段の前記開口部を貫通するように構成さ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】
バリア羽根を備えたバリア群を更に有し、
前記レンズ鏡筒が収納状態にある場合、前記バリア羽根は閉じ、前記カム環の前記少なくとも一部が前記第一レンズ保持手段の前記開口部に挿入されていることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ鏡筒。
【請求項４】
前記第一レンズ保持手段は、前記カム環の外周に形成された前記第一カム溝に追従し、
前記バリア群は、前記第一レンズ保持手段の第一軌跡と異なる第二軌跡に沿って移動す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】
前記レンズ鏡筒の操出状態において、前記バリア羽根は開いて開口領域を形成し、前記第一レンズ群が該バリア羽根の該開口領域に侵入していることを特徴とする請求項３または４に記載のレンズ鏡筒。
【請求項６】
前記操出状態から収納状態へ移行する際に、第一レンズ群は前記バリア群から離れるように移動し、前記バリア羽根は閉じることを特徴とする請求項５に記載のレンズ鏡筒。
【請求項７】
前記カム環は突出部を有し、
前記突出部は、前記第一レンズ保持手段の前記開口部に挿入されるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項８】
第二レンズ群を保持する第二レンズ保持手段を更に有し、
前記カム環の前記突出部には、前記第二レンズ保持手段を追従させる第二カム溝が形成されていることを特徴とする請求項７に記載のレンズ鏡筒。
【請求項９】
前記第一レンズ保持手段は、前記第二レンズ保持手段に設けられた直進規制手段により直進規制され、
前記カム環には、光軸方向から見て前記突出部とは異なる位相に配置された凹部が設けられ、
前記レンズ鏡筒の収納状態において、前記直進規制手段は前記カム環の前記凹部に挿入されていることを特徴とする請求項８に記載のレンズ鏡筒。
【請求項１０】
光学像を光電変換して画像信号を出力する撮像素子と、
移動可能なカム環と、
第一レンズ群を保持し、前記カム環に形成された第一カム溝に追従する第一レンズ保持手段と、を有し、
前記第一レンズ保持手段には、前記カム環の少なくとも一部が挿入可能な開口部が形成されている、ことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ鏡筒を備えた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複数の光学レンズを光軸方向に移動させて撮影倍率を変更するズーム機構を備えた撮像装置が知られている。特許文献１には、複数のレンズを保持する複数のレンズ保持手段をカムリングで光軸方向に移動させ、かつ、回転規制手段によりレンズ保持手段の回転方向への移動を規制するレンズ鏡筒が開示されている。この構成により、光学レンズを指定の位置に移動させることができる。また、特許文献１のレンズ鏡筒は、バリアが退避した部分に背後から直進筒の一部が鏡筒の前面まで侵入するように構成されている。特許文献２には、撮影時においてレンズがバリアの開口内部に侵入するように構成されたレンズ鏡筒が開示されている。
【０００３】
一方、近年では、レンズ鏡筒の小型化を図りつつ、繰出し長さをできるだけ長くしたいという要望がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−３３１５３号公報
【特許文献２】特開２０１１−１５４１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の構成では、直進筒が前方まで貫通することにより、内部の群の直進移動量を稼ぐことができる。しかしながら、カム溝を長く伸ばすことができず、カムストロークに制約が生じる。また特許文献２の構成では、バリア群と１群レンズ群とが２つに分離されている。このため、その分だけ光軸方向の厚みが厚くなることで背後のカム筒が短くなり、結果としてカムストロークが短くなる。
【０００６】
近年、撮像装置（カメラ）の小型化が進んでおり、市場のニーズも小型の撮像装置に集中している。このため、撮像装置を大型化することなく高倍率のレンズ鏡筒を構成することが必要であり、カムストロークを長くすることが重要となっている。
【０００７】
そこで本発明は、カムストロークの長いレンズ鏡筒および撮像装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面としてのレンズ鏡筒は、移動可能なカム環と、第一レンズ群を保持し、前記カム環に形成された第一カム溝に追従する第一レンズ保持手段とを有し、前記第一レンズ保持手段には、前記カム環の少なくとも一部が挿入可能な開口部が形成されている。
【０００９】
本発明の他の側面としての撮像装置は、光学像を光電変換して画像信号を出力する撮像素子と、前記レンズ鏡筒とを有する。
【００１０】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、カムストロークの長いレンズ鏡筒および撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１ａ】本実施例におけるレンズ鏡筒の断面図（収納状態）である。
【図１ｂ】本実施例におけるレンズ鏡筒の断面図（繰出状態）である。
【図２】本実施例におけるレンズ鏡筒の移動カム環および固定カム環の斜視図である。
【図３】本実施例におけるレンズ鏡筒の第一レンズ群および移動カム環の斜視図である。
【図４】本実施例におけるレンズ鏡筒の分解斜視図である。
【図５ａ】本実施例におけるレンズ鏡筒を備えた撮像装置の外観斜視図である。
【図５ｂ】本実施例における撮像装置の背面図である。
【図６】本実施例における撮像装置の制御ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１４】
まず、図５ａ、図５ｂ、および、図６を参照して、本実施例におけるレンズ鏡筒を備えた撮像装置について説明する。図５ａは、撮像装置（デジタルカメラ２３）の外観斜視図である。図５ｂは、撮像装置の背面図である。図６は、撮像装置の制御ブロック図である。本実施例のデジタルカメラ２３は、撮影位置と収納位置との間で光軸方向にレンズユニットを移動して撮影倍率を変更するズーム機構を備える。
【００１５】
図５ａに示されるように、デジタルカメラ２３の正面には、被写体の構図を決定するファインダ２１、測光および測距を行う際に用いられる補助光源２０、ストロボ２２、および、レンズ鏡筒１６（鏡筒部）が配置されている。また、デジタルカメラ２３の上面には、レリーズボタン１７、ズームスイッチ１８、および、電源切換えボタン１９が配置されている。図５ｂに示されるように、デジタルカメラ２３の背面には、操作ボタン２６〜３１、ＬＣＤなどのディスプレイ２５（液晶部）、および、ファインダ接眼部２４が配置されている。
【００１６】
ディスプレイ２５（画像表示手段）は、メモリ３９に保存された画像データやメモリカードから読み込んだ画像データを画面上に表示する。制御部（制御系）は、ＣＰＵ４５、ＲＯＭ４４、および、ＲＡＭ４６により構成されている。制御部は、バス４３を介して、レリーズボタン１７、操作ボタン２６〜３１、ディスプレイ２５、メモリ３９、および、メモリカードドライブ４１などの各種の構成要素と接続されている。
【００１７】
駆動回路４２は、バス４３を介して制御部と接続されている。また駆動回路４２は、ズーム機構３２、フォーカス駆動機構５７、シャッタ駆動機構３３、絞り駆動機構３５、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子１０、および、ストロボ２２と接続されている。ズーム機構３２は、モータを介してレンズ鏡筒１６（鏡筒部）を駆動する。フォーカス駆動機構５７は、モータを介してフォーカスレンズ６ａを駆動する。シャッタ駆動機構３３は、シャッタ５２を駆動する。絞り駆動機構３５は、絞り３４を駆動する。撮像素子１０は、光学像（被写体像）を光電変換して画像信号を出力する。このような構成により、駆動回路４２は、制御部（ＣＰＵ４５）からの信号に基づいて各々の駆動を制御する。
【００１８】
ＲＯＭ４４には、前述の各構成要素を制御する各種の制御プログラムが記憶されている。ＲＡＭ４６には、各種の制御プログラムに必要なデータが記憶されている。アナログ信号処理部３６は、撮像素子１０から出力された画像データに対してアナログ処理を施し、Ａ／Ｄ変換部３７に出力する。Ａ／Ｄ変換部３７は、撮像素子１０から得られたアナログデータをデジタルデータに変換し、デジタル信号処理部３８に出力する。デジタル信号処理部３８は、Ａ／Ｄ変換部３７で変換されたデジタルデータに対して所定の処理を行い、画像データとしてメモリ３９に出力する。そして画像データは、メモリ３９に記憶される。
【００１９】
メモリ３９に記憶された画像データに対しては、操作ボタン２７の操作に応じて、圧縮伸張部４０によるＪＰＥＧやＴＩＦＦなどの圧縮処理が施される。画像データは、圧縮伸張部４０による圧縮処理後、メモリカードドライブ４１に装着されたメモリカードに出力されて記憶される。また圧縮伸張部４０は、メモリ３９に記憶された画像データやメモリカードに記憶された画像データの伸張処理を行う。伸張処理後の画像データは、バス４３を介して、ディスプレイ２５（表示部）に表示することが可能である。ユーザは、ディスプレイ２５に表示された画像を見て、その画像が不要であると判断した場合、操作ボタン２８の操作によってその画像を消去することができる。
【００２０】
次に、図１ａ、図１ｂ乃至図４を参照して、本実施例におけるレンズ鏡筒１６の構成について説明する。図１ａは、レンズ鏡筒１６の収納状態における断面図である。図１ｂは、レンズ鏡筒１６の繰り出し状態における断面図である。図２は、レンズ鏡筒１６の移動カム環８および固定カム環９の斜視図である。図３は、レンズ鏡筒１６の第一レンズ群１ｂおよび移動カム環８の斜視図である。図４は、レンズ鏡筒１６の分解斜視図である。
【００２１】
レンズ鏡筒１６において、第一レンズ群１ａは、第一レンズ保持手段１ｂにより保持されている。第一レンズ保持手段１ｂの前方（図１ａ、図１ｂの左側：物体側）には、バリア群１が配置されている。第一レンズ保持手段１ｂの背後（図１ａ、図１ｂの右側：像側）には、第二レンズ群２ｂを保持する第二レンズ保持手段２が配置されている。また、第二レンズ保持手段２の背後（像側）には、第三レンズ群３ａを保持する第三レンズ保持手段３が配置されている。第三レンズ保持手段３は、第三レンズ群３ａを保持する第三レンズ保持部１３と、その後方（像側）に設けられたシャッタ手段とを備えて構成される。
【００２２】
第三レンズ保持手段３の後方には、防振レンズ群である第四レンズ群４ａを保持する第四レンズ保持手段４が配置されている。第四レンズ保持手段４の後方には、フォーカスレンズ５ａを保持する第五レンズ保持手段５（フォーカスレンズ保持手段）が配置されている。第五レンズ保持手段５の後方に、第六レンズ群６ａを保持する第六レンズ保持手段６が配置されている。第六レンズ保持手段６のフォーカスベースに取り付けられたフォーカスモータ７により、第五レンズ保持手段５は、光軸ＯＡの方向（光軸方向）に移動してピント合わせ（フォーカス制御）を行う。
【００２３】
第二レンズ保持手段２、第三レンズ保持手段３、および、第四レンズ保持手段４の外周には、移動カム環８（移動可能なカム環）が配置されている。第二レンズ保持手段２、第三レンズ保持手段３、および、第四レンズ保持手段４は、移動カム環８の内周に形成された複数のカム溝に追従することにより、光軸方向に移動可能に構成されている。また、第一レンズ保持手段１ｂは、移動カム環８の外周に形成されたカム溝８ｆ（第一カム溝）に追従することにより、光軸方向に移動可能に構成されている。
【００２４】
第一レンズ保持手段１ｂの外周には、バリア群１が配置されている。バリア群１は、移動カム環８の外周に配置された第一レンズ保持手段１ｂが追従するカム溝８ｆとは異なるカム溝８ｇ（第二カム溝）に追従可能に構成されている。このため、第一レンズ保持手段１ｂの移動軌跡とバリア群１の移動軌跡は互いに異なっている。
【００２５】
移動カム環８の外周には、固定カム環９が配置されている。移動カム環８は、固定カム環９の内周に形成されたカム溝により、光軸方向に移動可能に構成されている。固定カム環９の外周には、駆動環１４が配置されている。駆動環１４の外周は、カバー部材１２により保護されている。レンズ鏡筒１６の最背面（像側）には、撮像素子１０が配置されている。撮像素子１０は、撮像素子保持手段１１により保持されている。第六レンズ保持手段６は、駆動環１４の内周に形成されたカム溝に追従するように構成されている。また第六レンズ保持手段６は、固定カム環９により直進規制される。駆動環１４がズーム機構３２により固定カム環９の外周を回転することにより、第六レンズ保持手段６はカム溝に沿って光軸方向の前後に移動する。
【００２６】
駆動環１４の回転に応じて、移動カム環８は固定カム環９の内周において回転する。このとき、移動カム環８に設けられた移動カム環フォロワ手段８ｂが固定カム環９の固定カム溝９ａに追従することにより、移動カム環８は光軸方向の前後に移動する。また、移動カム環８の回転に応じて、バリア群１、第一レンズ保持手段１ｂ、第二レンズ保持手段２、第三レンズ保持手段３、第四レンズ保持手段４、および、第六レンズ保持手段６は、光軸方向に移動する。
【００２７】
第六レンズ保持手段６のフォーカスベースには、直進規制手段１５が一体的に設けられている。直進規制手段１５は、第三レンズ保持手段３に取り付けられたシャッタ手段に一体的に設けられた被直進規制手段３ｂを保持するように構成されている。被直進規制手段３ｂは鞘形状を有し、その鞘の中に直進規制手段１５を挿入するように構成されている。被直進規制手段３ｂと直進規制手段１５は、互いに対になって配置されている。
【００２８】
被直進規制手段３ｂの鞘形状の外周部分には、第四レンズ保持手段４に対する直進規制手段３ｃが設けられている。直進規制手段３ｃにより、第四レンズ保持手段４に設けられた被直進規制手段４ｂが直進規制される。
【００２９】
第三レンズ保持手段３には、第二レンズ保持手段２に対する直進規制手段１３ａが設けられている。直進規制手段１３ａにより、第二レンズ保持手段２に設けられた被直進規制手段２ｃが直進規制される。また、第二レンズ保持手段２には、第一レンズ保持手段１ｂに対する直進規制手段２ａが設けられている。直進規制手段２ａにより、第一レンズ保持手段１ｂが直進規制される。
【００３０】
外筒８ａは、移動カム環８の外周において、第一レンズ保持手段１ｂの外周に固定されるように構成されている。外筒８ａは、移動カム環８に対して、３か所のスナップフィットによって互いに固定される。
【００３１】
次に、レンズ鏡筒１６の組み立て方法を順に説明する。本実施例では、移動カム環８単体に対して、内部の各レンズ群（各レンズ保持手段）を組み立てる。
【００３２】
まず、移動カム環８を固定カム環９に取り付ける。移動カム環８は、固定カム環９に対して、固定カム環９の背面から組み込み可能に構成されている。また、移動カム環８に設けられたフォロワ手段８ｂは、固定カム環９に形成された固定カム溝９ａに組み込み可能に構成されている。
【００３３】
そして駆動環１４を組み込み、カバー筒１２を用いて周囲に蓋をして、背後から撮像素子保持手段１１を背面から覆うようにして組み立てて蓋をする。この状態において、まだ組み立ては完了していないが、内部の光軸合わせのためのレンズ群の位置調整を行うことができる。また、レンズ群の倒れや偏芯などを揃えて光学性能を向上させることもできる。その後、移動カム環８を繰出し方向に回転させて、繰出し側組立位相まで回転させる。そこで、移動カム環８の外側のレンズ群である第一レンズ保持手段１ｂを組み立て、さらにバリア群１を組み立てる。
【００３４】
ここで、一旦、収納方向に移動カム環８を回転させ、繰出し側のメカ端へ移動させる。この状態において、第一レンズ保持手段１ｂおよび移動カム環８の外周に外筒８ａを組み込む。
【００３５】
バリア手段１の先端には、バリア羽根１ｄが設けられている。図１ｂに示されるように、レンズ鏡筒１６が撮影状態（撮影可能状態）にある場合、バリア羽根１ｄは開口する。一方、図１ａに示されるように、レンズ鏡筒１６が収納状態にある場合、バリア羽根１ｄは閉鎖する。レンズ鏡筒１６の収納時において、バリア羽根１ｄを閉鎖することができるように、第一レンズ群１ａはバリア羽根１ｄから離れた位置にある。一方、撮影時において、バリア手段１と第一レンズ保持手段１ｂは互いに接近し、バリア羽根１ｄの開口の内部に第一レンズ群１ａが侵入するように構成されている。
【００３６】
このような構成により、バリア手段１のバリア開口をできるだけ小さくすることができる。バリア手段１と第一レンズ保持手段１ｂを互いに異なるカム軌跡で移動させると、レンズ鏡筒１６の収納時においてバリア手段１は前方に隙間を備えた状態で保持される。このため、その分だけ、第一レンズ保持手段１ｂの背後に配置される移動カム環８の光軸ＯＡの長さ（光軸長）が短くなる。短い光軸長で移動カム環８にカム溝を配置しようとすると、ストロークが短くなり十分な光学倍率を稼ぐことができない。
【００３７】
そこで本実施例において、第一レンズ保持手段１ｂには、３か所の開口部１ｃが形成されている。また、移動カム環８の前方には、山形状のカム突出部８ｃが形成されている。そして、移動カム環８のカム突出部８ｃは、第一レンズ保持手段１ｂの開口部１ｃに挿入可能に構成されている。カム突出部８ｃには、カム溝が形成されている。このため、本実施例の構成によれば、第一レンズ保持手段１ｂの背後のみに移動カム環８を配置する構成と比較して、カム全長のストローク（カムストローク）を長くすることができる。
【００３８】
本実施例において、カム突出部８ｃの内周には、第二レンズ保持手段２を追従させるための第二カム溝８ｄが形成されている。本実施例では、３本の第二カム溝８ｄが略１２０度等分に設けられており、レンズ鏡筒１６の広角端のカム溝がカム突出部８ｃに配置される。すなわち、広角端において、第二レンズ保持手段２が移動カム環８に対して最も突出した状態になる。
【００３９】
また、レンズ鏡筒１６の収納時には、第二レンズ保持手段２が移動カム環８に対して最も繰込む状態になる。第一レンズ保持手段１ｂは、第二レンズ保持手段２に一体的に設けられた直進規制手段２ａにより直進規制される。また直進規制手段２ａは、移動カム環８の外径から径方向に突出し、第一レンズ保持手段１ｂと係合している。移動カム環８には、３か所のカム突出部８ｃのそれぞれに対応する位置に３か所の凹部形状を有するカム凹部８ｅが形成されている。収納時には、直進規制手段２ａがカム凹部８ｅに挿入される。このような構成により、移動カム環８のストローク（カムストローク）を長くし、第二レンズ保持手段２と第一レンズ保持手段１ｂとの直進連結を行うことも可能となる。
【００４０】
本実施例において、バリア群１に内蔵されているバリア機構は、レンズ鏡筒１６の収納状態において閉じ、操出状態（撮影時）において開くように構成されている。収納時において、バリア羽根１ｄは閉じ、空間が形成された領域中に移動カム環８に形成されたカム突出部８ｃが侵入する。一方、レンズ鏡筒１６の操出状態において、移動カム環８はバリア群１から離れ、カム突出部８ｃがバリア群１の空間から退避することにより、バリア羽根１ｄが開くことが可能となる。このように本実施例の構成によれば、レンズ鏡筒１６の内部空間を有効活用することができる。
【００４１】
なお本実施例は、第一レンズ保持手段１ｂとバリア群１とが別体ではなく、第一レンズ保持手段１ｂの前方にバリア機構が一体的に組み込まれている場合にも適用可能である。この場合、第一レンズ保持手段１ｂおよびバリア群１は互いに相対的に移動しないが、収納時において、カム突出部８ｃは第一レンズ保持手段１ｂに形成された開口部１ｃに挿入される。
【００４２】
このように本実施例において、第一レンズ保持手段１ｂには、移動カム環８の少なくとも一部が挿入可能な開口部１ｃが形成されている。好ましくは、移動カム環８の少なくとも一部は、第一レンズ保持手段１ｂの開口部１ｃを貫通するように構成されている。
【００４３】
また好ましくは、レンズ鏡筒１６は、バリア羽根１ｄを備えたバリア群１を更に有する。そして、レンズ鏡筒１６が収納状態にある場合、バリア羽根１ｄは閉じ、移動カム環８の少なくとも一部が第一レンズ保持手段１ｂの開口部１ｃに挿入されている。また好ましくは、第一レンズ保持手段１ｂは、移動カム環８の外周に形成されたカム溝８ｆに追従し、バリア群１は、第一レンズ保持手段１ｂの第一軌跡と異なる第二軌跡に沿って移動する。
【００４４】
また好ましくは、レンズ鏡筒１６の操出状態において、バリア羽根１ｄは開いて開口領域を形成し、第一レンズ群１ａがバリア羽根１ｂの開口領域に侵入している。より好ましくは、操出状態から収納状態への移行の際に、第一レンズ群１ａはバリア群１から離れるように移動し、バリア羽根１ｄは閉じる。
【００４５】
また好ましくは、移動カム環８は突出部８ｃを有し、突出部８ｃは、第一レンズ保持手段１ｂの開口部１ｃに挿入されるように構成されている。より好ましくは、レンズ鏡筒１６は、第二レンズ群２ａを保持する第二レンズ保持手段２を有する。そして移動カム環８の突出部８ｃには、第二レンズ保持手段２を追従させる第二カム溝８ｄが形成されている。更に好ましくは、第一レンズ保持手段１ｂは、第二レンズ保持手段２に設けられた直進規制手段２ａにより直進規制され、移動カム環８には、光軸方向から見て突出部８ｃとは異なる位相（位置）に配置された凹部８ｅが設けられている。そしてレンズ鏡筒１６の収納状態において、直進規制手段２ａは移動カム環８の凹部８ｅに挿入されている。
【００４６】
本実施例によれば、カムストロークを長くすることにより、小型かつ高倍率なレンズ鏡筒および撮像装置を提供することができる。
【００４７】
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。
【符号の説明】
【００４８】
１ａ  第一レンズ群
１ｂ  第一レンズ保持手段
１ｃ  開口部
８    移動カム環
１６  レンズ鏡筒
【図１ａ】
2015114344.tif 000003
【図１ｂ】
2015114344.tif 000004
【図２】
2015114344.tif 000005
【図３】
2015114344.tif 000006
【図４】
2015114344.tif 000007
【図５ａ】
2015114344.tif 000008
【図５ｂ】
2015114344.tif 000009
【図６】
2015114344.tif 000010