(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の筒体と、前記第１の筒体が内側に配置される第２の筒体と、前記第１および第２の筒体を光軸方向に沿って相対的に移動させる機構部を備えたレンズ鏡筒であって、
前記第１の筒体には、前記第１の筒体の外径方向に突出する帯部が前記光軸方向にて結像面側の端部外周面に形成されており、
前記帯部は、前記光軸方向に沿って被写体側に突出する凸部を有し、
前記第２の筒体には、内径が前記帯部の外径よりも小さい鍔部が前記光軸方向にて被写体側の端部に形成されており、
前記鍔部は、前記光軸方向に一部が切り欠かれる第１の切り欠き部を有し、
前記第１の筒体と前記第２の筒体が第１の位置関係にある場合、前記光軸方向から見て光軸回り方向における前記凸部と前記第１の切り欠き部の位相角が一致していることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記鍔部は、内径方向に一部が切り欠かれた第２の切り欠き部を有し、
前記第１の筒体および前記第２の筒体が第２の位置関係にある場合、前記凸部は前記第２の切り欠き部に対して前記光軸方向にて入り込んだ状態となることを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
【請求項３】
前記第２の位置関係にて撮影時の望遠端位置にあることを特徴とする請求項２記載のレンズ鏡筒。
【請求項４】
前記第１の位置関係にて撮影時の広角端位置にあることを特徴とする請求項１から３の何れか１項記載のレンズ鏡筒。
【請求項５】
前記第１の切り欠き部は、前記第２の筒体を成型するためのピンゲートの近傍に形成されていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項記載のレンズ鏡筒。
【請求項６】
前記第２の筒体の前記鍔部の内径とほぼ等しい内径を有するリング部材を備え、
前記リング部材を前記第２の筒体の被写体側の端部に配置することを特徴とする請求項１から５の何れか１項記載のレンズ鏡筒。
【請求項７】
前記凸部が形成された前記帯部のうち結像面側の端部には、前記光軸方向に一部が切り欠かれる第３の切り欠き部が形成されていることを特徴とする請求項１から６の何れか１項記載のレンズ鏡筒。
【請求項８】
請求項１から７の何れか１項記載のレンズ鏡筒と、
前記レンズ鏡筒を通して被写体を撮像する撮像素子を備え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およびこれを用いたデジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の筒体を移動させることにより撮影可能なレンズ鏡筒において、筒体同士には通常、若干の間隙が設けられている。この間隙から不要な光が進入した場合、ゴーストなどの光学性能に影響を及ぼすおそれがある。
上記間隙からの外光が進入しないように防止するため、特許文献１では、隣接する２つの筒体のうち、内側の筒体後端には外径方向に突出する鍔部を設け、外側の筒体先端には内径方向に突出する鍔部を設けている。それぞれの鍔部が光軸方向から見たときに重なり合うことで、レンズ鏡筒内への光線の進入が防止される。また、特許文献２に開示された構成では、筒体同士の嵌合部近傍の空間に遮光シートを設けて光線の進入を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４２８０７７９号公報
【特許文献２】特開２００７−１８３６８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１に開示された技術では、一方の筒体の鍔部にて、他の部材との干渉を回避するための切り欠き部などが設けられた場合、該切り欠き部から不要な光線が進入して光学性能に影響を及ぼすおそれがある。また、前記特許文献２に開示された技術では、遮光シートを新たに設ける必要があるため、部品点数が増加し、コスト上昇につながる。
そこで本発明の目的は、筒体同士の間隙から進入する外光を遮光する構造において、一方の筒体に切り欠き部が設けられた場合でも、部品点数の増加を伴わずに遮光対策が可能なレンズ鏡筒および撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために本発明に係る装置は、第１の筒体と、前記第１の筒体が内側に配置される第２の筒体と、前記第１および第２の筒体を光軸方向に沿って相対的に移動させる機構部を備えたレンズ鏡筒であって、前記第１の筒体には、前記第１の筒体の外径方向に突出する帯部が前記光軸方向にて結像面側の端部外周面に形成されており、前記帯部は、前記光軸方向に沿って被写体側に突出する凸部を有し、前記第２の筒体には、内径が前記帯部の外径よりも小さい鍔部が前記光軸方向にて被写体側の端部に形成されており、前記鍔部は、前記光軸方向に一部が切り欠かれる第１の切り欠き部を有し、前記第１の筒体と前記第２の筒体が第１の位置関係にある場合、前記光軸方向から見て光軸回り方向における前記凸部と前記第１の切り欠き部の位相角が一致していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、前記第２の筒体に切り欠き部が設けられた場合でも、部品点数の増加を伴わずに遮光対策を講じることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図２乃至９と併せて本発明の第１実施形態を説明するために、レンズ鏡筒の沈胴時の状態を示す断面図である。
【図２】レンズ鏡筒の撮影時ＷＩＤＥ状態を示す断面図（Ａ）、およびＡ部の拡大図（Ｂ）である。
【図３】レンズ鏡筒の撮影時ＴＥＬＥ状態を示す断面図（Ａ）、およびＢ部の拡大図（Ｂ）である。
【図４】レンズ鏡筒の分解斜視図である。
【図５】カム筒およびキャップを示す分解斜視図である。
【図６】１群鏡筒の斜視図である。
【図７】１群鏡筒の側面図（Ａ）およびＥ部の拡大図（Ｂ）である。
【図８】カム筒の正面図（Ａ）および内径展開図（Ｂ）である。
【図９】レンズ鏡筒の撮影時ＷＩＤＥ状態を示す、図２（Ａ）とは異なる切断面での断面図（Ａ）、およびＣ部の拡大図（Ｂ）である。
【図１０】図１１とともに本発明の第２実施形態を説明するために、レンズ鏡筒のカム筒を示す正面図（Ａ）および背面斜視図（Ｂ）である。
【図１１】レンズ鏡筒の撮影時ＴＥＬＥ状態を示す断面図（Ａ）、およびＤ部の拡大図（Ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、本発明の各実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
［第１実施形態］
図１は本発明の第１実施形態に係るレンズ鏡筒を備えた撮像装置の沈胴時の断面図である。図にはレンズ鏡筒と、複数の筒体を光軸方向に沿って相対的に移動させる機構部を示し、装置本体部の図示は省略する。
図２（Ａ）はレンズ鏡筒が広角端位置にある撮影時ＷＩＤＥ状態の断面図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）に示すＡ部の拡大図である。また、図３（Ａ）はレンズ鏡筒が望遠端位置にある撮影時ＴＥＬＥ状態の断面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）に示すＢ部の拡大図である。
【０００９】
先ず、図１乃至３を参照して、本発明の第１実施形態に係るレンズ鏡筒の構成の概要を説明する。なお、以下では光軸方向にて被写体側を前方とし、結像面側を後方と定義する。また撮像光学系の光軸に近づく方向を内側および内径方向とし、光軸と直交する鉛直方向を上下方向と定義して各部の位置関係を説明する。
レンズ鏡筒１００は、前方から順に１群レンズＬ１、２群レンズＬ２、３群レンズＬ３から構成される３群レンズ光学系を備える。
１群鏡筒１は１群レンズＬ１を保持し、２群保持枠２は２群レンズＬ２を保持し、３群保持枠３は３群レンズＬ３を保持する。絞り装置４は１群レンズＬ１と２群レンズＬ２の間に設けられている。３群レンズＬ３の後方には光学フィルタＦと撮像素子Ｓが配置されている。図２（Ａ）に示す撮影時ＷＩＤＥ状態では、２群レンズＬ２が１群レンズＬ１よりも３群レンズＬ３に近い位置にある。また図３（Ａ）に示す撮影時ＴＥＬＥ状態では、２群レンズＬ２が１群レンズＬ１に近い位置にある。各レンズ群を通して結像する被写体からの光は光学フィルタＦを通って撮像素子Ｓの受光面に到達し、被写体像が光電変換によって電気信号に変換される。
【００１０】
次に、図４乃至９を参照しながら構成の詳細を説明する。
図４はレンズ鏡筒１００の構成例を示す分解斜視図である。図４には、カバー筒９、駆動筒８、固定筒７と、カム筒５、１群鏡筒１、直進筒６と、絞り装置４、２群保持枠２、３群保持枠３および地板１０を示す。
１群鏡筒１には、その後端部の外周面に配置された３個のカムピン１ａが形成されており、カム筒５の内周面に形成されたカム溝５ａに係合する。また、１群鏡筒１には内周面の３箇所に直進溝１ｂ（不図示）が形成されており、直進筒６の外周面に形成した直進キー６ａに係合する。２群保持枠２の外周面には、３個のカムピン２ａが設けられており、カム筒５の内周面に形成したカム溝５ｂに係合する。また、２群保持枠２にはカムピン２ａと同箇所に直進キー２ｂが形成されており、直進筒６の直進溝６ｂに係合する。
【００１１】
絞り装置４は、外周面に配置された３個のカムピン４ａを備え、これらはカム筒５の内周面に形成したカム溝５ｃに係合する。また、絞り装置４にはカムピン４ａと同箇所に直進キー４ｂが形成されており、直進筒６に形成した直進溝６ｃに係合する。
カム筒５には、その後端部の内周面に溝部（不図示）が形成されており、この溝部は直進筒６の後端部の外周面に形成した３個の突部６ｄにそれぞれ係合する。カム筒５は直進筒６に回転可能に支持され、直進筒６と一体で移動する。また、カム筒５の後端部の外周面には３個のカムピン５ｅが設けられており、固定筒７の内周面に形成されたカム溝７ａに係合する。カム筒５の後端部の外周面に配置された３個の駆動ピン５ｆは、固定筒７に形成された貫通溝７ｂを貫通してから、駆動筒８の内周面に形成した直進溝８ａにそれぞれ係合する。直進筒６は１群鏡筒１、２群保持枠２、絞り装置４を回転不能に支持する。直進筒６の後端部の外周面には、３個の直進キー６ｅ、６ｆがそれぞれ設けられており、固定筒７の内周面に形成された直進溝７ｃ、７ｄにそれぞれ係合する。
【００１２】
駆動筒８は、その後端部の外周面にギア部８ｂが形成されており、駆動装置１６に連結されて回転される。地板１０に取り付けられた駆動装置１６は、ＤＣ（直流）モータ１４と、複数のギア部品（不図示）を含む動力伝達部を用いて構成される。
駆動装置１６の出力が駆動筒８のギア部８ｂに伝達されて駆動筒８が回転すると、カム筒５は回転しながら光軸方向に沿って移動する。これは、カム筒５の駆動ピン５ｆと駆動筒８の直進溝８ａとの作用、およびカム筒５のカムピン５ｅと固定筒７のカム溝７ａとの作用による。また、１群鏡筒１は、１群鏡筒１のカムピン１ａとカム筒５のカム溝５ａとの作用、および１群鏡筒１の直進溝１ｂと直進筒６の直進キー６ａとの作用により、回転することなく光軸方向に沿って移動する。２群保持枠２は、２群保持枠２のカムピン２ａとカム筒５のカム溝５ｂとの作用、および２群保持枠２の直進キー２ｂと直進筒６の直進溝６ｂとの作用により、回転することなく光軸方向に移動する。絞り装置４は、そのカムピン４ａとカム筒５のカム溝５ｃとの作用、および絞り装置４の直進キー４ｂと直進筒６の直進溝６ｃとの作用により、回転することなく光軸方向に移動する。
３群保持枠３には、位置決め部３ａと振れ止め部（不図示）が形成されており、地板１０に配置したガイドバー１０ａ、１１に係合した状態で光軸方向に沿って移動可能に支持されている。また、３群保持枠３にはナット（不図示）が設けられており、ステッピングモータ１３のリードスクリュウ（送りねじ部）に螺合している。ステッピングモータ１３の出力によりリードスクリュウに螺合したナットが駆動されると、３群保持枠３は、位置決め部３ａ、振れ止め部３ｂとガイドバー１０ａ、１１との作用により、回転することなく光軸方向に沿って移動する。地板１０は撮像素子Ｓと光学フィルタＦを保持しており、ねじ締結によって固定筒７、カバー筒９と固定される。
【００１３】
図５はカム筒５およびキャップ１７を示す分解斜視図である。図６は１群鏡筒１の斜視図であり、図７（Ａ）は１群鏡筒１の側面図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）に示すＥ部の拡大図である。また、図８（Ａ）はカム筒５の正面図、図８（Ｂ）はカム筒５の内周面を示す展開図である。本例では第１の筒体としての１群鏡筒１が、第２の筒体であるカム筒５の内側に配置される構成を示す。図９（Ａ）はレンズ鏡筒１００の撮影時ＷＩＤＥ状態の第２断面図であり、図２（Ａ）とは異なる切断面を示す。図９（Ｂ）は図９（Ａ）に示すＣ部の拡大図である。
【００１４】
以下、レンズ鏡筒１００にて不要な光の進入を防止するための構成について説明する。
レンズ鏡筒１００は、１群鏡筒１とカム筒５の筒体同士の間隙から進入する光に対して効果的な遮光構造を有する。図６および７に示すように、１群鏡筒１の後端部の外周面には、外径方向に突出する帯部１ｃが設けられている。本例では、帯部１ｃが外周面に亘って所定の厚みをもち、１群鏡筒１のうちで大径部を形成している。また図５および８に示すように、カム筒５の前端部には内径方向に突出する鍔部５ｇが設けられている。レンズ鏡筒１００の正面視（光軸方向視）にて、１群鏡筒１の帯部１ｃとカム筒５の鍔部５ｇは略一致して重なり合っている。図２（Ｂ）に示すように、１群鏡筒１とカム筒５との間隙から進入する光は、１群鏡筒１の帯部１ｃ（長さＬ参照）とカム筒５の鍔部５ｇとの間隙を光軸方向にて迂回する必要がある。このため、光が進入しづらくなっている。また、本実施形態ではカム筒５の前端部に、板金材料で形成したキャップ１７が配置されている。キャップ１７はリング部材であり、その内径はカム筒５の鍔部５ｇの内径とほぼ等しい。キャップ１７の内径をカム筒５の鍔部５ｇと同様に小さくすることにより、１群鏡筒１とキャップ１７との間隙からの光が進入しないように防止できる。なお、キャップ１７は板金部材に限らず、樹脂材料を用いてモールド部品として形成してもよい。
【００１５】
ところで、図６および７に示すように、１群鏡筒１には複数の切り欠き部１ｄを設ける場合がある。切り欠き部１ｄは、レンズ鏡筒１００の沈胴状態で１群鏡筒１と直進筒６の突部６ｄなどが干渉しないように形成される。１群鏡筒１に切り欠き部１ｄを形成した場合、撮影領域で１群鏡筒１の帯部１ｃとカム筒５の内周面との光軸方向の重なり量（図２（Ｂ）の長さＬ参照）が少なくなってしまう。そのため、１群鏡筒１の切り欠き部１ｄから光が進入し易くなるおそれがある。本例に示す１群鏡筒１では、特に２群保持枠２のカムピン２ａや絞り装置４のカムピン４ａとの干渉を回避するための切り欠き部１ｄ１、１ｄ２（図６および７参照）が帯部１ｃに形成されている。これらの切り欠き部１ｄ１、１ｄ２は、深さ（光軸に平行な方向の長さ）が最も大きいため、光が進入しやすい部分である。さらに図５および８に示すように、カム筒５には、成型の金型要件で前端部に３個のピンゲート５ｈが設けられている。ピンゲート５ｈの落し込みのために、鍔部５ｇには前方を向いた切り欠き部５ｉが生じる。図９に示すように、レンズ鏡筒１００がＷＩＤＥ状態となる第１の位置関係では、光軸方向視で１群鏡筒１の切り欠き部１ｄ２とカム筒５の切り欠き部５ｉの位相角（光軸回り方向における角度位置）が略一致している。このため、カム筒５の切り欠き部５ｉから光が進入するおそれがある。カム筒５の切り欠き部５ｉはキャップ１７で覆い隠されているが、キャップ１７の板厚のみでカム筒５の外周面との間隙を狭めているため、切り欠き部５ｉが形成されていない場合と比較して光が進入する可能性が高い。また、位相関係においては、１群鏡筒１の切り欠き部１ｄ２とカム筒５の切り欠き部５ｉの他に直進筒６の直進溝６ｃも一致しているため、さらに光が進入する可能性が高まる。
そこで図６および７に示すように、１群鏡筒１の帯部１ｃにて切り欠き部１ｄ１、１ｄ２が形成された部分には、前方に延在する凸部１ｅを設けている。つまり、この凸部１ｅを帯部１ｃに含めることにより、帯部１ｃとカム筒５の内周面との間の光軸方向の重なり量（図２（Ｂ）の長さＬ参照）を大きくすることができる。従って１群鏡筒１の外周面に凸部１ｅを形成しない場合と比較して遮光効果が高い。また、本構成により撮影時ＷＩＤＥ状態では、１群鏡筒１の凸部１ｅとキャップ１７との隙間である、光軸方向の空間が狭まるため、光が進入しづらくなる。
【００１６】
図８（Ｂ）には、カム筒５の内周面に形成したカム溝５ａ、５ｂ、５ｃと、鍔部５ｇ、切り欠き部５ｉ、５ｊの位置関係を示す。
１群鏡筒１はＴＥＬＥ状態（「５ａ  ｔｅｌｅ」の位置を参照）でカム筒５から前方に最も離れる（図３（Ａ）参照）。レンズ鏡筒１００がＴＥＬＥ状態となる第２の位置関係にあるときには、１群鏡筒１の凸部１ｅが、カム筒５の鍔部５ｇに設けられた切り欠き部５ｊに入り込む構成になっている。カム筒５には切り欠き部５ｊが形成されているが、ＴＥＬＥ状態では図３（Ｂ）に示すように、１群鏡筒１の凸部１ｅがキャップ１７に接近する。これにより、凸部１ｅとキャップ１７と間隙（光軸に平行な方向の空間）が狭められ、光が進入しづらくなる。また、他の撮影状態では、光軸方向視での位相関係において、カム筒５の切り欠き部５ｊと１群鏡筒１の切り欠き部１ｄとは一致していない。あるいは切り欠き部１ｄの切り込み量が少ない箇所に切り欠き部５ｊが位置するため、光が進入しづらい。１群鏡筒１の切り欠き部１ｄ１、１ｄ２についても、他の撮影状態では、光軸方向視で切り欠き部１ｄ１、１ｄ２の位相角に対し、カム筒５の鍔部５ｇがこれらを覆い隠す。このため、上記と同様に光は進入しづらい。
第１実施形態によれば、１群鏡筒１やカム筒５に切り欠き部を設ける必要が生じた場合でも、筒体間に遮光シートなどの部材を設けることなく、外光への遮光対策を講じることができる。
【００１７】
［第２実施形態］
次に本発明の第２実施形態を説明する。
図１０（Ａ）は第２実施形態に係るレンズ鏡筒２００のカム筒の正面図であり、図１０（Ｂ）はカム筒を背面から見た場合の斜視図である。また、図１１（Ａ）はレンズ鏡筒２００の撮影時ＴＥＬＥ状態を示す断面図であり、図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）のＤ部の拡大図である。なお、第２実施形態におけるレンズ鏡筒の構成において、第１実施形態に係るレンズ鏡筒と同様の構成要素については、既に使用した符号を用いることにより説明を省略し、以下では第１実施形態との相違点のみ説明する。
レンズ鏡筒２００では、第１実施形態にて説明したキャップ１７は設けられていない。また、カム筒５に切り欠き部５ｉ、５ｊは無く、代って３個の切り欠き部（凹部）５ｋが光軸回りに設けられている。切り欠き部５ｋは光軸に平行な方向に沿って貫通してはいないので、図１０（Ａ）に示すように光軸方向視では、カム筒５の前端面に現れておらず、外光が進入する余地は殆どない。レンズ鏡筒２００の撮影時ＴＥＬＥ状態にて、１群鏡筒１の凸部１ｅはカム筒５の切り欠き部５ｋに入り込む構成になっている。１群鏡筒１の凸部１ｅを全周に亘って設けた場合には、カム筒５の鍔部５ｇが薄肉になってしまう。そこで、鍔部５ｇの剛性および成型性を考慮して、切り欠き部１ｄ１、１ｄ２の位相角に対応したところにのみ凸部１ｅを設けている。本構成により、１群鏡筒１のうち、最も深い切り欠き部１ｄ１、１ｄ２の位相角にて、１群鏡筒１とカム筒５の内周面との間で光軸方向の重なり量（図１１（Ｂ）の長さＬ参照）を適正な量に確保できる。よって外光に対して充分な遮光対策を講じることができる。
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。例えば、前記実施形態では、第１の筒体としての１群鏡筒１と、第２の筒体としてのカム筒５との間の遮光構造を例示したが、これに限定されず、その他の筒体同士にも本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００１８】
１    １群鏡筒
１ｃ  帯部
１ｄ，１ｄ１，１ｄ２  切り欠き部
１ｅ  凸部
５    カム筒
５ｇ  鍔部
５ｈ  ピンゲート
５ｉ，５ｊ，５ｋ  切り欠き部
１７    キャップ
１００，２００  レンズ鏡筒
【図１】
0005791380.tif 000002
【図２】
0005791380.tif 000003
【図３】
0005791380.tif 000004
【図４】
0005791380.tif 000005
【図５】
0005791380.tif 000006
【図６】
0005791380.tif 000007
【図７】
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【図８】
0005791380.tif 000009
【図９】
0005791380.tif 000010
【図１０】
0005791380.tif 000011
【図１１】
0005791380.tif 000012