(57)【要約】【課題】容易に小型化を可能とする鏡筒駆動機構を提供する。【解決手段】シャッタユニット８を、第二レンズ枠３に光軸方向に移動可能に設ける。そして、繰込動作に伴って、第一レンズ枠２がシャッタユニット８を押圧することにより、シャッタユニット８が第二レンズ枠３に対して後側に移動するとともに、シャッタ羽根８３が開放された露光開口部８１a、８２a内に第二レンズ群３１が配置される構成とする。【選択図】図１
2005062342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前方に配置される第一レンズ群と、
後方に配置される第二レンズ群と、
前記第一レンズ群と前記第二レンズ群との間に配置され、露光開口部を開閉又は絞るシャッタ羽根を有するシャッタユニットと、
前記第一レンズ群を保持する第一レンズ枠と、
前記第二レンズ群を保持する第二レンズ枠と、
前記第一レンズ枠及び前記第二レンズ枠を光軸方向に繰出・繰込動作させる駆動手段とを備えた鏡筒駆動機構であって、
前記シャッタユニットは、前記第二レンズ枠に光軸方向に移動可能に設けられており、
繰込動作に伴って、前記第一レンズ枠が前記シャッタユニットを押圧することにより、前シャッタユニットが前記第二レンズ枠に対して後側に移動するとともに、前記シャッタ羽根が開放された前記露光開口部内に前記第二レンズ群が配置されることを特徴とする鏡筒駆動機構。
【請求項２】
前記第二レンズ枠は、前記シャッタユニットに係合して該シャッタユニットを光軸方向に移動可能に案内する案内部と、該案内部の前端部に設けられて前記シャッタユニットの移動を規制するカギ部とを備え、
前記第二レンズ枠と前記シャッタユニットとの間には弾性部材が設けられており、
繰込動作時に、前記第一レンズ枠が前記弾性部材の付勢力に抗して前記シャッタユニットを後側に押圧し、
繰出動作時に、前記第一レンズ枠が前側に移動し、前記弾性部材の付勢力により前記シャッタユニットが前記案内部に沿って前側に移動するとともに、前記カギ部で移動が停止されることを特徴とする請求項１に記載の鏡筒駆動機構。
【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（例えば、特許文献１参照）。
このような鏡筒駆動機構１００は、例えば図４に示すように、鏡筒カバー１０１、カム筒１０２、固定筒１０３、第一レンズ枠１０４、第二レンズ枠１０５、第三レンズ枠１０６を備え、これら各部材１０１〜１０６は略円筒形状であり、各部材１０１〜１０６の開口の略中心を通る光軸が略一致するように重ねられている。第一レンズ枠１０４、第二レンズ枠１０５、第三レンズ枠１０６は、第一レンズ群１０４a、第二レンズ群１０５a、第三レンズ群１０６aをそれぞれ別個に保持しており、第一レンズ枠１０４及び第二レンズ枠１０５は、カム筒１０２と固定筒１０３とによるカム構造によって光軸方向に移動可能に構成されている。
また、第一レンズ群１０４aと第二レンズ群１０５aとの間には、シャッタ基板１０７aに形成された露光開口部１０７bの開閉動作又は絞りを行うシャッタ羽根１０７cを備えたシャッタユニット１０７が収納されている。このシャッタユニット１０７は、第二レンズ枠１０５の前方で該第二レンズ枠１０５に固定して取り付けられており、第二レンズ枠１０５の光軸方向の移動に伴ってシャッタユニット１０７も一体となって移動するようになっている。
【特許文献１】特開２００２−３３３５６６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、上述のようにシャッタユニット１０７が第二レンズ枠１０５に対して固定して取り付けられており、シャッタ羽根１０７cの開閉動作を妨げないようにシャッタ羽根１０７cに当たらない位置、すなわち、シャッタ羽根１０７cに対して所定距離を隔てて第二レンズ群１０５aを配置している。その結果、沈胴状態においては、シャッタユニット１０７の厚みと第二レンズ群１０５の厚み、さらに、シャッタ羽根１０７cと第二レンズ群１０５aとの間の距離とにより、光軸方向においてその全長が長くなってしまい、コンパクトに収納することができない。しかも、このような鏡筒駆動機構１００を構成部材として備えるカメラ等の光学機器の小型化も困難であった。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、容易に小型化を可能とする鏡筒駆動機構を提供することを課題としている。
【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、請求項１の発明は、例えば、図１に示すように、前方に配置される第一レンズ群２１と、
後方に配置される第二レンズ群３１と、
前記第一レンズ群と前記第二レンズ群との間に配置され、露光開口部８１a、８２aを開閉又は絞るシャッタ羽根８３を有するシャッタユニット８と、
前記第一レンズ群を保持する第一レンズ枠２と、
前記第二レンズ群を保持する第二レンズ枠３と、
前記第一レンズ枠及び前記第二レンズ枠を光軸方向に繰出・繰込動作させる駆動手段（例えば、第一のコマ部２２、第二のコマ部３４a、固定筒５、スリット５１、直進溝５２、カム筒６、第一のカム溝６１、第二のカム溝６２）とを備えた鏡筒駆動機構１であって、
前記シャッタユニットは、前記第二レンズ枠に光軸方向に移動可能に設けられており、
繰込動作に伴って、前記第一レンズ枠が前記シャッタユニットを押圧することにより、前記シャッタユニットが前記第二レンズ枠に対して後側に移動するとともに、前記シャッタ羽根が開放された前記露光開口部内に前記第二レンズ群が配置されることを特徴とする。
【０００６】
請求項１の発明によれば、繰込動作に伴って、第一レンズ枠がシャッタユニットを押圧することにより、シャッタユニットが第二レンズ枠に対して後側に移動するとともに、露光開口部内に第二レンズ群が配置されるので、従来のように第二レンズ群がシャッタ羽根に当たらないように所定間隔あけた位置で、第二レンズ枠にシャッタユニットを固定して取り付ける場合に比して、第二レンズ群が露光開口部内に収納された分、シャッタユニット、第二レンズ群、第二レンズ枠の全体の厚みを薄くすることができ、これに伴って鏡筒駆動機構を小型化することができる。
また、このようにシャッタユニットの露光開口部内のスペースを利用することで第二レンズ群が収納されるため、容易な構造で小型化でき、しかも、このような鏡筒駆動機構を備えたカメラ等の小型化も可能となる。
【０００７】
請求項２の発明は、例えば、図１に示すように、請求項１に記載の鏡筒駆動機構において、
前記第二レンズ枠は、前記シャッタユニットに係合して該シャッタユニットを光軸方向に移動可能に案内する案内部３３と、該案内部の前端部に設けられて前記シャッタユニットの移動を規制するカギ部３３aとを備え、
前記第二レンズ枠と前記シャッタユニットとの間には弾性部材（例えば、バネ３２a）が設けられており、
繰込動作時に、前記第一レンズ枠が前記弾性部材の付勢力に抗して前記シャッタユニットを後側に押圧し、
繰出動作時に、前記第一レンズ枠が前側に移動し、前記弾性部材の付勢力により前記シャッタユニットが前記案内部に沿って前側に移動するとともに、前記カギ部で移動が停止されることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明によれば、繰込動作時には、第一レンズ枠が弾性部材の付勢力に抗してシャッタユニットを後側に押圧することによりシャッタユニットの露光開口部内に第二レンズ群が配置される。一方、繰出動作時には、第一レンズ枠が前側に移動し、弾性部材の付勢力によりシャッタユニットが案内部に沿って前側に移動するとともに、カギ部で移動が停止される。このように、繰込動作及び繰出動作のそれぞれの動作に伴って、自動的にシャッタユニットの位置が規制されることから、シャッタユニットを駆動する駆動機構等を特に設ける必要もなく、この点においても鏡筒駆動機構の小型化を図ることができる。しかも、第二レンズ枠やシャッタユニットをそれぞれ単純な構造とすることがき、その製造も容易でコスト低減も可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る鏡筒駆動機構によれば、繰込動作に伴って、露光開口部内に第二レンズ群が配置されるので、第二レンズ群が露光開口部内に収納された分、シャッタユニット、第二レンズ群、第二レンズ枠の全体の厚みを薄くすることができ、容易な構造で小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
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の光軸に沿った断面図であって沈胴状態にある場合を示し、図２は、同断面図であってワイド状態にある場合を示し、図３は、同断面図であってテレ状態にある場合を示す説明図である。
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沈胴状態というものとする。
【００１１】
まず、鏡筒駆動機構の構成について図１を参照して説明する。
鏡筒駆動機構１は、主に、第一レンズ枠２、第二レンズ枠３、第三レンズ枠４、固定筒５、カム筒６、鏡筒カバー７から構成されている。そして、これら各部材２〜７は、該各部材２〜７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。
【００１２】
第一レンズ枠２は、後端が開口した略円筒形状に形成されており、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、該側壁部を貫通する第一のコマ部２２が設けられている。第一のコマ部２２は、第一レンズ枠２１の内周面から内方に突出する内方突出部２２aと、第一レンズ枠２１の外周面から外方突出する外方突出部２２bとを備えている。
また、第一レンズ枠２の第一レンズ群２１を保持する前端部には、繰込動作に伴って、第一レンズ群２１の後方に配置されたシャッタユニット８の前面に当接することによってシャッタユニット８を後側に押圧して移動させる当接部２３が設けられている。
【００１３】
ここで、シャッタユニット８は、光軸方向に移動可能に設けられて露光開口部８１a、８２aが形成されたシャッタ基板８１及びカバー板８２と、シャッタ基板８１とカバー板８２との間に設けられて露光開口部８１a、８２aの開閉動作又は絞りを行うシャッタ羽根８３と、カバー板８２に設けられて、シャッタ羽根８３を駆動させる駆動源８４とを備えている。なお、これら各部材８１〜８４は、前側からシャッタ基板８１、シャッタ羽根８３、カバー板８２、駆動源８４の順に配置されている。
シャッタ基板８１及びカバー板８２のそれぞれの外周縁部には、後述する第二レンズ枠３の案内部３３が係合する切欠部（図示しない）が形成されている。
駆動源８４は、カメラの内部に設けられた制御回路（図示しない）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８１a、８２aを開閉又は所定の口径に絞る。
【００１４】
また、第一レンズ枠２の第一のレンズ群２１が設けられた前端部には、カザリ環２４とバリア機構２５とが装着されている。
バリア機構２５は、バリア駆動リング２５aと、該バリア駆動リング２５aによって開閉されるバリア羽根２５bとから構成されている。
【００１５】
固定筒５は、第一レンズ枠２の内側に設けられ、第一レンズ枠２及び第二レンズ枠３を光軸方向に沿って移動自在に保持するものである。この固定筒５の側壁には、該側壁を貫通するようにスリット５１が光軸方向に沿って形成されている。
また、固定筒５の外側面には、第一レンズ枠２に設けられた第一のコマ部２２の内方突出部２２aが係合する直進溝５２が光軸方向に沿って形成されている。この直進溝５２は、内方突出部２２aが周方向への移動を規制した状態で光軸方向に案内するものであるため、その幅は内方突出部２２aの外径よりも僅かに大きく設定されている。
さらに、固定筒５の後端部は外方に張り出した延出部５３を有している。
【００１６】
第二レンズ枠３は、固定筒５の内側に設けられて、シャッタユニット８の後方で第二レンズ群３１を保持するものである。この第二レンズ枠３は、第二レンズ群３１の周囲に接触して該第二レンズ枠３を保持する略円筒形状の保持部３２と、該保持部３２の前端部から前方に延出してシャッタユニット８を光軸方向に沿って移動可能に案内する案内部３３と、保持部３２の後端部から外方に向かって延出して固定筒５に装着される装着部３４とを備えている。
【００１７】
保持部３２の外側で、該保持部３２とシャッタユニット８の後面との間には、それぞれコイルバネ３２aが取り付けられている。なお、コイルバネ３２a以外に、例えばゴム等の弾性部材を使用することができる。
案内部３３は、シャッタユニット８を構成するシャッタ基板８１及びカバー板８２に形成された切欠部に係合されており、案内部３３の延出方向に沿ってシャッタユニット８を光軸方向に移動可能とするものである。また、案内部３３の前端部には、該案内部３３に沿ってシャッタユニット８が前側に移動した際に、シャッタユニット８の移動を規制するための凸状のカギ部３３aが設けられている。すなわち、カギ部３３aによってシャッタユニット８が前側に飛び出ないようになっており、カギ部３３aがストッパとして作用する。
【００１８】
装着部３４は、保持部３２の中心線を中心とする同一円周上において１２０度の間隔でそれぞれ３つ設けられている（図示しない）。
装着部３４は、固定筒５に形成されたスリット５１に内側から貫通するように形成されており、この装着部３４の後端部には、外方に向かって突出する第二のコマ部３４aが設けられている。ここで、第二のコマ部３４aの外径がスリット５１の幅よりも僅かに小さく設定されているので、第二のコマ部３４aはスリット５１によって光軸方向に対しては案内されるものの、周方向に対してはその移動が規制されるようになっている。
【００１９】
第三レンズ枠４は、固定筒５の内側に設けられて、第二レンズ群３１の後方で第三レンズ群４１を保持するものである。この第三レンズ枠４の外周には、第二レンズ枠３を光軸方向に移動させて第三レンズ群４１の位置調整を行うためのモータ４２が連結されている。すなわち、このモータ４２は、固定筒５の内側に固定されていて、モータ４２の出力軸に設けられたネジに第三レンズ枠４が螺合している。そして、モータ４２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。
【００２０】
ここで、撮像部９は、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９３を介して設けられた受光素子９４と、該受光素子９４をローパスフィルタ９２とで挟持する押さえ板９５とを備えている。
【００２１】
カム筒６は、第一レンズ枠２の外側に設けられ、第一レンズ枠２及び第二レンズ枠３を光軸方向に沿って移動自在に保持するものである。このカム筒６の内周面前部には、第一レンズ枠２に備えられた第一のコマ部２２の外方突出部２２bが係合する第一のカム溝６１が形成されており、カム筒６の内周面後部には、第二レンズ枠３に備えられた第二のコマ部３４aが係合する第二のカム溝６２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、第一のカム溝６１は、第二のカム溝６２よりも深く形成されている。
さらに、カム筒６の外周面の後端部付近には、鏡筒駆動機構１が取り付けられるカメラの駆動ギア（図示しない）と噛み合うことによって動力が伝達されるギア部６３が設けられている。
【００２２】
鏡筒カバー７は、カム筒６の外側に設けられて、その後端面は固定筒５の延出部５３に当接して固定されている。そして、鏡筒カバー７の前端部は、内側方向に張り出すように形成されており、カム筒６の前端部と当接してカム筒６の前方向への動きを阻止している。
【００２３】
次に、鏡筒駆動機構１の動作について説明する。
図１に示すように、沈胴状態にある鏡筒駆動機構１に、図示しないモータからの駆動力がカム筒６のギア部６３に伝達されるとカム筒６が回転する。このカム筒６の回転に伴い、第一レンズ枠２に備えられた第一のコマ部２２の外方突出部２２bが第一のカム溝６１に沿って前方に直進する。同時に、第二レンズ枠３の第二のコマ部３４aも第二のカム溝６２に沿って前方に直進する。このとき、第一のコマ部２２の内方突出部２２aは、固定筒５の直進溝５２によって周方向の移動が規制されており、第二のコマ部３４aは、固定筒５のスリット５１によって周方向の移動が規制されているので、ともに、カム筒６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、沈胴状態において、第一のレンズ枠２の当接部２３がバネ３２aの付勢力に抗してシャッタユニット８の前面を後側に押すことによって停止していたシャッタユニット８は、第一のレンズ枠２が前方に直進することによってバネ３２aの付勢力により、第二のレンズ枠３の案内部３３に沿って前方に移動し、カギ部３３aに係止されて停止する。
【００２５】
その後、カム筒６が所定距離だけ回転すると、第一レンズ群２１が繰り出されて図２に示すワイド状態となる。第一レンズ枠２１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６を回転させると、図３に示すテレ状態になるまで繰り込まれていく。このとき、第二レンズ枠３は第二のコマ部３４aと係合する第二のカム溝６２の案内によって逆に前方に繰り出され、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４２が第二レンズ枠３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、カム筒６は繰り出し時とは逆方向に回転する。この回転により、ワイド状態の第一レンズ枠２は第一のカム溝６１の案内で繰り込まれて、第一レンズ枠２と第二レンズ枠３とが沈胴状態まで繰り込まれる。
【００２７】
このとき、第一レンズ枠２の当接部２３は、シャッタユニット８の前面に当接して停止する。すなわち、第一レンズ枠２の繰込動作に伴って、第一レンズ枠２の当接部２３がシャッタユニット８の前面を後側に押圧することによって、これまで第二レンズ枠３のカギ部３３aにより案内部３３の前端部で停止していたシャッタユニット８が、バネ３２aの付勢力に抗して、案内部３３に沿って後側に移動し、シャッタ羽根８３が開放された露光開口部８１a、８２a内に第二レンズ群３１の一部が配置され収納されることになる。なお、シャッタ羽根８３は、駆動源８４により露光開口部８１a、８２aを開放した状態に保持している。その後、所定の位置においてバリア羽根２５b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１によれば、繰込動作時には、第一レンズ枠２がバネ３２aの付勢力に抗してシャッタユニット８を後側に押圧することにより、露光開口部８１a、８２a内に第二レンズ群３１が配置される。一方、繰出動作時には、第一レンズ枠２が前側に移動し、バネ３２aの付勢力によりシャッタユニット８が案内部３３に沿って前側に移動するとともに、カギ部３３aで移動が停止される。したがって、繰込動作に伴って、露光開口部８１a、８２a内に第二レンズ群３１が配置されるので、第二レンズ群３１が露光開口部８１a、８２a内に収納された分、シャッタユニット８、第二レンズ群３１、第二レンズ枠３の全体の厚みを薄くすることができ、容易に鏡筒駆動機構１を小型化することができる。また、このような鏡筒駆動機構１を備えたカメラの小型化も可能となる。
【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、シャッタユニット８と第二レンズ枠３とは、シャッタユニット８のシャッタ基板８１及びカバー板８２に形成された切欠部に第二レンズ枠３の案内部３３が係止することによって、シャッタユニット８が第二レンズ枠３に対して移動可能に設けられる構成としたが、これに限らず、例えば、シャッタ基板８１及びカバー板８２の外周側縁部に、その外周側縁部から突出するガイド部（図示しない）を設け、案内部３３にガイド部を係合するための溝部（図示しない）を案内部３３の延出方向に沿って形成した構成としても良く、シャッタユニット８を第二レンズ枠３に対して光軸方向に移動可能な構成であれば良い。
【００３０】
また、上記実施の形態では、各部材はカム構造によって駆動する方法を説明したが、上述したものに限定されず、例えばヘリコイド構造によって駆動する方法等であっても良い。
【００３１】
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構わない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態を示すためのものであって、鏡筒駆動機構の沈胴状態における光軸に沿った断面図である。
【図２】同、鏡筒駆動機構のワイド状態における光軸に沿った断面図である。
【図３】同、鏡筒駆動機構のテレ状態における光軸に沿った断面図である。
【図４】従来例を示すためのものであって、鏡筒駆動機構の沈同状態における光軸に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  鏡筒駆動機構
２  第一レンズ枠
３  第二レンズ枠
５  固定筒（駆動手段）
６  カム筒（駆動手段）
８  シャッタユニット
２１  第一レンズ群
２２  第一のコマ部（駆動手段）
３１  第二レンズ群
３２a  バネ（弾性部材）
３３  案内部
３３a  ギア部
３４a  第二のコマ部（駆動手段）
５１  スリット（駆動手段）
５２  直進溝（駆動手段）
６１  第一のカム溝（駆動手段）
６２  第二のカム溝（駆動手段）
８１a、８２a  露光開口部
８３  シャッタ羽根
【図１】
2005062342.tif 000003
【図２】
2005062342.tif 000004
【図３】
2005062342.tif 000005
【図４】
2005062342.tif 000006