JP5610272B2 - レンズ鏡胴、撮像装置および情報装置 - Google Patents

Description

本発明は、いわゆる沈胴式のレンズ鏡胴に係り、特に一つの形態では複数のレンズ群の少なくとも一部を沈胴して収納し、他の一つの形態では複数のレンズ群の少なくとも一部を所定位置まで繰り出して使用するとともに、複数のレンズ群を相対的に移動させて焦点距離を変更するズームレンズに好適なレンズ鏡胴、撮像装置および情報装置に関するものである。

ディジタルカメラ等の撮像装置においては、撮像画像の高画質化、つまり焦点距離変更可能なズームレンズ等の撮像レンズの高性能化およびユーザの要求による小型化等の進展に伴い、撮影時以外にレンズ鏡筒の少なくとも一部が撮像装置本体内に収納される、いわゆる沈胴式の撮影レンズを用いるものが増加している。さらには、単なる小型化ではなく、より一層の薄型化の要求により、沈胴収納状態でのレンズ鏡胴部分の厚み寸法を極限にまで減らすことが重要となってきている。
しかしながら、レンズ鏡胴を沈胴式にすると各レンズ枠や筒体の重層段数が増加し、各段間の可動部分の遊びの累積によってレンズ間の光軸方向の移動位置や各光軸位置の誤差が拡大し、撮像された画像の画質が落ちてしまう。また、遊びが多いと撮像装置の向きによっても撮像される画質の低下が生じてしまう。
すなわち、沈胴式のレンズ系等のように、各群がそれぞれ１つ以上のレンズからなる複数のレンズ群の少なくとも一部を光軸方向に沿って進退移動する場合には、移動を可能とするために、各群間の可動部分に、ある程度の遊びが存在する。レンズ群の数が多くなり、レンズ群の動作が複雑になればなるほど、レンズ保持枠のみならず、カム筒、回転筒やライナー部材（直進筒）等の相対的に移動する可動部分の数が増え、レンズ系全体での遊びの大きさが累積的に大きくなる。そのため、撮影状態においてレンズ系を伸長した状態でレンズ系の少なくとも一部が本来の光軸に対して傾斜してしまったり、レンズ群相互間の光軸位置のずれを生じたりすることによって、予定した光学性能を維持することができなくなるおそれがある。

しかも、これらの傾斜の大きさおよび傾斜方向が、そのレンズ系を用いている撮像装置の向き（構え方）、すなわち横位置（横持ち）か、縦位置（縦持ち）か、どちらの向きの縦位置（縦持ち）か、などによって変動し、レンズ系が本来有している光学性能を充分に発揮することができないことがある。
また、撮影状態から沈胴状態とするのに、レンズ系の一部を光軸外に退避させ、それによって空いた光軸上の空間を利用して他のレンズを収容して沈胴効果を高めて沈胴状態とするレンズ系も開発されている。このレンズ系では、沈胴状態から撮影状態とするのに、沈胴状態から光軸上のレンズ群を撮影位置に移動させ、それによって空いた光軸上の空間に光軸外に退避していた一部のレンズ系を進入させ全体の光軸位置を揃えて撮影状態とする。このようなレンズ系においては、光軸内と光軸外との間で移動する１つ以上のレンズからなるレンズ群を保持するレンズ保持枠が、光軸上での移動のみのレンズ系に関する可動部分の動作範囲に比して三次元的に広い範囲で動作することとなる。このように光軸方向以外の方向の移動を伴うため、光軸位置のずれ、あるいは光軸に直交する方向の遊びが大きくなりがちであり、可動部分の遊びの大きさが方向によって異なったり、レンズ系の向きやレンズ系の移動方向によっては弱い力で光軸位置のずれを生じたりするおそれもある。

そのため、各レンズ群間の遊び、いわゆるガタ、の影響を抑制するための構造が、特許文献１（特開２００７−１１４５３３号）および特許文献２（特開２００９−２４４６１３号）等に開示されている。
特許文献１（特開２００７−１１４５３３号）には、直進するライナーに設けられたカムフォロワを、撮影状態にあるときにのみ、光軸に直交する方向に付勢して、各レンズ群間の遊びの影響を低減する板バネを設ける構造が示されている。この構造は、光軸に直交する方向に付勢するため、各レンズ群の可動部の遊びが大きい場合には、レンズ群相互間の光軸位置のずれが特定方向に偏ることが懸念される。
特許文献２（特開２００９−２４４６１３号）には、撮像レンズ系のレンズ群間に光軸方向にバネを張設し、各レンズ群を光軸方向について互いに近接させる方向に付勢する構造が示されている。この構造は、レンズ群数、すなわち沈胴段数が少なく、相対的な移動ストロークが小さい場合には、効果的であるが、レンズ群数、すなわち沈胴段数が多くなると、相対的な移動ストロークが大きくなり、バネによる付勢力の変動が大きくなる。そのため、バネで付勢しているレンズ群間の距離が大きくなった場合に、バネの張力による付勢力が著しく大きくなり、レンズ群の移動に対する抵抗が大きくなると共に常時付勢力が与えられていることから、駆動源となるモータの電力消費が増大するという問題がある。

上述したように、多段の沈胴鏡胴においては、複数の筒体間の遊びによる影響を抑制する付勢力を必要な状態でのみ作用させ且つ付勢力の変動幅を小さくして、複数の筒体間の遊びによる影響を効果的に抑制して、沈胴によるコンパクト化を充分に達成しつつ、撮影状態におけるレンズ群の位置および姿勢を適切に規制して良好な画質を得るようにすることが要望されている。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、遊びによる影響を抑制するための付勢力を、小さな変動幅でしかも沈胴状態では作用しないようにして、駆動電力を著しく増大させることなく、沈胴によるコンパクト化を充分に達成しつつ、簡単な構成で撮影状態におけるレンズ群の位置および姿勢を適切に規制して良好な画質を得ることを可能とするレンズ鏡胴、撮像装置および情報装置を提供することを目的としている。
本発明の請求項１の目的は、光軸方向に沿って移動する少なくとも３つ以上の複数の筒体について、簡単な構成で撮影状態における筒体間の遊びによる影響を抑制し、沈胴時の寸法を増大させることなくレンズ性能の向上および取得画像の画質の向上を可能とし、特に、複数の筒体間に安定して付勢力を作用させて、付勢力の変動幅を抑え、可動部分の遊びによるガタの影響を抑制し、複数の撮影レンズ群の光軸のズレを抑制して撮像画質を向上させることを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。

本発明の請求項２の目的は、特に、沈胴状態と撮影状態との間で、光軸方向に沿って移動し且つ相互間で相対的に移動する複数の筒体間の可動部分の遊びによるガタの影響を抑制し、複数の撮影レンズ群の光軸のズレを抑制して撮像画質を向上させることを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項３の目的は、特に、複数の筒体間に作用させる付勢力の変動幅を抑え、可動部分の遊びによるガタの影響を抑制し、複数の撮影レンズ群の光軸のズレを抑制して撮像画質を向上させることを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項４の目的は、特に、複数の筒体間に作用させる付勢力の変動を効果的に抑え、可動部分の遊びによるガタの影響を抑制し、複数の撮影レンズ群の光軸のズレを抑制して撮像画質を向上させることを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。

本発明の請求項５の目的は、特に、簡単な構成で且つ狭い占有スペースで、複数の筒体間に作用させる付勢力の変動を効果的に抑え、可動部分の遊びによるガタの影響を抑制し、複数の撮影レンズ群の光軸のズレを抑制して撮像画質を向上させることを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項６の目的は、特に、簡単で且つ簡易な構成で、複数の筒体間に作用させる付勢力の変動を効果的に抑え、可動部分の遊びによるガタの影響を抑制し、複数の撮影レンズ群の光軸のズレを抑制して撮像画質を向上させることを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項７の目的は、特に、簡易で且つ安定な構成で、複数の筒体間に作用させる付勢力の変動を効果的に抑え、可動部分の遊びによるガタの影響を抑制し、複数の撮影レンズ群の光軸のズレを抑制して撮像画質を向上させることを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項８の目的は、特に、撮影状態でのみ複数の筒体間に付勢力を作用させてしかもその変動を効果的に抑え、可動部分の遊びによるガタの影響を抑制し、複数の撮影レンズ群の光軸のズレを抑制して撮像画質を向上させることを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。

本発明の請求項９の目的は、特に、撮影状態で複数の筒体間にほぼ一定の付勢力を作用させて、可動部分の遊びによるガタの影響を抑制し、複数の撮影レンズ群の光軸のズレを抑制して撮像画質を向上させることを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項１０の目的は、特に、複数の筒体間に安定に付勢力を作用させて、可動部分の遊びによるガタの影響を抑制し、複数の撮影レンズ群の光軸のズレを抑制して撮像画質を向上させることを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項１１の目的は、特に、複数の筒体間に安定に付勢力を作用させて、可動嵌合部分の遊びによるガタの影響を効果的に抑制し、複数の撮影レンズ群の光軸のズレを抑制して撮像画質を向上させることを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項１２の目的は、特に、外観を阻害することなく、複数の筒体間に付勢力を作用させて、可動部分の遊びによるガタの影響を抑制し、複数の撮影レンズ群の光軸のズレを抑制して撮像画質を向上させることを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項１３の目的は、特に、回転筒体とライナー部材間に付勢力を作用させて、可動部分の遊びによるガタの影響を抑制し、複数の撮影レンズ群の光軸のズレを抑制して撮像画質を向上させることを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。

本発明の請求項１４の目的は、特に、レンズ鏡胴の光軸方向に沿って移動する複数のレンズ群について、簡単な構成で撮影状態における複数の筒体間の遊びによる影響を抑制し、沈胴時の寸法を増大させることなくレンズ性能の向上および取得画像の画質の向上を可能とする撮像装置を提供することにある。
本発明の請求項１５の目的は、特に、カメラ機能部のレンズ鏡胴の光軸方向に沿って移動する複数のレンズ群について、簡単な構成で撮影状態における複数の筒体間の遊びによる影響を抑制し、沈胴時の寸法を増大させることなくレンズ性能の向上および取得画像の画質の向上を可能とする情報装置を提供することにある。

請求項１に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、上述した目的を達成するために、
各群がそれぞれ１つ以上のレンズからなる複数のレンズ群の少なくとも１つのレンズ群を保持する少なくとも１つのレンズ枠と、前記少なくとも１つの前記レンズ枠の外周および内周の少なくとも一方に配置された少なくとも３つの筒体を有し、前記少なくとも３つの筒体のうちの少なくとも１つを回転筒体とし、前記回転筒体を回転させて、該回転筒体を光軸方向に沿って移動させ、前記レンズ群およびレンズ枠の少なくとも一部を沈胴させて前記レンズ群を収納する沈胴状態から前記レンズ群およびレンズ枠の少なくとも一部を繰り出して対物側へ移動させて撮影状態とするレンズ鏡胴において、
前記回転筒体の内側および外側のいずれか一方に、前記３つの筒体のうちの他の筒体として、前記回転筒体と相対的に回転可能で且つ光軸方向については前記回転筒体と一体的に直進移動するとともに、前記レンズ枠および前記３つの筒体以外の筒体の少なくとも１つの相対的な回転を規制する直進溝を有するライナー部材を具備し、前記ライナー部材の筒状部分に光軸方向に延びる貫通溝を設け、前記ライナー部材の前記貫通溝部分には、前記回転筒体の回転に伴って前記ライナー部材に対して相対的に光軸方向に沿って移動する前記３つの筒体のその他の筒体と前記回転筒体との間に光軸方向についての付勢力を与える付勢部材を備え、
前記付勢部材は、付勢力を発生するバネと、このバネを受け且つ前記ライナー部材に対し光軸方向に沿って相対的に移動するバネ受け部材とを有して構成されていることを特徴としている。

請求項２に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項１のレンズ鏡胴であって、
前記付勢部材は、前記ライナー部材の内側および外側の少なくとも一方に配置される前記回転筒体および前記その他の筒体を相対的に光軸方向に付勢することを特徴としている。
請求項３に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項１のレンズ鏡胴であって、
前記バネ受け部材は、前記ライナー部材の貫通溝に沿って光軸方向に移動可能であることを特徴としている。
請求項４に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項１または請求項３のレンズ鏡胴であって、
前記バネ受け部材は、前記回転筒体および前記その他の筒体のいずれか一方に形成されたカム溝に嵌合するカムフォロワを有することを特徴としている。

請求項５に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項１のレンズ鏡胴であって、
前記バネは、板バネであることを特徴としている。
請求項６に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項１のレンズ鏡胴であって、
前記バネは、圧縮コイルバネであることを特徴としている。
請求項７に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項５または請求項６のレンズ鏡胴であって、
前記バネは、一端が前記バネ受け部材に固定されていることを特徴としている。
請求項８に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項１〜請求項７のいずれか１項のレンズ鏡胴であって、
前記付勢部材は、沈胴状態では、前記回転筒体と前記その他の筒体の少なくとも一方に接触せず、付勢力を発生しないが、撮影状態では、前記回転筒体と前記その他の筒体の両方に当接して前記回転筒体と前記その他の筒体を光軸方向に相対的に付勢することを特徴としている。

請求項９に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項１〜請求項８のいずれか１項のレンズ鏡胴であって、
前記付勢部材は、撮影状態では、前記ライナー部材および前記回転筒体に対する前記その他の筒体の光軸方向の相対移動に、ほぼ同一の移動速度で追随して光軸方向に相対移動することを特徴としている。
請求項１０に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項１〜請求項９のいずれか１項のレンズ鏡胴であって、
前記付勢部材は、同一円周上に少なくとも２つ設けることを特徴としている。
請求項１１に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項１〜請求項１０のいずれか１項のレンズ鏡胴であって、
前記ライナー部材と前記回転筒体とは、ヘリコイド嵌合していることを特徴としている。
請求項１２に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項４のレンズ鏡胴であって、
前記カム溝は、有底溝からなる有底カムであることを特徴としている。

請求項１３に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項４のレンズ鏡胴であって、
前記その他の筒体は、前記回転筒体に連動して回転し、前記ライナー部材に対して相対的に光軸方向に沿って移動する他の回転筒体であることを特徴としている。
請求項１４に記載した本発明に係る撮像装置は、
撮像用光学系として、請求項１〜請求項１３のいずれか１項のレンズ鏡胴を用いた光学系を含むことを特徴としている。
請求項１５に記載した本発明に係る情報装置は、
カメラ機能部を有し、且つ前記カメラ機能部の撮像用光学系として、請求項１〜請求項１２のいずれか１項のレンズ鏡胴を用いた光学系を含むことを特徴としている。

すなわち、本発明の請求項１のレンズ鏡胴によれば、
各群がそれぞれ１つ以上のレンズからなる複数のレンズ群の少なくとも１つのレンズ群を保持する少なくとも１つのレンズ枠と、前記少なくとも１つの前記レンズ枠の外周および内周の少なくとも一方に配置された少なくとも３つの筒体を有し、前記少なくとも３つの筒体のうちの少なくとも１つを回転筒体とし、前記回転筒体を回転させて、該回転筒体を光軸方向に沿って移動させ、前記レンズ群およびレンズ枠の少なくとも一部を沈胴させて前記レンズ群を収納する沈胴状態から前記レンズ群およびレンズ枠の少なくとも一部を繰り出して対物側へ移動させて撮影状態とするレンズ鏡胴において、
前記回転筒体の内側および外側のいずれか一方に、前記３つの筒体のうちの他の筒体として、前記回転筒体と相対的に回転可能で且つ光軸方向については前記回転筒体と一体的に直進移動するとともに、前記レンズ枠および前記３つの筒体以外の筒体の少なくとも１つの相対的な回転を規制する直進溝を有するライナー部材を具備し、前記ライナー部材の筒状部分に光軸方向に延びる貫通溝を設け、前記ライナー部材の前記貫通溝部分には、前記回転筒体の回転に伴って前記ライナー部材に対して相対的に光軸方向に沿って移動する前記３つの筒体のその他の筒体と前記回転筒体との間に光軸方向についての付勢力を与える付勢部材を備え、
前記付勢部材は、付勢力を発生するバネと、このバネを受け且つ前記ライナー部材に対し光軸方向に沿って相対的に移動するバネ受け部材とを有して構成されていることにより、
特に、付勢部材の光軸方向の移動をスムーズにし、複数の筒体間に安定した付勢力を作用させて、付勢力の変動幅を抑え、複数の筒体間の遊びによるガタを無くし、結果として、撮影状態における回転筒体およびライナー部材の内側の複数の撮影レンズ群の光軸のズレを無くし、沈胴時の寸法を増大させることなくレンズ性能の向上および取得画像の画質を向上させることができる。

本発明の請求項２のレンズ鏡胴によれば、請求項１のレンズ鏡胴において、
前記付勢部材は、前記ライナー部材の内側および外側の少なくとも一方に配置される前記回転筒体および前記その他の筒体を相対的に光軸方向に付勢することにより、
特に、沈胴状態と撮影状態との間で、光軸方向に沿って移動し且つ相互間で相対的に移動する複数の筒体間の可動部分の遊びによるガタを無くすことで、結果として複数の筒体の内側の複数の撮影レンズ群の光軸のズレを無くして撮像画質を向上させることができる。

本発明の請求項３のレンズ鏡胴によれば、請求項１のレンズ鏡胴において、
前記バネ受け部材を、前記ライナー部材の貫通溝に沿って光軸方向に移動可能とすることにより、
特に、複数の筒体間に作用させる付勢力の変動幅を抑え、複数の筒体間の遊びによるガタの影響を抑制し、結果として、複数の筒体の内側の複数の撮影レンズ群の光軸のズレを無くし、撮像画質を向上させることができる。
本発明の請求項４のレンズ鏡胴によれば、請求項１または請求項３のレンズ鏡胴において、
前記バネ受け部材は、前記回転筒体および前記その他の筒体のいずれか一方に形成されたカム溝に嵌合するカムフォロワを有することにより、
特に、複数の筒体間に作用させる付勢力の変動を効果的に抑え、可動部分の遊びによるガタの影響を抑制し、結果として、複数の筒体の内側の複数の撮影レンズ群の光軸のズレを抑制し、撮像画質を向上させることができる。

本発明の請求項５のレンズ鏡胴によれば、請求項１のレンズ鏡胴において、
前記バネを、板バネとして構成することにより、
特に、簡単な構成で且つ狭い占有スペースで、複数の筒体間に作用させる付勢力の変動を効果的に抑え、可動部分の遊びによるガタの影響を抑制し、結果として、複数の筒体の内側の複数の撮影レンズ群の光軸のズレを抑制し、撮像画質を向上させることができる。
本発明の請求項６のレンズ鏡胴によれば、請求項１のレンズ鏡胴において、
前記バネを、圧縮コイルバネとして構成することにより、
特に、簡単で且つ簡易な構成で、複数の筒体間に作用させる付勢力の変動を効果的に抑え、可動部分の遊びによるガタの影響を抑制し、結果として、複数の筒体の内側の複数の撮影レンズ群の光軸のズレを抑制し、撮像画質を向上させることができる。
本発明の請求項７のレンズ鏡胴によれば、請求項５または請求項６のレンズ鏡胴において、
前記バネは、一端を前記バネ受け部材に固定することにより、
特に、沈胴状態から撮影状態に移行するときに安定して回転筒体と当接して付勢することができ、複数の筒体間に作用させる付勢力を安定して付与させることができ、可動部分の遊びによるガタを無くし、結果として、複数の筒体の内側の複数の撮影レンズ群の光軸のズレを無くし、撮像画質を向上させることができる。

本発明の請求項８のレンズ鏡胴によれば、請求項１〜請求項７のいずれか１項のレンズ鏡胴において、
前記付勢部材は、沈胴状態では、前記回転筒体と前記その他の筒体の少なくとも一方に接触せず、付勢力を発生しないが、撮影状態では、前記回転筒体と前記その他の筒体の両方に当接して前記回転筒体と前記その他の筒体を光軸方向に相対的に付勢することにより、
特に、沈胴と繰り出しの動作時における消費電力を減らすことができる。
本発明の請求項９のレンズ鏡胴によれば、請求項１〜請求項８のいずれか１項のレンズ鏡胴において、
前記付勢部材は、撮影状態では、前記ライナー部材および前記回転筒体に対する前記その他の筒体の光軸方向の相対移動に、ほぼ同一の移動速度で追随して光軸方向に相対移動させることにより、
特に、撮影状態のズーム領域でも複数の筒体間にほぼ一定の付勢力を作用させて、可動部分の遊びによるガタの影響を無くし、結果として、複数の筒体の内側の複数の撮影レンズ群の光軸のズレを無くし、撮像画質を向上させることができる。

本発明の請求項１０のレンズ鏡胴によれば、請求項１〜請求項９のいずれか１項のレンズ鏡胴において、
前記付勢部材は、同一円周上に少なくとも２つ設けることにより、
特に、偏り無く、複数の筒体間に安定に付勢力を作用させて、可動部分の遊びによるガタの影響を無くし、結果として、複数の筒体の内側の複数の撮影レンズ群の光軸のズレを無くし、撮像画質を向上させることができる。
本発明の請求項１１のレンズ鏡胴によれば、請求項１〜請求項１０のいずれか１項のレンズ鏡胴において、
前記ライナー部材と前記回転筒体とが、ヘリコイド嵌合していることにより、
特に、複数の筒体間に安定に付勢力を作用させて、ヘリコイド嵌合部分の遊びによるガタの影響を効果的に抑制し、結果的に複数の撮影レンズ群の光軸のズレを無くし、撮像画質を向上させることができる。
本発明の請求項１２のレンズ鏡胴によれば、請求項４のレンズ鏡胴において、
前記カム溝を、有底溝からなる有底カムとすることにより、
特に、外観を阻害することなく、複数の筒体間に付勢力を作用させて、可動部分の遊びによるガタの影響を抑制し、複数の撮影レンズ群の光軸のズレを抑制し、撮像画質を向上させることができる。
本発明の請求項１３のレンズ鏡胴によれば、請求項４のレンズ鏡胴において、
前記その他の筒体は、前記回転筒体に連動して回転し、前記ライナー部材に対して相対的に光軸方向に沿って移動する他の回転筒体であることにより、
特に、３つの筒体間に付勢力を作用させて、可動部分の遊びによるガタの影響を抑制し、結果的に、３つの筒体の内側の複数の撮影レンズ群の光軸のズレを無くし、撮像画質を向上させることができる。
本発明の請求項１４の撮像装置によれば、
撮像用光学系として、請求項１〜請求項１３のいずれか１項のレンズ鏡胴を用いた光学系を含むことにより、
特に、複数の筒体間の遊びによるガタを無くし、結果として、複数の筒体の内側の撮影状態におけるレンズ群間の遊びによる影響を抑制し、沈胴時の寸法を増大させることなくレンズ性能の向上および取得画像の画質を向上させることができる。

本発明の請求項１５の情報装置によれば、
カメラ機能部を有し、且つ前記カメラ機能部の撮像用光学系として、請求項１〜請求項１２のいずれか１項のレンズ鏡胴を用いた光学系を含むことにより、
特に、簡単な構成で、複数の筒体間の遊びによるガタを無くし、結果として、簡単な構成で撮影状態における複数の筒体間の遊びによる影響を抑制し、沈胴時の寸法を増大させることなくレンズ性能の向上および取得画像の画質の向上を図ることができる。

本発明の第１の実施の形態に係るレンズ鏡胴（カメラコアユニット）の構成を示す沈胴状態の模式的縦断面図であり、（ａ）は、ほぼ全体を、そして（ｂ）は、（ａ）におけるＢ部分の拡大部分詳細図である。 図１のレンズ鏡胴の構成を示す広角（短焦点）撮影状態の模式的縦断面図であり、（ａ）は、ほぼ全体を、そして（ｂ）は、（ａ）におけるＢ部分の拡大部分詳細図である。 図１のレンズ鏡胴の構成を示す望遠（長焦点）撮影状態の模式的縦断面図であり、（ａ）は、ほぼ全体を、そして（ｂ）は、（ａ）におけるＢ部分の拡大部分詳細図である。 図１のレンズ鏡胴の沈胴状態における外観構成を示す模式的斜視図である。 図１のレンズ鏡胴の撮影状態における外観構成を示す模式的斜視図である。 図１のレンズ鏡胴に用いる付勢部材を外周側から見た外観構成を示す模式的斜視図である。 図６の付勢部材を内周側から見た外観構成を示す模式的斜視図である。 図６の付勢部材を示す模式的縦断面図である。 図１のレンズ鏡胴に用いる第１のライナー部材（ライナー部材大）を斜め物体側から見た外観構成を示す模式的斜視図である。 図１のレンズ鏡胴に用いる第１の回転筒体（回転筒大）を斜め像面側から見た外観構成を示す模式的斜視図である。 図１のレンズ鏡胴における第１の回転筒体（回転筒大）、第１のライナー部材（ライナー部材大）、第２の回転筒（回転筒小）および付勢部材の相互連係位置関係を説明するための模式的平面図である。 本発明の第２の実施の形態に係るレンズ鏡胴の構成を示す沈胴状態の模式的縦断面図であり、（ａ）は、ほぼ全体を、そして（ｂ）は、（ａ）におけるＢ部分の拡大部分詳細図である。 図１２のレンズ鏡胴の構成を示す広角（短焦点）撮影状態の模式的縦断面図であり、（ａ）は、ほぼ全体を、そして（ｂ）は、（ａ）におけるＢ部分の拡大部分詳細図である。 図１２のレンズ鏡胴の構成を示す望遠（長焦点）撮影状態の模式的縦断面図であり、（ａ）は、ほぼ全体を、そして（ｂ）は、（ａ）におけるＢ部分の拡大部分詳細図である。

以下、本発明の実施の形態に基づき、図面を参照して本発明に係るレンズ鏡胴を詳細に説明する。
図１〜図１１は、本発明の第１の実施の形態に係るレンズ鏡胴（レンズ鏡胴を含むカメラコアユニット）の構成を示しており、図１〜図５はレンズ鏡胴のほぼ全体の構成を示している。図１は、本発明の第１の実施の形態に係るレンズ鏡胴の上半部分の構成を示す沈胴状態の模式的縦断面図であり、（ａ）は、ほぼ全体を、そして（ｂ）は、（ａ）におけるＢ部分の拡大部分詳細図である。図２は、図１のレンズ鏡胴の上半部分の構成を示す広角（短焦点）撮影状態の模式的縦断面図であり、（ａ）は、ほぼ全体を、そして（ｂ）は、（ａ）におけるＢ部分の拡大部分詳細図である。そして、図３は、図１のレンズ鏡胴の上半部分の構成を拡大して示す望遠（長焦点）撮影状態の模式的縦断面図であり、（ａ）は、ほぼ全体を、そして（ｂ）は、（ａ）におけるＢ部分の拡大部分詳細図である。また、図４は、図１のレンズ鏡胴の沈胴状態における外観構成を示す模式的斜視図であり、図５は、図１のレンズ鏡胴の撮影状態における外観構成を示す模式的斜視図である。

また、図６〜図１０は、図１〜図５に用いられている各部分の詳細を模式的に示している。図６は、図１のレンズ鏡胴に用いる付勢部材を外周側から見た外観構成を示す模式的斜視図、図７は、図６の付勢部材を内周側から見た外観構成を示す模式的斜視図、そして、図８は、図６の付勢部材を示す模式的縦断面図である。図９は、図１のレンズ鏡胴に用いる第１のライナー部材（ライナー部材大）を斜め物体側から見た外観構成を示す模式的斜視図であり、そして図１０は、図１のレンズ鏡胴に用いる第１の回転筒体（回転筒大）を斜め像面側から見た外観構成を示す模式的斜視図である。
図１〜図１０に示すレンズ鏡胴は、第１群レンズ系１１、第２群レンズ系１２、絞り／シャッタユニット１３、第３群レンズ系１４、第４群レンズ系１５、撮像素子ユニット１６、第１群レンズ枠２１、第２群レンズ枠２２、内カム部材２３、ライナー部材小（第２のライナー部材）２４、回転筒小（第２の回転筒体）２５、ライナー部材大（第１のライナー部材）２６、回転筒大（第１の回転筒体）２７、固定枠２８、圧縮バネ２９、バネ受け部材３０および板バネ３１を具備している。なお、絞り／シャッタユニット１３、第１群レンズ枠２１、第２群レンズ枠２２、回転筒小２５およびバネ受け部材３０には、それぞれカムフォロワ１３ａ、カムフォロワ２１ａ、カムフォロワ２２ａ、カムフォロワ２５ａおよびカムフォロワ３０ａが、圧入等により植設されており、回転筒小２５には、さらに段差部２５ｂが形成され、ライナー部材大２６には、直進溝２６ａおよびヘリコイド溝２６ｂが設けられ、回転筒大２７には、図１０に示すように、カム溝２７ａが設けられ、そして板バネ３１には、当接部３１ａが形成されている。

図１および図４に示す沈胴状態においては、図１に示す通り、第１群レンズ系１１と、第２群レンズ系１２と、絞り／シャッタユニット１３とは、物体側から、順次、光軸に沿って配置されており、第３群レンズ系１４と第４群レンズ系１５とは、図示してはいないが、光軸から退避した場所に格納されている。第１群レンズ系１１は、第１群レンズ枠２１に、そして第２群レンズ系１２は、第２群レンズ枠２２に、それぞれ保持されている。
この状態から図２、図３および図５に示す撮影状態へ移行するために、図示していない駆動源の駆動力によって第１の回転筒体としての回転筒大２７を光軸周りに回転させる。回転筒大２７とその外側の固定枠２８とは、ヘリコイド嵌合しており、回転筒大２７を回転させることによって、回転筒大２７を光軸方向に繰り出す。回転筒大２７の内側には、第１のライナー部材としてのライナー部材大２６が、相対的に回転可能であるが光軸方向には相対移動せず一体的に移動するような嵌合をしており、ライナー部材大２６は、固定枠２８の直進溝に嵌合することによって、回転することなく回転筒大２７と一体的に連動して同じ位置へ直進する。

さらに、ライナー部材大２６の内側には、第２の回転筒体としての回転筒小２５がヘリコイド嵌合しており、回転筒小２５に圧入されたカムフォロワ２５ａによって、回転筒大２７の回転が回転筒小２５に伝えられる。すなわち、回転筒大２７の内側には、カムフォロワ２５ａが嵌合する直進溝が形成されており、回転筒大２７と回転筒小２５は、連動して一体的に回転し、ヘリコイド嵌合しているライナー部材大２６に対して回転筒小２５が繰り出される。回転筒小２５の内側には第１群レンズ枠２１に圧入されているカムフォロワ２１ａに嵌合するカムが形成されており、さらに内側に第２のライナー部材としてのライナー部材小２４と直進嵌合している。ライナー部材小２４はライナー部材大２６と直進嵌合しており、これによって第１群レンズ枠２１は回転筒小２５の内側に形成されたカムに沿って回転せずに繰り出される。また内カム部材２３は、回転筒小２５とほぼ一体化されており、第２群レンズ枠２２に圧入されたカムフォロワ２２ａと絞り／シャッタユニット１３に圧入されたカムフォロワ１３ａと嵌合し、カムフォロワ２２ａとカムフォロワ１３ａはライナー部材小２４の内側に形成された直進溝に嵌合していて、内カム部材２３が回転すると内カム部材２３に形成されたカムによって第２群レンズ枠２２と絞り／シャッタユニット１３が光軸方向に繰り出される。なお、撮像素子ユニット１６は、撮像素子、撮像素子の信号を取り出すフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）、撮像素子を固定する押さえおよびゴーストやフレアを防止する遮光シート等が一体化されて構成される。

図２に示すような広角（短焦点）撮影状態に移行する直前に、第３群レンズ系１４と第４群レンズ系１５が図示していない操作機構により、図２のように光軸位置に挿入され、撮影可能状態となる。さらに、回転筒大２７を回転させると変倍動作となり、回転筒小２５の内側および内カム２３に形成されたカムに沿って第１群レンズ枠２１と第２群レンズ枠２２と絞り／シャッタユニット１３とが、それぞれ所定の位置へ移動される。第３群レンズ系１４と第４群レンズ系１５は、第１群レンズ枠２１、第２群レンズ枠２２、絞り／シャッタユニット１３とは別のアクチュエータにて駆動されて、所定の位置へ移動される。このようにして、図２に示す広角（短焦点）撮影状態から図３に示す望遠（長焦点）撮影状態までの変倍を行う。
第１群レンズ枠２１と第２群レンズ枠２２との間には、圧縮バネ２９が設置されており、第１群レンズ枠２１と第２群レンズ枠２２との間は、回転筒小２５と内カム２３を介して光軸方向に安定して付勢されている（図２に矢印で示す付勢力Ｐ２９Ａ，Ｐ２９Ｂ）。また、固定枠２８と、回転筒大２７およびライナー部材大２６との間にも安定させるための図示していない付勢部材が固定枠２８に設置されており、ライナー部材大２６を光軸方向に付勢している（図２に矢印で示す付勢力Ｐ２６）。

そして、本発明に係る付勢部材は、図６〜図８に詳細に示すように、バネ受け部材３０およびバネとしての板バネ３１により構成している。この付勢部材によって、回転筒大２７およびライナー部材大２６と、回転筒小２５との間を、光軸に沿う方向に安定して付勢し（図２（ｂ）および図８に矢印で示す付勢力Ｐ３０，Ｐ３１）、固定枠２８に対して第１群レンズ枠２１と第２群レンズ枠２２の位置を安定させ、撮影画像の画質を向上させるようにしている。
すなわち、本発明に係る付勢部材は、図６〜図８に示すように、ほぼＬ字状に形成した樹脂製のバネ受け部材３０の屈曲部近傍に断面形状がおおむねＳ字状に折曲形成した板バネ３１の一端を固定して構成している。図６および図８に示すように、バネ受け部材３０の外側面のほぼ中央には、カムフォロワ３０ａを突出形成している。また、バネ受け部材３０の屈曲部近傍に一端が固定された板バネ３１の他端は当接部３１ａを形成している。図２（ｂ）および図８に示すように、この板バネ３１の当接部３１ａが、回転筒小２５の段差部２５ｂに当接して回転筒小２５を光軸に沿う方向への付勢力Ｐ３１にて付勢すると、バネ受け部材３０のカムフォロワ３０ａには反力としての付勢力Ｐ３０が発生する。

このように構成された付勢部材は、図９等に示されているライナー部材大２６の直進溝２６ａに、光軸に沿う方向にスライド移動可能に係合配置する。すなわち、ライナー部材大２６の直進溝２６ａは、光軸に沿う方向に延在する貫通溝であり、この直進溝２６ａの両側縁部は、バネ受け部材３０の両側縁に対応して段差部を形成しており、バネ受け部材３０の両側縁が直進溝２６ａの両側縁部の段差部に係合し、バネ受け部材３０を光軸に沿って直進スライド可能としている。また、ライナー部材大２６の外側に配置される回転筒大２７の内側には、バネ受け部材３０のカムフォロワ３０ａが嵌合するカム溝２７ａを形成しており、回転筒大２７の相対的な回転により、カム溝２７ａおよびカムフォロワ３０ａを介してバネ受け部材３０を光軸に沿って直進スライドさせる。それと同時に、この付勢部材の板バネ３１の当接部３１ａが、回転筒小２５の段差部２５ｂに対して光軸に沿う方向への付勢力Ｐ３１を作用することにより、反力としてバネ受け部材３０のカムフォロワ３０ａに発生する付勢力Ｐ３０を回転筒大２７に伝達する。
上述した付勢部材は、ライナー部材大２６の円周上における付勢力が偏らないように複数個、つまり２個以上、等間隔で配置することが望ましく、例えば３個を円周上におおむね等間隔に（１２０度間隔）配置する。この場合、ライナー部材大２６には、光軸方向に沿う直進溝２６ａを３個形成し、それぞれに付勢部材を配置して、回転筒大２７によって挟み込む。

このような付勢部材は、回転筒大２７とライナー部材大２６との相対的な回転により光軸に沿う方向に移動するが、その移動速度、つまり回転量に対する移動量、を回転筒大２７と回転筒小２５の変倍動作時の相対移動量とほぼ同等にすることによって、変倍動作時の板バネ３１による付勢力をほぼ一定とすることができる。なお、付勢部材を移動させるためのカム溝２７ａは、沈胴状態では板バネ３１の当接部３１ａが回転筒小２５の段差部２５ｂに当接しておらず、撮影状態となる直前に板バネの当接部３１ａが当接するような形状としている。
図１１には、バネ受け部材３０と板バネ３１からなる付勢部材、付勢部材を光軸方向に移動させるカム溝２７ａ、ヘリコイド嵌合している回転筒小２５とライナー部材大２６のヘリコイド溝２６ｂの関係を模式的に示している。図１１の左端には、回転筒小２５の側面段差部２５ｂおよび付勢部材の断面を示しており、その右側には、外側面側から見た付勢部材と、回転筒大２７のカム溝２７ａ、ライナー部材大２６のヘリコイド溝２６ｂおよび段差部２５ｂの軌跡を展開して示している。

付勢部材を構成するバネ受け部材３０と板バネ３１は、ライナー部材大２６の直進溝２６ａに光軸に沿う方向にのみ移動可能に設けられ、回転筒大２７の内側に形成されているカム溝２７ａにバネ受け部材３０のカムフォロワ３０ａが嵌合しているので、回転筒大２７が回転することによって、バネ受け部材３０と板バネ３１がカム溝２７ａに沿って光軸方向に移動する。板バネ３１の先端の当接部３１ａは、図に一点鎖線で示すような軌跡で移動する。一方、回転筒小２５は、光軸まわりの回転方向については、回転筒大２７と一体的に回転し、ライナー部材大２６の内側のヘリコイド２６ｂに沿って繰り出される。回転筒小２５の段差２５ｂは図に仮想線（二点鎖線）で示すような軌跡を描き、板バネ３１の先端当接部３１ａの軌跡とは、広角状態の直前でオーバーラップしている。このオーバーラップ量が板バネ３１の圧縮量となり、付勢力が作用する。オーバーラップした後は、板バネ３１は、付勢部材受け３０とともに回転筒小２５の繰り出し量と同じ移動量（移動速度）で光軸方向前方に移動するため、付勢力は広角状態から望遠状態まで一定となる。

図１２〜図１４は、本発明の第２の実施の形態に係るレンズ鏡胴（レンズ鏡胴を含むカメラコアユニット）のほぼ全体の構成を示している。図１２は、本発明の第２の実施の形態に係るレンズ鏡胴の構成を示す沈胴状態の模式的縦断面図であり、（ａ）は、ほぼ全体を、そして（ｂ）は、（ａ）におけるＢ部分の拡大部分詳細図である。図１３は、図１２のレンズ鏡胴の構成を示す広角（短焦点）撮影状態の模式的縦断面図であり、（ａ）は、ほぼ全体を、そして（ｂ）は、（ａ）におけるＢ部分の拡大部分詳細図である。そして、図１４は、図１２のレンズ鏡胴の構成を示す望遠（長焦点）撮影状態の模式的縦断面図であり、（ａ）は、ほぼ全体を、そして（ｂ）は、（ａ）におけるＢ部分の拡大部分詳細図である。
この場合、付勢部材を構成するバネとして、板バネ３１に代えて圧縮バネ４１を用いており、回転筒小２５の段差２５ａに当接する当接部４１ａを有している。図１２〜図１４の構成では、圧縮バネ４１の当接部４１ａが、段差部２５ｂに当接し、回転筒小２５を光軸に沿う方向に押圧して、図１３（ｂ）に示す付勢力Ｐ４１で付勢している。この圧縮バネ４１に関連する構成を除き、図１〜図３の場合とおおむね同様である。
さらに、上述した実施の形態のレンズ鏡胴を搭載してディジタルカメラ等の撮像装置を構成しても良く、携帯型情報端末装置等の情報装置のカメラ機能に上述した実施の形態のレンズ鏡胴を搭載しても良い。

１１ 第１群レンズ系
１２ 第２群レンズ系
１３ 絞り／シャッタユニット
１４ 第３群レンズ系
１５ 第４群レンズ系
１６ 撮像素子ユニット
２１ 第１群レンズ枠
２２ 第２群レンズ枠
２３ 内カム部材
２４ ライナー部材小（第２のライナー部材）
２５ 回転筒小（第２の回転筒体）
２５ａ カムフォロワ
２５ｂ 段差部
２６ ライナー部材大（第１のライナー部材）
２６ａ 直進溝
２６ｂ ヘリコイド溝
２７ 回転筒大（第１の回転筒体）
２７ａ カム溝
２８ 固定枠
２９ 圧縮バネ
３０ バネ受け部材
３０ａ カムフォロワ
３１ 板バネ
４１ 圧縮バネ
２５ｂ 段差部
２６ａ 直進溝
２６ｂ ヘリコイド溝
２７ａ カム溝
３１ａ、４１ａ 当接部

特開２００７−１１４５３３号公報 特開２００９−２４４６１３号公報

Claims (15)

1. 各群がそれぞれ１つ以上のレンズからなる複数のレンズ群の少なくとも１つのレンズ群を保持する少なくとも１つのレンズ枠と、前記少なくとも１つの前記レンズ枠の外周および内周の少なくとも一方に配置された少なくとも３つの筒体を有し、前記少なくとも３つの筒体のうちの少なくとも１つを回転筒体とし、前記回転筒体を回転させて、該回転筒体を光軸方向に沿って移動させ、前記レンズ群およびレンズ枠の少なくとも一部を沈胴させて前記レンズ群を収納する沈胴状態から前記レンズ群およびレンズ枠の少なくとも一部を繰り出して対物側へ移動させて撮影状態とするレンズ鏡胴において、
   前記回転筒体の内側および外側のいずれか一方に、前記３つの筒体のうちの他の筒体として、前記回転筒体と相対的に回転可能で且つ光軸方向については前記回転筒体と一体的に直進移動するとともに、前記レンズ枠および前記３つの筒体以外の筒体の少なくとも１つの相対的な回転を規制する直進溝を有するライナー部材を具備し、前記ライナー部材の筒状部分に光軸方向に延びる貫通溝を設け、前記ライナー部材の前記貫通溝部分には、前記回転筒体の回転に伴って前記ライナー部材に対して相対的に光軸方向に沿って移動する前記３つの筒体のその他の筒体と前記回転筒体との間に光軸方向についての付勢力を与える付勢部材を備え、
   前記付勢部材は、付勢力を発生するバネと、このバネを受け且つ前記ライナー部材に対し光軸方向に沿って相対的に移動するバネ受け部材とを有して構成されていることを特徴とするレンズ鏡胴。
2. 前記付勢部材は、前記ライナー部材の内側および外側の少なくとも一方に配置される前記回転筒体および前記その他の筒体を相対的に光軸方向に付勢することを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡胴。
3. 前記バネ受け部材は、前記ライナー部材の貫通溝に沿って光軸方向に移動可能であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡胴。
4. 前記バネ受け部材は、前記回転筒体および前記その他の筒体のいずれか一方に形成されたカム溝に嵌合するカムフォロワを有することを特徴とする請求項１または請求項３に記載のレンズ鏡胴。
5. 前記バネは、板バネであることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡胴。
6. 前記バネは、圧縮コイルバネであることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡胴。
7. 前記バネは、一端が前記バネ受け部材に固定されていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載のレンズ鏡胴。
8. 前記付勢部材は、沈胴状態では、前記回転筒体と前記その他の筒体の少なくとも一方に接触せず、付勢力を発生しないが、撮影状態では、前記回転筒体と前記その他の筒体の両方に当接して前記回転筒体と前記その他の筒体を光軸方向に相対的に付勢することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴。
9. 前記付勢部材は、撮影状態では、前記ライナー部材および前記回転筒体に対する前記その他の筒体の光軸方向の相対移動に、ほぼ同一の移動速度で追随して光軸方向に相対移動することを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴。
10. 前記付勢部材は、同一円周上に少なくとも２つ設けることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴。
11. 前記ライナー部材と前記回転筒体とは、ヘリコイド嵌合していることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴。
12. 前記カム溝は、有底溝からなる有底カムであることを特徴とする請求項４に記載のレンズ鏡胴。
13. 前記その他の筒体は、前記回転筒体に連動して回転し、前記ライナー部材に対して相対的に光軸方向に沿って移動する他の回転筒体であることを特徴とする請求項４に記載のレンズ鏡胴。
14. 撮像用光学系として、請求項１〜請求項１３のいずれか１項のレンズ鏡胴を用いた光学系を含むことを特徴とする撮像装置。
15. カメラ機能部を有し、且つ前記カメラ機能部の撮像用光学系として、請求項１〜請求項１２のいずれか１項のレンズ鏡胴を用いた光学系を含むことを特徴とする情報装置。

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