JP4732154B2

JP4732154B2 - 沈胴鏡筒

Info

Publication number: JP4732154B2
Application number: JP2005348025A
Authority: JP
Inventors: 英利子鯰江
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2005-12-01
Filing date: 2005-12-01
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2025-12-01
Also published as: JP2007155900A; US7606478B2; US20070127906A1

Description

本発明は、沈胴鏡筒に関し、特に、ビデオカメラ、スチルカメラ、その他撮像装置に用いられられる沈胴鏡筒に関する。

近年、ビデオカメラ・スチルカメラの小型化・薄型化が強く求められている。その実現のために撮影レンズを沈胴させて薄型のボディ内に収納することが一般的であった。しかし、ここ最近ではさらなる薄型化を実現するために、沈胴時に撮影レンズのうちのいずれかの群を光軸上から外すように退避させて沈胴する第１の従来技術が提案されている。

例えば、図１０に示すように、３つのレンズ（光学要素）Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３から成るレンズ群を有するスチルカメラの第１の従来技術が開示されている。このスチルカメラは、撮影状態では、図１０（ａ）のように全てのレンズが同一の撮影光軸Ｚ１上に位置し、沈胴時には、図１０（ｂ）に示すように、レンズＬ２は光軸Ｚ１とは異なる位置に退避する（例えば、特許文献１参照）。

また、コンバータレンズが撮影光軸外に回転しながら退避する第２の従来技術も開示されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００３−３１５８６１号公報特開昭６３−１３５９０８号公報

しかしながら、第１の従来技術では、レンズＬ２の退避後の光軸Ｚ２と撮影光軸Ｚ１とは平行となるように構成されている。

そのため、レンズＬ２の直径がその厚みよりも大きい場合は、光軸Ｚ１とは垂直方向、つまりレンズＬ２の半径方向の鏡筒の大きさが大きくなってしまうという問題がある。

また、第２の従来技術では、コンバータレンズの回転軸が、撮影光軸と垂直であるが移動を伴わないため、鏡筒の撮影光軸方向の厚みが厚くなってしまうという問題がある。

本発明の目的は、撮影光軸と平行方向および垂直方向の両方の薄型化を図ることができる沈胴鏡筒を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１記載の沈胴鏡筒は、沈胴する第１のレンズ及び内部に配された第２のレンズを備え、撮影時は前記第１のレンズの光軸と前記第２のレンズの光軸を同一の撮影光軸に配置し、撮影時以外は前記第１のレンズを沈胴させると共に前記第２のレンズを前記撮影光軸の軸外に退避させる沈胴鏡筒において、前記第２のレンズを回転させる回転軸であって、前記撮影光軸の軸外にあり且つ前記撮影光軸及び前記第２のレンズの光軸と垂直な回転軸と、前記第１のレンズのレンズ枠が前記第２のレンズのレンズ枠に当接することによって前記第２のレンズの光軸を、前記回転軸を中心に回転させる光軸回転手段と、前記第２のレンズを前記撮影光軸と平行に移動させる平行移動手段とを備え、前記第１のレンズが沈胴するとき、前記光軸回転手段により前記第２のレンズの光軸を前記撮影光軸に対して略垂直になるまで回転させると同時に、前記平行移動手段により前記第２のレンズを前記第１のレンズの沈胴方向に移動させることを特徴とする。

本発明によれば、撮影光軸の軸外にあり且つ撮影光軸及び内部に配された第２のレンズの光軸と垂直な回転軸により、第２のレンズの光軸を回転させ、第２のレンズを撮影光軸と平行に移動させるので、撮影光軸と平行方向および垂直方向の両方の薄型化を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述する。

図１は、本実施の形態に係る沈胴鏡筒の撮影状態における構成配置を概略的に示す図である。

図１において、沈胴鏡筒１００は、レンズ１１を保持するレンズ枠１と、レンズ１２を保持するレンズ枠２と、撮影光学系の光軸ＯＡ１と垂直方向に回転軸３ａを有するレンズ補助枠３とを備える。さらに、沈胴鏡筒１００は、不図示のカメラ本体にビス等で固着され、第３のレンズ１３を保持する固定筒４とを備える。

レンズ枠１は、レンズ１１の沈胴中にレンズ枠２に当接する突起部１ａを有し、また、レンズ枠２は、レンズ補助枠３の回転軸３ａと係合する丸穴２ａを有する。これにより、レンズ１１の沈胴に連動して、レンズ２の光軸を確実に回転させることができる。

さらに、沈胴鏡筒１００は、固定筒４に回転不能に保持される直進筒５と、内径が直進筒５の外形に回転可能に係合され、保持されている回転筒６とを備える。

固定筒４にはその内周にヘリコイドネジ４ａが、回転筒６にはその外周にヘリコイドネジ６ａが形成されており、このヘリコイドネジ４ａ，６ａを用いて、回転筒６は固定筒４に螺合される。

また回転筒６は、不図示の公知の鏡筒駆動系と連動するギアが形成されており、この鏡筒駆動系により回転筒６は回転し、固定筒４のヘリコイドネジ４ａに沿って、光軸ＯＡ１の方向と平行方向に進退する。具体的には、上記鏡筒駆動系のモータが駆動すると、まずモータと噛合っているギアが駆動する。さらに、このギアと噛合っている回転筒６は、上記ギア駆動に伴い回転を開始する。

また、レンズ枠１及びレンズ補助枠３は、不図示の突起部を夫々有し、この各突起部は、回転筒６及び直進筒５に形成してある不図示のカム溝にはめ込まれている。これにより、回転筒６がレンズ枠１及びレンズ補助枠３の突起部に当接すると、レンズ枠１及びレンズ補助枠３は、回転筒６及び直進筒５のカム溝に沿って移動する。レンズ枠１及びレンズ補助枠３の突起部の位置と、回転筒６及び直進筒５のカム溝は、後述する図４，６，８，９の処理におけるレンズ枠１とレンズ補助枠３の動作タイミングに応じて形成されている。

レンズ枠１にはカムピン１ｂが、レンズ補助枠３にはカムピン３ｂが設けられており、このカムピン１ｂ，３ｂが直進筒５及び回転筒６のカム溝に挿入されている。これにより、回転筒６の回転に伴って、レンズ枠１及びレンズ補助枠３のカムピン１ｂ，３ｂが、回転筒６および直進筒５のカム溝に沿って転動し、レンズ枠１及びレンズ補助枠３が光軸方向に進退し、光学系のズーミングが行なわれる。

撮影状態では、図１に示すように沈胴鏡筒１００における全てのレンズ１１，１２，１３が、同一光軸ＯＡ１上に位置する。また、沈胴状態では、図２に示すように上記全てのレンズ１１，１２，１３のうちレンズ１２のみが光軸ＯＡ１とは異なる位置に退避するように構成されている。

尚、レンズ１１，１２，１３は、説明の簡略化のため夫々単一のレンズから成るものとしたが、夫々が複数のレンズから構成される光学系であってもよい。

図４は、沈胴鏡筒１００により実行される撮影状態から沈胴状態への移行処理の手順を示すフローチャートである。

図４において、まず、撮影状態において沈胴状態への移行開始命令があったか否かを判別する（ステップＳ４００）。この判別の結果、移行開始命令があったとき（ステップＳ４００でＹＥＳ）、不図示の公知の鏡筒駆動系が作動し，鏡筒駆動系と連動するギアを介して、回転筒６が回転する（ステップＳ４００ａ）。その後、この回転に連動し、まずレンズ枠１のみが撮影状態（図３（ａ））から沈胴鏡筒１００内部への繰込みを開始し、光軸ＯＡ１方向に対して平行方向に移動する（ステップＳ４０１）。尚、レンズ補助枠３の突起部の位置及び直進筒５及び固定筒６のカム溝は、回転筒６の回転直後においてはレンズ補助枠３が固定筒６に当接することがないように形成されている。このため、ステップＳ４０１でレンズ枠１が繰込みを開始したタイミングでは、レンズ補助枠３が平行移動（繰込み・繰り出し）しない。

その後、レンズ枠１の突起部１ａがレンズ枠２に当接すると（ステップＳ４０２，図３（ｂ））、レンズ枠２は、レンズ枠１に押される力で回転軸３ａを中心に回転を開始する（ステップＳ４０３，図３（ｃ））。これにより、レンズ枠２が光軸ＯＡ１軸外に退避していく。尚、レンズ補助枠３の突起部の位置及び直進筒５及び固定筒６のカム溝は、ステップＳ４０２のタイミングにおいてもレンズ補助枠３が固定筒６に当接することがないように形成されている。このため、ステップＳ４０１でレンズ枠２が回転を開始したタイミングでは、レンズ補助枠３は動作しない。

上記レンズ枠２の回転により、レンズ１２の光軸ＯＡ２が光軸ＯＡ１に対して略垂直となったときに（ステップＳ４０４でＹＥＳ，図３（ｄ））、回転動作を完了する（ステップＳ４０５）。これにより、レンズ枠２が光軸ＯＡ１軸外に完全に退避する。

上記回転動作が完了した時点で、レンズ補助枠３の突起部は固定筒６に当接する。これにより、固定筒６に押される力で直進筒５及び固定筒６のカム溝に沿って、レンズ補助枠３が光軸ＯＡ１に対して平行方向に移動を開始し、これに伴いレンズ枠２も同様の平行移動を開始する（ステップＳ４０７）。

その後、沈胴状態となったときに（ステップＳ４０８でＹＥＳ，図３（ｅ））、回転筒６の回転を停止し（ステップＳ４０９）、本処理を終了する。

図４の処理によれば、レンズ１１の退避の際に突起部１ａをレンズ枠２に当接させることにより、レンズ枠２を回転させて光軸ＯＡ１軸外に退避させる。これにより、レンズ枠２のスペースにレンズ枠１を収納することができ、沈胴鏡筒１００の光軸ＯＡ１と平行方向の厚みを薄くできる。

さらに、レンズ１２の光軸ＯＡ１軸外への退避の後に、レンズ枠１をレンズ補助枠３当接させることにより、レンズ補助枠３及びレンズ枠２を光軸ＯＡ１に対して平行方向に移動させる。これにより、沈胴鏡筒１００の光軸ＯＡ１と垂直方向の厚みも薄くできる。

図６は、図４の移行処理の変形例の手順を示すフローチャートである。

図６の処理は、図４の処理と基本的に同じであり、図４のステップと同一のステップには同一符号を付して重複した説明は省略し、以下に図４の処理と異なる部分についてのみ説明する。

図６において、まず、沈胴状態への移行開始命令により、不図示の公知の鏡筒駆動系が作動し，鏡筒駆動系と連動するギアを介して、回転筒６が回転する（ステップＳ４００，Ｓ４００ａ）。その後、この回転に連動してレンズ枠１のみが撮影状態（図５（ａ））から沈胴鏡筒１００内部への繰込みを開始する（ステップＳ４０１）。

その後、レンズ枠１の突起部１ａがレンズ枠２に当接したときに（ステップＳ４０２，図５（ｂ））、レンズ枠２が回転軸３ａを中心に回転が開始する（ステップＳ４０３，図５（ｄ））。このとき、レンズ補助枠３の突起部は固定筒６に当接する。これにより、固定筒６に押される力で直進筒５及び固定筒６のカム溝に沿って、レンズ補助枠３が光軸ＯＡ１に対して平行方向に移動を開始し、これに伴いレンズ枠２も同様の平行移動を開始する（ステップＳ６０２）。

上記レンズ枠２の回転により、レンズ１２の光軸ＯＡ２が光軸ＯＡ１に対して略垂直となったときに回転動作を完了する（ステップＳ４０４，Ｓ４０５，図５（ｄ））。その後、引き続き行われているレンズ枠２及びレンズ補助枠３の光軸ＯＡ１に対する平行方向の移動により、沈胴状態となったときに（ステップＳ４０８，図５（ｅ））、固定筒６の回転を停止し（ステップＳ４０９）、本処理を終了する。

本変形例によれば、レンズ１１の退避の際にレンズ枠２を回転させて光軸ＯＡ１軸外にレンズ１２を退避するのと同時に、レンズ枠２及びレンズ補助枠３を光軸ＯＡ１に対して平行方向に移動させるので、より早く沈胴することができる。

図７は、図１の沈胴鏡筒１００の変形例の撮影状態から沈胴状態への移行を段階的に示す図である。

図７の沈胴鏡筒１００ａは、その構成が上記沈胴鏡筒１００と基本的に同じであり、同じ構成要素については同一の符号を付して重複した説明を省略し、以下に異なる構成要素について説明する。

沈胴鏡筒１００ａは、レンズ枠２がレンズ補助枠３の回転軸３ａと係合する丸穴２ａ（図１）の代わりに、長穴７２ａを有する点でのみ異なる。

図８は、図７の沈胴鏡筒１００ａにより実行される撮影状態から沈胴状態への移行処理の手順を示すフローチャートである。

図８の処理は、図４の処理と基本的に同じであり、図４のステップと同一のステップには同一符号を付して重複した説明は省略し、以下に図４の処理と異なる部分についてのみ説明する。

図８において、まず、沈胴状態への移行開始命令により、不図示の公知の鏡筒駆動系が作動し，鏡筒駆動系と連動するギアを介して、回転筒６が回転する（ステップＳ４００，Ｓ４００ａ）。その後、この鏡筒駆動系の作動に連動してレンズ枠２が光軸ＯＡ１と垂直方向の移動を行う（ステップＳ８０１，図７（ｂ））。これにより、レンズ１２の光軸ＯＡ７２は、移行開始命令直後における光軸ＯＡ１と平行であるが、同軸でなくその位置が異なったものとなる。

その後、まず、レンズ枠１のみが沈胴鏡筒１００内部への繰込みを開始する（ステップＳ４０１，図７（ｃ））。その後、レンズ枠１の突起部１ａがレンズ枠２に当接することにより、レンズ枠２の回転が開始する（ステップＳ４０２，Ｓ４０３，図７（ｄ））。

次に、レンズ１２の光軸ＯＡ２が光軸ＯＡ１に対して略垂直となり、上記回転動作が完了した時点で（ステップＳ４０５，Ｓ４０６，図７（ｅ））、レンズ枠２及びレンズ補助枠３が光軸ＯＡ１に対して平行方向に移動を開始する（ステップＳ４０７）。その後、沈胴状態となったときに（ステップＳ４０８，図７（ｆ））、回転筒６の回転を停止し（ステップＳ４０９）、本処理を終了する。

図８の処理によれば、レンズ枠２が、まず最初に光軸ＯＡ１に対して垂直に移動するので（ステップＳ８０１）、回転時の半径をより小さくすることができ、省スペースとなる。

尚、この処理における回転筒６が光軸ＯＡ１に対して平行方向に移動を開始するタイミングを、上記回転動作が完了した時点でなく、レンズ枠１の突起部１ａがレンズ枠２に当接した時点としてもよい。

この場合、図９に示すように、図６のフローチャートのステップＳ４００ａとステップＳ４０１の処理の間で、レンズ枠２が光軸ＯＡ１と垂直方向の移動を行うステップＳ８０１の処理が行われる。

これにより、レンズ枠２が、まず最初に光軸ＯＡ１に対して垂直に移動し、その後、レンズ１１の退避の際にレンズ枠２を回転させて光軸ＯＡ１軸外にレンズ１２を退避するのと同時に、レンズ枠２及びレンズ補助枠３を光軸ＯＡ１に対して平行方向に移動させる。これにより、レンズ１１をより早く沈胴することができる。

本実施の形態に係る沈胴鏡筒の撮影状態における構成配置を概略的に示す図である。図１の沈胴鏡筒の沈胴状態における構成配置を概略的に示す図である。図１の沈胴鏡筒の撮影状態から沈胴状態への移行を段階的に示す図であり、（ａ）は撮影状態を示し、（ｂ）は突起部がレンズ枠に当接した直後の状態を示し、（ｃ）はレンズ枠が回転している状態を示し、（ｄ）はレンズ枠の回転動作が完了した状態を示し、（ｅ）は沈胴状態を示す。沈胴鏡筒により実行される撮影状態から沈胴状態への移行処理の手順を示すフローチャートである。沈胴鏡筒の撮影状態から沈胴状態への移行の変形例を段階的に示す図である。図４の移行処理の変形例の手順を示すフローチャートである。沈胴鏡筒の変形例の撮影状態から沈胴状態への移行を段階的に示す図である。図７の沈胴鏡筒により実行される撮影状態から沈胴状態への移行処理の手順を示すフローチャートである。図７の移行処理の変形例の手順を示すフローチャートである。従来の沈胴鏡筒の構成を概略的に示す図であり、（ａ）は撮影状態を示し、（ｂ）は沈胴状態を示す。

符号の説明

１レンズ枠
１ａ突起部
２レンズ枠
３レンズ補助枠
３ａ，７３ａ回転軸
１１レンズ
１２レンズ
１３レンズ

Claims

沈胴する第１のレンズ及び内部に配された第２のレンズを備え、撮影時は前記第１のレンズの光軸と前記第２のレンズの光軸を同一の撮影光軸に配置し、撮影時以外は前記第１のレンズを沈胴させると共に前記第２のレンズを前記撮影光軸の軸外に退避させる沈胴鏡筒において、
前記第２のレンズを回転させる回転軸であって、前記撮影光軸の軸外にあり且つ前記撮影光軸及び前記第２のレンズの光軸と垂直な回転軸と、
前記第１のレンズのレンズ枠が前記第２のレンズのレンズ枠に当接することによって前記第２のレンズの光軸を、前記回転軸を中心に回転させる光軸回転手段と、
前記第２のレンズを前記撮影光軸と平行に移動させる平行移動手段とを備え、
前記第１のレンズが沈胴するとき、前記光軸回転手段により前記第２のレンズの光軸を前記撮影光軸に対して略垂直になるまで回転させると同時に、前記平行移動手段により前記第２のレンズを前記第１のレンズの沈胴方向に移動させることを特徴とする沈胴鏡筒。
前記第２のレンズのレンズ枠は、前記第１のレンズのレンズ枠よりも前記第１のレンズの沈胴方向前方に配置されていることを特徴とする請求項１記載の沈胴鏡筒。
前記光軸回転手段は、前記第１のレンズのレンズ枠に設けられた突起部であって前記第１のレンズが沈胴する際に前記第２のレンズのレンズ枠に当接する突起部を有することを特徴とする請求項１又は２記載の沈胴鏡筒。
前記突起部が前記第２のレンズのレンズ枠に当接した際、前記第２のレンズのレンズ枠は前記回転軸を中心に回転して前記撮像光軸の軸外に退避することを特徴とする請求項３記載の沈胴鏡筒。