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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-08-08
(45)【発行日】2022-08-17
(54)【発明の名称】レンズ鏡筒及び撮像装置
(51)【国際特許分類】
   G02B 7/08 20210101AFI20220809BHJP
   G02B 7/04 20210101ALI20220809BHJP
【FI】
G02B7/08 Z
G02B7/04 D
G02B7/04 E
G02B7/08 B
【請求項の数】 9
(21)【出願番号】P 2019544383
(86)(22)【出願日】2018-08-07
(86)【国際出願番号】 JP2018029647
(87)【国際公開番号】W WO2019064944
(87)【国際公開日】2019-04-04
【審査請求日】2021-01-14
(31)【優先権主張番号】P 2017191150
(32)【優先日】2017-09-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000004112
【氏名又は名称】株式会社ニコン
(74)【代理人】
【識別番号】100145713
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 竜太
(74)【代理人】
【識別番号】100142147
【弁理士】
【氏名又は名称】本木 久美子
(72)【発明者】
【氏名】岸本 崇
(72)【発明者】
【氏名】五味渕 治
(72)【発明者】
【氏名】北野 賢一
【審査官】▲うし▼田 真悟
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2011/048752(WO,A1)
【文献】国際公開第2008/139723(WO,A1)
【文献】特開2009-169405(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G02B 7/08
G02B 7/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1レンズを保持する第1レンズ保持枠と、
前記第1レンズ保持枠を光軸方向に移動させる第1駆動部と、
前記第1レンズ保持枠を検出する第1検出部と、
第2レンズを保持する第2レンズ保持枠と、
前記第2レンズ保持枠を光軸方向に移動させる第2駆動部と、
前記第2レンズ保持枠を検出する第2検出部と、
前記第1駆動部と前記第1検出部と前記第2駆動部と前記第2検出部とが設けられる第1筒と、を備え、
前記第1検出部は、撮影距離が無限端の状態において焦点距離が変更された場合に前記第1レンズ保持枠が移動可能な範囲内に配置され、
前記第2検出部は、撮影距離が無限端の状態において焦点距離が変更された場合に前記第2レンズ保持枠が移動可能な範囲内に配置される
レンズ鏡筒。
【請求項2】
前記第1検出部は、撮影距離が無限端の状態において焦点距離が変更された場合に前記第1レンズ保持枠が移動可能な範囲の中央又は中央近傍に配置され、
前記第2検出部は、撮影距離が無限端の状態において焦点距離が変更された場合に前記第2レンズ保持枠が移動可能な範囲の中央又は中央近傍に配置される
請求項1に記載のレンズ鏡筒。
【請求項3】
前記第1検出部及び前記第2検出部の出力に基づいて、前記第1駆動部及び前記第2駆動部を制御する制御部を備える
請求項1または請求項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項4】
前記第1駆動部は、前記第1検出部が前記第1レンズ保持枠を検出した後に、撮影距離が無限となる方向へ前記第1レンズ保持枠を移動し、
前記第2駆動部は、前記第2検出部が前記第2レンズ保持枠を検出した後に、撮影距離が無限となる方向へ前記第2レンズ保持枠を移動する
請求項1から請求項のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項5】
前記第1駆動部又は前記第2駆動部は、ステッピングモータである
請求項1から請求項の何れか1項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項6】
光軸を中心にして回転する第2筒を備え、
前記第1筒は、前記第2筒の回転に伴って光軸方向に移動する
請求項1から請求項の何れか1項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項7】
前記第1レンズ及び前記第1レンズ保持枠を光軸方向に案内する第1案内軸を備え、
前記第1検出部は、周方向において、前記第1駆動部より前記第1案内軸の近くに配置される
請求項1から請求項の何れか1項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項8】
前記第2レンズ及び前記第2レンズ保持枠を光軸方向に案内する第2案内軸を備え、
前記第2検出部は、周方向において、前記第2駆動部より前記第2案内軸の近くに配置される
請求項1から請求項の何れか1項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項9】
請求項1から請求項の何れか1項に記載のレンズ鏡筒を備える撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、レンズ鏡筒及び撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、フォーカスレンズを備え、フォーカスレンズの駆動機構としてステッピングモータを採用したものが、種々提案されている(例えば特許文献1参照)。
しかし、特許文献1のステッピングモータは駆動力が小さいため重いフォーカスレンズを光軸方向に移動することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2015-49334号公報
【発明の概要】
【0004】
本発明のレンズ鏡筒は、第1レンズを保持する第1レンズ保持枠と、前記第1レンズ保持枠を光軸方向に移動させる第1駆動部と、前記第1レンズ保持枠を検出する第1検出部と、第2レンズを保持する第2レンズ保持枠と、前記第2レンズ保持枠を光軸方向に移動させる第2駆動部と、前記第2レンズ保持枠を検出する第2検出部と、前記第1駆動部と前記第1検出部と前記第2駆動部と前記第2検出部とが設けられる第1筒と、を備え、前記第1検出部は、撮影距離が無限端の状態において焦点距離が変更された場合に前記第1レンズ保持枠が移動可能な範囲内に配置され、前記第2検出部は、撮影距離が無限端の状態において焦点距離が変更された場合に前記第2レンズ保持枠が移動可能な範囲内に配置される構成とした。
また、本発明の撮像装置は、上記レンズ鏡筒を備える構成とした。
【図面の簡単な説明】
【0005】
図1】本発明の実施形態であるレンズ鏡筒をカメラボディに装着して構成されたカメラ1の概念図である。
図2】レンズ鏡筒の部分断面図である。
図3】フォーカスリングの一部を内径側から見た図である。
図4】外固定筒の一部を外径側から見た図である。
図5】モータ摺動筒及びモータ摺動筒より内径側の部分の側面図である。
図6】5群レンズ駆動ユニットを示す斜視図である。
図7図6に示す移動ラックの部分を示す斜視図である。
図8】内固定筒、モータ摺動筒、5群筒、6群筒及びSTM5、STM6を後側から見た径方向断面図である。
図9】メインガイドバーの光軸OA方向の位置を説明する図である。
図10】5群筒のメインガイドバー係合部とメインガイドバーとの係合長、及び、6群筒のメインガイドバー係合部とメインガイドバーとの係合長を説明する図である。
図11】焦点距離が望遠側で被写体距離が無限側における5群枠と6群枠との位置関係を示す図である。
図12】焦点距離が広角側で被写体距離が至近側における5群枠50と6群枠との位置関係を示す図である。
図13図12と同様の状態ワイド至近における5群枠と6群枠との位置関係を別の角度から示す図であり、5群枠の5群保持部と6群枠の6群フード部とが近づいている状態を示す。
図14】レンズ鏡筒の一部の断面図であり、4群レンズと5群レンズとが近付いている状態である。
図15】4群レンズと5群フード部との部分拡大図であり、4群枠保持部に5群フード部が覆いかぶさっていない状態を示す。
図16】レンズ鏡筒の制御部の初期動作を説明するフローチャートである。
図17】5群用フォトインタラプタの光軸上の位置と6群用フォトインタラプタの位置とを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0006】
図1は、本発明の一実施形態であるレンズ鏡筒2をカメラボディ3に装着して構成されたカメラ1の概念図である。なお、以下の説明において、レンズ鏡筒2の光軸OA方向被写体側を前側、カメラボディ3側を後側とする。レンズ鏡筒2の光軸OA方向の移動を「直進」、光軸OAを中心とする回動を「回転」という。さらに、レンズ鏡筒2の光軸OAと直交する径方向において、光軸OAから離れる側を外径側、光軸OAに近づく側を内径側という。
【0007】
カメラ1は、カメラボディ3とレンズ鏡筒2とを備える。レンズ鏡筒2は、後部(基端部)にレンズマウントLMが設けられ、カメラボディ3のボディマウントBMと係合することで、カメラボディ3に着脱可能に装着されている。
【0008】
カメラボディ3は、光像を電気信号に変換する撮像素子4を備え、この撮像素子4による撮像データを画像処理して図示しない記録部に記録するいわゆるデジタル一眼レフカメラである。なお、デジタル一眼レフカメラに限定されるものではない。ミラーレスカメラでもよいし、コンパクトデジタルカメラでもよい。また、二眼のカメラであってもよい。スマートフォンやタブレットに内臓されたカメラでもよい。
カメラボディ3には電源スイッチ(図示せず)が設けられている。電源スイッチのON・OFF信号や、フォーカシングや絞り値を示す信号は、後述するレンズ鏡筒2の制御部90に送られる。
【0009】
(1.レンズ鏡筒2の概要)
レンズ鏡筒2は、前側から1群レンズL1、2群レンズL2、3群レンズL3、4群レンズL4、5群レンズL5、6群レンズL6、及び7群レンズL7を備え、焦点距離が変更可能ないわゆるズームレンズである。なお、ズームレンズに限定されるものではなく、焦点距離が変更できない単焦点のレンズであってもよい。
【0010】
(1-1.各群レンズL1~L7)
1群レンズL1、2群レンズL2、3群レンズL3、4群レンズL4、5群レンズL5、6群レンズL6及び7群レンズL7は、ズーミング時に移動する。また、5群レンズL5及び6群レンズL6は、フォーカシング時に移動するフォーカスレンズ群である。本実施形態のレンズ鏡筒2は、2つのフォーカスレンズ群を備える。そのため、フォーカスレンズ群1つ当たりの重さを軽くすることができ、ステッピングモータのような駆動力の小さいアクチュエータでも駆動できる。また、フォーカスの性能をあげることができる。
1群レンズL1は、1群枠11に保持され、1群枠11から後方側に、1群摺動筒12が延びている。
2群レンズL2は、2群枠21に保持されている。
3群レンズL3は、3群枠31に保持されている。
4群レンズL4は、4群枠41に保持されている。4群枠41は、4群レンズL4の外周を保持する4群保持部43と、4群保持部43から外径側に延びる前壁部44と、前壁部44の外径側端部から後側に延びる筒部45とを備える。
4群枠41の前側には絞りユニット42が取り付けられている。
【0011】
5群レンズL5は、5群枠50に保持されている。5群枠50は、5群レンズL5の外周を覆う5群保持部51と、5群保持部51から前側に延びる5群フード部52とを備える。5群フード部52は、後ろ側に延びていてもよい。5群フード部52は、不要な光の入射等によるゴーストを防止するために備えられている。なお、5群フード部52の代わりに、筒部52としてもよい。
6群レンズL6は、6群枠60に保持されている。6群枠60は、6群レンズL6の外周を覆う6群保持部61と、6群保持部61から前側に延びる6群フード部62とを備える。6群フード部62は、後ろ側に延びていてもよい。6群フード部62は、不要な光の入射等によるゴーストを防止するために備えられている。なお、6群フード部62の代わりに、筒部62としてもよい。
5群枠50及び6群枠60は、モータ摺動筒100の内径側に配置される。モータ摺動筒100は、4群枠41の筒部45内に配置される。モータ摺動筒100は、ズーミング時において光軸OA方向に駆動される。また、ズーミング時及びフォーカシング時には、モータ摺動筒100に固定されている後述の5群用モータ(例えばステッピングモータである。以下、STM5という)によって5群枠50は光軸OA方向に駆動され、6群用モータ(以下、STM6という)によって6群枠60は光軸OA方向に駆動される。なお、モータはステッピングモータに限定されるものではなく、DCモータやボイスコイルモータ、超音波モータ等でもよい。
【0012】
7群レンズL7は、7群枠70に保持されている。7群枠70は、7群レンズL7の外周を覆う7群保持部71と、7群保持部71から前側に延びる7群フード部72とを備える。7群フード部72は、後ろ側に延びていてもよい。7群枠70の前端には、7群摺動筒73が取り付けられている。7群フード部72は、不要な光の入射等によるゴーストを防止するために備えられている。なお、7群フード部72の代わりに、筒部72としてもよい。
1群レンズL1、2群レンズL2、3群レンズL3、4群レンズL4、5群レンズL5、6群レンズL6及び7群レンズL7は、後述のズームリング81の回転によって回転する外カム筒82及び内カム筒83の回転により光軸OA方向に駆動される。
【0013】
(1-2.メカ構成)
レンズ鏡筒2は、外固定筒84と内固定筒85とを備える。外固定筒84の外周には、ズームリング81とフォーカスリング86とが、それぞれ回転可能に設けられている。絞り用のリングが備えられていてもよい。
【0014】
外固定筒84と内固定筒85との間には、外径側から、1群摺動筒12、外カム筒82が配置されている。
内固定筒85の内径側には、2群枠21、3群枠31、4群枠41、モータ摺動筒100、7群枠70が配置されている。モータ摺動筒100の内径側には、5群枠50及び6群枠60が配置されている。さらに、モータ摺動筒100は、4群枠41の内径側に配置されている。
4群枠41の筒部45の後側は前側より小径になっており、その小径部と内固定筒85との間に、内カム筒83が配置されている。
【0015】
(1-2-1.外カム筒82、内カム筒83、外固定筒84、内固定筒85)
ズームリング81からは、内径側に第1連結ピン91が延びている。
第1連結ピン91は外固定筒84に設けられた周溝を貫通し、外カム筒82に連結されている。ズームリング81を周方向に回転すると、第1連結ピン91も周方向に回転移動し、外カム筒82はズームリング81とともに回転する。
内カム筒83から外径側に、第2連結ピン92が延びている。第2連結ピン92は内固定筒85に設けられたカム駆動用のカム溝を貫通し、外カム筒82に設けられた直進溝に挿入されている。外カム筒82が周方向に回転すると、第2連結ピン92も周方向に回転し、内カム筒83は、回転及び直進する。
外カム筒82には、1群摺動筒12、2群枠21、3群枠31、4群枠41をそれぞれ駆動する4種類のカム溝が設けられている。
内カム筒83には、7群摺動筒73を駆動するカム溝とモータ摺動筒100を駆動する周溝とが設けられている。つまり、内カム筒83の移動量とモータ摺動筒100の移動量は同じである。なお、モータ摺動筒100を駆動するカム溝を設けて、内カム筒83の移動量とモータ摺動筒100の移動量とを異ならせてもよい。
外固定筒84には、1群摺動筒12を直進ガイドする直進溝が設けられている。
内固定筒85には、2群枠21、3群枠31、4群枠41をそれぞれ直進ガイドする3種類の直進溝が設けられている。また、7群摺動筒73を駆動するカム溝が設けられている。さらに、上述したように内カム筒83のカム溝が設けられている。
4群枠41は、モータ摺動筒100を直進ガイドする直進溝が設けられている。
【0016】
(1-2-2.各レンズ群のメカ駆動)
1群摺動筒12は、外カム筒82のカム溝と外固定筒84の直進溝とによって、回転せずに光軸OA方向に直進移動する。
2群枠21、3群枠31及び4群枠41は、外カム筒82のカム溝と内固定筒85の直進溝とによって、回転せずに光軸OA方向に直進移動する。つまり、回転する外カム筒82のカム溝によって光軸OA方向に駆動されつつ、内固定筒85の直進溝によって直進ガイドされる。
モータ摺動筒100は、内カム筒83の周溝と4群枠41の直進溝とによって、回転せずに光軸OA方向に直進移動する。
【0017】
7群摺動筒73は、回転及び直進する内カム筒83のカム溝と内固定筒85のカム溝とによって、回転せずに光軸OA方向に直進移動する。
【0018】
(1-3.フォーカス機構部分の構成)
(1-3-1.モータ摺動筒100のメカ駆動)
図2は、レンズ鏡筒2の部分断面図である。なお、図2図1の状態と各レンズ群の位置や角度が異なる。図示するように、4群枠41(筒部45)の内径側にはモータ摺動筒100が配置されている。
上述したように、ズームリング81が回転すると、第1連結ピン91によって外カム筒82も回転する。内固定筒85のカム溝を貫通した第2連結ピン92によって、外カム筒82と内カム筒83とは係合しているため、外カム筒82が回転すると内カム筒83は回転しながら直進する。
モータ摺動筒100から外径側にカムピン101が延びている。カムピン101は、4群枠41の筒部45に設けられた直進溝45aを貫通して、内カム筒83に設けられた周溝83aに係合している。
そのため、内カム筒83が回転しつつ直進移動すると、モータ摺動筒100は、カムピン101によって、筒部45に設けられた直進溝45aにより直進ガイドされつつ、内カム筒83の移動の直進成分とともに直進方向に移動する。よって、ズームリング81が回転すると、モータ摺動筒100は回転せずに直進移動するため、5群レンズL5及び6群レンズL6は直進移動する。
また、モータ摺動筒100にはSTM5及びSTM6が固定されている。ズームリング81又はフォーカスリング86の回転に基づいて、STM5は5群レンズL5を光軸方向に駆動し、STM6は6群レンズL6を光軸方向に駆動する。つまり、5群レンズL5(5群枠50)と6群レンズL6(6群枠60)は、モータ摺動筒100に対してそれぞれ光軸方向に移動する。STM5及びSTM6によるレンズ駆動については後述する。
【0019】
図5は、モータ摺動筒100及びモータ摺動筒100より内径側の部分を含む側面図である。モータ摺動筒100には、5群レンズL5を駆動する5群レンズ駆動ユニット500と、6群レンズL6を駆動する6群レンズ駆動ユニット600とがねじで固定されている(図中ねじは図示せず)。図6は、5群レンズ駆動ユニット500を示す斜視図である。
【0020】
モータ摺動筒100には、フォーカスレンズである5群レンズL5を駆動するSTM5を含む5群レンズ駆動ユニット500と、フォーカスレンズである6群レンズL6を駆動するSTM6とを含む6群レンズ駆動ユニット600とが取り付けられている。
【0021】
(1-3-2.レンズ駆動ユニットによるL5及びL6の駆動制御)
図3は、フォーカスリング86の一部を内径側から見た図である。図4は、外固定筒84の一部を外径側から見た図である。
図3に示すように、フォーカスリング86の内径側には、円周方向に反射テープ86aが取り付けられている。反射テープ86aには光軸OA方向に延びる遮光ライン86bが形成されている。
図4に示すように、フォーカスリング86の内周側にある外固定筒84の外径側には、フォーカスリング86の回転を検出するためのフォトインタラプタ84aが取り付けられている。
フォーカスリング86を回転させると、反射テープ86aも回転する。フォトインタラプタ84aは、反射テープ86aの遮光ライン86bにより生じた遮光パルスを検出する。この遮光パルスの数は、フォーカスリング86の回転量に対応している。
【0022】
図1に示すように、内固定筒85の後側の端部には、メイン基板88がビスによって取り付けられている。フォトインタラプタ84aからメイン基板88にFPC(図にせず)が延びている。メイン基板88は制御部90を有し、フォーカスリング86の回転量に対応する遮光パルス信号は、フォトインタラプタ84aからFPCを介して制御部90に入力される。以上の構成により、フォーカスリング86の回転量を検出することができる。
【0023】
フォーカスリング86が回転すると、その回転量をフォトインタラプタ84aが検出してメイン基板88の制御部90に信号を送る。また、撮影者のレリーズ半押し等によるフォーカシング操作によって、カメラボディ3からメイン基板88の制御部90に信号が送られる。
そうすると制御部90からSTM5にパルスが送信されて、STM5が駆動される。STM5が駆動すると、リードスクリュー502が回転して、5群レンズL5を移動することができる。なお、6群レンズL6の駆動も同様である。
【0024】
また、ズームリング81の内径側には、ズームリング81の回転量を検出する図示しない回転検出部が備えられている。例えば、ポテンショメータ等があげられる。ポテンショメータからはFPCがメイン基板88に伸びている。制御部90は、ポテンショメータからの検出値によってズームリング81の回転量を判断することができる。
ポテンショメータによってズームリング81の回転が検出されると、制御部90はズームリング81の回転量に応じた駆動量でSTM5を駆動する。STM5が駆動されると、5群レンズL5は光軸OA方向に移動する。6群レンズL6についても同様である。
なお、フォーカスリングの回転検出にポテンショメータを用いてもよいし、ズームリングの回転検出に反射テープ及びフォトインタラプタを用いてもよい。磁気検出等のその他の検出手段を用いてもよい。
【0025】
(1-3-3.レンズ駆動ユニットの詳細)
次に、5群レンズ駆動ユニット500について説明する。6群レンズ駆動ユニット600については、5群レンズ駆動ユニット500と同様の構成であるので説明を省略する。
【0026】
図6に示すように、5群レンズ駆動ユニット500は、モータ摺動筒100にねじ止めされるユニット枠501と、ユニット枠501の前端に固定されるSTM5と、STM5から光軸OA方向後側に延び、後端側がユニット枠501に回転可能に保持されたリードスクリュー502と、リードスクリュー502と噛み合ってリードスクリュー502の回転により光軸OA方向に移動する移動ラック503と、を備える。なお、STM5はユニット枠501の後端に固定されていてもよい。その場合、リードスクリュー502はSTM5から光軸OA方向前側に延びる。なお、STM6から伸びるリードスクリュー602は、リードスクリュー502と同様の方向に延びてもよいし、反対の方向に延びてもよい。つまり、リードスクリュー502が光軸OA方向後側に延びている場合、リードスクリュー602は光軸OA方向後側に延びる。この場合、STM5の駆動方向と5群レンズL5の移動方向との関係は、STM6の駆動方向と6群レンズL6の移動方向との関係と同じにすることができる。または、リードスクリュー502が光軸OA方向後側に延びている場合、リードスクリュー602は光軸OA方向前側に延びてもよい。この場合は、光軸方向においてレンズ鏡筒を薄型にすることができる。
【0027】
(ユニット枠501)
ユニット枠501は、光軸OA方向に延びる板状のユニット固定部501aと、ユニット固定部501aの前端において、ユニット固定部501aから内径方向に略直角に折れ曲がって延びるSTM固定部501bと、ユニット固定部501aの後端において、ユニット固定部501aから内径方向に略直角に折れ曲がって延びるリードスクリュー保持部501cと、を備える。
【0028】
ユニット固定部501aは、先に述べた図5に示すように、モータ摺動筒100の外周に配置され、モータ摺動筒100にねじ止めされている。
STM固定部501bには、STM5が固定され、リードスクリュー保持部501cには、リードスクリュー502の後端側が回転可能に保持されている。
【0029】
(STM5)
STM5には、メイン基板88から延びるFPC(図示せず)が接続されている。
【0030】
(リードスクリュー502)
リードスクリュー502は、STM5の回転力により回転駆動する。リードスクリュー502の外周はねじ切りされている。
【0031】
(移動ラック503)
図7は、図6における移動ラック503の部分のみを示した斜視図である。移動ラック503は、噛合部504と係合軸部505とを備える。噛合部504は径方向断面がU字型で、リードスクリュー502が挿通されるU字部の内面に、リードスクリュー502のねじ切り部と噛合する噛合部504が設けられている。
移動ラック503における噛合部504が設けられている部分に対して、レンズ鏡筒2の周方向の反対側には係合軸部505が設けられている。
係合軸部505は、光軸OA方向に延びる円柱状部材で、本実施形態においては後側から後小径部505a、中径部505b、大径部505c、前小径部505dの順に径が異なる部分を有する。
【0032】
(1-3-4.レンズ群枠の詳細)
図6等に示すように、5群枠50には、5群レンズL5の外周を覆う部分の外周から径方向外径側に延びる突出部510が設けられている。突出部510は、メインガイドバー係合部511と、遮光部512(6群枠の場合、遮光部612)と、ラック係合部(直進駆動部)513とを備える。
なお、突出部510は、5群レンズ駆動ユニット500に対応する5群レンズL5駆動用のものである。6群レンズL6の駆動用にも同様の突出部610(後述の図8に図示)が設けられているが、5群レンズL5駆動用の突出部510と同様の構成であるので説明を省略する。
【0033】
(メインガイドバー係合部511)
メインガイドバー係合部511は、前壁511aと、前壁511aに対して平行離隔関係で設けられた後壁511bと、前壁511aと後壁511bとを連結する2つの側壁511c、511dと、を備える。前壁511aと後壁511bには、それぞれ、後述のメインガイドバー151がスライド可能に貫通するガイドバー挿通孔511eが設けられている。
【0034】
図8は、内固定筒85、モータ摺動筒100、5群保持部51、6群保持部61及びSTM5、STM6を前側から見た径方向断面図である。
上述において図6に基づいて説明したように、5群保持部51の外周から外径側に延びる突出部510が設けられている。突出部510は、メインガイドバー係合部511を備える。また、5群保持部51には、外周から径方向に延びるサブガイドバー係合部552も設けられている。サブガイドバー係合部552は、突出部510のメインガイドバー151に対して、略180度の位置に設けられている。
【0035】
メインガイドバー係合部511は、上述のように、互いに平行離隔関係にある前壁511aと後壁511bを備え、それぞれに設けられたガイドバー挿通孔511eに、メインガイドバー151が挿通されている(なお、後述の説明において、この前壁511aの前端から後壁511bの後端までの距離を係合長という)。このメインガイドバー151によって、5群保持部51は光軸OA方向に案内される。
【0036】
サブガイドバー係合部552は、外径側が開放したU字溝が設けられた部材である。このU字溝に、サブガイドバー152が挿通されている。このように、サブガイドバー係合部552のU字溝がサブガイドバー152に係合しているので、メインガイドバー151を中心とした周方向の回転が防止される。
なお、6群枠60に対しても同様に、レンズ保持部における、メインガイドバー係合部611が設けられた突出部610に対して略180度の位置に、サブガイドバー係合部652が外径側に延びている。
【0037】
(遮光部512)
遮光部512は、側壁511dから、外径側に突出して設けられている。遮光部512は光軸OA方向に所定距離延びる矩形板状部分である。なお、遮光部512は側壁511cに設けられてもよい。遮光部512は、モータ摺動筒に設けられたPI5を遮光するための部材である。遮光部512及びPI5によって5群レンズL5の位置を検出することができる。
【0038】
(ラック係合部513)
ラック係合部513は、側壁511cから、5群レンズ駆動ユニット500側に延びている。
ラック係合部513は、前アーム513aと、前アーム513aに対して平行離隔関係で設けられた後アーム513bとを備える。後アーム513bは後壁511bから連続して5群レンズ駆動ユニット500側に延び、前アーム513aは、他方の側壁511cの、前壁511aよりも後壁511bよりの位置から5群レンズ駆動ユニット500側に延びている。
前アーム513aと後アーム513bとにはそれぞれ、貫通孔513d、513eが設けられている。前アーム513aの貫通孔513dは、円形の貫通孔である。後アーム513bの貫通孔513eは、円形の貫通孔であるが、貫通孔の径方向に切り欠きが設けられている。
【0039】
前アーム513aと後アーム513bとの間には、係合軸部505が配置されている。
貫通孔513d、513eは、係合軸部505の2つの後小径部505a、前小径部505dより大径である。また、貫通孔513d、513eは、係合軸部505の中径部505b及び大径部505cより小径である。
前アーム513aの貫通孔513dには、係合軸部505の前小径部505dが挿入されている。後アーム513bの貫通孔513eには、係合軸部505の後小径部505aが挿入されている。このとき、貫通孔513eには切欠きが設けられているので、前アーム513aの貫通孔513dに前小径部505dを挿入した後、切欠き部から横方向に後小径部505aを貫通孔513e内に入れることができる。
【0040】
(コイルばね506)
製造上の誤差や前アーム513aと後アーム513bの撓み等によって、前アーム513aと後アーム513bとの間に、係合軸部505の中径部505bと大径部505cとが配置された際に、中径部505bの小径部505a側面、及び大径部505cの中径部505b側の側面と、前アーム513a及び後アーム513bの側面との間に隙間が生じて、ラック係合部513に対して係合軸部505がガタつくことが考えられる。
このため、中径部505bの外周に、コイルばね506が配置されている。コイルばね506の径は、小径部505a及び中径部505bの径より大きく、且つ大径部505cの径よりも小さい。コイルばね506は、後アーム513bと大径部505cとの間に配置され、後アーム513b(すなわち、5群枠50)を、光軸OA方向後ろ側に付勢する。
【0041】
STM5の駆動により、リードスクリュー502が回転すると、移動ラック503の噛合部504とリードスクリュー502のねじ部と噛み合いによって、移動ラック503は光軸OA(光軸OAに沿う方向)方向に移動する。
また、コイルばね506は周方向にも付勢力を生じるので、5群枠50を周方向にも付勢することができる。
【0042】
図9は、メインガイドバー151、161及びサブガイドバー152、162の光軸OAに延びる位置を説明する図である。図示するように、4群枠41の後端にはガイドバー押さえ部材170がビス止めされている。なお、ガイドバー押さえ部材170は、ビス止めではなく4群枠41と一体形成であってもよい。その場合、ガイドバー押さえ部材170も4群枠41の一部と考えることができる。
5群用のメインガイドバー151及びサブガイドバー152、6群用のメインガイドバー161及びサブガイドバー162は、4群枠41の前壁部44とガイドバー押さえ部材170との間に延びている。
なお、サブガイドバーは5群用と6群用とで共有してもよい。この場合、ガイドバーを1本減らすことができる。また、メインガイドバーを5群用と6群用とで共有してもよい。
【0043】
(2.レンズ駆動ユニットの位置)
図8に戻り、光軸OAの一方(図8では前方)から見たときに、メインガイドバー151はサブガイドバー152と比べてSTM5(又はSTM5から伸びたリードスクリュー502)の近くに配置されている。言い換えると、STM5(又はSTM5から伸びたリードスクリュー502)は、周方向においてサブガイドバー152よりメインガイドバー151の近くに配置されている。STM6についても同様である。また、図8に図示するようにメインガイドバー151とサブガイドバー152とメインガイドバー161とサブガイドバー162とは光軸方向からみて同心円上に配置されている。
【0044】
STM5が駆動しリードスクリュー502が回転すると、移動ラック503の光軸方向の移動に伴って突出部510も光軸方向に移動する。その際、メインガイドバー係合部511は、メインガイドバー151によって案内されて移動して光軸OA方向の位置決めされる。
メインガイドバー151とSTM5のリードスクリュー502とを近くに配置することで、メインガイドバー151とリードスクリュー502との間の部材のガタや撓みを抑えることができる。
なお、6群についても、メインガイドバー161とサブガイドバー162との光軸OAと直交する面で見た場合に、メインガイドバー161はサブガイドバー162と比べてSTM6の近くに配置されている。
【0045】
また、図8に示す符号42aは、絞りユニット42を駆動する絞り用STM42aの位置を示す。STM5、STM6、絞り用STM42aは光軸方向に移動可能である。図示するように、光軸OAの一方(図8では前方)から見たときに、5群用のSTM5と6群用のSTM6は、絞り用STM42aと互いに重ならない位置(干渉しない位置)に配置されている。言い換えると、周方向においてSTM5、STM6、絞り用STM42aの順に離間して配置されている。これによって、STM5、STM6又は絞り用STM42aが光軸方向に移動しても互いにぶつからない。なお、STM5とSTM6とSTM42aとは等間隔に離間して配置されてもよい。この場合、重量配分が分散することができる。
【0046】
(3.5群枠50、6群枠60の形状や配置)
(3-1.ガイドバーとの係合)
図10は、5群保持部51のメインガイドバー係合部511とメインガイドバー151との係合長、及び、6群枠60のメインガイドバー係合部622とメインガイドバー151との係合長を説明する図である。メインガイドバー係合部511は、上述のように互いに所定距離離間した前壁511aと後壁511bを備え、それぞれに設けられた円形のガイドバー挿通孔511eに、メインガイドバー151が挿通されている。なお、前壁511aと後壁511bとがつながっている構成でもよい。つまり、メインガイドバー係合部511は、1つのガイドバー挿通孔511eが設けられている構成でもよい。
【0047】
明細書中、係合長とは、ガイドバーと、そのガイドバーと係合する係合部とが係合する長さをいう。上述のように、5群保持部51のメインガイドバー係合部511とメインガイドバー151との係合長は、前壁511aの前端から後壁511bの後端までの長さである(EL5)。6群枠60のメインガイドバー係合部611とメインガイドバー161との係合長は、前壁611aの前端から後壁611bの後端までの長さである(EL6)。
【0048】
メインガイドバー係合部511の、メインガイドバー151に対する係合によって5群レンズL5の傾きを防止することができる。係合長EL5は、5群レンズL5が移動したときに、メインガイドバー係合部511の前壁511aが、4群枠41の前壁部44の後面に当たらず、メインガイドバー係合部511の後壁511bが、ガイドバー押さえ部材170の前面に当たらない範囲となる。すなわち、5群レンズL5の移動量によって係合長EL5は制限され、5群レンズL5の移動量が大きいと係合長EL5は短くなり、5群レンズL5の移動量が小さいと、係合長EL5を長くすることができる。係合長EL5は、5群レンズL5の傾きを防止できる長さであればよい。なお、係合長EL6についても同様である。
【0049】
STM6によって移動する6群レンズL6の移動量がSTM5によって移動する5群レンズL5の移動量よりも少ない場合(言い換えると、STM5によって移動する5群レンズL5の移動量が、STM6によって移動する6群レンズL6の移動量より大きい場合)、係合長EL6は係合長EL5よりも長くすることができる。つまり、光軸方向への移動量が少ない6群枠60とメインガイドバーとの係合長EL6は、5群枠50とメインガイドバーとの係合長EL5より長くすることができる。これによりフォーカスレンズ群である5群レンズL5、6群レンズL6の光軸OAに対する傾きを少なくすることができる。なお、必ずしも係合長EL6を係合長EL5より長くする必要はない。各レンズ群の光軸OAに対する傾きが十分小さければ、係合長は任意の長さでもよい。
【0050】
(3-2.切り欠き)
図11は、焦点距離が望遠側で被写体距離が無限側における5群枠50と6群枠60との位置関係を示す図であり、5群枠50の5群保持部51と6群枠60の6群フード部62とが比較的離れている状態である。図12は、焦点距離が広角側で被写体距離が至近側における5群枠50と6群枠60との位置関係を示す図であり、5群枠50の5群保持部51と6群枠60の6群フード部62とが比較的近づいている状態である。図13は、図12と同様の状態における5群枠50と6群枠60との位置関係を別の角度から示す図であり、5群枠50の5群保持部51と6群枠60の6群フード部62とが近づいている状態を示す。図示するように、5群枠50は6群枠60の内周側に配置されている。つまり、5群枠50又は6群枠60が光軸方向に移動した場合、光軸と垂直な方向(径方向)から見て5群枠50と6群枠60とは少なくとも一部が重なるように配置される状況がある。具体的には、図13に示すような状態において、5群枠50と6群枠60とは、光軸と垂直な方向から見ると少なくとも1部が重なっている。
【0051】
図示するように、5群保持部51には、上述の突出部510(図11図12)や、サブガイドバー係合部552(図13)や、その他の突起物560等、外径側に延びる複数の突起物が設けられている。その他の突起物560は、例えば、5群レンズL5を5群保持部51に取り付けてかしめる際に用いる組立時に必要な突起物であり、図8に示すように、周方向の3か所に配置されている。言い換えると、突出部や突起物は、光軸と垂直な方向(径方向)に突出又は隆起している凸部(突部)である。
【0052】
ここで、実施形態では、6群枠60の6群フード部62の光軸OA方向端部には、5群保持部51の突起物(突出部510、突起物560、サブガイドバー係合部552等)に対応して切欠き65が設けられている。
このため、図12図13に示すように5群枠50と6群枠60とが近付いている状態においても5群保持部51の突起物(突出部510、突起物560、サブガイドバー係合部552等)により、6群枠60の移動が妨げられることがない。つまり、5群枠50と6群枠60とが衝突することがない。
【0053】
つまり、5群枠50と6群枠60とが近付いた場合において、5群保持部51の突起物(突出部510、突起物560、サブガイドバー係合部552等)が6群枠60の切欠き65に入り込む。言い換えると、5群枠50と6群枠60との距離が小さい場合(例えば5群枠50と6群枠60とが最も近付いた場合、5群枠50と6群枠60との距離が最も小さい場合)、光軸を中心とした周方向において、5群保持部51の突起物(突出部510、突起物560、サブガイドバー係合部552等)と6群枠60の切欠き65とは少なくとも1部が重なる。これにより、5群枠50と6群枠60との衝突を回避することができる。5群レンズL5と6群レンズL6との距離をより近接させることができる。レンズ鏡筒2全体としての更なるコンパクト化が可能となる。
また、5群枠50と6群枠60とが互いに干渉しないため、5群枠50と6群枠60との光軸OA方向の相対的な移動量を大きくすることが可能となり、レンズ群の設計の自由度がより向上する。
【0054】
(3-3.5群枠50の配置)
図14等に示すように、光軸方向から順に、STM5又はSTM6(STM6の位置については図5参照)、5群レンズL5、6群レンズL6の順に配置されている。つまり、5群レンズL5は、STM6と6群レンズL6との間に配置されている。これにより、光軸方向から順に5群レンズL5、STM6、6群レンズL6の順に配置された場合よりも、レンズ鏡筒を光軸方向に薄くすることができる。
【0055】
(4.フード)
図14は、レンズ鏡筒2の一部の断面図であり、4群レンズL4と5群レンズL5とが近付いている状態である。4群レンズL4と5群レンズL5とが近付いている状態では、4群枠41(又は4群レンズL4や4群保持部43)に5群枠50(又は5群フード部52)が覆いかぶさっている。言い換えると、4群レンズL4に5群レンズL5とが最も近付いている状況では、4群枠41(又は4群レンズL4や4群保持部43)と5群枠50(又は5群フード部52)とは、光軸を中心とする径方向に見たときに少なくとも一部が重なっている。つまり、4群枠41と5群枠50とは光軸上に少なくとも一部が重なっている。5群フード部52の径は、4群レンズL4の径より大きい。
図15は、4群レンズL4と5群フード部52との部分拡大図であり、4群枠41に5群フード部52が覆いかぶさっていない状態を示す。つまり、4群枠41と5群枠50とが径方向に重なっていない状態を示す。
【0056】
同様に、6群枠60及び7群枠70も6群フード部62及び7群フード部72を備える。
具体的には、5群レンズL5と6群レンズL6とが近付いている状態では、5群枠50(又は5群レンズL5や5群保持部51)に6群枠60(又は6群フード部62)が覆いかぶさっている。言い換えると、5群レンズL5と6群レンズL6とが最も近付いている状況では、5群枠50と6群枠60とは、径方向に見た時に少なくとも一部が重なっている。つまり、5群枠50と6群枠60とは光軸上に少なくとも一部が重なっている。6群フード部62の径は、5群レンズL5の径より大きい。
さらに、6群レンズL6と7群レンズL7とが近付いている状態では、6群枠60(又は6群レンズL6や6群保持部61)に7群枠70(又は7群フード部72)が覆いかぶさっている。言い換えると、6群レンズL6と7群レンズL7とが最も近付いている状況では、6群枠60と7群枠70とは、径方向に見た時に少なくとも一部が重なっている。つまり、6群枠60と7群枠70とは光軸上に少なくとも一部が重なっている。7群フード部72の径は、6群レンズL6の径より大きい。
【0057】
図示するように、5群フード部52・6群フード部62・7群フード部72は、それぞれ5群レンズL5・6群レンズL6・7群レンズL7から前側に延び、これにより、迷光等によるゴーストが防止される。なお、各フード部は、後ろ側に延びていてもよい。
モータ摺動筒100は、図5に示すように5群レンズL5や6群レンズL6の外周を覆っている。しかし、モータ摺動筒100には、フォトインタラプタやSTM5、STM6等が取り付けられるための孔等が複数設けられている。また、これらを取り付けるねじ止め用の孔等が複数設けられている。
このようにモータ摺動筒100には孔が複数設けられているため、被写体光が漏れてモータ摺動筒100の外部へ進み、又は光が孔から入り込み、迷光となって被写体光と混在して、撮影画像を劣化させる可能性がある。
【0058】
例えば、モータ摺動筒100に固定されているSTMが1つの場合より、2つの場合の方がSTMを取り付ける孔等が多くなり、ゴースト等の撮影画像の劣化の可能性が増加する。
【0059】
しかし、5群フード部52、6群フード部62、7群フード部72を設けることにより迷光によって撮影画像が劣化することを防止することができる。なお、実施形態では、5群フード部52は5群保持部51と別体、6群フード部62は6群保持部61と一体、7群フード部72は7群保持部71と一体で図示してあるが、これに限らず、フードとレンズ枠は一体でも別体でもよい。
【0060】
5群フード部52、6群フード部62、7群フード部72は、レンズ群が光軸OA方向に移動した際に、光軸OA方向前側のレンズ群の周りを後ろのレンズ群のフードで囲んでいる。
【0061】
図14に示すように、5群フード部52、6群フード部62、7群フード部72の順に径が大きい。
そして、内径側に位置するフード部の外径側に突出する突部が存在する場合、外径側のフード部に突部を逃げるための窪み(逃げ部)を設ける。例えば、4群保持部43の外周には、図15に示すような突部43aが設けられ、外径側の5群フード部52には、その突部53aに対応する窪み(溝)52bを設ける。突部53aを窪み52bによって逃げることができるので、4群保持部43と5群フード部52との衝突を防止することができる。また、5群フード部52で4群保持部43を覆うことが可能となり、被写体光の漏れや、迷光等の影響による撮影画像の劣化を防止することができる。同様に、5群保持枠50の外径側に突部がある場合は、6群フード部62に窪みを設けてもよい。6群枠60の外径側に突部がある場合は、7群フード部72に窪みを設けてもよい。なお、窪み(溝)に限定されず、例えば切れ込みであってもよい。また、全てのフード部が窪み(溝)を備える必要はない。
また、窪み(溝、逃げ部)52bは、周方向において全周にあってもよいし、周の一部にあってもよい。
【0062】
また、5群フード部52、6群フード部62、7群フード部72の内面には、周方向に延びる遮光性(遮光線52a、62a、72a)が設けられている。遮光線は、溝であったり段差であってよい。
なお、5群フード部52、6群フード部62、7群フード部72の全てに遮光線を設けてもよいし、遮光線を設けないフードがあってもよい。
【0063】
また、図14等よりわかるように、光軸方向被写体側からSTM5又はSTM6(STM6の位置については図5参照)、5群レンズL5、6群レンズL6の順に配置されている。図示するように、5群レンズL5は、6群レンズL6より小径である。すなわち、実施形態ではSTM、小径レンズ(5群レンズL5)、大径レンズ(6群レンズL6)の順に光軸方向被写体側から配置されている。よって、6群フード部62の径は、5群レンズL5の径より大きい。
【0064】
上述のように、5群レンズL5からは前側に5群フード部52が延びており、6群レンズL6からは前側に6群フード部62が延びている。5群レンズL5、6群レンズL6が光軸OA方向に移動すると、5群フード部52、6群フード部62も移動する。
図14に示すように5群レンズL5がSTM5(又はSTM6)に近接する際に、5群フード部52がSTM5(又はSTM6)の内径側に配置される場合がある。
【0065】
このとき、5群レンズL5の径は小さいので、5群フード部52がSTM5(又はSTM6)の内径側に配置される状況を考慮しても、レンズ鏡筒2全体としての外径が大きくしなくてすむ。
【0066】
さらに、STM5(又はSTM6)は、5群レンズL5よりも更に前に配置された4群レンズL4の外周に配置されている。4群レンズL4は、5群レンズL5よりもさらに小径であって、4群保持部43の外径は5群フード部52よりもさらに小さい。つまり、5群フード部52の径は、4群レンズL4の径より大きい。
すなわち、光軸OA方向に、順に径が大きくなる複数のレンズ群が配置され、STM5(又はSTM6)はその中の最小レンズ群である4群レンズL4の外周に配置されている。
これによると、最小レンズ群である4群レンズL4の外径側にSTM5(又はSTM6)が配置され、4群レンズL4とSTM5との隙間に4群レンズL4より大径の5群フード部52を配置することができる。したがって、4群レンズL4と5群レンズL5との距離を近接させることができるので、光軸OA方向又は径方向のコンパクト化が可能となる。
【0067】
また、絞りユニット42の後に4群レンズL4が配置されている。絞りユニット42の後にくるレンズ群は、他のレンズ群よりも小さい場合が多い。したがって、絞りユニット42、最小径レンズ(4群レンズL4)、小径レンズ(5群レンズL5)、大径レンズ(6群レンズL6)の順に光軸方向被写体側から配置し、最小径レンズ(4群レンズL4)の外径側にSTM5(又はSTM6)を配置することにより、レンズ鏡筒2のコンパクト化が図られる。
なお、5群枠50、6群枠60、7群枠70の全てがフード部を備えていなくてもよい。5群枠50、6群枠60、7群枠70のうち、何れか1つ又は2つの枠が備えていてもよい。
なお、前後のレンズ群が最も近付いている状況においては後ろのレンズ群のフードが前のレンズ群と重なっているとしたが、それに限らない。撮影画像の劣化防止に必要な長さであればよく、必ずしも重なる必要はない。
【0068】
(5.フォトインタラプタ)
図5に示すように、モータ摺動筒100には、5群用フォトインタラプタPI5と6群用フォトインタラプタPI6とが取り付けられている(図5には5群用のみ示す)。以下、5群用フォトインタラプタPI5について説明する。6群用フォトインタラプタPI6との説明は、5群用フォトインタラプタPI5と同様であるので、説明を省略する。
【0069】
図6等に示すように5群用フォトインタラプタPI5は、5群レンズ駆動ユニット500による5群レンズL5の駆動の際に、遮光部512が、5群用フォトインタラプタPI5の発光部と受光部との間を通過可能な位置に配置されている。
遮光部512は、位置検出を行うために、光軸OA上の5群レンズL5の外径側に配置されている。
【0070】
ところで、カメラボディ3の電源がONになったときのレンズ群の位置は、電源がOFFになったときの状態によるため、決まっていない。このため、カメラボディ3の電源がONになったときのそれぞれレンズ群の位置は定まっておらず、どこに位置しているのかわからない状態である。
このため、5群レンズL5を例に説明すると、まず、メイン基板88の制御部90からの駆動指示よってSTM5を駆動して5群枠50を移動する。そして、5群保持部51に設けられた遮光部512を、5群用フォトインタラプタPI5の発光部と受光部との間を通過させることで、5群レンズL5を検出する。遮光部512がPI5を通過(遮光)したときの5群レンズL5の位置を基準位置として、5群レンズL5を移動させる。つまり、5群用フォトインタラプタPI5は、5群レンズL5の基準位置に配置されている。以降、5群レンズL5の基準位置を5群原点位置という。6群も同様である。
【0071】
5群レンズL5は、基準位置(原点位置)に移動した後に初期位置へ移動する。初期位置は、設定されている焦点距離の無限側(例えば無限端)の位置とする。初期位置を無限側にすると、ボケの少ないスルー画像を表示することができる。また、フォーカス位置(撮影距離)を無限側にして撮影する場合に、ユーザは初期動作の後に撮影距離の変更操作をしなくてすむ。
【0072】
図16はレンズ鏡筒2の制御部90の初期動作を説明するフローチャートである。このフローチャートは、ユーザがカメラボディ3の電源をONにすると開始される。
S01において制御部90は、カメラボディ3の電源がONになったことを検出してS02へ進む。
S02において制御部90は、STM6を駆動して6群枠60(6群レンズL6)を光軸方向に移動させてS03へ進む。
S03において制御部90は、6群レンズL6が6群原点位置まで移動したかどうかを判断する。上述したように、制御部90は遮光部612によってPI6が遮光されたかどうかを検出することで判断できる。6群レンズL6が6群原点位置まで移動したと制御部90が判断した場合、S04へ進む。そうでない場合はS02へ戻り、6群レンズL6が6群原点位置まで移動したと判断されるまでS02及びS03を繰り返す。
S04において制御部90は、STM5を駆動して5群枠50(5群レンズL5)を光軸方向に移動させる。S05へ進む。
S05において制御部90は、5群レンズL5が5群原点位置まで移動したかどうかを判断する。上述したように、制御部90は遮光部512によってPI5が遮光されたかどうかを検出することで判断できる。5群レンズL5が5群原点位置まで移動したと制御部90が判断した場合、S06へ進む。そうでない場合はS04へ戻り、5群レンズL5が5群原点位置まで移動したと判断されるまでS04及びS05を繰り返す。
【0073】
S06において制御部90は、STM6を駆動して6群枠60(6群レンズL6)を6群初期位置まで移動させる。上述したように6群初期位置は、設定されている焦点距離における無限端の位置とする。例えば、ズームリング81によって、L1~L4、モータ摺動筒100及びL7の位置が広角端状態になっている場合、制御部90は広角端の無限端位置(W∞)まで6群レンズL6が移動するようにSTM6を駆動する。S07へ進む。
S07において制御部90は、STM5を駆動して5群枠50(5群レンズL5)を5群初期位置まで移動させる。5群初期位置も、設定されている焦点距離における無限の位置とする。
S07が実行されると、制御部90は初期動作を終了する。
なお、初期位置は設定されている焦点距離における無限端の位置としたが、必ずしもこれに限られない。例えば、設定されている焦点距離における至近側(例えば至近端)の位置でもよいし、無限端と至近端との間の位置でもよい。
【0074】
ここで、PIの位置(原点位置)を変更することで、図16に示す初期動作にかかる時間を短縮することや、平均化することができる。
【0075】
具体的に説明する。図17は、5群用フォトインタラプタPI5の光軸OA上の位置と6群用フォトインタラプタPI6の位置とを説明する図である。以下、5群と6群とをまとめて説明する。図17では、5群レンズL5の望遠端の至近端(TN)位置と6群レンズL6の望遠端の至近端(TN)位置とが光軸方向に同位置に示してあるが、実際には異なる。5群レンズL5のTN位置は、6群レンズL6のTN位置より光軸方向において前側(被写体側、物体側)である。
焦点距離が望遠端の状態において撮影距離が変更された場合、L5及びL6は、望遠端の至近端(TN)位置と望遠端の無限端(T∞)位置との間で移動する。焦点距離が広角端の状態において撮影距離が変更された場合、L5及びL6は、広角端の至近端(WN)位置と広角端の無限端(W∞)位置との間で移動する。
したがって、図16のS1で電源がONになったときにL5及びL6はTNからW∞の間の何れかの位置に配置されている。
ゆえに、TNからW∞までにおける5群枠50(又は6群枠60)が移動範囲内の任意の位置にフォトインタラプタPI5(又はPI6)を配置すると、初期動作にかかる時間を短くする又は平均化することができる。なお、図17では至近端が無限端よりも被写体側に存在する例を示しているが、無限端が至近端よりも被写体側にあってもよい。この場合、T∞からWNまでにおける5群枠50(又は6群枠60)が移動範囲内の任意の位置にフォトインタラプタPI5(又はPI6)を配置すればよい。
【0076】
以下、フォトインタラプタPI5又はPI6の位置について、異なる3か所の形態について説明する。
【0077】
(1)図17中の(1)に示す位置にフォトインタラプタを配置する。
すなわち、フォトインタラプタPI5又はPI6を、望遠端の無限端(T∞)位置と広角端の無限端(W∞)位置との間に配置する。言い換えると、PI5(又はPI6)は、撮影距離が無限遠の状態において焦点距離が変更された際に5群レンズL5(又は6群レンズL6)の移動可能な範囲内の任意の位置に配置され、5群枠50(又は6群枠60)を検出する。これによって原点位置から初期位置への移動にかかる時間を短縮することができる。また、フォトインタラプタPI5又はPI6を、T∞とW∞との中央部に配置してもよい。言い換えると、PI5(又はPI6)は、撮影距離が無限遠の状態において焦点距離が変更された際に第5レンズL5(又は6群レンズL6)の移動可能な範囲内の中央部に配置され、5群枠50を検出する。中央部とは、厳密に中央部でなくてもよく、ある程度前後にずれていてもよい。例えば、T∞からW∞を3等分したときの真ん中範囲内に配置すればよい。もしくは、中央部から前後に所定の長さ(例えば前に3mm、後ろに3mm)含めた範囲内に配置すればよい。
この場合、設定されている焦点距離に関わらず、原点位置から初期位置までL5又はL6を移動する時間を平均化することができる。
なお、図17では至近端が無限端よりも被写体側に存在する例を示しているが、無限端が至近端よりも被写体側にあってもよい。
【0078】
(2)図17の(2)に示す位置にフォトインタラプタを配置する。
すなわち、フォトインタラプタPI5又はPI6を、望遠端の無限端(T∞)位置近傍(近辺)に配置する。言い換えると、撮影距離が無限端で焦点距離が望遠端の状態での5群枠50(又は6群枠60)が配置される位置近傍にPI5(又はPI6)は配置される。T∞近傍とは、厳密にT∞位置でなくてもよく、ある程度前後にずれていてもよい。例えば、T∞位置から前後に所定の長さ(例えば前に3mm、後ろに3mm)含めた範囲内に配置すればよい。
例えば、焦点距離が望遠端のときのレンズ鏡筒の長さが最も短いレンズ鏡筒であれば、撮影者は撮影していないとき(例えば電源OFFのとき)、レンズ鏡筒2を短くするために望遠端の状態にしている場合が多いと考えられる。この場合は、望遠端の状態で電源がONにされると考えられるため、初期位置はT∞になる可能性が高い。よって(2)に示す位置(T∞)にPI5又はPI6を配置すれば、原点位置と初期位置とが同じ位置になるので、原点位置から初期位置までL5又はL6を移動する時間を短縮することができる。また、電源ON時のレンズ鏡筒2の状態が望遠端でなくても望遠側であれば、原点位置と初期位置とは近くなるので、原点位置から初期位置までL5又はL6を移動する時間を短縮することができる。その結果、全体としてのカメラ1の初期動作の時間を短縮することができる。
【0079】
また、カメラボディ3の電源がONになったときのL5又はL6の位置(図16のS01でのL5又はL6の位置)は、L5又はL6が移動可能な範囲(図17を例にするとTNからW∞の間)の何れかの位置である。つまり、電源がONされると制御部90は、L5又はL6が移動可能な範囲の何れかの位置からフォトインタラプタPI5又はPI6の位置(原点位置)まで、L5又はL6を移動させなければならない。よって、(2)に示す位置にPI5又はPI6を配置すれば、電源ONから原点位置検出までにかかる時間を平均化又は短縮することができる。なお、L6のような移動可能な範囲をもつレンズの場合は、T∞近辺ではなく、移動可能な範囲の中央部にフォトインタラプタを配置してもよい。上記同様、中央部は厳密に中央部でなくてよい。
なお、図17では至近端が無限端よりも被写体側に存在する例を示しているが、無限端が至近端よりも被写体側にあってもよい。この場合、フォトインタラプタPI5又はPI6を望遠端の至近端(TN)位置に配置してよい。
【0080】
(3)図17の(3)に示す位置にフォトインタラプタを配置する。
すなわち、フォトインタラプタPI5又はPI6を、広角端の無限端(W∞)位置の近傍に配置する。言い換えると、撮影距離が無限端で焦点距離が広角端の状態で5群枠50(又は6群枠60)が配置される位置にPI5(又はPI6)は配置される。W∞近傍とは、厳密にW∞位置でなくてもよく、ある程度前後にずれていてもよい。例えば、W∞位置から前後に所定の長さ(例えば前に3mm、後ろに3mm)含めた範囲内に配置すればよい。
例えば、焦点距離が広角端のときのレンズ鏡筒の長さが最も短いレンズ鏡筒であれば、撮影者は撮影していないとき(例えば電源OFFのとき)、レンズ鏡筒2を短くするために広角端の状態にしている場合が多いと考えられる。この場合は、広角端の状態で電源がONにされると考えられるため、初期位置はW∞になる可能性が高い。よって(3)に示す位置(W∞)にPI5又はPI6を配置すれば、原点位置と初期位置とが同じ位置になるので、原点位置から初期位置までL5又はL6を移動する時間を短縮することができる。また、電源ON時のレンズ鏡筒2の状態が広角端でなくても広角側であれば、原点位置と初期位置とは近くなるので、原点位置から初期位置までL5又はL6を移動する時間を短縮することができる。その結果、全体としてのカメラ1の初期動作の時間が短縮することができる。
【0081】
なお、PI5及びPI6の両方を上記(1)から(3)に配置してもよいし、いずれか一方を上記(1)から(3)に配置してもよい。
【0082】
また、上記では、設定されている焦点距離における無限端の位置を初期位置とする例で説明したがこれに限らない。例えば至近端の位置を初期位置としてもよい。その場合、(1A)TNとWNとの間にPIを配置する。より具体的にはTNとWNとの中央範囲にPIを配置する。(2A)TN近傍にPIを配置する。(3A)WN近傍にPIを配置する。等が考えられる。
また、上記(2)でも説明したように、レンズが移動可能な範囲内の任意の位置を検出できる位置にPIを配置してもよい。言い換えると、PI5(又はPI6)は、第5レンズL5(又は6群レンズL6)の移動可能な範囲内の任意の位置(原点位置)に、5群レンズL5(又は6群レンズL6)が配置されていることを検出する。例えば、任意の位置は、5群レンズL5(又は6群レンズL6)の移動可能な範囲内の中央部等が考えられる。上記同様、厳密に中央でなくてもよい。
なお、図17では至近端が無限端よりも被写体側に存在する例を示しているが、無限端が至近端よりも被写体側にあってもよい。この場合、5群レンズL5又は6群レンズL6が移動可能な範囲は、広角端の至近から望遠端の無限になる。
【0083】
(6.ガタ取り)
図2に戻り、モータ摺動筒100のガタ取りについて説明する。図示するように、モータ摺動筒100の光軸OA方向の後端面と、ガイドバー押さえ部材170の前端面との間に、弾性部材としてコイルばね171が配置されている。ガイドバー押さえ部材170の前端面は平面でもよい。なお、コイルばね171の代わりに、引張バネやその他の押圧部材を使用してもよい。また、図2ではモータ摺動筒100の後端をバネ付勢しているがこれに限らない。モータ摺動筒100の前端(前面)と4群枠との間にバネや押圧部材を配置してもよい。
コイルばね171によりモータ摺動筒100を光軸方向に付勢することにより、ガタの影響を低減することができる。カムピン101が内カム筒83の周溝83aの側面に押圧されてガタ取りがなされているので、モータ摺動筒100の光軸OA方向の位置決めを高精度に行うことができる。つまり、カムピン101は、コイルばね171によって内カム筒83の週溝(カム溝)83aの片面に押し付けられているのでガタをとることができる。
また、図2に示すように、カムピン101とコイルばね171とは光軸と平行な面上に光軸方向に沿って配置されている。これによって、カムピン101とコイルばね171との周方向の位置が一致するので、効率よく付勢することができる。なお、カムピン101とコイルばね171とは複数備えてよい。例えば周方向に沿って3組配置してよい。
【0084】
5群レンズL5及び6群レンズL6がSTMによって光軸方向に移動することについて説明したがこれに限らない。例えば、他の群のレンズがSTMによって光軸方向に移動してもよい。
【0085】
モータ摺動筒100は、ズームリング81にメカ的に連動して光軸方向に移動することについて説明したがこれに限らない。例えば、外カム筒82又は内カム筒83を回転させるモータが備えられており、ズーム又はフォーカス時にモータによって外カム筒82又は内カム筒83が回転されてモータ摺動筒100が光軸方向に移動するような構成でもよい。
【0086】
モータ摺動筒100には、STM5とSTM6とPI5とPI6とが固定されている。このようにフォーカスレンズである5群レンズL5と6群レンズL6とを駆動するための構成部を1つの筒に固定することにより、5群レンズL5と6群レンズL6とでガタ等の誤差が生じにくくなる。よって、より高性能なフォーカス制御をすることができる。
【0087】
また、モータ摺動筒100は、光軸方向に移動することができるので、STMのリードスクリューを長くしなくても、5群レンズL5及び6群レンズL6を光軸方向に多く移動させることができる。具体的には、5群レンズL5及び6群レンズL6は、モータ摺動筒100とSTMとによって、光軸方向に移動する。これにより、5群レンズL5及び6群レンズL6をSTMのみで移動させる場合に比べて、STMのリードスクリューを短くすることができる。よってリードスクリューの倒れ等によりガタを減らすことができる。
【符号の説明】
【0088】
L1:1群レンズ、L2:2群レンズ、L3:3群レンズ、L4:4群レンズ、L5:5群レンズ、L6:6群レンズ、L7:7群レンズ、OA:光軸、PI5:5群用フォトインタラプタ、PI6:6群用フォトインタラプタ、STM5:5群用モータ、STM6:6群用モータ、
1:カメラ、2:レンズ鏡筒、3:カメラボディ、4:撮像素子、
11:1群枠、12:1群摺動筒、21:2群枠、31:3群枠、
41:4群枠、43:4群保持部、44:前壁部、45:筒部、45a:直進溝、42:絞りユニット、42a:絞り用STM、
50:5群枠、51:5群保持部、52:5群フード部、52a:遮光線、
60:6群枠、61:6群保持部、62:6群フード部、62a:遮光線、65:切欠き、
70:7群枠、71:7群保持部、72:7群フード部、72a:遮光線、73:7群摺動筒、
81:ズームリング、82:外カム筒、83:内カム筒、83a:周溝、84:外固定筒、84a:フォトインタラプタ、85:内固定筒、86:フォーカスリング、86a:反射テープ、86b:遮光ライン、88:メイン基板、90:制御部、91:第1連結ピン、92:第2連結ピン、
100:モータ摺動筒、101:カムピン、151:メインガイドバー、152:サブガイドバー、161:メインガイドバー、162:サブガイドバー、170:ガイドバー押さえ部材、171:コイルばね、
500:5群レンズ駆動ユニット、501:ユニット枠、501a:ユニット固定部、501b:固定部、501c:リードスクリュー保持部、502:リードスクリュー、503:移動ラック、504:噛合部、505:係合軸部、505a:後小径部、505b:中径部、505c:大径部、505d:前小径部、506:コイルばね、510:突出部、511:メインガイドバー係合部、511a:前壁、511b:後壁、511c:側壁、511d:側壁、511e:ガイドバー挿通孔、512:遮光部、513:ラック係合部、513a:前アーム、513b:後アーム、513d:貫通孔、513e:貫通孔、552:サブガイドバー係合部、560:突起物、
600:6群レンズ駆動ユニット、610:突出部、611:メインガイドバー係合部、611a:前壁、611b:後壁、612:遮光部、622:メインガイドバー係合部、652:サブガイドバー係合部
図1
図2
図3
図4
図5
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