(57)【要約】【課題】  レンズ加締め部において、有効光線外の不要光を遮光するための厚みの薄い固定絞り部材を接着や溶着等で取り付けるための構造を無くし、固定絞り部材の浮きや皺を可能な限り抑え固定することで、スペース効率の向上を図りレンズ鏡筒を小型化する。【解決手段】  上記の目的を達成するために本発明では、光の反射を防止するため着色したリングシート状の金属遮光部材の外形を、レンズ保持枠のレンズ保持径と一致させ、レンズ加締め固定時に上記遮光部材をレンズの上にのせ、遮光部材面を熱加締めすることで、レンズと遮光部材を同時に固定する構造とした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ保持枠に対しレンズを熱加締めにて保持・固定するレンズ鏡筒において、レンズの熱加締め面に不要光を遮断するためのリング状遮光部材を配置し、レンズと共に熱加締め固定した固定絞りを有することを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
レンズ保持枠に対し遮光部材の嵌合径が、レンズ保持のための嵌合径と同じであることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項３】
遮光部材が金属材であり、熱加締めすることで遮光部材をレンズ曲面に沿って光軸に関して回転対称である略円錐台形状に弾性変形させ、レンズを保持枠に対しバネ付勢にて固定したことを特徴とする請求項１、又は請求項２に記載のレンズ鏡筒。
【請求項４】
遮光部材の保持枠と嵌合する径に、熱加締めにより保持枠の熱可塑性材料が充填しレンズを保持固定するための切り欠きを有することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のレンズ鏡筒。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載のレンズ鏡筒を用いたことを特徴とする光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ保持枠に対しレンズを熱加締めにて保持・固定するレンズ鏡筒において、レンズの熱加締め面に不要光を遮断するための遮光部材を配置したレンズ鏡筒およびこれを備えた光学機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のレンズ鏡筒は、レンズ保持枠のレンズを保持・固定するための加締め部を加締めた時に、レンズ周辺部を覆って、フレアーやゴーストを生じさせる有効光線外の有害な光線（不要光）を遮断する遮光部を加締め部と一体成形する構造、あるいは、レンズを加締めにて保持・固定した後、リングシート状遮光部材を保持枠に接着または溶着等の固定方法にて固定する構造である。（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特許登録第２８０３４０１号公報（第２頁、図２）
【特許文献２】特開２００３−３５８６０号公報（第９頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年、レンズ鏡筒が搭載される光学機器では、携帯性や収納性を向上させる為に更なる小型化が求められ、レンズ鏡筒の各レンズ群の間隔も、より狭間隔なものが必要とされている。
【０００４】
しかしながら、従来のレンズ鏡筒のレンズ加締め部における不要光の遮光構造では、レンズ保持枠にレンズを熱加締めした時に、レンズ周辺部を覆って不要光を遮断する遮光部を、加締め部と一体成形する構造がある。しかしながら、成形性と遮光性を維持するために遮光部を薄くすることが困難である。また、レンズを熱加締めにて保持・固定した後、リングシート状遮光部材を保持枠に接着または溶着等で固定する方法では、遮光部材を取り付けるための形状のスペースが必要である。さらに、遮光部材の浮きや皺を考慮したスペース確保が必要となる。本発明の目的は、レンズ加締め部において、有効光線外の不要光を遮光するための厚みの薄い固定絞り部材を接着等で取り付けるための構造を無くし、固定絞り部材の浮きや皺を可能な限り抑え固定することで、スペース効率の向上を図りレンズ鏡筒を小型化することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明では、光の反射を防止するため着色したリングシート状の金属遮光部材の外形を、レンズ保持枠のレンズ保持径と一致させ、レンズ加締め時に上記遮光部材をレンズの上にのせ、遮光部材面を熱加締めすることで、レンズと遮光部材を同時に固定する構造とした。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、フレアーやゴーストを生じさせる有効光線外の有害な光線（不要光）を遮断する遮光部材を接着あるいは溶着等で固定するための構造スペースを必要とせず、遮光部材をレンズ面に密着固定する事が出来る。また、遮光部材が金属材であることから、熱加締めすることで遮光部材をレンズ曲面に沿って光軸に関して回転対称である略円錐台形状に弾性変形させ、レンズを保持枠に対しバネ付勢にて固定出来る。よって、加締め時に保持枠を塑性変形させるための圧力を高く設定できない小型で薄いレンズも、ガタ無く保持できる。上記により加締め部に不要光を遮断するための固定絞りを有するレンズ鏡筒及び搭載される光学機器を小型化することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【０００８】
図１は、本発明の実施例のレンズ鏡筒を示す分解斜視図であり、図２は断面図である。なお、説明のために一部の形状は省略されている。
【０００９】
同図に於いて１は１群鏡筒、２は２群鏡筒、３は３群鏡筒、４は４群鏡筒、５は撮像素子保持枠、７はフォーカスセンサ、８はアイリスユニット、９はズーム駆動モータ、１０はズームラック、１１はズームセンサである。
【００１０】
１２はフォーカス駆動モータ、１３はフォーカスラック、１４はビス、１５はフォーカスラックバネ、１６はズームラックバネ、１７は第１のガイドバーである。
【００１１】
１８はフィルタ枠、１９は第２のガイドバー、２０はフィルタ枠ラック、２１はフィルタ枠ラックバネ、２２はフィルタ枠駆動モータ、２３は赤外カットフィルタ、２４はＮＤフィルタ、２５はフィルタ枠センサ、２６はダミーガラス、２７は遮光マスクである。
【００１２】
尚、ズーム駆動モータ９、フォーカス駆動モータ１２及びフィルタ枠駆動モータ２２はステッピングモータである。
【００１３】
図１及び図２を用いてレンズ鏡筒の全体構成を説明する。１群鏡筒１はレンズ保持部を備えており第１レンズ群（図示せず）を接着または熱カシメにより固定保持する。
【００１４】
２群鏡筒２は第２レンズ群（図示せず）を保持し、フォーカスラック１３及びフォーカスララックバネ１５が取り付け部２ａに取り付けられ、スリーブ部２ｂ及びＵ溝部２ｃがそれぞれ１群鏡筒１と４群鏡筒４により支持された２本のガイドバー１７によりガイドされている。該ガイドにより２群鏡筒２は光軸に平行な方向以外への移動を規制される。また、１群鏡筒１にビス１４により取り付けられたフォーカス駆動モータ１２のシャフトにフォーカスラック１３が螺合している。以上の構成により、２群鏡筒２はフォーカス駆動モータ１２の駆動により光軸方向へ移動しフォーカシングを行う。この時、１群鏡筒１に取り付けられたフォーカスセンサ７により２群鏡筒２のリセット位置の規定がされる。
【００１５】
３群鏡筒３は第３レンズ群（図示せず）を保持しており、ズームスラック１０及びズームラックバネ１６が取り付け部３ａに取り付けられ、スリーブ部３ｂ及びＵ溝部３ｃが第１のガイドバー１７によりガイドされて光軸以外の方向への移動を規制されている。該ガイドにより３群鏡筒３はズーム駆動モータ９に駆動され光軸方向へ移動する。また、４群鏡筒４にビス１４により取り付けられたズーム駆動モータ９のシャフトにズームラック１０が螺合している。ズームセンサ１１は３群鏡筒３の位置を検出するセンサであり、この信号により３群鏡筒３の移動量を決定し、３群鏡筒３の移動によりズームを行う。
【００１６】
アイリスユニット８は４群鏡筒４にビス１４により固定されており、内蔵している羽根を移動することにより光軸上の開口径を調節し、撮像素子に進入する光量を調節している。
【００１７】
フィルタ枠１８は３つのの開口部を有し、開口部にはそれぞれ赤外カットフィルタ２３のみ、赤外カットフィルタ２３とＮＤフィルタ２４、ダミーガラス２６が取り付けられている。
【００１８】
フィルタ枠１８はスリーブ部を、両端を撮像素子保持枠５に保持された第２のガイドバー１９により光軸に垂直な方向に移動可能にガイドされている。更に、フィルタ枠１８にはフィルタ枠ラック２０及びフィルタ枠ラックバネ２１が取り付けられており、フィルタ枠ラック２０はフィルタ駆動モータ２２のシャフト部と螺合しており、フィルタ枠駆動モータ２２のシャフトの回転によりガイド方向へ駆動される。２５はフィルタ枠センサであり、フィルタ枠センサ２５の信号によりフィルタ枠１８を所定の位置まで移動させる。従って、フィルタ枠１８が光軸に垂直な方向へ移動することで光束上に位置するフィルタの切り替えが可能となるので撮像素子に入る光束の波長を調整出来る。つまり、例えば昼間等に明るい被写体を撮影する場合には赤外カットフィルタ２３または赤外カットフィルタ２３及びＮＤフィルタ２４の取り付けられている開口部を光束上に位置させ色再現性の良い画像を得る。一方、夜間等の低照度の被写体の場合はダミーガラス２６を光束上に位置させ赤外光も通すことで光量を稼ぐことが可能となる。ダミーガラス２６は赤外カットフィルタ２３挿入時と光路長を合わせるために使用している。
【００１９】
遮光マスク２７は４群鏡筒４に第４レンズ群（不図示）と共に遮光マスク面を熱加締め固定される。
【００２０】
次に、不要光を遮断する為の遮光マスク２７について説明する。
【００２１】
図３は遮光マスク２７の正面図である。遮光マスク２７は、外径部２７ａにて４群鏡筒４の第４レンズ群嵌合径と嵌合し、熱加締めにより鏡筒の熱可塑性材料が充填しレンズを保持固定するための切り欠き２７ｂを有する。
【００２２】
図４は遮光マスク２７を４群鏡筒４に第４レンズ群と共に加締め固定した状態で、遮光マスク２７の鏡筒との嵌合部２７ａ部での断面図である。また、遮光マスクがレンズ曲面に沿って光軸に関して回転対称である略円錐台形状に弾性変形し、レンズを保持枠に対しバネ付勢した状態を示す。
【００２３】
図５は遮光マスク２７を４群鏡筒４に第４レンズ群と共に加締め固定した状態で遮光マスク２７の切り欠き部２７ｂ部での断面図であり、切り欠き部２７ｂに４群鏡筒４の熱可塑性材料が充填しレンズを固定した状態を示す。
【００２４】
図６には、本発明の撮像装置におけるカメラ本体の電気的構成を示している。
【００２５】
２３０はＣＣＤ等の固体撮像素子、２２４は変倍レンズ群Ｌ３の駆動源であり、ステッピングモータ９を含む。２２２は合焦レンズ群Ｌ２の駆動源であり、ステッピングモータ１２を含む。２２５は赤外カットフィルタ及びダミーガラスを含むフィルタ群Ｌ５の駆動源であり、ステッピングモータ２２を含む。
【００２６】
２２３は絞り駆動源であり、メーター８ｃを含む。２２８はバリエータである変倍レンズ群Ｌ３の光軸方向位置を検出するためのズームエンコーダ、２２６は合焦レンズ群Ｌ２の光軸方向位置を検出するフォーカスエンコーダ、２２９は赤外カットフィルタを含むフィルタ群Ｌ５の光軸直行方向位置を検出するための赤外カットフィルタエンコーダである。これらのエンコーダはそれぞれ変倍レンズＬ３、合焦レンズＬ２の光軸方向の絶対位置と赤外カットフィルタを含むフルタ群Ｌ５の光軸直行方向の絶対位置を検出するものである。また、本発明ではフォトインタラプタから成る前記ズームリセットスイッチ１１及びフォーカスリセットスイッチ７及びフィルタ枠リセットスイッチ２５より構成されている。
【００２７】
なお、ズーム駆動源２２４及びフォーカス駆動源２２２及びフィルター駆動源としては、ステッピングモータに限らず、ＤＣモータや振動型モータを用いることもでき、第２及び第３レンズ群Ｌ２、Ｌ３の位置を検出するため及びフィルタ群Ｌ５の位置を検出するためにエンコーダ以外の検出方式を採用してもよい。
【００２８】
本発明のように駆動源にステッピングモータを用いる場合には、ある基準位置に保持枠を配置してから、ステッピングモータに入力する動作パルス数を連続してカウントする方法が一般的である。
【００２９】
２２７は絞りエンコーダであり、鏡筒外に配置された絞り駆動源であるメータ８ｃ内部にホール素子を配置し、ロータとステータの回転位置関係を検出する方式のものなどが知られている。
【００３０】
絞り駆動源８ｃにより２枚の絞り羽根８ａ、８ｂが駆動され、光量調節を行う。また該絞り羽根には、小絞り回折による画質劣化を防止する為、ＮＤフィルターが貼り付けられている。
【００３１】
或いは、このＮＤフィルターを別駆動源により駆動するものが知られている。
【００３２】
２３１はカメラ信号処理回路であり、ＣＣＤ２３０の出力に対して所定の増幅やガンマ補正などを施す。これらの所定の処理を受けた映像信号のコントラスト信号はＡＥゲート２３２、ＡＦゲート２３３を通過する。即ち、露出決定及びピント合わせのために最適な信号取り出し範囲が全画面内のうちこのゲートで設定される。このゲートの大きさは可変であったり、複数設けられる場合もあるが、ここでは簡単のためにその詳細は記述しない。
【００３３】
２３４はＡＦ（オートフォーカス）のためのＡＦ信号処理回路であり、映像信号の高周波成分に関する一つもしくは複数の出力を生成する。２３６はズームスイッチ、２３７はズームトラッキングメモリであり、変倍に際して被写体距離と変倍レンズ位置に応じてとるべきフォーカシングレンズ位置の情報を記憶する。尚、ズームトラッキングメモリとしてはＣＰＵ内のメモリを使用してもよい。２３５はＣＰＵである。
【００３４】
例えば撮影者によりズームスイッチ２３６が操作されると、ＣＰＵ２３５はズームトラッキングメモリ２３７の情報をもとに算出した変倍レンズ群Ｌ３と合焦レンズ群Ｌ２の所定の位置関係が保たれるように、駆動制御する。すなわち、ズームエンコーダ２２８の検出結果より得られる第３レンズ群Ｌ３の光軸方向絶対位置と、算出された位置が一致するように、ズーム駆動源２２４とフォーカシング駆動源２２２を駆動制御するものである。同様に、フォーカスエンコーダ２２６の検出結果より得られる合焦レンズ群Ｌ２の光軸方向絶対位置と算出された位置、が一致するように、ズーム駆動源２２４とフォーカシング駆動源２２２を駆動制御するものである。
【００３５】
また、オートフォーカス動作ではＡＦ信号処理回路２３４の出力がピークを示すように、ＣＰＵ２３５はフォーカシング駆動源２２２を駆動制御する。
【００３６】
さらに、適正露出を得る為にＣＰＵ２３５はＡＥゲート２３２を通過したＹ信号の出力の平均値の所定値及び絞りエンコーダ２２７の出力所定値となるように、絞り駆動源２２３を駆動制御して開口径をコントロールする。また、フィルタ駆動源２２５を制御し光束上に位置するフィルタＬ５を切り替えることで撮像素子に入る光束の波長範囲を調整するものである。
【００３７】
上記構成において、レンズ加締め面に不要光を遮断するリングシート状遮光部材を、接着や溶着等のための構造を必要とせず、スペース効率良く配置固定する事が出来、レンズ加締め面に不要光を遮断する遮光部材を有するレンズ鏡筒を小型化ができる。また、このレンズ鏡筒を用いた光学機器を小型化できる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、例えば３５ｍｍフィルム用の写真カメラやデジタルスチルカメラやビデオカメラ等に用いられているレンズ鏡筒または光学機器に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施例の説明のため分解した斜視図。
【図２】本発明の説明の為の断面図。
【図３】本発明の実施例を示す遮光部材の光軸方向から見た正面図。
【図４】本発明の実施例を示す遮光部材の加締め状態における鏡筒嵌合部の断面図。
【図５】本発明の実施例を示す遮光部材の加締め状態における切り欠き部の断面図。
【図６】本発明の撮像装置におけるカメラ本体の電気的構成を示す図。
【符号の説明】
【００４０】
１  １群鏡筒
２  ２群鏡筒
３  ３群鏡筒
４  ４群鏡筒
５  撮像素子保持枠
７  フォーカスセンサ
８  アイリスユニット
９  ズーム駆動モータ
１０  ズームラック
１１  ズームセンサ
１２  フォーカス駆動モータ
１３  フォーカスラック
１４  ビス
１５  フォーカスラックバネ
１６  ズームラックバネ
１７  第１のガイドバー
１８  フィルタ枠
１９  第２のガイドバー
２０  フィルタ枠ラック
２１  フィルタ枠ラックバネ
２２  フィルタ枠駆動モータ
２３  赤外カットフィルタ
２４  ＮＤフィルタ
２５  フィルタ枠センサ
２６  ダミーガラス、
２７  遮光マスク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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