(57)【要約】【課題】撮像素子の高画素化や高画質化のニーズに対応するため、レンズ鏡筒においては各レンズ群の保持精度の向上が必要である。そこで、製造誤差によってレンズ群に生じる光軸ずれを修正する構造が求められている。また製品の小型化に対応するため、小径の構造が必要である。【解決手段】絞り装置の前後に配置されたレンズ保持枠の一方を他方が保持する構成において、絞り装置の外形の一部に切り欠き形状を設ける。レンズ保持枠間を接続する形状が絞り装置の切り欠き形状を光軸方向に通過する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の羽根部材を開閉させて入射光量を制御する絞り装置と、
前記絞り装置の光軸方向前後にそれぞれレンズを保持する２つのレンズ保持部材と、
周壁を貫通して光軸方向に延びる３つのガイド溝部を有する案内筒と、
前記案内筒の外周に回転可能に配置され、周壁を貫通する３つのカム溝部を有するカム筒と、を備え
前記レンズ保持部材の一方は前記ガイド溝部と前記カム溝部とに係合して、前記カム筒の回転に応じて光軸方向にガイドおよび移動されるカムフォロワを３つ保持して、前記案内筒の内周に配置され、
前記レンズ保持部材の一方から光軸方向に延出した接続形状によって、他方の前記レンズ保持部材は保持されていて、
前記絞り装置は前記レンズ保持部材の一方に保持され、光軸方向視における外形は円形をしていて、その外縁部に切り欠き形状を複数有し、
前記切り欠き形状を前記接続形状が光軸方向に通過していることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記レンズ保持部材の一方は、他方のレンズ保持部材に対して光軸の偏心・傾きが相対的に調整可能に保持されてい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】
請求項１又は請求項２に記載のレンズ鏡筒を備えた光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のレンズ群をカム筒の回転によって光軸方向に進退させ、且つ光量調整を行う絞りユニットの前後のレンズ保持枠を組立工程で光軸調整する構造を有するレンズ鏡筒、およびそのレンズ鏡筒を装着したデジタルカメラやデジタルビデオカメラなどの光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、デジタルカメラなどの光学機器のレンズ鏡筒において、変倍・合焦のために複数のレンズ群を光軸方向に進退させる方法の一つとしてカム環構造が用いられている。
【０００３】
またそれらの光学機器では製品のコンパクト化が求められ、レンズ鏡筒にも小径化・薄型化が求められている。
【０００４】
一方、撮像素子の高画素化や高画質化のニーズに対応するため、レンズ鏡筒におけるレンズ群の保持精度の向上も必要となっている。そこで、製造誤差によってレンズ群に生じる光軸ずれを修正するように調整する機構が提案されている。
【０００５】
特許文献１には、レンズを光軸直交面上で偏心調整する機構の一例が開示されている。この機構は、第１のレンズを保持する第１レンズ保持枠に対して、第２のレンズを保持する第２レンズ保持枠を偏心部材を用いて相対的に光軸の調整が可能である。また第１レンズ保持枠にはレンズ鏡筒の光量調整を行う絞りユニットが保持され、第２レンズ保持枠との間に配置されていることが図示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−４７６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１の実施例においては、絞りユニット外形の径方向外側を覆うように第１レンズ保持枠の外縁部が光軸方向に延出している。そしてその外縁部の一部が更に光軸方向に延出することで、第２レンズ保持枠の保持構造を形成している。そのため径方向において、絞りユニットの外形から更に第１レンズ保持枠における外縁部延出形状の厚みのスペースが必要となる。これによりレンズ保持枠が径方向に大きくなり、レンズ鏡筒の小径化の妨げとなる。
【０００８】
そこで、本発明は、上記の問題点に鑑み、絞りユニットの光軸方向前後の一方のレンズ保持枠に対する他方のレンズ保持枠の保持を省スペースで行い、且つ光学調整可能な機構を有するレンズ鏡筒および光学機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明に係る光学機器は、
絞りユニット外形の一部を切り欠き、光軸方向において前後に配置された第１・第２レンズ保持枠間の接続形状が通過している。またその接続形状が設けられた一方のレンズ保持枠は、接続形状が他方のレンズ保持枠に対して相対的に位置調整される。それにより、それぞれの光軸の相対的な偏心・傾きが変化し、光学調整が可能となっている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る光学機器によれば、絞りユニットの外形の一部を切り欠き、そこに光軸方向において絞りユニットの前後に配置された第１・第２レンズ保持枠間の接続形状を配置し、且つ光学調整も可能となっている。したがって、絞りユニット前後の鏡筒の接続に必要な径方向のスペースを抑えつつ、製造誤差による光軸の修正を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例である保持構造を有する第３群の分解斜視図
【図２】本発明の実施例である絞りユニットの形状説明図
【図３】本発明の実施例である保持構造を有する第３群の側面図および断面図
【図４】本発明の実施例を有するレンズ鏡筒とカメラ本体との断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１３】
（実施例）
図４には本発明の実施形態である調整機構を備えた一眼レフカメラ用交換レンズを示している。
【００１４】
なお、この交換レンズは５群構成の変倍光学系を有する。Ｌ１は第１群レンズ、Ｌ２は光軸方向に進退することにより合焦動作を行う第２群レンズ、Ｌ３は第３群レンズ、Ｌ４は一部が光軸直交面内で移動して振れ補正を行う第４群レンズ、Ｌ５は第５群レンズである。また全てのレンズＬ１〜Ｌ５が光軸方向に進退することにより、変倍動作が行われる。
【００１５】
１００はカメラ本体で、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子１００ａを有する。
【００１６】
１０１はマウントで、カメラ本体１００に取り付けるためのバヨネット部を有しており、固定筒１０２にビス止め固定されている。固定筒１０２には、目盛窓１０３、不図示のＳＷパネルが取り付けられている。ＳＷパネルに設けられたスイッチを切り替えることによって、オートフォーカスや振れ補正などの機能を選択して使用することができる。１０４は外装環で、マウント１０１と固定筒１０２との間に挟み込まれて固定されている。外装環１０４には名称プレート１０５が取り付けられている。
【００１７】
１０６は案内筒で、固定筒１０２にビス止め固定されることでカメラ本体１００に対して固定部を構成している。案内筒１０６の外周には、コロ１０７によって光軸周りの回転のみ可能となっているカム筒１０８が嵌合している。これにより、カム筒１０８を回転させると、案内筒１０６に設けられた光軸方向の案内溝とカム筒１０８に設けられたカム溝との交点が移動する。この交点の移動に従い、各群の鏡筒を、ビス止め固定された不図示のコロを介して光軸方向へ移動させることができる。
【００１８】
同様に、第４群レンズＬ４を保持する振れ補正ユニットを含む１１０、および直進筒１１１をそれぞれにビス止め固定された不図示のコロを介して光軸方向へ移動させることができる。
【００１９】
第３群レンズＬ３の物体側の群である第３ａ群レンズＬ３ａは３ａ群保持枠１１３に、像面側の群である第３ｂ群レンズＬ３ｂは３ｂ群保持枠１０９に保持されている。絞り駆動部と絞り羽根部とから構成される電磁絞りユニット１１２は、３ａ群保持枠１１３の後方で３ｂ群保持枠１０９にビス止め固定されている。また第５群レンズＬ５を保持する５群保持枠１１４が５群保持板１１５にビス止め固定されている。５群保持板１１５から前方に延出した３群連結部１１５ａが３ｂ群保持枠１０９にビス止め固定されている。電磁絞りユニット１１２の前端には、開放口径の決定および有害光のカットを目的とする副絞り１１６が３ａ群保持枠１１３の前方より弾性結合されている。
【００２０】
振れ補正ユニット１１０は、第４群レンズＬ４の物体側の群である第４ａ群レンズＬ４ａを光軸直交方向に駆動可能に保持している。またマグネット１１７およびコイル１１８とから構成される駆動部によって第４群レンズＬ４ａは光軸直交方向に駆動される。後端には、第４群レンズＬ４の像面側の群である第４ｂ群レンズＬ４ｂを保持する４ｂ群保持枠１１９が、補強板１２０を介してビス止め固定されている。直進筒１１１には、フィルタ枠１２１がビス止め固定されている。
【００２１】
フィルタ枠１２１の先端外周にはバヨネット部が、内周にはネジ部が設けられており、それぞれフード、フィルタなどのアクセサリーが装着可能となっている。
【００２２】
また、フィルタ枠１２１には第１群レンズＬ１を保持する１群保持枠１２２がビス止め固定されている。フィルタ枠１２１と１群保持枠１２２との当接部はそれぞれ周方向に延びる斜面形状に形成されている。よって１群保持枠１２２を回転させてフィルタ枠１２１に取り付けることにより、１群保持枠１２２のフィルタ枠１２１に対する光軸方向の取り付け位置を選択することができる。これにより、製造誤差による広角側と望遠側の焦点位置のずれを補正することができる。
【００２３】
１２３は化粧環で、前面にレンズ名称等の表示が印刷されている。１２４はフォーカスユニットで、案内筒１０６にビス止め固定されている。フォーカスユニット１２４は、主として振動型モータと作動機構とで構成されており、振動型モータのロータ回転量とマニュアルリング１２５の回転量に応じたフォーカスキー１２７の回転量を出力する。１２６はマニュアルリング１２５の外周に巻き付けられたフォーカスゴムである。
【００２４】
フォーカスユニット１２４の前側には、水平および垂直方向の振れの角速度を検出する一対の振動ジャイロ１２８が半田付けされたジャイロ基板１２９がビス止め固定されている。
【００２５】
また、フォーカスユニット１２４から円弧上に延出した延出部の外周には、グレイコードパターンが形成された不図示のエンコーダフレキシブル基板が貼り付けられている。
【００２６】
更に、フォーカスユニット１２４の前側における振動ジャイロ１２８およびエンコーダフレキシブル基板が設けられていない位相には、突出部が設けられており、この突出部には不図示のコロがビス止め固定されている。
【００２７】
１３０はズーム操作環で、周方向に設けられている溝に不図示のコロが係合することで、光軸方向の移動が阻止された状態で光軸周りの回転のみが可能となっている。
【００２８】
ズーム操作環１３０の内周には、カム筒１０８にビス止めされた不図示のズームキーが係合する凹部が形成されている。これにより、ズームキーを介してズーム操作環１３０と一体的にカム筒１０８を回転させることができる。
【００２９】
本実施形態の交換レンズでは、振動ジャイロ１２８をカメラ本体から離れた位置（フォーカスユニット１２４の前）に配置している。これにより、カメラ本体が発生する振動（シャッタ幕走行やミラーアップ・ダウンの振動など）が振動ジャイロ１２８に伝わりにくい構造となっている。よって、ケース内に収納するなど従来用いられてきた手法を必要としない。
【００３０】
また、ズーム操作環１３０の光軸方向の位置決め部を振動ジャイロ１２８が設けられていない位相に設けることで、レンズ外径を大きくせずに振動ジャイロを配置することができるようにしている。これらの手法により、本交換レンズの小型化が達成されている。
１３１はズーム操作環１３０の外周に巻き付けられたズームゴムである。
【００３１】
ズーム操作環１３０にビス止め固定された不図示のズームブラシは、エンコーダフレキシブル基板のグレイコードパターン上を摺動して、ズーム操作環１３０とエンコーダフレキシブル基板の位置関係を検出するために用いられる。
【００３２】
１３２はインナーカム筒で、不図示のコロがビス止め固定されている。このコロは、案内筒１０６に設けられたカム溝およびカム筒１０８に設けられた光軸方向溝に係合する。このため、インナーカム筒１３２はカム筒１０８と一体的に回転しながら光軸方向に進退する。
【００３３】
１３３は第２群レンズＬ２を保持する２群保持枠で、外周に設けられた突起部がインナーカム筒１３２の内周に設けられたカム溝に係合している。また、２群保持枠１３３から延出したキー部は、フォーカスキー１２７と一体的に回転するよう係合している。このため、２群保持枠１３３は、カム筒１０８が回転する（フォーカスキー１２７は停止）と、インナーカム筒１３２の光軸方向進退量とインナーカム筒１３２のカム溝の回転に伴う係合点の光軸方向変化量の合計量だけ光軸方向に進退する。
【００３４】
また、フォーカスキー１２７が回転する（カム筒１０８は停止）と、回転しながらインナーカム筒１３２のカム溝との係合点の光軸方向変化量に応じて進退する。
【００３５】
本実施形態の交換レンズでは、これらの機構により、インナーフォーカスにおける焦点距離変化に伴う焦点位置ずれをメカ的に補正して第２群レンズＬ２を光軸方向に進退させる。
【００３６】
１３４は目盛シートで、フォーカスユニット１２４の出力であるフォーカスキー１２７と一体的に回転し、目盛窓１０３と合わせて焦点位置の表示を行う。
【００３７】
１３５はメイン基板で、フォーカスユニット１２４、電磁絞りユニット１１２、振れ補正ユニット１１０、ジャイロ基板１２８およびエンコーダフレキシブル基板と可撓性フレキシブル基板を介してまたは直接、電気的に接続され、各種制御を行う。
【００３８】
１３６はマウント１０１にビス止め固定され、メイン基板１３５とフレキシブル基板を介して接続された接点ブロックであり、カメラ本体１００との通信および電源の供給を行うために設けられている。１３７は裏蓋で、マウント１０１に弾性結合して有害光をカットしている。１３８は裏蓋１３７に弾性結合している保護ゴムリングである。
【００３９】
以上のように構成された交換レンズでは、ズーム操作環１３０を回転させると、ズームキーを介してカム筒１０８が回転し、上記機構に従い全てのレンズＬ１〜Ｌ５が光軸方向に進退して変倍が行われる。なお、この際、第３群レンズＬ３と第５群レンズＬ５とは一体的に進退する。また、第３群レンズＬ３の進退により副絞り１１６が開閉動作を行い、開放口径を決定している。
【００４０】
一方、オートフォーカス時には振動型モータの駆動により、マニュアルフォーカス時にはマニュアルリング１２５を回転させることにより、それぞれフォーカスキー１２７を回転させる。これにより、上記機構に従い、第２群レンズＬ２が進退し、合焦を行うことができる。
【００４１】
また、振れ補正動作時には、振動ジャイロ１２８の出力に応じて振れ補正ユニット１１０の第４ａ群レンズＬ４ａを、発生している振れによる撮像面での像の移動を打ち消す方向に光軸直交面内で駆動する。
【００４２】
次に図１を用いて、本発明の実施例におけるレンズ保持枠・電磁絞りユニット保持構造について説明する。
【００４３】
図１は第３群の分解斜視図である。
【００４４】
第３ａ群レンズＬ３ａは３ａ群保持枠１１３に保持されている。第３ｂ群レンズＬ３ｂは３ｂ群保持枠１０９に保持されている。また電磁絞りユニット１１２は３ｂ群保持枠１０９に対して、光軸方向で当接してビス７ａおよびビス７ｂで固定されて保持されている。３ａ群保持枠１１３には光軸方向後方に延出した接続形状１１３ａが光軸周りに略１２０°間隔で３箇所設けられている。
【００４５】
接続形状１１３ａには長穴１１３ｂが設けられている。偏心調整部材９が長穴１１３ｂを光軸から放射方向に貫通して３ｂ群保持枠１０９に固定されることで、３ａ群保持枠１１３は３ｂ群保持枠１０９に保持されている。また３ｂ群保持枠１０９にはコロ８が３個取り付けられている。コロ８は、案内筒１０６の案内溝１０６ａとカム筒１０８のカム溝１０８ａとに当接している。
【００４６】
前述のように、コロ８は案内筒１０６に対するカム筒１０８の回転により移動し、３ｂ群保持枠１０９を光軸方向に進退させる。３ｂ群保持枠１０９に保持された３ａ群保持枠１１３と電磁絞りユニット１１２とは、３ｂ群保持枠１０９と一体となって光軸方向に進退する。ここでコロ８は案内溝１０６ａとカム溝１０８ａとに当接して移動するため、摺動性の良い材質を用いることが望ましい。例えば、ポリアセタール（ＰＯＭ）などの樹脂材料が好適である。
【００４７】
次に図２を用いて、本発明の実施例における電磁絞りユニットの形状について説明する。
【００４８】
図２（ａ）は電磁絞りユニットの正面図、図２（ｂ）は側面図、図２（ｃ）は背面図である。
【００４９】
電磁絞りユニット１１２の光軸を中心とする最外径Ｄ１に対して、切り欠き部１が略１２０°間隔で３箇所設けられている。切り欠き部１の光軸を中心とする直径Ｄ２は、Ｄ１＞Ｄ２の関係にある。ここで電磁絞りユニット１１２は、カム板３に設けられた複数の取付形状３ｂがベース４に係止されて構成されている。絞り羽根２はカム板３とベース４との間に設けられた空間に複数枚配置されている。またベース４には絞り羽根２を駆動するモータ５が固定されている。電磁絞りユニット１１２はフレキシブル基板６を通じてモータ５に電力が供給されること絞り駆動部が回転して、絞り羽根２の開閉動作が行われる。
【００５０】
図３を用いて、本発明の実施例における第３群の構成について説明する。
【００５１】
図３（ａ）は第３群の側面図、図３（ｂ）は図３（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。また図３（ｂ）は電磁絞りユニット１１２の絞り羽根２が駆動されて、開口径３ａが絞り羽根２で塞がれていない状態となっている。
【００５２】
図３（ｂ）に示すように、電磁絞りユニット１１２に設けられた切り欠き部１による光軸を中心とする角度範囲をθ１、切り欠き部１と周方向で隣の切り欠き部１との間の角度範囲をθ２とする。３ａ群保持枠１１３の接続形状１１３ａはθ１の範囲を通過している。
【００５３】
これにより電磁絞りユニット１１２の光軸方向前後に配置された３ａ群保持枠１１３と３ｂ群保持枠１０９との接続は、電磁絞りユニットの最外径Ｄ１よりも径方向で増大することなく行われている。また絞り羽根２は開口径３ａに掛からないように径方向外側に退避しているが、この状態でも絞り羽根２が切り欠き部直径Ｄ２よりも外側に出ることがない。したがって接続形状１１３ａは、絞り羽根２と接触することがないため、電磁絞りユニット１１２の開閉動作を妨げることはない。また電磁絞りユニット１１２のカム板３をベース４に対して係止する複数の取付形状３ｂはθ２の範囲に全て配置されている。
【００５４】
また３ａ群保持枠１１３の３ｂ群保持枠に対する位置を変化させて第３ａ群レンズＬ３ａと第３ｂ群レンズＬ３ｂとの光学調整を行う場合は、偏心調整部材９を操作する。３ａ群保持枠１１３は接続形状１１３ａに設けられた突起部１１３ｃが、３ｂ群保持枠１０９のガイド溝１０９ａに嵌合して、３ｂ群保持枠に対する光軸方向への移動が規制されている。そのため偏心調整部材９を取付軸周りで回転させることで、偏心調整部材９に当接した長穴１１３ｂが光軸直交面上で移動する。それにより３ａ群保持枠の３ｂ群保持枠に対する平行偏心移動が行われる。
【００５５】
なお上記実施例では第３群において本発明を適用したが、その他のレンズ群においても適用可能なことは言うまでもない。また上記実施例では３ｂ群保持枠が電磁絞りユニットおよび３ａ群保持枠を保持する構成において本発明を適用したが、例えば３ａ群保持枠が電磁絞りユニットを保持し、３ｂ群保持枠が３ａ群保持枠を保持する場合など、いずれの組み合わせにおいても適用可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１  切り欠き部、２  絞り羽根、３  カム板、４  ベース、５  モータ、
６  フレキシブル基板、７ａ  ビス、７ｂ  ビス、８  コロ、９  偏心調整部材、
Ｌ１  第１群レンズ、Ｌ２  第２群レンズ、Ｌ３  第３群レンズ、
Ｌ３ａ  第３ａ群レンズ、Ｌ３ｂ  第３ｂ群レンズ、
Ｌ４  第４群レンズ（補正レンズ群）、Ｌ５  第５群レンズ、１００  カメラ本体、
１００ａ  撮像素子、１０１  マウント、１０２  固定筒、１０３  目盛窓、
１０４  外装環、１０５  名称プレート、１０６  案内筒、１０６ａ  案内溝、
１０７  コロ、１０８  カム筒、１０８ａ  カム溝、１０９  ３ｂ群保持枠、
１０９ａ  ガイド溝、１１０  振れ補正ユニット、１１１  直進筒、
１１２  電磁絞りユニット、１１３  ３ａ群保持枠、１１４  ５群保持枠、
１１５  ５群保持板、１１５ａ  ３群連結部、１１６  副絞り、１１７  マグネット、
１１８  コイル、１１９  ４ｂ群保持枠、１２０  補強板、１２１  フィルタ枠、
１２２  １群保持枠、１２３  化粧環、１２４  フォーカスユニット、
１２５  マニュアルリング、１２６  フォーカスゴム、１２７  フォーカスキー、
１２８  振動ジャイロ、１２９  ジャイロ基板、１３０  ズーム操作環、
１３１  ズームゴム、１３２  インナーカム筒、１３３  ２群保持枠、
１３４  目盛シート、１３５  メイン基板、１３６  接点ブロック、
１３７  裏蓋、１３８  保護ゴムリング
【図１】
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【図２】
2018013667.tif 000004
【図３】
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【図４】
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