(57)【要約】【課題】簡単な構造で組立性に優れ、かつ高い偏心調整精度を確保することができるレンズ鏡筒を提供する。【解決手段】レンズ鏡筒は、第１レンズ３０１を保持する第１ホルダ３１０と、第１ホルダ３１０に光軸方向に組み付けられる第２ホルダ３９０とを有する。第２ホルダ３９０には、第１ホルダ３１０に設けられた爪部３１３とスナップフィットにより結合される腕部３９１が設けられ、爪部３１３には、第１ホルダ３１０を第２ホルダ３９０に対して光軸と直交する平面内で偏心調整するための工具７００の受け面３１５が設けられる。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１レンズを保持する第１ホルダと、
前記第１ホルダに光軸方向に組み付けられる第２ホルダとを有し、
前記第２ホルダには、前記第１ホルダに設けられた爪部とスナップフィットにより結合される腕部が設けられ、
前記爪部には、前記第１ホルダを前記第２ホルダに対して光軸と直交する平面内で偏心調整するための工具の受け面が設けられることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記第１ホルダの前記爪部には、前記偏心調整の際に前記腕部に対して光軸方向に点接触する凸部が設けられ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】
前記爪部の前記凸部の光軸方向の反対側には、前記第１ホルダと前記第２ホルダとを固定するための接着剤が充填される溝部が設けられる請求項２に記載のレンズ鏡筒。
【請求項４】
前記第２ホルダは、第２レンズを保持し、
前記第２レンズ、及び前記第１レンズは、それぞれ被写体の像ブレを補正するための補正レンズであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項５】
前記第１ホルダ及び前記第２ホルダを光軸と直交する平面内で移動可能に保持するベース部材を有し、
前記ベース部材には、前記工具が挿入される挿通穴部が設けられることを特徴とする請求項４に記載のレンズ鏡筒。
【請求項６】
前記第１ホルダと前記第２ホルダとの間には、絞りシャッタユニットが配置され、
前記絞りシャッタユニットは、前記ベース部材に固定されることを特徴とする請求項５に記載のレンズ鏡筒。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒を備えることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばデジタルカメラ等の撮像装置に搭載されるレンズ鏡筒及びレンズ鏡筒を備える撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のレンズ鏡筒として、第１レンズ鏡枠を第２レンズ鏡枠の第２筒部に設けた導入溝から挿入して回転させることで、第１レンズ鏡枠の第１筒部に設けた爪部と第２筒部の導入溝に連続して設けた周溝部を係合させるものが提案されている。この提案では、第１筒部の爪部と第２筒部の周溝部を係合させることで、第２レンズ鏡枠に対して第１レンズ鏡枠を仮固定し、この状態で第１レンズ鏡枠に設けた貫通孔に調整ピンを差し込み、２つのレンズ群の光軸の偏心調整を実施する(特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−７８８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１では、第２筒部に導入溝や周溝部を設ける必要があるため、構造が複雑になるとともに、組立が面倒である。また、偏心調整では、貫通孔に調整ピンを挿入して第１筒部を動かす機構のため、貫通孔と調整ピンとの嵌合ガタにより調整精度が低下するおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、簡単な構造で組立性に優れ、かつ高い偏心調整精度を確保することができるレンズ鏡筒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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明のレンズ鏡筒は、第１レンズを保持する第１ホルダと、前記第１ホルダに光軸方向に組み付けられる第２ホルダとを有し、前記第２ホルダには、前記第１ホルダに設けられた爪部とスナップフィットにより結合される腕部が設けられ、前記爪部には、前記第１ホルダを前記第２ホルダに対して光軸と直交する平面内で偏心調整するための工具の受け面が設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、簡単な構造で組立性に優れ、かつ高い偏心調整精度を確保することができるレンズ鏡筒を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態の一例であるレンズ鏡筒の斜視図である。
【図２】図１に示すレンズ鏡筒の分解斜視図である。
【図３】３群ユニットの分解斜視図である。
【図４】３群ユニットの正面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】像ブレ補正制御系のブロック図である。
【図７】図４のＢ−Ｂ線断面図である
【図８】図７のＣ部拡大図である。
【図９】２つの３群レンズホルダの組立前の状態を示す斜視図である。
【図１０】２つの３群レンズホルダの組立後の状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態の一例を図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１は本発明の実施形態の一例であるレンズ鏡筒の斜視図、図２は図１に示すレンズ鏡筒の分解斜視図である。なお、本実施形態では、デジタルカメラ等の撮像装置に搭載されるレンズ鏡筒を例に採る。
【００１１】
図１及び図２に示すように、本実施形態のレンズ鏡筒１０００は、１群レンズホルダ１１０を有し、１群レンズホルダ１１０は、１群レンズ１００を保持する。１群レンズホルダ１１０には、フォロアピン１１１が周方向に略等間隔で６カ所形成されている。
【００１２】
２群レンズホルダ２１０は、２群レンズ２００を保持する。２群レンズホルダ２１０の外周部には、フォロアピン２１１が周方向に略等間隔で３カ所形成されている。
【００１３】
３群レンズホルダ３１０は、３群レンズ３０１を保持し、３群ベース３２０に対して光軸と直交する平面内で移動可能に保持される。３群ベース３２０の外周部には、フォロアピン３２１が周方向に略等間隔で３カ所形成されている。３群レンズホルダ３１０及び３群ベース３２０は、後述する３群ユニットを構成する。
【００１４】
４群レンズホルダ４１０は、４群レンズ４００を保持する。４群レンズホルダ４１０の外周部には、フォロアピン４１１が周方向に略等間隔で３カ所形成されている。
【００１５】
５群レンズホルダ５１０は、フォーカスレンズを構成する５群レンズ５００を保持し、５群ベース５２０に対して光軸方向に移動可能に支持される。５群ベース５２０の外周部には、フォロアピン５２１が周方向に略等間隔で３カ所形成されている。また、５群ベース５２０には、ステッピングモータ５３０が固定される。ステッピングモータ５３０の駆動軸には、５群レンズホルダ５１０に螺合するねじ軸が取り付けられる。従って、ステッピングモータ５３０に通電することで、ねじ軸の回転に伴って、５群レンズホルダ５１０が光軸方向に進退移動して合焦動作が行われる。
【００１６】
内直進筒６１０は、１群レンズホルダ１１０及び２群レンズホルダ２１０の回転を規制する。
【００１７】
内カム筒６２０は、１群レンズホルダ１１０及び２群レンズホルダ２１０を光軸方向に駆動する。内カム筒６２０には、１群レンズホルダ１１０のフォロアピン１１１が係合する１群カム溝６２１、及び２群レンズホルダ２１０のフォロアピン２１１が係合する２群カム溝６２２が設けられる。また、内カム筒６２０の外周部には、フォロアピン６２３及びドライブピン６２４がそれぞれ位相を変えて周方向に略等間隔で３カ所ずつ形成されている。内カム筒６２０の外周部には、カバー筒６３０が固定される。
【００１８】
外直進筒６４０は、内カム筒６２０を光軸方向に駆動する。外直進筒６４０の内周部には、内カム筒６２０のフォロアピン６２３が係合するカム溝６４１が設けられる。
【００１９】
外カム筒６５０は、３群ベース３２０及び４群レンズホルダ４１０を光軸方向に駆動する。外カム筒６５０の内周部には、３群ベース３２０のフォロアピン３２１が係合する３群カム溝６５１、４群レンズホルダ４１０のフォロアピン４１１が係合する４群カム溝６５２、及び内カム筒６２０のドライブピン６２４が係合する直進溝６５３が設けられる。また、外カム筒６５０の外周部には、フォロアピン６５４及びドライブピン６５５がそれぞれ位相を変えて周方向に略等間隔で３カ所ずつ形成されている。
【００２０】
固定筒６６０は、外カム筒６５０を光軸方向に駆動する。固定筒６６０の内周部には、外カム筒６５０のフォロアピン６５４が係合するカム溝６６１が設けられる。
【００２１】
回転筒６７０は、外カム筒６５０に回転力を伝達する。回転筒６７０の内周部には、外カム筒６５０のドライブピン６５５が係合する直進溝６７１、及びと５群ベース５２０のフォロアピン５２１が係合する５群カム溝６７２が設けられる。また、回転筒６７０の外周部には、ギア部６７３が設けられる。回転筒６７０は、規制筒６８０により光軸方向の移動が規制される。
【００２２】
センサホルダ６９０は、撮像素子６９１及びズームモータ６９２を保持する。ズームモータ６９２には、回転筒６７０のギア部６７３に噛合する不図示のギア列が連結される。      
【００２３】
次に、レンズ鏡筒１０００のズーム動作について説明する。
【００２４】
カメラを起動させると、ズームモータ６９２に通電が開始され、駆動軸の回転がギア列及びギア部６７３を介して回転筒６７０に伝達される。回転筒６７０が回転すると、回転筒６７０の直進溝６７１にドライブピン６５５が係合する外カム筒６５０が回転し、また、外カム筒６５０は、フォロアピン６５４が係合する固定筒６６０のカム溝６６１に沿って光軸方向に移動する。
【００２５】
また、回転筒６７０が回転すると、５群ベース５２０は、フォロアピン５２１が回転筒６７０の５群カム溝６７２に係合することで、カム溝６７２に沿って固定筒６６０により回転が規制された状態で光軸方向に移動する。
【００２６】
外カム筒６５０の回転に伴い、３群ベース３２０は、３群カム溝６５１とフォロアピン３２１との係合により、カム溝６５１に沿って外直進筒６４０に回転規制された状態で光軸方向に移動する。同様に、外カム筒６５０の回転に伴い、４群レンズホルダ４１０も、４群カム溝６５２とフォロアピン４１１との係合により、カム溝６５２に沿って外直進筒６４０に回転規制された状態で光軸方向に移動する。
【００２７】
また、外カム筒６５０の回転に伴い、内カム筒６２０は、ドライブピン６２４と外カム筒６５０の直進溝６５３との係合により回転し、また、フォロアピン６２３と外直進筒６４０のカム溝６４１との係合によりカム溝６４１に沿って光軸方向に移動する。
【００２８】
内カム筒６２０の回転に伴い、１群レンズホルダ１１０は、１群カム溝６２１とフォロアピン１１１との係合によりカム溝６２１に沿って内直進筒６１０により回転規制された状態で光軸方向に移動する。また、内カム筒６２０の回転に伴い、２群レンズホルダ２１０は、２群カム溝６２２とフォロアピン２１１と係合によりカム溝６２２に沿って内直進筒６１０により回転規制された状態で光軸方向に移動する。このようにして、各レンズ群の光軸方向の間隔を変化させることによってズーム動作が行われる。
【００２９】
次に、図３を参照して、３群ユニットについて説明する。図３は、３群ユニットの分解斜視図である。図３に示すように、３群レンズホルダ３１０には、２つの磁石３１１，３１２がインサート成形等により一体に形成される。３群ベース３２０には、２つの磁石３１１，３１２に対応する２つのコイル３５０が接着等により固定される。
【００３０】
また、３群ベース３２０と３群レンズホルダ３１０との間には、３つのボール３７０が配置される。ボール３７０は、３群ベース３２０と３群レンズホルダ３１０との間に掛け渡された２本のバネ部材３６０の付勢力により、３群ベース３２０と３群レンズホルダ３１０との間に挟持された状態で組み込まれる。
【００３１】
３群ベース３２０には、素子ホルダ３３０及び絞りシャッタユニット３８０が固定される。素子ホルダ３３０には、２つのホール素子３４１，３４２が保持される。絞りシャッタユニット３８０は、３群レンズホルダ３１０と３群レンズホルダ３９０との間に配置される。３群レンズホルダ３９０は、３群レンズ３０２を保持し、３群レンズホルダ３１０と接着等により一体に固定される。
【００３２】
本実施形態では、３群レンズホルダ３１０により保持される３群レンズ３０１、及び３群レンズホルダ３９０により保持される３群レンズ３０２は、像ブレ補正光学系を構成する補正レンズであり、詳細は後述するが光軸と直交する平面内で移動する。ここで、３群レンズホルダ３１０及び３群レンズ３０１は、それぞれ本発明の第１ホルダ及び第１レンズの一例に相当し、３群レンズホルダ３９０及び３群レンズ３０２は、それぞれ本発明の第２ホルダ及び第２レンズの一例に相当する。また、３群ベース３２０は、本発明のベース部材の一例に相当する。
【００３３】
次に、図４乃至図６を参照して、像ブレ補正機構について説明する。図４は、３群ユニットの正面図である。図５は、図４のＡ−Ａ線断面図である。図６は、像ブレ補正制御系のブロック図である。
【００３４】
図５に示すように、ホール素子３４１、磁石３１１、及びコイル３５０は、被写体側から像面側に向けて順番に配置される。コイル３５０に通電されると、磁石３１１の磁場によりコイル３５０にローレンツ力が発生し、磁石３１１にはその反力が作用する。
【００３５】
コイル３５０は、３群ベース３２０に固定されているため、磁石３１１に作用する反力によって３群レンズホルダ３１０（３群レンズ３０１）は、ボール３７０の転動を介して光軸と直交する平面内を自在に移動することができる。また、３群レンズホルダ３９０（３群レンズ３０２）は、３群レンズホルダ３１０と接着固定されているため、３群レンズホルダ３１０と一体となって光軸と直交する平面内を自在に移動することができる。
【００３６】
ホール素子３４１は、磁石３１１の磁場を検出し、３群レンズホルダ３１０の位置を検出する。なお、ホール素子３４２、磁石３１２、及びコイル３５０の関係については、上述したホール素子３４１、磁石３１１、及びコイル３５０の関係と同様のため、説明を省略する。
【００３７】
図６において、センサ部２００１，２００２は、例えば角速度センサで構成される。センサ部２００１は、通常姿勢（画像フレームの長さ方向が水平方向と略一致する姿勢）におけるレンズ鏡筒１０００の垂直方向（ピッチ方向）の振動を検出する。センサ部２００２は、通常姿勢におけるレンズ鏡筒１０００の水平方向（ヨー方向）の振動を検出する。      
【００３８】
像ブレ制御部２００３は、ピッチ方向の像ブレ制御、及び３群レンズ３０１，３０２（補正レンズ）の位置制御を行う。像ブレ制御部２００４は、ヨー方向の像ブレ制御、及び３群レンズ３０１，３０２（補正レンズ）の位置制御を行う。
【００３９】
像ブレ制御部２００３，２００４は、それぞれセンサ部２００１，２００２により検出されたレンズ鏡筒１０００の振動による被写体の像ブレを打ち消すように駆動するための目標位置を決定し、決定した目標位置を示す補正位置制御信号を生成する。
【００４０】
ＰＩＤ制御部２００５は、ピッチ方向の補正位置制御信号と３群レンズ３０１，３０２の位置を示す位置信号とから制御量を求め、位置指令信号を出力する。ＰＩＤ制御部２００６は、ヨー方向の補正位置制御信号と３群レンズ３０１，３０２の位置を示す位置信号とから制御量を求め、位置指令信号を出力する。
【００４１】
ドライブ部２００７は、ＰＩＤ制御部２００５から出力された位置指令信号に基づき、３群レンズ３０１，３０２を光軸に直交する方向へ駆動する。ドライブ部２００８は、ＰＩＤ制御部２００６から出力された位置指令信号に基づき、３群レンズ３０１，３０２を光軸に直交する方向へ駆動する。
【００４２】
次に、３群レンズ３０１，３０２の位置制御について説明する。３群レンズ３０１，３０２の位置制御では、ピッチ方向のセンサ部２００１及びヨー方向のセンサ部２００２からのレンズ鏡筒１０００のピッチ方向及びヨー方向の振動を表す信号（角速度信号）に基づき、それぞれの方向に３群レンズ３０１，３０２を駆動する。
【００４３】
そして、ホール素子３４１，３４２が磁石３１１，３１２の磁場を検出し、３群レンズ３０１，３０２の位置を示す位置信号をＰＩＤ制御部２００５，２００６へそれぞれ出力する。
【００４４】
ＰＩＤ制御部２００５，２００６は、ホール素子３４１，３４２から出力された位置信号が像ブレ制御部２００３，２００４から出力された補正位置制御信号にそれぞれ収束するようにフィードバック制御を行う。
【００４５】
また、ＰＩＤ制御部２００５は、ホール素子３４１，３４２で検出された３群レンズ３０１，３０２の位置に応じて３群レンズ３０１，３０２が像ブレ制御部２００３により決定された目標位置に駆動されるようにドライブ部２００７のフィードバック制御を行う。      
【００４６】
また、ＰＩＤ制御部２００６は、ホール素子３４１，３４２で検出された３群レンズ３０１，３０２の位置に応じて３群レンズ３０１，３０２が像ブレ制御部２００４により決定された目標位置に駆動されるようにドライブ部２００８のフィードバック制御を行う。      
【００４７】
このとき、ＰＩＤ制御部２００５，２００６では、Ｐ制御（比例制御）とＩ制御（積分制御）とＤ制御（微分制御）とを組み合わせたＰＩＤ制御を行う。像ブレ制御部２００３，２００４は、ピッチ方向のセンサ部２００１及びヨー方向のセンサ部２００２からの信号に基づき、被写体の像ブレを補正する方向及び位置に３群レンズ３０１，３０２を移動させる補正位置制御信号をそれぞれ出力する。これにより、レンズ鏡筒１０００に手振れなどが発生しても、被写体の像ブレを補正することができる。
【００４８】
次に、図３、図７乃至図１０を参照して、３群ユニットの組立方法と偏心調整方法について説明する。図７は図４のＢ−Ｂ線断面図、図８は図７のＣ部拡大図である。図９は２つの３群レンズホルダ３１０，３９０の組立前の状態を示す斜視図、図１０は２つの３群レンズホルダ３１０，３９０の組立後の状態を示す斜視図である。
【００４９】
まず、図３を参照して、３群ユニットの組立方法について説明する。３群ユニットの組立は、図３に示すように、３群ベース３２０に対して、２つのコイル３５０を接着固定するとともに、シャッタユニット３８０を不図示のビスによって固定する。その後、３つのボール３７０を３群ベース３２０に組み込んだ状態で、３群ベース３２０とシャッタユニット３８０を３群レンズホルダ３１０と３群レンズホルダ３９０とで挟み込むようにして組み込む。
【００５０】
そして、３群レンズホルダ３１０を３群レンズホルダ３９０に対して偏心調整して接着固定する。その後、２本のバネ部材３６０を３群レンズホルダ３１０と３群ベース３２０との間に掛け渡し、最後に素子ホルダ３３０を３群ベース３２０に組み込んで、組立完了となる。
【００５１】
次に、図７乃至図１０を参照して、３群レンズホルダ３１０を３群レンズホルダ３９０に対して偏心調整する方法について説明する。図７乃至図９に示すように、３群レンズホルダ３１０には、ボール３７０の受け面３１８の近傍で外周部に爪部３１３が周方向に略等間隔で３カ所形成されている。また、３群レンズホルダ３９０の外周部には、爪部３１３に対応する位置に被写体側に延びる腕部３９１が周方向に略等間隔で３カ所形成されている。
【００５２】
爪部３１３の外周部には、像面側に向けて径方向内側に傾斜する第１斜面部３１４と、第１斜面部３１４の被写体側で第１斜面部３１４に連続して配置され、被写体側に向けて径方向内側に傾斜する第２斜面部３１５とが形成されている。
【００５３】
３群レンズホルダ３１０を３群レンズホルダ３９０に組み込む際には、３群レンズホルダ３９０の腕部３９１を３群レンズホルダ３１０の爪部３１３の第１斜面部３１４に沿ってスナップフィットにより爪部３１３を腕部３９１の穴部３９１ａに嵌め込んで結合する。これにより、簡単な構造で３群レンズホルダ３１０を３群レンズホルダ３９０に対して光軸方向に外れないように仮固定することができる。
【００５４】
その後、３本の偏心調整ピン７００を３群ベース３２０の外周部に形成された挿通穴部３２２に挿入し、３群レンズホルダ３１０の爪部３１３の第２斜面部３１５を受け面として３群レンズホルダ３１０を３本の偏心調整ピン７００で挟み込んで支持する。これにより、偏心調整ピン７００と３群レンズホルダ３１０とのガタをなくすことができる。このとき、３群レンズホルダ３９０は、工具によって固定されている。
【００５５】
３本の偏心調整ピン７００のうち１本の偏心調整ピン７００は、バネによって３群レンズホルダ３１０を３群レンズホルダ３９０に押し付ける方向に付勢されている。そして、残りの２本の偏心調整ピン７００は、例えばマイクロメータのように出し入れ可能な構成となっている。この２本の偏心調整ピン７００を出し入れすることによって、３群レンズ３０２に対する３群レンズ３０１の中心位置(光軸位置）を調整することができる。
【００５６】
また、３群レンズホルダ３１０の爪部３１３に対する３群レンズホルダ３９０の腕部３９１の光軸方向の受け面３９２に対して、爪部３１３の像面側端部に形成された半球形状の凸部３１６が光軸方向に点接触する。これにより、偏心調整時に発生する摩擦力を低減させることができる。
【００５７】
そして、偏心調整後、３本の偏心調整ピン７００で３群レンズホルダ３１０を挟み込んだ状態で、３群レンズホルダ３１０の爪部３１３の凸部３１６の光軸方向の反対側（被写体側）に設けられた溝部３１７に接着剤を充填する。これにより、３群レンズホルダ３１０と３群レンズホルダ３９０とが固定され、偏心調整工程が完了する。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態では、簡単な構造で組立性に優れ、かつ高い偏心調整精度を確保することができるレンズ鏡筒１０００を提供することができる。
【００５９】
なお、本発明の構成は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００６０】
３０１  ３群レンズ
３０２  ３群レンズ
３１０  ３群レンズホルダ
３１３  爪部
３１４  第１斜面部
３１５  第２斜面部
３１６  凸部
３１７  溝部
３２０  ３群ベース
３２２  挿通穴部
３８０  シャッタユニット
３９０  ３群レンズホルダ
３９１  腕部
７００  偏心調整ピン
【図１】
2015114598.tif 000003
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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