(57)【要約】【課題】少なくとも一つのレンズ群を光軸に直交方向に挿脱させることで、ズームの高倍率化と小型化を図ったズームレンズ鏡筒であって、挿脱されるレンズ群の光軸方向の位置精度及び、隣接する他のレンズ群の光軸方向の位置精度及びを部品点数を増やすことなく安定させたズームレンズ鏡筒を提供する。【解決手段】被写体側に配置された第１のレンズ群１と、第１のレンズ群１よりも結像面側に配置された第３レンズ群３と、第３のレンズ群３よりもさらに結像面側に配置された第４のレンズ群４とを有し、非撮影状態においては第３レンズ群３を光軸と直交する方向へ退避させる挿脱機構を有するズームレンズ鏡筒であって、第３のレンズ群３に取り付けられたスプリング１８は、非撮影状態においては光軸に対して斜め方向に第３のレンズ群３を付勢する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体側に配置された第１のレンズ群と、前記第１のレンズ群よりも結像面側に配置された第２レンズ群と、前記第２のレンズ群よりもさらに前記結像面側に配置された第３のレンズ群とを有し、非撮影状態においては前記第２レンズ群を光軸と直交する方向へ退避させる挿脱機構を有するズームレンズ鏡筒であって、
前記第２のレンズ群に取り付けられた付勢部材は、非撮影状態においては前記光軸に対して斜め方向に前記第２のレンズ群を付勢することを特徴とするズームレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記付勢部材の他端が、ベース部材に取り付けられたことを特徴とする請求項１記載のズームレンズ鏡筒。
【請求項３】
前記付勢部材の他端が、前記第３のレンズ群に取り付けられたことを特徴とする請求項１記載のズームレンズ鏡筒。
【請求項４】
前記第３のレンズ群はフォーカスレンズであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載のズームレンズ鏡筒。
【請求項５】
前記第１のレンズ群及び前記第２のレンズ群と前記第３のレンズ群とは、それぞれ異なるモータによって駆動されてズーミング及びフォーカシングを行うことを特徴とする請求項４記載のズームレンズ鏡筒。
【請求項６】
前記付勢部材は、撮影状態においては前記光軸と略平行方向に前記第３のレンズ群を付勢することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載のズームレンズ鏡筒。
【請求項７】
前記第１のレンズ群と連動するズームファインダ装置を備え、前記第２のレンズ群の退避位置は、前記ズームファインダ装置の対物レンズ群の間であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載のズームレンズ鏡筒。
【請求項８】
前記挿脱機構は、非撮影状態から撮影状態へ移行する間に前記第２レンズ群を前記光軸上に挿入し、撮影状態から非撮影状態へ移行する間に前記第２のレンズ群を前記光軸上から退避させることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載のズームレンズ鏡筒。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項記載のズームレンズ鏡筒を備えたカメラ。
【請求項１０】
請求項１から８のいずれか１項記載のズームレンズ鏡筒を備えたデジタルカメラ。
【請求項１１】
複数のレンズ群のうちの特定のレンズ群をレンズ枠ごと保持するレンズ枠カートリッジを具備する光学系ユニットであって、
前記特定のレンズ群は、第１のサブレンズ群と第２のサブレンズ群とから成り、
前記第１のサブレンズ群は、前記第２のサブレンズ群に対し、光軸と略直交する方向に相対的に移動調整可能であり、
前記レンズ枠カートリッジが着脱可能であることを特徴とする光学系ユニット。
【請求項１２】
前記レンズ枠カートリッジは、前記特定のレンズ群を保持固定する手段と、前記第１のサブレンズ群を光軸方向に付勢する第１の付勢手段とを有することを特徴とする請求項１１記載の光学系ユニット。
【請求項１３】
前記第１の付勢手段と前記第１のサブレンズ群とを前記光軸と略直交する方向へ、移動調整する範囲内において付勢する第２の付勢手段を有することを特徴とする請求項１２記載の光学系ユニット。
【請求項１４】
前記第１のサブレンズ群は、付勢された状態で前記レンズ枠に接着されることを特徴とする請求項１２又は１３記載の光学系ユニット。
【請求項１５】
前記レンズ枠カートリッジは、前記第１のサブレンズ群を外力によって前記光軸と略直交する方向へ移動調整する手段を有することを特徴とする請求項１１から１４のいずれか１項記載の光学系ユニット。
【請求項１６】
前記レンズ枠カートリッジは、絞りを有することを特徴とする請求項１１から１５のいずれか１項記載の光学系ユニット。
【請求項１７】
前記絞りは、前記第２の付勢手段と一体的に構成されていることを特徴とする請求項１６記載の光学系ユニット。
【請求項１８】
前記特定のレンズ群は、最も被写体に近いレンズ群以外のレンズ群であることを特徴とする請求項１１から１７のいずれか１項記載の光学系ユニット。
【請求項１９】
請求項１１から１８のいずれか１項記載の光学系ユニットを用いて前記特定のレンズ群を移動調整したことを特徴とする鏡胴。
【請求項２０】
請求項１９記載の鏡胴を備えた光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非撮影状態において少なくとも一つのレンズ群を光軸に直交する方向へ退避させ、撮影時にはそのレンズ群を光軸上へ挿入する挿脱機構を有するズームレンズ鏡筒に関し、特に、挿脱されるレンズ群には光軸に対して斜め方向に付勢部材が取り付けられ、レンズ群の挿脱、ズーミング動作において、光軸に直交方向、光軸に平行方向の位置決めを一つの付勢部材で行うことで、組立性、コストに優れたズームレンズ鏡筒に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光軸に直交する方向に撮影レンズを挿脱させる機構は、主にコンバータレンズの挿脱による２焦点鏡筒に関する機構が提案されている。しかし、最近では、ズームレンズ鏡筒を使用したカメラが流行しており、２焦点鏡筒よりもズームレンズ鏡筒のズーム範囲を超えたワンポイントの焦点距離（超ワイド焦点距離）等でコンバータレンズの挿脱を行う鏡筒が提案されている。
【０００３】
特許文献１には、変倍レンズを移動させることにより固定していたコンバータレンズのロックを外して光軸上を挿脱させ、撮影レンズの広角よりもさらに焦点距離を短くする機構を持つ鏡筒が提案されている。
【０００４】
特許文献２には、コンバータレンズの挿脱をセンサで感知し、挿入状態又は退避状態でのみ録画を行うビデオカメラが提案されている。
【０００５】
特許文献３には、光軸上から退避させたコンバータレンズを撮影レンズのＤカットで開いた空間に移動させ、沈胴状態においてスペース効率を上げているレンズ鏡筒が提案されている。
【０００６】
また、収納時の光軸方向の全長を短くするために、撮影ズームレンズの一部を光軸に直交する方向へ退避させる鏡筒も提案されている。
【０００７】
特許文献４には、前後２群で構成されている撮影ズームレンズの一部を光軸に直交する方向へ退避させ、退避したことをセンサで感知した後に前群レンズを後群レンズと光軸方向ほぼ同一位置まで繰り込むことで、収納時の鏡筒の全長を短くしたカメラが提案されている。
【０００８】
特許文献５には、撮影ズームレンズの一部のレンズ群を光軸に直交する方向に退避させ、さらに光軸方向に移動させることで収納時の鏡筒の全長をさらに短くした鏡筒が提案されている。
【０００９】
また、光学系の偏心調整方法に関する従来技術として、特許文献６に開示される「レンズ光軸調整装置」、特許文献７に開示される「光学ユニットの偏芯調整機構」、特許文献８に開示される「光学部品の接着固定方法」がある。
【００１０】
特許文献６に開示される発明は、コントラスト値が最大となると、レンズエレメントとレンズ群の光軸の誤差が数μｍの範囲に収まるため、この状態で調整用固定枠と調整枠とを接着剤によって固着し、一体となった調整用固定枠と調整枠の膨張部の取り付け穴から取り出すものである。
【００１１】
特許文献７に開示される発明は、第１第２の光学系の光軸を調整するレンズ群において、保持部材を用いて両レンズユニットを固定することにより、調心工程での接着作業を別工程で行うことを可能とし、調心工程の工数を削減するものである。
【００１２】
特許文献８に開示される発明は、レンズ系に接着剤（ＵＶ硬化型接着剤）を塗布し、紫外線を照射することによりレンズを固定するものである。
【特許文献１】実公平７−３６３５６号公報
【特許文献２】特許第２６７２１４９号公報
【特許文献３】特開平７−１９９０１９号公報
【特許文献４】特開２００３−１４９７２３号公報
【特許文献５】特開２００３−３１５８６１号公報
【特許文献６】特開２００３−０６６２９８号公報
【特許文献７】特開２００３−１６１８６８号公報
【特許文献８】特開２００１−２７７２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
最近の小型カメラ（デジタルカメラを含む）はズームの高倍率化、小型化へのニーズが高まっている。しかし、ズームを高倍率にするためには、レンズの枚数を増やす必要があり、小型化するのが難しくなる。
【００１４】
撮影状態においては、必要な撮影倍率を得るためには光軸方向の全長を長くすることが不可欠である。従って、非撮影状態の鏡筒収納状態の全長が問題となる。
しかし、高倍率化によってレンズ枚数が増えたために鏡筒収納状態でも全長の短縮には限界がある。
【００１５】
このため、ここ数年、この状態を打開するためにズームレンズ鏡筒の少なくとも一部のレンズ群を収納状態で光軸から退避させることでそのレンズ群の厚みを無くして全長を短縮するズームレンズ鏡筒が製品化されている。
【００１６】
特許文献１に開示される発明は、変倍レンズを移動させることにより固定していたコンバータレンズのロックを外して光軸上を挿脱させ、撮影レンズの広角よりもさらに焦点距離を短くしているが、これはコンバータレンズを入れたことでズーム領域に加えてワンポイントの焦点距離を追加しただけで、収納状態の全長の短縮には寄与していない。
【００１７】
特許文献２に開示される発明は、コンバータレンズの挿脱をセンサで感知し、挿入状態又は退避状態でのみ録画を行っているが、これも収納状態での全長の短縮には寄与していない。
【００１８】
特許文献３に開示される発明は、光軸上から退避させたコンバータレンズを撮影レンズのＤカットで開いた空間に移動させ沈胴状態においてスペース効率を上げているが、コンバータレンズを光軸に直交する方向に退避かつ、さらにコンバータレンズの光軸を９０度倒しており、機構的にも複雑になり、精度を上げることが難しい。
【００１９】
特許文献４に開示される発明は、前後２群で構成されている撮影ズームレンズの後群を光軸に直交する方向に退避させ、退避したことをセンサが感知した後に前群レンズを後群レンズと光軸方向ほぼ同一位置まで繰り込むことで、収納時の鏡筒の全長を短くしているが、このような機構では退避したレンズ群は光軸と直交する方向で退避するのみで、全長の短縮に対しては効果が小さい。また、この機構では、前後群全てがカメラ本体よりも前側に出てしまうような高倍率ズームレンズ鏡筒では使用できない。
【００２０】
特許文献５に開示される発明は、撮影ズームレンズの一部のレンズ群を光軸に直交する方向に退避させ、さらに光軸方向に移動させることで、収納時の鏡筒の全長をさらに短くしているが、このような機構では挿脱されるレンズ群の付勢部材としてトーションバネが一つかかっているだけで、光軸に直交する方向にしか力がかかっておらず、位置精度を高められない。
【００２１】
また、組立精度が要求される鏡胴の組立工程において、それを実現するための光軸調整いわゆる調心と調心後の固着工程とを効率良く実施することも求められている。
【００２２】
特許文献６に開示される発明は、調心装置上において調心及び固着が終わったユニットを最後に取り出している。すなわち、調心後の固着作業は調心装置上で行われている。
したがって、調心装置を占有する時間に固着作業を行う分の時間が含まれてしまい、調心作業の作業効率が悪くなる。
【００２３】
特許文献７に開示される発明は、付勢保持部材は、レンズ枠と一体的に構成されている。この部材は第１第２の光学系を調心し、接着の後、そのままでも良いし取り外すこともできる。しかし、この構成でも、レンズ枠には付勢部材を取り付けるためのスペースを用意する必要があり、調心したいレンズ枠を小型化するのに十分ではない。
【００２４】
特許文献８に開示される発明は、調心作業と接着剤硬化作業とは調心装置上で行っている。すなわち、調心後の固着作業を調心装置上で行うものである。
したがって、調心装置を占有する時間に固着作業を行う分の時間が含まれてしまい、調心作業の作業効率が悪くなる。
【００２５】
本発明は係る問題に鑑みてなされたものであり、少なくとも一つのレンズ群を光軸に直交方向に挿脱させることで、ズームの高倍率化と小型化を図ったズームレンズ鏡筒であって、挿脱されるレンズ群の光軸方向の位置精度及び、隣接する他のレンズ群の光軸方向の位置精度及びを部品点数を増やすことなく安定させたズームレンズ鏡筒を提供することを目的とする。
【００２６】
また、組立精度が要求される鏡胴の組立工程において、それを実現するための「光軸調整」（いわゆる「調心」）と、調心後の「固着工程」とを効率良く行える光学系ユニット及びこれを用いた鏡胴並びに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】
【００２７】
上記目的を達成するため、本発明は、第１の態様として、被写体側に配置された第１のレンズ群と、第１のレンズ群よりも結像面側に配置された第２レンズ群と、第２のレンズ群よりもさらに結像面側に配置された第３のレンズ群とを有し、非撮影状態においては第２レンズ群を光軸と直交する方向へ退避させる挿脱機構を有するズームレンズ鏡筒であって、第２のレンズ群に取り付けられた付勢部材は、非撮影状態においては光軸に対して斜め方向に第２のレンズ群を付勢することを特徴とするズームレンズ鏡筒を提供するものである。
【００２８】
本発明の第１の態様においては、付勢部材の他端が、ベース部材又は第３のレンズ群に取り付けられることが好ましい。
【００２９】
本発明の第１の態様の上記のいずれの構成においても、第３のレンズ群はフォーカスレンズであることが好ましく、これに加えて、第１のレンズ群及び第２のレンズ群と第３のレンズ群とは、それぞれ異なるモータによって駆動されてズーミング及びフォーカシングを行うことがより好ましい。
【００３０】
本発明の第１の態様の上記のいずれの構成においても、付勢部材は、撮影状態においては光軸と略平行方向に第３のレンズ群を付勢することが好ましい。また、第１のレンズ群と連動するズームファインダ装置を備え、第２のレンズ群の退避位置は、ズームファインダ装置の対物レンズ群の間であることが好ましい。また、挿脱機構は、非撮影状態から撮影状態へ移行する間に第２レンズ群を光軸上に挿入し、撮影状態から非撮影状態へ移行する間に第２のレンズ群を光軸上から退避させることが好ましい。
【００３１】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第２の態様として、本発明の第１の態様の上記のいずれかの構成にかかるズームレンズ鏡筒を備えたカメラを提供するものである。
【００３２】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第３の態様として、本発明の第１の態様の上記のいずれかの構成にかかるズームレンズ鏡筒を備えたデジタルカメラを提供するものである。
【００３３】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第４の態様として、複数のレンズ群のうちの特定のレンズ群をレンズ枠ごと保持するレンズ枠カートリッジを具備する光学系ユニットであって、特定のレンズ群は、第１のサブレンズ群と第２のサブレンズ群とから成り、第１のサブレンズ群は、第２のサブレンズ群に対し、光軸と略直交する方向に相対的に移動調整可能であり、レンズ枠カートリッジが着脱可能であることを特徴とする光学系ユニットを提供するものである。
【００３４】
本発明の第４の態様においては、レンズ枠カートリッジは、特定のレンズ群を保持固定する手段と、第１のサブレンズ群を光軸方向に付勢する第１の付勢手段とを有することが好ましく、これに加えて、第１の付勢手段と第１のサブレンズ群とを光軸と略直交する方向へ、移動調整する範囲内において付勢する第２の付勢手段を有することがより好ましい。これらの構成においては、第１のサブレンズ群は、付勢された状態でレンズ枠に接着されることが好ましい。
【００３５】
本発明の第４の態様の上記のいずれの構成においても、レンズ枠カートリッジは、第１のサブレンズ群を外力によって光軸と略直交する方向へ移動調整する手段を有することが好ましい。また、レンズ枠カートリッジは、絞りを有することが好ましく、これに加えて、絞りは、第２の付勢手段と一体的に構成されていることがより好ましい。
【００３６】
本発明の第４の態様の上記のいずれの構成においても、特定のレンズ群は、最も被写体に近いレンズ群以外のレンズ群であることが好ましい。
【００３７】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第５の態様として、上記本発明の第４の態様のいずれかの構成にかかる光学系ユニットを用いて特定のレンズ群を移動調整したことを特徴とする鏡胴を提供するものである。
【００３８】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第６の態様として、本発明の第５の態様にかかる鏡胴を備えた光学機器を提供するものである。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、少なくとも一つのレンズ群を光軸に直交方向に挿脱させることで、ズームの高倍率化と小型化を図ったズームレンズ鏡筒であって、挿脱されるレンズ群の光軸方向の位置精度及び、隣接する他のレンズ群の光軸方向の位置精度及びを部品点数を増やすことなく安定させたズームレンズ鏡筒を提供できる。
【００４０】
また、組立精度が要求される鏡胴の組立工程において、それを実現するための「光軸調整」（いわゆる「調心」）と、調心後の「固着工程」とを効率良く行える光学系ユニット及びこれを用いた鏡胴並びに光学機器を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
〔第１の実施形態〕
本発明を好適に実施した第１の実施形態について説明する。図１に、本実施形態にかかるズームレンズ鏡筒の分解斜視図を示す。
本実施形態にかかるズームレンズは、第１のレンズ群１、第２のレンズ群２、第３のレンズ群３、第４のレンズ群４、第１レンズ枠５、第２レンズ枠６、シャッタ７、固定筒８、第１直進キー９、第２直進キー１０、内カム１１、第２回転筒１２、第１回転筒１３、及びベース２１を有する。
上記の各レンズ群のうち、第３のレンズ群３は光軸と直交する方向に挿脱されるレンズ群であり、第４のレンズ群はフォーカスレンズである。
第１レンズ枠５は、第１のレンズ群１を保持する。第２レンズ枠６は、第２のレンズ群を保持する。
【００４２】
このズームレンズ鏡筒においては、第１のレンズ群１、第２のレンズ群２及びシャッタ７が不図示の第１ズームモータによって回転駆動させられて光軸方向へ移動し、第２ズームモータ１４によって第３のレンズ群３が光軸方向に移動させられることにより、変倍する。また、フォーカスモータ１５によってフォーカスレンズ４が光軸方向に移動させられることによって合焦する。
【００４３】
図２、図３に、本実施形態にかかるズームレンズ鏡筒の収納状態及び使用状態をそれぞれ示す。
収納状態においては、第２ズームモータ１４を駆動することでナット１９を像面側へ移動させ、第３のレンズ群３を保持する第３レンズ枠１６上のカム１６ｂを押すことで、第３レンズ枠１６は、回転軸１７を中心として回転させられ、光軸Ｏから外れる。なお、ナット１９はその端部１９ａをベース２１の一部（不図示）によって回転規制されており、第２ズームモータ１４の軸上を直進作動する。
そして、第３レンズ枠１６の退避作動によって第３レンズ枠１６と第４レンズ枠１７との間に設置されたスプリング１８はチャージされる。また、フォーカスレンズ４は第４レンズ枠１７に保持され、主軸２２、副軸２３と、フォーカスモータ１５とによって光軸方向に移動させられる。
【００４４】
ユーザが電源スイッチを入れると、ズームレンズ鏡筒は図３に示す使用状態へと移行する。その際の動作は以下に示す通りである。
電源スイッチが入ると、まず第２ズームモータ１４が駆動される。すると、ナット１９は被写体側へ直進移動し、第３レンズ枠１６のカム１６ｂから離間され、第３レンズ枠１６は回転軸１７を中心に回動可能となるが、スプリング１８のチャージによって第３のレンズ群３を光軸方向へ移動させ、第３のレンズ群３と第４のレンズ群４との間隔が最短となる位置で第３レンズ枠ストッパによって回動を阻止される。
【００４５】
なお、スプリング１８は、第３のレンズ群３と第４のレンズ群４との間隔が最短となっても常に力量が残るように設定されている。これにより、第３のレンズ群の中心は常に光軸と一致する位置で固定される。さらに、第２ズームモータ１４が駆動されると、ナット１９はさらに被写体側へ移動し、第３レンズ枠１６の当接部１６ａに当接して、第３レンズ枠１６を光軸方向へ移動させる。合焦動作はフォーカスモータ１５を駆動することで第４レンズ枠１７を光軸方向に移動させることで可能である。
なお、スプリング１８は、第３レンズ枠１６と第４レンズ枠１７との間に設置されているため、第３レンズ枠１６と第４レンズ枠１７とは互いに反対方向に付勢されており、作動は常に安定している。
【００４６】
第３のレンズ群３は、正面視で右下に退避させているが、レイアウトを変更することで鏡筒上部にあるズームファインダ装置の内面に退避させることも可能である。この場合、第３レンズ枠１６が退避するのは収納〜使用状態の間であるため、ズームファインダ装置の変倍レンズは所定の位置に留まる必要がなく、第３レンズ枠１６退避のために被写体側又は像面側に寄せておけば良く、第３レンズ枠１６が退避するスペースは容易に確保できる。
ズームレンズ鏡筒の上部又は右上・左上部に第１レンズ群１及び第２レンズ群２と連動するズームファインダ装置を備え、第３のレンズ群３の退避位置をズームファインダ装置の対物レンズ群の間とすることによって、退避した第３のレンズ群３が他のカメラ本体部品などと干渉しないようにできる。
【００４７】
なお、ここでは第３のレンズ群３に取り付けたスプリング１８の他端を第４レンズ枠１７に取り付けた構成を例としたが、スプリング１８の他端はベース２１に取り付けても良い。このようにすれば、収納時と撮影時とでスプリング１８の使用長差が小さくなり、スプリング１８の寿命を長くできる。
【００４８】
このように、本実施形態にかかるズームレンズ鏡筒は、第３のレンズ群３に取り付けたスプリング１８が、非撮影状態においては光軸に対して斜め方向に取り付けられていることによって、光軸に直交する方向だけでなく、光軸方向への付勢にもなり、第３のレンズ群３の位置精度を高められる。
【００４９】
また、スプリング１８の他端を第４レンズ枠１７に取り付けることによって、第３のレンズ群３の光軸方向の付勢部材が不要となり、組立性が向上するとともに製造コストを低減できる。しかも、第４のレンズ群４はフォーカスレンズであることから、近接端と無限端とで付勢力の差が緩和される。
【００５０】
また、スプリング１８は、撮影状態においては光軸と略平行となるため、第３のレンズ群３と第４のレンズ群４との光軸上の移動を安定させられる。
【００５１】
また、第１のレンズ群１及び第２のレンズ群２と第３のレンズ群３と第４のレンズ群４とはそれぞれ別のモータ（第１ズームモータ、第２ズームモータ１４、フォーカスモータ１５）によって駆動されてズーミングやフォーカシングすることにより、光軸上の移動距離に制限がなく、容易に高倍率化を図れる。
【００５２】
また、挿脱機構が非撮影状態から撮影状態へ移行する間に第３のレンズ群３を光軸上に挿入、撮影状態から非撮影状態へ移行する間に退避させるように制御することにより、ズームレンズ鏡筒の高倍率化及び小型化を図れる。
【００５３】
本実施形態にかかるズームレンズ鏡筒を用いたカメラ（デジタルカメラを含む）は、ズームレンズ鏡筒の光軸方向の全長が短く、かつ組立性に優れ、製造コストも低い。
【００５４】
〔第２の実施形態〕
本発明を好適に実施した第２の実施形態について説明する。
図４に、本実施形態にかかるレンズ鏡胴の構成を示す。光学系ユニット１００は、第１群１０１、第２群１０２、及び第３群１０３の三つのレンズ群を備えた構成である。
ここで、第２群１０２の群内を調心する場合について説明する。
光学系ユニット１００は、装置の一部のみ図示する調心装置内の光学系ユニット受け２０１上に配置されている。
調心装置には、光源２０２及び投影用チャート２０３が配置されており、調心マスタ内の全系光学系を通して投影像が投影面４００に投影される。
【００５５】
調心は、投影面４００に投影された投影像の品質を観察しながら行う。
【００５６】
調心の対象である第２群１０２は、図６に示すように、被調心レンズ１０２１ａ及び被調心レンズ枠１０２１ｂで構成された第１サブレンズ群１０２１と、第２群１０２を構成する中で、第１のサブレンズ群１０２１を除いた第２のサブレンズ群１０２２とで構成されている。
【００５７】
調心は、第２のサブレンズ群１０２２に対し、第１のサブレンズ群１０２１を、光軸と略直交する方向に対し移動させて行う。
【００５８】
第２群１０２の調心は、レンズ枠カートリッジ１０４に納めた状態にて行う。
【００５９】
図７及び図８に、レンズ枠カートリッジ１０４の構成を示す。
初期状態においては、レンズ枠カートリッジ１０４は単独で存在し、光学系ユニット１００とは分離された状態にある。
まず、レンズ枠カートリッジ１０４に第２群１０２をセットする。セットの方法は、レンズ枠カートリッジ１０４の内径及び光軸に垂直な面を基準として、第２群１０２の外径及び光軸に垂直な面を当てるようにセットし、セット後は第２群枠クランプ１０４１により保持する。
【００６０】
さらに、図６に示すように、調整前の第１のサブレンズ群１０２１を保持するために、被調心レンズ付勢部材３００によって第１のサブレンズ群１０２１を付勢する。付勢保持することで第１のサブレンズ群１０２１を保持し、調心後第１のサブレンズ群１０２１の位置ズレを防止する。
【００６１】
被調心レンズ付勢部材３００には、絞り１０２５が設けられている。調心したいレンズ群の前に絞りが位置する光学系の場合、絞りが設けられていることで調心作業時に全系で投影した場合、適切な像性能を評価できる。
【００６２】
調心の対象であるレンズ群の前に、絞りが位置する光学系の場合など、被調心レンズ付勢部材に絞りが設けられていることで、調心作業時に、全系で投影した際、適切な像評価をできるので、高い精度での調心が可能となる。
【００６３】
被調心レンズ付勢部材３００に絞り１０２５を一体的に設けたことで、絞りの必要なレンズ群の調心をする場合にも絞り部材を別途設ける必要がない。このため、レンズ枠カートリッジ１０４の構成や光学系ユニット１００の構成を簡略化できる。また、簡略な構成とすることで、レンズ枠カートリッジ１０４の取り回しを良くでき、調心作業の効率が向上する。
【００６４】
調心する第１のサブレンズ群１０２１を保持固定することで、調心時に移動しない第２のサブレンズ群１０２２を安定させられる。また、第１のサブレンズ群１０２１を光軸方向に付勢する部材を設けたことで、調心前後で第１のサブレンズ群１０２１の位置を安定させられるとともに、調心後、第１のサブレンズ群１０２１を固着させるまで安定して保持できる。したがって、調心前段の段取り工程及び調心工程と固着工程とを分離可能となる。
【００６５】
第１のサブレンズ群１０２１を付勢する方法としては、図６に示すように被調心レンズ枠３０１を介してレンズを付勢する方法や、図５に示すように第１のサブレンズ群１０２１の被調心レンズ１０２１ａを直接付勢する方法がある。
【００６６】
次に第２群１０２がセットされているレンズ枠カートリッジ１０４を、調心を行うために光学系ユニット１００にセットする。
【００６７】
光学系ユニット１００は、第１群１０１及び第３群１０３が備えられており、レンズ枠カートリッジ１０４を挿入するスペースが設けられている。このスペースには、第２群１０２がセットされたレンズ枠カートリッジ１０４が挿入される。
【００６８】
レンズ枠カートリッジ１０４が挿入されることで、光学系ユニット１００においては、全系での光学系が構成された形となる。この状態において、投影用チャート２０３の像を、全系での光学系が構成された光学系ユニット１００を介して投影する。
【００６９】
この投影像の品質を見ながら、Ｘ−Ｙステージ２０４及びピント調整用マイクロ２０５を操作して調心を行う。
【００７０】
図９及び図１０に示すように、Ｘ−Ｙステージ２０４には、２群枠カートリッジ２０６の方向へ進退可能なスライドステージ２０７と一体的に、チャッキング部２０８とアーム部２０９とが備えられている。
【００７１】
２群枠カートリッジ２０６を光学系ユニット１００から着脱する場合は、図１０に示すように、チャッキング部２０８が２群枠２０９よりも退避している必要がある。そして、調心時には、２群枠カートリッジ２０６にスライドステージ２０７を移動させてチャッキング部２０８によって第１のサブレンズ群１０２１をチャックする。
【００７２】
この状態で、Ｘ−Ｙステージ２０４を操作することにより、第２のサブレンズ群１０２２に対して第１のサブレンズ群１０２１を光軸と略直交する方向に移動させて調心を行える。
【００７３】
この際、第１のレンズ枠（被調心レンズ枠１０２１ｂ）は、被調心レンズ付勢部材３００によって付勢された状態にある。被調心レンズ付勢部材３００は、調心時に光源２０２と略直交する方向へ移動する第１のサブレンズ群１０２１とともに動かすため、図１１や図１２に示すように、付勢バネ軸３０１と被調心レンズ付勢部材３００の穴とにガタを持たせる。
このガタは、調心時に光軸と略直交する方向へ移動させる量＋αの量を見込んで、直径で０．１〜０．２ｍｍ程度の隙間を取る。このような構成とすることにより、第１のサブレンズ群１０２１とともに被調心レンズ付勢部材３００を移動させられる。
【００７４】
被調心レンズ付勢部材３００が第１のサブレンズ群１０２１とともに、光軸と略直交する方向（調心する方向）へ移動可能な構成であるため、安定して第１のサブレンズ群１０２１を保持できる。
【００７５】
調心後はスライドステージ２０７を２群枠カートリッジ２０６から退避させて、光学系ユニット１００から２群枠カートリッジ２０６を取り出す。
【００７６】
調心された第１のサブレンズ群１０２１は、被調心レンズ付勢部材３００によって保持されているため、光学系ユニット１００から取り出した後も、調整位置をそのまま保持した状態にある。
この状態にて、次工程において接着手段などで固着する。
【００７７】
レンズ枠カートリッジ１０４がマスターレンズ枠から取り出された状態において、被調心レンズ付勢部材３００及び第２のサブレンズ群１０２２を保持する第２群枠１０２３の間に設けられた接着剤塗布部１０２４に接着剤を塗布することが可能であるとともに、ＵＶ照射などにより固着することができる。なお、この状態においては、図１３や図１４に示すようなチャッキング部材がないため、接着領域を十分に確保できる。
【００７８】
第１のサブレンズ群１０２１を付勢した状態で接着作業を行えるため、調心後の第１のサブレンズ群１０２１の位置を安定させた状態で、接着作業を行える。したがって、調心後、調心マスタから２群枠カートリッジ２０６を取り出したあと、そのままの状態で精度良く接着でき、作業性がよい。
また、接着剤を硬化させる際の硬化収縮による調心ズレの発生を防止することができ、高精度の調心が可能となる。
【００７９】
第１のサブレンズ群１０２１を固着した後、被調心レンズ付勢部材３００を退避させるとともに、第２群枠クランプ２１０を解除して、第２群１０２を取り出す。
【００８０】
以上のような工程により、調心時に光学系ユニット１００の中に納められている第２群１０２のレンズ枠１０２３ごと保持するレンズ枠カートリッジ１０４が、光学系ユニット１００から着脱可能となる。
【００８１】
図１５に示すように、光学系ユニット１００にて調心を行った第２群１０２は、第１群１０１とともに直進筒１０４、回転筒１０５と構成され、第３群１０３とともに鏡胴を構成する。なお、図示する構成は撮像素子１０６を備えたデジタルカメラの鏡胴であるが、銀塩カメラの鏡胴についても同様である。
【００８２】
調心の対象である第１のサブレンズ群１０２１の付勢する被調心レンズ付勢部材３００を、調心の対象であるレンズ群（第２群１０２）の構成として持たせる必要がないため、調心の対象であるレンズ群の小型化が可能となる。
そのため、鏡胴の構成に不可欠な機能部品を効率よく配置することが可能となり、鏡胴を小型化できる。
【００８３】
この鏡胴をカメラ本体に組み込むことでカメラを構成できる。これにより、カメラを小型化できる。
【００８４】
レンズ枠カートリッジ１０４は、図９に示すように、調心作業時には第１のサブレンズ群１０２１をチャッキングし、一体的に具備されているＸ−Ｙステージ２０４によって光軸と略直交する方向に移動させることで、調心方向に移動させることができる。
なお、図１３や図１４に示すように、チャッキング部２０８は、第１のサブレンズ群１０２１をチャッキングするほかに、被調心レンズ付勢部材３００の筒状の外周をチャッキングすることも可能である。
【００８５】
レンズ枠カートリッジ１０４を外力により光軸と略直交する方向へ移動させることで、光軸と略直交する方向（調心する方向）に移動させる手段をレンズ枠カートリッジ１０４とは別に構成する。つまり、レンズ枠カートリッジ１０４の構成は、調心の対象であるレンズを保持するのに必要な構成にとどめ、調心方向へ移動させる機構を外部に設けることで、レンズ枠カートリッジ１０４の構成を簡略化できる。
このような構成とすることで、レンズ枠カートリッジ１０４を取り扱いやすくでき、作業性が向上するとともに、レンズ枠カートリッジ１０４の製造コストを削減できる。
【００８６】
レンズ枠カートリッジにより構成し、調心後、光学系ユニット１００から着脱可能とするレンズ群は、被写体に最も近いレンズ群以外であればどの群でも良い。上記の例では、レンズ枠カートリッジ１０４により構成された第２群１０２を、調心後、光学系ユニット１００から着脱可能としているが、これは第３群１０３でもよい。さらに多くの群を有する光学系であれば第４群や第５群であってもよいことは言うまでもない。
【００８７】
このように、本実施形態にかかる鏡胴は、レンズ群の調心において、
（１）調心前の調心作業の段取り
（２）調心装置上における調心作業
（３）調心後の固着作業
を分離できる。
このため、調心工程において調心装置を占有する時間を短縮できる。したがって、調心装置１台あたりが単位時間内にこなせるレンズ群の調心台数を増やすことができる。
量産時、調心装置の必要台数を抑えることができ、量産工程への設備投資を抑えられる。高価な調心装置の設備投資を抑えることで、調心の対象であるレンズ群のコストダウンが可能となる。
【００８８】
また、調心後、レンズ枠カートリッジを光学系ユニットから取り出して、取り扱うことが可能であるため、中間に位置するレンズ群に対しても接着剤を塗布しやすい。接着剤硬化時の条件出しも行いやすいため、短時間で固着作業を行える。したがって、作業効率をあげることができ、レンズ群の調心にかかるコストダウンが可能となる。
【００８９】
また、調心されるレンズ群に上記（１）、（２）、（３）の作業を分離するための構成を持たせると、第１のサブレンズ群を保持するための保持部材を調心されるレンズ群に持たせなければならないため、レンズ群の構成が複雑となって大型化してしまう。また、レンズ群に構成した付勢部材自体については、調心後第１のサブレンズ群を接着した後は、機能しない不用部品となるため無駄が多い。
【００９０】
本実施形態のように、レンズ枠カートリッジに調心するレンズ群の付勢部材を持たせれば、
（ａ）調心したいレンズ群の構成を簡略化でき付勢に必要な部品点数を削減できる。そのため、調心したいレンズ群の小型化が可能となる。
（ｂ）調心したい第１のサブレンズ群を付勢する付勢部材をレンズ枠カートリッジという形態の中に構成しておけば、レンズ枠カートリッジは、調心するレンズ群の調心・固着後、次の調心したレンズ群と入れ替えて使用するため、第１のサブレンズ群を付勢する部材を繰り返し使用できる。
【００９１】
〔第３の実施形態〕
本発明を好適に実施した第３の実施形態について説明する。
図１６に本実施形態にかかるズームレンズの鏡筒の構成を示す。撮影光学系のレンズは、ＣＣＤ１２１の撮像素子範囲の全面を包括するイメージサークルで設計されている。鏡胴への入射光は、鏡胴前端に取り付けられ、最外光線１２５が通る開口部を有する鏡胴外装部品１１１によって制限され、有害光の鏡胴への侵入を防いでいる。
【００９２】
図１７に、ズームレンズ鏡筒のＣＣＤ１２１よりも撮像素子範囲１２８が小さいＣＣＤ１２７を用いた鏡胴の構成を示す。
レンズ１１０のＣＣＤ１２７側に開口部を有するシート状の材質の光線制限手段１２６を設け、撮像素子範囲１２８周辺部への有害光の侵入を制限する。図１７に示すレンズ鏡胴は、図１６に示したレンズ鏡胴と共通の鏡胴外装部品１１１を有するため、鏡胴内にはＣＣＤ１２７に対して必要以上の光線が侵入するが、光線制限部材１２６により不必要な光の侵入を制限し、画像の劣化を低減している。
外装部品１１１１の開口部から入射する最外光線１２５を実線で、撮像素子範囲１２８に入射する最外光線１２４を点線で示す。最外光線１２５は、実際には光線制限手段１２６に制限され、ＣＣＤ１２７側へ到達できない。
【００９３】
図１８は、図１６に示すズームレンズ鏡胴のＣＣＤ１２１よりも撮像素子範囲１２８が小さいＣＣＤ１２７を用いた鏡胴の構成を示す。
鏡胴先端部に取り付けられた外装部品１２９は、ガラス又は樹脂製で光を透過する平行平板である。外装部品１２９上に光線制限部材として光軸を中心とした開口を有する塗料が印刷塗布されており、撮像素子範囲１２８以外の領域に到達する光を制限している。撮像素子範囲１２７に入射する最外光線１２４を点線で示す。実線で示す光線１２５は、光線制限手段１３０に制限され、実際には鏡胴内へは到達できない。鏡胴内への不必要な光の入射を制限することにより、画像の劣化を防いでいる。
【００９４】
図１９は、図１６に示すズームレンズ鏡胴のＣＣＤ１２１よりも撮像素子範囲１２８が小さいＣＣＤ１２７を用いた鏡胴の構成を示す。
外装部品１３３は、光軸を中心とした開口部を有し、ＣＣＤ１２７の撮像素子範囲１１２８に到達する光を制限している（鏡筒に入射する光線１２５のうち、撮像素子範囲１２７に入射する最外光線１２４を点線で示す。）。レンズを保護することを目的とした開口部遮蔽手段１３１は、開口部遮蔽手段駆動機構１３２により非撮影時に外装部品１３３の開口部を遮蔽し、レンズを保護する。開口部遮蔽手段１３１の光軸垂直方向の退避スペースは、図１６に示す鏡胴の外装部品１の開口部寸法と図１８に示す外装部品１３３の開口部寸法との差により生じたスペースによって、開口部遮蔽手段１３１の外装部品１３３の開口部からの完全な退避を可能としている。
【００９５】
このように、鏡胴は形状やサイズが異なる撮像素子に対応可能で、形状やサイズが異なる撮像素子を場合には、撮像素子の形状やサイズに合わせて光線制限部材を選択又は追加することによって、不必要な光が撮像素子近傍へと侵入することを防止でき、フレアやゴーストを防げる。
【００９６】
なお、上記各実施形態は本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれらに限定されることなく様々な変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明を好適に実施した第１の実施形態にかかるズームレンズ鏡筒の構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態にかかるズームレンズ鏡筒の収納状態を示す図である。
【図３】第１の実施形態にかかるズームレンズ鏡筒の使用状態を示す図である。
【図４】本発明を好適に実施した第２の実施形態にかかるレンズ鏡胴の構成を示す図である。
【図５】第１のサブレンズ群を直接付勢した第２群の構成を示す図である。
【図６】被調心レンズ枠を介してレンズを付勢した第２群の構成を示す図である。
【図７】レンズ枠カートリッジの構成を示す図である。
【図８】レンズ枠カートリッジの構成を示す図である。
【図９】Ｘ−Ｙステージの構成を示す図である。
【図１０】Ｘ−Ｙステージの構成を示す図である。
【図１１】付勢バネ軸と被調心レンズ付勢部材の穴とにガタを持たせた状態を示す図である。
【図１２】付勢バネ軸と被調心レンズ付勢部材の穴とにガタを持たせた状態を示す図である。
【図１３】第１のサブレンズ群をチャッキングした状態を示す図である。
【図１４】被調心レンズ付勢部材の筒状の外周をチャッキングした状態を示す図である。
【図１５】第２の実施形態にかかるレンズ鏡胴を適用したデジタルカメラレンズ鏡胴の構成を示す図である。
【図１６】本発明を好適に実施した第３の実施形態にかかるレンズ鏡筒の構成を示す図である。
【図１７】撮像素子範囲が狭いＣＣＤを用いたレンズ鏡筒の構成を示す図である。
【図１８】撮像素子範囲が狭いＣＣＤを用いたレンズ鏡筒の別の構成を示す図である。
【図１９】撮像素子範囲が狭いＣＣＤを用いたレンズ鏡筒の別の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００９８】
１    第１のレンズ群
２    第２のレンズ群
３    第３のレンズ群
４    第４のレンズ群
５    第１レンズ枠
６    第２レンズ枠
７    シャッタ
８    固定筒
９    第１直進キー
１０    第２直進キー
１１    内カム
１２    第２回転筒
１３    第１回転筒
１４    第２ズームモータ
１５    フォーカスモータ
１６    第３レンズ枠
１７    第４レンズ枠
１８    スプリング
１９    ナット
１９ａ    端部
２１    ベース
２２    主軸
２３    副軸
１００    光学系ユニット
１０１    第１群
１０２    第２群
１０３    第３群
１０４    レンズ枠カートリッジ
１１１    鏡筒外装部品
１２１、１２７    ＣＣＤ
１２４、１２５    最外光線
１２６    光線制限部材
１２８    撮像素子範囲
１２９、１３３    外装部品
１３０    光線制限手段
１３１    開口部遮蔽手段
１３２    開口部遮蔽手段駆動機構
２０１    光学系ユニット受け
２０２    光源
２０３    投影用チャート
２０４    Ｘ−Ｙステージ
２０５    ピント調整用マイクロ
２０６    ２群枠カートリッジ
２０７    スライドステージ
２０８    チャッキング部
２０９    アーム部
２１０    第２群枠クランプ
３００    レンズ付勢部材
４００    投影面
１０２１    第１のサブレンズ群
１０２１ａ    被調心レンズ
１０２１ｂ    被調心レンズ枠
１０２２    第２のサブレンズ群
１０２５    絞り
【図１】
2008064799.tif 000003
【図２】
2008064799.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008064799.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2008064799.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2008064799.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2008064799.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2008064799.tif 000017
【図１６】
2008064799.tif 000018
【図１７】
2008064799.tif 000019
【図１８】
2008064799.tif 000020
【図１９】
2008064799.tif 000021