(57)【要約】【課題】標準撮影位置とマクロ撮影位置との切り替えが可能なレンズユニットであって，光軸方向投影面積を一層小型化したレンズユニットを提供すること。【解決手段】本発明のレンズユニット１は，取付台１３と，取付台１３に固定された光軸方向のレンズ枠保持部１３ｂと，光軸方向に移動可能にレンズ枠保持部１３ｂに保持されたレンズ枠１２と，レンズ枠１２に固定されたレンズ群１１とを有するものであって，レンズ枠保持部１３ｂの外側に光軸方向と平行に設けられた調整ネジ２１と，調整ネジ２１に設けられ，取付台１３に対する位置が固定されているナット２５と，レンズ枠１２に固定され，調整ネジ２１に係合するカム部２３と，ナット２５とカム部２３との間に，調整ネジ２１のまわりに回動可能に設けられた切り替えレバー２４とを有し，切り替えレバー２４の回動により，レンズ枠１２の光軸方向の位置を切り替えるものである。【選択図】            図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
取付台と，前記取付台に固定された光軸方向の筒状部と，光軸方向に移動可能に前記筒状部に保持されたレンズ枠と，前記レンズ枠に固定されたレンズとを有するレンズユニットにおいて，
前記筒状部の外側に光軸方向と平行に設けられた調整軸と，
前記調整軸に設けられ，前記取付台に対する位置が固定されている位置基準部材と，
前記レンズ枠に固定され，前記調整軸に係合するカム部材と，
前記位置基準部材と前記カム部材との間に，前記調整軸のまわりに回動可能に設けられた切り替え部材とを有し，
前記切り替え部材の回動により，前記レンズ枠の光軸方向の位置を切り替えることを特徴とするレンズユニット。
【請求項２】
請求項１に記載するレンズユニットにおいて，
前記取付台が，前記筒状部の外側の少なくとも１箇所に角部を有し，
前記調整軸は，前記角部に設けられていることを特徴とするレンズユニット。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載するレンズユニットにおいて，
前記調整軸に挿通されるとともに，前記カム部材を前記切り替え部材に押しつけるバネを有することを特徴とするレンズユニット。
【請求項４】
請求項３に記載するレンズユニットにおいて，
前記取付台に固定されるとともに，前記調整軸の前記取付台と反対側の端部に係合するカバー部材を有し，
前記位置基準部材，前記切り替え部材，および前記カム部材が，前記取付台側からこの順に配置されており，
前記バネは，前記カム部材と前記カバー部材との間に配置されていることを特徴とするレンズユニット。
【請求項５】
請求項３に記載するレンズユニットにおいて，
前記カム部材，前記切り替え部材，および前記位置基準部材が，前記取付台側からこの順に配置されており，
前記バネは，前記カム部材と前記取付台との間に配置されていることを特徴とするレンズユニット。
【請求項６】
請求項１に記載するレンズユニットにおいて，
前記位置基準部材は，前記調整軸の軸方向の位置の調整が可能なものであることを特徴とするレンズユニット。
【請求項７】
取付台と，前記取付台に保持された撮像素子と，前記取付台に固定された光軸方向の筒状部と，光軸方向に移動可能に前記筒状部に保持されたレンズ枠と，前記レンズ枠に固定されたレンズとを有する撮像装置において，
前記筒状部の外側に光軸方向と平行に設けられた調整軸と，
前記調整軸に設けられ，前記取付台に対する位置が固定されている位置基準部材と，
前記レンズ枠に固定され，前記調整軸に係合するカム部材と，
前記位置基準部材と前記カム部材との間に，前記調整軸のまわりに回動可能に設けられた切り替え部材とを有し，
前記切り替え部材の回動により，前記レンズ枠の光軸方向の位置を切り替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，カメラ用のレンズユニットに関する。さらに詳細には，標準撮影位置とマクロ撮影位置との切り替えのために，レンズをその光軸方向に移動可能としたレンズユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より，カメラ等に使用されるレンズユニットでは，焦点合わせ等のために，複数のレンズを全体としてあるいは一部分のレンズを，手動あるいは自動で光軸方向に移動できるようにしている。手動での調整を行うカメラでは一般に，レンズを保持するレンズ枠の外周に環状のフォーカスリングが設けられて，これを回転させることによって焦点合わせを行う。フォーカスリングの回転は，ネジやカム等の機構によってレンズ枠の光軸方向への移動に変換され，これによってレンズを光軸方向に移動させている（例えば，特許文献１参照。）。
【０００３】
さらに，標準撮影モードとマクロ撮影モードとの切り替えが可能なカメラに使用されるレンズユニットでは一般に，レンズ枠の配置を標準撮影位置とマクロ撮影位置とに切り替えるためのレバー等を有している。そのレバーを操作することによって，ネジやカム等の機構を介して所定の距離だけレンズ枠が光軸方向に前後する（例えば，特許文献２参照。）。このようなレンズユニットでは，カム部やネジ部を有するリング状の部材をレンズ枠の周囲に備え，レンズ枠の外周に設けられたカム部やネジ部とかみ合わされている。そして，このリング状の部材をレバー等で回転させることにより，レンズ位置の調整が行われる。さらにレンズ枠の周囲には，レンズ枠を常に所定の方向へ付勢するためのバネ等も設けられている。
【特許文献１】実開平５−４５６１９号公報
【特許文献２】特開２００３−３３７２７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら，前記した従来のレンズユニットでは，レンズ枠の位置を切り替えるためのカム部やネジ部を有するリング状の部材が，レンズ枠の周囲に全周にわたって設けられている。また，レンズ枠を所定の方向へ付勢するために，レンズ枠の外周に回しかけられたコイルバネ等を有することも多い。このため，レンズ枠の周囲には，それらの部材を配置するスペースが必要であり，レンズユニット全体としての光軸方向投影面積が大きくなりがちであるという問題点があった。特に，携帯機器等に搭載される小型カメラ用のレンズユニットでは，さらなる小型化が要求されていた。
【０００５】
本発明は，前記した従来のレンズユニットが有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，標準撮影位置とマクロ撮影位置との切り替えが可能なレンズユニットであって，光軸方向投影面積を一層小型化したレンズユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題の解決を目的としてなされた本発明のレンズユニットは，取付台と，取付台に固定された光軸方向の筒状部と，光軸方向に移動可能に筒状部に保持されたレンズ枠と，レンズ枠に固定されたレンズとを有するレンズユニットであって，筒状部の外側に光軸方向と平行に設けられた調整軸と，調整軸に設けられ，取付台に対する位置が固定されている位置基準部材と，レンズ枠に固定され，調整軸に係合するカム部材と，位置基準部材とカム部材との間に，調整軸のまわりに回動可能に設けられた切り替え部材とを有し，切り替え部材の回動により，レンズ枠の光軸方向の位置を切り替えるものである。
【０００７】
本発明によれば，調整軸のまわりの切り替え部材の回動により，レンズ枠に固定されたカム部材とのカムの状況が変化され，レンズ枠の光軸方向の位置が切り替えられる。このとき，調整軸は位置基準部材によって，その取付台に対する位置が固定されるので，レンズ枠が適切な結像位置に配置されるように調整することができる。従って，切り替え部材により標準撮影位置とマクロ撮影位置とが切り替えられる。さらに，調整軸は取付台の筒状部の外部に設けられるので，レンズ枠の光軸方向の位置調整のための部材が筒状部の外周全周に設けられることはない。これにより，標準撮影位置とマクロ撮影位置との切り替えが可能なレンズユニットであって，光軸方向投影面積を一層小型化したレンズユニットとなっている。
【０００８】
さらに本発明では，取付台が，筒状部の外側の少なくとも１箇所に角部を有し，調整軸は，角部に設けられていることが望ましい。
光軸方向投影形状が４角形の撮像素子等が使用される場合には，取付台にはその撮像素子を取り付けるための４角形の部分が必要であり，その角部は筒状部の外側となる。そこで，このようにすれば，調整軸のために新たなスペースが必要とされることはなく，さらに小型化できる。
【０００９】
さらに本発明では，調整軸に挿通されるとともに，カム部材を切り替え部材に押しつけるバネを有することが望ましい。
このようにすれば，カム部材と切り替え部材との凸部同士がずれた位置となったときには，バネの付勢力で互いに押しつけられる。従って，標準撮影位置とマクロ撮影位置との切り替えが確実に行われる。
【００１０】
さらに本発明では，取付台に固定されるとともに，調整軸の取付台と反対側の端部に係合するカバー部材を有し，位置基準部材，切り替え部材，およびカム部材が，取付台側からこの順に配置されており，バネは，カム部材とカバー部材との間に配置されていることが望ましい。
このようにすれば，バネによってカム部材は切り替え部材に押しつけられる。また，切り替え部材の回転によって，カム部材の位置がバネの付勢力に抗して切り替えられるようにできる。
【００１１】
あるいは本発明では，カム部材，切り替え部材，および位置基準部材が，取付台側からこの順に配置されており，バネは，カム部材と取付台との間に配置されているものであってもよい。
このようにしても，バネによってカム部材は切り替え部材に押しつけられる。また，切り替え部材の回転によって，カム部材の位置がバネの付勢力に抗して切り替えられるようにできる。
【００１２】
あるいは本発明では，位置基準部材は，少なくとも製造時には調整軸の軸方向の位置の調整が可能なものであることが好ましい。さらに本発明は，取付台に保持された撮像素子を有する撮像装置にも及ぶ。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のレンズユニットによれば，標準撮影位置とマクロ撮影位置との切り替えが可能なレンズユニットであっても，光軸方向投影面積を一層小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
「第１の形態」
以下，本発明を具体化した第１の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，デジタルカメラ等の撮像装置に用いられるレンズユニットに本発明を適用したものである。
【００１５】
本形態のレンズユニット１は，図１〜図２に示すように，複数枚の光学レンズが組み合わされたレンズ群１１と，そのレンズ群１１の各レンズを所定の配置で保持するレンズ枠１２と，撮像素子等を保持する取付台１３とを有している。取付台１３は，略正方形板状の台座部１３ａと略円筒形のレンズ枠保持部１３ｂとが一体的に形成され，そのレンズ枠保持部１３ｂの内周にレンズ枠１２が嵌挿されている。また，レンズ枠保持部１３ｂの先端部（図１中手前側）には略環状のカバー１４が設けられ，レンズ枠保持部１３ｂの外周面に係止されている。ここで，図１中では右手前側が被写体側であり，以下では被写体側を前方，撮像側を後方と呼ぶ。
【００１６】
取付台１３の台座部１３ａの後方には，ＣＣＤ等の撮像素子を含むＣＣＤユニット１５（図３参照）が保持される。一般に，ＣＣＤユニット１５はその光軸方向投影形状は略正方形であり，レンズ群１１およびレンズ枠１２の光軸方向投影形状は略円形である。そのため，図２に示すように，台座部１３ａの４隅には，レンズ枠保持部１３ｂの外周にある程度の空間ができる。そこでレンズユニット１では，図１に示すように，取付台１３の４隅の１つにレンズ位置調整部２０を設けている。レンズ位置調整部２０は，調整ネジ２１，バネ２２，カム部２３，切り替えレバー２４，ナット２５を有し，その全体がカバー１４と取付台１３とで挟まれて保持されている。
【００１７】
次に，レンズ位置調整部２０の構成について，図３〜図４を使用して説明する。図３と図４では，レンズユニット１をＣＣＤユニット１５とともに機器にセットした状態を示している。これらの図は，図２のＡ−Ａ断面図であり，レンズユニット１の前方を左側にして示している。これらの図に示すように，調整ネジ２１は，バネ２２，カム部２３，切り替えレバー２４，ナット２５の全てを貫通している。また，調整ネジ２１の先端部と頭部とはやや小径に形成され，先端部は取付台１３の台座部１３ａに設けられた穴に挿入されている。また，頭部はカバー１４に設けられた貫通孔から前方に突出している。これにより，調整ネジ２１は，取付台１３とカバー１４とによって回転可能に保持されている。
【００１８】
バネ２２は，調整ネジ２１の外周に沿ってカバー１４とカム部２３との間に挿入されており，カム部２３を後方（図３中右方向）へ付勢している。カム部２３は，レンズ枠１２と一体的に形成され，取付台１３のレンズ枠保持部１３ｂに設けられた切り欠き部分から外周方向へ突出している。切り替えレバー２４は，調整ネジ２１を中心として所定の回転角の範囲内で（図２参照），往復回転可能にされている。
【００１９】
ここで，カム部２３の後面と切り替えレバー２４の前面とにはそれぞれ凸状のカムが設けられ，切り替えレバー２４を回転させることによりこれらの相対的な配置が切り替えられる。この切り替えレバー２４の位置によって，レンズ枠１２の光軸方向位置は，図３と図４とに示した２種類の状態のいずれかとなる。図３に示した状態は，カム部２３と切り替えレバー２４との凸部が互いにずれた位置に配置され，レンズ枠１２が後方に下がった標準撮影位置である。一方，図４に示した状態は，カム部２３と切り替えレバー２４との凸部が互いに光軸方向に重なった位置に配置され，レンズ枠１２が前方に突出したマクロ撮影位置である。
【００２０】
また，調整ネジ２１の外周面には，少なくとも取付台１３への当接部からナット２５の近傍までの範囲に雄ネジ部が形成され，ナット２５の内周の雌ネジ部とかみ合わされている。つまり，調整ネジ２１の回転によって，ナット２５を軸方向に移動させることが可能にされている。ただし，図３と図４に示したレンズユニット１の完成状態では，ナット２５は接着剤２６によって調整ネジ２１および取付台１３に対して固定されている。このナット２５の位置の調整および固定はレンズユニット１の製造時に行われる。
【００２１】
次に，このレンズユニット１の製造時の調整方法について説明する。この調整は，レンズ群１１が固定されたレンズ枠１２，ＣＣＤユニット１５，レンズ位置調整部２０等が，ともに取付台１３に組み付けられた後，接着剤２６が注入される前に行われる。この状態で，調整ネジ２１を回転させてナット２５の位置を変更すると，切り替えレバー２４を介してカム部２３の軸方向位置が変更されるので，レンズ枠１２の光軸方向配置が調整できる。これにより，ＣＣＤユニット１５の撮像面に正しく結像するようにレンズ枠１２の光軸方向位置を調整し，ナット２５と取付台１３との間に接着剤２６を注入してナット２５を固定する。これで，レンズユニット１が完成する。
【００２２】
このようにナット２５の軸方向位置が固定されることにより，完成したレンズユニット１では，切り替えレバー２４は軸方向には移動しない。このレンズユニット１の使用時には，切り替えレバー２４を回転させることにより，図３に示す標準撮影位置と図４に示すマクロ撮影位置との２段階の切り替えのみが可能となっている。標準撮影位置からマクロ撮影位置への切り替え時には，切り替えレバー２４の回転により，バネ２２を縮めてカム部２３すなわちレンズ枠１２を前方へ突出させる。また，マクロ撮影位置から標準撮影位置への切り替え時には，切り替えレバー２４の逆方向回転により，バネ２２の付勢力によってレンズ枠１２が後退する。
【００２３】
このレンズユニット１では，レンズ枠１２は取付台１３のレンズ枠保持部１３ｂに内挿され，レンズ枠１２の一部分であるカム部２３が調整ネジ２１に貫通されている。従って，レンズ枠１２の光軸回りの回転は防止され，光軸方向にのみ移動可能にされている。さらに，このレンズ位置調整部２０の各部材が全て光軸方向に重ねられて，取付台１３の角部に配置されているので，従来のレンズユニットに設けられていたようなレンズ枠１２の外周全周に設けられる部材は無い。従って，レンズ枠１２の周囲に必要とされるスペースが小さいので，レンズユニット１全体としての光軸方向投影面積が小さいものとなっている。
【００２４】
以上詳細に説明したように本形態のレンズユニット１によれば，取付台１３の４隅の１つにレンズ位置調整部２０が設けられている。すなわち，レンズ枠１２の外周全周に設けられる部材がないので，レンズユニット１の光軸方向投影面積を小さくできる。さらに，レンズ位置調整部２０によって，製造時に行うレンズ枠１２の光軸方向位置の調整と，使用時の標準撮影位置とマクロ撮影位置との切り替えとができる。従って，標準撮影位置とマクロ撮影位置との切り替えが可能で光軸方向投影面積を一層小型化したレンズユニット１となっている。
【００２５】
「第２の形態」
以下，本発明を具体化した第２の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態のレンズユニット２は，第１の形態のレンズユニット１と，レンズ位置調整部の構成がやや異なるのみである。その他の共通部分に関しては，同じ符号を付して説明を省略する。
【００２６】
本形態のレンズユニット２のレンズ位置調整部３０は，図５と図６に示すように，調整ネジ３１にフランジ部３１ａが設けられ，第１の形態のレンズユニット１に設けられていたナット２５が省略されている。さらに，調整ネジ３１の先端部の外周には雄ネジ部が形成され，取付台１３の台座部１３ａに形成された雌ネジ穴にねじ込まれている。このレンズ位置調整部３０は，第１の形態のレンズ位置調整部２０と同様に，取付台１３の４隅の１つに設けられている。
【００２７】
このレンズユニット２においては，製造時には，調整ネジ３１のねじ込み量の調整によってその全体の軸方向配置が調整されるので，フランジ部３１ａの光軸方向位置を調整することができる。これにより，レンズ枠１２の光軸方向配置が調整される。調整後は，第１の形態と同様に接着剤２６によって固定される。さらに，完成後のレンズユニット２では，第１の形態と同様に切り替えレバー２４の回転によって，レンズ枠１２の光軸方向位置が２段階に切り替えられる。
【００２８】
以上詳細に説明したように本形態のレンズユニット２によっても，第１の形態のレンズユニット１と同様に，標準撮影位置とマクロ撮影位置との切り替えが可能で光軸方向投影面積が一層小型化されている。
【００２９】
「第３の形態」
以下，本発明を具体化した第３の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態のレンズユニット３は，第１の形態のレンズユニット１と，レンズ位置調整部の構成がやや異なるのみである。その他の共通部分に関しては，同じ符号を付して説明を省略する。
【００３０】
本形態のレンズユニット３のレンズ位置調整部４０は，図７〜図９に示すように，調整ネジ４１，切り替えレバー４２，カム部４３，バネ４４を有している。一方，レンズユニット１にあったカバー１４，ナット２５は有していない。調整ネジ４１は，そのネジ部に比較して大径の頭部４１ａを有し，少なくとも先端部の外周面には雄ネジ部が形成されている。そして，その先端部が取付台１３の台座部１３ａに形成された雌ネジ穴にねじ込まれている。この調整ネジ４１の先端部は，接着または溶着，カシメ等により取付台１３に固定されている。
【００３１】
切り替えレバー４２は，調整ネジ４１の頭部４１ａの後面に接して，カム部４３より前方に配置されている。そして，切り替えレバー４２の後面とカム部４３の前面とに，それぞれ凸状のカムが形成されている。バネ４４は，カム部４３と取付台１３との間に配置されて，カム部４３を前方（図中左方）へ付勢している。このレンズ位置調整部４０は，第１の形態のレンズ位置調整部２０と同様に，取付台１３の４隅の１つに設けられている。
【００３２】
このレンズユニット３においては，製造時には，調整ネジ４１の取付台１３へのねじ込み量の調整によって，調整ネジ４１の全体の軸方向配置が調整される。従って，切り替えレバー４２を介してカム部４３の光軸方向位置を調整することができる。これにより，レンズ枠１２の光軸方向配置が調整される。調整後に調整ネジ４１は取付台１３に固定される。
【００３３】
完成後のレンズユニット３では，切り替えレバー４２の回転によって，レンズ枠１２の光軸方向位置が図８に示す標準撮影位置と図９に示すマクロ撮影位置との２段階に切り替えられる。図８に示す標準撮影位置への切り替え時には，切り替えレバー４２の凸部とカム部４３の凸部とが重ねられ，バネ４４の付勢力に抗してレンズ枠１２を後退させる。また，図９に示すマクロ撮影位置への切り替え時には，切り替えレバー４２の凸部とカム部４３の凸部とが互いにずれて，バネ４４の付勢力によってレンズ枠１２が前方に突出される。
【００３４】
以上詳細に説明したように本形態のレンズユニット３によっても，第１の形態のレンズユニット１と同様に，標準撮影位置とマクロ撮影位置との切り替えが可能で光軸方向投影面積が一層小型化されている。
【００３５】
なお，本形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。
例えば，上記の各形態での切り替えレバーとカム部との前後関係は交換することもできる。それらの間に凸状のカムが配置されていればよい。
また例えば，上記の第１または第２の形態でも，調整ネジ２１の頭部をバネ２２の径に比較して十分大きくすることで，カバー１４を省略することもできる。
また例えば，上記の各形態では，いずれもレンズ位置調整部とバネとを同軸に配置しているが，バネは必ずしも同軸でなくても良い。例えば，取付台１３の４隅のうち，レンズ位置調整部が設けられていない箇所にバネのみを設けても良い。その場合は，複数箇所にバネを設けても良い。また，バネに限らずレンズ枠１２を所定の方向に付勢できる構成であれば他の付勢部材によっても良い。また，上記の各形態では，切り替えレバー２４は切り替え部材とそれを操作するためのレバーとを兼ねているが，切り替え部材とレバーとを別体とし，それらをギアなどで連結した構成としてもよい。
また，上記の各形態のレンズ群１１やレンズ枠１２等の形状は一例であり，これにこだわるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】第１の形態に係るレンズユニットの斜視図である。
【図２】第１の形態に係るレンズユニットの平面図である。
【図３】第１の形態に係るレンズユニットの標準状態での断面図である。
【図４】第１の形態に係るレンズユニットのマクロ状態での断面図である。
【図５】第２の形態に係るレンズユニットの標準状態での断面図である。
【図６】第２の形態に係るレンズユニットのマクロ状態での断面図である。
【図７】第３の形態に係るレンズユニットの斜視図である。
【図８】第３の形態に係るレンズユニットの標準状態での断面図である。
【図９】第３の形態に係るレンズユニットのマクロ状態での断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１，２，３  レンズユニット
１１  レンズ群（レンズ）
１２  レンズ枠
１３  取付台
１３ｂ  レンズ枠保持部（筒状部）
１４  カバー（カバー部材）
１５  ＣＣＤユニット（撮像素子）
２１，３１，４１  調整ネジ（調整軸）
２２，４４  バネ
２３，４３  カム部（カム部材）
２４，４２  切り替えレバー（切り替え部材）
２５  ナット（位置基準部材）
３１ａ  フランジ部（位置基準部材）
４１ａ  頭部（位置基準部材）
【図１】
2005338659.tif 000003
【図２】
2005338659.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005338659.tif 000008
【図７】
2005338659.tif 000009
【図８】
2005338659.tif 000010
【図９】
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