(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像ぶれを補正する補正レンズが取り付けられる補正レンズ枠を備えたレンズ鏡筒であって、
前記補正レンズ枠は、
光軸方向に移動可能なレンズ枠本体部と、
前記補正レンズを保持するとともに、前記光軸方向と略垂直であるヨー方向及びピッチ方向に移動可能に取り付けられて前記像ぶれを補正する像ぶれ補正部と、
前記像ぶれ補正部を前記ヨー方向に移動させる第１駆動部と、
前記像ぶれ補正部を前記ピッチ方向に移動させる第２駆動部と、
前記補正レンズと光軸を揃えてフォーカスレンズを保持するフォーカスレンズ枠と、
前記フォーカスレンズを前記光軸方向に移動させるフォーカス駆動部と、
を備え、
前記フォーカスレンズ枠は、前記レンズ枠本体部に対して前記光軸方向に移動可能に構成され、
前記フォーカス駆動部は、像面側もしくは物体側から見たときに、前記第１及び前記第２駆動部が配置されている領域以外の領域に配置されており、
前記フォーカス駆動部は、さらに、前記補正レンズ枠に固定されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
請求項１に記載のレンズ鏡筒において、
前記フォーカス駆動部は、前記像面側もしくは前記物体側から見たときに、前記第１駆動部と光軸上の一点と前記第２駆動部とで形成される角のうち大きい方の角側に配置されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項３】
請求項１または２に記載のレンズ鏡筒において、
前記フォーカスレンズ枠は、前記光軸方向において前記レンズ枠本体部の前記像面側に配置され、
前記フォーカス駆動部は、前記光軸方向において、前記像ぶれ補正部よりも前記物体側に配置されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項４】
請求項１または２に記載のレンズ鏡筒において、
前記補正レンズ枠は、さらに、シャッターを制御するシャッターアクチュエーター及び絞りを制御する絞りアクチュエーターを有するシャッターユニットを備え、
前記シャッターユニットは、前記光軸方向において、前記像ぶれ補正部よりも前記物体側に配置されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項５】
請求項４に記載のレンズ鏡筒において、
前記シャッターアクチュエーター及び前記絞りアクチュエーターは、前記フォーカス駆動部とともに、光軸上の一点を中心とし、且つ、前記光軸に垂直な略同一円の円周上に配置されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項６】
請求項３に記載のレンズ鏡筒において、
前記補正レンズ枠は、さらに、前記フォーカスレンズ枠の前記像面側への移動を規制する規制部材を備えていることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項７】
請求項１から６の何れか一つに記載のレンズ鏡筒において、
前記補正レンズ枠には、さらに、前記光軸方向における前記フォーカスレンズ枠の原点位置及び繰り出し時の前記レンズ枠本体部の原点位置を検出する原点検出センサが取り付けられていることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項８】
請求項７に記載のレンズ鏡筒において、
前記原点検出センサは、前記物体側または前記像面側から見たときに、前記第１駆動部、前記第２駆動部及び前記フォーカス駆動部が配置されている領域以外の領域に配置されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項９】
請求項８に記載のレンズ鏡筒において、
前記補正レンズ枠は、さらに、前記第１駆動部、前記第２駆動部、前記フォーカス駆動部、前記シャッターアクチュエーター及び前記絞りアクチュエーターに駆動力を供給する駆動力供給部を備え、
前記駆動力供給部は、前記補正レンズ枠から外部へ引き出されて、外力が供給され、
前記原点検出センサは、前記駆動力供給部が外部へ引き出される引き出し位置に、配置されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項１０】
請求項１から６の何れか１つに記載のレンズ鏡筒において、
前記補正レンズ枠は、さらに、前記第１駆動部、前記第２駆動部及び前記フォーカス駆動部に駆動力を供給する駆動力供給部を備えていることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項１１】
請求項１から１０の何れか一つに記載のレンズ鏡筒を備えた撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ鏡筒及びそのレンズ鏡筒を備えた撮像装置に関し、特に、像ぶれ補正機能を有するレンズ鏡筒及び撮像装置である。
【背景技術】
【０００２】
近年、特に、デジタルスチルカメラ（以下、ＤＳＣ（digital still cameraの略）という）やデジタルビデオカメラなどの普及率が高まっており、利便性の向上を図るため、像ぶれ補正機能を有するＤＳＣや小型ＤＳＣなどが開発されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、防振機能を有するズーム撮影光学系が開示されている。具体的には、この光学系は、絞りと、絞りを有するレンズ群を光軸と直交する方向に移動可能な手ぶれ補正群（像ぶれ補正部）と、光軸方向に移動して焦点調製を行うフォーカス群（フォーカスレンズ枠）と、を備えている。そして、ズーミング中、絞りと、手ぶれ補正群と、フォーカス群とを一体に移動させる。このように、ズーミング中、絞りと、手ぶれ補正群と、フォーカス群とを一体に移動させることにより、防振機能を奏することができる、と記載されている。
【特許文献１】特開平１１−１９４２７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、光学系が開示されているに過ぎず、このような光学系を実現化させる具体的な手ぶれ補正群、絞り及びフォーカス群を一体に移動させる防振機能を有するレンズ鏡筒や撮像装置は、提案されていない。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、像ぶれ補正機能を有するレンズ鏡筒及び撮像装置を提供することにある。また、他の目的は、小型化されたレンズ鏡筒及び撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のレンズ鏡筒は、像ぶれを補正する補正レンズが取り付けられる補正レンズ枠を備えたレンズ鏡筒である。補正レンズ枠は、光軸方向に移動可能なレンズ枠本体部と、補正レンズを保持するとともに、ヨー方向及びピッチ方向に移動可能に且つレンズ枠本体部の物体側に取り付けられて像ぶれを補正する像ぶれ補正部と、像ぶれ補正部をヨー方向に移動させる第１駆動部と、像ぶれ補正部をピッチ方向に移動させる第２駆動部と、補正レンズと光軸を揃えてフォーカスレンズを保持するフォーカスレンズ枠と、フォーカスレンズを光軸方向に移動させるフォーカス駆動部と、を備えている。フォーカスレンズ枠は、レンズ枠本体部に対し光軸方向に移動可能に構成され、フォーカス駆動部は、像面側もしくは物体側から見たときに、第１及び第２駆動部が配置されている領域以外の領域に配置されている。
【０００７】
本発明の撮像装置は、本発明のレンズ鏡筒を備えている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、小型であり、且つ、像ぶれ補正機能を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１０】
本実施形態では、ＣＣＤ（charge coupled device）などの撮像素子Ｅを搭載したＤＳＣを撮像装置１の例に挙げて、図１乃至図１５を用いて、撮像装置１の構成と、その撮像装置１に搭載されているレンズ鏡筒１１の構成と、レンズ鏡筒１１における動作とを示す。
【００１１】
−撮像装置１の構成−
まず、図１を用いて、撮像装置１の構成を示す。図１（ａ）は、撮像装置１の沈胴状態を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、撮像装置１の撮影状態を示す斜視図である。
【００１２】
撮像装置１は、非使用時には、図１（ａ）に示すように、レンズ鏡筒１１が装置筐体３内部に収納され、使用時には、電源ボタン５を押すことにより、図１（ｂ）に示すように、レンズ鏡筒１１が装置筐体３から繰り出される。すなわち、使用時には、レンズ鏡筒１１が、光軸方向に沿って、像面側から撮影される物体側へ移動する。これにより、任意のズーム倍率で撮影可能となる。
【００１３】
−レンズ鏡筒１１の構成−
次に、図２乃至図１０を用いて、レンズ鏡筒１１の構成を示す。図２は、レンズ鏡筒１１の構成を示す分解斜視図である。図３は、カム枠１９の内周面の展開図である。図４は、カム枠１９の内周面の斜視図である。図５（ａ）は、図４におけるＶＡ−ＶＡ線での断面図であり、図５（ｂ）は、図４におけるＶＢ−ＶＢ線での断面図である。図６及び図７は、各々、第３レンズ枠（補正レンズ枠）５５の構成を示す分解斜視図であり、図６は物体側から見た分解斜視図、図７は像面側から見た分解斜視図である。図８は、沈胴状態におけるレンズ鏡筒１１の縦断面図である。図９は、物体側から第３レンズ枠５５を見たときの平面図、詳細には、シャッターユニット５７を取り外して第３レンズ枠５５を見たときの平面図である。図１０は、図９におけるＸ−Ｘ線での断面図である。なお、以下において、「像面側」及び「物体側」は、各々、組立られた際の像面側及び物体側を意味する。
【００１４】
レンズ鏡筒１１は、図２に示すように、固定枠１３と、カム枠１９と、直進枠３１と、第１レンズ枠３９と、第２レンズ枠４５と、第３レンズ枠５５と、マスタフランジ１２３とで構成されており、何れも、ポリカーボネイト製などの樹脂製である。
【００１５】
マスタフランジ１２３は、図２に示すように、固定枠１３と略同径の略板状部材であり、固定枠１３などの像面側の端面を塞ぐように配置されて、装置筐体３の所定箇所（不図示）に固定される。また、マスタフランジ１２３は、物体側に固定レンズ嵌合部１２５と位置決め突起部１２７（図１３に図示）とを有し、像面側に撮像素子固定部（不図示）を有している。
【００１６】
固定枠１３は、図２に示すように、円筒状部材である。内周面には、カム枠用カム溝１５と直進枠用直進溝１７とが、各々、３本形成されている。カム枠用カム溝１５，１５，１５は、周方向に互いに等間隔に配置されており、各々は、像面側の途中から物体側端部へ非線形に形成されている。直進枠用直進溝１７，１７，１７は、周方向に互いに等間隔に配置されており、各々は、各カム枠用カム溝１５に交差することなく、像面側端部から物体側の途中まで、長手方向に延びて形成されている。また、固定枠１３は、ズームモーター（不図示）を有している。
【００１７】
カム枠１９は、図２に示すように、固定枠１３よりも小径、且つ、固定枠１３と略同尺の円筒状部材である。像面側の外周面には、３つの固定枠用カムピン２１，２１，２１が、周方向に、互いに等間隔を開けて設けられている。また、像面側端部の外周には、ギア部２３が形成されている。内周面には、第１、第２及び第３レンズ枠用カム溝２５，２７，２９が形成されている。
【００１８】
第１レンズ枠用カム溝２５は、図３及び図４に示すように、３本形成されており、各々は、カム枠１９の周方向に互いに等間隔に配置されている。なお、第２及び第３レンズ枠用カム溝２７，２９についても、同様である。また、各第１レンズ枠用カム溝２５は、物体側に最も延びて形成され、各第２レンズ枠用カム溝２７、各第３レンズ枠用カム溝２９の順に、像面側寄りに形成されている。そして、各第１、各第２及び各第３レンズ枠用カム溝２５，２７，２９は、各々、第１レンズ枠３９の各第１カムピン４３（後述）、第２レンズ枠４５の各第２カムピン５３（後述）及び第３レンズ枠５５の各第３カムピン５６（後述）が係合しながら溝の長手方向に沿って移動可能となるように、形成されている。
【００１９】
溝の長手方向において、図３に示すように、各第１、各第２及び各第３レンズ枠用カム溝２５，２７，２９は、各々、像面側から順に、挿入部２５ａ，２７ａ，２９ａと、沈胴部２５ｂ，２７ｂ，２９ｂと、変倍部２５ｃ，２７ｃ，２９ｃとで構成されている。挿入部２５ａ，２７ａ，２９ａは、像面側端部からカム枠１９の長手方向と略平行に直線状に形成されており、沈胴部２５ｂ，２７ｂ，２９ｂ及び変倍部２５ｃ，２７ｃ，２９ｃは、各々、曲線に形成されている。そして、図３及び図４に示すように、第３レンズ枠用カム溝２９の沈胴部２９ｂは、第１及び第２レンズ枠用カム溝２５，２７の挿入部２５ａ，２７ａと交差している。
【００２０】
溝の横断面において、図３及び図４に示すように、各第３レンズ枠用カム溝２９は、各第１及び各第２レンズ枠用カム溝２５，２７よりも深く、具体的には、０．５ｍｍ程度深く、好ましくは、１．０ｍｍ程度深く形成されている。交差部２６では、各第３レンズ枠用カム溝２９は、図５（ａ）に示すように、各第３カムピン５６の先端部分が係合されながら移動する一方、先端部分以外の各第３カムピン５６の部分が係合されることなく移動するように形成されている。具体的には、溝の深さ方向において、各第３レンズ枠用カム溝２９は、溝底面から各第１及び各第２レンズ枠用カム溝２５，２７と交差する部分までにおいては、各第３カムピン５６に係合可能となるように形成されているが、その交差された部分から開口までにおいては、各第３カムピン５６に係合不可能となるように形成されている。ここで、各第３カムピン５６の先端部分は、好ましくは、各第３カムピン５６の先端からピン高さ方向に０．５ｍｍまでの部分であり、より好ましくは、各第３カムピン５６の先端からピン高さ方向に１．０ｍｍまでの部分である。また、交差部周囲では、具体的には、交差部２６よりも０．５ｍｍ程度離れた領域では、より好ましくは、交差部２６よりも３ｍｍ程度離れた領域では、図５（ｂ）に示すように、第３レンズ枠用カム溝２９は、段差部２９ｄを有している。そして、段差部２９ｄよりも開口側では、各第３レンズ枠用カム溝２９の溝幅は、そのカム溝２９に対応する各第３カムピン５６部分のピン幅よりも広く、好ましくは、０．０３ｍｍ程度広く、さらに好ましくは、０．２ｍｍ程度広い。一方、段差部２９ｄよりも溝底面側では、各第３レンズ枠用カム溝２９の溝幅は、そのカム溝２９に対応する各第３カムピン５６部分のピン幅と略同一である。
【００２１】
直進枠３１は、図２に示すように、カム枠１９よりも小径、且つ、固定枠１３と略同尺の円筒状部材である。側面には、３本の直進溝３２，３３，３４が３組、各々、外周面から内周面へと貫通するように、且つ、筒の長手方向と略平行に形成されている。各組における直進溝は、第１レンズ枠用直進溝３２と、第２レンズ枠用直進溝３３と、第３レンズ枠用直進溝３４とで構成されており、第１レンズ枠用直進溝３２が最も長く、第３レンズ枠用直進溝３４が最も短い。また、像面側の端部には、抜け止めリブ３５が直進枠３１の外側へ向かって形成されており、その抜け止めリブ３５の外周の一部には、３つの固定枠用突起部３７，３７，３７が周方向に互いに等間隔に配置されている。
【００２２】
第１レンズ枠３９は、図２に示すように、直進枠３１よりも小径、且つ、固定枠１３よりも若干短尺の円筒状部材である。物体側の端部には、ズームレンズ嵌合部４１が形成されており、像面側の端部の外周面には、３つの第１カムピン４３（図２には、１つのみを図示）が周方向に互いに等間隔に配置されている。各第１カムピン４３は、先端に向かって細くなるテーパー状に形成されている。
【００２３】
第２レンズ枠４５は、図２に示すように、第１レンズ枠３９よりも小径であるとともに短尺な円筒状部材４７と、３本の脚部４９，４９，４９と、を有している。円筒状部材４７は、物体側に３枚のレンズを嵌合可能な１つのレンズ嵌合部５１を有している。また、各脚部４９は、円筒状部材４７の像面側の端部に、且つ、周方向に互いに等間隔に配置されて連結され、その先端の外周面には、第２カムピン５３が配置されている。各第２カムピン５３は、先端に向かって細くなるテーパー状に形成されている。
【００２４】
第３レンズ枠５５は、図６及び図７に示すように、物体側から順に、シャッターユニット５７と、振れ補正アクチュエーター（像ぶれ補正部）７１と、レンズ枠本体部９５と、フォーカスレンズ枠１０５と、規制部材１１３とが配置されてなり、さらに、フォーカスモーター１１５を備えている。
【００２５】
フォーカスモーター１１５は、モーター部（フォーカス駆動部）１１７と、リードスクリュー部１１９と、ナットピース部１２１とを有している。リードスクリュー部１１９は、モーター部１１７と同軸上に配置されてモータ部１１７に連結され、ナットピース部１２１は、その軸を対称中心として配置されてリードスクリュー部１１９に連結されている。
【００２６】
レンズ枠本体部９５は、光を通過させる貫通孔部９７を有し、物体側には、ヨーガイドシャフト取り付け部（不図示）が形成され、像面側には、２つのガイドポール部１０１，１０１が光軸に対して互いに略反対側に圧入されており、ナットピース挿入部１０３が１つのガイドポール部１０１の下方に形成されている。また、３つの第３カムピン５６，５６，５６が、各々、光軸から遠ざかる方向に延びて配置されている。各第３カムピン５６は、先端に向かって細くなるテーパー状に形成され、ピンの高さが各第１及び各第２カムピンのピンの高さよりも高く形成されている。
【００２７】
フォーカスレンズ枠１０５は、フォーカスレンズ嵌合部１０７を有している。また、物体側には、フォーカスバネ受け部１１１と、ナットピース係合部１０９と、突起部１０５ａ（図１３乃至図１５に図示）とが形成されている。ナットピース係合部１０９は、フォーカスバネ受け部１１１の下方に形成されており、突起部１０５ａは、物体側に突出するように形成されている。
【００２８】
規制部材１１３は、フォーカスレンズ枠１０５のナットピース係合部１０９の像面側に取り付けられ、ナットピース部１２１の可動範囲を規制するように構成されている。
【００２９】
振れ補正アクチュエーター７１は、ヨー枠８５と、ピッチ枠７３と、２枚の多層プリント基板（第１及び第２駆動部）７７，７９と、給電フレキ８３と、２つのマグネット９１，９１と、２つのヨーク９３，９３とで構成されている。
【００３０】
ヨー枠８５は、光を通過させる貫通孔部８７と、２つのヨーガイドシャフト８８，９０と、ピッチガイドシャフト８９とを有しており、補正レンズＬ５，Ｌ６，Ｌ７をヨー方向に移動させてヨー方向の像ぶれを補正するように構成されている。ヨーガイドシャフト８８，９０は、互いに対向するように、且つ、各々、ヨー方向と略平行に取り付けられており、ヨー枠８５がヨー方向に移動可能となるようにレンズ枠本体部９５に取り付けられるように構成されている。ピッチガイドシャフト８９は、ピッチ方向と略平行に取り付けられており、ピッチ枠７３がピッチ方向に移動可能となるようにヨー枠８５に取り付けられるように構成されている。
【００３１】
ピッチ枠７３は、補正レンズ嵌合部７５と、ピッチガイドシャフト８６とを有し、補正レンズＬ５，Ｌ６，Ｌ７をピッチ方向に移動させてピッチ方向の像ぶれを補正するように構成されている。ピッチガイドシャフト８６は、ヨー枠８５のピッチガイドシャフト８９と光軸を挟んで反対側に配置され、ピッチ方向と略平行に取り付けられており、ピッチ枠７３がピッチ方向に移動可能となるようにヨー枠８５に取り付けられるように構成されている。
【００３２】
多層プリント基板７７，７９は、各々、コイル７６，７８がプリントされた基板が多層（通常４層）に積層された基板であり、一方の多層プリント基板７７は、上下方向に延びるピッチ枠７３の端面に連結され、他方の多層プリント基板７９は、左右方向に延びるピッチ枠７３の端面に連結されている。また、多層プリント基板７７，７９には、各々、補正レンズＬ５，Ｌ６，Ｌ７の位置を検出するホールセンサ８１，８１が組み込まれている。給電フレキ８３は、多層プリント７７，７９基板から延出され、ピッチ枠７３から像面側へ折曲されて、一旦物体側へ折曲された後、再度像面側へ折曲されて形成されている。なお、２枚のプリント基板７７，７９は一体に構成されてもよい。
【００３３】
各マグネット９１は、板状の磁石である。各ヨーク９３は、断面略鉤状に形成されている。
【００３４】
シャッターユニット５７は、光が通過する貫通孔部５９を有する円盤状の支持枠と、シャッターアクチュエーター６１と、絞りアクチュエーター６３と、給電フレキ（駆動力供給部）６５と、原点検出センサ６７と、を有している。シャッターアクチュエーター６１及び絞りアクチュエーター６３は、各々、支持枠の物体側の表面に搭載されている。給電フレキ６５は、支持枠の物体側の表面に取り付けられているとともに、一端が像面側へ折曲されて、途中でピッチ枠７３の給電フレキ８３と重ね合わされ、一旦物体側へ折曲された後、再度像面側へ折曲されて形成されている。また、他端が支持枠の外側へ延びてフォーカスモーター接続部６９となっている。これにより、給電フレキ６５は、シャッターアクチュエーター６１、絞りアクチュエーター６３、原点検出センサ６７及びフォーカスモーター１１５のモーター部１１７が電気的に接続されるように構成されている。原点検出センサ６７は、支持枠の像面側に取り付けられ、フォーカス原点位置及びズーム原点位置を検出するように構成されている。
【００３５】
−レンズ鏡筒における配置−
続いて、レンズ鏡筒１１における配置を示す。
【００３６】
レンズ鏡筒１１では、マスタフランジ１２３の位置決め突起部１２７がフォーカスレンズ枠１０５を押圧している。また、図８に示すように、固定枠１３が最も外側に配置され、カム枠１９、直進枠３１、第１レンズ枠３９、第２レンズ枠４５の順に配置されて、第３レンズ枠５５が最も内側に配置されている。詳細には、カム枠１９は、各固定枠用カムピン２１が固定枠１３の各カム枠用カム溝１５に係合されて、固定枠１３の内部に配置される。直進枠３１は、各固定枠用突起部３７が固定枠１３の各直進枠用直進溝１７に係合されて、カム枠１９の内部に配置される。
【００３７】
第１レンズ枠３９は、各第１カムピン４３が直進枠３１の各第１レンズ枠用直進溝３２を貫通してカム枠１９の各第１レンズ枠用カム溝２５の挿入部２５ａに係合される。そして、各第１カムピン４３は、その係合状態を保ちながら、挿入部２５ａの長手方向に沿って、交差部２６を通過して、挿入部２５ａと沈胴部２５ｂとの境界まで移動する。これにより、第１レンズ枠３９は、直進枠３１の内部に配置される。同様にして、第２レンズ枠４５は、各第２カムピン５３が直進枠３１の各第２レンズ枠用直進溝３３を貫通してカム枠１９の各第２レンズ枠用カム溝２７の挿入部２７ａに係合される。そして、各第２カムピン５３は、その係合状態を保ちながら、挿入部２７ａの長手方向に沿って、交差部２６を通過して、挿入部２７ａと沈胴部２７ｂとの境界まで移動する。これにより、第２レンズ枠４５は、第１レンズ枠３９の内部に配置される。
【００３８】
第３レンズ枠５５は、各第３カムピン５６が直進枠３１の各第３レンズ枠用直進溝３４を貫通してカム枠１９の各第３レンズ枠用カム溝２９の挿入部２９ａに係合される。そして、各第３カムピン５６は、その係合状態を保ちながら、挿入部２９ａの長手方向に沿って、交差部２６を通過することなく、挿入部２９ａと沈胴部２９ｂとの境界まで移動する。これにより、第３レンズ枠５５は、第２レンズ枠４５の内部に配置される。
【００３９】
交差部２６では、図５（ａ）に示すように、各第３レンズ枠用カム溝２９の溝底面側には、各第３カムピン５６の先端部分が係合されている一方、各第３レンズ枠用カム溝２９の開口側には、各第３カムピンのそれ以外の部分が係合されていない。交差部２６の周辺では、具体的には、交差部２６から０．５ｍｍ程度離れた領域では、より好ましくは交差部２６から３ｍｍ程度離れた領域では、段差部２９ｄよりも第３レンズ枠用カム溝２９の開口側では、各第３レンズ枠用カム溝２９と各第３カムピン５６とは互いに離れているが、段差部２９ｄよりも第３レンズ枠用カム溝２９の溝底面側では、各第３レンズ枠用カム溝２９と各第３カムピン５６とは互いに接している。
【００４０】
−第３レンズ枠５５における配置−
続いて、第３レンズ枠５５における配置を示す。
【００４１】
図６及び図７に示すように、第３レンズ枠５５では、シャッターユニット５７の貫通孔部５９と、ピッチ枠７３の補正レンズ嵌合部７５と、ヨー枠８５の貫通孔部８７と、レンズ枠本体部９５の貫通孔部９７と、フォーカスレンズ枠１０５のフォーカスレンズ嵌合部１０７とが重なり合うように、シャッターユニット５７とピッチ枠７３とヨー枠８５とレンズ枠本体部９５とフォーカスレンズ枠１０５とがこの順で配置されている。
【００４２】
レンズ枠本体部９５の像面側では、図７に示すように、一方のガイドポール部１０１にフォーカスバネ（弾性体）１１０の一端が挿入され、フォーカスレンズ枠１０５のフォーカスバネ受け部１１１にフォーカスバネ１１０の他端が付勢されている。これにより、フォーカスレンズ枠１０５が、フォーカスバネ１１０を介してレンズ枠本体部９５に付勢されている。また、フォーカスモーター１１５は、リードスクリュー部１１９にグリスが塗布されて、ナットピース部１２１がレンズ枠本体部９５のナットピース挿入部１０３を通ってフォーカスレンズ枠１０５のナットピース係合部１０９に係合される。また、規制部材１１３が、ナットピース部１２１よりも像面側に配置される。
【００４３】
一方、レンズ枠本体部９５の物体側では、ヨー枠８５は、ヨーガイドシャフト８８，９０が各々レンズ枠本体部９５のヨーガイドシャフト取り付け部に取り付けられて、ヨー方向に対して移動可能にレンズ枠本体部９５に取り付けられる。ピッチ枠７３は、ピッチガイドシャフト取り付け部に、各々、ヨー枠８５のピッチガイドシャフト８９が取り付けられて、ピッチ方向に対して移動可能にヨー枠８５に取り付けられる。また、ヨーク９３，９３は、各々、図６に示すように、鉤状の空間内に、マグネット９１，９１が収容されて磁場空間を構成し、ピッチ枠７３に取り付けられた多層プリント基板７７，７９のコイル部７６，７８が磁場空間に配置されるように、外周方向からレンズ枠本体部９５に挿入、固定される。また、シャッターユニット５７の給電フレキ６５がピッチ枠７３の給電フレキ８３に重ねられて、シャッターユニット５７がレンズ枠本体部９５の外周部に固定される。
【００４４】
像面側または物体側から第３レンズ枠５５を見ると、図９に示すように、３つの第３カムピン５６，５６，５６は、周方向に互いに等間隔に形成されている。また、原点検出センサ６７は、給電フレキの引き出し位置１２９に配置されている。また、フォーカスモーター１１５のモーター部１１７は、一方の多層プリント基板７７と光軸上の一点と他方の多層プリント基板７９とで形成される角のうち大きい方の角側に配置されている。換言すると、フォーカスモーター１１５のモーター部１１７は、一方の多層プリント基板７７と他方の多層プリント基板７９とで挟まれる領域以外の領域に配置されている。そして、図９に不図示であるが、フォーカスモーター１１５のモーター部１１７とシャッターアクチュエーター６１と絞りアクチュエーター６３とは、第２レンズ枠４５の円筒状部材４７の内周面に沿うように、且つ、光を遮らないように、配置されている。
【００４５】
光軸方向に対しては、図６及び図７に示すように、シャッターユニット５７は、振れ補正アクチュエーター７１よりも物体側に配置されている。また、図１０に示すように、フォーカスモーター１１５のモーター部１１７は、補正レンズＬ５，Ｌ６，Ｌ７よりも物体側に、すなわち、シャッターユニット５７と同様、振れ補正アクチュエーター７１よりも物体側に配置されている。
【００４６】
−レンズ鏡筒１１における動作−
続いて、図８、図１１及び図１２を用いて、レンズ鏡筒１１が繰り出される際の動作及びフォーカスを調整するさいの動作を説明する。図１１は、繰り出し状態におけるレンズ鏡筒の縦断面図であり、図１２は、変倍状態におけるレンズ鏡筒の縦断面図である。
【００４７】
まず、繰り出し時の動作を示す。
【００４８】
レンズ鏡筒１１は、撮像装置１の電源が入るまでは、上述のレンズ鏡筒１１における配置に記載の通りである。すなわち、カム枠１９、直進枠３１、第１レンズ枠３９、第２レンズ枠４５及び第３レンズ枠５５は、何れも、固定枠１３内に配置されている。通常、第１レンズ枠３９のレンズ嵌合部４１には、正の屈折率を有するズームレンズＬ１が嵌合され、第２レンズ枠４５のレンズ嵌合部５１には、全体として負の屈折率を有する３枚のレンズＬ２，Ｌ３，Ｌ４が嵌合され、第３レンズ枠５５のピッチ枠７３の補正レンズ嵌合部７５には、全体として正の屈折率を有する３枚の補正レンズＬ５，Ｌ６，Ｌ７が嵌合され、第３レンズ枠５５のフォーカスレンズ枠１０５のフォーカスレンズ嵌合部１０７には、フォーカスレンズＬ８が嵌合されている。マスターフランジ１２３のレンズ嵌合部１２５には、固定レンズＬ９が嵌合され、撮像素子固定部には、撮像素子Ｅが固定されている。なお、第１、第２及び第３レンズ枠３９，４５，５５に嵌合されるレンズ枚数及びレンズの屈折率の正負は、これに限定されるものではない。
【００４９】
撮像装置１の電源が入ると、図１１に示すように、レンズ鏡筒１１は繰り出される。
【００５０】
具体的には、撮像装置１の電源が入ると、固定枠１３のズームモーターが回転し、カム枠１９のギア部２３が回転する。これにより、カム枠１９は、周方向に回転する。詳細には、カム枠１９は、各カム枠用カムピン２１が固定枠１３の各カム枠用カム溝１５に係合されながら長手方向に移動して、物体側へ繰り出される。それと同時に、直進枠３１は、各固定枠用突起部３７が固定枠１３の各直進枠用直進溝１７に係合されながら、回転することなくカム枠１９とともに物体側へ繰り出される。また、第１、第２及び第３レンズ枠３９，４５，５５は、カム枠１９の繰り出しに伴って、各第１、第２及び第３カムピン４３，５３，５６が、各々、直進枠３１の各第１、各第２及び各第３レンズ枠用直進溝３２，３３，３４を貫通してカム枠１９の各第１、各第２及び各第３レンズ枠用カム溝２５，２７，２９に係合されながら、回転することなく物体側へ繰り出される。この状態では第２レンズ枠４５と第１レンズ枠３９の間隔が小さく、また第２レンズ枠４５と第３レンズ枠５５との間隔が大きくなっており、光学的には最も広角のワイド端である。
【００５１】
レンズ鏡筒１１が繰り出されてから倍率が高く設定された場合には、カム枠１９はさらに物体側に繰り出される。また、各第１、第２、及び第３レンズ枠３９，４５，５５はそれぞれ、カム溝２５，２７，２９に沿って長手方向に相対的に移動する。すると、図１２に示すように、第２レンズ枠４５と第１レンズ枠３９との間隔が大きくなり、また第２レンズ枠４５と第３レンズ枠５５が接近し、光学的には最もズーム倍率の大きいテレ端となる。
【００５２】
次に、フォーカス調整時の動作を示す。
【００５３】
フォーカスが調整される際には、まず、フォーカスモーター１１５のモーター部１１７が駆動され、リードスクリュー部１１９が回転する。ナットピース部１２１は、第３レンズ枠５５に光軸方向に設けられたガイド部１０３に係合して回転止めされているので、リードスクリュー１１９の回転により光軸方向に移動可能である。また、フォーカスレンズ枠１０５は、フォーカスバネ１１５によって像面側に常に付勢され、ナットピース係合部１０９でナットピース１２１と係合している。これにより、フォーカスレンズ枠１０５は、ナットピース１２１と共に光軸方向に移動され、その結果、ピッチ枠７３とフォーカスレンズ枠１０５との距離が変わる。すなわち、補正レンズＬ５，Ｌ６，Ｌ７とフォーカスレンズＬ８との距離が変わって、フォーカスが調整される。
【００５４】
−原点検出センサ６７における動作−
続いて、図１３乃至図１５を用いて、原点検出センサ６７における動作を示す。図１３乃至図１５は、図９におけるＸ−Ｘ線での断面図である。図１３は、ズーム原点位置の検出前における第３レンズ枠５５の構成を示す図であり、沈胴状態を示している。図１４は、フォーカス原点位置の検出前における第３レンズ枠５５の構成を示す図であり、フォーカスレンズが最も物体側にある状態を示している。図１５は、フォーカス原点位置の検出後における第３レンズ枠５５の構成を示す図であり、フォーカスレンズが最も像面側にある状態を示している。
【００５５】
ズーム原点位置が検出される際には、まず、図１３に示すように、レンズ鏡筒１１が沈胴状態である。このとき、マスタフランジ１２３の位置決め突起部１２７がフォーカスレンズ枠１０５を押圧している。また、ナットピース１２１は、図１３に示すように、規制部材１１３よりも若干物体側に配置されているに過ぎず、フォーカスレンズ枠１０５と係合状態にない。すなわち、フォーカスレンズ枠１０５の第３レンズ枠５５に対する位置は、マスタフランジ１２３の位置決め突起部１２７で決められた状態となっている。
【００５６】
ズームモーターが駆動されて、第３レンズ枠５５が繰り出される。このとき、フォーカスレンズ枠１０５は、マスタフランジ１２３の位置決め突起部１２７に押圧されたままであるため、物体側へ繰り出されることはない。一方、ズームモーターの駆動により、レンズ枠本体部９５が物体側へ繰り出される。よって、レンズ枠本体部９５は、フォーカスレンズ枠１０５から離れるように、光軸方向に沿って移動する。このとき、フォーカスレンズ枠１０５の突起部１０５ａが原点検出センサ６７の中心を通過し、ズーム原点位置が検出される。すなわち、ズームモータの駆動によって原点検出が行われる。繰出しが継続されてフォーカスレンズ枠１０５がナットピース１２１に係合されると、フォーカスレンズ枠１０５は、第３レンズ枠５５と共に繰出され、レンズ鏡筒１１は、図１１に示すワイド端の撮影可能な配置状態となる。この状態では、第３レンズ枠５５は、十分に物体側に繰出されているので、フォーカスレンズ枠１０５は、マスタフランジ１２３の位置決め突起部１２７と接触することはない。
【００５７】
次に、フォーカス原点位置が検出される際には、図１１のワイド端に繰出された状態で、フォーカスモータ１１５のモータ部１１７が駆動されてリードスクリュー部１１９が回転し、ナットピース１２１およびフォーカス枠１０５を物体側に移動して、図１４に示す状態となる。
【００５８】
次に、フォーカスモーター１１５の逆方向の回転により、ナットピース部１２１がフォーカスレンズ枠１０５を像面側に移動させる。すると、図１５に示すように、フォーカスレンズ枠１０５の突起部１０５ａが、原点検出センサ６７の中心を通過する。これにより、原点検出センサ６７は、フォーカス原点位置を検出する。すなわち、フォーカスモータの駆動によって原点検出が行われる。
【００５９】
−レンズ鏡筒１１が奏する効果−
レンズ鏡筒１１の効果を示す前に、比較のために、従来のレンズ鏡筒の構成を示す。
【００６０】
従来のレンズ鏡筒では、フォーカスレンズ枠は、マスタフランジに付勢されている。そのため、フォーカスレンズ枠を長い距離移動させなければ、フォーカス調整をすることができないという不具合がある。よって、装置が大型化するという問題がある。
【００６１】
また、振れ補正アクチュエーターは、レンズ枠本体部に取り付けられている。そのため、フォーカスレンズ枠と振れ補正アクチュエーターとは、別々に移動されるように構成されており、その結果、レンズ鏡筒の構成が複雑化するという不具合がある。
【００６２】
さらに、シャッターユニットは、第３レンズ枠と別体に配置されている場合もある。そのため、従来のレンズ鏡筒は、シャッターユニットから延びる給電フレキと、振れ補正アクチュエーターから延びる給電フレキとの２つの給電フレキを有している。
【００６３】
一方、本実施形態のレンズ鏡筒１１では、従来のレンズ鏡筒と異なり、フォーカスレンズ枠１０５は、フォーカスバネ１１０を介して、レンズ枠本体部９５に付勢されている。そのため、レンズ枠本体部９５が繰出した状態でも、フォーカスレンズ枠１０５をそれほど移動させることなく、フォーカス調整を行うことができる。よって、フォーカス調整を短時間で行うことができる。また、フォーカスレンズ枠１０５がレンズ枠本体部９５の物体側に取り付けられてしまうと、フォーカス調整を容易に行うことは難しいが、フォーカスレンズ枠１０５がレンズ枠本体部９５の像面側に取り付けられているために、フォーカスレンズＬ８に入射される光は略平行光である。よって、フォーカス調整は簡便である。
【００６４】
また、ヨー枠８５及びピッチ枠７３は、レンズ枠本体部９５に取り付けられている。そして、レンズ枠本体部９５は、繰り出し時や変倍時に、各第３カムピン５６がカム枠１９の各第３レンズ枠用カム溝２９に沿って移動可能となるように構成されている。これにより、レンズ鏡筒１１は、フォーカスレンズ枠１０５とヨー枠８５及びピッチ枠７３とが一体となって物体側に繰り出されるように構成されている。すなわち、レンズ鏡筒１１は、像ぶれ補正レンズＬ５，Ｌ６，Ｌ７とフォーカスレンズＬ８とが一体に移動可能となるように構成されており、像ぶれ補正機能を有する。
【００６５】
また、シャッターユニット５７の給電フレキ６５には、シャッタアクチュエータ６１、絞りアクチュエータ６３、フォーカスモータ１１５、原点検出センサ６７がまとめて結線されてレンズ枠本体部９５に取り付けられている。そのため、給電フレキ６５の引き回しの複雑さが回避されている。また、シャッターユニット５７から延びる給電フレキ６５とピッチ枠７３から延びる給電フレキ８３とを重ねて一体化することによって、レンズ鏡筒１１の組立工程の簡略化及びレンズ鏡筒の組立時間の短縮化を図ることができる。
【００６６】
さらに、像面側または物体側から見ると、フォーカスモーター１１５のモーター部１１７は、一方の多層プリント基板７７と他方の多層プリント基板７９とで挟まれる領域以外の領域に配置されているため、多層プリント基板７７，７９と接触することなく配置される。そのため、レンズ鏡筒の径を小さく抑えることができる。
【００６７】
また、光軸方向において、フォーカスモーター１１５のモーター部１１７は、振れ補正アクチュエーター７１よりも物体側に配置されている。フォーカスモーター１１５のモーター部１１７は、フォーカスレンズ枠１０５を駆動するように構成されているため、フォーカスレンズ枠１０５の近くに配置される傾向にあるが、振れ補正アクチュエーター７１よりも物体側で、第２レンズ枠４５の円筒状部材４７の内周面とレンズ部Ｌ３、Ｌ４との円周状空間に配置されうる。
【００６８】
シャッターユニット５７は、フォーカスモーター１１５のモーター部１１７と同様、光軸方向において、振れ補正アクチュエーター７１よりも物体側に配置されている。そのため、シャッターアクチュエーター６１及び絞りアクチュエーター６３は、第２レンズ枠４５の円筒状部材４７の内周面とレンズ部Ｌ３、Ｌ４との円周状空間に沿って配置されうる。すなわち、光軸方向において、フォーカスモーター１１５のモーター部１１７とシャッターアクチュエーター６１と絞りアクチュエーター６３とは、振れ補正アクチュエーター７１よりも物体側に配置されているため、沈胴状態において、第２レンズ枠４５の円筒状部材４７の内周面に沿って配置される。これにより、沈胴状態におけるレンズ鏡筒１１の長さを短く抑えることができるとともに、レンズ鏡筒１１における無駄な領域を有効に利用することができる。以上より、レンズ鏡筒１１の径を小さく抑えることができるとともにレンズ鏡筒１１の長さを短く抑えることができるため、レンズ鏡筒１１の小型化を図ることができる。
【００６９】
なお、シャッターアクチュエーター６１、絞りアクチュエーター６３及びフォーカスモーター１１５のモーター部１１７は、第２レンズ枠４５の円筒状部材４７の内周面に沿って配置されるだけでは不十分であり、レンズを透過した光を遮ることなく、さらには、ゴーストやフレアといった鏡筒内部の反射による光学的な不具合を回避すべく配置されなければならない。そのため、シャッターアクチュエーター６１、絞りアクチュエーター６３及びフォーカスモーター１１５のモーター部１１７の配置には、高度な技術を伴う。
【００７０】
また、規制部材１１３がフォーカスモーター１１５のナットピース部１２１の像面側に取り付けられているため、ナットピース部１２１の可動範囲を規制している。また、規制部材１１３は、撮像素子Ｅへの漏光を防止しているとともに、リードスクリュー部１１９の側面に塗布されたグリスの固定レンズＬ９への飛散を防止できる。さらに、レンズ鏡筒１１を組み立てる際に、フォーカスレンズ枠１０５がレンズ枠本体部９５からはずれてしまうことを防止できる。
【００７１】
また、原点検出センサ６７は、フォーカスレンズ枠１０５の原点位置及び繰り出し時のレンズ枠本体部９５の原点位置を検出する。そのため、フォーカスレンズ枠１０５の原点位置を検出するセンサと、繰り出し時のレンズ枠本体部９５の原点位置を検出するセンサとを、別々に設ける必要がない。そのため、コストを削減できるとともに、レンズ鏡筒１１の省スペース化を図ることができる。さらに、原点検出センサ６７は、給電フレキ８３の引き出し位置１２９に取り付けられるため、多層プリント基板７７，７９、フォーカスモーター１１５のモーター部１１７、各第３カムピン５６や第２レンズ枠４５の各第２カムピン５３などと接触することなく配置される。これにより、レンズ鏡筒１１の小型化を図ることができる。
【００７２】
撮像装置１は、レンズ鏡筒１１を備えているため、レンズ鏡筒１１と略同一の効果を奏する。
【００７３】
なお、本実施形態において、以下のような構成であってもよい。
【００７４】
フォーカスモーター１１５は、モーター部１１７と、モータ部１１７と同軸上のリードスクリュー部１１９と、その軸を対象中心とするナットピース部１２１と、で構成されているとしたが、リードスクリュー部１１９は、モータ部１１７と同軸状に形成されている必要はなく、伝達機構を介して例えば折り返されて配置されていてもよい。
【００７５】
そして、リードスクリュー部１１９が折り返されている場合、フォーカスモーター１１５のモーター部１１７もしくはリードスクリュー部１１９は、像面側もしくは物体側から見たときに、一方のプリント基板７７と光軸上の一点と他方のプリント基板７９とで形成される角のうち大きい方の角側に配置されている必要はなく、多層プリント基板７７，７９が配置されていない領域に配置されてもよい。具体的には、モーター部１１７は、上記角のうち小さい方の角側に配置されていてもよく、換言すると、一方の多層プリント基板７７と他方の多層プリント基板７９とで挟まれる領域に配置されていてもよい。
【００７６】
原点検出センサ６７は、給電フレキの引き出し位置１２９に配置されているとしたが、多層プリント基板７７，７９、フォーカスモーター１１５のモーター部１１７、各第３カムピン５６や第２レンズ枠４５の各第２カムピン５３などが配置されていない領域に配置されてもよい。
【００７７】
また、各第１、各第２及び各第３カムピン４３，５３，５６は、各々、先端に向かって細くなるテーパー状に形成されているとしたが、筒状に形成されていてもよい。なお、各第１、各第２及び各第３カムピンが、各々、筒状に形成されている場合、各第１、各第２及び各第３レンズ枠用カム溝は、各々、筒状のカムピンが係合可能となる形状に形成されていることが好ましい。
【００７８】
また、撮像装置１は、レンズの脱着が可能な一眼レフカメラであっても、レンズの脱着が不可能なコンパクトカメラであってもよい。
【００７９】
また、レンズ鏡筒１１は、第１、第２及び第３レンズ枠３９，４５，５５を備えているとしたが、移動するレンズ枠の個数は、３つに限定されることはない。
【００８０】
また、カム枠１９には、第１、第２及び第３レンズ枠用カム溝２５，２７，２９が形成されているとしたが、例えば、第１レンズ枠用カム溝２５が形成された第１カム枠と、第２レンズ枠用カム溝２７が形成された第２カム枠と、第３レンズ枠用カム溝２９が形成された第３カム枠とが設けられ、各カム枠が駆動可能に構成されていてもよい。このように、各カム溝に対応するカム枠を設け、駆動を分割してもよい。
【００８１】
また、第１、第２及び第３レンズ枠３９，４５，５５に嵌合されるレンズの枚数は、各々、上記の枚数に限定されない。同様に、第１、第２及び第３レンズ枠３９，４５，５５に嵌合されるレンズの屈折率の正負は、上記の組み合わせに限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
以上説明したように、本発明は、レンズ鏡筒と撮像装置とについて有用である。特に、像ぶれ補正機能を有するレンズ鏡筒及びそのレンズ鏡筒を備えた撮像装置について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】図１（ａ）は、撮像装置の沈胴状態を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、撮像装置の撮影状態を示す斜視図である。
【図２】図２は、レンズ鏡筒の構成を示す分解斜視図である。
【図３】図３は、カム枠の内周面の展開図である。
【図４】図４は、カム枠の内周面の斜視図である。
【図５】図５（ａ）は、図４におけるＶＡ−ＶＡ線での断面図であり、図５（ｂ）は、図４におけるＶＢ−ＶＢ線での断面図である。
【図６】図６は、物体側から見た第３レンズ枠の構成を示す分解斜視図である。
【図７】図７は、像面側から見た第３レンズ枠の構成を示す分解斜視図である。
【図８】図８は、沈胴状態におけるレンズ鏡筒の縦断面図である。
【図９】図９は、物体側から第３レンズ枠を見たときの平面図である。
【図１０】図１０は、図９におけるＸ−Ｘ線での断面図である。
【図１１】図１１は、繰り出し状態におけるレンズ鏡筒の縦断面図である。
【図１２】図１２は、変倍状態におけるレンズ鏡筒の縦断面図である。
【図１３】図１３は、ズーム原点位置の検出前における第３レンズ枠の縦断面図である。
【図１４】図１４は、フォーカス原点位置の検出前における第３レンズ枠の縦断面図である。
【図１５】図１５は、フォーカス原点位置の検出後における第３レンズ枠の縦断面図である。
【符号の説明】
【００８４】
１    撮像装置
１１    レンズ鏡筒
５５    第３レンズ枠（補正レンズ枠）
５７    シャッターユニット
６５    給電フレキ（駆動力供給部）
６７    原点検出センサ
７１    振れ補正アクチュエーター（像ぶれ補正部）
７７    一方の多層プリント基板（第１駆動部）
７９    他方の多層プリント基板（第２駆動部）
９５    レンズ枠本体部
１０５    フォーカスレンズ枠
１１０    フォーカスバネ（弾性体）
１１３    規制部材
１１７    フォーカス駆動部（モーター部）
【図１】
0004493046.tif 000002
【図２】
0004493046.tif 000003
【図３】
0004493046.tif 000004
【図４】
0004493046.tif 000005
【図５】
0004493046.tif 000006
【図６】
0004493046.tif 000007
【図７】
0004493046.tif 000008
【図８】
0004493046.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0004493046.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0004493046.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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