(57)【要約】【課題】従来例は、撮像装置や交換レンズ装置における、筐体同士の位置決定方法は、第一の筐体から位置決めのピンが２本突出しており、そのピンに対して、第二の筐体の丸穴、長溝穴を嵌合されて位置を決定する構成が一般的である。【解決手段】少なくとも２つ以上の部分筐体からなるレンズ鏡筒において、第一の部分筐体には光軸と垂直な平面内において、丸穴と長溝部が形成されている。また第二の筐体には光軸と垂直な平面内において、前記第１の固定筒と略同位置に丸穴と長溝部が形成されていることを特徴とする為、不良品救済の工数を削減することができる。【選択図】        図２
2007011008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つ以上の部分筐体からなるレンズ鏡筒において、第一の部分筐体には光軸と垂直な平面内において丸穴と長溝部が形成されており、第二の筐体には光軸と垂直な平面内において、前記第１の部分筐体と略同位置に丸穴と長溝部が形成されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記第２の筐体の穴はレンズ移動枠のガイドとなるガイドバーが挿入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】
前記第一の筐体は前記第２の筐体に対してネジ止めにより固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ鏡筒。
【請求項４】
前記第一の筐体の丸穴と前記第二の筐体の丸穴とを治具のピンで貫通、同時に、前記第一の筐体の長溝部と前記第二の筐体の長溝部を治具のピンで貫通することによって、第一の筐体と第二の筐体の相対位置を決定したことを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ鏡筒レンズ鏡筒。
【請求項５】
移動枠のガイドとなるガイドバーが少なくとも２つ以上前記第二の筐体に固定されており、それぞれのガイドバーの位置は前記丸穴部、長溝部の裏側に位置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ鏡筒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮像装置や交換タイプのレンズ装置といったレンズ鏡筒に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮像装置や交換レンズ装置における、筐体同士の位置決定方法は、第一の筐体から位置決めのピンが２本突出しており、そのピンに対して、第二の筐体の丸穴、長溝穴を嵌合されて位置を決定する方法が一般的である。
【特許文献１】特開平９−４３４７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、光学敏感度が高いレンズ鏡筒では、前記筐体がレンズを保持する筐体である場合、レンズカシメ時の位置精度、ピンと穴の嵌合ガタ、筐体の強度等が原因となって、筐体同士の位置の組立バラツキが発生する。その為、レンズ鏡筒として求められている光学性能を得られない不良品が出来てしまう場合がある。従来は２つの筐体のドッキング面にワッシャーを敷き筐体の相対倒れ関係を変更するなどして不良品を救済していたが、工数が多くかかってしまうという課題があった。
【０００４】
本発明は、上述したような課題を解決するためになされたもので、不良品救済の工数を削減することの出来るレンズ鏡筒を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、少なくとも２つ以上の部分筐体からなるレンズ鏡筒において、第一の部分筐体には光軸と垂直な平面内において、丸穴と長溝部が形成されている。また第二の筐体には光軸と垂直な平面内において、前記第１の固定筒と略同位置に丸穴と長溝部が形成されていることを特徴とする。
【０００６】
なお、さらに説明すれば、本発明の第一の発明について下記のように示す。
【０００７】
（１）少なくとも２つ以上の部分筐体からなるレンズ鏡筒において、第一の部分筐体には光軸と垂直な平面内において丸穴と長溝部が形成されており、第二の筐体には光軸と垂直な平面内において、前記第１の部分筐体と略同位置に丸穴と長溝部が形成されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、レンズ鏡筒の組立工数の削減やコストダウンに寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。
【実施例】
【００１０】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図１には、本発明の実施例であるビデオカメラやデジタルカメラ等の撮像装置（以下、カメラという）の構成を示している。図１において、Ｌはズーミングが可能なレンズ鏡筒、Ｂはカメラ本体を示す。カメラ本体Ｂ内には、レンズ鏡筒Ｌ内の撮影光学系により形成された被写体像を記録するための銀塩フィルム又は撮像素子が収納されている。
【００１２】
図２および図３には、図１に示したレンズ鏡筒Ｌの構成を示している。撮影光学系は、物体側（各図の左側）から順に、凸，凹，凸，凸の４つのレンズユニットにより構成された変倍光学系（ズームレンズ系）である。
【００１３】
これらの図において、Ｌ１は第１レンズユニット、Ｌ２は光軸方向に移動することにより変倍作用を行う第２レンズユニット、Ｌ３ａは第一アフォーカルレンズ、Ｌ３ｂは第２アフォーカルレンズ群である。Ｌ４は光軸方向に移動することにより焦点調節作用を行う第４レンズユニットである。
【００１４】
また、１は第１レンズユニットＬ１を保持する前玉鏡筒、５は第１レンズユニットＬ１を所定位置に固定するため、その後端が第２アフォーカルレンズ群Ｌ３ｂのベース部材である第２アフォーカルベース３ｂに結合し、前端が前玉鏡筒１に結合した固定鏡筒である。
【００１５】
２は第２レンズユニットＬ２を保持するバリエータ移動枠である。Ｌ３ａは第１アフォーカルレンズ群Ｌ３ａを保持する第１アフォーカルベース、Ｌ３ｂは前述の様に、第２アフォーカルレンズ群Ｌ３ｂを保持する第２アフォーカルベースである。４は第４レンズユニットＬ４を保持するフォーカス移動枠、６はＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子（光電変換素子）６０１を保持する後部鏡筒である。後部鏡筒６は、その前端が第２アフォーカルベース３ｂに結合している。
【００１６】
６０２は撮像素子６０１を後部鏡筒６に取り付けるための中間部材である。この中間部材６０２は、撮像素子６０１を接着等により固定した後、後部鏡筒５に対してビス止めされて後部鏡筒６に固定される。撮像素子６０１の前側にはローパスフィルタ、赤外線カットフィルタ、紫外線カットフィルタ等のフィルタ６０３が配置されている。
【００１７】
８は固定鏡筒５と後部鏡筒６とにより両端が保持された第１ガイドバーである。また、第２ガイドバー９は固定鏡筒５とに第２アフォーカルベースＬ３ｂとにより両端が保持されている。また、不図示の第３ガイドバー１０および第４ガイドバー１１は、第２アフォーカルベースＬ３ｂと後部鏡筒６とにより保持されている。
【００１８】
バリエータ移動枠２は、第１および第２ガイドバー８、９により光軸方向に移動可能に支持され、フォーカス移動枠４は第３および第４ガイドバー１０，１１により光軸方向に移動可能に支持されている。
【００１９】
第２アフォーカルベースＬ３ｂは、後部鏡筒６に対する位置決め後、後部鏡筒６と固定鏡筒５との間に挟み込まれてこれらに結合される。
【００２０】
７は撮影光学系に入射した光量を変化させる光量調節ユニットであり、２枚の絞り羽根７０２，７０３を光軸直交方向に移動させて開口径を変化させる。また、光量調節ユニット７には、多濃度のＮＤフィルタ７０６が絞り羽根７０２，７０３とは独立して光路に対して進退できるように構成されている。この光量調節ユニット７は、第２アフォーカルベースＬ３ｂにビス止め固定されている。
【００２１】
４０１，４０２は第４レンズユニットＬ４を光軸方向に駆動するフォーカスモータ（ボイスコイルモータ）を構成するコイル、ドライブマグネットである。また、４０３、４０５は磁束を閉じるためのヨーク部材であり、本実施例では２体化されており、それぞれヨークａ、ヨークｂとする。ここで、コイル４０１に電流を流すと、マグネット４０２とコイル４０１との間に発生する磁力線相互の反発によるローレンツ力が発生し、フォーカス移動枠４とともに第４レンズユニットＬ４が光軸方向に駆動される。また、フォーカス移動枠４は、光軸方向に多極着磁された不図示のセンサマグネットを保持しており、後部鏡筒５におけるセンサマグネットに対向した位置には、センサマグネットの移動に伴う磁力線の変化を読み取るＭＲセンサ４０４がビス止め固定されている。ＭＲセンサ４０４からの信号を用いることで、フォーカス移動枠４、つまりは第４レンズユニットＬ４の所定の基準位置からの移動量を検出することができる。
【００２２】
２０１は第２レンズユニットＬ２を光軸方向に駆動するステッピングモータ（図９の３３）である。ステッピングモータ２０１の出力軸には、リードスクリュー２０２が形成されている。このステッピングモータ２０１は、支持部材２１０を介して固定鏡筒５にビス止め固定される。リードスクリュー２０２には、バリエータ移動枠２に取り付けられたラック２０３が噛み合っている。このため、ステッピングモータ２０１に通電されてリードスクリュー２０２が回転すると、第２レンズユニットＬ２が光軸方向に駆動される。
【００２３】
なお、ラック２０３、バリエータ移動枠２、第１および第２ガイドバー８，９およびリードスクリュー２０２は、ねじりコイルバネ２０４の付勢力によって互いのガタ付きが阻止されている。
【００２４】
２０５は、図９にも示すように、バリエータ移動枠２の基準位置を検出するためのズームリセットスイッチであり、バリエータ移動枠２に形成された遮光部２０６の光軸方向への移動による遮光状態／透光状態の切り換わりを検出するフォトインタラプタにより構成されている。このズームリセット２０５は、基板を介してビス２０７により固定鏡筒５に固定されている。
【００２５】
次に、第１アフォーカルレンズＬ３ａ、第２アフォーカルレンズ群Ｌ３ｂ、光量調節ユニット７の構成について説明する。第１アフォーカルレンズＬ３ａは、あらかじめ第１アフォーカルベース３ａに接着もしくは熱カシメにより固定される。同様にして、第２アフォーカルレンズＬ３ｂは、あらかじめ第２アフォーカルベース３ｂに接着もしくは熱カシメにより固定される。それぞれのベース部材は、レンズを保持した状態で、第１アフォーカルベース３ａと第２アフォーカルベース３ｂは相対的に調芯を行ったうえで接着固定される。その接着剤は例えば紫外線硬化型の接着材が有効である。
【００２６】
光量調節ユニット７は、光軸付近において、絞り羽根７０２、第２の絞り羽根７０３、ＮＤフィルタ７０６等からなる光軸方向の厚み７０４を持つ。光量調節ユニット７をレンズ鏡筒に組み込むと厚み部７０４は、第１アフォーカルレンズＬ３ａと第２アフォーカルレンズＬ３ｂの間に位置する。そのとき、光量調節ユニット７は、第２アフォーカルベース３ｂに対してビス７０７で固定される。
【００２７】
次に、前玉鏡筒１と固定鏡筒５の相対位置決定方法、及び、固定方法に関して図４〜図８を用いて詳細に述べる。図４、５は前玉鏡筒１と固定鏡筒５の斜視図、図６は両部品の相対位置決定治具１０３を含む斜視図である。図７はその断面図である。
【００２８】
前玉鏡筒１には位置決め貫通穴１０１と振れ止めの長溝部１０２がある。また、固定鏡筒５には、前玉から見たときに、上記前玉鏡筒の位置決め貫通穴１０１と同位置に位置決め穴５０１が凹状の穴として形成されている。両者の穴の径は同じである。更に、固定鏡筒５には、上記前玉鏡筒の振れ止め長溝部１０２と同位置に振れ止め長溝部５０２が凹状に形成されている。両者の長溝部の幅は同じである。前玉鏡筒１と固定鏡筒５の固定方法は３箇所ネジ止めによる固定であり、ネジ１０６、１０７、１０８によって固定する。仮に位置決定治具１０３が無い状態では、前玉鏡筒１と固定鏡筒５の相対位置は決定されず、径方向に０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度のガタをもっている。
【００２９】
前玉鏡筒１と固定鏡筒５の相対位置決定は治具１０３を用いて行われる。ネジ１０６〜１０８による固定を行う前に、治具１０３のピン部１０４を前玉鏡筒側の位置決め穴１０１と固定鏡筒側の位置決め穴５０１に貫通させ、ピン部１０５を前玉鏡筒側の長溝部１０２と固定鏡筒側の長溝部５０２を貫通させる。ピン部１０３の径と位置決め貫通穴１０１、５０１は同径であり、ピン部１０４の径と振れ止め長溝部１０２、５０２の幅は同じである。そのため、治具１０４を前玉鏡筒１と固定鏡筒５に貫通させることによって、前玉鏡筒１と固定鏡筒５の相対位置が決定し、その状態でネジ１０６〜１０８で３箇所ネジ止め固定を行うと前玉鏡筒１と固定鏡筒５の相対位置関係は所望の位置に固定されることとなる。
【００３０】
ここで、前玉鏡筒１や固定鏡筒５はプラスチックからなる、量産性の高い成形品であるが、治具１０３は１つのレンズを固定した後は、その治具を外し、他のレンズを組立てる為に使用する。よって、生産レンズ台数は必要ないので、金属部品（例えばアルミニウムや真鍮）で作成しても殆どコストアップとはならない。従来の構成では前玉鏡筒１もしくは固定鏡筒５のどちらかにピン形状を持たせており、金属に比べてプラスチックは変形し易い為、ネジ締め時にピンが変形し、前玉鏡筒１と固定鏡筒５の相対位置決め精度が落ちるという欠点があった。それに対して本構成は位置決定ピンを構成する治具が金属部品であるために、ピンの変形が起こりづらく、前玉鏡筒１と固定鏡筒５の相対位置決め精度をアップさせることができる。
【００３１】
次に、１群〜４群レンズの群内偏芯や鏡筒の組立バラツキにより、組立後に所望の光学性能が満足できなかったときに、前玉鏡筒の偏芯調整による光学性能の改善方法に関して、図８を用いて説明する。通常組立時は治具１０３のピン１０４の径は位置決め貫通穴１０１、５０１は同径であり、ピン部１０４の径は振れ止め長溝部１０２、５０２の幅と同じであるが、光学性能を満足できなかったものに対しては、通常組立用の治具に対してピン１０４の径が例えば５０μｍ程度小さい治具を挿入し、ネジを緩めて、前玉鏡筒１と治具を片方向に寄せてネジを再び締めることによって、光学性能を改善できる。
【００３２】
図８において、例えばピン径が５０μｍ小さい治具を用いて矢印１１１方向に片寄せした場合、固定鏡筒５の位置決め穴５０１の中心軸５０５に対して、治具１０３のピン１０４の軸１０９は２５μｍだけ偏芯する。更に、治具１０３のピン１０４の中心軸１０９に対して、前玉鏡筒１の貫通穴１０１の中心軸は２５μｍだけ偏芯する。つまり、ピン径がαだけ小さい治具を用いて、治具１０３と前玉鏡筒１を同時に片方向に寄せると、前玉鏡筒１と固定鏡筒５は相対的にαだけずらすことができる。よって、第１レンズユニットＬ１と第２レンズユニットＬ２を相対的に偏芯させることができ、光学性能を改善することができる。
【００３３】
図９には、本実施例のカメラにおける電気的構成を示している。この図において、図１〜図８にて説明したレンズ鏡筒の構成要素については、図１〜図８と同符号を付す。
【００３４】
３３は第２レンズユニット２の駆動源であるステッピングモータ（以下、ズームモータという）２０１である。３４は第４レンズユニット４の駆動源であるボイスコイルモータのコイル４０１である。
【００３５】
３５は光量調節ユニット７の駆動源である絞りモータであり、ステッピングモータ等が用いられる。
【００３６】
フォトインタラプタ２０５は、第２レンズユニット２が光軸方向における基準位置に位置しているか否かを検出するズームリセットスイッチである。第２レンズユニット２が基準位置に位置したことが検出された後、ステッピングモータ２０１に入力するパルス信号数を連続してカウントすることにより、第２レンズユニット２の光軸方向の移動量（基準位置に対する位置）の検出を行うことができる。
【００３７】
３６は絞りエンコーダであり、絞りモータ３５内にホール素子を配置し、ロータとステータの回転位置関係を検出する方式のものなどが用いられる。
【００３８】
３７はカメラの制御を司る、ＣＰＵ等からなるコントロール回路である。３８はカメラ信号処理回路であり、撮像素子６０１からの出力に対して所定の増幅やガンマ補正などの信号処理を施す。これらの処理を受けた映像信号のコントラスト信号は、ＡＥゲート３９およびＡＦゲート４０に供給される。ＡＥゲート３９およびＡＦゲート４０はそれぞれ、露出制御およびピント合わせのために最適な信号の取り出し範囲を全画面の映像信号の中から設定する。ゲートの大きさは可変であったり、複数設けられたりする場合がある。
【００３９】
４１はＡＦ（オートフォーカス）のためのＡＦ信号を処理するＡＦ信号処理回路であり、映像信号の高周波成分に関する１つもしくは複数の出力を生成する。
【００４０】
４２はズームスイッチ、４３はズームトラッキングメモリである。ズームトラッキングメモリ４３は、変倍に際して被写体距離とバリエータ（第２レンズユニット２）の位置に応じたフォーカシングレンズ（第４レンズユニット４）の位置情報を記憶している。なお、ズームトラッキングメモリとして、コントロール回路３７内のメモリを使用してもよい。
【００４１】
例えば、撮影者によりズームスイッチ４２が操作されると、コントロール回路３７は、ズームトラッキングメモリ４３の情報をもとに算出した第２レンズユニット２と第４レンズユニット４の所定の位置関係が保たれるように、現在の第２レンズユニット２の光軸方向の絶対位置を示すカウント値と算出された第２レンズユニット２のセットすべき位置とが一致し、かつ現在の第４レンズユニット４の光軸方向の絶対位置を示すカウント値と算出された第４レンズユニット４のセットすべき位置とが一致するように、ズームモータ３３とボイスコイルモータ３４の駆動を制御する。
【００４２】
また、オートフォーカス動作では、コントロール回路３７は、ＡＦ信号処理回路４１の出力がピークとＭＲセンサ４０４からの信号に基づいて、コイル４０１への通電量を変化させ、ボイスコイルモータ３４の駆動を制御する。
【００４３】
さらに、適正露出を得るために、コントロール回路３７は、ＡＥゲート３９を通過したＹ信号の出力の平均値を基準値として、絞りエンコーダ３６の出力がこの基準値となるように絞りモータ３５の駆動を制御し、光量をコントロールする。
【００４４】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態は鏡筒の基本構成は同じであるので説明を省略し、構成の異なる前玉鏡筒１と固定鏡筒５について図１０と図１１を用いて説明する。
【００４５】
第一の実施例と異なる部分は、ガイドバー挿入穴５０３が貫通穴となっており、治具１０３のピン１０４の挿入穴としても使用されているところである。このような構成にすることによって、光軸方向でのスペースを削減することができる。図１０と図７を比較しても分かるように、前玉鏡筒１の貫通穴１０１の光軸方向の位置が図７の位置に対して図１０の位置は図面上右側に寄せることが出来ている。つまり光軸方向において、物体側のスペースを削減することができる。また、図１１のようにガイドバーの長さを長くした上で、治具１０３のピン部１０４の部分の形状を中空形状としてもよい。その場合は中空形状の内径がガイドバーの外形と嵌合し、外形が固定鏡筒１の貫通穴１０１と嵌合するところが異なるが、前玉鏡筒１と固定鏡筒５相対的な位置決定方法や偏芯調整方法としては、第一の実施例と同様である。
【００４６】
上記実施例では、レンズ鏡筒がカメラ本体に一体的に設けられた撮像装置について説明したが、本発明は、カメラ本体に対して着脱可能な交換レンズ装置や、双眼鏡等の観察機器等のレンズ鏡筒にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、例えば３５ｍｍフィルム用の写真カメラやデジタルスチルカメラやビデオカメラ等に用いられているレンズ鏡筒に関する。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施例であるカメラの斜視図
【図２】実施例のカメラに搭載されたレンズ鏡筒の分解斜視図
【図３】実施例のレンズ鏡筒の断面図
【図４】実施例のレンズ鏡筒に搭載された前玉鏡筒と固定鏡筒の分解斜視図
【図５】実施例のレンズ鏡筒に搭載された前玉鏡筒と固定鏡筒の分解斜視図
【図６】実施例のレンズ鏡筒に搭載された前玉鏡筒と固定鏡筒と両者の位置決定治具の分解斜視図
【図７】実施例のレンズ鏡筒に搭載された前玉鏡筒と固定鏡筒と両者の位置決定治具の断面図
【図８】実施例のレンズ鏡筒に搭載された位置決定治具を用いて前玉鏡筒と固定鏡筒を相対偏芯させた状態の断面図
【図９】実施例のカメラの電気回路構成を示すブロック図
【図１０】第２の実施例において、前玉鏡筒と固定鏡筒と両者の位置決定治具の断面図
【図１１】第２の実施例において、前玉鏡筒と固定鏡筒と両者の位置決定治具の断面図
【符号の説明】
【００４９】
Ｌ      レンズ鏡筒
Ｂ      カメラ本体
Ｌ１    第１レンズユニット
Ｌ２    第２レンズユニット
Ｌ３    第３レンズユニット
Ｌ３ａ  第１アフォーカルレンズ
Ｌ３ｂ  第２アフォーカルレンズ群
Ｌ４    第４レンズユニット
１      前玉鏡筒
２      バリエータ移動枠
３ａ    第１アフォーカルベース
３ｂ    第２アフォーカルベース
４      フォーカス移動枠
５      固定鏡筒
６      後部鏡筒
７      光量調節ユニット
【図１】
2007011008.tif 000003
【図２】
2007011008.tif 000004
【図３】
2007011008.tif 000005
【図４】
2007011008.tif 000006
【図５】
2007011008.tif 000007
【図６】
2007011008.tif 000008
【図７】
2007011008.tif 000009
【図８】
2007011008.tif 000010
【図９】
2007011008.tif 000011
【図１０】
2007011008.tif 000012
【図１１】
2007011008.tif 000013