(57)【要約】【課題】ズーミングした際の像ブレを抑えたレンズ鏡胴及びズーミングした際の像ブレを抑えた撮像装置を提供する。【解決手段】一側壁が開口されて一体に形成された主胴と、鏡枠の案内を行う第１のガイド軸と第２のガイド軸と、を有するレンズ鏡胴において、移動可能となされた鏡枠のうち最も物体側の鏡枠は、スリーブ部が第１のガイド軸に、回転係止部が第２のガイド軸に、それぞれ係合させ、移動可能となされた鏡枠のうち、物体側より数えて２番目の鏡枠は、スリーブ部が第２のガイド軸に、回転係止部が第１のガイド軸に、それぞれ係合させ、第１のガイド軸は、主胴の物体側の壁面部と、主胴の像面側の壁面部よりも物体側の第１の軸支部と、で位置決めし、第２のガイド軸は、主胴の像面側の壁面部と、主胴の物体側の壁面部よりも像面側の第２の軸支部と、で位置決めしたレンズ鏡胴とする。【選択図】図４
2012022114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸方向に移動可能となされた少なくとも２つの鏡枠と、
一側壁が開口されて、一体に形成された主胴と、
前記主胴内に組み付けられ前記鏡枠の案内を行う第１のガイド軸と第２のガイド軸と、を有するレンズ鏡胴において、
前記鏡枠のうち、最も物体側の鏡枠は、スリーブ部が前記第１のガイド軸に、回転係止部が前記第２のガイド軸に、それぞれ係合しており、
前記鏡枠のうち、物体側より数えて２番目の鏡枠は、スリーブ部が前記第２のガイド軸に、回転係止部が前記第１のガイド軸に、それぞれ係合しており、
前記第１のガイド軸は、前記主胴の物体側の壁面部と、前記主胴の像面側の壁面部よりも物体側に形成された第１の軸支部と、で位置決めされており、
前記第２のガイド軸は、前記主胴の像面側の壁面部と、前記主胴の物体側の壁面部よりも像面側に形成された第２の軸支部と、で位置決めされていることを特徴とするレンズ鏡胴。
【請求項２】
前記主胴には、移動可能となされた最も物体側の鏡枠と移動可能となされた物体側より数えて２番目の鏡枠の間に固定の鏡枠が一体に形成され、
前記固定の鏡枠の一部に前記第１の軸支部と前記第２の軸支部とが形成されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡胴。
【請求項３】
前記主胴の一側壁に形成された開口を覆う蓋部材を有し、
前記蓋部材に形成された当接部が、前記主胴の物体側の壁面部と前記主胴の像面側の壁面部で、前記第１のガイド軸及び前記第２のガイド軸と当接していることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡胴。
【請求項４】
光軸方向に移動可能となされた鏡枠が２つであることを特徴とする請求項１から３までのいずれか一項に記載のレンズ鏡胴。
【請求項５】
光軸方向に移動可能となされた鏡枠が３つであることを特徴とする請求項１から３までのいずれか一項に記載のレンズ鏡胴。
【請求項６】
前記第１のガイド軸と前記第２のガイド軸は、前記第１の軸支部と前記第２の軸支部で、圧入、嵌合及び弾性形状による挟み込みのいずれかにより位置決めされていることを特徴とする請求項１から５までのいずれか一項に記載のレンズ鏡胴。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか一項に記載のレンズ鏡胴と、撮像素子と、を有す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、変倍可能な撮像光学系を内包するレンズ鏡胴及び該レンズ鏡胴を有する撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、光軸方向に２本のガイド軸を設け、レンズ群を保持する鏡枠をガイド軸に沿って摺動させてズーミングやフォーカシングを行うよう構成したレンズ鏡胴が知られている。この場合の鏡枠の移動には、モータに連設されたリードスクリューと螺合する雌ネジ部材を鏡枠に係合させているものが多用されている。
【０００３】
このようなレンズ鏡胴として、鏡枠を保持する主胴を一つの側壁を開口して形成し、この開口からガイド軸や移動する鏡枠を組み込むように構成したレンズ鏡胴が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、鏡胴を光軸方向で像面側と物体側の２つに分割し、ガイド軸を像面側の鏡胴の像側壁面部と分割された２つの鏡胴の間に配置された位置決め部材とで位置決めするものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−１７７２０７号公報
【特許文献２】特開２００６−１３３３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、撮像装置に内蔵される撮像光学系は、より高付加価値のものとするため高変倍化が進んでいる。このため移動させるレンズ群の移動量、すなわち鏡枠の移動量はこれに伴い増加する傾向にある。
【０００７】
変倍時に移動するレンズ群は、特に動画撮影時にズーミングした際の像ブレとして顕在化するため、移動時に発生する光軸直交方向のシフトを小さく抑える必要があるが、高変倍化に伴って、その許容値もより厳しいものとなっている。
【０００８】
ガイド軸に沿って鏡枠を摺動させるタイプにおいては、高変倍化による移動量の増加に伴って、リードスクリューの長さもより長くなっており、移動時の光軸直交方向のブレが発生し易くなる傾向にある。
【０００９】
図７は、ガイド軸に沿って摺動させてズーミングやフォーカシングを行うよう構成した従来のレンズ鏡胴の模式図である。図７（ａ）は概略構成を示す図であり、図７（ｂ）は像ブレの原因を説明するための図である。
【００１０】
図７（ａ）に示すように、第１のガイド軸２５と第２のガイド軸２６に、鏡枠ｋ１がスリーブ部Ｓ１と回転係止部ｒ１で係合し、鏡枠ｋ２がスリーブ部Ｓ２と回転係止部ｒ２で係合して案内されるようになっている。また、スリーブ部Ｓ１は、ステッピングモータ４１に連接されたリードスクリュー４１ｒと螺合するナット４１ｎと係合している（不図示であるが、スリーブ部Ｓ２も同様である）。リードスクリュー４１ｒの回転により、螺合するナット４１ｎが移動することで、鏡枠ｋ１を移動させるようになっている。
【００１１】
第１のガイド軸２５と第２のガイド軸２６は、その両端部で位置決めされている。このため、例えば高変倍化等によりガイド軸が長くなると、図７（ｂ）の破線で示すように、ガイド軸の中央付近が剛性不足による撓み易くなって、移動時の光軸直交方向のシフトを起こしやすくなり、ズーミング時の像ブレが発生し易くなる。さらに、リードスクリューも長くなることにより芯ブレが発生しやすくなり、この芯ブレを原因とする鏡枠の振動によるズーミング時の像ブレが発生し易くなる。
【００１２】
上記特許文献１に記載のレンズ鏡胴は、ガイド軸や移動する鏡枠の組み込みが簡単で低コストのものとできる。しかし、ガイド軸の支持を両端部で行っているため、高変倍化した際には、ガイド軸中央付近の撓みによるシフトにより、ズーミングした際の像ブレが発生し易くなる。
【００１３】
また、上記特許文献２に記載のレンズ鏡胴は、像面側の鏡胴内に配置された移動レンズ群及び固定レンズ群の位置決め精度を向上させるものである。しかし、物体側の鏡胴内に配置された移動レンズ群については、リードスクリューの芯ブレを原因とする鏡枠の振動に対し、やや弱いという問題がある。
【００１４】
本発明は上記問題に鑑み、ズーミングした際の像ブレを抑えたレンズ鏡胴及びズーミングした際の像ブレを抑えた撮像装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的は、下記の構成により達成される。
【００１６】
（１）光軸方向に移動可能となされた少なくとも２つの鏡枠と、一側壁が開口されて、一体に形成された主胴と、前記主胴内に組み付けられ前記鏡枠の案内を行う第１のガイド軸と第２のガイド軸と、を有するレンズ鏡胴において、前記鏡枠のうち、最も物体側の鏡枠は、スリーブ部が前記第１のガイド軸に、回転係止部が前記第２のガイド軸に、それぞれ係合しており、前記鏡枠のうち、物体側より数えて２番目の鏡枠は、スリーブ部が前記第２のガイド軸に、回転係止部が前記第１のガイド軸に、それぞれ係合しており、前記第１のガイド軸は、前記主胴の物体側の壁面部と、前記主胴の像面側の壁面部よりも物体側に形成された第１の軸支部と、で位置決めされており、前記第２のガイド軸は、前記主胴の像面側の壁面部と、前記主胴の物体側の壁面部よりも像面側に形成された第２の軸支部と、で位置決めされていることを特徴とするレンズ鏡胴。
【００１７】
（２）前記主胴には、移動可能となされた最も物体側の鏡枠と移動可能となされた物体側より数えて２番目の鏡枠の間に固定の鏡枠が一体に形成され、前記固定の鏡枠の一部に前記第１の軸支部と前記第２の軸支部とが形成されていることを特徴とする前記（１）に記載のレンズ鏡胴。
【００１８】
（３）前記主胴の一側壁に形成された開口を覆う蓋部材を有し、前記蓋部材に形成された当接部が、前記主胴の物体側の壁面部と前記主胴の像面側の壁面部で、前記第１のガイド軸及び前記第２のガイド軸と当接していることを特徴とする前記（１）又は（２）に記載のレンズ鏡胴。
【００１９】
（４）光軸方向に移動可能となされた鏡枠が２つであることを特徴とする前記（１）から（３）までのいずれかに記載のレンズ鏡胴。
【００２０】
（５）光軸方向に移動可能となされた鏡枠が３つであることを特徴とする前記（１）から（３）までのいずれかに記載のレンズ鏡胴。
【００２１】
（６）前記第１のガイド軸と前記第２のガイド軸は、前記第１の軸支部と前記第２の軸支部で、圧入、嵌合及び弾性形状による挟み込みのいずれかにより位置決めされていることを特徴とする前記（１）から（５）までのいずれかに記載のレンズ鏡胴。
【００２２】
（７）前記（１）から（６）までのいずれかに記載のレンズ鏡胴と、撮像素子と、を有することを特徴とする撮像装置。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ズーミングした際の像ブレを抑えたレンズ鏡胴及びズーミングした際の像ブレを抑えた撮像装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施の形態に係るレンズ鏡胴を備えた撮像装置の外観図である。
【図２】本実施の形態に係るレンズ鏡胴のユニット状態を示す斜視図である。
【図３】本実施の形態に係るレンズ鏡胴内の撮像光学系の概略を示す模式断面図である。
【図４】本実施の形態に係るレンズ鏡胴のガイド軸の支持状態を示す模式断面図である。
【図５】蓋部材の斜視図である。
【図６】ガイド軸を位置決めする第３レンズ群鏡枠の基部の形状例を示す断面模式図である。
【図７】ガイド軸に沿って摺動させてズーミングやフォーカシングを行うよう構成した従来のレンズ鏡胴の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、実施の形態により本発明を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２６】
図１は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴を備えた撮像装置の外観図である。図１（ａ）は撮像装置を前斜め上方から見た斜視図であり、図１（ｂ）は使用時の撮像装置を斜め後方から見た斜視図である。同図は、静止画及び動画並びに音声の記録が可能な撮像装置の例であるが、静止画撮影のみ可能な撮像装置であってもよい。
【００２７】
撮像装置１００は、第１レンズ群１１が露呈した変倍可能な撮像光学系１０、フラッシュ（静止画撮影用）８１、撮影釦９１、ズーム釦９４を有している。また、開閉により主電源スイッチのＯＮとＯＦＦの切り替えを行うように構成された開閉ケース８２と、該開閉ケース８２内に液晶モニタ８３が配置されている。開閉ケース８２は図１（ｂ）に示す開状態で主電源スイッチをＯＮし、図１（ａ）に示す本体に畳みこんだ閉状態とすることで主電源スイッチをＯＦＦに切り替える。
【００２８】
撮影釦９１は、動画撮影時には動画記録の開始及び停止の指示を入力するものとなり、静止画撮影時にはレリーズ釦となる。ズーム釦９４は、撮像光学系１０を変倍させ、所望の画角に画像を変更するためのものである。また、動作モードや各種撮影条件等を液晶モニタ８３に表示させるためのジョグダイアル９２と、該表示から選択、確定するための決定釦９３を有している。不図示であるが、記録媒体としては、ハードディスク装置や、メモリカード等が用いられ、記録媒体に記録されたデータを外部機器に受け渡すためのインターフェース、コネクタ等を有している。
【００２９】
図２は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴のユニット状態を示す斜視図である。
【００３０】
図示のように、本実施の形態に係るレンズ鏡胴５０は、略直方体形状であり、一体に形成された主胴２１と蓋部材３１を有している。主胴２１は、一側壁が開口して形成されており、蓋部材３１は開口された側壁の部分を塞ぐものであり、主胴２１にネジ３２、３３で組み付けられている。
【００３１】
図３は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴内の撮像光学系の概略を示す模式断面図である。図３（ａ）はテレ端（望遠端）の状態を示し、図３（ｂ）はワイド端（広角端）の状態を示している。図３（ｃ）は各レンズ群の移動線図である。
【００３２】
図３に示す撮像光学系は、主胴２１に固定された第１レンズ群１１、移動可能と成された第２レンズ群１２、固定の第３レンズ群１３、移動可能となされた第４レンズ群１４、で構成されている。１６は撮像素子である。なお、撮像素子１６の前面には、不図示の赤外光カットフィルタ及びオプチカルローパスフィルタが積層された平行平板の光学フィルタが配置されている。
【００３３】
第２レンズ群１２は、第２レンズ群鏡枠１２ｋに保持され、光軸Ｏ方向に配置された２本のガイド軸２５、２６に案内され光軸方向に移動可能となされている。第３レンズ群１３は、第３レンズ群鏡枠１３ｋに保持され、主胴２１に固定されている。第３レンズ群鏡枠１３ｋは、主胴２１と一体で形成されている。第４レンズ群１４は、第４レンズ群鏡枠１４ｋに保持され、光軸Ｏ方向に配置された第１のガイド軸２５及び第２のガイド軸２６に案内され光軸方向に移動可能となされている。
【００３４】
なお、図示していないが、第２レンズ群鏡枠１２ｋはステッピングモータにより光軸Ｏ方向に移動させられる。より具体的には、ステッピングモータにより回転させられる雄ネジであるリードスクリューと、第２レンズ群鏡枠１２ｋに一体的に形成された雌ネジ部が螺合しており、リードスクリューを回転させることにより、第２レンズ群鏡枠１２ｋは光軸Ｏ方向に移動させられる。また、第４レンズ群鏡枠１４ｋについても同様である。
【００３５】
図３（ｃ）に示すように、変倍（ズーミング）に際しては、第２レンズ群鏡枠１２ｋはテレ端で第３レンズ群鏡枠１３ｋに最も接近し、ワイド端で第１レンズ群１１に最も接近するよう移動する。また、第４レンズ群鏡枠１４ｋはテレ端で撮像素子１６に最も接近し、テレ端から中間の焦点距離までは第３レンズ群鏡枠１３ｋに接近する方向に移動し、中間の焦点距離からワイド端までは、撮像素子１６に接近する方向に移動する。さらに、第４レンズ群鏡枠１４ｋが移動して焦点調節（フォーカシング）を行う。
【００３６】
また、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、光軸方向に移動可能となされた鏡枠のうち最も物体側の鏡枠である第２レンズ群鏡枠１２ｋは、スリーブ部１２ｓが第１のガイド軸２５に係合し、Ｕ字状の回転係止部１２ｒが第２のガイド軸２６に、それぞれ係合している。また、光軸方向に移動可能となされた鏡枠のうち物体側より数えて２番目の鏡枠である第４レンズ群鏡枠１４ｋは、スリーブ部１４ｓが第２のガイド軸２６に係合し、Ｕ字状の回転係止部１４ｒが第１のガイド軸２５に、それぞれ係合している。
【００３７】
図４は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴のガイド軸の支持状態を示す模式断面図である。同図は撮像光学系がテレ端（望遠端）の状態を示している。
【００３８】
同図に示すように、第２レンズ群鏡枠１２ｋのスリーブ部１２ｓが係合する第１のガイド軸２５は、主胴２１の物体側の壁面部２１ｂと、主胴２１の像面側の壁面部２１ｚよりも物体側の第１の軸支部である第３レンズ群鏡枠１３ｋの基部１３ａで、開口された側壁方向を除き、位置決めされている。
【００３９】
また、第４レンズ群鏡枠１４ｋのスリーブ部１４ｓが係合する第２のガイド軸２６は、主胴２１の像面側の壁面部２１ｚと、主胴２１の物体側の壁面部２１ｂよりも像面側の第２の軸支部である第３レンズ群鏡枠１３ｋの基部１３ｂで、開口された側壁方向を除き、位置決めされている。
【００４０】
また、第１のガイド軸２５の主胴２１の像面側壁面部２１ｚ側の端部は位置決めされていない。詳しくは、第４レンズ群鏡枠１４ｋのＵ字状の回転係止部１４ｒのＵ字の開口方向では遊びを有している。同様に、第２のガイド軸２６の主胴２１の物体側壁面部２１ｂ側の端部は位置決めされておらず、第２レンズ群鏡枠１２ｋのＵ字状の回転係止部１２ｒのＵ字の開口方向では遊びを有している。
【００４１】
図５は、蓋部材３１の斜視図である。図５は、蓋部材３１が主胴２１に組み付けられた際に内側となる面が見えるように図示したものである。
【００４２】
図５に示すように、蓋部材３１には、主胴２１の物体側の壁面部２１ｂ及び像面側の壁面部２１ｚで第１のガイド軸２５とそれぞれ当接する当接部３５ｂ１、３５ｂ２、主胴２１の物体側の壁面部２１ｂ及び像面側の壁面部２１ｚで第２のガイド軸２６とそれぞれ当接する当接部３６ｂ１、３６ｂ２が形成されている。また、第１の軸支部である第３レンズ群鏡枠１３ｋの基部１３ａの位置には、第１のガイド軸２５とは当接しないが、遮光するための凸部３５ｔが形成されている。また、第２の軸支部である第３レンズ群鏡枠１３ｋの基部１３ｂの位置には、第２のガイド軸２６とは当接しないが、遮光するための凸部３６ｔが形成されている。
【００４３】
蓋部材３１は、主胴２１の開口された一側壁を塞ぐように主胴２１に組み付けられる。当接部３５ｂ１、３５ｂ２は、第１のガイド軸２５の、主胴２１の物体側の壁面部２１ｂと主胴２１の像側の壁面部２１ｚの位置で当接し、開口部側から押圧している。
【００４４】
また、当接部３６ｂ１、３６ｂ２は、第２のガイド軸２６の、主胴２１の物体側の壁面部２１ｂと主胴２１の像側の壁面部２１ｚの位置で当接し、開口部側から押圧している。
【００４５】
このように、ガイド軸を両端で位置決めせず、鏡枠に形成されたスリーブ部が係合するガイド軸を、スリーブ部の移動範囲を確保して最もスパンの短くなる位置で位置決めすることにより、ガイド軸長が長い場合でもガイド軸の剛性を保つことができ、軸の撓みを防止することができる。また、このようにしてガイド軸の剛性を保つことで、リードスクリューの芯ブレに対しても鏡枠の振動を抑えることができるようになる。これにより、ズーミングした際の像ブレを抑えたレンズ鏡胴を提供することが可能となる。
【００４６】
なお、本実施の形態においては、第１のガイド軸２５及び第２のガイド軸２６の位置決めを第３レンズ群鏡枠１３ｋの基部１３ａ及び１３ｂで行う例で説明したが、これに限るものでなく、主胴２１内に別に第１の軸支部及び第２の軸支部を形成したものであってもよい。
【００４７】
また、本実施の形態においては、移動するレンズ群が２つである場合の例で説明したが、これに限るものでなく、移動するレンズ群が３つであってもよい。この場合には、移動するレンズ群を保持する鏡枠のうち、最も物体側の鏡枠と物体側より数えて２番目の鏡枠に対し、本発明を適用すればよい。これは、光軸直交方向のブレ量の像ブレへの寄与率が、物体側に配置されたレンズ群のほうがより高いからである。
【００４８】
図６は、ガイド軸を位置決めする第３レンズ群鏡枠１３ｋの基部１３ａ及び１３ｂの形状例を示す断面模式図である。
【００４９】
第３レンズ群鏡枠１３ｋの基部１３ａ及び１３ｂの軸支部の形状は、第１のガイド軸２５、第２のガイド軸２６のそれぞれの径に対応して嵌合するように形成してもよいし、ガイド軸２５、２６の径より僅かに小さい幅に形成し、ガイド軸を圧入して組み込むよう構成してもよいが、図６に示すように、入り口の幅Ｃ１、ガイド軸が収まる位置の幅をＣ２としたとき、Ｃ１＜Ｃ２となるよう形成すると共に、一方の側壁をガイド軸が組み込まれた際にその弾性により挟み込むことができるよう傾いた状態に形成してもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１０  撮像光学系
１１  第１レンズ群
１２  第２レンズ群
１２ｋ  第２レンズ群鏡枠
１２ｓ  スリーブ部（第２レンズ群鏡枠）
１２ｒ  回転係止部（第２レンズ群鏡枠）
１３  第３レンズ群
１３ａ  基部（第１の軸支部）
１３ｂ  基部（第２の軸支部）
１３ｋ  第３レンズ群鏡枠
１４  第４レンズ群
１４ｋ  第４レンズ群鏡枠
１４ｓ  スリーブ部（第４レンズ群鏡枠）
１４ｒ  回転係止部（第４レンズ群鏡枠）
１６  撮像素子
２１  主胴
２１ｂ  壁面部（物体側）
２１ｚ  壁面部（像面側）
２５  第１のガイド軸
２６  第２のガイド軸
３１  蓋部材
５０  レンズ鏡胴
１００  撮像装置
Ｏ  光軸
【図１】
2012022114.tif 000003
【図２】
2012022114.tif 000004
【図３】
2012022114.tif 000005
【図４】
2012022114.tif 000006
【図５】
2012022114.tif 000007
【図６】
2012022114.tif 000008
【図７】
2012022114.tif 000009