(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鏡筒に収容され撮像素子に被写体の像を導く撮影光学系と、
前記撮影光学系の一部を構成し前記撮影光学系の光軸方向の位置が調整されたのち移動不能に固定されるバックフォーカス調整レンズ群と、
前記バックフォーカス調整レンズ群の前記光軸方向の位置を調整するバックフォーカス調整機構とを備えたレンズ鏡筒であって、
前記バックフォーカス調整機構は、
前記鏡筒の前記被写体側端部に前記光軸方向と直角に配置され、前記光軸を中心とする円形開口を有し、前記円形開口の周囲に前記光軸を中心とする環板部が設けられ、
前記環板部に、前記光軸に平行な方向の高さが互いに異なる複数の係合面が前記円形開口の周囲に沿って並べられて形成された鏡筒側係合部が前記円形開口の周囲に間隔をおいて複数設けられ、
前記バックフォーカス調整レンズ群を保持し、前記複数の鏡筒側係合部の前記係合面のうち同じ高さの前記係合面に選択的に係合される複数のレンズ側係合部が形成されたレンズ保持枠が設けられ、
前記レンズ側係合部が係合する前記係合面を変えることにより前記バックフォーカス調整レンズ群の前記光軸方向の位置調整がなされ、
前記複数の係合面は、前記円形開口の周囲に沿って隣り合う前記係合面の高さの差が前記円形開口の周囲に沿って増加するように形成されている、
ことを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記レンズ側係合部が係合する前記係合面を変えることにより前記撮影光学系で結像される像面が前記光軸方向に移動する移動量をバックフォーカス調整量とした場合、
前記レンズ側係合部が係合する前記係合面を前記円形開口の周囲に沿った隣位の前記係合面に変えた場合に、前記バックフォーカス調整量がほぼ同一となるように、前記係合面の全てにおいて、前記円形開口の周囲に沿って隣り合う前記係合面の高さの差が設定されている、
ことを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
【請求項３】
前記バックフォーカス調整レンズ群が前記光軸方向に移動する移動量Ｌ１に対する前記撮影光学系で結像される像面が前記光軸方向に移動する移動量Ｌ２の比率Ｌ２／Ｌ１を前記バックフォーカス調整レンズ群のピント感度とした場合、前記ピント感度は、前記バックフォーカス調整レンズ群が前記光軸方向の一方から他方に移動するに従って前記ピント感度が増加するように変化するか、あるいは、減少するように変化する、
ことを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
【請求項４】
前記光軸方向において加工誤差や組み立て誤差を含まない光学設計上決定される前記係合面の位置を設計位置とした場合、それぞれ前記円形開口の周囲に沿って隣り合う前記係合面の高さの差は、前記設計位置を中心として前記光軸方向において非対称となるように形成されている、
ことを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
【請求項５】
前記バックフォーカス調整レンズ群は、前記撮影光学系のうち最も被写体に近い位置に配置されている、
ことを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
【請求項６】
前記撮影光学系は、前記バックフォーカス調整レンズ群と前記撮像素子との間に配置され前記光軸方向に移動可能に設けられたフォーカスレンズ群とを備えている、
ことを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
【請求項７】
前記撮影光学系は、前記バックフォーカス調整レンズ群と前記撮像素子との間に配置された中間レンズ群と、前記中間レンズ群と前記撮像素子との間に配置され前記光軸方向に移動可能に設けられたフォーカスレンズ群とを備えている、
ことを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
【請求項８】
前記撮影光学系は、前記バックフォーカス調整レンズ群と前記撮像素子との間に配置された中間レンズ群と、前記中間レンズ群と前記撮像素子との間に配置され前記光軸方向に移動可能に設けられたフォーカスレンズ群とを備え、
前記バックフォーカス調整レンズ群は、前記撮影光学系のうち最も被写体に近い箇所に配置されている、
ことを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
【請求項９】
前記撮影光学系は、前記バックフォーカス調整レンズ群と前記撮像素子との間に配置された中間レンズ群と、前記中間レンズ群と前記撮像素子との間に配置され前記光軸方向に移動可能に設けられたフォーカスレンズ群とを備え、
前記バックフォーカス調整レンズ群は負の屈折力を有し、
前記中間レンズ群は正の屈折力を有し、
前記フォーカスレンズ群は正の屈折力を有している、
ことを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
【請求項１０】
レンズ鏡筒を有する撮像装置であって、
前記レンズ鏡筒は、
鏡筒に収容され撮像素子に被写体の像を導く撮影光学系と、
前記撮影光学系の一部を構成し前記撮影光学系の光軸方向の位置が調整されたのち移動不能に固定されるバックフォーカス調整レンズ群と、
前記バックフォーカス調整レンズ群の前記光軸方向の位置を調整するバックフォーカス調整機構とを備えたレンズ鏡筒であって、
前記バックフォーカス調整機構は、
前記鏡筒の前記被写体側端部に前記光軸方向と直角に配置され、前記光軸を中心とする円形開口を有し、前記円形開口の周囲に前記光軸を中心とする環板部が設けられ、
前記環板部に、前記光軸に平行な方向の高さが互いに異なる複数の係合面が前記円形開口の周囲に沿って並べられて形成された鏡筒側係合部が前記円形開口の周囲に間隔をおいて複数設けられ、
前記バックフォーカス調整レンズ群を保持し、前記複数の鏡筒側係合部の前記係合面のうち同じ高さの前記係合面に選択的に係合される複数のレンズ側係合部が形成されたレンズ保持枠が設けられ、
前記レンズ側係合部が係合する前記係合面を変えることにより前記バックフォーカス調整レンズ群の前記光軸方向の位置調整がなされ、
前記複数の係合面は、前記円形開口の周囲に沿って隣り合う前記係合面の高さの差が前記円形開口の周囲に沿って増加するように形成されている、
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】
本発明はレンズ鏡筒および撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルスチルカメラやビデオカメラなどの撮像装置は、撮像素子に被写体像を導く撮影光学系が鏡筒に収容されたレンズ鏡筒を備えている。
このようなレンズ鏡筒は、ある被写体距離における撮影光学系のフォーカス位置（バックフォーカスまたはピント位置）が、言い換えると、撮影光学系によって結像される被写体像の像面の位置が所定の設計値となるように設計されているが、実際に製造されるレンズ鏡筒は、撮影光学系を構成するレンズやレンズを保持する機構部品自体が有する製造誤差やそれらを組み立てる際の組み立て誤差があるので、前記のフォーカス位置は前記設計値を中心にばらつきをもったものとなる。
一方、撮影光学系を構成するフォーカスレンズ（フォーカス群）が移動することによって撮像素子に結像される被写体像のピント合わせを行うため、フォーカスレンズが光軸方向に移動するに際して前後の余裕量が十分にある場合、このばらつきをフォーカス群によって吸収することが可能だが、前記のフォーカス位置のばらつき量が非常に大きい場合や、フォーカス群前後の余裕量が満足にない場合は、製造段階において、フォーカス群以外の箇所でバックフォーカス位置を調整する（バックフォーカス量を調整する）必要が生じてくる。
このようなバックフォーカス量の調整方法としては、撮像素子（撮像面）を光軸方向に移動させる方法、あるいは、撮影光学系を構成する一部のレンズをバックフォーカス調整レンズとして光軸方向に移動させる方法がある。
撮像素子やバックフォーカス調整レンズを光軸方向に変位させる構造としては、例えば、鏡筒側に光軸方向の高さが異なる複数の係合面を階段状に形成しておき、それら係合面を選択的に用いてバックフォーカス調整レンズの光軸方向の位置を決定する構造が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３０３７７６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、レンズ鏡筒に対する更なる小型化・高倍率化の要求に伴いバックフォーカス調整レンズとして屈折力が高いものが用いられている。
ここで、バックフォーカス調整レンズの光軸方向への移動量に対する撮影光学系のフォーカス位置の移動量の比率をピント感度とした場合、このような屈折力が高いバックフォーカス調整レンズを含む撮影光学系におけるピント感度は、バックフォーカス調整レンズの光軸方向の位置に応じて大きく変化する傾向にある。
したがって、ピント感度が低い場合には、バックフォーカス調整レンズの移動量に対して撮影光学系のフォーカス位置の移動量は小さく、ピント感度が高い場合には、バックフォーカス調整レンズの移動量に対して撮影光学系のフォーカス位置の移動量が大きくなる。
しかしながら、上述した複数の係合面を選択的に用いてバックフォーカス調整レンズの光軸方向の位置を決定する従来技術では、隣り合う係合面の高さの差は同一とされているため、バックフォーカス調整量レンズの移動量はピント感度と拘わり無く常に同一となっている。
したがって、ピント感度がバックフォーカス調整レンズの光軸方向の位置に応じて大きく変化するような撮影光学系においては、バックフォーカス調整を適切に行う上で不利があった。
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、バックフォーカス調整を適切かつ効率よく行う上で有利なレンズ鏡筒および撮像装置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】
【０００５】
上述の目的を達成するため、本発明は、鏡筒に収容され撮像素子に被写体の像を導く撮影光学系と、前記撮影光学系の一部を構成し前記撮影光学系の光軸方向の位置が調整されたのち移動不能に固定されるバックフォーカス調整レンズ群と、前記バックフォーカス調整レンズ群の前記光軸方向の位置を調整するバックフォーカス調整機構とを備えたレンズ鏡筒であって、前記バックフォーカス調整機構は、前記鏡筒の前記被写体側端部に前記光軸方向と直角に配置され、前記光軸を中心とする円形開口を有し、前記円形開口の周囲に前記光軸を中心とする環板部が設けられ、前記環板部に、前記光軸に平行な方向の高さが互いに異なる複数の係合面が前記円形開口の周囲に沿って並べられて形成された鏡筒側係合部が前記円形開口の周囲に間隔をおいて複数設けられ、前記バックフォーカス調整レンズ群を保持し、前記複数の鏡筒側係合部の前記係合面のうち同じ高さの前記係合面に選択的に係合される複数のレンズ側係合部が形成されたレンズ保持枠が設けられ、前記レンズ側係合部が係合する前記係合面を変えることにより前記バックフォーカス調整レンズ群の前記光軸方向の位置調整がなされ、前記複数の係合面は、前記円形開口の周囲に沿って隣り合う前記係合面の高さの差が前記円形開口の周囲に沿って増加するように形成されていることを特徴とする。
また本発明は、レンズ鏡筒を有する撮像装置であって、前記レンズ鏡筒は、鏡筒に収容され撮像素子に被写体の像を導く撮影光学系と、前記撮影光学系の一部を構成し前記撮影光学系の光軸方向の位置が調整されたのち移動不能に固定されるバックフォーカス調整レンズ群と、前記バックフォーカス調整レンズ群の前記光軸方向の位置を調整するバックフォーカス調整機構とを備えたレンズ鏡筒であって、前記バックフォーカス調整機構は、前記鏡筒の前記被写体側端部に前記光軸方向と直角に配置され、前記光軸を中心とする円形開口を有し、前記円形開口の周囲に前記光軸を中心とする環板部が設けられ、前記環板部に、前記光軸に平行な方向の高さが互いに異なる複数の係合面が前記円形開口の周囲に沿って並べられて形成された鏡筒側係合部が前記円形開口の周囲に間隔をおいて複数設けられ、前記バックフォーカス調整レンズ群を保持し、前記複数の鏡筒側係合部の前記係合面のうち同じ高さの前記係合面に選択的に係合される複数のレンズ側係合部が形成されたレンズ保持枠が設けられ、前記レンズ側係合部が係合する前記係合面を変えることにより前記バックフォーカス調整レンズ群の前記光軸方向の位置調整がなされ、前記複数の係合面は、前記円形開口の周囲に沿って隣り合う前記係合面の高さの差が前記円形開口の周囲に沿って増加するように形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
そのため、本発明によれば、鏡筒側係合部の複数の係合面を、鏡筒側係合部の複数の係合面を、環板部の円形開口の周囲に沿って隣り合う係合面の高さの差が円形開口の周囲に沿って増加するように形成することにより、レンズ側係合部が係合する係合面を円形開口の周囲に沿った隣位の係合面に変えた場合に、バックフォーカス調整量がほぼ同一となるように、係合面の全てにおいて、円形開口の周囲に沿って隣り合う係合面の高さの差を設定できるので、バックフォーカス調整範囲の無駄を抑制してバックフォーカス調整を適切かつ効率よく行う上で有利となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
次に本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本実施の形態の撮像装置の斜視図、図２は本実施の形態の撮像装置の構成を示すブロック図である。
図１に示すように、本実施例の撮像装置１０はデジタルスチルカメラであり、外装を構成するケース１２を有している。なお、本明細書においては被写体側を前方としその反対側を後方とする。
ケース１２の前面右側部寄りの箇所には撮影光学系１４が組み込まれたレンズ鏡筒１６が設けられ、レンズ鏡筒１６の後端には撮影光学系１４によって導かれた被写体像を撮像する撮像素子３０（図２）が設けられている。
ケース１２の前面上部寄りの箇所には閃光を発光するフラッシュ部１８、光学式ファインダの対物レンズ２０などが設けられている。なお、本明細書において前方とは被写体側をいい、後方とは結像側をいうものとする。
ケース１２の上端面にはシャッタボタン２２が設けられ、ケース１２の後面には、前記光学式ファインダの接眼窓２４、電源のオンオフ、撮影モード、再生モードの切替など種々の操作を行なうための複数の操作スイッチ２６、撮像した映像を表示するディスプレイ２８（図２）などが設けられている。
【０００８】
図２に示すように、撮像装置１０は、撮像素子３０、記憶媒体３２、画像処理部３４、表示処理部３６、駆動部３８、操制御部４０などを備えている。
撮像素子３０は撮像面３０Ａ（図３）を有し、撮影光学系１４によって撮像面３０Ａに結像された被写体像を撮像して撮像信号を生成するＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどで構成されている。
画像処理部３４は、撮像素子３０から出力された撮像信号に基づいて画像データを生成し、記憶媒体３２に記録するものである。
記憶媒体３２は、筐体１２に設けられたメモリスロットに装脱されるメモリカード、あるいは、筐体１２に内蔵されたメモリなどで構成されている。
表示処理部３６は、画像処理部３４から供給される前記画像データをディスプレイ２８に表示させるものである。
駆動部３８は、後述するフォーカスレンズ（図３参照）を光軸方向に動かすものである。
制御部４０は、操作スイッチ２６やシャッタボタン２２の操作に応じて画像処理部３４、表示処理部３６、駆動部３８を制御するＣＰＵなどで構成されている。
【０００９】
次に、レンズ鏡筒１６の概略構成について説明する。
図３はレンズ鏡筒１６の概略構成を示す説明図である。
図３に示すように、本実施の形態では、撮影光学系１４は、バックフォーカス調整レンズ群４０と、中間レンズ群４２と、フォーカスレンズ群４４とを備えている。
本実施の形態では、バックフォーカス調整レンズ群４０は負の屈折力を有し、中間レンズ群４２は正の屈折力を有し、フォーカスレンズ群４４は正の屈折力を有している。
レンズ鏡筒１６は、第１筒部４８と、第２筒部５０とを有している。
第１筒部４８は、断面が円形に形成され、第１筒部４８は中央開口４８Ｃを有する後壁４８Ａと、後壁４８Ａの外周から前方に起立された周壁４８Ｂとを備えている。
第２筒部５０は、周壁４８Ｂの前端に取着され、第２筒部５０にバックフォーカス調整レンズ群４０が収容されている。
バックフォーカス調整レンズ群４０は、本実施の形態では第１レンズ４０Ａとその後方に位置する第２レンズ４０Ｂとの２つのレンズで構成され、これら第１、第２レンズ４０Ａ、４０Ｂは環状のレンズ保持枠５２に保持され、レンズ保持枠５２は第２筒部５０に取り付けられ、この取り付けについては後に詳細に説明する。
バックフォーカス調整レンズ群４０は、撮影光学系１４の一部を構成し、バックフォーカス調整機構５４（図５）によって撮影光学系１４の光軸Ｌ方向の位置が調整されたのち移動不能に固定されるものである。
第１筒部４８の内側でバックフォーカス調整レンズ群４０の後方には、中間レンズ群４２とフォーカスレンズ群４４がこの順番で前方から方向に向かって配置されている。
フォーカスレンズ群４４は、前記の駆動部３８の制御に基づいて動作する不図示のレンズ移動機構によって撮影光学系１４の光軸Ｌ方向に移動されることで、撮影光学系１４によって撮像素子３０の撮像面３０Ａ上に結像される被写体像のピント調整を行うものである。
すなわち、撮影光学系１４は、最も被写体に近い箇所に配置されたバックフォーカス調整レンズ群４０と、バックフォーカス調整レンズ群４０と撮像素子３０との間に配置された中間レンズ群４２と、中間レンズ群４２と撮像素子３０との間に配置されたフォーカスレンズ群４４とを備えている。
後壁４８Ａの開口部４８Ｃに撮像素子３０が取着され、フォーカスレンズ群４４と撮像素子３０との間には、例えば赤外線カットフィルターなどの従来公知の光学フィルタ４６が配設されている。
【００１０】
次に、本発明の要部であるバックフォーカス調整機構５４について説明する。
図４は第２筒部５０を前方から見た斜視図、図５はバックフォーカス調整レンズ群４０、第２筒部５０、バックフォーカス調整機構５４を示す斜視図、図６（Ａ）は鏡筒側係合部５６の係合面５６０２の説明図、（Ｂ）は比較例における係合面の説明図である。
なお、本明細書において「バックフォーカス調整」とは、撮影光学系１４（レンズ鏡筒１６）の製造組立時に撮影光学系１４が有するフォーカス位置のばらつきを調整するためのフォーカス調整（ピント調整）をいうものであり、撮影時における撮像素子３０の撮像面３０Ａに被写体像の焦点合わせを行うフォーカス調整ではない。
バックフォーカス調整機構５４は、鏡筒側係合部５６と、レンズ側係合部５８とを備えている。
本実施の形態では、図４に示すように、第２筒部５０は、光軸Ｌ（図３）を中心とする円筒部５００２と、円筒部５００２の内側に円筒部５００２と同軸上に設けられ光軸Ｌと直交する平面上を延在する環板部５００４とを有している。
環板部５００４の内側には撮影光学系１４の光路を形成する開口５００６が形成されている。
鏡筒側係合部５６は、環板部５００４が前方に臨む面に形成されている。
本実施の形態では、鏡筒側係合部５６は、同一の円周上で円周方向に１２０度の間隔をおいて３つ設けられている。
各鏡筒側係合部５６は、光軸Ｌと平行する方向の高さが互いに異なる複数の係合面５６０２が光軸Ｌを中心とする円周方向に並べて形成されている。
本実施の形態では、各鏡筒側係合部５６はそれぞれ７つの係合面５６０２を有し、３つの鏡筒側係合部５６の間において、１２０度の間隔をおいて位置する３つの係合面５６０２はそれらの高さが同一となるように形成されている。
図６（Ａ）に示すように、各鏡筒側係合部５６において複数の係合面５６０２は、隣り合う係合面５６０２の高さの差Δｈが円周方向の一方に沿って増加するか、あるいは、減少するように形成されている。
【００１１】
また、図５に示すように、レンズ保持枠５２は、バックフォーカス調整レンズ群４０の外周に沿って延在する環板部５２０２を有し、環板部５２０２は、鏡筒側係合部５６よりも半径方向内側の箇所を環状に延在している。
レンズ側係合部５８は、各鏡筒側係合部５６に係合するように、環板部５２０２から半径方向外方に突出形成されており、本実施の形態では、レンズ側係合部５８は、環板部５２０２の周方向に１２０度の間隔をおいて３つ設けられている。
図５、図６（Ａ）に示すように、各レンズ側係合部５８は、各鏡筒側係合部５６において係合面５６０２に選択的に係合されるように形成されている。
本実施の形態では、各レンズ側係合部５８は、光軸Ｌと直交する同一平面上に位置する平面を有し、この平面が係合面５６０２に係合する。
【００１２】
したがって、レンズ保持枠５２の３つのレンズ側係合部５８を、第２筒部５０の３つの鏡筒側係合部５６の係合面５６０２にそれぞれ当て付けることで、バックフォーカス調整レンズ群４０の光軸Ｌ方向の位置決めがなされ、レンズ側係合部５８を当て付ける係合面５６０２を変えることにより、バックフォーカス調整レンズ群４０を、光軸Ｌ方向に係合面５６０２の高さの差Δｈ分移動させることができる。
すなわち、バックフォーカス調整機構５４によって、バックフォーカス調整レンズ５２の光軸Ｌ方向の位置が調整されるように構成されている。
そして、本実施の形態では、このようにレンズ側係合部５８が係合する係合面５６０２を隣位の係合面５６０２に変えることでバックフォーカス調整レンズ群４０を隣り合う係合面５６０２の高さの差Δｈだけ移動させ、これにより撮影光学系１４で結像される像面が光軸方向に移動する移動量をバックフォーカス調整量とした場合、バックフォーカス調整レンズ群４０を高さの差Δｈのうちのどの差Δｈだけ移動させても、バックフォーカス調整量がほぼ同一となるように高さの差Δｈが設定されている。
言い換えると、レンズ側係合部５８が係合する係合面５６０２を変えることにより撮影光学系１４で結像される像面が光軸方向に移動する移動量をバックフォーカス調整量とした場合、レンズ側係合部５８が係合する係合面５６０２を開口５００６の周囲に沿った隣位の係合面５６０２に変えた場合に、バックフォーカス調整量がほぼ同一となるように、係合面５６０２の全てにおいて、開口５００６の周囲に沿って隣り合う係合面５６０２の高さの差Δｈが設定されている。
また、本実施の形態では、バックフォーカス調整レンズ群４０が光軸Ｌ方向に移動する移動量Ｌ１に対する撮影光学系１４で結像される像面が光軸方向に移動する移動量Ｌ２の比率Ｌ２／Ｌ１をバックフォーカス調整レンズ群４０のピント感度ｐとした場合、ピント感度ｐは、バックフォーカス調整レンズ群４０が光軸方向の一方から他方に移動するに従ってピント感度ｐが増加するように変化するか、あるいは、減少するように変化している。そして、隣り合う係合面５６０２の高さの差Δｈは、ピント感度ｐの変化量に対応した寸法で設定され、言い換えると、隣り合う係合面５６０２の高さの差Δｈは、ピント感度ｐが増加するにつれて次第に小さく、ピント感度ｐが減少するにつれて次第に大きくなるように、ピント感度ｐの変化量に対応した寸法で設定されている。
【００１３】
このようなバックフォーカス調整機構５４を用いたバックフォーカス調整レンズ群４０の光軸Ｌ方向の位置調整は、例えば次のようになされる。
フォーカスレンズ群４４を光軸Ｌ方向の所定の基準位置に位置させた状態で、撮像素子３０の撮像面３０Ａに対して所定の被写体距離をおいて位置する被写体を撮影光学系１４によって撮像面３０Ａに結像させる。
この際、撮影光学系１４のフォーカス位置（バックフォーカスまたはピント位置）は、撮影光学系１４を構成するレンズやレンズを保持する機構部品自体が有する製造誤差やそれらを組み立てる際の組み立て誤差によって、所定の設計値、すなわち基準値を中心として光軸Ｌ方向の前後にばらつく。
したがって、撮影光学系１４のフォーカス位置が前記基準値を中心とする所定の許容範囲内（フォーカスレンズ群４４によってピント調整可能な範囲内）に収まるように、バックフォーカス調整機構５４を用いてバックフォーカス調整レンズ群４０を光軸Ｌ方向に係合面５６０２の高さの差Δｈ分ずつ移動させて調整する。
このようなバックフォーカス調整が終了したならば、各レンズ側係合部５８と各鏡筒側係合部５６とを係合させた状態でレンズ保持枠５２を第２筒部５０に接着剤により接着固定し、これによりバックフォーカス調整レンズ群４０をレンズ鏡筒１６に移動不能に固定する。
【００１４】
次に、本実施の形態のレンズ鏡筒１６の作用効果について比較例と比較して説明する。
まず、撮影光学系のピント感度について説明する。
図７は撮影光学系のバックフォーカス調整レンズ群の光軸方向の位置Ｘとバックフォーカス調整レンズ群のピント感度ｐとの関係を示す説明図である。
前述したように、ピント感度ｐとは、レンズ鏡筒の撮影光学系を構成するレンズ群を光軸方向に動かす移動量Ｌ１に対して、撮影光学系によって結像される像面の移動量Ｌ２とした場合、ｐ＝Ｌ２／Ｌ１で示される値をいう。
図７の符号Ａは、バックフォーカス調整レンズ群の位置Ｘの変化に対してバックフォーカス調整レンズ群のピント感度ｐの変化量（変動量）が少ない比較例の撮影光学系の特性を示している。
図７の符号Ｂは、バックフォーカス調整レンズ群の位置Ｘの変化に対してバックフォーカス調整レンズ群のピント感度ｐの変化量（変動量）がある程度あるものの、バックフォーカス調整レンズ群の位置が変化し得る移動量が少ない別の比較例の撮影光学系の特性を示している。
図７の符号Ｃは、バックフォーカス調整レンズ群の位置Ｘの変化に対してバックフォーカス調整レンズ群のピント感度ｐの変化量（変動量）が大きな撮影光学系の特性を示しており、この撮影光学系は本実施の形態の撮影光学系１４に相当している。
なお、バックフォーカス調整レンズ群の可動範囲を−Ｔ〜Ｔとし、バックフォーカス調整レンズ群のピント感度（縦倍率）をｐ、フォーカスレンズ群のピント感度をｐｆとすると、フォーカスばらつき補正可能最大範囲は、±（Ｔ×ｐ／ｐｆ）と概算できる。
【００１５】
次に比較例におけるバックフォーカス調整について説明する。
図８（Ａ）は比較例におけるレンズ鏡筒の製造時に発生する撮影光学系のフォーカス位置（バックフォーカス）のばらつきを示す模式図、（Ｂ）はバックフォーカス調整の実施後の調整幅を示す模式図である。図８（Ａ）、（Ｂ）において、横軸はフォーカス位置を示し、縦軸は製造されたレンズ鏡筒の個数を示す。
図８（Ａ）に示すように、レンズ鏡筒を製造する場合、レンズ鏡筒に組み込まれた撮影光学系のフォーカス位置（バックフォーカス）は、レンズ玉や機構部品の製造誤差によって、光学設計値Ｐ０（基準値）を中心にして撮影光学系の光軸方向の前後にばらつく。
ここで、光学設計値Ｐ０を中心にした範囲Ｎ＝０がフォーカスレンズ群を移動させることでピント調整可能な範囲であるとすると、この中心の範囲Ｎ＝０から光軸方向の前方または後方に外れた範囲（Ｎ＝−２、−１、１、２）のばらつきを、バックフォーカス調整を行うことによって、光学設計値Ｐ０を中心にした範囲Ｎ＝０に収める必要がある。
なお、図８（Ａ）の例では、フォーカス位置のばらつきの範囲Ｎ＝−２、−１、０、１、２の５つの範囲Ｎは、互いに等しい大きさのばらつきを有している。
ここで、バックフォーカス調整機構を用いることにより、バックフォーカス調整レンズ群を範囲Ｎに対応する距離の単位で光軸Ｌ方向に調整すれば、図８（Ｂ）に示すように、中心の範囲Ｎ＝０から光軸方向の前方または後方に外れた範囲（Ｎ＝−２、−１、１、２）のばらつきを、光学設計値Ｐ０を中心にした範囲Ｎ＝０に収めることが可能となる。
また、比較例における撮影光学系の特性が図７のＡに示すように、バックフォーカス調整レンズ群の位置Ｘの変化に対してバックフォーカス調整レンズ群のピント感度ｐの変化量（変動量）が少なければ、撮影光学系のフォーカス位置のばらつきの範囲Ｎの１つ分の範囲を調整するために必要なバックフォーカス調整レンズ群の変位量は、バックフォーカス調整レンズ群の光軸方向の位置に拘わらず同一でよいことになる。
すなわち、図６（Ｂ）に示すように、比較例においては、範囲Ｎに相当する鏡筒側係合部５６′の隣り合う係合面５６０２′の高さの差Δｈは、バックフォーカス調整レンズ群の光軸方向の位置に拘わらず同一である。
そして、レンズ側係合部５８が係合する鏡筒側係合部５６′の係合面５６０２′を１つずつ変えることにより、バックフォーカス調整レンズ群は光軸方向にΔｈずつ変位することになり、バックフォーカス調整レンズ群がΔｈの単位で変位することに対応して、図８（Ｂ）に矢印で示すように、中心の範囲Ｎ＝０から外れた範囲Ｎ＝−２、−１、１、２に相当する撮影光学系のばらつきを範囲Ｎ単位で調整できることになる。
【００１６】
次に比較例において生じるバックフォーカス調整に関わる不都合について説明する。
上述した比較例のレンズ鏡筒において、小型化および高倍率化を図るために撮影光学系を構成する各レンズ群の屈折力を高くした場合には、図７の符号Ｃに示すように、ピント感度ｐは、バックフォーカス調整レンズ群４０が光軸方向の一方から他方に移動するに従ってピント感度ｐが増加するように変化するか、あるいは、減少するように変化し、バックフォーカス調整レンズ群の位置Ｘの変化に対してバックフォーカス調整レンズ群のピント感度ｐの変化量（変動量）が大きくなることから、上述した比較例のようにバックフォーカス調整レンズ群の光軸方向の変位量を、バックフォーカス調整レンズ群の光軸方向の位置に拘わらず同一とすると次のような不都合が生じる。
図９（Ａ）は各レンズ群の屈折力が高い場合にレンズ鏡筒の製造時に発生するフォーカス位置（バックフォーカス）のばらつきを示す模式図、（Ｂ）はバックフォーカス調整の実施後の調整幅を示す模式図である。図９（Ａ）、（Ｂ）において、横軸はフォーカス位置を示し、縦軸は製造されたレンズ鏡筒の個数を示す。
図９（Ａ）に示すように、撮影光学系のフォーカス位置（バックフォーカス）は光学設計値Ｐ０を中心にしてばらつくことは図８（Ａ）の場合と同様である。
ここで、図６（Ｂ）に示すように、範囲Ｎに相当する鏡筒側係合部５６′の隣り合う係合面５６０２′の高さの差Δｈをバックフォーカス調整レンズ群の光軸方向の位置に拘わらず同一とした場合について考える。
この場合、レンズ側係合部５８が係合する鏡筒側係合部５６′の係合面５６０２′を１つずつ変えることにより、バックフォーカス調整レンズ群は光軸方向にΔｈずつ変位することになり、バックフォーカス調整レンズ群がΔｈの単位で変位することに対応して、図９（Ｂ）に矢印で示すように、中心の範囲Ｎ＝０から外れた範囲Ｎ＝−２、−１、１、２に相当する撮影光学系のばらつきを範囲Ｎの単位で調整できることになる。
【００１７】
しかしながら、図７の符号Ｃに示すように、バックフォーカス調整レンズ群の位置Ｘの変化に対してバックフォーカス調整レンズ群のピント感度ｐの変化量（変動量）が大きいので、バックフォーカス調整レンズ群を同一寸法であるΔｈの単位で変位させた場合、図９（Ｂ）に示すように、バックフォーカス調整レンズ群の位置Ｘに応じて範囲Ｎの大きさが変化することになる。
例えば、図９（Ｂ）の例では、範囲Ｎ＝−２が最も撮像面３０Ａに近接したフォーカス位置のばらつきの範囲であり、範囲Ｎ＝２が最も撮像面３０Ａから離間した（最も被写体に近接した）フォーカス位置のばらつきの範囲であるとすると、範囲Ｎが撮像面３０Ａから離間するにつれて範囲Ｎの大きさ（ばらつきの大きさ）が次第に大きくなる傾向となる。
なお、撮影光学系の構成によっては撮像面３０Ａから離間するにつれて範囲Ｎの大きさが次第に小さくなる場合もある。
言い換えると、レンズ側係合部５８が係合する鏡筒側係合部５６′の係合面５６０２′の高さの差Δｈが均一となるように構成されている場合には、Δｈのそれぞれに対応するバックフォーカス調整範囲の大きさが均一ではないことになる。
したがって、図９（Ｂ）に矢印で示すように、フォーカスレンズ群のピント調整範囲を最もばらつきの大きな範囲Ｎ＝２に対応する大きさとしなくてはならないことになる。
すなわち、このような比較例のように、Δｈを等間隔としてバックフォーカス調整を実施すると、図９（Ｂ）に矢印で示すように、範囲Ｎ＝−２、−１、１、２に相当する撮影光学系のフォーカス位置のばらつきを減少させることは可能であるが、最終的なフォーカスばらつきの範囲は、最も大きいバックフォーカス調整範囲に依存することとなる。
つまり図９（Ｂ）に示すように、最終的なフォーカスばらつきの範囲が範囲Ｎ＝２におけるバックフォーカス調整範囲に規制されてしまい、一方、範囲Ｎ＝−２においては、バックフォーカス調整範囲が小さくなってしまう。
したがって、領域Ｎ＝２のバックフォーカス調整範囲と領域Ｎ＝−２のバックフォーカス調整範囲との間の差分に相当する撮影光学系のフォーカス位置のばらつきをフォーカスレンズ群のピント調整で吸収するためにフォーカスレンズ群の光軸方向の移動範囲を確保しなくてはならず、したがって、前記差分はバックフォーカス調整範囲として無駄な調整範囲となる不都合が生じる。
【００１８】
一方、図７のＢに示すように、バックフォーカス調整レンズ群の位置Ｘの変化に対してバックフォーカス調整レンズ群のピント感度ｐの変化量（変動量）がある程度あったとしても、撮影光学系のフォーカス位置のばらつく範囲がもともと少なく、バックフォーカス調整レンズ群の位置をそれほど大きく移動させなくてもバックフォーカス調整を行うことが可能である場合には、バックフォーカス調整レンズ群の変位量が少なくて済む。
したがって、この場合には、最終的なフォーカスばらつきの範囲が最も大きいバックフォーカス調整範囲に依存したとしても、図９（Ｂ）で説明した上述の不都合は無視できるものとなっている。
そこで、本発明は、図７の符号Ｃで示すように、バックフォーカス調整レンズ群の位置Ｘの変化に対してバックフォーカス調整レンズ群のピント感度ｐの変化量（変動量）が大きく、かつ、撮影光学系のフォーカス位置のばらつきが比較的大きい場合に生じるバックフォーカス調整範囲の無駄を抑制しバックフォーカス調整の効率化を図るものとなっている。
【００１９】
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
本実施の形態のレンズ鏡筒１６では、図６（Ａ）に示すように、バックフォーカス調整機構５４の鏡筒側係合部５６の複数の係合面５６０２を、隣り合う係合面５６０２の高さの差Δｈが円周方向の一方に沿って増加するか、あるいは、減少するように形成することにより、バックフォーカス調整レンズ群４０を高さの差Δｈのうちのどの差Δｈだけ移動させても、バックフォーカス調整量がほぼ同一となるように高さの差Δｈが設定されている。
したがって、バックフォーカス調整機構５４のレンズ側係合部５８を係合させる鏡筒側係合部５６の係合面５６０２を１つずつ変えることで調整されるバックフォーカス調整範囲をほぼ同一とすることができ、図８（Ｂ）に示す場合と同様に、バックフォーカス調整レンズ群４０を範囲Ｎに対応する距離の単位で光軸Ｌ方向に調整すれば、図８（Ｂ）に示すように、中心の範囲Ｎ＝０から光軸方向の前方または後方に外れた範囲（Ｎ＝−２、−１、１、２）のばらつきを、光学設計値Ｐ０を中心にした範囲Ｎ＝０に収めることが可能となり、バックフォーカス調整範囲の無駄を抑制してバックフォーカス調整を適切かつ効率よく行う上で有利となる。
また、バックフォーカス調整範囲の無駄を抑制できることから、フォーカスレンズ群４４の移動範囲を縮小できるので、撮影光学系１４を構成するレンズ群の屈折率を高めつつ、撮影光学系１４およびレンズ鏡筒１６の小型化を図る上で有利となる。
【００２０】
また、バックフォーカス調整レンズ４０が光軸Ｌ方向に変位することでピント感度ｐが変動するため、撮影光学系のフォーカス位置のばらつきを調整するために必要なバックフォーカス調整範囲が光軸方向の位置に応じて変動する。
光学設計上決定されるバックフォーカス調整レンズ群の光軸方向の係合面の基準位置を設計位置とした場合、図１０に示すように、比較例では、鏡筒側係合部５６′の隣り合う係合面５６０２′の高さの差Δｈを同一としたので、図９（Ｂ）に示すように、光学設計値Ｐ０を中心にした各バックフォーカス調整範囲の幅（ばらつきの幅）が非対称になってしまう不都合があった。
これに対して本実施の形態によれば、図１０に示すように、鏡筒側係合部５６の隣り合う係合面５６０２の高さの差Δｈが円周方向の一方に沿って増加するか、あるいは、減少するように形成することにより、すなわち、光軸方向において加工誤差や組み立て誤差を含まない光学設計上決定される係合面５６０２の位置を設計位置とした場合に（言い換えると、撮影光学系１４のフォーカス位置が光軸方向において加工誤差や組み立て誤差を含まない光学設計上のフォーカス位置と合致した状態でレンズ側係合部５８が係合すべき係合面５６０２の光軸Ｌ方向の位置を設計位置とした場合に）、各係合面５６０２の間の高さの差Δｈを、前記設計位置を中心として光軸Ｌ方向において非対称となるように形成することにより、図６（Ｂ）に示すように、バックフォーカス調整範囲の幅を光学設計値Ｐ０を中心にして光軸方向の前後で対称にすることができる。
【００２１】
また、本実施の形態では、バックフォーカス調整レンズ群４０は負の屈折力を有し、中間レンズ群４２は正の屈折力を有し、フォーカスレンズ群４４は正の屈折力を有し、フォーカスレンズ群４４にてフォーカシングを行い、バックフォーカス調整レンズ群４０によってバックフォーカス調整を行うような、所謂、負正正の光学系にて構成した。
負正正の光学系は、フォーカス群のピント感度が低いために、加工誤差や組み立て誤差によって生じるフォーカス群の調整幅を大きく確保する必要があるが、本発明で提案したバックフォーカス調整レンズ群を有し、その調整幅Δｈを光軸方向において可変にすることで、フォーカス群の可動範囲を縮小することができ、小型化を図る上で最も効果的な補正が可能になる光学系である。
【００２２】
なお、本実施の形態では、撮影光学系１４のうちバックフォーカス調整レンズ群４０を光軸Ｌ方向において最も被写体に近接した位置に配置した場合について説明したが、バックフォーカス調整レンズ群４０を光軸Ｌ方向のどの位置に配置するかは任意である。
しかしながら、本実施の形態のようにバックフォーカス調整レンズ群４０を最も被写体に近接した位置に配置すると、バックフォーカス調整レンズ群４０が撮影光学系１４を構成する複数のレンズ群の中間位置に配置される場合に比較して、バックフォーカス調整機構５４の簡素化を図れるとともに、バックフォーカス調整作業を簡単に行う上で有利となる。
また、本実施の形態では、撮影光学系１４がバックフォーカス調整レンズ群４０、中間レンズ群４２、フォーカスレンズ群４４の３つのレンズ群で構成されている場合について説明したが、撮影光学系１４のレンズ群の構成は任意である。
また、本実施の形態においては、撮像装置としてデジタルスチルカメラを例示したが、本発明はビデオカメラやテレビカメラなどさまざまな撮像装置に無論適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施の形態の撮像装置の斜視図である。
【図２】本実施の形態の撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図３】レンズ鏡筒１６の概略構成を示す説明図である。
【図４】第２筒部５０を前方から見た斜視図である。
【図５】バックフォーカス調整レンズ群４０、第２筒部５０、バックフォーカス調整機構５４を示す斜視図である。
【図６】（Ａ）は鏡筒側係合部５６の係合面５６０２の説明図、（Ｂ）は比較例における係合面の説明図である。
【図７】撮影光学系のバックフォーカス調整レンズ群の光軸方向の位置Ｘとバックフォーカス調整レンズ群のピント感度ｐとの関係を示す説明図である。
【図８】（Ａ）は比較例におけるレンズ鏡筒の製造時に発生する撮影光学系のフォーカス位置（バックフォーカス）のばらつきを示す模式図、（Ｂ）はバックフォーカス調整の実施後の調整幅を示す模式図である。
【図９】（Ａ）は各レンズ群の屈折力が高い場合にレンズ鏡筒の製造時に発生するフォーカス位置（バックフォーカス）のばらつきを示す模式図、（Ｂ）はバックフォーカス調整の実施後の調整幅を示す模式図である。
【図１０】実施の形態のレンズ鏡筒と比較例のレンズ鏡筒との差異を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０……撮像装置、１４……撮影光学系、１６……レンズ鏡筒、３０……撮像素子、４０……バックフォーカス調整レンズ群、５４……バックフォーカス調整機構、５６……鏡筒側係合部、５６０２……係合面、５８……レンズ側係合部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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