JP2004317706A

JP2004317706A - レンズユニット及びそれを備えた静止画撮像用カメラ、動画撮像用カメラ

Info

Publication number: JP2004317706A
Application number: JP2003109982A
Authority: JP
Inventors: Koji Seki; 廣司関
Original assignee: Tamron Co Ltd
Current assignee: Tamron Co Ltd
Priority date: 2003-04-15
Filing date: 2003-04-15
Publication date: 2004-11-11

Abstract

【課題】簡単な機構で、容易にレンズの調芯をすることができるレンズユニット、及びそれを備えた静止画撮像用カメラ、動画撮像用カメラを提供する。
【解決手段】本発明のレンズユニット（１）は、鏡筒（２）と、この鏡筒に支持されたガイド部材（４ａ、４ｂ）と、レンズ（１８）を備え、ガイド部材に沿って摺動可能にガイド部材に支持されたレンズ手段（６）と、ガイド部材の位置を調整するガイド部材位置調整手段（８ａ〜８ｄ）と、を有することを特徴としている。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静止画撮像用カメラ、動画撮像用カメラ等に使用されるレンズユニット、及びそれを備えた静止画撮像用カメラ、動画撮像用カメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルカメラ、ビデオカメラ等に使用されている撮像用レンズにおいて、ズーム調整、フォーカス調整等を行うために、レンズをレンズ鏡筒内で光軸に沿って移動させることが必要である。特許文献１及び特許文献２には、移動させるべきレンズをレンズ保持枠に固定し、このレンズ保持枠をガイドポールによって光軸に沿って摺動可能に支持する構造のレンズ移動機構が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２４２３６９号公報
【特許文献２】
特開平５−０３４５５４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようなガイドポールを使用したレンズ移動機構は、スムーズにレンズを移動させることができるという利点はあるが、移動させるレンズの調芯を行うのが困難であるという問題がある。即ち、このようなレンズの位置を調整するには、レンズ保持枠に対するレンズの取付位置を調整することが必要になるため、レンズ保持枠の構造が複雑化する、レンズ取付位置の調整作業が困難である等の問題が生じる。従って、このような構造のレンズ移動機構では、レンズユニットを組立てた後には、移動されるレンズの調芯を行っていないのが現状である。
【０００５】
そこで、本発明は、簡単な機構で、容易にレンズの調芯をすることができるレンズユニット、及びそれを備えた静止画撮像用カメラ、動画撮像用カメラを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明のレンズユニットは、鏡筒と、この鏡筒に支持されたガイド部材と、レンズを備え、ガイド部材に沿って摺動可能にガイド部材に支持されたレンズ手段と、ガイド部材の位置を調整するガイド部材位置調整手段と、を有することを特徴としている。
【０００７】
このように構成された本発明においては、レンズを備えたレンズ手段は、鏡筒に支持されたガイド部材に沿って摺動する。ガイド部材位置調整手段によってガイド部材の位置を調整し、レンズ手段に備えられたレンズを移動させることによって、レンズを調芯することができる。
このように構成された本発明によれば、簡単な機構で、容易にレンズの調芯を行うことができる。
【０００８】
また、本発明のレンズユニットは、ガイド部材を鏡筒の内部で弾性的に支持する弾性支持部材を更に有し、ガイド部材位置調整手段が、ガイド部材又は弾性支持部材に力を加えることによって、ガイド部材の位置を移動させることを特徴としている。
【０００９】
このように構成された本発明においては、ガイド部材は、弾性変形可能に構成された弾性支持部材によって支持される。ガイド部材位置調整手段は、ガイド部材又は弾性支持部材に力を加え、弾性支持部材を弾性変形させることによって、ガイド部材の位置を移動させる。
このように構成された本発明によれば、複雑な機構を用いることなく弾性支持部材を移動させることができる。
【００１０】
さらに、ガイド部材を２本のガイドポールによって構成し、レンズ手段は、２本のガイドポールのうちの第１のガイドポールに対して、ガイドポールの長手方向の摺動、及び、第１のガイドポールの軸線を中心とした回動のみ許容する第１支持部と、２本のガイドポールのうちの第２のガイドポールと接触して、レンズ手段の第１のガイドポールの軸線を中心とした回転を阻止する第２支持部と、を有していても良い。
【００１１】
このように構成された本発明においては、レンズ手段は、第１のガイドポールによって、第１のガイドポールの長手方向に沿った平行移動、及び、第１のガイドポールの軸線を中心とした回動のみ可能に支持される。また、レンズ手段は、第２のガイドポールによって、第１のガイドポールの軸線を中心とした回動を阻止される。従って、第１及び第２のガイドポールによって支持されたレンズ手段は、第１のガイドポールに沿った平行移動のみ可能に支持される。
【００１２】
このように構成された本発明によれば、第１のガイドポールと第２のガイドポールの相対位置が変化した場合においても、レンズ手段は、第１のガイドポールに沿って滑らかに平行移動することができる。
【００１３】
また、ガイド部材位置調整手段は、第１のガイドポールに直交し、かつ、互いに略直交する２つの方向に、第１のガイドポールを移動させることができるように構成するのが良い。
【００１４】
このように構成された本発明によれば、第１のガイドポールを上記２つの方向に任意の距離移動させることにより、第１のガイドポールを第１のガイドポールに直交する任意の方向に移動させることができる。
【００１５】
さらに、ガイド部材位置調整手段を、鏡筒に設けられたネジとし、このネジを回すことにより弾性支持部材を弾性変形させてガイド部材の位置を調整するように構成するのが良い。
【００１６】
このように構成された本発明においては、ガイド部材位置調整手段であるネジが弾性支持部材又はガイド部材を押圧することによって、弾性支持部材を弾性変形させ、ガイド部材の位置を移動させる。
このように構成された本発明によれば、鏡筒の外部でネジを回すことによって、鏡筒の内部に支持されたガイド部材の位置を移動させることができる。
【００１７】
また、弾性支持部材が、第１の方向に弾性的に湾曲可能な第１弾性部分と、第１の方向と略直交する第２の方向に弾性的に湾曲可能な第２弾性部分と、を有するように構成するのが良い。
【００１８】
このように構成された本発明においては、第１の方向に容易に湾曲することができる第１弾性部分と、第１の方向と直交する第２の方向に容易に湾曲することができる第２弾性部分が、夫々任意の量湾曲することによって、弾性支持部材によって支持されたガイド部材は、任意の方向に移動される。
このように構成された本発明によれば、弾性支持部材に過大な応力を加えることなく、任意の方向にガイド部材を移動させることができる。
【００１９】
また、本発明は、上記のレンズユニットを有することを特徴とする静止画撮像用カメラである。
さらに、本発明は、上記のレンズユニットを有することを特徴とする動画撮像用カメラである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態のレンズユニットを説明する。まず、図１乃至図５を参照して本発明の第１実施形態を説明する。図１は本発明の第１実施形態によるレンズユニットの縦断面図であり、図２は図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図である。図３は、弾性支持部材の部分を拡大した斜視図である。
【００２１】
図１及び図２に示すように、本発明の第１実施形態によるレンズユニット１は、鏡筒２と、鏡筒２の後側の後端壁１２と、鏡筒２の前側の前端壁１４と、後端壁１２から前方に突出した弾性支持部材１０ａと、後端壁１２から前方に突出した支持部１１ａと、前端壁１４から後方に突出した弾性支持部材１０ｂと、前端壁１４から後方に突出した支持部１１ｂと、前端壁１４に保持された固定レンズ１６と、を有する。また、レンズユニット１は、弾性支持部材１０ａ及び弾性支持部材１０ｂによって両端を支持されたガイド部材であるガイドポール４ａと、支持部１１ａ及び支持部１１ｂによって両端を支持されたガイド部材であるガイドポール４ｂと、ガイドポール４ａ、４ｂによって摺動可能に支持されたレンズ手段６と、鏡筒２に形成された雌ネジと螺合するガイド部材位置調整手段であるネジ８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ（ネジ８ｄは図示せず）とを有する。
【００２２】
図１に示すように、ガイドポール４ａは、円形断面を有し、後端壁１２及び前端壁１４から夫々突出した向い合う２つの弾性支持部材１０ａ、１０ｂによって両側の端部を受け入れられ、鏡筒２の軸線と平行に、鏡筒２の内部に保持されている。同様に、ガイドポール４ｂは、円形断面を有し、後端壁１２及び前端壁１４から夫々突出した向い合う２つの支持部１１ａ、１１ｂによって両側の端部を受け入れられ、鏡筒２の軸線と平行に、鏡筒２の内部に保持されている。
【００２３】
図１及び図２に示すように、レンズ手段６は、移動レンズ１８と、レンズ保持枠２０とを有する。レンズ保持枠２０は、レンズを保持する概ね円環状の本体部と、円環状の本体部から半径方向に両側に延びる２本のアーム２０ａ、２０ｂとを有する。アーム２０ａの先端には、ガイドポール４ａを通すための穴を設けた第１支持部２２が構成され、また、アーム２０ｂの先端には、ガイドポール４ｂを挟持するためのＵ字形の溝を設けた第２支持部２４が構成されている。なお、本実施形態においては、レンズ手段６は、移動レンズ１８と、レンズ保持枠２０によって構成されているが、移動レンズとレンズ保持枠を、プラスチック材料等によって一体に成形しても良い。
【００２４】
第１支持部２２は、コの字形断面を有し、コの字形の２枚の平行な平面部分にはガイドポール４ａを通すための円形の穴が夫々設けられている。この円形の穴は、レンズ手段６がガイドポール４ａに沿ってガタなく滑らかに摺動できるような大きさにされている。従って、レンズ保持枠２０は、第１支持部２２によって、ガイドポール４ａの軸線方向の平行移動と、ガイドポール４ａの軸線を中心とした回転移動のみ許容されるように保持されている。
【００２５】
第２支持部２４は、ガイドポール４ｂを受け入れて挟持するためのＵ字形の溝を有する。このＵ字形の溝の両側の壁は平行であり、この両側の壁は、ガイドポール４ｂをガタなく受け入れ、レンズ手段６がガイドポール４ｂに沿って滑らかに摺動できるような間隔にされている。レンズ保持枠２０のガイドポール４ａの軸線を中心とした回転は、第２支持部２４によって阻止される。従って、レンズ保持枠２０は、第１支持部２２及び第２支持部２４によって、ガイドポール４ａの長手方向に沿った平行移動のみ許容されるように支持される。
【００２６】
図１及び図３に示すように、弾性支持部材１０ａは、ガイドポール４ａを受け入れ、保持するための本体部分３０と、後端壁１２に連結され、水平方向に向けられた平板状の第１弾性部分２６と、本体部分３０に連結され、鉛直方向に向けられた平板状の第２弾性部分２８と、第１弾性部分２６と第２弾性部分２８を連結する円盤状の連結部分３２と、を有する。第１弾性部分２６は、水平方向に幅が広く、鉛直方向の厚さが薄いため、鉛直方向には容易に湾曲させることができる。また、第２弾性部分２８は、鉛直方向に幅が広く、水平方向の厚さが薄いため、水平方向には容易に湾曲させることができる。第１弾性部分２６の鉛直方向の湾曲と、第２弾性部分２８の水平方向の湾曲を任意に組合せることにより、本体部分３０は、任意の方向に移動される。また、前端壁１４から突出する弾性支持部材１０ｂも同様に構成されている。
【００２７】
本実施形態では、第１弾性部分２６、第２弾性部分２８、本体部分３０、及び連結部分３２を含む弾性支持部材１０ａと、後端壁１２が、ポリカーボネート材料で一体成形されている。しかしながら、弾性支持部材１０ａ及び後端壁１２は、弾性特性を有する任意のプラスチック材料、金属材料等で形成することができ、また、弾性支持部材１０ａを後端壁１２とは別に形成して、任意適当な手段で後端壁１２に取付けても良い。
【００２８】
鏡筒２には、前端部分、後端部分に夫々２つずつ、鏡筒２を貫通する合計４つの雌ネジが構成されており、各雌ネジにはネジ８ａ乃至８ｄ（ネジ８ｄは図示せず）が螺合されている。鏡筒２の後端部分の底面に構成された雌ネジには、ネジ８ａが螺合され、ネジ８ａの先端は、弾性支持部材１０ａの本体部分３０に当接している。また、鏡筒２の後端部分の側面に構成された雌ネジには、ネジ８ｂが螺合され、ネジ８ｂの先端は、弾性支持部材１０ａの本体部分３０に当接している。ネジ８ａ及びネジ８ｂは、鉛直な同一平面内で、互いに直交するように配置されている。従って、ネジ８ａ及びネジ８ｂを回すことにより、弾性支持部材１０ａを押圧し、弾性支持部材１０ａを上下左右に移動させることができるように構成されている。
【００２９】
同様に、鏡筒２の前端部分に設けられた２つの雌ネジに螺合するネジ８ｃ及び８ｄの先端は弾性支持部材１０ｂの本体部分に当接し、ネジ８ｃ及びネジ８ｄを回すことにより、弾性支持部材１０ｂを上下左右に移動させることができるように構成されている。
【００３０】
次に、本発明の第１実施形態によるレンズユニット１の作用を説明する。まず、本発明の実施形態のレンズユニット１を組立て、ネジ８ａ乃至８ｄを締めることによって、弾性支持部材１０ａ及び１０ｂを押圧して予め所定量弾性変形させておく。なお、弾性支持部材１０ａ、１０ｂ及びレンズ保持枠２０は、弾性支持部材１０ａ及び１０ｂをネジ８ａ乃至８ｄによって押圧して所定量弾性変形させた状態で移動レンズ１８が適正な位置に位置決めされるように設計しておく。
【００３１】
次に、組立てられたレンズユニット１によって像を形成しながら、ネジ８ａ乃至８ｄを回転させることによって移動レンズ１８の調芯を行う。即ち、ネジ８ａを締めると、ネジ８ａの先端により弾性支持部材１０ａの本体部分３０が上方に押圧され、第１弾性部分２６が弾性変形して上方に湾曲することによって、本体部分３０及びガイドポール４ａの後端部が上方に移動される。逆に、ネジ８ａを緩めると、予め所定量湾曲させておいた弾性支持部材１０ａの第１弾性部分２６の弾性変形が回復し、本体部分３０及びガイドポール４ａの後端部が下方に移動される。同様に、ネジ８ｂを回転させると、弾性支持部材１０ａの第２弾性部分２８が弾性変形して水平方向に曲り、本体部分３０及びガイドポール４ａの後端部を左右に移動させることができる。同様に、ネジ８ｃ及び８ｄを回すことによって、弾性支持部材１０ｂの本体部分及びガイドポール４ａの前端部を上下左右に移動させることができる。
【００３２】
ガイドポール４ａが移動されると、ガイドポール４ａに摺動可能に支持されたレンズ手段６の位置も移動されるので、移動レンズ１８の調芯を行うことができる。第１支持部２２はガイドポール４ａを中心としたレンズ手段６の回動を許容し、第２支持部２４はガイドポール４ｂがＵ字形の溝の中で移動することを許容するので、ガイドポール４ａを移動させることによってガイドポール４ａとガイドポール４ｂの相対位置が変化した場合でも、レンズ手段６はガイドポール４ａに沿って滑らかに摺動することができる。また、ガイドポール４ｂは、円形断面を有するので、ガイドポール４ｂに対するレンズ保持枠２０の角度が変化した場合にも、ガイドポール４ｂは第２支持部２４のＵ字形の溝の両側の壁と常に接触し、ガイドポール４ａを中心としたレンズ手段６の回動は阻止される。
【００３３】
移動レンズ１８の調芯を行う際には、まず、レンズ手段６をガイドポールに沿って摺動させて第１の所定位置にセットする。この状態で適正な像が形成されるようにネジ８ａ乃至８ｄを回して移動レンズ１８を調芯する。次に、レンズ手段６をガイドポールに沿って摺動させて第２の所定位置にセットし、ネジ８ａ乃至８ｄを回して移動レンズ１８を調芯する。以降、第１、第２の所定位置で移動レンズ１８の調芯を繰り返し、レンズ手段６がガイドポール上のどの位置に位置決めされた場合でも適正な像が形成されるように、ガイドポール４ａの位置を調整する。調芯が完了したならば、ネジ８ａ乃至８ｄが回転しないように、専用の接着剤等によって各ネジを固定する。
【００３４】
変形例として、図４に示すように、鏡筒２のネジ８ａに対向する位置に雌ネジを形成しておき、調芯が完了した後で、ネジ８ａの反対側からネジ９ａによって弾性支持部１０ａを押圧し、弾性支持部１０ａの上下方向位置を固定するように構成することができる。同様に、ネジ８ｂの反対側からネジ９ｂによって弾性支持部１０ａを押圧し、弾性支持部１０ａの左右方向位置を固定する。また、弾性支持部１０ｂについても同様の機構で位置を固定することができる。
【００３５】
また、別の変形例として、図５に示すように、鏡筒２に楔状の部材９ｃを挿入するための穴を設けておき、調芯が完了した後で、ネジ８ａの反対側から楔状の部材９ｃによって弾性支持部１０ａを押え、弾性支持部１０ａの上下方向位置を固定するように構成することができる。同様に、ネジ８ｂの反対側から楔状の部材９ｄによって弾性支持部１０ａを押え、弾性支持部１０ａの左右方向位置を固定する。また、弾性支持部１０ｂについても同様の機構で位置を固定することができる。
【００３６】
本発明の第１実施形態のレンズユニットによれば、ガイドポールに沿って摺動する移動レンズの調芯を行うことができる。また、本実施形態のレンズユニットによれば、レンズユニットを組立てた後で移動レンズの調芯を行うことができるので、レンズユニットによって像を形成しながら容易に調整を行うことができる。さらに、本実施形態のレンズユニットによれば、組立てたレンズユニットの鏡筒の外部から調芯を行うことができるので、調芯する際に鏡筒内に埃等が侵入するのを防ぐことができる。
【００３７】
次に、図６を参照して、本発明の第２実施形態によるレンズユニットを説明する。本発明の第２実施形態によるレンズユニット１００は、ガイド部材としてガイドポール４ｂの代りに、ガイドレール１０４を用いている点が第１実施形態とは異なる。従って、ここでは、第１実施形態と異なる点のみを説明し、第１実施形態と同様の部材については同様の参照番号を付し、同様の構成、作用、効果については説明を省略する。
【００３８】
図６に示すように、本発明の第２実施形態によるレンズユニット１００は、ガイドポール４ｂに代えて、鏡筒２に取付けられたガイドレール１０４を有する。その他の構成は、第１実施形態と同様である。ガイドレール１０４は、帯板状の基部１０４ａと、基部１０４の先端に形成された円形状の断面を有する摺動部１０４ｂとを有する。摺動部１０４ｂの円形状の断面の直径は、レンズ保持枠２０の第２支持部２４のＵ字形の溝にガタなく受け入れられる大きさにされている。また、摺動部１０４ｂの断面は円形状であるため、ガイドレール１０４に対するレンズ保持枠２０の角度が変化した場合でも、摺動部１０４ｂは常に第２支持部２４のＵ字形の溝の両側の壁と接触し、レンズ保持枠２０をガタなく支持することができる。
【００３９】
本発明の第２実施形態のレンズユニットによれば、ガイド部材を鏡筒と一体成形することができる。
【００４０】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、上述した実施形態に種々の変更を加えることができる。特に、上述した実施形態ではガイド部材の両端にガイド部材位置調整手段が設けられていたが、ガイド部材位置調整手段は、ガイド部材の片側だけに設けても良い。また、本発明のレンズユニットを静止画撮像用カメラ、又は、動画撮像用カメラに組み込むことができる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明のレンズユニット、及びそれを備えた静止画撮像用カメラ、動画撮像用カメラによれば、簡単な機構で、容易にレンズの調芯をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態によるレンズユニットの縦断面図である。
【図２】図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図である。
【図３】弾性支持部材の部分を拡大した斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態の変形例である。
【図５】本発明の第１実施形態の別の変形例である。
【図６】本発明の第２実施形態によるレンズユニットの断面図である。
【符号の説明】
１本発明の第１実施形態によるレンズユニット
２鏡筒
４ａ、４ｂガイドポール
６レンズ手段
８ａ〜８ｄネジ
１０ａ、１０ｂ弾性支持部材
１１ａ、１１ｂ支持部
１２後端壁
１４前端壁
１６固定レンズ
１８移動レンズ
２０レンズ保持枠
２２第１支持部
２４第２支持部
２６第１弾性部分
２８第２弾性部分
３０本体部分
３２連結部分
１００本発明の第２実施形態によるレンズユニット
１０４ガイドレール

Claims

鏡筒と、
この鏡筒に支持されたガイド部材と、
レンズを備え、前記ガイド部材に沿って摺動可能に前記ガイド部材に支持されたレンズ手段と、
前記ガイド部材の位置を調整するガイド部材位置調整手段と、
を有することを特徴とするレンズユニット。
前記ガイド部材を前記鏡筒の内部で弾性的に支持する弾性支持部材を更に有し、
前記ガイド部材位置調整手段が、前記ガイド部材又は前記弾性支持部材に力を加えることによって、前記ガイド部材の位置を移動させることを特徴とする請求項１記載のレンズユニット。
前記ガイド部材が２本のガイドポールからなり、
前記レンズ手段が、
前記２本のガイドポールのうちの第１のガイドポールに対して、ガイドポールの長手方向の摺動、及び、第１のガイドポールの軸線を中心とした回動のみ許容する第１支持部と、
前記２本のガイドポールのうちの第２のガイドポールと接触して、前記レンズ手段の第１のガイドポールの軸線を中心とした回転を阻止する第２支持部と、
を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレンズユニット。
前記ガイド部材位置調整手段が、前記第１のガイドポールに直交し、かつ、互いに略直交する２つの方向に、前記第１のガイドポールを移動させることができるように構成されていることを特徴とする請求項３記載のレンズユニット。
前記ガイド部材位置調整手段が、前記鏡筒に設けられたネジであり、このネジを回すことにより前記弾性支持部材を弾性変形させて前記ガイド部材の位置を調整することを特徴とする請求項２乃至請求項４の何れか１項に記載のレンズユニット。
前記弾性支持部材が、第１の方向に弾性的に湾曲可能な第１弾性部分と、前記第１の方向と略直交する第２の方向に弾性的に湾曲可能な第２弾性部分と、を有することを特徴とする請求項２乃至請求項５の何れか１項に記載のレンズユニット。
請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載のレンズユニットを有することを特徴とする静止画撮像用カメラ。
請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載のレンズユニットを有することを特徴とする動画撮像用カメラ。