JP2006284869A - レンズ鏡筒及びレンズユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な操作で全長を伸縮可能なレンズ鏡筒及びレンズユニットを低コストで提供する。
【解決手段】 固定筒４０は、移動筒４１を短縮位置と伸長位置との間で移動自在に保持している。カム筒４２は、移動筒４１によって回転自在に保持されている。カバー筒４３は、移動筒４１及びカム筒４２を外側から覆うように、移動筒４１に固定されている。ズームリング２４は、カバー筒４３によって回転自在に保持されている。カム筒４２は、ズームリング２４が回転操作された時に一体となって回転し、第２群レンズ５２を光軸Ｌ方向に移動させる。ズームリング２４が光軸Ｌ方向に移動されると、カム筒４２、カバー筒４３、及びズームリング２４が移動筒４１と一体となって移動し、移動筒４１が伸長位置に移動された時にズームリング２４の回転操作が可能となる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、不使用時に全長を短縮可能なレンズ鏡筒及びレンズユニットに関する。

従来、レンズ鏡筒がカメラ本体に一体に設けられたカメラでは、カメラ本体を薄くするために、レンズ鏡筒をカメラ本体内に沈胴可能にしている。また、カメラ本体に着脱自在に装着される交換式のレンズ鏡筒でも、不使用時の携帯性を向上させるために、レンズ鏡筒の全長が短縮可能にされている。しかし、このようなレンズ鏡筒の沈胴や繰り出しを電動で行う場合、アクチュエータや、複雑な駆動機構が必要となり、製造コストが高くなるという問題があった。

このような問題を解決するために、手動で回転操作されるフォーカスリングが、通常使用角度範囲を超えて回転された時に、フォーカスレンズを保持する鏡筒が固定筒内に収納されるレンズ鏡筒が知られている（例えば、特許文献１参照）。このレンズ鏡筒では、不使用時に、フォーカスレンズを回転操作することによって、鏡筒の全長を短縮することが可能である。

また、レンズ鏡筒の繰り出し動作及び沈胴動作が手動で行われた時に、その操作方向に付勢力が加わるようにして操作性を向上させたカメラが知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開昭５０−３４５３１号公報 特開２００２−３１８４１８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のレンズ鏡筒は、鏡筒全長を短縮させるために、フォーカスリングを回転させる必要があり、短縮に必要なフォーカスリングの回転量も大きいため、操作性が悪いという問題があった。また、上記特許文献２に記載のカメラは、操作方向に付勢力を加えるために、トグルバネ等の付勢部材を使用するため、部品点数が増加するとともに、組み立て工数が増加して、製造コストが高くなるという問題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、簡単な操作で全長を伸縮可能なレンズ鏡筒及びレンズユニットを低コストで提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のレンズ鏡筒は、後群レンズを保持する固定筒と、前群レンズを保持し、前記固定筒の内側または外側に配され、光軸方向の位置が前記固定筒と略等しくなる短縮位置とこの短縮位置よりも前方に移動された伸長位置との間で、移動自在に保持される移動筒と、前記移動筒の外側の所定位置で回転自在に保持され、焦点距離を変更する時に回転操作されるズームリングと、前記移動筒によって回転自在に保持され、前記ズームリングの回転操作によって回転し、前記前群レンズの少なくとも一部を前記光軸方向に沿って移動させるカム筒とを備え、前記ズームリングを前記光軸方向へ移動させることにより、前記短縮位置と前記伸長位置との間で、前記ズームリング及び前記カム筒が前記移動筒と一体となって移動し、前記伸長位置に移動された時に前記ズームリングの回転操作が可能となることを特徴とするものである。

また、前記ズームリングが、ズーム操作角度範囲を越える回転位置に回転された時に、前記ズームリングの回転を規制するとともに、前記光軸方向への移動を案内する直進案内機構を備えていることが好ましい。

さらに、前記ズームリングが前記伸長位置に移動された時に、前記ズームリングの前記光軸方向の移動を規制するとともに、回転を案内する回転案内機構を備えていることが好ましい。

また、前記ズームリングが前記短縮位置に移動された時に、前記ズームリングの前記光軸方向への移動を規制する直進規制機構を備えていることが好ましい。

さらに、前記ズームリングの回転をロックする回転ロック機構と、この回転ロック機構によるロックを解除することが可能なロック解除操作部材とを備えていることが好ましい。

また、前記回転ロック機構は、前記ズームリングの回転を前記回転位置でロックすることが好ましい。さらに、前記回転ロック機構は、前記ズーム操作角度範囲の少なくとも一端で、前記ズーム操作角度範囲外への前記ズームリングの回転をロックすることが好ましい。

本発明のレンズユニットは、前記レンズ鏡筒と、このレンズ鏡筒内に配置され、被写体像を撮像する撮像素子とを備え、カメラ本体に着脱自在に装着されることを特徴とするものである。

本発明のレンズ鏡筒によれば、レンズ鏡筒を使用する時には、ズームリングを伸長位置まで移動させることによって、ズームリングの回転操作が可能となる。また、不使用時には、ズームリングを短縮位置まで移動させることによって、レンズ鏡筒の全長を短縮することが可能であり、不使用時の携帯性を向上させることができる。また、レンズ鏡筒の全長を伸縮する際に、ズームリングのみを操作すれば良いので操作が簡単である。さらに、複雑な機構を必要としないため、製造コストを低くすることができる。

また、ズームリングの移動を案内する直進案内機構及び回転案内機構を備えているので、ズームリングが誤った方向に操作されることを防止できる。さらに、移動筒が短縮位置にある時に、ズームリングの光軸方向への移動を規制する直線規制機構を備えているので、不使用時に、移動筒が短縮位置から伸長位置まで誤って移動することを防止できる。

さらに、ズームリングの回転をロックするロック機構と、このロックを解除するロック解除操作部材を備えているので、ズームリングが不用意に回転されることを防止できる。

図１に示すレンズユニット１０は、カメラ本体１１に着脱自在に装着される交換式のレンズ鏡筒であり、後述するように、撮像素子であるＣＣＤが収納されている。このレンズユニット１０の前面には、対物レンズ２０と、測距センサであるオートフォーカスセンサ（以下、ＡＦセンサと称する）２１とが露呈されており、背面には、マウント部２２が設けられている。

カメラ本体１１の前面には、マウント部３０と、リリースボタン３１と、ストロボ光を被写体に向けて発光するストロボ発光部３２とが設けられている。また、上面には、電源ボタン３３、シャッタボタン３４、及び操作ダイヤル３５で構成される操作部３６が設けられている。電源ボタン３３は、カメラ本体１１の電源をＯＮまたはＯＦＦにする際に、押圧操作される。シャッタボタン３４は、撮影を行う際に押圧操作される。また、操作ダイヤル３５は、撮影モードと、再生モードとを切り替える際に操作される。また、図示せぬ背面には、画像や設定画面等を表示するＬＣＤが設けられている。

レンズユニット１０をカメラ本体１１に装着する際は、マウント部２２をマウント部３０に形成された凹部３０ａに挿入することによって、レンズユニット１０をカメラ本体１１に装着する。このように、レンズユニット１０がカメラ本体１１に装着されると、レンズユニット１０とカメラ本体１１とが電気的に接続される。リリースボタン３１は、カメラ本体１１からレンズユニット１０を取り外す時に押圧操作される。

また、レンズユニット１０は、望遠ズームレンズ鏡筒であり、図２に示すように、フォーカスリング２３、ズームリング２４、及び絞りリング２５を備えている。これらのリング２３〜２５は、後述する回転ロック機構によって回転がロックされている。また、リング２３〜２５の外周面には、ロック解除ボタン（ロック解除操作部材）２６が各々に設けられており、ロック解除ボタン２６を押圧操作することにより、これらが回転操作可能となる。

このレンズユニット１０は、ズームリング２４が絞りリング２５に隣接してユニット全長が短縮される短縮位置（図２（Ａ）に示す位置）と、ズームリング２４を前方に移動させてユニット全長が伸長された伸長位置（図２（Ｂ）に示す位置）との間でユニット全長が伸縮可能にされている。レンズユニット１０を使用しない場合、ズームリング２４を短縮位置に移動させて、ユニット全長を短縮することが可能である。レンズユニット１０を使用しない場合、ズームリング２４を短縮位置に移動させ、レンズユニット１０を使用する場合、ズームリング２４を伸長位置に移動させて使用する。このズームリング２４は、伸長位置に移動された時に回転操作可能となる。

以下に、このレンズユニット１０の構成について、図３〜図６を用いて説明する。レンズユニット１０は、固定筒４０、移動筒４１、カム筒４２、及びカバー筒４３を備えて構成されている。

固定筒４０の背面には、前述のマウント部２２が設けられており、固定筒４０は、カメラ本体１１に固定される。また、固定筒４０の前端部には、３本のガイド軸４０ａが設けられている。ガイド軸４０ａは、外周面及び内周面から先端が突出されており、３本のガイド軸４０ａが、光軸Ｌを中心とする周方向の３分割位置に配置されている。

さらに、固定筒４０の前端部には、ズームリング２４が短縮位置にある時に後述するカムフォロワー６８ａと接触することを避けるために、切欠き４０ｂが３箇所に形成されている。これらの切欠き４０ｂは、周方向の３分割位置に配置されている。また、後端部の外周面には、絞りリング２５が回転自在に設けられている。

移動筒４１は、固定筒４０よりも内側に配置されている。この移動筒４１には、光軸Ｌと略平行に形成され、前述のガイド軸４０ａと係合する３本のガイド溝４１ａが設けられている。このため、移動筒４１は、図３に示すように、固定筒４０内に収納されて光軸Ｌ方向の位置が固定筒４０と略等しくなる短縮位置と、図４に示すように、短縮位置よりも光軸Ｌ方向前方に移動された伸長位置との間で、固定筒４０によって移動自在に保持されている。

また、カム筒４２は、固定筒４０よりも外側に配置され、移動筒４１によって回転自在に保持されている。また、カバー筒４３は、カム筒４２よりも外側に配置され、カム筒４２を覆うように設けられている。このカバー筒４３は、移動筒４１に固定されており、カバー筒４３の前端は、移動筒４１の前端よりも前方に突出している。また、ガバー筒４３の外側には、フォーカスリング２３と、ズームリング２４とが配置されており、カバー筒４３によって、これらのリング２３，２４が所定位置で回転自在に保持されている。このため、これらのリング２３，２４は、移動筒４１に対して光軸Ｌ方向への移動が規制されている。

このように、カム筒４２及びカバー筒４３は、移動筒４１によって保持されており、フォーカスリング２３及びズームリング２４は、カバー筒４３によって保持されている。このため、ズームリング２４を短縮位置（図３に示す位置）から伸長位置（図４に示す位置）に移動させた時に、固定筒４０に対して、これらが一体となって移動する。

また、レンズユニット１０内には、撮影レンズと、この撮影レンズによって結像された被写体像を撮像するＣＣＤ５１とが設けられている。撮影レンズは、第１群レンズである対物レンズ２０と、第２群レンズ５２と、第３群レンズ５３と、第４群レンズ５４とで構成されている。

移動筒４１は、対物レンズ２０と、第２群レンズ５２とを保持している。また、固定筒４０は、絞り機能を有するシャッタユニット５５と、第３群レンズ５３と、フィルタユニット５６と、第４群レンズ５４と、ＣＣＤ５１とを保持している。

対物レンズ２０は、レンズ保持枠５８によって保持されており、このレンズ保持枠５８が移動筒４１の前面に固定されている。第２群レンズ５２は、移動筒４１内に配置されている。第２レンズ群５２は、ズームレンズであり、光軸Ｌに沿って移動自在に保持されている。シャッタユニット５５は、固定筒４０内の前端部に固定されている。また、このシャッタユニット５５の背後には、第３群レンズ５３、フィルタユニット５６が順に配置され、固定筒４０内で固定されている。第３レンズ群５３は、レンズ保持枠６９によって保持されており、このレンズ保持枠６９は、固定筒４０に固定されている。また、シャッタユニット５５及びフィルタユニット５６は、このレンズ保持枠６９によって保持されている。フィルタユニット５６は、撮影光の光路にＮＤフィルタを挿脱自在に挿入することによって、ＣＣＤ５１に入射する撮影光を減光する。

また、第４群レンズ５４は、フォーカスレンズであり、フィルタユニット５６の背後に配置されている。この第４群レンズ５４は、レンズ保持枠６０によって保持されている。レンズ保持枠６０は、フォーカスモータ６１の駆動軸６１ａと螺合しており、さらに、ガイド軸６２によって回転止めされている。このため、フォーカスモータ６１が回転駆動されると、第４群レンズ５４が光軸Ｌに沿って進退移動する。また、第４レンズ群５４の後方には、ＣＣＤ５１が配置されており、撮影レンズによって結像された被写体像を撮像する。

ＡＦセンサ２１は、屈曲性を有する回路基板であるＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）６６に実装された状態で、移動筒４１の前面に設けられている。また、このＦＰＣ６６は、対物レンズ２０の外周に沿って配置されている。なお、ＡＦセンサ２１は、アクティブ方式のＡＦセンサでも良いし、パッシブ方式のＡＦセンサでも良い。

カバー筒４３の前面には、化粧板６７が設けられている。この化粧板６７には、対物レンズ２０を露呈させる開口６７ａと、ＡＦセンサ２１を露呈させる開口６７ｂとが形成されており、対物レンズ２０及びＡＦセンサ２１が外部に露呈される。

第２群レンズ５２は、レンズ保持枠６８によって保持されている。このレンズ保持枠６８には、３本のカムフォロワー６８ａが設けられており、光軸Ｌを中心とする周方向の３分割位置に配置されている。また、移動筒４１には、光軸Ｌと略平行な３本の直進ガイド溝４１ｂが形成されている。これらの直進ガイド溝４１ｂは、カムフォロワー６８ａに対応する位置に形成されており、カムフォロワー６８ａが挿通されて、カムフォロワー６８ａの先端が突出される。レンズ保持枠６８は、これらの直進ガイド溝４１ｂによって回転止めされる。

また、カム筒４２には、カムフォロワー６８ａと係合するカム開口７１と、連結ピン７２と、ガイド軸４０ａと係合する係合溝７３とが設けられている。カム開口７１は、直進ガイド溝４１ｂから突出するカムフォロワー６８ａの先端部と係合する。このため、カム筒４１が回転されると、カム開口７１の光軸方向への変位に応じて、第２群レンズ５２が、ワイド端（図４に示す位置）とテレ端（図５に示す位置）との間で光軸Ｌに沿って移動する。

カバー筒４３には、光軸Ｌを中心とする周方向に沿って開口４３ａが形成されている。この開口４３ａには、連結ピン７２が挿通されて先端が突出される。連結ピン７２の先端部は、ズームリング２４の内周面に形成された係合穴２４ａと係合し、カム筒４２とズームリング２４とが連結される。このため、ズームリング２４が回転操作されると、カム筒４２が一体となって回転する。

係合溝７３は、光軸Ｌと略平行に形成された直進案内部７３ａと、この直進案内部７３ａの前端に連設され、光軸Ｌを中心とする周方向に沿って形成された直進規制部７３ｂと、直進案内部７３ａの後端に連設され、光軸Ｌを中心とする周方向に沿って形成された回転案内部７３ｃとで構成されている。

直進規制機構は、ガイド軸４０ａと、直進規制部７３ｂとで構成される。この直進規制部７３ｂは、ズームリング２４が短縮位置（図３に示す位置）にある時にガイド軸４０ａと係合し、ズームリング２４が直進方向（光軸Ｌ方向）に移動されることを規制する。

また、直進案内機構は、ガイド軸４０ａと、直進案内部７３ａとで構成される。この直進案内部７３ａは、ズームリング２４が短縮位置（図３に示す位置）と伸長位置（図４に示す位置）との間にある時にガイド軸４０ａと係合して、ズームリング２４の回転を規制するとともに、直進方向への移動を案内する。

回転案内機構は、ガイド軸４０ａと、回転案内部７３ｃとで構成される。この回転案内部７３ｃは、ズームリング２４が伸長位置（図４に示す位置）にある時にガイド軸４０ａと係合して、ズームリング２４の直進方向への移動を規制するとともに、回転を案内する。

また、前述のフォーカスリング２３及び絞りリング２５は、焦点調節、及び絞りの開口径の調節を手動で行う場合に、撮影者によって回転操作される。これらの回転位置は、ポジションセンサ（図示せず）によって検出され、これらのポジションセンサによって検出された回転位置に基づいて、第４群レンズ５４の位置、及びシャッタユニット５５の絞りの開口径が変更される。

前述したように、フォーカスリング２３、ズームリング２４、及び絞りリング２５は、回転ロック機構によって、回転がロックされている。以下に、この回転ロック機構について説明する。なお、ズームリング２４の回転ロック機構を代表させて説明を行う。

図７に示すように、カバー筒４３には、ズームリング２４と隣接する位置に、切欠き７５ａ，７５ｂと、突起７６とが形成されており、これらが、光軸Ｌを中心とする周方向に沿って配置されている。

ズームリング２４には、前述したように、ロック解除ボタン２６が設けられている。このロック解除ボタン２６は、カバー筒４３に隣接する位置に配置されている。図８に示すように、このロック解除ボタン２６は、上面がズームリング２４の外周面から突出されている。このロック解除ボタン２６の下面には、切欠き７５ａ，７５ｂ及び突起７６によって係止される被係止突起２６ａが一体に形成されている。また、このロック解除ボタン２６は、後述する保持板７９によって移動自在に保持される。回転ロック機構は、切欠き７５ａ，７５ｂと、突起７６と、被係止突起２６ａと、保持板７９とによって構成される。

ズームリング２４は、被係止突起２６ａが切欠き７５ａによって係止されて回転がロックされる第１回転位置と、切欠き７５ｂに係止されて回転がロックされる第２回転位置と、突起７６によって係止されて回転がロックされる第３回転位置との３つの回転位置で、回転がロックされる。

第１及び第２回転位置において、ズームリング２４は、矢印Ａ及び矢印Ｂの両方向への回転がロックされる。また、第３回転位置において、ズームリング２４は、矢印Ｂ方向への回転のみがロックされる。

また、ズームリング２４には、ロック解除ボタン２６よりも内側に保持板７９が配置されている。この保持板７９の上面には、突起７９ａが形成されており、この突起７９ａをズームリング２４に形成された嵌合穴２４ｂに嵌め込むことによって、ズームリング２４に固定されている。

また、ロック解除ボタン２６の下面には、円柱状のピン２６ｂが一体に形成されており、保持板７９の上面は、ピン２６ｂが挿入されるボス７９ｂが形成されている。また、ロック解除ボタン２６と保持板７９との間には、バネ８０が配置されており、ピン２６ｂ及びボス７９ｂが挿入された状態で保持されている。このため、ロック解除ボタン２６は、保持板７９によって上下方向に移動自在に保持される。

ズームリング２４が、例えば、第１回転位置に回転された場合、被係止突起２６ａが、切欠き７５ａによって係止されて、ズームリング２４の回転がロックされる。この時、ロック解除ボタン２６が押圧されると、ロック解除ボタン２６がバネ８０の付勢力に抗して、ズームリング２４の回転がロックされるロック位置（図８（Ａ）に示す位置）から、被係止突起２６ａが切欠き７５ａよりも下方に退避してロックが解除される解除位置（図８（Ｂ）に示す位置）へ移動する。

これにより、回転ロック機構によるロックが解除されて、ズームリング２４の回転操作が可能となる。また、解除位置において、ロック解除ボタン２６の押圧をやめると、バネ８０の付勢力によってロック解除ボタン２６がロック位置に復帰して、ズームリング２４の回転がロックされる。

同様に、第２及び第３回転位置においても、ロック解除ボタン２６を押圧することによってロックが解除される。なお、ズームリング２４のロック機構について説明したが、フォーカスリング２３及び絞りリング２５のロック機構も同様に構成すれば良い。

次に、上記構成のレンズユニット１０の作用を説明する。ズームリング２４が短縮位置（図２（Ａ）及び図３に示す位置）にあり、ズームリング２４の回転位置が第１回転位置である場合、図９に示すように、ガイド軸４０ａが直進規制部７３ｂと係合しており、ズームリング２４の直進移動が規制されている。この時、ズームリング２４は、回転ロック機構によって回転がロックされている。

この状態で、ロック解除ボタン２６が押圧されると、第１回転位置でのロックが解除される。この状態で、ズームリング２４を矢印Ａ方向に回転させ、第２回転位置まで回転すると、図１０に示すように、ガイド軸４０ａがカム筒４２に対して相対的に移動し、直進案内部７３ａと係合する。このため、ズームリング２４の直進移動の規制が解除される。この時、ロック解除ボタン２６の押圧をやめると、ズームリング２４は、回転がロックされる。つまり、直進移動のみが可能となる。

図１０に示す状態で、ズームリング２４を直進方向に移動させると、直進案内部７３ａにガイドされて、ズームリング２４及びカム筒４２が伸長位置（図４に示す位置）まで移動する。この時、移動筒４１及びカバー筒４３も同様に伸長位置まで移動して、図１１に示す状態となる。

図１１に示す状態で、ロック解除ボタン２６が押圧されると、第２回転位置でのロックが解除される。この状態で、ズームリング２４を矢印Ａ方向に回転させると、回転案内部７３ｃに案内されて、ズームリング２４及びカム筒４２が回転する。ズームリング２４を第３回転位置まで回転させると、図１２に示すように、カムフォロワー６８ａがカム開口７１内で相対的に移動して、ズーム域内のワイド端に移動する。この時、ロック解除ボタン２６から手を離すと、ズームリング２４の矢印Ｂ方向への回転がロックされ、矢印Ａ方向への回転のみが可能となる。つまり、ズームリング２４は、このズーム域に対応するズーム操作角度範囲外への回転がロックされる。

図１３は、ズームリング２４を矢印Ａ方向にさらに回転させ、カムフォロワー６８ａがカム開口７１内で相対的に移動して、ズーム域のテレ端に到達した状態である。つまり、ズームリング２４をズーム操作角度範囲内で回転させることによって、カム開口７１の光軸方向の変位に応じて、第２群レンズ５２が、ワイド端（図４に示す位置）とテレ端（図５に示す位置）との間で移動する。

以上、ズームリング２４を伸長位置に移動させて、回転操作を行う場合について説明したが、ズームリング２４を短縮位置（図２（Ａ）及び図３に示す位置）に戻す場合は、前述の手順を逆に行えば良い。

このように、レンズユニット１０を使用する時に、ズームリング２４を伸長位置に移動させると、回転操作が可能となる。また、不使用時には、ズームリング２４を短縮位置に移動させることにより、ユニット全長を短縮することが可能であり、不使用時の携帯性を向上させることができる。また、ズームリング２４のみを操作して、ユニット全長を伸縮することができるので操作が簡単である。

次に、レンズユニット１０の電気的構成について説明する。図１４に示すように、レンズユニット１０には、ユニット内の各部を制御するユニット制御部９０が設けられている。ユニット制御部９０は、各部を制御する制御プログラムが記憶されたＲＯＭと、作業用データを一時的に記憶するＲＡＭとを備えている。ユニット制御部９０は、この制御プログラムに基づいて各部を制御する。

ユニット制御部９０には、ＡＦセンサ２１、モータドライバ９１、及びポジションセンサ９２，９３が接続されている。ＡＦセンサ２１は被写体距離を検出し、ユニット制御部９０に出力する。モータドライバ９１は、フォーカスモータ６１に接続されており、ユニット制御部９０は、ＡＦセンサ２１によって検出された被写体距離に基づいて、モータドライバ９１を制御してフォーカスモータ６１を駆動する。このフォーカスモータ６１によって、第４群レンズ５４が光軸Ｌ１に沿って進退移動され、焦点調節が行われる。

また、ポジションセンサ９２は、フォーカスリング２３の回転位置を検出し、ポジションセンサ９３は、絞りリング２５の回転位置を検出する。ユニット制御部９０は、フォーカスリング２３が回転操作された時に、この回転位置に基づいて第４群レンズ５４を移動させて焦点調整を行う。また、ユニット制御部９０は、絞りリング２５が回転操作された時に、この回転位置に基づいて、シャッタユニット５５及びフィルタユニット５６を制御して、ＣＣＤ５１に入射する撮影光の光量を調節する。

また、ユニット制御部９０には、ＣＣＤドライバ９５を介してＣＣＤ５１が接続されている。ユニット制御部９０は、ＣＣＤドライバ９５を制御してＣＣＤ５１を駆動する。ＣＣＤ５１は、光電変換により被写体像を電気信号に変換して、アナログ信号である画像データを取得する。

さらに、このＣＣＤ５１は、アナログ信号処理部９６と接続されており、画像データをアナログ信号処理部９６に出力する。このアナログ信号処理部９６は、データバス９７を介してユニット制御部９０に接続されており、ユニット制御部９０によって制御される。アナログ信号処理部９６は、画像データに対してノイズの除去や増幅処理を施して、Ａ／Ｄ変換器９８に出力する。Ａ／Ｄ変換器９８は、画像データをアナログ信号からデジタル信号に変換する。

Ａ／Ｄ変換器９８には、ＡＥ／ＡＦ検出部９９が接続されており、デジタル信号に変換された画像データを出力する。ＡＥ／ＡＦ検出部９９は、ユニット制御部９０によって制御され、画像データの高周波成分の振幅値が最大となる合焦位置を検出してＡＦ検出値を出力する。さらに、ＡＥ／ＡＦ検出部９９は、露出が最適となるＡＥ検出値を検出してＡＥ検出値を出力する。

ユニット制御部９０は、ＡＦセンサ２１によって検出された被写体距離に基づいて第４群レンズ５４の位置調整を行った後、ＡＥ／ＡＦ検出部９９から取得したＡＦ検出値に基づいて、第４群レンズ５４の位置を微調整する。さらに、ユニット制御部９０は、ＡＥ検出値に基づいて、シャッタユニット５５及びフィルタユニット５６を制御して、ＣＣＤ５１に入射する撮影光の光量を調節する。

また、ユニット制御部９０には、データバス９７を介して、シリアルドライバ１００及び電源制御部１０１が接続されている。ユニット制御部９０は、シリアルドライバ１００を制御し、マウント部２２の背面に設けられたマウント接点１０２、及びカメラ本体１１のマウント部３０に設けられたマウント接点１０３を介して、カメラ本体１１との間で各種操作信号や画像データの送受信を行う。

つまり、ユニット制御部９０は、シリアルドライバ１００を制御して、Ａ／Ｄ変換器９８によってデジタル信号化された画像データをシリアル信号に変換して、カメラ本体１１に出力する。

電源制御部１０１は、マウント接点１０２に接続されている。電源制御部１０１は、マウント接点１０２，１０３を介して、カメラ本体１１から給電される。ユニット制御部９０は、電源制御部１０１を制御してレンズユニット１０内の各部に給電させる。また、ユニット制御部９０は、マウント接点１０２，１０３を介して、カメラ本体１１内の制御部９０から制御信号を取得し、この制御信号に基づいてユニット内の各部を制御する。

次に、カメラ本体１１の電気的構成について説明する。カメラ本体１１には、本体内の各部を制御する制御部１１０が設けられている。制御部１１０は、各部を制御する制御プログラムが記憶されたＲＯＭと、作業用データを一時的に記憶するＲＡＭとを備えている。制御部９０は、この制御プログラムに基づいて各部を制御する。

デジタル信号処理部１１１は、データバス１１２を介してメモリ１１３が接続されている。このデジタル信号処理部１１１は、画像データをレンズユニット１０から取得して、画像データをメモリ１１３に記憶させる。デジタル信号処理部１１１は、画像データがメモリ１１３に記憶されている時に、画像データに対して階調変換、ホワイトバランス補正、γ補正等の各種画像処理、ＹＣ変換処理等を施す。

撮影モードにおいて、デジタル信号処理部１１１は、撮影処理が実行される前に、画像データに対して簡易な画像処理と簡易なＹＣ処理とを施して、ＬＣＤドライバ１１５に出力する。制御部１１０は、ＬＣＤドライバ１１５を制御して画像データをＬＣＤ１１６にスルー画として表示させる。

また、撮影処理が実行された時に、デジタル信号処理部１１１は、画像データに対して画像処理、ＹＣ変換処理、及び圧縮処理等を施す。制御部１１０には、メディアコントローラ１１７に接続されており、メディアコントローラ１１７を制御して、圧縮処理された画像データを記録メディア１１８に記録させる。

また、再生モードでは、制御部１１０が、メディアコントローラ１１７を制御して、記録メディア１１８から画像データを読み出させ、デジタル信号処理部１１１によって伸張処理が施された後、画像データを再生画像としてＬＣＤ１１６に表示させる。

また、制御部１１０には、操作部３６、及びストロボ制御部１１９が接続されている。制御部１１０は、操作部３６から各種操作信号を取得して、各操作信号に対応する処理を実行する。ストロボ制御部１１９には、ストロボ発光部３２が接続されている。制御部１１０は、ストロボ制御部１１９を制御して、ストロボ発光部３２を発光させる。

また、制御部１１０には、データバス１１２を介して、シリアルドライバ１２０及び電源制御部１２１が接続されている。制御部１１０は、シリアルドライバ１２０を制御し、マウント接点１０２，１０３を介して、レンズユニット１０との間で各種操作信号や画像データの送受信を行う。

電源制御部１２１は、バッテリ１２２に接続されている。この電源制御部１２１は、制御部１１０によって制御され、バッテリ１２２の出力電圧を所定電圧に変圧し、カメラ本体１１内の各部に給電を行う。また、電源制御部１２１は、マウント接点１０３と接続されており、マウント接点１０２，１０３を介してレンズユニット１０に対して給電を行う。

なお、上記実施形態において、移動筒を固定筒の内側に配置した場合を例に説明したが、これに限るものではなく、移動筒を固定筒の外側に配置して本発明のレンズ鏡筒及びレンズユニットを構成しても良い。

また、上記実施形態において、撮影レンズを４群レンズで構成する場合を例に説明したが、これに限るものではなく、撮影レンズの構成は適宜変更可能である。

さらに、上記実施形態において、回転ロック機構によって、ズーム操作角度範囲外へのズームリングの回転をワイド端でロックする場合を例に説明したが、これに限るものではなく、テレ端で回転をロックしても良いし、両端でロックしても良い。

また、上記実施形態において、撮像素子としてＣＣＤを用いる場合を例に説明したが、これに限るものではなく、例えば、ＣＭＯＳイメージセンサを用いても良い。

さらに、上記実施形態において、レンズ鏡筒内に撮像素子を備えたレンズユニットを例に説明したが、撮像素子を備えていない通常のレンズ鏡筒にも本発明を適用できる。また、カメラ本体に着脱自在のレンズ鏡筒ではなく、カメラ本体に一体に設けられたレンズ鏡筒に本発明を適用しても良い。

さらに、上記実施形態において、本発明をデジタルカメラに適用した場合を例に説明したが、これに限るものではなく、デジタルビデオカメラや銀塩カメラ等に本発明を適用しても良い。

レンズユニット及びカメラ本体の構成を示す斜視図である。 レンズユニットの構成を示す斜視図であり、レンズユニットの短縮位置と伸長位置を示している。 レンズユニットの構成を示す断面図であり、レンズユニットの短縮状態を示している。 レンズユニットの構成を示す断面図であり、レンズユニットの伸長状態において、第２群レンズがワイド端にある状態を示している。 レンズユニットの構成を示す断面図であり、レンズユニットの伸長状態において、第２群レンズがテレ端にある状態を示している。 固定筒、移動筒、カム筒、及びズームリングの構成を示す斜視図である。 切欠き及び突起の配置位置を示すカバー筒の展開図である。 回転ロック機構の構成を示す断面図である。 カム筒の展開図であり、ズームリングを第１回転位置に回転させた状態を示している。 カム筒の展開図であり、ズームリングを第２回転位置に回転させた状態を示している。 カム筒の展開図であり、ズームリングを伸長位置に移動させた状態を示している。 カム筒の展開図であり、ズームリングを第３回転位置（ワイド端）に回転させた状態を示している。 カム筒の展開図であり、ズームリングをテレ端まで回転させた状態を示している。 レンズユニット及びカメラ本体の電気的構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０ レンズユニット
１１ カメラ本体
２０ 対物レンズ
２４ ズームリング
４０ 固定筒
４１ 移動筒
４２ カム筒
４３ カバー筒
５２ 第２群レンズ
５３ 第３群レンズ
５４ 第４群レンズ
５１ ＣＣＤ

Claims (8)

1. 後群レンズを保持する固定筒と、
   前群レンズを保持し、前記固定筒の内側または外側に配され、光軸方向の位置が前記固定筒と略等しくなる短縮位置とこの短縮位置よりも前方に移動された伸長位置との間で、移動自在に保持される移動筒と、
   前記移動筒の外側の所定位置で回転自在に保持され、焦点距離を変更する時に回転操作されるズームリングと、
   前記移動筒によって回転自在に保持され、前記ズームリングの回転操作によって回転し、前記前群レンズの少なくとも一部を前記光軸方向に沿って移動させるカム筒とを備え、
   前記ズームリングを前記光軸方向へ移動させることにより、前記短縮位置と前記伸長位置との間で、前記ズームリング及び前記カム筒が前記移動筒と一体となって移動し、前記伸長位置に移動された時に前記ズームリングの回転操作が可能となることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記ズームリングが、ズーム操作角度範囲を越える回転位置に回転された時に、前記ズームリングの回転を規制するとともに、前記光軸方向への移動を案内する直進案内機構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。
3. 前記ズームリングが前記伸長位置に移動された時に、前記ズームリングの前記光軸方向の移動を規制するとともに、回転を案内する回転案内機構を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のレンズ鏡筒。
4. 前記ズームリングが前記短縮位置に移動された時に、前記ズームリングの前記光軸方向への移動を規制する直進規制機構を備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか記載のレンズ鏡筒。
5. 前記ズームリングの回転をロックする回転ロック機構と、この回転ロック機構によるロックを解除することが可能なロック解除操作部材とを備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか記載のレンズ鏡筒。
6. 前記回転ロック機構は、前記ズームリングの回転を前記回転位置でロックすることを特徴とする請求項５記載のレンズ鏡筒。
7. 前記回転ロック機構は、前記ズーム操作角度範囲の少なくとも一端で、前記ズーム操作角度範囲外への前記ズームリングの回転をロックすることを特徴とする請求項５または６記載のレンズ鏡筒。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれか記載のレンズ鏡筒と、このレンズ鏡筒内に配置され、被写体像を撮像する撮像素子とを備え、カメラ本体に着脱自在に装着されることを特徴とするレンズユニット。
   

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