JP2010039405A - レンズ鏡筒および撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】熱膨張による光学性能への影響を抑制する。
【解決手段】レンズを保持するレンズ保持部材の移動を案内する案内軸と、案内軸の軸方向に沿った剛性と、軸方向に沿った剛性より大きく且つ軸方向と略直交する方向に沿った剛性とを有し、案内軸の両端のうちの少なくとも一方を軸方向に移動可能に支持する支持部とを備える。上記レンズ鏡筒において、レンズの外周に配置される固定筒を有し、支持部は、案内軸の両端のうちの少なくとも一方を固定筒に対して相対移動可能に支持する。
【選択図】図４ａ

Description

本発明は、レンズ鏡筒および撮像装置に関する。

下記の特許文献１には、固定鏡筒に固定された一対のガイドバーと、ガイドバーにより移動方向を案内されるレンズ枠とを備えたレンズ鏡筒が記載される。
特開平０６−１７４９９８号公報

レンズ鏡筒において、固定鏡筒は強度および剛性を高くすることが求められる。これに対して、ガイドバーは、寸法精度および潤滑性を高くすることが求められる。このため、固定鏡筒とガイドバーとで好ましい材料が異なってくる。

しかしながら、異なる材料は温度に対する線膨張係数が異なる。このため、レンズ鏡筒の使用温度によって、例えばガイドバーが固定鏡筒よりも大きく伸縮する場合がある。このような場合、固定鏡筒とガイドバーとの平行度が変化して光学系に軸ぶれが生じるので、レンズ鏡筒の光学特性が低下する。

そこで、上記課題を解決すべく、レンズ（１２４、１３４）を保持するレンズ保持部材（１３０、１６０）の移動を案内する案内軸（１４２、１４４）と、案内軸（１４２、１４４）の軸方向に沿った剛性と、軸方向に沿った剛性より大きく且つ軸方向と略直交する方向に沿った剛性とを有し、案内軸（１４２、１４４）の両端のうちの少なくとも一方を軸方向に移動可能に支持する支持部（１４３、１４５、１４７、１４９、４２０）とを備えるレンズ鏡筒（１００）が提供される。

また、本発明の第２の形態として、レンズ（１２４、１３４）を保持するレンズ保持部材（１３０、１６０）の移動を案内する案内軸（１４２、１４４）と、案内軸を支持する支持部（１４３、１４５）と、案内軸の両端のうちの少なくとも一方の端面の温度変化による伸縮を、案内軸の軸方向に案内する熱伸縮案内部（４１０、４２０）とを備えるレンズ鏡筒（１００）が提供される。

更に、本発明の第３の形態として、上記レンズ鏡筒（１００）と、当該レンズ鏡筒を用いて結像される像を撮影する撮像部（２００）とを有する撮像装置（３００）が提供される。

上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションも発明となり得る。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明する。しかしながら、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、レンズ鏡筒１００全体の断面図である。レンズ鏡筒１００は、第１レンズ群１１４、第２レンズ群１２４および第３レンズ群１３４を有する光学系１０１を備える。レンズ鏡筒１００は、上記各レンズ群の少なくとも１つを光学系１０１の光軸方向に沿って移動させることにより、焦点位置、焦点距離等を調整する構造を有する。第１レンズ群１１４、第２レンズ群１２４および第３レンズ群１３４は、それぞれレンズ枠１１２、１２２、１３２により保持される。

固定筒１４０は、カメラボディ等の他の部材に対して連結されるマウントと一体的に形成され、それ自体は、レンズ鏡筒１００が装着された際にカメラボディ等に対して移動または回動しない。また、固定筒１４０は、その径方向に対向する位置にガイドバー１４２およびガイドバー１４４を互いに平行に支持する。

第１レンズ群１１４は、レンズ枠１１２を介して前筒１１１に保持される。即ち、前筒１１１およびレンズ枠１１２は、前群ユニット１１０を形成する。前筒１１１は、カム溝１４８、１５２およびカムフォロア１１６を含むカム機構により、レンズ枠１１２および第１レンズ群１１４と共に光学系１０１の光軸に沿って固定筒１４０に対して移動する。

第２レンズ群１２４は、レンズ枠１２２を介して中筒１２１に保持される。中筒１２１は、絞り装置１６２および振動補正装置１６４を併せて保持して中間ユニット１６０を形成する。振動補正装置１６４は、第２レンズ群１２４が光学系１０１の光軸と略直交方向の成分を持つように移動させて、手振れ等の振動を補正する。

中筒１２１は、係合部１６１およびＵ字溝部１６３がガイドバー１４２、１４４に係合することにより（図６参照）、固定筒１４０に対して光学系１０１の光軸に沿って移動する。これにより、中筒１２１に保持されたレンズ枠１２２および第２レンズ群１２４も、ガイドバー１４２、１４４に沿って移動する。

第３レンズ群１３４は、レンズ枠１３２を介して後筒１３５に保持される。後筒１３５およびレンズ枠１３２は、後群ユニット１３０を形成する。後筒１３５も、係合部１３１およびＵ字溝部１３３がガイドバー１４２、１４４に係合することにより、固定筒１４０に対して光学系１０１の光軸に沿って移動する。これにより、後筒１３５に保持されたレンズ枠１３２および第３レンズ群１３４もガイドバー１４２、１４４に沿って移動する。

図２は、レンズ鏡筒１００の一部を形成する要素の分解斜視図である。レンズ鏡筒１００は、物体側（前端側）に相当する図の左側から順に、カム筒１５０、固定筒１４０、ガイドバー１４２、１４４、中間ユニット１６０および後群ユニット１３０を組み立てて形成される。レンズ鏡筒１００は、固定筒１４０にガイドバー１４２、１４４の一端（物側端部）が取り付けられる工程と、ガイドバー１４２、１４４の他端（像側端部）側から中間ユニット１６０および後群ユニット１３０が取り付けられる工程とを順次実行して組み立てられる。なお、組み立て工程の準備は適宜変更可能である。また、以下の説明においては、各要素の物側端部を「先端」と記載し、各要素の像側端部を「後端」と記載する。

カム筒１５０は、図１に示した状態では固定筒１４０の外側に設けられており、レンズ鏡筒１００の後端側から固定筒１４０を挿入されて組み立てられる。

図８ａは、カム筒１５０の後方から左側面を見下ろした様子を示す斜視図である。図８ｂは、カム筒１５０の後方から右側側面を見下ろした様子を示す斜視図である。

カム筒１５０は、全体として、周面の一部に切欠き部１５８を設けた円筒状の形状を有する。また、カム筒１５０の周面には、周方向および長手方向のいずれに対しても交差して延在する複数のカム溝１５２、１５４、１５６が形成される。

カム筒１５０の前端側には、カム筒１５０の周方向に等間隔で配置された複数のカム溝１５２が形成される。また、カム筒１５０の前端側には、単一のカム溝１５２が形成される。更に、カム溝１５２の後ろ側に、更にひとつのカム溝１５４、１５６が順に形成される。切欠き部１５８は、後ろ側の２本のカム溝１５４、１５６が形成されていない領域において、カム筒１５０の不要部分を取り除くことにより形成される。

また、カム筒１５０は、レンズ鏡筒１００の外周に設けられたズーム環１５１を操作することにより、固定筒１４０に対して回転中心を同じにして回転することができる。更に、レンズ鏡筒１００は、これらの他に、マイコン１７０を内蔵する。マイコン１７０は、レンズ鏡筒１００の外部と電気信号を送受信する場合の通信制御を実行する。

中間ユニット１６０および後群ユニット１３０は、固定筒１４０の内径側に配置される。以下、個々の要素について個別に説明する。

図３ａは、レンズ鏡筒１００の斜め後方側から固定筒１４０を見下ろした様子を示す斜視図である。また、図３ｂは、レンズ鏡筒１００の斜め前方側から固定筒１４０を見下ろした様子を示す斜視図である。

固定筒１４０は、全体として円筒形をなして、ガイドバー１４２、１４４および基部１４６を有する。基部１４６は、固定筒１４０の後端に形成された環状の部材であり、レンズ鏡筒１００を他の部材に固定するためのマウントが取り付けられる。固定筒１４０の周面には、カム溝１４８と後述する切欠き部１４１とが形成されている。

ガイドバー１４２は、固定筒１４０の上面に形成された切欠き部１４１の内側において固定筒１４０の長手方向に固定される。同様にガイドバー１４４は、固定筒１４０の内径側において長手方向に固定される。

ここで、図３ａに示すように、レンズ鏡筒１００における像側、即ち、図中で右側において、ガイドバー１４２、１４４の後端は、軸止め部１４７、１４９に挿通されて支持される。また、図３ｂに示すように、レンズ鏡筒１００における物側、即ち、図中で左側において、ガイドバー１４２、１４４の前端は、軸受け部１４３、１４５に挿通されて支持される。

軸受け部１４３、１４５は、固定筒１４０の先端に一体的に形成される。これに対して、軸止め部１４７、１４９は、固定筒１４０と別体の部材として形成されて、固定筒１４０の後端に取り付けられる。

図４ａは、ガイドバー１４２の取り付け構造を模式的に示す断面図である。なお、ガイドバー１４２の取り付け構造に係る以下の説明は、ガイドバー１４４の取り付け構造にも同様に当てはまる。

図示のように、ガイドバー１４２は、先端に近づくほど径が小さくなるように形成されたテーパ部４４２を有する。また、軸受け部１４３の内周面は、テーパ部４４２に合わせて、先端に近づくほど径が小さくなるテーパ状に形成される。これにより、ガイドバー１４２を軸受け部１４３に挿入する場合の作業が容易になる。本実施形態では、ガイドバー１４２を軸受け部１４３に挿入すると、テーパ部４４２と軸受け部１４３との間には接着剤４１０を注入できる程度の間隙が形成されている。しかしながら、テーパ部４４２と軸受け部１４３とが嵌合し合って、両者の間に間隙が生じない構造にしてもよい。

ガイドバー１４２、１４４を固定筒１４０に装着する場合は、まず、ガイドバー１４２、１４４の先端を軸受け部１４３、１４５に挿通する。続いて、中間ユニット１６０と後群ユニット１３０にガイドバー１４２、１４４を挿通させ、軸止め部１４７、１４９にガイドバー１４２、１４４の後端を挿通させる。軸止め部１４７、１４９が固定筒１４０に当接したところで、軸止め部１４７、１４９を固定筒１４０に対して固定する。

なお、軸受け部１４３に挿通されたガイドバー１４２の先端は、接着剤４１０により軸受け部１４３に対して固定される。接着剤４１０は、ガイドバー１４２の先端が挿通される前に、軸受け部１４３の内面に塗布しておいてもよい。また、ガイドバー１４２の先端に接着剤４１０を塗布した後にガイドバー１４２の後端を軸受け部１４３に挿入してもよい。更に、軸受け部１４３の内面から固定筒１４０の外部に連通する注入穴を設けて、ガイドバー１４２を挿通した後に注入穴を通じて接着剤４１０を注入してもよい。

接着剤４１０としては、軸受け部１４３およびガイドバー１４２の双方に付着性を有するものであれば任意に選択できる。材料自体の架橋により常温で硬化すると共に、経時劣化の少ないエポキシ系、アクリル系、ウレタン系等の接着剤を使用することが好ましい。これにより、接着剤を硬化させる際に加熱しなくてもよいので、軸受け部１４３等の変形を防止できる。

上記のように固定されたガイドバー１４２の先端に対して、ガイドバー１４２の後端は、軸止め部１４７に挿通されているに過ぎず、接着剤等を用いた固定はされていない。ガイドバー１４２の後端の軸方向位置が固定されていないので、温度変化によるガイドバー１４２の伸縮は軸方向に案内されて許容される。なお、図４ａではガイドバー１４２の後端と軸止め部１４７との間に間隙があるが、これはガイドバー１４２と軸止め部１４７とが相互に接着されていないことを示しているに過ぎず、両者の間の間隙は小さい方が好ましい。また、固定筒１４０の後端にはマウントが取り付けられるので、軸止め部１４７の後端はマウントにより覆われ、ガイドバー１４２が軸止め部１４７から抜け落ちることが防止される。

これにより、ガイドバー１４２が熱膨張または熱収縮により伸長または収縮した場合に、ガイドバー１４２の後端は軸止め部１４７の内側で、軸方向に変位する。従って、ガイドバー１４２の後端がガイドバー１４２の伸長または収縮により変位した場合に、固定筒１４０に対して応力を作用させることが防止され、固定筒１４０が変形することがない。こうして、ガイドバー１４２にたわみを生じさせることなく、且つ、固定筒１４０とガイドバー１４２との相対位置関係が変化することを防止し、ガイドバー１４２に案内された第２レンズ群１２４の光軸および第３レンズ群１３４の光軸が光学系１０１の光軸となる位置からずれることが防止される。

なお、中間ユニット１６０が備える振動補正装置１６４は動作に伴って振動を生じる場合がある。振動補正装置１６４の振動の周波数がガイドバー１４２固有の振動周波数と一致した場合には、振動補正装置１６４とガイドバー１４２とが共振してしまい、レンズ鏡筒１００の光学特性に影響を与える場合がある。これに対して、ガイドバー１４２の先端を接着する接着剤４１０には、ガイドバー１４２自体の振動を抑制する効果がある。これにより、ガイドバー１４２の振動を防止して、レンズ鏡筒１００の光学特性の変化を抑制することができる。

また、接着剤４１０の物性、軸受け部１４３またはガイドバー１４２に対する接着剤４１０の塗布量および塗布範囲等により、固定筒１４０に組み付けた状態のガイドバー１４２の固有振動数を調整して、レンズ鏡筒１００の動作を更に安定させることができる。

図４ｂは、ガイドバー１４２の他の取り付け構造を模式的に示す断面図である。図示のように、この形態では、ガイドバー１４２の先端は、軸受け部１４３に対して接着されない。その代わりに、ガイドバー１４２の後端が、軸止め部１４７に対して、接着剤４１０により接着される。このような構造によっても、図４ａに示した場合と同様に、ガイドバー１４２の軸方向の伸縮が、レンズ鏡筒１００の光学的な特性を変化させることが防止される。

なお、軸受け部１４３は、図中に矢印Ｓで示す部分に、内周面の径が一定の部分を有する。同様に、ガイドバー１４２も、矢印Ｓで示す部分に径が一定の部分を有する。この矢印Ｓで示す区間において軸受け部１４３がガイドバー１４２を支持することにより、軸受け部１４３の内周に対してガイドバー１４２が傾くことはなく、ガイドバー１４２の長手方向と直交する方向の位置決めが維持される。

図４ｃは、ガイドバー１４２のまた他の取り付け構造を模式的に示す断面図である。図示のように、この形態では、ガイドバー１４２の先端、後端共に、軸受け部１４３に対して接着されない。その代わりに、ガイドバー１４２が抜け落ちないように、軸止め部１４７の後端が封止される。このような構造により、レンズ鏡筒１００の製造工程において、接着剤４１０の硬化を待つ時間を節約できる。なお、ガイドバー１４２が先端側に変位した場合は、ガイドバー１４２先端のテーパ部４４２が軸受け部１４３の内面に当接するので、ガイドバー１４２が抜け落ちることはない。また、マウントで覆うことにより、軸止め部１４７後端を封止してもよい。

図４ｄは、また他の取り付け構造を模式的に示す断面図である。図示のように、この形態では、ガイドバー１４２の先端および後端が、いずれも接着剤４１０により、軸受け部１４３または軸止め部１４７にそれぞれ接着される。ガイドバー１４２の先端および後端で用いられた接着剤４１０の少なくとも一方は、硬化後も弾性を有する接着剤４１０が用いられる。これにより、ガイドバー１４２の長手方向の変位を許容しつつガイドバー１４２を位置決めできる。なお、硬化後も弾性を有する接着剤４１０としては、変成シリコーン系接着剤を例示できるが、これに限られない。

図５は、中間ユニット１６０における各要素の配置を説明する図である。図５ａは、中間ユニット１６０の斜視図であり、図５ｂは、中間ユニット１６０の背面図である。なお、図５ａ、図５ｂにおいては、中間ユニット１６０の一部を省略して描いている。

図５ｂに示すように、係合部１６１およびＵ字溝部１６３は、一点鎖線Ａにより示す中筒１２１の径方向に、中心Ｃに対して対称に配置される。これにより、Ｕ字溝部１６３は、中筒１２１の周方向について係合部１６１から大きく離れて配置される。従って、Ｕ字溝部１６３とガイドバー１４４との間、および、係合部１６１とガイドバー１４２との間のガタつきを抑えることができる。そして、第２レンズ群１２４が光軸に直交する平面内で正確に位置決めされることにより、第２レンズ群１２４の中心Ｃが光学系１０１全体の光軸からずれることを防止できる。

また、係合部１６１のＶ字溝１６７は、一点鎖線Ａに対して中筒１２１の周方向に対称な形状を有する。このように、レンズ鏡筒１００において、Ｖ字溝１６７を形成する複数の面は、光学系１０１の光軸およびガイドバー１４２を含む面に対して対称であってもよい。これにより、ガイドバー１４２がＶ字溝１６７の複数の面を押圧する力の合力が光軸の中心を向くので、光軸に直交する面内における第２レンズ群１２４の位置を安定させることができる。

図６ａは、レンズ鏡筒１００の斜め前側から後群ユニット１３０を見下ろした様子を示す斜視図である。また、図６ｂは、レンズ鏡筒１００の真後ろから後群ユニット１３０を見た場合の背面図である。後群ユニット１３０において、後筒１３５は、レンズ枠１３２を介して第３レンズ群１３４を内側に保持する。また、後筒１３５の外周面には、係合部１３１、カムフォロア１３６およびＵ字溝部１３３がそれぞれ配置される。

後筒１３５の外周面には、後筒１３５の長手方向に沿って切欠き部１３８が形成されている。切欠き部１３８が形成された領域には、後筒１３５の周方向に沿って複数の係合部１３１が配される。このように、後筒１３５は、切欠き部１３８により周方向の一部が分断されて不連続となっているが、係合部１３１により連結される。

後筒１３５は、中筒１２１と同様、その外周面に係合部１３１、カムフォロワ１３６およびＵ字溝部１３３がそれぞれ配置される。図６ａに示すように、係合部１３１は、ガイドバー１４２の延在方向に沿って一対設けられる。これにより、ガイドバー１４２と後筒１３５の長手方向とが相対的に傾くことを効果的に抑制できる。

また、係合部１３１の各々の上面には、ガイドバー１４２に当接する、互いに対向した一対の当接面により形成されたＶ字溝１３７が形成される。これにより、第３レンズ群１３４の中心が、光学系１０１全体の光軸からずれることが防止される。

カムフォロア１３６は、後群ユニット１３０を背面から見た際に、後筒１３５の外周面で係合部１３１に隣接して配置される。また、カムフォロア１３６は、後筒１３５の表面から径方向に突出している。

更に、カムフォロア１３６の近傍には、板バネ１３９がその一端を後筒１３５に対して固定される。板バネ１３９の他端は、ガイドバー１４２に当接する。これにより、板バネ１３９は、係合部１３１を、ガイドバー１４２に向かって引きつける。従って、Ｖ字溝１３７およびガイドバー１４２は相互に密着する。

一方、Ｕ字溝部１３３は、図６ｂに示すように、係合部１３１とは異なる位置においてガイドバー１４４に係合する。Ｕ字溝部１３３は、互いに平行な一対の当接面により、後筒１３５の周方向から、ガイドバー１４４の側面を挟む。これにより、光学系１０１の光軸に直交する平面内で後筒１３５が回転することを抑制できる。

図７ａは、中間ユニット１６０および後群ユニット１３０が、レンズ鏡筒１００の後端側に位置した状態を示す。中間ユニット１６０と後群ユニット１３０とは、固定筒１４０の内側に挿入される。後筒１３５の係合部１３１は、ガイドバー１４２に対して係合する。また、後筒１３５のカムフォロア１３６は、切欠き部１４１を介して固定筒１４０から突出する。中間ユニット１６０の係合部１６１はガイドバー１４２に係合し、カムフォロア１６６は固定筒１４０の切欠き部１４１を介して外部に露出する。

一方、中間ユニット１６０および後群ユニット１３０の板バネ１６９、１３９は、いずれも薄いので、固定筒１４０の厚さの範囲内に収まっている。よって、板バネ１６９、１３９が、固定筒１４０の外周面から外へ突出することはない。

ここで、カムフォロア１６６、１３６は、ガイドバー１４２に対して、固定筒１４０の周方向について互いに反対側に位置している。従って、ガイドバー１４２の延在方向についてカムフォロア１６６、１３６が接近した場合も、相互に干渉することがない。

図７ｂは、中間ユニット１６０および後群ユニット１３０が、レンズ鏡筒１００の前端側に位置した状態を示す。この場合も、カムフォロア１６６、１３６は、ガイドバー１４２に対して反対側に位置しているので相互に干渉することがない。

このように、中間ユニット１６０のカムフォロア１６６と、後群ユニット１３０のカムフォロア１３６とは、固定筒１４０の周方向について、ガイドバー１４２に対して互いに反対側に位置している。従って、ガイドバー１４２の延在方向について一対のカムフォロア１６６、１３６が接近した場合も、相互に干渉することがない。これにより、単一のガイドバー１４２により中間ユニット１６０および後群ユニット１３０の両方を案内する構造でありながら、中間ユニット１６０および後群ユニット１３０の移動範囲を広くすることができる。

図９は、図７ａおよび図７ｂに示した組立体にカム筒１５０を組み付けた状態を示す斜視図である。この図においても、他の図と共通の構成要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。

カム筒１５０は、中間ユニット１６０および後群ユニット１３０を固定筒１４０に組み付けた組立体の外側に装着される。これにより、固定筒１４０から径方向外側に向かって突出したカムフォロア１６６、１３６が、カム溝１５４、１５６と係合する。カムフォロワ１６６、１３６は、固定筒１４０の外側にカム筒１５０が装着された後に、カム筒１５０の外側からカム溝１５４、１５６を通って中筒１２１または後筒１３５に取り付けることとしてもよい。

中間ユニット１６０のカムフォロア１６６は、カム筒１５０のカム溝１５４に係合する。また、中間ユニット１６０は、係合部１６１とＵ字溝部１６３により、その移動方向がガイドバー１４２、１４４の延在方向に制限されている。従って、光学系１０１の光軸の周りにカム筒１５０が固定筒１４０に対して回転した場合、カム溝１５４に押されたカムフォロア１６６は、レンズ鏡筒１００の光軸方向に移動する。よって、中筒１２１に保持された第２レンズ群１２４も、光軸方向に沿って移動する。

同様に、後群ユニット１３０のカムフォロア１３６は、カム筒１５０のカム溝１５６に係合する。また、後群ユニット１３０は、係合部１３１とＵ字溝部１３３とにより、その移動方向がガイドバー１４２、１４４の延在方向に制限されている。従って、光学系１０１の光軸の周りにカム筒１５０が固定筒１４０に対して回転した場合、カム溝１５６に押されたカムフォロア１３６は、レンズ鏡筒１００の光軸方向に移動する。よって、後群ユニット１３０に保持された第３レンズ群１３４も、光軸方向に沿って移動する。

こうして、第２レンズ群１２４および第３レンズ群１３４を保持するレンズ枠１２２、１３２の移動を案内するガイドバー１４２、１４４と、ガイドバー１４２、１４４を支持する軸受け部１４３、１４５および軸止め部１４７、１４９と、ガイドバー１４２、１４４の両端のうち少なくとも一方の端面の温度変化による収縮を、ガイドバー１４２、１４４の軸方向に案内する接着剤４１０とを備えるレンズ鏡筒１００が形成される。

このようなレンズ鏡筒１００においては、ガイドバー１４２、１４４が伸縮した場合に、軸受け部１４３、１４５または軸止め部１４７、１４９は、ガイドバー１４２、１４４の軸ぶれを生じることなく、ガイドバー１４２、１４４の一端または両端の位置を変位させる。これにより、固定筒１４０とガイドバー１４２、１４４との温度に対する線膨張率が異なる場合に、ガイドバー１４２、１４４の熱変形を逃がして、固定筒１４０が変形することを防止できる。また、ガイドバー１４２、１４４は熱変形の影響を軸方向に逃がすことができるので、ガイドバー１４２、１４４と固定筒１４０との平行度が損なわれることもなく、ガイドバー１４２、１４４の軸ぶれも生じないので、レンズ鏡筒１００の光学特性が低下することもない。

図１０ａは、ガイドバー１４２の他の取り付け構造を模式的に示す図である。なお、以下の説明する部分を除くと、このレンズ鏡筒１００は、これまでに説明した実施形態と共通の構造を有する。そこで、同じ構成要素には共通の参照番号を付して、重複する説明を省く。

図１０ａは、他の取り付け構造を有するレンズ鏡筒１００を後方から見た様子を示す背面図である。図示のように、レンズ鏡筒１００は、固定筒１４０の後端に、互いに上下に平行に略水平に配された一対の板バネ４２０を備える。板バネ４２０の各々は、その中央においてガイドバー１４２、１４４に係合する。また、板バネ４２０の各々の両端は、板バネ支持部４３０を介して固定筒１４０の後端面に取り付けられている。

図１０ｂは、レンズ鏡筒１００を、図１０ａに矢印Ｈで示す水平面で切った断面を示す。図示のように、ガイドバー１４２の先端は、図４ａに示した取り付け構造と同様に、固定筒１４０の先端側に配された軸受け部１４３に対して固定される。

ガイドバー１４２の後部近傍には、ガイドバー１４２の後端を板バネ４２０に挿通した後にかしめて形成したかしめ部４３２を有する。かしめ部４３２は、板バネ４２０を把持するので、板バネ４２０の中央部はガイドバー１４２の後端に対して係合する。これにより、ガイドバー１４２の後端が軸方向に変位した場合に、板バネ４２０の中央部はガイドバー１４２に追従して変位する。

また、板バネ支持部４３０の間で、板バネ４２０は、中央に近づくにつれて固定筒１４０の先端側に屈曲している。更に、板バネ４２０は、レンズ鏡筒１００が標準的な温度状態、例えば常温の場合に、先端を固定されたガイドバー１４２に引っ張られて僅かに弾性変形している。

このような構造により、温度が変化してガイドバー１４２が伸縮した場合に、板バネ４２０の中央部はガイドバー１４２に追従して変位するが、板バネ４２０の両端部は板バネ支持部４３０に固定されて変位しない。また、板バネ４２０の変形は、ガイドバー１４２に係合する中央部に対して対称なので、板バネ４２０が変形した場合にガイドバー１４２と固定筒１４０との平行度が損なわれることがない。

こうして、第２レンズ群１２４および第３レンズ群１３４を保持するレンズ枠１２２、１３２の移動を案内するガイドバー１４２とを備えると共に、ガイドバー１４２の軸方向に沿った剛性とを有し、ガイドバー１４２の両端の少なくとも一方を軸方向に移動可能に支持する板バネ４２０とを備えるレンズ鏡筒１００が形成される。このレンズ鏡筒１００は、ガイドバー１４２が伸縮した場合、ガイドバー１４２の後端の軸方向の変位を許容して固定筒１４０への応力の作用を抑制する。固定筒１４０への応力が作用しないと、固定筒１４０の変形が効果的に防止され、ガイドバー１４２の軸ぶれが抑制される。なお、このような取り付け構造の効果がガイドバー１４４に対しても有効であることはもちろんである。また、ガイドバー１４２の一端を軸方向について弾性的に支持する部材の形状は板バネに限定されない。

図１０ｃは、図１０ａおよび図１０ｂに示す形態の変形例を、図１０ｂと同じ視点から示す図である。図示のように、このレンズ鏡筒１００においては、ガイドバー１４２の両端が一対の板バネ４２０により支持される。

板バネ４２０の各々の形状と、ガイドバー１４２および固定筒１４０への取り付け構造は、図１０ｂに示した構造と変わらない。このような構造によっても、ガイドバー１４２の軸ぶれを生じることなく、ガイドバー１４２の軸方向の伸縮を固定筒１４０に伝えない取り付け構造が形成される。

図１１は、レンズ鏡筒１００を備えた撮像装置３００の構造を模式的に示す図である。なお、図１１においては、図面が煩雑になることを避ける目的で、レンズ鏡筒１００を模式的に記載した。しかしながら、図１１におけるレンズ鏡筒１００は、図１に示したレンズ鏡筒１００と同じ構造を有する。そこで、同じ構成要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省いた。

レンズ鏡筒１００は、マウント部２６０を介して、撮像部２００に対して着脱自在に装着される。なお、撮像装置３００において、レンズ鏡筒１００および撮像部２００は、図示していない接続端子を介して電気的にも結合される。これにより、レンズ鏡筒１００は、撮像部２００から電力を供給される。また、レンズ鏡筒１００のマイコン１７０（図１参照）および撮像部２００の主制御部２５０は相互に情報を交換する。

撮像部２００は、主鏡２４０、ペンタプリズム２７０、接眼光学系２９０を含む光学系と、主制御部２５０とを収容する。主鏡２４０は、レンズ鏡筒１００の光学系１０１を介して入射した入射光の光路上に傾斜して配置される待機位置と、入射光を避けて上昇する撮影位置（図中に点線で示す）との間を移動する。

待機位置にある主鏡２４０は、入射光の大半を、上方に配置されたフォーカシングスクリーン２７２に導く。フォーカシングスクリーン２７２は、レンズ鏡筒１００の光学系１０１の合焦位置に配置され、光学系１０１により形成された画像を結像させる。

フォーカシングスクリーン２７２に結像された画像は、ペンタプリズム２７０を介して接眼光学系２９０から観察される。これにより、接眼光学系２９０からは、フォーカシングスクリーン２７２上の映像を正像として見ることができる。

ペンタプリズム２７０および接眼光学系２９０の間には、ファインダＬＣＤ２９４に形成された表示画像を、フォーカシングスクリーン２７２の映像に重畳させるハーフミラー２９２が配置される。これにより、接眼光学系２９０の出射端においては、フォーカシングスクリーン２７２の映像と、ファインダＬＣＤ２９４の映像とを併せて見ることができる。なお、ファインダＬＣＤ２９４には、撮像装置３００の撮影条件、設定条件等の情報が表示される。

また、ペンタプリズム２７０の出射光の一部は、測光部２８０に導かれる。測光部２８０は、入射光の強度およびその分布等を測定して、撮影条件を決定する場合に測定結果を参照させる。

一方、入射光の入射面に対する主鏡２４０の裏面には、副鏡２４２が配置される。副鏡２４２は、主鏡２４０を透過した入射光の一部を、下方に配置された焦点検出装置２３０に導く。これにより、主鏡２４０が待機位置にある場合は、焦点検出装置２３０が光学系１０１の焦点調整状態を検出する。なお、主鏡２４０が撮影位置に移動した場合は、副鏡２４２も入射光の光路から退避する。

レンズ鏡筒１００からの入射光に対して主鏡２４０の後方には、シャッタ２２０、光学フィルタ２１２および撮像素子２１０が光軸に沿って配置される。シャッタ２２０が開放される場合は、その直前に主鏡２４０が撮影位置に移動するので、入射光は直進して撮像素子２１０に入射される。これにより、入射光の形成する画像が、撮像素子２１０において電気信号に変換される。

また、撮像部２００は、レンズ鏡筒１００に対して背面において、外部に面したメインＬＣＤ２９６を備える。メインＬＣＤ２９６は、撮像部２００に対する各種の設定情報を表示する他、主鏡２４０が撮影位置に移動している場合に撮像素子２１０に形成された画像を表示することもできる。

主制御部２５０は、上記のような種々の動作を総合的に制御する。また、撮像部２００側の焦点検出装置２３０が検出した被写体までの距離の情報を参照して、レンズ鏡筒１００を駆動するオートフォーカス機構を形成できる。更に、焦点検出装置２３０がレンズ鏡筒１００の動作量を参照して、フォーカスエイド機構を形成することもできる。

更に、主制御部２５０は、レンズ鏡筒１００のマイコン１７０と情報を交換して、絞り装置１６２の開閉等も制御する。更に、主制御部２５０は、露出の自動化、シーンモードの実行、ブラケット撮影の実行等にも寄与する。

こうして、レンズ鏡筒１００と、第１レンズ群１１４、第２レンズ群１２４および第３レンズ群１３４を含む光学系１０１による像を撮影する撮像部２００とを有する撮像装置３００が形成される。このように、図１に示した構造を有するレンズ鏡筒１００は、撮像装置３００において好適に使用できる。しかしながら、レンズ鏡筒１００の用途がこれに限られるわけではなく、例えば、動画撮影機、双眼鏡、顕微鏡、測量器等の光学系において、合焦機構、ズーム機構等に使用できる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。また、上記実施の形態に、多様な変更または改良を加え得ることが当業者に明らかである。更に、変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。

レンズ鏡筒１００の断面図である。 レンズ鏡筒１００の分解斜視図である。 固定筒１４０の構造を示す斜視図である。 固定筒１４０の構造を示す斜視図である。 ガイドバー１４２の取り付け構造を模式的に示す断面図である。 ガイドバー１４２の他の取り付け構造を模式的に示す断面図である。 ガイドバー１４２のまた他の取り付け構造を模式的に示す断面図である。 ガイドバー１４２の更に他の取り付け構造を模式的に示す断面図である。 中間ユニット１６０における各要素の配置を説明する図である。 中間ユニット１６０における各要素の配置を説明する図である。 後群ユニット１３０の構造を示す斜視図である。 後群ユニット１３０の構造を示す背面図である。 固定筒１４０に対して中間ユニット１６０および後群ユニット１３０が移動する様子を示す斜視図である。 固定筒１４０に対して中間ユニット１６０および後群ユニット１３０が移動する様子を示す斜視図である。 カム筒１５０の形状を示す斜視図である。 カム筒１５０の形状を示す斜視図である。 図７に示した組立体にカム筒１５０を組み付けた状態を示す斜視図である。 ガイドバー１４２の他の取り付け構造を模式的に示す断面図である。 ガイドバー１４２の他の取り付け構造を模式的に示す断面図である。 ガイドバー１４２の他の取り付け構造を模式的に示す断面図である。 レンズ鏡筒１００を備えた撮像装置３００の構造を模式的に示す図である。

符号の説明

１００ レンズ鏡筒、１０１ 光学系、１１０ 前群ユニット、１３０ 後群ユニット、１１１ 前筒、１１２、１２２、１３２ レンズ枠、１１４ 第１レンズ群、１１６、１３６、１６６ カムフォロア、１２１ 中筒、１２４ 第２レンズ群、１３１、１６１ 係合部、１３３、１６３ Ｕ字溝部、１３４ 第３レンズ群、１３５ 後筒、１３７、１６７ Ｖ字溝、１３８、１４１、１５８ 切欠き部、１３９、１６９、４２０ 板バネ、１４０ 固定筒、１４２、１４４ ガイドバー、１４３、１４５ 軸受け部、１４６ 基部、１４７、１４９ 軸止め部、１４８、１５２、１５４、１５６ カム溝、１５０ カム筒、１５１ ズーム環、１６０ 中間ユニット、１６２ 絞り装置、１６４ 振動補正装置、１７０ マイコン、２００ 撮像部、２１０ 撮像素子、２１２ 光学フィルタ、２２０ シャッタ、２３０ 焦点検出装置、２４０ 主鏡、２４２ 副鏡、２５０ 主制御部、２６０ マウント部、２７０ ペンタプリズム、２７２ フォーカシングスクリーン、２８０ 測光部、２９０ 接眼光学系、２９２ ハーフミラー、２９４ ファインダＬＣＤ、２９６ メインＬＣＤ、３００ 撮像装置、４１０ 接着剤、４３０ 板バネ支持部、４３２ かしめ部、４４２ テーパ部

Claims (8)

1. レンズを保持するレンズ保持部材の移動を案内する案内軸と、
   前記案内軸の軸方向に沿った剛性と、前記軸方向に沿った剛性より大きく且つ前記軸方向と略直交する方向に沿った剛性とを有し、前記案内軸の両端のうちの少なくとも一方を前記軸方向に移動可能に支持する支持部と
   を備えるレンズ鏡筒。
2. レンズを保持するレンズ保持部材の移動を案内する案内軸と、
   前記案内軸を支持する支持部と、
   前記案内軸の両端のうちの少なくとも一方の端面の温度変化による伸縮を、前記案内軸の軸方向に案内する熱伸縮案内部と
   を備えるレンズ鏡筒。
3. 前記熱伸縮案内部は、弾性を有する接着剤を用いて構成される請求項２に記載のレンズ鏡筒。
4. 前記レンズの外周に配置される固定筒を有し、
   前記支持部は、前記案内軸の両端のうちの少なくとも一方を前記固定筒に対して相対移動可能に支持する請求項１から請求項３までのいずれかに記載のレンズ鏡筒。
5. 前記支持部は、前記案内軸の両端のうちの他方を前記固定筒に対する位置が固定されるように支持する請求項４に記載のレンズ鏡筒。
6. 前記支持部は、前記案内軸の両側のうち像側に配置される端部を、前記軸方向に移動可能に支持する請求項１から請求項５までのいずれかに記載のレンズ鏡筒。
7. 前記支持部は、前記軸方向に弾性を有する平行板バネである請求項１から請求項６までのいずれかに記載のレンズ鏡筒。
8. 請求項１から請求項７までのいずれかに記載のレンズ鏡筒と、
   前記レンズ鏡筒を用いて結像される像を撮影する撮像部と
   を有することを特徴とする撮像装置。

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