JP2010044217A - レンズ鏡筒、撮像装置および製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ鏡筒における案内軸の組み付けと調整とを容易にする。
【解決手段】レンズを保持するレンズ保持部材の移動方向を案内する複数の案内軸と、複数の案内軸の一端を支持する固定筒と、複数の案内軸の他端を支持して固定筒に取り付けられる支持部材とを備える。支持部材の移動方向に沿った長さ寸法は、固定筒の移動方向に沿った長さ寸法よりも小さくてもよい。固定筒に案内軸が支持されている状態で、案内軸は、固定筒の内周側に配置されてもよい。
【選択図】図３

Description

本発明は、レンズ鏡筒、撮像装置および製造方法に関する。より詳細には、レンズ鏡筒と、当該レンズ鏡筒を備える撮像装置と、当該レンズ鏡筒の製造方法とに関する。

下記の特許文献１には、固定筒の径方向について対向する２箇所にガイドバーを設け、一方のガイドバーに嵌合する嵌合部と、他方のガイドバーに係合するＵ溝部とを有するレンズ群摺動筒の移動方向を光軸方向に案内することが記載される。レンズ群摺動筒の嵌合部と係合するガイドバーの一端を光軸と垂直の面方向に位置調整することにより、レンズ群摺動筒に保持されるレンズ群のマウント基準面に対するティルトが調整される。
特開２００７−０７１９０８号公報

互いに平行な複数のガイドバーがある場合、ガイドバーの位置決めは、個々のガイドバーに対する調整に加えて、ガイドバー相互の位置関係についても調整される。このように、複数のガイドバーを備えるレンズ鏡筒の製造においては、ガイドバーの位置決め調整に時間と手間がかかる。

上記課題を解決すべく、本発明の第１の形態として、レンズ（１２４、１３４）を保持するレンズ保持部材（１２１、１３５）の移動方向を案内する複数の案内軸（１４２、１４４）と、複数の案内軸の一端を支持する固定筒（１４０）と、複数の案内軸の他端を支持して固定筒に取り付けられる支持部材（１８０）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、上記レンズ鏡筒（１００）と、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。

更に、本発明の第３の形態として、複数の案内軸（１４２、１４４）の端部を支持部材（１８０）に支持させる段階と、支持部材に支持された案内軸に、レンズ（１２４、１３４）を保持したレンズ保持部材（１２１、１３５）を係合させる段階と、レンズ保持部材を係合させた案内軸の先端を固定筒（１４０）に支持させる段階と、案内軸を支持した支持部材を固定筒に対して固定する段階とを含むレンズ鏡筒（１００）の製造方法が提供される。

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。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およびカムフォロワ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。

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。

これらのレンズ群の移動により、光学系１０１の焦点位置、焦点距離等が変化する。なお、レンズ鏡筒１００は、中筒１２１および後筒１３５を駆動する要素として、カム筒１５０を備える。カム筒１５０は、カム溝１５２、１５４、１５６を有する。

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に対して回転軸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。

図２は、レンズ鏡筒１００の部分的な分解斜視図である。レンズ鏡筒１００は、レンズ鏡筒１００の前端側（物体側）に相当する図の左側から順に、カム筒１５０、固定筒１４０、中間ユニット１６０、後群ユニット１３０、ガイドバー１４２、１４４、および、支持部材１８０に分解される。図１に示した前群ユニット１１０は図示を省いた。

カム筒１５０は、図１に示した状態では固定筒１４０の外側に装着されている。カム筒１５０は、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。

固定筒１４０の内径側に配置されている中間ユニット１６０、後群ユニット１３０、ガイドバー１４２、１４４および支持部材１８０は、固定筒１４０に対して、レンズ鏡筒１００の後端側から一体的に挿入されて組み立てられる。中間ユニット１６０、後群ユニット１３０、ガイドバー１４２、１４４および支持部材１８０は、固定筒１４０に挿入される前は個別に分離されている。

なお、固定筒１４０の長手方向について、支持部材１８０の長さ寸法は、固定筒１４０の長さ寸法よりも小さい。更に、支持部材１８０の長さ寸法は、固定筒１４０の内側に配置されてガイドバー１４２、１４４に係合する他の部材、即ち、中間ユニット１６０、後群ユニット１３０およびの長さ寸法より小さい。以下、個々の要素について説明する。

図３は、ガイドバー１４２、１４４の後端を固定筒１４０に取り付けた際の構造を示す斜視図である。なお、図１および図２と共通の構成要素には同じ参照番号を付して、重複する説明を省いた。

図示のように、ガイドバー１４２、１４４の後端は、支持部材１８０を介して固定筒１４０に対して支持される。固定筒１４０は、カム溝１４８および基部１４６を含み、全体として円筒形をなす。基部１４６は、固定筒１４０の後端に形成され、レンズ鏡筒１００を撮像装置本体等の他の部材に固定するマウントが取り付けられる。また、基部１４６の最大外径は、固定筒１４０の最大外径よりも大きく、カム筒１５０が固定筒１４０の後方に抜け落ちることを防止している。

また、固定筒１４０は、基部１４６の周面上に開口する複数のネジ穴１４５を有する。ネジ穴１４５は、基部１４６を、固定筒１４０の径方向に貫通して、固定筒１４０の内側にも開口する。ネジ穴１４５のそれぞれには、固定筒１４０の外径側から調整ネジ１８１がねじ込まれる。更に、固定筒１４０の基部１４６は、固定筒１４０の長手方向に沿って形成された一対のネジ穴１４９を後端面に有する。ネジ穴１４９にねじ込まれた固定ネジ１８３は、固定筒１４０の長手方向に進退する。

支持部材１８０は、全体として環状をなしており、基部１４６の内側に納まる外径を有する。支持部材１８０は、固定筒１４０の後端側から基部１４６の内側に挿入して組み立てられる。

また、支持部材１８０は、支持部材１８０の径方向に沿って外側に突出した一対の取付部１８４と、同じく径方向に沿って内側に突出した一対の保持部１８２とを有する（図３において、上側の保持部１８２は取付部１８４に隠れている）。取付部１８４は支持部材１８０の径方向に沿って外側に突出しているので、支持部材１８０を基部１４６の内側に挿入した際に、取付部１８４が基部１４６の端面に当接する。なお、支持部材１８０と基部１４６の細部の形状は特に限定されず、マウント部、固定筒１４０等の形状に合わせて適宜変更してもよい。

上記のような支持部材１８０を基部１４６の内側に挿入して調整ネジ１８１をねじ込むと、調整ネジ１８１は支持部材１８０に当接する。そして、調整ネジ１８１のねじ込み量を個別に変えることにより、固定筒１４０の長手方向に対する直交面上における支持部材１８０の位置を調整することができる。

なお、支持部材１８０の位置を調整するという機能に鑑みて、支持部材１８０が固定筒１４０の内側に位置している場合に、固定筒１４０および支持部材１８０の間には、調整代としての間隙があってもよい。

更に、調整ネジ１８１のうちのひとつは、支持部材１８０を他の調整ネジ１８１に押しつける弾性部材であってもよい。また、支持部材１８０は、位置決めされた状態で、固定筒１４０に対して接着されてもよい。

取付部１８４のそれぞれは、支持部材１８０が基部１４６の内側に挿入された際にネジ穴１４９に対向する挿通穴１８９を有する。挿通穴１８９には、固定ネジ１８３が挿通される。挿通穴１８９に挿通された固定ネジ１８３の先端を、基部１４６のネジ穴１４９に固定ネジ１８３をねじ込んで締結した場合、取付部１８４は基部１４６に対して固定される。

一対のガイドバー１４２、１４４は丸棒状であり、それぞれ前端側にテーパ部１４７を有する。テーパ部１４７において、ガイドバー１４２、１４４の径は前端に近づくほど減じられる。ガイドバー１４２、１４４は、ステンレス等の金属の他、ポリアセタール等の樹脂によっても形成できる。

ガイドバー１４２、１４４の後端側は、支持部材１８０に形成された一対の保持部１８２に保持される。ガイドバー１４２、１４４は、保持部１８２に対して、圧入、ねじ込み、接着等により固定される。

図４は、ガイドバー１４２、１４４前端を固定筒１４０が支持する構造を示す断面図である。なお、図４では、図中の左側が固定筒１４０の前端側に当たる。図示のように、固定筒１４０の前端近傍には、ガイドバー１４２、１４４の径と略等しい内径を有する保持部１４３が配される。

固定筒１４０の後方から固定筒１４０の内部に挿入されたガイドバー１４２、１４４は、テーパ部１４７が、保持部１４３に挿入される。これにより、ガイドバー１４２、１４４の前端が、固定筒１４０の内側において位置決めされる。テーパ部１４７は、前端に近づくほどその径が減じられるので、保持部１４３に挿入されやすく、ガイドバー１４２、１４４の前端の位置決めが容易になる。

また、ガイドバー１４２、１４４は、テーパ部１４７よりも後端側の部分、即ち、外径が一定になった部分も、保持部１４３の内面に接して支持される。これにより、保持部１４３とガイドバー１４２、１４４との間に大きながたが生じることが防止される。

図５は、ガイドバー１４２、１４４が、固定筒１４０の内側で支持部材１８０および固定筒１４０に支持される様子を示す斜視図である。図５（ａ）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。また、図５（ｂ）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。

これらの図に示すように、支持部材１８０は、固定筒１４０の内側に入っている。また、支持部材１８０は、固定ネジ１８３により、固定筒１４０の基部１４６に対して固定されている。ガイドバー１４２、１４４は、後端を支持部材１８０の保持部１８２に、前端を固定筒１４０の保持部１４３に、それぞれ支持される。

支持部材１８０の長さ寸法（固定筒１４０の長手方向における寸法）は、ガイドバー１４２、１４４の後端を支持することができるとともに、レンズ鏡筒１００内に組み込んだ際に十分な剛性を得られる程度とすればよい。よって、支持部材１８０は、金属を用いて形成し、長さ寸法を小さくすることによりレンズ鏡筒１００全体を小型化してもよい。

また、この実施形態に係るレンズ鏡筒１００では、支持部材１８０は、固定筒１４０の内側に収まる構造となっている。しかしながら、例えば、支持部材１８０の保持部１８２以外の部分が固定筒１４０の外周に配されるようにしてもよい。

ガイドバー１４２、１４４は、固定筒１４０の長手方向に沿って、固定筒１４０の内周側で保持される。ガイドバー１４２、１４４は各レンズ群を保持する筒部材の移動を案内するので、ガイドバー１４２、１４４が固定筒１４０の長手方向に沿って配置されると、各レンズ群の光軸と固定筒１４０の長手方向とが略並行になる。

固定筒１４０には、後述するカムフォロワを挿通させる切欠き部１４１が形成されており、一方のガイドバー１４２は、切欠き部１４１を横切って配される。切欠き部１４１の内側においても、ガイドバー１４２は固定筒１４０の内側の領域を通過している。

また、支持部材１８０を固定筒１４０に取り付ける際に、調整ネジ１８１を用いて、固定筒１４０の長手方向に対する直交面における支持部材１８０の位置を調整し、且つ、固定ネジ１８３を用いて固定筒１４０の長手方向における支持部材１８０の位置を固定できる。また、支持部材１８０の位置を調整する際、複数のガイドバー１４２、１４４の平行度を保ったまま調整できるので調整作業が容易になる。更に、支持部材１８０の後方からマウント部を取り付けることにより、支持部材１８０や固定ネジ１８３がレンズ鏡筒１００の外側に露出することを防止し、調整された支持部材１８０の位置をよく維持できる。

なお、固定ネジ１８３は、ガイドバー１４２、１４４の直近において支持部材１８０を固定することが好ましい。これにより、固定ネジ１８３による固定が、ガイドバー１４２、１４４の変位を確実に防止する。挿通穴１８９を含む取付部１８４は、保持部１８２の近くに配することが有利である。

図６は、中間ユニット１６０の構造を示す斜視図および背面図である。図６（ａ）は、レンズ鏡筒１００の斜め後方側から中間ユニット１６０を見下ろした様子を示す斜視図である。また、図６（ｂ）は、レンズ鏡筒１００の後方から中間ユニット１６０を見た場合の背面図である。

図６（ａ）に示すように、係合部１６１は、ガイドバー１４２の延在方向に沿って一対設けられる。係合部１６１は、ガイドバー１４２の延在方向に沿って複数以上設けられてもよい。本実施形態においては、係合部１６１の各々の上面には、ガイドバー１４２に当接するＶ字溝１６７が形成される。複数以上の係合部１６１がガイドバー１４２に当接することにより、ガイドバー１４２に対する中筒１２１の傾きが効果的に抑制される。従って、第２レンズ群１２４の光軸が、ガイドバー１４２に対して傾くことが防止される。

カムフォロワ１６６は、中筒１２１の外周面において係合部１６１に隣接し、且つ、一対の係合部１６１の間に配置される。また、カムフォロワ１６６は中筒１２１の外周面から、中筒１２１の径方向に突出している。

カムフォロワ１６６の近傍には、板バネ１６９がその一端を中筒１２１に対して固定される。板バネ１６９の他端側の一面は、ガイドバー１４２に当接する。板バネ１６９の付勢力により、係合部１６１はガイドバー１４２に向かって引きつけられる。従って、Ｖ字溝１６７とガイドバー１４２とは相互に密着し、係合部１６１がガイドバー１４２に係合する。

レンズ鏡筒１００において、係合部１６１は、ガイドバー１４２およびＶ字溝１６７の一方を他方に向かって付勢する板バネ１６９を更に有してもよい。これにより、係合部１６１およびガイドバー１４２の間のガタが自律的に解消され、中間ユニット１６０の移動を正確に案内できる。また、中筒１２１の径方向については、ガイドバー１４２の外側には薄い板バネ１６９があるに過ぎない。従って、係合部１６１の外周側にカムフォロワ１６６を配置する場合に比べてカムフォロワ１６６の高さを抑制できる。更に、中筒１２１の外側に他の部材を配置する場合に妨げにならない。

また、図６（ｂ）に示すように、ガイドバー１４４にはＵ字溝部１６３が係合する。即ち、Ｕ字溝部１６３は、互いに平行な一対の当接面により、中筒１２１の周方向からガイドバー１４４の側面を挟む。これにより、第２レンズ群１２４の光軸に直交する平面内で中筒１２１がガイドバー１４２を中心として回動することを抑制できる。

このように、レンズ鏡筒１００は、第２レンズ群１２４の光軸を中心とする周方向におけるガイドバー１４２とは異なる位置にガイドバー１４４を更に備え、中間ユニット１６０は、ガイドバー１４４に係合するＵ字溝部１６３を有している。これにより、中間ユニット１６０に保持された第２レンズ群１２４の光軸が、光学系１０１の光軸（他のレンズ群の光軸）からずれることを防止できる。

係合部１６１およびＵ字溝部１６３は、中筒１２１の径の上に、中心に対して対称に配置される。これにより、Ｕ字溝部１６３は、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効率よく抑えて、第２レンズ群１２４を、光軸に直交する平面内で正確に位置決めすることができる。

また、Ｖ字溝１６７は、中筒１２１の周方向に対称な形状を有する。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第２レンズ群の光軸を向くので、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。

更に、Ｖ字溝１６７の対向する一対の当接面がガイドバー１４２を挟む側においてなす角度θは、直角よりも小さな鋭角となっている。これにより、Ｖ字溝１６７の当接面上をガイドバー１４２が中筒１２１の径方向外側に昇りにくくなり、中筒１２１の径方向における係合部１６１の変位が効果的に抑制される。

また更に、カムフォロワ１６６は、中筒１２１の周方向について、係合部１６１の直近に隣接した位置に配される。これにより、係合部１６１およびカムフォロワ１６６の位置が中筒１２１の径方向に重なることがなく、係合部１６１の外周側にカムフォロワ１６６を配置する場合に比べてカムフォロワ１６６の高さを抑制できる。従って、中筒１２１の外側に他の部材を配置する場合に、その部材の径を小さくすることができる。

また、カムフォロワ１６６は、ガイドバー１４２の延在方向について、一対の係合部１６１のいずれに対しても等距離の位置に配置される。換言すれば、カムフォロワ１６６の中心は、一対の係合部１６１間の中央に位置する。これにより、中間ユニット１６０がガイドバー１４２に沿って移動する場合に、係合部１６１およびカムフォロワ１６６の位置の相違によって、中筒１２１の向きに与える影響が、中筒１２１の移動方向（物体側に向けての移動であるか像側に向けての移動であるか）にかかわらず一定となる。従って、中間ユニット１６０の移動方向に依存することなく、第２レンズ群１２４の光軸の傾きを安定させることができる。

図７は、後群ユニット１３０の構造を示す斜視図および背面図である。図７（ａ）は、レンズ鏡筒１００の斜め前側から後筒１３５を見下ろした様子を示す斜視図である。また、図７（ｂ）は、レンズ鏡筒１００の後方から後筒１３５を見た場合の背面図である。

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。また、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。

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が形成されている領域には、後筒１３５の周方向に沿って係合部１３１が配置されている。このように、後筒１３５は、切欠き部１３８によって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を用いて連結される。

図７（ａ）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。このように、レンズ鏡筒１００において、係合部１３１は、ガイドバー１４２の延在方向に沿って複数設けられてもよい。これにより、光学系１０１の光軸およびガイドバー１４２を含む面に現れる後筒１３５の傾き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Ｖ字溝１３７が形成される。係合部１３１は、互いに対向する複数の面を含み、ガイドバー１４２に当接するＶ字溝１３７を有してもよい。Ｖ字溝１３７がガイドバー１４２に当接することにより、第３レンズ群１３４の光軸が光学系１０１の光軸（他のレンズ群の光軸）からずれることが防止される。

カムフォロワ１３６は、後筒１３５の外周面において係合部１３１に隣接して配置される。また、カムフォロワ１３６は、後筒１３５の外周面から後筒１３５の径方向に突出している。

カムフォロワ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の他端側の一面は、ガイドバー１４２に当接する。板バネ１３９の付勢力により、係合部１３１はガイドバー１４２に向かって引きつけされる。従って、Ｖ字溝１３７とガイドバー１４２とは相互に密着して、係合部１３１がガイドバー１４２に係合する。

Ｕ字溝部１３３は、図７（ｂ）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１６３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、第３レンズ群１３４の光軸に直交する平面内で、ガイドバー１４２を中心として後筒１３５が回転することを抑制できる。

このように、レンズ鏡筒１００は、第３レンズ群１３４の光軸を中心とする周方向におけるガイドバー１４２とは異なる位置にガイドバー１４４を更に備え、後群ユニット１３０は、ガイドバー１４４に係合するＵ字溝部１３３を有している。これにより、後群ユニット１３０に保持された第３レンズ群１３４の光軸が、光学系１０１の光軸（他のレンズ群の光軸）からずれることを防止できる。

また、Ｕ字溝部１３３は、周方向について係合部１３１から離れて配置される。従って、Ｕ字溝部１３３とガイドバー１４４との間、および、係合部１３１とガイドバー１４２との間のガタつきを効率よく抑えて、第３レンズ群１３４を、光軸に直交する平面内で正確に位置決めすることができる。

このように、レンズ鏡筒１００において、ガイドバー１４２に沿って移動可能にガイドバー１４２に対して係合する係合部１３１と、係合部１３１に対してガイドバー１４２の延在方向と異なる方向に偏倚して、カム筒１５０に係合するカムフォロワ１３６と、ガイドバー１４４に係合するＵ字溝部１３３とを有して、第３レンズ群１３４を保持する後群ユニット１３０を更に備えてもよい。これにより、ガイドバー１４２およびガイドバー１４４を、中間ユニット１６０と後群ユニット１３０との間で共用して、少ない部品点数で高い機能を実現できる。

図８は、レンズ鏡筒１００の組立手順の一部を示す流れ図である。ガイドバー１４２、１４４を固定筒１４０に対して組み付ける場合は、まず、一対のガイドバー１４２、１４４を、支持部材１８０に保持させる（ステップＳ１０１）。これにより、ガイドバー１４２、１４４は、支持部材１８０により互いの位置関係（平行度）を維持したまま支持される。

次に、支持部材１８０に支持されたガイドバー１４２、１４４に対して、後群ユニット１３０および中間ユニット１６０を順次装着する（ステップＳ１０２）。続いて、支持部材１８０、ガイドバー１４２、１４４、後群ユニット１３０および中間ユニット１６０を併せた組立体を固定筒１４０の後方から内部に挿入する（ステップＳ１０３）。これにより、固定筒１４０の内部に収容すべき部材を一括して挿入することができる。

ここで、ガイドバー１４２、１４４は、固定筒１４０の長手方向の寸法に略等しい長さを有する。これにより、支持部材１８０の取付部１８４が固定筒１４０の後端面に当接する前に、テーパ部１４７が保持部１４３に挿入される。また、後述するように、支持部材１８０の位置を調整する間も、ガイドバー１４２、１４４の前端は保持部１４３に保持されている。

こうして、固定筒１４０に後群ユニット１３０および中間ユニット１６０が収容され、ガイドバー１４２、１４４の前端が保持部１４３に保持された状態で、調整ネジ１８１を締めあるいは緩めることにより、支持部材１８０を、固定筒１４０の内部で位置決めすることができる（ステップＳ１０４）。これにより、後群ユニット１３０および中間ユニット１６０の光軸を、固定筒１４０に対して正確に合わせることができる。

更に、固定ネジ１８３を締め込むことにより、調整された支持部材１８０の位置を固定することができる（ステップＳ１０５）。ここで、固定ネジ１８３は、中間ユニット１６０および後群ユニット１３０の移動方向に進退するので、固定ネジ１８３を締め込むことにより調整された位置が変位することはない。

以上のような一連の段階により、固定筒１４０に対して後群ユニット１３０および中間ユニット１６０を収容させ、更に、ガイドバー１４２、１４４を組み付けて調整する工程を簡潔に完了させることができる。また、固定筒１４０の後方から一括して部材を組み付けるので、組み付け工程の自動化にも馴染み易い。ただし、ガイドバー１４２、１４４、中間ユニット１６０、後群ユニット１３０の組み付け手順が上記の手順に限定されるわけではない。

図９は、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を組み付けた組立体において、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。なお、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。

図９（ａ）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。ここで、ガイドバー１４２は、固定筒１４０の切欠き部１４１を縦断して固定される。また、後群ユニット１３０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のカムフォロワ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は、後筒１３５の更に内側に収容される。中間ユニット１６０の係合部１６１およびカムフォロワ１６６は、後筒１３５の切欠き部１３８および固定筒１４０の切欠き部１４１を介して外部に露出する。

中間ユニット１６０の係合部１６１は、ガイドバー１４２に対して係合する。また、中筒１２１のカムフォロワ１６６は、固定筒１４０の外まで突出する。

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、一対のカムフォロワ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一対のカムフォロワ１６６、１３６が接近した場合も、相互に干渉することがない。

図９（ｂ）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、一対のカムフォロワ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のカムフォロワ１６６と、後群ユニット１３０のカムフォロワ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ワ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１０は、カム筒１５０の形状を示す斜視図である。図１０（ａ）は、レンズ鏡筒１００の斜め後方からカム筒１５０の左側面を見た様子を示す斜視図である。図１０（ｂ）は、レンズ鏡筒１００の斜め後方からカム筒１５０の右側面を見た様子を示す斜視図である。

カム筒１５０は、全体として、周面の一部に開口部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、カムフォロワ１１６、１３６、１６６が係合される複数のカム溝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の後端側には、ひとつのカム溝１５６が形成される。更に、カム溝１５６の前側に、更にひとつのカム溝１５４が形成される。開口部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。

図１１は、図９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。その後、固定筒１４０の外側からカムフォロワ１６６、１３６を、カム溝１５４、１５６と係合するように取り付ける。

中間ユニット１６０のカムフォロワ１６６は、カム筒１５０の中程のカム溝１５４に係合する。また、中間ユニット１６０は、係合部１６１によりその移動方向をガイドバー１４２の延在方向に制限されている。従って、光学系１０１の光軸を中心にしてカム筒１５０が回転した場合、カム溝１５４に押されたカムフォロワ１６６は、レンズ鏡筒１００の光軸方向に沿って移動する。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、後筒１３５のカムフォロワ１３６は、カム筒１５０の後端側のカム溝１５６に係合する。また、後筒１３５は、係合部１３１によりその移動方向をガイドバー１４２の延在方向に制限されている。従って、光学系１０１の光軸を中心としてカム筒１５０が回転した場合、カム溝１５６に押されたカムフォロワ１３６は、レンズ鏡筒１００の光軸方向に沿って移動する。よって、後筒１３５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、基準となる固定筒１４０に設けられたガイドバー１４２、１４４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を保持すると共に、ガイドバー１４２に沿って移動可能にガイドバー１４２に対して係合する係合部１３１、１６１を有する中間ユニット１６０および後群ユニット１３０と、係合部１３１、１６１に対してガイドバー１４２の方向とは異なる方向に偏倚した中間ユニット１６０および後群ユニット１３０上の位置に配置されたカムフォロワ１３６、１６６と、カムフォロワ１３６、１６６に係合して中間ユニット１６０および後群ユニット１３０をガイドバー１４２に沿って駆動するカム筒１５０とを備えたレンズ鏡筒１００が形成される。これにより、第１レンズ群１１４、第２レンズ群１２４および第３レンズ群１３４の位置決め精度に影響する部品の点数が少なくなるので、所要の精度を有するレンズ鏡筒を容易且つ低コストに製造できる。

図１２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１２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１２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全体の断面図である。 レンズ鏡筒１００全体の分解斜視図である。 ガイドバー１４２、１４４後端の固定筒１４０に対する固定構造を示す斜視図である。 ガイドバー１４２、１４４前端の固定筒１４０に対する固定構造を示す斜視図である。 ガイドバーを装着した固定筒１４０を示す斜視図である。 中間ユニット１６０の構造を示す斜視図および背面図である。 第３群の後群ユニット１３０の構造を示す斜視図および背面図である。 レンズ鏡筒１００の組立手順の一部を示す流れ図である。 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。 図９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。 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、１１１ 前筒、１１２、１２２、１３２ レンズ枠、１１４ 第１レンズ群、１１６、１３６、１６６ カムフォロワ、１２１ 中筒、１２４ 第２レンズ群、１３０ 後群ユニット、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 切欠き部、１３９、１６９ 板バネ、１４０ 固定筒、１４２、１４４ ガイドバー、１４３、１８２ 保持部、１４５、１４９ ネジ穴、１４７ テーパ部、１４６ 基部、１４８、１５２、１５４、１５６ カム溝、１５０ カム筒、１５１ ズーム環、１５８ 開口部、１６０ 中間ユニット、１６２ 絞り装置、１６４ 振動補正装置、１７０ マイコン、１８０ 支持部材、１８１ 調整ネジ、１８３ 固定ネジ、１８４ 取付部、１８９ 挿通穴、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

Claims (11)

1. レンズを保持するレンズ保持部材の移動方向を案内する複数の案内軸と、
   前記複数の案内軸の一端を支持する固定筒と、
   前記複数の案内軸の他端を支持して前記固定筒に取り付けられる支持部材と
   を備えるレンズ鏡筒。
2. 前記支持部材は、少なくとも一部が前記固定筒の内側に配される環状の部材である請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記支持部材の前記移動方向に沿った長さ寸法は、前記固定筒の前記移動方向に沿った長さ寸法よりも小さい請求項１または請求項２に記載のレンズ鏡筒。
4. 前記案内軸は、前記固定筒の内周側に配置される請求項１から請求項３までのいずれかに記載のレンズ鏡筒。
5. 前記支持部材は、前記移動方向に交差する方向に進退する光軸調整部材により前記移動方向に直交する面内で位置決めされる請求項１から請求項４までのいずれかに記載のレンズ鏡筒。
6. 前記支持部材は、前記移動方向に平行に進退する取付部材を介して前記固定筒から支持される請求項１から請求項５までのいずれかに記載のレンズ鏡筒。
7. 前記取付部材は、前記複数の案内軸の近傍において前記支持部材を前記固定筒に取り付ける請求項６に記載のレンズ鏡筒。
8. 前記複数の案内軸の前記一端は、先細のテーパ形状の部分を有する請求項１から請求項７までのいずれかに記載のレンズ鏡筒。
9. 前記複数の案内軸は、前記テーパ形状の部分よりも前記他端に近い部分で前記固定筒に接して支持される請求項８に記載のレンズ鏡筒。
10. 請求項１から請求項９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。
11. 複数の案内軸の端部を支持部材に支持させる段階と、
    前記支持部材に支持された前記案内軸に、レンズを保持したレンズ保持部材を係合させる段階と、
    前記レンズ保持部材を係合させた前記案内軸の先端を固定筒に支持させる段階と、
    前記案内軸を支持した前記支持部材を前記固定筒に対して固定する段階と
    を含むレンズ鏡筒の製造方法。

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