JP2010066633A

JP2010066633A - 光学装置および撮像装置

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Publication number: JP2010066633A
Application number: JP2008234294A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Toma; 祐介東間
Original assignee: Tamron Co Ltd
Current assignee: Tamron Co Ltd
Priority date: 2008-09-12
Filing date: 2008-09-12
Publication date: 2010-03-25
Anticipated expiration: 2028-09-12
Also published as: JP5324168B2

Abstract

【課題】大型化することなく、光軸方向に移動可能に設けられた光学部材のガタつきを確実に抑制すること。
【解決手段】光軸方向を長手方向とする直進溝２０７を備えた直進ガイド筒に対して、螺旋状のカム溝２０６を備えたカム筒を光軸Ｃを中心として回動させることにより、直進溝２０７およびカム溝２０６に挿入されたカムピン２０３を外周部に備えたレンズ１０２を光軸方向に移動させるレンズ装置において、直進ガイド筒に設けられて直進溝２０７に平行な第２直進溝２０９と、カム筒に設けられてカム溝２０６に平行な第２カム溝２０８とに、光軸Ｃを中心とするカム筒の回動にともなって光軸方向に移動可能な片寄せ部材が備える片寄せピン２１３を挿入し、片寄せピン２１３とカムピン２０３とに、片寄せピン２１３およびカムピン２０３を付勢する付勢力を作用させる弾性部材２１４を架け渡した。
【選択図】図６

Description

この発明は、光学装置および当該光学装置を備えた撮像装置に関する。

従来、鏡筒内に設けられたレンズを光軸方向に移動させることによって、フォーカス（焦点）調整やズーム（倍率）調整をおこなうようにしたレンズ装置があった。このようなレンズ装置においては、具体的には、たとえばレンズおよびレンズを保持するレンズ保持枠（以下「レンズ」という）を鏡筒の内周側に設け、レンズの外周位置に設けられたカムピンを、鏡筒に設けられた直進溝と、鏡筒に重ね合わされたカム筒に設けられたカム溝とに挿入した構成を備えたものがあった。

このような構成とすることにより、光軸を中心として鏡筒に対してカム筒を相対的に回動させると、カムピンが直進溝に沿って光軸方向に移動し、これによって光軸方向においてレンズを移動させることができる。一方で、このような構成を備えたレンズ装置においては、カムピンとカム溝との間に隙間（いわゆるガタ）があると、光軸方向におけるレンズの位置が安定せず、レンズ装置における光学性能が低下する。

この対策として、従来、カム溝に平行なガタ寄せ用の溝（ガタ寄せ部）をカム筒に設け、カムピンを備える移動筒とは別体であって当該移動筒に対して光軸方向に接離可能に設けられたガタ寄せ部材が備えるピンをガタ寄せ部に挿入し、カム溝に挿入されたカムピンとガタ寄せ部に挿入されたピンとを光軸方向に沿って付勢する（引っ張るあるいは離反させる）ようにした技術があった（たとえば、下記特許文献１を参照。）。この技術によれば、移動筒のカムピンをカム溝に常に押し当てることによって、カムピンとカム溝との間のガタを低減するようにしている。

特開２００５−７７９３５号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載された従来の技術では、カムピンとピンとを光軸方向に並列するとともにカム筒にガタ寄せ部を設けているため、光軸方向におけるカム筒の寸法が、光軸方向におけるカムピンの移動距離に加えて、カムピンとピンとの距離の分長くなってしまうという問題があった。そして、光軸方向におけるカム筒の寸法が長くなることにより、光軸方向におけるレンズ装置の寸法が大型化してしまうという問題があった。

近年、デジタルカメラなどの撮像装置においては小型化の要望が高く、これにともなってレンズ装置に対しても小型化の要望が高まっているが、光軸方向におけるレンズ装置の寸法が大型化することによって撮像装置の薄型化に限界が生じ、撮像装置の十分な小型化を実現できなくなってしまうという問題が生じる。

また、カムピンとピンとの間のガタは、カムピンやカム溝の製造精度を向上させる、いわゆる追い込みをかけることによって低減することが考えられるが、カムピンとピンとの間のガタを追い込みによって低減する場合、カムピンやカム溝を備える部材の製造にかかる歩留まりが低下したり、歩留まりの低下によって製造コストが増大したりするという問題が生じる。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、大型化することなく、光軸方向に移動可能に設けられた光学部材のガタつきを確実に抑制することができる光学装置および撮像装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかる光学装置は、直進ガイド部材に対して、光軸を軸心とする螺旋状のカム溝を備えたカム筒を前記光軸を中心として相対的に回動させることにより、前記カム溝に挿入されたカムピンを外周部に備えた光学部材を光軸方向に移動させる光学装置であって、前記カム筒に設けられ、前記光軸を軸心とする螺旋状の第２カム溝と、前記光軸を中心とする円周上の前記カムピンとは異なる位置において前記第２カム溝に挿入された片寄せピンを外周部に備え、前記光軸を中心とする前記カム筒の回動にともなって前記光軸方向に移動可能な片寄せ部材と、前記片寄せピンと前記カムピンとに架け渡されて、前記片寄せピンおよび前記カムピンを付勢する付勢力を作用させる付勢部材と、を備えたことを特徴とする。

この発明によれば、光軸方向における光学部材の位置にかかわらず、光軸を中心とする円周方向において、カム溝内におけるカムピンの位置および直進溝内におけるカムピンの位置を安定化することができる。また、この発明によれば、光学部材の移動に必要なカムピンと、カムピンと同様に光軸を中心とする円周上に位置する片寄せピンと、に付勢部材を架け渡しているため、光軸を中心とする円の外径寸法および光軸方向における寸法の増大を抑制しつつ、カム溝内におけるカムピンの位置および直進溝内におけるカムピンの位置を安定化することができる。

また、この発明にかかる光学装置は、上記の発明において、前記直進ガイド部材が、前記光軸方向を長手方向とする直線状の直進溝を備えた直進ガイド筒であり、前記直進ガイド筒が、前記直進溝に平行な前記光軸方向を長手方向とする直線状の第２直進溝を備え、前記片寄せ部材が備えた前記片寄せピンが、前記第２直進溝および前記第２カム溝に挿入されていることを特徴とする。

この発明によれば、簡易な構成によって、光軸方向における光学部材の位置にかかわらずに、光軸を中心とする円の外径寸法および光軸方向における寸法の増大を抑制しつつ、カム溝内におけるカムピンの位置および直進溝内におけるカムピンの位置を安定化することができる。

また、この発明にかかる光学装置は、上記の発明において、前記第２カム溝が、前記カム溝と平行になるように前記カム筒に設けられていることを特徴とする。この発明によれば、簡易な構成によって、光軸方向における光学部材の位置にかかわらずに、光軸を中心とする円の外径寸法および光軸方向における寸法の増大を抑制しつつ、カム溝内におけるカムピンの位置および直進溝内におけるカムピンの位置を安定化することができる。

また、この発明にかかる光学装置は、上記の発明において、前記片寄せピンおよび前記カムピンが、前記光軸方向における同一位置に設けられていることを特徴とする。この発明によれば、光軸方向における片寄せピンの移動範囲を、光軸方向におけるカムピンの移動範囲に一致させることができるので、片寄せピンの移動範囲を確保するために光軸方向における光学装置の寸法を大きくすることなく、カム溝内におけるカムピンの位置および直進溝内におけるカムピンの位置を安定化することができる。

また、この発明にかかる光学装置は、上記の発明において、前記片寄せピンおよび前記カムピンが、それぞれ同数ずつ複数設けられており、前記光軸を中心とする円周上に等間隔で設けられていることを特徴とする。この発明によれば、光軸を中心とする円周上の全体にわたって光学部材を均等に付勢することができる。

また、この発明にかかる光学装置は、上記の発明において、前記付勢部材が、前記片寄せピンおよび前記カムピンを近接させるような付勢力を作用させることを特徴とする。この発明によれば、簡易な構成によって、カム溝内におけるカムピンの位置および直進溝内におけるカムピンの位置を安定化することができる。

また、この発明にかかる光学装置は、上記の発明において、前記付勢部材が、前記片寄せピンおよび前記カムピンを離間させるような付勢力を作用させることを特徴とする。この発明によれば、簡易な構成によって、カム溝内におけるカムピンの位置および直進溝内におけるカムピンの位置を安定化することができる。

また、この発明にかかる光学装置は、上記の発明において、複数の前記付勢部材のうち、任意の付勢部材は当該任意の付勢部材が架け渡された前記片寄せピンおよび前記カムピンを近接させるような付勢力を作用させ、別の付勢部材は当該別の付勢部材が架け渡された前記片寄せピンおよび前記カムピンを離間させるような付勢力を作用させることを特徴とする。この発明によれば、光軸を軸心としてねじる方向の付勢力を、光学部材に対して作用させることができる。

また、この発明にかかる撮像装置は、撮像用の光電変換素子と、前記光電変換素子に入射する外光の光学性能を調整する上記の光学装置と、を備えたことを特徴とする。この発明によれば、光軸を軸心としてねじる方向の付勢力を、光学部材に対して作用させることができる。

この発明にかかる光学装置および撮像装置によれば、光学装置を大型化することなく、光軸方向に移動可能に設けられた光学部材のガタつきを抑制することができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる光学装置および撮像装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。

まず、この発明にかかる実施の形態のレンズ装置の概略構成について説明する。図１、図２、図３、図４および図５は、この発明にかかる実施の形態のレンズ装置を示す説明図である。図１においては、この発明にかかる実施の形態のレンズ装置の外観の斜視状態を示している。図２においては、この発明にかかる実施の形態のレンズ装置を分解した斜視状態を示している。

図３においては、この発明にかかる実施の形態のレンズ装置の一部であるカム筒（図２における符号２０４を参照）を展開して示している。図４においては、この発明にかかる実施の形態のレンズ装置を、図１および図２における紙面左側から見た状態を示している。図５においては、この発明にかかる実施の形態のレンズ装置を、図１および図２における紙面右側から見た状態を示している。

図１、図２、図３、図４および図５において、この発明にかかる実施の形態のレンズ装置１００は、略円筒形状の鏡筒１０１と、鏡筒１０１の内周側に設けられたレンズ１０２と、を備えている。レンズ１０２は、レンズ本体１０３と当該レンズ本体１０３の外周を保持するレンズ保持枠１０４とを備えている。この実施の形態においては、レンズ１０２によって光学部材を実現することができる。

レンズ保持枠１０４は、光軸Ｃを中心として開口する円形の開口部を備えた環形状からなる保持枠本体部２０１を備えている。保持枠本体部２０１は、光軸Ｃを中心とする円の半径方向における保持枠本体部２０１の寸法、すなわち保持枠本体部２０１の板厚を薄くするように保持枠本体部２０１の外周面から凹んだ凹部２０２を備えている。

凹部２０２は、複数箇所（この実施の形態では３箇所）に設けられており、光軸Ｃを中心とする同一円周上に等間隔に配置されている。凹部２０２には、凹部２０２における外周側の面から、光軸Ｃを中心とする円の半径方向外側に突出するカムピン２０３が設けられている。カムピン２０３は、保持枠本体部２０１の外周面から光軸Ｃを中心とする円の半径方向外側に突出している。カムピン２０３は鏡筒１０１に連結されており、これによってレンズ１０２は鏡筒１０１の内側において光軸Ｃに沿った方向（以下「光軸方向」という）に移動可能な状態で吊られている。レンズ１０２を鏡筒１０１に連結する構成については後述する。

鏡筒１０１は、カム筒２０４と直進ガイド筒２０５とから構成されている。カム筒２０４および直進ガイド筒２０５は、ともに、略円筒形状からなる。カム筒２０４の内径寸法は直進ガイド筒２０５の外径寸法と同等あるいは若干大きく、カム筒２０４は直進ガイド筒２０５の外周側を覆うようにして設けられている。カム筒２０４は、直進ガイド筒２０５に対して、光軸Ｃを中心として相対的に回動可能に設けられている。

カム筒２０４の内周面には、カム溝２０６が設けられている。カム溝２０６は、光軸Ｃを軸心とする螺旋状をなし、カム筒２０４の内周面からカム筒２０４の板厚方向に凹んでいる。カム溝２０６は、複数（この実施の形態では３つ）設けられており、光軸Ｃを中心とする同一円周上に等間隔に配置されている。

直進ガイド筒２０５は、光軸方向を長手方向とする、直線状の直進溝２０７を備えている。直進溝２０７は、光軸Ｃを中心とする円の半径方向、すなわち直進ガイド筒２０５の板厚方向に直進ガイド筒２０５を貫通している。直進溝２０７は、複数（この実施の形態では３つ）設けられており、光軸Ｃを中心とする同一円周上に等間隔に配置されている。この実施の形態においては、直進ガイド筒２０５によって直進ガイド部材を実現することができる。

カム溝２０６と直進溝２０７とは、それぞれ、光軸Ｃを中心とする円の半径方向において、一部重複（交差）している。カム溝２０６と直進溝２０７との重複（交差）位置（以下「第１重複位置」という）は、直進ガイド筒２０５に対してカム筒２０４が光軸Ｃを中心として相対的に回動することによって、光軸方向に変化する。カムピン２０３は、第１重複位置に、当該第１重複位置に対して光軸Ｃ側から挿入されている。カムピン２０３は、カム溝２０６および直進溝２０７内を、各溝の長手方向に沿って移動可能とされている。

光軸方向におけるカムピン２０３の位置は、直進ガイド筒２０５に対してカム筒２０４が光軸Ｃを中心として相対的に回動することによって、第１重複位置が光軸方向において移動すると、この第１重複位置の移動にともなって変化する。そして、光軸方向におけるカムピン２０３の位置変化によって、光軸方向におけるレンズ１０２の位置が変化する。このようにして、直進ガイド筒２０５に対してカム筒２０４を光軸Ｃを中心として相対的に回動させることによって、レンズ１０２を光軸方向に移動させることができる。

カム筒２０４の内周面には、第２カム溝２０８が設けられている。第２カム溝２０８は、光軸Ｃを軸心とする螺旋状をなし、カム溝２０６に平行に設けられている（図３を参照）。第２カム溝２０８は、複数（この実施の形態では３つ）設けられており、それぞれが、光軸Ｃを中心とする同一円周上に等間隔に配置されている。すなわち、カム筒２０４の内周面には、長さ、幅および全体形状が同じ螺旋状の２本の溝が、それぞれ平行に、３組並んだ状態で設けられている。

カム溝２０６および第２カム溝２０８を、長さ、幅および全体形状が同じ螺旋状の２本の溝によって実現することにより、カム筒２０４においてカム溝２０６および第２カム溝２０８が設けられている区間の光軸方向における長さは一致している。すなわち、カム溝２０６および第２カム溝２０８の両端部は、光軸方向において同一の位置に設けられている。

この実施の形態においては、長さ、幅および全体形状が同じ螺旋状の２本の溝によってカム溝２０６および第２カム溝２０８を実現したが、これに限るものではない。カム溝２０６および第２カム溝２０８は、長さ、幅および全体形状が同じであることに限らず、たとえば幅が異なる螺旋状の２本の溝によって実現してもよい。また、カム溝２０６および第２カム溝２０８は、たとえば長さ、幅および全体形状の少なくとも一つが異なる螺旋状の２本の溝によって実現してもよい。さらに、たとえば長さ、幅および全体形状のすべてが異なる螺旋状の２本の溝によって、カム溝２０６および第２カム溝２０８を実現してもよい。

カム筒２０４を光軸Ｃに平行に切断して展開し、その内周面を見た場合、カム溝２０６および第２カム溝２０８は、光軸方向（図３における符号３００を参照）に対して傾斜する直線状の溝として設けられている。この平行な２本の直線状の溝を、略円筒形状をなすカム筒２０４の内周面に設けることによって、カム溝２０６および第２カム溝２０８は螺旋状をなしている。

直進ガイド筒２０５には、第２直進溝２０９が設けられている。第２直進溝２０９は、直進溝２０７と同様に、直進ガイド筒２０５の板厚方向に直進ガイド筒２０５を貫通しており、光軸方向を長手方向とする直線状をなしている。第２直進溝２０９は、直進溝２０７に平行に設けられている。第２直進溝２０９は、複数（この実施の形態では３つ）設けられており、それぞれが、光軸Ｃを中心とする同一円周上に等間隔に配置されている。すなわち、直進ガイド筒２０５には、長さ、幅および全体形状が同じ直線状の２本の溝が、それぞれ平行に、３組並んだ状態で設けられている。

この実施の形態においては、長さ、幅および全体形状が同じ直線状の２本の溝によって直進溝２０７および第２直進溝２０９を実現したが、これに限るものではない。直進溝２０７および第２直進溝２０９は、長さ、幅および全体形状が同じであることに限らず、たとえば幅が異なる直線状の２本の溝によって実現してもよい。また、直進溝２０７および第２直進溝２０９は、たとえば長さ、幅および全体形状の少なくとも一つが異なる直線状の２本の溝によって実現してもよい。また、たとえば長さ、幅および全体形状のすべてが異なる直線状の２本の溝によって、直進溝２０７および第２直進溝２０９を実現してもよい。

光軸Ｃを中心とする円周方向において、各組をなすカム溝２０６と第２カム溝２０８との距離、および、各組をなす直進溝２０７と第２直進溝２０９との距離は、同一あるいは略同一とされている。これにより、光軸Ｃを中心とする円の半径方向においてカム溝２０６と直進溝２０７とが一部重複する（交差する）状態においては、第２カム溝２０８および第２直進溝２０９も一部重複する（交差する）状態となる。

第２カム溝２０８と第２直進溝２０９とが重複（交差）する位置（以下「第２重複位置」という）は、直進ガイド筒２０５に対してカム筒２０４が光軸Ｃを中心として相対的に回動することによって、光軸方向に変化する。このとき、第２重複位置は、光軸方向における第１重複位置の移動にともなって、第１重複位置の移動距離と同じ距離を、第１重複位置の移動速度と同じ速度で移動する。

直進ガイド筒２０５の内周側には、片寄せ枠２１０が設けられている。この実施の形態においては、片寄せ枠２１０によって片寄せ部材を実現することができる。片寄せ枠２１０は、光軸Ｃを中心として開口する円形の開口部を備えた環形状からなる片寄せ枠本体部２１１を備えている。片寄せ枠本体部２１１には、片寄せ枠本体部２１１から光軸方向に突出した支持片２１２が設けられている。支持片２１２は、複数（この実施の形態においては３つ）設けられており、光軸Ｃを中心とする円周上において等間隔で配置されている。

レンズ保持枠１０４における保持枠本体部２０１の外径寸法、および、片寄せ枠２１０における片寄せ枠本体部２１１の外径寸法は、同一あるいは略同一とされている。レンズ保持枠１０４における保持枠本体部２０１の外径寸法、および、片寄せ枠２１０における片寄せ枠本体部２１１の外径寸法は、ともに、直進ガイド筒２０５の内径寸法よりも若干小さく設けられている。

片寄せ枠２１０は、直進ガイド筒２０５内において、各支持片２１２を保持枠本体部２０１に設けられた凹部２０２に嵌め込んだ状態で、光軸方向にレンズ保持枠１０４と並列して設けられている。これにより、光軸方向および鏡筒１０１の外径方向における寸法を大きくすることなく、片寄せ枠２１０を設けることができる。

各支持片２１２には、片寄せピン２１３が設けられている。片寄せピン２１３は、各支持片２１２における外周側の面から、光軸Ｃを中心とする円の半径方向外側に突出している。また、片寄せピン２１３は、第２重複位置に対して、光軸Ｃ側から挿入されている。片寄せピン２１３は、第２重複位置の第２カム溝２０８および第２直進溝２０９内を、各溝の長手方向に沿って移動可能とされている。

カムピン２０３および片寄せピン２１３は、光軸方向において略同一の位置に設けられている。これにより、弾性部材における連結部は、その長手方向が、光軸Ｃを中心とする円周方向に一致する状態で、カムピン２０３および片寄せピン２１３に架け渡された状態とされる。このように、光軸方向におけるカムピン２０３および片寄せピン２１３の位置を等しくすることによって、光軸方向における片寄せピン２１３の移動範囲を、光軸方向におけるカムピン２０３の移動範囲に一致させることができる。

組をなすカム溝２０６および第２カム溝２０８（あるいは、組をなす直進溝２０７および第２直進溝２０９）にそれぞれ挿入されたカムピン２０３および片寄せピン２１３には、弾性部材２１４が架け渡されている。弾性部材２１４は、カムピン２０３および片寄せピン２１３の間に架け渡された状態において、凹部２０２内に位置づけられている。これによって、鏡筒１０１の外径寸法を大きくすることなく、カムピン２０３および片寄せピン２１３を付勢することができる。

弾性部材２１４は、たとえば弾性部材２１４が架け渡されたカムピン２０３および片寄せピン２１３を互いに近接させるような付勢力を作用させる、いわゆる引っ張りタイプの弾性部材２１４を用いることができる。この実施の形態においては、弾性部材２１４によって付勢部材を実現することができる。

弾性部材２１４は、鉤針状に湾曲した形状からなる一対の引っ掛け部２１４ａと、引っ掛け部２１４ａの間で引っ掛け部２１４ａを連結する連結部２１４ｂと、を備えている。引っ掛け部２１４ａは、光軸方向において、それぞれ反対向き、すなわち接眼側および対物側に向かって開口するように湾曲しており、弾性部は全体として略Ｓ字形状をなしている。連結部２１４ｂは、略直線形状をなし、２つの引っ掛け部２１４ａを連結する。

弾性部材２１４は、引っ掛け部２１４ａをカムピン２０３および片寄せピン２１３に、それぞれ引っ掛けることによって、カムピン２０３および片寄せピン２１３の間に架け渡されている。具体的には、弾性部材２１４は、一方の引っ掛け部２１４ａを対物側（図１および図２における紙面左側）からカムピン２０３に引っ掛け、他方の引っ掛け部２１４ａを接眼側（図１および図２における紙面右側）から片寄せピン２１３に引っ掛けた状態で、カムピン２０３および片寄せピン２１３の間に架け渡されている。

弾性部材２１４は、外力が加えられた場合に加えられた外力に応じて所定量変形するとともに、外力が取り除かれた場合には元の形状に復帰することが可能な程度の弾性を備えている。弾性部材２１４は、たとえば針金状の部材を所定の形状に屈曲させることによって形成することができる。

また、弾性部材２１４は、金属板金を所定の形状に打ち抜いて形成してもよい。さらに、弾性部材２１４は、たとえばゴムや所定の柔軟性を有する樹脂材料などによって形成することができる。弾性部材２１４は、具体的には、たとえばゴムによって形成された薄板状部材を、所定の型で打ち抜くことによって成形してもよい。

針金状の部材を所定の形状に屈曲させたり、薄板状の部材を打ち抜いたりして弾性部材２１４を形成することにより、光軸Ｃを中心とする円の半径方向において弾性部材２１４が占める容積を抑えることができる。これによって、レンズ装置１００の外径方向における寸法を大きくすることなく、カムピン２０３および片寄せピン２１３を付勢することができる。

弾性部材２１４は、弾性部材２１４を形成する材料自体が有する弾性力および連結部２１４ｂの長さ寸法を調整することによって、カムピン２０３および片寄せピン２１３の間においてカムピン２０３および片寄せピン２１３に対して付勢力を作用させる。具体的には、たとえば、カム筒２０４の内周面におけるカム溝２０６と第２カム溝２０８との距離（あるいは、直進ガイド筒２０５の外周面における直進溝２０７と第２直進溝２０９との距離）よりも、連結部２１４ｂの長さ方向の寸法を短くした弾性部材２１４をカムピン２０３および片寄せピン２１３の間に架け渡すことによって、カムピン２０３および片寄せピン２１３が互いに近接する方向への付勢力を作用させることができる。

弾性部材２１４は、弾性部材２１４の大きさや弾性部材２１４を形成する材料を調整することによって、弾性部材２１４がカムピン２０３および片寄せピン２１３が互いに近接する方向への付勢力を作用させた場合にも、引っ掛け部２１４ａがカムピン２０３および片寄せピン２１３から抜けてしまうことがないように設計されている。これによって、引っ掛け部２１４ａがカムピン２０３および片寄せピン２１３に引っ掛かったままの状態を維持でき、カムピン２０３および片寄せピン２１３を安定して付勢することができる。

つぎに、この発明にかかる実施の形態のレンズ装置１００においてガタを抑制する構成について説明する。図６は、この発明にかかる実施の形態のレンズ装置１００においてガタを抑制する構成を示す説明図である。図６においては、１つの組をなすカムピン２０３および片寄せピン２１３と、その周辺の構成を示している。図６において、１つの組をなすカムピン２０３と片寄せピン２１３との間には、弾性部材２１４による付勢力によって互いに近接させるような付勢力が作用している。

このため、カムピン２０３に対しては矢印Ａ１で示す方向に付勢力が作用し、片寄せピン２１３に対しては矢印Ａ２で示す方向に付勢力が作用する。カムピン２０３と片寄せピン２１３とは、光軸方向において同一位置に設けられているため、矢印Ａ１、Ａ２で示す方向は、それぞれ光軸方向に直交している。単一の弾性部材２１４を用いているため、カムピン２０３および片寄せピン２１３には、それぞれ、同じ強度であって向きが反対方向となる付勢力が作用する。

カムピン２０３に対して矢印Ａ１で示す方向の付勢力が作用することにより、カムピン２０３は直進溝２０７における第２直進溝２０９側に片寄せされる。片寄せピン２１３に対して矢印Ａ２で示す方向の付勢力が作用することにより、片寄せピン２１３は第２直進溝２０９における直進溝２０７側に片寄せされる。

カムピン２０３は、カム溝２０６にも挿入されているため、直進溝２０７における第２直進溝２０９側に片寄せされることにより、同時に、カム溝２０６における第２カム溝２０８側にも片寄せされる。これによって、カムピン２０３に対しては、矢印Ｂ１で示す方向に付勢力が作用する。矢印Ｂ１で示す方向の付勢力は、カムピン２０３を、第２直進溝２０９側に片寄せする方向に付勢する付勢力、および、光軸方向に沿って第２カム溝２０８の方向に付勢する付勢力の合力と一致する。すなわち、カムピン２０３を矢印Ｂ１で示す方向に付勢することによって、カムピン２０３を第２直進溝２０９側および第２カム溝２０８側に片寄せするように付勢することができる。

片寄せピン２１３は、第２カム溝２０８にも挿入されているため、第２直進溝２０９における直進溝２０７側に片寄せされることにより、同時に、第２カム溝２０８におけるカム溝２０６側にも片寄せされる。これによって、片寄せピン２１３に対しては、矢印Ｂ２で示す方向に付勢力が作用する。矢印Ｂ２で示す方向の付勢力は、片寄せピン２１３を、直進溝２０７側に片寄せする方向に付勢する付勢力、および、光軸方向に沿ってカム溝２０６の方向に付勢する付勢力の合力と一致する。

すなわち、片寄せピン２１３を矢印Ｂ２で示す方向に付勢することによって、片寄せピン２１３を直進溝２０７側およびカム溝２０６側に片寄せするように付勢することができる。これによって、カム溝２０６内におけるカムピン２０３の位置を安定化することができ、カム溝２０６に対するカムピン２０３のガタつきを抑制することができる。

各組をなすカムピン２０３および片寄せピン２１３に対しては、レンズ１０２が光軸方向のどの位置にいるかにかかわらず、常に一定の付勢力が作用する。これによって、光軸方向におけるレンズ１０２の位置にかかわらず、カム溝２０６内におけるカムピン２０３の位置を安定化することができる。そして、カム溝２０６内におけるカムピン２０３の位置を安定化することにより、カム溝２０６に対するカムピン２０３のガタつきを抑制することができる。

以上説明したように、この実施の形態のレンズ装置１００は、直進ガイド部材の一例としての直進ガイド筒２０５に対して、光軸Ｃを軸心とする螺旋状のカム溝２０６を備えたカム筒２０４を光軸Ｃを中心として相対的に回動させることにより、カム溝２０６に挿入されたカムピン２０３を外周部に備えた光学部材の一例としてのレンズ１０２を光軸方向に移動させる光学装置を実現し、カム筒２０４に設けられ、光軸Ｃを軸心とする螺旋状の第２カム溝２０８と、光軸Ｃを中心とする円周上のカムピン２０３とは異なる位置において第２カム溝２０８に挿入された片寄せピン２１３を外周部に備え、光軸Ｃを中心とするカム筒２０４の回動にともなって光軸方向に移動可能な片寄せ部材の一例としての片寄せ枠２１０と、片寄せピン２１３とカムピン２０３とに架け渡されて、片寄せピン２１３およびカムピン２０３を付勢する付勢力を作用させる付勢部材の一例としての弾性部材２１４と、を備えたことを特徴としている。

このような構成によれば、光軸方向におけるレンズ１０２の位置にかかわらず、光軸Ｃを中心とする円周方向において、カム溝２０６内におけるカムピン２０３の位置および直進溝２０７内におけるカムピン２０３の位置を安定化することができる。また、このような構成によれば、レンズ１０２の移動に必要なカムピン２０３と、カムピン２０３と同様に光軸Ｃを中心とする円周上に位置する片寄せピン２１３と、に弾性部材２１４を架け渡しているため、光軸Ｃを中心とする円の外径寸法および光軸方向における寸法の増大を抑制しつつ、カム溝２０６内におけるカムピン２０３の位置および直進溝２０７内におけるカムピン２０３の位置を安定化することができる。これによって、レンズ装置１００を大型化することなく、光軸方向に移動可能に設けられたレンズ１０２のガタつきを抑制することができる。

また、この実施の形態のレンズ装置１００によれば、直進ガイド筒２０５が、光軸方向を長手方向とする直線状の直進溝２０７と、直進溝に２０７に平行な、光軸方向を長手方向とする直線状の第２直進溝２０９を備え、片寄せ枠２１０が備えた片寄せピン２１３が、第２直進溝２０７および第２カム溝２０８に挿入されていることを特徴としている。

このような構成によれば、簡易な構成によって、光軸Ｃを中心とする円の外径寸法および光軸方向における寸法の増大を抑制しつつ、カム溝２０６内におけるカムピン２０３の位置および直進溝２０７内におけるカムピン２０３の位置を安定化することができる。これによって、レンズ装置１００を大型化することなく、簡易な構成によって、光軸方向に移動可能に設けられたレンズ１０２のガタつきを抑制することができる。

また、この実施の形態のレンズ装置１００によれば、第２カム溝２０８が、カム溝２０６と平行になるようにカム筒２０４に設けられていることを特徴とするため、簡易な構成によって、光軸方向におけるレンズ１０２の位置にかかわらずに、光軸を中心とする円の外径寸法および光軸方向における寸法の増大を抑制しつつ、カム溝２０６内におけるカムピン２０３の位置および直進溝２０７内におけるカムピン２１３の位置を安定化することができる。

また、この実施の形態のレンズ装置１００によれば、片寄せピン２１３およびカムピン２０３が、光軸方向における同一位置に設けられていることを特徴とするため、光軸方向における片寄せピン２１３の移動範囲を、光軸方向におけるカムピン２０３の移動範囲に一致させることができる。これによって、片寄せピン２１３の移動範囲を確保するために光軸方向におけるレンズ装置１００の寸法を大きくすることなく、カム溝２０６内におけるカムピン２０３の位置および直進溝２０７内におけるカムピン２０３の位置を安定化することができる。そして、これによって、レンズ装置１００を大型化することなく、光軸方向に移動可能に設けられたレンズ１０２のガタつきを抑制することができる。

また、この実施の形態のレンズ装置１００によれば、片寄せピン２１３およびカムピン２０３が、それぞれ同数ずつ複数設けられており、光軸Ｃを中心とする円周上に等間隔で設けられていることを特徴とするため、光軸Ｃを中心とする円周上の全体にわたってレンズ１０２を均等に付勢することができる。これによって、カム溝２０６内におけるカムピン２０３の位置および直進溝２０７内におけるカムピン２０３の位置を安定化するとともに、レンズ１０２を光軸Ｃに対して傾かせずに光軸方向に移動させることができる。

また、この実施の形態のレンズ装置１００によれば、付勢部材が、片寄せピン２１３およびカムピン２０３を近接させるような付勢力を作用させることを特徴とするため、簡易な構成によって、カム溝２０６内におけるカムピン２０３の位置および直進溝２０７内におけるカムピン２０３の位置を安定化することができる。これによって、レンズ装置１００を大型化することなく、光軸方向に移動可能に設けられたレンズ１０２のガタつきを抑制することができるレンズ装置１００を簡易な構成によって実現することができる。

また、この発明にかかる実施の形態の撮像装置によれば、撮像用の光電変換素子と、光電変換素子に入射する外光の光学性能を調整するこの実施の形態のレンズ装置１００と、を備えたことを特徴とするため、光軸方向に移動可能に設けられたレンズ１０２のガタつきを抑制できるレンズ装置１００を用いることにより、レンズ１０２をガタつかせることなく光軸方向に移動させることができる。これによって、光学性能の調整精度の向上を図ることができ、良好な画像を撮像することができる。

（変形例１）
つぎに、この発明にかかる実施の形態の変形例１について説明する。変形例１においては、上記の実施の形態と同一部分は同一符号で示し、説明を省略する。この発明にかかる実施の形態の変形例１においては、弾性部材が作用させる付勢力の付勢方向が、上記の実施の形態とは異なっている。変形例１のレンズ装置１００については図示を省略する。

図７は、この発明にかかる実施の形態の変形例１のレンズ装置１００においてガタを抑制する構成を示す説明図である。図７においては、変形例１のレンズ装置１００において、１つの組をなすカムピン２０３および片寄せピン２１３と、その周辺の構成を示している。図７において、変形例１のレンズ装置１００を構成し、１つの組をなすカムピン２０３と片寄せピン２１３との間には、カムピン２０３および片寄せピン２１３を互いに離間させるような付勢力を作用させる弾性部材７００、いわゆる圧縮タイプの弾性部材７００が設けられている。

具体的には、たとえばカム筒２０４の内周面におけるカム溝２０６と第２カム溝２０８との距離（あるいは、直進ガイド筒２０５の外周面における直進溝２０７と第２直進溝２０９との距離）よりも、連結部２１４ｂの長さ方向の寸法を長くすることによって、カムピン２０３および片寄せピン２１３に対して、カムピン２０３および片寄せピン２１３が互いに離間する方向への付勢力を作用させる弾性部材７００を実現することができる。

この場合、弾性部材７００における連結部２１４ｂは、カムピン２０３および片寄せピン２１３の間で支え棒のように機能する。また、この場合、弾性部材７００を形成する材料は、弾性部材７００がカムピン２０３および片寄せピン２１３が互いに離間する方向への付勢力を作用させた場合にも、連結部２１４ｂが途中で屈曲したりせずに、カムピン２０３および片寄せピン２１３を互いに離間する方向に押圧したままの状態を維持できる程度の弾性力を有するものを使用することが好ましい。

弾性部材７００は、弾性部材７００の付勢方向にかかわらずに、針金状の金属部材を螺旋状に巻回した、いわゆるバネによって実現することもできる。この場合、弾性部材７００の付勢力は、針金状の金属部材自体が有する剛性／柔軟性や、バネの巻き数などによって調整することができる。そして、この場合、弾性部材７００は、カムピン２０３と片寄せピン２１３との間で圧縮された状態で架け渡され、元の形状に復帰しようとする復元力によってカムピン２０３および片寄せピン２１３が互いに離間する方向への付勢力を作用させる。

このため、カムピン２０３に対しては矢印ａ１で示す方向に付勢力が作用し、片寄せピン２１３に対しては矢印ａ２で示す方向に付勢力が作用する。カムピン２０３と片寄せピン２１３とは、光軸方向において同一位置に設けられているため、矢印ａ１、ａ２で示す方向は、それぞれ光軸方向に直交している。単一の弾性部材７００を用いているため、カムピン２０３および片寄せピン２１３には、それぞれ、同じ強度であって向きが反対方向となる付勢力が作用する。

カムピン２０３に対して矢印ａ１で示す方向の付勢力が作用することにより、カムピン２０３は直進溝２０７において第２直進溝２０９から離間する側に片寄せされる。片寄せピン２１３に対して矢印ａ２で示す方向の付勢力が作用することにより、片寄せピン２１３は第２直進溝２０９において直進溝２０７から離間する側に片寄せされる。

カムピン２０３は、カム溝２０６にも挿入されているため、直進溝２０７において第２直進溝２０９から離間する側に片寄せされることにより、同時に、カム溝２０６において第２カム溝２０８から離間する側にも片寄せされる。これによって、カムピン２０３に対しては、矢印ｂ１で示す方向に付勢力が作用する。

矢印ｂ１で示す方向の付勢力は、カムピン２０３を、第２直進溝２０９から離間する側に片寄せする方向に付勢する付勢力、および、光軸方向に沿って第２カム溝２０８から離間する方向に付勢する付勢力の合力と一致する。すなわち、カムピン２０３を矢印ｂ１で示す方向に付勢することによって、カムピン２０３を第２直進溝２０９から離間する側および第２カム溝２０８から離間する側に片寄せするように付勢することができる。

片寄せピン２１３は、第２カム溝２０８にも挿入されているため、第２直進溝２０９において直進溝２０７から離間する側に片寄せされることにより、同時に、第２カム溝２０８においてカム溝２０６から離間する側にも片寄せされる。これによって、片寄せピン２１３に対しては、矢印ｂ２で示す方向に付勢力が作用する。矢印ｂ２で示す方向の付勢力は、片寄せピン２１３を、直進溝２０７から離間する側に片寄せする方向に付勢する付勢力、および、光軸方向に沿ってカム溝２０６から離間する方向に付勢する付勢力の合力と一致する。

すなわち、片寄せピン２１３を矢印ｂ２で示す方向に付勢することによって、片寄せピン２１３を直進溝２０７から離間する側およびカム溝２０６から離間する側に片寄せするように付勢することができる。これによって、カム溝２０６内におけるカムピン２０３の位置を安定化することができ、カム溝２０６に対するカムピン２０３のガタつきを抑制することができる。

以上説明したように、この発明にかかる変形例１のレンズ装置１００によれば、弾性部材７００が、カムピン２０３および片寄せピン２１３を離間させるような付勢力を作用させることを特徴とするため、簡易な構成によって、カム溝２０６内におけるカムピン２０３の位置および直進溝２０７内におけるカムピン２０３の位置を安定化することができる。これによって、レンズ装置１００を大型化することなく、光軸方向に移動可能に設けられたレンズ１０２のガタつきを抑制することができるレンズ装置１００を簡易な構成によって実現することができる。

（変形例２）
つぎに、この発明にかかる実施の形態の変形例２のレンズ装置１００について説明する。変形例２においては、上記の実施の形態と同一部分は同一符号で示し、説明を省略する。図８および図９は、この発明にかかる実施の形態の変形例２のレンズ装置１００を示す説明図である。図８においては、変形例２のレンズ装置１００における３組のカムピン２０３および片寄せピン２１３と、その周辺の構成をそれぞれ示している。図９においては、光軸Ｃに対するレンズ１０２の傾きについて示している。

図８および図９において、この発明にかかる実施の形態の変形例２のレンズ装置１００においては、３箇所に設けられる弾性部材のうち、少なくとも１箇所が引っ張りタイプの弾性部材２１４とされ、別の弾性部材２１４が圧縮タイプの弾性部材７００とされている。変形例２のレンズ装置１００においては、引っ張りタイプの弾性部材２１４と圧縮タイプの弾性部材７００とが混在している。

引っ張りタイプの弾性部材２１４を用いた場合、カムピン２０３と片寄せピン２１３との対向方向、すなわち弾性部材２１４における連結部２１４ｂの長手方向が、カム溝２０６および第２カム溝２０８の長手方向に対して平行に近づく方向に、レンズ１０２を傾けようとする付勢力が作用する。これに対して圧縮タイプの弾性部材７００を用いた場合、カムピン２０３と片寄せピン２１３との対向方向、すなわち弾性部材７００における連結部２１４ｂの長手方向が、カム溝２０６および第２カム溝２０８の長手方向に対して直交する方向に近づくように、レンズ１０２を傾けようとする付勢力が作用する。

変形例２のレンズ装置１００においては、引っ張りタイプの弾性部材２１４と圧縮タイプの弾性部材７００とを混在させることによって、レンズ装置１００の光軸方向に対してレンズ１０２の光軸方向を傾けるような付勢力をレンズ１０２に対して作用させ、レンズ１０２の光軸方向の角度を調整することができる。

逆に、引っ張りタイプの弾性部材２１４と圧縮タイプの弾性部材７００とを混在させることによって、レンズ装置１００の光軸Ｃに対してレンズ１０２の光軸方向が傾いてしまうような付勢力を打ち消し、レンズ装置１００の光軸方向に対するレンズ１０２の光軸方向の角度を調整することもできる。カム溝２０６内におけるカムピン２０３の位置および直進溝２０７内におけるカムピン２０３の位置を安定化するとともに、レンズ１０２の傾きを調整することができる。

以上説明したように、この発明にかかる変形例２のレンズ装置１００によれば、複数設けられた弾性部材のうち、弾性部材２１４は当該任意の付勢部材が架け渡された片寄せピン２１３およびカムピン２０３を近接させるような付勢力を作用させ、弾性部材７００は当該別の付勢部材が架け渡された片寄せピン２１３およびカムピン２０３を離間させるような付勢力を作用させることを特徴とするため、光軸Ｃを軸心としてねじる方向の付勢力を、レンズ１０２に対して作用させることができる。これによって、カム溝２０６内におけるカムピン２０３の位置および直進溝２０７内におけるカムピン２０３の位置を安定化するとともに、レンズ１０２の傾きを調整することができる。

上述した各種の実施の形態においては、カムピン２０３および直進溝２０７によって、レンズ１０２の直進をガイドするようにしたが、これに限るものではない。鏡筒１０１の内側に設けられ、光軸方向に延びるポールを用いてレンズ１０２の直進をガイドするようにしてもよい。この場合、レンズ１０２は、たとえば光軸方向にレンズ保持枠１０４を貫通する孔にポールを挿入し、ポールに沿ってレンズ枠１０４を摺動させることによってレンズ１０２の直進をガイドすることができる。

以上のように、この発明にかかる光学装置および撮像装置は、光軸方向に移動可能に設けられたレンズなどの光学部材を備えた光学装置およびこの光学装置を備えた撮像装置に有用であり、特に、小型化の要望が高い光学装置および当該光学装置を備えた撮像装置に適している。

この発明にかかる実施の形態のレンズ装置を示す説明図（その１）である。この発明にかかる実施の形態のレンズ装置を示す説明図（その２）である。この発明にかかる実施の形態のレンズ装置を示す説明図（その３）である。この発明にかかる実施の形態のレンズ装置を示す説明図（その４）である。この発明にかかる実施の形態のレンズ装置を示す説明図（その５）である。この発明にかかる実施の形態のレンズ装置においてガタを抑制する構成を示す説明図である。この発明にかかる実施の形態の変形例１のレンズ装置においてガタを抑制する構成を示す説明図である。この発明にかかる実施の形態の変形例２のレンズ装置を示す説明図（その１）である。この発明にかかる実施の形態の変形例２のレンズ装置を示す説明図（その２）である。

符号の説明

１００レンズ装置
１０１鏡筒
１０４レンズ保持枠
２０３カムピン
２０４カム筒
２０６カム溝
２０７直進溝
２０８第２カム溝
２０９第２直進溝
２１３片寄せピン
２１４弾性部材

Claims

直進ガイド部材に対して、光軸を軸心とする螺旋状のカム溝を備えたカム筒を前記光軸を中心として相対的に回動させることにより、前記カム溝に挿入されたカムピンを外周部に備えた光学部材を光軸方向に移動させる光学装置であって、
前記カム筒に設けられ、前記光軸を軸心とする螺旋状の第２カム溝と、
前記光軸を中心とする円周上の前記カムピンとは異なる位置において前記第２カム溝に挿入された片寄せピンを外周部に備え、前記光軸を中心とする前記カム筒の回動にともなって前記光軸方向に移動可能な片寄せ部材と、
前記片寄せピンと前記カムピンとに架け渡されて、前記片寄せピンおよび前記カムピンを付勢する付勢力を作用させる付勢部材と、
を備えたことを特徴とする光学装置。
前記直進ガイド部材は、前記光軸方向を長手方向とする直線状の直進溝を備えた直進ガイド筒であり、
前記直進ガイド筒は、前記直進溝に平行な前記光軸方向を長手方向とする直線状の第２直進溝を備え、
前記片寄せ部材が備えた前記片寄せピンは、前記第２直進溝および前記第２カム溝に挿入されていることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
前記第２カム溝は、前記カム溝と平行になるように前記カム筒に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の光学装置。
前記片寄せピンおよび前記カムピンは、前記光軸方向における同一位置に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の光学装置。
前記片寄せピンおよび前記カムピンは、それぞれ同数ずつ複数設けられており、前記光軸を中心とする円周上に等間隔で設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の光学装置。
前記付勢部材は、前記片寄せピンおよび前記カムピンを近接させるような付勢力を作用させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の光学装置。
前記付勢部材は、前記片寄せピンおよび前記カムピンを離間させるような付勢力を作用させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の光学装置。
複数の前記付勢部材のうち、任意の付勢部材は当該任意の付勢部材が架け渡された前記片寄せピンおよび前記カムピンを近接させるような付勢力を作用させ、別の付勢部材は当該別の付勢部材が架け渡された前記片寄せピンおよび前記カムピンを離間させるような付勢力を作用させることを特徴とする請求項５に記載の光学装置。
撮像用の光電変換素子と、
前記光電変換素子に入射する外光の光学性能を調整する請求項１〜８のいずれか一つに記載の光学装置と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。