JP2010197625A

JP2010197625A - レンズ鏡筒および撮像装置

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Publication number: JP2010197625A
Application number: JP2009041409A
Authority: JP
Inventors: Kunihiro Fukino; 邦博吹野
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2009-02-24
Filing date: 2009-02-24
Publication date: 2010-09-09
Anticipated expiration: 2029-02-24
Also published as: JP5515322B2; US20100214671A1; US7990626B2; CN101813816A; CN101813816B

Abstract

【課題】内焦式レンズ鏡筒の性能を、コストを上昇させることなく高くする。
【解決手段】固定筒に対して変位する光学部品を含む光学系と、光学部品を保持する保持枠と、保持枠に結合され、光学系の光軸と平行に延在する案内軸と、固定筒に対して移動可能であり、変倍の際に保持枠を光軸方向に移動させる変倍駆動部と、少なくとも一部が固定筒に対して固定され、案内軸の少なくとも一部に対向して案内軸を光軸方向に移動させる合焦駆動部とを備える。
【選択図】図１

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、複数のレンズの間隔を変化させて光学系の倍率を変化させ、当該光学系の中間のレンズを移動させて当該光学系の焦点位置を変化させる内焦式ズームレンズの構造が記載される。

特開２０００−０８９０８６号公報

上記の構造は、多数の部材を組み合わせた複雑な構造を有して、組み立て工数が多いので生産性が高いとはいえなかった。また、レンズ鏡筒としての性能に部品精度、組み立て精度等が強く影響するので、性能向上はコスト上昇に直結する。

上記課題を解決すべく、本発明の第１の態様として、固定筒（１１０）に対して変位する光学部品（Ｌ２）を含む光学系と、光学部品を保持する保持枠（１９０）と、保持枠に結合され、光学系の光軸と平行に延在する案内軸（１０２）と、固定筒に対して移動可能であり、変倍の際に保持枠を光軸方向に移動させる変倍駆動部（１９２）と、少なくとも一部が固定筒に対して固定され、案内軸の少なくとも一部に対向して案内軸を光軸方向に移動させる合焦駆動部（１２５）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の態様として、上記のレンズ鏡筒と、レンズ鏡筒により結像された像を記録する撮像部（２００）とを備える撮像装置（３００）が提供される。

なお、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。これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。

広角側に変倍したレンズ鏡筒１００の断面図である。望遠側に変倍したレンズ鏡筒１００の断面図である。レンズ鏡筒１００の合焦動作を説明する断面図である。レンズ鏡筒１００の他の構造を示す断面図である。カメラシステム３００の模式的断面図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかか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の断面図である。レンズ鏡筒１００は、共通の光軸Ｘ上に、順次配列された５群のレンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５を備える。レンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５は、それぞれレンズ枠１６０、１９０、７０、８０、９０に保持される。

なお、レンズ鏡筒１００は内焦式ズームレンズであり、図１は、レンズ鏡筒１００が広角側に変倍された状態を示す。また、レンズＬ４を保持するレンズ枠８０は、レンズＬ４を含む光学系の光路径を変化させる絞り装置も保持している。

レンズ鏡筒１００は、イメージセンサ等を含む撮像部２００に対して固定される固定筒１１０を有する。固定筒１１０の外周側には、互いに同軸な内筒１４０、中筒１５０、外筒１６１およびズームリング１３０が内側からこの順に配される。

固定筒１１０内側には、固定筒１１０に対して回転自在なカム筒１７０が配される。また、カム筒１７０の更に内側には、固定筒１１０と同軸に配された伝達環１８０と、光軸Ｘと平行に配された一対のガイドバー１０２、１０４とが配される。

固定筒１１０は、直進溝１１１、カムピン１１２、マウント１１３および支持部１１４を有する。直進溝１１１は、レンズ鏡筒１００の光軸Ｘ方向に延在する。カムピン１１２は、固定筒１１０の内周面から径方向内側に向かって突出し、後述するカム筒１７０のカム溝１７３に係合する。

マウント１１３は、図中で右端に当たる後端に配される。マウント１１３を撮像部２００に係合させることにより、固定筒１１０は撮像部２００に対して固定される。撮像部２００に固定された固定筒１１０において、固定筒１１０後端のマウント面１１５は、撮像部２００の前面に密接される。これにより、レンズ鏡筒１００全体が、撮像部２００に対して位置決めされる。

支持部１１４は、固定筒１１０の内周面から径方向内側に向かって突出してガイドバー１０２、１０４を支持する。図中で上側に配されたガイドバー１０２を支持する支持部１１４は、ガイドバー１０２の外周の形状と相補的な形状の嵌合穴１１６をそれぞれ有する。ガイドバー１０２は、嵌合穴１１６に挿通されて支持される。これにより、ガイドバー１０２は、光軸Ｘ方向に移動することを許されつつ、他の方向の変位は規制される。

これに対して、図中で下側に配されたガイドバー１０４を支持する支持部１１４は、ガイドバー１０４の径と同じ間隔の平行面を含むＵ字溝１１８を有する。ガイドバー１０４は、Ｕ字溝１１８に挿通されて、光軸Ｘ方向に移動することを許されつつ、光軸Ｘと直交する方向の変位を規制される。

後述するように、一対のガイドバー１０２、１０４は、連結部１９１に固設されており、連結部１９１にはレンズ枠１９０が一体的に結合されている。これにより、ガイドバー１０２、１０４は、レンズＬ２を保持したレンズ枠１９０が光軸Ｘ方向に移動することを協働して案内する。また、ガイドバー１０４は、レンズ枠１９０に保持されたレンズＬ２が、ガイドバー１０２を軸として回転することを規制する。

内筒１４０は、カムフォロワ１４２、逃げ穴１４４、直進溝１４６および係合突起１４８を有する。カムフォロワ１４２は、内筒１４０の後端近傍において、レンズ鏡筒１００の径方向内側に向かって突出する。直進溝１４６は、レンズ鏡筒１００の光軸Ｘ方向に延在する。係合突起１４８も、レンズ鏡筒１００の径方向外側に向かって突出する。

カムフォロワ１４２は、直進溝１１１を貫通して、後述するカム筒１７０のカム溝１７１に係合する。これにより、カム筒１７０が回転した場合に、内筒１４０は、光軸Ｘ回りの回転が規制される。また、内筒１４０を光軸Ｘ方向に移動させる駆動力が、カム溝１７１からカムフォロワ１４２に伝えられる。

逃げ穴１４４は、レンズ鏡筒１００の周方向について直進溝１４６とは異なる位置に配される。逃げ穴１４４には、後述するカム筒１７０のカムフォロワ１７２が挿通される。

中筒１５０は、カムフォロワ１５２、カム溝１５４、直進溝１５６および係合周溝１５８を有する。カムフォロワ１５２は、レンズ鏡筒１００の径方向外側に向かって突出して、ズームリング１３０の案内溝１３２に係合する。カム溝１５４は、光軸Ｘに対して傾斜して延在する。

直進溝１５６は、レンズ鏡筒１００の周方向についてカム溝１５４と異なる位置に配される。直進溝１５６は、光軸Ｘ方向に延在して、後述するカム筒１７０のカムフォロワ１７２に係合する。

係合周溝１５８は、中筒１５０の内周面に、光軸Ｘに直交する面に沿って形成される。係合周溝１５８は、内筒１４０の係合突起１４８と係合する。これにより、中筒１５０は、光軸Ｘ方向については内筒１４０と一体的に移動しつつ、光軸Ｘ回りについては内筒１４０とは個別に回転自在となる。

外筒１６１は、カムフォロワ１６２を有する。カムフォロワ１６２は、レンズ鏡筒１００の径方向内側に突出して、中筒１５０のカム溝１５４と、内筒１４０の直進溝１４６とに係合する。これにより、中筒１５０が光軸Ｘ回りに回転した場合に、カムフォロワ１６２は、外筒１６１が光軸Ｘ回りに回転することを規制しつつ、外筒１６１に光軸Ｘ方向の駆動力を伝える。

また、外筒１６１は、レンズＬ１を保持するレンズ枠１６０に結合される。これにより、外筒１６１が光軸Ｘ方向に移動した場合は、レンズＬ１も光軸Ｘに沿って移動する。

カム筒１７０は、固定筒１１０の内側に回転自在に配される。カム筒１７０は、複数のカム溝１７１、１７３、カムフォロワ１７２および直進溝１７６を有する。カム溝１７１、１７３は、それぞれ、光軸Ｘに対して傾斜して形成される。カム溝１７１は、内筒１４０のカムフォロワ１４２と係合する。カム溝１７３は、固定筒１１０のカムピン１１２と係合する。直進溝１７６は、後述する伝達環１８０のカムフォロワ１８２と係合する。

カムフォロワ１７２は、連結部材１７４により径方向外側に突き出され、内筒１４０の逃げ穴１４４を通じて、中筒１５０の直進溝１５６に係合する。これにより、中筒１５０が光軸Ｘ回りに回転した場合に、カム筒１７０を回転させる駆動力が、カムフォロワ１７２からカム筒１７０に伝達される。

なお、カム筒１７０は、他のレンズＬ３、Ｌ４、Ｌ５を保持するレンズ枠７０、８０、９０を移動させる駆動力を発生する目的で、図示していない他のカム溝等を更に備える場合がある。また、カム筒１７０は、重量の低減等を目的として、カム溝等を形成しない領域を取り除く場合がある。このため、完全な円筒をなすとは限らない。

伝達環１８０は、固定筒１１０およびカム筒１７０の前端（図中の左側）近傍に配される。伝達環１８０は、カムフォロワ１８２およびカム溝１８４を有する。カムフォロワ１８２は、伝達環１８０の外周面側に配され、径方向に突出してカム筒１７０の直進溝１７６に係合する。これにより、カム筒１７０が光軸Ｘの回りに回転した場合に、伝達環１８０も共に光軸Ｘの回りに回転する。カム溝１８４は、伝達環１８０の内周面に配され、光軸Ｘに対して直角でも平行でもない傾斜を有する。

連結部１９１は、カムフォロワ１９２を有する。カムフォロワ１９２は、連結部１９１の外面に配され、伝達環１８０のカム溝１８４に係合する。また、連結部１９１は、ガイドバー１０２、１０４が固設されており、光軸Ｘ回りに回転することを規制される。

これにより、伝達環１８０が光軸Ｘ回りに回転した場合、連結部１９１は、光軸Ｘ方向に移動する。連結部１９１は、レンズＬ２を保持するレンズ枠１９０に一体的に結合されているので、連結部１９１が移動した場合は、レンズＬ２も移動する。

なお、上記のような駆動機構の構造において、カムフォロワ１８２、１９２の各々は、伝達環１８０または連結部１９１の周方向について、ガイドバー１０２の近傍に配されることが好ましい。これにより、カムフォロワ１８２、１９２が受けた駆動力を、伝達環１８０の回転とレンズＬ２の移動に効率よく活かすことができる。

ズームリング１３０は、固定筒１１０の外周面に沿って、光軸Ｘの回りに回転するように装着される。また、ズームリング１３０は、案内溝１３２を内周面に有する。案内溝１３２は、光軸Ｘ方向と平行に直線状に延在する。案内溝１３２は、中筒１５０のカムフォロワ１５２に係合する。これにより、ズームリング１３０が回転操作された場合、中筒１５０も光軸Ｘの回りに回転する。

また、レンズ鏡筒１００の外周面において、ズームリング１３０の後方（図中の右方）にはピントリング１２０が配される。ピントリング１２０は、固定筒１１０の外周面に沿って、光軸Ｘの回りに回転自在に装着される。

ピントリング１２０の内側には回転量検出部１２１および鏡筒制御部１２３が配される。回転量検出部１２１は、外部からの回転操作により回転されたピントリング１２０の回転量を検出して、回転量に応じた回転量信号を送信する。鏡筒制御部１２３は、回転量検出部１２１から送信された回転量信号を受信する。

回転量検出部１２１は、例えば、ピントリング１２０と共に回転するロータリスケールと、ロータリスケールの目盛りを計数する光学センサを用いて形成できる。また、ピントリング１２０と共に回転する磁性体と、当該磁性体の移動により生じる磁界の変化を計測する磁気センサを用いても形成できる。なお、これらの構造は一例に過ぎず、他の構造でもよい。

また、レンズ鏡筒１００は、固定筒１１０の内側に、移動量検出部１２７およびリニアアクチュエータ１２５を備える。リニアアクチュエータ１２５は、ガイドバー１０２を駆動して光軸Ｘ方向に移動させる。移動量検出部１２７は、リニアアクチュエータ１２５がガイドバー１０２を移動させる場合に動作し、固定筒１１０に対するガイドバー１０２の光軸Ｘ方向の移動量を検出して、移動量に応じた移動量信号を鏡筒制御部１２３に送信する。

鏡筒制御部１２３は、回転量検出部１２１から受信した回転量信号に応じて増減した駆動信号を発生して、リニアアクチュエータ１２５にその駆動信号を供給する。リニアアクチュエータ１２５は、受信した駆動信号に応じた駆動量で動作して、ガイドバー１０２を光軸Ｘ方向に移動させる。なお、動作していないリニアアクチュエータ１２５は、ガイドバー１０２のＸ方向移動を規制しない。

このように、リニアアクチュエータ１２５は、ガイドバー１０２を直接に駆動している。換言すれば、ガイドバー１０２は、光学系全体を合焦させる目的でレンズＬ２を移動させる場合の駆動機構の一部をなす。これにより、部品点数を増加させることなくガイドバー１０２の駆動機構を形成できる。

また、鏡筒制御部１２３は、移動量検出部１２７から受信した移動量信号を参照して、発生する駆動信号を補正する。これにより、外乱によるガイドバー１０２の移動量誤差を補正してレンズＬ２を正確に移動させ、レンズ鏡筒１００を迅速且つ高精度に合焦させることができる。

移動量検出部１２７は、例えば、ガイドバー１０２と一体的に移動するリニアスケールとそのスケールを計数する光学センサにより形成できる。また、ガイドバー１０２と共に移動する磁性体と、当該磁性体の移動により生じる磁界の変化を計測する磁気センサによっても形成できる。ただし、これらは一例に過ぎず、他の構造でも形成できる。

なお、レンズ鏡筒１００がオートフォーカスシステムにより合焦する場合、ピントリング１２０は回転操作されない。このような場合は、レンズ鏡筒１００を合焦させるために求められるレンズＬ２の移動量が、撮像部２００の制御部から要求移動量信号として鏡筒制御部に送信される。要求移動量信号を受信した鏡筒制御部１２３は、要求移動量に見合った駆動信号を発生して、リニアアクチュエータ１２５に供給する。

図２は、レンズ鏡筒１００の断面図であって、レンズ鏡筒１００が望遠側に変倍された状態を示す。また、図１と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。このため、以下の記載は、レンズ鏡筒１００の動作について主に説明する。

なお、図２においては、図１で見えていた部材の一部が、当該部材の光軸Ｘ回りの回転運動により移動して見えなくなっている。従って、図１も随時参照されたい。

レンズ鏡筒１００において、外部からの回転操作によりズームリング１３０が光軸Ｘの回りに回転した場合、案内溝１３２に係合するカムフォロワ１５２を通じて中筒１５０に回転駆動力が伝達される。中筒１５０が回転した場合（図２では、回転により移動したカムフォロワ１５２は見えない）、カム溝１５４から外筒１６１のカムフォロワ１６２に駆動力が伝達される。

駆動力を受けたカムフォロワ１６２は、内筒１４０の直進溝１４６に案内されて、光軸Ｘ方向に移動する。これにより、外筒１６１の先端に結合されたレンズ枠１６０と、レンズ枠１６０に保持されたレンズＬ１とは、光軸Ｘ方向に一体的に移動する。

また、中筒１５０が回転した場合、直進溝１５６に係合するカムフォロワ１７２にも回転駆動力が伝達される（図２では、回転により移動した直進溝１５６およびカムフォロワ１７２は見えない）。これにより、カム筒１７０は、固定筒１１０の内周面に沿って、光軸Ｘの回りに回転する。

カム筒１７０が回転した場合、カム溝１７１に係合するカムフォロワ１４２に駆動力が伝達される。カムフォロワ１４２は、固定筒１１０の直進溝１１１に案内されて、光軸Ｘ方向に移動する。これにより、内筒１４０と、係合周溝１５８により内筒１４０に係合する中筒１５０が光軸Ｘ方向に移動する。

また、カム筒１７０が回転した場合、カム溝１７３に係合する固定筒１１０のカムピン１１２に駆動され、カム筒１７０自体をＸ方向に移動する。更に、カム筒１７０が回転した場合、直進溝１７６により、伝達環１８０のカムフォロワ１８２に回転駆動力が伝達される。

回転駆動された伝達環１８０は、カム溝１８４から、連結部１９１のカムフォロワ１９２に駆動力を伝達する。これにより、連結部１９１は、ガイドバー１０２、１０４に案内されて光軸Ｘ方向に移動する。斯くして、連結部１９１に結合されたレンズ枠１９０と、レンズ枠１９０に保持されたレンズＬ２も光軸Ｘ方向に移動する。

ここで、カム溝１８４からカムフォロワ１９２に駆動力が伝達された場合、伝達環１８０は固定筒１１０に対して静止し、連結部１９１が固定筒に対して光軸Ｘ方向に移動することが求められる。よって、伝達環１８０は、駆動力の反動に打ち勝って光軸Ｘ方向の移動を規制するに足る摩擦をカム筒１７０に対して有する。

このような摩擦は、カム筒１７０の内面と伝達環１８０の外面との環の摺動摩擦に依ってもよい。しかしながら、そのような摩擦はカム筒１７０の回転操作に対しても抵抗となる。従って、当該摩擦は、例えば、直進溝１７６とカムフォロワ１８２との間の摺動摩擦を高くすることにより生ぜしめることが好ましい。また、圧電材料を含む電気機械変換素子等を用いて、直進溝１７６に対するカムフォロワ１８２の摺動抵抗を一時的に高くするクラッチ部材を設けてもよい。

ズームリング１３０が回転操作された場合には、外筒１６１の移動によりレンズＬ１も移動している。また、レンズ鏡筒１００のズーム動作においては他のレンズＬ３、Ｌ４、Ｌ５も移動して相互の間隔が変化する。これらの一連の動作により、レンズ鏡筒１００は延伸または短縮され、レンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４およびレンズＬ５の間隔が変化して、光学系全体の焦点距離が変化する。

なお、他のレンズＬ３、Ｌ４、Ｌ５は、レンズ鏡筒１００を変倍する場合に限って移動させればよいので、既存の駆動機構を任意に選択して利用できる。即ち、カム筒１７０および固定筒に設けたカム溝および直溝によりレンズ枠７０、８０、９０を案内して移動させてもよい。また、ガイドバー１０２、１０４を利用してレンズ枠７０、８０、９０を案内する構造としてもよい。

また、外筒１６１およびズームリング１３０の間には、固定筒１１０に対して同軸に装着されたカバー筒１６５が配される。カバー筒１６５は、外筒１６１に連れ従って進退して、外筒１６１およびズームリング１３０の間を封止する。これにより、レンズ鏡筒１００の内部に塵芥が浸入することが防止される。

図３は、レンズ鏡筒１００の合焦動作を説明する断面図であり、図２に対照して描かれる。図１および図２と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。

ピントリング１２０が回されて回転量検出部１２１から回転量信号が送信された場合、あるいは、撮像部２００から合焦に要する要求移動量信号を送信された場合、回転量信号または要求移動量信号を受信した鏡筒制御部１２３は、駆動信号を発生してリニアアクチュエータ１２５に供給する。

これにより、リニアアクチュエータ１２５は、ガイドバー１０２を光軸Ｘ方向に移動させる。ここで、リニアアクチュエータ１２５は、カム筒１７０と伝達環１８０との摩擦に打ち勝って伝達環１８０を移動させるに足る駆動力をガイドバー１０２に伝える。

リニアアクチュエータ１２５が動作してガイドバー１０２が移動した場合、ガイドバー１０２に結合された連結部１９１と、連結部１９１と一体のレンズ枠１９０およびガイドバー１０４と、レンズ枠１９０に保持されたレンズＬ２もＸ方向に移動する。これにより、レンズ鏡筒１００の光学系が合焦する。

このとき、連結部１９１のカムフォロワ１９２に対してカム溝１８４で係合する伝達環１８０も、連結部１９１と共に光軸Ｘ方向に移動する。しかしながら、伝達環１８０のカムフォロワ１８２は、カム筒１７０の直進溝１７６の内部を光軸Ｘ方向に移動して、カム筒１７０に駆動力を伝達しない。

これにより、伝達環１８０からカム筒１７０、内筒１４０、中筒１５０等に駆動力が伝達されることもない。従って、レンズＬ２以外のレンズＬ１、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５が移動することはなく、レンズ鏡筒１００の光学系の焦点距離も変化しない。

図４は、レンズ鏡筒１００の他の構造を示す断面図である。レンズ鏡筒１００は、以下に説明する部分を除いて、図１および図２に示したレンズ鏡筒１００と共通の構造を有する。図１および図２と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。

レンズ鏡筒１００は、ガイドバー１０２を挿通されたリニアアクチュエータ１２５に加えて、ガイドバー１０４を挿通されたリニアアクチュエータ１２６および移動量検出部１２８を更に備える点に固有の構造を有する。付加されたリニアアクチュエータ１２６は、既存のリニアアクチュエータ１２５と並列的に動作する。即ち、リニアアクチュエータ１２６は、リニアアクチュエータ１２５と同時に鏡筒制御部１２３に制御され、リニアアクチュエータ１２５が動作さまたは停止する場合に、同時に動作または停止する。

このときガイドバー１０２、１０４は、レンズ枠１９０の上端側と下端側とで同時に駆動されるので、レンズＬ２は円滑に移動する。また、リニアアクチュエータ１２５、１２９は同時に動作して、ガイドバー１０２、１０４をそれぞれ駆動する。これにより、レンズＬ２を保持したレンズ枠１９０は、図中の上下両端で同時に駆動されて円滑に移動する。

リニアアクチュエータ１２５、１２９は、動作していない場合、ガイドバー１０２、１０４の光軸Ｘ方向への移動を妨げない。これにより、ズームリング１３０が回転操作され、中筒１５０、カム筒１７０および伝達環１８０が回転した場合に、カム溝１８４からカムフォロワ１９２に伝達された駆動力により、連結部１９１、レンズ枠１９０およびレンズＬ２と共に光軸Ｘ方向に移動する。

なお、上記の例では、一対のリニアアクチュエータ１２５、１２６を同時に動作または停止させる場合について説明した。しかしながら、一対のリニアアクチュエータ１２５、１２６を個別に動作させることにより、レンズ枠１９０およびレンズＬ２の光軸Ｘに対する傾きを変化させることもできる。これにより、レンズＬ２の傾きに起因する光学系の特性を、リニアアクチュエータ１２５、１２６を用いて補償することもできる。

図５は、レンズ鏡筒１００を備えたカメラシステム３００の構造を模式的に示す図である。なお、図面の記載が煩雑になることを避ける目的で、図５においてはレンズ鏡筒１００を簡略に記載した。しかしながら、図５におけるレンズ鏡筒１００は、例えば、図１から図３までに示したレンズ鏡筒１００と同じ構造を有する。そこで、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。

カメラシステム３００は、レンズ鏡筒１００および撮像部２００を含む。レンズ鏡筒１００は、撮像部２００のマウント部２６０に着脱自在に装着される。

カメラシステム３００に装着されたレンズ鏡筒１００は、図示していない接続端子を介して、撮像部２００に対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側らか撮像部２００側に信号も送信される。

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の光学系が合焦した場合に像を結ぶ位置に配置され、当該像を可視化する。

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の間にはハーフミラー２９２が配置される。ハーフミラー２９２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。これにより、接眼光学系２９０の出射端において、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、カメラシステム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のマイクロプロセッサと情報を交換して、絞り装置２２２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。

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。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な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が、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

７０、８０、９０、１６０、１９０レンズ枠、１００レンズ鏡筒、１０２、１０４ガイドバー、１１０固定筒、１１１、１４６、１５６、１７６直進溝、１１２カムピン、１１３マウント、１１４支持部、１１５マウント面、１１６嵌合穴、１１８Ｕ字溝、１２０ピントリング、１２１回転量検出部、１２３鏡筒制御部、１２５、１２６リニアアクチュエータ、１２７、１２８移動量検出部、１３０ズームリング、１３２案内溝、１４０内筒、１４２、１５２、１６２、１７２、１８２、１９２カムフォロワ、１４４逃げ穴、１４８係合突起、１５０中筒、１５４、１７１、１７３、１８４カム溝、１５８係合周溝、１６１外筒、１６５カバー筒、１７０カム筒、１７４連結部材、１８０伝達環、１９１連結部、２００撮像部、２１０撮像素子、２１２光学フィルタ、２２０シャッタ、２２２絞り装置、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カメラシステム

Claims

固定筒に対して変位する光学部品を含む光学系と、
前記光学部品を保持する保持枠と、
前記保持枠に結合され、前記光学系の光軸と平行に延在する案内軸と、
前記固定筒に対して移動可能であり、変倍の際に前記保持枠を前記光軸方向に移動させる変倍駆動部と、
少なくとも一部が前記固定筒に対して固定され、前記案内軸の少なくとも一部に対向して前記案内軸を前記光軸方向に移動させる合焦駆動部と
を備えるレンズ鏡筒。
前記合焦駆動部の一部は、前記案内軸に形成されている請求項１に記載のレンズ鏡筒。
前記変倍駆動部は、
前記光軸方向に延在する直溝と、前記直溝に係合する連動ピンとの一方を有し、前記変倍の際に前記光軸の回りに回転する駆動環と、
前記直溝と前記連動ピンとの他方から前記光軸の回りに回転駆動される連動環と
を備え、
前記保持枠と前記連動環とは、前記光軸に対して傾斜するカム溝と前記カム溝に係合するカムピンとを介して係合されている請求項１または請求項２に記載のレンズ鏡筒。
前記保持枠は、前記保持枠の外周側に突出するように設けられた前記カムピンを備え、
前記連動環は、前記連動環の外周側に突出するように設けられた前記連動ピンを備える
請求項３に記載のレンズ鏡筒。
前記カムピンと前記連動ピンとの少なくとも一方は、前記光学部品の周方向について、前記案内軸の近傍に配される請求項４に記載のレンズ鏡筒。
前記レンズ鏡筒の外部から操作されて、前記光軸の回りに回転可能な操作環と、
前記操作環の回転量を検出する回転検出部と、
を備え、
前記駆動部は、前記回転検出部が検出した回転量に応じて前記案内軸を前記光軸方向に移動させる請求項１から請求項５までのいずれかに記載のレンズ鏡筒。
前記駆動部による前記案内軸の移動量を検出する直進検出部と、
前記駆動部の検出結果に応じて前記駆動部を制御する制御部と
を備える請求項１から請求項６までのいずれかに記載のレンズ鏡筒。
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、
前記レンズ鏡筒により結像された像を記録する撮像部と
を備える撮像装置。