JP2014089396A - レンズ鏡筒及び撮像装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】可動レンズユニットの光軸と、手振れ補正レンズユニットの光軸と、を高い精度で一致させるための技術を提供する。
【解決手段】レンズ鏡筒4は、鏡筒本体7と、鏡筒本体7内に収容される被収容部としてのレンズユニット組立体8と、を備える。レンズユニット組立体8は、鏡筒本体7内に保持されるガイドバー9a及びガイドバー9bと、ガイドバー9a及びガイドバー9bによって長手方向Dに移動自在に保持される可動レンズユニットとしてのズームレンズユニット10及びフォーカスレンズユニット11と、手振れ補正を行う手振れ補正レンズユニット12と、を有する。手振れ補正レンズユニット12は、ガイドバー9a及びガイドバー9bによって、長手方向Dに対して直交する方向としての径方向Eにおいて位置決めされている。
【選択図】図3

Description

本発明は、レンズ鏡筒及び撮像装置に関する。
この種の技術として、特許文献1は、バリエータレンズを保持する可動レンズユニット、ぶれ補正手段を構成するシフトユニット、フォーカシングレンズを保持する可動レンズユニット、ガイドバー、鏡筒本体を構成する固定鏡筒及び後部鏡筒、を備えたレンズ鏡筒を開示している。シフトユニットは、固定鏡筒及び後部鏡筒に挟まれ、これらに共締めされることで保持されている。ガイドバーは、固定鏡筒から後部鏡筒にかけて配置されている。各可動レンズユニットは、ガイドバーに対して光軸方向に移動自在に嵌合することで保持されている。
特開平10-293237号公報
上記特許文献1の構成では、各可動レンズユニットの光軸と、シフトユニットの光軸と、を一致させることが困難である。
本発明の目的は、可動レンズユニットの光軸と、手振れ補正レンズユニットの光軸と、を高い精度で一致させるための技術を提供することにある。
本発明によれば、鏡筒本体と、前記鏡筒本体内に収容される被収容部と、を備え、前記被収容部は、前記鏡筒本体内に保持されるガイドバーと、前記ガイドバーによって前記ガイドバーの長手方向に移動自在に保持される可動レンズユニットと、手振れ補正を行う手振れ補正レンズユニットと、を有し、前記手振れ補正レンズユニットは、前記ガイドバーによって、前記ガイドバーの長手方向に対して直交する方向としての径方向において位置決めされている、レンズ鏡筒が提供される。
本発明によれば、可動レンズユニットと手振れ補正レンズユニットは、共に、ガイドバーによって、径方向において位置決めされることになるので、可動レンズユニットの光軸と、手振れ補正レンズユニットの光軸と、を高い精度で一致させることができる。
図1は、カムコーダーの斜視図である。 図2は、レンズ鏡筒の斜視図である。 図3は、レンズ鏡筒の分解斜視図である。 図4は、レンズ鏡筒の別の角度から見た分解斜視図である。 図5は、前側鏡筒の斜視図である。 図6は、前側鏡筒の別の角度から見た斜視図である。 図7は、後側鏡筒の斜視図である。 図8は、後側鏡筒の別の角度から見た斜視図である。 図9は、レンズユニット組立体の斜視図である。 図10は、レンズユニット組立体の別の角度から見た斜視図である。 図11は、図2のA部拡大図である。 図12は、図2のB部拡大図である。
図1に示すように、撮像装置としてのカムコーダー1は、複数の操作ボタン2が配置された筺体3と、筺体3内に収容されたレンズ鏡筒4及び制御基板5と、筺体3に対して回転自在に取り付けられたLCDパネル6(Liquid Crystal Display)と、を備えている。
図2〜図4に示すように、レンズ鏡筒4は、鏡筒本体7と、鏡筒本体7内に収容された被収容部としてのレンズユニット組立体8と、を備えている。
図3及び図4に示すように、レンズユニット組立体8は、2本のガイドバー9a及びガイドバー9bと、可動レンズユニットとしてのズームレンズユニット10と、可動レンズユニットとしてのフォーカスレンズユニット11と、手振れ補正を行う手振れ補正レンズユニット12と、を備えている。ガイドバー9aとガイドバー9bは、ガイドバー9aの長手方向とガイドバー9bの長手方向が互いに平行となるように配置されている。以降、ガイドバー9aの長手方向を長手方向Dと称する。ズームレンズユニット10及びフォーカスレンズユニット11、手振れ補正レンズユニット12は、何れも、2本のガイドバー9a及びガイドバー9bによって保持されている。ズームレンズユニット10及び手振れ補正レンズユニット12、フォーカスレンズユニット11は、長手方向Dに沿って、この順に配置されている。
以降、長手方向Dのうち、手振れ補正レンズユニット12からズームレンズユニット10を見る方向を撮像方向とし、手振れ補正レンズユニット12からフォーカスレンズユニット11を見る方向を反撮像方向とする。また、長手方向Dに対して直交する方向を径方向Eと称する。
図3及び図4に示すように、鏡筒本体7は、長手方向Dにおいて分割された、第1鏡筒本体部としての前側鏡筒13と、第2鏡筒本体部としての後側鏡筒14と、を備えている。前側鏡筒13は、後側鏡筒14から見て撮像方向に位置している。即ち、後側鏡筒14は、前側鏡筒13から見て反撮像方向に位置している。以下、各構成要素を更に詳しく説明する。
(前側鏡筒13)
図5及び図6に示すように、前側鏡筒13は、前側鏡筒本体20と、前玉レンズ21と、を備えている。
前側鏡筒本体20は、筒部22と、前玉レンズ保持部23と、連結フランジ24と、を備えている。
筒部22は、長手方向Dに沿って延びる筒体である。筒部22には、ズームレンズアクチュエータ25(図2を併せて参照)を筒部22に搭載するためのアクチュエータ搭載空間26が形成されている。
前玉レンズ保持部23は、筒部22の撮像方向側の端部に形成されている。前玉レンズ保持部23は、筒部22の撮像方向側の端部に前玉レンズ21を保持させるためのものである。前玉レンズ保持部23は、前玉レンズ収容部27と、ガイドバー位置決め板部28と、を有する。前玉レンズ収容部27は、前玉レンズ21を保持する筒状の部分である。ガイドバー位置決め板部28は、前玉レンズ収容部27を筒部22の撮像方向側の端部に連結する板状の部分である。ガイドバー位置決め板部28の板厚方向は、長手方向Dに対して平行となるように配置される。図6に示すように、ガイドバー位置決め板部28の反撮像方向を向く面としてのガイドバー位置決め面28aには、筒状のガイドバー位置決めスリーブ28bが2つ形成されている。図6には、2つのガイドバー位置決めスリーブ28bのうち一方のガイドバー位置決めスリーブ28bのみが見えている。各ガイドバー位置決めスリーブ28bは、ガイドバー位置決め面28aから反撮像方向に僅かに突出して形成されている。
連結フランジ24は、筒部22の反撮像方向側の端部に配置されている。連結フランジ24は、前側鏡筒13と後側鏡筒14を連結するためのものである。図6に示すように、連結フランジ24には、3つの雌ネジ部29、2つの位置決めボス部30が形成されている。各雌ネジ部29は、可及的に相互に離れるように配置されている。各雌ネジ部29には、雌ネジ29aが形成されている。各位置決めボス部30は、反撮像方向に突出して形成されている。
(後側鏡筒14)
図7及び図8に示すように、後側鏡筒14は、後側鏡筒本体40と、CMOSユニット41(Complementary Metal Oxide Semiconductor)と、を備えている。
後側鏡筒本体40は、筒部42と、連結フランジ43と、を備えている。
筒部42は、長手方向Dに沿って延びる筒体である。筒部42には、フォーカスレンズアクチュエータ44(図2を併せて参照)を筒部42に搭載するためのアクチュエータ搭載空間45が形成されている。
連結フランジ43は、筒部42の撮像方向側の端部に配置されている。連結フランジ43は、前側鏡筒13と後側鏡筒14を連結するためのものである。図7に示すように、連結フランジ43には、3つのネジ貫通部46と、2つの位置決め孔47が形成されている。各ネジ貫通部46は、可及的に相互に離れるように配置されている。各ネジ貫通部46には、ネジ貫通孔46aが形成されている。
図8に示すように、CMOSユニット41は、ベース部材48とCMOS基板組立体49を有する。CMOS基板組立体49は、ベース部材48に保持されている。CMOSユニット41は、後側鏡筒本体40の反撮像方向側の端部に配置されている。
(ズームレンズユニット10)
図9及び図10に示すように、ズームレンズユニット10は、ユニット本体50とズームレンズ51を有する。図9に示すように、ズームレンズユニット10は、ズームレンズ51の形状によって一義的に決まるズームレンズユニット光軸10pを有している。
ユニット本体50は、レンズ保持板部52と、チルト防止スリーブ53、被駆動部54を有する。レンズ保持板部52は、ズームレンズ51を保持するための部分であって、レンズ保持板部52の板厚方向が長手方向Dに対して平行である。レンズ保持板部52には、ガイドバー9aが貫通するガイドバー貫通ストレート孔55が形成されている。ガイドバー貫通ストレート孔55は、ガイドバー9aの直径に対して緩い孔である。チルト防止スリーブ53は、長手方向Dに対するズームレンズユニット光軸10pの傾き(チルト)を防止するためのスリーブである。チルト防止スリーブ53はレンズ保持板部52と一体形成されている。被駆動部54は、ズームレンズアクチュエータ25(図2を併せて参照)の駆動力を受ける部分である。被駆動部54は、チルト防止スリーブ53に取り付けられている。
チルト防止スリーブ53の存在により、ズームレンズユニット10は、ガイドバー9bによって径方向Eに拘束されている。チルト防止スリーブ53の存在により、ズームレンズユニット光軸10pは、長手方向Dに対して平行に拘束されている。ガイドバー貫通ストレート孔55の存在により、ズームレンズユニット10がガイドバー9bを中心として回転するのが禁止されている。
(フォーカスレンズユニット11)
図9及び図10に示すように、フォーカスレンズユニット11は、ユニット本体60とフォーカスレンズ61を有する。図9に示すように、フォーカスレンズユニット11は、フォーカスレンズ61の形状によって一義的に決まるフォーカスレンズユニット光軸11pを有している。
ユニット本体60は、レンズ保持板部62と、チルト防止スリーブ63、被駆動部64を有する。レンズ保持板部62は、フォーカスレンズ61を保持するための部分であって、レンズ保持板部62の板厚方向が長手方向Dに対して平行である。レンズ保持板部62には、ガイドバー9bが貫通するガイドバー貫通ストレート孔65が形成されている。ガイドバー貫通ストレート孔65は、ガイドバー9bの直径に対して緩い孔である。チルト防止スリーブ63は、長手方向Dに対するフォーカスレンズユニット光軸11pの傾き(チルト)を防止するためのスリーブである。チルト防止スリーブ63はレンズ保持板部62と一体形成されている。被駆動部64は、フォーカスレンズアクチュエータ44(図2を併せて参照)の駆動力を受ける部分である。被駆動部64は、チルト防止スリーブ63に取り付けられている。
チルト防止スリーブ63の存在により、フォーカスレンズユニット11はガイドバー9aによって、径方向Eに拘束されている。チルト防止スリーブ63の存在により、フォーカスレンズユニット光軸11pは、長手方向Dに対して平行に拘束されている。ガイドバー貫通ストレート孔65の存在により、フォーカスレンズユニット11がガイドバー9aを中心として回転するのが禁止されている。
(手振れ補正レンズユニット12)
図9及び図10に示すように、手振れ補正レンズユニット12は、固定部70と可動部71、駆動部72、補正レンズ73を有する。図9に示すように、手振れ補正レンズユニット12は、固定部70の形状によって一義的に決まる手振れ補正レンズユニット光軸12pを有している。
固定部70は、手振れ補正レンズユニット12のベースとなる部分である。固定部70は、板状に形成されている。固定部70の板厚方向は、長手方向Dに対して平行である。固定部70には、図9に示すようにガイドバー9aが貫通するガイドバー保持孔74と、図10に示すようにガイドバー9bが貫通するガイドバー貫通ストレート孔75が形成されている。ガイドバー保持孔74の内径は、ガイドバー貫通ストレート孔75の内径よりも小さい。ガイドバー保持孔74は、ガイドバー9aの直径に対してきつい孔である。ガイドバー貫通ストレート孔75は、ガイドバー9bの直径に対して緩い孔である。固定部70は、露出部として、3つの外部露出部76を有している。各外部露出部76は、可及的に相互に離れるように配置されている。各外部露出部76には、ネジ貫通ストレート孔76aが形成されている。
図10に示すように、可動部71は、補正レンズ73を保持すると共に、固定部70に対して相対的に変位可能な部分である。可動部71は、駆動部72の動作により、固定部70に対して相対的に変位する。長手方向Dに対する可動部71のE方向における平行移動を駆動部72で制御することで、手振れ補正が実行される。なお、手振れ補正のメカニズムについては、上記の平行移動法に限定されない。
そして、ガイドバー保持孔74の存在により、手振れ補正レンズユニット12は、ガイドバー9aによって保持される。ガイドバー保持孔74の存在により、手振れ補正レンズユニット12は、ガイドバー9aによって径方向Eに拘束されている。ガイドバー保持孔74の存在により、手振れ補正レンズユニット12は、ガイドバー9aによって径方向Eにおいて位置決めされる。図10に示すように、ガイドバー貫通ストレート孔75の存在により、手振れ補正レンズユニット12がガイドバー9aを中心として回転するのが禁止されている。
(組立方法)
次に、レンズ鏡筒4の組立方法を説明する。先ず、図9に示すように、レンズユニット組立体8を組み立てる。即ち、図示しないクランプ手段によりガイドバー9a及びガイドバー9bを所定距離離した状態で平行に保持した上で、ガイドバー9a及びガイドバー9bに対してズームレンズユニット10及び手振れ補正レンズユニット12、フォーカスレンズユニット11をこの順で取り付ける。これにより、ズームレンズユニット10及びフォーカスレンズユニット11、手振れ補正レンズユニット12は、ガイドバー9a及びガイドバー9bによって保持された状態となる。レンズユニット組立体8の組立により、ガイドバー9a及びガイドバー9bに対して、ズームレンズユニット10及びフォーカスレンズユニット11、手振れ補正レンズユニット12が何れも径方向Eに位置決めされている。これにより、ズームレンズユニット10のズームレンズユニット光軸10pと、フォーカスレンズユニット11のフォーカスレンズユニット光軸11p、手振れ補正レンズユニット12の手振れ補正レンズユニット光軸12pは、高い精度で一致する。
次に、手振れ補正レンズユニット12の3つの外部露出部76を図示しないクランプ手段によって保持する。これにより、レンズユニット組立体8は、空間に対して位置固定される。
次に、図6に示す前側鏡筒13をレンズユニット組立体8に対して組み付ける。即ち、図6に示す前側鏡筒13の前側鏡筒本体20の筒部22内に図9に示すレンズユニット組立体8のズームレンズユニット10が挿入されるように、前側鏡筒13をレンズユニット組立体8の手振れ補正レンズユニット12に向かって移動させる。このとき、図9に示すガイドバー9a及びガイドバー9bの撮像方向側の端部は、図6に示す前側鏡筒13の2つのガイドバー位置決めスリーブ28b内に圧入される。これにより、図9に示すガイドバー9a及びガイドバー9bの撮像方向側の端部の、前側鏡筒13に対する位置決めが行われる。
同様に、図7に示す後側鏡筒14をレンズユニット組立体8に対して組み付ける。即ち、図7に示す後側鏡筒14の後側鏡筒本体40の筒部42内に図9に示すレンズユニット組立体8のフォーカスレンズユニット11が挿入されるように、後側鏡筒14をレンズユニット組立体8の手振れ補正レンズユニット12に向かって移動させる。このとき、図9に示すガイドバー9a及びガイドバー9bの反撮像方向側の端部は、図7に示す後側鏡筒14の図示しない2つのガイドバー位置決めスリーブ内に圧入される。これにより、図9に示すガイドバー9a及びガイドバー9bの反撮像方向側の端部の、後側鏡筒14に対する位置決めが行われる。
このように、前側鏡筒13及び後側鏡筒14をレンズユニット組立体8に組み付けると、第1に、図6に示す前側鏡筒13の連結フランジ24の2つの位置決めボス部30が図7に示す後側鏡筒14の連結フランジ43の2つの位置決め孔47に圧入される。この圧入により、前側鏡筒13及び後側鏡筒14の長手方向D及び径方向Eにおける位置決めが行われる。第2に、図6に示す前側鏡筒13の3つの雌ネジ部29と、図7に示す後側鏡筒14の3つのネジ貫通部46と、の間に、図9に示す手振れ補正レンズユニット12の3つの外部露出部76が長手方向Dにおいて挟まれる。この状態でも、図11及び図12に示すように、レンズユニット組立体8の手振れ補正レンズユニット12の3つの外部露出部76は、前側鏡筒13と後側鏡筒14の間の隙間から外部へ露出した状態を維持している。従って、この状態でも、図示しないクランプ手段によってレンズユニット組立体8は、外部から直接的に保持可能のままとなっている。
最後に、図8に示す3本のボルト80を、後側鏡筒14の3つのネジ貫通部46のネジ貫通孔46aと、図9に示す手振れ補正レンズユニット12の3つの外部露出部76のネジ貫通ストレート孔76aと、図6に示す前側鏡筒13の3つの雌ネジ部29の雌ネジ29aと、に夫々挿入する。即ち、各ボルト80を、後側鏡筒14の各ネジ貫通部46のネジ貫通孔46aと、図9に示す手振れ補正レンズユニット12の各外部露出部76のネジ貫通ストレート孔76aと、図6に示す前側鏡筒13の各雌ネジ部29の雌ネジ29aと、にこの順に挿入する。これにより、前側鏡筒13とレンズユニット組立体8、後側鏡筒14が一体化される。ここで、手振れ補正レンズユニット12が前側鏡筒13と後側鏡筒14によって長手方向Dにおいて3箇所で挟まれることで、手振れ補正レンズユニット12の手振れ補正レンズユニット光軸12pの、長手方向Dに対する傾斜(チルト)が禁止される。
その後、図示しないクランプ手段を手振れ補正レンズユニット12から取り外すことで、レンズ鏡筒4の組立が完了する。
なお、手振れ補正レンズユニット12の3つの外部露出部76のネジ貫通ストレート孔76aには、雌ネジが形成されていないので、図8に示す3つのボルト80を手振れ補正レンズユニット12の3つの外部露出部76に夫々挿入しても、手振れ補正レンズユニット12の固定部70に、ネジ締結特有の歪みが発生し難く、手振れ補正レンズユニット12の手振れ補正動作が問題なく行われることになる。
以上に、本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は以下の特長を有している。
(1)レンズ鏡筒4は、鏡筒本体7と、鏡筒本体7内に収容される被収容部としてのレンズユニット組立体8と、を備える。レンズユニット組立体8は、鏡筒本体7内に保持されるガイドバー9a及びガイドバー9bと、ガイドバー9a及びガイドバー9bによって長手方向Dに移動自在に保持される可動レンズユニットとしてのズームレンズユニット10及びフォーカスレンズユニット11と、手振れ補正を行う手振れ補正レンズユニット12と、を有する。手振れ補正レンズユニット12は、ガイドバー9a及びガイドバー9bによって、長手方向Dに対して直交する方向としての径方向Eにおいて位置決めされている。以上の構成によれば、ズームレンズユニット10及びフォーカスレンズユニット11と手振れ補正レンズユニット12は、共に、ガイドバー9a及びガイドバー9bによって、径方向Eにおいて位置決めされることになるので、ズームレンズユニット10のズームレンズユニット光軸10p及びフォーカスレンズユニット11のフォーカスレンズユニット光軸11pと、手振れ補正レンズユニット12の手振れ補正レンズユニット光軸12pと、を高い精度で一致させることができる。
(2)レンズユニット組立体8は、鏡筒本体7内にレンズユニット組立体8を収容した状態で、レンズユニット組立体8を鏡筒本体7の外部から直接的に保持可能に構成されている。以上の構成によれば、レンズユニット組立体8を保持したまま、レンズユニット組立体8を鏡筒本体7内に収容することが可能となるので、鏡筒本体7の長手方向Dにおけるコンパクト化に寄与する。その理由は、以下の通りである。
仮に、レンズユニット組立体8が、鏡筒本体7内にレンズユニット組立体8を収容した状態で、レンズユニット組立体8を鏡筒本体7の外部から直接的に保持不能に構成されているとすると、レンズ鏡筒4は、以下の手順で組み立てる必要がある。即ち、先ず、ガイドバー9a及びガイドバー9bを鏡筒本体7内に予め保持させ、次に、ガイドバー9a及びガイドバー9bにズームレンズユニット10及びフォーカスレンズユニット11、手振れ補正レンズユニット12を取り付ける。そして、この手順では、ガイドバー9a及びガイドバー9bを鏡筒本体7内に予め保持させるために、鏡筒本体7には、ガイドバー9a及びガイドバー9bを保持するためのスリーブ状の保持部を形成することが必要となる。このスリーブ状の保持部は、必要な保持力を発揮させるためにある程度のスリーブ長が要求される。この結果、鏡筒本体7の長手方向Dにおけるコンパクト化を阻害する。
(3)レンズユニット組立体8は、鏡筒本体7内にレンズユニット組立体8を収容した状態で、鏡筒本体7の外部に露出する露出部としての外部露出部76を有する。以上の構成によれば、簡素な構成で、レンズユニット組立体8は、鏡筒本体7内にレンズユニット組立体8を収容した状態で、レンズユニット組立体8を鏡筒本体7の外部から直接的に保持可能となる。
(4)鏡筒本体7は、長手方向Dにおいて分割された、第1鏡筒本体部としての前側鏡筒13及び第2鏡筒本体部としての後側鏡筒14を有する。外部露出部76は、前側鏡筒13及び後側鏡筒14によって挟まれている。以上の構成によれば、長手方向Dに対する手振れ補正レンズユニット12の手振れ補正レンズユニット光軸12pの傾き(チルト)を防止できる。
(5)レンズユニット組立体8は、外部露出部76を複数有する。以上の構成によれば、長手方向Dに対する手振れ補正レンズユニット12の手振れ補正レンズユニット光軸12pの傾き(チルト)を効果的に防止できる。
(6)レンズユニット組立体8は、外部露出部76を少なくとも3つ、有する。以上の構成によれば、長手方向Dに対する手振れ補正レンズユニット12の手振れ補正レンズユニット光軸12pの傾き(チルト)を確実に防止できる。
(7)撮像装置としてのカムコーダー1は、上記レンズ鏡筒4を備えている。
上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
例えば、手振れ補正レンズユニット12に、手振れ補正レンズユニット12の手振れ補正レンズユニット光軸12pの、ガイドバー9a又はガイドバー9bに対する傾斜(チルト)を禁止するチルト防止スリーブを設けてもよい。
4 レンズ鏡筒
7 鏡筒本体
8 レンズユニット組立体
9a ガイドバー
9b ガイドバー
10 ズームレンズユニット
11 フォーカスレンズユニット
12 手振れ補正レンズユニット
D 長手方向
E 径方向

Claims (7)

  1. 鏡筒本体と、
    前記鏡筒本体内に収容される被収容部と、
    を備え、
    前記被収容部は、
    前記鏡筒本体内に保持されるガイドバーと、
    前記ガイドバーによって前記ガイドバーの長手方向に移動自在に保持される可動レンズユニットと、
    手振れ補正を行う手振れ補正レンズユニットと、
    を有し、
    前記手振れ補正レンズユニットは、前記ガイドバーによって、前記ガイドバーの長手方向に対して直交する方向としての径方向において位置決めされている、
    レンズ鏡筒。
  2. 前記被収容部は、前記鏡筒本体内に前記被収容部を収容した状態で、前記被収容部を前記鏡筒本体の外部から直接的に保持可能に構成されている、
    請求項1に記載のレンズ鏡筒。
  3. 前記被収容部は、前記鏡筒本体内に前記被収容部を収容した状態で、前記鏡筒本体の外部に露出する露出部を有する、
    請求項2に記載のレンズ鏡筒。
  4. 前記鏡筒本体は、前記ガイドバーの前記長手方向において分割された、第1鏡筒本体部及び第2鏡筒本体部を有し、
    前記露出部は、前記第1鏡筒本体部及び前記第2鏡筒本体部によって挟まれている、
    請求項3に記載のレンズ鏡筒。
  5. 前記被収容部は、前記露出部を複数有する、
    請求項4に記載のレンズ鏡筒。
  6. 前記被収容部は、前記露出部を少なくとも3つ、有する、
    請求項5に記載のレンズ鏡筒。
  7. 請求項1〜6の何れかに記載のレンズ鏡筒を備えた撮像装置。
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