JP2015118251A

JP2015118251A - レンズ鏡筒、及び撮像装置

Info

Publication number: JP2015118251A
Application number: JP2013261455A
Authority: JP
Inventors: 工藤　智幸; Tomoyuki Kudo; 智幸工藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2013-12-18
Filing date: 2013-12-18
Publication date: 2015-06-25

Abstract

【課題】光学敏感度の高いレンズを保持するレンズ保持部の偏心調整を高精度で行うことができるレンズ鏡筒を提供する。【解決手段】レンズ鏡筒は、レンズ２ａを保持するレンズ保持枠２ｅと、レンズ保持枠２ｅの被写体側に配置され、レンズ保持枠２ｅに固定されるカバーリング２ｄと、カバーリング２ｄが固定された状態のレンズ保持枠２ｅが被写体側から組み込まれる外側枠１３と、を備える。カバーリング２ｄは、レンズ保持枠２ｅに保持されたレンズ２ａの偏芯調整の際に、外側枠１３に対してレンズ保持枠２ｅを光軸方向の像面側に押圧した状態で光軸と直交する方向にレンズ保持枠２ｅと一体に移動可能に保持される。【選択図】図８

Description

本発明は、例えばデジタルカメラ等の撮像装置に搭載されるレンズ鏡筒及びレンズ鏡筒を備える撮像装置に関する。

デジタルカメラ等の撮像装置に搭載されるレンズ鏡筒として、複数のレンズ保持枠を光軸方向に移動させて撮影倍率を変更するズーム機構を備えるものがある。

ところで、近年では高倍率で小型なカメラの需要が高まっており、高倍率化と小型化とを両立させるためには，レンズ鏡筒の光学敏感度を高め、それに伴って各レンズ保持枠の位置精度を向上させる必要がある。

一般に、各レンズ保持枠の光軸に対するずれを修正(偏芯調整）する為に、レンズ保持枠を光軸と直交する方向に移動させたり、傾きを修正したりする手法が採られている。

例えば、レンズ保持枠を光軸と直交する平面内で移動可能に支持する外側枠に対してレンズ保持枠をバヨネットリングにより弾性的に押し付けて保持させる技術が提案されている。この提案では、レンズ保持枠に形成した２つの長穴に挿入される位置調整部材によってレンズ保持枠を光軸直交平面内で位置調整させるようにしている。

特開２０１０−８９２０号公報

しかし、上記特許文献１では、バヨネットリングは、外側枠に保持されるため、レンズ保持枠を偏芯調整した場合、レンズ保持枠に対するバヨネットリングの接触位置がズレてしまう。このため、レンズ保持枠の外側枠に対する倒れが生じ、偏芯調整精度が低下する可能性がある。

そこで、本発明は、光学敏感度の高いレンズを保持するレンズ保持部の偏芯調整を高精度で行うことができるレンズ鏡筒を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のレンズ鏡筒は、レンズを保持するレンズ保持枠と、前記レンズ保持枠の被写体側に配置され、前記レンズ保持枠に固定されるカバーリングと、前記カバーリングが固定された状態の前記レンズ保持枠が被写体側から組み込まれる外側枠と、を備え、前記カバーリングは、前記レンズ保持枠に保持された前記レンズの偏芯調整の際に、前記外側枠に対して前記レンズ保持枠を光軸方向の像面側に押圧した状態で光軸と直交する方向に前記レンズ保持枠と一体に移動可能に保持されることを特徴とする。

本発明によれば、光学敏感度の高いレンズを保持するレンズ保持部の偏芯調整を高精度で行うことができるレンズ鏡筒を提供することができる。

（ａ）は本発明のレンズ鏡筒を備える撮像装置の実施形態の一例であるデジタルカメラを正面側から見た斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すデジタルカメラを背面側から見た図である。図１に示すデジタルカメラの制御ブロック図である。レンズ鏡筒の収納状態での光軸方向に沿う断面図である。レンズ鏡筒の撮影状態（繰り出し状態）での光軸方向に沿う断面図である。レンズ鏡筒の分解斜視図である。２群レンズ保持部を光軸方向の被写体側から見た図である。２群レンズ保持部の光軸方向に沿う断面図である。２群レンズ保持部の分解斜視図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を説明する。

図１（ａ）は本発明のレンズ鏡筒を備える撮像装置の実施形態の一例であるデジタルカメラを正面側から見た斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）に示すデジタルカメラを背面側から見た図である。

図１（ａ）に示すように、本実施形態のデジタルカメラ２３は、正面側に、被写体の構図を決めるファインダ２１、測光測距を行う場合の補助光源２０、ストロボ装置２２、及びレンズ鏡筒１６が設けられる。レンズ鏡筒１６は、撮影位置と収納位置との間を光軸方向に移動して撮影倍率を変更するズーム式とされている。

デジタルカメラ２３の上面側には、レリーズボタン１７、電源切換えボタン１９、及びズームスイッチ１８が設けられる。また、図１（ｂ）に示すように、デジタルカメラ２３の背面側には、操作ボタン２６〜３１、ＬＣＤ等のディスプレイ２５、及びファインダ接眼部２４が設けられる。

図２は、図１に示すデジタルカメラ２３の制御ブロック図である。バス４３には、ＣＰＵ４５、ＲＯＭ４４、ＲＡＭ４６、レリーズボタン１７、操作ボタン２６〜３１、ディスプレイ２５、電源切換えボタン１９、ズームスイッチ１８、メモリ３９、圧縮伸張部４０、メモリカードドライブ４１及び駆動回路４２が接続される。

駆動回路４２には、レンズ鏡筒１６をズーム駆動するズーム機構３２、フォーカスレンズ６ａを駆動するフォーカス駆動機構７、シャッタ２ｍを駆動するシャッタ駆動機構３３、絞り３４を駆動する絞り駆動機構３５が接続される。また、駆動回路４２には、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子１０及びストロボ装置２２が接続される。駆動回路４２に接続された各ユニットは、ＣＰＵ４５からの信号に基づいて該駆動回路４２を介して駆動が制御される。

ＲＯＭ４４には、各種制御プログラム等が記憶され、ＲＡＭ４６には、各種制御プログラムに必要なデータが記憶されている。アナログ信号処理部３６は、撮像素子１０から出力された画像データにアナログ処理を施し、Ａ／Ｄ変換部３７に出力する。

Ａ／Ｄ変換部３７は、撮像素子１０から取り込んだアナログデータをデジタルデータに変換して、デジタル信号処理部３８に出力する。デジタル信号処理部３８は、Ａ／Ｄ変換部３７で変換されたデジタルデータに対して所定の処理を行い、画像データとしてメモリ３９に出力する。

メモリ３９に記憶された画像データは、圧縮伸張部４０によりＪＰＥＧやＴＩＦＦ等の圧縮処理等が施された後、メモリカードドライブ４１に装着されたメモリーカードに出力されて記憶される。

また、メモリ３９に記憶された画像データやメモリカードドライブ４１に記憶された画像データを圧縮伸張部４０によって伸張処理を行い、その後、バス４３を介してディスプレイ２５に表示させることができる。ディスプレイ２５に表示された画像をユーザが見て不要と判断した場合は、操作ボタン３１の操作によって消去することができる。

次に、図３乃至図８を参照して、レンズ鏡筒１６について詳述する。

図３は、レンズ鏡筒１６の収納状態での光軸方向に沿う断面図である。図４は、レンズ鏡筒１６の撮影状態（繰り出し状態）での光軸方向に沿う断面図である。図５は、レンズ鏡筒１６の分解斜視図である。

図３乃至図５に示すように、レンズ鏡筒１６は、２群レンズ１ｂを保持する２群レンズ保持部１を備える。２群レンズ保持部１の像面側には、３群レンズ保持部２が設けられる。３群レンズ保持部２は、３群レンズ２ａを保持する３群レンズ保持枠２ｅ、３群レンズ保持枠２ｅを保持する外側枠１３、及び外側枠１３の像面側に一体に設けられるシャッタ２ｍを有する。

３群レンズ保持部２の像面側には、防振レンズとして機能する４群レンズ３ａを保持する４群レンズ保持部３が設けられ、４群レンズ保持部３の像面側には、フォーカスレンズ６ａを保持するフォーカスレンズ保持部６が設けられる。

フォーカスレンズ保持部６の像面側には、６群レンズ４ｃを保持する６群レンズ保持部４が設けられ、フォーカスレンズ保持部６、及び６群レンズ保持部４により、フォーカスユニットを構成している。

６群レンズ保持部４には、フォーカスモータ７が固定され、フォーカスモータ７の駆動によりフォーカスレンズ保持部６が光軸方向に移動して合焦動作が行われる。また、６群レンズ保持部４の像面側には、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子１０を保持するセンサ保持部１１が設けられる。

図３及び図４に示すように、２群レンズ保持部１、３群レンズ保持部２、４群レンズ保持部３、及び６群レンズ保持部４の外周側には、移動カム環８が設けられる。移動カム環８の内周部には、２群レンズ保持部１、３群レンズ保持部２、及び４群レンズ保持部３に対応するカム溝が形成されている。

２群レンズ保持部１、３群レンズ保持部２、及び４群レンズ保持部３は、移動カム環８の内周部に形成された対応するカム溝に追従することにより、光軸方向に進退移動できるようになっている。

移動カム環８の外周側には、１群レンズ５ａを保持する１群レンズ保持部５が設けられる。１群レンズ５ａは、２群レンズ１ｂの被写体側に配置される。１群レンズ保持部５は、移動カム環８の外周部に形成されたカム溝に追従することにより、光軸方向に進退移動できるようになっている。

また、移動カム環８の外周側には、固定カム環９が１群レンズ保持部５の外周側に位置して設けられる。固定カム環９の内周部に形成されたカム溝に追従して移動カム環８が光軸方向に進退移動できるようになっている。固定カム環９の外周側には、駆動環１４が設けられ、駆動環１４の外周側は、カバー筒１２によって覆われて保護される。

図４及び図５に示すように、６群レンズ保持部４の外周部には、カムフォロア４ｂ及び直進キー４ａがそれぞれ周方向に略等間隔で３ヶ所ずつ設けられている。カムフォロア４ｂは、駆動環１４の内周部に形成されたカム溝１４ａ（図４参照）に追従する。

これにより、駆動環１４がズーム機構３２により回転駆動されることで、６群レンズ保持部４がカム溝１４ａに追従して光軸方向に進退移動する。このとき、直進キー４ａは、固定カム環９の内周部に形成された直進溝に係合しており、これにより、６群レンズ保持部４の回転が規制される。

また、駆動環１４の回転に伴って移動カム環８も回転しながら固定カム環９のカム溝に追従して光軸方向に進退移動する。そして、移動カム環８の回転に伴って、２群レンズ保持部１、３群レンズ保持部２、４群レンズ保持部３、６群レンズ保持部４、及び１群レンズ保持部５が光軸方向に進退移動する。

図５に示すように、６群レンズ保持部４の外周部には、光軸と平行に被写体側に延びる回転規制部１５が設けられる。また、３群レンズ保持部２のシャッタ２ｍには、被回転規制部２ｂが一体に設けられる。

被回転規制部２ｂは、鞘状に形成され、６群レンズ保持部４が光軸方向に進退移動する際に、回転規制部１５が挿入されて、挿入された回転規制部１５を保持する。このとき、６群レンズ保持部４は、固定カム環９により回転が規制されているため、結果として、３群レンズ保持部２は、６群レンズ保持部４により回転規制される。

回転規制部１５及び被回転規制部２ｂは、それぞれレンズ鏡筒１６の周方向に略１８０°離間して一対ずつ配置されている。また、６群レンズ保持部４及び３群レンズ保持部２は、それぞれ移動カム環８の異なるカム軌跡で光軸方向に相対移動するが、その際、被回転規制部２ｂに対する回転規制部１５の挿入状態は維持されるようになっている。

被回転規制部２ｂのレンズ鏡筒１６の周方向の両側には、回転規制用被当接部２ｃが設けられる。回転規制用被当接部２ｃには、４群レンズ保持部３に設けられた回転規制用当接部３ｂが周方向に当接する。これにより、４群レンズ保持部３が３群レンズ保持部２によって回転規制される。

また、２群レンズ保持部１の外周部には、光軸と平行に像面側に向けて延びる回転規制部１ｃが周方向に複数設けられる。回転規制部１ｃは、２群レンズ保持部１及び３群レンズ保持部２が光軸方向に相対移動する際、３群レンズ保持部２の外側枠１３の外周部に設けられた直進溝１３ａに光軸方向に挿入される。これにより、２群レンズ保持部１が３群レンズ保持部２によって回転規制される。

更に、２群レンズ保持部１の外周部には、径方向外側に突出する回転規制用突起１ａが周方向に複数設けられる。回転規制用突起１ａは、２群レンズ保持部１及び１群レンズ保持部５が光軸方向に相対移動する際、１群レンズ保持部５の内周部に設けられた直進溝５ｂに対して径方向に挿入される。これにより、１群レンズ保持部５が２群レンズ保持部１によって回転規制される。

図３及び図４に戻って、移動カム環８の外周側には、外筒８１が１群レンズ保持部５の外周側に位置して設けられる。外筒８１は、移動カム環８に対して３カ所のスナップフィット部によって互いに固定されて移動カム環８と一体に光軸方向に進退移動する。

次に、レンズ鏡筒１６の組立順に従って詳述する。まず、移動カム環８の内周部に２群レンズ保持部１、３群レンズ保持部２、及び４群レンズ保持部３を組み込む。次に、固定カム環９の像面側から移動カム環８を組み込む。

次に、６群レンズ保持部４を含むフォーカスユニット、駆動環１４、及びカバー筒１２を組み込み、センサ保持部１１を背面側から覆うように組み付けて蓋をする。この状態で、２群レンズ保持部１、３群レンズ保持部２、４群レンズ保持部３及び６群レンズ保持部４の各レンズの倒れや偏芯等を補正する等の光軸合わせのための偏芯調整を行うことができる。これにより、光学敏感度に優れたレンズ鏡筒１６とすることができる。

ここで、図６乃至図８を参照して、レンズ鏡筒１６の組立行程で行われる３群レンズ保持部２での偏芯調整について説明する。図６は、３群レンズ保持部２を光軸方向の被写体側から見た図である。図７は、３群レンズ保持部２の光軸方向に沿う断面図である。図８は、３群レンズ保持部２の分解斜視図である。

図６乃至図８に示すように、まず、３群レンズ２ａを３群レンズ保持枠２ｅに組み込み、被写体側に熱カシメ（溶着）等を施す。これにより、３群レンズ保持枠２ｅに対して３群レンズ２ａが一体に保持される。

３群レンズ保持枠２ｅの被写体側の端部外周部には、径方向外側に突出する一対の突部２ｆが径方向に互いに対向して設けられ、一対の突部２ｆには、それぞれ調整穴２ｆａが形成されている。一対の調整穴２ｆａのうち、一方の調整穴２ｆａは丸穴形状とされ、他方の調整穴２ｆａは長穴形状とされている。

また、３群レンズ保持枠２ｅの被写体側の端部外周部には、径方向外側に突出する一対の突片２ｇが一対の突部２ｆに対して略直交する方向で径方向に互いに対向して設けられ、一対の突片２ｇには、それぞれ被写体側に突出する軸部２ｇａが形成されている。

その後、３群レンズ保持枠２ｅの被写体側にカバーリング２ｄをスナップフィット部２ｈにより固定する。スナップフィット部２ｈは、カバーリング２ｄの外周部に周方向に略等間隔で３カ所設けられている。なお、カバーリング２ｄの固定は、接着などでも良い。

カバーリング２ｄは、中央部の開口径が３群レンズ２ａより小径になっている。このカバーリング２ｄの中央部の開口周縁が３群レンズ２ａのマスク手段として機能し、３群レンズ２ａの光束を規制して有害光線をカットするとともに、３群レンズ保持枠２ｅの熱カシメ部分を外部から見えないようにしている。

カバーリング２ｄの外周部には、径方向外側に突出するバヨネット片２ｋが周方向に略等間隔で３カ所設けられている。また、カバーリング２ｄの外周部には、径方向外側に突出する一対の突片２ｎが径方向に互いに対向して設けられ、一対の突片２ｎには、それぞれ嵌合穴２ｐが形成されている。嵌合穴２ｐは、３群レンズ保持枠２ｅの被写体側にカバーリング２ｄを固定した状態、３群レンズ保持枠２ｅの突片２ｇに形成された軸部２ｇａに嵌合される。

その後、カバーリング２ｄが固定された３群レンズ保持枠２ｅを外側枠１３に対して被写体側から組み込む。その際、カバーリング２ｄの３カ所のバヨネット片２ｋを外側枠１３に設けられた３カ所の被バヨネット部１３ｂに挿入して回転させることで、カバーリング２ｄが２群レンズ保持枠２ｅとともに外側枠１３にバヨネット結合される。

ここで、バヨネット片２ｋは、ばね性を有しているため、バヨネット片２ｋの付勢力により、外側枠１３に対して３群レンズ保持枠２ｅが光軸方向の像面側に押圧される。これにより、外側枠１３に対して３群レンズ保持枠２ｅを脱落しないように保持することができる。

かかる保持状態においては、３群レンズ保持枠２ｅの一対の突部２ｆは、上下方向に配置されて、外側枠１３に設けられた調整用凹部１３ｃに対してカバーリング２ｄと一体に光軸と直交する方向に移動可能に挿入され背面を保持される。また、３群レンズ保持枠２ｅの一対の突片２ｇは、外側枠１３に設けられた一対の受け部１３ｄにより光軸方向に受け止められる。

そして、３群レンズ保持枠２ｅの調整穴２ｆに調整工具（不図示）の軸を挿入して、レンズ鏡筒１６の光軸に対して３群レンズ２ａの中心を合わせ、この状態で、３群レンズ保持枠２ｅと外側枠１３とを接着等で固定することで偏心調整が完了する。

また、外側枠１３には、一対の調整穴２ｆを結ぶ方向と直交する３群レンズ保持枠２ｅの径方向外側でシャッタアクチュエータ２ｉ及びＮＤアクチュエータ２ｊが３群レンズ２ａを挟むように配置される。これにより、スペースを有効に活用でき、レンズ鏡筒１６全体の小型化が可能になる。

その後、移動カム環８を繰出し側の組立位相まで繰出し方向に回転させ、この状態で移動カム環８の外周側に１群レンズ保持部５を組み付ける。そして、移動カム環８を一旦収納方向に回転させて繰出し側のメカ端へ移動させ、この状態で１群レンズ保持部５及び移動カム環８の外周側に外筒８１を組み込み、レンズ鏡筒１６の組立が完了する。

以上説明したように、本実施形態では、３群レンズ保持枠２ｅの被写体側に固定されたカバーリング２ｄにより３群レンズ保持枠２ｅを光軸方向像面側に押圧した状態でカバーリング２ｄを３群レンズ保持枠２ｅとともに外側枠１３で保持している。

これにより、偏芯調整の際に、３レンズ保持枠２ｅに対するカバーリング２ｄの接触位置がズレるのを回避することができ、３群レンズ保持枠２ｅの外側枠１３に対する倒れを防止することができる。この結果、光学敏感度の高い３群レンズ２ａを保持する３群レンズ保持部２ｅの偏芯調整を高精度で行うことができる。

また、本実施形態では、３群レンズ保持枠２ｅに対するカバーリング２ｄによる光軸方向像面側へのばねチャージが偏芯調整中も一定であるので、より精度良く偏芯調整を行うことができる。

なお、本発明の構成は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

２３群レンズ保持部
２ａ３群レンズ
２ｄカバーリング
２ｅ３群レンズ保持枠
２ｆ調整穴
２ｍシャッタ
１３外側枠

Claims

レンズを保持するレンズ保持枠と、
前記レンズ保持枠の被写体側に配置され、前記レンズ保持枠に固定されるカバーリングと、
前記カバーリングが固定された状態の前記レンズ保持枠が被写体側から組み込まれる外側枠と、を備え、
前記カバーリングは、前記レンズ保持枠に保持された前記レンズの偏芯調整の際に、前記外側枠に対して前記レンズ保持枠を光軸方向の像面側に押圧した状態で光軸と直交する方向に前記レンズ保持枠と一体に移動可能に保持されることを特徴とするレンズ鏡筒。
前記カバーリングは、前記レンズ保持枠に対してスナップフィット部により固定されることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
前記カバーリングの外周部には、ばね性を有するバヨネット片が設けられ、
前記バヨネット片を前記外側枠に対してバヨネット結合することにより、前記外側枠に対して前記レンズ保持枠が光軸方向の像面側に押圧されることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒。
前記レンズ保持枠の外周部には、前記偏芯調整のための一対の調整穴が径方向に互いに対向して設けられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。
前記一対の調整穴を結ぶ方向と直交する前記レンズ保持枠の径方向外側には、シャッタアクチュエータ及びＮＤアクチュエータが前記レンズを間に挟むように配置されることを特徴とする請求項４に記載のレンズ鏡筒。
前記レンズ保持枠の外周部には、前記外側枠によって光軸方向に受け止められる一対の突片が径方向に互いに対向して設けられることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。
前記カバーリングの中央部の開口径は、前記レンズより小径であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。
請求項１乃至７のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒を備えることを特徴とする撮像装置。