JP2019040052A - レンズ鏡筒および撮像装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】小型で高性能なレンズ鏡筒を提供する。【解決手段】レンズ鏡筒は、第1のカム溝(84)および第2のカム溝(85)を有し、レンズ群の光軸と平行な軸の周りに回転可能なカム筒(80)と、第1のカム溝と係合する第1のカムフォロア(42)を有するレンズ保持枠(40)と、第2のカム溝と係合する第2のカムフォロア(45)を有する移動部材(44)と、レンズ保持枠と移動部材とを光軸方向において互いに異なる方向に付勢力を与える付勢部材(43)とを有し、第1のカム溝および第2のカム溝は、付勢部材の付勢力により生じるカム筒の回転力を互いに打ち消し合うように形成されている。【選択図】図3

Description

本発明は、レンズ群を光軸方向に進退可能に保持するレンズ鏡筒を備えた撮像装置に関する。
従来、被写体を撮像するためのカメラユニットがドーム等の筺体に覆われ、パン軸およびチルト軸の周りに回転可能に支持されており、ユーザが希望する撮影方向にカメラユニットの向きを変えて被写体を撮影することが可能な撮像装置が知られている。このような撮像装置では、カメラユニットの高性能化や小型化が求められているが、ズームの高倍率化や撮像素子の大型化等の撮影レンズの高性能化を実現しようとすると、撮影レンズの光路長が伸びてしまう。その結果、カメラユニットやカメラユニットを覆う筺体を含む撮像装置全体が大型化し、撮像装置の小型化を実現することができない。そこで、撮影レンズの高性能化や小型化のために、カム筒を使用して複数のレンズ群を光軸方向に直進移動してズーミングを行う撮像装置が知られている。このような撮像装置では、ズーミングの精度を向上させるために、カム筒とレンズ群との間で発生し得る光軸方向でのガタを可能な限り低減することが必要となる。
例えば特許文献1には、それぞれ異なるカム溝に係合し、実際に移動する実有効範囲では光軸方向にて重ならないカムフォロアを介して、光軸方向に移動可能な移動部材間で互いに引き離す方向または引き付ける方向に付勢力を与えるレンズ鏡筒が開示されている。特許文献2には、複数のカムフォロアが係合する複数のカム溝を備え、2つのカムフォロアを径方向同角度で光軸方向に位置を変えて設け、それぞれのカムフォロア間で光軸方向に離れるように付勢されるレンズ鏡筒が開示されている。また、特許文献2に開示されたレンズ鏡筒では、被写体側のカムフォロアと対応するカム溝が被写体側のカムフォロアよりも幅広く形成されている。
特開2013−254050号公報 特開2003−43331号公報
しかしながら、特許文献1および特許文献2に開示されたレンズ鏡筒では、付勢力がカム筒の回転に必要なトルクに影響する。このため、カム部材の回転に必要なトルクが付勢力により増え、駆動部を大型化するか、またはギヤ等を用いて減速する必要があり、レンズ鏡筒が大型化する。その結果、ドーム等の筺体の内部に設けられたカメラユニットを高性能化することが困難である。
そこで本発明は、小型で高性能なレンズ鏡筒および撮像装置を提供することを目的とする。
本発明の一側面としてのレンズ鏡筒は、第1のカム溝および第2のカム溝を有し、レンズ群の光軸と平行な軸の周りに回転可能なカム筒と、前記第1のカム溝と係合する第1のカムフォロアを有するレンズ保持枠と、前記第2のカム溝と係合する第2のカムフォロアを有する移動部材と、前記レンズ保持枠と前記移動部材とを光軸方向において互いに異なる方向に付勢力を与える付勢部材とを有し、前記第1のカム溝および前記第2のカム溝は、前記付勢部材の前記付勢力により生じる前記カム筒の回転力を互いに打ち消し合うように形成されている。
本発明の他の側面としての撮像装置は、前記レンズ鏡筒と、前記レンズ鏡筒を介して形成された光学像を光電変換する撮像素子とを有する。
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施形態において説明される。
本発明によれば、小型で高性能なレンズ鏡筒および撮像装置を提供することができる。
本実施形態における撮像装置の斜視図である。 本実施形態における撮像装置の断面図である。 本実施形態における撮像装置の分解斜視図である。 本実施形態における第4鏡筒、移動部材、および、付勢部材の斜視図である。 本実施形態における第4鏡筒、移動部材、および、付勢部材の断面図である。 本実施形態におけるカム筒のカム溝を示す展開図である。 本実施形態における光学フィルタ駆動機構の分解斜視図である。 本実施形態における撮像装置の断面図である。 本実施形態における撮像装置を備えた監視カメラの断面図である。 本実施形態における付勢部材による付勢力の方向を示す模式図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
まず、図1乃至図3を参照して、本実施形態における撮像装置の構成について説明する。図1は、本実施形態における撮像装置1の斜視図である。図2は、撮像装置1の断面図である。図3は、撮像装置1の分解斜視図である。
撮像装置1は、被写体側から像面側に順に、第1レンズ群L1、第2レンズ群L2、第3レンズ群L3、第4レンズ群L4、および、第5レンズ群L5を有する。第1レンズ群L1〜第5レンズ群L5は、撮像光学系を構成する。撮像装置1は、撮像光学系を含むレンズ鏡筒と、後述の撮像素子ISとを備えて構成される。第1レンズ群L1は、光軸OAに沿った方向(光軸方向)において固定されている。第2レンズ群L2、第3レンズ群L3、および、第4レンズ群L4は、光軸方向に移動して変倍動作(ズーミング)を行う。第5レンズ群L5は、光軸方向に移動して合焦動作(フォーカシング)を行う。光学フィルタOFは、例えばIRカットフィルタやバンドパスフィルタであり、光軸OAと直交する方向(光軸直交方向)に移動して光路に対して挿抜されることにより、特定の波長域の光線を透過または遮光する。撮像素子ISは、CCDセンサやCMOSセンサ等の光電変換素子を備え、撮像光学系を介して形成された光学像を光電変換する。
第1鏡筒10は、第1レンズ群L1を保持する。第2鏡筒20(第2のレンズ保持枠)は、第2レンズ群L2を保持する。第2鏡筒20に設けられたスリーブ部26がガイドバー21に係合することにより、第2鏡筒20は光軸方向に案内される。第2鏡筒20に設けられたU溝27がガイドバー22(第2のガイドバー)に係合することにより、第2鏡筒20のガイドバー21を中心とした回転が規制される。カムフォロア23(第3のカムフォロア)は、第2鏡筒20に回転可能に取り付けられている。ラック部材24は、第2鏡筒20に光軸OAに直交する面内で回転可能に取り付けられている。位置検出用スケール25は、第2鏡筒20に固定されている。
第3鏡筒30は、第3レンズ群L3を保持する。第3鏡筒30に設けられたスリーブ部37がガイドバー31(第3のガイドバー)に係合することにより、第3鏡筒30が光軸方向に案内される。第3鏡筒30に設けられたU溝38がガイドバー22に係合することにより、第3鏡筒30のガイドバー31を中心とした回転が規制される。カムフォロア33は、第3鏡筒30に回転可能に取り付けられている。絞りユニット36は、第3鏡筒30に固定されており、絞り羽根を駆動して開口径を変化させる。
第4鏡筒40(レンズ保持枠)は、第4レンズ群L4を保持する。第4鏡筒40に設けられたスリーブ部401(第1のスリーブ)がガイドバー41に係合することにより、第4鏡筒40が光軸方向に案内される。第4鏡筒40に設けられたU溝402(第1のU溝)がガイドバー22に係合することにより、第4鏡筒40のガイドバー41を中心とした回転が規制される。カムフォロア42(第1のカムフォロア)は、第4鏡筒40に回転可能に取り付けられている。移動部材44に設けられたスリーブ部441(第2のスリーブ)がガイドバー41に係合することにより移動部材44が光軸方向に案内される。移動部材44に設けられたU溝442(第2のU溝)がガイドバー31に係合することにより、移動部材44のガイドバー41を中心とした回転が規制される。カムフォロア45(第2のカムフォロア)は、移動部材44に回転可能に取り付けられている。付勢部材43は、第4鏡筒40と移動部材44とを離間する方向に付勢力を与える。
次に、図4および図5を参照して、第4鏡筒40、移動部材44、および、付勢部材43の構成について説明する。図4は、第4鏡筒40、移動部材44、および、付勢部材43の斜視図である。図5は、第4鏡筒40、移動部材44、および、付勢部材43の断面図である。付勢部材43は、第4鏡筒40と移動部材44との間にガイドバー41と同軸上に設置されている。付勢部材43は圧縮トーションバネであり、第4鏡筒40と移動部材44とを光軸方向において互いに引き離す方向(離間する方向)に付勢力を与えるとともに、移動部材44のU溝442をガイドバー31に対して付勢する。ただし、本実施形態はこれに限定されるものではなく、付勢部材43は、第4鏡筒40と移動部材44とを光軸方向において互いに引き付ける方向に付勢力を与えるように構成してもよい。第4鏡筒40は、ガイドバー41に係合する被写体側係合部46(第1の係合部)と像面側係合部47(第2の係合部)の2つの係合部を有する。移動部材44は、ガイドバー41に係合する被写体側係合部48(第3の係合部)と像面側係合部49(第4の係合部)の2つの係合部を有する。第4鏡筒40の被写体側係合部46および像面側係合部47は、移動部材44の被写体側係合部48を挟み込むようにガイドバー41に係合している。すなわち、第3の係合部は、第1の係合部と第2の係合部との間に設けられている。
図3において、第5鏡筒50は、第5レンズ群L5を保持する。第5鏡筒50に設けられたスリーブ部56がガイドバー51に係合することにより、第5鏡筒50が光軸方向に案内される。第5鏡筒50に設けられたU溝57がガイドバー52に係合することにより、第5鏡筒50のガイドバー51を中心とした回転が規制される。ラック部材54は、第5鏡筒50に光軸直交面内で回転可能に取り付けられている。
光学フィルタ保持枠60は、光学フィルタOFを保持する。撮像素子保持枠70は、撮像素子ISを保持する。光学フィルタ保持枠60は、撮像素子保持枠70に固定されている。センサ基板76は、撮像素子ISを固定し、撮像素子保持枠70に取り付けられている。撮像素子保持枠70に設けられたスリーブ部77がガイドバー71に係合することにより、撮像素子保持枠70が光軸方向に案内される。撮像素子保持枠70に設けられたU溝78がガイドバー72に係合することにより、撮像素子保持枠70のガイドバー71を中心とした回転が規制される。ラック部材74は、撮像素子保持枠70に光軸直交面内で回転可能に取り付けられている。位置検出用スケール75は、撮像素子保持枠70に固定されている。
カム筒80は、撮像光学系(第1レンズ群L1〜第5レンズ群L5)の光軸OAと平行な軸の周りに回転可能であり、カム溝82〜85を有する。ここで、図6を参照して、カム筒80のカム溝82〜85について説明する。図6は、カム溝82〜85を示す展開図である。カム溝82(第3のカム溝)は、第2鏡筒20のカムフォロア23と係合している。カム溝83は、第3鏡筒30のカムフォロア33と係合している。カム溝84(第1のカム溝)は、第4鏡筒のカムフォロア42と係合している。カム溝85(第2のカム溝)は、移動部材44のカムフォロア45と係合しており、カム溝84と略同一の形状を有する。ここで、略同一の形状とは、厳密に同一形状である場合に限定されるものではなく、実質的に同一形状であると評価される形状を含む意味である。後述のように、カム溝84、85は、付勢部材43の付勢力Fにより生じるカム筒80の回転力T、Tを互いに打ち消し合うように形成されていればよい。
図3において、前部鏡筒101には、第1鏡筒10、ガイドバー保持部材103、および、光学フィルタOF挿抜するためのモータ保持部材107が固定される。ガイドバー21、22、51,52、71、72は、前部鏡筒101と後部鏡筒102とで挟持される。ガイドバー31、41は、前部鏡筒101とガイドバー保持部材103とで挟持される。カム筒付勢部材81は、カム筒80を光軸方向に付勢する。カム筒80は、カム筒付勢部材81を介して、前部鏡筒101と後部鏡筒102との間で回転可能に挟持される。
光学式センサ113は前部鏡筒101に固定され、光学式センサ114は後部鏡筒102に固定される。光学式センサ113、114は、発光部と受光部とを有し、第2鏡筒20および撮像素子保持枠70のそれぞれに取り付けられた位置検出用スケール25、75で反射した周期的な明暗パターンの光を検出して電気信号に変換する。これにより、光学式センサ113、114は、第2鏡筒20および撮像素子保持枠70の位置をそれぞれ検出する。
振動型リニアアクチュエータ111、112は、不図示のスライダおよび振動子を備えて構成される駆動手段である。不図示のフレキシブルプリント基板を介して振動子に周波信号が入力されると、振動子に略楕円運動が発生し、スライダとの圧接面に駆動力を発生させることができる。振動型リニアアクチュエータ111は、前部鏡筒101に固定され、ラック部材24に係合している。振動型リニアアクチュエータ111に光軸方向の駆動力が発生すると、ラック部材24を介して第2鏡筒20が光軸方向に進退する。第2鏡筒20が光軸方向に進退すると、第2鏡筒のカムフォロア23と係合したカム筒80が光軸直交面内で回転する。カム筒80が光軸直交面内で回転すると、カム筒80に係合したカムフォロア33、42、45を介して、第3鏡筒30、第4鏡筒40、および、移動部材44が光軸方向に進退する。本実施形態において、第4鏡筒40のカムフォロア42が係合するカム溝84と移動部材44のカムフォロア45が係合するカム溝85とが互いに略同一形状である。このため、第4鏡筒40および移動部材44は略同一の軌跡で光軸方向に進退する。
振動型リニアアクチュエータ112は、後部鏡筒102に固定され、ラック部材74に係合している。振動型リニアアクチュエータ112に光軸方向の駆動力が発生すると、ラック部材74を介して撮像素子保持枠70が光軸方向に進退する。振動型リニアアクチュエータ111、112を駆動することにより、第2鏡筒20、第3鏡筒30、第4鏡筒40、移動部材44、および、撮像素子保持枠70が光軸方向に進退し、変倍動作(ズーミング)を行うことができる。ステッピングモータ115は、前部鏡筒101に固定され、ラック部材54に係合している。ステッピングモータ115に光軸方向の駆動力が発生すると、ラック部材54を介して第5鏡筒50が光軸方向に進退し、合焦動作(フォーカシング)を行うことができる。
光学フィルタ挿抜モータ116、117は、モータ保持部材107に固定される。ここで、図7を参照して、光学フィルタ挿抜モータ116、117を備えた光学フィルタ駆動機構について説明する。図7は、光学フィルタ駆動機構の分解斜視図である。IRカットフィルタ64は、赤外線をカットする光学特性を有する。フィルタ保持枠65は、IRカットフィルタ64を保持する。バンドパスフィルタ66は、特定の波長域の光線を透過させる光学特性を有する。フィルタ保持枠67は、バンドパスフィルタ66を保持する。カバー部材68は、光学フィルタ保持枠60との間でフィルタ保持枠65、67を光軸OAに直交する面内(光軸直交面内)で移動可能に保持する。係合アーム118、119は、光学フィルタ挿抜モータ116、117にそれぞれ結合している。係合アーム118、119は、フィルタ保持枠65、67に設けられた係合穴65a、67aとそれぞれ係合している。
光学フィルタ挿抜モータ116、117が光軸OAと平行な軸周りに回転すると、係合アーム118、119が回転し、フィルタ保持枠65、67が図7のY軸方向に移動する。フィルタ保持枠65が光路中に挿入されると、撮像素子ISに入射する光から赤外光がカットされ、通常のカラー画像の生成に適した光線が得られる。フィルタ保持枠67が光路中に挿入されると、近赤外光等の特定の波長域の光線のみが撮像素子ISに入射し、よりコントラストの高い画像の生成に適した光線が得られる。フィルタ保持枠65、67を光路中から退避させると、赤外光を含む光線が撮像素子ISに入射し、夜間等の低照度下でも撮影可能なようにより多くの光量が得られる。
図3において、電気配線104は、撮像素子ISに電気信号の入出力を行う。レンズ基板105は、前部鏡筒101に固定されている。レンズ基板105は、不図示のフレキシブルプリント基板を介して、振動型リニアアクチュエータ111、112、ステッピングモータ115、光学フィルタ挿抜モータ116、117、光学式センサ113、114等の各センサとの間で電気信号の入出力を行う。電気配線104の一端はセンサ基板76に接続され、その他端はレンズ基板105に接続されている。電気配線104は、U字形状に屈曲した状態で両端が固定されており、撮像素子保持枠70が光軸方向に移動しても撮像素子保持枠70の移動に必要な振動型リニアアクチュエータ112の推力が過度に増加しないような曲率で形成されている。
熱伝導部材106は、グラファイトシート等の高い熱伝導性を有する可撓性のシート部材である。熱伝導部材106の一端はセンサ基板76に固定され、その他端は不図示のヒートシンクに固定されており、センサ基板76で発生した熱をヒートシンクに伝導することで撮像素子ISの温度上昇を抑制する。熱伝導部材106は、撮像素子保持枠70が光軸方向に移動しても撮像素子保持枠70の移動に必要な振動型リニアアクチュエータ112の推力が過度に増加しないように、撮像素子保持枠70の光軸に沿って後方で蛇腹形状に折り畳まれている。
次に、図8を参照して、撮像装置1の各部の配置について説明する。図8は、撮像装置1の光軸OAに垂直な面で切断して撮像装置1の前方から見た断面図である。カム筒80は、光軸OAに対して、撮像装置1の+Y方向側面に配置されている。振動型リニアアクチュエータ111、112は、撮像装置1の+Z方向側面に配置されている。ステッピングモータ115は、撮像装置1の−Z方向側面に配置されている。電気配線104は、撮像装置1の−Y方向側面に配置されており、XZ平面に略平行な平面内で屈曲するように形成されている。
次に、図9を参照して、撮像装置1を備えた監視カメラ200について説明する。図9は、監視カメラ200の光軸OAに垂直な面で切断した断面図である。撮像装置1は、ドーム201(筺体)に覆われ、パン軸Pおよびチルト軸Tの周りに回転可能に支持されている。ドーム201は、透明または半透明のプラスチック製のカバー部材である。202はケース、203はインナーカバーである。カメラケース204は、撮像装置1を内部に保持している。チルトユニット205は、カメラケース204をチルト軸Tの周りに回転可能に支持する。チルトユニット205は、不図示のステッピングモータ等を備えて構成されるチルト駆動部を有し、カメラケース204をチルト方向に電気的に駆動する。パンユニット206は、チルトユニット205をパン軸Pの周りに回転可能に支持する。パンユニット206は、不図示のステッピングモータ等を備えて構成されるパン駆動部を有し、チルトユニット205をパン方向に電気的に駆動する。
次に、図10を参照して、付勢部材43の付勢力について説明する。図10は、付勢部材43による付勢力の方向を示す模式図である。カムフォロア42には、付勢部材43の付勢力Fにより、カムフォロア42をカム溝84に当接させる当接力P、および、カム筒80を回転させる回転力Tがかかる。カムフォロア45には、付勢部材43による付勢力Fにより、カムフォロア45をカム溝85に当接させる当接力P、および、カム筒80を回転させる回転力Tがかかる。
本実施形態において、カム溝84とカム溝85が互いに略同一形状であるため、第4鏡筒40(カム溝84)に関するカム交角θと移動部材44(カム溝85)に関するカム交角θはθ=θの関係が実質的に成立する。ここで、θ=θの関係が実質的に成立するとは、θ=θの関係が厳密に成立する場合だけでなく、例えば0.8≦θ/θ≦1.2を満たす場合を含む。回転力T、Tはそれぞれ、T=Fcosθ、T=Fcosθの関係が成立する。本実施形態において、θ=θが成立するため、T=Tの関係が成立する。回転力T、Tはそれぞれ、カム筒80を反対方向に回転させる力として働き、T=Tの関係が成立するため互いに打ち消し合い、カム筒80を回転させる回転力としては働かない。このため、カム筒80の回転に必要なトルクを増大させることなく、第4鏡筒40の光軸方向におけるガタを低減(好ましくは除去)することができる。また本実施形態の構成によれば、ガタを低減(除去)することにより、第4鏡筒40が光軸方向に進退する際の停止精度を向上させることができる。
図6に示されるように、カム溝82は略直線形状であり、カム溝82に関するカム交角82aは約50度で略一定である。カム交角82aを比較的大きくして略一定とすることにより、振動型リニアアクチュエータ111の推力を効率良くカム筒80の回転力に変換することが可能となる。
このように本実施形態において、付勢部材43の付勢力によるカム筒80の回転に必要なトルクの増加がなく、カム筒80を回転させる駆動部の大型化やギヤ等を用いた減速をする必要がない。このため、ドーム等の筺体を大型化することなく、撮影レンズを高性能化することができる。その結果、本実施形態によれば、小型で高性能なレンズ鏡筒および撮像装置を提供することが可能である。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
1 撮像装置
40 第4鏡筒(レンズ保持枠)
42 カムフォロア(第1のカムフォロア)
43 付勢部材
44 移動部材
45 カムフォロア(第2のカムフォロア)
80 カム筒
84 カム溝(第1のカム溝)
85 カム溝(第2のカム溝)

Claims (12)

  1. 第1のカム溝および第2のカム溝を有し、レンズ群の光軸と平行な軸の周りに回転可能なカム筒と、
    前記第1のカム溝と係合する第1のカムフォロアを有するレンズ保持枠と、
    前記第2のカム溝と係合する第2のカムフォロアを有する移動部材と、
    前記レンズ保持枠と前記移動部材とを光軸方向において互いに異なる方向に付勢力を与える付勢部材と、を有し、
    前記第1のカム溝および前記第2のカム溝は、前記付勢部材の前記付勢力により生じる前記カム筒の回転力を互いに打ち消し合うように形成されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
  2. 前記第1のカム溝に関するカム交角をθ、前記第2のカム溝に関するカム交角をθとするとき、
    0.8≦θ/θ≦1.2
    を満たすことを特徴とする請求項1に記載のレンズ鏡筒。
  3. 前記第1のカム溝および前記第2のカム溝は、同一の形状を有することを特徴とする請求項1または2に記載のレンズ鏡筒。
  4. 前記レンズ保持枠および前記移動部材は、同一の軌跡で前記光軸方向に進退することを特徴とする請求項3に記載のレンズ鏡筒。
  5. 前記付勢部材は、前記レンズ保持枠と前記移動部材とを前記光軸方向において互いに引き離す方向または引き付ける方向に前記付勢力を与えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒。
  6. 前記光軸と平行に保持された第1のガイドバーを更に有し、
    前記レンズ保持枠は、前記第1のガイドバーに移動可能に係合する第1のスリーブを有し、
    前記移動部材は、前記第1のガイドバーに移動可能に係合する第2のスリーブを有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒。
  7. 前記レンズ保持枠は、前記第1のガイドバーに係合する第1の係合部と第2の係合部を有し、
    前記移動部材は、前記第1のガイドバーに係合する第3の係合部と第4の係合部を有し、
    前記第3の係合部は、前記第1の係合部と前記第2の係合部との間に設けられていることを特徴とする請求項6に記載のレンズ鏡筒。
  8. 前記光軸と平行に保持された第2のガイドバーおよび第3のガイドバーを更に有し、
    前記レンズ保持枠は、前記第2のガイドバーと係合する第1のU溝を有し、
    前記移動部材は、前記第3のガイドバーに係合する第2のU溝を有することを特徴とする請求項6または7に記載のレンズ鏡筒。
  9. 第3のカムフォロアを有する第2のレンズ保持枠と、
    前記第2のレンズ保持枠を前記光軸方向に進退させる駆動手段と、を更に有し、
    前記カム筒は、前記第2のレンズ保持枠が前記光軸方向に進退することにより回転し、前記レンズ保持枠および前記移動部材を前記光軸方向に進退させることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒。
  10. 前記カム筒は、前記第3のカムフォロアに係合する第3のカム溝を有し、
    前記第3のカム溝のカム交角は一定であることを特徴とする請求項9に記載のレンズ鏡筒。
  11. 前記駆動手段は、振動型リニアアクチュエータであることを特徴とする請求項9または10に記載のレンズ鏡筒。
  12. 請求項1乃至11のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒と、
    前記レンズ鏡筒を介して形成された光学像を光電変換する撮像素子と、を有することを特徴とする撮像装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001033684A (ja) * 1999-07-16 2001-02-09 Canon Inc レンズ鏡筒および光学機器
JP2005077714A (ja) * 2003-08-29 2005-03-24 Kyocera Corp ズームレンズユニット
JP2011070178A (ja) * 2009-08-28 2011-04-07 Panasonic Corp レンズ鏡筒および撮像装置
JP2013254050A (ja) * 2012-06-06 2013-12-19 Canon Inc レンズ鏡筒、それを用いた光学機器
JP2016029417A (ja) * 2014-07-25 2016-03-03 キヤノン株式会社 レンズ鏡筒およびそれを有する光学機器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001033684A (ja) * 1999-07-16 2001-02-09 Canon Inc レンズ鏡筒および光学機器
JP2005077714A (ja) * 2003-08-29 2005-03-24 Kyocera Corp ズームレンズユニット
JP2011070178A (ja) * 2009-08-28 2011-04-07 Panasonic Corp レンズ鏡筒および撮像装置
JP2013254050A (ja) * 2012-06-06 2013-12-19 Canon Inc レンズ鏡筒、それを用いた光学機器
JP2016029417A (ja) * 2014-07-25 2016-03-03 キヤノン株式会社 レンズ鏡筒およびそれを有する光学機器

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