JP2024017597A - レンズ装置及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で、レンズ面歪を小さくしながらレンズを高精度に位置決め可能なレンズ装置を提供する。
【解決手段】レンズ装置は、レンズと、前記レンズを保持する保持鏡筒と、前記保持鏡筒との間に前記レンズを挟持する付勢筒と、前記付勢筒を前記保持鏡筒に向けて付勢する弾性部材とを有し、前記保持鏡筒は、前記レンズの光軸方向における位置決めをするための光軸方向受け部と、前記レンズの光軸に対する直交方向における位置決めをするための直交方向受け部を有し、前記弾性部材で前記付勢筒を付勢することにより、前記レンズは前記光軸方向受け部及び前記直交方向受け部に押圧され、前記保持鏡筒に対する前記光軸及び直交方向においてレンズが保持された状態において、前記光軸及び直交方向での前記付勢筒と前記保持鏡筒の、相対的な移動量を制限する移動量制限部を有することを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、レンズ装置及び撮像装置に関する。

交換レンズ等の鏡筒において、レンズを鏡筒に固定するために熱カシメや接着材が用いられるものがある。この場合、レンズを鏡筒に固定するために発生する応力により、レンズの表面の面精度に変化（レンズ面歪）が生じて、レンズの光学性能が悪化する虞がある。

特許文献１は、レンズホルダにスナップフィットする押圧部材によってレンズをレンズホルダの保持凹部に向けて押圧することにより該レンズを該レンズホルダに付勢して固定する技術が開示されている。押圧部材のレンズを押圧する部分である押圧部は、発泡材やゴム等の弾性材がリング状に配置され、レンズは弾性材を介してレンズホルダに押圧される。これにより、レンズ面歪を抑制しながら、レンズをレンズホルダに固定する技術が開示されている。

特開２０１６－１０９８０４号公報

レンズを鏡筒に固定する際にレンズを固定するための応力に起因するレンズ面の歪を抑制するためには、レンズを弱い力で固定することが必要である。具体的には、レンズ質量が１０ｇ程度の場合は、５００ｍＮ程度の力でレンズを押圧して固定すれば、レンズの剛性に対してレンズに作用する応力が小さくレンズ面の歪を小さく抑えることができる。

しかしながら、押圧部材との間の狭いスリットに設けた弾性部材を介してレンズを固定する場合、弾性部材のバネ定数が非常に大きくなり、押圧力も大きくなってしまう。また、個体毎にばらつきなく同じ力で固定することも容易ではない。

特許文献１では、レンズの光軸に直交する方向の固定に関する開示はない。レンズを鏡筒に圧入して固定する場合も、その応力によってレンズ面の歪が悪化してしまう。さらに、レンズを保持する鏡筒とレンズの光軸に直交する方向に遊びがあると、レンズが動いてレンズ位置精度が悪化し、その結果レンズの光学性能が悪化してしまう虞がある。

そこで、本発明では、簡易な構成で、レンズ面歪を小さくしながらレンズを高精度に位置決め可能なレンズ装置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、本発明の一側面としてのレンズ装置は、レンズと、前記レンズを保持する保持鏡筒と、前記保持鏡筒との間に前記レンズを挟持する付勢筒と、前記付勢筒を前記保持鏡筒に向けて付勢する弾性部材とを有し、前記保持鏡筒は、前記レンズの光軸方向における位置決めをするための光軸方向受け部と、前記レンズの光軸に対する直交方向における位置決めをするための直交方向受け部を有し、前記弾性部材により前記付勢筒を付勢することにより、前記レンズは前記光軸方向受け部及び前記直交方向受け部に押圧され、前記保持鏡筒に対する前記光軸方向及び前記直交方向において位置決めされて保持され、前記レンズが位置決めされて保持された状態において、前記光軸方向及び前記直交方向での前記付勢筒と前記保持鏡筒の、相対的な移動量を制限する移動量制限部を有することを特徴とする。

本発明では、簡易な構成で、レンズ面歪を小さくしながらレンズを高精度に位置決め可能なレンズ装置を提供する。

本発明の鏡筒を含む撮像装置の構成を示す概略図である。 本発明の鏡筒の構成を示す図である。 本発明の鏡筒の構成を示す図である。 図２のＡ－Ａにおける断面図である。 図３のＢ－Ｂにおける断面図である。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

図１を参照して、本発明のレンズ装置１００及びカメラ装置２００を含む撮像装置１のシステム構成について説明する。

レンズ装置１００は、物体側（図１中の左側）から像側（図１中の右側）に順に、第１レンズ群１０１、第２レンズ群１０２、第３レンズ群１０３、絞りユニット１０４、第４レンズ群１０５、第５レンズ群１０６、を有する。第２レンズ群１０２は光軸に垂直な成分を有して移動可能な機構を有する鏡筒に支持され、像ブレ補正のために光軸に垂直な面内で駆動される像ぶれ補正ユニットを構成している。第４レンズ群１０５は光軸方向に移動可能な鏡筒に支持され、光軸方向に移動することによってフォーカス調整を行うフォーカスレンズ群である。第１レンズ群１０１、第３レンズ群１０３、第５レンズ群１０６は光軸方向には移動しない鏡筒に保持されている。

第１レンズ群１０１、第２レンズ群１０２、第３レンズ群１０３、第４レンズ群１０５、第５レンズ群１０６それぞれは、１枚以上のレンズで構成される。ズーミング、フォーカス調整、像ブレ補正等の光学的な操作において、各レンズ群内でのレンズの位置関係は変わらない。

また、レンズ装置１００は、レンズ装置１００の振動を検出する検出手段としてのジャイロセンサ１１１、可動なレンズ群や開口絞りの駆動制御を行うレンズ制御部１１０を備える。

レンズ制御部１１０は、絞り駆動部１１３、フォーカスレンズ駆動部１１４を制御して、絞りユニット１０４、第４レンズ群１０５の駆動を行い、開口径の変更、フォーカス調整を行う。

レンズ制御部１１０は、ジャイロセンサ１１１の検出値に基づき、像ぶれ補正量を演算し、像ぶれ補正駆動部１１２を制御して像ぶれ補正を行う。像ぶれ補正は、光軸方向（図中のｘ方向）に対して直交する面内において互いに直交するｙ方向（ヨー方向）及びｐ方向（ピッチ方向）に第２レンズ群１０２を駆動することにより行われる。

また、レンズ制御部１１０は、ジャイロセンサ１１１の検出値に基づいて、レンズ装置１００もしくはカメラ装置２００の保持状態（姿勢の変化）を判断する機能も有する。

レンズ装置１００はマウント１２０を介してカメラ装置２００に着脱可能に接続される。カメラ装置２００は撮像素子２０１を有し、レンズ装置１００内の光学系によって形成された被写体の像を撮る。

カメラ装置２００には、カメラ制御部２０２、操作部材としてのレリーズボタン２０３、主電源操作部２０４、記録部２０５などが備えられている。レリーズボタン２０３は２段押しの構成になっており、押し込み深さが浅い１段目の第１レリーズ操作と、さらに深く押し込んだ２段目の第２レリーズ操作をすることができる。第１レリーズ操作があると、カメラ制御部２０２は、必要に応じてレンズ制御部１１０と協働しながら、撮影スタンバイからの復帰や、像ぶれ補正の開始、オートフォーカスの開始、測光の開始などの撮影開始準備を行う。第２レリーズ操作があると、カメラ制御部２０２は撮影を行い、記録部２０５へ画像を記録する。

また、マウント１２０に設けられた不図示の接点ブロックを介して、カメラ装置２００とレンズ装置１００との間で電力の授受が行われ、カメラ制御部２０２とレンズ制御部１１０との間で撮影情報の通信が行われる。

図２乃至図５を参照して本発明の実施例１に係る鏡筒ついて説明する。

図２乃至図５は、本発明の実施例１に係る鏡筒としての、第５レンズ群１０６を保持する５群鏡筒３００を示す図である。

図２は５群鏡筒３００を光軸方向物体側から見た図である。図３は、５群鏡筒３００の側面図で、図２の紙面下側から見た図である。図４は図２のＡ－Ａ断面図である。図５は図３のＢ－Ｂ断面図である。

５群鏡筒３００は、第５レンズ群１０６を構成するレンズ３０１を保持する鏡筒であり、付勢筒３０２、保持鏡筒３０３、弾性部材３０４を有する。弾性部材３０４は、本実施例では２つの引っ張りコイルバネで構成されているが、本発明はこれに限定されることはなく、圧縮コイルバネ、板バネ、ゴム等で構成してもよい。弾性部材３０４は、その一端に設けられ付勢筒３０２の弾性部材固定部３０２ｅに係合する第１のフック部と、他端に設けられ保持鏡筒３０３の弾性部材固定部３０３ｅに係合する第２のフック部を有する。２つの弾性部材３０４は、光軸Ｏを挟んで略対向する位置に配置されている。

弾性部材３０４の２つの引っ張りコイルバネは、光軸Ｏに直交する平面に対して略４５度の角度を持って配置される。このように配置されることにより、２つの引っ張りコイルバネの引張力の合力も光軸Ｏに直交する平面に対して略４５度傾いた方向に働くようになる。ここで、光軸に直交する平面に対して略４５度とは、光軸に直交する平面に対して３０度以上６０度以下、好ましくは４０度以上５０度以下、より好ましくは４２度以上４８度以下であればよい。

また、弾性部材３０４の２つの引っ張りコイルバネは、それらの伸長方向が互いに略平行となるように配置される。弾性部材３０４の２つの引っ張りコイルバネは、互いに略平行となるように配置されると、それぞれの弾性力が合力として効率的にレンズ３０１の付勢に作用するため、好ましい。ここで、２つの引っ張りコイルバネの伸長方向が互いに略平行とは、一方の伸長方向と、他方の伸長方向とのなす角が１０度以下、好ましくは５度以下、より好ましくは３度以下である配置を指すものとする。

図３に示されるように、付勢筒３０２は弾性部材３０４により保持鏡筒３０３に向けて紙面左斜め下方向に（光軸に直交する平面に対して略４５度傾いた方向に）付勢されている。レンズ３０１は、光軸方向及び光軸と直交する平面内において、保持鏡筒３０３と付勢筒３０２の間に挟持されて配置される。

保持鏡筒３０３は、光軸を中心とする周方向における略１２０度の略等間隔で３箇所に、レンズ３０１の光軸方向に受ける光軸方向受け部３０３ｃを有する。付勢筒３０２は、光軸を中心とする周方向における略１２０度の略等間隔で３箇所に光軸方向付勢部３０２ｃを有する。弾性部材３０４による弾性力を受けた付勢筒３０２の光軸方向付勢部３０２ｃによって、レンズ３０１は光軸方向受け部３０３ｃに対して押圧され、光軸方向において位置決めされる。光軸方向受け部３０３ｃは３箇所以上の複数の位置に構成されていてもよく、全周に構成されていてもよい。

光軸方向付勢部３０２ｃは３箇所以上の複数の位置に構成されていてもよく、全周に構成されていてもよい。

前述の通り弾性部材３０４である２つの引っ張りコイルバネにより付勢筒３０２に作用する付勢力の合力は、光軸近傍に作用している。そのため、付勢筒３０２は保持鏡筒３０３に対してレンズ３０１の重心近傍を光軸方向に付勢する事ができる。その結果、レンズ３０１をバランス良く均等に付勢し位置決めをすることができる。これにより、レンズ３０１の重心から離れた位置に対して付勢力の合力が作用して付勢することにより、レンズ３０１の軸がレンズ装置１００の光学系の光軸に対して倒れ、レンズ装置全体の光学性能が悪化することを回避することができる。

保持鏡筒３０３は、レンズ３０１の光軸に直交する平面内における位置決めをするための２箇所の光軸直交方向受け部３０３ｄを有する。付勢筒３０２は、２つの引っ張りコイルバネによる光軸に直交する平面内の成分を有する付勢力によって、図３の紙面左側に付勢される。保持鏡筒３０３の２箇所に配された光軸直交方向受け部３０３ｄは、２つの弾性部材固定部３０３ｅを通る光軸に平行な第１の平面に対して、付勢筒３０２の２つの弾性部材固定部３０２ｅが配置された側とは反対側に配置される。また、２箇所に配された光軸直交方向受け部３０３ｄは、第１の平面に直交し光軸を含む第２の平面に対して対称な位置に配置され、光軸を中心として互いに略１２０°離間した位置に配置される。

さらに、本実施例においては、光軸直交方向受け部３０３ｄは、光軸に直交する平面内において、光軸の位置を中心とする半径Ｌ１の円弧形状を有するように構成されている。しかし、光軸直交方向受け部３０３ｄは、光軸に直交する平面内における円弧形状で形成されることに限定されることはなく、例えば、Ｄカット状に切り欠かれた構成としてもよい。その場合は、Ｄカット状の平面と光軸との距離がＬ１となるように光軸直交方向受け部３０３ｄが構成される。

保持鏡筒３０３には、第１の平面に対して光軸直交方向受け部３０３ｄの反対側に、ガイド部３０３ｆが設けられている。ガイド部３０３ｆは、付勢筒３０２が保持鏡筒３０３に組み付けられる前にレンズ３０１と保持鏡筒３０３を仮組しラフに位置決めするために設けられる。ガイド部３０３ｆは光軸位置を中心とする半径がＬ２の円弧状に形成されている。後述する付勢筒３０２の光軸直交方向付勢部３０２ｄの位置に対応する位相の保持鏡筒３０３の部分は、光軸直交方向付勢部３０２ｄがレンズ３０１の外径部に当接して付勢できるように、切り欠かれている。

付勢筒３０２は、第１の平面に対して光軸直交方向受け部３０３ｄの反対側に、弾性部材３０４の付勢力によってレンズ３０１を光軸直交方向受け部３０３ｄ（図５中の左方向）に向けて付勢する光軸直交方向付勢部３０２ｄを有する。これにより、レンズ３０１は保持鏡筒３０３に対して光軸に直交する平面内における位置決めがなされる。

ここで、光軸直交方向受け部３０３ｄの光軸を中心とする半径Ｌ１、ガイド部３０３ｆの光軸を中心とする半径Ｌ２、レンズ３０１の外径の半径Ｒは、
Ｌ１＝Ｒ ・・・ （１）
Ｒ＜Ｌ２ ・・・ （２）
の関係を満たしている。すなわち、ガイド部３０３ｆは、レンズ３０１が光軸方向受け部３０３ｃ及び光軸直交方向受け部３０３ｄに当接した状態において、保持鏡筒３０３とレンズ３０１との間に、光軸に垂直な平面内の少なくとも一方向において遊びを有するように構成されている。

まず、式（１）を満たすように保持鏡筒３０３を構成することにより、レンズ３０１は保持鏡筒３０３の光軸直交方向受け部３０３ｄにガタ寄せされた状態で位置決めされることから、レンズ３０１は保持鏡筒３０３に対して偏芯なく固定することができる。これによりレンズ装置１００全体の光学性能の低下を防止することができる。また半径Ｌ２と半径Ｌ１の差（Ｌ２－Ｌ１）（＞０）は、製造誤差等を考慮した上で、レンズ３０１が保持鏡筒３０３に仮組みできる範囲でできるだけ小さくなるように設定されている。その差（Ｌ２－Ｌ１）については、レンズ３０１を保持鏡筒３０３に仮組みした際に、レンズ３０１と保持鏡筒３０３の光軸に直交する面内での保持が、圧入ではなく遊びを有して保持できれば良い。例えば、Ｌ２はＬ１に対して、例えば０．０１ｍｍ大きく設定されれば良い。
例示した実施例では、ガイド部３０３ｆは光軸位置を中心とする半径がＬ２の円弧状に形成されている場合を示したが、本発明はこの形状に限定されることはない。第１の平面に対して光軸直交方向受け部３０３ｄの反対側に、光軸位置から半径Ｒより離れた位置を最も近接した位置とするガイド部３０３ｆが設けられればよい。

これにより、レンズ３０１の保持鏡筒３０３への仮保持の段階でレンズ３０１が圧入状態にはならず、レンズ３０１に応力が加わらないので、レンズ面歪を悪化させることがない。

また、レンズ３０１を保持鏡筒３０３に仮保持している段階において、レンズ３０１は、付勢筒３０２の組み立てが完成した状態に近い位置に保持されるので、その後の組み立て、固定が容易になる。また組み立てが完成した状態で、レンズ装置１００に、光軸と直交する方向の成分を有し、弾性部材３０４の付勢力と反対方向の衝撃力が加わった場合は、付勢筒３０２とレンズ３０１は保持鏡筒３０３に対して変位してしまう。しかし、レンズ３０１は保持鏡筒３０３のガイド部３０３ｆに当接するため、レンズ３０１はＬ２とＬ１の差以上に大きく位置ずれすることはない。

このように、付勢筒３０２を介してレンズ３０１を保持鏡筒３０３に付勢する弾性部材３０４は、光軸に対して角度を有してレンズ３０１を付勢するため、付勢筒３０２一つでレンズ３０１の光軸方向と光軸に直交する平面内での方向の位置決めを実現している。

レンズ３０１の光軸方向の位置決めについては、付勢筒３０２によりレンズ３０１は保持鏡筒３０３の光軸方向受け部３０３ｃにガタ寄せされて位置決めされる。光軸方向受け部３０３ｃの面を精度良く作成することで、レンズ３０１の光軸方向における位置を精度良く位置決めでき、レンズの面倒れを防止できる。弾性部材３０４による光軸方向の付勢力はレンズ質量の２倍～１０倍程度の力で設定する。具体的には、レンズ質量が１０ｇであれば、弾性部材３０４による光軸方向の付勢力は２００ｍＮから１０００ｍＮ程度で設定される。これは、例えば、レンズを熱カシメによって鏡筒に固定する場合にかかる応力に比べて小さく、レンズ面に発生する歪を小さく抑えることができ、光学性能の劣化を抑制することができる。

レンズ３０１の光軸と直交する方向の位置決めは、付勢筒３０２によりレンズ３０１は保持鏡筒３０３の光軸直交方向受け部３０３ｄにガタ寄せされることにより行われる。光軸直交方向受け部３０３ｄの光軸からの距離（円弧の半径）Ｌ１とレンズ３０１の半径Ｒは、Ｌ１＝Ｒで設定されているので、レンズ３０１は保持鏡筒３０３に対して偏芯精度良く位置決めすることができる基準面を有する。弾性部材３０４によるレンズ３０１を光軸と直交する方向に付勢する付勢力はレンズ質量の２倍～１０倍程度の力で設定する。具体的には、レンズ質量が１０ｇであれば、弾性部材３０４による光軸方向の付勢力は２００ｍＮから１０００ｍＮ程度で設定される。これは、例えば、保持鏡筒３０３にレンズ３０１を径方向に圧入して固定した場合にレンズ３０１に加えられる応力に比べて非常に小さい。このため、本発明に係るレンズの鏡筒への固定においては、レンズ面に発生する歪を小さく抑えることができ、光学性能の劣化を抑制することができる。

本実施例では、弾性部材３０４として引っ張りコイルバネを採用している。弾性部材３０４としてウエーブワッシャーを採用すると、配置するスペースを付勢方向に十分長く確保することが難しく、バネ定数を小さくすることが困難になる。そのため、付勢方向の位置（ウエーブワッシャーの圧縮長）のわずかな変化で、付勢力が大きく変化してしまい、所望の付勢力を付与することが困難になる。前述したように所望の付勢力が２００ｍＮから１０００ｍＮ程度の比較的小さい付勢力であると、所望の付勢力を与えることはさらに困難となる。樹脂バネやゴムの場合もバネ定数が大きくなって、所望の付勢力を与えることが困難であり、さらにクリープ現象が加わると経時的に付勢力が変化する懸念もある。

引っ張りを用いた場合はバネ長を確保できれば、バネ定数を小さく設定でき、また設計値通りに弱い付勢力を実現することは容易である。また経時的に付勢力が変化するリスクも低く抑えることができる。そのため、本実施例では、所望の付勢力の付与と省スペースでの配置を両立できている。弾性部材３０４に関しては、上述の要件を満たせば、引っ張りコイルバネに限らず板バネ等も用いることができる。

レンズ３０１を安定して精度良く付勢固定するためには、弾性部材３０４が係合する２箇所の弾性部材固定部３０２ｅに作用する付勢力の合力は、レンズ３０１の重心Ｐ近傍に作用する必要がある。図４に示す領域Ｖはレンズ３０１の重心Ｐからレンズ３０１の外形までの距離の１／２以内の領域を示している。すなわち、領域Ｖは、レンズ３０１の重心Ｐからレンズ３０１の外形までの線分の中点で囲われる領域である。弾性部材３０４による付勢力の合力が、領域Ｖ内に作用するように構成されれば、レンズ３０１を安定して精度良く保持鏡筒３０３に付勢固定することができる。

反対に付勢力の合力が領域Ｖ外の位置に作用する場合は、付勢力の合力と光軸方向受け部３０３ｃの付勢力に対する反力とがアンバランスになり、付勢が弱い位相でレンズの押さえつけが不十分となり、レンズ倒れが発生する虞がある。また、付勢力の合力が領域Ｖから大きく外れた位置に作用する場合は、光軸方向受け部３０３ｃからの付勢力に対する反力との関係により、特に外部から衝撃力が加えられた場合に、モーメントによってレンズ倒れを誘発する虞がある。

本件では、レンズ３０１の領域Ｖ内で付勢力を付与するために、レンズ３０１の重心Ｐ近傍を挟んで略対向する位置に弾性部材３０４である引っ張りコイルバネが係合する２つの弾性部材固定部３０２ｅを配置している。さらに図３に示したように２つの引っ張りコイルバネは、互いに略平行でかつ光軸に直交する平面に対して略４５度傾いて配置されている。このように配置することで、少ないバネと少ないスペースで、領域Ｖ内に付勢力の合力が作用することを実現している。弾性部材３０４は２つの引っ張りコイルバネで構成することに限定されることはなく、領域Ｖ内に付勢力の合力が作用するようにレンズ３０１を付勢することができれば、３つ以上の弾性部材を用いても構わない。

次に本ユニットの組み立てについて述べる。まず、レンズ３０１を保持鏡筒３０３に光軸直交方向受け部３０３ｄとガイド部３０３ｆに合わせて置く。レンズ３０１は径方向において圧入固定ではないため、特別な工具を必要とせず、レンズ３０１に圧入するための応力を加えることなく容易にレンズ３０１を保持鏡筒３０３の光軸方向受け部３０３ｃに配置することができる。

次に付勢筒３０２を保持鏡筒３０３に組み込む。付勢筒３０２には、保持鏡筒３０３と係合するバヨネット爪３０２ｇが１２０度間隔で３箇所に構成されている。保持鏡筒３０３には、バヨネット溝３０３ｇがバヨネット爪３０２ｇに対応するように、１２０度間隔で３箇所に構成されている。保持鏡筒３０３には、バヨネット溝３０３ｇが構成されている位置から光軸を中心として１５度程度回転した位置に、付勢筒３０２の組付け時にバヨネット爪３０２ｇを通過させるための組込溝が設けられている。付勢筒３０２の保持鏡筒３０３への組付け時には、この位相状態において保持鏡筒３０３に対して所定の光軸方向位置まで付勢筒３０２を挿入し、１５度回転させることで図２に示した完成位置に組み込む。これは一般的なバヨネット方式の構成・組み立てと同様である。

この状態で、弾性部材３０４である２つの引っ張りコイルバネのフック部を弾性部材固定部３０２ｅと弾性部材固定部３０３ｅに掛けることで、引っ張りコイルバネの固定がなされる。これにより、付勢筒３０２は保持鏡筒３０３の相対的な光軸を中心とする回転位相の位置も確定する。

以上のように、組み立てに関してレンズの熱カシメで用いられるような特殊な工具を用いることなく、簡単にレンズ３０１を保持鏡筒３０３に高精度かつ容易に固定することができる。

次にレンズ装置に衝撃が加わった時の挙動について説明する。
図４に示されるように、付勢筒３０２と弾性部材３０４によってレンズ３０１を保持鏡筒３０３に組み立てた状態において、光軸直交方向ストッパー部３０２ｂと光軸直交方向ストッパー部３０３ｂは、光軸に直交する方向の隙間ｄ２を有するように構成されている。隙間ｄ２は部品の製造バラツキを考慮してもゼロとはならない範囲で、極力小さくすることが望ましい。

保持鏡筒３０３に設けられたバヨネット溝３０３ｇと付勢筒３０２に設けられたバヨネット爪３０２ｇの間に、光軸方向ストッパー部３０３ａと光軸方向ストッパー部３０２ａが光軸方向の隙間ｄ１を有するように構成されている。隙間ｄ１は部品の製造バラツキを考慮してもゼロとはならない範囲で、極力小さくすることが望ましい。

上記のバヨネット機構により、レンズ３０１が保持された状態において、光軸方向及び直交方向での付勢筒３０２及び保持鏡筒３０３の、相対的な位置の遊びが存在し、相対的な移動量を制限する移動量制限部が構成される。

落下等による衝撃がレンズ装置１００に加えられることにより、付勢筒３０２の弾性部材３０４による付勢力に対して反対方向に付勢力以上の力が加わった場合は、付勢筒３０２は付勢力と反対方向に動く。これによりレンズ３０１も同様に動く。しかしながら、光軸に直交する方向は、光軸直交方向ストッパー部３０２ｂと光軸直交方向ストッパー部３０３ｂが移動限界を規定するストッパーとなり、付勢筒３０２及びレンズ３０１の相対的な変位量はｄ２を超えることはない。衝撃力がなくなると、弾性部材３０４の付勢力により再び元の位置決め位置に戻る。

光軸方向においては、保持鏡筒３０３の光軸方向ストッパー部３０３ａと付勢筒３０２の光軸方向ストッパー部３０２ａが移動限界を規定するストッパーとなり、付勢筒３０２及びレンズ３０１は、相対的な変位量がｄ１を超えることはない。衝撃力がなくなると、弾性部材３０４の付勢力で再び元の位置決め位置に戻る。

この時、光軸に直交する方向の隙間ｄ２、光軸方向の隙間ｄ１が大きいと、付勢筒３０２とレンズ３０１の相対的な可動量も大きくなるが、本実施例では、隙間ｄ２、隙間ｄ１を小さく設定したため可動量は小さい。これにより、移動可能量が大きい場合のレンズが傾いてこじりが生じるリスクや、移動可能量が小さい場合や圧入固定になっている場合の摩擦によって位置決め位置まで行き届かずに止まるリスクを低減することができる。すなわち、レンズ装置１００に衝撃が加わった場合でも、レンズ３０１と保持鏡筒３０３の相対的な位置関係は変わらず元の相対的な位置関係に戻ることが容易となる。つまり、衝撃が加わった場合も光学性能の変化が少ないレンズを実現することができる。

以上述べてきたように本実施例の構成を適用すれば、レンズ面の歪を小さくしレンズを高精度に位置決めできるので、レンズ装置へのレンズの組み付けによる光学性能の劣化を防止するレンズ装置を実現できる。特に、レンズ全体の全長を小さく、軽量にするためには、レンズの中心肉厚や周辺部の肉厚を極力薄くすることが望ましい。しかしながら、レンズに肉厚を薄くするとレンズの剛性が低下して、レンズ面の歪が生じ易くなる。このような場合でも、本発明を用いればレンズ面の歪を小さく抑え高性能なレンズを実現できる。

また、レンズ面の歪が生じた場合も、レンズの物体側面と像側面（裏表面）で同様のレンズ面の歪が生じた場合は、光学性能の悪影響をキャンセルできる場合がある。一方、望遠鏡等に用いるミラーレンズ（反射光学素子）を使用する場合、前述のようなキャンセル関係がないため、ミラーレンズの面歪はそのまま、光学性能の悪化に繋がってしまう。本発明では、キャンセル関係に頼らず、レンズ面歪自体を小さく抑えることができるので、ミラーレンズの保持構成にも有効である。

本実施例では、第５レンズ群へ適用した場合を例示したが、本発明はこれに限定されることはなく、他のレンズ群におけるレンズの鏡筒への位置決め固定に適用できる。また、上記の実施例では、フォーカシングやズーミングのためには移動しないレンズ群への適用を例示したが、本発明はこれに限定されることはなく、移動するレンズ群に対しても同様に適用することができる。移動するレンズ群に適用する場合には、移動時の加速度や方向を考慮して、レンズを付勢する弾性力の大きさを決めるとよい。

本実施形態の開示は、以下の構成を含む。
（構成１）
レンズと、
前記レンズを保持する保持鏡筒と、
前記保持鏡筒との間に前記レンズを挟持する付勢筒と、
前記付勢筒を前記保持鏡筒に向けて付勢する弾性部材とを有し、
前記保持鏡筒は、前記レンズの光軸方向における位置決めをするための光軸方向受け部と、前記レンズの光軸に対する直交方向における位置決めをするための直交方向受け部を有し、
前記弾性部材により前記付勢筒を付勢することにより、前記レンズは前記光軸方向受け部及び前記直交方向受け部に押圧され、前記保持鏡筒に対する前記光軸方向及び前記直交方向において位置決めされて保持され、
前記レンズが位置決めされて保持された状態において、前記光軸方向及び前記直交方向での前記付勢筒と前記保持鏡筒の、相対的な移動量を制限する移動量制限部を有することを特徴とするレンズ装置。
（構成２）
前記レンズが前記光軸方向受け部及び前記直交方向受け部に当接している状態において、前記保持鏡筒は、前記光軸に垂直な平面内において前記レンズが遊びを有するように構成されたガイド部を有することを特徴とする構成１に記載のレンズ装置。
（構成３）
前記直交方向受け部は、前記レンズの半径を半径とする円弧形状をなし、
前記ガイド部は、前記レンズが前記光軸方向受け部及び前記直交方向受け部に当接している状態における前記レンズの前記光軸の位置を中心とする円弧形状をなし、
前記ガイド部の前記円弧形状の半径は、前記レンズの半径よりも大きいことを特徴とする構成２に記載のレンズ装置。
（構成４）
前記移動量制限部は、前記保持鏡筒と前記付勢筒との間に構成されたバヨネット機構であることを特徴とする構成１から３までのいずれかの構成に記載のレンズ装置。
（構成５）
前記弾性部材は少なくとも２つのコイルバネから構成されることを特徴とする構成１から４までのいずれかの構成に記載のレンズ装置。
（構成６）
前記少なくとも２つのコイルバネによる前記レンズに働く付勢力の合力は、前記レンズの重心から外形までの距離の１／２以内の領域に作用することを特徴とする構成５に記載のレンズ装置。
（構成７）
前記弾性部材は２つのコイルバネであり、
前記２つのコイルバネは前記レンズの重心を挟んで対向する位置に配置され、
前記２つのコイルバネそれぞれの一端は前記保持鏡筒に係合し、前記２つのコイルバネそれぞれの他端は前記付勢筒に係合し、前記光軸に垂直な平面に対して斜めに配置される
構成１から６のいずれかの構成に記載のレンズ装置。
（構成８）
前記２つのコイルバネそれぞれは、前記光軸に垂直な平面に対して３０度以上６０度以下の角度を有するように配置されていることを特徴とする構成７に記載のレンズ装置。
（構成９）
前記２つのコイルバネそれぞれは、前記光軸に垂直な平面に対して４０度以上５０度以下の角度を有するように配置されていることを特徴とする構成７に記載のレンズ装置。
（構成１０）
前記２つのコイルバネは、互いに平行に配置されていることを特徴とする構成７に記載のレンズ装置。
（構成１１）
構成１から１０までのいずれかの構成に記載のレンズ装置と、前記レンズ装置によって形成された像を撮る撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。

１００ レンズ装置
１０６ 第５レンズ群
３０１ レンズ
３０２ 付勢筒
３０３ 保持鏡筒
３０４ 弾性部材
３０３ｃ 光軸方向受け部
３０３ｄ 光軸直交方向受け部

Claims (11)

1. レンズと、
   前記レンズを保持する保持鏡筒と、
   前記保持鏡筒との間に前記レンズを挟持する付勢筒と、
   前記付勢筒を前記保持鏡筒に向けて付勢する弾性部材とを有し、
   前記保持鏡筒は、前記レンズの光軸方向における位置決めをするための光軸方向受け部と、前記レンズの光軸に対する直交方向における位置決めをするための直交方向受け部を有し、
   前記弾性部材により前記付勢筒を付勢することにより、前記レンズは前記光軸方向受け部及び前記直交方向受け部に押圧され、前記保持鏡筒に対する前記光軸方向及び前記直交方向において位置決めされて保持され、
   前記レンズが位置決めされて保持された状態において、前記光軸方向及び前記直交方向での前記付勢筒と前記保持鏡筒の、相対的な移動量を制限する移動量制限部を有することを特徴とするレンズ装置。
2. 前記レンズが前記光軸方向受け部及び前記直交方向受け部に当接している状態において、前記保持鏡筒は、前記光軸に垂直な平面内において前記レンズが遊びを有するように構成されたガイド部を有することを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
3. 前記直交方向受け部は、前記レンズの半径を半径とする円弧形状をなし、
   前記ガイド部は、前記レンズが前記光軸方向受け部及び前記直交方向受け部に当接している状態における前記レンズの前記光軸の位置を中心とする円弧形状をなし、
   前記ガイド部の前記円弧形状の半径は、前記レンズの半径よりも大きいことを特徴とする請求項２に記載のレンズ装置。
4. 前記移動量制限部は、前記保持鏡筒と前記付勢筒との間に構成されたバヨネット機構であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
5. 前記弾性部材は少なくとも２つのコイルバネから構成されることを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
6. 前記少なくとも２つのコイルバネによる前記レンズに働く付勢力の合力は、前記レンズの重心から外形までの距離の１／２以内の領域に作用することを特徴とする請求項５に記載のレンズ装置。
7. 前記弾性部材は２つのコイルバネであり、
   前記２つのコイルバネは前記レンズの重心を挟んで対向する位置に配置され、
   前記２つのコイルバネそれぞれの一端は前記保持鏡筒に係合し、前記２つのコイルバネそれぞれの他端は前記付勢筒に係合し、前記光軸に垂直な平面に対して斜めに配置される
   請求項１に記載のレンズ装置。
8. 前記２つのコイルバネそれぞれは、前記光軸に垂直な平面に対して３０度以上６０度以下の角度を有するように配置されていることを特徴とする請求項７に記載のレンズ装置。
9. 前記２つのコイルバネそれぞれは、前記光軸に垂直な平面に対して４０度以上５０度以下の角度を有するように配置されていることを特徴とする請求項７に記載のレンズ装置。
10. 前記２つのコイルバネは、互いに平行に配置されていることを特徴とする請求項７に記載のレンズ装置。
11. 請求項１から１０までのいずれか一項に記載のレンズ装置と、前記レンズ装置によって形成された像を撮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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