JP4636913B2 - レンズ鏡筒および光学機器 - Google Patents

Description

本発明は、撮影装置、観察機器および画像投射装置等の光学機器に用いられるレンズ鏡筒に関するものである。

レンズ鏡筒は、筒状部材内に複数のレンズを収容して構成される。このようなレンズ鏡筒の筒状部材に対し、レンズを保持するレンズ枠や、不要光をカットするマスク部材およびフード等の環状の部材を組み込んで固定する方法としては、該環状部材を鏡筒本体に組み込んだ状態で筒状部材に対し回転させ、環状部材と筒状部材のそれぞれに設けられたバヨネット爪を係合させるバヨネット方式によるものが一般的である（例えば、特許文献１，２参照）。

特許文献２には、バヨネット方式以外の固定方法として、ねじ方式、接着方式およびフックによる係合方式の例も従来技術として紹介されているが、これらの方式では、レンズ鏡筒が大型化したり強度不足が生じたりするという問題があり、バヨネット方式による方が好ましい。

また、組み込もうとする環状部材とは別の環状部材を介して上記バヨネット方式により固定する提案もなされている（例えば、特許文献３参照）。
特開平７−２３９４３２号公報（段落０００９〜００１２、図２等） 特開平１０−３０１００９号公報（段落００１４〜００１６、図２等） 特許第３４５０７８０号公報（段落００２４〜００２８、図６等）

しかしながら、上記特許文献１〜３において提案されている固定方法では、組み込もうとする環状部材自体を大きく回転させる必要がある。

一方、レンズ鏡筒には、その構成上、環状部材の組み込み時に筒状部材に対する回転が制限されている場合ある。この場合、上記特許文献１〜３にて提案の固定方法は採用できない。

本発明は、レンズ鏡筒を構成する部材の組み込み時の回転が制限されている場合において、該環状部材を大きく回転させることなく固定でき、かつ小型で強度的にも優れたレンズ鏡筒およびこれを備えた光学機器を提供することを目的の１つとしている。

本発明の一側面としてのレンズ鏡筒は、内周に第１の突起部が形成された鏡筒部材と、外周に第１の凹部が形成され、内周に第２の凹部が形成された止め板部材と、外周に第２の突起部が形成された環状部材とを有する。そして、第１および第２の凹部内を第１および第２の突起部がそれぞれ光軸方向に通過した後に周方向に回転した止め板部材が、該第１および第２の突起部により光軸方向にて挟み付けられることで、環状部材が鏡筒部材に対して保持されることを特徴とする。

ここで、止め板部材において、第１の凹部と第２の凹部との周方向位置が異なるようにしてもよい。

そして、該レンズ鏡筒は、撮影装置、観察機器および画像投射装置等の光学機器に適用される。

本発明によれば、第３の部材を第１の部材に対して回転させることなく、第２の部材を介したバヨネット結合により第３の部材を第１の部材に対して保持させることができる。したがって、組み込み時における第３の部材の回転が制限されている場合でも、第３の部材を第１の部材に対して、接着に比べて高い強度で固定することができ、ねじ固定等を行う場合に比べてレンズ鏡筒を小型化することができる。また、該レンズ鏡筒を用いれば、強度的に優れた小型の光学機器を実現することができる。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

図１〜図１３には、本発明の実施例であるレンズ鏡筒（レンズ装置）の構成を示している。本実施例のレンズ鏡筒は、いわゆる４群レンズユニット構成の変倍光学系を有し、非使用状態では各レンズユニット間の間隔を使用時に対して縮めて不図示のカメラボディに対して沈胴させるタイプのレンズ鏡筒である。

図１はレンズ鏡筒の分解斜視図、図２はレンズ鏡筒の沈胴時の断面図、図３はレンズ鏡筒の最広角時（ＷＩＤＥ端）の断面図、図４はレンズ鏡筒の最望遠時（ＴＥＬＥ端）の断面図である。また、図５は第１鏡筒ユニットの断面図、図６は第１鏡筒ユニット１の一部を斜め前方から見た斜視図、図７は第１鏡筒ユニット１の一部を斜め後方から見た斜視図、図８は第１鏡筒ユニット１の接着時の斜視図、図９は絞りシャッターのスリーブ部を表す斜視図、図１０はシフトユニットのスリーブ部を表す斜視図である。さらに、図１１は可動（湾曲）配線板を表す断面図、図１２はカム環の外周展開図、図１３はカム環の内周展開図である。

これらの図において、前側（物体側）から順に、Ｌ１は第１レンズユニット、Ｌ２は第２レンズユニット、Ｌ３は光軸直交面内で移動して像振れ補正を行う第３レンズユニット、Ｌ４は光軸方向に移動してフォーカスを行う第４レンズユニットである。

１は第１レンズユニットＬ１が保持されている第１鏡筒ユニット、２は第２レンズユニットＬ２を保持する第２鏡筒、３は第３レンズユニットＬ３を光軸直交面内で移動可能に保持するシフトユニット、４は第４レンズユニットＬ４を保持する移動枠、５は光量を調節する絞りシャッターユニットである。

６はシフトユニット３の後端部に圧入等により固定された円錐形状のカムフォロワを有するカムピン、７は絞りシャッターユニット５の後端部に圧入等により固定された円錐形状のカムフォロワを有するカムピンである。

８，９，１０はシフトユニット３、移動枠４および絞りシャッターユニット５を光軸方向に移動可能に支持するガイドバーである。シフトユニット３はガイドバー８，９により、移動枠４はガイドバー１０，９により、絞りシャッターユニット５はガイドバー９，１０によりそれぞれ支持される。

１１はガイドバー８，９，１０の後端部を位置決め固定し、更にＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子５１（図１４参照）が取り付けられる後部鏡筒である。

１２はガイドバー８，９，１０の前端部を位置決め固定する固定筒であり、後部鏡筒１１にビスにて固定されている。

１３はカム筒であり、光軸方向に関して後部鏡筒１１により位置決めされ、固定筒１２の外周に回転可能に保持されている。カム筒１３は、その外周面に第１レンズユニットＬ１を光軸方向に駆動する駆動用の第１カム溝部１３ａと衝撃受け用の耐衝撃カム溝部１３ｂを有する。また、内周面には、第２レンズユニットＬ２を光軸方向に駆動するための第２カム溝部１３ｃと第３レンズユニットＬ３を光軸方向に駆動するための第３カム溝部１３ｄと、絞りシャッターユニット５を光軸方向に駆動するためのシャッターカム溝部１３ｅを有する。

これらのカム溝部には、後述する各鏡筒に一体的に設けられたカムフォロワーピンが係合しており、カム筒１３が固定筒１２に対して光軸回りで回転することで、第１，第２，第３レンズユニットＬ１，Ｌ２，Ｌ３および絞りシャッターユニット５を光軸方向に進退させ、変倍動作を行ったり、沈胴／突出動作を行ったりする。

１４は後部鏡筒１１にビスにて固定される支持枠、１５は第４レンズユニットＬ４を光軸方向に駆動してフォーカス動作を行わせるフォーカスモータである。該フォーカスモータ１５においては、ロータと同軸のリードスクリュー１５ａが移動枠４に取り付けられたラック３５と噛み合っている。このため、ロータの回転により第４レンズユニットＬ４を駆動することができる。また、不図示のねじりコイルバネで、移動枠４、ガイドバー９，１０、ラック３５およびリードスクリュー１５ａが片寄せされ、各部材間のガタ付きをなくしている。フォーカスモータユニット１５はビスで支持枠１４に固定されている。

１６はカム筒１３を回転駆動するズームモータであり、カム筒１３の後端部に設けられたギア部１３ｆと噛み合ってカム筒１３を回転させ、変倍動作を行わせる。ズームモータ１６は、後部鏡筒１１にビスで固定されている。

１７はフォトインタラプタからなるフォーカスリセットスイッチであり、移動枠４に形成された遮光部４ｃの光軸方向への移動による遮光状態と透光状態の切り替わりを検出する。これにより、第４レンズユニットＬ４の基準位置を検出することができる。

１８および１９はフォトインタラプタからなるズームリセットスイッチであり、カム筒１３の後端部に形成された遮光部１３ｇの回転移動による遮光状態と透光状態の切り替わりを検出する。これにより、カム筒１３の複数の基準位置を検出することができる。

２０はフォトインタラプタ１８および１９に接続された配線板であり、コネクタ部２２０ａを介して不図示のカメラ回路と接続されている。

３３はシフトユニットと配線板２０とを接続するシフトユニット配線板で、湾曲部３３ａを有する。３４は絞りシャッターユニット５と配線板２０とを接続する絞りシャッターユニット配線板で、湾曲部３４ａを有する。

２１はフォーカスモータ１５とフォトインタラプタ１７とに接続された配線板であり、配線板２０とも接続されている。２２は後部鏡筒１１に固定された外筒である。

次に、第１および第２のレンズユニットの支持構造について説明する。固定筒１２の先端には、３つのキー１２ａが光軸回り（周方向）において均等な角度位置に設けられている。第１鏡筒ユニット１の円筒部分の内周面には、３つのキー１２ａにそれぞれ係合する３本の直進溝部１ａが設けられており、該３つのキー１２ａと３本の直進溝部１ａとの係合によって、第１鏡筒ユニット１は固定筒１２に対して光軸直交方向に位置決めされる。

また、第１鏡筒ユニット１は直進溝部１ａによって光軸方向に案内される。また、第１鏡筒ユニット１の後端部には、３つのカムフォロワーピン１ｂと３つの耐衝撃用ピン１ｃとが均等角度位置に取り付けられている。カムフォロワーピン１ｂはカム筒１３の外周面に設けられた３本の第１カム溝部１３ａに係合し、耐衝撃用ピン１ｃは耐衝撃カム溝部１３ｂと係合している。これらカムフォロワーピン１ｂと耐衝撃用ピン１ｃが各カム溝部に係合することによって、第１鏡筒ユニット１の倒れを抑制するとともに、カム筒１３の回転によってカムフォロワーピン１ｂが第１カム溝部１３ａから力を受けて第１鏡筒ユニット１を光軸方向に進退させる。

カムフォロワーピン１ｂは第１カム溝部１３ａと常に係合しているテーパーピンであり、耐衝撃用ピン１ｃはほぼ円筒形状に近い角度のテーパーピンである。耐衝撃用ピン１ｃは耐衝撃カム溝部１３ｂと対応した位置にあるが、通常は耐衝撃カム溝部１３ｂとは係合していない。第１鏡筒ユニット１に落下等により衝撃的な力が加わると、カムフォロワーピン１ｂが第１カム溝部１３ａのテーパー面に沿ってせり上がり、第１カム溝部１３ａから脱落しそうになるが、この状態で耐衝撃用ピン１ｃが耐衝撃カム溝部１３ｂと係合（当接）することによって、カムフォロワーピン１ｂの第１カム溝部１３ｂからの脱落を防止する。

第２鏡筒２の後端部には、直進キーとして機能する３つの円筒ピン２３が周方向における均等角度位置に設けられている。また、第２鏡筒２の後端部には、２本のカムフォロワーピン２４が周方向における均等角度位置に設けられている。各円筒ピン２３はその根元に軸部を有し、該軸部が第２鏡筒２に圧入されている。また、カムフォロワーピン２４はその根元に軸部を有し、該軸部が第２鏡筒２の穴部に挿入され、板バネ２５によって第２カム溝部１３ｃに係合する方向に片寄せされている。

固定筒１２には、３本の直進溝部１２ｂが形成されており、３つの円筒ピン２３とこれら３本の直進溝部１２ｂとの係合により、第２鏡筒２は固定筒１２に対して光軸直交方向に位置決めされている。また、第２鏡筒２は、直進溝部１２ｂに沿って光軸方向に案内される。

第２鏡筒２の先端部には、３つのキー２ａが周方向における均等角度位置に設けられている。これらキー２ａが第１鏡筒ユニット１の円筒部分の内周面に形成された３本の直進溝部１ａに係合することで、第１鏡筒ユニット１に対して第２鏡筒２の先端側を光軸直交方向において位置決めする。

このように、第２鏡筒２は、固定筒１２と第１鏡筒ユニット１とにより光軸に対する倒れが抑制されている。このため、第１鏡筒ユニット１が、その支持・案内部位のガタ付きや３本の第１カム溝部１３ａの不均一などで光軸直交方向に動くと、第２鏡筒２の先端側がそれに追従して動く。これにより、第２レンズユニットＬ２と第１レンズユニットＬ１との相対的な位置ずれが最小限に抑えられる。

カムフォロワーピン２４は、カム筒１３の内周面に設けられた２本の第２カム溝部１３ｃと常に係合し、カム筒１３の回転により第２カム溝部１３ｃからの力を受けて第２鏡筒２を光軸方向に進退させる。第２鏡筒２の光軸直交方向の位置は、３箇所の円筒ピン２３と直進溝部１２ｂとの係合によって精度良く決められている。また、第２鏡筒２の光軸方向の駆動は、板バネ２５によって第２カム溝部１３ｃにガタなく片寄せされた２つのカムフォロワーピン２４を介して行われるので、第２鏡筒２を傾きなどの発生なく精度良く駆動できる。

また、第２カム溝部１３ｃを２本としたことにより、カム筒１３の回転角度を大きくとることができる。なお、本実施例では、直進溝部１２ｂと係合する円筒ピン２３を第２鏡筒２とは別部材としているが、該円筒ピン２３を第２鏡筒２に一体成形してもよい。

また、円筒ピン２３とカムフォロワーピン２４が別々になっているので、円筒ピン２３を第２鏡筒２にガタなく圧入固定または一体成形することができ、直進溝部１２ｂとの係合による第２鏡筒２の位置精度を向上させることができる。

次に、シフトユニット３、移動枠４および絞りシャッターユニット５の支持構造について説明する。シフトユニット３、移動枠４および絞りシャッターユニット５を光軸方向に移動自在に支持するバー８，９，１０は、後部鏡筒１１と固定筒１２とに挟まれて、光軸方向に対して略平行に支持されている。バー９は、バー８，１０に対して光軸を挟んで反対側に配置されている。シフトユニット３のスリーブ部３ａは、バー８に光軸方向に移動可能に係合しており、該シフトユニット３に設けられたカムフォロワ６（図１０参照）は、カム筒１３の第３カム溝部１３ｄに係合している。このため、カム筒１３の回転により該シフトユニット３は光軸方向に駆動される。バー８の長さとしては、スリーブ部３ａの長さにシフトユニット３の移動量を加えた長さが最低限必要である。

絞りシャッターユニット５のスリーブ部５ａはバー９に光軸方向に移動自在に係合している。また、シフトユニット３に設けられたＵ溝部３ｂは、バー９に対して、絞りシャッターユニット５のスリーブ部５ａの内側において係合しており（図９参照）、移動枠４に設けられたＵ溝部４ｂは、スリーブ部５ａの後側でバー９に対して係合している。

絞りシャッターユニット５にはカムフォロワ７が設けられており、該カムフォロワ７は、カム筒１３のシャッターカム溝部１３ｅに係合している。これにより、絞りシャッターユニット５は、カム筒１３の回転によって光軸方向に駆動される。バー９の長さとしては、スリーブ部５ａの長さに絞りシャッターユニット５の移動量を加えた長さ、さらにこれにＵ溝部４ｂの長さと移動枠４の移動量とを加えた長さが最低限必要である。但し、シフトユニット３のＵ溝部３ｂがスリーブ部５ａの内側にあるため、スリーブ部５ａの前側又は後側にＵ溝部３ｂを配置した場合よりもバー９に必要な長さを短くすることができる。

また、絞りシャッターユニット５のスリーブ部５ａにおいて、バー９の外周側には穴があいており、バー９の円周方向でバー９を挟んで対向する位置において前後がつながっている。このように、スリーブ部５ａにおけるバー９の外周側に穴をあけたことにより、スリーブ部５ａが外周方向に大きくならない。また、バー９を挟んで対向する位置にて前後をつなげているので、スリーブ部５ａの位置および形状の精度が向上し、強度も増している。

バー１０には、移動枠４のスリーブ部４ａが光軸方向に移動可能に係合している。さらに、バー１０には、絞りシャッターユニット５のＵ溝部５ｂが係合している。このため、バー１０の長さとしては、スリーブ部４ａの長さと移動枠４の移動量とＵ溝部５ｂの長さと絞りシャッターユニット５の移動量とを加えた長さが最低限必要になる。

このように、スリーブ部の内側に他の移動部材のＵ溝部を配置することにより、バーの本数を少なくすることができるだけでなく、バーの長さも短くすることができ、その結果、レンズ鏡筒全体を短くすることができる。本実施例では、スリーブ部の内側に配置されるＵ溝部は１つであるが、複数のＵ溝部を配置してもよい。

また、本実施例では、カム筒１３において、１本の第３カム溝部１３ｄを２本の第２カム溝部１３ｃのうち一方が形成された周方向領域（位相領域）に概ね対応した撮像素子側の位相領域に配置し、かつ１本のシャッターカム溝部１３ｅを、他方の第２カム溝部１３ｃが形成された位相領域に概ね対応した撮像素子側の位相領域に配置している。このように、第２鏡筒２（１つの部材）を移動させる複数の第２カム溝部１３ｃのそれぞれに対して、シフトユニット３および絞りシャッターユニット５（他の２つの部材）を移動させる第２およびシャッターカム溝部１３ｄ，１３ｅの周方向の位相を概ね合わせることにより、カム筒１３上のスペースを有効に使用することができ、ひいてはカム筒１３の小型化を図ることができる。

シフトユニット配線板３３は、シフトユニット３のスリーブ部３ａの近くに配置されるとともに、撮像素子の側面に沿った位置に配置されている。これにより、シフトユニット配線板３３を光軸に近づけることが可能となり、その結果、固定筒１２を小さく、さらにはレンズ鏡筒全体の径を小さくすることができる。

同様に、絞りシャッターユニット配線板３４は絞りシャッターユニット５のスリーブ部５ａの近くに配置され、かつ撮像素子の側面に沿った位置に配置される。これにより、絞りシャッターユニット配線板３４を光軸に近づけることが可能となり、固定筒１２を小さく、さらにはレンズ鏡筒全体の径を小さくすることができる。

また、バー９はシフトユニット３のＵ溝部３ｂと絞りシャッターユニット５のスリーブ部５ａとに共用されているので、シフトユニット３のスリーブ部３ａを、Ｕ溝部３ｂに対して光軸を挟んで対向する位置に配置することで、シフトユニット３の位置保持精度が良くなる。また、シフトユニットのスリーブ部３ａは、絞りシャッターユニット５のスリーブ部５ａとは光軸を挟んで対向する位置に配置されるのがよい。

また、可動配線板はスリーブ部の近くに配置することにより、該スリーブ部を有する移動部材の光軸方向移動が容易になる。このことから、シフトユニット配線板３３と絞りシャッターユニット配線板３４とを光軸を挟んで対向する位置に配置し、かつ撮像素子の側面に沿った位置に配置することにより、シフトユニット３および絞りシャッターユニット５の移動を容易にするとともに、レンズ鏡筒全体の小径化に寄与している。

なお、本実施例では、２つの配線板３３，３４を互いに対向する位置に配置しているが、これらは撮像素子の側面に沿って配置すればよく、光軸を中心として９０度の角度をなす位置に配置してもよい。また、２つの配線板３３，３４を１つにつなげてから湾曲部を設けることもできるが、１つにすると幅が広くなり、撮像素子の側面に沿わせても固定筒１２が大きくなり、結果的にレンズ鏡筒全体の径が大きくなるので、それぞれの配線板は独立しているほうがよい。

次に、第１鏡筒ユニット１の構成について詳しく説明する。２６は第１レンズユニットＬ１を保持する第１鏡筒であり、その外周部には、固定用のフランジ２６ａ（調整部材）が設けられている。フランジ２６ａの外周には、周方向に所定のピッチでほぼ全周にわたって、それぞれ接着用の切り欠き形状を持つ複数の接着部２６ｂが形成されている。また、第１鏡筒２６の前端面には、調整工具を係合させるための係合部２６ｃが周方向に所定のピッチでほぼ全周にわたって複数形成されている。また、フランジ２６ａの後側には、突き当て面２６ｄを有している。

２７はその内周面に３本の直進溝部１ａが形成された、第１の部材としての第１案内筒（鏡筒部材）であり、前側内周部における周方向３つの位相領域には、周方向に延びるフランジ２７ａが形成されている。フランジ２７ａの前後の光軸直交面（前側の面２７ｂおよび後側の面２７ｃ）は、周方向において光軸方向に階段状に位置が所定量ずつ変化している。

各フランジ２７ａの前側の面２７ｂのうち１つには、第１鏡筒２６の突き当て面２６ｄが当接している。ここで、接着部２６ｂおよび調整工具用の係合部２６ｃの周方向ピッチ（間隔）は、フランジ２７ａの階段状の面の周方向ピッチと略同じである。

２８は第１鏡筒止め板であり、弾性部材により形成されている。第１鏡筒止め板２８は、その本体であるリング部２８ｄと、該リング部２８ｄの周方向３箇所から前方に延出する腕部２８ｃと、該腕部２８ｃの前端に形成された突起部２８ａとを有する。また、第１鏡筒止め板２８（リング部２８ｄ）における周方向３箇所（腕部２８ｃとは異なる角度位置）には、係止部２８ａが設けられており、該係止部２８ａは、第１鏡筒２６に設けられた突起部２６ｅに係止されている。そして、突起部２８ｂは、階段状のフランジ２７ａの後側の面２７ｃのうち１つに当接し、腕部２８ｃは弾性変形している。このため、第１鏡筒２６は、第１鏡筒止め板２８によってフランジ２７ａに対して後方に引き込まれる（付勢される）。したがって、第１鏡筒２６の突き当て面２６ｄは、フランジ２７ａの前側の面２７ｂに押し付けられる。

したがって、調整工具を係合部２６ｃに係合させて第１鏡筒２６を光軸周りに回転させると、第１鏡筒２６の突き当て面２６ｄがフランジ２７ａの前側の面２７ｂに押し付けられた状態を維持しながら、該前側の面２７ｂにおける突き当て面２６ｄが当接する位置を変化させ、第１鏡筒ユニット１内での第１鏡筒２６、つまりは第１レンズユニットＬ１の光軸方向の位置を調整することができる。

この際、フランジ２７ａにおける各段部の光軸方向の厚みは略同一であり、第１鏡筒２６が回転してフランジ２７ａに対する突き当て面２６ｄの当接位置が変化しても、第１鏡筒止め板２８による第１鏡筒２６の付勢力は略一定である。
また、第１鏡筒２６は第１案内筒２７に対して光軸直交方向に所定量の範囲でスライド可能な寸法設定になっている。言い換えれば、フランジ２７ａの光軸直交方向の高さは、第１鏡筒２６の偏芯調整が可能な高さに設定されている。突き当て面２６ｄをフランジ２７ａの前側の面２７ｂに沿って光軸直交方向にスライドさせることにより、第１鏡筒ユニット１内で第１レンズユニットＬ１の偏芯調整を行うことができる。この際、前述したように、第１鏡筒２６には、その光軸方向位置にかかわらず略一定の引き込み力が与えられるので、第１鏡筒２６がどの光軸方向位置にあっても偏芯位置の微調整を容易に行うことができる。

以上説明した本実施例のレンズ鏡筒が有する４ユニット構成の変倍光学系は変倍率が大きく、各レンズユニットの位置精度の要求が特に高いので、規定の光学性能を確保するために、前述したように第１レンズユニットＬ１を光軸方向および光軸垂直方向（偏芯方向）に調整可能な構成となっている。
そして、第１鏡筒２６および第１案内筒２７は、調整後に周方向３箇所に設けられた接着部２７ｄ（図８参照）で接着される。調整によって第１鏡筒２６は第１案内筒２７に対して回転するが、前述したように接着部２６ｂの周方向ピッチとフランジ２７ａの段部の周方向ピッチとが略等しいので、調整後の状態でも、第１案内筒２７の各接着部２７ｄには、第１鏡筒２６における複数の接着部２６ｂのうちの１つが必ず対向する。したがって、第１鏡筒２６を回転させて調整を行っても、接着作業を行う工具や機械等を第１案内筒２７に対して回転させる必要がない。なお、本実施例では、接着箇所を３箇所としているが、１箇所でもよいし、より多数の箇所でもよい。

２９は第３の部材としての前マスク（環状部材）であり、第１鏡筒２６の位置調整後に、第１の部材である第１案内筒２７の内周にはめ込まれて第１鏡筒２６の前面を覆う。

３０は第２の部材としての前マスク止め板（止め板部材）であり、第１案内筒２７にバヨネット構造により取り付けられ、前マスク２９を固定する。

３１は前マスク２９と第１鏡筒２６との間の隙間（第１鏡筒２６の調整によりその幅が変化する）を塞ぐ弾性部材からなる防塵リング、３２は第１案内筒２７の先端に取り付けられた化粧板である。

次に、第１鏡筒ユニット１において前マスク２９を固定するための構成を、図１５〜図１７を用いて詳しく説明する。図１５は、第１鏡筒ユニット１の分解斜視図、図１６は第１レンズ枠の斜視図、図１７は前マスクの斜視図である。

前マスク２９の後側（像面側）に配置される第１鏡筒２６は、前述した位置調整後、第１案内筒２７に対して接着固定されるが、その後の衝撃等による脱落を防止するために、第１鏡筒２６と前マスク２９との間の隙間は微小なものとしている。

しかし、前述したように第１鏡筒２６は光軸方向での位置調整が可能であるため、第１鏡筒２６の位置調整後の位置にかかわらず、第１鏡筒２６と前マスク２９との間の最小隙間を一定とするために、第１鏡筒２６の前面には、その円周上に等角度ピッチで光軸方向位置（高さ）が段階的に変化する突起面（当接部）２６ｆが形成されている（図１６参照）。

一方、前マスク２９の背面にも、その円周上に同角度ピッチで高さが段階的に変化する階段面２９ｄが形成されている（図１７参照）。

第１鏡筒２６の突起面２６ｆと前マスク２９の階段面２９ｄの高さの段階的な変化量は略同じとしているために、第１鏡筒２６が光軸回りに回転されてその光軸方向位置が調整されても、常に第１鏡筒２６と前マスク２９の最小隙間は一定に保たれることとなる。なお、第１鏡筒２６の光軸垂直方向（偏芯方向）の調整位置の変化に対応するために、第１鏡筒２６の突起面２６ｆの面積より、前マスク２９の面２９ｄの面積が大きく設定されている。
そして、このように、第１鏡筒２６の回転による光軸方向位置調整が行われても、前マスク２９と第１鏡筒２６間の最小隙間を常に一定とする構成上、前マスク２９は、その組み込み時において回転位置（位相）が限定され、回転させることができない。ここで、図１５に示すように、第１案内筒２７の前端部には凹部２７ｐが形成されており、また前マスク２９の外周には、凸部２９ｐが形成されている。そして、前マスク２９は、凸部２９ｐが凹部２７ｐに係合する位相でのみ第１案内筒２７に対して組み込むことができ、組み込み後もこれらの係合によって第１案内筒２７に対する回転が阻止される。
このため、前マスク２９の第１案内筒２７への組み込みは、前マスク２９を回転させて行うことはできない。従来のように、ねじ止めによる方法や接着による方法も選択可能ではあるが、これによる大型化や強度不足を避けるために、前マスク止め板３０を介して第１案内筒２７に対して前マスク２９をバヨネット構造により固定保持する構成としている。

前マスク２９は、前マスク止め板３０の内側に挿入されて該前マスク止め板３０の内周に径嵌合する外周部２９ａと、この外周部２９ａの後端において径方向外側に向かって突出した突起爪（第２の突起部）２９ｂとを備えている。突起爪２９ｂは、外周部２９ｂの周方向３箇所に略等間隔で形成されている。

また、第１案内筒２７は、その内周面前端に、径方向内側に突出する複数の突起爪（第１の突起部）２７ｅを備えている。突起爪２７ｅは第１案内筒２７の周方向３箇所に略等間隔で形成されている。

前マスク止め板３０は、前マスク２９の外周部２９ｂに径嵌合する内周部３０ａと、外周部３０ｄとを有し、内周部３０ａの周方向３箇所には前マスク２９への組込み用の内周凹部（第２の凹部）３０ｂが、外周部３０ｄの周方向３箇所には第１案内筒２７への組込み用の外周凹部（第１の凹部）３０ｃがそれぞれ形成されている。ここで、凹部３０ａ，３０ｂの周方向位置は互いに異なっている。これにより、両凹部３０ａ，３０ｂを同一位相に形成する場合に比べて、前マスク止め板３０の外径を小さく抑えている。

前マスク２９を第１案内筒２７に組み込む際には、まず、前マスク２９の突起爪２９ｂと前マスク止め板３０の内周凹部３０ｂの位相を合わせた状態で、突起爪２９ｂが内周凹部３０ｂ内を通過するように前マスク止め板３０を前マスク２９側に光軸方向（鏡筒軸方向）に移動させ、前マスク２９の外周部２９ａ上に前マスク止め板３０を組み込む。そして、前マスク止め板３０を前マスク２９に対して回転させて、前マスク止め板３０の前マスク２９からの脱落を防止する。

次に、この前マスク止め板３０が組み込まれた前マスク２９を、前マスク止め板３０の外周凹部３０ｃと第１案内筒２７の突起爪２７ｅの位相を合わせた状態で、突起爪２７ｅが外周凹部３０ｃ内を通過するようにしながら、第１案内筒２７に対して光軸方向前方から組み込む。このとき、前述したように、前マスク２９の凸部２９ｐを第１案内筒２７の凹部２７ｐに係合させる。また、凸部２９ｐと凹部２７ｐとが係合する位相では、第１案内筒２７の突起爪２７ｅと前マスク２９の突起爪２９ｂとは同位相となる。但し、第１案内筒２７の突起爪２７ｅの内径よりも、前マスク２９の突起爪２９ｂの外径が小さいため、両突起爪２７ｅ，２９ｂを干渉させることなく前マスク２９を第１案内筒２７に組み込むことができる。

そして、前マスク止め板３０を第１案内筒２７および前マスク２９に対して回転させる。前マスク２９の前端には、治具を挿入して前マスク止め板３０を回転させることができるようにするための円弧状の溝穴２９ｃが形成されている。

これにより、図１８に示すように、前マスク止め板３０における両凹部３０ｂ，３０ｃが形成された領域以外の領域が、前マスク止め板３０の前側に位置する第１案内筒２７の突起爪２７ｅと、前マスク止め板３０の後側に位置する前マスク２９の突起爪２９ｂとによって光軸方向（図１８の紙面に垂直な方向）において挟み込まれる。前マスク止め板３０の厚さは、両突起爪２７ｅ，２９ｂが前マスク止め板３０に圧接する状態となるように、すなわち両突起爪２７ｅ，２９ｂの間に前マスク止め板３０が圧入された状態となるように設定されている。したがって、前マスク２９は、前マスク止め板３０を介して第１案内筒２７にガタ無く固定保持される。

ここで、前マスク２９と第１鏡筒２６の更なる固定強度を得る場合は、前マスク２９と第１鏡筒２６との間の最小隙間部を樹脂系接着剤等で埋めてもよい。

なお、本実施例では、円環状の前マスク１９を第１案内筒２７に対して組み込む場合を例として説明したが、本発明は、このような円環状の部材に限らず、組込位相が限定されるような矩形形状の部材や前面に指標文字等が設けられた部材を組み込む場合についても適用することができる。

また、図１９に示すように、第１鏡筒２９を第１案内筒２７に固定保持させる場合に、前マスク止め板３０と同様に形成された鏡筒止め板３０’を用いてもよい。この場合、第１案内筒２７の突起爪２７ｅと第１鏡筒２９の外周に形成した突起爪２９ｍとにより鏡筒止め板３０’が挟み付けられることにより、第１鏡筒２９が、鏡筒止め板３０’を介して第１案内筒２７に固定保持される。

また、本実施例では、第３の部材として、第１の部材の最前部に配置される環状部材（前マスク２９や第１鏡筒２９）を組み込む場合の例について説明したが、第１の部材の内部に配置される第３の部材を組み込む場合に本発明を用いてもよい。

図１４には、像振れ補正機能を有する本実施例のレンズ鏡筒を搭載した撮影装置のシステム構成を示す。５０は被写体の空間周波数の高域成分を除去するための光学ローパスフィルタ、５１はレンズ鏡筒の像面に配置され、光学像を電気信号に変換するＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳセンサ等の撮像素子である。撮像素子５１から読み出された電気信号ａはカメラ信号処理回路５２により画像信号ｂとなる。

５３はレンズ駆動を制御するマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）である。電源が投入されると、マイコン５３は、フォーカスリセット回路５４およびズームリセット回路５５の出力を監視しながら、フォーカスモータ駆動回路５６およびズームモータ駆動回路５７によりそれぞれのステッピングモータを回転させて各レンズユニットを光軸方向に移動させる。

フォーカスリセット回路５４およびズームリセット回路５５の出力は、それぞれの検出対象である移動部材が予め設定された所定位置（基準位置）まで移動すると（該移動部材に設けられた遮光部がフォトインタラプタが透光状態から遮光状態に切り換わったとき）反転し、マイコン５３は、その位置を基準として以後のステッピングモータの駆動ステップ数を計数することにより各レンズユニットの絶対位置を検知する。これにより正確な焦点距離情報や被写体情報等が得られる。

５８は絞りシャッターユニット５を駆動する絞り駆動回路であり、マイコン５３に取り込まれた映像信号の明るさ情報に基づいて絞りの開口径やシャッター速度を制御する。５９および６０は撮像装置のｐｉｔｃｈ角度（縦方向の傾き角）およびｙａｗ角度（横方向の傾き角）を検出する角度検出回路である。角度の検出は、例えば撮影装置に固定された振動ジャイロ等の角速度センサの出力を積分して行う。そして、両角度検出回路５９，６０の出力、すなわち、撮影装置の傾き角度の情報はマイコン５３に取り込まれる。

６１および６２は像振れ補正を行うために第３レンズユニットＬ３を光軸直交方向、すなわちｐｉｔｃｈ（縦方向）およびｙａｗ（横方向）にシフトさせるためのコイル駆動回路である。該コイル駆動回路６１，６２は、第３レンズユニットＬ３に搭載され、マグネットを含む磁気回路のギャップに配置されたコイルへの通電を制御することにより、第３レンズユニットＬ３のシフト駆動する。

６３および６４は第３レンズユニットＬ３の光軸に対するｐｉｔｃｈ（縦方向）およびｙａｗ（横方向）のシフト量を検出するための位置検出回路であり、その出力はマイコン５３に取り込まれる。第３レンズユニットＬ３がシフトすると、該第３レンズユニットＬ３を通過する光束が曲げられて、撮像素子５１上に結像している被写体像の位置が変化する。このときの被写体像の移動方向を実際に撮影装置が傾いたことによって被写体像が移動する方向とは逆方向とし、移動量を同じとするように第３レンズユニットＬ３の駆動をマイコン５３で制御することによって、手ぶれ等により撮影装置が傾いても結像している被写体像は動かない。これにより、像振れ補正を実現できる。

マイコン５３内では、ｐｉｔｃｈ角度検出回路５９およびｙａｗ角度検出回路６０により得られた撮影装置の傾き信号と、ｐｉｔｃｈ位置検出回路６３およびｙａｗ位置検出回路６４から得られた第３レンズユニットＬ３のシフト量信号との差を求め、それぞれの方向の差を示す信号を増幅し、かつ位相補償を行う。こうして得られた信号に基づいて、ｐｉｔｃｈコイル駆動回路６１およびｙａｗコイル駆動回路６２を介して第３レンズユニットＬ３を駆動する。こうして上記差信号がより小さくなるように像振れ補正制御が行なわれる。

なお、本実施例では、第１〜第３レンズユニットＬ１〜Ｌ３の相対移動により変倍動作を行っているので、第３レンズユニットＬ３のシフト量に対する像の移動量が焦点距離によって変化してしまう。このため、ｐｉｔｃｈ角度検出回路５９およびｙａｗ角度検出回路６０によって得られる撮影装置の傾き信号をそのまま用いて第３レンズユニットＬ３のシフト量を決定せず、焦点距離情報により補正する。

本発明は上記実施例の構成に限定されるものではなく、請求項で示された構成であればどのような構成であってもよい。また、発明は、レンズ一体型の撮像装置はもとより、交換レンズにも適用できる。さらに、望遠鏡，双眼鏡等の観察機器のレンズ鏡筒部や液晶プロジェクタ等の画像投射装置の投射レンズ部にも適用することができる。

本発明の実施例であるレンズ鏡筒の分解斜視図。 実施例のレンズ鏡筒の断面図（沈胴時）。 実施例のレンズ鏡筒の断面図（ＷＩＤＥ端）。 実施例のレンズ鏡筒の断面図（ＴＥＬＥ端）。 実施例における第１鏡筒ユニットの断面図。 第１鏡筒ユニットの前方からの部分斜視図。 第１鏡筒ユニットの後方からの部分斜視図。 第１鏡筒ユニットの前方からの斜視図。 実施例のレンズ鏡筒に搭載される絞りシャッターユニットの斜視図。 実施例のレンズ鏡筒に搭載される第３鏡筒の斜視図。 実施例のレンズ鏡筒における可動配線板を示した断面図。 実施例のレンズ鏡筒に搭載されるカム環の外周展開図。 実施例のレンズ鏡筒に搭載されるカム環の内周展開図。 実施例のレンズ鏡筒のシステム図。 第１鏡筒ユニットの分解斜視図。 第１鏡筒ユニットに組み込まれる第１鏡筒の斜視図。 第１鏡筒ユニットに組み込まれる前マスクの斜視図。 前マスクが組み込まれた第１鏡筒ユニットの部分正面図。 本発明の他の実施例であるレンズ鏡筒の断面図。

符号の説明

１ 第１鏡筒ユニット
２ 第２鏡筒
３ シフトユニット
４ 移動枠
５ 絞りシャッターユニット
１１ 後部鏡筒
１２ 固定筒
１３ カム筒
１４ 支持枠
２２ 外筒
２６ 第１鏡筒
２６ｆ 突起面
２７ 第１案内筒
２７ｅ 突起爪
２９ 前マスク
２９ｂ 突起爪
２９ｄ 階段面
３０ 前マスク止め板
３０ｂ，３０ｃ 凹部
３１ 防塵リング
３２ 化粧板

Claims (5)

1. 内周に第１の突起部が形成された鏡筒部材と、
   外周に第１の凹部が形成され、内周に第２の凹部が形成された止め板部材と、
   外周に第２の突起部が形成された環状部材とを有し、
   前記第１および第２の凹部内を前記第１および第２の突起部がそれぞれ光軸方向に通過した後に周方向に回転した前記止め板部材が、該第１および第２の突起部により前記光軸方向にて挟み付けられることで、前記環状部材が前記鏡筒部材に対して保持されることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記止め板部材において、前記第１の凹部と前記第２の凹部の周方向位置が異なることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記環状部材は、前記鏡筒部材に対する周方向での回転が阻止されてい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。
4. 前記鏡筒部材内に、光軸回りで回転することにより前記光軸方向での位置調整が可能な調整部材を有し、該調整部材は前記鏡筒部材と前記光軸方向において対向しており、
   前記環状部材および前記調整部材のうち一方の部材に、周方向において前記光軸方向での位置が変化する複数の面が形成され、他方の部材に、前記複数の面のうち前記調整部材の回転に応じた面に当接する当接部が設けられていることを特徴とする請求項３に記載のレンズ鏡筒。
5. 請求項１乃至４の何れか一項に記載のレンズ鏡筒を有することを特徴とする光学機器。