JP4882321B2

JP4882321B2 - レンズ鏡筒

Info

Publication number: JP4882321B2
Application number: JP2005268419A
Authority: JP
Inventors: 聡山崎
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2005-09-15
Filing date: 2005-09-15
Publication date: 2012-02-22
Anticipated expiration: 2025-09-15
Also published as: JP2007079241A

Description

本発明は、振れ補正ユニットを備えたレンズ鏡筒に関する。

振れ補正ユニットを備えたレンズ鏡筒では、振れ補正ユニットやレンズ枠を筒状部材の内側で光軸方向に移動させる際、その光軸中心の回転を制限する必要がある。このため、筒状部材の固定筒（非回転筒）を利用して、固定筒と振れ補正ユニットとの間に回転止め用の連結部材を設け、レンズ枠と固定筒との間にも同様の連結部材を設け、各々の連結部材によって各々の回転を制限しつつ光軸方向への案内を行っている（例えば特許文献１を参照）。
特開２００４−１２６０２８号公報

しかし、上記の構成では、振れ補正ユニットやレンズ枠のような可動部ごとに回転止め用の連結部材を必要とし、その連結部材を各可動部と固定筒との間に設けるため、レンズ鏡筒の径方向の小型化に限界があった。
本発明の目的は、径方向の小型化を実現できるレンズ鏡筒を提供することにある。

本発明のレンズ鏡筒は、振れ補正ユニットと、前記振れ補正ユニットと共に撮影光学系の少なくとも一部を構成するレンズを支持するレンズ枠と、前記振れ補正ユニットを内周面に径嵌合させる略円筒形状の第１筒状部材と、前記レンズ枠を内周面に径嵌合させる略円筒形状の第２筒状部材と、を有する筒状部材と、を有するレンズ鏡筒において、前記第２筒状部材は、前記第１筒状部材に対して外径を小さくして一体で形成されており、前記レンズ枠の回転を制限する制限部材を前記振れ補正ユニットに配置したものである。
また、前記レンズ枠は、前記振れ補正ユニットと隣り合っていることが好ましい。
また、前記制限部材は、光軸方向に延びる連結キーであり、前記レンズ枠の外周には、光軸方向に延在する案内溝があり、前記案内溝と前記連結キーとの係合により前記レンズ枠の回転が制限されていることが好ましい。

また、前記筒状部材は、前記振れ補正ユニットの回転を制限しつつ該振れ補正ユニットを光軸方向に移動させると共に、前記レンズ枠を光軸方向に移動させることが好ましい。
また、前記筒状部材は、前記振れ補正ユニットおよび前記レンズ枠の光軸方向の移動を案内する案内溝を有していることが好ましい。
また、前記振れ補正ユニットおよび前記レンズ枠の光軸方向の移動は、前記撮影光学系の焦点距離の調整のための移動であることが好ましい。

また、前記第２筒状部材の外側に電気実装部を配置することが好ましい。

また、前記電気実装部は、前記振れ補正ユニットの制御に関わる電気実装部であることが好ましい。
また、前記制限部材を、光軸を中心とする円周を２等分した箇所のそれぞれに設けることが好ましい。
また、前記振れ補正ユニットに振れ補正レンズを設け、かつ、前記レンズ枠には、前記振れ補正レンズに対する前記レンズの位置又は傾きの少なくとも一方を調整する調整機構を備えるのが好ましい。
また、前記調整機構としては、前記レンズ枠に設けられたねじ部と、前記レンズ枠に前記レンズを固定するためのビスと、で構成するのが好ましい。

本発明のレンズ鏡筒によれば、第２筒状部材を第１筒状部材に対して外径を小さくして一体で形成し、かつ、レンズ枠の回転を制限する制限部材を振れ補正ユニットに配置したから、小型化を実現することができる。

以下、図面を用いて本発明の実施形態を詳細に説明する。
ここでは、図１(ａ),(ｂ)に示す通り、４群構成の撮影光学系(Ｌ１〜Ｌ４)を保持する沈胴式のレンズ鏡筒１０の例で説明する。撮影光学系(Ｌ１〜Ｌ４)のうち、レンズ群Ｌ３は振れ補正用であり、レンズ群Ｌ４は例えばズーム用である。以下、レンズ群Ｌ３,Ｌ４に関わる部分の構成について具体的に説明する。

本実施形態のレンズ鏡筒１０には、振れ補正ユニット１１と、連結キー１２と、レンズ枠１３と、カム筒１４と、固定筒１５とが設けられる。上記のレンズ群Ｌ３,Ｌ４は、各々、振れ補正ユニット１１,レンズ枠１３の中心部に取り付けられる。レンズ枠１３は、光軸方向に沿って振れ補正ユニット１１の近傍（本実施形態では像側）に配置されている。

図１(ａ)のうち、振れ補正ユニット１１と連結キー１２とレンズ群Ｌ３とを抜き出して図２(ａ)に示す。また、レンズ枠１３とレンズ群Ｌ４とを抜き出して図２(ｂ)に示す。さらに、振れ補正ユニット１１と連結キー１２とレンズ枠１３とを組み合わせた状態の斜視図を図３に示す。また、図１(ａ)のうち、カム筒１４を抜き出して図４に示す。さらに、カム筒１４も含めた状態の斜視図を図５に示す。

本実施形態のレンズ鏡筒１０では、概略、固定筒１５の内側にカム筒１４が配置され（図１(ａ)）、カム筒１４の内側に振れ補正ユニット１１と連結キー１２とレンズ枠１３とが配置される。また、カム筒１４は、図４に示す通り、振れ補正ユニット１１に係合する部位４Ａと、レンズ枠１３に係合する部位４Ｂとを有し、部位４Ａと比べて部位４Ｂの径が小さい段差形状を成す。

このカム筒１４は、径の大きな部位４Ａの外周面を介して固定筒１５の内周面に径嵌合し、固定筒１５に対する光軸中心の回転が自在である。さらに、カム筒１４は、光軸中心の回転に伴って光軸方向にも移動する。なお、固定筒１５は非回転筒である。
また、レンズ鏡筒１０では、カム筒１４の回転によって振れ補正ユニット１１とレンズ枠１３を光軸方向に移動させることができる。振れ補正ユニット１１の移動は、カム筒１４の部位４Ａに設けたカム溝４Ｃ（図５）に沿って行われる。カム溝４Ｃと振れ補正ユニット１１とを連結するため、図１(ａ)に示すカムピン２１が用いられる。また、レンズ枠１３の移動は、カム筒１４の部位４Ｂに設けたカム溝４Ｄに沿って行われる。カム溝４Ｄとレンズ枠１３とを連結するためのカムピンは図示省略した。

ここで、振れ補正ユニット１１には、振れセンサ（例えば角速度センサなど）や、振れ補正の際にレンズ群Ｌ３を光軸と直交する面内で動かすモータ（電磁アクチュエータ）などが設けられる。また、振れ補正ユニット１１は、図２(ａ),図３に示す通り、外周面が略円筒状となるようにブロック化され、この外周面のほぼ全体を介してカム筒１４の部位４Ａの内周面に径嵌合している（図１(ａ),図４）。このため、振れ補正ユニット１１の倒れ（光軸と直交する軸中心の傾き）を回避することができる。

また同様に、レンズ枠１３の外周面も、図２(ｂ),図３に示す通り、略円筒状である。このため、レンズ枠１３も、外周面のほぼ全体を介してカム筒１４の部位４Ｂの内周面に径嵌合し（図１(ａ),図４）、倒れることはない。
したがって、カム筒１４の回転によって振れ補正ユニット１１とレンズ枠１３とを光軸方向に移動させる際、レンズ群Ｌ３,Ｌ４の各光軸を一致させた状態に保つことができる。特に振れ補正ユニット１１はレンズ枠１３と比べて重量が重く、カム筒１４の内周面に径嵌合させることで確実に安定化を図ることができる。

ところで、振れ補正ユニット１１とレンズ枠１３とを光軸方向に移動させる際、その光軸中心の回転を制限する必要がある。つまり、振れ補正ユニット１１を回転しないように光軸方向に動かすと共に、レンズ枠１３を回転しないように光軸方向に動かすことが必要となる。
振れ補正ユニット１１の回転を制限するため、本実施形態のレンズ鏡筒１０では、固定筒１５に直進溝５Ａ（図５）を設け、上記のカムピン２１（図１(ａ)）を直進溝５Ａまで延在させる。このように、カムピン２１を用いて、固定筒１５の直進溝５Ａとカム筒１４のカム溝４Ｃと振れ補正ユニット１１とを連結することにより、固定筒１５に対してカム筒１４を回転させたときに、振れ補正ユニット１１の回転を制限しつつ光軸方向に移動させることができる。なお、振れ補正ユニット１１の移動量は、カム筒１４のカム溝４Ｃにおける移動量と、カム筒１４の固定筒１５に対する移動量との和に相当する。

さらに、レンズ枠１３の回転を制限するため、本実施形態のレンズ鏡筒１０では、レンズ枠１３に直進溝３Ａ（図２(ｂ),図３）を設け、振れ補正ユニット１１に連結キー１２（図２(ａ),図３）を固定する。この連結キー１２は、回転止め用の連結部材であり、振れ補正ユニット１１からレンズ枠１３に向けて後方に突出した形状を成し、レンズ枠１３の直進溝３Ａとカム筒１４の内周面との間の薄板状の空間に合致するような断面を有する。

このため、連結キー１２を直進溝３Ａに係合させると、固定筒１５に対してカム筒１４を回転させたときに、レンズ枠１３の回転を制限しつつレンズ枠１３を光軸方向に案内することができる。なお、連結キー１２は光軸と平行であり、その断面形状も光軸方向に沿って一定である。レンズ枠１３の移動量は、カム筒１４のカム溝４Ｄにおける移動量と、カム筒１４の固定筒１５に対する移動量との和に相当する。

このように、本実施形態のレンズ鏡筒１０では、レンズ枠１３の光軸中心の回転を制限するために、固定筒１５を利用せず、振れ補正ユニット１１を利用する。すなわち、振れ補正ユニット１１に連結キー１２を固定して、この連結キー１２によってレンズ枠１３の回転止めを行う。したがって、レンズ枠１３と係合するカム筒１４の部位４Ｂ（図４）に隣接して固定筒（非回転筒）を配置する必要がなく、その固定筒とレンズ枠１３との間に回転止め用の連結部材を設ける必要もない。このため、レンズ枠１３の周辺における省スペース化が図られ、レンズ鏡筒１０の径方向の小型化が実現する。

なお、本実施形態のレンズ鏡筒１０とは連結キー１２の固定を逆にして、レンズ枠１３の側に連結キーを固定し、この連結キーを振れ補正ユニット１１の回転止めに用いる構成も考えられる。この場合には、振れ補正ユニット１１の側に連結キーと係合可能な貫通孔などの受け部を設ける必要がある。しかし、振れ補正ユニット１１はモータなどの複雑な機構を備えているため、それらの機構と干渉しないように連結キーの受け部を設けようとすると、振れ補正ユニット１１が径方向に大型化してしまう。

したがって、本実施形態のレンズ鏡筒１０のように、振れ補正ユニット１１の側に連結キー１２を固定し、レンズ枠１３の側に直進溝３Ａを設け、連結キー１２をレンズ枠１３の回転止めに用いることにより、振れ補正ユニット１１の径方向の大型化を回避しつつ、レンズ枠１３の周辺における省スペース化を図ることができ、レンズ鏡筒１０の径方向の小型化が実現する。

また、本実施形態のレンズ鏡筒１０では、振れ補正ユニット１１を外周面が略円筒状となるようにブロック化するため、振れ補正ユニット１１の径方向の小型化を図ることができる。したがって、振れ補正ユニット１１の周辺においても、レンズ鏡筒１０の径方向の小型化を図ることができる。
さらに、本実施形態のレンズ鏡筒１０では、振れ補正ユニット１１の外周面を略円筒状としてカム筒１４の部位４Ａの内周面に径嵌合させるので、連結キー１２にレンズ枠１３の荷重がかかっても、振れ補正ユニット１１の倒れを回避することができる。したがって、良好な光学性能を維持できる。

また、本実施形態のレンズ鏡筒１０では、同一のカム筒１４に振れ補正ユニット１１とレンズ枠１３とを径嵌合させるため、往復移動による相対位置のずれを非常に小さく抑えることができ、レンズ群Ｌ３,Ｌ４の間隔を略一定に保つことができる。レンズ間隔の誤差量は、カム加工精度以外にはよらないと考えられる。また、振れ補正ユニット１１とレンズ枠１３とで倒れの方向を一定にすることができ、部品公差の累積による相対的な倒れも発生しない。このため、良好な光学性能を維持できる。

また、本実施形態では、高精度な加工と肉薄化を両立するためカム筒１４をアルミニウムで作製しているが、エンジニアリングプラスチックを用いることもできる。
さらに、本実施形態のレンズ鏡筒１０では、カム筒１４を図４のような段差形状とするため、レンズ枠１３の周辺にスペースを確保することができる。したがって、レンズ枠１３の周辺のスペースを有効利用し、図１(ａ)に示す通り、カム筒１４の部位４Ｂの外周に電気実装基板２２を配置することができる。空いたスペースを有効利用するため、レンズ鏡筒１０が大型化することはない。電気実装基板２２には、例えば、振れ補正ユニット１１の振れセンサやモータなどを制御する回路を実装することが考えられる。

また、本実施形態のレンズ鏡筒１０では、固定筒１５に対して振れ補正ユニット１１が回転ガタを持つ可能性はあるが、振れ補正ユニット１１に固定された連結キー１２をレンズ枠１３の直進溝３Ａに係合させるため、レンズ枠１３の回転ガタを振れ補正ユニット１１の回転ガタと略等しくすることができる。このため、振れ補正ユニット１１とレンズ枠１３からなる系の全体的な回転ガタを減らす（例えば従来の半分程度まで減らす）ことができる。その結果、振れ補正ユニット１１を用いた防振性能が向上する。

さらに、本実施形態のレンズ鏡筒１０では、レンズ枠１３にレンズ群Ｌ４の調整機構を設けている。具体的には、レンズ枠１３の像側にねじ部２３（図３）を設け、レンズ群Ｌ４を像側からビス２４（図２(ｂ)）で固定する。このため、振れ補正ユニット１１に取り付けられたレンズ群Ｌ３に対して、レンズ群Ｌ４のシフト補正やチルト補正（つまり調心）を容易に行える。また、本実施形態では、レンズ枠１３の振れ補正ユニット１１に対する可動部品が少なく、回転ガタを略等しくできるため、上記の調心作業の際に調整ガタを小さく抑えることができる。

また、本実施形態のレンズ鏡筒１０では、振れ補正ユニット１１の構成部品と一体的に連結キー１２を設けることができる。したがって、その場合には、レンズ鏡筒１０の部品点数を削減することができ、連結キー１２の位置調整が不要となる。このため、レンズ鏡筒１０の組み立て調整の作業性が向上する。
さらに、本実施形態のレンズ鏡筒１０では、振れ補正ユニット１１の光軸中心の円周を２等分した箇所のそれぞれに連結キー１２を固定した（図２(ａ),図３）。このため、２つの連結キー１２を振れ補正ユニット１１の構成部品と一体的に作製する場合、その作製を簡単に行うことができる。このとき、連結キー１２とレンズ枠１３の直進溝３Ａとの係合面を平面状にすることが好ましい。ただし、その係合面を曲面としても構わない。
（変形例）
なお、上記した実施形態では、振れ補正ユニット１１の像側に連結キー１２を突出させ、レンズ枠１３の回転止めを行う例で説明したが、本発明はこれに限定されない。振れ補正ユニット１１の物体側に連結キーを突出させ、振れ補正ユニット１１の物体側のレンズ枠の回転止めを行う場合にも、本発明を適用できる。このような構成は、例えば、最も像側に振れ補正ユニットを配置する場合に取り得る。

また、上記した実施形態では、４群構成の撮影光学系(Ｌ１〜Ｌ４)を例に説明したが、本発明はこれに限定されない。撮影光学系を構成するレンズ群の数に拘わらず、振れ補正ユニットの近傍（像側または物体側）に配置されたレンズ枠の回転止めを行う場合であれば、本発明を適用できる。
さらに、上記した実施形態では、振れ補正ユニット１１に固定した連結キー１２を用いてズーム用のレンズ群Ｌ４のレンズ枠１３の回転止めを行う例で説明したが、本発明はこれに限定されない。ズーム用に限らず、その他の機能を有する（例えばフォーカス用などの）可動レンズ群のレンズ枠の回転止めを同様の連結キーによって行ってもよい。

また、上記した実施形態では、カメラボディに装着する交換レンズに本発明を適用したが、コンパクトカメラやムービーカメラ、双眼鏡などにも、本発明を適用できる。

本実施形態のレンズ鏡筒１０の全体構成を示す断面図である。振れ補正ユニット１１と連結キー１２の構成(ａ)、および、レンズ枠１３の構成(ｂ)を説明する図である。補正ユニット１１と連結キー１２とレンズ枠１３とを組み合わせた状態の斜視図である。カム筒１４の構成を説明する図である。図３に加えてカム筒１４を装着した状態の斜視図である。

符号の説明

１０レンズ鏡筒；１１振れ補正ユニット；１２連結キー；
１３レンズ枠；３Ａ直進溝；１４カム筒；４Ａ,４Ｂ部位；
１５固定筒；２１カムピン；２２電気実装基板

Claims

振れ補正ユニットと、
前記振れ補正ユニットと共に撮影光学系の少なくとも一部を構成するレンズを支持するレンズ枠と、
前記振れ補正ユニットを内周面に径嵌合させる略円筒形状の第１筒状部材と、前記レンズ枠を内周面に径嵌合させる略円筒形状の第２筒状部材と、を有する筒状部材と、
を有するレンズ鏡筒において、
前記第２筒状部材は、前記第１筒状部材に対して外径を小さくして一体で形成されており、
前記レンズ枠の回転を制限する制限部材を前記振れ補正ユニットに配置した
ことを特徴とするレンズ鏡筒。
請求項１に記載のレンズ鏡筒において、
前記レンズ枠は、前記振れ補正ユニットと隣り合っている
ことを特徴とするレンズ鏡筒。
請求項１または請求項２に記載のレンズ鏡筒において、
前記制限部材は、光軸方向に延びる連結キーであり、
前記レンズ枠の外周には、光軸方向に延在する案内溝があり、
前記案内溝と前記連結キーとの係合により前記レンズ枠の回転が制限されている
ことを特徴とするレンズ鏡筒。
請求項１から請求項３の何れか１項に記載のレンズ鏡筒において、
前記筒状部材は、前記振れ補正ユニットの回転を制限しつつ該振れ補正ユニットを光軸方向に移動させると共に、前記レンズ枠を光軸方向に移動させる
ことを特徴とするレンズ鏡筒。
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒において、
前記筒状部材は、前記振れ補正ユニットおよび前記レンズ枠の光軸方向の移動を案内する案内溝を有している
ことを特徴とするレンズ鏡筒。
請求項４または請求項５に記載のレンズ鏡筒において、
前記振れ補正ユニットおよび前記レンズ枠の光軸方向の移動は、前記撮影光学系の焦点距離の調整のための移動である
ことを特徴とするレンズ鏡筒。
請求項７に記載のレンズ鏡筒において、
前記第２筒状部材の外側に電気実装部を配置した
ことを特徴とするレンズ鏡筒。
請求項１から請求項７の何れか１項に記載のレンズ鏡筒において、
前記電気実装部は、前記振れ補正ユニットの制御に関わる電気実装部である
ことを特徴とするレンズ鏡筒。
請求項１から請求項８の何れか１項に記載のレンズ鏡筒において、
前記制限部材は、光軸を中心とする円周を２等分した箇所のそれぞれに設けられている
ことを特徴とするレンズ鏡筒。
請求項１から請求項９の何れか１項に記載のレンズ鏡筒において、
前記振れ補正ユニットは振れ補正レンズを有しており、
前記レンズ枠は、前記振れ補正レンズに対する前記レンズの位置又は傾きの少なくとも一方を調整する調整機構を有している
ことを特徴とするレンズ鏡筒。
請求項１0に記載のレンズ鏡筒において、
前記調整機構は、前記レンズ枠に設けられたねじ部と、前記レンズ枠に前記レンズを固定するためのビスと、を有している
ことを特徴とするレンズ鏡筒。