JP5294936B2

JP5294936B2 - レンズ鏡筒及びそれを有する光学機器

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Publication number: JP5294936B2
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Inventors: 梅津　　琢治
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Priority date: 2009-03-23
Filing date: 2009-03-23
Publication date: 2013-09-18
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Description

本発明は、レンズ鏡筒及びそれを有する光学機器に関し、３５ｍｍフィルム用カメラ、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、そしてＴＶカメラ等に好適なものである。

ビデオカメラやデジタルカメラ等の光学機器（撮像装置や交換レンズ装置）には、光軸に直交又は略直交する方向（以下、光軸直交方向という）にレンズ（防振レンズ）を移動させることによって撮影光学系の光軸を曲げている。これにより手振れ等に起因する像振れを補正する（防振を行う）振れ補正装置が搭載されているものがある。その構成の中で防振用の補正レンズを光軸方向に付勢させて補正レンズの光軸方向における位置決めを行う構成が知られている。その様な構成をとる場合は光軸方向に付勢する力は通常使用時のみ付勢力が働いていれば機能は満たされる為、たとえば補正レンズを含む可動部の重量の５倍〜１０倍の力で付勢されている。しかしながら、可動部に光軸方向に過度の衝撃が掛かった場合は付勢部分では浮きが発生する場合がある。このとき浮きが発生してもストッパー部が存在し、可動部の脱落を防ぐようにしたビデオカメラ用のレンズ鏡筒が知られている（特許文献１）。特許文献１のレンズ鏡筒では、その図２において、補正レンズ（第３レンズ群）Ｌ３を保持するシフト鏡筒３ａは通常使用時は付勢手段３ｄで物体側方向に付勢され光軸方向の位置が決められている。しかしながら、像面側に衝撃を受けた時には付勢部（ボール）３ｌに浮きが発生する。そのときに補正レンズＬ３の像面側に位置するストッパー材であるセンサーベース３ｃがそのストッパーの役割を担っていた。

特開２００４−１０１５４７号公報

特許文献１のレンズ鏡筒では、光軸方向において、シフト鏡筒３ａを付勢するためのベース部材（特許文献１の図２のシフトユニット３）を一方に配置し、その反対側に、脱落防止のストッパー部材（図２のセンサーベース３ｃ）を設ける構成をとっていた。このために、振れ補正ユニット（シフトユニット）として光軸方向に長いスペースが必要となっていた。また、その構成をとるためにはシフト鏡筒３ａとその両側の部材の少なくとも３部品からなる構成をとらなければ成らない為、部品点数が多くなる傾向があった。また、防振機能を有するレンズ鏡筒においては、光軸方向の短縮化とともに防振用のシフト可動枠を光軸と直交方向に移動させる構成においてシフト可動枠が衝撃を受けたいとき、シフト固定枠に対して脱落しないようにすることが要望されている。

本発明は、防振用のシフト可動枠が衝撃を受けた時でも脱落防止を図ることができ、かつ、防振レンズユニットとして光軸方向スペースを削減することが出来、更に防振レンズユニットの全長を短くすることができるレンズ鏡筒の提供を目的とする。

本発明のレンズ鏡筒は、レンズを保持し、光軸に対し垂直方向の成分を持つように移動されるシフト可動枠と、前記シフト可動枠が結合されるシフト固定枠と、前記シフト可動枠を光軸方向に付勢する付勢手段を有するレンズ鏡筒であって、前記シフト可動枠は、前記シフト可動枠が前記付勢手段により付勢されている方向と反対側を向いている面を有し、前記シフト固定枠は、光軸方向及び前記光軸に対する回転方向に空隙を有して配置されたひさし部を有し、前記面が前記光軸に対する回転方向の空隙に挿入された後、前記シフト可動枠が前記光軸に対する回転方向に所定角度回転されることにより、前記面と前記ひさし部が前記光軸方向において対向するように、前記シフト可動枠と前記シフト固定枠が結合されることを特徴としている。

本発明によれば、防振用のシフト可動枠が衝撃を受けた時でも脱落防止を図ることができ、かつ、防振レンズユニットとして光軸方向スペースを削減することが出来、更に防振レンズユニットの全長を短くすることができるレンズ鏡筒が得られる。

本発明の実施例１のカメラの斜視図。実施例１のカメラに搭載されたレンズ鏡筒の分解斜視図。実施例１のレンズ鏡筒の断面図。実施例１のレンズ鏡筒に搭載されたシフトユニットの分解斜視図。シフトユニットの組立て直前を物体側から見たときの要部概略図。シフトユニットの組立て直前の側面図。シフトユニットの組立て直前の背面図。シフトユニットの組立て直前の断面図。シフトユニットの組立て後を物体側から見たときの要部概略図。シフトユニットの組立て後の側面図。シフトユニットの組立て後の背面図。シフトユニットの組立て後の断面図。シフトユニットの組立て途中を説明する斜視図本発明のカメラの要部ブロック図。

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。本発明のレンズ鏡筒を後述する各部材の符号を用いて説明すると次のとおりである。防振用のレンズＬ３を保持し、光軸に対し垂直方向の成分を持つように移動するシフト可動枠３０１が引張コイルバネ等の付勢手段３０８で光軸方向に付勢されてシフト固定枠３０６に対し光軸方向の位置決めがなされている。シフト可動枠３０１とシフト固定枠３０６はバヨネット構造で組み立てられている。シフト可動枠３０１はバヨネット爪３０１ｂの一部であって、シフト可動枠３０１が付勢されている方向（像側）と反対側（物体側）を向いている面３０１ｃを有している。シフト固定枠３０６は面３０１ｃに対し光軸方向にクリアランス（空隙）を有して配置された、ひさし部３０６ｄを有している。面３０１ｃとひさし部３０６ｄはシフト可動枠３０１とシフト固定枠３０６をバヨネット結合するときの一部を構成している。

図１には、本発明のレンズ鏡筒を用いたビデオカメラやデジタルカメラ等の撮像装置(光学機器)（以下、カメラという）の概略構成図である。図１において、Ｌはズーミングが可能な複数の移動レンズ枠を保持するレンズ鏡筒である。Ｂはレンズ鏡筒Ｌを着脱可能に装着するカメラ本体である。カメラ本体Ｂ内には、レンズ鏡筒Ｌ内の撮影光学系（ズームレンズ）により形成された被写体像を記録するための銀塩フィルム又は撮像素子が収納保持されている。

図２および図３は、図１に示したレンズ鏡筒Ｌの構成の要部概略図である。撮影光学系は、物体側（各図の左側）から像側へ順に、凸（正の屈折力）、凹（負の屈折力）、凸、凸の４つのレンズユニットＬ１〜Ｌ４により構成された変倍光学系（ズームレンズ系）である。これらの図において、Ｌ１は固定の第１レンズユニットである。Ｌ２は光軸方向に移動することにより変倍作用（ズーミング作用）を行う第２レンズユニットである。Ｌ３は光軸に対して直交又は略直交する平面（以下、光軸直交面という）内で、すなわち光軸に対して直交又は略直交する方向（以下、光軸直交方向という）に移動してズームレンズが振動したときの画像の振れ補正作用を行う第３レンズユニットである。また、Ｌ４は光軸方向に移動することにより変倍に伴う像面変動の補正と焦点調節作用を行う第４レンズユニットである。また、１は第１レンズユニットＬ１を保持する前玉鏡筒である。５は第１レンズユニットＬ１を所定位置に固定するため、その後端がシフトユニット３を構成する部品の１つであるシフトベース３０６に結合し、前端が前玉鏡筒１に結合した固定鏡筒である。

２は第２レンズユニットＬ２を保持するバリエータ移動枠である。シフトユニット３は、シフトマグネット３０２、シフト固定枠（シフトベース）３０６、第３レンズユニットＬ３を保持するシフト可動枠（シフト保持枠）３０１、駆動用のシフトコイル３０３、位置検出センサ（ホール素子）３０５等を有している。４は第４レンズユニットＬ４を保持するフォーカス移動枠である。６は不図示のＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子（光電変換素子）を保持する後部鏡筒である。後部鏡筒６は、その前端がシフトユニット３のシフトベース３０６に結合している。８は固定鏡筒５と後部鏡筒６とにより両端が保持された第１ガイドバーである。また、９は第２ガイドバー９であり固定鏡筒５とシフトベース３０６に圧入保持されている。また、第３および第４ガイドバー１０，１１は、シフトベース３０６と後部鏡筒６とにより保持されている。

バリエータ移動枠２は、第１および第２ガイドバー８、９により光軸方向に移動可能に支持されている。フォーカス移動枠４は第３および第４ガイドバー１０，１１により光軸方向に移動可能に支持されている。シフトユニット３（シフトベース３０６）は、固定鏡筒５に対する位置決め後、後部鏡筒６と固定鏡筒５との間に挟み込まれてこれらに結合されている。７は撮影光学系に入射した光量を変化させる光量調節ユニットであり、２枚の絞り羽根を光軸直交方向に移動させて開口径を変化させる。また、光量調節ユニット７には、グラデーションＮＤフィルタ（連続的又は段階的に透過率が変化するフィルタ）７０６が絞り羽根とは独立して光路に対して進退できるように構成されている。この光量調節ユニット７は、シフトベース３０６にビス止め固定されている。後部鏡筒６は、固定鏡筒５に対して位置決めされ、かつ前述したようにシフトベース３０６を挟み込んだ上でビスにより共締め固定されている。

２０１は第２レンズユニットＬ２を光軸方向に駆動するステッピングモータである。ステッピングモータ２０１の出力軸には、リードスクリュー２０２が形成されている。このステッピングモータ２０１は、支持部材２１０を介して固定鏡筒５にビス止め固定されている。リードスクリュー２０２には、バリエータ移動枠２に取り付けられたラック２０３が噛み合っている。このため、ステッピングモータ２０１に通電されてリードスクリュー２０２が回転すると、第２レンズユニットＬ２が光軸方向に駆動される。なお、ラック２０３、バリエータ移動枠２、第１および第２ガイドバー８、９およびリードスクリュー２０２等は、ねじりコイルバネ（不図示の）の付勢力によって互いのガタ付きが阻止されている。２０５は、バリエータ移動枠２の基準位置を検出するためのズームリセットスイッチであり、バリエータ移動枠２に形成された遮光部２０６の光軸方向への移動による遮光状態／透光状態の切り換わりを検出するフォトインタラプタにより構成されている。このズームリセット２０５は、基板を介してビス２０７により固定鏡筒５に固定されている。

４０１、４０２、４０３は第４レンズユニットＬ４を光軸方向に駆動するフォーカスモータ（ボイスコイルモータ）を構成するコイル、ドライブマグネットおよび磁束を閉じるためのヨーク部材である。ここで、コイル４０１に電流を流すと、マグネット４０２とコイル４０１との間に発生する磁力線相互の反発によるローレンツ力が発生し、フォーカス移動枠４とともに第４レンズユニットＬ４が光軸方向に駆動される。また、フォーカス移動枠４は、光軸方向に多極着磁されたセンサマグネット４０４を保持している。後部鏡筒６におけるセンサマグネット４０４に対向した位置には、センサマグネット４０４の移動に伴う磁力線の変化を読み取るＭＲセンサ４０５がビス止め固定されている。ＭＲセンサ４０５からの信号を用いることで、フォーカス移動枠４、つまりは第４レンズユニットＬ４の所定の基準位置からの移動量を検出している。

ここで、シフトユニット３の構成の一例について図４を加えて詳細に説明する。図４は第１レンズユニットＬ１側よりシフトユニット３を見た分解斜視図である。既に説明している部品に関しては同じ番号を記す。第３レンズユニットＬ３を光軸と垂直な平面内で（光軸と垂直方向の成分を持つように）移動可能とするシフトユニット３の構成を説明する。第３レンズユニットＬ３はＰＩＴＣＨ方向（カメラの縦方向の角度変化）の像ぶれを補正する為に縦方向と、ＹＡＷ方向（カメラの横方向の角度変化）の像ぶれを補正する為に横方向へ、移動可能と成っている。第３レンズユニットＬ３は縦方向および横方向それぞれに専用の駆動手段および位置検出手段によりそれぞれ独立に駆動制御され、光軸まわりの任意の位置へ位置決めされる。

３０６はシフトユニット３の固定部分のベースとなる、レンズ鏡筒と一体化される固定部材（シフト固定枠）の一部であるところのシフトベースである。シフトベース３０６は、フレキシブルプリント基板（以下ＦＰＣとする）３０４、シフトコイル３０３、位置検出用のホール素子３０５を固定する役割をもつ。シフトベース３０６にはＦＰＣ３０４を固定する位置を決めるための突起形状部３０６ａがあり、ＦＰＣ３０４の穴形状部３０４ａと嵌合することにより位置が決定される。またＦＰＣ３０４を一部折り曲げてシフトベース３０６に固定するためにシフトベース３０６には引っ掛け形状部（引っ掛け部）３０６ｂがある。この引っ掛け部３０６ｂにＦＰＣ３０４側の穴形状（穴部）３０４ｂを引っ掛けることによりＦＰＣ３０４を一部折り曲げた状態で固定している。ＦＰＣ３０４上には位置検出センサであるホール素子３０５が実装されている。また、シフトコイル３０３はシフトベース３０６の突起形状３０６ｃに嵌合した状態で位置決めされ、ＦＰＣ３０４の上にのせた状態でＦＰＣ３０４と共にシフトベース３０６に接着固定されている。シフトコイル３０３とＦＰＣ３０４は共にシフトベース３０６に対して接着固定されるため、工数が削減でき、従来のＦＰＣの固定に必要であった板金等が不要となり、構成が簡素化されるという効果がある。

シフトベース３０６上には３箇所の凹部が存在し、その３箇所の凹部にボール３０９を落とし込むことで組立てられる。ボール３０９は光軸方向に垂直な平面内に３つ配置されている。ボール３０９の材質は、近傍に配置される後述するシフトマグネット３０２に吸引されないようにその材質は、例えばＳＵＳ３０４（オーステナイト系のステンレス鋼）やセラミック等が好適である。ボール３０９が当接している面は、シフトベース３０６側と３箇所、シフト保持枠３０１側と３箇所であり、それぞれの３個所の当接面は、光学系（ズームレンズ）の光軸に対して垂直な面である。三つのボール３０９の呼び径が同じ場合は３個所の面の光軸方向の位置の相互差を小さく押える事により、第３レンズユニットＬ３を光軸に対して直角を保ったままで、保持および移動案内が容易となる。３個の引張コイルバネ（付勢手段）３０８はシフト可動枠３０１をシフト固定枠（シフトベース）３０６に対して光軸方向に付勢している。近傍に配置される駆動用磁石に吸引されないようにその材質は、例えばリン青銅線等が好適である。この引張コイルバネ３０８の伸縮する力によって、シフト可動枠３０１を三つのボール３０９を挟持してシフトベース３０６に付勢する。シフト可動枠３０１には引張コイルバネ３０８を引っ掛ける為の形状部（引っ掛け部）３０１ａが３箇所あり、その形状部３０１ａと同様の引っ掛け形状部はシフトベース３０６側にも同様に３箇所存在する（図４では不図示）。

次に、第３レンズユニットＬ３の駆動手段について説明する。第３レンズユニットＬ３はシフト可動枠３０１によって保持されている。また、光軸に対して放射方向に２極に着磁されたシフトマグネット３０２は接着固定によってシフト可動枠３０１に保持されている。シフトコイル３０３に電流を流すと、シフトマグネット３０２の２極着磁の着磁境界に対して略直角方向に、磁石３０２とコイル３０３に発生する磁力線相互の反発によるローレンツ力が発生し、シフト可動枠３０１を光軸に対し垂直方向に移動させる。いわゆるムービングマグネット型の駆動手段となっている。上記構成が縦および横方向に配置してシフト可動枠３０１を直交又は略直交する二つの方向に駆動している。このとき、前述のようにシフト可動枠３０１は、３個の引張コイルバネ３０８によってシフトベース３０６に対して３つのボールを挟持しながら付勢されている。この為、シフト可動枠３０１が駆動されるときに負荷となる摩擦力はボールの転がり摩擦のみとなる。その摩擦力は極めて小さい為、シフト可動枠３０１を微小に駆動制御することが出来る。

次に、シフト可動枠３０１の光軸と垂直方向の位置を検出する位置検出手段３０５について説明する。位置検出センサ３０５は磁束密度を電気信号に変換するホール素子より成り、ＦＰＣ３０４に半田付け固定されている。そのホール素子３０５の対向する位置には、シフト可動枠３０１に接着固定されたシフトマグネット３０２が存在する。このため、シフト可動枠３０１が縦もしくは横方向に駆動されたとき、ホール素子３０５によって検出される磁束密度が変化する。この磁束密度変化を適当な信号処理によりホール素子３０５から電気信号として検出する事により第３レンズユニットＬ３の位置を検出している。

次にシフトユニット３における第３レンズユニットＬ３の中心位置決定方法を図２を用いて説明する。第３レンズユニットＬ３の中心位置は、シフト可動枠３０１のピッチ方向の上下２箇所とヨー方向の左右２箇所、合計４箇所設けられたストッパー部（ストッパー）３０１ｄを用いる。このストッパー部３０１ｄを、シフトベース３０６の同じく４箇所（光軸に対する回転方向において、シフト可動枠３０１に設けたストッパー部３０１ｄと同じ位相）に設けられた平坦部３０６ｅに当てる。そして、それぞれの位置でのホール素子３０５から検出される信号レベルの中点電位の位置を第３レンズユニットＬ３の中心として決定される。

次に、シフトユニット３を構成するシフト固定部３ｂに対するシフト可動部３ａの組立手順に関して、図５〜図１２を用いて詳細に説明する。既に説明している部品に関しては同じ番号を記す。シフト固定部３ｂはＦＰＣ３０４、シフトコイル３０３、ホール素子３０５、シフトベース（シフト固定枠）３０６を有するユニットを含む。また、シフト可動部３ａは第３レンズユニットＬ３、シフトマグネット３０２、シフト可動枠３０１を有するユニットを含む。

図５〜図８はシフト固定部３ｂに対して、シフト可動部３ａを組立てる直前の導入時を示した説明図である。図５は物体側から見た図、図６は図５の側面図、図７は図５の背面図、図８は図６の断面Ａ−Ａをとった説明図である。また、図９〜図１２はシフト固定部３ｂに対して、シフト可動部３ａを組立てた後の完成図である。図９は物体側から見た図、図１０は図９の側面図、図１１は図９の背面図、図１２は図１０の断面Ｂ―Ｂをとった説明図である。

シフト可動部（可動部材）３ａはシフト固定部（固定部材）３ｂに対してバヨネット構造になっており、組立てる直前の導入時には図５に示すように双方３ａ、３ｂは相対的に所定角度回転した状態で導入される。そのときのバヨネット構造の関係となるのが、シフト可動枠３０１側のバヨネット爪３０１ｂの物体側（シフト固定枠と反対側）の面３０１ｃと、シフトベース３０６側のひさし部分３０６ｄである。ここで、面３０１ｃに対して光軸方向で所定クリアランス位置にシフト固定部３ｂのひさし部分３０６ｄが位置する。

本構成においては、組立て前の導入時には、シフト固定部３ｂに対して、シフト可動部３ａを約２０度回転した状態で挿入し、バヨネット爪３０１ｂの像面側の面３０１ｂ１がシフトベース３０６に当たった時点で、シフト可動部３ａを約２０度回転させる。さらに前述のように引張コイルバネ３０８を３箇所組立てることによって、シフト可動部３ａを所定の位置に組み込むことが出来る。組み込まれた後は、光軸直交方向に衝撃を受けた時に、シフト可動部３ａがピッチ、ヨー方向の可動範囲の半径内のどの位置にいても、脱落しないようになっている。即ちバヨネット爪３０１ｂの一部分の面３０１ｃと光軸方向に所定量だけ離れた（クリアランスのある）シフトベース３０６のひさし部分３０６ｄがストッパーの役割を担うため、シフト可動部３ａがシフト固定部３ｂより脱落することが無い。

従来では脱落防止のストッパーは可動部を固定部で挟み込む構成をとっていた。つまり従来例ではシフト可動部３ａの物体側に、シフトベース３０６とは別のもう一つの固定部材を設けていたが、本構成ではそれが必要なく、小型化及び部品点数の削減を可能としている。更に、本構成の様に物体側から像側へ順に凸、凹、凸、凸の屈折力の４群構成のレンズ群により構成された変倍光学系において、第２レンズユニットＬ２と第３レンズユニットＬ３の間隔を狭めている。これによって変倍効率を高める効果があり、レンズユニットの全長を短くすることが出来る。また、シフト固定部３ｂに対してシフト可動部３ａを所定位置まで挿入した後、所定角度回転させ組込完成状態まで持っていくためには、シフト可動部３ａを回転させてもシフト固定部３ｂと干渉しない為の回転スペースがなければならない。

本実施例においては、２つのシフトコイル３０３と３つのボール３０９が光軸方向において同位置又は略同位置に位置している。このため、ボール３０９をシフトベース３０６の３箇所の凹部に設置した後でも、シフト可動部３ａを回転させるスペースを確保することが出来る。つまり、本実施例ではシフトコイル３０３とボール３０９が光軸方向において同位置又は略同位置であるということも特徴である。また、本構成では、前述の第３レンズユニットＬ３の中心位置決定用の（原点位置検出のための）ストッパー部３０１ｄの少なくとも１つとバヨネット爪３０１ｂ（即ち面３０１ｃ）の位置が回転位置（光軸に対する回転方向）において同位相である。仮にバヨネット爪３０１ｂを中心位置決定用のストッパー部３０１ｄとは異なる位相に位置させたとする。このとき、シフト可動部３ａが可動範囲の中で、１）バヨネット爪３０１ｂの方向に最も近づいた場合にバヨネット爪３０１ｂの根元がシフトベース３０６に当たらない設定を取らなければならない。更に、２）シフト可動部３ａが可動範囲の中で、バヨネット爪３０１ｂの方向から遠ざかった場合にも確実に面３０１ｃがシフトベース３０６のひさし部３０６ｄにかかる設定をとらなければならない。という２点を満足させなければならないため、バヨネット爪３０１ｂが径方向に大きくなってしまう。つまり、ストッパー部３０１ｄとバヨネット爪３０１ｂの位置（バヨネット爪３０１ｂの面３０１ｃ）が回転位置（回転方向）において同位相とすることによって、バヨネット爪３０１ｂの径方向の大きさを最小値とすることが容易となっている。

このように本実施例においてバヨネット爪３０１ｂの一部でシフト固定枠とは反対側に面３０１ｃを設けている。そして面３０１ｃは光軸に対する回転方向において、シフト可動枠３０１のピッチ方向又はヨーク方向の原点位置検出のためのストッパーの中の少なくとも１つと同位相の位置に形成されている。

さらに本構成では、振動等によりシフト可動部３ａに回転モーメントが加えられたときに、シフト可動部３ａの導入時に回転した分だけ逆回転してしまった場合、シフト可動部３ａの脱落やボール３０９が脱落してしまう為、逆回転防止の機構を設けている。その構成を図１３を用いて説明する。シフト保持枠３０１には弾性変形可能な撓み部分３０１ｅが存在する。その撓み部分３０１ｅの先端部にはバヨネット組立て時の回転方向とは逆方向には回転できないように逆回転防止爪（回転規制ストッパー）３０１ｆが設けられている。

前述の様に、シフト可動部３ａは組立て前の導入時にはシフト固定部３ｂに対して約２０度回転された状態で導入される。そのときに、逆回転防止爪３０１ｆがシフトベース３０６の固定面３０６ｆに当たった後さらに挿入すると、撓み部３０１ｅが弾性変形を起こす。撓み部３０１ｅが弾性変形を起こしたまま２０度回転させて、組立て完成状態まで回転させると、途中で撓み部３０１ｅの逆回転防止爪３０１ｆがシフトベースの固定面３０６ｆの先端部３０６ｇから脱落する。その後は逆回転しても逆回転防止爪３０１ｆがシフトベース３０６の先端部３０６ｇと引っかかるため再び外力により撓み部３０１ｅを弾性変形させない限り逆回転することが出来ない。つまり、本構成をとることにより、振動等にシフト可動部３ａに回転モーメントが加えられてもシフト可動部３ａが逆回転し、シフト可動部３ａやボール３０９が脱落することはない。前述の実施例においては、シフト可動部３ａの光軸方向への脱落を防止するためにシフトベース３０６のひさし部３０６ｄをストッパー部という構成をとっているが、固定部材であればＦＰＣ３０４であっても、シフトコイル３０３であっても良い。

図１４は、本実施例のレンズ鏡筒を有するカメラ（光学機器）における要部概略図である。この図において、図１〜図１３にて説明したレンズ鏡筒の各構成要素については、図１〜図１３と同符号を付す。２０１は第２レンズユニット２の駆動源であるステッピングモータ（以下、ズームモータという）である。３４は第４レンズユニット４の駆動源であるボイスコイルモータであり、図２でいうところの各部材４０１〜４０３を組み合わせたものの総称である。３５は光量調節ユニット７の駆動源である絞りモータであり、ステッピングモータ等が用いられる。フォトインタラプタ２０５は、第２レンズユニットＬ２が光軸方向における基準位置に位置しているか否かを検出する。第２レンズユニット２が基準位置に位置したことが検出された後、ステッピングモータ２０１に入力するパルス信号数を連続してカウントすることにより、第２レンズユニットＬ２の光軸方向の移動量（基準位置に対する位置）の検出を行うことができる。３６は絞りエンコーダであり、絞りモータ３５内にホール素子を配置し、ロータとステータの回転位置関係を検出する方式のものなどが用いられる。３７はカメラの各種の動作制御を司る、ＣＰＵ等からなるコントロール回路である。３８はカメラ信号処理回路であり、撮像素子６０からの出力に対して所定の増幅やガンマ補正などの信号処理を施す。これらの処理を受けた映像信号のコントラスト信号は、ＡＥゲート３９およびＡＦゲート４０に供給される。ＡＥゲート３９およびＡＦゲート４０はそれぞれ、露出制御およびピント合わせのために最適な信号の取り出し範囲を全画面の映像信号の中から設定する。ゲートの大きさは可変であったり、複数設けられたりする場合がある。４１はＡＦ（オートフォーカス）のためのＡＦ信号を処理するＡＦ信号処理回路であり、映像信号の高周波成分に関する１つもしくは複数の出力を生成する。４２はズームスイッチ、４３はズームトラッキングメモリである。ズームトラッキングメモリ４３は、変倍に際して被写体距離とバリエータ（第２レンズユニット２）の位置に応じたフォーカシングレンズ（第４レンズユニット４）の位置情報を記憶している。なお、ズームトラッキングメモリとして、コントロール回路３７内のメモリ４３を使用してもよい。

例えば、撮影者によりズームスイッチ４２が操作される。そうすると、コントロール回路３７は、ズームトラッキングメモリ４３の情報をもとに算出した第２レンズユニットＬ２と第４レンズユニットＬ４の所定の位置関係が保たれるようにする。即ち、現在の第２レンズユニットＬ２の光軸方向の絶対位置を示すカウント値と算出された第２レンズユニットＬ２のセットすべき位置とが一致するようにする。かつ現在の第４レンズユニットＬ４の光軸方向の絶対位置を示すカウント値と算出された第４レンズユニットＬ４のセットすべき位置とが一致するように、ズームモータ２０１とボイスコイルモータ３４の駆動を制御する。また、オートフォーカス動作では、コントロール回路３７は、ＡＦ信号処理回路４１の出力がピークを示すようにボイスコイルモータ３４の駆動を制御する。さらに、適正露出を得るために、コントロール回路３７は、ＡＥゲート３９を通過したＹ信号の出力の平均値を基準値として、絞りエンコーダ３６の出力がこの基準値となるように絞りモータ３５の駆動を制御し、光量をコントロールする。

以上説明したように、本実施例では、シフト固定部３ｂに対してシフト可動部３ａを組み込む際にバヨネット構造の組立てを行う。つまり、本実施例では、従来、シフト可動部３ａの前側に配置していたストッパー部材を削減し、バヨネット爪によるストッパーに変える事によって。シフトユニット３の小型化や部品点数の削減を達成することが出来る。また第２レンズユニットＬ２と第３レンズユニットＬ３の距離を最小限にすることが出来る為、変倍効率を高めることができ、変倍光学系の全長を短縮することが可能となる。更に、シフト中心位置を決定する為のストッパー部３０１ｄとバヨネット爪３０１ｂの位相が同じである為、バヨネット爪３０１ｂの径方向の大きさを大きくすること無くシフトユニット３を構成することが出来る。なお前述したように、シフト可動部３ａが光軸方向に衝撃を受けた時に脱落を防止する為の相手部品としての固定部材は、本実施例ではシフトベース３０６（シフト固定部３ｂ）となっているが、固定部材であればＦＰＣでもコイルでも良い。さらに、上記実施例では、レンズ鏡筒がカメラ本体に一体的に設けられた撮像装置について説明したが、本発明は、カメラ本体に対して着脱可能な交換レンズ装置や、防振機能を有する双眼鏡等の観察機器等の光学機器にも適用することができる。

Ｌレンズ鏡筒、Ｂカメラ本体、１前玉鏡筒、２バリエータ移動枠、３シフトユニット、４フォーカス移動枠、５固定鏡筒、６後部鏡筒、７光量調節ユニット、３０１シフト移動枠、３０２シフトマグネット、３０３シフトコイル、３０４フレキシブルプリント基板、３０５ホール素子、３０６シフトベース、３０８引張りコイルバネ

Claims

レンズを保持し、光軸に対し垂直方向の成分を持つように移動されるシフト可動枠と、前記シフト可動枠が結合されるシフト固定枠と、前記シフト可動枠を光軸方向に付勢する付勢手段を有するレンズ鏡筒であって、
前記シフト可動枠は、前記シフト可動枠が前記付勢手段により付勢されている方向と反対側を向いている面を有し、
前記シフト固定枠は、光軸方向及び前記光軸に対する回転方向に空隙を有して配置されたひさし部を有し、
前記面が前記光軸に対する回転方向の空隙に挿入された後、前記シフト可動枠が前記光軸に対する回転方向に所定角度回転されることにより、前記面と前記ひさし部が前記光軸方向において対向するように、前記シフト可動枠と前記シフト固定枠が結合されることを特徴とするレンズ鏡筒。
前記面は、前記光軸に対する回転方向において、該シフト可動枠のピッチ方向又はヨーク方向の原点位置検出のためのストッパーの中の少なくとも１つと同位相の位置に形成されていることを特徴とする請求項１のレンズ鏡筒。
前記シフト可動枠又は前記シフト固定枠は弾性変形可能な撓み部分を有し、前記撓み部分の先端部には、前記爪が前記空隙に挿入された後の前記シフト可動枠の前記回転方向とは逆方向の回転を阻止する回転規制ストッパーが設けられていることを特徴とする請求項１又は２のレンズ鏡筒。
請求項１乃至３のいずれか１項のレンズ鏡筒を備えたことを特徴とする光学機器。