JP6223035B2 - レンズ鏡筒、及び撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えばデジタルスチルカメラ、デジタル一眼レフカメラ、及びデジタルビデオカメラ等の撮像装置に搭載されるレンズ鏡筒、及びレンズ鏡筒を備える撮像装置に関する。

従来のこの種のレンズ鏡筒には、いわゆるパンフォーカス（ディープフォーカス）を利用したものがある。パンフォーカスを利用したレンズ鏡筒は、レンズの焦点を撮像素子の撮像面に結ぶために、レンズと撮像素子とを相対的に光軸方向に移動させるピント調整機構を有するものが多い。

このようなレンズ鏡筒として、例えば、撮像素子の取付部材をガイドバーに沿って光軸方向に移動可能に構成したものが提案されている（特許文献１）。この提案では、取付部材に取り付けられた撮像素子は、レンズ保持枠に保持された結像光学系に対して光軸方向に沿って移動可能とされ、これにより、ピント調整が可能となっている。

特開２０００−１９４０２５号公報

しかし、上記特許文献１では、レンズ保持枠の径方向外側に２本のガイドバーを配置し、更に、撮像素子の取付部材に２本のカイドバーにそれぞれ係合する２つの係合部を設ける必要があるため、レンズ鏡筒が径方向に大型化する問題が生じる。

そこで、本発明は、絞りユニットを備えるレンズ鏡筒のレンズと撮像素子とを相対的に光軸方向に移動させるピント調整機構を小型にすることで、レンズ鏡筒の径方向の小型化を図る仕組み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、本発明のレンズ鏡筒は、撮像レンズを保持するレンズ保持部材と、撮像素子を保持して、前記レンズ保持部材に対して光軸方向に相対的に移動可能とされる素子保持部材と、前記撮像レンズを通して入射した被写体光の光量を調整する絞りユニットと、を備え、前記レンズ保持部材と前記素子保持部材との間に、前記素子保持部材に対して前記レンズ保持部材を相対的に前記撮像レンズの光軸方向に移動可能にガイドする第１の係合部として、第１の係合ピンと前記第１の係合ピンに係合する第１の穴部との係合部及び第２の係合ピンと前記第２の係合ピンに係合する第２の穴部との係合部が設けられ、前記レンズ保持部材と前記素子保持部材との間に、前記素子保持部材に対して前記レンズ保持部材を相対的に光軸方向に移動可能にガイドする第２の係合部として、第３の係合ピンと前記第３の係合ピンに係合する第３の穴部との係合部が設けられ、前記撮像レンズの光軸方向視において、前記第１の係合ピンと前記第１の穴部との係合部と、前記第２の係合ピンと前記第２の穴部との係合部と、前記第３の係合ピンと前記第３の穴部との係合部は互いに異なる位置に設けられており、前記光軸方向と直交する方向視において、前記第２の係合部は前記絞りユニットに対して前記第１の係合部が設けられている側とは反対の側に設けられており、前記撮像レンズの光軸方向視において、前記第１の係合部は前記絞りユニットの外形の輪郭に一部が重なるように配置されることを特徴とする。

本発明によれば、絞りユニットを備えるレンズ鏡筒のレンズと撮像素子とを相対的に光軸方向に移動させるピント調整機構を小型にすることができるの、レンズ鏡筒の径方向の小型化を図ることができる。

本発明の実施形態の一例であるレンズ鏡筒が搭載されたデジタルビデオカメラを正面側（被写体側）から見た斜視図である。 レンズ鏡筒の制御系の概略を示すブロック図である。 レンズ鏡筒の光軸方向に沿う断面図である。 図３に示すレンズ鏡筒の分解斜視図である。 レンズ鏡筒を正面側から見た図である。 図５のＡ−Ａ線断面図である。 ピント調整リング及び素子ホルダを正面側から見た図である。 レンズ保持枠と絞りユニットを像面側から見た図である。

以下、本発明の実施形態の一例を図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態の一例であるレンズ鏡筒が搭載されたデジタルビデオカメラを正面側（被写体側）から見た斜視図である。図２は、レンズ鏡筒の制御系の概略を示すブロック図である。なお、本実施形態では、撮像装置として、デジタルビデオカメラを例示するが、これに限定されず、デジタルスチルカメラやデジタル一眼レフカメラ等であってもよい。

図１に示すデジタルビデオカメラは、カメラ本体１５の正面側にレンズ鏡筒１０が設けられ、カメラ本体１５を正面側から見て右側の側面には、表示ユニット１６が不図示のヒンジ部を介して開閉可能に支持されている。

図２に示すように、レンズ鏡筒１０は、本発明のレンズ光学系の一部をなす撮像レンズの一例に相当する１群レンズＬ１ａ及び２群レンズＬ１ｂを備える。１群レンズＬ１ａと２群レンズＬ１ｂとの間には、絞りユニット３が設けられ、２群レンズＬ１ｂの背面側には、１群レンズＬ１ａ、絞りユニット３、及び２群レンズＬ１ｂを通して入射した被写体光が結像する撮像素子１１が設けられている。本実施形態では、後述するように、１群レンズＬ１ａと２群レンズＬ１ｂの焦点を撮像素子１１の撮像面に結ぶために、１群レンズＬ１ａ及び２群レンズＬ１ｂと撮像素子１１とを相対的に光軸方向に移動させてピントを調整する。

撮像素子１１からの出力信号は、カメラ信号処理回路１２で各種の信号処理が施されて、映像信号に変換される。映像信号は、マイクロコンピュータ１３の制御により、不図示のディスプレイに表示されたり、不図示の記録媒体（半導体メモリ、光ディスク、ハードディスク、磁気テープ等）に記録されたりする。また、マイクロコンピュータ１３は、映像信号のうち輝度信号成分に基づいて絞りユニット駆動回路１４を制御して、絞りユニット３の開口径を適正光量に対応するサイズに調整する。

図３は、レンズ鏡筒１０の光軸方向に沿う断面図である。図４は、図３に示すレンズ鏡筒１０の分解斜視図である。図５は、レンズ鏡筒１０を正面側から見た図である。図６は、図５のＡ−Ａ線断面図である。図７は、ピント調整リング２及び素子ホルダ４を正面側から見た図である。

図３及び図４に示すように、１群レンズＬ１ａ及び２群レンズＬ１ｂは、レンズ保持枠１に保持されている。撮像素子１１は、取付板６に接着固定される。取付板６は、ビス７によって素子ホルダ４に固定されている。素子ホルダ４には、ローパスフィルタ５が撮像素子１１と２群レンズＬ１ｂとの間に位置して保持されている。ここで、レンズ保持枠１は、本発明のレンズ保持部材の一例に相当し、素子ホルダ４は、本発明の素子保持部材の一例に相当する。

レンズ保持枠１の背面側（像面側）の端部外周部には、雄ねじ部１ｆが形成され、雄ねじ部１ｆには、ピント調整リング２の内周部に形成された雌ねじ部２ａが螺合される。従って、ピント調整リング２を回転させると、雄ねじ部１ｆと雌ねじ部２ａとのねじ作用により、ピント調整リング２とレンズ保持枠１とが相対的に光軸方向に移動可能となっている。

レンズ保持枠１と素子ホルダ４とは、引っ張りコイルばね８ａ，８ｂにより、互いに近づく方向に付勢される。具体的には、引っ張りコイルばね８ａの両端は、それぞれレンズ保持枠１の掛止部１ｄ及び素子ホルダ４の掛止部４ｄ（図７参照）に掛止される。また、引っ張りコイルばね８ｂの両端は、それぞれレンズ保持枠１の掛止部１ｅ及び素子ホルダ４の掛止部４ｅ（図６参照）に掛止される。これにより、ピント調整リング２が回転した際に、レンズ保持枠１と素子ホルダ４とが相対的に光軸方向にがたつくことなく移動可能となる。

図６に示すように、レンズ保持枠１の像面側の端部には、像面側に突出する２本の係合ピン１ａ，１ｂが光軸と平行に突設されている。２本の係合ピン１ａ，１ｂは、ともに断面円形状とされ、係合ピン１ａは、素子ホルダ４に形成された断面円形状の穴部４ａに対して光軸方向に移動可能に係合し、係合ピン１ｂは、素子ホルダ４に形成された長穴部４ｂに対して光軸方向に移動可能に係合する。

係合ピン１ａと穴部４ａとの係合部、及び係合ピン１ｂと長穴部４ｂとの係合部により、撮像素子１１に対して１群レンズＬ１ａ及び２群レンズＬ１ｂが光軸と直交する平面内で所定の位置に位置決めされる。また、素子ホルダ４に対してレンズ保持枠１が光軸方向に移動する際に、レンズ保持枠１が光軸方向にガイドされる。

係合ピン１ａと穴部４ａとの係合部、及び係合ピン１ｂと長穴部４ｂとの係合部は、絞りユニット３と撮像素子１１との間で互いに略１８０度離間して配置される。ここで、以下の説明では、係合ピン１ａと穴部４ａとの係合部、及び係合ピン１ｂと長穴部４ｂとの係合部を第１の係合部とする。絞りユニット３は、光軸と直交する方向に進退可能な２枚の絞り羽根３ｄを有し、レンズ保持枠１に対してビス３ｂ（図４参照）によって固定される。

また、図４に示すように、レンズ保持枠１には、断面円形状の穴部１ｃが形成されている。穴部１ｃは、素子ホルダ４に形成された被写体側に突出する断面円形状の係合ピン４ｃに係合する。ここで、以下の説明では、穴部１ｃと係合ピン４ｃとの係合部を第２の係合部とする。この第２の係合部は、撮像素子１１に対してレンズ保持枠１のあおり、即ち１群レンズＬ１ａ及び２群レンズＬ１ｂのあおりを防止しつつ、第１の係合部とともに、素子ホルダ４に対してレンズ保持枠１を光軸方向にガイドする役割を果たす。

なお、第２の係合部は、レンズ保持枠１のあおりを防止しつつ第１の係合部との組み合わせにより、素子ホルダ４に対してレンズ保持枠１を光軸方向にガイドする必要があるため、第１の係合部と第２係合部とは光軸方向において距離を離すことが望ましい。その為、本実施形態では、第２の係合部を、光軸方向において、絞りユニット３を間に挟んで第１の係合部と反対側に配置している。

次に、図８を参照して、第１の係合部の位置と絞りユニット３の大きさとの関係について説明する。図８は、レンズ保持枠１と絞りユニット３を像面側から見た図である。図８において、破線部は、レンズ保持枠１に絞りユニット３を組み込んだ状態での絞りユニット３の外形の輪郭Ｗを示したものである。図から分かるように、第１の係合部を構成する係合ピン１ａ，１ｂは、光軸方向から見てその一部が絞りユニット３の外形の輪郭Ｗに重なるように配置される。

次に、図６に戻って、レンズ鏡筒１０の第１の係合部の位置における光軸方向に沿う断面において、第１の係合部の位置と絞りユニット３の大きさと２群レンズＬ１ｂとの関係を説明する。

図６に示すように、レンズ鏡筒１０は、絞りユニット３を間に挟んで被写体側に１群レンズＬ１ａが配置され、像面側に２群レンズＬ１ｂが配置される。そして、図６において、像面側の２群レンズＬ１ｂの最外径Ｄは、２つの第１の係合部を結ぶ方向における絞りユニット３の外形寸法Ｘより小さく設定される。本実施形態では、図８に示すように、２群レンズＬ１ｂは、光軸方向から見たすべての領域において、絞りユニット３の外形の輪郭Ｗの内側に配置されるように最外径Ｄが設定されている。

ここで、上述したように、第１の係合部を構成する係合ピン１ａ，１ｂの一部を絞りユニット３の外形の輪郭Ｗと重なるように配置し、かつ第２の係合部を絞りユニット３を間に挟んで第１の係合部とは光軸方向の反対側（被写体側）に配置している。これにより、絞りユニット３を含めたレンズ鏡筒１０の径方向の大きさを小さくし、かつレンズ保持枠１のあおりを防止しつつ、素子ホルダ４に対してレンズ保持枠１を光軸方向にスムーズにガイドすることができる。

また、絞りユニット３の外形の輪郭Ｗの内側に配置される２群レンズＬ１ｂの径方向外側に第１の係合部を配置することで、２群レンズＬ１ｂの径方向外側のスペースを有効に利用してレンズ鏡筒１０の径方向の小型化を図ることが可能となっている。

以上説明したように、本実施形態では、絞りユニット３を備えるレンズ鏡筒１０のレンズＬ１ａ，Ｌ１ｂと撮像素子１１とを相対的に光軸方向に移動させるピント調整機構を小型にすることができるので、レンズ鏡筒１０の径方向の小型化を図ることができる。

なお、本発明の構成は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

例えば、上記実施形態では、絞りユニット３をレンズ保持枠１にビス３ｂによって固定した場合を例示したが、絞りユニット３を素子ホルダ４にビス等で固定するようにしてもよい。

Ｌ１ａ １群レンズ
Ｌ２ｂ ２群レンズ
１ レンズ保持枠
１ａ，１ｂ 係合ピン
１ｃ 穴部
２ ピント調整リング
３ 絞りユニット
４ 素子ホルダ
４ａ 穴部
４ｂ 長穴部
４ｃ 係合ピン
８ａ，８ｂ 引っ張りコイルばね
１１ 撮像素子

Claims (4)

1. 撮像レンズを保持するレンズ保持部材と、
   撮像素子を保持して、前記レンズ保持部材に対して光軸方向に相対的に移動可能とされる素子保持部材と、
   前記撮像レンズを通して入射した被写体光の光量を調整する絞りユニットと、を備え、
   前記レンズ保持部材と前記素子保持部材との間に、前記素子保持部材に対して前記レンズ保持部材を相対的に前記撮像レンズの光軸方向に移動可能にガイドする第１の係合部として、第１の係合ピンと前記第１の係合ピンに係合する第１の穴部との係合部及び第２の係合ピンと前記第２の係合ピンに係合する第２の穴部との係合部が設けられ、
   前記レンズ保持部材と前記素子保持部材との間に、前記素子保持部材に対して前記レンズ保持部材を相対的に光軸方向に移動可能にガイドする第２の係合部として、第３の係合ピンと前記第３の係合ピンに係合する第３の穴部との係合部が設けられ、
   前記撮像レンズの光軸方向視において、前記第１の係合ピンと前記第１の穴部との係合部と、前記第２の係合ピンと前記第２の穴部との係合部と、前記第３の係合ピンと前記第３の穴部との係合部は互いに異なる位置に設けられており、
   前記光軸方向と直交する方向視において、前記第２の係合部は前記絞りユニットに対して前記第１の係合部が設けられている側とは反対の側に設けられており、
   前記撮像レンズの光軸方向視において、前記第１の係合部は前記絞りユニットの外形の輪郭に一部が重なるように配置されることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記第１の係合部は、前記光軸方向において、前記絞りユニットと前記撮像素子との間の位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記撮像レンズは、前記絞りユニットの像面側に配置されるレンズを有し、
   前記レンズの径方向外側に、前記第１の係合ピンと前記第１の穴部との係合部と、前記第２の係合ピンと前記第２の穴部との係合部とが互いに１８０度離間して配置され、
   前記レンズの最外径は、前記第１の係合ピンと前記第１の穴部との係合部と、前記第２の係合ピンと前記第２の穴部との係合部とを結ぶ方向における前記絞りユニットの外形寸法より小さく設定され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. レンズ鏡筒を備える撮像装置であって、
   前記レンズ鏡筒として、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒を備えることを特徴とする撮像装置。

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