JP6508898B2 - レンズ鏡筒、及び撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えばデジタルカメラや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。

デジタルカメラ等の撮像装置では、近年の高倍率化に伴い、レンズ鏡筒を構成するレンズ群の径が大きくなりつつあり、特に、レンズ群のうちの最も被写体側に配置されるレンズの径が大きくなる傾向にある。一方、デジタルカメラ等の小型化の要請に伴い、光学性能を満足するためにレンズの位置精度の高精度化が求められている。

また、レンズ鏡筒を構成する部品の精度やレンズの性能を上げるだけでは、上記光学性能を満足することができないため、個々の鏡筒ごとにレンズの位置を調整することが行われている。例えば、レンズの偏芯調整や傾き調整、あるいは隣接するレンズ間の間隔を調整するトラッキング調整などが行われている（特許文献１）。

特開２０１０−６６７２０号公報

ところで、レンズの位置調整には時間とコストがかかるため、部品精度やレンズの位置精度が安定した段階でレンズの位置調整自体を行わないこともある。この場合、その後に部品精度やレンズ位置の精度がばらつき始めると、再度レンズの位置調整を行う必要がある。

しかし、上記特許文献１では、レンズの位置調整を行わない場合でも、レンズ保持枠と調整枠との間に生じる調整用の隙間に接着剤を充填してレンズ保持枠が動かないように位置規制する必要がある。このため、レンズの位置調整を行わなかった場合に、その後に部品精度やレンズ位置の精度にばらつきが生じると、レンズの位置調整を行うことが困難となる。

そこで、本発明は、レンズ保持枠を支持筒に対して回転させるだけでレンズ位置調整が可能な状態と不可能な状態とを容易に切り替え可能にす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、前記レンズ鏡筒の周方向に略等間隔で３つの調整面を有するレンズ部材を保持するレンズ保持枠と、第１の支持位置及び第２の支持位置で前記レンズ保持枠を支持する支持筒であって、前記第２の支持位置は前記第１の支持位置から前記レンズ保持枠を前記支持筒に対して光軸中心に回転させた位置である支持筒と、前記レンズ保持枠と前記支持筒との間に前記周方向に略等間隔で設けられ、前記第２の支持位置で前記レンズ保持枠を前記支持筒に対して光軸方向に位置規制する３つの第１の規制機構と、を備え、前記支持筒は、前記第１の支持位置では、基準軸に対して前記レンズ部材を位置調整可能に前記レンズ保持枠を支持すると共に、前記第２の支持位置では、前記基準軸に対して前記レンズ部材を位置調整不可能に前記レンズ保持枠を支持し、前記支持筒は、前記周方向に略等間隔で設けられると共に前記第１の支持位置で前記レンズ部材の前記３つの調整面と協働して前記レンズ保持枠を支持する３つの調整受け面を有し、前記３つの調整面と前記３つの第１の規制機構は、夫々前記周方向に交互に配列されており、前記３つの調整受け面と前記３つの第１の規制機構は、夫々前記周方向に交互に配列されていることを特徴とする。

本発明によれば、レンズ保持枠を支持筒に対して回転させるだけでレンズ鏡筒のレンズ位置調整が可能な状態と不可能な状態とを容易に切り替えることができる。

本発明のレンズ鏡筒を備える撮像装置の実施形態の一例であるデジタルカメラを正面側から見た外観斜視図である。 図１に示すデジタルカメラを背面側から見た外観斜視図である。 図１に示すデジタルカメラの制御ブロック図である。 レンズ位置調整機構の分解斜視図である。 （ａ）は調整レンズの傾き調整を行うポジションでのレンズ位置調整機構の正面図、（ｂ）は調整レンズの傾き調整を行わないポジションでのレンズ位置調整機構の正面図である。 レンズ保持枠を正面側から見た斜視図である。 図６に示すレンズ保持枠を背面側から見た斜視図である。 支持筒を正面側から見た斜視図である。 図５（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 図５（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。 図５（ｂ）のＣ−Ｃ線断面図である。 （ａ）は図５（ａ）のＤ−Ｄ線断面図、（ｂ）は図５（ｂ）のＥ−Ｅ線断面図である。 調整レンズの傾き調整を行うポジションと傾き調整を行わないポジションにおけるレンズ保持枠の突起部と支持筒の調整量規制リブ部との位置関係を示す模式図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態の一例を説明する。

図１は、本発明のレンズ鏡筒を備える撮像装置の実施形態の一例であるデジタルカメラを正面側から見た外観斜視図である。図２は、図１に示すデジタルカメラを背面側から見た外観斜視図である。

本実施形態のデジタルカメラは、図１に示すように、カメラ本体１８の正面側に、補助光源窓１５、及びレンズ鏡筒１９が設けられている。レンズ鏡筒１９は、収納位置と撮影位置との間を光軸方向に移動して撮影倍率を変更するズーム式とされ、後述するレンズの位置調整機構を備えている。カメラ本体１８の上面部には、レリーズボタン１２、電源切換えボタン１４、ズームスイッチ１３、及びポップアップ式のストロボ装置１７が設けられている。

また、カメラ本体１８の背面側には、図２に示すように、各種操作ボタン２３〜２７、ＬＣＤ等のディスプレイ２１、及びファインダ接眼部２０が設けられている。ディスプレイ２１は、カメラ本体１８に対して開閉方向に回動可能に、かつ開状態で回転可能に支持されている。

図３は、図１に示すデジタルカメラの制御ブロック図である。バス４４には、ＣＰＵ４６、ＲＯＭ４５、ＲＡＭ４７、レリーズボタン１２、操作ボタン２３〜２７、ディスプレイ２１、電源切換えボタン１４、ズームスイッチ１３、メモリ４０、圧縮伸張部４１、メモリカードドライブ４２及び駆動回路４３が接続される。

駆動回路４３には、レンズ鏡筒１９をズーム駆動するズーム機構３０、フォーカスレンズ７を駆動するフォーカス駆動機構３１、シャッタ３５を駆動するシャッタ駆動機構３２、絞り３６を駆動する絞り駆動機構３４が接続される。また、駆動回路４３には、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子８及びストロボ装置１７が接続される。駆動回路４３に接続された各ユニットは、ＣＰＵ４６からの信号に基づいて該駆動回路４３を介して駆動が制御される。

ＲＯＭ４５には、各種制御プログラム等が記憶され、ＲＡＭ４７には、各種制御プログラムに必要なデータが記憶されている。アナログ信号処理部３７は、撮像素子８から出力された画像データにアナログ処理を施し、Ａ／Ｄ変換部３８に出力する。Ａ／Ｄ変換部３８は、撮像素子８から取り込んだアナログデータをデジタルデータに変換して、デジタル信号処理部３９に出力する。デジタル信号処理部３９は、Ａ／Ｄ変換部３８で変換されたデジタルデータに対して所定の処理を行い、画像データとしてメモリ４０に出力する。

メモリ４０に記憶された画像データは、操作ボタン２３の操作によって圧縮伸張部４１によりＪＰＥＧやＴＩＦＦ等の圧縮処理等が施された後、メモリカードドライブ４２に装着されたメモリカードに出力されて記憶される。

また、メモリ４０に記憶された画像データやメモリカードに記憶された画像データを圧縮伸張部４１によって伸張処理を行い、その後、バス４４を介してディスプレイ２１に表示させることができる。ディスプレイ２１に表示された画像をユーザが見て不要と判断した場合は、操作ボタン２４の操作によって消去することができる。

次に、図４乃至図１３を参照して、レンズ鏡筒１９におけるレンズ位置調整機構について説明する。

図４は、レンズ位置調整機構の分解斜視図である。図４に示すように、レンズ位置調整機構は、レンズ保持枠１００、支持筒３００、及びカバーユニット４００を有する。レンズ保持枠１００は、調整レンズ２００を保持する。支持筒３００は、レンズ保持枠１００を位置調整可能に支持する。カバーユニット４００は、レンズ保持枠１００の調整レンズ２００以外を覆って保護する。

支持筒３００と不図示の他のレンズ群や筒体とが連結されて、複数のレンズ群からなるレンズ鏡筒１９が構成される。また、本実施形態におけるレンズ位置調整機構は、レンズ鏡筒１９を構成する不図示の他のレンズ群に合わせて、調整レンズ２００の光軸を基準軸に対して傾けることで、光学精度を満たす位置に調整する。なお、以下の説明では、調整レンズ２００の光軸を基準軸に対して傾ける調整を傾き調整と記載する。

図５（ａ）は調整レンズ２００の傾き調整を行うポジションでのレンズ位置調整機構の正面図、図５（ｂ）は調整レンズ２００の傾き調整を行わないポジションでのレンズ位置調整機構の正面図である。図６は、レンズ保持枠１００を正面側から見た斜視図である。図７は、図６に示すレンズ保持枠１００を背面側から見た斜視図である。図８は、支持筒３００を正面側から見た斜視図である。

レンズ位置調整機構は、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、レンズ保持枠１００を支持筒３００に対して光軸を中心に回転させることにより、調整レンズ２００の傾き調整を行うポジションと傾き調整を行わないポジションとに切り替え可能である。

レンズ保持枠１００の外周部には、図６及び図７に示すように、径方向外側に突出するフランジ部１００ａが周方向に略等間隔で３箇所設けられている。フランジ部１００ａの先端には、突起部１００ｃが形成され、フランジ部１００ａの裏面には、当接部１００ｄが設けられている。

また、レンズ保持枠１００の外周部には、調整面１００ｂ及び当接部１００ｅがそれぞれ周方向に略等間隔で３箇所設けられている。調整面１００ｂと当接部１００ｅとは、互いに光軸方向に離れて配置され、調整面１００ｂは、調整レンズ２００の傾き調整をするのに最適な中心点を有する球面で構成されている。

支持筒３００の内周部には、図８に示すように、レンズ保持枠１００に設けられた調整面１００ｂが当接することでレンズ保持枠１００を支持する調整受け面３００ｂが周方向に略等間隔で３箇所設けられている。また、支持筒３００の内周部には、調整量規制リブ部３００ｃ、当接部３００ｄ、及び当接部３００ｅがそれぞれ周方向に略等間隔で３箇所ずつ設けられている。

次に、図９乃至図１３を参照して、レンズ位置調整機構における調整レンズ２００の傾き調整動作について説明する。図９は、図５（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。図１０は、図５（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。図１１は、図５（ｂ）のＣ−Ｃ線断面図である。図１２（ａ）は図５（ａ）のＤ−Ｄ線断面図、図１２（ｂ）は図５（ｂ）のＥ−Ｅ線断面図である。図１３は、調整レンズ２００の傾き調整を行うポジションと傾き調整を行わないポジションにおける突起部１００ｃと調整量規制リブ部３００ｃとの位置関係を示す模式図である。

図５（ａ）のＡ−Ａ線断面図である図９の状態、即ち、調整レンズ２００の傾き調整を行うポジション（第１の支持位置）では、支持筒３００の調整受け面３００ｂに対してレンズ保持枠１００の調整面１００ｂを当接させる。この状態でレンズ保持枠１００を調整面１００ｂの球面形状に沿って図９の矢印方向に傾動させることで、基準軸に対する調整レンズ２００の光軸の傾き調整を行うことが可能になっている。

このとき、図５（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である図１２（ａ）に示すように、レンズ保持枠１００の突起部１００ｃと支持筒３００の調整量規制リブ部３００ｃとの間には、光軸方向に調整用の隙間が設けられており、この隙間の量だけ傾き調整が可能となっている。

傾き調整の終了後、レンズ保持枠１００が支持筒３００に対して移動しないように、レンズ保持枠１００を工具などを用いて仮固定し、紫外線硬化型接着剤等を用いてレンズ保持枠１００を支持筒３００に本固定する。このとき、図８に示すように、調整面１００ｂと調整受け面３００ｂとは、光軸に対して所定の角度をもって当接している為、レンズ保持枠１００が支持筒３００に対して位置規制される。

一方、調整レンズ２００の傾き調整を行うポジションから傾き調整を行わないポジション（第２の支持位置）に切り替える場合は、レンズ保持枠１００を支持筒３００に対して光軸中心に図５（ｂ）の矢印方向に回転させる。これにより、図９の状態から図５（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である図１０の状態になる。

図１０の状態では、レンズ保持枠１００の調整面１００ｂと支持筒３００の調整受け面３００ｂとが離間する。

このとき、レンズ保持枠１００の当接部１００ｅと支持筒３００の当接部３００ｅとが径方向に当接して、支持筒３００に対してレンズ保持枠１００が径方向に位置規制される。また、図５（ｂ）のＣ−Ｃ線断面図である図１１に示すように、レンズ保持枠１００の当接部１００ｄと支持筒３００の当接部３００ｄとが光軸方向に当接して支持筒３００に対してレンズ保持枠１００が光軸方向に位置規制される。ここで、当接部１００ｄ及び当接部３００ｄは、本発明の第１の規制手段の一例に相当し、当接部１００ｅ及び当接部３００ｅは、本発明の第２の規制手段の一例に相当する。

また、調整レンズ２００の傾き調整を行わないため、図１２（ｂ）及び図１３に示すように、レンズ保持枠１００の突起部１００ｃと支持筒３００の調整量規制リブ部３００ｃとの間の調整用の隙間は、ゼロになるように設定されている。調整用の隙間がゼロになるため、レンズ保持枠１００が支持筒３００に対して仮固定され、紫外線硬化型接着剤などで本固定する場合に、レンズ保持枠１００を工具などを用いて仮固定する必要がない。

これにより、調整レンズ２００の傾き調整を行わないポジションでは、支持筒３００に対してレンズ保持枠１００が光軸方向、及び径方向に位置規制され、また、調整用の隙間がゼロとなるため、高精度な位置決め可能である。

ここで、調整レンズ２００の傾き調整を行わなかった場合に、その後に部品精度やレンズ位置の精度にばらつきが生じたときは、前述した本固定の前に、レンズ保持枠１００を支持筒３００に対して図５（ｂ）の矢印と反対方向に回転させる。これにより、前述した調整レンズ２００の傾き調整を行うことが可能となる。

以上説明したように、本実施形態では、レンズ保持枠１００を支持筒３００に対して回転させるだけでレンズ鏡筒１９のレンズの位置調整可能な状態と位置調整不可能な状態とを容易に切り替えることができる。

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。

１００ レンズ保持枠
１００ａ フランジ部
１００ｂ 調整面
１００ｃ 突起部
１００ｄ 当接部
１００ｅ 当接部
２００ 調整レンズ
３００ 支持筒
３００ｂ 調整受け面
３００ｃ 調整量規制リブ部
３００ｄ 当接部
３００ｅ 当接部

Claims (5)

1. レンズ鏡筒であって、
   前記レンズ鏡筒の周方向に略等間隔で３つの調整面を有するレンズ部材を保持するレンズ保持枠と、
   第１の支持位置及び第２の支持位置で前記レンズ保持枠を支持する支持筒であって、前記第２の支持位置は前記第１の支持位置から前記レンズ保持枠を前記支持筒に対して光軸中心に回転させた位置である支持筒と、
   前記レンズ保持枠と前記支持筒との間に前記周方向に略等間隔で設けられ、前記第２の支持位置で前記レンズ保持枠を前記支持筒に対して光軸方向に位置規制する３つの第１の規制機構と、を備え、
   前記支持筒は、前記第１の支持位置では、基準軸に対して前記レンズ部材を位置調整可能に前記レンズ保持枠を支持すると共に、前記第２の支持位置では、前記基準軸に対して前記レンズ部材を位置調整不可能に前記レンズ保持枠を支持し、
   前記支持筒は、前記周方向に略等間隔で設けられると共に前記第１の支持位置で前記レンズ部材の前記３つの調整面と協働して前記レンズ保持枠を支持する３つの調整受け面を有し、
   前記３つの調整面と前記３つの第１の規制機構は、夫々前記周方向に交互に配列されており、前記３つの調整受け面と前記３つの第１の規制機構は、夫々前記周方向に交互に配列されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記レンズ保持枠と前記支持筒との間に設けられ、前記第２の支持位置で前記レンズ保持枠を前記支持筒に対して径方向に位置規制する３つの第２の規制機構をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記支持筒は、前記支持筒に対する前記レンズ部材の傾きが調整可能なように且つ前記傾きの調整用隙間が前記第１の支持位置で前記レンズ保持枠と前記支持筒の間で前記光軸方向に生じるように前記レンズ保持枠を支持し、前記支持筒は、前記隙間が前記第２の支持位置で生じないように前記レンズ保持枠を支持す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. レンズ鏡筒を有する撮像装置であって、
   前記レンズ鏡筒は、
   前記レンズ鏡筒の周方向に略等間隔で３つの調整面を有するレンズ部材を保持するレンズ保持枠と、
   第１の支持位置及び第２の支持位置で前記レンズ保持枠を支持する支持筒であって、前記第２の支持位置は前記第１の支持位置から前記レンズ保持枠を前記支持筒に対して光軸中心に回転させた位置である支持筒と、
   前記レンズ保持枠と前記支持筒との間に前記周方向に略等間隔で設けられ、前記第２の支持位置で前記レンズ保持枠を前記支持筒に対して光軸方向に位置規制する３つの第１の規制機構と、を備え、
   前記支持筒は、前記第１の支持位置では、基準軸に対して前記レンズ部材を位置調整可能に前記レンズ保持枠を支持すると共に、前記第２の支持位置では、前前記基準軸に対して前記レンズ部材を位置調整不可能に前記レンズ保持枠を支持し、
   前記支持筒は、前記周方向に略等間隔で設けられると共に前記第１の支持位置で前記レンズ部材の前記３つの調整面と協働して前記レンズ保持枠を支持する３つの調整受け面を有し、
   前記３つの調整面と前記３つの第１の規制機構は、夫々前記周方向に交互に配列されており、前記３つの調整受け面と前記３つの第１の規制機構は、夫々前記周方向に交互に配列されていることを特徴とする撮像装置。
5. 前記支持筒は、前記支持筒に対する前記レンズ部材の傾きが調整可能なように且つ前記傾きの調整用隙間が前記第１の支持位置で前記レンズ保持枠と前記支持筒の間で前記光軸方向に生じるように前記レンズ保持枠を支持し、前記支持筒は、前記隙間が前記第２の支持位置で生じないように前記レンズ保持枠を支持することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。