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

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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。
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