JP2006047703A

JP2006047703A - レンズ装置及び撮像装置

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Publication number: JP2006047703A
Application number: JP2004228794A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Nakajima; 中嶋　　茂雄; Yuichiro Kato; 加藤　　雄一郎
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-08-05
Filing date: 2004-08-05
Publication date: 2006-02-16
Anticipated expiration: 2024-08-05
Also published as: JP4603833B2

Abstract

【課題】光源からの光を効率よく利用し、かつ簡略化された構造で低コストの表示装置を提供する。
【解決手段】第１の係合部２４および第２の係合部２３を有する第１の部材２と、第１の係合部２４が係合する第１のカム部１３ｃを有する第２の部材１３と、第２の係合部２３を光軸方向にガイドする直進ガイド部１２ｂを有する第３の部材１２とを有し、第１の部材２と第２の部材１３との相対回転により該第１の部材２が第２および第３の部材１３、１２に対して光軸方向に移動するレンズ装置であって、第１及び２の係合部２４、２３がそれぞれ第１の部材２の複数箇所に設けられている。
【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、レンズ装置や撮像装置に関し、特にレンズの保持構造に関するものである。

従来、複数のレンズユニットから構成される撮影光学系を有し、カム環を用いてレンズユニットを光軸方向に移動させるレンズ鏡筒において、該レンズ鏡筒を小型化する技術が提案されている。

特許文献１では、カム筒に、圧力角の最も大きい第１のカム溝と圧力角が最も小さい第２カム溝とを周方向に略同じ位置であって光軸方向にずれた位置に配設し、圧力角が両カム溝の中間である第３のカム溝を、第１および第２のカム溝に対して周方向にずれた位置に配設することで、カム筒の軸方向の長さを短くして、レンズ鏡筒の小型化を図っている。
特開平１０−０７３７５２号公報（段落００２３頁、図６等）

しかしながら、上記特許文献１では、カム溝に係合するカムフォロワーが直進溝にも係合しているため、レンズユニットが光軸に垂直な方向に対してガタつきが生じ、位置精度が低くなってしまう問題を有している。

また、３つのレンズユニットを駆動するカム溝の圧力角が、大きいもの、小さいもの、その中間のものであれば、各カム溝を重ならないように配置することはできるが、カム溝の圧力角が大きく変化したり、移動方向が変化する場合は、カム溝を重ねて配置することができないため、カム環が大きくなり、レンズ鏡筒が大型化してしまうとともに、設計の自由度が低減される問題を有している。

本発明の例示的な目的の１つは、レンズユニットのガタ付きを防止して位置精度を向上させたレンズ装置を実現することにある。

本発明のレンズ装置は、第１の係合部および第２の係合部を有する第１の部材と、第１の係合部が係合する第１のカム部を有する第２の部材と、第２の係合部を光軸方向にガイドする直進ガイド部を有する第３の部材とを有し、第１の部材と第２の部材との相対回転により、該第１の部材が第２および第３の部材に対して光軸方向に移動するレンズ装置であって、第２の係合部は、第１の部材の３箇所に設けられ、第１の係合部は、第１の部材の２箇所に設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、第２の係合部と直進ガイド部とのガタつきが防止され、該直進ガイド部との係合による第１の部材の位置精度が向上する。

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。

図１〜図１３には、本発明の実施例１であるレンズ鏡筒（レンズ装置）の構成を示している。本実施例のレンズ鏡筒は、いわゆる４レンズユニット構成の変倍光学系を有し、非使用状態では各レンズユニット間の間隔を使用時に対して縮めて不図示のカメラボディに対して沈胴させるタイプのレンズ鏡筒である。

図１Ａはレンズ鏡筒の分解斜視図、図１Ｂはレンズ鏡筒の要部断面図、図２はレンズ鏡筒の沈胴時の断面図、図３はレンズ鏡筒の最広角時（ＷＩＤＥ端）の断面図、図４はレンズ鏡筒の最望遠時（ＴＥＬＥ端）の断面図である。また、図５には、第１鏡筒ユニットの断面図、図６は第１鏡筒ユニット１の一部を切り欠いて斜め前方から見た斜視図、図７は第１鏡筒ユニット１の一部を切り欠いて斜め後方から見た斜視図、図８は第１鏡筒ユニット１の接着時の斜視図、図９は絞りシャッターのスリーブ部を表す斜視図、図１０はシフトユニットのスリーブ部を表す斜視図である。さらに、図１１は可動（湾曲）配線板を表す断面図、図１２はカム環の外カム展開図、図１３はカム環の内カム展開図である。

これらの図において、前側（物体側）から順に、Ｌ１は第１レンズユニット、Ｌ２は第２レンズユニット、Ｌ３は光軸直交面内で移動して像振れ補正を行う第３レンズユニット、Ｌ４は光軸方向に移動してフォーカスを行う第４レンズユニットである。

１は第１レンズユニットＬ１が保持されている第１鏡筒ユニット（第４の部材）、２は第２レンズユニットＬ２を保持する第２鏡筒ユニット（第１の部材）、３は第３レンズユニットＬ３を光軸直交面内で移動可能に保持するシフトユニット、４は第４レンズユニットＬ４を保持する移動枠、５は光量を調節する絞りシャッターユニットである。

６はシフトユニット３の後端部に圧入等により固定された円錐形状のカムフォロワーを有するカムピン、７は絞りシャッターユニット５の後端部に圧入等により固定された円錐形状のカムフォロワーを有するカムピンである。

８，９，１０はシフトユニット３、移動枠４および絞りシャッターユニット５を光軸方向に移動可能に支持するガイドバーである。シフトユニット３はガイドバー８，９により、移動枠４はガイドバー１０，９により、絞りシャッターユニット５はガイドバー９，１０によりそれぞれ支持される。

１１はガイドバー８，９，１０の後端部を位置決め固定し、更にＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子５１（図１４参照）が取り付けられる後部鏡筒である。

１２はガイドバー８，９，１０の前端部を位置決め固定する固定筒であり、後部鏡筒１１にビスにて固定されている。

１３はカム筒（第２の部材）であり、光軸方向に関して後部鏡筒１１により位置決めされ、固定筒１２の外周に回転可能に保持されている。カム筒１３は、その外周面に第１レンズユニットＬ１を光軸方向に駆動する駆動用の第１カム溝部（第２のカム部）１３ａと衝撃受け用の耐衝撃カム溝部１３ｂを有する。また、内周面には、第２レンズユニットＬ２を光軸方向に駆動するための第２カム溝部（第１のカム部）１３ｃと第３レンズユニットＬ３を光軸方向に駆動するための第３カム溝部１３ｄと、絞りシャッターユニット５を光軸方向に駆動するためのシャッターカム溝部１３ｅを有する。

これらのカム溝部には、後述する各鏡筒に一体的に設けられたカムフォロワーピンが係合しており、カム筒１３が固定筒１２に対して光軸回りで回転することで、第１，第２，第３レンズユニットＬ１，Ｌ２，Ｌ３および絞りシャッターユニット５を光軸方向に進退させ、変倍動作を行ったり、沈胴／突出動作を行ったりする。

１４は後部鏡筒１１にビスにて固定されていた支持枠、１５は第４レンズユニットＬ４を光軸方向に駆動してフォーカス動作を行なわせるフォーカスモータである。該フォーカスモータ１５においては、ロータと同軸のリードスクリュー１５ａが移動枠４に取り付けられたラック３５と噛み合っている。このため、ロータの回転により第４レンズユニットＬ４を駆動することができる。また、不図示のねじりコイルバネで、移動枠４、ガイドバー９，１０、ラック３５およびリードスクリュー１５ａが片寄せされ、各部材間のガタ付きをなくしている。フォーカスモータユニット１５はビスで支持枠１４に固定されている。

１６はカム筒１３を回転駆動するズームモータであり、カム筒１３の後端部に設けられたギア部１３ｆと噛み合ってカム筒１３を回転させ、変倍動作を行わせる。ズームモータ１６は、後部鏡筒１１にビスで固定されている。

１７はフォトインタラプタからなるフォーカスリセットスイッチであり、移動枠４に形成された遮光部４ｃの光軸方向への移動による遮光状態と透光状態の切り替わりを検出する。これにより、第４レンズユニットＬ４の基準位置を検出することができる。

１８および１９はフォトインタラプタからなるズームリセットスイッチであり、カム筒１３の後端部に形成された遮光部１３ｇの回転移動による遮光状態と透光状態の切り替わりを検出する。これにより、カム筒１３の複数の基準位置を検出することができる。

２０はフォトインタラプタ１８および１９に接続された配線板であり、コネクタ部２０ａを介して不図示のカメラ回路と接続されている。

３３はシフトユニットと配線板２０とを接続するシフトユニット配線板で、可動部３３ａを有する。３４は絞りシャッターユニット５と配線板２０とを接続する絞りシャッターユニット配線板で、可動部３４ａを有する。

２１はフォーカスモータ１５とフォトインタラプタ１７とに接続された配線板であり、配線板２０とも接続されている。２２は後部鏡筒１１に固定された外筒である。

次に、第１および第２のレンズユニットの支持構造について説明する。固定筒１２の先端には、３つのキー１２ａが光軸回り（周方向）において均等な角度位置に設けられている。第１鏡筒ユニット１の円筒部分の内周面には、３つのキー１２ａにそれぞれ係合する３本の直進溝部１ａが設けられており、該３つのキー１２ａと３本の直進溝部１ａとの係合によって、第１鏡筒ユニット１は固定筒１２に対して光軸直交方向に位置決めされる。

また、第１鏡筒ユニット１は直進溝部１ａによって光軸方向に案内される。第１鏡筒ユニット１の後端部には、３つのカムフォロワーピン１ｂと３つの耐衝撃用ピン１ｃとが均等角度位置に取り付けられている。カムフォロワーピン１ｂはカム筒１３の外周面に設けられた３本の第１カム溝部１３ａに係合し、耐衝撃用ピン１ｃは耐衝撃カム溝部１３ｂと係合している。これらカムフォロワーピン１ｂと耐衝撃用ピン１ｃが各カム溝部に係合することによって、第１鏡筒ユニット１の倒れを抑制するとともに、カム筒１３の回転によってカムフォロワーピン１ｂが第１カム溝部１３ａから力を受けて第１鏡筒ユニット１を光軸方向に進退させる。

カムフォロワーピン１ｂは第１カム溝部１３ａと常に係合しているテーパーピンであり、耐衝撃用ピン１ｃはほぼ円筒形状に近い角度のテーパーピンである。耐衝撃用ピン１ｃは耐衝撃カム溝部１３ｂと対応した位置にあるが、通常は耐衝撃カム溝部１３ｂとは係合していない。落下等により第１鏡筒ユニット１に衝撃的な力が加わると、カムフォロワーピン１ｂが第１カム溝部１３ａのテーパー面に沿ってせり上がり、第１カム溝部１３ａから脱落しそうになるが、この状態で耐衝撃用ピン１ｃが耐衝撃カム溝部１３ｂと係合（当接）することによって、カムフォロワーピン１ｂの第１カム溝部１３ｂからの脱落を防止する。

第２鏡筒ユニット２の後端部には、直進キーとして機能する３つの円筒ピン（第２の係合部）２３が周方向における均等角度位置に設けられている。また、第２鏡筒２の後端部には、２本のカムフォロワーピン（第１の係合部）２４が周方向における均等角度位置に設けられている。各円筒ピン２３はその根元に軸部を有し、該軸部が第２鏡筒ユニット２に圧入されている。また、カムフォロワーピン２４はその根元に軸部を有し、該軸部が第２鏡筒ユニット２の穴部に挿入され、板バネ２５によって第２カム溝部１３ｃに係合する方向に片寄せされている。

固定筒１２には、３本の直進溝部（直進ガイド部）１２ｂが形成されており、３つの円筒ピン２３とこれら３本の直進溝部１２ｂとの係合により、第２鏡筒ユニット２は固定筒１２に対して光軸直交方向に位置決めされている。また、第２鏡筒ユニット２は、直進溝部１２ｂに沿って光軸方向に案内される。

第２鏡筒ユニット２の先端部には、３つのキー（第３の係合部）２ａが周方向における均等角度位置に設けられている。これらキー２ａが第１鏡筒ユニット１の円筒部分の内周面に形成された３本の直進溝部１ａに係合することで、第１鏡筒ユニット１に対して第２鏡筒ユニット２の先端側を光軸直交方向において位置決めする。

このように、第２鏡筒ユニット２は、固定筒１２と第１鏡筒ユニット１とにより光軸に対する倒れが抑制されている。このため、第１鏡筒ユニット１が、その支持・案内部位のガタ付きや３本の第１カム溝部１３ａの不均一などで光軸直交方向に動くと、第２鏡筒ユニット２の先端側がそれに追従して動く。これにより、第２レンズユニットＬ２と第１レンズユニットＬ１との相対的な位置ずれが最小限に抑えられる。

カムフォロワーピン２４は、カム筒１３の内周面に設けられた２本の第２カム溝部１３ｃと常に係合し、カム筒１３の回転により第２カム溝部１３ｃからの力を受けて第２鏡筒ユニット２を光軸方向に進退させる。第２鏡筒ユニット２の光軸直交方向の位置は、３箇所の円筒ピン２３と直進溝部１２ｂとの係合によって精度良く決められている。また、第２鏡筒ユニット２の光軸方向の駆動は、板バネ２５によって第２カム溝部１３ｃにガタなく片寄せされた２つのカムフォロワーピン２４を介して行われるので、第２鏡筒ユニット２の傾きなどが発生せずに精度良く駆動できる（図１Ｂ参照）。

また、第２カム溝部１３ｃを２本としたことにより、カム筒１３の回転角度を大きくとることができる。なお、本実施例では、直進溝部１２ｂと係合する円筒ピン２３を第２鏡筒ユニット２とは別部材としているが、該円筒ピン２３を第２鏡筒ユニット２に一体成形してもよい。

このように、カム筒１３に設けられた第２カム溝部１３ｃに係合するカムフォロワーピン２４と、固定筒１２に設けられた直進溝部１２ｂに案内される円筒ピン２３とが別々に構成されているため、円筒ピン２３を第２鏡筒ユニット２にガタなく圧入固定または一体成形することができ、直進溝部１２ｂとの係合による第２鏡筒ユニット２の位置精度が向上する。

さらに、カムフォロワーピン２４とカム筒１３の第２カム溝部１３ｃとの間のスペースを最小限にでき、そのスペースでの第２鏡筒ユニット２のガタつくによる位置精度の劣化を防止することができる。

次に、シフトユニット３、移動枠４および絞りシャッターユニット５の支持構造について説明する。シフトユニット３、移動枠４および絞りシャッターユニット５を光軸方向に移動自在に支持するバー８，９，１０は、後部鏡筒１１と固定筒１２とに挟まれて、光軸方向に対して略平行に支持されている。バー９は、バー８，１０に対して光軸を挟んで反対側に配置されている。シフトユニット３のスリーブ部３ａは、バー８に光軸方向に移動可能に係合しており、該シフトユニット３に設けられたカムフォロワー６（図１０参照）は、カム筒１３の第３カム溝部１３ｄに係合している。このため、カム筒１３の回転により該シフトユニット３は光軸方向に駆動される。バー８の長さとしては、スリーブ部３ａの長さにシフトユニット３の移動量を加えた長さが最低限必要である。

絞りシャッターユニット５のスリーブ部５ａはバー９に光軸方向に移動自在に係合している。また、シフトユニット３に設けられたＵ溝部３ｂは、バー９に対して、絞りシャッターユニット５のスリーブ部５ａの内側において係合しており（図９参照）、移動枠４に設けられたＵ溝部４ｂは、スリーブ部５ａの後側でバー９に対して係合している。

絞りシャッターユニット５にはカムフォロワー７が設けられており、該カムフォロワー７は、カム筒１３のシャッターカム溝部１３ｅに係合している。これにより、絞りシャッターユニット５は、カム筒１３の回転によって光軸方向に駆動される。バー９の長さとしては、スリーブ部５ａの長さに絞りシャッターユニット５の移動量を加えた長さ、さらにこれにＵ溝部４ｂの長さと移動枠４の移動量とを加えた長さが最低限必要である。但し、シフトユニット３のＵ溝部３ｂがスリーブ部５ａの内側にあるため、スリーブ部５ａの前側又は後側にＵ溝部３ｂを配置した場合よりもバー９に必要な長さを短くすることができる。

また、絞りシャッターユニット５のスリーブ部５ａにおいて、バー９の外周側には穴があいており、バー９の円周方向でバー９を挟んで対向する位置において前後がつながっている。このように、スリーブ部５ａにおけるバー９の外周側に穴をあけたことにより、スリーブ部５ａが外周方向に大きくならない。また、バー９を挟んで対向する位置にて前後をつなげているので、スリーブ部５ａの位置および形状の精度が向上し、強度も増している。

バー１０には、移動枠４のスリーブ部４ａが光軸方向に移動可能に係合している。さらに、バー１０には、絞りシャッターユニット５のＵ溝部５ｂが係合している。このため、バー１０の長さとしては、スリーブ部４ａの長さと移動枠４の移動量とＵ溝部５ｂの長さと絞りシャッターユニット５の移動量とを加えた長さが最低限必要になる。

このように、スリーブ部の内側に他の移動部材のＵ溝部を配置することにより、バーの本数を少なくすることができるだけでなく、バーの長さも短くすることができ、その結果、レンズ鏡筒全体を短くすることができる。本実施例では、スリーブ部の内側に配置されるＵ溝部は１つであるが、複数のＵ溝部を配置してもよい。

また、本実施例では、カム筒１３において、１本の第３カム溝部１３ｄを２本の第２カム溝部１３ｃのうち一方が形成された周方向領域（位相領域）に概ね対応した撮像素子側の位相領域に配置し、かつ１本のシャッターカム溝部１３ｅを、他方の第２カム溝部１３ｃが形成された位相領域に概ね対応した撮像素子側の位相領域に配置している。

すなわち、第２鏡筒ユニット２（１つの部材）を移動させる複数の第２カム溝部１３ｃのそれぞれに対して、シフトユニット３および絞りシャッターユニット５（他の２つの部材）を移動させる第２およびシャッターカム溝部１３ｄ，１３ｅを、第２カム溝部１３ｃとは光軸方向において異なる位置で、かつ回転方向において互いに異なる範囲に設け、該第２およびシャッターカム溝部１３ｄ，１３ｅの周方向の位相を概ね合わせて配置することができる。

よって、カム筒１３上のスペースを有効に使用することができため、レンズ鏡筒における設計の自由度が向上するとともに、カム筒１３の小型化を図ることができる。

シフトユニット配線板３３は、シフトユニット３のスリーブ部３ａの近くに配置されるとともに、撮像素子の側面に沿った位置に配置されている。これにより、シフトユニット配線板３３を光軸に近づけることが可能となり、その結果、固定筒１２を小さく、さらにはレンズ鏡筒全体の径を小さくすることができる。

同様に、絞りシャッターユニット配線板３４は絞りシャッターユニット５のスリーブ部５ａの近くに配置され、かつ撮像素子の側面に沿った位置に配置される。これにより、絞りシャッターユニット配線板３４を光軸に近づけることが可能となり、固定筒１２を小さく、さらにはレンズ鏡筒全体の径を小さくすることができる。

また、バー９はシフトユニット３のＵ溝部３ｂと絞りシャッターユニット５のスリーブ部５ａとに共用されているので、シフトユニット３のスリーブ部３ａを、Ｕ溝部３ｂに対して光軸を挟んで対向する位置に配置することで、シフトユニット３の位置保持精度が良くなる。また、シフトユニットのスリーブ部３ａは、絞りシャッターユニット５のスリーブ部５ａとは光軸を挟んで対向する位置に配置されるのがよい。

また、可動配線板はスリーブ部の近くに配置することにより、該スリーブ部を有する移動部材の光軸方向移動が容易になる。このことから、シフトユニット配線板３３と絞りシャッターユニット配線板３４とを光軸を挟んで対向する位置に配置し、かつ撮像素子の側面に沿った位置に配置することにより、シフトユニット３および絞りシャッターユニット５の移動を容易にするとともに、レンズ鏡筒全体の小径化に寄与している。

なお、本実施例では、２つの配線板３３，３４を互いに対向する位置に配置しているが、これらは撮像素子の側面に沿って配置すればよく、光軸を中心として９０度の角度をなす位置に配置してもよい。また、２つの配線板３３，３４を１つにつなげてから湾曲部を設けることもできるが、１つにすると幅が広くなり、撮像素子の側面に沿わせても固定筒１２が大きくなり、結果的にレンズ鏡筒全体の径が大きくなるので、それぞれの配線板は独立しているほうがよい。

次に、図１および図５〜図８を用いて第１鏡筒ユニット１の構成について説明する。図５は第１鏡筒ユニット１の断面図、図６は第１鏡筒ユニット１の一部を切り欠いて斜め前方から見た斜視図、図７は第１鏡筒ユニット１の一部を切り欠いて斜め後方から見た斜視図、図８は第１鏡筒ユニット１の接着時の様子を示す斜視図である。

２６は第１レンズユニットＬ１を保持する第１鏡筒部材であり、その外周部には、固定用のフランジ２６ａが設けられている。フランジ２６ａの外周には、周方向に所定のピッチでほぼ全周にわたって、それぞれ接着用の切り欠き形状を持つ複数の接着部２６ｂが形成されている。また、第１鏡筒部材２６の前端面には、調整工具を係合させるための係合部２６ｃが周方向に所定のピッチでほぼ全周にわたって複数形成されている。また、フランジ２６ａの後側には、突き当て面２６ｄを有している。

２７はその内周面に３本の直進溝部１ａが形成された第１案内筒であり、前側内周部における周方向３つの位相領域には、周方向に延びるフランジ２７ａが形成されている。フランジ２７ａの前後の光軸直交面（前側の面２７ｂおよび後側の面２７ｃ）は、周方向において光軸方向に階段状に位置が所定量ずつ変化している。

各フランジ２７ａの前側の面２７ｂのうち１つには、第１鏡筒部材２６の突き当て面２６ｄが当接している。ここで、接着部２６ｂおよび調整工具用の係合部２６ｃの周方向ピッチ（間隔）は、フランジ２７ａの階段状の面の周方向ピッチと略同じである。

２８は第１鏡筒止め板であり、弾性部材により形成されている。第１鏡筒止め板２８における周方向３箇所には、係止部２８ａが設けられており、該係止部２８ａは、第１鏡部材２６に設けられた突起部２６ｅに係止されている。そして、突起部２８ｂは、階段状のフランジ２７ａの後側の面２７ｃのうち１つに当接している。このため、第１鏡筒部材２６は、第１鏡筒止め板２８によってフランジ２７ａに対して後方に引き込まれる（付勢される）。したがって、第１鏡筒部材２６の突き当て面２６ｄは、フランジ２７ａの前側の面２７ｂに押し付けられる。

したがって、調整工具を係合部２６ｃに係合させて第１鏡筒部材２６を光軸周りに回転させると、第１鏡筒部材２６の突き当て面２６ｄがフランジ２７ａの前側の面２７ｂに押し付けられた状態を維持しながら、該前側の面２７ｂにおける突き当て面２６ｄが当接する位置を変化させ、第１鏡筒ユニット１内での第１鏡筒部材２６、つまりは第１レンズユニットＬ１の光軸方向の位置を調整することができる。

この際、フランジ２７ａにおける各段部の光軸方向の厚みは略同一であり、第１鏡筒部材２６が回転してフランジ２７ａに対する突き当て面２６ｄの当接位置が変化しても、第１鏡筒止め板２８による第１鏡筒部材２６の付勢力は略一定である。

また、第１鏡筒部材２６は第１案内筒２７に対して光軸直交方向に所定量の範囲でスライド可能な寸法設定になっている。言い換えれば、フランジ２７ａの光軸直交方向の高さは、第１鏡筒部材２６の偏心調整が可能な高さに設定されている。突き当て面２６ｄをフランジ２７ａの前側の面２７ｂに沿って光軸直交方向にスライドさせることにより、第１鏡筒ユニット１内で第１レンズユニットＬ１の偏心調整を行うことができる。

以上説明した本実施例のレンズ鏡筒が有する４ユニット構成の変倍光学系は変倍率が大きく、各レンズユニットの位置精度の要求が特に高いので、規定の光学性能を確保するために、前述したように第１レンズユニットＬ１を光軸方向および光軸垂直方向（偏心方向）に調整可能な構成となっている。

そして、第１鏡筒部材２６および第１案内筒２７は、調整後に周方向３箇所に設けられた接着部２７ｄ（図８参照）で接着される。調整によって第１鏡筒部材２６は第１案内筒２７に対して回転するが、前述したように接着部２６ｂの周方向ピッチとフランジ２７ａの段部の周方向ピッチとが略等しいので、調整後の状態でも、第１案内筒２７の各接着部２７ｄには、第１鏡筒部材２６における複数の接着部２６ｂのうちの１つが必ず対向する。したがって、第１鏡筒部材２６を回転させて調整を行っても、接着作業を行う工具や機械等を第１案内筒２７に対して回転させる必要がない。なお、本実施例では、接着箇所を３箇所としているが、１箇所でもよいし、より多数の箇所でもよい。

さらに、レンズ鏡筒の構成について図１〜図６を用いて説明する。２９は、第１鏡筒部材２６の調整後に、第１案内筒２７の内周にはめ込まれて、第１鏡筒部材２６の前面を覆う前マスクである。３０は第１案内筒２７にバヨネット構造により取り付けられ、前マスク２９を固定する前マスク止め板である。３１は前マスク２９と第１鏡筒部材２６との間の隙間（第１鏡筒部材２６の調整によりその幅が変化する）を塞ぐ防塵リング、３２は第１案内筒２７の先端に取り付けられた化粧板である。

図１４には、像振れ補正機能を有する本実施例のレンズ鏡筒を搭載した撮影装置のシステム構成を示す。５０は被写体の空間周波数の高域成分を除去するための光学ローパスフィルタ、５１はレンズ鏡筒の像面に配置され、光学像を電気信号に変換するＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳセンサ等の撮像素子である。撮像素子５１から読み出された電気信号ａはカメラ信号処理回路５２により画像信号ｂとなる。

５３はレンズ駆動を制御するマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）である。電源が投入されると、マイコン５３は、フォーカスリセット回路５４およびズームリセット回路５５の出力を監視しながら、フォーカスモータ駆動回路５６およびズームモータ駆動回路５７によりそれぞれのステッピングモータを回転させて各レンズユニットを光軸方向に移動させる。

フォーカスリセット回路５４およびズームリセット回路５５の出力は、それぞれの検出対象である移動部材が予め設定された所定位置（基準位置）まで移動すると（該移動部材に設けられた遮光部がフォトインタラプタが透光状態から遮光状態に切り換わったとき）反転し、マイコン５３は、その位置を基準として以後のステッピングモータの駆動ステップ数を計数することにより各レンズユニットの絶対位置を検知する。これにより正確な焦点距離情報や被写体情報等が得られる。

５８は絞りシャッターユニット５を駆動する絞り駆動回路であり、マイコン５３に取り込まれた映像信号の明るさ情報に基づいて絞りの開口径やシャッター速度を制御する。５９および６０は撮像装置のｐｉｔｃｈ角度（縦方向の傾き角）およびｙａｗ角度（横方向の傾き角）を検出する角度検出回路である。角度の検出は、例えば撮影装置に固定された振動ジャイロ等の角速度センサの出力を積分して行う。そして、両角度検出回路５９，６０の出力、すなわち、撮影装置の傾き角度の情報はマイコン５３に取り込まれる。

６１および６２は像振れ補正を行うために第３レンズユニットＬ３を光軸直交方向、すなわちｐｉｔｃｈ（縦方向）およびｙａｗ（横方向）にシフトさせるためのコイル駆動回路である。該コイル駆動回路６１，６２は、第３レンズユニットＬ３に搭載され、マグネットを含む磁気回路のギャップに配置されたコイルへの通電を制御することにより、第３レンズユニットＬ３にシフト駆動する。

６３および６４は第３レンズユニットＬ３の光軸に対するｐｉｔｃｈ（縦方向）およびｙａｗ（横方向）のシフト量を検出するための位置検出回路であり、その出力はマイコン５３に取り込まれる。第３レンズユニットＬ３がシフトすると、該第３レンズユニットＬ３を通過する光束が曲げられて、撮像素子５１上に結像している被写体像の位置が変化する。このときの被写体像の移動方向を実際に撮影装置が傾いたことによって被写体像が移動する方向とは逆方向とし、移動量を同じとするように第３レンズユニットＬ３の駆動をマイコン５３で制御することによって、手ぶれ等により撮影装置が傾いても結像している被写体像は動かない。これにより、像振れ補正を実現できる。

マイコン５３内では、ｐｉｔｃｈ角度検出回路５９およびｙａｗ角度検出回路６０により得られた撮影装置の傾き信号と、ｐｉｔｃｈ位置検出回路６３およびｙａｗ位置検出回路６４から得られた第３レンズユニットＬ３のシフト量信号との差を求め、それぞれの方向の差を示す信号を増幅し、かつ位相補償を行う。こうして得られた信号に基づいて、ｐｉｔｃｈコイル駆動回路６１およびｙａｗコイル駆動回路６２を介して第３レンズユニットＬ３を駆動する。こうして上記差信号がより小さくなるように像振れ補正制御が行なわれる。

なお、本実施例では、第１〜第３レンズユニットＬ１〜Ｌ３の相対移動により変倍動作を行っているので、第３レンズユニットＬ３のシフト量に対する像の移動量が焦点距離によって変化してしまう。このため、ｐｉｔｃｈ角度検出回路５９およびｙａｗ角度検出回路６０によって得られる撮影装置の傾き信号をそのまま用いて第３レンズユニットＬ３のシフト量を決定せず、焦点距離情報により補正する。

以上が本実施例の説明であるが、本発明は上記実施例の構成に限定されるものではなく、請求項で示された構成であればどのような構成であってもよい。また、発明は、レンズ一体型の撮像装置はもとより、交換レンズ装置にも適用できる。

図１５は本発明の実施例２を示す第２鏡筒ユニットの図である。上記実施例１は、２つのカムフォロワーピン２４は両方とも円筒ピン２３とは別々に設けられているが、本実施例では、一方のカムフォロワーピン２４と円筒ピン２３と共通のカムフォロワーピン３６で構成した実施形態である。なお、その他の構成は上記実施例１と同様である。

この共通カムフォロワーピン３６は、円筒部３６ａで直進溝部１２ｂと係合し、板バネ２５で第２カム溝部１３ｃに付勢にされており、先端テーパー部３６ｂが第２カム溝部１３ｃと当接する。

また、この共通カムフォロワーピン３６は、板バネ２５で第２カム溝部１３ｃに付勢しているが、第２鏡筒ユニット２に固定してもよい。

本発明の実施例１であるレンズ装置の分解斜視図。実施例１のレンズ鏡筒の要部断面図である。実施例１のレンズ鏡筒の断面図（沈胴時）。実施例１のレンズ鏡筒の断面図（ＷＩＤＥ端）。実施例１のレンズ鏡筒の断面図（ＴＥＬＥ端）。実施例１の１ユニット鏡筒ユニットの断面図。実施例１の１ユニット鏡筒ユニットを前側から見た斜視図。実施例１の１ユニット鏡筒ユニットを後側から見た斜視図。実施例１の１ユニット鏡筒ユニットの接着時における斜視図。実施例１の絞りシャッターユニットのスリーブ部を示す斜視図。実施例１の３ユニット鏡筒のスリーブ部を示す斜視図。実施例１の可動配線板の断面図。実施例１のカム環の展開図。実施例１のカム環の展開図。実施例１のレンズ鏡筒の駆動および振れ補正システムを示すブロック図。本発明の実施例２の第２鏡筒ユニットを示す図。

符号の説明

２第２鏡筒ユニット
１２固定筒
１２ｂ直進溝部
１３カム筒
１３ｃ第２カム溝部
２３直進キー（円筒ピン）
２４カムフォロワーピン

Claims

第１の係合部および第２の係合部を有する第１の部材と、前記第１の係合部が係合する第１のカム部を有する第２の部材と、前記第２の係合部を光軸方向にガイドする直進ガイド部を有する第３の部材とを有し、前記第１の部材と前記第２の部材との相対回転により該第１の部材が前記第２および第３の部材に対して光軸方向に移動するレンズ装置であって、
前記第２の係合部は前記第１の部材の３箇所に設けられ、前記第１の係合部は前記第１の部材の２箇所に設けられていることを特徴とするレンズ装置。
前記２箇所の第１の係合部のうち少なくとも１つは、前記第１の部材に対して前記第１のカム部への係合方向に付勢されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
前記第１の部材は第１のレンズを保持することを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ装置。
前記２箇所の第１の係合部のうち少なくとも１つと前記３箇所の第２の係合部のうち少なくとも１つとを一体的に形成したことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載のレンズ装置。
前記第２の部材は、第２のカム部を有し、
前記第１の部材は、前記第２の係合部から光軸方向に離れた位置に第３の係合部を有し、
該レンズ装置は、前記第３の係合部によりガイドされて前記第２のカム部により光軸方向に駆動される第４の部材を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載のレンズ装置。
前記第４の部材は、前記第１のレンズよりも物体側に配置される第２のレンズを保持することを特徴とする請求項５に記載のレンズ装置。
第１のカム部、第２のカム部および第３のカム部を有し、光軸回りで回転する第１の部材と、
前記第１のカム部により光軸方向に駆動される第２の部材と、
前記第２のカム部により前記光軸方向に駆動される第３の部材と、
前記第３のカム部により前記光軸方向に駆動される第４の部材とを有し、
前記第１の部材における同一面において、前記第１のカム部は該第１の部材の回転方向に複数設けられており、前記第２および第３のカム部は前記複数の第１のカム部とは前記光軸方向において異なる位置であって、前記回転方向において互いに異なる範囲に設けられていることを特徴とするレンズ装置。
請求項１から７のいずれか１つに記載のレンズ装置と、
該レンズ装置により形成された被写体像を光電変換する光電変換素子とを有することを特徴とする撮像装置。