JP6816398B2 - レンズ鏡筒及び撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は鏡筒に内装されるレンズの光軸を調整することが可能なレンズ鏡筒と、このレンズ鏡筒を用いて被写体の静止画や動画を撮像する撮像装置に関するものである。

撮像装置、例えば一眼レフカメラのレンズ鏡筒は、円筒型をした鏡筒内に複数のレンズが組み込まれて構成される。この複数のレンズは、それぞれ単玉レンズ、あるいは複数の単玉レンズが組み合わされた群レンズで構成される。ここでは、これら単玉レンズや群レンズをレンズと称する。このように、複数のレンズが内装されるレンズ鏡筒では、撮像する画像における収差等の画像品質を高めるために、各レンズの光軸を一致させ、あるいは所定の位置関係となるように調整する必要がある。また、各レンズの光軸はレンズの曲率中心を結ぶ線で規定され、レンズや群レンズの枚数が多くなれば多くなるほど光軸はズレやすく、より精密な光軸調整が必要となる。

このレンズ群の光軸調整の一つとして、レンズの主面の傾きの調整、すなわち光軸に対する主面の傾き角度、すなわちチルト角を調整するチルト調整があり、そのためのチルト機構が設けられる。このチルト機構としては、例えば特許文献１、２のチルト機構がある。これらは、いずれもレンズの円周方向の複数部位に設けたカム機構で構成され、これらの部位をカム機構により筒軸方向に変位させることによってチルト調整を行う構成である。特許文献１では、円周方向の３つの部位にカム機構を設け、特許文献２では、Ｘ方向とＹ方向の各２つの部位にカム機構を設けている。

特開２００２−３５７７５５号公報 特開２００８−２４２０６８号公報

特許文献１，２のチルト機構はいずれも、筒軸方向からカムを操作してチルト調整を行う構成である。複数のレンズで構成されるレンズ鏡筒において、複数のレンズをチルト調整する場合には、筒軸方向の端に配置されるレンズのチルト調整は可能であるが、レンズ鏡筒の内部の光軸方向の中間に配置されているレンズに対してはこれらのチルト機構をそのまま適用することができない。

上述の通り、複数レンズで構成されるレンズ鏡筒の場合、各レンズの光軸のずれ量が累積され、チルト調整もより精密に行わなければならないという問題がある。しかし、特許文献１，２のチルト機構ではチルト調整できる調整箇所が限られており、十分な調整は困難であった。

また、チルト調整にはどのレンズを使用しても良い訳ではなく、調整に適した感度を持ったレンズを使用してチルト調整する必要がある。調整箇所が限られると、調整位置とレンズの感度を考慮した限定的な光学設計となり、設計自由度が低下してしまう。

さらに、特許文献１，２は共に、最も被写体側にあるレンズ群を調整対象としているが、最も被写体側にあるレンズ群はレンズ設計制約上、レンズ径が大きくなりやすく、質量も重くなる傾向にある。このような被写体側一ヶ所での調整だとレンズ径、レンズ質量という設計上の制約が重なり、設計自由度が更に低下してしまう。更には、レンズ径が大きく質量が重たくなれば調整後に衝撃等が加わるとレンズ位置がずれ易い事から、一ヶ所での調整では高精度の調整は得難いという課題もあり、従来の方法ではより精密なチルト調整を行う事は困難であった。

本発明の目的は、複数のレンズで構成されるレンズ鏡筒において、そのうちの２以上のレンズの傾き調整を可能にしたレンズ鏡筒を提供するものである。また、本発明の目的は安定した傾き調整が可能な傾き調整機構を備えるレンズ鏡筒を提供するものである。さらに、本発明はこれらレンズ鏡筒を備えたカメラ等の撮像装置を提供するものである。

本発明のレンズ鏡筒は、複数のレンズが光軸方向に沿って鏡筒内に内装されており、これら複数のレンズのうちの２以上のレンズはそれぞれ独立して光軸に対する傾き調整が可能に構成される。その上で、鏡筒の光軸方向の開口側に配置された一のレンズは当該開口を通して傾き調整が可能であり、他のレンズは前記鏡筒の周面に設けられて径方向に貫通された貫通孔を通して傾き調整が可能に構成される。

本発明において、一のレンズを傾き調整する一の傾き調整機構は、前記鏡筒の円周方向の複数箇所に配設されて円周方向に移動調整が可能な摺動カムと、前記レンズ枠の円周方向の複数箇所に配設されたカム突起を備え、前記摺動カムは前記摺動カムの移動により光軸方向に拘束された状態で光軸方向の移動位置が調整される構成である。前記摺動カムは周方向に光軸位置が変位されるカム溝を備え、前記カム突起は当該カム溝に係合され、かつ前記摺動カムの移動により光軸方向に拘束された状態で光軸方向の移動位置が調整される構成であってもよい。

このレンズ鏡筒では、前記カム突起を光軸方向に付勢する押圧片を備えており、前記カム突起は前記カム溝の光軸方向の一方の側面に当接される。また、前記摺動カムは前記鏡筒を構成する筒部材に取着される環部材により当該筒部材との間に光軸方向に挟持され、前記押圧片は前記環部材と一体に形成される。

本発明において、他のレンズを傾き調整する他の傾き調整機構は、前記鏡筒の円周方向の複数箇所に配設されて回転調整が可能な円柱カムと、前記レンズ枠の円周方向の複数箇所に配設されたカム腕と、前記カム腕を前記円柱カムに向けて光軸方向に付勢するばね手段とを備え、円柱カムの回転位置の変化によりカム腕の光軸方向の位置が調整される構成である。前記円柱カムの円周面は周方向に径寸法が変化するカム面として構成され、前記カム腕は当該カム面に光軸方向に当接される構成であってもよい。

この発明では、前記鏡筒は、筒部材や環部材の一部に径方向に開口された貫通孔を備え、前記円柱カムは当該貫通孔を通して前記鏡筒の外部に露呈される。また、鏡筒は複数の筒部材や環部材が径方向に重なった状態で筒軸回りに相対回転される構成を含み、各筒部材や環部材には所定の位置に径方向に開口された貫通孔が設けられ、これら筒部材や環部材の所定の回転位置において各貫通孔が重なり、これらの貫通孔を通して前記円柱カムが鏡筒の外部に露呈される。この場合、貫通孔は前記筒部材や環部材の周面に配設された被覆部材により閉塞されることが好ましい。

本発明は、以上の構成のレンズ鏡筒を備える撮像装置として構成される。

本発明によれば、２以上のレンズを傾き調整することができ、適正な光学特性の改善が実現できる。

実施形態のレンズ鏡筒の外観斜視図。 テレ状態のレンズ鏡筒の光軸に沿った縦断面図。 沈胴状態のレンズ鏡筒の光軸に沿った断面図。 チルト機構Ｔ１を含む部分の拡大断面図。 チルト機構Ｔ１の一部を分解した斜視図。 摺動カムの斜視図と側面図。 チルト機構Ｔ３を含むレンズユニットの一部の拡大断面図。 レンズユニットの外観斜視図。 レンズ保持筒を除いたレンズユニットの外観斜視図。 円柱カムの斜視図と底面図。 固定筒とズーム環の斜視図。 テレ状態とワイド状態の固定筒とズーム環の相対回転状態を示す斜視図。 テレ状態のレンズ鏡筒の外側面図。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明にかかるレンズ鏡筒ＬＸの外観斜視図であり、一眼レフカメラのズーム交換レンズとして構成されている。このレンズ鏡筒ＬＸは固定筒１０に設けたレンズマウント１００により図示しないカメラボディに対して着脱可能であり、ズーム環１１を回転操作することにより長焦点（テレ）側と短焦点（ワイド）側にズーミングできる。また、周面に配設された沈胴ボタンＢを押しながらズーム環１１をさらに短焦点側に操作することで、レンズ鏡筒ＬＸの長さが最小となる沈胴状態に設定できる。焦点合せ（フォーカシング）は内蔵するモータにより自動的に行われるが、フォーカス環１２を回転操作することによるマニュアル焦点合せも可能とされている。

図２と図３は前記レンズ鏡筒ＬＸの光軸Ａｘに沿った断面図であり、それぞれテレ状態と沈胴状態を示している。図２と図３に示すように、前記レンズ鏡筒ＬＸは、前側（被写体側、以下同様）から第１群レンズ（正）Ｌ１、第２群レンズ（負）Ｌ２、第３群レンズ（正）Ｌ３、第４群レンズ（負）Ｌ４で光学系が構成されたズームレンズとして構成されている。これら第１ないし第４の群レンズＬ１〜Ｌ４は、それぞれ複数の単玉レンズからなる群レンズとして構成されている。また、後述するように、第３群レンズＬ３は第３前群レンズ（正）Ｌ３Ｆと第３後群レンズ（正）Ｌ３Ｒとで構成されている。この実施形態では、これら群レンズのうち、第１群レンズＬ１と第３後群レンズＬ３Ｒが傾き調整が可能に構成されている。なお、以降において、傾き調整のことをチルト調整、また傾き調整機構のことをチルト機構と称することもある。

前記レンズ鏡筒ＬＸは固定筒１０を備えており、この固定筒１０の後側面にレンズマウント１００が固定されている。ここで、後側とはカメラボディ側のことであり、以下同様である。この固定筒１０の周面には、光軸方向（光軸Ａｘに沿った方向、以下同様）の前側領域に前記ズーム環１１が嵌装され、後側領域に前記フォーカス環１２が嵌装されている。これらズーム環１１とフォーカス環１２の各周面にはゴム環ＺＧ，ＦＧが固定されており、操作時の手触り性が高められる。

前記固定筒１０の内部には、筒径方向に所要の間隙をおいて同軸配置された外直動筒１３と内直動筒１４が内装されている。これらの直動筒１３，１４は各後側端部において相互に一体化されるとともに、前記固定筒１０に設けられた光軸方向の直線溝１０１と、前記ズーム環１１に設けられたカム溝１１１とのカム係合により、ズーム環１１の回転に伴って前記固定筒１０の内部で一体的に光軸方向に直線移動される。なお、これら直線溝１０１とカム溝１１１は後述する説明において参照する図１２、図１３に示される。

前記内直動筒１４の外周には、外周面にヘリコイド溝１５１が形成されたヘリコイド筒１５が嵌装されている。このヘリコイド筒１５は前記内直動筒１４と一体的に筒軸方向に移動されるが、前記ズーム環１１に連係されており、ズーム環１１の回転に伴って前記内直動筒１４の周面上で筒軸回りに回転移動される。また、このヘリコイド筒１５と前記外直動筒１３との径方向の間には、前直動筒１６が嵌装されている。この前直動筒１６は前記ヘリコイド筒１５のヘリコイド溝１５０に嵌合され、ヘリコイド筒１５の回転により光軸方向に移動される。この前直動筒１６の前側端部に前記第１群レンズＬ１が支持される。

前記内直動筒１３の内部には前レンズ移動筒１７と後レンズ移動筒１８が光軸方向に並んで内装されている。これら前レンズ移動筒１７と後レンズ移動筒１８には、それぞれ外径方向に突出したカム突起１７０，１８０が設けられており、これらのカム突起１７０，１８０は前記内直動筒１４に設けられた直線溝１４０を挿通された上で前記ヘリコイド筒１５の内周面に設けたカム溝１５１，１５２にカム係合されている。これにより前レンズ移動筒１７と後レンズ移動筒１８はヘリコイド筒１５の回転によりそれぞれ独立して光軸方向に移動される。前レンズ移動筒１７には前記第２群レンズＬ２が支持され、後レンズ移動筒１８には前記第３群レンズＬ３が支持されている。

前記後レンズ移動筒１８の後端部にはレンズ保持筒１９が固定支持されており、後レンズ移動筒１８とともに一体に移動される。レンズ保持筒１９の内部には前記第４群レンズＬ４が光軸方向に移動可能に支持されている。

前記第１ないし第４の群レンズＬ１〜Ｌ４について詳細に説明すると、前記第１群レンズＬ１は３枚の単玉レンズで構成されており、第１レンズ枠２１により前記前直動筒１６の前端部に支持されている。この第１群レンズＬ１は第１レンズ枠２１が前記前直動筒１６に対してチルト調整可能とされている。第１群レンズＬ１は、他の群レンズＬ２〜Ｌ４に比較して質量が重い構成である。

前記第２レンズＬ２は３枚の単玉レンズで構成されており、第２レンズ枠２２により前記前レンズ移動筒１７に固定的に支持されている。

前記第３群レンズＬ３は前記したように第３前群レンズＬ３Ｆと第３後群レンズＬ３Ｒで構成されている。第３前群レンズＬ３Ｆは３枚の単玉レンズで構成されており、第３前レンズ枠２３によって後レンズ移動筒１８に対して固定的に支持されている。第３後群レンズＬ３Ｒは３枚の単玉レンズで構成されており、第３後レンズ枠２４によって前記後レンズ移動筒１８に対してチルト調整可能に支持されている。

前記第４群レンズＬ４は２枚の単玉レンズで構成されており、第４レンズ枠２５によってレンズ保持筒１９の内部で光軸方向に移動可能に支持されている。この実施形態では、詳細な説明は省略するが、前記後レンズ移動筒１８には、モータとスクリュー機構等からなるフォーカス駆動部が設けられており、第４群レンズＬ４はこのフォーカス駆動部により前記レンズ保持筒１９の内部に支持されるとともに、当該フォーカス駆動部の作動によって光軸方向に移動され、フォーカシングが行われる。

以上の構成の実施形態のレンズ鏡筒ＬＸでのズーミングとフォーカシングの各動作について簡単に説明する。ズーム環１１を回転操作すると、カム係合されている外直動筒１３と内直動筒１４が一体的に光軸方向に移動される。すなわち、テレ側に操作すると両直動筒１３，１４は前方に移動され、ワイド側に操作すると両直動筒１３，１４は後方に移動される。これら両直動筒１３，１４の移動とともにヘリコイド筒１５は光軸方向に一体的に移動されるとともに、ズーム環１１とのカム係合により筒軸回りに回転される。

ヘリコイド筒１５の回転により前直動筒１６が光軸方向に移動され、これに支持されている第１群レンズＬ１の繰り出し、繰り込みが行われる。同時にヘリコイド筒１５の回転によりカム係合している前レンズ移動筒１７と後レンズ移動筒１８が光軸方向に移動され、それぞれ第２群レンズＬ２と第３群レンズＬ３が光軸方向に移動される。また、後レンズ移動筒１８の移動によりレンズ保持筒１９と第４群レンズＬ４が光軸方向に移動される。

このようにズーム環１１を操作することにより、第１群レンズＬ１、第２群レンズＬ２、第３群レンズＬ３、第４群レンズＬ４はそれぞれ光軸方向に移動され、ズーミングが実行される。ズーム環１１をテレ方向に操作すると図２に示したテレ状態に設定され、ズーム環１１を反対方向に操作するとワイド状態に設定される。前記したように沈胴ボタンＢを押しながらさらにワイド方向に操作することにより、図３に示した沈胴状態に設定される。

このズーミングと同時、あるいはこれとは独立して、説明を省略したフォーカス駆動部において自動焦点合せ動作が実行されると、第４群レンズＬ４は独立した状態でレンズ保持筒１９において光軸方向に移動され、フォーカシングが実行される。あるいは、フォーカス環１２を操作することによってマニュアルでのフォーカシングが実行される。

このレンズ鏡筒ＬＸを組み立てる際に、前記した第１群レンズＬ１の第１レンズ枠２１と、第３後群レンズＬ３Ｒの第３後レンズ枠２４をそれぞれ光軸Ａｘに対する傾倒角を調整するチルト調整が行われる。第１群レンズＬ１のチルト調整を行うためにチルト調整機構Ｔ１が設けられており、第３後群レンズＬ３Ｒのチルト調整を行うためにチルト機構Ｔ３が設けられている。

図４は第１群レンズＬ１のチルト機構Ｔ１を説明するための要部の拡大断面図、図５はレンズ鏡筒ＬＸを前側から見た一部を分解した斜視図である。前記前直動筒１６の前側縁部の内周に、前縁端から所定の微小寸法だけ後退した位置に内フランジ１６１が一体形成されている。この内フランジ１６１は光軸方向の断面が前方に向けて凹んだ溝型に形成されており、その前面の円周方向にほぼ等配された３箇所にそれぞれ固定ねじ穴１６２が開設されている。また、これらの固定ねじ穴１６２で円周方向に挟まれる位置には、それぞれ円弧状をした摺動カム３１が配設されている。

前記摺動カム３１は、図６（ａ），（ｂ）に斜視図と側面図を示すように、所要の弧長を有する円弧状に形成され、内径方向に向けられた内周面には外径方向に向けて凹設したカム溝３１１が形成されている。このカム溝３１１は光軸方向の幅寸法が所定の幅寸法をして円周方向に延長された溝として形成されているが、このカム溝３１１の開口位置は円周方向に沿って光軸方向に変位されている。すなわち、円周方向に沿ってカム溝３１１の開口位置が前側から後側に変位される構成である。また、この摺動カム３１の前面には突部３１２が一体形成されており、この突部３１２は摺動カム３１を円周方向に位置調整する際に利用される。

一方、前記第１レンズ枠２１の外周面には円周方向の３箇所に外径方向に突出したカム突起２１１が一体形成されている。このカム突起２１１は光軸方向の厚み寸法が前記カム溝３１１の幅寸法に等しくされ、当該カム溝３１１内に内挿可能とされている。したがって、前直動筒１６の内フランジ１６１に対して３つの摺動カム３１と第１レンズ枠２１を組み付けると、図４に示すように、第１レンズ枠２１のカム突起２１１が摺動カム３１のカム溝３１１に内挿された状態で、第１レンズ枠２１と摺動カム３１が組み付けられる。

前記前直動筒１６の前縁部には光軸方向の前側から前環３２が固定される。図５に示すように、この前環３２は内周面の円周３箇所に内径方向に突出した締結片３２１が設けられており、この締結片３２１の円周方向の両側からそれぞれ所定の周長さで突出された押圧片３２２が設けられている。この押圧片３２２は締結片３２１よりも径方向の寸法が小さくされており、前環３２の内周面との間に所要の間隙が設けられている。

この前環３２を前直動筒１６の内フランジ１６１に固定する際には、小ねじ３２３を内フランジ１６１に設けた固定ねじ穴１６２に螺合させることにより、締結片３２１を内フランジ１６１に対して、すなわち前直動筒１６に対して固定する。この固定により、摺動カム３１は内フランジ１６１と締結片３２１によって光軸方向に挟持される。この挟持した状態は、摺動カム３１に対して円周方向にある程度の力を加えれば、摺動カム３１を円周方向に移動させることが可能な状態である。

また、前記のように前環３２を固定することにより、押圧片３２２は第１レンズ枠２１のカム突起２１１の前面に当接される。このとき、押圧片３２２と前環３２の内周面との間に設けられている間隙の存在により、押圧片３２２が摺動カム３１に当接されて摺動カム３１の移動を阻害することはない。押圧片３２２は光軸方向に弾性変形が可能とされており、これにより生じる弾性力によりカム突起２１１は光軸方向の後側方向に付勢され、カム突起２１１は摺動カム３１のカム溝３１１の後側の内側面に弾接ないし当接される。

図４に示すように、前記前環３２の内周面には飾り環３３が螺合等によって取着される。この飾り環３３は円環状に形成されており、第１レンズ枠２１のカム突起２１１及び、前直動筒１６の内フランジ１６１に配設した摺動カム３１、締結片３２１及び押圧片３２２等を被覆し、外部に露見されないようにしている。

以上の構成のチルト機構Ｔ１におけるチルト調整を説明する。飾り環３３を取着する前、あるいは飾り環３３を取り外した状態では、レンズ鏡筒ＬＸの前面開口、すなわち第１群レンズＬ１の前面側には３つの摺動カム３１が露呈されている。治具あるいはドライバ等の工具でいずれかの摺動カム３１の凸部３１２を利用して当該摺動カム３１を円周方向に移動させる。図６（ｂ）に示すように、摺動カム３１のカム溝３１１は光軸方向Ａｘに変位した形状であるので、摺動カム３１の円周方向の移動により、カム溝３１１に内挿されているカム突起２１１は光軸方向に変位される。したがって、第１レンズ枠２１は他の２つのカム突起（２１１）を結ぶ線を支点にして前後方向、すなわち光軸に対して傾倒される。

同様の傾倒操作を他の２つのカム突起（２１１）に対して行うことにより、第１レンズ枠２１の光軸に対する三次元方向の傾倒角度が調整でき、第１群レンズＬ１のチルト調整が実現される。チルト調整後は、図４に破線で示すように、前環３２と摺動カム３１とが接している領域に接着剤Ｃを注入することによりチルト調整した状態が保持される。

このチルト調整に際し、内フランジ１６１と締結片３２１とで挟持されている摺動カム３１は、これらとの間に摩擦力を持った状態で摺動されるので、円周方向の移動が可能である一方で、摩擦力によって移動された位置が保持される。また、カム突起２１１は押圧片３２２によりカム溝３１１の後側の内側面に弾接されているので、第１レンズ枠２１の光軸方向のガタが抑制される。これにより、信頼性の高いチルト調整が実現される。さらに、カム突起２１１は摺動カム３１のカム溝３１１において光軸方向に挟まれた状態でカム係合されているので、押圧片３２２の押圧力が劣化したような場合でもカム突起２１１の光軸方向の位置、すなわち第１群レンズＬ１の姿勢を安定に保持することができる。

第１群レンズＬ１は他のレンズに比較して質量が重いため、第１レンズ枠２１をカムに当接するだけの構成では衝撃を受けた際に調整位置がずれ易い。例えば、特許文献１，２のチルト機構は、いずれもレンズ枠の部位をカムに対してばね力で当接させる構成であり、ばね手段のばね力が劣化してくると、レンズ枠とカムとの当接力が低下され、両者の当接状態が不安定になり、レンズ枠の傾倒状態も不安定になる。この実施形態では、このようにカム突起２１１を摺動カム３１のカム溝３１１にカム係合させることで、ばね力が劣化しても調整位置のずれが防止できる。

図７は第３後群レンズＬ３Ｒのチルト機構Ｔ３を説明するための前記した後レンズ移動筒１８及びレンズ保持筒１９で構成されるユニット（以下、レンズユニットと称する）の拡大断面図である。前記したように第３前群レンズＬ３Ｆは第３前レンズ枠２３によって後レンズ移動筒１８の前端部に支持されている。この第３前レンズ枠２３の後面側には絞り機構４０が配設されており、前記後レンズ移動筒１８に固定されている。この絞り機構４０は図には現れないモータ駆動部により開口が変化される絞り羽根４１を備えているが、その詳細については省略する。

一方、前記第３後群レンズＬ３Ｒは、前記したように第３後レンズ枠２４によって後レンズ移動筒１８に対してチルト調整可能に支持されている。図８は前記レンズユニットの外観斜視図、図９はレンズ保持筒１９を取り外した状態の外観斜視図である。図７〜９に示すように、前記後レンズ移動筒１８の後端部の外周面には円周方向の３箇所に内径方向に向けて凹設したカム収納凹部１８１が設けられている。これらカム収納凹部１８１にはそれぞれ円柱状をした円柱カム５１が内装されている。

前記円柱カム５１は、図１０（ａ）の斜視図に示すように、短円柱をした操作部５１１と、この操作部の柱軸方向の底面に一体に設けられた円柱に近い形状をしたカム部５１２と、このカム部５１２の底面に一体に設けられた小径の円柱をした軸部５１３を有している。前記操作部５１１の頂面にはドライバ（ねじ回し）等が係合可能なマイナス溝５１４が形成されている。図１０（ｂ）は円柱カム５１の底面図であり、前記した操作部５１１と軸部５１３は同心の円柱であるが、前記カム部５１２はその外周面が、柱軸を中心とする径寸法が円周方向に沿って徐々に変化された螺旋円形状とされており、当該外周面がカム面として構成されている。

前記カム収納凹部１８１の外径方向に向けられた内底面には内径方向に軸穴１８２が凹設されており、前記円柱カム５１の軸部５１３が内挿されている。これにより円柱カム５１は、操作部５１１において柱軸回りに回転操作されたときには、カム収納凹部１８１内において軸部５１３を軸として回転操作される。

前記第３後レンズ枠２４は前記カム収納凹部１８１に対応する円周３箇所にそれぞれ外径方向に向けてカム腕２４１が一体に突出形成されている。これらカム腕２４１の前面は前記円柱カム５１に対して光軸方向に対向配置され、カム部５１２の外周面、すなわちカム面に対して光軸方向に当接される。前記カム腕２４１の後面にはコイルばね５２を嵌合支持するためのボス２４２が後方に向けて突出形成されている。カム腕２４１の一部には光軸方向の前方に向けて係合片２４３が一体形成されており、この係合片２４３の先端がカム収納凹部１８１内に進入されていることにより、第３後レンズ枠２４は後レンズ移動筒１８に対して光軸回りに一体化されている。

前記レンズ保持筒１９は円周方向の複数箇所において固定ネジ５３により後レンズ移動筒１８の後端部に固定される。このレンズ保持筒１９の前端部には前記カム収納凹部１８１及び前記カム腕２４１に対応する円周方向の３箇所に光軸方向の後方に向けて凹まされた凹壁部１９１が形成されており、この凹壁部１９１内に前記コイルばね５２が弾装されている。このコイルばね５２は一端部が前記カム腕２４１のボス２４２に嵌合され、他端部が凹壁部１９１の内面に当接されており、これによりカム腕２４１を光軸方向の前方に向けて付勢し、カム腕２４１の前面を円柱カム５１のカム面に当接させている。

以上の構成のチルト機構Ｔ３においては、レンズユニットの外径側から円柱カム５１のマイナス溝５１４にドライバ（ねじ回し）等を嵌合させ、円柱カム５１の操作部５１１を操作して円柱カム５１を軸部５１３を中心にして回転調整する。円柱カム５１の回転により、カム部５１２のカム面と第３後レンズ枠２４のカム腕２４１の前面との当接位置が光軸方向に変化される。これにより、第３後レンズ枠２４は他の２つのカム腕（２４１）を支点にして光軸方向に傾倒される。他の２つの円柱カム（５１）についても同様に調整を行うことにより、第３後レンズ枠２４の光軸に対する三次元方向の傾倒角度が調整でき、第３後群レンズＬ３Ｒのチルト調整が実現される。チルト調整後は、例えば、カム収納凹部１８１内に接着剤を注入することによりチルト調整した状態が保持される。

ここで、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、前記した固定筒１０とズーム環１１にはそれぞれ円周方向の３箇所に径方向に貫通した調整孔１０２，１１２が開口されている。固定筒１０の３つの調整孔１０２は後レンズ移動筒１８に設けられた３つの円柱カム５１に対応する光軸方向及び円周方向の位置である。これらの調整孔１０２，１１２はそれぞれに設けられた直線溝１０１やカム溝１１１とは干渉しない位置に設けられる。

図１２（ａ）のようにズーム環１１の３つの調整孔１１２は、ズーム環１１が操作されてレンズ鏡筒ＬＸがテレ状態に回転されたときに固定筒１０の調整孔１０２と重なる位置である。この重なった状態では、ズーム環１１にゴム環ＺＧを取着していなければ、円柱カム５１は両調整孔１０２，１１２を通してレンズ鏡筒ＬＸの外部に露呈される。また、ズーム環１１がテレ状態ではない状態に回転されたとき、例えば図１２（ｂ）のようなワイド状態あるいは沈胴状態とされたときには、固定筒１０とズーム環１１の一方の調整孔１０２又は１１２は、他方の周面に対向位置されるため、両調整孔１０２，１１２は重なった状態とはならず、調整孔１０２，１１２を通して円柱カム５１を露呈させることはない。

したがって、後レンズ移動筒２４とレンズ保持筒１９からなるレンズユニットをレンズ鏡筒ＬＸ内に組み込んだ後に、第３後群レンズＬ３Ｒのチルト調整を行うには、ズーム環１１にゴム環ＺＧを取着する前に、ズーム環１１をテレ位置まで回転し、固定筒１０とズーム環１１の両調整孔１０２，１１２を重ねた状態とし、これらの調整孔１０２，１１２を通して円柱カム５１を露呈した状態にする。この状態を図１３に示す。しかる上で、これらの調整孔１０２，１１２を通して前記したようにドライバをレンズ鏡筒ＬＸの内部に差し入れ、円柱カム５１を調整する。円周方向３箇所の各調整孔１０２，１１２において同様の調整を行うことにより、チルト機構Ｔ３でのチルト調整が実現できる。

ここで、３つの円柱カム５１の円周位置及びカム腕２４１の円周位置を適宜に設定することで、後レンズ移動筒１８及びレンズ保持筒１９の外周に沿った円周一部領域にスペースを確保することができる。ここでは、図９に示すように、互いに隣接する３つのカム腕２４１の相対間角度を１１０°，１１０°，１４０°に配設しているので、相対間角度が１４０°の円周領域に相対的に大きなスペースが確保できる。この実施形態では、このスペースに前記したフォーカス駆動部を配設しており、これによりレンズ鏡筒ＬＸがいたずらに大径化することが回避される。

以上のように、実施形態のレンズ鏡筒ＬＸは、第１群レンズＬ１と第３後群レンズＬ３Ｒをチルト調整可能に構成している。レンズ鏡筒ＬＸを実際に組み立てる際には、最初に第３後群レンズＬ３Ｒのチルト調整を行い、次いで第１群レンズＬ１のチルト調整を行う。その後、再度第３後群レンズＬ３Ｒのチルト調整を行うことにより、光学性能の優れたレンズ鏡筒ＬＸが構成できる。したがって、１つのレンズをチルト調整するレンズ鏡筒に比較して、チルト調整による光学性能の向上が期待できる。

第１群レンズＬ１のチルト調整では、飾り環３３を装着する前の状態でレンズ鏡筒ＬＸの前側開口から摺動カム３１の位置を調整することにより容易にチルト調整が実現できる。第３後群レンズＬ３Ｒのチルト調整では、レンズ鏡筒ＬＸをテレ状態に設定して固定筒１０とズーム環１１の各貫通孔１０２，１１２を通して円柱カム５１の回転位置を調整することにより容易にチルト調整が実現できる。したがって、レンズ鏡筒ＬＸ内に複数のレンズＬ１〜Ｌ４を光軸方向に並んで組み付けた後でも、これら複数のレンズの光軸方向の中間に配設されているレンズのチルト調整が可能であり、レンズ鏡筒ＬＸの光学性能を高めることができる。

第１群レンズＬ１のチルト機構Ｔ１においては、カム突起２１１は摺動カム３１のカム溝３１１において光軸方向に挟まれた状態でカム係合されているので、押圧片３２２の押圧力が劣化したような場合でもカム突起２１１の光軸方向の位置、すなわち第１群レンズＬ１の姿勢を安定に保持することができ、チルト調整により得られた光学性能を保持することができる。

本発明は以上説明したレンズ鏡筒に限られるものではなく、カメラボディに一体化されたレンズ鏡筒にも適用できる。また、静止画撮影用カメラのレンズ鏡筒に限られるものではなく、動画撮影用カメラのレンズ鏡筒、さらにデジタル撮像装置用のレンズ鏡筒にも適用できる。さらに、本発明は、このレンズ鏡筒を交換レンズとして、あるいは、装置本体に一体的に組み込んだカメラあるいは動画撮影用の撮像装置として構成された形態を含むものであることは言うまでもない。

本発明は、第１レンズ、第２レンズ、その他のレンズを有するレンズ鏡筒において、その他のレンズに対して第１レンズと第２レンズが傾き調整可能であればよい。

本発明におけるレンズは、前記したように、単玉レンズであってもよく、あるいは複数の単玉レンズが組み合わされた群レンズで構成されてもよく、これらを総称してレンズと称する。したがって、本発明においては、１枚のレンズで傾き調整しても、レンズ群で傾き調整しても、複数のレンズ群を一塊として複数の塊で傾き調整してもよい。

１０ 固定筒
１１ ズーム環
１２ フォーカス環
１３ 外直動筒
１４ 内直動筒
１５ ヘリコイド筒
１６ 前直動筒
１７ 前レンズ移動筒
１８ 後レンズ移動筒
１９ レンズ保持筒
２１ 第１レンズ枠（一のレンズ枠）
２２ 第２レンズ枠
２３ 第３前レンズ枠
２４ 第３後レンズ枠（他のレンズ枠）
２５ 第４レンズ枠
３１ 摺動カム
３２ 前環
５１ 円柱カム
５２ コイルばね
１０２ 調整孔
１１２ 調整孔
２１１ カム突起
２４１ カム腕
３１１ カム溝
３２２ 押圧片
ＬＸ レンズ鏡筒
Ｌ１〜Ｌ４ 群レンズ
Ｔ１，Ｔ３ チルト機構

Claims (9)

1. 複数のレンズが光軸方向に沿って鏡筒に内装されており、これら複数のレンズのうちの２以上のレンズはそれぞれ独立して光軸に対する傾き調整が可能であって、
   前記鏡筒の光軸方向の開口側に配置された一のレンズは当該開口を通して傾き調整が可能であり、他のレンズは前記鏡筒の周面に設けられて径方向に貫通された貫通孔を通して傾き調整が可能であり、
   前記一のレンズを傾き調整する一の傾き調整機構は、前記鏡筒の円周方向の複数箇所に配設されて円周方向に移動調整が可能な摺動カムと、前記一のレンズのレンズ枠の円周方向の複数箇所に配設されたカム突起を備え、前記摺動カムは前記開口を通して移動調整され、前記カム突起は前記摺動カムの移動により光軸方向の移動位置が調整される構成であり、
   前記他のレンズを傾き調整する他の傾き調整機構は、前記鏡筒の円周方向の複数箇所に配設されて回転調整が可能な円柱カムと、前記他のレンズのレンズ枠の円周方向の複数箇所に配設されたカム腕と、前記カム腕を前記円柱カムに向けて光軸方向に付勢するばね手段とを備え、前記鏡筒の筒部材や環部材の一部に径方向に開口された貫通孔を備え、前記円柱カムは当該貫通孔を通して回転調整され、前記カム腕は前記円柱カムの回転位置の変化により光軸方向の位置が調整される構成であることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記摺動カムは周方向に光軸位置が変位されるカム溝を備え、前記カム突起は当該カム溝に係合され、かつ前記摺動カムの移動により光軸方向に拘束された状態で光軸方向の移動位置が調整される構成である請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記カム突起を光軸方向に付勢する押圧片を備えており、前記カム突起は前記カム溝の光軸方向の一方の側面に当接されている請求項２に記載のレンズ鏡筒。
4. 前記摺動カムは前記鏡筒を構成する筒部材に取着される環部材により当該筒部材との間に光軸方向に挟持され、前記押圧片は前記環部材と一体に形成されている請求項３に記載のレンズ鏡筒。
5. 前記円柱カムの円周面は周方向に径寸法が変化するカム面として構成され、前記カム腕は当該カム面に光軸方向に当接され、円柱カムの回転位置の変化によりカム腕の光軸方向の位置が調整される構成である請求項１ないし４のいずれかに記載のレンズ鏡筒。
6. 前記鏡筒は、筒部材や環部材の一部に径方向に開口された貫通孔を備え、前記円柱カムは当該貫通孔を通して前記鏡筒の外部に露呈される請求項５に記載のレンズ鏡筒。
7. 前記鏡筒は複数の筒部材や環部材が径方向に重なった状態で筒軸回りに相対回転される構成を含み、各筒部材や環部材には所定の位置に径方向に開口された貫通孔が設けられ、前記筒部材や環部材の所定の回転位置において各貫通孔が重なり、これらの貫通孔を通して前記円柱カムが鏡筒の外部に露呈される請求項６に記載のレンズ鏡筒。
8. 前記貫通孔は前記筒部材や環部材の周面に配設された被覆部材により閉塞される請求項６又は７に記載のレンズ鏡筒。
9. 請求項１ないし８のいずれかに記載のレンズ鏡筒を備える撮像装置。

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