レンズ鏡筒、および、光学機器
【課題】 案内バーを十分に短くすることで、より一層のレンズ鏡筒の小型化を図ることが可能となる。
【解決手段】 レンズ鏡筒であって、固定筒と、前記固定筒に固定された光軸方向に平行な案内バーと、前記案内バーに嵌合する第１孔部および第２孔部を有し、第１光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第１保持部材と、前記案内バーに嵌合する溝部を有し、第２光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第２保持部材と、を備え、前記溝部は、前記第１孔部と前記第２孔部の間に配置されていることを特徴とする。
【解決手段】 レンズ鏡筒であって、固定筒と、前記固定筒に固定された光軸方向に平行な案内バーと、前記案内バーに嵌合する第１孔部および第２孔部を有し、第１光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第１保持部材と、前記案内バーに嵌合する溝部を有し、第２光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第２保持部材と、を備え、前記溝部は、前記第１孔部と前記第２孔部の間に配置されていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のレンズ群を有するレンズ鏡筒、および、レンズ鏡筒を備えた撮影装置（銀塩カメラやデジタルスチルカメラ）等の光学機器に関するものである。特に、非撮影時にはレンズ鏡筒を撮像装置本体内に沈胴させて携帯性を良くした、沈胴式の撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、銀塩フィルムを使用した銀塩カメラや、ＣＣＤ等の撮影素子に光学像を結像させ画像情報を電気的に読み出しメモリ等の記録媒体に記録するデジタルスチルカメラ等の撮影装置用のレンズ鏡筒において、複数のレンズ群を共通の案内バーで案内しながら、光軸方向へそれぞれ移動させる機構が提案されている。
【０００３】
特に、特許文献１には、変倍レンズ群とリレーレンズ群を同一の案内バーで案内しながら移動させる機構が開示されている。さらに、変倍レンズ群側スリーブとリレーレンズ群側スリーブのそれぞれには、案内バーと嵌合する孔部が２か所に設けられており、変倍レンズ群側スリーブの２つの孔部の間にリレーレンズ群側スリーブの２つの孔部うちの一方の孔部が挟み込まれるに配置される構成が記載されている。
【特許文献１】特開平６−３４８６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１では、リレーレンズ群側スリーブの他方の孔部が変倍レンズ群側スリーブの２つの孔部の外側に配置されることになる。すなわち、案内バーの長さは、変倍レンズ群側スリーブの２つの孔部の間の長さに、その外側に配置されるリレーレンズ群側スリーブの他方の孔部を加えた長さを考慮して、決定されることになるので、案内バーを十分に短くするのは難しく、レンズ鏡筒の小型化を十分に図ることはできない、という問題点がある。
【０００５】
そこで、本発明は、上記の問題点を解決するためのもので、案内バーを十分に短くすることで、より一層のレンズ鏡筒の小型化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の第１の側面に係るレンズ鏡筒は、固定筒と、前記固定筒に固定された光軸方向に平行な案内バーと、前記案内バーに嵌合する第１孔部および第２孔部を有し、第１光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第１保持部材と、前記案内バーに嵌合する溝部を有し、第２光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第２保持部材と、を備え、前記溝部は、前記第１孔部と前記第２孔部の間に配置されていることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の第２の側面に係るレンズ鏡筒は、固定筒と、前記固定筒に固定された光軸方向に平行な第１案内バー、第２案内バーおよび第３案内バーと、前記第１案内バーに嵌合する第１孔部および第２孔部と、前記第２案内バーに嵌合する第１溝部とを有し、第１光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第１保持部材と、前記第１案内バーに嵌合する第２溝部と、前記第３案内バーに嵌合する第３孔部および第４孔部とを有し、第２光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第２保持部材と、を備え、前記第２溝部は、前記第１孔部と前記第２孔部の間に配置されていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の第３の側面に係るレンズ鏡筒は、固定筒と、前記固定筒に固定された光軸方向に平行な案内バーと、前記案内バーに嵌合する第１孔部および第２孔部を有し、第１光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第１保持部材と、前記案内バーに嵌合する第１溝部を有し、第２光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第２保持部材と、前記案内バーに嵌合する第２溝部を有し、第３光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第３保持部材と、を備え、前記第１溝部および前記第２溝部は、前記第１孔部と前記第２孔部の間に配置されていることを特徴とする。
【０００９】
そして、本発明の第４の側面に係るレンズ鏡筒は、固定筒と、前記固定筒に固定された光軸方向に平行な第１案内バーおよび第２案内バーと、前記第１案内バーに嵌合する第１孔部および第２孔部と、前記第２案内バーに嵌合する第１溝部とを有し、第１光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第１保持部材と、前記第１案内バーに嵌合する第２溝部を有し、第２光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第２保持部材と、前記第２案内バーに嵌合する第３孔部および第４孔部とを有し、第３光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第３保持部材と、を備え、前記第１溝部は、前記第３孔部と前記第４孔部の間に配置されているとともに、前記第２溝部は、前記第１孔部と前記第２孔部の間に配置されていることを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明には、上記レンズ鏡筒を具備する光学機器も含まれる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、案内バーを十分に短くすることで、より一層のレンズ鏡筒の小型化を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１３】
（第１実施例）
本発明の第１実施例を図１〜９を用いて説明する。
【００１４】
図１〜９は、変倍光学系を有する４群構成のレンズ鏡筒であって、非使用状態では通常使用状態よりも各レンズ群間隔を縮めて、レンズ全長を大幅に短縮することが可能なレンズ鏡筒、いわゆる沈胴式レンズ鏡筒に、本発明を適用した場合の説明図である。図１は分解斜視図、図２はレンズ鏡筒の沈胴時の断面図、図３は最広角時の（ＷＩＤＥ端での）断面図、図４は最望遠時の（ＴＥＬＥ端での）断面図である。図５は本実施例における絞りシャッターユニット、シフトユニットおよび４群鏡筒ユニットのスリーブの斜視図、図６は本実施例における絞りシャッターユニットおよび３群鏡筒ユニットのスリーブの斜視図、図７は本実施例における可動配線板の断面図、図８は本実施例におけるカム筒の外カムの展開図、図９は本実施例におけるカム筒の内カムの展開図である。
【００１５】
Ｌ１は第１レンズ群、Ｌ２は第２レンズ群、Ｌ３は光軸と垂直な平面内で移動して手振れ補正動作（防振動作）を行なう第３レンズ群、Ｌ４は光軸方向に移動して合焦動作（フォーカス調整動作）を行なう第４レンズ群である。
【００１６】
１は第１レンズ群Ｌ１を保持する１群鏡筒ユニット、２は第２レンズ群Ｌ２を保持する２群鏡筒ユニット、３は第３レンズ群Ｌ３を光軸と垂直な平面内で移動可能に保持するシフトユニット、４は第４レンズ群Ｌ４を光軸方向に移動可能に保持する４群鏡筒ユニット、５は光量を調節するための絞りシャッターユニットである。
【００１７】
シフトユニット３の後端部には、円錐形状のカムフォロワ−を有するカムピン６が圧入や接着等により固定されており、絞りシャッターユニット５の後端部には、円錐形状のカムフォロワ−を有するカムピン７が圧入や接着等により固定されている。
【００１８】
８、９および１０は、シフトユニット３、４群鏡筒ユニット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案内支持するガイドバー（案内バー）である。シフトユニット３はガイドバー８と９により支持され、４群鏡筒ユニット４はガイドバー９と１０により支持され、絞りシャッターユニット５はガイドバー９と１０により支持されている。
【００１９】
１１はガイドバー８，９，１０の後ろ側の端部を位置決め固定し、ＣＣＤ等の撮像素子を取付けるための後部鏡筒である。１２はガイドバー８，９，１０の前側の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３本にて固定されている。１３はカム筒であり、光軸方向において後部鏡筒１１と固定筒１２にて位置規制され、固定筒１２の外周で回転可能に保持されている。
【００２０】
カム筒１３は、その外周壁部に第１レンズ群Ｌ１を光軸方向に駆動する際の駆動用の１群カム溝１３ａおよび衝撃受け用の衝撃カム溝１３ｂを有し、その内周壁部に第２レンズ群Ｌ２を光軸方向に駆動するための２群カム溝１３ｃと、第３レンズ群Ｌ３を光軸方向に駆動するための３群カム溝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絞りシャッターカム溝１３ｅとを有しており、各カム溝は、後述する各レンズ群に一体的に設けられたカムフォロワ−ピンに嵌合している。カム筒１３が光軸を中心に固定筒１２の外周を回転することで、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群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て変倍動作を行なうとともにレンズ鏡筒全体を沈胴させている。
【００２１】
１４は後部鏡筒１１にビス３本にて固定されている支持枠であり、１５は第４レンズ群Ｌ４を光軸方向に移動させて合焦動作を行なわせるための駆動手段であるフォーカスモータである。回転するロータと同軸のリードスクリュー１５ａが４群鏡筒ユニット４に取付けられたラック３５と噛み合っており、ロータが回転することで第４レンズ群Ｌ４を移動せしめる。また、不図示のねじりコイルバネによって、４群鏡筒ユニット４、ガイドバー９および１０、ラック３５、リードスクリュー１５ａのそれぞれのガタは片寄せされている。フォーカスモータ１５はビス２本にて支持枠１４に固定されている。
【００２２】
１６はカム筒１３を回転させるための駆動手段であ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と噛み合っており、カム筒１３を回転させて変倍動作を行なわせる。ズームモータ１６は後部鏡筒１１に３本のビスにて固定されている。
【００２３】
１７はフォトインタラプタであり、４群鏡筒ユニット４に形成された遮光部４ｃの光軸方向での移動に伴い、遮光と透光の切り替わりを電気的に検出して第４レンズ群Ｌ４の基準位置を検出するためのフォーカスリセットスイッチである。１８および１９はフォトインタラプタであり、カム筒１３の後端部に形成された遮光部１３ｇの回転方向での移動に伴い、遮光と透光の切り替わりを電気的に検出してカム筒１３の複数の基準位置を検出するためのズームリセットスイッチである。
【００２４】
２０はフォトインタラプタ１８および１９を取付けた配線板であり、コネクタ部２０ａで不図示のカメラ回路と接続している。３３はシフトユニット３と配線板２０とを接続するシフトユニット配線板であり、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あり、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を取付けた配線板であり、配線板２０と接続されている。２２は後部鏡筒１１に固定された外筒である。
【００２５】
次に、第１レンズ群Ｌ１および第２レンズ群Ｌ２の支持構成について説明する。固定筒１２の先端部には３つのキー１２ａが光軸を中心に均等な角度で設けられている。１群鏡筒ユニット１の円筒部分の内周壁部には３つのキー１２ａとそれぞれ嵌合する３本の直進溝１ａが設けられており、３つのキー１２ａと３本の直進溝１ａの嵌合により１群鏡筒ユニット１は固定筒１２に対して光軸に垂直な方向において位置決めされるとともに、直進溝１ａに沿って光軸方向に進退自在に案内される。
【００２６】
また、１群鏡筒ユニット１の後端部には３つのカムフォロワーピンと耐衝撃用ピンが光軸を中心に均等な角度でそれぞれ設けられている。カムフォロワーピンと耐衝撃用ピンがカム筒１３の外周壁部に設けられた３本のカム溝１３ａと１３ｂとそれぞれ係合しており、１群鏡筒ユニット１の光軸に対する倒れを規制するとともに、カム筒１３の回転により１群鏡筒ユニット１を光軸方向に進退させる。
【００２７】
カムフォロワーピンは沈胴領域および通常使用領域で常にカム溝１３ａと係合しているテーパーピンであり、耐衝撃用ピンは略円筒形状に近い角度をもつテーパーピンである。耐衝撃用ピンはカム溝１３ｂと対応した位置にあるが、通常時はカム溝１３ｂと係合していない。落下等の衝撃的な力が１群鏡筒ユニット１に加わると、常にカム溝１３ａと係合しているカムフォロワーピンはカム溝１３ａのテーパー角度に沿ってせり上がりカム溝１３ａから脱落しそうになるが、耐衝撃用ピンがカム溝１３ｂと当接することでカムフォロワーピンがカム溝１３ａから脱落するのを防止する。
【００２８】
２群鏡筒ユニット２の後端部には３つのキーとして３個の円筒ピン２３が光軸を中心に均等な角度で設けられている。また、２本のカムフォロワーピン２４が光軸を中心に均等な角度で設けられている。それぞれの円筒ピン２３はその根元に軸部を有し、その軸部は２群鏡筒ユニット２に圧入結合されている。また、カムフォロワーピン２４はその根元に軸部を有し、その根元は２群鏡筒ユニット２に嵌合しており、板バネ２５でカム溝１３ｃに片寄せされて係合している。
【００２９】
固定筒１２には３本の直進溝１２ｂが設けられており、３つの円筒ピン２３と３本の直進溝１２ｂの嵌合により２群鏡筒ユニット２は固定筒１２に対して光軸に垂直な方向において位置決めされるとともに、直進溝１２ｂに沿って光軸方向に進退自在に案内される。
【００３０】
２群鏡筒ユニット２の先端部には３つのキー２ａが光軸を中心に均等な角度で設けられおり、３つのキー２ａが１群鏡筒ユニット１の円筒部分の内周壁部に設けられた３本の直進溝１ａと嵌合することで、１群鏡筒ユニット１に対して２群鏡筒ユニット２の先端部を光軸に垂直な方向において位置決めする。
【００３１】
このように、２群鏡筒ユニット２は、後端部と先端部で光軸に垂直な方向において位置決めされ、固定筒１２と１群鏡筒ユニット１により光軸に対する倒れを規制されている。もし１群鏡筒ユニット１が支持部のガタ、案内部のガタや３本のカム溝の不均一等によって光軸に垂直な方向にずれて動いてしまっても、２群鏡筒ユニット２の先端部がそれに追従するので、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の相対的な位置のずれが最小限に抑えられるのである。
【００３２】
２本のカムフォロワーピン２４は先端部に円錐形状のカムフォロワーを有し、板バネ２５で片寄せされて、カム筒１３の内周壁部に設けられた２本のカム溝１３ｃと常に係合しており、カム筒１３の回転により２群鏡筒ユニット２を光軸方向に進退させる。２群鏡筒ユニット２は、光軸に垂直な平面内において、圧入された３か所のピンと直進溝により精度良く位置決めされる。光軸方向においては、光軸を中心にカム溝にガタの無いように片寄せされた２か所でカムフォロワーによって駆動するので、光軸に対する傾きなどを発生させずに精度良く駆動できる。また、カムを２本としたことによりカムの回転角度を大きく取ることが出来る。また、本実施例では、直進溝１２ｂとの嵌合部分として、円筒ピン２３を２群鏡筒ユニット２に圧入して用いているが、２群鏡筒ユニット２と一体成形にしたものを用いてもよい。
【００３３】
次に、シフトユニット３、４群鏡筒ユニット４および絞りシャッターユニット５の支持構成について説明する。図１において、シフトユニット３、４群鏡筒ユニット４および絞りシャッターユニット５を光軸方向に可動自在に支持するガイドバー８，９，１０は後部鏡筒１１と固定筒１２に挟まれて光軸方向に平行に支持されており、ガイドバー９はガイドバー８と１０に対して光軸を挟んで反対側に配置されている。
【００３４】
図６において、ガイドバー８は、シフトユニット３のスリーブ３ａに設けられた２つの孔部と嵌合しており、シフトユニット３を光軸方向に移動可能に支持している。カムフォロワー６はカム筒１３のカム溝１３ｄに係合しており、カム筒１３の回転によりシフトユニット３はガイドバー８に案内されながら光軸方向に移動する。ガイドバー８の長さは、スリーブ３ａの長さにシフトユニット３の移動量分を加味した長さが最低限必要となる。
【００３５】
図５において、ガイドバー９は絞りシャッターユニット５のスリーブ５ａに設けられた２つの孔部と嵌合しており、さらに、絞りシャッターユニット５のスリーブ５ａの間（２つの孔部の間）でシフトユニット３のＵ溝部３ｂと嵌合しており、さらにまた、スリーブ５ａの後ろ側（２つの孔部の外側）で４群鏡筒ユニット４のＵ溝部４ｂと嵌合している。ガイドバー９は、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している。カムフォロワー７はカム筒１３のカム溝１３ｅに係合しており、カム筒１３の回転により絞りシャッターユニット５はガイドバー９に案内されながら光軸方向に移動する。ガイドバー９の長さは、スリーブ５ａの長さとＵ溝部４ｂの長さに、絞りシャッターユニット５の移動量分と４群鏡筒ユニット４の移動量分を加味した長さが必要であるが、シフトユニット３のＵ溝部３ｂがスリーブ５ａの内側（２つの孔部の間）にあるので、スリーブ５ａの外側（２つの孔部の外側）にＵ溝部３ｂを配置する場合よりも短くすることが可能となる。
【００３６】
また、図５に示すように、絞りシャッターユニット５のスリーブ５ａは、２つの孔部の間に開口部が設けられており、２つの部位がガイドバー９の両側でガイドバー９を挟んで対向するような形状をしている。このように、スリーブ５ａは、ガイドバー９の外周側に大きくならないように設計されている。さらに、２つの部位をガイドバー９を挟んで対向するような形状にすることで、スリーブの位置精度や形状精度を向上させるとともに、部品強度をも向上させている。
【００３７】
ガイドバー１０は４群鏡筒ユニット４のスリーブ４ａに設けられた２つの孔部と嵌合しており、さらに、絞りシャッターユニット５のＵ溝部５ｂと嵌合しており、４群鏡筒ユニット４を光軸方向に移動可能に支持している。ラック３５とステッピングモータ１５により４群鏡筒ユニット４はガイドバー１０に案内されながら光軸方向に移動する。ガイドバー１０の長さは、スリーブ４ａの長さとＵ溝部５ｂの長さに、４群鏡筒ユニット４の移動量分と絞りシャッターユニット５の移動量分を加味した長さが必要になる。
【００３８】
本実施例では、上述のように、案内バー上で、絞りシャッターユニット（第１光学要素を保持する第１保持部材）のスリーブの内側（２つの孔部の間）に、シフトユニット（第２光学要素を保持する第２保持部材）のＵ溝部を配置することで、各保持部材ごとにスリーブ用案内バーとＵ溝部用案内バーを設けなくても良いので案内バーの本数を少なくでき、かつ、案内バーの長さを十分短くできる。すなわち、レンズ鏡筒の小型化を実現することができる。
【００３９】
ちなみに、上述のように、絞りシャッターユニット５を光軸方向に移動させることで、特にＷＩＤＥ端での撮影時に、いわゆるシェーディングを目立たなくさせるという光学的な効果が達成される。
【００４０】
このとき、図９に示すように、カム筒１３の内カムには、２群カム溝１３ｃが２本、３群カム溝１３ｄが１本、絞りシャッターカム溝１３ｅが１本設けられており、３群カム溝１３ｄは２本の２群カム溝１３ｃのうちの一方のカム溝の後ろ側（ＣＣＤ側）に配置され、絞りシャッターカム溝１３ｅは２本の２群カム溝１３ｃのうちの他方のカム溝の後ろ側（ＣＣＤ側）に配置されている。このように、ある１つの部材を移動させるための同形状のカム溝を複数配置し、隣接する２つの部材を移動させるための互いに異なる形状のカム溝をカム筒の円周方向にずらして配置し、カム筒１３の円周方向で互いの位相を合せることで、カム筒１３のカム溝用スペースを有効に活用することが可能となる。言い換えれば、ある移動部材のカム溝の山谷の間のスペースに別の移動部材のカム溝を配置すれば、スペースを有効に活用することが可能となるのである。
【００４１】
さらにこのとき、シフトユニット配線板３３をシフトユニット３のスリーブ３ａ近傍の、シフトユニット３が光軸方向に移動しやすい位置で、ＣＣＤの側面に沿うように配置することにより、光軸により近づけて配置できるので固定筒１２の径を小さくでき、レンズ鏡筒の小型化が可能となる。
【００４２】
また同様に、絞りシャッターユニット配線板３４を絞りシャッターユニット５のスリーブ５ａ近傍の、絞りシャッターユニット５が光軸方向に移動しやすい位置で、ＣＣＤの側面に沿うように配置することにより、光軸により近づけて配置できるので固定筒１２の径を小さくでき、レンズ鏡筒の小型化が可能となる。
【００４３】
さらに、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５ａは共通の案内バーで支持されており、シフトユニット３のスリーブ３ａは、Ｕ溝部３ｂとは光軸を挟んで対向する位置に配置され、絞りシャッターユニット５のスリーブ５ａとも光軸を挟んで対向する位置に配置されている。可動配線板である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は各ユニットの移動を容易にするために各ユニットのスリーブ近傍に配置されるのが好ましく、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を光軸を挟んで対向する位置に配置することにより、レンズ鏡筒の小型化が可能となる。
【００４４】
なお、２つの可動配線板は、本実施例では対向位置に配置しているが、ＣＣＤの側面に沿うように配置すれば、光軸を中心にして９０度の位置でも良い。また、２つの配線板を一体化してから可動部を設けることも考えられるが、配線板を一体化すると幅が広くなるのでＣＣＤの側面形状に沿わせても固定筒１２の径が大きくなってしまう。よって、本実施例のように２つの配線板に分けて配置する方がより好ましい。
【００４５】
次に、手振れ補正機構（防振機構）について説明する。
【００４６】
図１０は手振れ補正機構を有するレンズ鏡筒を搭載した撮影装置のシステム図である。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はピント面に配置された光学像を電気信号に変換するための撮像素子であるＣＣＤ、５２はＣＣＤ５１から読み出された電気信号ａを画像信号ｂに変換するためのカメラ信号処理回路、５３はレンズ駆動を制御するマイコンである。
【００４７】
電源投入時、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、各レンズ群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、それぞれの光学要素の保持部材が予め設定された所定位置まで移動してきたとき（保持部材に設けられた遮光部材が固定筒側に設けられたフォトインタラプタの光路を遮光したとき、もしくは、透過する境界部に達したとき）に反転する。そのときの位置を基準位置として以後のステッピングモータの駆動ステップ数をマイコン内で計数することで、マイコンは各レンズ群の絶対位置を検知することができ、これによって正確な焦点距離情報が得られる。この一連の動作をズームおよびフォーカスのリセット動作という。
【００４８】
５８は絞りシャッターユニット５を駆動するための絞り駆動回路であり、絞りの開口径はマイコン５３に取り込まれた画像信号ｂの明るさ情報に基づいて制御される。
【００４９】
５９および６０は撮影装置のピッチ方向（縦方向または鉛直方向）の傾き角およびヨー方向（横方向または水平方向）の傾き角を検出する角度検出回路であり、傾き角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われる。両回路５９，６０の出力、すなわち、撮影装置の傾き角情報はマイコン５３に取り込まれる。６１および６２は手振れ補正を行なう際に第３レンズ群Ｌ３を光軸に垂直な平面内でシフト移動させるためのピッチ方向およびヨー方向のコイル駆動回路であり、マグネットを含む磁気回路のギャップにコイルを配置した、いわゆるムービングコイルの構成により第３レンズ群Ｌ３をシフト移動させる駆動力を発生させる。６３および６４は第３レンズ群Ｌ３の光軸に対するシフト移動量を検出するためのピッチ方向およびヨー方向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。
【００５０】
第３レンズ群Ｌ３が光軸に垂直な平面内でシフト移動すると、その通過光束が曲げられて、ＣＣＤ５１上に結像している被写体の像の位置は移動する。このときの被写体の像を、実際に撮影装置が傾いたり振れたりすることで像が移動する向きとは逆向きに同じ大きさだけ、移動させるようにマイコン５３で制御することによって、撮影装置が傾いたり振れたりしても、被写体の像の位置が移動しないようにできる。いわゆる、手触れ補正を実現できる。
【００５１】
マイコン５３内では、ピッチ方向角度検出回路５９およびヨー方向角度検出回路６０から得られた撮影装置の傾き角信号と、ピッチ方向位置検出回路６３およびヨー方向位置検出回路６４から得られた第３レンズ群Ｌ３のシフト移動量信号と、をそれぞれ差し引いて得られた差信号に増幅処理および位相補償処理を行ない、その信号に基づいてピッチ方向コイル駆動回路６１およびヨー方向コイル駆動回路６２により第３レンズ群Ｌ３をそれぞれの方向で駆動する。このとき、上記の差信号がより小さくなるように位置決め駆動制御が行なわれ、目標位置が設定される。
【００５２】
さらに、本実施例では第１〜第３レンズ群Ｌ１〜Ｌ３の相対移動により変倍動作を行なっているので、第３レンズ群Ｌ３のシフト移動による像の移動量が焦点距離によって変化してしまう。したがって、ピッチ方向角度検出回路５９およびヨー方向角度検出回路６０から得られる傾き角信号をそのまま用いて、第３レンズ群Ｌ３のシフト移動量を決定するのではなく、焦点距離情報に基づいて傾き角信号に対して補正処理を行ない、焦点距離によって生じる変化量をキャンセルする構成となっている。
【００５３】
（第２実施例）
本実施例では、第１実施例を含め、図１１（ａ）〜（ｃ）を用いて、シフトユニット３、４群鏡筒ユニット４および絞りシャッターユニット５の各ユニットを案内バー８，９および１０によって支持する際の支持構成の変形例について説明する。なお、ここで説明する変形例は、シフトユニット３、４群鏡筒ユニット４および絞りシャッターユニット５のそれぞれの移動量、スリーブ長さやＵ溝部長さを考慮してなされたものである。
【００５４】
まず、図１１（ａ）は、第１実施例を簡略に示した図である。絞りシャッターユニット５（第１光学要素を保持する第１保持部材）のスリーブの２つの孔部（第１孔部および第２孔部）は案内バー９（第１案内バー）に嵌合しており、そのＵ溝部（第１溝部）は案内バー１０（第２案内バー）に嵌合している。一方、シフトユニット３（第２光学要素を保持する第２保持部材）のスリーブの２つの孔部（第３孔部および第４孔部）は案内バー８（第３案内バー）に嵌合しており、そのＵ溝部（第２溝部）は案内バー９（第１案内バー）に嵌合している。このとき、案内バー９（第１案内バー）上では、シフトユニット３の第２溝部が、絞りシャッターユニット５の第１孔部と第２孔部の間に配置されている。さらに、絞りシャッターユニットの後ろ側では、４群鏡筒ユニット４のスリーブが案内バー１０に嵌合しており、そのＵ溝部が案内バー９に嵌合している。
【００５５】
次に、図１１（ｂ）では、絞りシャッターユニット５（第１光学要素を保持する第１保持部材）のスリーブの２つの孔部（第１孔部および第２孔部）は案内バー９に嵌合している。一方、シフトユニット３（第２光学要素を保持する第２保持部材）のＵ溝部（第１溝部）は案内バー９に嵌合している。さらに、４群鏡筒ユニット４（第３光学要素を保持する第３保持部材）のＵ溝部（第２溝部）は案内バー９に嵌合している。このとき、案内バー９上では、シフトユニット３の第１溝部と４群ユニット４の第２溝部が、絞りシャッターユニット５の第１孔部と第２孔部の間に配置されている。
【００５６】
さらに次に、図１１（ｃ）では、絞りシャッターユニット５（第１光学要素を保持する第１保持部材）のスリーブの２つの孔部（第１孔部および第２孔部）は案内バー９（第１案内バー）に嵌合しており、そのＵ溝部（第１溝部）は案内バー１０（第２案内バー）に嵌合している。一方、シフトユニット３（第２光学要素を保持する第２保持部材）のＵ溝部（第２溝部）は案内バー９（第１案内バー）に嵌合している。さらに、４群鏡筒ユニット４（第３光学要素を保持する第３保持部材）のスリーブの２つの孔部（第３孔部および第４孔部）は案内バー１０（第２案内バー）に嵌合している。このとき、案内バー９（第１案内バー）上では、シフトユニット３の第２溝部が、絞りシャッターユニット５の第１孔部と第２孔部の間に配置されおり、案内バー１０（第２案内バー）上では、絞りシャッターユニット３の第１溝部が、４群鏡筒ユニット４の第３孔部と第４孔部の間に配置されている。
【００５７】
上述した変形例によれば、各保持部材ごとにスリーブ用案内バーとＵ溝部用案内バーを設けなくても良いので案内バーの本数を少なくでき、かつ、案内バーの長さを十分短くできる。すなわち、レンズ鏡筒の小型化を実現することができる。
【００５８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した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様なものであっても良いことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】第１実施例のレンズ鏡筒の分解斜視図
【図２】第１実施例のレンズ鏡筒の沈胴時の断面図
【図３】第１実施例のレンズ鏡筒のＷＩＤＥ端での断面図
【図４】第１実施例のレンズ鏡筒のＴＥＬＥ端での断面図
【図５】第１実施例の絞りシャッターユニット、シフトユニットおよび４群鏡筒ユニットのスリーブの斜視図
【図６】第１実施例の絞りシャッターユニットおよび３群鏡筒ユニットのスリーブの斜視図
【図７】第１実施例の可動配線板の断面図
【図８】第１実施例のカム筒の外カムの展開図
【図９】第１実施例のカム筒の内カムの展開図
【図１０】第１実施例のレンズ鏡筒の手振れ機構のシステム図
【図１１】第２実施例のレンズ鏡筒の案内バー配置を展開した簡略図
【符号の説明】
【００６０】
１ １群鏡筒ユニット
２ ２群鏡筒ユニット
３ シフトユニット
４ ４群鏡筒ユニット
５ 絞りシャッターユニット
３ａ，４ａ，５ａ スリーブ
３ｂ，４ｂ，５ｂ Ｕ溝部
６，７ カムピン
８，９，１０ 案内バー
１１ 後部鏡筒
１２ 固定筒
１３ カム筒
１４ 支持枠
１５ フォーカスモータ
１６ ズームモータ
１７，１８、１９ フォトインタラプタ
２０，２１ 配線板
２２ 外筒
２３ 円筒ピン
２４ カムフォロワーピン
２５ 板バネ
２６ １群鏡筒
２７ １群案内筒
２８ １群鏡筒止め板
２９ 前マスク
３０ 前マスク止め板
３１ 防塵リング
３２ 化粧板
３３ シフトユニット配線板
３４ 絞りシャッターユニット配線板
３５ ラック
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のレンズ群を有するレンズ鏡筒、および、レンズ鏡筒を備えた撮影装置（銀塩カメラやデジタルスチルカメラ）等の光学機器に関するものである。特に、非撮影時にはレンズ鏡筒を撮像装置本体内に沈胴させて携帯性を良くした、沈胴式の撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、銀塩フィルムを使用した銀塩カメラや、ＣＣＤ等の撮影素子に光学像を結像させ画像情報を電気的に読み出しメモリ等の記録媒体に記録するデジタルスチルカメラ等の撮影装置用のレンズ鏡筒において、複数のレンズ群を共通の案内バーで案内しながら、光軸方向へそれぞれ移動させる機構が提案されている。
【０００３】
特に、特許文献１には、変倍レンズ群とリレーレンズ群を同一の案内バーで案内しながら移動させる機構が開示されている。さらに、変倍レンズ群側スリーブとリレーレンズ群側スリーブのそれぞれには、案内バーと嵌合する孔部が２か所に設けられており、変倍レンズ群側スリーブの２つの孔部の間にリレーレンズ群側スリーブの２つの孔部うちの一方の孔部が挟み込まれるに配置される構成が記載されている。
【特許文献１】特開平６−３４８６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１では、リレーレンズ群側スリーブの他方の孔部が変倍レンズ群側スリーブの２つの孔部の外側に配置されることになる。すなわち、案内バーの長さは、変倍レンズ群側スリーブの２つの孔部の間の長さに、その外側に配置されるリレーレンズ群側スリーブの他方の孔部を加えた長さを考慮して、決定されることになるので、案内バーを十分に短くするのは難しく、レンズ鏡筒の小型化を十分に図ることはできない、という問題点がある。
【０００５】
そこで、本発明は、上記の問題点を解決するためのもので、案内バーを十分に短くすることで、より一層のレンズ鏡筒の小型化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の第１の側面に係るレンズ鏡筒は、固定筒と、前記固定筒に固定された光軸方向に平行な案内バーと、前記案内バーに嵌合する第１孔部および第２孔部を有し、第１光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第１保持部材と、前記案内バーに嵌合する溝部を有し、第２光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第２保持部材と、を備え、前記溝部は、前記第１孔部と前記第２孔部の間に配置されていることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の第２の側面に係るレンズ鏡筒は、固定筒と、前記固定筒に固定された光軸方向に平行な第１案内バー、第２案内バーおよび第３案内バーと、前記第１案内バーに嵌合する第１孔部および第２孔部と、前記第２案内バーに嵌合する第１溝部とを有し、第１光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第１保持部材と、前記第１案内バーに嵌合する第２溝部と、前記第３案内バーに嵌合する第３孔部および第４孔部とを有し、第２光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第２保持部材と、を備え、前記第２溝部は、前記第１孔部と前記第２孔部の間に配置されていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の第３の側面に係るレンズ鏡筒は、固定筒と、前記固定筒に固定された光軸方向に平行な案内バーと、前記案内バーに嵌合する第１孔部および第２孔部を有し、第１光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第１保持部材と、前記案内バーに嵌合する第１溝部を有し、第２光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第２保持部材と、前記案内バーに嵌合する第２溝部を有し、第３光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第３保持部材と、を備え、前記第１溝部および前記第２溝部は、前記第１孔部と前記第２孔部の間に配置されていることを特徴とする。
【０００９】
そして、本発明の第４の側面に係るレンズ鏡筒は、固定筒と、前記固定筒に固定された光軸方向に平行な第１案内バーおよび第２案内バーと、前記第１案内バーに嵌合する第１孔部および第２孔部と、前記第２案内バーに嵌合する第１溝部とを有し、第１光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第１保持部材と、前記第１案内バーに嵌合する第２溝部を有し、第２光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第２保持部材と、前記第２案内バーに嵌合する第３孔部および第４孔部とを有し、第３光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第３保持部材と、を備え、前記第１溝部は、前記第３孔部と前記第４孔部の間に配置されているとともに、前記第２溝部は、前記第１孔部と前記第２孔部の間に配置されていることを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明には、上記レンズ鏡筒を具備する光学機器も含まれる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、案内バーを十分に短くすることで、より一層のレンズ鏡筒の小型化を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１３】
（第１実施例）
本発明の第１実施例を図１〜９を用いて説明する。
【００１４】
図１〜９は、変倍光学系を有する４群構成のレンズ鏡筒であって、非使用状態では通常使用状態よりも各レンズ群間隔を縮めて、レンズ全長を大幅に短縮することが可能なレンズ鏡筒、いわゆる沈胴式レンズ鏡筒に、本発明を適用した場合の説明図である。図１は分解斜視図、図２はレンズ鏡筒の沈胴時の断面図、図３は最広角時の（ＷＩＤＥ端での）断面図、図４は最望遠時の（ＴＥＬＥ端での）断面図である。図５は本実施例における絞りシャッターユニット、シフトユニットおよび４群鏡筒ユニットのスリーブの斜視図、図６は本実施例における絞りシャッターユニットおよび３群鏡筒ユニットのスリーブの斜視図、図７は本実施例における可動配線板の断面図、図８は本実施例におけるカム筒の外カムの展開図、図９は本実施例におけるカム筒の内カムの展開図である。
【００１５】
Ｌ１は第１レンズ群、Ｌ２は第２レンズ群、Ｌ３は光軸と垂直な平面内で移動して手振れ補正動作（防振動作）を行なう第３レンズ群、Ｌ４は光軸方向に移動して合焦動作（フォーカス調整動作）を行なう第４レンズ群である。
【００１６】
１は第１レンズ群Ｌ１を保持する１群鏡筒ユニット、２は第２レンズ群Ｌ２を保持する２群鏡筒ユニット、３は第３レンズ群Ｌ３を光軸と垂直な平面内で移動可能に保持するシフトユニット、４は第４レンズ群Ｌ４を光軸方向に移動可能に保持する４群鏡筒ユニット、５は光量を調節するための絞りシャッターユニットである。
【００１７】
シフトユニット３の後端部には、円錐形状のカムフォロワ−を有するカムピン６が圧入や接着等により固定されており、絞りシャッターユニット５の後端部には、円錐形状のカムフォロワ−を有するカムピン７が圧入や接着等により固定されている。
【００１８】
８、９および１０は、シフトユニット３、４群鏡筒ユニット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案内支持するガイドバー（案内バー）である。シフトユニット３はガイドバー８と９により支持され、４群鏡筒ユニット４はガイドバー９と１０により支持され、絞りシャッターユニット５はガイドバー９と１０により支持されている。
【００１９】
１１はガイドバー８，９，１０の後ろ側の端部を位置決め固定し、ＣＣＤ等の撮像素子を取付けるための後部鏡筒である。１２はガイドバー８，９，１０の前側の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３本にて固定されている。１３はカム筒であり、光軸方向において後部鏡筒１１と固定筒１２にて位置規制され、固定筒１２の外周で回転可能に保持されている。
【００２０】
カム筒１３は、その外周壁部に第１レンズ群Ｌ１を光軸方向に駆動する際の駆動用の１群カム溝１３ａおよび衝撃受け用の衝撃カム溝１３ｂを有し、その内周壁部に第２レンズ群Ｌ２を光軸方向に駆動するための２群カム溝１３ｃと、第３レンズ群Ｌ３を光軸方向に駆動するための３群カム溝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絞りシャッターカム溝１３ｅとを有しており、各カム溝は、後述する各レンズ群に一体的に設けられたカムフォロワ−ピンに嵌合している。カム筒１３が光軸を中心に固定筒１２の外周を回転することで、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群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て変倍動作を行なうとともにレンズ鏡筒全体を沈胴させている。
【００２１】
１４は後部鏡筒１１にビス３本にて固定されている支持枠であり、１５は第４レンズ群Ｌ４を光軸方向に移動させて合焦動作を行なわせるための駆動手段であるフォーカスモータである。回転するロータと同軸のリードスクリュー１５ａが４群鏡筒ユニット４に取付けられたラック３５と噛み合っており、ロータが回転することで第４レンズ群Ｌ４を移動せしめる。また、不図示のねじりコイルバネによって、４群鏡筒ユニット４、ガイドバー９および１０、ラック３５、リードスクリュー１５ａのそれぞれのガタは片寄せされている。フォーカスモータ１５はビス２本にて支持枠１４に固定されている。
【００２２】
１６はカム筒１３を回転させるための駆動手段であ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と噛み合っており、カム筒１３を回転させて変倍動作を行なわせる。ズームモータ１６は後部鏡筒１１に３本のビスにて固定されている。
【００２３】
１７はフォトインタラプタであり、４群鏡筒ユニット４に形成された遮光部４ｃの光軸方向での移動に伴い、遮光と透光の切り替わりを電気的に検出して第４レンズ群Ｌ４の基準位置を検出するためのフォーカスリセットスイッチである。１８および１９はフォトインタラプタであり、カム筒１３の後端部に形成された遮光部１３ｇの回転方向での移動に伴い、遮光と透光の切り替わりを電気的に検出してカム筒１３の複数の基準位置を検出するためのズームリセットスイッチである。
【００２４】
２０はフォトインタラプタ１８および１９を取付けた配線板であり、コネクタ部２０ａで不図示のカメラ回路と接続している。３３はシフトユニット３と配線板２０とを接続するシフトユニット配線板であり、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あり、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を取付けた配線板であり、配線板２０と接続されている。２２は後部鏡筒１１に固定された外筒である。
【００２５】
次に、第１レンズ群Ｌ１および第２レンズ群Ｌ２の支持構成について説明する。固定筒１２の先端部には３つのキー１２ａが光軸を中心に均等な角度で設けられている。１群鏡筒ユニット１の円筒部分の内周壁部には３つのキー１２ａとそれぞれ嵌合する３本の直進溝１ａが設けられており、３つのキー１２ａと３本の直進溝１ａの嵌合により１群鏡筒ユニット１は固定筒１２に対して光軸に垂直な方向において位置決めされるとともに、直進溝１ａに沿って光軸方向に進退自在に案内される。
【００２６】
また、１群鏡筒ユニット１の後端部には３つのカムフォロワーピンと耐衝撃用ピンが光軸を中心に均等な角度でそれぞれ設けられている。カムフォロワーピンと耐衝撃用ピンがカム筒１３の外周壁部に設けられた３本のカム溝１３ａと１３ｂとそれぞれ係合しており、１群鏡筒ユニット１の光軸に対する倒れを規制するとともに、カム筒１３の回転により１群鏡筒ユニット１を光軸方向に進退させる。
【００２７】
カムフォロワーピンは沈胴領域および通常使用領域で常にカム溝１３ａと係合しているテーパーピンであり、耐衝撃用ピンは略円筒形状に近い角度をもつテーパーピンである。耐衝撃用ピンはカム溝１３ｂと対応した位置にあるが、通常時はカム溝１３ｂと係合していない。落下等の衝撃的な力が１群鏡筒ユニット１に加わると、常にカム溝１３ａと係合しているカムフォロワーピンはカム溝１３ａのテーパー角度に沿ってせり上がりカム溝１３ａから脱落しそうになるが、耐衝撃用ピンがカム溝１３ｂと当接することでカムフォロワーピンがカム溝１３ａから脱落するのを防止する。
【００２８】
２群鏡筒ユニット２の後端部には３つのキーとして３個の円筒ピン２３が光軸を中心に均等な角度で設けられている。また、２本のカムフォロワーピン２４が光軸を中心に均等な角度で設けられている。それぞれの円筒ピン２３はその根元に軸部を有し、その軸部は２群鏡筒ユニット２に圧入結合されている。また、カムフォロワーピン２４はその根元に軸部を有し、その根元は２群鏡筒ユニット２に嵌合しており、板バネ２５でカム溝１３ｃに片寄せされて係合している。
【００２９】
固定筒１２には３本の直進溝１２ｂが設けられており、３つの円筒ピン２３と３本の直進溝１２ｂの嵌合により２群鏡筒ユニット２は固定筒１２に対して光軸に垂直な方向において位置決めされるとともに、直進溝１２ｂに沿って光軸方向に進退自在に案内される。
【００３０】
２群鏡筒ユニット２の先端部には３つのキー２ａが光軸を中心に均等な角度で設けられおり、３つのキー２ａが１群鏡筒ユニット１の円筒部分の内周壁部に設けられた３本の直進溝１ａと嵌合することで、１群鏡筒ユニット１に対して２群鏡筒ユニット２の先端部を光軸に垂直な方向において位置決めする。
【００３１】
このように、２群鏡筒ユニット２は、後端部と先端部で光軸に垂直な方向において位置決めされ、固定筒１２と１群鏡筒ユニット１により光軸に対する倒れを規制されている。もし１群鏡筒ユニット１が支持部のガタ、案内部のガタや３本のカム溝の不均一等によって光軸に垂直な方向にずれて動いてしまっても、２群鏡筒ユニット２の先端部がそれに追従するので、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の相対的な位置のずれが最小限に抑えられるのである。
【００３２】
２本のカムフォロワーピン２４は先端部に円錐形状のカムフォロワーを有し、板バネ２５で片寄せされて、カム筒１３の内周壁部に設けられた２本のカム溝１３ｃと常に係合しており、カム筒１３の回転により２群鏡筒ユニット２を光軸方向に進退させる。２群鏡筒ユニット２は、光軸に垂直な平面内において、圧入された３か所のピンと直進溝により精度良く位置決めされる。光軸方向においては、光軸を中心にカム溝にガタの無いように片寄せされた２か所でカムフォロワーによって駆動するので、光軸に対する傾きなどを発生させずに精度良く駆動できる。また、カムを２本としたことによりカムの回転角度を大きく取ることが出来る。また、本実施例では、直進溝１２ｂとの嵌合部分として、円筒ピン２３を２群鏡筒ユニット２に圧入して用いているが、２群鏡筒ユニット２と一体成形にしたものを用いてもよい。
【００３３】
次に、シフトユニット３、４群鏡筒ユニット４および絞りシャッターユニット５の支持構成について説明する。図１において、シフトユニット３、４群鏡筒ユニット４および絞りシャッターユニット５を光軸方向に可動自在に支持するガイドバー８，９，１０は後部鏡筒１１と固定筒１２に挟まれて光軸方向に平行に支持されており、ガイドバー９はガイドバー８と１０に対して光軸を挟んで反対側に配置されている。
【００３４】
図６において、ガイドバー８は、シフトユニット３のスリーブ３ａに設けられた２つの孔部と嵌合しており、シフトユニット３を光軸方向に移動可能に支持している。カムフォロワー６はカム筒１３のカム溝１３ｄに係合しており、カム筒１３の回転によりシフトユニット３はガイドバー８に案内されながら光軸方向に移動する。ガイドバー８の長さは、スリーブ３ａの長さにシフトユニット３の移動量分を加味した長さが最低限必要となる。
【００３５】
図５において、ガイドバー９は絞りシャッターユニット５のスリーブ５ａに設けられた２つの孔部と嵌合しており、さらに、絞りシャッターユニット５のスリーブ５ａの間（２つの孔部の間）でシフトユニット３のＵ溝部３ｂと嵌合しており、さらにまた、スリーブ５ａの後ろ側（２つの孔部の外側）で４群鏡筒ユニット４のＵ溝部４ｂと嵌合している。ガイドバー９は、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している。カムフォロワー７はカム筒１３のカム溝１３ｅに係合しており、カム筒１３の回転により絞りシャッターユニット５はガイドバー９に案内されながら光軸方向に移動する。ガイドバー９の長さは、スリーブ５ａの長さとＵ溝部４ｂの長さに、絞りシャッターユニット５の移動量分と４群鏡筒ユニット４の移動量分を加味した長さが必要であるが、シフトユニット３のＵ溝部３ｂがスリーブ５ａの内側（２つの孔部の間）にあるので、スリーブ５ａの外側（２つの孔部の外側）にＵ溝部３ｂを配置する場合よりも短くすることが可能となる。
【００３６】
また、図５に示すように、絞りシャッターユニット５のスリーブ５ａは、２つの孔部の間に開口部が設けられており、２つの部位がガイドバー９の両側でガイドバー９を挟んで対向するような形状をしている。このように、スリーブ５ａは、ガイドバー９の外周側に大きくならないように設計されている。さらに、２つの部位をガイドバー９を挟んで対向するような形状にすることで、スリーブの位置精度や形状精度を向上させるとともに、部品強度をも向上させている。
【００３７】
ガイドバー１０は４群鏡筒ユニット４のスリーブ４ａに設けられた２つの孔部と嵌合しており、さらに、絞りシャッターユニット５のＵ溝部５ｂと嵌合しており、４群鏡筒ユニット４を光軸方向に移動可能に支持している。ラック３５とステッピングモータ１５により４群鏡筒ユニット４はガイドバー１０に案内されながら光軸方向に移動する。ガイドバー１０の長さは、スリーブ４ａの長さとＵ溝部５ｂの長さに、４群鏡筒ユニット４の移動量分と絞りシャッターユニット５の移動量分を加味した長さが必要になる。
【００３８】
本実施例では、上述のように、案内バー上で、絞りシャッターユニット（第１光学要素を保持する第１保持部材）のスリーブの内側（２つの孔部の間）に、シフトユニット（第２光学要素を保持する第２保持部材）のＵ溝部を配置することで、各保持部材ごとにスリーブ用案内バーとＵ溝部用案内バーを設けなくても良いので案内バーの本数を少なくでき、かつ、案内バーの長さを十分短くできる。すなわち、レンズ鏡筒の小型化を実現することができる。
【００３９】
ちなみに、上述のように、絞りシャッターユニット５を光軸方向に移動させることで、特にＷＩＤＥ端での撮影時に、いわゆるシェーディングを目立たなくさせるという光学的な効果が達成される。
【００４０】
このとき、図９に示すように、カム筒１３の内カムには、２群カム溝１３ｃが２本、３群カム溝１３ｄが１本、絞りシャッターカム溝１３ｅが１本設けられており、３群カム溝１３ｄは２本の２群カム溝１３ｃのうちの一方のカム溝の後ろ側（ＣＣＤ側）に配置され、絞りシャッターカム溝１３ｅは２本の２群カム溝１３ｃのうちの他方のカム溝の後ろ側（ＣＣＤ側）に配置されている。このように、ある１つの部材を移動させるための同形状のカム溝を複数配置し、隣接する２つの部材を移動させるための互いに異なる形状のカム溝をカム筒の円周方向にずらして配置し、カム筒１３の円周方向で互いの位相を合せることで、カム筒１３のカム溝用スペースを有効に活用することが可能となる。言い換えれば、ある移動部材のカム溝の山谷の間のスペースに別の移動部材のカム溝を配置すれば、スペースを有効に活用することが可能となるのである。
【００４１】
さらにこのとき、シフトユニット配線板３３をシフトユニット３のスリーブ３ａ近傍の、シフトユニット３が光軸方向に移動しやすい位置で、ＣＣＤの側面に沿うように配置することにより、光軸により近づけて配置できるので固定筒１２の径を小さくでき、レンズ鏡筒の小型化が可能となる。
【００４２】
また同様に、絞りシャッターユニット配線板３４を絞りシャッターユニット５のスリーブ５ａ近傍の、絞りシャッターユニット５が光軸方向に移動しやすい位置で、ＣＣＤの側面に沿うように配置することにより、光軸により近づけて配置できるので固定筒１２の径を小さくでき、レンズ鏡筒の小型化が可能となる。
【００４３】
さらに、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５ａは共通の案内バーで支持されており、シフトユニット３のスリーブ３ａは、Ｕ溝部３ｂとは光軸を挟んで対向する位置に配置され、絞りシャッターユニット５のスリーブ５ａとも光軸を挟んで対向する位置に配置されている。可動配線板である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は各ユニットの移動を容易にするために各ユニットのスリーブ近傍に配置されるのが好ましく、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を光軸を挟んで対向する位置に配置することにより、レンズ鏡筒の小型化が可能となる。
【００４４】
なお、２つの可動配線板は、本実施例では対向位置に配置しているが、ＣＣＤの側面に沿うように配置すれば、光軸を中心にして９０度の位置でも良い。また、２つの配線板を一体化してから可動部を設けることも考えられるが、配線板を一体化すると幅が広くなるのでＣＣＤの側面形状に沿わせても固定筒１２の径が大きくなってしまう。よって、本実施例のように２つの配線板に分けて配置する方がより好ましい。
【００４５】
次に、手振れ補正機構（防振機構）について説明する。
【００４６】
図１０は手振れ補正機構を有するレンズ鏡筒を搭載した撮影装置のシステム図である。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はピント面に配置された光学像を電気信号に変換するための撮像素子であるＣＣＤ、５２はＣＣＤ５１から読み出された電気信号ａを画像信号ｂに変換するためのカメラ信号処理回路、５３はレンズ駆動を制御するマイコンである。
【００４７】
電源投入時、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、各レンズ群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、それぞれの光学要素の保持部材が予め設定された所定位置まで移動してきたとき（保持部材に設けられた遮光部材が固定筒側に設けられたフォトインタラプタの光路を遮光したとき、もしくは、透過する境界部に達したとき）に反転する。そのときの位置を基準位置として以後のステッピングモータの駆動ステップ数をマイコン内で計数することで、マイコンは各レンズ群の絶対位置を検知することができ、これによって正確な焦点距離情報が得られる。この一連の動作をズームおよびフォーカスのリセット動作という。
【００４８】
５８は絞りシャッターユニット５を駆動するための絞り駆動回路であり、絞りの開口径はマイコン５３に取り込まれた画像信号ｂの明るさ情報に基づいて制御される。
【００４９】
５９および６０は撮影装置のピッチ方向（縦方向または鉛直方向）の傾き角およびヨー方向（横方向または水平方向）の傾き角を検出する角度検出回路であり、傾き角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われる。両回路５９，６０の出力、すなわち、撮影装置の傾き角情報はマイコン５３に取り込まれる。６１および６２は手振れ補正を行なう際に第３レンズ群Ｌ３を光軸に垂直な平面内でシフト移動させるためのピッチ方向およびヨー方向のコイル駆動回路であり、マグネットを含む磁気回路のギャップにコイルを配置した、いわゆるムービングコイルの構成により第３レンズ群Ｌ３をシフト移動させる駆動力を発生させる。６３および６４は第３レンズ群Ｌ３の光軸に対するシフト移動量を検出するためのピッチ方向およびヨー方向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。
【００５０】
第３レンズ群Ｌ３が光軸に垂直な平面内でシフト移動すると、その通過光束が曲げられて、ＣＣＤ５１上に結像している被写体の像の位置は移動する。このときの被写体の像を、実際に撮影装置が傾いたり振れたりすることで像が移動する向きとは逆向きに同じ大きさだけ、移動させるようにマイコン５３で制御することによって、撮影装置が傾いたり振れたりしても、被写体の像の位置が移動しないようにできる。いわゆる、手触れ補正を実現できる。
【００５１】
マイコン５３内では、ピッチ方向角度検出回路５９およびヨー方向角度検出回路６０から得られた撮影装置の傾き角信号と、ピッチ方向位置検出回路６３およびヨー方向位置検出回路６４から得られた第３レンズ群Ｌ３のシフト移動量信号と、をそれぞれ差し引いて得られた差信号に増幅処理および位相補償処理を行ない、その信号に基づいてピッチ方向コイル駆動回路６１およびヨー方向コイル駆動回路６２により第３レンズ群Ｌ３をそれぞれの方向で駆動する。このとき、上記の差信号がより小さくなるように位置決め駆動制御が行なわれ、目標位置が設定される。
【００５２】
さらに、本実施例では第１〜第３レンズ群Ｌ１〜Ｌ３の相対移動により変倍動作を行なっているので、第３レンズ群Ｌ３のシフト移動による像の移動量が焦点距離によって変化してしまう。したがって、ピッチ方向角度検出回路５９およびヨー方向角度検出回路６０から得られる傾き角信号をそのまま用いて、第３レンズ群Ｌ３のシフト移動量を決定するのではなく、焦点距離情報に基づいて傾き角信号に対して補正処理を行ない、焦点距離によって生じる変化量をキャンセルする構成となっている。
【００５３】
（第２実施例）
本実施例では、第１実施例を含め、図１１（ａ）〜（ｃ）を用いて、シフトユニット３、４群鏡筒ユニット４および絞りシャッターユニット５の各ユニットを案内バー８，９および１０によって支持する際の支持構成の変形例について説明する。なお、ここで説明する変形例は、シフトユニット３、４群鏡筒ユニット４および絞りシャッターユニット５のそれぞれの移動量、スリーブ長さやＵ溝部長さを考慮してなされたものである。
【００５４】
まず、図１１（ａ）は、第１実施例を簡略に示した図である。絞りシャッターユニット５（第１光学要素を保持する第１保持部材）のスリーブの２つの孔部（第１孔部および第２孔部）は案内バー９（第１案内バー）に嵌合しており、そのＵ溝部（第１溝部）は案内バー１０（第２案内バー）に嵌合している。一方、シフトユニット３（第２光学要素を保持する第２保持部材）のスリーブの２つの孔部（第３孔部および第４孔部）は案内バー８（第３案内バー）に嵌合しており、そのＵ溝部（第２溝部）は案内バー９（第１案内バー）に嵌合している。このとき、案内バー９（第１案内バー）上では、シフトユニット３の第２溝部が、絞りシャッターユニット５の第１孔部と第２孔部の間に配置されている。さらに、絞りシャッターユニットの後ろ側では、４群鏡筒ユニット４のスリーブが案内バー１０に嵌合しており、そのＵ溝部が案内バー９に嵌合している。
【００５５】
次に、図１１（ｂ）では、絞りシャッターユニット５（第１光学要素を保持する第１保持部材）のスリーブの２つの孔部（第１孔部および第２孔部）は案内バー９に嵌合している。一方、シフトユニット３（第２光学要素を保持する第２保持部材）のＵ溝部（第１溝部）は案内バー９に嵌合している。さらに、４群鏡筒ユニット４（第３光学要素を保持する第３保持部材）のＵ溝部（第２溝部）は案内バー９に嵌合している。このとき、案内バー９上では、シフトユニット３の第１溝部と４群ユニット４の第２溝部が、絞りシャッターユニット５の第１孔部と第２孔部の間に配置されている。
【００５６】
さらに次に、図１１（ｃ）では、絞りシャッターユニット５（第１光学要素を保持する第１保持部材）のスリーブの２つの孔部（第１孔部および第２孔部）は案内バー９（第１案内バー）に嵌合しており、そのＵ溝部（第１溝部）は案内バー１０（第２案内バー）に嵌合している。一方、シフトユニット３（第２光学要素を保持する第２保持部材）のＵ溝部（第２溝部）は案内バー９（第１案内バー）に嵌合している。さらに、４群鏡筒ユニット４（第３光学要素を保持する第３保持部材）のスリーブの２つの孔部（第３孔部および第４孔部）は案内バー１０（第２案内バー）に嵌合している。このとき、案内バー９（第１案内バー）上では、シフトユニット３の第２溝部が、絞りシャッターユニット５の第１孔部と第２孔部の間に配置されおり、案内バー１０（第２案内バー）上では、絞りシャッターユニット３の第１溝部が、４群鏡筒ユニット４の第３孔部と第４孔部の間に配置されている。
【００５７】
上述した変形例によれば、各保持部材ごとにスリーブ用案内バーとＵ溝部用案内バーを設けなくても良いので案内バーの本数を少なくでき、かつ、案内バーの長さを十分短くできる。すなわち、レンズ鏡筒の小型化を実現することができる。
【００５８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した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様なものであっても良いことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】第１実施例のレンズ鏡筒の分解斜視図
【図２】第１実施例のレンズ鏡筒の沈胴時の断面図
【図３】第１実施例のレンズ鏡筒のＷＩＤＥ端での断面図
【図４】第１実施例のレンズ鏡筒のＴＥＬＥ端での断面図
【図５】第１実施例の絞りシャッターユニット、シフトユニットおよび４群鏡筒ユニットのスリーブの斜視図
【図６】第１実施例の絞りシャッターユニットおよび３群鏡筒ユニットのスリーブの斜視図
【図７】第１実施例の可動配線板の断面図
【図８】第１実施例のカム筒の外カムの展開図
【図９】第１実施例のカム筒の内カムの展開図
【図１０】第１実施例のレンズ鏡筒の手振れ機構のシステム図
【図１１】第２実施例のレンズ鏡筒の案内バー配置を展開した簡略図
【符号の説明】
【００６０】
１ １群鏡筒ユニット
２ ２群鏡筒ユニット
３ シフトユニット
４ ４群鏡筒ユニット
５ 絞りシャッターユニット
３ａ，４ａ，５ａ スリーブ
３ｂ，４ｂ，５ｂ Ｕ溝部
６，７ カムピン
８，９，１０ 案内バー
１１ 後部鏡筒
１２ 固定筒
１３ カム筒
１４ 支持枠
１５ フォーカスモータ
１６ ズームモータ
１７，１８、１９ フォトインタラプタ
２０，２１ 配線板
２２ 外筒
２３ 円筒ピン
２４ カムフォロワーピン
２５ 板バネ
２６ １群鏡筒
２７ １群案内筒
２８ １群鏡筒止め板
２９ 前マスク
３０ 前マスク止め板
３１ 防塵リング
３２ 化粧板
３３ シフトユニット配線板
３４ 絞りシャッターユニット配線板
３５ ラック
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ鏡筒であって、
固定筒と、
前記固定筒に固定された光軸方向に平行な案内バーと、
前記案内バーに嵌合する第１孔部および第２孔部を有し、第１光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第１保持部材と、
前記案内バーに嵌合する溝部を有し、第２光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第２保持部材と、を備え、
前記溝部は、前記第１孔部と前記第２孔部の間に配置されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
レンズ鏡筒であって、
固定筒と、
前記固定筒に固定された光軸方向に平行な第１案内バー、第２案内バーおよび第３案内バーと、
前記第１案内バーに嵌合する第１孔部および第２孔部と、前記第２案内バーに嵌合する第１溝部とを有し、第１光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第１保持部材と、
前記第１案内バーに嵌合する第２溝部と、前記第３案内バーに嵌合する第３孔部および第４孔部とを有し、第２光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第２保持部材と、を備え、
前記第２溝部は、前記第１孔部と前記第２孔部の間に配置されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項３】
前記第１光学要素は光量調節機構を含み、前記第２光学要素は防振機構を含む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。
【請求項４】
レンズ鏡筒であって、
固定筒と、
前記固定筒に固定された光軸方向に平行な案内バーと、
前記案内バーに嵌合する第１孔部および第２孔部を有し、第１光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第１保持部材と、
前記案内バーに嵌合する第１溝部を有し、第２光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第２保持部材と、
前記案内バーに嵌合する第２溝部を有し、第３光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第３保持部材と、を備え、
前記第１溝部および前記第２溝部は、前記第１孔部と前記第２孔部の間に配置されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項５】
レンズ鏡筒であって、
固定筒と、
前記固定筒に固定された光軸方向に平行な第１案内バーおよび第２案内バーと、
前記第１案内バーに嵌合する第１孔部および第２孔部と、前記第２案内バーに嵌合する第１溝部とを有し、第１光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第１保持部材と、
前記第１案内バーに嵌合する第２溝部を有し、第２光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第２保持部材と、
前記第２案内バーに嵌合する第３孔部および第４孔部とを有し、第３光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第３保持部材と、を備え、
前記第１溝部は、前記第３孔部と前記第４孔部の間に配置されているとともに、前記第２溝部は、前記第１孔部と前記第２孔部の間に配置されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項６】
前記第１光学要素は光量調節機構を含み、前記第２光学要素は防振機構を含み、前記第３光学要素はフォーカス調整レンズを含むことを特徴とする請求項４または５に記載のレンズ鏡筒。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載のレンズ鏡筒を具備する光学機器。
【請求項１】
レンズ鏡筒であって、
固定筒と、
前記固定筒に固定された光軸方向に平行な案内バーと、
前記案内バーに嵌合する第１孔部および第２孔部を有し、第１光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第１保持部材と、
前記案内バーに嵌合する溝部を有し、第２光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第２保持部材と、を備え、
前記溝部は、前記第１孔部と前記第２孔部の間に配置されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
レンズ鏡筒であって、
固定筒と、
前記固定筒に固定された光軸方向に平行な第１案内バー、第２案内バーおよび第３案内バーと、
前記第１案内バーに嵌合する第１孔部および第２孔部と、前記第２案内バーに嵌合する第１溝部とを有し、第１光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第１保持部材と、
前記第１案内バーに嵌合する第２溝部と、前記第３案内バーに嵌合する第３孔部および第４孔部とを有し、第２光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第２保持部材と、を備え、
前記第２溝部は、前記第１孔部と前記第２孔部の間に配置されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項３】
前記第１光学要素は光量調節機構を含み、前記第２光学要素は防振機構を含む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。
【請求項４】
レンズ鏡筒であって、
固定筒と、
前記固定筒に固定された光軸方向に平行な案内バーと、
前記案内バーに嵌合する第１孔部および第２孔部を有し、第１光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第１保持部材と、
前記案内バーに嵌合する第１溝部を有し、第２光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第２保持部材と、
前記案内バーに嵌合する第２溝部を有し、第３光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第３保持部材と、を備え、
前記第１溝部および前記第２溝部は、前記第１孔部と前記第２孔部の間に配置されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項５】
レンズ鏡筒であって、
固定筒と、
前記固定筒に固定された光軸方向に平行な第１案内バーおよび第２案内バーと、
前記第１案内バーに嵌合する第１孔部および第２孔部と、前記第２案内バーに嵌合する第１溝部とを有し、第１光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第１保持部材と、
前記第１案内バーに嵌合する第２溝部を有し、第２光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第２保持部材と、
前記第２案内バーに嵌合する第３孔部および第４孔部とを有し、第３光学要素を保持して前記光軸方向に移動する第３保持部材と、を備え、
前記第１溝部は、前記第３孔部と前記第４孔部の間に配置されているとともに、前記第２溝部は、前記第１孔部と前記第２孔部の間に配置されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項６】
前記第１光学要素は光量調節機構を含み、前記第２光学要素は防振機構を含み、前記第３光学要素はフォーカス調整レンズを含むことを特徴とする請求項４または５に記載のレンズ鏡筒。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載のレンズ鏡筒を具備する光学機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−３９３８５（Ｐ２００６−３９３８５Ａ）
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２２１８２８（Ｐ２００４−２２１８２８）
【出願日】平成１６年７月２９日（２００４．７．２９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２９日（２００４．７．２９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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