光学ユニットおよび撮像装置
【課題】ガイドバーによる反射に起因するフレア等を防止する。
【解決手段】鏡筒と、鏡筒の内部に配された光学部材と、光学部材の光軸と平行に配され、光軸と平行な光軸方向に鏡筒に対して摺動可能に光学部材を支持し、収容部が形成された案内軸と、摺動時に光学部材に干渉しないように収容部に収容された反射防止部材とを備える。上記光学ユニットにおいて、収容部は、案内軸の表面の一部に形成され、光軸に平行な平面を有してもよい。また、上記光学ユニットにおいて、光軸と直交する方向における、案内軸の収容部が形成されている領域の断面形状は、前記光軸と平行な平坦面を含んでもよい。
【解決手段】鏡筒と、鏡筒の内部に配された光学部材と、光学部材の光軸と平行に配され、光軸と平行な光軸方向に鏡筒に対して摺動可能に光学部材を支持し、収容部が形成された案内軸と、摺動時に光学部材に干渉しないように収容部に収容された反射防止部材とを備える。上記光学ユニットにおいて、収容部は、案内軸の表面の一部に形成され、光軸に平行な平面を有してもよい。また、上記光学ユニットにおいて、光軸と直交する方向における、案内軸の収容部が形成されている領域の断面形状は、前記光軸と平行な平坦面を含んでもよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学ユニットおよび撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガイドバーを遮光部材で覆ってフレアを防止したレンズ鏡筒が提案されている（特許文献１参照）。
［特許文献１］ 特開平０９−１３８４５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ガイドバーは光軸方向に長い部材なので、入射光を遮ることなくガイドバー全体を覆う部材を設けることが難しい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第一態様として、鏡筒と、鏡筒の内部に配された光学部材と、光学部材の光軸と平行に配され、光軸と平行な光軸方向に鏡筒に対して摺動可能に光学部材を支持し、収容部が形成された案内軸と、摺動時に光学部材に干渉しないように収容部に収容された反射防止部材とを備える光学ユニットが提供される。
【０００５】
本発明の第二態様として、上記光学ユニットと、光学ユニットを通じて入射した像光を撮像する撮像部とを備える撮像装置が提供される。
【０００６】
上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】一眼レフカメラ１００の模式的断面図である。
【図２】レンズユニット２００の部分的な分解斜視図である。
【図３】レンズ保持枠２２２の支持構造を示す正面図である。
【図４】ガイドバー２２５の斜視図である。
【図５】収容部４４２の斜視図である。
【図６】ガイドバー２２５の断面図である。
【図７】ガイドバー２２５の断面図である。
【図８】ガイドバー２２５の断面図である。
【図９】ガイドバー２２５の断面図である。
【図１０】ガイドバー２２５の断面図である。
【図１１】ガイドバー２２５の断面図である。
【図１２】ガイドバー２２４、２２５の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００９】
図１は、一眼レフカメラ１００の模式的断面図である。一眼レフカメラ１００は、レンズユニット２００およびカメラボディ３００を備える。レンズユニット２００は、光学ユニットの一例である。
【００１０】
なお、記載を簡潔にする目的で、これからの説明においては、カメラボディ３００に装着したレンズユニット２００に対して物体側を「前」または「先」と記載する。また、レンズユニット２００に対して物体から遠い側を「後」または「背面」と記載する。
【００１１】
レンズユニット２００は、固定筒２０１と、固定筒２０１の内部に形成された光学系とを有する。固定筒２０１は、レンズ鏡筒を形成しつつ、後端にレンズ側マウント部２０２を有する。レンズ側マウント部２０２は、カメラボディ３００前面のボディ側マウント部３６０に結合される。
【００１２】
レンズ側マウント部２０２およびボディ側マウント部３６０の結合は、予め定められた操作により解除できる。よって、カメラボディ３００には、同じ規格のレンズ側マウント部２０２を有する他のレンズユニット２００を交換して装着できる。
【００１３】
固定筒２０１の内部においては、物体側から順に光軸Ｘに沿って配された第一レンズ群２１０、第二レンズ群２２０、第三レンズ群２３０、第四レンズ群２４０および第五レンズ群２５０を含む光学部材が光学系を形成する。第一レンズ群２１０、第二レンズ群２２０、第三レンズ群２３０、第四レンズ群２４０および第五レンズ群２５０は、それぞれ、個別のレンズ保持枠２１２、２２２、２３２、２４２、２５２に保持される。
【００１４】
固定筒２０１の外周には、物体側から順にズーム操作環２０８、前カバー２０４、合焦操作環２０５および後カバー２０３が順次配される。前カバー２０４および後カバー２０３は、固定筒２０１に対して固定される。ズーム操作環２０８および合焦操作環２０５は、光学系の光軸Ｘを回転中心として、固定筒２０１に対してそれぞれ個別に回転できる。
【００１５】
レンズユニット２００において、第一レンズ群２１０を保持するレンズ保持枠２１２は、外筒２１４の先端に支持される。外筒２１４は、固定筒２０１に対して光軸Ｘと平行な方向に進退して、レンズユニット２００の全長を変化させつつ第一レンズ群２１０を光軸Ｘ方向に移動させる。
【００１６】
外筒２１４の外側には、外筒２１４に対して進退するカバー筒２１６が、外筒２１４と同軸に配される。カバー筒２１６は、後端付近の外周面にカムピン２１１を有する。カムピン２１１はズーム操作環２０８の回転により駆動される。これにより、カバー筒２１６は、外筒２１４に連れ従って光軸Ｘ方向に進退する。
【００１７】
よって、外筒２１４が前方に移動した場合に固定筒２０１と外筒２１４との間に形成される間隙はカバー筒２１６により覆われる。これにより、固定筒２０１と外筒２１４の間隙から塵芥等がレンズユニット２００の内部に進入することが防止される。
【００１８】
レンズユニット２００において、第二レンズ群２２０を保持するレンズ保持枠２２２は、レンズ保持枠２２２は、光軸Ｘと平行に配置された一対のガイドバー２２４、２２５に、光軸Ｘ方向に移動可能に支持される。また、レンズ保持枠２２２は、外周面から径方向外側に突出するカムピン２２１を有する。
【００１９】
カムピン２２１の先端は、固定筒２０１の外側に配されたカム環２６０のカム溝に係合する。よって、カム環２６０が光軸Ｘを回転中心として回転した場合、第二レンズ群２２０は光軸Ｘ方向に移動する。これにより、レンズ保持枠２２２がガイドバー２２４、２２５に沿って移動する場合、第二レンズ群２２０は、内筒前部２３３に対して光軸Ｘ方向に相対移動する。
【００２０】
レンズユニット２００において、第三レンズ群２３０を保持するレンズ保持枠２３２は、内筒後部２５３の前端付近に固定される。また、第五レンズ群２５０を保持するレンズ保持枠２５２は、同じ内筒後部２５３の後端付近に固定される。内筒後部２５３は、第二レンズ群２２０を案内するガイドバーとは別の一対のガイドバーを内側に保持する。
【００２１】
更に、内筒後部２５３は、外周面に複数のカムピン２３１を有する。カムピン２３１は、固定筒２０１の内側に配されたカム筒２７０のカム溝と係合する。よって、カム筒２７０が駆動力を受けて光軸Ｘを回転中心として回転した場合には、カムピン２３１に駆動力が伝達され、内筒後部２５３は光軸Ｘと平行な方向に移動する。
【００２２】
これにより、内筒後部２５３に支持された第三レンズ群２３０および第五レンズ群２５０も、内筒後部２５３と共に移動する。更に、内筒後部２５３と一体的に連結された内筒前部２３３も、内筒後部２５３と共に光軸Ｘ方向に移動する。このように、第三レンズ群２３０および第五レンズ群２５０は、内筒後部２５３により互いに連結されるので、第三レンズ群２３０および第五レンズ群２５０の間隔が変化することはない。
【００２３】
なお、第二レンズ群２２０を保持するレンズ保持枠２２２を案内する一対のガイドバー２２４、２２５の両端は、内筒前部２３３に対して固定されている。よって、内筒前部２３３および内筒後部２５３が固定筒２０１に対して光軸Ｘ方向に相対移動する場合、第二レンズ群２２０は、内筒前部２３３および内筒後部２５３と共に固定筒２０１に対して光軸Ｘ方向に移動する。
【００２４】
ズーム操作環２０８は、固定筒２０１の内側まで延在する連動キー２０９を有する。連動キー２０９は、ズーム操作環２０８が回転した場合に、ズーム操作環２０８と共に回転して、回転駆動力をカム筒２７０に伝達する。よって、ズーム操作環２０８が回転した場合は、カム筒２７０も回転する。
【００２５】
また、カム筒２７０は、固定筒２０１の内側に配され、カムピン２３１と係合するカム溝と、周面から径方向外側に突出したカムピン２７１とを有する。カムピン２７１の先端は、固定筒２０１に形成されたカム溝を貫通して、固定筒２０１の外側に配されたカム環２６０のカム溝に係合する。これにより、カム環２６０が光軸Ｘを回転中心として回転した場合、カム筒２７０自体も固定筒２０１に対して光軸Ｘ方向に進退する。
【００２６】
レンズユニット２００において、第四レンズ群２４０を保持したレンズ保持枠２４２は、一対のガイドバーにより、光軸Ｘ方向に移動可能に支持される。よって、内筒後部２５３が光軸Ｘ方向に移動した場合は、第四レンズ群２４０も光軸Ｘ方向に移動する。また、レンズ保持枠２４２が駆動力を受けた場合、第四レンズ群２４０は、第三レンズ群２３０および第五レンズ群２５０に対して光軸Ｘ方向に相対的に移動する。
【００２７】
なお、レンズユニット２００において、第四レンズ群２４０は手振れ補正レンズを含む。手振れ補正レンズは、光軸Ｘに対して交差する方向に変位して、光学系の光軸Ｘのぶれを補償する。
【００２８】
また、レンズユニット２００は、固定筒２０１に対して固定されたモータユニット１９９を有する。モータユニット１９９は、レンズユニット２００がオートフォーカス動作をする場合に、合焦操作環２０５を回転駆動する回転駆動力を発生する。
【００２９】
上記のようなレンズユニット２００において、ズーム操作環２０８を回転させた場合、第一レンズ群２１０、第二レンズ群２２０、第三レンズ群２３０、第四レンズ群２４０および第五レンズ群２５０が光軸Ｘ方向に移動して、レンズユニット２００の光学系が変倍する。また、合焦操作環２０５を回転させた場合、若しくは、カメラボディ３００の制御部３２２の指示によりモータユニット１９９が動作した場合は、第一レンズ群２１０、第二レンズ群２２０、第三レンズ群２３０、第四レンズ群２４０および第五レンズ群２５０の一部、例えば第四レンズ群２４０が光軸Ｘ方向に移動して、レンズユニット２００の光学系の焦点位置を変化させる。
【００３０】
カメラボディ３００は、レンズ側マウント部２０２に結合されるボディ側マウント部３６０の後方にミラーユニット３７０を備える。ミラーユニット３７０には、レンズユニット２００を通じて像光が入射する。
【００３１】
ミラーユニット３７０は、メインミラー３７１およびサブミラー３７４を有する。メインミラー３７１は、メインミラー回動軸３７３により軸支されたメインミラー保持枠３７２に支持される。
【００３２】
サブミラー３７４は、サブミラー回動軸３７６によりメインミラー保持枠３７２から軸支されたサブミラー保持枠３７５に支持される。よって、サブミラー保持枠３７５は、メインミラー保持枠３７２に対して回動する。また、メインミラー保持枠３７２が回動した場合、サブミラー保持枠３７５もメインミラー保持枠３７２と共に変位する。
【００３３】
メインミラー保持枠３７２の前端が降下した場合、メインミラー３７１は、レンズユニット２００から入射した入射光束を斜めに横切る観察位置に停止する。メインミラー保持枠３７２が上昇した場合、メインミラー３７１は略水平になり、入射光束を避けた撮影位置に停止する。
【００３４】
カメラボディ３００において、ミラーユニット３７０の上方にはフォーカシングスクリーン３５２が、ミラーユニット３７０の下方には合焦光学系３８０が、それぞれ配される。フォーカシングスクリーン３５２の更に上方にはペンタプリズム３５４が配され、ペンタプリズム３５４の後方にはファインダ光学系３５６が配される。ファインダ光学系３５６の後端は、ファインダ３５０としてカメラボディ３００の背面に露出する。
【００３５】
メインミラー３７１が観察位置にある場合、レンズユニット２００を通じて入射した入射光束の多くはメインミラー３７１に反射されてフォーカシングスクリーン３５２に導かれる。フォーカシングスクリーン３５２は、撮像素子３３０の撮像面と共役な位置に配されて、レンズユニット２００の光学系が形成した像を可視化する。フォーカシングスクリーン３５２に形成された像は、ペンタプリズム３５４およびファインダ光学系３５６を通じてファインダ３５０から観察される。
【００３６】
ペンタプリズム３５４を通してファインダ３５０から観察される像は、正立正像として観察される。これにより、一眼レフカメラ１００のユーザは、一眼レフカメラ１００による撮影範囲を決定できる。
【００３７】
また、フォーカシングスクリーン３５２に入射した入射光束の一部は、ファインダ光学系３５６の近傍に配された測光センサ３９０に入射する。測光センサ３９０は、受光した光束から被写体輝度を検出して制御部３２２に参照させる。これにより、制御部３２２は、撮影する場合の露出条件を算出する。
【００３８】
更に、メインミラー３７１は、入射光束の一部を透過するハーフミラー領域を有する。よって、観察位置にあるメインミラー３７１に入射した入射光束の一部は、ハーフミラー領域を透過してサブミラー３７４に入射する。サブミラー３７４は、ハーフミラー領域から入射した入射光束の一部を、合焦光学系３８０に向かって反射する。
【００３９】
合焦光学系３８０は、入射した入射光束の一部を焦点検出センサ３８２に導く。これにより、制御部３２２は、レンズユニット２００の光学系を合焦させる場合に移動するレンズの目標位置を決定する。
【００４０】
カメラボディ３００において、ミラーユニット３７０の後方には、シャッタユニット３１０、光学フィルタ３３２、撮像素子３３０、ボディ基板３２０および背面表示部３４０が順次配される。液晶表示板等により形成される背面表示部３４０は、カメラボディ３００の背面に現れる。ボディ基板３２０には、制御部３２２、画像処理部３２４等の電子回路が実装される。
【００４１】
上記のような一眼レフカメラ１００においてレリーズボタンが半押しされると、焦点検出センサ３８２および測光センサ３９０が有効になり、被写体像を適切な撮影条件で撮影できる状態になる。次いで、レリーズボタンが全押しされると、メインミラー３７１およびサブミラー３７４が退避位置に移動して、シャッタユニット３１０が開く。これにより、レンズユニット２００から入射した入射光束は、光学フィルタ３３２を通過して、撮像素子３３０に撮影される。
【００４２】
図２は、レンズユニット２００の部分的な分解斜視図であり、内筒前部２３３内部の構造を示す。なお、内筒前部２３３の後方に、カム環２６０および固定筒２０１を併せて示す。図１と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００４３】
内筒前部２３３は、全体として略円筒形をなし、前側端面に、ガイドバー２２４、２２５の前端を保持するガイドバー保持部材２２６を取り付けられる。ガイドバー２２４、２２５の後端は、内筒前部２３３の前端に形成されたガイドバー保持穴に保持される。これにより、一対のガイドバー２２４、２２５は、内筒前部２３３の内側に光軸Ｘと平行に両端で支持、固定される。
【００４４】
なお、ガイドバー２２４、２２５の保持機構は適宜変更可能である。例えば、ガイドバー２２４、２２５の後端を内筒後部２５３の前端に形成された穴部に保持させてもよい。また、一対のガイドバー２２４、２２５の一端を保持する環状部材を別途設けてもよい。
【００４５】
第二レンズ群２２０を保持するレンズ保持枠２２２の外周には、一対のカムピン２２１と、嵌合部２２３および係合部２２７とが配される。カムピン２２１は、内筒前部２３３に、光軸Ｘ方向に沿って形成された貫通穴２３６を通じて、内筒前部２３３の外側に突出する。嵌合部２２３および係合部２２７は、ガイドバー２２４、２２５と嵌合または係合する。
【００４６】
カム環２６０は、固定筒２０１の外周側に取り付けられる。カム環２６０は、内面から表面まで貫通して形成された一対のカム溝２６２と、内面に形成された一対のカム溝２６４とを有する。カム環２６０の前端側に配されたカム溝２６２は、固定筒２０１のカム溝２７３と係合しつつ、カム溝２７３から突出したカム筒２７０のカムピン２７１と係合する。
【００４７】
カム環２６０における他の一対のカム溝２６４は、レンズ保持枠２２２のカムピン２２１と係合する。また、カム環２６０は、外周面後端近傍にカムピン２６１を有する。カムピン２６１は、合焦駆動系に駆動された場合に、カム環２６０に回転駆動力を伝達する。これにより、カム環２６０は、レンズユニット２００が合焦する場合に、第二レンズ群２２０を光軸Ｘ方向に移動させる。
【００４８】
図３は、レンズ保持枠２２２の支持構造を示す正面図である。図１および図２と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００４９】
嵌合部２２３は、レンズ保持枠２２２の図中上部において、カムピン２２１の近傍に配される。嵌合部２２３は、上側のガイドバー２２４の外径と略同じ内径を有する丸穴を有し、上側のガイドバー２２４を挿通される。よって、上側のガイドバー２２４は、嵌合部２２３と嵌合する主軸となり、レンズ保持枠２２２を光軸Ｘ方向に限って移動可能に支持する。
【００５０】
係合部２２７は、レンズ保持枠２２２の図中下部において、カムピン２２１の近傍に配される。係合部２２７は、下側のガイドバー２２５の直径と略同じ間隔の対向面を含むＵ型溝を有し、下側のガイドバー２２５を挿通される。よって、下側のガイドバー２２５は、係合部２２７と係合する副軸となり、レンズ保持枠２２２が主軸であるガイドバー２２４を回転中心として回転することを防止する。
【００５１】
これにより、第二レンズ群２２０を保持するレンズ保持枠２２２は、ガイドバー２２４、２２５に、移動可能に支持され、光軸Ｘと平行な方向に案内される。また、レンズ保持枠２２２が、光軸Ｘに対して傾くことが防止される。
【００５２】
図４は、一方のガイドバー２２５の斜視図である。ガイドバー２２５は、被支持区間４１０、４３０と、摺動区間４２０とを有する。なお、図示の例では、図中左側の被支持区間４１０が、レンズユニット２００において前に位置する。
【００５３】
図３を参照して既に説明した通り、レンズユニット２００において前側に位置する被支持区間４１０は、ガイドバー保持部材２２６により保持される。また、レンズユニット２００において後側に位置する被支持区間４３０は、内筒前部２３３の後端に支持される。
【００５４】
一対の被支持区間４１０、４３０に挟まれた摺動区間４２０は、ガイドバー２２５と係合するレンズ保持枠２２２が移動する場合に、レンズ保持枠２２２の係合部２２７と摺動する。摺動区間４２０においては、ガイドバー２２５の表面の一部に反射防止部４４０が設けられる。
【００５５】
図５は、未だ製造過程にあるガイドバー２２５の斜視図である。ガイドバー２２５は、丸棒の周面の一部をＤカット加工して形成された平坦な収容部４４２を有する。収容部４４２は、ガイドバー２２５の長手方向の中心軸Ｃと平行な平面をなす。よって、ガイドバー２２５がレンズユニット２００に組み込まれた状態では、収容部４４２は光軸Ｘと平行になる。また、収容部４４２は、ガイドバー２２５がレンズユニット２００に組み込まれた場合に、光軸Ｘに対向する。
【００５６】
なお、収容部４４２をなす平坦な面はガイドバー２２５後端の被支持区間４３０まで連続して形成されている。しかしながら、被支持区間４３０においては、当該平面を位置決め部４４６として使用する。
【００５７】
ガイドバー２２５がレンズユニット２００に組み込まれた場合、被支持区間４３０は、内筒前部２３３の後部に形成された支持穴に挿入される。また、被支持区間４１０は、ガイドバー保持部材２２６に保持される。
【００５８】
レンズユニット２００にガイドバー２２５が組み込まれた場合、摺動区間４２０は、レンズ保持枠２２２を、光軸Ｘ方向に移動可能に支持する。レンズ保持枠２２２が移動する場合、ガイドバー２２５における摺動区間４２０の外周面が、レンズ保持枠２２２と摺動する。
【００５９】
図６は、ガイドバー２２５の部分的断面図である。図６は、光軸Ｘとガイドバー２２５の中心線Ｃとを含む平面によりガイドバー２２５前端近傍を切った断面を示す。図４および図５と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００６０】
図示の断面には、被支持区間４１０、４３０と摺動区間４２０の一部とが示される。摺動区間４２０に形成された収容部４４２には、反射防止材４４４が貼り付けられて、反射防止部４４０を形成する。反射防止材４４４としては、シート状であり、可視光帯域の反射率が低い植毛紙、植毛布、マイクロセル発泡体等が用いられる。なお、ガイドバー２２５の後端に位置する被支持区間４３０には、反射防止材４４４は貼付されない。
【００６１】
反射防止部４４０は、ガイドバー２２５がレンズユニット２００に組み込まれた場合にレンズユニット２００の光軸Ｘに対向する。よって、レンズユニット２００の鏡筒内部において、光軸Ｘ側からガイドバー２２５に投射されて反射された光線は光軸Ｘに向かって戻ることがなく、ガイドバー２２５の反射に起因するフレア等が防止される。
【００６２】
なお、ガイドバー２２５の材料としては、ステンレス鋼、エンジニアリングプラスチック等を例示できる。ただし、ガイドバー２２５の材料は、これらに限定されるわけではない。
【００６３】
図７は、ガイドバー２２５の断面図である。図７は、図６に矢印Ａ１で示すように、前側の被支持区間４１０における、中心線Ｃに直交する断面を示す。
【００６４】
図示のように、被支持区間４１０において、ガイドバー２２５は、原材料の丸棒のまま加工されておらず、断面形状は単純な円形となる。よって、被支持区間４１０において、ガイドバー２２５は高い強度と剛性を有する。
【００６５】
図８は、ガイドバー２２５の断面図である。図６に矢印Ａ２で示すように、摺動区間４２０における、中心線Ｃに直交する断面を示す。図６と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００６６】
反射防止部４４０は、ガイドバー２２５に形成された収容部４４２と、収容部４４２に貼付された反射防止材４４４とを含む。収容部４４２は、底面および側壁面の区別がない収容部４４２全面に反射防止材４４４を貼付して広い反射防止部４４０を形成できる。
【００６７】
また、摺動区間４２０において、反射防止部４４０は、光軸Ｘおよび中心線Ｃを含む面に対して直交し、且つ、光軸Ｘに対して平行に配される。よって、反射防止部４４０が形成された領域は、光軸Ｘに対して対向し、レンズユニット２００の鏡筒内部において、ガイドバー２２５による反射を防止する。
【００６８】
これにより、反射防止部４４０は、ガイドバー２２５の円形の外周面の内側に形成される。このため、収容部４４２は、円形の外周面の内側に形成される。また、反射防止材４４４は、ガイドバー２２５の外周面の内側に収まるように、図中側端部を成形加工されている。
【００６９】
よって、摺動区間４２０において、ガイドバー２２５の円形の外周面よりも外側に突出するものはなく、ガイドバー２２５に対するレンズ保持枠２２２の摺動が妨げられることはない。また、レンズ保持枠２２２の摺動により、反射防止部４４０が磨耗して反射防止性能が低下することも防止される。
【００７０】
なお、ガイドバー２２５の製造過程において収容部４４２を形成する段階においては、まず、丸棒状の原材料を加工して収容部４４２となる平面を形成する。平面の形成は、切削加工、放電加工等により形成できる。次いで、ガイドバー２２５の外周面をセンタレス研磨等により平滑化して、円形の外周面から突出するばり等を除去することが望ましい。
【００７１】
これにより、反射防止部４４０が形成された摺動区間４２０においてもレンズ保持枠２２２を円滑に摺動させることができる。また、反射防止部４４０が形成される範囲は、図示の断面において外周の半分未満の範囲なので、ガイドバー２２５によるレンズ保持枠２２２の案内精度が変化することはない。
【００７２】
なお、上記のガイドバー２２５では、収容部４４２に反射防止材４４４を貼付することにより反射防止部４４０を形成したが、反射防止材４４４は、シート状反射防止材の貼付の他、塗装、蒸着等により形成された反射防止膜であってもよい。
【００７３】
図９は、ガイドバー２２５の断面図である。図９は、図６に矢印Ａ３で示すように、後側の被支持区間４３０における、中心線Ｃに直交する断面を示す。図６と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００７４】
被支持区間４３０において、位置決め部４４６は、光軸Ｘおよび中心線Ｃを含む面に対して直交し、且つ、光軸Ｘに対して平行に形成される。よって、被支持区間４３０においては、ガイドバー２２５の断面形状がＤ字型となっている。
【００７５】
上記のような位置決め部４４６を有するガイドバー２２５をレンズユニット２００に組み付ける場合、位置決め部４４６を含む被支持区間４３０の外面と相補的な内面形状、例えば、図９に示した被支持区間４３０を有するガイドバー２２５の場合はＤ字型の内面形状を有する支持部を内筒前部２３３に設け、被支持区間４３０を挿入する。これにより、被支持区間４３０を差し込んだ場合の向きを自律的に決定させることができ、ガイドバー２２５の反射防止部４４０を光軸Ｘに向ける位置合わせを容易且つ確実にできる。
【００７６】
このように、被支持区間４３０における断面形状を中心線Ｃに対して非対称な形状とすることにより、ガイドバー２２５に反射防止部４４０を加工する場合に、位置決め部４４６を併せて形成できる。なお、上記の例では、位置決め部４４６を、収容部４４２と連続する平面として形成した。しかしながら、位置決め部４４６の形状は上記の例に限られるわけではなく、突起または溝等としてもよい。
【００７７】
また、位置決め部４４６の配置も、光軸Ｘ側に面していなくてもよい。更に、位置決め部４４６を複数箇所、例えば、ガイドバー２２５の周上の複数箇所またはガイドバー２２５の量感等に配置してもよい。また更に、ガイドバー２２５の前側の被支持区間４１０に位置決め部４４６を設けてもよい。
【００７８】
図１０は、ガイドバー２２５の変形例を示す部分的断面図である。図１０は、中心線Ｃと直交する面によりガイドバー２２５の摺動区間４２０を切った断面を示す。
【００７９】
図示のガイドバー２２５は、収容部４４２の断面形状が異なる。即ち、収容部４４２は、ガイドバー２２５の円形の外周面から略一定の深さで形成されている。これにより、ガイドバー２２５の実効的な太さが大きくなり、ガイドバー２２５の強度および剛性を高くすることができる。
【００８０】
図１１は、ガイドバー２２５の他の変形例を示す部分的断面図である。図１１は、中心線Ｃと直交する面によりガイドバー２２５の摺動区間４２０を切った断面を示す。
【００８１】
図示のガイドバー２２５は、収容部４４２の断面形状が異なる。即ち、収容部４４２は、ガイドバー２２５の円形の外周面から内側に凹状に形成され、全体に連続したひとつの曲面により形成される。よって、図８に示した収容部４４２と同様に、収容部４４２における底面および側壁面の区別がなく、収容部４４２全体に反射防止材４４４を貼付できる。また、中心軸Ｃと平行な回転軸を有する工具で収容部４４２を形成できるので、収容部４４２を形成する場合の加工が容易になる。
【００８２】
図１２は、ガイドバー２２４、２２５の断面図であり、ガイドバー２２４、２２５を比較して示す。図１１までと共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。また、ガイドバー２２４において対応する要素には、ガイドバー２２５について用いたものと同じ参照番号を付して説明を省く。
【００８３】
一対のガイドバー２２４、２２５は、互いに同じ形状としてもよい。しかしながら、レンズ保持枠２２２は、一方のガイドバー２２５に対してはＵ型溝を有する係合部２２７で係合し、他方のガイドバー２２４に対しては丸穴を有する嵌合部２２３で嵌合する。よって、嵌合と係合との特性の相違に応じて、ガイドバー２２４、２２５の形状を変えてもよい。
【００８４】
図示の例では、レンズ保持枠２２２の嵌合部２２３に対して嵌合するガイドバー２２４と、レンズ保持枠２２２の係合部２２７に対して係合するガイドバー２２５とは、それぞれ、摺動区間４２０に反射防止部４４０を有する。ただし、下側のガイドバー２２５における反射防止部４４０の周方向の幅Ｗ２は、上側のガイドバー２２５における反射防止部４４０の周方向の幅Ｗ１よりも広い。
【００８５】
上側のガイドバー２２４の摺動区間４２０は、嵌合部２２３の丸穴内周全体に接して摺動する。よって、反射防止部４４０の周方向の幅Ｗ１を浅くして円筒形の周面をより多く残すことにより、上側のガイドバー２２４は、より長い周長で嵌合部２２３に接する。これにより、上側のガイドバー２２４は、レンズ保持枠２２２を精度よく案内する。
【００８６】
下側のガイドバー２２５は、Ｕ型溝において互いに対向する一対の平行面に接して係合部２２７に係合する。よって、ガイドバー２２５において、Ｕ型溝に接する２箇所以外の周面はレンズ保持枠２２２の案内に寄与しない。このため、図中で中心線Ｃと同じ高さの周面が残されていれば、ガイドバー２２４の摺動区間４２０において反射防止部４４０を幅広く形成しても、レンズ保持枠２２２の案内精度に影響しない。また、反射防止部４４０を広くすることにより、反射防止作用は一層高くなる。
【００８７】
なお、上記の例では、いずれの場合も、ガイドバー２２４、２２５は丸棒を加工して形成されている。しかしながら、ガイドバー２２４、２２５の断面形状は、円または円弧に限られるわけではない。ただし、いずれの形状の場合も、収容部４４２は、ガイドバー２２４、２２５の表面から凹状に陥入して形成され、収容部４４２に収容された反射防止材４４４が、ガイドバー２２４、２２５に対して嵌合または係合して摺動する部材に触れることはない。
【００８８】
また、上記の例では、レンズユニット２００は一対のガイドバー２２４、２２５を備えていた。しかしながら、ガイドバー２２４、２２５の数が２本に限られるわけではなく、ガイドバー２２４、２２５が一本の場合、あるいは、ガイドバー２２４、２２５が３本以上の場合であっても、反射防止部４４０を設けることにより、レンズユニット２００のフレア耐性を向上させることができる。
【００８９】
上記の通り、光学機器として一眼レフカメラ１００のレンズユニット２００を例にあげて説明したが、レンズユニット２００とカメラボディ３００とが一体のカメラにも上記の構造を適用できる。さらに、メインミラー３７１を備えていないミラーレスカメラのレンズユニット２００にも同様の構造を適用できる。また更に、レンズ等の光学部材を光軸Ｘ方向に移動させる機能を有する望遠鏡、測量器、顕微鏡等の他の光学機器においても、上記の構造を適用できる。
【００９０】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲に限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加え得ることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることは特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００９１】
１００ 一眼レフカメラ、１９９ モータユニット、２００ レンズユニット、２０１ 固定筒、２０２ レンズ側マウント部、２０３ 後カバー、２０４ 前カバー、２０５ 合焦操作環、２０８ ズーム操作環、２０９ 連動キー、２１０ 第一レンズ群、２１１、２２１、２３１、２６１、２７１ カムピン、２１２、２２２、２３２、２４２、２５２ レンズ保持枠、２１４ 外筒、２１６ カバー筒、２２０ 第二レンズ群、２２３ 嵌合部、２２４、２２５ ガイドバー、２２６ ガイドバー保持部材、２２７ 係合部、２３０ 第三レンズ群、２３３ 内筒前部、２４０ 第四レンズ群、２５０ 第五レンズ群、２５３ 内筒後部、２６０ カム環、２６２、２６４、２７３ カム溝、２７０ カム筒、３００ カメラボディ、３１０ シャッタユニット、３２０ ボディ基板、３２２ 制御部、３２４ 画像処理部、３３０ 撮像素子、３３２ 光学フィルタ、２３６ 貫通穴、３４０ 背面表示部、３５０ ファインダ、３５２ フォーカシングスクリーン、３５４ ペンタプリズム、３５６ ファインダ光学系、３６０ ボディ側マウント部、３７０ ミラーユニット、３７１ メインミラー、３７２ メインミラー保持枠、３７３ メインミラー回動軸、３７４ サブミラー、３７５ サブミラー保持枠、３７６ サブミラー回動軸、３８０ 合焦光学系、３８２ 焦点検出センサ、３９０ 測光センサ、４１０、４３０ 被支持区間、４２０ 摺動区間、４４０ 反射防止部、４４２ 収容部、４４４ 反射防止材、４４６ 位置決め部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学ユニットおよび撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガイドバーを遮光部材で覆ってフレアを防止したレンズ鏡筒が提案されている（特許文献１参照）。
［特許文献１］ 特開平０９−１３８４５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ガイドバーは光軸方向に長い部材なので、入射光を遮ることなくガイドバー全体を覆う部材を設けることが難しい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第一態様として、鏡筒と、鏡筒の内部に配された光学部材と、光学部材の光軸と平行に配され、光軸と平行な光軸方向に鏡筒に対して摺動可能に光学部材を支持し、収容部が形成された案内軸と、摺動時に光学部材に干渉しないように収容部に収容された反射防止部材とを備える光学ユニットが提供される。
【０００５】
本発明の第二態様として、上記光学ユニットと、光学ユニットを通じて入射した像光を撮像する撮像部とを備える撮像装置が提供される。
【０００６】
上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】一眼レフカメラ１００の模式的断面図である。
【図２】レンズユニット２００の部分的な分解斜視図である。
【図３】レンズ保持枠２２２の支持構造を示す正面図である。
【図４】ガイドバー２２５の斜視図である。
【図５】収容部４４２の斜視図である。
【図６】ガイドバー２２５の断面図である。
【図７】ガイドバー２２５の断面図である。
【図８】ガイドバー２２５の断面図である。
【図９】ガイドバー２２５の断面図である。
【図１０】ガイドバー２２５の断面図である。
【図１１】ガイドバー２２５の断面図である。
【図１２】ガイドバー２２４、２２５の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００９】
図１は、一眼レフカメラ１００の模式的断面図である。一眼レフカメラ１００は、レンズユニット２００およびカメラボディ３００を備える。レンズユニット２００は、光学ユニットの一例である。
【００１０】
なお、記載を簡潔にする目的で、これからの説明においては、カメラボディ３００に装着したレンズユニット２００に対して物体側を「前」または「先」と記載する。また、レンズユニット２００に対して物体から遠い側を「後」または「背面」と記載する。
【００１１】
レンズユニット２００は、固定筒２０１と、固定筒２０１の内部に形成された光学系とを有する。固定筒２０１は、レンズ鏡筒を形成しつつ、後端にレンズ側マウント部２０２を有する。レンズ側マウント部２０２は、カメラボディ３００前面のボディ側マウント部３６０に結合される。
【００１２】
レンズ側マウント部２０２およびボディ側マウント部３６０の結合は、予め定められた操作により解除できる。よって、カメラボディ３００には、同じ規格のレンズ側マウント部２０２を有する他のレンズユニット２００を交換して装着できる。
【００１３】
固定筒２０１の内部においては、物体側から順に光軸Ｘに沿って配された第一レンズ群２１０、第二レンズ群２２０、第三レンズ群２３０、第四レンズ群２４０および第五レンズ群２５０を含む光学部材が光学系を形成する。第一レンズ群２１０、第二レンズ群２２０、第三レンズ群２３０、第四レンズ群２４０および第五レンズ群２５０は、それぞれ、個別のレンズ保持枠２１２、２２２、２３２、２４２、２５２に保持される。
【００１４】
固定筒２０１の外周には、物体側から順にズーム操作環２０８、前カバー２０４、合焦操作環２０５および後カバー２０３が順次配される。前カバー２０４および後カバー２０３は、固定筒２０１に対して固定される。ズーム操作環２０８および合焦操作環２０５は、光学系の光軸Ｘを回転中心として、固定筒２０１に対してそれぞれ個別に回転できる。
【００１５】
レンズユニット２００において、第一レンズ群２１０を保持するレンズ保持枠２１２は、外筒２１４の先端に支持される。外筒２１４は、固定筒２０１に対して光軸Ｘと平行な方向に進退して、レンズユニット２００の全長を変化させつつ第一レンズ群２１０を光軸Ｘ方向に移動させる。
【００１６】
外筒２１４の外側には、外筒２１４に対して進退するカバー筒２１６が、外筒２１４と同軸に配される。カバー筒２１６は、後端付近の外周面にカムピン２１１を有する。カムピン２１１はズーム操作環２０８の回転により駆動される。これにより、カバー筒２１６は、外筒２１４に連れ従って光軸Ｘ方向に進退する。
【００１７】
よって、外筒２１４が前方に移動した場合に固定筒２０１と外筒２１４との間に形成される間隙はカバー筒２１６により覆われる。これにより、固定筒２０１と外筒２１４の間隙から塵芥等がレンズユニット２００の内部に進入することが防止される。
【００１８】
レンズユニット２００において、第二レンズ群２２０を保持するレンズ保持枠２２２は、レンズ保持枠２２２は、光軸Ｘと平行に配置された一対のガイドバー２２４、２２５に、光軸Ｘ方向に移動可能に支持される。また、レンズ保持枠２２２は、外周面から径方向外側に突出するカムピン２２１を有する。
【００１９】
カムピン２２１の先端は、固定筒２０１の外側に配されたカム環２６０のカム溝に係合する。よって、カム環２６０が光軸Ｘを回転中心として回転した場合、第二レンズ群２２０は光軸Ｘ方向に移動する。これにより、レンズ保持枠２２２がガイドバー２２４、２２５に沿って移動する場合、第二レンズ群２２０は、内筒前部２３３に対して光軸Ｘ方向に相対移動する。
【００２０】
レンズユニット２００において、第三レンズ群２３０を保持するレンズ保持枠２３２は、内筒後部２５３の前端付近に固定される。また、第五レンズ群２５０を保持するレンズ保持枠２５２は、同じ内筒後部２５３の後端付近に固定される。内筒後部２５３は、第二レンズ群２２０を案内するガイドバーとは別の一対のガイドバーを内側に保持する。
【００２１】
更に、内筒後部２５３は、外周面に複数のカムピン２３１を有する。カムピン２３１は、固定筒２０１の内側に配されたカム筒２７０のカム溝と係合する。よって、カム筒２７０が駆動力を受けて光軸Ｘを回転中心として回転した場合には、カムピン２３１に駆動力が伝達され、内筒後部２５３は光軸Ｘと平行な方向に移動する。
【００２２】
これにより、内筒後部２５３に支持された第三レンズ群２３０および第五レンズ群２５０も、内筒後部２５３と共に移動する。更に、内筒後部２５３と一体的に連結された内筒前部２３３も、内筒後部２５３と共に光軸Ｘ方向に移動する。このように、第三レンズ群２３０および第五レンズ群２５０は、内筒後部２５３により互いに連結されるので、第三レンズ群２３０および第五レンズ群２５０の間隔が変化することはない。
【００２３】
なお、第二レンズ群２２０を保持するレンズ保持枠２２２を案内する一対のガイドバー２２４、２２５の両端は、内筒前部２３３に対して固定されている。よって、内筒前部２３３および内筒後部２５３が固定筒２０１に対して光軸Ｘ方向に相対移動する場合、第二レンズ群２２０は、内筒前部２３３および内筒後部２５３と共に固定筒２０１に対して光軸Ｘ方向に移動する。
【００２４】
ズーム操作環２０８は、固定筒２０１の内側まで延在する連動キー２０９を有する。連動キー２０９は、ズーム操作環２０８が回転した場合に、ズーム操作環２０８と共に回転して、回転駆動力をカム筒２７０に伝達する。よって、ズーム操作環２０８が回転した場合は、カム筒２７０も回転する。
【００２５】
また、カム筒２７０は、固定筒２０１の内側に配され、カムピン２３１と係合するカム溝と、周面から径方向外側に突出したカムピン２７１とを有する。カムピン２７１の先端は、固定筒２０１に形成されたカム溝を貫通して、固定筒２０１の外側に配されたカム環２６０のカム溝に係合する。これにより、カム環２６０が光軸Ｘを回転中心として回転した場合、カム筒２７０自体も固定筒２０１に対して光軸Ｘ方向に進退する。
【００２６】
レンズユニット２００において、第四レンズ群２４０を保持したレンズ保持枠２４２は、一対のガイドバーにより、光軸Ｘ方向に移動可能に支持される。よって、内筒後部２５３が光軸Ｘ方向に移動した場合は、第四レンズ群２４０も光軸Ｘ方向に移動する。また、レンズ保持枠２４２が駆動力を受けた場合、第四レンズ群２４０は、第三レンズ群２３０および第五レンズ群２５０に対して光軸Ｘ方向に相対的に移動する。
【００２７】
なお、レンズユニット２００において、第四レンズ群２４０は手振れ補正レンズを含む。手振れ補正レンズは、光軸Ｘに対して交差する方向に変位して、光学系の光軸Ｘのぶれを補償する。
【００２８】
また、レンズユニット２００は、固定筒２０１に対して固定されたモータユニット１９９を有する。モータユニット１９９は、レンズユニット２００がオートフォーカス動作をする場合に、合焦操作環２０５を回転駆動する回転駆動力を発生する。
【００２９】
上記のようなレンズユニット２００において、ズーム操作環２０８を回転させた場合、第一レンズ群２１０、第二レンズ群２２０、第三レンズ群２３０、第四レンズ群２４０および第五レンズ群２５０が光軸Ｘ方向に移動して、レンズユニット２００の光学系が変倍する。また、合焦操作環２０５を回転させた場合、若しくは、カメラボディ３００の制御部３２２の指示によりモータユニット１９９が動作した場合は、第一レンズ群２１０、第二レンズ群２２０、第三レンズ群２３０、第四レンズ群２４０および第五レンズ群２５０の一部、例えば第四レンズ群２４０が光軸Ｘ方向に移動して、レンズユニット２００の光学系の焦点位置を変化させる。
【００３０】
カメラボディ３００は、レンズ側マウント部２０２に結合されるボディ側マウント部３６０の後方にミラーユニット３７０を備える。ミラーユニット３７０には、レンズユニット２００を通じて像光が入射する。
【００３１】
ミラーユニット３７０は、メインミラー３７１およびサブミラー３７４を有する。メインミラー３７１は、メインミラー回動軸３７３により軸支されたメインミラー保持枠３７２に支持される。
【００３２】
サブミラー３７４は、サブミラー回動軸３７６によりメインミラー保持枠３７２から軸支されたサブミラー保持枠３７５に支持される。よって、サブミラー保持枠３７５は、メインミラー保持枠３７２に対して回動する。また、メインミラー保持枠３７２が回動した場合、サブミラー保持枠３７５もメインミラー保持枠３７２と共に変位する。
【００３３】
メインミラー保持枠３７２の前端が降下した場合、メインミラー３７１は、レンズユニット２００から入射した入射光束を斜めに横切る観察位置に停止する。メインミラー保持枠３７２が上昇した場合、メインミラー３７１は略水平になり、入射光束を避けた撮影位置に停止する。
【００３４】
カメラボディ３００において、ミラーユニット３７０の上方にはフォーカシングスクリーン３５２が、ミラーユニット３７０の下方には合焦光学系３８０が、それぞれ配される。フォーカシングスクリーン３５２の更に上方にはペンタプリズム３５４が配され、ペンタプリズム３５４の後方にはファインダ光学系３５６が配される。ファインダ光学系３５６の後端は、ファインダ３５０としてカメラボディ３００の背面に露出する。
【００３５】
メインミラー３７１が観察位置にある場合、レンズユニット２００を通じて入射した入射光束の多くはメインミラー３７１に反射されてフォーカシングスクリーン３５２に導かれる。フォーカシングスクリーン３５２は、撮像素子３３０の撮像面と共役な位置に配されて、レンズユニット２００の光学系が形成した像を可視化する。フォーカシングスクリーン３５２に形成された像は、ペンタプリズム３５４およびファインダ光学系３５６を通じてファインダ３５０から観察される。
【００３６】
ペンタプリズム３５４を通してファインダ３５０から観察される像は、正立正像として観察される。これにより、一眼レフカメラ１００のユーザは、一眼レフカメラ１００による撮影範囲を決定できる。
【００３７】
また、フォーカシングスクリーン３５２に入射した入射光束の一部は、ファインダ光学系３５６の近傍に配された測光センサ３９０に入射する。測光センサ３９０は、受光した光束から被写体輝度を検出して制御部３２２に参照させる。これにより、制御部３２２は、撮影する場合の露出条件を算出する。
【００３８】
更に、メインミラー３７１は、入射光束の一部を透過するハーフミラー領域を有する。よって、観察位置にあるメインミラー３７１に入射した入射光束の一部は、ハーフミラー領域を透過してサブミラー３７４に入射する。サブミラー３７４は、ハーフミラー領域から入射した入射光束の一部を、合焦光学系３８０に向かって反射する。
【００３９】
合焦光学系３８０は、入射した入射光束の一部を焦点検出センサ３８２に導く。これにより、制御部３２２は、レンズユニット２００の光学系を合焦させる場合に移動するレンズの目標位置を決定する。
【００４０】
カメラボディ３００において、ミラーユニット３７０の後方には、シャッタユニット３１０、光学フィルタ３３２、撮像素子３３０、ボディ基板３２０および背面表示部３４０が順次配される。液晶表示板等により形成される背面表示部３４０は、カメラボディ３００の背面に現れる。ボディ基板３２０には、制御部３２２、画像処理部３２４等の電子回路が実装される。
【００４１】
上記のような一眼レフカメラ１００においてレリーズボタンが半押しされると、焦点検出センサ３８２および測光センサ３９０が有効になり、被写体像を適切な撮影条件で撮影できる状態になる。次いで、レリーズボタンが全押しされると、メインミラー３７１およびサブミラー３７４が退避位置に移動して、シャッタユニット３１０が開く。これにより、レンズユニット２００から入射した入射光束は、光学フィルタ３３２を通過して、撮像素子３３０に撮影される。
【００４２】
図２は、レンズユニット２００の部分的な分解斜視図であり、内筒前部２３３内部の構造を示す。なお、内筒前部２３３の後方に、カム環２６０および固定筒２０１を併せて示す。図１と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００４３】
内筒前部２３３は、全体として略円筒形をなし、前側端面に、ガイドバー２２４、２２５の前端を保持するガイドバー保持部材２２６を取り付けられる。ガイドバー２２４、２２５の後端は、内筒前部２３３の前端に形成されたガイドバー保持穴に保持される。これにより、一対のガイドバー２２４、２２５は、内筒前部２３３の内側に光軸Ｘと平行に両端で支持、固定される。
【００４４】
なお、ガイドバー２２４、２２５の保持機構は適宜変更可能である。例えば、ガイドバー２２４、２２５の後端を内筒後部２５３の前端に形成された穴部に保持させてもよい。また、一対のガイドバー２２４、２２５の一端を保持する環状部材を別途設けてもよい。
【００４５】
第二レンズ群２２０を保持するレンズ保持枠２２２の外周には、一対のカムピン２２１と、嵌合部２２３および係合部２２７とが配される。カムピン２２１は、内筒前部２３３に、光軸Ｘ方向に沿って形成された貫通穴２３６を通じて、内筒前部２３３の外側に突出する。嵌合部２２３および係合部２２７は、ガイドバー２２４、２２５と嵌合または係合する。
【００４６】
カム環２６０は、固定筒２０１の外周側に取り付けられる。カム環２６０は、内面から表面まで貫通して形成された一対のカム溝２６２と、内面に形成された一対のカム溝２６４とを有する。カム環２６０の前端側に配されたカム溝２６２は、固定筒２０１のカム溝２７３と係合しつつ、カム溝２７３から突出したカム筒２７０のカムピン２７１と係合する。
【００４７】
カム環２６０における他の一対のカム溝２６４は、レンズ保持枠２２２のカムピン２２１と係合する。また、カム環２６０は、外周面後端近傍にカムピン２６１を有する。カムピン２６１は、合焦駆動系に駆動された場合に、カム環２６０に回転駆動力を伝達する。これにより、カム環２６０は、レンズユニット２００が合焦する場合に、第二レンズ群２２０を光軸Ｘ方向に移動させる。
【００４８】
図３は、レンズ保持枠２２２の支持構造を示す正面図である。図１および図２と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００４９】
嵌合部２２３は、レンズ保持枠２２２の図中上部において、カムピン２２１の近傍に配される。嵌合部２２３は、上側のガイドバー２２４の外径と略同じ内径を有する丸穴を有し、上側のガイドバー２２４を挿通される。よって、上側のガイドバー２２４は、嵌合部２２３と嵌合する主軸となり、レンズ保持枠２２２を光軸Ｘ方向に限って移動可能に支持する。
【００５０】
係合部２２７は、レンズ保持枠２２２の図中下部において、カムピン２２１の近傍に配される。係合部２２７は、下側のガイドバー２２５の直径と略同じ間隔の対向面を含むＵ型溝を有し、下側のガイドバー２２５を挿通される。よって、下側のガイドバー２２５は、係合部２２７と係合する副軸となり、レンズ保持枠２２２が主軸であるガイドバー２２４を回転中心として回転することを防止する。
【００５１】
これにより、第二レンズ群２２０を保持するレンズ保持枠２２２は、ガイドバー２２４、２２５に、移動可能に支持され、光軸Ｘと平行な方向に案内される。また、レンズ保持枠２２２が、光軸Ｘに対して傾くことが防止される。
【００５２】
図４は、一方のガイドバー２２５の斜視図である。ガイドバー２２５は、被支持区間４１０、４３０と、摺動区間４２０とを有する。なお、図示の例では、図中左側の被支持区間４１０が、レンズユニット２００において前に位置する。
【００５３】
図３を参照して既に説明した通り、レンズユニット２００において前側に位置する被支持区間４１０は、ガイドバー保持部材２２６により保持される。また、レンズユニット２００において後側に位置する被支持区間４３０は、内筒前部２３３の後端に支持される。
【００５４】
一対の被支持区間４１０、４３０に挟まれた摺動区間４２０は、ガイドバー２２５と係合するレンズ保持枠２２２が移動する場合に、レンズ保持枠２２２の係合部２２７と摺動する。摺動区間４２０においては、ガイドバー２２５の表面の一部に反射防止部４４０が設けられる。
【００５５】
図５は、未だ製造過程にあるガイドバー２２５の斜視図である。ガイドバー２２５は、丸棒の周面の一部をＤカット加工して形成された平坦な収容部４４２を有する。収容部４４２は、ガイドバー２２５の長手方向の中心軸Ｃと平行な平面をなす。よって、ガイドバー２２５がレンズユニット２００に組み込まれた状態では、収容部４４２は光軸Ｘと平行になる。また、収容部４４２は、ガイドバー２２５がレンズユニット２００に組み込まれた場合に、光軸Ｘに対向する。
【００５６】
なお、収容部４４２をなす平坦な面はガイドバー２２５後端の被支持区間４３０まで連続して形成されている。しかしながら、被支持区間４３０においては、当該平面を位置決め部４４６として使用する。
【００５７】
ガイドバー２２５がレンズユニット２００に組み込まれた場合、被支持区間４３０は、内筒前部２３３の後部に形成された支持穴に挿入される。また、被支持区間４１０は、ガイドバー保持部材２２６に保持される。
【００５８】
レンズユニット２００にガイドバー２２５が組み込まれた場合、摺動区間４２０は、レンズ保持枠２２２を、光軸Ｘ方向に移動可能に支持する。レンズ保持枠２２２が移動する場合、ガイドバー２２５における摺動区間４２０の外周面が、レンズ保持枠２２２と摺動する。
【００５９】
図６は、ガイドバー２２５の部分的断面図である。図６は、光軸Ｘとガイドバー２２５の中心線Ｃとを含む平面によりガイドバー２２５前端近傍を切った断面を示す。図４および図５と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００６０】
図示の断面には、被支持区間４１０、４３０と摺動区間４２０の一部とが示される。摺動区間４２０に形成された収容部４４２には、反射防止材４４４が貼り付けられて、反射防止部４４０を形成する。反射防止材４４４としては、シート状であり、可視光帯域の反射率が低い植毛紙、植毛布、マイクロセル発泡体等が用いられる。なお、ガイドバー２２５の後端に位置する被支持区間４３０には、反射防止材４４４は貼付されない。
【００６１】
反射防止部４４０は、ガイドバー２２５がレンズユニット２００に組み込まれた場合にレンズユニット２００の光軸Ｘに対向する。よって、レンズユニット２００の鏡筒内部において、光軸Ｘ側からガイドバー２２５に投射されて反射された光線は光軸Ｘに向かって戻ることがなく、ガイドバー２２５の反射に起因するフレア等が防止される。
【００６２】
なお、ガイドバー２２５の材料としては、ステンレス鋼、エンジニアリングプラスチック等を例示できる。ただし、ガイドバー２２５の材料は、これらに限定されるわけではない。
【００６３】
図７は、ガイドバー２２５の断面図である。図７は、図６に矢印Ａ１で示すように、前側の被支持区間４１０における、中心線Ｃに直交する断面を示す。
【００６４】
図示のように、被支持区間４１０において、ガイドバー２２５は、原材料の丸棒のまま加工されておらず、断面形状は単純な円形となる。よって、被支持区間４１０において、ガイドバー２２５は高い強度と剛性を有する。
【００６５】
図８は、ガイドバー２２５の断面図である。図６に矢印Ａ２で示すように、摺動区間４２０における、中心線Ｃに直交する断面を示す。図６と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００６６】
反射防止部４４０は、ガイドバー２２５に形成された収容部４４２と、収容部４４２に貼付された反射防止材４４４とを含む。収容部４４２は、底面および側壁面の区別がない収容部４４２全面に反射防止材４４４を貼付して広い反射防止部４４０を形成できる。
【００６７】
また、摺動区間４２０において、反射防止部４４０は、光軸Ｘおよび中心線Ｃを含む面に対して直交し、且つ、光軸Ｘに対して平行に配される。よって、反射防止部４４０が形成された領域は、光軸Ｘに対して対向し、レンズユニット２００の鏡筒内部において、ガイドバー２２５による反射を防止する。
【００６８】
これにより、反射防止部４４０は、ガイドバー２２５の円形の外周面の内側に形成される。このため、収容部４４２は、円形の外周面の内側に形成される。また、反射防止材４４４は、ガイドバー２２５の外周面の内側に収まるように、図中側端部を成形加工されている。
【００６９】
よって、摺動区間４２０において、ガイドバー２２５の円形の外周面よりも外側に突出するものはなく、ガイドバー２２５に対するレンズ保持枠２２２の摺動が妨げられることはない。また、レンズ保持枠２２２の摺動により、反射防止部４４０が磨耗して反射防止性能が低下することも防止される。
【００７０】
なお、ガイドバー２２５の製造過程において収容部４４２を形成する段階においては、まず、丸棒状の原材料を加工して収容部４４２となる平面を形成する。平面の形成は、切削加工、放電加工等により形成できる。次いで、ガイドバー２２５の外周面をセンタレス研磨等により平滑化して、円形の外周面から突出するばり等を除去することが望ましい。
【００７１】
これにより、反射防止部４４０が形成された摺動区間４２０においてもレンズ保持枠２２２を円滑に摺動させることができる。また、反射防止部４４０が形成される範囲は、図示の断面において外周の半分未満の範囲なので、ガイドバー２２５によるレンズ保持枠２２２の案内精度が変化することはない。
【００７２】
なお、上記のガイドバー２２５では、収容部４４２に反射防止材４４４を貼付することにより反射防止部４４０を形成したが、反射防止材４４４は、シート状反射防止材の貼付の他、塗装、蒸着等により形成された反射防止膜であってもよい。
【００７３】
図９は、ガイドバー２２５の断面図である。図９は、図６に矢印Ａ３で示すように、後側の被支持区間４３０における、中心線Ｃに直交する断面を示す。図６と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００７４】
被支持区間４３０において、位置決め部４４６は、光軸Ｘおよび中心線Ｃを含む面に対して直交し、且つ、光軸Ｘに対して平行に形成される。よって、被支持区間４３０においては、ガイドバー２２５の断面形状がＤ字型となっている。
【００７５】
上記のような位置決め部４４６を有するガイドバー２２５をレンズユニット２００に組み付ける場合、位置決め部４４６を含む被支持区間４３０の外面と相補的な内面形状、例えば、図９に示した被支持区間４３０を有するガイドバー２２５の場合はＤ字型の内面形状を有する支持部を内筒前部２３３に設け、被支持区間４３０を挿入する。これにより、被支持区間４３０を差し込んだ場合の向きを自律的に決定させることができ、ガイドバー２２５の反射防止部４４０を光軸Ｘに向ける位置合わせを容易且つ確実にできる。
【００７６】
このように、被支持区間４３０における断面形状を中心線Ｃに対して非対称な形状とすることにより、ガイドバー２２５に反射防止部４４０を加工する場合に、位置決め部４４６を併せて形成できる。なお、上記の例では、位置決め部４４６を、収容部４４２と連続する平面として形成した。しかしながら、位置決め部４４６の形状は上記の例に限られるわけではなく、突起または溝等としてもよい。
【００７７】
また、位置決め部４４６の配置も、光軸Ｘ側に面していなくてもよい。更に、位置決め部４４６を複数箇所、例えば、ガイドバー２２５の周上の複数箇所またはガイドバー２２５の量感等に配置してもよい。また更に、ガイドバー２２５の前側の被支持区間４１０に位置決め部４４６を設けてもよい。
【００７８】
図１０は、ガイドバー２２５の変形例を示す部分的断面図である。図１０は、中心線Ｃと直交する面によりガイドバー２２５の摺動区間４２０を切った断面を示す。
【００７９】
図示のガイドバー２２５は、収容部４４２の断面形状が異なる。即ち、収容部４４２は、ガイドバー２２５の円形の外周面から略一定の深さで形成されている。これにより、ガイドバー２２５の実効的な太さが大きくなり、ガイドバー２２５の強度および剛性を高くすることができる。
【００８０】
図１１は、ガイドバー２２５の他の変形例を示す部分的断面図である。図１１は、中心線Ｃと直交する面によりガイドバー２２５の摺動区間４２０を切った断面を示す。
【００８１】
図示のガイドバー２２５は、収容部４４２の断面形状が異なる。即ち、収容部４４２は、ガイドバー２２５の円形の外周面から内側に凹状に形成され、全体に連続したひとつの曲面により形成される。よって、図８に示した収容部４４２と同様に、収容部４４２における底面および側壁面の区別がなく、収容部４４２全体に反射防止材４４４を貼付できる。また、中心軸Ｃと平行な回転軸を有する工具で収容部４４２を形成できるので、収容部４４２を形成する場合の加工が容易になる。
【００８２】
図１２は、ガイドバー２２４、２２５の断面図であり、ガイドバー２２４、２２５を比較して示す。図１１までと共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。また、ガイドバー２２４において対応する要素には、ガイドバー２２５について用いたものと同じ参照番号を付して説明を省く。
【００８３】
一対のガイドバー２２４、２２５は、互いに同じ形状としてもよい。しかしながら、レンズ保持枠２２２は、一方のガイドバー２２５に対してはＵ型溝を有する係合部２２７で係合し、他方のガイドバー２２４に対しては丸穴を有する嵌合部２２３で嵌合する。よって、嵌合と係合との特性の相違に応じて、ガイドバー２２４、２２５の形状を変えてもよい。
【００８４】
図示の例では、レンズ保持枠２２２の嵌合部２２３に対して嵌合するガイドバー２２４と、レンズ保持枠２２２の係合部２２７に対して係合するガイドバー２２５とは、それぞれ、摺動区間４２０に反射防止部４４０を有する。ただし、下側のガイドバー２２５における反射防止部４４０の周方向の幅Ｗ２は、上側のガイドバー２２５における反射防止部４４０の周方向の幅Ｗ１よりも広い。
【００８５】
上側のガイドバー２２４の摺動区間４２０は、嵌合部２２３の丸穴内周全体に接して摺動する。よって、反射防止部４４０の周方向の幅Ｗ１を浅くして円筒形の周面をより多く残すことにより、上側のガイドバー２２４は、より長い周長で嵌合部２２３に接する。これにより、上側のガイドバー２２４は、レンズ保持枠２２２を精度よく案内する。
【００８６】
下側のガイドバー２２５は、Ｕ型溝において互いに対向する一対の平行面に接して係合部２２７に係合する。よって、ガイドバー２２５において、Ｕ型溝に接する２箇所以外の周面はレンズ保持枠２２２の案内に寄与しない。このため、図中で中心線Ｃと同じ高さの周面が残されていれば、ガイドバー２２４の摺動区間４２０において反射防止部４４０を幅広く形成しても、レンズ保持枠２２２の案内精度に影響しない。また、反射防止部４４０を広くすることにより、反射防止作用は一層高くなる。
【００８７】
なお、上記の例では、いずれの場合も、ガイドバー２２４、２２５は丸棒を加工して形成されている。しかしながら、ガイドバー２２４、２２５の断面形状は、円または円弧に限られるわけではない。ただし、いずれの形状の場合も、収容部４４２は、ガイドバー２２４、２２５の表面から凹状に陥入して形成され、収容部４４２に収容された反射防止材４４４が、ガイドバー２２４、２２５に対して嵌合または係合して摺動する部材に触れることはない。
【００８８】
また、上記の例では、レンズユニット２００は一対のガイドバー２２４、２２５を備えていた。しかしながら、ガイドバー２２４、２２５の数が２本に限られるわけではなく、ガイドバー２２４、２２５が一本の場合、あるいは、ガイドバー２２４、２２５が３本以上の場合であっても、反射防止部４４０を設けることにより、レンズユニット２００のフレア耐性を向上させることができる。
【００８９】
上記の通り、光学機器として一眼レフカメラ１００のレンズユニット２００を例にあげて説明したが、レンズユニット２００とカメラボディ３００とが一体のカメラにも上記の構造を適用できる。さらに、メインミラー３７１を備えていないミラーレスカメラのレンズユニット２００にも同様の構造を適用できる。また更に、レンズ等の光学部材を光軸Ｘ方向に移動させる機能を有する望遠鏡、測量器、顕微鏡等の他の光学機器においても、上記の構造を適用できる。
【００９０】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲に限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加え得ることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることは特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００９１】
１００ 一眼レフカメラ、１９９ モータユニット、２００ レンズユニット、２０１ 固定筒、２０２ レンズ側マウント部、２０３ 後カバー、２０４ 前カバー、２０５ 合焦操作環、２０８ ズーム操作環、２０９ 連動キー、２１０ 第一レンズ群、２１１、２２１、２３１、２６１、２７１ カムピン、２１２、２２２、２３２、２４２、２５２ レンズ保持枠、２１４ 外筒、２１６ カバー筒、２２０ 第二レンズ群、２２３ 嵌合部、２２４、２２５ ガイドバー、２２６ ガイドバー保持部材、２２７ 係合部、２３０ 第三レンズ群、２３３ 内筒前部、２４０ 第四レンズ群、２５０ 第五レンズ群、２５３ 内筒後部、２６０ カム環、２６２、２６４、２７３ カム溝、２７０ カム筒、３００ カメラボディ、３１０ シャッタユニット、３２０ ボディ基板、３２２ 制御部、３２４ 画像処理部、３３０ 撮像素子、３３２ 光学フィルタ、２３６ 貫通穴、３４０ 背面表示部、３５０ ファインダ、３５２ フォーカシングスクリーン、３５４ ペンタプリズム、３５６ ファインダ光学系、３６０ ボディ側マウント部、３７０ ミラーユニット、３７１ メインミラー、３７２ メインミラー保持枠、３７３ メインミラー回動軸、３７４ サブミラー、３７５ サブミラー保持枠、３７６ サブミラー回動軸、３８０ 合焦光学系、３８２ 焦点検出センサ、３９０ 測光センサ、４１０、４３０ 被支持区間、４２０ 摺動区間、４４０ 反射防止部、４４２ 収容部、４４４ 反射防止材、４４６ 位置決め部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鏡筒と、
前記鏡筒の内部に配された光学部材と、
前記光学部材の光軸と平行に配され、前記光軸と平行な光軸方向に前記鏡筒に対して摺動可能に前記光学部材を支持し、収容部が形成された案内軸と、
摺動時に前記光学部材に干渉しないように前記収容部に収容された反射防止部材と
を備える光学ユニット。
【請求項２】
前記収容部は、前記案内軸の表面の一部に形成され、前記光軸に平行な平面を有する請求項１に記載された光学ユニット。
【請求項３】
前記光軸と直交する方向における、前記案内軸の前記収容部が形成されている領域の断面形状は、Dカット形状である請求項２に記載された光学ユニット。
【請求項４】
前記反射防止部材は、前記収容部の内側に植毛紙又は反射防止膜を含む請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の光学ユニット。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の光学ユニットと、前記光学ユニットを通じて入射した像光を撮像する撮像部とを備える撮像装置。
【請求項１】
鏡筒と、
前記鏡筒の内部に配された光学部材と、
前記光学部材の光軸と平行に配され、前記光軸と平行な光軸方向に前記鏡筒に対して摺動可能に前記光学部材を支持し、収容部が形成された案内軸と、
摺動時に前記光学部材に干渉しないように前記収容部に収容された反射防止部材と
を備える光学ユニット。
【請求項２】
前記収容部は、前記案内軸の表面の一部に形成され、前記光軸に平行な平面を有する請求項１に記載された光学ユニット。
【請求項３】
前記光軸と直交する方向における、前記案内軸の前記収容部が形成されている領域の断面形状は、Dカット形状である請求項２に記載された光学ユニット。
【請求項４】
前記反射防止部材は、前記収容部の内側に植毛紙又は反射防止膜を含む請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の光学ユニット。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の光学ユニットと、前記光学ユニットを通じて入射した像光を撮像する撮像部とを備える撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−１０５０７３（Ｐ２０１３−１０５０７３Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４９５４９（Ｐ２０１１−２４９５４９）
【出願日】平成２３年１１月１５日（２０１１．１１．１５）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１５日（２０１１．１１．１５）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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