JP2004045566A - Lens device and imaging device provided with the same - Google Patents
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Abstract
【課題】鏡筒本体の内面に遮光線を形成した従来のレンズ鏡筒では、金型構造が複雑となる。
【解決手段】装置本体1a,1b,5と、この装置本体内に収容された複数のレンズユニットL1〜L4と、装置本体の内周における最も物体側の第1レンズユニットL1よりも像面側に、光軸側に突出するよう設けられ、第1レンズユニットを通って入射して装置本体の内周面で反射した光線が像面側に進むのを遮断する光線遮断部1eとを有する。光線遮断部は、鏡筒本体を構成する部材1bの光軸方向端部に形成され、さらに光線遮断部のうち上記内周面で反射した光線が当たる面1gに、光軸側が上記内周面側よりも第1レンズユニット側に突出した斜面等の形状を持たせる。
【選択図】 図2A conventional lens barrel in which a light-shielding line is formed on the inner surface of a lens barrel body has a complicated mold structure.
An apparatus body 1a, 1b, 5; a plurality of lens units L1 to L4 housed in the apparatus body; and an image plane side of an innermost periphery of the apparatus body that is closer to an object side first lens unit L1. A light beam blocking unit 1e that is provided so as to protrude toward the optical axis side, and that blocks a light beam that enters through the first lens unit and is reflected on the inner peripheral surface of the apparatus main body from traveling to the image plane side. The light-blocking portion is formed at the end of the member 1b constituting the lens barrel main body in the optical axis direction. Further, a surface 1g of the light-blocking portion on which the light reflected by the inner peripheral surface shines, A shape such as a slope projecting toward the first lens unit side from the side is provided.
[Selection] Figure 2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮像装置に用いられるレンズ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ビデオカメラ用のズームレンズとしては、例えば被写体側から順に固定の凸、可動の凹、固定の凸、可動の凸の4つのレンズ群から構成されるものがある。
【0003】
図6(A),(B)には、一般的な4群レンズ構成のズームレンズの鏡筒構造を示している。なお、(B)は(A)におけるA−A線断面を示している。
【0004】
このズームレンズを構成する4つのレンズ群201a〜201dは、固定された前玉レンズ201a、光軸に沿って移動することで変倍動作を行うバリエーターレンズ群201b、固定されたアフォーカルレンズ201c、および光軸に沿って移動することで変倍時の焦点面維持と焦点合わせを行うフォーカシングレンズ群201dからなる。
【0005】
ガイドバー203,204a,204bは光軸205と平行に配置され、移動するレンズ群の案内および回り止めを行う。DCモーター206はバリエーターレンズ群201bを移動させる駆動源となる。
【0006】
前玉レンズ201aは前玉鏡筒202に保持され、バリエーターレンズ群201bはV移動環211に保持されている。また、アフォーカルレンズ201cは中間枠215に、フォーカシングレンズ群201dはRR移動環214に保持されている。
【0007】
前玉鏡筒202は、後部鏡筒216に位置決め固定されており、両鏡筒202,216によってガイドバー203が位置決め支持されているとともに、ガイドスクリュウ軸208が回転可能に支持されている。このガイドスクリュウ軸208は、DCモータ206の出力軸206aの回転がギア列207を介して伝達されることにより回転駆動される。
【0008】
バリエーターレンズ群201bを保持するV移動環211は、押圧ばね209とこの押圧ばね209の力でガイドスクリュウ軸208に形成されたスクリュー溝208aに係合するボール210とを有しており、DCモータ206によってガイドスクリュー軸208が回転駆動されることにより、ガイドバー203にガイドおよび回転規制されながら光軸方向に進退移動する。
【0009】
後部鏡筒216とこの後部鏡筒216に位置決めされた中間枠215にはガイドバー204a,204bが嵌合支持されている。RR移動環214は、これらガイドバー204a,204bによってガイドおよび回転規制されながら光軸方向に進退可能である。
【0010】
フォーカシングレンズ群201dを保持するRR移動環214には、ガイドバー204a,204bにスライド可能に嵌合するスリーブ部が形成されており、またラック213が光軸方向についてRR移動環214と一体的となるように組み付けられている。
【0011】
ステッピングモーター212は、その出力軸に一体形成されたリードスクリュー212aを回転駆動する。リードスクリュー212aにはRR移動環214に組み付けられたラック213が係合しており、リードスクリュー212aが回転することによって、RR移動環214がガイドバー204a,204bによりガイドされながら光軸方向に移動する。
【0012】
なお、バリエーターレンズ群の駆動源としては、フォーカシングレンズ群の駆動源と同様にステッピングモータを用いてもよい。
【0013】
そして、前玉鏡筒202、中間枠215および後部鏡筒216により、レンズ等を略密閉収容するレンズ鏡筒本体が形成される。
【0014】
また、このようなステッピングモータを用いてレンズ群保持枠を移動させる場合には、フォトインタラプタ等を用いて保持枠が光軸方向の1つの基準位置に位置することを検出した後に、ステッピングモータに与える駆動パルスの数を連続的にカウントすることにより、保持枠の絶対位置を検出する。
【0015】
ところで、近年ますますビデオカメラの小型化が要求されるに伴い、レンズ鏡筒の小型化が要求されるようになっている。
【0016】
しかし、単純に鏡筒の内壁を光軸に近づけただけでは、被写体からの光が鏡筒本体の内面に当たり、そこで反射された光がレンズ群を通り、撮像面に結像してしまい、反射によるゴースト、フレアを発生させるいわゆる有害光となってしまう。
【0017】
鏡筒本体の径(内径)を大きくすれば、鏡筒本体の内面で反射した光がレンズに入射しにくくなるが、それではレンズ鏡筒の小型化を図ることができない。
【0018】
図7には、レンズ鏡筒の小型化を図りつつ、鏡筒本体の内面での反射によるゴースト、フレアの防止対策として、特開平7−27960号公報にて提案されている構成を示している。
【0019】
すなわち、鏡筒本体231の内面に複数の遮光線230を形成し、被写体からの光232を遮光線230の部分で撮像面側に反射することを抑えることにより、撮像面に入る反射光の強度を低下させ、反射によるゴースト、フレアの発生を回避している。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような遮光線をプラスチック成形される鏡筒の内壁に一体成形する場合、この鏡筒用の金型を内径スライド構造にしなければならないため、金型の構造が複雑となり、コストアップにつながる。
【0021】
また、実際は、遮光線の先端を成形する金型部分におけるプラスチックの充填率が悪くなり易く、成形された遮光線の先端が丸まってしまうことが多い。この場合、丸まった遮光線の先端に当たった光線が撮像面に入射してしまうというように、ゴースト、フレアを確実に回避することができない。
【0022】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明のレンズ装置は、装置本体と、この装置本体内に収容された複数のレンズユニットと、装置本体の内周における最も物体側の第1レンズユニットよりも像面側に、光軸側に突出するよう設けられ、第1レンズユニットを通って入射して装置本体の内周面で反射した光線が像面側に進むのを遮断する光線遮断部とを有し、光線遮断部を、鏡筒本体を構成する部材の光軸方向端部に形成し、さらに光線遮断部のうち上記内周面で反射した光線が当たる面に、光軸側が上記内周面側よりも第1レンズユニット側に突出した斜面等の形状を持たせている。
【0023】
このように光線遮断部を鏡筒本体を構成する部材の光軸方向端部に形成することにより、その部材をプラスチック成形する際の金型構造を簡単にすることが可能となる。しかも、光線遮断部のうち装置本体の内周面で反射した光線が当たる面を、その光軸側が装置本体の内周面側よりも第1レンズユニット側に突出した形状、すなわち装置本体の内周面で反射した光線を光軸側には反射させない形状とすることにより、従来のような遮光線を設ける場合に比べて確実に内面反射光によるゴーストやフレアの発生を防止することが可能となる。
【0024】
さらに、光線遮断部のうち装置本体の内周面で反射した光線が当たる面を、梨地面等の粒状面とすることにより、光線遮断部の反射作用を弱め、光線遮断部での反射光がゴーストやフレアの発生原因となるのを防止することが可能となる。
【0025】
【発明の実施の形態】
図1および図2には、本発明の実施形態であるレンズ鏡筒の構成を示している。本実施形態のレンズ鏡筒は、物体(被写体)側から純に、凸凹凸凸の4群構成の変倍光学系を有するレンズ鏡筒である。図1は、レンズ鏡筒全体の分解斜視図、図2はその主要断面図である。
【0026】
これらの図において、L1は第1レンズ群、L2は光軸方向に移動することにより変倍動作を行なう第2レンズ群、L3は光軸直交面内で移動して像ぶれ補正動作を行なう第3レンズ群、L4は光軸方向に移動することにより合焦動作を行なう第4レンズ群である。
【0027】
1aは第1レンズ群L1を保持する前玉鏡筒、1bは第1レンズ群L1を所定の位置に固定するための、シフトユニット3と前玉鏡筒1aとの中間部材となる固定鏡筒である。
【0028】
2は第2レンズ群L2を保持する第2移動枠、3は第3レンズ群L3を光軸直交面内で移動可能とするシフトユニットである。
【0029】
4は第4レンズ群L4を保持する第4移動枠、5はCCD等の撮像素子が取り付けられる後部鏡筒である。
【0030】
固定鏡筒1bと後部鏡筒5により2本のガイドバー6,7が位置決め固定されている。第2移動枠2に設けられたスリーブ部2dはガイドバー6に移動可能に係合して光軸方向にガイドされ、また第2移動枠2に設けられたU溝部2eはガイドバー7に移動可能に係合し、第2移動枠2のガイドバー6を中心とした回転を阻止している。
【0031】
また、第4移動枠4に設けられたスリーブ部4dはガイドバー7に移動可能に係合して光軸方向にガイドされ、また第4移動枠4に設けられたU溝部4eはガイドバー6に移動可能に係合し、第4移動枠4のガイドバー7を中心とした回転を阻止している。
【0032】
シフトユニット3は固定鏡筒1bに対して位置決めされた上で、後部鏡筒5と固定鏡筒1bとの間に挟み込まれている。
【0033】
9は光学系に入射した光量を変化させる光量調節ユニットであり、図2に示す2枚の絞り羽根9aをステッピングモータからなる絞りモータ9bの駆動力によって光軸に対して垂直に移動させて開口径を変化させるいわゆるギロチン型の絞りである。また、光量調節ユニット9には、2濃度タイプのNDフィルタ(図示せず)が絞り羽根9aとは独立して光路に対して進退できるようになっている。この光量調節ユニット9は、不図示のビスにより前方からシフトユニット3に固定されている。
【0034】
後部鏡筒5は固定鏡筒1bに位置決めされ、同時に、前述のようにシフトユニット3を挟み込んだ上で3本のビス(図示せず)により後方から共締め固定されている。なお、前玉鏡筒1a、固定鏡筒1bおよび後部鏡筒5によって鏡筒本体(装置本体)が構成される。
【0035】
4a,4b,4c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フォーカス駆動ユニットであり、4aはコイル、4bはドライブマグネット、4cは磁束を閉じるためのヨークである。
【0036】
コイル4aに電流を流すと、マグネット4bとコイル4aに発生する磁力線相互の反発によるローレンツ力が発生し、第4移動枠4とともに第4レンズ群L4が光軸方向前後に駆動される。また、第4移動枠4は、光軸方向に多極着磁された不図示のセンサマグネットを保持している。
【0037】
そして、センサマグネットの移動による磁力線の変化を読み取るMRセンサ12が後部鏡筒5にビス締め固定されており、これにより第4移動枠4(第4レンズ群L4)の位置が検出される。
【0038】
10は第2レンズ群L2を光軸方向に移動させて変倍動作を行なわせるステッピングモータからなるズームモータである。このズームモータ10の出力軸の前端は、横長U字形状の保持板10aの前側に形成された軸受け部により回転自在に保持され、同出力軸の根元近辺は保持板10aの後側に形成された軸受け部により回転自在に保持されている。ズームモータ10の出力軸はリードスクリューになっており、このリードスクリューは第2移動枠2に取り付けられたラック2aと噛み合っている。
【0039】
このため、ズームモータ10が回転すると、リードスクリューとラック2aとの噛合作用によって第2移動枠2が光軸方向に駆動される。また、ねじりコイルバネ2bは、第2移動枠2とガイドバー6,7、第2移動枠2とラック2aおよびラック2aとリードスクリューとをそれぞれ片寄せして、これらの間のがたつきを防止している。
【0040】
11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、第2移動枠2に形成された遮光部2cの移動を光学的に検出して電気信号を出力し、後述する制御回路としてのCPU132に第2移動枠2(第2レンズ群L2)が基準位置に位置しているか否かを判別させる。このズームリセットスイッチ11は、基板を介してビスにより前玉鏡筒1に固定されている。
【0041】
図5には、本実施形態のレンズ鏡筒を搭載したビデオカメラ(撮像装置)における電気的構成を示している。この図において、図1および図2にて説明したレンズ鏡筒の構成要素については、これらの図と同符号を付して説明に代える。
【0042】
121はCCD,CMOSセンサ等の固体撮像素子、132は本カメラの制御を司るCPUである。128はカメラ信号処理回路であり、固体撮像素子121の出力に対して所定の増幅やガンマ補正などを施す。これらの所定の処理を受けた映像信号のコントラスト信号は、AEゲート129およびAFゲート130を通過する。即ち、露出決定およびピント合わせのために最適な信号の取り出し範囲が全画面内のうちこのゲートで設定される。このゲートの大きさは可変であったり、複数設けられたりする場合がある。
【0043】
131はAF(オートフォーカス)のためのAF信号を処理するAF信号処理回路であり、映像信号の高周波成分に関する1つもしくは複数の出力を生成する。133は撮影者によって操作されるズームスイッチ、134はズームトラッキングメモリである。ズームトラッキングメモリ134は、変倍に際して被写体距離とバリエーターレンズ(第2レンズ群L2)の位置に応じてセットすべきフォーカシングレンズ位置の情報を記憶する。なお、ズームトラッキングメモリとしてCPU132内のメモリを使用してもよい。
【0044】
例えば、撮影者によりズームスイッチ133が操作されると、CPU132は、ズームトラッキングメモリ134の情報をもとに算出したバリエーターレンズとフォーカシングレンズ(第4レンズ群L4)の所定の位置関係が保たれるように、現在のバリエーターレンズの光軸方向位置と算出されたバリエーターレンズのセットすべき位置、および現在のフォーカスレンズの光軸方向位置と算出されたフォーカスレンズのセットすべき位置がそれぞれ一致するように、ズームモータ10とフォーカス駆動ユニット(コイル4a)を駆動制御する。
【0045】
また、オートフォーカス動作では、CPU132は、AF信号処理回路231の出力がピークを示すようにフォーカス駆動ユニットを駆動制御する。
【0046】
さらに、適正露出を得るために、CPU132は、AEゲート129を通過したY信号の出力の平均値に基づいて絞りモータ9bを駆動制御して、開口径をコントロールする。
【0047】
ここで、図5には示していないが、第3レンズ群L3を光軸直交面内で移動可能とするシフトユニット3の構成および動作の一例について、図2を用いて説明する。
【0048】
第3レンズ群L3は、カメラの縦方向および横方向の角度変化の像ぶれを補正するためにPITCH方向(縦方向)およびYAW方向(横方向)にそれぞれ独立した駆動ユニットにより駆動される。第3レンズ群L3のPITCH方向位置およびYAW方向位置はそれぞれ位置検出器によって検出され、その検出位置が後述するカメラのPITCH方向およびYAW方向の振れを検出する振れセンサの出力に基づいて演算された駆動位置に一致するようにCPU132により駆動ユニットが制御される。
【0049】
なお、PITCH方向およびYAW方向の駆動ユニットおよび位置検出器は同一の構造を有し、光軸回りで90度の角度を成して配置されているので、同一の構成なので、ここでは、図2に示したPITCH方向駆動ユニットおよび位置検出器についてのみ説明する。
【0050】
図2において、3bはシフトユニット3のベースとなるシフトベースであり、レンズ鏡筒と一体化されている。3dは圧縮コイルバネであり、その近傍に配置される後述する検出用および駆動用磁石に吸引されないように、リン青銅線等により形成されている。
【0051】
3aは第3レンズ群L3を保持するシフト鏡筒である。このシフト鏡筒3aには、圧縮コイルバネ3dの前端がシフト鏡筒3aに設けられた不図示のV字溝部にはまり込み、第3レンズ群L3の光軸と略同軸となるように取り付けられている。
【0052】
3lはシフトベース3bおよびシフト鏡筒3aに挟持されたボールであり、図中には1つしか表示されていないが、光軸直交平面内の周方向に3つ配置されている。これらボール3lは、その近傍に配置される駆動用磁石に吸引されないように、SUS304(オーステナイト系のステンレス鋼)等によって形成されている。
【0053】
3つのボール3lの呼び径は同じであるので、シフト鏡筒3(第3レンズ群L3)を光軸に対して直角な姿勢を保ったままで、保持および移動案内が可能となる。
【0054】
3cは後側の固定部材であるセンサーベースであり、2本の位置決めピンで位置決めされて、ビスによりシフトベース3bに結合されている。圧縮コイルバネ3dの後端はセンサーベース3cにレンズ鏡筒の光軸に略同軸となるように固定されている。圧縮コイルバネ3dはシフト鏡筒3aとセンサーベース3cとの間で圧縮され、シフト鏡筒3aをボール3lおよびシフトベース3bに向けて付勢する。また、3つのボール3lとシフト鏡筒3aおよびシフトベース3bとの当接面間に、ある程度の粘度を有する潤滑油を塗布することで、圧縮コイルバネ3dの付勢力を上回る慣性力がシフト鏡筒3aに働いてボール3lが非挟持状態になっても、ボール3lが容易にずれるのを防止できる。
【0055】
次に、シフト鏡筒3aの駆動について説明する。3jは光軸に対して放射方向に2極に着磁された駆動用磁石、3kは駆動用磁石3jの光軸方向前側の磁束を閉じるためのヨーク、3iはシフト鏡筒3aに接着により固定されたコイル、3hは駆動用磁石3jの光軸方向後側の磁束を閉じるためのヨークである。ヨーク3hは、シフトベース3bに対して磁石3jの磁力により固定されており、駆動用磁石3jとヨーク3hとの間には、シフト鏡筒3aとともにコイル3iが移動するための空間が形成されているとともに、磁気回路が構成されている。このため、コイル3iに電流を流すと、駆動用磁石3jの2極着磁の着磁境界に対して略直角方向に、磁石3jとコイル3iに発生する磁力線の相互反発によるローレンツ力が発生し、シフト鏡筒3aを移動させる。この駆動ユニットは、いわゆるムービングコイル型の駆動ユニットである。
【0056】
このような駆動ユニットがPITCH方向およびYAW方向の駆動ユニットとしてそれぞれ設けられているため、シフト鏡筒3aをPITCH方向およびYAW方向に駆動することができ、PITCH方向およびYAW方向の駆動位置が独立して制御されることによって、シフト鏡筒3aを光軸直交面内の全領域にシフトさせることができる。
【0057】
このとき、シフト鏡筒3aは、圧縮コイルバネ3dによってシフトベース3bに対して3つのボール3lを挟持しながら付勢されているため、シフト鏡筒3aが駆動されるときに負荷となる摩擦力はボール3lの転がり摩擦のみとなる。そこの摩擦力は極めて小さいため、シフト鏡筒3aを微小量駆動することができる。
【0058】
次に、シフト鏡筒3aの位置検出について説明する。3fは光軸に対して放射方向に2極に着磁された検出用磁石、3gは検出用磁石3fの光軸方向前側の磁束を閉じるためのヨークであり、両者はシフト鏡筒3aに固定されている。
【0059】
3eは磁束密度を電気信号に変換するホール素子であり、センサーベース3cに位置決め固定されている。以上の構成により位置検出器が構成されている。
【0060】
シフト鏡筒3aがPITCH方向およびYAW方向に駆動されると、ホール素子3eによって検出される磁束密度が変化する。そして、この磁束密度の変化に対応して変化するホール素子3eからの電気信号に基づいて、CPU132はシフト鏡筒3a(第3レンズ群L3)の位置を検出することができる。
【0061】
次に、固定鏡筒1bに設けられた有害光のカット構造について、図3および図4を用いて説明する。
【0062】
図3は前玉鏡筒1aおよび固定鏡筒1bの分解斜視図、図4はそれらを含むレンズ鏡筒の断面図である。
【0063】
前玉鏡筒1aは前述したように第1レンズ群L1を保持している。前玉鏡筒1aを固定鏡筒1bに取り付ける際には、固定鏡筒1bの周方向3箇所に設けられたビス下穴部1d部にビス1cを止める。このため、第1レンズ群L1の像面に対する倒れはこの3箇所で決定される。したがって、何らかの理由で撮像素子121の撮像面に結像する像面に倒れが生じた場合、3箇所のビス下穴部1dにワッシャーを敷き、その後ビス止めをすることによって像面の倒れを修正でき、良好な画像が得られる。
【0064】
また、1eは有害光をカットするための光線遮断部であり、固定鏡筒1bの前端部の上部に形成されている。ここで、図4において、仮に光線遮断部1eが無いと、被写体側から入射する光線1fのうち鏡筒(図4では前玉鏡筒1a)の内周面で反射した光が像面側に向かい、撮像素子121上で結像してゴースト、フレアが生じる。
【0065】
本実施形態では、このように被写体側から入射する光線1fのうち前玉鏡筒1aの内周面で反射した光が像面側に進むのを光線遮断部1eの前面1gで受けることによって阻止している。
【0066】
ここで、光線遮断部1eの前面1gは、光軸側の部分が固定鏡筒1bの内周面側の部分よりも第1レンズ群L1側に突出した、すなわち前玉鏡筒1aの内周面に対して90°よりも小さい角度で交わるように光軸直交面に対して傾斜した(傾斜角1h)(さらに言い換えれば、鏡筒径方向外方および前方を向いた)形状を有している。このため、前玉鏡筒1aの内周面で反射した光が、光線遮断部1eによって光軸側に向けて反射することはない。
【0067】
しかも、光線遮断部1eの前面1gは梨地面(粒状面)加工が施されている。これは光線遮断部1eの前面1gに当たった光が、再び前玉鏡筒1aの内周面および第1レンズ群L1の像面側の面1iで反射して撮像面側に進み、撮像面に達しても、その強度を梨地面の散乱作用によって弱め、ゴースト、フレアが撮像されてしまうことを防止するためである。
【0068】
なお、このような梨地面加工は光線遮断部1eの前面1gのみに施してもよいが、光線遮断部1eの全体に施してもよい。
【0069】
そして、前述したように、光線遮断部1eを固定鏡筒1bの光軸方向端部に形成することにより、図7に示すような遮光線を設けることなく有害光をカットすることができる。図7のような遮光線を設ける場合、金型の構造が内スライド構造となる為、金型の構造が複雑になり、金型のコストもアップしていたが、本実施形態ではその問題を解決することができる。
【0070】
また、本実施形態では、固定鏡筒1bの上部のみに光線遮断部1eを直線状に形成しているが、固定鏡筒1bの周方向全体に設けてもよい。また、周方向全体でなくとも、固定鏡筒1bの上部を含むより広い範囲に円弧状に形成してもよい。
【0071】
また本実施形態では、光線遮断部1eを固定鏡筒1bに形成した場合について説明したが、前玉鏡筒1aの後端の一部や全周に設けてもよい。この場合も、固定鏡筒1bに設けた場合と同様に、プラスチック成形のための金型の構造を簡単にすることができる。
【0072】
なお、以上説明した実施形態は請求項に記載された範囲で様々な変形・改良が可能である。
【0073】
さらに、上記実施形態では、ビデオカメラ用のレンズ鏡筒について説明したが、本発明はデジタルスチルカメラ等、他の撮像装置用のレンズ鏡筒(レンズ装置)にも適用することができる。
【0074】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光線遮断部を鏡筒本体を構成する部材の光軸方向端部に形成しているので、その部材をプラスチック成形する際の金型構造を簡単にすることができる。しかも、光線遮断部のうち装置本体の内周面で反射した光線が当たる面を、該光線が光軸側には反射しない形状としているので、従来のような遮光線を設ける場合に比べて確実に内面反射光によるゴーストやフレアの発生を防止することができる。
【0075】
さらに、光線遮断部のうち装置本体の内周面で反射した光線が当たる面を粒状面とすることにより、光線遮断部での反射光の強さを弱め、光線遮断部での反射光がゴーストやフレアの発生原因となるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態であるレンズ鏡筒の分解斜視図。
【図2】上記レンズ鏡筒の断面図。
【図3】上記レンズ鏡筒のうち前玉鏡筒と固定鏡筒の分解斜視図。
【図4】上記レンズ鏡筒の断面図であって、光線遮光部の作用を説明する図。
【図5】上記レンズ鏡筒を備えたビデオカメラの電気回路の構成図。
【図6】従来のビデオカメラ用レンズ鏡筒の断面図。
【図7】従来のレンズ鏡筒の遮光線構造を示す断面図。
【符号の説明】
1a 前玉鏡筒
1b 固定鏡筒
1e 光線遮断部
2 第2移動枠
3 シフトユニット
4 第4移動枠
5 後部鏡筒
6,7 ガイドバー
9 光量調節ユニット
10 ズームモータ
11 ズームリセットスイッチ
12 MRセンサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a lens device used for an imaging device such as a video camera and a digital still camera.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art As a zoom lens for a video camera, for example, there is a zoom lens composed of four lens groups of a fixed convex, a movable concave, a fixed convex, and a movable convex in order from the subject side.
[0003]
FIGS. 6A and 6B show a lens barrel structure of a general zoom lens having a four-group lens configuration. (B) shows a cross section taken along line AA in (A).
[0004]
The four
[0005]
The
[0006]
The
[0007]
The
[0008]
The V-moving
[0009]
[0010]
The
[0011]
The stepping
[0012]
Note that a stepping motor may be used as a drive source for the variator lens group, similarly to the drive source for the focusing lens group.
[0013]
The
[0014]
When the lens group holding frame is moved using such a stepping motor, the stepping motor is moved after detecting that the holding frame is located at one reference position in the optical axis direction using a photo interrupter or the like. The absolute position of the holding frame is detected by continuously counting the number of applied drive pulses.
[0015]
In recent years, as video cameras have been increasingly required to be miniaturized, miniaturization of lens barrels has been required.
[0016]
However, if the inner wall of the lens barrel is simply brought closer to the optical axis, light from the subject hits the inner surface of the lens barrel body, and the light reflected there passes through the lens group and forms an image on the imaging surface. This causes so-called harmful light that causes ghost and flare.
[0017]
Increasing the diameter (inner diameter) of the lens barrel body makes it difficult for light reflected on the inner surface of the lens barrel body to enter the lens, but it is not possible to reduce the size of the lens barrel.
[0018]
FIG. 7 shows a configuration proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-27960 as a measure for preventing ghost and flare due to reflection on the inner surface of the lens barrel body while reducing the size of the lens barrel. .
[0019]
That is, a plurality of light-
[0020]
[Problems to be solved by the invention]
However, when such a light-shielding line is integrally formed on the inner wall of a plastic-molded lens barrel, the mold for the lens barrel must have an inner diameter slide structure, which complicates the structure of the mold and increases costs. Connect.
[0021]
Further, in practice, the filling rate of the plastic in the mold portion for molding the tip of the light-shielding line is likely to be deteriorated, and the tip of the molded light-shielding line is often rounded. In this case, ghosts and flares cannot be reliably avoided such that a light beam hitting the end of the rounded light-shielding line enters the imaging surface.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a lens device according to the present invention includes a device main body, a plurality of lens units housed in the device main body, and a first lens unit closest to an object in an inner periphery of the device main body. A light-blocking unit that is provided on the image surface side so as to protrude toward the optical axis, and blocks light rays that enter through the first lens unit and are reflected by the inner peripheral surface of the apparatus main body from traveling toward the image surface; A light blocking portion is formed at an optical axis direction end of a member constituting the lens barrel main body, and a light beam side of the light blocking portion that is reflected by the inner peripheral surface hits the inner peripheral surface. It has a shape such as a slope projecting toward the first lens unit side from the surface side.
[0023]
By forming the light blocking portion at the optical axis end of the member constituting the lens barrel main body in this manner, it is possible to simplify the mold structure when the member is molded with plastic. In addition, the surface of the light-blocking portion, on which the light beam reflected by the inner peripheral surface of the apparatus main body is applied, has a shape in which the optical axis side projects toward the first lens unit side from the inner peripheral surface side of the apparatus main body, that is, By making the light reflected on the peripheral surface not reflected on the optical axis side, it is possible to more reliably prevent the occurrence of ghosts and flares due to the internal reflected light compared to the case where a light shielding line is provided as in the past. Become.
[0024]
Furthermore, by making the surface of the light blocking portion, on which the light beam reflected by the inner peripheral surface of the apparatus main body falls, a granular surface such as a matte surface, the reflection action of the light blocking portion is weakened, and the reflected light at the light blocking portion is reduced. Ghosts and flares can be prevented from occurring.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
1 and 2 show the configuration of a lens barrel according to an embodiment of the present invention. The lens barrel of the present embodiment is a lens barrel having a variable power optical system of a four-group configuration of convex, concave, convex, and convex purely from the object (subject) side. FIG. 1 is an exploded perspective view of the entire lens barrel, and FIG. 2 is a main sectional view thereof.
[0026]
In these figures, L1 is a first lens group, L2 is a second lens group that performs a zooming operation by moving in the optical axis direction, and L3 is a second lens group that moves in a plane orthogonal to the optical axis to perform an image blur correction operation. The third lens unit L4 is a fourth lens unit that performs a focusing operation by moving in the optical axis direction.
[0027]
1a is a front lens barrel that holds the first lens unit L1, 1b is a fixed lens barrel that is an intermediate member between the
[0028]
[0029]
Reference numeral 4 denotes a fourth moving frame for holding the fourth lens unit L4, and reference numeral 5 denotes a rear barrel to which an image pickup device such as a CCD is attached.
[0030]
The two guide bars 6 and 7 are positioned and fixed by the fixed
[0031]
The
[0032]
The
[0033]
[0034]
The rear barrel 5 is positioned in the fixed
[0035]
4a, 4b, 4c are focus drive units for moving the fourth lens unit L4 in the optical axis direction to perform a focusing operation, 4a is a coil, 4b is a drive magnet, 4c is a yoke for closing magnetic flux It is.
[0036]
When a current flows through the
[0037]
Then, an
[0038]
[0039]
For this reason, when the
[0040]
[0041]
FIG. 5 shows an electrical configuration of a video camera (imaging device) equipped with the lens barrel of the present embodiment. In this figure, the components of the lens barrel described in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals as those figures, and description thereof will be omitted.
[0042]
[0043]
[0044]
For example, when the photographer operates the
[0045]
In the autofocus operation, the
[0046]
Further, in order to obtain an appropriate exposure, the
[0047]
Here, although not shown in FIG. 5, an example of the configuration and operation of the
[0048]
The third lens unit L3 is driven by independent drive units in the PITCH direction (vertical direction) and the YAW direction (horizontal direction) in order to correct image blur due to changes in the angle in the vertical direction and the horizontal direction of the camera. The position in the PITCH direction and the position in the YAW direction of the third lens unit L3 are respectively detected by the position detector, and the detected positions are calculated based on the output of a shake sensor that detects the shake in the PITCH direction and the YAW direction of the camera described later. The drive unit is controlled by the
[0049]
Since the drive units and the position detectors in the PITCH direction and the YAW direction have the same structure and are arranged at an angle of 90 degrees around the optical axis, they have the same configuration. Only the PITCH direction driving unit and the position detector shown in FIG.
[0050]
In FIG. 2,
[0051]
3a is a shift barrel that holds the third lens unit L3. The front end of the
[0052]
[0053]
Since the nominal diameters of the three balls 3l are the same, it is possible to hold and guide the shift while keeping the shift barrel 3 (the third lens unit L3) at a right angle to the optical axis.
[0054]
[0055]
Next, the driving of the
[0056]
Since such drive units are provided as drive units in the PITCH and YAW directions, respectively, the
[0057]
At this time, the
[0058]
Next, detection of the position of the
[0059]
[0060]
When the
[0061]
Next, the harmful light cutting structure provided in the fixed
[0062]
FIG. 3 is an exploded perspective view of the
[0063]
The
[0064]
[0065]
In the present embodiment, the light reflected from the inner peripheral surface of the
[0066]
Here, in the
[0067]
In addition, the
[0068]
In addition, such a satin finish may be performed only on the
[0069]
As described above, the harmful light can be cut without providing a light-shielding line as shown in FIG. 7 by forming the light
[0070]
Further, in the present embodiment, the
[0071]
Further, in the present embodiment, the case where the
[0072]
The embodiment described above can be variously modified and improved within the scope described in the claims.
[0073]
Further, in the above embodiment, the lens barrel for a video camera has been described. However, the present invention can be applied to a lens barrel (lens device) for another imaging device such as a digital still camera.
[0074]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the light blocking portion is formed at the optical axis direction end of the member constituting the lens barrel main body, the mold structure for plastically molding the member can be simplified. can do. In addition, since the surface of the light-blocking portion, on which the light beam reflected on the inner peripheral surface of the apparatus main body hits, has a shape that does not reflect the light beam on the optical axis side, it is more reliable than a conventional case where a light-shielding line is provided. In addition, it is possible to prevent ghosts and flares from occurring due to the internally reflected light.
[0075]
In addition, by making the surface of the light blocking unit, on which the light beam reflected by the inner peripheral surface of the device body falls, a granular surface, the intensity of the reflected light at the light blocking unit is reduced, and the reflected light at the light blocking unit is ghosted. And flare can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a lens barrel according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the lens barrel.
FIG. 3 is an exploded perspective view of a front lens barrel and a fixed lens barrel of the lens barrel.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the lens barrel, illustrating an operation of a light shielding unit.
FIG. 5 is a configuration diagram of an electric circuit of a video camera including the lens barrel.
FIG. 6 is a sectional view of a conventional lens barrel for a video camera.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a light-shielding line structure of a conventional lens barrel.
[Explanation of symbols]
1a
Claims (4)
この装置本体内に収容された複数のレンズユニットと、
前記装置本体の内周における最も物体側の第1レンズユニットよりも像面側に、光軸側に突出するよう設けられ、前記第1レンズユニットを通って入射して前記装置本体の内周面で反射した光線が像面側に進むのを遮断する光線遮断部とを有し、
前記光線遮断部は、前記装置本体を構成する部材の光軸方向端部に形成されており、前記光線遮断部のうち前記内周面で反射した光線が当たる面は、光軸側の部分が前記内周面側の部分よりも前記第1レンズユニット側に突出した形状を有していることを特徴とするレンズ装置。The device body,
A plurality of lens units housed in the device body;
The inner peripheral surface of the apparatus main body is provided so as to protrude toward the optical axis side on the image surface side of the innermost periphery of the apparatus main body than the first lens unit closest to the object side, enters through the first lens unit, and enters the first lens unit. Having a light-blocking unit that blocks light rays reflected at the image surface side,
The light beam blocking portion is formed at an optical axis direction end of a member constituting the apparatus main body, and a surface of the light beam blocking portion that is hit by a light beam reflected by the inner peripheral surface has a portion on the optical axis side. A lens device having a shape protruding toward the first lens unit side from a portion on the inner peripheral surface side.
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-
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- 2002-07-09 JP JP2002200528A patent/JP2004045566A/en active Pending
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