JP2006221110A - Lens device, and camera system capable of replacing the lens device - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lens device capable of preventing a cam mechanism for moving a movable lens from getting complicated and cost from rising in arranging the movable lens near a mount so as to realize miniaturization, and to provide a camera system with which the lens device can be attachably/detachably replaced. <P>SOLUTION: The lens device is equipped with: a lens holding lens barrel 25 holding a lens positioned nearer to an imaging surface side than a mount abutting surface (M surface); a cam barrel 21 having a cam part for driving the lens holding lens barrel; and a guiding barrel 22 having a guide part for guiding the movement of the lens holding lens barrel. The cam part of the cam barrel and the guide part of the guiding barrel are partially, at least, arranged nearer to the imaging surface side than the mount abutting surface (M surface) of the lens device. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、レンズ装置、及び該レンズ装置を交換可能としたカメラシステムに関し、特にデジタル一眼レフカメラの交換レンズ等におけるレンズ装置に関する。   The present invention relates to a lens device and a camera system in which the lens device can be exchanged, and more particularly to a lens device in an interchangeable lens of a digital single lens reflex camera.

従来、一眼レフカメラやデジタル一眼レフカメラの交換レンズ等において、交換レンズを小型化するため、交換レンズのマウント近傍に配置するレンズを、できる限り撮像面側（フィルム面側）に配置する構成が採られてきた。その結果、交換レンズのマウント当接面の近傍にレンズが配置され、このようなレンズを保持するレンズ保持鏡筒を駆動するカム筒及び案内筒も、マウント近傍に配置されることになる。その結果、例えば特許文献１に示されている交換レンズのメカ構造のように、ズームレンズを構成するレンズ群の中で最も撮像面側（フィルム面側）のレンズ群はマウント近傍にあり、そのレンズ鏡筒を駆動するカムを有するカム筒と直進ガイド部を有する案内筒もマウント近傍に配置されることになる。   Conventionally, in an interchangeable lens of a single-lens reflex camera or a digital single-lens reflex camera, in order to reduce the size of the interchangeable lens, there is a configuration in which a lens disposed near the mount of the interchangeable lens is disposed on the imaging surface side (film surface side) as much as possible. Have been taken. As a result, the lens is arranged in the vicinity of the mount contact surface of the interchangeable lens, and the cam cylinder and the guide cylinder for driving the lens holding barrel for holding such a lens are also arranged in the vicinity of the mount. As a result, the lens group closest to the imaging surface (film surface side) among the lens groups constituting the zoom lens, such as the mechanical structure of the interchangeable lens disclosed in Patent Document 1, is near the mount. A cam cylinder having a cam for driving the lens barrel and a guide cylinder having a straight guide portion are also arranged in the vicinity of the mount.

この特許文献１の交換レンズのメカ構造は、具体的には図３に示されるように４群構成のズームレンズで構成され、ズーム操作環７を回転させることで、ズームカム環４を回転させ、ズームカム環４に設けたカム溝と固定筒３に設けた直進ガイド溝により、レンズ鏡筒を可動させ、ズーミングを行っている。
また、最も撮像面側（フィルム面側）の４群レンズＧ４は、ズームカム環４とは異なる別の４群カム環１６により動かされており、このズームカム環４と４群カム環１６は、第二ズーム連動レバー８ｂにより一体的に回転し、光軸方向には連動した移動は行わないように構成されている。
この４群カム環１６に設けた４群駆動用のカム溝１６ａと、直進移動する３群移動枠１１に設けた直進ガイド溝により、４群レンズＧ４は光軸方向に移動して、ズーミングが行われるように構成されている。
特開平９−２０３８４９号公報 Specifically, the mechanical structure of the interchangeable lens disclosed in Patent Document 1 is composed of a zoom lens having a four-group configuration as shown in FIG. 3. By rotating the zoom operation ring 7, the zoom cam ring 4 is rotated. The lens barrel is moved by the cam groove provided in the zoom cam ring 4 and the straight guide groove provided in the fixed cylinder 3 to perform zooming.
Further, the fourth group lens G4 closest to the image pickup surface (film surface side) is moved by a different four group cam ring 16 different from the zoom cam ring 4, and the zoom cam ring 4 and the fourth group cam ring 16 are The two-zoom interlocking lever 8b is rotated integrally and is configured not to perform interlocking movement in the optical axis direction.
The 4th group driving cam groove 16a provided on the 4th group cam ring 16 and the rectilinear guide groove provided on the 3rd group moving frame 11 that moves linearly move the 4th group lens G4 in the optical axis direction so that zooming is performed. Configured to be done.
JP-A-9-203849

しかしながら、上記従来例における特許文献１の交換レンズのメカ構造は、つぎのような問題を有している。
（１）マウント近傍にある４群レンズＧ４を可動するカム機構が、その他のレンズ群の可動機構とは別の部品で構成されているため、部品点数が多くなる。そのため、コストアップになるばかりでなく、部品点数の増大によりズーム駆動の精度を保証することが困難となる。
（２）二つのカム機構を第二ズーム連動レバー８ｂにより連結しているため、４群レンズが他のレンズ群に対して遅れをもって駆動されることになり、ズーム作動時の像跳び現象やズーム操作時のピント移動が生じ易くなる。
（３）ズームカム環４と４群カム環１６を連結する第二ズーム連動レバー８ｂが回転するため、第二ズーム連動レバー８ｂの回転範囲を避けて、固定筒３の固定部を設ける必要があり、そのため固定強度の確保が難しくなる。また、ズームカム環４と４群カム環１６を一体的なカム環で構成しようとすると、固定筒３の固定方法が難しくなる。
（４）マウント近辺に配したレンズを可動する４群カム環１６が３群移動枠１１の外径側に配置されているので、４群カム環１６の外径側にあるフォーカスユニットや電気回路などを形成するプリント配線基板などと干渉をさけるために十分なクリアランスを確保する必要があり、そのためフォーカスユニットやプリント配線基板のスペースが圧迫される。
以上のような問題は、マウント近傍に配置したレンズ群であれば、ズームレンズに限ったことではなく、短焦点レンズのフォーカスレンズ群でも同様な問題が生じる。 However, the mechanical structure of the interchangeable lens disclosed in Patent Document 1 in the conventional example has the following problems.
(1) Since the cam mechanism that moves the fourth group lens G4 in the vicinity of the mount is composed of parts that are different from the movable mechanisms of the other lens groups, the number of parts increases. Therefore, not only the cost is increased, but it is difficult to guarantee the accuracy of zoom driving due to the increase in the number of parts.
(2) Since the two cam mechanisms are connected by the second zoom interlocking lever 8b, the fourth group lens is driven with a delay from the other lens groups, and image jumping phenomenon or zooming during zoom operation Focus movement during operation is likely to occur.
(3) Since the second zoom interlocking lever 8b connecting the zoom cam ring 4 and the fourth group cam ring 16 rotates, it is necessary to avoid the rotation range of the second zoom interlocking lever 8b and to provide a fixing portion of the fixed cylinder 3. Therefore, it is difficult to secure the fixing strength. Further, if the zoom cam ring 4 and the fourth group cam ring 16 are configured as an integral cam ring, the fixing method of the fixed cylinder 3 becomes difficult.
(4) Since the fourth group cam ring 16 that moves the lens disposed in the vicinity of the mount is disposed on the outer diameter side of the third group moving frame 11, a focus unit or an electric circuit on the outer diameter side of the fourth group cam ring 16 It is necessary to ensure a sufficient clearance to avoid interference with a printed wiring board or the like that forms, for example, and space for the focus unit or the printed wiring board is pressed.
The above problem is not limited to the zoom lens as long as it is a lens group disposed in the vicinity of the mount, and the same problem occurs in the focus lens group of the short focus lens.

本発明は、上記課題に鑑み、小型化のために可動レンズをマウント近傍に配置するに際し、レンズを可動するカム機構が複雑化せず、コストアップとなることのないレンズ装置、及び該レンズ装置を着脱交換可能としたカメラシステムを提供することを目的とするものである。   In view of the above problems, the present invention provides a lens device that does not complicate a cam mechanism for moving a lens and does not increase the cost when the movable lens is disposed in the vicinity of the mount for miniaturization, and the lens device. An object of the present invention is to provide a camera system that can be attached and detached.

本発明は、上記課題を達成するため、つぎのように構成したレンズ装置、及び該レンズ装置を交換可能としたカメラシステムを提供するものである。
すなわち、本発明のレンズ装置は、カメラの撮像面側に位置するレンズを保持するレンズ保持鏡筒と、前記レンズ保持鏡筒を駆動するカム部を有するカム筒と、前記レンズ保持鏡筒の移動をガイドするガイド部を有する案内筒とを備えたレンズ装置であって、前記カム筒のカム部及び前記案内筒のガイド部の少なくとも一部が、前記レンズ装置に設けられた前記カメラへの取り付け部の位置よりも前記カメラの撮像面側に配置されていることを特徴としている。
また、本発明のカメラシステムは、レンズ装置とカメラとを備え、該レンズ装置に設けられた該カメラへの取り付け部を介して該レンズ装置を該カメラに着脱交換可能としたカメラシステムにおいて、前記レンズ装置が上記したいずれかに記載のレンズ装置によって構成されることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention provides a lens apparatus configured as follows and a camera system in which the lens apparatus can be replaced.
That is, the lens device of the present invention includes a lens holding barrel that holds a lens positioned on the imaging surface side of the camera, a cam barrel having a cam portion that drives the lens holding barrel, and movement of the lens holding barrel. A guide cylinder having a guide portion for guiding the cam cylinder, wherein at least a part of the cam portion of the cam barrel and the guide portion of the guide barrel is attached to the camera provided in the lens device. It is characterized by being arranged closer to the imaging surface of the camera than the position of the part.
Further, the camera system of the present invention includes a lens device and a camera, and the lens device can be attached to and detached from the camera via an attachment portion to the camera provided in the lens device. The lens device is configured by any of the lens devices described above.

本発明によれば、小型化のために可動レンズをマウント近傍に配置するに際し、レンズを可動するカム機構が複雑化せず、コストアップとなることのないレンズ装置、及び該レンズ装置を着脱交換可能としたカメラシステムを実現することができる。   According to the present invention, when a movable lens is disposed in the vicinity of the mount for miniaturization, the cam mechanism for moving the lens is not complicated and the cost is not increased, and the lens device is attached and detached. A possible camera system can be realized.

本発明は、上記構成により本発明の課題を達成することができるが、本発明の実施の形態においては、このレンズ装置を、より具体的には、交換レンズのマウント取り付け面よりも撮像側に位置するレンズを保持するレンズ保持鏡筒（図１の４群鏡筒２５参照）と、前記レンズ保持鏡筒を駆動するカム部を有するカム筒と（図１のカム筒２１参照）、前記カム筒の外径側に配置され前記レンズ保持鏡筒の移動をガイドするガイド部（図１の案内筒２２参照）を備えた構成とし、前記カム筒のカム部（図２の２１ｃ）及び前記案内筒のガイド部（図２の２２ｂ）の少なくとも一部はマウント取り付け面よりも撮像面側に配置した構成としている。
本実施の形態によれば、カム筒に設けたカム溝の位置を撮像側に寄せられるので、交換レンズをカメラ本体に取り付けたときの全長を短くすることが可能となる。また、案内筒がカム筒の外側に配置されているので、レンズ保持鏡筒を可動するカム筒は一体のカム筒として構成することが可能となり、部品点数削減にもなり、低コスト化を図ることが可能となる。 The present invention can achieve the object of the present invention with the above-described configuration. In the embodiment of the present invention, more specifically, this lens device is located closer to the imaging side than the mount mounting surface of the interchangeable lens. A lens holding barrel (see the fourth group barrel 25 in FIG. 1) that holds the lens positioned, a cam barrel having a cam portion that drives the lens holding barrel (see the cam barrel 21 in FIG. 1), and the cam A guide portion (see guide tube 22 in FIG. 1) that is disposed on the outer diameter side of the tube and guides the movement of the lens holding barrel is provided, and the cam portion (21c in FIG. 2) and the guide At least a part of the cylindrical guide portion (22b in FIG. 2) is arranged on the imaging surface side with respect to the mount mounting surface.
According to the present embodiment, since the position of the cam groove provided in the cam cylinder can be moved toward the imaging side, the total length when the interchangeable lens is attached to the camera body can be shortened. Further, since the guide cylinder is disposed outside the cam cylinder, the cam cylinder that moves the lens holding barrel can be configured as an integral cam cylinder, reducing the number of parts and reducing the cost. It becomes possible.

以下に本発明の実施例について説明する。
本発明の実施例においては、上記した本発明を適用して一眼レフカメラ及びデジタル一眼レフカメラに使用可能な交換レンズを構成した。
図１に本実施例における交換レンズの断面構成を示す。
図１において、１８は、一眼レフカメラ及びデジタル一眼レフカメラに使用可能な交換レンズであり、１９はカメラ本体、２０はマウントである。この交換レンズは、バイヨネットマウントであり、マウント２０のＭ面でカメラ本体１９と光軸方向に当接している。 Examples of the present invention will be described below.
In the embodiments of the present invention, an interchangeable lens that can be used in a single-lens reflex camera and a digital single-lens reflex camera is configured by applying the above-described present invention.
FIG. 1 shows a cross-sectional configuration of the interchangeable lens in the present embodiment.
In FIG. 1, 18 is an interchangeable lens that can be used for a single-lens reflex camera and a digital single-lens reflex camera, 19 is a camera body, and 20 is a mount. This interchangeable lens is a bayonet mount, and is in contact with the camera body 19 in the optical axis direction on the M surface of the mount 20.

撮影レンズの構成は、固定の第一レンズ群Ｌ１、可動の第二レンズ群Ｌ２、可動の第三レンズ群Ｌ３、可動の第四レンズ群Ｌ４からなる。
２１はカム筒であり、カム筒２１は案内筒２２の内径側に配置されていて、カム筒２１はフォーカス時に定位置回転するように、カム筒２１の外形側に固定した三個のコロ３０が案内筒２２の周溝２２ｄに係合して、カム筒２１の光軸方向の移動を規制しながら、回転は可能な構成となっている。カム筒２１には、２群移動用カム溝２１ａ、３群移動用カム溝２１ｂ、４群移動用カム溝２１ｃが設けられている。
また、２２は、案内筒であり、案内筒２２には２群用直進ガイド溝２２ａ、３，４群用直進ガイド溝２２ｂが設けてある。 The photographic lens is composed of a fixed first lens group L1, a movable second lens group L2, a movable third lens group L3, and a movable fourth lens group L4.
Reference numeral 21 denotes a cam cylinder. The cam cylinder 21 is arranged on the inner diameter side of the guide cylinder 22, and the three cylinders 30 fixed to the outer side of the cam cylinder 21 so that the cam cylinder 21 rotates at a fixed position during focusing. Is engaged with the circumferential groove 22d of the guide tube 22 and can rotate while restricting the movement of the cam tube 21 in the optical axis direction. The cam cylinder 21 is provided with a second group moving cam groove 21a, a third group moving cam groove 21b, and a fourth group moving cam groove 21c.
Reference numeral 22 denotes a guide cylinder. The guide cylinder 22 is provided with a straight guide groove 22a for the second group and a straight guide groove 22b for the third and fourth groups.

２３は第二レンズ群を保持する２群鏡筒、２４は第三レンズ群を保持する３群鏡筒、２５は第四レンズ群を保持する４群鏡筒である。
これらの２群鏡筒２３、３群鏡筒２４、４群鏡筒２５には、それぞれ外径側の三箇所に円筒形のカムフォロアー２６、２７、２８が取り付けられている。カム環２１のそれぞれのカムの軌跡に沿って各レンズ群は駆動され、その結果フォーカスの合焦がなされる。
２９は固定筒であり、案内筒２２は固定筒２９によりマウント２０に固定されている。また、固定筒２９の被写体側には、超音波モータが組み込まれたフォーカスユニット４０が配置されている。このフォーカスユニットには、差動機構が構成されており、マニュアル操作環３７の回転及び超音波モータのローター３１の回転をフォーカスキー３２からカム筒２１に固定したフォーカスコロ３３を通じて、カム筒２１を回転させることで、マニュアルフォーカス及びオートフォーカスを行っている。
また交換レンズ内部の電気回路を構成するメイン基板３４が、マウント近傍の案内筒２２の外形側に円環状に組み込まれており、接点ブロック３６を通じて、カメラとの通信や電源の供給を受けながら、レンズ内のフォーカスや絞り３５の制御を行っている。 Reference numeral 23 denotes a second group barrel that holds the second lens group, reference numeral 24 denotes a third group barrel that holds the third lens group, and reference numeral 25 denotes a fourth group barrel that holds the fourth lens group.
Cylindrical cam followers 26, 27, and 28 are attached to the second group barrel 23, the third group barrel 24, and the fourth group barrel 25 at three locations on the outer diameter side, respectively. Each lens group is driven along the cam trajectory of the cam ring 21, and as a result, focusing is performed.
Reference numeral 29 denotes a fixed cylinder, and the guide cylinder 22 is fixed to the mount 20 by a fixed cylinder 29. A focus unit 40 incorporating an ultrasonic motor is disposed on the subject side of the fixed cylinder 29. The focus unit includes a differential mechanism, and the cam cylinder 21 is moved through a focus roller 33 in which the rotation of the manual operation ring 37 and the rotation of the rotor 31 of the ultrasonic motor are fixed from the focus key 32 to the cam cylinder 21. By rotating, manual focus and auto focus are performed.
Further, a main board 34 constituting an electric circuit inside the interchangeable lens is incorporated in an annular shape on the outer side of the guide tube 22 in the vicinity of the mount, and while receiving communication with the camera and power supply through the contact block 36, Control of the focus in the lens and the diaphragm 35 is performed.

図２に本実施例におけるカム溝及び直進ガイド溝の配置構成を示す。
図２に示すように、第四レンズ群を駆動する４群移動用カム溝２１ｃ及び４群用直進ガイド溝２２ｂの一部は、マウント当接面（Ｍ面）よりも撮像側に延出している。それにより、カム筒２１に設けたカム溝（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ）の位置が撮像側に寄せられるので、カム筒２１及び案内筒２２の配置を、撮像側に寄せることができる。従って、交換レンズ１８をカメラ本体１９に取り付けたときの全長を短くすることが可能となる。
また、本実施例によれば、カム筒２１を案内筒２２の内側に搭載しているので、２群鏡筒２３、３群鏡筒２４及び４群鏡筒２５を可動するカム筒２１は一体のカム筒として構成が可能である。従って、カム筒２１を各群に対して分割して配置する必要がないため、部品の数の削減にもなり、コスト削減になる。
また、各レンズ群の駆動の遅れが一つのカム筒で管理されるので像跳びやピント移動を生じさせる要因を削減することができる。 FIG. 2 shows an arrangement configuration of the cam grooves and the straight guide grooves in the present embodiment.
As shown in FIG. 2, a part of the fourth group moving cam groove 21c and the fourth group rectilinear guide groove 22b for driving the fourth lens group extend to the imaging side with respect to the mount contact surface (M surface). Yes. As a result, the positions of the cam grooves (21a, 21b, 21c) provided in the cam cylinder 21 are moved toward the imaging side, so that the arrangement of the cam cylinder 21 and the guide cylinder 22 can be shifted toward the imaging side. Therefore, the total length when the interchangeable lens 18 is attached to the camera body 19 can be shortened.
Further, according to the present embodiment, since the cam barrel 21 is mounted inside the guide barrel 22, the cam barrel 21 that moves the second group barrel 23, the third group barrel 24, and the fourth group barrel 25 is integrated. It can be configured as a cam cylinder. Therefore, it is not necessary to divide and arrange the cam cylinder 21 with respect to each group, thereby reducing the number of parts and reducing the cost.
In addition, since the driving delay of each lens group is managed by one cam cylinder, it is possible to reduce factors that cause image jump and focus movement.

ここで仮に、カム筒２１を案内筒２２の外径側に配置した場合には、案内筒２２とフォーカスユニット４０や固定筒２９などとの固定に際しては、特許文献１のように駆動用のカム筒を分割して配置するとともに、第二ズーム連動キーなどを用いて回転の連結を行わなければならない。したがって、カム筒２１を案内筒２２の外径側に配置する構成は、部品の数及び精度などの面からみて、好ましくない構成である。
また、本実施例のように案内筒２２をカム筒２１の外径側に配置した構成とすることで、交換レンズ内部の電気回路を構成するドーナツ状のメイン基板３４を案内筒２２のぎりぎりまで、マウント当接面（Ｍ面）に近接させて配置することが可能となるため、メイン基板３４の実装面積の確保が容易になる。 Here, if the cam cylinder 21 is disposed on the outer diameter side of the guide cylinder 22, the driving cam as in Patent Document 1 is used when the guide cylinder 22 is fixed to the focus unit 40, the fixed cylinder 29, and the like. The cylinder must be divided and arranged, and the rotation must be connected using a second zoom interlocking key or the like. Therefore, the configuration in which the cam cylinder 21 is arranged on the outer diameter side of the guide cylinder 22 is not preferable in terms of the number of parts and accuracy.
Further, the guide tube 22 is arranged on the outer diameter side of the cam tube 21 as in the present embodiment, so that the donut-shaped main board 34 constituting the electric circuit inside the interchangeable lens is extended to the limit of the guide tube 22. Since it can be arranged close to the mount contact surface (M surface), it is easy to secure the mounting area of the main substrate 34.

本発明の実施例における交換レンズの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the interchangeable lens in the Example of this invention. 本発明の実施例におけるカム溝及び直進ガイド溝の配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of the cam groove and the rectilinear guide groove in the Example of this invention. 従来例である特許文献１におけるカメラのレンズ鏡筒の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the lens barrel of the camera in patent document 1 which is a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

１８：交換レンズ
１９：カメラ本体
Ｌ４：第四レンズ群
２０：マウント
２１：カム筒
２１ｃ：４群移動用カム溝
２２：案内筒
２２ｂ：３，４群用直進ガイド溝
２５：４群鏡筒 18: Interchangeable lens 19: Camera body L4: Fourth lens group 20: Mount 21: Cam barrel 21c: 4th group moving cam groove 22: Guide barrel 22b: 3rd and 4th group straight guide groove 25: 4th group barrel

Claims (4)

カメラの撮像面側に位置するレンズを保持するレンズ保持鏡筒と、前記レンズ保持鏡筒を駆動するカム部を有するカム筒と、前記レンズ保持鏡筒の移動をガイドするガイド部を有する案内筒とを備えたレンズ装置であって、
前記カム筒のカム部及び前記案内筒のガイド部の少なくとも一部が、前記レンズ装置に設けられた前記カメラへの取り付け部の位置よりも前記カメラの撮像面側に配置されていることを特徴とするレンズ装置。 A lens holding barrel for holding a lens located on the imaging surface side of the camera, a cam barrel having a cam portion for driving the lens holding barrel, and a guide barrel having a guide portion for guiding the movement of the lens holding barrel A lens device comprising:
At least a part of the cam portion of the cam tube and the guide portion of the guide tube is disposed closer to the imaging surface side of the camera than the position of the attachment portion to the camera provided in the lens device. Lens device. 前記案内筒が、前記カム筒の外径側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。   The lens apparatus according to claim 1, wherein the guide cylinder is disposed on an outer diameter side of the cam cylinder. 前記レンズ装置における電気回路を構成するメイン基板が、前記カメラへの取り付け部近傍の前記案内筒の外径側に、円環状に組み込まれていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレンズ装置。   3. A main board constituting an electric circuit in the lens device is incorporated in an annular shape on the outer diameter side of the guide tube in the vicinity of a mounting portion to the camera. The lens apparatus as described. レンズ装置とカメラとを備え、該レンズ装置に設けられた該カメラへの取り付け部を介して該レンズ装置を該カメラに着脱交換可能としたカメラシステムにおいて、前記レンズ装置が請求項１〜３のいずれか１項に記載のレンズ装置によって構成されることを特徴とするカメラシステム。   A camera system comprising a lens device and a camera, wherein the lens device is attachable to and detachable from the camera via an attachment portion to the camera provided in the lens device. A camera system comprising the lens device according to claim 1.

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