JP2010169929A - レンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

【目的】固定枠体に対して光軸中心に回動可能に支持された回転枠体を有し、同回転枠体は、可動のレンズ群が光軸方向に移動するとき回転するレンズ鏡筒において、カメラを下向きにしても、光軸方向に可動のレンズ枠が自重落下することなく位置精度を確保することができるレンズ鏡筒を得る。
【構成】固定枠体に、光軸と平行な方向から回転枠体に当接して回転抵抗を付与する回動抵抗付与部材を支持したことレンズ鏡筒。
【選択図】図４

Description

本発明は、レンズ鏡筒に関し、特に固定部材に光軸方向に移動自在に支持されたレンズ群（レンズ枠）が自重で落下するのを防止する機構に関する。

一眼レフカメラにおいても電動ＡＦ化が一般化しており、電動駆動系の負荷を低減し、小型化を図るために、そのフォーカスレンズ群は、可及的に軽い力で光軸方向に移動できることが好ましい。

特開昭５９-０２９２１１号公報 実公昭６１-３１２８４号公報 実公昭６３-０１５８４９号公報 特公平７-６９５０５号公報 特開平１０-３３３０１５号公報

ところが、フォーカスレンズ群が軽い力で光軸方向に移動できるということは、カメラを例えば下向きに構えたときに、自重で落下するおそれがあることを意味する。このため従来、特別なロック機構を設けることが行われてきた。しかし、特別なロック機構を設けることは、複雑化、大型化に繋がり、コスト的にも不利である。フォーカスレンズ群だけでなく、ズームレンズ群についても同様の問題がある。

本発明は、以上の問題意識に基づき、カメラを下向きにしても、光軸方向に可動のレンズ枠が自重落下することなく位置精度を確保することができるレンズ鏡筒を得ることを目的とする。

本発明のレンズ鏡筒は、固定枠体に対して光軸中心に回動可能に支持された回転枠体を有し、同回転枠体は、可動のレンズ群が光軸方向に移動するとき回転するレンズ鏡筒において、固定枠体に、光軸と平行な方向から回転枠体に当接して回転抵抗を付与する回動抵抗付与部材を支持したことを特徴としている。

本発明は、特に回転枠体がベアリングを介して固定枠体に回転可能に支持されているレンズ鏡筒に適用すると有用である。

回動抵抗付与部材は、具体的には、回転枠体の光軸直交面に当接する当接部材と、この当接部材を該光軸直交面に向けて付勢する付勢部材とから構成することができる。

当接部材は、回転枠体の回転に伴って転動可能な転動部材（ボール、コロ）、あるいは回転枠体に単純に接触する単純接触部材から構成することができる。

回転枠体は、例えば、大径部と、小径部と、この大径部と小径部を接続する光軸と直交するフランジ部とを有する環状部材から構成し、回動抵抗付与部材をこのフランジ部に当接させることができる。

回転枠体、固定枠体及び回動抵抗付与部材は、ユニット化し、このユニット化された回転ユニットの固定枠体を、レンズ鏡筒の別の固定枠体に固定することができる。

本発明のレンズ鏡筒は、光軸方向に可動のレンズ群と固定枠体に対して光軸中心に回動可能に支持された回転枠体を有し、同回転枠体はレンズ群が光軸方向に移動するとき回転するレンズ鏡筒において、固定枠体に、光軸と平行な方向から回転枠体に当接して回転抵抗を付与する回動抵抗付与部材を支持したので、カメラを下向きにしても、光軸方向に可動のレンズ枠が自重落下することなく位置精度を確保することができる。

本発明によるレンズ鏡筒の一実施形態を示す縦断面図である。 同分解斜視図である。 同レンズ鏡筒の内側固定環に固定される要素と該内側固定環の外周面に回転可能に支持される要素を描いた上半断面図である。 同レンズ鏡筒の内側固定環に固定される要素と該内側固定環の外周面に回転可能に支持される要素を描いた、図３とは異なる断面位置での上半断面図である。 同レンズ鏡筒の可動レンズ枠に固定されている要素を示す上半断面図である。 同レンズ鏡筒の距離環に対するＡＦ駆動系を示す系統図である。 図１のVII-VII線に沿う断面図である。

図は、本発明によるレンズ鏡筒を一眼レフ用単焦点交換レンズ鏡筒１０に適用した実施形態を示している。最初にこのレンズ鏡筒１０の全体構造を説明する。このレンズ鏡筒１０は、図１に示すように、図示しないカメラボディに固定される固定側部材として、マウント環１１、継ぎ環１２、外側固定筒１３及び内側固定環１４を有している。

内側固定環１４には、光軸と平行な直進案内溝１４ａが形成されており、内側固定環１４の内周に相対移動自在に嵌めた可動レンズ枠２０の外周には、この直進案内溝１４ａに相対移動自在に嵌まってさらに径方向外方に突出する直進案内コマ（兼回転伝達コマ）２０ａが固定されている。この実施形態のレンズ系は、この可動レンズ枠２０に固定された可動フォーカスレンズ群ＬＭと、マウント環１１に固定された固定レンズ枠１５に固定されている固定レンズ群ＬＦとで構成されている。

図５は、可動レンズ枠２０に固定された要素を示している。可動レンズ枠２０には、その前方と後方に、前方枠２０Ｆと後方枠２０Ｒが固定されており、この前方枠２０Ｆと後方枠２０Ｒの間に、絞ブロックＳが固定されている。前方枠２０Ｆと後方枠２０Ｒには支持された可動フォーカスレンズ群ＬＭは、構成を単純化して示したものである。絞ブロックＳからは、カメラボディ側の絞部材と連動する絞連動杆ＳＢが突出している。

外側固定筒１３の前端部と内側固定環１４の前端部の間には、フォーカスリング２１（図１、図７）が回動自在に支持されており、フォーカスリング２１の内周側には、外側固定筒１３に対して回動自在に距離環２２が回動自在に支持されている。距離環２２の後端部内周にはインナギヤ２２Ｇが形成されており、このインナギヤ２２Ｇに、図６に示すように、電動駆動系（超音波モータ）２３のピニオン２３Ｐが噛み合っている。このピニオン２３Ｐは、クラッチ機構２３Ｃを介して、正逆に駆動されるものであり、電動駆動系２３は、カメラボディ内のＡＦ制御機構２３Ｘ及びレンズ鏡筒１０内のモータ駆動回路２３Ｙによって制御される。

距離環２２の内周側には、リード環２４が位置し、前方にはクラッチリング２５が位置している。この距離環２２とリード環２４は固定ねじ２６ａ（図３）で固定され、クラッチリング２５とリード環２４は固定ねじ２６ｂとナット２６ｃ（図４）で固定されていて、これら３環状部材（２２、２４、２５）が一体にされている。リード環２４の内周面には、リード溝（展開形状が直線状の溝）２４Ｌ（図１、図２）が形成されており、このリード溝２４Ｌに、可動レンズ枠２０の直進案内コマ２０ａが嵌まっている。従って、リード環２４（距離環２２）が正逆に回転駆動されると、リード溝２４Ｌ、直進案内コマ２０ａ、直進案内溝１４ａを介して、可動レンズ枠２０（可動フォーカスレンズ群ＬＭ）が光軸方向に直進移動する。この動作は、ＡＦ動作である。

フォーカスリング２１は、正逆に手動で回転駆動されたとき、以上のＡＦ動作とは切り離して（別個に）、可動レンズ枠２０を正逆に光軸方向に移動させる操作リングである。フォーカスリング２１とクラッチリング２５の間には、以下のクラッチ機構（内外回転一方向伝達機構）３０（図１、図２、図７）が介在している。

内側固定環１４の外周面には、クラッチ伝達環３１がフォーカスリング２１と一体に回転するように支持されている。具体的には、内側固定環１４の前端部の外方フランジ１４Ｆの後面には、座金３２が位置し、この座金３２に対し、リテーナリング３３に支持されたコロ３４を介して駆動板３５が回動自在に支持されている。コロ３４の軸線はレンズ鏡筒１０の径方向に向いている。駆動板３５の径方向突起３５ａは、クラッチ伝達環３１の回転伝達溝３１ａ（図１、図２）を通ってフォーカスリング２１の回転伝達溝２１ａ（図１）に嵌まっている。駆動板３５は、該駆動板３５とクラッチ伝達環３１との間に挿入した圧縮ばね３６により、常時コロ３４に押し付けられている。

クラッチ機構３０は、クラッチ伝達環３１の外周面に形成した左右対称コロ収納楔溝３１ｂ（図７）と、このコロ収納楔溝３１ｂに挿入されたコロセット３７によって構成されている。コロ収納楔溝３１ｂとコロセット３７は、円周方向に離間して４組設けられている。コロセット３７は、図２、図７に示すように、軸線をレンズ鏡筒１０の径方向に向けた中心コロ３７Ａとこの中心コロ３７Ａの両側に位置する軸線を光軸と平行な方向に向けた一対の両側コロ３７Ｂとからなっていて、一対の両側コロ３７Ｂがクラッチリング２５の内周面に接触している。この機構は、公知であり、クラッチ伝達環３１側から回転が入力されたときには、コロ収納楔溝３１ｂの斜面と一対の両側コロ３７Ｂとの間に作用する楔力によってクラッチリング２５が一緒に回転するのに対し、クラッチリング２５側から回転が入力されたときには、一対の両側コロ３７Ｂが空転してクラッチ伝達環３１（フォーカスリング２１）に回転を伝達しない。従って、フォーカスリング２１を介してクラッチ伝達環３１を正逆に回転操作すると、クラッチリング２５からリード環２４に回転が伝達され、ＡＦ動作で説明したのと同様に、可動レンズ枠２０が光軸方向に進退してフォーカシングが実行されるのに対し、ＡＦ動作でクラッチリング２５が回転するときには、クラッチリング２５（距離環２２、リード環２４）のみが回転し、フォーカスリング２１は回転しない。

以上のように、本レンズ鏡筒１０は、上記構成によって、ＡＦ動作（ピニオン２３Ｐによる電動焦点調節）もＭＦ動作（フォーカスリング２１による手動焦点調節）のいずれも可能である。加えて、本実施形態では、ＡＦ動作を軽い力で実行できるように、クラッチリング２５がベアリング（鋼球）３８を介して内側固定環１４に回転自在に支持されている（図１ないし図４）。すなわち、クラッチリング２５は、前方の大径部２５Ａと後方の小径部２５Ｂと両者を接続するフランジ部（光軸直交面）２５Ｃとを有している。クラッチリング２５の内周側には、内側固定環１４の外周に固定ねじ２７ａ及びナット２７ｂ（図３）によって固定される固定環３９が位置しており、この固定環３９とクラッチリング小径部２５Ｂとの間に、複数のベアリング（鋼球）３８が位置している。ベアリング３８は、リテーナリング４０によって周方向に所定間隔で保持され、固定環３９に螺合固定されるベアリング押え４１によって定位置に保持されている。このベアリング（軸受）構造によって、クラッチリング２５は小さい回動抵抗で回動することができる。

他方、クラッチリング２５の回動抵抗が小さいと、可動レンズ枠２０の自重落下の問題が生じる。つまり、カメラ姿勢をレンズ光軸前方が低くなるように傾けると、フォーカスリング２１の回動操作（ＭＦ動作）が実行されず、ピニオン２３Ｐの駆動動作（ＡＦ動作）も実行されない状態では、クラッチリング２５（距離環２２、リード環２４）の回動抵抗が小さい故に、可動レンズ枠２０が自重で落下するおそれがある。この自重落下を防ぐために、本実施形態では、固定環３９に、クラッチリング２５に回動抵抗を与える回動抵抗付与部材４２を設けている。

この回動抵抗付与部材４２は、クラッチリング２５のフランジ部２５Ｃに当接するボール（鋼球）４２ａと、このボール４２ａにフランジ部２５Ｃ側への移動付勢力を与える圧縮ばね４２ｂとからなっており、固定環３９には、この回動抵抗付与部材４２（ボール４２ａと圧縮ばね４２ｂ）を挿入する光軸と平行な方向の挿入貫通穴３９ａが形成されている。挿入貫通穴３９ａに挿入された回動抵抗付与部材４２は、固定環３９に固定ねじ４３（図１、図４）を介して固定される押え板４４によって抜止が図られている。また、以上のクラッチリング２５、ベアリング３８、固定環３９、リテーナリング４０、ベアリング押え４１、回動抵抗付与部材４２、固定ねじ４３及び押え板４４は、固定環３９を内側固定環１４に固定する前の状態でユニット化されている。

以上のように、本実施形態では、ベアリング３８によって回動抵抗を減じたクラッチリング２５に、回動抵抗付与部材４２によって新たに回動抵抗を与えている。この回動抵抗の大きさは、回動抵抗付与部材４２の圧縮ばね４２ｂの強さによって変える（設定する）ことができる。ボール４２ａが、回転するクラッチリング２５に対して転がり接触するか滑り接触するかは、クラッチリング２５に適当な大きさの回動抵抗（摩擦抵抗）を与えられればとどちらの態様の接触でもよい。転がり接触の場合には、ボール４２ａに代えて他の転動体（例えばコロ）を用いることができ、転がり接触を不要とし滑り接触だけで回動抵抗を与えるなら単純接触部材（例えばフェルト）を用いることができる。また、図示実施形態では、回動抵抗付与部材４２は一つ（一組）であるが、円周方向に離間させて複数を設けることで、回動抵抗を細かく調節することも可能である。

このように本実施形態は、一旦低摩擦としたクラッチリング２５に別の回動抵抗付与部材４２によって回動抵抗を与えることで、同回動抵抗の大きさを調節することを可能としている。特に、クラッチリング２５に光軸と平行な方向から負荷を与えることで、回動抵抗付与構造を簡単で大型化することなく実現できた。

以上の実施形態では、可動フォーカスレンズ群ＬＭが光軸方向に移動するとき回転するクラッチリング２５に回動抵抗を与えたが、他のレンズ群、例えばズームレンズ群の一つが光軸方向に移動するとき回転する回転枠体に、同様に回動抵抗を与えて同レンズ群の自重落下を防止することができる。また、本発明は、光軸方向に移動するレンズ群と、同レンズ群が光軸方向に移動するときこれに連動して回転する回転枠体の連動機構自体は、問うものではなく、図示実施形態の連動回転機構は一例である。

１０ レンズ鏡筒
１１ マウント環
１２ 継ぎ環
１３ 外側固定筒
１４ 内側固定環（別の固定枠体）
１４ａ 直進案内溝
１４Ｆ 外方フランジ
１５ 固定レンズ枠
２０ 可動レンズ枠
２０ａ 直進案内コマ
２１ フォーカスリング
２２ 距離環
２２Ｇ インナギヤ
２４ リード環
２４Ｌ リード溝
２５ クラッチリング（回転枠体）
２５Ａ 前方大径部
２５Ｂ 後方小径部
２５Ｃ フランジ部
２６ａ ２６ｂ ２７ａ 固定ねじ
３０ クラッチ機構（内外回転一方向伝達機構）
３１ クラッチ伝達環
３１ａ 回転伝達溝
３１ｂ コロ収納楔溝
３２ 座金
３３ リテーナリング
３４ コロ
３５ 駆動板
３５ａ 径方向突起
３６ 圧縮ばね
３７ コロセット
３７Ａ 中心コロ
３７Ｂ 一対の両側コロ
３８ ベアリング
３９ 固定環（固定枠体）
３９ａ 挿入貫通穴
４０ リテーナリング
４１ ベアリング押え
４２ 回動抵抗付与部材
４２ａ ボール（当接部材）
４２ｂ 圧縮ばね（付勢部材）
４３ 固定ねじ
４４ 押え板
ＬＭ 可動フォーカスレンズ群
ＬＦ 固定レンズ群

Claims (7)

1. 光軸方向に可動のレンズ群と固定枠体に対して光軸中心に回動可能に支持された回転枠体を有し、上記回転枠体は上記レンズ群が光軸方向に移動するとき回転するレンズ鏡筒において、
   上記固定枠体に、光軸と平行な方向から上記回転枠体に当接して回転抵抗を付与する回動抵抗付与部材を支持したことを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 請求項１記載のレンズ鏡筒において、上記回転枠体はベアリングを介して固定枠体に回転可能に支持されているレンズ鏡筒。
3. 請求項１または２記載のレンズ鏡筒において、上記回動抵抗付与部材は、回転枠体の光軸直交面に当接する当接部材と、この当接部材を該光軸直交面に向けて付勢する付勢部材とからなっているレンズ鏡筒。
4. 請求項３記載のレンズ鏡筒において、上記当接部材は、回転枠体の回転に伴って転動可能な転動部材であるレンズ鏡筒。
5. 請求項３記載のレンズ鏡筒において、上記当接部材は、回転枠体に単純に接触する単純接触部材であるレンズ鏡筒。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項記載のレンズ鏡筒において、上記回転枠体は、大径部と、小径部と、この大径部と小径部を接続する光軸と直交するフランジ部とを有しており、上記回動抵抗付与部材は、上記フランジ部に当接するレンズ鏡筒。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項記載のレンズ鏡筒において、上記回転枠体、固定枠体及び回動抵抗付与部材は、ユニット化されており、このユニット化された回転ユニットの固定枠体が、レンズ鏡筒の別の固定枠体に固定されているレンズ鏡筒。

Images