JP2012123080A - レンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

【課題】 外観部に凸凹形状やレンズの駆動を制御するための操作手段を有するレンズ鏡筒において光学性能を落とすことなく凸凹形状や操作手段の位相を選択的に固定できるレンズ鏡筒を提供すること。
【解決手段】レンズを保持するレンズ保持枠と周方向にその他の位相とは異なる形状もしくはレンズの駆動を制御するための操作手段を有する、レンズ保持枠の外側に配置された筒部材と筒部材をレンズ保持枠に対して回転させ、複数の位相から選択的に固定する固定手段を有するレンズ鏡筒において、筒部材には第１の係合部、前記レンズ保持枠には第２の係合部が設けられ、第１、第２の係合部の少なくとも一方は複数設けられており固定手段は第１、第２の係合部に対して光軸に垂直な方向から挿入される係合部材と係合部材の前記方向の移動を規制する規制部材とを備えることを特徴とする構成とした。
【選択図】 図２

Description

本発明は特定の位相においてその他の位相と異なる特徴（例えば凸凹形状やレンズの駆動を制御するための操作手段）を外観部に有するレンズ鏡筒に関し、特に前記特徴を有する箇所の位相の調整を行った後に固定する構造を備えたレンズ鏡筒に関するものである。なお、本明細書での用語「凸凹形状」とは、表面が周囲よりも出っ張っている、もしくは周囲よりもくぼんでいる形状のことを意味している。

従来、レンズ鏡筒の外観部、すなわち操作者が操作できる箇所にレンズの駆動を制御するための操作手段（例えば検知スイッチ）や指かかりを良くするための凸凹形状が設けられたレンズ鏡筒が知られている。例えば、オートフォーカスもしくは手ぶれ補正機能を備えているレンズ鏡筒では、撮影中に前記操作手段を操作することでオートフォーカス動作を停止させたり、手ぶれ補正機能の動作の可否を選択したりすることが可能である。

また、撮影時の各種姿勢でも前記操作手段を操作できるよう、レンズ鏡筒の周方向４箇所に操作手段を設けたものがある。

その他、レンズ鏡筒の外観部に凸凹形状を持たせて撮影時の操作性を向上させたり、特定の位相のみの外観を凸にし、その箇所に内部構造を配置することで省スペース化を図ったりする方法が知られている。

しかしながら、撮影者の個人差（例えばレンズのホールディングの仕方や手の大きさ）、撮影条件の差（主に手持ちで撮影、一脚を使用、三脚を使用するなど）によっては、撮影者を満足させる位置に操作手段や凸凹形状が配置されていないことがあった。

これらの問題点に対して、特許文献1ではレンズ鏡筒に固定された固定筒とレンズ鏡筒の外観部材（本明細書では以降、これを筒部材という）の位相を調整した後に固定する方法が開示されている。具体的には、固定筒、筒部材の一方に複数の係合部、もう一方に固定部を設け、固定具で固定するというものである。

特開平０９−００５６０５号公報

上述の特許文献１に開示された従来技術では、筒部材の位相調整を行った後に固定する手段を持つため、撮影者の個人差・撮影条件に応じた微調整が可能である。

しかしながら、前記固定筒がレンズを保持するレンズ保持枠の場合には適用範囲が限られる場合がある。その理由はレンズ保持枠と筒部材が固定手段で固定されることでレンズ保持枠が変形し、光学保持精度の低下やレンズの変形による光学性能の低下が懸念されるためである。

そこで、本発明の目的は外観部に凸凹形状やレンズの駆動を制御するための操作手段を有するレンズ鏡筒において、光学性能を落とすことなく前記凸凹形状や操作手段の位相を選択的に固定できるレンズ鏡筒を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明は、
レンズを保持するレンズ保持枠と、
周方向にその他の位相とは異なる形状もしくはレンズの駆動を制御するための操作手段を有する、前記レンズ保持枠の外側に配置された筒部材と、
前記筒部材を前記レンズ保持枠に対して回転させ、複数の位相から選択的に固定する固定手段を有するレンズ鏡筒において、
前記筒部材には第１の係合部、前記レンズ保持枠には第２の係合部が設けられ、前記第１の係合部、前記第２の係合部の少なくとも一方は複数設けられており、
前記固定手段は前記第１の係合部及び前記第２の係合部に対して光軸に垂直な方向から挿入される係合部材と、係合部材の前記方向の移動を規制する規制部材とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、外観部に凸凹形状やレンズの駆動を制御するための操作手段を有するレンズ鏡筒において、光学性能を落とすことなく前記凸凹形状や操作手段の位相を選択的に固定できるレンズ鏡筒を提供することができる。

本発明のレンズ鏡筒をレンズ交換式一眼レフカメラに適用した時の実施例１の要部断面図 図１の実施例１における筒部材の固定に関連する構成の分解斜視図 図１の実施例１における筒部材の固定に関連する構成の要部断面図 図１の実施例２における筒部材の固定に関連する構成の要部断面図

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例１にかかわるレンズ鏡筒（交換レンズ）をレンズ交換式デジタル一眼レフカメラ（撮像装置）に適用したときの要部断面図である。

図１では、レンズ光軸（撮影光軸、以下光軸という）ＡＸＬの方向をＺ方向とし、レンズ光軸ＡＸＬに対して直交する方向であって、撮像面６に平行な２方向のうち横方向をＸ方向、縦方向をＹ方向としている。

１はカメラボディ（以下、単にカメラという）である。２はカメラ１に着脱可能に装着された交換レンズである。まず、カメラ１の構造について説明する。図１で示した状態において、メインミラー３は交換レンズ２からの光束の光路上に配置され、その光束の一部を反射してファインダ光学系（７、８）に導き、かつ残りの光束を透過させる。

メインミラー３の背後（像側）にはサブミラー４が配置されており、メインミラー３を透過した光束を反射して焦点検出ユニット５に導く。なお、メインミラー３およびサブミラー４は不図示の駆動機構により上記光路から一体的に退避することが可能となっている。

焦点検出ユニット５は、いわゆる公知の位相差検出方式での焦点検出（交換レンズ２の焦点状態の検出）を行う機能を持つ。

焦点検出ユニット５は、入射した光束を２つの光束に分割するセパレータレンズと、分割した光束で各々被写体像を再結像させる２つのレンズを有する。更に結像した２つの被写体像をそれぞれ光電変換するＣＣＤセンサ等のラインセンサ等から構成されている。なお、ラインセンサは、被写体の縦方向（Ｙ方向）と横方向（Ｘ方向）の像位置を検出するよう十字型に配置されている。

６はＣＣＤセンサ又はＣＭＯＳセンサにより構成される撮像素子であり、この撮像素子６の受光面（撮像面）上には交換レンズ２からの光束による物体像（像）が結像する。撮像素子６は、結像した被写体像を光電変換し、撮像信号を出力する。また、不図示の電子制御式フォーカルプレーンシャッタにより撮像素子６の露光量を制御する。

ファインダ光学系は、像反転手段としてのペンタプリズム７と、接眼レンズ８とを有している。９はディスプレイパネルであり、撮像素子６の信号を入力とした不図示の信号処理部から出力される画像やその他様々な撮影情報を表示する機能を持つ。

交換レンズ２は被写体側から像側へ順に、固定レンズとしての第１レンズユニット１０１、フォーカスレンズとしての第２レンズユニット１０２、固定レンズとしての第３レンズユニット１０３を有する。さらに、防振レンズとしての第４レンズユニット１０４、固定レンズとしての第５レンズユニット１０５、第６レンズユニット１０６を有している。

絞りユニット１０７は第３レンズユニット１０３の前側（被写体側）に配置されており、交換レンズ２内を通過してカメラ１側に至る光束の光量を調節する。なお、上記レンズユニット１０１〜１０６および絞りユニット１０７は撮影光学系の一部を構成している。

第２レンズユニット１０２は、フォーカスユニット１０８からの駆動力を受けて光軸ＡＸＬ上を移動して焦点調節を行う。

第４レンズユニット１０４は、防振ユニット１０９からの駆動力を受けて、光軸に対して垂直な平面内で駆動する。

第６レンズユニット１０６はＹ方向に抜き差し可能であり、必要に応じて偏光フィルタ等に変更することが可能である。

本実施例の交換レンズ２は単一焦点距離の撮影レンズであるが、ズーム機能を有するズームレンズであっても良い。

次に、交換レンズ２（レンズ鏡筒）の構造について説明する。

交換レンズ２において、２１は外装環であり、カメラ１に着脱可能なマウント３８に固定される。２２は固定筒であり、外装環２１に固定される。２３は中間筒であり、固定筒２２に固定される。

２４は案内筒であり、案内溝２４ａ、フォーカスユニット１０８との取り付け部（不図示）を備える。案内溝２４ａはフォーカス用の第２群鏡筒３２の直進案内を行う。また、案内筒２４は締結等の方法でフォーカスユニット１０８に固定される。

２５はカム筒であり、カム溝２５ａ、フォーカスユニット１０８の出力部と係合する溝部（不図示）を有する。カム筒２５は案内筒２４の外径側に配置され、前・後端の２箇所で径嵌合し、不図示の規制部材によってカム筒２５は案内筒２４に対して回転可能に保持される。

フォーカスユニット１０８を駆動すると、フォーカスユニット１０８の出力部である不図示のキー部が光軸まわりに回転する。さらに、前記キー部とカム筒２５に備えられた溝部（不図示）が係合し、カム筒２５に回転を伝達する。カム筒２５の回転により、第２群鏡筒３２はカムフォロア２６を介して案内溝２４ａとカム溝２５ａの相対関係に従いながら光軸方向に移動する。以上がカムフォロア２６の機能である。

３１は第１群鏡筒（請求項におけるレンズ保持枠）であり、フォーカスユニット１０８との当接部３１ａ、保護リング５２との取り付け部３１ｂを備える。さらに、スイッチリング５１と係合する溝部３１ｃ、第２の再生リングホルダ５０の取り付け部３１ｄ、第１の再生リングホルダ４９との取り付け部３１ｅを備える。

３２はフォーカス用の第２群鏡筒であり、カムフォロア２６を固定する座部３２ａを備える。

３３は固定の第３群鏡筒であり、不図示のコロを介して固定筒２２に固定される取り付け部（不図示）を有する。

３４は防振用の第４群鏡筒であり、防振ユニット１０９の駆動部（不図示）により光軸に垂直な平面内でシフトすることで手振れ補正を行う機能を有する。

３５は固定の第５群鏡筒であり、固定筒２２との取り付け部（不図示）を有する。

３６は固定の第６群鏡筒であり、フィルタホルダ５７に対してＹ方向へ抜き差し可能となっている。

なお、第１群鏡筒３１〜第６群鏡筒３６はそれぞれ第１レンズユニット１０１〜第６レンズユニット１０６の構成部品である。

１０７は絞りユニットであり、第３群鏡筒３３の物体側（被写体側）に配置され、複数の絞り羽根、駆動部材及びカバー部材（不図示）から構成される。不図示のフレキシブルプリント基板は、その一端が絞りユニット１０７に接続され、他方が電気回路基板３７に接続されている。電気回路基板３７からの駆動信号により、前記絞り羽根は駆動され通過光束を規制する。

防振ユニット１０９は、光軸に垂直な平面内でシフトすることで手振れの補正を行う第５群鏡筒３５（可動部）と第５群鏡筒３５を駆動させる駆動部（不図示）を有する。さらに、不図示のフレキシブルプリント基板は、その一端が防振ユニット１０９の前記駆動部に接続され、他方が電気回路基板３７に接続されている。電気回路基板３７からの駆動信号により、第５群鏡筒３５は駆動される。

電気回路基板３７は、レンズ内において種々の駆動のための演算およびカメラとの情報伝達の処理を行う。

４０は接点部材で、その片端が電気回路基板３７に接続されている接点部（不図示）を有し、カメラ本体に取り付けた時にカメラ本体の接点部と接触して、カメラ本体との情報伝達を行うようになっている。

フォーカスユニット１０８は不図示の駆動源と、キー部（不図示）、角速度を検出するセンサが実装された部材の取り付け部（不図示）を備える。また、前記駆動源と電気回路基板３７とは、フレキシブルプリント基板等で接続されていて電気回路基板３７からの駆動信号により駆動される。

４７は再生リングであり、第１の再生リングホルダ４９に対して回転可能に保持される。再生リング４７は予め定められた回転角のみ回転し、不図示の弾性部材によって前記回転角の中点位置に復帰するよう付勢されている。さらに、不図示の検知スイッチにより再生リング４７の回転を検知すると、予めセットしておいたフォーカス位置に対して復帰する機能を有する。

４９は第１の再生リングホルダであり、第１群鏡筒３１の取り付け部３１ｅに対して締結等の方法で固定され、再生リング４７を回転可能に保持する機能を有する。

５０は第２の再生リングホルダであり、第１群鏡筒３１の取り付け部３１ｄに対して締結等の方法で固定される。

５１はスイッチリング（請求項における筒部材）であり、第１群鏡筒３１の溝部３１ｃと係合する突起部５１ａによって第１群鏡筒３１に対して回転可能に保持される。後述する係合部材（不図示）によりスイッチリング５１と第１群鏡筒３１は固定される。また、スイッチリング５１には不図示の操作手段（請求項におけるレンズの駆動を制御するための操作手段）が設けられている。前記操作手段でユーザーの操作を検知するとオートフォーカスの実行・停止、手ぶれ補正機能の実行・停止等、予めカメラで設定しておいた機能を提供する。

５２は保護リングであり、第１群鏡筒３１との取り付け部５２ａ、フード等のアクセサリを装着するためのツバ部５２ｂを有している。

このような構成のレンズ鏡筒において、不図示のレリーズボタンの操作がなされると、オートフォーカス、露出決定動作の後、撮像素子の露光及び取得された画像の記録動作がなされる。

以上が個々の部材の説明である。

次に、本実施例のレンズ鏡筒に関わる主な部品の相互関係について説明する。

［実施例１］
以下、図２及び図３を参照して、本発明の第1の実施例によるレンズ鏡筒の構成について説明する。

図２及び図３はそれぞれ図１に示したレンズ鏡筒２の一部分の分解斜視図、要部断面図である。図には上述した第１群鏡筒３１、スイッチリング５１、係合部材５９、規制部材６０、操作手段６１の関係を示している。

操作手段６１は押圧スイッチであり、レンズの駆動を制御する目的で備えられる。また、操作手段６１は９０°ごとに４箇所設けられ、フレキシブルプリント基板上に実装された状態でスイッチリング５１に固定される。さらに、操作手段６１は前記フレキシブルプリント基板にはんだ付けされたリード線６２で直列に接続され、電気回路基板３７に接続される。

スイッチリングゴム５８は前記操作手段６１を覆うように配置される。撮影者が操作手段６１を操作すると前述の通りオートフォーカスの実行・停止、手ぶれ補正機能の実行・停止等、予めカメラで設定しておいた機能を提供する。また、スイッチリング５１の外径側には防塵部材６３が配置されており、第２の再生リングホルダ５０の内径側とスイッチリング５１の外径で挟まれることで防塵及び防滴機能を提供する。

本実施例におけるスイッチリング５１の固定方法について以下に説明する。

第１群鏡筒３１には溝として形成された複数の第２の係合部３１ｆ、スイッチリング５１には穴として形成された第１の係合部５１ｂ、固定部５１ｃが設けられている。

第１の係合部５１ｂと第２の係合部３１ｆとを合わせた状態で係合部材５９を光軸に垂直な方向から挿入することで第１群鏡筒３１とスイッチリング５１の位相方向を規制する。本実施例では係合部材５９は円柱形状とし、第１の係合部５１ｂ、第２の係合部３１ｆに対してガタのない状態、すなわち円柱の径が第１の係合部５１ｂの径及び第２の係合部３１ｆの幅以上となる設定にしている。

前述したようにスイッチリング５１は第１群鏡筒３１に対して定位置回転するようになっているので、係合部材５９の挿入で第１群鏡筒３１とスイッチリング５１は光軸方向、位相方向共に規制され固定される。また、規制部材６０を前記固定部５１ｃに固定することにより、係合部材５９がラジアル方向に移動し係合が外れることを防止する。本実施例では規制部材６０は締結部材であり、ねじ部よりも径の大きいフランジ部（ねじ頭）の一部で係合部材５９と当接するようにしている。

第１群鏡筒３１に対するスイッチリング５１の位相調整を選択的に行えるようにするために、第２の係合部３１ｆは複数設けられている。本実施例の場合には第２の係合部３１ｆ−１から３１ｆ−８までの８個を設けているので、係合部材５９が係合する箇所を選ぶことで８個の位相から選択的に固定することが可能である。

さらに、本実施例では係合部材５９は周方向に４箇所設けることで（図２には４箇所のうちの２箇所が示されている）、外部からの負荷に対する信頼性を上げている。

本実施例ではスイッチリング５１に設けた１つの第１の係合部５１ｂに対して選択的に設定される複数の第２の係合部３１ｆがある場合について説明したが、反対の関係、すなわち１つの第２の係合部３１ｆに対して複数の第１の係合部５１ｂがあってもよい。

本実施例の効果について以下に説明する。

スイッチリング５１と第１群鏡筒３１の固定を係合部材５９にて行うようにしたので、固定によって光軸に垂直な方向の負荷が働かず第１群鏡筒３１が変形しにくくなる。これにより、第１群鏡筒３１が保持している１群レンズユニット１０１の変形や光学保持精度の変化が原因で生じる光学性能の低下を抑えることができる。

さらに、規制部材６０はビスの頭部で抑える構造としているため、係合部材５９を通して働く負荷は頭部に対して１方向のみとなる。時計回り・反時計回りの負荷がスイッチリング５１に加わった際、スイッチリング５１と第１群鏡筒３１を光軸に垂直な方向から締結部材で固定した場合には前記締結部材が首を振り締結が緩む場合があるが、本実施例の場合は同様の負荷に対しての信頼性が高い。

また、図３から分かるように係合部材５９の係合部と規制部材６０のねじ部は光軸に垂直な方向でオーバーラップしている。このことは、係合部材５９自身にねじ部を設け光軸に垂直な方向の抜け止め機能も持たせた場合には、同一のスペースだと係合する幅が短くなることを意味している。その他、第１群鏡筒３１側は係合させてスイッチリング５１側には係合させず締結のみという方法もあるが、上述したようにスイッチリングに働く負荷によって締結が緩み係合が外れることがある。このように係合部材５９と規制部材６０の２部材に分けることによって外部からの負荷に対する信頼性を上げることが可能となる。

［実施例２］
本実施例２によるレンズ鏡筒の要部断面図を図４に示す。本実施例では、実施例１であるレンズ鏡筒２の係合部材５９の形状を変更している。

実施例１では係合部材５９を円柱形状としていたが、本実施例では円筒形状としている。
これにより、係合部材５の弾性変形の領域を広くとることができるので圧入設定にした場合でも塑性変形しにくく、ガタなく固定することが可能となる。さらに組立性という観点からみた場合、円筒形状の中空部分に工具をかけて係合部材５９を外せるのでメンテナンスが容易にできる。

本実施例では係合部材５９を円筒形状としたが、例えば割りピンでも同様の効果が期待できる。

さらに実施例１、実施例２は操作手段６１が設けられた筒部材５１の位相を選択的に固定する方法について説明したが、凸凹形状を設けた場合でも同様の構成をとることができる。特にレンズ鏡筒２がカメラ１に比べて大きい超望遠レンズの場合には、撮影姿勢を切り替える際にカメラのグリップとレンズ側の凸凹形状を指かかりとすることで撮影姿勢の切り替えが容易にできる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

３１ ：第１群鏡筒（レンズ保持枠）
３１ｆ ：第２の係合部
５０ ：第２の再生リングホルダ
５１ ：スイッチリング（筒部材）
５１ｂ ：第１の係合部
５１ｃ ：固定部
５８ ：スイッチリングゴム
５９ ：係合部材
６０ ：規制部材
６１ ：操作手段
１０１ ：第１レンズユニット

Claims (4)

1. レンズを保持するレンズ保持枠と、
   周方向にその他の位相とは異なる形状もしくはレンズの駆動を制御するための操作手段を有する、前記レンズ保持枠の外側に配置された筒部材と、
   前記筒部材を前記レンズ保持枠に対して回転させ、複数の位相から選択的に固定する固定手段を有するレンズ鏡筒において、
   前記筒部材には第１の係合部、前記レンズ保持枠には第２の係合部が設けられ、前記第１の係合部、前記第２の係合部の少なくとも一方は複数設けられており、
   前記固定手段は前記第１の係合部及び前記第２の係合部に対して光軸に垂直な方向から挿入される係合部材と、係合部材の前記方向の移動を規制する規制部材とを備えることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記係合部材は中空の円筒形状であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記係合部材は前記第１の係合部及び前記第２の係合部に圧入して固定されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレンズ鏡筒。
4. 前記規制部材は前記筒部材に締結される締結部材であり、且つ
   締結部材の頭部で係合部材のラジアル方向の移動を規制することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。