JP2023026223A - Optical instrument, lens barrel and imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学機器、レンズ鏡筒、撮像装置に関する。 The present invention relates to an optical device, a lens barrel, and an imaging device.
従来、デジタルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置や交換レンズ等の光学機器においては、小型化が求められている。特許文献1には、鏡筒全長を小型化するために、カム筒を光軸方向に移動させる鏡筒が開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, imaging devices such as digital cameras and video cameras and optical devices such as interchangeable lenses are required to be miniaturized.
しかしながら、特許文献1では、カム筒を沈胴位置まで光軸方向に移動させるためのカム溝が占有する範囲が広く、レイアウト効率が低い。そのため小型化が困難である。一方で、カム溝が占有する範囲を狭めるように設計しようとするとカム溝の傾きが大きくなって操作性が低下するため、光学機器のさらなる小型化に関し、改善の余地があった。
However, in
本発明は、小型化を図ると共に操作感を向上させることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to reduce the size of the apparatus and to improve the operational feeling.
上記目的を達成するために本発明は、ユーザによって光軸周りに操作される操作環と、レンズ群を光軸方向に移動可能に保持する案内筒と、前記操作環と連動して前記光軸周りに回転すると共に、前記案内筒と協働して前記レンズ群を前記光軸方向に駆動するカム筒と、前記操作環の回転を係止するクリック機構と、を有し、カム溝が前記案内筒または前記カム筒のいずれか一方に設けられると共に、前記カム溝と係合する突起部が前記案内筒または前記カム筒のいずれか他方に設けられ、前記カム溝は、前記光軸方向に直交する面と平行な第一の区間と、前記光軸方向に直交する面に対して傾きを有する第二の区間とを含み、前記クリック機構によって回転を係止される前記操作環の回転位相は、前記第二の区間に前記突起部が位置する前記操作環の回転位相の近傍に位置することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides an operation ring operated by a user around an optical axis, a guide tube for holding a lens group movably in the optical axis direction, and a guide tube that interlocks with the operation ring to hold the optical axis. a cam barrel that rotates around and drives the lens group in the direction of the optical axis in cooperation with the guide barrel; and a click mechanism that locks the rotation of the operation ring. Either the guide barrel or the cam barrel is provided with a protrusion that engages with the cam groove, and the other of the guide barrel and the cam barrel is provided with a protrusion, and the cam groove extends in the optical axis direction. A rotational phase of the operation ring that includes a first section parallel to a plane perpendicular to the direction of the optical axis and a second section inclined with respect to the plane perpendicular to the direction of the optical axis, and whose rotation is locked by the click mechanism. is located in the vicinity of the rotation phase of the operation ring where the protrusion is located in the second section.
本発明によれば、小型化を図ると共に操作感を向上させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a size reduction can be achieved and an operational feeling can be improved.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下、各図面において同一符号は同一部分または対応部分を示すものである。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
図1(a)、(b)は、本発明の一実施の形態に係る光学機器が適用される撮像装置の斜視図である。この撮像装置は、デジタルカメラ本体1(以下、カメラ本体1という)と、レンズ鏡筒としての交換レンズ101とから構成される。カメラ本体1は交換レンズ101を着脱可能である。図1(a)、(b)はそれぞれ、撮像装置の正面側と背面側を示している。
FIGS. 1A and 1B are perspective views of an imaging device to which an optical device according to an embodiment of the invention is applied. This imaging apparatus comprises a digital camera main body 1 (hereinafter referred to as camera main body 1) and an
図1(a)に示すように、交換レンズ101が収容する撮像光学系の光軸C1が延びる光軸方向をX軸方向とし、これに直交する方向をZ軸方向(水平方向)およびY軸方向(垂直方向)とする。以下、Z軸方向とY軸方向をまとめてZ/Y軸方向とも記す。また、Z軸回りの回転方向をピッチ(Pitch)方向とし、Y軸回りの回転方向をヨー(Yaw)方向とする。ピッチ方向とヨー方向(以下、まとめてピッチ/ヨー方向とも記す)は、互いに直交するZ軸とY軸である2軸回りでの回転方向である。
As shown in FIG. 1A, the optical axis direction in which the optical axis C1 of the imaging optical system accommodated by the
カメラ本体1のうち正面から見て左側(背面から見て右側)の部分には、ユーザがカメラ本体1を手で把持するためのグリップ部2が設けられている。また、カメラ本体1の上面部には電源操作部3が配置されている。カメラ本体1が電源オフ状態にあるときにユーザが電源操作部3をオン操作すると、通電が開始されてカメラ本体1が電源オン状態となり、フォーカス群の原点検出処理などのプログラムが実行され撮影待機状態となる。一方、カメラ本体1が電源オン状態にあるときにユーザが電源操作部3をオフ操作するとカメラ本体1が電源オフ状態となる。
A
カメラ本体1の上面部には、モードダイアル4、レリーズボタン5およびアクセサリシュー6が設けられている。モードダイアル4をユーザが回転操作することで、撮影モードを切り替えることができる。撮影モードには、シャッタ速度や絞り値等の撮影条件をユーザが任意に設定可能なマニュアル静止画撮影モード、自動で適正な露光量が得られるオート静止画撮影モード、および動画の撮影を行うための動画撮影モードが含まれる。また、レリーズボタン5をユーザが半押し操作することで、オートフォーカスや自動露出制御等の撮影準備動作を指示することができ、全押し操作することで撮影を指示することができる。アクセサリシュー6には、外部フラッシュ等のアクセサリが脱着可能に装着される。
A
交換レンズ101は、レンズマウント102を介して、カメラ本体1に設けられたカメラマウント7に機械的および電気的に接続される。交換レンズ101内には、被写体からの光を結像させて被写体像を形成する撮像光学系が収容されている。交換レンズ101の外周には、ユーザ操作により光軸C1を中心として(光軸周りに)回転可能なズーム操作環103が設けられている。ズーム操作環103がユーザによって回転操作されると、撮像光学系を構成するズーム群110(図3)が、ズーム操作環103の回転角度に対応した所定の使用位置へと移動する。こうしてユーザは、所望の画角での撮影が可能となる。
The
図1(b)に示すように、カメラ本体1の背面には、背面操作部8と表示部9とが設けられている。背面操作部8は、様々な機能が割り当てられた複数のボタンやダイアルを含む。カメラ本体1の電源がオン状態であり、静止画または動画撮影モードが設定されているとき、表示部9には、撮像素子16(図2)により撮像されている被写体像のスルー画像が表示される。また、表示部9には、シャッタ速度や絞り値等の撮影条件を示す撮影パラメータが表示され、ユーザはその表示を見ながら背面操作部8を操作することによって、撮影パラメータの設定値を変更することが可能である。背面操作部8は、記録された撮影画像の再生を指示するための再生ボタンを含み、この再生ボタンをユーザが操作することで、撮影画像が表示部9に再生表示される。
As shown in FIG. 1(b), a
図2は、交換レンズ101およびカメラ本体1の電気的および光学的な構成を示す撮像装置のブロック図である。上述したカメラ本体1は、電源操作部3、モードダイアル4、レリーズボタン5、アクセサリシュー6、背面操作部8、表示部9のほか、電源部10および操作部11を有する。電源部10は、カメラ本体1と交換レンズ101とに電力を供給する。操作部11は、表示部9のタッチパネル機能を含む。
FIG. 2 is a block diagram of an imaging device showing the electrical and optical configurations of the
カメラ本体1および交換レンズ101を含む撮像装置全体の制御は、カメラ本体1に設けられたカメラ制御部12と交換レンズ101に設けられたレンズ制御部104とが互いに連係することによって行われる。カメラ制御部12は、記憶部13に格納されているコンピュータプログラムを読み出して実行する。その際、カメラ制御部12は、レンズマウント102に設けられた電気接点105の通信端子を介して、レンズ制御部104と各種制御信号やデータ等の通信を行う。電気接点105は、前述した電源部10からの電力を交換レンズ101に供給する電源端子を含む。
The entire imaging apparatus including the
交換レンズ101が有する撮像光学系は、ズーム操作環103と連結し、光軸方向に移動して画角を変更するズーム群110(図3)を含む。ズーム群110は、第一のズーム群111、第二のズーム群として機能するレンズ防振群112、第三のズーム群113(図3)、第四のズーム群として機能するフォーカス群114、第五のズーム群115(図3)、第六のズーム群116(図3)を含む。ズーム群110は、さらに絞り群301を含む。
The imaging optical system of the
レンズ防振群112は、防振素子としてのシフトレンズを含む。レンズ防振群112は、光軸C1に対して直交するZ/Y軸方向に移動(シフト)することで像振れを低減する。また、撮像光学系は、光量調節動作を行う絞り群301と、光軸方向に移動して焦点調節を行うフォーカスレンズを含むフォーカス群114とを含む。さらに、交換レンズ101は、レンズ防振群112を移動させる防振駆動部201、絞り群301を駆動する絞り駆動部302、およびフォーカス群114を移動させるフォーカス駆動部401を有する。
The
カメラ本体1は、シャッタユニット14、シャッタ駆動部15、撮像素子16、画像処理部17およびカメラ制御部12を有する。シャッタユニット14は、交換レンズ101内の撮像光学系で結像され撮像素子16で露光される光の量を制御する。撮像素子16は、撮像光学系により形成された被写体像を光電変換して撮像信号を出力する。画像処理部17は、撮像信号に対して各種画像処理を行った後、画像信号を生成する。表示部9は、画像処理部17から出力された画像信号(スルー画像)を表示したり、前述したように撮影パラメータを表示したり、記憶部13や不図示の記録媒体に記録された撮影画像を再生表示したりする。
The
カメラ制御部12は、操作部11における撮影準備操作(レリーズボタン5の半押し操作など)に応じて、フォーカス駆動部401を制御する。例えば、オートフォーカスの動作が指示された場合、焦点検出部18は、画像処理部17で生成された画像信号をもとに、撮像素子16で結像される被写体像の焦点状態を判定し、焦点信号を生成してカメラ制御部12に送信する。それとともに、フォーカス駆動部401は、フォーカス群114の現在位置に関する情報をカメラ制御部12に送信する。カメラ制御部12は、被写体像の焦点状態とフォーカス群114の現在位置とを比較し、そのずれ量からフォーカス駆動量を算出してレンズ制御部104に送信する。そして、レンズ制御部104は、フォーカス駆動部401を介してフォーカス群114を光軸方向の目標位置まで移動させ、被写体像の焦点ずれを補正する。
The
フォーカス駆動部401は、不図示のフォーカスモータと、フォーカス群114の原点位置を検出する不図示のフォトインタラプタとを備える。尚、アクチュエータとして、エンコーダを備えるDCモータや超音波モータを採用してもよい。また、フォトインタラプタは発光部から発せられた光を受光部にて直接受光するものであるが、これに代わって、反射面からの反射光を受光するフォトリフレクタや、導電パターンに接触して電気的に信号を検出するブラシを用いてもよい。
The
また、カメラ制御部12は、操作部11から受けた絞り値やシャッタ速度の設定値に応じて、絞り駆動部302およびシャッタ駆動部15を介して、絞り群301およびシャッタユニット14の駆動を制御する。例えば、自動露出制御の動作が指示された場合、カメラ制御部12は、画像処理部17で生成された輝度信号を受信して測光演算を行う。この測光演算結果をもとに、カメラ制御部12は、操作部11における撮影指示操作(レリーズボタン5の全押し操作など)に応じて、絞り駆動部302を制御する。それとともに、カメラ制御部12は、シャッタ駆動部15を介してシャッタユニット14の駆動を制御し、撮像素子16による露光処理を行う。
In addition, the
カメラ本体1は、ユーザの手振れ等による像振れを検出するために、ピッチ振れ検出部19およびヨー振れ検出部20を有する。ピッチ振れ検出部19とヨー振れ検出部20はそれぞれ、角速度センサ(振動ジャイロ)や角加速度センサを用いて、ピッチ方向(Z軸回りの回転方向)およびヨー方向(Y軸回りの回転方向)の像振れを検出して振れ信号を出力する。カメラ制御部12は、ピッチ振れ検出部19からの振れ信号を用いてレンズ防振群112のY軸方向でのシフト位置を算出する。同様にカメラ制御部12は、ヨー振れ検出部20からの振れ信号を用いてレンズ防振群112のZ軸方向でのシフト位置を算出する。そして、カメラ制御部12は、算出したピッチ/ヨー方向のシフト位置に応じて、防振駆動部201を介してレンズ防振群112をZ/Y軸方向の目標位置まで移動させ、露光中やスルー画像表示中の像振れを低減する。
The
交換レンズ101は、撮像光学系の画角を変更するためのズーム操作環103と、そのズーム操作環103の角度を検出するズーム検出部106とを有する。ズーム検出部106は、ユーザが操作するズーム操作環103の角度を絶対値として検出するものであり、例えば抵抗式のリニアポテンショメータを用いて構成される。ズーム検出部106によって検出された画角に関する情報は、レンズ制御部104に送信され、前述したカメラ制御部12による各種の制御に反映される。また一方で、こうした各種の情報の一部は、撮影画像とともに記憶部13や不図示の記録媒体に記録される。
The
次に、図3~図6を用いて、交換レンズ101における主要な構成部品の位置関係について説明する。
Next, the positional relationship of main components in the
図3、図4、図5は、光軸C1を含むXY平面上の断面図である。図6は、交換レンズ101における防振駆動部とその周辺部材の分解斜視図であり、構成部品の一部を分解して斜め正面から見た図である。
3, 4, and 5 are cross-sectional views on the XY plane including the optical axis C1. FIG. 6 is an exploded perspective view of the anti-vibration driving unit and its peripheral members in the
図3~図5で示される中心線は、撮像光学系によって決定される光軸C1と略一致するため、以下では光軸C1と同義とする。図3と図4は、それぞれズームにおける撮影時の短焦点側の広角端と長焦点側の望遠端とを示しており、いずれも撮影が可能な状態を示す。図5は、非撮影時の収納状態であり、光軸方向に全長が最も短縮された沈胴端を示している。 Since the center line shown in FIGS. 3 to 5 substantially coincides with the optical axis C1 determined by the imaging optical system, it is synonymous with the optical axis C1 below. 3 and 4 show the wide-angle end on the short focal length side and the telephoto end on the long focal length side, respectively, at the time of photographing in zooming, both of which show a state in which photographing is possible. FIG. 5 shows the collapsed end in which the total length in the direction of the optical axis is the shortest in the retracted state during non-shooting.
図3、図4に示すように、本実施の形態では、撮像光学系の一例として六群構成を採用している。ズーム群110における可動構成要素は、それぞれ広角端と望遠端とで異なる所定の使用位置へと移動して、被写体からの光を撮像素子16に結像させる。上述したように、ズーム群110は、ズーム群111~116および絞り群301を含む。なお、撮像光学系の構成は限定されるものではなく、例えばレンズ防振群112やフォーカス群114は、他のズーム群として機能するものであってもよい。また、一部のレンズ群が移動可能ではなく、固定されたものであっても構わない。
As shown in FIGS. 3 and 4, in the present embodiment, a six-group structure is adopted as an example of an imaging optical system. The movable components in the
直進案内筒107は、固定筒109を介してレンズマウント102に固定された固定部品である。直進案内筒107の外周面には、カム溝107a(図6)が形成されている。一方、カム筒108の内周側には、カムフォロア108a(突起部)(図6)が設けられている。さらに、カム筒108は、不図示のキーを介してズーム操作環103と連結されている。従って、ズーム操作環103が回転操作されると、それに連動してカム筒108も回転する。すなわち、ズーム操作環103が回転操作されると、カム筒108は、カム溝107aとカムフォロア108aとの係合を介して、光軸C1を中心として回転しつつ、光軸方向へ進退する。
A
図6に示すように、直進案内筒107の内面には、直進案内溝127が等分位置に形成されている。直進案内溝127は、ズーム群110における可動構成要素の回転方向への移動を規制すると共に、光軸方向への直進を許容・案内する。また、カム筒108の内周には、ズーム群110における可動構成要素に対応して、回転方向にそれぞれ異なる角度の軌跡を持つカム溝108bが等分位置に形成されている。
As shown in FIG. 6,
一方で、ズーム群110における可動構成要素の各々にはカムフォロアが設けられており、各カムフォロアは、対応する直進案内溝127とカム溝108bとに係合している。ユーザがズーム操作環103を回転操作すると、カム筒108が回転し、各カムフォロアは、対応する直進案内溝127およびカム溝108bとの係合によって変位する。このように、カム筒108は、直進案内筒107の直進案内溝127と協働して、ズーム群110における可動構成要素を、回転方向への移動を規制しつつ光軸方向へ進退させる。
On the other hand, each movable component in the
直進ガイド123は第三のズーム群113のカムフォロアである。直進案内溝127は、直進案内筒107の内側において直進ガイド123と係合して第三のズーム群113の光軸中心に対する回転を規制する。ベース部材501は第三のズーム群113に連結されている。コイル502はベース部材501に連結されており、レンズ制御部104(図2)と結線されている。シールドケース503はベース部材501に連結され、コイル502の撮像面側を覆っており、コイル502の対物側(被写体側)は開放されている。ボール504はベース部材501に収容されている。レンズ505はレンズ防振群112に含まれる防振レンズである。シフト部材506はレンズ505を保持しており、ボール504と接している。マグネット507はシフト部材506に連結されており、光軸方向においてコイル502と対向配置されている。ヨーク508はマグネット507と連結されている。また、防振駆動部は、浮き止め部材510と、弾性部材としての3つのバネ509とを含む。
A
図7(a)、図8(a)は、交換レンズ101における防振駆動部とその周辺部材を被写体側から見た正面図である。図7(b)は、図7(a)のA-A線に沿う断面図である。図8(b)は、図8(a)のB-B線に沿う断面図である。図7(a)、(b)では、浮き止め部材510の図示を省略している。
7(a) and 8(a) are front views of the anti-vibration drive unit and peripheral members thereof in the
図7(a)に示すように、バネ掛け部511がベース部材501から延設されている。バネ掛け部516がシフト部材506から延設されている。バネ509は第一のフックと第二のフックを有する弾性の引張りバネである。バネ509の第一のフックはベース部材501のバネ掛け部511に係止されている。バネ509の第二のフックはシフト部材506のバネ掛け部516に係止されている。バネ509はその長手方向が光軸方向と75°の角度を成すように配置されている。これにより、シフト部材506はベース部材501に付勢され、且つ、バネ509の引張力の釣り合い位置に配置される。
As shown in FIG. 7( a ), a
さらに、レンズ制御部104がコイル502(図6)に電流を流すことで、ボイスコイル方式アクチュエータとしてシフト部材506をベース部材501に対して光軸直交方向に移動させることができる。浮き止め部材510(図8)はシフト部材506の光軸方向への変位(浮き上がり)を規制する規制部材である。浮き止め部材510があることにより、落下衝撃などによるシフト部材506の不用意な移動が低減される。
Further, the
図7(a)に示すように、ベース部材501のバネ掛け部511は、直進ガイド123と光軸直交方向で重なるように配置されている。つまり、X方向から見てバネ掛け部511は直進ガイド123と重なる。また、図7(b)に示すように、ベース部材501のバネ掛け部511は、直進案内溝127の中に配置されている。これらにより、光軸C1を中心として見たときに、直進案内筒107の内径107bを、ベース部材501のバネ掛け部511より内側(径方向内側)に設定することができる。これにより、交換レンズ101を径方向に小型化できるという効果がある。
As shown in FIG. 7A, the
また、ベース部材501のバネ掛け部511は、シフト部材506のバネ掛け部516に対し、光軸C1を中心とする外側に配置されている。バネ掛け部511はベース部材501から延設されているので、光軸直交方向には移動しない。従って、バネ掛け部511が直進案内溝127の中に配置されていることで、バネ掛け部511が光軸直交方向に移動するスペースを直進案内溝127に確保する必要がない。一方、バネ掛け部516はシフト部材506から延設されているので、光軸直交方向に移動する。
Further, the
ここで、従来文献(特開2018-105899号公報)には、鏡筒径方向を小型化するために、光軸方向から見て転動ボールとバネの配置を重ねる像ブレ補正装置が開示されている。しかしながら、上記従来文献では、像ブレ補正装置の外周に配置される直進案内筒107に相当する筒部材の内径を、バネ掛け部の外側に設定する必要がある。そのため小型化が困難であった。
Here, a conventional document (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-105899) discloses an image blur correction device in which a rolling ball and a spring are arranged to overlap each other when viewed from the optical axis direction in order to reduce the size in the lens barrel radial direction. ing. However, in the above conventional document, it is necessary to set the inner diameter of the cylindrical member corresponding to the
本実施の形態において、仮に、バネ掛け部516を直進案内溝127の中に配置したとすると、バネ掛け部516が光軸直交方向に移動するスペースを確保するように、直進案内溝127の幅を設定する必要がある。ところが本実施の形態では、バネ掛け部511を直進案内溝127の中に配置し、バネ掛け部516を直進案内溝127の中に配置していない。そのため、バネ掛け部516を直進案内溝127の中に配置する場合と比較して直進案内溝127の幅を抑制できるという効果がある。これによっても小型化に寄与する。
In this embodiment, if the
図8(a)に示すように、浮き止め部材510は、直進案内溝127を覆うように延設された延設部520を有する。図8(b)に示すように、延設部520は直進案内溝127の中に配置されている。さらに、延設部520は、光軸方向から見て、バネ掛け部511およびバネ509と重なるように配置される。すなわち、延設部520は、光軸方向においてバネ掛け部511およびバネ509を直進ガイド123と共に前後を挟むように配置される。これらにより、直進案内溝127を通る撮像素子16への迷光を低減できるという効果がある。さらに、バネ509へ反射して通る撮像素子16への迷光も低減できるという効果もある。
As shown in FIG. 8( a ), the
次に、図9を用いて、ズーム操作環103の操作に対してクリック感(節度感)を与えるためのクリック機構600について説明する。図9(a)、(b)はそれぞれ、クリック機構600の側面断面図、光軸中心から見た下部断面図である。いずれの図も、後述する撮影領域における広角端近傍でのクリック機構600の配置状態を示している。
Next, with reference to FIG. 9, a
クリック機構600は主に、固定筒109、ピン部材601、ズーム操作環103の一部(テーパ部103a)および付勢部材602により実現される。
The
ピン部材601は、光軸方向に直進移動可能に固定筒109に保持された係合部材である。ピン部材601は先端部601bを有し、先端部601bに隣接する側部はテーパ形状部601aとなっている。付勢部材602は一例として圧縮コイルバネであり、ピン部材601の先端部601bとは反対側に配置される。付勢部材602は、ピン部材601のスリーブ形状により保持されており、固定筒109からの反力を受けてピン部材601をズーム操作環103の側(X方向)に付勢している。
The
ズーム操作環103の内周面には突起状のテーパ部103a(後述する図10でテーパ部103a-1を図示)が形成されている。ズーム操作環103は第1平面部103bと第2平面部103cとを有する。テーパ部103aは、光軸C1を中心とするピン部材601と同心位置に配置されている。ズーム操作環103が回転操作されると、テーパ部103aとピン部材601のテーパ形状部601aとが当接係合し、ズーム操作環103の回転が係止される。ズーム操作環103がさらに回転操作されると、テーパ部103aに沿ってピン部材601が光軸方向(-X方向)に移動し、ピン部材601の先端部601bがテーパ部103aを乗り越える。このときに付勢部材602の付勢力が働くことにより、回転操作への負荷となり、クリック感が生じる。
A projecting tapered
クリック機構600においては、テーパ部103aおよびテーパ形状部601aの角度と、付勢部材602の付勢力とを変えることで、ズーム操作環103の回転操作に好適なクリック感を設定することができる。このクリック感により、ユーザがズーム操作環103の位相の境界などを操作感触から認識することができる。
In the
図10を用いて、ズーム操作環103およびカム筒108の位相とズーム操作環103の回転操作トルクとの関係について説明する。図10は、直進案内筒107とズーム操作環103の展開図およびトルク線図である。図10では、横軸をズーム操作環103の位相とし、ズームにおける構成部品の相対的な位置関係を模式的に示している。なお、図10では、ピン部材601がズーム操作環103に対して相対的に移動することを表現している。ただし、実際に回転するのはズーム操作環103およびカム溝108bであり、ピン部材601と直進案内筒107との位相は固定筒109により固定されている。
The relationship between the phases of the
ズーム操作環103の回転操作による位相は、望遠端から広角端までの撮影領域と、広角端から沈胴端までの非撮影領域とに分かれている。直進案内筒107のカム溝107aは、撮影領域においては全域で光軸直交方向と平行に延びている。カム溝107aは、非撮影領域においては光軸直交方向と平行に延びる第一の区間Iと光軸直交方向に対して傾きを有する第二の区間IIとを有している。第二の区間IIは撮影領域(に対応する区間)と隣接している。撮像領域と非撮像領域との境界、すなわち、第二の区間IIと撮影領域に対応する区間との境界が、広角端またはその近傍に位置する。第二の区間IIは第一の区間Iより短い(狭い)。これにより、カム溝107aが占有する範囲を狭くすることができるので、レイアウト効率が高まる。
The phase due to the rotation operation of the
ただし、上記の位相(望遠端から広角端までの撮影領域と、広角端から沈胴端までの非撮影領域と)はあくまでも一例である。広角端から望遠端までの撮影領域と、望遠端から沈胴端までの非撮影領域とに分かれるように設計してもよい。 However, the above phases (the imaging area from the telephoto end to the wide-angle end and the non-imaging area from the wide-angle end to the retracted end) are only examples. It may be designed so as to be divided into an imaging area from the wide-angle end to the telephoto end and a non-imaging area from the telephoto end to the retracted end.
カムフォロア108aが第二の区間IIを通過するときにカム筒108が光軸方向へ進退する。カム筒108の光軸方向への移動量は第二の区間IIの傾きと位相により決まる。ズーム操作環103は、広角端の位相でピン部材601と係合する位置と沈胴端の位相でピン部材601と係合する位置とにテーパ部103a(103a-1、103a―2、103a-3)を有している。テーパ部103aのうち広角端に対応するテーパ部103a-1は、ズーム操作環103において、第1平面部103bと第2平面部103cとの段差部に該当する。テーパ部103a-1は、広角端側から沈胴端側にいくにつれて突出高さが高くなっている。テーパ部103a-1と、望遠端の位相に設けた不図示の回転係止部とにより、撮影領域が規定される。沈胴端に対応するテーパ部103a-2、103a-3は、互いに向き合うように2つ設けられている。テーパ部103a-2は広角端側から沈胴端側にいくにつれて突出高さが低くなっている。テーパ部103a-3は、広角端側から沈胴端側にいくにつれて突出高さが高くなっている。
The
ピン部材601は、撮影領域において固定筒109により直進移動方向の移動量を規制されることで、ピン部材601の先端部601bとズーム操作環103の第1平面部103bとの間に隙間がある状態で保持される。非撮影領域においてはピン部材601の先端部601bとズーム操作環103の第2平面部103cとが常に接触している。
The amount of movement of the
ズーム操作環103を望遠端から沈胴端に向けて回転操作される行程における回転操作トルクについて説明する。撮影領域では、ズーム操作環103とピン部材601とは接触せず、前述の通り、ズーム操作環103に連動して回転するカム筒108においてもカム溝107aが全域で光軸直交方向と平行に延びている。そのため、撮影領域では負荷がほとんど発生しない。そのため、非常に小さい回転操作トルクが発生する。
The rotational operation torque in the process of rotating the
広角端では、ピン部材601がテーパ部103a-1に当接し、ズーム操作環103の回転を係止する。広角端からさらにズーム操作環103を回転させようとすると、テーパ部103a-1をピン部材601が相対的に乗り越えるときの負荷が発生するため、大きな回転操作トルクが発生する。次に、非撮影領域の広角端近傍では、ピン部材601の先端部601bとズーム操作環103の第2平面部103cとの接触により負荷が発生するとともに、カムフォロア108aが第二の区間IIを通過する際に負荷が発生する。そのため、比較的大きな回転操作トルクが発生する。
At the wide-angle end, the
その後の非撮影領域では、ピン部材601の先端部601bとズーム操作環103の第2平面部103cとの接触による負荷が発生するため、第二の区間IIを通過するときよりも低い回転操作トルクが発生する。沈胴端では、ピン部材601の先端部601bが、互いに向き合う2つのテーパ部103a-2、103a-3の間に嵌まり込み、ズーム操作環103の回転を係止する。これにより、沈胴端で回転位相が固定され、図5に示した非撮影時の収納状態でロックされる。
In the subsequent non-imaging area, a load is generated due to contact between the
このように、テーパ部103a-1を設けたことで、クリック機構600によって回転を係止されるズーム操作環103の回転位相は、撮像領域と非撮像領域との境界(広角端)に対応する。また、テーパ部103a-2、103a-3を設けたことで、クリック機構600によって回転を係止されるズーム操作環103の回転位相は、沈胴端にも対応する。従って、広角端近傍と沈胴端近傍とでクリック感を付与することができる。
By providing the tapered
交換レンズ101の収納状態の全長を小型化するために、カム筒108を光軸方向へ大きく移動可能にしながら第二の区間IIの範囲を可能な限り小さくしたことで、カム溝107aやその周辺のレイアウト効率は高まる。一方で、第二の区間IIの傾きが大きくなるので、非撮影領域の広角端近傍では大きな回転操作トルクが発生する。本実施の形態では、広角端で発生する回転操作トルクT1が、非撮影領域の広角端近傍での回転操作トルクT2よりも大きくなるように、クリック機構600のクリック感が設定されている。これにより、ユーザがズーム操作環103を操作した際に撮影領域と非撮影領域との境界を正確に認識することができる。
In order to reduce the overall length of the
すなわち、広角端において回転を係止されたときの回転位相からズーム操作環103が沈胴端側へ回転する際の必要トルクは、第二の区間IIにカムフォロア108aが係合しているときにズーム操作環103が回転する際の必要トルクよりも大きい。これにより、広角端におけるクリック感を明瞭にすることができる。
That is, the required torque for rotating the
一方、ズーム操作環103を沈胴端から望遠端に向けて回転操作する場合は、ピン部材601がテーパ部103aを乗り越えるときの負荷が発生することで大きな回転操作トルクが発生する位相は沈胴端のみである。これ以外の位相では大きな回転操作トルクは発生しない。また、非撮影領域の広角端近傍で回転操作トルクが大きくなり、撮影領域で回転操作トルクが小さくなることで、ユーザが非撮影領域と撮影領域との境界を認識することできる。そのため、ユーザは不快に感じることなく非撮影領域から撮影領域へスムーズにズーム操作環103を操作することができる。
On the other hand, when the
本実施の形態によれば、ユーザの操作性を維持しつつ交換レンズ101の全長を小型化することができる。すなわち、直進案内筒107のカム溝107aは、光軸直交方向と平行に延びる第一の区間Iと、光軸方向に直交する面に対して傾きを有する第二の区間IIとを含む。光軸直交方向と平行な第一の区間Iを設けたので、カム溝107aの光軸方向の専有面積を減らすことができ、主に光軸方向における小型化に寄与する。
According to this embodiment, it is possible to reduce the overall length of the
例えば、図10に示すように、第一の区間Iを設けたことで生じた空き領域SPに直進案内筒107の直進案内溝127を延ばすことができるので、主に沈胴時における光軸方向の小型化に寄与する。また、カム筒108の回転摺動面S1を配置することができるので、カム筒108の保持精度を維持しながらカム筒108を光軸方向に小型化することにも寄与する。
For example, as shown in FIG. 10, the
また、クリック機構600によって回転を係止されるズーム操作環103の回転位相(広角端)は、第二の区間IIにカムフォロア108aが位置するズーム操作環103の回転位相の近傍に位置する。すなわち、クリック機構600によって回転を係止されるズーム操作環103の回転位相は、撮像領域と非撮像領域との境界(広角端)に対応する。従って、広角端において明瞭なクリック感を付与することができる。また、クリック機構600によって回転を係止されるズーム操作環103の回転位相は、沈胴端にも対応するので、沈胴端においても明瞭なクリック感を付与することができる。
The rotation phase (wide-angle end) of the
よって、小型化を図ると共に操作感を向上させることができる。 Therefore, it is possible to reduce the size and improve the operational feeling.
また、第二の区間IIは第一の区間Iより短いので、レイアウト効率が高まり、光軸方向における一層の小型化を図ることができる。 In addition, since the second section II is shorter than the first section I, the layout efficiency is enhanced and the size in the optical axis direction can be further reduced.
また、ベース部材501のバネ掛け部511は、直進案内溝127の中に配置され、しかも、直進案内筒107の内径107bを、ベース部材501のバネ掛け部511より内側に設定することができる。これらにより、径方向に関しても小型化に寄与することができる。
Further, the
なお、本発明は、交換レンズ等のレンズ鏡筒に限らず、各種の光学機器に適用可能である。従って、ビデオカメラやレンズ一体型カメラ等の撮像装置に本発明を適用してもよい。 The present invention is applicable not only to lens barrels such as interchangeable lenses, but also to various optical devices. Therefore, the present invention may be applied to imaging devices such as video cameras and cameras with integrated lenses.
なお、カム溝107aは直進案内筒107に設けられ、カムフォロア108aはカム筒108に設けられた。しかしこれに限らず、カム溝107aに相当するカム溝が、直進案内筒107またはカム筒108のいずれか一方に設けられると共に、カムフォロア108aに相当する突起部が、直進案内筒107またはカム筒108のいずれか他方に設けられてもよい。
The
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。 Although the present invention has been described in detail based on its preferred embodiments, the present invention is not limited to these specific embodiments, and various forms without departing from the gist of the present invention can be applied to the present invention. included.
なお、第二の区間IIは非撮影領域における沈胴端の近傍に位置してもよい。なお、撮像領域と非撮像領域との境界は、広角端または望遠端であってもよい。 The second section II may be located near the collapsed end in the non-imaging area. Note that the boundary between the imaging area and the non-imaging area may be at the wide-angle end or the telephoto end.
なお、本実施の形態における構成や各部材などは記載内容に限定されるものではなく、機能を満足すれば、様々なものが使用可能になる。例えば、バネ509の代わりに弾性部材であるゴムを用いてもよい。また、付勢部材602として板バネを用いてもよい。また、コイル502をシフト部材506に連結すると共に、マグネット507をベース部材501に連結する構成としても良い。また、ピン部材601は固定筒109によって光軸中心から外方へ直進移動可能に保持されてもよい。
It should be noted that the configuration and each member in the present embodiment are not limited to the contents described, and various items can be used as long as the functions are satisfied. For example, rubber, which is an elastic member, may be used instead of the
103 ズーム操作環
107 直進案内筒
107a カム溝
108 カム筒
108a カムフォロア
110 レンズ群
600 クリック機構
103
Claims (15)
レンズ群を光軸方向に移動可能に保持する案内筒と、
前記操作環と連動して前記光軸周りに回転すると共に、前記案内筒と協働して前記レンズ群を前記光軸方向に駆動するカム筒と、
前記操作環の回転を係止するクリック機構と、を有し、
カム溝が前記案内筒または前記カム筒のいずれか一方に設けられると共に、前記カム溝と係合する突起部が前記案内筒または前記カム筒のいずれか他方に設けられ、
前記カム溝は、前記光軸方向に直交する面と平行な第一の区間と、前記光軸方向に直交する面に対して傾きを有する第二の区間とを含み、
前記クリック機構によって回転を係止される前記操作環の回転位相は、前記第二の区間に前記突起部が位置する前記操作環の回転位相の近傍に位置することを特徴とする光学機器。 an operation ring operated by a user around an optical axis;
a guide cylinder that holds the lens group movably in the optical axis direction;
a cam barrel that rotates around the optical axis in conjunction with the operation ring and that drives the lens group in the optical axis direction in cooperation with the guide barrel;
a click mechanism that locks the rotation of the operation ring,
A cam groove is provided on either the guide tube or the cam tube, and a protrusion that engages with the cam groove is provided on the other of the guide tube or the cam tube,
The cam groove includes a first section parallel to a plane perpendicular to the optical axis direction and a second section inclined with respect to the plane perpendicular to the optical axis direction,
An optical instrument according to claim 1, wherein a rotation phase of the operation ring whose rotation is locked by the click mechanism is located near a rotation phase of the operation ring where the protrusion is located in the second section.
前記操作環を前記光軸周りに回転可能に保持する固定筒と、
前記固定筒に移動可能に保持された係合部材と、
前記係合部材を前記操作環へ付勢する付勢部材と、を有し、
前記操作環はテーパ部を含み、
前記操作環が回転する行程において、前記係合部材が前記テーパ部を乗り越えることで、前記操作環にクリック感が付与されることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の光学機器。 The click mechanism is
a fixed barrel that holds the operation ring rotatably around the optical axis;
an engaging member movably held in the fixed barrel;
a biasing member that biases the engaging member toward the operating ring;
the operating ring includes a tapered portion;
9. The operation ring according to any one of claims 1 to 8, characterized in that a click feeling is imparted to the operation ring by the engagement member getting over the tapered portion in the process of rotating the operation ring. optics.
防振レンズを保持し、前記ベース部材に対して前記光軸と直交する方向に移動可能なシフト部材と、
前記シフト部材に設けられた係止部と前記ベース部材に設けられた係止部とに係止され、前記ベース部材に対して前記シフト部材を付勢する弾性部材と、をさらに有し、
前記案内筒の内周面には、前記レンズ群の回転を規制すると共に前記光軸方向への移動を許容する直進案内溝が形成され、
前記ベース部材の前記係止部は、前記直進案内溝の中に配置されることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の光学機器。 a base member;
a shift member that holds an anti-vibration lens and is movable with respect to the base member in a direction orthogonal to the optical axis;
an elastic member engaged with an engaging portion provided on the shift member and an engaging portion provided on the base member to bias the shift member against the base member;
A rectilinear guide groove is formed on the inner peripheral surface of the guide cylinder to restrict the rotation of the lens group and to allow movement in the optical axis direction,
11. The optical instrument according to any one of claims 1 to 10, wherein the locking portion of the base member is arranged in the rectilinear guide groove.
前記光軸方向から見て、前記規制部材は、前記ベース部材の前記係止部および前記弾性部材と重なることを特徴とする請求項11または12に記載の光学機器。 a regulating member that regulates displacement of the shift member in the optical axis direction;
13. The optical apparatus according to claim 11, wherein the restricting member overlaps the locking portion of the base member and the elastic member when viewed from the optical axis direction.
ユーザによって光軸周りに操作される操作環と、
レンズ群を光軸方向に移動可能に保持する案内筒と、
前記操作環と連動して前記光軸周りに回転すると共に、前記案内筒と協働して前記レンズ群を前記光軸方向に駆動するカム筒と、
前記操作環の回転を係止するクリック機構と、を有し、
カム溝が前記案内筒または前記カム筒のいずれか一方に設けられると共に、前記カム溝と係合する突起部が前記案内筒または前記カム筒のいずれか他方に設けられ、
前記カム溝は、前記光軸方向に直交する面と平行な第一の区間と、前記光軸方向に直交する面に対して傾きを有する第二の区間とを含み、
前記クリック機構によって回転を係止される前記操作環の回転位相は、前記第二の区間に前記突起部が位置する前記操作環の回転位相の近傍に位置することを特徴とする撮像装置。
an imaging device;
an operation ring operated by a user around an optical axis;
a guide cylinder that holds the lens group movably in the optical axis direction;
a cam barrel that rotates around the optical axis in conjunction with the operation ring and that drives the lens group in the optical axis direction in cooperation with the guide barrel;
a click mechanism that locks the rotation of the operation ring,
A cam groove is provided on either the guide tube or the cam tube, and a protrusion that engages with the cam groove is provided on the other of the guide tube or the cam tube,
The cam groove includes a first section parallel to a plane perpendicular to the optical axis direction and a second section inclined with respect to the plane perpendicular to the optical axis direction,
An image pickup apparatus, wherein a rotation phase of the operation ring whose rotation is locked by the click mechanism is located near a rotation phase of the operation ring where the projection is located in the second section.
Priority Applications (1)
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