JP7433948B2 - optical equipment - Google Patents
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Description
本発明は、焦点距離を変更可能な光学機器に関する。 The present invention relates to an optical device whose focal length can be changed.
デジタルカメラ、ビデオカメラ、または交換レンズ等の光学機器は、撮影画角に応じて焦点距離を変更可能に構成されていることが多い。特許文献１には、ストッパーを設けてズーム領域を制限する交換レンズが開示されている。 Optical devices such as digital cameras, video cameras, and interchangeable lenses are often configured to be able to change their focal length depending on the shooting angle of view. Patent Document 1 discloses an interchangeable lens that is provided with a stopper to limit the zoom range.
しかしながら、特許文献１に開示された交換レンズは、ストッパーを設けているため、コストが高くなる。また、ストッパーの位置ズレにより光学性能に影響を及ぼす。 However, since the interchangeable lens disclosed in Patent Document 1 is provided with a stopper, the cost becomes high. Moreover, the optical performance is affected by the positional shift of the stopper.
そこで本発明は、低コストで、光学性能に影響を及ぼすことなくズーム領域を規制することが可能な光学機器を提供する。 SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, the present invention provides an optical device capable of regulating the zoom range at low cost without affecting optical performance.
本発明の一側面としての光学機器は、焦点距離が可変である光学機器であって、光軸に沿ってレンズを移動させるカム環と、前記カム環に設けられたキー部材と、前記カム環の外周に配置された固定筒と、前記固定筒の外周に保持され前記キー部材に嵌合される操作環と、前記固定筒の外周に保持される外装環とを有し、前記操作環には、第１端部および第２端部が設けられ、前記外装環には、内周側に突起部が設けられ、前記第１端部と前記突起部の第１面とが当接し、前記第２端部と前記突起部の第２面とが当接して、前記焦点距離の可変領域を規制し、前記第１面および前記第２面は、前記固定筒の外周に設けられた溝部の第１壁面および第２壁面とそれぞれ嵌合することにより、前記外装環と前記固定筒とが位置規制されることで、前記操作環の位置規制を行う。 An optical device according to one aspect of the present invention is an optical device having a variable focal length, and includes a cam ring that moves a lens along an optical axis, a key member provided on the cam ring, and a key member provided on the cam ring. a fixed cylinder disposed on the outer periphery of the fixed cylinder, an operating ring held on the outer periphery of the fixed cylinder and fitted to the key member, and an exterior ring held on the outer periphery of the fixed cylinder, is provided with a first end and a second end, the exterior ring is provided with a protrusion on the inner peripheral side, the first end and a first surface of the protrusion are in contact with each other, and the The second end and the second surface of the protrusion come into contact to regulate the variable focal length region , and the first surface and the second surface are in contact with each other in the groove provided on the outer periphery of the fixed barrel. By fitting with the first wall surface and the second wall surface, the positions of the outer ring and the fixed cylinder are restricted, thereby restricting the position of the operating ring .
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施形態において説明される。 Other objects and features of the invention are explained in the following embodiments.
本発明によれば、低コストで、光学性能に影響を及ぼすことなくズーム領域を規制することが可能な光学機器を提供することができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to provide an optical device that can regulate a zoom range at low cost without affecting optical performance.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。なお本実施形態では、光学機器として交換レンズについて説明するが、これに限定されるものではなく、レンズ一体型カメラなどの他の光学機器にも適用可能である。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In each figure, the same reference numerals are given to the same members, and overlapping explanations will be omitted. In this embodiment, an interchangeable lens will be described as an optical device, but the present invention is not limited to this, and can be applied to other optical devices such as a lens-integrated camera.
まず、図１を参照して、本実施形態における交換レンズ（光学機器）の構成について説明する。図１は、カメラシステム（撮像システム）１００の外観図である。カメラシステム１００は、カメラ本体（撮像装置本体）１と、カメラ本体１に着脱可能に装着される交換レンズ（光学機器）１０１とを備えて構成される。図１（ａ）はカメラシステム１００の正面側から見た斜視図、図１（ｂ）はカメラシステム１００の背面側から見た斜視図をそれぞれ示す。 First, with reference to FIG. 1, the configuration of the interchangeable lens (optical device) in this embodiment will be described. FIG. 1 is an external view of a camera system (imaging system) 100. The camera system 100 includes a camera body (imaging device body) 1 and an interchangeable lens (optical device) 101 that is detachably attached to the camera body 1. 1(a) shows a perspective view of the camera system 100 as seen from the front side, and FIG. 1(b) shows a perspective view of the camera system 100 as seen from the back side.
図１（ａ）に示されるように、交換レンズ１０１が収容する撮像光学系の光軸が延びる光軸方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸に直交する方向を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. 1(a), the optical axis direction in which the optical axis of the imaging optical system accommodated in the interchangeable lens 101 extends is the X-axis direction, and the directions perpendicular to the X-axis are the Z-axis direction (horizontal direction) and the Y-axis direction. Axial direction (vertical direction). Hereinafter, the Z-axis direction and the Y-axis direction will also be collectively referred to as the Z/Y-axis direction. Furthermore, the direction of rotation around the Z axis is defined as a pitch direction, and the direction of rotation around the Y axis is defined as a yaw direction. The pitch direction and the yaw direction (hereinafter also referred to collectively as the pitch/yaw direction) are directions of rotation around two axes, the Z axis and the Y axis, which are orthogonal to each other.
カメラ本体１のうち前方（被写体側）から見て左側（後方から見て右側）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、カメラ本体１が電源オン状態となり撮像が可能となる。また、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が電源オフ状態になる。 A grip section 2 for a user to grip the camera body 1 with his or her hand is provided on the left side (right side when viewed from the rear) of the camera body 1 when viewed from the front (object side). Further, a power operation section 3 is arranged on the top surface of the camera body 1. When the user turns on the power operation unit 3 while the camera body 1 is in a power-off state, the camera body 1 is turned on and image capturing becomes possible. Furthermore, if the user turns off the power operation unit 3 while the camera body 1 is in the power-on state, the camera body 1 is turned off.
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、撮像モードを切り替えることができる。撮像モードには、シャッタ速度や絞り値等の撮像条件をユーザが任意に設定可能なマニュアル静止画撮像モード、自動で適正な露光量が得られるオート静止画撮像モードおよび動画の撮像を行うための動画撮像モード等が含まれる。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像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像を指示することができる。アクセサリシュー６には、不図示の外部フラッシュや外部ファインダ（ＥＶＦ）等のアクセサリが脱着可能に装着される。また、カメラ本体１内には、交換レンズ１０１内の撮像光学系により形成される被写体像を光電変換（撮像）する撮像素子１６（図２参照）が設けられている。 A mode dial 4, a release button 5, and an accessory shoe 6 are provided on the top surface of the camera body 1. The user can switch the imaging mode by rotating the mode dial 4. The imaging modes include manual still image imaging mode, which allows the user to set imaging conditions such as shutter speed and aperture value, auto still image imaging mode, which automatically obtains the appropriate exposure amount, and video shooting mode. Includes video shooting mode, etc. Furthermore, by pressing the release button 5 halfway, the user can instruct image capture preparation operations such as autofocus and automatic exposure control, and by fully pressing the release button 5, the user can instruct image capture. Accessories such as an external flash and an external viewfinder (EVF) (not shown) are removably attached to the accessory shoe 6. Also, provided within the camera body 1 is an image sensor 16 (see FIG. 2) that photoelectrically converts (images) a subject image formed by an imaging optical system within the interchangeable lens 101.
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。前述したように、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、ユーザの操作により光軸回りに回転可能なズーム操作環（操作環）１０３が設けられている。ズーム操作環１０３の外周部には、ユーザが操作する際、手が滑ることがないようにローレット形状が設けられている。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がズーム操作環１０３の角度に対応した所定の光学位置へ移動する。このような構成により、ユーザは、所望の画角での撮影が可能となる。 Interchangeable lens 101 is mechanically and electrically connected to camera mount 7 provided on camera body 1 via lens mount 102 . As described above, the interchangeable lens 101 houses an imaging optical system that focuses light from a subject to form a subject image. A zoom operation ring (operation ring) 103 is provided on the outer periphery of the interchangeable lens 101 and is rotatable around the optical axis by a user's operation. The outer periphery of the zoom operation ring 103 is knurled to prevent the user's hand from slipping during operation. When the zoom operation ring 103 is rotated by the user, the zoom group forming the imaging optical system moves to a predetermined optical position corresponding to the angle of the zoom operation ring 103. Such a configuration allows the user to take pictures at a desired angle of view.
図１（ｂ）に示されるように、カメラ本体１の背面には、背面操作部８および表示部９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像モードが設定されているとき、表示部９には、撮像素子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像条件を示す撮像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、撮像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、記録された撮像画像の再生を指示するための再生ボタンを含み、再生ボタンをユーザが操作することで、撮像画像が表示部９に再生表示される。 As shown in FIG. 1(b), a back operation section 8 and a display section 9 are provided on the back of the camera body 1. The rear operation unit 8 includes a plurality of buttons and dials to which various functions are assigned. When the power of the camera body 1 is on and the still image or moving image capturing mode is set, the display section 9 displays a through image of the subject image being captured by the image sensor. Further, the display unit 9 displays imaging parameters indicating imaging conditions such as shutter speed and aperture value, and the user can change the set values of the imaging parameters by operating the rear operation unit 8 while looking at the display. is possible. The rear operation unit 8 includes a playback button for instructing playback of a recorded captured image, and when the user operates the playback button, the captured image is reproduced and displayed on the display unit 9.
次に、図２を参照して、カメラシステム１００の電気的および光学的な構成について説明する。図２は、カメラシステム１００のブロック図である。カメラ本体１は、カメラ本体１および交換レンズ１０１に電力を供給する電源部１０、前述した電源操作部３、モードダイアル４、レリーズボタン５、背面操作部８、および、表示部９のタッチパネル機能を含む操作部１１を有する。カメラ本体１および交換レンズ１０１の全体のシステムとしての制御は、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。 Next, the electrical and optical configuration of the camera system 100 will be described with reference to FIG. 2. FIG. 2 is a block diagram of camera system 100. The camera body 1 includes a power supply section 10 that supplies power to the camera body 1 and the interchangeable lens 101, the aforementioned power operation section 3, a mode dial 4, a release button 5, a rear operation section 8, and a touch panel function of the display section 9. It has an operation section 11 that includes. Control of the camera body 1 and the interchangeable lens 101 as a whole system is performed by the camera control unit 12 provided in the camera body 1 and the lens control unit 104 provided in the interchangeable lens 101 working together. The camera control unit 12 reads and executes a computer program stored in the storage unit 13. At this time, the camera control section 12 communicates various control signals, data, etc. with the lens control section 104 via a communication terminal of an electric contact 105 provided on the lens mount 102. Electrical contact 105 includes a power terminal that supplies power from power supply unit 10 described above to interchangeable lens 101 .
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ＯＡに沿った方向（光軸方向）に移動して画角を変更するズーム群２００、および、像振れを低減する防振素子としてのシフトレンズを含むレンズ防振群３０１を有する。レンズ防振群３０１は、シフトレンズを光軸ＯＡに対して直交するＺ／Ｙ軸方向に移動（シフト）させて像振れを低減する防振動作を行う。また撮像光学系は、光量調節動作を行う絞り群４０１、および、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５０１を有する。また交換レンズ１０１は、レンズ防振群３０１を駆動してシフトレンズをシフトさせる防振駆動部３０２、絞り群４０１を駆動する絞り駆動部４０２、および、フォーカス群５０１を駆動してフォーカスレンズを移動させるフォーカス駆動部５０２を有する。 The imaging optical system included in the interchangeable lens 101 includes a zoom group 200 that is connected to a zoom operation ring 103 and moves in a direction along the optical axis OA (optical axis direction) to change the angle of view, and a zoom group 200 that reduces image blur. It has a lens anti-vibration group 301 including a shift lens as an anti-vibration element. The lens anti-vibration group 301 performs anti-vibration operation to reduce image blur by moving (shifting) the shift lens in the Z/Y-axis direction perpendicular to the optical axis OA. The imaging optical system also includes an aperture group 401 that performs a light amount adjustment operation, and a focus group 501 that includes a focus lens that moves in the optical axis direction and performs focus adjustment. The interchangeable lens 101 also includes an anti-vibration drive unit 302 that drives the lens anti-vibration group 301 to shift the shift lens, an aperture drive unit 402 that drives the aperture group 401, and a focus group 501 to move the focus lens. It has a focus drive unit 502 that allows
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、前述したカメラ制御部１２を有する。シャッタユニット１４は、交換レンズ１０１内の撮像光学系で集光され、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、ＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサであり、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、前述したように撮像パラメータを表示し、および、記憶部１３や不図示の記録媒体に記録された撮像画像を再生表示する。 The camera body 1 includes a shutter unit 14, a shutter drive section 15, an image sensor 16, an image processing section 17, and the above-mentioned camera control section 12. The shutter unit 14 controls the amount of light that is collected by the imaging optical system in the interchangeable lens 101 and exposed to the image sensor 16 . The image sensor 16 is a CMOS sensor or a CCD sensor, and outputs an image signal by photoelectrically converting a subject image formed by an imaging optical system. The image processing unit 17 performs various image processing on the imaging signal and then generates an image signal. The display unit 9 displays the image signal (through image) output from the image processing unit 17, displays the imaging parameters as described above, and displays the captured image recorded in the storage unit 13 or a recording medium (not shown). Play and display.
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４０２およびシャッタ駆動部１５を介して、絞り群４０１およびシャッタユニット１４の駆動を制御する。またカメラ制御部１２は、操作部１１（レリーズボタン５）における撮像準備操作（半押し操作）に応じて、フォーカス群５０１の駆動を制御する。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に基づいて、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。それと同時に、フォーカス駆動部５０２は、フォーカス群５０１の現在位置を検出し、レンズ制御部１０４を介してその信号をカメラ制御部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５０１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５０２を介してフォーカス群５０１を目標位置まで駆動制御し、被写体像の焦点ずれを補正する。 The camera control section 12 controls the driving of the aperture group 401 and the shutter unit 14 via the aperture drive section 402 and the shutter drive section 15 according to the set values of the aperture value and shutter speed received from the operation section 11 . Further, the camera control unit 12 controls driving of the focus group 501 in response to an imaging preparation operation (half-press operation) on the operation unit 11 (release button 5). For example, when an autofocus operation is instructed, the focus detection unit 18 determines the focus state of the subject image formed by the image sensor 16 based on the image signal generated by the image processing unit 17, and A signal is generated and transmitted to the camera control section 12. At the same time, the focus drive unit 502 detects the current position of the focus group 501 and transmits the signal to the camera control unit 12 via the lens control unit 104. The camera control unit 12 compares the focus state of the subject image and the current position of the focus group 501, calculates a focus drive amount from the amount of deviation, and transmits the amount to the lens control unit 104. Then, the lens control unit 104 drives and controls the focus group 501 to the target position via the focus drive unit 502, and corrects the defocus of the subject image.
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。またカメラ制御部１２は、この測光演算結果に基づいて、操作部１１（レリーズボタン５）における撮像指示操作（全押し操作）に応じて、絞り群４０１の駆動を制御する。それと共に、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。 When an automatic exposure control operation is instructed, the camera control section 12 receives the luminance signal generated by the image processing section 17 and performs photometry calculation. Further, the camera control unit 12 controls the drive of the aperture group 401 based on the photometric calculation result in response to an imaging instruction operation (full press operation) on the operation unit 11 (release button 5). At the same time, the camera control section 12 controls the drive of the shutter unit 14 via the shutter drive section 15, and performs exposure processing by the image sensor 16.
カメラ本体１は、ユーザによる手振れ等の像振れを検出可能な振れ検出手段として、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およびヨー振れ検出部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３０１（シフトレンズ）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３０１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、レンズ防振群３０１を目標位置まで駆動制御し、露光中やスルー画像表示中の像振れを低減する防振動作を行う。 The camera body 1 includes a pitch shake detection section 19 and a yaw shake detection section 20 as shake detection means capable of detecting image shake such as hand shake caused by a user. The pitch deflection detection section 19 and the yaw deflection detection section 20 each use an angular velocity sensor (vibration gyro) and an angular acceleration sensor to detect pitch direction (rotation direction around the Z axis) and yaw direction (rotation direction around the Y axis). Detects image shake and outputs a shake signal. The camera control unit 12 uses the shake signal from the pitch shake detection unit 19 to calculate the shift position of the lens anti-shake group 301 (shift lens) in the Y-axis direction. Similarly, the camera control unit 12 uses the shake signal from the yaw shake detection unit 20 to calculate the shift position of the lens anti-shake group 301 in the Z-axis direction. Then, the camera control unit 12 drives and controls the lens anti-vibration group 301 to the target position according to the calculated shift position in the pitch/yaw direction, and performs anti-vibration operation to reduce image shake during exposure or displaying a through image. conduct.
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、および、ズーム操作環１０３の角度を検出するズーム検出部１０６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し、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ている。ズーム検出部１０６により検出された画角の情報は、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、各種の情報の一部は、撮像画像とともに記憶部１３や記録媒体に記録される。 The interchangeable lens 101 includes a zoom operation ring 103 for changing the angle of view of the imaging optical system, and a zoom detection unit 106 for detecting the angle of the zoom operation ring 103. The zoom detection unit 106 detects the angle of the zoom operation ring 103 operated by the user as an absolute value, and is configured using, for example, a resistance-type linear potentiometer. Information on the angle of view detected by the zoom detection unit 106 is transmitted to the lens control unit 104 and reflected in various controls by the camera control unit 12 described above. Further, a portion of various information is recorded in the storage unit 13 or a recording medium together with the captured image.
次に、図３および図４を参照して、カメラシステム１００の構成部品の位置関係について説明する。図３および図４は、光軸ＯＡを含むＸＹ平面上におけるカメラシステム１００の断面図であり、ズームの繰り込み状態および繰り出し状態をそれぞれ示す。ここ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ＯＡと略一致するため、以下では光軸と同義とする。 Next, the positional relationship of the components of the camera system 100 will be described with reference to FIGS. 3 and 4. 3 and 4 are cross-sectional views of the camera system 100 on the XY plane including the optical axis OA, showing the retracted state and extended state of the zoom, respectively. Since the center line shown here substantially coincides with the optical axis OA determined by the imaging optical system, it will be used as synonymous with the optical axis below.
本実施形態は、撮像光学系の一例として４群ズーム構成を採用している。画角に応じた所定の光学位置へと移動した各ズーム群は、被写体からの光を撮像素子１６の撮像面上に結像させる。このとき、レンズ防振群３０１、絞り群４０１、および、フォーカス群５０１は、第３ズーム群として機能する。また撮像光学系は、第１ズーム群２０１、第２ズーム群２０２、および、第４ズーム群２０４を備える。なお本実施形態は、レンズ群の構成を限定するものではなく、例えばレンズ防振群３０１やフォーカス群５０１は、第２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、固定されていてもよい。 This embodiment employs a four-group zoom configuration as an example of an imaging optical system. Each zoom group that has moved to a predetermined optical position according to the angle of view forms an image of light from the subject on the imaging surface of the image sensor 16. At this time, the lens image stabilization group 301, the aperture group 401, and the focus group 501 function as a third zoom group. The imaging optical system also includes a first zoom group 201, a second zoom group 202, and a fourth zoom group 204. Note that this embodiment does not limit the structure of the lens group; for example, the lens anti-vibration group 301 and the focus group 501 may function as a second zoom group. Further, some of the lens groups may not be movable but may be fixed.
直進案内筒１０７は、固定筒１０９を介してレンズマウント１０２に固定される固定部品である。直進案内筒１０７の外周面には、等分位置に不図示のカム溝が配置されている。一方、カム筒（カム環）１０８の内周面には、不図示のカムフォロワが設けられている。またカム筒１０８は、外周面に設けられたキー部材１１１を介してズーム操作環１０３と連結されている。ズーム操作環１０３が回転操作されると、カム筒１０８は、カム溝とカムフォロワとの嵌合によって、光軸ＯＡを中心として回転しながら光軸ＯＡに沿って移動する。 The linear guide tube 107 is a fixed component that is fixed to the lens mount 102 via the fixed tube 109. On the outer circumferential surface of the linear guide cylinder 107, cam grooves (not shown) are arranged at equal positions. On the other hand, a cam follower (not shown) is provided on the inner peripheral surface of the cam cylinder (cam ring) 108. Further, the cam cylinder 108 is connected to the zoom operation ring 103 via a key member 111 provided on the outer peripheral surface. When the zoom operation ring 103 is rotated, the cam barrel 108 moves along the optical axis OA while rotating about the optical axis OA due to the engagement of the cam groove and the cam follower.
直進案内筒１０７には、第２から第４ズーム群の回転方向への移動を規制して光軸方向への直進を案内する不図示の直進案内溝が形成されており、外周被写体側には第１ズーム群の回転方向への移動を規制して光軸方向への直進を案内する直進キーが形成されている。カム筒１０８には、各ズーム群に対応して、回転方向にそれぞれ異なる角度の軌跡を持つカム溝が形成されている。一方、第１から第４のズーム群には、それぞれ不図示のカムフォロアが設けられている。第１ズーム群の不図示のカムフォロアは、カム環１０８の外周側に設けられたカム溝１０８ａに係合し、第２から第４ズーム群の不図示のカムフォロワはカム環の内周側に設けられたカム溝１０８ｂ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、カムフォロアは直進案内溝、直進キーとカム溝との係合により、それぞれのズーム群を同時に光軸方向へ進退させる。 The linear guide tube 107 is formed with a linear guide groove (not shown) that restricts the movement of the second to fourth zoom groups in the rotational direction and guides them to move straight in the optical axis direction. A straight key is formed that restricts the movement of the first zoom group in the rotational direction and guides the first zoom group to move straight in the optical axis direction. The cam barrel 108 is formed with cam grooves having trajectories at different angles in the rotational direction, corresponding to each zoom group. On the other hand, each of the first to fourth zoom groups is provided with a cam follower (not shown). A cam follower (not shown) of the first zoom group engages with a cam groove 108a provided on the outer circumferential side of the cam ring 108, and cam followers (not shown) of the second to fourth zoom groups are provided on the inner circumferential side of the cam ring. The cam groove 108b is engaged with the cam groove 108b. When the user rotates the zoom operation ring 103, the cam cylinder 108 rotates, and the cam follower moves the respective zoom groups simultaneously forward and backward in the optical axis direction through engagement between the linear guide groove, the linear key, and the cam groove.
次に、図５乃至図９を参照して、交換レンズ１０１の要部について説明する。図５は、交換レンズ１０１から外装環１１０を取り除いた状態をマウント側から見た斜視図、および、領域Ａの拡大図である。図６（ａ）はズーム操作環１０３の斜視図、図６（ｂ）は外装環１１０の斜視図である。図７は、交換レンズ１０１を光軸ＯＡと直交する面でキー部材１１１を切断した断面図である。図８は、ワイド撮影状態の交換レンズ１０１を光軸ＯＡと直交する面で突起部１１０を切断した断面図である。図９は、テレ撮影状態の交換レンズ１０１を光軸ＯＡと直交する面で突起部１１０を切断した断面図である。 Next, the main parts of the interchangeable lens 101 will be explained with reference to FIGS. 5 to 9. FIG. 5 is a perspective view of the interchangeable lens 101 with the exterior ring 110 removed, viewed from the mount side, and an enlarged view of region A. 6(a) is a perspective view of the zoom operation ring 103, and FIG. 6(b) is a perspective view of the exterior ring 110. FIG. 7 is a cross-sectional view of the key member 111 of the interchangeable lens 101 taken along a plane perpendicular to the optical axis OA. FIG. 8 is a cross-sectional view of the interchangeable lens 101 in a wide shooting state, with the protrusion 110 cut along a plane perpendicular to the optical axis OA. FIG. 9 is a cross-sectional view of the interchangeable lens 101 in a telephoto shooting state, with the protrusion 110 cut along a plane perpendicular to the optical axis OA.
ズーム操作環１０３のマウント側には、ワイド撮影状態での位置規制部である第１ストッパー部（第１端部）１０３ａとテレ撮影状態での位置規制部である第２ストッパー部（第２端部）１０３ｂとが一体的に形成されている。ズーム操作環１０３のマウント側で固定筒１０９の外周側には外装環１１０が設けられており、固定筒１０９にビス止めで固定されている。外装環１１０の内周側には突起部（リブ形状部）１１０ｃが一体的に形成されている。突起部１１０ｃは、一方の面である第１面（第１規制面）１１０ａ、および、他方の面である第２面（第２規制面）１１０ｂを有する。第１面１１０ａおよび第２面１１０ｂは、固定筒１０９の外周に設けられた溝部１０９ｃに設けられた第１壁面１０９ａおよび第２壁面１０９ｂと嵌合することにより、外装環１１０と固定筒１０９とが位置規制されている。ワイド撮影状態では第１ストッパー部１０３ａと第１面１１０ａとが、テレ撮影状態では第２ストッパー部１０３ｂと第２規制面１１０ｂとがそれぞれ当接することにより、位置規制が行われる。 On the mount side of the zoom operation ring 103, a first stopper part (first end) 103a is a position regulating part in the wide-angle shooting state, and a second stopper part (second end) is a position regulating part in the telephoto shooting state. part) 103b are integrally formed. An exterior ring 110 is provided on the mount side of the zoom operation ring 103 and on the outer peripheral side of the fixed barrel 109, and is fixed to the fixed barrel 109 with screws. A protrusion (rib-shaped portion) 110c is integrally formed on the inner peripheral side of the exterior ring 110. The protrusion 110c has a first surface (first restriction surface) 110a that is one surface, and a second surface (second restriction surface) 110b that is the other surface. The first surface 110a and the second surface 110b fit into the first wall surface 109a and the second wall surface 109b provided in the groove 109c provided on the outer periphery of the fixed tube 109, thereby connecting the outer ring 110 and the fixed tube 109. location is regulated. Position regulation is performed by abutting the first stopper part 103a and the first surface 110a in the wide shooting state, and by abutting the second stopper part 103b and the second regulating surface 110b in the telephoto shooting state.
このように本実施形態において、第１ストッパー部１０３ａと突起部１１０ｃの第１面１１０ａとが当接し、第２ストッパー部１０３ｂと突起部１１０ｃの第２面１１０ｂとが当接して、焦点距離の可変領域を規制する。このとき、第１ストッパー部１０３ａはワイド撮影状態での位置規制を行い、第２ストッパー部１０３ｂはテレ撮影状態での位置規制を行うことで、焦点距離の可変領域を規制する。 As described above, in this embodiment, the first stopper part 103a and the first surface 110a of the protrusion 110c are in contact with each other, and the second stopper part 103b and the second surface 110b of the protrusion 110c are in contact with each other, so that the focal length can be adjusted. Regulate variable regions. At this time, the first stopper section 103a regulates the position in the wide shooting state, and the second stopper section 103b regulates the position in the telephoto shooting state, thereby regulating the variable range of the focal length.
ズーム操作環１０３は、固定筒１０９の外周に回転可能に嵌合している。ズーム位置規制は、固定筒１０９の位置規制部である溝部１０９ｃにより位置規制された外装環１１０の突起部１１０ｃによって行われる。本来、固定筒１０９にズーム操作環１０３の位置規制部を設けることが望ましい。しかし、ズーム操作環１０３の固定筒１０９への組み込みを撮影領域外から行う必要があるため難しく、ズーム操作環１０３を固定筒１０９へ組み込んだ後に別途専用部品を用いていた。または、専用部品を用いない方法として、図７の状態からキー部材１１１を固定筒１０９に当接させることにより行う方法があるが、キー部材１１１を視点にしてカム環１０８が変形し、光学性能が劣化する。一方、本実施形態の構成によれば、ズーム操作環１０３を固定筒１０９で位置規制を行う場合と大差なく専用部品を用いることなく位置規制することができる。このため、ＷＩＤＥ（ワイド／広角）やＴＥＬＥ（テレ／望遠）での位置ズレによる光学性能の劣化を低コストで抑制することができる。 The zoom operation ring 103 is rotatably fitted to the outer periphery of the fixed barrel 109. The zoom position is controlled by a protrusion 110c of the exterior ring 110 whose position is regulated by a groove 109c which is a position regulation part of the fixed barrel 109. Originally, it is desirable to provide the fixed barrel 109 with a position regulating portion for the zoom operation ring 103. However, it is difficult to assemble the zoom operation ring 103 into the fixed barrel 109 because it needs to be done from outside the photographing area, and special parts are used separately after the zoom operation ring 103 is assembled into the fixed barrel 109. Alternatively, as a method that does not use special parts, there is a method in which the key member 111 is brought into contact with the fixed cylinder 109 from the state shown in FIG. deteriorates. On the other hand, according to the configuration of the present embodiment, the position of the zoom operation ring 103 can be regulated without using special parts, which is not much different from the case where the position of the zoom operation ring 103 is regulated using the fixed barrel 109. Therefore, deterioration of optical performance due to positional deviation in WIDE (wide/wide angle) and TELE (telephoto) can be suppressed at low cost.
図８に示されるように、外装環１１０の突起部１１０ｃは、中心部が中空となった状態で一体的に形成されている。突起部１１０ｃは、外装環１１０が樹脂成型されて外観面へのヒケを抑えるために設けられている。このように突起部１１０ｃは、外装環１１０と一体的に形成された樹脂部材である。 As shown in FIG. 8, the protrusion 110c of the exterior ring 110 is integrally formed with a hollow center. The protrusion 110c is provided to prevent sink marks on the exterior surface of the exterior ring 110 molded with resin. In this way, the protrusion 110c is a resin member integrally formed with the exterior ring 110.
図１０は、交換レンズ１０１の固定部１０９ｄを光軸ＯＡと平行な面で切断した断面図である。外装環１１０は、固定筒１０９にマウント側で複数の箇所でビス締結されている。そのうちの１カ所は、突起部１１０ｃから光軸方向にマウント側の位置である固定部１０９ｄと外装環１１０のフランジ部１１０ｄとでビス締結されている。すなわち固定筒１０９と外装環１１０は、突起部１１０ｃの光軸側かつ結像面側でビス締結されて互いに固定されている。これにより、ズーム操作環１０３を回転時にＷＩＤＥ端（広角端）、ＴＥＬＥ端（望遠端）で衝撃を受けても突起部１１０ｃとビス締結部とが近いため突起部１１０ｃの変形を抑えることができ、撮影位置のズレによる光学性能の劣化を抑制することができる。 FIG. 10 is a cross-sectional view of the fixed portion 109d of the interchangeable lens 101 taken along a plane parallel to the optical axis OA. The exterior ring 110 is fastened to the fixed cylinder 109 on the mount side with screws at a plurality of locations. At one of these locations, the fixing portion 109d, which is located on the mount side in the optical axis direction from the projection 110c, is screwed to the flange portion 110d of the exterior ring 110. That is, the fixed cylinder 109 and the exterior ring 110 are fixed to each other by screws on the optical axis side and the imaging plane side of the protrusion 110c. As a result, even if the zoom operation ring 103 receives an impact at the WIDE end (wide-angle end) or TELE end (telephoto end) when rotating, the protrusion 110c is close to the screw fastening part, so deformation of the protrusion 110c can be suppressed. , it is possible to suppress deterioration of optical performance due to deviation of the photographing position.
以上のように、本実施形態の光学機器（交換レンズ１０１）は、焦点距離が可変である光学機器である。光学機器は、光軸ＯＡに沿ってレンズを移動させるカム環（カム筒１０８）と、カム環に設けられたキー部材１１１と、カム環の外周に配置された固定筒１０９と、固定筒１０９の外周に保持されキー部材１１１に嵌合される操作環（ズーム操作環１０３）とを有する。また光学機器は、固定筒１０９の外周に保持される外装環１１０を有する。操作環には、第１端部（第１ストッパー部１０３ａ）および第２端部（第２ストッパー部１０３ｂ）が設けられ、外装環には、内周側に突起部１１０ｃが設けられている。また、第１端部と突起部の第１面１１０ａとが当接し、第２端部と突起部の第２面１１０ｂとが当接して、焦点距離の可変領域を規制する。 As described above, the optical device (interchangeable lens 101) of this embodiment is an optical device with a variable focal length. The optical device includes a cam ring (cam cylinder 108) that moves the lens along the optical axis OA, a key member 111 provided on the cam ring, a fixed cylinder 109 arranged on the outer periphery of the cam ring, and a fixed cylinder 109. and an operation ring (zoom operation ring 103) held on the outer periphery of the key member 111 and fitted into the key member 111. The optical device also includes an exterior ring 110 held on the outer periphery of the fixed tube 109. The operation ring is provided with a first end (first stopper part 103a) and a second end (second stopper part 103b), and the outer ring is provided with a protrusion 110c on the inner peripheral side. Further, the first end and the first surface 110a of the projection come into contact with each other, and the second end and the second surface 110b of the projection come into contact with each other, thereby regulating the variable focal length region.
本実施形態によれば、低コストで、光学性能に影響を及ぼすことなくズーム領域を規制することが可能な光学機器を提供することができる。 According to this embodiment, it is possible to provide an optical device that can regulate the zoom range at low cost without affecting optical performance.
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。 Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the invention.
１０１ 交換レンズ（光学機器）
１０３ ズーム操作環（操作環）
１０３ａ 第１ストッパー部（第１端部）
１０３ｂ 第２ストッパー部（第２端部）
１０８ カム筒（カム環）
１０９ 固定筒
１１０ 外装環
１１０ａ 第１面
１１０ｂ 第２面
１１０ｃ 突起部
１１１ キー部材
101 Interchangeable lenses (optical equipment)
103 Zoom operation ring (operation ring)
103a First stopper part (first end part)
103b Second stopper part (second end part)
108 Cam cylinder (cam ring)
109 Fixed tube 110 Exterior ring 110a First surface 110b Second surface 110c Projection 111 Key member
Claims (6)
光軸に沿ってレンズを移動させるカム環と、
前記カム環に設けられたキー部材と、
前記カム環の外周に配置された固定筒と、
前記固定筒の外周に保持され前記キー部材に嵌合される操作環と、
前記固定筒の外周に保持される外装環と、を有し、
前記操作環には、第１端部および第２端部が設けられ、
前記外装環には、内周側に突起部が設けられ、
前記第１端部と前記突起部の第１面とが当接し、前記第２端部と前記突起部の第２面とが当接して、前記焦点距離の可変領域を規制し、
前記第１面および前記第２面は、前記固定筒の外周に設けられた溝部の第１壁面および第２壁面とそれぞれ嵌合することにより、前記外装環と前記固定筒とが位置規制されることで、前記操作環の位置規制を行うことを特徴とする光学機器。 An optical instrument with a variable focal length,
a cam ring that moves the lens along the optical axis;
a key member provided on the cam ring;
a fixed cylinder arranged on the outer periphery of the cam ring;
an operation ring held on the outer periphery of the fixed cylinder and fitted into the key member;
an outer ring held on the outer periphery of the fixed cylinder,
The operating ring is provided with a first end and a second end,
The exterior ring is provided with a protrusion on the inner peripheral side,
The first end and the first surface of the protrusion are in contact with each other, and the second end and the second surface of the protrusion are in contact to regulate the focal length variable region ,
The first surface and the second surface are respectively fitted to a first wall surface and a second wall surface of a groove provided on the outer periphery of the fixed tube, thereby regulating the positions of the outer ring and the fixed tube. An optical device characterized in that the position of the operation ring is controlled by this .
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