JP2005077425A

JP2005077425A - レンズ鏡筒

Info

Publication number: JP2005077425A
Application number: JP2003209569A
Authority: JP
Inventors: Masateru Asayama; 正輝朝山
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2003-08-29
Filing date: 2003-08-29
Publication date: 2005-03-24

Abstract

【課題】小型、かつ、操作性が滑らかであって、移動する全てのレンズ群の光軸精度が高く、高い光学性能を得ることができるズーム倍率の高いレンズ鏡筒を提供する。
【解決手段】第１〜第４レンズ群Ｌ１〜Ｌ４を一体的に保持している第１レンズ群移動筒４０，第２レンズ群移動筒１００，第３レンズ群移動筒１１０，第４レンズ群移動筒１２０の全ての芯出しを最も内側にある第２カム筒７１により行う。これにより、第１〜第４レンズ群Ｌ１〜Ｌ４全ての光軸精度を容易に高めることができ、高い光学性能を確保することができる。
また、第１カム筒７０と第２カム筒７１を用いていることから、レンズ鏡筒を小型にすることができ、かつ、操作性を滑らかにすることができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小型であって、かつ、高倍率のズームレンズ群を有するレンズ鏡筒に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ズーム倍率が５倍以上あるような高倍率のズームレンズ鏡筒では、レンズ群の移動量が大きくなり、特に最も移動量が大きくなる第１レンズ群を保持することが困難になるという問題があった。
これら高倍率のズームレンズ鏡筒の全てのレンズ群を確実に保持する手法として、例えば、固定筒を光軸方向に長く設けてやることが考えられる。しかし、固定筒を長くしてしまうと、レンズ鏡筒の全長が長くなってしまうという問題があった。
また、多数の移動筒を重ねて設けて、レンズ群を保持しつつ、再短時の全長を短くする手法も考えられる。しかし、多数の移動筒を重ねて設けると、全長は短縮されるが、径方向に大型化してしまうという問題があった。
これらの問題を解決する手法として、例えば、特許文献１に記載されているレンズ鏡筒がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１ー８４２０２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のレンズ鏡筒では、レンズ群によって支持されている部材が異なることから、各レンズ群同士の光軸に直交する方向の相対的な位置関係を適正な関係に保つことが困難であるという問題があった。したがって、各レンズ群同士の芯がずれてしまったり、光軸の倒れが発生してしまったりして、光学系全体の本来の光学的特性を十分に発揮することができないという問題があった。このことは、特許文献１に記載されているレンズ鏡筒であっても、第１レンズ群を支持する部材が他のレンズ群を支持する部材と異なっており、上述の問題が解決されていなかった。
【０００５】
本発明の課題は、小型、かつ、操作性が滑らかであって、移動する全てのレンズ群の光軸精度が高く、高い光学性能を得ることができるズーム倍率の高いレンズ鏡筒を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。すなわち、請求項１の発明は、光軸に沿う方向に移動可能な複数のレンズ群（Ｌ１〜Ｌ４）と、固定筒（６０，６１）と、前記固定筒に対して前記光軸に沿う方向に相対的に移動可能な第１の相対移動筒（７０）と、前記固定筒及び前記第１の相対移動筒に対して前記光軸に沿う方向に相対的に移動可能な第２の相対移動筒（７１）と、を備え、前記複数のレンズ群は、全てが前記第１の相対移動筒又は前記第２の相対移動筒のいずれか一方（７１）により前記光軸に直交する方向の位置が決まるように支持されていること、を特徴とするレンズ鏡筒である。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載のレンズ鏡筒において、前記第１の相対移動筒（７０）及び／又は前記第２の相対移動筒（７１）は、回転力を得て前記複数のレンズ群を駆動するカム筒であること、を特徴とするレンズ鏡筒である。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のレンズ鏡筒において、前記複数のレンズ群（Ｌ１〜Ｌ４）の内、レンズ鏡筒の内部に設けられたレンズ群（Ｌ２）を移動することにより焦点を合わせる内焦式の合焦機構を有していること、を特徴とするレンズ鏡筒である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照しながら、本発明の実施の形態について、さらに詳しく説明する。
図１は、本発明のレンズ鏡筒の実施形態のワイド（広角）−テレ（望遠）状態の断面図である。図１の上断面がワイド状態であり、下断面がテレ状態の断面図である。
本実施形態のレンズ鏡筒１は、第１レンズ群Ｌ１，第２レンズ群Ｌ２，第３レンズ群Ｌ３，第４レンズ群Ｌ４からなる撮影光学系を備え、第２レンズ群Ｌ２を光軸に沿った方向に移動（以下、直線移動）することにより合焦動作を行う内焦式の合焦機構を有した交換レンズであり、ズーム倍率が略７．１倍の高倍率ズームレンズ鏡筒である。
【００１０】
レンズ鏡筒１は、レンズマウント２，外観筒３，ズーム連動キー７，８，ズーム操作環１０，連動ピン１２，フォーカス環２０，第１移動筒３０，第１レンズ群移動筒４０，回転筒５０，第１固定筒６０，第２固定筒６１，第１カム筒７０，第２カム筒７１，第２移動筒８０，第３移動筒９０，第２レンズ群移動筒１００，第３レンズ群移動筒１１０，第４レンズ群移動筒１２０等を有している。
【００１１】
図２は、本実施形態におけるレンズ鏡筒のズーム操作環１０と回転筒５０のズーム連動機構部の断面図である。
図３は、本実施形態におけるレンズ鏡筒のワイド状態での回転筒５０と第１固定筒６０の展開図である。
図４は、本実施形態におけるレンズ鏡筒のワイド状態での第１固定筒６０及び第１，第２カム筒７０，７１の展開図である。
図５は、本実施形態におけるレンズ鏡筒のワイド状態での第３レンズ群移動筒１１０及び第４レンズ群移動筒１２０の展開図である。
図６は、本実施形態におけるレンズ鏡筒のワイド状態での第１レンズ群移動筒４０の展開図である。
図７は、本実施形態におけるレンズ鏡筒のワイド状態での第２レンズ群移動筒１００の展開図である。
【００１２】
以下、図１〜図７を適宜参照して、本実施形態のレンズ鏡筒の各部について説明する。
レンズマウント２は、不図示のカメラボディに対してレンズ鏡筒１を取り付けるときにカメラボディ側のマウント部（不図示）と係合するバヨネットマウント部であり、外観筒３と共に固定ビス４により第２固定筒６１に固定されている。
【００１３】
ズーム連動キー７，８は、ズーム操作環１０にビスで固定されている部材であり、ズーム操作環１０と一体となっており、かつ、ズーム連動キー７，８は、回転筒５０のズーム連動溝５１に係合している。
【００１４】
ズーム操作環１０は、ズーミングを行うときに撮影者が回転操作を行う操作部材である。
フォーカス環２０は、手動で合焦動作を行うときに撮影者が回転操作を行う操作部材であり、ズーム操作環１０の前方に配置され、直進溝２３が形成されている。
【００１５】
第１移動筒３０は、フォーカス環２０の内側に配置され、第２移動筒８０と固定ビス２１で固定されている。第１移動筒３０は、直進溝３１を有し（図６参照）、第１レンズ群Ｌ１の直進ガイドをする役割を果たす。
【００１６】
第１レンズ群移動筒４０は、第１移動筒３０の内側に配置され、第１レンズ群Ｌ１を保持して移動する部材であり、カム溝４１（図６参照），凸部４２を有している。この凸部４２は、第１移動筒３０にある直進溝３１と係合している。
カム溝４１には、後述する第２カム筒７１のローラ１１が係合している（図６参照）。このローラ１１とカム溝４１との当接面は、断面形状が略台形形状となっており、この台形の斜面に相当する面により第１レンズ群移動筒４０は、第２カム筒７１に対して光軸に直交する方向の位置が決まる（以下、これを芯出しと呼ぶ）ように支持されている。
【００１７】
回転筒５０は、第１レンズ群移動筒４０の内側に配置され、ズーム連動溝５１、光軸方向の規制をする円周溝５２、カム５３、直進溝５４等が設けられている（図３参照）。
【００１８】
第１固定筒６０は、回転筒５０の内側に配置され、固定ビス５により第２固定筒６１に固定されており、第１カム筒７０を回転移動させるためのカム６２、第２移動筒８０に設けられたローラ１９が係合する直進溝６３、及び、円周溝５２に係合するローラ１６が設けられている。
第２固定筒６１は、上述のように、固定ビス５により第１固定筒６０に固定されている。
【００１９】
第１カム筒７０は、第１固定筒６０の内側に配置されている第１の相対移動筒である。
第１カム筒７０には、ローラ１７が取り付けられており、回転筒５０の直進溝５４及び第１固定筒６０のカム６２と係合している（図３参照）。
また、第１カム筒７０には、第２カム筒７１に回転力を伝えるための直進溝７４、第３レンズ群Ｌ３及び第４レンズ群Ｌ４を光軸方向に移動させるためのカム７２，７３が設けられている（図４参照）。
【００２０】
第２カム筒７１は、第１カム筒７０の内側に配置されている第２の相対移動筒である。
第２カム筒７１には、ローラ１３が取り付けられており、第１カム筒７０の直進溝７４と係合している。
また、第２カム筒７１には、第３レンズ群移動筒１１０上にあるローラ１４と係合する円周溝７１Ｃが設けられている（図４参照）。
さらに、第２カム筒７１には、ローラ１１が設けられており、先に述べたようにこのローラ１１は、第１レンズ群移動筒４０にあるカム溝４１と係合している（図６参照）。
【００２１】
第２移動筒８０は、回転筒５０の外側に配置され、ローラ１９が内側に設けられており、このローラ１９は、回転筒５０のカム５３及び第１固定筒６０の直進溝６３と係合している。
【００２２】
第３移動筒９０は、第２移動筒８０に対してバヨネット結合で連結されおり、光軸方向の移動が規制され、回転自在となっている。
第３移動筒９０には、カム溝９１が設けられており、第２レンズ群移動筒１００上にある連動ピン１２が係合している（図７参照）。
また、第３移動筒９０には、連結ピン２２が植設され、フォーカス環２０に設けられた直進溝２３と係合している。
【００２３】
第２レンズ群移動筒１００は、第２レンズ群Ｌ２が一体的に取り付けられた部材である。
第２レンズ群移動筒１００は、第２カム筒７１の内側に設けられており、連結ピン１２が植設され、この連結ピン１２は、第３移動筒９０のカム溝９１及び第２カム筒７１の直進溝７１Ａと係合している。
第２レンズ群移動筒１００は、その外周面が第２カム筒７１の内周面に当接することにより第２カム筒７１に対して芯出しされて支持されている。
【００２４】
第３レンズ群移動筒１１０は、第３レンズ群Ｌ３が一体的に取り付けられた部材である。
第３レンズ群移動筒１１０は、第２カム筒７１の内側に設けられており、ローラ１４が植設され、このローラ１４は、第２カム筒７１の円周溝７１Ｃと係合している。
第３レンズ群移動筒１１０には、直進溝１２１が設けられており、第４レンズ群移動筒１２０上のローラ１５が係合している。（図５参照）。
第３レンズ群移動筒１１０は、その外周面が第２カム筒７１の内周面に当接することにより第２カム筒７１に対して芯出しされて支持されている。
【００２５】
第４レンズ群移動筒１２０は、第４レンズ群Ｌ４が一体的に取り付けられた部材である。
第４レンズ群移動筒１２０は、第３レンズ移動筒１１０の内側に設けられており、ローラ１５が植設されている。このローラ１５は、第３レンズ群移動筒１１０の直進溝１２１、第１固定筒６０の直進溝６３、及び、第１カム筒７０の４群カム７３と係合している。
第４レンズ群移動筒１２０は、その外周面が第３レンズ群移動筒１１０の内周面に当接することにより、第３レンズ群移動筒１１０を介して第２カム筒７１に対して芯出しされて支持されている。
【００２６】
次に、本実施形態におけるレンズ鏡筒の動作について説明する。
（ズーム動作）
ズーム操作環１０を回転操作すると、ズーム連動キー７及び８を介して、回転筒５０へ回転が伝えられる。回転筒５０は、円周溝５２に係合する第１固定筒６０のローラ１６により光軸方向の移動を規制されているので、光軸方向に移動することなく回転を行う。
回転筒５０が回転すると、直進溝５４及び第１固定筒６０のカム６２と第１カム筒７０のローラ１７との関係により、第１カム筒７０が回転しながら直進移動する。
また、回転筒５０が回転すると、第２移動筒８０のローラ１９と回転筒５０のカム５３及び第１固定筒６０の直進溝６３との関係により第２移動筒８０は直進移動する。
【００２７】
第２移動筒８０が直進移動すると、第２移動筒８０と固定ビス２１で固定されている第１移動筒３０は、第２移動筒８０と共に直進移動を行う。
また、第２移動筒８０が直進移動すると、第２移動筒８０と第３移動筒９０とがバヨネット結合で連結されていることから、第３移動筒９０も直進移動する。
【００２８】
第１カム筒７０が回転すると、第４レンズ群移動筒１２０は、４群カム７３と直進溝６３との関係により直進移動する。
また、第１カム筒７０が回転すると、第３レンズ群移動筒１１０は、第１カム筒の３群カム７２とローラ１４が係合していること、及び、直進溝１２１及びローラ１５によって回転が規制されるため、回転せず、直進移動する。
なお、第３レンズ群移動筒１１０，第４レンズ群移動筒１２０は、共に、第１カム筒７０の移動量に加えて、第１カム筒７０上の３，４群カム７２，７３の移動量分移動する。
さらに、第１カム筒７０が回転すると、直進溝７４と第２カム筒７１のローラ１３との関係により、第２カム筒７１が回転する。このとき、第３レンズ群移動筒１１０は回転せず、直進移動するが、第２カム筒７１は、第３レンズ群移動筒１１０上のローラ１４と第２カム筒７１の円周溝７１Ｃが係合しているので、第２カム筒７１は、回転しながら直進移動する。
【００２９】
第２カム筒７１が回転しながら直進移動すると、ローラ１１と第１レンズ群移動筒４０のカム溝４１との関係、及び、第１レンズ群移動筒４０の凸部４２と第１移動筒３０の直進溝３１との関係により、第１レンズ群移動筒４０が光軸方向に直進移動する。
また、第２カム筒７１が回転しながら直進移動すると、第２レンズ群移動筒１００の連動ピン１２と第３移動筒９０のカム溝９１及び第２カム筒７１の直進溝７１Ａとの関係により連動ピン１２が回転し、第３移動筒９０のカム溝９１に沿って移動する。また、第３移動筒９０は、直進移動しているため、第２レンズ群移動筒１００は、回転しならが、直進移動する。
【００３０】
（フォーカス動作）
フォーカス環２０を回転操作すると、フォーカス環２０の直進溝２３と第３移動筒９０の連結ピン２２との関係により、第３移動筒９０が回転する。ここで、第３移動筒９０は、第２移動筒８０にバヨネット結合されているので、光軸方向は規制されているが、回転方向は自由に回転することができる。
第３移動筒９０が回転すると、第２レンズ群移動筒１００の連結ピン１２と第３移動筒９０のカム溝９１及び第２カム筒７１の直進溝７１Ａとの関係により、第２レンズ群移動筒１００が直進移動し、合焦動作を行うことができる。
【００３１】
本実施形態によれば、第１〜第４レンズ群Ｌ１〜Ｌ４を一体的に保持している第１レンズ群移動筒４０，第２レンズ群移動筒１００，第３レンズ群移動筒１１０，第４レンズ群移動筒１２０の全ての芯出しを最も内側にある第２カム筒７１により行っているので、第１〜第４レンズ群Ｌ１〜Ｌ４全ての光軸精度を容易に高めることができ、高い光学性能を確保することができる。
また、第１カム筒７０と第２カム筒７１を用いていることから、レンズ鏡筒を小型にすることができ、かつ、操作性を滑らかにすることができる。
【００３２】
（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
例えば、本実施形態において、最も内側にある第２カム筒７１により全てのレンズ群の芯出しを行うようにした例を示したが、これに限らず、例えば、第２カム筒７１よりも外側に設けられている第１カム筒７０により全てのレンズ群の芯出しを行うようにしてもよい。
【００３３】
また、本実施形態において、交換レンズに本発明を適用した例を示したが、これに限らず、例えば、レンズ一体型のカメラのレンズ鏡筒であってもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）複数のレンズ群は、全てが第１の相対移動筒又は第２の相対移動筒のいずれか一方により光軸に直交する方向の位置が決まるように支持されているので、高い光学性能を容易に確保することができる。
【００３５】
（２）第１の相対移動筒及び／又は第２の相対移動筒は、回転力を得て複数のレンズ群を駆動するカム筒であるので、カム筒が複数のレンズ群の駆動と、芯出ししながらの支持を兼ねるので、カム筒を必要な精度に保つことにより、多くの光学特性を満足させることができる。また、本発明の実現を容易に行うことができる。
【００３６】
（３）複数のレンズ群の内、レンズ鏡筒の内部に設けられたレンズ群を移動することにより焦点を合わせる内焦式の合焦機構を有しているので、本発明を適用したレンズ鏡筒を小型にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のレンズ鏡筒の実施形態のワイド−テレ状態の断面図である。
【図２】本実施形態におけるレンズ鏡筒のズーム操作環１０と回転筒５０のズーム連動機構部の断面図である。
【図３】本実施形態におけるレンズ鏡筒のワイド状態での回転筒５０と第１固定筒６０の展開図である。
【図４】本実施形態におけるレンズ鏡筒のワイド状態での第１固定筒６０及び第１，第２カム筒７０，７１の展開図である。
【図５】本実施形態におけるレンズ鏡筒のワイド状態での第３レンズ群移動筒１１０及び第４レンズ群移動筒１２０の展開図である。
【図６】本実施形態におけるレンズ鏡筒のワイド状態での第１レンズ群移動筒４０の展開図である。
【図７】本実施形態におけるレンズ鏡筒のワイド状態での第２レンズ群移動筒１００の展開図である。
【符号の説明】
レンズマウント２
外観筒３
固定ビス４，５，２１
ズーム連動キー７，８
ズーム操作環１０
ローラ１１，１３，１４，１５，１６，１７，１９
連動ピン１２
フォーカス環２０
連結ピン２２
直進溝２３，５４
第１移動筒３０
第１レンズ群移動筒４０
凸部４２
回転筒５０
第１固定筒６０
第２固定筒６１
第１カム筒７０
第２カム筒７１
第２移動筒８０
第３移動筒９０
第２レンズ群移動筒１００
第３レンズ群移動筒１１０
第４レンズ群移動筒１２０

Claims

光軸に沿う方向に移動可能な複数のレンズ群と、
固定筒と、
前記固定筒に対して前記光軸に沿う方向に相対的に移動可能な第１の相対移動筒と、
前記固定筒及び前記第１の相対移動筒に対して前記光軸に沿う方向に相対的に移動可能な第２の相対移動筒と、
を備え、
前記複数のレンズ群は、全てが前記第１の相対移動筒又は前記第２の相対移動筒のいずれか一方により前記光軸に直交する方向の位置が決まるように支持されていること、
を特徴とするレンズ鏡筒。
請求項１に記載のレンズ鏡筒において、
前記第１の相対移動筒及び／又は前記第２の相対移動筒は、回転力を得て前記複数のレンズ群を駆動するカム筒であること、
を特徴とするレンズ鏡筒。
請求項１又は請求項２に記載のレンズ鏡筒において、
前記複数のレンズ群の内、レンズ鏡筒の内部に設けられたレンズ群を移動することにより焦点を合わせる内焦式の合焦機構を有していること、
を特徴とするレンズ鏡筒。