JP2005215565A - レンズ装置、カメラシステム及びカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】 角度方向に不等分に配置されたカムと係合するカムフォロワを有するレンズ保持部材の偏芯を防止し、かつアクチュエータを内蔵しつつも、レンズ鏡筒を小型する。
【解決手段】 第１レンズユニットを保持する第１保持部材()と、該第１レンズ保持部材を保持する第２保持部材とを有し、前記第１および第２保持部材は、第１の間隔と該第１の間隔より広い第２の間隔を含む不等分間隔で周方向に設けられた複数の係合部で相対移動可能に係合しており、前記第１および第２保持部材の少なくとも一方の保持部材(９)における前記第２の間隔で設けられた前記係合部間の部分に、他方の保持部材(１１)に径方向にて当接する当接部(９ｄ)が設けられていることを特徴とするレンズ装置。
【選択図】 図５

Description

本発明は、周方向において配置されたカムを有するレンズ保持枠を有するレンズ鏡筒に関するものである。

近年の一眼レフカメラの交換レンズシステムにおいて、オートフォーカス化が進み、レンズ鏡筒内部にレンズ駆動用のアクチュエータを持つ機器が一般的となってきている。

また、近年、携帯性の要求に伴い、一眼レフカメラも大幅に小型化され、レンズ駆動用のアクチュエータを内蔵したとしても、レンズ鏡筒の更なる小型化が望まれている。また、更なる小型化と同時にズームレンズにおいては高倍率化も求められている。

従来のレンズ鏡筒について図６の断面図を用いて簡単に説明すると、このレンズ鏡筒の場合、レンズ駆動用のアクチュエータ３０は、レンズ保持枠を光軸方向に進退させるためのカム筒３１の外周に配置されている。また、この例に限らず、カム筒３１の光軸方向後端の近傍に配置されることもある。

しかし、上記したような例では、レンズの最大径が大きくなってしまったり、全長が長くなってしまったりするおそれがあり。
特開平６−１７４９９７号公報

近年では一眼レフカメラのデジタル化も進み、パソコン等を使ってユーザが簡単に撮影画像を拡大して見ることができるようにするために、更なる光学性能の高性能化が求められている。そして、光学性能の高性能化に応じて光学的な敏感度も高くなるため、レンズ鏡筒内のレンズ保持枠のガタによる偏芯や倒れに対する精度も高くする必要がある。

本発明は、小型化を達成しつつ、要求される光学性能を得ると共に、レンズ駆動用のアクチュエータを内蔵するレンズ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本願発明のレンズ装置の第１の構成は、第１レンズユニットを保持する第１保持部材と、該第１レンズ保持部材を保持する第２保持部材とを有し、前記第１および第２保持部材は、第１の間隔と該第１の間隔より広い第２の間隔を含む不等分間隔で周方向に設けられた複数の係合部で相対移動可能に係合しており、前記第１および第２保持部材の少なくとも一方の保持部材における前記第２の間隔で設けられた前記係合部間の部分に、他方の保持部材に径方向にて当接する当接部が設けられていることを特徴とする。

本願発明のレンズ装置の第１の構成によれば、第１および第２保持部材は、第１の間隔と第１の間隔より広い第２の間隔を含む不等分間隔で周方向に設けられた複数の係合部で相対移動可能に係合しており、第１および第２保持部材の少なくとも一方の保持部材における第２の間隔で設けられた係合部間の部分に、他方の保持部材に径方向にて当接する当接部が設けられているため、偏芯を抑えつつ、第１および第２保持部材を相対移動させることが可能となり、レンズ装置の光学特性を高めることができる。

また、第２保持部材の内径側に凹んだ凹形状部を当接部とし、この凹形状部にレンズ装置を駆動するアクチュエータを配置した場合、偏芯を抑えるという上述の効果に加えて、アクチュエータを光軸上に近づけて径方向にレンズ装置を小型化するという効果をも得ることができる。

以下、本発明の実施例について、説明する。
まず、図１を用いて、本実施例のカメラシステムの概要を説明する。ここで、図１は、カメラシステムの正面図である。

１００はカメラ本体であり、このカメラ本体１００には、被写体像を光電変換する撮像素子１０１(例えば、ＣＣＤ、ＣＭＯＳセンサ)が設けられている。

カメラ本体１００の前面には、後述するマウント１が設けられており、このマウント１には、ズーミングが可能なレンズ鏡筒２００が着脱可能に装着される。

カメラ本体１００の正面に向かって右側には、撮影モードを決定するダイヤル式の撮影モードダイヤル３００が設けられており、撮影モードダイヤル３００の左側には、ストロボ発光装置４００が設けられており、ストロボ発光装置４００の左側には、レリーズボタン５００が設けられている。

ストロボ発光装置４００は、カメラ本体１００に対して開閉可能になっており、撮影時に、開方向に駆動されて、被写体にストロボ光を照射する。

レリーズボタン５００は、二段式の操作スイッチになっており、第１ストローク操作で撮影準備動作(焦点検出動作、測光動作など)が開始され、第２ストローク操作で撮影動作(撮像素子１０１への露光と撮像素子１００から出力される画像信号の記録媒体への記録)が開始される。その他のカメラ本体１００の説明は、省略する。

次に、本実施例のレンズ鏡筒２００について、図２〜図４を参照して説明する。図２はワイド時におけるレンズ鏡筒の光軸方向を含む断面図であり、図３は図１のレンズ鏡筒１００の分解斜視図、図４はレンズ鏡筒１００を構成する部品の拡大図である。

これらの図において、１はマウントで、カメラ本体１００に結合するための爪部１ａを有している。

ズーム操作環３は、固定筒２の内側円筒部２ａの外周に、光軸方向に進退できない状態で、光軸周りに回転可能に係合している。

メスヘリコイド環４の外周には、ズーム操作環３の内周に設けられたカムフォロワ３ａと係合する凸カム４ａと、固定筒２の内側円筒部２ａの内周に設けられた回転防止溝部２ｂと係合する突起４ｂが周方向３箇所に等間隔で設けられている。

５はフィルター枠で、メスヘリコイド環４の内周に設けられたメスヘリコイド４ｃと係合するオスヘリコイド５ａが設けられている。

６はストッパー部材で、フィルター枠５をメスヘリコイド環４に係合させた後に、フィルター枠５に不図示のビスで固定され、フィルター枠５の回転角を制限する。

７は第１レンズユニットＬ１を保持する第１レンズ保持枠で、フィルター枠５に対してネジ止めされた後、接着剤で固定される。

８はメスヘリコイド環４の内周に保持されたフォーカスギヤであり、このフォーカスギヤ８は、フィルター枠５の外周に設けられた不図示のギヤ部と噛み合っている。

９は第４レンズユニットＬ４を保持する第４レンズ保持枠で、光軸方向に延びる円筒部９ａを有しており、外周の３等分部位に、それぞれ放射状に延びる直進ガイド部９ｂが設けられている。

この直進ガイド部９ｂが、固定筒２の内側円筒部２ａに３等分部位に設けられている直進ガイド溝部２ｃに係合するとともに、直進ガイド部９ｂの先端に軸部を有するビスで回転可能に固定されたコロ１０が、ズーム操作環３の内周面３等分部位に設けられたリード溝部３ｂに係合している。

１１は第３レンズユニットＬ３を保持する第３レンズ保持枠で、外周にカムフォロワ１１ａ(係合部)を有しており、カムフォロワ１１aは、第４レンズ保持枠９の円筒部９ａの内周に設けられた凸カム９ｃに係合している。

この凸カム９ｃは、不等分角度に３部位設けられており、最も角度が広く、凸カム９ｃが無い部位には光軸上近づく側に凹んだ形状を有する凹部９ｄ(当接部)が形成されている。

ここで、第４レンズ保持枠９に形成された凹部９ｄについて、図５を用いて詳細に説明する。図５は、第４レンズ保持枠９と第３レンズ保持枠１１が係合した状態を光軸方向から見た図である。

光軸から、第３レンズ保持枠１１のカムフォロワ１１aと第４レンズ保持枠９の凸カム９ｃとが係合する部分(図４において丸で囲まれ領域)に向かって放射状に延びる点線によって、第３レンズ保持枠１１を３つに領域分けする。各係合部間の間隔は、角度θ１〜θ３に対応しており、角度θ１は、角度θ２及び角度θ３よりも大きく設定されている。

図示するように、第４レンズ保持枠９の凹部９ｄは、角度θ１〜θ３のうち最も角度が大きい角度θ１に対応した領域に形成されており、第３レンズ保持枠１１の外周面１１ｂに当接している。

なお、カムフォロワ１１ａも不等分角度に３部位設けられていることは言うまでもない。

なお、本実施例では、第４レンズ保持枠９に形成された凹部９ｄを、第３レンズ保持枠１１の外周面１１ｂに当接させているが、例えば、第３レンズ保持枠１１に光軸上から離れる側に突出した凸部を形成し、この凸部を第４レンズ保持枠９の内周面に係合させるようにしてもよい。

すなわち、各係合部間のうち最も角度が大きい角度θ１に対応した領域に、第３のレンズ保持枠１１と第４のレンズ保持枠９が当接する部分を設けるようにすればよい。

また、凸カム１１aとカム９ｃを反対にして、第３レンズ保持枠１１の外周面にカムを形成するとともに第４レンズ保持枠９の内周面に光軸側に突出する凸カムを設けるようにしてもよい。

図４に戻り、レンズ鏡筒２００の構成の説明を続ける。１２は回転伝達係合部材で、第３レンズ保持枠１１を第４レンズ保持枠９に取り付けた後、第３レンズ保持枠１１の背面に不図示のビスで固定される。

１３は回転伝達部材で、一端がズーム操作環３の内周に固定され、他端が回転伝達係合部材１２と係合するように構成されている。１４は第２レンズユニットＬ２の一部を保持する第２レンズ保持枠で、第４レンズ保持枠９の円筒部９ａの前側端面に不図示のビスで固定される。

１５は第２レンズユニットＬ２の一部を保持する電磁絞りユニットで、第２レンズ保持枠１４に対してビスで固定されている。１６は振動型モータで、第４レンズ保持枠９の円筒部９ａに設けられた凹部９ｄに配置される。本実施例では、振動体の２つの屈曲振動の合成により回転出力を得るいわゆる棒状振動型モータが用いられている。但し、これに限られない。

１７はオートフォーカス用ギヤユニットで、出力軸１７ａが、フォーカスギヤ８と係合しており、振動型モータ１６の出力をフィルター枠５にギヤ列を介して伝達する。

１８は電気部品実装基板で、電磁絞りユニット１５や振動型モータ１６などと、不図示のフレキシブルプリント基板等を介して、電気的に接続されている。

１９はズームブラシで、回転伝達部材１３に不図示のビスで固定されており、電気部品実装基板１８の表面に設けられたコードーパターン１８ａに対して摺動することにより、所定の電気信号を発し回転角を検知する。

２０は接点端子で、マウント１に不図示のビスで固定されており、電気部品実装基板１８とフレキシブルプリント基板２１を介して電気的に接続されている。この接点端子２０は、カメラ本体１００との間での通信を行うため、カメラ側からの電源供給を受けるために設けられている。

次に、レンズ鏡筒２００の動作について説明する。ズーム操作環３が回転操作されると、メスヘリコイド環４が、カムフォロワ３ａと凸カム４ａにより、突起４ｂが回転防止溝部２ｂに係合して案内されることにより凸カム４ａの軌跡に沿って光軸方向に進退する。これにより、フィルター枠５および第１レンズ保持枠７が一体的に進退する。

同時に、第４レンズ保持枠９と第４レンズ保持枠９に固定された第２レンズ保持枠１４および電磁絞りユニット１５が、リード溝部３ｂとコロ１０との係合により、直進ガイド溝部２ｃに案内されてリード溝部３ｂに沿って光軸方向に進退する。

同時に、ズーム操作環３に固定された回転伝達部材１３により、第３レンズ保持枠１１が回転させられ、カムフォロワ１１ａと凸カム９ｃとの係合により、第２レンズユニットＬ２と第４レンズユニットＬ４の間で、第３レンズ保持枠１１が凸カム９ｃの軌跡に沿って光軸方向に回転しながら進退する。

このとき、第３レンズ保持枠１１は、図４に示す角度θ１〜θ３のうち角度が最も大きい角度θ１に対応した領域の方向に偏芯しやすいが、この領域には、第４レンズ保持枠９の凹部９ｄの内周面と、第３レンズ保持枠１１の外周面１１ｂとが当接する当接部が設けられているため、偏芯することなくスムーズに回転しながら光軸方向に進退することが可能である。

また、回転伝達部材１３の第３レンズ保持枠１１に対する作用点は、その略接線ベクトル方向に凹部９ｄがあるように配置したため、第３レンズ保持枠１１は、偏芯することなくスムーズに回転しながら光軸方向に進退することが可能である。すなわち、回転保持部材１３は、角度θ１に対応した領域に設けられているため、回転伝達部材の１３の力の作用線上に、概ね凹部９ｄと第３レンズ保持枠外周面１１ｂとの当接部分が配置される。

なお、本実施例では、デジタル式の１眼レフカメラを用いて説明したが、本発明は、例えば、銀塩カメラ、レンズ一体型カメラにも適用することができる。

本発明の実施例であるカメラシステムの正面斜視図である。 カメラ本体に装着されるレンズ鏡筒の縦断面図である。 レンズ鏡筒の分解斜視図である。 レンズ鏡筒の分解斜視図である図３の、拡大図である。 第３レンズ保持枠と第４レンズ保持枠が係合した状態を、光軸方向から見た図である。 従来例における一眼レフカメラ用の交換レンズ鏡筒の縦断面図である。

符号の説明

１・・・マウント
１ａ・・・爪部
２・・・固定筒
２ａ・・・内側円筒部
２ｂ・・・回転防止溝部
２ｃ・・・直進ガイド溝部
３・・・ズーム操作環
３ａ・・・カムフォロワ
３ｂ・・・リード溝部
４・・・メスヘリコイド環
４ａ・・・凸カム
４ｂ・・・突起
４ｃ・・・メスヘリコイド
５・・・フィルター枠
５ａ・・・オスへリコイド
６・・・ストッパー部材
７・・・第１レンズ保持枠
８・・・フォーカスギヤ
９・・・第４レンズ保持枠
９ａ・・・円筒部
９ｂ・・・直進ガイド部
９ｃ・・・凸カム
９ｄ・・・凹部
１０・・・コロ
１１・・・第３レンズ保持枠
１１ａ・・・カムフォロワ
１１ｂ・・・係合部
１２・・・回転伝達係合部材
１３・・・回転伝達部材
１４・・・第２レンズ保持枠
１５・・・電磁絞りユニット
１６・・・振動型モータ
１７・・・オートフォーカス用ギヤユニット
１８・・・電気部品実装基板
１９・・・ズームブラシ
２０・・・接点端子
２１・・・フレキシブルプリント基板

Claims (7)

1. 第１レンズユニットを保持する第１保持部材と、
   該第１レンズ保持部材を保持する第２保持部材とを有し、
   前記第１および第２保持部材は、第１の間隔と該第１の間隔より広い第２の間隔を含む不等分間隔で周方向に設けられた複数の係合部で相対移動可能に係合しており、
   前記第１および第２保持部材の少なくとも一方の保持部材における前記第２の間隔で設けられた前記係合部間の部分に、他方の保持部材に径方向にて当接する当接部が設けられていることを特徴とするレンズ装置。
2. 前記係合部において、前記両保持部材を相対駆動するためのカムとカムフォロアとが係合することを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
3. 前記第２保持部材の外周に、該レンズ装置を駆動するアクチュエータが配置されており、前記２保持部材は、前記当接部を構成するとともに該アクチュエータの配置空間を形成するよう内径側に凹んだ凹形状部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ装置。
4. 前記凹形状部の内周面と前記第１保持部材の外周面は、係合していることを特徴とする請求項３に記載のレンズ装置。
5. 前記アクチュエータの駆動力を伝達して、前記第１保持部材を回転させる回転伝達部材が、前記第２の間隔で設けられた前記係合部間の部分に設けられていることを特徴とする請求項４に記載のレンズ装置。
6. 請求項１から５のいずれか１つに記載のレンズ装置と、
   該レンズ装置が装着可能なカメラとを有することを特徴とするカメラシステム。
7. 請求項１から５のいずれか１つに記載のレンズ装置と、
   該レンズ装置により形成された被写体像を光電変換する光電変換素子とを有することを特徴とするカメラ。

Images