JP2006234962A - Lens barrel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カム筒を備えたレンズ鏡筒に関するものである。 The present invention relates to a lens barrel provided with a cam barrel.
従来、光学ズーム機能を備えたレンズ鏡筒のように、レンズをその光軸に沿って移動させるレンズ鏡筒の構造として、レンズを保持するレンズ室にカムピンを設け、このカムピンをカム筒に設けられたカム穴に挿入して、カム穴に従ってレンズ群を移動させるものが知られている。
図7は、従来のレンズ鏡筒の光軸断面を示す図である。
以下、従来技術によるレンズ鏡筒のズームレンズの移動機構について説明する。
このレンズ鏡筒は、その光軸方向前側から後側に向け、レンズL1,L2,L3がこの順に配置されている。レンズL1は、フォーカスレンズであり、また、レンズL2,L3は、ズームレンズである。
Conventionally, as a lens barrel structure that moves the lens along its optical axis like a lens barrel with an optical zoom function, a cam pin is provided in the lens chamber that holds the lens, and this cam pin is provided in the cam barrel. It is known that the lens group is moved in accordance with the cam hole by being inserted into the formed cam hole.
FIG. 7 is a diagram showing a cross section of an optical axis of a conventional lens barrel.
A mechanism for moving the zoom lens of the lens barrel according to the prior art will be described below.
In this lens barrel, lenses L1, L2, and L3 are arranged in this order from the front side to the rear side in the optical axis direction. The lens L1 is a focus lens, and the lenses L2 and L3 are zoom lenses.
レンズL2は、レンズ室121に保持されている。レンズ室121は、その外周に軸122(カムピン)が植設され、これに摺動リング123が挿入されている。摺動リング123は、固定筒101に設けられた直進穴101iを貫通し、カム筒104に設けられたカム穴104aに挿入されている。これにより、レンズ室121とレンズL2とは、光軸回りに回転不可に、かつ、光軸前後方向に移動可能に固定筒101に収容される。また、レンズ室121とレンズL2とは、カム筒104が回転することにより、カム穴104aに従って、光軸前後方向に移動する。
The lens L2 is held in the
カム筒104は、光軸回りに回転可能に、かつ、光軸前後方向に移動不可に、固定筒101に保持されている。カム筒104は、その外周に軸142が植設され、これに摺動リング143が挿入されている。そして、この摺動リング143が固定筒101の回転制限101hを貫通し、ズーム操作リング105に設けられた直進溝105aに挿入されている。
このズーム操作リング105は、レンズ鏡筒の最外郭部であり、光軸回りに回転可能に、かつ、光軸前後方向に移動不可に、固定筒101に保持されている。
同様に、レンズL3は、レンズ室131、軸132、摺動リング133等によって、カム筒104に設けられたカム穴104bに従って光軸前後方向に移動する。
The
The
Similarly, the lens L3 is moved in the front-rear direction of the optical axis by the
以上説明した、従来技術によるレンズ鏡筒の動作について説明する。
ズーム操作リング105を、例えば撮影者が光軸回りに回転させると、摺動リング143が直進溝105aの内壁に押されて光軸回りに回転する。摺動リング143は、軸142を介してカム筒104と接続されているので、カム筒104が光軸回りに回転する。このとき、摺動リング123は、カム穴104aと直進穴101iとに案内されて光軸前後方向に移動する。摺動リング123は、軸122を介して、レンズ室121と接続されている。そのため、摺動リング123の移動にともなって、レンズ室121は、レンズL2と一体で光軸前後方向に移動する。同様に、摺動リング133は、カム穴104bと直進穴101iとに案内されて光軸前後方向に移動する。そして、摺動リング133の光軸前後方向への移動によって、レンズ室131は、レンズL3と一体で光軸前後方向に移動する。以上の動作により撮影光学系の焦点距離が変化する。
The operation of the lens barrel according to the related art described above will be described.
For example, when the photographer rotates the
図8、図9は、カム筒104を展開した状態を示す図である。
図8に示す矢印Aは、カム筒104の回転方向(周方向)を示し、また、矢印Bは、光軸前後方向を示し、矢印B1方向が光軸方向前側、矢印B2方向が光軸方向後側である。
カム穴104aは、摺動リング123が挿入され、また、カム穴104bは、摺動リング133が挿入されている。カム穴104aは、カム穴104cと、このカム穴104cより傾き(摺動リングの移動方向とカム筒の周方向との角度)が大きい104dとが連設されたカム穴である。
図9は、図8の状態からカム筒104を周方向(矢印A1方向)に回転した状態を示す図である。摺動リング123と摺動リング133は、それぞれカム穴104aとカム穴104bに従って移動し、また、直進穴101i(図7参照)に光軸回りの回転を規制される。これにより、摺動リング123は、光軸方向前側(矢印B1方向)に、また、摺動リング133は、光軸方向後側(矢印B2方向)に移動して、互いに離れた状態になる。
図10は、図9の状態のレンズ鏡筒の光軸断面を示す図である。摺動リング123と摺動リング133との光軸前後方向への移動に対応して、図7の状態と比較すると、レンズL2とレンズL3との光軸Oに沿った方向の間隔が大きくなっており、撮影光学系の焦点距離が変更されている。
8 and 9 are views showing a state in which the
8 indicates the rotational direction (circumferential direction) of the
A
FIG. 9 is a view showing a state in which the
FIG. 10 is a diagram showing a cross section of the optical axis of the lens barrel in the state shown in FIG. Corresponding to the movement of the
図11と図12は、カム筒104を展開した状態を示す図であり、カム穴104a,104bに従って摺動リング123,133が移動する状態を示している。
図11に示すように、カム穴104cに摺動リング123がある状態において、カム筒104が光軸回りに回転され、その回転角が角度θのとき、摺動リング123の光軸前後方向の変位は、変位X11である。同様に、図12に示すように、カム穴104dに摺動リング123がある状態において、カム筒104の回転角が角度θのとき、摺動リング123の光軸前後方向の変位は、変位X12である。カム穴の傾きが、カム穴104dの方がカム穴104cよりも大きいので、摺動リング123の変位は、X12の方が変位X11よりも大きい。
FIGS. 11 and 12 are views showing a state where the
As shown in FIG. 11, when the
摺動リング123は、軸122を介してレンズ室121と接続されているので、摺動リング123の変位は、レンズL2の光軸前後方向の変位である。また、カム筒104を回転させるための駆動力は、同一の回転角におけるレンズL2の変位に応じて大きくなる。すなわち、この駆動力は、摺動リング123がカム穴104dにあるとき(図12参照)の方が、カム穴104cにあるとき(図11参照)よりも大きい。このため、レンズL2の光軸前後方向における位置によって、カム筒104を回転させる駆動力が異なり、ズーミングにおける操作トルクが変動する。
操作トルクが変動すると、例えば撮影者がズーム操作リング105を回転するときに違和感を感じるため、撮影する上で好ましくない。
Since the
If the operating torque fluctuates, for example, the photographer feels uncomfortable when rotating the
この駆動力の変動を小さくするために、特許文献1には、非直線カムを有する固定筒と、その非直線カムに係合するコロを有するレンズ保持筒と、このレンズ保持筒を作動させる操作部材とを有するレンズ鏡筒において、操作部材の作動位置に応じて非直線カムからくる負荷変動をキャンセルする負荷付与手段を有したレンズ鏡筒が開示されている。また、特許文献2には、カム部材が回転または直進移動する際にカム溝を有すことによる重量の不均一によって、光学素子(レンズ)の光軸方向と平行な回転軸まわりに作用する回転モーメントを打ち消すための打ち消し手段を有するレンズ鏡筒が開示されている。
しかし、これらのレンズ鏡筒は、駆動力の変動を小さくするための構造が複雑であり、レンズ鏡筒の大型化につながり、また、コスト面においても不利である。
However, these lens barrels have a complicated structure for reducing fluctuations in driving force, leading to an increase in the size of the lens barrel, and are disadvantageous in terms of cost.
本発明の課題は、外形を大型にせずに、レンズを移動させるカム筒を回転する駆動力が安定したレンズ鏡筒を提供することである。 An object of the present invention is to provide a lens barrel having a stable driving force for rotating a cam barrel that moves a lens without increasing the size of the outer shape.
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、本発明の実施例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。
請求項1の発明は、レンズと、前記レンズを保持するレンズ枠(21)と、円筒状に形成され、前記レンズ枠に対する相対的なその軸回りの回転移動により、前記レンズ枠(21)を光軸に沿った方向に移動するカム筒(4)と、前記レンズ枠(21)に設けられたカムピン部(22)と、前記カムピン部(22)が移動可能に挿入され、第1のカム穴(4c)と、前記第1のカム穴(4c)に連設され、前記カムピン部(22)の移動方向と前記カム筒(4)の周方向との角度が前記第1のカム穴(4c)よりも大きい第2のカム穴(4d)とを有し、前記カム筒(4)に設けられたカム穴部(4a)と、前記カムピン部(22)に設けられ、前記カム穴部(4a)に沿って摺動し、前記カム穴部(4a)の摺動面との摩擦力が、前記第1のカム穴(4c)の方が前記第2のカム穴(4d)よりも大きく、前記回転移動に必要な駆動力の変動を小さくする回転負荷調整部材(23)と、を備えたレンズ鏡筒である。
The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to the Example of this invention is attached | subjected and demonstrated, it is not limited to this.
According to the first aspect of the present invention, a lens, a lens frame (21) for holding the lens, and a cylindrical shape are formed, and the lens frame (21) is moved by rotation about its axis relative to the lens frame. A cam cylinder (4) that moves in a direction along the optical axis, a cam pin portion (22) provided on the lens frame (21), and the cam pin portion (22) are movably inserted, and the first cam A hole (4c) and the first cam hole (4c) are connected to each other, and the angle between the moving direction of the cam pin portion (22) and the circumferential direction of the cam cylinder (4) is the first cam hole ( 4c) having a second cam hole (4d) larger than the cam hole (4a) provided in the cam cylinder (4) and the cam pin part (22). (4a) and the frictional force with the sliding surface of the cam hole (4a) A lens barrel having a cam load (4c) larger than the second cam hole (4d) and a rotational load adjusting member (23) for reducing fluctuations in driving force necessary for the rotational movement. is there.
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、前記回転負荷調整部材(23,63)は、前記第1のカム穴(4c,6c)及び前記第2のカム穴(4d,6d)の前記角度に対応して、弾性変形する弾性部材を有すること、を特徴とするレンズ鏡筒である。
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、前記カム穴部(4a)の幅(D1,D2)は、前記第1のカム穴(4c)の方が前記第2のカム穴(4d)よりも小さいこと、を特徴とするレンズ鏡筒である。
According to a second aspect of the present invention, in the lens barrel according to the first aspect, the rotational load adjusting member (23, 63) includes the first cam hole (4c, 6c) and the second cam hole (4d). 6d), a lens barrel characterized by having an elastic member that is elastically deformed corresponding to the angle.
According to a third aspect of the present invention, in the lens barrel according to the first or second aspect, the width (D1, D2) of the cam hole portion (4a) is greater in the first cam hole (4c). The lens barrel is smaller than the second cam hole (4d).
本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)本発明のレンズ鏡筒は、カム筒が、第1及び第2のカム穴とが連設されたカム穴部を備えている。第2のカム穴は、第1のカム穴よりも、カムピン部の移動方向とカム筒の周方向との角度(以下「傾き」という。)が大きい。このカムピン部は、レンズを保持するレンズ枠に設けられている。カム筒は、レンズ枠に対する相対的な軸回りの回転移動により、レンズ枠を光軸に沿った方向に移動する。カムピン部は、回転移動に必要な駆動力の変動を小さくする回転負荷調整部材を備えているので、カム穴部に沿って摺動したときに、カム穴部の摺動面との摩擦力が、第1のカム穴の方が第2のカム穴よりも大きい。
これにより、例えば、撮影者がレンズ鏡筒を操作するときの駆動力の変動を小さくし、違和感をなくすことができる。また、ステッピングモータ等のアクチュエータ等を用いて回転させるときは、アクチュエータ等への負荷の変動を小さくできるので、オーバシュート等を防止し、レンズ鏡筒の安定した駆動が可能である。
According to the present invention, the following effects can be obtained.
(1) In the lens barrel of the present invention, the cam barrel includes a cam hole portion in which the first and second cam holes are continuously provided. The second cam hole has a larger angle (hereinafter referred to as “tilt”) between the moving direction of the cam pin portion and the circumferential direction of the cam cylinder than the first cam hole. The cam pin portion is provided on a lens frame that holds the lens. The cam barrel moves the lens frame in a direction along the optical axis by rotating around the axis relative to the lens frame. Since the cam pin portion includes a rotation load adjusting member that reduces fluctuations in driving force required for rotational movement, when the cam pin portion slides along the cam hole portion, the friction force with the sliding surface of the cam hole portion is reduced. The first cam hole is larger than the second cam hole.
Thereby, for example, the fluctuation of the driving force when the photographer operates the lens barrel can be reduced, and the uncomfortable feeling can be eliminated. Further, when rotating using an actuator such as a stepping motor, the fluctuation of the load on the actuator or the like can be reduced, so that overshoot and the like can be prevented, and the lens barrel can be driven stably.
(2)本発明のレンズ鏡筒は、回転負荷調整部材が、第1のカム穴及び第2のカム穴の角度に対応して、弾性変形する弾性部材を有している。これにより、カムピン部をカム穴部の角度に応じて弾性変形させて、カム穴部の壁面との摩擦力を調整することにより、カム筒を回転させる駆動力の変動を小さくすることができる。また、構造を簡単にすることができるので、レンズ鏡筒を大型にすることがない。
(3)本発明のレンズ鏡筒は、カム穴部の幅が、第1のカム穴の方が第2のカム穴よりも小さい。これにより、カム穴部の幅に応じてカムピン部を変形させて、カム穴部の摺動面との摩擦力の変動を小さくすることができる。
(2) In the lens barrel of the present invention, the rotational load adjusting member has an elastic member that elastically deforms in accordance with the angles of the first cam hole and the second cam hole. As a result, the cam pin portion is elastically deformed according to the angle of the cam hole portion, and the friction force with the wall surface of the cam hole portion is adjusted, whereby the fluctuation of the driving force for rotating the cam cylinder can be reduced. Further, since the structure can be simplified, the lens barrel is not increased in size.
(3) In the lens barrel of the present invention, the width of the cam hole is smaller in the first cam hole than in the second cam hole. Thereby, the cam pin part can be deformed according to the width of the cam hole part, and the fluctuation of the frictional force with the sliding surface of the cam hole part can be reduced.
本発明は、外形を大型にせずに、レンズを移動させるカム筒を回転する駆動力が安定したレンズ鏡筒を提供するという目的を、レンズを保持するレンズ室に軸を設け、この軸に弾性部材から形成された摺動リングを挿入し、また、カム筒にカム幅と傾きとが異なる2つのカム穴が連設されたカム穴部を設け、このカム穴部に前述した摺動リングを挿入し、そして、カム穴部に従って摺動リングを摺動させ、カム幅に応じて摺動リングを弾性変形させることにより、カム穴部の壁面と摺動リングとの摩擦力の大きさを変化させることによって実現した。 An object of the present invention is to provide a lens barrel having a stable driving force for rotating a cam barrel that moves a lens without increasing the size of the outer shape. A sliding ring formed of a member is inserted, and a cam hole portion in which two cam holes having different cam widths and inclinations are provided in the cam cylinder is provided, and the above-described sliding ring is provided in the cam hole portion. Insert and slide the sliding ring according to the cam hole, and elastically deform the sliding ring according to the cam width, thereby changing the magnitude of the frictional force between the wall surface of the cam hole and the sliding ring Realized by letting.
以下、図面等を参照して、本発明の実施例をあげて、さらに詳しく説明する。
図1は、本発明を適用した実施例のレンズ鏡筒の光軸断面を示す図である。
本実施例のレンズ鏡筒は、固定筒1と、レンズL1,L2,L3と、レンズ室11,21,31と、軸12,22,32,42と、摺動リング13,23,33,43と、直進リング24と、フォーカス操作リング2と、カム筒4と、ズーム操作リング5等を備えている。
本実施例のレンズ鏡筒は、光軸方向前側から後側に向け、フォーカスレンズであるレンズL1と、ズームレンズであるレンズL2とレンズL3とが順に配置された、3群構成からなる撮影光学系を収容するレンズ鏡筒である。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings and the like.
FIG. 1 is a diagram showing a cross section of an optical axis of a lens barrel of an embodiment to which the present invention is applied.
The lens barrel of this embodiment includes a fixed barrel 1, lenses L1, L2, and L3,
The lens barrel of the present embodiment has a three-group photographic optical system in which a focus lens L1, a zoom lens L2, and a lens L3 are sequentially arranged from the front side to the rear side in the optical axis direction. A lens barrel that houses the system.
固定筒1は、光軸Oを中心軸とした円筒形の筒部1a,1b,1cを有している。筒部1a,1bは、光軸前後方向に連設され、また、筒部1cは、筒部1bの内側に設けられている。
筒部1aは、固定筒1の光軸方向前側の部分であり、レンズL1を移動可能に収容する。筒部1aは、レンズL1を光軸前後方向にガイドするため、2つの直進穴1dを有している。2つの直進穴1dは、筒部1aの側面であって、互いに対向する位置に設けられた光軸前後方向に長い開口穴である。その光軸前後方向の長さは、レンズL1の移動範囲を満足する。
The fixed cylinder 1 has cylindrical
The
筒部1bは、固定筒1の光軸方向後側の部分であり、平面部1e、マウント1f、バヨネット1g、回転制限1hを有している。平面部1eは、筒部1a,1b,1cを連結するため、筒部1bの光軸方向先端部から、径方向内側に向け設けられた、光軸Oに対して垂直な円環状の平板である。平面部1eは、その光軸方向前側の面から光軸方向前側に円筒部1aが設けられ、また、その内径の端部から光軸方向後側に円筒部1cが設けられている。マウント1fは、レンズ鏡筒を、カメラ本体(図示せず)に装着するためのカメラ側マウントである。マウント1fは、筒部1bの光軸方向後端部から径方向内側に向け、光軸Oに対して垂直に設けられた円環状の平板である。バヨネット1gは、カメラ本体とバヨネット結合するため、マウント1fよりも光軸方向後側に設けられている。回転制限1hは、筒部1bの側面であって、後述する摺動リング43が移動する範囲に、光軸Oに対して垂直に設けられた開口穴である。
The
筒部1cは、レンズL2,L3を移動可能に収容する。筒部1cは、2つの直進穴1iを有している。2つの直進穴1iは、レンズL2,L3を光軸前後方向にガイドするための、直進穴1dと同様な光軸前後方向に長い開口穴である。
また、固定筒1は、フランジ部1j、環状リブ1k、フランジ部1mを有している。フランジ部1jは、筒部1aの光軸方向先端部から径方向外側に設けられたフランジである。環状リブ1kは、筒部1bの光軸方向先端部から、径方向外側に、光軸Oに対して垂直に設けられた円環状のリブである。環状リブ1kは、平面部1eと同一面上であって、平面部1eのさらに径方向外側に設けられている。フランジ部1mは、筒部1bの光軸方向後端部から径方向外側に向け設けられたフランジである。フランジ部1jと環状リブ1kとは、後述するフォーカス操作リング2を光軸前後方向に移動不可に規制し、また、環状リブ1kとフランジ部1mとは、後述するズーム操作リング5を、光軸前後方向に移動不可に規制している。
The
The fixed cylinder 1 has a
レンズ室11は、その内側にレンズL1を保持する円環状の部材である。レンズ室11は、その円環の外径が、筒部1aの内径と略同一とされ、筒部1aの内壁に沿って光軸前後方向に移動する。レンズ室11は、2つの軸12が設けられている。
軸12は、後述するフォーカス操作リング2の回転を、レンズ室1に伝達するための部材である。軸12は、固定筒1の直進穴1dを貫通して設けられている。2つの軸12は、レンズ室11の外周に、互いに対向する位置に、径方向外側に向け植設されている。軸12は、軸部12aの一端に、レンズ室11とネジ結合するためのネジ部12bを有し、また、もう片方の一端にフランジ部12cを有している。軸12は、その軸部12aに、円筒形をした摺動リング13が挿入されている。
摺動リング13は、フランジ部12cとレンズ室11の外周との間に挟まれており、また、レンズ室11が光軸前後方向に移動するときに、直進穴1dの内壁に沿って移動する。
以上の構造により、レンズ室11は、レンズL1と一体で、光軸回りに回転不可に、かつ、光軸前後方向に移動可能に固定筒1に収容される。
The
The
The sliding
With the structure described above, the
フォーカス操作リング2は、円筒形をしており、例えば撮影者の手による駆動力によって光軸Oを中心として回転され、レンズL1を光軸前後方向に移動させる部材である。フォーカス操作リング2は、その中心軸を光軸Oと同軸に、固定筒1の筒部1aを囲うようにして設けられている。フォーカス操作リング2は、その内径が筒部1aの外径と略同一とされ、筒部1aの外周と摺接する。フォーカス操作リング2は、固定筒1に設けられたフランジ部1jと環状リブ1kとの間に配置されており、光軸前後方向の移動が規制されている。フォーカス操作リング2は、その内周壁に螺旋状に有底のリード溝2aが設けられている。リード溝2aには、軸12とこれに設けられた摺動リング13とが挿入される。そして、フォーカス操作リング2の回転にともない、摺動リング13がリード溝2aに従って移動する。
The
レンズ室21,31は、その内側にレンズL2,L3をそれぞれ保持する円環状の部材である。レンズ室21,31は、その円環の外径が、筒部1cの内径と略同一とされ、筒部1cの内壁に沿って光軸前後方向に移動する。
軸22(カムピン部)は、軸12と同様な形状であり、2つの軸22がレンズ室21(レンズ枠)に植設されている。この軸22は、後述するカム筒4の回転を、レンズ室21に伝達するための部材である。軸22は、固定筒1の直進穴1i及び後述するカム筒4のカム穴部4aを貫通し、また、ネジ部22bにより、レンズ室21にネジ結合されている。軸22は、その軸部22aに、円筒形をした摺動リング23と直進リング24とが挿入されている。摺動リング23と直進リング24は、略同一形状の円筒形であり、摺動リング23が軸22のフランジ部22c側に、直進リング24がネジ部22b側に配置されている。
摺動リング23(回転負荷調整部材)は、弾性部材(例えば、ポリアセタール等の樹脂)から形成される。摺動リング23は、レンズ室21が移動するときに、カム穴部4aの内壁(摺動面)に沿って移動し、また、直進リング24は、直進穴1iの内壁に沿って移動する。なお、摺動リング23のカム穴部4a内の移動については、後に詳述する。
The
The shaft 22 (cam pin portion) has the same shape as the
The sliding ring 23 (rotational load adjusting member) is formed from an elastic member (for example, a resin such as polyacetal). When the
同様に、2つの軸32が、レンズ室31に設けられている。軸32は、固定筒1の直進穴1i及び後述するカム筒4のカム穴部4bを貫通し、また、レンズ室31にネジ結合されている。軸32は、摺動リング33が挿入されている。摺動リング33は、軸32のフランジ部とレンズ室31の外周との間に挟まれており、レンズ室31が光軸前後方向に移動するときに、直進穴1iの内壁に沿って移動する。
以上の構造により、レンズ室21がレンズL2と一体で、また、レンズ室31がレンズL3と一体で、光軸回りに回転不可に、かつ、光軸前後方向に移動可能に固定筒1に収容される。
Similarly, two
With the structure described above, the
カム筒4は、円筒形をしており、その中心軸を光軸Oと同軸に、固定筒1の筒部1cを囲うようにして設けられている。カム筒4は、その内周が筒部1cの外周と摺接し、光軸Oを中心として回転する。カム筒4は、固定筒1に設けられた平面部1eとマウント1fとの間に配置されており、光軸前後方向の移動が規制されている。カム筒4は、その側面に開口穴であるカム穴部4a,4bが設けられている。カム穴部4aは、カム筒4の光軸方向前側に、また、カム穴部4bは、光軸方向後側に設けられている。カム穴部4aには、軸22に設けられた摺動リング23が挿入され、そして、カム筒4の回転にともない摺動リング23が、カム穴部4aの内壁に沿って移動する。カム穴部4bには、軸32に設けられた摺動リング33が挿入され、そして、カム筒4の回転にともない、摺動リング33がカム穴部4bの内壁に沿って移動する。カム筒4は、軸12と同様な形状をした、2つの軸42が設けられている。
The
この軸42は、後述するズーム操作リング5の回転を、カム筒4に伝達するための部材である。軸42は、固定筒1の回転制限1hを貫通し、カム筒4にネジ結合されている。軸42は、円筒形をした摺動リング43が挿入され、カム筒4の回転にともない、摺動リング43が回転制限1hの内壁に沿って移動する。
The
ズーム操作リング5は、円筒形をしており、例えば撮影者の手による駆動力によって光軸Oを中心として回転され、レンズL2,L3を光軸前後方向に移動させる部材である。ズーム操作リング5は、その中心軸を光軸Oと同軸に、固定筒1の筒部1bを囲うようにして設けられている。ズーム操作リング5は、その内周が筒部1bの外周と摺接し、光軸Oを中心として回転する。ズーム操作リング5は、固定筒1に設けられた環状リブ1kとフランジ部1mとの間に配置されており、光軸前後方向の移動が規制されている。ズーム操作リング5は、その内周壁に、有底の直進溝5aが設けられている。直進溝5aには、軸12に設けられた摺動リング43が挿入され、ズーム操作リング5の回転にともない、摺動リング43が直進溝5aの内壁に押されて光軸Oを中心として回転する。摺動リング43とカム筒4とは、軸42を介して接続されているので、カム筒4は、光軸Oを中心として回転する。
The
以上の構造である本実施例のレンズ鏡筒のフォーカシングと、ズーミングについて以下説明する。
最初に、フォーカシングについて説明する。フォーカス操作リング2が光軸Oを中心として回転されると、リード溝2aに挿入された摺動リング13が、リード溝2aに従って移動する。摺動リング13は、固定筒1に設けられた直進穴1dによって光軸回りの回転が規制されているので、直進穴1dの内壁に沿って光軸前後方向に移動する。摺動リング13は、軸12を介してレンズ室11と接続されている。これにより、レンズ室11は、レンズL1と一体で、固定筒1の筒部1aの内側を、光軸前後方向に移動する。以上の動作により、撮影光学系の被写体距離が変更され、ピント調整がされる。
The focusing and zooming of the lens barrel of the present embodiment having the above structure will be described below.
First, focusing will be described. When the
次に、ズーミングについて説明する。ズーム操作リング5が光軸Oを中心として回転されると、直進溝5aに挿入された摺動リング43は、光軸Oを中心として回転する。このとき、摺動リング43の回転は、固定筒1に設けられた回転制限1hにより、一定の角度に制限される。摺動リング43は、軸42を介してカム筒4と接続されているので、カム筒4は、光軸Oを中心として回転する。カム筒4は、そのカム穴部4aに摺動リング23が挿入されているので、摺動リング23は、カム穴部4aの内壁に沿って移動する。レンズ室21は、軸22を介して摺動リング23と接続されており、また、直進リング24と固定筒1に設けられた直進穴1iとにより、光軸回りの回転が規制されているので、レンズL2と一体で、固定筒1の筒部1cの内側を、光軸前後方向に移動する。同様にして、レンズ室31は、レンズL3と一体でカム穴部4bに従って、固定筒1の筒部1cの内側を、光軸前後方向に移動する。以上の動作により、撮影光学系の焦点距離が変更される。
Next, zooming will be described. When the
以下カム筒4のカム穴部4a,4bと、これらに挿入された摺動リング23,33について説明する。
図2、図3、図4は、カム筒4を展開した状態を示す図である。図2は、カム穴部4a,4bの形状を示し、また、図3、図4は、カム穴部4a,4bに従って摺動リング23,33が移動する状態を示す。
図2に示す矢印Aは、カム筒4の回転方向(周方向)を示し、また、矢印Bは、光軸前後方向を示し、矢印B1方向が光軸方向前側、矢印B2方向が光軸方向後側である。図2に示すように、カム穴部4aは、カム穴4c(第1のカム穴)と、これに連設され、傾きと穴幅の異なるカム穴4d(第2のカム穴)とを有している。カム穴4dの穴幅D2は、カム穴4cの穴幅D1よりも大きい。一方、カム穴部4bは、一定の穴幅D3であり、またその傾きも一定である。
Hereinafter, the
2, 3 and 4 are views showing a state where the
2 indicates the rotation direction (circumferential direction) of the
図3に示すように、軸22に挿入された摺動リング23は、カム穴部4aの一部であるカム穴4cにあるとき、この内壁に沿って移動する。カム筒4が回転され、回転角が角度θのとき、摺動リング23の光軸前後方向における変位は、変位X1である。このとき、摺動リング23は、カム穴4cの内壁に圧縮され、弾性変形して楕円形になっている。これにより、摺動リング23とカム穴4cの内壁との摩擦力が大きくなるので、カム筒4を回転させる駆動力が大きくなる。
また、図4に示すように、摺動リング23は、カム穴4dにあるとき、この内壁に沿って移動する。カム穴4dは、傾き、すなわち摺動リング23の移動方向とカム筒4の周方向との角度が、カム穴4cよりも大きい。そして、カム筒4の回転角が角度θのとき、摺動リング23の光軸前後方向における変位は、変位X2である。カム穴4dの穴幅は、摺動リング23の外径と略同一である。このため、摺動リング23は、圧縮されないで円形のままの状態で移動する。
図3,図4が示すように、カム穴部4aの傾きは、カム穴4dの方がカム穴4cよりも大きい。そのため、カム筒4を回転させるための駆動力は、本来、摺動リング23がカム穴4dにあるときの方が、カム穴4cにあるときよりも大きくなる。しかし、摺動リング23がカム穴4cに従って移動するとき、カム穴4cの内壁との摩擦力が大きくなるので、カム筒4を回転させる駆動力は、大きくなる。このため、カム穴4cの穴幅と摺動リング23の変形量とを調整することにより、カム筒4を回転させる駆動力は、摺動リング23がカム穴4cにある状態と、カム穴4dにある状態とを同等に設定することができる。
As shown in FIG. 3, when the sliding
Further, as shown in FIG. 4, the sliding
As shown in FIGS. 3 and 4, the
一方、図3、図4に示すように、軸32に挿入された摺動リング33は、カム穴部4bの内壁に沿って移動する。カム筒4の回転角が角度θのとき、摺動リング33の光軸前後方向における変位は、変位X3である。カム穴部4bは、その傾きが全範囲のわたって一定であり、また、その穴幅が摺動リング33の外径と略同一である。このため、摺動リング33は、圧縮されず移動し、また、カム筒4を回転させる駆動力の変動に影響を与えない。
On the other hand, as shown in FIGS. 3 and 4, the sliding
図5は、カム筒4を展開した状態を示す図であり、カム穴部4aの加工方法を示す。
工具40は、カム筒4を加工する工具で、例えばエンドミル等が用いられる。工具40の直径はカム幅の最小幅と同等か、若しくは、カム幅の最小幅よりも小さい。カム筒4のカム穴部4aの加工は、例えばNCフライス盤等を用いて、カム筒4あるいは工具40を、カム筒4の中心軸回りに回転させながら行われる。そして、工具40の中心が2点鎖線を通ることによりカム穴部4aが形成される。
FIG. 5 is a diagram showing a state where the
The
以上説明したように、本実施例のレンズ鏡筒は、カム筒4が光軸Oを中心として回転されることにより、レンズ室21(レンズ枠)を光軸Oに沿った方向に移動する。カム筒4のカム穴部4aには、レンズ室21に設けられた軸22(カムピン部)が挿入され、また、このカム穴部4aは、カム穴4c(第1のカム穴)とカム穴4d(第2のカム穴)とが連設されている。カム穴4dは、カム穴4cよりも、軸22の移動方向とカム筒4の周方向との角度、及び、穴幅とが大きい。軸22は、摺動リング23(回転負荷調整部材)を備えており、これがカム穴4cとカム穴4dの幅に応じて弾性変形して、カム穴の内壁(摺動面)との摩擦力を調整している。すなわち、摺動リング23とカム穴部4aの内壁との摩擦力は、カム穴4cの方がカム穴4dよりも大きいので、カム筒4を回転させるために必要な駆動力の変動が小さい。これにより例えば、撮影者がレンズ鏡筒を操作するときに、違和感なくズーム操作リング5を回転させることができる。
また、本実施例のレンズ鏡筒は、その構造を複雑にすることなく、上述した効果を奏することができるので、レンズ鏡筒を大型にすることがない。
As described above, the lens barrel of this embodiment moves the lens chamber 21 (lens frame) in the direction along the optical axis O when the
In addition, the lens barrel of the present embodiment can achieve the above-described effects without complicating its structure, so that the lens barrel is not enlarged.
(変形例)
以上説明した実施例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。
(1)本実施例において、カム筒4のカムは、開口穴のカム穴部4aである例を示したが、これに限定されない。例えば、有底のカム穴(カム溝)を設け、これに弾性部材から形成された摺動リングを挿入してもよい。
(Modification)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes are possible, and these are also within the equivalent scope of the present invention.
(1) In the present embodiment, the cam of the
(2)本実施例において、レンズ鏡筒は、ズーミングにおける駆動力の変動を小さくするために摺動リング23等を用いた例を示したが、これに限定されない。例えば、フオーカシングおける駆動力の変動を小さくするために、上記説明した構造を適用してもよい。
(2) In this embodiment, the lens barrel uses the sliding
(3)本実施例において、摺動リング23の弾性変形が直進リング24に伝達されないように、摺動リング23と直進リング24とを別部材にした例を示したが、これに限定されない。例えば、摺動リング23と直進リング24とを一体化したリングを、カム穴4cにより弾性変形させ、カム穴4cの壁面との摩擦力を大きくし、さらに、直進穴1i(図1参照)の壁面との摩擦力をも大きくしてもよい。これにより、部品点数を増やすことなく、駆動力の変動を小さくすることができる。
(3) In the present embodiment, the example in which the sliding
(4)本実施例において、カム筒4を回転させる駆動力は、撮影者の手よる例を示したが、これに限定されない。例えば、ステッピングモータ等のアクチュエータを用いて、この駆動力によってカム筒4を回転させてもよい。この場合、アクチュエータの駆動力の変動を小さくできるので、安定したレンズ鏡筒の制御をすることができる。
(4) In the present embodiment, the driving force for rotating the
(5)本実施例において、カム筒4を光軸Oを中心として回転させることにより、レンズ室21を光軸前後方向に移動させる例を示したが、これに限定されず、レンズ室(レンズ枠)に対する相対的な回転移動により、レンズ室を光軸に沿った方向に移動させるカム筒であればよい。例えば、カム筒の光軸Oを中心とした回転を規制し、レンズ室を光軸Oを中心として回転させることにより、レンズ室を光軸Oに沿った方向に移動してもよい。
(5) In this embodiment, the example in which the
(6)本実施例において、カム穴部4aのカム穴4c,4dの穴幅が異なる例を示したがこれに限定されない。例えば、図6に示すように、本実施例のカム筒4と同様な形状であるカム筒6に、穴幅が等しく、かつ、傾き(カムピン部の移動方向とカム筒の周方向との角度)が異なるカム穴6c,6dから形成されたカム穴部6aを設ける。また、軸62(カムピン部)に、弾性部材から形成された摺動部63(回転負荷調整部材)を固定してもよい。この場合、摺動部63とカム穴部6aの摺動面との摩擦力は、摺動部63が軸62に対して弾性変形しその軸回りに回転することにより、摺動部63がカム穴6cとカム穴6dとにある状態とでは異なる。したがって、摺動部63の軸62に対するその軸回りの取り付け角度を調整することにより、カム筒6を回転させるために必要な駆動力の変動を小さくすることができる。
(6) In the present embodiment, an example in which the hole widths of the cam holes 4c and 4d of the
1 固定筒
1a,1b,1c 筒部
1h 回転制限
1i 直進穴
1j,1m フランジ部
1k 環状リブ
2 フォーカス操作リング
4,6 カム筒
4a,4b,6a カム穴部
4c,4d,6c,6d カム穴
5 ズーム操作リング
11,21,31 レンズ室
12,22,32,42,62 軸
13,23,33,43 摺動リング
24 直進リング
63 摺動部
101 固定筒
104 カム筒
104a,104b,104c,104d カム穴
105 ズーム操作リング
121,131 レンズ室
122,132 軸
123,133 摺動リング
L1,L2,L3 レンズ
O 光軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
前記レンズを保持するレンズ枠と、
円筒状に形成され、前記レンズ枠に対する相対的なその軸回りの回転移動により、前記レンズ枠を光軸に沿った方向に移動するカム筒と、
前記レンズ枠に設けられたカムピン部と、
前記カムピン部が移動可能に挿入され、第1のカム穴と、
前記第1のカム穴に連設され、前記カムピン部の移動方向と前記カム筒の周方向との角度が前記第1のカム穴よりも大きい第2のカム穴とを有し、前記カム筒に設けられたカム穴部と、
前記カムピン部に設けられ、前記カム穴部に沿って摺動し、前記カム穴部の摺動面との摩擦力が、前記第1のカム穴の方が前記第2のカム穴よりも大きく、前記回転移動に必要な駆動力の変動を小さくする回転負荷調整部材と、
を備えたレンズ鏡筒。 A lens,
A lens frame for holding the lens;
A cam cylinder that is formed in a cylindrical shape and moves in a direction along the optical axis by rotating around the axis relative to the lens frame;
A cam pin provided on the lens frame;
The cam pin portion is movably inserted, and a first cam hole;
The cam cylinder having a second cam hole that is connected to the first cam hole, and an angle between the moving direction of the cam pin portion and the circumferential direction of the cam cylinder is larger than that of the first cam hole; Cam hole provided in the
Provided in the cam pin portion, slides along the cam hole portion, and the friction force with the sliding surface of the cam hole portion is larger in the first cam hole than in the second cam hole. A rotational load adjusting member that reduces fluctuations in driving force required for the rotational movement;
Lens barrel with
前記回転負荷調整部材は、前記第1のカム穴及び前記第2のカム穴の前記角度に対応して、弾性変形する弾性部材を有すること、
を特徴とするレンズ鏡筒。 The lens barrel according to claim 1,
The rotational load adjusting member has an elastic member that is elastically deformed corresponding to the angle of the first cam hole and the second cam hole;
A lens barrel characterized by
前記カム穴部の幅は、前記第1のカム穴の方が前記第2のカム穴よりも小さいこと、
を特徴とするレンズ鏡筒。
In the lens barrel according to claim 1 or 2,
The width of the cam hole is such that the first cam hole is smaller than the second cam hole,
A lens barrel characterized by
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005045932A JP2006234962A (en) | 2005-02-22 | 2005-02-22 | Lens barrel |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009193067A (en) * | 2008-01-18 | 2009-08-27 | Canon Inc | Support apparatus and lens apparatus |
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-
2005
- 2005-02-22 JP JP2005045932A patent/JP2006234962A/en active Pending
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