JP2008262098A - レンズ鏡筒および光学機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 レンズ鏡筒の小型化を実現しつつ、小型化をしても組立ておよび分解が容易に行うようにする。
【解決手段】 光軸周りに回転可能に設けられた円筒部材と、円筒部材の光軸方向の位置を決める位置決め部材と、位置決め部材が固定された固定筒部材とを備え、円筒部材は、内周部に前記位置決め部材を光軸方向で嵌合する有底溝と、円筒部材の外周部に前記有底溝を跨いで形成された座ぐり部と、座ぐり部によって有底溝との間に形成された少なくとも１つの開口部とを有する。
【選択図】 図２

Description

本発明はレンズ鏡筒およびレンズ鏡筒を装着したカメラ本体である光学機器に関するものである。

従来、レンズ鏡筒において小型・高性能が求められ、変倍・焦点調節をするために構成部材の形状が複雑化を辿っている。それに伴い、レンズ鏡筒を構成する部材を組立て性が難しくなるが、より組立て性の向上を図る技術の提案もなされている。

一般にズームレンズ鏡筒は、カム溝を有するカム環の回転運動によって、直進案内されているレンズ群を所定の軌跡で光軸方向に移動させる機構が知られている。こうしたカム溝による案内構造では、カム環と相対回転のみ可能に結合された直進案内環に形成した直進案内溝によってレンズ群を有するレンズ枠を直進案内している。そしてカム環に対するレンズ枠の組込時には、該レンズ枠に設けたカムフォロアと直進案内突起に対して、カム溝の開口（カムフォロアの挿脱口）と直進案内溝が一致するような回転位相に直進案内環とカム環を合わせてからレンズ枠を組み込む。よって、カム環及び直進案内環が複数のレンズ枠を支持する場合には、レンズ枠ごとに、組込前の準備段階としてカム環と直進案内環の回転位相を調整する手間がかかり、組立て性が悪かった。

特許文献１（特開平２００１−２１５４０２号）では、第１のレンズ枠および第２のレンズ枠を有している。また、直進案内溝を有する直進案内環と、直進案内環に回動自在のカム環を有する。また、カム環には第一のレンズ枠および第二のレンズ枠のカムフォロアを案内する、第一のカム溝・第二のカム溝を有している。カムフォロアは、該カム溝と直進案内環の直進案内溝に嵌入され、直進案内環が相対回転されることで、レンズ枠が光軸方向へ移動する。これらのカム溝は、カム環の内面に形成されており、カム環の後端面までカム溝が形成され、カム環後端面のレンズ枠導入部から第一のレンズ枠が導入される。第一のレンズ枠は第一のカム溝の端部まで導入される。第一のレンズ枠が第一のカム溝の端部に移動させられた状態で、第二のレンズ枠を第二のカム溝の後端面にある第二のレンズ枠導入部より導入される。該端部は第二のレンズ枠導入部と周方向で同一位置にある。

以上の構成から、カム環へのレンズ枠の組付けが容易なズームレンズを提案している。
特開平２００１−２１５４０２号

上述の特許文献１の構成では、カム溝が貫通でないためにカム環の内側に直進案内環がなければならない。また、レンズ枠にカムフォロアを締結した状態で、直進案内環にレンズ枠を光軸方向から挿入する場合には、カムフォロアをラジアル方向で逃げるような逃げ形状を直進案内環に設ける必要がある。

これにより、直進案内環の形状が複雑化し、大型化してしまうことになる。当然、レンズ枠に初めからカムフォロアと同様な突起形状がある場合も同じである。

また、レンズ鏡筒を組み上げた後にカム環の内側のレンズ枠を取り外すことが出来ない。レンズ枠に初めからカムフォロアと同様な突起形状がある場合は勿論であるが、カムフォロアがレンズ枠と別体である場合であっても、カム溝が貫通でないために、カム環の外側の部材（例えば外装部品）に設けた開口部からドライバー等の工具を入らない。そのためカムフォロアを締結している締結部材を取り外すことができないのである。そのため、カム環の内側にあるレンズ枠のみを取り外すためには、直進案内環を取り外すところまでレンズ鏡筒を分解しなくてはならなくなってしまう。

そこで本発明は、レンズ鏡筒の小型化を実現しつつ、小型化をしても組立ておよび分解が容易に行うことのできるレンズ鏡筒を提案することを目的としている。

本発明は、光軸周りに回転可能に設けられた円筒部材と、前記円筒部材の光軸方向の位置を決める位置決め部材と、前記位置決め部材が固定された固定筒部材と、を備え、前記円筒部材は、内周部に前記位置決め部材を光軸方向で嵌合する有底溝と、前記円筒部材の外周部に前記有底溝を跨いで形成された座ぐり部と、前記座ぐり部によって前記有底溝との間に形成された少なくとも１つの開口部とを有することを特徴としている。

ここで、本発明では、さらに、固定筒部材の内周に嵌合する固定筒枠を有し、該固定筒枠は、該固定筒枠に設けられたネジ穴に、前記固定筒部材の前記座ぐり部と同円周上で位相の異なる位置に設けられた導入穴に配置されたビスを螺合させて前記固定筒部材に固定したことを特徴としている。

ここで、本発明では、前記円筒部材の前記開口部を前記位置決め部材の位置あるいは前記ビスの位置に合せて、前記開口部から前記位置決め部材や前記ビスの固定を行い、前記位置決め部材の位置調整を行うことを特徴としている。

以上、本発明によれば、レンズ鏡筒の小型化を実現しつつ、小型化をしても組立ておよび分解が容易に行うことができるレンズ鏡筒を提供できる。

以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において、同一の部材には同一の符号を付して重複説明を省略する。

図１は実施例１に係るレンズ鏡筒を有した光学機器としてのカメラシステムの概略構成を示している。ここでは、交換レンズと、交換レンズが着脱可能に装着される撮像装置としてのデジタル一眼レフカメラ（カメラ本体）を含むカメラシステムについて説明する。

図１において、１００はレンズ鏡筒である交換レンズ、２００はカメラ本体、３００は交換レンズ１００とカメラ本体２００を機械的に結合させるマウント、３０１は交換レンズ１００とカメラ本体２００の間で電気的な通信を可能とさせるための接点を示している。

交換レンズ１００は、複数の光学レンズユニットにより構成される撮影光学系１０１を有する。撮影光学系１０１は、光軸方向に移動して焦点調節を行うフォーカスレンズユニット（以下、単にフォーカスレンズという）１０１ａを有する。光軸方向に移動して変倍を行う変倍レンズユニット（以下、単に変倍レンズという）１０１ｂを有する。

自動焦点調節（ＡＦ）を行う際には、ＡＦアクチュエータ１０２からの駆動力によってフォーカスレンズ１０１ａを光軸１２０の方向における合焦位置に移動させる。具体的には、カメラ本体２００からの制御信号が接点３０１を介して、ＣＰＵ等を含む交換レンズ制御回路１０６に伝えられると、交換レンズ制御回路１０６から該制御信号に応じた駆動信号がフォーカスレンズ駆動回路１０３に送られる。フォーカスレンズ駆動回路１０３は、駆動信号に基づいてＡＦアクチュエータ１０２を駆動する。

光量制限動作を行うには、絞り１０４を駆動させることで行う。絞り１０４は、複数の絞り羽根を有している。カメラ本体２００からの制御信号が接点３０１を介して交換レンズ制御回路１０６に伝わると、交換レンズ制御回路１０６が絞り駆動回路１０５に駆動信号を送る。絞り駆動回路１０５は、該駆動信号を受けることで絞りアクチュエータ１０７を作動させ、絞り羽根を駆動する。これにより光通過口となる開口面積（絞り口径）を変化させる。

次に、カメラ本体２００について説明する。カメラ本体２００はシャッタ２０５を有する。シャッタ２０５は、複数のシャッタ羽根を有する。カメラ本体２００に設けられたカメラ制御回路２０９はシャッタ駆動回路２０６に制御信号を送る。シャッタ駆動回路２０６は該制御信号に応じた駆動信号をシャッタ２０５に送る。これにより、シャッタ羽根は光通過口となる開口部を開閉し、撮像素子２０７に入射する光量（露光量）が制御される。カメラ本体２００は、レリーズスイッチ２１０を有する。レリーズスイッチ２１０が半押し操作されたことがカメラ制御回路２０９に伝わると（ＳＷ１ＯＮ）、カメラ制御回路２０９からの制御信号により撮影準備動作（ＡＦ動作や測光動作等）が開始される。また、レリーズスイッチ２１０が全押し操作されたことがカメラ制御回路２０９に伝わると（ＳＷ２ＯＮ）、カメラ制御回路２０９からの制御信号により撮像動作が開始される。

また、カメラ本体２００は、絞り操作部材２１１を有する。絞り操作部材２１１が操作されたことがカメラ制御回路２０９に伝わると、カメラ制御回路２０９は交換レンズ制御回路１０６に制御信号を送る。交換レンズ制御回路１０６」は、交換レンズ１００内の絞り１０４を駆動する。これにより、光量制限動作が行われる。

また、カメラ本体２００は、クイックリターンミラー２０１を有する。クイックリターンミラー２０１は、光軸１２０を含む撮影光路内に配置されて撮影光学系１０１からの光束をプリズム２０２を介してファインダ光学系２０３に導く観察位置と、撮影光路外に退避する撮影位置とに移動可能である。観察位置に位置するクイックリターンミラー２０１の背後には、サブミラー２０１ａが配置される。クイックリターンミラー２０１の一部はハーフミラーとなっており、該ハーフミラー部分を透過した光束はサブミラー２０１ａによって焦点検出器２０４に導かれる。焦点検出器２０４は位相差検出方式によって撮影光学系１０１の焦点状態に応じた信号を生成し出力する。

カメラ制御回路２０９は、焦点検出器２０４からの信号に基づいて、合焦を得るために必要なフォーカスレンズ１０１ａの駆動量と駆動方向を算出し、算出情報を含む制御信号を交換レンズ制御回路１０６へ送る。この制御信号を受けた交換レンズ制御回路１０６がフォーカスレンズ駆動回路１０３に制御信号を送ることで、フォーカスレンズ１０１ａが駆動され、ＡＦ動作が行われる。

撮像素子２０７は、ＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサなどの固体撮像素子からなる。駆動回路２０８は、カメラ制御回路２０９から電荷蓄積時間等を示す制御信号を受け、撮像素子２０７を駆動する。

次に本実施例１のレンズ鏡筒における特徴的な点について、図２から図７を用いて説明する。

図２に本実施例１のレンズ鏡筒における特徴的な点を説明するための分解斜視図を示す。２００１は固定筒部材としての案内筒、２００２はフィルター枠である。フィルター枠２００２は、案内筒２００１の内周部２００１ａに嵌合し（図３に詳細を示す）、ビス２００３により外周から３ヶ所等分に締結される。締結の仕方に関しては後述する。

フィルター枠２００２の光軸方向の位置はフィルター枠２００２の前側端面２００２ａと、案内筒２００１の端面２００１ｃが当接することにより決まる（図３に詳細を示す）。

２００１ｄは案内筒２００１に設けられたビス２００３の導入穴である。ビス２００３は導入穴２００１ｄの外側から挿入され、フィルター枠２００２のネジ穴２００２ｂに締結される。

２００４は円筒部材としてのフォーカスリングであり、フォーカスリング２００４は案内筒２００１に対して光軸周りに回転可能に設けられている。フォーカスリング２００４は案内筒２００１と嵌合部２００１ｂで嵌合し（図４に詳細を示す）、フォーカスリング２００４の光軸方向の位置は位置決め部材としての位置決めコロ２００５によって決まる。位置決め部材である位置決めコロ２００５は、フォーカスリング２００４の内周面に設けられた有底溝としての嵌合溝２００４ａと嵌合した状態で、案内筒２００１に対してビス２００６より等分で締結される（図４に詳細を示す）。

２００１ｅは案内筒２００１の外周部に設けられたコロ座及びネジ穴である。位置決めコロ２００５がコロ座２００１ｅに置かれ、ビス２００６が案内筒２００１のネジ穴２００１ｅに螺合されて位置決めコロ２００５が案内筒２００１に固定される。このとき位置決めコロ２００５およびビス２００６の周方向の位相は、フィルター枠２００２を案内筒２００１に固定したビス２００３の位相とは当然異なり、ずれた位相となっている。

図３はフィルター枠２００２を案内筒２００１に対してビス２００３で締結した状態の断面図である。前述したようにフィルター枠２００２は案内筒２００１の内周部２００１ａに嵌合している。フィルター枠２００２の端面２００２ａと、案内筒２００１の端面２００１ｃが当接している。

図４は円筒部材としてのフォーカスリング２００４を固定筒部材としての案内筒２００１に対して位置決め部材としての位置決めコロ２００５で光軸方向の位置を決め、ビス２００６で位置決めコロ２００５を締結した状態の断面図である。前述したようにフォーカスリング２００４は案内筒２００１と嵌合部２００１ｂで嵌合している。

フィルター枠２００２を案内筒２００１に固定したビス２００３の案内筒２００１における光軸方向の位置と、案内筒２００１に固定された位置決めコロ２００５及びビス２００６の案内筒２００１における光軸方向の位置とは略一致している。ここで、略一致の意味は後述する。

フォーカスリング２００４の外周であって、位置決めコロ２００５を光軸方向で嵌合させるフォーカスリング２００４の内周面に設けられた有底溝である嵌合溝２００４ａに光軸方向で略一致した位置には、座ぐり部２００４ｃが１箇所設けられている。座ぐり部２００４ｃは嵌合溝２００４ａとラジアル方向で開口部２００４ｂを有する（図５、図６に示す）。

図５は座ぐり部２００４ｃをフォーカスリング２００４の外周側から拡大して見た図である。図６はフォーカスリング２００４を展開して、座ぐり部２００４ｃを正面にみた図であり、紙面左側をフィルター枠２００２側とした概略展開図である。

位置決めコロ２００５が嵌合溝２００４ａに嵌ることから、座ぐり部２００４ｃは光軸方向および周方向において嵌合溝２００４ａの光軸方向の幅よりも大きくなくてはならないことは明らかである。当然、光軸方向への開口部２００４ｂの幅は嵌合溝２００４ａの幅と同じになる。ただし、開口部２００４ｂの周方向の幅の大きさは、嵌合溝２００４ａの幅よりも僅かに大きい程度（例えば、嵌合溝２００４ａの幅の１０％）である。

位置決めコロ２００５は有底溝としての嵌合溝２００４ａに嵌ることから、座ぐり部２００４ｃの深さは図７に示すように、位置決めコロ２００５が嵌合溝２００４ａと当接しているラジアル方向の範囲にまで侵入する深さである。そしてラジアル方向にクリアランスｄ７００１（図７）を形成している。

また、フォーカスリング２００４は案内筒２００１に対して光軸周りに回転可能に設けられている。さらにビス２００３と、位置決めコロ２００５及びビス２００６とが固定されるフォーカスリング２００４における光軸方向の位置は略一致している。それによりフォーカスリング２００４を回転させて開口部２００４ｂから位置決めコロ２００５、ビス２００６、ビス２００３をフォーカスリング２００４の外周側から挿入し、これらの固定（ビス止め）および取り外しが可能である。

また位置決めコロ２００５は嵌合溝２００４ａに嵌ることから、座ぐり部２００４ｃは光軸方向および周方向において嵌合溝２００４ａの光軸方向の幅よりも大きくされている。ここで、光軸方向への開口部２００４ｂの幅は嵌合溝２００４ａの幅と同じになる。

本実施例では円径の座ぐり部を形成している、座ぐり部の形状は円径以外の四角形などの多角形形状であってもよい。また、座ぐり部は、位置決めコロ２００５が嵌合溝２００４ａに嵌ることから、位置決めコロ２００５、ビス２００６、ビス２００３の挿入用の開口部２００４ｂを形成するため嵌合溝２００４ａを貫通する形状にはしていない。

上記のように、座ぐり部２００４ｃ、ビス２００３、位置決めコロ２００５、ビス２００６の光軸方向の位置が略一致させている。したがって、案内筒２００１に対するビス２００３の固定位置と、位置決めコロ２００５、ビス２００６の固定位置とが光軸方向でずれた位置にする必要がない。これにより案内筒２００１の光軸方向への大型化を防ぐことができる。また、フォーカスリング２００４を案内筒２００１に対して回転させることで、開口部２００４ｂを通してフォーカスリング２００４の外側からビス２００３、位置決めコロ２００５、ビス２００６の固定（ビス締め）作業および取り外し作業が可能である。

ここで前述している「略一致」について説明する。略一致は、座ぐり部２００４ｃ、ビス２００３、位置決めコロ２００５、ビス２００６の光軸方向の位置が一致している状態を示す。また略一致は、これらの光軸方向の位置が僅かにずれた状態で、開口部２００４ｂからビス２００３、位置決めコロ２００５、ビス２００６の固定（ビス締め）、取り外し作業が可能である範囲内のずれであればよいを意味する。

上記の実施例では、フォーカスリング２００４を回転させることで位置決めコロ、ビスの固定、取り外し作業を可能とすることで、開口部２００４ｂの数（＝座ぐり部２００４ｃの数）がコロやビスの固定箇所の数より少なくできる。したがって、フォーカスリング２００４の強度劣化を抑制することが可能である。さらに、開口部２００４ｂの数が少なくなることで、ゴミの進入を抑えることが可能である。これらの点で、座ぐり部２００４ｃの形状は任意であってもよいが、なるべく開口部２００４ｂが小さい方が有効である。

実施例における光学機器の概略構成を示すブロック図 実施例のレンズ鏡筒の特徴的な構成部材の分解斜視図 実施例のレンズ鏡筒の断面図 実施例のレンズ鏡筒の断面図 実施例のレンズ鏡筒の座ぐり部の拡大図 実施例のレンズ鏡筒の座ぐり部の正面図 実施例のレンズ鏡筒の断面図

符号の説明

２００１ 案内筒
２００２ フィルター枠
２００４フォーカスリング
２００４ａ 嵌合溝
２００４ｂ 開口部
２００４ｃ 座ぐり部
２００５ 位置決めコロ

Claims (2)

1. 光軸周りに回転可能に設けられた円筒部材と、
   前記円筒部材の光軸方向の位置を決める位置決め部材と、
   前記位置決め部材が固定された固定筒部材と、を備え、
   前記円筒部材は、内周部に前記位置決め部材を光軸方向で嵌合する有底溝と、
   前記円筒部材の外周部に前記有底溝を跨いで形成された座ぐり部と、前記座ぐり部によって前記有底溝との間に形成された少なくとも１つの開口部と
   を有することを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 請求項１に記載のレンズ鏡筒と、
   前記レンズ鏡筒が装着されたカメラ本体と
   を有することを特徴とする光学機器。

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