JP2009216962A

JP2009216962A - レンズ鏡筒

Info

Publication number: JP2009216962A
Application number: JP2008060495A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Takesawa; 秀行武澤
Original assignee: Sigma Corp
Current assignee: Sigma Corp
Priority date: 2008-03-11
Filing date: 2008-03-11
Publication date: 2009-09-24

Abstract

【課題】回転部材のキー形状がレンズ鏡筒内側に突出しているとしても、環状の回転部材のように組み立て用の大きな切れ込みをレンズ鏡筒の一部に加工する必要がなく、レンズ鏡筒の強度を確保しつつ、組立て容易なフルタイムマニュアル機構を有するレンズ鏡筒を提供する。
【解決手段】フルタイムマニュアル機構の構成要素である回転部材は環状を分割したような少なくとも１対のそれぞれ独立する複数の部材３とし、組立て容易性を高めた。また、環状の回転部材を分割することで多数の球状転動体４がレンズ鏡筒から脱落するのを防ぐため、外接環状部材５を新たな構成要素として設けた。
【選択図】図２

Description

モータによるオートフォーカス動作とユーザの手動によるマニュアルフォーカス操作とをスイッチ等による切り替え操作無しに相互に選択可能な差動機構、いわゆるフルタイムマニュアル機構を有するレンズ鏡筒に関する。

従来、オートフォーカス動作とマニュアルフォーカス動作とをスイッチ等によるユーザの切り替え操作無しに相互に選択可能な差動機構、いわゆるフルタイムマニュアル機構を有するレンズ鏡筒が様々発明され、また製品化されている。

フルタイムマニュアル機構を有するレンズ鏡筒において、オートフォーカス時にはフォーカスレンズをＤＣモータあるいは振動波モータ等の駆動力により駆動させ、マニュアルフォーカス時にはフォーカスレンズをユーザの手動操作による駆動力で駆動させている。さらに、オートフォーカス動作とマニュアルフォーカス動作との間では特別な切り替え操作部材を設けてユーザにこれを操作させることなく、迅速に各合焦調整動作への相互移行ができる機構を設けている。以上のように、フルタイムマニュアル機構を採用したレンズ鏡筒においては、オートフォーカス動作の迅速性と、ユーザの任意によるマニュアルフォーカス動作の合焦調整自由度というメリットを両方担保し、さらに各動作間の切り替えはユーザのスイッチ等による切り替え操作を要せず速やかな相互移行が可能である。

フルタイムマニュアル機構を有するレンズ鏡筒に関して様々な発明が開示されている。特開平２−２５３２１０号公報では、環状に閉じた回転環部材とその周囲に密嵌合された多数の球状転動体で構成される差動機構、いわゆるフルタイムマニュアル機構を有するレンズ鏡筒が開示されている。特開平２−２５３２１０号公報に記載されたフルタイムマニュアル機構の特徴は、フォーカスレンズを光軸方向に駆動させるための駆動力を、差動機構の中間媒体である多数の球状転動体及び回転環部材を介してフォーカス筒へ伝達させることである。したがってこのようなフルタイムマニュアル機構を有するレンズ鏡筒では、ユーザの切り替え操作なしにオートフォーカス動作とマニュアルフォーカス動作を迅速に相互移行でき、かつ、差動機構の中間媒体に歯車でなく球状転動体を用いることで歯車に生ずるバックラッシは一切なしに滑らかなフォーカス微調整をすることが可能である。
特開平２−２５３２１０号公報

しかし、特開平２−２５３２１０号公報に開示されたフルタイムマニュアル機構を構成する回転環部材は、環状であるがためにその組み立て容易性が損なわれる。

フォーカスレンズを光軸方向へ移動させるためのフォーカス筒は、レンズ鏡筒内部の光軸近くに配置されていることがほとんどである。そのため、光学系におけるフォーカスレンズの配置によっては、回転環部材のキーがフォーカス全範囲で光軸まわりに回転可能となるようにレンズ鏡筒の一部を貫かなければならない場合がある。この場合、回転環部材は、レンズ鏡筒の光軸を同心にして固定筒に他のカム筒等とともに重畳されているので、レンズ鏡筒内側へ向くキーが形成された環状の回転環部材を組み付けるためには上述のようにレンズ鏡筒の一部を貫く穴を加工するだけでなく、組立て時にキーを通すための大きな切れ込みを設計に考慮しなければならない。

環状に閉じた回転環部材を構成要素とするフルタイムマニュアル機構においては、その組立て時のキーの通り道を考慮せずにキーの回転する全範囲のみレンズ鏡筒に穴加工をするのでは組立ての容易性が損なわれ、組立て時のキーの通り道を考慮した大きな切れ込みを加工すればレンズ鏡筒の強度不足につながる問題が生じる。

本発明では、手動又はモータによる駆動力の入力を切り替え操作無しに相互に選択可能であり、手動又はモータによる該駆動力によりフォーカス筒を光軸まわりに回転させることで合焦調整動作を行うレンズ鏡筒において、フォーカスレンズと、該フォーカスレンズを光軸方向に移動させるためのカム溝が形成されたフォーカス筒と、該フォーカス筒を光軸まわりに回転駆動させるキーが形成され光軸を同心に略環状に組み込まれる少なくとも１対以上の回転部材と、該回転部材に設けられた多数の貫通穴に嵌め込まれた多数の球状転動体と、該多数の球状転動体をレンズ鏡筒外周方向から光軸へ向かって規制する外接環状部材と、モータによる駆動力を該球状転動体に伝達する動力伝達部材と、手動による駆動力を該球状転動体に伝達する手動操作部材と、該多数の球状転動体と該動力伝達部材と該手動操作部材とを光軸を同心として圧接させる押圧手段とで構成される差動機構を有するレンズ鏡筒を提供する。

本発明において、多数の球状転動体を嵌合する貫通穴を有する回転部材は、環状の単一の部材でなく、環状を分割したような少なくとも１対のそれぞれ独立する複数の部材とするため、フォーカス筒を光軸まわりに回転させる回転部材のキー形状がレンズ鏡筒内側に突出しているとしても、環状の回転部材のように組み立て用の大きな切れ込みをレンズ鏡筒の一部に加工する必要がなく、レンズ鏡筒の強度を確保しつつ、組立て容易なフルタイムマニュアル機構を有するレンズ鏡筒を得ることができる。

以下、図を用いて本発明にかかる実施例について説明する。なお、各図において、同一構成要素は同一記号で示す。

図１は本発明にかかる実施例のレンズ鏡筒断面図、図２は本発明にかかる実施例のフルタイムマニュアル機構を構成する差動機構の主要部分解斜視図である。

１はフォーカスレンズ、２はフォーカス筒、３は１対の回転部材、４は多数の球状転動体、５は外接環状部材、６は動力伝達部材、７は手動操作部材、８はマニュアルリングである。

図１及び図２を参照して本発明にかかる実施例のレンズ鏡筒の構成について説明する。

フォーカスレンズ１は、コロ９が設けられたレンズ保持枠１０に保持され、フォーカス筒２に設けられた不図示のカム溝に沿って該コロ９がフォーカス筒２の回転で駆動されることにより光軸方向に移動して合焦調整動作を行う。図１及び図２に示すように、本実施例における１対の回転部材３はフォーカス筒２周囲を取り囲むように配置されており、１対の回転部材３それぞれの多数貫かれた穴に多数の球状転動体４が嵌合している。外接環状部材５は多数の球状転動体４を外周からすべて取り囲んでおり、多数の球状転動体４がレンズ鏡筒外周から脱落することを防止している。多数の球状転動体３、動力伝達部材６及び手動操作部材７は、後に説明する振動波モータ１１の構成要素である板バネ１２により光軸同心に光軸方向で圧接されている。なお、本実施例では振動波モータの構成要素を圧接するための板バネ１２を押圧手段として兼用することで部品点数の削減を行っているが、振動波モータ１１の押圧手段とは独立した押圧手段を別に設けても良い。この場合には部品点数が増えるものの、それぞれに独立した最適な圧力調整が可能となる。

実施例に示された本発明にかかるフルタイムマニュアル機構を有するレンズ鏡筒はオートフォーカス時の駆動源として振動波モータを採用している。振動波モータ１１は押圧手段である板バネ１２、ステータ１３、ロータ１４及び緩衝板１５等からなる図１の１１の部分で示された部分である。振動波モータ１１の駆動力は連動リング１６により動力伝達部材６に伝動される。

また、本発明にかかる差動機構の主要部は、図２の分解斜視図で詳細に図示した、１対の回転部材３、多数の球状転動体４、外接環状部材５、動力伝達部材６、手動操作部材７からなる部分である。１対の回転部材３と外接環状部材４を除くフルタイムマニュアル機構を構成する全ての部材は、本実施例においては振動波モータ１１の押圧手段である板バネ１２によりレンズ鏡筒内で光軸方向に圧入されている。

本発明にかかるフルタイムマニュアル機構の構成要素である少なくとも１対の回転部材は、それぞれが環状を分割したような複数の部材であり、すべてが集合して組立てた際に略環状となる。従来例における単一の環状の回転環部材は、レンズ鏡筒の固定筒に光軸方向から重畳して組み付けられる必要があるが、本発明の少なくとも１対の回転部材のそれぞれは環状の一部材ではないので、レンズ鏡筒の光軸に略垂直な外周方向からそれぞれ容易に組み付けることが可能である。このことは特にフォーカス筒を光軸まわりに回転させるための回転部材のキー３ａが、光軸に向かって突出しているために光軸方向から組み付けることが困難となる場合には、レンズ鏡筒の一部に大きな切れ込みを設ける必要がなく効果的である。

次に、本発明にかかるフルタイムマニュアル機構のフォーカス調整動作について説明する。

オートフォーカス時には、振動波モータ１１の駆動力により動力伝達部材６が光軸を中心に回転され、手動操作部材７を床にして多数の球状転動体４は光軸まわりに転動する。その結果、転動する多数の球状転動体４により１対の回転部材３が光軸まわりに回転され、１対の回転部材３にそれぞれ設けられたキー３ａがフォーカス筒２を回転させることでフォーカスレンズ１はオートフォーカス動作を行う。このとき、手動操作部材７はその静止摩擦力により、光軸中心に非回転とされている。そのため、オートフォーカス時に手動操作部材７がモータの駆動力により光軸中心に回転させられる、つまりマニュアルリング８等が回転させられることはない。

マニュアルフォーカス時には、ユーザの手動によりマニュアルリング８が光軸を中心に回転されることで、手動操作部材７が光軸を中心に回転され、動力伝達部材６を床にして多数の球状転動体４は光軸まわりを転動する。その結果、オートフォーカス時と同様に、転動する多数の球状転動体４により１対の回転部材３が光軸まわりに回転され、１対の回転部材３にそれぞれ設けられたキー３ａがフォーカス筒２を回転させることでフォーカスレンズ１はマニュアルフォーカス動作を行う。このとき、動力伝達部材６は振動波モータ１１の静止摩擦力により非回転とされている。そのため、マニュアルフォーカス時にモータ等が無理に回転させられることはない。

オートフォーカス時及びマニュアルフォーカス時いずれの場合も、手動操作部材７及び動力伝達部材６のうち駆動源とならない方を床として、多数の球状転動体４を光軸まわりに転動させている。したがって、駆動力の伝達に歯車を一切介さないためバックラッシがなく滑らかで精密な合焦調整動作が可能である。特にマニュアルフォーカス時において、ユーザの任意による合焦調整をより精密に行うときには効果がある。

本発明にかかるフルタイムマニュアル機構において、外接環状部材５が構成要素としてさらに必要となる。外接環状部材５は、多数の球状転動体４が１対の回転部材３に駆動力を最も効率よく伝達するように１対の回転部材３の高さを調節する機能と、多数の球状転動体４それぞれのレンズ鏡筒外周からの脱落を防止する役割がある。さらに、外接環状部材５は、多数の球状転動体４が光軸まわりを転動する際に、多数の球状転動体４それぞれの表面に接触することで不規則な回転を生じさせ、多数の球状転動体４の偏磨耗を予防する役割がある。

外接環状部材５は本実施例のように一つでなく複数用いることにより、１対の回転部材３の高さをレンズ鏡筒個体ごとに微調整できるようにしてもよい。また、外接環状部材５は本実施例のように動力伝達部材６や手動操作部材７と別部材とせず、部品点数を削減するために動力伝達部材６や手動操作部材７と一体成型してもよい。

本発明の実施例にかかるフルタイムマニュアル機構においては、モータにより駆動される動力伝達部材６又はユーザにより駆動される手動操作部材７と１対の回転部材３との回転比は１／２となる。モータ又はユーザによる駆動力が与えられて動力伝達部材６又は手動操作部材７が光軸中心に回転されると、駆動力を与えられない片方の部材を床にして多数の球状転動体４が光軸まわりに転動される。多数の球状転動体４が光軸まわりに転動された距離分だけ、駆動力を与えられる側の部材は光軸中心に回転しなければならない。さらに、駆動力を与えられる部材は転動する多数の球状転動体４の上で回転しているため、実質上多数の球状転動体４が転動する距離の２倍の距離を光軸中心に回転しなければならない。したがって、モータにより駆動される動力伝達部材６又はユーザにより駆動される手動操作部材７と多数の球状転動体４の転動により進む１対の回転部材３との回転比は１／２となる。

以上説明した通り、本発明にかかるフルタイムマニュアル機構を構成し、多数の球状転動体を嵌合する回転部材は、環状の単一の部材でなく、環状を分割した少なくとも１対のそれぞれ独立する複数の部材であるため、フォーカス筒を光軸まわりに回転させる回転部材のキー形状がレンズ鏡筒内側に突出しているとしても、環状の回転環部材のように組み立て用の大きな切れ込みをレンズ鏡筒の一部に加工することなくレンズ鏡筒の強度を確保し、組立て容易なフルタイムマニュアル機構を有するレンズ鏡筒を得ることができる。

本発明にかかる実施例のレンズ鏡筒断面図である。本発明にかかる実施例の差動機構の主要部分解斜視図である。

符号の説明

１フォーカスレンズ
２フォーカス筒
３１対の回転部材
４多数の球状転動体
５外接環状部材
６動力伝達部材
７手動操作部材
８マニュアルリング
９コロ
１０レンズ保持枠
１１振動波モータ
１２板バネ
１３ステータ
１４ロータ
１５緩衝板
１６連動リング

Claims

手動又はモータによる駆動力の入力を切り替え操作無しに相互に選択可能であり、手動又はモータによる該駆動力によりフォーカス筒を光軸まわりに回転させることで合焦調整動作を行うレンズ鏡筒において、フォーカスレンズと、該フォーカスレンズを光軸方向に移動させるためのカム溝が形成されたフォーカス筒と、該フォーカス筒を光軸まわりに回転駆動させるキーが形成され光軸を同心に略環状に組み込まれる少なくとも１対以上の回転部材と、該回転部材に設けられた多数の貫通穴に嵌め込まれた多数の球状転動体と、該多数の球状転動体をレンズ鏡筒外周方向から光軸へ向かって規制する外接環状部材と、モータによる駆動力を該球状転動体に伝達する動力伝達部材と、手動による駆動力を該球状転動体に伝達する手動操作部材と、該多数の球状転動体と該動力伝達部材と該手動操作部材とを光軸を同心として圧接させる押圧手段とで構成される差動機構を有するレンズ鏡筒。