JP2010020174A - レンズ鏡筒およびカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】絞り羽根の作動音が外部に漏れることがないレンズ鏡筒およびカメラを提供する。
【解決手段】本発明に係わるレンズ鏡筒（３）は、入射した被写体光を屈折させて射出側の受光面に被写体像を形成する光学部材（Ｌ）と、所望の絞り値に応じて絞り羽根を駆動することにより前記被写体光の通過領域を形成する絞りユニット（４）と、前記光学部材および前記絞りユニットが収納される筒体（６）とを備え、前記絞りユニットが、振動軽減機構（１０）を介して前記筒体に収納されることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、レンズ鏡筒およびカメラに関するものである。

従来の絞り羽根を備えたレンズ鏡筒では、絞り羽根の作動時にその作動音が発生していた。このため、動画撮影モードにおいては、撮影時に絞り羽根の作動音が雑音として録音されてしまうことがあった。

振れ防止レンズに関する従来技術として、振れ防止レンズとレンズシャッタ（絞り）との位置関係が適正となるように、位置調整手段を設けた振れ防止装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−３６０７４号公報

上記振れ防止装置は、振れ防止レンズとレンズシャッタ（絞り）との位置関係を調整することを目的としたものであり、絞り羽根の作動音については考慮されていない。したがって、従来のレンズ鏡筒においては、絞り羽根の作動音が外部に漏れないようにすることが望まれていた。

本発明の課題は、絞り羽根の作動音が外部に漏れることがないレンズ鏡筒およびカメラを提供することにある。

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。
請求項１に記載の発明は、入射した被写体光を屈折させて射出側の受光面に被写体像を形成する光学部材（Ｌ）と、所望の絞り値に応じて絞り羽根（４１）を駆動することにより前記被写体光の通過領域を形成する絞りユニット（４）と、前記光学部材および前記絞りユニットが収納される筒体（６）とを備え、前記絞りユニットは、振動軽減機構（１０、２０、３０）を介して前記筒体に収納されることを特徴とするレンズ鏡筒（３）である。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のレンズ鏡筒（３）であって、前記振動軽減機構は、前記光学部材（Ｌ）の光軸と直交する方向に駆動される可動部（２１）を有する防振ユニット（２０）を含み、前記絞りユニット（４）は、前記可動部に接合されていることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のレンズ鏡筒（３）であって、前記防振ユニットは、前記光学部材（Ｌ）の一部となる振れ防止光学系（２９）と、振動による像ぶれを防止するために前記振れ防止光学系を光軸と直行する方向に駆動する駆動機構とを備える振れ防止ユニット（３０）であり、前記絞りユニット（４）は、前記駆動機構に接合されていることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のレンズ鏡筒（３）であって、前記駆動機構は、前記振れ防止光学系（２９）とともに光軸と直行する方向に駆動される可動部材（２８）と、当該可動部材と前記筒体（６）の内部に設けられた支持部（１１）との間に配置されて前記可動部材を前記支持部に対し光軸と直行する方向に摺動自在とする摺動部材（１２）と、前記可動部材を光軸と直行する方向に駆動する駆動部（１００Ａ、２００Ａ）とを備え、前記摺動部材が高比重材により構成されていることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載のレンズ鏡筒（３）であって、前記振動軽減機構は、前記絞りユニット（５）と前記筒体（６）の内部に設けられた支持部（１１）との間に配置されて前記絞りユニットを前記支持部に対して、前記光学部材（Ｌ）の光軸と直交する方向に摺動自在とする摺動部材（１２）と、前記絞りユニットを前記筒体に対して弾性支持する弾性支持部材（１３、１４）とを含むことを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒（３）であって、前記絞りユニット（４）に対向配置される対向ユニットとの接合面に衝撃吸収材（１７、２７）が設けられていることを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のレンズ鏡筒（３）と、前記レンズ鏡筒に備えられた前記光学部材（Ｌ）を通過した被写体光で露光される撮像部（７）とを備えることを特徴とするカメラ（１）である。
なお、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。

本発明によれば、絞り羽根の作動音が外部に漏れることがないレンズ鏡筒およびカメラを提供することができる。

以下、図面を参照して、本発明に係わるレンズ鏡筒およびカメラの実施形態について説明する。なお、以下に示す各図には、説明と理解とを容易にするために、ＸＹＺの直交座標系を設けた。この座標系では、撮影者が光軸Ａを水平として横長の画像を撮影する場合のカメラ位置（以下、正位置という）において撮影者から見て左側に向かう方向をＸプラス方向とする。また、正位置において上側に向かう方向をＹプラス方向とする。さらに、正位置において被写体に向かう方向をＺ方向とする。

［実施形態１］
図１は、実施形態１のレンズ鏡筒を含むカメラシステムの概略断面図である。
図２は、図１に示す絞りユニットと免振ユニットの構成を示す断面図である。

本実施形態のカメラ１は、図１に示すように、カメラ本体２に対してレンズ鏡筒３が着脱自在に装着される撮像装置である。レンズ鏡筒３には、入射した被写体光を屈折させて射出側の受光面に被写体像を形成する光学部材としてのレンズＬと、絞りユニット４とが収納されている。このうち、絞りユニット４は振動軽減機構である免振ユニット１０を介して収納されている。そして、レンズ鏡筒３は、光軸Ａ方向の撮影者側の端部に設けられた図示しないレンズマウントが、カメラ本体２の正面部（撮影時に被写体に対向する面部）に設けられた図示しないカメラマウントと機械的に接合されている。なお、図１の絞りユニット４は後述する構成例の一つを示している。

レンズ鏡筒３は、レンズＬを保持するレンズ保持筒５と、絞りユニット４、免振ユニット１０などが収納される鏡筒６とを備えている。このレンズ保持筒５、鏡筒６は、レンズＬや絞りユニット４などを収納する筒体であり、例えば円筒状に構成されている。ただし、筒体としての形状は円筒状に限らず、三角柱、四角柱のような多角形の角柱、楕円柱でもよいし、複数の異なる形状を組み合わせたものであってもよい。また、図１に示すレンズ鏡筒３において、レンズＬは光学部材を概念的に示したものであり、実際の構成、配置を示したものではない。更に、図１においては、レンズ鏡筒３内には配置される他の部材については図示を省略している。

一方、カメラ本体２には、レンズ鏡筒３に備えられたレンズＬを通過した被写体光が露光される撮像部７が設けられている。本実施形態のカメラ１は、ＣＣＤ等のイメージセンサからなる撮像部７を備えたデジタルカメラとして構成されている。

次に、本実施形態における絞りユニット４と免振ユニット１０の構成を図２を参照しながら説明する。
絞りユニット４は、複数の絞り羽根４１を備え、所望の絞り値に応じて絞り羽根４１を駆動することにより、被写体光の通過領域を形成するものである。また、絞り羽根４１は、絞りユニット４と隣接して配置された絞りユニット駆動用モータ４２により電動で駆動される構成となっている。なお、絞りユニット駆動用モータ４２に接続された配線については図示を省略するが、その配線はレンズ鏡筒３内に設けられた図示しない制御基板に接続されている。

免振ユニット１０は、鏡筒６の内部に固定して設けられた支持部１１と、絞りユニット４に接合された可動部１５と、この可動部１５と支持部１１との間に設置された複数のボール１２と、可動部１５と支持部１１との間を掛け渡すように設置されたそれぞれ複数のバネ１３、１４とを備えている。

可動部１５は、光軸Ａ方向に直交するＹ方向に駆動される部分である。この可動部１５には、絞りユニット４が接合されており、可動部１５と絞りユニット４とが一体に摺動するように構成されている。また、絞りユニット４と対向配置される可動部１５との接合面には衝撃吸収材１７が設けられている。衝撃吸収材１７としては、ゴム、スポンジ、ゲルシート、或いはこれらの材料と等価な機能を有する材料を用いることができる。

ボール１２は、可動部１５を支持部１１に対して、レンズＬの光軸Ａと直交するＹ方向に摺動自在とする摺動部材であり、鋼球、ジルニウム球などの金属球、デルリン等の樹脂球、セラミック球などで構成されている。また、ボール１２は、支持部１１に設けられた段差部１１ａにより摺動範囲が規制され、且つ設置された位置から外れないように構成されている。

バネ１３、１４は、絞りユニット４と接合された可動部１５を鏡筒６（図１）に対して弾性支持する弾性支持部材であり、金属などの圧縮バネ（圧縮方向に付勢力を発生するバネ）で構成されている。バネ１３は、絞りユニット４を外径方向であるＹ方向に弾性支持している。また、バネ１４は絞りユニット４を支持部１１側となるＺ方向に弾性支持している。

バネ１３および１４は、ボール１２と相対する位置に設置され、ボール１２とともに摺動部分を構成している。この摺動部分は、絞りユニット４の外周に沿って、少なくとも３箇所に配置されている。

なお、絞りユニット４を２方向（Ｙ方向、Ｚ方向）から弾性支持する代わりに、図２の下側に破線で示すように、斜め方向から掛け渡したバネ１６により１方向から弾性支持するように構成してもよい。

また、本実施形態では、絞りユニット４を免振ユニット１０の可動部１５に接合することにより、絞りユニット４が鏡筒６に対して間接的に弾性支持された構成を示しているが、絞りユニット４と可動部１５とを一体に構成し、絞りユニット４が鏡筒６に対して直接的に弾性支持されるように構成してもよい。

以上、実施形態１によると、以下の効果を有する。
（１）絞り羽根４１が絞りユニット駆動用モータ４２により作動した場合でも、絞り羽根４１や絞りユニット駆動用モータ４２の作動音の振動は免振ユニット１０により吸収されるので、鏡筒６に伝わりにくくなる。このため、絞り羽根４１等の作動音が外部に漏れるのを抑制することができる。
（２）絞りユニット４と対向配置される可動部１５との接合面に衝撃吸収材１７が設けられているため、絞り羽根４１の作動音の振動は衝撃吸収材１７によっても吸収されることになる。このため、作動音の振動を鏡筒６にさらに伝わりにくくすることができる。
（３）免振ユニット１０を、摺動部材としてのボール１２と、弾性支持部材としてのバネ１３、１４とで構成することができるため、簡単な構造により振動軽減機構を構成することができる。
（４）免振ユニット１０をボールやバネなどの簡単な部品で構成することができるため、重量増やコスト増を抑えることができる。
（５）免振ユニット１０を駆動するための電力が不要となるため、省電力化を図ることができる。

［実施形態２］
図３は、実施形態２における絞りユニットと防振ユニットの構成を示す断面図である。

本実施形態２では、実施形態１の免振ユニット１０の代わりに防振ユニット２０を設けている。その他の構成は実施形態１と同じであるため、共通する部分の説明を省略し、相違点についてのみ説明する。また、実施形態１と同等部分には同一符号を付して説明する。

防振ユニット２０は、可動部となる可動枠２１を光軸Ａと直交する方向に摺動自在に支持する摺動支持部１００と、可動枠２１を同じく光軸Ａと直交する方向に駆動する駆動部としてのアクチュエータ部２００とから構成されている。摺動支持部１００において、符号１１〜１４の構成は実施形態１と同じである。

アクチュエータ部２００は、前ヨーク２２、マグネット２３、コイル２４、後ヨーク２５により構成されるボイスコイルモータである。前ヨーク２２は固定枠２６の一端に固定されており、マグネット２３は前ヨーク２２上に固定されている。後ヨーク２５は固定枠２６の他端に固定されている。コイル２４はマグネット２３と後ヨーク２５との間に配置されている。また、コイル２４は可動枠２１に取り付けられている。

可動枠２１には、絞りユニット４が接合されており、可動枠２１と絞りユニット４とが一体に摺動するように構成されている。また、絞りユニット４と対向配置される可動枠２１との接合面には実施形態１と同じく衝撃吸収材２７が設けられている。

上記の防振ユニット２０の摺動支持部１００とアクチュエータ部２００はＹ方向に設置されるとともに、Ｘ方向についても同一構成の摺動支持部１００とアクチュエータ部２００とが設置されている。

上記構成において、アクチュエータ部２００のコイル２４に電流を流すと、コイル２４は図中Ｘ方向に力を受けて、可動枠２１に接合された絞りユニット４がＸ方向に駆動される。同様に、Ｘ方向に設置された図示しないアクチュエータ部２００のコイル２４に電流を流すと、コイル２４は図中Ｙ方向に力を受けて、可動枠２１に接合された絞りユニット４がＹ方向に駆動される。このように、可動枠２１に接合された絞りユニット４は、図中Ｘ方向およびＹ方向に駆動されることになる。

本実施形態における防振ユニット２０では、図示しない制御部からアクチュエータ部２００へ送られてくる駆動信号により、上記のように可動枠２１がＸＹ方向に駆動される。このような防振ユニット２０を駆動するための駆動信号は、例えば動画撮影モードにおいて絞りユニット４が駆動される際に、連続的に前記制御部からアクチュエータ部２００へ送られる。これによって、可動枠２１に接合された絞りユニット４は、動画撮影中に連続的に駆動されることになる。

以上、実施形態２によると、以下の効果を有する。
（１）絞り羽根４１が作動した場合でも、作動音の振動は防振ユニット２０の可動枠２１がＸＹ方向に駆動されることにより吸収されるので、鏡筒６に伝わりにくくなる。このため、絞り羽根４１の作動音が外部に漏れるのを抑制することができる。
（２）絞りユニット４と接合された可動枠２１がアクチュエータ部２００により能動的に駆動されるので、実施形態１に比べて作動音の振動をより効果的に吸収することができる。
（３）絞りユニット４と対向配置される可動枠２１との接合面に衝撃吸収材２７が設けられているため、絞り羽根４１の作動音の振動は衝撃吸収材２７によっても吸収されることになる。このため、作動音の振動を鏡筒６により伝わりにくくすることができる。

［実施形態３］
図４は、実施形態３における絞りユニットと振れ防止レンズユニットの構成を示す断面図である。
本実施形態３では、実施形態２の防振ユニット２０を、振れ防止レンズユニット３０として構成したものである。その他の構成は実施形態２と同じであるため、共通する部分の説明を省略し、相違点についてのみ説明する。また、実施形態１および２と同等部分には同一符号を付して説明する。

振れ防止レンズユニット３０は、後述する振れ防止レンズ２９と、可動レンズ枠２８を光軸Ａと直交する方向に摺動自在に支持する摺動支持部１００Ａと、可動レンズ枠２８を同じく光軸Ａと直交する方向に駆動するアクチュエータ部２００Ａとを備えている。

摺動支持部１００Ａにおいて、符号１１〜１４の構成は実施形態２と同じである。本実施形態の可動レンズ枠２８には、光学部材の一部となる振れ防止光学系としての振れ防止レンズ２９が設けられている。すなわち、可動レンズ枠２８は、振れ防止レンズ２９とともに光軸Ａと直交する方向に駆動される可動部材として機能する。

アクチュエータ部２００Ａにおいて、符号２２〜２６の構成は実施形態２と同じである。本実施形態のコイル２４は可動レンズ枠２８に取り付けられている。
また、可動レンズ枠２８には、絞りユニット４が接合されており、可動レンズ枠２８と絞りユニット４とが一体に摺動するように構成されている。また、絞りユニット４と対向配置される可動レンズ枠２８との接合面には実施形態２と同じく衝撃吸収材２７が設けられている。

上記の振れ防止レンズユニット３０の摺動支持部１００Ａとアクチュエータ部２００ＡはＹ方向に設置されるとともに、Ｘ方向についても同一構成の摺動支持部１００Ａとアクチュエータ部２００Ａとが設置されている。

本実施形態における振れ防止レンズユニット３０において、可動部材としての可動レンズ枠２８、摺動部材としてのボール１２、および可動レンズ枠２８を光軸Ａと直交する方向に駆動する駆動部としての摺動支持部１００Ａ、アクチュエータ部２００Ａは、振動による像ぶれを防止するために、振れ防止レンズ２９を光軸Ａと直交する方向に駆動する駆動機構を構成するものである。

上記構成において、アクチュエータ部２００Ａのコイル２４に電流を流すと、コイル２４は図中Ｘ方向に力を受けて、可動レンズ枠２８と絞りユニット４とがＸ方向に駆動される。同様に、Ｘ方向に設置された図示しないアクチュエータ部２００Ａのコイル２４に電流を流すと、コイル２４は図中Ｙ方向に力を受けて、可動レンズ枠２８と絞りユニット４とがＹ方向に駆動される。このように、可動レンズ枠２８に接合された絞りユニット４は、可動レンズ枠２８とともに図中Ｘ方向およびＹ方向に駆動されることになる。

振れ防止レンズユニット３０では、図示しない振れ検出センサにより、カメラ１の振れを検出している。そして、振れの検出結果に基づいて図示しない制御部により振れ防止レンズ２９の駆動方向および駆動量を算出している。さらに、その算出結果にしたがってアクチュエータ部２００Ａにより可動レンズ枠２８に取り付けられた振れ防止レンズ２９を駆動することにより、手振れ等の振動による像ぶれを防止するようにしている。

上記のような振れ防止の動作は、振れ防止モードが選択されている状態で、例えば図示しないシャッターが半押しされている間、連続的に実施される。このように、静止画撮影モードだけでなく、動画撮影モードにおいても、絞りユニット４が駆動している間、振れ防止レンズユニット３０による振れ防止の動作が行われることになる。

以上、実施形態３によると、以下の効果を有する。
（１）絞り羽根４１が作動した場合でも、作動音の振動は振れ防止レンズユニット３０の可動レンズ枠２８がＸＹ方向に駆動されることにより吸収されるので、鏡筒６に伝わりにくくなる。このため、絞り羽根４１の作動音が外部に漏れるのを抑制することができる。
（２）絞りユニット４と接合された可動レンズ枠２８がアクチュエータ部２００Ａにより能動的に駆動されるので、実施形態１に比べて作動音の振動をより効果的に吸収することができる。
（３）絞りユニット４と対向配置される可動レンズ枠２８との接合面に衝撃吸収材２７が設けられているため、絞り羽根４１の作動音の振動は衝撃吸収材２７によっても吸収されることになる。このため、作動音の振動を鏡筒６により伝わりにくくすることができる。
（４）絞りユニット４の振動軽減機構として、振れ防止レンズユニット３０を用いているため、絞りユニット４を駆動するための専用のユニットを設ける必要がない。このため、コスト増を抑えることができる。

［実施形態４］
上記実施形態１〜３において、摺動部材となるボール１２を高比重材により構成するようにしてもよい。高比重材とは、プラスチックに金属やセラミック材を混ぜて比重を高くした材料であり、同一体積でも鉄や鉛よりも大きな比重を有する。このような高比重材を用いた場合でも、ボール１２の形状、寸法などは一般的な材料と同じでよい。
本実施形態によれば、一般的な鋼球などに比べて、ボール１２の振動減衰性を高めることができるので、絞り羽根４１が作動したときの作動音の振動を鏡筒６に伝わりにくくすることができる。このため、絞り羽根４１の作動音が外部に漏れるのをさらに抑制することが可能となる。

［変形形態］
以上説明した実施形態に限定されることなく、本発明は以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
本発明に係わるレンズ鏡筒、カメラの構成は、実施形態に記載したものに限らず、適宜変更が可能である。例えば、実施形態に示すレンズ鏡筒は、カメラ本体に着脱自在に装着される交換レンズ鏡筒であるが、レンズ鏡筒はこれに限らず、例えば、カメラ本体と一体型のレンズ鏡筒として構成してもよい。

なお、実施形態１〜４および変形形態は、適宜に組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した各実施形態によって限定されることはない。

実施形態１のレンズ鏡筒を含むカメラシステムの概観斜視図である。 図１に示す絞りユニットと免振ユニットの構成を示す断面図である。 実施形態２の絞りユニットと免振ユニットの構成を示す断面図である。 実施形態３の絞りユニットと振れ防止レンズユニットの構成を示す断面図である。

符号の説明

１：カメラ、２：カメラ本体、３：レンズ鏡筒、４：絞りユニット、６：鏡筒、７：撮像部、１０：免振ユニット、１２：ボール、１３，１４：バネ、１７，２７：衝撃吸収材、２０：防振ユニット、２９：振れ防止レンズ、３０：振れ防止レンズユニット、１００，１００Ａ：摺動支持部、２００，２００Ａ：アクチュエータ部

Claims (7)

1. 入射した被写体光を屈折させて射出側の受光面に被写体像を形成する光学部材と、
   所望の絞り値に応じて絞り羽根を駆動することにより前記被写体光の通過領域を形成する絞りユニットと、
   前記光学部材および前記絞りユニットが収納される筒体と、
   を備え、
   前記絞りユニットは、振動軽減機構を介して前記筒体に収納され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であって、
   前記振動軽減機構は、前記光学部材の光軸と直交する方向に駆動される可動部を有する防振ユニットを含み、
   前記絞りユニットは、前記可動部に接合されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
3. 請求項２に記載のレンズ鏡筒であって、
   前記防振ユニットは、前記光学部材の一部となる振れ防止光学系と、振動による像ぶれを防止するために前記振れ防止光学系を光軸と直行する方向に駆動する駆動機構とを備える振れ防止ユニットであり、
   前記絞りユニットは、前記駆動機構に接合されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
4. 請求項３に記載のレンズ鏡筒であって、
   前記駆動機構は、前記振れ防止光学系とともに光軸と直行する方向に駆動される可動部材と、当該可動部材と前記筒体の内部に設けられた支持部との間に配置されて前記可動部材を前記支持部に対し光軸と直行する方向に摺動自在とする摺動部材と、前記可動部材を光軸と直行する方向に駆動する駆動部とを備え、
   前記摺動部材が高比重材により構成されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
5. 請求項１に記載のレンズ鏡筒であって、
   前記振動軽減機構は、
   前記絞りユニットと前記筒体の内部に設けられた支持部との間に配置されて前記絞りユニットを前記支持部に対して、前記光学部材の光軸と直交する方向に摺動自在とする摺動部材と、
   前記絞りユニットを前記筒体に対して弾性支持する弾性支持部材と、
   を含むことを特徴とするレンズ鏡筒。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒であって、
   前記絞りユニットに対向配置される対向ユニットとの接合面に衝撃吸収材が設けられていることを特徴とするレンズ鏡筒。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のレンズ鏡筒と、
   前記レンズ鏡筒に備えられた前記光学部材を通過した被写体光で露光される撮像部と、
   を備えることを特徴とするカメラ。

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