JP2010145499A - レンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

【課題】 ズームロック機構のつまみ部を外観部に設けず、ズームロック機構を鏡筒内部に内蔵することで、鏡筒全長を短縮し、部品点数を減らしたレンズ鏡筒を提案する。
【解決手段】 ズーム操作環にテーパー状の突起を設け、固定筒に嵌合し、先端がテーパー形状をしているピン部材とピン部材を操作環に押付ける方向に保持するバネ部材とからなる。操作環を回転させて、ピン部材がテーパー状突起部を乗越えることで操作環のロックとロック解除を行う操作環の回転防止用ロック機構を持ったレンズ鏡筒とする。
【選択図】 図４

Description

本発明は、ズーム機能を有するレンズ鏡筒において、特に、ズームレンズの構成部材に作用する重力によってズーム操作環が回転するのを防止するロック機構を持つレンズ鏡筒に関する。

ズーミングによって鏡筒全長が変化するレンズ鏡筒は従来多用されているが、このようなレンズ鏡筒をカメラボディに装着した状態で携帯する際には、通常鏡筒を最も短い状態（例えば、収納状態）にしておく。

ところが、携帯時の振動等により、ズームレンズの構成部材が重力方向に力を受け、その力によりズーム操作リングが回転してしまい、携帯者が知らない間に鏡筒全長が伸びてしまっている場合がある。このような場合、携帯中にレンズ鏡筒の先端をぶつける等して鏡筒を破損させ易い。このため、従来のレンズ鏡筒では、ズーム操作部材の操作やこれに連動するズーム駆動機構の動作等に適当な摩擦抵抗を付与し、鏡筒が自重により長くなるのを抑えていた。

しかしながら、摩擦抵抗によって鏡筒の自重伸長を抑える方法では、摩擦抵抗がある分使用時におけるズーム操作部材の操作が重くなって操作しにくくなるという問題があった。この問題を解決するため、ズーム操作部材の操作を軽く行え、且つ、鏡筒の自重伸長を確実に防止できるように以下の構成が知られている。すなわち、ロック部材をズーム操作部材の切り欠き部に挿入して、ロック部材を回転ストッパーとして機能させることでズーム操作部材の回転を規制する。

特許文献1には、レンズ駆動用の操作部材を有するレンズ鏡筒において、操作部材を鏡筒本体に対してロック保持する機構について記載されている。

特許文献2に記載の構造は、ロック時にロックのノブをカバー部材と環状部材との間に挟み、内側への移動を規制し、ロック解除時に、はさまれた状態を解かれて外周側に移動することでズームロック機構の破損防止を行っている。また、操作リングとロックノブ先端部に傾斜を設けている構造について記載されている。

特許文献3にはズームレンズが収納位置から撮影領域に入る時及び退出する時手動操作する手指に節度感を与える構造が記載されている。
特開平１０−１０４４９５号公報 特開２００７−３３５０４号公報 特開平７−４３５９３号公報

近年、カメラ・ビデオ等のレンズ鏡筒においては、高性能・高画質・低コスト・小型化が要求されている。特に鏡筒の小型化・全長短縮に対する要求は高い。

図２に従来のズームロック機構の断面図を示す。

ロック部材３１は、ロック部材３１のつまみ部３１ａとロック部材31に嵌合するロック用突起３１ｂを有しており、ロック用突起３１ｂと切り欠き部６ｄは光軸方向に向かって傾斜を有している。そして、カバー３２には、つまみ部３１ａが貫通する長穴３２ａが設けられている。チャージバネ３３は、ロック部材３１がロック・ロック解除状態を保持する際の保持力を設定し、ビス３４にてロック部材３１と固定されている。ロック解除状態から、ロック部材３１を被写体側の端（矢印Ｂ方向）にスライド移動させて、ロック部材３１のロック用突起３１ｂがズーム操作部材６の切り欠き部６ｄと係合してロックが行われている。

又、マウント２２側の端（矢印Ａ方向）にスライド移動させた際には、ロック部材３１のロック用突起３１ｂがズーム操作部材６の切り欠き部６ｄと非係合状態となりロック解除される。ロック部材３１は、つまみ部３１ａが長穴３２ａ内で光軸方向前後に操作されたときにロック、ロック解除状態の２つの状態を取り得る。

しかしながら、ズームロック機構のつまみ部３１aを従来と同様に外観部に設けると撮影者が操作可能な大きさ・ストロークを確保する必要があり、鏡筒全長が大きくなってしまうという問題が生じた。また、ズームロック機構を設けると部品点数が増え、コストが増加するという問題もある。

そこで、本発明はこれらの課題を解決するために、ズームロック機構のつまみ部を外観部に設けず、ズームロック機構を鏡筒内部に内蔵することで、鏡筒全長を短縮し、部品点数を減らしたレンズ鏡筒を提案することを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明に係わる第1の発明では
固定筒に対して操作環を回転させて距離調節を行い光軸方向に移動させて焦点距離調節を行うズーム式のレンズ鏡筒において、
テーパー状の突起を光軸方向に設けた前記操作環と、
光軸と平行な方向に前後可能で、前記固定筒に嵌合し、先端がテーパー形状をしているピン部材と、
前記ピン部材を前記操作環に押付ける方向に保持するバネ部材とからなり、
前記操作環を回転させて、前記ピン部材が前記テーパー状突起部を乗越えることで操作環のロックとロック解除を行う操作環の回転防止用ロック機構をもつことを特徴としている。

また本発明に係わる第2の発明では、
固定筒に対して操作環を回転させて距離調節を行い光軸方向に移動させて焦点距離調節を行うズーム式のレンズ鏡筒において、
テーパー状の突起を光軸方向に設けた前記固定筒と、
光軸と平行な方向に前後可能で、前記操作環に嵌合し、先端がテーパー形状をしているピン部材と、
前記ピン部材を前記固定筒に押付ける方向に保持するバネ部材とからなり、
前記操作環を回転させて、前記ピン部材がテーパー状突起部を乗越えることで操作環のロックとロック解除を行う操作環の回転防止用ロック機構をもつことを特徴としている。

また本発明に係わる第3の発明では、前記第１又は第2の発明において、
撮影使用領域外においても、撮影使用領域と同等の光学性能を保つように、レンズ間隔を保持する構造を持ち、前記テーパー状突起部は操作リングが回転し撮影使用領域外に達した際に、前記ピン部材と接触する位相に設けられた事を特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、従来あったズームロック機構のつまみ部を外観部に設けずに、鏡筒内にズームロック機構を内蔵するため、ズームロック機構のつまみ部の大きさ・ストロークを確保する必要がなく鏡筒全長の短縮が可能となる。また、ズームロック機構のつまみ部自体が必要無いため、部品点数を減らすことができる。ピン部材が操作環に設けたテーパー状突起部を乗越えることでロックとロック解除を行う構造のため、撮影者はロックのON/OFFが容易に判断できる。さらに、ピン部材がテーパー状突起部を乗越える構造であるため、ロック時以外は操作環とピン部材の摩擦がないため、操作環の回転がスムーズでなおかつ突起部及びピン部材が摩耗し難い。

請求項2に記載の発明によれば、従来あったズームロック操作部（ノブ）を外観部に設けずに、鏡筒内にズームロック機構を内蔵するため、ズームロック操作部（ノブ）の大きさ・ストロークを確保する必要がなく鏡筒全長の短縮が可能となる。また、ズームロック操作部（ノブ）自体が必要ないため、部品点数を減らすことができる。ピン部材がテーパー状突起部を乗越えることでロックとロック解除を行う構造のため、撮影者はロックのON/OFFが容易に判断できる。さらに、ピン部材がテーパー状突起部を乗越える構造であるため、ロック時以外は操作環とピン部材の摩擦がないため、操作環の回転がスムーズでなおかつ突起部及びピン部材が摩耗し難い。

請求項3に記載の発明によれば、撮影使用領域と同等の光学性能・レンズ間隔を保つ撮影使用領域外においてズームロックのON/OFFが行われるため、撮影使用領域での操作環の操作中はズームロックがONになる心配がない。

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。各図の間で同一の番号がふってあるものは、同一部材を指す。

図１は本発明のズームレンズ鏡筒の断面を簡略化して示した図であり、光軸を挟んで上半分は各移動群レンズと鏡筒が広角（ワイド）側、光軸を挟んで下半分は望遠（テレ）側に移動した状態となっている。

１は固定筒であり、カム筒との嵌合部１ａと、第３群レンズ及び第５群レンズを直進案内する３本の直進穴1 ｂ（不図示）を有する。ガイド溝１ｃは、フォーカス環５のネジ状突起部５ａと結合して、フォーカス環５が光軸周りに回転し、光軸方向に繰り出しできるようにする。

又、固定筒１は、フォーカス出力ギヤの回転軸軸受１ｅと、回路基板２４を取り付けるための取付部１ｆと、マウント２３を取り付けるための取付部１ｇを有する。そして、カム筒２の光軸方向への移動を規制し、光軸周りの回転を案内する１ｈと、後述の防振ユニット９を固定する際に使用する調整コロ部材９を嵌合させる３箇所の丸穴部１ｉ、直進筒３を直進案内するための光軸方向に向いた直進溝１ｊとから成っている。

２はカム筒であり、外周面に直進筒３の光軸方向への進退を案内するための３本のカム穴部２ａを有している。カム穴部２ｂは、３群鏡筒１０の光軸方向への移動を案内し、カム穴部２ｃは、６群鏡筒１２の光軸方向への移動を案内する。又、ガイド長穴部２ｄは、カム筒２の光軸方向への移動を規制し、光軸周りの回転を案内する。２a、２b、２c、２dはいずれも、ワイド端よりさらに回転させた位置（オーバーワイド）において、ワイド端と同じレンズ間隔を保持するように、カム穴部が形成されている。固定部２ｅは、ズーム操作環６の回転をカム環２に伝えるために双方を連結する連結部材１８を固定する。

３は直進筒である。直進筒３には、カム溝部２ａと嵌合するカムフォロア２０が、ビス２２により固定されている。更に、カムフォロワ２０は、直進溝１ｊに嵌合されている。従って直進筒３は、カム筒２の回転により、直進溝１ｊにより直進ガイドされながらカム溝２ａの軌跡に沿って光軸方向を移動する。

４はメスヘリコイド筒であり、フォーカス環５のガイド溝５ｂと係合する突起部４ａと、直進筒３とメスヘリコイド結合する所定のリードをもって形成されたヘリコイド突部４ｂとから成る。

５はフォーカス環である。突起部５ａは、固定筒１のガイド溝１ｃと嵌合して、フォーカス環５を光軸周りに回転可能にガイドしている。ガイド溝５ｂは、メスヘリコイド筒４の突起部４ａと係合し、メスヘリコイド筒４を光軸方向に案内する。そして、ギヤ部５ｃは、不図示の駆動源２５ａから複数の歯車を介して減速された出力軸部２５ｃと係合し、フォーカス環５を光軸周りに回転させる。

６はズーム操作環である。ズーム操作環６は、使用者がズーミングをする際の入力部材として機能し、不図示の端規制部材により回転範囲を規制され、ズームのテレ端に相当する回転位置からワイド端よりさらに回転したオーバーワイドに相当する回転位置の範囲で回転が許容されている。

ズーム操作環６は、固定筒1と係合し、光軸周りに回転できるようになっており、突起部６ａと、カム筒２と係合してズーム操作環６の回転とともにカム筒２を連結回転させるための連結部材１８との係合部６ｂとを有している。

又、ズーム操作環６の周方向１箇所には、後方に向かって凸形状となる突起部６ｃが形成されている。尚、ズーム操作環６における突起部６ｃが形成される位相は、直進筒３が固定筒１に対して最も後退する位置に来たときに、ズーム操作環６のロック部材３１と対向した位相に設けられている。

８は第１群鏡筒であり、メスヘリコイド筒４と嵌合する嵌合部８ａと、第１群レンズ１０１を保持する保持部８ｂとから成る。

９は撮影時の手ブレ補正を行う防振ユニットであり、公知の技術により撮影者の手ブレを検知して、手ブレを打ち消す方向に第２群鏡筒９ａを駆動させてブレを補正する機能を有している。

１０は第３群鏡筒であり、第３群レンズ１０３を保持する保持部１０ａを有し、第３群鏡筒１０の外周部の光軸回りに位相を１２０°違えた３箇所には頭部と軸部の軸中心が偏芯している調整コロ部材９ｂ−２の軸部が圧入される窪み部１０ｃを有する。

１１は第４群鏡筒であり、第４群レンズ１０４を保持する保持部１１ａと、第４群鏡筒１１を固定筒１に締結するための締結片１１ｂとから成る。

１４は第５群鏡筒であり、第５群レンズ１０５を保持する保持部１４ａと、１２０°位相を違えた３箇所の外周側に突出したカムフォロワ部１４ｂを有する。

１２は第６群鏡筒である。保持部１２ａは、第６群レンズ１０６を保持する。第６群カムフォロア２１は、固定筒１の直進穴１ｂとカム筒２のカム穴部２ｃに嵌合して第６群鏡筒１２を光軸方向に案内する。取付部１２ｂはカムフォロア２１の取付部である。又、溝部１２ｃは、第４群鏡筒１１の締結片１１ｂを逃げるように設けられている。カム溝部１２ｄは、第６群鏡筒１２の回転量に応じて第５群鏡筒を光軸方向に進退させる軌跡を有し、第５群鏡筒１４のカムフォロワ部１４ｂに嵌合している。

１３は第３群鏡筒１０を保持する保持部材であり、保持部材１３は固定筒１の直進穴１ｂに嵌合して保持部材１３を光軸方向に案内する第３群カムフォロア２０の取付部１３ａを有している。調整コロ部材９ｂ−２は、頭部と軸部の軸中心が偏芯しているコロ部材である。丸穴部１３ｂは、第３群鏡筒１０を固定筒１に取り付ける際に使用する調整コロ部材９−２の軸部側を嵌合させる穴部である。絞り装置２２の固定部は、複数の絞り羽根とそれらを駆動する駆動部材とカバー部材から成る（図示しないが、通常、スナップフィット結合やネジによる締結等により固定される）。

この構成において、調整コロ部材９ｂ−２を軸部中心に回転させると０から調整コロ部材９ｂ−２の軸部と頭部の偏芯量までの任意の範囲内で第３群鏡筒１０を保持部材１３に対してずらした位置に固定できる。調整コロ部材９ｂ−２の頭部側は固定筒１の穴部（不図示）に圧入されて位置決めがなされている。これにより、第３群鏡筒１０の光学的な倒し調整が行える。

２３はマウント部材で、開口部２３ａと、カメラ本体への取付のためのツバ部２３ｂと、固定筒１への締結のための座部２３ｃとから成る。

２４はレンズ内の種々の駆動のための演算及びカメラとの情報伝達の処理を行う電気回路基板である。

２５はフォーカス環５を光軸周りに回転させるためのギヤユニットで、不図示の駆動源２５ａと、複数のギヤ部２５ｂと、それらにより減速された出力ギヤ２５ｃとから成る。又、出力ギヤ２５ｃは、フォーカス環５のギヤ部５ｃと係合している。又、駆動源２５ａと電気回路基板２４とは、フレキシブル基板等で接続されていて、電気回路からの駆動信号により、駆動源を駆動させるようになっている。

２６はフレキシブルプリント基板で、片端が前述の絞り装置２２に接続され、他端が電気回路基板２４に接続されていて、電気回路からの駆動信号により、絞り羽根が駆動されるようになっている。

２７はフレキシブルプリント基板２６を光軸方向へ保持するための保持板で、第３群鏡筒１０に締結等の方法で取付けられている。又、保持板２７の長手方向端面にフレキシブルプリント基板２６の面が固定されていて、光学有効径内にフレキシブルプリント基板２６が侵入するのを防いでいる。

２８は接点部材で、その片端が電気回路基板２４に接続されている不図示の接点部２８ａを有し、カメラ本体に取り付けた時にカメラ本体の接点部と接触して、カメラ本体との情報伝達を行うようになっている。

２９はフレキシブルプリント基板で、片端が前述の防振ユニット９に接続され、他端が電気回路基板２４に接続されていて、電気回路からの駆動信号により、防振ユニット９が保持する第２群鏡筒９ａが防振動作を行うようになっている。

次に、本発明で示したズームロック機構の特徴部分を詳細に説明する。図３は撮影可能領域Cでのズームロック部の断面図、図４はロック部材が操作環の突起に乗り上げた状態の断面図、図５はロック部材が操作環の突起に乗り上げる状態図を示す。

ロック部材３１と突起部６ｃは光軸方向に向かって傾斜を有している。ロック部材３１は傾斜部と反対側を固定筒1の穴部1ｋにより保持されており、光軸方向にスライド可能な形状になっている。チャージバネ３３は、ロック部材３１と固定筒1とに挟持され常にロック部材３１がズーム操作環６の方向に押付けられるように保持する保持力をもつ。また、チャージバネ３３は撮影可能領域Ｃの時にロック部材とズーム操作環が接触しないような自然長を持つ。ズーム操作環を撮影可能領域Cから突起部６cの方向に回転させて、ロック部材３１がズーム操作環６の突起部６ｃを乗越えることでロックが行われている。

又、操作環を突起部６cから撮影可能領域Cの方向に回転させて、ロック部材３１がズーム操作部材６の突起部６ｃを乗越えることでロック解除される。

次に、以上の構成から成る本発明のレンズ鏡筒の各移動部材の動作を説明する。

ズーム操作環６を光軸周りに回転されると、ズーム操作環６に結合された連結部材１８に嵌合しているカム筒２も連動して回転する。カム筒２に施された溝状カム部２ａに嵌合している直進筒３は、固定筒１に設置された直進溝１ｊにガイドされながら、カム穴部２ａのリードに従って光軸方向に移動する。又、カム筒２が光軸周りに回転すると、第３群鏡筒１０と第６群鏡筒１２が、カム軌跡に従って光軸方向に移動してズーミングが行われる。

一方、フォーカス環５を光軸周りに回転させると、ガイド溝５ｂに嵌合しているメスヘリコイド筒４が一緒に回転する。その際、メスヘリコイド筒４は、直進筒３のヘリコイド凹部３ｃと係合しているので、ヘリコイドのリードに従って光軸方向に移動し、フォーカシングが行われる。

又、ズーム操作環６の突起部６ｃがロック部材３１に対向する位置にズーム操作環６をセットすると（即ち、固定筒１の後端から移動筒の前端までの鏡筒全長を最も短くして）、ロック部材３１がロック位置に移動させる（図３・図４及び図５参照）。すると、ロック部材３１が突起部６ｃを乗越える。これにより、ズーム操作環６が係止され、直進筒３が自重によって固定筒１に対して前進移動する（鏡筒全長が長くなる）のを確実に防止する。

カメラ使用時には、図３・図４及び図５に示すように、ズーム操作環を回転させて、ロック部材３１をロック解除位置に操作すれば、ロック部材３１が突起部６ｃを乗越えて解除され、ズーム操作環６の回転が許容される。ズーム操作環６やその回転を直進筒３の前後進移動に変換する機構内には直進筒３の自重移動を防止するための摩擦材等がないので、ズーム操作環６を軽く操作するだけでズーミングを行うことができる。

又、本発明で示した繰り出し方向のみの回転方向に対してロックができれば良い状態では、ロック突起部３１ｂは回転を規制する方向に向いた傾斜の角度が摩擦角を満たしていれば良い。即ち、その場合にはロックにて回転を規制しない方向の傾斜の角度は摩擦角を満たしている必要はなく、それぞれの傾斜角が非対称になっていても問題ない。

実施例におけるレンズ鏡筒の断面図 従来のズームロック機構の断面図 実施例における撮影可能領域Cでのズームロック部の断面図 実施例におけるロック部材が突起に乗り上げた状態の断面図 実施例における図５はロック部材が乗り上げる状態図

符号の説明

１ 固定筒
１k ロック部材のガイド部
２ カム筒
３ 直進筒
４ メスヘリコイド筒
５ フォーカス環
５ｄ フォーカス環外周部
６ ズーム操作環
６ｃ 突起部
３１ ロック部材
３１a つまみ部
３１b ロック用突起部
３３ チャージバネ

Claims (3)

1. 固定筒に対して操作環を回転させて距離調節を行い光軸方向に移動させて焦点距離調節を行うズーム式のレンズ鏡筒において、
   テーパー状の突起を光軸方向に設けた前記操作環と、
   光軸と平行な方向に前後可能で、前記固定筒に嵌合し、先端がテーパー形状をしているピン部材と、
   前記ピン部材を前記操作環に押付ける方向に保持するバネ部材とからなり、
   前記操作環を回転させて、前記ピン部材が前記テーパー状突起部を乗越えることで操作環のロックとロック解除を行う操作環の回転防止用ロック機構をもつことを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 固定筒に対して操作環を回転させて距離調節を行い光軸方向に移動させて焦点距離調節を行うズーム式のレンズ鏡筒において、
   テーパー状の突起を光軸方向に設けた前記固定筒と、
   光軸と平行な方向に前後可能で、前記操作環に嵌合し、先端がテーパー形状をしているピン部材と、
   前記ピン部材を前記固定筒に押付ける方向に保持するバネ部材とからなり、
   前記操作環を回転させて、前記ピン部材がテーパー状突起部を乗越えることで操作環のロックとロック解除を行う操作環の回転防止用ロック機構をもつことを特徴とするレンズ鏡筒。
3. 撮影使用領域外においても、撮影使用領域と同等の光学性能を保つように、レンズ間隔を保持する構造を持ち、前記テーパー状突起部は操作リングが回転し撮影使用領域外に達した際に、前記ピン部材と接触する位相に設けられた事を特徴とする、前記請求項1又は請求項2に記載のレンズ鏡筒。

Images