JP2011033683A - レンズ鏡筒および光学機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 部品精度を高くすることなく、製造誤差による中心コマ収差の発生を軽減することができるレンズ鏡筒を得ること。
【解決手段】 カメラ本体に取り付けられる固定筒と、該固定筒に対し回転可能に保持された回転部材と、該回転部材に固定された回転伝達部材と、該回転伝達部材によって光軸中心に回転し、光軸方向へ移動されるレンズ保持枠を有するレンズ鏡筒において、該レンズ保持枠には、該回転伝達部材と係合可能な係合部が複数設けられており、前記複数の係合部の内、いずれか一つの係合部と回転伝達部材が係合されていること。
【選択図】 図３

Description

本発明は、レンズ鏡筒及びそれを有する光学機器に関し、例えばスチルカメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ等に好適なものである。

一眼レフカメラ用の交換レンズ（レンズ鏡筒）には、使用者（撮影者）が手動で被写体に焦点を合わせるためのフォーカスリングや、手動でズーミングをするためのズームリング等の手動操作環が設けられている。これらの交換レンズでは、フォーカスレンズ群、もしくはズームレンズ群を保持するレンズ支持枠に設けられた係合部と手動操作環が直接又は別部材を介して間接的に回転伝達可能に係合している（特許文献１、２）。特許文献１では、レンズ保持枠に固定された回転伝達アームと、フォーカス操作環に固定されたフォーカスレバーが係合し、フォーカス操作環の回転駆動力をレンズ保持枠に伝達している。特許文献２に開示されているズームレンズを保持するレンズ鏡筒では、フォーカスレンズ群（第２レンズ群）を光軸方向に進退させる手段として、特許文献１と同様の回転伝達方法を利用している。

特開２００２−２３６２４４号公報 特開２００８−２１６４４０号公報

特許文献１のレンズ鏡筒は、レンズ保持枠に回転伝達アームをビス等で固定しているが、レンズ保持枠に設けられた概ビスの固定箇所が円周上に１箇所しかない。このため、フォーカスレバーに対するレンズ保持枠の組立位相が限定されてしまう。フォーカスレバー側もフォーカス操作環に対する固定箇所が１箇所しかないため、上記構成の場合、他のレンズ群に対するレンズ保持枠の組立位相が限定される。特許文献２のズームレンズでは、フォーカスレンズ群内のレンズ相互間での傾き・平行偏芯によって生ずる中心コマ収差に対する敏感度が高い。このフォーカスレンズ群内で発生する中心コマ収差を他のレンズ群で発生する中心コマ収差と打ち消すことで、部品精度・組立精度等の製造上の誤差により発生した中心コマ収差を補正することができる。しかしながら、特許文献１のレンズ鏡筒では、フォーカスレンズ群以外の他のレンズ群に対するフォーカスレンズ群の組立位相が限定される。このため、前述した中心コマ収差の補正を行うことができない。そのため、個々の部品精度を高める必要があったり、組立精度を高める必要がある。この結果、部品の精度が高くなり製造が困難になる傾向がある。

本発明は、被駆動レンズ保持枠の組立位相の自由度を増すことで、部品精度が高くすることなく、製造誤差による中心コマ収差の発生を軽減することができるレンズ鏡筒の提供を目的とする。

本発明のレンズ鏡筒は、カメラ本体に取り付けられる固定筒と、該固定筒に対し回転可能に保持された回転部材と、該回転部材に固定された回転伝達部材と、該回転伝達部材によって光軸中心に回転し、光軸方向へ移動されるレンズ保持枠を有するレンズ鏡筒において、該レンズ保持枠には、該回転伝達部材と係合可能な係合部が複数設けられており、前記複数の係合部の内、いずれか一つの係合部と回転伝達部材が係合されていることを特徴としている。

この他、該回転部材には、該回転伝達部材が固定可能な固定部が複数設けられており、前記複数の固定部の内、いずれか一つの固定部に該回転伝達部材が固定されていることを特徴としている。

本発明によれば、部品精度を高くすることなく、製造誤差による中心コマ収差の発生を軽減することができるレンズ鏡筒が得られる。

本発明の実施形態であるレンズ鏡筒の断面図である。 上記レンズ鏡筒の要部斜視図である。 上記レンズ鏡筒の要部分解斜視図である。

本発明のレンズ鏡筒は、マウント１０１を介してカメラ本体１００に取り付けられる固定筒１０２と、固定筒１０２にバヨネット構造又はその他の構造で回転可能に保持された回転部材（フォーカスリング）１２２とを有している。そして回転部材１２２の端部にビス等で固定された回転伝達部材（フォーカスキー）１２３と、回転伝達部材１２３によって光軸中心に回転し、光軸方向に移動するレンズ保持枠１２１を有している。

レンズ保持枠１２１には、光軸方向に延出し、回転伝達部材と係合可能な係合部（フォーカスキー係合部）１２１ａが複数設けられている。そしてレンズ保持枠１２１と回転部材１２２とを組み立てるときは中心コマ収差の発生が少なくなるようにレンズ保持枠１２１に設けた複数の係合部１２１ａの内、いずれか一つの係合部と回転伝達部材１２３が係合されるようにしている。この他の構成として回転部材（フォーカスリング）１２２には、回転伝達部材（フォーカスキー）１２３を固定するための固定箇所３００が複数設けられている。そしてレンズ保持枠１２１と回転部材１２２とを組み立てるときは中心コマ収差の発生が少なくなるように回転部材１２２に設けた複数の固定箇所の内、いずれか一つの固定部３００に回転伝達部材１２３が固定されるようにしている。

［実施例１］
本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施形態のレンズ鏡筒を光学機器として交換可能な一眼レフカメラのカメラ本体に取り付けたときのレンズ鏡筒の内部構造の概略を示す断面図である。図２は、レンズ鏡筒の一部分の要部斜視図である。図３は、レンズ鏡筒の一部分の要部分解斜視図である。図中、１００は本実施形態のレンズ鏡筒が着脱自在に取り付けられるカメラ本体である。カメラ本体１００は、撮像素子１００ａその他の部材を有するが、図１では簡単のため撮像素子１００ａのみを示している。

本実施形態のレンズ鏡筒が有する交換レンズ（撮影レンズ）は、物体側から像側へ順に、第１〜第５レンズ群Ｌ１〜Ｌ５を有する５群構成のズームレンズである。全てのレンズ群Ｌ１〜Ｌ５は、ズーム動作（ズーミング）に際し光軸方向に移動する。第２レンズ群Ｌ２は、フォーカス動作に際し光軸方向に移動する合焦レンズ群を兼ねている。またズーム動作時には、第３レンズ群Ｌ３と第５レンズ群Ｌ５とが一体的に移動する。第４レンズ群Ｌ４は、第４ａレンズ群Ｌ４ａと第４ｂレンズ群Ｌ４ｂの２つの部分レンズ群を有し、物体側に位置する第４ａレンズ群Ｌ４ａは、光軸方向への移動とは別に、像振れ補正動作を行うために光軸に対し直交方向にも移動する。

１０１はマウントで、カメラ本体１００に取り付けるためのバヨネット部を有しており、固定筒１０２にビス止め固定されている。１０３は外装環で、マウント１０１と固定筒１０２との間に挟み込まれて固定されている。外装環１０３には、ＳＷ（スイッチ）パネル部が一体成型されており、ＳＷパネル部に設けられたスイッチを切り換えることによって、オートフォーカスや振れ補正などの撮影機能を選択して使用している。１０４は案内筒で、固定筒１０２がビス止めされている。これらはカメラ本体１００に対して固定部を構成している。案内筒１０４の外周には、バヨネット部によって光軸回りに回転可能となっているカム筒１０５が嵌合している。

これにより、カム筒１０５を回転させると、案内筒１０４に設けられた光軸方向の案内溝１０４ａとカム筒１０５に設けられたカム溝１０５ａの交点が移動する。この交点には、第３レンズ群Ｌ３を保持する３群保持枠１０６に、ビス止めされたコロが配置され、このコロを介してコロの移動に従って光軸方向へ３群保持枠１０６と５群鏡筒１１０を一体的に移動させることができる。同様に、第４レンズ群Ｌ４を保持する振れ補正ユニット１０７、および直進筒１０８を、それぞれにビス止めされたコロを介して光軸方向へ移動させることができる。

３群保持枠１０６には、絞り駆動部と絞り羽根部とから構成される電磁絞りユニット１０９が、ビスにより固定されている。また３群保持枠１０６の延出部後端には、第５レンズ群Ｌ５を保持する５群保持枠１１０が、３群保持枠１０６にビス止めされた５群保持板１１１に狭持されることにより保持されている。振れ補正ユニット１０７は、第４ａレンズ群Ｌ４ａを光軸に対し直交方向に駆動可能に保持しており、マグネットおよびコイルとから構成される駆動部によって第４ａレンズ群Ｌ４ａを駆動する。また３群保持枠１０６の延出部後端には、第４ｂレンズ群Ｌ４ｂを保持する４ｂ群保持枠１１２が、補強板（不図示）を介してビス止めされている。直進筒１０８の先端付近には、第１レンズ群Ｌ１を保持する１群保持枠１１３が、ビスにより固定されている。ズーミングに際して直進筒１０８の移動に伴って第１レンズ群Ｌ１は移動する。直進筒１０８の先端外周には、バヨネット部が、内周にはネジ部がそれぞれ設けられており、それぞれフード、フィルター等のアクセサリーが装着可能となっている。

１１４は化粧環で、前面にレンズ名称等の表示が印刷されている。１１５はズーム操作環で、固定筒１０２に対して、公知のバヨネット構造により回転可能に保持されている。ズーム操作環１１５は、ズーム操作時に使用者が回転操作する部材である。ズーム操作環１１５には、ズーム連動ビス１１６と係合する長穴部が形成されている。ズーム連動ビス１１６はカム筒１０５にビス止めされたズームキー１１７とネジ結合されている。このため、ズーム操作環１１５を回転すると、ズーム操作環１１５に設けた長穴部に係合したズーム連動ビス１１６が移動する。そうするとズーム連動ビス１１６にネジ結合されたズームキー１１７を介してズーム操作環１１５と一体的にカム筒１０５を回転させることができる。

１１８はズーム操作環１１５の外周に巻き付けられたズームゴムである。１１９は弾性部材で、ズーム操作環１１５の内周面に圧縮接触しており、固定筒１０２に設けられているズームゴム保持部内１０２ｃに収納されている。１２０はフォーカスカム筒で、内径円筒部にカム溝１２０ａが設けられている。またフォーカスカム筒１２０にはテーパーコロ１３１がビスにて保持されている。フォーカスカム筒１２０に設けたテーパーコロ１３１は案内筒１０４に設けられたカム溝１０４ｂと、カム筒１０５に設けられた案内溝１０５ｂにそれぞれ係合している。フォーカスカム筒１２０はカム筒１０５の回転により光軸方向へ移動する。また、フォーカスカム筒１２０の外周部と案内筒１０４の内周部は嵌合している。１２１は第２レンズ群Ｌ２を保持する２群保持枠（レンズ保持枠）である。２群保持枠１２１の周囲に円周３等分に設けられたカムフォロア部１２１ｂが、フォーカスカム筒１２０の内径円筒部に設けられたカム溝１２０ａに係合する。フォーカスカム筒１２０の移動に伴って２群保持枠１２１は移動する。また、カムフォロア部１２１ｂと同位相に設けられた外周嵌合面１２１ｃとフォーカスカム筒１２０の内周面が嵌合している。

１２２は回転部材であるフォーカスリングである。フォーカスリング１２２は固定筒１０２に公知のバヨネット構造又はその他の公知の構造により回転可能に取り付けられており、端部には回転伝達部材であるフォーカスキー１２３がビスにより固定されている。２群保持枠１２１から光軸方向に延出したフォーカスキー係合部１２１ａは、フォーカスリング１２２に取り付けられているフォーカスキー１２３と一体的に回転するよう２群保持枠係合部１２３ｃに係合している。フォーカスキー係合部１２１ａは２群保持枠１２１の周方向に複数設けられており、２群保持枠係合面１２３ｃはそのうちの１つと係合している。

これにより２群保持枠１２１は、ズーミングに際してカム筒１０５が回転する（フォーカスリング１２２は停止）と光軸方向に進退する。このときの２群保持枠１２１の進退量は、案内筒１０４のカム溝１０４ｂとカム筒１０５の案内溝１０５ｂに係合するフォーカスカム筒１２０に固定されたテーパーコロ１３１の係合点の光軸方向変化量で決まる。また、２群保持枠１２１はフォーカスリング１２２が回転する（カム筒１０５は停止）と、回転しながらフォーカスカム筒１２０のカム溝１２０ａと係合する２群保持枠１２１に設けられたカムフォロア部１２１ｂの係合点の光軸方向の変化量に応じて進退する。本実施形態の交換レンズ（撮影レンズ）では、インナーフォーカスにおける焦点距離変化に伴う焦点位置ずれを、このように機構的に補償して、第２レンズ群Ｌ２を光軸方向に進退させる。

１２４はフォーカスブラシであり、フォーカスキー１２３にビスにて固定されている。１２５はズームブラシであり、ズームキー１１７にビスにて固定されている。１２６はエンコーダーパターンフレキであり、両面テープで固定筒１０２に固定されている。エンコーダーパターンフレキ１２６は不図示のエンコーダーパターンを有し、フォーカス位置及びズーム位置をフォーカスブラシ１２４及びズームブラシ１２５でそれぞれ読み取っている。１２７はメイン基板で、電磁絞りユニット１０９、振れ補正ユニット１０７等と可撓性フレキシブル基板を介して電気的に接続され、各種の制御を行う。１２８はマウント１０１にビス止めされ、メイン基板１２７とフレキシブル基板を介して接続された接点ブロックであり、カメラ本体との通信および電源の供給を行うために設けられている。１２９は裏蓋で、マウント１０１に弾性結合して有害光をカットしている。１３０は、裏蓋１２９に弾性結合している保護ゴムリングである。

以上のように構成されたレンズ鏡筒では、ズーム操作環１１５を回転させると、ズームキー１１７を介してカム筒１０５が回転する。カム筒１０５の回転に伴って上記機構に従い全てのレンズ群Ｌ１〜Ｌ５が光軸方向に進退してズーミングが行われる。なお、この際、第３レンズ群Ｌ３と第５レンズ群Ｌ５とは一体的に進退する。一方、オートフォーカス時には不図示のモータの駆動により、マニュアルフォーカス時には手動により、それぞれフォーカスリング１２２を回転させる。これにより、上記機構に従い、第２レンズ群Ｌ２が進退し、フォーカシングを行うことができる。

次に、図２および図３を用いて、本発明の特徴である被駆動部であるレンズ保持枠１２１の組立位相の自由度を増す構造について説明する。なお、図２は、レンズ保持枠１２１と回転伝達部材（フォーカスキー）１２３の係合部（フォーカスキー係合部）１２１ａを説明するため、回転部材であるフォーカスリング１２２とズームリング１１５を不図示とした要部斜視図としている。固定筒１０２は、ズームリング１１５と径嵌合するための嵌合部１０２ａを有し、ズームリング１１５の嵌合部１１５ａと嵌合部している。また、ズームリング１１５を定位置回転させるためのバヨネット部１０２ｂを円周３箇所に有し、ズームリング１１５に設けられたバヨネットフランジ面１１５ｂを保持している。さらに、固定筒１０２には、弾性部材１１９を収納するための形状１０２ｃを有し、弾性部材１１９はズームリング１１５の内周面１１５ｃと圧縮接触している。これにより、ズームリング１１５の作動トルクを増加させると共に、作動感触を高品位化できる。

フォーカスリング１２２も同様に、固定筒１０２に設けられたバヨネット爪１０２ｄによって定位置回転可能に保持されている。フォーカスリング１２２の端面には、フォーカスキー１２３がビスにより固定されている。ここで、フォーカスリング１２２を図２に示す無限方向に回転させると、フォーカスキー１２３の無限側端面１２３ａと固定筒の無限側端面１０２ｅが当接しフォーカスリングの回転が制限される。逆に、フォーカスリング１２２を至近方向に回転させると、フォーカスキー１２３の至近側端面１２３ｂと固定筒の至近側端面１０２ｆが当接しフォーカスリングの回転が制限される。

２群保持枠１２１には光軸方向に延伸したフォーカスキー係合部１２１ａが複数設けられている。例えば円周３箇所等分に一体形成されている。２群保持枠１２１のフォーカスキー係合部１２１ａは、フォーカスキー１２３の２群保持枠係合部１２３ｃと係合することで、フォーカスリング１２２の回転が伝達される。２群保持枠１２１は、フォーカスリング１２２が回転すると同期して光軸周りに回転し、前述の通り、フォーカスカム筒１２０のカム溝１２０ａに係合しているカムフォロア１２１ｂを介してカム溝１２０ａの軌跡に乗って光軸方向に進退する。

ここで、２群保持枠１２１にはフォーカスキー係合部１２１ａが円周３箇所等分に一体形成されている。このため、フォーカスキー１２１の２群保持枠係合部１２３ｃへの組立位相を結像性能を観察しながら、例えば中心コマ収差の状態をみながら３箇所のうちから１つを自由に選択することができる。したがって、２群レンズ群Ｌ２内で発生する部品精度誤差による中心コマ収差の方向を確認し、他のレンズ群で発生する中心コマ収差を打ち消す方向に２群保持枠１２１を組み込むことができる。これにより交換レンズとして中心コマ収差を光学系全体で補正しながら組立ることができる。また、本実施例では、２群保持枠１２１とフォーカスキー係合部１２１ａが一体形成されているので、フォーカスキー１２３と係合する部品を２群保持枠１２１に固定する必要がない。そのため、部品点数の増加を防止することができる。

以上実施例は、２群保持枠１２１にフォーカスキー１２３と係合することができるフォーカスキー係合部１２１ａを複数設ける場合を挙げた。これに対して、フォーカスリング１２２にフォーカスキー１２３が固定可能な箇所（固定部）３００を複数設けても良い。そして複数の固定部のうちの１つを中心コマ収差を軽減するように選択し、固定部にフォーカスキー１２３を固定するようにしても良い。これによれば２群保持枠１２１のフォーカスキー係合部１２１ａを１箇所とすることができる。以上、本発明のレンズ鏡筒とそれを有する光学機器の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１０２ 固定筒、１０４ 案内筒、１０５ カム筒、１０８ 直進筒、１１５ ズームリング、１１６ ズーム連動ビス、１１７ ズームキー、１２０ フォーカスカム筒、１２１ ２群保持枠、１２２ フォーカスリング、１２３ フォーカスキー、３００ 固定部

Claims (3)

1. カメラ本体に取り付けられる固定筒と、該固定筒に対し回転可能に保持された回転部材と、該回転部材に固定された回転伝達部材と、該回転伝達部材によって光軸中心に回転し、光軸方向へ移動されるレンズ保持枠を有するレンズ鏡筒において、該レンズ保持枠には、該回転伝達部材と係合可能な係合部が複数設けられており、前記複数の係合部の内、いずれか一つの係合部と回転伝達部材が係合されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. カメラ本体に取り付けられる固定筒と、該固定筒に対し回転可能に保持された回転部材と、該回転部材に固定された回転伝達部材と、該回転伝達部材によって光軸中心に回転し、光軸方向へ移動されるレンズ保持枠を有するレンズ鏡筒において、該回転部材には、該回転伝達部材が固定可能な固定部が複数設けられており、前記複数の固定部の内、いずれか一つの固定部に該回転伝達部材が固定されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
3. 請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒を有することを特徴とする光学機器。