JP2011064973A - レンズ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】部品点数を増やすことなく、かつ光学系の光軸とマウント環の中心とを一致させる光軸調整作業を簡単に行うことができるレンズ装置を提供する。
【解決手段】レンズ鏡胴本体の後部のマウント取付枠20にねじ止めされるマウント環22は、バヨネット爪22Aと、マウント取付枠20に取り付けられるフランジ部22Bとを有し、マウント取付枠20は、マウント環22の外径よりも大きな外径を有するとともに、後端にマウント環22のフランジ部22Bが当接する取付面114と、マウント環22の貫通穴に対向するねじ穴とを有し、マウント環22とマウント取付枠20とは、六角穴付ねじ23により仮締めされた状態で、光軸とマウント環22の中心とを一致させるために取付面114上で相対的に移動可能であり、かつコリメータ用治具6が取り付けられた状態で、六角穴付ねじ23を六角レンチ132により本締め可能に構成されている。
【選択図】 図4
【解決手段】レンズ鏡胴本体の後部のマウント取付枠20にねじ止めされるマウント環22は、バヨネット爪22Aと、マウント取付枠20に取り付けられるフランジ部22Bとを有し、マウント取付枠20は、マウント環22の外径よりも大きな外径を有するとともに、後端にマウント環22のフランジ部22Bが当接する取付面114と、マウント環22の貫通穴に対向するねじ穴とを有し、マウント環22とマウント取付枠20とは、六角穴付ねじ23により仮締めされた状態で、光軸とマウント環22の中心とを一致させるために取付面114上で相対的に移動可能であり、かつコリメータ用治具6が取り付けられた状態で、六角穴付ねじ23を六角レンチ132により本締め可能に構成されている。
【選択図】 図4
Description
本発明はレンズ装置に係り、特にレンズ装置の光学系の光軸とマウント環の中心とを一致させる技術に関する。
従来、テレビの取材等で使用される持ち運び可能なENG(Electronic News Gathering)カメラに用いられるレンズ装置として、インナーフォーカス方式のレンズ装置やリアフォーカス方式のレンズ装置が知られている(特許文献1、2)。
特許文献1に記載のレンズ装置のマウント環は、図5に示すようにマウント環2、マウント環3の2ピース構造をとっている。
このレンズ装置の光学系の光軸と、マウント環2、3(特に、マウント環3)のメカ中心とを一致させる光軸調整を行う場合には、レンズ鏡胴本体4の後端にマウント環2をねじで固定するとともに、マウント環2とマウント環3との締結ねじを仮締めしておき(符号5は、締結ねじの位置)、コリメータ用治具6をマウント環2のバヨネット爪2A及びマウント環3の外周面等を利用して固定する。尚、コリメータ用治具6は、マウント環3側に位置決め固定される。
そして、レンズ鏡胴本体4(マウント環2)を、マウント環3(コリメータ用治具6)に対して振ってレンズ光軸とマウント環3の中心とが一致したか否かをコリメータ用治具6により確認しながら光軸調整を行い、この光軸調整後、コリメータ用治具6を外し、マウント環2とマウント環3との締結ねじを本締めする。
続いて、締結ねじの本締め後、再びコリメータ用治具6をマウント環2、3に取り付け、コリメータ用治具6を外す作業及び締結ねじの本締めにより光軸調整が変化していないかどうかを確認する。尚、光軸調整が変化した場合には、再び締結ねじを緩めて上記の光軸調整作業を繰り返す。
一方、特許文献2に記載のリアフォーカス式のレンズ装置では、フォーカスレンズの直前に配設された防振レンズの基準位置を適宜設定することにより、光学系の光軸とマウント環の中心とのメカ的な光軸調整を行わずに光学系の光軸とマウント環の中心とを一致させるようにしている。
特許文献1に記載のレンズ装置は、光学系の光軸とマウント環の中心とを一致させる光軸調整のために2ピースのマウント環2、3を使用するため、部品点数が多くなり、コストアップになるという問題がある。また、光軸調整後、コリメータ用治具6を外す作業及び締結ねじの本締めを行うため、光軸調整が変化するおそれがあり、光軸調整変化の確認作業を行う必要がある(作業工程が増えるという問題がある)。
一方、特許文献2に記載のレンズ装置のように防振レンズを使用して光学系の光軸とマウント環の中心とを一致させる技術は、防振レンズが設けられていないレンズ装置には適用できない。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、部品点数を増やすことなく、また、光学系の光軸とマウント環の中心とを一致させる光軸調整作業を簡単に行うことができるレンズ装置を提供することを目的とする。
前記目的を達成するために請求項1に係る発明は、レンズ鏡胴本体の後部のマウント取付枠と、該マウント取付枠の後端にねじ止めされるマウント環とを有するレンズ装置において、前記マウント環は、レンズ装置をカメラ本体側のマウント部に取り付けるための取付部と、前記マウント取付枠に取り付けられるフランジ部であって、雄ねじが挿通される貫通穴を有するフランジ部とを有し、前記マウント取付枠は、前記マウント環の外径よりも大きな外径を有するとともに、後端に前記マウント環のフランジ部が当接する取付面と、前記マウント環の貫通穴に対向するねじ穴とを有し、前記マウント環とマウント取付枠とは、前記貫通穴を介してねじ穴に螺合する雄ねじにより仮締めされた状態で、前記レンズ装置の光学系の光軸と前記マウント環の中心とを一致させるために前記取付面上で相対的に移動可能であり、かつ前記マウント環の取付部に光軸調整結果を確認するための光軸調整用治具が取り付けられた状態で、前記雄ねじを本締め可能に構成されていることを特徴としている。
前記マウント取付枠とマウント環とは、前記マウント取付枠の取付面上で光軸調整のために相対的に移動可能に構成されているため、前記マウント環を2ピース化する必要がなく、部品点数を少なくすることができ、コストダウンを図ることができる。また、前記マウント取付枠は、前記マウント環の外径よりも大きな外径を有しており、前記マウント環の取付部に光軸調整用治具が取り付けられた状態で(即ち、光軸調整の状態を確認しながら)、雄ねじを本締めすることができる。これにより、光軸調整作業時の光軸調整用治具の着脱は1回だけで済み、光軸調整作業を容易に行うことができる。
請求項2に示すように請求項1に記載のレンズ装置において、前記マウント環の取付部は、バヨネット爪であることを特徴としている。
請求項3に示すように請求項1又は2に記載のレンズ装置において、前記マウント取付枠には、リアフォーカス式のフォーカスレンズと、該フォーカスレンズを光軸方向に駆動するフォーカスレンズ駆動手段と、前記フォーカスレンズの位置を検出するレンズ位置検出手段とが収容されることを特徴としている。
請求項4に示すように請求項3に記載のレンズ装置において、前記マウント取付枠の外径は、70〜80mmであることを特徴としている。
請求項3、4に示すように前記マウント取付枠は、フォーカスレンズ及びフォーカスレンズ駆動手段等を収容する必要があるため、マウント取付枠の外径は、マウント環の外径よりも十分に大きくなっている。
請求項5に示すように請求項1から4のいずれかに記載のレンズ装置において、前記マウント環とマウント取付枠とを固定する雄ねじは、六角穴付ねじであり、前記マウント環の取付部に前記光軸調整用治具が取り付けられた状態で、六角レンチにより本締め可能になっていることを特徴としている。
即ち、前記マウント環のフランジ部(六角穴付ねじ)と、前記マウント環の取付部に取り付けられる光軸調整用治具との間には、六角レンチの先端が入る空間が確保されており、六角レンチにより締結用の六角穴付ねじを本締めできるようにしている。
請求項6に示すように請求項1から5のいずれかに記載のレンズ装置において、前記マウント取付枠のねじ穴は、前記マウント取付枠に一体形成されたねじ用ボスに形成され、前記ねじ用ボスの上面は、前記マウント環が取り付けられる取付面の一部を構成していることを特徴としている。
本発明によれば、前記マウント環とマウント取付枠とは、雄ねじにより仮締めされた状態で、レンズ装置の光学系の光軸と前記マウント環の中心とを一致させるためにマウント取付枠の取付面上で相対的に移動自在に構成されており、これにより、前記マウント環を2ピース化する必要がなく(部品点数を少なくすることができ)、マウント環とマウント取付枠とを光軸調整のために相対的に移動させることができる。
また、前記マウント取付枠は、前記マウント環の外径よりも大きな外径を有しており、前記マウント環の取付部に光軸調整用治具が取り付けられた状態で(光軸調整の状態を確認しながら)、雄ねじを本締めすることができ、光軸調整作業を容易に行うことができる。
以下、添付図面に従って本発明に係るレンズ装置の実施の形態について説明する。
[レンズ装置の全体構成]
図1は、本発明が適用された例えば民生用のビデオカメラ、テレビ放送用のENGカメラ、監視用カメラ等に適用されるリアフォーカス式で可変焦点距離のレンズ装置を側面から見た断面図であり、光軸Oから上半分に関して示している。
図1は、本発明が適用された例えば民生用のビデオカメラ、テレビ放送用のENGカメラ、監視用カメラ等に適用されるリアフォーカス式で可変焦点距離のレンズ装置を側面から見た断面図であり、光軸Oから上半分に関して示している。
図1において、レンズ装置1のレンズ鏡胴本体は、主として前枠10、前固定環12、第1本体環14、第2本体環16、後固定環18、マウント取付枠20、及びマウント環22によって略円筒状に構成されている。
第1本体環14は、レンズ鏡胴本体の最内周の構成部材であり、この第1本体環14の外周前方側に前固定環12がねじにより固定され、前固定環12の前方に前枠10がねじにより固定されている。また、第1本体環14の外周後方側に第2本体環16がねじにより固定され、第2本体環16の後方に後固定環18が、後固定環18の後方にマウント取付枠20が、マウント取付枠20の後方にマウント環22がそれぞれねじにより固定されている。
尚、前枠10には、レンズフード24が装着できるようになっている。また、レンズ装置1は、マウント環22を介してレンズ交換式のカメラ本体に装着される。
このレンズ装置1における光学系は、物体側から順に、固定レンズ(第1群レンズ)30、ズーム(変倍)レンズ(第2群レンズ)32、前マスターレンズ(第3群レンズ)34、フォーカスレンズ(第4群レンズ)36、及び後マスターレンズ(第5群レンズ)38の5群から構成されている。また、前マスターレンズ34の直前には、虹彩絞り40が設けられている。
ズームレンズ32が取り付けられたレンズ枠42は、押え環44により移動枠46に固定されている。第1本体環14の内周部にはカム筒48が回動可能に保持されており、移動枠46は、カムピン46Aを介してカム筒48の内周部に保持されている。
即ち、第1本体環14の内周面には光軸O方向の直進溝14Aが形成されるとともに、カム筒48にはカム溝(カム形状の孔)48Aが形成されており、移動枠46に固定されたカムピン46Aが、カム筒48のカム溝48Aを挿通して第1本体環14の直進溝14Aに係合されている。これによって移動枠46は、回転が規制された状態で光軸O方向に直進可能に保持されるとともに、カムピン46Aがカム溝48Aに係合する位置に保持される。
従って、カム筒48が回動すると、カム筒48のカム溝48Aと第1本体環14の直進溝14Aとの交差位置がカム形状に応じた位置に変化し、その交差位置へのカムピン46Aの移動によって移動枠46が光軸O方向に進退移動する。
一方、第2本体環16の外周部には、ズームリング50が回動可能に配置されており、そのズームリング50の内周面の径方向内向きに棒状の連結軸52が取り付けられている。この連結軸52は、第1本体環14に形成された周方向の長孔(図示せず)を挿通してカム筒48に連結されている。これにより、ズームリング50を回動操作すると、それに連動してカム筒48が回動する。カム筒48が回動すると、上述のように移動枠46が進退移動し、移動枠46と連動してズームレンズ32が光軸O方向に移動する。従って、ズームリング50の回動操作によりズーム倍率が変更されるようになっている。
虹彩絞り40は、主としてプラスチック製の地板(絞り枠)54と、菊座(カム板)56と、絞り枠54とカム板56との間に配置された複数枚の絞り羽根58とによって構成されている。後固定環18とマウント取付枠20との間には、アイリスリング60が回動可能に配設され、このアイリスリング60には、カム板56から延出する連結軸56Aが連結されている。これにより、アイリスリング60の回動によりカム板56が回動し、絞り羽根58が開閉動作するようになっている。
フォーカスレンズ36は、光学系の焦点位置を変更するもので、前マスターレンズ34等を保持する保持枠62と、この保持枠62の後端に配設される後マスターレンズ38のレンズ枠64との間に保持されている基準の第1のガイド軸及び回転規制用の第2のガイド軸(図示せず)により、光軸O方向に移動可能に支持されている。また、保持枠62には、第1のガイド軸を挟んで一対のボイスコイルモータ(VCM)66が配設されており、フォーカスレンズ36は、このVCM66の動力によって電動で駆動されるようになっている。
尚、前記第1のガイド軸、第2のガイド軸及び一対のVCM66等の詳細については後述する。
前固定環12の外周部には、第1フォーカスリング70、及び第2フォーカスリング72がそれぞれ回動可能に配置されている。第1フォーカスリング70は、回動範囲が規制されておらず、エンドレスに回転させることができるとともに、光軸方向にスライド可能に配設されている。また、第2フォーカスリング72は、ストッパー軸74により約120度の範囲内で回動できるように規制されている。
第1フォーカスリング70と第2フォーカスリング72とが対向する端面には、それぞれ鋸歯状のクラッチ部70A、72Aが形成されており、図1に示す状態では、クラッチ部70A,72Aが連結(噛合)し、第1フォーカスリング70と第2フォーカスリング72とが一体的に回動する。従って、この状態で、第1フォーカスリング70を手動で回動させる場合には、約120度の範囲内でのみ回動させることができる。
一方、第1フォーカスリング70を、クリック用弾性部材76を乗り越えるように前方にスライドさせると、前記クラッチ部70A、72Aの連結が外れる。これにより第1フォーカスリング70は、エンドレスで回転できるようになる。尚、クリック用弾性部材76を含む第1フォーカスリング70のクリック機構の詳細については後述する。
上記構成のレンズ装置1の側面には、ねじ孔80、82を介してグリップ部を兼ねた駆動部(図示せず)が取り付けられる。
駆動部は、ズームリング50、アイリスリング60を駆動するための駆動手段を有するとともに、内部に制御基板が配設され、シーソー式のズームスイッチにより電動でズームレンズ32等を駆動制御するとともに、フォーカスレンズ36や虹彩絞り40を制御する。
<各種の検出手段>
第1本体環14の外周面には、光軸方向に沿ってリニアポテンショメータが配設されており、このリニアポテンショメータ(ズームリニアPOT)は、カム筒48の回転によりズームレンズ32が光軸方向に移動すると、その移動位置に対応した位置信号(絶対位置を示す信号)をリード線を介して駆動部に出力する。
第1本体環14の外周面には、光軸方向に沿ってリニアポテンショメータが配設されており、このリニアポテンショメータ(ズームリニアPOT)は、カム筒48の回転によりズームレンズ32が光軸方向に移動すると、その移動位置に対応した位置信号(絶対位置を示す信号)をリード線を介して駆動部に出力する。
カム筒48の後端面には、N極、S極が着磁された磁気リング84が接着されており、第1本体環14には、前記磁気リング84に対向して磁気センサ(MRセンサ)が配設されている。カム筒48とともに磁気リング84が回転すると、MRセンサはその回転量に対応するパルス数のパルス信号(相対位置を示す信号)をリード線を介して駆動部に出力する。
尚、ズームリニアPOTの出力は、電源投入時に使用され、その後は、ズーム位置検出用のMRセンサの出力が使用される。
フォーカスレンズ36の第1のガイド軸に対向する保持枠62には、フォーカスレンズ位置検出用のレンズ位置検出手段(MRセンサ)が配設されており、このMRセンサは、フォーカスレンズ36の移動量に対応するパルス数のパルス信号(相対位置を示す信号)をリード線を介して駆動部に出力する。尚、上記MRセンサの配置等の詳細については後述する。
また、フォーカスレンズ36の基準位置を検出するためのホームポジションセンサ(フォトインタラプタ)が保持枠62内に配設されており、駆動部は、ホームポジションセンサによって検出されたフォーカスレンズ36の基準位置を基準にしてMRセンサの出力信号をカウントすることによりフォーカスレンズ36の絶対位置を検知している。
第1フォーカスリング70及び第2フォーカスリング72の周囲には、それぞれ歯車70B,72Bが形成されており、これらの歯車70B,72Bは、それぞれ駆動部側に設けられた相対位置検出型センサ(インクリメンタルエンコーダ)、及び絶対位置検出型センサ(アブソリュートエンコーダ)の検出軸の歯車に連結している。
これにより、駆動部は、第1フォーカスリング70の相対的な回転量を検知することができるとともに、第2フォーカスリング72の絶対的な回転位置を検知することができる。
また、前固定環12の先端部には、フォトインタラプタ86が配設されており、一方、第1フォーカスリング70の先端には、遮光板70Cが設けられている。このフォトインタラプタ86は、遮光板70Cの有無を示す検出信号を駆動部に出力する。これにより駆動部は、フォトインタラプタ86からの検出信号により第1フォーカスリング70が第2フォーカスリング72に連結しているか否かを検知することができる。
[レンズ制御]
図2に示すようにマウント取付枠20の側面には、スライド式のマクロON/OFFスイッチ100と、AF/MF切替えスイッチ102と、ノンロック式のAFプッシュスイッチ104とが配設されており、これらのスイッチの操作に伴う出力信号は、リード線を介して駆動部に加えられるようになっている。
図2に示すようにマウント取付枠20の側面には、スライド式のマクロON/OFFスイッチ100と、AF/MF切替えスイッチ102と、ノンロック式のAFプッシュスイッチ104とが配設されており、これらのスイッチの操作に伴う出力信号は、リード線を介して駆動部に加えられるようになっている。
ここで、マクロON/OFFスイッチ100は、マクロ撮影モードをON/OFFさせるスイッチである。AF/MF切替えスイッチ102は、被写体像のコントラストが最大になるように自動的にフォーカスレンズ36を移動させて焦点調節を行うオートフォーカス(AF)モードと、第1フォーカスリングを手動で回動操作することによりフォーカスレンズ36を移動させて焦点調節を行うマニュアルフォーカス(MF)モードとを切り替えるスイッチである。AFプッシュスイッチ104は、AF/MF切替えスイッチ102によりMFモードに切り替えられている場合に、キートップが押下(プッシュ)されている期間だけAFモードに切り替えるスイッチである。
尚、マウント取付枠20には、カメラ装置に装着するためのレンズマウントを含むマウント環22を固定するためのねじ用ボスが、マウント取付枠20の周方向に等間隔に形成されており、マウント環22は、ねじ用ボスを使用して六角穴付ねじ23によりマウント取付枠20の後端に固定される。
<フォーカス制御>
AF/MF切替えスイッチ102によりAFモードに切り替えられている場合には、駆動部は、第1フォーカスリング70、第2フォーカスリング72の操作にかかわらず、自動的にフォーカスレンズ36を合焦位置に移動させるAF制御を行う。
AF/MF切替えスイッチ102によりAFモードに切り替えられている場合には、駆動部は、第1フォーカスリング70、第2フォーカスリング72の操作にかかわらず、自動的にフォーカスレンズ36を合焦位置に移動させるAF制御を行う。
一方、AF/MF切替えスイッチ102によりMFモードに切り替えられている場合には、第1フォーカスリング70のスライド位置に応じて、フルMFモード(端付き)とAF/MFモード(エンドレス)とが切り替えられるようになっている。
即ち、駆動部は、前述したフォトインタラプタ86からの検出信号により第1フォーカスリング70のスライド位置(第1フォーカスリング70が第2フォーカスリング72に連結しているか否か)を検知することができ、第1フォーカスリング70が第2フォーカスリング72に連結している場合にはフルMFモードに切り替え、第1フォーカスリング70が第2フォーカスリング72に連結していない場合にはAF/MFモードに切り替える。
駆動部は、第1フォーカスリング70が第2フォーカスリング72に連結しているフルMFモード時には、第2フォーカスリング72の歯車72Bに連結している絶対位置検出型センサからの絶対位置信号(至近から無限遠の範囲内の撮影距離を指令する信号)と、電源投入時のズームリニアPOTの出力及びその後のズーム位置検出用のMRセンサの出力から得られるズーム位置の絶対位置を示す信号(ズーム倍率を示す信号)とに基づいてフォーカスレンズ36を駆動制御する。即ち、撮影距離に対応するフォーカスレンズ36の移動すべき位置は、ズームレンズ32の現在のズーム位置(ズーム倍率)に応じて予め設定されており、駆動部は、第1フォーカスリング70の手動操作に連動して第2フォーカスリング72が回動すると、その回動位置を示す信号(撮影距離を指令する信号)と現在のズーム倍率とに基づいてフォーカスレンズ36を対応する位置に移動させる。
このようにフルMFモードに切り替えられると、第1フォーカスリング70を手動で操作することにより、フォーカスレンズ36を所望の撮影距離に対応する位置に移動させることができる。尚、第1フォーカスリング70は、ストッパー軸74によって回動範囲が規制されている端付きの第2フォーカスリング72に連結しているため、その回動範囲が第2フォーカスリング72と同様に規制され、至近端から無限遠端に対応する回動範囲内で回動できるようになっている。
上記フルMFモードは、第1フォーカスリング70が第2フォーカスリング72を介して回動範囲が制限されており、操作者は、第1フォーカスリング70が端に到達したときの操作感によってフォーカスレンズ36が至近端又は無限遠端に到達したことを認識することができる。このような第1フォーカスリング70のみによるフォーカス操作は、本職のカメラマン等が使い慣れた方式である。
一方、第1フォーカスリング70が第2フォーカスリング72に連結していないAF/MFモード時には、第1フォーカスリング70を回動させることによりフォーカスレンズ36を移動させるMFモードと、前述したAFプッシュスイッチ104の押下によるAFモードとを適宜使い分けてフォーカス制御を行うことができる。
即ち、駆動部は、AF/MFモード時に第1フォーカスリング70が操作され、第1フォーカスリング70の歯車70Bに連結している相対位置検出型センサからの相対位置信号を入力すると、その相対位置信号に基づいてフォーカスレンズ36を駆動制御し、第1フォーカスリング70の回動量に対応した移動量だけフォーカスレンズ36を移動させる。
尚、AF/MFモード時には第1フォーカスリング70は、第2フォーカスリング72に連結していないため、その回動範囲が規制されずエンドレスで回転できるが、駆動部は、フォーカスレンズ36が無限遠端又は至近端の位置まで移動すると、その端を超える移動指令は出力しないようにしている。
また、AF/MFモード時にAFプッシュスイッチ104の押下によりAFモードに一時的に切り替え、その後、AFプッシュスイッチ104から手を離してMFモードに切り替えると、AFモードによって自動的に合焦したフォーカスレンズ36の位置を引き継いで、第1フォーカスリング70を操作した分だけフォーカスレンズ36を変位させることができ、使い勝手がよくなる。
<ズーム制御>
駆動部に設けられているシーソー式のズームスイッチを操作すると、駆動部内の電動モータからズームリング50の周囲に形成されている歯車50Aに回転駆動力が伝達され、これによりズームリング50を回動させることができるようになっている。また、ズームリング50(ズームリング50に植設された図示しないズームレバー)を手動で操作することにより、ズームリング50を回動させることができるようになっている。
駆動部に設けられているシーソー式のズームスイッチを操作すると、駆動部内の電動モータからズームリング50の周囲に形成されている歯車50Aに回転駆動力が伝達され、これによりズームリング50を回動させることができるようになっている。また、ズームリング50(ズームリング50に植設された図示しないズームレバー)を手動で操作することにより、ズームリング50を回動させることができるようになっている。
ズームリング50が回動すると、連結軸52を介して連結されているカム筒48が回動し、カム筒48が回動すると、第1本体環14に形成されている直進溝14A及びカム筒48のカム溝48Aに係合しているカムピン46Aを介して移動枠46が光軸O方向に進退移動する。このようにズームリング50を回動させると、ズームレンズ32を光軸O方向に移動させることができ、ズーム倍率を変更させることができる。
上記のようにしてズームレンズ32の移動によりズーム倍率が変化すると、焦点面が移動するが、駆動部は、ズーム倍率の変化に伴う焦点面の移動を補正する補正光学系としてフォーカスレンズ36を兼用し、ズーム倍率にかかわらず焦点面が移動しないようにフォーカスレンズ36の位置を制御している。
即ち、駆動部は、ズーム操作前の現在のズームレンズ32のズーム位置を、電源投入時のズームリニアPOTの出力及びその後のズーム位置検出用のMRセンサの出力から取得するとともに、現在のフォーカスレンズ36の位置をフォーカスレンズ位置検出用のMRセンサから取得し、予め撮影距離毎に準備されている焦点面を移動させないズーム位置とフォーカスレンズ位置との関係を示す補正曲線から、前記取得したズーム位置及びフォーカスレンズ位置に基づいて対応する補正曲線を選択し、その後、ズームレンズ32の移動量が、ズームレンズ位置検出用のMRセンサの出力信号に基づいて検出されると、この検出されたズーム位置に対応するフォーカスレンズ位置(焦点面を移動させないフォーカスレンズ位置)を前記選択した補正曲線から読み出し、読み出したフォーカスレンズ位置にフォーカスレンズ36を移動させる。
これにより、フォーカス制御により焦点面が、レンズ装置1が装着されたカメラ本体の撮像素子上に位置するようにピント調整した後、ズーム倍率を変更しても焦点面が移動しないようにする(ピントがずれないようにする)ことができる。
これにより、ズーム倍率を変更しても焦点面が移動しないようにすることができる。従って、一旦、フォーカス制御により焦点面がレンズ装置1が装着されたカメラ本体の撮像素子上に位置するようにピント調整すると、その後、ズーム操作してもピントがずれないようにすることができる。
[実施の形態]
次に、上記構成のレンズ装置1に適用されたマウント取付枠20及びマウント環22の構造、及びマウント環22の取付方法(光軸調整方法)について説明する。
次に、上記構成のレンズ装置1に適用されたマウント取付枠20及びマウント環22の構造、及びマウント環22の取付方法(光軸調整方法)について説明する。
<マウント取付枠>
図3はマウント取付枠20と該マウント取付枠20内に収容される保持枠62等の外観を示す斜視図である。
図3はマウント取付枠20と該マウント取付枠20内に収容される保持枠62等の外観を示す斜視図である。
マウント取付枠20は、アルミダイカストにより一体成形されたもので、円筒形の外形を有し、その内側に内壁部21が形成され、この内壁部21により保持枠62が収容される空間と、マクロON/OFFスイッチ100、AF/MF切替えスイッチ102、及びAFプッシュスイッチ104を含むスイッチアッセンブリが収容される空間とに仕切られている。
マウント取付枠20には、該マウント取付枠20を後固定環18に固定するための6個のねじ孔が形成されており、マウント取付枠20は、6本のねじ110により後固定環18に固定される。尚、図3上では、1本のねじ110のみが図示されている。
また、マウント取付枠20には、カメラ本体側のレンズマウントに装着するためのレンズ側のレンズマウントを含むマウント環22を固定するための6個のねじ用ボス112が、マウント取付枠20の周方向に等間隔に形成されるとともに、マウント環22が当接する取付面114が内周にわたって形成されている。尚、ねじ用ボス112の上面や内壁部21の上面は、取付面114と面一となっており、取付面114の一部を構成している。
マウント環22は、ねじ用ボス112のねじ穴を使用して6本の六角穴付ねじ23(図2参照)によりマウント取付枠20の後端に固定される。尚、このマウント環22の取付方法の詳細については後述する。
次に、マウント取付枠20内に収容される内部構造物(保持枠62等)について説明する。
保持枠62内には、前述したようにフォーカスレンズ36、一対のVCM66及びフォーカスレンズ36の位置を検出するレンズ位置検出手段としてのMRセンサ120が配設されている。この保持枠62は、保持枠62のフランジ部を介してねじ122により後固定環18に固定できるようになっている。尚、図3上では、1本のねじ122のみが示されているが、保持枠62は、4本のねじ122により後固定環18に固定されている。
フォーカスレンズ36はフォーカスレンズ枠37に保持されており、フォーカスレンズ枠37は、光軸方向の移動の基準となる第1のガイド軸39と、回転規制用の第2のガイド軸41とによって光軸方向に移動自在に案内される。
一対のVCM66は、それぞれマグネット66Aを有するヨーク66Bと、ボイスコイル66Cとからなる直方体形状のもので、ヨーク66Bは保持枠62側に固定され、ボイスコイル66Cはフォーカスレンズ枠37に固定される(図1参照)。
また、フォーカスレンズ枠37の第1のガイド軸39に挿通される軸受け部には、リニア型のMRセンサ120のN極、S極が所定にピッチで着磁された磁気スケールが設けられ、前記磁気スケールのN極、S極を検出するMRセンサ120は、磁気スケールに対向する保持枠62側に配設される。
即ち、MRセンサ120は、第1のガイド軸39を挟んでフォーカスレンズ36と対向する位置であって、第1のガイド軸39に近接した位置に配置されている。これにより、MRセンサ120は、フォーカスレンズ36の位置を精度よく検出できる。
一方、一対のVCM66は、フォーカスレンズ36を円滑に移動させることができるように第1のガイド軸39を挟んで対称の位置に、かつ第1のガイド軸39に最も近接可能な位置に配設されている。
上記のようにVCM66、MRセンサ110を配置にすることによりマウント取付枠20の外径を極力小さくするようにしているが、この実施の形態では、フォーカスレンズ36の直径が20〜30mm、VCM66の厚みが約10mmであるため、マウント取付枠20の外径は70〜80mm、より具体的には74mmとなっている。
<マウント環>
図1及び図2に示すようにマウント環22は、バヨネット式レンズマウントであり、3つのバヨネット爪22Aが形成されるとともに、マウント取付枠20に取り付けるためのフランジ部22Bが形成されている。尚、この実施の形態のマウント環22のマウント径は50〜60mm、より具体的にマウント環22の外径は51.6mm、バヨネット爪22Aの外径は55mmである。また、マウント環22はアルミ合金により形成され、バヨネット爪22Aはフライスによる加工又は鍛造により形成されている。
図1及び図2に示すようにマウント環22は、バヨネット式レンズマウントであり、3つのバヨネット爪22Aが形成されるとともに、マウント取付枠20に取り付けるためのフランジ部22Bが形成されている。尚、この実施の形態のマウント環22のマウント径は50〜60mm、より具体的にマウント環22の外径は51.6mm、バヨネット爪22Aの外径は55mmである。また、マウント環22はアルミ合金により形成され、バヨネット爪22Aはフライスによる加工又は鍛造により形成されている。
また、マウント環22のフランジ部22Bには、図3に示したマウント取付枠20のねじ用ボス112のねじ穴に対応する6個の貫通穴(バカ穴)が形成されている。
マウント環22は、フランジ部22Bの貫通穴に挿通され、マウント取付枠20のねじ穴に螺合する六角穴付ねじ23によってマウント取付枠20にねじ止めされる。
また、マウント環22には、位置決めピン25がねじ込まれて取り付けられている。この位置決めピン25は、レンズ装置1をカメラ本体に取り付けるときの回転方向の位置を規制する。
<マウント環の取付方法(光軸調整方法)>
次に、レンズ装置1の光学系の光軸とマウント環22の中心とが一致するようにマウント環22をマウント取付枠20に取り付けるマウント環22の取付方法(光軸調整方法)について説明する。
次に、レンズ装置1の光学系の光軸とマウント環22の中心とが一致するようにマウント環22をマウント取付枠20に取り付けるマウント環22の取付方法(光軸調整方法)について説明する。
レンズ装置1内の固定レンズ30、ズームレンズ32、前マスターレンズ34、フォーカスレンズ36、及び後マスターレンズ38の5群からなる光学系の光軸Oは、固定レンズ30、前マスターレンズ34、及びフォーカスレンズ36の各レンズの位置をそれぞれ調整することにより調整されているものとする(図1)。
図4に示すように、レンズ装置1の光学系の光軸Oとマウント環22の中心(メカ中心)とが一致するようにマウント環22をマウント取付枠20に取り付けるために、まず、マウント取付枠20の後部の取付面114にマウント環22のフランジ部22Bの基準面を当接させるとともに、六角穴付ねじ23をフランジ部22Bに形成された貫通穴に挿通し、マウント取付枠側のねじ用ボス112のねじ穴に螺合させる。
このとき、六角穴付ねじ23は緩く締め(仮締めし)、マウント取付枠20とマウント環22とが取付面114上で相対的に移動できるようにしておく。尚、マウント取付枠20とマウント環22との間(符号130で示す位置)には、光軸調整用の隙間(クリアランス)が設けられている。
続いて、マウント環22のバヨネット爪22A及びマウント環22の基準面等を使用し、マウント環22に対してコリメータ用治具6を精度よく取り付ける。
そして、レンズ装置1をマウント環22(コリメータ用治具6)に対して振ってレンズ光軸とマウント環22の中心とが一致したか否かをコリメータ用治具6により確認しながら光軸調整を行う。
上記光軸調整の作業及び確認を行いながら、六角レンチ132により六角穴付ねじ23を本締めする。六角穴付ねじ23の位置は、マウント環22の外径よりも外側に位置しているが、コリメータ用治具6の一部と対向している。従って、六角レンチ132により側方から六角穴付ねじ23を締め付けることで、コリメータ用治具6と干渉しないようにしている。即ち、コリメータ用治具6をマウント環22に取り付けた状態で、六角穴付ねじ23を本締めできるようにしている。
尚、この実施の形態のマウント環のレンズマウントは、バヨネット爪を有するバヨネット式レンズマウントであるが、本発明はこれに限らず、例えば、ねじ込み式マウントにも適用できる。また、この実施の形態では、マウント環をマウント取付枠に固定するための雄ねじとして六角穴付ねじを使用したが、コリメータ用治具をマウント環に取り付けた状態で本締めすることができれば、十字穴又はすりわり付ねじ等の他の種類の雄ねじを使用してもよい。
また、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもない。
1…レンズ装置、6…コリメータ用治具、20…マウント取付枠、22…マウント環、22A…バヨネット爪、22B…フランジ部、23…六角穴付ねじ、25…位置決めピン、36…フォーカスレンズ、66…ボイスコイルモータ(VCM)、112…ねじ用ボス、114…取付面、120…磁気センサ(MRセンサ)、132…六角レンチ
Claims (6)
- レンズ鏡胴本体の後部のマウント取付枠と、該マウント取付枠の後端にねじ止めされるマウント環とを有するレンズ装置において、
前記マウント環は、レンズ装置をカメラ本体側のマウント部に取り付けるための取付部と、前記マウント取付枠に取り付けられるフランジ部であって、雄ねじが挿通される貫通穴を有するフランジ部とを有し、
前記マウント取付枠は、前記マウント環の外径よりも大きな外径を有するとともに、後端に前記マウント環のフランジ部が当接する取付面と、前記マウント環の貫通穴に対向するねじ穴とを有し、
前記マウント環とマウント取付枠とは、前記貫通穴を介してねじ穴に螺合する雄ねじにより仮締めされた状態で、前記レンズ装置の光学系の光軸と前記マウント環の中心とを一致させるために前記取付面上で相対的に移動可能であり、かつ前記マウント環の取付部に光軸調整結果を確認するための光軸調整用治具が取り付けられた状態で、前記雄ねじを本締め可能に構成されていることを特徴とするレンズ装置。 - 前記マウント環の取付部は、バヨネット爪であることを特徴とする請求項1に記載のレンズ装置。
- 前記マウント取付枠には、リアフォーカス式のフォーカスレンズと、該フォーカスレンズを光軸方向に駆動するフォーカスレンズ駆動手段と、前記フォーカスレンズの位置を検出するレンズ位置検出手段とが収容されることを特徴とする請求項1又は2に記載のレンズ装置。
- 前記マウント取付枠の外径は、70〜80mmであることを特徴とする請求項3に記載のレンズ装置。
- 前記マウント環とマウント取付枠とを固定する雄ねじは、六角穴付ねじであり、前記マウント環の取付部に前記光軸調整用治具が取り付けられた状態で、六角レンチにより本締め可能になっていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のレンズ装置。
- 前記マウント取付枠のねじ穴は、前記マウント取付枠に一体形成されたねじ用ボスに形成され、前記ねじ用ボスの上面は、前記マウント環が取り付けられる取付面の一部を構成していることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のレンズ装置。
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JP2013036795A (ja) * | 2011-08-05 | 2013-02-21 | Tamron Co Ltd | 位置検出ユニット、及びそれを備えたレンズユニット、カメラ、及びレンズユニットの製造方法、位置検出方法 |
JP2014043933A (ja) * | 2012-08-28 | 2014-03-13 | Cosmo Koki Co Ltd | 取付治具 |
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2009
- 2009-09-17 JP JP2009216035A patent/JP2011064973A/ja active Pending
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EP2749922B1 (en) * | 2011-08-25 | 2018-08-08 | Panasonic Corporation | Lens barrel |
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