JP2014098812A - レンズ鏡筒及び光学機器 - Google Patents

Abstract

【課題】エクステンダー光学系の交換時には前後の光学ユニットのどちらかを外すことなくエクステンダー光学系を交換すること
【解決手段】第７レンズ群Ｌ７を保持する第７レンズ群鏡筒１０２を保持して第７レンズ群鏡筒を固定筒１０４に回転可能に支持させ、第１〜第６、第８レンズ群Ｌ１〜Ｌ６、Ｌ８に第７レンズ群Ｌ７を挿入および退避させる保持筒１０３、第１回転軸部材１０８、第２回転軸部材１１０と、第７レンズ群鏡筒１０２の退避量を規制する第１状態と、その退避量を第１状態よりも大きくする第２状態と、をとる第２回転規制部１２３と、を有し、前記退避規制部が前記第２状態にあるときは前記エクステンダー鏡筒は前記回転手段から取り外しが可能になる。
【選択図】図８

Description

本発明は、レンズ鏡筒及び光学機器に関する。

一眼レフカメラシステムにおいて、カメラ本体と交換レンズの間に、焦点距離を望遠側へ変更するエクステンダー光学系を有する中間アダプタを介在させて、より長焦点距離を得るレンズシステムは知られている。また、ＴＶカメラシステムにおいて、撮影レンズ（変倍レンズ）の光路中の一部にエクステンダー光学系を有するレンズ群を挿入または退避させることにより、全系の焦点距離を変化させるエクステンダー切り換え装置を内蔵する光学系も知られている。

中間アダプタは、カメラ本体から交換レンズを取り外し、交換レンズに中間アダプタを取り付けることによって、カメラ本体に取り付ける必要があるが、この作業はエクステンダー内蔵切り換え型では不要となる。そこで、一眼レフカメラシステムにおいても、エクステンダー内蔵切り換え型を採用すべく、特許文献１は、エクステンダー光学系を、変倍レンズを構成する前リレーレンズ群と後リレーレンズ群の間の光路内に挿脱させる構成を提案している。

特開平６−２０１９７９号公報

しかしながら、特許文献１の構成では、エクステンダー光学系を取り外すためには、前後のリレーレンズ群のどちらかを外す必要が生じる。しかし、前後のリレーレンズ群のどちらかを外すことは、撮影光学系の光学性能の変化をもたらすため、好ましくない。

本発明の目的は、エクステンダー光学系の交換時には前後の光学ユニットのどちらかを外すことなくエクステンダー光学系を交換することが可能なレンズ鏡筒及び光学機器を提供することである。

本発明のレンズ鏡筒は、主光学系と、前記主光学系の焦点距離を変更するエクステンダー光学系と、を有し、物体の光学像を形成する撮影光学系と、前記エクステンダー光学系を保持するエクステンダー鏡筒と、前記エクステンダー鏡筒を収納可能な収納部と、前記エクステンダー鏡筒を保持して前記エクステンダー鏡筒を前記収納部に回転可能に支持させ、前記主光学系に前記エクステンダー光学系を挿入させると共に前記主光学系から前記エクステンダー光学系を退避させる回転手段と、前記回転手段による前記エクステンダー鏡筒の退避量を規制する第１状態と、前記エクステンダー鏡筒の前記退避量を前記第１状態よりも大きくする第２状態と、をとる退避規制部と、を有し、前記退避規制部が前記第１状態にあるときは、前記エクステンダー光学系は前記光学像の形成に関与しない位置に退避するが、前記回転手段から取り外しができず、前記退避規制部が前記第２状態にあるときは、前記回転手段から取り外しが可能になることを特徴とする。

本発明によれば、エクステンダー光学系の交換時には前後の光学ユニットのどちらかを外すことなくエクステンダー光学系を交換することが可能なレンズ鏡筒及び光学機器を提供することができる。

本実施形態の交換レンズと、それが取り付けられるカメラ本体の概略断面図である。 図１に点線で示すＡ部の拡大断面図である。 図１に示すエクステンダー光学系が主光学系に挿入された状態を示す側面図である。 図３の状態における要部の正面図である。 図１に示すエクステンダー光学系が主光学系から退避した状態を示す側面図である。 図５の状態における要部の正面図である。 第２回転規制部材を取り外し、エクステンダー光学系を図５に示す状態から更に回転した状態を示す側面図である。 図７の状態における要部の正面図である。 図７の状態にあるときの要部斜視図である。

図１は、カメラ本体１００と、カメラ本体１００に装着可能な、本実施形態の交換レンズ（レンズ鏡筒、光学機器）１０１の概略断面図である。カメラ本体１００とレンズ鏡筒１０１はカメラシステム（光学機器）を構成する。図２は、図１に示すＡ部の拡大断面図であり、本実施形態のエクステンダー光学系とその回転機構を示している。

カメラ本体１００は、一眼レフカメラ（撮像装置、光学機器）として構成され、光学像を光電変換する撮像素子１００ａを内蔵している。カメラ本体１００は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、ミラーレスカメラなど限定されない。交換レンズ１０１は物体の光学像を形成する撮像光学系を収納している。撮像光学系は、物体側から順に、第１〜第８レンズ群Ｌ１〜Ｌ８を有する８群構成を有する。

第１〜第６、第８レンズ群Ｌ１〜Ｌ６、Ｌ８は主光学系であり、第７レンズ群Ｌ７は主光学系の焦点距離を変更するエクステンダー光学系である。

第２レンズ群Ｌ２および第３レンズ群Ｌ３は、ズーム動作に際し、光軸方向に移動するズームレンズ（変倍レンズ）であり、焦点距離を調節する。第３レンズ群Ｌ３は、光軸方向に移動して焦点調節を行うフォーカスレンズである。第５レンズ群Ｌ５は、手振れ等による像振れ補正を行うために光軸Ｏと直交する方向に移動可能な補正レンズである。

第７レンズ群Ｌ７は、主光学系に挿入および退避が可能に構成されている。第７レンズ群Ｌ７は、図１に示すように主光学系に挿入された状態で焦点距離を望遠側へ変更する。

第７レンズ群Ｌ７は第７レンズ群鏡筒（エクステンダー鏡筒）１０２によって保持され、第７レンズ群鏡筒１０２は保持筒１０３に固定されている。保持筒１０３は、後述する第１回転軸部材１０８、第２回転軸部材１１０などと共に回転手段を構成する。回転手段は、第７レンズ群鏡筒１０２を保持して第７レンズ群鏡筒１０２を固定筒１０４に回転可能に支持させ、主光学系に第７レンズ群Ｌ７を挿入させると共に主光学系から第７レンズ群Ｌ７を退避させる機能を有する。

第４レンズ群Ｌ４から第６レンズ群Ｌ６までは前リレーレンズ群、第８レンズ群Ｌ８は後リレーレンズ群である。保持筒１０３は、第７レンズ群鏡筒１０２を保持して第７レンズ群鏡筒１０２を固定筒１０４に回転軸Ｘの周りに回転可能に支持させている。回転軸Ｘは光軸Ｏと平行である。固定筒１０４は、エクステンダー鏡筒を収納可能に構成された収納部である。固定筒１０４は、中間筒１０５にビス１０６によって固定されている。１０７は外装環であり、固定筒１０４の撮像素子１００ａ側の端面に不図示のビスにより固定されている。

次に、保持筒１０３を回転可能に指示する構成について更に説明する。

保持筒１０３の物体側には、光軸Ｏから回転軸Ｘ方向に延びる第１腕部１０３ａが設けられ、第１腕部１０３ａの先端には、第１回転軸部材１０８が取り付けられている。第１回転軸部材１０８の中心軸は回転軸Ｘと同軸であり、第１回転軸部材１０８は第１腕部１０３ａの先端から物体側に突出している。その第１回転軸部材１０８の突出している部分は、固定筒１０４に回転軸Ｘと同軸となるように固定されている第１フランジ付きボールベアリング１０９の内輪に挿入されている。

保持筒１０３の像面側には、撮影光学系の光軸Ｏから回転軸Ｘの方へ（径方向へ）延びる第２腕部１０３ｂが設けられている。第２腕部１０３ｂの先端には、第２回転軸部材１１０がビス１１１により固定されている。第２回転軸部材１１０の中心軸は回転軸Ｘと同軸であり、第２回転軸部材１１０は第２腕部１０３ｂの先端から像面側に突出している。第２回転軸部材１１０の周囲には、第２フランジ付きボールベアリング１１２が配置されている。

１１３は押え環であり、その中心軸が回転軸Ｘと同軸となるように固定筒１０４に固定されている。押え環１１３の先端は、第２フランジ付きボールベアリング１１２のフランジ部に接触し、内周は第２フランジ付きボールベアリング１１２の外輪外周に係合している。これにより、第２フランジ付きボールベアリング１１２の内輪は、第２回転軸部材１１０の段部に接触し、保持筒１０３の光軸Ｏ方向の位置が規制される。

１１４はロータリーダンパーで、内部に封入されているオイルの粘性抵抗により制動効果を有するダンパーである。ロータリーダンパー１１４のベース部（基部）は、固定筒１０４に固定されている。また、ロータリーダンパー１１４の先端軸部１１４ａは回転するが、この先端軸部１１４ａは二方取りされており、第２回転軸部材１１０の物体側に設けられた二方取り穴に挿入されて係合している。なお、「二方取り」とは、後述する図９の第２回転軸部材１１０に示すように、円筒を２つの平行な面で切削した形状とすることをいう。

この結果、保持筒１０３は固定筒１０４に回転可能に支持され、また、光軸方向の位置が規制されている。

次に、第７レンズ群Ｌ７（エクステンダー光学系）を、主光学系に対して、挿入または退避させる構成について説明する。

外装環１０７には、回転軸Ｘと同軸になるように、軸受１１５が固定されている。軸受１１５の内周には、エクステンダーレバー軸１１６が回転可能に嵌合しており、軸受１１５のフランジ部にエクステンダーレバー軸１１６のフランジ部が接触している。エクステンダーレバー軸１１６の像面側の先端は二方取りされており、操作部であるエクステンダーレバー１１７に設けられている二方取り穴に挿入されて係合している。内側からビス１１８により固定することによって、エクステンダーレバー軸１１６とエクステンダーレバー１１７は、外装環１０７と軸受１１５を挟み込む。

エクステンダーレバー１１７が取り付けられている外装環１０７を固定筒１０４に取り付けると、エクステンダーレバー軸１１６の物体側端に設けられている二方取り穴と、第２回転軸部材１１０の像面側先端に形成されている二方取り部が係合する。

これにより、エクステンダーレバー１１７と保持筒１０３が連結され、エクステンダーレバー１１７を回転操作すると、保持筒１０３と第７レンズ群Ｌ７も回転軸Ｘの周りに回転する。この結果、エクステンダー光学系を主光学系に対して、挿入または退避させることが可能となる。

次に、第７レンズ群Ｌ７を回転軸Ｘの周りに回転させ、主光学系に挿入したときの位置規制について、図３および図４を参照して説明する。図３は、エクステンダー光学系が主光学系に挿入された状態を示す側面図である。図４は、図３の状態における本実施形態の要部の正面図（物体側から見た平面図）である。

１１９はエクステンダーバネであり、両端にフック形状が設けられた引張コイルバネであり、挿入方向に保持筒１０３を付勢する付勢手段である。エクステンダーバネ１１９の一端は固定筒１０４に設けられた軸１２０に係合し、他端は保持筒１０３（の第１腕部１０３ａ）に設けられた軸１２１に係合している。軸１２０および軸１２１は、保持筒１０３が回転軸Ｘの周りに回転し、挿入位置および退避位置の中間地点で、エクステンダーバネ１１９の引張バネ力が最大となるような位置に設けられている。また、エクステンダーバネ１１９は、挿入位置および退避位置においても引張バネ力が作用するような設定となっている。

１２２は第１回転規制部材であり、固定筒１０４の内周筒部に設けられた平面部に固定されている。第１回転規制部材１２２は、第７レンズ群鏡筒１０２またはそれに接続された部材と接触することによって第７レンズ群鏡筒１０２の挿入位置を規制する挿入規制部として機能する。本実施形態では、第１回転規制部材１２２が、保持筒１０３の凸部１０３ｃと接触すると、光軸Ｏと第７レンズ群Ｌ７の光軸が一致する。

次に、第７レンズ群Ｌ７を回転軸Ｘの周りに回転させ、主光学系から退避したときの位置規制について、図５および図６を参照して説明する。図５は、エクステンダー光学系が主光学系から退避した状態を示す側面図である。図６は、図５の状態における本実施形態の要部の正面図である。

１２３は第２回転規制部材（退避規制部）で、ビス１２４により固定筒１０４の外周に固定されている。保持筒１０３にはコロ１２５が固定されており、第２回転規制部材１２３の内側壁部１２３ａに接触すると、第７レンズ群Ｌ７が主光学系から退避する位置が規制される。なお、この状態では、第７レンズ群Ｌ７の前後には、前リレーレンズ群（第４〜６レンズ群Ｌ４〜Ｌ６）と後リレーレンズ群（第８レンズ群Ｌ８）があるため、第７レンズＬ７のみを取り外すことができない。

次に、図７、図８および図９を参照して、第２回転規制部材１２３を取り外した場合について説明する。図７は、第２回転規制部材１２３を取り外し、エクステンダー光学系が、図５に示す状態から更に回転した状態を示す側面図である。図８は、図７の状態における本実施形態の要部の正面図である。図９は、図７の状態における本実施形態の要部斜視図である。

図５に示すように、第２回転規制部材１２３は固定筒１０４の外周に径方向からビス１２４に固定されて取り外しが可能となっている。第２回転規制部材１２３を取り外すと、保持筒１０３は図５に示す状態から更に回転可能となり、図９に示すように、保持筒１０３の第２腕部１０３ｂが、固定筒１０４の壁部１０４ａに接触するまで回転する。

このとき、図８に示すように、固定筒１０４の外周より外に第７レンズ群鏡筒１０２が移動し、前後を遮る物がなくなるので、第７レンズ群鏡筒１０２を保持筒１０３に固定するためのビス１２６を取り外すことが可能となる。つまり、前リレーレンズ群（第４〜６レンズ群Ｌ４〜Ｌ６）と後リレーレンズ群（第８レンズ群Ｌ８）を取り外すことなく、保持筒１０３から第７レンズ群鏡筒１０２を取り外すことが可能となる。

また、図９の状態にすることにより、主光学系に手を加えずに第１回転規制部材１２２および第２回転規制部材１２３も容易に交換可能となる。このため、経年劣化や繰り返し使用による損傷等が発生した際にも、メンテナンスを容易に行うことができる。

第２回転規制部材１２３は、第７レンズ群鏡筒１０２の退避量を規制する第１状態と第７レンズ群鏡筒１０２の退避量を第１状態よりも大きくする第２状態をとる。第２回転規制部材１２３が第１状態にあるときは、第７レンズ群Ｌ７は光学像の形成に関与しない位置に退避するが、第７レンズ群鏡筒１０２は主光学系によって遮られて保持筒１０３から取り外しができない。第２回転規制部材１２３が第２状態にあるときは、第７レンズ群鏡筒１０２は主光学系によって遮られない位置まで回転して保持筒１０３から取り外しが可能になる。つまり、第７レンズ群鏡筒１０２の退避量は、第１状態においては、通常使用時における必要量としている。また、第２状態においては、交換時における必要量（第７レンズ群鏡筒１０２の前後の光学ユニットのどちらかを外すことなくエクステンダー光学系を交換することが可能な退避量）としている。これにより、通常使用時においては、通常使用時において必要とされる程度よりも大きく第７レンズ群鏡筒１０２を退避させる必要がなくなる。その結果、第７レンズ群鏡筒１０２の退避時には常に第２状態に退避する場合と比較して、通常使用時における交換レンズ（レンズ鏡筒、光学機器）１０１の光軸と垂直な方向の大きさを小型化することができる。

本実施形態では、第２回転規制部材１２３は、第１状態にあるときは固定筒１０４にビス１２４によって固定され、第２状態にあるときはビス１２４が取り外されて固定筒１０４から取り外される。但し、本発明は本実施形態に限定されない。

例えば、第２回転規制部材１２３は、固定筒１０４に設けられ、第１状態と第２状態の間（例えば、第１状態に対応する突出状態および第２状態に対応する退避状態あるいは、第１状態に対応する第１位置と第２状態に対応する第２位置の間）で変位してもよい。第２回転規制部材１２３を変位させる手段は自動でも手動でもよい。手動で変位させる操作部を外装環１０７に設けてもよい。自動の場合は、例えば、電気的手段で変位するように構成されてもよい。

本実施形態では、第２状態が規制解除状態であるが、第７レンズ群鏡筒１０２の退避量を第１状態よりも大きくできれば規制解除でなくてもよい。例えば、図６に示す第２回転規制部材１２３とコロ１２５との接触位置をより外側にして図８の状態を実現するなどである。この場合には、図９に示す保持筒１０３の第２腕部１０３ｂと固定筒１０４の壁部１０４ａとの接触は不要となる。

本実施形態では、第２回転規制部材１２３は、第１状態にあるときに、コロ１２５と接触することによって第７レンズ群鏡筒１０２の退避量を規制するが、本発明は本実施形態に限定されない。例えば、第２回転規制部材１２３は、第１状態にあるときに、第７レンズ群鏡筒１０２またはそれに接続された部材に接触して第７レンズ群鏡筒１０２の退避量を規制してもよい。

本実施形態では、第２回転規制部材１２３が第２状態にあるときに、保持筒１０３の第２腕部１０３ｂと固定筒１０４の壁部１０４ａとの接触により、第７レンズ群鏡筒１０２の退避量が規制されているが、本発明は本実施形態に限定されない。例えば、第２回転規制部材１２３が第２状態にあるときに、第７レンズ群鏡筒１０２またはそれに接続された部材が固定筒１０４と接触することにより、第７レンズ群鏡筒１０２の退避量が規制されてもよい。

以上、本発明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。

レンズ鏡筒は、一眼レフカメラやＴＶカメラなどに適用することができる。

Ｌ１〜Ｌ６、Ｌ８…第１〜第６、第８レンズ群（主光学系）、Ｌ７…第７レンズ群（エクステンダー光学系）、１０２…第７レンズ群鏡筒（エクステンダー鏡筒）、１０３…保持筒（回転手段）、１０４…固定筒（収納部）、１０８…第１回転軸部材（回転手段）、１１０…第２回転軸部材（回転手段）、１２３…第２回転規制部材（退避規制部）

Claims (8)

1. 主光学系と、前記主光学系の焦点距離を変更するエクステンダー光学系と、を有し、物体の光学像を形成する撮影光学系と、
   前記エクステンダー光学系を保持するエクステンダー鏡筒と、
   前記エクステンダー鏡筒を収納可能な収納部と、
   前記エクステンダー鏡筒を保持して前記エクステンダー鏡筒を前記収納部に回転可能に支持させ、前記主光学系に前記エクステンダー光学系を挿入させると共に前記主光学系から前記エクステンダー光学系を退避させる回転手段と、
   前記回転手段による前記エクステンダー鏡筒の退避量を規制する第１状態と、前記エクステンダー鏡筒の前記退避量を前記第１状態よりも大きくする第２状態と、をとる退避規制部と、
   を有し、
   前記退避規制部が前記第１状態にあるときは、前記エクステンダー光学系は前記光学像の形成に関与しない位置に退避するが、前記回転手段から取り外しができず、
   前記退避規制部が前記第２状態にあるときは、前記回転手段から取り外しが可能になることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記退避規制部が前記第１状態にあるときは、前記エクステンダー鏡筒は前記主光学系によって遮られており、
   前記退避規制部が前記第２状態にあるときは、前記エクステンダー鏡筒は前記主光学系によって遮られない位置まで回転していることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記退避規制部は、前記第１状態にあるときに、前記回転手段、前記エクステンダー鏡筒またはそれに接続された部材と接触することによって前記エクステンダー鏡筒の前記退避量を規制することを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ鏡筒。
4. 前記退避規制部は、前記第１状態にあるときは前記収納部にビスによって固定され、前記第２状態にあるときは前記ビスが取り外されて前記収納部から取り外されることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
5. 前記退避規制部は、前記収納部に設けられ、前記第１状態と前記第２状態の間で変位することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
6. 前記退避規制部が前記第２状態にあるときに、前記回転手段、前記エクステンダー鏡筒またはそれに接続された部材が前記収納部と接触することにより、前記回転手段による前記エクステンダー鏡筒の退避量が規制されることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
7. 前記エクステンダー鏡筒またはそれに接続された部材と接触することによって前記回転手段による前記エクステンダー鏡筒の挿入位置を規制する挿入規制部を更に有することを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
8. レンズ鏡筒を備える光学機器であって、
   前記レンズ鏡筒として、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒が用いられることを特徴とする光学機器。