JP2015075705A - Lens barrel and image capturing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばデジタルスチルカメラ等の撮像装置に搭載されるレンズ鏡筒、及びレンズ鏡筒を備える撮像装置に関する。 The present invention relates to a lens barrel mounted on an imaging apparatus such as a digital still camera, and an imaging apparatus including the lens barrel.
デジタルスチルカメラ等の撮像装置では、レンズ鏡筒の可動筒の外周側の隙間を弾性部材により密閉し、水や埃などの異物の侵入を防ぐものがある。 In some imaging apparatuses such as a digital still camera, a gap on the outer peripheral side of the movable barrel of the lens barrel is sealed with an elastic member to prevent entry of foreign matters such as water and dust.
弾性部材の密閉性をよくして異物の侵入を防ぐシール性能をより向上させるためには、弾性部材と可動筒に対する押圧力を大きくする必要がある。しかし、押圧力を大きくすると、同時に摩擦力も大きくなるため、可動筒の駆動負荷が増加し、結果として消費電力の増大や操作性の悪化を招く。 In order to improve the sealing performance of the elastic member to improve the sealing performance to prevent the entry of foreign matter, it is necessary to increase the pressing force on the elastic member and the movable cylinder. However, when the pressing force is increased, the frictional force is increased at the same time, so that the driving load of the movable cylinder increases, resulting in an increase in power consumption and a deterioration in operability.
そこで、可動筒の駆動負荷の軽減のために、可動筒が動く際に、弾性部材に対して可動筒から離す方向への力を作用させる作用手段を有する構成が開示されている(特許文献1)。 Therefore, in order to reduce the driving load of the movable cylinder, a configuration is disclosed that includes action means for applying a force in a direction away from the movable cylinder to the elastic member when the movable cylinder moves (Patent Document 1). ).
しかし、上記特許文献1では、レンズ鏡筒の可動筒を駆動する機構と、弾性部材に対して可動筒から離す方向に力を作用させる機構とが別々に設けられているため、各機構のスペースが必要となり、装置が大型化するという問題がある。また、レンズ鏡筒の可動筒を駆動する機構と、弾性部材に対して可動筒から離す方向に力を作用させる機構とを別々に操作または制御する必要があるため、装置構造が複雑化してコスト高になるという問題がある。
However, in
そこで、本発明は、レンズ鏡筒の可動筒の駆動負荷を増大させることなく、撮像装置の小型化及び低コスト化を実現しつつ、レンズ鏡筒のシール性を向上させる仕組みを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a mechanism for improving the sealing performance of the lens barrel while realizing downsizing and cost reduction of the imaging device without increasing the driving load of the movable barrel of the lens barrel. Objective.
上記目的を達成するために、本発明のレンズ鏡筒は、光軸方向に移動可能な可動筒と、弾性変形することにより前記可動筒の外周部に対して前記外周部を密閉する押圧力を作用させる弾性部材と、第1方向及び前記第1方向と異なる第2方向に移動可能とされ、前記第2方向の移動により伝達手段を介して前記可動筒を光軸方向に移動させる操作部と、前記操作部の前記第2方向の移動による前記可動筒の光軸方向の移動を可能にする第1状態と、前記操作部の前記第2方向の移動による前記可動筒の光軸方向の移動を規制すると共に、前記弾性部材を更に弾性変形させて前記押圧力を前記第1状態より大きくする第2状態とを、前記操作部を前記第1方向に移動させることで切換可能であることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the lens barrel of the present invention has a movable barrel movable in the optical axis direction and a pressing force for sealing the outer circumferential portion against the outer circumferential portion of the movable barrel by elastic deformation. An elastic member to be actuated, and an operation unit which is movable in a first direction and a second direction different from the first direction, and moves the movable cylinder in the optical axis direction via a transmission means by movement in the second direction. A first state that enables movement of the movable cylinder in the optical axis direction by movement of the operation section in the second direction; and movement of the movable cylinder in the optical axis direction by movement of the operation section in the second direction. And a second state in which the elastic member is further elastically deformed to increase the pressing force from the first state by switching the operating portion in the first direction. Features.
本発明によれば、レンズ鏡筒の可動筒の駆動負荷を増大させることなく、撮像装置の小型化及び低コスト化を実現しつつ、レンズ鏡筒のシール性を向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to improve the sealing performance of the lens barrel while reducing the size and cost of the imaging apparatus without increasing the driving load of the movable barrel of the lens barrel.
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態であるレンズ鏡筒を備える撮像装置の一例としてのデジタルスチルカメラの光軸方向に沿う概略断面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view along the optical axis direction of a digital still camera as an example of an imaging apparatus including a lens barrel that is the first embodiment of the present invention.
図1に示すように、本実施形態のデジタルスチルカメラ100は、カメラ本体110にズーム式のレンズ鏡筒100aが着脱可能に固定される。レンズ鏡筒100aは、可動筒102、案内筒103、カム環104、固定筒105、操作環106、前カバー107、パッキン108、及び押圧部材109を備える。
As shown in FIG. 1, in the digital
可動筒102は、円筒状に形成され、被写体側(図1の左側)の端部内周部にズームレンズ101aを保持し、光軸方向に移動することで、ズームレンズ101aから入射する被写体像の倍率を変更する。ズームレンズ101aと可動筒102との間は、水や埃などの異物が侵入しないように密閉されている。ズームレンズ101aから入射した被写体像は、フォーカスレンズ101bを介してカメラ本体110に設けられた撮像素子111に結像する。フォーカスレンズ101bは、不図示の駆動機構によって光軸方向に移動可能である。
The
可動筒102の外周部102aの被写体側端部には、リング状のパッキン108が嵌合されている。可動筒102の外周部102aの像面側端部には、径方向外側に突出する直進キー102b1が周方向に略等間隔で3ヶ所設けられる。各直進キー102b1の先端には、それぞれ円筒状のコロ102c1が設けられる。
A ring-
案内筒103は、カム環104の内周側でカム環104に対して摺動可能に嵌合され、カム環104の光軸方向の両端に当接している。これにより、案内筒103は、カム環104に対して径方向および光軸方向の移動が規制された状態で回転可能に支持される。
The
また、案内筒103には、光軸方向に延びる直進溝103a1が周方向に略等間隔で3ヶ所設けられている。直進溝103a1は、案内筒103の径方向に貫通して形成され、直進溝103a1には、可動筒102の直進キー102b1が光軸方向に移動可能に係合する。これにより、案内筒103は、可動筒102を周方向および径方向に支持するとともに、光軸方向へ移動可能に支持している。
The
案内筒103の被写体側の端部には、径方向外側に延びるフランジ部103aが設けられ、フランジ部103aの像面側を向く面は、操作環106の光軸方向の被写体側への移動を規制する当接面103bとされている。また、フランジ部103aには、光軸方向に貫通する開口部103c1が周方向に略等間隔で3ヶ所形成されている。
A
カム環104には、径方向に貫通するカム溝104a1が可動筒102のコロ102c1に対応して周方向に略等間隔で3ヶ所形成されている。カム溝104a1には、コロ102c1がカム係合している。また、カム環104の像面側端部の外周部には、ギア部104bが周方向全周にわたって形成されている。カム環104の像面側端面は、固定筒105の後述する当接面105aと光軸方向で同一位置に配置されている。そして、カム環104のカム溝104a1と可動筒102のコロ102c1とのカム作用により、カム環104の回転が可動筒102の光軸方向の直進移動に変換される。
Three cam grooves 104 a 1 that penetrate in the radial direction are formed in the
固定筒105は、マウント105bを介してカメラ本体110に対して着脱可能に固定され、固定筒105とカメラ本体110との間は、Oリング等により水や埃などの異物が侵入しないように密閉されている。固定筒105には、案内筒103が固定され、また、固定筒105の内周側には、操作環106が摺動可能に嵌合されている。
The
固定筒105と操作環106との間は、Oリング等により水や埃などの異物が侵入しないように密閉されている。また、固定筒105には、操作環106の像面側端面と光軸方向に当接する円環面からなる当接面105aが設けられている。これにより、固定筒105は、操作環106の光軸方向像面側の移動を規制した状態で、操作環106を回転可能に支持している。
The fixed
操作環106は、本発明の操作部の一例に相当し、光軸方向の中央部に径方向外側に突出する操作凸部106eを有する。操作凸部106eは、固定筒105と前カバー107との間で外部に露出しており、ユーザ操作により操作環106を光軸方向に移動及び周方向に回転させることが可能である。ここで、光軸方向の移動は、本発明の第1方向の移動一例に相当し、周方向の回転は、本発明の第2方向の移動の一例に相当する。
The
操作環106の像面側端部には、固定筒105の当接面105aと光軸方向に当接可能な円環面からなる当接面106aが設けられる。また、操作環106の被写体側端部には、案内筒103の当接面103bと光軸方向に当接可能な円環面からなる当接面106bが設けられる。
At the image plane side end of the
ここで、図1に示すように、操作環106の当接面106aが固定筒105の当接面105aに当接する位置にあるとき、案内筒103の当接面103bと操作環106の当接面106bとの光軸方向距離がL2となるように各当接面が配置されている。これにより、固定筒105および案内筒103に対する操作環106の光軸方向への移動量は、距離L2の範囲内に規制される。
Here, as shown in FIG. 1, when the
操作環106の像面側端部の内周部には、カム環104のギア部104bに噛合するギア部106cが設けられる。ギア部106c及びギア部104bは、共に当接面106aから光軸方向長さL1の範囲に周方向全周にわたって設けられている。ギア部106cがギア部104bに噛合することで、操作環106の回転力がカム環104に伝達され、カム環104の回転力が可動筒102の光軸方向の駆動力に変換される。また、操作環106の被写体側端部の外周部には、光軸方向に所定の長さを有する鉄などの強磁性体からなる円環状のヨーク106dが設けられている。
A
前カバー107は、略円筒状に形成され、案内筒103のフランジ部103aに嵌合固定されている。前カバー107には、可動筒102の被写体側端部の外周部に嵌合されたパッキン108の被写体側に配置されてパッキン108と光軸方向に対向する円環面からなる当接面107aが設けられている。これにより、パッキン108の光軸方向の被写体側への移動を規制している。また、図1に示す状態においては、前カバー107の当接面107aと押圧部材109の押圧部109bとの光軸方向の距離は、d1に設定されている。
The
前カバー107の内周部には、押圧部材109が当接面と案内筒103との間に位置して光軸方向に移動可能に支持されている。また、前カバー107の内周部には、磁性を有するマグネット107bを備えている。マグネット107bは、操作環106の当接面106bが案内筒103の当接面103bが当接したときに、操作環106に設けられたヨーク106dとの径方向の対向面積が最大となるように配置されている。
On the inner periphery of the
パッキン108は、本発明の弾性部材の一例に相当し、ゴム等の弾性を有する断面円形のリング状部材で形成されている。パッキン108の自由状態の内径は、D0であり、断面の直径は、d0である。本実施形態では、パッキン108の内径D0は、可動筒102の外径D1に対して小さいため、組立状態のパッキン108は、可動筒102の外周部102aによって内径がD1となるように弾性変形する。
The packing 108 corresponds to an example of the elastic member of the present invention, and is formed of a ring-shaped member having a circular cross section having elasticity such as rubber. The inner diameter of the packing 108 in a free state is D0, and the cross-sectional diameter is d0. In this embodiment, since the inner diameter D0 of the packing 108 is smaller than the outer diameter D1 of the
また、前カバー107の当接面107aと押圧部材109の押圧部109bとの光軸方向の距離d1は、パッキン108の断面の直径d0に対して小さい。このため、組立状態のパッキン108は、当接面107aと押圧部109bとの間で光軸方向の厚みがd1となるように弾性変形する。これにより、パッキン108の弾性力によって前カバー107と押圧部材109との間に光軸方向に互いに離間する方向の押圧力が作用する。
The distance d1 in the optical axis direction between the
パッキン108から可動筒102の外周部102aに対して作用する径方向内側の押圧力をF1、パッキン108から前カバー107の当接面107aに対して作用する光軸方向の被写体側への押圧力をF2とする。また、パッキン108は、組立状態からさらに弾性力に抗して変形させることにより、上述した押圧力を増減することが可能である。
A radially inner pressing force acting on the outer
図2(a)は押圧部材109を像面側から光軸方向に見た図、図2(b)は図2(a)のA−A線断面図である。
2A is a view of the
図2に示すように、押圧部材109は、円環状に形成され、像面側を向く面には、案内筒103のフランジ部103aに形成された開口部103c1を挿通して像面側に延びるピン109a1が形成されている。ピン109a1は、開口部103c1の数に対応して周方向に略等間隔で3ヶ所配置されている。
As shown in FIG. 2, the pressing
ピン109a1の先端は、操作環106の当接面106bと光軸方向に対向しており、従って、操作環106を光軸方向の被写体側に移動させると、ピン109a1が当接面106bによって押されて、押圧部材109が同方向に移動する。また、ピン109a1の先端は、図1に示す状態において、案内筒103の当接面103bから光軸方向の像面側にL3だけ突出している。
The tip of the pin 109a1 faces the
押圧部材109の被写体側を向く面は、パッキン108と光軸方向に対向する押圧部109bとされ、押圧部109bは、パッキン108に当接している。また、押圧部109bのパッキン108の当接部分の径方向外側には、被写体側に突出する円環凸状の当接部109cがパッキン108と径方向に対向して設けられている。
The surface of the
図3及び図4は、操作環106を光軸方向に移動させた際のパッキン108の変形状態を説明するためのレンズ鏡筒100aの要部断面図である。ここで、固定筒105の当接面105aと操作環106の当接面106aとの距離をxとする。以下、操作環106を光軸方向の被写体側に移動させ、距離xを0から徐々に大きくしていった際のパッキン108の変形状態について説明する。
3 and 4 are cross-sectional views of the main part of the
図3(a)は、図1と同じく、x=xa=0の状態であり、固定筒105の当接面105aに操作環106の当接面106aが当接している。このとき、操作環106のギア部106cにカム環104のギア部104bが噛合している。また、パッキン108から可動筒102の外周部102aに対して作用する径方向内側の押圧力F1=F1aであり、パッキン108から前カバー107の当接面107aに対して作用する光軸方向の被写体側への押圧力F2=F2aである。
FIG. 3A shows a state of x = xa = 0 as in FIG. 1, and the
図3(b)は、x=xb=L2−L3の状態であり、操作環106の当接面106bがピン109a1の先端に当接している。このとき、本実施形態では、L1<L2−L3となるように設定しているので、ギア部106cとギア部104bとの噛合が解除される。また、押圧力F1=F1b、押圧力F2=F2bであり、F1b及びF2bは、それぞれF1a及びF2aと同様である。図3(b)の状態から操作環106をさらに光軸方向の被写体側に移動させると、押圧部材109を介してパッキン108に対して同方向の押圧力が作用し、図4(a)に示す状態となる。
FIG. 3B shows a state where x = xb = L2-L3, and the
図4(a)は、x=xcの状態である。この状態では、パッキン108は、光軸方向の被写体側への移動を前カバー107の当接面107aに規制されているため、当接部107aと押圧部材109の押圧部109bによって光軸方向に圧縮変形する。パッキン108は、光軸方向の寸法wが小さくなるように変形するため、押圧力F2は、F2aより大きいF2cとなる。
FIG. 4A shows a state where x = xc. In this state, the packing 108 is restricted from moving toward the subject side in the optical axis direction by the
同時に、パッキン108は、断面の径方向の寸法hが大きくなり、内径が小さくなるように変形するが、パッキン108の内径は外周部102aによって規制されているため、パッキン108は径方向に圧縮され、押圧力F1は、F1aより大きいF1cとなる。図4(a)では、パッキン108の外径が大きくなるように変形し、パッキン108が当接部109cに当接している。
At the same time, the packing 108 is deformed so that the radial dimension h of the cross section increases and the inner diameter becomes smaller. However, since the inner diameter of the packing 108 is regulated by the outer
図4(b)は、x=xd=L2の状態であり、案内筒103の当接面103bに操作環106の当接面106bが当接している。このとき、パッキン108は、押圧部109b、当接面107a、外周部102a、及び当接部109cにそれぞれ当接し、径方向及び軸方向に狭持された状態で圧縮変形している。
FIG. 4B shows a state where x = xd = L2, and the
パッキン108の外径は、当接部109cによって規制されるため、図4(a)の状態までと比べて操作環106の光軸方向の移動に伴う押圧力F1、F2の上昇率は大きくなる。また、図4(a)と比べてパッキン108の圧縮変形自体もより大きくなり、押圧力F1は、F1cより大きいF1dとなり、押圧力F2は、F2cより大きいF2dとなる。F1cおよびF2cは、可動筒102が光軸方向に移動していない状態で、外部から水や埃などの異物の侵入を防止するのに必要な押圧力以上の値に設定されている。
Since the outer diameter of the packing 108 is regulated by the
操作環106の光軸方向の移動によって、ヨーク106dとマグネット107bとの径方向の対向面積が変化するが、図4(b)で対向面積が最大となり、互いの磁気吸着力が最大となる。すなわち、磁気による位置エネルギーが最小となり、図4(b)の状態を保持する保持力が発生する。この保持力により、パッキン108の弾性力で押圧部材109が光軸方向の像面側に移動することを防ぎ、押圧力F1およびF2を一定に保つことが可能となる。
As the
図5(a)は、操作環106の光軸方向の位置とパッキン108から可動筒102の外周部102aに対して作用する径方向内側の押圧力F1との関係を示すグラフ図である。図5(b)は、操作環106の光軸方向の位置とパッキン108から前カバー107の当接面107aに対して作用する光軸方向の被写体側への押圧力F2との関係を示すグラフ図である。
FIG. 5A is a graph showing the relationship between the position in the optical axis direction of the
上述したように、操作環106のギア部106cとカム環104のギア部104bの光軸方向長さはL1であり、x=xa=0(図3(a)参照)で操作環106の当接面106aとカム環104の像面側端面は、光軸方向の位置が一致する。したがって、0≦x<L1の範囲において、ギア部106cとギア部104bとが噛合し、操作環106を回転操作すると、カム環104が回転して、可動筒102を光軸方向に移動させることができる。x≧L1の範囲においては、ギア部106cとギア部104bとの噛合が解除され、操作環106を回転操作しても可動筒102を光軸方向に移動させることができない。
As described above, the length in the optical axis direction of the
ここで、0≦x<L1の範囲に操作環106が位置する状態(図中ST1の範囲)を第1状態とする。第1状態では、押圧力F1は、F1a(=F1b)であり、押圧力F2は、F2a(=F2b)である。
Here, the state where the
第1状態から操作環106を被写体側に光軸方向に移動させると、当接面106bが押圧部材109のピン109a1に当接し(xb(図3(b)))、パッキン108に対して光軸方向の圧縮力が作用する。その後、押圧力F1およびF2が上昇していき(xb〜xcの範囲)、パッキン108が当接部109cに接触する(xc(図4(a)))。その後、押圧力F1、F2の上昇率は大きくなり(xc〜xdの範囲)、案内筒103の当接面103bに操作環106の当接面106bが当接して停止する。
When the
ここで、本実施形態では、可動筒102が光軸方向に移動していない状態で、パッキン108と可動筒102の外周部102aとの間から水や埃などの異物の侵入を防止するのに必要な押圧力F1をFp1とする。そして、押圧力F1がFp1のときの固定筒105の当接面105aと操作環106の当接面106aとの距離xをxp1とする。
Here, in the present embodiment, in order to prevent foreign matter such as water and dust from entering between the packing 108 and the outer
また、パッキン108と前カバー107の当接面107aとの間から水や埃などの異物が侵入するのを防止するのに必要な押圧力F2をFp2とする。そして、押圧力F2がFp2のときの固定筒105の当接面105aと操作環106の当接面106aとの距離xをxp2とする。
Further, a pressing force F2 necessary to prevent foreign matters such as water and dust from entering between the packing 108 and the
本実施形態では、x≧xp1の範囲において、F1≧Fp1かつF2>Fp2を満たしており、これにより、可動筒102が光軸方向に移動していない状態で、レンズ鏡筒100aの内部に水や埃などの異物が侵入するのを防止することができる。
In the present embodiment, in the range of x ≧ xp1, F1 ≧ Fp1 and F2> Fp2 are satisfied, so that the
また、x≧xp1の範囲に操作環106が位置する状態(図中ST2の範囲)を第2状態とする。第2状態では、ギア部106cとギア部104bとの噛合が解除され、操作環106の回転操作によって可動筒102を光軸方向に移動させることができない。
Further, the state where the
また、第2状態では、ヨーク106dとマグネット107bとの磁気吸着力によって、操作環106が光軸方向の像面側に移動しないように保持されている。この保持力より大きい光軸方向像面側の力を操作環106に作用させれば、操作環106を第1状態に復帰させることも可能である。
In the second state, the
このように、本実施形態では、可動筒102の光軸方向の移動を可能にする第1の状態と、可動筒102の光軸方向の移動を規制するとともにパッキン108の可動筒102に対する押圧力が第1状態より大きい第2状態とを切換可能である。操作環106は、光軸方向の移動によって押圧部材109を介してパッキン108を変形させることが可能であり、回転によって可動筒102を光軸方向に移動させることが可能である。また、ヨーク106dとマグネット107bは、第2状態でパッキン108の可動筒102に対する押圧力を保持する力を発生させることが可能である。
As described above, in the present embodiment, the first state in which the
特に、本実施形態では、操作環106の光軸方向の移動によって、操作環106の回転力を可動筒102の光軸方向の駆動力に変換して伝達するか伝達しないかを切換可能である。
In particular, in the present embodiment, it is possible to switch whether or not the rotational force of the
図6は、デジタルスチルカメラ100の操作例を示すフローチャート図である。図6において、ステップS102では、ユーザ(撮影者)は、撮影場所が水や埃などの異物に対する保護が必要かどうか判断する。そして、保護が不要と判断した場合、ステップS103で撮影場所に移動した後、ステップS104で操作環106を光軸方向の像面側に移動させてレンズ鏡筒100aを第1状態にする。この状態で、ステップS105で操作環106を回転操作することで、可動筒102を光軸方向に移動させてズーム操作を行い希望の画角に設定する。その後、ステップS106で撮影を行って、終了する。
FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation example of the digital
図7(a)は、第1状態において可動筒102が光軸方向の被写体側に繰り出されている状態を示す要部断面図である。第1状態では、ギア部106cとギア部104bとが噛合しており、操作環106の回転操作によって可動筒102を光軸方向に移動させ、ズーム操作によって任意の画角に設定することができる。
FIG. 7A is a cross-sectional view of a main part showing a state in which the
また、パッキン108から可動筒102の外周部102aに対して作用する押圧力F1は、第2状態より小さいF1aであるため、パッキン108と外周部102aとの間の摩擦力によって可動筒102の駆動負荷が増大することを防ぐことができる。これにより、ユーザが操作環106を操作する際の操作感が悪化することを回避して、ズーム操作時の良好な操作性を確保することができる。
Further, since the pressing force F1 acting on the outer
第1の状態では、押圧力F1が第2状態より小さいとはいえ、パッキン108と外周部102aとの間、及びパッキン108と当接面107aとの間には、押圧力F1a、F2aが作用して密閉されている。このため、レンズ鏡筒100aの内部に異物が侵入するのを防止する効果がある程度得られる。例えば対象とする異物を水として、第2状態では、生活防水程度の保護性能を満たし、第1状態では、生活防水より低い防滴程度の保護性能を満たすようにしてもよい。
In the first state, although the pressing force F1 is smaller than that in the second state, the pressing forces F1a and F2a act between the packing 108 and the outer
一方、ステップS102で保護が必要と判断した場合、ステップS107で操作環106を光軸方向の像面側に移動させてレンズ鏡筒100aを第1状態にする。次いで、ステップS108で操作環106を回転操作することで、可動筒102を光軸方向に移動させてズーム操作を行い、希望の画角に設定する。その後、ステップS109で操作環106を光軸方向の被写体側に移動させてレンズ鏡筒100aを第2状態にし、ステップS110で撮影場所に移動した後、ステップS111で撮影を行って終了する。
On the other hand, if it is determined in step S102 that protection is required, the
図7(b)は、第2状態において可動筒102が光軸方向の被写体側に繰り出されている状態を示す要部断面図である。第2状態では、ギア部106cとギア部104bとの噛合が解除され、操作環106の回転操作によって可動筒102を光軸方向に移動させることができない。そのため、誤って可動筒102の繰り込み動作を行い、外周部102aに付着した異物Wが可動筒102の移動とともに、レンズ鏡筒100aの内部に運ばれるおそれがない。結果として、確実に異物の侵入を防止することができる。
FIG. 7B is a main part cross-sectional view showing a state in which the
また、パッキン108から可動筒102の外周部102aに対して作用する押圧力F1は、可動筒102が光軸方向移動していない状態で異物の侵入を防止するのに必要な押圧力Fp1より大きいF1dである。また、パッキン108から前カバー107の当接面107aに対して作用する押圧力F2は、異物の侵入を防止するのに必要な押圧力Fp2より大きいF2dである。結果として、第1状態に対して異物の侵入から保護する程度を向上させ、確実に異物の侵入を防止することができる。
Further, the pressing force F1 acting on the outer
また、ヨーク106dとマグネット107bとの磁気吸着力により操作環106が光軸方向の像面側に移動せず、パッキン108の押圧力を一定に保つため、確実にレンズ鏡筒100aへの異物の侵入を防止することができる。また、操作環106の操作でズーム動作を行ってから第2状態に切り換えることができるため、任意の画角においてレンズ鏡筒100aへの異物の防止を防止することができる。
Further, the
このように本実施形態では、ズーム操作、及びズーム操作の可否の切換とレンズ鏡筒100aを異物の侵入から保護する程度の切換を、操作環106の操作に連動した一連の機構で行えるため、機構が大型化・複雑化するのを防止することが可能となる。また、ズーム操作、及びズーム操作の可否の切換と異物の侵入から保護する程度の切換を、操作環106の操作のみで行えるため、操作部の持ち替えが発生せず操作性がよい。
As described above, in the present embodiment, the zoom operation, the switching of the zoom operation and the switching to the extent that the
以上説明したように、本実施形態では、レンズ鏡筒100aの可動筒102の駆動負荷を増大させることなく、デジタルスチルカメラ100の小型化及び低コスト化を実現しつつ、レンズ鏡筒100aのシール性を向上させることができる。
As described above, in the present embodiment, the seal of the
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、例えば可動筒を光軸方向に移動させることで、撮像素子111に結像する像の焦点を変えるフォーカス動作が可能であってもよいし、レンズ鏡筒100aを携帯時に小型化する沈胴動作が可能であってもよい。また、ズームレンズ101aがファインダの接眼レンズであって、可動筒の光軸方向の移動によって視度調整を行う構成であってもよい。更に、レンズ鏡筒100aとカメラ本体110を一体としてマウント105bとカメラ本体110との隙間を無くし、異物の侵入にさらに強くしてもよい。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and for example, a focusing operation that changes the focus of an image formed on the image sensor 111 may be possible by moving the movable cylinder in the optical axis direction. The
また、パッキン108の断面は、円形ではなく、U型断面、X型断面、リップ部を備えた断面などに変更し、想定される異物に合わせて保護性能を向上させたり、組立性を向上させたりしてもよい。更に、第1状態でパッキン108と可動筒102とを離間させて摩擦負荷を無くすとともに、デジタルスチルカメラ100の内外を流通する空気の抵抗を低減して駆動負荷を低減させてもよい。
In addition, the cross section of the packing 108 is not circular, but is changed to a U-shaped cross section, an X-shaped cross section, a cross section with a lip portion, etc. to improve the protection performance according to the assumed foreign matter, and improve the assemblability. Or you may. Further, the packing 108 and the
更に、ヨーク106dとマグネット107bとを光軸方向に対向するように配置してもよく、また、磁気吸着力に代えて、摩擦係数の大きい部材間の摩擦力によって操作環106の光軸方向の像面側への移動を規制してもよい。また、操作環106と前カバー107にいわゆるバヨネット機構を設けて、第2状態で操作環106を回転させて光軸方向の像面側への移動を規制してもよい。
Further, the
更に、操作環106を光軸方向の像面側に移動させて第2状態に切り換えるようにしてもよい。また、アクチュエータを追加して、操作環106を電動駆動してもよい。その場合は、カメラ本体110に設けた制御回路を設け、外部のメカスイッチや各種撮影操作に連動させて操作環106を光軸方向に移動または回転させることができる。第1状態では、パッキン108と可動筒102との間の摩擦力によって駆動負荷が増大することを防ぎ、電動駆動時の消費電力を低減することができる。
Further, the
(第2の実施形態)
図8は、本発明の第2の実施形態であるレンズ鏡筒を備える撮像装置の一例としてのデジタルスチルカメラの光軸方向に沿う概略断面図である。なお、本実施形態では、上記第1の実施形態に対して異なる部分についてのみ説明し、重複部分の説明は省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view along the optical axis direction of a digital still camera as an example of an imaging apparatus including a lens barrel that is the second embodiment of the present invention. In the present embodiment, only different parts from the first embodiment will be described, and description of overlapping parts will be omitted.
図8に示すように、本実施形態のデジタルスチルカメラ200は、カム環204の像面側端部の内周部に光軸方向に所定長さの範囲にわたって周方向に沿ってギア部204bが設けられる。操作環206には、固定筒205との像面側の当接面206aから光軸方向の像面側に延びる遮光部206cが設けられる。遮光部206は、周方向に略等間隔で複数設けられて櫛歯状に配置され、径方向の光の透過率が低くなっている。各遮光部206cの周方向の間隔はPであり、各遮光部206cの周方向の幅はP/2である。
As shown in FIG. 8, in the digital
固定筒205には、ステッピングモータ等からなる駆動部212が固定されている。駆動部212の駆動軸には、ピニオン212aが固定され、ピニオン212aは、不図示の制御回路で駆動部212を制御することで、光軸方向と平行な回転軸を中心に正逆方向に回転可能である。また、ピニオン212aは、ギア部204bと噛合しており、従って、駆動部212の駆動により、ピニオン212aの回転がギア部204bを介してカム環204に伝達され、カム環204を回転させることができる。
A driving
また、固定筒205には、フォトインタラプタ等からなるセンサ213,214が固定されている。センサ213,214は、周方向に一定の幅を持つ断面略コ字状とされ、光軸方向の被写体側が開口して周方向に貫通するスリット213a,214aを備える。センサ213,214は、発光部と受光部とを有し、スリット213a,214aを径方向に通過する光の量を検知し、検知信号を不図示の制御回路に出力する。固定筒205の当接面205aと操作環206の当接面206aとが当接しているとき、遮光部206cは、スリット213a,214aの内部に光軸方向に寸法L1だけ挿入されている。
Further,
図9(a)は、固定筒205の当接面205aと操作環206の当接面206aが当接している状態での遮光部206cとセンサ213,214との関係を示す部分展開図である。
FIG. 9A is a partial development view showing the relationship between the
図9(a)の状態では、いずれかの遮光部206cがスリット213aまたはスリット214aを周方向に通過すると、径方向に通過する光の量が変化し、1周期の検知信号として出力される。操作環206が回転すると、遮光部206cが順にスリット213aおよびスリット214aを通過し、回転速度に対応した周期の検知信号が出力される。
In the state of FIG. 9A, when any one of the
また、遮光部206cが周方向に一定間隔Pで配置されている一方、センサ213とセンサ214は互いの中心線の周方向距離が(2+1/4)×Pとなるように配置されている。そのため、センサ213とセンサ214から出力される検知信号は、1/4周期だけ位相が異なり、操作環206の回転方向が算出可能である。センサ213とセンサ214の互いの中心線の周方向距離は、(2+1/4)×Pに限らず、Nをゼロ又は2以外の自然数として(N+1/4)×Pであってもよい。
In addition, the
図9(b)は、操作環206が光軸方向の被写体側に移動し、固定筒205の当接面205aと操作環206の当接面206aとの距離がL2−L3の状態での遮光部206cとセンサ213,214との関係を示す部分展開図である。上記第1の実施形態の図3(b)と同等の場合である。
In FIG. 9B, the
本実施形態では、L1<L2−L3となるように設定しているので、遮光部206cは、スリット213a,214aの内部に光軸方向に挿入されていない。このとき、操作環206が回転しても、遮光部206cは、スリット213aおよびスリット214aを通過せず、検知信号は出力されない。
In the present embodiment, since L1 <L2-L3 is set, the
不図示の制御回路は、センサ213,214から出力される検知信号に基づき、操作環206の回転速度と回転方向を算出することが可能である。また、制御回路は、算出された操作環206の回転速度と回転方向とに基づき、駆動部212に駆動信号を出力することが可能である。
A control circuit (not shown) can calculate the rotation speed and the rotation direction of the
固定筒205の当接面205aと操作環206の当接面206aとの距離をxとすると、0≦x<L1の範囲において、遮光部206cがスリット213a,214aの内部に挿入され、センサ213,214から検知信号が出力される。制御回路は、センサ213,214からの検知信号を基に駆動部212に駆動信号を出力する。これにより、ピニオン212aを介してカム環204が回転し、可動筒202が光軸方向に移動する。
If the distance between the
一方、x≧L1の範囲においては、遮光部206cがスリット213a,214aの内部に挿入されず、センサ213,214から検知信号が出力されない。従って、制御回路から駆動信号は出力されず、可動筒202は光軸方向に移動しない。0≦x<L1の範囲に操作環206が位置している状態を第1状態とする。
On the other hand, in the range of x ≧ L1, the
以上説明したように、本実施形態では、センサ213,214により、ユーザが操作環206を光軸方向に移動させたことを検知可能である。また、センサ213,214の出力に基づき、駆動部212による可動筒202の光軸方向の移動を可能にするか否かを切換可能である。その他の構成、及び作用効果は、上記第1の実施形態と同様である。
As described above, in the present embodiment, the
なお、操作環206の光軸方向の移動を検知する手段として、フォトインタラプタ等の光センサではなく、磁気センサ、電気抵抗、メカスイッチなどを利用してもよい。また、操作環206の光軸方向の移動を検知するセンサと操作環206の回転を検知するセンサとを別々に設け、各々の検知精度を最適化してもよい。
In addition, as a means for detecting the movement of the
(第3の実施形態)
図10は、本発明の第3の実施形態であるレンズ鏡筒を備える撮像装置の一例としてのデジタルスチルカメラの光軸方向に沿う概略断面図である。なお、本実施形態では、上記第1の実施形態に対して異なる部分についてのみ説明し、重複部分の説明は省略する。
(Third embodiment)
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view along the optical axis direction of a digital still camera as an example of an imaging apparatus including a lens barrel that is the third embodiment of the present invention. In the present embodiment, only different parts from the first embodiment will be described, and description of overlapping parts will be omitted.
図10に示すように、本実施形態のデジタルスチルカメラ300は、カム環304の像面側端部の外周部に、像面側端面から被写体側に光軸方向長さL4の範囲にわたって周方向全周に沿ってギア部304bが設けられる。操作環306の像面側端部の内周部には、像面側端面の当接面306aから被写体側に光軸方向長さL4の範囲にわたって周方向全周に沿ってギア部306cが設けられる。ギア部306cはギア部304bに噛合しており、従って、操作環306の回転がギア部306c及びギア部304bを介してカム環304に伝達されてカム環304を回転させることができる。
As shown in FIG. 10, the digital
本実施形態では、ギア部304b,306cの光軸方向長さL4は、案内筒303の当接面303bと固定筒305の当接面305aとによって規制される操作環306の光軸方向の移動範囲L2と比較して、L4>L2の関係にある。したがって、操作環306が光軸方向のどの位置にあってもギア部306cとギア部304bとの噛合状態が維持される。
In this embodiment, the length L4 of the
案内筒303には、操作環306の被写体側端面の当接面306bが当接可能な当接面303bの径方向外側位置で光軸方向の像面側に延びる凸部303dが設けられる。凸部303dは、周方向に略等間隔で複数設けられて櫛歯状に配置されている。固定筒305の当接面305aに操作環306の像面側の当接面306aが当接した状態で、案内筒の凸部303dと操作環306の被写体側の当接面306bとの光軸方向の距離は、L1である。
The guide tube 303 is provided with a
操作環306の当接面306bの外周側には、複数の凸部303dに対応する複数の凹部306dが周方向に略等間隔で設けられている。凹部306dは、凸部303dと同じ径方向位置に形成されており、凸部303dと光軸方向に対向して凸部303dが光軸方向に挿入可能になっている。
On the outer peripheral side of the
図11(a)は、固定筒305の当接面305aに操作環306の当接面306aが当接している状態での凸部303dと凹部306dとの関係を示す部分展開図である。
FIG. 11A is a partial development view showing the relationship between the
図11(a)に示すように、複数の凸部303dの周方向の間隔はPであり、凸部303dの周方向幅はP/2である。凸部303dの先端両側には、面取りが施されている。また、複数の凹部306dの周方向の間隔はPであり、凹部306dの周方向幅はP/2である。凹部306dの凸部303dの挿入口両側には、面取りが施されている。図11(a)の状態では、凸部303dと凹部306dとは光軸方向に離間しており、従って、操作環306を回転操作することが可能である。
As shown in FIG. 11A, the circumferential interval between the plurality of
図11(b)は、図11(a)の状態から操作環306が光軸方向の被写体側に移動し、パッキン108と押圧部材309の当接部309cに接触した状態(上記第1の実施形態における図4(a)と同様)での部分展開図である。
FIG. 11B shows a state in which the
図11(b)の状態では、凸部303dが凹部306dに光軸方向に挿入され、操作環306を回転させようとすると、凸部303dと凹部306dとが周方向に当接し、操作環306の回転が規制される。
In the state of FIG. 11B, when the
固定筒305の当接面305aと操作環306の当接面306aとの距離をxとすると、0≦x≦L1の範囲において、凸部303dと凹部306dとは光軸方向に離間し、操作環306を回転させることが可能となる。操作環306の回転操作により、ギア部306c及びギア部304bを介してカム環304を回転させて、可動筒302を光軸方向に移動させることが可能となる。0≦x≦L1の範囲に操作環306が位置する状態を第1状態とする。
If the distance between the
一方、x>L1の範囲においては、凸部303dが凹部306dに光軸方向に挿入され、操作環306の回転が規制される。従って、カム環304を回転せることができず、可動筒302を光軸方向に移動させることができない。図5を参照して、第2状態(図中ST2)では、x>L1を満たす。すなわち、第2状態では、凸部303dが凹部306dに光軸方向に挿入され、操作環306の回転が規制され、可動筒302を光軸方向に移動させることはできない。
On the other hand, in the range of x> L1, the
以上説明したように、本実施形態では、第2状態で操作環306の回転を規制して、ギア部306cとギア部304bとの噛合状態での可動筒302の光軸方向の移動を阻止することができる。その他の構成、及び作用効果は、上記第1の実施形態と同様である。
As described above, in the present embodiment, the rotation of the
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、例えば、操作環306の回転を規制する手段として、摩擦係数の高いゴムなどの部材を押しつけるなどの摩擦力による規制手段を用いてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, as a means for restricting the rotation of the
100 デジタルスチルカメラ
100a レンズ鏡筒
101a ズームレンズ
102 可動筒
103 案内筒
104 カム環
105 固定筒
106 操作環
107 前カバー
108 パッキン
109 押圧部材
110 カメラ本体
111 撮像素子
DESCRIPTION OF
Claims (7)
弾性変形することにより前記可動筒の外周部に対して前記外周部を密閉する押圧力を作用させる弾性部材と、
第1方向及び前記第1方向と異なる第2方向に移動可能とされ、前記第2方向の移動により伝達手段を介して前記可動筒を光軸方向に移動させる操作部と、
前記操作部の前記第2方向の移動による前記可動筒の光軸方向の移動を可能にする第1状態と、前記操作部の前記第2方向の移動による前記可動筒の光軸方向の移動を規制すると共に、前記弾性部材を更に弾性変形させて前記押圧力を前記第1状態より大きくする第2状態とを、前記操作部を前記第1方向に移動させることで切換可能であることを特徴とするレンズ鏡筒。 A movable cylinder movable in the optical axis direction;
An elastic member that applies a pressing force to seal the outer peripheral portion against the outer peripheral portion of the movable cylinder by elastic deformation;
An operation unit which is movable in a first direction and a second direction different from the first direction, and moves the movable cylinder in the optical axis direction via a transmission means by movement in the second direction;
A first state that enables movement of the movable cylinder in the optical axis direction by movement of the operation section in the second direction; and movement of the movable cylinder in the optical axis direction by movement of the operation section in the second direction. In addition to being restricted, the elastic member can be further elastically deformed to switch the second state in which the pressing force is larger than the first state by moving the operation unit in the first direction. A lens barrel.
前記検知手段の出力に基づき、前記駆動部による前記可動筒の光軸方向の移動を可能にするか否かを切換可能であることを特徴とする請求項3に記載のレンズ鏡筒。 Detecting means for detecting movement of the operation unit in the first direction;
4. The lens barrel according to claim 3, wherein whether or not the movable portion can be moved in the optical axis direction by the drive unit can be switched based on the output of the detection means. 5.
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