JP2018146811A - Lens barrel and imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はレンズ鏡筒と、このレンズ鏡筒を用いた撮像装置に関するものである。 The present invention relates to a lens barrel and an imaging apparatus using the lens barrel.
インナーフォーカスのズームレンズは、ズーム時に複数のレンズ群(以下において、1枚あるいは複数枚のレンズが一体化されたレンズを含めて、レンズ群と称する)を光軸方向に移動すると、全ズーム領域において焦点移動が発生してしまうという課題がある。この対策として、焦点調整を行うレンズ群(以下において、このレンズ群をフォーカスレンズ群と称することがある)を移動するためのフォーカスカム環と、そのカム溝に嵌合するフォーカスレンズ群のカムフォロアとの嵌合位置をズーム動作に伴って変化させるようにした機構が提案されている。 The inner focus zoom lens is configured to move the entire zoom range when a plurality of lens groups (hereinafter referred to as a lens group including a lens in which one or a plurality of lenses are integrated) is moved in the optical axis direction during zooming. There is a problem that the focal point shift occurs. As countermeasures, a focus cam ring for moving a lens group that performs focus adjustment (hereinafter, this lens group may be referred to as a focus lens group), and a cam follower of a focus lens group that fits in the cam groove, A mechanism has been proposed in which the fitting position is changed with zooming.
特許文献1では、ズーム時に複数のレンズ群を移動させる第1カム筒の内径側にフォーカスカム筒を配設し、このフォーカスカム筒にフォーカスレンズ群をカム嵌合させている。第1カム筒の光軸回りの回転により複数のレンズ群を光軸方向に移動させてズームを実行するとともに、当該第1カム筒の回転に連動させてフォーカスカム筒を光軸回りに回転させることで、フォーカスカム筒とフォーカスレンズ群との嵌合位置を変化させている。これによりフォーカスレンズ群により焦点調整が行われる。
In
特許文献1の技術は、フォーカスカム筒を第1カム筒の内径側に配置しているので、これらフォーカスカム筒と第1カム筒が径方向(ラジアル方向)に重なることになり、その分だけレンズ鏡筒の外径寸法が大きくなり、レンズ鏡筒の小径化が難しい。さらには当該レンズ鏡筒を用いる撮像装置を小型化することも難しくなる。
In the technique of
また、レンズ鏡筒では、フォーカスレンズ群をモータで駆動する構成が採用されることがあるが、モータをレンズ鏡筒内の固定筒に配設すると、モータを光軸方向に移動するフォーカスレンズ群を連結する駆動機構が大型になり、レンズ鏡筒を小径化することが難しいという課題もある。 In addition, the lens barrel may employ a configuration in which the focus lens group is driven by a motor. However, when the motor is disposed on a fixed cylinder in the lens barrel, the focus lens group moves the motor in the optical axis direction. There is also a problem that it is difficult to reduce the diameter of the lens barrel because the drive mechanism for connecting the lenses becomes large.
本発明の目的は、小径化を図ったレンズ鏡筒と、このレンズ鏡筒を備える小型の撮像装置を提供するものである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a lens barrel that has a reduced diameter and a small imaging device that includes the lens barrel.
本発明のレンズ鏡筒は、ズーム時に駆動されるズーム回転繰出し環と、このズーム回転繰出し環の内径側に配設され、前記ズーム回転繰出し環により駆動されてそれぞれレンズ群を光軸方向に移動するズームカム環及びフォーカスカム環を備えており、これらズームカム環及びフォーカスカム環は同じ径位置において光軸方向に並んで配設されている。 The lens barrel of the present invention is disposed on the inner diameter side of the zoom rotation extension ring that is driven during zooming, and is moved by the zoom rotation extension ring to move the respective lens groups in the optical axis direction. The zoom cam ring and the focus cam ring are provided, and the zoom cam ring and the focus cam ring are arranged side by side in the optical axis direction at the same radial position.
本発明によれば小径のレンズ鏡筒が実現できる。また、本発明によれば小型の撮像装置が実現できる。 According to the present invention, a small-diameter lens barrel can be realized. Further, according to the present invention, a small imaging device can be realized.
(実施形態1)
次に、本発明の実施の形態について説明する。図1と図2は本発明の実施形態1のレンズ鏡筒LXの光軸Axに沿った断面図であり、それぞれ長焦点(テレ)状態と短焦点(ワイド)状態を示している。なお、図1と図2はそれぞれ異なる角度位置での断面図である。このレンズ鏡筒LXは、一眼レフカメラのズーム交換レンズとして構成されており、ズーム操作環4をレンズ鏡筒の光軸回りに回転操作することにより長焦点(テレ)側と短焦点(ワイド)側にズーミングできる。なお、以降において、回転は光軸回りに回転することである。また、以降における移動は光軸方向に移動することである。焦点合せ(フォーカシング)は内蔵するモータにより自動的に行われるが、フォーカス操作環5を回転操作することによるマニュアル焦点合せも可能とされている。
(Embodiment 1)
Next, an embodiment of the present invention will be described. 1 and 2 are cross-sectional views along the optical axis Ax of the lens barrel LX according to the first embodiment of the present invention, and show a long focus (tele) state and a short focus (wide) state, respectively. 1 and 2 are cross-sectional views at different angular positions. The lens barrel LX is configured as a zoom interchangeable lens of a single-lens reflex camera. By rotating the
図3はレンズ鏡筒LXの主要な部位を分解して模式的に示す分解図であり、被写体側の方向から見た図である。図4〜図11は主要部品を示しており、図4,5,7〜10において(a)は像面側から見た外観斜視図、(b)は展開図である。図11は外観斜視図である。 FIG. 3 is an exploded view schematically showing the main parts of the lens barrel LX as viewed from the direction of the subject. 4 to 11 show the main parts. In FIGS. 4, 5 and 7 to 10, (a) is an external perspective view seen from the image plane side, and (b) is a developed view. FIG. 11 is an external perspective view.
図1〜図11を参照して、前記レンズ鏡筒LXは、被写体側から象面側に向けて、第1レンズ群31、第2レンズ群32、第3レンズ群33、第4レンズ群34、第5レンズ群35の順で配列されたズームレンズ鏡筒として構成されている。これら第1ないし第5のレンズ群31〜35は、それぞれ単玉レンズあるいは複数の単玉レンズからなる群レンズで構成されているが、図1と図2では簡略化のために1つのレンズとして記載している。また、この実施形態では、これらレンズ群31〜35のうち、第2レンズ群32が焦点合せを行うためのフォーカスレンズ群として構成されている。
1 to 11, the lens barrel LX has a
前記レンズ鏡筒LXは、外径側から第1固定環2と第2固定環3と第3固定環6が同芯配置されるとともに互いに一体的に連結されている。前記第1固定環2はマウント保持環とも称されており、図示しないカメラボディに装着するためのマウント1が固定されている。前記第2固定環3は、後側の第1支持環3Aと前側の第2支持環3Bとで構成されているが、これらも一体的に連結されている。前記第3固定環6は図4に示す通りであり、第2カム溝63と第2直進溝67が設けられている。
In the lens barrel LX, the first fixed ring 2, the second fixed ring 3, and the third fixed
前記第2支持環3Bの外径側には、第2支持環3Bによって光軸方向に移動規制された状態でズーム操作環4が配設されており、ズーム時に撮影者の手操作によって回転操作されるようになっている。このズーム操作環4の回転によりレンズ鏡筒LXの焦点距離がテレからワイドに変化される。
On the outer diameter side of the second support ring 3B, a
前記第3固定環6の外径側には、内径側から外径側に向けて順に、ズーム回転繰出環7、第2ズームカム環8、1群移動環9、ズーム外筒10が配置されている。このうち、第2ズームカム環8とズーム外筒10は連結されており、両者は一体的に回転、移動されるようになっている。
On the outer diameter side of the third fixed
前記ズーム外筒10にはズーム操作環4の直進溝51に嵌合する第1フォロア40が取り付けられており、ズーム外筒10と第2ズームカム環8は、回転操作されるズーム操作環4の回転と一体的に回転される。また、前記ズーム回転繰出し環7には第2ズームカム環8の第1直進溝62に嵌合する第3フォロア42が取り付けられており、ズーム回転繰出し環7は第2ズームカム環8の回転に伴って一体的に回転される。このズーム回転繰出し環7には、図5に示すように、第1結合穴64と第3カム溝65が設けられている。また、第2ズームカム環8には、図6に示すように、第1直進溝62に加えて第1カム溝61が設けられている。
The zoom
前記第3固定環6の内径側には光軸方向に移動可能な直進環11が配置されている。この直進環11には、図7に示すように、カム溝66と第5直進溝74が設けられ、さらに第2嵌合穴68と、第3,4直進溝70,72が設けられている。また、この直進環11の内径側には、第1ズームカム環12とフォーカスカム環13が同じ径位置に配置されている。第1ズームカム環12は光軸方向の像面側に配置され、フォーカスカム環13は光軸方向の被写体側に配置されている。
A
前記直進環11の被写体側には直進案内環22が結合されている。この直進環11と直進案内環22とで前記第2ズームカム環8を光軸方向に挟持している。直進環11と直進案内環22は光軸方向には一体的な構成とされ、第2ズームカム環8は直進環11と直進案内環22に対して回転可能とされている。直進案内環22は外径側に凸部81を有し、この凸部81が前記1群移動環9の内径側に設けられている直進溝82に嵌合しているため、1群移動環9は回転しない。
A
この1群移動環9には第1レンズ群31を支持した1群レンズ枠23が取り付けられている。また、1群移動環9には第2ズームカム環8の第1カム溝61に嵌合する第2フォロア41が取り付けられている。これにより、1群移動環9は第2ズームカム環8の回転によって回転することなく光軸方向に移動され、第1レンズ群31が光軸方向に移動される。
A first
前記第1ズームカム環12にはズーム回転繰出し環7の第1結合穴64に嵌合している第4フォロア43が取り付けられており、第1ズームカム環12とズーム回転繰出し環7は回転方向及び光軸方向に一体化される。また、前記第3フォロア42と前記固定環6の第2カム溝63の嵌合により、第2ズームカム環8の回転によって第1ズームカム環12とズーム回転繰出し環7は一体的に回転するとともに光軸方向に移動される。この第1ズームカム環12には、図8に示すように、第4カム溝69、第5カム溝71、第6カム溝73が設けられている。
The first
前記第1ズームカム環12の内径側には3群移動環25、4群移動環27、5群移動環29が配置されている。3群移動環25には、第3レンズ群33を支持した3群レンズ枠26が取り付けられている。また、この3群移動環25には、固定環6の第2直進溝67と直進環11の第2嵌合穴68と第1ズームカム環12の第4カム溝69に嵌合する第6フォロア45が取り付けられている。
On the inner diameter side of the first
4群移動環27には、第4レンズ群34を支持した4群レンズ枠28が取り付けられている。また、この4群移動環27には、直進環11の第3直進溝70と第1ズームカム環12の第5カム溝71に嵌合する第7フォロア46が取り付けられている。
A fourth
5群移動環29には、第5レンズ群35を支持した5群レンズ枠30が取り付けられている。また、この5群移動環29には、直進環11の第4直進溝72と第1ズームカム環12の第6カム溝73に嵌合する第8フォロア47が取り付けられている。
A fifth
この構成により、第1ズームカム環12が回転すると、3群移動環25と4群移動環27と5群移動環28がそれぞれ光軸方向に移動され、第3レンズ群33と第4レンズ群34と第5レンズ群35が光軸方向に移動される。
With this configuration, when the first
前記フォーカスカム環13には、ズーム回転繰出し環7の第3カム溝65と直進環11のカム溝66に嵌合する第5フォロア44が取り付けられている。このフォーカスカム環13は、ズーム回転繰出し環7の回転に伴って光軸方向に移動され、かつ直進環11の光軸方向の移動に伴って回転される。このフォーカスカム環13には、図9に示すように、カム溝75が設けられている。
The
前記フォーカスカム環13の内径側にはフォーカスカムフォロア保持環14とフォーカス回転環15が同径位置に配置されている。これらフォーカスカムフォロア保持環14とフォーカス回転環15は一体的に結合されている。フォーカスカムフォロア保持環14には、フォーカスカム環13のカム溝75に嵌合する第10フォロア49が取り付けられている。また、フォーカスカムフォロア保持環14には、図10に示すように、カム溝76が設けられている。
On the inner diameter side of the
前記フォーカスカムフォロア保持環14とフォーカス回転環15の内径側には2群移動環16が配設されている。この2群移動環16は、図11に示すように、被写体側が直進環11の内径側でそこから像面側に行くにつれ径が細くなり、フォーカス回転環15とフォーカスカムフォロア保持環14の内径側に配置されている。この2群移動環16には、第2レンズ群32を支持した2群レンズ枠24が取り付けられている。
A second
また、この2群移動環16には、直進環11の第5直進溝74に嵌合する第9フォロア48と、フォーカスカムフォロア保持環14のカム溝76に嵌合する第11フォロア50がそれぞれ取り付けられている。これにより、フォーカスカム環13の回転に伴ってフォーカスカムフォロア保持環14とフォーカス回転環15が光軸方向に移動され、同時に2群移動環16及び第2群レンズL2が光軸方向に移動される。
Further, the second
前記2群移動環16には、アクチュエータとしてのモータ、ここでは直流駆動型のモータと、このモータの回転力を前記フォーカス回転環15に伝達して、当該フォーカス回転環15を回転するためのギア列20が搭載されている。このギア列20は例えば減速ギア機構として構成され、この減速ギア機構の最終ギア84がフォーカス回転環15の円弧ギア83に噛合されている。
The second
前記2群移動環6の外径側で、前記第1ズームカム環12と前記フォーカスカムフォロア保持環14の内径側にまたがる位置にはスケール保持環17が配置されている。このスケール保持環17は第1ズームカム環12に対して回転方向には結合されていない。図には表れないが、スケール保持環17は内径側に直進溝を有しており、2群移動環16に設けられた凸部と嵌合し、第1ズームカム環12と共に回転しないで光軸方向に移動する。
A
前記スケール保持環17の内径面にはスケール18が取り付けられている。また、この内径面に対向する2群移動環16の外径面にはサスペンション板52、センサホルダ53を介して第1変位センサ19が取り付けられている。この第1変位センサ19はスケール18の移動量、すなわちスケール保持環17に対する2群移動環16の相対的な光軸方向の移動量を検出する。
A
図2に示すように、前記2群移動環16にはフォーカス抵抗板54が取り付けられ、前記フォーカス回転環15にはフォーカスブラシ55が取り付けられており、回転角センサが構成されている。この回転角センサは、フォーカス回転環15が回転するとフォーカスブラシ55とフォーカス抵抗板54の接触する角度位置が変化し、フォーカス抵抗板54の端子間抵抗値が変化する。これにより、フォーカス回転環15の回転方向の移動量、すなわち角度位置を抵抗値の変化として検出する。したがって、フォーカス回転環15に連結したフォーカスカムフォロア保持環14の回転角を検出する。
As shown in FIG. 2, a
前記フォーカス操作環5は第1固定環2と第2固定環3の間に光軸方向に移動規制された状態で配設され、撮影者の手操作によって回転操作されるようになっている。このフォーカス操作環5は内径側にリングギア38を有しており、前記第2固定環3に軸支された検出ギア36に噛合されている。この検出ギア36はフォーカス操作環5の回転操作に伴って軸転される。この検出ギア36の軸部には一体的に回転されるパルサー37が固定されており、第2固定環3には当該パルサー37の回転角を検出する第2変位センサ39が配置されている。第2変位センサ39は、ここではパルサー円盤と、このパルサー円盤の回転角を検出するフォトインタラプタで構成されている。
The
また、ここでは図示されていないが、前記第2センサ39とは検出位相が異なる位置、すなわち円周方向の異なる位置に別の1つの第2変位センサが設けられており、これら2つの第2変位センサ39の検出により、フォーカス操作環5の回転量、回転速度、回転方向が検出できるようになっている。
Although not shown here, another second displacement sensor is provided at a position where the detection phase is different from that of the
以上の構成のレンズ鏡筒LXにおけるズーム動作、マニュアルフォーカス動作、オートフォーカス動作について説明する。 The zoom operation, manual focus operation, and autofocus operation in the lens barrel LX having the above configuration will be described.
(ズーム動作)
ズームの際は、撮影者がズーム操作環4を回転操作すると、ズーム操作環4の直進溝51と第1フォロア40との嵌合によりズーム外筒10が一体的に回転され、これに結合されている第2ズームカム環8も一体的に回転される。さらに第2ズームカム環8の第1直進溝62と第3フォロア42との嵌合により、ズーム回転繰出し環7は第2ズームカム環8の回転に伴って一体的に回転され、ズーム回転繰出し環7の第1結合穴64と第4フォロア43との嵌合により、第1ズームカム環12もズーム操作環4と同一回転角度で回転する。このとき、ズーム回転繰出し環7と第1ズームカム環12は第3固定環6とのカム作用により、回転と同時に光軸方向へ移動する。
(Zoom operation)
During zooming, when the photographer rotates the
第1ズームカム環12が回転すると、第6フォロア45と第2直進溝67及び第4カム溝69のカム作用により直進環11が光軸方向に移動し、これと一体の直進案内環22は一体に光軸方向に移動し、さらに第2ズームカム環8もこれと一体的に光軸方向に移動する。また、これと同時に、3群移動環26が光軸方向に回転せずに移動し、これに支持されている3群レンズ枠26及び第3レンズ群33は光軸方向に移動する
When the first
第1ズームカム環12が回転すると、第7フォロア46と第3直進溝70及び第5カム溝71のカム作用により4群移動環27が光軸方向に回転せずに移動し、これに支持されている4群レンズ枠28及び第4レンズ群34は光軸方向に移動する。
When the first
第1ズームカム環12が回転すると、第8フォロア47と第4直進溝72及び第6カム溝73のカム作用により5群移動環29が光軸方向に回転せずに移動し、これに支持されている5群レンズ枠30及び第5レンズ群35は光軸方向に移動する。
When the first
第1ズームカム環12が回転すると、第6カムフォロア45と、直進環11の第2嵌合穴68との嵌合により、直進環11は光軸方向に移動する。この直進環11の移動により、これと一体の直進案内環22も一体的に移動する。そのため、これら直進環11と直進案内環22とで光軸方向に挟まれている第2ズームカム環8は、直進環11及び直進案内環22と共に光軸方向に移動する。すなわち、移動しながら前記したように回転する。
When the first
第2ズームカム環8が光軸方向に移動しかつ回転すると、第2ズムカム環8の第1カム溝61と第2フォロア41とのカム作用により1群移動環9は光軸方向に移動し、これに支持されている1群レンズ枠23及び第1レンズ群31は光軸方向に移動する。
When the second
前記したように第2ズームカム環8によりズーム回転繰出し環7は回転しながら光軸方向に移動し、これに伴い直進環11も光軸方向へ移動するが、カム形状の相違によってそれぞれの移動量が異なる。このズーム回転繰出し環7の回転と直進環11の移動により、フォーカスカム環13は第5フォロア44と第3カム溝65のカム作用、及び当該第5フォロア44とカム溝66のカム作用により、ズーム操作環4の回転角度とは異なる角度で回転し、かつ光軸方向に移動する。
As described above, the zoom
フォーカスカム環13が回転しながら光軸方向に移動すると、第10フォロア49とカム溝75のカム作用により、フォーカスカムフォロア保持環14が光軸方向に移動され、これに結合されているフォーカス回転環15が光軸方向に移動される。同時に、2群移動環16の第11フォロア50とフォーカスカムフォロア保持環14のカム溝76との嵌合により、2群移動環16及び第2レンズ群32は光軸方向に移動する。また、2群移動環16の第9カムフォロア48と直進環11の第5直進溝74の嵌合により、2群移動環16は回転しないで光軸方向に移動する。
When the
フォーカスカム環13が回転したとき、フォーカスカムフォロア保持環14はアクチュエータ21に連結されたギア列20との噛合により回転することはないので、第10フォロア49とカム溝75の嵌合角度位置が変化する。フォーカスカムフォロア保持環14が回転しないので、第11フォロア50とカム溝76との嵌合位置は変化せず、2群移動環16はフォーカスカムフォロア保持環14と光軸方向に一体の状態が保持される。これにより2群移動環16はフォーカスカム環13の回転により第5直進溝74の光軸方向の長さ範囲内でフォーカスカム環13に対して光軸方向に相対移動され、ズーム動作に際して第2レンズ群32が移動したときの焦点ずれが補正されて合焦状態が保持される
When the
以上を概括すると、このレンズ鏡筒LXでは、ズーム操作環4を回転操作するとズーム回転繰出し環7が移動しながら回転し、この移動と回転により第1ズームカム環12とフォーカスカム環13も移動しながら回転する。第1ズームカム環12の移動と回転により第3レンズ群33、第4レンズ群34、第5レンズ群35が移動し、同時に第2ズームカム環8が移動しながら回転して1群移動環9を介して第1レンズ群31を移動する。同時にズーム回転繰出し環7が移動することにより、第5フォロア44が移動して第2レンズ群32が移動する。これにより、ズーム動作が行われる。また、第1フォーカスカム環13の移動と回転により第2レンズ群32が移動して合焦動作が行われる。
In summary, in this lens barrel LX, when the
すなわち、第1ズームカム環12とフォーカスカム環13はズーム回転繰出し環7により移動と回転が行われる構成とされている。この第1ズームカム環12とフォーカスカム環13は、それぞれ前記した特許文献1における第1カム筒とフォーカスカム筒に相当するものであり、特許文献1ではこのフォーカスカム筒を第1カム筒の内径側に配置しており、そのためにレンズ鏡筒の外径寸法が大きくなっていた。
That is, the first
この実施形態1では、第1ズームカム環12とフォーカスカム環13は、ズーム回転繰出し環7の内径側の同じ径位置に配置されており、第1ズームカム環12とフォーカスカム環13は径方向には重なっていない。具体的には、ズーム回転繰出し環7の内径側に直進環11を配設し、この直進環11の内径側の同じ径位置に光軸方向に並んでフォーカスカム環13と第1ズームカム環12を配設している。そのため、少なくともフォーカスカム環13の径方向の厚みに相当する寸法だけレンズ鏡筒を小径に設計することが可能になり、レンズ鏡筒の小径化が実現できる。
In the first embodiment, the first
(マニュアルフォーカス動作)
マニュアルフォーカスは、撮影者がフォーカス操作環5を回転させると、フォーカス操作環5に噛み合ったMFギア36が回る事によりパルサー37が回転し、フォーカス操作環5の回転量を検出する。このとき、図示を省略した2つの第2変位センサでの検出により、フォーカス操作環5の回転速度と回転方向を検出する。
(Manual focus operation)
In the manual focus, when the photographer rotates the
フォーカス操作環5の回転に基づいて、すなわち第2変位センサ39で検出した回転量、回転速度、回転方向に基づいてモータ21を駆動すると、ギア列20の最終ギア84から円弧ギア83に回転が伝わりフォーカス回転環15とそれに結合したフォーカスカムフォロア保持環14が回転する。このときフォーカスカム環13は回転及び移動しない。
When the
フォーカスカムフォロア保持環14がフォーカスカム環13に対して相対回動することにより、第10フォロア49とフォーカスカム環13のカム溝75とのカム作用によってフォーカスカムフォロア保持環14は回転しながら光軸方向へ移動する。フォーカスカムフォロア保持環14が回転すると、2群移動環16の第9フォロア48は第5直進溝74に嵌合して回転しないので、2群移動環16の第11フォロア50とカム溝76とのカム作用により、2群移動環16はカム溝76にならって光軸方向に移動する。
When the focus cam
2群移動環16が光軸方向に移動すると、第1変位センサ19、サスペンション板52、センサホルダ53も光軸方向へ移動するが、スケール保持環17のスケール18は2群移動環16と共には移動しない為、スケール18と第1変位センサ19の相対的移動量が第1変位センサ19より検出されることによりスケール18の移動量つまり第2レンズ群32の移動量を検出する
When the second
この第1変位センサ19で検出した2群移動環16の移動量と、第2変位センサ39で検出したフォーカス操作環5の回転量、回転速度、回転方向とに基づいてモータ21のフィードバック制御を行うことにより、2群移動環16をフォーカス操作環5の操作に対応した光軸方向の位置に制御し、マニュアルフォーカスを実行する。このとき、第1変位センサ19に代えて、あるいは第1変位センサ19と共に回転角センサで検出したフォーカスカムフォロア保持環14の回転角を利用してもよい。
Based on the movement amount of the second
(オートフォーカス動作)
オートフォーカスは、カメラボディで測定した被写体距離に対応する信号をレンズ鏡筒LXに通信し、レンズ鏡筒LXでは当該信号に基づいて所定量、所定速度、所定方向にモータ21を回転制御する。このときにも、第1変位センサ19の検出に基づくフィードバック制御によりモータ21を回転制御することにより、第2レンズ群32を光軸方向へ移動し、オートフォーカスを実行する。例えば、コントラストAF(オートフォーカス)方式を採用しているカメラ(撮像装置)では、第2レンズ群32を移動させながら撮像素子でコントラストを算出し、このコントラストを第1変位センサ19の検出量と紐付け、コントラストがピークとなるように第2レンズ群32の光軸方向の位置を制御している。
(Auto focus operation)
Autofocus communicates a signal corresponding to the subject distance measured by the camera body to the lens barrel LX, and the lens barrel LX controls the rotation of the
ここで、フォーカスカムフォロア保持環14のカム溝76は、図12に拡大して示すように、近距離点から無限遠点までの使用範囲では傾きを持たず、無限遠点から無限遠側端点までは傾きを持つ形状とされている。これにより、2群移動環16は、近距離から無限遠まではフォーカスカムフォロア保持環14と同一量で回転せずに光軸方向に移動し、無限遠を超えてカム溝76が傾きを持つ範囲ではフォーカスカムフォロア保持環14の移動量にカム溝76のカム形状を加えた量だけ移動する。すなわち、近距離から無限遠までの全ての焦点距離、さらにこの無限遠を越えた無限遠側端点までに至る第2レンズ群32の駆動範囲が確保できる。
Here, the
したがって、前記したコントラストAF方式を採用しているカメラでは、特にレンズ鏡筒LXのワイド側においてコントラストのピークが冗長なものになるが、このワイド側においても近距離から無限遠まで、さらにこの無限遠を越えた無限遠側端点までに至る範囲で第2レンズ群32を駆動でき、好適なコントラストAFが実現できる。
Therefore, in the camera adopting the contrast AF method described above, the contrast peak is redundant particularly on the wide side of the lens barrel LX, but also on the wide side from the near distance to infinity. The
以上のマニュアルフォーカス動作とオートフォーカス動作のいずれにおいても、2群移動環16に搭載したモータ21によりフォーカスカムフォロア保持環14を回転駆動している。したがって、フォーカスカムフォロア保持環14とモータ21とを小型のモータケース20で連結することができるので、モータ21をレンズ鏡筒の固定部に搭載し、連結アーム等によりモータ21とフォーカスカムフォロア保持環14を連結する構成に比較して、連結アーム等を配設する領域を確保する必要がなく、レンズ鏡筒を小型に構成できる。
In both the manual focus operation and the autofocus operation described above, the focus cam
また、モータ21は、光軸方向に配列されている5つのレンズ群31〜35の、中間の第2レンズ群32の2群移動環16に搭載しているので、レンズ鏡筒LXの光軸方向の中央寄りの位置にモータ21が配置されることになり、光軸方向の重量バランスがとり易く、さらにはレンズ鏡筒の取り扱いや操作性が改善される。
Further, since the
(実施形態2)
図13と図14は本発明の実施形態2の縦断面図である。この実施形態2は、主に、フォーカスカム環13、フォーカスカムフォロア保持環14、フォーカス回転環15、2群移動環16の構成が実施形態1と相違している。図13ではこの相違している構成に関連する部位にハッチングを施しており、以下、これらの構成について説明する。
(Embodiment 2)
13 and 14 are longitudinal sectional views of Embodiment 2 of the present invention. The second embodiment is mainly different from the first embodiment in the configuration of the
図15は要部の模式的な分解斜視図であり、図16は前記フォーカスカム環13の展開図である。このフォーカスカム環13には、カム溝75とカム溝76が設けられている。このカム溝76は、前記実施形態ではフォーカスカムフォロア保持環14に設けられていたものである。このフォーカスカム環13の被写体側の同じ径位置にフォーカス回転環15が配設されており、フォーカスカム環13に結合されている。また、このフォーカス回転環15の円弧ギア84には、モータ21により駆動されるギアケース20の最終ギア83が噛合されている。
FIG. 15 is a schematic exploded perspective view of the main part, and FIG. 16 is a development view of the
前記フォーカスカム環13の内径側にフォーカスカムフォロア保持環14が配置されている。このフォーカスカムフォロア保持環14には第5フォロア44が取り付けられており、フォーカスカム環13のカム溝75と、直進環11のカム溝66と、ズーム回転繰出し環7のカム溝65に嵌合している。実施形態1では、このフォーカスカムフォロア保持環14にカム溝76が設けられていたが、このカム溝76は前記したようにフォーカスカム環13に設けられているので、実施形態2では設けられていない。
A focus cam
前記2群移動環16には第11フォロア50が取り付けられており、フォーカスカム環13のカム溝76と、直進環11の直進溝74に嵌合している。また、この2群移動環16と前記フォーカス回転環15との間に実施形態1と同様に回転角センサが構成されており、この回転角センサによりフォーカス回転環15に連結したフォーカスカム環13の回転角を検出する。
An
(ズーム動作)
ズームの動作は基本的には実施形態1と同じであるので、実施形態1とは異なる2群移動環16の動作について説明する。ズーム操作環4の回転操作に伴う第2ズームカム環8の回転により、ズーム回転繰出し環7は回転しながら光軸方向に移動し、これに伴い直進環11も光軸方向へ移動するが、カム形状の相違によってそれぞれの移動量が異なる。このズーム回転繰出し環7の回転と直進環11の光軸方向の移動により、フォーカスカムフォロア保持環14は第5フォロア44と第3カム溝65のカム作用、及び当該第5フォロア44とカム溝66のカム作用により回転しながら光軸方向に移動する。
(Zoom operation)
Since the zoom operation is basically the same as that of the first embodiment, the operation of the second
フォーカスカムフォロア保持環14が回転しながら光軸方向に移動すると、2群移動環16の第11フォロア50とフォーカスカム環13のカム溝76の嵌合により、フォーカスカム環13はフォーカスカムフォロア保持環14の移動により光軸方向に移動する。このとき、フォーカスカム環13は、フォーカスカムフォロア保持環14の第5フォロア44とフォーカスカム環13のカム溝75とによる移動分が加えられることにより、フォーカスカムフォロア保持環14に対する相対的な嵌合角度位置が変化しながら回転する。
When the focus cam
これにより2群移動環16は第5直進溝74の光軸方向の長さ範囲内でフォーカスカム環13に対して光軸方向に相対移動され、ズーム動作に際して第2レンズ群32が光軸方向に移動したときの焦点ずれが補正されて合焦状態が保持される。
As a result, the second
この実施形態2においても、第1ズームカム環12とフォーカスカム環13は、ズーム回転繰出し環7の内径側、具体的には、ズーム回転繰出し環7の内径側に配設した直進環11の内径側の同じ径位置に光軸方向に並んでフォーカスカム環13と第1ズームカム環12を配設している。これによりレンズ鏡筒を小径に設計することが可能になり、レンズ鏡筒の小径化が実現できる。
Also in the second embodiment, the first
(マニュアルフォーカス動作)
フォーカス操作環5の回転、すなわち第2変位センサ39で検出した回転量、回転速度、回転方向に基づいてモータ21を駆動すると、ギアケースを介してリングギア20に回転が伝わりフォーカス回転環15とそれに結合したフォーカスカム環13が回転する。このときフォーカスカムフォロア保持環14は回転及び光軸方向に移動しない。
(Manual focus operation)
When the
フォーカスカム環13がフォーカスカムフォロア保持環14に対して相対回動することにより、第11フォロア50とフォーカスカム環13のカム溝76とのカム作用により、さらに第5カムフォロア44とカム溝75とのカム作用が加えられて、2群移動環16はカム溝76にならって光軸方向に移動する。2群移動環16が光軸方向に移動する際に、第1変位センサ19で検出した2群移動環16の移動量と、第2変位センサ39で検出したフォーカス操作環5の回転量、回転速度、回転方向とに基づいてモータ21のフィードバック制御を行うことにより、2群移動環16をフォーカス操作環5の操作に対応した光軸方向の位置に制御し、マニュアルフォーカスを実行することは実施形態1と同じである。このとき、第1変位センサ19に代えて、あるいは第1変位センサ19と共に回転角センサで検出したフォーカスカム環13の回転角を利用してもよい。
When the
(オートフォーカス動作)
オートフォーカスも実施形態1と同じであり、カメラボディで測定した被写体距離に対応する信号をレンズ鏡筒LXに通信し、レンズ鏡筒LXでは当該信号に基づいて所定量、所定速度、所定方向にモータ21を回転制御する。このときにも、第1変位センサ19の検出に基づくフィードバック制御によりモータ21を回転制御することにより、第2レンズ群32を光軸方向へ移動し、オートフォーカスを実行する。
(Auto focus operation)
The autofocus is also the same as in the first embodiment, and a signal corresponding to the subject distance measured by the camera body is communicated to the lens barrel LX, and the lens barrel LX performs a predetermined amount, a predetermined speed, and a predetermined direction based on the signal. The rotation of the
ここで、実施形態2では、フォーカスカム環13のカム溝76は、図12で説明した実施形態1と同様に、近距離点から無限遠点までの範囲では傾きを持たず、無限遠点から無限遠側端点までは傾きを持つ形状とされている。このカム溝76に2群移動環16の第11フォロア50が嵌合されている。したがって、レンズ鏡筒LXのワイド側においても近距離から無限遠、さらにこの無限遠を越えた無限遠側端点までに至る範囲で第2レンズ群32を駆動でき、コントラストAF方式を採用しているカメラにおいて好適なコントラストAFが実現できる。
Here, in the second embodiment, the
モータ21は、光軸方向に配列されている5つのレンズ群31〜35の、中間の第2レンズ群32の2群移動環16に搭載していることは実施形態1と同じであるので、レンズ鏡筒LXの光軸方向の中央寄りの位置にモータ21が配置されることになり、光軸方向の重量バランスがとり易く、ひいてはレンズ鏡筒の取り扱いや操作性が改善される。
Since the
実施形態1,2において、無限遠を越えた無限遠側端点までに至る範囲を拡大する必要がない場合には、カム溝76は光軸に垂直な直線溝に形成すればよい。
In the first and second embodiments, when it is not necessary to expand the range extending from infinity to the end point on the infinity side, the
本発明は以上説明した交換レンズ等のレンズ鏡筒に限られるものではなく、カメラボディに一体化されたレンズ鏡筒にも適用できる。また、静止画撮影用カメラのレンズ鏡筒に限られるものではなく、動画撮影用カメラのレンズ鏡筒、さらにデジタル撮像装置用のレンズ鏡筒にも適用できる。さらに、本発明は、このレンズ鏡筒を交換レンズとして、あるいは、装置本体に一体的に組み込んだカメラあるいは動画撮影用の撮像装置として構成された形態を含むものであることは言うまでもない。 The present invention is not limited to the lens barrel such as the interchangeable lens described above, but can also be applied to a lens barrel integrated with the camera body. Further, the present invention is not limited to the lens barrel of a still image shooting camera, but can be applied to a lens barrel of a moving image shooting camera and a lens barrel of a digital imaging apparatus. Furthermore, it goes without saying that the present invention includes a configuration in which the lens barrel is configured as an interchangeable lens, or as a camera or an imaging device for moving image shooting that is integrated into the apparatus main body.
1 マウント
2 第1固定環(マウント保持環)
3 第2固定環
3A 第1支持環
3B 第2支持環
4 ズーム操作環
5 フォーカス操作環
6 第3固定環
7 ズーム回転繰出し環
8 第2ズームカム環
9 1群移動環
10 外筒
11 直進環
12 第1ズームカム環
13 フォーカスカム環
14 フォーカスカムフォロア保持環
15 フォーカス回転環
16 2群移動環
17 スケール保持環
18 スケール
19 第1変位センサ
20 ギア列
21 アクチュエータ
22 直進案内環
23,24,26,28,30 1〜5群レンズ枠
25,27,29 3〜5群移動環
31〜35 第1〜第5レンズ群
36 検出ギア
37 パルサー
39 第2変位センサ
40〜50 第1〜第11フォロア
51 第2支持環
52 サスペンション板
53 センサホルダ
54 フォーカス抵抗板(回転角センサ)
55 フォーカスブラシ(回転角センサ)
61〜75 カム溝、直進溝、嵌合穴
81 凸部
82 直進溝
83 円弧ギア
84 最終ギア
1 mount 2 first fixed ring (mount holding ring)
3 Second fixed
55 Focus brush (rotation angle sensor)
61 to 75 Cam groove, straight groove,
Claims (11)
An imaging device comprising the lens barrel according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017042284A JP2018146811A (en) | 2017-03-07 | 2017-03-07 | Lens barrel and imaging apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017042284A JP2018146811A (en) | 2017-03-07 | 2017-03-07 | Lens barrel and imaging apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018146811A true JP2018146811A (en) | 2018-09-20 |
Family
ID=63591179
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017042284A Pending JP2018146811A (en) | 2017-03-07 | 2017-03-07 | Lens barrel and imaging apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2018146811A (en) |
-
2017
- 2017-03-07 JP JP2017042284A patent/JP2018146811A/en active Pending
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