JP2018146991A - レンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

【課題】より自由な設計が可能な絞り操作部を有するレンズ鏡筒を提供する。【解決手段】レンズ鏡筒１０は、カメラ本体１００からの操作によって回転する、光軸ＯＡを中心とした円環部４１、及び前記円環部４１から光軸ＯＡ方向に沿って被写体側に延びる第1延在部４２Ｆを有する樹脂製の絞り操作部４０と、前記第1延在部４２Ｆと係合し、前記第1延在部４２Ｆの回転によって、絞りが開閉される絞り部３１と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、レンズ鏡筒に関する。

カメラ本体からの操作によって絞り部材を開閉するための絞り操作部が設けられているレンズ鏡筒がある。この絞り操作部は、従来、金属の平板を型抜きし、曲げ加工することによって製造されている（特許文献１参照）。

特開２００５−２６６４７６号公報

しかし、従来の絞り操作部は、金属の平板を型抜きして製造しているため、形状の自由度がなく、漏光やゴーストの対策のため部材の追加が必要で、コストアップになっている。

本発明の課題は、より自由な設計が可能な絞り操作部を有するレンズ鏡筒を提供することである。

本発明は、カメラ本体からの操作によって回転する、光軸を中心とした円環部、及び前記円環部から光軸方向に沿って被写体側に延びる第１延在部を有する樹脂製の絞り操作部と、絞り羽根を有し、前記第１延在部と係合し、前記第１延在部の回転によって、前記絞り羽根が開閉される絞り部と、を備えること、を特徴とするレンズ鏡筒に関する。

本発明によれば、より自由な設計が可能な絞り操作部を有するレンズ鏡筒を提供することができる。

本実施形態におけるカメラを模式的に示す断面図である。 レンズ鏡筒の望遠端における概念断面図である。 レンズ鏡筒の広角端における概念断面図である。 絞り操作部材を示し、（ａ）は背面側（Ｚマイナス側）から見た斜視図，（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図，（ｃ）は（ｂ）と対応する比較例を示す図である。 比較例としての絞り操作部材の斜視図である。 比較例としてのレンズ鏡筒の広角端における概念断面図である。

以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に示す各図には、説明と理解を容易にするために、ＸＹＺ直交座標系を設けた。この座標系では、撮影者が光軸Ａを水平として横長の画像を撮影する場合の当該レンズ鏡筒１０を装着したカメラの位置（以下、正位置という）において撮影者から見て左側に向かう方向をＸプラス方向、正位置において上側に向かう方向をＹプラス方向、正位置において被写体に向かう方向をＺプラス方向とする。また、Ｚプラス側を前面側、Ｚマイナス側を背面側とも称する。

図１は、本実施形態におけるカメラ１を模式的に示す断面図である。図２は、そのレンズ鏡筒１０の望遠端における概念断面図である。図３は、レンズ鏡筒１０の広角端における概念断面図である。
カメラ１は、カメラ本体１００と、カメラ本体１００に着脱可能なレンズ鏡筒１０とを備える。なお、本実施形態においては、交換可能なレンズ鏡筒１０を有するカメラ本体１００について説明するが、これに限定されず、カメラ本体と一体型のレンズ鏡筒を有するカメラであってもよい。

カメラ本体１００は、いわゆる一眼レフタイプのデジタルカメラ本体であって、詳細な説明は省略するが、クイックリターンミラー１０１と、ファインダー光学系１０２と、被写体の光学像を電気信号に変換する撮像素子１０３と、絞りの設定を行うカメラ側のカメラ側連動部１０４と、レンズ鏡筒１０が結合されるカメラ側マウント１０５と、を備える。

クイックリターンミラー１０１は、レンズ鏡筒１０によって集光された被写体像の光路を、ファインダー光学系１０２に向けて屈曲させる。クイックリターンミラー１０１は、レリーズ操作に応じて、被写体光の撮像素子１０３への入射を妨げない退避位置（図１中に二点鎖線で示す）に移動する。

撮像素子１０３は、レンズ鏡筒１００によって結像された被写体像を電気信号に変換する、たとえば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の光電変換素子である。
カメラ側連動部１０４は、撮影時および使用者による絞り込み操作時において、後述するレンズ鏡筒１０における絞り機構２０の絞り操作部材４０を絞り込み操作するものである。
カメラ側マウント１０５には、後述するレンズ鏡筒１０におけるマウント筒部１５のバヨネットマウント１５Ａが係合し、これによってカメラ本体１００にレンズ鏡筒１０が装着される。

そして、カメラ１は、カメラ本体１００が備える図示しないシャッターボタンが押圧操作（レリーズ操作）されると、クイックリターンミラー１０１が退避位置に移動し、撮像素子１０３が被写体像光を電気信号に変換し、その撮像データを図示しない記録部に記録（すなわち撮影）する。
この撮影時において、カメラ側連動部１０４は、後述するレンズ鏡筒１０における絞り機構２０の絞り操作部材４０を絞り込み操作する。

つぎに、レンズ鏡筒１０について説明する。
レンズ鏡筒１０は、内蔵する光学系（レンズ群Ｌ１〜Ｌ４）の相対位置を変化させることで焦点距離を可変調整可能ないわゆるズームレンズである。
レンズ鏡筒１０は、外側固定筒１１と、内側固定筒１２と、外側固定筒１１の内周側に配置されたカム筒１３と、内側固定筒１２とカム筒１３との間に配置された直進群１４と、結像光学系を構成する複数のレンズ群（Ｌ１〜Ｌ４）と、を備える。

また、レンズ鏡筒１０は、絞り機構２０を備えている。本実施形態では、第２レンズ群Ｌ２は、防振ユニットＶＵを備えるブレ補正レンズ群である。また、後述する絞り機構２０における絞り羽根ユニット３０は、第３レンズ群Ｌ３の第３レンズ枠Ｆ３の前面側（Ｚ軸方向プラス側）に一体に装着されている。

外側固定筒１１は、当該レンズ鏡筒１０の外面を形成する円筒状の部材であり、その被写体側端部において内側固定筒１２及びマウント筒部１５に固定されている。
マウント筒部１５には、バヨネットマウント１５Ａが設けられている。
バヨネットマウント１５Ａは、短筒状リング部の外周に、カメラ本体１００のカメラ側マウント１０５と係合する係合爪を備えている。
マウント筒部１５の前面側（Ｚ軸プラス側）には、後述する絞り機構２０における絞り操作部材４０の円環部４１が、押さえ板１７によって回転可能に装着されている。

カム筒１３は、外周に一体に形成されたゴム筒１３Ａが外面に露出し、使用者によって回転操作可能となっている。カム筒１３は、詳細な説明は省略するが、カム溝およびフォロアピン等による既知の連繋機構を介して、直進群１４、第２レンズ群Ｌ２，第３レンズ群Ｌ３および第４レンズ群Ｌ４と連繋しており、回転によってこれらを移動操作するようになっている。

直進群１４は、カム筒１３と内側固定筒１２の間に配置されている。直進群１４は、先端部に第１レンズ群Ｌ１をフォーカスリング１６を介して保持している。直進群１４は、カム筒１３の回転によって光軸ＯＡ方向に移動操作される。
第１レンズ群Ｌ１は、カム筒１３の回転による直進群１４の移動によって光軸ＯＡ方向（Ｚ軸方向）に移動すると共に、フォーカスリング１６によって直進群１４に対して光軸ＯＡ方向（Ｚ軸方向）に移動操作されるようになっている。

上記構成のレンズ鏡筒１０は、ゴム筒１３Ａを介したカム筒１３の回転操作によって、直進群１４（第１レンズ群Ｌ１），第２レンズ群Ｌ２，第３レンズ群Ｌ３および第４レンズ群Ｌ４が所定の位置関係で移動し、結像光学系全体の焦点距離が連続的に変化（ズーミング）する。レンズ群Ｌ１〜Ｌ４の相対位置は、図２に示す望遠端と、図３に示す広角端との間で変化する。また、説明は省略するが、第１レンズ群Ｌ１および第２レンズ群Ｌ２は、移動操作されて焦点調節（フォーカシング）を行う。

つぎに、前述した図１，図２および図３に加えて図４〜図６を参照し、本実施形態において特徴的な構成を有する絞り機構２０について説明する。
図４は、絞り操作部材４０を示し、（ａ）は背面側（Ｚマイナス側）から見た斜視図，（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図，（ｃ）は（ｂ）と対応する比較例を示す図である。図５は、比較例としての絞り操作部材４０′の斜視図である。図６は、比較例としてのレンズ鏡筒１０′の広角端における概念断面図である。

絞り機構２０は、絞り羽根ユニット３０と、絞り羽根ユニット３０を操作する絞り操作部材４０と、により構成されている。絞り機構２０は、当該レンズ鏡筒１０が装着された図示しないカメラ本体１００の絞り込み操作時および撮影時において、カメラ本体１００のカメラ側連動部によって絞り込み操作されるものである。

絞り羽根ユニット３０は、第３レンズ群Ｌ３を保持する第３レンズ枠Ｆ３の前面（Ｚ軸プラス側の面）に装着された絞り部３１と、絞り羽根を操作する絞り操作アーム３２を備えている。
絞り部３１は、詳しい説明は省略するが、絞りケースの内部に絞り開口を形成する複数の絞り羽根を備えている。絞り羽根は、絞りカム板によって開閉操作されて絞り開口径が変化するようになっており、スプリング等の付勢手段によって開放側に付勢されている。

絞り操作アーム３２は、矩形断面の薄板状で、背面側（Ｚ軸マイナス側）に延びている。絞り操作アーム３２の先端には、操作レバー４２による操作方向前面側において係合する断面形状コ字状の係合部３３が形成されている。
絞り操作アーム３２は、後述する絞り操作部材４０の操作レバー４２によって、付勢手段の付勢力に抗して絞り羽根を絞る方向に操作される。本実施形態における操作レバー４２による絞り操作アーム３２の操作方向は、背面側（Ｚ軸マイナス側）から見て反時計回りである。

絞り操作部材４０は、図４（ａ）に示すように、概略形状が円環状の円環部４１に、絞り羽根ユニット３０を操作する操作レバー４２を一体に備えている。
本実施形態における絞り操作部材４０は、樹脂により金型を用いた射出成形によって形成される。樹脂材料は、たとえば、摺動グレードを採用し、接触面積を減らすために、嵌合面を設けている。

円環部４１は、薄板によって円環状に形成されている。なお、このＺ軸マイナス側の面には、カメラ本体１００のカメラ側連動部１０４によって操作されるレンズ側連動部４３（図１に示す）が突設される。

また、本実施形態によると、円環部４１は樹脂で製造されているので、例えばプレスなどの金属材料で製造する場合と比べて形状の自由度がある。このように成形が容易のため、図４（ｂ）に示すように、円環部４１の内周端面４１Ｂは、前面側（Ｚ軸プラス側）に向かって拡がる方向に所定角度でテーパー状に形成されている。これにより、図４（ｂ）中破線および二点鎖線で示すように、内周端面４１Ｂで反射された光は第３レンズ群Ｌ３への入射することがない。
その結果、内周端面４１Ｂでの反射光に起因するフレアの発生を抑制できる。また、反射防止処理が不要となる。図４（ｃ）に示す比較例のように円環部４１′の内周端面４１Ｂ′が光軸ＯＡと平行だと、反射光が第３レンズ群Ｌ３への入射する虞がある。なお、内周端面４１Ｂのテーパーの方向は、逆であっても良い。

操作レバー４２は、絞り羽根ユニット３０における絞り操作アーム３２の係合部３３と係合する矩形断面の薄板状で、円環部４１の内周に一体として設けられている。
そして、本実施形態によると、樹脂製であって成形容易のため、操作レバー４２を、円環部４１の前面側（Ｚ軸プラス側）および背面側（Ｚ軸マイナス側）の両側に、光軸ＯＡ（Ｚ軸）と平行に延設されている。この操作レバー４２の光軸ＯＡ方向（Ｚ軸方向）における長さと当該方向における円環部４１に対する位置は、後に詳述する。

また、操作レバー４２は樹脂製であって成形容易のため、操作レバー４２の内周側の面には、反射による迷光を防ぐ遮光構造（遮光線）４３が形成されている。遮光構造４４は、光軸ＯＡと直交する方向に延びる凹部と凸部とが交互に配置され、進行方向を光軸ＯＡ方向（Ｚ軸方向）とする三角波状に形成されている。
このように、操作レバー４２の内周側の面に遮光構造４４が形成されていることにより、別部材の遮光シートおよびそれを貼り付ける作業が不要となり、材料費及び工数の低減によるコストダウンが可能となる。
なお、上記のような絞り操作部材４０における、操作レバー４２が円環部４１の両側に突出する形状、および遮光構造４４の形状は、樹脂による射出成形によって容易に形成可能である。

そして、絞り操作部材４０は、円環部４１がマウント筒部１５の前面側（Ｚ軸プラス側）に押さえ板１７によって脱落不能に保持され、光軸ＯＡを中心として回転可能に設けられている。
操作レバー４２は、絞り羽根ユニット３０における絞り操作アーム３２の係合部３３に係合している。これにより、絞り操作部材４０は、カメラ本体１００のカメラ側連動部１０４によって回転操作されると、絞り羽根ユニット３０を絞り込み操作する。

上記のような絞り機構２０では、第３レンズ群Ｌ３を保持する第３レンズ枠Ｆ３に装着された絞り羽根ユニット３０は、ズーミングによって光軸ＯＡ方向に移動し、マウント筒部１５に支持された絞り操作部材４０との距離が変化する。
この絞り操作部材４０に対する絞り羽根ユニット３０の移動（距離の変化）の際には、絞り羽根ユニット３０における絞り操作アーム３２の係合部３３が、絞り操作部材４０における操作レバー４２に沿って係合状態を維持したままスライドする。
つまり、絞り羽根ユニット３０における絞り操作アーム３２と、絞り操作部材４０における操作レバー４２の長さは、絞り羽根ユニット３０の移動距離を吸収し得る長さに設定されるものである。

ここで、絞り操作部材４０における操作レバー４２の、光軸ＯＡ方向（Ｚ軸方向）における長さと円環部４１に対する当該方向における位置について説明する。
操作レバー４２は、絞り羽根ユニット３０の光軸ＯＡ方向（Ｚ軸方向）における移動範囲（すなわち第３レンズ群Ｌ３の移動範囲）の全域において絞り羽根ユニット３０の絞り操作アーム３２と係合している必要がある。
従って、操作レバー４２の光軸ＯＡ方向（Ｚ軸方向）における長さは、絞り羽根ユニット３０の移動距離（第３レンズ群Ｌ３の移動量）に係合部３３を加えた寸法となる。

操作レバー４２の円環部４１に対する光軸ＯＡ方向（Ｚ軸方向）における位置は、当該操作レバー４２の背面側（Ｚ軸マイナス側）の先端（背面端）が、カメラ本体１００側の構成要素（クイックリターンミラー１０１等）と干渉しない範囲において、円環部４１よりも背面側（Ｚ軸マイナス側）に突出して（背面側延在部４２Ｒ）設定される。本実施形態では、図２および図３に示すように、背面側延在部４２Ｒの背面端は、マウント筒部１５における円筒状のバヨネットマウント１５Ａにおける短筒状リング部内の外爪の近傍に位置している。

そして、操作レバー４２は、背面側延在部４２Ｒの背面端から、前面側（Ｚ軸プラス側）に必要な長さ延設（前面側延在部４２Ｆ）される。すなわち、操作レバー４２は、円環部４１より前面側に突出する前面側延在部４２Ｆと、円環部４１より背面側に突出する背面側延在部４２Ｒと、の合算で操作レバー４２の必要長となるように形成されている。

これに対して、絞り羽根ユニット３０における絞り操作アーム３２は、その移動範囲中最も前面側に位置する図２に示す望遠端において、係合部３３が操作レバー４２（前面側延在部４２Ｆ）の前面側（Ｚ軸プラス側）の端と係合する長さに設定される。

上記のように、絞り操作部材４０における操作レバー４２は、円環部４１より背面側（Ｚ軸マイナス側）から、前面側（Ｚ軸プラス側）に必要な長さに延設されている。このため、操作レバー４２の円環部４１から前面側（Ｚ軸プラス側）への突出量（前面側延在部４２Ｆの長さ）は、操作レバー４２の全長より短くなる。これにより、操作レバー４２に起因する、第３レンズ群Ｌ３の前面側（Ｚ軸プラス側）に位置する構成要素（第２レンズ群Ｌ２）の位置および形状に対する制約を少なくできる。

すなわち、比較例である図５に示すように、金属によってプレス加工で形成した絞り操作部材４０′では、製造工程，精度およびコスト等の観点から、操作レバー４２′は円環部４１′から前面側（Ｚ軸プラス側）に必要な長さ延設される。
その結果、そのような絞り操作部材４０′を適用したレンズ鏡筒１０′の概念断面図である図６に示すように、第２レンズ群Ｌ２が第３レンズ群Ｌ３に接近すると操作レバー４２′と干渉する。
そのため、第２レンズ群Ｌ２の第２レンズ枠Ｆ２′に操作レバー４２′を避ける空間１９を形成したり、第２レンズ群Ｌ２の位置をより前面側（Ｚ軸プラス側）に設定しなければならないといった構成上の制約が生ずる。

本構成では、操作レバー４２による制約範囲を小さくできる。このため、設計の自由度が大きくなり、コンパクトな構成が可能となる。特に、第２レンズ群Ｌ２がブレ補正レンズ群の場合、防振ユニットの配置等の設計が容易となる。その結果、低コストで高性能な構成が可能となる。
なお、図５および図６中、前述した実施形態と同機能の構成要素には同符号を付してある。

以上、本実施形態によると、以下の効果を有する。
（１）本実施形態における絞り操作部材４０は、樹脂により金型を用いた射出成形によって形成されているので、例えばプレスなどの金属材料で製造する場合と比べて形状の自由度を有する。
（２）形状の自由度があるので、絞り操作部材４０の操作レバー４２を、円環部４１よりも背面側（Ｚ軸マイナス側）に背面側延在部４２Ｒを延設し、その背面側の端部から必要な長さが得られるように前面側延在部４２Ｆが前面側に延設することが容易となる。このため、前面側延在部４２Ｆの突出長さを小さくでき、操作レバー４２と他の構成要素との干渉を抑えることができ、構成要素の位置および形状に対する制約を少なくできる。その結果、設計の自由度が向上し、小型に構成できる。また、低コストに構成できる。

（３）また、樹脂により金型を用いた射出成形によって形成されているので、絞り操作部材４０における操作レバー４２の内周側の面に、三角波状遮光構造４４を形成することが容易となる。これにより、別部材の遮光シートおよびそれを貼り付ける作業が不要となり、材料費及び工数の低減によるコストダウンが可能となる。

（４）さらに、樹脂により金型を用いた射出成形によって形成されているので、絞り操作部材４０における円環部４１の内周端面４１Ｂを、テーパー状に形成することが容易となる。これにより、内周端面４１Ｂで反射された迷光の画像光への混入を防ぐことができる。その結果、内周端面４１Ｂの反射光に起因するフレアの発生を抑制できる。また、反射防止処理等が不要となり、工数の低減によるコストダウンが可能となる。

（変形形態）
以上、説明した実施形態に限定されることなく、以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
（１）本実施形態は、デジタルカメラに本発明を適用したものである、しかし、これに限らずフィルムを用いるいわゆる銀塩カメラに適用しても良い。
（２）また、撮影光学系を構成するレンズ群の構成及び配置や、絞り羽根ユニット３０の配置は、本実施形態の構成に限定されるものではなく、適宜変更かのうなものである。
なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。

１：カメラ、１００：カメラ本体、１０：レンズ鏡筒、１５：マウント筒部、１５Ａ：バヨネットマウント、３０：絞り羽根ユニット、３１：絞り部、３２：絞り操作アーム、３３：係合部、４０：絞り操作部材、４１：円環部、４１Ａ：摺動接触面、４１Ｂ：内周端面４１Ｂ、４２：操作レバー、４２Ｆ：前面側延在部、４２Ｒ：背面側延在部、４３：遮光構造、ＯＡ：光軸

本発明は、光軸を中心とした円環形状であり、回転可能な樹脂製の円環部と、前記円環部から光軸方向に沿って被写体側に伸びるように前記円環部と一体成形された樹脂製の第１延在部と、前記円環部から光軸方向に沿って像側に伸びるように前記円環部と一体成形された樹脂製の第２延在部と、絞り羽根を有し、前記第１延在部と係合し、前記第１延在部の回転によって、前記絞り羽根が開閉される絞り部と、を備え、前記第１延在部と前記第２延在部とは、前記円環部の円周方向の同じ位置からそれぞれ被写体側、像側に伸びるように形成されているレンズ鏡筒に関する。
また、本発明は、上記レンズ鏡筒を備える光学機器に関する。

Claims (1)

1. カメラ本体からの操作によって回転する、光軸を中心とした円環部、及び前記円環部から光軸方向に沿って被写体側に延びる第１延在部を有する樹脂製の絞り操作部と、
   絞り羽根を有し、前記第１延在部と係合し、前記第１延在部の回転によって、前記絞り羽根が開閉される絞り部と、
   を備えること、を特徴とするレンズ鏡筒。

Images