JP2019049736A - Optical device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学装置に関する。 The present invention relates to an optical device.
直進溝が形成された固定筒に対して、カム溝が形成されたカム環が回動することで、直進溝およびカム溝に係合するカムフォロワと連動するレンズユニットが光軸方向に移動し、ズーミングまたはフォーカシングを行う光学装置についての技術が提案されている（特許文献１参照）。 The cam ring formed with the cam groove rotates with respect to the fixed cylinder formed with the rectilinear groove, whereby the lens unit interlocked with the cam follower engaged with the rectilinear groove and the cam groove moves in the optical axis direction. A technique has been proposed for an optical device that performs zooming or focusing (see Patent Document 1).
特許文献１では、カム溝の直進溝に対する角度がどのような角度であっても光学性能に影響を与えず、スムーズにズーミングまたはフォーカシングを行うことができる光学装置を提供することを目的としている。そして、その目的を達成するため、光学素子を保持し、光学素子の光軸方向に移動する第１の鏡筒と、第１の鏡筒の移動に伴って、第１の鏡筒が移動する方向と同じ方向に移動する第２の鏡筒と、第１、第２の鏡筒に接続する第１、第２のカムフォロアを光軸方向に変位させる第１、第２のカム溝を備えるカム環と、第１、第２のカムフォロアを光軸方向に案内する第１、第２の直進溝を備える固定筒と、第１のカムフォロア、第２のカムフォロアを夫々光軸方向と交差する方向に付勢する付勢部材と、を有する構成を採用している。 Patent Document 1 aims to provide an optical device capable of performing zooming or focusing smoothly without affecting the optical performance regardless of the angle of the cam groove with respect to the rectilinear groove. Then, in order to achieve the purpose, the first lens barrel moves with the movement of the first lens barrel that holds the optical element and moves in the optical axis direction of the optical element and the first lens barrel. Cam having a second lens barrel moving in the same direction as the direction, and first and second cam grooves for displacing first and second cam followers connected to the first and second lens barrels in the optical axis direction A fixed cylinder provided with a ring and first and second rectilinear grooves for guiding the first and second cam followers in the direction of the optical axis, and a direction in which the first cam follower and the second cam follower intersect the direction of the optical axis And a biasing member for biasing.
特許文献１の技術では、付勢部材を用いて構成部材を光軸方向と交差する方向に付勢している。このような付勢部材を用いた構成を採用すると、光学装置の構成を複雑にし、また付勢部材の耐久性等の問題を生ずる場合がある。 In the technique of Patent Document 1, the component is biased in a direction intersecting the optical axis direction using a biasing member. Adopting such a configuration using the biasing member may complicate the configuration of the optical device and may cause problems such as durability of the biasing member.
そこで本発明の目的は、簡単な構成でレンズユニットの光軸方向への移動の際の光学性能への影響を抑制できる光学装置を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide an optical device capable of suppressing the influence on the optical performance when the lens unit is moved in the optical axis direction with a simple configuration.
上記目的を達成するため、本発明の光学装置は、直進溝が形成された固定筒と、カム溝が形成されたカム環と、レンズを保持する複数のレンズユニットと、これらのレンズユニットに備えられ直進溝およびカム溝に係合するカムフォロアとを有する光学装置において、各レンズユニットには、直進溝に係合し、カム溝に係合しない補助カムフォロワが備えられ、各レンズユニットの隣り合うもの同士のカムフォロワおよび補助カムフォロワは、互いに光学装置の光軸に沿う方向の配列の順番が逆である、ことを特徴とする。
ここで、カム環は、光学装置の光軸の周りに回動可能であり、固定筒は、光軸の周りへの回動に関し固定されている、こととしても良い。
また、カムフォロワおよび補助カムフォロワは、円筒形である、こととしても良い。
In order to achieve the above object, an optical device according to the present invention is provided with a fixed cylinder in which a rectilinear groove is formed, a cam ring in which a cam groove is formed, a plurality of lens units for holding lenses, and these lens units. Optical device having a cam follower which is engaged with the rectilinear groove and the cam groove, each lens unit is provided with an auxiliary cam follower which engages with the rectilinear groove and does not engage with the cam groove, and adjacent to each lens unit The cam followers and the auxiliary cam followers are characterized in that the order of arrangement along the optical axis of the optical device is reversed.
Here, the cam ring may be pivotable about the optical axis of the optical device, and the fixed barrel may be fixed with respect to pivoting about the optical axis.
Also, the cam follower and the auxiliary cam follower may be cylindrical.
上記目的を達成するため、本発明の光学装置は、その光軸と平行方向に伸びる直進溝が形成された固定筒またはカム環の一方に対して、カム溝が形成された固定筒またはカム環の一方とは異なる他方が回動することで、直進溝およびカム溝に係合するカムフォロワと連動するレンズユニットが移動し、レンズユニットは、そのカムフォロワおよび、直進溝に挿入されカム溝に挿入されない補助カムフォロワと固定される。 In order to achieve the above object, the optical device of the present invention is a fixed cylinder or a cam ring in which a cam groove is formed with respect to one of a fixed cylinder or a cam ring in which a rectilinear groove extending in a direction parallel to the optical axis is formed. The lens unit interlocked with the rectilinear groove and the cam groove is moved by the rotation of the other one being different from the other, and the lens unit is inserted into the cam follower and the rectilinear groove and not inserted into the cam groove. It is fixed with the auxiliary cam follower.
本発明では、簡単な構成でレンズユニットの光軸方向への移動の際の光学性能への影響を抑制できる光学装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an optical device capable of suppressing the influence on the optical performance when the lens unit is moved in the optical axis direction with a simple configuration.
以下、本発明の実施の形態に係る光学装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る光学装置を構成する直進溝およびカム溝に係合するカムフォロワの状態を示す図で、カム溝が形成されたカム環の外周面の平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ端面図である。 Hereinafter, an optical device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing a state of a rectilinear groove and a cam follower engaged with the cam groove constituting the optical device according to the embodiment of the present invention, and is a plan view of the outer peripheral surface of the cam ring on which the cam groove is formed. . FIG. 2 is an end view taken along line A-A of FIG.
光学装置１は、その光軸Ｌと平行方向に伸びる直進溝２が形成され、光軸Ｌを中心線とする筒形状の固定筒３を有している。固定筒３に対して、カム溝４が形成された光軸Ｌを中心線とする筒形状のカム環５が、その中心線を回動軸として回動する。ここで、カム環５は、固定筒３の外周面を外側から覆うように配置されている。その回動で、直進溝２およびカム溝４に係合するカムフォロワ６と固定し連動するレンズユニット７が、光軸Ｌ方向に移動する。そして、レンズユニット７は、そのカムフォロワ６と固定・連動し、直進溝２に挿入されカム溝４に挿入されない補助カムフォロワ８とさらに固定・連動される。 The optical device 1 is formed with a rectilinear groove 2 extending in a direction parallel to the optical axis L, and has a cylindrical fixed cylinder 3 having the optical axis L as a center line. A cylindrical cam ring 5 whose center line is the optical axis L in which the cam groove 4 is formed relative to the fixed barrel 3 rotates about the center line as a rotation axis. Here, the cam ring 5 is disposed so as to cover the outer peripheral surface of the fixed barrel 3 from the outside. By the rotation, the lens unit 7 fixed and interlocked with the cam follower 6 engaged with the rectilinear groove 2 and the cam groove 4 moves in the optical axis L direction. The lens unit 7 is fixed and interlocked with the cam follower 6 and is further fixed and interlocked with the auxiliary cam follower 8 which is inserted into the rectilinear groove 2 and not inserted into the cam groove 4.
なお、図２に示すように、レンズユニット７は、保持部材９とレンズ１０を有する。保持部材９は、カムフォロワ６と、補助カムフォロワ８およびレンズ１０とを保持している。カムフォロワ６の移動に伴い、補助カムフォロワ８と、保持部材９およびレンズ１０（すなわちレンズユニット７）とが連動して同じ方向および同じ距離だけ移動する。 As shown in FIG. 2, the lens unit 7 has a holding member 9 and a lens 10. The holding member 9 holds the cam follower 6, the auxiliary cam follower 8 and the lens 10. As the cam follower 6 moves, the auxiliary cam follower 8 and the holding member 9 and the lens 10 (i.e., the lens unit 7) interlock to move in the same direction and the same distance.
直進溝２とカム溝４は、図１に示すθ＝４５°の角度で交差している。固定筒３を固定しつつ図１に示すカム環５の手前側をＭ方向に回動させると、レンズユニット７はカム動作によりＭ’方向へと移動する。その際に、固定筒３がカムフォロワ６に最も強く当接する箇所は、図１に示す直進溝２がカムフォロワ６を押圧する点１１である。また、カム環５がカムフォロワ６を最も強く当接する箇所は、図１に示すカム溝４がカムフォロワ６を押圧する点１２である。 The rectilinear grooves 2 and the cam grooves 4 intersect at an angle of θ = 45 ° shown in FIG. When the front side of the cam ring 5 shown in FIG. 1 is rotated in the M direction while the fixed barrel 3 is fixed, the lens unit 7 moves in the M ′ direction by the cam operation. At this time, the point at which the fixed barrel 3 abuts the cam follower 6 most strongly is the point 11 at which the rectilinear groove 2 shown in FIG. 1 presses the cam follower 6. Further, the place where the cam ring 5 abuts the cam follower 6 most strongly is a point 12 where the cam groove 4 shown in FIG. 1 presses the cam follower 6.
このように、カムフォロワ６が図１に示す左下側において点１１と点１２とが近接して（集中して）、２つの方向からの力を受けると、カムフォロワ６と固定し連動するレンズユニット７は、図１における矢印Ｓの方向に光軸Ｌが傾くように力を受け、たとえば光軸Ｌ’のように傾こうとする。すると、レンズユニット７の光軸Ｌ方向への移動の際の光学性能への影響の問題を生ずる。この傾向は、図１に示すθの角度が０°に近づくに従い、点１１と点１２がより近接するため、より大きくなる。 As described above, when the point 11 and the point 12 are close (concentrated) on the lower left side of the cam follower 6 shown in FIG. 1 and the forces from two directions are received, the lens unit 7 fixed and interlocked with the cam follower 6 Is subjected to a force such that the optical axis L inclines in the direction of the arrow S in FIG. Then, the problem of the influence on the optical performance at the time of the movement to the optical axis L direction of the lens unit 7 arises. This tendency becomes greater as the point 11 shown in FIG. 1 approaches 0 °, as the points 11 and 12 become closer.
しかし、補助カムフォロワ８の存在によって、矢印Ｓの方向に光軸Ｌが傾こうとするようにレンズユニット７に力が与えられるのを押し留めることができる。ここで、カム溝４に挿入されない補助カムフォロワ８は、カムフォロワ６とは異なり、点１２の当接の影響を受けずに直進溝２に挿入されている。そして、補助カムフォロワ８はレンズユニット７と固定・連動している。すると、補助カムフォロワ８は、レンズユニット７が矢印Ｓの方向に傾こうとする力に抗して直進溝２に沿った直進性を維持しようとする。そのため、レンズユニット７の直進溝２に沿った姿勢が維持されやすくなる。 However, the presence of the auxiliary cam follower 8 can hold the force applied to the lens unit 7 so that the optical axis L tends to tilt in the direction of the arrow S. Here, unlike the cam follower 6, the auxiliary cam follower 8 not inserted into the cam groove 4 is inserted into the rectilinear groove 2 without being affected by the contact of the point 12. The auxiliary cam follower 8 is fixed and interlocked with the lens unit 7. Then, the auxiliary cam follower 8 tries to maintain the rectilinearity along the rectilinear groove 2 against the force that the lens unit 7 tends to tilt in the direction of the arrow S. Therefore, the posture along the rectilinear groove 2 of the lens unit 7 is easily maintained.
また補助カムフォロワ８の存在によって、固定筒３を固定しつつ図１に示すカム環５の手前側をＭ方向に回動させる際に固定筒３が押圧する箇所は、直進溝２がカムフォロワ６を押圧する点１１の他に、直進溝２が補助カムフォロワ８を押圧する点１３も加わる。そのため、固定筒３が押圧する箇所を増やし、１箇所あたりの押圧力を小さくする。さらに補助カムフォロワ８の存在によって、カムフォロワ６が受ける２つの方向からの力を集中させずに分散させることから、図１における矢印Ｓの方向に光軸Ｌが傾くようにレンズユニット７に与えられる力を発生しにくくする。 In addition, when the fixed cylinder 3 is rotated when the front side of the cam ring 5 shown in FIG. 1 is rotated in the M direction while the fixed cylinder 3 is fixed due to the presence of the auxiliary cam follower 8, In addition to the pressing point 11, a point 13 at which the rectilinear groove 2 presses the auxiliary cam follower 8 is also added. Therefore, the location where the fixed cylinder 3 presses is increased, and the pressing force per location is reduced. Further, since the forces from the two directions received by the cam follower 6 are dispersed without concentration due to the presence of the auxiliary cam follower 8, the force applied to the lens unit 7 so that the optical axis L is inclined in the direction of the arrow S in FIG. Less likely to occur.
以上のように本発明の実施の形態に係る光学装置１は、付勢部材等を用いず、既存の部材の工夫により、簡単な構成でレンズユニット７の光軸Ｌ方向への移動の際の光学性能への影響を抑制することができる。 As described above, the optical device 1 according to the embodiment of the present invention does not use the biasing member or the like, and the device in the direction of the optical axis L of the lens unit 7 can be moved with a simple configuration by devising existing members. The influence on optical performance can be suppressed.
上述した本発明の実施の形態に係る光学装置１は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々の変形実施が可能である。 The optical device 1 according to the embodiment of the present invention described above is an example of a preferred embodiment of the present invention, but is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. It is.
たとえば、図１および図２に示すように、補助カムフォロワ８の数は１つとしているが、２つ以上とすることができる。また、図１および図２に示すように、補助カムフォロワ８とカムフォロワ６とは隣接して配置しているが、直進溝２に沿って離して配置することとしても良い。補助カムフォロワ８とカムフォロワ６とを離して配置した方が、カムフォロワ６が受ける２つの方向からの力をより分散でき、矢印Ｓの方向に光軸Ｌが傾くようにレンズユニット７に与えられる力を発生しにくくする効果が大きくなる。ただし、光学装置１を小型化する観点からは、補助カムフォロワ８とカムフォロワ６とは近づけた方が良い。 For example, as shown in FIGS. 1 and 2, the number of auxiliary cam followers 8 is one, but may be two or more. Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the auxiliary cam follower 8 and the cam follower 6 are disposed adjacent to each other, but they may be disposed separately along the rectilinear groove 2. When the auxiliary cam follower 8 and the cam follower 6 are disposed separately, the force from the two directions received by the cam follower 6 can be dispersed more, and the force applied to the lens unit 7 is set so that the optical axis L tilts in the direction of arrow S. The effect of making it hard to occur is increased. However, from the viewpoint of miniaturizing the optical device 1, it is better to bring the auxiliary cam follower 8 and the cam follower 6 closer to each other.
また、直進溝２とカム溝４は、θ＝４５°の角度で交差している。しかし、このθの値はどのような値であっても良い。本発明の実施の形態に係る光学装置１は、このθの値として光軸Ｌの傾きが懸念されていた、４５°以下の部分を有する場合に特に有効である。 The rectilinear grooves 2 and the cam grooves 4 intersect at an angle of θ = 45 °. However, the value of this θ may be any value. The optical device 1 according to the embodiment of the present invention is particularly effective when it has a portion of 45 ° or less where the inclination of the optical axis L is concerned as the value of θ.
また、カム環５は、固定筒３の外周面を外側から覆うように配置されている。しかしながら、固定筒３がカム環５の外周面を外側から覆うように配置するような構成としても良い。さらに、直進溝２は固定筒３ではなくカム環５に形成され、カム溝４はカム環５ではなく固定筒３に形成されていても良い。 The cam ring 5 is arranged to cover the outer peripheral surface of the fixed barrel 3 from the outside. However, the fixed cylinder 3 may be arranged to cover the outer peripheral surface of the cam ring 5 from the outside. Furthermore, the rectilinear grooves 2 may be formed not on the fixed cylinder 3 but on the cam ring 5, and the cam grooves 4 may be formed not on the cam ring 5 but on the fixed cylinder 3.
また、本発明の実施の形態に係る光学装置１は、固定筒３を固定しつつカム環５を図１に示す手前側からＭ方向に回動させることで、レンズユニット７をカム動作によりＭ’方向へと移動させている。しかしながら、カム環５を固定しつつ固定筒３を図１に示す手前側からＭ方向とは逆側の方向に回動させることで、レンズユニット７をカム動作によりＭ’方向へと移動させても良い。 Further, the optical device 1 according to the embodiment of the present invention rotates the cam ring 5 in the M direction from the front side shown in FIG. 'I'm moving in the direction. However, by rotating the fixed barrel 3 in the direction opposite to the M direction from the near side shown in FIG. 1 while fixing the cam ring 5, the lens unit 7 is moved in the M ′ direction by the cam operation. Also good.
１ 光学装置
２ 直進溝
３ 固定筒
４ カム溝
５ カム環
６ カムフォロワ
７ レンズユニット
８ 補助カムフォロワ
Ｌ 光軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 optical apparatus 2 linear groove 3 fixed cylinder 4 cam groove 5 cam ring 6 cam follower 7 lens unit 8 auxiliary cam follower L optical axis
Claims (3)
上記各レンズユニットには、上記直進溝に係合し、上記カム溝に係合しない補助カムフォロワが備えられ、
上記各レンズユニットの隣り合うもの同士の上記カムフォロワおよび上記補助カムフォロワは、互いに上記光学装置の光軸に沿う方向の配列の順番が逆である、
ことを特徴とする光学装置。 A fixed cylinder in which a linear groove is formed, a cam ring in which a cam groove is formed, a plurality of lens units for holding lenses, and a cam follower provided in these lens units and engaged with the linear groove and the cam groove An optical device having
Each lens unit is provided with an auxiliary cam follower that engages with the rectilinear groove and does not engage with the cam groove.
In the cam followers and the auxiliary cam followers of adjacent ones of the lens units, the order of arrangement in the direction along the optical axis of the optical device is opposite to each other.
An optical device characterized by
上記カム環は、上記光学装置の光軸の周りに回動可能であり、
上記固定筒は、上記光軸の周りへの回動に関し固定されている、
ことを特徴とする光学装置。 In the optical device according to claim 1,
The cam ring is pivotable about the optical axis of the optical device,
The fixed barrel is fixed for rotation around the optical axis,
An optical device characterized by
上記カムフォロワおよび上記補助カムフォロワは、円筒形である、
ことを特徴とする光学装置。
In the optical device according to claim 1 or 2,
The cam follower and the auxiliary cam follower are cylindrical,
An optical device characterized by
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