JP2019200234A - レンズ鏡筒 - Google Patents

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修 林
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一憲 弓削
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高明 上
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Abstract

【課題】羽根部材もしくは羽根部材近傍の摺動部材によって発生した静電気を除去できるレンズ鏡筒を提供する。【解決手段】外部空間と内部空間との間を連通させる空気流通路が形成されたレンズ鏡筒10において、内部空間に配置されていて所定の範囲内で複数の羽根部材53を回転させて所定の開口を形成する絞りユニット1と、内部空間に配置されていて絞りユニットに対して被写体側に位置する光学ユニット11,12と、絞りユニットに形成されていて内部空間と連通する貫通孔52g,54gとを具備し、光学ユニットと絞りユニットとの少なくとも一方が光軸方向に移動する際、内部空間の空気及び内部空間の空気に含まれる複数の羽根部材に帯電した静電気を空気流通路および貫通孔を通って排出させる。【選択図】図7

Description

この発明は、複数の羽根部材を駆動させることにより光学系を通過する光量を調整するための光量調整装置(絞りユニット)を具備するレンズ鏡筒に関するものである。
従来、撮像装置等に設けられ、撮像光学系等を含んで構成されるレンズ鏡筒においては、撮像光学系を通過する光量を調整するための光量調整装置(いわゆる絞りユニット)を、当該撮像光学系の光路上に配置して構成されているものがある。
この種の従来の光量調整装置においては、一部を互いに重ね合わせた形態で、光学系の光軸周りに配置された複数の羽根部材のそれぞれを、各羽根部材の支軸を回転中心として回転させることによって、所望の開口(絞り開口という)を形成するように構成したものがある。
ここで、複数の羽根部材自体の構成としては、例えば樹脂素材等を用いて薄板状に形成されているものが一般的である。したがって、これら複数の羽根部材が、所望の絞り開口を形成するために駆動されると、隣接する羽根部材同士が互いに摺動することになる。これにより、複数の羽根部材同士の間に静電気が発生する可能性がある。
ところが、従来の光量調整装置においては、例えば、複数の羽根部材同士が摺動することで発生した静電気を除去するための工夫は特になされていなかった。したがって、従来の光量調整装置においては、装置内部の構成部材、特に複数の羽根部材が帯電してしまう(つまり、静電気が溜まり続けてしまう)ことがある。
一般に光量調整装置の内部が帯電し、放電されないまま溜まり過ぎてしまうと、例えば駆動モータによって駆動や停止の制御がなされる複数の羽根部材の停止精度が悪化したり、複数の羽根部材を駆動する際の負荷が大きくなってしまう等の問題が生じることが考えられる。
本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、羽根部材もしくは羽根部材近傍の摺動部材によって発生した静電気を除去することのできるレンズ鏡筒を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明の一態様のレンズ鏡筒は、外部空間と内部空間との間を連通させる空気流通路が形成されたレンズ鏡筒において、上記内部空間に配置されていて、所定の範囲内で複数の羽根部材を回転させて所定の開口を形成する絞りユニットと、上記内部空間に配置されていて、上記絞りユニットに対して被写体側に位置する光学ユニットと、上記絞りユニットに形成されていて、上記内部空間と連通する貫通孔と、を具備し、上記光学ユニットと上記絞りユニットとの少なくとも一方が光軸方向に移動する際、上記内部空間の空気及び上記内部空間の空気に含まれる上記複数の羽根部材に帯電した静電気を、上記空気流通路および上記貫通孔を通って排出させる。
本発明によれば、羽根部材もしくは羽根部材近傍の摺動部材によって発生した静電気を除去することのできるレンズ鏡筒を提供することができる。
本発明の一実施形態のレンズ鏡筒の構成を示し、光軸Oを含む面で切断したようすを示す縦断面図(最短焦点状態(広角端)) 図1の矢印符号[2]で示す部分を拡大して示す要部拡大断面図 本発明の一実施形態のレンズ鏡筒の構成を示し、光軸Oを含む面で切断したようすを示す縦断面図(最長焦点状態(望遠端)) 図3の矢印符号[4]で示す部分を拡大して示す要部拡大断面図 本発明の一実施形態のレンズ鏡筒に適用される光量調整装置の外観斜視図 図5の符号[6]で示す平面で切断した切断面を示す外観斜視図 図5の光量調整装置の分解斜視図 図5の光量調整装置における羽根駆動部材の三面図 図5の光量調整装置における蓋部材の三面図 図5の光量調整装置が第3レンズ群保持筒に組み付けられた状態を示す断面図(図11の[10]−[10]線に沿う断面図) 図10の矢印[11]方向から見た平面図(背面図) 図10の矢印[12]方向から見た平面図(正面図)
以下、図示の実施の形態によって本発明を説明する。以下の説明に用いる各図面は模式的に示すものであり、各構成要素を図面上で認識できる程度の大きさで示すために、各部材の寸法関係や縮尺等を構成要素毎に異ならせて示している場合がある。したがって、本発明は、各図面に記載された各構成要素の数量や各構成要素の形状や各構成要素の大きさの比率や各構成要素の相対的な位置関係等に関して、図示の形態のみに限定されるものではない。
以下に説明する一実施形態は、例えば撮像装置等に設けられ、絞りユニットである光量調整装置を具備し、撮像光学系等を含んで構成されるレンズ鏡筒を例示するものである。即ち、本実施形態は、具体的には、例えばスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置に取り付けられるレンズ鏡筒を例示している。
本実施形態においては、撮像装置本体に対してレンズ鏡筒が着脱自在に構成される形態のいわゆるレンズ交換式撮像装置における交換式レンズ鏡筒を例示している。
しかしながら、本発明を適用し得るレンズ鏡筒の形態は、交換式レンズ鏡筒に限られることはない。例えば、撮像装置本体に対してレンズ鏡筒が一体に固定されて構成される形態のいわゆるレンズ一体式撮像装置におけるレンズ鏡筒に対しても同様に適用することができる。
なお、本実施形態の説明においては、光学系の光軸を符号Oで表すものとする。そして、光軸Oに沿う方向において、光束が入射してくる側の面を当該レンズ鏡筒の前面というものとし、当該前面に対向する面であって光束が出射する側の面を当該レンズ鏡筒の背面というものとする。
[一実施形態]
まず、本発明の一実施形態のレンズ鏡筒の概略構成を簡単に説明する。
図1,図3は、本発明の一実施形態のレンズ鏡筒の構成を示し、光軸Oを含む面で切断したようすを示す縦断面図である。このうち、図1は、当該レンズ鏡筒によって設定し得る焦点距離のうち最短焦点状態(広角端)にあるときの本実施形態のレンズ鏡筒の状態を示している。また、図3は、当該レンズ鏡筒によって設定し得る焦点距離のうち最長焦点状態(望遠端)にあるときの本実施形態のレンズ鏡筒の状態を示している。また、図2,図4は、図1,図3の矢印符号[2],[4]で示す部分を拡大して示す要部拡大断面図である。
本発明の一実施形態のレンズ鏡筒10は、図1,図3に示すように、不図示の撮像装置の前面に着脱自在に配設され得るように、後端部位に所定のマウント部43を有して構成されている。即ち、本実施形態において例示するレンズ鏡筒は、撮像装置(不図示)に対して着脱自在に構成される交換式のレンズ鏡筒10として示している。
さらに、本実施形態のレンズ鏡筒10の例示として、図1,図3においては、レンズ鏡筒の全長が変倍操作(ズーミング操作)に応じて伸縮するように構成されたズームレンズ鏡筒を示している。
レンズ鏡筒10は、図1,図3に示すように、絞りユニットである光量調整装置1と、撮像光学系(11〜15)と、複数のレンズ群保持筒(21〜25)と、ズーム機構(可動筒26,カム筒27,内部固定筒28)と、外装部材(29〜33)と、複数の操作部材(フォーカスリング41,ズームリング42)と、マウント部43と、通気シート44等を有して構成されている。
撮像光学系(11〜15)は、複数の光学レンズによって構成されている。撮像光学系は、前方にある被写体からの光束を集光して、当該被写体の光学像を形成し、その被写体像を所定の結像面上に結像させる構成ユニットである。本実施形態においては、複数の光学レンズで構成される5つのレンズ群を備えて構成される例を示している。
即ち、当該レンズ鏡筒10における撮像光学系は、前面側から順に、第1レンズ群11,第2レンズ群12,第3レンズ群13,第4レンズ群14,第5レンズ群15を有し、光軸Oに沿って配置されている。
そして、第1レンズ群11は、第1レンズ群保持筒21によって保持されている。この第1レンズ群保持筒21は、可動部材である可動筒26の先端部分に固定されて、所定のズーミング操作を受けて当該可動筒26と共に、光軸Oに沿う方向に進退移動して、ズーミング動作に寄与する。ここで、第1レンズ群11と第1レンズ群保持筒21と可動筒26とによって構成されるユニットを第1光学ユニットというものとする。
第2レンズ群12は、第2レンズ群保持筒22によって保持されている。この第2レンズ群保持筒22は、後述する内部固定筒28に固定されている。この第2レンズ群保持筒22に保持される第2レンズ群12もズーミング動作に寄与している。ここで、第2レンズ群12と第2レンズ群保持筒22によって構成されるユニットを第2光学ユニットというものとする。この第2光学ユニットは、レンズ鏡筒10の内部空間に配置されている。
第3レンズ群13は、第3レンズ群保持筒23によって保持されている。この第3レンズ群保持筒23は、不図示の内部可動筒に固定されて、所定のズーミング操作を受けて当該内部可動筒と共に、光軸Oに沿う方向に進退移動して、ズーミング動作に寄与する。ここで、第3レンズ群13と第3レンズ群保持筒23によって構成されるユニットを第3光学ユニットというものとする。
なお、後述するが、第3レンズ群保持筒23には、光量調整装置1(絞りユニット)が、被写体寄りの位置に一体に取り付けられている。つまり、光量調整装置1は、第2光学ユニットと、第3光学ユニットとの間の空間に配置されている。また、第2光学ユニットは、光量調整装置1(絞りユニット)に対して被写体側に位置している。
第4レンズ群14は、第4レンズ群保持筒24によって保持されている。この第4レンズ群保持筒24は、不図示のフォーカシング機構に固定されて、所定のフォーカシング操作を受けて当該フォーカシング機構と協働して、光軸Oに沿う方向に進退移動して、フォーカシング動作に寄与する。
第5レンズ群15は、第5レンズ群保持筒25によって保持されている。この第5レンズ群保持筒25は、後述する外装部材のうちの固定筒29の後端部分に固定されている。
ズーム機構は、複数のレンズ群保持筒のうちの一部のレンズ群保持筒(22,23)を光軸Oに沿う方向に移動させる機構ユニットである。ズーム機構は、例えば可動筒26,カム筒27,内部固定筒28と、複数の操作部材のうちのズームリング42等によって構成される。
ズーム機構の詳細構成については、従来の一般的なズームレンズに採用される機構と同じものが適用されているものとして、その説明は省略する。簡略に説明すると、例えば、使用者(ユーザ)がズームリング42を光軸O周りに回転させる操作を行うと、この操作に内部のズーム機構が連動して内部固定筒28の外周面上をカム筒27が光軸O周りに回転する。これにより、可動筒26が光軸Oに沿う方向に移動して、第2レンズ群保持筒22及び第3レンズ群保持筒23が、光軸Oに沿う方向に適宜移動する。
外装部材(29〜33)は、当該レンズ鏡筒10の外面を覆う筒状の構成部材である。また、複数の操作部材は、例えばフォーカスリング41とズームリング42とが設けられている。これらフォーカスリング41とズームリング42とは、光軸O周りに回転自在に配設されている。そして、フォーカスリング41は、不図示のフォーカス機構に連動し、ズームリング42は、上述したように不図示のズーム機構に連動して、それぞれ所定の動作が行われる。
マウント部43は、不図示の撮像装置の前面に当該レンズ鏡筒を連結し固定するための連結部材である。マウント部43は、一般的なレンズ交換式撮像装置において適用されている形態のもの、例えばバヨネット式の連結部材などが適用される。
本レンズ鏡筒10において、フォーカスリング41とズームリング42とは、一部が周方向に重なるように配置されている。この場合において、フォーカスリング41とズームリング42との間には、隙間G1が形成されている。この隙間G1は、当該レンズ鏡筒10の外部と内部との間で空気の出入りができる程度の寸法を有している。
また、ズームリング42と、このズームリング42を回転自在に保持する外装部材30との間にも、当該レンズ鏡筒10の外部と内部との間で空気の出入りができる程度の所定の寸法を有する隙間G2が形成されている。
そして、外装部材30には、径方向に貫通する複数の孔部30aが形成されている。この孔部30aは隙間G1,隙間G2を経て入ってきた空気を当該レンズ鏡筒10の内部に吸入し、内部の空気を外部へ排出する空気流通路の一部を構成している。つまり、隙間G1,G2から孔部30aは、外部空間と内部空間との間の空気の流通を許容する空気流通路を形成している。
この孔部30aは、外面側が通気シート44によって覆われている。この通気シート44は、例えばポリエステル等の合成樹脂からなる微細な目を有する網によって構成されている。通気シート44は、例えば撥水性の高い材料からなる。もしくは、通気シート44は、撥水性を高める表面処理が施されている。通気シート44は、空気を通過させるとともに、レンズ鏡筒10の外部空間から隙間G1,G2を通って孔部30aまで到達した塵埃や液滴が、孔部30aを通ってレンズ鏡筒10の内部空間に入り込むことを抑止している。
このように、本実施形態において例示するレンズ鏡筒10は、外部空間と内部空間との間を連通させる空気流通路(G1,G2,30a)が形成された形態のレンズ鏡筒である。
次に、光量調整装置1の詳細構成を、図5〜図9を用いて以下に説明する。図5は光量調整装置の外観斜視図である。図6は図5の外観斜視図において、符号[6]で示す平面で切断した切断面を示す図である。図7は光量調整装置の分解斜視図である。図8は光量調整装置における羽根駆動部材の三面図である。図9は光量調整装置における蓋部材の三面図である。なお、図8,図9において符号[A]は正面図、符号[B]は側面図、符号[C]は背面図である。
光量調整装置1は、主に機械的構成部からなる絞り機構ユニットと、この絞り機構ユニットを駆動するための駆動源となる電気的構成部である駆動モータ56とを有して構成されている。
光量調整装置1は、光束が通過する開口10aを有して構成されている。光量調整装置1は、所望の開口を形成するための複数の羽根部材53(詳細後述)を有する。この複数の羽根部材53は、開口10aの外周領域において、同開口10aを通過する光束の光軸Oに平行な軸周りに回転可能に設けられている。即ち、光量調整装置1(絞りユニット)は、レンズ鏡筒1の内部空間の所定の位置に配置されていて、所定の範囲内出複数の羽根部材53を回転させて所定の開口10aを形成するための構成ユニットである。
そして、駆動モータ56は、複数の羽根部材53を所定のタイミングで駆動することによって、当該複数の羽根部材53を開口10aに対して光軸Oに直交する方向に進退させることができるように構成されている。これにより、光量調整装置1は、光軸Oに沿って通過する光束の開口の口径(以下、開口径という)を変化させ決定する機構である。
なお、駆動モータ56は、光量調整装置1が適用される機器、例えばレンズ鏡筒10若しくはこのレンズ鏡筒10が装着される撮像装置(不図示)のボディ内部に設けられる制御回路(不図示)によって駆動制御される。ここで、制御回路は、例えばASIC(Application Specific Integrated Circuit;特定用途向け集積回路)等を含む制御回路によって構成される。
光量調整装置1は、固定枠部材51と、羽根駆動部材52と、複数の羽根部材53と、蓋部材54と、トーションバネ55と、付勢手段である付勢バネ58と、位置センサ60等によって主に構成されている。
固定枠部材51は、光量調整装置1における基本構成部材である。固定枠部材51は、全体が略円環形状に形成されており、その略中心部位には略円形状の開口51aを有して形成されている。そして、固定枠部材51は、複数の羽根部材53のそれぞれを回転可能に支持する複数の支軸部(不図示)を有している。複数の羽根部材53は、開口51aの周囲において、上記各支軸部(不図示)を回転中心として回転可能に配置されている。複数の羽根部材53は、それぞれが回転することによって、所望の開口径を形成し得るように構成されている(詳細構成は後述する)。したがって、固定枠部材51は、複数の羽根部材53のそれぞれを回転可能に支持する支持部材として機能する。
固定枠部材51は、開口51aを有する円環状平面部と、この円環状平面部の外周縁を取り囲むように形成される外壁部と、上記円環状平面部の内周縁を取り囲むように、即ち開口51aの外周縁に沿って形成される内壁部とによって形成される。このような構成からなる固定枠部材51は、円環平面部と外壁部と内壁部とによって形成される内側の領域に内部空間部を備え、上記円環平面部に対向する面が開口した形態の円環状筐体を形成している。
固定枠部材51の内部空間部には、羽根駆動部材52及び複数の羽根部材53が所定の形態で収納されている(詳細は後述する)。固定枠部材51の円環平面部に対向する部位は、上述したように開口しており、この開口部位を覆うように蓋部材54が配置されている。これにより、固定枠部材51と蓋部材54とは、光量調整装置1の外装筐体を形成している。そして、この外装筐体の内側に、羽根駆動部材52と、複数の羽根部材53とが、所定の形態で収納されている。
固定枠部材51の円環平面部の一側面であって、上記内部空間部が形成される側とは反対側の外面側には、所定の部位に駆動モータ56が複数(本実施形態では2本)のビス57によって、固定枠部材51に対して固定配置されている。
駆動モータ56は、例えばステッピングモータ等が適用されている。この駆動モータ56は、当該光量調整装置1における羽根駆動部材52を所定のタイミングで所定の回転方向へ所定量だけ回転駆動させるための電動アクチュエータであり電動駆動源である。
駆動モータ56は、回転する駆動軸を有している。この駆動軸の先端にはピニオンギアー56a(図7参照)が固設されている。このピニオンギアー56aは、羽根駆動部材52のセクタギアー52d(後述する)に噛合している。このような構成によって、駆動モータ56の回転駆動力は、駆動軸、ピニオンギアー56a、セクタギアー52dを介して羽根駆動部材52へと伝達されるように構成されている。そして、この駆動モータ56の回転駆動力を受けて、羽根駆動部材52は光軸O周りに所定方向に所定量だけ回転駆動するように構成されている。
羽根駆動部材52は、駆動モータ56の駆動力を受けて複数の羽根部材53を駆動させるために設けられている構成部材である。この羽根駆動部材52は、開口51aの中心軸周りに回転自在に設けられ、後述する機構により回転することによって複数の羽根部材53による開口径を決定する部材である。
羽根駆動部材52は、全体が固定枠部材51よりもやや小径の略円環形状に形成されており、その略中心部位に略円形状の開口52aを有している。この開口52aの中心軸は、開口51aの中心軸及び光軸Oと略一致するように配置されている。羽根駆動部材52は、固定枠部材51の内部空間部において、同固定枠部材51に対して、光軸O周りの径方向において、所定の範囲内で正逆回転可能に配設されている。
羽根駆動部材52は、外周縁部の一部位にセクタギアー52dが形成されている。このセクタギアー52dには、上述したように、駆動モータ56のピニオンギアー56aが噛合している。これにより、駆動モータ56の回転駆動力は、羽根駆動部材52へと伝達されて、この羽根駆動部材52を光軸O周りに回転させる。
また、羽根駆動部材52の外周縁部近傍の一部位には、付勢バネ58の一端を係止する第1バネ係止部52bが形成されている。第1バネ係止部52bは、羽根駆動部材52の径方向に対して略直交する方向(光軸Oと平行方向)に向けて突出するように形成された軸状部位である。この第1バネ係止部52bには付勢バネ58の一端が係止されている。そのために、当該第1バネ係止部52bの先端部は、付勢バネ58の一端を係止して容易に脱落しないような形状に、例えば略フック形状に形成されている。
ここで、付勢バネ58は、固定枠部材51に対して羽根駆動部材52を光軸O周りの一方向に回転付勢して、複数の羽根部材53を光軸Oに平行な回転軸周りの一方向に回転付勢するための付勢部材である。付勢バネ58は、例えば緊縮性のコイルバネ等によって形成されている。
一方、固定枠部材51の円環平面部における所定の部位には、周方向に沿って所定の長さを有する貫通溝51bが形成されている。この貫通溝51bは、羽根駆動部材52を固定枠部材51の内部空間部の所定の部位に収納したとき、第1バネ係止部52bが貫通して、当該第1バネ係止部52bを固定枠部材51の外面側(円環平面部の一側面)に突出させて配置するために形成されている。つまり、第1バネ係止部52bは、駆動モータ56の駆動力を受けて羽根駆動部材52が回転したとき、貫通溝51bに沿って移動するように構成されている。
他方、固定枠部材51の外面側(円環平面部の一側面側)において、上記貫通溝51bの近傍には、第1バネ係止部52bと同一方向に向けて突設される第2バネ係止部51cが形成されている。この第2バネ係止部51cに付勢バネ58の他端が係止されている。そのために、当該第2バネ係止部51cの先端部は、上記付勢バネ58の他端を係止して容易に脱落しないような形状に、例えば略フック形状に形成されている。
上述したように、付勢バネ58の一端は、羽根駆動部材52の第1バネ係止部52bに係止され、他端は固定枠部材51の第2バネ係止部51cに係止されている。したがって、この構成により、羽根駆動部材52は、付勢バネ58の付勢力によって固定枠部材51に対して常に一方の回転方向に付勢されている。この場合において、付勢バネ58による羽根駆動部材52の回転付勢方向は、例えば羽根駆動部材52の回転により駆動される複数の羽根部材53が開口径を狭める方向(閉方向)となっている。
なお、この構成例とは別に、付勢バネ58による羽根駆動部材52の付勢方向として、開口径を開放状態とする方向(開方向)としてもよい。
羽根駆動部材52における円環形状を成す平面部位には、所定形状のカム曲線を有する複数のカム溝52cが形成されている。これら複数のカム溝52cのそれぞれには、複数の羽根部材53の各被駆動ピン53a(係合ピン)が係合している。この構成により、羽根駆動部材52が駆動モータ56の駆動力を受けて光軸O周りに回転すると、その回転に伴って複数のカム溝52cも同様に光軸O周りに径方向に移動する。これにより、複数の羽根部材53の各被駆動ピン53aは、各カム溝52cに沿って相対的に移動する。したがって、複数の羽根部材53は、上記支軸部周りに回転駆動する。
このように、複数のカム溝52cは、複数の羽根部材53のそれぞれを駆動する駆動部として機能する部位となっている。複数のカム溝52cは、複数の羽根部材53に対応させて同数形成されている。本実施形態においては、複数の羽根部材53を7枚配設した例を示している(図7参照)。これに対応させて、本実施形態における羽根駆動部材52のカム溝52cは7本形成されている。
ここで、複数のカム溝52cは羽根駆動部材52に設けられている。被駆動ピン53aは複数の羽根部材53に設けられている。被駆動ピン53aはカム溝52cに係合している。そして、カム溝52cと被駆動ピン53aとによってカム手段が形成されている。
なお、本実施形態においては、カム溝52cを羽根駆動部材52に設け、被駆動ピン53aを羽根部材53に設けた構成例を示しているが、カム手段の構成は、この構成例に限られることはない。例えば、カム溝を羽根部材側に設け、被駆動ピンを羽根駆動部材側に設けて構成してもよい。
さらに、羽根駆動部材52には、複数の貫通孔52gが設けられている。複数の貫通孔52gは、羽根駆動部材52の円環状の平面に対して略直行する方向(光軸Oに平行な方向)に貫通する孔部である。そして、複数の貫通孔52gは、羽根駆動部材52の外周縁部近傍において所定の間隔を置いて周方向に並べて略全周に亘って配置されている(図8参照)。この複数の貫通孔52gは、光量調整装置1(絞りユニット)に形成されていて、内部空間と連通する貫通孔である。
この場合において、複数の貫通孔52gを配置する領域は、光量調整装置1が組み立てられた状態で、かつ複数の羽根部材53が開放状態にあるときに、当該複数の羽根部材53に対向する位置の近傍となるのが望ましい。そのために、本実施形態において複数の貫通孔52gは、羽根駆動部材52の外周縁部近傍に配置している。
複数の羽根部材53は、開口51a,52aの外周領域において互いに重ね合わせて配置されている。この構成により、複数の羽根部材53は、略円形状の開口を形成し、各羽根部材53のそれぞれが所定の移動(光軸Oに平行な支軸部周りへの回転)を行うことによって、その開口径を変化させて、当該開口を通過する光量の調整を行うための可変開口形成部材である。
複数の羽根部材53のそれぞれは、例えば薄板状シート部材等によって形成されている。各羽根部材53は、例えば略三日月状 (lunate) に形成されている。また、各羽根部材53の基端部近傍には、羽根駆動部材52のカム溝52cに係合する被駆動ピン53aと、固定枠部材51の支軸部(不図示;後述する)が貫通配置され回転中心となる貫通孔53bと、トーションバネ55の他腕部を係止する羽根側トーションバネ係止部(不図示)等が形成されている。
ここで、被駆動ピン53aは、羽根駆動部材52のカム溝52cに係合し、同羽根駆動部材52が回転するのに伴って各羽根部材53を駆動させる軸部材である。また、貫通孔53bは、固定枠部材51の上記支軸部(不図示)が貫通配置される。これにより、この貫通孔53bは、当該羽根部材53の回転中心となる。そして、羽根側トーションバネ係止部(不図示)は、後述するように、各羽根部材53を所定の一方向に付勢するトーションバネ55の付勢力を受ける部位である。
貫通孔53bは、羽根部材53の基端部近傍に形成されている。これに対応するように、固定枠部材51の円環平面部における内部空間部側には、上記複数の羽根部材53のそれぞれを上記貫通孔53bを回転中心として回転し得るように支持する複数の支軸部(不図示)が、上記複数の羽根部材53と同数(本実施形態においては7本)設けられている。
この複数の支軸部は、それぞれが光軸Oと平行な方向に、固定枠部材51の円環平面部から内部空間部の内部に向けて(複数の羽根部材53が配設されている側に向けて)突出するように植設されている。各支軸部は、上記固定枠部材51の円環平面部の周方向において略等間隔で並べて配設されている。
そして、当該光量調整装置1を組み立てた状態としたとき、複数の羽根部材53の各貫通孔53bには、上記支軸部のそれぞれが貫通配置される。これにより、複数の羽根部材53は、光軸Oに平行な回転軸(即ち上記支軸部)周りに回転可能に軸支された状態で、固定枠部材51の内部空間部に収納されている。そして、この状態としたとき、複数の羽根部材53の各被駆動ピン53aは、羽根駆動部材52の複数のカム溝52cのそれぞれに係合される。
固定枠部材51の内部空間に、羽根駆動部材52と複数の羽根部材53とを所定の位置に所定の形態で収納した状態で、固定枠部材51の円環平面部に対向する開口部位に蓋部材54が配設されている。
即ち、当該光量調整装置1を組み立てた状態とした時、固定枠部材51の上記開口部位は蓋部材54によって覆われている。そして、固定枠部材51と蓋部材54とは、例えば複数のビス19によって締結固定されている。
蓋部材54は、固定枠部材51と略同径の略円環形状に形成されており、その略中心部位に円形開口54aを有して形成されている。この円形開口54aの中心軸は、開口51a,52aの各中心軸及び光軸Oと略一致するように配置されている。
蓋部材54は、固定枠部材51の上記開口部位を覆うと共に、当該固定枠部材51の内部空間に収納された各構成部材(羽根駆動部材52及び複数の羽根部材53等)の脱落を抑止するための部材として機能している。
蓋部材54の内面側(固定枠部材51の内部空間に向く面)には、複数の羽根部材53の各被駆動ピン53aの背面側の凸部(不図示)がそれぞれ係合して、各羽根部材53の回転をガイドする有底溝54bが形成されている。
また、蓋部材54には、固定枠部材51の内部空間に収納された各羽根部材53の基端部近傍の回転中心となる貫通孔53bをそれぞれ露呈させるための複数(羽根部材53と同数)の切欠部54cが形成されている。
さらに、蓋部材54には、複数の貫通孔54gが設けられている。複数の貫通孔54gは、蓋部材54の円環状の平面部に対して略直行する方向(光軸Oに平行な方向)に貫通する孔部である。そして、複数の貫通孔54gは、蓋部材54の平面部における径方向の略中間位置近傍において所定の間隔を置いて周方向に略全周に亘って並べて配置されている(図9参照)。この複数の貫通孔54gは、光量調整装置1(絞りユニット)に形成されていて、内部空間と連通する貫通孔である。
この場合において、複数の貫通孔54gを配置する領域は、光量調整装置1が組み立てられた状態で、かつ複数の羽根部材53が開放状態にあるときに、当該複数の羽根部材53に対向する位置となるのが望ましい。そのために、本実施形態において複数の貫通孔54gは、蓋部材54の略中間位置近傍に配置されている。
さらに言えば、複数の貫通孔54gは、例えば有底溝54bと略同径円上において、当該有底溝54bと交互に並ぶように配置されている。上述したように、有底溝54bは、複数の羽根部材53の被駆動ピン53aの背面側の凸部(不図示)に対向する位置に配置されている。したがって、有底溝54bの配置される略同径円上に複数の貫通孔54gを設ければ、当該貫通孔54gは必然的に開放状態の複数の羽根部材53に対向する位置に配置されることになる。
トーションバネ55は、複数の羽根部材53のそれぞれを常に一方向へと回転付勢することによって、当該複数の羽根部材53によって形成される開口を縮径若しくは開放させるための付勢部材である。本実施形態においては、トーションバネ55による付勢力は、各羽根部材53を閉じる方向へと付勢するように設定されている。
トーションバネ55は、ねじり方向の付勢力を利用する付勢部材である。即ち、当該トーションバネ55は、コイル状に巻回された本体部と、この本体部の一端から延出する一腕部と、同様に本体部の他端から延出する他腕部とを有して形成されている。
そして、トーションバネ55の本体部は蓋部材54のトーションバネ挿通部54d(図9参照)に挿通されて配置され。トーションバネ55の一腕部は蓋部材54のトーションバネ係止部54e(図9参照)に係止される。トーションバネ55の他腕部は羽根側トーションバネ係止部(不図示)に係止される。
トーションバネ55は、複数の羽根部材53のそれぞれに対応して一つずつ設けられている。したがって、本実施形態においては、トーションバネ55は、7枚の羽根部材53に対応させて7本配設されている。
位置センサ60は、羽根駆動部材52の回転方向における位置を検出するために設けられている。位置センサ60は、例えばフォトインタラプタ (Photointerrupter) 等が適用されている。位置センサ60は、固定枠部材51と蓋部材54とを合わせた形態の筐体の内部における所定の部位において凹状に形成される位置センサ配置部54f内に配置されて、接着等の手段を用いて当該筐体に対して固設されている。
これに対応させて、上記羽根駆動部材52の外周縁部には、上記位置センサ60に作用する遮光羽根部52eが形成されている。そして、この遮光羽根部52eが位置センサ60の送受光部の間を通過することで、羽根駆動部材52の回転方向における位置を検出する。
このように構成された光量調整装置1は、レンズ鏡筒10の内部における所定の位置に取り付けられる。ここで、光量調整装置1のレンズ鏡筒10への取り付けについて、以下に簡単に説明する。
図10は光量調整装置が第3レンズ群保持筒に組み付けられた状態を示す断面図である。なお、図10は図11の[10]−[10]線に沿う断面を示している。図11は図10の矢印[11]方向から見た平面図(背面図)である。図12は図10の矢印[12]方向から見た平面図(正面図)である。
光量調整装置1は、レンズ鏡筒10の第3レンズ群保持筒23と一体となるように、当該第3レンズ群保持筒23の前面側に組み付けられている。そのために、第3レンズ群保持筒23の前面側には、光軸O周りに開口36aを有し、全体として円環形状の前カバー部材36が設けられている。 前カバー部材36の外周寄りの円環状平面部は、光量調整装置1の前面の一部を覆うと共に、前面側に向けて突出するように形成されている。この形状により、前カバー部材36は、所定の容積を持つ内部空間を有して形成されている。この内部空間には、光量調整装置1の構成物のうち、当該光量調整装置1から前面に向けて突出するように配設されている各種の構成部材(例えばトーションバネ55等)が収納されるように構成されている。これにより、それらの構成部材の前面が覆われている。そして、前カバー部材36には複数の貫通孔36gが形成されている。この複数の貫通孔36gは、本実施形態では、前カバー部材36における前方突出部に形成されている例を示している。
複数の貫通孔36gは、図12に示すように、所定の間隔を置いて周方向に並べて略全周に亘って配置されている。この場合において、複数の貫通孔36gを配置する領域は、第3レンズ群保持筒23に光量調整装置1が取り付けられた状態で、光量調整装置1の複数の貫通孔54gに対向する面上であって、貫通孔54gに連通し得る部位に設けられている。
前カバー部材36は、図11に示すように、複数(本例では2本)のビス20等を用いて第3レンズ群保持筒23の前面側に固定される。この場合において、光量調整装置1は、当該前カバー部材36と第3レンズ群保持筒23との間に挟持された状態で固定される。
一方、第3レンズ群保持筒23には、複数の貫通孔23gが形成されている。これら複数の貫通孔23gは、図11に示すように、第3レンズ群保持筒23の外周寄りの所定の領域(本例では2つの領域)において、所定の間隔を置いて周方向に並べて配置されている。この場合において、複数の貫通孔23gを配置する領域は、第3レンズ群保持筒23に光量調整装置1が取り付けられた状態で、当該光量調整装置1の複数の貫通孔52gに対向する面上であって、貫通孔52gに連通し得る部位に設けられている。
光量調整装置1が取り付けられたレンズ鏡筒10は、撮像装置(不図示)の所定の位置に装着されて使用される。即ち、当該撮像装置を用いて撮像動作を実行するときに、撮影環境に応じて撮影パラメータ(シャッター速度や絞り値など)を設定する。この撮影パラーメタに含まれる絞り値設定動作の際に、光量調整装置1が制御されて、複数の羽根部材53が形成する開口径が、適宜所定のタイミングで可変する。これにより、光量調整装置1は、当該レンズ鏡筒10の撮像光学系を通過して、撮像装置の撮像素子(不図示)の受光面に到達する光束の光量調整を行うことができる。
この場合において、光量調整装置1が駆動するたびに、複数の羽根部材53同士は互いに摺動する。この摺動に起因して、複数の羽根部材53同士が帯電する。そして、その静電気は、何もしなければいつまでも放電されないまま溜まり続ける。
ところで、光量調整装置1を適用したレンズ鏡筒10を装着した撮像装置(不図示)の使用時には、適宜ズーミング操作が行われる。このズーミング操作は、使用者(ユーザ)がズームリング42を回転させる手動操作を行うことで実行される。
例えば、図1に示す状態は、レンズ鏡筒10において可動筒26が最も縮んだ状態を示している。レンズ鏡筒10が、この図1の状態にあるときに、使用者によってズームリング42の光軸O周りにおける所定の回転方向への回転操作が行われると、上述したように、不図示のズーム機構の作用によって可動筒26が光軸Oに沿う方向において伸長する方向に移動する。これと同時に、光量調整装置1(絞りユニット)が一体に設けられた第3レンズ群保持筒23も、光軸Oに沿う方向に移動する。そして、やがて、例えば図3に示す状態になる。図3に示す状態は、レンズ鏡筒10において可動筒26が最も延びた状態を示している。
このようにして、レンズ鏡筒10が、図1の状態から伸長状態(例えば図3の状態)へと変位するとき、第1光学ユニット(11,21,26)と光量調整装置1(絞りユニット)の少なくとも一方が光軸O方向に移動すると、可動筒26の内部空間領域(図3の符号Rで示す領域)は負圧になる。ここで、当該内部空間領域Rは外部空間との間において、図1,図3において矢印FLで示す空気流通経路によって連通している。
詳述すると、当該レンズ鏡筒10における空気流通経路FLは、外部空間から内部空間を結ぶ空気流通路(隙間G1,G2,孔部30a(図1,図3参照))に連通し、内部空間において空気が流通する経路をいうものとする。空気流通経路FLは、貫通孔23g,52g,54g,36g(図2,図4参照)を含み、上記空気流通路の孔部30aに連通する隙間G3から内部空間領域Rへと至る通路をいう。したがって、貫通孔23g,52g,54g,36gは内部空間に配設されている。
つまり、外部空間から本レンズ鏡筒10の内部に吸入された空気は、空気流通路を経て空気流通経路FLを通過して内部空間領域Rへと吸入される。このとき、複数の貫通孔23gから第3レンズ群保持筒23の内部に吸入された空気は、光量調整装置1における複数の貫通孔52gから複数の羽根部材53に吹き付けられることになる。そして、当該空気は、複数の羽根部材53の互いに重なり合った羽根同士の隙間を通って、複数の貫通孔54gへと抜け出ることになる。このとき、複数の羽根部材53は除電される。つまり、空気流通経路FLを流れる空気は、帯電した状態の複数の羽根部材53に触れることで帯電し、この帯電した空気が当該経路FLを通過することで、複数の羽根部材53は除電されることになる。
なお、複数の羽根部材53の互いに重なり合った羽根同士の隙間を空気が流通することができるようにする構成として、例えば、複数の羽根部材53の各羽根の平面が光軸Oに対して傾斜させた形態で配置する。このような構成とすれば、複数の羽根部材53に対向する部位に設けられた貫通孔から流れてくる空気は、各羽根の平面に吹き付けられた後、各羽根の平面に沿って流れることになる。こうして各羽根の平面に沿って流れる空気は、各羽根同士のわずかな隙間であっても、容易に入り込みやすくなる。したがって、空気の流通がよりスムーズに行われることになる。
このようにして、複数の貫通孔52gから複数の羽根部材53に向けて吹き付けられた空気はイオン化されて複数の貫通孔54gへ抜け出る。その後、当該空気は、内部空間領域Rへと至ることにより、当該内部空間領域Rの負圧は正圧へと変位する。
一方、レンズ鏡筒10の可動筒26が図1の状態よりも延びた状態(例えば最大に伸びた状態の例として図3の状態を示している)にあるときに、使用者がズームリング42の光軸O周りにおける所定の回転方向への回転操作が行って、図1の状態へと戻す操作が行われると、同様に、不図示のズーム機構の作用によって可動筒26が光軸Oに沿う方向に縮長される。そして、やがて、例えば図1に示す状態になる。
このようにして、レンズ鏡筒10が、伸長状態(例えば図3の状態)から図1の状態に変位するとき、可動筒26の内部空間領域(図3の符号Rで示す領域)は正圧へと移行する。
即ち、可動筒26が縮長方向に移動するとき、第1光学ユニット(11,21,26)と光量調整装置1(絞りユニット)の少なくとも一方が光軸O方向に移動して、内部空間領域R内の空気は、空気流通経路FLを通過して空気流通路(30a,G2,G1)から外部空間へと排出される。その経路は吸入時と同様である。そうして、内部空間領域Rから空気流通経路FL,空気流通路(30a、G2,G1)を経て外部空間へと空気が排出される際にも複数の羽根部材53は除電される。
以上説明したように上記一実施形態によれる光量調整装置1は、
外部空間と内部空間との間を連通させる空気流通路(G1,G2,30a)が形成されたレンズ鏡筒10において、内部空間に配置されていて所定の範囲内で複数の羽根部材53を回転させて所定の開口10aを形成する絞りユニット1と、内部空間に配置されていて絞りユニットに対して被写体側に位置する光学ユニット(12,22)と、絞りユニットに形成されていて内部空間と連通する貫通孔52g,54gとを具備し、光学ユニットと絞りユニットとの少なくとも一方が光軸O方向に移動した際に、上記内部空間の空気を、上記空気流通路および上記貫通孔を介して上記複数の羽根部材に触れさせて帯電させると共に、この帯電した空気を上記外部空間に排出する。
このような構成により、光量調整装置1においては、可動筒26(可動部材)がズームリング42の回転操作に応じて光軸Oに沿う方向に移動すると、空気流通経路FLを空気が対流する。このとき、対流する空気は、複数の貫通孔52g,54gを通って、複数の羽根部材53が重なり合う領域に吹き付けられ、重なり合う羽根部材53同士の間を通り抜ける。これにより、光量調整装置1における複数の羽根部材53を除電することができる。
このように、光量調整装置1においては、複数の貫通孔52g,54gを、空気流通経路FLと一致する位置に配置して構成し、通常のズーム操作によって生じる空気の対流を利用して、光量調整装置1の複数の羽根部材53を除電することができる。したがって、特別な操作を実行することなく、通常の使用を行っているのみで、光量調整装置1の除電を行ことができる。したがって、帯電した光量調整装置1(の複数の羽根部材53)が放電されないままに、静電気が溜まり過ぎてしまうということがない。
なお、上記一実施形態において示す例では、ズーミング操作を使用者がズームリング42を手動で操作する例を示したが、このような操作手段に限られることはない。例えば、使用者がズームスイッチの押圧操作やスライド操作を行うことで電動ズーム機構が作用して、同様のズーミング動作が行われるような構成としてもよい。このようなズーミング動作であっても、所定の鏡筒部材が光軸方向に移動することでズーミングを実現し得る形態であれば、上述の一実施形態と全く同様の効果を得ることはできる。
また、上述の一実施形態では、光量調整装置1を適用するレンズ鏡筒として、レンズ交換式のレンズ鏡筒であって、かつレンズ鏡筒の全長が変倍操作(ズーミング操作)に応じて光軸に沿う方向に移動するように構成されたズームレンズ鏡筒として例示しているが、この構成例に限られることはない。
例えば、撮像光学系の一部の光学系が、焦点調節操作(フォーカシング操作)に応じて光軸に沿う方向に移動自在に構成された焦点調整機構を備えたレンズ鏡筒であっても、同様に、本発明の構成を適用することができる。そして、その場合においても、同様の効果を得ることができる。
また、例えば、撮像光学系の一部の光学系を光軸に対して所定の方向に移動させる機構(いわゆる手ブレ補正機構)を備えたレンズ鏡筒であっても、同様に本発明の構成を適用できる。そして、この場合においても、同様の効果を得ることができる。
つまり、レンズ鏡筒において、内部に可動部材を備え、レンズ鏡筒の外部と内部とで空気の吸入と排出を行うことができ、取り込んだ空気を鏡筒内部で対流させる空気流通路を有し、かつ当該喰う気流通路の経路上に複数の羽根部材が配置されるように構成できれば、同様の効果を得ることができる。
また、本実施形態においては、羽根駆動部材52にカム溝52cを設け、複数の羽根部材53に被駆動ピン53aを設けた構成を例示しているが、この構成に限られることはない。例えば、複数の羽根部材側にカム溝を設ける一方、羽根駆動リング側に被駆動ピンを設けて構成することもでき、その場合にも全く同様の作用及び効果を得ることができる。
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用を実施することができることは勿論である。さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせによって、種々の発明が抽出され得る。例えば、上記一実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題が解決でき、発明の効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。この発明は、添付のクレームによって限定される以外にはそれの特定の実施態様によって制約されない。
1……光量調整装置
10……レンズ鏡筒
10a……開口
11……第1レンズ群
12……第2レンズ群
13……第3レンズ群
14……第4レンズ群
15……第5レンズ群
19,20……ビス
21……第1レンズ群保持筒
22……第2レンズ群保持筒
23……第3レンズ群保持筒
23g,52g,54g,36g……貫通孔
24……第4レンズ群保持筒
25……第5レンズ群保持筒
26……可動筒
27……カム筒
28……内部固定筒
36……前カバー部材
36a,51a,52a,54a……開口
36g……貫通孔
41……フォーカスリング
42……ズームリング
43……マウント部
44……通気シート
51……固定枠部材
51b……貫通溝
51c……第2バネ係止部
52……羽根駆動部材
52b……第1バネ係止部
52c……カム溝
52d……セクタギアー
52e……遮光羽根部
53……羽根部材
53a……被駆動ピン
53b……貫通孔
54……蓋部材
54b……有底溝
54c……切欠部
54d……トーションバネ挿通部
54e……トーションバネ係止部
54f……位置センサ配置部
55……トーションバネ
56……駆動モータ
56a……ピニオンギアー
57……ビス
58……付勢バネ
60……位置センサ
FL……空気流通経路
G1,G2,G3……隙間
O……光軸
R……内部空間領域

Claims (5)

  1. 外部空間と内部空間との間を連通させる空気流通路が形成されたレンズ鏡筒において、
    上記内部空間に配置されていて、所定の範囲内で複数の羽根部材を回転させて所定の開口を形成する絞りユニットと、
    上記内部空間に配置されていて、上記絞りユニットに対して被写体側に位置する光学ユニットと、
    上記絞りユニットに形成されていて、上記内部空間と連通する貫通孔と、
    を具備し、
    上記光学ユニットと上記絞りユニットとの少なくとも一方が光軸方向に移動する際、上記内部空間の空気及び上記内部空間の空気に含まれる上記複数の羽根部材に帯電した静電気を、上記空気流通路および上記貫通孔を通って排出させることを特徴とするレンズ鏡筒。
  2. 上記絞りユニットは、
    上記開口の中心軸周りに回転自在に配置され、上記複数の羽根部材を駆動する羽根駆動部材と、上記複数の羽根部材を回転自在に軸支する支軸部を有し、上記複数の羽根部材及び上記羽根駆動部材を内部に収納する固定枠部材と、を有することを特徴とする請求項1記載のレンズ鏡筒。
  3. 上記貫通孔は複数設けられており、これら複数の貫通孔は、重なり合い帯電している状態で配置される上記複数の羽根部材に対向する部位に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のレンズ鏡筒。
  4. 上記貫通孔は複数設けられており、これら複数の貫通孔は、上記複数の羽根部材によって形成される開口が最大開口径に設定される際の当該複数の羽根部材と対向する部位に穿設されていることを特徴とする請求項1に記載のレンズ鏡筒。
  5. 上記帯電した空気は、重なり合い帯電している状態で配置される上記複数の羽根部材の間を通って上記外部空間に排出されることを特徴とする請求項3に記載レンズ鏡筒。
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