JP2022115692A - Lens barrel, lens device, and imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学機器のレンズ鏡筒、レンズ装置および撮像装置に関する。 The present invention relates to a lens barrel, a lens device, and an imaging device for optical equipment.
従来から、あらゆる方向に対してレンズをあおることができるレンズ鏡筒が提供されている。この種のレンズ鏡筒では、操作部材の操作によりレンズ保持枠を固定部材に対して傾倒させ、あおり量の調整を可能としている。また、この固定部材を光軸中心に回転操作することであおり方向の調整も可能としている(特許文献1)。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been provided a lens barrel capable of tilting a lens in all directions. In this type of lens barrel, the lens holding frame is tilted with respect to the fixed member by operating the operating member, thereby making it possible to adjust the tilt amount. Further, by rotating this fixing member around the optical axis, it is possible to adjust the tilting direction (Patent Document 1).
しかしながら、前述したような従来技術では、あおり量とあおり方向の調整をするために回転操作する操作部が別であるため、操作が煩雑となってしまう。また、それぞれが別の部品であるため、レンズ鏡筒が大型化・高コスト化し、部品点数が増えるため、組立作業が複雑となり、組立コストも増大する。 However, in the conventional technology as described above, the operation is complicated because the operation section to be rotated for adjusting the tilt amount and tilt direction is separate. In addition, since these are separate parts, the lens barrel becomes large and expensive, and the number of parts increases, which complicates the assembly work and increases the assembly cost.
そこで、本発明は、簡易な構成で、あおり方向調整の操作性の向上において有利なレンズ鏡筒を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a lens barrel that has a simple structure and is advantageous in improving the operability of tilt direction adjustment.
前記目的を達成するために、本発明のレンズ鏡筒は、固定筒と、前記固定筒に対して光軸方向に移動不能かつ前記光軸まわりで回転可能に保持され、前記光軸方向に延在する案内溝を有する複数の案内溝を有する案内筒と、前記光軸と直交する面に対して傾きを有するカム溝を含む複数のカム溝を有するカム環と、前記複数の案内溝と前記複数のカム溝とに係合する複数の係合部を有し、レンズを保持するレンズ保持枠と、を有し、前記カム環は、前記案内筒に対して前記光軸方向に移動不能かつ前記光軸まわりで回転可能な状態と、前記案内筒に対して前記光軸まわりで回転不能かつ前記案内筒と一体で回転可能な状態とを有する、ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the lens barrel of the present invention includes a fixed barrel, and a fixed barrel that is held so as to be immovable in the optical axis direction and rotatable about the optical axis with respect to the fixed barrel, and extends in the optical axis direction. a guide cylinder having a plurality of guide grooves having existing guide grooves; a cam ring having a plurality of cam grooves including cam grooves inclined with respect to a plane orthogonal to the optical axis; the plurality of guide grooves and the a lens holding frame that holds a lens and has a plurality of engaging portions that engage with the plurality of cam grooves, wherein the cam ring is immovable in the optical axis direction with respect to the guide barrel; It is characterized by having a state of being rotatable about the optical axis and a state of being rotatable about the optical axis relative to the guide tube and being rotatable integrally with the guide tube.
本発明によれば、簡易な構成で、あおり方向調整の操作性の向上において有利なレンズ鏡筒を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a lens barrel that has a simple configuration and is advantageous in improving the operability of tilt direction adjustment.
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
また、説明において「あおり」を「倒し」、「あおる」を「倒す」と表現することがあるが、2つの単語は同一の意味を指す。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each figure, the same reference numerals are given to the same members, and overlapping descriptions are omitted.
Also, in the explanation, "tilt" is sometimes expressed as "to beat", and "tilt" is sometimes expressed as "to beat", but these two words have the same meaning.
図1は、本実施例のレンズ鏡筒の一部分であるあおり機構の断面図を示しており、図2は側面図、図3は斜視図を表している。図1~3ともに、Xはレンズ鏡筒の光軸を示しており、図の左方向が物体側で右方向が撮像面側を表す。レンズ鏡筒の撮像面側には、不図示のレンズマウントが取り付けられている。また、レンズ鏡筒はレンズマウントを介して不図示のカメラ本体に着脱可能である。カメラ本体は、デジタルカメラあるいは銀塩フィルムカメラであり、それぞれの内部には、装着されるレンズ鏡筒の光学系の光軸に対して直交してCMOSなどの撮像素子またはフィルムが配置されている。前述の撮像面とは、デジタルカメラにおいては撮像素子、銀塩フィルムカメラにおいてはフィルムを指す。 FIG. 1 shows a sectional view of a tilting mechanism which is a part of the lens barrel of this embodiment, FIG. 2 shows a side view, and FIG. 3 shows a perspective view. In both FIGS. 1 to 3, X indicates the optical axis of the lens barrel, and the left direction in the drawing indicates the object side and the right direction indicates the imaging surface side. A lens mount (not shown) is attached to the imaging surface side of the lens barrel. Also, the lens barrel can be attached to and detached from a camera body (not shown) via a lens mount. The camera body is a digital camera or a silver-salt film camera, and an imaging element such as a CMOS or film is arranged inside each perpendicular to the optical axis of the optical system of the lens barrel to be mounted. . The imaging plane mentioned above refers to an imaging element in a digital camera and a film in a silver-salt film camera.
カメラ本体の詳細な説明は省略するが、デジタルカメラにおいてはレンズ鏡筒を介して引き込んだ画像や撮影画像を表示する液晶モニタ、ビューファインダ、シャッターボタンなどの各種操作ボタン群が設けられている。ユーザーがシャッターボタンを操作することで、所定の条件で露光が開始され、写真撮影される構成となっている。 Although a detailed description of the camera body is omitted, a digital camera is provided with various operation buttons such as a liquid crystal monitor, a viewfinder, and a shutter button for displaying an image drawn through a lens barrel or a photographed image. When the user operates the shutter button, exposure is started under predetermined conditions, and a photograph is taken.
本発明では、レンズ鏡筒をカメラ本体に対して交換可能な交換レンズとして説明するが、本発明はレンズ鏡筒とカメラ本体が一体化したデジタルスチルカメラや銀塩カメラに対しても適用可能である。 In the present invention, the lens barrel is explained as an interchangeable lens that can be replaced with the camera body, but the present invention can also be applied to a digital still camera or a film camera in which the lens barrel and the camera body are integrated. be.
次に、図面を参照して、レンズ鏡筒について詳細説明する。
レンズ保持枠3は中空の円筒形状をしており、中空内部に不図示のあおりレンズを保持している。レンズ保持枠3は、外周部に4つのコロ(複数の係合部)42~45が固定されている。コロ42~45は光軸まわりに90°間隔(等角度間隔)で配置されている。
Next, the lens barrel will be described in detail with reference to the drawings.
The lens holding
レンズ保持枠3の外径側には、案内筒2が配置され、さらに外径側にはカム環1が配置されている。カム環1は案内筒2と径篏合し、カム環1にはバヨネット溝11が形成されており、案内筒2には不図示のバヨネット爪が形成されている。カム環1のバヨネット溝に案内筒2のバヨネット爪が係合することによって、カム環1は案内筒2に対して光軸方向に移動不能かつ光軸Xを中心に回転可能に保持されている。カム環1には4本のカム溝12~15が設けられ、案内筒2には光軸方向に延伸する複数の案内溝22~25が設けられている。レンズ保持枠3は、前記コロ42~45を4本のカム溝12~15と4本の案内溝22~25に挿通した状態でレンズ保持枠3に固定することで、案内筒2およびカム環1に対してガタつきなく保持される。
A
図4は実施例1のカム環1を光軸まわりの周方向に展開した図に、案内筒2の案内溝を投影した概念図である。図1~図4を参照して説明する。
FIG. 4 is a conceptual diagram in which the guide grooves of the
カム環1にはカム溝12~15が形成されている。カム溝12~15は光軸まわりに90°間隔(等角度間隔)で形成されている。案内筒2も同様に、光軸まわりに90°間隔(等角度間隔)で案内溝22~25が形成されている。コロ42は、カム溝12と案内溝22に挿通されて、レンズ保持枠3の外周に固定されている。別のコロ43は、光軸まわりに90°ずれた位相で、カム溝13と案内溝23に挿通されて、レンズ保持枠3の外周に固定されている。その他のコロについても、コロ44はカム溝14と案内溝24に、コロ45はカム溝15と案内溝25に同様に挿通されてレンズ保持枠3の外周に固定される。
図4において、図の上下方向は光軸方向を示しており、図の左右方向は展開図の周方向を示しており光軸に直交する方向である。位相1は鉛直下向き(重力下)方向、位相3は鉛直上向き(重力上)方向、位相2は撮像面側から見て左方向、位相4は撮像面側から見て右方向を示しており、それぞれ90°等分(等角度間隔)となっている。カム溝12は光軸に直交する方向(面)に対して右肩上がりに傾いており、カム溝14は右肩下がりに傾いている。カム溝12と14の光軸に直交する方向(面)に対しての傾き角度は同じである。つまり、4つのカム溝のうちの互いに隣接しない2つのカム溝12、14は角度が等しく方向が逆のリード溝である。一方で、4つのカム溝のうちの互いに隣接しない他方の2つのカム溝13と15はリード溝ではなく、光軸に直交する方向(平面)に対して傾き角が0°(平行)の周溝となっている。カム溝12~15と4つのコロ42~45および、案内溝22~25とコロ42~45は、ガタがほぼ無いように寸法設定されている。
In FIG. 4, the vertical direction in the drawing indicates the direction of the optical axis, and the horizontal direction in the drawing indicates the circumferential direction of the developed view, which is the direction orthogonal to the optical axis.
図4を参照して、案内溝22~25について説明する。
案内溝22、24は光軸方向に長手方向を有するように設けられた長穴となっている。これはカム環1のカム溝12、14に沿ったコロ42、44の光軸方向への移動を妨げないためである。また、案内溝23、25は光軸方向にわずかに延びた長穴となっている。これは部品製作や組立などの誤差を吸収し、多重篏合を防止するためである。
The guide grooves 22 to 25 will be described with reference to FIG.
The
次に、あおり量を調整する手順を説明する。前述した図1~4は、本発明のあおり機構において、レンズ保持枠3が光軸に対して垂直に保持されており、あおり量が0の場合を示している。この状態から、カム環1を撮像面側から見て反時計まわりに回転させた状態が、図2、3それぞれに対して図5、図6であり、レンズ保持枠3を光軸に対して最も倒した状態を表している。また、この状態におけるカム環1の展開図が図7であり、図4と対応している。
Next, a procedure for adjusting the tilt amount will be described. 1 to 4 described above show the case where the
図5、6、7を参照すると、コロ43はカム環の回転に従って、カム環のカム溝13の終端まできているが、カム溝13は光軸直交方向に対する傾斜が無い周溝として形成されているため、コロ43の光軸方向位置は図2の位置から変化はしていない。これは、コロ45についても同様である。
5, 6 and 7, the
また、コロ42はカム環の回転に従って、カム溝12の終端近くまで来る。このとき、コロ42は光軸直交方向に対して傾いたカム溝12に従って、光軸方向物体側に移動する。一方で、コロ44は光軸に対して傾いたカム溝14に従って、光軸方向撮像面側に移動する。コロ42は光軸方向物体側に移動し、コロ44は光軸方向撮像面側に移動することによって、レンズ保持枠3はコロ42、44と光軸を通る断面で見て、コロ42、44を通る直線は光軸に対する垂線対して倒れる。このとき前述したように、コロ43、45は光軸方向の位置が変化していない。よって、レンズ保持枠3はコロ43とコロ45を結ぶ直線を軸として回転するように倒れる。図4、7に示すように、カム溝14はカム溝12に対して周方向に対して逆の傾きを持ち、傾き量が等しいカムであるため、コロ42、44はカム溝に沿ってスムーズに移動する。初期状態の図2と比較すると、レンズ装置を光軸が水平になるように置いた場合において、物体側面が上を向くようになる。図5を見ると、レンズ保持枠3が光軸Xに対して角度θだけ倒れていることが分かる。
Further, the
一方で、カム環1を逆方向、つまり撮像面側から見て時計回りに回転させると、レンズ保持枠3は逆に倒れて、レンズ装置を光軸が水平になるように置いた場合において、物体側面が下を向いたようになる。
On the other hand, if the
前述したように、図5~図7の状態ではコロ45はカム環1の、周溝として形成されているカム溝15の終端まできており、これ以上カム環1を反時計回りに回転させても、カム環1と案内筒2は相対回転しない。よって、これ以上レンズ保持枠3を光軸に対して傾けることはできず、この状態が倒し量最大の状態である。
As described above, in the state shown in FIGS. 5 to 7, the
この時、周溝として形成されているカム溝13および15に係合しているコロ43および45に着目すると、この2つのコロは光軸方向には移動しない。つまり、光軸を挟んでコロ43と45を結ぶ直線を軸としてレンズ保持枠3が回転する、すなわち倒れる。これによって、レンズ保持枠3のコロ43と45を結ぶ直線の光軸方向の位置を変えないまま、倒し量のみ変化させることが可能である。複数のコロ42~45を含む平面と光軸との交点が、カム環1の回転位置に依らず移動しないように複数のカム溝12~14と複数のコロ42~45が構成されている。コロ43と45を結ぶ直線の光軸方向位置が変わらないことによって、傾斜するレンズの光軸方向をレンズ装置の光軸方向に対して傾斜させる際に、両方の光軸が一致している状態から、両側への傾斜に対してより対称的な光学的な効果を得られる。すなわち、像面湾曲などの各種収差が悪化せず、光学性能的に有利となり高画質に寄与する。また、焦点位置も変化しないため、ユーザーがピントを合わせ直すなどの作業をする必要がなく、操作性にも寄与する。
At this time, focusing on the
次に、図1~9を参照して、あおり操作の回転軸の方向の調整について説明する。
図1に示すように、案内筒2は固定筒5と径篏合している。固定筒5の外周には定位置コロ6(図1参照)が取り付けられている。また、案内筒2は内径に周溝26が設けられており、周溝26に定位置コロ6が嵌まっている。定位置コロ6は固定筒5の外周に、周方向に等分割となるように3か所以上設けられていることが望ましい。定位置コロ6によって、固定筒5に対して案内筒2が光軸方向に移動不能で、光軸まわりに相対回転可能に保持される。
Next, with reference to FIGS. 1 to 9, the adjustment of the direction of the rotation axis for tilting operation will be described.
As shown in FIG. 1, the
図5、6を参照すると、コロ43はカム環1の周溝として形成されているカム溝13の終端まできており、これによってカム環1と案内筒2との間の相対回転の回転端が形成されている。コロ45についても同様である。この状態では、レンズ保持枠3の倒し量は最大の状態であり、コロ43、45を結ぶ直線を軸として、コロ44が最も撮像面側に、コロ46が最も物体側になるように倒れている。図5に示すように、レンズ保持枠3で保持するレンズの物体側の面が上を向くような状態となっている。この状態から、さらにカム環1を撮像面側から見て反時計回りに回転させると、カム環1の周溝として形成されているカム溝13および15の端部がコロ43および45に回転力を与え、レンズ保持枠3を回転させようとする。レンズ保持枠3に固定されたコロ42~45は案内筒2の案内溝22~25と係合しているため、案内筒2に回転力を伝える。案内筒2は固定筒5に対して、光軸方向に移動不能で光軸まわりに相対回転可能に保持されている。結果として、カム環1の回転に合わせて、レンズ保持枠3と案内筒2が固定筒5に対して一体で回転する。これによって、倒し量が最大の状態のまま、倒し方向を任意の方向に調整することができる。
Referring to FIGS. 5 and 6, the
例として、あおり方向を調整した結果、あおり回転軸の方向が鉛直方向(重力方向)となった場合を図8、9に示す。図5、6に対してカム環1、案内筒2、レンズ保持枠3が90°回転した状態となっている。光軸に垂直な面内に延在するように形成されたカム溝13、15に係合して光軸方向に移動不能なコロ43、45が上下に、光軸に垂直な面に対して角度を有して形成されたカム溝12、14に係合して光軸方向に進退するコロ42、44が左右に配置される。コロ44が光軸方向で撮像面側、コロ42が光軸方向の物体側に移動しているため、撮像面側から見て、レンズ保持枠3に保持されたレンズの撮像面側面は左方向を向くように傾斜していることが分かる。
倒し方向(回転軸の方向)の調整が完了したところで、図10、11を参照して倒し量を再度調整する方法について説明する。
As an example, FIGS. 8 and 9 show the case where the direction of the tilting rotation axis becomes the vertical direction (the direction of gravity) as a result of adjusting the tilting direction. 5 and 6, the
Now that the tilting direction (direction of the rotation axis) has been adjusted, a method of adjusting the tilting amount again will be described with reference to FIGS.
前述した図8、9に示した状態は、倒し方向が水平方向であり、倒し量が最大の状態である。この状態から、カム環1を逆方向、つまり撮像面側から見て時計回りに回転させる。すると、今までカム環1と一体的に回転していた案内筒2は回転せず、カム環1だけが時計回りに回転する。すなわちカム環1は案内筒2に対して相対回転する。そうすると、コロ42、44はカム溝12および14のカムに沿って光軸方向に移動する。これによって、倒し量が最大の状態から、倒し量が0の状態に向かって変化する。
The states shown in FIGS. 8 and 9 described above are states in which the tilting direction is the horizontal direction and the tilting amount is the maximum. From this state, the
例えば、カム環1を回転させ倒し量が0の状態に戻す途中で止めた場合を図示したのが図10、11である。倒し量が最大の倒し量に対して中程度であった場合、この状態となる。あおり方向は水平方向のまま、倒し量が中程度となっている。さらにカム環1を時計回りに回転させていくと、倒し量が0になる。そのまま回転させると、カム溝に沿ってコロ42、44が移動し、レンズ保持枠3は逆方向に倒れる、すなわち、今度は撮像面側から見てレンズ保持枠3は右方向を向いた状態となる。さらに回転させていくと、コロ43と45が周溝として形成されているカム溝13、15の終端まで到達し、カム環1と案内筒2の相対回転が不能となる。その状態で、レンズ保持枠3の倒れ量は最大となっている。倒れ方向は水平方向(回転軸が鉛直方向)で、前述の図5の状態とは逆方向に倒れている。そこからさらにカム環1を回していくと、カム環1とレンズ保持枠3および案内筒2が一体で回転し、倒し方向の回転軸を垂直方向(重力方向・鉛直方向)から水平方向に向かって変化する。つまりは、図5~7の状態に戻っていく方向である。
For example, FIGS. 10 and 11 show the case where the
以上のように、カム環1を回転させることで倒し量の調整が可能となり、さらにはカム環1と案内筒2を一体で回転させることによって倒し方向(回転軸の方向)の調整が可能となる。
As described above, the tilting amount can be adjusted by rotating the
本実施例では、カム環1と案内筒2の相対回転の回転端はコロ43とカム環1の周溝として形成されているカム溝13の終端部と、コロ45とカム環1の周溝として形成されているカム溝15の終端部で決まる。相対回転不能状態においては、カム環1の回転力をレンズ保持枠3と案内筒2に伝えるのはコロ43、45とした。しかし、コロではなく、ビスやピンなどの別部品であってもよいし、バヨネット溝の終端部とバヨネット爪を利用してもよい。
In this embodiment, the rotational ends of the relative rotation of the
また本実施例では、案内筒2と固定筒5とを定位置コロ6で連結し光軸方向に相対移動不能で光軸を中心とする相対回転可能としたが、バヨネット爪とバヨネット溝を設けるバヨネット接続でも構わない。
In this embodiment, the
また、本実施例では、カム環を回転させて倒し量および倒し方向を調整する構成となっているが、操作環などの操作部を別に設け、操作部とカム環と連結キーなどでメカ的に連結させ、ユーザーが操作部を操作して調整を行う構成でもよい。 In this embodiment, the cam ring is rotated to adjust the tilt amount and tilt direction. , and the user operates the operation unit to perform the adjustment.
さらには、メカ的に連結しなくても、カム環を電動で回転させる駆動部を設け、入力された駆動命令に応じて駆動部を駆動させる構成としてもよい。 Furthermore, it is also possible to provide a drive section that electrically rotates the cam ring without mechanically connecting the cam rings, and to drive the drive section in accordance with an input drive command.
本実施例では、レンズ保持枠3を光軸まわりに90°等分に配置した4つのコロで支持し、カム環1を回転された際に、レンズ保持枠3の光軸方向の位置が変化しない構成とした。しかし、カム環1を回転させることによって、レンズ保持枠3の倒し量と倒し方向を調整可能にするという本発明の主旨を鑑みて、これに限定されるものではない。
In this embodiment, the
4つのコロ42~45は90°等分で配置しなくてもよいし、カムの傾きはそれぞれ異なっていてもよい。初期状態で42~45のコロ4点で形成され光軸に直交していた平面が、コロがカム溝に沿って移動することによって倒れさえすればよい。このとき、倒れ状態が変化していく過程で、平面が平面として維持されないとスムーズなコロの移動が妨げられるため、そのようなコロの配置とカムの傾きは考慮する必要がある。
The four
図12にコロを配置した位相が90°等分でなく、カムの傾きもそれぞれ異なる場合の例を示す。図12を参照すると、図4で90°等分に配置されていたカム溝および案内溝が90°等分になっていないことが分かる。位相2は位相1に近づいており、カム溝13は周溝ではなく、傾きを有している。傾きの方向は位相1のカム溝12と同じであるが、傾き角はカム溝12ほど大きくない。また、位相4は位相3に近づいており、カム溝15は周溝ではなく、傾きを有している。傾きの方向は位相3のカム溝14と同じであるが、傾き角はカム溝14ほど大きくない。つまりは、カム環1の回転後も、4つのコロによって平面が形成されるような光軸方向の移動量となるように、カム溝12~15のカムの傾きを適切に設定すればよい。このような構成をとれば、カム環1を回転した際に、4つのコロで支持されたレンズ保持枠3の光軸方向の位置を変化させないことが可能である。レンズ保持枠3を傾斜させる回転軸がレンズ装置の光軸上の点を含むようにカム溝を設計すると好ましい。これにより、傾斜させるレンズの光軸をレンズ装置の光軸に対して傾斜する際に、両方の光軸が一致している状態から両側への傾斜において対称的な光学的効果を得ることができ、調整のためのより良好な操作性を実現する。
FIG. 12 shows an example in which the phases in which the rollers are arranged are not equally divided by 90° and the inclinations of the cams are different. Referring to FIG. 12, it can be seen that the cam grooves and the guide grooves, which are equally divided by 90° in FIG. 4, are not equally divided by 90°.
また、本実施例の構成においては、レンズ保持枠3に保持されたレンズの光軸上の1点の、レンズ装置の光軸方向における位置は倒し量を調整する際に変わらないが、許容できるレベルで光軸方向の位置が変化する構成でも構わない。このような構成の一例として図13に示した構成を例示する。図13を参照すると、位相1~4は光軸回りで90°等分で配置されているが、カム環1を回転すると、位相3のコロ44は光軸方向における位置が変化しないのに対し、位相1、2、4のコロ42、43、45は光軸方向において同じ方向に変化する。位相1のコロ42の移動量が最も大きく、位相2と4のコロ43と45はその半分程度である。つまりは、カム環1の回転後も、4つのコロによって平面が形成されるような光軸方向の移動量となるように、カム溝12、13、15のカムの傾きを適切に設定すればよい。このような構成をとれば、カム環1を回転された際に、4つのコロで支持されたレンズ保持枠3の光軸方向位置の変化を許容しつつ、倒れを変化させることが可能である。
In addition, in the configuration of this embodiment, the position of one point on the optical axis of the lens held by the
また、本実施例は、レンズ保持枠3を4つのコロ42~45で保持する構成としたが、レンズ保持枠3のコロ(カム環1のカム溝)の数は4つには限定されず、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で3つ以上の条件で変更可能である。後述する別の実施例は、レンズ保持枠を支持するコロが3つの場合の構成である。
In this embodiment, the
本実施例は、あおり調整可能なレンズ鏡筒を例に説明をしたが、レンズ鏡筒の組立における光学調整の一つである倒し調整を行う構成にも適用可能である。具体的には、レンズ鏡筒の組立においては、部品の誤差や組立の誤差によって所定の光学性能が得られない場合、組立の途中で光学性能をモニタしながら、所定の光学性能が得られるようレンズ保持枠を倒す調整を行っている。従来の構成では、レンズ保持枠を光軸まわりに複数個配置された偏芯コロで支持し、その偏芯コロをドライバーなどの工具で回転させて光軸方向位置を調整することによって、レンズ保持枠の倒し調整を実現しているが、微調整が難しいという課題を抱えている。レンズ鏡筒の小型化の要求にともなって、偏芯コロは小径化する必要があるが、偏芯コロを小径化するほどドライバーなどの調整工具での回転調整の操作性が下がるため、調整作業が難しくなる。また、高画質化の要求が高まることによって、より細かく調整をすることが求められ調整作業を難しくしている。また偏芯コロは、光軸を中心として周方向に2~3か所配置され、すべての偏芯コロを回転させて光学性能を追い込む必要がある。レンズ鏡筒の上側にある偏芯コロに対しては作業しやすいが、下側にある偏芯コロに対する作業は下から覗き込んでドライバー工具で作業する必要があるため作業性が悪いという課題があった。 In the present embodiment, the tilt-adjustable lens barrel has been described as an example, but it is also applicable to a configuration for tilt adjustment, which is one of the optical adjustments in assembling the lens barrel. Specifically, in the assembly of the lens barrel, if the desired optical performance cannot be obtained due to part errors or assembly errors, the optical performance is monitored during assembly so that the desired optical performance can be obtained. Adjusting to tilt the lens holding frame. In the conventional structure, the lens holding frame is supported by a plurality of eccentric rollers arranged around the optical axis, and the lens holding frame is adjusted by rotating the eccentric rollers with a tool such as a screwdriver to adjust the position in the optical axis direction. We have realized the tilting adjustment of the frame, but we have the problem that fine adjustment is difficult. With the demand for smaller lens barrels, it is necessary to reduce the diameter of the eccentric rollers. becomes difficult. In addition, as the demand for higher image quality increases, finer adjustments are required, making the adjustment work difficult. Also, the eccentric rollers are arranged in two or three places in the circumferential direction around the optical axis, and it is necessary to rotate all the eccentric rollers to improve the optical performance. It is easy to work on the eccentric rollers on the upper side of the lens barrel, but the work on the eccentric rollers on the lower side has poor workability because it is necessary to look down from below and work with a screwdriver tool. there were.
これらの複雑な作業に対して、本発明ではカム環を回転させればよいだけなので、作業性もよく、より高精度な光学調整を行うことができ、より容易に高画質な画像を得ることが可能である。 In contrast to these complicated operations, in the present invention, it is only necessary to rotate the cam ring, so workability is good, optical adjustment can be performed with higher precision, and high-quality images can be obtained more easily. is possible.
以下に、実施例の第2形態について、添付の図面に基づいて詳細に説明する。本実施例の説明は、実施例1と差異について説明し、実施例1と共通の部分については省略する。 A second embodiment of the embodiment will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. In the description of this embodiment, the differences from the first embodiment will be explained, and the parts common to the first embodiment will be omitted.
図14は実施例2のカム環1を周方向に展開した図に、案内筒2の案内溝を投影した概念図である。実施例1においては図4に対応する図である。その他の構成においては実施例1と同様であるため、図は省略する。
FIG. 14 is a conceptual diagram in which the guide groove of the
図14を参照すると、カム溝は12~14の3本で、それに対応する案内溝は22~24の3本が設けられている。それぞれ3本のカム溝および案内溝は、光軸を中心に120°等分の間隔(等角度間隔)で位相1、2,3の位相に配置されている。実施例1と同様にカム環1を回転させることによって、レンズ保持枠3を光軸方向に対して倒すことができる。倒す方向は位相1から光軸中心を通り、位相2と位相3の中心位相に向かう方向である。
Referring to FIG. 14, there are three cam grooves 12-14, and corresponding three guide grooves 22-24. The three cam grooves and the three guide grooves are arranged at
位相1に対して位相2、3のカム溝は、光軸を中心とした周方向に対して反対の傾きを持ったカムを有している。例えば、カム環1を図14の展開図上で左方向に移動させるように回転させると、位相1のコロ42は光軸方向の物体側に移動し、位相2と3のコロ43、44は撮像面側に移動する。これによってカム環1を回転させると、レンズ保持枠3を光軸に対して倒すことができる。
The cam grooves of
また、カム溝の傾きは、位相1にあるカム溝12の延在方向の光軸に垂直な面に対する角度の正接が、位相2、3にあるカム溝13、15の延在方向の光軸に垂直な面に対する角度の正接の-2倍である。つまり、カム環を所定の量回転させた場合の光軸方向のコロの移動量としては、位相1のコロ42が1移動するのに対して、位相2、3のコロ43、44は光軸方向逆側に0.5移動する。なお、角度は、光軸を中心とする径方向外側からそれぞれのカム溝を見た場合の光軸に垂直な面となす角度とする。
The tangent of the angle of the
これによって、コロ42~44の3点によって形成される平面と光軸との交点は、カム環を回転させても変化しない。つまり、レンズ保持枠3に保持されるレンズ光軸上の一点の位置のレンズ装置の光軸方向の位置を変化させずに、倒し状態のみを変化させることが可能となる。
As a result, the intersection of the plane formed by the three points of the
本実施例では、コロを配置する位相1に対して位相2と3を120°間隔(等角度間隔)で配置したが、120°でなくてもよい。例えば、位相1に対して位相2、3を135°間隔で配置した場合は、カムの傾きを位相1に対して、位相2、3を逆方向の傾きで√2/2(約0.707)に設定すればよい。
In this embodiment, the
また、位相1に対する、位相2、3の位置関係は同じにする必要もなく、異ならせてもよい。例えば、位相1に対して位相2を120°、位相1に対して位相3を135°の位置に配置すると、カムの傾きは位相1に対して、位相2は0.5で、位相3は√2/2(約0.707)に設定すればよい。
Also, the positional relationship of
つまり、3つのコロによって形成される平面と光軸の交点がカム環を回転させても変化しないように、コロを配置する位相にカムの傾きを合わせればよく、その組み合わせは前述には限定されない。 In other words, the tilt of the cam may be adjusted to the phase in which the rollers are arranged so that the intersection of the plane formed by the three rollers and the optical axis does not change even when the cam ring is rotated, and the combination is not limited to the above. .
以下に、実施例の第3形態について、添付の図面に基づいて詳細に説明する。本実施例の説明は、実施例1、2と差異について説明し、実施例1、2と共通の部分については省略する。 A third embodiment of the embodiment will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. In the description of this embodiment, the differences from the first and second embodiments will be explained, and the parts common to the first and second embodiments will be omitted.
図15は実施例2のカム環1を周方向に展開した図に、案内筒2の案内溝を投影した概念図である。実施例1においては図4に対応する図である。その他の構成においては実施例1と同様であるため、図は省略する。
FIG. 15 is a conceptual diagram in which the guide groove of the
図15を参照すると、カム溝は12~14の3本で、それに対応する案内溝は22~24の3本が設けられている。それぞれ3本のカム溝および案内溝は、光軸を中心に120°等分の間隔で位相1、2,3の位相に配置されている。実施例1と同様にカム環1を回転させることによって、レンズ保持枠3を光軸に対して倒す。倒す方向は位相1から光軸中心を通り、位相2と位相3の中心位相に向かう方向である。
Referring to FIG. 15, there are three
位相1のカム溝12が傾きを持ったカムであることに対して、位相2と位相3は光軸に直交する平面内に構成され、光軸に直交する平面に対して傾き角が0°のカムである。例えば、カム環1を図14の展開図上で左方向に移動させるように回転させると、位相1のコロ42は光軸方向の物体側に移動し、位相2と3のコロ43、44は光軸方向には移動しない。これによってカム環1を回転させると、レンズ保持枠3を光軸に対して倒すことができる。
The
また、コロ42~44の3点によって形成される平面と光軸中心を結ぶ点は、カム環を回転させると変化する。つまりは、レンズ保持枠3の光軸方向の位置の変化は許容しつつ、レンズ装置の光軸に直交する平面に対して倒すことが可能となる。
Further, the point connecting the plane formed by the three points of the
本実施例では、コロを配置する位相1に対して位相2と3を120°間隔で配置したが、120°でなくてもよい。また、位相1に対する、位相2、3の位置関係は同じにする必要もなく、異ならせてもよい。
In this embodiment, the
以下に、実施例の第4形態について、添付の図面に基づいて詳細に説明する。本実施例の説明は、実施例1と差異について説明し、前述した別の実施例と共通の部分については省略する。 A fourth embodiment of the embodiment will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. The description of this embodiment will focus on the differences from the first embodiment, and will omit the parts common to the other embodiments described above.
前述したすべての実施例において、カム環1を回転させるという一つの操作でレンズ保持枠3の倒し量と倒し方向を調整可能な構成とした。具体的にはカム環1と案内筒2の相対回転が可能な範囲においてカム環1を回転させることによって倒し量を調整し、カム環1と案内筒2の相対回転が不能となり一体で回転する範囲においては、倒し方向を調整する構成としている。
In all of the above-described embodiments, the amount and direction of tilting of the
しかし、カム環1と案内筒2が相対回転可能な範囲において、カム環1を回転させた場合、カム環1と案内筒2が相対回転せず、カム環1と案内筒2が一体的に回転してしまい、案内筒2と固定筒5が相対回転してしまう可能性がある。こうなってしまうと、倒し量を変化させるつもりが、倒す回転軸の方向が変わってしまったりして、作業性が非常に悪い。
However, when the
これを防止するための構成について本実施例で説明する。
図1を参照すると、カム環1と案内筒2との間に光軸方向の隙間Yが形成されている。
また、案内筒2と固定筒5との間にも同様に、光軸方向の隙間Zが形成されている。この隙間Yに付勢部材を追加し、その付勢力によって案内筒2に対してカム環1を光軸方向に付勢する。また、同様に隙間Zにも付勢部材を追加し、その付勢力によって固定筒5に対して案内筒2を光軸方向に付勢する。この付勢力に差をつけることによって、カム環1と案内筒2を相対回転させるために必要な回転トルクと、案内筒2と固定筒5を相対回転させるために必要な回転トルクにも差をつけることが可能である。前者よりも後者のトルクが常に大きくなるように設定することによって、カム環1と案内筒2が相対回転可能な範囲において、案内筒2がカム環1に連れ回ることを防止することができる。
A configuration for preventing this will be described in this embodiment.
Referring to FIG. 1, a gap Y is formed between the
Similarly, a gap Z is formed between the
つまり、倒し量を調整しようとする際に倒し方向が変化してしまうことを防ぐことができ、操作性の悪化を避けることができる。 In other words, it is possible to prevent the tilting direction from changing when trying to adjust the tilting amount, thereby avoiding deterioration of operability.
本実施例では、一例として光軸方向に付勢する付勢部材を追加したが、径方向に付勢する付勢部材を追加してもよい。また、それぞれの摺動部に粘度の異なるグリスを塗布することによって、前述のトルク差を発生させてもよい。カム環1と案内筒2との相対回転トルクよりも案内筒2と固定筒5との相対回転トルクを大きくすることができる構成であればよい。
In this embodiment, an urging member for urging in the optical axis direction is added as an example, but an urging member for urging in the radial direction may be added. Further, the above-described torque difference may be generated by applying greases having different viscosities to the respective sliding portions. Any configuration may be employed as long as the relative rotational torque between the
カム環に形成されたカム溝の形状と、案内筒に形成された案内溝の形状は、例示した実施例の形状に限定されるものではない。案内筒に形成されたすべての案内溝の形状は、部品製造誤差や組立誤差を吸収し、多重篏合を防止するために光軸方向にわずかに延びた長穴となっていることを記載した。これに加え、案内溝の形状は、係合するコロの案内筒に対する周方向(光軸を中心とする回転方向)への移動を規制する形状である。また、案内筒に対するカム筒の回転によってカム溝に係合したカムの光軸方向の位置の変動により変わるレンズ面の傾斜に関わらず、レンズ保持枠に保持されているレンズの所定の位置が光軸方向に変化しないようにカム溝を構成することが好ましい。レンズの所定の位置としては例えば、レンズの光軸上の厚みの中心、面頂点、瞳位置などが挙げられる。 The shape of the cam groove formed in the cam ring and the shape of the guide groove formed in the guide cylinder are not limited to the shapes of the illustrated embodiments. All the guide grooves formed in the guide tube are elongated holes slightly extending in the direction of the optical axis in order to absorb part manufacturing errors and assembly errors and to prevent multiple fittings. . In addition, the shape of the guide groove is a shape that restricts the movement of the engaging roller in the circumferential direction (rotational direction about the optical axis) with respect to the guide cylinder. In addition, regardless of the tilt of the lens surface that changes due to the change in the position of the cam engaged with the cam groove in the optical axis direction due to the rotation of the cam barrel with respect to the guide barrel, the lens held in the lens holding frame is positioned at a predetermined position. It is preferable to configure the cam groove so that it does not change in the axial direction. The predetermined position of the lens includes, for example, the center of thickness on the optical axis of the lens, the surface vertex, the pupil position, and the like.
以上、実施例1~実施例4まで本発明の目的を達成する構成を説明したが、当然ながら、本発明の目的と構成に矛盾しない限りは、他の形態にも適用可能である。また、各構成の組み合わせることも可能である。 As described above, the configuration for achieving the object of the present invention has been described in Examples 1 to 4, but it is of course possible to apply other forms as long as they do not conflict with the object and configuration of the present invention. It is also possible to combine each configuration.
1・・・カム環
2・・・案内筒
3・・・レンズ保持枠
5・・・固定筒
12、13,14、15・・・カム溝
22、23、24、25・・・案内溝
42、43、44、45・・・コロ(係合部)
Claims (13)
前記固定筒に対して光軸方向に移動不能かつ前記光軸まわりで回転可能に保持され、前記光軸方向に延在する案内溝を有する複数の案内溝を有する案内筒と、
前記光軸と直交する面に対して傾きを有するカム溝を含む複数のカム溝を有するカム環と、
前記複数の案内溝と前記複数のカム溝とに係合する複数の係合部を有し、レンズを保持するレンズ保持枠と、
を有し、
前記カム環は、前記案内筒に対して前記光軸方向に移動不能かつ前記光軸まわりで回転可能な状態と、前記案内筒に対して前記光軸まわりで回転不能かつ前記案内筒と一体で回転可能な状態とを有する、
ことを特徴とするレンズ鏡筒。 a fixed barrel;
a guide cylinder held so as to be immovable in the optical axis direction and rotatable about the optical axis with respect to the fixed cylinder, and having a plurality of guide grooves having guide grooves extending in the optical axis direction;
a cam ring having a plurality of cam grooves including cam grooves inclined with respect to a plane orthogonal to the optical axis;
a lens holding frame having a plurality of engaging portions that engage with the plurality of guide grooves and the plurality of cam grooves and holding a lens;
has
The cam ring is configured to be immovable in the optical axis direction with respect to the guide tube and rotatable about the optical axis, and non-rotatable about the optical axis with respect to the guide tube and integral with the guide tube. a rotatable state;
A lens barrel characterized by:
前記3つのカム溝のうちの1つのカム溝と、他の2つのカム溝の、前記光軸に直交する平面に対する傾きは互いに逆方向である、
ことを特徴とする請求項9に記載のレンズ鏡筒。 the three cam grooves are inclined with respect to a plane perpendicular to the optical axis,
Inclinations of one of the three cam grooves and the other two cam grooves with respect to a plane perpendicular to the optical axis are opposite to each other.
10. The lens barrel according to claim 9, characterized in that:
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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