JP2023010113A - レンズ装置及び交換ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】例えば、交換の際の防塵に有利なレンズ装置を提供すること。【解決手段】レンズ装置は、交換ユニットが着脱可能に装着される固定筒と、光軸に沿って固定筒に対して可動の移動鏡筒と、移動鏡筒より被写体側の空間と移動鏡筒より像側の空間とを接続する開口を閉じるように移動鏡筒に接触する接触部材とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、レンズ装置及び交換ユニットに関する。

特許文献１には、複数の羽根を含むバリアユニットをマウント部に設け、マウント開口部からの塵埃の侵入を妨げるレンズ装置が開示されている。また、特許文献２には、レンズ最後部に設けられた透明板でマウント開口部を塞ぐことで塵埃の侵入を妨げるレンズ装置が開示されている。

特開２００７－１３９８４９号公報 特開２００５－７０８００号公報

特許文献１のレンズ装置では、複雑な機構で構成されるバリアユニットを設けるのに、多数の部品を要する。また、特許文献２のレンズ装置では、光路内に透明板を設けているため、映像を形成する光量を損失する。

本発明は、例えば、交換の際の防塵に有利なレンズ装置を提供することを目的とする。

本発明の一側面としてのレンズ装置は、交換ユニットが着脱可能に装着される固定筒と、光軸に沿って固定筒に対して可動の移動鏡筒と、移動鏡筒より被写体側の空間と移動鏡筒より像側の空間とを接続する開口を閉じるように移動鏡筒に接触する接触部材とを有することを特徴とする。

本発明によれば、例えば、交換の際の防塵に有利なレンズ装置を提供することができる。

実施例１のレンズ装置のズーム連結ピン軸上の断面図である。 実施例１のレンズ装置のカムフォロア軸上の断面図である。 実施例１のロックピン軸上の断面図である。 図３（ｃ）のＡ－Ａ線断面図である。 実施例１のリレーユニットの案内溝部展開図である。 実施例２のレンズ装置のズーム連結ピン軸上の断面図である。 実施例２のレンズ装置の各溝とピンの配置関係を示す模式図である。 実施例２のロックボタン軸上の断面図である。 実施例２の固定筒のロック溝とロックボタンの位置関係を示す模式図である。

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。

図１は、本実施例のレンズ装置Ｌ１のズーム連結ピン軸上の断面図である。図２は、本実施例のレンズ装置Ｌ１のカムフォロア軸上の断面図である。

レンズ装置Ｌ１は、固定筒１、回転筒２、及び移動鏡筒３を有する。固定筒１には、リレーユニット（交換ユニット）７が着脱可能に装着される。回転筒２は、固定筒１によりレンズ装置Ｌ１の光軸Ｏの周りに回転可能に支持されている。移動鏡筒３は、レンズ装置Ｌ１のズーム光学系（変倍光学系）の一部であり、変倍のためのガラス（光学素子）Ｇ１を保持し、回転筒２により光軸Ｏに沿って固定筒１に対して可動に支持される。なお、移動鏡筒３は、本実施例では回転筒２により光軸Ｏに沿って固定筒１に対して可動に構成されているが、他の駆動手段により光軸Ｏに沿って固定筒１に対して可動に構成されていてもよい。また、ガラスＧ１は、本実施例ではレンズ装置Ｌ１のズーム光学系の一部であるが、レンズ装置Ｌ１の単焦点レンズにおけるフォーカス光学系（合焦光学系）の一部であり、合焦のための光学素子であってもよい。また、回転筒２は、本実施例では固定筒１の内周側に配置されているが、固定筒１の外周側に配置されてもよい。

ズームリング５とアイリスリング６は、固定筒１の外周部に光軸Ｏを中心に回転可能に支持されている。押え環９は、不図示のネジにより固定筒１に固定され、ズームリング５の光軸方向の移動を規制する。リレーユニット７は、ガラス（光学素子）Ｇ２を保持し、固定筒１の像側（撮像面側）で固定ボルトＢ１により固定筒１に固定されている。マウント８は、リレーユニット７の像側で固定ボルトＢ２によりリレーユニット７に固定され、レンズ装置Ｌ１とカメラ本体との接続部として機能する。固定ボルトＢ１はマウント８に設けられた貫通穴８ａに挿通されており、貫通穴８ａに工具を挿入して固定ボルトＢ１を取り外すことで、リレーユニット７にマウント８を固定したまま、固定筒１とリレーユニット７とを分割することが可能である。

防塵部材（接触部材）１００は、ゴムやエラストマー等の弾性材料で形成された円筒状の部材であり、固定筒１の内周部に設けられている。防塵部材１００は、固定筒１、回転筒２、及び移動鏡筒３よりも弾性率が低い。

ズーム連結ピン（凸部）１０は、回転筒２に固定されている。また、ズーム連結ピン１０は、固定筒1に形成された周方向へ延びる円周溝１ｂに挿通され、ズームリング５に設けられた連結穴５ａと係合する。移動鏡筒３の外周部には、カムフォロア３ａが固定されている。カムフォロア３ａは、回転筒２に形成されたカム溝２ａ、及び固定筒１の内周部に形成された光軸方向へ延びる直進溝１ａと係合する。以上の構成により、ズームリング５の回転に応じて、移動鏡筒３は光軸Ｏに沿って移動可能である。

移動鏡筒３には、レンズ装置Ｌ１の光量を調整する絞りユニット１１が設けられている。絞りユニット１１は、絞り回転板１３と複数の絞り羽根１１ａとを備える。絞り回転板１３が回転すると、複数の絞り羽根１１ａにより形成される開口径が変化する。絞り連結ピン１２は、アイリスリング６に固定され、絞り回転板１３に形成された光軸方向へ延びる直溝１３ａと係合している。以上の構成により、アイリスリング６の回転に応じて、絞りユニット１１の開口径を変化させることが可能である。なお、アイリスユニットは、移動鏡筒３とは別に設けられてもよい。

図３は、本実施例のロックピン軸上の断面図である。図４は、図３（ｃ）のＡ－Ａ線断面図である。図５は、本実施例のリレーユニット７の案内溝部展開図である。

固定筒１の像側の端面には、ピン収納穴１ｃが設けられている。ピン収納穴１ｃの内部には、ロックピン１４とロックばね１５が配置されている。ピン収納穴１ｃの入り口には、ロックピン１４の脱落を防止する押え環１６が設けられている。ズームリング５には、外周部から内周部まで貫通したコマ挿入穴５ｃが形成されている。コマ挿入穴５ｃの内部には、ロックコマ１７が配置されている。ロックコマ１７は、固定筒１の外周部に形成された周方向へ延びるコマ通過溝１ｄに挿通されている。コマ通過溝１ｄは、ピン収納穴１ｃと繋がっている。

リレーユニット７は、ベース部７ａと、ベース部７ａから光軸方向へ延びた突起部７ｂと、固定筒１の内周部と全周で嵌合する嵌合部７ｃとを備える。ズームリング５、アイリスリング６、及び押え環９にはそれぞれ、突起部７ｂが挿通する挿通穴５ｂ，６ａ，９ａが設けられている。

リレーユニット７は、レンズ装置Ｌ１から離脱する場合に、移動鏡筒３及び防塵部材１００を互いに接触させる機構を有する。具体的には、該機構は、カム部材を含む。カム部材は、リレーユニット７がレンズ装置Ｌ１から離脱する場合に、移動鏡筒３及び防塵部材１００を互いに接触させるように移動鏡筒３及び防塵部材１００のうち少なくとも一方を光軸Ｏに沿って移動させるカムが形成されている。

以下、本実施例の上記機構について説明する。図５に示されるように、突起部７ｂには、ズーム連結ピン１０が挿通される案内溝７ｄが形成されている。案内溝７ｄは、光軸Ｏに対して９０度より小さい角度を持つ斜面Ｓ１，Ｓ２、光軸に垂直な面Ｓ３、及び光軸に平行な面Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６を備え、ズーム連結ピン１０を案内する。案内溝７ｄのうち面Ｓ３により形成される範囲Ａ１は、リレーユニット７がレンズ装置Ｌ１に取り付けられた状態で撮影が行われる場合にズーム連結ピン１０を案内する第１の溝として機能する。ズーム連結ピン１０が面Ｓ４，Ｓ５に接触する位置はそれぞれ、レンズ装置Ｌ１のテレ側メカ端（Ｐ１）とワイド側メカ端（Ｐ２）である。また、案内溝７ｄのうち斜面Ｓ１により形成される範囲Ａ２は、リレーユニット７がレンズ装置Ｌ１から離脱している場合に移動鏡筒３が防塵部材１００に接触するまで像側に移動するようにズーム連結ピン１０を案内する第２の溝として機能する。

以下、リレーユニット７の着脱時のズーム連結ピン１０と案内溝７ｄとの位置関係、及びズームリング５の回転を規制する規制部材について説明する。

図１（ａ）の状態において、リレーユニット７を固定筒１から取り外すために、リレーユニット７が固定筒１から光軸方向へ引き抜かれると、図５の位置Ｐ０に位置するズーム連結ピン１０は範囲Ａ１を外れて範囲Ａ２内の位置Ｐ３に位置する。更に、リレーユニット７が固定筒１から光軸方向へ引き抜かれると、ズーム連結ピン１０は範囲Ａ２を移動し、それに伴い回転筒２及びズームリング５が回転する。ズーム連結ピン１０が位置Ｐ４に到達すると、図１（ｂ）に示されるように、移動鏡筒３はテレ端位置よりも像側に移動して防塵部材１００に接触する。このとき、図３（ｃ）及び図４に示されるように、ロックピン１４の係合部１４ａがロックコマ１７の切欠き１７ａに嵌まるため、回転筒２及びズームリング５の回転が規制される。すなわち、ロックピン１４及びロックコマ１７が回転筒２及びズームリング５の回転を規制する規制部材として機能する。

リレーユニット７を固定筒１に取り付けるために、リレーユニット７が固定筒１に挿入されると、ズーム連結ピン１０は位置Ｐ４から面Ｓ６により形成される範囲Ａ３を移動する。ズーム連結ピン１０が位置Ｐ５に到達すると、図３（ｂ）に示されるように、ロックピン１４がリレーユニット７に押されてロックピン１４とロックコマ１７との係合状態が解除され、ズームリング５は回転可能となる。このとき、図１（ｂ）に示されるように、リレーユニット７の嵌合部７ｃの一部が固定筒１の内周部に全周で嵌合されており、レンズ装置Ｌ１の外部の空間と内部の空間とを接続する開口は閉じられた状態になっている。更に、リレーユニット７が固定筒１に挿入されると、ズーム連結ピン１０は斜面Ｓ２により形成される範囲Ａ４を移動し、それに伴い回転筒２及びズームリング５が回転する。リレーユニット７が固定筒１に接触する位置まで挿入されると、ズーム連結ピン１０は面Ｓ４により形成される範囲Ａ５を移動してテレ側メカ端（Ｐ１）に到達する。このとき、図３（ａ）に示されるように、ロックピン１４とロックコマ１７との係合解除状態が維持される。

移動鏡筒３と防塵部材１００とが接触した状態において、移動鏡筒３及び防塵部材１００は全周で連続した筒形状となっているため、移動鏡筒３の被写体側の空間と像側の空間とを接続する開口を閉じることが可能となる。また、リレーユニット７が固定筒１から離脱している状態では、ズームリング５の回転規制が維持される。したがって、図１（ｃ）に示されるように、リレーユニット７が固定筒１から離脱している状態において、移動鏡筒３の被写体側の空間と像側の空間とを接続する開口が塞がれた状態を維持することが可能となる。なお、移動鏡筒３が複数の移動鏡筒からなる場合、防塵部材１００は複数の移動鏡筒のうち最も像側の移動鏡筒に接触する。

以上説明したように、本実施例の構成によれば、交換の際の防塵に有利である。また、部品の大幅な増加を抑制することができる。また、レンズ装置Ｌ１はリレーユニット７が離脱すると同時に防塵状態になるため、ユーザーが意図して防塵のために作業する必要がない。

なお、移動鏡筒３は、本実施例では防塵部材１００に接触するが、固定筒２に直接接触してもよい。この場合、固定筒２は、接触部材として機能する。また、防塵部材１００は、本実施例では固定筒１に設けられているが、回転筒２や、移動鏡筒３の接触部材に接触する接触部に設けられてもよい。防塵部材１００は、固定筒１又は回転筒２、及び移動鏡筒３のうち少なくとも一方に設けられていることが好ましい。また、防塵部材１００は、本実施例では周方向に沿って連続した円形状を有するが、同様の効果が得られれば、その数や形状を限定しない。例えば、防塵部材１００は、周方向に沿って不連続で複数の防塵部材により構成されてもよい。

本実施例では、実施例１と異なる構成について説明し、実施例１と同じ要素については同じ符号を付して説明は省略する。

図６は、本実施例のレンズ装置Ｌ２のズーム連結ピン軸上の断面図である。図７は、本実施例のレンズ装置Ｌ２の各溝とピンの配置関係を示す模式図である。

レンズ装置Ｌ２は、固定筒２１、回転筒２２、移動鏡筒３、及び防塵環（移動環）３１を有する。固定筒２１には、リレーユニット（交換ユニット）２４が着脱可能に装着される。回転筒２２は、固定筒２１によりレンズ装置Ｌ２の光軸Ｏに平行な回転軸を中心に回転可能に支持される。移動鏡筒３は、回転筒２２により光軸Ｏに沿って移動可能に支持される。なお、移動鏡筒３は、本実施例では回転筒２２により光軸Ｏに沿って移動可能に構成されているが、他の駆動手段により光軸Ｏに沿って移動可能に構成されていてもよい。また、回転筒２２は、本実施例では固定筒２１の内周側に配置されているが、固定筒２１の外周側に配置されてもよい。

ズームリング２３とアイリスリング６は、固定筒２１の外周部に光軸Ｏを中心に回転可能に支持されている。押え環９は、不図示のネジにより固定筒２１に固定され、ズームリング２３の光軸方向の移動を規制する。リレーユニット２４は、ガラス（第２光学素子）Ｇ２を保持し、固定筒２１の像側（撮像面側）で固定ボルトＢ１により固定筒２１に固定されている。リレーユニット２４は、アイリスリング６の光軸方向への移動を規制している。マウント８は、リレーユニット２４の像側で固定ボルトＢ２によりリレーユニット２４に固定されている。固定ボルトＢ１を取り外すことで、リレーユニット２４にマウント８を固定したまま、固定筒２１とリレーユニット２４とを分割することが可能である。

防塵部材１００は、防塵環３１の内周部に設けられている。防塵部材１００は、防塵環３１よりも弾性率が低い。固定筒２１には、案内溝２１ｃが形成されている。ズーム連結ピン１０は、回転筒２２に固定されている。また、ズーム連結ピン１０は、固定筒２１に形成された周方向へ延びる円周溝２１ｂに挿通され、ズームリング２３に設けられた連結穴２３ａと係合する。カムフォロア３ａは、移動鏡筒３に固定されており、回転筒２２に形成されたカム溝２２ａ、及び固定筒２１の内周部に形成された光軸方向へ延びる直進溝２１ａと係合する。カム溝２２ａは、曲溝部２２ｂ、及び円周方向へ延びる周溝部２２ｃを備える。連結ピン２５は、防塵環３１に固定されており、固定筒２１に形成された案内溝２１ｃ、及びズームリング２３に形成された直溝２３ｂと係合する。案内溝２１ｃは、周方向へ延びる周溝部２１ｄ、及び周溝部２１ｄに対して角度を持つ斜溝部２１ｅを備える。

図６（ａ）に示される撮影時において、連結ピン２５は図７（ａ）に示されるように周溝部２１ｄに位置するため、防塵環３１はズームリング２３が回転しても光軸方向へ移動しない。このとき、カムフォロア３ａは曲溝部２２ｂに位置するため、移動鏡筒３はズームリング２３の回転に応じて光軸方向へ移動する。

ズームリング２３がテレ側メカ端よりも更に回転すると、図７（ｂ）に示されるように、連結ピン２５は斜溝部２１ｅに沿って移動する。これにより、防塵環３１は、移動鏡筒３の側（被写体側）に移動する。このとき、カムフォロア３ａは周溝部２２ｃに位置するため、移動鏡筒３はズームリング２３が回転しても光軸方向へ移動しない。

以上の構成により、ズームリング２３の回転に応じて移動鏡筒３及び防塵環３１を光軸方向へ移動させることが可能である。

以下、図８及び図９を参照して、ズームリング２３の回転を規制する規制手段について説明する。図８は、本実施例のロックボタン軸上の断面図である。図９は、本実施例の固定筒２１のロック溝とロックボタンの位置関係を示す模式図である。

図８に示されるように、ズームリング２３には、ボタン収納穴２３ｃが設けられている。ボタン収納穴２３ｃの内部には、ロックボタン２６とロックばね２７が設けられている。ボタン収納穴２３ｃの入り口には、ロックボタン２６の脱落を防止する押え環２８が設けられている。ロックボタン２６は、固定筒２１に形成された周方向へ延びるロック溝２１１に挿通されている。

ロックボタン２６には、大径部２６ａと小径部２６ｂが形成されている。また、ロックボタン２６の上端面２６ｃには、弾性部材が設けられている。ロック溝２１１は、図９（ａ）に示されるように、撮影時にロックボタン２６が移動する幅広部２１１ｃ、及び幅広部２１１ｃのテレ端面２１１ａの先に設けられた、大径部２６ａよりも狭く、小径部２６ｂよりも広い幅狭部２１１ｄを備える。図８（ａ）及び図９（ｂ）に示されるように、大径部２６ａがテレ端面２１１ａ及びテレ端面２１１ａと反対側のワイド端面２１１ｂ（不図示）に接触することで、ズームリング２３のメカ端操作範囲が決められる。なお、テレ端面２１１ａ及びワイド端面２１１ｂには、ロックボタン２６が接触したときの衝突音軽減や傷防止のための緩衝部材２９が設けられている。

図８（ｂ）に示されるように、ロックボタン２６を内側に押圧すると、大径部２６ａが内径側に移動する。図９（ｃ）に示されるように、小径部２６ｂは幅狭部２１１ｄに挿通可能であるため、ズームリング２３をテレ端位置より更に回転することが可能となる。ズームリング２３を回転させ、図６（ｂ）及び図７（ｂ）に示されるように、防塵環３１を防塵部材１００が移動鏡筒３に接触する位置まで移動させることにより、移動鏡筒３の被写体側の空間と撮像面側の空間とを接続する開口を閉じることが可能となる。ここで、ロックボタン２６の押圧状態が解除されると、図８（ｃ）に示されるように、ロックばね２７の付勢力により上端面２６ｃが固定筒２１の内周面に押し付けられる。上端面２６ｃと固定筒２１の内周面との摩擦力により、ズームリング２３の回転を規制することが可能となる。リレーユニット２４を固定筒２１から取り外す前に防塵環３１と移動鏡筒３とを接触させ、ズームリング２３の回転を規制することで、リレーユニット２４を交換する際のレンズ装置Ｌ２の内部への塵埃の侵入を防止することが可能となる。また、リレーユニット２４を取り外した状態において、移動鏡筒３の被写体側の空間と像側の空間とを接続する開口が閉じられた状態を維持することが可能となる。

以上説明したように、本実施例の構成によれば、交換の際の防塵に有利である。また、部品の大幅な増加を抑制することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１ 固定筒
３ 移動鏡筒
７ リレーユニット（交換ユニット）
１００ 防塵部材（接触部材）
Ｌ１ レンズ装置
Ｏ 光軸

Claims (18)

1. 交換ユニットが着脱可能に装着される固定筒と、
   光軸に沿って前記固定筒に対して可動の移動鏡筒と、
   前記移動鏡筒より被写体側の空間と前記移動鏡筒より像側の空間とを接続する開口を閉じるように前記移動鏡筒に接触する接触部材とを有することを特徴とするレンズ装置。
2. 前記接触部材は、前記交換ユニットが前記固定筒から離脱している状態において、前記移動鏡筒に接触していることを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
3. 前記移動鏡筒より被写体側に、前記光軸に沿って前記固定筒に対して可動の移動鏡筒を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ装置。
4. 前記移動鏡筒を可動に保持し、前記光軸の周りに回転可能に支持されている回転筒を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のレンズ装置。
5. 前記交換ユニットが前記固定筒から離脱している状態において、前記回転筒の回転を規制する規制部材を有することを特徴とする請求項４に記載のレンズ装置。
6. 前記接触部材は、前記回転筒に設けられていることを特徴とする請求項４又は５に記載のレンズ装置。
7. 前記移動鏡筒には、前記接触部材に接触する接触部が設けられ、
   前記接触部と前記接触部材のうち少なくとも一方は、前記移動鏡筒と前記回転筒よりも弾性率が低いことを特徴とする請求項６に記載のレンズ装置。
8. 前記接触部材は、前記固定筒に設けられていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のレンズ装置。
9. 前記移動鏡筒には、前記接触部材に接触する接触部が設けられ、
   前記接触部と前記接触部材のうち少なくとも一方は、前記移動鏡筒と前記固定筒よりも弾性率が低いことを特徴とする請求項８に記載のレンズ装置。
10. 前記移動鏡筒よりも像側に配置され、前記光軸に沿って移動可能な移動環を有し、
    前記接触部材は、前記移動環に設けられていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のレンズ装置。
11. 前記移動鏡筒には、前記接触部材に接触する接触部が設けられ、
    前記接触部と前記接触部材のうち少なくとも一方は、前記移動鏡筒と前記移動環よりも弾性率が低いことを特徴とする請求項１０に記載のレンズ装置。
12. 前記接触部材は、前記移動鏡筒の像側に配置され、
    前記移動鏡筒は、前記交換ユニットが前記固定筒から離脱する場合に、前記接触部材に接触するまで像側に移動することを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載のレンズ装置。
13. 前記移動環は、前記交換ユニットが前記固定筒から取り外される場合に、前記接触部材が前記移動鏡筒に接触するまで被写体側に移動することを特徴とする請求項１０又は１１に記載のレンズ装置。
14. 前記移動鏡筒は、前記レンズ装置における変倍のための光学素子を保持することを特徴とする請求項１乃至１３の何れか一項に記載のレンズ装置。
15. 前記移動鏡筒は、前記レンズ装置における合焦のための光学素子を保持することを特徴とする請求項１乃至１３の何れか一項に記載のレンズ装置。
16. 請求項１乃至１５の何れか一項に記載のレンズ装置に着脱可能に装着される交換ユニットであって、
    光学素子を有することを特徴とする交換ユニット。
17. 前記交換ユニットが前記レンズ装置から離脱する場合に、前記移動鏡筒と前記接触部材を互いに接触させる機構を有することを特徴とする請求項１６に記載の交換ユニット。
18. 前記機構は、カム部材を含み、
    前記カム部材は、前記交換ユニットが前記レンズ装置から離脱する場合に、前記移動鏡筒と前記接触部材を互いに接触させるように前記移動鏡筒と前記接触部材のうち少なくとも一方を前記光軸に沿って移動させるカムが形成されていることを特徴とする請求項１７に記載の交換ユニット。
    

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