JP5168565B2 - Lens barrel and camera - Google Patents
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この発明はレンズ鏡筒及びカメラに関する。 The present invention relates to a lens barrel and a camera.
従来、ロックリングを用いて補正レンズを保持する支持枠が光軸に直交する方向へ移動することを制限する補正手段用係止装置(以下係止装置という)が知られている(下記公報参照)。この係止装置では、ロータの回転軸上に取り付けられたギアとロックリングのギアとを噛み合わせてロックリングを光軸周りに回転させるとともに、ロックリングの回転を規制する規制部材を用いてロックリングをロック位置・アンロック位置に係止させる。
しかし、上述係止装置では、規制部材がロータに近接配置されているため、ロータを駆動してロックリングをロック位置・アンロック位置に係止させたとき、ロックリングには規制部材によってロータから離れる方向への力が作用し、ロータのギアとロックリングのギアとの噛合い量が少なくなり、ガタが大きくなる。その結果、ロックリングが静止するまでの時間が長くなったり、静止後においては振動・衝撃により容易にロックリングの位置が変わるという問題がある。 However, in the above-described locking device, since the regulating member is disposed close to the rotor, when the rotor is driven to lock the lock ring at the lock position / unlock position, the lock ring is separated from the rotor by the regulating member. A force in the direction of separating acts, the amount of meshing between the gear of the rotor and the gear of the lock ring decreases, and the play increases. As a result, there is a problem that it takes a long time until the lock ring is stationary, and the position of the lock ring is easily changed by vibration / impact after the stationary state.
この発明の課題は第1部材を迅速かつ確実に静止させることができるレンズ鏡筒及びカメラを提供することである。 An object of the present invention is to provide a lens barrel and a camera capable of quickly and reliably stopping a first member.
上記課題を解決するため請求項1記載の発明は、固定枠と、レンズを保持し、前記レンズの光軸に直交する方向へ移動可能に前記固定枠に支持され、外周部に複数の突起が所定の間隔で並んで形成されたレンズ保持枠と、前記各突起を囲む円環形状を有し、内周部に山部と谷部とが交互に形成され、前記突起と前記谷部とが対向して前記レンズ保持枠の前記光軸に直交する方向への移動を許容するアンロック位置と、前記突起と前記山部とが対向して前記レンズ保持枠の前記光軸に直交する方向への移動を制限するロック位置との間で回動可能に前記固定枠に支持されたロック部材と、前記ロック部材の外周部に設けられたギア部と噛み合い、前記ギア部を介して前記ロック部材を前記アンロック位置と前記ロック位置との間で回動させる駆動ギアと、前記アンロック位置において前記ロック部材の第1の回転方向への回転を制限するように前記ロック部材を受け止める第1の回転制限部材と、前記ロック位置において前記ロック部材の前記第1の回転方向と反対の第2の回転方向への回転を制限するように前記ロック部材を受け止める第2の回転制限部材とを備え、前記ロック部材が前記第1の回転制限部材に当接したときに前記ロック部材が前記第1の回転制限部材から受ける反力のうち、前記駆動ギアの回転中心と前記ロック部材の回転中心とを結ぶ方向の分力と、前記ロック部材が前記第2の回転制限部材に当接したときに前記ロック部材が前記第2の回転制限部材から受ける反力のうち、前記駆動ギアの回転中心と前記ロック部材の回転中心とを結ぶ方向の分力とが、ほぼ等しいことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is to hold a fixed frame and a lens, and is supported by the fixed frame so as to be movable in a direction perpendicular to the optical axis of the lens, and a plurality of protrusions are provided on the outer periphery. A lens holding frame formed side by side at a predetermined interval, and an annular shape surrounding each of the protrusions, and crests and troughs are alternately formed on the inner periphery, and the protrusions and the troughs are and an unlocked position for allowing movement of the counter to a direction perpendicular to the optical axis of the lens holding frame, the projection and the peaks and is opposed to the direction perpendicular to the optical axis of the lens holding frame A lock member supported by the fixed frame so as to be rotatable between a lock position that restricts movement of the lock member and a gear portion provided on an outer peripheral portion of the lock member, and the lock member via the gear portion For rotating the motor between the unlock position and the lock position. Gear and a first rotation limiting member for receiving said locking member to limit rotation of the first rotational direction of the locking member in the unlocking position, the first of said locking member in said locking position A second rotation restricting member that receives the lock member so as to restrict rotation in a second rotation direction opposite to the rotation direction, and the lock member contacts the first rotation restricting member. Of the reaction force received by the lock member from the first rotation limiting member, the component force in the direction connecting the rotation center of the drive gear and the rotation center of the lock member, and the lock member is the second rotation limit. Of the reaction force received by the lock member from the second rotation restricting member when contacting the member, the component force in the direction connecting the rotation center of the drive gear and the rotation center of the lock member is approximately. Wherein the equivalent.
請求項2記載の発明は、請求項1に記載のレンズ鏡筒において、前記ロック部材が前記第1の回転制限部材に当接する位置と前記ロック部材が前記第2の回転制限部材に当接する位置とは、前記駆動ギアの回転中心と前記ロック部材の回転中心とを結ぶ直線に対してほぼ対称な位置であることを特徴とする。 According to a second aspect of the invention, in the lens barrel according to claim 1, a position located between the locking member the locking member is brought into contact with said first rotation restricting member is brought into contact with the second rotation limiting member Is characterized by being substantially symmetrical with respect to a straight line connecting the rotation center of the drive gear and the rotation center of the lock member .
請求項3記載の発明は、請求項1又は2に記載のレンズ鏡筒において、前記第1の回転制限部材と前記第2の回転制限部材とが一体であることを特徴とする。 According to a third aspect of the invention, in the lens barrel according to claim 1 or 2, and the first and the second rotation limiting member and the rotation restriction member is equal to or is integral.
請求項4記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒において、前記第1の回転制限部材及び第2の回転制限部材は弾性部材であることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the lens barrel according to any one of the first to third aspects, the first rotation limiting member and the second rotation limiting member are elastic members. .
請求項5記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒において、前記駆動ギアを回転させるモータを備え、前記モータの無励磁状態での回転停止保持力により、前記第ロック部材を前記ロック位置及び前記アンロック位置のそれぞれの位置で保持することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the lens barrel according to any one of the first to fourth aspects, the lens barrel includes a motor that rotates the drive gear, and the rotation stop holding force in a non-excited state of the motor characterized by holding the first locking member at each position of the lock position and the unlock position.
請求項6記載の発明のカメラは、請求項1〜5のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒と、このレンズ鏡筒が装着されるカメラ本体とを備えていることを特徴とする。 A camera according to a sixth aspect of the invention includes the lens barrel according to any one of the first to fifth aspects, and a camera body to which the lens barrel is attached.
この発明によれば、第1部材を迅速かつ確実に静止させることができる。 According to the present invention, the first member can be quickly and reliably stopped.
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1はこの発明の一実施形態に係るレンズ鏡筒の断面を示す断面図である。なお、図1では、モータ、ロックリング等の図示は省略されている。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cross section of a lens barrel according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, illustration of a motor, a lock ring, and the like is omitted.
レンズ鏡筒100はオートフォーカス機構(第2レンズ枠12を駆動するモータの図示を省略する)を備えている。レンズ鏡筒100にはズームレンズ系を構成する複数のレンズ(光学部材)L1〜L5が収容されている。このズームレンズ系によりワイド側からテレ側まで連続的に焦点距離を変えることができる。図1はテレ側におけるレンズL1〜L5の位置関係を示している。なお、レンズ鏡筒100の後端部にはカメラ本体50が装着される。
The
レンズL1は第1レンズ枠11に保持され、レンズL2は第2レンズ保持枠12に保持され、レンズL3は第3レンズ枠13に保持され、レンズL4は第4レンズ保持枠(レンズ保持枠)14に保持され、レンズL5は第5レンズ保持枠15に保持されている。
The lens L1 is held by the
例えば、ズーム時(ワイド側からテレ側へ焦点距離を変えるとき)、レンズL1〜L5が光軸Aに沿ってカメラ本体50側(図1の右側)から被写体側(図1の左側)へ移動してレンズ鏡筒100の全長が長くなる。
For example, when zooming (when changing the focal length from the wide side to the tele side), the lenses L1 to L5 move along the optical axis A from the
このとき、レンズL1、レンズL2及びレンズL4はそれぞれ独立して移動する。レンズL3及びレンズL5は第3レンズ枠13と第5レンズ保持枠15とが一体的に結合されているため一体的に移動する。
At this time, the lens L1, the lens L2, and the lens L4 move independently. The lens L3 and the lens L5 move integrally because the third lens frame 13 and the fifth
オートフォーカス時、レンズL2を保持した第2レンズ枠12がモータにより光軸Aに沿って駆動され、レンズL2も光軸Aに沿って移動する。
During autofocus, the
レンズL4は手ブレ補正(VR)レンズであり、手ブレ補正を行うとき(VRオン時)、レンズL4を保持する第4レンズ保持枠14を光軸Aに垂直な面内で移動させる。後述するように、第4レンズ保持枠14には、第4レンズ保持枠14が移動しないようにするためのロックリング(ロック部材)20(図2〜4参照)が設けられている。ロックリング20は、光軸Aに直交する方向へのレンズL4の移動を許容するアンロック位置と光軸Aに直交する方向へのレンズL4の移動を係止するロック位置との間で光軸A周りに正逆転できる。
The lens L4 is a camera shake correction (VR) lens, and when performing camera shake correction (when VR is on), the fourth
図2はロックリング20をカメラ本体50側から見た図、図3、4は第4レンズ保持枠14の断面を示す概念図である。なお、図3は手ブレ補正が行われない防振非制御位置(ロック位置)を示し、図4は手ブレ補正が行われる防振制御位置(アンロック位置)を示す。
FIG. 2 is a view of the
レンズL4を保持する第4レンズ保持枠14は、光軸Aに直交する方向へ移動可能に固定枠17に保持されている。第4レンズ保持枠14と固定枠17との間には複数の球体6が配置されるとともに、第4レンズ保持枠14と固定枠17とは複数のスプリング16(図2参照)により互いに光軸A方向で接近するように付勢されている。
The fourth
固定枠17にはレンズL4の光軸Aに直交する方向への移動量を検出する位置センサ(図示せず)が設けられている。位置センサとしては例えば精密な位置検出が可能なホール素子等が用いられる。例えば、第4レンズ保持枠14のホール素子と対向する位置に磁石を配置し、レンズL4の移動量を検出する。アナログ出力のホール素子によれば、数μmオーダの分解能でレンズL4の移動量を検出することができる。
The
固定枠17にはレンズ保持枠14をロックするためのロックリング20が摺動可能に支持されている。ロックリング20は円環状であり、その内周面には山部22と谷部23とが交互に形成されている(図2参照)。ロックリング20の山部22と第4レンズ保持枠14の突起14aとが対向したときがロックリング20のロック位置(図2、3参照)であり、ロックリング20の谷部23と第4レンズ保持枠14の突起14aとが対向したときがロックリング20のアンロック位置である。また、固定枠17には回転制限ゴム40が取り付けられている。
A
ロックリング20はモータ30によって光軸A周りに回転する。モータ30の出力軸に設けられたモータギア(駆動ギア)31とロックリング20の外周面に形成されたギア部21とが噛み合い、モータ30の回転力がロックリング20に伝達される。モータ30の正転及び逆転によってロックリング20がロック位置及びアンロック位置へ駆動される。モータ30としてはDCモータ、ステッピングモータ、超音波モータ等を用いることができる。モータ30、モータギア31によってロックリング20の駆動手段が構成される。
The
ロックリング20はロック位置及びアンロック位置へ駆動されたとき、それぞれ回転制限ゴム(弾性部材)40に当たってロック位置及びアンロック位置に停止する。回転制限ゴム40は第1の回転制限部材及び第2の回転制限部材として機能する。回転制限ゴム40は後述の仮想線VAに対してほぼ左右対称の形状をしている。回転制限ゴム40とモータ30とは光軸Aを中心とする周方向へ180°変位した位置に配置されている。
When the
ロック時及びアンロック時、それぞれロックリング20が、光軸A(ロックリング20の回転中心)とモータ30の回転中心とを結ぶ仮想線VAに対してほぼ左右対称になる位置で回転制限ゴム40に当接する。ロックリング20が回転制限ゴム40に当接した後、モータ30には電力が供給されないが、無励磁状態のモータ30に生じるコギングトルク(回転停止保持力)によってロックリング20がロック位置及びアンロック位置で保持される。従来は、ボイスコイルモータのようなコギングトルクの発生しない駆動源を用いていたため、駆動源に電力が供給されない状態で振動や衝撃等でロックリングが回転しないように、ロックリングを各回転制限位置で固定するためのクリック機構を設けていたが、コギングトルクが発生するモータを用いることによってクリック機構を設ける必要がない。
At the time of locking and unlocking, the
次に、図2〜4に基づいてロックリング20の正・逆回転によるロック・アンロック動作を説明する。
Next, a lock / unlock operation by forward / reverse rotation of the
図2、3に示す状態(ロック状態)からモータ30を駆動してロックリング20を例えば時計回り(第1の回転方向)に回転(正転)させると、突起14aが谷部23と対向するアンロック位置に移動する。その結果、ロックリング20はレンズL4を移動できないロック状態からレンズL4を移動できるアンロック状態となる。不図示のセンサで検出された移動量に基づいてブレを打ち消す方向に第4レンズ保持枠14が駆動されて手ブレが補正される。
When the
逆に、ロックリング20がアンロック状態にあるとき、この状態からロック状態とするためには、モータ30を駆動してロックリング20を反時計回り(第2の回転方向)に回転(逆転)させればよい。そうすると、突起14aが山部22と対向するロック位置に移動する。その結果、ロックリング20はレンズL4を移動できるアンロック状態からレンズL4を移動できないロック状態となる。
Conversely, when the
ロック時にロックリング20は回転制限ゴム40に当たったとき、回転制限ゴム40から反力27を受ける。また、アンロック時にロックリング20は回転制限ゴム40に当たったとき、回転制限ゴム40から反力28を受ける。なお、ロック時、ロックリング20が回転制限ゴム40の一端25に当接し、アンロック時、ロックリング20が回転制限ゴム40の他端26に当接する。
When locked, the
反力27を仮想線VAに平行な方向の分力27Pと仮想線VAに直交する方向の分力27Vとに分け、反力28を仮想線VAに平行な方向の分力28Pと仮想線VAに直交する方向の分力28Vとに分けたとき、分力27Pの方向と分力28Pの方向とが同じであり、分力27Pの大きさと分力28Pの大きさとがほぼ等しくなる。分力27P,28Pの方向はモータギア31とギア部21とが噛み合う方向(ロックリング20をモータ30に押し付ける方向)である。
Divided
この実施形態によれば、モータ30を駆動してロックリング20をロック位置・アンロック位置に配置したとき、モータギア31とロックリング20のギア部21との噛み合い量が多くなり(モータギア31とギア部21との噛合いガタが少なくなり)、大きなガタが発生しない。その結果、ロックリング20が静止するまでの時間が長くなったり、静止後において振動・衝撃によりロックリング20の位置が変わったりすることを防止でき、ロックリング20を迅速かつ確実に静止させることができる。
According to this embodiment, when the
また、ロック時、アンロック時において分力27Pの方向と分力28Pの方向とが同じであり、分力27Pの大きさと分力28Pの大きさとがほぼ等しいので、ロック時とアンロック時とでロックリング20が回転制限ゴム40に当たったときのロックリング20が制止するまでの動きが同一となり、ロック時とアンロック時とでロックリング20が停止するまでの時間が等しくなる。その結果、ロックリング20が回転制限ゴム40に当たってから、ロックリング20が完全に停止し、撮影等の次の動作が開始できるようになるまでの時間を、ロック時とアンロック時とで同じにでき、ロック時とアンロック時とでロックリング20が回転制限ゴム40に当たってから次の動作が開始できるまでの時間を変えたり、長い方の時間に合わせて無駄な待ち時間を設けたりする必要がなくなる。また、回転方向で待ち時間を変えるために、ロックリング20がどちらに回転しているかを検知する必要もなくなり、ロックリング20が回転していることのみを検知できれば良いようにできるので、検知機構も簡単にできる。
Moreover, the direction of the
なお、上記実施形態では、第1の回転制限部材と第2の回転制限部材とを一体とした回転制限ゴム40で構成したが、第1の回転制限部材と第2の回転制限部材とを別々の回転制限ゴムで構成してもよい。
In the above embodiment, the first rotation limiting member and the second rotation limiting member are configured by the
また、弾性部材は回転制限ゴム40に限られるものではなく、弾性を有するものであれば板ばね等であってもよい。
The elastic member is not limited to the
20:ロックリング(ロック部材)、30:モータ、31:モータギア(駆動ギア)、40:回転制限ゴム(第1、第2の回転制限部材)、50:カメラ本体、100:レンズ鏡筒、A:光軸、L1〜L5:レンズ(光学部材)。 20: lock ring ( lock member ) , 30 : motor, 31: motor gear (drive gear) , 40: rotation limiting rubber (first and second rotation limiting members) , 50: camera body, 100: lens barrel, A: Optical axis, L1 to L5: Lens (optical member ).
Claims (6)
レンズを保持し、前記レンズの光軸に直交する方向へ移動可能に前記固定枠に支持され、外周部に複数の突起が所定の間隔で並んで形成されたレンズ保持枠と、
前記各突起を囲む円環形状を有し、内周部に山部と谷部とが交互に形成され、前記突起と前記谷部とが対向して前記レンズ保持枠の前記光軸に直交する方向への移動を許容するアンロック位置と、前記突起と前記山部とが対向して前記レンズ保持枠の前記光軸に直交する方向への移動を制限するロック位置との間で回動可能に前記固定枠に支持されたロック部材と、
前記ロック部材の外周部に設けられたギア部と噛み合い、前記ギア部を介して前記ロック部材を前記アンロック位置と前記ロック位置との間で回動させる駆動ギアと、
前記アンロック位置において前記ロック部材の第1の回転方向への回転を制限するように前記ロック部材を受け止める第1の回転制限部材と、
前記ロック位置において前記ロック部材の前記第1の回転方向と反対の第2の回転方向への回転を制限するように前記ロック部材を受け止める第2の回転制限部材と
を備え、
前記ロック部材が前記第1の回転制限部材に当接したときに前記ロック部材が前記第1の回転制限部材から受ける反力のうち、前記駆動ギアの回転中心と前記ロック部材の回転中心とを結ぶ方向の分力と、前記ロック部材が前記第2の回転制限部材に当接したときに前記ロック部材が前記第2の回転制限部材から受ける反力のうち、前記駆動ギアの回転中心と前記ロック部材の回転中心とを結ぶ方向の分力とが、ほぼ等しい
ことを特徴とするレンズ鏡筒。 A fixed frame,
A lens holding frame that holds a lens and is supported by the fixed frame so as to be movable in a direction perpendicular to the optical axis of the lens, and a plurality of protrusions are formed at a predetermined interval on the outer peripheral portion;
Has an annular shape surrounding the respective projections, peaks and valleys in the inner peripheral portion are alternately formed, the valley and the projection is orthogonal to the optical axis of the lens holding frame to face It is possible to rotate between an unlock position that allows movement in a direction and a lock position that restricts movement of the lens holding frame in a direction perpendicular to the optical axis so that the protrusion and the peak face each other. A locking member supported by the fixed frame;
A drive gear that meshes with a gear portion provided on an outer peripheral portion of the lock member and rotates the lock member between the unlock position and the lock position via the gear portion ;
A first rotation limiting member that receives the lock member so as to limit rotation of the lock member in a first rotation direction at the unlock position ;
A second rotation limiting member for receiving the lock member so as to limit rotation of the lock member in a second rotation direction opposite to the first rotation direction at the lock position ;
Of the reaction force that the lock member receives from the first rotation limiting member when the lock member comes into contact with the first rotation limiting member, the rotation center of the drive gear and the rotation center of the lock member are Of the component force in the connecting direction and the reaction force received by the lock member from the second rotation limiting member when the lock member contacts the second rotation limiting member, the rotation center of the drive gear and the A lens barrel characterized in that the component force in the direction connecting the rotation center of the lock member is substantially equal .
前記モータの無励磁状態での回転停止保持力により、前記第ロック部材を前記ロック位置及び前記アンロック位置のそれぞれの位置で保持することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒。 A motor for rotating the drive gear;
The rotation stopping and holding force in the non-excited state of the motor, the first locking member in any one of claims 1 to 4, wherein the holding at the respective positions of the lock position and the unlock position The lens barrel described.
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