JP5306101B2

JP5306101B2 - レンズ鏡筒

Info

Publication number: JP5306101B2
Application number: JP2009179371A
Authority: JP
Inventors: 大輔藤原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2009-07-31
Filing date: 2009-07-31
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2029-07-31
Also published as: JP2011033795A; US20110026135A1; US8144404B2

Description

本発明は、手動フォーカスリングを回転させることにより手動合焦を可能とするレンズ鏡筒に関するものである。

従来から、ビデオカメラ用のレンズにおいて、フォーカスレンズを手動で駆動して合焦させる手動フォーカシングと、切換えによりフォーカスレンズをモータで直接駆動して合焦させる電子式の自動フォーカシングを備えたものが知られている。また、手動フォーカシングと自動フォーカシングとの切換スイッチをレンズ鏡筒に設けたものもある。

例えば特許文献１には、手動フォーカシングと自動フォーカシングの切換スイッチを備え、撮影レンズに搭載されたクラッチ機構によって切換えるレンズ鏡筒が開示されている。

特開平１１−２３７５４１号公報

しかし、フォーカスレンズをモータで直接駆動するようにしたレンズ鏡筒においては、フォーカスレンズ群を保持するフォーカスレンズ鏡筒と情報表示部材とが機械的に連結しておらず、自動フォーカシング時には情報表示部材は回転しない。従って、上述の従来例のようにクラッチ機構によって、手動フォーカス調節と自動フォーカス調節とを切換える構成とすることはできない。

また、自動フォーカシング時には情報表示部材が回転しないため、情報表示部材が表示する距離情報と実際の撮像距離とが一致せず、ユーザが混乱するという問題がある。

本発明の目的は、上述の問題点を解消し、手動フォーカシング時には情報表示窓から被写体距離情報を表示し、自動フォーカシング時には非表示とするレンズ鏡筒を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係るレンズ鏡筒は、手動フォーカスリングと、被写体距離の情報表示を示す情報表示手段を備え、前記手動フォーカスリングの回転に応じてフォーカスレンズをモータにより駆動するレンズ鏡筒において、前記情報表示を施した情報表示部材と、光軸周りに回転操作可能な切換部材と、前記切換部材及び前記情報表示部材に連結し、前記切換部材が回転されると光軸方向に移動される中間リングとを備え、前記切換部材が回転されて手動フォーカシングに切換えられると、前記中間リングと前記情報表示部材が光軸方向に移動され、前記情報表示手段から前記情報表示が視認可能となり、前記切換部材が回転されて自動フォーカシングに切換えられると、前記中間リングと前記情報表示部材が光軸方向に移動され、前記情報表示手段から前記情報表示が見えなくなることを特徴とする。

本発明に係るレンズ鏡筒によれば、手動フォーカシングと自動フォーカシングとを切換える切換部材を操作することにより、被写体距離の表示情報が手動フォーカシング時のみ視認できる。また、自動フォーカシング時には表示情報が見えなくなるので、実際の撮像距離と表示情報とが矛盾することがない。

実施例のレンズ鏡筒の分解斜視図である。振れ補正ユニットの分解斜視図である。外装部の分解斜視図である。手動フォーカシング時の外装部の平面図である。手動フォーカシング時の外装部の拡大断面図である。自動フォーカシング時の外装部の平面図である。自動フォーカシング時の外装部の拡大断面図である。フォーカス切換リングと情報表示窓部が別体とした場合の外装部の平面図である。

本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
図１はビデオカメラ用のズームレンズに適用したときの分解斜視図を示している。光軸の前方の被写体側から、第１群鏡筒１、固定鏡筒２、第２群鏡筒３、絞り手段４、振れ補正ユニット５、第４群鏡筒６、後部鏡筒７、ＣＣＤホルダ８が配列されている。

第１群鏡筒１は第１群レンズを保持し、固定鏡筒２は第１群鏡筒１を保持し、第２群鏡筒３はズーミングを行う第２群レンズを保持し、第４群鏡筒６はフォーカス調節を行うフォーカスレンズの第４群レンズを保持している。固定鏡筒２と後部鏡筒７間に配置された２本のガイドバー９ａ、９ｂによって、第２群鏡筒３は光軸方向に移動自在に保持されている。ガイドバー９ａと９ｂは光軸を挟んで設けられており、第２群鏡筒３の光軸方向の案内と共に光軸周りの回り止めを行っている。

絞り手段４は電磁アクチュエータによって、絞り羽根を駆動し開口径を変化する。固定鏡筒２と後部鏡筒７によって挟持されている振れ補正ユニット５は、振れ補正のため光軸と直交面内に駆動される補正レンズの第３群レンズを保持し、後部鏡筒７に保持されている。

第４群鏡筒６は振れ補正ユニット５と後部鏡筒７に保持されている２本のガイドバー１０ａ、１０ｂによって光軸方向へ移動自在に保持されている。ガイドバー１０ａと１０ｂは光軸を挟んで設けられており、第４群鏡筒６の光軸方向の案内と共に、光軸周りの回り止めを行っている。

ステッピングモータから成るズームモータ１１は固定鏡筒２に保持され、「コ」字型の板金に駆動部と出力ねじ部が一体に保持されている。一方、第２群鏡筒３にはラック１２が取り付けられており、ラック１２がズームモータ１１のねじ部と噛合することによって第２群鏡筒３は光軸方向に駆動される。この際に、ラック１２はラックばね１３によって噛合方向と光軸方向に付勢されており、噛合いがたとスラストがたを取り除くようにされている。

固定鏡筒２にはインタラプタ１４が保持されている。インタラプタ１４の投光部と受光部の間を、第２群鏡筒３に一体的に設けた図示しない遮光壁部が通過することで、第２群鏡筒３の基準位置を検出しズームモータ１１に入力するパルス数によって、各ズーム位置に駆動するように構成されている。

後部鏡筒７に固定された駆動マグネット１５ａ、１５ｂは第４群鏡筒６を駆動し、コイル１６ａ、１６ｂは第４群鏡筒６に接着等の方法で固定されている。これらの駆動マグネット１５ａ、１５ｂ、コイル１６ａ、１６ｂによりリニアモータが構成され、コイル１６ａ、１６ｂに電流を流すことによって、第４群鏡筒６を光軸方向に駆動する推力が発生する。また、後部鏡筒７に位置センサ１７が保持されており、この位置センサ１７によって第４群鏡筒６の位置を検知する。

図２は振れ補正ユニット５の分解斜視図である。固定枠２１は第３群レンズの一部を保持し、固定鏡筒２と後部鏡筒７とに挟持されている。可動枠２２は振れ補正レンズである第３群レンズの一部を保持し、ロール防止枠２３は固定枠２１に対して光軸回りに回転不可で、光軸に直交する面内で縦方向に可動に取り付けられている。また、ロール防止枠２３は可動枠２２に対して光軸方向を中心に回転不可とされ、光軸に垂直な面内で縦方向及び横方向に可動とされている。このような構成により、可動枠２２は固定枠２１に対して、光軸に垂直な面内で回転不可で縦横に自在に移動できる。

固定枠２１と可動枠２２の間の光軸直交面内における光軸周りに３個のボール２４ａ、２４ｂ、２４ｃが配置されている。シフトスプリング２５は可動枠２２を光軸方向に付勢し、スプリングホルダ２６は固定枠２１に取り付けられ、シフトスプリング２５を介して可動枠２２を光軸方向に付勢している。このような構成により、可動枠２２は固定枠２１に光軸方向に付勢され、がたのない状態で光軸に直交する面内で自在に移動できる。

マグネット２７ａ、２７ｂは光軸方向に内径側と外径側で反対方向に着磁されている。前ヨーク２８ａ、２８ｂはマグネット２７ａ、２７ｂの光軸方向の前側の磁束を閉じ、前ヨーク２８ａ、２８ｂはマグネット２７ａ、２７ｂに吸着固定されており、マグネットカバー２９により固定枠２１に保持されている。コイル３０ａ、３０ｂは可動枠２２に接着固定され、後ヨーク３１はマグネット２７ａ、２７ｂの光軸方向後側の磁束を閉じる。後ヨーク３１はコイル３０ａ、３０ｂを挟んでマグネット２７ａ、２７ｂとは反対側に配置され、固定枠２１により保持されている。これらマグネット２７ａ、２７ｂ、前ヨーク２８ａ、２８ｂ、後ヨーク３１、及びコイル３０ａ、３０ｂにより磁気回路が構成されている。

コイル３０ａ、３０ｂに電流を流すと、マグネット２７ａ、２７ｂの着磁境界に対して略直交する方向に、マグネット２７ａ、２７ｂとコイル３０ａ、３０ｂに発生する磁力の相互作用によるローレンツ力が発生する。これにより、可動枠２２を固定枠２１に対して、光軸に直交する面内で縦横に移動できる。

発光素子３２ａ、３２ｂは可動枠２２に保持され、受光素子３３ａ、３３ｂはセンサホルダ３４に保持され、センサホルダ３４は固定枠２１に固定されている。このような構成により、可動枠２２の位置を検出する位置センサが形成されている。

図３はレンズ鏡筒の外装部の分解斜視図である。光軸方向に沿って、フィルタリング４１、固定リング４２、手動フォーカスリング４３、インナリング４４、距離表示リング４５、中間リング４６、フォーカス切換リング４７、固定リング４８、手動ズームリング４９、固定リング５０が配列されている。

フィルタリング４１はレンズ最前部に位置し、ねじ込み式のフィルタを取り付けることができ、手動フォーカスリング４３は固定リング４２とインナリング４４とに回動自在に挟持されている。インナリング４４には手動フォーカスリング４３の回転検知をするセンサ５１が固定されている。情報表示部材である距離表示リング４５は手動フォーカスリング４３とギアにより連結され、中間リング４６の周りに回動自在に保持されている。

自動、手動の切換部材であり、回転操作可能なフォーカス切換リング４７の内周にカム溝が設けられており、中間リング４６の突起部と結合されている。また、フォーカス切換リング４７を光軸周りに回転させることにより、中間リング４６が光軸方向に進退可能とされ、フォーカス切換リング４７に対し、離合されるようになっている。フォトインタラプタ５２、５３は中間リング４６の位置を検知し、ポテンショメータ５４は距離表示リング４５の絶対位置を検知するようにされている。

ロックボタン５５はフォーカス切換リング４７を回転させる際のロック及びロック解除をする。手動ズームリング４９は固定リング４８と固定リング５０とに回動自在に挟持されている。ポテンショメータ５６は手動ズームリング４９の絶対位置を検知し、センサ５７は固定リング５０に保持され、手動ズームリング４９の回転を検知する。

手動フォーカシングと自動フォーカシングの切換えは、ロックボタン５５を操作しながら、フォーカス切換リング４７を光軸周りに回転させることによって行う。

図４は手動フォーカシング時のレンズ外装部の外観図、図５はその拡大断面図である。手動フォーカシング時に、手動フォーカスリング４３をユーザが回転させると、ギアを介して距離表示リング４５も共回転する。同時に、手動フォーカスリング４３に対する回転検知センサ５１及び距離表示リング４５に対するポテンショメータ５４での検知結果に基づいて第４群鏡筒６が駆動され、フォーカスレンズによるフォーカス調整を行う。フォーカス切換リング４７に設けられ情報表示手段として機能する情報表示窓４７ａを介して、距離表示リング４５に記された距離情報が視認可能となる。

図６は自動フォーカシング時のレンズ外装部の外観図、図７はその拡大断面図である。フォーカス切換リング４７を光軸周りに回転させることにより、カムにより連結している中間リング４６及びこの中間リング４６に回動自在に連結されている距離表示リング４５が、光軸に沿って像面側に移動する。このとき、距離表示リング４５と手動フォーカスリング４３との連結は解除される。この切換えによって、距離表示リング４５に記された距離情報も像面側に移動するため、フォーカス切換リング４７の情報表示窓４７ａから距離情報が見えなくなる。

そして、自動フォーカシング時であっても、ユーザが手動フォーカスリング４３を回転させると、手動フォーカスリング４３に対する回転検知センサ５１の検知結果に基づいて、第４群鏡筒６が駆動されフォーカス調整がなされる。

なお本実施例では、情報表示窓４７ａはフォーカス切換リング４７の一部に設けられているので共に回転する。しかし、図８に示すようにフォーカス切換リング４７は固定として切換機能を持たせずに、フォーカス切換リング４７とは別体の部品である切換リング５８により手動と自動とを切換えるようにしてもよい。

このように本実施例によれば、手動フォーカシングと自動フォーカシングとを切換える切換部材を回転させることにより、被写体距離等の表示情報が手動フォーカシング時のみ視認できる。自動フォーカシング時には表示情報が見えなくなるため、実際の撮像距離と表示情報とが矛盾することがない。

１第１群鏡筒
２固定鏡筒
３第２群鏡筒
６第４群鏡筒
７後部鏡筒
４２、４８固定リング
４３手動フォーカスリング
４５距離表示リング
４６中間リング
４７フォーカス切換リング
４７ａ情報表示窓
４９手動ズームリング
５１、５７センサ
５５ロックボタン

Claims

手動フォーカスリングと、被写体距離の情報表示を示す情報表示手段を備え、
前記手動フォーカスリングの回転に応じてフォーカスレンズをモータにより駆動するレンズ鏡筒において、
前記情報表示を施した情報表示部材と、
光軸周りに回転操作可能な切換部材と、
前記切換部材及び前記情報表示部材に連結し、前記切換部材が回転されると光軸方向に移動される中間リングとを備え、
前記切換部材が回転されて手動フォーカシングに切換えられると、前記中間リングと前記情報表示部材が光軸方向に移動され、前記情報表示手段から前記情報表示が視認可能となり、
前記切換部材が回転されて自動フォーカシングに切換えられると、前記中間リングと前記情報表示部材が光軸方向に移動され、前記情報表示手段から前記情報表示が見えなくなることを特徴とするレンズ鏡筒。
前記中間リングが光軸方向に移動されることにより、前記手動フォーカスリングと前記情報表示部材との離合が可能であり、
前記切換部材を回転させて手動フォーカシングに切換えると、前記中間リングと前記情報表示部材が光軸方向に移動され前記手動フォーカスリングと連結され、
前記切換部材を回転させて自動フォーカシングに切換えると、前記中間リングと前記情報表示部材が光軸方向に移動され前記手動フォーカスリングとの連結が解除されることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
前記情報表示部材は、前記切換部材の操作に伴って、手動フォーカシング時には被写体側に移動され、自動フォーカシング時には像面側に移動されることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒。
前記切換部材はフォーカス切換リングであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のレンズ鏡筒。
前記情報表示手段は前記フォーカス切換リングに設けられたことを特徴とする請求項４に記載のレンズ鏡筒。