JP5412471B2 - Lens barrel and imaging device - Google Patents
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Description
本発明は、フォーカスレンズ群を駆動する駆動部を備えたレンズ鏡筒及び撮像装置に関する。 The present invention relates to a lens barrel and an imaging apparatus that include a drive unit that drives a focus lens group.
近年の撮像装置に用いられるレンズ鏡筒は、例えば特開2006−276799号公報に開示されているように、フォーカスレンズ群を駆動する駆動部及び明るさ絞りを駆動する絞り機構部を備え、カメラ本体からの指令に応じてフォーカスレンズ群の位置及び明るさ絞りの開口面積を変化させる構成を有するものが多く見られる。固定焦点(単焦点)レンズや、レトロフォーカスタイプのレンズ等では、明るさ絞りはレンズ群の間に配設される中絞りタイプのものがある。 2. Description of the Related Art A lens barrel used in recent imaging apparatuses includes a drive unit that drives a focus lens group and a diaphragm mechanism unit that drives an aperture stop, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-276799, and a camera. Many have a configuration in which the position of the focus lens group and the aperture area of the aperture stop are changed in accordance with a command from the main body. In a fixed focus (single focus) lens, a retrofocus type lens, or the like, there is a medium aperture type in which an aperture stop is disposed between lens groups.
フォーカスレンズ群を駆動する駆動部及び明るさ絞りを駆動する絞り機構部を備えるレンズ鏡筒は、構成が複雑であることから組み立て時の工数が増えてしまう傾向にある。 A lens barrel that includes a drive unit that drives the focus lens group and a diaphragm mechanism unit that drives the aperture stop has a complicated configuration, and therefore, the number of man-hours during assembly tends to increase.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、組み立て手順を簡素化することができるレンズ鏡筒及び撮像装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a lens barrel and an imaging apparatus that can simplify the assembly procedure.
本発明に係るレンズ鏡筒は、カメラ本体に係合するバヨネット爪を有する基台部に対して複数のレンズからなる光学系部材を保持するレンズ鏡筒であって、前記光学系部材の最も像面側に配置された1つ又は複数のレンズからなり、前記基台部に対して光軸方向に移動することにより合焦距離を変化させるフォーカスレンズ群、前記光学系部材のうちの前記フォーカスレンズ群以外のレンズからなる固定レンズ群、前記フォーカスレンズ群を保持するフォーカスレンズ群保持枠、前記固定レンズ群を保持し、前記基台部の物体側に固定された固定レンズ群保持枠、前記固定レンズ群保持枠から光軸と平行に像面側に向かって延出し、前記フォーカスレンズ群保持枠を、前記固定レンズ群保持枠に対して光軸方向に移動するように案内し、かつ支持する一対の摺動軸、前記固定レンズ群保持枠に固定され、前記フォーカスレンズ群保持枠を前記摺動軸に沿って駆動する駆動部、及び前記固定レンズ群保持枠に固定され、明るさ絞りを駆動する絞り機構部、を具備し、前記一対の摺動軸は、物体側端部が前記固定レンズ群保持枠に固定され像面側端部が自由端となる片持ち状態であることを特徴とする。また、本発明に係る撮像装置は、前記レンズ鏡筒を有してなる。 A lens barrel according to the present invention is a lens barrel that holds an optical system member including a plurality of lenses with respect to a base portion having a bayonet claw that engages with a camera body, and is the most image of the optical system member. A focus lens group that includes one or a plurality of lenses disposed on the surface side, and that changes a focusing distance by moving in the optical axis direction with respect to the base portion; and the focus lens of the optical system member A fixed lens group comprising lenses other than the group, a focus lens group holding frame for holding the focus lens group, a fixed lens group holding frame for holding the fixed lens group and being fixed to the object side of the base, and the fixed Extending from the lens group holding frame toward the image plane side in parallel with the optical axis, guiding the focus lens group holding frame to move in the optical axis direction with respect to the fixed lens group holding frame, and A pair of sliding shaft for lifting, fixed to said fixed lens group holding frame, a driving unit for driving the focus lens group holding frame along the sliding shaft, and is fixed to the fixed lens group holding frame, brightness A pair of sliding shafts in a cantilever state in which the object side end is fixed to the fixed lens group holding frame and the image plane side end is a free end. It is characterized by. An imaging apparatus according to the present invention includes the lens barrel.
本発明によれば、組み立て手順を簡素化することができるレンズ鏡筒及び撮像装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the lens barrel and imaging device which can simplify an assembly procedure can be provided.
以下に、本発明の好ましい形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図においては、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、構成要素毎に縮尺を異ならせてあるものであり、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、及び各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings used for the following description, the scale of each component is made different in order to make each component recognizable on the drawing. It is not limited only to the quantity of the component described in (1), the shape of the component, the ratio of the size of the component, and the relative positional relationship of each component.
本実施形態の撮像装置1は、図1に示すように、カメラ本体2及びレンズ鏡筒10を有して構成される撮像装置である。本実施形態では一例として、撮像装置1は、カメラ本体2とレンズ鏡筒10とが離合可能な形態を有する。カメラ本体2とレンズ鏡筒10とは、一般にバヨネット式マウントと称される着脱機構によって着脱可能に構成されている。
As shown in FIG. 1, the imaging apparatus 1 according to the present embodiment is an imaging apparatus that includes a
なお、撮像装置1において、カメラ本体2とレンズ鏡筒10とを着脱可能とする構成は本実施形態に限られるものではなく、カメラ本体2とレンズ鏡筒10とは、例えば永久磁石と磁性材を用いた機構によって着脱可能とされる構成であってもよい。また、撮像装置1は、カメラ本体とレンズ鏡筒とが一体となった形態を有するものであってもよい。
In the imaging apparatus 1, the configuration that allows the
レンズ鏡筒10は、被写体像を結像するための複数のレンズからなる光学系部材11を保持している。レンズ鏡筒10は、詳しくは後述するが、光学系部材11に含まれる一部のレンズであるフォーカスレンズ群11aを光軸O方向に駆動する駆動部15を有して構成されている。
The
また、本実施形態では一例として、撮像装置1は、カメラ本体2又はレンズ鏡筒10に撮像素子9が配設されており、いわゆる電子カメラ、デジタルカメラ等と称される、被写体像を電子的に撮像し記録する構成を有している。撮像素子9は、光学系部材11から入射される撮影光束を受光面(画素領域)で受光し、所定のタイミングで電気信号を出力するように構成されており、例えば、CCD等の電荷結合素子や裏面照射型のCMOS(相補型金属酸化膜半導体)センサからなる。
In the present embodiment, as an example, the imaging apparatus 1 includes an imaging element 9 disposed in the
撮像装置1は、被写体に焦点を合わせるためにフォーカスレンズ群11aの光軸O方向の位置を制御する自動合焦動作(オートフォーカス動作)が可能に構成されており、カメラ本体2又はレンズ鏡筒10に、自動合焦動作に用いられる自動合焦用センサ部が配設されている。本実施形態では一例として、撮像装置1は、撮像素子9から出力される信号に基づいて被写体像のコントラスト値を検出し、該コントラスト値が最も高くなるように光学系部材11の焦点調節を行う、いわゆるコントラスト検出方式の自動合焦動作を行うように構成されている。したがって、本実施形態の撮像装置1では、撮像素子9が自動合焦用センサ部を兼ねている。
The imaging device 1 is configured to be capable of an automatic focusing operation (autofocus operation) for controlling the position of the
なお、撮像装置1は、いわゆる位相差検出方式の自動合焦動作を行う構成であってもよい。この場合には、カメラ本体2又はレンズ鏡筒10に配設される被写体像の位相差を検出するセンサが自動合焦用センサ部となる。また、自動合焦用センサ部は、三角測量の原理を用いた赤外線測距センサ等、他の形式の測距センサ等であってもよい。
The imaging apparatus 1 may be configured to perform a so-called phase difference detection type automatic focusing operation. In this case, a sensor for detecting the phase difference of the subject image disposed in the
カメラ本体2の上面部には、使用者が撮像動作の指示を入力するためのレリーズスイッチ3、及び使用者がカメラ本体2の電源オン動作及び電源オフ動作の指示を入力するための電源スイッチ4が配設されている。
On the upper surface of the
本実施形態では、レリーズスイッチ3は、押しボタン型のスイッチであって、異なる2つのストローク量(押下量)に応じてオン状態となる、2つの第1レリーズスイッチ3a及び第2レリーズスイッチ3bを具備して構成されている。なお、レリーズスイッチ3は、押しボタン型のスイッチの形態に限られるものではなく、タッチセンサ等の他の形態のスイッチによって構成される形態であってもよい。
In the present embodiment, the
レリーズスイッチ3を全ストローク量の途中まで押下する、いわゆる半押し操作を行うと第1レリーズスイッチ3aがオン状態となり、レリーズスイッチ3をこの半押し操作よりもさらに押下する、いわゆる全押し操作を行うと第2レリーズスイッチ3bがオン状態となる。撮像装置1は、第2レリーズスイッチ3bがオン状態となった場合に、撮像動作を実行し、画像を記憶する。
When a so-called half-pressing operation is performed by pressing the
なお、レリーズスイッチ3は、第1レリーズスイッチ3a及び第2レリーズスイッチ3bが離れた位置に配設される形態であってもよい。また、レリーズスイッチ3は、押しボタン型のスイッチの形態に限られるものではなく、タッチセンサ等の他の形態のスイッチによって構成される形態であってもよい。
The
図示しないが、カメラ本体2には、撮像装置1の合焦動作のモードの切り替えの指示を入力するための合焦モード切替操作部5が配設されている。使用者が合焦モード切替操作部5を操作することによって、撮像装置1の合焦動作モードは、自動合焦動作を行う自動合焦動作モードと、手動合焦動作を行う手動合焦動作モードのいずれかが選択される。自動合焦動作モード及び手動合焦動作モード時における撮像装置1の動作は後述するものとする。
Although not shown, the
なお、合焦モード切替操作部5は、ボタンスイッチの形態に限らず、タッチセンサやダイヤルスイッチ等であってもよい。また、カメラ本体2が画像表示装置を備え、該画像表示装置に表示されるメニューをボタンスイッチやタッチセンサを介して選択することによって、合焦動作モードを切り替える形態であってもよい。また、合焦モード切替操作部5は、レンズ鏡筒10に配設される形態であってもよい。
The focus mode switching operation unit 5 is not limited to a button switch, and may be a touch sensor, a dial switch, or the like. Further, the
また、図示しないが、カメラ本体2には、撮像装置1に電力を供給するための一次電池または二次電池を収容する電池収容部、及び画像を記憶するためのフラッシュメモリを収容する記憶媒体収容部が設けられている。
Although not shown in the drawings, the
本実施形態では、カメラ本体2とレンズ鏡筒10とは、一般にバヨネット式マウントと称される係合機構によって離合可能である。なお、撮像装置1において、カメラ本体2とレンズ鏡筒10とを離合可能とする構成は本実施形態に限られるものではなく、例えばネジ機構を用いる一般にスクリュー式マウントと称される構成であってもよい。また、カメラ本体2とレンズ鏡筒10とは、嵌合や磁石等を用いた機構によって離合可能とされる構成であってもよい。
In the present embodiment, the
次に、レンズ鏡筒10の詳細な構成について説明する。まず、図2を参照して、レンズ鏡筒10が保持する光学系部材11の構成について説明する。図2に正対して左方向が物体側であり、右方向が像面側である。図2中において、Iは像面である。
Next, a detailed configuration of the
本実施形態では一例として、光学系部材11は、焦点距離が所定の値に固定された、いわゆる単焦点レンズの形態を有している。光学系部材11は、物体側から像側に順に、負屈折力を有する前側レンズ群11f及び正屈折力を有する後側レンズ群11rが配設されて構成されている。後側レンズ群11rは、正屈折力を有する副レンズ群11b及び正屈折力を有するフォーカスレンズ群11aから構成されている。また、前側レンズ群11f及び後側レンズ群11rの間には、明るさ絞りSが配設されている。なお、光学系部材11は、レンズ及び明るさ絞りの他に、プリズム、ミラー、及びフィルタ等の他の光学系素子を含むものであってもよい。
In the present embodiment, as an example, the
前側レンズ群11fは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた第1の負メニスカスレンズ31と、物体側に凸面を向けた第2の負メニスカスレンズ32と、両凸正レンズと、両凹負レンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの接合レンズ33と、両凹負レンズ34と、両凸正レンズ35と、からなる。
The
後側レンズ群11rは、物体側から順に、両凹負レンズと両凸正レンズの接合レンズ36と、両凸正レンズ37と、両凸正レンズ38と、からなる。ここで、副レンズ群11bは、後側レンズ群11rのうち、両凹負レンズと両凸正レンズの接合レンズ36と、物体側の両凸正レンズ37と、からなる。
The rear lens group 11r includes, in order from the object side, a cemented
本実施形態の光学系部材11において、前側レンズ群11fの第2の負メニスカスレンズLn2の両面と、後側レンズ群11rの副レンズ群11bの両凸正レンズの両面と、の4面が、非球面である。
In the
以上のような構成を有する光学系部材11において、フォーカスレンズ群11aは、最も像面側の両凸正レンズ38からなる。光学系部材11は、フォーカスレンズ群11aが他のレンズに対して光軸O方向に移動することによって、合焦距離が変化する。ここで、合焦距離の変化とは、合焦させようとする被写体までの距離を変化させることを意味する。
In the
なお、フォーカスレンズ群11aは、複数のレンズによって構成される形態であってもよい。また、以下において、フォーカスレンズ群11aを除く光学系部材11を、固定レンズ群と称するものとする。すなわち、固定レンズ群は、前側レンズ群11f、明るさ絞りS及び副レンズ群11bからなる。
The
なお、本実施形態の光学系部材11は、前側レンズ群11fを固定し、中央に明るさ絞りSが配置された、いわゆるレトロ光学系であるが、光学系部材11は、例えばフィッシュアイ光学系やパンケーキ光学系の形態を有するものであってもよい。
The
レンズ鏡筒10は、光学系部材11の他に、基台部12、指標表示枠16、距離表示部18、回転操作部17、固定枠14、固定レンズ群保持枠40、フォーカスレンズ群保持枠13、及び駆動部15を有して構成されている。
In addition to the
図3及び図4に示すように、基台部12は、カメラ本体2に係合するバヨネット爪12aを有する。基台部12は、バヨネット爪12aがカメラ本体2に係合することによって、カメラ本体2に対して固定される。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
レンズ鏡筒10を側方(光軸Oに直交する方向)から見た場合、基台部12、指標表示枠16、及び回転操作部17は、その一部がレンズ鏡筒10の外周に露出するように配設されている。
When the
回転操作部17は、詳しくは後述するが、使用者によって加えられる力によって、光軸O周りに回動する。また、回転操作部17は、図3及び図4に示すように、光軸O方向に所定の範囲で移動可能であって、外部からの力が加えられていない状態では移動範囲の両端のいずれか一方に選択的に位置する。以下では、回転操作部17が選択的に位置する2つの位置のうち、光軸O方向の移動範囲の前側(物体側)の端部を第1の位置と称し、移動範囲の後側(像面側)の端部を第2の位置と称するものとする。
As will be described in detail later, the
すなわち、図3は、回転操作部17が第1の位置に位置している状態を示しており、図4は、回転操作部17が第2の位置に位置している状態を示している。図4に示すように、回転操作部17が第2の位置に位置している場合には、距離表示部18が、レンズ鏡筒10の外周に露出する。また、図3に示すように、回転操作部17が第1の位置に位置している場合には、距離表示部18は、回転操作部17によって覆われてレンズ鏡筒10の外周から隠される。
That is, FIG. 3 shows a state where the
距離表示部18の、回転操作部17が第2の位置に位置している場合に露出する領域には、距離目盛18aが設けられている。距離目盛18aには、光学系部材11の最短合焦距離から無限遠までの距離を表す数値が示されている。また、距離表示部18は、詳しくは後述するが、回転操作部17が第2の位置に位置している場合に、回転操作部17とともに光軸O周りに回動可能な略円筒状の部材である。
A
指標表示枠16は、基台部12に対して位置が固定された、レンズ鏡筒10の外装部材の一部である。指標表示枠16は、回転操作部17が第1の位置に位置している状態において、回転操作部17よりも前方に配設されている。指標表示枠16には、光軸Oと略平行な短い直線状の指標16aが設けられている。指標16aは、距離表示部18に設けられた距離目盛18aを指し示すためのものである。
The
また、指標表示枠16には、指標16aを挟んで略対称に周方向両側に、被写界深度指標16bが配設されている。被写界深度指標16bは、光学系部材11の絞り値(F値)に対応した被写界深度を表示するためのものである。
In addition, the
回転操作部17が第2の位置に位置している場合には、回転操作部17の回転の伴い、指標表示枠16に対して光軸O周りに距離表示部18が回転する。すなわち、距離目盛18aが、指標16aに対して、光軸O周りに相対的に回転し、指標16aが指し示す距離目盛18aの数値が変化する。
When the
例えば、図4に示す状態では、指標16aと距離目盛18aとの組み合わせは、およそ1.2mの距離の数値を表示している。また、図4に示す状態において、被写界深度指標16bは、明るさ絞りSの絞り値が5.6である場合には、距離がおよそ0.8m〜3mの範囲に存在する被写体に焦点が合うことを表示している。
For example, in the state shown in FIG. 4, the combination of the
次に、断面図を用いて、レンズ鏡筒10の内部の詳細な構成について説明する。レンズ鏡筒10の内部には、光学系部材11、固定枠14、固定レンズ群保持枠40、フォーカスレンズ群保持枠13及び駆動部15が配設されている。図5は、駆動部15のステッピングモータ15cの回転軸中心及び光軸Oを含む平面によるレンズ鏡筒10の断面図である。
Next, a detailed configuration inside the
基台部12には、固定枠14が固定されている。図5に示すように、固定枠14は、略円筒状の第1固定枠14a及び第2固定枠14bによって構成されている。第1固定枠14aは、複数のビス14fによって、基台部12に固定されている。また、第2固定枠14bは、第1固定枠14aの前側(物体側)に複数のビスによって固定されている。なお、基台部12と固定枠14の一部又は全部は、一体に形成される形態であってもよい。
A fixed
上述した指標表示枠16は、第2固定枠14bの前側端部に固定されている。すなわち、指標表示枠16は、固定枠14を介して基台部12に固定されている。また、回転操作部17及び距離表示部18は、固定枠14の外周部に、固定枠14に対して摺動可能に配設されている。
The
具体的に、本実施形態の回転操作部17は、図6及び図7の断面図、及び図8及び図9の斜視図に示すように、レンズ鏡筒10の外周面上に露出して、使用者の手指が係るように外周部に凹凸が設けられた略円筒状の操作部17a、及び操作部17aの内側に所定の隙間を有して配設された略円筒状の内側円筒部17bの2つの略円筒状の部位を有している。内側円筒部17bは、固定枠14の第1固定枠14aの外周部に対して、光軸O方向及び光軸O周りの回転方向に摺動可能に嵌合している。
Specifically, the
なお、図示する本実施形態では、操作部17a及び内側円筒部17bは別部材であって、例えばネジや接着剤等によって固定されることにより回転操作部17を構成しているが、操作部17a及び内側円筒部17bは、一体に形成される形態であってもよい。
In the illustrated embodiment, the
図6及び図7に示すように、操作部17aの内周面上には、径方向内側に突出し断面が略三角形状である凸条部17cが、周方向に全周にわたって形成されている。凸条部17cは、光軸Oに沿って前方に向かうにつれて内径が小さくなるように形成された第1斜面部17dと、第1斜面部17dの前方側において光軸Oに沿って前方に向かうにつれて内径が大きくなるように形成された第2斜面部17eと、を有している。
As shown in FIGS. 6 and 7, on the inner peripheral surface of the
また、第1固定枠14aの凸条部17cに対向する箇所には、貫通孔14cが穿設されている。貫通孔14c内には、ボール14dが遊嵌している。ボール14dは、固定枠14の外周面よりも外側に突出可能であって、板バネである付勢部材14eによって、径方向外側に向かって付勢されている。付勢部材14e及びボール14dは、周方向に複数箇所に配設されている。
Moreover, the through-
ボール14dは、回転操作部17が第1の位置に位置している場合には、凸条部17cの第1斜面部17dに当接し、回転操作部17が第2の位置に位置している場合には、凸条部17cの第2斜面部17eに当接する。凸条部17cが略三角形状の断面を有することから、ボール14dは、回転操作部17の位置に関わらず、第1斜面部17d及び第2斜面部17eのいずれかに常に当接している。
When the
したがって、回転操作部17が移動可能範囲の前方寄りに位置している場合には、回転操作部17は、第1斜面部17dに当接するボール14dによって前方に向かって付勢され、第1の位置において移動可能範囲の一端に当て付き、位置決めされる。
Therefore, when the
一方、回転操作部17が移動可能範囲の後方寄りに位置している場合には、回転操作部17は、第2斜面部17eに当接するボール14dによって後方に向かって付勢され、第2の位置において移動可能範囲の他端に当て付き、位置決めされる。
On the other hand, when the
以上のような構成により、回転操作部17に外力が加えられていない場合には、回転操作部17の光軸O方向の位置は、第1の位置及び第2の位置のいずれかとなる。例えば、回転操作部17が第1の位置に位置している状態において、回転操作部17に加えられる後方への外力が、付勢部材14e及びボール14dが発生する付勢力よりも弱い場合には、当該外力が消失すれば回転操作部17は第1の位置に戻る。また例えば、回転操作部17が第1の位置に位置している状態において、回転操作部17に加えられる後方への外力が、付勢部材14e及びボール14dが発生する付勢力よりも強ければ、回転操作部17は第2の位置へ移動する。
With the above configuration, when no external force is applied to the
また、レンズ鏡筒10には、少なくとも回転操作部17が第1の位置に位置している場合に、回転操作部17の光軸O周りの回転方向及び回転量を検出する第1エンコーダ部21が配設されている。また、レンズ鏡筒10には、回転操作部17が光軸O方向の第1の位置及び第2の位置のいずれに位置しているかを検出する操作部位置検出部22が配設されている。
The
第1エンコーダ部21は、回転操作部17に周方向に所定の間隔で設けられた複数のスリット(切り欠き)17fの通過、又は周方向に所定の間隔で設けられた複数の遮光片の通過を一対のフォトインタラプタ21aで検出し、該一対のフォトインタラプタ21aの出力信号に基づいて、回転操作部17の回転方向及び回転量を検出する。本実施形態の第1エンコーダ部21は、いわゆるインクリメンタル形式のロータリーエンコーダと同様の形態を有している。
The
より具体的に本実施形態では、スリット17fは、図8に示すように、内側円筒部17bの前側端部に形成されている。言い換えれば、スリット17fは、内側円筒部17bの前側端部から前側に延出し、周方向に所定の間隔で設けられた複数の遮光片の間に形成された空隙である。第1エンコーダ部21を構成する一対のフォトインタラプタ21aは、図6及び図7に示すように、第2固定枠14bに固定されている。
More specifically, in the present embodiment, the slit 17f is formed at the front end of the inner
スリット17fが形成された内側円筒部17bの前側端部は、回転操作部17が第1の位置に位置している場合にのみ、一対のフォトインタラプタ21aの検出範囲内に位置する。したがって、本実施形態の第1エンコーダ部21は、回転操作部17が第1の位置に位置している場合にのみ、回転操作部17の光軸O周りの回転方向及び回転量を検出することができる。
The front end portion of the inner
なお、第1エンコーダ部21の形態は、少なくとも回転操作部17が第1の位置に位置している場合に、回転操作部17の光軸O周りの回転方向及び回転量を検出可能なものであればよく、本実施形態に限られるものではない。例えば、第1エンコーダ部21は、磁気式のロータリーエンコーダの形態を有するものであってもよい。
The form of the
操作部位置検出部22は、第1固定枠14aに固定されたフォトインタラプタからなる。操作部位置検出部22は、回転操作部17が第2の位置に位置している場合に、回転操作部17後側端部の一部である遮光部17hが検出範囲内に進出する位置に固定されている。
The operation unit
なお、操作部位置検出部22の形態は、回転操作部17の光軸O方向の位置を検出可能な構成であれば特に限定されるものではない。例えば、操作部位置検出部22は、磁気センサ等であってもよい。
The form of the operation unit
また、回転操作部17には、係合部を構成する係合凸部17gが設けられている。係合凸部17gは、回転操作部17が第2の位置に位置している場合に、後述する距離表示部18と係合し、回転操作部17と距離表示部18とを一体に回転させるためのものである。
Further, the
係合凸部17gは、内側円筒部17bの外周面上において、径方向外側に突出する複数の凸部からなる。図8及び図9に示すように、係合凸部17gを構成する複数の凸部は、互いの間に一定の隙間を有して、周方向に等間隔に配列されている。また、複数の凸部は、径方向外側から見た場合に、後方側の一部が、後方側に向かうにつれて幅が狭くなる略V字状の形状を有している。
The engaging
距離表示部18は、光軸O周りの回転範囲が所定の範囲に規制された状態で、固定枠14の第2固定枠14bの外周部に対して、光軸O周りに摺動可能に嵌合している。距離表示部18の後側端部は、回転操作部17の操作部17aと内側円筒部17bとの間に延出している。
The
距離表示部18は、指標16aによって距離目盛18aが指し示される範囲内でのみ、光軸O周りに回転可能である。したがって、回転操作部17が第2の位置に位置している場合に、距離目盛18aは、指標16aとの組み合わせによって光学系部材11の最短合焦距離から無限遠までの距離の数値を表示する。
The
距離表示部18の後側端部の内周部には、係合部を構成する1つの係合ピン18bが、径方向内側に突出するように設けられている。本実施形態では、係合ピン18bは、距離表示部18と別部材であって、圧入や接着剤によって距離表示部18に固定されている。なお、係合ピン18bは、距離表示部18と一体に形成される形態であってもよい。
On the inner peripheral portion of the rear end portion of the
距離表示部18の後側端部が操作部17aと内側円筒部17bの間に延出していることから、係合ピン18bは、内側円筒部17bに向かって突出する。言い換えれば、距離表示部18の係合ピン18bと、回転操作部17の係合凸部17gは、互いに向かい合う方向に突出している。
Since the rear end portion of the
係合ピン18bの外径は、隣接する係合凸部17g同士の間隔よりも小さく、係合ピン18bは、隣接する係合凸部17g同士の間にすきま嵌めの状態で嵌合する形状を有している。また、係合ピン18bは、径方向内側から見た場合に前方側が略V字状となる断面形状を有している。
The outer diameter of the
図6及び図8に示すように、回転操作部17が第1の位置に位置している場合には、係合ピン18bは、回転操作部17の係合凸部17gよりも後方側であって、回転操作部17が光軸O周りに回転しても係合凸部17gと干渉しない位置に配設されている。そして、図7及び図9に示すように、回転操作部17が第2の位置に位置している場合には、係合ピン18bは、係合凸部17gと周方向に重なる位置に配設されている。
As shown in FIGS. 6 and 8, when the
すなわち、回転操作部17が第1の位置から第2の位置に相対的に移動すると、係合ピン18bは、隣接する係合凸部17g同士の間に嵌合する。また逆に、回転操作部17が第2の位置から第1の位置に相対的に移動すると、係合ピン18bと係合凸部17gとの嵌合が外れる。
That is, when the
以上のような構成を有する係合凸部17g及び係合ピン18bからなる係合部によって、距離表示部18は、回転操作部17が第2の位置に位置している場合には、回転操作部17とともに光軸O周りに回転し、回転操作部17が第1の位置に位置している場合には、回転操作部17が光軸O周りに回転したとしても回転せずに停止したままとなる。
Due to the engaging portion including the engaging
上述したように、距離表示部18の回転範囲は、距離目盛18aと指標16aとの組み合わせが光学系部材11の最短合焦距離から無限遠までの距離の数値を表示する範囲に制限されている。このため、回転操作部17は、第2の位置に位置して距離表示部18と係合している場合には、距離表示部18と同一の回転範囲内でのみ回転することが可能である。回転操作部17が第1の位置に位置している場合には、回転操作部17は距離表示部18と干渉しないため、回転操作部17の回転範囲に制限はない。
As described above, the rotation range of the
なお、前述したように、係合凸部17gの複数の凸部は、径方向外側から見た場合に後方側が略V字状の形状を有しており、かつ係合ピン18bは、径方向内側から見た場合に前方側が略V字状の形状を有していることから、回転操作部17が第1の位置から第2の位置に移動する際には、この双方に設けられた略V字状の部位同士が倣うことによって距離表示部18が僅かに回転し、係合ピン18bと係合凸部17gとが滑らかに係合する。このため、回転操作部17を光軸O方向に移動する操作に引っかかりが生じることがなく、回転操作部17の移動を速やかに行うことができる。
As described above, the plurality of convex portions of the engaging
レンズ鏡筒10には、距離表示部18の基台部12に対する光軸O周りの絶対的な回転位置を検出する第2エンコーダ部23が配設されている。
The
図10に示すように、本実施形態では一例として、第2エンコーダ部23は、いわゆるアブソリュート型のロータリーエンコーダの形態を有して構成されている。第2エンコーダ部23は、導電体からなる所定のビット数のコードパターン23aと、コードパターン23aに摺動する導電体からなる接点部23bを有して構成されている。
As shown in FIG. 10, in the present embodiment, as an example, the
コードパターン23aは、固定枠14の第2固定枠14bの外周部に配設されており、接点部23bは、距離表示部18の内周部に配設されている。距離表示部18の光軸O周りの回転位置に応じて、接点部23bが接触するコードパターン23aの位置が変化する。図示しないが、第2エンコーダ部23は、コードパターン23aと接点部23bとの接触の状態を検出する電気回路を有しており、この検出結果から、距離表示部18の固定枠14に対する光軸O周りの絶対的な回転位置を算出する。したがって、第2エンコーダ部23は、固定枠14が固定されている基台部12に対する距離表示部18の光軸O周りの絶対的な回転位置を検出することができる。
The
なお、第2エンコーダ部23の構成は、基台部12に対する距離表示部18の光軸O周りの絶対的な回転位置を検出することが可能な形態であれば本実施形態に限られるものではない。例えば、第2エンコーダ部23は、光学式又は磁気式のアブソリュート型ロータリーエンコーダであってもよいし、距離表示部18の光軸O周りの回転位置に応じて電気抵抗値が変化する可変抵抗を有して構成される、いわゆるポテンショメータと同様の構成を有する形態であってもよい。
The configuration of the
次に、レンズ鏡筒10内に光学系部材11を保持するための構成について説明する。固定枠14の内周側には、固定レンズ群が固定される固定レンズ群保持枠40、フォーカスレンズ群11aが固定されるフォーカスレンズ群保持枠13及びフォーカスレンズ群13を光軸O方向に駆動するための駆動部15が配設されている。
Next, a configuration for holding the
詳しくは以下に述べるが、レンズ鏡筒10内において、フォーカスレンズ群保持枠13及び駆動部15は、固定レンズ群保持枠40によって支持されている。固定レンズ群保持枠40は、固定枠14又は固定枠14に固定された指標表示枠16に固定される。すなわち、本実施形態では、光学系部材11は、全て固定レンズ群保持枠40を介して、レンズ鏡筒10内において保持されている。
Although described in detail below, in the
図11は、図5と同様の断面において、固定レンズ群保持枠40、フォーカスレンズ群保持枠13及び駆動部15を抜き出した図である。また、図12は、固定レンズ群保持枠40、フォーカスレンズ群保持枠13及び駆動部15の、固定レンズ群保持枠40に設けられた一対の摺動軸の中心を含む平面による断面図である。
FIG. 11 is a view in which the fixed lens
固定レンズ群保持枠40は、第1の負メニスカスレンズ31及び第2の負メニスカスレンズ32が固定される第1枠41と、接合レンズ33、両凹負レンズ34、及び両凸正レンズ35が固定される第2枠42と、接合レンズ36及び両凸正レンズ37が固定される第3枠43と、が互いに固定されて構成されている。すなわち、第1枠41及び第2枠42は、光学系部材11の前側レンズ群11fを保持し、第3枠43は、副レンズ群11bを保持する。
The fixed lens
また、本実施形態では、明るさ絞りSは、絞り機構部19に組み込まれている。絞り機構部19は、明るさ絞りSを構成するための複数の絞り羽根と、明るさ絞りSの開口面積を変化させるために複数の絞り羽根を駆動する駆動力発生源である電動モータを具備して構成されている。明るさ絞りSの開口面積の変化に応じて、レンズ鏡筒10の絞り値Fが変化する。絞り機構部19は、固定レンズ群保持枠40に固定される。
In the present embodiment, the aperture stop S is incorporated in the
第2枠42の前側端部には、第1枠41の後側端部が内部に嵌合する前側凹部42aが設けられている。第1枠41と、第2枠42とは、前側凹部42aにおいて嵌合することによって位置決めされ、図示しない複数のビスによって固定される。
A front
また、第2枠42の後側端部には、絞り機構部19が図示しない複数のビスによって固定される。第3枠43は、絞り機構部19の後側において、第2枠42の後側端部に複数のビス43aによって固定される。
The
フォーカスレンズ群保持枠13は、フォーカスレンズ群11aを保持し、固定レンズ群保持枠40の後側(像面側)において、固定レンズ群保持枠40に対して光軸O方向に移動可能に配設されている。図12に示すように、固定レンズ群保持枠40には、光軸Oに略平行に後側に向かって延出する一対の円柱状の摺動軸44及び45が設けられている。
The focus lens
摺動軸44及び45は、前側端部のみにおいて固定レンズ群保持枠40に固定されており、後側端部は自由端である、いわゆる片持ちの状態で配設されている。
The sliding
本実施形態では一例として、摺動軸44及び45は、第2枠42の後側に面した領域に形成された穴部42b及び42c内に前側端部が嵌合した状態で接着剤により固定されている。摺動軸44及び45は、第2枠42の後側に固定されている絞り機構部19及び第3枠43の径方向外側において、光軸Oと略平行に後側に向かって延出している。また、摺動軸44及び45は、光軸Oを対称軸とした軸対称の位置に配設されている。
In the present embodiment, as an example, the sliding
本実施形態では、一方の摺動軸44のほうが、他方の摺動軸45よりも長い。そして、第2枠42において、一方の摺動軸44の前側端部が嵌合される穴部42bは、他方の摺動軸45の前側端部が嵌合される穴部42cよりも前側に形成されている。
In the present embodiment, one sliding
フォーカスレンズ群保持枠13は、この一対の摺動軸44及び45に沿って摺動するように配設されている。フォーカスレンズ群保持枠13には、一対の摺動軸44及び45が内部に所定の隙間を有して嵌合する貫通孔13b及び溝部13dが設けられている。
The focus lens
本実施形態では、貫通孔13bは、フォーカスレンズ群保持枠13の外周部において光軸O方向前側に向かって延出する腕部13aに、光軸O方向に所定の距離だけ離間した状態で2箇所に形成されている。この一対の貫通孔13bは、同一軸上に形成されている。一対の貫通孔13b内には、長さの長い一方の摺動軸44が、所定の隙間を有して嵌合する。
In the present embodiment, the through-
溝部13dは、フォーカスレンズ群保持枠13の外周部から径方向外側に突出する凸部13cに形成されている。溝部13dは、図13に示すように、光軸O方向から見た場合に、径方向内側に向かって凹設された凹形状を有する。溝部13dは、光軸O方向から見た場合の側面が、光軸O及び貫通孔13bの中心軸を含む平面と略平行であって、該平面から両方向に所定の距離だけ離間した一対の平面によって構成されている。溝部13dの一対の側面の離間距離は、間に長さの短い他方の摺動軸45が所定の隙間を有して嵌合するように設定されている。
The
また、フォーカスレンズ群保持枠13には、後述する駆動部15のナット15bと係合する係合部13eが設けられている。本実施形態では、図11に示すように、係合部13eは、フォーカスレンズ群保持枠13の外周部から径方向外側に突出するように形成されている。係合部13eは、図13に示すように、光軸O方向から見た場合に、貫通孔13bに周方向に隣接して配設されている。
The focus lens
以上のような本実施形態では、フォーカスレンズ群保持枠13は、固定レンズ群保持枠40から片持ち状に後側に延出する一対の摺動軸44及び45に案内されて、固定レンズ群保持枠40に対して光軸O方向に相対的に移動可能な状態で支持されている。なお、本実施形態では、フォーカスレンズ群保持枠13の光軸O方向への移動の案内は、主に長い方の一方の摺動軸44と、光軸O方向に離間して設けられた一対の貫通孔13bとの摺動によって行われるのであり、長さの短い他方の摺動軸45と、溝部13dとの摺動は、主にフォーカスレンズ群保持枠13の、一方の摺動軸44周りの回動を規制する目的を有する。
In the present embodiment as described above, the focus lens
本実施形態のように、片持ちの一対の摺動軸44及び55によってフォーカスレンズ群保持枠13を光軸O方向に案内し支持する構成は、従来のような摺動軸の両端を支持する構成よりも、小型化が可能であり、かつ組み立ても容易である。
As in the present embodiment, the configuration in which the focus lens
固定レンズ群保持枠40に対して光軸O方向に相対的に移動可能な状態で支持されているフォーカスレンズ群保持枠13は、駆動部15によって、光軸O方向に駆動される。
The focus lens
駆動部15の構成は特に限定されるものではないが、本実施形態では、光軸Oと略平行な回転軸を有するステッピングモータ15c、ステッピングモータ15cの回転軸周りに配設されたスクリュー15a、及びスクリュー15aに螺合するナット15bを有して構成されている。
Although the configuration of the
ステッピングモータ15cは、ブラケット部46を介して固定レンズ群保持枠40に固定されている。ステッピングモータ15cは、本体が、絞り機構部19よりも前側に位置しており、回転軸及びスクリュー15aが、後側に向かって延出するように、ブラケット部46によって保持されている。
The stepping
ブラケット部46は、ステッピングモータ15cの本体を固定レンズ群保持枠40に固定する構成だけでなく、回転軸の先端部を回転可能に支持するベアリング部46aを有している。したがって、ステッピングモータ15cの回転軸及び回転軸の外周に設けられたスクリュー15aは、ステッピングモータ15c内部のベアリング部と、ブラケット部46のベアリング部46aとによって、両端部が支持されている。これにより、スクリュー15aは、回転軸が振れることなく高速回転が可能である。
The
ナット15bは、詳しくは図示しないが、スクリュー15a周りの回転が規制されている。このため、ナット15bは、スクリュー15aの回転に伴って光軸O方向に移動する。以上のような構成を有する駆動部15は、ナット15bが、フォーカスレンズ群保持枠13に設けられた係合部13eと係合する位置に配設される。
Although the
駆動部15は、ステッピングモータ15cによりスクリュー15aを回転させることによって、フォーカスレンズ群保持枠13を光軸O方向に駆動する。なお、駆動部15の構成は本実施形態に限られるものではなく、リニアモータ等の他の形式であってもよい。
The
以上に説明したように、本実施形態のレンズ鏡筒10では、全ての光学系部材11、フォーカスレンズ群保持枠13及び駆動部15は、固定レンズ群保持枠40によって支持されている。そして、固定レンズ群保持枠40は、固定枠14を介して基台部12に固定される。言い換えれば、光学系部材11を構成する全てのレンズと、明るさ絞りSを駆動するための機構部及び駆動力発生源である絞り機構部19と、フォーカスレンズ群11aを駆動するための機構部及び駆動力発生源とが、固定レンズ群保持枠40によって支持されている。
As described above, in the
すなわち本実施形態では、合焦動作及び絞り値の変更動作を行うための機械的構成が全て固定レンズ群保持枠40に組み付けられるのであり、これらが組み付けられた固定レンズ群保持枠40は、外部との電気的接続を行うだけで光学系部材11の合焦動作及び絞り値の変更動作を行うことができる。
That is, in this embodiment, all the mechanical configurations for performing the focusing operation and the aperture value changing operation are assembled to the fixed lens
このため、レンズ鏡筒10の組み立て時においては、あらかじめ固定レンズ群保持枠40に、光学系部材11、絞り機構部19、フォーカスレンズ群保持枠13及び駆動部15を組み付けたものを用意しておき、これを固定枠14内に固定するようにすれば、レンズ鏡筒10の組み立て手順を簡素化することができる。
For this reason, when assembling the
次に、撮像装置1の合焦動作に関わる部分の電気的な構成を、図14を参照して説明する。 Next, the electrical configuration of the part related to the focusing operation of the imaging apparatus 1 will be described with reference to FIG.
前述したように、カメラ本体2には、レリーズスイッチ3、電源スイッチ4、合焦モード切替操作部5、及び自動合焦用センサ部である撮像素子9が配設されている。また、カメラ本体2には、カメラ本体制御部6、画像処理部7、通信部8、画像表示回路50及び画像表示装置51が配設されている。
As described above, the
カメラ本体制御部6は、演算装置(CPU)、記憶装置(RAM)、入出力装置及び電力制御装置等を具備して構成されており、カメラ本体2の動作を、所定のプログラムに基づいて制御するものである。
The camera body controller 6 includes an arithmetic device (CPU), a storage device (RAM), an input / output device, a power controller, and the like, and controls the operation of the
また、画像処理部7は、画像処理を行うための電子回路部であり、撮像素子9から出力される信号から被写体像のコントラスト値を算出することが可能である。なお、画像処理部7のカメラ本体2への実装形態は、画像処理用の演算ハードウェアを搭載するハードウェア的な形態であってもよいし、カメラ本体制御部6の演算装置が所定の画像処理プログラムに基づいて画像処理を行うソフトウェア的な形態であってもよい。
The
通信部8は、有線通信又は無線通信によって、レンズ鏡筒10に設けられた通信部25を介してレンズ鏡筒制御部24との通信を行うためのものである。また、画像表示回路50は、撮像素子9からの被写体像を画像表示装置51に表示するための回路であり、例えば合焦動作中の被写体像を画像表示装置51に表示させる。
The communication unit 8 is for communicating with the lens barrel control unit 24 via a
レンズ鏡筒10には、前述したように、駆動部15、操作部位置検出部22、第1エンコーダ部21及び第2エンコーダ部23が配設されている。また、レンズ鏡筒10には、レンズ鏡筒制御部24及び通信部25が配設されている。
As described above, the
レンズ鏡筒制御部24は、演算装置、記憶装置、及び入出力装置等を具備して構成されており、レンズ鏡筒10の動作を、所定のプログラムに基づいて制御するものである。また、通信部8は、有線通信又は無線通信によって、カメラ本体2に設けられた通信部8を介してカメラ本体制御部6との通信を行うためのものである。
The lens barrel control unit 24 includes an arithmetic device, a storage device, an input / output device, and the like, and controls the operation of the
次に、以上に説明した構成を有する撮像装置1の動作を説明する。 Next, the operation of the imaging device 1 having the configuration described above will be described.
本実施形態の撮像装置1では、カメラ本体が電源オン状態である場合に、カメラ本体制御部6によって、図15に示す合焦動作モード判定サブルーチンが所定の周期で繰り返し行われる。合焦動作モード判定サブルーチンは、撮像装置1が有する複数の合焦動作モードのうち、使用者からの指示入力によって選択されたものを判定し、撮像装置1の合焦動作モードを指示入力に従って切り替えるためのものである。 In the imaging apparatus 1 of the present embodiment, when the camera body is in a power-on state, the camera body control unit 6 repeatedly performs the focusing operation mode determination subroutine shown in FIG. 15 at a predetermined cycle. The in-focus operation mode determination subroutine determines which one of the plurality of in-focus operation modes of the imaging apparatus 1 is selected by an instruction input from the user, and switches the in-focus operation mode of the imaging apparatus 1 according to the instruction input. Is for.
なお、以下に説明する合焦動作モード判定サブルーチンは、撮像装置1が撮影動作を行うためのメインルーチンの中に適宜に組み込まれるものである。撮像装置1が撮影動作を行うためのメインルーチンについては、周知の技術と同様であるためその説明は省略するものとする。 Note that the focusing operation mode determination subroutine described below is appropriately incorporated into a main routine for the imaging apparatus 1 to perform a shooting operation. The main routine for the imaging apparatus 1 to perform a shooting operation is the same as that of a well-known technique, so that the description thereof is omitted.
合焦動作モード判定サブルーチンでは、まず、ステップS01において、合焦モード切替操作部5を介して使用者が選択した合焦動作モードが、自動合焦動作モードであるか否かを判定する。 In the focus operation mode determination subroutine, first, in step S01, it is determined whether or not the focus operation mode selected by the user via the focus mode switching operation unit 5 is the automatic focus operation mode.
ステップS01の判定の結果、自動合焦動作モードが選択されている場合には、ステップS03に移行し、自動合焦動作を行うように、撮像装置1の動作を切り替える。ステップS03が実行された後は、撮像装置1は、図16に示す自動合焦動作を行う。 As a result of the determination in step S01, when the automatic focusing operation mode is selected, the process proceeds to step S03, and the operation of the imaging apparatus 1 is switched so as to perform the automatic focusing operation. After step S03 is executed, the imaging apparatus 1 performs an automatic focusing operation shown in FIG.
撮像装置1が自動合焦動作を行うタイミングは特に限定されるものではないが、本実施形態では一例として、図16のフローチャートに示すように、第1レリーズスイッチ3aがオン状態となった場合に、自動合焦動作を行うものとする。 Although the timing at which the imaging apparatus 1 performs the automatic focusing operation is not particularly limited, in the present embodiment, as an example, when the first release switch 3a is turned on as shown in the flowchart of FIG. Assume that an automatic focusing operation is performed.
撮像装置1が自動合焦動作を行う場合、自動合焦用センサ部である撮像素子9から出力される信号に基づいて被写体像のコントラスト値を検出し、該コントラスト値が最も高くなるようにフォーカスレンズ群保持枠13を駆動する。
When the imaging apparatus 1 performs an automatic focusing operation, the contrast value of the subject image is detected based on a signal output from the imaging element 9 that is a sensor unit for automatic focusing, and the focus is set so that the contrast value becomes the highest. The lens
例えば、本実施形態のように、カメラ本体1とレンズ鏡筒10とが離合可能な構成である撮像装置1の場合には、自動合焦動作時には、撮像素子9から出力される信号に基づいた焦点調節を行うためにフォーカスレンズ群保持枠13を駆動する指令は、カメラ本体制御部6が行う。この場合、レンズ鏡筒10のレンズ鏡筒制御部24は、通信部25を介して入力されるカメラ本体制御部6からの指令に応じて、駆動部15を介してフォーカスレンズ群保持枠13を駆動する。
For example, in the case of the imaging apparatus 1 having a configuration in which the camera body 1 and the
ステップS03の実行により合焦動作モード判定サブルーチンは終了するため、本実施形態の撮像装置1では、自動合焦動作モードが選択されている場合には、回転操作部17が第1の位置及び第2の位置のいずれに位置している場合であっても、自動合焦動作が行われる。したがって、自動合焦動作では、回転操作部17が第2の位置に位置して距離目盛18aが外部に露出している場合であっても、指標16aが指す距離目盛18aの距離の数値に関わらず、フォーカスレンズ群保持枠13が駆動されて焦点調節が行われる。またここで、「回転操作部17が第2の位置に位置して距離目盛18aが外部に露出している場合であっても、指標16aが指す距離目盛18aの距離の数値に関わらず、フォーカスレンズ群保持枠13が駆動されて焦点調節が行われる」としたが、別実施形態として、回転操作部17が第2の位置に位置して距離目盛18aが外部に露出している場合、指標16aが指す距離目盛18aの距離の通りに、この距離に対応する位置にフォーカスレンズ群保持枠13を駆動してもよい。
Since the focusing operation mode determination subroutine is ended by executing step S03, in the imaging apparatus 1 of the present embodiment, when the automatic focusing operation mode is selected, the
一方、ステップS01の判定の結果、自動合焦動作モードが選択されていない場合には、ステップS02へ移行する。ステップS02では、操作部位置検出部22の出力信号に基づいて、回転操作部17が第1の位置に存在するか否かを判定する。
On the other hand, if the result of determination in step S01 is that the automatic focusing operation mode has not been selected, the routine proceeds to step S02. In step S02, based on the output signal of the operation unit
ステップS02の判定において、回転操作部17が第1の位置に存在すると判定した場合には、ステップS04に移行し、焦点調節のための手動合焦動作を行うように、撮像装置1の動作を切り替える。
If it is determined in step S02 that the
ステップS04が実行された後は、撮像装置1は、図17に示す手動合焦動作を行う。撮像装置1は、手動合焦動作を行う場合には、第1エンコーダ部21によって回転操作部17の回転を検出した場合に、回転操作部17の回転方向及び回転量に応じてフォーカスレンズ群保持枠13を駆動する。なお、手動合焦動作時においては、使用者は、画像表示装置51に表示される被写体像の様子を観察することにより合焦の様子を観察することができ、この観察結果に基づいて回転操作部17を操作する。もちろん、他の合焦動作時においても同様に、使用者は、画像表示装置51に表示される被写体像の様子を観察することにより合焦の様子を観察することができる。
After step S04 is executed, the imaging apparatus 1 performs a manual focusing operation shown in FIG. When performing the manual focusing operation, the imaging device 1 holds the focus lens group according to the rotation direction and the rotation amount of the
例えば、レンズ鏡筒10を後方から見た場合に、回転操作部17が時計回り方向に回転したことを検出した場合には、撮像装置1は、光学系部材11の合焦距離が短くなる方向にフォーカスレンズ群保持枠13を移動させる。また例えば、レンズ鏡筒10を後方から見た場合に、回転操作部17が半時計回り方向に回転したことを検出した場合には、撮像装置1は、光学系部材11の合焦距離が長くなる方向にフォーカスレンズ群保持枠13を移動させる。
For example, when the
手動合焦動作におけるフォーカスレンズ群保持枠13の移動距離及び速度は、第1エンコーダ部21によって検出された回転操作部17の回転量(回転角度)及び回転速度(回転角速度)に応じて決められる。
The moving distance and speed of the focus lens
図17に示す手動合焦動作は、合焦動作モード判定サブルーチンの実行によって、手動合焦動作以外の合焦動作が選択されるまで繰り返し実行される。すなわち、合焦モード切替操作部5により自動合焦動作モードが選択されるか、回転操作部17が第1の位置から第2の位置に移動されるまで、図17に示す手動合焦動作は繰り返し実行される。
The manual focusing operation shown in FIG. 17 is repeatedly executed until a focusing operation other than the manual focusing operation is selected by executing the focusing operation mode determination subroutine. That is, the manual focusing operation shown in FIG. 17 is performed until the automatic focusing operation mode is selected by the focusing mode switching operation unit 5 or the
一方、ステップS02の判定において、回転操作部17が第1の位置に存在しないと判定した場合、すなわち回転操作部17が第2の位置に存在すると判定した場合には、ステップS05に移行し、焦点調節のための距離指定合焦動作を行うように、撮像装置1の動作を切り替える。
On the other hand, if it is determined in step S02 that the
ステップS05が実行された後は、撮像装置1は、図18に示す距離指定合焦動作を行う。撮像装置1は、距離指定合焦動作を行う場合には、第2エンコーダ部23の出力信号から算出される指標16aが指す距離目盛18aの距離の数値に応じた位置にフォーカスレンズ群保持枠13を駆動する。
After step S05 is executed, the imaging apparatus 1 performs a distance designation focusing operation shown in FIG. When the imaging apparatus 1 performs the distance designation focusing operation, the focus lens
具体的に距離指定合焦動作では、まずステップS30において、レンズ鏡筒制御部24が、第2エンコーダ部23の出力値を読み取る。第2エンコーダ部23の出力値は、距離表示部18の基台部12に対する光軸O周りの絶対的な回転位置を表す値である。
Specifically, in the distance designation focusing operation, first, in step S30, the lens barrel control unit 24 reads the output value of the
次にステップS31において、レンズ鏡筒制御部24は、第2エンコーダ部23の出力値から、指標16aが指す距離目盛18aの距離の数値を算出する。第2エンコーダ部23の出力値から、指標16aが指す距離目盛18aの距離の数値への変換は、例えばレンズ鏡筒制御部24が予め記憶している変換テーブルに基づいて行われる。
Next, in step S31, the lens barrel control unit 24 calculates the numerical value of the distance of the
次にステップS32において、レンズ鏡筒制御部24は、第2エンコーダ部23の出力値から、指標16aが指す距離目盛18aの距離の数値と、光学系部材11の合焦距離とが、略一致するようにフォーカスレンズ群保持枠13を移動させる。例えば、指標16aが指す距離目盛18aの距離の数値が3mであれば、光学系部材11の合焦距離が3mとなるようにフォーカスレンズ群保持枠13を移動させる。
Next, in step S32, the lens barrel control unit 24 substantially matches the distance value of the
なお、指標16aが指す距離目盛18aの距離の数値と、光学系部材11の合焦距離とが一致することが理想的であるが、第2エンコーダ部23の分解能が低い場合には両者を一致させることは困難であるため、両者が近似するようにフォーカスレンズ群保持枠13を移動させるようにしてもよい。
It is ideal that the distance value of the
また、レンズ鏡筒制御部24は、算出した指標16aが指す距離目盛18aの距離の数値を、通信部25を介して、カメラ本体2のカメラ本体制御部6へ出力する。カメラ本体制御部6は、受信した当該数値に応じて露出値を決定したり、当該数値を撮影した画像にメタデータとして付加する。
Further, the lens barrel control unit 24 outputs the numerical value of the distance of the
図18に示す距離指定合焦動作は、合焦動作モード判定サブルーチンの実行によって、距離指定合焦動作以外の合焦動作が選択されるまで繰り返し実行される。すなわち、合焦モード切替操作部5により自動合焦動作モードが選択されるか、回転操作部17が第2の位置から第1の位置に移動されるまで、図18に示す距離指定合焦動作は繰り返し実行される。
The distance designation focusing operation shown in FIG. 18 is repeatedly executed until a focusing operation other than the distance designation focusing operation is selected by executing the focusing operation mode determination subroutine. That is, the distance designated focusing operation shown in FIG. 18 until the automatic focusing operation mode is selected by the focusing mode switching operation unit 5 or the
したがって、例えば、レンズ鏡筒10を後方から見た場合に、回転操作部17が時計回り方向に回転したことを検出した場合には、光学系部材11の合焦距離が短くなる方向にフォーカスレンズ群保持枠13を移動させる。また例えば、レンズ鏡筒10を後方から見た場合に、回転操作部17が半時計回り方向に回転したことを検出した場合には、撮像装置1は、光学系部材11の合焦距離が長くなる方向にフォーカスレンズ群保持枠13を移動させる。すなわち、距離指定合焦動作が選択された状態である撮像装置1は、手動合焦動作と同様に動作する。
Therefore, for example, when the
以上に説明したように、以上に説明したように、本実施形態の撮像装置1は、使用者が合焦モード切替操作部5、又は回転操作部17を操作することによって自動合焦動作か手動合焦動作かを選択することが可能である。
As described above, as described above, the imaging apparatus 1 according to the present embodiment is configured so that the user can operate the automatic focusing operation manually or manually by operating the focusing mode switching operation unit 5 or the
そして、合焦モード切替操作部5により手動合焦動作モードが選択され、かつ回転操作部17が第1の位置(被写体側、前側)に位置している場合には、回転操作部17を回動させることにより、現在のフォーカスレンズ群11aの位置を基準にして焦点調節を行う手動合焦動作が可能である。手動合焦動作では、回転操作部17と距離表示部18とが係合していないため、回転操作部17は光軸O周りに制限無く回動可能である。このような操作は、距離目盛を使用した距離指定合焦動作よりも細かい焦点調節を行うことができるため、マクロ撮影時や、現在の焦点調節状態から更に精密に焦点調節を行いたい撮影状態のときに有効である。
When the manual focus operation mode is selected by the focus mode switching operation unit 5 and the
一方、合焦モード切替操作部5により手動合焦動作モードが選択され、かつ回転操作部17が第2の位置(本体側、後側)に位置している場合には、距離目盛を使用した手動合焦を行う距離指定合焦動作が可能である。距離指定合焦動作では、使用者が、レンズ鏡筒10の外周部に露出している距離目盛18a、指標16a及び被写界深度指標16bを視認して、合焦する被写体距離を即座に確認し、設定することが可能である。
On the other hand, when the manual focus operation mode is selected by the focus mode switching operation unit 5 and the
距離指定合焦動作時には、第2エンコーダ部23の出力信号から算出される距離目盛18a及び指標16aによって表示される距離の数値に応じた位置にフォーカスレンズ群保持枠13が強制的に駆動される。したがって、目視で確認した距離に素早く距離を合わせたい場合、又はあらかじめ判明している距離に焦点を合わせたい場合には、距離目盛18aを手動で所定の合焦距離に設定すれば、焦点調節動作を行わずに素早く撮影するという撮影手法を実施することができる。
During the distance designation focusing operation, the focus lens
以上のように、本実施形態の撮像装置1では、荒い焦点調節であるが、合焦距離と被写界深度が明示されることにより素早い撮影を実現する距離指定合焦動作と、細かい焦点調節を行うことができる手動合焦動作と、を選択的に実行することができる。 As described above, in the imaging apparatus 1 of the present embodiment, although the focus adjustment is rough, the distance designation focusing operation that realizes quick shooting by specifying the focus distance and the depth of field, and the fine focus adjustment. It is possible to selectively execute a manual focusing operation that can be performed.
また、距離指定合焦動作と手動合焦動作の切替えは、回転操作部17を前後に移動させるだけで可能であるため、まず回転操作部17を第2の位置にして距離目盛18aを手動で所定の合焦距離に設定し、その後、回転操作部17を第1の位置に移動させれば、所定の合焦距離から更に精密な焦点調節を素早く行なうという使い方も可能である。
Further, since switching between the distance designation focusing operation and the manual focusing operation can be performed only by moving the
また、回転操作部17が第1の位置に位置している場合には、回転操作部17と距離表示部18とが係合しない構成となっているので、回転操作部17が回動しても距離表示部18は回動しない。すなわち、距離指定合焦動作時において設定された合焦距離は、手動合焦動作時には変更されることがない。よって、以下のような使い方も可能である。
When the
例えば、使用者が距離指定合焦動作時において合焦距離が3メートルとなるように距離表示部18を回転させた後に、回転操作部17を第1の位置に移動させ、手動合焦動作による焦点調節を行ったとしても、距離表示部18は回転しない。よって、この後に使用者が回転操作部17を第2の位置に移動させて距離指定合焦動作を行う場合には、光学系部材11の合焦距離は3メートルに戻る。したがって、予め距離指定合焦動作時において合焦距離を所望の値に設定しておけば、手動合焦動作を行っている状態から、回転操作部17を後方に移動させるだけで素早く所望の合焦距離による撮影を行うことができる。
For example, after the user rotates the
また、以上のような構成を有する撮像装置1のレンズ鏡筒10では、駆動部15が駆動する部材は、フォーカスレンズ群11aを保持するフォーカスレンズ群保持枠13のみであり、駆動部15が駆動する部材を少なくし、かつ軽量なものとすることができる。これにより、本実施形態では、駆動部15を出力の小さい小型なものとすることができ、レンズ鏡筒10を小型化することができる。また、合焦動作を素早く行い、かつ合焦動作時に発生する音量を抑制することができる。
Further, in the
なお、上述した実施形態では、撮像素子9がカメラ本体2に設けられているが、撮像素子9は、レンズ鏡筒10に設けられる形態であってもよい。
In the embodiment described above, the image sensor 9 is provided in the
本発明は、上述の実施形態で説明した撮像装置に限らず、撮像機能を有する携帯通信端末等の電子機器にも適用可能である。 The present invention is not limited to the imaging device described in the above-described embodiment, and can also be applied to an electronic device such as a mobile communication terminal having an imaging function.
1 撮像装置、
2 カメラ本体、
3 レリーズスイッチ、
3a 第1レリーズスイッチ、
3b 第2レリーズスイッチ、
4 電源スイッチ、
5 合焦モード切替操作部、
6 カメラ本体制御部(制御部)、
7 画像処理部、
8 通信部、
9 撮像素子(自動合焦用センサ部)、
10 レンズ鏡筒、
11 光学系部材、
11a フォーカスレンズ群、
11b 副レンズ群、
11f 前側レンズ群、
11r 後側レンズ群、
12 基台部、
12a バヨネット爪、
13 フォーカスレンズ群保持枠、
13a 腕部、
13b 貫通孔、
13c 凸部、
13d 溝部、
13e 係合部、
14 固定枠、
14a 第1固定枠、
14b 第2固定枠、
14c 貫通孔、
14d ボール、
14e 付勢部材、
14f ビス、
15 駆動部、
15a スクリュー、
15b ナット、
15c ステッピングモータ(駆動源、モータ)、
16 指標表示枠、
16a 指標、
16b 被写界深度指標、
17 回転操作部、
17a 操作部、
17b 内側円筒部、
17c 凸条部、
17d 第1斜面部、
17e 第2斜面部、
17f スリット、
17g 係合凸部(係合部)、
17h 遮光部、
18 距離表示部、
18a 距離目盛、
18b 係合ピン(係合部)、
19 絞り機構部、
21 第1エンコーダ部、
21a フォトインタラプタ、
22 操作部位置検出部、
23 第2エンコーダ部、
23a コードパターン、
23b 接点部、
24 レンズ鏡筒制御部(制御部)、
25 通信部
40 固定レンズ群保持枠、
41 第1枠、
42 第2枠、
42a 前側凹部、
42b 穴部、
42c 穴部、
43 第3枠、
44 摺動軸、
45 摺動軸、
46 ブラケット部、
46a ベアリング部、
S 明るさ絞り。
1 imaging device,
2 Camera body,
3 Release switch,
3a First release switch,
3b Second release switch,
4 Power switch,
5 Focus mode switching operation section,
6 Camera body control unit (control unit),
7 Image processing unit,
8 Communication Department,
9 Image sensor (autofocus sensor unit)
10 Lens barrel,
11 Optical system members,
11a Focus lens group,
11b Sub lens group,
11f front lens group,
11r rear lens group,
12 base part,
12a Bayonet nails,
13 Focus lens group holding frame,
13a arm,
13b through hole,
13c convex part,
13d groove,
13e engaging part,
14 fixed frame,
14a first fixed frame,
14b second fixed frame,
14c through hole,
14d ball,
14e biasing member,
14f screw,
15 drive unit,
15a screw,
15b nut,
15c stepping motor (drive source, motor),
16 Indicator display frame,
16a indicator,
16b Depth of Field Index,
17 Rotation operation part,
17a operation unit,
17b inner cylindrical part,
17c ridge,
17d 1st slope part,
17e 2nd slope part,
17f slit,
17g engagement convex part (engagement part),
17h light shielding part,
18 Distance display section,
18a Distance scale,
18b engagement pin (engagement part),
19 Aperture mechanism,
21 1st encoder part,
21a Photo interrupter,
22 operation unit position detection unit,
23 second encoder section,
23a code pattern,
23b contact part,
24 lens barrel control unit (control unit),
25
41 First frame,
42 Second frame,
42a front recess,
42b hole,
42c hole,
43 Third frame,
44 sliding shaft,
45 sliding shaft,
46 Bracket part,
46a Bearing part,
S Brightness stop.
Claims (7)
前記光学系部材の最も像面側に配置された1つ又は複数のレンズからなり、前記基台部に対して光軸方向に移動することにより合焦距離を変化させるフォーカスレンズ群、
前記光学系部材のうちの前記フォーカスレンズ群以外のレンズからなる固定レンズ群、
前記フォーカスレンズ群を保持するフォーカスレンズ群保持枠、
前記固定レンズ群を保持し、前記基台部の物体側に固定された固定レンズ群保持枠、
前記固定レンズ群保持枠から光軸と平行に像面側に向かって延出し、前記フォーカスレンズ群保持枠を、前記固定レンズ群保持枠に対して光軸方向に移動するように案内し、かつ支持する一対の摺動軸、
前記固定レンズ群保持枠に固定され、前記フォーカスレンズ群保持枠を前記摺動軸に沿って駆動する駆動部、及び
前記固定レンズ群保持枠に固定され、明るさ絞りを駆動する絞り機構部、
を具備し、
前記一対の摺動軸は、物体側端部が前記固定レンズ群保持枠に固定され像面側端部が自由端となる片持ち状態である
ことを特徴とするレンズ鏡筒。 A lens barrel that holds an optical system member composed of a plurality of lenses with respect to a base portion having a bayonet claw that engages with a camera body ,
A focus lens group comprising one or a plurality of lenses arranged on the most image plane side of the optical system member, and changing a focusing distance by moving in the optical axis direction with respect to the base portion;
A fixed lens group comprising lenses other than the focus lens group of the optical system members,
A focus lens group holding frame for holding the focus lens group;
A fixed lens group holding frame that holds the fixed lens group and is fixed to the object side of the base ,
Extending from the fixed lens group holding frame toward the image plane parallel to the optical axis, guiding the focus lens group holding frame to move in the optical axis direction with respect to the fixed lens group holding frame, and A pair of sliding shafts to support,
A drive unit fixed to the fixed lens group holding frame and driving the focus lens group holding frame along the sliding axis; and
An aperture mechanism fixed to the fixed lens group holding frame and driving an aperture stop;
Comprising
The lens barrel according to claim 1, wherein the pair of sliding shafts are in a cantilever state in which an object side end portion is fixed to the fixed lens group holding frame and an image plane side end portion is a free end .
前記固定枠には、
前記固定枠の外周部において光軸周りに回動可能であり、かつ光軸方向に第1の位置又は第2の位置に選択的に移動可能な回転操作部、
前記回転操作部が前記第1の位置及び前記第2の位置のいずれに位置しているかを検出する操作部位置検出部、
前記回転操作部の回動方向及び回動量を検出する第1エンコーダ部、
前記固定枠の外周部に固定された指標、
前記固定枠の外周部において光軸周りに回動可能に配設され、前記指標との組み合わせにより距離を表す距離目盛を有する距離表示部、
前記距離表示部の前記基台部に対する光軸周りの回動位置を検出する第2エンコーダ部、
前記回転操作部が前記第2の位置に位置している場合には、前記回転操作部と前記距離表示部とが共に回転するように前記回転操作部と前記距離表示部とを係合させ、前記回転
操作部が前記第1の位置に位置している場合には前記回転操作部と前記距離表示部とを非係合とする係合部、及び
制御部が配設される
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のレンズ鏡筒。 A fixed frame that covers an outer periphery of the fixed lens group holding frame and supports the fixed lens group holding frame to be fixed to the base portion;
In the fixed frame,
A rotation operation unit that is rotatable around the optical axis in the outer peripheral portion of the fixed frame and that is selectively movable in the optical axis direction to the first position or the second position;
An operation unit position detection unit for detecting whether the rotation operation unit is located at the first position or the second position;
A first encoder unit for detecting a rotation direction and a rotation amount of the rotation operation unit;
An index fixed to the outer periphery of the fixed frame;
A distance display unit that is disposed so as to be rotatable around an optical axis in an outer peripheral portion of the fixed frame, and has a distance scale that represents a distance by a combination with the indicator,
A second encoder for detecting a rotational position around the optical axis with respect to the base of the distance display;
When the rotation operation unit is located at the second position, the rotation operation unit and the distance display unit are engaged so that the rotation operation unit and the distance display unit rotate together, The rotation
An engagement portion that disengages the rotation operation portion and the distance display portion when the operation portion is located at the first position; and
A control unit is provided.
The lens barrel according to claim 1 or 2, wherein
前記固定枠に配設されたフォトインタラプタと、
前記回転操作部に設けられ、前記回転操作部が前記第1の位置及び前記第2の位置のいずれか一方に位置している場合にのみ前記フォトインタラプタの検出範囲内に位置する遮光部と、によって構成されることを特徴とする請求項3に記載のレンズ鏡筒。 The operation unit position detection unit includes:
A photo interrupter disposed on the fixed frame;
A light-shielding unit that is provided in the rotation operation unit and is positioned within the detection range of the photo interrupter only when the rotation operation unit is located at either one of the first position or the second position; The lens barrel according to claim 3, comprising:
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