JP5471100B2 - Lens barrel and imaging device - Google Patents
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Description
本発明は、レンズ鏡筒および撮像装置に関する。 The present invention relates to a lens barrel and an imaging apparatus.
下記の特許文献1には、移動方向を案内するガイドバーと、ガイドバーに係合するスリーブを有してレンズを保持するレンズ枠とを備えたレンズ鏡筒が記載される。スリーブにはカムフォロワが更に設けられ、カムフォロワに係合したカム溝を有するカム筒を回転させることにより、レンズ枠をレンズの光軸方向に沿って移動させる。 Patent Document 1 below describes a lens barrel that includes a guide bar that guides a moving direction, and a lens frame that has a sleeve that engages with the guide bar and holds a lens. The sleeve is further provided with a cam follower, and the lens frame is moved along the optical axis direction of the lens by rotating a cam cylinder having a cam groove engaged with the cam follower.
従来のレンズ鏡筒では、外部からの衝撃がカム溝およびカムフォロワにかかり、カム溝やカムフォロワを損傷する場合があった。 In the conventional lens barrel, an external impact is applied to the cam groove and the cam follower, and the cam groove and the cam follower may be damaged.
そこで、上記課題を解決すべく、本発明の第1の形態として、レンズを保持するレンズ保持部材と、レンズ保持部材を移動可能に案内する案内軸と、レンズ保持部材に設けた第1カムフォロワに係合する第1カム面とレンズ保持部材に設けた第2カムフォロワに係合可能な第2カム面とを有すると共に第1カムフォロワおよび第1カム面の係合によりレンズ保持部材を案内軸に沿って駆動するカム部材とを備え、前記カム部材は、前記第2カムフォロワと前記第2カム面とが間隙を有することを特徴とするレンズ鏡筒が提供される。 Therefore, in order to solve the above problem, as a first embodiment of the present invention, a lens holding member that holds a lens, a guide shaft that movably guides the lens holding member, and a first cam follower provided on the lens holding member are provided. A first cam surface that engages and a second cam surface that can be engaged with a second cam follower provided on the lens holding member, and the lens holding member is moved along the guide shaft by the engagement of the first cam follower and the first cam surface. And a cam member for driving the lens, wherein the cam member has a gap between the second cam follower and the second cam surface.
また、本発明の第2の形態として、上記のレンズ鏡筒と、レンズによる像を撮像する撮像部とを備える撮像装置が提供される。 As a second aspect of the present invention, there is provided an imaging apparatus including the lens barrel described above and an imaging unit that captures an image by the lens.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明する。しかしながら、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention. However, the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.
図1は、レンズ鏡筒100の構造を示す断面図である。また、図1の上側は第1群110が後退した状態を、図1の下側は第1群110がフォーカシングにより前進した状態を示す。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of the
レンズ鏡筒100は、その光軸Cに対して同軸に配置された固定筒140、カム筒150、摺動筒116およびズームリング120を備える。固定筒140は、図中で右側に当たる後端にマウント部144を有する。マウント部144は、カメラ等のボディに設けられたマウントと嵌合して、固定筒140を支持する。
The
また、固定筒140は,図中で左側に当たる前端近傍において、外周側に一対のガイドバー142を備える。ガイドバー142の両端は固定筒140に対して固定されて、ガイドバー142は光軸Cと平行に配される。更に、固定筒140およびガイドバー142の間には、固定筒140の外周面に沿ってカム筒150が配される。固定筒140は、内周側にも一対のガイドバー161を備える。ガイドバー161の両端は固定筒140に対して固定されて、ガイドバー161は光軸Cと平行に配される。
The fixed
ガイドバー142の外側には、摺動筒116が配される。摺動筒116は、レンズ鏡筒100の径方向内側に向かって延在する嵌合部118a、U溝118bを有する。図示の例では、嵌合部118aおよびU溝118bは、ガイドバー142に沿って配置される。嵌合部118aおよびU溝118bの各々は、ガイドバー142に嵌合する。これにより、摺動筒116は、ガイドバー142に案内されて、光軸Cに平行な方向に沿って移動する。
A sliding
摺動筒116は、外面に雄リード113を有する。雄リード113は、リードリング114の内周面の雌リードに係合する。これにより、リードリング114は、摺動筒116に対して移動することによりフォーカシングを行う。
The sliding
リードリング114は、摺動筒116の外側で、ガイドバー142の前方まで延在して、レンズ枠112を内側に保持する。レンズ枠112は前玉111を保持する。このような構造により、摺動筒116の移動に伴って、前玉111も移動する。なお、前玉111は、単一のレンズとは限らず、複数のレンズを組み合わせたレンズ群であり得る。
The
リードリング114の外側には、ズームリング120が配される。ズームリング120を回転するとカム筒150が回転し、摺動筒116がガイドバーに沿って移動することにより、摺動筒116が一体的に移動して後述の第2群、第3群とともにズーミングを行う。
A
なお、ズームリング120の後端と固定筒140のマウント部144との間は、カバー部146により覆われて、レンズ鏡筒100の内部への塵芥等の侵入を防止する。カバー部146は、固定筒140に対して固定されており、回転はしない。また、ズームリング120にはユーザにより掴まれる滑り止め122が配される。
A space between the rear end of the
レンズ鏡筒100はさらに第2群160および第3群170を有する。第2群160および第3群170は、ガイドバー161に支持される。第2群160および第3群170は、カム筒150からの駆動力を受けてガイドバー161に案内されることにより、光軸Cの方向に移動する。
The
第2群160は、絞り部164およびレンズ166と、レンズ166の振動を補正する振動補正部162と、振動補正部162を介してレンズ166を保持するレンズ枠165とを有する。レンズ枠165は、ガイドバー161に沿って互いに離間して配された一対の嵌合部167と、当該一対の嵌合部167に対して光軸Cに対して反対側に設けられたU溝169とを有する。一対の嵌合部167が一のガイドバー161に嵌合し、U溝169に他のガイドバー161が嵌ることにより、第2群160がガイドバー161に摺動可能に支持される。レンズ枠165はさらに径方向に突出したカムフォロア168を有する。
The
第3群170は、レンズ176と、レンズ176を保持するレンズ枠175とを有する。レンズ枠175は、第2群160のレンズ枠165と同様に、一対の嵌合部177と、U溝179と、カムフォロア178とを有する。これら嵌合部177およびU溝179の構成及び作用は嵌合部167およびU溝169と同じであるので説明を省略する。
The
図2は、カム筒150を単独で示す斜視図である。カム筒150は、駆動用カム151、153、154および緩衝用カム152を含む複数のカム溝を有する。駆動用カム151は、後述するように、摺動筒116と係合して第1群110を駆動する。
FIG. 2 is a perspective view showing the
なお、カム筒150において、駆動用カム151、153、154および緩衝用カム152が形成されていない領域は、取り除かれて切欠き部158となっている。これにより、レンズ鏡筒100を軽量化できると共に、カム筒150の材料も節約できる。
In the
図3は、固定筒140およびカム筒150の関係を示す斜視図である。図示のように、カム筒150は、固定筒140の外面に沿って装着され、固定筒140の周面に沿って回転する。
FIG. 3 is a perspective view showing the relationship between the fixed
また、図3では、駆動用カム151および緩衝用カム152に、駆動用カムフォロワ117および緩衝用カムフォロワ119が挿入されている。摺動筒116は、駆動用カムフォロワ117および緩衝用カムフォロワ119の外側端部に結合される。
In FIG. 3, a driving
カム筒150の駆動用カム153は第2群160を駆動し、駆動用カム154は第3群170を駆動する。これに対応して、第2群160の嵌合部167およびカムフォロア168並びに第3群170の嵌合部177およびカムフォロア178が固定筒140に対して移動できるように、固定筒140には開口部141が設けられる。
The driving
図4は、カム筒150の展開図である。また、駆動用カム151および緩衝用カム152に係合する駆動用カムフォロワ117および緩衝用カムフォロワ119の断面も併せて示す。
FIG. 4 is a development view of the
図示のように、駆動用カム151および緩衝用カム152は、相互に同じ形状を有する。これに対して、駆動用カム153、154は、駆動用カム151および緩衝用カム152とは異なる個別の形状を有する。
As illustrated, the
一方、駆動用カム151のカム面に係合する駆動用カムフォロワ117と緩衝用カム152のカム面に係合可能な緩衝用カムフォロワ119とは、互いに径が異なる。即ち駆動用カムフォロワ117は、駆動用カム151の幅と略同じ径を有する。このため、駆動用カムフォロワ117は駆動用カム151のカム面に接している。
On the other hand, the driving
これに対して、緩衝用カムフォロワ119は、緩衝用カム152の幅よりも小さな半径を有する。このため、緩衝用カム152のカム面と緩衝用カムフォロワ119との間には間隙がある。
On the other hand, the
駆動用カム153には、第2群160のカムフォロア168が挿入される。駆動用カム154には、第3群170のカムフォロア178が挿入される。ここで、駆動用カム153の幅とカムフォロア168の径とは略同一であり、駆動用カム154の幅とカムフォロア178の径とは略同一である。これにより、カム筒150の回転に伴って駆動用カム153に沿ってカムフォロア168が駆動されるとともに、駆動用カム154に沿ってカムフォロア178が駆動される。
The
図5は、固定筒140、カム筒150および摺動筒116の関係を模式的に示す断面図である。図示のように、固定筒140の外周にはカム筒150が装着され、更にその外周に摺動筒116が配される。また、カム筒150および摺動筒116の間には、紙面に垂直な方向に延在するガイドバー142が配される。更に、摺動筒116は、レンズ鏡筒100の光軸に向かって突出する駆動用カムフォロワ117および緩衝用カムフォロワ119と、ガイドバー142に係合する嵌合部118aおよびU溝118bを含む。
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing the relationship among the fixed
駆動用カムフォロワ117および緩衝用カムフォロワ119は、駆動用カム151および緩衝用カム152にそれぞれ挿入されている。ただし、駆動用カムフォロワ117は駆動用カム151のカム面に接しているが、緩衝用カムフォロワ119と緩衝用カム152のカム面との間には間隙がある。
The
ここで、駆動用カムフォロワ117は、円周方向について、緩衝用カムフォロワ119よりも嵌合部118aに近接して配される。これにより、駆動用カムフォロワ117が受けた駆動力を摺動筒116に効率よく伝達できる。また、前玉111がチルトすることを抑制できる。
Here, the driving
嵌合部118aは、ガイドバー142を挿通されており、ガイドバー142は固定筒140に固定されている。従って、カム筒150が回転して、駆動用カムフォロワ117が駆動用カム151に押された場合に、摺動筒116は回転しない。
The
駆動用カムフォロワ117は駆動用カム151のカム面に接しているので、駆動用カム151が駆動用カムフォロワ117を駆動することにより、摺動筒116はガイドバー142に沿って移動する。これにより、摺動筒116と一体に、リードリング114、レンズ枠112および前玉111も移動する。
Since the driving
一方、緩衝用カム152のカム面と緩衝用カムフォロワ119との間には間隙があるので、緩衝用カムフォロワ119は、緩衝用カム152によって駆動されない。しかしながら、前玉111、レンズ枠112、リードリング114および摺動筒116を含む第1群ユニットに外部から力学的負荷がかかって駆動用カムフォロワ117等が変形した場合には、緩衝用カムフォロワ119が緩衝用カム152のカム面に接して負荷を分散する。これにより、駆動用カム151および駆動用カムフォロワ117の損傷が抑制される。
On the other hand, since there is a gap between the cam surface of the
このようにして、前玉111を保持するレンズ枠112、リードリング114および摺動筒116を含むレンズ保持部と、レンズ保持部を移動可能に案内するガイドバー142と、摺動筒116に設けた駆動用カムフォロワ117に係合する駆動用カム151と、摺動筒116に設けた緩衝用カムフォロワ119に係合可能な緩衝用カム152とを有して、駆動用カムフォロワ117および駆動用カム151の係合によりレンズ保持部をガイドバー142に沿って駆動するカム筒150とを備え、緩衝用カムフォロワ119および緩衝用カム152は、それらの間に間隙を有するレンズ鏡筒100が形成される。
In this manner, the
これにより、第1群に外部から負荷が作用した場合は、緩衝用カム152および緩衝用カムフォロワ119に負荷が分散されるので、実用的な強度が高く、耐久性も増す。従って、ガイドバー142により前玉111を正確に案内して、レンズ鏡筒100の光学性能の低下を防止することができる。
Thereby, when a load acts on the first group from the outside, the load is distributed to the
上記のような緩衝用カムフォロワ119および緩衝用カム152の作用に鑑みて、駆動用カムフォロワ117および緩衝用カムフォロワ119は、レンズ鏡筒100の光軸Cまわりの方向に沿って等間隔に配される。これにより、第1群110に作用した負荷を、より均等に分散できる。
In view of the action of the
なお、上記実施形態では、外部からの負荷あるいは衝撃が作用することが多い第1群110を例に挙げて説明した。しかしながら、例えばレンズ鏡筒100全体に加速度が作用した場合は、レンズ鏡筒100の内部の部材も、第1群と同様の衝撃を受ける。従って、上記レンズ鏡筒100の第1群110のような構造を採ることにより、他のレンズ群等も保護できる。
In the above-described embodiment, the
また、上記実施形態では、駆動用カム151および緩衝用カム152の幅を同じにして、駆動用カムフォロワ117および緩衝用カムフォロワ119の径を変えることにより、緩衝用カム152および緩衝用カムフォロワ119の間に間隙を形成した。しかしなから、径の等しい駆動用カムフォロワ117および緩衝用カムフォロワ119を用いて、駆動用カム151および緩衝用カム152の幅を変えることにより、緩衝用カム152および緩衝用カムフォロワ119の間に間隙を形成することもできる。
In the above embodiment, the widths of the driving
更に、緩衝用カムフォロワ119の弾性率を、駆動用カムフォロワ117の弾性率よりも低くすることにより、緩衝用カムフォロワ119および緩衝用カム152による衝撃の分散効果をより向上させることもできる。
Further, by making the elastic modulus of the
図6は、レンズ鏡筒100を備えた撮像装置300の構造を模式的に示す図である。なお、図6においては、図面が煩雑になることを避ける目的で、レンズ鏡筒100を模式的に記載した。しかしながら、図6におけるレンズ鏡筒100は、図1に示したレンズ鏡筒100と同じ構造を有する。そこで、同じ構成要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省いた。
FIG. 6 is a diagram schematically illustrating the structure of the
レンズ鏡筒100は、マウント部260を介して、撮像部200に対して着脱自在に装着される。なお、撮像装置300において、レンズ鏡筒100および撮像部200は、図示していない接続端子を介して電気的にも結合される。これにより、レンズ鏡筒100は、撮像部200から電力を供給される。また、レンズ鏡筒100に副制御部を設けて、撮像部200の主制御部250と相互に信号を交換する場合もある。
The
なお、図1から図5に示す実施形態において、フォーカシング時に第1群110は雄リード113およびリードリング114により移動するが、フォーカス動作はこれに限られず、第1群110がガイドバー142に沿って直動されてもよい。また、第2群160および第3群170についても、第1群110と同様に、緩衝用カム152および緩衝用カムフォロワ119を含む構造とすることができる。
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 5, the
撮像部200は、主鏡240、ペンタプリズム270、接眼光学系290を含む光学系と、主制御部250とを収容する。主鏡240は、レンズ鏡筒100の光学系101を介して入射した入射光の光路上に傾斜して配置される待機位置と、入射光を避けて上昇する撮影位置(図中に点線で示す)との間を移動する。
The
待機位置にある主鏡240は、入射光の大半を、上方に配置されたフォーカシングスクリーン272に導く。フォーカシングスクリーン272は、レンズ鏡筒100の光学系101の合焦位置に配置され、光学系101により形成された画像を結像させる。
The
フォーカシングスクリーン272に結像された画像は、ペンタプリズム270を介して接眼光学系290から観察される。これにより、接眼光学系290からは、フォーカシングスクリーン272上の映像を正像として見ることができる。
The image formed on the focusing
ペンタプリズム270および接眼光学系290の間には、ファインダLCD294に形成された表示画像を、フォーカシングスクリーン272の映像に重畳させるハーフミラー292が配置される。これにより、接眼光学系290の出射端においては、フォーカシングスクリーン272の映像と、ファインダLCD294の映像とを併せて見ることができる。なお、ファインダLCD294には、撮像装置300の撮影条件、設定条件等の情報が表示される。
Between the
また、ペンタプリズム270の出射光の一部は、測光部280に導かれる。測光部280は、入射光の強度およびその分布等を測定して、撮影条件を決定する場合に測定結果を参照させる。
A part of the light emitted from the
一方、入射光の入射面に対する主鏡240の裏面には、副鏡242が配置される。副鏡242は、主鏡240を透過した入射光の一部を、下方に配置された測距部230に導く。これにより、主鏡240が待機位置にある場合は、測距部230が被写体までの距離を測定する。なお、主鏡240が撮影位置に移動した場合は、副鏡242も入射光の光路から退避する。
On the other hand, a
レンズ鏡筒100からの入射光に対して主鏡240の後方には、シャッタ220、光学フィルタ212および撮像素子210が順次配置される。シャッタ220が開放される場合は、その直前に主鏡240が撮影位置に移動するので、入射光は直進して撮像素子210に入射される。これにより、入射光の形成する画像が、撮像素子210において電気信号に変換される。
A
また、撮像部200は、レンズ鏡筒100に対して背面において、外部に面したメインLCD296を備える。メインLCD296は、撮像部200に対する各種の設定情報を表示する他、主鏡240が撮影位置に移動している場合に撮像素子210に形成された画像を表示することもできる。
In addition, the
主制御部250は、上記のような種々の動作を総合的に制御する。また、撮像部200側の測距部230が検出した被写体までの距離の情報を参照して、レンズ鏡筒100を駆動するオートフォーカス機構を形成できる。更に、測距部230がレンズ鏡筒100の動作量を参照して、フォーカスエイド機構を形成することもできる。
The
このようにして、緩衝用カム152および緩衝用カムフォロワ119を備えたレンズ鏡筒100を有する撮像装置300が形成される。前記したレンズ鏡筒100の効果を、撮像装置300において享受できる。ただし、レンズ鏡筒100の用途がこれに限られるわけではなく、例えば、動画撮影機、双眼鏡、顕微鏡、測量器等の光学系において、合焦機構、ズーム機構等に使用できる。
In this manner, the
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。また、上記実施の形態に、多様な変更または改良を加え得ることが当業者に明らかである。更に、変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. In addition, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above embodiment. Furthermore, it is apparent from the description of the scope of claims that the embodiments added with changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
100 レンズ鏡筒、101 光学系、110 第1群、111 前玉、112 レンズ枠、113 雄リード、114 リードリング、116 摺動筒、117 駆動用カムフォロワ、118a 嵌合部、118b U溝、119 緩衝用カムフォロワ、120 ズームリング、122 滑り止め、140 固定筒、141 開口部、142 ガイドバー、144 マウント部、146 カバー部、150 カム筒、151 駆動用カム、153 駆動用カム、154 駆動用カム、152 緩衝用カム、158 切欠き部、160 第2群、161 ガイドバー、162 振動補正部、164 絞り部、165 レンズ枠、166 レンズ、167 嵌合部、168 カムフォロア、169 U溝、170 第3群、175 レンズ枠、176 レンズ、177 嵌合部、178 カムフォロア、179 U溝、200 撮像部、210 撮像素子、212 光学フィルタ、220 シャッタ、230 測距部、240 主鏡、242 副鏡、250 主制御部、260 マウント部、270 ペンタプリズム、272 フォーカシングスクリーン、280 測光部、290 接眼光学系、292 ハーフミラー、294 ファインダLCD、296 メインLCD、300 撮像装置
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記レンズ保持部材を移動可能に案内する案内軸と、
前記レンズ保持部材に設けた第1カムフォロワに係合する第1カム面と、前記レンズ保持部材の前記第1カムフォロワとは周方向の異なる位置に設けた第2カムフォロワに係合可能であり前記第1カム面とは周方向の異なる位置に設けた第2カム面と、前記第1カムフォロワおよび前記第2カムフォロワとは周方向の異なる位置に設けた第3カムフォロワに係合可能であり前記第1カム面および前記第2カム面とは異なる位置に設けた第3カム面とを有するとともに前記第1カムフォロワおよび前記第1カム面の係合により前記レンズ保持部材を前記案内軸に沿って駆動するカム部材と
を備え、
前記カム部材は、前記第2カムフォロワと前記第2カム面、および前記第3カムフォロワと第3カム面とに間隙を有することを特徴とするレンズ鏡筒。 A lens holding member for holding the lens;
A guide shaft for movably guiding the lens holding member;
The first cam surface engaged with the first cam follower provided on the lens holding member and the first cam follower of the lens holding member can be engaged with a second cam follower provided at a different position in the circumferential direction . The first cam follower can be engaged with a third cam follower provided at a position different in the circumferential direction, and the second cam face provided at a position different in the circumferential direction from the one cam surface, and the first cam follower and the second cam follower can be engaged with the third cam follower. The lens holding member is driven along the guide shaft by engagement of the first cam follower and the first cam surface, and a cam surface and a third cam surface provided at a position different from the second cam surface. A cam member,
The lens barrel, wherein the cam member has a gap between the second cam follower and the second cam surface , and between the third cam follower and the third cam surface .
前記レンズを保持するレンズ枠と、A lens frame for holding the lens;
前記案内軸と係合して前記案内軸に案内されて移動可能な摺動筒とA sliding cylinder that engages with the guide shaft and is movable by being guided by the guide shaft;
を有し、Have
前記レンズ枠は前記摺動筒と係合し、前記摺動筒が前記案内軸に沿って移動することにより、前記レンズ枠が前記案内軸に沿って移動することThe lens frame engages with the sliding cylinder, and when the sliding cylinder moves along the guide axis, the lens frame moves along the guide axis.
を特徴とする請求項1から請求項6までの何れか1項に記載のレンズ鏡筒。The lens barrel according to any one of claims 1 to 6, wherein:
前記第2レンズ保持部材を移動可能に案内する第2案内軸と、
をさらに備える請求項1〜7のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。 A second lens holding member for holding a second lens different from the lens;
A second guide shaft for movably guiding the second lens holding member;
The lens barrel according to any one of claims 1 to 7 , further comprising:
前記レンズによる像を撮像する撮像部と
を備えることを特徴とする撮像装置。 A lens barrel according to any one of claims 1 to 9,
An imaging apparatus comprising: an imaging unit that captures an image by the lens.
Priority Applications (6)
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---|---|---|---|
JP2009166161A JP5471100B2 (en) | 2008-08-21 | 2009-07-14 | Lens barrel and imaging device |
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