JP5762640B2 - 撮像レンズ鏡筒 - Google Patents

Description

この発明は，撮像レンズ鏡筒に関する。

撮像レンズ鏡筒には，フォーカス・レンズ，ズーム・レンズなどが内蔵されている。撮像レンズ鏡筒の外周には回転可能な操作リングが設けられており，その操作リングが回転させられることにより，フォーカス・レンズ，ズーム・レンズなどが光軸方向に移動する。

このような撮像レンズ鏡筒では，フォーカス・リングを光軸に沿って前進させることにより精密調整モードに設定でき，かつフォーカス・リングを光軸に沿って後退させることにより迅速調整モードを設定できるもの（特許文献１），微調整による手動焦点調節を可能とするもの（特許文献２），粗動リングと微動リングの二つのリングを利用して，粗動合焦操作，微動合焦操作を行うもの（特許文献３）などもある。

特開2003-365513号公報 特開平8-114739号公報 実開昭60-82610号公報

しかしながら，撮像レンズ鏡筒を，映画撮影を目的として使用する場合，報道撮影を目的として使用する場合などの使用条件により，操作リングの最適な操作角が異なることが多い。たとえば，フォーカス操作リングの場合，映画撮影時には，300度のように操作角が大きいことが求められるが，報道撮影時には，片手の操作で簡単に操作角すべてを操作できるように，120度程度といった操作角が比較的小さいことが求められる。

特許文献１においては，精密調整モードと迅速調整モードとを切り替えることができるが，極めて複雑な構成となってしまっている。また，特許文献２および３においても，同様に複雑な構成となっている。

この発明は，複雑な構成とすること無く、単純な構成としつつも、用途に応じた適切な操作角度（作動角度）が得られるようにした撮像レンズ鏡筒を提供することを目的とする。

この発明による撮像レンズ鏡筒は，内部に光学素子（フォーカス・レンズ，ズーム・レンズなどの撮像レンズ，アイリス）を保持し、光軸方向の一端部において周面に沿って他端部に向かって鏡筒ギアが形成されている鏡筒，鏡筒の外周面に沿って回転可能であり，かつ回転することにより鏡筒内部の光学素子を調節するものであり，光軸方向の一端部において径方向に軸を有し，かつ鏡筒に形成されている鏡筒ギアに噛み合っている回転自在な歯車が設けられており，光軸方向の他端部において一端部に向かうカム・ギアが周方向に沿って形成されている筒状のカム環，およびカム環の外周面に沿って回転可能，かつ光軸方向に移動可能であり，光軸方向の一端部においてカム環の歯車と噛み合う第１の操作リング・ギアが形成され，かつ光軸方向の他端部においてカム環のカム・ギアと噛み合う第２の操作リング・ギアが形成されている筒状の操作リングを備えていることを特徴とする。

この発明によると，鏡筒の外周面にはカム環が回転自在に取り付けられる。カム環の一端部には径方向に軸を有する歯車が回転可能に取り付けられている。歯車に力が伝達されると，その力がカム環に伝達され，カム環が光軸を中心に回転する。カム環の他端部にはカム・ギアが周方向に沿って形成されている。カム環に形成されている歯車とカム・ギアとの間に光軸方向に移動自在な操作リングが取り付けられている。操作リングの一端部および他端部には第１の操作リング・ギアおよび第２の操作リング・ギアが形成されている。操作リングが一端部に移動すると，第１の操作リング・ギアがカム環の歯車と噛み合うので，操作リングが回転させられると，カム環が回転する。

操作リングが他端部に移動した場合には，第２の操作リング・ギアがカム環のカム・ギアと噛み合うので，操作リングの回転量がそのままカム環に伝わる。これに対して，操作リングが他端部に移動させられた場合には，歯車により操作リングの回転数が減少させられ，操作リングの回転量よりも少ない回転量がカム環の回転量となる。操作リングを操作したときに操作リングの回転量が同じであっても，カム環の回転量が変わる。すなわち，操作リングの作動角が異なってもカム環の作動角を変えることができる。

カム環の歯車は，奇数の複数個の歯車が組み合われて構成される歯車群でもよい。その場合，歯車群は，操作リングの上記操作リング・ギアと噛み合う第１の歯車，鏡筒の鏡筒ギアと噛み合う第２の歯車，ならびに第１の歯車と第２の歯車との回転比を変え，第１の歯車および第２の歯車に噛み合う１または奇数の複数個の歯車から構成される第３の歯車を備えていることが好ましい。

鏡筒に形成されている鏡筒ギアは，鏡筒固定枠の一端部の外周面に固定された筒状の固定部材において光軸方向の他端部に形成されているものでもよい。

この発明により，複雑な構成とすること無く、単純な構成としつつも、用途に応じた適切な操作角度（作動角度）が得られるようにした撮像レンズ鏡筒が得られる。

撮像レンズ鏡筒の斜視図である。 撮像レンズ鏡筒の平面図である。 撮像レンズ鏡筒の分解斜視図である。 フォーカス・リングの一部を切り欠いた断面図である。 撮像レンズ鏡筒の一部断面図である。 撮像レンズ鏡筒の一部断面図である。 撮像レンズ鏡筒の一部断面図である。 フォーカス・リング，小歯車および固定部材の位置関係を示している。 フォーカス・リング，小歯車群および固定部材の位置関係を示している。

図１は撮像レンズ鏡筒１の斜視図，図２は撮像レンズ鏡筒１の平面図，図３は撮像レンズ鏡筒１の分解斜視図である。

撮像レンズ鏡筒１は，円筒状の鏡筒本体２を有している。鏡筒本体２の内部は中空５となっており，フォーカス・レンズ，ズーム・レンズ（いずれも図示略）などが，光軸方向に移動自在に保持されている。主として図３を参照して，鏡筒本体３の先端部（他端部）には，外径が他の部分よりも外側に厚くなっている段部５が形成されている。鏡筒本体２の中央部分には，円筒の外周面６が形成されている。鏡筒本体２の後端部（一端部）には外周面６よりも外径が小さい段部７が形成されている。

また,撮像レンズ鏡筒１は，円筒状のフォーカス・カム10も有している。フォーカス・カム10の内部も中空13となっている。フォーカス・カム10の中空13の内径は，鏡筒本体２の外周面６の外径とほぼ同じであり，鏡筒本体２の外周面６がフォーカス・カム10内部に通る大きさである。フォーカス・カム10の先端部にも外径が他の部分よりも外側に出ている段部11が形成されている。この段部11の後端側には周方向に沿ってギア（カム・ギア）17が形成されている。段部11よりも後端側には，段部11よりも外径が小さい外周面14が形成されている。フォーカス・カム10の後端部において周方向に120度置きに３つの小歯車15が設けられている（２つまたは４つ以上でもよい）。この小歯車15の軸16は，軸16の延長が光軸Ｌに向かうように，軸16を中心にフォーカス・カム10に対して回転自在に取り付けられている。

撮像レンズ鏡筒１には，フォーカス・リング20も含まれている。フォーカス・リング20は円管状のものである。フォーカス・リング20の内部も中空24となっている。その中空24の内径は，フォーカス・カム10の外周面14の外径とほぼ同じ大きさであり，フォーカス・リング20内部に通る大きさである。フォーカス・リング20の先端部には外側に突出し，かつ表面に溝が形成されている段部22が周方向に形成されている。

図４は，フォーカス・リング20の一部を切り取った斜視図である。

フォーカス・リング20の内面には，周方向に沿って内側に突出している段部25が形成されている。この段部25の先端側および後端側には，それぞれギア（第２の操作リング・ギア）26およびギア（第１の操作リング・ギア）27が形成されている。

再び，図１から図３を参照して，撮像レンズ鏡筒１の後端部には，鏡筒本体２に固定部材30が取り付けられている。鏡筒本体２の後端部に固定部材30が取り付けられることにより鏡筒となる。この固定部材30も円管状のものである。固定部材30の先端側の端面にはギア（鏡筒ギア）32が形成されている。固定部材30も中空33となっている。その中空33の内径は，フォーカス・カム10の外周面14の外径とほぼ同じであり，フォーカス・カム10の外周面14が固定部材30の中空33を通る。

フォーカス・カム10の外周面にフォーカス・リング20が回転自在に取り付けられる。フォーカス・リング20の先端面から後端面までの長さは，フォーカス・カム10の段部に形成されているギア17から小歯車15までの距離よりも短い。したがって，フォーカス・リング20は，光軸Ｌ方向にフォーカス・カム10の外周面14に沿って動くことができる。

フォーカス・カム10の中空13に鏡筒本体２が回転自在に通されている。フォーカス・カム20内に鏡筒本体２が通されることにより，鏡筒本体２の先端部に形成されている段部３の後端面４がフォーカス・カム10の先端面12と接する。また，フォーカス・カム10が鏡筒本体２に回転自在に通されている状態で，鏡筒本体２の後端部に形成されている段部７に固定部材30が固定される（鏡筒）。すると，固定部材30の先端面に形成されているギア32がフォーカス・カム10に取り付けられている小歯車15の歯と噛み合う。

図５は，撮像レンズ鏡筒１の部分断面図である。

上述のように，フォーカス・リング20は，光軸Ｌ方向にフォーカス・カム10の外周面14に沿って動くことができる。図５は，フォーカス・リング20がやや先端側に位置決めされているが，未だ先端側に動かすことができる様子を示している。そのような場合，フォーカス・リング20の内面に形成されている段部25のギア26（図４参照）はフォーカス・カム10に形成されているギア17と噛み合わないし，フォーカス・リング20の内面に形成されている段部25のギア27（図４参照）もフォーカス・カム10の小歯車15とも噛み合わない。フォーカス・リング20が回転しても，その回転力はフォーカス・カム10には伝達されない。もっとも，図５に示すように，フォーカス・リング20の段部25のギア26がフォーカス・カム10のギア17と噛み合わず，かつ，フォーカス・リング20の段部25のギア27がフォーカス・カム10の小歯車15とも噛み合わない状態は必ずしも無くともよい。

図６も撮像レンズ鏡筒１の部分断面図である。

図６は，フォーカス・リング20が先端部に動かされた様子を示している。フォーカス・リング20が先端側に動かされると，フォーカス・リング20の内面に形成されている段部25の先端側のギア26（図４参照）がフォーカス・カム10に形成されているギア17と噛み合う。フォーカス・リング20が回転させられると，その回転力が直接にフォーカス・カム10に伝達される。

図７も撮像レンズ鏡筒１の部分断面図である。

図７は，フォーカス・リングが後端部に動かされた様子を示している。フォーカス・リング20が後端側に動かされると，フォーカス・リング20の内面に形成されている段部25の後端側のギア27（図４参照）がフォーカス・カム10に取り付けられている小歯車15の歯と噛み合う。

図８は，ギア27と小歯車15とが噛み合っている様子を示す平面図である。

上述のように，小歯車15は軸16を中心に回転自在である。フォーカス・リング20が回転すると，小歯車15が回転し，フォーカス・リング20の回転量の１／２がフォーカス・カム10の回転量となる。

このように，フォーカス・リング20を先端側に動かす場合と，後端側に動かす場合とで，フォーカス・リング20の回転量が同じでもフォーカス・カム10の回転量を１／２にすることができる。たとえば，フォーカス・カム10の作動角が150度の場合，フォーカス・リング20が先端側にある場合にはフォーカス・リング20を150度回すことによりフォーカス・カム10を150度回せるが，フォーカス・リング20が後端側にある場合にはフォーカス・リング20を300度回さなければフォーカス・カム10を150度回せないこととなる。

フォーカス・カム10にはカム溝（図示略）が形成されており，かつ鏡筒本体２にも外周面６に光軸Ｌ方向にスライド溝（図示略）が形成されており，フォーカス・カム10が回転することにより，鏡筒本体２内に保持されているフォーカス・レンズ（図示略）が光軸方向に移動する。

この実施例では，フォーカス・リング20を先端側に動かす場合と，後端側に動かす場合とで，フォーカス・リング20の回転量が同じでもフォーカス・カム10の回転量を１／２にすることができるので，フォーカス・リング20を先端側に動かしてフォーカス・リング20を回転させた場合と，フォーカス・リング20を後端側に動かしてフォーカス・リング20を回転させた場合とで，同じ回転量でもフォーカス・レンズの移動量を１／２にすることができるようになる。

上述の実施例では，フォーカス・レンズについて説明しているが，フォーカス・レンズ以外のズーム・レンズ，アイリスについても同様に構成できるのはいうまでもない。

図９は，変形例を示している。

図９は，フォーカス・カム10に回転自在に取り付けられる小歯車群40を示している。図９は，図８に対応している。

図９に示す実施例では，フォーカス・カム10には複数の小歯車（第１の歯車）41，小歯車（第３の歯車）43および小歯車（第２の歯車）47から構成される小歯車群40が複数個取り付けられている。

フォーカス・リング20の内面に形成されている段部25のギア27は，軸42を中心に回転する小歯車41の歯と噛み合っている。この小歯車41は，軸46を中心に回転し，ギア比が異なり，かつ同時に回転する第１の小歯車44と第２の小歯車45とのうち，第１の小歯車44と噛み合っている。第２の小歯車45は，軸48を中心に回転する小歯車47と噛み合っている。この小歯車47が固定部材30のギア32と噛み合っている。

フォーカス・リング20が回転すると，その回転力は小歯車群40を介してフォーカス・カム10に伝達される。フォーカス・リング20の回転量とフォーカス・カム10の回転量との比率は，小歯車群40のギア比に依存するので，フォーカス・リング20の回転量とフォーカス・カム10の回転量との比率を，所望の比率できるようになる。

１ 撮像レンズ鏡筒
２ 鏡筒本体（鏡筒）
10 フォーカス・カム（カム環）
15 小歯車
17 ギア（カム・ギア）
20 フォーカス・リング（操作リング）
26 ギア（第１の操作リング・ギア）
27 ギア（第２の操作リング・ギア）
30 固体部材（鏡筒）
40 小歯車群

Claims (3)

1. 内部に光学素子を保持し，かつ光軸方向の一端部において周面に沿って他端部に向かって鏡筒ギアが形成されている鏡筒，
   上記鏡筒の外周面に沿って回転可能であり，かつ回転することにより上記鏡筒内部の光学素子を調節するものであり，光軸方向の一端部において径方向に軸を有し，かつ上記鏡筒に形成されている鏡筒ギアに噛み合っている回転自在な歯車が設けられており，光軸方向の他端部において一端部に向かうカム・ギアが周方向に沿って形成されている筒状のカム環，および
   上記カム環の外周面に沿って回転可能であり，かつ光軸方向に移動可能であり，光軸方向の一端部において上記カム環の上記歯車と噛み合う第１の操作リング・ギアが形成され，かつ光軸方向の他端部において上記カム環の上記カム・ギアと噛み合う第２の操作リング・ギアが形成されている筒状の操作リング，
   を備えた撮像レンズ鏡筒。
2. 上記カム環の上記歯車は，奇数の複数個の歯車が組み合われて構成される歯車群であり，
   上記歯車群は，
   上記操作リングの上記操作リング・ギアと噛み合う第１の歯車，
   上記鏡筒の上記鏡筒ギアと噛み合う第２の歯車，ならびに
   上記第１の歯車と上記第２の歯車との回転比を変え，上記第１の歯車および上記第２の歯車に噛み合う１または奇数の複数個の歯車から構成される第３の歯車，
   を備えている請求項１に記載の撮像レンズ鏡筒。
3. 上記鏡筒に形成されている上記鏡筒ギアは，上記鏡筒の一端部の外周面に固定された筒状の固定部材において光軸方向の他端部に形成されているものである，
   請求項１または２に記載の撮像レンズ鏡筒。

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