JP5932451B2

JP5932451B2 - レンズ装置

Info

Publication number: JP5932451B2
Application number: JP2012092311A
Authority: JP
Inventors: 賢大朗 ▲高▼野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2012-04-13
Filing date: 2012-04-13
Publication date: 2016-06-08
Anticipated expiration: 2032-04-13
Also published as: JP2013222000A; US20130271862A1; US8964317B2

Description

本発明は、レンズ装置に関し、特に、可動な光学要素の駆動に応じて光軸周りの回転方向に回転する目盛環を有するレンズ装置、に関するものである。

従来のレンズ装置において、フランジバックの調整機構を具備していないレンズ装置では、フォーカス目盛環の位置を調整することで、実際の物体距離とフォーカス目盛環の目盛を一致させている。例えば、特許文献１では、目盛部を無地として、任意の目盛を書き込むことができ、特許文献２では、目盛リングが任意の位置に回転し、位置調整ができる。また、一般的に円筒部材の締結位置を調整して固定する方法として、締結に用いるビスの取付け穴を長穴状として、長穴幅の範囲で位置調整し、固定する方法がある。

特開２００３−６６３０４号公報特開２００５−１２８３７４号公報

上記の従来例では、目盛の位置が任意に設定できるが、操作中に目盛が消えてしまったり、目盛環が動いてしまう、というおそれがあり、撮影上好ましくない。また、目盛環に目盛の方向に締結位置を調整するための長穴を設けた場合、外観に露出している長穴内にゴミなどの異物が入り易い。

そこで、本発明の目的は、目盛環の位置を調整した位置で操作時に動かないように固定するとともに、目盛線の位置を調整するための目盛環の締結位置を調整する長穴が表面に露出せず、ゴミや異物の長穴への進入を防止し、外観上の美観を損なうことのない、レンズ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のレンズ装置は、光学要素と、前記光学要素の光軸周りに回転されることにより、前記光学要素を駆動させる駆動環と、前記駆動環に接続され、前記駆動環と一体となって前記光軸周りに回転される操作環と、を有し、前記操作環は、前記光軸周りにおける固定位置が調整可能な第１の固定機構により前記駆動環に固定される第１の部分操作環と、前記第１の固定機構を覆うように前記第１の部分操作環に固定される第２の部分操作環と、を有し、前記第２の部分操作環は、前記光軸周りにおける固定位置が調整可能な第２の固定機構により前記第１の部分操作環に固定される、ことを特徴とする。

本発明によれば、目盛環の位置を調整した位置で操作時に動かないように固定するとともに、目盛線の位置を調整するための目盛環の締結位置を調整するための長穴が表面に露出せず、ゴミや異物の長穴への進入を防止し、外観上の美観を損なうことのない、レンズ装置を提供することができる。

本発明の実施例１のレンズ装置の全体図である。本発明の実施例１のレンズ装置の後側目盛環を外した全体図である。本発明の実施例１のレンズ装置の部分断面図である。本発明の実施例２のレンズ装置の部分断面図である。本発明の実施例２のレンズ装置の回転位置検出装置である。本発明の実施例２のレンズ装置の回転規制部の図４のVI−VI断面図を示した図である。

以下に、添付図面を参照して、本発明の実施例について説明する。

図１は、本実施例におけるレンズ装置の全体図であり、図２は、後述する後側フォーカス目盛環を外した全体図である。図３は、レンズ装置の部分断面図である。

図１を参照して、レンズ装置の概略を説明する。レンズ本体１は、レンズマウント４２を介して、ＣＣＤなどの撮像素子を有するカメラ側と結合する。レンズ本体１には、回転操作可能な前側フォーカス目盛環（第１の部分操作環）２ａ、後側フォーカス目盛環（第２の部分操作環）３、アイリス目盛環４０を有する。目盛環は、それぞれ、フォーカスギア６０とアイリスギア６１を有し、回転角度や回転方向を変えるための外部回転操作アクセサリーや、電動駆動機構を有する電動アクセサリーにあるギア部と噛合う。アイリス目盛環４０を回転操作すると、レンズ本体１に内蔵した図示していない絞り機構部の開口面積の大きさを調整し、レンズ本体１の絞り値を変更できる。撮影者は、アイリス目盛環４０に刻印されたアイリス目盛５４とアイリス指標線５５を合致させることで、所望の絞り値が得られる。

次に、図１から図３を参照して、レンズ装置のフォーカス機構について説明する。
後側フォーカス目盛環３は、後側フォーカス目盛環３に設けられた貫通穴を通して、ビス（第２のビス）８０ａを前側フォーカス目盛環２ａに設けられたねじ穴（第２のねじ穴）に螺合することによって、前側フォーカス目盛環２ａに締結される。それにより、後側フォーカス目盛環３は前側フォーカス目盛環２ａと一体となって回転する。

前側フォーカス目盛環２ａは、回転可能なメスネジ環（駆動環）６とビス（第１のビス）８０ｂによって締結されており、メスネジ環６と一体となって回転する。メスネジ環６は、オスネジ環７とは、ネジ結合されたネジ送り機構となっている。オスネジ環７には、移動レンズ群１０を固定している移動鏡筒９に締結されているコロ部材８と嵌合する嵌合穴１２を有する。コロ部材８と嵌合穴１２は、図３の断面に対して法線方向を面とする平面上にほぼ３等分した位置に具備する。また、コロ部材８は、レンズマウント４２と締結されている固定環４内にある３か所の直線溝１３とも嵌合している。前側フォーカス目盛環２ａもしくは、後側フォーカス目盛環３を回転操作すると、メスネジ環６が回転する。オスネジ環７は、嵌合している３か所のコロ部材８が直線溝１３によって光軸７０まわりに回転することを規制しているため、メスネジ環６が回転すると、ネジ送り機構によって、光軸７０方向に移動する。オスネジ環７が光軸７０方向に移動すると、コロ部材８と締結している移動鏡筒９と移動レンズ群１０も一体となって移動し、レンズ本体１のフォーカスを調整することができる。

前側フォーカス目盛環２ａと後側フォーカス目盛環３は、それぞれ、光軸周りの回転方向に設けられた前側フォーカス目盛５０（第１の目盛表示部）と後側フォーカス目盛５１（第２の目盛表示部）を有している。撮影者は、後側フォーカス目盛５１と後側指標環５に有する後側フォーカス指標線５２を合致させることで、所望する物体距離にピントを合わせることができる。同様に、前側フォーカス目盛５０と固定環４に有する図１の投影図とは反対側に有する前側フォーカス指標線を合致させることでも、所望する物体距離にピントを合わせることができる。

次に、フォーカス目盛環の位置調整について説明する。
レンズ本体１は、撮像素子に対するレンズ群の位置（フランジバック）を調整するフランジバック調整機構を有していない。そのため、レンズ本体１やカメラの製造誤差によって、フランジバックがばらつくと、フォーカス目盛にある距離情報と、実際の物体距離との間に誤差を生じることがある。この場合、フォーカス目盛の位置を調整し、実際の物体距離と合致させる必要がある。フォーカス目盛の位置を調整する場合、まず、ビス８０ａを緩めて、図２に示すように後側フォーカス目盛環３を外した状態とする。前側フォーカス目盛環２ａとメスネジ環６を締結しているビス８０ｂの締結位置は、前側フォーカス目盛環２ａに有する長穴部１１の範囲で調整することができる。撮影者は、前側フォーカス目盛５０と固定環４に有する前側フォーカス指標線とを実際の物体距離に合せた位置で、ビス８０ｂを締結することで、所望する物体距離が得られる。そして、後側フォーカス目盛環３を前側フォーカス目盛環２ａに対して、最初に固定していた位置にビス８０ａによって締結することで、回転方向の位置を調整するための長穴部１１を隠すことができる。このとき、ビス８０ａと後側フォーカス目盛環３に有する穴と、ビス８０ａとの間には、回転方向に対して調整可能な隙間（調整隙間）があるため、前側フォーカス目盛環２ａと後側フォーカス目盛環３の目盛位置のずれも隙間の大きさ分調整できる。

また、前側フォーカス目盛環２ａと後側フォーカス目盛環３の最小の内径は、後側フォーカス目盛環３の位置よりもマウント側（像側、反第１の部分操作環側）にある部品の最大の外径より大きい。そのため、前側フォーカス目盛環２ａをメスネジ環６に固定しているビス８０ｂを外すことにより、他の構成要素を分解することなく、前側フォーカス目盛環２ａと後側フォーカス目盛環３のみをレンズ装置に対して着脱可能である。そのため、前側フォーカス目盛５０、後側フォーカス目盛５１の距離表示をフィートからメートル表示、メートルからフィート表示のような単位の異なる目盛環への変更も容易に行える。

以上述べたように、本実施例では、前側フォーカス目盛環２ａの位置を調整した後で、ビス８０ｂによって確実に締結が行える。また、目盛位置調整用の長穴部１１は、後側フォーカス目盛環３を取り付けることで外観に表れないため、長穴部１１にごみなどの異物の侵入を防ぐことができ、長穴を隠すための部品を別途構成する必要がない。

本実施例では、フォーカスの目盛構造について説明したが、本発明はこれに限定されることはない。光軸周りで回転可能な駆動環を回転させることによって光軸方向に可動なズームレンズを駆動するレンズ装置における、該駆動環に固定される目盛表示部を有する操作環についても本発明の構成を適用できる。また、駆動する対象は光軸方向に可動する光学要素に限定されることもない。光軸周りで回転可能な駆動環を回転させて駆動するアイリスのように光軸方向には不動の光学要素に対しても、該駆動環に固定される目盛表示部を有する操作環に本発明の構成を適用でき、同様の効果を奏することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲で種々の変形及び変更が可能である。

図４は、本実施例におけるレンズ装置の部分断面図である。図５は、本実施例におけるレンズ装置の回転位置検出装置であり、図６は、図４におけるVI−VI断面図であり、レンズ装置の回転規制部を示したものである。

図４から図６を参照して、レンズ装置のフォーカス機構について説明する。
本実施例は、実施例１に対して、前側フォーカス目盛環２ａを前側フォーカス目盛環２ｂとしたもので、前側フォーカス目盛環２ｂには、ブラシ２０を取付け可能とし、フォーカス回転端３１ａ、３１ｂを有するものである。その他フォーカス調整機構については、実施例１と同様である。

フォーカス目盛環の位置検出部である回転位置検出機構について説明する。前側フォーカス目盛環２ｂもしくは後側フォーカス目盛環３を回転操作すると、前側フォーカス目盛環２ｂに固定されたブラシ２０も一体となって光軸周りで回転する。ブラシ２０は、例えば図４、図５に示したように、４本の端子部を有し、各端子がレンズ装置に固定された固定部である後側指標環５の外周上に貼付けられたパターンＦＰＣ２１上の導通パターン部２２に摺動するように接している。パターンＦＰＣ２１は、図示していない制御基板と接続している。制御基板では、ブラシ２０が、導通パターン部２２に接しているパターンＦＰＣ２１の組合せをもとに信号処理し、フォーカス目盛環の、レンズ装置に固定された固定部である後側指標環５に対する相対的な回転位置として検出する。ブラシ２０の取付け位置は、フォーカスの目盛位置と検出した回転角度が一致するように、ブラシ２０に設けた長穴の範囲で調整して固定する。

フォーカス目盛環の回転規制部について説明する。前側フォーカス目盛環２ｂは、フォーカス回転端（端位置規制部）３１ａ、３１ｂを有している。前側フォーカス目盛環２ｂもしくは後側フォーカス目盛環３を回転操作すると、レンズ装置に固定された固定環４（固定部）に固定されているストッパーピン３０にフォーカス回転端３１ａ、３１ｂが当接して、前側フォーカス目盛環２ｂ及び後側フォーカス目盛環３の光軸周りでの回転範囲が規制される。

次に、フォーカス目盛環の光軸周りでの回転方向における位置調整について説明する。
実施例１同様に、フォーカス目盛の位置調整を行う場合、後側フォーカス目盛環３を取外し、前側フォーカス目盛環２ｂを固定しているビス８０ｂを緩めることで、長穴部１１の範囲で前側フォーカス目盛環２ｂの位置を調整する。そのとき、ブラシ２０は、前側フォーカス目盛環２ｂに固定されて一体で回転するため、目盛位置を調整すると同時に、前側フォーカス目盛環２ｂと一体でブラシ２０の位置も動く。そのため、ブラシ２０を前側フォーカス目盛環２ｂへの取付け時に調整していた、後側指標環５上にプリントされたパターンＦＰＣ２１との位置関係を維持することができ、目盛位置と検出された回転角度の関係が保たれる。また、前側フォーカス目盛環２ｂの位置を調整した後も、前側フォーカス目盛５０に対するフォーカス回転端３１ａ、３１ｂの位置関係は、同一部品上にあるために目盛位置の調整前後の位置関係は保持される。

以上述べたように、本実施例では、前側フォーカス目盛環２ｂの位置を調整した後で、ビス８０ｂによって確実に締結が行えるとともに、目盛と回転検出位置やフォーカス回転端の位置関係が保たれるため、それぞれの位置関係を再度、調整する必要がない。また、後側フォーカス目盛環３が取外し可能なため、後側フォーカス目盛環３の内径側で後側フォーカス目盛環３に近接している部分に回転検出部を設けることができ、省スペース化が図れる。本実施例では、フォーカスの目盛構造について説明したが、ズームやアイリスといった目盛を持つ操作環についても、同様の構造を適用しても良い。また、本実施例では、ブラシの接する導通パターンにて回転位置を検出しているが、電気抵抗体や光学素子などの位置検出センサを用いても良い。

上記した実施例においては、前側フォーカス目盛環上の、光軸周りの回転方向に長手方向を有する長穴部１１を介して、メスネジ環６のねじ穴（第１のねじ穴）にビス８０ｂ（第１のビス）を螺合して、前側フォーカス目盛環は駆動環であるメスネジ環に締結されていた。しかし、長穴部１１、メスネジ環６に設けられたねじ穴、ビス８０ｂから構成されていた、前側フォーカス目盛環を駆動環に締結する固定機構は、これに限定されることはない。前側フォーカス目盛環のメスネジ環６に対する固定位置を回転方向において調整可能に固定できる構成であればよい。

１レンズ本体
２前側フォーカス目盛環（第１の部分操作環）
３後側フォーカス目盛環（第２の部分操作環）
６メスネジ環（駆動環）
１０移動レンズ群
１１長穴部
５０前側フォーカス目盛（第１の目盛表示部）
８０ｂビス（第１のビス）

Claims

光学要素と、
前記光学要素の光軸周りに回転されることにより、前記光学要素を駆動させる駆動環と、
前記駆動環に接続され、前記駆動環と一体となって前記光軸周りに回転される操作環と、
を有し、
前記操作環は、前記光軸周りにおける固定位置が調整可能な第１の固定機構により前記駆動環に固定される第１の部分操作環と、前記第１の固定機構を覆うように前記第１の部分操作環に固定される第２の部分操作環と、を有し、
前記第２の部分操作環は、前記光軸周りにおける固定位置が調整可能な第２の固定機構により前記第１の部分操作環に固定される、
ことを特徴とするレンズ装置。
前記第１の部分操作環は、前記光軸周りに第１の目盛表示部を有する、ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
前記第２の部分操作環は、前記光軸周りに第２の目盛表示部を有し、
前記第１の固定機構により調整可能な調整量は、前記第２の固定機構により調整可能な調整量よりも大きい、ことを特徴とする請求項２に記載のレンズ装置。
前記第１の固定機構は、前記駆動環に設けられた第１のねじ穴と、前記第１の部分操作環に設けられた、前記光軸周りに長手方向を有する長穴と、第１のビスと、から構成され、前記第１の部分操作環は前記長穴を通して前記第１のねじ穴に前記第１のビスを螺合することにより前記駆動環に締結される、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレンズ装置。
前記第２の固定機構は、前記第２の部分操作環に設けられた貫通穴と、前記第１の部分操作環に設けられた第２のねじ穴と、第２のビスと、から構成され、前記第２の部分操作環は前記貫通穴を通して前記第２のねじ穴に前記第２のビスを螺合することにより前記第１の部分操作環に締結され、前記貫通穴は、前記第２のビスとの間に、前記第２の部分操作環の第２の目盛表示部と、前記第１の部分操作環の第１の目盛表示部との前記光軸周りにおける位置関係を調整するための調整隙間を有する、ことを特徴とする請求項３に記載のレンズ装置。
前記第１の部分操作環と前記第２の部分操作環の最小の内径は、前記第２の部分操作環の反第１の部分操作環側の前記レンズ装置の最大の外径よりも大きく、前記第１の部分操作環と前記第２の部分操作環は前記反第１の部分操作環側から着脱可能であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のレンズ装置。
前記第１の部分操作環は、レンズ装置に固定された固定部に対する、前記光軸周りでの前記第１の部分操作環の相対的な回転角を検出する位置検出部を有する、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のレンズ装置。
前記位置検出部は前記第２の部分操作環の内径側に位置する、ことを特徴とする請求項７に記載のレンズ装置。
前記第１の部分操作環は、レンズ装置に固定された固定部に対する、前記第１の部分操作環の回転範囲を規制するための端位置規制部を有する、ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のレンズ装置。
請求項１乃至８のいずれか１項に記載のレンズ装置と、
前記レンズ装置に着脱自在に構成されるカメラ装置と、を有する、ことを特徴とする撮像装置。