JP6581732B2 - レンズユニット、カメラシステム及びレンズマウント - Google Patents

レンズユニット、カメラシステム及びレンズマウント Download PDF

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Description

本発明は、バヨネット方式で装着されるレンズユニット、カメラシステム及びレンズマウントに関する。
従来、レンズユニットを交換して使用するカメラでは、バヨネット方式によりレンズユニットとカメラボディとを装着することが広く採用されている。例えば、特許文献1には、バヨネット方式によりレンズユニットとカメラボディとを装着した際の光軸方向、及び径方向のがたつきを、バネ部材により光軸方向、及び径方向に付勢することにより吸収することが記載されている。
特開昭55−147620号公報
一般的には、レンズユニットのカメラボディへの装着、及び装着後のズームリング等のレンズユニットに対する操作は、操作者の手動操作により行われる。したがって、バネ部材による径方向の付勢力は、レンズユニットの装着の際、及びレンズユニットの操作の際に、操作者の手感(クリック感ともいう)、又は音として認識される。
上述の特許文献1においては、径方向に付勢するバネ部材の取り付け位置について検討されておらず、レンズユニットの装着の際、及びレンズユニットの操作の際に、操作者に手感、又は音として不快感を与える懸念がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、レンズユニットの装着の際、及びレンズユニットの操作の際に、操作者に与える手感、及び音を改善することが可能なレンズユニット、カメラシステム及びレンズマウントを提供することを目的とする。
第1の態様のレンズユニットは、少なくとも1つのレンズを含む光学系と、光学系を収容する鏡筒と、鏡筒の一端側に設けられ、カメラ側のボディマウントに装着されるレンズマウントと、を備えるレンズユニットであって、レンズマウントは、ボディマウントと接する基準面と、基準面からボディマウントに延びる円筒部と、円筒部の周方向に沿って設けられる径方向外側に延びる複数のバヨネット爪と、基準面と円筒部と複数のバヨネット爪とにより画定され、ボディマウントのボディ爪と係合する複数のバヨネット溝と、複数のバヨネット溝の少なくとも一つのバヨネット溝に設けられ、ボディ爪と当接する当接面を有する弾性部材であって、ボディ爪の回転方向に設けられ、かつボディ爪に対して径方向に付勢力を付与する弾性部材と、を備える。
第2の態様のレンズユニットにおいて、弾性部材は、ボディ爪の停止位置において、ボディ爪に当接する位置に配置される。
第3の態様のレンズユニットにおいて、弾性部材は、成形部材でかつ弾性部材の全体で弾性力を奏するように構成される。
第4の態様のレンズユニットにおいて、弾性部材は、ボディ爪の停止位置において、ボディ爪の進行方向の先端位置に配置される。
第5の態様のレンズユニットにおいて、ボディ爪は進行方向の先端から後端までの間に弾性部材と離間された切欠部を有し、かつ弾性部材は、ボディ爪の停止位置において、ボディ爪の進行方向の後端位置に配置される。
第6の態様のレンズユニットにおいて、弾性部材が、複数のバヨネット溝に設けられる。
第7の態様のレンズユニットにおいて、円筒部が貫通孔を有し、弾性部材が円筒部の内径側から貫通孔を介して突出されている。
第8の態様のレンズユニットにおいて、円筒部の内径側に固定される、円周部分を有し、かつ円周部分で支持するマウントカバーを備え、マウントカバーが弾性部材を内径側から支持する。
第9の態様のレンズユニットにおいて、弾性部材が中空構造を有する。
第10の態様のレンズユニットにおいて、弾性部材は、当接面の反対面において、当接面の側に突出する円弧形状を有する。
第11の態様のレンズユニットにおいて、弾性部材の当接面は、ボディ爪の側に突出する円弧形状である。
第12の態様のレンズユニットにおいて、当接面は、ボディ爪と非接触の領域を有する。
第13の態様のレンズユニットにおいて、当接面が、ボディ爪の内径より大きな曲率を有する。
第14の態様のレンズユニットにおいて、ボディ爪の進行方向の先端は角を丸めた形状であり、弾性部材の進行方向における当接面の先端は角を丸めた形状である。
第15の態様のレンズユニットにおいて、ボディ爪と弾性部材との接触角度が、ボディ爪と弾性部材との接触後にボディ爪が当接面を乗り上げる角度に設定される。
第16の態様のレンズユニットにおいて、弾性部材は、ボディ爪との当接面において、光軸方向に段差部を有する。
第17の態様のレンズユニットにおいて、段差部は、光学系の光軸と直交する方向の断面において、ボディ爪のカメラ側の端面より、前側に設けられる。
第18の態様のレンズユニットにおいて、レンズマウントに取り付けられ、一端側に位置し内径側に突出する突出部を有する環状弾性部材を有する。
第19の態様のレンズユニットにおいて、環状弾性部材は突出部と反対の外径側で、かつ突出部より他端側に位置する窪みを有する。
第20の態様のカメラシステムは、上述のレンズユニットと、レンズユニットのバヨネット爪と係合するボディ爪を有するボディマウントを備えるカメラボディとを含む。
第21の態様のレンズマウントは、カメラ側のボディマウントと接する基準面と、基準面からボディマウントに延びる円筒部と、円筒部の周方向に沿って設けられる径方向外側に延びる複数のバヨネット爪と、基準面と円筒部と複数のバヨネット爪とにより画定され、ボディマウントのボディ爪と係合する複数のバヨネット溝と、複数のバヨネット溝の少なくとも一つのバヨネット溝に設けられ、ボディ爪と当接する当接面を有する弾性部材であって、ボディ爪の回転方向に設けられ、かつボディ爪に対して径方向に付勢力を付与する弾性部材と、を有する。
本発明によれば、レンズユニットの装着の際、及びレンズユニットの操作の際に、操作者に与える手感、及び音を改善することができ、かつ環状の弾性部材の巻き込みを防止することができる。
レンズユニットとカメラボディとを装着した状態のカメラシステムの外観斜視図である。 カメラボディの外観斜視図である。 ボディマウントの拡大図である。 レンズユニットの外観斜視図である。 レンズマウントの拡大図である。 レンズマウントを光軸の後側から見た図である。 光軸の後側から見た、停止位置に至る前のレンズマウントとボディマウントとの状態を示す図である。 光軸の後側から見た、停止位置におけるレンズマウントとボディマウントとの装着状態を示す図である。 第1の形態の弾性部材の正面図である。 第1の形態の弾性部材の斜視図である。 第2の形態の弾性部材の正面図である。 第2の形態の弾性部材の斜視図である。 第3の形態の弾性部材の正面図である。 第3の形態の弾性部材の斜視図である。 第1の形態の弾性部材とボディ爪とが当接を開始した状態を示す図である。 停止位置に達する前の第1の形態の弾性部材とボディ爪とが当接した状態を示す図である。 停止位置における第1の形態の弾性部材とボディ爪とが当接した状態を示す図である。 第1の形態の弾性部材の変位の分布を示す図である。 第1の形態の弾性部材の応力の分布を示す図である。 第2の形態の弾性部材とボディ爪とが当接を開始した状態を示す図である。 停止位置に達する前の第2の形態の弾性部材とボディ爪とが当接した状態を示す図である。 停止位置における第2の形態の弾性部材とボディ爪とが当接した状態を示す図である。 第2の形態の弾性部材の変位の分布を示す図である。 第2の形態の弾性部材の応力の分布を示す図である。 第3の形態の弾性部材とボディ爪との当接を開始した状態を示す図である。 停止位置に達する前の第3の形態の弾性部材とボディ爪とが当接した状態を示す図である。 停止位置における第3の形態の弾性部材とボディ爪とが当接した状態を示す図である。 第3の形態の弾性部材の変位の分布を示す図である。 第3の形態の弾性部材の応力の分布を示す図である。 停止位置における弾性部材とボディ爪とが当接した状態を示す図である。 弾性部材とボディ爪とが当接を開始した状態を示す図である。 レンズマウントとボディマウントの拡大断面図である。 光軸の後側から見た、停止位置に至る前のレンズマウントとボディマウントの状態を示す図である。 光軸の後側から見た、停止位置におけるレンズマウントとボディマウントの装着状態を示す図である。 別の形態のレンズユニットの外観斜視図である。 レンズマウントとボディマウントの拡大断面図である。 環状弾性部材の断面図である。 ゴム硬度と、手感と音との関係を示すグラフである。 ゴム硬度と、装着感との関係を示すグラフである。 ゴム硬度と、寸法精度との関係を示すグラフである。
以下、添付図面にしたがって本発明の好ましい実施の形態について説明する。本発明は以下の好ましい実施の形態により説明される。
本発明の範囲を逸脱すること無く、多くの手法により変更を行うことができ、本実施の形態以外の他の実施の形態を利用することができる。したがって、本発明の範囲内における全ての変更が特許請求の範囲に含まれる。
〔第1実施形態〕
第1実施形態のレンズユニットについて、図面を参照して説明する。図1はレンズユニットとカメラボディとを装着したカメラシステムの外観斜視図であり、図2は、カメラボディの外観斜視図である。図3は、ボディマウントの拡大図である。図4はレンズユニットの外観斜視図である。図5は、レンズマウントの拡大図である。
本明細書では、光軸OAに沿う方向(図1及び2のZ方向)を前後方向とし、被写体側を前方向とする。また、光軸OAと直交する面において、イメージセンサー150(図2参照)の長辺に沿う方向(図1及び2のX方向)を横方向又は左右方向とし、イメージセンサー150の短辺に沿う方向(図1及び2のY方向)を縦方向又は上下方向とする。
図1に示されるように、カメラシステム1は、カメラボディ100とレンズユニット200とから構成される。本実施形態のカメラシステム1は、レンズ交換式のカメラシステム1であり、レンズユニット200がカメラボディ100に着脱自在に装着される。
図1及び図2に示されるように、カメラボディ100は、上下方向の高さに比較して、前後方向の厚みの薄い矩形の箱形状を有する。カメラボディ100は、操作部材としてシャッターボタン102と、露出補正ダイヤル104と、シャッタースピードダイヤル106と、フォーカスモード切換レバー108と、ファインダー切換レバー110と、レンズ着脱ボタン112と、電源レバー114等を備える。シャッターボタン102と、露出補正ダイヤル104と、シャッタースピードダイヤル106は、カメラボディ100の上側に配置される。
カメラボディ100は、ホットシュー116と、電子ビューファインダー118と、グリップ120と、ボディマウント122と、を備える。グリップ120はカメラボディ100の左側に配置される。ユーザーは、グリップ120を把持してレリーズ操作する。
ボディマウント122は、レンズユニット200を装着するための取り付け部である。ボディマウント122は、バヨネット構造により構成される。
図1に示されるように、レンズユニット200は、少なくとも一つのレンズを含む光学系202と、光学系202を収容する鏡筒204とを含んでいる。レンズを含む光学系202とは、レンズに光を透過させることより、物体の像を形成するための光学部材の集合体を意味する。
鏡筒204は、光学系202を収容できる略円筒形状の筒状体であり、光学系202を収容できる限り、その形状は限定されない。また、鏡筒204は、例えば、フォーカスリング、絞りリング等を備えることができ、これらを調整することにより適切な像を形成することができる。
図2に示されるように、カメラボディ100にはボディマウント122から露出するイメージセンサー150が配置される。イメージセンサー150は、レンズユニット200の光学系202を介して結像した被写体の像を電気信号に変換して出力する。イメージセンサー150には、CCDイメージセンサー(CCD:Charged Coupled Device)、CMOSイメージセンサー(CMOS:Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の公知のイメージセンサーが使用される。
図3はカメラ側のボディマウント122の拡大図である。ボディマウント122には、後述するレンズマウント206(図4参照)を装着するため、3つのボディ爪124、126及び128が、相互に隙間を開けて配置される。ボディマウント122は少なくとも一つのボディ爪を有していればよい。ボディ爪124、126及び128の相互間の隙間の大きさは、レンズマウント206のバヨネット爪214、216、及び218が通過できる大きさとされる。
本実施形態では、開口134を有するボディマウントリング130がカメラボディ100の前側に配置される。3つのボディ爪124、126及び128は、ボディマウントリング130から開口134の内周方向に向けて突出するよう構成される。3つのボディ爪124、126及び128は、内径部において、略円弧状の形状を有している。なお、ボディマウントリング130の前側の面が、カメラボディ100側のボディマウント基準面となる。
ボディマウントリング130と、ボディ爪124、126及び128とは一体的に構成されることが好ましい。ボディマウントリング130と、ボディ爪124、126及び128とは、例えば、プレス加工等により一体的に成形できる。プレス加工の際、ボディマウントリング130に対して、好ましくは、前側から後側の方向でプレス加工が実施される。プレス加工の方向を前側から後側に向かう方向にすることにより、ボディ爪124、126及び128の前側を角の丸められた面にできる。一方で、ボディ爪124、126及び128の後側の面は、バリ(又は、かえり)が後側に突出したエッジになる場合がある。
レンズ着脱ボタン112は、カメラボディ100の前側に配置される。レンズ着脱ボタン112の押圧操作に連動して、前後方向に移動可能なロックピン132がボディマウントリング130に配置される。レンズ着脱ボタン112とロックピン132とは、付勢手段(不図示)により、前側に付勢される。したがって、レンズ着脱ボタン112を押圧しない状態では、ロックピン132は、ボディマウントリング130の貫通孔を通過して突出する。レンズ着脱ボタン112の押圧操作により、ロックピン132は、ボディマウントリング130から突出する位置から、貫通孔の内部に退避する位置へと移動する。
ボディマウント122には、ボディマウントリング130の開口134の内周に沿って、複数の信号接点136が台座138の上に配置される。信号接点136は、例えば、ピンで構成され、付勢手段(不図示)によりカメラボディ100の前側に付勢され、台座138から前側に突出する。信号接点136は、付勢手段により前後方向に移動可能に構成できる。
ボディマウント122には、ボディ爪124、126及び128の後側に対応する位置に、各々マウントばね144、146及び148が配置される。レンズユニット200がカメラボディ100に装着された際、マウントばね144、146及び148は、レンズユニット200のバヨネット爪214、216及び218を、光軸OA方向の後方に付勢する。マウントばね144、146及び148は、レンズユニット200をカメラボディ100の側に引き込み、レンズマウント基準面とボディマウント基準面とを当接させる。カメラボディ100のイメージセンサー150とレンズユニット200の光学系202との光軸OA方向の位置、及び光学的距離が決定される。
図4は、カメラボディ100に装着される側からみたレンズユニット200の外観斜視図であり、図5はレンズマウントの拡大図である。図4及び5に示されるように、ボディマウント122に装着されるレンズマウント206が、レンズユニット200の鏡筒204の一端側、つまり鏡筒204の後側に、備えられる。レンズマウント206は、バヨネット構造により構成される。
レンズマウント206は、レンズマウントリング208と、レンズマウントリング208から後方に延びる円筒部210と、円筒部210の周方向に沿って、円筒部210の径方向外側に延びる3つのバヨネット爪214,216、及び218と、を備える。
本実施形態においては、レンズマウント206に3つのバヨネット爪214,216、及び218を設けているが、これに限定されず、例えば、バヨネット爪の個数は2個あるいは4個でもよい。
本実施形態においては、レンズマウントリング208の鏡筒204から露出する面がレンズマウント基準面となる。レンズユニット200とカメラボディ100とを装着した際、レンズマウントリング208のレンズマウント基準面とボディマウントリング130のボディマウント基準面とが当接される。
図4及び5に示されるように、バヨネット爪214,216、及び218は相互に隙間を開けて配置される。バヨネット爪214,216、及び218の相互間の隙間の大きさは、ボディマウント122のボディ爪124、126、及び128が通過できる大きさとされる。
レンズマウントリング208のレンズマウント基準面には、カメラボディ100のロックピン132が挿入されるピン孔212が設けられる。
レンズマウント206のレンズマウント基準面と各々のバヨネット爪214,216、及び218とにより、3つのバヨネット溝224、226及び228が画定される。
レンズマウント206は、円筒部210の内径側に固定されるマウントカバー230を有する。マウントカバー230の後側の露出面には、複数の信号接点232が台座234の上に配置される。レンズユニット200がカメラボディ100に装着された際、レンズユニット200の信号接点232とカメラボディ100の信号接点136とが電気的に接続される。
本実施形態では、各々のバヨネット溝224、226及び228に、弾性部材244、246、及び248が配置される。弾性部材244、246、及び248は、円筒部210の外周面から外側に突出するよう構成される。弾性部材244、246、及び248は、対応するボディ爪124、126及び128と当接する当接面を備える。弾性部材244、246、及び248を備えることにより、レンズユニット200をカメラボディ100に装着する際の、手感と音とを改善することが可能となる。本実施形態では3つの弾性部材244、246、及び248を示しているが、弾性部材は、少なくとも一つあればよい。
レンズユニット200(不図示)とカメラボディ100(不図示)との装着について、図6から図8を参照して説明する。弾性部材244、246、及び248とボディ爪124、126、及び128との動作の理解を容易とするため、レンズユニット200のバヨネット爪214、216、及び218を省略する。
図6は、レンズユニットのレンズマウント206を光軸OA方向に沿って、後側から前側を見た図である。弾性部材244、246、及び248が円筒部210の内径側から貫通孔210A、210B、及び210Cを介して突出される。弾性部材244、246、及び248は、ボディ爪124、126及び128(不図示)と当接する当接面244A、246A、及び248Aを有する。バヨネット爪を図示していないが、弾性部材244、246、及び248に対応する位置にバヨネット爪214、216、及び218がそれぞれ配置される。また、バヨネット爪214、216、及び218に対応する位置がバヨネット溝224、226、及び228(不図示)の位置となる。
図6に示されるように、マウントカバー230は、円筒部210の内径部を支持する円周部分を有する。マウントカバー230は、弾性部材244、246、及び248を円筒部210の内径側から支持する。弾性部材244、246、及び248が円筒部210の内径側に脱落することが、マウントカバー230により防止される。マウントカバー230における、弾性部材244、246、及び248を支持する部分は、弾性部材244、246、及び248を支持できる限り、円周部分(円弧形状)に限定されず、円周と同様の効果を有する直線などであってもよい。
図7は、レンズユニットのレンズマウント206を光軸OA方向に沿って、後側から見た図である。最初に、レンズマウント206のバヨネット爪214、216、及び218(不図示)と、ボディマウント122のボディ爪124、126及び128とが、相互に干渉しない位置に位置合わせされる。その状態でレンズユニット200がカメラボディ100に嵌合され、レンズマウント206のレンズマウント基準面とボディマウント122のボディマウント基準面とが当接される。
レンズマウント基準面とボディマウント基準面とを当接させた状態で、レンズユニットとカメラボディとを相対的に回転させる。図7においては、レンズマウント206を反時計回りに、ボディマウント122を時計回りに回転させることにより、ボディ爪124、126及び128と弾性部材244、246、及び248とが相対的に移動される。図7においては、理解を容易にするためレンズマウント206を反時計回りに回転させる。なお、レンズユニットを光軸OA方向に沿って、前側から後側を見た場合、レンズユニット200は時計回りに回転する。
バヨネット爪214,216、及び218(不図示)が、対応するボディ爪124、126及び128の後側に、つまり、ボディ爪124、126及び128が、対応するバヨネット溝224、226及び228に移動される。これにより、ボディ爪124、126及び128とバヨネット溝224、226及び228とが、光軸方向から見て、重なり始める。
次に、図8に示されるように、レンズユニット200とカメラボディ100とを相対的に回転させると、カメラボディ100のロックピン132がレンズユニット200のピン孔212に挿入される。レンズユニット200の回転がロックされる。これにより、レンズユニット200の回転が規制され、カメラボディ100からのレンズユニット200の脱落が防止される。これによりレンズユニット200がカメラボディ100に装着される。本明細書においては、ロックピン132がピン孔212に挿入された状態を「停止位置」と定義される。ボディ爪124、126及び128とバヨネット溝224、226、及び228の係合とは、カメラシステム1を光軸OA方向から見て、バヨネット爪214,216、及び218と、対応するボディ爪124、126及び128とが重なり合っている状態を意味する。
図8に示されるように、弾性部材244、246、及び248のそれぞれの当接面244A、246A、及び248Aは、対応するボディ爪124、126及び128と当接する。弾性部材244、246、及び248は、ボディ爪124、126及び128と当接することにより弾性変形する。その結果、弾性部材244、246、及び248は、対応するボディ爪124、126及び128を径方向に付勢する。径方向とは、光軸OAに対して直交する方向であって、光軸OAを中心とする放射方向であり、ラジアル方向とも称される。直交には、直交及び略直交が含まれ、中心には中心、及び略中心が含まれる。
図8に示されるように、弾性部材244、246、及び248は、ボディ爪124、126及び128の停止位置において、対応するボディ爪124、126及び128に当接する位置に配置される。
つまり、本実施形態では弾性部材244、246、及び248は、ボディ爪124、126及び128の停止位置において、ボディ爪124、126及び128の進行方向(又は回転方向)の先端位置に配置される。
弾性部材の位置について、弾性部材244、及びボディ爪124を例に、説明する。図7に示されるように、ボディ爪124は回転される前なので、ボディ爪124と弾性部材244とは当接されていない。ボディ爪124を基準にすると、対応する弾性部材244は、時計方向に回転するボディ爪124の進行方向に配置される。
図8に示されるように、停止位置において、ボディ爪124の先端位置124Aで、ボディ爪124と弾性部材244とが当接する。つまり、ボディ爪124と弾性部材244とは、停止位置の直前に至るまで,ボディ爪124と弾性部材244とが当接していないことを意味する。
ボディ爪124の先端位置124Aとは、ボディ爪124の進行方向側を意味するのであって、ボディ爪124の先端のみを意味するものではない。
上述したように、レンズユニット200とカメラボディ100の装着を完了する直前から、ボディ爪124、126及び128と弾性部材244、246、及び248との当接が開始される。本実施形態のレンズユニット200によれば、弾性部材を有さないレンズユニットと比較して、レンズユニット200を回転させるトルク量を、弾性部材244、246、及び248の付勢力により大きくできるので、良好な手感及び音を操作者に与えることができる。
弾性部材244、246、及び248の位置を変更することにより、ボディ爪124、126及び128と、弾性部材244、246、及び248との当接を開始する位置を変更できる。
また、レンズユニット200とカメラボディ100との間に生じる径方向のがたつきを、弾性部材244、246、及び248により低減できる。さらに、径方向のがたつきに起因する音を低減できる。
レンズユニット200とカメラボディ100との装着後においても、弾性部材244、246、及び248がボディ爪124、126及び128を径方向に付勢するので、レンズユニット200を操作する際においても、良好な手感と、音の低減とを実現できる。
さらに、弾性部材244、246、及び248を構成する材料を変更することにより、操作者の好みに合わせて、手感を変更することができる。
次に、弾性部材の形状について、図面を参照して説明する。ここでは、3種類の弾性部材の形状について説明する。
図9は第1の形態の弾性部材の正面図であり、図10は第1の形態の弾性部材の斜視図であり、図11は第2の形態の弾性部材の正面図であり、図12は第2の形態の弾性部材の斜視図であり、図13は第3の形態の弾性部材の正面図であり、図14は第の形態の弾性部材の斜視図である。弾性部材の形状について、弾性部材244を、例に説明する。
図9、及び図10に示されるように、第1の形態の弾性部材244は、全体が略直方体形状のボディ部244Bを備える。ボディ部244Bはボディ爪124(不図示)に当接する当接面244Aを備える。ボディ部244Bの長手方向の側面244C,及び244Dのそれぞれには、当接面244Aの反対面244Eから連続する突出部244F、244Gが設けられる。反対面244Eは当接面244Aに対向する面を意味する。
ボディ部244Bは、当接面244Aに隣接する段差部244Hを有する。段差部244Hは、ボディ爪124(不図示)とは当接しない位置に形成される。
本実施形態の弾性部材244は、ボディ部244Bに中空部244Jが形成された中空構造を有している。中空部244Jは、ボディ部244Bを貫通している。中空部244Jは、正面視において、当接面244Aの側が円弧形状を有し、反対面244Eの側で直線形状を有する。また、中空部244Jにおいて、側面244C,及び244Dの側と、当接面244Aの側とが連続する部分は円弧形状である。また、中空部244Jにおいて、側面244C,及び244Dの側と、反対面244Eの側とが連続する部分は直角形状である。ここで、円弧形状は円弧及び略円弧形状を含み、直線形状は直線及び略直線を含み、直角形状は直角形状及び略直角形状を含む。
本実施形態の弾性部材244において、当接面244Aはボディ爪124(不図示)の側に突出する円弧形状を有している。円弧形状は、円弧形状、及び略円弧形状を含む。略円弧形状とは、側面244C、244Dから当接面244Aの中央部に向けて、反対面244Eからの距離が大きくなる形状である。側面244C、244Dから当接面244Aの中央部に向かう形状は、曲線状でも、直線状でもよい。
本実施形態の弾性部材244において、反対面244Eは当接面244Aの側に突出する円弧形状を有している。また、突出部244Fの裏面(当接面244A側と反対の面)、反対面244Eと、突出部244Gの裏面(当接面244A側と反対の面)とは連続している。突出部244Fの裏面、反対面244E、及び突出部244Gの裏面により、全体として円弧形状が形成される。反対面244Eと突出部244F、244Gとが連続する面(裏面)が、マウントカバー230(図6参照)の外周により支持される。反対面244Eと突出部244F、244Gとにより構成される円弧形状の裏面の曲率は、マウントカバー230の外周の曲率より大きいことが好ましい。
図11、及び図12を参照して、第2の形態の弾性部材を説明する。なお、図9及び図10に示される第1の形態の弾性部材と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する場合がある。第2の形態の弾性部材244は、全体が略直方体形状のボディ部244Bを備える。ボディ部244Bは、当接面244Aと、側面244C,及び244Dと、反対面244Eから連続する突出部244F、244Gと、当接面244Aに隣接する段差部244Hと、中空部244Jとを備える。
第2の形態の弾性部材244と第1の形態の弾性部材244とは、弾性部材の裏面の形状が異なる。第2の形態の弾性部材244において、反対面244Eと突出部244F、244Gとにより構成される裏面が直線状の形状で構成される。
図13、及び図14を参照して、第3の形態の弾性部材を説明する。なお、図9及び図10に示される第1の形態の弾性部材と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する場合がある。第3の形態の弾性部材244は、全体が略直方体形状のボディ部244Bを備える。ボディ部244Bは、当接面244Aと、側面244C,及び244Dと、反対面244Eから連続する突出部244F、244Gと、当接面244Aに隣接する段差部244Hと、を備える。
第3の形態の弾性部材244と第1の形態の弾性部材244とは、弾性部材のボディ部の形状が異なる。第3の形態の弾性部材244において、ボディ部244Bに中空部が設けられていない。
上述の第1の形態から第3の形態の弾性部材は、成形部材でかつ弾性部材の全体で弾性力を奏するように構成されることが好ましい。弾性部材は成形部材で構成されるとは、弾性部材が成形加工により製作された物であること意味する。成形加工とは、ゴム、又は樹脂等の材料を高温に加熱し、材料を金型等に充填し、冷却及び重合反応等により固化する加工方法である。材料として、シリコーンゴム、エラストマー等のゴム又は樹脂が挙げられる。弾性部材を成形部材とすることにより、比較的安価に弾性部材を製作できる。弾性部材を成形部材で構成することにより、弾性部材の全体で弾性力を奏することができ、ボディ爪に対して安定して付勢力を付与できる。
次に図15から図29を参照して弾性部材が、弾性部材の全体で弾性力を奏することを説明する。図15から図17を参照して、第1の形態の弾性部材の変形の状態を説明する。図15は、第1の形態の弾性部材244とボディ爪124とが当接を開始した状態を示している。図15の拡大図に示されるように、ボディ爪124の進行方向の先端は角を丸めた形状を有している。角を丸めた形状には、図示される丸面に限定されず,面取り(例え所定の角度(例えば45°)の角面)とする場合、さらに、多角形の角面とする場合も含まれる。また、同様に弾性部材244の当接面244Aにおける先端の形状は、角を丸めた形状を有している。
ボディ爪124及び弾性部材244の角が丸められた形状を有しているので、当接を開始する領域において、ボディ爪124により弾性部材244が削り取られることを抑制できる。また、ボディ爪124により弾性部材244が横方向に移動することを抑制できる。弾性部材244が横方向に移動させられた場合、弾性部材244は元の位置に復帰しようとする。その復帰に係る応力により、結果として、弾性部材244の耐久性に影響が及ぶ場合がある。したがって、弾性部材244が横方向に移動することを抑制することが好ましい。また、弾性部材244が横方向に移動することを抑制することにより、弾性部材244が円筒部210(不図示)から脱落することを抑制できる。
また、本実施形態では、好ましくは、ボディ爪124と弾性部材244との接触角度θが、ボディ爪124と弾性部材244との接触後に、ボディ爪124が当接面244Aを乗り上げる角度に設定される。ボディ爪124が当接面244Aを乗り上げるので、弾性部材244が削り取られること、弾性部材244が横方向に移動させられること、また弾性部材244が円筒部210(不図示)から脱落してしまうことを抑制できる。接触角度θとは、ボディ爪124と弾性部材244の接点における接線と、弾性部材244の側面との成す角度である。
図16は、停止位置に達する前の第1の形態の弾性部材244とボディ爪124とが当接した状態を示している。図16に示されるように、ボディ爪124と弾性部材244とが当接すると、ボディ爪124が弾性部材244より剛性を有するので、弾性部材244が変形する。さらに、本実施形態においては、弾性部材244が中空部244Jを有するので、中空部244Jも変形する。
したがって、ボディ爪124に対しては、弾性部材244の変形と中空部244Jの変形とによる付勢力がボディ爪124に付勢される。
図17は、停止位置において第1の形態の弾性部材244とボディ爪124とが当接した状態を示している。図17に示されるように、弾性部材244の当接面244Aが、反対面244Eの側に変形、すなわち当接面244Aが潰されている。また、弾性部材244の中空部244Jが、全体に変形している。
図18は、シミュレーションの結果に基づく、図15から図17における第1の形態の弾性部材の合成変位の分布を示す図面である。シミュレーションは、荷重、メッシュサイズ、変位スケール等について適切な条件を選択して行った。
図18は、ボディ爪が弾性部材の当接面に接触を開始した状態を示す。図18(A)は、弾性部材を段差部の側から見た斜視図である。図18(B)は、弾性部材を段差部の側から見た正面図である。図18(C)は、弾性部材の背面図である。図18(D)は、弾性部材の右側面図である。図18(E)は、弾性部材の左側面図である。図18(F)は、弾性部材を当接面側から見た斜視図である。図18(G)は、弾性部材の平面図である。図18(H)は、弾性部材の下面図である。
図18は、シミュレーションの結果を二値化データで示している。しかしながら、実際に変位の大きさはカラーで表示される。変位は青色(BL)、水色(LB)、緑色(G)、黄緑色(YG)、黄色(Y)、橙色(OR)、及赤色(R)の順で大きくなる。図を参照して、変位の大きさを説明する。なお、図18、図19、図23、図24、図28及び図29には、代表的な色が示される。
図18(A)に示されるように、弾性部材の突出部は青色であり、ほとんど変位が見られない。弾性部材の当接面は、当接面に沿って手前から奥に向かって、水色、緑色、黄色、橙色、黄色、緑色、水色、及び青色を示す。橙色の部分は、当接面の中央ではなく、手前に位置している。図18(B)の正面図において、弾性部材の当接面は、当接面に沿って左から右に向かって、水色、緑色、黄色、橙色、黄色、緑色、水色、及び青色を示す。図18(C)背面図において、弾性部材の当接面は、当接面に沿って右から左に向かって、水色、緑色、黄色、橙色、黄色、緑色、水色、及び青色を示す。図18(B)において、当接面の橙色に対応する領域の段差部は薄い緑色であり、反対面の側も薄い緑色であった。
図18(C)において、当接面の橙色に対応する領域の反対面の側は薄い緑色であった。図18(D)において、右側面は全体として青色であった。右側面側がほとんど変位していないことが理解できる。図18(E)において、左側面の中央部は水色であった。図18(F)において、弾性部材の当接面は、当接面に沿って手前から奥に向かって、水色、緑色、黄色、橙色、黄色、緑色、水色、及び青色を示す。図18(F)において、弾性部材の当接面は、当接面に沿って右から左に向かって、水色、緑色、黄色、橙色、黄色、緑色、水色、及び青色を示す。図18(H)において、弾性部材の反対面において、当接面の橙色に対応する領域は薄い緑色であった。
図18に示されるように、ボディ爪と弾性部材の当接が開始されると、弾性部材とボディ爪とが当接している位置の変位量が大きくなることが理解できる。一方で、図18(D)及び図18(E)に示されるように、ボディ部において中空部の両側の柱部分(側面)では、ほとんど変位していないことが理解できる。中空部の両側の柱部分は、ボディ爪から力を受けていないと推定できる。
図19は、シミュレーションの結果に基づく、図15から図17における第1の形態の弾性部材の合成変位と応力分布とを示す図面である。図19(A)から(H)は、停止位置における、第1の形態の合成変位の分布を示し、図19(I)は弾性部材の応力分布を示している。図19(A)は、弾性部材を段差部の側から見た斜視図である。図19(B)は、弾性部材を段差部の側から見た正面図である。図19(C)は、弾性部材の背面図である。図19(D)は、弾性部材の右側面図である。図19(E)は、弾性部材の左側面図である。図19(F)は、弾性部材を当接面側から見た斜視図である。図19(G)は、弾性部材の平面図である。図19(H)は、弾性部材の下面図である。図19(I)は、弾性部材の斜視図である。
図19(A)に示されるように、弾性部材の当接面は、当接面に沿って手前から奥に向かって、水色、緑色、黄色、橙色、黄色、緑色、及び水色を示す。図19(G)に示されるように、変位の大きい橙色の領域が、弾性部材に中空部を設けることにより、当接面の中央の領域に位置する。当接面の変位は、橙色を中心に当接面の長手方向に対称である。突出部は青色を示す。図19(B)に示されるように、中空部が、変形による応力を弾性部材の全体に分散させる。すなわち、図19(I)に示される応力分布図において、当接面は、当接面に沿って左から右に向かって水色、青色、水色、緑色、水色、青色、及び水色を示す。これは、中空部が、弾性部材に対する静的な応力を均等化できることを示す。したがって、弾性部材の側面に形成される突出部に応力が集中することを回避することが可能となる。その結果、弾性部材における耐久性を向上できる。
第1の形態の弾性部材では、当接面がボディ爪の側に突出する円弧形状を有しているので、当接面はボディ爪により均等に摩耗される。不均等に摩耗される場合と比較して、弾性部材の耐久性を向上できる。
次に、図20から図22を参照して、第2の形態の弾性部材の変形の状態を説明する。図20は、第2の形態の弾性部材244とボディ爪124とが当接を開始した状態を示している。ボディ爪124の進行方向の先端の形状、及び弾性部材244の当接面244Aにおける先端の形状は、第1の形態の弾性部材と同様である。
なお、第2の形態の弾性部材244は裏面の形状が、第1の形態の弾性部材244とは異なり、直線状である。
図21は、停止位置に達する前の第2の形態の弾性部材244とボディ爪124とが当接した状態を示している。図21に示されるように、ボディ爪124と弾性部材244とが当接すると、ボディ爪124が弾性部材244より高い剛性を有するので、弾性部材244が変形する。さらに、本実施形態においては、弾性部材244が中空部244Jを有するので、中空部244Jも変形する。
したがって、ボディ爪124に対しては、弾性部材244の変形と中空部244Jの変形とによる付勢力がボディ爪124に付勢される。
図22は、停止位置において第2の形態の弾性部材244とボディ爪124とが当接した状態を示している。図22に示されるように、弾性部材244の当接面244Aが、反対面244Eの側に変形、すなわち当接面244Aが潰されている。また、弾性部材244の中空部244Jが、全体に変形している。
図23は、シミュレーションの結果に基づく、図20から図22における第2の形態の弾性部材の合成変位の分布を示す図面である。シミュレーションは、荷重、メッシュサイズ、変位スケール等について適切な条件を選択して行った。
図23は、ボディ爪が弾性部材の当接面に接触を開始した状態を示す。図23(A)は、弾性部材を段差部の側から見た斜視図である。図23(B)は、弾性部材を段差部の側から見た正面図である。図23(C)は、弾性部材の背面図である。図23(D)は、弾性部材の右側面図である。図23(E)は、弾性部材の左側面図である。図23(F)は弾性部材を当接面側から見た斜視図である。図23(G)は弾性部材の平面図である。図23(H)は、弾性部材の下面図である。図23(A)乃至図23()には、図18と同様に変位を示す色の位置が示されている。図23(A)に示されるように、弾性部材の突出部は青色を示しているので、突出部はほとんど変位していない。弾性部材の当接面は、手前から奥に向かって、当接面に沿って水色、緑色、黄色、橙色、黄色、緑色、水色、及び青色を示す。図23(B)において、当接面の最も変位している領域は黄色であった。
図18(B)と図23(B)とを比較すると、図23(B)に示されるように、弾性部材の裏面(反対面)が直線状で形成されているため、ボディ部の中空部から反対面に至るまでの間では、青色であり、あまり変位していないことが理解できる。
図24は、シミュレーションの結果に基づく、図20から図22における第2の形態の弾性部材の応力の分布を示す図面である。図24(A)は、弾性部材を段差部の側から見た斜視図である。図24(B)は、弾性部材を段差部の側から見た正面図である。図24(C)は、弾性部材の背面図である。図24(D)は、弾性部材の右側面図である。図24(E)は、弾性部材の左側面図である。図24(F)は弾性部材を当接面側から見た斜視図である。図24(G)は弾性部材の平面図である。図24(H)は、弾性部材の下面図である。
図24(G)に示されるように、弾性部材の当接面は、段差部側において当接面に沿って左から右に向かって、水色、緑色、黄色、緑色、及び水色を示す。また、弾性部材の当接面は、段差部側と反対側において、当接面に沿って左から右に向かって、水色、緑色、黄色、橙色、黄色、緑色、及び水色を示す。突出部は青色を示す。変位の大きい橙色の領域が、弾性部材に中空部を設けることにより、当接面の中央の領域に位置する。当接面の変位は、橙色、または黄色を中心に、当接面の長手方向に対称である。中空部が、変形による応力を弾性部材の全体に分散させる。図19(B)及び(C)と図24(B)及び(C)とを比較すると、図24(B)及び(C)においては、ボディ部の中空部から反対面に至るまでの間は、青色(BL)の領域であり、応力があまり分布していないことが理解できる。図24(B)及び(C)においては、局所的(当接面)に応力が分布している。一方で、図19(B)及び(C)において、弾性部材において当接面と反対面が変位している。つまり、弾性部材の全体に応力が分布していることが理解できる。弾性部材の耐久性の向上に関しては、応力が弾性部材の全体に分散している第1の形態の弾性部材が、第2の形態の弾性部材より好ましい。局所的に応力が分布すると、弾性部材が経時的に負荷を受け、劣化が進む懸念がある。
次に、図25から図27を参照して、第3の形態の弾性部材の変形の状態を説明する。図25は、第3の形態の弾性部材244とボディ爪124とが当接を開始した状態を示している。ボディ爪124の進行方向の先端の形状、及び弾性部材244の当接面244Aにおける先端の形状は、第1の形態の弾性部材と同様である。
なお、第3の形態の弾性部材244は、第1の形態の弾性部材244とは異なり、中空部を有していない。
図26は、停止位置に達する前の第3の形態の弾性部材244とボディ爪124とが当接した状態を示している。図2に示されるように、ボディ爪124と弾性部材244とが当接すると、ボディ爪124が弾性部材244より剛性を有するので、弾性部材244が変形する。
したがって、ボディ爪124に対しては、弾性部材244の変形による付勢力がボディ爪124に付勢される。
図27は、停止位置において第3の形態の弾性部材244とボディ爪124とが当接した状態を示している。図27に示されるように、弾性部材244の当接面244Aが、反対面244Eの側に変形、すなわち当接面244Aが潰されている。
図28は、シミュレーションの結果に基づく、図25から図27における第3の形態の弾性部材の合成変位の分布を示す図面である。シミュレーションは、荷重、メッシュサイズ、変位スケール等について適切な条件を選択して行った。
図28は、ボディ爪が弾性部材の当接面に接触を開始した状態を示す。図28(A)は、弾性部材を段差部の側から見た斜視図である。図28(B)は、弾性部材を段差部の側から見た正面図である。図28(C)は、弾性部材の背面図である。図28(D)は、弾性部材の右側面図である。図28(E)は、弾性部材の左側面図である。図28(F)は、弾性部材を当接面側から見た斜視図である。図28(G)は、弾性部材の平面図である。図28(H)は、弾性部材の下面図である。
図28(G)に示されるように、弾性部材の当接面は、段差部側において当接面に沿って左から右に向かって、緑色、黄色、橙色、及び黄色を示す。また、弾性部材の当接面は、段差部側と反対側において、当接面に沿って左から右に向かって、緑色、黄色、及び橙色を示す。突出部は青色を示しているので、突出部はほとんど変位していない。弾性部材とボディ爪とが当接している位置において変位量が大きくなることが理解できる。
図18(C)と図28(C)とを比較すると図28(C)において弾性部材は中空部を有していない。図28(C)において、弾性部材は当接面から反対面に亘り橙色を示す。すなわち、弾性部材のボディ部の全体が変位していることが理解できる。また、図28(H)に示されるように、第3の形態の弾性部材の反対面は、橙色を示しているので、反対面が変位している。
図29は、シミュレーションの結果に基づく、図25から図27における第3の形態の弾性部材の合成変位と応力分布とを示す図面である。図29(A)から(H)は、停止位置における、第3の形態の合成変位の分布を示し、図29(I)は弾性部材の応力分布を示している。図29(A)は、弾性部材を段差部の側から見た斜視図である。図29(B)は、弾性部材を段差部の側から見た正面図である。図29(C)は、弾性部材の背面図である。図29(D)は、弾性部材の右側面図である。図29(E)は、弾性部材の左側面図である。図29(F)は、弾性部材を当接面側から見た斜視図である。図29(G)は、弾性部材の平面図である。図29(H)は、弾性部材の下面図である。図29(I)は、弾性部材の斜視図である。
図29(G)に示されるように、弾性部材の当接面は、段差部側において当接面に沿って左から右に向かって、緑色、黄色、橙色、黄色、及び緑色を示す。また、弾性部材の当接面は、段差部側と反対側において、当接面に沿って左から右に向かって、黄色、橙色、及び黄色を示す。突出部は青色を示す。図29(H)に示されるように、突出部は、ボディ部との境界、すなわち接続部において水色を示す。突出部の根元は変位している。
弾性部材には中空部が設けられていないので、図29(B)に示されるように、弾性部材は全体的に潰れようとする。しかしながら、図29(I)に示される応力分布によれば、第3の形態の弾性部材は厚いため、潰れきれずに、側面と突出部との接続部は、黄色と緑色とを示す。すなわち応力が局所的に集中している。その結果、突出部の根元の領域で破断を生じる場合がある。耐久性に関して、中空部を有する第1の形態、及び第2の形態の弾性部材が、第3の形態の弾性部材より好ましいと考えられる。
上記の結果より、本実施形態の弾性部材が、弾性部材の全体で弾性力を奏することが理解できる。
上述したように、レンズユニットとカメラボディとが一旦装着されると、レンズユニットをカメラボディから取り外さない限り、弾性部材の当接面とボディ爪とは常時当接する。弾性部材はボディ爪を付勢する。一方で、弾性部材にはボディ爪からの静的応力が加えられる。長期間の静的応力により、弾性部材にクラック等が発生し、耐久性が低下する懸念がある。レンズユニットとカメラボディとの装着後において、静的応力を緩和することが好ましい。
図30は、停止位置における弾性部材とボディ爪とが当接した状態を示す。図30に示されるように、弾性部材244の当接面244Aとボディ爪124とが当接する。ボディ爪124には窪み124Bが設けられる。窪み124Bを設けることにより、弾性部材244に加わる静的応力を緩和できる。窪み124Bを大きくすると弾性部材244によるボディ爪124への付勢力は小さくなる。ボディ爪124に付与する付勢力の大きさを考慮して、窪み124Bの大きさを適宜決定することが好ましい。窪み124Bは、弾性部材244に対する付勢力を弱めるための、ボディ爪124に設けられた切欠きである。
レンズユニットとカメラボディとを装着する際、弾性部材の当接面とボディ爪とが当接しながら停止位置まで相対的に移動する。そのため、弾性部材の当接面がボディ爪により摩耗する懸念がある。特に、摩耗量が大きい場合、弾性部材の耐久性に影響を与える。したがって、ボディ爪による当接面の摩耗を抑制するため、当接面とボディ爪との接触面積を小さくすること、つまり、当接面がボディ爪との非接触の領域を有することが好ましい。
その態様として、当接面の形状を、当接面の側面側の角が欠けた形状、又は当接面の中央部が窪んだ形状とすることができ、当接面とボディ爪との接触面積を小さくできる。
図31は、弾性部材とボディ爪とが当接を開始した状態を示す図である。図31に示されるように、弾性部材244の当接面244Aは、ボディ爪124の側に突出する円弧形状を有している。ボディ爪124は、ボディマウントリング130から内径側に突出する円弧形状を有している。図31に示される実施形態では、当接面244Aの曲率(1/R2)を、ボディ爪124の内径の曲率(1/R1)より大きくしている。当接面244Aの円弧が、ボディ爪124の円弧より急なので、当接面244Aの側面側の領域は、ボディ爪124と接触しない非接触領域となる。したがって、接触面積を小さくすることができ、弾性部材244の耐摩耗性を向上できる。
さらに、弾性部材の当接面の耐摩耗性を向上できる態様について説明する。図32は、レンズマウントとボディマウントの拡大断面図である。図32は、光学系(不図示)の光軸OAと直交する方向から見た断面図である。図32に示されるように、レンズマウントリング208のレンズマウント基準面とボディマウントリング130のボディマウント基準面とが当接される。ボディ爪124がボディマウントリング130と一体的に形成される。ボディ爪124が、バヨネット溝224に係合される。弾性部材244が、円筒部210(不図示)の貫通孔から外側に向けて突出する。弾性部材244の反対面244Eはマウントカバー230により支持される。
弾性部材244は光軸OAの方向に段差部244Hを有している。段差部244Hは、ボディ爪124のカメラ側の端面124Cより前側に設けられる。その結果、段差部244Hは、丸で囲われたボディ爪124のエッジとの当接が回避された位置に配置される。上述したように、ボディ爪124を製作する工程で、バリが突出したエッジが形成される場合がある。エッジと弾性部材244の当接面244Aが当接すると、当接面244Aが摩耗又は削られる懸念が有る。段差部244Hによりエッジとの当接を回避することにより、当接面244Aの摩耗を防止でき、弾性部材244の耐摩耗性を向上できる。
〔第2実施形態〕
第2実施形態のレンズユニットについて説明する。第1実施形態と同様の構成には同一の符号を付し説明を省略する場合がある。第1実施形態は、レンズユニットのレンズマウントにおいて、弾性部材は、ボディ爪の停止位置において、ボディ爪の進行方向の先端位置に配置される。一方、第2実施形態では、ボディ爪は進行方向の先端から後端までの間に弾性部材と離間された切欠部を有し、かつ弾性部材は、ボディ爪の停止位置において、ボディ爪の進行方向の後端位置に配置される。
レンズユニット200(不図示)とカメラボディ100(不図示)との装着について、図33及び図34を参照して説明する。図33は光軸の後側から見た、停止位置に至る前のレンズマウントとボディマウントの状態を示す図である。図34は、光軸の後側から見た、停止位置におけるレンズマウントとボディマウントの装着状態を示す図である。
図33に示されるように、レンズマウント206のバヨネット爪214、216、及び218(不図示)と、ボディマウント122のボディ爪124、126及び128とが、干渉しない位置に位置合わせされる。その状態でレンズユニット200がカメラボディ100に嵌合され、レンズマウント206のレンズマウント基準面とボディマウント122のボディマウント基準面とが当接される。
本実施形態のボディ爪124、126及び128には、ボディ爪124、126及び128の内周に沿って切欠部154、156及び158が設けられる。
切欠部154、156及び158は、ボディ爪124、126及び128の進行方向の先端から後端までの間において、弾性部材244、246、及び248とボディ爪124、126及び128とを離間する。
レンズマウント基準面とボディマウント基準面とを当接させた状態で、レンズユニット200とカメラボディ100とを相対的に回転させる。図33においては、レンズマウント206を反時計回りに、ボディマウント122を時計回りに回転させることにより、ボディ爪124、126及び128と、弾性部材244、246、及び248とが相対的に移動される。図33においては、理解を容易にするためレンズマウント206を反時計回りに回転させる。なお、レンズユニット200を光軸OA方向に沿って、前側から後側を見た場合、レンズユニット200は時計回りに回転する。
本実施形態において、レンズユニット200とカメラボディ100とを嵌合させた状態で、ボディ爪124、126及び128と、対応する弾性部材244、246、及び248とが対向する位置に配置される。レンズユニット200とカメラボディ100とを嵌合させた際、ボディマウント122の周辺部品の配置の関係で、弾性部材244、246、及び248のレイアウトに制限を受ける場合がある。そのため、ボディ爪124、126及び128と対向する位置に、弾性部材244、246、及び248配置される。
一方で、図33に示されるように、レンズユニット200とカメラボディ100とを嵌合させた状態において、切欠部154、156及び158が設けられているので、ボディ爪124、126及び128と弾性部材244、246、及び248とを離間できる。
レンズユニット200とカメラボディ100とを相対的に回転することで、バヨネット爪214,216、及び218(不図示)が、対応するボディ爪124、126及び128の後側に、つまり、ボディ爪124、126及び128が、対応するバヨネット溝224、226及び228に移動される。これにより、ボディ爪124、126及び128とバヨネット溝224、226及び228とが、光軸方向から見て、重なり始める。
図34に示されるように、レンズユニット200とカメラボディ100とを相対的にさらに回転させると、カメラボディ100のロックピン132がレンズユニット200のピン孔212に挿入される。レンズユニット200の回転がロックされる。これにより、レンズユニット200の回転が規制されるので、カメラボディ100からレンズユニット200が脱落することを防止できる。これによりレンズユニット200がカメラボディ100に装着される。
本実施形態においては、図34に示されるように、弾性部材244、246、及び248は、ボディ爪124、126及び128の停止位置において、ボディ爪124、126及び128の進行方向の後端位置に配置される。
後端位置において、弾性部材244、246、及び248のそれぞれの当接面244A、246A、及び248Aが、対応するボディ爪124、126及び128と当接する。弾性部材244、246、及び248は、ボディ爪124、126及び128と当接することにより弾性変形する。その結果、弾性部材244、246、及び248は、対応するボディ爪124、126及び128を径方向に付勢する。径方向とは、光軸OAに対して直交する方向であって、光軸OAを中心とする放射方向であり、ラジアル方向とも称される。直交には、直交及び略直交が含まれ、中心には中心、及び略中心が含まれる。
本実施形態では、切欠部154、156及び158を有するので、ボディ爪124、126及び128が進行方向の後端に位置するまでの間、ボディ爪124、126及び128と弾性部材244、246、及び248との当接を回避ができる。
〔第3実施形態〕
次に、第3実施形態のレンズユニットについて説明する。図35は第3実施形態のレンズユニットの外観斜視図である。第1実施形態、及び第2実施形態に示されたレンズユニット200の構成と同様の構成には同一符号を付して説明を省略し、主に第1実施形態、及び第2実施形態のレンズユニット200の形態と異なる点を説明する。
図35に示されるように、レンズマウントリング208の外周に、環状弾性部材250が取り付けられている。カメラボディ(不図示)とレンズユニット200とが装着された際、後述するように、環状弾性部材250の弾性力により、カメラボディのボディマウントリングの外周面が径方向に付勢される。
図36は、レンズマウントとボディマウントの拡大断面図である。図36に示されるように、環状弾性部材250は、レンズマウントリング208に取り付けられている。環状弾性部材250の内径がレンズマウントリング208の外径より小さいので、環状弾性部材250の弾性力により、環状弾性部材250をレンズマウントリング208の外周面に着脱自在に固定できる。
環状弾性部材250は、図36に示されるように、一端側で内径側に突出する突出部254を備える円筒部252から構成される。Z方向(図1参照)を基準とすれば、一端側は後方となり、他端側は前方となる。
円筒部252は、その他端側に内径側に突出するフランジ部260を有している。環状弾性部材250のフランジ部260と、レンズマウントリング208の前面とが当接される。
環状弾性部材250を構成する材料として、ゴム、エラストマー、または成形樹脂等を用いることができる。ゴムとしてシリコーンゴムを挙げることができる。
突出部254に面取部262を設けることができる。面取部262は、内径側に向かって、かつ環状弾性部材250の他端側に向かって傾斜しているので、ボディマウントリング130と環状弾性部材250との装着を容易にする。
突出部254の断面を曲面形状にすることができる。突出部254の断面を曲面形状にすることにより、ボディマウントリング130の外周面との接触面積を大きくすることができる。曲面形状とは、円弧形状、楕円弧形状、および放物線形状を例示することができる。ただし、突出部254の断面形状は、断面が曲面形状であることに限定されず、矩形状、多角形状であってもよい。突出部254を曲面形状とした場合、突出部254は潰れやすくなり、ボディマウントリング130の外周面との接触面積を大きくできる。
環状弾性部材250の弾性力により、突出部254がボディマウントリング130を径方向に付勢する。特に、突出部254は環状弾性部材250にわたって設けられているので、突出部254はボディマウントリング130の全周にわたって当接する。したがって、弾性部材244(246、及び248)と環状弾性部材250とにより、レンズユニット200を手動で回転操作させる際のトルク量を調整することができ、良好な手感を操作者に与えることができる。
また、第1実施形態及び第2実施形態に示される弾性部材244、246、及び248のみの場合に比較して、第3実施形態ではトルク量が大きくなるので、レンズユニット200のズームの回動に起因するレンズマウントのがたつきを抑制できる。弾性部材244、246、及び248のみの場合、約50Nのトルク量を得ることができるが、さらに環状弾性部材250を設けることにより、約60Nまでトルク量を上げることができる。環状弾性部材250の材料の硬度を調整することにより、より細かなトルク量を調整できる。
環状弾性部材250により、ボディマウントリング130とレンズマウントリング208とを接触させる際の速度を低減できる。その結果、レンズユニット200とカメラボディ100とを装着する際に発生する音を抑制できる。環状弾性部材250は、ボディマウントリング130とレンズマウントリング208の全周を覆うので、音漏れを抑制できる。
図36に示されるように、環状弾性部材250の突出部254がボディマウントリング130の外周面を押圧するので、環状弾性部材250によりカメラシステムは防塵および防滴の効果を奏することができる。
図36の実施形態では、環状弾性部材250の突出部254が、ボディマウントリング130の凹部に係合しているが、ボディマウントリング130に凹部を設ける必要はない。
図37は別の形態の環状弾性部材250の断面図である。環状弾性部材250は、一端側で内径側に突出する突出部254と、突出部254と反対の外径側でかつ突出部254より他端側に位置する窪み256と、を備える円筒部252から構成される。
円筒部252は、その中央付近に内径側に突出する凸部258を有し、その他端側に内径側に突出するフランジ部260を有している。
レンズマウントリング(不図示)の外形に凹部を設け、その凹部と環状弾性部材250の凸部258とを係合させることにより環状弾性部材250とレンズマウントリングとを位置決めすることができる。また、環状弾性部材250に凸部258に代えて凹部を設け、レンズマウントリングの外形に凸部を設けて、両者を係合させることにより、環状弾性部材250とレンズマウントリングとを位置決めすることができる。凹部と凸部の係合により、防塵および防滴の効果を向上できる。
環状弾性部材250には、窪み256が設けられている。円筒部252の窪み256が支点となり、窪み256は環状弾性部材250の突出部254が外径方向へ変位することを許容する。窪み256は円弧形状であることが好ましい。円弧形状には、円弧、楕円弧、放物線等が含まれる。
上述したように、窪み256を支点として、突出部254がボディマウントリング130の外径方向に変位するので、環状弾性部材250が、レンズマウントとボディマウントとに巻き込まれることを防止できる。
また、窪み256により、変位する突出部254の全体に応力が分散されるため、応力の集中を回避することができる。その結果、環状弾性部材250の耐久性を向上させることができる。応力の分散に関して、窪み256は円弧形状とすることが好ましい。
以下に、実施例を挙げて本発明に係る弾性部材の好ましい態様について説明する。なお、以下の実施例に示される形状、及び材料等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
以下の実施例では、弾性部材のゴム硬度と、手感と音、装着感、及び寸法精度との関係について検討した。弾性部材として、第1の形態の弾性部材を用い、成形部材としてシリコーンゴムを使用した。弾性部材の硬度を、10度間隔で、40度から80度まで変化させた。弾性部材のゴム硬度は、JIS K 6253に準拠したタイプAのデュロメータで測定した。手感指数、及び装着感について官能評価を行った。手感効果については、最良を1として相対評価を行った。また、装着感については、最良の操作感、軽快さを1として相対評価を行った。寸法精度については、寸法精度最良を1として相対評価を行った。
図38は、ゴム硬度と、手感と音との関係を示すグラフである。横軸は弾性部材のゴム硬度を示しており、縦軸は手感指数を示している。図39は、ゴム硬度と、装着感との関係を示すグラフである。横軸は弾性部材のゴム硬度を示しており、縦軸は装着感指数を示している。図40は、ゴム硬度と、寸法精度との関係を示すグラフである。横軸は弾性部材のゴム硬度を示しており、縦軸は部品精度指数を示している。
図38のグラフによれば、ゴム硬度50度を超えると手感が改善されることが理解できる。図39のグラフによれば、ゴム硬度60度を超えると装着感への影響が変わらないことが理解できる。図40のグラフによれば、弾性部材の形状において寸法精度とコストと両立が可能な範囲はゴム硬度60度から硬度80度を含む範囲であると理解できる。
上記の結果から、ゴム硬度は60度以上80度以下の範囲が好ましいことが理解できる。
1 カメラシステム
100 カメラボディ
102 シャッターボタン
104 露出補正ダイヤル
106 シャッタースピードダイヤル
108 フォーカスモード切換レバー
110 ファインダー切換レバー
112 レンズ着脱ボタン
114 電源レバー
116 ホットシュー
118 電子ビューファインダー
120 グリップ
122 ボディマウント
124 ボディ爪
124A 先端位置
124B 窪み
124C 端面
126 ボディ爪
128 ボディ爪
130 ボディマウントリング
132 ロックピン
134 開口
136 信号接点
138 台座
144 マウントばね
146 マウントばね
148 マウントばね
150 イメージセンサー
154 切欠部
156 切欠部
158 切欠部
200 レンズユニット
202 光学系
204 鏡筒
206 レンズマウント
208 レンズマウントリング
210 円筒部
210A 貫通孔
210B 貫通孔
210C 貫通孔
212 ピン孔
214 バヨネット爪
216 バヨネット爪
218 バヨネット爪
224 バヨネット溝
226 バヨネット溝
228 バヨネット溝
230 マウントカバー
232 信号接点
234 台座
244 弾性部材
244A 当接面
244B ボディ部
244C 側面
244D 側面
244E 反対面
244F 突出部
244G 突出部
244H 段差部
244J 中空部
246 弾性部材
246A 当接面
248 弾性部材
248A 当接面
250 環状弾性部材
252 円筒部
254 突出部
256 窪み
258 凸部
260 フランジ部
262 面取部
OA 光軸
θ 接触角度

Claims (25)

  1. 少なくとも1つのレンズを含む光学系と、
    前記光学系を収容する鏡筒と、
    前記鏡筒の一端側に設けられ、カメラ側のボディマウントに装着されるレンズマウントと、
    を備えるレンズユニットであって、
    前記レンズマウントは、
    前記ボディマウントと接する基準面と、
    前記基準面から前記ボディマウントに延びる円筒部と、
    前記円筒部の周方向に沿って設けられる径方向外側に延びる複数のバヨネット爪と、
    前記基準面と前記円筒部と前記複数のバヨネット爪とにより画定され、前記ボディマウントのボディ爪と係合する複数のバヨネット溝と、
    前記複数のバヨネット溝の少なくとも一つのバヨネット溝に設けられ、前記ボディ爪と当接する当接面を有する弾性部材であって、前記ボディ爪の回転方向に設けられ、かつ前記ボディ爪に対して径方向に付勢力を付与する弾性部材と、
    を備えるレンズユニットであって、
    前記弾性部材はゴム又は樹脂性の成形部材であり、
    前記当接面は前記周方向に延び、
    前記弾性部材は、前記当接面と平行に隣接し、且つ、前記周方向に延び、且つ、光軸方向に位置する段差部であって、前記ボディ爪と接触しない段差部を有し、
    前記弾性部材は前記周方向に延びる長辺と前記径方向に延びる短辺とを有する直方体部を有し、且つ、前記直方体部は、前記当接面と前記当接面の反対面との間に光軸方向に貫通する中空部を有する、
    レンズユニット。
  2. 前記弾性部材は、前記ボディ爪の停止位置において、前記ボディ爪に当接する位置に配置される請求項1に記載のレンズユニット。
  3. 前記弾性部材は、前記弾性部材の全体で弾性力を奏するように構成される請求項1又は請求項2に記載のレンズユニット。
  4. 前記弾性部材は、前記ボディ爪の停止位置において、前記ボディ爪の進行方向の先端位置に配置される請求項2に記載のレンズユニット。
  5. 前記ボディ爪は進行方向の先端から後端までの間に前記弾性部材と離間された切欠部を有し、かつ前記弾性部材は、前記ボディ爪の停止位置において、前記ボディ爪の進行方向の後端位置に配置される請求項2に記載のレンズユニット。
  6. 前記弾性部材が、前記複数のバヨネット溝に設けられる請求項1から5の何れか一項に記載のレンズユニット。
  7. 前記円筒部が貫通孔を有し、前記弾性部材が前記円筒部の内径側から前記貫通孔を介して突出されている請求項1から6の何れか一項に記載のレンズユニット。
  8. 前記円筒部の内径側に固定される、円周部分を有し、かつ円周部分で支持するマウントカバーを備え、前記マウントカバーが前記弾性部材を内径側から支持する請求項7に記載のレンズユニット。
  9. 前記弾性部材は、前記当接面の反対面において、前記当接面の側に突出する円弧形状を有する請求項1から8の何れか一項に記載のレンズユニット。
  10. 前記弾性部材の前記当接面は、前記ボディ爪の側に突出する円弧形状である請求項1からの何れか一項に記載のレンズユニット。
  11. 前記当接面が、前記ボディ爪の内径より大きな曲率を有する請求項1から10の何れか一項に記載のレンズユニット。
  12. 前記ボディ爪の進行方向の先端は角を丸めた形状であり、前記弾性部材の進行方向における前記当接面の先端は角を丸めた形状である請求項1から11の何れか一項に記載のレンズユニット。
  13. 前記ボディ爪と前記弾性部材との接触角度が、前記ボディ爪と前記弾性部材との接触後に前記ボディ爪が前記当接面を乗り上げる角度に設定される請求項1から12の何れか一項に記載のレンズユニット。
  14. 前記段差部は、前記光学系の光軸と直交する方向の断面において、前記ボディ爪のカメラ側の端面より、前側に設けられる請求項1から13の何れか一項に記載のレンズユニット。
  15. 前記レンズマウントに取り付けられ、一端側に位置し内径側に突出する突出部を有する環状弾性部材を有する請求項1から14の何れか一項に記載のレンズユニット。
  16. 前記環状弾性部材は前記突出部と反対の外径側で、かつ前記突出部より他端側に位置する窪みを有する請求項15に記載のレンズユニット。
  17. 前記弾性部材は前記径方向外側に向かって第1の高さを有し、
    前記段差部は前記径方向外側に向かって前記第1の高さよりも低い、一様の第2の高さを有し、
    前記段差部の前記ボディ爪側の面は平坦面である、
    請求項1から16の何れか一項に記載のレンズユニット。
  18. 前記弾性部材の当接面は、前記ボディ爪の回転の停止位置の直前に至るまで前記ボディ爪と当接せず、前記ボディ爪の回転の停止位置において前記ボディ爪に当接する、請求項1から17の何れか一項に記載のレンズユニット。
  19. 請求項1から18の何れか一項に記載のレンズユニットと、
    前記レンズユニットの前記バヨネット爪と係合するボディ爪を有するボディマウントを備えるカメラボディと、
    を含むカメラシステム。
  20. カメラ側のボディマウントと接する基準面と、
    前記基準面から前記ボディマウントに延びる円筒部と、
    前記円筒部の周方向に沿って設けられる径方向外側に延びる複数のバヨネット爪と、
    前記基準面と前記円筒部と前記複数のバヨネット爪とにより画定され、前記ボディマウントのボディ爪と係合する複数のバヨネット溝と、
    前記複数のバヨネット溝の少なくとも一つのバヨネット溝に設けられ、前記ボディ爪と当接する当接面を有する弾性部材であって、前記ボディ爪の回転方向に設けられ、かつ前記ボディ爪に対して径方向に付勢力を付与する弾性部材と、
    を有するレンズマウントであって、
    前記弾性部材はゴム又は樹脂性の成形部材であり、
    前記当接面は前記周方向に延び、
    前記弾性部材は、前記当接面と平行に隣接し、且つ、前記周方向に延び、且つ、光軸方向に位置する段差部であって、前記ボディ爪と接触しない段差部を有し、
    前記弾性部材は前記周方向に延びる長辺と前記径方向に延びる短辺とを有する直方体部を有し、且つ、前記直方体部は、前記当接面と前記当接面の反対面との間に光軸方向に貫通する中空部を有する、
    レンズマウント。
  21. カメラボディとレンズユニットとを備えるカメラシステムであって、
    前記カメラボディは、
    ロックピンとボディ爪とを有するボディマウントを備え、
    前記レンズユニットは、
    少なくとも1つのレンズを含む光学系と、
    前記光学系を収容する鏡筒と、
    前記鏡筒の一端側に設けられ、前記ボディマウントに装着されるレンズマウントと、
    を備え、
    前記レンズマウントは、
    前記ボディマウントと接する基準面と、
    前記基準面から前記ボディマウントに延びる円筒部と、
    前記円筒部の周方向に沿って設けられる径方向外側に延びる複数のバヨネット爪と、
    前記基準面と前記円筒部と前記複数のバヨネット爪とにより画定され、前記ボディマウントの前記ボディ爪と係合する複数のバヨネット溝と、
    前記複数のバヨネット溝の少なくとも一つのバヨネット溝に設けられ、前記ボディ爪と当接する当接面を有する弾性部材であって、前記ボディ爪の回転方向に設けられ、かつ前記ボディ爪に対して径方向に付勢力を付与する弾性部材と、
    ピン孔と、
    を備え、
    前記弾性部材はゴム又は樹脂性の成形部材であり、
    前記当接面は前記周方向に延び、
    前記弾性部材は、前記当接面と平行に隣接し、且つ、前記周方向に延び、且つ、光軸方向に位置する段差部であって、前記ボディ爪と接触しない段差部を有し、
    前記弾性部材は前記周方向に延びる長辺と前記径方向に延びる短辺とを有する直方体部を有し、且つ、前記直方体部は、前記当接面と前記当接面の反対面との間に光軸方向に貫通する中空部を有し、
    前記ボディ爪の回転の停止位置は前記カメラボディの前記ロックピンが前記ピン孔に挿入される位置であり、
    前記弾性部材は、前記ボディ爪の回転の停止位置の直前に至るまで前記ボディ爪と当接せず、前記ボディ爪の回転の停止位置において前記ボディ爪に当接する位置に配置される、
    カメラシステム。
  22. 前記弾性部材は前記径方向外側に向かって第1の高さを有し、
    前記段差部は前記径方向外側に向かって前記第1の高さよりも低い、一様の第2の高さを有し、
    前記段差部の前記ボディ爪側の面は平坦面である、
    請求項20に記載のレンズマウント。
  23. 前記弾性部材の当接面は、前記ボディ爪の回転の停止位置の直前に至るまで前記ボディ爪と当接せず、前記ボディ爪の回転の停止位置において前記ボディ爪に当接する、請求項20又は22に記載のレンズマウント。
  24. 少なくとも1つのレンズを含む光学系と、
    前記光学系を収容する鏡筒と、
    前記鏡筒の一端側に設けられ、カメラ側のボディマウントに装着されるレンズマウントと、
    を備えるレンズユニットであって、
    前記レンズマウントは、
    前記ボディマウントと接する基準面と、
    前記基準面から前記ボディマウントに延びる円筒部と、
    前記円筒部の周方向に沿って設けられる径方向外側に延びる複数のバヨネット爪と、
    前記基準面と前記円筒部と前記複数のバヨネット爪とにより画定され、前記ボディマウントのボディ爪と係合する複数のバヨネット溝と、
    前記複数のバヨネット溝の少なくとも一つのバヨネット溝に設けられ、前記ボディ爪と当接する当接面を有する弾性部材であって、前記ボディ爪の回転方向に設けられ、かつ前記ボディ爪に対して径方向に付勢力を付与する弾性部材と、
    を備えるレンズユニットであって、
    前記弾性部材はゴム又は樹脂性の成形部材であり、
    前記弾性部材は前記周方向に延びる長辺と前記径方向に延びる短辺とを有する直方体部を有し、且つ、前記直方体部は、前記当接面と前記当接面の反対面との間に光軸方向に貫通する中空部を有する、
    レンズユニット。
  25. 請求項24に記載のレンズユニットと、
    前記レンズユニットの前記バヨネット爪と係合するボディ爪を有するボディマウントを備えるカメラボディと、
    を含むカメラシステム。
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