JP6860588B2 - レンズユニット、カメラシステム、および弾性部材 - Google Patents

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、および弾性部材に関する。

従来、レンズユニットを交換して使用するカメラシステムでは、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知られている。カメラシステムを使用する環境によっては、レンズユニットとカメラボディとの間に、埃や水が侵入する場合がある。

この問題を解決するため、レンズユニットとカメラボディとの間に、防塵および防滴機能を付与するため、種々の構造が提案されている。

例えば、特許文献１には、環状の弾性部材を保持する鏡筒とカメラ側マウントとを装着する際、弾性部材の先端部をカメラ側マウントの外周面に密着当接させることにより防塵および防滴効果を発揮させることが開示されている。

特開２００９−３００９２７号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、鏡筒とカメラ側マウントとを装着する際、弾性部材が、鏡筒とカメラ側マウントの間に巻き込まれる懸念がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、弾性部材の巻き込みを防止することが可能な、レンズユニット、カメラシステム、および弾性部材を提供することを目的とする。

本発明の一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、鏡筒の光軸方向における一端側に設けられ、複数のバヨネット爪を有するレンズマウントと、レンズマウントに取り付けられた環状の弾性部材と、を備え、弾性部材は、一端側に位置し内径側に突出する突出部と、突出部と反対の外径側で、かつ突出部より鏡筒の光軸方向における他端側に位置する窪みを有する。

本発明の他の態様のレンズユニットにおいて、窪みが円弧形状である。

本発明の他の態様のレンズユニットにおいて、突出部が曲面形状の断面を有する。

本発明の他の態様のレンズユニットにおいて、突出部が一端側において面取部を有する。

本発明の他の態様のレンズユニットにおいて、弾性部材およびレンズマウントの何れか一方に設けられる凸部と、弾性部材およびレンズマウントの何れか他方に設けられる凹部とを有し、凸部と凹部とを係合する。

本発明の他の態様のカメラシステムは、上記レンズユニットと、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、を含み、レンズユニットの弾性部材の突出部がボディマウントを径方向に付勢する。

本発明の他の態様の環状の弾性部材は、高さ方向における一端側に位置し内径側に突出する突出部と、突出部と反対の外径側で、かつ突出部より高さ方向における他端側に位置する窪みを有する。なお、高さ方向とは、環状の弾性部材における円形の開口部を含む平面に対する法線ベクトル方向をいう。

本発明によれば、環状の弾性部材の巻き込みを防止することが可能となる。

図１は、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ユニットの外観斜視図である。 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、弾性部材の断面図である。 図６は、レンズマウントとボディマウントとが装着される際の拡大断面図である。 図７はレンズマウントとボディマウントとが装着された後の拡大断面図である。 図８はレンズマウントとボディマウントとが装着された後の拡大断面図である。 図９はレンズマウントとボディマウントとが装着された後の拡大断面図である。

以下、添付図面にしたがって本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明は以下の好ましい実施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、本実施形態以外の他の実施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。

本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ユニット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、レンズユニットの外観斜視図である。図４はレンズユニットの外観斜視図である。

本明細書では、光軸ＯＡに沿う方向（図１および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および２のＸ方向）を横方向または左右方向とし、イメージセンサー１５０の短辺に沿う方向（図１および２のＹ方向）を縦方向または上下方向とする。

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。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および図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および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および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、および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および１２８は、ボディマウントリング１３０から開口１３４の内径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および１２８は、内径側において、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および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および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の方向にすることにより、ボディ爪１２４、１２６および１２８の前側の面を、角を丸めた面にできる。一方で、ボディ爪１２４、１２６および１２８の後側の面は、バリ（またはかえり）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、貫通穴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、ピンで構成される。信号接点１３６は、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および１２８の後側に対応する位置に、それぞれマウントばね１４４、１４６および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および１４８は、レンズユニット２００のバヨネット爪２１４、２１６および２１８を、光軸ＯＡ方向の後側に付勢する。マウントばね１４４、１４６および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、およ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の外観斜視図である。図４に示されるように、ボディマウント１２２（図３参照）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。即ち、鏡筒２０４に収容されている光学系２０２の光軸ＯＡにおける一端側にレンズマウント２０６が備えられる。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、および２１８と、を備える。

レンズマウント２０６には、３つのバヨネット爪２１４，２１６、および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。

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に示されるように、バヨネット爪２１４，２１６、および２１８は相互に隙間を開けて配置される。バヨネット爪２１４，２１６、および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、および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、および２１８とにより、３つのバヨネット溝２２４、２２６および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。

レンズマウントリング２０８に外周に、環状の弾性部材２５０が取り付けられている。カメラボディ１００とレンズユニット２００とが装着された際、後述するように、弾性部材２５０はカメラシステム１に防塵および防滴機能を付与する。

図５は、弾性部材２５０の断面図である。環状の弾性部材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。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、その中央付近に内径側に突出する凸部２５８を有し、その他端端に内径側に突出するフランジ部２６０を有している。

環状の弾性部材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。シリコーンゴムの硬度を適宜変更することができる。

突出部２５４のボディマウントリング１３０の側に、面取部２６２を設けることができる。面取部２６２は、内径側に向かってボディマウントリング１３０から離れるように傾斜している。

カメラボディ１００とレンズユニット２００とを装着させた際の、弾性部材２５０の作用について図６および図７を参照して説明する。図６は、レンズマウントとボディマウントと、が装着される際の拡大断面図である。図６および図７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６に示されるように、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。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、弾性部材２５０の弾性力で押圧することにより、レンズマウントリング２０８の外周面に固定することが可能となる。また、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。

レンズマウントリング２０８の外径には凹部２３６が設けられている。弾性部材２５０の凸部２５８と、レンズマウントリング２０８の凹部２３６とが相互に係合されている。凸部２５８と凹部２３６とを係合させることにより、弾性部材２５０とレンズマウントリング２０８とを位置決めすることができる。

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。

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。窪み２５６は円弧形状とすることにより、弾性部材２５０の突出部２５４が変位した際の、応力を分散することができる。

ボディマウントリング１３０の前面に面取部１４０を設けることができる。面取部１４０はボディマウントリング１３０の外径に向かってレンズマウントリング２０８から離れるよう傾斜している。

ボディマウントリング１３０に外径には凹部１４２を設けることができる。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１４２に嵌合される。ボディマウントリング１３０に凹部１４２を設けなくてもよい。

レンズユニットとカメラボディとを装着させる際、レンズユニットとカメラボディとを位置合わせする。図６に示されるように、ボディマウントリング１３０のボディ爪１２４とバヨネット爪（不図示）とが、重ならないよう位置合わせされる。レンズマウントリング２０８とボディマウントリング１３０とを近づける方向に相対に移動させる。ボディ爪１２４は円筒部２１０に沿って移動する。

突出部２５４の面取部２６２と、ボディマウントリング１３０の面取部１４０とを接触させる。突出部２５４の面取部２６２とボディマウントリング１３０の面取部１４０とにより、突出部２５４とボディマウントリング１３０とが円滑に相互に移動可能となる。これにより、レンズユニットをカメラボディに挿入しやすくなる。面取部１４０、および面取部２６２は、断面視で円弧形状でも、直線形状、および多角形状であってもよい。

図６に示されるように、弾性部材２５０は、窪み２５６を支点として、突出部２５４が外径方向に変位する。これにより、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することができる。弾性部材２５０が窪み２５６を有しない場合に比較して、突出部２５４の変位を大きくすることができる。

図７はレンズマウントとボディマウントとが装着された後の拡大断面図である。図７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。レンズユニットとレンズマウントが相対的に回転され、ボディ爪１２４がバヨネット溝２２４に嵌め込まれる。これにより、ボディ爪１２４とバヨネット爪２１４とが係合される。

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。突出部２５４を曲面形状としているので潰れやすく、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。防塵および防滴の効果を奏することができる。

弾性部材２５０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落とすことができる。その結果、レンズユニットとカメラボディとを装着する際に発生する音を抑制することができる。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、音漏れを抑制することができる。

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、弾性部材２５０の耐久性を向上させることができる。

窪み２５６により、弾性部材２５０の突出部２５４を含む部分を主として変形させることができる。この変形により、弾性部材２５０の凸部２５８と、レンズマウントリング２０８の凹部２３６との係合が外れることを防止でき、弾性部材２５０とレンズマウントリング２０８との位置決めを確実にできる。弾性部材２５０の凸部２５８と、レンズマウントリング２０８の凹部２３６との係合により、防塵および防滴の効果をより向上させることができる。

弾性部材２５０の外径の窪み２５６により、弾性部材２５０に意匠的な外観を付与することができる。

突出部２５４はボディマウントリング１３０に当接しながら、外径を内径方向に付勢するので、弾性部材２５０によりレンズユニットを手動で操作させる際のトルク負荷を調整することができる。

図８は、別の形状の弾性部材２５０を用いた場合の、レンズマウントとボディマウントとが装着された後の拡大断面図である。図７に示される構成と同様の構成には同一符号を付して説明を省略する場合がある。

図８に示されるように、弾性部材２５０は、その中央付近の内径側に凹部２６４を有する円筒部２５２を備えている。レンズマウントリング２０８の外径に、凸部２３８が設けられている。弾性部材２５０の凹部２６４と、レンズマウントリング２０８の凸部２３８とが相互に係合されている。凸部２５８と凹部２３６とを係合させることにより、弾性部材２５０とレンズマウントリング２０８との位置決めすることが好ましい。

図７およぶ図８に示されるように、弾性部材２５０およびレンズマウントのレンズマウントリング２０８の何れか一方に設けられる凸部２５８、２３８と、レンズマウントのレンズマウントリング２０８および弾性部材２５０の何れか他方に設けられる凹部２３６、２６４とを係合させることができる。

図９は、別の形状の弾性部材２５０を用いた場合の、レンズマウントとボディマウントとが装着された後の拡大断面図である。図７および図８に示される構成と同様の構成には同一符号を付して説明を省略する場合がある。

図９に示されるように、弾性部材２５０は、その中央付近の内径側が平坦である円筒部２５２を備えている。また、レンズマウントリング２０８の外径は平坦である。図９に示されるように、弾性部材２５０とレンズマウントリング２０８と相互に係合する凹部と凸部とを備えていなくてもよい。弾性部材２５０の中央付近の内径側が平坦なので、既存のレンズマウントリング２０８に、弾性部材２５０を容易に取り付けることができる。

環状の弾性部材２５０は、弾性力によりレンズマウントリング２０８に固定されているので、容易に交換することができる。

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、１２６、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
１４０ 面取部
１４２ 凹部
１４４、１４６、１４８ マウントばね
１５０ イメージセンサー
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
２１２ ピン孔
２１４、２１６、２１８ バヨネット爪
２２４、２２６、２２８ バヨネット溝
２３０ マウントカバー
２３２ 信号接点
２３４ 台座
２３６ 凹部
２３８ 凸部
２５０ 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
２６４ 凹部
ＯＡ 光軸

Claims (6)

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、
   前記鏡筒の光軸方向における一端側に設けられ、複数のバヨネット爪を有するレンズマウントと、
   前記レンズマウントの外周側に取り付けられた環状の弾性部材と、を備えるレンズユニットであって、
   前記弾性部材は、前記一端側に位置し内径側に突出する突出部と、前記突出部と反対の外径側で、かつ前記突出部より前記鏡筒の光軸方向における他端側に位置する窪みと、
   前記窪みより前記鏡筒の光軸方向における他端側に位置し、かつ内径側に突出し、前記レンズマウントの前記他端側の面である前面と当接するフランジ部と、を有し、かつ、前記弾性部材および前記レンズマウントの何れか一方に設けられる凸部と、前記弾性部材および前記レンズマウントの何れか他方に設けられる凹部とを有し、前記凸部と前記凹部とが係合可能であって、前記弾性部材が有する前記凸部又は前記凹部は、前記光軸方向において前記窪みと前記フランジ部との間に設けられるレンズユニット。
2. 前記窪みが円弧形状である請求項１に記載のレンズユニット。
3. 前記突出部が曲面形状の断面を有する請求項１又は２に記載のレンズユニット。
4. 前記突出部が前記一端側において面取部を有する請求項１から３の何れか一項に記載のレンズユニット。
5. 請求項１から４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であって、
   前記レンズユニットの前記弾性部材の突出部が前記ボディマウントを径方向に付勢するカメラシステム。
6. 環状の弾性部材であって、
   前記弾性部材は、前記環状の中心軸の軸方向である高さ方向における一端側に位置し内径側に突出する突出部と、前記突出部と反対の外径側で、かつ前記突出部より前記高さ方向における他端側に位置する窪みと、
   前記窪みより前記高さ方向における他端側に位置し、かつ内径側に突出するフランジ部と、を有し、かつ、前記窪みと前記フランジ部との間に凸部又は凹部を有し、前記凸部又は凹部は、レンズマウントに設けられた凹部又は凸部と係合可能である弾性部材。

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