JP7052981B2 - 防塵防滴性能を備えたレンズ鏡筒 - Google Patents

Description

本発明は、防塵防滴性能を備えたレンズ鏡筒に関するものである。

近年、交換レンズやカメラ本体は、外部から内部への水や埃の侵入を防ぐ防塵防滴機能を備えることが多い。具体的な防塵防滴機能を実現する方法として、隙間から雨滴などが浸入することを防止するために、レンズ鏡筒内部に環状のシール部材を配置することで機能を実現することが知られている。レンズ鏡筒内部の中でも、特にフォーカシングやズーミング時に相対的移動の伴う箇所は隙間が発生することが多いので、シール部材が配置される。こうすることで水密性を高めたレンズ鏡筒は、防塵防滴機能を実現する。

また、最も被写体側に配置されたレンズ群がフォーカシングやズーミング時に移動するレンズ鏡筒の場合、最も被写体側に位置するレンズと像面側に位置するマウント部との長さが変化する。従って、最も被写体側に位置する第１レンズとマウント部までの容積をレンズ鏡筒内部の容積とすると、第１レンズ群の移動によって、レンズ鏡筒内部の容積が変化する。この時、レンズ鏡筒外部と内部にて気圧差が生じる。そのため、レンズ鏡筒の隙間を通じて空気の出入りが生じる。

そうすると、フォーカシングやズーミング時に移動するレンズ群が最も被写体側に配置されたレンズ群である防塵防滴機能を有するレンズ鏡筒の場合、防塵防滴機能のためにレンズ鏡筒の水密性が高められており、フォーカシングやズーミング時にレンズ鏡筒の全長の変化による空気は、自由にレンズ鏡筒の出入りができない。そこで、空気の通り道である通気孔を設ける必要がある。

そこで、特許文献１は、移動筒の周壁部を貫通するように通気孔を設け、この通気孔を覆うように撥水性微多孔部材を配置し、通気孔及び撥水性微多孔部材を通る空気の通路と隙間Ｓを経て、外観部材に設けられた外部空間に対する開口部Ｂを通じて空気の出入りをするレンズ鏡筒が記載されている。

特許４０３５４０２号公報

しかし、特許文献１に記載のレンズ鏡筒は、防塵防滴機能のために通気孔の面積が十分でない場合、ズーミング時に素早くレンズ鏡筒を操作したりするとシール部材から空気が出入りすることで異音が発生するという課題を有する。

そこで、ズーミング時に素早くレンズ鏡筒を操作しても異音が発生しないよう通気孔の面積を拡大するとレンズ鏡筒の製品として必要な強度を確保できないという課題を有する。

さらには、レンズ鏡筒の強度を確保しようとすると、レンズ鏡筒の径が大型化するという課題を有する。

また、開口部Ｂがレンズ鏡筒側面に位置するため、レンズ鏡筒の使用者の保持位置によっては、開口部Ｂが塞がれる恐れがある。そのため、開口部Ｂの面積を大きくするとレンズ鏡筒の製品として必要な強度を確保できない、又は開口部Ｂの面積をそのままにすると異音が発生するという、いずれにしても前述の課題を有することとなる。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、フォーカシングやズーミング時に移動するレンズ鏡室により、空気の出入りが生じるレンズ鏡筒において、異音が生じない通気孔開口部を有しながら外観を損ねずに防塵防滴機能を備えたレンズ鏡筒を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための手段である第１の発明は、
最も被写体側に配置された光学素子が光軸に沿って移動するレンズ鏡筒であって、前記光学素子を保持し、前記レンズ鏡筒の光軸を中心に有する第１鏡枠部と、前記光軸を中心に有し、前記第１鏡枠部の外周に配置される第２鏡枠部と、前記光軸を中心に有し、前記第２鏡枠部の外周に配置される第３鏡枠部と、を有するレンズ鏡筒であって、
前記第１鏡枠部は、前記光軸に沿って前記第２鏡枠部に対して相対的に移動可能に配置され、前記レンズ鏡筒内部には、前記第１鏡枠部の前記相対的な移動時に空気が通過する通気孔が設けられ、前記通気孔の前記被写体側には、前記第３鏡枠部と鏡枠部押えからなるとで形成される略矩形の通気孔開口部が設けられ、前記略矩形を構成する辺の少なくとも一部は、テレンプの添付又は植毛による消音加工が施されている消音加工部とし、前記辺に占める前記消音加工部の長さは、下記条件式を満たすことを特徴とするレンズ鏡筒。
（条件式） Ｘ≧√（ａ＾２＋ｂ＾２）／２
Ｘ：前記通気孔開口部の辺における、前記消音加工部の長さ
ａ：前記通気孔開口部の長辺の長さ
ｂ：前記通気孔開口部の短辺の長さ

本発明によれば、フォーカシングやズーミング時に移動するレンズ鏡室により、空気の出入りが生じるレンズ鏡筒において、異音が生じない通気孔開口部を有しながら外観を損ねずに防塵防滴機能を備えたレンズ鏡筒を提供することができる。

本発明の実施例に係るレンズ鏡筒の断面図 図１に記載の断面図からフードを外したレンズ鏡筒の断面図 透明化したフードと消音部材周辺を被写体側から見た拡大図 通気孔開口部の断面における各辺と対角線の長さの関係を説明するための模式図

以下、添付の図面に従って、本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。

図１は、本実施例のレンズ鏡筒１の第１レンズ群周辺の断面図である。また、レンズ鏡筒１の光軸は、図１にて図示されている範囲の下側に位置するため図１では省略されている。図１は、本発明の説明を簡単にするために簡略化されている。その他、特に説明がない場合、各図左側が被写体側、右側が像側となる。

本実施例において、１はレンズ鏡筒、１００は第１レンズ、１０１は第１レンズ鏡室、１０２は第１レンズ押え、１０３は第１レンズ群鏡室、１１０は鏡室ベース、１１１はスラストリング、２００はモーターベース、３００はフード、３０１はフード押え、４００は操作環、４０１は操作ラバー、５００は調芯固定軸、８００は防滴シート、８０１は防滴シート押え、８０２は消音部材、８０３は防水リングとする。

レンズ鏡筒１は、不図示のカメラ本体に脱着可能であり、レンズ鏡筒１のマウント部とカメラ本体のマウント部とがバヨネット機構などにより接続される。

第１レンズ１００は、レンズ鏡筒１の最も被写体側に位置するレンズである。

第１レンズ鏡室１０１は、第１レンズ１００を保持する鏡室である。

第１レンズ押え１０２は、第１レンズ鏡室１０１を第１レンズ群鏡室１０３に押さえる。

第１レンズ群鏡室１０３は、第１レンズ１００を保持した第１レンズ鏡室１０１が第１レンズ押え１０２によって押えられている。

また、レンズ鏡筒１の組立時に調芯工程を要する場合、第１レンズ群を調芯群とし、第１レンズ１００と第１レンズ鏡室１０１と第１レンズ押え１０２と第１レンズ鏡室１０３が調芯群として調整される。

鏡室ベース１１０とスラストリング１１１は、調芯群とともに第１レンズ群を構成する。第１レンズ群がフォーカシングやズーミング時に移動する際は、これらは一体となって移動する。

モーターベース２００は、第１レンズ群の外周に位置する固定筒である。

フード３００は、モーターベース２００の外周であり、レンズ鏡筒１を構成する部材の中で最も被写体側に位置する。

操作環４００は、使用者が適宜レンズ鏡筒１の周方向に操作することで第１レンズ群の位置を調整することで、フォーカシングやズーミングの調整を行うことが可能となる。

操作ラバー４０１は、操作環４００の外周に位置し、操作環４００と一体となっているので、使用者が操作ラバー４０１を操作することで、操作環４００も移動する。

調芯固定軸５００は、調芯工程に調整した調芯群を固定するための固定軸となる。

防滴シート８００は、撥水性微多孔部材からなる。レンズ鏡筒内部へ空気のみを通し、水や異物の侵入を防止する役目を担う。

防滴シート押え８０１は、防滴シート８００をモーターベース２００へ押える。

消音部材８０２は、テレンプや植毛などの加工をされた部材である。尚、植毛については、該当箇所に接着剤を塗布して植毛を施す。又は、植毛シートを添付するなどいずれの方法も植毛加工とする。また、これらの加工を通気孔開口部の辺に施すことを消音加工とする。

防水リング８０３は、シリコンやゴムなど弾性部材からなる。モーターベース２００に圧入しているため固定される。

フォーカシング又はズーミング時には移動群である第１レンズ群は、固定群であるモーターベース２００に対して相対的に移動する。

ここで図１を用いて、レンズ鏡筒１の空気の出入りについて説明する。

本願実施例のレンズ鏡筒１は、ズームレンズであり、第１レンズ群がズーミング時の移動群である。図１は、レンズ鏡筒１の第１レンズ１００は最も被写体側に位置する状態での第１レンズ群周辺の断面図である。

始めに、図１を用いて空気の出入りの発生について説明する。本願実施例に記載のレンズ鏡筒１は、使用者が操作ラバー４０１を介して操作環４００を操作すると、両者は一体となってレンズ鏡筒１の周方向に沿って回転する。

使用者の操作環４００の操作に追従して、ズーミング時の移動群である第１レンズ群は、レンズ鏡筒１内部を移動する。例えば、使用者が、図１の第１レンズ１００が最も被写体側に位置する状態から最も像側位置する状態へ第１レンズ１００の位置を変更するために操作環４００を操作すると、第１レンズ群は、図１右側の物体側へと移動する。

この時、レンズ鏡筒１の最も像側に位置する不図示のマウント部と第１レンズ群との間隔は変化する。つまり、レンズ鏡筒１の容積は変化する。この変化によって、レンズ鏡筒１内部と外部の間で空気の移動が発生する。

加えて、防塵防滴機能を有するレンズ鏡筒１は、気密性が高くなっている。従って、空気の出入りをするための通気孔が必要となる。尚、ズーミング又はフォーカシング時に変化する容積により出入りする空気によって、通気孔１か所あたりの断面積や個数は適宜設計する。

次に、図２を用いて本願実施例のレンズ鏡筒１の空気の出入り経路と通気孔を説明する。

図２は、図１からフード３００を外し、空気の出入り経路を被写体側より見た拡大図である。尚、レンズ鏡筒１から空気が出ていく経路は、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄの順となり、入ってくる場合は、その逆となる。

上述したように、使用者が操作ラバー４０１を介して操作環４００を操作することによって第１レンズ群は光軸に沿って移動する。従って、第１レンズ群とマウント部の間隔が変化し、レンズ鏡筒１の容積も変化する。使用者は第１レンズ群が像側へ移動する方向へ操作環４００を操作すると、レンズ鏡筒１の容積は縮小する。その結果、レンズ鏡筒１から空気が押し出される。レンズ鏡筒１から出ていく空気は、図２の右側の第１レンズ群鏡室１０３から、その上に位置し、通気孔として機能する防水シート８００を通過した後（図２のＡ）、モーターベース２００に設けられた溝と不図示のフード３００の間を通って被写体側へ進む（図２のＢ）。その後、フード押え３０１と不図示のフード３００の間を通る（図２のＣ）。さらには、消音部材８０２（図２のＤ）に沿って、被写体側へ移動し、通気孔開口部からレンズ鏡筒１外部へ排出される。

その後の消音部材８０２周辺については、図３を用いて説明する。

図３は、透明化したフード３００と消音部材８０２周辺を被写体側から見た拡大図である。

フード３００と消音部材８０２は、図１の断面図からもわかるように光軸と垂直な方向にて密着していることがわかる。また、フード３００は、図３のＣから消音部材８０２の側面Ｄへ空気が進むようにガイド部を有している。よって、図３のＣに辿り着いた空気は、二手に分かれて消音部材８０２に沿って図３のＤへと進み、レンズ鏡筒１外へ出ていくこととなる。

以下に、消音効果について説明する。

本出願人は、実験により、通気孔の断面の一部をテレンプや植毛加工した消音部材８０２とすることで、レンズ鏡筒１を出入りする空気の異音の発生を抑えることができることを発見した。

特に、通気孔被写体側であり、レンズ鏡筒１外部との接続部周辺を通気孔開口部とする。前述した消音部材８０２を通気孔開口部に配置することで本願発明の効果を得ることが可能となる。

以下に、図３を用いて本願実施例の通気孔開口部を説明する。

前述したように、図２及び図３のＣであるフード３００とフード押え３０１の間を通過した空気は、図３の矢印が示すように、フード３００に設けられたガイドに導かれて二手に分かれ消音部材８０２に沿ってレンズ鏡筒１の外へ出ていく。こうすることで、通気孔開口部の断面形状の一辺を消音部材８０２が構成するので、消音効果を得ることができる。

尚、前述したように通気孔開口部の断面形状の一部を消音部材８０２が構成すれば効果を得られることから、本願実施例にて用いた形状以外の形状でも問題ない。

図４は、通気孔開口部の断面を示す。断面が、長さａの長辺と長さｂの短辺からなる矩形である場合、この矩形の対角線は、√（ａ＾２＋ｂ＾２）となる。この時、消音部材は、対角線の半分以上（＝√（ａ＾２＋ｂ＾２）／２）の長さが通気孔開口部の断面を構成することで、消音効果を有することを出願人は実験から得られた。

図４に記載の通気孔開口部の断面図の場合、通気孔開口部の周囲の長さは２ａ＋２ｂとなる。そのうち、上述したように√（ａ＾２＋ｂ＾２）／２以上の長さが、消音部材の加工（以下、消音加工とする）をされていることとなる。

具体的な数値を用いると、長辺ａ＝２、短辺ｂ＝１とすると、通気孔開口部の周囲の長さは、６となり、そのうち√（２＾２＋１＾２）／２≒１．１１８・・・となる。実際に、レンズ鏡筒の通気孔開口部に消音加工をする長さは、小数点１桁を四捨五入しても構わない。尚、ここに挙げた数値はミリメートル（ｍｍ）である。

また、消音加工は連続した長さでなくともよい。図４であれば、通気孔開口部の短辺ｂにそれぞれ長さ０．５ずつ消音加工を施すとしても同様の効果を得ることが可能である。

尚、通気孔開口部は、レンズ鏡筒の外周に沿うように配置されるために、周方向の辺は曲線となる。そこで、本願は、光軸に近い辺の両端を直線で結んだ長さを用いることとする。

他にも、本願実施例では、消音部材８０２とフード３００とが、光軸と垂直な方向にて接していた。しかし、消音部材８０２とフード３００の間に隙間を設け、その間を空気が流れていく構成でも本発明の効果を得ることが可能である。

また、これまで説明してきた構成は、消音部材８０２を通気孔開口部を構成するフード押え３０１に添付していたが、フード３００に消音部材８０２を添付し、消音部材８０２とフード押え３０１の間を空気が通るような通気孔開口部としても問題ない。

前述したように、消音部材８０２は、通気孔開口部の位置毎にフード３００又はフード押え３０１に添付していた。しかし、レンズ鏡筒１の組立時に通気孔の位置を確認するなどの作業が発生する。そこで、フード３００又はフード押え３０１の一方に全周に溝部を設け、レンズ鏡筒１の全周にわたって消音加工を行ってもよい。

以上のことから、本願発明の通気孔開口部は、レンズ鏡筒１の側面でなく被写体方向に位置するので、使用者が撮影時に通気孔開口部を塞ぐ恐れがなく機能低下の恐れもない。また、通気孔開口部が塞がれることを想定して断面積を不必要に大きくする必要がないため、レンズ鏡筒１の強度に影響を与えずに済む。

加えて、本願発明の通気孔開口部は、十分な通気量を確保することが出来るため、ポンピング現象を起こさないで済む。

更には、本願発明の通気孔開口部は、被写体方向に位置するので、通気孔開口部の断面積を増やしたとしてもレンズ鏡筒１の径の大型化を防ぐことに貢献する。

１ レンズ鏡筒
１００ 第１レンズ
１０１ 第１レンズ鏡室
１０２ 第１レンズ押え
１０３ 第１レンズ群鏡室
１１０ 鏡室ベース
１１１ スラストリング
２００ モーターベース
３００ フード
３０１ フード押え
４００ 操作環
４０１ 操作ラバー
５００ 調芯固定軸
８００ 防滴シート
８０１ 防水リング
８０２ 消音部材

Claims (1)

1. 最も被写体側に配置された光学素子が光軸に沿って移動するレンズ鏡筒であって、
   前記光学素子を保持し、前記レンズ鏡筒の光軸を中心に有する第１鏡枠部と、
   前記光軸を中心に有し、前記第１鏡枠部の外周に配置される第２鏡枠部と、
   前記光軸を中心に有し、前記第２鏡枠部の外周に配置される第３鏡枠部と、
   を有するレンズ鏡筒であって、
   前記第１鏡枠部は、前記光軸に沿って前記第２鏡枠部に対して相対的に移動可能に配置され、
   前記レンズ鏡筒内部には、前記第１鏡枠部の前記相対的な移動時に空気が通過する通気孔が設けられ、
   前記通気孔の前記被写体側には、前記第３鏡枠部と鏡枠部押えとで形成される略矩形の通気孔開口部が設けられ、
   前記略矩形を構成する辺の少なくとも一部は、テレンプの添付又は植毛による消音加工が施されている消音加工部とし、
   前記辺に占める前記消音加工部の長さは、下記条件式を満たすことを特徴とするレンズ鏡筒。
   （条件式） Ｘ≧√（ａ＾２＋ｂ＾２）／２
   Ｘ：前記通気孔開口部の辺における、前記消音加工部の長さ
   ａ：前記通気孔開口部の長辺の長さ
   ｂ：前記通気孔開口部の短辺の長さ

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