KR20190092278A

KR20190092278A - 교환 렌즈 및 카메라 시스템

Info

Publication number: KR20190092278A
Application number: KR1020190007835A
Authority: KR
Inventors: 토루 이시마사
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2018-01-30
Filing date: 2019-01-22
Publication date: 2019-08-07
Also published as: JP2019132937A; US20190235198A1; US10948687B2; CN110095920A; CN110095920B; JP7051467B2; KR102354711B1

Abstract

촬영 광학계와 투사 렌즈계의 광축의 틸트 조정을 용이하게 행할 수 있는 교환 렌즈가 제공된다. 교환 렌즈는, 렌즈 군을 유지하는 경통부와, 카메라 본체에 착탈 가능하게 결합되는 렌즈 마운트와, 경통부와 렌즈 마운트 사이에 끼워지는 스페이서를 구비한다. 스페이서는, 한쪽의 면에, 교환 렌즈의 원주 방향으로, 광축 방향으로 각각 돌출하는 제1 자리면을 갖고, 다른쪽의 면에, 원주 방향으로, 광축 방향으로 각각 돌출하는 제2 자리면을 갖는다. 제1 자리면 및 제2 자리면 중 한쪽의 자리면은, 제1 자리면으로 정의되는 면에 대하여 제2 자리면으로 정의되는 면이 각도를 갖도록, 높이를 다르게 해서 배치된다.

Description

교환 렌즈 및 카메라 시스템{INTERCHANGEABLE LENS AND CAMERA SYSTEM}

본 발명은, 교환 렌즈 및 이 교환 렌즈를 구비한 카메라 시스템에 관한 것이다.

카메라 본체에 교환 렌즈를 착탈 가능하게 장착하는 카메라 시스템은, 보통 카메라 본체와 교환 렌즈 사이의 결합부로서 베이오넷 구조를 채용한 렌즈 마운트를 갖는 구조를 이용하고 있다. 이들 교환 렌즈는, 경통 부품의 제조 오차에 의해 생기는 광축의 기울기를, 교환 렌즈와 렌즈 마운트 사이에 소정 두께의 와셔를 개재함으로써, 소정의 기울기로 조정하고 있다.

그러나, 일본국 특개 2003-15010호 공보에 따르면, 두께가 다른 복수의 와셔를 준비할 필요가 있으므로, 효율이 나쁘고, 와셔를 조립하는 작업이 난이도가 높고, 작업성이 나쁘다.

본 발명은, 촬영 광학계와 투사 렌즈계의 광축의 틸트 조정을 용이하게 행할 수 있는 교환 렌즈, 및 이 교환 렌즈를 구비한 카메라 시스템을 제공한다.

본 발명에 따른 촬상장치는, 렌즈 군을 유지하도록 구성된 경통부와, 카메라 본체에 착탈 가능하게 결합되는 렌즈 마운트와, 상기 경통부와 상기 렌즈 마운트 사이에 교환 렌즈의 광축 방향으로 끼워지는 스페이서를 구비하고, 상기 스페이서는, 광축 방향에 대해 한쪽의 면에, 상기 교환 렌즈의 원주 방향으로, 광축 방향으로 각각 돌출하는 복수의 제1 자리면(seat surface)을 갖고, 광축 방향에 대해 다른쪽의 면에, 원주 방향으로, 광축 방향으로 각각 돌출하는 복수의 제2 자리면을 갖고, 상기 복수의 제1 자리면 및 상기 복수의 제2 자리면 중 한쪽의 복수의 자리면은, 상기 복수의 제1 자리면으로 정의되는 면에 대하여 상기 복수의 제2 자리면으로 정의되는 면이 각도를 갖도록, 광축 방향으로 높이를 다르게 해서 배치되어 있는 상기 교환 렌즈를 제공한다.

본 발명에 따르면, 암흑 환경하에서 줌 동작의 상태에 관계 없이 시인성이 좋은 화상을 얻을 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징은 첨부도면을 참조하여 주어지는 이하의 실시형태의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1은, 본 발명의 제1실시형태에 따른 교환 렌즈의 무한거리 촬영시의 단면도다.
도 2는, 교환 렌즈의 고정 통을 렌즈 마운트측에서 광축 방향으로 본 도면이다.
도 3은, 교환 렌즈의 렌즈 마운트 부근을 나타낸 분해 사시도다.
도 4는, 교환 렌즈를 카메라 본체에 장착한 상태를 도시한 도면이다.
도 5a 및 도 5b는, 플랫 스페이서의 개념도다.
도 6은, 교환 렌즈의 렌즈 마운트 부근을 나타낸 확대 단면도다.
도 7a 및 도 7b는, 틸트 스페이서의 개념도다.
도 8a 및 도 8b는, 본 발명의 제2실시형태에 따른 교환 렌즈에 있어서의 틸트 스페이서의 제1 조립 상태를 나타내는 개념도다.
도 9a 및 도 9b는, 틸트 스페이서의 제2 조립 상태를 나타내는 개념도다.

이하, 실시형태를 나타낸 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

(제1실시형태)

도 1은, 본 발명의 제1실시형태에 따른 교환 렌즈의 무한거리 촬영시의 단면도다. 도 1에 있어서, 본 실시형태에 따른 교환 렌즈(100)는, 포커스 렌즈 군을 포함하는 렌즈 군(200)을 유지하는 유지 통, 고정 통(10), 마운트 시트(20), 플랫 스페이서(30)(또는 틸트 스페이서(31)), 마운트(40), 커넥터(43), 백 커버(44) 및 나사(50)를 가진다. 유지 통과 고정 통(10)에 의해 교환 렌즈(100)의 경통부를 구성하고 있다. 본 실시형태에 따른 교환 렌즈(100)는, 카메라 본체(300)(도 4 참조)에 대하여 착탈 가능하게 장착되어 카메라 시스템을 구성한다.

도 2는, 고정 통(10)을 렌즈 마운트(40)측으로부터 광축 x 방향에서 본 도면이다. 도 3은, 교환 렌즈(100)의 렌즈 마운트(40) 부근을 나타낸 분해 사시도다. 도 3에 나타낸 것과 같이, 고정 통(10)에는, 마운트 시트(20)와 플랫 스페이서(30)(또는 틸트 스페이서(31))의 위치 결정부(10a), 마운트 시트(20)와 마운트(40)의 수용면(reception surface)(10b), 및 마운트(40)와 직경방향으로 끼워맞추는 끼워 맞춤부(10d)가 설치되어 있다.

또한, 고정 통(10)의 수용면(10b)은, 원주 방향으로 대략 등간격으로 4개소에 배치되고, 수용면(10b)의 중앙부에는, 렌즈 마운트(40)(이하, 마운트(40)라고 한다)를 4개의 나사(50)로 고정하기 위한 나사 구멍(10c)이 설치되어 있다. 마운트 시트(20)의 두께는, 광학설계에 의해 계산된 백 포커스 조정을 만족하도록 설정된다. 도 3에 나타낸 것과 같이, 마운트 시트(20)는, 고정 통(10)의 위치 결정부(10a)(도 2 참조)를 마운트 시트(20)의 위치 결정부(20a)를 맞춤으로써 고정 통(10)에 대해 위치 결정된다.

플랫 스페이서(30)에는, 고정 통(10)에 대한 위치 결정부(30a)가 설치되고, 또한, 나사(50)가 관통하는 관통 구멍(30b)이 나사 구멍(10c)에 대응해서 설치되어 있다. 또한, 플랫 스페이서(30)에는, 관통 구멍(30b)과 동축으로 마운트 시트(20)를 개재하여 고정 통(10)과 당접하는 수용면(30c)(도 5 참조), 및 마운트(40)와 당접하는 수용면(30d)이 설치되어 있다. 플랫 스페이서(30)는, 위치 결정부(30a)를 고정 통(10)의 위치 결정부(10a)에 맞춤으로써 고정 통(10)에 대해 위치 결정된다.

틸트 스페이서(31)에는, 고정 통(10)에 대한 위치 결정부(31a)가 설치되고, 또한, 나사(50)가 관통하는 관통 구멍(31b)이 나사 구멍(10c)에 대응해서 설치되어 있다. 또한, 틸트 스페이서(31)에는, 관통 구멍(31b)과 동축으로 마운트 시트(20)를 개재하여 고정 통(10)과 당접하는 수용면(31c)(제1 자리면)(도 7 참조), 및 마운트(40)와 당접하는 수용면(31d)(제2 자리면)이 설치되어 있다.

틸트 스페이서(31)의 관통 구멍(31b)은, 나사 구멍(10c)과 같은 위상에 4개소와, 나사 구멍(10c)으로부터 45도만큼 위상이 어긋난 위치에 4개소를 포함하는 합계 8개소에 형성된다. 고정 통(10)에 대한 위치 결정부(31a)도 마찬가지로 8개소에 형성되어 있다. 틸트 스페이서(31)는, 위치 결정부(31a)를 고정 통(10)의 위치 결정부(10a)에 맞춤으로써, 고정 통(10)에 대해 위치 결정된다. 플랫 스페이서(30) 및 틸트 스페이서(31)의 한개는, 교환 렌즈(100)의 전체 틸트 조정시에 조립되지만, 상세에 대해서는 후술한다.

마운트(40)에는, 베이오넷 발톱(40b)이 원주 방향으로 대략 등간격으로 3개소에 설치되고, 또한, 나사(50)가 관통하는 관통 구멍(40c)이 나사 구멍(10c)에 대응해서 설치되어 있다. 마운트(40)의 고정 통(10)을 향하는 면에는, 플랫 스페이서(30)(또는 틸트 스페이서(31))와 당접하는 당접면(40a)이 설치되어 있다. 또한, 마운트(40)에는, 커넥터(43)가 나사(42)에 의해 고정되고, 백 커버(44)가 발톱(44a)에 의해 마운트(40)에 고정되어 있다.

도 4는, 교환 렌즈(100)를 카메라 본체(300)에 장착한 상태를 도시한 도면이다. 카메라 본체(300)는, 카메라 마운트(미도시)를 갖고, 카메라 마운트에는, 교환 렌즈(100)의 마운트(40)의 베이오넷 발톱(40b)에 대응하는 베이오넷(미도시)이 원주 방향으로 대략 등간격으로 3개소에 설치되어 있다. 마운트(40)의 베이오넷 발톱(40b)을 카메라 본체(300)의 카메라 마운트에 설치된 베이오넷에 끼워맞춤으로써, 교환 렌즈(100)와 카메라 본체(300)가 결합된다.

마운트 시트(20) 및 플랫 스페이서(30)에 대해, 마운트(40)의 관통 구멍(40c)을 관통한 나사(50)가 플랫 스페이서(30)의 관통 구멍(30b)과 마운트 시트(20)의 관통 구멍(20b)을 통과하여, 고정 통(10)의 나사 구멍(10c)에 체결된다.

이와 달리, 마운트 시트(20) 및 틸트 스페이서(31)에 대해, 마운트(40)의 관통 구멍(40c)을 관통한 나사(50)가 틸트 스페이서(31)의 관통 구멍(31b)과 마운트 시트(20)의 관통 구멍(20b)을 통과하여, 고정 통(10)의 나사 구멍(10c)에 체결된다.

이에 따라, 마운트(40)와 고정 통(10) 사이에 마운트 시트(20) 및 플랫 스페이서(30)(또는 틸트 스페이서(31))가 광축 방향으로 끼워된다. 이때, 고정 통(10)과 마운트(40)를, 고정 통(10)의 끼워 맞춤부(10d)에 마운트(40)의 끼워 맞춤부(40d)를 끼워 맞춘 상태에서 나사(50)로 체결함으로써, 고정 통(10)과 마운트(40)의 중심이 일치한다.

이와 관련하여, 교환 렌즈(100)의 최종 조정으로서, 백 포커스 조정 및 전체 틸트 조정이 행해진다. 백 포커스 조정 및 전체 틸트 조정은, 렌즈와 경통의 부품 제조 오차 등에 의해 생기는 무한 초점 어긋남, 즉 무한원 물체에 초점맞춤을 했을 때의, 교환 렌즈의 소정 면으로부터 초점면까지의 거리 및 렌즈 전체의 틸트에 대한 설계값으로부터의 어긋남을 수정한다.

우선, 종래의 백 포커스 조정에 대해 설명한다. 종래의 백 포커스 조정 방법에 따르면, 고정 통에 마운트가 조립된 상태에서 교환 렌즈를 무한 조정기에 세트하고, 포커스 렌즈 군을 무한원 물체에 초점을 맞추었을 때의 설계 거리에 배치한다. 이 상태에서 이미지 센서(결상면)를 광축 방향으로 전후 이동시켜, 설계값과 실측값 사이의 초점거리의 어긋남량을 산출한다.

무한 조정기에 의해 산출된 초점거리의 어긋남량을 기초로 마운트 당접면을 절삭하여, 백 포커스가 소정값으로 조정한다. 각 렌즈나 각 부품의 가공 오차의 격차는, 초점거리가 마운트를 두껍게 하는 방향으로 어긋나는지, 마운트를 얇게 하는 방향으로 어긋나는지 불분명하게 만든다. 그 때문에, 마운트 당접면의 절삭량에 대해, 미리 각 렌즈나 경통의 제조 오차로부터 생기는 백 포커스의 어긋남량을 산출하고, 마운트를 두껍게 하는 방향으로의 어긋남량보다 마운트를 더 두껍게 형성해 둔다. 이에 따라, 마운트는 백 포커스의 어긋남량에 관계없이 항상 절삭되어, 고정 통에 끼워맞추어져 부착된다.

이렇게, 종래에는, 백 포커스 조정을 행할 경우, 고정 통의 마운트를 받는 당접면이 광축과 직교하는 방향으로 설치되고, 마운트 당접면이 무한 조정기의 측정 결과로부터 얻어진 초점거리의 어긋남량을 기초로 절삭되어 조정되거나, 또는, 고정 통의 당접면이 절삭되어 조정된다. 그러나, 종래의 백 포커스 조정은 마운트 당접면의 절삭을 위해 공수를 필요로 하고, 절삭 가루 등의 리스크가 증가한다.

한편, 종래의 전체 틸트 조정 방법은, 전술한 백 포커스 조정이 종료한 교환 렌즈를 틸트 조정기에 세트하고, 이미지 센서와 렌즈 군의 틸트가 소정 값 이내에 있는지 아닌지 측정하고, 측정 결과가 소정의 틸트량 이내에 있으면, 그대로 다음 공정으로 처리를 진행된다. 측정 결과가 소정의 틸트량을 초과한 경우, 교환 렌즈를 틸트 조정기로부터 떼어내고, 틸트 조정기의 측정 결과로부터 얻어진 틸트량에 해당하는 두께를 가진 와셔를, 고정 통의 마운트를 받는 당접면과 마운트 당접면 사이의 소정의 위치에 배치한다.

이와 관련해서, 고정 통의 마운트를 받는 당접면은 광축과 직교하고 있다. 따라서, 소정의 위치에 의도한 두께를 가진 와셔를 배치함으로써, 마운트 당접면에 대하여 교환 렌즈 전체가 틸트 조정기에 의해 산출된 방향으로 기운다. 이에 따라, 이미지 센서와 렌즈 군의 틸트가 소정 값 이내로 조정된다. 그러나, 종래의 전체 틸트 조정은, 다른 두께를 갖는 와셔를 복수매 준비할 필요가 있으므로, 와셔를 배치하는 작업은 난이도가 높아 작업성이 나쁘다.

다음에, 본 실시형태에 있어서의 백 포커스 조정에 대해 설명한다. 본 실시형태에 따른 백 포커스 조정 방법에 따르면, 고정 통(10)에 마운트 시트(20), 플랫 스페이서(30) 및 마운트(40)가 나사(50)에 의해 고정된 상태의 교환 렌즈(100)를 무한 조정기에 세트한다. 그리고, 포커스 렌즈 군을 무한원 물체에 초점을 맞춘 경우에 포커스 렌즈 군을 설계 거리에 배치하고, 이미지 센서(미도시)를 광축 x의 방향으로 전후 이동시켜, 설계값과 실측값의 초점거리의 어긋남량을 산출한다.

다음에, 무한 조정기에 의해 산출된 초점거리의 어긋남량을 기초로 마운트 시트(20)가 추가 혹은 제거된다. 마운트 시트(20)의 두께는, 전술한 것과 같이 광학설계에 의해 산출된, 백 포커스 조정에 필요한 두께이다. 각 렌즈나 각 부품의 가공 오차의 격차는, 초점거리가 마운트 시트(20)를 추가하는 방향으로 어긋나 있는지, 마운트 시트(20)를 제거하는 방향으로 어긋나 있는지를 불분명하게 만든다. 그 때문에, 이와 같은 구조에서는, 1개의 마운트 시트(20)가 통상 상태에서 배치되고, 측정 결과에 따라 추가 혹은 제거됨으로써, 백 포커스가 소정값으로 조정될 수 있다.

이렇게, 본 실시형태에 따르면, 교환 렌즈(100)의 백 포커스 조정을 행할 경우, 무한 조정기의 측정 결과로부터 얻어진 초점거리의 어긋남량을 기초로, 마운트 시트(20)가 추가 혹은 제거되어, 백 포커스의 조정을 행하고 있다.

다음에, 본 실시형태에 따른 전체 틸트 조정에 대해 설명한다. 본 실시형태에 따른 전체 틸트 조정 방법에 따르면, 전술한 백 포커스 조정이 종료한 교환 렌즈(100)를 틸트 조정기에 세트하여, 이미지 센서와 렌즈 군(200)의 틸트가 소정 값 이내에 있는지 측정한다. 그리고, 측정 결과가, 렌즈 군(200)의 틸트가 소정 값 이내에 있는 것으로 표시하는 경우, 그대로 다음 공정으로 처리를 진행한다. 그러나, 틸트가 소정 값을 초과한 경우, 플랫 스페이서(30)를 틸트 스페이서(31)로 교환해서 교환 렌즈(100)의 틸트 조정을 행한다.

이와 관련하여, 도 2, 및 도 5a 내지 도 7b를 참조하여, 플랫 스페이서(30)와 틸트 스페이서(31)의 구성에 대해 설명한다. 도 5a는 플랫 스페이서(30)를 광축 방향에서 본 개념도이고, 도 5b는 도 5a의 측면에서 본 개념도다. 도 6은, 교환 렌즈(100)의 마운트(40) 부근을 나타낸 확대 단면도다.

우선, 플랫 스페이서(30)에 대해 설명한다. 도 2, 및 도 5a 및 도 5b에 나타낸 것과 같이, 플랫 스페이서(30)에는, 고정 통(10)의 수용면(10b), 및 마운트(40)의 관통 구멍(40c)과 동 위상에 관통 구멍(30b)이 설치되어 있다. 관통 구멍(30b)은, 광축과 대략 평행하게 돌출하고, 또한 통부의 중앙을 관통해서 형성되고, 통부의 선단면에는, 마운트(40)와 당접하는 수용면(30d)이 관통 구멍(30b)과 동축으로 설치되어 있다. 이때, 도 5a 및 도 5b는, 통부의 높이를 편의상 과장해서 도시하고 있고, 플랫 스페이서(30)는 나사(50)의 체결에 의해 광축 방향으로 끼워된다.

플랫 스페이서(30)의 수용면(30d)의 반대측에는, 마운트 시트(20)를 개재하여 고정 통(10)의 수용면(10b)과 당접하는 수용면(30c)이 관통 구멍(30b)과 동축으로 설치되어 있다. 또한, 플랫 스페이서(30)에는, 조립 방향의 표지(30e), 및 고정 통(10)에 대한 위치 결정부(30a)가 설치되어 있다.

고정 통(10)의 수용면(10b)은, 전술한 것과 같이 광축 x와 직교하는 방향으로 설치되어 있다. 따라서, 플랫 스페이서(30)를 교환 렌즈(100)에 조립한 경우, 고정 통(10)의 수용면(10b)과 마운트(40)의 당접면(40a)은 대략 평행하게 된다(도 6 참조).

표지(30e)는, 1개소에 형성되고, 수용면 30c와 수용면 30d 모두는, 전술한 것과 같이, 원주 방향으로 대략 등간격으로 4개소에 설치되어 광축 방향으로 등간격으로 평행하게 배치되어 있다. 또한, 위치 결정부(30a) 및 관통 구멍(30b)도 마찬가지로, 원주 방향으로 대략 등간격으로 4개소에 형성되어 있다.

따라서, 플랫 스페이서(30)는, 위치 결정부(30a)를 고정 통(10)의 위치 결정부(10a)와 맞춤으로써 고정 통(10)에 위치 결정된다. 그러나, 플랫 스페이서(30)는, 90도마다 회전해서 조립 가능하게 되어, 어느 방향으로 플랫 스페이서(30)가 조립되는지는 표지(30e)에 근거하여 판별 가능하다.

다음에, 도 2, 및 도 7a 및 도 7b를 참조하여, 틸트 스페이서(31)의 구성에 대해 설명한다. 도 7a는 틸트 스페이서(31)를 광축 방향에서 본 개념도이고, 도 7b는 도 7a의 측면에서 본 개념도다.

도 2, 및 도 7a 및 도 7b에 나타낸 것과 같이, 전술한 것과 같이, 틸트 스페이서(31)에는, 고정 통(10)의 나사 구멍(10c)과 마운트(40)의 관통 구멍(40c)과 동위상에서 4개소와, 나사 구멍(10c)으로부터 45도만큼 위상을 어긋나게 한 위치에 4개소를 포함하는 합계 8개소에 관통 구멍(31b)이 설치되어 있다. 이와 관련하여, 합계 8개소의 관통 구멍(31b)은, 광축과 평행하게 돌출하고, 광축 방향의 높이가 다른 통부의 중앙을 관통해서 형성된다. 각 통부의 선단면에는, 마운트(40)와 당접하는 수용면(31d)이 관통 구멍(31b)과 동축으로 설치되어 있다. 이때, 도 7a 및 도 7b는, 통부의 높이를 과장해서 도시하고 있고, 또한, 틸트 스페이서(31)는, 나사(50)의 체결에 의해 광축 방향으로 끼워되고, 자리면과 자리면을 연결하는 원호 형상의 부분이 탄성변형한다.

틸트 스페이서(31)의 수용면(31d)의 반대측에는, 마운트 시트(20)를 개재하여, 고정 통(10)의 수용면(10b)과 당접하는 수용면(31c)이 관통 구멍(31b)과 동축으로 설치되어 있다. 이렇게, 본 실시형태에서는, 수용면 31c와 수용면 31d가 대략 평행하게 배치되어 있다. 그러나, 나사(50)의 배치 관계에 따르면, 각각의 수용면(31d)은 높이가 다르고, 각각의 수용면 31c는 광축과 대략 직교하는 면에 배치되어 있다. 또한, 틸트 스페이서(31)에는, 고정 통(10)에 대한 위치 결정부(31a), 및 조립 방향의 표지(31e)가 설치되어 있다.

틸트 스페이서(31)의 관통 구멍(31b)에는, 나사 구멍(10c)(나사(50))과 동위상에 4개소와, 원주 방향으로 45도만큼 위상을 어긋나게 한 위치에 4개소를 포함하는 합계 8개소에 설치되어 있고, 고정 통(10)에 대한 위치 결정부(31a)도 8개소에 설치되어 있다. 그 때문에, 틸트 스페이서(31)는, 광축 x를 중심으로 원주 방향으로 45도마다 회전시켜서 조립 가능하게 되어 있고, 어느 방향으로 틸트 스페이서(31)가 조립되는지는, 1개소에 형성된 표지(31e)에 근거하여 판별 가능하다.

또한, 수용면(31d)으로 정의되는 가상면(31g)과 수용면(31c)으로 정의되는 가상면(31f) 사이에, 광학설계에 의해 산출되고 전체 틸트 조정에 필요한 각도(31h)가 형성된다. 그 때문에, 틸트 스페이서(31)를 광축 x를 중심으로 원주 방향으로 45도마다 회전시킴으로써, 수용면(31d)으로 정의되는 가상면(31g)을 임의의 방향을 향해 광축 x를 중심으로 원주 방향으로 45도마다 회전시킬 수 있다.

이 때문에, 틸트 조정기의 측정 결과로부터 얻어진 틸트 방향으로 틸트 스페이서(31)를 조립하고, 고정 통(10)에 대해 위치 결정함으로써, 마운트(40)의 당접면(40a)에 대하여 교환 렌즈(100) 전체가 틸트 조정기에 의해 산출된 방향으로 각도(31h)만큼 기운다(도 4). 이에 따라, 이미지 센서와 렌즈 군(200)의 틸트가 소정 값 이내로 조정된다. 이렇게, 플랫 스페이서(30)를 틸트 스페이서(31)로 교환하고, 틸트 조정기에 의해 얻어진 틸트 방향으로 틸트 스페이서(31)를 조립함으로써, 틸트 조정이 가능해 진다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시형태는, 백 포커스 조정이나 광축의 틸트 조정을 용이하게 행할 수 있는 교환 렌즈(100), 및 이 교환 렌즈(100)를 포함하는 카메라 시스템을 제공할 수 있다.

이때, 본 실시형태에서는, 수용면(31d)이 형성되는 통부는, 나사(50)의 배치의 관계에 따라 모두 다른 높이로 형성되지만, 가상면(31g)을 구성할 수 있으면, 부분적으로 동일한 높이를 가져도 된다.

(제2실시형태)

다음에, 도 8a 내지 도 9b를 참조하여, 본 발명의 제2실시형태에 따른 교환 렌즈에 대해 설명한다. 본 실시형태에서는, 상기 제1실시형태에 따른 틸트 스페이서 31 대신에 틸트 스페이서 32를 사용할 경우를 설명한다. 이 때문에, 상기 제1실시형태와 중복하는 부분에 대해서는, 도면 및 참조부호를 유용해서 설명한다.

도 8a는 교환 렌즈(100)의 전체 틸트 조정에 사용하는 틸트 스페이서(32)의 제1 조립 상태를 광축 방향에서 본 개념도이고, 도 8b는 도 8a의 측면에서 본 개념도다. 도 9a는 틸트 스페이서(32)의 제2 조립 상태를 광축 방향에서 본 개념도이고, 도 9b는 도 9a의 측면에서 본 개략측 단면도다.

도 8a 내지 도 9b에 나타낸 것과 같이, 틸트 스페이서(32)에는, 고정 통(10)의 나사 구멍(10c)과 마운트(40)의 관통 구멍(40c)과 동위상에 4개소, 및 나사 구멍(10c)으로부터 45도만큼 위상을 어긋나게 한 위치에 4개소를 포함하는 합계 8개소에 관통 구멍(32b)이 설치되어 있다. 이와 관련하여, 합계 8개소의 관통 구멍 32b는, 관통 구멍 31b와 마찬가지로, 광축과 평행하게 돌출하고, 광축 방향의 높이가 다른 통부의 중앙을 관통해서 형성되어 있다.

그리고, 각 통부의 선단면에는, 마운트(40)와 당접하는 수용면 32d, 32e가 관통 구멍(32b)과 동축으로 설치되어 있다. 또한, 수용면 32d가 형성되는 통부와 수용면 32e가 형성되는 통부도, 광축 방향의 높이가 다르고, 수용면 32d와 수용면 32e는 원주 방향으로 교대로 배치되어 있다. 또한, 수용면 32d, 32e의 세트의 수는, 나사 구멍(10c)(나사(50))의 수의 배수이다. 이때, 도 8a 내지 도 9b는, 통부의 높이를 과장해서 도시하고 있고, 또한, 틸트 스페이서(32)는, 나사(50)의 체결에 의해 광축 방향으로 끼워되고, 자리면과 자리면을 연결하는 원호 형상의 부분이 탄성변형한다.

틸트 스페이서(32)의 수용면 32d, 32e의 반대측에는, 마운트 시트(20)를 개재하여 고정 통(10)의 수용면(10b)과 당접하는 수용면 32c가 관통 구멍(32b)과 동축으로 배치되어 있다. 이렇게, 본 실시형태에서는, 수용면 32c와 수용면 32d, 32e는, 대략 평행하게 배치되어 있다. 그러나, 나사(50)의 배치의 관계에 따르면 수용면 32c와 각 수용면 32d, 32e 사이의 간격이 다르고, 또한 수용면 32d와 수용면 32e의 높이도 다르다. 수용면 32c는, 광축과 대략 직교하는 면에 배치되어 있다.

즉, 수용면 32c와 수용면 32d, 32e는, 광축 방향으로 대략 평행하게 배치되어 있다. 그러나, 나사(50)의 배치 관계에 따르면, 수용면 32d, 32e는 각각 다른 높이에 배치되어 있고, 또한, 수용면 32c와 수용면 32d 사이의 광축 방향의 간격과, 수용면 32c와 수용면 32e 사이의 광축 방향의 간격이 다르다. 또한, 틸트 스페이서(32)에는, 고정 통(10)에 대한 위치 결정부(32a)가 관통 구멍(32b)과 동위상에 설치되고, 또한, 조립 방향으로 1개소에 표지 32g가 설치되고 2개소에 표지 32f가 설치되어 있다.

이와 관련하여, 수용면 32d로 정의되는 가상면 32i(도 8a 및 도 8b), 및 수용면 32e로 정의되는 가상면 32k(도 9a 및 도 9b)는, 수용면 32c로 정의되는 가상면 32h에 대하여, 광학설계에 의해 산출된 전체 틸트 조정에 필요한 각도 32j, 32m을 각각 갖고 있다. 또한, 수용면 32d 및 가상면 32i의 조립 표지는 표지 32f이고, 수용면 32e 및 가상면 32k의 조립 표지는 표지 32g이다.

이에 따라, 틸트 스페이서(32)를, 표지 32f를 기준으로 광축 x를 중심으로 원주 방향으로 90도마다 회전시킴으로써, 수용면 32d로 정의된 가상면 32i를 임의의 방향을 향해 광축 x를 중심으로 원주 방향으로 90도마다 회전시키는 것이 가능해 진다. 또한, 마찬가지로, 틸트 스페이서(32)를, 표지 32g를 기준으로 광축 x를 중심으로 원주 방향으로 90도마다 회전시킴으로써, 수용면 32e로 정의된 가상면 32k를 임의의 방향을 향해 광축 x를 중심으로 원주 방향으로 90도마다 회전시키는 것이 가능해 진다.

이렇게, 표지 32f 및 표지 32g를 기준으로 고정 통(10)에 틸트 스페이서(32)를 조립함으로써, 임의의 방향을 향해 광축 x를 중심으로 원주 방향으로 가상면 32i 및 가상면 32k를 90도마다 회전시켜, 각도 32j 및 각도 32m만큼 틸트 조정하는 것이 가능해 진다. 이에 따라, 틸트 조정기의 측정 결과로부터 얻어진 틸트 방향으로 틸트 스페이서(32)를 조립하고, 틸트 스페이서(32)를 고정 통(10)에 대해 위치 결정함으로써, 틸트 조정이 가능해져, 이미지 센서와 렌즈 군(200)의 틸트가 소정 값 이내로 조정된다.

이때, 본 실시형태에서는, 수용면 32d, 32e가 형성되는 통부는, 나사(50)의 배치 관계에 따라 모두 다른 높이로 형성되어 있지만, 가상면 32i 및 가상면 32k를 구성할 수 있으면, 부분적으로 동일한 높이를 가져도 된다.

또한, 본 실시형태에서는, 가상면 32h와 가상면 32i, 32k 사이에 각도 32j, 32m이 형성된다. 그러나, 가상면 32h에 평행하게 가상면 32i 및 가상면 32k의 한쪽을 형성해도 된다. 이렇게 하면, 1개의 스페이서로 플랫 스페이서와 틸트 스페이서를 겸용할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 수용면 32d 및 수용면 32e의 2가지 패턴을 설치하고 있다. 그러나, 틸트 조정의 범위에 따라서는 3가지 이상의 패턴을 설치해도 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시형태에서는, 플랫 스페이서(30)를 틸트 스페이서(32)로 교환하고, 틸트 조정기에 의해 얻어진 틸트 방향으로 틸트 스페이서(32)를 조립함으로써, 2가지 패턴의 틸트 조정이 가능해 진다. 그 밖의 구성, 및 작용 효과는, 상기 제1실시형태와 같다.

예시적인 실시형태들을 참조하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 이러한 실시형태에 한정되지 않는다는 것은 자명하다. 재질, 형상, 치수, 형태, 수, 배치 개소 등은, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 적절히 변경가능하다.

본 출원은 2018년 1월 30일자 출원된 일본 특허출원 2018-013809의 우선권을 주장하며, 이 출원의 전체내용을 참조를 위해 본 출원에 원용한다.

Claims

교환 렌즈로서,
렌즈 군을 유지하도록 구성된 경통부와,
카메라 본체에 착탈 가능하게 결합되는 렌즈 마운트와,
상기 경통부와 상기 렌즈 마운트 사이에 상기 교환 렌즈의 광축 방향으로 끼워지는 스페이서를 구비하고,
상기 스페이서는, 광축 방향에 대해 한쪽의 면에, 상기 교환 렌즈의 원주 방향으로, 광축 방향으로 각각 돌출하는 복수의 제1 자리면(seat surface)을 갖고, 광축 방향에 대해 다른쪽의 면에, 원주 방향으로, 광축 방향으로 각각 돌출하는 복수의 제2 자리면을 갖고,
상기 복수의 제1 자리면 및 상기 복수의 제2 자리면 중 한쪽의 복수의 자리면은, 상기 복수의 제1 자리면으로 정의되는 면에 대하여 상기 복수의 제2 자리면으로 정의되는 면이 각도를 갖도록, 광축 방향으로 높이를 다르게 해서 배치되어 있는 교환 렌즈.
제 1항에 있어서,
상기 제1 자리면과 상기 제2 자리면은, 광축 방향으로 대략 평행하고, 상기 복수의 제1 자리면 및 상기 복수의 제2 자리면 중 다른쪽의 복수의 자리면으로 정의되는 면은, 상기 교환 렌즈의 광축과 대략 직교하는 면을 따라 배치되어 있는 교환 렌즈.
제 1항에 있어서,
상기 복수의 제1 자리면 및 상기 복수의 제2 자리면 중 상기 한쪽의 복수의 자리면은 동일한 높이의 자리면을 포함하는 교환 렌즈.
제 1항에 있어서,
상기 스페이서는, 상기 경통부에 대하여 광축을 중심으로 회전 가능하게 끼워져 있는 교환 렌즈.
제 1항에 있어서,
상기 경통부와 상기 렌즈 마운트는, 상기 스페이서를 개재하여 원주 방향으로 배치된 복수의 나사에 의해 광축 방향으로 체결되어 있는 교환 렌즈.
제 5항에 있어서,
상기 제1 및 상기 제2 자리면의 세트의 수는, 상기 복수의 나사의 수의 배수인 교환 렌즈.
제 1항에 있어서,
상기 복수의 제1 자리면 및 상기 복수의 제2 자리면 중 상기 한쪽의 복수의 자리면은, 원주 방향으로 교대로 동일한 높이를 갖는 자리면을 포함하는 교환 렌즈.
카메라 본체와,
상기 카메라 본체에 착탈 가능하게 장착되는 교환 렌즈를 구비한 카메라 시스템으로서,
상기 카메라 시스템은 교환 렌즈로서 청구항 1에 기재된 교환 렌즈를 구비한 카메라 시스템.