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JP2005215560A - Lens device, photographing system and photographing device - Google Patents

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JP2005215560A
JP2005215560A JP2004024907A JP2004024907A JP2005215560A JP 2005215560 A JP2005215560 A JP 2005215560A JP 2004024907 A JP2004024907 A JP 2004024907A JP 2004024907 A JP2004024907 A JP 2004024907A JP 2005215560 A JP2005215560 A JP 2005215560A
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JP
Japan
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lens
optical axis
lens unit
coil spring
barrel
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Pending
Application number
JP2004024907A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahisa Tamura
田村  昌久
Atsushi Koyama
小山  敦史
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To smoothly deform a coil spring as space between 1st and 2nd lens units in an optical axis direction is changed. <P>SOLUTION: The lens device has the 1st lens units (6 and 7), the 2nd lens units (9 and 10) movable in the optical axis direction with respect to the 1st lens unit while rotating around an optical axis, a cam member where a spiral cam for moving the rotating 2nd lens unit in the optical axis direction is formed, and the coil spring 13 arranged to surround an optical path between the 1st and the 2nd lens units and giving urging force in a direction where the 2nd lens unit is separated from the 1st lens unit. Then, the winding direction of the coil spring is the same as that of the spiral of the cam. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、レンズユニットと該レンズユニットを駆動するカムとのガタを抑制する構造を備えたレンズ装置、撮影システムおよび撮影装置に関するものである。   The present invention relates to a lens device, a photographing system, and a photographing device having a structure that suppresses play between a lens unit and a cam that drives the lens unit.

従来のレンズ鏡筒は、固定部材に対してレンズユニットを光軸方向に移動可能に支持し、ズーミングまたはフォーカシングを行う機構を有しており、ネジ、ヘリコイド、カム等を用いてレンズユニットを光軸方向に移動させている。   Conventional lens barrels have a mechanism that supports the lens unit so that it can move in the direction of the optical axis with respect to the fixed member, and has a mechanism for zooming or focusing. The lens unit can be illuminated with screws, helicoids, cams, etc. It is moved in the axial direction.

ここで、カム等のメカ的な機構を用いてレンズユニットを駆動する場合、レンズユニットの駆動部分(例えば、カムの係合部分)においてガタを有しているため、レンズユニットの位置ズレや光軸に対する倒れ、偏芯等の誤差・変動が発生し、ズームレンズ鏡筒の光学性能に悪影響を与えるおそれがある。   Here, when the lens unit is driven using a mechanical mechanism such as a cam, the lens unit drive portion (for example, the cam engagement portion) has a backlash, so the lens unit misalignment and light Errors and fluctuations such as tilting with respect to the axis and eccentricity may occur, which may adversely affect the optical performance of the zoom lens barrel.

そこで、上記のガタを抑制する手段として、光軸方向に直進移動する複数のレンズ保持部材の間にコイルバネを配置し、これらレンズ保持部材を互いに離反する方向に付勢するものがある(例えば、特許文献1参照)。すなわち、レンズ保持部材を片寄せすることによって、駆動部分におけるガタを取り除くようにしている。   Therefore, as a means for suppressing the above-described play, there is one that places a coil spring between a plurality of lens holding members that move linearly in the optical axis direction and urges these lens holding members in directions away from each other (for example, Patent Document 1). That is, the play in the driving portion is removed by moving the lens holding member one by one.

一方、ズーミング等の際に複数のレンズ保持部材を光軸方向にのみ移動させる構成では、レンズ鏡筒の小型化を図るのに限度がある。そこで、レンズ鏡筒の更なる小型化を図ることができる構造として、図6(A)〜(C)に示すものがある。図6(A)はズームレンズ鏡筒の光軸方向断面図であり、A−A線より下側がワイド状態を示し、上側がテレ状態を示している。   On the other hand, in the configuration in which the plurality of lens holding members are moved only in the optical axis direction during zooming or the like, there is a limit to downsizing the lens barrel. Therefore, there is a structure shown in FIGS. 6A to 6C as a structure capable of further reducing the size of the lens barrel. FIG. 6A is a cross-sectional view of the zoom lens barrel in the optical axis direction, the lower side from the line AA showing the wide state, and the upper side showing the tele state.

第2レンズユニット32を保持する第2レンズ保持鏡筒36の腕部36aは、固定筒33の光軸方向に延びる直進ガイド溝部33aに係合し、腕部36aに設けられたカムフォロアピン37は、ズーミングの際に光軸回りに回転するカム筒34のカム溝部34aに係合している。このため、第2レンズ保持鏡筒36(第2レンズユニット32)はズーミングの際に光軸方向にのみ移動する。   The arm portion 36a of the second lens holding barrel 36 that holds the second lens unit 32 is engaged with a rectilinear guide groove portion 33a extending in the optical axis direction of the fixed barrel 33, and a cam follower pin 37 provided on the arm portion 36a is , Engaged with the cam groove portion 34a of the cam barrel 34 that rotates around the optical axis during zooming. For this reason, the second lens holding barrel 36 (second lens unit 32) moves only in the optical axis direction during zooming.

第1レンズユニット31を保持する第1レンズ保持鏡筒35の外周には一対のカムフォロア部35aが設けられており、該カムフォロア部35aは第2レンズ保持鏡筒36の内周面に設けられた凸カム36cと光軸方向で挟み込むように係合している。また、第1レンズ保持鏡筒35の穴部35bは、カム筒34とともに光軸回りに回転するズームキー38の光軸方向に延びる支持部38aに係合している。これにより、第1レンズ保持鏡筒35は、ズーミングの際に光軸回りに回転しながら光軸方向に移動する。
特開平10−20173(段落番号0017、図3)
A pair of cam follower portions 35 a are provided on the outer periphery of the first lens holding barrel 35 that holds the first lens unit 31, and the cam follower portions 35 a are provided on the inner peripheral surface of the second lens holding barrel 36. The convex cam 36c is engaged so as to be sandwiched in the optical axis direction. Further, the hole 35 b of the first lens holding barrel 35 is engaged with a support portion 38 a extending in the optical axis direction of the zoom key 38 that rotates around the optical axis together with the cam barrel 34. Thereby, the first lens holding barrel 35 moves in the optical axis direction while rotating around the optical axis during zooming.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-20173 (paragraph number 0017, FIG. 3)

しかしながら、図6に示す構成において、レンズ保持鏡筒35、36の間に単にコイルバネを配置した場合、第1レンズ保持鏡筒35は光軸方向に移動しながら光軸回りに回転するため、以下のような不具合が生じる。すなわち、第1レンズ保持鏡筒31の動作(光軸回りの回転および光軸方向への移動)によってコイルバネに過度の応力が加わり、レンズ保持鏡筒間の変化(間隔変化)に伴うコイルバネの変形がスムーズに行われないおそれがある。そして、コイルバネの変形がスムーズに行われないことで、第1レンズ保持鏡筒31の動作がスムーズに行われないおそれがある。   However, in the configuration shown in FIG. 6, when a coil spring is simply arranged between the lens holding barrels 35 and 36, the first lens holding barrel 35 rotates around the optical axis while moving in the optical axis direction. The following problems occur. That is, an excessive stress is applied to the coil spring by the operation of the first lens holding barrel 31 (rotation around the optical axis and movement in the optical axis direction), and the deformation of the coil spring due to a change (interval change) between the lens holding barrels. May not be performed smoothly. Then, since the coil spring is not deformed smoothly, the operation of the first lens holding barrel 31 may not be performed smoothly.

本発明のレンズ装置は、第1レンズユニットと、光軸回りで回転しながら前記第1レンズユニットに対して光軸方向に移動可能な第2レンズユニットと、回転する前記第2レンズユニットを光軸方向に移動させる螺旋状のカムが形成されたカム部材と、前記第1レンズユニットと前記第2レンズユニットの間に光路を囲むように配置され、前記第2レンズユニットを前記第1レンズユニットから離す方向の付勢力を与えるコイルバネとを有し、前記コイルバネの巻き方向と前記カムの螺旋の巻き方向とが同じであることを特徴とする。   The lens device of the present invention includes a first lens unit, a second lens unit that can move in the optical axis direction relative to the first lens unit while rotating around the optical axis, and the rotating second lens unit. A cam member formed with a spiral cam that is moved in the axial direction, and disposed so as to surround an optical path between the first lens unit and the second lens unit, and the second lens unit is disposed in the first lens unit. A coil spring that applies an urging force in a direction away from the coil spring, and the winding direction of the coil spring and the winding direction of the spiral of the cam are the same.

ここで、上記レンズ装置と、該レンズ装置の装着が可能で、該レンズ装置により形成された被写体像を光電変換する光電変換素子を備えた撮影装置とで撮影システムを構成することができる。また、上記レンズ装置と、該レンズ装置により形成された被写体像を光電変換する光電変換素子とを有する撮影装置を構成することができる。   Here, an imaging system can be configured by the lens apparatus and an imaging apparatus that can be attached to the lens apparatus and includes a photoelectric conversion element that photoelectrically converts a subject image formed by the lens apparatus. In addition, it is possible to configure an imaging apparatus including the lens device and a photoelectric conversion element that photoelectrically converts a subject image formed by the lens device.

本発明によれば、コイルバネの巻き方向とカムの螺旋の巻き方向とを同じにすることで、第1レンズユニットおよび第2レンズユニットの光軸方向における間隔変化に伴うコイルバネの変形をスムーズに行わせることができる。そして、第1レンズユニットおよび第2レンズユニットのガタを抑制することができる。   According to the present invention, by making the winding direction of the coil spring and the winding direction of the spiral of the cam the same, the coil spring is smoothly deformed in accordance with the change in the distance between the first lens unit and the second lens unit in the optical axis direction. Can be made. And the play of a 1st lens unit and a 2nd lens unit can be suppressed.

以下、本発明の実施例について説明する。   Examples of the present invention will be described below.

本発明の実施例1であるレンズ鏡筒について図1から図3を用いて説明する。図1は、本実施例のレンズ鏡筒の分解斜視図である。図2は、ワイド状態にあるレンズ鏡筒を説明するための図である。   A lens barrel that is Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an exploded perspective view of the lens barrel of the present embodiment. FIG. 2 is a diagram for explaining the lens barrel in the wide state.

ここで、図2(A)はレンズ鏡筒を物体側から見たときの図(正面図)である。図2(B)、(C)はレンズ鏡筒の光軸方向断面図であり、(B)は(A)のB−Bを含む面で切断したときの図、(C)は(A)のC−Cを含む面で切断したときの図である。なお、図2(C)には、レンズ鏡筒が装着されるカメラの概略図も示している。図2(D)は、レンズ鏡筒を像面側から見たときの図である。   Here, FIG. 2A is a view (front view) when the lens barrel is viewed from the object side. 2B and 2C are cross-sectional views in the optical axis direction of the lens barrel, FIG. 2B is a view taken along a plane including BB in FIG. 2A, and FIG. It is a figure when cut | disconnecting in the surface containing CC. FIG. 2C also shows a schematic diagram of a camera to which a lens barrel is attached. FIG. 2D is a diagram when the lens barrel is viewed from the image plane side.

図3はテレ状態にあるレンズ鏡筒を説明するための図である。ここで、図3(A)はレンズ鏡筒を物体側から見たときの図(正面図)である。図3(B)、(C)はレンズ鏡筒の光軸方向断面図であり、(B)は(A)のB−Bを含む面で切断したときの図、(C)は(A)のC−Cを含む面で切断したときの図である。   FIG. 3 is a diagram for explaining the lens barrel in the tele state. Here, FIG. 3A is a view (front view) when the lens barrel is viewed from the object side. 3B and 3C are cross-sectional views in the optical axis direction of the lens barrel, FIG. 3B is a view taken along a plane including BB in FIG. 3A, and FIG. It is a figure when cut | disconnecting in the surface containing CC.

なお、図1から図3には、本実施例における特徴部分を分かり易くするため、本実施例の特徴と直接関係しない部品については省略している。   In FIG. 1 to FIG. 3, parts that are not directly related to the features of the present embodiment are omitted for easy understanding of the characteristic portions of the present embodiment.

本実施例のレンズ鏡筒は、図2(C)に示すようにレンズマウント1を介してカメラ21に着脱可能に装着される。レンズ鏡筒内に配置された第1レンズユニット9及び第2レンズユニット6は、ズームリング4の光軸回りの回転により光軸方向(A−A方向)に移動するようになっている。そして、レンズユニット9、6間の距離を変更することによって撮影光学系の焦点距離を変更可能としている。   The lens barrel of this embodiment is detachably attached to the camera 21 via the lens mount 1 as shown in FIG. The first lens unit 9 and the second lens unit 6 arranged in the lens barrel are moved in the optical axis direction (AA direction) by the rotation of the zoom ring 4 around the optical axis. The focal length of the photographic optical system can be changed by changing the distance between the lens units 9 and 6.

ここでは、2つのレンズユニット9、6を光軸方向に移動させる構成であるが、本発明はこれに限るものではなく、複数(3つ以上)のレンズユニットを光軸方向に移動させるものであっても適用することができる。   Here, the two lens units 9 and 6 are configured to move in the optical axis direction. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of (three or more) lens units are moved in the optical axis direction. It can be applied even if it exists.

図2(C)において、カメラ21内には、ローパスフィルタ(光学フィルタ)22と、CCDやCMOSセンサ等の撮像素子23が配置されている。レンズ鏡筒内を通過した被写体光は、ローパスフィルタ22を透過して、撮像素子23の受光面に入射する。撮像素子23は、被写体光を受光して光電変換により電気信号に変換するとともに、蓄積した電荷を出力する。   In FIG. 2C, a low-pass filter (optical filter) 22 and an image sensor 23 such as a CCD or CMOS sensor are arranged in the camera 21. The subject light that has passed through the lens barrel passes through the low-pass filter 22 and enters the light receiving surface of the image sensor 23. The image sensor 23 receives subject light and converts it into an electrical signal by photoelectric conversion, and outputs the accumulated charge.

撮像素子23の出力信号は不図示の画像処理回路に入力され、該画像処理回路での画像処理によって画像データが生成される。該画像データは、カメラ21に設けられた不図示の表示ユニットで表示されたり、不図示の記録媒体に記録されたりする。   An output signal of the image sensor 23 is input to an image processing circuit (not shown), and image data is generated by image processing in the image processing circuit. The image data is displayed on a display unit (not shown) provided in the camera 21 or recorded on a recording medium (not shown).

図1において、2はレンズ鏡筒のピント位置を補正するためのピントワッシャである。マウント1は、レンズ鏡筒の本体としての固定筒3とともにピントワッシャ2を挟み込み、ビス15により固定筒3に固定される。マウント1がカメラ21に装着されることで、固定筒3はカメラ21に対して固定される。   In FIG. 1, reference numeral 2 denotes a focus washer for correcting the focus position of the lens barrel. The mount 1 sandwiches a pin washer 2 together with a fixed cylinder 3 as a main body of the lens barrel, and is fixed to the fixed cylinder 3 with screws 15. By mounting the mount 1 on the camera 21, the fixed cylinder 3 is fixed to the camera 21.

4はズームリングであり、この内周面4aにおいて固定筒3の外周面3aに係合する。ズームリング4は、不図示の駆動源からの駆動力を受けることにより光軸回りに回転可能である。固定筒3の外周面3aに形成された溝部3bには、ズームコロ5が取り付けられており、該ズームコロ5は、ズームリング4の周方向に延びる穴部4bと係合する。これにより、ズームリング4は固定筒3に対して光軸回りに回転支持される。   A zoom ring 4 is engaged with the outer peripheral surface 3a of the fixed cylinder 3 on the inner peripheral surface 4a. The zoom ring 4 can rotate around the optical axis by receiving a driving force from a driving source (not shown). A zoom roller 5 is attached to the groove 3 b formed on the outer peripheral surface 3 a of the fixed cylinder 3, and the zoom roller 5 engages with a hole 4 b extending in the circumferential direction of the zoom ring 4. Thereby, the zoom ring 4 is rotatably supported around the optical axis with respect to the fixed cylinder 3.

6は第2移動レンズユニットであり、第2保持鏡筒7により一体的に支持されている。なお、第2移動レンズユニット6および第2保持鏡筒7が、請求項に記載の第1レンズユニットに相当する。9は第1移動レンズユニットであり、第1保持鏡筒10により一体的に支持されている。なお、第1移動レンズユニット9および第1保持鏡筒10が、請求項に記載の第2レンズユニットに相当する。また、第2保持鏡筒7や第1保持鏡筒10は、モールド成形によって形成されている。   Reference numeral 6 denotes a second moving lens unit, which is integrally supported by a second holding barrel 7. The second moving lens unit 6 and the second holding barrel 7 correspond to the first lens unit described in the claims. A first moving lens unit 9 is integrally supported by the first holding barrel 10. The first moving lens unit 9 and the first holding barrel 10 correspond to the second lens unit described in the claims. The second holding barrel 7 and the first holding barrel 10 are formed by molding.

第2保持鏡筒7の周方向3箇所には腕部7aが形成されており、各腕部7aは、固定筒3の周方向3箇所に設けられ、光軸方向に延びる直進溝部3cに係合している。   Arm portions 7a are formed at three locations in the circumferential direction of the second holding barrel 7, and each arm portion 7a is provided at three locations in the circumferential direction of the fixed barrel 3 and is associated with a rectilinear groove portion 3c extending in the optical axis direction. Match.

腕部7aおよび直進溝部3cの係合によって、第2保持鏡筒7は光軸方向にのみ移動可能となっている。   The second holding barrel 7 can be moved only in the optical axis direction by the engagement of the arm portion 7a and the rectilinear groove portion 3c.

8はカムコロであり、第2保持鏡筒7の腕部7aに固定され、ズームリング4の内周面に設けられたカム溝部4cに係合している。従って、ズームリング4が光軸回りに回転すると、カムコロ8がカム溝部4cにガイドされ、第2保持鏡筒7はカム溝部4cのリードおよびズームリング4の回転量に応じて光軸方向に移動することになる。   A cam roller 8 is fixed to the arm portion 7 a of the second holding barrel 7 and engages with a cam groove portion 4 c provided on the inner peripheral surface of the zoom ring 4. Therefore, when the zoom ring 4 rotates around the optical axis, the cam roller 8 is guided by the cam groove 4c, and the second holding barrel 7 moves in the optical axis direction according to the lead of the cam groove 4c and the rotation amount of the zoom ring 4. Will do.

第2保持鏡筒7の内周面には複数の凸カム部7cが一体的に形成されており、各凸カム部7cは、第1保持鏡筒10の外周面に一体的に形成されたカムフォロア10aと係合している。   A plurality of convex cam portions 7 c are integrally formed on the inner peripheral surface of the second holding barrel 7, and each convex cam portion 7 c is integrally formed on the outer peripheral surface of the first holding barrel 10. The cam follower 10a is engaged.

11はキー受け板であり、凸カム部7cおよびカムフォロア10aの係合によって第2保持鏡筒7に組み込まれた第1保持鏡筒10に、ビス等により一体的に取り付けられる。12はズームキーであり、この凸部12aはズームリング4の凹部4dにビス等を介して固定される。これにより、ズームキー12は、ズームリング4とともに光軸回りに回転することになる。   Reference numeral 11 denotes a key receiving plate which is integrally attached to the first holding barrel 10 incorporated in the second holding barrel 7 by engagement of the convex cam portion 7c and the cam follower 10a with screws or the like. Reference numeral 12 denotes a zoom key, and the convex portion 12a is fixed to the concave portion 4d of the zoom ring 4 via a screw or the like. As a result, the zoom key 12 rotates around the optical axis together with the zoom ring 4.

ズームキー12の光軸方向に延びるガイド部12bは、キー受け板11の凹部11aと係合している。これにより、ズームリング4の回転力がズームキー12を介して第1保持鏡筒10に伝達され、第1保持鏡筒10は光軸回りに回転することになる。   A guide portion 12 b extending in the optical axis direction of the zoom key 12 is engaged with a concave portion 11 a of the key receiving plate 11. Thereby, the rotational force of the zoom ring 4 is transmitted to the first holding barrel 10 via the zoom key 12, and the first holding barrel 10 rotates around the optical axis.

ここで、第1保持鏡筒10は、カムフォロア10aを介して凸カム部7cに係合しているため、光軸回りに回転するとともに光軸方向に移動することになる。すなわち、第1保持鏡筒10は、第2保持鏡筒7に対して凸カム部7cのリード分だけ光軸回りに回転しながら光軸方向に移動ことができる。なお、本実施例では、第2保持鏡筒7の内周面に、第1保持鏡筒10を駆動するための凸カム部7cを形成したが、第2保持鏡筒7とは別に第1保持鏡筒10を駆動するためのカム部材を設けてもよい。   Here, since the first holding barrel 10 is engaged with the convex cam portion 7c via the cam follower 10a, the first holding barrel 10 rotates around the optical axis and moves in the optical axis direction. In other words, the first holding barrel 10 can move in the optical axis direction while rotating around the optical axis by the lead of the convex cam portion 7 c with respect to the second holding barrel 7. In the present embodiment, the convex cam portion 7 c for driving the first holding barrel 10 is formed on the inner peripheral surface of the second holding barrel 7, but the first holding barrel 7 is separate from the first holding barrel 7. A cam member for driving the holding barrel 10 may be provided.

13は圧縮コイルバネであり、第2保持鏡筒7および第1保持鏡筒10の間に配置され、この両端において第2保持鏡筒7の光軸直交面(受け面)7dおよび第1保持鏡筒10の光軸直交面(受け面)10bに当接している。ここで、光軸直交面7d、10bに当接する圧縮コイルバネ13の両端部は、研削等によって光軸直交面を持つように形成されている。これにより、圧縮コイルバネ13のバネ力を、第2保持鏡筒7および第1保持鏡筒10に効率良く伝えることができる。図4に、圧縮コイルバネ13の外観斜視図を示す。   Reference numeral 13 denotes a compression coil spring, which is disposed between the second holding barrel 7 and the first holding barrel 10. At both ends thereof, the optical axis orthogonal surface (receiving surface) 7 d of the second holding barrel 7 and the first holding mirror are provided. The tube 10 is in contact with the optical axis orthogonal surface (receiving surface) 10b. Here, both end portions of the compression coil spring 13 in contact with the optical axis orthogonal surfaces 7d and 10b are formed to have an optical axis orthogonal surface by grinding or the like. Thereby, the spring force of the compression coil spring 13 can be efficiently transmitted to the second holding barrel 7 and the first holding barrel 10. FIG. 4 shows an external perspective view of the compression coil spring 13.

また、圧縮コイルバネ13は、光軸直交面7dおよび光軸直交面10bの最大間隔(レンズユニット6、9が光軸方向で最も離れた状態)よりも長い自然長を持つため、第1保持鏡筒10および第2保持鏡筒7を光軸方向において離す方向に付勢する。さらに、圧縮コイルバネ13は、レンズ鏡筒内の撮影光学系の光路を囲うように配置され、該光路を通過する被写体光束を妨げないように配置されている。   Further, since the compression coil spring 13 has a natural length longer than the maximum distance between the optical axis orthogonal surface 7d and the optical axis orthogonal surface 10b (the lens units 6 and 9 are farthest apart in the optical axis direction), the first holding mirror The tube 10 and the second holding barrel 7 are urged in a direction away from each other in the optical axis direction. Further, the compression coil spring 13 is disposed so as to surround the optical path of the photographing optical system in the lens barrel, and is disposed so as not to block the subject light flux passing through the optical path.

ここで、凸カム部7cのリード方向(巻き方向、図2(B)の点線に示す)と、圧縮コイルバネ13の巻き方向とは、同じ方向となっている。すなわち、圧縮コイルバネ13は、像面側から物体側にかけて図1の矢印X方向に回りながら延びている。また、凸カム部7cも、像面側から物体側にかけて図1の矢印X方向に回りながら延びている。言い換えれば、凸カム部7cおよび圧縮コイルバネ13は、像面側から見たときに右巻き(時計方向に巻かれている)となっている。   Here, the lead direction of the convex cam portion 7c (winding direction, indicated by a dotted line in FIG. 2B) and the winding direction of the compression coil spring 13 are the same direction. That is, the compression coil spring 13 extends while rotating in the direction of the arrow X in FIG. 1 from the image plane side to the object side. The convex cam portion 7c also extends from the image plane side to the object side while rotating in the arrow X direction in FIG. In other words, the convex cam portion 7c and the compression coil spring 13 are right-handed (clockwise wound) when viewed from the image plane side.

従来のように圧縮コイルバネ13の両端に当接する保持鏡筒(7、10)が光軸方向にのみ移動する構成の場合には、これら保持鏡筒の光軸方向における間隔の変化に伴って圧縮コイルバネが伸縮し、各保持鏡筒には、バネを構成する線材のほぼねじれ力(上述した光軸方向において離す方向の力)のみが働くことになる。このため、圧縮コイルバネを、安定したバネ定数を持つバネとして使用できる。   In the case where the holding barrels (7, 10) that are in contact with both ends of the compression coil spring 13 are moved only in the optical axis direction as in the prior art, compression is performed in accordance with the change in the interval in the optical axis direction of these holding barrels. The coil spring expands and contracts, and only the torsional force of the wire constituting the spring (force in the direction of separating in the optical axis direction described above) acts on each holding barrel. For this reason, the compression coil spring can be used as a spring having a stable spring constant.

しかし、本実施例では、圧縮コイルバネ13の一端が、光軸方向に移動するとともに光軸回りに回転する第1保持鏡筒10に当接しているため、圧縮コイルバネ13には、上記のネジレ力だけでなく第1保持鏡筒10の回転に伴う曲げ応力が生じる。すなわち、圧縮コイルバネ13の一端側は、第1保持鏡筒10との摩擦によってコイルバネ13の周方向に変位する力を受ける。   However, in this embodiment, since one end of the compression coil spring 13 is in contact with the first holding barrel 10 that moves in the optical axis direction and rotates around the optical axis, the above-described twisting force is applied to the compression coil spring 13. In addition to this, bending stress accompanying rotation of the first holding barrel 10 occurs. That is, one end of the compression coil spring 13 receives a force that is displaced in the circumferential direction of the coil spring 13 due to friction with the first holding barrel 10.

本実施例のレンズ鏡筒において、第1保持鏡筒10および第2保持鏡筒7の光軸方向における間隔を狭める場合、第1保持鏡筒10は、物体側から見て時計方向(図4の矢印X1方向に相当する方向)に回転しながら第2保持鏡筒7に近づいていく。   In the lens barrel of this embodiment, when the distance between the first holding barrel 10 and the second holding barrel 7 in the optical axis direction is narrowed, the first holding barrel 10 is clockwise when viewed from the object side (FIG. 4). (The direction corresponding to the direction of the arrow X1) is approaching the second holding barrel 7.

このとき、圧縮コイルバネ13の全長は徐々に短くなっていくとともに、該圧縮コイルバネ13の径が大きくなる。また、圧縮コイルバネ13の一端側には、第1保持鏡筒10との摩擦による図4の矢印X1方向の力を受けて、圧縮コイルバネ13の径方向外側にふくらむ応力が働くことになる。   At this time, the overall length of the compression coil spring 13 is gradually shortened, and the diameter of the compression coil spring 13 is increased. Further, on one end side of the compression coil spring 13, a stress that bulges outward in the radial direction of the compression coil spring 13 due to the force in the direction of the arrow X <b> 1 in FIG. 4 due to friction with the first holding barrel 10 acts.

すなわち、圧縮コイルバネ13の一端側に、該圧縮コイルバネ13の径方向外側にふくらませる応力を生じさせることで、上述した圧縮コイルバネ13の径の増加に対応させることができる。   That is, it is possible to cope with the increase in the diameter of the compression coil spring 13 described above by generating a stress that causes the compression coil spring 13 to bulge outward in the radial direction of the compression coil spring 13.

一方、第1保持鏡筒10および第2保持鏡筒7の光軸方向における間隔を広げる場合、第1保持鏡筒10は、物体側からみて反時計方向(図4の矢印Y方向に相当する方向)に回転しながら第2保持鏡筒7から離れていく。   On the other hand, when the interval between the first holding barrel 10 and the second holding barrel 7 in the optical axis direction is increased, the first holding barrel 10 is counterclockwise (corresponding to the arrow Y direction in FIG. 4). The second holding barrel 7 while rotating in the direction).

このとき、圧縮コイルバネ13の全長は徐々に長くなっていくとともに、該圧縮コイルバネ13の径が小さくなっていく。また、圧縮コイルバネ13の一端側には、第1保持鏡筒10との摩擦による図4の矢印Y方向の力を受けて、圧縮コイルバネ13の径方向内側に入り込む応力が働くことになる。   At this time, the overall length of the compression coil spring 13 gradually increases and the diameter of the compression coil spring 13 decreases. Further, on one end side of the compression coil spring 13, a stress that enters the radially inner side of the compression coil spring 13 due to the force in the direction of arrow Y in FIG. 4 due to friction with the first holding barrel 10 acts.

すなわち、圧縮コイルバネ13の一端側に、該圧縮コイルバネ13の径方向内側に入り込むような応力を生じさせることで、上述した圧縮コイルバネ13の径の減少に対応させることができる。   That is, it is possible to cope with the decrease in the diameter of the compression coil spring 13 described above by generating a stress that enters the radially inner side of the compression coil spring 13 on one end side of the compression coil spring 13.

本実施例によれば、第1保持鏡筒10を上述したように動作させることによって、第1保持鏡筒10に上記動作と逆の動作を行わせる場合に比べて、第1保持鏡筒10および第2保持鏡筒7の間隔の変化に応じた圧縮コイルバネ13の変形(径の変化)の際に、圧縮コイルバネ13に加わる応力を軽減することができる。すなわち、第1保持鏡筒10および第2保持鏡筒7の間隔の変化に応じた圧縮コイルバネ13の変形をスムーズに行わせることができる。しかも、圧縮コイルバネ13の変形をスムーズに行わせることで、該圧縮コイルバネ13に当接する第1保持鏡筒10の動作(光軸回りの回転および光軸方向への移動)をスムーズに行わせることができる。   According to the present embodiment, the first holding lens barrel 10 is operated as described above, so that the first holding lens barrel 10 can be operated in the opposite direction to the first holding lens barrel 10. The stress applied to the compression coil spring 13 can be reduced when the compression coil spring 13 is deformed (change in diameter) in accordance with the change in the interval between the second holding barrels 7. That is, the compression coil spring 13 can be smoothly deformed according to the change in the distance between the first holding barrel 10 and the second holding barrel 7. In addition, by causing the compression coil spring 13 to be smoothly deformed, the operation of the first holding barrel 10 in contact with the compression coil spring 13 (rotation around the optical axis and movement in the optical axis direction) can be performed smoothly. Can do.

これにより、第1保持鏡筒10が光軸回りに回転しながら光軸方向に移動した場合でも、圧縮コイルバネ13によって第1保持鏡筒10および第2保持鏡筒7を光軸方向で離す方向に付勢でき、第1保持鏡筒10および第2保持鏡筒7の光軸方向における位置決めを行うことができる。   Thereby, even when the first holding barrel 10 rotates in the optical axis direction while rotating around the optical axis, the first holding barrel 10 and the second holding barrel 7 are separated in the optical axis direction by the compression coil spring 13. The first holding barrel 10 and the second holding barrel 7 can be positioned in the optical axis direction.

なお、接触面7d、10bに油等の潤滑剤を塗布したり、摺動部材を設けたりすることで、圧縮コイルバネ13の両端部との摩擦力を減らすことができ、圧縮コイルバネ13の変形および第1保持鏡筒10の動作をスムーズに行わせることができる。   In addition, by applying a lubricant such as oil to the contact surfaces 7d and 10b or by providing a sliding member, the frictional force with both ends of the compression coil spring 13 can be reduced. The operation of the first holding barrel 10 can be performed smoothly.

図5に、本発明の実施例2について説明する。本実施例では、実施例1と比較して圧縮コイルバネの構成を変更している。図5に、本実施例における圧縮コイルバネの側面図(A)および外観斜視図(B)を示す。   A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the configuration of the compression coil spring is changed as compared with the first embodiment. In FIG. 5, the side view (A) and external appearance perspective view (B) of the compression coil spring in a present Example are shown.

図5に示す圧縮コイルバネ14は、この端部14a、14bが光軸方向に延びるように形成されている。なお、他のレンズ鏡筒の構成について実施例1と同様であり、実施例1で説明した部材と同じ部材について同一符号を用いて説明する。   The compression coil spring 14 shown in FIG. 5 is formed so that the end portions 14a and 14b extend in the optical axis direction. The configuration of the other lens barrel is the same as that of the first embodiment, and the same members as those described in the first embodiment will be described using the same reference numerals.

端部14aは、第1保持鏡筒10に形成された穴部に係合し、端部14bは第2保持鏡筒7に形成された穴部に係合する。また、本実施例においても、第1保持鏡筒10は、実施例1と同様に第2保持鏡筒7に対して光軸回りに回転しながら光軸方向に移動することになる。   The end portion 14 a engages with a hole formed in the first holding lens barrel 10, and the end portion 14 b engages with a hole formed in the second holding lens barrel 7. Also in the present embodiment, the first holding barrel 10 moves in the optical axis direction while rotating around the optical axis with respect to the second holding barrel 7 as in the first embodiment.

ここで、第1保持鏡筒10には、圧縮コイルバネ14の端部14aが係合しているため、第1保持鏡筒10に対して常に光軸回り一方向の付勢力を与えることができる。   Here, since the end 14a of the compression coil spring 14 is engaged with the first holding barrel 10, an urging force in one direction around the optical axis can always be applied to the first holding barrel 10. .

すなわち、第1保持鏡筒10が図5(B)の矢印Y方向(物体側から見て時計方向)に回転しながら第2保持鏡筒7に近づいていくと、圧縮コイルバネ14は、実施例1で説明したのと同様にこの径が大きくなるように変形する。このとき、第1保持鏡筒10には、圧縮コイルバネ14の復元力によって端部14aを介して矢印X方向の付勢力が働く。   That is, when the first holding barrel 10 approaches the second holding barrel 7 while rotating in the arrow Y direction (clockwise as viewed from the object side) in FIG. In the same manner as described in 1, the diameter is deformed so as to increase. At this time, a biasing force in the direction of the arrow X acts on the first holding barrel 10 through the end portion 14 a by the restoring force of the compression coil spring 14.

また、第1保持鏡筒10が図5(B)の矢印X方向(物体側からみて反時計方向)に回転しながら第2保持鏡筒7から離れていくと、圧縮コイルバネ14は、実施例1で説明したのと同様にこの径が小さくなるように変形する。このとき、第1保持鏡筒10には、圧縮コイルバネ14の復元力によって端部14aを介して矢印Y方向の付勢力が働く。   When the first holding barrel 10 is moved away from the second holding barrel 7 while rotating in the direction of the arrow X in FIG. 5B (counterclockwise as viewed from the object side), the compression coil spring 14 is In the same manner as described in 1, this diameter is deformed to be small. At this time, the urging force in the direction of arrow Y acts on the first holding barrel 10 through the end portion 14 a by the restoring force of the compression coil spring 14.

一方、第2保持鏡筒7も圧縮コイルバネ14に係合しているため、第1保持鏡筒10の動作に伴う圧縮コイルバネ14の変形によって、光軸回り一方向の付勢力を受けることになる。   On the other hand, since the second holding barrel 7 is also engaged with the compression coil spring 14, the deformation of the compression coil spring 14 accompanying the operation of the first holding barrel 10 receives a biasing force in one direction around the optical axis. .

本実施例によれば、上述したように第1保持鏡筒10や第2保持鏡筒7を光軸回り一方向に付勢することによって、光軸回りにおけるガタを抑制することができる。すなわち、カムフォロア10aおよび凸カム部7c間の光軸回りのガタや、カムコロ8およびカム溝部4c間の光軸回りのガタを抑制することができる。   According to the present embodiment, as described above, the backlash around the optical axis can be suppressed by urging the first holding barrel 10 and the second holding barrel 7 in one direction around the optical axis. That is, play around the optical axis between the cam follower 10a and the convex cam portion 7c and play around the optical axis between the cam roller 8 and the cam groove portion 4c can be suppressed.

また、実施例1と同様に圧縮コイルバネ14の光軸方向の付勢力によって、第1保持鏡筒10や第2保持鏡筒7の光軸方向におけるガタを抑制することができる。   Similarly to the first embodiment, the biasing force in the optical axis direction of the compression coil spring 14 can suppress the play in the optical axis direction of the first holding barrel 10 and the second holding barrel 7.

なお、上述した実施例では、カメラ21に着脱可能に装着されるレンズ鏡筒について説明したが、レンズ一体型のカメラについても本発明を適用することができる。また、上記実施例では、第2保持鏡筒7が光軸方向にのみ移動し、第1保持鏡筒10が光軸回りに回転しながら光軸方向に移動する構成について説明したが、これに限るものではない。例えば、圧縮コイルバネの両端に当接する2つの保持鏡筒を光軸回りに回転させながら光軸方向に移動させる構成としてもよい。この場合にも、実施例1で説明したように、各保持鏡筒を駆動するためのカムの巻き方向と、圧縮コイルバネの巻き方向とを一致させる必要がある。   In the above-described embodiment, the lens barrel that is detachably attached to the camera 21 has been described. However, the present invention can also be applied to a lens-integrated camera. In the above embodiment, the second holding barrel 7 is moved only in the optical axis direction, and the first holding barrel 10 is rotated in the optical axis direction while rotating around the optical axis. It is not limited. For example, two holding barrels that are in contact with both ends of the compression coil spring may be configured to move in the optical axis direction while rotating around the optical axis. Also in this case, as described in the first embodiment, it is necessary to match the winding direction of the cam for driving each holding barrel with the winding direction of the compression coil spring.

本発明の実施例1であるレンズ鏡筒の分解斜視図。1 is an exploded perspective view of a lens barrel that is Embodiment 1 of the present invention. ワイド状態にある上記レンズ鏡筒を物体側から見た図(A)、(A)中のB−B断面図(B)、(A)中のC−C断面図(C)、像面側から見た図(D)。A view of the lens barrel in the wide state as viewed from the object side (A), a BB cross-sectional view (B) in (A), a CC cross-sectional view (C) in (A), an image plane side (D) seen from FIG. テレ状態にある上記レンズ鏡筒を物体側から見た図(A)、(A)中のB−B断面図(B)、(A)中のC−C断面図(C)。The figure which looked at the lens barrel in the tele state from the object side (A), BB sectional view (B) in (A), CC sectional view (C) in (A). 実施例1における圧縮コイルバネの外観斜視図。1 is an external perspective view of a compression coil spring in Embodiment 1. FIG. 本発明の実施例2における圧縮コイルバネの側面図(A)及び外観斜視図(B)。The side view (A) and external appearance perspective view (B) of the compression coil spring in Example 2 of this invention. 従来のレンズ鏡筒の光軸方向断面図(A)、カム筒の展開図(B)および第2レンズ保持鏡筒の展開図(C)。Sectional view in the optical axis direction of a conventional lens barrel (A), a development view of a cam barrel (B), and a development view of a second lens holding barrel (C).

符号の説明Explanation of symbols

1・・マウント
2・・ピントワッシャ
3、33・・固定筒
4、34・・ズームリング
5・・ズームコロ
6、32・・第2レンズ群
7、36・・第2保持鏡筒
8、37・・カムコロ
9、31・・第1レンズ群
10、35・・第1保持鏡筒
11・・キー受け板
12、38・・ズームキー
13、14・・圧縮コイルバネ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Mount 2 ... Focus washer 3, 33 ... Fixed cylinder 4, 34 ... Zoom ring 5. Zoom roller 6, 32 ... Second lens group 7, 36 ... Second holding barrel 8, 37 ... · Cam rollers 9 and 31 · · First lens group 10 and 35 · · First holding barrel 11 · · Key receiving plate 12 and 38 · · Zoom keys 13 and 14 · · Compression coil spring

Claims (8)

第1レンズユニットと、
光軸回りで回転しながら前記第1レンズユニットに対して光軸方向に移動可能な第2レンズユニットと、
回転する前記第2レンズユニットを光軸方向に移動させる螺旋状のカムが形成されたカム部材と、
前記第1レンズユニットと前記第2レンズユニットの間に光路を囲むように配置され、前記第2レンズユニットを前記第1レンズユニットから離す方向の付勢力を与えるコイルバネとを有し、
前記コイルバネの巻き方向と前記カムの螺旋の巻き方向とが同じであることを特徴とするレンズ装置。
A first lens unit;
A second lens unit movable in the optical axis direction with respect to the first lens unit while rotating around the optical axis;
A cam member formed with a spiral cam for moving the rotating second lens unit in the optical axis direction;
A coil spring disposed so as to surround an optical path between the first lens unit and the second lens unit, and applying a biasing force in a direction separating the second lens unit from the first lens unit;
The lens apparatus according to claim 1, wherein a winding direction of the coil spring and a winding direction of the spiral of the cam are the same.
前記第1レンズユニットは光軸回りの回転が阻止されており、
前記コイルバネは、一端および他端がそれぞれ前記第1レンズユニットおよび第2レンズユニットに係合して前記第2レンズユニットに回転方向一方に作用する付勢力を与えることを特徴とする請求項1に記載のレンズ装置。
The first lens unit is prevented from rotating about the optical axis;
2. The coil spring according to claim 1, wherein one end and the other end of the coil spring engage with the first lens unit and the second lens unit, respectively, to apply a biasing force acting on the second lens unit in one direction of rotation. The lens device described.
前記回転方向一方は、前記第2レンズユニットのカムフォロア部を前記カムに押圧させる方向であることを特徴とする請求項2に記載のレンズ装置。   3. The lens device according to claim 2, wherein one of the rotation directions is a direction in which the cam follower portion of the second lens unit is pressed against the cam. 前記第1および第2レンズユニットに、光軸直交面であって前記コイルバネの端面を受ける受け面が設けられていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載のレンズ装置。   4. The lens device according to claim 1, wherein the first lens unit and the second lens unit are provided with receiving surfaces that are orthogonal to the optical axis and receive end faces of the coil springs. 5. . 前記受け面に、潤滑剤が塗布されていることを特徴とする請求項4に記載のレンズ装置。   The lens apparatus according to claim 4, wherein a lubricant is applied to the receiving surface. 前記受け面に、摺動部材が設けられていることを特徴とする請求項4に記載のレンズ装置。   The lens device according to claim 4, wherein a sliding member is provided on the receiving surface. 請求項1から6のいずれか1つに記載のレンズ装置と、
該レンズ装置の装着が可能で、該レンズ装置により形成された被写体像を光電変換する光電変換素子を備えた撮影装置とを有することを特徴とする撮影システム。
A lens apparatus according to any one of claims 1 to 6;
A photographing system comprising: a photographing device that can be attached to the lens device and includes a photoelectric conversion element that photoelectrically converts a subject image formed by the lens device.
請求項1から6のいずれか1つに記載のレンズ装置と、
該レンズ装置により形成された被写体像を光電変換する光電変換素子とを有することを特徴とする撮影装置。

A lens apparatus according to any one of claims 1 to 6;
An imaging apparatus comprising: a photoelectric conversion element that photoelectrically converts a subject image formed by the lens device.

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