JP2012027093A - レンズ鏡筒および光学機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 組立性がよく、かつ防塵・防滴性の高いレンズ鏡筒を提供すること。
【解決手段】 第一の部材３４と、変倍又は合焦のために光軸方向に移動するレンズを保持するレンズ保持枠２５と、第一の部材とレンズ保持枠のそれぞれの光軸直交平面に狭持された弾性部材３６を有し、弾性部材３６は変倍又は合焦動作により光軸方向に圧縮可能であることを特徴とするレンズ鏡筒とした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、レンズ鏡筒の防塵、防滴構造に関するものである。

従来から、固定部材の内径側に配置され、合焦や変倍のために光軸方向に進退するレンズ移動群を有するレンズ鏡筒において、固定部材とレンズ移動群を保持するレンズ移動枠のラジアル方向の隙間から砂・埃・水などが侵入する問題がった。

その問題を防ぐために、レンズ鏡筒内に光軸方向に伸縮可能に保持された蛇腹状部材を配置していた。

蛇腹（じゃばら）とは、膜ないしは板状の部材で作られる、山折りや谷折りの繰り返し構造である。

特開２００４−２３３３８１号公報

しかしながら、上述の特許文献１に開示された従来技術では、蛇腹部材を固定部材と移動部材のそれぞれに固着する必要があり、組立性が悪いという問題があった。

そこで、本発明の目的は、組立性がよく、かつ防塵・防滴性の高いレンズ鏡筒を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係るレンズ鏡筒は、第一の部材と、変倍又は合焦のために光軸方向に進退するレンズ又はレンズ群を保持するレンズ保持枠と、前記第一の部材と前記レンズ保持枠のそれぞれの光軸直交平面に狭持された弾性部材を有し、前記弾性部材は変倍又は合焦動作により光軸方向に圧縮可能であることを特徴とする。

本発明に係るレンズ鏡筒によれば、組立性がよく、かつ防塵・防滴性の高いレンズ鏡筒を提供することができる。

実施例のレンズ鏡筒のワイド状態の断面図である。 実施例のレンズ鏡筒の展開図である。 実施例のレンズ鏡筒の要部拡大図である。

本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。

図１は、実施例の一眼レフカメラ用の交換レンズのワイド状態における内部構造と、レンズ鏡筒としての変換レンズが取り付けられるカメラ本体の概略を示す断面図である。

実施例では、変換レンズと変換レンズが取り付けられるカメラ本体を併せて光学機器とする。

図２は、実施例の交換レンズ２のワイド状態の要部展開図である。

先ず、図１を用いて、レンズ鏡筒機構全体の構成について説明する。

カメラ本体１には、交換レンズ２が着脱自在に取り付けられ、カメラ本体１内には撮像素子１ａが設けられている。交換レンズ２は、物体側から順に、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４、第５レンズ群Ｌ５を有する５群構成のズームレンズである。

第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２の２つの群と第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４、第５レンズ群Ｌ５の３つの群は、変倍動作（ズーム動作）に際し光軸方向に一体で移動する変倍レンズ群である。

また、その中で、第２レンズ群Ｌ２は、合焦（フォーカス動作）に際し光軸方向に移動する合焦レンズ群でもある。

交換レンズ２をカメラ本体１に取り付けるためのマウント１１はバヨネット部を有しており、固定筒１２にビス止め固定されている。マウントリング１３は、マウント１１と固定筒１２との間に挟み込まれて固定されている。

案内筒１４は、固定筒１２にビス止めされることで、カメラ本体１に対して固定されている。案内筒１４の外周には、バヨネット爪１４ａが円周３等分に配置されている。

１５は、カム筒である。カム筒１５は、内周に形成されたバヨネット溝１５ａと案内筒１４のバヨネット溝１４ａが係合することにより、光軸周りに回転可能に保持される。

１６は、第３レンズ群Ｌ３を保持する３群保持枠である。３群保持枠１６には、３群レンズ枠移動コロ１７が軸ビス１８ａにて固定されている。

また、３群保持枠１６には、絞り駆動部と絞り羽根部とから構成される電磁絞りユニット１９と、副絞りユニット２０がビスにより固定されている。また、３群保持枠１６の撮像面側の後端には、第４レンズ群Ｌ４を保持する４群保持枠２１が、３群保持枠１６にビス止めされている。

第５レンズ群Ｌ５を保持する５群保持枠２２は、４群保持枠２１に対して平行偏芯調整を行う。そのため、偏芯コロ２３にて４群保持枠２１に保持される。なお、偏芯コロによる平行偏芯調整構造は公知であるため説明は省略する。

２４は直進筒である。直進筒２４の端面には、第１レンズ群Ｌ１を保持する１群保持枠２５がビスにより固定されている。第１レンズ群Ｌ１はレンズ押さえ環２６によって固定される。直進筒２４には、直進筒移動コロ２７が軸ビス１８ｂにより固定されている。

カム筒１５を回転させると、案内筒１４に設けられた光軸方向へ延伸した直進溝１４ｂと、カム筒１５に設けられた３群用カム溝１５ｂおよび直進筒用カム溝１５ｃの交点とが移動する。この交点の移動に従って、３群保持枠１６及び直進筒２４はそれぞれの移動コロ（カムフォロワピン）を介して光軸方向に移動する。

合焦レンズ群保持枠である２群保持枠２８は合焦レンズ群である第２レンズ群Ｌ２を保持し、外周に設けられたカムフォロワピンが直進筒２４に設けられたカム溝２４ａに係合する。２群保持枠２８から延出したカムフォロワピンは、カム溝２４ａを貫通して、フォーカス定位置回転筒２９に設けられた直進溝（不図示）にも係合する。フォーカス定位置回転筒２９は、バヨネット結合により直進筒２４に対して定位置回転可能に保持されている。

３０は、フォーカスユニットで、案内筒１４にビス止めされている。フォーカスユニット３０は、主として振動型モータと差動機構とで構成されており、振動型モータのロータ回転量とマニュアルリング３１の回転量に応じたフォーカスキー３２の回転量を出力する。

フォーカスキー３２は、フォーカス定位置回転筒２９に固定されたフォーカス伝達キー３３と係合している。

フォーカスユニット３０の前側にはフード枠３４（第一の部材）がビス止めされている。フード枠３４の先端外周には、バヨネット部が設けられており、不図示のアクセサリーであるフードが装着可能となっている。

また、フード枠３４と１群保持枠２５との隙間には、遮蔽部材であるテレンプ３５が光軸周りに巻きつけられている。さらに、１群保持枠２５の光軸直交平面２５ａとフード枠３４の光軸直交平面３４ａの間には、環状の弾性部材３６が配置されており、ズームングにより１群保持枠２５が光軸方向に進退しても、常に光軸方向に生じる２部品間の隙間を埋めるように設定されている。

３７は、フード枠３４にビスにて固定されたマニュアルリングコマであり、マニュアルリング３１をフード枠３４に対して定位置回転可能に保持する。マニュアルリングコマ３７は、円周３箇所に配置されている。マニュアルリング３１の外周にはマニュアルリングゴム３８が巻き付けられている。

３９は、目盛シートで、フォーカスユニット３０の出力であるフォーカスキー３２と一体的に回転し、目盛窓４０と合わせて焦点位置の表示を行う。

ズームリング４１は、ズーム操作時に使用者が回転操作する部材であり、固定筒１２に対して定位置回転可能に保持されている。ズームリング４１には、ズームキー４２がビスにより固定されている。ズームキー４２は、カム筒１５に形成されたズームキー係合溝１５ｆに係合し、ズームリング４１を回転させるとその回転力によりズームキー４２を介して一体的にカム筒１５を回転させることができる。ズームリング４１の外周にはズームゴム４３が巻き付けられている。

４４は、ズームリング４１にビス止めされたズームブラシで、エンコーダフレキシブル基板４５のグレイコードパターン上を摺動して、ズームリング４１とエンコーダフレキシブル基板４５の位置関係を検出するために用いられる。

４６は、メイン基板で、フォーカスユニット３０、電磁絞りユニット１９、エンコーダフレキシブル基板４５と可撓性フレキシブル基板を介して又は直接、電気的に接続され、各種制御を行う。

４７は、マウント１１にビス止めされ、メイン基板４６とフレキシブル基板を介して接続された接点ブロックであり、カメラ本体との通信および電源の供給を行うために設けられている。

４８は裏蓋で、マウント１１に弾性結合して有害光をカットしている。

４９は案内筒１４の直進溝１４ｂと同位相であり、かつバヨネット爪１４ａと光軸方向においてカム筒１５のカム溝を挟んで離間して配置されるピンである。

以上のように構成された交換レンズでは、ズームリング４１を回転させると、ズームキー４２を介してカム筒１５が回転し、上記機構に従い全てのレンズＬ１〜Ｌ５が光軸方向に進退してズーミングが行われる。また、第３レンズ群Ｌ３の進退により、副絞りユニット２０が開閉動作をおこない、開放口径を決定している。

一方、オートフォーカス時には振動型モータの駆動により、マニュアルフォーカス時には、マニュアルリング３１を回転させることにより、それぞれフォーカスキー３２を回転させる。これにより、上記機構に従い、第２群レンズＬ２が進退し、フォーカシングを行うことができる。

次に、図２を用いて各レンズ保持枠の移動軌跡について説明する。

図２は、案内筒１４とカム筒１５のワイド状態における展開図である。

案内筒１４とカム筒１５は案内筒の外周部に設けられたバヨネット爪１４ａと、カム筒に設けられたバヨネット溝１５ａが係合することで、カム筒１５を光軸方向への移動を規制しつつ、定位置回転可能に保持している。

１５ｂは、３群保持枠１６を光軸方向に進退させるための３群用カム溝である。１５ｃは、直進筒２４を光軸方向に進退させるための直進筒用カム溝である。３群用カム溝１５ｂと直進筒用カム溝１５ｃは円周３等分に配置されている。

１４ｂは３群保持枠１６及び直進筒２４を直進移動させるための直進溝である。直進溝１４ｂも前述のカム溝と同様に円周３等分に配置されている。

１５ｄは５群保持枠２２を平行偏芯調整するための工具穴であり、カム筒１５をテレ状態まで回転させると、案内筒１４の工具穴１４ｂと位相が一致し、外径方向から偏芯コロ２２にアクセス可能となる。

１群保持枠２５は、直進筒２４を介して直進筒移動コロ２７に保持されているため、直進筒用カム溝１５ｃの軌跡に沿って光軸方向に進退する。ここで、カム筒１５を図中Ａ方向に回転させると、直進筒移動コロ２７はワイド状態である２７Ｗから２７Ｍの状態まではマウント側へ移動する。さらにカム筒１５を回転させるとレンズ群Ｌ１側へ反転し、テレ状態である２７Ｔまで移動する。

３群保持枠１６は、３群レンズ枠移動コロ１７に保持されているため、３群用カム溝１５ｂの軌跡に沿って光軸方向に進退する。３群用カム溝１５ｂは、リード変化の無い線形のカム溝である。そのため、カム筒１５を図中Ａ方向に回転させると、３群レンズ枠移動コロ１７はワイド状態である１７Ｗからテレ状態である１７Ｔまで、カム筒１５の回転量に応じて一定の量を移動する。

上述の通り、本実施例の交換レンズ２は、負レンズと正レンズ、の２群ズームである。

次に、本実施例の特徴部である防滴構造について、図２、図３を用いて説明する。

図３は、本実施例の特徴部の要部拡大図である。
図３（ａ）直進筒移動コロ２７が２７Ｗの位置にある状態（ワイド状態）を示している。
図３（ｂ）直進筒移動コロ２７が２７Ｍの位置にある状態を示している。
図３（ｃ）直進筒移動コロ２７が２７Ｔの位置にある状態（テレ状態）を示している。

図３（ａ）のワイド状態において、弾性部材３６は、自由長Ｌ０から１群保持枠２５の光軸直交平面２５ａとフード枠３４の光軸直交平面３４ａの間隔となるＬｗの状態まで圧縮されて配置されている。弾性部材３６は、半独立半連続気泡型のＥＰＤＭゴム発砲体であり、例えば、日東電工株式会社のエプトシーラーなどが知られている。半独立半連続気泡型とは、圧縮前状態では独立気泡と連続気泡が不規則に配置され、圧縮後はセルが独立気泡化する構造を言う。そのため、弾性部材３６は、低応力で圧縮が可能であり、圧縮後に半独立気泡のセルが独立気泡化することで高い防滴性を得ることができる。

弾性部材３６は、第一の部材としてのフード枠３４の光軸直交平面３４ａ及び１群保持枠２５の光軸直交平面２５ａに狭持された、変倍動作又は合焦動作により光軸方向に圧縮可能な部材である。

本実施例では、弾性部材３６の形状を環状とすることで、部品単体で形状を維持させることができる。そのため、蛇腹部材のように組み込み時に折り畳む必要が無い。さらに、レンズ鏡筒に組み込んだ後、圧縮状態にあるため、１群保持枠２５の光軸直交平面２５ａとフード枠３４の光軸直交平面３４ａの間でバネ性を持って突っ張り状態となる。

そのため、本実施例の半独立半連続気泡型部材である弾性部材３６は、１群保持枠２５とフード枠３４の一方もしくは両方の部材に固定、固着する必要が無い。

なお、本実施例では、自然状態での形状維持性を高め組立性を向上させるために、弾性部材３６の両端面にＰＥＴシートを貼り付けている。

また、弾性部材３６を１群保持枠２５には配置する際の目印と、作動時のガイドを兼ねる目的として、１群保持枠２５には弾性部材３６の外径側に光軸方向に延伸するガイド部２５ｂを設けられている。さらに、フード枠３４にも作動時のガイド部３４ｂを設けることで、弾性部材３６の圧縮時のヨレを防止している。

光軸方向に延伸したカイド部２５ｂ、３４ｂは、弾性部材の径方向へのずれを抑制するために、半独立半連続気泡型の弾性部材３６に隣接して配置されている。

ここで、カム筒１５をＡ方向に回転させ、直進筒移動コロ２７を２７Ｍの状態まで移動させると、弾性部材３６は、Ｌｍまで圧縮される（図３（ｂ）の状態）。本状態が弾性部材３６を最も圧縮した状態であるが、圧縮率が大きくなっても反発力が大幅に増大しない特性であるため、ズーム作動トルクのムラなどが生じず、高品位な作動感を得られる。

さらに、カム筒１５をＡ方向に回転させると、直進筒移動コロ２７は、２７Ｔの状態まで移動し、テレ状態となる（図３（ｃ）の状態）。この時、弾性部材３６の長さはＬｔとなり、本実施例においては最も圧縮量が少ない状態となる。

なお、本実施例では、１群保持枠２５の外径部に遮蔽部材であるテレンプ３５を巻きつけることで、弾性部材３６を配置する効果と併せて、さらに防滴性を向上させている。

上述の通り、本実施例の構造によれば、防滴のために配置する弾性部材３６を、組立て前に折り畳む等の特別な作業が必要なく、また、弾性部材３６を配置した後の固着作業等も不要でありながら、ズーム作動で間隔が変化する２部材間を確実に封止し、防滴性・防塵性の高いレンズ鏡筒を提供できる。

なお、本実施例では、弾性部材３６の両端面にＰＥＴシートを貼り付けているが、さらに、１群保持枠２５の光軸直交平面２５ａとの当接面かフード枠３４の光軸直交平面３４ａの当接面のどちらか一方、又は両方に両面テープなどの接着剤を配置してもよい。

さらに、本実施例では、ズーム作動で間隔が変化する２部材のうちの一方が固定部材であったが、両方を可動部材と置き換えても本構成を応用することができる。

また、本発明は、これらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、一眼レフカメラ以外の光学機器に適用することができる。

１ カメラ本体
２ 交換レンズ
１１ マウント
１２ 固定筒
１４ 案内筒
１５ カム筒
１６ ３群保持枠
１７ ３群レンズ枠移動コロ
２４ 直進筒
２５ １群保持枠
２７ 直進筒移動コロ
３４ フード枠
３５ テレンプ
３６ 弾性部材

Claims (7)

1. 第一の部材と、変倍又は合焦のために光軸方向に移動するレンズを保持するレンズ保持枠と、前記第一の部材及び前記レンズ保持枠のそれぞれの光軸直交平面に狭持された、変倍動作又は合焦動作により光軸方向に圧縮可能な弾性部材とを有するレンズ鏡筒。
2. 前記第一の部材は、光軸方向に移動しない固定部材であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記第一の部材は、光軸方向に移動する可動部材であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
4. 前記レンズ保持枠と前記第一の部材の少なくとも一方に前記弾性部材の径方向へのずれを抑制するための光軸方向に延伸したガイド部を有する請求項１乃至３の何れか一項に記載のレンズ鏡筒。
5. 前記弾性部材は、半独立半連続気泡型部材であることを特徴とする、請求項１乃至４の何れか一項に記載のレンズ鏡筒。
6. 前記弾性部材は、前記第一の部材及び前記レンズ保持枠のそれぞれの光軸直交平面に固着されていない請求項１乃至５の何れか一項に記載のレンズ鏡筒。
7. 請求項１乃至６の何れか一項に記載のレンズ鏡筒を具備した光学機器。

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