JP7570690B2 - レンズ鏡筒 - Google Patents

Description

本発明は、レンズ鏡筒における操作環の操作に要する操作力切り替え機構に関する。

撮影者が合焦距離や焦点距離を撮影に適した条件に変更する場合、レンズ鏡筒外周に設けられているフォーカスリングやズームリングを回転操作することで、レンズ鏡筒内の光学素子からなるレンズ群が移動し、合焦距離や焦点距離が変更する機構であることが一般的である。

また、一部のレンズ鏡筒は、撮影者がレンズ鏡筒の先端を光軸に沿って移動させることで前述した回転操作を行ったのと同様に作用する。その場合、フォーカスリングやズームリングの回転操作に要する操作力は、軽い設定となる。しかし、フォーカスリングやズームリングにて合焦距離や変倍距離を調整する際、品位をもった操作感や不用意に回転することを防ぐなどの理由から一定程度の操作力を要する設定にしたいという要望もある。

特許文献１に記載された光学機器は、回転操作環を回転操作することで合焦レンズ群又は変倍レンズ群を光軸に沿った方向に移動させる機構が開示されている。さらに、回転操作環と固定部材の間に弾性部材を配置し、撮影者が弾性部材の圧縮量を調整することで操作力の調整が可能な機構を開示している。

特開２０１５－０３１７７４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の調整機構は、変倍位置を保持するという目的に対して外観的に動作箇所が多い上、弾性部材の圧縮力を調整するための機構が複雑であるという課題を有する。

次に、回転操作環の操作力の調整時に操作力を再現する際に目視確認が必要であるという課題を有する。

さらに、特許文献１に記載の調整機構では、収納状態で確実なロックができないという課題を有する。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、回転操作環の操作力を容易に切り替え選択することが可能でロックポジションを有する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、レンズ群を備えたレンズ鏡筒であって、前記レンズ鏡筒を構成する固定部と、前記レンズ群の光軸周りに回転操作することで前記レンズ群が光軸に沿って移動する操作部と、前記回転操作に対して前記光軸を中心として回転する回転部材と、を有するレンズ鏡筒において、外周面に歯車部と内周面に摩擦部とを有する円環状の摩擦部材と、前記固定部に配され、噛合部を有するロック部材とを有し、前記摩擦部材は前記回転部材に嵌め付けられ、前記摩擦部は前記回転部材と接触し、前記ロック部材が移動することで前記噛合部と前記歯車部との噛合と開放とが切り替わり、前記回転操作に対して、前記噛合状態の場合には、前記摩擦部材は前記回転部材と一体回転とならず、前記回転部材は前記摩擦部材に対して摺動し、前記解除状態の場合には、前記摩擦部材は前記回転部材と一体となって回転することで、前記操作部の回転操作に要する操作力を切り替えることが可能なことを特徴とするレンズ鏡筒。

また、上述の課題を解決するための手段である第２の発明は、前記摩擦部材を前記回転部材へ加圧する円環状加圧部材を有することを特徴とするレンズ鏡筒。

また、上述の課題を解決するための手段である第３の発明は、前記操作部を回転操作することで焦点距離又は合焦距離が変更されることを特徴とするレンズ鏡筒。

また、上述の課題を解決するための手段である第４の発明は、前記回転部材は前記ロック部材と嵌合する嵌合部を有し、前記ロック部材が挿抜されることで、前記操作部の回転の規制と解除を行うことが可能なことを特徴とするレンズ鏡筒。

また、上述の課題を解決するための手段である第５の発明は、前記ロック部材の移動方向は、前記光軸に沿った方向であることを特徴とするレンズ鏡筒。

また、上述の課題を解決するための手段である第６の発明は、前記摩擦部材と前記回転部材の摺動部に潤滑剤が塗布されていることを特徴とするレンズ鏡筒。

また、上述の課題を解決するための手段である第７の発明は、前記ロック部材の歯車部と前記摩擦部の外周面の歯車は、端面方向に先端が細くなる形状であることを特徴とするレンズ鏡筒。

本発明によれば、回転操作環の操作力を容易に切り替え選択することが可能でロックポジションを有する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断面図 本発明の実施例に係る操作力切り替えに関する機構の拡大図 本発明の実施例の摩擦部材と円環状加圧部材

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。また、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、本発明の一実施の形態に係るレンズ鏡筒１の断面図である。尚、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。図１の一点鎖線と図３の直線のＯは光軸を表す。図１と図２はレンズ鏡筒の図１中の光軸Ｏに沿った断面図である。従って、図２では、光軸Ｏは図中下側に位置し、図中上下方向は光軸Ｏに垂直な方向つまりラジアル方向、図中左右方向は光軸Ｏに沿った方向となる。図１及び図３は左側が物体側、右側が撮像素子側となる。

レンズ鏡筒１は、外周部に操作環２を有し、撮影者が操作環２を回転操作することで、合焦距離・変倍距離の変更をすることが可能である。

レンズ鏡筒１は、Ｌ１～Ｌ８の８つのレンズ群からなり、変倍時はレンズ群Ｌ３とＬ８以外のレンズ群が、合焦時はレンズ群Ｌ６がそれぞれ光軸Ｏに沿って移動する。

操作環２は、レンズ鏡筒１外周に位置し、撮影者がレンズ群の光軸Ｏを中心に円周方向に回転運動可能な環状部材である。回転部材３などの回転筒や固定筒とカムとコロを用いて係合されており、操作環２を回転操作することで各回転筒と固定筒に設けられたカム溝に沿ってレンズ群が光軸Ｏに沿って移動する。

回転部材３はレンズ鏡筒１を構成する回転筒の一つであり、操作環２や他の回転筒や固定筒とカムとコロを用いて係合されている。撮影者が操作環２を回転操作することで操作環２とビスで結合される回転部材３は従動回転し、レンズ群は光軸Ｏに沿って移動する。レンズ群が移動することでレンズ鏡筒１の合焦距離・変倍距離が変更される。また、回転部材３の光軸Ｏに対してラジアル方向外周側には摩擦部材４が嵌合されている。従って、図２の状態では、操作環２の回転操作に伴って操作環２と回転部材３と摩擦部材４は一体となって回転する。

図３は、摩擦部材４と円環状加圧部材５を示している。中心の線は光軸Ｏを示す線であり、左側が物体側で右側が像面側となる。

摩擦部材４は、内周に不連続な複数の摩擦部４ａを持ち、外周に歯車形状が形成される歯車部４ｂとベース部４ｃとを有する円環状の部材である。

円環状加圧部材５は、弾性変形可能である。また、内径は摩擦部材４の摩擦部４ａの外接円より小さく設定し、摩擦部材４に嵌め付ける。

摩擦部材４は、可撓性を持ち、円環状加圧部材５から受ける弾性力を回転部材３との接触部へ伝達する。

本願実施例では、円環状加圧部材を用いて摩擦部材を回転部材へ加圧することで、摩擦部材と回転部材へ求められる加工精度を容易にすることが可能となる。円環状加圧部材を用いることなく、摩擦部材を回転部材へ加圧することも可能である。この場合、両部材は高い加工精度が求められる。

固定部材６は、レンズ鏡筒１を構成する固定筒の一つで最も外観に固定される。

切替部材７は、撮影者が操作することで操作環２の操作力を調整することが可能である。

ロック部材８は、摩擦部材４の歯車部４ｂと噛合する噛合部８ａとを有し、切替部材７とビスで係合する。従って、撮影者が切替部材７を操作することで、ロック部材８は従動し、ロック部材８の噛合部８ａと摩擦部材４の歯車部４ｂとの状態が噛合と解除とで切り替わる。その結果、操作力の切り替えが可能となる。

なお、摩擦部材４の歯車部４ｂとロック部材８の噛合部８ａの歯車の形状は、歯車の端面方向の先端になるにつれ細くなるような形状である。その結果、噛合しやすくなるという効果を有する。

本願実施例の歯車部４ｂと噛合部８ａは、インボリュート歯車の形状である。

さらに、レンズ群が特定の位置に移動した際、ロック部材８の可動延長線上の回転部材３に嵌合部３ａを設けることで、嵌合部３ａとロック部材８の突起部８ｂとの係合関係を切替部材７によって切り替えることが可能となる。つまり、ロック部材８は操作環２の回転操作に対して従動することなく固定されるので、ロック部材８の突起部８ｂが回転部材３の嵌合部３ａに嵌合した状態となることで、回転部材３も固定される。従って、回転部材３とともに回転する部材は回転不可となりレンズ鏡筒１はロック状態となる。また、嵌合部３ａの大きさは、突起部８ｂの大きさとすることで嵌合時のガタ付きをなくすことが可能である。

図２のレンズ鏡筒１の変倍距離は、図１からわかるように広角端となる。レンズ鏡筒１の変倍距離を望遠側へ変更するには操作環２を紙面手前から奥側へ回転操作する機構とすると、広角端である図２の状態から紙面手前側へは操作環２を回転操作することはできない。従って、操作環２の奥側への回転操作を規制すればロック状態とすることができる。よって、嵌合部３ａは、切替部材７がロック状態において突起部８ｂの紙面奥側のみの片当てとなる形状であっても問題ない。

また、突起部８ｂの光軸に沿った方向の規制は位置規制部９によって行われる。従って、操作環２の回転操作可動範囲において、いずれの位置にロック状態を設定するにしても、嵌合部３ａの形状は、突起部８ｂの回転方向への回転を規制する形状であれば問題ない。

位置規制部９は、固定部材６に設けられ切替部材７の可動範囲を規制する。

保持筒１０は、レンズ群Ｌ１を保持し、案内筒１１に対して光軸Ｏに沿った方向に移動可能に保持されている。なお、本実施例のレンズ鏡筒１は、撮影者が保持筒１０を掴んで光軸Ｏに沿って直進操作することが可能であり、操作環２を回転操作したのと同様に作用する。

案内筒１１は、外周に保持筒１０が配置され、回転部材３と共にカムとコロにより係合されることで保持筒１０を光軸Ｏに沿った方向へ移動させる。

以下に図を用いて、各部の状態と撮影者が操作環２の操作力を切り替え操作した各状態について説明する。

本実施例のレンズ鏡筒１は、操作環２を撮影者が回転操作することでＬ１をはじめとするレンズ群が光軸Ｏに沿って移動することで変倍距離が変更される。しかし、合焦距離の変更に関連するレンズ群、本実施例のレンズ鏡筒であればレンズ群Ｌ６の光軸Ｏに沿って移動するように操作環２の回転操作と関連する各筒とカム溝を設定することで本願発明の操作力切り替え機構を合焦距離変更の操作環の操作力の調整に適用することが可能である。

図２は、図１に記載された光軸Ｏに沿ったレンズ鏡筒１の断面図のうち操作力切り替えに関する機構を拡大した図である。以下に図２を用いて、レンズ鏡筒１の操作環２の操作に必要な操作力の設定について説明する。

図２中のレンズ鏡筒１の切替部材７の状態は、位置規制部９の可動範囲内の最も右側つまり撮像素子側に位置している。本実施例では、切替部材７がこの位置（以下、フリー状態とする）にある時の操作環２の操作力は、最も軽く操作可能な状態である。

フリー状態での各部の関係を説明する。ロック部材８の噛合部８ａと摩擦部材４の歯車部４ｂとは噛合せず解除状態である。その為、撮影者が操作環２を回転操作した場合、摩擦部材４は、回転部材３と一体となって回転する。従って、撮影者が操作環２を回転操作する際に要する操作力は、操作環２を操作することで変更される変倍距離に関連する部材を駆動するのに要する力となる。

次に、図２中の切替部材７を位置規制部９の可動範囲内の最も左側つまり物体側へ移動させた場合の説明をする。

本願ロック部材８は、図２に示すように物体側へ突起部８ｂを有する。切替部材７が最も物体側へ移動させられることで従動するロック部材８も同様に物体側へ移動する。その結果、突起部８ｂは、回転部材３の有する嵌合部３ａと嵌合する。前述したように突起部８ｂと回転部材３の嵌合部３ａが嵌合することで、回転部材３と回転部材と係合する各部材が回転不可能となる。つまり、撮影者が操作環２を回転操作しようとしてもできない状態（以下、ロック状態とする）となる。

最後に、切替部材７を位置規制部９の可動範囲内の中間部（以下、タイト状態とする）に移動させた場合の説明をする。

切替部材７が位置規制部９の可動範囲内の中間部に移動させることでロック部材８も中間部へ移動すると、ロック部材８の噛合部８ａと摩擦部材４の歯車部４ｂとが噛合関係となる。その結果、撮影者が操作環２を回転操作した場合、操作環２や回転部材３と一体回転する摩擦部材４は、前述したように摩擦部材４の歯車部４ｂとロック部材８の噛合部８ａとが噛合関係にあるので、摩擦部材４は操作環２や回転部材３と一体回転とならずに、前述したように回転部材３の回転操作に対して固定されるロック部材８と係合することで回転しないこととなる。その結果、摩擦部材４と回転部材３とは摺動関係となる。

以上のことから、撮影者が変倍距離を変更するために操作環２を回転操作する際に要する操作力は、操作環２を操作することで変更される変倍距離に関連する部材を駆動するのに要する力と回転部材３と摩擦部材４の間に生じる摩擦力となる。つまり、切替部材７がフリー状態とタイト状態での操作環２を回転操作するのに要する操作力の差分は、回転部材３と摩擦部材４との間に生じる摩擦力となる。

尚、回転部材３と摩擦部材４は摺動関係にあるので、このベース部４ｃ、摩擦部４ａと回転部材３の間の摺動部に潤滑材を塗布することでスティックスリップを低減するとともにダンパー効果を実現することとなり滑らかな操作感を実現する。

さらには、円環状加圧部材５より摩擦部材４は、図２中下側へ向けて加圧されるので、摩擦部４ａと回転部材３の摺動部を潤滑しても同様の効果を得ることができる。

本実施例では、切替部材７が物体側のロック状態・中間のタイト状態・像側のフリー状態の３状態での切り替えが可能なレンズ鏡筒１として説明した。しかし、回転部材に嵌合部を設けることなくタイト状態とフリー状態の２状態としても問題ないことは言うまでもない。

また本実施例は、切替部材７が光軸Ｏに沿った方向に移動させることで撮影者が操作環２を回転操作する際に要する操作力を切り替えていた。しかし、切替部材は光軸Ｏと垂直な方向、つまりラジアル方向に移動させることでロック部材８の噛合部８ａと摩擦部材４の歯車部４ｂとを噛合と解除を切り替える機構とすることで操作力を切り替えることとしても問題ない。

以上のことから、本実施例は、摩擦部材４の歯車部４ｂとロック部材８の噛合部８との噛合関係によりタイト状態とフリー状態とを切り替え、固定部材６と回転部材３を切替部材７やロック部材８を介して嵌合関係によりロック状態と解除の切り替えを実現する。従って、前述したように噛合関係とロック状態とを切り替えることが可能であれば、切替部材７やロック部材８の移動方向はラジアル方向でも光軸Ｏに沿った方向であっても問題ないことは言うまでもない。さらには、噛合関係の切り替えはラジアル方向、嵌合関係の切り替えは光軸Ｏに沿った方向、またその逆も然り、噛合関係と嵌合関係の切り替え方向を別方向にすることも可能である。

最後に、本実施例では、不図示のカメラボディに装着して用いる交換可能なレンズ鏡筒を基に説明してきたが、カメラボディと一体型のレンズ鏡筒に本発明を用いることも可能である。

１ レンズ鏡筒
２ 操作環
３ 回転部材
３ａ 嵌合部
４ 摩擦部材
４ａ 摩擦部
４ｂ 歯車部
４ｃ ベース部
５ 円環状加圧部材
６ 固定部材
７ 切替部材
８ ロック部材
８ａ 噛合部
８ｂ 突起部
９ 位置規制部
１０ 保持筒
１１ 案内筒

Claims (7)

1. レンズ群を備えたレンズ鏡筒であって、
   前記レンズ鏡筒を構成する固定部と、
   前記レンズ群の光軸周りに回転操作することで前記レンズ群が光軸に沿って移動する操作部と、
   前記回転操作に対して前記光軸を中心として回転する回転部材と、
   を有するレンズ鏡筒において、
   外周面に歯車部と内周面に摩擦部とを有する円環状の摩擦部材と、
   前記固定部に配され、噛合部を有するロック部材と
   を有し、
   前記摩擦部材は前記回転部材に嵌め付けられ、前記摩擦部は前記回転部材と接触し、
   前記ロック部材が移動することで前記噛合部と前記歯車部との噛合と解除とが切り替わり、
   前記回転操作に対して、前記噛合状態の場合には、前記摩擦部材は前記回転部材と一体回転とならず、前記回転部材は前記摩擦部材に対して摺動し、前記解除状態の場合には、前記摩擦部材は前記回転部材と一体となって回転することで、前記操作部の回転操作に要する操作力が切り替わることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記摩擦部材を前記回転部材へ加圧する円環状加圧部材を有することを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記操作部を回転操作することで焦点距離又は合焦距離が変更されることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ鏡筒。
4. 前記回転部材は前記ロック部材と嵌合する嵌合部を有し、
   前記ロック部材が挿抜されることで、前記操作部の回転の規制と解除を行うことが可能なことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のレンズ鏡筒。
5. 前記ロック部材の移動方向は、前記光軸に沿った方向であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のレンズ鏡筒。
6. 前記摩擦部材と前記回転部材の摺動部に潤滑剤が塗布されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のレンズ鏡筒。
7. 前記ロック部材の歯車部と前記摩擦部の外周面の歯車は、端面方向に先端が細くなる形状であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のレンズ鏡筒。

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