(57)【要約】    【課題】  レンズを保持する可動部材をカメラ本体側の固定部材に固定する際、操作力を効率的に駆動力に変換することができ可動部材を固定部材に操作性良く固定することができるレンズ鏡筒を得ること。    【解決手段】  光学部材を保持するレンズ保持部、光学部材の光軸と直行する方向にアリ溝を具え、カメラ本体またはレンズ保持部のどちらか一方を固定可能な固定部材、固定部材のアリ溝と嵌合するアリガタを具え、カメラ本体またはレンズ保持部のどちらか他方を取り付け可能であり、固定部材に対し可動な可動部材、可動部材に対して回転可能に支持され、固定部材へ、その一部が接触することで摩擦力を発生することにより、可動部材を固定部材に固定するクランプ部材を有し、クランプ部材の回転軸は固定部材のアリ溝の方向と平行であり、その回転軸はクランプ部材の固定部材への作用点とクランプ部材を駆動する力点の間にあること。【選択図】    図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学部材を保持するレンズ保持部、光学部材の光軸と直行する方向にアリ溝を具え、カメラ本体またはレンズ保持部のどちらか一方を固定可能な固定部材、固定部材のアリ溝と嵌合するアリガタを具え、カメラ本体またはレンズ保持部のどちらか他方を取り付け可能であり、固定部材に対し可動な可動部材、可動部材に対して回転可能に支持され、固定部材へ、その一部が接触することで摩擦力を発生することにより、可動部材を固定部材に固定するクランプ部材を有し、クランプ部材の回転軸は固定部材のアリ溝の方向と平行であり、その回転軸はクランプ部材の固定部材への作用点とクランプ部材を駆動する力点の間にあることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
光学部材を保持するレンズ保持部、光学部材の光軸と直行する方向にアリ溝を具え、カメラ本体またはレンズ保持部のどちらか一方を固定可能な固定部材、固定部材のアリ溝と嵌合するアリガタを具え、カメラ本体またはレンズ保持部のどちらか他方を取り付け可能であり、固定部材に対し可動な可動部材、可動部材に対して回転可能に支持され、固定部材へ、その一部が接触することで摩擦力を発生することにより、可動部材を固定部材に固定するクランプ部材を有し、クランプ部材の回転軸は固定部材のアリ溝の方向と平行であり、クランプ部材の固定部材への作用点は、回転軸とクランプ部材を駆動するときの力点との間にあることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項３】
前記クランプ部材は、固定部材に設けたアリ溝と平行なブレーキ面と、光軸と平行な腕部を有することを特徴とする請求項１又は２のレンズ鏡筒。
【請求項４】
前記クランプ部材は、前記可動部材に設けられたねじによって作用力を受け、該可動部材は、該クランプ部材と接する光軸およびアリ溝の方向と平行な面を有することを特徴とする請求項１、２又は３のレンズ鏡筒。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項のレンズ鏡筒を有することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレンズを保持し、光軸と直交する方向に移動する可動部材をレンズ本体を固定する固定部材に固定させる際に好適なレンズ鏡筒及びそれを有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、光軸に対して直交する面内、即ち撮像素子面に対して、平行で左右方向にレンズを保持する可動部材を動かして（以後、この動きをシフトと呼ぶ）パースペクティブの補正を行なうアオリ機構を有するレンズ鏡筒（シフトレンズ鏡筒）が知られている。このようなシフトレンズ鏡筒では、ユーザーが任意の位置にレンズを保持する可動部材をシフトさせたあと、固定手段でその位置をカメラ本体に固定された固定部材に固定する固定装置を用いている（特許文献１）。シフトレンズ鏡筒における固定装置では、撮像面に対して平行移動させるために多くの場合、アリ溝アリガタ機構を用いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭４９−４０７２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
シフトレンズ鏡筒における固定装置においては、クランプしたとき強い摩擦力が発生することが重要である。図１１および図１２に示す従来の固定装置においては、クランプ部材の回転中心である支点と、クランプ軸がクランプ部材を引き込む力点と、ブレーキ面が固定部材に摩擦力を与える作用点との位置関係が、支点と作用点の間に力点が来るように配置されている。
【０００５】
いま、支点から力点までの距離をＬ１、支点から作用点までの距離をＬ２とすると、クランプ部材が固定部材に与える制動力Ｆｏとクランプ部材がクランプ軸から受ける操作力Ｆｉの関係は、Ｆｏ＝（Ｌ１／Ｌ２）Ｆｉとなる。Ｌ１＜Ｌ２であるから、駆動力Ｆｏは操作力Ｆｉよりも小さくなり、大きな制動力Ｆｏを発生することが難しい。その結果、シフトすべきレンズの重量が大きくなった場合にシフトレンズ機構の固定部材への固定が十分にできず、振動などでシフトレンズが動いてしまう、また固定部材をクランプする際の操作力が大きくなり、操作性が悪化する傾向があった。
【０００６】
本発明は、レンズを保持する可動部材をカメラ本体側の固定部材に固定する際、操作力を効率的に駆動力に変換することができ可動部材を固定部材に操作性良く固定することができるレンズ鏡筒の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のレンズ鏡筒は、光学部材を保持するレンズ保持部、光学部材の光軸と直行する方向にアリ溝を具え、カメラ本体またはレンズ保持部のどちらか一方を固定可能な固定部材、固定部材のアリ溝と嵌合するアリガタを具え、カメラ本体またはレンズ保持部のどちらか他方を取り付け可能であり、固定部材に対し可動な可動部材、可動部材に対して回転可能に支持され、固定部材へ、その一部が接触することで摩擦力を発生することにより、可動部材を固定部材に固定するクランプ部材を有し、クランプ部材の回転軸は固定部材のアリ溝の方向と平行であり、その回転軸はクランプ部材の固定部材への作用点とクランプ部材を駆動する力点の間にあることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、レンズを保持する可動部材をカメラ本体側の固定部材に固定する際、操作力を効率的に駆動力に変換することができ可動部材を固定部材に操作性良く固定することができるレンズ鏡筒が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例１にかかわる固定装置を具えたシフトレンズ鏡筒をカメラ本体に取り付けた状態の概略図
【図２】図１のシフトレンズ鏡筒の分解斜視図
【図３】実施例１における固定装置の断面図
【図４】実施例１における固定装置の、可動部材の一部を破断した状態の斜視図
【図５】実施例１のクランプ部材による力の関係を説明する図
【図６】実施例２の固定装置の部品構成を表す分解斜視図
【図７】実施例２の組み立て後の固定装置の構成を表す、光軸に垂直な断面図
【図８】実施例２の組み立て後の固定装置の配置を表す、可動部材の一部を破断させた状態での斜視図
【図９】実施例２のクランプ部材による力の関係を説明する図
【図１０】図２の一部分の説明図
【図１１】従来の固定装置の部品構成をあらわす分解斜視図
【図１２】従来のクランプ部材による力の関係を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［実施例１］
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。本発明のレンズ鏡筒（シフトレンズ鏡筒）１は、光学部材（レンズ）１０を保持するレンズ保持部１２１を有する。光学部材１０の光軸と直行する方向にアリ溝を具え、カメラ本体２又はレンズ保持部のどちらか一方を固定可能な固定部材１１を有する。更に固定部材１１のアリ溝１１ａと嵌合するアリガタ１２ａを具え、カメラ本体又はレンズ保持部１２１のどちらか他方を取り付け、固定部材１１に対し可動な可動部材１２を有している。可動部材１２を固定部材１１に固定するときのクランプ部材１３は、固定部材１１に設けたアリ溝１１ａと平行なブレーキ面１３１と、光軸と平行な腕部を有している。又、クランプ部材１３は、可動部材１２に設けられた押しねじによって作用力Ｆｏを受け、可動部材１２は、クランプ部材１３と接する光軸およびアリ溝１１ａの方向と平行な面（クランプ部材受け面）を有している。
【００１１】
又、クランプ部材１３は、可動部材１２に対して支点Ｏを中心に回転可能に支持され、固定部材１１へクランプ部材１３のブレーキ面１３１が接触することで摩擦力を発生することにより、可動部材１２を固定部材１１に固定している。このときクランプ部材１１の回転軸Ｏは固定部材１１のアリ溝１１ａの方向と平行であり、その回転軸Ｏはクランプ部材１３の固定部材１１への作用点１３ａと操作ノブ１６でクランプ部材１３を駆動する力点の間にある。又は、クランプ部材２３の回転軸２３１は固定部材１１のアリ溝１１ａの方向と平行であり、クランプ部材２３の固定部材１１への作用点２３ａは、回転軸２３１と操作ノブ１６でクランプ部材２３を駆動するときの力点２３ｂとの間にある。
【００１２】
以下、図１〜図１０を参照して、本発明の実施例１の固定装置を有するレンズ鏡筒について説明する。図１は、本発明の実施例１の固定装置を具えたシフトレンズ鏡筒をカメラ本体に取り付けた撮像装置の概略図である。図１において、１はシフトレンズ鏡筒、２はカメラ本体であり、これらは撮像装置の一要素を構成している。
【００１３】
本実施例では、シフトレンズ鏡筒１に設けたシフト機構の作用により、レンズ（撮影レンズ）１０を保持するシフトレンズ鏡筒１をカメラ本体２に対して図上の矢印方向（シフト方向）に平行移動させている。また、シフト機構の根元には回転機構がついており、シフト方向を種々と変えることができるようになっている。図２は、シフトレンズ鏡筒１の分解斜視図であり、図３は、シフトレンズ鏡筒１のうちシフト機構と固定装置の一部分の要部断面図である。また、図４は図３に示す固定装置の、可動部材１２の一部を破断した状態の斜視図である。図１０は図２の一部分の説明図である。本実施例の固定装置は可動部材１２を固定部材１１にクランプ部材１３を用いて固定するものである。
【００１４】
図１〜図５、図１０において、１０はレンズ（光学部材）である。１１は固定部材である。固定部材１１には、後述する可動部材１２が固定される。図１に示すように、本実施例では固定部材１１は、画像記録手段（撮像素子）を保持しているカメラ本体２を固定している。また固定部材１１は、レンズ１０の光軸Ｌａと直行方向に伸びるアリ溝１１ａを具えている。ここでアリ溝１１ａは、台形状の断面を持つメス型の溝である。固定部材１１は中心に開口部を有し、その開口部をレンズ１０の光路として利用している。１２は可動部材である。可動部材１２はレンズ保持部１２１を取り付けることで、レンズ１０を保持している。
【００１５】
可動部材１２はレンズ１０の光軸Ｌａと直行方向に伸びるアリ溝１１ａと係合するアリガタ１２ａを具えている。ここでアリガタ１２ａは、アリ溝１１ａと同形状の断面を持つオス型のレールである。アリガタ１２ａは固定部材１１のアリ溝１１ａと係合し、可動部材１２を固定部材１１に対して平行に移動可能に支持している。また可動部材１２は固定部材１１と同様に中心に開口部を有し、その開口部をレンズ１０の光路として利用している。可動部材１２は、クランプ部材嵌合孔１２３を有し、クランプ部材１３を嵌合させることができる。クランプ部材嵌合孔１２３はアリガタ１２ａの一部を破断するように設けられ、クランプ部材１３のブレーキ面１３１と固定部材１１が接触するように配置している。
【００１６】
クランプ部材嵌合孔１２３のうちの一面は、クランプ部材１３を受けるクランプ部材受け面１２２となっている。クランプ部材受け面１２２は、アリガタ１２ａの移動方向に対して平行であり、光軸Ｌａに対して平行な面である。クランプ部材受け面１２２はクランプ部材１３の腕部１３ｃと接触する面である。なお、本実施例では、レンズ１０は可動部材１２で保持されている。また画像記録手段は固定部材１１に保持されている。しかしこの関係は逆であっても良く、レンズ１０を固定部材１１で保持する構成も可能である。１３はクランプ部材である。クランプ部材１３は固定部材１１に設けたアリ溝１１ａのアリ溝斜面１１ｃと平行又は概略平行であるブレーキ面１３１を備えている。また、他端は光軸方向Ｌａａにまっすぐ伸びる腕部１３ｃとなっている。クランプ部材１３は可動部材１２に設けたクランプ部材嵌合孔１２３に嵌合することで、可動部材１２に対して、可動部材１２の移動方向の位置を固定している。
【００１７】
１４はクランプ軸（押しねじ）である。クランプ軸１４は外周部におねじが切ってある。クランプ軸１４は一端１４ａに操作ノブ１６を固定している。クランプ軸１４の他端１４ｂは凸形状になっており、クランプ部材１３に当接する。１５はクランプ軸１４用の軸受である。軸受１５の内周部にめねじがきってあり、クランプ軸１４とねじ嵌合している。軸受１５は、可動部材１２に固定されている。１６は操作ノブである。操作ノブ１６は、クランプ軸１４と一体に固定されている。そして、ユーザーの操作により、クランプ軸１４を光軸と直交方向に進退させている。操作ノブ１６の代わりにモータ（駆動手段）を用いても良い。クランプ部材１３、クランプ軸１４、軸受１５、操作ノブ１６はクランプ機構の一部を構成している。上記各部品により固定装置を構成することで、レンズ１０の作る光路やカメラ本体１０と干渉せずに固定装置の各部材を配置している。
【００１８】
次に、上記構成による固定装置の動作について説明する。操作ノブ１６を緩め、クランプ軸１４の端部とクランプ部材１３が接しない状態にすると、クランプ部材１３のブレーキ面１３１と固定部材１１の間に摩擦力は発生せず、可動部材１２は固定部材１１に対して移動可能となる。即ちシフト可能となる。次に操作ノブ１６を締め、ねじの作用によりクランプ軸１４を移動させ、クランプ部材１３を光軸と直交する方向へ押していくと、クランプ部材１３は回転軸Ｏを中心に回転する。このとき、クランプ部材１３は、押しねじ１４の方向では腕部１３ｃが可動部材とクランプ部材受け面１２２で接し、また、光軸方向Ｌａａには固定部材１１とアリ溝底部１１ｂにおいて接している。このため、クランプ部材１３の回転中心はＯ点付近となり、回転軸Ｏはアリ溝１１ａの移動方向と平行である。そしてクランプ部材１３のブレーキ面１３１がアリ溝１１ａの斜面１１ｃに接し、アリ溝１１ａとブレーキ面１３１の間に摩擦力が発生し、クランプ部材１３と固定部材１１の間の相対的な移動が妨げられる。クランプ部材１３は可動部材１２に対して可動部材１２２の移動方向への移動が規制されているので、可動部材１２を固定部材１１に対して固定することができる。
【００１９】
本実施例の固定装置の効果を説明する。図５に示すように本実施例では、クランプ部材１３の回転中心である支点Ｏと、クランプ部材１３がクランプ軸１４から力を受ける力点１３ｂと、クランプ部材１３は固定部材１１への摩擦力を与える作用点１３ａとの位置関係を適切に設定している。即ち、作用点１３ａと力点１３ｂの間に支点Ｏがくるように配置している。したがってクランプ部材が固定部材１１に与える制動力（作用力）Ｆｏと、クランプ部材１３がクランプ軸１４から受ける操作力（力）Ｆｉの関係は次のとおりである。力点１３ｂと支点Ｏの距離をＬ１、支点Ｏと作用点１３ａの距離をＬ２とする。このとき
Ｆｏ＝（Ｌ１／Ｌ２）Ｆｉ
となる。支点Ｏと力点１３ｂまでの距離Ｌ１および支点Ｏと作用点１３ａまでの距離Ｌ２を適切なものにすることにより、操作軸（クランプ軸）１４の出す力Ｆｉに対する固定部材１１に発生する力Ｆｏの比を任意に選ぶことができる。この比は、軽い力で大きな作用力を生み出せるよう、他の部品の強度を脅かさない範囲で大きい方が望ましいため、本実施例では、この比が１．２から１．８の範囲となるようにしている。本実施例では、１．５になるようにしている。
【００２０】
従来の固定装置では、この比を１以上にすることは不可能であり、実際には０．５程度に設定されていた。したがって本実施例で提案する固定装置は、従来の固定装置に対して数倍効率の良い。これにより、可動部材１２の重量が重くなったときでも確実に固定することができる。あるいは、従来と同程度の制動力を、従来よりも軽い操作力で得ることができ、操作性が向上する。また、上記の効果を部品自体の大きさや部品数は従来の固定装置と同様のまま実現しており、ほかの部品との干渉を避けることができる。また、従来の固定装置に用いるクランプ部材は、クランプ軸を通す穴、支点部を有するなど、複雑な形状をしている。このため、量産に適した加工を行なうには、ダイカスト法や金属粉末射出成型法などの複雑な形状に対応できる方法をとる必要がある。この結果、使用できる材質が限定され、鉄などの強度が高い材質を用いることができなかった。そのため、クランプ部材に大きな力が加わったときに、変形やクリープ、破断などが起こりやすく、大きな制動力を発生することができなかった。
【００２１】
これに対し、本実施例の固定装置に用いるクランプ部材１３は、光軸方向に伸びる腕部１３ｃと、アリ溝１１ａのアリ溝斜面１１ｃと平行であるブレーキ面１３１とで構成されるという、単純な形状をしている。このため、プレス加工や鍛造によって製造することができ、強度の高い鉄系の素材を用いることができる。それにより、クランプ部材１３に大きな力が加わっても破断や変形の恐れが小さくなり、大きな制動力を発生できるようになる、という効果がある。
【００２２】
［実施例２］
次に本発明の実施例２による固定装置について、図６〜図９を用いて説明する。なお、実施例１と同様の部分については、同じ番号を付すことによって説明を略す。図６は、本実施例における固定装置の部品構成を表す分解斜視図である。図７は、組み立て後の固定装置の構成を表す、光軸に垂直な断面である。図８は、組み立て後の固定装置の配置を表す、可動部材の一部を破断させた状態での斜視図である。
【００２３】
本実施例における固定装置は、固定部材１１、可動部材２２、クランプ部材２３、クランプ軸２４、軸受１５、操作ノブ１６を有している。可動部材２２は、クランプ部材２３の回転中心となる回転軸受２２１を有する。また、ブレーキ面貫通部２２２を有し、クランプ部材２３の底部２３４のブレーキ面２３２と固定部材１１のアリ溝１１ａが接触するようにしている。またクランプ部材２３は、光軸と平行な回転軸２３１、固定部材１１のアリ溝斜面１１ｃと平行又は概略平行な斜面であるブレーキ面２３２、クランプ軸２４が貫通するクランプ軸貫通孔２３３を有する。クランプ軸２４は外周におねじが切ってある。一端に操作ノブ１６を固定することができる。他端には頭部２４ａがついており、クランプ軸貫通孔２３３に貫通させ、頭部２４ａを引っ掛けてクランプ部材２３を引き込んでいる。
【００２４】
本実施例の動作について説明する。操作ノブ１６をゆるめるとクランプ部材２３のブレーキ面２３２は固定部材１１のアリ溝斜面１１ｃと接触せず、可動部材１２は固定部材１１に対して自由に平行移動ができる。これによりシフト可能になる。次に操作ノブ１６を閉めると、ねじの作用によりクランプ軸２４はクランプ部材２３を引き込んでいく。するとクランプ部材２３は回転軸２３１を中心に回転をし、クランプ部材２３の底部２３４のブレーキ面２３２と固定部材１１のアリ溝斜面１１ｃは接触する。さらに操作ノブ１６を回すにつれ、ブレーキ面２３２で発生する摩擦力は増大し、固定部材１１と可動部材１２とはクランプ（固定）される。以上のようにクランプ部材２３の回転軸２３１を光軸と平行にすることで、光路やカメラボディと干渉せずに固定装置を配置することができる。
【００２５】
本実施例においても、従来の固定装置に対して効率の向上がなされている。図９に示すように本実施例では、クランプ部材２３の回転中心２３１である支点Ｏと、クランプ部材２３がクランプ軸２４から力を受ける力点２３ｂと、クランプ部材２３は固定部材１１への摩擦力を与える作用点２３ａとの位置関係は次のとおりである。支点Ｏと力点２３ｂの間に作用点２３ａがくるように配置される。したがってクランプ部材２３が固定部材１１に与える制動力Ｆｏと、クランプ部材２３がクランプ軸２４から受ける操作力Ｆｉの関係は、支点Ｏと作用点２３ａの距離をＬ１、作用点２３ａと力点２３ｂの距離をＬ２とすると
Ｆｏ＝（１＋Ｌ２／Ｌ１）Ｆｉ
となる。したがって作用力Ｆｏは操作力Ｆｉよりも必ず大きくなる。
【００２６】
本実施例においては操作ノブ１６の出す力Ｆｉと固定部材１１に発生する力Ｆｏの比は３から５の範囲となるようにしている。本実施例では３．５になるようにしており、これは従来の固定装置の０．５程度の値に比べて５倍以上の効率とすることができる。なお、本実施例におけるクランプ部材２３の製造法に関しては、従来のクランプ部材と同様、ダイカスト法や金属粉末射出成型法などの加工法で製造するのに適している。以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１１は固定部材、１２は可動部材、１３はクランプ部材、１４はクランプ軸、１５は軸受け、１６は操作ノブ、１１ａはアリ溝、１２ａはアリガタ、１２１はレンズ保持部材、１０は光学部材
【図１２】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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