(57)【要約】【課題】沈胴スイッチにおいて、ズームリングやツマミもしくはそれに準ずるレバーやスイッチが光軸方向、ラジアル方向へ移動する場合、その切り替え機構そのものが、移動方向に大型化する恐れがある。また、ズームリングが沈胴、撮影のどの領域にいても、規制部に対し、当接部材の同一部位が当接しており、当接部の削れが懸念される。この削れにより、ズームリングのトルク増、マニュアル操作の使用感劣化が懸念される。【解決手段】マニュアルリングを回動することで撮影を行う撮影領域と、レンズユニット全長を短縮する沈胴領域とを連続的に有する。さらには、マニュアルリング外面上で回転可能に支持され、 前記マニュアルリングを軸支する固定筒に設置されたカムに当接するよう付勢される回転操作部材を有する。そして、マニュアルリングに設置され、回転操作部材に付勢力を付与する弾性部材とを有することを特徴とする。【選択図】図１
2018005129.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
全長可変のレンズユニットと、 
前記レンズユニットは、マニュアルリングを回動することで撮影を行う撮影領域と、 
前記レンズユニット全長を短縮する沈胴領域とを連続的に有し、 
前記マニュアルリング外面上で回転可能に支持され、 
前記マニュアルリングを軸支する固定筒に設置されたカムに当接するよう付勢され、 
前記カムに当接する当接部を有する回転操作部材と、 
前記マニュアルリングに設置され、前記回転操作部材に付勢力を付与する弾性部材とを有することを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記弾性部材はコイルスプリングであり、マニュアルリングの回転方向に伸縮することを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項３】
前記撮影領域のカムと前記沈胴領域のカムに対し、当接部の当接面がそれぞれ異なることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレンズ鏡筒。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載のレンズ鏡筒を備えることを特徴とする光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ鏡筒およびそれを用いた光学機器に関し、マニュアルズームリングを持ち、それを回転することで、撮影状態から全長を短縮した沈胴状態となるレンズ鏡筒およびそれを用いた光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、沈胴状態となるレンズ鏡筒において、マニュアルズームリングを回転操作する撮影者が、意図せず沈胴状態とならないよう、撮影状態から沈胴状態の切り替わりを規制するロック機構が設けられている。
【０００３】
特許文献１のロック機構においては、マニュアルズームリングに設けられた規制部に段差があり、この段差に突き当たることでマニュアルズームリングの沈胴領域側への回転を禁止する当接部材がある。そしてマニュアルズームリングを光軸方向へ直進操作することで、当接部材が段差を乗り越えた位置に移動し、マニュアルズームリングが沈胴領域側へ回転可能となるメカ構成となっている。
【０００４】
また、特許文献２に記載のマクロツマミをラジアル方向へ押すことで、マクロツマミの突出部が固定筒の突出部下側空間に入り込める機構を持ち、所望のズーム位置、焦点距離での撮影を可能にしている。さらには、マクロツマミをラジアル方向へ押し、かつ回転させることにより、マクロツマミの突出部が固定筒の突出部下側空間に常に入り込んだ状態を維持し、オートフォーカスでのワイド・マクロ撮影も可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２８６７８９号公報
【特許文献２】特開平４−１２５６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の特許文献に開示された従来技術において、マニュアルズームリングやマクロツマミもしくはそれに準ずるレバーやスイッチが光軸方向、ラジアル方向へ移動する場合、その切り替え機構そのものが、移動方向に大型化する恐れがある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、マニュアルズームリングの撮影状態および沈胴状態を確実に切替可能で、かつ小型、高耐久な沈胴スイッチを備えたレンズ鏡筒およびそれを用いた光学機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明に係るレンズ鏡筒は、
全長可変のレンズユニットであり、レンズユニットは、マニュアルリングを回動することで撮影を行う撮影領域と、レンズユニット全長を短縮する沈胴領域とを連続的に有する。さらには、マニュアルリング外面上で回転可能に支持され、 前記マニュアルリングを軸支する固定筒に設置されたカムに当接するよう付勢される回転操作部材を有する。そして、マニュアルリングに設置され、回転操作部材に付勢力を付与する弾性部材とを有する。そしてカムに設けられた段差と回転操作部材が当接することで撮影領域から沈胴領域に回転する際の規制となっている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、マニュアルリングの撮影領域―沈胴領域を切り替えるロック機構（以降、スイッチと呼ぶ）を回転式にすることで、その切り替え操作を確実に行いつつ、小型で、耐久性の高い沈胴スイッチ機構を備えたレンズ鏡筒およびそれを用いた光学機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例によるレンズ鏡筒の沈胴状態の断面図
【図２】本発明の実施例によるレンズ鏡筒の撮影（ＴＥＬＥ）状態の断面図
【図３】本発明の実施例によるマニュアルズームリングユニットの斜視図
【図４】本発明の実施例による固定鏡筒の斜視図
【図５】本発明の実施例によるマニュアルズームリングユニットの分解斜視図
【図６】本発明の実施例によるスイッチレバー模式図
【図７】ロック機構を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。図１は、本発明の実施形態にかかわるレンズ鏡筒の断面図である。
【００１２】
［実施例］
以下、図１〜６を参照して、本発明の実施例によるレンズユニットであるところのレンズ鏡筒について説明する。
【００１３】
図１はレンズ鏡筒が撮影状態より全長が短い沈胴状態を示した図である。
【００１４】
ここで１は１群レンズを示し、２は１群レンズ１を保持する１群鏡筒を示し、１７は１群鏡筒を固定する１群筒を示す。３は２群レンズを示し、４は２群レンズ３を保持する２群ユニットを示す。２群ユニット４は光軸に対して垂直な面上で２群レンズ３を移動することで、いわゆる手ブレを補正する光学防振機能を果たす。５は３群レンズを示し、６は３群レンズ５を保持する３群鏡筒である。７は４群レンズを示し、８は４群レンズ７を保持する４群鏡筒であり、３群鏡筒６に固定される。
【００１５】
９はフォーカスレンズを示し、１０はフォーカスレンズを保持するフォーカス鏡筒を示し、３群鏡筒６に設けられた不図示の案内機構、駆動機構によって光軸方向へ移動し、合焦動作を行う。１１は５群レンズを示し、１２は５群レンズ１１を保持する５群鏡筒を示す。３４は光量調節を行う絞りユニットであり、３群鏡筒６に固定される。絞りユニット３４を固定した後、２群ユニット４も３群鏡筒６に固定される。１４は案内筒を示し、１６は案内筒１４の外周に回転可能に嵌合したカム環を示す。１８はカム環付勢バネであり、図示の断面とは異なる回転位相位置で案内筒１４にカム環１６を付勢する。
【００１６】
２３は固定筒であるところの固定鏡筒を示し、案内筒１４を固定する。３１はレンズの駆動用ＩＣ、マイコン等が配置されたプリント基板を示し、固定鏡筒２３に固定されている。２７は外観リングユニットであり、３２はマウントである。マウント３２は固定鏡筒２３にビス固定される。外観リングユニット２７は固定鏡筒２３とマウント３２に挟まれ固定され、かつ３６は裏蓋であり、マウントに固定されている。１９はマニュアルフォーカスリングユニットであり、固定鏡筒２３を軸として回転可動に支持されている。マニュアルフォーカスリングユニット１９を回転させると、その回転を不図示のセンサーが検出し、回転量に応じてフォーカスレンズを移動させ、合焦動作を行う。
【００１７】
３３は接点ブロックであり、プリント基板３１と不図示の配線（フレキシブル基板など）によって接続されて、マウント３２にビス固定される。５００はカメラ本体であり、本実施例のレンズ鏡筒はカメラ本体５００にマウント３２でバヨネット固定される。カメラ本体５００にレンズ鏡筒がマウント３２で固定されると、各レンズの動作を制御するプリント基板３１は接点ブロック３３を通してカメラ本体５００と通信可能となる。
【００１８】
ここで各レンズのズーム動作について説明する。
【００１９】
１群鏡筒２および１群筒１７は、１群筒１７に設置された図示しないコロにてカム環７に係合されており、カム環７の光軸周りの回転に伴い光軸方向に移動させることができる。２８はＮＤフィルタやフードなどの付属品を固定可能なフィルタリングであり、２９はフィルタリングに固定されたネームリングである。フィルタリング２８は１群筒１７にビス固定されて、１群筒と一体となって移動する。１５は案内筒１４の物体側先端に固定された第１キーリングである。第１キーリング１５に設置された不図示の３ヵ所の突起が１群筒１７内面に設置された不図示の３ヵ所の直進溝にそれぞれ係合し、１群筒１７の直進移動を支持する。
【００２０】
３群鏡筒６は図示しないコロにてカム環７に係合されており、固定された２群ユニット４、絞りユニット３４、４群鏡筒８、フォーカス鏡筒１０およびその案内機構・駆動機構、５群鏡筒１２と共にカム環７の光軸周りの回転に伴い光軸方向に移動させることができる。１３は３群鏡筒６に固定された第２キーリングである。第２キーリング１３に設置された不図示の３ヵ所の突起が１群筒１７内面に設置された不図示の３ヵ所の直進溝にそれぞれ係合し、３群鏡筒６の直進移動を支持する。３７は付勢ピンであり、第２キーリング１３の前述の突起部に配置され、１群筒１７内面の直進溝と第２キーリング１３の突起との間のメカ的なガタを抑える機能を果たす。３０はマスクであり、２群ユニット４に固定され、不要光をカットする。
【００２１】
３５はマニュアルリングであるところのズームリングであり、固定鏡筒２３に回転自在に支持される。カム環７は不図示のコロを介してズームリング３５と連結されており、ユーザーがズームリング３５を回転させることでカム環７が回転する。カム環７の外面には不図示ではあるが１群筒１７に設置された不図示のコロと係合するカム溝が設置されており、また、内面には３群鏡筒６に設置された不図示のコロと係合するカム溝が設置されている。これらのカム溝は、ズームリング３５を回転させることで、レンズ鏡筒が図１の沈胴状態からレンズ鏡筒全長が伸長した図２の撮影状態となり、撮影状態においてはＷＩＤＥ〜ＴＥＬＥ間で各レンズが所望の間隔となるような軌跡となっている。
【００２２】
ズームリング３５の回転規制は、沈胴側は固定鏡筒２３に、ＴＥＬＥ側は外観リングユニット２７に設けられ、その間で回転可能である。ズームリング３５の回転は不図示のセンサーによって検出され、その信号をプリント基板３１のＩＣで、回転量に応じてズーム位置を判断し、ズーム位置に応じたフォーカス、防振、絞りの制御を行う。センサの出力値については、後述する。ズームリング３５には、ズームリング３５を単に回転させるだけで撮影状態から沈胴状態にならないよう、ロック機構が設けられている。
【００２３】
このロック機構について、以下で説明する。
【００２４】
図１および図７において、２１は回転操作部材であるところのスイッチであり、ズームリング３５の外面上で、ズームリング３５に設置されたスイッチ軸３５ｅに嵌合し、定位置回転可能に支持されている。２０は第１ズーム外観リングであり、３８は第２ズーム外観リングであり、これらは第１ズーム外観リング２０や第２ズーム外観リングの内面が、スイッチ２１の外面に当接することでスイッチ２１が外れてしまうことを防止する。２５は弾性部材であるところの付勢バネであり、圧縮バネとなっている付勢バネ２５によって、スイッチ２１は固定鏡筒２３に設置されたカムであるところのスイッチカム２４（＝２３ａ、２３ｂ。詳細は後述する。）に対して付勢される。
【００２５】
２２はスイッチ２１の設置されたズームリング３５の貫通穴３５ｄを貫通し、固定鏡筒側へ凸となっている当接部であるところのスイッチレバーがスイッチカム２４に突き当たっている。このような構造によってズームリング３５を回転させると、スイッチ２１はスイッチカム２４の軌跡に合わせ、ズームリング３５上で回転する。
【００２６】
図３はズームリング３５の斜視図であり、図４はズームリング３５を回転可能に支持する固定鏡筒２３の斜視図である。
【００２７】
固定鏡筒２３の外面にはスイッチカム２４が周方向に沿って配置されている。
【００２８】
図５はマニュアルズームリングユニットの分解斜視図である。図５において、スイッチ２１は、スイッチ２１のバネ取り付け部２１ａに付勢バネ２５の端部を取りつけ、ズームリング３５に設置されたスイッチ軸３５に挿入される。そして付勢バネ２５のもう一方の端部をズームリング３５に設置されたバネ取り付け部３５ｆに取り付け、スイッチ２１が付勢された状態となる。
【００２９】
このとき、スイッチレバー２２はズームリング３５に設置された貫通穴３５ｄを貫通している。そして付勢バネ２５、スイッチ２１が取り付けられたズームリング３５の外径に、第１ズーム外観リング２０を一方から、第２ズーム外観リング３８をもう一方から取り付ける。第１ズーム外観リング２０と第２ズーム外観リング３８がスイッチ２１を覆うように取り付けられるため、スイッチ２１がスイッチ軸３５から抜けずにズームリング３５の外面で定位置回転可能となる。
【００３０】
このようにズームリング３５に各部品を取りつけた後、ズームリング３５を固定鏡筒２３の外面に回転可能に取り付ける。その際、スイッチレバー２２は所定の導入口から導入され、導入口からズームリング３５を少し回転させたところで、固定鏡筒のスイッチカム２４に当接するようになる。
【００３１】
次に、図６はスイッチカム２４の展開図と各ズーム位置でのズーム信号を示したマニュアルズームリング回転方向のズーム出力信号変化を示した図である。
【００３２】
図６を用い、スイッチカム２４によるスイッチ２１の動作、およびマニュアルズーム操作のズーム信号について説明する。
【００３３】
ズームリング３５と共にスイッチレバー２２が固定鏡筒２３に組み込まれると、まず、スイッチレバー２２はスイッチカム２４の撮影領域であるスイッチカム２３ｂ上のＴＥＬＥ位置に配置される。
【００３４】
前述の通り、スイッチレバー２２はスイッチカム２４にバネ付勢されており、端面カムであるスイッチカム２４にはスイッチレバー２２が当接している。ズームリング３５を回転させると、ＴＥＬＥ位置からスイッチレバー２２はワイド位置に配置され、このＴＥＬＥ位置からワイド位置までのズームリング３５の回転領域が撮影領域となる。撮影領域においてスイッチカム２４は直線カムであり、この間、スイッチ２１が回転することはない。よってＷＩＤＥ位置からさらに沈胴位置側へズームリング３５を回転させようとしても、ズームスイッチ２１のスイッチレバー当接面２２ｃが段差２３ｃに突き当たり、ズームリング３５がこれ以上回転することはできなくなる。
【００３５】
レンズの全長短縮のため、スイッチ２１を撮影者が回転させると、付勢されていたスイッチレバー２２がスイッチカム２４から離れ、前述の段差２２ｃを乗り越え、ズームリング３５は沈胴領域へ回転可能となる。このとき、スイッチ２１が回転動作することと、かつスイッチカム２３ａがスイッチカム２３ｂより物体側にある図６で図示したような形状であるため、スイッチカム２３ａとスイッチカム２３ｂに対するスイッチレバーの当接面は図６のように異なる。具体的にはスイッチカム２３ａには、スイッチレバー当接面２２ａが当接し、スイッチカム２３ｂにはスイッチレバー当接面２２ｂが当接する。
【００３６】
厳密に言うと、スイッチカム２３ａはスイッチレバー２２が物体側にも像面側へも移動しない直線カムと緩やかな斜面で構成されており、緩やかな斜面にスイッチレバー２２が当接している場合は、その当接面は変化していく。このように撮影領域と沈胴領域で当接面が変化するため、当接面の削れが抑制され、ズームリングの耐久後の操作感が損なわれにくくなる。そしてその斜面と沈胴位置脇の段差を通過して、スイッチレバー２２は沈胴位置に配置され、つまりは、本発明のレンズ鏡筒が最短となり、収納性／携帯性に優れた状態となる。
【００３７】
また、沈胴状態から撮影状態にするには、撮影者はまずスイッチ２１回転させ、スイッチレバー２２が沈胴位置脇の段差を乗り越えるようズームリング３５を回転させる。スイッチレバー２２が段差を乗り越えれば、撮影者はスイッチ２１から手を離しても構わない。その後スイッチレバー２２はスイッチカム２３ａに沿って物体側へ移動し、ズームリング３５は撮影領域まで回転していくことができる。
【００３８】
その際、沈胴領域と撮影領域の間にはスイッチカム２４の段差２３ｃがあるが、スイッチレバー２２は像面側へ付勢され、スイッチカム２３ａよりスイッチカム２３ｂが像面側にあるため、撮影者はスイッチ２１を操作することなく、撮影状態にすることができる。
【００３９】
マニュアルリングの回転検出出力値は、沈胴位置からＷＩＤＥ位置の直前まで変化はなく、ＷＩＤＥ位置からＴＥＬＥ位置への回転量に対して、線形的に変化していくよう構成されている。また、ズームリング３５の回転位置が沈胴領域と撮影領域のどちらにあるかを電気的に判定するため、スイッチレバー２２を段差形状に押し付け（＝ワイド位置２２ｃ）、その出力値をプリント基板３１のマイコンにレンズ鏡筒毎に記録する。この出力値によって、ズームリング３５が撮影領域にある場合は、カメラ本体５００が撮影モードになり、逆に沈胴領域にある場合は、省電力モードにもなり、電源をＯＦＦする制御も可能である。
【００４０】
ここで、スイッチ２１の回転角度はユーザーが撮影領域／沈胴領域の切り替えを認識しやすく、かつスイッチングし易い回転方向のストローク量を確保するという観点から適宜決定している。もちろん、スイッチが光軸方向へ直進駆動する機構でも本発明の機能を満足することはできる。しかし、スイッチのストローク量が同じことを前提に、本発明のようにスイッチ２１を回転駆動するほうが、光軸方向への移動量としては少なくなる。それはすなわち、スイッチ機構が光軸方向において小型化できるということである。
【００４１】
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。また設計機能を考慮した材質であれば、それを限定するものではない。
【符号の説明】
【００４２】
１  １群レンズ、２  １群鏡筒、３  ２群レンズ、４  ２群ユニット、５  ３群レンズ、
６  ３群鏡筒、７  ４群レンズ、８  ４群鏡筒、９  フォーカスレンズ、
１０  フォーカス鏡筒、１１  ５群レンズ、１２  ５群鏡筒、１４  案内筒、
１６  カム環、２１  スイッチ、２２  スイッチレバー、２３  固定鏡筒、
２３ａ，２３ｂ  スイッチカム、２３ｃ  段差、２５  付勢バネ、３１  プリント基板、
３２  マウント、３４  絞りユニット、３５  ズームリング、３５ｄ  貫通穴、
３５ｅ  スイッチ軸、５００  カメラ本体
【図１】
2018005129.tif 000003
【図２】
2018005129.tif 000004
【図３】
2018005129.tif 000005
【図４】
2018005129.tif 000006
【図５】
2018005129.tif 000007
【図６】
2018005129.tif 000008
【図７】
2018005129.tif 000009