(57)【要約】【課題】レンズ鏡筒を長期間にわたって安定に支持する。【解決手段】支持装置であって、レンズ鏡筒を外部の支持体に支持させる支持装置であって、レンズ鏡筒の外周が挿入された環状体と、レンズ鏡筒の外周と環状体の内周との間に配され、少なくともレンズ鏡筒の径方向に交差する転動軸の回りに転動する複数の転動体とを備え、複数の転動体の転動により、レンズ鏡筒を環状体に対して光軸回りに回転可能に支持する。上記支持装置において、複数の転動体のそれぞれは剛体球であって、レンズ鏡筒の外周および環状体の内周により３点で支持されてもよい。【選択図】図２
2012220866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ鏡筒を外部の支持体に支持させる支持装置であって、
レンズ鏡筒の外周が挿入された環状体と、
前記レンズ鏡筒の外周と前記環状体の内周との間に配され、少なくとも前記レンズ鏡筒の径方向に交差する転動軸の回りに回転する複数の転動体と
を備え、
前記複数の転動体の転動により、前記レンズ鏡筒を前記環状体に対して光軸の回りに回転可能に支持する支持装置。
【請求項２】
前記複数の転動体のそれぞれは、剛体球であって、前記レンズ鏡筒の外周および前記環状体の内周により３点で支持される請求項１に記載の支持装置。
【請求項３】
前記環状体と前記複数の転動体との間に配され、前記複数の転動体に直接接触する補強環をさらに備える請求項１または２に記載の支持装置。
【請求項４】
前記複数の転動体を周方向について互いに分離した状態で相対的に位置決めする分離環をさらに備える請求項１から３のいずれか一項に記載の支持装置。
【請求項５】
前記分離環は、前記複数の転動体の脱落を防止して保持する請求項４に記載の支持装置。
【請求項６】
一端を前記環状体に固定され、他端を前記レンズ鏡筒の外周面に当接させて、前記レンズ鏡筒の光軸の周りの回転に摩擦抵抗を生じさせる回転抑制部材を更に備える請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の支持装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の支持装置と、
前記支持装置により支持される前記レンズ鏡筒と
を備えるレンズユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持装置およびレンズユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
レンズ鏡筒を支持する環状嵌合部の内周面に内周溝を形成し、レンズ鏡筒の外周面に設けた係合部材に当該内周溝内を走行させることにより、レンズユニットを光軸回りに回転させる支持構造がある（特許文献１参照）。
特許文献１  特開２００９−１９３０６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記支持構造は、厚さに制限があるレンズ鏡筒に対して係合部材をねじ止めするので鏡筒にかかる負荷が大きく、鏡筒が変形するおそれがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第一態様として、レンズ鏡筒を外部の支持体に支持させる支持装置であって、レンズ鏡筒の外周が挿入された環状体と、レンズ鏡筒の外周と環状体の内周との間に配され、少なくともレンズ鏡筒の径方向に交差する転動軸の回りに転動する複数の転動体とを備え、複数の転動体の転動により、レンズ鏡筒を環状体に対して光軸の回りに回転可能に支持する支持装置が提供される。
【０００５】
本発明の第二態様として、上記支持装置と、支持装置により支持されるレンズ鏡筒とを備えるレンズユニットが提供される。
【０００６】
上記した発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。これら特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】カメラシステム１００の側面図である。
【図２】三脚座１４０の径方向断面図である。
【図３】三脚座１４０の部分拡大断面図である。
【図４】三脚座１４０の光軸Ｘを含む断面図である。
【図５】三脚座１４１の光軸Ｘを含む断面図である。
【図６】三脚座１５１の分解斜視図である。
【図７】三脚座１５１の部分縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明する。下記の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００９】
図１は、カメラシステム１００の側面図である。カメラシステム１００は、三脚１１０、レンズユニット１２０およびカメラボディ１３０を含む。
【００１０】
三脚１１０は、伸縮する３本の伸縮パイプ１１４を含む脚部１１２と、脚部１１２上端に搭載された雲台１１８とを有する。三脚１１０を使用する場合は、ロックナット１１６を締め込むことにより伸縮パイプ１１４を伸張させた状態で保持し、雲台１１８を一定の高さに固定する。雲台１１８は、脚部１１２の上端に本体１１７を固定される。
【００１１】
雲台１１８の上端に位置する支持プレート１１９は、本体１１７に対して回動自在な状態と、固定された状態とを切り替えることができる。これにより、雲台１１８は、レンズユニット１２０およびカメラボディ１３０を回動させた後に固定できる。
【００１２】
雲台１１８の支持プレート１１９には、レンズユニット１２０の三脚座１４０が固定される。三脚座１４０は、レンズユニット１２０を支持する環状部１４２と、環状部１４２から図中下方に突出する取付部１４４と、取付部１４４の下部から水平に延在するブラケット１４６とを有する。ブラケット１４６は、雲台１１８の支持プレート１１９に対して結合される。
【００１３】
三脚座１４０の環状部１４２には、レンズユニット１２０のレンズ鏡筒１２２が挿通される。これにより、三脚座１４０とレンズ鏡筒１２２は一体化される。ただし、レンズ鏡筒１２２は、環状部１４２の内側で、レンズユニット１２０の光学系の光軸Ｘの周りに回転する。
【００１４】
レンズユニット１２０の一端（図中右端）は、マウント機構を介してカメラボディ１３０に結合される。カメラボディ１３０は、レンズユニット１２０が形成した被写体像を電気信号に変換して記録する。
【００１５】
ところで、焦点距離が大きい望遠レンズ等の大型のレンズユニット１２０は、カメラボディ１３０よりも大きな寸法および重量を有する場合がある。よって、この種のレンズユニット１２０を装着されたカメラボディ１３０を三脚１１０で支持する場合、カメラボディ１３０ではなく、レンズユニット１２０を三脚１１０に結合して支持させる場合がある。
【００１６】
このため、大型のレンズユニット１２０には、雲台１１８の支持プレート１１９に結合する三脚座１４０を備えるものがある。なお、以下の説明においては、レンズユニット１２０に対して物体側を前方、像側を後方と記載する。
【００１７】
図２は、三脚座１４０における環状部１４２の径方向断面図である。三脚座１４０は、環状部１４２の内側に、リテナ１５０および複数の剛体球１５２を用いた軸受け構造を有する。
【００１８】
環状部１４２は、レンズ鏡筒１２２の外周面を包囲する。環状部１４２の外周面において、図中下端の一部は平坦に成形された取付部１４４をなす。取付部１４４には、ブラケット１４６を安定に取り付けることができる。
【００１９】
剛体球１５２は、金属、セラミックス等により形成された剛硬な球体である。剛体球１５２は、レンズ鏡筒１２２の外周面と、環状部１４２の内周面との間に３個以上配される。これにより、レンズ鏡筒１２２は、環状部１４２から、剛体球１５２を介して支持される。
【００２０】
また、環状部１４２の内側で、レンズ鏡筒１２２が光軸Ｘの周りを回転した場合、剛体球１５２は、環状部１４２の内周面およびレンズ鏡筒１２２の外周面の間で、レンズ鏡筒１２２の径方向に交差する転動軸の回りに転動する。
【００２１】
このように、三脚座１４０は、剛体球１５２を用いた軸受け構造を介してレンズ鏡筒１２２を支持する。よって、レンズ鏡筒１２２が環状部１４２の内側で光軸Ｘの周りに回転する場合に、レンズ鏡筒１２２の環状部１４２の内周面に対する摩擦を低減できる。
【００２２】
なお、リテナ１５０は、環状部１４２およびレンズ鏡筒１２２の間に配され、環状部１４２の周方向について剛体球１５２を等間隔に保つ。換言すれば、リテナ１５０は、剛体球１５２が相互の間隔を維持して、相互に接触することを防止する。また、リテナ１５０は、レンズ鏡筒１２２が環状部１４２に対して回転した場合に、回転する剛体球１５２の間隔を維持しつつ環状部１４２に連れ回される。
【００２３】
図３は、三脚座１４０の部分断面図である。図３は、図２において点線Ａで囲った領域を拡大して示す。
【００２４】
図示のように、リテナ１５０に設けられた切欠き部１５３は、剛体球１５２の各々の外周を半周以上包囲する。このため、切欠き部１５３の開口幅Ｄ１は、剛体球１５２の直径Ｄ２よりも狭い。これにより、レンズ鏡筒１２２が環状部１４２から抜かれた場合も、リテナ１５０が剛体球１５２を保持する。よって、保守等を目的としてレンズ鏡筒１２２を外した場合に、三脚座１４０から剛体球１５２が脱落することが防止される。
【００２５】
図４は、三脚座１４０の光軸Ｘを含む断面図である。図３と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００２６】
三脚座１４０において、剛体球１５２を用いた軸受け構造は、レンズ鏡筒１２２の前後方向の離間した位置に複数配される。図示の例では、環状部１４２の前端近傍および後端近傍に、それぞれ剛体球１５２を用いた一対の軸受け構造が形成される。
【００２７】
図中左側に位置する前側の軸受け構造を形成する剛体球１５２は、レンズ鏡筒１２２の外周面および環状部１４２の内周面の他に、レンズ鏡筒１２２に形成された段差部１２３の側面にも接している。また、前側の軸受け構造において、剛体球１５２が接する環状部１４２の内面は、前側の内径がより大きくなるように傾斜している。
【００２８】
図中右側に位置する後側の軸受け構造を形成する剛体球１５２は、レンズ鏡筒１２２の外周面および環状部１４２の内周面の他に、環状部１４２の後方でレンズ鏡筒１２２に取り付けられた固定環１４８の側面にも接している。また、後側の軸受け構造において、剛体球１５２が接する環状部１４２の内面は、後側の内径がより大きくなるように傾斜している。
【００２９】
固定環１４８は、後側の軸受け構造において、更に後方から剛体球１５２に対して当接した状態で、ビス１４９によりレンズ鏡筒１２２に対して固定される。これにより、環状部１４２からレンズ鏡筒１２２が抜けなくなる。このような構造により、剛体球１５２は、前側軸受け構造および後側軸受け構造のそれぞれにおいて、レンズ鏡筒１２２および環状部１４２に３点で当接する。
【００３０】
また、固定環１４８と段差部１２５側面との間隔は、シムリング１５６の厚さを変更することにより調節できる。よって、厚さの異なる複数のシムリング１５６から選択したものを組み付けることにより、レンズ鏡筒１２２の環状部１４２に対する円滑な回転を維持しつつ、レンズ鏡筒１２２および環状部１４２の間のガタを解消できる。
【００３１】
このような構造により、三脚座１４０は、レンズ鏡筒１２２の長手方向についても、間隔をおいた複数の位置で、剛体球１５２を介してレンズ鏡筒１２２を支持する。よって、レンズ鏡筒１２２およびカメラボディ１３０を操作する場合に、例えば、レンズユニット１２０の光軸Ｘがぶれるような負荷がレンズ鏡筒１２２に掛かった場合であっても、三脚座１４０によるレンズ鏡筒１２２の支持は安定しており、レンズ鏡筒１２２を光軸Ｘの周りに回転させることができる。
【００３２】
図５は、他の三脚座１４１の光軸Ｘを含む断面図である。三脚座１４１において、既に説明した三脚座１４０と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００３３】
三脚座１４１において、レンズ鏡筒１２２および環状部１４２の間には、転動体としてローラ１５４が配される。ローラ１５４は、レンズ鏡筒１２２の外周に沿って３本以上配される。
【００３４】
ローラ１５４の各々は円筒状の形状を有し、レンズ鏡筒１２２と環状部１４２の間で、光軸Ｘと平行な転動軸の周りを転動する。よって、環状部１４２の内側でレンズ鏡筒１２２を回転させた場合、ローラ１５４が転動してレンズ鏡筒１２２および環状部１４２の間の摩擦を低減する。
【００３５】
図６は、また他の三脚座１５１の分解斜視図である。三脚座１５１は、環状部１４２に対して、レンズユニット１２０の後側から装着されるリテナ１５０、剛体球１５２、シムリング１５６およびライナリング１６０を有する。更に、ライナリング１６０の後方には固定環１４８が配される。
【００３６】
また、三脚座１５１は、レンズユニット１２０の前側から環状部１４２に装着されるリテナ１５０、剛体球１５２およびライナリング１６０を有する。更に、三脚座１５１は、環状部１４２に内周面側から装着されるスリーブリング１５８およびビス１６８と、環状部１４２の外周面側から装着されるおよびホローセット１７０、サムノブ１６２付きボルト１６３および取付部１４４を有する。
【００３７】
上記要素を有する三脚座１５１は、下記の順序でレンズ鏡筒１２２に組み付けられる。まず、環状部１４２の内側にスリーブリング１５８を嵌める。次いで、ホローセット１７０が環状部１４２にねじ込まれる。ホローセット１７０は、環状部１４２の内側に向かってねじ込まれる。
【００３８】
ホローセット１７０において、環状部１４２の内側から見える一端には、樹脂チップ１６６が取り付けられる。これにより、ホローセット１７０の端部が、環状部１４２に挿入されたレンズ鏡筒１２２に接した場合に表面を傷つけることが防止される。
【００３９】
環状部１４２にレンズ鏡筒１２２が挿通された状態で、ホローセット１７０を環状部１４２の内側に向かってねじ込んだ場合、先端の樹脂チップ１６６がレンズ鏡筒１２２の外周面に押し付けられる。これにより、環状部１４２に挿通されたレンズ鏡筒１２２の、光軸Ｘ周りの回転し易さが抑制される。ホローセット１７０の他端は環状部１４２の外側に露出しており、環状部１４２にレンズ鏡筒１２２を挿通した状態で、環状部１４２の外側から回すことができる。
【００４０】
次に、スリーブリング１５８の内側からビス１６８を環状部１４２に通して、環状部１４２の外周面にブラケット１４６を固定する。ビス１６８は、環状部１４２にレンズ鏡筒１２２が挿通された後は、外部から見えなくなる。
【００４１】
更に、環状部１４２の外側から、サムノブ１６２の付いたボルト１６３が環状部１４２の内側に向かって螺入される。ボルト１６３の先端には樹脂チップ１６４が取り付けられる。
【００４２】
ボルト１６３はサムノブ１６２を有するので、工具無しに手で締め込み、また、緩めることができる。ボルト１６３を締め込んだ場合、ボルト１６３の先端は、環状部１４２に挿通されたレンズ鏡筒１２２の外周面に当接する。これにより、レンズ鏡筒１２２の回転を規制できる。ボルト１６３の先端には樹脂チップ１６４が装着されているので、レンズ鏡筒１２２の表面を傷つけることはない。
【００４３】
次に、環状部１４２の前側および後側から、リテナ１５０および剛体球１５２を、それぞれ装着する。図３を参照して既に説明したように、リテナ１５０が剛体球１５２を保持するので、レンズ鏡筒１２２が環状部１４２に挿通されていない状態でも、剛体球１５２が散逸することはない。
【００４４】
次いで、ライナリング１６０を、レンズ鏡筒１２２の前側の段差部１２３側面に装着してからスリーブリング１５８の内側にレンズ鏡筒１２２を挿通する。これにより、前側の剛体球１５２がライナリング１６０に当接する。
【００４５】
続いて、レンズ鏡筒１２２の他の段差部１２５側面にシムリング１５６を装着した後、ライナリング１６０を装着する。更に、固定環１４８をレンズ鏡筒１２２に通し、固定環１４８がライナリング１６０に当接したら、ビス１４９により固定環１４８をレンズ鏡筒１２２に固定する。
【００４６】
図７は、三脚座１５１の、光軸Ｘを含む部分断面図である。図６と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００４７】
図示のように、三脚座１５１において、剛体球１５２と環状部１４２および固定環１４８との間には、スリーブリング１５８またはライナリング１６０が間挿されている。スリーブリング１５８は、ステンレス鋼等、耐磨耗性の高い材料により形成される。これにより、剛体球１５２の回転により、環状部１４２の表面が磨耗することが防止される。
【００４８】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加え得ることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００４９】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００５０】
１００  カメラシステム、１１０  三脚、１１２  脚部、１１４  伸縮パイプ、１１６  ロックナット、１１７  本体、１１８  雲台、１１９  支持プレート、１２０  レンズユニット、１２２  レンズ鏡筒、１２３、１２５  段差部、１３０  カメラボディ、１４０、１４１、１５１  三脚座、１４２  環状部、１４４  取付部、１４６  ブラケット、１４８  固定環、１４９、１６８  ビス、１５０  リテナ、１５２  剛体球、１５３  切欠き部、１５４  ローラ、１５６  シムリング、１５８  スリーブリング、１６０  ライナリング、１６２  サムノブ、１６３  ボルト、１６４、１６６  樹脂チップ、１７０  ホローセット
【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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