(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ鏡筒に回転操作可能に支持されて焦点合わせを行い、その一部に第１のストッパ部材を有する焦点リングと、前記レンズ鏡筒に設けられ、前記焦点リングが回転操作されたときに前記第１のストッパ部材に回転操作方向に当接して前記焦点リングの回転位置を規定する第２のストッパ部材とを備えるレンズ鏡筒において、前記第１のストッパ部材と第２のストッパ部材との前記当接される位置が、環境温度の変化に対応して回転操作方向に変化されるように構成された焦点位置温度補正機構を備えるカメラのレンズ鏡筒であって、前記第１のストッパ部材又は第２のストッパ部材のいずれか一方は環境温度の変化に対応して前記レンズ鏡筒の筒軸方向に移動可能なストッパ片を有し、かつ当該ストッパ片と前記第１のストッパ部材又は第２のストッパ部材のいずれか他方のストッパ部材の当接面はそれぞれレンズ鏡筒の筒軸方向に傾斜されたテーパ面として形成され、前記ストッパ片の前記筒軸方向の移動に伴って前記ストッパ片と前記いずれか他方のストッパ部材の各当接面の前記回転操作方向に沿う当接位置が変化される構成であることを特徴とする焦点位置温度補正機構を備えるカメラのレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記レンズ鏡筒には、前記焦点リングに対して相対回転操作可能でその円周一部において前記ストッパ片に摺接される温度補正リングが設けられ、前記ストッパ片と温度補正リングの各摺接面はそれぞれレンズ鏡筒の筒軸方向に傾斜されたカム面として構成され、前記温度補正リングの回転操作によって前記ストッパ片が前記筒軸方向に移動されるように構成される請求項１に記載の焦点位置温度補正機構を備えるカメラのレンズ鏡筒。
【請求項３】
前記第１のストッパ部材は、前記焦点リングの回転操作方向の異なる位置にそれぞれ設けられた第１距離側ストッパと第２距離側ストッパで構成され、前記第２のストッパ部材は前記レンズ鏡筒に設けられて前記焦点リングに沿って円周一部が切り欠かれたストッパリングで構成され、前記焦点リングの回転操作方向に応じて前記第１距離側ストッパと第２距離側ストッパがそれぞれ前記ストッパリングの前記切り欠きの両端の各端部に対して回転操作方向に当接可能とされ、かつ前記第１距離側ストッパと第２距離側ストッパの一方の前記ストッパリングの一端部に当接される位置が環境温度の変化に対応して回転操作方向に変化されるように構成されている請求項１又は２に記載の焦点位置温度補正機構を備えるカメラのレンズ鏡筒。
【請求項４】
前記第１距離側ストッパは、無限遠側焦点位置を規定する無限遠側ストッパとして構成される請求項３に記載の焦点位置温度補正機構を備えるカメラのレンズ鏡筒。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はフォーカスリングを回転操作して焦点合わせを行うカメラのレンズ鏡筒に関し、特に温度変動による焦点位置ずれを補正するための機構を備えるレンズ鏡筒に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カメラの焦点合わせを手操作により行うレンズ鏡筒、あるいは自動焦点機能を有するカメラのレンズ鏡筒を手動により操作する場合には、通常ではレンズ鏡筒に設けられている焦点リングを回転操作することによりレンズを光軸方向に移動させて焦点合わせを行っている。従来、このような手動による焦点合わせを行う場合の目安として、被写体までの距離を示す距離目盛りが焦点リングに設けられている。また、一眼レフカメラでは、ピントグラスに結像された被写体像を目視して焦点合わせを行うことができ、より正確な焦点合わせが可能である。しかしながら、この一眼レフカメラにおいても、無限遠距離にある被写体のように、ピントグラス上での被写体像が小さい場合には、焦点があっているのか否かを正確に確認することが困難になる。また、この種のレンズ鏡筒をデジタルカメラに適用したときには、デジタルカメラのモニタ画面上で小さなモニタ像の焦点を確認することは困難である。このため、従来のカメラでは無限遠焦点位置にストッパを設けておき、焦点リングをそれ以上回転操作できない位置を設定し、この位置を無限遠の焦点位置とする構成が提供されている。
【０００３】
例えば、図６はその一例を説明するための図であり、レンズ鏡筒の固定的に設けられている図外の固定筒に対して回転操作されてレンズ系の焦点合わせを行う焦点リング１０１には、その外周面の円周方向に沿ってガイド溝１０２が形成されており、このガイド溝１０２内には前記固定筒に固定的に取着されているストッパリング１０３が内装されている。そして、前記ガイド溝１０２の円周一部にはストッパピン１０４が立設される一方、前記ストッパリング１０３には、前記焦点リング１０１の回転操作角度に対応する円周部分が切り欠かれ、この切り欠きの両端部がそれぞれ近距離側端部１０５、無限遠側端部１０６として構成されている。このため、同図（ａ）のように、焦点リング１０１を反時計方向に回転操作した無限遠側ではストッパピン１０４が無限遠側端部１０６に当接され、また同図（ｂ）のように焦点リング１０１を時計方向に回転操作した近距離側では、ストッパピン１０４が近距離側端部１０５に当接され、それ以上の焦点リングの回転操作が停止され、無限遠側と近距離側の各焦点位置が規定される。
【０００４】
ところで、本発明者の実験によれば、この種のレンズ鏡筒では、環境温度の変動によってレンズ鏡筒を構成する各部材が熱膨張あるいは熱収縮し、あるいはレンズ自体が熱膨張し、これが要因となって焦点位置が変動することが確認されている。図５は本発明者による実測データであり、横軸が環境温度、縦軸がレンズ鏡筒の無限遠焦点位置の移動量Ａ（μｍ）を示している。同図から判るように、２４℃を基準とした場合に、これよりも高温では焦点位置がマイナス側（いわゆる後ピン）に、低温ではプラス側（いわゆる前ピン）にそれぞれ変動している。このため、前記したような無限遠焦点位置にストッパを設けているカメラでは、環境温度の変動に伴って無限遠焦点位置が変動されたときには、その焦点リングのストッパ位置が正規の無限遠焦点位置からずれることになり、正確に焦点合わせされた無限遠の被写体を撮影することが困難になる。特に、高温時にはマイナス側に焦点位置がずれるため、ストッパによってレンズがそれ以上繰り込まれないと、焦点合わせは不可能になってしまう。このため、近年のカメラでは、無限遠焦点位置よりもさらにレンズを繰り込ませることができるように、敢えて無限遠位置にストッパを設けないカメラが提案されており、前記したような焦点位置がマイナス側にずれた場合でも対処可能な構成とされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように温度変動に伴う焦点合わせの補償を行うために無限遠位置を規定するストッパを設けていないレンズ鏡筒では、無限遠撮影時における焦点合わせが難しいという問題を解消することにはならず、結果として無限遠撮影時の焦点合わせを困難なものとし、レンズの使い勝手を悪くする要因になっている。
【０００６】
本発明の目的は、無限遠撮影時における焦点合わせを容易に行うことを可能にし、かつ温度変動に伴う焦点位置の移動に追従した正確な焦点合わせを行うことを可能にした焦点位置温度補正機構を備えるレンズ鏡筒を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、レンズ鏡筒に回転操作可能に支持されて焦点合わせを行い、その一部に第１のストッパ部材を有する焦点リングと、前記レンズ鏡筒に設けられ、前記焦点リングが回転操作されたときに前記第１のストッパ部材に回転操作方向に当接して前記焦点リングの回転位置を規定する第２のストッパ部材とを備えるレンズ鏡筒において、前記第１のストッパ部材と第２のストッパ部材との前記当接される位置が、環境温度の変化に対応して回転操作方向に変化されるように構成されており、第１のストッパ部材又は第２のストッパ部材のいずれか一方は環境温度の変化に対応してレンズ鏡筒の筒軸方向に移動可能なストッパ片を有し、かつ当該ストッパ片と前記第１のストッパ部材又は第２のストッパ部材のいずれか他方のストッパ部材の当接面はそれぞれレンズ鏡筒の筒軸方向に傾斜されたテーパ面として形成され、前記ストッパ片の筒軸方向の移動に伴ってストッパ片と前記いずれか他方のストッパ部材の各当接面の前記回転操作方向に沿う当接位置が変化される構成であることを特徴とする。
【０００８】
本発明のレンズ鏡筒の好ましい形態としては、前記レンズ鏡筒には、前記焦点リングに対して相対回転操作可能でその円周一部において前記ストッパ片に摺接される温度補正リングが設けられ、前記ストッパ片と温度補正リングの各摺接面はそれぞれレンズ鏡筒の筒軸方向に傾斜されたカム面として構成され、前記温度補正リングの回転操作によって前記ストッパ片が前記筒軸方向に移動されるように構成される。また、前記焦点リングには回転操作方向の異なる位置にそれぞれ第１距離側ストッパと第２距離側ストッパが設けられて前記第１のストッパ部材が構成され、前記レンズ鏡筒には前記焦点リングに沿って円周一部が切り欠かれたストッパリングが固定的に設けられて前記第２のストッパ部材が構成され、前記焦点リングの回転操作方向に応じて前記第１距離側ストッパと第２距離側ストッパがそれぞれ前記ストッパリングの前記切り欠きの両端の各端部に対して回転操作方向に当接可能とされている。
【０００９】
このように、環境温度の変化に追従して無限遠側ストッパとしての第１距離側ストッパを筒軸方向に移動させ、第２距離側ストッパとの回転操作方向の当接位置を変化させることで、焦点リングの無限遠側回転操作位置を環境温度の変化に追従して変化させることができ、環境温度変化により生じる焦点位置の変動に対応して常に正しい焦点位置に焦点リングの規定位置を設定することが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１（ａ），（ｂ）は本発明を一眼レフカメラのレンズ鏡筒に適用した実施形態の一部の平面図と断面図である。同図（ｂ）のように、レンズ鏡筒は、３群８枚構成のレンズ光学系として構成され、第１群から第３群の各レンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３はそれぞれレンズ枠１１，１２，１３に取り付けられ、レンズ鏡筒の内筒１に支持されている。ここでは、第１群のレンズ枠１１は前記内筒１に固定され、第２群のレンズ枠１２と第３のレンズ枠１３は前記内筒１に対して光軸方向に移動可能とされ、第２群レンズＬ２はフォーカス用に、第３群レンズＬ３はズーム用にそれぞれ構成されている。また、前記内筒１の外側には外筒２が固定されており、これら内筒１と外筒２の間に焦点リング３と、温度補正リング４がそれぞれ光軸回りに回転可能に支持されている。前記焦点リング３は、同図には示されないヘリコイド機構等によって前記第２群のレンズ枠１２に連結されており、前記焦点リング３が回転操作されたときに前記第２群のレンズ枠１２を光軸方向に移動させ、焦点合わせを行うことができるように構成されている。なお、前記したヘリコイド構成や、前記焦点リングの構成についてはこれまでのレンズ鏡筒の構造と同様であるため、ここでは詳細な説明は省略する。また、前記温度補正リング４は、前記焦点リング３よりもレンズ鏡筒の前端側の位置に隣接して配置されている。
【００１１】
図２は前記焦点リング３と温度補正リング４の構成を示す斜視図である。前記焦点リング３は円環状に形成されるとともに、その筒軸方向の一端側の領域部分、ここでは図外のカメラボディに対向される側の部分は若干小径とされた小径部３１として形成され、この小径部３１が前記外筒２と内筒１との間に挿入されている。前記焦点リング３の前記小径部３１の周面には円周方向にガイド溝３２が形成されており、このガイド溝３２には前記外筒２の内面にビス５１により固定されたストッパリング５が内挿されている。また、前記ガイド溝３２の周面には、円周方向に所要の間隔をおいた位置の一方に近距離側ストッパピン６が立設され、他方には詳細を後述する無限遠側ストッパ機構７が設けられており、これら近距離側ストッパピン６と無限遠側ストッパ機構７は前記ストッパリング５と協動して前記焦点リング３の回転操作量を規制するように構成される。
【００１２】
すなわち、前記ストッパリング５は、前記焦点リング３の回転量に対応する円周領域が切り欠かれており、焦点リング３が近距離側及び無限遠側に向けてそれぞれ回転操作されたときに、焦点リング３に設けられた前記近距離側ストッパピン６と無限遠側ストッパ機構７がそれぞれ前記ストッパリング５の切り欠かれた領域の両端部５２，５３に当接されることで、前記焦点リング３が回転操作されたときの回転量を規制する。ここで、前記ストッパリング５の両端部５２，５３のうち、前記近距離側ストッパピン６に当接される近距離側の端部５２は、ストッパリング５の周方向に対して垂直な面として、すなわち筒軸に沿う方向の面として構成されているが、前記無限遠側ストッパ機構７に当接される無限遠側の端部５３は、その端面がレンズ鏡筒の筒軸方向に対して傾斜されたテーパ状に形成されている。
【００１３】
前記無限遠側ストッパ機構７は、前記焦点リング３の円周一部の外面に筒軸方向のストッパ溝３３が形成され、このストッパ溝３３内において筒軸方向に移動可能なストッパ片７１を有している。この実施形態では、前記ストッパ片７１には筒軸方向に長穴７２が開設されており、この長穴７２に挿通されるビス７３によりストッパ片７１を焦点リング３に支持している。これにより、ストッパ片７１は長穴７２に沿って筒軸方向に移動可能とされる。また、前記ストッパ片７１の一側部には突起７４が一体に形成されるとともに、この突起７４と前記焦点リング３の一部に取着されたビス７５との間に引っ張りスプリング７６が掛装されており、この引っ張りスプリング７６によって前記ストッパ片７１はレンズ鏡筒の前端側に向けて付勢されている。さらに、前記ストッパ片７１は、レンズ鏡筒の後端側の端部が前記ストッパリング５の無限遠側端部５３のテーパに密接状態で当接されるように、レンズ鏡筒の筒軸方向に対して傾斜されたテーパ状のストッパ面７７として形成され、またストッパ片７１のレンズ鏡筒の前端側の端部は同様に筒軸方向に傾斜されたテーパ状であるが、前記ストッパ面７７とは異なる角度のテーパ状のカム面７８として形成されている。
【００１４】
一方、前記焦点リング３と筒軸方向に隣接された前記温度補正リング４は、図には示されない連結機構によって前記焦点リング３に対して所要の回転角度範囲で相対回転可能な状態で前記焦点リング３に支持されている。すなわち、前記焦点リング３が回転操作されたときには前記温度補正リング４は焦点リング３と共に回転されるが、前記した所要の角度範囲では前記焦点リング３に対して相対的に回転操作可能に構成されている。そして、前記温度補正リング４のレンズ鏡筒の後端側、すなわち前記焦点リング３に対向される側の縁部の円周一部には、前記ストッパ片７１のカム面７８に当接されるように、筒軸方向に対して突出され、かつ円周方向に対して傾斜されたテーパ状をしたカム４１が一体に形成されている。
【００１５】
なお、前記温度補正リング４の周面の一部、ここではレンズ鏡筒の上面に相当する領域には、図１（ａ）に示すように、温度目盛り４２が記されており、前記したように温度補正リング４を焦点リング３に対して相対移動させる際に、焦点リング３の対応する周面一部に記された温度指標７ａに対して、現在の環境温度を目盛り合わせすることが可能とされている。また、同図に示されるように、前記焦点リング３の周面には距離目盛り７９が記されており、前記外筒２に設けられた窓２ａに臨んで記された指標２ｂに対して距離を目盛り合わせすることができるように構成されている。
【００１６】
以上のように構成されたレンズ鏡筒では、撮影時に焦点リング３を回転操作し、焦点リング３を近距離側、すなわち図２において焦点リングを時計方向に回転操作したときには、焦点リング３の一定の位置に設けられている近距離側ストッパピン６がストッパリング５の近距離側端部５２に当接されることにより一定の回転位置において停止され、近距離側での焦点合わせが行われる。一方、焦点リング３を無限遠側、すなわち図２の状態から焦点リングを反時計側に回転操作することにより、図３に示すように、今度は焦点リング３に設けられているストッパ機構７がストッパリング５の無限遠側端部５３に当接され、無限遠側での焦点合わせが行われる。このとき、ストッパリング５の無限遠側端部５３はテーパ状に形成されており、この無限遠側端部５３がテーパ状をしたストッパ片７１のストッパ面７７に当接されるため、ストッパ片７１の筒軸方向の位置変化に伴って前記無限遠側端部５３に対するストッパ面７７の当接位置が変化され、これに伴ってストッパ機構７による焦点リング３の無限遠側の回転停止位置が変化されることになる。
【００１７】
すなわち、この動作を図４を用いて説明する。撮影時には、そのときの環境温度に合わせて、温度補正リング４を焦点リング３に対して相対回動させ、温度補正リング４の温度目盛り４２を温度指標７ａに位置合わせする。例えば、現在の環境温度が常温に近い２５℃場合には、２５℃の目盛りを温度指標７ａに位置合わせする。これにより、図４（ｂ）のように、無限遠ストッパ機構７のストッパ片７１は引っ張りスプリング７６のバネ力によって、そのカム面７８が温度補正リング４のカム４１の頂部に近い部分に当接され、この当接部分におけるカム４１の筒軸方向寸法だけストッパ片７１はレンズ鏡筒の後端部に向けて移動位置される。これにより、ストッパ片７１のストッパ面７７が対応する寸法だけ焦点リング３のガイド溝３２内に突出される。また、環境温度が上昇された４０℃の場合には、図４（ｃ）のように、温度補正リング４を前記状態よりもさらに時計方向（図４の上方）に回転操作する。これにより、温度補正リング４のカム４１の極めて頂部に近い部分にストッパ片７１のカム面７８が当接され、これにより、ストッパ片７１のストッパ面７７がガイド溝３３内に突出される寸法が増大される。一方、環境温度が低下されて極低温の−２０℃の場合には、図４（ａ）のように、温度補正リング４は逆方向の低温側に回転されるため、ストッパ片７１のカム面７８は温度補正リング４のカム４１の底部に近い部分に当接することになり、ストッパ片７１のストッパ面７７がガイド溝３２内に突出される寸法が低減される。
【００１８】
このように、環境温度の変動に応じて温度補正リング４を回転操作することにより、焦点リング３のガイド溝３２内におけるストッパ片７１のストッパ面７７の突出量が変化される。したがって、図４（ａ）〜（ｃ）を比較すると、ストッパ片７１のストッパ面７７のガイド溝３２に対する突出量の変化に対応して、ストッパリング５のテーパ状をした無限遠側端部５３との当接位置が回転方向に変化されることになり、結果として焦点リング３の無限遠側の回転停止位置が変化されることになる。したがって、この実施形態のように、ストッパ片７１のカム面７８及び温度補正リング４のカム４１のカム形状を、図５に示した温度変動に伴う焦点位置の変動に対応したカム形状に設計することにより、焦点位置の変動に対応した正しい無限遠の焦点位置において焦点リング３の回転操作を停止させることが可能となる。因みに、この実施形態では、図４から判るように、環境温度が低い場合には、無限遠焦点位置における第２群レンズＬ２のレンズ停止位置を繰り込み側に移動させ、環境温度が高くなるとレンズを繰り出し側に移動させることになる。
【００１９】
したがって、この実施形態のレンズ鏡筒では、カメラの撮影者が撮影時の環境温度、通常では気温に基づいて温度補正リング４の温度目盛り４１を温度指標７ａに合わせておけば、焦点リング３の無限遠位置が自動的に設定され、この設定された位置で焦点リング３の回転操作が停止されることになり、しかも温度変動に伴うレンズ鏡筒の焦点変動に対応して正確な焦点合わせを行うことが可能となる。したがって、無限遠撮影を行う際には、単に焦点リング３を無限遠側に停止されるまで一杯に回転操作すればよく、特にデジタルカメラのように、モニタ画面での焦点合わせの確認が難しいようなカメラの場合でも、正確に焦点のあった好適な撮影を容易に行うことが可能となる。
【００２０】
ここで、前記実施形態では、無限遠側ストッパ機構を焦点リングに搭載した例を示しているが、焦点リングには無限遠ストッパとしてテーバ状の部材を固定的に設けておき、前記と同様な構成をストッパリングの無限遠側端部の部分、すなわちレンズ鏡筒の円周方向の一部に構成してもよい。そして、この無限遠側ストッパ機構を焦点リングとは独立して設けた温度補正リングの回転操作によって動作させ、これにより温度変動に対応してストッパリングの無限遠側端部のテーパ面の位置を変化させることで、焦点リングの無限遠側の回転位置を温度に対応した適正な位置に設定するように構成することも可能である。また、このような構成を採用したときには、例えば、ストッパ片に操作ピンを立設してレンズ鏡筒の外面に突出させ、この操作ピンを手操作することによってストッパ片を直接的に筒軸方向に移動させて停止位置を変化させる構成とすることも可能である。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、レンズ鏡筒に設けられた焦点調節用の焦点リングに設けられた第１のストッパ部材と、前記レンズ鏡筒に設けられて前記焦点リングが回転操作されたときに前記第１のストッパ部材に回転操作方向に当接して前記焦点リングの回転位置を規定する第２のストッパ部材とを備えるレンズ鏡筒において、第１のストッパ部材又は第２のストッパ部材のいずれか一方は環境温度の変化に対応してレンズ鏡筒の筒軸方向に移動可能なストッパ片を有し、かつ当該ストッパ片と前記第１のストッパ部材又は第２のストッパ部材のいずれか他方のストッパ部材の当接面はそれぞれレンズ鏡筒の筒軸方向に傾斜されたテーパ面として形成され、前記ストッパ片の筒軸方向の移動に伴ってストッパ片と前記いずれか他方のストッパ部材の各当接面の回転操作方向に沿う当接位置が変化される構成とされているので、環境温度の変化に追従して焦点リングの回動位置、例えば焦点リングに設けた第１距離側ストッパと第２距離側ストッパとの回転操作方向の当接位置を変化させ、焦点リングの第１距離側焦点位置、例えば、無限遠側焦点位置を環境温度の変化に追従して変化させることができ、環境温度変化により生じる焦点位置の変動に対応して、単に焦点リングを回転操作が停止される位置まで回転操作するだけで常に正しい焦点位置に焦点リングの規定位置を設定することが可能となり、焦点位置合わせの簡易化と焦点位置合わせ精度の向上をそれぞれ同時に達成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるレンズ鏡筒の一部の平面図と断面図である。
【図２】近距離側に焦点合わせを行った状態の焦点リング、温度補正リング、ストッパリングの相対位置関係を示す斜視図である。
【図３】無限遠側に焦点合わせを行った状態の焦点リング、温度補正リング、ストッパリングの相対位置関係を示す斜視図である。
【図４】ストッパ機構の動作を説明するための平面図である。
【図５】環境温度変化に伴う焦点位置ずれの特性を示す図である。
【図６】従来のレンズ鏡筒の一部の斜視図である。
【符号の説明】
１  内筒
２  外筒
３  焦点リング
４  温度補正リング
５  ストッパリング
６  近距離側ストッパピン
７  無限遠側ストッパ機構
３２  ガイド溝
４１  カム
５２，５３  端部
７１  ストッパ片
７７  ストッパ面
７８  カム面
【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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