(57)【要約】      （修正有）【課題】切換え操作の必要なく、随時手動による調整が可能であって、手動調整環の操作角度と距離調整リングに併設する距離目盛環の回転角とが一致する操作性の良いレンズ鏡筒が要望されている。【解決手段】光軸Lを中心にした距離調整リング１６の回動で、レンズ群の光軸Lに沿った直進移動変換で焦点調整が可能なレンズ鏡筒で、距離調整リング１６を中心に一つはモータに連結する駆動リング９側の複数のボール１４で、他は手動調整環１１に連結する手動リング１０側の複数のボール１５で挟持した構造にし、モータからの駆動力が得られるときは駆動リング９側のボール１４によって駆動リング９と距離調整リング１６を楔着させ、手動の場合は手動リング１０側のボール１５によって手動リング１０と距離調整リング１６とを楔着させ、それぞれ一体で回動可能となる二つのクラッチを搭載した。【選択図】図１
2009251415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸方向にレンズ位置を移動させて焦点調整を可能にする距離調整筒で、光軸中心の回転で前記距離調整筒を移動させる距離調整リングに対しモータに連結する駆動リングと手動で回転可能な手動リングとが前記距離調整リングを連動せしめることによって自動焦点調整と手動焦点調整とが可能となるレンズ鏡筒において、前記距離調整リングを中心に一つの面のボールは前記駆動リングで圧接挟持され、他の面のボールは手動リングで圧接挟持された構造であって、前記駆動リングが前記モータからの駆動で回動する場合は前記駆動リングで圧接挟持される前記ボールによって前記駆動リングを楔着して前記距離調整リングと連結するクラッチと、前記手動リングが回動する場合は前記手動リングで圧接挟持される前記ボールによって前記手動リングを楔着して前記距離調整リングと連結する２つのクラッチで、前記距離調整筒を調整可能にしたことを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記モータは超音波モータであって、前記距離調整リングの一つの面と前記駆動リングとの間、及び前記距離調整リングの他の面と前記手動リングの間の前記ボールの圧接によって作動する前記クラッチは前記超音波モータのステーターとローターを圧接するための弾性部材によって得られる構造のクラッチであることを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
【請求項３】
前記距離調整リングと前記駆動リング及び前記手動リングを圧接挟持する前記ボールによって楔着させるために、それぞれの間に底部が開いたすり鉢状ボール受けが成形され、前記ボールを受けるリングを配設した構成のクラッチであることを特徴とする請求項１又は２記載のレンズ鏡筒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ＡＦカメラ用交換レンズのレンズ鏡筒に関し、特にカメラのＡＦモード設定時においても手動による焦点調整が可能な調整環の動作機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
システムレンズにおけるＡＦ用交換レンズはフォーカシングのためにレンズ駆動用モータが内蔵されていて、カメラからの合焦指令によりモータの駆動力で距離調整リングを回動させ、この回動によって距離調整筒を直進移動させて焦点調整を行うのが一般的であるが焦点調整は自動であるため、時には合焦位置を手動で補正し、撮影者の意図する構図に仕上げたいとする要求がある。従来のレンズ鏡筒ではモータから距離調整筒までの連動系にクラッチを設け、このクラッチを手動で操作することによって手動調整が可能なレンズが供給されていたが、クラッチ操作が煩わしく、機動性が悪い欠点が指摘されていた。
【０００３】
これらの問題点に鑑み考案されたものが特許文献１で、カメラをＡＦ撮影モードのまま、いつでも手動調整環の操作で手動調整が可能な機構を提案している。構成としては転動体を保持する保持器を中心に二つの挟持面で転動体を挟持する形で、この二つの挟持面からそれぞれ動力を入力すると、この二つの差動出力が保持器から得られる一種の差動機構を応用したもので、一つの挟持面を有する部材をモータ駆動系に連結し、他の挟持面を有する部材を手動調整環に連結すれば、これら差動出力が転動体保持器から得られることから、この保持器を距離調整リングに直結し距離調整筒に連結すれば、モータ駆動中であっても、停止中であっても手動調整環の操作力を入力として距離調整筒を移動させることによって焦点調整が可能となる。
【特許文献１】平２−２５３２１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この方式は差動機構であるため一つの入力側を固定した場合、他の入力と出力の関係は１の入力に対して出力は１／２になる減速効果を有している。いま実用化商品としてモータ駆動リングをボールの挟持面を有する回転部材に連結し、他の挟持面を有する回転部材を手動リングに連結し、転動体の保持器からの出力を距離調整リング及び距離調整筒の駆動に当てれば、距離調整リングに印字する距離目盛りが鏡筒外部からが視認可能に構成できる。このようなレンズ鏡筒において、手動リングの回転操作角に対し距離調整リングの回転が半分となり、撮影者によっては従来レンズのように操作角と移動角が一致しないと心理的に違和感があると言う指摘を受けていた。この要望から昔から慣れ親しんでいる操作角度と距離調整リングの移動角が１対１の操作性のレンズ鏡筒を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
光軸方向にレンズ位置を移動させて焦点調整を可能にする距離調整筒で、光軸中心の回転で前記距離調整筒を移動させる距離調整リングに対しモータに連結する駆動リングと手動で回転可能な手動リングとが前記距離調整リングに連動することによって自動焦点調整と手動焦点調整とを可能にしたレンズ鏡筒において、前記距離調整リングを中心に一つの面のボールは前記駆動リングで、他の面のボールは手動リングで挟持した構造であって、前記駆動リングがモータからの駆動で回動する場合は前記駆動リングで挟持されたボールによって前記駆動リングを楔着して前記距離調整リングと連結し、前記手動リングが回動する場合は手動リングで挟持するボールによって前記手動リングを楔着して前記距離調整リングと連結する２つのクラッチで前記距離調整筒を１対１の比で調整可能にした。
【発明の効果】
【０００６】
手動リングの手動操作が距離調整リングの回転と同期するため、距離目盛りの回転と一致して違和感が生じないとともに操作速度が移動速度に対応するため早く操作すれば早い距離調整が可能となり、手動による焦点調整の操作性が良くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面等を参照して本発明を実施するための最も良好な形態を説明する。図１は本発明を採用したレンズ鏡筒の一部断面図で、図２はダブルクラッチの斜視図。図３は図２の部分拡大図。図４はクラッチの動作説明図である。図において同じ部材は同じ符号で示す。
【０００８】
一般に交換レンズにおけるレンズ鏡筒は光軸に沿って複数の固定レンズ群と複数の移動レンズ群を配列して構成されていて、移動レンズ群を光軸上に移動させることによって、焦点調整や撮影倍率を可変できる構造となっている。これらのレンズ鏡筒でＡＦ撮影モードでは焦点調整のための移動レンズ群を内蔵するモータで駆動し、手動調整は鏡筒に装設する手動調整環で行うのが一般的で、この主要部分の断面を表した図が図１である。
【０００９】
この構成について詳しく説明すると、図１のレンズ群１は光軸Ｌにそって前後に移動させることによって焦点調整を行うレンズ群で、距離調整筒２によって保持されていて距離調整筒２は光軸Ｌに対して垂直にコロ３が植設されている。このコロ３は距離調整筒２に外接し回転を規制されているカム筒４のカム溝を貫通し、カム筒４に重なる回転筒５の穴に嵌合していて、回転筒５が光軸Ｌを中心に回動することによってレンズ群１を保持する距離調整筒２と共に回転しながらカム筒４のカム溝に沿って移動するため、光軸Ｌに沿って直進することになり焦点調整が可能となっている。
【００１０】
回転筒５を回動させる駆動手段としてＡＦ撮影モードではモータを用いるが図１では超音波モータ８の応用例を示している。超音波モータ８の構成を簡単に述べると、裏側に超音波の振動源となる圧電素子８ａが固着されている金属成形の振動体８ｂは図１に示すように振動を拡大する形状で、表面部は櫛歯状の振動歯８ｃとなって圧電素子の振動によって振動歯８ｃの表面が進行波となって回転するため、これに圧接する摺動盤８ｄを挟んで回転体８ｅが回転される。振動体８ｂの表面、振動歯８ｃと回転体８ｅとは強い接触圧が必要で、これは鏡筒の固定部１７に設置するバネ６によって固定座８ｆと緩衝材８ｇを通して与えられるようになっている。これが超音波モータ８の構造である。
【００１１】
超音波モータ８の回転体８ｅの表面には円環板状の駆動リング９が固着されていて、この面と同様な円環板状の距離調整リング１６の間にＭボール受けリング１２のすり鉢状ボール受け１２ｂの底に開いているＭボール受け穴１２ａを通してＭボール１４が挟持されたクラッチを形成していて、詳しい動作については後述するが超音波モータ８の回転動力を距離調整リング１６に伝えるようになっている。
【００１２】
他方、手動で焦点調整が可能な手動調整環１１がレンズ鏡筒に装設されていて、これに連結する手動リング１０は手動調整環１１の手動操作によって一体で回動するようになっている。この手動リング１０の面と距離調整リング１６の間にＳボール受けリング１３のすり鉢状ボール受け１３ｂの底に開いているＳボール受け穴１３ａを通してＳボール１５が挟持されていてもう１つのクラッチを形成していて、手動調整環１１からの操作動力が手動リング１０を通して距離調整リング１６を回動出来るようになっている。これらＭボール１４とＳボール１５は鏡筒の固定部１８を制止部材として、バネ６の弾性圧力によって距離調整リング１６を中心として駆動リング９の面と手動リング１０の面から押された圧接挟持の状態にある。この部分を拡大して示したのが図３である。
【００１３】
距離調整リング１６のアーム部１６ａの先端の爪部１６ｂが回転筒５の長溝５ａに嵌入していて、超音波モータ８或いは手動調整環１１から得られる動力によって距離調整リング１６が光軸Ｌを中心に回転すると回転筒５も一緒に回転するため、前述の動作に従ってレンズ１は光軸Ｌに沿って直線移動させ、焦点調整が可能となっている。
【００１４】
次に主要機構である超音波モータ８側の駆動リング９とＭボール１４及びＭボール受けリング１２と距離調整リング１６で構成するクラッチと手動調整環１１側の手動リング１０とＳボール１５及びＳボール受けリング１３と距離調整リング１６で構成するクラッチの動作について構成を示す図２と図３及び動作説明の図４を参照し、以下詳しく述べる。
【００１５】
この二つのクラッチは図２に示すように光軸Ｌを軸に円環板状の距離調整リング１６が回動可能になっていて、これを中心に光軸に沿って右側にＭボール受けリング１２と駆動リング９とが、左側にＳボール受けリング１３と手動リング１０とが並列に配設され、距離調整リング１６の右側の面を駆動リング９が円周上の複数個のＭボール１４で、Ｍボール受けリング１２の複数のすり鉢状ボール受け１２ｂのＭボール受け穴１２ａを通して押し付け、距離調整リング１６の左側の面を手動リング１０が円周上の複数個のＳボール１５で、Ｓボール受けリング１３の複数のすり鉢状ボール受け１３ｂのＳボール受け穴１３ａを通して押し付けた状態になっている。
【００１６】
Ｍボール受けリング１２の周囲に設けられている複数のＭボール受け穴１２ａ及びＳボール受けリング１３の周囲に設けられている複数のＳボール受け穴１３ａは図３に示すようにボールを受ける部分がすり鉢状に広がり距離調整リング１６に接触可能な範囲で抜けている穴形状が特徴となっていて、Ｍボール受けリング１２及びＳボール受けリング１３はＭボール１４及びＳボール１５によって回転が規制されている。
【００１７】
図４のＡに示す図は駆動リング９からも手動リング１０からも回転動力が伝わらない静止状態にある時を示していて、Ｍボール１４、Ｓボール１５共にＭボール受け穴１２ａ、Ｓボール受け穴１３ａを通して距離調整リング１６の面を押し付けて止まっている状態にあるが、例えば超音波モータ８が起動し駆動リング９が矢印の左方向に回転始動するとＭボール１４は右回転し距離調整リング１６の接触面を転がろうとするが、Ｍボール受けリング１２のすり鉢の傾斜面１２ｂに阻まれるため駆動リング９からのスラスト方向の押し圧に逆らって、図４のＢに示すようにＭボール１４はＭボール受けリング１２のすり鉢の傾斜面１２ｂを少し登り、Ｍボール受けリング１２を距離調整リング１６の面に強く押し付け駆動リング９がＭボール１４によって距離調整リング１６を楔着した状態になり、駆動リング９とＭボール１４、Ｍボール受けリング１２及び距離調整リング１６が一体となり矢印の左方向に回転していくことになる。
【００１８】
一方の手動調整環１１に手動操作が加わらない限り手動リング１６は静止しているので、図４のＢに示すように距離調整リング１６が左に回転移動すると手動リング１０と距離調整リング１６との間に圧接しているＳボール１５がＳボール受けリング１３のすり鉢状ボール受け１３ｂの面を押しながら矢印方向に転がっていくことになり、手動リング１０に関係なく駆動リング９からの動力が比率１対１で伝達が可能となる。
【００１９】
以上は駆動リング９が左方向の回転駆動の場合を述べたが、右方向の回転駆動の場合も同じで、Ｍボール１４はＭボール受けリング１２のすり鉢状ボール受け１２ｂの右斜面を駆動リング９からのスラスト方向の押し圧に逆らって少々登り、駆動リング９を距離調整リング１６に楔着させ一体で右回転方向に移動していく。手動リング１０の面を転がるＳボール１５及びＳボール受けリング１３は図４のＢ図に示す矢印の反対方向となり、右方向に移動していく。
【００２０】
距離調整リング１６の左右方向回転に対してＳボール１５は転がりながらＳボール受けリング１３を左右同じ方向に押していくが、このＳボール受けリング１３の移動は距離調整リング１６の移動に対して相対的に１／２遅れて移動することになる。このため、駆動が停止したとき、図４のＡ図のようにＭボール１４とＳボール１５とが距離調整リング１６を挟んで対向位置に来るとは限らない。また、駆動が停止したときは駆動リング９からのスラスト方向の圧力によって、Ｍボール１４はＭボール受けリング１２を進行方向に微小移動させて、Ｍボール受け穴１２ａに納まり、図４のＡ図の状態に戻る。
【００２１】
今まではＡＦ撮影モードにおける超音波モータ８からの回転駆動によって距離調整リング１６を回転させ、レンズ群１を直進移動させて自動的に焦点調整をする動作について説明したが、焦点の手動調整のため手動調整環１１から手動操作力が得られたときのクラッチ動作は超音波モータ８からの駆動の場合の駆動リング９が距離調整リング１６を楔着して一体となる動作と全く同じであるので、簡単に説明する。
【００２２】
今、超音波モータ８が停止していて手動調整環１１に手動調整のための回転操作力が加わった場合、手動リング１０が連動して回転するが、図４のＢ図の説明図において駆動リング９、Ｍボール１４及びＭボール受けリング１２を手動リング１０、Ｓボール１５及びＳボール受けリング１３に置き換えて考えればよく、手動リング１０が回転移動しようとすると手動リング１０からのスラスト方向の圧力（正確には超音波モータ８の押圧バネ６からの圧力）でＳボール１５は最初の転がりでＳボール受けリング１３のすり鉢状ボール受け１３ａの斜面を少し登り始めて距離調整リング１６の面にＳボール受けリング１３を押し付け、手動リング１０と距離調整リング１６が楔着して一体となるため、手動リング１０の回転は距離調整リング１６に伝わり、距離調整リング１６を回動するが、今度は駆動リング９が静止しているため、Ｍボール１４はＭボール受けリング１２と一緒に進行方向に転がり、距離調整リング１６の回転に支障なく手動によるレンズ群１の光軸上の直進調整が可能となる。
【００２３】
以上説明の通りモータ側のクラッチと手動側のクラッチによって、切換え手段を経なく、任意に焦点の手動調整が可能であり、自動調整のときの距離調整リング１６と同一比率で回転調整が可能であるため、手動調整環１１の操作回転が距離調整リング１６に併設する距離目盛のスケール環１９の回転と同じであるため操作性に違和感が無くなる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明を採用したレンズ鏡筒の一部断面図である。
【図２】二つのクラッチの分解図である。
【図３】クラッチの部分拡大図である。
【図４】クラッチの動作説明図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  レンズ群
２  距離調整筒
３  コロ
４  カム筒
５  回転筒
６  バネ
８  超音波モータ
９  駆動リング
１０  手動リング
１１  手動調整環
１２  Ｍボール受けリング
１３  Ｓボール受けリング
１４  Ｍボール
１５  Ｓボール
１６  距離調整リング
１７  固定部
１８  固定部
１９  スケール環
【図１】
2009251415.tif 000003
【図２】
2009251415.tif 000004
【図３】
2009251415.tif 000005
【図４】
2009251415.tif 000006