JP2005070800A - Lens barrel and optical apparatus - Google Patents
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Abstract
【課題】 最後尾のレンズ群が光軸方向に可動なレンズ(例えばビデオで一般的な4群ズームなど)を交換レンズに用いる際に、撮影者により、最後尾のレンズ群に不必要な静圧が加わらないレンズ鏡筒を得ること。
【解決手段】 カメラ本体に対して取り外し可能なレンズ鏡筒であって、固定筒と、前記固定筒内に収納された最後部のレンズ群と、ステップモーターと前記ステップモーターの出力軸に設けられた第1のネジ部と前記最後部のレンズ群を保持する枠に設けられ前記第1のネジ部に噛み合う第2のネジ部を用いて、前記最後部のレンズ群を光軸方向に駆動する駆動手段と、前記最後部のレンズ群より前記カメラ本体側に配置され、前記固定筒に固定された透明板とを備えること。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate unnecessary static on a last lens group by a photographer when a lens whose last lens group is movable in an optical axis direction (for example, a general four-group zoom in video) is used as an interchangeable lens. To obtain a lens barrel that does not apply pressure.
A lens barrel detachable from a camera body, the lens barrel being provided on a fixed tube, a last lens group housed in the fixed tube, a step motor, and an output shaft of the step motor. In addition, a second screw portion that is provided on a frame that holds the first screw portion and the rearmost lens group and that engages with the first screw portion is used to drive the rearmost lens group in the optical axis direction. Drive means and a transparent plate disposed on the camera body side of the rearmost lens group and fixed to the fixed cylinder.
[Selection] Figure 1
Description
本発明はビデオカメラ、スチルカメラ、監視カメラ等の光学機器に対して取り外し交換が可能なレンズ鏡筒およびそのレンズ鏡筒を用いた光学機器に関するものである。 The present invention relates to a lens barrel that can be removed and replaced with respect to an optical device such as a video camera, a still camera, and a surveillance camera, and an optical device using the lens barrel.
従来、この種の光学機器に用いるズームレンズとしては、近年、それまで主流であった最前部のレンズ群をフォーカスレンズとする所謂前玉フォーカスレンズに代わり、バリエーターレンズより後方のレンズ群を使ってフォーカシングを行う所謂インナーフォーカス又はリアフォーカスが一般的になっている。このインナーフォーカスレンズの採用により、前玉フォーカスレンズよりも至近距離の撮影が可能となり、特にワイド側ではレンズ直前から無限距離まで、連続して合焦するように構成することも容易である。 Conventionally, as a zoom lens used in this type of optical apparatus, a lens group behind the variator lens is used instead of the so-called front lens focus lens in which the front lens group, which has been mainstream until now, is used as a focus lens. So-called inner focus or rear focus for performing focusing is common. By adopting this inner focus lens, it is possible to shoot at a closer distance than the front lens focus lens, and it is easy to configure to focus continuously from just before the lens to an infinite distance especially on the wide side.
インナーフォーカスレンズのレンズタイプは種々知られているが、図7は4群構成からなり、最も後方のレンズ群をフォーカシングに用いる様な構成を示す。図7において、111は固定の前玉レンズ群、112はバリエーターレンズ群、113は固定のレンズ群、114はフォーカシング(コンペンセーター)のレンズ群である。 Various lens types of the inner focus lens are known, but FIG. 7 has a four-group configuration, and shows a configuration in which the rearmost lens group is used for focusing. In FIG. 7, 111 is a fixed front lens group, 112 is a variator lens group, 113 is a fixed lens group, and 114 is a focusing (compensation) lens group.
133は回り止め用の案内棒、134はバリエーターレンズ群112の送り棒、135は固定鏡筒、136は絞りユニット(ここでは紙面と直角に挿入されている)、137はフォーカスモーターであるところのステップモーター、138はステップモーター137の出力軸であり、フォーカシングのレンズ群114を移動する為のオネジ138aの加工が施されている。139はこのオネジ138aと噛み合うメネジ形成部分で、レンズ114の移動枠140と一体となっている。 133 is a guide rod for preventing rotation, 134 is a feed rod of the variator lens group 112, 135 is a fixed barrel, 136 is an aperture unit (here, inserted perpendicular to the paper surface), and 137 is a focus motor. A step motor 138 is an output shaft of the step motor 137, and a male screw 138a for moving the focusing lens group 114 is processed. Reference numeral 139 denotes an internal thread forming portion that meshes with the external thread 138a, and is integrated with the moving frame 140 of the lens 114.
141、142はレンズ114の案内棒、143は案内棒141、142を位置決めして押さえる為の後ろ板、144はリレーホルダー、145はズームモーター、146はズームモーター145の減速機ユニット、147、148は連動ギアであり、この連動ギア148はズームの送り棒134に固定されている。 141, 142 are guide rods for the lens 114, 143 is a rear plate for positioning and pressing the guide rods 141, 142, 144 is a relay holder, 145 is a zoom motor, 146 is a reduction gear unit of the zoom motor 145, 147, 148 Is an interlocking gear, and the interlocking gear 148 is fixed to a zoom feed bar 134.
次に動作について説明する。ステップモーター137が駆動すると、フォーカスレンズ114はネジ送りによって光軸方向に移動する。又、ズームモーター145が駆動すると、連動ギア147、148を介してねじ軸134が回転し、このねじ軸134と螺合するレンズ枠112aに保持されたバリエーター2が光軸方向に移動する。 Next, the operation will be described. When the step motor 137 is driven, the focus lens 114 moves in the optical axis direction by screw feeding. When the zoom motor 145 is driven, the screw shaft 134 rotates via the interlocking gears 147 and 148, and the variator 2 held by the lens frame 112a screwed with the screw shaft 134 moves in the optical axis direction.
図8は上記構成のレンズ鏡筒におけるバリエーターレンズとフォーカスレンズの位置関係をいくつかの被写体距離に応じて示したもので、ここでは例として、無限、2m、1m、80cm、0cmの各被写体に対しての合焦位置関係を示した。このように、インナーフォーカスの場合、被写体距離によって、バリエーターレンズとフォーカスレンズの位置関係が異なってくる為に、前玉フォーカスレンズのカム環の様にメカ構造でレンズ群を連動させることはできない。従って、図7の様な構造のレンズ鏡筒では、単純にズームモーター145を駆動しただけではピンボケが発生してしまう。 FIG. 8 shows the positional relationship between the variator lens and the focus lens in the lens barrel configured as described above according to several subject distances. Here, as an example, for each subject of infinite, 2 m, 1 m, 80 cm, and 0 cm, The in-focus position relationship was shown. In this way, in the case of inner focus, the positional relationship between the variator lens and the focus lens differs depending on the subject distance, and therefore the lens group cannot be interlocked with a mechanical structure like the cam ring of the front lens focus lens. Therefore, in the lens barrel having the structure as shown in FIG. 7, blurring occurs only by simply driving the zoom motor 145.
そこで、図8に示した様なレンズ位置関係を被写体距離に応じながら最適に制御することが必須となっている。その制御の一例として、本出願人は被写体距離に応じたバリエーレンズとフォーカスレンズの位置関係の軌跡トレースの方法を提案している(特許文献1,2)。 Therefore, it is essential to optimally control the lens positional relationship as shown in FIG. 8 according to the subject distance. As an example of such control, the present applicant has proposed a method of tracing the locus of the positional relationship between the variator lens and the focus lens according to the subject distance (Patent Documents 1 and 2).
図9はその軌跡トレースの方法を実施するブロック構成図を示すもので、111〜114は図7に示すものと同一のレンズ群である。バリエーターレンズ群112の位置はズームエンコーダー149によって位置検出される。ここで、エンコーダーの種類として、例えばバリエーター移動環に一体的に取り付けられたブラシを、抵抗パターンが印刷された基板上を摺動するように構成されたボリュームエンコーダーが考えられる。 FIG. 9 shows a block configuration diagram for carrying out the locus tracing method, and reference numerals 111 to 114 denote the same lens groups as those shown in FIG. The position of the variator lens group 112 is detected by the zoom encoder 149. Here, as a type of encoder, for example, a volume encoder configured to slide a brush integrally attached to a variator moving ring on a substrate on which a resistance pattern is printed can be considered.
150は絞り値を検出する絞りエンコーダーであり、例えば絞りメーターの中に設けられたホール素子出力を用いる。151はCCD等の撮影素子、152はカメラ処理回路であり、Y信号はAF回路153に取り込まれる。このAF回路153では合焦、非合焦の判別を行い、非合焦の場合は、それがマエピンかアトピンか、又、非合焦の程度はどれくらいかなどが判定され。これらの結果はCPU154に取り込まれる。 Reference numeral 150 denotes an aperture encoder that detects an aperture value. For example, a hall element output provided in an aperture meter is used. Reference numeral 151 denotes a photographing element such as a CCD, 152 denotes a camera processing circuit, and the Y signal is taken into the AF circuit 153. The AF circuit 153 discriminates in-focus and out-of-focus, and in the case of out-of-focus, it is determined whether it is a mae pin or an at-pin, and the degree of out-of-focus. These results are captured by the CPU 154.
155はパワーオンリセット回路であり、電源ON時の各種リセット動作を行う。156はズーム操作回路であり、操作者によってズームスイッチ157が操作された際、その内容をCPU154に伝える。158〜160は図14に示した軌跡データのメモリー部分であり、方向データ158、速度データ159、境界データ160からなる。 A power-on reset circuit 155 performs various reset operations when the power is turned on. A zoom operation circuit 156 notifies the CPU 154 of the contents when the zoom switch 157 is operated by the operator. Reference numerals 158 to 160 denote memory portions of the trajectory data shown in FIG. 14, which include direction data 158, velocity data 159, and boundary data 160.
161はズームモータードライバー、162はステップモータードライバーであり、このステップモータードライバー162からステップモーター137に供給される入力パルス数は連続してCPU154でカウントし、このカウント数をフォーカスレンズの絶対位置のエンコーダーとして用いている。 161 is a zoom motor driver, and 162 is a step motor driver. The number of input pulses supplied from the step motor driver 162 to the step motor 137 is continuously counted by the CPU 154, and this count number is an encoder for the absolute position of the focus lens. It is used as.
このように構成したことにより、バリエーターレンズ位置とフォーカスレンズ位置は、それぞれズームエンコーダー149とステップモーター入力パルス数によって求まるので、図8に示したマップ上の一点が決定される。 With this configuration, the variator lens position and the focus lens position are determined by the zoom encoder 149 and the number of step motor input pulses, respectively, so that one point on the map shown in FIG. 8 is determined.
一方、図8に示したマップは境界データ160によって、図10に示した様にタンザク状の小領域I、II、III、・・・に分割されている。ここで斜線部分はレンズが配置されることを禁止した領域である。この様にマップ上の一点が決まると、小領域のどこにその一点が属しているかの領域の確定を行なうことが出来る。 On the other hand, the map shown in FIG. 8 is divided by the boundary data 160 into small areas I, II, III,. Here, the shaded area is a region where the lens is prohibited from being arranged. When one point on the map is determined in this way, it is possible to determine the region to which the point belongs in the small region.
速度データ、方向データはこのそれぞれの領域の中心を通る軌跡より求めたステップモーター137の回転速度方向がそれぞれの領域ごとにメモリーされている。例えば図10の例では、横軸(バリエーターレンズ位置)は10のゾーンに分割されている。今、テレ端からワイド端までを10秒で動かすよう、ズームモーター145の速度設定がされているとすると、ズーム方向の一つのゾーンの通過時間は1秒である。 In the speed data and the direction data, the rotational speed direction of the step motor 137 obtained from the trajectory passing through the center of each area is stored for each area. For example, in the example of FIG. 10, the horizontal axis (variator lens position) is divided into 10 zones. If the speed of the zoom motor 145 is set so as to move from the tele end to the wide end in 10 seconds, the passing time of one zone in the zoom direction is 1 second.
図10のブロックIIIを拡大した図を図11とすると、このブロックの中央には軌跡164、左下には軌跡165、右上は軌跡166が通っていて、それぞれ傾きがやや異なっている。ここで中央の軌跡164はxmm/1secの速度で動けば、ほぼ誤差なく軌跡の上をたどることができる。 FIG. 11 is an enlarged view of the block III in FIG. 10. A trajectory 164 passes through the center of the block, a trajectory 165 passes through the lower left, and a trajectory 166 passes through the upper right, and each has a slightly different inclination. Here, if the central locus 164 moves at a speed of xmm / 1 sec, it can follow the locus with almost no error.
このようにして求めた速度を、領域代表速度と称すると、速度メモリーには小領域の数だけ、領域に応じてこの値がメモリーされている。又、この速度を矢印168として示すと、自動焦点調節装置の検出結果によって矢印167、169という様に、代表速度を微調整してステップモーター速度を設定するものである。又、方向データーは、同じテレからワイド(ワイドからテレ)のズームでも領域に応じてステップモーター137の回転方向が変わってくるので、この符号データがメモリーされるものである。 When the speed thus obtained is referred to as an area representative speed, this value is stored in the speed memory in accordance with the number of small areas. When this speed is indicated by an arrow 168, the stepping motor speed is set by finely adjusting the representative speed as indicated by arrows 167 and 169 according to the detection result of the automatic focus adjustment device. Further, the direction data is stored in the code data because the rotation direction of the step motor 137 varies depending on the area even in the same tele-to-wide (wide-to-tele) zoom.
以上のように、バリエーターレンズ位置とフォーカスレンズ位置より求めた領域代表速度に対して、更に自動焦点調節装置の検出結果によって上記領域代表速度を補正して求めたステップモーター速度を用いて、ズームモーター駆動中にステップモーター137を駆動してフォーカスレンズ位置を制御すれば、インナーフォーカスレンズであっても、ズーム中もフォーカスの維持が可能となる。 As described above, using the step motor speed obtained by correcting the area representative speed based on the detection result of the automatic focusing device with respect to the area representative speed obtained from the variator lens position and the focus lens position, the zoom motor If the position of the focus lens is controlled by driving the step motor 137 during driving, the focus can be maintained even during zooming even with the inner focus lens.
ここで、図11の矢印168の代表速度以外に各ブロックごとに矢印167、169の様な速度もメモリーして自動焦点調節装置の検出結果に応じて3つの速度を選択していく方法も提示されている。 Here, in addition to the representative speed indicated by the arrow 168 in FIG. 11, speeds such as arrows 167 and 169 are stored for each block, and a method of selecting three speeds according to the detection result of the automatic focus adjustment device is also presented. Has been.
以上述べたような速度をメモリーする以外に、現在のバリエーターレンズ位置と、ステップモーター位置から、それによって決まるマップ上の一点を通る軌跡を算出し、その上をたどる方法や、複数の軌跡をいくつかのバリエーターレンズ位置に応じたフォーカスレンズ位置としてメモリーしておく方法などが用いられる。 In addition to storing the speed as described above, the trajectory passing through one point on the map determined by the current variator lens position and step motor position is calculated, and the method of tracing the trajectory and several trajectories For example, a method of storing a memory as a focus lens position corresponding to the position of the variator lens is used.
特許文献2では、複数の被写体距離に対して、ワイド端からテレ端の間の複数バリエーター位置に対するフォーカスレンズの位置を記憶しておき、ズーム開始時にはその時点のバリエーター位置とフォーカスレンズ位置がマップ内のどこにあるかを知り、その点より、同じ焦点距離でマエピン側に、最も近い記憶されたデータと、アトピン側に最も近い記憶されたデータから内挿演算し、それぞれの焦点距離(バリエーターレンズ位置)でのフォーカスレンズ位置を算出する方法が示されている。 In Patent Document 2, the position of the focus lens with respect to a plurality of variator positions between the wide end and the tele end is stored for a plurality of subject distances, and at the start of zooming, the variator position and the focus lens position at that time are within the map. From that point, at the same focal length, the majepin side is interpolated from the closest stored data and the stored data closest to the atpin side, and each focal length (variator lens position) The method of calculating the focus lens position at) is shown.
図12はズームテレ端近傍の軌跡を示している。特許文献2では記憶されているデータとして、1で示した軌跡(例えば∞合焦軌跡)のバリエーターレンズ位置Vn(テレ端)、Vn−1、Vn−2、Vn−3の位置に対しては、フォーカスレンズ位置として、rr1、rr4、rr7、rr9の情報が記憶されている。すなわちマップ内の点P1、P4、P7、P10を通る軌跡が∞軌跡として記憶されていることになる。 FIG. 12 shows a locus near the zoom telephoto end. In Patent Document 2, as stored data, the positions of variator lens positions V n (tele end), V n−1 , V n−2 , and V n−3 on the trajectory indicated by 1 (for example, ∞ focus trajectory). For, information of rr 1 , rr 4 , rr 7 , rr 9 is stored as the focus lens position. That is, the trajectory passing through the points P 1 , P 4 , P 7 , and P 10 in the map is stored as the ∞ trajectory.
同様にVn(テレ端)、Vn−1、Vn−2、Vn−3の位置に対して、フォーカスレンズ位置として、rr2、rr5、rr8、rr11の情報がIIで示した軌跡(例えば10m合焦軌跡)として記憶されている。勿論、実際にはテレ端からワイド端までの全ズーム領域に渡ってこのデータが作られている。 Similarly Vn (telephoto end), with respect to the position of the V n-1, V n- 2, V n-3, as a focus lens position, information rr 2, rr 5, rr 8 , rr 11 is indicated by II Stored as a trajectory (for example, a focus trajectory of 10 m). Of course, this data is actually created over the entire zoom range from the tele end to the wide end.
ここで(Vn,rr)、即ちマップ内の点Pからズームする場合、この点から同じバリエーター位置でマエピン側の最も近い記憶されたデータ、即ち軌跡IIのデータと、同じくアトピン側に最も近いデータ、即ち軌跡Iのデータを元に、点PA、PB、PCを内挿演算によって求める。ズーム中のそれぞれの焦点距離V0(ワイド端)、V1V2・・・・Vn−1 Vn(テレ端)に対するフォーカスレンズ位置をそれぞれこのように求めることによってズーム中の軌跡が決定するものである。 Here, when zooming from (V n , rr), that is, the point P in the map, the closest stored data on the Maepin side at the same variator position from this point, that is, the data on the locus II, and also closest to the atopin side data, i.e., based on data of the locus I, the point P a, P B, determined by interpolation computing the P C. The locus during zooming is determined by determining the focus lens positions with respect to the respective focal lengths V 0 (wide end), V 1 V 2 ... V n−1 V n (tele end) during zooming. To do.
ここで内挿演算であるので、点P1と点P間の距離と点P2と点P間の距離の比は、例えば点PAと点P4間の距離と点PAとP5間の距離の比と等しくなる。 Since this is an interpolation operation, the ratio of the distance between the points P 1 and P and the distance between the points P 2 and P is, for example, the distance between the points P A and P 4 and the points P A and P 5. It becomes equal to the ratio of the distance between.
このような速度に関するメモリーもしくは位置に関するメモリーは、当然製造誤差を0とした時の光学設計値に基づいて作られている。 Such a memory relating to speed or a memory relating to position is naturally made based on the optical design value when the manufacturing error is zero.
尚、以降述べる本発明の実施例は、この例のように凸凹凸凸の4群構成のインナーフォーカスレンズであり、その2枚目がバリエーターレンズ、4枚目がフォーカスレンズとする構成例の他、他の構成例(例えば特許文献3中の第5図、第7図、第8図の構成)でも適応できるものである。 The embodiment of the present invention described below is an inner focus lens having a convex / concave / convex / four-group configuration as in this example, and the second lens is a variator lens and the fourth lens is a focus lens. Other configuration examples (for example, the configurations shown in FIGS. 5, 7, and 8 in Patent Document 3) can also be applied.
また、図示例ではズーム用のアクチュエーターとしてギアヘッド付きのDCモーターを用いているが、フォーカスレンズと同様にステップモーターを用いてもよい。また、バリエーターエンコーダーとしてボリュームを用いないで、フォーカス同様にリセット位置基準の入力パルス数をカウントすることにより、レンズ群の絶対位置を知る方法を採用してもよい。 In the illustrated example, a DC motor with a gear head is used as the zoom actuator, but a step motor may be used in the same manner as the focus lens. Alternatively, a method may be adopted in which the absolute position of the lens group is known by counting the number of input pulses based on the reset position as in the focus without using a volume as a variator encoder.
又このようなフォーカスモーター使用時の基準位置はフォトインタラプラを用いる方法、あるいは、それぞれの可動レンズ群のアクチュエーターとしてボイス・コイル型のものを用いるものや、超音波モーターを用いる方法なども知られている。
従来のレンズ鏡筒は以上のように構成されているので、このレンズをカメラ本体に対して交換可能な所謂、交換レンズとする場合、取り外したレンズの最後部の可動レンズ群に(例えばレンズ清掃の際なども含めて)容易に触れる、あるいは、取り扱いによっては静圧加重が加わる場合などが考えられる。 Since the conventional lens barrel is configured as described above, when this lens is used as a so-called interchangeable lens that can be exchanged for the camera body, the movable lens group at the end of the removed lens (for example, lens cleaning) It may be easy to touch (including the case of the case of) or a case where a static pressure load is applied depending on the handling.
この様な状態では、例えば前述したステップモーターを用いて最後部のレンズ群を可動する様な構成では、ネジ送り部分の連動機構部分が破損したり、連動の噛みあい状態が不適切になったり、あるいは最後部のレンズ群を保持している機構の静圧加重に伴う変形によって、このレンズ群が正常な光軸上の位置からずれたり傾いたりすることにより、正常な結像性能が維持出来ない。あるいはレンズ鏡筒内に不用意にゴミ、水滴などが侵入し、各機構の破損を起こすおそれがあるなどの課題があった。 In such a state, for example, in the configuration in which the last lens group is moved using the step motor described above, the interlocking mechanism portion of the screw feed portion is damaged, or the interlocking engagement state becomes inappropriate. Or, due to the deformation accompanying the static pressure load of the mechanism that holds the last lens group, this lens group is displaced or tilted from the normal position on the optical axis, so that normal imaging performance can be maintained. Absent. Another problem is that dust, water droplets, etc. may inadvertently enter the lens barrel and cause damage to each mechanism.
本発明は最後尾のレンズ群が光軸方向に可動なレンズを交換レンズに用いる際に、撮影者により、最後尾のレンズ群に不必要な静圧が加わらない様にし、各機構の破損を防止することができるレンズ鏡筒及びそれを有する光学機器の提供を目的とする。 In the present invention, when a lens whose last lens group is movable in the direction of the optical axis is used as an interchangeable lens, the photographer prevents unnecessary static pressure from being applied to the last lens group and damages each mechanism. It is an object of the present invention to provide a lens barrel that can be prevented and an optical apparatus having the same.
請求項1の発明のレンズ鏡筒は、カメラ本体に対して取り外し可能なレンズ鏡筒であって、固定筒と、前記固定筒内に収納された最後部のレンズ群と、ステップモーターと前記ステップモーターの出力軸に設けられた第1のネジ部と前記最後部のレンズ群を保持する枠に設けられ前記第1のネジ部に噛み合う第2のネジ部を用いて、前記最後部のレンズ群を光軸方向に駆動する駆動手段と、前記最後部のレンズ群より前記カメラ本体側に配置され、前記固定筒に固定された透明板とを備えることを特徴としている。 The lens barrel according to the first aspect of the present invention is a lens barrel that is removable from the camera body, and includes a fixed tube, a last lens group housed in the fixed tube, a step motor, and the step. A first screw portion provided on the output shaft of the motor and a second screw portion provided on a frame that holds the last lens group and meshing with the first screw portion, thereby using the second screw portion. And a transparent plate disposed on the camera body side of the rearmost lens group and fixed to the fixed cylinder.
請求項2の発明のレンズ鏡筒は、カメラ本体に対して取り外し可能なレンズ鏡筒であって、固定筒と、前記固定筒内に収納された最後部のレンズ群と、前記最後部のレンズ群を光軸方向に駆動する駆動手段と、前記最後部のレンズ群より前記カメラ本体側に配置され、前記固定筒に固定された透明板とを備え、前記透明板はローパスフィルターでないことを特徴としている。 A lens barrel according to a second aspect of the present invention is a lens barrel that is removable from the camera body, and includes a fixed barrel, a rearmost lens group housed in the fixed barrel, and a rearmost lens. Drive means for driving the group in the direction of the optical axis; and a transparent plate disposed on the camera body side from the rearmost lens group and fixed to the fixed cylinder, wherein the transparent plate is not a low-pass filter. It is said.
請求項3の発明は、請求項1又は2の発明において、前記カメラ本体に取り付けられた際に前記カメラ本体からの信号を受け取るための電気接点をさらに備え、前記駆動手段は前記電気接点を介して前記カメラ本体から受け取った信号に基づいて前記最後部のレンズ群を駆動してフォーカス調整を行なうことを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the electronic device further comprises an electrical contact for receiving a signal from the camera body when the camera is attached to the camera body, and the driving means is provided via the electrical contact. Then, based on a signal received from the camera body, the last lens group is driven to perform focus adjustment.
請求項4の発明は請求項1から3のいずれか1項の発明において、前記固定筒内に収納され、前記最後部のレンズ群より被写体側に配置されたバリエーターレンズ群と、前記バリエーターレンズ群を光軸方向に駆動して変倍を行なう第2の駆動手段とをさらに備え、前記駆動手段は変倍に伴って前記最後部のレンズ群を駆動してフォーカス調整を行なうことを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the variator lens group according to any one of the first to third aspects, wherein the variator lens group is housed in the fixed cylinder and disposed closer to the subject side than the rearmost lens group, and the variator lens group. And a second driving unit that performs zooming by driving the lens in the optical axis direction, and the driving unit drives the last lens group in accordance with zooming to adjust the focus. .
請求項5の発明は請求項1から4のいずれか1項の発明において、前記透明板はNDフィルターであることを特徴としている。 A fifth aspect of the invention is characterized in that, in the invention of any one of the first to fourth aspects, the transparent plate is an ND filter.
請求項6の発明は請求項1から5のいずれか1項の発明において、前記固定筒内に収納された光軸と平行なポールをさらに備え、前記ポールは前記最後部のレンズ群の移動を案内することを特徴としている。 The invention of claim 6 is the invention of any one of claims 1 to 5, further comprising a pole parallel to the optical axis accommodated in the fixed cylinder, wherein the pole moves the last lens group. It is characterized by guiding.
請求項7の発明は請求項1から6のいずれか1項の発明において、前記カメラ本体は、色分解プリズムと3つのCCDを有するビデオカメラであることを特徴としている。 According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to sixth aspects, the camera body is a video camera having a color separation prism and three CCDs.
請求項8の発明の光学機器は、請求項1〜7のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒を用いたことを特徴としている。 An optical apparatus according to an eighth aspect of the invention is characterized by using the lens barrel according to any one of the first to seventh aspects.
本発明によれば、カメラ本体に対して交換可能なレンズ鏡筒の最後尾のレンズ群の更にカメラ本体側に透明板を配置して構成したので、レンズ鏡筒をカメラ本体から取り外した際に最後部の可動レンズ群がむき出しにならず、レンズに他物が触れたり、静圧加重が加わることもない。従って、レンズあるいはレンズ駆動機構を破損したり、レンズ鏡筒内にゴミ、水滴の侵入も防止できる効果がある。 According to the present invention, the transparent lens is further arranged on the camera body side of the rearmost lens group of the lens barrel exchangeable with the camera body, and therefore when the lens barrel is removed from the camera body. The last movable lens group is not exposed, and no other object touches the lens, and no static pressure load is applied. Therefore, there is an effect that the lens or the lens driving mechanism can be damaged, or dust and water droplets can be prevented from entering the lens barrel.
図1は本発明のレンズ鏡筒を光学機器としてのカメラ側に装着した状態を示す断面図、図2は装着前のレンズ鏡筒の端面図である。カメラ側は、3ケのプリズムを有し、例えばRGBの3色に色分解して画像を得る所謂3CCDビデオカメラを想定しているが、他のカメラであってもよい。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a state in which the lens barrel of the present invention is mounted on the camera side as an optical device, and FIG. 2 is an end view of the lens barrel before mounting. The camera side is assumed to be a so-called 3CCD video camera that has three prisms and obtains an image by separating the colors into, for example, three colors of RGB, but may be another camera.
カメラ側は、色分解プリズム302、この色分解プリズム302を保持すると共にマウント部品が取り付くベース部材301、交換レンズの為のマウント部材306(ここではバヨネットマウントを想定した。但し他の締め付けマウント等でも構わない)CCD303〜305を備えている。又オートフォーカス機能、オートアイリス機能の実行のために各種の通信を、カメラ側のマイクロコンピューターとレンズ側のマイクロコンピューターの間で行なう電気接点307を有している。 On the camera side, a color separation prism 302, a base member 301 that holds the color separation prism 302 and mounts a mount component, and a mount member 306 for an interchangeable lens (here, a bayonet mount is assumed. (It does not matter) CCDs 303 to 305 are provided. In addition, an electrical contact 307 for performing various communications between the microcomputer on the camera side and the microcomputer on the lens side is provided for executing the autofocus function and the auto iris function.
一方レンズ側には最後部の可動レンズ群として、レンズ311〜314の4枚のレンズ群がある。このレンズ群は光軸方向に可動に構成されているもので、移動筒315に一体的に固定されている。この移動筒315は一体的にスリーブ部分316を有し、例えば金属性のポール部品400との間で位置決めされながら光軸方向に移動可動となっている。又アクチュエーターはここでは図示されていないが、前述従来例で説明した様な各種のアクチュエーターにより、このレンズ群を光軸方向に可動するものである。 On the other hand, there are four lens groups of lenses 311 to 314 as the last movable lens group on the lens side. This lens group is configured to be movable in the optical axis direction, and is fixed integrally to the moving cylinder 315. The moving cylinder 315 has a sleeve portion 316 integrally, and is movable in the optical axis direction while being positioned with respect to, for example, the metallic pole part 400. The actuator is not shown here, but this lens group can be moved in the optical axis direction by various actuators as described in the prior art.
この可動レンズ群311〜314は不図示の固定筒内に構成されるが、固定筒の後端にはバヨネットマウントを構成するレンズ側のマウント部品308が設けられ、カメラ側のマウント部品306との間でレンズ交換可能に、又装着時には位置が正しく決めるように構成されている。 The movable lens groups 311 to 314 are configured in a fixed cylinder (not shown), but a lens-side mount component 308 constituting a bayonet mount is provided at the rear end of the fixed cylinder, The lens can be exchanged between them, and the position is correctly determined when the lens is mounted.
318はレンズ側とカメラ側との装着時に、両者間の通信のためにカメラ側の接点307とに接触するレンズ側の接点である。 Reference numeral 318 denotes a lens side contact that contacts the camera side contact 307 for communication between the lens side and the camera side.
本実施例の特徴としては、レンズ側マウント部品308に対して一体的に、透明板としての平板ガラス310を有したガラスホルダー309が、爪部分317をもって後方より固定されている点にあり、この構成によりカメラ側よりレンズ側を取外したとき図2に示ように、平板ガラス310は操作者により触れることが可能だが、これにより、可動レンズ群に触れることがなくなり、前述の課題を回避することができる。 A feature of this embodiment is that a glass holder 309 having a flat glass 310 as a transparent plate is integrally fixed to the lens side mount component 308 from the rear with a claw portion 317. When the lens side is removed from the camera side due to the configuration, the flat glass 310 can be touched by the operator as shown in FIG. 2, but this prevents the movable lens group from being touched and avoids the aforementioned problems. Can do.
図3は実施例2を示すもので、ガラスホルダー309を爪部で引っ掛ける図1に示す実施例1の構造をとるのではなく、ガラスホルダー309をマウント部品308を介して固定リング319にビス320を用いて締め付け固定している。 FIG. 3 shows the second embodiment. Instead of adopting the structure of the first embodiment shown in FIG. 1 in which the glass holder 309 is hooked by the claw portion, the glass holder 309 is attached to the fixing ring 319 via the mounting part 308 with a screw 320. It is tightened and fixed using.
なお、実施例1ではマウント部品308の後端に凸部308aを設け、この位置をガラスホルダーの後端面331より後方まで突出させたことにより、カメラ側から取外したレンズ鏡筒をマウント部品を下にして立てて置いた時などにおいて、ガラスホルダーに加重が加わることを極力避ける構成としたが、実施例2ではビスにより固定するので、図1の爪方式よりは強度の確保が期待できることから、この固定リング319をレンズ鏡筒を立てたときなどの受面とすることができる。従って、固定リング319は例えば金属を用いるなどして強度アップを計ることが必要である。 In the first embodiment, a convex portion 308a is provided at the rear end of the mount component 308, and this position is protruded rearward from the rear end surface 331 of the glass holder, so that the lens barrel removed from the camera side is mounted on the mount component 308. In such a case, it is configured to avoid applying a load to the glass holder as much as possible, but in Example 2, since it is fixed with screws, it can be expected to ensure strength than the claw method of FIG. The fixing ring 319 can be a receiving surface when the lens barrel is set up. Therefore, it is necessary to measure the strength of the fixing ring 319 by using, for example, metal.
図4は本発明の実施例3を示す交換可能なレンズシステムの一例を示すブロック図である。ここでは前述と同様にビデオカメラで多用されている被写体側から順に凸凹凸凸の順の4群構成からなるズームレンズでの実施例を説明するが、これ以外のレンズ構成であってもよい。 FIG. 4 is a block diagram showing an example of an interchangeable lens system showing Embodiment 3 of the present invention. Here, as in the case described above, an example of a zoom lens having a four-group configuration of convex and concave in order from the subject side that is frequently used in video cameras will be described. However, other lens configurations may be used.
被写体からの光は固定されている第1のレンズ群111、変倍を行なう第2のレンズ群であるバリエーターレンズ群112、絞り136、固定されている第3のレンズ113、ピント調整機能と変倍に伴うピント面の移動を補正するコンペ機構とを兼ね備えた第4のレンズ群であるフォーカスレンズ群114を通って3原色中の赤の成分はCCD等の撮像素子303〜305の上にそれぞれ結像される。 The light from the subject is fixed in the first lens group 111, the variator lens group 112, which is the second lens group for zooming, the aperture 136, the fixed third lens 113, and the focus adjustment function and variable. The red component in the three primary colors passes through the focus lens group 114, which is a fourth lens group that also has a competition mechanism that corrects the movement of the focal plane due to doubling, on the image sensors 303 to 305 such as CCDs, respectively. Imaged.
各撮像素子上のそれぞれの像は光電変換され、増幅器405、406、407でそれぞれ最適なレベルに増幅された後、カメラ信号処理回路152へ入力され、標準テレビ信号に変換されると同時に自動焦点摺接や自動露光調節の情報として、本体マイコン409によってデータとして読み出される。 Each image on each image sensor is photoelectrically converted and amplified to an optimum level by amplifiers 405, 406, and 407, then input to the camera signal processing circuit 152, converted into a standard television signal, and automatically focused. Information on sliding contact and automatic exposure adjustment is read as data by the main body microcomputer 409.
本体マイコン409が読み出したこれらの情報は、カメラ側のズームスイッチ等の各操作スイッチの情報(図示せず)と合わせて、カメラ側接点307、レンズ側接点318を通り、レンズマイコン410へ転送される。レンズマイコン410は本体マイコン409から送られた自動焦点調節の為の各種情報に基づいてモーター制御プログラム制御プログラムを実行し、モータードライバ162でモーター137を駆動して、フォーカスレンズ群114を光軸方向に移動させてピント合わせを行う。 The information read by the main body microcomputer 409 is transferred to the lens microcomputer 410 through the camera side contact 307 and the lens side contact 318 together with information (not shown) of each operation switch such as a zoom switch on the camera side. The The lens microcomputer 410 executes a motor control program control program based on various types of information for automatic focus adjustment sent from the main body microcomputer 409, drives the motor 137 with the motor driver 162, and moves the focus lens group 114 in the optical axis direction. Move to to focus.
又、レンズマイコン410は、本体マイコン409より送られたズームスイッチの状態の情報によっても動作が必要な場合には、レンズマイコン410内に納められた、前述の被写体距離に応じたピントを維持する為のバリエーターレンズ群112とフォーカスレンズ群114の位置データを元に、ズーム中ピント面を維持する動作をする様、ズームモータードライバ161とフォーカスモータードライバ162に信号を与える。 Further, the lens microcomputer 410 maintains the focus in accordance with the subject distance stored in the lens microcomputer 410 when the operation is required also according to the information on the state of the zoom switch sent from the main body microcomputer 409. Based on the position data of the variator lens group 112 and the focus lens group 114 for this purpose, a signal is given to the zoom motor driver 161 and the focus motor driver 162 so as to perform an operation of maintaining the focus surface during zooming.
ズームモータードライバ161とフォーカスモータードライバー162は、レンズマイコン410からの信号に基づき、それぞれズームモータ145とフォーカスモーター137を駆動し、バリエーターレンズ群112、フォーカスレンズ群114を光軸方向に移動させて、ピント位置が動くことなくズーム動作を行う。 The zoom motor driver 161 and the focus motor driver 162 drive the zoom motor 145 and the focus motor 137 based on signals from the lens microcomputer 410, respectively, and move the variator lens group 112 and the focus lens group 114 in the optical axis direction. Zoom without moving the focus position.
更にレンズマイコン410は、本体マイコン409より送られた露光調整に関する各情報と絞り状態検出の為のエンコーダー163からの情報により適正露出を与える為の信号をアイリスドライバ414に与える。アイリスドライバ414はレンズマイコン410からの信号に基づき絞りアクチュエーター413を駆動し、絞り136を適正な露出を与える状態に絞る。 Further, the lens microcomputer 410 gives a signal for giving an appropriate exposure to the iris driver 414 based on each information related to exposure adjustment sent from the main body microcomputer 409 and information from the encoder 163 for detecting the aperture state. The iris driver 414 drives the aperture actuator 413 based on the signal from the lens microcomputer 410 to limit the aperture 136 to a state that provides appropriate exposure.
この様にカメラ側の本体マイコン409とレンズマイコン410の二つのマイコンと、この二つのマイコンの通信路に着脱可能にカメラ側とレンズ側の両方に接点307と318を設けることにより、カメラ本体419に対してレンズユニット418を着脱可能にすると同時に、レンズとカメラが一体となった一般的なビデオカメラと同様な自動焦点調節、自動露光調節、ズーム動作をなんら問題なく行うことができる。 In this manner, the camera body 419 is provided by providing the microcomputer 409 and the lens microcomputer 410 on the camera side, and the contacts 307 and 318 on both the camera side and the lens side so as to be detachable from the communication paths of the two microcomputers. On the other hand, the lens unit 418 can be attached and detached, and at the same time, automatic focus adjustment, automatic exposure adjustment, and zoom operation similar to those of a general video camera in which a lens and a camera are integrated can be performed without any problems.
図5は実施例4を示すレンズ鏡筒に平板ガラス310を装着した状態を示す断面図であり、ガラスホルダー309は付属品取り付けのメネジ309aを有し、平板ガラス310は上記メネジ309aに螺合するオネジ部321aをその外周に有したフィルター枠321に取り付けられている。 FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which the flat glass 310 is mounted on the lens barrel showing the fourth embodiment. The glass holder 309 has a female screw 309a attached to the accessory, and the flat glass 310 is screwed onto the female screw 309a. Is attached to a filter frame 321 having a male threaded portion 321a on its outer periphery.
ここで、平板ガラス310はNDフィルター、色温度変換フィルター、ソフト画像を得る様な効果を持ったフィルター、ローパスフィルターなど各種の機能を持たせることも考えられ、このネジ部309a、321aによって平板ガラス310としてのフィルターの交換が可能であり、場合に応じて使い分けることができる。 Here, the flat glass 310 may have various functions such as an ND filter, a color temperature conversion filter, a filter having an effect of obtaining a soft image, a low-pass filter, and the flat glass is formed by the screw portions 309a and 321a. The filter as 310 can be replaced, and can be used properly according to circumstances.
図6は平板ガラス310の代りに用いる可変濃度NDフィルター350の一例を示すもので、図6において、322と326はガラス板、323と325は透明電極。324は発色層であり、各層が順次積層されている。この構成において、透明電極323と325との間に電圧327を印加すると、発色層324の発色が変化する可変濃度のNDフィルター350を構成する。 FIG. 6 shows an example of a variable density ND filter 350 used in place of the flat glass 310. In FIG. 6, 322 and 326 are glass plates, and 323 and 325 are transparent electrodes. Reference numeral 324 denotes a coloring layer, and the layers are sequentially stacked. In this configuration, when a voltage 327 is applied between the transparent electrodes 323 and 325, a variable density ND filter 350 that changes the color of the color developing layer 324 is configured.
なお、このNDフィルター330の取り付けは前記実施の形態1または2のいずれによっても構わない。 The ND filter 330 may be attached according to either the first or second embodiment.
以上のように各実施例によれば、前述した効果に加えて透明板を取り外し可能に構成したもので、NDフィルターや色温度可変フィルター等と付け替えることが可能であるという効果がある。 As described above, according to each embodiment, in addition to the above-described effect, the transparent plate can be removed, and there is an effect that it can be replaced with an ND filter, a color temperature variable filter, or the like.
この他各実施例によれば、透明板として可変濃度のNDフィルターを配置する構成としたので、透過光量を調節することができる効果がある。 In addition, according to each embodiment, since the ND filter having a variable density is arranged as the transparent plate, there is an effect that the amount of transmitted light can be adjusted.
この他各実施例によれば、最後尾のレンズ群がガイドポールにより光軸方向に可動可能に構成したので、レンズ群の移動が円滑に行われる効果がある。 In addition, according to each embodiment, since the last lens unit is configured to be movable in the optical axis direction by the guide pole, there is an effect that the lens unit can be moved smoothly.
この他各実施例によれば、凸凹凸凸の4群レンズで構成したので、ビデオレンズに対して実施できる効果がある。 In addition, according to each of the embodiments, since it is configured by a convex-concave convex four-group lens, there is an effect that can be implemented for a video lens.
この他各実施例によれば、マウント最後尾の位置が透明板などの光学素子よりカメラ側まで突出して構成したので、カメラ側より取り外したレンズ鏡筒をマウントを下にして立てても、光学素子には何ら不都合な加重が加わらない効果がある。 In addition, according to each of the embodiments, the rearmost position of the mount is configured to protrude from the optical element such as a transparent plate to the camera side. Therefore, even if the lens barrel removed from the camera side is placed with the mount facing down, the optical There is an effect that no inconvenient weight is applied to the element.
この他各実施例によれば、ビデオカメラに対して実施できる効果がある。又上記のレンズ鏡筒を用いて構成したので、常に安定した撮影を行うことができる効果がある。 In addition, according to each embodiment, there is an effect that can be implemented for a video camera. In addition, since the lens barrel is used, there is an effect that stable photographing can always be performed.
310 平板ガラス(透明板)
311〜314 可動レンズ群(最後部のレンズ群)
330 凸部(マウント部品の最後尾)
400 ポール部品(ポール)
310 Flat glass (transparent plate)
311 to 314 Movable lens group (last lens group)
330 Convex (end of mount part)
400 Pole parts (pole)
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- 2004-10-04 JP JP2004291689A patent/JP2005070800A/en not_active Withdrawn
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