JP2017111208A

JP2017111208A - レンズ鏡筒および撮像装置

Info

Publication number: JP2017111208A
Application number: JP2015243584A
Authority: JP
Inventors: 田村　昌久; Masahisa Tamura; 田村　　昌久
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2015-12-14
Filing date: 2015-12-14
Publication date: 2017-06-22

Abstract

【課題】操作性への影響を抑制しつつ、水滴の侵入を低減可能なレンズ鏡筒を提供する。
【解決手段】レンズ鏡筒（１００）は、レンズを保持可能なレンズ鏡筒であって、レンズの光軸を回転中心として回転可能な操作部材（７）と、隙間を挟んで操作部材の反対側に設けられた第１の部材（５）とを有し、第１の部材には、レンズ鏡筒の外周方向に沿って溝部（５ｂ）が形成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、排水機構を備えたレンズ鏡筒に関する。

従来から、ユーザがズーム調節やフォーカス調節を行うための操作部材（操作リング）を備えたレンズ鏡筒が知られている。操作リングと他の部材（固定筒や他の操作リング）との間には、操作リングがスムーズに光軸周りに回転可能であるように、光軸方向に物理的に一定の隙間（一般的に、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ程度）が設けられている。

一方、レンズ鏡筒を多湿環境や雨の中で使用してその隙間からレンズ鏡筒の内部に水滴などが浸入すると、レンズ鏡筒内の電気回路が短絡して動作不能となり、または、内部のレンズ表面に水滴などが付着して撮影に必要な光の透過を妨げる曇りなどの原因になる。

そこで、柔軟なゴムや独立泡状スポンジなどの部材を隙間に詰め込み、物理的に水滴の浸入を防ぐように構成されたレンズ鏡筒がある。しかしながら、このような部材を物理的に隙間に詰め込むと、操作リングと他の部材との間で摩擦力が発生する。その結果、操作リングの操作力が大きくなり、微調整などの繊細な操作が困難になる。

特許文献１には、隙間の近傍に撥水性を有する物質が塗布されているレンズ鏡筒が開示されている。特許文献２には、レンズの周辺部とレンズの押え環との面位置を略一致させ、レンズの表面に水滴が留まらないように設計されたレンズ鏡筒が開示されている。

実開平５−６４８１１号公報特開２００８−２２５１０４号公報

しかしながら、特許文献１のレンズ鏡筒は、積極的に排水する機能を有しない。このため、水滴が多く溜まると大気圧と水滴の表面張力とのバランスにより隙間に水滴が浸入する可能性がある。特許文献２のレンズ鏡筒も、積極的に排水する機構を有しない。また特許文献２の構成では、設計の自由度が制限され、操作リングなどのように可動部材に関して採用することは困難である。

そこで本発明は、操作性への影響を抑制しつつ、水滴の侵入を低減可能なレンズ鏡筒および撮像装置を提供する。

本発明の一側面としてのレンズ鏡筒は、レンズを保持可能なレンズ鏡筒であって、前記レンズの光軸を回転中心として回転可能な操作部材と、隙間を挟んで前記操作部材の反対側に設けられた第１の部材とを有し、前記第１の部材には、前記レンズ鏡筒の外周方向に沿って溝部が形成されている。

本発明の他の側面としての撮像装置は、レンズを介して形成された光学像を光電変換する撮像素子と、前記レンズ鏡筒とを有する。

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施形態において説明される。

本発明によれば、操作性への影響を抑制しつつ、水滴の侵入を低減可能なレンズ鏡筒および撮像装置を提供することができる。

本実施形態におけるレンズ鏡筒の斜視図である。本実施形態におけるレンズ鏡筒の断面図である。本実施形態におけるレンズ鏡筒の要部断面図である。本実施形態における撮像装置の構成図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

まず、図１乃至図３を参照して、本実施形態におけるレンズ鏡筒（レンズを保持可能なレンズ鏡筒）の構成について説明する。図１は、本実施形態における撮像装置（一眼レフカメラ）に着脱可能に取り付けられるレンズ鏡筒１００（交換レンズ）の斜視図である。図２は、レンズ鏡筒１００の断面図であり、レンズ鏡筒１００の光軸ＯＡを含む平面で切断した図を示す。図３は、レンズ鏡筒１００の要部断面図である。図２および図３では、本発明の説明に不要な部品を省略している。

レンズマウント１は、図１の右側において、レンズ鏡筒１００を一眼レフカメラ（不図示）に着脱可能に保持する。固定筒２は、レンズ鏡筒１００の操作部材（操作リング）を保持する。レンズマウント１は、固定筒２の止め部２ａにビスなどを用いて一体的に保持される。外装環３は、レンズ鏡筒１００の外観部品であるとともに、レンズ鏡筒１００の内部の機構を覆って保護する。操作リング４（第２の操作部材）、固定筒２の外周に径嵌合するとともに、内周に設けられた爪部４ａが固定筒２の周溝部２ｂに係合することで、固定筒２に対してレンズの光軸ＯＡの周り（光軸周り）に回転可能に支持されている。

排水用リング５（排水部材、第１の部材）は、排水機能を有し、係合部５ａが操作リング４の係合部４ｂに嵌合することにより、操作リング４と一体的に固定されている。排水用リング５には、外周方向に沿って溝部５ｂ（凹Ｒ状の溝）が全周に形成されている。なお、ここでいう外周方向に沿うとは、光軸方向において溝部５ｂの底部がレンズ鏡筒の外周と完全に同心円である必要はなく、溝部５ｂの底部は例えば楕円形状などであってもよい。言い換えれば、溝部５ｂは、少なくとも一部がレンズ鏡筒の外周方向に沿った形状であればよい。

弾性部材６は、操作リング４および排水用リング５の外周に嵌められた操作リングゴムである。弾性部材６の外周には、ユーザが操作リング４を回転させ易いように、ローレット溝（凹凸部）が形成されている。操作リング７（操作部材）は、係合部７ａで固定筒２の係合部２ｃと径嵌合し、レンズの光軸ＯＡを回転中心として回転可能に支持されている。操作リング４、７は互いに独立して回転可能である。

フロントリング８は、係合部８ａで固定筒２の係合部２ｄと嵌り接着などにより固定される。その際に、フロントリング８の規制面８ｂと固定筒２の係合部２ｄとの間に操作リング７がガタを持って挟み込まれることで、操作リング７の光軸ＯＡに沿った方向（光軸方向）における移動が規制される。案内筒９は、ビスなどを用いて固定筒２に固定されている。カム筒１０は、案内筒９の外周において、光軸周りに回転可能に支持されている。レンズ鏡筒１００は、回転伝達部材（不図示）を有する。回転伝達部材は、カム筒１０に固定されるとともに、操作リング４と連結されることにより、操作リング４の光軸周りの回転量をカム筒１０に伝達する。

封止部材１２は、操作リング４の外周に貼り付けられるとともに、外装環３の内周面に弱圧入されている。封止部材１２は、操作リング４と外装環３との間の隙間からレンズ鏡筒１００の内部に水滴や埃が浸入することを防ぐため、柔らかい素材からなる。封止部材１３は、操作リング７およびフロントリング８の外周に貼り付けられるとともに、操作リング７の内周面に弱圧入されている。封止部材１３は、操作リング７とフロントリング８との間の隙間からレンズ鏡筒１００の内部に水滴や埃が浸入することを防ぐため、柔らかい素材からなる。

前述のように、封止部材１２、１３は、弱圧入状態で組み込まれることで水滴や埃の浸入を防ぐことができるが、各封止部材と接触した面との間で摩擦力が働き、操作リング４、７のそれぞれの光軸周りの回転操作に対する回転負荷として作用する。本実施形態のレンズ鏡筒１００には、操作リング７と排水用リング５との間にレンズ鏡筒１００の外側から見える隙間１４が設けられている。隙間１４に関して、互いに独立して光軸周りに回転可能な操作リング４と操作リング７との間に前述のような封止部材を挿入すれば、水滴の浸入を防ぐことができる。しかし、摩擦力による回転負荷が相互の操作リング４、７に加えられる。このため、結果として、操作リング４の回転操作による回転力が意図せず操作リング７に伝達され（その逆も同様）、ユーザの意図しない回転操作が行われてしまう可能性がある。本実施形態のレンズ鏡筒１００は、ユーザの意図しない操作が行われることを回避するため、操作リング７と排水用リング５との間に形成されている隙間１４には封止部材を挿入することなく、レンズ鏡筒１００の内部への水滴の浸入を防ぐための構造を有する。

排水用リング５（第１の部材）は、所定の隙間１４を挟んで操作リング７の反対側（光軸方向における反対側）に設けられている。好ましくは、隙間１４は操作リング７と排水用リング５との間に位置しており、排水用リング５は隙間１４に隣接している。排水用リング５には、外周方向に沿って（外周面に）溝部５ｂが形成されている。このため、隙間１４に浸入しようとする水滴を、平面より大きな接触面積を有する溝部（凹曲面形状部）の底面に向けて集めることが可能である。好ましくは、溝部５ｂは、光軸ＯＡを含む断面において曲面形状（凹Ｒ面形状）を有する。より好ましくは、溝部５ｂの曲面形状は、球面形状の一部である（好ましくは、半円よりも小さい）。また好ましくは、溝部５ｂ（排水用リング５の外面すなわち露出面）にはエッジ部（先鋭部）がない。また好ましくは、光軸方向において、溝部５ｂの幅ｗ１は、隙間１４の幅ｗ２よりも広い。また好ましくは、溝部５ｂの底面（の位置Ｐ１）は、ローレット溝の底面（の位置Ｐ２）よりも光軸ＯＡに近い位置に設けられている。また好ましくは、曲面形状を水滴の表面張力により発生する接触角よりも大きな接線角となる形状にすることで水滴をその場に留まりにくくすることができる。このような構成により、水滴が重力によって溝部５ｂの最底面に向けて集まる力を強くすることができる。

レンズ鏡筒１００において、ある程度集まった水滴は大きな水滴となり、重力により溝部５ｂに沿って排水用リング５の外周を滑るようにレンズ鏡筒１００の下側に集まる。レンズ鏡筒１００の下側に集まった水滴は更に大きくなり、最後に重力によりレンズ鏡筒１００から落下する。また、雨のような連続した水滴の飛来に対しても、水滴をその場に貯めることなく排水することにより、操作リング４、７間に設けられた隙間１４からレンズ鏡筒１００の内部への水滴の浸入を効果的に低減することができる。

次に、図４を参照して、本実施形態におけるレンズ鏡筒１００を備えた撮像装置について説明する。図４は、撮像装置２００（一眼レフカメラ）の構成図である。

レンズ鏡筒１００（交換レンズ）は、撮像光学系１１０（レンズ）を有する。カメラ本体２２０（撮像装置本体）は、クイックリターンミラー２０３、焦点板２０４、ペンタダハプリズム２０５、および、接眼レンズ２０６などを備えて構成されている。クイックリターンミラー２０３は、撮像光学系１１０を介して形成された光束を上方に反射する。焦点板２０４は、撮像光学系１１０の像形成位置に配置されている。ペンタダハプリズム２０５は、焦点板２０４に形成された逆像を正立像に変換する。ユーザは、その正立像を、接眼レンズ２０６を介して観察することができる。撮像素子２０７は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの光電変換素子を有し、撮像光学系１１０を介して形成された光学像（被写体像）を光電変換して画像データを出力する。撮影時には、クイックリターンミラー２０３が光路から退避して、撮像光学系１１０により撮像面（撮像素子２０７の面）上に像（光学像）が形成される。

なお本実施形態において、レンズ鏡筒１００は、カメラ本体２２０と着脱可能に構成された交換レンズであるが、本実施形態はレンズ鏡筒１００とカメラ本体２２０とが一体的に構成された撮像装置にも適用可能である。またレンズ鏡筒１００は、クイックリターンミラーのないミラーレスの一眼レフカメラ（ミラーレスカメラ）にも適用することができる。

本実施形態のレンズ鏡筒１００は、光軸周りに回転可能な操作部材（操作リング７）と、所定の隙間（隙間１４）を介して操作部材に隣接して（操作部材の近傍に）設けられた第１の部材（排水用リング５）とを有する。そして第１の部材には、外周方向に沿って溝部５ｂが形成されている。このため、排水用リング５に水滴が付着した場合、隙間１４に水滴が浸入する前に、その近傍に設けられた溝部５ｂ（導水部）に水滴が集まる。そして、ある程度水滴が集まった後に重力により大きくなった水滴が導水部の形状に沿って円周上を下側に流れ落ちることにより、隙間１４への水滴の浸入を積極的に防ぐことが可能となる。また、溝部５ｂの断面形状を曲面形状とすれば、水滴が曲面の底部に集まり易くなり、排水動作がよりスムーズに行われる。このように本実施形態によれば、操作性への影響を抑制しつつ、水滴の侵入を低減可能なレンズ鏡筒および撮像装置を提供することができる。

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。

例えば、溝部５ｂは、排水用リング５の外周面の一部を除いて外周方向に沿って形成されていてもよい。この場合、好ましくは、光軸ＯＡと直交する断面（光軸直交面）において、溝部５ｂの底面の端部は、直線形状または曲面形状（傾斜形状）である。いずれの傾斜形状でも、溝部５ｂの底面は、光軸直交面において、端部に近づくにつれて光軸ＯＡから徐々に離れるように構成される。また隙間１４は、操作リング４、７間の隙間であるが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、単独の操作リングと固定部材（固定筒）との間の隙間にも適用可能である。この場合、レンズ鏡筒１００は、光軸ＯＡを回転中心とした回転を行わない固定部材を有し、排水用リング５は、固定部材に固定される。

５排水用リング（第１の部材）
５ｂ溝部
７操作リング（操作部材）
１００レンズ鏡筒

Claims

レンズを保持可能なレンズ鏡筒であって、
前記レンズの光軸を回転中心として回転可能な操作部材と、
隙間を挟んで前記操作部材の反対側に設けられた第１の部材と、を有し、
前記第１の部材には、前記レンズ鏡筒の外周方向に沿って溝部が形成されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
前記隙間は前記操作部材と前記第１の部材との間に位置しており、
前記第１の部材は前記隙間に隣接していることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
前記溝部は、前記光軸を含む断面において曲面形状を有することを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ鏡筒。
前記溝部の前記曲面形状は、球面形状の一部であることを特徴とする請求項３に記載のレンズ鏡筒。
前記溝部は、前記第１の部材の全周に形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
前記溝部は、前記第１の部材の外周面の一部を除いて前記外周方向に沿って形成されており、
前記光軸と直交する断面において、前記溝部の底面の端部は、直線形状であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
前記溝部は、前記第１の部材の外周面の一部を除いて前記外周方向に沿って形成されており、
前記光軸と直交する断面において、前記溝部の底面の端部は、曲面形状であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
光軸方向において、前記溝部の幅は、前記隙間の幅よりも広いことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
前記操作部材の外周には、ローレット溝が形成されており、
前記溝部の底面は、前記ローレット溝の底面よりも前記光軸に近い位置に設けられていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
前記操作部材とは独立して前記光軸を回転中心として回転可能な第２の操作部材を更に有し、
前記第１の部材は、前記第２の操作部材に固定されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
前記光軸を回転中心とした回転を行わない固定部材を更に有し、
前記第１の部材は、前記固定部材に固定されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
前記レンズを介して形成された光学像を光電変換する撮像素子と、
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒と、を備えることを特徴とする撮像装置。