JP2003043331A

JP2003043331A - レンズ鏡筒

Info

Publication number: JP2003043331A
Application number: JP2001231805A
Authority: JP
Inventors: Nobuaki Aoki; 信明青木
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-07-31
Filing date: 2001-07-31
Publication date: 2003-02-13

Abstract

(57)【要約】【課題】レンズ筒に外力が加わってもピントやズーミ
ングの安定性を確保できるようにすること。【解決手段】本発明は、固定環と直線ガイドとにより
直線案内されるレンズ筒２と、レンズ筒２の内側に、光
軸方向には進退せず、かつ回転自在に取り付けられるカ
ム環３と、レンズ筒２に設けられるカムフォロワ４１、
４２と、カム環３に設けられ、カムフォロワ４１、４２
が嵌合するカム溝３１、３２とを備えているレンズ鏡筒
であり、カムフォロワ４１、４２を、径方向同角度で、
光軸方向に位置を変えて２つ設け、被写体側のカムフォ
ロワ４１と結像側のカムフォロワ４２とを光軸方向に沿
って離れるよう付勢し、被写体側のカムフォロワ４１と
対応するカム溝３１を、被写体側のカムフォロワ４１よ
り幅広く形成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レンズ筒を光軸方
向へ前後移動することによりズーミングを行うレンズ鏡
筒に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、デジタルビデオカメラ等の撮像機
器におけるレンズ鏡筒としては、ズーミングを行うため
にレンズ筒が光軸方向へ前後移動し、所望の倍率での撮
像を行うことができるようになっている。

【０００３】このようなレンズ筒の前後移動を行うに
は、例えば直線案内されているレンズ筒にカムフォロワ
を設けておき、このカムフォロワに対応するカム溝を備
えたカム環をレンズ筒の内側に設けておく。そして、こ
のカム環を回転させることでカム溝に沿ってカムフォロ
ワを移動させる。これにより、レンズ筒が光軸方向に沿
って前後移動できるようになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなレンズ鏡筒においてレンズ筒を繰り出した状態でレ
ンズ筒に外力が加わるとカムフォロワからカム溝の接触
面に打痕が残り、その部分だけカム溝の幅が広くなって
しまい、次回そのズーム位置で撮像すると打痕により広
がった分、レンズ筒に傾きが生じて光学系の狂いを生じ
させる。また、ズーミングの際にレンズ筒がこの打痕箇
所に来ると、感触が悪くなったりスムーズな動きを妨げ
る原因となる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解決するために成されたものである。すなわち、本
発明は、固定環と直線ガイドとにより直線案内されるレ
ンズ筒と、レンズ筒の内側に、光軸方向には進退せず、
かつ回転自在に取り付けられるカム環と、レンズ筒に設
けられるカムフォロワと、カム環に設けられ、カムフォ
ロワが嵌合するカム溝とを備えているレンズ鏡筒であ
り、カムフォロワを、径方向同角度で、光軸方向に位置
を変えて２つ設け、被写体側のカムフォロワと結像側の
カムフォロワとを光軸方向に沿って離れるよう付勢し、
被写体側のカムフォロワと対応するカム溝を、被写体側
のカムフォロワより幅広く形成している。

【０００６】このような本発明では、２つ設けられたカ
ムフォロワが光軸方向に沿って離れるよう付勢されてお
り、被写体側のカムフォロワと対応するカム溝が、被写
体側のカムフォロワより幅広く形成されているため、レ
ンズ筒が繰り出された状態で外力が加わっても、カムフ
ォロワが当接するカム溝の側面（被写体側）に打痕が付
かず、レンズ筒の前後移動に悪影響を与えずに済むよう
になる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図１は、本実施形態に係るレンズ鏡
筒を説明する斜視図であり、（ａ）は沈胴位置、（ｂ）
は望遠位置の各状態を示している。

【０００８】すなわち、このレンズ鏡筒は、撮像光学系
５を保持した状態で光軸方向（図中１点鎖線参照）に沿
って直線案内されるレンズ筒２と、レンズ筒２の内側に
配置されるカム環３とを備えており、カム環３が回転す
ることによってレンズ筒２が光軸方向へ前後直線移動で
きるようになっている。

【０００９】レンズ筒２の上部には直進ガイド２１が設
けられており、レンズ筒２の外側に設けられる固定環
（図示せず）の溝と嵌合している。これにより、直進ガ
イド２１が固定環の溝に沿って移動するため、カム環３
の回転によるレンズ筒２の直線移動が可能となる。

【００１０】また、レンズ筒２の内面には、径方向同角
度で光軸方向に位置を変えた２つのカムフォロワ４１、
４２が設けられている。このカムフォロワ４１、４２に
対応してカム環３には２本のカム溝３１、３２が形成さ
れている。なお、カムフォロワ４１、４２およびカム溝
３１、３２は、レンズ筒２およびカム環３の外周に等間
隔（１２０°間隔）で３組形成されている。

【００１１】本実施形態では、この２つのカムフォロワ
４１、４２が光軸方向に沿って離れるよう付勢されてい
る点、および被写体側のカムフォロワ４１と対応するカ
ム溝３１が、被写体側のカムフォロワ４１の幅より広く
形成されている点に特徴がある。

【００１２】図２は本実施形態のレンズ鏡筒の内部を説
明する断面図、図３はカムフォロワ部分の拡大断面図で
ある。なお、この図では、デジタルビデオカメラに本実
施形態のレンズ鏡筒を適用した例を示している。レンズ
鏡筒は、ＣＣＤ８を保持しカメラ本体に固定された固定
環１と、撮像光学径５を保持し、固定環１の溝と嵌合す
る直進ガイド２１を備えるレンズ筒２と、レンズ筒２の
内側に設けられるカム環３と、カム環３の内側に設けら
れる直進案内環７とを備える。

【００１３】直進案内環７とカム環３とはバヨネット嵌
合しており、カム環３の回転は自在になっているが、光
軸方向には一体となるように取り付けられている。固定
環１と直進案内環７とはビス（図示せず）により締結さ
れており、固定環１に取り付けたモータとギア列（図示
せず）の動力によってカム環３を回転させる。

【００１４】レンズ筒２には先に説明した２つのカムフ
ォロワ４１、４２がカム環３のカム溝３１、３２にそれ
ぞれ嵌合するようになっており、カム環３を回転させる
とレンズ筒２がカム溝３１、３２に従って光軸方向へ進
退し、撮像光学系５の変倍を行うことができるようにな
っている。

【００１５】２つのカムフォロワ４１、４２のうち、被
写体側のカムフォロワ４１はレンズ筒２に固定されてお
り、結像側のカムフォロワ４２は被写体側のカムフォロ
ワ４１に対して光軸方向に沿って離れる方向へ付勢され
ている。図の例では、コイルバネ等の付勢部材６によっ
て付勢されている。なお、コイルバネ以外の付勢手段を
用いてもよい。

【００１６】また、被写体側のカムフォロワ４１に対応
するカム溝３１は、被写体側のカムフォロワ４１の幅よ
り広く形成されている。このようなカム溝３１の幅と、
上記付勢とにより、カムフォロワ４１はカム溝３１の被
写体側の側面３３に当接して摺動し、カムフォロワ４２
はカム溝３２の結像側の側面３４に当接して摺動する状
態となる。

【００１７】図４はレンズ筒およびカム環の展開図、図
５はカムフォロワ部分の拡大図である。２つのカムフォ
ロワ４１、４２は光軸方向に沿って離れるよう付勢部材
６によって付勢されているため、カムフォロワ４１、４
２が各々対応するカム溝３１、３２に嵌合されている状
態では、カムフォロワ４１はカム溝３１の被写体側の側
面３３に当接し、カムフォロワ４２はカム溝３２の結像
側の側面３４に当接している。

【００１８】例えば、この状態で図２に示すレンズ筒２
を押した場合、レンズ筒２は被写体側のカムフォロワ４
１とこれに対応するカム溝３１との幅の差分（ガタつき
分）だけ押し込まれ、カムフォロワ４１がカム溝３１の
結像側の側面に当たって止まる。

【００１９】一方、レンズ筒２の押し込みがなくなる
と、付勢部材６によってレンズ筒２が押し戻され、カム
フォロワ４１がカム溝３１の被写体側の側面に当たる位
置で止まるようになる。

【００２０】このような構成により、レンズ筒２が繰り
出された状態でカメラを落としたり、ぶつけたりした場
合でも、カムフォロワ４１とカム溝３１との幅の差分以
内でレンズ筒２の押し込みを吸収でき、また、吸収でき
なかった場合でもカムフォロワ４１がカム溝３１の結像
側の側面に当たることから、この側面に打痕がついて被
写体側の側面３３に影響を与えずに済むことになる。通
常のレンズ筒２の動作ではカムフォロワ４１がカム溝３
１の被写体側の側面３３に当接して摺動することから、
打痕の影響を受けることなく、スムーズな動きを得るこ
とができる。

【００２１】また、本実施形態のカム溝３１、３２の斜
面は傾斜している。つまり、断面視形状が底部から開口
に向けて広がる略台形となっている。このカム溝３１、
３２の断面視形状に合わせて図２に示すカムフォロワ４
１、４２も断面視略台形となっている。このようなカム
溝３１、３２の断面視形状にするのは、金型によってカ
ム環３を成形する際の金型の抜けを考慮しているためで
ある。

【００２２】ここで、カム溝３１、３２の断面視形状に
おける略台形の側面角度について図６〜図８に基づき説
明する。先ず、図６に示すように、カム溝３１、３２の
立ち上がり角度をα、図７（ａ）に示すカム溝３１、３
２の軸直角断面における斜面Ｓ１の底の偶部をＡ、開口
の偶部をＢ、図７（ｂ）に示すカム溝３１、３２の溝直
角断面における斜面Ｓ２の底の偶部をＣ、開口の偶部を
Ｄ、カム溝角度θとして、図８に示すような立体三角形
を考える。また、立体三角形の高さ、すなわちカム溝３
１、３２の深さをｈとする。

【００２３】図８（ａ）に示す立体三角形のｎは、ｎ＝
ｈ・ｔａｎθ１…、ｃｏｓα＝ｎ／ｍ…となり、金
型の型抜き可能角度θ２は、θ２＝ｔａｎ^-1（ｍ／ｈ）
…となる。

【００２４】また、上記とにより、ｍ・ｃｏｓα＝
ｈ・ｔａｎθ１、すなわち、ｍ／ｈ＝（ｔａｎθ１）／
（ｃｏｓα）…となる。

【００２５】また、上記とにより、θ２＝ｔａｎ^-1
｛（ｔａｎθ１）／（ｃｏｓα）｝となり、θ２を大き
くとれば型抜きができるようになる。

【００２６】図８（ｂ）は、スライド金型とカム環との
関係を説明する軸直角断面図である。ここで、Ａは、ス
ライド金型中心から分割ラインまでの角度である。スラ
イド金型を図中矢印方向へ抜くためには、カム環３のカ
ム溝３１、３２における軸直角の角度θ２とＡとの関係
が、θ２＞Ａであればよい。

【００２７】したがって、６方向割の金型の場合、θ２
の最大を３０°として抜き勾配を０とすると、ｔａｎ^-1
｛（ｔａｎθ１）／（ｃｏｓα）｝＝３０°となり、α
を４５°とすれば、θ１＝２２．２°となる。したがっ
て、カム溝角度θは６７．８°となり、６７．８°以下
にすれば型抜きが可能となる。

【００２８】同様に、１２方向割の金型の場合では、ｔ
ａｎ^-1｛（ｔａｎθ１）／（ｃｏｓα）｝＝１５°よ
り、θ１≒１０．７３°となる。したがって、カム溝角
度θは７９．２７°となり、７９．２７°以下にすれば
型抜きが可能となる。

【００２９】なお、上記計算は一例であり、他の割り方
や角度であっても同様に計算することで型抜き可能なカ
ム溝角度θを得ることができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果がある。すなわち、レンズ筒が繰り出され
た状態でレンズ筒に外力が加わっても、撮影時のピント
の安定性やズーミング動作中の感触に影響を与えること
がなく、信頼性の高いレンズ鏡筒を得ることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に係るレンズ鏡筒を説明する斜視図
である。

【図２】本実施形態のレンズ鏡筒の内部を説明する断面
図である。

【図３】カムフォロワ部分の拡大断面図である。

【図４】レンズ筒およびカム環の展開図である。

【図５】カムフォロワ部分の拡大図である。

【図６】カム溝の側面角度を説明する図（その１）であ
る。

【図７】カム溝の側面角度を説明する図（その２）であ
る。

【図８】カム溝の側面角度を説明する図（その３）であ
る。

【符号の説明】

１…固定環、２…レンズ筒、３…カム環、５…撮像光学
系、６…付勢部材、７…直進案内環、８…ＣＣＤ、３１
…カム溝、３２…カム溝、４１…カムフォロワ、４２…
カムフォロワ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定環と直線ガイドとにより直線案内さ
れるレンズ筒と、前記レンズ筒の内側に、光軸方向には進退せず、かつ回
転自在に取り付けられるカム環と、前記レンズ筒に設けられるカムフォロワと、前記カム環に設けられ前記カムフォロワが嵌合するカム
溝とを備えているレンズ鏡筒において、前記カムフォロワは、径方向同角度で、光軸方向に位置
を変えて２つ設けられ、被写体側のカムフォロワと結像
側のカムフォロワとが光軸方向に沿って離れるよう付勢
されており、前記被写体側のカムフォロワと対応するカム溝は、該被
写体側のカムフォロワより幅が広く形成されていること
を特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】前記被写体側のカムフォロワは前記レン
ズ筒に固定されてい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】前記カム溝の側面は傾斜していることを
特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。