JP2003279827A

JP2003279827A - ズーム鏡胴

Info

Publication number: JP2003279827A
Application number: JP2002080314A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Iwasaki; 徹也岩▲崎▼
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-03-22
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2003-10-02

Abstract

(57)【要約】【課題】コスト増大をおさえ小型にしつつ、鏡胴が外
部の衝撃等を受けても、カム筒は回転せず負荷が無くな
った時点で負荷のかかる前の位置に戻るようにしピント
のずれを起こさないズーム鏡胴を提供する。【解決手段】カム溝５０の物体側の精度面に沿ってカ
ム筒５を回転させることにより撮影光学系の少なくとも
一部のレンズ群を保持する第１群２を直進筒４に沿って
光軸方向に移動させるズーム鏡胴に関する。第１群２を
カム溝５０の物体側の精度面に向けて付勢するスプリン
グ８と、カム溝５０の精度面に対向するカム溝面の少な
くとも一部が光軸に直交して形成されている平面とを備
えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は鏡胴の先端等に外部
からの衝撃等の外力による負荷が加わったときに撮影光
学系の位置関係がずれることを防ぐ耐衝撃機能を有する
ズーム鏡胴に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、駆動源とカム筒を平歯ギヤで連結
し、カム筒を回転させ、撮影光学系を光軸方向に移動し
撮影倍率を変化させるズーム鏡胴では、鏡胴先端に予期
せぬ負荷、衝撃等を加えられた時にカム筒が回転してし
まい撮影光学系の位置関係を変えピントのずれを起こさ
せていた。これは、撮影光学系をある一定量の回転で必
要な位置に繰出す必要があるため、駆動のためのカム角
度を大きくとらなければならなく、駆動ピンを挟むカム
溝の精度面とは対面の面も精度面に沿う様に平行に形成
されていた。それにより衝撃を受けた際にカムの角度が
大きいと負荷によりカムを回転させる力を発生させ、カ
ム筒が回転してしまっていた。

【０００３】これらの対策として、駆動源からの伝達ギ
ヤの第一もしくはその他のギヤをウォームギヤにする事
により、カム筒が外部からの負荷により回転しない構造
をとる事が知られている。また、撮影光学系と連動する
接片と抵抗板が設けられ、ズーム駆動直後と使用時に抵
抗値を読み出し、その抵抗値の変化により入撮影光学系
の位置が変化したかどうか検出する方法、特開２０００
‐２２１３８２、実公平７‐３３８１号公報に記載され
ているような異常検出手段、異常記憶手段を備え、負荷
を受け撮影光学系が異常な位置に入る場合、基準位置に
移動、もしくは絶対位置を検出する事によりピントずれ
を防ぐこと等が知られている。このようにいずれかのギ
ヤをウォームギヤにすることによりカム筒が外部の力に
より回転し撮影光学系の位置をずらす事は無い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ウォー
ムギヤを用いるとスペースを広く取るうえ、すべりによ
る効率低下、スラストガタによるバックラッシュの増大
などの問題がある。また、検出系を用いる方法はスペー
スをとる上にコストの増大の問題がある。特に、カム筒
の回転に連動し抵抗値を読んで絶対値を検出するもので
は、抵抗体の大きさを十分取らないと移動量に対する抵
抗値の変化量が小さくノイズなどの影響を受け検出でき
ないという問題がある。

【０００５】そこで、本発明は、前記従来例の問題を鑑
みてコスト増大をおさえ小型にしつつ、鏡胴が外部の衝
撃等を受けても、カム筒は回転せず負荷が無くなった時
点で負荷のかかる前の位置に戻るようにしピントのずれ
を起こさないズーム鏡胴を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明は、カム溝の物体側の精度面に沿って
カム筒を回転させることにより撮影光学系の少なくとも
一部のレンズ群を保持する直進移動筒を直進筒に沿って
光軸方向に移動させるズーム鏡胴において、前記直進移
動筒を前記精度面に向けて付勢する弾性部材と、前記カ
ム溝の精度面に対向するカム溝面の少なくとも一部が光
軸に直交して形成されている平面とを備えていることを
特徴とするズーム鏡胴である。

【０００７】この構成では、カム溝の物体側の精度面に
沿ってカム筒を回転させることにより撮影光学系の少な
くとも一部のレンズ群を保持する直進移動筒を直進筒に
沿って光軸方向に移動させるズーム鏡胴において、前記
カムの精度面に対向するカム溝面を光軸と垂直に形成す
ることにより、外部より衝撃等の負荷を受けた時に、そ
の負荷により直進移動筒がカムの精度面に対向するカム
溝面に押しつけられカム筒が回転することを防ぐことが
出来る。それにより撮影光学系は負荷がなくなると同時
に弾性部材により負荷のかかる前の位置に戻り前記一部
のレンズ群は元の位置関係を維持することが出来る。

【０００８】また、請求項２の発明は、前記直進移動筒
が外部からの衝撃等の外力で負荷のかかる群を保持する
ものであることを特徴とする請求項１に記載のズーム鏡
胴である。

【０００９】この構成では、外部からの衝撃等負荷の受
ける群の駆動カムに光軸と直交する平面を形成すること
により負荷のかかった状態でカム筒の回転を防ぎ負荷が
無くなると同時に元の位置関係を維持することが出来
る。

【００１０】また、請求項３の発明は、前記直交カム溝
面が、前記精度面に沿うように階段状に形成されている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のズーム鏡胴で
ある。

【００１１】この構成では、カムに形成された光軸に垂
直な平面部をカムの精度面に沿う様に階段状にすること
によりカム溝の穴となる面積を減らしカム自体の強度が
弱くなることを防ぐことができる。

【００１２】また、請求項４の発明は、前記直交カム溝
面が、外部からの衝撃力等の外力で前記カム筒が回転す
る角度範囲にのみ形成されていることを特徴とする請求
項１〜３の何れかに記載のズーム鏡胴である。

【００１３】この構成では、ある一定以上の負荷が加わ
ったときカムが回転してしまう角度である部分は請求項
１〜３に示す光軸に垂直な平面部となるようにし、その
他の範囲では精度面と平行に形成してあることでカム自
体の強度が弱くなることを防ぐことができる。

【００１４】また、請求項５の発明は、前記直交カム溝
面が、外部からの衝撃力等の外力でカム筒が回転しない
範囲で直交からずれている角度範囲に対応する角度のカ
ム溝面を含んでいることを特徴とする請求項１〜４の何
れかに記載のズーム鏡胴である。

【００１５】この構成では、請求項１〜４に示す光軸に
垂直な平面をある一定以上の負荷が加わったときカムが
その負荷により回転してしまわないような角度を持たせ
ることでカム自体の強度が弱くなることを防ぐことがで
きる。

【００１６】また、請求項６の発明は、前記直交カム溝
面が短焦点距離端と長焦点距離端との間に対応する角度
範囲内に形成されていることを特徴とする請求項１〜５
の何れかに記載のズーム鏡胴である。

【００１７】この構成では、収納から撮影初期位置に移
動するためのカムにおいて、停止動作をすることが無い
のでこの区間のカムの角度が大きくても請求項１〜５の
平面部を設けない。ワイドからテレにおいてのみ請求項
１〜５における平面部を設けることにより必要以上にカ
ムの溝を広げずカム筒自体の強度が下がることを防ぐこ
とが出来る。

【００１８】また、請求項７の発明は、前記カム筒が弾
性部材により前記直進筒に付勢されていることを特徴と
する請求項１〜６の何れかに記載のズーム鏡胴である。

【００１９】この構成では、請求項１〜６において、負
荷を受けた際、直進筒を付勢している弾性部材により直
接負荷より衝撃は和らぐが、さらにカム筒を別の弾性部
材により直進筒に付勢する構造にしておけば、負荷を受
けた際、両方の弾性部材によりさらに負荷を和らげる効
果をもたせることが出来、鏡胴自体の耐衝撃性を上げる
事が出来る。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明に係る一実施形態の
ズーム鏡胴の右断面図、図２は図１のズーム鏡胴の分解
斜視図、図３は図１のズーム鏡胴に備える、駆動源から
ギヤで連結されたカム筒の斜視図である。ちなみに図に
関してはズーム駆動に関するものだけを載せてありその
他の機能の構成は割愛してある。

【００２１】図１，２に示すように、このズーム鏡胴
は、直進移動筒である第１群２に保持される第１レンズ
群と、第２群３に保持される第２レンズ群と、図示しな
いレンズ群とからなる撮影光学系をズーム駆動するもの
である。

【００２２】図１，２に示すように、カム筒５は鏡胴ベ
ース１と、鏡胴ベース１に固定されている固定筒である
直進筒４とにより挟みこまれている。カム筒５は直進筒
４の外面を自由に回転できるようになっている。カム筒
５には図４に示すように第１群２の位置を決めるカム溝
５０と、第２群３の位置を決めるカム溝５１とが形成さ
れており、直進筒４には第１群案内溝４ａ及び第２群案
内溝４ｂが設けられている。

【００２３】第１群２には駆動ピン６を設けるとともに
第２群３には駆動ピン７を設け、これらの駆動ピン６，
７により第１群２及び第２群３を鏡胴に保持している。
駆動ピン６はカム筒５を回転させるとカム溝５０に沿っ
て駆動され、直進筒４の案内溝４ａにより回転方向が規
制され光軸方向に第１群２が直進する。同時に駆動ピン
７はカム筒５を回転させるとカム溝５１に沿って駆動さ
れ、直進筒４の案内溝４ｂにより回転方向が規制され光
軸方向に第２群３が直進する。

【００２４】第１群２、第２群３の各駆動ピン６，７は
弾性部材であるスプリング８によりカムの精度面５ａ、
５ｂに付勢され要求されたズーム曲線通りに位置関係を
変化させ変倍を行なうことができる。なお、弾性部材と
してスプリングの代わりに発泡ゴム等を用いてもよい。

【００２５】図４は図１に示したズーム鏡胴のカム溝を
示す図である。図４において、符号６ｇ、７ｇは収納位
置、符号６ａ、７ａは短焦点端位置、符号６ｃ、７ｃは
中間焦点位置、符号６ｅ、７ｅは長焦点端位置を示す。
カム筒５は弾性部材であるスプリング９により直進筒４
の受け面４ｃに付勢される。スプリング９はスプリング
の代わりに弾性材、好ましくは発泡ゴムを用いて、カム
筒５を受ける面にすべりを良くする為に摩擦係数の少な
い金属板もしくはプラスチック板を貼ったものでも良
い。

【００２６】図３は駆動源からギヤで連結されたカム筒
の斜視図である。図３に示すように、ＤＣモーター１０
から減速され、ＤＣモーター１０のトルクはギヤ１３に
よりカム筒５の駆動面５ｆに伝達されカム筒５を回転す
ることが出来る。エンコーダを設けたギヤ１２とフォト
インタラプタ１１によりＤＣモーター１０の回転数を検
出し、動作時のズームポジションを正確に知ることが出
来る。検出されたズームポジションからフォーカスレン
ズの繰出し量を算出し、フォーカスレンズを移動させる
ことによりピントを合わせる。通常、使用時はズーム移
動後、フォトインタラプタ１１の検出動作は停止させて
入まうため、予期せぬ負荷によりカム筒５が回転してし
まい、撮影時にフォトインタラプタ１１の検出結果が負
荷のかかる前と同じであった場合は、カム筒５が回転し
たとは認識されずズーム位置が変わったにもかかわら
ず、変化前のポジションでフォーカス繰出し位置を算出
してしまうので、ピントずれを起こす可能性がある。な
お、図１中、符号１４は図１３に示したＤＣモーター１
０、フォトインタラプタ１１、ギヤ１２及びギヤ１３を
収納する駆動源カバーである。

【００２７】図６は通常使用されているカム溝の拡大図
である。カム溝１５０の精度面５ａに沿うように平行に
一方の面５ｃは形成されている。鏡胴使用状態では、第
１群は物体側前方に繰出しており、衝撃等負荷を受けや
すい状態にある。

【００２８】図４〜７に示すように、第１群２に与えら
れた負荷は第１群２を直進筒４の案内溝４ａに沿い撮像
面側に移動させ駆動ピン６をカム溝５０のほぼ平面であ
る撮像面側の面５ｅに押し当てる。押し当てられた面５
ｅと光軸方向とのなす角度により、負荷はカム筒５を回
転させる方向に変換される。

【００２９】図６に示すように、カムの角度をθ１と
し、負荷をＦ、カム筒の摩擦係数をμ、カム筒の回転に
対する摩擦力Ｎとすると、駆動ピンがカム筒を回転させ
る力ｆｘは、図６よりｆｘ＝Ｆｃｏｓθ１・ｓｉｎθ１ …（１）カム筒の回転に対する摩擦力Ｎは、Ｎ＝ｃｏｓ²θ１・μ …（２）となる。ｆｘ＞Ｎとなる負荷Ｆと角度θの時、カム筒
は、負荷Ｆにより回転してしまう。

【００３０】即ち、第１群２にかかった負荷Ｎにより、
例えば短焦点端では、駆動ピン６は物体側位置６ｈから
撮像側に移動して衝撃時の撮像位置６ｉとなり、駆動ピ
ン６がカム溝の撮像側の面５ｃにあたるが、カム筒５を
回転させる力ｆｘが負荷Ｎより大きい場合には、カム筒
５は回転してしまう。

【００３１】図７は図４に示したカム溝の拡大図であ
る。図７に示すように、カムの角度θ２を小さくする、
もしくは０°にすることで、ある負荷Ｎの時に、ｆｘ≦Ｎ …（３）となるようにし、回転することはないように設定する。

【００３２】第１群２にかかった負荷Ｎにより、短焦点
端では、駆動ピン６は撮像側に移動して衝撃時の撮像位
置６ｂとなり、駆動ピン６がカム溝の撮像側の面５ｅに
あたるが、カム筒５を回転させる力ｆｘが負荷Ｎ以下で
あるならば、カム筒５は回転しない。負荷Ｎが無くなる
と同時に、駆動ピン６は第１群案内溝４ａに沿って物体
側に移動して物体側位置６ａに移動し、第１群２は衝撃
を受ける前と同じ位置に戻ることができる。

【００３３】同様に、中間焦点では、駆動ピン６は撮像
側に移動して衝撃時の撮像位置６ｄとなり、駆動ピン６
がカム溝の撮像側の面５ｅにあたるが、カム筒５を回転
させる力ｆｘが負荷Ｎ以下であるならば、カム筒５は回
転しない。負荷Ｎが無くなると同時に、駆動ピン６は第
１群案内溝４ａに沿って物体側に移動して物体側位置６
ｃに移動し、第１群２は衝撃を受ける前と同じ位置に戻
ることができる。

【００３４】また、同様に、長焦点端では、駆動ピン６
は撮像側に移動して衝撃時の撮像位置６ｆとなり、駆動
ピン６がカム溝の撮像側の面５ｅにあたるが、カム筒５
を回転させる力ｆｘが負荷Ｎ以下であるならば、カム筒
５は回転しない。負荷Ｎが無くなると同時に、駆動ピン
６は第１群案内溝４ａに沿って物体側に移動して物体側
位置６ｅに移動し、第１群２は衝撃を受ける前と同じ位
置に戻ることができる。

【００３５】図４に示すように、カム溝５０の撮像面側
の面５ｅと光軸に直交する方向との角度は、ここでは前
記不等式（３）を満足したθ２であるが、カム溝５０の
撮像面側の面５ｅは光軸に垂直な面でも良い。

【００３６】負荷を受けたとき、駆動ピン６はカム溝５
０の撮像面側の面５ｅにあたるが、カム角度が小さいた
めに負荷そのものの衝撃が駆動ピン６にかかり、駆動ピ
ン６を破壊してしまう懸念がある。それに対し、第１群
２及び第２群３をカムの精度面に付勢しているスプリン
グ８により、駆動ピン６の衝撃を和らげているが、さら
にカム筒５自体を直進筒４に付勢しているスプリング９
を設けることにより、駆動ピン６が衝撃により撮像面側
の面５ｅ，５ｆ（図５参照）に押しつけられてもカム筒
５と同時に物体側に動き衝撃を和らげる効果をもたせる
ことが出来る。これは、鏡胴が耐えられる負荷Ｎの値を
上げることととなり、鏡胴の耐衝撃性向上となる。

【００３７】以上の実施形態では、撮影光学系の第１群
２とカム形成しているカム筒５を回転させることにより
第１群２を光軸方向に移動させ変倍させるズーム駆動手
段を持ち、第１群２は直進筒４の案内溝４ａにより回転
方向を規制され直進方向のみの駆動を可能にしている。
また、第１群２はスプリング８により第１群２に設けら
れた固定ピンとしての駆動ピン６がカムの精度面５ａに
従い駆動し第１群２の位置関係を保っているズーム鏡胴
において、カムの精度面５ａに対向する面を光軸と垂直
に形成することにより、外部より衝撃等負荷を受けた時
に、その負荷により第１群２は固定ピンがカムの精度面
５ａに対向する面に押しつけられカム筒５が回転するこ
とを防ぐことが出来る。それにより第１群２は負荷がな
くなると同時にスプリング８により負荷のかかる前の位
置に戻り第１群２は元の位置関係を維持することが出来
る。

【００３８】図５は本発明に係る他の実施形態のズーム
鏡胴に備えるカム溝を示す図である。カム筒５が回転し
てしまうようなカム角度が大きい範囲が広い場合は、図
５に示すように、カム溝５０の撮像面側の面を階段状の
面５ｄにし、カム溝５０の面積をなるべく小さくなるよ
うにし、カム筒５自体の強度が下がることを防ぐ方が良
い。この階段状の面５ｄは、光軸方向に異なる位置に配
置されて光軸に直交する複数の直交面部分と、該面部分
の間を連結する光軸と平行な平行面部分とを備え、前記
直交面部分と平行面部分とで前記精度面に沿うように形
成されている。

【００３９】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではない。例えば、上記実施形態ではカム筒を駆動
源により回転するズーム鏡胴について説明したが、カム
筒を手動で回転するズーム鏡胴についても本発明を適用
可能である。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種
々変形して実施することができる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、コスト増大をおさえ小型にしつつ、鏡胴が外部
の衝撃等を受けても、カム筒は回転せず負荷が無くなっ
た時点で負荷のかかる前の位置に戻るようにしたので、
スペースを取るようなウォームギヤを使わず、また、コ
ストアップやスペースを大きくさせる検出系を用いず
に、衝撃を受けてもズームポジションが変わることな
く、ピントズレを起こさないズーム鏡胴を提供すること
が出来る。

【００４１】また、請求項２の発明によれば、カム溝の
穴になる部分の面積を小さくでき、カム筒の強度が下が
ることを防くことができる。

【００４２】また、請求項３の発明によれば、カム溝の
平面部を精度面に沿うように階段状にすることで、カム
角度が大きい範囲が広い場合にカム溝の穴を大きく取る
必要は無くなり、カム筒の強度が下がることを防くこと
ができる。

【００４３】また、請求項４の発明によれば、負荷がか
かったときに、回転してしまうようなカム角度を持つ範
囲にのみ請求項１〜４の発明を適用することで、カム範
囲すべてで平面にすることは無く、カム筒の強度が下が
ることを防くことができる。

【００４４】また、請求項５の発明によれば、カム溝の
物体側の平面部は、耐えられる負荷が一定値以内である
のならば、その負荷にたしてカム筒が回転しないような
角度に設定してやれば良く、それによって、カム溝の穴
の面積を小さくでき、カム筒の強度が下がることを防く
ことができる。

【００４５】また、請求項６の発明によれば、収納から
撮影初期位置に駆動させるためのカムの途中では、止ま
って動作をすることは無いので、この範囲は角度の大き
いカムであっても請求項１〜５に示す平面部は設けず、
短焦点距離端から長焦点距離端においての範囲にのみカ
ム溝の物体側に平面を設けることで、カム筒の強度が下
がることを防ぐことができる。

【００４６】また、請求項７の発明によれば、カム筒を
弾性部材で付勢していることで、直進移動筒が衝撃によ
りカム溝に当てられたとしても、カム筒が移動し衝撃を
和らげ、直進移動筒の駆動ピンが破壊される限界負荷を
大きくすることが出来る。これは鏡胴の耐衝撃性を上げ
ることとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施形態のズーム鏡胴の右断面
図である。

【図２】図１のズーム鏡胴の分解斜視図である。

【図３】図１のズーム鏡胴に備える、駆動源からギヤで
連結されたカム筒の斜視図である。

【図４】図１に示したズーム鏡胴のカム溝を示す図であ
る。

【図５】本発明に係る他の実施形態のズーム鏡胴に備え
るカム溝を示す図である。

【図６】通常使用されているカム溝の拡大図である。

【図７】図４に示したカム溝の拡大図である。

【符号の説明】

１鏡胴ベース２第１群（直進移動筒）３第２群４直進筒（固定筒）５カム筒５ａ精度面５ｂ精度面５ｃ撮像面側の面５ｄ階段状の面５ｅ撮像面側の面５ｆ駆動面６第１群駆動ピン７第２群駆動ピン７ａ短焦点端位置７ｃ中間焦点位置７ｅ長焦点端位置７ｇ収納位置８スプリング９スプリング

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カム溝の物体側の精度面に沿ってカム筒
を回転させることにより撮影光学系の少なくとも一部の
レンズ群を保持する直進移動筒を直進筒に沿って光軸方
向に移動させるズーム鏡胴において、前記直進移動筒を前記精度面に向けて付勢する弾性部材
と、前記カム溝の精度面に対向するカム溝面の少なくと
も一部が光軸に直交して形成されている平面とを備えて
いることを特徴とするズーム鏡胴。
【請求項２】前記直進移動筒が外部からの衝撃等の外
力で負荷のかかる群を保持するものであることを特徴と
する請求項１に記載のズーム鏡胴。
【請求項３】前記直交カム溝面が、前記精度面に沿う
ように階段状に形成されていることを特徴とする請求項
１又は２に記載のズーム鏡胴。
【請求項４】前記直交カム溝面が、外部からの衝撃力
等の外力で前記カム筒が回転する角度範囲にのみ形成さ
れていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載
のズーム鏡胴。
【請求項５】前記直交カム溝面が、外部からの衝撃力
等の外力でカム筒が回転しない範囲で直交からずれてい
る角度範囲に対応する角度のカム溝面を含んでいること
を特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のズーム鏡
胴。
【請求項６】前記直交カム溝面が短焦点距離端と長焦
点距離端との間に対応する角度範囲内に形成されている
ことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のズーム
鏡胴。
【請求項７】前記カム筒が弾性部材により前記直進筒
に付勢されていることを特徴とする請求項１〜６の何れ
かに記載のズーム鏡胴。