JP2004109299A - カメラのレンズ鏡胴 - Google Patents

Abstract

【課題】ヘリコイドねじによるレンズ繰り出し機構を備え、電子カメラにも装備することができるレンズ鏡胴を提供すること。
【解決手段】固定枠１１内面の後半部分には移動枠１２を所定のリ−ドでねじ送りする第１のヘリコイド部１６と、この前半部分にはねじ送りせずに移動枠１２の回転を許容する第２のヘリコイド部１７とを設け、収納位置と撮影可能位置の間では第１のヘリコイド部１６のねじ送りにより移動枠１２を移動させ、撮影可能位置では第２のヘリコイド部１７により移動枠１２を回転させてズ−ミングする構成となっている。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子カメラ（デジタルカメラ）、ビデオカメラ、複写機などの光学機器に用いるレンズ鏡胴に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のコンパクトデジタルカメラのレンズ鏡胴は、カム溝とカムフォロアピンからなるレンズ繰り出し機構を備えたものが多い。
つまり、カム枠を電動回転させ、このカム枠のカム溝に連動するカムフォロアピンによってレンズ支持枠を光軸方向に移動させ、ズ−ミングし、また、フォ−カシングする構成となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記したようなカム溝とカムフォロアピンを使用するレンズ繰り出し機構は、各レンズを任意の曲線にしたがう移動距離に定めることができて有利ではあるが、カムフォロアピンがカム溝から外れることがあると言う問題がある。
【０００４】
カム溝はカム枠周囲の３等分位置に設けられ、また、カムフォロアピンも各々のカム溝に突入させるようにしてレンズ支持枠周囲の３等分位置に設けられてはいるが、各々のカムフォロアピンはカム溝に対し所定の機械的遊びを設けるために、この機械的遊びの分だけレンズ支持枠が傾くことがある。
この結果、レンズ支持枠に支持させたレンズが傾きレンズ解像度が低下すると言う問題がある。
また、カメラ本体やレンズ鏡胴に外部から衝撃が加わったり、静的圧力など作用することによりカムフォロアピンがカム溝から外れ、カメラ故障となることがある。
【０００５】
このような問題を解決するため、銀塩フイルムカメラのレンズ鏡胴に備えられているようなヘリコイドねじを利用したレンズ繰り出し機構を取り入れることが提案されている。
ヘリコイドねじを利用したレンズ繰り出し機構は、固定枠とレンズ支持枠のねじ嵌合を長くすることができるので、レンズ支持枠の傾きや、カムフォロアピンの脱係などの問題がなく有利であるが、しかし、ヘリコイドねじは一定のリ−ドでレンズ移動することになるため、デジタルカメラのレンズ鏡胴には適さないと言う問題がある。
【０００６】
すなわち、デジタルカメラのレンズ鏡胴では、第１群レンズが非直線的な移動となるために、ヘリコイドねじによって直線的に一旦ねじ送りした後、カム機構を利用して補正移動すると言う第１群レンズの補正手段が必要になる。
【０００７】
この結果、第１群レンズの補正移動を伴うためレンズ移動効率が低下し、また、カム機構による補正手段を備えるために鏡胴構成が複雑化すると言う問題があり、デジタルカメラにはヘリコイドねじによるレンズ繰り出し機構が採用されていない場合が多い。
【０００８】
本発明は上記した実情にかんがみ、デジタルカメラについても備えることができるヘリコイドねじを利用したレンズ繰り出し機構を採用したレンズ鏡胴を提供することを主な目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するため、本発明では、第１の発明として、固定枠にヘリコイドねじ螺合させた移動枠と、この移動枠の回転下に光軸方向に移動させるレンズ支持枠とを備えたレンズ鏡胴において、上記固定枠には、移動枠を所定のリ−ドでねじ送りする第１のヘリコイド部と、この第１のヘリコイド部に連通させ、移動枠をねじ送りさせずに回転を許容する第２のヘリコイド部とを設けたことを特徴とするレンズ鏡胴を提案する。
【００１０】
この第１の発明のレンズ鏡胴は、移動枠を回転駆動すると、この移動枠が第１のヘリコイド部によってねじ送りされて繰り出される。
そして、第１のヘリコイドねじ部から第２のヘリコイドねじ部に移行することにより、移動枠が非移動状態で回転可能となる。
したがって、移動枠の回転下にレンズ保持枠を連動させて光軸方向に移動させることができる。
【００１１】
このように構成したレンズ鏡胴は、ヘリコイドねじを利用したレンズ繰り出し機構となるので、従来のデジタルカメラのように、カムフォロアピンがカム溝から外れてカメラ故障となるようなおそれがない。
【００１２】
また、このレンズ鏡胴は、固定枠と移動枠とがヘリコイドねじ螺合されているので、外部衝撃に強く、また、固定枠はヘリコイドねじが補強リブの役目を果たし高強度となる他、ヘリコイドねじ螺合部で外部から入射する光を遮光することができるなどの機能、つまり、ヘリコイドねじによるレンズ繰り出し機構の優れた機能を備えたものとなる。
【００１３】
第２の発明としては、上記したレンズ鏡胴において、収納位置と撮影可能位置の間は第１のヘリコイド部によって移動枠を移動させ、ズ−ミングでは第２のヘリコイド部で移動枠を回転させる沈胴型カメラのズ−ムレンズ鏡胴として構成したことを特徴とするレンズ鏡胴を提案する。
【００１４】
この第２の発明は、沈胴型カメラのズ−ムレンズ鏡胴として構成したものである。
このレンズ鏡胴は、収納された移動枠を回転させると、第１のヘリコイド部によるねじ送りによって撮影可能位置に繰り出される。
【００１５】
移動枠が撮影可能位置に繰り出されることによって、第１のヘリコイド部材から第２のヘリコイド部に移行し、移動枠がそれ以上に繰り出されずに回転可能となる。
したがって、ズ−ミング操作にしたがって移動枠を回転させれば、レンズ支持枠が移動枠の回転に連動されて光軸方向に移動し、ズ−ミングの撮影が可能になる。
【００１６】
なお、移動枠とレンズ支持枠との連動構成は第３の発明のようにカム連動或いはヘリコイドねじ送り連動とすることができる。
具体的には、電子カメラのレンズ鏡胴は、レンズ支持枠のカムフォロアピンを移動枠のカム溝に突入させるカム機構として構成し、銀塩フイルムカメラのレンズ鏡胴はレンズ支持枠を移動枠にヘリコイドねじによって螺合させる。
なお、この場合、レンズ支持枠を非回動に保持し移動枠の回転によってねじ送りされるように構成する。
【００１７】
第４の発明は、上記した第１、第２の発明において、第１のヘリコイド部は固定枠内面に設けた雌ヘリコイドねじとして形成し、第２のヘリコイド部は移動枠を非移動下にして回転自在に保持する固定枠内面の回転軸受面として形成したことを特徴とするレンズ鏡胴を提案する。
この第４の発明は、第１、第２のヘリコイド部の構成例である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について図面に沿って説明する。
図１は沈胴型の電子カメラ（デジタルカメラ）に備えるズ−ムレンズ鏡胴を示す断面図である。
なお、図１はレンズ鏡胴がカメラ本体に収納された状態を示す。
【００１９】
図１において、１１は固定枠、１２は移動枠、１３は第１レンズ支持枠、１４は第２レンズ支持枠、１５は光電変換ユニットを示す。
固定枠１１は、カメラ本体内に固定して設備する枠体で、この固定枠１１の内面には、第１のヘリコイド部１６と第２のヘリコイド部１７とが設けられてあり、さらに、第１、第２レンズ支持枠１３、１４を非回動で移動させるためのキ−溝１１ａが形成してある。
【００２０】
また、この固定枠１１の一部に形成した窓孔には、長手方向を光軸方向に向けた長尺のアイドルギヤ１８が軸支してあり、このアイドルギヤ１８をモ−タ駆動して移動枠１２を連動回転するようにしてある。
【００２１】
図２は上記した固定枠１１の内面を示した展開図であり、この図から分かるように、固定枠１１内面の後側部Ａには第１のヘリコイド部１６として凹ヘリコイドねじが形成してあり、また、その前側部Ｂにはヘリコイドねじのない第２のヘリコイド部１７が形成してある。
【００２２】
すなわち、第１のヘリコイド部１６は、所定のリ−ド角（回転角）をもった二条凹部のヘリコイドねじ１６ａ１、１６ａ２、１６ａ３として形成し、これらヘリコイドねじを固定枠１１内周面の３等分位置に設けてある。
なお、ヘリコイドねじ１６ａ１については、さらに三条凹部のヘリコイドねじ１６ａ４が増設してあるが、このことについては後述する。
【００２３】
また、第２のヘリコイド部１７は、固定枠１１先端の内面周囲に形成した規制凸部１７ａと、ヘリコイドねじ１６ａ１、１６ａ２、１６ａ３の境界凸部を延設した規制凸部１７ｂと、第１のヘリコイド部１６と第２のヘリコイド部１７との境界凸部として設けた規制凸部１７ｃとで形成してあり、これら規制凸部１７ａ、１７ｂ、１７ｃで囲まれる範囲で移動枠１２の回転を許容する構成としてある。
具体的には、第２のヘリコイド部１７は移動枠１２の回転軸受面となっている。
【００２４】
一方、移動枠１２は、図１に示すように、固定枠１１の内面側に設けた枠体で、これには後端部分の外周に形成した凸状のヘリコイドねじ１９と、その内面に形成した第１カム溝２０と第２カム溝２１とが設けてある。
【００２５】
図４は移動枠１２の正面図（図１において左側から見た図）、図５は移動枠１２の側面図である。
これら図面から分かる通り、移動枠１２の後端部外周には凸状のヘリコイドねじ１９が設けてあるが、これらヘリコイドねじ１９は外周の３等分位置に設けたヘリコイド１９ａ１、１９ａ２、１９ａ３とより形成してある。
【００２６】
図３は上記移動枠１２のヘリコイドねじ１９ａ１、１９ａ２、１９ａ３を示した外面展開図で、この図より分かるように、各々のヘリコイドねじ１９ａ１、１９ａ２、１９ａ３は二条の凸状ねじとして形成してある。
ただし、ヘリコイドねじ１９ａ１については三条の短形のヘリコイドねじ１９ａ４を増設すると共に、これらヘリコイドねじ１９ａ１、１９ａ４に平歯車を形成し、この平歯車に上記したアイドルギヤ１８を噛合させるようになっている。
【００２７】
今少し詳述すれば、ヘリコイドねじ１９ａ４を増設してヘリコイドねじ１９ａ１、１９ａ４に平歯車を形成するようにして移動枠１２の回転駆動範囲を拡長する構成としてある。
【００２８】
上記のように構成した移動枠１２は、ヘリコイドねじ１９ａ１、１９ａ２、１９ａ３を固定枠１１のヘリコイドねじ１６ａ１、１６ａ２、１６ａ３に嵌入させ、ヘリコイドねじ１９ａ４を固定枠１１のヘリコイドねじ１６ａ４に嵌入させるようにしてヘリコイドねじ螺合させる。
【００２９】
第１レンズ支持枠１３は第１群レンズＬ１を支持させるもので、その支持枠１３に設けたカムフォロアピン２２が移動枠１２の第１カム溝２０に突入している。
第２レンズ支持枠１４は第２群レンズＬ２を支持させるもので、その支持枠１４に設けたカムフォロアピン２３が移動枠１２の第２カム溝２１に突入している。
【００３０】
すなわち、第１レンズ支持枠１３と第２レンズ支持枠１４が移動枠１２の第１、第２カム溝に連動され、移動枠１２の移動と回転にしたがって光軸方向に移動する。
【００３１】
なお、第１レンズ支持枠１３と第２レンズ支持枠１４はガイド枠２４によって非回動に保持される。
ガイド枠２４は、その一部に設けたキ−２４ａが固定枠１１のキ−溝１１ａに突入し非回動を保持し、また、ガイド枠２４は移動枠１２の回転を許容するようにして当該移動枠１２の後端部に取付けてある。
【００３２】
光電変換ユニット１５は、ＣＣＤ２５、ロ−パスフィルタ２６、フォ−カスレンズＬ３などから構成してある。
また、フォ−カスレンズＬ３はレンズ支持枠２７を介してリ−ドスクリュ２８とガイド軸２９とに支持させてある。
すなわち、レンズ支持枠２７に設けたナット３０をステッピングモ−タ３１によって回転するリ−ドスクリュ２８によってねじ送りすることで、フォ−カスレンズＬ３を光軸方向に移動させフォ−カシングするようにしてある。
なお、フォ−カスレンズＬ３はズ−ミングによっても移動する。
【００３３】
その他、図１に示した参照符号３２はシャッタ、３３はシャッタ駆動ユニットを示し、これらは第２レンズ支持枠１４に備えてある。
【００３４】
上記のように構成したズ−ムレンズ鏡胴は、移動枠１２を固定枠１１の第１のヘリコイド部１６でねじ送りすることによって、この移動枠１２を収納位置から撮影可能位置に繰り出し、また、その逆に収納位置に繰り入れる構成としてある。
【００３５】
また、移動枠１２を撮影可能位置に繰り出したとき、第１のヘリコイド部１６から第２のヘリコイド部１７に移り、この撮影可能位置で移動枠１２を回転させてズ−ミングする構成としてある。
【００３６】
したがって、レンズ鏡胴が図１にに示した収納位置にある状態でアイドルギヤ１８をモ−タ駆動すると、移動枠１２のヘリコイドねじ１９ａ１、１９ａ４がアイドルギヤ１８によって回転駆動されるため、移動枠１２が第１のヘリコイド部１６によりねじ送りされて繰り出される。
【００３７】
そして、移動枠１２が撮影可能位置に繰り出されると、移動枠１２のヘリコイドねじ１９が第２のヘリコイド部１７に進むため、移動枠１２はそれ以上進出しない。
なお、このように移動枠１２が撮影可能位置に繰り出されるときは、この移動枠１２の回転に伴って第１、第２レンズ支持枠１３、１４がカム送りされるため、第１群レンズＬ１、第２群レンズＬ２も変位して撮影可能状態となる。
【００３８】
図６（Ａ）、（Ｂ）はこのように移動枠１２が繰り出されるときの固定枠１１のヘリコイド部１６と移動枠１２のヘリコイドねじ１９の動作状態を示す。
【００３９】
ヘリコイドねじ１９が第２のヘリコイド部１７に進むと、ヘリコイドねじ１９が規制凸部１７ａに当接して移動枠１２の進出が禁止されて回転のみが可能になる。
すなわち、移動枠１２のヘリコイド部１６が、図６（Ｃ）に示したように、第２のヘリコイド部１７を回動する。
【００４０】
移動枠１２を撮影可能位置に移動させた後、アイドルギヤ１８をズ−ミング操作にしたがってモ−タ駆動させると、移動枠１２の回転に伴って第１、第２レンズ支持枠１３、１４がカム機構（カム溝２０、２１、カムフォロアピン２２、２３）によって光軸方向に移動してズ−ミングが行なわれる。
【００４１】
図７はこのようにズ−ミングされるズ−ムレンズ鏡胴の動作を示し、下半部分はＴｅｌｅ（望遠）、上半部分はＷｉｄｅ（広角）の動作状態を示す。
なお、第１、第２レンズ支持枠１３、１４の移動は第１、第２カム溝２０、２１の軌道によって定まるから、第１、第２カム溝２０、２１の軌道を変えることによって任意に定めることができる。
【００４２】
したがって、図８に一例として示すように、ズ−ミングにしたがい第１群レンズＬ１を非直線的に変位させ、第２群レンズＬ２を直線的に変位させることができる。
【００４３】
また、レンズ鏡胴を収納させる場合は、アイドルギヤ１８を上記とは逆方向にモ−タ駆動することにより、移動枠１２が上記とは逆方向に回転することから、ヘリコイドねじ１９が図６（Ｃ）、図６（Ｂ）、図６（Ａ）の順にねじ送りされ、図１に示す収納状態となる。
【００４４】
以上、一実施形態について説明したが、第１、第２ヘリコイド部１６、１７の間で移り変わる移動枠１２のヘリコイドねじ１９の動作を円滑化するため、第２のヘリコイド部１７の角部Ｐと、移動枠１２のヘリコイドねじ１９ａ１の角部Ｘとを湾曲状に丸目形成することが好ましい。
【００４５】
また、本発明の実施に際しては、固定枠１１のヘリコイドねじ１６ａ１〜１６ａ４と移動枠１２のヘリコイドねじ１９ａ１〜１９ａ４のねじ条数は必要に応じて増減することができ、また、ヘリコイドねじ１６ａ２、１６ａ３にヘリコイド１６ａ４を増設したり、同様に移動枠１２のヘリコイド１９ａ２、１９ａ３にヘリコイドねじ１９ａ４を増設させることもできる。
また、アイドルギヤ１８はモ−タ駆動するものに限らず、手動操作に連動させて回転駆動させるようにすることができる。
【００４６】
さらに、第１、第２レンズ支持枠１３、１４を移動枠１２とヘリコイドねじ螺合させてもよい。
この場合、第１、第２レンズ支持枠１３、１４が直線的な移動となるので、銀塩フイルムカメラなどのレンズ鏡胴として実施することができる。
【００４７】
【発明の効果】
上記した通り、本発明によれば、ヘリコイドねじ機構を採用しながら第１群レンズを非直線的に移動させることができるので、電子カメラにも装備することができるヘリコイドねじ送りのレンズ鏡胴の提供が可能になる。
【００４８】
また、一定距離繰り出した移動枠を回転させてズ−ミングすることができるので、突出長さを少なくすることができるレンズ鏡胴となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施した沈胴型デジタルカメラのズ−ムレンズ鏡胴を示す断面図である。
【図２】上記ズ−ムレンズ鏡胴に備えた固定枠のヘリコイド部を示した内面展開図である。
【図３】上記ズ−ムレンズ鏡胴に備えた移動枠のヘリコイドねじを示した外面展開図である。
【図４】上記移動枠の正面図である。
【図５】上記移動枠の側面図である。
【図６】上記した固定枠のヘリコイド部と移動枠のヘリコイドねじの螺合状態を示した動作説明である。
【図７】上記したズ−ムレンズ鏡胴のズ−ム動作を示した図１同様の断面図図である。
【図８】上記したズ−ムレンズ鏡胴の第１群レンズと第２群レンズの移動状態を示した動作説明図である。
【符号の説明】
１１　固定枠
１１ａ　キ−溝
１２　移動枠
１３　第１レンズ支持枠
１４　第２レンズ支持枠
１５　光電変換ユニット
１６　第１のヘリコイド部
１７　第２のヘリコイド部
１８　アイドルギヤ
１９　ヘリコイドねじ
２０　第１カム溝
２１　第２カム溝
２２、２３　カムフォロアピン
２４　ガイド枠

Claims (4)

1. 固定枠にヘリコイドねじ螺合させた移動枠と、この移動枠の回転下に光軸方向に移動させるレンズ支持枠とを備えたレンズ鏡胴において、
   上記固定枠には、移動枠を所定のリ−ドでねじ送りする第１のヘリコイド部と、この第１のヘリコイド部に連通させ、移動枠をねじ送りさせずに回転を許容する第２のヘリコイド部とを設けたことを特徴とするレンズ鏡胴。
2. 請求項１に記載したレンズ鏡胴において、
   収納位置と撮影可能位置の間は第１のヘリコイド部によって移動枠を移動させ、ズ−ミングでは第２のヘリコイド部で移動枠を回転させる沈胴型カメラのズ−ムレンズ鏡胴として構成したことを特徴とするレンズ鏡胴。
3. 請求項１又は２に記載したレンズ鏡胴において、
   移動枠には、カム連動或いはヘリコイドねじ送りするレンズ支持枠を備えたことを特徴とするレンズ鏡胴。
4. 請求項１又は２に記載したレンズ鏡胴において、
   第１のヘリコイド部は固定枠内面に設けた雌ヘリコイドねじとして形成し、第２のヘリコイド部は移動枠を非移動下にして回転自在に保持する固定枠内面の回転軸受面として形成したことを特徴とするレンズ鏡胴。

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