JP2005284165A - レンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

【課題】 レンズ鏡筒内への光の進入を防止し、かつ部品配置の効率を向上させ、コンパクト化を図る。
【解決手段】 中間回転筒３８の雌ヘリコイドネジ６５は、レンズ保持筒４０の雄リコイドネジ７３と螺合する。レンズ保持筒４０は、レンズ７１〜７３を保持し、前回転筒３９が回転自在に嵌合する。前回転筒３９にはキー突起８０が形成され、中間回転筒３８のキー溝６６と嵌合する。キー溝６６は、光軸方向に沿った直進移動部と、直進移動部に直交する回転移動部が階段状に連続している。雄ヘリコイドネジ７３、雌ヘリコイドネジ６５のリードに従って前回転筒３９、レンズ保持筒４０が後退し、キー突起６６が回転移動部を移動すると、前回転筒３９に対して中間回転筒３８が回転し、この回転が伝達されたレンズ７２が光軸方向に進退する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ヘリコイドのリードに従って撮影レンズが進退するレンズ鏡筒に関するものである。

近年では、カメラの小型化の要求がさらに高くなっており、とくにレンズ鏡筒の全長を抑えて、カメラの厚みをさらに薄くすることが望まれている。そこで、携帯時には、撮影位置より撮影レンズを後退させてカメラ本体の中に収納する沈胴式のレンズ鏡筒が一般的である。

沈胴式のレンズ鏡筒では、内周面に雌ヘリコイドネジを形成した雌ヘリコイド筒と、この雌ヘリコイドネジに螺合する雄ヘリコイドネジを形成した雄ヘリコイド筒などからなるヘリコイド構造を持つことが多い。このヘリコイド構造を持つレンズ鏡筒では、ヘリコイドのリードに従って直進移動を行うが、回転駆動が入力されたヘリコイド筒は回転しながら直進移動するので、撮影レンズを保持する移動筒などはヘリコイド筒と回転自在に係合させ、回転止めを行った状態で直進移動させなければいけない。この回転止めの手段としては、カメラ本体に固定された固定筒、又は固定筒に対して直進移動する直進筒にキー溝を形成するとともに、このキー溝に係合するキー突起を移動筒に形成しており、キー溝の方向に従って移動筒を直進させている。

さらに、このヘリコイド構造を持つレンズ鏡筒では、例えば特許文献１及び２に示すように、ヘリコイドの一部に、他の部分よりもピッチ幅を広げた拡幅部を形成したり、ヘリコイドネジのネジ山又は谷が形成されている方向を途中から変更するなどして、沈胴する位置をより後退させてカメラの厚みを薄くするための様々な工夫が考えられている。

一方、レンズ鏡筒では、上述したような沈胴を行うための沈胴機構の他に、ピント調節機構や、シャッタ開閉機構、レンズバリア機構など様々な機構が組み込まれるため、レンズ鏡筒内の部品配置を効率良くしなければならない。この部品配置の効率を上げるためには、複数の機構を１つの駆動源で連動させ、駆動源を構成するモータや、回転を伝達するためのギヤ列の個数を減らすことが望まれている。

特許第３２５３２４８号公報 特開平２００２−４８９６４号公報

しかしながら、上述したようなヘリコイド構造をもつレンズ鏡筒では、直進移動を行わせるための回転止め手段としてのキー溝を撮影レンズの光軸方向に沿って形成しなければならないため、このキー溝から内部へ光が進入してしまうおそれがある。このため、光漏れ防止構造として、隙間を密閉させるための部材が必要となり、レンズ鏡筒内の部品配置の効率を低下させてしまうとともに、ローコスト化の妨げにもなってしまう。

さらに、上記特許文献１及び２に記載されているレンズ鏡筒では、ヘリコイドネジの形状を変化させているものの、ヘリコイド筒自体の全長は変わらないので、レンズ鏡筒のコンパクト化などは図ることはできない。また、上述した各種機構の部品配置の効率についても考慮されていなかった。

本発明は、上記問題を解決するためのものであり、ヘリコイド構造を持つレンズ鏡筒で内部への光の進入を防止し、レンズ鏡筒内部の部品配置の効率を向上させ、またコンパクト化を図ることが可能なレンズ鏡筒をローコストに提供する。

上記目的を達成するために、本発明のレンズ鏡筒は、内周面に螺旋状の雌ヘリコイドネジ、及びキー溝が形成された雌ヘリコイド筒と、外周面に前記雌ヘリコイドネジと螺合する雄ヘリコイドネジが形成された雄ヘリコイド筒と、この雄ヘリコイド筒に対して光軸方向の周りに回転自在に結合し、前記キー溝に嵌合するキー突起が形成され、撮影レンズを保持するレンズ保持部材、又は撮影レンズを開閉するレンズバリアが内部に配置された中間移動筒とから構成され、前記雄ヘリコイド筒に回転駆動を入力して光軸方向中心に回動させ、前記雄ヘリコイドネジ及び雌ヘリコイドネジのリードに従って前記中間移動筒を移動させるレンズ鏡筒において、前記キー溝を、光軸方向に沿って延びる直進移動部と、この直進移動部に直交もしくは斜交する回転移動部とが交互に連続する階段状に形成するとともに、前記中間移動筒が光軸方向の周りに回動したときに前記レンズ保持部材、又は前記レンズバリアに駆動を伝達する駆動伝達部を設けており、前記雄ヘリコイド筒に回転駆動が入力され、前記キー突起が前記直進移動部に位置しているときには、キー突起の移動に従って前記中間移動筒が光軸方向に進退し、前記キー突起が前記回転移動部に位置しているときには、キー突起の移動に従って前記中間移動筒が光軸方向の周りを回転し、この回転駆動が前記駆動伝達部に入力されることにより前記レンズ保持部材、又は前記レンズバリアを駆動させている。

なお、前記駆動伝達部は、前記中間移動筒の回転駆動を直進移動に変換して前記レンズ保持部材を進退させるカム面を持ったカム部材から構成されていることが好ましい。

以上説明したように、本発明のレンズ鏡筒によれば、キー溝を、光軸方向に沿って延びる直進移動部と、この直進移動部に直交し、かつ光軸方向の周りに沿って延びる回転移動部とが交互に連続する階段状に形成するとともに、中間移動筒が光軸方向の周りに回動したときにレンズ保持部材、又はレンズバリアに駆動を伝達する駆動伝達部を設けており、雄ヘリコイド筒に回転駆動が入力され、キー突起が直進移動部に位置しているときには、キー突起の移動に従って中間移動筒が光軸方向に進退し、キー突起が回転移動部に位置しているときには、キー突起の移動に従って中間移動筒が光軸方向の周りを回転し、この回転駆動が駆動伝達部に入力されることにより前記レンズ保持部材、又は前記レンズバリアを駆動させているので、内部への光の進入を防止し、かつ内部の部品配置の効率を向上させ，レンズ鏡筒のコンパクト化を図ることができる。

図１は、本発明を実施したカメラ１０を示す外観斜視図である。カメラ１０のカメラボディ１１は、各種撮影機構や電子部品等が組み付けられる本体基部１２（図２参照）と、本体基部１２の前面及び背面を覆う前カバー１３及び後カバー１４とから構成される。カメラボディ１１の中央部には、撮影レンズ１６が組み込まれている。この撮影レンズ１６を内蔵するレンズ鏡筒１７は、カメラ１０の主電源がオフの時にはカメラボディ１１の内部に収納され（実線）、電源をオンにした後、広角端から望遠端に向けて変倍操作を行った時にカメラボディ１１の前面から突出する（仮想線）。また、カメラボディ１１の前面には、対物側ファインダ窓１８，ストロボ発光窓１９，測光窓２０，オートフォーカス（パッシブ方式）用の受光窓２１，２２が設けられる。また、カメラボディ１１の上部にはシャッタボタン２３、ズームボタン２４が設けられている。

レンズ鏡筒１７は、図２〜４に示すように、固定筒２６，後筒３０、中間筒３１，前筒３２、レンズバリアユニット３３から構成されている。固定筒２６は、本体基部１２と一体に設けられており、後筒３０、中間筒３１、及び前筒３２が固定筒２６に対してそれぞれ繰り出し及び沈胴する。図３には、後筒３０、中間筒３１、前筒３２の構成を示す。後筒３０は、後直進キー３５と後回転筒３６とで構成され、中間筒３１は、中間直進キー３７と中間回転筒３８とで構成されており、前筒３２は、前回転筒３９とレンズ保持筒４０とで構成されている。

固定筒２６は、後直進キー３５を光軸方向αに沿って移動自在に支持しており、かつ後直進キー３５を回転止めする。この回転止めは、固定筒２６に設けたキー溝４１と後直進キー３５に設けたキー突起４２との係合によって行われている。

後直進キー３５は、キー突起４２、円環状の枠部４３、この枠部４３よりも1 周り小さく光軸方向αに沿って前方に突出する円環部４４、及びこの円環部４４から光軸方向αに沿って直線状に延びる直進キー突出部４５とからなる。なお、キー突起４２は、円環部４４の前面から突出するように一体に形成されている。円環部４４は、後回転筒３６の内周に合わせて形成されており、外周面で後回転筒３６を回転自在に支持する。

なお、この後直進キー３５は、中間直進キー３７を光軸方向αに沿って移動自在に支持しており、かつ中間直進キー３７を回転止めする。この回転止めは、後直進キー３５に設けた直進キー突出部４５と中間直進キー３７に設けたキー溝４８との係合によって行われている。

後回転筒３６は、雄ヘリコイドネジ４９、ギア５０、雌ヘリコイドネジ５１、及びキー溝５２が形成されている。この後回転筒３６は、モータの駆動が入力されることで固定筒２６及び後直進キー３５に対して回転しながら、且つ後直進キー３５に支持されたまま光軸方向αに移動する。光軸方向αへの移動は、外周後端に形成された雄ヘリコイドネジ４９と固定筒２６の内周に設けた雌ヘリコイドネジ５３との螺合によって行われる。モータの駆動は、図示しないギア列を介して、固定筒２６の内部に設けられた長尺ギア５４に入力される。

長尺ギア５４は、固定筒２６の一部を切り欠いた開口２６ａから内周に露呈しており、後回転筒３６の雄ヘリコイドネジ４９の頂上に形成したギア５０に噛合する。長尺ギア５４は光軸方向αに沿って軸方向が長く伸びるように形成されており、後回転筒３６が光軸方向αに進退しても長尺ギア５４とギア５０の噛合が解除されることがない。

中間直進キー３７は、後端外周に形成された雄ヘリコイドネジ５７と、この雄ヘリコイドネジ５７よりも1 周り小さい外径で光軸方向αに沿って前方に突出する円環部５８、円環部５８の内周の一部が切り欠かれて形成されたキー溝４８、及び円環部５８から光軸方向αに沿って直線状に延びる直進キー突出部５９とからなる。雄ヘリコイドネジ５７は、後回転筒３６の雌ヘリコイドネジ５１に螺合している。円環部５８は、中間回転筒３８の内周に合わせて形成されており、外周面で中間回転筒３８を回転自在に支持する。

なお、この中間直進キー３７は、レンズ保持筒４０を光軸方向αに沿って移動自在に支持しており、かつレンズ保持筒４０を回転止めする。この回転止めは、中間直進キー３７に設けた直進キー突出部５９とレンズ保持筒４０に設けたキー溝（図示せず）との係合によって行われている。そして、中間直進キー３７は、後回転筒３６に入力された回転を利用してヘリコイド５１、５７のリードに従って光軸方向αに沿って移動する。

雌ヘリコイド筒としての中間回転筒３８には、キー突起６４、雌ヘリコイドネジ６５、及びキー溝６６、カム溝６８が形成されている。雌ヘリコイドネジ６５は中間回転筒３８の内周面に形成されており、レンス保持筒４０の後端外周面に形成された雄ヘリコイドネジ６７に螺合する。キー突起６４は、中間回転筒３８の後端外周面に複数形成されており、後回転筒３６の内周に形成されたキー溝５２に係合している。これにより、後回転筒３６の回転が中間回転筒３８に伝達される。

レンズ保持筒４０は、図３，４に示すように、保持枠６９と、撮影レンズ１６を構成する第１レンズ群７１、第２レンズ群７２、第３レンズ群７３とで構成されている。またこのレンズ保持筒４０には、図示しないが、絞り兼用のプログラムシャッタなども内蔵している。第１レンズ群７１は、保持枠６９の先端側に固着され、第３レンズ群７３は、保持枠６９の後端側にピン止めにより固定される。第２レンズ群７２は、第１及び第３レンズ群７１，７３との間で回転止めされた状態で光軸方向に移動自在となるように保持枠６９に支持されており、図示しないバネにより第１レンズ群７１に向けて付勢されている。

この保持枠６９の外周面と前回転筒３９の内周面との間では、回転可能且つ所定のフリクションを持って嵌合されており、所定値以上の駆動力を持って前回転筒３９が回転したとき、前回転筒３９は保持枠６９に対して回転し、前回転筒３９が受ける駆動力が所定値未満のときには、保持枠６９が前回転筒３９を回転止めする。

第２レンズ群７２の外周には、３個の直進ガイド部材７４が設けられている。直進ガイド部材７４は、保持枠６９に設けた３つの直進ガイド開口７５に各々係合して第２レンズ群７２を保持枠６９に対して光軸方向αに沿って直進移動させる。各直進ガイド部材７４の上には、カムフォロワー７６が形成されている。これらのカムフォロワー７６は、前回転筒３９に形成された貫通孔７７を通過して中間回転筒３８の内周面に形成されたカム溝６８にそれぞれ係合する。これにより、レンズ保持筒４０に対して中間回転筒３７が回転すると、カム溝６８のリードに従って第２レンズ群７２が光軸方向αに移動する。第２レンズ群移動用のカム溝６８は、中間回転筒３８の回転に応じて第２レンズ群７２を保持枠６９に対して光軸方向αに移動し、第１及び第３レンズ群７１，７３との間の間隔を変化させる。なお、貫通孔７７は、階段状に開口された形状をしているが、これに限らず、カムフォロワー７６の移動を妨げない形状であればよい。

前回転筒３９には、貫通孔７７、及び外周面後端にキー突起８０が形成されている。キー突起８０は、中間回転筒３８の内周面に設けたキー溝６６に嵌合し、キー突起８０がキー溝６６に沿って移動することにより、前回転筒３９は、光軸方向αに沿って直進、又は光軸方向αの周りを回転する。

キー溝６６は、詳しくは図５に示すような構成となっており、中間回転筒３８の内周面に形成された雌ヘリコイドネジ６５の一部を切り欠くように形成されている。このキー溝６６は、中間回転筒３８の前端縁から光軸方向αに沿って後方へ延びる第１直進移動部８２と、この直進移動部８２に直交し、かつ光軸方向αの周りに沿って延びる回転移動部８３と、第１直進移動部８２と平行にかつ中間回転筒３８の後端側まで延びる第２直進移動部８４とからなり、第１直進移動部８２から回転移動部８３、回転移動部８３から第２直進移動部８４へと連続する階段状に形成されている。

上述したように、キー突起８０は、キー溝６６に沿って移動し、図に示すような経路で移動する。すなわち、テレ（望遠）端側から、ワイド（広角）端側に向かって前回転筒３９が後退するときには、キー突起８０は、第１直進移動部８２の前端部（図中、四角枠にＰ０で示す位置）から後端部（四角枠にＰ１で示す位置）に移動する。そして、この第１直進移動部８２の後端部の位置から、さらに後回転筒３６及び中間回転筒３８に回転駆動が入力されると、キー突起８０は、回転移動部８３に沿って移動する。この回転移動部８３に従ったキー突起８０の移動によって、前回転筒３９は中間回転筒３８に対して相対的に光軸方向αの周りを回転する。そして、後述するようにキー突起８０が回転移動部８３の端部（四角枠にＰ２で示す位置）まで移動したとき、回転駆動の入力が停止する。そしてさらに後回転筒３６及び中間回転筒３８に回転駆動が入力されると、キー突起８０は、第２直進移動部８４に沿って後方へ移動する。

また、前筒３２の先端側には、レンズバリアユニット３３が設けられている。レンズバリアユニット３３は、前面カバー８５、一対のバリア羽根８６，８７、バリア基板８８、及びバリア駆動部材８９とから構成される。

前面カバー８５及びバリア基板８８は、バリア羽根８６，８７を挟み込んで支持する。バリア基板８８は、中心部に、撮影開口８８ａが形成されているとともに、前面側には、光軸方向αに沿って延びる円筒枠８８ｂが一体に設けられている。前面カバー８５は、前回転筒３９の内周に合わせた略円板状に形成されており、中心部に撮影開口８５ａが、周縁部には複数の係止爪８５ｂが、背面側には、光軸方向αに沿って延びる支持軸８５ｃ，８５ｄが一体に形成されている。各バリア羽根８６，８７は、略半円の板状に形成されており、前面カバー８５の支持軸８５ｃ，８５ｄに係合して回転自在に軸支される。

前面カバー８５の係止爪８５ｂがバリア基板８８の円筒枠８８ｂに形成された被係止穴を係止することによって、前面カバー８５とバリア基板８８とが結合し、内部にバリア羽根８６，８７を挟み込んで収納する。

バリア駆動部材８９は略円環状に形成されており、バリア基板８８の背面側には、バリア駆動駆動部材８９が回転自在に係合するボス８８ｄが形成されている。さらに、バリア駆動部材８９には、各バリア羽根８６，８７をそれぞれ回動させるための突起（図示せず）が形成されており、レンズ鏡筒１７の沈胴時には、図示するようにバリア羽根８６，８７は閉位置に保持される。そして、レンズ鏡筒の繰り出し時には、図示しない駆動機構によりバリア駆動部材８９が回動され、バリア駆動部材８９の突起が押圧し、各バリア羽根８６，８７は開位置に移動する。

このレンズバリアユニット３３は、上述したように、バリア羽根８６，８７が前面カバー８５及びバリア基板８８の間に挟みこまれて収納され、さらにバリア基板８８の背後に、バリア駆動部材８９が係合することによって一体となったユニットの状態に組み立てられ、前筒３２の先端部に取り付けられている。レンズバリアユニット３３を取り付けるときには、前筒３２のレンズ保持筒４０に係止爪８５ｂを係止させて結合させる。

上記構成の作用について以下に説明する。レンズ鏡筒１７が沈胴するとき、すなわち、モータの回転駆動が入力されると、先ず各回転筒３６，３７，３９が光軸方向αの周りを回転しながら、図６（ａ）に示すテレ端位置から図６（ｂ）に示すように後筒３０、中間筒３１，前筒３２が後退していく。このとき、前回転筒３９のキー突起８０は第１直進移動部８２の内部を移動しており、キー突起８０の移動に従って前回転筒は光軸方向αに対して後退する。

そして、さらにモータの回転駆動が連続すると、キー突起８０は、回転移動部８３の内部を移動する。このとき、キー突起８０の移動に従って、中間回転筒３８が前回転筒３９に対して光軸方向αの周りを回転する。このとき、前回転筒３９は、レンズ保持筒４０からのフリクションを受けて回転止めされた状態となっている。そして、この中間回転筒３８からの回転駆動がカム溝６８及びカムフォロワー７６を介して第２レンズ群７２に伝達され、カムフォロワ７６と係合しているカム溝６８の作用によって第２レンズ群７２が後退する。そして、キー突起８０が回転移動部８３から第２直進移動部８４の内部へと移動すると、前回転筒３９に対する中間回転筒３８の回転が停止する。そして、キー突起８０は、第２直進移動部８４に沿って後退するので、これに従って前筒３２も後退し、レンズ鏡筒１７は沈胴した状態となる（図６（ｃ））。

このように簡単な構成で、キー溝６６に沿ったキー突起８０の移動に従って中間回転筒３８が回転し、この回転駆動が伝達されることによって第２レンズ群７２が後退する。上述したようにキー溝６６を階段状に形成しているので、ヘリコイドのリードとは異なる移動を行うことが可能となり、また、内部に光が漏れることがなく、隙間を密閉させるための部材などが不要となり、ローコスト化を図ることができる。

なお、上記実施形態においては、中間回転筒３８がキー突起８０の移動に従って回転したときの回転駆動を第２レンズ群７２の移動に伝達させているが、これに限るものではなく、他のレンズ群の移動に使用してもよく、これらレンズの移動だけに限らず、バリア羽根の開閉機構に伝達させてもよい。これによって、レンズ鏡筒１７内部のさらなる部品の効率化を図ることができる。またこの場合、回転駆動をバリア駆動部材に連動させてバリア羽根を開閉させるとよい。また上記実施形態では、バリア羽根を２枚構成としているが、この枚数以外でも実施することができる。

また、上記実施形態においては、中間回転筒３８の内周面に形成されたキー溝６６を、光軸方向αに沿って延びる２つの直進移動部８２，８４と、直進移動部８２，８４の間を繋いで、且つ光軸方向αの周りに沿って延びる回転移動部８３とからなる階段状に形成しているが、これに限るものではなく、図７に示すような形状のキー溝９１のような形成してもよい。なお、図７においては、上記実施形態と同様の部材については同符号を付し、説明を省略する。

図７に示すように、キー溝９１は、光軸方向αに沿って延びる２つの直進移動部９２，９４と、この直進移動部９２，９４の間を繋ぐ回転移動部９３とからなり、回転移動部９３は、光軸方向αと斜交する方向に延びるように形成されている。そして、このように形成されたキー溝９１の内部をキー突起８０が移動する。キー突起８０が第１直進移動部９２の前端部（図中、四角枠にＰ０で示す位置）から後端部（四角枠にＰ１で示す位置）に移動し、さらに後回転筒３６及び中間回転筒３８に回転駆動が入力されると、キー突起８０は、回転移動部９３に沿って移動する。この回転移動部９３に従ったキー突起８０の移動によって、前回転筒３９は中間回転筒３８に対して相対的に光軸方向αの周りを回転する。そして、後述するようにキー突起８０が回転移動部８３の端部（四角枠にＰ２で示す位置）まで移動したとき、回転駆動の入力が停止する。このようにしてキー溝９１に沿ったキー突起８０の移動に従って中間回転筒３８が回転するので、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

本発明を実施したカメラの外観を示す斜視図である。 レンズ鏡筒の構成を示す分解斜視図である。 移動筒、回転筒の構成を示す斜視図である。 雌ヘリコイド筒の内周面の構成を示す展開図である。 レンズ鏡筒の要部断面図である。 レンズ鏡筒の沈胴するときの動作を示す説明図である。 雌ヘリコイド筒の内周面の構成を示す展開図である。

符号の説明

１０ カメラ
１７ レンズ鏡筒
８０ キー突起
６６，９１ キー溝
８２，８４，９２，９４ 直進移動部
８３，９３ 回転移動部

Claims (2)

1. 内周面に螺旋状の雌ヘリコイドネジ、及びキー溝が形成された雌ヘリコイド筒と、外周面に前記雌ヘリコイドネジと螺合する雄ヘリコイドネジが形成された雄ヘリコイド筒と、この雄ヘリコイド筒に対して光軸方向の周りを回転自在に結合し、前記キー溝に嵌合するキー突起が形成された移動筒と、この移動筒に内蔵され、撮影レンズを保持するレンズ保持部材、又は撮影レンズを開閉するレンズバリアとから構成され、前記雄ヘリコイドネジ及び雌ヘリコイドネジのリードに従って前記移動筒を移動させるレンズ鏡筒において、
   前記キー溝を、光軸方向に沿って延びる直進移動部と、この直進移動部に直交もしくは斜交する回転移動部とが交互に連続する階段状に形成するとともに、前記移動筒が光軸方向の周りに回動したときに前記レンズ支持部材、又は前記レンズバリアに駆動を伝達する駆動伝達部を設けており、前記雄ヘリコイド筒に回転駆動が入力され、前記キー突起が前記直進移動部に位置しているときには、キー突起の移動に従って前記移動筒が光軸方向に進退し、前記キー突起が前記回転移動部に位置しているときには、キー突起の移動に従って前記移動筒が光軸方向の周りを回転し、この回転駆動が前記駆動伝達部に入力されることにより前記レンズ支持部材、又は前記レンズバリアを駆動させることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記駆動伝達部は、前記中間移動筒の回転駆動を直進移動に変換して前記レンズ保持部材を進退させるカム面を持ったカム部材から構成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。

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