JP2006078537A - ズームレンズ鏡胴及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 間隔を一定に保って光軸方向に一体的に進退する二つの鏡筒を、腕部や係合部を別部品とせずとも組み立て可能なズームレンズ鏡胴。
【解決手段】 二つのレンズ群の一方のレンズ群を保持し、光軸と平行に長溝が形成された腕部が、光軸と直交する方向に長溝を開口する開口部と長溝を閉鎖する閉鎖部とを有する第１鏡筒と、他方のレンズ群を保持し、光軸と直交する方向に突出して閉鎖部と係合する係合部を有する第２鏡筒とを備え、変倍時には付勢部材の付勢力によって閉鎖部と係合部とを係合させ、第１鏡筒と第２鏡筒との間隔を一定に保って光軸方向に進退させるズームレンズ鏡胴であって、腕部を係合部の側方から挿入し、開口部を係合部より奥深く位置させた後、第１鏡筒若しくは第２の鏡筒の少なくとも何れか一方を回転させて、閉鎖部と係合部とを光軸と平行な方向に略合致させ、第１鏡筒と第２鏡筒とを組み立てたこと。
【選択図】 図１

Description

本発明は、変倍時に複数のレンズ群の中の所定の二つのレンズ群の群間距離を一定に保ったまま該二つのレンズ群を進退させるズームレンズ鏡胴及びその製造方法に関する。

ズームレンズは複数のレンズ群から構成されているが、例えば３群構成のズームレンズにおいて、レンズ群を進退させる構成を簡略化し、光学性能を向上させるために、撮影時に広角端から望遠端までズーミングする際に、第１レンズ群と第３レンズ群の群間距離を一定に保持したまま繰り出し、第２レンズ群を第１レンズ群から遠ざかるように繰り出すように構成したズームレンズが知られている。なお、沈胴時には各レンズ群を接近させて収納するので、第１レンズ群と第３レンズ群の群間距離は撮影時と較べて短縮する。

この様なズームレンズを保持するズームレンズ鏡胴の一例を図６により説明する。第１レンズ群Ｌ１を第１鏡筒３１により保持し、第２レンズ群Ｌ２を第２鏡筒３２により保持し、第３レンズ群Ｌ３を第３鏡筒３３により保持するものとし、圧縮バネ３４により第１鏡筒３１と第３鏡筒３３とを互いに離間させる方向に付勢する。そして、沈胴時には図６の上部に示す如く各レンズ群を近接させて収納するので、第１鏡筒３１と第３鏡筒３３とも互いに近接して圧縮バネ３４を縮ませた状態になっている。次に、沈胴状態から撮影状態にするときは、第１鏡筒３１及び第２鏡筒３２をヘリコイドやカムによって繰り出す。ここで、第１鏡筒３１には第３鏡筒３３の方向に突出した腕部３１ａが設けられていて、第３鏡筒３３には第１鏡筒３１の方向に突出した腕部３３ａが設けられている。第１鏡筒３１が繰り出されると、図６の下部に示す如く腕部３１ａの先端に設けた係合部３１ｂが腕部３３ａの先端に設けた係合部３３ｂと係合するので、第３鏡筒も繰り出される。従って、広角端から望遠端へズーミングする際には、第１レンズ群Ｌ１と第３レンズ群Ｌ３は一定の群間距離を保って繰り出される。また、圧縮バネ３４により第１鏡筒３１と第３鏡筒３３は係合部３１ｂ及び係合部３３ｂを介して一体化しているので、望遠端から広角端へズーミングする際には、第１鏡筒３１の繰り込みに応じて第３鏡筒３３も共に繰り込まれる。

また、広角のときには第１レンズ群が第２レンズ群と共に移動し、広角でないときには第１レンズ群が第３レンズ群と共に移動するズーミングが特許公報に開示されている。この公報によれば、第１レンズ群を保持する第１鏡筒からシャフトを第２レンズ群を保持する第２鏡筒に向けて突出させると共に、第１鏡筒を第３レンズ群を保持する第３鏡筒に向けて付勢する板バネを第３鏡筒に設けている。そして、広角のときには、シャフトの先端が板バネによって第２鏡筒に当接するので、第１鏡筒と第２鏡筒は一体的に移動する。また、広角でないときには、シャフトの先端が第２鏡筒に当接せず、板バネによって第１鏡筒が第３鏡筒に当接して第１鏡筒と第３鏡筒が一体的に移動する（特許文献１参照）。
特開平８−１４６２９６号公報（第６頁、図８）

図６に示すレンズ鏡胴を製造する場合に、第１鏡筒３１と第３鏡筒３３とを組み立てるとき、腕部３１ａの係合部３１ｂが腕部３３ａの係合部３３ｂと光軸方向で当接するので、このままでは組み立て不可能である。そこで、一方の腕部か係合部を別部品とし、第３鏡筒３３に第１鏡筒３１を組み込んだ後に、横から腕部か係合部を装着することになる。

しかし、図６には図示していないが、実際には各腕部や係合部の周囲には第１鏡筒３１や第２鏡筒３２を駆動する駆動筒や各種の部材があって、横から腕部か係合部を装着することは面倒な作業になる。また、腕部や係合部を別部品とすることにより、原価高にもなる。

特許文献１においても同様であり、シャフトによって原価高になる。

本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、二つの鏡筒をその間隔を一定に保って光軸方向に一体的に進退させるズームレンズ鏡胴であって、腕部や係合部を別部品とせずとも二つの鏡筒を組み立て可能なズームレンズ鏡胴及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的は下記の手段により達成される。

［請求項１］複数のレンズ群と、所定の二つのレンズ群の一方のレンズ群を保持し、光軸と平行に長溝が形成された腕部を設けると共に、該腕部が、根本部にて光軸と直交する方向に前記長溝を開口する開口部と、先端部にて光軸と直交する方向に前記長溝を閉鎖する閉鎖部とを有する第１鏡筒と、前記所定の二つのレンズ群の他方のレンズ群を保持し、光軸と直交する方向に突出して前記閉鎖部と係合する係合部を有する第２鏡筒と、前記第１鏡筒に対して前記第２鏡筒を離間させる方向に付勢する付勢部材とを備え、変倍時には前記付勢部材の付勢力によって前記閉鎖部と前記係合部とを係合させ、前記第１鏡筒と前記第２鏡筒との間隔を一定に保って光軸方向に進退させるズームレンズ鏡胴であって、前記腕部を前記係合部の側方から挿入し、前記開口部を前記係合部より奥深く位置させた後、前記第１鏡筒若しくは前記第２の鏡筒の少なくとも何れか一方を回転させて、前記閉鎖部と前記係合部とを光軸と平行な方向に略合致させ、前記第１鏡筒と前記第２鏡筒とを組み立てたことを特徴とするズームレンズ鏡胴。

［請求項２］前記第１鏡筒が保持するレンズ群と、前記第２鏡筒が保持するレンズ群との間に、異なる鏡筒が保持する異なるレンズ群が位置することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ鏡胴。

［請求項３］沈胴時に、前記第１鏡筒の開口部は前記第２鏡筒の係合部より結像面側に繰り込まれることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のズームレンズ鏡胴。

［請求項４］前記長溝の少なくとも一方の側壁に、該側壁を開口した第２の長溝を設け、前記係合部に前記第２の長溝と係合する突出部を設けたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のズームレンズ鏡胴。

［請求項５］複数のレンズ群の中の所定の二つのレンズ群の一方のレンズ群を保持し、光軸と平行に長溝が形成された腕部を設けると共に、該腕部が、根本部にて光軸と直交する方向に前記長溝を開口する開口部と、先端部にて光軸と直交する方向に前記長溝を閉鎖する閉鎖部とを有する第１鏡筒と、前記所定の二つのレンズ群の他方のレンズ群を保持し、光軸と直交する方向に突出して前記閉鎖部と係合する係合部を有する第２鏡筒とを組み立てるズームレンズ鏡胴の製造方法であって、前記腕部を前記係合部の側方から挿入する工程と、前記開口部を前記係合部より奥深く位置させる工程と、前記第１鏡筒若しくは前記第２鏡筒の少なくとも何れか一方を回転させて、前記閉鎖部と前記係合部とを光軸と平行な方向に略合致させる工程と、を備えたことを特徴とするズームレンズ鏡胴の製造方法。

［請求項６］少なくとも、前記第１鏡筒に対して前記第２鏡筒を離間させる方向に付勢する付勢部材を配置してから、前記工程を開始することを特徴とする請求項５に記載のズームレンズ鏡胴の製造方法。

本発明のズームレンズ鏡胴及びその製造方法によれば、二つの鏡筒をその間隔を一定に保って光軸方向に一体的に進退させるズームレンズ鏡胴において、互いに係合する部材を別部品とせずとも二つの鏡筒を簡単に組み立てることができ、原価低減になる。

先ず、本発明に係わるズームレンズ鏡胴を図１及び図２を参照して説明する。図１は広角端にしたときのズームレンズ鏡胴の断面図、図２は沈胴させたときのズームレンズの断面図である。なお、主として図１を参照して説明する。

図１において、１は固定胴であり、後述する各部材を保持して不図示のカメラ本体に装着される。固定胴１の内周にはメスヘリコイド１ａが螺設されている。

２は第１鏡枠であり、外周に山部に歯車を設けたオスヘリコイド２ａが螺設されていて、メスヘリコイド１ａと螺合している。また、オスヘリコイド２ａに設けた歯車は固定胴１の外部に設けた不図示の駆動歯車と歯合していて、該駆動歯車は不図示のズームモータによって駆動される。従って、該ズームモータによって第１鏡枠２は回転し、光軸方向に進退する。

３は第１直進筒であり、第１鏡枠２の内周側で回転自在に第１鏡枠２と一体化している。しかし、第１直進筒３の後部に立設したピン３ａが、固定胴１の内周に光軸Ｏと平行に設けた不図示の長溝と係合しているので、第１鏡枠２が回転しながら光軸方向に進退しても、第１直進筒３は回転せずに第１鏡枠２の進退に伴って直進移動のみを行う。

４はカム筒であり、外周にカムピン４ａを立設し、カムピン４ａは第１鏡枠２に光軸Ｏと平行に設けた不図示の長溝と係合すると共に、第１直進筒３に設けた不図示のカム溝とも係合している。従って、第１鏡枠２の回転によってカム筒４は第１直進筒３に設けたカム溝の軌跡に基づいて回転しながら光軸方向に進退する。

５は第２鏡枠であり、内周に設けたカムピン５ａがカム筒４の外周に設けたカム溝４ｂと係合している。

６は第２直進筒であり、外周後方に立設したピン６ａが第１直進筒３に光軸Ｏと平行に設けた不図示の長溝と係合し、内周に光軸Ｏと平行に設けた長溝６ｂに第２鏡枠５の外周に立設したピン５ｂが係合している。

従って、カム筒４の回転により、第２鏡枠５はカム筒４のカム溝４ｂの軌跡に基づいて光軸Ｏの方向に進退はするが、第２直進筒６によって規制されて回転は行われず、直進移動のみを行う。

そして、第２鏡枠５は、第１レンズ群Ｌ１を保持する第１レンズ鏡筒７（第１鏡筒）と一体的に組み立てられているので、第２鏡枠５の直進移動に伴って、第１レンズ鏡筒７及び第１レンズ群Ｌ１も直進移動を行う。

８は第３直進筒であり、外周後端のピン８ａが第１直進筒３の内周に光軸Ｏと平行に設けた不図示の長溝と係合している。

９は第２レンズ群Ｌ２を保持する第２レンズ鏡筒であり、外周後端に立設したカムピン９ａが第３直進筒８に光軸Ｏと平行に設けた不図示の長溝を貫通し、カム筒４の内周に設けたカム溝４ｃと係合している。従って、カム筒４の回転により、第２レンズ鏡筒９はカム筒４のカム溝４ｃの軌跡に基づいて光軸Ｏの方向に進退はするが、第３直進筒８によって規制されて回転は行われず、直進移動のみを行う。

１１は第３レンズ群Ｌ３及びセクターや絞り羽根を有するシャッタユニット１２を保持する第３レンズ鏡筒（第２鏡筒）である。

第１レンズ鏡筒７は後方に腕部７ａが突出し、腕部７ａには光軸Ｏと平行に長溝７ｂが形成されている。また、第３レンズ鏡筒１１にも腕部１１ａが前方に突出している。そして、腕部７ａの先端部にて光軸と直交する方向に長溝７ｂを閉鎖した閉鎖部７ｃが、腕部１１ａの先端部にて光軸と直交する方向に突出した係合部１１ｂと係合する。

１３は圧縮バネ（付勢部材）であり、第２レンズ鏡筒９とシャッタユニット１２との間に掛かっていて、第２レンズ鏡筒９と、シャッタユニット１２即ち第３レンズ鏡筒１１とが互いに離間する方向に付勢している。これにより、第３レンズ鏡筒１１の係合部１１ｂが第１レンズ鏡筒７の閉鎖部７ｃに係合した状態が維持され、第１レンズ鏡筒７の直進移動に伴って第３レンズ鏡筒１１も直進移動する。

１４は第４レンズ群Ｌ４を保持する第４レンズ鏡筒であり、不図示のフォーカスモータや駆動機構によって光軸Ｏの方向に進退する。

１５はＣＣＤ等からなる撮像素子であり、固定胴１に固定されている。

以上の如き構成のズームレンズ鏡胴において、図１に示す広角の状態から望遠の状態に変倍するときは、不図示のズームスイッチを作動させて前述のズームモータを駆動することによって、第１鏡枠２が回転しながら前進する。これにより、カム筒３も回転しながら前進する。従って、第２鏡枠５及び第１レンズ群Ｌ１を保持する第１レンズ鏡筒７はカム筒５のカム溝に導かれて直進的に前進する。これに伴って、第１レンズ鏡筒７の閉鎖部７ｃが第３レンズ鏡筒１１の係合部１１ｂを被写体側に引き連れて行くので、第３レンズ群Ｌ３を保持する第３レンズ鏡筒１１も直進的に前進する。このとき、圧縮バネ１３により閉鎖部７ｃと係合部１１ｂは密着しているので、第３レンズ鏡筒１１は光軸方向にガタ付くことがない。また、第２レンズ群Ｌ２を保持する第２レンズ鏡筒９もカム筒５のカム溝に導かれて直進的に前進する。但し、第２鏡枠５の移動量より第２レンズ鏡筒９の移動量の方が少なくなるようにカム筒４の内外周に設けたカム溝が形成されている。

従って、広角端から望遠端の状態に変倍するにつれて、第１レンズ群Ｌ１と第３レンズ群Ｌ３との間隔は一定であり、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との間隔は増大し、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間隔は減少し、更に、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間隔は増大する。

所定の倍率に変倍させた後は、不図示のレリーズボタンを押下すると、フォーカスモータが第４レンズ鏡筒１４を駆動して、第４レンズ群Ｌ４を前進させ、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３及び第４レンズ群Ｌ４によって形成された被写体の光像を撮像素子１５に結像させる。

また、望遠の状態から広角の状態に変倍するときは、前述のズームモータを逆回転させ、前述の各部材を逆回転させて繰り込む。このとき、圧縮バネ１３によって第３レンズ鏡筒１１は撮像素子１５側に付勢されているので、係合部１１ｂが閉鎖部７ｃに、密着係合し、第１レンズ鏡筒７が繰り込まれると、これに伴って第３レンズ鏡筒１１も繰り込まれる。

更に、撮影が終了して不図示のパワースイッチをオフにすると、どの倍率に変倍していてもズームモータが逆転するので、上述の作動と逆の作動を行い、図２に示す如く各部材は撮像素子１５の近傍に沈胴する。

なお、沈胴時に第３レンズ鏡筒１１は後退して固定胴１に当接して停止する。しかし、第２レンズ鏡筒９は更に後退するので、圧縮バネ１２は次第に圧縮されてゆく。また、第１レンズ鏡筒７も更に後退するので、第１レンズ鏡筒７の閉鎖部７ｃと第３レンズ鏡筒１１の係合部１１ｂとの係合が解除され、第１レンズ鏡筒７の長溝７ｂが係合部１１ｂを内包した状態で後退する。そして、沈胴が完了したときには、第１レンズ鏡筒７の腕部７ａの根本部にて光軸Ｏと直交する方向に長溝７ｂを開口した開口部７ｄは、係合部１１ｂより撮像素子１５側（結像面側）に繰り込まれる。

このような構成にすることにより、腕部７ａの根本部で長溝７ｂが閉鎖されている構成と比較して、第１レンズ群Ｌ１と第３レンズ群Ｌ３の間隔を拡大することができ、これにより第２レンズ群Ｌ２の相対移動量を増大させることができるので、設計上の自由度が増し、光学性能を向上させることが可能になる。

また、図２の沈胴状態から撮影状態にするときは、パワースイッチをオンにすると、ズームモータが正転して、各部材が繰り出され、図１の広角状態になる。

次に、第１レンズ鏡筒７と第３レンズ鏡筒１１とを組み立てる方法を図１及び図２に図３乃至図５を加えて説明する。図３は第１レンズ鏡筒７の斜視図、図４は第３レンズ鏡筒１１の斜視図、図５は組立前後の第１レンズ鏡筒７と第３レンズ鏡筒の正面図である。

図１及び図２に示す如く、第１レンズ鏡筒７は第３レンズ鏡筒１１より被写体側に位置しているにも拘わらず、第１レンズ鏡筒７の閉鎖部７ｃは第３レンズ鏡筒１１の係合部１１ｂより撮像素子１５側に位置している。従って、閉鎖部７ｃ若しくは係合部１１ｂを別部品にして、後から装着するようにしないと、第１レンズ鏡筒７と第３レンズ鏡筒１１とを組み立てることはできないように見える。

そこで、図５（Ａ）に示す如く、第１レンズ鏡筒７の腕部７ａを第３レンズ鏡筒１１の係合部１１ｂの側方（本形態では左方であるが、右方であってもよい）に配置して挿入する。そして、図２に示す如く、第１レンズ鏡筒７の開口部７ｄが第３レンズ鏡筒１１の係合部１１ｂより奥深くなるように、腕部７ａを更に挿入する。続いて、図５（Ｂ）に示す如く、第１レンズ鏡筒７を時計方向に回転させるか、第３レンズ鏡筒１１を反時計方向に回転させるかして、開口部７ｄを係合部１１ｂに対して光軸Ｏと平行な方向に略合致させる。

以上の組み立ての後、他の部材を組み立ててズームレンズ鏡胴を完成させ、前述の如く図１の沈胴状態から図２の撮影状態に繰り出せば、第１レンズ鏡筒７の閉鎖部７ｃは第３レンズ鏡筒１１の係合部１１ｂと密着係合し、変倍時には第１レンズ鏡筒７と第３レンズ鏡筒１１は一体的に進退する。

なお、第１レンズ鏡筒７と第３レンズ鏡筒１１との組み立て方法を明瞭にするために説明を省略したが、実際に図１及び図２に示すズーミング鏡胴を組み立てる際には、第３レンズ鏡筒１１の前方にシャッタユニット１２、圧縮バネ１３、並びにカム筒４及び第３直進筒８等に組み付けた第２レンズ鏡筒９等を配置してから、第２鏡枠５に組み付けた第１レンズ鏡筒７を第３レンズ鏡筒１１に組み付けることになる。

また、第１レンズ鏡筒７の長溝７ｂの側壁には該側壁を開放した第２の長溝７ｅが設けられ、係合部１１ｂの側方に突出した突出部１１ｃが第２の長溝７ｅ内に位置している。この構成により、ズームレンズ鏡胴に振動や衝撃が加わって第３レンズ鏡筒１１の腕部１１ａが法線方向に弾性変形するようなことが生じても、突出部１１ｃが第２の長溝７ｅの上部の受け部７ｆに当接して、係合部１１ｂが長溝７ｂから外れることがない。

広角端にしたときのズームレンズ鏡胴の断面図である。 沈胴させたときのズームレンズの断面図である。 第１レンズ鏡筒７の斜視図である。 第３レンズ鏡筒１１の斜視図である。 組立前後の第１レンズ鏡筒７と第３レンズ鏡筒の正面図である。 従来のズームレンズ鏡胴の一例である。

符号の説明

Ｌ１ 第１レンズ群
Ｌ２ 第２レンズ群
Ｌ３ 第３レンズ群
７ 第１レンズ鏡筒
７ａ 腕部
７ｂ 長溝
７ｃ 閉鎖部
７ｄ 開口部
７ｅ 第２の長溝
９ 第２レンズ鏡筒
１１ 第３レンズ鏡筒
１１ａ 腕部
１１ｂ 係合部
１１ｃ 突出部
１３ 圧縮バネ

Claims (6)

1. 複数のレンズ群と、
   所定の二つのレンズ群の一方のレンズ群を保持し、光軸と平行に長溝が形成された腕部を設けると共に、該腕部が、根本部にて光軸と直交する方向に前記長溝を開口する開口部と、先端部にて光軸と直交する方向に前記長溝を閉鎖する閉鎖部とを有する第１鏡筒と、
   前記所定の二つのレンズ群の他方のレンズ群を保持し、光軸と直交する方向に突出して前記閉鎖部と係合する係合部を有する第２鏡筒と、
   前記第１鏡筒に対して前記第２鏡筒を離間させる方向に付勢する付勢部材とを備え、
   変倍時には前記付勢部材の付勢力によって前記閉鎖部と前記係合部とを係合させ、前記第１鏡筒と前記第２鏡筒との間隔を一定に保って光軸方向に進退させるズームレンズ鏡胴であって、
   前記腕部を前記係合部の側方から挿入し、前記開口部を前記係合部より奥深く位置させた後、前記第１鏡筒若しくは前記第２の鏡筒の少なくとも何れか一方を回転させて、前記閉鎖部と前記係合部とを光軸と平行な方向に略合致させ、前記第１鏡筒と前記第２鏡筒とを組み立てたことを特徴とするズームレンズ鏡胴。
2. 前記第１鏡筒が保持するレンズ群と、前記第２鏡筒が保持するレンズ群との間に、異なる鏡筒が保持する異なるレンズ群が位置することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ鏡胴。
3. 沈胴時に、前記第１鏡筒の開口部は前記第２鏡筒の係合部より結像面側に繰り込まれることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のズームレンズ鏡胴。
4. 前記長溝の少なくとも一方の側壁に、該側壁を開口した第２の長溝を設け、前記係合部に前記第２の長溝と係合する突出部を設けたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のズームレンズ鏡胴。
5. 複数のレンズ群の中の所定の二つのレンズ群の一方のレンズ群を保持し、光軸と平行に長溝が形成された腕部を設けると共に、該腕部が、根本部にて光軸と直交する方向に前記長溝を開口する開口部と、先端部にて光軸と直交する方向に前記長溝を閉鎖する閉鎖部とを有する第１鏡筒と、
   前記所定の二つのレンズ群の他方のレンズ群を保持し、光軸と直交する方向に突出して前記閉鎖部と係合する係合部を有する第２鏡筒とを組み立てるズームレンズ鏡胴の製造方法であって、
   前記腕部を前記係合部の側方から挿入する工程と、
   前記開口部を前記係合部より奥深く位置させる工程と、
   前記第１鏡筒若しくは前記第２鏡筒の少なくとも何れか一方を回転させて、前記閉鎖部と前記係合部とを光軸と平行な方向に略合致させる工程と、
   を備えたことを特徴とするズームレンズ鏡胴の製造方法。
6. 少なくとも、前記第１鏡筒に対して前記第２鏡筒を離間させる方向に付勢する付勢部材を配置してから、前記工程を開始することを特徴とする請求項５に記載のズームレンズ鏡胴の製造方法。

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