JP2006126537A - レンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

【課題】 部品点数を増大することなくカムリングの径方向のガタを有効に防止したレンズ鏡筒を提供する。
【解決手段】 光軸方向のガイド溝を備える内筒１１内にレンズ４をガイド溝１１２に沿って移動可能に支持し、内筒１１の外周に回転可能に支持したカムリング２の内周面に設けた複数のカム２２とレンズ４の複数個のカムフォロア４２とを係合させ、カムリング２の回転によりレンズ４を光軸方向に移動させるようにし、カムリング２には内筒１１の外周面に当接する複数個のバヨネット片２３と、各カム２２に一体形成されて内筒１１の外周面に当接する複数個の当接突起２４を備える。複数個のバヨネット片２３と当接突起２４を内筒１１の外周面に当接させることで、内筒１１に対するカムリング２の径方向のガタを無くすことができる。
【選択図】 図２

Description

本発明はカムリングを利用して複数のレンズを光軸方向に移動してズーミングやフォーカシングを行うレンズ鏡筒に関するものである。

鏡筒内に内装したレンズを光軸方向に移動してズーミングやフォーカシングを行うレンズ鏡筒では、直進案内筒としての内筒内にレンズを光軸方向に移動可能に支持する一方で、当該内筒の外周囲に回転操作されるカムリングを嵌合し、当該カムリングの内周面に形成したカムをレンズに設けたカムフォロアにカム係合させる構成がとられている。すなわち、ズーミング時やフォーカシング時にズームリングやフォーカスリングを回転操作してこれと一体的にカムリングを回転させることで、カム係合しているレンズをカム形状に倣って光軸方向に移動してズーミングやフォーカシングを行なっている。

カムリングを内筒の外周に嵌合してレンズのカムフォロアをカムリングの内周面のカムに係合させた場合でもカムリングを円滑に回転させるためには、カムリングの内周面と内筒の外周面との間にカム及びカムフォロアが係合することができる径方向の間隙を確保する必要がある。そのため、従来ではカムリングの一端部、すなわちカムリングを内筒の外周に光軸方向に嵌合させる際の後端縁部の円周方向の複数箇所にそれぞれ内径方向に突出するバヨネット片を形成してこれらのバヨネット片の内縁を内筒の外周面に当接するとともに、内筒の前端縁部の外周面の円周方向の複数箇所に支承リブを形成してこれらの支承リブをカムリングの内周面に当接することで前述した間隔を確保している。また、前記バヨネット片を内筒の外周面に設けたバヨネット部にバヨネット係合させ、内筒の前端縁部に外径方向のフランジを設けてカムリングの前端部を光軸方向に当接させることでカムリングの光軸方向位置を規制し、かつカムリングが内筒から光軸方向に外れないようにした構成がとられている。

この構成ではカムリングを光軸回りに所要の角度だけ回転させた場合でも内筒のバヨネット部との係合が外れることがないようにバヨネット片の円周方向の長さを所要の寸法以上に形成すると共に、バヨネット片の円周方向の位置を所定の位置に配置している。例えば、カムリングの回転角を９０度としたときには、バヨネット片は円周方向に３個となる。そのため、カムリングを内筒の外周に支持するための支持点はバヨネット片の数と同じ３箇所になり、この程度の数ではレンズ鏡筒に加えられる振動や衝撃によってカムリングが径方向に移動され易く、径方向のガタが生じることになる。このようなガタはカムリングの回転角に対するレンズの光軸方向の移動位置に誤差を与える要因になり、設計通りのレンズ鏡筒を製造する際の問題になる。

このような、いわゆる嵌合構造における径方向のガタを防止するために、特許文献１では外側の筒に弾性力を有する部材を保持させ、この部材を内側の筒の外周面に弾接させる構成か提案されている。また、特許文献２でも固定鏡筒に対して相対移動可能に移動部材を支持するレンズ鏡筒において、移動部材にガタ防止部材を配置する構成が提案されている。
特開平８−３０４６８８号公報 特開平１０−１７０７９６号公報

特許文献１，２の技術を前述したカムリングを備えるレンズ鏡筒に適用した場合には、カムリングの一部にガタ防止部材を取着する必要があり、部品点数が増大するとともに、組立て工数が増大する等、コスト上の問題が生じる。また、ガタ防止部材を取着するためのスペースを確保する必要があり、カムの設計上の制約となる。一方、カムリングの内周面に形成するカムとして凸状のカムを形成した場合には、当該カムの内径側を向いた頂面を内筒の外周面に接触させることで両者の接触面積を増やしてガタを防止する構成も考えられるが、近年のカムリングのように樹脂成形によって形成するカムリングでは成形に起因する微小な歪が生じていることが多いため、カムリングを内筒の外周に嵌合させること自体が困難になり、また仮に嵌合した場合でもカム頂面と内筒の外周面との接触摩擦によってカムリングの円滑な回転が阻害されるおそれがある。

本発明の目的は、部品点数を増大することなくカムリングの径方向のガタを有効に防止したレンズ鏡筒を提供するものである。

本発明は、光軸方向のガイド溝を備える内筒内にレンズをガイド溝に沿って移動可能に支持し、内筒の外周にカムリングを回転可能に支持し、カムリングの内周面に設けた複数のカムとレンズのレンズ枠に設けた複数個のカムフォロアとをカム係合させ、カムリングの回転によりレンズを光軸方向に移動させるようにしたレンズ鏡筒において、カムリングは各カムに一体形成されて内筒の外周面に当接する複数個の当接突起を備えることを特徴とする。

ここで、カムリングは内筒の外周面に当接してカムリングを支持するための複数個のバヨネット片を備えることが好ましい。このバヨネット片は円周方向の複数位置に等配され、カムは前記バヨネット片と同数だけ設けられ、当接突起はバヨネット片の円周方向の中間位置にそれぞれ配置される。また、当接突起はカムの内径方向の頂面の一部に内径方向に突出形成される。この場合には、カムフォロアには当接突起を逃げるための逃げ溝が凹設される。また、当接突起はガイド溝の円周方向の幅寸法よりも長く形成されていることが好ましい。カムリングは樹脂成形によって形成されていることが好ましい。

本発明によれば、カムリングに設けられた複数のカムにそれぞれ設けられた当接突起を内側の内筒の外周面に当接させることで、内筒に対するカムリングの径方向のガタを無くすことができる。特に、カムをカムリングに設けられているバヨネット片と同数設け、しかも各カムに設ける当接突起をバヨネット片の円周方向の中間位置に配設することで、バヨネット片と当接突起のそれぞれにおいて内筒の外周面に当接されるため、径方向のガタをさらに解消することが可能になる。その一方で、カムリングを内筒の外周に嵌合する際には当接突起においてのみ内筒の外周面に接するので、円滑な嵌合が可能になる。

次に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。図１は本発明にかかるレンズ鏡筒のうち、カムリングと、当該カムリングによって光軸方向に移動する２つのレンズの構成のみを示した断面図であり、光軸を挟んだ上側の構造を示している。レンズ鏡筒は、同図に示される内筒１１と、その外側に設けられる図には表れない外筒とが一体化されて主筒１を構成している。この主筒の後端部にはネジ１３によりバヨネット部１４が固定されており、図には表れないカメラボディのレンズマウントに装着可能とされている。前記内筒１１は後述するレンズ群を光軸方向に案内するための直進案内筒として構成されているものであり、この内筒１１の外側には円筒状に樹脂成形されたカムリング２が嵌合されており、図には表れないズームリングによって光軸回りに回転動作されるようになっている。また、前記内筒１１内には複数のレンズ群、ここでは第１レンズ群３と第２レンズ群４の２つのレンズ群が光軸方向に移動可能に支持されており、各レンズ群３，４の各レンズ枠３１，４１に設けられたカムフォロア３２，４２が前記カムリング２にカム係合されている。

図２は前記内筒１１、カムリング２、第２レンズ群４の概略構成を示す斜視図である。第１レンズ群３の構成は第２レンズ群４とほぼ同様であるので図示は省略している。前記カムリング２は円筒状をしたリング部２０の内周面にそれぞれ内径方向に向けて断面が矩形凸状をした第１カム２１と第２カム２２が形成されている。図３は前記カムリングの内周面を展開した図であり、ここでは第１カム２１と第２カム２２はそれぞれカムリング２の内周面を円周方向に３等分した領域にそれぞれ同一形状のものが形成されている。前記第１カム２１は展開図において光軸方向に傾斜した直線カムとして形成され、前記第２カム２２は曲率が部分的に相違する非直線カムとして形成されている。

また、前記カムリング２のリング部２０の光軸方向の後端部の円周方向の３箇所にはそれぞれ円周方向に等間隔で等配されて所要の長さで内径方向に突出したバヨネット片２３が形成されている。このバヨネット片２３は、前記内筒１１の光軸方向の後端部の円周方向の３箇所に設けた溝状をしたバヨネット部１１１に係合し、カムリング２が内筒１１との嵌合から光軸方向に離脱されることを防止するとともに、各バヨネット片２３の内周面が内筒１１の外周面に当接させる。

図２及び図３に示されるように、３つの前記第２カム２２のそれぞれの内径側に向けられた頂面の一部に当接突起２４が形成されている。図４は当接突起２４を示す拡大斜視図、図５（ａ），（ｂ）はそれぞれ図１のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線に沿う部分の断面図である。前記当接突起２４は前記第２カム２２の頂面一部を内径方向に突出形成している。この当接突起２４は、前記内筒１１に形成されている後述するガイド溝１１２の円周方向に沿った幅寸法よりも長い寸法を有し、前記３つのバヨネット片２３のそれぞれ円周方向の中間位置に形成されている。この当接突起２４は各カム２１，２２を含めてカムリング２を樹脂成形する際に同時に形成できることは言うまでもない。なお、本実施例では前記第１カム２１と第２カム２２はそれぞれ一端部において前記バヨネット片２３に連結された構成とされており、これにより各カム２１，２２に応力が加えられた場合でも各カム２１，２２に対するダメージを緩和してカムリング２の機械的な強度を高めている。

図２に示されるように、前記内筒１１には円周方向に３等分した３つの円周位置にそれぞれ光軸方向に延びるガイド溝１１２が形成されている。また、前記内筒１１の光軸方向の先端部には外径方向に向けてフランジ１１４が一体に形成され、このフランジ１１４に沿った内筒１１の円周方向の６箇所には円弧状の支承リブ１１３が一体に形成されている。これら６個の支承リブ１１３のうち一部は前記ガイド溝１１２と干渉しない位置に形成されている。前記フランジ１１４は前記カムリング２を内筒１１の外側に嵌合したときにカムリング２の先端円周を光軸方向に位置規制し、前記支承リブ１１３はカムリング２の先端内周部を支承するものである。この支承リブ１１３と前記バヨネット片２３とで前記カムリング２は前記内筒１１の外周に沿って同軸に支持される。

前記第２レンズ群４のレンズ枠４１は円周方向の３箇所において外径方向に突出され、前記３つのガイド溝１１２を内方から外方に向けて貫通するステム４３が放射状に突出されている。各ステム４３の先端には二股状をしたカムフォロア４２が形成されており、前記カムリング２の内周面に対向配置される。第１レンズ群３についても同様であり、図１に示すように、レンズ枠３１からステム３３が放射状に突出されてガイド溝１１２を貫通し、先端にカムフォロア３２が形成されている。なお、図６に内筒１１の平面図を示すように、前記各レンズ群のカムフォロアの形状として、第１レンズ群３のカムフォロア３２は第１カム２１を光軸方向に挟持可能なテーパ面状に形成される。図４に示したように、第２レンズ群４のカムフォロア４２は第２カム２２を光軸方向に挟持可能な一対の筒面状の曲面部４２を備えている。また、前記第２レンズ群４のカムフォロア４２が前記第２カム２２と当接される箇所の底面部には、当該第２カム２２に設けられた前記当接突起２４と底面とが干渉しないように、底面の一部を深く掘り下げた逃げ溝４４が形成されている。図１から判るように前記逃げ溝４４は前記当接突起２４との間に光軸方向の隙間ｄが存在しており、この隙間ｄによる光軸方向の余裕によってカムフォロア４２の円滑な移動が確保されている。また、図には表れないが逃げ溝４４の底面とカムフォロア４２の対向する面との間にも微小な隙間が確保されている。

以上の構成のレンズ鏡筒によれば、図に表れないズームリングが回転操作され、これに伴ってカムリング２が回転されると、第１及び第２のレンズ群３，４は、それぞれのカムフォロア３２，４２が第１カム２１及び第２カム２２の各カム形状にしたがって光軸方向に移動されることになる。この動作は従来のレンズ鏡筒と同じであるので詳細な説明は省略するが、カムリングの回転により第１カム２１にカム係合している第１レンズ群３のカムフォロア３２がガイド溝１１２内で光軸方向に移動されるため、第１レンズ群３は光軸方向に移動される。同様に、カムリング２の回転により第２カム２２にカム係合している第２レンズ群４のカムフォロア４２がガイド溝１１２内で光軸方向に移動されるため、第２レンズ群４は光軸方向に移動される。このとき、第２レンズ群４のカムフォロア４２には逃げ溝４４が設けられているので、カムフォロア４２が第２カム２２に沿って相対移動されて当接突起２４に対応する位置にまで移動されたときには、当接突起２４は逃げ溝４４を通過することになり、カム動作の障害になることはない。これにより、第１レンズ群３と第２レンズ群４がそれぞれ所要の光軸位置に設定され、所望のズーミング位置、すなわち焦点距離に設定される。

また、このレンズ鏡筒では、内筒１１の外周にカムリング２を嵌合したときには、これまでと同様にカムリング２のリング部２０の光軸方向の後端部の円周方向の３箇所に設けたたバヨネット片２３が、前記内筒１１の光軸方向の後端部の円周方向の３箇所に設けた外径方向のバヨネット部１１１に係合し、カムリング２が内筒１１との嵌合から光軸方向に離脱されることを防止するとともに、バヨネット片２３の内周面が内筒１１の外周面に当接し、同時にカムリング２の前端部が内筒１１に設けた６つの支承リブ１１３に当接することで、カムリング２を内筒１１に対して同軸状態に保持させている。また、これと同時に、前記３つの第２カム２２のそれぞれの内径側の頂面の一部に設けた当接突起２４の内径側の頂面が内筒１１の外周面に当接するため、この当接した部分においてもカムリング２を内筒１１に対して同軸状態に保持させている。

このように、カムリング２は、それぞれ円周方向に異なる位置に設けた各３つのバヨネット片２３と、６つの支承リブ１１３とで光軸方向の両端部が内筒１１に支持され、さらに当接突起２４のそれぞれ３箇所において光軸方向の中間部が内筒１１の外周面に当接した状態で支持され、しかもバヨネット片２３と支承リブ１１３と当接突起２４はそれぞれ円周方向に等間隔で配置されているので、結局、カムリング２は円周方向に等配された多数箇所において内筒１１の外周面に当接した状態で嵌合状態が保持されることになる。したがって、３つのバヨネット片２３や支承リブ１１３でのみ保持する場合に比較してガタを抑制した状態でカムリング２を安定に保持することが可能になる。その一方で、カムリング２を嵌合する際には第２カム２２の３つの当接突起２４においてのみ内筒１１の外周面に接するので、第２カム２２の内径方向の頂面の全面を内筒１１の外周面に接する構成の場合に比較して円滑な嵌合が可能になる。

なお、実施例では当接突起２４の円周方向の長さをガイド溝１１２の幅寸法よりも大きくしているが、これは当接突起２４がガイド溝１１２に対向する位置にまでカムリング２が回転位置された場合でも、当接突起２４の内径側の頂面が必ず内筒１１の外周面に当接している状態を確保するためである。このような状態を確保するためには、当接突起２４の長さはなるべく長い方が良いが、余り長いと当接突起２４における接触が点接触状態から線接触状態となり、樹脂成形時の誤差が要因となる内筒１１に嵌合する際のガタが無視できなくなるおそれがある。

本発明は実施例のカム形状のカムリングを備えたレンズ鏡筒に限られるものではない。例えば、バヨネット片に対して光軸方向に離れた位置にある第１カムに当接突起を設けることで、カムリングを光軸方向に長い寸法位置で内筒に対して支持させることができ、カムリングを保持する寸法精度を高める上で有効になる。

実施例のレンズ鏡筒の主要部の光軸の上半分の断面図である。 主要部の概略斜視図である。 カムリングの内周面の展開図である。 カムとカムフォロアの要部の拡大斜視図である。 図１のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線に沿う部分の断面図である。 内筒の平面図である

符号の説明

１ 主筒
１１ 内筒
１１１ バヨネット部
１１２ ガイド溝
２ カムリング
２１ 第１カム
２２ 第２カム
２３ バヨネット片
２４ 当接突起
３ 第１レンズ群
４ 第２レンズ群
３１，４１ レンズ枠
３２，４２ カムフォロア
４４ 逃げ溝

Claims (8)

1. 光軸方向のガイド溝を備える内筒内にレンズを前記ガイド溝に沿って移動可能に支持し、前記内筒の外周にカムリングを回転可能に支持し、前記カムリングの内周面に設けた複数のカムと前記レンズのレンズ枠に設けた複数個のカムフォロアとをカム係合させ、前記カムリングの回転により前記レンズを光軸方向に移動させるようにしたレンズ鏡筒において、前記カムリングは前記各カムに一体形成されて前記内筒の外周面に当接する複数個の当接突起を備えることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記カムリングは、前記内筒の外周面に当接して当該カムリングを当該内筒に対して支持させるための複数個のバヨネット片を備えることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記バヨネット片は円周方向の複数位置に等配され、前記カムは前記バヨネット片と同数だけ設けられ、前記当接突起は前記バヨネット片の円周方向の中間位置にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項２に記載のレンズ鏡筒。
4. 前記当接突起は前記カムの内径方向の頂面の一部に内径方向に突出形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のレンズ鏡筒。
5. 前記カムフォロアには前記当接突起を逃げるための逃げ溝が凹設されていることを特徴とする請求項４に記載のレンズ鏡筒。
6. 前記当接突起は前記ガイド溝の円周方向の幅寸法よりも長く形成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のレンズ鏡筒。
7. 前記カムリングは樹脂成形によって形成されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のレンズ鏡筒。
8. 前記カムリングはズーミング時に回転されるカムリングであることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のレンズ鏡筒。
   
   

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