JP2006337564A - レンズ鏡筒のばね張設構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 引張ばねの組付作業性に優れたレンズ鏡筒のばね張設構造を提供する。
【解決手段】 光軸方向に相対移動可能で少なくとも一方が光学部材を支持する一対の相対移動部材と、該一対の相対移動部材を接近する方向に付勢する付勢手段を有するレンズ鏡筒において、付勢手段が、コイル部と、該コイル部の両端に設けた一対のフック部を有する引張コイルばねからなり、一対の相対移動部材の少なくとも一方に、コイル部の軸線に沿う方向の引張コイルばねの接近移動によりフック部と係合し、該係合状態では、引張コイルばねの軸線方向への移動力によってはフック部との係合を解除しないばね掛け部と、このばね掛け部にフック部が係合しているとき、引張コイルばねのコイル部の径方向移動を規制する倒れ防止部を備えたばね張設構造。
【選択図】 図１８

Description

本発明は、レンズ鏡筒におけるバックラッシュ除去用のばね張設構造に関する。

可動部材の摺動部分には構造上遊び（バックラッシュ）が不可欠であるが、バックラッシュは同時に可動部材の移動精度に影響するため、様々なバックラッシュ除去構造が提案されている。例えば、レンズ鏡筒において、レンズ群枠などの相対移動可能な一対の部材を、引張ばねを用いて互いの接近方向へ付勢してガタ取りを行う構造が知られている。

引張ばねは、その両端のフック部が組付対象のばね掛け部に係合されるまでは不安定で外れやすい状態にあるため、従来は、両側のフック部を同時にばね掛け部に掛けたり、先にばね掛け部に掛けた片側のフック部を接着固定したりするなどして、外れないように工夫していた。しかし、このような組み付け手法は手間がかかるものであり、より作業性に優れた手法が望まれている。

本発明は、レンズ鏡筒において引張ばねの組付作業性に優れたばね張設構造を提供することを目的とする。

本発明は、光軸方向に相対移動可能で少なくとも一方が光学部材を支持する一対の相対移動部材と、該一対の相対移動部材を接近する方向に付勢する付勢手段を有するレンズ鏡筒において、付勢手段が、コイル部と、該コイル部の両端に設けた一対のフック部を有する引張コイルばねからなり、一対の相対移動部材の少なくとも一方に、コイル部の軸線に沿う方向の引張コイルばねの接近移動によりフック部と係合し、該係合状態では、引張コイルばねの軸線方向への移動力によってはフック部との係合を解除しないばね掛け部と、このばね掛け部にフック部が係合しているとき、引張コイルばねのコイル部の径方向移動を規制する倒れ防止部を備えたことを特徴としている。

ばね掛け部には、引張コイルばねをばね掛け部に接近させたときフック部に当接し、該ばね掛け部を乗り越えるようにフック部を径方向へ弾性変形させる変形ガイド面を形成するとよい。この場合、倒れ防止部は、少なくとも変形ガイド面によるフック部の弾性変形方向へ向けてのコイル部の移動を規制することが好ましい。

ばね掛け部にはさらに、変形ガイド面の作用によってフック部がばね掛け部を乗り越えて係合したとき、該フック部の径方向移動を規制する脱落防止爪を備えることが望ましい。

相対移動部材に設ける倒れ防止部は、ばね掛け突起を囲む円筒状面であることが望ましい。また、倒れ防止部を有する相対移動部材が環状体である場合、倒れ防止部は、この環状体の内周面に沿って形成されていることが好ましい。

フック部を円環状の丸フックとし、ばね掛け部を、該丸フックに対して四箇所で内接する矩形断面形状として形成することにより、フック部とばね掛け部の係合安定性を高めることができる。

引張コイルばねと、該引張コイルばねに対応するばね掛け部及び倒れ防止部とを、光軸を囲む周方向に位置を異ならせてそれぞれ複数設けると、相対移動部材の支持精度を向上させることができる。

本発明のばね張設構造は特に、ズームレンズを構成するレンズ群を支持する一対の相対移動部材に対して好適である。

また、本発明は、一対の相対移動部材が共通のカム環の回転によってそれぞれ光軸方向へ相対移動される構造において、より有効である。

以上の本発明によれば、組み付け途中で引張ばねが不用意に外れることがなく組付作業性にすぐれたレンズ鏡筒のばね張設構造を得ることができる。

[レンズ鏡筒全体の説明]
本発明を適用したズームレンズ鏡筒４０の側断面を図１ないし図３に示す。ズームレンズ鏡筒４０はデジタルカメラに搭載されており、図１は、ズームレンズ鏡筒４０が不図示のカメラボディ内に収納（沈胴）された状態であり、図２はワイド端、図３はテレ端の撮影状態である。

ズームレンズ鏡筒４０の撮影光学系は、物体側から順に第１レンズ群Ｌ１、シャッタＳ、絞りＡ、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、ローパスフィルタ１８、ＣＣＤ２０を備えている。撮影状態において、これらの各光学要素は共通の撮影光軸Ｚ上に位置する（図２、図３）。ズーミングは、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２を撮影光軸Ｚに沿って所定の軌跡で進退させることによって行い、フォーカシングは同方向への第３レンズ群Ｌ３の移動で行う。なお、以下の説明中で光軸方向という記載は、撮影光軸Ｚと平行な方向を意味している。また、以下の説明中での前後方向とは撮影光軸Ｚに沿う方向を意味し、被写体側を前方、像面側を後方とする。

固定環１６はカメラボディ内に固定されており、この固定環１６の後部にＣＣＤ支持板１７が固定されている。ＣＣＤ支持板１７はＣＣＤ２０を保持しており、ＣＣＤ２０の前部には、防塵用のパッキン１９を挟んでローパスフィルタ１８が保持されている。

第３レンズ群Ｌ３を保持する３群レンズ枠６は、ガイド軸６ａを介して撮影光軸Ｚと平行な方向に直進案内されており、フォーカスモータ３１によって前後に進退移動させることができる。ガイド軸６ａの前端部と後端部はそれぞれ、固定環１６とＣＣＤ支持板１７に固定されている。

固定環１６の上部には、ズームギヤユニット３０が支持されている。ズームギヤユニット３０はズームギヤ２９と減速ギヤボックスから構成されており、減速ギヤ列を介して、ズームモータ２９の駆動力をズームギヤ２９ａに伝える。ズームギヤ２９ａは、撮影光軸Ｚと平行なズームギヤ軸２９ｂによって固定環１６に枢着されている。

図１０に示すように、固定環１６の内周面には、撮影光軸Ｚと平行な直進案内溝１６ａ、撮影光軸Ｚに対して傾斜する内面ヘリコイド１６ｂ、内面ヘリコイド１６ｂと平行な斜行溝１６ｃ、及び各斜行溝１６ｃの前端部に連通する周方向への回転ガイド溝１６ｄが形成されている。内面ヘリコイド１６ｂは、回転ガイド溝１６ｄが設けられた固定環１６前部の領域には形成されていない。

図８に示すように、ヘリコイド環１５は、斜行溝１６ｃ及び回転ガイド溝１６ｄに係合するフランジ部１５ａと、内面ヘリコイド１６ｂに螺合する外面ヘリコイド１５ｂとを外周面に有している。一部の外面ヘリコイド１５ｂ上には、ズームギヤ２９ａと螺合する環状ギヤ１５ｃが形成されている。従って、ズームギヤ２９ａから環状ギヤ１５ｃへ回転力が与えられたときヘリコイド環１５は、内面ヘリコイド１６ｂと外面ヘリコイド１５ｂが螺合関係にある状態では回転しながら光軸方向へ進退し、外面ヘリコイド１５ｂの後端部が内面ヘリコイド１６ｂの前端部を越えるまで前方に移動すると、外面ヘリコイド１５ｂが内面ヘリコイド１６ｂから外れ、回転ガイド溝１６ｄとフランジ部１５ａの係合関係によって周方向回転のみを行う。斜行溝１６ｃは、内面ヘリコイド１６ｂと外面ヘリコイド１５ｂが螺合している状態においてフランジ部１５ａと固定環１６の干渉を防ぐための逃げ溝である。

ヘリコイド環１５の内周面に形成した回転伝達凹部１５ｄに対し、第１繰出筒１４の後端部から後方に突設した回転伝達突起１４ａが嵌入されている。回転伝達凹部１５ｄと回転伝達突起１４ａはそれぞれ、周方向に位置を異ならせて３箇所設けられており、周方向位置が対応するそれぞれの回転伝達突起１４ａと回転伝達凹部１５ｄは、光軸方向への相対摺動は許容し、周方向への相対回動は規制するように（回転伝達可能に）結合されている。すなわち、第１繰出筒１４とヘリコイド環１５は一体に回転する。第１繰出筒１４とヘリコイド環１５の間には、互いを光軸方向での離間方向へ付勢する３つの離間付勢ばね２８が設けられている。それぞれの離間付勢ばね２８は、ヘリコイド環１５の前端部に開口するばね収納孔１５ｆに収納されている。

第１繰出筒１４の内周面には、内径方向に突出する内径突起１４ｂと、周方向溝１４ｃと、撮影光軸Ｚと平行な３本の回転伝達溝１４ｄとが形成されている。内径突起１４ｂは、周方向に位置を異ならせて複数が設けられている。回転伝達溝１４ｄは、３つの回転伝達突起１４ａに対応する周方向位置に形成されており、その後端部は、回転伝達突起１４ａを貫通して後方へ向け開口されている。また、ヘリコイド環１５の内周面には周方向溝１５ｅが形成されている。

一体に回転する第１繰出筒１４とヘリコイド環１５の内側には、直進案内環１３が支持される。直進案内環１３の外周面には光軸方向の後方から順に、外径方向へ突出する３つの直進案内突起１３ａと、それぞれ周方向に位置を異ならせて複数設けた外径突起１３ｂ及び１３ｃと、周方向溝１３ｄとが形成されている。直進案内突起１３ａは、直進案内環１３の外周面の後端部に設けた環状フランジ１３ｅから、さらに外径方向に向けて突設されている。直進案内環１３は、直進案内突起１３ａを直進案内溝１６ａに係合させることで、固定環１６に対し光軸方向に直進案内される。第１繰出筒１４は、周方向溝１４ｃを外径突起１３ｃに係合させ、かつ内径突起１４ｂを周方向溝１３ｄに係合させることで、直進案内環１３に対して相対回動可能に結合される。ヘリコイド環１５も、周方向溝１５ｅを外径突起１３ｂに係合させることで、直進案内環１３に対して相対回動可能に結合される。

直進案内環１３には、内周面と外周面を貫通する３つのローラガイド溝１３ｆが形成されている。各ローラガイド溝１３ｆは、光軸方向の前後端に周方向溝部を有し、この前後の周方向溝部を撮影光軸Ｚに対して傾斜するリード溝部で接続した形状となっている。それぞれのローラガイド溝１３ｆに対し、カム環９の外周面に設けたガイドローラ２６が嵌まっている。ガイドローラ２６はさらに、ローラガイド溝１３ｆを貫通して第１繰出筒１４の回転伝達溝１４ｄに嵌まっている。図５や図６に示すように、各回転伝達溝１４ｄの前端部付近には、付勢板ばね２４に３箇所設けたローラ押圧片２４ａが嵌っている。付勢板ばね２４は、ローラガイド溝１３ｆのうち前方の周方向溝部内にガイドローラ２６が位置するときに、ローラ押圧片２４ａによってガイドローラ２６を後方へ押圧し、ガイドローラ２６とローラガイド溝１３ｆの間のバックラッシュを取る。

以上の構造から、固定環１６に対する、カム環９、直進案内環１３、第１繰出筒１４、ヘリコイド環１５の動作態様が理解される。すなわち、図１及び図４に示す鏡筒沈胴状態において、ズームモータ２９によってズームギヤ２９ａを鏡筒繰出方向に回転駆動すると、内面ヘリコイド１６ｂと外面ヘリコイド１５ｂの関係によってヘリコイド環１５が回転しながら前方に繰り出される。ヘリコイド環１５と第１繰出筒１４は、直進案内環１３を介して間接的に結合されているため、ヘリコイド環１５が回転繰出されると、第１繰出筒１４も同方向に回転しながら前方に繰り出され、直進案内環１３はヘリコイド環１５及び第１繰出筒１４と共に前方へ直進移動する。また、第１繰出筒１４の回転力は回転伝達溝１４ｄとガイドローラ２６を介してカム環９に伝達される。ガイドローラ２６はローラガイド溝１３ｆにも嵌まっているため、直進案内環１３に対してカム環９は、ローラガイド溝１３ｆのリード溝部の形状に従って回転しながら前方に繰り出される。直進案内環１３自体も第１繰出筒１４及びヘリコイド環１５と共に前方に直進移動しているため、結果としてカム環９には、ローラガイド溝１３ｆ（リード溝部）に従う回転繰出分と、直進案内環１３の前方への直進移動分とを合わせた光軸方向移動量が与えられる。

以上の回転繰出動作は外面ヘリコイド１５ｂと内面ヘリコイド１６ｂが螺合している間行われ、このときフランジ部１５ａは斜行溝１６ｃ内を移動している。ヘリコイド環１５が図２及び図５に示すワイド端撮影位置の近くまで繰り出されると、外面ヘリコイド１５ｂと内面ヘリコイド１６ｂの螺合が解除されて、フランジ部１５ａが斜行溝１６ｃから回転ガイド溝１６ｄ内へ入る。すると、ヘリコイドによる回転繰出力が作用しなくなるため、ヘリコイド環１５と第１繰出筒１４は、フランジ部１５ａと回転ガイド溝１６ｄの係合関係によって光軸方向の一定位置で回動のみを行うようになる。また、フランジ部１５ａが斜行溝１６ｃから回転ガイド溝１６ｄ内へ入るのとほぼ同時に、ガイドローラ２６はローラガイド溝１３ｆのリード溝部から前方の周方向溝部に入る。すると、カム環９に対しても前方への移動力が与えられなくなり、カム環９は第１繰出筒１４の回転に応じて一定位置で回動のみ行うようになる。

ズームギヤ２９ａを鏡筒沈胴方向に回転駆動させると、以上と逆の動作が行われる。そして、ガイドローラ２６がローラガイド溝１３ｆのリード溝部から後方の周方向溝部に入るまでヘリコイド環１５に回転を与えると、各部材が図１及び図４に示す収納位置まで後退する。

続いて、カム環９を介して駆動される部分の構造を説明する。図８に示すように、直進案内環１３の内周面には、撮影光軸Ｚと平行な第１直進案内溝１３ｇと第２直進案内溝１３ｈが、それぞれ周方向に位置を異ならせて形成されている。第１直進案内溝１３ｇに対し、２群直進案内板１０に設けた直進案内突起１０ａ（図８）が摺動可能に係合している。第２直進案内溝１３ｈに対しては、第２繰出筒１２の後端部外周面に突設した直進案内突起１２ａ（図１０）が摺動可能に係合している。したがって、第２繰出筒１２と２群直進案内板１０はいずれも、直進案内環１３を介して光軸方向に直進案内されている。

２群直進案内板１０は、カム環９に対して、相対回転可能かつ光軸方向に一体に移動するように結合されており、前方へ向けて突出する３つの直進案内キー１０ｂを有している。直進案内キー１０ｂは、カム環９の内側に支持された２群移動環（相対移動部材）８の直進案内溝８ａ（図９）に係合しており、２群移動環８を光軸方向に直進案内している。カム環９の内周面には２群カム溝９ａが形成されており、２群カム溝９ａに対して、２群移動環８の外周面に突設したカムフォロア８ｂが係合している。２群移動環８は２群直進案内板１０を介して光軸方向に直進案内されているため、カム環９が回転すると、２群カム溝９ａの形状に従って、２群移動環８が光軸方向へ所定の軌跡で移動する。

２群移動環８は、撮影光軸Ｚと平行な軸である退避支持軸５ａ（図９）を介して２群レンズ枠５を軸支し、２群レンズ枠５に第２レンズ群Ｌ２が保持されている。退避支持軸５ａは撮影光軸Ｚから偏心した位置にあり、２群レンズ枠５は、退避支持軸５ａを回動中心として、第２レンズ群Ｌ２の光軸を撮影光軸Ｚと一致させる挿入位置（図２及び図３）と、第２レンズ群Ｌ２を撮影光軸Ｚの上方に退避させた退避位置（図１）との間で回動することができ、挿入位置へ向けてばね付勢されている。２群レンズ枠５は、光軸方向には２群移動環８と一体に移動する。ＣＣＤ支持板１７には２群レンズ枠５に係合可能な位置にカム突起１７ａ（図８）が前方に向けて突設されており、２群移動環８が像面方向に移動してＣＣＤ支持板１７に接近すると、カム突起１７ａが２群レンズ枠５を押圧して、ばね付勢力に抗して退避位置に回動させる。

第２繰出筒１２の内周面には、光軸方向へ向けて直進案内溝１２ｂ（図１０）が形成されており、直進案内溝１２ｂに対して、第３繰出筒（相対移動部材）１１の後端部付近の外周面に形成した係合突起１１ａ（図９）が摺動可能に嵌合している。すなわち、第３繰出筒１１は、直進案内環１３と第２繰出筒１２を介して光軸方向に直進案内されている。第２繰出筒１２は、カム環９に対して相対回転可能かつ光軸方向には一体に移動するように結合されている。一方、第３繰出筒１１は、内径方向に突出するカムフォロア２５を、カム環９の外周面に形成した１群カム溝９ｂに摺動可能に嵌合させており、カム環９の回転に応じて所定の軌跡で光軸方向に前後移動される。

第３繰出筒１１の内側には、１群支持環２３を介して１群レンズ枠４を支持している。１群レンズ枠４は第１レンズ群Ｌ１を保持しており、その外周面に形成した調整ねじ４ａが、１群支持環２３の内周面に形成した調整ねじ２３ａに螺合している。１群レンズ枠４と１群支持環２３の結合体は第３繰出筒１１の内側に光軸方向へ移動可能に支持されており、半環状の抜止リング３によって１群支持環２３と１群レンズ枠４の光軸方向位置規制を行っている。

第１レンズ群Ｌ１を支持する第３繰出筒１１と、第２レンズ群Ｌ２を支持する２群移動環８は、一対の接近付勢ばね（付勢手段、引張コイルばね）２７によって、光軸方向において互いに接近するように付勢されている。

第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間には、シャッタＳと絞りＡを有するシャッタユニット７が支持されている。シャッタユニット７は、２群移動環８の内側に固定されている。

第３繰出筒１１の前端部付近にはバリヤ支持環２１が設けられており、このバリヤ支持環２１を介してレンズバリヤ２２が支持されている。レンズバリヤ２２は、撮影光軸Ｚから偏心した軸によって回転駆動される一対の板状部材からなり、図１の鏡筒沈胴状態には撮影開口を閉じて第１レンズ群Ｌ１を保護し、図２及び図３撮影時には開かれる。

以上の構造からなるズームレンズ鏡筒４０は次のように動作する。なお、カム環９が収納位置から定位置回転状態に繰り出される段階までは既に説明しているので簡潔に述べる。図１の鏡筒沈胴状態では、ズームレンズ鏡筒４０はカメラボディ内に格納されている。この鏡筒沈胴状態においてカメラのメインスイッチをオンすると、ズームモータ２９が鏡筒繰出方向に駆動されてズームギヤ２９ａが回転し、ヘリコイド環１５と第１繰出筒１４の結合体が外面ヘリコイド１５ｂと内面ヘリコイド１６ｂに従って回転繰出される。直進案内環１３は、第１繰出筒１４及びヘリコイド環１５と共に前方に直進移動する。このとき、第１繰出筒１４から回転力が付与されるカム環９は、直進案内環１３の前方への直進移動分と、該直進案内環１３との間に設けたリード構造（ガイドローラ２６、ローラガイド溝１３ｆのリード溝部）による繰出分との合成移動を行う。ヘリコイド環１５とカム環９が前方の所定位置まで繰り出されると、それぞれの回転繰出構造（ヘリコイド、リード）の機能が解除されて周方向回転のみを行うようになる。

カム環９が回転すると、その内側では、２群直進案内板１０を介して直進案内された２群移動環８が、カムフォロア８ｂと２群カム溝９ａの関係によって光軸方向に所定の軌跡で移動される。図１の鏡筒沈胴状態では、２群移動環８内の２群レンズ枠５は、ＣＣＤ支持板１７に突設したカム突起１７ａの作用によって、撮影光軸Ｚから上方へ離脱した退避位置に保持されており、該２群レンズ枠５は、２群移動環８がズーム領域まで繰り出される途中でカム突起１７ａから離れて、ばね付勢力によって第２レンズ群Ｌ２の光軸を撮影光軸Ｚと一致させる挿入位置に回動する。以後、ズームレンズ鏡筒４０を再び沈胴状態にさせるまで、２群レンズ枠５は挿入位置に保持される。

また、カム環９が回転すると、カム環９の外側では、第２繰出筒１２を介して直進案内された第３繰出筒１１が、カムフォロア２５と１群カム溝９ｂの関係によって光軸方向に所定の軌跡で移動される。

すなわち、撮像面（ＣＣＤ２０の受光面）に対する第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の繰出位置はそれぞれ、前者が、固定環１６に対するカム環９の前方移動量と、該カム環９に対する第３繰出筒１１のカム繰出量との合算値として決まり、後者が、固定環１６に対するカム環９の前方移動量と、該カム環９に対する２群移動環８のカム繰出量との合算値として決まる。ズーミングは、この第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２が互いの空気間隔を変化させながら撮影光軸Ｚ上を移動することにより行われる。図１の沈胴状態から鏡筒繰出動作を行うと、まず図２に示すワイド端の繰出状態になり、さらにズームモータ２９を鏡筒繰出方向に駆動させると、図３に示すテレ端の繰出状態となる。

図２と図３から分かるように、本実施形態のズームレンズ鏡筒４０は、ワイド端では第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔が大きく、テレ端では、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２が互いの接近方向に移動して間隔が小さくなる。この第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の空気間隔の変化は、２群カム溝９ａと１群カム溝９ｂの軌跡によって与えられるものである。テレ端とワイド端の間のズーム領域では、カム環９、第１繰出筒１４及びヘリコイド環１５は、前述の定位置回転のみを行い、光軸方向へは進退しない。

ズーム領域では、被写体距離に応じてフォーカスモータ３１を駆動することにより、第３レンズ群Ｌ３が撮影光軸Ｚに沿って移動してフォーカシングが実行される。

カメラのメインスイッチをオフすると、ズームモータ２９が鏡筒沈胴方向に駆動され、ズームレンズ鏡筒４０は上記の繰出動作とは逆の収納動作を行い、図１の沈胴状態になる。この沈胴位置への移動の途中で、２群レンズ枠５がカム突起１７ａによって退避位置に回動され、２群移動環８と共に後退する。ズームレンズ鏡筒４０が沈胴状態まで達すると、第２レンズ群Ｌ２は、光軸方向において第３レンズ群Ｌ３、ローパスフィルタ１８及びＣＣＤ２０と同位置に格納される（鏡筒の径方向に重なる）。この沈胴時の第２レンズ群Ｌ２の退避構造によってズームレンズ鏡筒４０の収納長が短くなり、カメラの厚みを小さくすることが可能となっている。

[本発明の特徴部分の説明]
ズームレンズ鏡筒４０では、第１レンズ群Ｌ１を保持する１群レンズ枠４が、１群支持環２３を介して第３繰出筒１１により支持されており、第２レンズ群Ｌ２を保持する２群レンズ枠５が、２群移動環８により支持されている。２群移動環８と第３繰出筒１１はそれぞれ、撮影状態においてカム環９のカム溝９ａ、９ｂの案内によって光軸方向に進退される部材であり、以下に説明する構造によってカム環９との間のバックラッシュ取りを行っている。

図１１に示すように、第３繰出筒１１は内周面に環状のフランジ１１ｂを有し、このフランジ１１ｂには、第３繰出筒１１の中心軸をに挟んだ略対称位置に一対のばね掛け突起１１ｃが設けられている。それぞれのばね掛け突起１１ｃは、第３繰出筒１１の外径側から内径側に向けて突設され、その先端部が光軸方向前方に曲げられた鉤状をなしている。

図１２ないし図１４に示すように、２群移動環８は内周面に環状のフランジ８ｃを有し、このフランジ８ｃから光軸方向後方に向けて、一対のばね収納円筒部８ｄが形成されている。一対のばね収納円筒部８ｄは、２群移動環８の内周面に沿う位置に設けられており、それぞれのばね収納円筒部８ｄの内側は、円筒状の倒れ規制面（倒れ防止部）８ｆを有する収納空間８ｅになっている。収納空間８ｅの前端部はフランジ８ｃを貫通して光軸方向前方へ向け開放されており、収納空間８ｅの後端部も光軸方向後方へ向けて開放されている。ばね収納円筒部８ｄ（倒れ規制面８ｆ）の中心軸は、撮影光軸Ｚと略平行である。

ばね収納円筒部８ｄの内部には、２群移動環８の中心軸側から外径方向へ向けてばね掛け突起（ばね掛け部）３２が立設されている。図１４ないし図１９に示すように、ばね掛け突起３２は、ばね収納円筒部８ｄの内壁面に接続する基部３２ａと、該基部３２ａ上に設けた角柱状の頭部３２ｂを有する。頭部３２ｂは、光軸方向後方に突出する脱落防止爪３２ｃと、前方に突出する係合案内突部３２ｄを有している。係合案内突部３２ｄのうち２群移動環８の外径側に向く領域には、傾斜当接面（変形ガイド面）３２ｅが形成されている。傾斜当接面３２ｅは、光軸方向前方から後方へ進むにつれて徐々に２群移動環８の中心軸側から外径側に近付く傾斜面であり、係合案内突部３２ｄの側断面形状は、この傾斜当接面３２ｅを斜辺とした直角三角形のような形をしている（図１５ないし図１９参照）。ばね掛け突起３２の頭部３２ｂはさらに、傾斜当接面３２ｅに続く径方向の最外縁部に、倒れ規制面８ｆに対向する外縁面３２ｆを有している。外縁面３２ｆは、ばね収納円筒部８ｄの軸線と略平行な面であり、外縁面３２ｆと、倒れ規制面８ｆのうち該外縁面３２ｆに対向する領域との間には、図１５に符号Ｗで示す一定幅の間隔が確保されている。この外縁面３２ｆの後端部に前述の脱落防止爪３２ｃが設けられており、脱落防止爪３２ｃから基部３２ａ側に向けて径方向面３２ｇが形成されている。径方向面３２ｇは、２群移動環８の径方向を向く平面である。

ばね収納円筒部８ｄとその内部のばね掛け突起３２は、２群移動環８の周方向に位置を異ならせて一対が設けられている。一対のばね掛け突起３２の周方向位置は、第３繰出筒１１に設けた一対のばね掛け突起１１ｃの周方向位置に対応しており、この一対のばね掛け突起３２と一対のばね掛け突起１１ｃの間に、一対の接近付勢ばね２７が張設される。接近付勢ばね２７は、円筒状のコイル部２７ａの両端部に一対のフック部２７ｂを有する引張コイルばねである。図１５ないし図１９に示すように、接近付勢ばね２７のコイル部２７ａの外径サイズは、ばね収納円筒部８ｄの倒れ規制面８ｆの内径サイズよりも若干小さく、該コイル部２７ａを収納空間８ｅ内に挿入することができる。一対のフック部２７ｂは、コイル部２７ａの両端部の一巻きを略直角に曲げ起こして形成された丸フックであり、図１５ないし図１９に示すように、各フック部２７ｂは、コイル部２７ａの径方向の略中央に位置している。

ズームレンズ鏡筒４０の製造工程や修理時の組み立て作業において一対の接近付勢ばね２７を張設するときには、まず、各接近付勢ばね２７を２群移動環８側に組み付けておき、続いて第３繰出筒１１側に取り付けるとよい。その具体的手順を説明する。接近付勢ばね２７を２群移動環８へ組み付ける際には、図１５に示すように、コイル部２７ａの軸線がばね収納円筒部８ｄの軸線と略一致するように接近付勢ばね２７の向きを整えた上で、２群移動環８の前端側から後端側へ向けて、接近付勢ばね２７をばね収納円筒部８ｄの収納空間８ｅへ挿入していく。接近付勢ばね２７が挿入方向へ所定量移動されると、ばね収納円筒部８ｄの収納空間８ｅ内に一方のフック部２７ｂが進入し、図１６に示すように、この進入されたフック部２７ｂの先端部が、ばね掛け突起３２の傾斜当接面３２ｅに当接する。傾斜当接面３２ｅは、接近付勢ばね２７の挿入方向（光軸方向後方）へ進むほど２群移動環８の外径方向への突出量を大きくする傾斜面である。よって、図１６に示す傾斜当接面３２ｅとフック部２７ｂの当接状態から接近付勢ばね２７の挿入を続けると、傾斜当接面３２ｅの形状に沿ってフック部２７ｂを外径方向に押し出す分力が作用し、図１７に示すように、フック部２７ｂが弾性変形して該フック部２７ｂの先端部付近が外縁面３２ｆ上に乗り上げる。このとき、フック部２７ｂの弾性変形の反作用として、コイル部２７ａを撓ませようとする力が作用するが、図１７の状態ではコイル部２７ａの一部もばね収納円筒部８ｄ（収納空間８ｅ）内に進入しており、該コイル部２７ａの外周部が倒れ規制面８ｆに当て付くことにより、コイル部２７ａの径方向移動（撓み）は制限される。よって、コイル部２７ａを座屈させることなく、ばね収納円筒部８ｄへの接近付勢ばね２７の挿入作業を行うことができる。

さらに接近付勢ばね２７の挿入を続けると、フック部２７ｂが弾性変形された状態を維持しつつ、該フック部２７ｂの先端部が外縁面３２ｆ上を摺動し、やがて図１８に示すように、フック部２７ｂの先端部が脱落防止爪３２ｃにかかる位置まで達する。図１８の状態は、接近付勢ばね２７が収納空間８ｅに対して最も奥まで挿入された状態であり、係合案内突部３２ｄの先端部がコイル部２７ａの内側に若干入り込んでいる。この状態で基部３２ａがコイル部２７ａに干渉しないようにするべく、基部３２ａと係合案内突部３２ｄの間には段差が設けられている。接近付勢ばね２７を図１８の位置から若干量押し込むと、図１９に示すように、フック部２７ｂの先端部が脱落防止爪３２ｃを乗り越えて、頭部３２ｂの後端側の径方向面３２ｇに係合する。脱落防止爪３２ｃの後端部には、フック部２７ｂを径方向面３２ｇとの係合方向に移動させやすくするための傾斜面（面取り）が形成されている。そして、フック部２７ｂが径方向面３２ｇに係合すると、外縁面３２ｆ側（外径方向）へのフック部２７ｂの移動が脱落防止爪３２ｃによって規制され、フック部２７ｂが外れなくなる。このとき、図２０に示すように、ばね掛け突起３２の頭部３２ｂは、環状をなすフック部２７ｂの内周部に対して、傾斜当接面３２ｅ両側の２つの角部と、径方向面３２ｇ両側の２つの角部の計４箇所で内接する。このように複数箇所で内接させることにより、フック部２７ｂが安定し、ばね掛け突起３２から外れにくくなる。

図１９及び図２０に示す係合状態では、接近付勢ばね２７に対してコイル部２７ａの軸線方向への移動力を与えても、ばね掛け突起３２の頭部３２ｂとフック部２７ｂの係合は解除されない。例えば、ばね掛け突起３２における径方向面３２ｇは、傾斜当接面３２ｅのようにフック部２７ｂを弾性変形させる分力を生じさせる形状ではない。そのため、ばね収納円筒部８ｄから抜き取る方向（図１９の左方）への移動力を接近付勢ばね２７に与えても、フック部２７ｂが脱落防止爪３２ｃを乗り越えて外縁面３２ｆ側に外れることがない。

図１９及び図２０の係合状態ではさらに、接近付勢ばね２７のコイル部２７ａを囲む倒れ規制面８ｆによって、該コイル部２７ａの径方向への移動を規制している。倒れ規制面８ｆが存在しないと仮定した場合、接近付勢ばね２７のコイル部２７ａを図１９の下方に向けて撓ませることによって、フック部２７ｂとばね掛け突起３２の係合が外れる可能性がある。これに対し、倒れ規制面８ｆを設けることで、このようなコイル部２７ａの変形を規制し、フック部２７ｂとばね掛け突起３２の係合状態を維持させることができる。ばね掛け突起３２から接近付勢ばね２７を取り外すためには、フック部２７ｂを図１９の右方へ引っ張りながら同図中の下方へ弾性変形させて脱落防止爪３２ｃを乗り越えさせるという手順が必要であり、意図的に外そうとしない限り、フック部２７ｂが脱落することはない。

すなわち、２群移動環８に対して接近付勢ばね２７を組み付ける際には、一方のフック部２７ｂを先頭にして接近付勢ばね２７をばね収納円筒部８ｄ内に挿入していくだけで、フック部２７ｂとばね掛け突起３２を自動的に係合させることができる。そして、フック部２７ｂとばね掛け突起３２が一旦係合した後は、この係合が不用意に外れることがないので、フック部２７ｂの脱落を防ぐために接着したり手で押さえておいたりする手間が不要となる。

以上のようにして２群移動環８に一対の接近付勢ばね２７を組み付けた後、２群移動環８のばね掛け突起３２に係合されていない側のフック部２７ｂを、第３繰出筒１１のばね掛け突起１１ｃに係合させる。フック部２７ｂをピンセットなどの器具でつまみ、フランジ１１ｂを越える位置まで前方に引っ張ることで、フック部２７ｂをばね掛け突起１１ｃへ係合させることができる。こうして２群移動環８と第３繰出筒１１の間に張設された接近付勢ばね２７は、第３繰出筒１１を光軸方向後方に付勢して、カムフォロア２５と１群カム溝９ｂの間のバックラッシュを取り、２群移動環８を光軸方向前方に付勢して、カムフォロア８ｂと２群カム溝９ａの間のバックラッシュを取り、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の位置精度を向上させる。

以上のように、本実施形態によるばね張設構造によれば、２群移動環８と第３繰出筒１１の間に、引張コイルばねである接近付勢ばね２７を極めて容易に張設することができる。特に、接着などの手間をかけることなく、２群移動環８に対して先に接近付勢ばね２７を組み付けておき、その後で第３繰出筒１１へのばね掛け作業を行うことができるので、組付工程の自由度が増す。

但し、本発明は図示実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない限りにおいて変更が可能である。例えば、図示実施形態では、ばね収納円筒部８ｄの倒れ規制面８ｆが、接近付勢ばね２７のコイル部２７ａの外周面全体を覆う完全円筒形状となっているが、ばね掛け突起３２からのフック部２７ｂの脱落を防ぐためには、少なくとも、図１５ないし図１９における図中下方へのコイル部２７ａの移動を規制する領域があれば足りる。つまり、倒れ規制面８ｆを、外縁面３２ｆに対向する側の一部領域にのみに形成された部分円筒面とすることも可能である。さらに、円筒面に限らず、平面やその他の形状の倒れ規制面を採用することも可能である。

また、図示実施形態では、図２０のように、ばね掛け突起３２の４つの角部をフック部２７ｂに内接させているが、フック部とばね掛け突起の当接部分の形状は、これとは異ならせることもできる。例えば、図２０において径方向面３２ｇに相当する部分を、フック部２７ｂの内周面に沿う円弧（円筒）面にして、フック部２７ｂとの係合面積を大きくして係合安定性の向上を図ってもよい。

また、図示実施形態では、接近付勢ばね２７の組付作業性を向上させるためのばね収納円筒部８ｄやばね掛け突起３２が、２群移動環８に設けられているが、第３繰出筒１１側において同様の構造を設けてもよい。

また、図示実施形態では、周方向に位置を異ならせて２つの接近付勢ばね２７が配されているが、本発明において、引張コイルばねと、該引張コイルばねに対応するばね掛け部及び倒れ防止部の数は２つに限定されるものではない。なお、支持安定性の観点から、引張コイルばね、ばね掛け部、倒れ防止部はそれぞれ、図示実施形態のように、周方向に位置を異ならせて複数設けることが好ましい。

また、本発明は図示実施形態のようなズームレンズ鏡筒に好適であるが、単焦点タイプのレンズ鏡筒に適用しても前掲の効果を得ることができる。

本発明を適用した沈胴式のズームレンズ鏡筒の沈胴状態を示す側断面図である。 同ズームレンズ鏡筒のワイド端撮影状態の側断面図である。 同ズームレンズ鏡筒のテレ端撮影状態の側断面図である。 沈胴状態におけるズームレンズ鏡筒の一部を拡大した側断面図である。 ワイド端におけるズームレンズ鏡筒の一部を拡大した側断面図である。 テレ端におけるズームレンズ鏡筒の一部を拡大した側断面図である。 ズームレンズ鏡筒の分解斜視図である。 図７の一部を拡大した分解斜視図である。 図７の別の一部を拡大した分解斜視図である。 図７のさらに別の一部を拡大した分解斜視図である。 第３繰出筒と接近付勢ばねを拡大して示す前方斜視図である。 ２群移動環と接近付勢ばねを拡大して示す前方斜視図である。 ２群移動環の後方斜視図である。 一対のばね掛け突起を結ぶ位置を断面で示した２群移動環の拡大斜視図である。 ２群移動環に対する接近付勢ばねの組み付け手順を示す、ばね収納円筒部とばね掛け突起付近の側断面図である。 図１５の状態から接近付勢ばねを挿入し、フック部が傾斜当接面に当接した状態を示す側断面図である。 図１６の状態から接近付勢ばねの挿入を続け、傾斜当接面の案内によってフック部が径方向に弾性変形された状態を示す側断面図である。 図１７の状態からさらに接近付勢ばねを挿入し、フック部の先端部が脱落防止爪まで達した状態を示す側断面図である。 図１８に続いて、接近付勢ばねのフック部が脱落防止爪を乗り越えて、ばね掛け突起の径方向面に係合した状態を示す側断面図である。 図１９のXX-XX断面線に沿う、接近付勢ばねのフック部とばね掛け突起の係合状態を示す断面図である。

４ １群レンズ枠
５ ２群レンズ枠
６ ３群レンズ枠
７ シャッタユニット
８ ２群移動環（相対移動部材）
８ａ 直進案内溝
８ｂ フォロア突起
８ｃ フランジ
８ｄ ばね収納円筒部
８ｅ 収納空間
８ｆ 倒れ規制面（倒れ防止部）
９ カム環
９ａ ２群カム溝
９ｂ １群カム溝
１０ ２群直進案内板
１１ 第３繰出筒（相対移動部材）
１１ａ 係合突起
１１ｂ フランジ
１１ｃ ばね掛け突起
１２ 第２繰出筒
１３ 直進案内環
１４ 第１繰出筒
１５ ヘリコイド環
１６ 固定環
１７ ＣＣＤ支持板
１８ ローパスフィルタ
２０ ＣＣＤ
２３ １群支持環
２４ 付勢板ばね
２５ カムフォロア
２６ ガイドローラ
２７ 接近付勢ばね（付勢手段、引張コイルばね）
２７ａ コイル部
２７ｂ フック部
２８ 離間付勢ばね
２９ ズームモータ
３０ ズームギヤユニット
３１ フォーカスモータ
３２ ばね掛け突起（ばね掛け部）
３２ａ 基部
３２ｂ 頭部
３２ｃ 脱落防止爪
３２ｄ 係合案内突部
３２ｅ 傾斜当接面（変形ガイド面）
３２ｆ 外縁面
３２ｇ 径方向面
４０ ズームレンズ鏡筒
Ａ 絞り
Ｌ１ 第１レンズ群
Ｌ２ 第２レンズ群
Ｌ３ 第３レンズ群
Ｓ シャッタ
Ｚ 撮影光軸

Claims (10)

1. 光軸方向に相対移動可能で少なくとも一方が光学部材を支持する一対の相対移動部材と、該一対の相対移動部材を接近する方向に付勢する付勢手段を有するレンズ鏡筒において、
   上記付勢手段は、コイル部と、該コイル部の両端に設けた一対のフック部を有する引張コイルばねからなり、
   一対の相対移動部材の少なくとも一方に、
   上記コイル部の軸線に沿う方向の引張コイルばねの接近移動によりフック部と係合し、該係合状態では、引張コイルばねの軸線方向への移動力によってはフック部との係合を解除しないばね掛け部と；
   該ばね掛け部に上記フック部が係合しているとき、引張コイルばねのコイル部の径方向移動を規制する倒れ防止部と；
   を備えたことを特徴とするレンズ鏡筒のばね張設構造。
2. 請求項１記載のレンズ鏡筒のばね張設構造において、上記ばね掛け部は、引張コイルばねをばね掛け部に接近させたときフック部に当接し、該ばね掛け部を乗り越えるようにフック部を径方向へ弾性変形させる変形ガイド面を備えているレンズ鏡筒のばね張設構造。
3. 請求項２記載のレンズ鏡筒のばね張設構造において、上記ばね掛け部はさらに、引張コイルばねのフック部が該ばね掛け部を乗り越えて係合したとき、該フック部の径方向移動を規制する脱落防止爪を備えているレンズ鏡筒のばね張設構造。
4. 請求項２または３記載のレンズ鏡筒のばね張設構造において、上記倒れ防止部は、少なくとも上記変形ガイド面によるフック部の弾性変形方向へのコイル部の移動を規制するレンズ鏡筒のばね張設構造。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒のばね張設構造において、上記倒れ防止部は、上記ばね掛け突起を囲む円筒状面であるレンズ鏡筒のばね張設構造。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒のばね張設構造において、倒れ防止部を有する相対移動部材は環状体であり、倒れ防止部は、この環状体の内周面に沿って形成されているレンズ鏡筒のばね張設構造。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒のばね張設構造において、フック部は円環状をなす丸フックであり、ばね掛け部は、該丸フックに対して４つの角部で内接する矩形断面形状を有するレンズ鏡筒のばね張設構造。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒のばね張設構造において、上記引張コイルばねと、該引張コイルばねに対応するばね掛け部及び倒れ防止部はそれぞれ、光軸を囲む周方向に位置を異ならせて複数設けられているレンズ鏡筒のばね張設構造。
9. 請求項１ないし８のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒のばね張設構造において、上記一対の相対移動部材はそれぞれ、ズームレンズを構成するレンズ群を支持しているレンズ鏡筒のばね張設構造。
10. 請求項１ないし９のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒のばね張設構造において、上記一対の相対移動部材は、共通のカム環の回転によってそれぞれ光軸方向へ相対移動されるレンズ鏡筒のばね張設構造。
    
    

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