JP2009037162A - 円筒成形品、レンズ鏡筒、カメラおよび射出成形用金型 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストの低減を図りつつ寸法精度の向上を実現できる円筒成形品および射出成形用金型を提供する。
【解決手段】円筒成形品としての駆動枠３４は、駆動枠本体３４ａと、３つの第１カム溝３４ｃと、３つの第２カム溝３４ｄと、３つの高密度領域Ｈと、３つのカムピン４３と、を有している。カムピン４３は、隣り合う高密度領域Ｈの円周方向の中央に位置する第１中心線Ｘ１と、高密度領域Ｈと、の円周方向間に配置されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、円筒成形品および射出成形用金型、特に、カメラのレンズ鏡筒に用いられる円筒成形品およびその射出成形用金型に関する。

従来のレンズ鏡筒として、例えば多段沈胴式のレンズ鏡筒が知られている。この種のレンズ鏡筒は、径が異なる複数の円筒部材の回転運動を軸方向の直進運動の変換するために、例えば、複数の円筒部材には３本のカム溝およびカム溝に係合する３本のカムピンが設けられている。
一般的に、円筒部材の内周側にカム溝を加工するのは困難である。このため、レンズ鏡筒を構成する円筒部材は射出成形により成形されている。射出成形装置は主に、射出成形用金型と、金型内に溶融された成形材料を射出する射出装置から構成されている。射出装置は成形材料の射出圧力および射出速度を調節可能である。
射出成形用金型には、キャビティと、スプールと、複数のランナーと、複数のゲートと、が設けられている。キャビティは成形品を成形するための空洞である。スプールは射出装置から射出される成形材料が通る流路である。ランナーは成形材料をスプールからキャビティへ導く。ゲートはキャビティからランナーへ成形材料が逆流するのを防止するための絞り部であり、ランナーとキャビティとの間に配置されている。円筒成形品の場合、成形材料が均等に流れるように、複数のランナーは円筒方向に等ピッチで配置される。それに伴い、複数のゲートも円周方向に等ピッチで配置される。

射出成形工程は主に、金型の温度を調節する温度調節工程と、成形材料を金型内に充填する充填工程と、金型内で成形品を冷却する保圧冷却工程と、から構成されている。保圧冷却工程では、射出装置により所定の圧力が保持される。これにより、熱収縮した部分に成形材料が供給され、熱収縮による成形品の変形を抑制できる。
しかし、カム溝により円筒成形品の肉厚は不均一となる。このため、保圧冷却工程において厚肉部と薄肉部とで冷却速度に差が生じ、部分ごとで熱収縮率が変化する。この結果、円筒成形品の真円度が低下し、設計値通りの円筒成形品を得ることができない。保圧冷却工程で圧力が保持されていても、カム溝の形状によっては成形品の変形を抑制できない場合がある。
レンズ鏡筒を構成する円筒成形品の真円度が低下すると、カム溝の半径方向の位置が設計値に対してずれる。この結果、複数の円筒成形品に保持されるレンズ群の位置がずれ、撮像光学系の光学性能が劣化する。また、カム溝の半径方向の位置が設計値に対してずれると、カム溝とカムピンとの摺動抵抗が増大し、スムーズなズーミング動作が妨げられる。この結果、余分な駆動力が必要となり、消費電力が増大する。

そこで、従来の射出成形においては、射出成形用金型に補正を行うことが一般的に行われている。具体的には、従来の金型設計においては、経験やシミュレーションに基づいて熱収縮による変形が予測される。予測された変形量に応じて、成形品の形状に合った金型が製作される。次に、製作された金型を用いて試作品が成形される。試作品の各部の寸法が測定され、設計値と測定値との誤差が算出される。この寸法誤差をオフセット値として金型補正が行われる（例えば、特許文献１、２を参照）。レンズ鏡筒に用いられる円筒成形品の場合、金型のキャビティが真円でない円筒状の空洞として形成される。
設計値と測定値との誤差が大きい場合は、金型の加工量が大きくなり、金型補正に要する時間が長くなる。また、設計値と測定値との誤差が大きい場合は、初期の金型により成形された試作品に比べて、修正後の金型補正により成形された試作品における各部の寸法変化量が大きくなる。このため、１回目の金型補正で設計値通りの成形品が得られる可能性が低くなり、金型補正の回数が増加する。

逆に、初期の金型による試作品において設計値と測定値との誤差が小さい場合、金型加工に要する時間が短くなるとともに、１回目の金型補正で設計値通りの円筒成形品が得られる可能性が高くなる。
以上に述べたように、射出成形用金型においては、成形品の設計値からの誤差がなるべく小さくなることが好ましい。
特許第３５２３２４９号公報 特許第２９５５５０９号公報

一方で、デジタルカメラの分野においては、携帯性能の向上のため、本体のさらなる小型化が求められている。具体的には、本体の小型化に大きく貢献すると考えられるレンズ鏡筒の小型化が求められている。レンズ鏡筒を小型化するために、ズーミングにおいて焦点距離の変化比を大きくすることが考えられる。それに伴い、カム溝の形状が複雑になり、円筒成形品の肉厚差が大きくなる。このため、レンズ鏡筒の小型化は円筒成形品における寸法精度の低下を助長する。
また、円筒成形品にカムピンが設けられている場合、円筒成形品が半径方向に変形することで、カムピンの半径方向の位置が変化する。このため、カムピンを相手側のカム溝に嵌め込むことができない場合、あるいはカムピンがカム溝と必要以上に干渉する場合、などが考えられる。

しかし、特許文献１、２に記載の従来技術では、寸法誤差の測定方法、あるいは寸法誤差をシミュレーションにより予測し金型設計に取り入れる方法が提案されているだけに過ぎない。
カム溝を有する円筒成形品を射出成形する場合には、カム溝の形状と真円度との間には何らかの関係があると考えられるが、その関係は未だ解明されていない。このため、従来の射出成形用金型では、様々なカム溝の形状に対応できたとしても、金型補正の回数が増大するおそれがある。
本発明の課題は、製造コストの低減を図りつつ寸法精度の向上を実現できる円筒成形品および射出成形用金型を提供することにある。

第１の発明に係る円筒成形品は射出成形により成形される部材である。この円筒成形品は、円筒部と、少なくとも３つのカム溝と、少なくとも３つのカムピンと、少なくとも３つの高密度領域と、を有している。カム溝は円筒部の内周面および外周面のうち一方に形成されている。カムピンは円筒部の内周面および外周面のうち他方に形成されている。高密度領域は、カム溝が形成されている面において、円筒部の軸方向寸法に対する少なくとも３つのカム溝が占める軸方向寸法の割合が最も高い。カムピンは、隣り合う高密度領域の円周方向の中央に位置する第１中心線と、隣り合う高密度領域のうち一方である第１高密度領域と、の円周方向間に配置されている。
この円筒成形品では、第１高密度領域と第１中心線との円周方向間にカムピンが配置されている。このため、円筒部において半径方向内側に迫り出す部分と半径方向外側に迫り出す部分との中央付近にカムピンを配置することができる。これにより、カムピンの半径方向の位置精度が円筒部の変形の影響を受けにくくなり、金型の修正の回数を減らすことができる。すなわち、この円筒成形品では、製造コストの低減を図りつつ寸法精度を確保することができる。

第２の発明に係る円筒成形品は、第１の発明に係る円筒成形品において、少なくとも３つの低密度領域をさらに備えている。低密度領域は、カム溝が形成されている面において、円筒部の軸方向寸法に対する少なくとも３つのカム溝が占める軸方向寸法の割合が最も低い。カムピンは、高密度領域と低密度領域との円周方向間に配置されている。
第３の発明に係る円筒成形品は、第１または第２の発明に係る円筒成形品において、カムピンが、第１高密度領域と第１中心線との円周方向の中央に位置する第２中心線と、第１高密度領域と、の円周方向間に配置されている。
第４の発明に係る円筒成形品は、第１から第３のいずれかの発明に係る円筒成形品において、少なくとも３つのカムピンが円周方向に等ピッチで配置されている。
第５の発明に係るレンズ鏡筒は撮像光学系を保持するためのレンズ鏡筒である。このレンズ鏡筒は、第１から４のいずれかの発明に係る円筒成形品と、レンズ枠と、を有している。レンズ枠は、撮像光学系に含まれるレンズ群が固定され、カム溝に係合する少なくとも３つの第２カムピンを有している。

第６の発明に係るカメラは、第５の発明に係るレンズ鏡筒と、レンズ鏡筒に保持される撮像光学系と、撮像光学系により形成された被写体の光学像を撮像する撮像部と、レンズ鏡筒を保持する外装部と、を有している。
第７の発明に係る射出成形用金型は、少なくとも３つのカム溝を有する円筒成形品を、成形材料により射出成形するための金型である。この金型は、第１部分と、第２部分と、第３部分と、第４部分と、を有している。第１部分は円筒成形品を成形するためのキャビティを有している。第２部分は、成形材料が注入される流路としてのスプールを有している。第３部分は、スプールと接続される３つの第１ランナーを有している。第４部分は、３つの第１ランナーとキャビティとを接続するゲートを有している。第１部分は、少なくとも３つのカムピンと、キャビティの軸方向寸法に対する少なくとも３つのカム溝に対応する部分が占める軸方向寸法の割合が最も高い３つの高密度領域と、を有している。カムピンは、隣り合う高密度領域の円周方向の中央に位置する第１中心線と、隣り合う高密度領域のうち一方である第１高密度領域と、の円周方向間に配置されている。

本発明に係る円筒成形品および射出成形用金型では、製造コストの低減を図りつつ寸法精度を確保することができる。これにより、レンズ鏡筒およびカメラにおいて、製造コストの低減を図りつつ光学性能の安定化を実現できる。

以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
〔１：デジタルカメラの概要〕
図１〜２を用いて本発明に係る円筒成形品が用いられるデジタルカメラ１について説明する。図１および図２にデジタルカメラ１の概略斜視図を示す。図１はレンズ鏡筒３が撮影状態である場合を示している。なお、このデジタルカメラ１は、駆動枠３４のカムピン４３の配置に特徴を有している。カムピン４３の配置については後述する。
デジタルカメラ１は被写体の画像を取得するためのカメラである。デジタルカメラ１には、高倍率化および小型化のために、多段沈胴式のレンズ鏡筒３が搭載されている。
なお、以下の説明では、デジタルカメラ１の６面を以下のように定義する。
デジタルカメラ１による撮影時に被写体側を向く面を前面、その反対側の面を背面とする。被写体の鉛直方向上下とデジタルカメラ１で撮像される長方形の像（一般には、アスペクト比（長辺対短辺の比）が３：２、４：３、１６：９など）の短辺方向上下とが一致するように撮影を行う場合に、鉛直方向上側に向く面を上面、その反対側の面を底面とする。さらに、被写体の鉛直方向上下とデジタルカメラ１で撮像される長方形の像の短辺方向上下とが一致するように撮影を行う場合に、被写体側から見て左側にくる面を左側面、その反対側の面を右側面とする。なお、以上の定義は、デジタルカメラ１の使用姿勢を限定するものではない。

以上の定義によれば、図１は、前面、上面および右側面を示す斜視図ということになる。
なお、デジタルカメラ１の６面だけでなく、デジタルカメラ１に配置される各構成部材の６面も同様に定義する。すなわち、デジタルカメラ１に配置された状態の各構成部材の６面に対して、上述の定義が適用される。
また、図１に示すように、撮像光学系Ｏ（後述）の光軸Ａに平行なＹ軸を有する３次元直交座標系（右手系）を定義する。この定義によれば、光軸Ａに沿って背面側から前面側に向かう方向がＹ軸正方向であり、光軸Ａに直交し右側面側から左側面側に向かう方向がＸ軸正方向であり、Ｘ軸およびＹ軸に直交し底面側から上面側に向かう方向がＺ軸正方向となる。

以下、それぞれの図面において、このＸＹＺ座標系を基準として説明を行う。すなわち、それぞれの図面におけるＸ軸正方向、Ｙ軸正方向、Ｚ軸正方向は、それぞれ同じ方向を示している。
〔２：デジタルカメラの全体構成〕
図１および図２に示すように、デジタルカメラ１は主に、各ユニットを収容する外装部２と、被写体の光学像を形成する撮像光学系Ｏと、撮像光学系Ｏを移動可能に保持するレンズ鏡筒３と、から構成されている。
撮像光学系Ｏは複数のレンズ群から構成されており、複数のレンズ群がＹ軸方向に並んだ状態で配置されている。レンズ鏡筒３は、多段沈胴式であり、外装部２に支持されている。複数のレンズ群は、レンズ鏡筒３によりＹ軸方向に相対的に移動可能なように保持されている。レンズ鏡筒３の構成の詳細については後述する。

外装部２には、光学像に対して光電変換を行う撮像部としてのＣＣＤユニット２１と、ＣＣＤユニット２１により取得された画像を記録する画像記録部１６と、が内蔵されている。外装部２の背面には、ＣＣＤユニット２１により取得された画像を表示する液晶モニタ１５が設けられている。外装部２の上面には、撮影者が撮像動作などの操作を行えるように、レリーズボタン１１と、操作ダイアル１２と、電源スイッチ１３と、ズーム調節レバー１４と、が設けられている。レリーズボタン１１は撮影者が露光のタイミングを入力するためのボタンである。操作ダイアル１２は撮影者が撮影動作に関する各種設定を行うためのダイアルである。電源スイッチ１３は撮影者がデジタルカメラ１のＯＮおよびＯＦＦを操作するためのスイッチである。ズーム調節レバー１４は、撮影者がズーム倍率を調節するためのレバーであり、レリーズボタン１１を中心として所定の角度の範囲内で回転可能である。

なお、図１および図２は、デジタルカメラ１の主要な構成のみを示している。このため、前述の構成以外の構成がデジタルカメラ１に設けられていてもよい。
〔３：レンズ鏡筒の構成〕
図３を用いて、レンズ鏡筒３の全体構成ついて説明する。図３にレンズ鏡筒３の分解斜視図を示す。
図３に示すように、レンズ鏡筒３は主に、外装部２に固定されるベースプレート３１と、ベースプレート３１に固定される駆動源としてのズームモータ３２と、各枠体をベースプレート３１との間に収容する固定枠３３と、ズームモータ３２の駆動力が入力される駆動枠３４と、固定枠３３によりＹ軸方向に移動可能に支持される直進枠３５と、から構成されている。ベースプレート３１にはＣＣＤユニット２１のＣＣＤ２２が取り付けられている。ズームモータ３２としては、例えばステッピングモータなどが挙げられる。

レンズ鏡筒３はさらに、第１レンズ群Ｇ１を保持する第１レンズ枠３６と、第２レンズ群Ｇ２を保持する第２レンズ枠３７と、第３レンズ群Ｇ３を保持する第３レンズ枠３８と、を備えている。第１レンズ群Ｇ１は、例えば全体として負のパワーを持つレンズ群であり、被写体からの光を取り込む。第２レンズ群Ｇ２は、例えば全体として正のパワーを持つレンズ群である。第３レンズ群Ｇ３は、例えば焦点を調節するための正のパワーを持つレンズ群である。第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３により撮像光学系Ｏが構成されている。
（３．１：固定枠）
固定枠３３は、駆動枠３４を案内するための部材であり、ベースプレート３１とともにレンズ鏡筒３の固定側の部材を構成している。固定枠３３はベースプレート３１にねじにより固定されている。固定枠３３は主に、主要部を構成する略筒状の固定枠本体３３ａと、固定枠本体３３ａに回転可能に支持される駆動ギア３３ｂと、から構成されている。

固定枠本体３３ａは、ベースプレート３１に固定されており、内周側に駆動枠３４が配置されている。駆動ギア３３ｂは、ズームモータ３２の駆動力を駆動枠３４に伝達するための部材であり、ズームモータ３２のギア（図示せず）と噛み合っている。固定枠本体３３ａの内周側には、駆動枠３４を案内するための３本のカム溝３３ｃと、直進枠３５を案内するための３本の直進溝３３ｄと、が形成されている。カム溝３３ｃは円周方向に等ピッチで配置されている。直進溝３３ｄは、Ｙ軸方向に延びており、円周方向に等ピッチで配置されている。
（３．２：駆動枠）
駆動枠３４は、第１レンズ枠３６および第２レンズ枠３７を案内するための部材であり、固定枠３３の内周側に配置されている。駆動枠３４は主に、固定枠本体３３ａの内周側に配置される円筒部としての駆動枠本体３４ａと、駆動枠本体３４ａの端部に嵌め込まれたリング部材３４ｂと、から構成されている。

駆動枠本体３４ａの外周側には３本のカムピン４３が設けられており、内周側には３本の第１カム溝３４ｃおよび３本の第２カム溝３４ｄが形成されている。第１カム溝３４ｃは第１レンズ枠３６を案内するための溝である。第２カム溝３４ｄは第２レンズ枠３７を案内するための溝である。３本の第１カム溝３４ｃは円周方向に等ピッチで配置されている。３本の第２カム溝３４ｄは円周方向に等ピッチで配置されている。３本のカムピン４３は、円周方向に等ピッチで配置されており、固定枠３３の３本のカム溝３３ｃに係合している。すなわち、駆動枠３４はカムピン４３を介して固定枠３３に支持されている。
駆動枠本体３４ａの外周側にはギア部３４ｅが形成されている。ギア部３４ｅは固定枠３３の駆動ギア３３ｂと噛み合っている。これにより、ズームモータ３２の駆動力が駆動ギア３３ｂを介して駆動枠３４に伝達される。

駆動枠３４はズームモータ３２の駆動力により光軸Ａ回り（Ｒ１方向およびＲ２方向）に駆動される。例えば、沈胴状態から撮影状態に移行する場合は、ズームモータ３２により駆動枠３４はＲ１側に駆動される。この結果、固定枠３３のカム溝３３ｃに沿ってカムピン４３が移動し、駆動枠３４は固定枠３３に対してＹ軸方向正側に移動する。撮影状態から沈胴状態に移行する場合は、ズームモータ３２により駆動枠３４はＲ２側に駆動される。この結果、駆動枠３４は固定枠３３に対してＹ軸方向負側に移動する。
このように、カム溝３３ｃの形状に応じて、駆動枠３４は固定枠３３に対して回転しながらＹ軸方向に移動可能である。
（３．３：直進枠）
直進枠３５は、第１レンズ枠３６が固定枠３３に対して回転するのを防止するための部材であり、駆動枠３４の内周側に配置されている。直進枠３５は主に、筒状の直進枠本体３５ａと、直進枠本体３５ａの外周側に形成された３本の直進ピン３５ｂと、から構成されている。

直進ピン３５ｂは、駆動枠３４と干渉しないように直進枠本体３５ａのＹ軸方向負側に配置されており、固定枠３３の直進溝３３ｄに係合している。すなわち、直進枠３５は固定枠３３によりＹ軸方向に直進可能に支持されている。
また、直進枠本体３５ａの外周側には、バヨネット溝３５ｅが形成されている。バヨネット溝３５ｅには、駆動枠３４の内周側に形成されたバヨネット（図示せず）が係合している。これにより、直進枠３５は、駆動枠３４に対して回転可能かつＹ軸方向に一体で移動可能である。
すなわち、駆動枠３４が固定枠３３に対して回転すると、直進枠３５は、固定枠３３に対して回転することなく（駆動枠３４に対して回転しながら）、駆動枠３４とともにＹ軸方向へ移動する。

直進枠本体３５ａには、Ｙ軸方向に延びる３本の第１ガイド溝３５ｃおよび３本の第２ガイド溝３５ｄが形成されている。３本の第１ガイド溝３５ｃは円周方向に等ピッチで配置されており、３本の第２ガイド溝３５ｄは円周方向に等ピッチで配置されている。第１ガイド溝３５ｃには第１レンズ枠３６のカムピン３６ｂ（後述）が挿入されている。第２ガイド溝３５ｄには第２レンズ枠３７のカムピン３７ｂ（後述）が挿入されている。すなわち、第１レンズ枠３６および第２レンズ枠３７の固定枠３３に対する回転が、直進枠３５により規制されている。なお、第１ガイド溝３５ｃおよび第２ガイド溝３５ｄにより、第１レンズ枠３６および第２レンズ枠３７のＹ軸方向への移動は規制されていない。
（３．４：第１レンズ枠）
第１レンズ枠３６は、第１レンズ群Ｇ１をＹ軸方向に移動可能に保持するための部材であり、直進枠３５の内周側に配置されている。第１レンズ枠３６は主に、第１レンズ群Ｇ１を内部に収容する第１レンズ枠本体３６ａと、第１レンズ枠本体３６ａの外周側に設けられた３本のカムピン３６ｂと、から構成されている。カムピン３６ｂは、第１ガイド溝３５ｃを貫通した状態で、駆動枠３４の第１カム溝３４ｃに係合している。

駆動枠３４が固定枠３３に対して回転すると、第１ガイド溝３５ｃに沿ってカムピン３６ｂが移動する。このとき、カムピン３６ｂの回転方向の移動は、直進枠３５の第１ガイド溝３５ｃにより規制される。このため、第１カム溝３４ｃおよび第１ガイド溝３５ｃに沿ってカムピン３６ｂはＹ軸方向にのみ移動する。このように、第１レンズ枠３６は、固定枠３３に対して回転することなく、第１カム溝３４ｃの形状に応じて駆動枠３４に対してＹ軸方向に移動可能である。
（３．５：第２レンズ枠）
第２レンズ枠３７は、第２レンズ群Ｇ２をＹ軸方向に移動可能に保持するための部材であり、直進枠３５の内周側であって第１レンズ枠３６のＹ軸方向負側に配置されている。第２レンズ枠３７は主に、第２レンズ群Ｇ２を内部に収容する第１枠５０および第２枠５９と、第１枠５０の外周側に設けられた３本のカムピン３７ｂと、から構成されている。カムピン３７ｂは、第２ガイド溝３５ｄを貫通した状態で、駆動枠３４の第２カム溝３４ｄに係合している。

駆動枠３４が固定枠３３に対して回転すると、第２ガイド溝３５ｄに沿ってカムピン３７ｂが移動する。このとき、カムピン３７ｂの回転方向の移動は、直進枠３５の第２ガイド溝３５ｄにより規制される。このため、第１レンズ枠３６の場合と同様に、第２カム溝３４ｄおよび第２ガイド溝３５ｄに沿ってカムピン３７ｂはＹ軸方向にのみ移動する。
このように、第２レンズ枠３７は、固定枠３３に対して回転することなく、第２カム溝３４ｄの形状に応じて駆動枠３４に対してＹ軸方向に移動可能である。
（３．６：第３レンズ枠）
第３レンズ枠３８は、第３レンズ群Ｇ３をＹ軸方向に移動可能に保持するための部材であり、ベースプレート３１のフォーカスシャフト３１ａ、３１ｂによりＹ軸方向に移動可能に支持されている。第３レンズ枠３８の駆動は、ベースプレート３１に固定されたフォーカスモータ３９により行われる。フォーカスモータ３９により、第３レンズ枠３８はベースプレート３１に対してＹ軸方向に移動する。

（３．７：まとめ）
以上の構成をまとめると、固定枠３３、駆動枠３４および直進枠３５を介して、ズームモータ３２により第１レンズ枠３６および第２レンズ枠３７は光軸Ａに沿った方向に移動可能である。フォーカスモータ３９により第３レンズ枠３８は光軸Ａに沿った方向に移動可能である。
したがって、これらの構成により、撮像光学系Ｏのズーム倍率およびフォーカスを調節可能な沈胴式のレンズ鏡筒３が実現される。
〔４．円筒成形品および射出成形用金型〕
本実施の形態に係る円筒成形品および射出成形用金型について説明する。ここでは、成形品として駆動枠３４を例に説明する。図４に成形品８０および射出成形用金型７０の概略図を示す。図４（ａ）は成形品８０および射出成形用金型７０の概略斜視図であり、図４（ｂ）は成形品８０の軸方向から見た平面図である。

（４．１：成形品）
図４に示すように、成形品８０は、射出成形後に金型７０から取り出された合成樹脂製の成形品である。合成樹脂としては、例えばポリカーボネートなどの熱可塑性樹脂が挙げられる。成形品８０は主に、円筒成形品としての駆動枠３４と、流路部８１と、から構成されている。流路部８１は射出成形後に駆動枠３４から切り離される。前述のように、駆動枠３４の内周側には合計６本のカム溝（第１カム溝３４ｃ、第２カム溝３４ｄ）が形成されている。
流路部８１は、射出成形時に金型７０内の流路により成形される部分であり、スプール部８２と、スプール部８２に連結される６本のランナー部８４aと、６つのゲート部８４ｂと、から構成されている。ランナー部８４aは円周方向に等ピッチで配置されている。ゲート部８４ｂは、例えば円周方向に等ピッチで配置されており、駆動枠３４の軸方向を向く環状の端面に配置されている。

（４．２：カムピンの配置）
この駆動枠３４は、カムピン４３の配置に特徴を有している。図５および図６を用いてカムピン４３の配置について説明する。図５に駆動枠３４の内周側展開図を示す。図６に駆動枠３４の内周側のカム溝３４ｄの配置と真円度ずれ量との関係を示す。なお、ここでは成形品８０の構成を用いて配置を説明するが、成形品８０の構成と金型７０の構成とは対応しているため、以下の説明は成形品８０のみでなく、金型７０にも対応していると言える。
図４に示すように、３つのカムピン４３は円周方向に等ピッチで配置されている。図５に示すように、駆動枠３４の内周側には、３本の第１カム溝３４ｃおよび３本の第２カム溝３４ｄが形成されている。３本の第１カム溝３４ｃは、それぞれ同じ形状を有しており、円周方向に等ピッチで配置されている。３本の第２カム溝３４ｄは、それぞれ同じ形状を有しており、円周方向に等ピッチで配置されている。第１カム溝３４ｃおよび第２カム溝３４ｄは、互いに交わらないように円周方向に交互に配置されている。

第１カム溝３４ｃは、第１カム溝本体Ｃ２と、第１カム溝本体Ｃ２の一方の端部に形成された第１導入溝Ｃ３と、から構成されている。第１導入溝Ｃ３は軸方向に延びており、駆動枠本体３４ａの端部を貫通している。第１カム溝本体Ｃ２の他方の端部Ｃ１は軸方向に貫通していない。
第２カム溝３４ｄは、第２カム溝本体Ｄ２と、第２カム溝本体Ｄ２における一方の端部に形成された第２導入溝Ｄ１と、第２カム溝本体Ｄ２における他方の端部に形成された第３導入溝Ｄ３と、から構成されている。第２導入溝Ｄ１および第３導入溝Ｄ３は軸方向に延びており、駆動枠本体３４ａの端部を貫通している。
本実施形態においては、第１カム溝３４ｃは端部Ｃ１から第１導入溝Ｃ３まで同じ幅である。第２カム溝３４ｄは第２導入溝Ｄ１から第３導入溝Ｄ３まで同じ幅である。また、第１カム溝３４ｃおよび第２カム溝３４ｄは同じ幅である。

駆動枠３４は、第１カム溝３４ｃおよび第２カム溝３４ｄにより肉厚が不均一である。具体的には、駆動枠３４の内周面には、カム溝の占める割合が最も高い３つの高密度領域Ｈと、カム溝の占める割合が最も低い３つの低密度領域Ｌと、が存在する。３つの高密度領域Ｈは円周方向に等ピッチで配置されている。３つの低密度領域Ｌは円周方向に等ピッチで配置されている。
高密度領域Ｈは、駆動枠３４の内周面において、駆動枠３４の軸方向寸法に対する第１カム溝３４ｃおよび第２カム溝３４ｄが占める軸方向寸法の割合が最も高い領域である。低密度領域Ｌは、駆動枠３４の内周面において、駆動枠３４の軸方向寸法に対する第１カム溝３４ｃおよび第２カム溝３４ｄが占める軸方向寸法の割合が最も低い領域である。図５に示すように、高密度領域Ｈは、第１導入溝Ｃ３が軸方向に延びる部分と一致している。低密度領域Ｌは、第１カム溝３４ｃと第２カム溝３４ｄとが円周方向に延びている部分と一致している。

高密度領域Ｈおよび低密度領域Ｌの決定方法について説明する。図７に示すように、２
本の第１カム溝３４ｃおよび第２カム溝３４ｄが形成されている場合を想定する。駆動枠３４（より詳細には駆動枠本体３４ａ）の軸方向寸法をＷ０、第１カム溝３４ｃの軸方向寸法をＷ１、第２カム溝３４ｄの軸方向寸法をＷ２とする。この場合、「駆動枠３４の軸方向寸法に対する第１カム溝３４ｃおよび第２カム溝３４ｄが占める軸方向寸法の割合」であるＰとは、Ｐ＝（Ｗ１＋Ｗ２）／Ｗ０で表される。割合Ｐが最大である線の集合体が高密度領域Ｈであり、割合Ｐが最小である線の集合体が低密度領域Ｌである。
ここで、カムピン４３とカム溝との配置について詳細に説明する。
図６に示すように、カム溝３４ｄの形状と駆動枠３４（円筒成形品）の成形時の反り変形との関係を調査した結果、駆動枠３４は、高密度領域Ｈでは半径方向内側に変形し、低密度領域Ｌでは半径方向外側に変形する傾向にある。これは、高密度領域Ｈでは駆動枠３４の板厚が周辺部分に比べて薄く、折れ曲がりやすいためである、と考えられる。つまり、駆動枠３４の変形パターンは、主に高密度領域Ｈの位置により決定されることが分かる。これにより、高密度領域Ｈ付近にカムピン４３を配置すると、カムピン４３の半径方向位置が内側にずれ、高密度領域Ｈ同士の円周方向の中央付近に配置された低密度領域Ｌ付近にカムピン４３を配置すると、カムピン４３の半径方向位置が外側にずれる。この結果、カムピン４３の半径方向の位置精度が設計公差を満足しない。

そこで、カムピン４３の位置精度が設計公差を満足するように、この駆動枠３４では、主に高密度領域Ｈを基準にカムピン４３の位置が決定されている。具体的には図５および図６に示すように、高密度領域Ｈと低密度領域Ｌとの円周方向間にカムピン４３が配置されている。カムピン４３は、隣り合う高密度領域Ｈの円周方向の中央に位置する第１中心線Ｘ１と、高密度領域Ｈ（第１高密度領域）と、の円周方向間に配置されている。高密度領域Ｈは、第３導入溝Ｄ３の幅とほぼ同じ円周方向寸法を有する領域であり、円周方向の中心線である基準線Ｈ１を有している。隣り合う基準線Ｈ１同士の円周方向の中央に第１中心線Ｘ１が配置されている。このため、基準線Ｈ１と第１中心線Ｘ１との円周方向間の距離（Ｌ１）は等しい。
また、カムピン４３は、高密度領域Ｈと第１中心線Ｘ１との円周方向の中央に位置する第２中心線Ｘ２と、高密度領域Ｈと、の円周方向間に配置されている。より詳細には、第２中心線Ｘ２は、高密度領域Ｈの基準線Ｈ１と第１中心線Ｘ１との円周方向の中央に配置されている。基準線Ｈ１と第２中心線Ｘ２との円周方向間の距離は、第２中心線Ｘ２と第１中心線Ｘ１との円周方向間の距離と同じ長さ（Ｌ２）である。カムピン４３は、第２中心線Ｘ２と第２中心線Ｘ２に最も近い基準線Ｈ１との円周方向間であって第２中心線Ｘ２付近に配置されている。すなわち、隣り合う高密度領域Ｈの間の領域を円周方向に４等分した場合において、高密度領域Ｈから１／４の領域にカムピン４３の位置は設定されている。

このように、高密度領域Ｈを基準にカムピン４３の位置を決定し、第２中心線Ｘ２付近にカムピン４３を配置することで、半径方向内側に迫り出す部分（例えば高密度領域Ｈ）と半径方向外側に迫り出す部分（例えば低密度領域Ｌ）との円周方向の中央付近に、カムピン４３を配置することができる。このため、カムピン４３の半径方向の位置精度が駆動枠本体３４ａの変形の影響を受けにくくなり、金型の修正の回数を減らすことができる。これにより、この駆動枠３４では、製造コストの低減を図りつつ寸法精度を確保することが可能となる。
（４．３：射出成形用金型）
射出成形用金型７０は、射出成形に用いられる金型であり、主に、第１部分７１と、第２部分７２と、第３部分７３と、第４部分７９と、から構成されている。金型７０は複数の部品から構成されているが、第１部分７１〜第４部分７９は異なる機能を有する部分という意味で分けられている。したがって、各部分７１〜７３、７９が異なる部品で構成されている、ということを限定するものではない。

第１部分７１には、駆動枠３４を成形するためのキャビティ７１ａが形成されている。キャビティ７１ａは、例えば２つの金型部品（図示せず）を組み合わせることで形成される。キャビティ７１ａにより第１カム溝３４ｃ、第２カム溝３４ｄおよびカムピン４３を有する駆動枠３４が成形される。このため、第１部分７１は、第１カム溝３４ｃに対応する部分、第２カム溝３４ｄに対応する部分およびカムピン４３に対応する部分を有している。
第２部分７２には、溶融された成形材料が射出装置（図示せず）から注入されるスプール７２ａが形成されている。例えば、スプール７２ａは筒状のスプールブッシュ（図示せず）により形成される。スプール７２ａによりスプール部８２が成形される。
第３部分７３には、スプール７２ａと接続される６本のランナー７４ａが形成されている。第４部分７９には、６つのゲート７４ｂが形成されている。ランナー７４ａの一方の端部は、スプール７２ａと接続されており、他方の端部はゲート７４ｂと接続されている。ランナー７４ａによりランナー部８４ａが成形され、ゲート７４ｂによりゲート部８４ｂが成形される。

〔５：デジタルカメラの動作〕
図１〜図３を用いて、デジタルカメラ１の動作について説明する。
（５．１：電源ＯＦＦ時の状態）
電源スイッチ１３がＯＦＦの状態では、レンズ鏡筒３が外装部２のＹ軸方向の外形寸法内に収まるように、レンズ鏡筒３は沈胴状態（レンズ鏡筒３のＹ軸方向の寸法が最も短い状態）で停止している。
（５．２：電源ＯＮ時の動作）
電源スイッチ１３がＯＮに切り換えられると、各部に電源が供給され、レンズ鏡筒３が沈胴状態から撮影状態に駆動される。具体的には、ズームモータ３２により駆動枠３４が固定枠３３に対して所定角度だけＲ１側に駆動される。この結果、駆動枠３４は、固定枠３３に対して回転しながら、カム溝３３ｃの形状に応じて固定枠３３に対してＹ軸方向正側に移動する。

駆動枠３４が固定枠３３に対して回転および直進すると、第１レンズ枠３６および第２レンズ枠３７は、駆動枠３４とともに固定枠３３に対してＹ軸方向正側へ移動する。このとき、第１レンズ枠３６および第２レンズ枠３７は固定枠３３に対して回転しない。
第１レンズ枠３６および第２レンズ枠３７は、駆動枠３４とともにＹ軸方向正側へ移動しながら、第１カム溝３４ｃおよび第２カム溝３４ｄの形状に応じて、駆動枠３４に対してＹ軸方向へ移動する。このとき、第１レンズ枠３６および第２レンズ枠３７はＹ軸方向に相対的に移動する。すなわち、第１レンズ枠３６および第２レンズ枠３７は、駆動枠３４のＹ軸方向への移動量よりも大きい（あるいは小さい）移動量だけ、固定枠３３に対してＹ軸方向に移動する。
駆動枠３４の回転が停止すると、第１レンズ枠３６および第２レンズ枠３７のＹ軸方向への移動も停止し、レンズ鏡筒３は撮影状態になる。

（５．３：撮影時のズーム動作）
ズーム調節レバー１４が望遠側に操作されると、ズーム調節レバー１４の回転角度および操作時間に応じて、ズームモータ３２により駆動枠３４が固定枠３３に対してＲ１側に駆動される。この結果、駆動枠３４、第１レンズ枠３６および第２レンズ枠３７が、全体として固定枠３３に対してＹ軸方向正側に移動し、撮像光学系Ｏのズーム倍率が大きくなる。
ズーム調節レバー１４が広角側に操作されると、ズーム調節レバー１４の回転角度および操作時間に応じて、ズームモータ３２により駆動枠３４が固定枠３３に対してＲ２側に駆動される。この結果、駆動枠３４、第１レンズ枠３６および第２レンズ枠３７が、全体として固定枠３３に対してＹ軸方向負側に移動し、撮像光学系Ｏのズーム倍率が小さくなる。

〔６：効果〕
成形品８０、レンズ鏡筒３、デジタルカメラ１および射出成形用金型７０の効果は以下の通りである。
（６．１）
この成形品８０では、カムピン４３が高密度領域Ｈと第１中心線Ｘ１との円周方向間に配置されている。より詳細には、高密度領域Ｈと第１中心線Ｘ１との円周方向の中央に位置する第２中心線Ｘ２周辺に配置されている。このため、第２中心線Ｘ２付近にカムピン４３を配置することで、半径方向内側に迫り出す部分（例えば高密度領域Ｈ）と半径方向外側に迫り出す部分（例えば低密度領域Ｌ）との円周方向の中央付近に、カムピン４３を配置することができる。この結果、カムピン４３の半径方向の位置精度が駆動枠本体３４ａの変形の影響を受けにくくなり、金型の修正の回数を減らすことができる。これにより、この駆動枠３４では、製造コストの低減を図りつつ寸法精度を確保することが可能となる。

（６．２）
以上に述べたように、このレンズ鏡筒３には寸法精度が確保された駆動枠３４などの成形品８０が用いられている。このため、レンズ群の位置精度が安定し、撮像光学系Ｏの光学性能が安定する。さらに、この成形品８０では金型を修正する回数が減っており、製造コストを低減できる。このように、レンズ鏡筒３の製造コストの低減を図りつつ光学性能の安定化を実現できる。また、このデジタルカメラ１では、撮像光学系Ｏの光学性能が安定するため、取得された像の画質が安定する。
〔７：その他の実施形態〕
本発明に係る円筒成形品、レンズ鏡筒、カメラおよび射出成形用金型は、前述の実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の修正および変更が可能である。

（７．１）
ゲート部８４ｂの数量は６箇所に限られない。ゲート部８４ｂの数量が６点以外であってもよい。
（７．２）
前述の実施形態では、駆動枠３４の内周面にカム溝３４ｄが形成されている場合について説明している。しかし、駆動枠３４の外周面にカム溝３４ｄが形成され内周面にカムピン４３が形成されている場合も考えられる。また、駆動枠３４の内周面および外周面にカム溝が形成されている場合も考えられる。この場合、高密度領域Ｈおよび低密度領域Ｌの決定は、内周面のカム溝に基づいて行われてもよいし、外周面のカム溝に基づいて行われてもよい。

（７．３）
前述の実施形態では、基準線Ｈ１、第１中心線Ｘ１および第２中心線Ｘ２を基準にカムピン４３の配置が決定されている。しかし、高密度領域Ｈと低密度領域Ｌとの位置関係からカムピン４３の位置が決定されてもよい。

本発明に係る円筒成形品および射出成形用金型は、射出成形により成形された円筒部材の寸法精度が要求される分野において有用である。本発明に係るレンズ鏡筒およびカメラは、光学性能の安定化が求められる分野において有用である。

デジタルカメラの概略斜視図 デジタルカメラの概略斜視図 レンズ鏡筒の分解斜視図 成形品８０および射出成形用金型７０の概略図 駆動枠の内周側展開図 駆動枠のカム溝の配置と真円度ずれ量との関係を示す概略図 高密度領域および低密度領域の決定方法の概略図

符号の説明

１ デジタルカメラ（カメラ）
２ 外装品
３ レンズ鏡筒
１１ レリーズボタン
１２ 操作ダイヤル
１３ 電源スイッチ
１４ ズーム調節レバー
１５ 液晶モニタ
１６ 画像記録部
２１ CCDユニット（撮像部）
３３ 固定枠
３４ 駆動枠（円筒成形品）
３４ａ 駆動枠本体
３４ｂ リング部材
３４ｃ 第１カム溝（カム溝）
３４ｄ 第２カム溝（カム溝）
３４ｅ ギア部
３４ｆ 環状部
３５ 直進枠
３６ 第１レンズ枠
３７ 第２レンズ枠
３８ 第３レンズ枠
４３ カムピン
７０ 射出成形用金型
７１ 第１部分
７１ａ キャビティ
７２ 第２部分
７２ａ スプール
７３ 第３部分
７４ａ 第１ランナー
７４ｂ 第１ゲート
７５ａ 第２ランナー
７５ｂ 第２ゲート
７９ 第４部分
８０ 成形品
８１ 流路部
８２ スプール部
８４ａ 第１ランナー部
８４ｂ 第１ゲート部
Ｈ 高密度領域
Ｌ 低密度領域
Ａ 光軸
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｈ１ 基準線
Ｘ１ 第１中心線
Ｘ２ 第２中心線

Claims (7)

1. 射出成形により成形される円筒成形品であって、
   円筒部と、
   前記円筒部の内周面および外周面のうち一方に形成された少なくとも３つのカム溝と、
   前記円筒部の内周面および外周面のうち他方に形成された少なくとも３つのカムピンと、
   前記カム溝が形成されている面において、前記円筒部の軸方向寸法に対する前記少なくとも３つのカム溝が占める軸方向寸法の割合が最も高い少なくとも３つの高密度領域と、を備え、
   前記カムピンは、隣り合う前記高密度領域の円周方向の中央に位置する第１中心線と、前記隣り合う高密度領域のうち一方である第１高密度領域と、の円周方向間に配置されている、
   円筒成形品。
2. 前記カム溝が形成されている面において、前記円筒部の軸方向寸法に対する前記少なくとも３つのカム溝が占める軸方向寸法の割合が最も低い少なくとも３つの低密度領域をさらに備え、
   前記カムピンは、前記高密度領域と前記低密度領域との円周方向間に配置されている、
   請求項１に記載の円筒成形品。
3. 前記カムピンは、前記第１高密度領域と前記第１中心線との円周方向の中央に位置する第２中心線と、前記第１高密度領域と、の円周方向間に配置されている、
   請求項１または２に記載の円筒成形品。
4. 前記少なくとも３つのカムピンは、円周方向に等ピッチで配置されている、
   請求項１から３に記載の円筒成形品。
5. 撮像光学系を保持するためのレンズ鏡筒であって、
   請求項１から４のいずれかに記載の円筒成形品と、
   前記撮像光学系に含まれるレンズ群が固定され、前記カム溝に係合する少なくとも３つの第２カムピンを有するレンズ枠と、
   を備えたレンズ鏡筒。
6. 請求項５に記載のレンズ鏡筒と、
   前記レンズ鏡筒に保持される撮像光学系と、
   前記撮像光学系により形成された被写体の光学像を撮像する撮像部と、
   前記レンズ鏡筒を保持する外装部と、
   を備えたカメラ。
7. 少なくとも３つのカム溝および少なくとも３つのカムピンを有する円筒成形品を、成形材料により射出成形するための金型であって、
   前記円筒成形品を成形するためのキャビティを有する第１部分と、
   前記成形材料が注入される流路としてのスプールを有する第２部分と、
   前記スプールと接続される３つの第１ランナーを有する第３部分と、
   前記３つの第１ランナーと前記キャビティとを接続するゲートを有する第４部分と、を備え、
   前記第１部分は、前記カムピンに対応する部分と、前記キャビティの軸方向寸法に対する前記少なくとも３つのカム溝に対応する部分が占める軸方向寸法の割合が最も高い３つの高密度領域と、を有しており、
   前記カムピンは、隣り合う前記高密度領域の円周方向の中央に位置する第１中心線と、前記隣り合う高密度領域のうち一方である第１高密度領域と、の円周方向間に配置されている、
   射出成形用金型。

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