JP2009134160A - レンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

【課題】耐衝撃性を改善し、かつ、小型化にも対応可能なレンズ鏡筒を提供する。
【解決手段】レンズ鏡筒１は、周面にカムフオロア３１を有するカム枠５と、カムフオロア３１が嵌合摺接する光軸Ｏと平行に周面に設けられた直進溝３ｃと、該直進溝近傍の同―周面に径方向に突出した突部３ｅとが設けられた回転枠３と、回転枠３と相対的に回転し、かつ、共に光軸方向に移動するため、周面の所定の角度範囲内で、突部３ｅが係合する円周溝４ｅおよび係合壁４ｆと、カムフオロオア３１と係合してカム枠５を光軸方向に変位させるためのカム溝４ｃとが設けられた移動枠４とを有しており、カム枠５に衝撃力が作用した場合、カム溝４ｃを介して移動枠４の外周が外径側に弾性変形して、円周溝４ｅおよび係合壁４ｆが突部３ｅに対して食い込むように変位し、突部３ｅとの係合のはずれが防止される。
【選択図】図１

Description

本発明は、移動枠に対して相対移動、かつ、回転可能な枠部材を有するレンズ鏡筒の耐衝撃構造に関する。

従来のレンズ鏡筒において、円周溝と該円周溝に摺動可能に結合する突起部とからなるバヨネット結合された一対の枠部材、すなわち、移動枠とカム枠とを有するものがある。図５は、上記従来のレンズ鏡筒の一例を示すレンズ鏡筒要部断面図であり、図６は、図５のＢ−Ｂ断面図である。

上記従来のレンズ鏡筒５０は、固定枠（図示せず）に支持される回転枠５１と、移動枠５２と、カム枠５３とを備えている。回転枠５１は、レンズ鏡筒５０の駆動部により回転駆動され、固定枠のカム溝を介して進退移動する。移動枠５２は、回転枠５１に対して突起部５１ｂと円周凸部（円周溝を形成する）５２ｂによりバヨネット結合されており、固定枠に回転規制された状態で回転枠５１とともにレンズ光軸方向に進退移動する。カム枠５３は、３本のカムフォロアを有しており、カムフォロア５４を介して回転枠５１と共に回転駆動され、かつ、カムフォロア５４を介して移動枠５２のカム溝５２ａにより光軸方向に進退駆動される。その進退駆動により図示しないレンズ保持枠を進退駆動する。

近年のカメラの小型化、薄型化の要求からレンズ鏡筒部のコンパクト化が求められている。一方、上記カメラを使用している状態で不用意に落下させた場合などに発生する上記レンズ鏡筒部の破損や係合部の外れ等の事故が生じないような耐衝撃性のあるものが要求されている状況にある。

例えば、上述した図５，６に示す従来のレンズ鏡筒５０が落下等による衝撃力Ｆ0 を受けた場合、カム枠５３のカムフォロア５４と移動枠５２のカム溝５２ａ間に衝撃力Ｆ0 が作用し、移動枠５２のカム溝５２ａの３箇所が外周方向Ｈ1 に膨らむように変形する。その変形に伴って３箇所のカム溝５２ａの間の円弧部分が内周方向Ｈ2 に変位することになる。上記円弧部分には、回転枠５１の突起部５１ｂが係合する円周凸部５２ｂが配されているので、突起部５１ｂと円周凸部５２ｂとの係合が浅くなって、衝撃力Ｆ0 の程度によっては外れてしまう可能性があった。しかし、上記外れを防止するために突起部５１ｂと円周凸部５２ｂとの係合量を増やすとレンズ鏡筒が大型化し、コンパクト化の支障となっていた。

本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、耐衝撃性を改善し、かつ、小型化にも対応可能なレンズ鏡筒を提供することを目的とする。

本発明の請求項１記載のレンズ鏡筒は、周面にカムフオロアを有し、光軸まわりに回転する枠部材と、上記枠部材を回転させるため上記カムフオロアが嵌合摺接する光軸と平行に周面に設けられた直進溝と該直進溝近傍の同―周面に径方向に突出した突部とが設けられた回転枠と、上記回転枠と相対的に回転し、上記回転枠と共に光軸方向に移動するため、周面の所定の角度範囲内で、上記突部が係合する円周溝、若しくは、径方向に張り出した係合壁と上記カムフオロオアと係合して上記枠部材を光軸方向に変位させるため上記所定の角度範囲内に設けられたカム溝とが設けられた移動枠とを有する。

本発明の請求項２記載のレンズ鏡筒は、請求項１記載のレンズ鏡筒において、上記カムフオロアの上記移動枠のカム溝と嵌合摺接する部分は、テーパ形状となっていて、該嵌合摺接部分にて発生する反力が上記移動枠の上記円周溝、若しくは、径方向に張り出した上記係合壁を上記回転枠の上記突部との係合を深めるように径方向に変形させる。

本発明の請求項３記載のレンズ鏡筒は、請求項１、または、２記載のレンズ鏡筒において、上記突部が係合する上記円周溝、もしくは、径方向に張り出した上記係合壁は、上記移動枠の周面上で上記カムフォロアを通り、光軸と平行な直線上に少なくとも存在する。

本発明によれば、耐衝撃性を改善し、かつ、小型化にも対応可能なレンズ鏡筒を提供することができる。

以下、図を用いて本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態のレンズ鏡筒の分解斜視図である。図２は、上記レンズ鏡筒の光軸と直交する要部断面を被写体側から見た図である。図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。

なお、以下の説明において、上記撮影レンズの光軸をＯで示し、該レンズ光軸Ｏの被写体側を前方（各鏡枠の繰り出し方向）、結像側を後方（各鏡枠の繰り込み方向）とする。また、各部材の回転方向は、前方側から見た回転方向で示す。

本実施形態のレンズ鏡筒１は、光軸Ｏ方向に鏡枠部材が突出した撮影可能な突出状態（ワイド，テレ間）と上記鏡枠部材が収納された沈胴状態とに切り換え可能な沈胴式レンズ鏡筒である。

レンズ鏡筒１は、図１に示すように固定枠２と、固定枠２に支持される鏡枠部材であって、ズーミング時や沈胴駆動時に回転、進退駆動される第二の枠部材である回転枠３と、回転規制状態で回転枠３とともに進退する第三の枠部材である移動枠４と、回転枠３と共に回転し、さらに、進退移動する第一の枠部材であるカム枠５と、回転規制状態でカム枠５とともに進退する直進ガイド枠６と、回転規制状態で回転枠３により進退駆動される三群ユニット１５と、回転規制状態でカム枠５によりそれぞれ進退駆動される二群枠１１および一群枠１２と、フォーカシング時や沈胴駆動時に進退駆動される四群枠１３と、撮影レンズ群として光軸Ｏ前方側から順次配され、一群枠１２、二群枠１１、三群枠１０、四群枠１３にそれぞれ保持される一群レンズ２１と、二群レンズ２２と、三群レンズ２３と、フォーカシングレンズである四群レンズ２４とを有している。なお、上記各枠部材の上記進退駆動方向は、光軸Ｏ方向に沿った方向とする。

固定枠２は、筒状の部材であり、内周部に光軸Ｏに対して傾斜した傾斜カム溝部と円周に沿った円周カム溝部とが連接されてなるカム溝２ａと、光軸Ｏに沿った直進溝２ｂとが設けられている。また、この固定枠２には外周部に撮影レンズのズーミング駆動を行うためのズームモータ、ギヤ列およびロングギヤ１９を含むズーミングユニット１７と、撮影レンズのフォーカシング駆動を行うためのフォーカスモータ、ギヤ列、送りねじおよびガイド軸を含むフォーカシングユニット１８とが配されている。

なお、ロングギヤ１９は、光軸Ｏと平行な方向に沿って固定枠２の内周部に露呈した状態で支持されている。

回転枠３は、固定枠２の内周部に回動進退可能に嵌入する弾性変形可能な筒状の部材であり、外周後方部に固定枠２のカム溝２ａに摺動可能に嵌入するカムフォロア３ａと、ロングギヤ３５と噛合するギヤ部３ｂとが設けられている。内周部には光軸Ｏに方向に対し傾斜した三群用カム溝３ｄと、光軸Ｏ方向に沿ったカム枠用直進溝３ｃと、内周後端部に内径方向に突出し、係合状態のカム枠５のカムフォロア３１の近傍に位置する３つの突部３ｅとが設けられている。

この回転枠３は、カムフォロア３ａが固定枠２のカム溝２ａに摺動可能に嵌入した状態で支持されており、ロングギヤ１９によりギヤ部３ｂを介して回転駆動され、沈胴位置から撮影可能なワイド位置まで繰り出され、その後、テレ位置まで光軸Ｏ方向に進退することなく回転駆動される。

移動枠４は、回転枠３の内周部に遊嵌状態で相対回転可能に嵌入する弾性変形可能な筒部材であり、固定枠２によって回転規制された状態で進退移動が可能である。この移動枠４の後端外周部に固定枠２の直進溝２ｂに嵌入するガイド突起部４ａが設けられ、さらに、内外周を貫通する溝部として、光軸Ｏ方向に対して傾斜し、かつ、対向する溝面がラジアル方向に傾斜したカム枠用カム溝４ｃおよび直進状の直進溝４ｂ，４ｄと、外周後方部に所定幅（円周角度範囲）以上の円周溝４ｅ、および、該円周溝を形成するための所定幅（円周角度範囲）の円周方向に沿って外径方向に張り出した係合壁部４ｆとが設けられている。なお、上記円周角度範囲は、カム溝４ｃにカムフォロア３１が摺動する角度範囲以上の範囲とする。従って、カムフォロア３１は、カム溝４ｃを上記円周角度範囲内で相対移動することになる。そして、移動枠４の外周面（周面）上において、カムフォロア３１を通る光軸Ｏと平行な仮想線（直線）は、必ず円周溝４ｅ、若しくは、係合壁部４ｆと交わる。

なお、移動枠外周部に円周溝４ｅが凹状に形成される場合には係合壁部４ｆは、不要である。また、回転枠３の突部３ｅが係合壁部４ｆを挟み込む形状の突部である場合には円周溝４ｅは不要となる。

この移動枠４は、回転枠３の内周部に突部３ｅを円周溝４ｅに嵌入させた状態で係合させることにより回転枠３に対して相対回転が可能で、かつ、光軸Ｏ方向に一体移動する状態で結合（バヨネット結合）される。

カム枠５は、移動枠４の内周部に嵌合する弾性変形可能な筒状の部材であり、カム枠５の外周後方部にはカムフォロア３１が設けられ、さらに、内周部には光軸Ｏに方向に対して傾斜し、かつ、対向する溝面がラジアル方向に傾斜した二群用カム溝５ａおよび一群用カム溝５ｂと、前端部に円周溝５ｃと設けられている。カムフォロア３１の、移動枠４のカム溝４ｃと嵌合摺接する部分は、内径側に向けて広がるテーパ形状のカムフォロア形状を有し、さらに、外径側に突出するストレート形状の先端部３１ａが形成されている。

このカム枠５は、カムフォロア３１が移動枠４のカム溝４ｃを摺動可能に係合した状態で貫通し、さらに、カムフォロア３１の先端部３１ａが回転枠３の直進溝３ｃに嵌入した状態で支持されている。従って、カム枠５は、回転枠３と共に回動し、かつ、移動枠４によって光軸Ｏ方向に相対的に進退駆動される。

直進ガイド枠６は、筒部材であって、後端外周部に移動枠４の直進溝４ｂに嵌入するガイド突起部６ａが設けられ、さらに、内外周を貫通する光軸Ｏ方向に沿った二群用直進溝６ｂと、外周部に光軸Ｏ方向に沿った有底の一群用直進溝６ｃと、前端外周部には突起部６ｄが設けられている。

直進ガイド枠６は、移動枠４の直進溝４ｂにより回転規制された状態でカム枠５の内周部に嵌入する一群枠１２の内周部に嵌入して支持される。そして、カム枠５の円周溝５ｃに突起部６ｄを嵌入させることによりカム枠５に対して相対回転が可能で、かつ、光軸Ｏ方向には一体移動する状態で結合（バヨネット結合）される。

二群枠１１は、筒状部材であって、直進ガイド枠６の内周部に嵌入されて支持される。二群枠１１の前面開口部に二群レンズ２２が保持されており、外周部にはガイド突部１１ａと、該突部から外方に突出し、ラジアル方向にテーパ形状のカムフォロア３３が設けられている。

ガイド突部１１ａは、直進ガイド枠６の直進溝６ｂに嵌入し、カムフォロア３３は、直進溝６ｂを貫通してカム枠５のカム溝５ａに摺動可能に嵌入する。したがって、二群枠１１は、直進ガイド枠６により回転規制された状態でカム枠５によりカムフォロア３３を介して進退駆動される。

一群枠１２は、筒状部材であり、直進ガイド枠６の外周部とカム枠５の内周部に嵌入して支持される。そして、前面開口部にレンズ保持枠２０を介して一群レンズ２１が保持され、さらに、一群レンズ２１の前面を開閉可能なレンズバリア（図示せず）が配されている。この一群枠１２の後端の外周部には突出したカムフォロア３４が配されている。

カムフォロア３４は、直進ガイド枠６の外周に位置してカム枠５のカム溝５ｂに嵌入する。また、一群枠１２の内周部に設けられるガイド突部（図示せず）が直進ガイド枠６の直進溝６ｃに嵌入している。従って、一群枠１２は、直進ガイド枠６により回転規制された状態でカム枠５によりカムフォロア３４を介して進退駆動される。

三群ユニット１５は、三群用直進枠７と、押さえ板部材８と、シャッタ枠９と、該シャッタ枠９の後方側に隣接して配され、三群レンズ２３を保持する三群枠１０と、三群枠用回転駆動部とを有している。

三群用直進枠７は、移動枠４の内方部に挿入される進退可能な枠部材である。この三群用直進枠７には外方３方に延びた腕部に移動枠の三群用直進溝４ｄに嵌入するガイド突部７ａと、該突部外方に突出して配され、回転枠３の三群用カム溝３ｄに係合するカムフォロア３２とが設けられている。

この三群用直進枠７は、移動枠４によって回転規制され、かつ、回転枠３により三群用カム溝３ｄ，カムフォロア３２を介して進退駆動される。このとき、シャッタ枠９、押さえ板部材８、三群枠１０も三群用直進枠７と共に進退駆動される。

シャッタ枠９は、中央開口部を有しており、該開口部を開閉するためのシャッタ羽根と、該シャッタ羽根を開閉駆動するためのシャッタアクチュエータを含むシャッタ機構とを内蔵している。このシャッタ枠９は、三群用直進枠７の前方側に固定支持されており、三群用直進枠７と一体で進退移動する。

押さえ板部材８は、半円環状の部材であり、三群用直進枠７との間に三群枠１０とシャッタ枠９とを組み込んだ状態で該直進枠７の前方側に当て付けた状態でネジにより固着される。

三群枠１０は、三群レンズ２３を保持し、三群用直進枠７内に支持されている。

四群枠１３は、四群レンズ２４を保持し、一端部に軸穴１３ａと他端部にガイド突起部１３ｂを有しており、固定枠２の内部後方に挿入される。軸穴１３ａにはフォーカシングユニット１８に配されるガイド軸２ｃが摺動可能に嵌入している。ガイド突起部１３ｂは、固定枠２の直進溝（図示せず）に摺動可能に嵌入している。この四群枠１３は、フォーカシングユニット１８のフォーカシングアクチュエータによりギヤ列，送りネジを介して上記ガイド軸に沿って撮影可能なフォーカシング位置および沈胴位置に光軸Ｏ方向に沿って進退駆動される。

次に、上述した構成を有するレンズ鏡筒１の各鏡枠部材の進退動作について説明する。いま、図２に示すようにレンズ鏡筒１が撮影可能な状態であるワイド状態にあって、回転枠３がワイド回動位置にあるときは、回転枠３のカムフォロア３ａが固定枠２のカム溝２ａの前方側の円周溝部に嵌入し、回転枠３は、移動枠４と共に繰り出されている。カム枠５は、移動枠４のカム溝４ｃにより位置決めされ、回転枠３よりさらに前方に繰り出されている。一群枠１２と二群枠１１もそれぞれカム枠５のカム溝５ｂと５ａによりワイド位置に繰り出されている。

レンズ鏡筒１をテレ状態に繰り出すにはズーミングユニット１７により回転枠３を回転駆動する。この回転駆動によりカム枠５が移動枠４のカム溝４ｃによって回転しながら繰り出され、さらに、一群枠１２と二群枠１１もそれぞれカム枠５のカム溝５ｂと５ａによりテレ位置に繰り出される。

レンズ鏡筒１を沈胴状態にセットダウンする場合、図２のワイド状態からズーミングユニット１７により回転枠３を反時計回りに回転駆動する。この回転駆動により回転枠３は、固定枠２のカム溝２ａにより回転しながら繰り込み方向に移動し、沈胴位置に到達する。回転枠３のワイド回転位置からの回転に伴ってカム枠５を介して一群枠１２および二群枠１１が繰り込み方向に移動する。同時に三群用直進枠７もシャッタ枠９および三群枠１０とともに繰り込み方向に変位し、それぞれの沈胴位置に繰り込まれる。

また、四群枠１３は、フォーカシングユニット１８により上記ワイド状態、または、テレ状態に対応したフォーカシング位置、さらに、沈胴位置にそれぞれ進退駆動される。

ここで、レンズ鏡筒１に落下等による衝撃力が作用した場合の挙動について説明する。レンズ鏡筒１の先端の一群枠１２が外部に強く当接し、衝撃力Ｆ0 を受けた場合、一群枠１２のカムフォロア３４がカム枠５のカム溝５ｂの溝面に当接し、さらに、カム枠５のカムフォロア３１が移動枠４のカム溝４ｃに光軸Ｏ方向に当接する。また、カム枠５の角部先端が外部に強く当接した場合には、直接的にカムフォロア３１が移動枠４のカム溝４ｃに光軸Ｏ方向に当接する。

なお、カメラの背面側を下にして落下させた場合は、一群枠１２、二群枠１１およびカム枠５の自重による衝撃力がカムフォロア３１を介してカム溝４ｃに作用する。

回転枠３は、カムフォロア３ａを介して固定枠２により後方への移動が阻止されているので、上述した衝撃力Ｆ0 を移動枠４の円周溝４ｅの前方の係合壁部４ｆと回転枠３の突部３ｅとで受けることになる。カムフォロア３１がテーパ形状を有していることから上記衝撃力Ｆ0 によってカム溝４ｃが外周方向に力を受け、移動枠４の係合壁部４ｆ（円周溝４ｅともに）は、３本のカムフォロア３１の位置近傍では外周側に押圧され、外径方向Ｓ1 に膨らむように弾性変形する。３本のカムフォロア３１の間の中間位置にある係合壁部４ｆは、内周側に内径方向Ｓ2 に凹むように弾性変形する。上述した移動枠４の係合壁部４ｆの外径方向Ｓ1 への変形によって、カムフォロア３１の近傍に位置している回転枠３の突部３ｅと係合壁部４ｆとの係合状態が深まるように変化する。言い換えると、上記衝撃力Ｆ0 が作用したとき、突部３ｅと係合壁部４ｆ（円周溝４ｅ）とは、食い込むような状態になり、該衝撃力による係合のはずれが阻止される。

上述したように本実施形態のレンズ鏡筒１によれば、一群枠１２やカム枠５に衝撃力などの大きな外力が作用した場合、あるいは、落下等により二群枠１１に衝撃力が作用した場合には移動枠４と回転枠３とは、バヨネット結合部を形成する移動枠４の係合壁部４ｆと回転枠３の突部３ｅとが互いに食い込む方向に変形し、移動枠４と回転枠３とのバヨネット結合が外れを確実に阻止することができ、耐衝撃性が向上する。同時に移動枠４の係合壁部４ｆと回転枠３の突部３ｅとの径方向係合量を少なくすることができ、レンズ鏡枠の外径寸法を抑えることが可能となり小型化が実現できる。

次に上述した実施形態のレンズ鏡筒１における移動枠４の係合壁部４ｆに対する変形例について、図４の変形例を適用した移動枠の斜視図を用いて説明する。

本変形例における移動枠４Ａの周方向に沿った係合壁４Ａｆは、図４に示すようにカム枠５のカムフォロア３１が沈胴状態からワイド状態を経てテレ状態のまでの間で係合するカム溝４ｃの角度範囲θに限定した状態で配されている。

従って、本変形例の係合壁４Ａｆを適用した場合、前述した第一の実施形態における上述した耐衝撃性に対する効果を奏することができる。特に本変形例では係合壁４Ａｆを配設する範囲が限定されるのでレンズ鏡筒のさらなる小型化とコンパクト化が実現できる。

この発明は、上記各実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記各実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。

本発明によるレンズ鏡筒は、耐衝撃性を改善し、かつ、小型化にも対応可能なレンズ鏡筒として利用することができる。

本発明の一実施形態のレンズ鏡筒の分解斜視図である。 図１のレンズ鏡筒の光軸と直交する要部断面を被写体側から見た図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 図１のレンズ鏡筒１における移動枠の係合壁部に対する変形例を適用した移動枠の斜視図である。 従来のレンズ鏡筒の一例を示すレンズ鏡筒要部断面図である。 図５のＢ−Ｂ断面図である。

符号の説明

３ …回転枠
３ｃ…直進溝
３ｅ…突部
４ …移動枠
４ｃ…カム溝
４ｅ…円周溝
４ｆ…係合壁部（係合壁）
５ …カム枠（枠部材）
３１ …カムフォロア

Claims (3)

1. 周面にカムフオロアを有し、光軸まわりに回転する枠部材と、
   上記枠部材を回転させるため上記カムフオロアが嵌合摺接する光軸と平行に周面に設けられた直進溝と、該直進溝近傍の同―周面に径方向に突出した突部とが設けられた回転枠と、
   上記回転枠と相対的に回転し、上記回転枠と共に光軸方向に移動するため、周面の所定の角度範囲内で、上記突部が係合する円周溝、若しくは、径方向に張り出した係合壁と、上記カムフオロオアと係合して上記枠部材を光軸方向に変位させるために上記所定の角度範囲内に設けられたカム溝とが設けられた移動枠と、
   を有したことを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 上記カムフオロアの上記移動枠のカム溝と嵌合摺接する部分は、テーパ形状となっていて、該嵌合摺接部分にて発生する反力が上記移動枠の上記円周溝、若しくは、径方向に張り出した上記係合壁を上記回転枠の上記突部との係合を深めるように径方向に変形させることを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
3. 上記突部が係合する上記円周溝、もしくは、径方向に張り出した上記係合壁は、上記移動枠の周面上で上記カムフォロアを通り、光軸と平行な直線上に少なくとも存在することを特徴とする請求項１、または、２記載のレンズ鏡筒。

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