JP2009151157A - レンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、相対回転させたい各可動レンズ群の移動枠体間に低摩擦シートを接触させて接触面に生じる摩擦力を軽減する構成において、低摩擦シートの簡便な保持方法を提供し、低摩擦シートの特定部分のみが磨耗しない構成とすることを目的とする。
【解決手段】 第１、第２の環状部材間に低摩擦部材を挟んで第１の環状部材に対して第2の環状部材を相対回転させる回転環機構において、２つの環状部材を寄せ合う方向に付勢する加圧手段を有し、第１の環状部材対低摩擦部材の回動抵抗に対して、第２の環状部材対低摩擦部材の回動抵抗を大きくしたことを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、レンズ鏡筒の回転操作機構において、相対回転する２つの部材間に低摩擦部材を付与した場合の低摩擦部材の磨耗を軽減するレンズ鏡筒に関する。

レンズ鏡筒において、光軸方向に互いに向き合う面を接触させて２つの環状部材を相対回転させる場合、接触面の摩擦力により回転操作トルクが重くなってしまうという問題がある。

その問題の対処法として例えば、各可動レンズ群の移動枠体同士を相対回転させながら接触させて、各可動レンズ群を収納するタイプのレンズ鏡筒において、低摩擦シートを接触面間に配置し各移動枠体の接触面に生じる摩擦力を軽減したものがある（特許文献１）。
特開２００２−２８６９９７号公報

上記例では、相対回転させたい各可動レンズ群の移動枠体間に低摩擦シートを接触させて接触面に生じる摩擦力を軽減するとしたもので、低摩擦シートを相対回転させたい一方の移動枠体に保持させ、他方の移動枠体と低摩擦シートが摺動する構成としている。

しかしながら、その低摩擦シートの保持方法や双方の移動枠体の低摩擦シートとの接触状態などは深く言及されていない。また、上記例の場合、接触面の条件によっては低摩擦シート表面の特定部分のみが接触部として使用され、その部分のみ磨耗が進行するといったことも起こり得る。

本発明は、相対回転させたい各可動レンズ群の移動枠体間に低摩擦シートを接触させて接触面に生じる摩擦力を軽減する構成において、低摩擦シートの簡便な保持方法を提供し、低摩擦シートの特定部分のみが磨耗しない構成とすることを目的とする。

本発明では、第１、第２の環状部材間に低摩擦部材を挟んで第１の環状部材に対して第2の環状部材を相対回転させる回転環機構において、第１、第２の２つの環状部材を寄せ合う方向に付勢する加圧手段を有し、第１の環状部材の低摩擦部材との当接面は環状の円環保証面とし、第２の環状部材の低摩擦部材との当接面は周方向に分割された複数の保証面とし、第１の環状部材と低摩擦部材の回動抵抗に対して、第２の環状部材と低摩擦部材の回動抵抗を小さくし、第１の環状部材に対して第２の環状部材を相対回転させる際に、低摩擦部材が第１の環状部材に保持され、低摩擦部材と第２の環状部材が相対回転することを特徴とする。

また、第１の環状部材と第２の環状部材は互いに異なる材質であることを特徴とする。

また、第１の環状部材と第２の環状部材の低摩擦部材との接触面はともに面粗さが異なることを特徴とする。

さらに、第１の環状部材の当接面は第２の環状部材の当接面に対して、低摩擦シートとの接触面積が大きく設定されることを特徴とする。

第１の環状部材の当接面は周方向に間欠の放射状保証面とし、第２の環状部材の当接面を周方向保証面部としたことを特徴とする。

第１の環状部材の当接面は周方向に連続した面形状をしており、第２の環状部材の当接面は周方向に間欠となった複数の面形状であることを特徴とする
低摩擦部材とはリング状のワッシャー部材であることを特徴とする。

第２の環状部材に設けられた複数の周方向保証面部の間には油溝が設けられており、油溝に注入された潤滑油の粘性により低摩擦部材を吸着させることを特徴とする。

低摩擦部材は、低摩擦部材の外径面が前記第２の環状部材の内径面と嵌合することでレンズ鏡筒の径方向の位置を規制されることを特徴とする。

本発明によれば、低摩擦シート部材に特別な位置決めを設けることなく相対回転する部材の一方に保持させ、相対回転させたい他方との滑らかな相対回転を可能とする。

また、低摩擦シートとの接触状態を適切に設定することで、低摩擦シートの特定部分が磨耗することを防止し、低摩擦シートの高寿命化にも寄与する。

以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。

以下図示実施例に基づいて本考案を説明する。図１、図２は、一眼レフカメラの交換レンズ鏡筒に本考案を適用したもので、カメラとの着脱マウント１１には、固定筒１２と、直進案内筒１３、全群鏡筒１４が固定されている。これらは交換レンズ鏡筒の固定部材である。

直進案内筒１３には、フォーカスレンズＬ２用の光軸方向の直進案内溝１３ａが形成されている。フォーカスレンズＬ２を保持した後群鏡筒１６には、径方向外方に突出するカムローラ１７a、１７ｂが軸ビス１８により固定されており、このカムローラ１７ａがこの直進案内溝１３ａに嵌まっている。

直進案内筒１３の内周には、カム環１５が回動自在に嵌まっている。直進案内筒１３とカム環１５とは、カム環１５に固定されたローラ１９が、直進案内筒１３の周溝１３ｂに嵌まることで、光軸方向への相対移動が規制されている。このカム環１５には、フォーカスレンズＬ２用のカム溝１５ａが形成されていて、カム溝１５ａには、前述のカムローラ１７ｂが同時に嵌まっている。

第１の環状部材としての固定筒１２の外周側にはボールレース２７により固定筒１２に対して定位置回転可能に保持された回転伝達環２０が配置されている。回転伝達環２０には、回転伝達環２０から放射状に延びた軸２０ｆにコロ２２が回転自由に保持されており、このコロ２２の径大部２２ａがマニュアルフォーカス環２４のマウント側端面２４ｂと接触している。またコロ２２の径小部２２ｂは超音波モーターユニット２５の先端部２５ａと接触している。コロ２２は回転伝達環２０の外周に等間隔に６つ配置されており、それぞれのコロが上記の関係で構成されている。

第２の環状部材としてのマニュアルフォーカス環２４の内径部には低摩擦シート（ワッシャー部材）３３が配置され、この低摩擦シートが固定筒１２のマウント側端面１２ａとマニュアルフォーカス環２４の前側端面２４ａとの間に挟持されている。また、低摩擦シート３３の外径面はリング状とされマニュアルフォーカス環２４の内径２４ｃと径嵌合しており、更にマニュアルフォーカス環２４の内径２４ｃは固定筒１２の外径部１２ｂと径嵌合している。低摩擦シート３３は、マニュアルフォーカス環２４が固定筒１２に対して光軸周りに相対回転する構成の回転環機構における摩擦を軽減する役割を果たす。

なお、コロ２２の径大部２２ａとマニュアルフォーカス環のマウント側端面２４ａとは、波ワッシャー２６が超音波モーターユニット２５をレンズ前方に押圧する力により、加圧力が付与された状態で接触している。また同じく、波ワッシャー２６が超音波モーターユニット２５をレンズ前方に押圧する力により、コロ２２の径小部２２ｂと超音波モーターユニット２５の先端部２５ａの間も適度な加圧力が付与された状態で接触している。波ワッシャ−２６は、固定筒１２に対してバヨネット結合したワッシャ−３２によりマウント方向への移動を規制されており、波ワッシャ−２６が発生するバネ力（付勢力）は、超音波モーター２５、更にはコロ２２に伝わり、マニュアルフォーカス環２４が固定筒１２の突き当て面１２ａを押し付け力ともなる。つまり、マニュアルフォーカス環２４は、低摩擦シート３３を介して固定筒１２のマウント側端面１２ａに押し付けられた状態で組み込まれている。

従って、不図示の制御部により超音波モーターユニット２５が固定筒１２に対して回転駆動されると、超音波モーターユニット２５の先端部２５ａがコロ２２の径小部２２ｂと摩擦接触しているため、コロ２２ｂが軸２０ｆ中心周りに回転する。コロ２２が軸２０ｆ回りに回転すると、結果として環状部材２０が光軸周りに回転する（オートフォーカス動作）。

また、不図示のマニュアル操作入力部からマニュアルフォーカス環２４に光軸周りの回転力が与えられると、マニュアルフォーカス環２４の後ろ端面２４ｂがコロ２２の径大部２２ａと加圧接触しているため、摩擦力によりコロ２２が軸２０ｆ周りに回転する。コロ２２の径大部２２ａが軸２０ｆ周りに回転すると、回転伝達環２０が光軸周りに回転する。このとき超音波モーターユニット２５は、ローター２５ｃとステーター２５ｂの摩擦保持力により回転しないようになっている（マニュアルフォーカス動作）。

回転伝達環２０には、フォーカスキー２８が２つ互いに対向する位置に取り付けられており、フォーカスキー２８がカム環１５の先端に設けられた切り欠き部１５ｂと嵌合している。従って、オートフォーカス動作或いはマニュアルフォーカス動作が行われて、回転伝達環２０が光軸周りに回転させられると、その回転力がフォーカスキー２８を介してカム環１５に伝達される。カム環が光軸周りに回転させられると、カムローラ１７ａと直進案内溝１３ａにより回転規制された後群鏡筒１６が、カムローラ１７ｂによってカム環１５のカム溝１５ａに沿って進退する。これにより、フォーカスレンズＬ２が駆動され、フォーカス動作が行われる。

次に、マニュアルフォーカス環２４と低摩擦シート３３の接触状態、固定筒１２が低摩擦シート３３の接触状態について説明する。

図５は、固定筒１２の円環保証面（当接面）としてのマウント側端面１２ａ−１、１２ａ―２の形状を示している。図に示すようにマウント側端面１２ａ―１、１２ａ―２（ハッチング部）はいずれも周方向に連続した面形状、つまり円環形状をしており、その間に挟まれた部分には周方向に連続した油溝１２ｃが形成されている。マウント側端面１２ａ―１、１２a―２は同一高さの面であり、マウント側端面１２ａ―１、１２a―２に円環状の低摩擦シート３３が当接する。

図４は、マニュアルフォーカス環２４を前側から見た図であり、マニュアルフォーカス環２４の前側端面２４ａは、周方向に断続して分割（間欠）された複数面（ハッチング部）より形成されている。上記複数面は同一高さの面であり、これらの面に円環状の低摩擦シート３３が当接する。

次に低摩擦シート３３が、マニュアルフォーカス環２４と固定筒１２に対してどのように組み込まれているかを説明する。

まず、マニュアルフォーカス環２４の前側端面２４ａの表面と内径面２４ｃに潤滑剤を塗布する。そして、低摩擦シート３３の外径をマニュアルフォーカス環２４の内径面２４ｃに嵌合させながら、低摩擦シート３３の一方の表面をマニュアルフォーカス環２４の前側端面に保持させる。すると、低摩擦シート３３は、マニュアルフォーカス環２４の前側端面２４ａに塗られた潤滑剤により、マニュアルフォーカス環２４に吸着する。

一方、固定筒１２のマウント側端面１２ａ―１、１２a―２間の一部である円状の油溝１２ｃ部分にも潤滑剤を塗布（注入）する。

低摩擦シート３３がマニュアルフォーカス環２４に保持された状態で、マニュアルフォーカス環２４をマニュアルフォーカス環２４の内径２４ｃを固定筒１２の外径１２ｂに嵌合させる。そして、マニュアルフォーカス環２４を、低摩擦シート３３が固定筒１２のマウント側端面１２ａに当接するところまで移動させる。すると、低摩擦シート３３は、固定筒１２のマウント側端面１２ａ―１、１２a―２、油溝１２ｃに塗られた潤滑剤の粘性により、固定筒１２に吸着する。

この状態で、低摩擦シート３３はマニュアルフォーカス環２４の前側端面２４ａ、固定筒１２のマウント側端面１２ａ−１、１２a−２に挟まれ保持された状態となる。

なお本実施例では、固定筒１２のマウント側端面１２ａ―１、１２a―２が低摩擦シート３３と接触する部分の合計面積は、マニュアルフォーカス環２４が低摩擦シート３３と接触する前側端面２４ａの合計面積より大きい。そのため、低摩擦シート３３が潤滑剤により吸着される力は、対マニュアルフォーカス環２４に比べ対固定筒１２の方が大きくなり易い。従って、マニュアルフォーカス環２４を固定筒１２に対して相対回転させると、２部材間に挟まれた低摩擦シート３３は、固定筒１２に対して相対回転し難く、マニュアルフォーカス環２４と相対回転し易い関係となる。つまり、第１の環状部材である固定筒１２に対して、第２の環状部材であるマニュアルフォーカス環２４の回動抵抗が小さくなる。

すると、例えばマニュアルフォーカス環２４を光軸周りに回転させた場合、固定筒１２側に強く保持された低摩擦シート３３は動かず、低摩擦シート３３に対してマニュアルフォーカス環２４が相対滑りを起こすといった状態が多くなる。すると、放射状に複数設けられた接触面２４ａと低摩擦シート３３の一方の面が接触位置を変えながら相対移動する。

従って、低摩擦シート３３側から見れば、マニュアルフォーカス環２４との相対滑り時に低摩擦シート３３のマニュアルフォーカス環２４側と接触する表面の大部分が接触部分として使用されるので、低摩擦シート３３表面の特定部分のみが磨耗することはない。

仮に、マニュアルフォーカス環２４の前側端面２４ａと固定筒１２のマウント側端面１２ａが同形状であったり、同面積であったりすると、低摩擦シート３３がマニュアルフォーカス環２４と固定筒１２のどちらと連れ回りするかは分からなくなる。従ってこのような場合は、相対滑りを起こす側が頻繁に入れ替わる可能性があり、マニュアル操作時の回転トルクムラを引き起こす懸念がある。

また、マニュアルフォーカス環２４の前側端面２４ａと固定筒１２のマウント側端面１２ａがともに周方向に繋がった形状であった場合、低摩擦シート３３との接触面積の小さな方と低摩擦シート３３は相対滑りを起こすことになる。従って、低摩擦シート３３は周方向の特定部分のみが接触部として使用されることになるため、接触部のみが偏って磨耗することになる。

従って本発明によると、低摩擦シートに特別な位置決めを設けることなく相対回転する部材の一方に保持させ、相対回転させたい他方との滑らかな相対回転が可能となる。

また、低摩擦シート表面の摺動部分を適切に設定することで、低摩擦シートの特定部分が磨耗することを防止し、低摩擦シートの高寿命化が可能となる。

上記実施例は、一眼レフカメラの交換レンズ鏡筒、コンパクトカメラ、電子スチルカメラ等、カメラの種類を問わずに適用することができる。

上記実施例は、低摩擦シートを挟む２つの部材の低摩擦シートの接触面積を変えて、接触面積の大きい側に低摩擦シートを保持させ易くする構成としたが、上記低摩擦シートを挟む２つの部材の双方の材質、面粗さを違えてシートの保持力を調整しても良い。

本実施例は、固定筒側の低摩擦シートとの接触面は２つとした例を示し、その間に周方向の油溝を設けた例を示したが、油溝がなく接触面は１つに繋がっていてもよい。

本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒主要断面図 本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒の駆動部詳細図 本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒の分解斜視図 本発明の実施の形態に係るマニュアルフォーカス環の低摩擦シートとの接触面を示した図 本発明の実施の形態に係る固定筒の低摩擦シートとの接触面を示した図

符号の説明

Ｌ１ 前群レンズ
Ｌ２ 後群レンズ（フォーカスレンズ）
１２ 固定筒
１３ 直進ガイド筒
１４ 前群鏡筒
１５ カム環
１６ 後群鏡筒
２０ 回転伝達環
２１ ブラシユニット
２２ コロ
２４ マニュアルフォーカス環
２５ 超音波モーター
３３ 低摩擦シート

Claims (8)

1. 第１の環状部材と第２の環状部材との間に低摩擦部材を挟んで前記第１の環状部材に対して前記第２の環状部材を相対回転させる回転環機構において、
   前記第１の環状部材と前記第２の環状部材とを寄せ合う方向に付勢する加圧手段を有し、
   前記第１の環状部材と前記低摩擦部材との当接面は環状の円環保証面とし、
   前記第２の環状部材と前記低摩擦部材との当接面は周方向に分割された複数の保証面とし、
   前記第１の環状部材と前記低摩擦部材との回動抵抗に対して、前記第２の環状部材と前記低摩擦部材との回動抵抗を小さくし、
   前記第１の環状部材に対して前記第２の環状部材を相対回転させる際に、前記低摩擦部材が前記第１の環状部材に保持され、前記低摩擦部材と前記第２の環状部材とが相対回転することを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記第１の環状部材と前記第２の環状部材とは互いに異なる材質であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記第１の環状部材と前記低摩擦部材との接触面、前記第２の環状部材と前記低摩擦部材との接触面は、ともに面粗さが異なることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
4. 前記第１の環状部材の当接面は前記第２の環状部材の当接面に対して、前記低摩擦部材との接触面積が大きく設定されることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
5. 前記第１の環状部材の当接面は周方向に連続した面形状をしており、前記第２の環状部材の当接面は周方向に間欠となった複数の面形状であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
6. 前記低摩擦部材はリング状のワッシャー部材であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載のレンズ鏡筒。
7. 前記第１の環状部材に設けられた前記円環保証面の一部には円状の油溝が設けられており、油溝に注入された潤滑剤の粘性により前記低摩擦部材を吸着させることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
8. 前記低摩擦部材は、該低摩擦部材の外径面が前記第２の環状部材の内径面と嵌合することでレンズ鏡筒の径方向の位置が規制されることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。

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