JP2010197698A - レンズ鏡筒及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 レンズ保持鏡筒を、その移動量を短縮することなく、レンズ保持鏡筒の倒れ・偏芯が少なく精度良く移動することができ、しかも組立て性の良いレンズ鏡筒を得ること。
【解決手段】 直進ガイド溝を有する固定筒、該固定筒の外周側または内周側に配置され、前記固定筒と嵌合し、複数のカム溝を有するカム筒、該固定筒と、該カム筒の外周側に配置され、該カム筒の回転に伴って光軸方向へ移動する直進筒、該直進筒に固定され、レンズ群を保持するレンズ保持鏡筒、該直進筒に固定され、該直進ガイド溝と該カム溝に係合するカムフォロアを有し、該カム筒を光軸周りに回転することによって該レンズ保持鏡筒を光軸方向へ移動させるレンズ鏡筒において、該カムフォロアは、該直進筒に対するカムフォロア位置規制部と係合する係合部と、該直進ガイド溝と、カム溝の双方と係合する第１の円筒部が一体的に形成されていること。
【選択図】 図３

Description

本発明は、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ＴＶカメラ等の撮像装置に好適なレンズ鏡筒に関するものである。

ビデオカメラ、デジタルカメラ等の撮像装置において、フォーカスやズーミングのためにレンズ群を保持するレンズ保持枠を光軸方向に精度良く移動させるようにしたレンズ鏡筒が知られている（特許文献１、２）。
特許文献１に記載のレンズ鏡筒では、固定筒に光軸に平行な直進ガイド溝を設け、該固定筒と径嵌合し光軸回りに回転可能に支持されたカム筒にカム溝を設けている。そして該直進ガイド溝とカム溝に係合するカムフォロア、該カムフォロアを支持する直進筒、該直進筒に固定されるレンズ保持枠を有している。即ち、カム筒を光軸回りに回転させることでカム溝の形状に沿って直進筒４とともにレンズ保持枠が光軸方向に進退する構成を開示している。

特許文献２に記載のレンズ鏡筒は、特許文献１のレンズ鏡筒に対して該固定筒に取り付けられ、該カム筒の一端面に係合させると共に該直進筒の内径面と係合する保持環を加えている。これによってレンズ保持枠を保持する直進筒の倒れや偏芯を軽減し、直進筒を高精度に移動することができるレンズ鏡筒を開示している。

特開平０７−２９４７９３号公報 特開２００７−００３５８１号公報

特許文献１に開示されているレンズ鏡筒では、直進筒の移動量が大きくなると該カム筒及び固定筒が光軸方向に長くなってくる。それと同時に、該直進筒の長さ又は該カムフォロアとレンズ鏡筒との距離も大きくなってくる。そうするとカムフォロアとカム溝及び直進溝との間にガタがあると、レンズ保持枠が倒れ・偏芯が生ずることがある。そうすると光学性能が劣化する原因となってくる。

また、特許文献２に開示されたレンズ鏡筒ではカム筒の一端面に保持環を配置させている。このため、カム筒の全長が短くなってくる。その結果、直進筒の移動量が短くなる。さらに、カムフォロアを固定ビスにて直進筒へ締め上げているため、直進筒を組み込む前にカムフォロアを固定筒の内周側から組み込む必要がある。そうすると、カムフォロアを内周側に保持させるための組立て工具が必要になってくる。このため、作業性が低下する原因となってくる。

本発明は、レンズ保持鏡筒を、その移動量を短縮することなく、レンズ保持鏡筒の倒れ・偏芯が少なく精度良く移動することができ、しかも組立て性の良いレンズ鏡筒及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。

本発明のレンズ鏡筒は、直進ガイド溝を有する固定筒、該固定筒の外周側または内周側に配置され、前記固定筒と嵌合し、複数のカム溝を有するカム筒、該固定筒と、該カム筒の外周側に配置され、該カム筒の回転に伴って光軸方向へ移動する直進筒、該直進筒に固定され、レンズ群を保持するレンズ保持鏡筒、該直進筒に固定され、該直進ガイド溝と該カム溝に係合するカムフォロアを有し、該カム筒を光軸周りに回転することによって該レンズ保持鏡筒を光軸方向へ移動させるレンズ鏡筒において、該カムフォロアは、該直進筒に対するカムフォロア位置規制部と係合する係合部と、該直進ガイド溝と、カム溝の双方と係合する第１の円筒部が一体的に形成されていることを特徴としている。

本発明によれば、レンズ保持鏡筒の移動量を短縮することなく、レンズ保持枠の倒れ・偏芯が少なく精度良く移動することができ、しかも組立て性の良いレンズ鏡筒が得られる。

本発明の実施例１を示す一眼レフカメラに取り付ける交換可能なレンズ鏡筒のＷＩＤＥ状態の光軸を含む平面で切断した断面図である。 本発明の実施例１を示す一眼レフカメラに取り付ける交換可能なレンズ鏡筒のＴＥＬＥ状態の光軸を含む平面で切断した断面図である。 本発明の実施例１の一部分の分解斜視図である。 本発明の実施例２を示す一眼レフカメラに取り付ける交換可能なレンズ鏡筒のＷＩＤＥ状態の光軸を含む平面で切断した断面図である。 本発明の実施例２を示す一眼レフカメラに取り付ける交換可能なレンズ鏡筒のＴＥＬＥ状態の光軸を含む平面で切断した断面図である。 本発明の実施例２の一部分の分解斜視図である。 本発明の実施例２の一部分の部品拡大図である。

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。本発明のレンズ鏡筒は、直進ガイド溝を有する固定筒の外周側または内周側に配置され、前述の固定筒と嵌合（径嵌合）し、複数のカム溝を有するカム筒を有する。固定筒と、カム筒の外周側に配置され、カム筒の回転に伴って光軸方向へ移動する直進筒には、レンズ群を保持するレンズ保持鏡筒が取り付け固定されている。カムフォロアが直進筒に固定され、更に固定筒の直進ガイド溝とカム筒のカム溝に係合している。カムフォロアは、直進筒に対するカムフォロア位置規制部と係合する係合部(第２の円筒部)と、円筒筒の直進ガイド溝と、カム筒のカム溝の双方と係合する第１の円筒部が金属により成るベース部に、樹脂にてアウトサート成形により一体的に形成されている。カム筒を光軸周りに回転することによってレンズ保持鏡筒を光軸方向へ移動させてズーミング又はフォーカシングを行っている。

［実施例１］
図１は本発明のレンズ鏡筒の実施例１の要部概略図である。図１はデジタルカメラ等の一眼レフカメラ（撮像装置）（光学機器）に取り付ける交換可能なレンズ鏡筒のＷＩＤＥ（広角端）状態の光軸を含む平面で切断した断面を示している。図２は実施例１のレンズ鏡筒のＴＥＬＥ（望遠端）状態の光軸を含む平面で切断した断面を示している。図１、図２において本発明の要旨より直接関係のない部品は不図示としている。

図１、図２において、１は固定筒であり、不図示のカメラ本体等に対して着脱可能であるが、この固定筒はカメラ本体に取り付けられている状態においては常にカメラ本体に対して固定されている。固定筒１には周方向等分に光軸方向に延在する複数の直進ガイド溝１ａが設けられている。固定筒１とカム筒２とは、固定筒の外周面１ｂとカム筒の内周面（内径面）２ｂとが向かい合う（接触する）ように配置されており、この両者が嵌合されている。カム筒２には、光軸周りの周方向を３等分した位置に、３つのカム溝２ａが設けられている。カム筒２は固定筒１に形成されたバヨネット爪１ｃとカム筒に形成された周溝部２ｃが係合し、カム筒２の光軸方向への移動が規制されている。ここで、前述のカム溝は３つに限らず、光軸周りの周方向を２等分、４等分した各々の位置に、２つ、或いは４つのカム溝を設けても構わない。

３は後述するカムフォロア４の固定用ビスである。４はカムフォロアであり、固定筒１の直進ガイド溝１ａとカム筒２のカム溝２ａに同時に係合し、カム筒２が固定筒１に対し光軸中心に回転すると、カムフォロア４はカム溝２ａの形状に沿って、光軸方向に移動可能に支持されている。５は直進筒であり、カムフォロア固定ビス３により、カムフォロア４と一体的に固定されており、カム筒２の回転によりカムフォロア４の光軸方向の移動に伴って光軸方向に移動する。５ａは直進筒５に形成された面である。面５ａはカム筒２の外径面に径嵌合されているか、前述の複数のカムフォロア４により一意に位置が決定される場合は適度な径ガタを持たせている。６は光軸方向に移動するレンズ群（移動レンズ群）７を保持しているレンズ保持鏡筒である。レンズ保持鏡筒６は面６ａと直進筒５の面５ｃが接触し、ビスＢ１等により直進筒５に固定されている。以上の構成により、ＷＩＤＥ状態（図１）からＴＥＬＥ状態（図２）まで、カム筒２の光軸回りの回転によりカムフォロア４、カム溝２ａ、直進筒５、レンズ保持鏡筒６を介して該移動レンズ群７を光軸方向に直進移動させている。

次に、本発明の特徴である移動レンズ群７の移動量を短縮することなく、倒れ・偏芯を少なく、精度良く移動レンズ群７を保持し、かつ組立て性を向上させたレンズ鏡筒について図３を用いて説明する。図３は図１のカムフォロア４をレンズ鏡筒に組み込む前の状態を示した分解斜視図である。カムフォロア４は、固定筒１に設けた直進ガイド溝１ａとカム筒２に設けたカム溝２ａに係合する第１の円筒部（係合部）４ａと、直進筒５に設けたカムフォロア位置規制部５ｂと係合する第２の円筒部(係合部)４ｂを有している。第１、第２の円筒部４ａ、４ｂは金属製のベース部４ｃに対して樹脂にてアウトサート成形（樹脂成形）によって一体的に形成されている。ここで、前述の第１の円筒部４ａは、完全な円筒形状をしている必要は無いが、カム溝と接触する部分については円筒形状（又はその一部）であることが望ましい。直進筒５に設けたカムフォロア位置規制部５ｂは円周の周囲の３箇所で部分的にカムフォロア４の第２の円筒部４ｂ部と係合する形状となっている。そのため、カムフォロア４を直進筒５に対して圧入可能であり、カムフォロア４と直進筒５は精度よく位置決めしている。ここで、前述の第２の円筒部４ｂは、円筒以外の形状でも構わず、例えば、側面の一部のみが円筒と同じ形状であっても良いし、四角柱、五角柱、八角柱等の角柱（面取りしてあれば尚望ましい）であっても構わない。さらに、カムフォロア４は、第１の円筒部４ａと、第２の円筒部４ｂが樹脂にてアウトサート成形によって一体的に形成されているため、この２つの円筒部４ａ、４ｂは同軸度・および外径寸法の精度が高い。したがって、カムフォロア４の第１の円筒部４ａを直進ガイド溝１ａとカム溝２ａを圧入させることで、固定筒１に対する直進筒５の倒れ・偏芯を抑えている。

次に、組立て手順について説明する。前述の通り、カム筒２は固定筒１とバヨネットにて定位置回転可能なように保持されている。直進筒５は、カム筒２を固定筒１に組み込み後、被写体側（レンズ群６側）からカム筒２の外周部に挿入する。次に、直進筒５を固定筒１の直進ガイド溝１ａと、カム筒２のカム溝２ａと、直進筒５のカムフォロア位置規制部５ｂが一致する箇所まで移動させ、カムフォロア４を直進筒５に挿入する。カムフォロア４を直進筒５の取付け面５ｄに当接させ、直進筒５の外周部方向からビス３にて直進筒５に固定する。その後、移動レンズ群７を保持しているレンズ保持鏡筒６を、面６ａで直進筒５の面５ｃに当接させてビスＢ１等により直進筒５に固定する。上記手順によれば、カムフォロア４を直進筒５の外周側から組み込み可能となるため、組立て作業性が良くなる。

［実施例２］
図４は本発明のレンズ鏡筒の実施例２の要部概略図である。図４は一眼レフカメラ（撮像装置）に取り付ける交換可能なレンズ鏡筒のＷＩＤＥ状態の光軸を含む平面で切断した断面を示している。図５は実施例２のＴＥＬＥ状態の光軸を含む平面で切断した断面を示している。図６は本発明の実施例２のカムフォロア４をレンズ鏡筒に組み込む前の状態を示した要部分解斜視図である。図７は実施例２のカムフォロア４の拡大説明図である。本発明の要旨より関係のない部品は不図示としている。本発明の実施例２では、実施例１に対してカムフォロア４の形状を変化させている点が異なっており、その他の構成に関しては同様である。

カムフォロア４の第１の円筒面４ａには、固定筒１の直進ガイド溝１ａに対して平行であり、直進ガイド溝１ａに係合する樹脂部より形成された第１の係合面（直進ガイド溝係合部）（第１の係合部）４ｄが設けられている。カムフォロア４の第１の係合面４ｄと、カム溝２ａに係合する第１の円筒部４ａと、直進筒５のカムフォロア位置規制部５ｂと係合する第２の円筒部４ｂはアウトサート成形によって一体的に形成されている。ここで、直進ガイド溝１ａに係合するカムフォロア４の第１の係合面４ｄの光軸方向の長さを確保するため、固定筒１の直進ガイド溝１ａの幅（光軸と直交する方向の幅）は、カム筒２のカム溝２ａの幅よりも小さい寸法設定となっている。ズーミングにより、カムフォロア４は直進ガイド溝１ａと摺動し磨耗するが、第１の係合面４ｄが直進ガイド溝１ａと平行であるため接触面積を増やすことができ、耐摩耗性を高めることができる。この時、カムフォロア４の第１の係合面４ｄが直進ガイド溝１ａに対して傾いて取り付けられてしまうと、カムフォロア４と直進ガイド溝１ａの接触は接線当りとなり、ズーミング作動の感触を悪化させてしまう。

そこで、実施例２では、図７に示すようにカムフォロア４の第１の円筒面４ａに直進ガイド溝１ａに係合する第１の係合面４ｄと平行な面を有する組立位相規制部４ｅを設けている。組立位相規制部４ｅは、直進筒５に設けられたキー溝５ｄに係合することで、直進筒５に対するカムフォロア４の組立位相を規制している。また、カムフォロア４の第１の円筒部４ａは固定筒１の直進ガイド溝１ａに対して平行であり、直進ガイド溝１ａに係合する第１の係合面４ｄより幅の小さい、金属製のベース部で形成された第２の係合面（第２の係合部）（第２の直進ガイド溝係合部）４ｆを有する。ここで幅とは光軸と直交する方向の長さである。第２の係合面４ｆは第１の係合面４ｄと平行である。第２の係合面４ｆは、ズーミング作動による磨耗で第１の係合面４ｄの幅が小さくなった場合でも、直進ガイド溝１ａとのガタを顕著に増大させないために設けられており、本実施例では第１の係合面４ｄの幅より５０μｍ幅が小さく設定されている。さらに、カムフォロア４の第１の円筒部４ａは、直進ガイド溝１ａに対して垂直な平面（平面部）４ｇを有する。カムフォロア４の第１の円筒部４ａの一部に直進ガイド溝１ａに対して垂直なＤカット形状を設けることで、従来の円筒形状のカムフォロアに対して直進ガイド溝１ａの長さを光軸方向に短縮することが可能である。

言い換えると、直進ガイド溝１ａの有効範囲（カムフォロア４と係合できる範囲）を固定筒１の全長内で延長することができるため、直進筒５の光軸方向への移動量を大きくすることができる。また、カムフォロア４のビス３のビス取付け面側には、分解時に工具で挟むことができる凸形状部４ｈが形成されており、分解するときの作業性を向上させている。以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されないことは言うまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。以上のように各実施例によれば、移動するレンズ群を保持するレンズ保持鏡筒の移動量を短縮することなく、倒れ・偏芯を少なく精度良くレンズ保持鏡筒を保持し、かつ組立て性を向上させたレンズ鏡筒が得られる。

１ 固定筒、１ａ 直進ガイド溝、２ カム筒、２ａ カム溝、３ ビス、４ カムフォロア、４ａ 第１の円筒部、４ｂ 第２の円筒部、４ｃ ベース部、４ｄ 第１の係合部、４ｅ 組立位相規制部、４ｆ 第２の係合部、４ｇ 平面部、４ｈ 凸形状部、５ 直進筒、５ａ 面、５ｂ カムフォロア位置規制部、６ レンズ保持鏡筒、７ レンズ群

Claims (8)

1. 直進ガイド溝を有する固定筒、該固定筒の外周側または内周側に配置され、前記固定筒と嵌合し、複数のカム溝を有するカム筒、該固定筒と、該カム筒の外周側に配置され、該カム筒の回転に伴って光軸方向へ移動する直進筒、該直進筒に固定され、レンズ群を保持するレンズ保持鏡筒、該直進筒に固定され、該直進ガイド溝と該カム溝に係合するカムフォロアを有し、該カム筒を光軸周りに回転することによって該レンズ保持鏡筒を光軸方向へ移動させるレンズ鏡筒において、該カムフォロアは、該直進筒に対するカムフォロア位置規制部と係合する係合部と、該直進ガイド溝と、カム溝の双方と係合する第１の円筒部が一体的に形成されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記カムフォロアは金属より成るベース部に樹脂にて前記第１の円筒部と前記係合部がアウトサート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に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記カムフォロアの第１の円筒部には、前記直進ガイド溝に対して平行な面より成る第１の係合部を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒。
4. 前記第１の係合部は、樹脂部にて形成されており、前記カムフォロアは、該第１の係合部の幅より小さい幅より成る金属製のベース部より成る第２の係合部を有することを特徴とする請求項３のレンズ鏡筒。
5. 前記カムフォロアの第１の円筒部には、前記直進ガイド溝に対して垂直な平面部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
6. 前記カムフォロアは、前記直進筒の外周部方向からビスにて直進筒に固定されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
7. 前記カムフォロアは、前記ビスの取り付け面側に凸形状部を有していることを特徴とする請求項６に記載のレンズ鏡筒。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項のレンズ鏡筒を有することを特徴とする光学機器。