JP2010271525A - レンズ鏡筒及びその組立方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 カム筒の外径を大きくすることなく、カム筒と固定筒の間に弾性部材を組込み性良く狭持させることができ、嵌合ガタを効果的に軽減することができるレンズ鏡筒が得ること。
【解決手段】 固定筒と、該固定筒に嵌合する複数のカム溝を周上に有するカム筒と、該カム筒の回転に連動して光軸方向に移動するレンズ保持部材と、固定筒又はカム筒の一方に設けた窪みに挿設され、該固定筒と該カム筒の間に狭持された弾性部材とを有するレンズ鏡筒であって、該固定筒又は該カム筒の一方には該弾性部材が該窪みに挿設することができる大きさの切り欠き部が形成されており、該切り欠き部の少なくとも一部と該弾性部材の少なくとも一部は光軸方向での位置が一致していること。
【選択図】 図２

Description

本発明はレンズ鏡筒及びその組立方法に関し、例えばレンズを保持するレンズ保持部材をカム筒の回転に連動して光軸方向に移動させる構成のレンズ鏡筒を有するデジタルカメラやビデオカメラ等に好適なものである。

ビデオカメラ、デジタルカメラ等の光学機器（撮像装置）においては、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部材を光軸方向に移動させている。このときのレンズ鏡筒は光軸に平行な直進ガイド溝を設けた固定筒と、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溝を有するカム筒とを用いている。そしてレンズ保持部材の一部にカムフォロアを一体的に設け、このカムフォロアが固定筒の直進ガイド溝とカム筒のカム溝に係合するようにしている。そして、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レンズ保持部材が光軸方向に進退する構成としている。

上記構成のレンズ鏡筒において、固定筒とカム筒の嵌合ガタを防止するようにしたレンズ鏡筒が知られている（特許文献１）。特許文献１ではカム筒の径方向の移動によって生じるカムフォロアとカム溝の当り点のずれに伴うレンズ保持部材の倒れを防止するため、カム筒の外周面に弾性部材を設けている。これにより、カム筒を光軸に対して調心させることができるため、光学性能の向上及び、該レンズ保持部材がフォーカスレンズ群の場合は合焦精度の向上を図るようにしている。

特開２０００−２６６９８１号公報

特許文献１に開示されたレンズ鏡筒は、カム筒の外周面側にカム筒に回転力を伝達するための回転出力部材を係合させている。そしてカム筒の外周面に板ばねより成る弾性部材を配置することで回転出力部材の内周面を付勢している。そのため、弾性部材をカム筒に配置するためのスペースをカム筒の外径部に確保する必要があるためレンズ鏡筒の外径が大きくなる傾向があった。

特許文献１のレンズ鏡筒において、固定筒の外径部に弾性部材を配置するための窪みを設け、固定筒とカム筒に弾性部材を狭持させて、カム筒の内周面を付勢する手法が考えられる。この手法によれば、固定筒に設けた窪みに弾性部材を配置するため、カム筒の外径を大きくすることなくカム筒を光軸に対して調心させ嵌合ガタを軽減することができる。このとき、固定筒とカム筒の間に弾性部材を狭持させるためには、カム筒を固定筒に組み込む前に、弾性部材を固定筒に組み込んでおく必要がある。このため、カム筒を組み込む際に固定筒に設けた弾性部材とカム筒が接触干渉してカム筒の組込性が悪くなってくる。また、固定筒にカム筒を組み込んだ後に弾性部材を狭持させるためには、カム筒の回転使用範囲外に弾性部材を組み込むための組み込み用工具穴が必要となる。その結果、カム筒の加工工程が増えて加工コストが高くなる。

本発明は、カム筒の外径を大きくすることなく、カム筒と固定筒の間に弾性部材を組込み性良く狭持させることができ、嵌合ガタを効果的に軽減することができるレンズ鏡筒及びその組立方法の提供を目的とする。

本発明のレンズ鏡筒は、固定筒と、該固定筒に嵌合する複数のカム溝を周上に有するカム筒と、該カム筒の回転に連動して光軸方向に移動するレンズ保持部材と、固定筒又はカム筒の一方に設けた窪みに挿設され、該固定筒と該カム筒の間に狭持された弾性部材とを有するレンズ鏡筒であって、該固定筒又は該カム筒の一方には該弾性部材が該窪みに挿設することができる大きさの切り欠き部が形成されており、該切り欠き部の少なくとも一部と該弾性部材の少なくとも一部は光軸方向での位置が一致していることを特徴としている。

又、本発明のレンズ鏡筒の組立方法は、固定筒と、該固定筒に嵌合する複数のカム溝を有するカム筒と、該カム筒と該固定筒との間に狭持された弾性部材と、該カム筒の回転に連動して光軸方向に移動するレンズ保持部材と、を有するレンズ鏡筒の組立方法において、該弾性部材は該カム筒又は該固定筒のうち外側の筒に設けた切り欠き部より内側の筒に設けた窪みに組み込むことにより、該カム筒と該固定筒との間に狭持されており、該切り欠き部と該弾性部材の少なくとも一部は組み立て後、光軸方向で一致するように構成されていることを特徴としている。

本発明によれば、カム筒の外径を大きくすることなく、カム筒と固定筒の間に弾性部材を組込み性良く狭持させることができ、嵌合ガタを効果的に軽減することができるレンズ鏡筒が得られる。

本発明の実施例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縦断面図 本発明の実施例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分解斜視図 本発明の実施例の第一の組込状態を示した分解斜視図 本発明の実施例のＷＩＤＥ状態での斜視図（レンズ保持枠組み込み前状態） 本発明の実施例のＴＥＬＥ状態での斜視図（レンズ保持枠組み込み前状態） 本発明の実施例の第二の組込状態を示した分解斜視図

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を参考の為、後述する部材に付した符番を用いて説明すると次のとおりである。

本発明のレンズ鏡筒は、固定筒１と、固定筒１に嵌合する複数のカム溝２ａを周上に有するカム筒２とを有している。更にカム筒２の回転に連動して光軸方向に移動するレンズ保持部材３と、固定筒１又はカム筒２の一方（実施例では固定筒１であるがカム筒２であっても良い。）に設けた窪み１ｃに挿設され、固定筒１とカム筒２の間に狭持された弾性部材５とを有している。このとき固定筒１又はカム筒２の一方（実施例ではカム筒２であるが固定筒１であっても良い。）には弾性部材５が窪み１ｃに挿設することができる程の大きさの切り欠き部２ｄが形成されている。そして切り欠き部２ｄの少なくとも一部と弾性部材５の少なくとも一部は光軸方向での位置が一致している。

本発明のレンズ鏡筒の組立方法では、レンズ鏡筒が固定筒１と、固定筒１に嵌合する複数のカム溝２ａを有するカム筒２を有している。更にカム筒２と固定筒１との間に狭持された弾性部材５と、カム筒２の回転に連動して光軸方向に移動するレンズ保持部材３と、を有している。弾性部材５はカム筒２又は固定筒１のうち外側の筒（例えばカム筒２）に設けた切り欠き部２ｄより内側の筒（固定筒１）に設けた窪み１ｃに組み込むことにより、カム筒２と固定筒１との間に狭持されている。このとき切り欠き部２ｄの少なくとも一部と弾性部材５の少なくとも一部は組み立て後、光軸方向の位置が一致するように構成されている。

［実施例１］
以下、本発明のレンズ鏡筒の実施例を図１及び図２に基づいて説明する。図１は本実施例のレンズ鏡筒の縦断面図、図２はその分解斜視図である。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着脱可能に装着されている。固定筒１には周方向等分に光軸方向に延在する複数の案内溝１ａが設けられている。固定筒１の外周面１ｂはカム筒２の内径面２ｂが径嵌合している。カム筒２には周方向等分に複数のカム溝２ａが設けられている。固定筒１に形成されたバヨネット爪１ｃとカム筒２に形成された周溝部２ｃが係合し、カム筒２は光軸方向への移動が規制されている。

３はズーミング用又はフォーカス用の移動レンズ群Ｌを保持するレンズ保持部材で、前記固定筒１の内径部に光軸方向に移動可能に嵌合されている。本実施例ではレンズ保持部材３はズーミングの際に移動する。４は該レンズ保持部材３に植設されたカムフォロアで、前記固定筒１の案内溝１ａを貫通して前記カム筒２のカム溝２ａに当接されている。ここで、該案内溝１ａ、カム溝２ａ及びカムフォロア４は駆動機構の一部を構成している。カム筒２は不図示のフォーカス駆動装置、もしくはズーム駆動手段からの回転力を該カム筒２に伝達するための回転出力部材（不図示）によって光軸周りに回転する。５は弾性部材で、例えばゴムより成っている。弾性部材５は固定筒１の光軸に対し円周方向で３箇所等分に、該固定筒１の外周面に設けられた窪み１ｃ（１ｃ−１〜１ｃ−３）に挿設され、カム筒２の内周面２ｆと狭持されている。これによって、該カム筒２の内周面２ｆを付勢している。

次に、本実施例のレンズ鏡筒の組立て手順について図３〜図６を用いて説明する。本実施例のレンズ鏡筒は、レンズ保持部材３を光軸方向に移動させてズーミングをする構成を有している。図３は固定筒１の窪み１ｃに弾性部材５を組み込む第一の組込状態を示した分解斜視図である。図４は本実施例のレンズ鏡筒のレンズ保持枠３を組み込む前の固定筒１とカム筒２のＷＩＤＥ（広角端）状態での斜視図である。図５は本実施例のレンズ鏡筒のレンズ保持枠３を組み込む前の固定筒１とカム筒２のＴＥＬＥ（望遠端）状態での斜視図である。図６は固定筒１の窪み１ｃ−２に弾性部材５を組み込む第二の組込状態を示した分解斜視図である。

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。弾性部材５は、カム筒２を固定筒１に組み込んだ後、カム筒２に設けられた切り欠き形状（切り欠き部）２ｄの開口部から固定筒１の窪み１ｃ-１に組み込まれる（図３・第一の組込状態）。このとき、カム筒２の切り欠き形状２ｄの幅（円周方向の幅）は、弾性部材５の円周方向の幅より大きい。又、切り欠き部２ｄの大きさは、弾性部材５を組み込むことのできる程度の大きさである。

ここで、カム筒２はアルミなどの金属材料を切削加工によって作成されている。カム筒２は内外径部を旋盤等で加工した後、円周上にカム溝２ａをカム溝加工機によって作成する。カム溝２ａを加工する際、カム筒２の内外径部の位相基準からカム溝２ａの位相位置を割り出すため、カム筒２の光軸方向に直交する端面に加工基準溝２ｄを設けている。即ち本実施例では、切り欠き部２ｄは、カム筒２に設けられており、切り欠き形状２ｄは、カム溝２ａを切削加工する際に用いる加工基準溝を構成している。

本実施例において、カム筒２に設けられた切り欠き形状２ｄは、カム溝２ａを加工する際に設けられた加工基準溝と兼ねることで、弾性部材５を組み込むための組み込み用工具穴を専用に設ける必要がない。したがって、カム筒２の加工工程が増えることがない。図３の第一の組込状態からカム筒２を矢印方向に回転させると図４のレンズ鏡筒のＷＩＤＥ状態の位相となる。カム筒２をさらに同方向（矢印方向）に回転させると、図５のレンズ鏡筒のＴＥＬＥ状態の位相となる。この図４のＷＩＤＥ状態から図５のＴＥＬＥ状態までのカム筒２の回転使用範囲において、固定筒１の窪み１ｃに組み込んだ弾性部材５はカム筒２に設けられたカム溝２ａ及び切り欠き形状２ｄに掛からない位置（露出しない位置）に配置されている。このように本実施例では弾性部材５は、カム筒２の回転使用範囲において、カム筒２に設けられたカム溝２ａおよび切り欠き形状２ｄにおいて露出しない箇所に配置されている。

図３の第一の組込状態からカム筒２を矢印方向に１２０°回転させると、カム筒２の切り欠き形状２ｄと固定筒１の窪み１ｃ-２の位相が一致する（図６・第二の組込状態）。図６の第二の組込状態において、図３の第一の組込状態と同様、弾性部材５を固定筒１の窪み１ｃ-２に組み込む。図６の第二の組込状態からカム筒２をさらに矢印方向に１２０°回転させると、カム筒２の切り欠き形状２ｄと固定筒１の窪み１ｃ-３の位相が一致するため、前述と同様に固定筒１の窪み１ｃ−３に弾性部材５を組み込む。なお、弾性部材５の組み込みは光軸に対し対向する２ケ所としてもよいし、固定筒１とカム筒２の嵌合ガタを片寄せするため、弾性部材５の配置箇所を２ヶ所とした際の間隔を光軸に対して１８０°より狭い角度に設定してもよい。

前述の通り、弾性部材５をカム筒２の切り欠き形状２ｄの開口部から固定筒１の窪み１ｃに組み込む際、カム筒２を回転させながら複数の弾性部材５を順次固定筒１の窪み１ｃに組み込む。そのため、弾性部材５の使用個数に関わらず、弾性部材５の配置箇所はカム筒２に設けた切り欠き形状２ｄと光軸方向において同一である必要がある。また、弾性部材５は、カム筒２が固定筒１に嵌合するためのカム筒２の挿入側２ｅとは逆側のカム筒２の内周面２ｆを径方向に付勢するよう、固定筒１とカム筒２の間に狭持されている。これは、カム筒２の挿入側２ｅには、周溝部２ｃや固定筒１に形成されたバヨネット爪１ｃの挿入口が形成されているため、弾性部材５が付勢できる円周面が配置することが困難なためである。

このように本実施例では、弾性部材５は、カム筒２が固定筒１に嵌合するための挿入側２ｅとは逆側の位置において、固定筒１又はカム筒２を径方向に付勢している。固定筒１の窪み１ｃ-３へ弾性部材５を配置した後、カム筒２を図４のＷＩＤＥ状態の位相まで回転させた後、レンズ保持部材３を固定筒1の内周部に挿入する。次に、レンズ保持部材３を固定筒1の直進ガイド溝（案内溝）１ａと、カム筒２のカム溝２ａと、レンズ保持部材３のカムフォロア取付座３ａが一致する箇所まで移動させ、カムフォロア４をレンズ保持部材３に挿入し、ビスにて固定する。

以上の構成の本実施例のレンズ鏡筒の動作について説明する。まず、レンズ鏡筒を不図示のカメラボディ（カメラ本体）に装着し、不図示のズーム駆動手段を駆動させると、回転出力部材（不図示）を回転させることにより、カム筒２が回動する。これに伴ってカム筒２のカム溝２ａが移動し、レンズ保持部材３に挿設したカムフォロア４が固定筒１の案内溝１ａに沿って駆動され、レンズ保持部材３すなわち移動レンズ群Ｌが光軸方向に移動してズームングが行われる。ここで、固定筒１の外周面には光軸に対し円周方向で３箇所等分に弾性部材５が設けられてカム筒２の内周面を径方向に付勢している。このため、カム筒２は固定筒１に対し調心された状態となる。そのため、撮影位置（縦位置撮影、横位置撮影）及びカム筒２の回動時の固定筒１とカム筒２の嵌合ガタによるカム筒２の径方向の移動が抑えられる。したがって、それによって生じるカムフォロア４とカム溝面２ａの当り点のずれが防止され、移動レンズ群Ｌの倒れが防止されるので、光学性能が低下することがない。尚、本実施例において、固定筒１の内側へカム筒２を嵌合するようにしても良い。尚、本実施例ではズーム光学系に適用したものであるが、フォーカス光学系に適用してもよい。さらに弾性部材５はゴムを使用しているが、板バネ等の弾性を有するものであれば、何を用いてもよい。

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。以上のように実施例によれば、カム筒の外径を大きくすることなく、カム筒と固定筒の間に弾性部材を狭持させる際、組込性がよく、またカム筒に専用の組み込み用工具穴を設ける必要のないレンズ鏡筒及びそれを有する光学機器が得られる。

１は固定筒、１ｃは窪み、２はカム筒、２ａはカム溝、２ｄは切り欠き部、３はレンズ保持部材、４はカムフォロア、５は弾性部材

Claims (6)

1. 固定筒と、該固定筒に嵌合する複数のカム溝を周上に有するカム筒と、該カム筒の回転に連動して光軸方向に移動するレンズ保持部材と、固定筒又はカム筒の一方に設けた窪みに挿設され、該固定筒と該カム筒の間に狭持された弾性部材とを有するレンズ鏡筒であって、該固定筒又は該カム筒の一方には該弾性部材が該窪みに挿設することができる大きさの切り欠き部が形成されており、該切り欠き部の少なくとも一部と該弾性部材の少なくとも一部は光軸方向での位置が一致していることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記弾性部材は、前記カム筒が前記固定筒に嵌合するための挿入側とは逆側の位置において、該固定筒又はカム筒を径方向に付勢していることを特徴とする請求項１のレンズ鏡筒。
3. 前記弾性部材は、前記カム筒の回転使用範囲において、該カム筒に設けられた該カム溝および該切り欠き形状において露出しない箇所に配置され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. 前記切り欠き部は、前記カム筒に設けられており、該切り欠き形状は、該カム溝を切削加工する際に用いる加工基準溝を構成していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
5. 請求項１乃至４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。
6. 固定筒と、該固定筒に嵌合する複数のカム溝を有するカム筒と、該カム筒と該固定筒との間に狭持された弾性部材と、該カム筒の回転に連動して光軸方向に移動するレンズ保持部材と、を有するレンズ鏡筒の組立方法において、該弾性部材は該カム筒又は該固定筒のうち外側の筒に設けた切り欠き部より内側の筒に設けた窪みに組み込むことにより、該カム筒と該固定筒との間に狭持されており、該切り欠き部と該弾性部材の少なくとも一部は組み立て後、光軸方向で一致するように構成されていることを特徴とするレンズ鏡筒の組立方法。