JP2012058694A - レンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

【課題】衝撃に強く、スムーズなズーム動作が可能なレンズ鏡筒を提供する。
【解決手段】レンズ鏡筒は、レンズ１０１を保持し、少なくとも３つのフォロワピン１０３、１０４、１０２ｂを備えたレンズ保持枠１０２と、レンズ保持枠１０２を光軸方向に直進案内する案内筒７００と、光軸を中心に回動してレンズ保持枠１０２を光軸方向に移動させるカム筒８００とを有し、カム筒８００には、少なくとも３つの種類の異なるカム溝８００ａ、８００ｂ、８００ｃが形成され、これらのカム溝のうち少なくとも２つのカム溝は所定の交差点８００ｔにおいて交差しており、少なくとも３つのフォロワピンのうち１つのフォロワピンが交差点８００ｔに位置するとき、他の少なくとも２つのフォロワピンは、圧縮方向において少なくとも３つの種類の異なるカム溝のうち対応するカム溝と係合している。
【選択図】図４

Description

本発明は、レンズを光軸方向に進退可能に支持するレンズ鏡筒に関する。

デジタルスチルカメラ等の光学機器では、静止画撮影だけではなくデジタルビデオカメラ等と同様に動画撮影の機能が求められる。動画撮影では、像揺れの少ないスムーズなズーム動作及び高倍率化が要求されている。しかし、レンズ鏡筒は高倍率化により重くなり、落下した場合に受ける衝撃は大きい。このため、衝撃等の外力に強いレンズ鏡筒が必要である。特許文献１には、カム溝を交差させたレンズ鏡筒が開示されている。

特開２００４−２５８６４２号公報

しかしながら、特許文献１のレンズ鏡筒では、カム溝の交差位置において、フォロワピンは他方の１つのカム溝にのみ係合しており、比較的衝撃に弱い。また、カム溝の交差位置においては、フォロワピンを駆動するカム溝が変移するため、スムーズなズーム動作が困難である。

そこで本発明は、衝撃に強く、スムーズなズーム動作が可能なレンズ鏡筒を提供する。

本発明の一側面としてのレンズ鏡筒は、レンズを保持し、少なくとも３つのフォロワピンを備えたレンズ保持枠と、前記レンズ保持枠の内周側に設けられ、該レンズ保持枠を光軸方向に直進案内する案内筒と、前記案内筒の外周側に設けられ、光軸を中心に回動して前記レンズ保持枠を前記光軸方向に移動させるカム筒とを有し、前記カム筒には、少なくとも３つの種類の異なるカム溝が形成され、該カム溝のうち少なくとも２つのカム溝は所定の交差点において交差しており、前記少なくとも３つのフォロワピンのうち１つのフォロワピンが前記交差点に位置するとき、他の少なくとも２つのフォロワピンは、圧縮方向において前記少なくとも３つの種類の異なるカム溝のうち対応するカム溝と係合している。

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。

本発明によれば、衝撃に強く、スムーズなズーム動作が可能なレンズ鏡筒を提供することができる。

本実施例におけるレンズ鏡筒の断面図である。 本実施例におけるレンズ保持枠ユニットの斜視図である。 本実施例におけるカム筒の斜視図である。 本実施例におけるカム筒の外径展開図である。 本実施例におけるフォロワピン及びその周辺の拡大図である。 図４中のＺ−Ｚ断面図である。 本実施例におけるレンズ鏡筒のレンズ保持枠スリット部の断面図である。 フォロワピン１０３付近の拡大図である。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

まず、本実施例におけるレンズ鏡筒について説明する。図１は、本実施例におけるレンズ鏡筒の断面図である。図２は、本実施例におけるレンズ保持枠ユニットの斜視図である。なお本実施例では、スチルカメラに適用されるレンズ鏡筒について説明するが、これに限定されるものではなく、例えば、ビデオカメラ等の他の光学機器に組み込まれる各種のレンズ鏡筒にも広く適用可能である。

１０１はレンズ（第１レンズ群）、１０２はレンズ１０１を保持するためのレンズ保持枠（１群筒）である。レンズ保持枠１０２には、周方向における３箇所に、スリット部１０２ａ及びフォロワピン保持部１０２ｄが形成されている。１０３はフォロワピンであり、レンズ保持枠１０２の周方向における３箇所に固定されている。フォロワピン１０３は、カム溝８００ａに当接して係合する部分であるフォロワピン係合部１０３ａを備える。１０４は補助フォロワピンであり、レンズ保持枠１０２の周方向３箇所に固定されている。１０２ｂは補助フォロワピンである。補助フォロワピン１０２ｂは、レンズ保持枠１０２の外観部（レンズ鏡筒外観部）において、レンズ保持枠１０２に一体形成されている。このため、レンズ保持枠１０２と別体に構成する場合に必要な取り付け穴が不要である。このように、レンズ保持枠１０２は、フォロワピン１０３、及び、補助フォロワピン１０４、１０２ｂの少なくとも３つのフォロワピンを有する。第１レンズ群、レンズ保持枠１０２、フォロワピン１０３、及び、補助フォロワピン１０２ｂ、１０４により、レンズ保持枠ユニット１００（１群ユニット）が構成される。

２００は２群ユニットである。２０１は第２レンズ群であり、２０２は２群筒である。第２レンズ群２０１及び２群筒２０２により２群ユニット２００が構成される。３００は絞り・シャッタユニットである。４００は３群ユニットである。４０１は第３レンズ群、４０２は第３レンズ群保持部材、４０３は第３レンズ群保持部材４０２を光軸直交方向へ駆動させるための駆動ユニットである。４０４は、第３レンズ群保持部材４０２及び駆動ユニット４０３を保持する３群ベース部材である。第３レンズ群４０１、第３レンズ群保持部材４０２、駆動ユニット４０３、及び、３群ベース部材４０４により３群ユニット４００が構成される。

６００は４群ユニットである。６０１は第４レンズ群であり、６０２は第４レンズ群６０１を保持する第４レンズ群保持部材である。第４レンズ群６０１及び第４レンズ群保持部材６０２により４群ユニット６００が構成される。７００は、レンズ保持枠１０２の内周側に設けられた案内筒である。案内筒７００は、鏡筒地板１０００に固定され、レンズ保持枠１０２を光軸方向に直進案内する。７０２は、案内筒７００に設けられたフォロワピンであり、その先端部は球Ｒ形状を有する。フォロワピン７０２は、カム溝８００ｃの径方向において弾性的に係合可能に構成されている。

８００はカム筒である。カム筒８００は、案内筒７００の外周側に設けられ、案内筒７００に対して（光軸を中心に）回動してレンズ保持枠１０２を光軸方向に移動させるように構成されている。カム筒８００の外周側には、フォロワピン１０３のフォロワピン係合部１０３ａが当接して係合するカム溝８００ａ、及び、補助フォロワピン１０４が当接して係合するカム溝８００ｂが形成されている。カム溝８００ａ、８００ｂは同一軌跡を有し、補助フォロワピン１０４とカム溝８００ｂとの間には、所定の隙間が設けられている。フォロワピン１０３は、カム筒８００に形成されたカム溝８００ａと係合している。フォロワピン１０３は、チャージされてカム溝８００ａに組み込まれているため、スリット部１０２ａによってフォロワピン保持部１０２ｄが弾性部を構成する。フォロワピン保持部１０２ｄが弾性部を構成することにより、フォロワピン１０３がカム溝８００ａに対して光軸とは垂直方向に付勢される。このため、特別に付勢部材を用いることなくフォロワピン１０３をカム溝８００ａへ付勢することができる。

カム筒８００の内周側面には、カム溝８００ｄが形成されており、フォロワピン７０２の先端の球Ｒ形状部は、カム溝８００ｄのカム底面と当接している。カム溝８００ｄには、フォロワピン７０２がカム筒８００の径方向において係合し、かつ、光軸方向である互いに異なる２方向において当接する。９０１は第５レンズ群であり、９０２は第５レンズ群９０１を保持する第５レンズ群保持部材である。第５レンズ群９０１及び第５レンズ群保持部材９０２により、５群ユニットが構成される。１０００は鏡筒地板である。１００３はＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子であり、鏡筒地板１０００に取り付けられている。１００００はレンズ鏡筒を覆うカメラ外装部品である。

図３は、本実施例におけるカム筒８００の斜視図である。カム筒８００の外周側には、カム溝８００ａ、及び、補助カム溝８００ｂ、８００ｃ、すなわち３つの種類の異なるカム溝、が形成されている。フォロワピン１０３は、カム筒８００に形成されたカム溝８００ａと係合する。補助フォロワピン１０４は、カム筒８００に形成された補助カム溝８００ｂと係合する。また、補助フォロワピン１０２ｂは、カム筒８００に形成された補助カム溝８００ｃと係合する。また、カム筒８００の外周側にはギア部８００ｊが設けられている。また、カムピン（不図示）を組み込むための穴部８００ｋ、フォロワピン７０２（ピン部材）を組み込むための穴部８００ｍが設けられている。

図４は、本実施例におけるカム筒８００の外径展開図である。フォロワピン１０３は、カム溝８００ａと補助カム溝８００ｂとが交差する交差点８００ｔ（カム溝交差位置）において、カム溝８００ａと係合している。このとき、補助フォロワピン１０２ｂ、１０４は、光軸に沿って撮像素子１００３の方向にカム溝が存在する位置で、それぞれ補助カム溝８００ｃ、８００ｂと係合している。これは、補助フォロワピン１０２ｂ又は補助フォロワピン１０４のいずれかがカム溝交差位置で係合しても同様である。すなわち、少なくとも３つのフォロワピンのうち１つのフォロワピンが交差点に位置するとき、他の少なくとも２つのフォロワピンは、レンズ鏡筒の圧縮方向において、対応するカム溝と係合している。このような構成により、カム溝（補助カム溝）が交差する鏡筒でもフォロワピン（補助フォロワピン）がカム溝から脱落しにくくなり、衝撃に強いレンズ鏡筒を実現することができる。８００ｐは、補助カム溝８００ｃのリフト終了点である。このように、補助カム溝８００ｃ（カム溝のうち少なくとも１つ）は、リフト途中で終了している。補助カム溝８００ｃのリフト終了点８００ｐ付近では、カム溝８００ａと補助カム溝８００ｂとは互いに交差しない。このため、補助カム溝８００ｃをリフト途中で終了させた場合でも、レンズ鏡筒の強度に影響を与えない。

図５は、本実施例におけるレンズ鏡筒のフォロワピン１０３及びその周辺の拡大図である。図５は、通常の駆動時において、レンズ保持枠１０２が衝撃を受けていない場合のフォロワピン１０３の状態を示している。図５に示されるように、レンズ保持枠１０２が衝撃を受けていない場合、フォロワピン１０３はカム筒８００のカム溝８００ａに係合されている。フォロワピン１０３のフォロワピン係合部１０３ａは、球形状となっている。ここで、球形状とは、厳密な球形状だけではなく実質的に球形状と評価できる形状（略球形状）も含まれる。

カム筒８００において、８００１はカム溝８００ａの底側部であり、８００２はカム溝８００ａの開放側部である。カム溝８００ａの底側部８００１のテーパ角αは、カム溝８００ａの開放側部８００２のテーパ角βよりも大きくなるように設定されている（α＞β）。すなわちカム溝８００ａは、テーパ角α（第１テーパ角）を有する底側部８００１、及び、テーパ角αよりも小さいテーパ角β（第２テーパ角）を有する開放側部８００２を備える（α＞β）。

図５に示されるように、フォロワピン係合部１０３ａは、通常の駆動時、すなわちレンズ保持枠１０２が衝撃を受けていない場合、フォロワピン保持部１０２ｄの弾性力（矢印で示された弾性力）によってカム溝８００ａの底側部８００１とのみ接触する。すなわち、フォロワピン１０３は、レンズ保持枠１０２が衝撃を受けていない場合には、カム溝８００ａの開放側部８００２に当接せずに底側部８００１に当接する。

図６は、図４中のＺ−Ｚ断面図であり、カム溝８００ａと補助カム溝８００ｂとの交差位置（交差点８００ｔ）を示す。補助カム溝８００ｂは、カム溝８００ａの開放側部８００２と交差している。一方、補助カム溝８００ｂは、カム溝８００ａの底側部８００１とは交差しない。または、補助カム溝８００ｂは、底側部８００１の一部においてのみカム溝８００ａと交差している。すなわち、カム溝８００ｂは、フォロワピン係合部１０３ａとカム溝８００ａの底側部８００１との接触部分では交差していない。フォロワピン１０３は、カム溝８００ａが他のカム溝（補助カム溝）と交差した場合でも、ズーム動作に影響を与えないように構成されている。レンズ保持枠１０２には、前述のようにスリット部１０２ａが形成されている。フォロワピン１０３は、チャージされてカム溝８００ａに組み込まれているため、フォロワピン保持部１０２ｄはスリット部１０２ａによって弾性部を構成する。フォロワピン保持部１０２ｂが弾性部として機能することにより、フォロワピン１０３はカム溝８００ａに対して光軸に対して垂直方向に付勢される。このため、他の付勢部材を用いることなくカム溝８００ａへの付勢が可能となる。

図７は、レンズ保持枠１０２をスリット部１０２ａで切断してレンズ１０１側から見た断面図である。スリット部１０２ａは、レンズ保持枠１０２に１２０度間隔で３箇所に配置されている。フォロワピン保持部１０２ｄは、フォロワピン１０３付近の強度を保つため、肉厚になっている。フォロワピン保持部１０２ｄを肉厚にすることにより、衝撃を受けたときの変形や破損を抑制する。

フォロワピン保持部１０２ｄからスリット端部１０２ｆに至るまでの部分は、なだらかな曲線で結ばれており、衝撃を受けた場合に局部的に応力が集中しないように構成されている。フォロワピン保持部１０２ｄからスリット端部１０２ｆに至るまでのなだらかな曲線は、６箇所とも略同一な曲線である。またフォロワピン保持部１０２ｄは、スリット部１０２ａの両端部に近づくにつれて、適切な弾性力を確保するために薄肉となっている。フォロワピン１０３は、３箇所とも均等な付勢力で、カム溝８００ａと係合するように構成されている。

レンズ保持枠１０２の３箇所にあるスリット部１０２ａの間には、カム溝８００ｂと係合する補助フォロワピン１０４が補助フォロワピン保持部１０２ｅにより保持されている。補助フォロワピン１０４は、通常の駆動時にはカム溝８００ｂとは接触しない。補助フォロワピン１０４は、レンズ保持枠１０２が衝撃を受けた場合にのみ、カム溝８００ｂと接触する。補助フォロワピン保持部１０２ｅは、強度を保つため、肉厚に構成されている。レンズ保持枠１０２は、カム筒８００が回動してフォロワピン１０３を駆動することにより、ガタ無く光軸方向に直進駆動される。

図８は、本実施例におけるレンズ鏡筒のフォロワピン１０３及びその周辺の拡大図であり、レンズ保持枠１０２が衝撃を受けたフォロワピン１０３の状態を示す。図８に示されるように、レンズ保持枠１０２が衝撃（矢印で示された衝撃力）を受けると、フォロワピン１０３はスリット部１０２ｄを押し上げながら底側部８００１から脱落して開放側部８００２と接触する。すなわち、フォロワピン１０３は、レンズ保持枠１０２が衝撃を受けた場合には、カム溝８００ａの底側部８００１に当接せずに開放側部８００２に当接する。

上述のように、底側部８００１のテーパ角αは、開放側部８００２のテーパ角βよりも大きい（α＞β）。また、フォロワピン係合部１０３ａの形状は、略球形状である。このため、フォロワピン１０３は、底側部８００１から脱落しやすく打痕が付きづらい。フォロワピン１０３に伝わった衝撃力は、最終的に開放側部８００２により受けることになる。従って、開放側部８００２において打痕が付きやすい。このとき、通常の駆動時においてフォロワピン１０３は開放側部８００２と接触していないため、打痕による振動がレンズ保持枠１０２に伝わることはない。

本実施例のレンズ鏡筒では、１つのフォロワピンがカム溝の交差点に位置するとき、他の２つのフォロワピンは、光軸に沿って撮像素子の方向（レンズ鏡筒の圧縮方向）において、少なくとも３つの種類の異なるカム溝のうち対応するカム溝と係合している。このため、レンズ鏡筒が衝撃を受けた場合にフォロワピンが交差点に存在しても、他の２つのカム溝で衝撃を受ける。この結果、衝撃に強いレンズ鏡筒を提供することができる。また、フォロワピンが当接して駆動されるカム溝の接触部（底側部）は、カム溝と他のカム溝が交差しても分断されない。このため、フォロワピンは常に同一のカム溝の接触部に当接しながら駆動される。この結果、スムーズなズーム動作が可能なレンズ鏡筒を提供することができる。また、少なくとも２種類のカム溝が交差しない領域では、他のカム溝のリフトを途中で終了することができる。この結果、小型なレンズ鏡筒を提供することができる。また、レンズ鏡筒を駆動する際に、光軸方向から見てレンズ鏡筒の外観部に配置されるフォロワピンは、レンズ保持枠と一体形成されている。このため、フォロワピンを別体構成とする場合に必要な取り付け穴が不要となる。この結果、デザイン性を損なわないレンズ鏡筒を提供することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１０１…レンズ、１０２…レンズ保持枠、１０２ｂ…補助フォロワピン、１０３…フォロワピン、１０４…補助フォロワピン、７００…案内筒、８００…カム筒、８００ａ…カム溝、８００ｂ…補助カム溝、８００ｃ…補助カム溝

Claims (4)

1. レンズを保持し、少なくとも３つのフォロワピンを備えたレンズ保持枠と、
   前記レンズ保持枠の内周側に設けられ、該レンズ保持枠を光軸方向に直進案内する案内筒と、
   前記案内筒の外周側に設けられ、光軸を中心に回動して前記レンズ保持枠を前記光軸方向に移動させるカム筒と、を有し、
   前記カム筒には、少なくとも３つの種類の異なるカム溝が形成され、該カム溝のうち少なくとも２つのカム溝は所定の交差点において交差しており、
   前記少なくとも３つのフォロワピンのうち１つのフォロワピンが前記交差点に位置するとき、他の少なくとも２つのフォロワピンは、圧縮方向において前記少なくとも３つの種類の異なるカム溝のうち対応するカム溝と係合している、
   ことを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記カム溝のうち少なくとも１つは、対応する前記フォロワピンと接触して第１テーパ角を有する底側部、及び、第１テーパ角よりも小さい第２テーパ角を有する開放側部を備え、
   前記フォロワピンは、前記カム溝の前記底側部において当接し、
   前記カム溝は、前記交差点において、前記開放側部にて他のカム溝と交差し、前記底側部にて該他のカム溝とは交差しないことを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記カム溝のうち少なくとも１つは、リフト途中で終了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. 前記少なくとも３つのフォロワピンのうち、レンズ鏡筒を駆動する際に光軸方向から見て該レンズ鏡筒の外観部に配置されるフォロワピンは、前記レンズ保持枠と一体形成され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。