JP2016118587A - レンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

【課題】円環状のシール部材を枠部材の内周面に容易に固定することができるレンズ鏡筒を提供する【解決手段】本発明のレンズ鏡筒は、筒状の第１枠と、前記第１枠内において、前記第１枠に対して軸方向に相対的に進退移動する円筒状の第２枠と、前記第１枠の内周面に形成され、円筒面からなる嵌合面、及び前記嵌合面から径方向内側に突出し前記嵌合面の中心軸に直交する平面からなる接着面、からなる凹部と、前記嵌合面内に陥入する外径を有する円環状のベース部、及び前記ベース部から径方向内側に延出し前記第２枠の外周面に摺接するリップ部、からなるシール部材と、前記接着面と前記ベース部との間に介在する接着剤と、を備え、前記ベース部は、前記嵌合面内に陥入した状態において前記接着面と平行な平面となる端面を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、軸方向に相対的に進退する一対の枠部材を有するレンズ鏡筒に関する。

カメラ等の光学機器においてレンズを保持するレンズ鏡筒には、レンズ光軸に沿って相対的に進退する複数の円筒状の枠部材を備えるものがある。ここで、レンズ鏡筒が備える複数の円筒状の枠部材は、例えばレンズの焦点距離を変更する場合や、光学機器の未使用時にレンズ鏡筒の全長を短縮する場合等において、レンズ光軸に沿って相対的に進退する。

このような、レンズ光軸に沿って相対的に進退する複数の円筒状の枠部材を備えるレンズ鏡筒では、例えば特開２００７−１８３６８５号公報に開示されているように、複数の枠部材の間に、両者間の隙間を封じる円環状のシール部材が配設される場合がある。シール部材は、レンズ鏡筒内への光の侵入を防止する遮光の目的を有している場合もあるし、レンズ鏡筒内への塵埃や水滴の侵入を防止する目的を有している場合もある。

シール部材は、例えば一方の枠部材の内周面に接着剤によって固定され、他方の枠部材の外周面に摺接する。シール部材は、枠部材との間の摺動抵抗を減らすために、薄いゴム等によって形成される。

特開２００７−１８３６８５号公報

薄いゴムからなるシール部材を枠部材の内周面に接着する場合には、接着剤が硬化する前にシール部材が内周面から剥離しないようにする必要がある。シール部材の内周面からの剥離を防止する方法としては、例えば治具によって接着剤が硬化するまでシール部材を内周面に押さえつける方法や、シール部材に予め金属や樹脂からなる円環状の所定の剛性を有する補剛部材を貼り付けておく方法がある。しかし、これらの方法を用いた場合、円環状のシール部材を枠部材の内周面に固定する際の工程が増え、作業コストの増大を招いてしまう。

本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであって、円環状のシール部材を枠部材の内周面に容易に固定することができるレンズ鏡筒を提供することを目的とする。

本発明の一態様のレンズ鏡筒は、筒状の第１枠と、前記第１枠内において、前記第１枠に対して軸方向に相対的に進退移動する円筒状の第２枠と、前記第１枠の内周面に形成され、円筒面からなる嵌合面、及び前記嵌合面から径方向内側に突出し前記嵌合面の中心軸に直交する平面からなる接着面、からなる凹部と、前記嵌合面内に陥入する外径を有する円環状のベース部、及び前記ベース部から径方向内側に延出し前記第２枠の外周面に摺接するリップ部、からなるシール部材と、前記接着面と前記ベース部との間に介在する接着剤と、を備え、前記ベース部は、前記嵌合面内に陥入した状態において前記接着面と平行な平面となる端面を有する。

本発明によれば、円環状のシール部材を枠部材の内周面に容易に固定することができるレンズ鏡筒を実現できる。

焦点距離が最も短いワイド端の状態のレンズ鏡筒の断面図である。 焦点距離が最も長いテレ端の状態のレンズ鏡筒の断面図である。 レンズ鏡筒のシール部材の部分を拡大した部分断面図である。 シール部材の平面図である。 図４のV-V断面図である。

以下に、本発明の好ましい形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図においては、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、構成要素毎に縮尺を異ならせてあるものであり、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、及び各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。

図１及び図２は、光軸Ｏを含む平面によるレンズ鏡筒１の断面図である。図１に示す本実施形態のレンズ鏡筒１は、後述する複数のレンズを保持するように構成されており、当該レンズの光軸Ｏに沿って相対的に進退する一対の筒状の枠部材である第１枠１１及び第２枠１２を具備する。第１枠１１及び第２枠１２は、光軸Ｏを中心軸とした円筒状の部材であり、第２枠１２の少なくとも一部は、第１枠１１の内側に挿入されている。

以下において、レンズ鏡筒１内に保持されるレンズの光軸Ｏに沿う方向について、物体側（被写体側）を前方と称し、像側を後方というものとする。

本実施形態のレンズ鏡筒１は、焦点距離を変更可能なズームレンズを保持するものであって、図１は、焦点距離が最も短いワイド端の状態を示しており、図２は、焦点距離が最も長いテレ端の状態を示している。図１及び図２に示すように、本実施形態では第１枠１１及び第２枠１２は、レンズ鏡筒１の変倍動作（ズーミング動作）に伴って、光軸Ｏに沿って相対的に進退する。なお、レンズ鏡筒１は、第１枠１１及び第２枠１２の双方が光軸Ｏに沿う方向に進退移動する形態であってもよいし、第１枠１１及び第２枠１２のいずれか一方のみが光軸Ｏに沿う方向に進退移動する形態であってもよい。本実施形態では一例として、変倍動作時において、第１枠１１は位置が固定されており、第２枠１２が第１枠１１に対して光軸Ｏに沿う方向に相対的に進退移動する。

なお、本発明において第１枠１１及び第２枠１２は、レンズ鏡筒１が変倍動作を行う場合に相対的に進退する形態に限られるものではない。例えば、第１枠１１及び第２枠１２は、レンズ鏡筒１の未使用時に全長を短縮する、いわゆる沈胴動作に伴って相対的に進退する形態であってもよいし、レンズ鏡筒１の焦点調節動作（フォーカシング動作）に伴って進退する形態であってもよい。

レンズ鏡筒１は、本実施形態では一例として図示しないカメラ本体に対して着脱可能に構成された、いわゆる交換レンズの形態を有している。具体的には図１に示すように、レンズ鏡筒１は、バヨネット機構やねじ機構等によってカメラ本体に係合可能に構成されたマウント部２を有している。なお、レンズ鏡筒１は、カメラ本体と分離できない形態であってもよいし、またレンズ鏡筒１は、レンズの像側に配設された撮像素子を含む形態であってもよい。

マウント部２は、第１枠１１の後方側端部に固定されている。すなわち、第１枠１１は、レンズ鏡筒１が取り付けられるカメラ本体に対して固定される部位である。なお、図１では、理解を容易なものとするために第１枠１１を単一の部材として示しているが、第１枠１１は、実際には複数の部材が組み合わされて構成されている。

レンズ鏡筒１の外周部には、第１枠１１に対して光軸Ｏ周りに回転可能に配設された円環状の部材であるズーム操作環３及びフォーカス操作環４が配設されている。ズーム操作環３は、使用者が変倍操作を行う際に用いる操作部材である。ズーム操作環３の回動に伴い、第２枠１２は、第１枠１１に対して光軸Ｏに沿って相対的に進退する。なお、ズーム操作環３の回動と第２枠１２の進退とを連動させるための構成は、カム機構等を用いた機械的なものであってもよいし、エンコーダ及び電動アクチュエータ等を用いた電気的なものであってもよい。本実施形態では一例として、ズーム操作環３の回動は、後述するカム機構によって第２枠１２に機械的に伝達される。

フォーカス操作環４は、使用者が焦点調節操作を行う際に用いる操作部材である。図示しないが、レンズ鏡筒１は、フォーカス操作環４の回動速度と回動方向を検出するエンコーダと、焦点調節動作用のレンズを駆動する電動アクチュエータを備えており、フォーカス操作環４の回動に伴いフォーカス動作用のレンズ焦点調節動作用のレンズを光軸Ｏに沿って進退移動させる構成を有する。

レンズ鏡筒１の構成を以下に説明する。レンズ鏡筒１は、第１枠１１に対して光軸Ｏに沿って相対的に進退する第２枠１２、第３枠１３、第４枠１４、第５枠１５、第６枠１６及び第７枠１７を具備する。

また、レンズ鏡筒１は、第２枠１２の内側に配設され、第１枠１１に対して光軸Ｏに沿って相対的に進退し、かつ第１枠１１に対して光軸Ｏ周りに回動するカム枠１８を具備する。カム枠１８の前方側端部には、第２レンズ群２２が固定されている。第３枠１３、第４枠１４、第５枠１５、第６枠１６及び第７枠１７は、カム枠１８の内側に配設されている。

カム枠１８は、図２に示すように、後方側の外周面から径方向に突出する凸形状のフォロア１８ａを有している。フォロア１８ａは、周方向に複数設けられている。フォロア１８ａは、第１枠１１に設けられたカム孔１１ａを貫通し、ズーム操作環３の内周面に設けられた光軸Ｏに平行な直線状の案内溝３ａ内に摺動可能に嵌合する。フォロア１８ａと案内溝３ａとの係合によって、カム枠１８は、ズーム操作環３の光軸Ｏ周りの回動に伴って回動する。また、フォロア１８ａが第１枠１１に設けられたカム孔１１ａと係合していることによって、カム枠１８は、光軸Ｏ周りに回動すると、カム孔１１ａの形状に応じて第１枠１１に対して光軸Ｏに沿って相対的に進退する。

また、図２に示すように、カム枠１８の前方側の外周面には、径方向外側に向かって突出する複数のピン１８ｂを有している。ピン１８ｂは、第２枠１２の内周面に設けられたカム溝１２ａ内に摺動可能に嵌合する。

第２枠１２は、第１枠１１に対する光軸Ｏ周りの相対的な回動を規制されており、かつ第１枠１１に対して光軸Ｏに沿って相対的に進退する。カム枠１８に設けられたピン１８ｂがカム溝１２ａと係合していることによって、第２枠１２は、カム枠１８が光軸Ｏ周りに回動すると、カム溝１２ａの形状に応じて第１枠１１に対して光軸Ｏに沿って相対的に進退する。すなわち、第２枠１２は、ズーム操作環３の回動に伴い、第１枠１１に対して光軸Ｏに沿って相対的に進退する。第２枠１２の前方側端部には、第１レンズ群２１が固定されている。

第３枠１３、第４枠１４、第５枠１５、第６枠１６及び第７枠１７は、それぞれ、第２レンズ群２２、第３レンズ群２３、絞りユニット２６、第４レンズ群２４及び第５レンズ群２５を保持する。第３枠１３、第４枠１４、第５枠１５、第６枠１６及び第７枠１７は、それぞれカム枠１８の内周面に設けられた複数のカム溝との係合や、カム枠１８の内側に配設された電動アクチュエータ等の作用によって、第１枠１１に対して光軸Ｏに沿って相対的に進退する。第３枠１３、第４枠１４、第５枠１５及び第６枠１６を進退させるための構成については、周知の技術であるため説明を省略するものとする。

本実施形態のレンズ鏡筒１は、第１枠１１とズーム操作環３との間、第１枠１１とフォーカス操作環４との間、及び第１枠１１と第２枠１２との間に、それぞれシール部材５、６、７を備える。シール部材５、６、７は、第１枠１１と第１枠１１に対して相対的に移動する部材との間に配設されることによって、両者間の隙間を封じてレンズ鏡筒１の外部空間から内部空間への塵埃や水滴の侵入を防止する。また、第１枠１１と第２枠１２との間に配設されるシール部材７は、第１枠１１と第２枠１２との間の隙間を通ってレンズ鏡筒１の外部空間から内部空間に光が到達しないようにする遮光の効果も有する。

次に、第１枠１１と第２枠１２との間に配設されているシール部材７の詳細な構成について説明する。図３は、レンズ鏡筒１の光軸Ｏを含む平面による断面におけるシール部材７が配置された部分を拡大したものである。図４は、シール部材７を、光軸Ｏに沿って前方から見た図である。図５は、図４のV-V断面図である。

シール部材７は、ゴム製の円環状の部材である。本実施形態では、シール部材７は、第１枠１１の前方側端部の内周面に、接着剤８によって全周にわたって隙間無く固定されている。また、シール部材７は、第２枠１２の外周面１２ｂに全周にわたって接している。言い換えれば、第２枠１２は、第１枠１１の内周面に固定されている円環状のシール部材７の内側に、締まりばめの状態で挿入されている。

第２枠１２の、第１枠１１内に挿入される部分は外径が均一の円筒形状である。したがって、第１枠１１に対して第２枠１２が光軸Ｏに沿って相対的に進退しても、第２枠１２のシール部材７と接する部分の外径は不変である。第１枠１１に対して第２枠１２が光軸Ｏに沿って相対的に進退する場合には、シール部材７は、第２枠１２の外周面と摺動する。このように、シール部材７は、第１枠１１と第２枠１２との間の隙間を封じている。

より具体的に、図５に示すように、シール部材７は、第１枠１１に固定される部位であるベース部７ａと、ベース部７ａから径方向内側に延出して第２枠１２に接する部位であるリップ部７ｂと、からなる。

ベース部７ａは、光軸Ｏを含む平面による断面において、略矩形の断面形状を有する円環状の部位である。断面形状が矩形であるベース部７ａの、一方の互いに平行な一対の外辺は光軸Ｏと平行であり、他方の互いに平行な一対の外辺は光軸Ｏに直交する。

すなわち、ベース部７ａの外周面７ｃ及び内周面７ｄは、光軸Ｏを中心軸とした円筒面である。また、ベース部７ａの軸方向内側を向く第１端面７ｅ及び軸方向外側を向く第２端面７ｆは、光軸Ｏに直交する平面である。

ここで、軸方向内側とは、レンズ鏡筒１の外部空間と内部空間とを仕切るシール部材７に対して、レンズ鏡筒１の光軸Ｏに沿って外部空間から内部空間に向かう方向である。また、軸方向外側とは、シール部材７に対して、レンズ鏡筒１の光軸Ｏに沿って内部空間から外部空間に向かう方向である。すなわち、本実施形態では、前方が軸方向外側であり、後方が軸方向内側である。また、図３及び図５においては、図面に正対して左方向が軸方向外側であり、図面に正対して右方向が軸方向内側である。

ベース部７ａの、外周面７ｃと前方を向く第２端面７ｆとの交差する角部には、面取り部７ｇが形成されている。面取り部７ｇは、本実施形態では一例として、光軸Ｏを含む平面による断面上において、第２端面７ｆに対して４５度の角度をなす面によって構成されている。

リップ部７ｂは、外力が加えられない状態においては、軸方向内側から軸方向外側に向かうにつれて縮径する円錐に沿った薄板状の部位である。

より具体的には、リップ部７ｂは、光軸Ｏを含む平面による断面上において、光軸Ｏに対して所定の角度をなす直線に沿って、ベース部７ａの内周面７ｄから径方向内側かつ軸方向外側に向かって延出する薄板状の部位である。本実施形態では一例として、光軸Ｏを含む平面による断面上において、外力が加えられない場合には、リップ部７ｂの中心軸は光軸Ｏに対しておよそ３０度の角度をなす。

リップ部７ｂの基端部７ｂ１は、ベース部７ａの内周面７ｄの軸方向内側の端部に接続されている。リップ部７ｂの先端部７ｂ２は、断面が略円形状となっている。リップ部７ｂの先端部７ｂ２の内径は、内部に第２枠１２の外周面が締まりばめの状態で陥入する値とされている。

なお、リップ部７ｂの基端部７ｂ１から先端部７ｂ２までの長さは、第１枠１１及び第２枠１２の形状に応じて適宜に定められるものである。例えば本実施形態では、図２に示すように、第２枠１２の後側端部に切り欠き部１２ｂが形成されている。この切り欠き部１２ｂは、第２枠１２を第１枠１１に対する相対的な移動範囲の最も後方に移動させた場合における、フォロア１８ａとの干渉を避けるための部位である。リップ部７ｂは、第２枠１２を第１枠１１に対する相対的な移動範囲の最も前方に位置させた場合において、この切り欠き部１２ｂよりも前方（軸方向外側）において、第２枠１２の外周面に接触する長さを有する。

前述した形状のベース部７ａが固定される第１枠１１には、図３に示すように、前方側端部に前方に向かって開口する光軸Ｏを中心軸とした円形状の凹部１１ｂが形成されている。言い換えれば、凹部１１ｂは、軸方向外側に向かって開口する光軸Ｏを中心軸とした円形状の部位である。ベース部７ａは、この凹部１１ｂ内に嵌入し、接着剤８によって固定される。

より具体的に、凹部１１ｂは、光軸Ｏを中心軸とした円筒面からなる嵌合面１１ｃと、光軸Ｏに直交する平面からなる接着面１１ｄとによって構成されている。接着面１１ｄは、嵌合面１１ｃよりも径方向内側に向かって突出しており、かつ軸方向外側に面している。凹部１１ｄの軸方向の深さは、ベース部７ａの軸方向の厚さと略同一である。

接着面１１ｄには、前述の第２枠１２が挿入される貫通孔１１ｅが形成されている。また、接着面１１ｄの径方向内側の縁部、すなわち接着面１１ｄと貫通孔１１ｅの内周面とが交差する角部には、周方向全体にわたって溝状又は面取り状の逃がし部１１ｆが形成されている。

凹部１１ｂの嵌合面１１ｃの直径は、内部にベース部７ａの外周面７ｃが締まりばめの状態で嵌合する関係にある。すなわち、凹部１１ｂの嵌合面１１ｃの直径は、ベース部７ａの外周面７ｃの直径よりも若干小さい。

ベース部７ａは、凹部１１ｂ内に締まり嵌めの関係で嵌入されて弾性変形した状態であっても、外周面７ｃが円筒面に近似する形状を保ち、かつ第１端面７ｅが光軸Ｏに直交する平面に近似する形状を保つ剛性を有している。本実施形態では、ベース部７ａに前述の剛性を持たせるために、円環状のベース部７ａを、径方向及び軸方向の双方向に、リップ部７ｂの最大の厚さよりもさらに厚みを持たせた矩形の断面形状としている。このように、本実施形態では、例えば円環状の金属製や樹脂製の補強部材を用いることなく、ベース部７ａに前記の剛性を持たせることにより、部品点数の増加を防止している。

本実施形態では、ベース部７ａを凹部１１ｂ内に陥入した状態において、ベース部７ａの外周面７ｃと凹部１１ｂの嵌合面１１ｃとは平行の関係にあり、ベース部７ａの第１端面７ｅと凹部１１ｂの接着面１１ｄとは平行の関係にある。

ベース部７ａを第１枠１１に固定する場合には、凹部１１ｂの接着面１１ｄに硬化する前の接着剤８を円周方向全体に塗布しておき、次に凹部１１ｂ内に、ベース部７ａを第１端面７ｅが底面１１ｂに突き当たるまで挿入する。

ここで、前述のように、ベース部７ａの接着面である第１端面７ｅは、ベース部７ａが凹部１１ｂ内に陥入している状態でも平面形状を保ち、かつ接着面１１ｄと平行である。そしてこの状態は、ベース部７ａに外力を加えなくとも、接着剤８が硬化するまで保たれる。すなわち本実施形態では、接着剤８を硬化させる際に、ベース部７ａを接着面１１ｄに密着させる力を加えなくとも、ベース部７ａが接着面１１ｄから剥離してしまうことがないため、シール部材７を第１枠１１の内周面に容易に固定することができる。

また、ベース部７ａを凹部１１ｂ内に陥入する場合において、余剰の接着剤８は、接着面１１ｄの径方向内側の縁部に設けられた逃がし部１１ｆ内にはみ出す。作業者は、逃がし部１１ｆ内にはみ出した接着剤８を目視によって確認することにより、ベース部７ａの第１端面７ｅと接着面１１ｄとの間に隙間無く接着剤８が回り込んでいるか否かを把握することができる。例えば、ベース部７ａを凹部１１ｂ内に陥入した後に、逃がし部１１ｆ内に円周方向全体において接着剤８がはみ出した状態であれば、作業者は、ベース部７ａの第１端面７ｅと接着面１１ｄとの間に隙間無く接着剤８が回り込んでいると判断できる。また例えば、ベース部７ａを凹部１１ｂ内に陥入した後に、逃がし部１１ｆ内の一部に接着剤８がはみ出していない部分が存在している状態であれば、作業者は、ベース部７ａの第１端面７ｅと接着面１１ｄとの間に接着剤８が回り込んでいない箇所が存在すると判断できる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うレンズ鏡筒もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

本発明に係るレンズ鏡筒は、上述の実施形態で説明したような、カメラに着脱可能ないわゆる交換レンズとしての形態に限らず、カメラやビデオカメラと一体の形態であってもよい。また、本発明に掛かるレンズ鏡筒は、双眼鏡、録音機器、携帯通信端末、ゲーム機、デジタルメディアプレーヤー、時計、ナビゲーション装置等に設けられる撮像装置のレンズを保持するレンズ鏡筒であってもよい。

前述のように、本発明は、軸方向に相対的に進退する一対の枠部材を有するレンズ鏡筒に対して好適である。

１ レンズ鏡筒、
２ マウント部、
３ ズーム操作環、
３ａ 案内溝、
４ フォーカス操作環、
５ シール部材、
６ シール部材、
７ シール部材、
７ａ ベース部、
７ｂ リップ部、
７ｂ１ 基端部、
７ｂ２ 先端部、
７ｃ 外周面、
７ｄ 内周面、
７ｅ 第１端面、
７ｆ 第２端面、
７ｇ 面取り部、
８ 接着剤、
１１ 第１枠（固定枠）、
１１ａ カム孔、
１１ｂ 凹部、
１１ｃ 嵌合面、
１１ｄ 接着面、
１１ｅ 貫通孔、
１１ｆ 逃がし部、
１２ 第２枠、
１２ａ カム溝、
１２ｂ 切り欠き部、
１３ 第３枠、
１４ 第４枠、
１５ 第５枠、
１６ 第６枠、
１７ 第７枠、
１８ カム枠、
１８ａ フォロア、
１８ｂ ピン、
２１ 第１レンズ群、
２２ 第２レンズ群、
２３ 第３レンズ群、
２４ 第４レンズ群、
２５ 第５レンズ群、
２６ 絞りユニット。

Claims (1)

1. 筒状の第１枠と、
   前記第１枠内において、前記第１枠に対して軸方向に相対的に進退移動する円筒状の第２枠と、
   前記第１枠の内周面に形成され、円筒面からなる嵌合面、及び前記嵌合面から径方向内側に突出し前記嵌合面の中心軸に直交する平面からなる接着面、からなる凹部と、
   前記嵌合面内に陥入する外径を有する円環状のベース部、及び前記ベース部から径方向内側に延出し前記第２枠の外周面に摺接するリップ部、からなるシール部材と、
   前記接着面と前記ベース部との間に介在する接着剤と、
   を備え、
   前記ベース部は、前記嵌合面内に陥入した状態において前記接着面と平行な平面となる端面を有する
   ことを特徴とするレンズ鏡筒。

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