JP2017151271A - レンズ鏡筒及び光学機器 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ鏡筒内における移動部材のガタを防止するとともに、小型化、軽量化を図ったレンズ鏡筒及び光学機器を提供する。【解決手段】レンズ鏡筒の径方向に重なるように配設され、かつレンズ鏡筒の光軸方向に移動される第１レンズ筒（第１移動部材）３と、第２レンズ筒（第２移動部材）４を備えるレンズ鏡筒であって、第１レンズ筒３と第２レンズ筒４との間に介装されて両レンズ筒３，４を光軸方向に相対的に付勢する引っ張りバネ（付勢手段）７を備える。引っ張りバネ７は、第１レンズ筒３と第２レンズ筒４の各径方向の領域内、すなわち各筒３，４に設けたバネ収納溝３２，４２内に内装されている。【選択図】 図３

Description

本発明はレンズ鏡筒に内装されて相対移動される第１部材と第２部材における移動方向のガタ（移動隙間）を解消する技術に関し、更に第１部材と第２部材がレンズ鏡筒の径方向に配列されたレンズ鏡筒の小径化を実現したレンズ鏡筒及び光学機器に関するものである。

カメラを含む撮像装置のレンズ鏡筒では、ズーミングやフォーカシングを行うためにレンズやレンズ群等を保持しているレンズ枠等の部材をレンズ鏡筒内で光軸方向に移動させている。この部材を移動させるための構造として、従来からカム機構が用いられており、レンズ鏡筒の光軸回りに回転操作されるカム筒に設けたカム溝に、移動部材に設けたカムピンを係合させている。このカム機構では、カム筒を回転したときにカムピンがカム溝に沿って移動され、カムピンと共に移動部材が光軸方向に移動される。

このカム機構では、カムピンがカム溝内において円滑に移動されるように、カムピンとカム溝との間に所定の隙間を設けている。そのため、この隙間がカム溝に対するカムピンのガタとなり、カムピンを設けている移動部材のガタとなる。このガタにより移動部材を保持しているレンズ群の光軸方向の位置が安定せず、レンズ鏡における光学性能が低下する。

このようなカム機構におけるガタを解消するために、特許文献１には、レンズを保持した移動部材とは別部材の片寄せ部材を設け、この片寄せ部材に設けた片寄せピンと、移動部材に設けたカムピンとを光軸回り方向に付勢する技術が提案されている。この技術によれば、片寄せ部材によってカムピン及び移動部材は光軸回りの一方向に付勢され、カムピンがカム溝に対して当該一方向に当接されるので、カム溝とカムピンとのガタが防止できる。

また、特許文献２には、レンズ鏡筒の光軸方向にカム機構によって移動される前胴と中胴にそれぞれ設けたピン間に付勢部材（引っ張りバネ）を掛装し、この付勢部材の付勢力によって前胴と中胴のカムピンをそれぞれカム溝に対して当接させる構成が提案されている。この技術によれば、前胴と中胴のそれぞれにおけるガタを防止することができる。

特開２０１０−６６６３３号公報 特開２００１−１７４６８６号公報

特許文献１の技術は、移動部材とは別に片寄せ部材と付勢部材を設ける必要があり、レンズ鏡筒の構成部品点数が増大し、かつレンズ鏡筒の軽量化に不利になる。また、レンズ鏡筒内に片寄せ部材を配設するためのスペースを確保する必要があり、レンズ鏡筒の小型化に不利になる。

特許文献２の技術は、レンズ鏡筒に内装されている前胴と中胴とでガタ防止が可能であるので、特許文献１の片寄せ部材のような別部材が不要となり、部品点数を削減する上では有利である。しかし、付勢部材をレンズ鏡筒内に配設するために、前胴と中胴の径方向の間に配設用の空間を確保する必要があり、その分レンズ鏡筒の径寸法が大きくなり、レンズ鏡筒の小型化に不利になる。

本発明の目的は、レンズ鏡筒内における移動部材のガタを防止するとともに、小型化、軽量化を図ったレンズ鏡筒及び光学機器を提供するものである。

本発明の第１の発明は、レンズ鏡筒の径方向に重なるように配設され、かつレンズ鏡筒の光軸方向に移動される第１移動部材と第２移動部材を備えるレンズ鏡筒であって、第１移動部材と第２移動部材との間に介装されて両部材を光軸方向に付勢する付勢手段を備えており、この付勢手段は、第１移動部材と第２移動部材とが存在する径方向の領域内に配設されている。

本発明の第２の発明は、レンズ鏡筒の固定筒と、この固定筒に対してレンズ鏡筒の径方向に重なるように配設され、かつレンズ鏡筒の光軸方向に移動される第１移動部材と第２移動部材を備えるレンズ鏡筒であって、第１移動部材と第２移動部材との間に介装されて両部材を光軸方向に付勢する付勢手段を備えており、付勢手段は、固定筒と、第１移動部材と第２移動部材のうち固定筒に隣接された移動部材とが存在する径方向の領域内に配設されている。

本発明の第３の発明は、回転操作されるカム筒と、カム筒にカム係合して光軸方向に移動される第１レンズ群を支持した第１レンズ筒と、カム筒にカム係合して第１レンズ筒とは独立して光軸方向に移動される第２レンズ群を支持した第２レンズ筒と、第１レンズ筒と第２レンズ筒との間に介装されて両レンズ筒を光軸方向に付勢する付勢手段を備えており、第１レンズ筒と第２レンズ筒の少なくとも一方に付勢手段を収納する収納溝が形成されている。

本発明は、さらにこれら第１ないし第３の発明のレンズ鏡筒を備えるカメラ、交換レンズ、望遠鏡、双眼鏡、プロジェクタ等の光学機器として構成されている。

本発明によれば、付勢手段により第１移動部材と第２移動部材がそれぞれ光軸方向に付勢されるので、第１移動部材と第２移動部材の光軸方向の位置が安定してレンズ鏡筒における光学性能の低下が防止でき、高いフォーカシング精度が得られる。付勢手段は、第１移動部材と第２移動部材、さらには固定部材の径方向の領域内に配設されるので、レンズ鏡筒内に付勢手段を内装しても、レンズ鏡筒の径寸法が増大されることはなく、レンズ鏡筒の小径化が可能になる。

実施形態１のレンズ鏡筒のカムピンを含む断面図。 実施形態１のレンズ鏡筒の要部の部分分解斜視図。 （ａ）は実施形態１のレンズ鏡筒の第１レンズ筒を外径方向から見た平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った第１レンズ筒と第２レンズ筒の断面図。 （ａ）は実施形態１の変形例１のレンズ鏡筒の第１レンズ筒を外径方向から見た平面図、（ｂ）はレンズ鏡筒の断面図。 （ａ）は実施形態１の変形例２のレンズ鏡筒の第１レンズ筒を外径方向から見た平面図、（ｂ）はレンズ鏡筒の断面図。 （ａ）は実施形態１の変形例３のレンズ鏡筒の第１レンズ筒を外径方向から見た平面図、（ｂ）はレンズ鏡筒の断面図。 （ａ）は実施形態２のレンズ鏡筒の第１レンズ筒を外径方向から見た平面図、（ｂ）はレンズ鏡筒を構成している第１レンズ筒と第２レンズ筒の断面図。 （ａ）は実施形態３のレンズ鏡筒の第１レンズ筒を外径方向から見た平面図、（ｂ）はレンズ鏡筒を構成している第１レンズ筒と第２レンズ筒の断面図。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施形態１のレンズ鏡筒の一部の断面図である。このレンズ鏡筒は、第１レンズ群と第２レンズ群Ｌ１，Ｌ２を含むフォーカシング可能なレンズ鏡筒として構成されている。

図１は後述するカムピンを含む断面図であり、レンズ鏡筒は、簡略図示したカメラボディに固定され、あるいはレンズマウントによって着脱可能とされた固定筒１を有している。この固定筒１の外周にはカム筒２が筒軸回りに回転可能に支持されている。このカム筒２には図示を省略したフォーカシング（焦点合わせ）を行うためのフォーカス操作リングが一体的に設けられている。このフォーカス操作リングを撮影者が手操作で回転操作することによりカム筒２が一体的に回転される。オートフォーカスの場合には、このカム筒２はモータによって回転操作される。

前記固定筒１の内周には外周側に位置された第１レンズ筒３と内周側に位置された第２レンズ筒４が同芯状態に嵌装されている。前記第１レンズ筒３の前端部内には４つのレンズで構成された第１レンズ群Ｌ１が第１レンズ枠５によって支持されている。前記第２レンズ筒４の前端部内には２つのレンズで構成された第２レンズ群Ｌ２が第２レンズ枠６によって支持されている。これら第１レンズ筒３及び第１レンズ枠５は本発明における第１移動部材であり、第２レンズ筒４と第２レンズ枠６は本発明における第２移動部材である。

図２は前記レンズ鏡筒の一部を分解した斜視図である。図１と図２において、前記固定筒１の前記カム筒２の内周側領域には、レンズ鏡筒の径方向（以下、径方向はレンズ鏡筒の径方向）に貫通し、光軸方向（レンズ鏡筒の筒軸方向）に延びる直線溝からなるガイド溝１１が形成されている。一方、前記カム筒２には、前記ガイド溝１１と交差する領域に、それぞれ所要形状をした第１カム溝２１と第２カム溝２２が形成されている。これら第１カム溝２１と第２カム溝２２はカム筒２の径方向に貫通された開溝、あるいは内周面側に設けられた凹溝のいずれでもよく、ここでは後者の凹溝構造とされている。

前記第１レンズ筒３の外周面には、前記ガイド溝１１を径方向に貫通された第１カムピン３１が外径方向に立設されており、この第１カムピン３１の外径側端部は前記第１カム溝２１に内挿された状態で係合されている。前記第２レンズ筒４の外周面には、前記第１レンズ筒３に開口した逃げ溝３０を貫通され、さらに前記ガイド溝１を径方向に貫通された第２カムピン４１が外径方向に立設されており、この第２カムピン４１の外径側端部は前記第２カム溝２２に内挿された状態で係合されている。

前記したガイド溝１１、第１カム溝２１、第２カム溝２２、第１カムピン３１、及び第２カムピン４１はそれぞれ周方向の３箇所に均等配置されているが、図２には１箇所の構成のみが図示されている。

この構成により、撮影者が前記したフォーカス操作リングを回転操作すると、これと一体のカム筒２が回転される。これにより、第１カム溝２１に係合されている第１カムピン３１はガイド溝１１によって光軸回りの回転が規制されながら第１カム溝２１のカム溝形状に倣って光軸方向に移動され、第１カムピン３１を立設している第１レンズ筒３、すなわち第１レンズ群Ｌ１が光軸方向に移動される。

同様に、カム筒２の回転により、第２カム溝２２に係合されている第２カムピン４１はガイド溝１１によって光軸回りの回転が規制されながら第２カム溝２２の形状に倣って光軸方向に移動され、第２カムピン４１を立設している第２レンズ筒４、すなわち第２レンズ群Ｌ２が光軸方向に移動される。これら第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２がそれぞれ光軸方向に移動されることにより、レンズ鏡筒におけるフォーカシングが実現される。

図３（ａ）は第１レンズ筒３の一部を外径方向から見た平面図、図３（ｂ）はそのＢ−Ｂ線に相当する箇所の断面図である。図２と図３において、前記第１レンズ筒３と前記第２レンズ筒４が径方向に重なる領域、すなわち前記ガイド溝１１、第１カムピン３１、第２カムピン３２が配設されていない円周方向の領域には、それぞれ径方向に貫通した開口溝からなるバネ収納溝が形成されている。第１レンズ筒３には光軸方向に沿った直線溝からなる第１バネ収納溝３２が径方向に貫通された開口溝として形成され、第２レンズ筒４には光軸方向に沿った直線溝からなる第２バネ収納溝４２が径方向に貫通された開口溝として形成されている。

これら第１バネ収納溝３２と第２バネ収納溝４２は、互いに光軸方向の一部領域が径方向に重なった状態で形成されている。ここでは、第１バネ収納溝３２の前側（レンズ鏡筒の被写体側）の領域と、第２バネ収納溝４２の後側（レンズ鏡筒のカメラボディ側）の領域が所要の長さ領域において径方向に重ねられている。

前記第１レンズ筒３の第１バネ収納溝３２よりも後側位置の内周面には第１バネ支持ピン３３が立設されている。この第１バネ支持ピン３３は内径方向から第１レンズ筒３に螺合されたビス（小ネジ）によって構成されており、前記第２レンズ筒４の第２バネ収納溝４２の溝内に配設されている。一方、前記第２レンズ筒４の第２バネ収納溝４２よりも前側位置の外周面には第２バネ支持ピン４３が立設されている。この第２バネ支持ピン４３は外径方向から第２レンズ筒４に螺合されたビスによって構成されており、前記第１レンズ筒３の第１バネ収納溝３２の溝内に配設されている。

前記第１バネ支持ピン３３と前記第２バネ支持ピン４３との間に光軸方向に沿ってコイルバネ７が連結状態に配設されている。ここではコイルバネ７として引っ張りバネが配設されており、この引っ張りバネの前端部は前記第２バネ支持ピン４３に掛止され、後端部は前記第１バネ支持ピン３３に掛止されている。

この引っ張りバネ７は、前記第１バネ収納溝３２と前記第２収納溝４２が径方向に重ねられている領域に内装される。この引っ張りバネ７は本発明における付勢手段であり、第１バネ支持ピン３３と第２バネ支持ピン４３は引っ張りバネ７の弾性力によって互いに光軸方向に接近する方向に付勢される。すなわち、引っ張りバネ７によって第１レンズ筒３と第２レンズ筒４は互いに光軸方向に接近する方向に付勢されることになる。

これら第１バネ収納溝３２、第２バネ収納溝４２、第１バネ支持ピン３３、第２バネ支持ピン４３、及び引っ張りバネ７についても、レンズ鏡筒の円周方向の３箇所にそれぞれ設けられているが、図２には１箇所のみが図示されている。

この実施形態１のレンズ鏡筒では、図３（ｂ）に示したように、引っ張りバネ７のバネ力によって、第１バネ支持ピン３３及び第１レンズ筒３はレンズ鏡筒の前側方向に付勢され、第２バネ支持ピン４３及び第２レンズ筒４はレンズ鏡筒の後側方向に付勢される。そのため、第１レンズ筒３の第１カムピン３１はカム筒２の第１カム溝２１内において、当該第１カム溝２１の後側内側面に付勢された状態で当接される。また、第２レンズ筒４の第２カムピン４１はカム筒２の第２カム溝２２内において、当該第２カム溝２２の前側内側面に付勢された状態で当接される。

これらの当接した状態は、前記したようにフォーカシング操作によってカム筒２が回転され、第１カム溝２１に係合されている第１カムピン３１が光軸方向に移動されるときも保持される。そのため、第１カムピン３１は引っ張りバネ７のバネ力によって常時第１カム溝２１の後側内側面に当接した状態が保持され、第１カムピン３１と第１カム溝２１との間にガタが生じることはない。同様に、第２カム溝２２に係合されている第２カムピン４２が光軸方向に移動されるときにも、第２カムピン４１は引っ張りバネ７のバネ力によって第２カム溝２２の前側内側面に当接した状態が保持され、第２カムピン４１と第２カム溝２２との間にガタが生じることはない。これにより、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の光軸方向の位置が安定してレンズ鏡筒における光学性能の低下が防止でき、高いフォーカシング精度が得られることになる。

第１バネ支持ピン３３、第２バネ支持ピン４３、及び引っ張りバネ７は、第１レンズ筒３と第２レンズ筒４のそれぞれの第１バネ収納溝３２と第２バネ収納溝４２に収納された状態にある。換言すれば、引っ張りバネ７は第１レンズ筒３と第２レンズ筒４の径方向の領域内、すなわち外径側の第１レンズ筒３の外周面と、内径側の第２レンズ筒４の内周面との間の径方向の領域内に配設されている。これにより、第１レンズ筒３と第２レンズ筒４との間に第１と第２のバネ支持ピン３３，４３と引っ張りバネ７を配設するためのスペースは不要となる。同時に、第１レンズ筒３の外径側領域と第２レンズ筒４の内径側領域にも第１と第２のバネ支持ピン３３，４３と引っ張りバネ７を配設するためのスペースが不要となる。これにより、レンズ鏡筒内に引っ張りバネ７を内装しても、レンズ鏡筒の径寸法が増大されることはなく、レンズ鏡筒の小径化が可能になる。

この実施形態１では、第１レンズ筒３と第２レンズ筒４にそれぞれ立設した合計２つのバネ支持ピン３３，４３と、１つの引っ張りバネ７で本発明の構成が実現できるので、特許文献１のような片寄せ部材は不要であり、部品点数が削減できるとともに、部品点数を削減したことによるレンズ鏡筒の軽量化も実現できる。

図４は実施形態１の一部を変形した変形例１のレンズ鏡筒を示し、図４（ａ）実施形態１の図３（ａ）と同様の平面図、図４（ｂ）は図１と同様の断面図である。なお、図１〜図３と等価な部分には同一符号を付してある。この変形例１では、図には表れないが、実施形態１と反対に、第１レンズ筒３の第１カムピン３１は光軸方向の後側に配置され、第２レンズ筒４の第２カムピン４１は光軸方向の前側に配置されている。これに合せてカム筒２の第１カム溝２１と第２カム溝２２の前後方向の位置も反対とされている。さらに、第１カムピン３１と第２カムピン４１はそれぞれ円周方向の異なる位置に配設されている。

その上で、この変形例１では、実施形態１の第２バネ支持ピン４３を第２カムピン４１と兼用させている。すなわち、前記第１レンズ筒３の第１バネ収納溝３２よりも後側位置には、内径方向から第１バネ支持ピン３３が立設されている。この第１バネ支持ピン３３は前記第２レンズ筒４の第２バネ収納溝４２の溝内に配設されている。前記第２カムピン４１は前記第１レンズ筒３の第１バネ収納溝３２内において第２レンズ筒４の外周面に立設され、前記固定筒１のガイド溝１１を貫通して第２カム溝２２に係合されている。

この第１バネ支持ピン３３と前記第２カムピン４１との間に光軸方向に沿って引っ張りバネ７が配設されており、この引っ張りバネ７の前端部は前記第２カムピン４１に掛止され、後端部は前記第１バネ支持ピン３３に掛止されている。この引っ張りバネ７は、前記第１バネ収納溝３２と前記第２収納溝４２が径方向に重ねられている領域に内装されている。

変形例１によれば、引っ張りバネ７のバネ力によって、第１レンズ筒３は第１バネ支持ピン３３を介してレンズ鏡筒の前側方向に付勢され、第２レンズ筒４は第２カムピン４１を介してレンズ鏡筒の後側方向に付勢されている。そのため、図４（ｂ）のように、第２レンズ筒４の第２カムピン４１はカム筒２の第２カム溝２２内において、当該第２カム溝２２の後側内側面に付勢された状態で当接される。反対に、図４（ｂ）には示されない、第１レンズ筒３の第１カムピン３１（図１参照）はカム筒２の第１カム溝２１内において、当該第１カム溝２１の前側内側面に付勢された状態で当接される。

したがって、第１と第２のレンズ筒３，４の各カムピン３１，４１は引っ張りバネ７のバネ力によって各カム溝２１，２２の前側あるいは後側の内側面に当接した状態が保持され、各カムピン３１，４１と各カム溝２１，２２との間にガタが生じることはない。これにより、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の光軸方向の位置が安定してレンズ鏡筒における光学性能の低下が防止でき、高いフォーカシング精度が得られることになる。

変形例１においては、第１バネ支持ピン３３、及び引っ張りバネ７は、第１レンズ筒３と第２レンズ筒４のそれぞれの第１バネ収納溝３２と第２バネ収納溝４２に収納されており、したがって、外径側の第１レンズ筒３の外周面と、内径側の第２レンズ筒４の内周面との間の径方向の領域内に配設されている。これにより、実施形態１と同様に、第１レンズ筒３と第２レンズ筒４との間に引っ張りバネ７を配設するためのスペースは不要であり、第１レンズ筒３の外径側領域と第２レンズ筒４の内径側領域に引っ張りバネ７を配設するためのスペースが不要となる。これにより、レンズ鏡筒内に引っ張りバネ７を内装しても、レンズ鏡筒の径寸法が増大されることはなく、レンズ鏡筒の小径化が可能になる。

図５（ａ），（ｂ）は変形例１とは異なる実施形態１の変形例２のレンズ鏡筒を示し、変形例１の図４（ａ），（ｂ）と同様の図である。この変形実施形態２においても、第１レンズ筒３の第１カムピン３１は光軸方向の後側に配置され、第２レンズ筒４の第２カムピン４１は光軸方向の前側に配置されている。これに合せてカム筒２の第１カム溝２１と第２カム溝２２の前後方向の位置も反対とされている。さらに、第１カムピン３１と第２カムピン４１はそれぞれ円周方向の異なる位置に配設されている。

その上で、この変形例２では、変形例１と同様に第１レンズ筒３に第１バネ収納溝３２が形成され、この第１のバネ収納溝３２は前記固定筒１に形成されたガイド溝１１に対して径方向に重なる位置に配設されている。これに対し、第２レンズ筒４には実施形態１における第２バネ収納溝４２は形成されていない。

この変形例２においても、第２バネ支持ピンを第２カムピン４１と兼用させている。すなわち、前記第１レンズ筒３の第１バネ収納溝３２の後側位置の外周面には、外径方向から第１バネ支持ピン３３が立設されている。この第１バネ支持ピン３３は前記固定筒１のガイド溝１１の溝内に配設されている。この第１バネ支持ピン３３と前記第２カムピン４１との間に光軸方向に沿って引っ張りバネ７が配設されており、この引っ張りバネ７の前端部は前記第２カムピン４１に掛止され、後端部は前記第１バネ支持ピン３３に掛止されている。この引っ張りバネ７は、前記固定筒１のガイド溝１１と前記第１レンズ筒３の第１バネ収納溝３２が径方向に重ねられている領域に内装される。

変形例２によれば、変形例１と同様に、引っ張りバネ７のバネ力によって、第１レンズ筒３は第１バネ支持ピン３３を介してレンズ鏡筒の前側方向に付勢され、第２レンズ筒４は第２カムピン４１を介してレンズ鏡筒の後側方向に付勢されている。そのため、図５（ｂ）のように、第２レンズ筒４の第２カムピン４１はカム筒の第２カム溝２２内において、当該第２カム溝２２の後側内側面に付勢された状態で当接される。図５（ｂ）には表れない第１レンズ筒３の第１カムピン３１（図１参照）はカム筒２の第１カム溝２１内において、当該第１カム溝２１の前側内側面に付勢された状態で当接される。

したがって、第１レンズ筒３と第２レンズ筒４各カムピン３１，４１は引っ張りバネ７のバネ力によって各カム溝２１，２２の前側あるいは後側の内側面に当接した状態が保持され、各カムピン３１，４１と各カム溝２１，２２との間にガタが生じることはない。これにより、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の光軸方向の位置が安定してレンズ鏡筒における光学性能の低下が防止でき、高いフォーカシング精度が得られることになる。

変形例２において、引っ張りバネ７は、固定筒１のガイド溝１１と第１レンズ筒３の第１バネ収納溝３２に収納されている。すなわち、外径側の固定筒１の外周面と、内径側の第１レンズ筒３の内周面との間の径方向の領域内に配設されている。これにより、固定筒１と第１レンズ筒３との間に引っ張りバネ７を配設するためのスペースは不要であり、かつ固定筒１の外径側領域と第１レンズ筒３の内径側領域にも引っ張りバネ７を配設するためのスペースが不要となる。これにより、レンズ鏡筒内に引っ張りバネ７を内装しても、レンズ鏡筒の径寸法が増大されることはなく、レンズ鏡筒の小径化が可能になる。

ここで、これら変形例１，２においては、引っ張りバネの他端、すなわち引っ張りバネの後端部を第１レンズ筒の第１カムピンに掛止させるようにしてもよい。すなわち、図６（ａ），（ｂ）は実施形態１の変形例３を示しており、図５の（ａ），（ｂ）と同様の図である。変形例３においては、引っ張りバネ７の両端部を第１カムピン３１と第２カムピン４１に掛止させている。また、引っ張りバネ７は、固定筒１のガイド溝１１と第１レンズ筒３の第１バネ収納溝３２の領域内に配設されている。

この変形例３においても、引っ張りバネ７により第１レンズ筒３と第２レンズ筒４を光軸方向に付勢することができ、第１と第２のカムピン３１，４１と、第１と第２のカム溝２１，２２との間にガタが生じることはなく、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の光軸方向の位置が安定してレンズ鏡筒における光学性能の低下が防止でき、高いフォーカシング精度が得られることになる。

また、変形例２と同様に、引っ張りバネ７は、固定筒１のガイド溝１１と第１レンズ筒３の第１バネ収納溝３２に収納されており、固定筒１と第１レンズ筒３との間に引っ張りバネ７を配設するためのスペースは不要であり、かつ固定筒１の外径側領域と第１レンズ筒３の内径側領域にも引っ張りバネ７を配設するためのスペースが不要となる。これにより、レンズ鏡筒内に引っ張りバネ７を内装しても、レンズ鏡筒の径寸法が増大されることはなく、レンズ鏡筒の小径化が可能になる。さらに、第１レンズ筒３における第１バネ支持ピン３３と第２レンズ筒４における第２バネ支持ピン４３が不要になり、さらなる構成の簡略化が可能になる。

図７は実施形態２のレンズ鏡筒を示しており、実施形態１の図３（ａ），（ｂ）と同様の図である。実施形態１と等価な部分は同一符号を付しており、重複する説明は省略する。この実施形態２は本発明の付勢手段を板バネで構成している。

第１レンズ筒３と第２レンズ筒４に光軸方向の一部が径方向に重なる第１バネ収納溝３２と第２バネ収納溝４２が形成されることは実施形態１と同じである。しかし、第１バネ支持ピンは設けられておらず、第２バネ支持ピン４３は第２レンズ筒４の外周面の第２バネ収納溝４２よりも前端位置で、かつ第１バネ収納溝３２の溝内位置に立設されている。この第２バネ支持ピン４３には、第１バネ収納溝３２と第２バネ収納溝４２の領域内に内装された板バネ７Ａの基端部が固定支持されている。この板バネ７Ａの先端は、後方に向けて突出するように曲げ形成されるとともに、前記第１バネ収納溝３２の後端内面に対して光軸方向に弾接されている。

この板バネ７Ａは、少なくとも先端を含む領域が板厚方向に弾性変形可能とされており、自身が撓められたときに生じるバネ力によって先端に当接されている第１バネ収納溝３２の後端内面に後側方向の付勢力を加えている。これにより第１レンズ筒３は後側方向に付勢される。また、この板バネ７Ａが第１レンズ筒３を後側方向に付勢する際の反力によって、板バネ７Ａを支持している第２バネ支持ピン４３、すなわち第２レンズ筒４は前側方向に付勢される。なお、これらの付勢方向は実施形態１とは反対方向である。

実施形態２では、板バネ７Ａのバネ力によって、第１レンズ筒３はレンズ鏡筒の後側方向に付勢され、第２レンズ筒４はレンズ鏡筒の前側方向に付勢されるため、カム筒２（実施形態１で説明）においては、第１レンズ筒３の第１カムピン３１はカム筒の第１カム溝２１内の後側内側面に付勢された状態で当接される。反対に、第２レンズ筒４の第２カムピン４１はカム筒２の第２カム溝２２の前側内側面に付勢された状態で当接される。

この状態は、フォーカシング操作によってカム筒２が回転され、カム筒２の回転により第１レンズ筒３と第２レンズ筒４が光軸方向に移動されるときにも保持される。これにより、第１カムピン３１と第１カム溝２１との間、及び第２カムピン４１と第２カム溝２２との間にガタが生じることはなく、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の光軸方向の位置が安定してレンズ鏡筒における光学性能の低下が防止でき、高いフォーカシング精度が得られることになる。

第２バネ支持ピン４３及び板バネ７Ａは第１バネ収納溝３２と第２バネ収納溝４２に収納された状態にある。すなわち、実施形態１と同様に第１レンズ筒３と第２レンズ筒４の径方向の領域内、換言すれば外径側の第１レンズ筒３の外周面と、内径側の第２レンズ筒４の内周面との間の径方向の領域内に配設されている。これにより、第１レンズ筒３と第２レンズ筒４との間に板バネ７Ａを配設するためのスペースは不要であり、かつ第１レンズ筒３の外径側領域と第２レンズ筒４の内径側領域にも板バネ７Ａを配設するためのスペースが不要となる。これにより、レンズ鏡筒の径寸法が増大されることはなく、レンズ鏡筒の小径化が可能になる。

この実施形態２では、第２レンズ筒４に立設した１つのバネ支持ピン４３と、１つの板バネ７Ａで本発明が構成できるので、特許文献１のような片寄せ部材は不要であり、部品点数が削減できるとともに、部品点数を削減したことによるレンズ鏡筒の軽量化も実現できる。また、バネ支持ピン４３と板バネ７Ａは第１レンズ筒３の外径側から配設することができるので、レンズ鏡筒の組立作業が容易である。

図８は実施形態３のレンズ鏡筒を示し、実施形態１の図３（ａ），（ｂ）と同様の図である。実施形態１，２と等価な部分は同一符号を付しており、重複する説明は省略する。この実施形態３は本発明の付勢手段を捩じりバネで構成している。

第１レンズ筒３に第１バネ収納溝３２が形成され、第２レンズ筒４には第２バネ収納溝４２が形成されていないことは実施形態２と同じである。第２バネ支持ピン４３は第１バネ収納溝３２の溝内において第２レンズ筒４の外周面に立設されている。この第２バネ支持ピン４３には、第２バネ収納溝３２に内装された捩じりバネ７Ｂの支点部が固定支持されている。この捩じりバネ７Ｂの一端は第２レンズ筒４の外周面の一部に設けられた段部４４に掛止され、他端は前記第１バネ収納溝３２の後端内面に弾接されている。

この捩じりバネ７Ｂは、両端が近接する方向に弾性変形されたときに生じるバネ力によって他端に弾接されている第１バネ収納溝３２の後端内面に後側方向の付勢力を加えている。これにより第１レンズ筒３は後側方向に付勢される。また、この捩じりバネ７Ｂの一端が第２レンズ筒４の段部４４に掛止されていることにより、第２レンズ筒４は前側方向に付勢される。これらの付勢方向は実施形態２と同じ方向である。

実施形態３では、捩じりバネ７Ｂのバネ力によって、第１レンズ筒３はレンズ鏡筒の後側方向に付勢され、第２レンズ筒４はレンズ鏡筒の前側方向に付勢される。そのため、カム筒２（実施形態１で説明）においては、第１レンズ筒３の第１カムピン３１は第１カム溝２１内の後側内側面に付勢された状態で当接され、第２レンズ筒４の第２カムピン４１は第２カム溝２２の前側内側面に付勢された状態で当接される。

この状態は、フォーカシング操作によってカム筒２が回転されたときにも保持されるので、第１カムピン３１と第１カム溝２１との間、及び第２カムピン４１と第２カム溝２２との間にガタが生じることはない。これにより、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の光軸方向の位置が安定してレンズ鏡筒における光学性能の低下が防止でき、高いフォーカシング精度が得られることになる。

第２バネ支持ピン４３、及び捩じりバネ７Ｂは第１バネ収納溝３２に収納された状態にある。すなわち、実施形態１，２と同様に、外径側の第１レンズ筒３の外周面と、内径側の第２レンズ筒４の内周面との間の径方向の領域内に配設されている。これにより、第１レンズ筒３と第２レンズ筒４との間に捩じりバネ７Ｂを配設するためのスペースは不要であり、かつ第１レンズ筒３の外径側領域と第２レンズ筒４の内径側領域にも捩じりバネ７Ｂを配設するためのスペースが不要となる。これにより、レンズ鏡筒の径寸法が増大されることはなく、レンズ鏡筒の小径化が可能になる。

この実施形態３では、第２レンズ筒４に立設した１つのバネ支持ピン４３と、１つの捩じりバネ７Ｂで本発明が構成できるので、特許文献１のような片寄せ部材は不要であり、部品点数が削減できるとともに、部品点数を削減したことによるレンズ鏡筒の軽量化も実現できる。また、バネ支持ピンと捩じりバネを第１レンズ筒の外径側からのみ配設することができるので、レンズ鏡筒の組立作業が容易である。

前記した各実施形態及び各変形例では、本発明をレンズ鏡筒のフォーカシング機構に適用された例を示したが、レンズ群及びレンズ筒をズーミング操作によって光軸方向に移動させて焦点距離を変化させるズーミング機構に適用することも可能である。

前記した各実施形態及び変形例では、レンズ鏡筒内に内装されている固定筒、及び移動部材としての第１レンズ筒及び第２レンズ筒を備えるレンズ鏡筒に適用した例を示したが、固定部材に対して移動される１つの移動部材、すなわちレンズ筒を備えるレンズ鏡筒にも適用できる。あるいは、３つ以上の移動部材、すなわち３つ以上のレンズ筒を備えるレンズ鏡筒にも適用できる。この場合には、３つのレンズ鏡筒を適宜組み合わせた対をなすレンズ筒間に付勢部材を配設すればよい。

本発明においては、固定筒と移動部材の径方向の領域内に付勢手段を配設する場合には、固定筒と、これに径方向に隣接する移動部材の各領域内に配設すればよく、固定筒に第２移動部材が径方向に隣接されている場合には、固定筒と第２移動部材の領域内に付勢手段を配設してもよい。

前記した実施形態及び変形例では、移動部材をカム機構によって光軸方向に移動させるレンズ鏡筒について適用しているが、移動部材を光軸方向に移動させる際にバックラッシュ等によるガタが生じる機構であれば、リードスクリュー機構やレバー機構あるいはリンク機構によって移動させる機構を採用するレンズ鏡筒にも適用できる。

本発明における移動部材はレンズ筒に限られるものではなく、レンズ鏡筒内に内装されて光軸方向に移動されるレンズ筒以外の光学要素にも適用できる。本発明における付勢手段は、実施形態に記載した引っ張りバネ、板バネ、捩じりバネに限られるものではなく、光軸方向に付勢する手段であれば適用できる。例えば、圧縮コイルバネ、板バネ材が波形に曲げ形成されたアコーディオン状の板バネ等であってもよい。

前記実施形態及び変形例に記載のバネ収納溝は、移動部材の径方向に貫通された開口溝として形成されていなくてもよく、付勢手段を収納することが可能であれば径方向に凹設された凹溝であってもよい。

本発明は各実施形態に記載のレンズ鏡筒を備える光学機器に適用が可能である。例えば、カメメラ等の撮像装置と一体型のレンズ鏡筒、撮像装置の交換用レンズ鏡筒、望遠鏡や双眼鏡のレンズ鏡筒、あるいはプロジェクタのレンズ鏡筒を含む光学機器に適用できる。

１ 固定筒
２ カム筒
３ 第１レンズ筒（第１移動部材）
４ 第２レンズ筒（第２移動部材）
５ 第１レンズ枠（第１移動部材）
６ 第２レンズ枠（第２移動部材）
７ 引っ張りバネ（付勢手段）
７Ａ 板バネ（付勢手段）
７Ｂ 捩じりバネ（付勢手段）
１１ ガイド溝
２１ 第１カム溝
２２ 第２カム溝
３１ 第１カムピン
３２ 第１バネ収納溝
３３ 第１バネ支持ピン
４１ 第２カムピン
４２ 第２バネ収納溝
４３ 第２バネ支持ピン

Claims (12)

1. レンズ鏡筒の径方向に重なるように配設され、かつレンズ鏡筒の光軸方向に移動される第１移動部材と第２移動部材を備えるレンズ鏡筒であって、前記第１移動部材と前記第２移動部材との間に介装されて両部材を光軸方向に付勢する付勢手段を備え、前記付勢手段は、前記第１移動部材と前記第２移動部材とが存在する径方向の領域内に配設されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. レンズ鏡筒の固定筒と、この固定筒に対してレンズ鏡筒の径方向に重なるように配設され、かつレンズ鏡筒の光軸方向に移動される第１移動部材と第２移動部材を備えるレンズ鏡筒であって、前記第１移動部材と前記第２移動部材との間に介装されて両部材を光軸方向に付勢する付勢手段を備え、前記付勢手段は、前記固定筒と、前記第１移動部材と前記第２移動部材のうち前記固定筒に隣接された移動部材とが存在する径方向の領域内に配設されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
3. 前記第１移動部材と前記第２移動部材の少なくとも一方に、径方向の開口溝又は凹溝からなる収納溝が光軸方向に延長して形成されており、前記付勢手段はこの収納溝に収納される請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒。
4. 前記付勢手段は、一方の端部が前記第１移動部材に掛止され、他方の端部が前記第２移動部材に掛止されたコイルバネである請求項３に記載のレンズ鏡筒。
5. 前記コイルバネの一方の端部は前記第１移動部材又は前記第２移動部材のカムピンに掛止されている請求項４に記載のレンズ鏡筒。
6. 前記付勢手段は、前記第１移動部材又は前記第２移動部材の一方の移動部材に固定支持され、その弾性変形可能な端部が他方の移動部材に当接された板バネ又は捩じりバネである請求項３に記載のレンズ鏡筒。
7. 前記レンズ鏡筒は、カム溝を有して回転操作されるカム筒を備え、前記第１移動部材と前記第２移動部材は前記カム溝にカム係合されたカムピンを備え、前記カム筒の回転により前記第１移動部材と前記第２移動部材が光軸方向に移動される構成である請求項１ないし６のいずれかに記載のレンズ鏡筒。
8. 回転操作されるカム筒と、前記カム筒にカム係合して光軸方向に移動される第１レンズ群を支持した第１レンズ筒と、前記カム筒にカム係合して前記第１レンズ筒とは独立して光軸方向に移動される第２レンズ群を支持した第２レンズ筒と、前記第１レンズ筒と前記第２レンズ筒との間に介装されて両レンズ筒を光軸方向に付勢する付勢手段を備え、前記第１レンズ筒と前記第２レンズ筒の少なくとも一方に前記付勢手段を収納する収納溝が形成されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
9. 固定筒をさらに備え、前記第１レンズ筒と前記第２レンズ筒のうち前記固定筒と径方向に隣接配置されたレンズ筒に前記付勢手段を収納する収納溝が形成されていることを特徴とする請求項８に記載のレンズ鏡筒。
10. 前記第１レンズ筒と前記第２レンズ筒のそれぞれに互いに連通する収納溝が形成され、前記付勢手段はこれらの収納溝にわたって収納されている請求項８又は９に記載のレンズ鏡筒。
11. 前記固定筒は前記収納溝に連通される収納溝を備え、前記付勢手段はこれらの収納溝にわたって収納されている請求項９又は１０に記載のレンズ鏡筒。
12. 請求項１ないし１１のいずれかに記載のレンズ鏡筒を備える光学機器。
    
    
    

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