JP2019128450A - レンズ鏡筒 - Google Patents
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Abstract
【課題】部品点数を増やすことなく、光軸方向および光軸方向に直交する隙間を除去することを目的とする。【解決手段】本発明は、レンズの光軸方向に沿って移動する第1群鏡筒21と、第1群鏡筒21によって、光軸方向に対して直交する第1の方向に進退可能に保持されるカムピン33と、カムピン33が係合するカム溝26を有するカム筒部材25と、第1群鏡筒21とカムピン33との間に配置されるコイルばね40と、を有するレンズ鏡筒1であって、コイルばね40は、カムピン33を、前記第1の方向および前記第1の方向に対して直交する第2の方向に付勢することを特徴とする。【選択図】図3
Description
本発明は、カム機構によってレンズ群が光軸方向に移動するレンズ鏡筒に関する。
カム筒部材の回転によってズーミングを行うレンズ鏡筒のうち、カム筒部材とレンズ群の係合部が、カム筒部材に設けられたカム溝と、レンズ群保持部材に保持されたカムフォロワとで構成されるレンズ鏡筒がある。カム筒部材と、カムフォロワと、レンズ群保持部材との間には設計上において隙間が設けられている。その隙間によってレンズ群が光軸方向もしくは光軸に直交する方向に意図せず、ガタつきが生じてしまうとレンズ鏡筒の光学性能に悪影響を与える。したがって、一般的に、少なくとも一つ以上あるカムフォロワのうちの一つは、ばね部材によってカム筒部材に付勢され、その反力によってカム筒部材と、カムフォロワと、レンズ群保持部材との間にある隙間を除去するように構成している。
特許文献1では、カムフォロワの一部が球体になっており、その球体とカムフォロワ本体部の間にコイルバネを配置し、その反力でカム筒と、カムフォロワと、レンズ保持枠との間の隙間を除去するレンズ鏡筒が開示されている。
特許文献2では、ズームレンズ鏡筒から離間した位置を揺動中心軸とするトーションばねによってズームレンズ鏡筒をリード溝に光軸方向に付勢する光学要素位置制御機構が開示されている。
特許文献2では、ズームレンズ鏡筒から離間した位置を揺動中心軸とするトーションばねによってズームレンズ鏡筒をリード溝に光軸方向に付勢する光学要素位置制御機構が開示されている。
しかしながら、特許文献1のレンズ鏡筒では、カムフォロワの構成が複雑であり部品点数も多いため高コストになってしまう。また、カム筒が組まれるまでは球体が容易に脱落してしまう構造であるために、組立性も悪くなってしまう。
特許文献2の光学要素位置制御機構では、ズームレンズ鏡筒とリードカム軸に関して、光軸方向の隙間の除去は行われるが、光軸方向に直交する方向の隙間を除去することができない。なお、トーションばねの揺動中心軸をズームレンズ鏡筒から離間した位置に配置しているために、トーションばねの付勢腕部を長くする必要があり、装置全体として大きなスペースを要する。
特許文献2の光学要素位置制御機構では、ズームレンズ鏡筒とリードカム軸に関して、光軸方向の隙間の除去は行われるが、光軸方向に直交する方向の隙間を除去することができない。なお、トーションばねの揺動中心軸をズームレンズ鏡筒から離間した位置に配置しているために、トーションばねの付勢腕部を長くする必要があり、装置全体として大きなスペースを要する。
本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、部品点数を増やすことなく、光軸方向および光軸方向に直交する隙間を除去することを目的とする。
本発明は、レンズの光軸方向に沿って移動する移動部材と、前記移動部材によって光軸方向に対して直交する第1の方向に進退可能に保持されるカムピンと、前記カムピンが係合するカム溝を有するカム筒部材と、前記移動部材と前記カムピンとの間に配置される付勢部材と、を有するレンズ鏡筒であって、前記付勢部材は、前記カムピンを、前記第1の方向および前記光軸方向に沿った第2の方向に付勢することを特徴とする。
本発明によれば、部品点数を増やすことなく、光軸方向および光軸方向に直交する隙間を除去することができる。
以下に、本発明の好ましい実施形態のレンズ鏡筒について図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
第1の実施形態に係るレンズ鏡筒について図1〜図6を参照して説明する。
図1は、第1の実施形態のレンズ鏡筒1の一例を示す断面図である。
レンズ鏡筒1は、第1群レンズ11、第2群レンズ12、第3群レンズ13を有する。第1群レンズ11および第2群レンズ12は、光軸方向に移動してズーミングを行う。第3群レンズ13は光軸方向に移動してフォーカシングを行う。第1群レンズ11、第2群レンズ12および第3群レンズ13は光軸方向に沿って配置される。なお、説明の便宜上、必要に応じて光軸方向のうち第1群レンズ11側を前といい、第3群レンズ13側を後という。
(第1の実施形態)
第1の実施形態に係るレンズ鏡筒について図1〜図6を参照して説明する。
図1は、第1の実施形態のレンズ鏡筒1の一例を示す断面図である。
レンズ鏡筒1は、第1群レンズ11、第2群レンズ12、第3群レンズ13を有する。第1群レンズ11および第2群レンズ12は、光軸方向に移動してズーミングを行う。第3群レンズ13は光軸方向に移動してフォーカシングを行う。第1群レンズ11、第2群レンズ12および第3群レンズ13は光軸方向に沿って配置される。なお、説明の便宜上、必要に応じて光軸方向のうち第1群レンズ11側を前といい、第3群レンズ13側を後という。
第1群レンズ11と第2群レンズ12との間には、光量調節を行う絞りユニット15が配置される。絞りユニット15は固定筒部材16によって保持される。また、第3群レンズ13の後側には撮像素子17が配置される。撮像素子17は、レンズ鏡筒1を通過した被写体からの光を受光して電気信号に変換する。撮像素子17は撮像素子保持部材18によって保持される。
第1群レンズ11は、移動部材としての第1群鏡筒21によって保持される。また、第2群レンズ12は、第2群鏡筒22によって保持される。また、第3群レンズ13は、第3群鏡筒23によって保持される。
ここで、第1群鏡筒21は、第1カムフォロア部31を介して、カム筒部材25によって保持される。第1カムフォロア部31はカムピン33を有し、カムピン33はカム筒部材25の内周面に螺旋状に形成されたカム溝26に係合する。カム筒部材25が回転することによって、カムピン33がカム溝26に沿ってスライドし、案内筒部材28に設けられた案内溝にしたがって、第1群鏡筒21および第1群レンズ11は光軸方向に沿って移動する。なお、説明の便宜上、必要に応じてカム筒部材25を基準として、光軸方向と直交する方向であるラジアル方向を第1の方向といい、光軸方向であるスラスト方向を第2の方向という。
第1群レンズ11は、移動部材としての第1群鏡筒21によって保持される。また、第2群レンズ12は、第2群鏡筒22によって保持される。また、第3群レンズ13は、第3群鏡筒23によって保持される。
ここで、第1群鏡筒21は、第1カムフォロア部31を介して、カム筒部材25によって保持される。第1カムフォロア部31はカムピン33を有し、カムピン33はカム筒部材25の内周面に螺旋状に形成されたカム溝26に係合する。カム筒部材25が回転することによって、カムピン33がカム溝26に沿ってスライドし、案内筒部材28に設けられた案内溝にしたがって、第1群鏡筒21および第1群レンズ11は光軸方向に沿って移動する。なお、説明の便宜上、必要に応じてカム筒部材25を基準として、光軸方向と直交する方向であるラジアル方向を第1の方向といい、光軸方向であるスラスト方向を第2の方向という。
図2は、図1のレンズ鏡筒1とは異なるレンズ鏡筒2の一例を示す図である。なお、図1と同様の構成は同一符号を付して適宜、その説明を省略する。
第2群レンズ12は、移動部材として第2群鏡筒22によって保持される。
ここで、第2群鏡筒22は、第2カムフォロア部32を介して、カム筒部材25によって保持される。第2カムフォロア部32はカムピン33を有し、カムピン33はカム筒部材25の外周面に螺旋状に形成されたカム溝27に係合する。カム筒部材25が回転することによって、カムピン33がカム溝27に沿ってスライドし、ガイドバー部材に案内され、第2群鏡筒22および第2群レンズ12は第2の方向に沿って移動する。
第2群レンズ12は、移動部材として第2群鏡筒22によって保持される。
ここで、第2群鏡筒22は、第2カムフォロア部32を介して、カム筒部材25によって保持される。第2カムフォロア部32はカムピン33を有し、カムピン33はカム筒部材25の外周面に螺旋状に形成されたカム溝27に係合する。カム筒部材25が回転することによって、カムピン33がカム溝27に沿ってスライドし、ガイドバー部材に案内され、第2群鏡筒22および第2群レンズ12は第2の方向に沿って移動する。
次に、カムフォロア部の構成について図3〜図6を参照して説明する。ここでは、上述した第1カムフォロア部31の構成を例にして説明するが、第2カムフォロア部32についても同様に適用することができる。
図3は、第1の実施形態の第1カムフォロア部31の分解斜視図である。
第1カムフォロア部31は、カムピン33と、付勢部材としてのコイルばね40を有する。
図3は、第1の実施形態の第1カムフォロア部31の分解斜視図である。
第1カムフォロア部31は、カムピン33と、付勢部材としてのコイルばね40を有する。
カムピン33は、先端が大径に形成されたピン状である。カムピン33は、コイルばね40によって第1の方向に付勢されることでカム筒部材25のカム溝26に係合する。
カムピン33は、係合部34と、大径部35と、軸部36と、抜止部37とを有する。
係合部34は、円錐台を呈し、カム溝26に略合致した形状である。係合部34は、カム溝26に係合した状態でカム溝26に沿ってスライドする。大径部35は、係合部34よりも直径が大きい円柱状の形状である。大径部35は第1群鏡筒21の後述する大径収容部51に当接する当接部に相当する。また、大径部35は、軸部36側に軸部36に直交する面35aを有する。面35aはコイルばね40から第1の方向(ラジアル方向)に付勢を受ける第1ピン側受部に相当する。軸部36は、大径部35よりも直径が小さい軸状であって、第1群鏡筒21の後述するばね収容部52および軸挿入部53に挿入される。また、軸部36のうち軸方向に沿った外周面の後部36aは、コイルばね40から第2の方向(スラスト方向)に付勢を受ける第2ピン側受部に相当する。抜止部37は、軸部36の端部に形成され、軸部36よりも直径がやや大きい軸状であって、カムピン33が第1群鏡筒21から離脱しないように規制する。
カムピン33は、係合部34と、大径部35と、軸部36と、抜止部37とを有する。
係合部34は、円錐台を呈し、カム溝26に略合致した形状である。係合部34は、カム溝26に係合した状態でカム溝26に沿ってスライドする。大径部35は、係合部34よりも直径が大きい円柱状の形状である。大径部35は第1群鏡筒21の後述する大径収容部51に当接する当接部に相当する。また、大径部35は、軸部36側に軸部36に直交する面35aを有する。面35aはコイルばね40から第1の方向(ラジアル方向)に付勢を受ける第1ピン側受部に相当する。軸部36は、大径部35よりも直径が小さい軸状であって、第1群鏡筒21の後述するばね収容部52および軸挿入部53に挿入される。また、軸部36のうち軸方向に沿った外周面の後部36aは、コイルばね40から第2の方向(スラスト方向)に付勢を受ける第2ピン側受部に相当する。抜止部37は、軸部36の端部に形成され、軸部36よりも直径がやや大きい軸状であって、カムピン33が第1群鏡筒21から離脱しないように規制する。
コイルばね40は、付勢部材の一例である。コイルばね40は、カムピン33を第1の方向(ラジアル方向)に加えて、第2の方向(スラスト方向)にも付勢する。本実施形態のコイルばね40は、圧縮ばねに加えてトーションばねとしても機能する。
具体的には、コイルばね40は、軸線方向の一方端部42aと他方端部42bとを軸線方向に近づけるように圧縮することで戻ろうとする方向に付勢力が生じる圧縮ばねとして機能する。更に、コイルばね40は、螺旋を形成する鋼線の先端と後端とをコイル部41の外径よりも延出させることで腕部が形成される。すなわち、コイルばね40は、一方側の腕部43aと、他方側の腕部43bとを有する。ここで、後述する図5に示すように、一方側の腕部43aと他方側の腕部43bとのコイル部41の反対側(外側)においてなす角度αは、自由角度で上限が180度よりも小さく、下限が30度以上、更には40度以上である。なお、コイルばね40は、一方側の腕部43aと他方側の腕部43bとが自由角度より大きい角度にすることで戻ろうとする付勢力が生じるトーションばねとして機能する。
具体的には、コイルばね40は、軸線方向の一方端部42aと他方端部42bとを軸線方向に近づけるように圧縮することで戻ろうとする方向に付勢力が生じる圧縮ばねとして機能する。更に、コイルばね40は、螺旋を形成する鋼線の先端と後端とをコイル部41の外径よりも延出させることで腕部が形成される。すなわち、コイルばね40は、一方側の腕部43aと、他方側の腕部43bとを有する。ここで、後述する図5に示すように、一方側の腕部43aと他方側の腕部43bとのコイル部41の反対側(外側)においてなす角度αは、自由角度で上限が180度よりも小さく、下限が30度以上、更には40度以上である。なお、コイルばね40は、一方側の腕部43aと他方側の腕部43bとが自由角度より大きい角度にすることで戻ろうとする付勢力が生じるトーションばねとして機能する。
また、コイルばね40は、コイル部41の内径がカムピン33の軸部36の直径よりも大きく、外径が大径部35の直径よりも小さい。したがって、コイルばね40のコイル部41内に軸部36を挿入可能である。このとき、コイルばね40がカムピン33に対して相対的に第2の方向に移動することで、コイルばね40の内周面がカムピン33の軸部36の外周面に当接可能である。
第1カムフォロア部31は、第1群鏡筒21に保持される。
図4は、第1の実施形態の第1カムフォロア部31が第1群鏡筒21に保持されている状態を第1の方向および第2の方向を通る面に沿って切断した断面図である。なお、図4では、見易さを考慮してハッチングを省略している。
第1群鏡筒21は、カム溝26に対向した位置に第1群鏡筒21の外周壁を貫通するカムフォロア収容部50を有する。カムフォロア収容部50は、カムピン33を第1の方向に沿って進退可能に保持する。カムフォロア収容部50は、大径収容部51、ばね収容部52、軸挿入部53を有し、それぞれ第1の方向に沿って連通する。
図4は、第1の実施形態の第1カムフォロア部31が第1群鏡筒21に保持されている状態を第1の方向および第2の方向を通る面に沿って切断した断面図である。なお、図4では、見易さを考慮してハッチングを省略している。
第1群鏡筒21は、カム溝26に対向した位置に第1群鏡筒21の外周壁を貫通するカムフォロア収容部50を有する。カムフォロア収容部50は、カムピン33を第1の方向に沿って進退可能に保持する。カムフォロア収容部50は、大径収容部51、ばね収容部52、軸挿入部53を有し、それぞれ第1の方向に沿って連通する。
大径収容部51は、第1群鏡筒21の外周面から光軸に向かって凹状に形成される。大径収容部51には、カムピン33の大径部35のうち軸部36側の一部が収容される。
図5は、図4に示すI−I線に沿って切断して矢印方向(第1の方向)から見た断面図である。なお、図5では、見易さを考慮してハッチングを省略している。図6は、第1の実施形態の第1カムフォロア部31およびカムフォロア収容部50をカム溝26側から見た図である。
図5は、図4に示すI−I線に沿って切断して矢印方向(第1の方向)から見た断面図である。なお、図5では、見易さを考慮してハッチングを省略している。図6は、第1の実施形態の第1カムフォロア部31およびカムフォロア収容部50をカム溝26側から見た図である。
図5に示すように、大径収容部51は第1の方向から見て、後側を除き略円形であるが、前側に第2の方向に対してそれぞれ傾斜する一対のテーパ面51aを有する。一対のテーパ面51aは、カムピン33がコイルばね40によって第2の方向に付勢されたときに、カムピン33の大径部35と当接する。このとき、大径部35は一対のテーパ面51aと当接することから、大径部35と大径収容部51とが当接した状態ではカムピン33が第2の方向と直交する方向にズレることなく位置決めされる。大径収容部51の一対のテーパ面51aは、位置決め部に相当する。
ばね収容部52は、大径収容部51から連続して光軸に向かって孔状に形成される。ばね収容部52は、コイルばね40およびカムピン33の軸部36が収容される。図5に示すように、ばね収容部52は第1の方向から見て、後側を除き略円形である。一方、ばね収容部52のうち後側には、内側壁から前側に向かって突出する突出部54を有する。突出部54は、コイルばね40から第2の方向に付勢を受ける第2移動側受部に相当する。突出部54の角部54a、54bは、コイルばね40の一方側の腕部43aと他方側の腕部43bとが当接する。また、ばね収容部52のうち軸挿入部53側は、第1の方向と直交する面52aを有し、面52aはコイルばね40から第1の方向に付勢を受ける第1移動側受部に相当する。
軸挿入部53は、ばね収容部52から連続して光軸に向かって孔状に形成される。軸挿入部53は、カムピン33の軸部36が隙間を介在させて挿入される。すなわち、図4に示すように、軸挿入部53との軸部36との間には、第2の方向に関してd1およびd2の隙間がある。d1およびd2の隙間が自由に変位してしまうと、第1カムフォロア部31とカム筒部材25との間で第2の方向に隙間が生じてしまうことになる。そのため、本実施形態では、後述するコイルばね40の付勢によって常にd1の隙間を除去する。
なお、軸挿入部53の光軸側には、カムピン33の抜止部37が位置する。したがって、カムピン33は抜止部37によってカムフォロア収容部50からカム溝26側に抜け出ることが防止される。
なお、軸挿入部53の光軸側には、カムピン33の抜止部37が位置する。したがって、カムピン33は抜止部37によってカムフォロア収容部50からカム溝26側に抜け出ることが防止される。
次に、コイルばね40による第1の方向の隙間を除去する作用について説明する。
カムピン33の軸部36がコイルばね40のコイル部41内に挿入された第1カムフォロア部31は、カムフォロア収容部50に収容される。このとき、コイルばね40は、第1群鏡筒21とカムピン33との間で、一方端部42aと他方端部42bとが軸方向に圧縮された状態で配置される。具体的には、コイルばね40は一方端部42aがカムピン33の大径部35の面35aに当接し、他方端部42bが第1群鏡筒21のばね収容部52の面52aに当接する。したがって、カムピン33の大径部35および第1群鏡筒21のばね収容部52がそれぞれ、コイルばね40から第1の方向に付勢を受ける。ここで、カムピン33は進退可能であることから、カムピン33はコイルばね40によって第1の方向に付勢され、係合部34がカム溝26に係合する。このようなコイルばね40の第1の方向への付勢によって、第1群鏡筒21とカム筒部材25との間では第1の方向に関する隙間を除去することができ、第1群鏡筒21が移動するときのガタを抑制することができる。
カムピン33の軸部36がコイルばね40のコイル部41内に挿入された第1カムフォロア部31は、カムフォロア収容部50に収容される。このとき、コイルばね40は、第1群鏡筒21とカムピン33との間で、一方端部42aと他方端部42bとが軸方向に圧縮された状態で配置される。具体的には、コイルばね40は一方端部42aがカムピン33の大径部35の面35aに当接し、他方端部42bが第1群鏡筒21のばね収容部52の面52aに当接する。したがって、カムピン33の大径部35および第1群鏡筒21のばね収容部52がそれぞれ、コイルばね40から第1の方向に付勢を受ける。ここで、カムピン33は進退可能であることから、カムピン33はコイルばね40によって第1の方向に付勢され、係合部34がカム溝26に係合する。このようなコイルばね40の第1の方向への付勢によって、第1群鏡筒21とカム筒部材25との間では第1の方向に関する隙間を除去することができ、第1群鏡筒21が移動するときのガタを抑制することができる。
次に、コイルばね40による第2の方向の隙間を除去する作用について説明する。
第1カムフォロア部31がカムフォロア収容部50に収容された状態では、コイルばね40の一部が、ばね収容部52の突出部54とカムピン33の軸部36との間で一方側の腕部43aと他方側の腕部43bとの角度αが自由角度よりも大きい状態で配置される。具体的には、コイルばね40は一方側の腕部43aおよび他方側の腕部43bがそれぞれ、ばね収容部52の突出部54の角部54a、54bに当接する。したがって、コイルばね40は、一方側の腕部43aと他方側の腕部43bとの角度αが、小さくなるように付勢することで、その反力によってコイルばね40全体が前側に向かって移動する。コイルばね40全体が前側に移動することで、コイルばね40のコイル部41のうち後側の内周面44(図4および図5を参照)がカムピン33の軸部36の後部36aに当接し、カムピン33の軸部36が前側に向かって付勢される。このようにコイルばね40がカムピン33を前側に付勢することで、カムピン33の大径部35が大径収容部51に当接する。このようなコイルばね40の第2の方向(前側)の付勢によって、カムピン33と第1群鏡筒21との間の第2の方向に関する隙間を効果的に除去することができ、第1群鏡筒21が移動するときのガタを抑制することができる。
第1カムフォロア部31がカムフォロア収容部50に収容された状態では、コイルばね40の一部が、ばね収容部52の突出部54とカムピン33の軸部36との間で一方側の腕部43aと他方側の腕部43bとの角度αが自由角度よりも大きい状態で配置される。具体的には、コイルばね40は一方側の腕部43aおよび他方側の腕部43bがそれぞれ、ばね収容部52の突出部54の角部54a、54bに当接する。したがって、コイルばね40は、一方側の腕部43aと他方側の腕部43bとの角度αが、小さくなるように付勢することで、その反力によってコイルばね40全体が前側に向かって移動する。コイルばね40全体が前側に移動することで、コイルばね40のコイル部41のうち後側の内周面44(図4および図5を参照)がカムピン33の軸部36の後部36aに当接し、カムピン33の軸部36が前側に向かって付勢される。このようにコイルばね40がカムピン33を前側に付勢することで、カムピン33の大径部35が大径収容部51に当接する。このようなコイルばね40の第2の方向(前側)の付勢によって、カムピン33と第1群鏡筒21との間の第2の方向に関する隙間を効果的に除去することができ、第1群鏡筒21が移動するときのガタを抑制することができる。
また、コイルばね40の付勢によりカムピン33の大径部35が大径収容部51に当接するとき、図6に示すように、大径部35は大径収容部51の一対のテーパ面51aに当接することによって大径部35が大径収容部51に位置決めされる。したがって、大径部35が第1群鏡筒21の円周方向に対してガタつくのを効果的に抑制することができる。
また、一方側の腕部43aと他方側の腕部43bとのコイル部41の反対側においてなす角度αが自由角度で180度よりも小さいことから、効率的に第2の方向に付勢することができる。
また、一方側の腕部43aと他方側の腕部43bとのコイル部41の反対側においてなす角度αが自由角度で180度よりも小さいことから、効率的に第2の方向に付勢することができる。
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態の付勢部材について、図7〜図10を参照して説明する。本実施形態の付勢部材は、板ばね60である。なお、カムピン33および第1群鏡筒21の構成は、第1の実施形態と略同様であり、同一符号を付して、その説明を適宜、省略する。
図7は、第2の実施形態の第1カムフォロア部31の分解斜視図である。図8は、第2の実施形態の第1カムフォロア部31が第1群鏡筒21に保持されている状態を第1の方向および第2の方向を通る面に沿って切断した断面図である。図9は、図8に示すII−II線に沿って切断して矢印方向から見た断面図である。図10は、第2の実施形態の第1カムフォロア部31およびカムフォロア収容部50をカム溝26側から見た図である。なお、図8および図9では、見易さを考慮してハッチングを省略している。
次に、第2の実施形態の付勢部材について、図7〜図10を参照して説明する。本実施形態の付勢部材は、板ばね60である。なお、カムピン33および第1群鏡筒21の構成は、第1の実施形態と略同様であり、同一符号を付して、その説明を適宜、省略する。
図7は、第2の実施形態の第1カムフォロア部31の分解斜視図である。図8は、第2の実施形態の第1カムフォロア部31が第1群鏡筒21に保持されている状態を第1の方向および第2の方向を通る面に沿って切断した断面図である。図9は、図8に示すII−II線に沿って切断して矢印方向から見た断面図である。図10は、第2の実施形態の第1カムフォロア部31およびカムフォロア収容部50をカム溝26側から見た図である。なお、図8および図9では、見易さを考慮してハッチングを省略している。
板ばね60は、付勢部材の一例である。板ばね60は、カムピン33を第1の方向(ラジアル方向)に加えて、第2の方向(スラスト方向)にも付勢する。
具体的には、板ばね60は、第1付勢部61と第2付勢部65とを有する。
第1付勢部61は、一方端部63aと他方端部63bとを連結部62で連結した形状であり、第1の方向および第2の方向にそれぞれ直交する方向から見て、略C字の形状である。一方端部63aおよび他方端部63bは、カムピン33の軸部36の軸方向に対して交差する板状であり、それぞれ中央に軸部36が挿通する挿通孔64a、64bを有する。第1付勢部61は、一方端部63aと他方端部63bとを近づけるように圧縮することで戻ろうとする方向である第1の方向に付勢力が生じる。
具体的には、板ばね60は、第1付勢部61と第2付勢部65とを有する。
第1付勢部61は、一方端部63aと他方端部63bとを連結部62で連結した形状であり、第1の方向および第2の方向にそれぞれ直交する方向から見て、略C字の形状である。一方端部63aおよび他方端部63bは、カムピン33の軸部36の軸方向に対して交差する板状であり、それぞれ中央に軸部36が挿通する挿通孔64a、64bを有する。第1付勢部61は、一方端部63aと他方端部63bとを近づけるように圧縮することで戻ろうとする方向である第1の方向に付勢力が生じる。
第2付勢部65は、一方側の腕部66aと他方側の腕部66bとを連結部62で連結した形状であり、第1の方向から見て略C字の形状である。一方側の腕部66aおよび他方側の腕部66bは、第1の方向と平行な面を有する板状であり、連結部62から第1付勢部61の反対側に延出する。図9に示すように、一方側の腕部66aと他方側の腕部66bとの第1付勢部61の反対側においてなす角度αは、自由角度で上限が180度よりも小さく、下限が30度以上、更には40度以上であることが好ましい。なお、板ばね60は、一方側の腕部66aと他方側の腕部66bとが自由角度より大きい角度にすることで戻ろうとして第2の方向に付勢力が生じる。
次に、板ばね60による第1の方向の隙間を除去する作用について説明する。
カムピン33の軸部36が板ばね60の一方端部63aおよび他方端部63bの挿通孔64a、64bに挿入された第1カムフォロア部31は、カムフォロア収容部50に収容される。このとき、板ばね60は、第1群鏡筒21とカムピン33との間で一方端部63aと他方端部63bとが第1の方向に圧縮された状態で配置される。具体的には、板ばね60は一方端部63aがカムピン33の大径部35の面35aに当接し、他方端部63bが第1群鏡筒21のばね収容部52の面52aに当接する。すなわち、カムピン33の大径部35および第1群鏡筒21のばね収容部52がそれぞれ、板ばね60から第1の方向に付勢を受ける。ここで、カムピン33は進退可能であることから、カムピン33は板ばね60によって第1の方向に付勢され、係合部34がカム溝26に係合する。このような板ばね60の第1の方向への付勢によって、第1群鏡筒21とカム筒部材25との間では第1の方向に関する隙間を除去することができ、第1群鏡筒21が移動するときのガタを抑制することができる。
カムピン33の軸部36が板ばね60の一方端部63aおよび他方端部63bの挿通孔64a、64bに挿入された第1カムフォロア部31は、カムフォロア収容部50に収容される。このとき、板ばね60は、第1群鏡筒21とカムピン33との間で一方端部63aと他方端部63bとが第1の方向に圧縮された状態で配置される。具体的には、板ばね60は一方端部63aがカムピン33の大径部35の面35aに当接し、他方端部63bが第1群鏡筒21のばね収容部52の面52aに当接する。すなわち、カムピン33の大径部35および第1群鏡筒21のばね収容部52がそれぞれ、板ばね60から第1の方向に付勢を受ける。ここで、カムピン33は進退可能であることから、カムピン33は板ばね60によって第1の方向に付勢され、係合部34がカム溝26に係合する。このような板ばね60の第1の方向への付勢によって、第1群鏡筒21とカム筒部材25との間では第1の方向に関する隙間を除去することができ、第1群鏡筒21が移動するときのガタを抑制することができる。
次に、板ばね60による第2の方向の隙間を除去する作用について説明する。なお、第1の実施形態と同様、図8に示すように、軸挿入部53と軸部36との間には、第2の方向に関してd1およびd2の隙間がある。
第1カムフォロア部31がカムフォロア収容部50に収容された状態では、板ばね60の一部は、ばね収容部52の突出部54とカムピン33の軸部36との間で一方側の腕部66aと他方側の腕部66bとの角度αが自由角度よりも大きい状態で配置される。具体的には、板ばね60は一方側の腕部66aおよび他方側の腕部66bがそれぞれ、ばね収容部52の突出部54の角部54a、54bに当接する。したがって、板ばね60は、一方側の腕部66aと他方側の腕部66bとの角度αが、小さくなるように付勢することで、その反力によって板ばね60全体が前側に向かって移動する。板ばね60全体が前側に移動することで、板ばね60の挿通孔64a、64bの内周面がカムピン33の軸部36の後部36aに当接し、カムピン33の軸部36が前側に向かって付勢される(図8および図9を参照)。このように板ばね60がカムピン33を前側に付勢することで、カムピン33の大径部35が大径収容部51に当接する。このような板ばね60の第2の方向(前側)の付勢によって、カムピン33と第1群鏡筒21との間の第2の方向に関する隙間を効果的に除去することができ、第1群鏡筒21が移動するときのガタを抑制することができる。
第1カムフォロア部31がカムフォロア収容部50に収容された状態では、板ばね60の一部は、ばね収容部52の突出部54とカムピン33の軸部36との間で一方側の腕部66aと他方側の腕部66bとの角度αが自由角度よりも大きい状態で配置される。具体的には、板ばね60は一方側の腕部66aおよび他方側の腕部66bがそれぞれ、ばね収容部52の突出部54の角部54a、54bに当接する。したがって、板ばね60は、一方側の腕部66aと他方側の腕部66bとの角度αが、小さくなるように付勢することで、その反力によって板ばね60全体が前側に向かって移動する。板ばね60全体が前側に移動することで、板ばね60の挿通孔64a、64bの内周面がカムピン33の軸部36の後部36aに当接し、カムピン33の軸部36が前側に向かって付勢される(図8および図9を参照)。このように板ばね60がカムピン33を前側に付勢することで、カムピン33の大径部35が大径収容部51に当接する。このような板ばね60の第2の方向(前側)の付勢によって、カムピン33と第1群鏡筒21との間の第2の方向に関する隙間を効果的に除去することができ、第1群鏡筒21が移動するときのガタを抑制することができる。
また、板ばね60の付勢によりカムピン33の大径部35が大径収容部51に当接するとき、図10に示すように、大径部35は大径収容部51の一対のテーパ面51aに当接することによって大径部35が大径収容部51に位置決めされる。したがって、大径部35が第1群鏡筒21の円周方向に対してガタつくのを効果的に除去することができる。
なお、第1の実施形態のコイルばね40は、一方側の腕部43aと他方側の腕部43bとが第1の方向に離間しているために第2の方向への付勢力の向きが若干ねじれてしまう。一方、第2の実施形態の板ばね60によれば、一方側の腕部66aと他方側の腕部66bは第1の方向に対して同じ位置であるために第2の方向に略平行に付勢することができる。
なお、第1の実施形態のコイルばね40は、一方側の腕部43aと他方側の腕部43bとが第1の方向に離間しているために第2の方向への付勢力の向きが若干ねじれてしまう。一方、第2の実施形態の板ばね60によれば、一方側の腕部66aと他方側の腕部66bは第1の方向に対して同じ位置であるために第2の方向に略平行に付勢することができる。
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態の付勢部材について、図11〜図14を参照して説明する。本実施形態の付勢部材80は、板ばねである。第1の実施形態と略同様の構成は、同一符号を付して、その説明を適宜、省略する。なお、板ばね80の形状に合わせて、カムピン33および第1群鏡筒21の形状を若干変更しているので後述する。
図11は、第3の実施形態の第1カムフォロア部31の分解斜視図である。図12は、第3の実施形態の第1カムフォロア部31が第1群鏡筒21に保持されている状態を第1の方向および第2の方向を通る面に沿って切断した断面図である。図13は、図12に示すIII−III線に沿って切断して矢印方向から見た断面図である。図14は、第3の実施形態の第1カムフォロア部31およびカムフォロア収容部90をカム溝26側から見た図である。なお、図12および図13では、見易さを考慮してハッチングを省略している。
次に、第3の実施形態の付勢部材について、図11〜図14を参照して説明する。本実施形態の付勢部材80は、板ばねである。第1の実施形態と略同様の構成は、同一符号を付して、その説明を適宜、省略する。なお、板ばね80の形状に合わせて、カムピン33および第1群鏡筒21の形状を若干変更しているので後述する。
図11は、第3の実施形態の第1カムフォロア部31の分解斜視図である。図12は、第3の実施形態の第1カムフォロア部31が第1群鏡筒21に保持されている状態を第1の方向および第2の方向を通る面に沿って切断した断面図である。図13は、図12に示すIII−III線に沿って切断して矢印方向から見た断面図である。図14は、第3の実施形態の第1カムフォロア部31およびカムフォロア収容部90をカム溝26側から見た図である。なお、図12および図13では、見易さを考慮してハッチングを省略している。
カムピン73は第1の実施形態のカムピン33と略同様の構成であるが、大径部35が軸部36側の後部に、軸部36に対して傾斜する傾斜面75aを有する(図11および図12を参照)。傾斜面75aは板ばね80から第1の方向(ラジアル方向)と第2の方向(スラスト方向)の間の斜め方向に付勢を受けるピン側受部に相当する。本実施形態のカムピン73のうち、その他の構成は第1の実施形態のカムピン33と略同様であり、同一符号を付して説明を省略する。
板ばね80は、付勢部材の一例である。板ばね80は、カムピン73を第1の方向(スラスト方向)と第2の方向(スラスト方向)の間の斜め方向である第3の方向に付勢することで、第1の方向および第2の方向に付勢する。
具体的には、板ばね80は、一方端部83aおよび他方端部83bを、前部に位置する連結部82で連結した形状であり、第1の方向および第2の方向にそれぞれ直交する方向から見て、略V字の形状である。一方端部83aおよび他方端部83bは、カムピン33の軸部36に対して交差する板状であり、それぞれ中央に軸部36が挿通する挿通孔84a、84bを有する。板ばね80は、一方端部83aと他方端部83bとを近づけるように圧縮することで戻ろうとする方向である第3の方向に付勢力が生じる。
具体的には、板ばね80は、一方端部83aおよび他方端部83bを、前部に位置する連結部82で連結した形状であり、第1の方向および第2の方向にそれぞれ直交する方向から見て、略V字の形状である。一方端部83aおよび他方端部83bは、カムピン33の軸部36に対して交差する板状であり、それぞれ中央に軸部36が挿通する挿通孔84a、84bを有する。板ばね80は、一方端部83aと他方端部83bとを近づけるように圧縮することで戻ろうとする方向である第3の方向に付勢力が生じる。
カムフォロア収容部90は第1の実施形態のカムフォロア収容部50と略同様の構成であるが、ばね収容部92が板ばね80を収容可能な形状になっている。具体的には、ばね収容部92は、板ばね80の連結部82を前部に収容できる形状である。また、ばね収容部92は、第1の実施形態のばね収容部52の突出部54を有していない。本実施形態のカムフォロア収容部90のうち、その他の構成は第1の実施形態のカムフォロア収容部50と略同様であり、同一符号を付して説明を省略する。なお、ばね収容部92の面52aは、板ばね80から付勢を受ける移動側受部に相当する。
板ばね80は、カムピン73と第1群鏡筒21との間に配置される。具体的には、板ばね80は、カムピン73の大径部35と、カムフォロア収容部90のばね収容部92の面52aとの間に位置する(図12を参照)。
板ばね80は、カムピン73と第1群鏡筒21との間に配置される。具体的には、板ばね80は、カムピン73の大径部35と、カムフォロア収容部90のばね収容部92の面52aとの間に位置する(図12を参照)。
次に、板ばね80による第1の方向の隙間を除去する作用について説明する。
カムピン33の軸部36が板ばね80の一方端部83aおよび他方端部83bの挿通孔84a、84bに挿入された第1カムフォロア部31は、カムフォロア収容部90に収容される。このとき、板ばね80は、第1群鏡筒21とカムピン73との間で一方端部83aと他方端部83bとが略第3の方向に圧縮された状態で配置される。具体的には、板ばね80は一方端部83aがカムピン73の大径部35の傾斜面75aに当接し、他方端部83bが第1群鏡筒21のばね収容部92の面52aに当接する。したがって、カムピン73の大径部35は、板ばね80から第1の方向と第2の方向との間の斜め方向である第3の方向に付勢を受ける。ここで、カムピン73は第1の方向に進退可能であることから、カムピン73は板ばね80の第3の方向の付勢のうち第1の方向の成分の付勢によって、係合部34がカム溝26に係合する。このような板ばね80の第1の方向の成分への付勢によって、第1群鏡筒21とカム筒部材25との間では第1の方向に関する隙間を除去することができ、第1群鏡筒21が移動するときのガタを抑制することができる。
カムピン33の軸部36が板ばね80の一方端部83aおよび他方端部83bの挿通孔84a、84bに挿入された第1カムフォロア部31は、カムフォロア収容部90に収容される。このとき、板ばね80は、第1群鏡筒21とカムピン73との間で一方端部83aと他方端部83bとが略第3の方向に圧縮された状態で配置される。具体的には、板ばね80は一方端部83aがカムピン73の大径部35の傾斜面75aに当接し、他方端部83bが第1群鏡筒21のばね収容部92の面52aに当接する。したがって、カムピン73の大径部35は、板ばね80から第1の方向と第2の方向との間の斜め方向である第3の方向に付勢を受ける。ここで、カムピン73は第1の方向に進退可能であることから、カムピン73は板ばね80の第3の方向の付勢のうち第1の方向の成分の付勢によって、係合部34がカム溝26に係合する。このような板ばね80の第1の方向の成分への付勢によって、第1群鏡筒21とカム筒部材25との間では第1の方向に関する隙間を除去することができ、第1群鏡筒21が移動するときのガタを抑制することができる。
次に、板ばね80による第2の方向の隙間を除去する作用について説明する。なお、第1の実施形態と同様、図12に示すように、軸挿入部53と軸部36との間には、第2の方向に関してd1およびd2の隙間がある。
上述したように、カムピン73の大径部35は、板ばね80から第3の方向に付勢を受ける。カムピン73は板ばね80の第3の方向の付勢のうち第2の方向の成分の付勢によって、カムピン33の軸部36が前側に向かって付勢される(図12および図13を参照)。このように板ばね80がカムピン73を前側に付勢することで、カムピン73の大径部35が大径収容部51に当接する。このような板ばね80の第2の方向(前側)の成分の付勢によって、カムピン73と第1群鏡筒21との間の第2の方向に関する隙間を効果的に除去することができ、第1群鏡筒21が移動するときのガタを抑制することができる。
上述したように、カムピン73の大径部35は、板ばね80から第3の方向に付勢を受ける。カムピン73は板ばね80の第3の方向の付勢のうち第2の方向の成分の付勢によって、カムピン33の軸部36が前側に向かって付勢される(図12および図13を参照)。このように板ばね80がカムピン73を前側に付勢することで、カムピン73の大径部35が大径収容部51に当接する。このような板ばね80の第2の方向(前側)の成分の付勢によって、カムピン73と第1群鏡筒21との間の第2の方向に関する隙間を効果的に除去することができ、第1群鏡筒21が移動するときのガタを抑制することができる。
また、板ばね80の付勢によりカムピン73の大径部35が大径収容部51に当接するとき、図14に示すように、大径部35は大径収容部51の一対のテーパ面51aにそれぞれ当接することによって大径部35が大径収容部51に位置決めされる。したがって、大径部35が第1群鏡筒21の円周方向に対してガタつくのを効果的に除去することができる。
なお、第3の実施形態の板ばね80は、第1の方向と第2の方向にそれぞれに付勢するための構造を別途設ける必要がないため、第1の実施形態のコイルばね30または第2の実施形態の板ばね60に比べて構造を簡易にすることができ組立性に優れている。
なお、第3の実施形態の板ばね80は、第1の方向と第2の方向にそれぞれに付勢するための構造を別途設ける必要がないため、第1の実施形態のコイルばね30または第2の実施形態の板ばね60に比べて構造を簡易にすることができ組立性に優れている。
以上、上述した実施形態のコイルばね30、板ばね60、80によれば、一つの付勢部材によって第1の方向および第2の方向に付勢できるので、部品点数を増やすことなく、光軸方向および光軸方向に直交する方向の隙間を効果的に除去することができる。このように、部品点数が増加しないことで、レンズ鏡筒1、2が大型化することを抑制することができる。また、コイルばね30、板ばね60、80を用いることで、第1群鏡筒21の駆動範囲において駆動力への負荷が変化することがない。
以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能であり、上述した実施形態を適時組み合わせてもよい。
上述した各実施形態では、第1カムフォロア部31の構成を例にして説明したが、この場合に限られずに第2カムフォロア部32でも同様に構成することができる。
上述した各実施形態では、第1カムフォロア部31の構成を例にして説明したが、この場合に限られずに第2カムフォロア部32でも同様に構成することができる。
上述した各実施形態では、コイルばね30、板ばね60、80が第2の方向として前側にカムピン33、73を付勢する場合について説明したが、この場合に限られず、後側に付勢するように構成してもよい。
なお、上述したレンズ鏡筒1、2は撮像装置をはじめとする光学機器に適用することができる。
なお、上述したレンズ鏡筒1、2は撮像装置をはじめとする光学機器に適用することができる。
1、2:レンズ鏡筒 11:第1群レンズ 12:第2群レンズ 13:第3群レンズ 21:第1群鏡筒 22:第2群鏡筒 23:第3群鏡筒 26:カム溝 33:カムピン 35:大径部 35a:面 36:軸部 36a:後部 40:コイルばね 43a:一方側の腕部 43b:他方側の腕部 51:大径収容部 51a:テーパ面 52:ばね収容部 52a:面 60:板ばね 61:第1付勢部 65:第2付勢部 73:カムピン 80:板ばね 92:ばね収容部
Claims (10)
- レンズの光軸方向に沿って移動する移動部材と、
前記移動部材によって光軸方向に対して直交する第1の方向に進退可能に保持されるカムピンと、
前記カムピンが係合するカム溝を有するカム筒部材と、
前記移動部材と前記カムピンとの間に配置される付勢部材と、を有するレンズ鏡筒であって、
前記付勢部材は、
前記カムピンを、前記第1の方向および前記光軸方向に沿った第2の方向に付勢することを特徴とするレンズ鏡筒。 - 前記カムピンは、
前記付勢部材から前記第2の方向に付勢されることで前記移動部材に当接する当接部を有し、
前記移動部材は、
前記当接部が当接される位置決め部を有し、
前記位置決め部は、
前記第2の方向に対してそれぞれ傾斜する一対のテーパ面であることを特徴とする請求項1に記載のレンズ鏡筒。 - 前記カムピンは、
前記第1の方向に対して前記付勢部材からの付勢を受ける第1ピン側受部と、
前記第2の方向に対して前記付勢部材からの付勢を受ける第2ピン側受部と、を有し、
前記移動部材は、
前記第1の方向に対して前記付勢部材からの付勢を受ける第1移動側受部と、
前記第2の方向に対して前記付勢部材からの付勢を受ける第2移動側受部と、を有し、
前記付勢部材の少なくとも一部は、
前記1ピン側受部と前記第1移動側受部との間、および、前記第2ピン側受部と前記第2移動側受部との間に配置されることを特徴とする請求項1または2に記載のレンズ鏡筒。 - 前記付勢部材は、
圧縮ばねおよびトーションばねとして機能するコイルばねであることを特徴とする請求項1ないし3の何れか1項に記載のレンズ鏡筒。 - 前記付勢部材は、一方側の腕部と他方側の腕部とを有するコイルばねであって、
軸線方向の一方端部が前記第1ピン側受部に当接し、軸線方向の他方端部が前記第1移動側受部に当接し、
前記一方側の腕部および前記他方側の腕部が前記第2移動側受部に当接し、
コイル部の内周面が前記第2ピン側受部に当接することを特徴とする請求項3に記載のレンズ鏡筒。 - 前記付勢部材は、
前記第1の方向に付勢する第1付勢部と、前記第2の方向に付勢する第2付勢部とを有する板ばねであって、
前記第1付勢部は、前記第1ピン側受部、前記第1移動側受部および前記第2ピン側受部に当接し、
前記第2付勢部は、前記第2移動側受部に当接することを特徴とする請求項3に記載のレンズ鏡筒。 - 前記付勢部材は、
前記第1の方向および前記第2の方向にそれぞれ直交する方向から見て、前記第1付勢部は略C字の形状であり、前記第1の方向から見て、前記第2付勢部が略C字の形状であることを特徴とする請求項6に記載のレンズ鏡筒。 - 前記カムピンは、
前記第1の方向と前記第2の方向の間の斜め方向である第3の方向に対して前記付勢部材からの付勢を受けるピン側受部を有し、
前記移動部材は、
前記付勢部材からの付勢を受ける移動側受部を有し、
前記付勢部材は、
前記ピン側受部と前記移動側受部との間に配置されることを特徴とする請求項1または2に記載のレンズ鏡筒。 - 前記付勢部材は、
前記第1の方向と前記第2の方向の間の斜め方向である第3の方向に付勢する板ばねであって、
前記カムピンを、前記3の方向に付勢することを特徴とする請求項1、2、8の何れか1項に記載のレンズ鏡筒。 - 前記付勢部材は、
前記第1の方向および前記第2の方向にそれぞれ直交する方向から見て、略V字の形状であることを特徴とする請求項9に記載のレンズ鏡筒。
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