JP3879209B2 - 鏡胴のヘリコイド構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ等に使用される鏡胴の構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、鏡胴を構成する回転筒の外周ギア部に溝を設ける事によって外ヘリコイドを形成したタイプのヘリコイド構造が用いられている。これは、同じく鏡胴を構成する固定筒の内周に設けられた内ヘリコイドと、前記回転筒の外ヘリコイドとが螺合し、ヘリコイド結合するものであり、光軸方向の長さを短くする事ができる構造であって、有利である。この場合、鏡胴を構成する筒は一般的に樹脂成形品であるので、例えば金型製作当初は外ヘリコイドの底を深めに作っておき、後に現合により内ヘリコイド先端との隙間を減らすように金型を削る事により増肉し、ガタツキを防止するという事が行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、外ヘリコイドの底が外周ギアの底よりも浅くなると、相手ギア先端と干渉するという問題が生じる。従来は、これらを同じ深さにするか、或いはギア底又はギア先端が逃げるように歯形を変えるか、若しくは金型製作と実際のヘリコイドの形成工程を高精度に管理するという事が行われていた。その場合、現合後の外ヘリコイドの底は、内ヘリコイドの先端と略一致するが、現合を行うのは外ヘリコイドの側なので、最終的な位置は内ヘリコイドの先端によって決まってしまう。故に、別々の部品である固定筒と回転筒の、それぞれ内ヘリコイド先端と外周ギアの底を合わせるのは困難である。
【０００４】
本発明は、回転筒の外ヘリコイドの底が相手ギア先端と干渉する事なく、容易にガタツキを防止する事ができ、しかも高精度な鏡胴を得る事ができる鏡胴のヘリコイド構造を提供する事を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１の発明の鏡胴のヘリコイド構造は、内周面に螺旋状に突出した内ヘリコイドを有する固定筒と、外周面にギア部を設け、そのギア部に螺旋状に刻み込んだ外ヘリコイドを有する回転筒とを備え、前記外ヘリコイドと前記内ヘリコイドとが螺合する鏡胴のヘリコイド構造において、前記外ヘリコイドは前記ギア部のギア幅の範囲に刻み込まれており、前記外ヘリコイドの底は、前記ギア部のギア底よりも前記外周面から見て深い位置にあり、前記固定筒の内周に、前記内ヘリコイドと平行に遮光線を設け、前記ギア部先端に、前記外ヘリコイドと平行に遮光線逃げ部を設けた事を特徴とする。第２の発明の鏡胴のヘリコイド構造は、上記第１の発明において、前記外ヘリコイドの底が前記内ヘリコイドの先端に近接するように、前記回転筒の金型を調整する事を特徴とする。第３の発明の鏡胴のヘリコイド構造は、上記第１又は第２の発明において、前記ギア部と前記外ヘリコイドは、光軸方向に関して同じ位置に設けられている事を特徴とする。尚、前記回転筒は、本発明の実施形態で言うところの回転カム筒の事である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態の基本的な構成を模式的に示す分解斜視図である。同図に示すように、１は回転カム筒、２は直進筒、３は第二成分玉枠、４は固定筒、５はカメラボディーであり、直進筒２は回転カム筒１内にバヨネット結合され、第二成分玉枠３は直進筒２を介して回転カム筒１にカム結合され、回転カム筒１は固定筒４にヘリコイドによって結合し、固定筒４はカメラボディー５にビス止めされる構成である。筒の数は従来の４個に対して本実施形態では３個であり、第二成分玉枠３を含みそれぞれ光軸（一点鎖線で示す）と同軸関係である。詳しくは後述する。
【０００７】
回転カム筒１の先端には、レンズを保護する透明のレンズバリア６が取り付けられており、また後端外周には外周ギア７が設けられていて、その周囲数カ所には外ヘリコイド８がギア底よりも深くなるように螺旋状に刻み込まれている。後述するように、この外周ギア７が受ける駆動力により、回転カム筒１が回転駆動され、そのとき外ヘリコイド８の働きにより、光軸方向にも駆動される。
【０００８】
また、直進筒２の先端には第一成分玉枠９が取り付けられていて、そこには第一成分レンズ１０が設けられており、また後端外周には直進筒フランジ１１が設けられていて、その周囲数カ所（本実施形態では３カ所）には直進結合部１２が外側に向かって突出している。更にフランジ１１の前方には、所定の間隔をおいてバヨネット用フランジ１３が設けられていて、その周囲数カ所（本実施形態では３カ所）には回転カム筒１の導入用逃げ部１４が切り欠かれている。そして、直進筒２の周囲前方から後端にかけて、直進ガイド１５が前記各フランジ内周にも及ぶ切り欠きとして数カ所（本実施形態では３カ所）設けられている。
【０００９】
そして、第二成分玉枠３には第二成分レンズ１６が設けられており、また周囲数カ所（本実施形態では３カ所）にはカムピン１７が外側に向かって突出している。さらに、固定筒４の内周には内ヘリコイド１８が螺旋状に内側に向かって突出しており、また内側周囲数カ所（本実施形態では３カ所）には前方から後端にかけて、直進ガイド１９が溝切りされている。
【００１０】
固定筒４の外周の１カ所には光軸方向に沿って収納部２０が設けられており、ここに駆動用長ギア２１が収納される。また、収納部２０と固定筒４の外周に跨るように固定筒フランジ２２が設けられており、ここに開けられた軸穴２２ａに、カメラボディー５に取り付けられた軸２３が貫通する事により、固定筒４がカメラボディー５に位置決めされる。更に軸２３には駆動ギア２４が軸着され、ギア押さえ板２５により抜け止めされる。
【００１１】
このとき、収納部２０に設けられた窓２０′を通して駆動用長ギア２１と駆動ギア２４が噛合する。最後に、固定筒フランジ２２に別途開けられた止め穴２２ｂを貫通したビス２７が、カメラボディー５に取り付けられたボス２６と螺合する事により、固定筒４がカメラボディー５に固定される。
【００１２】
図２は、回転カム筒１を後方より見た斜視図である。同図に示すように、回転カム筒１の後端内周数カ所（本実施形態では３カ所）にはバヨネット爪２８が設けられており、またそこより前方内周には有底のカム溝２９が設けられている。組立時には図１に示す直進筒２が回転カム筒１に挿入され、バヨネット爪２８がそれぞれバヨネット用フランジ１３に設けられた導入用逃げ部１４を通り、直進筒フランジ１１とバヨネット用フランジ１３との間に導入される。これにより、回転カム筒１と直進筒２とが光軸方向一体で回転方向自在に結合される。回転カム筒１のカム溝２９は有底であるので、直進筒２にカムを形成した場合と異なり、強度上の問題がない。
【００１３】
一方、図１の第二成分玉枠３は直進筒２に挿入され、直進筒２の直進ガイド１５を通った第二成分玉枠３のカムピン１７が前記カム溝２９と嵌合し、カム結合する。これにより、回転カム筒１の回転によって第二成分玉枠３が光軸方向にカム駆動される構成となる。組み立てられたこれらのユニットは、更に固定筒４に挿入され、回転カム筒１の外ヘリコイド８が固定筒４の内ヘリコイド１８と螺合し、また直進筒２の直進結合部１２が固定筒４の直進ガイド１９と嵌合する。このとき、回転カム筒１の外周ギア７が、固定筒４の収納部２０に収納された駆動用長ギア２１と噛合した状態となる。
【００１４】
尚、図５に示すように、直進筒２の先端部内周にバヨネット結合用溝が設けられており、第一成分玉枠９の先端部外周に設けられたバヨネット結合用フランジと嵌合する事により、第一成分玉枠９が直進筒２にバヨネット結合して固定される。また、第一成分玉枠９の後側外周にバヨネット結合用フランジが設けられており、後記シャッターユニットとバヨネット結合してシャッターを保持する。詳しくは後述する。
【００１５】
また、駆動用長ギア２１は、固定筒４側及びカメラボディー５側のそれぞれ図６に示した軸により前後で軸支されながら回転する事により、回転カム筒１の外周ギア７を駆動する構成であるが、固定筒４側には収納部２０先端内側に片方の軸しか付いていないため、上記のように組み立てられたいわゆる鏡胴ユニット単体では軸支されない。そこで、図３に固定筒４を後方より見た斜視図として示すように、収納部２０後端に可撓性を持たせた仮抜け止め凸部３０を設け、駆動用長ギア２１を抜け止めする事により、組立時等の作業性を高めている。この仮抜け止め凸部３０は、鏡胴ユニットがカメラボディー５に取り付けられたときには、駆動用長ギア２１から離れ、機能しない。
【００１６】
上記組み立てられたズーム鏡胴の駆動時の動作を説明すると、まず、図示しないモーターの駆動力によって回転駆動された駆動ギア２４により、駆動用長ギア２１が回転駆動され、これにより回転カム筒１の外周ギア７が回転駆動され、回転カム筒１が回転する。このとき、回転カム筒１の外ヘリコイド８と固定筒４の内ヘリコイド１８とのヘリコイド結合により、回転カム筒１が回転前進（或いは後退）する。そして、直進筒２は回転カム筒１と光軸方向に一体に移動するが、固定筒４の直進ガイド１９により、直進結合部１２が直進ガイドされているので、回転せずに直進のみする。
【００１７】
また、第一成分玉枠９，第一成分レンズ１０等より成る第一成分ユニットは、直進筒２と一体に移動する。また、第二成分玉枠３，第二成分レンズ１６等より成る第二成分ユニットは、回転カム筒１のカム溝２９と直進筒２の直進ガイド１５とによって形成されるカム機構により、光軸方向に移動する。
【００１８】
図４は、ズーム鏡胴の他の例における縦断面を模式的に示す図である。同図の一点鎖線で示した光軸より下半分が省略されている。同図に示すように、この例においては、直進筒２′が回転カム筒１′の外側に位置しており、第一成分ユニット５１及び第二成分ユニット５２は従来と同様に配置されている。この場合、直進筒２′に外力が加わると、これが回転カム筒１′に伝達され、回転カム筒１′からヘリコイド結合部を通して固定筒４′に伝達されるので、部材を２段階で介する事となり、強度的に不利となる。
【００１９】
これに対して本実施形態においては、回転カム筒１が外側に位置しており、ここに加わった外力は、ヘリコイド結合部を通して直接に固定筒４に伝達されるので、強度的に有利である。
【００２０】
図５は、本実施形態のズーム鏡胴の側面縦断面図である。上記基本構成で説明した事と同様にして、回転カム筒１の先端にはレンズバリア６が取り付けられており、直進筒２は回転カム筒１内に後端でバヨネット結合されている。また、第一成分玉枠９は、直進筒２内にその先端において矢印ａで示す部分でバヨネット結合により固定されており、シャッターユニット３２は、第一成分玉枠９の外周りにその後端において矢印ｂで示す部分でバヨネット結合により固定されている。さらに、第二成分玉枠３は、直進筒２を介して回転カム筒１にカムピン１７でカム結合されている。
【００２１】
第一成分玉枠９には、第一成分レンズ１０としてＧ１，Ｇ２が取り付けられており、第二成分玉枠３には、上記第二成分レンズ１６としてＧ３，Ｇ４が取り付けられている。回転カム筒１は、その後端に設けられている外ヘリコイド８と、固定筒４の内周に設けられている内ヘリコイド１８により、固定筒４内にヘリコイド結合されている。また、３３はシャッターユニット３２と固定筒４側を電気的に結合するフレキシブル基板である。
【００２２】
図６は、上記駆動用長ギア２１周辺を示す縦断面図である。同図に示すように、回転カム筒１を回転駆動する駆動用長ギア２１は、図示しない固定筒４外周に設けられた収納部２０内で、その収納部２０の先端内側より後方に向かって突出している軸３４と、カメラボディー５より前方に向かって突出している軸３５とにより、前後において軸支されている。駆動用長ギア２１と噛合する駆動ギア２４は、収納部２０側に設けられた固定筒フランジ２２をカメラボディー５に取り付けられた軸２３が貫通した後に、その軸２３に軸着され、ギア押さえ板２５により抜け止めされて、軸周りに回転自在に取り付けられる。
【００２３】
従来は駆動用長ギア２１と駆動ギア２４との間に働く力により軸間が開き、ギアの歯飛びや駆動力不足の原因となっていた。またそれを防ぐため、別途補強部材により、軸間が開かないようにしている例もあるが、本実施形態においては、固定筒フランジ２２と駆動ギア２４の軸２３とが嵌合して強固に結合するため、補強部材を用いなくても軸間が開かない。さらに、その近傍を図１に示したビス止め等で固定する事により、より強固な結合とする事ができる。
【００２４】
図７は、本実施形態のズーム鏡胴の一部を後方より詳細に見た図であり、仮沈胴端に位置する状態を表している。同図に示すように、回転カム筒１の内周には３カ所のバヨネット爪２８ａ，２８ｂ，２８ｃが略等分上に設けられており、直進筒２の破線で示したバヨネット用フランジ１３の周囲３カ所に切り欠かれた導入用逃げ部１４ａ，１４ｂ，１４ｃに対応している。また、回転カム筒１の外周には外周ギア７が設けられていて、そこには図の左上に示すように、駆動用長ギア２１が噛合している。
【００２５】
バヨネット爪２８ａ，２８ｂ，２８ｃ及び導入用逃げ部１４ａ，１４ｂ，１４ｃについては、それぞれの箇所で幅と高さを異ならせているため、対応する部分に合致したとき以外は、バヨネット爪は導入用逃げ部の周辺のいずれかの位置に係合する事となり、各々の爪は直進筒２のバヨネット用フランジから外れない。故に、回転カム筒１が一回転近く回転する場合でも、各々の筒が光軸方向一体に保たれ、また互いに傾く事はない。
【００２６】
また、図示しない固定筒４と、回転カム筒１及び直進筒２を組み立てた後、矢印ｃで示す回転量だけ回転カム筒１を回転させ、この状態で駆動長ギア２１を後方から差し込むと、駆動長ギア２１が、矢印ｄで示すように、回転カム筒１の外周ギア７の非ギア部、つまりカメラ使用時にギア部としては不必要な部分と干渉し、この状態から矢印Ｗで示すワイド（広角端）側へは回転する事ができなくなるので、仮の沈胴ストッパーとなり、固定筒４から回転カム筒１及び直進筒２が外れなくなるので、カメラ組立時の作業性がよくなる。
【００２７】
カメラ使用時における沈胴位置は、上記状態よりも図の矢印Ｔで示すテレ（望遠端）側にあり、図示しないカメラボディー５に設けられたストッパーにより規制される。尚、このズーム鏡胴のユニット単品状態で、上述したように駆動長ギア２１も仮止めされるので、ユニット単体で不用意に分解する事ができなくなり、更に便利となる。
【００２８】
図８は、バヨネット爪とその導入用逃げ部を図７とは違う形にした場合を示す図である。同図に示すように、回転カム筒１のバヨネット爪２８′ａ，２８′ｂ，２８′ｃ及び直進筒２のフランジ１３の導入用逃げ部１４′ａ，１４′ｂ，１４′ｃを、コの字形にしたり幅をより小さくしたりして、図７より爪の高さを抑えた形状とし、径方向のスペース上有利になる。また各々の爪及び導入用逃げ部の形状は、図７と同様、対応する部分が合致したとき以外は外れないようになっており、同様の効果が得られる。
【００２９】
図９及び図１０は、それぞれ直進筒２及び第一成分玉枠９前部のバヨネット結合要部を模式的に示す図である。図９（ａ）は直進筒２を正面より見た状態を表しており、その内周に被写体側リブＡとフィルム側リブＢとが３カ所で交互に並んでいる。これを側面縦断面で見ると（ｂ）のようになり、第一成分玉枠９のバヨネットフランジ３８が各リブＡ，Ｂの間に圧入される事によって固定される構成となっている。尚、この図の一点鎖線で示す光軸から下半分は省略している。
【００３０】
取付を行う際は、図１０（ａ）に示すような第一成分玉枠９の回転位置で直進筒２に嵌め込み、フィルム側リブＢにバヨネットフランジ３８を当接させ、更に直進筒２の逃げ部３７に、第一成分玉枠９に取り付けられた後述するシャッターユニット３２のシャッター外周凸部３９を挿入し、第一成分玉枠９を（ｂ）に示すように右回転させると、各バヨネットフランジ３８の矢印で示す先端が、図９（ａ）において破線で示す被写体側リブＡの位置決め用当たりに当接し、第一成分玉枠９が直進筒２に固定される。
【００３１】
また、シャッター外周凸部３９が、直進筒２の内周に設けられた回転規制凸部３６に対して反時計回り側に隣接した位置になる事により、第一成分玉枠９に取り付けられた図示しないシャッターユニット３２は、時計回り方向の回転を規制される。
【００３２】
図１１及び図１２は、それぞれシャッターユニット３２及び第一成分玉枠９後部のバヨネット結合要部を模式的に示す図である。図１１（ａ）はシャッターユニット３２を正面より見た状態を表しており、その内周に被写体側リブＡ′とフィルム側リブＢ′とが３カ所で交互に並んでいるのが分かる。これを側面縦断面で見ると（ｂ）のようになり、第一成分玉枠９のバヨネットフランジ４１が各リブＡ′，Ｂ′の間に挿入される構成となっている。尚、この図の一点鎖線で示す光軸から下半分は省略している。
【００３３】
取付を行う際は、図１２（ａ）に示すような第一成分玉枠９の回転位置でシャッターユニット３２に嵌め込み、フィルム側リブＢ′にバヨネットフランジ４１を当接させ、第一成分玉枠９を（ｂ）に示すように右回転させると、各バヨネットフランジ４１の矢印で示す先端が、図１１（ａ）において破線で示す被写体側リブＡ′の位置決め用当たりに当接し、第一成分玉枠９がシャッターユニット３２に位置決めされる。また、図１１に示すシャッター外周凸部３９の働きは上述した通りである。尚、図１１（ｂ）に示す４０はシャッター羽根である。
【００３４】
この状態で、上記図９，図１０で説明したように第一成分玉枠９が直進筒２に対して圧入によって固定されると、シャッターユニット３２は反時計方向には回転する事ができなくなる。一方、シャッター外周凸部３９の時計回り側には、直進筒２の回転規制凸部３６が隣接しているので、シャッターユニット３２は時計回りにもその隙間分しか回転する事ができない。これにより、シャッターユニット３２の回転が規制されるので、バヨネット結合が外れて第一成分玉枠９から脱落する事はなくなる。
【００３５】
尚、第一成分玉枠９をシャッターユニット３２に圧入する事によって固定する事も考えられるが、一般的にシャッターは、剛性の低いシャッター羽根が弱い力によって駆動される構成であるため、圧入等によって歪みや変形を与えると、シャッター不良となる恐れがある。また、接着によって固定する事も考えられるが、この場合は接着剤がシャッター羽根付近に流れ込み、シャッター開閉不良となる恐れがある。故に、上記のような構成により、シャッターそのものには余計な力を加えずに位置決め，固定するようにしている。
【００３６】
図１３は、ヘリコイド結合部を模式的に示すものであり、同図（ａ）は縦断面の拡大図、（ｂ）は固定筒内面の展開図である。（ａ）に示すように、固定筒４の内周に設けられた内ヘリコイド１８と、回転カム筒１の後端外周に設けられた外周ギア７の周囲数カ所に刻み込まれた外ヘリコイド８とが螺合し、ヘリコイド結合している。このとき、回転カム筒１は一般的に樹脂成形品であるので、金型製作当初は外ヘリコイド８の底を二点鎖線で示すように深めに作っておき、後に現合により内ヘリコイド１８先端との隙間を減らすように金型を削る事により増肉し、ガタツキを防止する事が行われる。尚、一点鎖線は外周ギア７のピッチ径である。
【００３７】
但し、外ヘリコイド８の底が（ａ）において破線で示す外周ギア７の底よりも浅くなると、相手ギアである駆動用長ギア２１のギア先端と干渉するので、同じ深さにするか或いはもっと深くする必要がある。その場合、現合後の外ヘリコイド８の底は、内ヘリコイド１８の先端と略一致するが、現合を行うのは外ヘリコイド８の側なので、最終的な位置は内ヘリコイド１８の先端によって決まる。
【００３８】
別々の部品である固定筒４と回転カム筒１の、それぞれ内ヘリコイド１８先端と外周ギア７の底を合わせるのは困難であるので、固定筒４側の内ヘリコイド１８先端がなるべく内側になるように設定しておく方がよい。この考え方に従って、外ヘリコイド８の底が外周ギア７の底よりも深くなるように設定しておけば、ギアの底を抜けてくる外部からの光を止める効果も得られる。
【００３９】
また、固定筒４の内周に設けられている遮光線４２は、通常は同図（ｂ）の固定筒４内面の展開図で示すように、矢印で示す光軸方向と直角になっているので、外周ギア７先端とのクリアランスがどうしても必要となるが、これを図１４（ａ）に示すように外周ギア７先端に遮光線逃げ部４３を設け、同図（ｂ）及び（ｃ）の展開図でそれぞれ示すように、矢印で示す光軸方向を基準とせず、遮光線４２を内ヘリコイド１８に平行とし、遮光線逃げ部４３を外ヘリコイド８に平行とする事により、対応した形とする事で、前記クリアランスを詰める事ができ、鏡胴径を小さくする事ができる。尚、ギアの強度はギアの根元で決まるので、外周ギア先端部のギア幅が狭くなっても強度上問題はない。
【００４０】
図１５は、回転カム筒１の内周面の展開図である。同図に示すように、回転カム筒１の内周面には、カム溝２９が設けられており、上記のように第二成分玉枠３のカムピン１７がこれと嵌合し、カム結合する。これにより、回転カム筒１の回転によって第二成分玉枠３が光軸方向にカム駆動される構成である。この場合、同図においてカム溝に注目すると、括弧で示した範囲がフォーカス動作を受け持つ部分であり、残りがズーム動作を受け持つ部分である。つまり、ズーム領域とフォーカス領域を交互に持つカム機構となっている。
【００４１】
このフォーカス動作を受け持つ部分は、固定筒４内周面の内ヘリコイド１８と傾きが同じで逆方向になっている。故に、第二成分玉枠３は、回転カム筒１の光軸方向移動量と同じ量だけ逆方向に移動する。つまり、固定筒４に対して静止している。その時、第一成分玉枠９は、回転カム筒１と一体で移動するので、これによりフォーカシングが行われる。
【００４２】
このような階段状のカムを用いてズーム，フォーカスを一体的に構成した鏡胴では、ズームとフォーカスが同一の機構によって駆動される。そのような鏡胴では、従来のフォーカス用レンズのみを別の駆動源によって動かしてフォーカスするタイプの鏡胴と比べて、フォーカス時に駆動される部材が大きいため、慣性等によってレリーズタイムラグが大きくなりやすいという問題がある。これを改善するために、高速で駆動できるような駆動系を設けると、ズーム動作が速くなりすぎ、カメラ使用時に適当な画角を設定するのが難しくなってしまう。
【００４３】
そこで、本実施形態では、上記高速で駆動できるような駆動系を設けた上で、図１６に示すフローチャートに基づいて、ズーミング時の駆動がフォーカシング時の駆動よりも遅くなるように制御している。同図に示すように、撮影動作が開始されると、まず、ステップ＃５において、使用者によりテレ（望遠側）ズームスイッチが押されているか否かを判定し、押されていなければステップ＃１０に移行する。次に、ステップ＃１０において、ワイド（広角側）ズームスイッチが押されているか否かを判定し、押されていなければステップ＃１５に移行する。そして、ステップ＃１５において、レリーズスイッチが押されているか否かを判定し、押されていなければ最初に戻る。
【００４４】
ステップ＃５において、テレズームスイッチが押されていれば、ステップ＃２０に移行し、鏡胴をテレ方向へゆっくり駆動する。引き続きステップ＃２５において、テレズームスイッチがＯＦＦになったか否かを判定し、なっていなければステップ＃２０に戻り、駆動を継続する。ステップ＃２５において、テレズームスイッチがＯＦＦになったら最初に戻る。
【００４５】
ステップ＃１０において、ワイドズームスイッチが押されていれば、ステップ＃３０に移行し、鏡胴をワイド方向へゆっくり駆動する。引き続きステップ＃３５において、ワイドズームスイッチがＯＦＦになったか否かを判定し、なっていなければステップ＃３０に戻り、駆動を継続する。ステップ＃３５において、ワイドズームスイッチがＯＦＦになったら最初に戻る。
【００４６】
ステップ＃１５において、レリーズスイッチが押されていればステップ＃４０に移行して測距，測光を行い、引き続きステップ＃４５で、測距データに基づいて鏡胴を全速力で駆動し、フォーカス動作を行った後に停止させ、ステップ＃５０において撮影を行い、最後にステップ＃５５で鏡胴を全速力で繰り込み、待機位置で停止させて終了する。尚、駆動速度及び停止の制御はＰＷＭ制御にて行う。また、電源電圧が低下しているときは、ノーマル時と比較してズームスピードをフォーカススピードに対して相対的に速くする。
【００４７】
但し、実際は上記各ズームスイッチがＯＦＦになれば直ちに駆動を止めて最初に戻る訳ではなく、後述するステップズームの或所定のポジションに到達するまでは駆動が継続される。本フローチャートは、具体的には示されていないこれらの動作も含むものとする。
【００４８】
図１７は、本実施形態において使用されるズームファインダーの構成を示す分解斜視図である。同図に示すように、略Ｌ字形をした箱状の台板６１の長尺部分には、ファインダーズームレンズＦＧ１，ＦＧ２が光軸方向に連なって配置され、ガイド軸６２によって光軸方向に摺動自在に取り付けられている。それぞれのファインダーズームレンズは、付勢スプリング６３により常に互いに引き合う力を与えられている。そして、台板６１の下面には止めピン６５にて回転カム板６４が回転自在に取り付けられ、その上面で回転中心の周りに設けられたＧ１用カム溝６４ａ及びＧ２用カム溝６４ｂが、それぞれファインダーズームレンズＦＧ１，ＦＧ２から下に延びた突起と嵌合する事によりカム結合している。
【００４９】
また、ミラー６６，接眼レンズ６７，コンデンサーレンズ６８はそれぞれ台板１上の所定の場所に取り付けられる。さらに、台板６１の側面には、ファインダー画面の形状を変化させるＣ，Ｈ，Ｐ（クラシック，ハイビジョン，パノラマの各サイズ）切換機構６９が取り付けられ、その画枠の外側から反転プリズム７０を収納したプリズム押さえ台板７１が取り付けられる。最後に、台板６１の上面に蓋７２が取り付けられる。
【００５０】
この状態で回転カム板６４がズーム鏡胴側の駆動ギア２４と連動して矢印Ｔ（望遠端）方向或いはＷ（広角端）方向に回転する事により、ファインダーズームレンズＦＧ１，ＦＧ２が互いに接近，遠離するように光軸方向に駆動され、ズーミングに合わせてファインダーの画角が変化する仕組みである。また、ファインダーに入射した被写体からの光は、ファインダーズームレンズＦＧ１，ＦＧ２を通過し、ミラー６６に反射された後にコンデンサーレンズ６８を通過して、Ｃ，Ｈ，Ｐ切換機構６９を経て反転プリズム７０により反転され、最後に接眼レンズ６７を通過して使用者の眼に到達する構成である。
【００５１】
さらに、ファインダーズームレンズＦＧ１，ＦＧ２のそれぞれ角部より出ているガイド片Ｆａ，Ｆｂが、図示しない弾性部材によって台板６１に設けられている回転止めレール面７３に、押しつけられながら摺動する構成である事により、ファインダーズームレンズＦＧ１，ＦＧ２の回転を防止している。また、この機構を利用する事により、後述する視差の補正を行う事もできる。
【００５２】
ところで、図１８は、本実施形態によるレンズシャッターカメラの外観を模式的に示す斜視図である。同図において、７４はズーム鏡胴、７５はファインダー窓であり、７６は上述のレリーズスイッチ、Ｔ，Ｗは同じく上述のそれぞれテレズームスイッチ，ワイドズームスイッチである。また、７７は後述するモード切換スイッチであり、通常モード，マクロモード，風景モードを切り換える働きをする。
【００５３】
図１９は、本実施形態によるレンズシャッターカメラの制御系を示すブロック図である。同図において、ＣＰＵは例えばマイクロコンピュータにより構成される制御部であり、そこにはレリーズスイッチ７６，テレズームスイッチＴ，ワイドズームスイッチＷ，モード切換スイッチ７７が接続されている。レリーズスイッチ７６は、半押し，全押しの状態に応じてそれぞれＳ１，Ｓ２の二段階に切り替わる。さらに、ＣＰＵからの指令を受けたモータードライバー７８によりモーターＭが回転し、ズーム鏡胴，ファインダーを駆動する構成である。
【００５４】
また、例えばモーターＭの回転に連動する図示しない回転羽根が、同じく図示しないフォトインタラプタの光束を遮る頻度を、モーター回転量検出器７９によりモーター回転量として検出し、ＣＰＵに情報伝達している。さらに、後述する位置検出スイッチ８０によりズーム鏡胴の位置を検出し、ＣＰＵに情報伝達している。これらの構成により、後述するようなファインダー，ズーム鏡胴の制御を行う。
【００５５】
図２０は、本実施形態のズーム鏡胴に前記位置検出スイッチ８０を設けた様子を示す図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が側面縦断面図である。ズーム鏡胴部分の構成に関しては、上記図５に示したものとほぼ同じである。図２０の場合、固定筒４の上部は軸方向に切り欠かれて、位置検出スイッチ８０が取り付けられるようになっている。
【００５６】
位置検出スイッチ８０は、固定筒４に沿って配置された第１接片８２と第２接片８４とから成る。第１接片８２は、同図（ａ）に示すように、概ね梯子状の形状を有し、複数の貫通穴８７と横断部８６とが軸方向に交互に配置されている。この貫通穴８７と横断部８６の下を、同図（ｂ）に示す直進筒２のスイッチ突起８１がズーム鏡胴の駆動に伴って移動する。スイッチ突起８１が横断部８６に当接すると、第１接片８２が押し上げられ、その後端部８３が第２接片８４の後端部８５から離れて非導通状態となる。
【００５７】
一方、スイッチ突起８１が貫通穴８７内に位置するときに、第１接片８２は元の位置に復帰して第２接片８４と導通状態となる。横断部８６と貫通穴８７とは、ズーム鏡胴の図１５で示したズーム領域とフォーカス領域との各部それぞれに対応して配置されている。
【００５８】
図２１は、上記図１７で示したズームファインダーのファインダーカム曲線を表しており、撮影光学系（ズーム鏡胴）の第一成分レンズ１０がリニア、即ち回転量に対する移動量が一定の場合の焦点距離に対応している。ここでは横軸に回転カム板６４のカム回転量を取り、縦軸にファインダーズームレンズ（ＦＧ１，ＦＧ２）の移動量を取っている。横軸に示した１〜５の数字は、ステップズームの各ポジションを示しており、ＷＩＤＥ（広角端）からＴＥＬＥ（望遠端）までの各段階となっている。尚、各ポジションの間の位置には停止しないので、そこは構図確認には使用しない。
【００５９】
撮影光学系のズームでは、ズーム鏡胴に都合の良いようにズーム曲線を設定しているので、同図に示すように、撮影光学系のズームの動きに対応するようにファインダーカム曲線を構成すると、ポジション１から２へ移行する際に、図の○印で示したＦＧ１を駆動するカムの圧力角が大きくなりすぎ、ファインダーズームレンズの駆動トルクアップや駆動不良、及びファインダー像の揺れ等の原因となる。そこで、図２２に括弧にて示すように、ポジション１からポジション２までのＦＧ１のファインダーカム曲線を略直線にする事により圧力角をならし、特に圧力角が大きいところをなくす事が有効となる。
【００６０】
各ポジションの間の位置は構図確認には使用しないのであるから、各ステップ間でのファインダーのズーム動作は、ズーム鏡胴のズーム動作とは無関係に構成する事ができ、上記のような構成としても実用上何等差し支える事はない。尚、ＦＧ２はファインダーの視度が一定になるように、ＦＧ１の動きに合わせて動作するように構成されている。
【００６１】
図２３は、各ズームポジションでのＦＧ１，ＦＧ２の通常位置を示すファインダーカム曲線において、ズーム停止位置調整範囲を示す図である。本実施例で示したようなズームとフォーカスを鏡胴のカムで行うタイプの鏡胴では、撮影時には、位置検出スイッチ８０を基準に鏡胴を駆動してフォーカシングを行うため、撮影シーケンス開始前の鏡胴の停止位置は、撮影結果に影響を与えない。そのため、撮影系に関しては、ズームの停止位置は、基準となるスイッチ８０を検出可能な位置であれば自由である。
【００６２】
そこで、１〜５の各ズームポジションにおいて、矢印で示すようなズーム停止位置調整範囲を設け、ズーム鏡胴とファインダーとの間の組立上のガタや部品の精度誤差等による視野範囲のズレを修正する事が可能となる。そこで、撮影シーケンス（フォーカシング）開始前の待機ポジションを調整する事により、ファインダーの視野率を最適にする事ができる。また、広角端側から望遠端側へズームしたときとその逆とでは、ギアのバックラッシュ等のガタ分だけ停止位置がずれるので、視野範囲が同じになるように停止位置を調整し、ズーム停止させる。
【００６３】
図２４は、前記ズーム停止位置調整の様子を示すブロック図である。同図に示すように、カメラ本体９１のファインダー窓７５を通してファインダー接眼部７５′から調整用カメラ９２によりチャート９３を観察し、得られたデータを調整機９４に送り込み、ここで補正量を計算してカメラ本体９１内のＲＯＭに書き込む事で、ズーム鏡胴７４の停止位置を調整する。具体的な手順としては、図２５にフローチャートで示すように、ファインダー倍率を測定し、これによるズーム停止位置の補正量を計算し、ＲＯＭに書き込むという事になる。これは、カメラ生産時に１台ずつ調整を行ってもよいし、同一金型による部品で組み立てた製品は同等とみなし、その全製品に同じデータを書き込んでもよい。
【００６４】
図２６は、各ズームポジションでのＦＧ１，ＦＧ２の通常位置を示すファインダーカム曲線において、各モード時のズーム待機位置を示す図である。マクロ撮影で接写を行う場合は、通常撮影より撮影範囲が狭くなるので、実際に撮影される範囲をファインダー視野枠内に表示するため、全域マクロモードのときは、ステップズーム各ポジションに対して図の長い矢印で示す、通常より望遠側で待機する。逆に、風景撮影で無限遠を撮影する場合は、通常撮影より撮影範囲が広くなるので、実際に撮影される範囲をファインダー視野枠内に表示するため、全域風景モードのときは、ステップズーム各ポジションに対して図の短い矢印で示す、通常より広角側で待機する。
【００６５】
即ち、撮影シーケンス（フォーカシング）開始前の待機位置を、マクロモードではより望遠側にして視野率を合わせ、風景モードではより広角側にして視野率を合わせる事になる。図２７は、ズーム待機の手順を示すフローチャートである。撮影動作が開始されると、まず、同図のステップＳ５において、図１８で示したレリーズスイッチ７６，ズームスイッチＴ，Ｗ等の各種スイッチのいずれかがＯＮになっているか否かをチェックし、ＯＮになっていなければステップＳ１０に移行する。ステップＳ１０において、図１８で示したモード切換スイッチ７７によりマクロモードとなっているか否かを判定し、マクロモードであればステップＳ１５に移行する。
【００６６】
ステップＳ１５において、現在のズーム鏡胴待機位置がマクロ待機位置か否かを判定し、マクロ待機位置でなければステップＳ２０に移行し、ズーム鏡胴をマクロ待機位置へ移動させて最初に戻る。ステップＳ１５においてマクロ待機位置であればそのまま最初に戻る。また、上記ステップＳ５において、各種スイッチのいずれかがＯＮになっていればステップＳ２５に移行し、各シーケンス動作を行った後に最初に戻る。尚、そのシーケンスがズームであった場合は、モードに応じた位置で停止する。また、上記ステップＳ１０において、マクロモードでなければステップＳ３０に移行する。
【００６７】
ステップＳ３０において、モード切換スイッチ７７により風景モードとなっているか否かを判定し、風景モードであればステップＳ３５に移行する。ステップＳ３５において、現在のズーム鏡胴待機位置が風景待機位置か否かを判定し、風景待機位置でなければステップＳ４０に移行し、ズーム鏡胴を風景待機位置へ移動させて最初に戻る。ステップＳ３５において風景待機位置であればそのまま最初に戻る。上記ステップＳ３０において、風景モードでなければステップＳ４５に移行する。
【００６８】
ステップＳ４５において、現在のズーム鏡胴待機位置が通常待機位置か否かを判定し、通常待機位置でなければステップＳ５０に移行し、ズーム鏡胴を通常待機位置へ移動させて最初に戻る。ステップＳ４５において通常待機位置であればそのまま最初に戻る。
【００６９】
上記のような全域でモード切換を行うのではなく、望遠端のみマクロモードとする事ができるいわゆるテレマクロの構成の場合には、ファインダーカム曲線は図２８のようになり、通常の望遠端から矢印で示すテレマクロの状態にすると、ファインダーカムにより視野範囲を狭くするとともに、視度が近距離のものに合うような仕組みとする事もできる。
【００７０】
図２９（ａ）は、ズーム鏡胴のフォーカシング動作に連動して撮影範囲に対する視野範囲及び／或いは撮影距離に対する視度が調整される場合のファインダーカム曲線を示す図である。同図において、破線は元のズーム曲線、実線は本実施形態のファインダーカム曲線を示している。撮影レンズは、一般にその撮影距離（フォーカス位置）によって撮影画角が変化する。一方本実施例の鏡胴−ファインダーシステムでは、フォーカスを行うとファインダーカムも駆動されるので、ファインダーのカムを撮影距離に応じた画角及び／又は視度になるように設定する事により、より正確な画角及び／又は視度でファインダー像を示す事が可能となる。
【００７１】
また、図１９で示したように、レリーズスイッチ７６はＳ１，Ｓ２の２段階となっており、Ｓ１の半押し状態でフォーカス動作を行う事で、より正しい視野範囲，視度で構図決めをする事ができる。但し、通常のズーム時に、このままで定速にズーム駆動を行うと、ファインダー倍率が不連続に変動し、使用者に不快感を与える事になる。故に、同図（ｂ）に示すように、ファインダーズームの駆動スピードを制御して、倍率の変動が滑らかになるようにする事も可能である。
【００７２】
さらに、フォーカシング動作時に、ファインダーレンズを偏心させ、視差（パララックス）の補正を行うようにしてもよい。これは、上記図１７で示した回転止めレール面７３を図３０のような波形に加工し、この面上にファインダーズームレンズＦＧ１（或いはＦＧ２）のガイド片Ｆａ（或いはＦｂ）を摺動させる事により、各ポジション１，２，３…における無限遠から近接までのフォーカシングに対応してファインダーズームレンズＦＧ１（或いはＦＧ２）をガイド軸を中心に回転させる事により偏心させ、撮影距離に応じたズーム鏡胴とファインダーとの視差の補正を行おうとするものである。
【００７３】
ところで、上記レンズバリア６は、従来の絞り板や飾りシートの機能を併せ持つ構成とする事もできる。図３１は、上記図５で示す鏡胴前部の側面縦断面の拡大図であり、レンズバリア６に別の機能を付加した構成を示している。即ち、回転カム筒１の先端に取り付けられたレンズバリア６のフィルム側、言い換えればレンズ側の面（いわゆる裏面）には、鏡胴内の各部品の取付部分の内面を覆い隠し、外観品質を高めるための裏面印刷６′が輪状に施されており、その中央部の光軸周りには、絞り径Ｓで示す光学的な開口が設けられていて、従来の絞り板や飾りシートの役割を兼ね備えている。
【００７４】
さらに、裏面印刷６′のフィルム側の面には、粘着剤６″が塗布されていて、これにより、レンズバリア６をワンタッチで回転カム筒１に取り付ける事ができるようになっている。図３２は、機能を付加したレンズバリア６の外観を示す図であり、（ａ）は正面斜視図，（ｂ）は背面斜視図，（ｃ）は正面図である。これらの図に示すように、レンズバリア６表面或いはレンズバリア６と裏面印刷６′との間に「ＺＯＯＭ ＬＥＮＳ ３８−１１５ｍｍ」等のレンズの説明や、或いはメーカー名やカメラ名等の標章を施す事により、更に外観品質を高める事ができる。以上のような構成により、鏡胴における部品点数や組立工数の減少を図り、また、主に光軸方向に関して小型化を図る事ができる。尚、レンズバリア６に印刷する事にこだわらず、従来の飾りシートに絞りの役割をする印刷を施しても良い。
【００７５】
本実施形態における請求項１及び請求項２に関する鏡胴のヘリコイド構造の構成は、図１３（ａ）の縦断面図にて示されており、固定筒の内周に設けられた内ヘリコイドと、回転カム筒の後端外周に設けられた外周ギアの周囲数カ所に刻み込まれた外ヘリコイドとが螺合し、ヘリコイド結合している構成である。そして、外ヘリコイドの底を破線で示す外周ギアの底よりも深くしてある。このとき、回転カム筒は一般的に樹脂成形品であるので、金型製作当初は外ヘリコイドの底を二点鎖線で示すように深めに作っておき、後に現合により内ヘリコイド先端との隙間を減らすように金型を削る事により増肉し、ガタツキを防止する事が行われる。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、回転筒の外ヘリコイドの底が相手ギア先端と干渉する事なく、容易にガタツキを防止する事ができ、しかも高精度な鏡胴を得る事ができる鏡胴のヘリコイド構造を提供する事ができる。
【００７７】
特に、請求項１によるならば、回転筒の外ヘリコイドの底が相手ギア先端と干渉する事なく、しかもギアの底を抜けてくる外部からの光を止める効果が得られる。また、請求項２によるならば、現合で金型を調整する事により、容易にガタツキを防止する事ができ、しかも高精度な鏡胴を得る事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の基本的な構成を模式的に示す分解斜視図。
【図２】回転カム筒を後方より見た斜視図。
【図３】固定筒を後方より見た斜視図。
【図４】ズーム鏡胴の他の例における縦断面を模式的に示す図。
【図５】本実施形態のズーム鏡胴の側面縦断面図。
【図６】駆動用長ギア周辺を示す縦断面図。
【図７】本実施形態のズーム鏡胴の一部を後方より詳細に見た図。
【図８】バヨネット爪とその導入用逃げ部を別の形にした場合を示す図。
【図９】直進筒のバヨネット結合要部を模式的に示す図。
【図１０】第一成分玉枠前部のバヨネット結合要部を模式的に示す図。
【図１１】シャッターユニットのバヨネット結合要部を模式的に示す図。
【図１２】第一成分玉枠後部のバヨネット結合要部を模式的に示す図。
【図１３】ヘリコイド結合部を模式的に示す図。
【図１４】遮光線逃げ部を設けた場合のヘリコイド結合部を模式的に示す図。
【図１５】回転カム筒の内周面の展開図。
【図１６】ズーミング時及びフォーカシング時の駆動制御を示すフローチャート。
【図１７】ズームファインダーの構成を示す分解斜視図。
【図１８】レンズシャッターカメラの外観を模式的に示す斜視図。
【図１９】レンズシャッターカメラの制御系を示すブロック図。
【図２０】ズーム鏡胴に位置検出スイッチを設けた様子を示す図。
【図２１】ズームファインダーのファインダーカム曲線を表す図。
【図２２】ファインダーカム曲線の圧力角をならした状態を表す図。
【図２３】ファインダーカム曲線のズーム停止位置調整範囲を示す図。
【図２４】ズーム停止位置調整の様子を示すブロック図。
【図２５】ズーム停止位置調整手順を示すフローチャート。
【図２６】ファインダーカム曲線のズーム待機位置を示す図。
【図２７】ズーム待機の手順を示すフローチャート。
【図２８】テレマクロの構成におけるファインダーカム曲線を示す図。
【図２９】ズーム鏡胴のフォーカシング動作に連動する例を示す図。
【図３０】回転止めレール面を波形に加工した様子を示す図。
【図３１】レンズバリアに別の機能を付加した構成を示す側面縦断面図。
【図３２】機能を付加したレンズバリアの外観を示す図。
【符号の説明】
１ 回転カム筒
２ 直進筒
３ 第二成分玉枠
４ 固定筒
５ カメラボディー
６ レンズバリア
７ 外周ギア
８ 外ヘリコイド
９ 第一成分玉枠
１０ 第一成分レンズ
１１ 直進筒フランジ
１２ 直進結合部
１３ バヨネット用フランジ
１４ 導入用逃げ部
１５ 直進ガイド
１６ 第二成分レンズ
１７ カムピン
１８ 内ヘリコイド
１９ 直進ガイド
２０ 収納部２０
２１ 駆動用長ギア
２２ 固定筒フランジ
２３ 軸
２４ 駆動ギア
２５ ギア押さえ板
２６ ボス
２７ ビス
２８ バヨネット爪
２９ カム溝
３０ 仮抜け止め凸部
３２ シャッターユニット
３３ フレキシブル基板
３４，３５ 軸
３６ 回転規制凸部
３７ 逃げ部
３８，４１ バヨネットフランジ
３９ シャッター外周凸部
４２ 遮光線
４３ 遮光線逃げ部
６１ 台板
６２ ガイド軸
６３ 付勢スプリング
６４ 回転カム板
６５ 止めピン
６６ ミラー
６７ 接眼レンズ
６８ コンデンサーレンズ
６９ Ｃ，Ｈ，Ｐ切換機構
７０ 反転プリズム
７１ プリズム押さえ台板
７２ 蓋
７３ 回転止めレール面
７４ ズーム鏡胴
７５ ファインダー窓
７６ レリーズスイッチ
７７ モード切換スイッチ
７８ モータードライバー
７９ モーター回転量検出器
８０ 位置検出スイッチ
８１ スイッチ突起
８６ 横断部
８７ 貫通穴
９１ カメラ本体
ＦＧ１，ＦＧ２ ファインダーズームレンズ
Ｔ テレズームスイッチ
Ｗ ワイドズームスイッチ
Ｍ モーター
ＣＰＵ 制御部

Claims (3)

1. 内周面に螺旋状に突出した内ヘリコイドを有する固定筒と、外周面にギア部を設け、該ギア部に螺旋状に刻み込んだ外ヘリコイドを有する回転筒とを備え、前記外ヘリコイドと前記内ヘリコイドとが螺合する鏡胴のヘリコイド構造において、
   前記外ヘリコイドは前記ギア部のギア幅の範囲に刻み込まれており、前記外ヘリコイドの底は、前記ギア部のギア底よりも前記外周面から見て深い位置にあり、前記固定筒の内周に、前記内ヘリコイドと平行に遮光線を設け、前記ギア部先端に、前記外ヘリコイドと平行に遮光線逃げ部を設けた事を特徴とする鏡胴のヘリコイド構造。
2. 前記外ヘリコイドの底が前記内ヘリコイドの先端に近接するように、前記回転筒の金型を調整する事を特徴とする請求項１に記載の鏡胴のヘリコイド構造。
3. 前記ギア部と前記外ヘリコイドは、光軸方向に関して同じ位置に設けられている事を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の鏡胴のヘリコイド構造。

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