JP3994427B2 - レンズ鏡胴のレンズ枠移動機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はレンズ鏡胴のレンズ枠移動機構に係り、特に移動レンズを保持したレンズ枠をレンズ鏡胴の筒体に対して前後移動させてピント調整を行うレンズ鏡胴のレンズ枠移動機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カメラ等のズームレンズには、メカニカルコンペンセーションタイプと称されるズームレンズがある。このズームレンズは、独立して移動する２つ、又はそれ以上の移動レンズ群を有し、これらの移動レンズ群を機械的カムによって光軸方向に前後移動させて焦点距離を変えると共にピントのズレを補正する。
【０００３】
また、前記ズームレンズには、前記移動レンズ群のうち１つの移動レンズ群を光軸方向に微小量移動させることにより、ピントの微調整を行うようにしたものもある。
このような移動レンズ群の微小量移動機構（レンズ枠移動機構）は、移動レンズ群を保持したレンズ枠をレンズ鏡胴の筒体に螺合させると共に、このレンズ枠をモータの回転力で回動させて前後移動させる機構が採用されている。
【０００４】
また、前記ズームレンズには、レンズ枠の基準位置（以下「ホームポジション」と称する）を検出するための非接触式スイッチが設けられている。非接触式スイッチとしては、一般に発光素子と受光素子とを有するフォトインタラプタが適用されており、このフォトインタラプタで検出される検出対象物（以下「羽根」という）は、前記レンズ枠に突出形成されている。したがって、このズームレンズによれば、レンズ枠の回動で前記羽根がフォトインタラプタで検出された時の位置を、レンズ枠のホームポジションとして検出している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のレンズ枠移動機構は、検出対象物である羽根がレンズ枠に形成されているので、例えば、レンズ枠が１回転してねじの１ピッチ分前後にズレた時に、そのズレに起因してフォトインタラプタに羽根が衝突する場合があるという欠点がある。また、前記羽根は、フォトインタラプタに限らず、レンズ枠に回転力を与える駆動力伝達ギア等の部品に衝突する場合もある。
【０００６】
また、前記衝突を避けようとした場合には、フォトインタラプタのスリット（投受光間の距離）を大きくしなければならない。こうすると、フォトインタラプタが大きくなり、レンズ鏡胴が大型化するという欠点がある。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、検出対象部材の前後移動を規制することにより、非接触式スイッチを大型にすることなく、検出対象部材が非接触式スイッチ等の部品に衝突するのを防止することができるレンズ鏡胴のレンズ枠移動機構を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、レンズ鏡胴の筒体に、移動レンズを保持したレンズ枠を螺合させ、該レンズ枠を回動させることによりレンズ枠を前記筒体に対して光軸方向に前後移動させると共に、該レンズ枠と連動して回動する検出対象部材を非接触式スイッチで検出することにより、レンズ枠の基準位置を検出するようにしたレンズ鏡胴のレンズ枠移動機構において、前記検出対象部材は、前記レンズ枠と共に回動可能で該レンズ枠に対して相対的に光軸方向に移動自在に係合されると共に、筒体に対して光軸方向に移動不能に取り付けられて前記レンズ枠の回動時に光軸と直交する同一平面内で回動し、前記検出対象部材は、前記レンズ枠の外周部に配置される環状本体部と該本体部の外周部に突設されると共に前記非接触式スイッチで検出される羽根部とから構成され、前記本体部と前記レンズ枠とは前記光軸方向移動許容手段によって係合されることにより、前記検出対象部材は、前記レンズ枠と共に回動可能で該レンズ枠に対して相対的に光軸方向に移動自在に係合されることを特徴としている。
【０００８】
本発明の検出対象部材は、レンズ枠に対して光軸方向に摺動自在に係合されると共に、光軸方向に移動不能に取り付けられているので、レンズ枠が回転してもレンズ枠と共に光軸方向に移動せず、光軸と直交する同一平面内で回動する。これにより、本発明によれば、レンズ枠が前後に移動しても検出対象部材は前後に移動しないので、非接触式スイッチを大型にすることなく、検出対象部材が非接触式スイッチ等の部品に衝突するのを防止することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係るレンズ鏡胴のレンズ枠移動機構の好ましい実施の形態を詳述する。
図１、図２は、デジタルカメラ等の電子カメラに本発明の実施の形態が適用されたレンズ鏡胴１０の断面図であり、図１はカメラ本体１２に対するレンズ鏡胴１０の沈胴位置を示す断面図、図２はカメラ本体１２に対するレンズ鏡胴１０の繰出位置（ワイド端）を示す断面図である。
【００１０】
図１、図２に示すように、前記電子カメラは、カメラ本体１２とレンズ鏡胴１０とが一体型のカメラであり、未使用時にはレンズ鏡胴１０が図１に示す沈胴位置に移動され、使用時にはフォーカス、ズーム倍率に応じて図２に示すレンズ鏡胴１０がカメラ本体１２から繰り出される。
前記レンズ鏡胴１０は主として、固定筒１４、カム筒１６、カム筒駆動モータ１８、移動筒２０、前群レンズ２２、前群レンズ２２のレンズ枠移動機構２４、及び後群レンズ２６等から構成される。前群レンズ２２は、前群レンズ保持枠（レンズ枠）２８に保持され、また、後群レンズ２６は、後群レンズ保持枠３０にそれぞれ保持されている。
【００１１】
前記レンズ鏡胴１０は、前群レンズ２２と後群レンズ２６とを前記カム筒１６によって光軸Ｌ方向に前後移動させて焦点距離を変えるメカニカルコンペンセーションタイプのズームレンズであり、このズームレンズの結像位置にはＣＣＤ３２が設けられている。前記ＣＣＤ３２は、カメラ本体１２に固定されたフレーム３４に取り付けられている。このＣＣＤ３２に結像された被写体像は、ＣＣＤ３２によって電気信号に変換された後、カメラ本体１２に内蔵された図示しない画像処理装置によって画像信号に変換される。そして、前記画像信号は、カメラ本体１２に内蔵された図示しない液晶表示パネル駆動回路を経由して、液晶表示パネルに画像として表示されたり、カメラ本体１２に着脱自在に装着されたメモリカード等の外部記憶媒体に記憶されたりする。
【００１２】
前記固定筒１４は、前記ＣＣＤ３２と同様にフレーム３４に取り付けられている。また、前記固定筒１４の内周面には光軸方向に直進溝１５が形成され、この直進溝１５に、移動筒２０に植設されたカムピン３６、及び後群レンズ保持枠３０に植設されたカムピン３８がそれぞれ係合されている。図１、図２では前記カムピン３６、３８をそれぞれ１本のみ図示したが、前記カムピン３６、３８は、移動筒２０及び保持枠３０の外周部に等間隔で３本ずつ植設され、これに対応して直進溝１５も等間隔で３本形成されている。これにより、移動筒２０と保持枠３０は、カムピン３６、３８を介して直進溝１５に安定して支持されるので、光軸Ｌに対して倒れることなく前後移動することができる。
【００１３】
前記カムピン３６、３８は、前記直進溝１５を貫通してカム筒１６のカム溝４０、４２に係合される。前記カム溝４０、４２は、移動筒２０と保持枠３０の移動軌跡に応じて決定される非線形形状に形成されており、このカム溝４０、４２の形状に沿って移動筒２０と保持枠３０とが移動されることによりズーミングが行われる。
【００１４】
前記カム筒１６は、固定筒１４の外周部に回動自在に設けられている。また、カム筒１６の図１、図２上左側外周面にはギア４４が形成され、このギア４４に駆動力伝達ギア４６が噛合されている。駆動力伝達ギア４６は回転軸４８を介して減速ギアトレイン５０の図示しない出力側ギアに連結され、この減速ギアトレイン５０の図示しない入力側ギアが前記カム筒駆動モータ１８の出力軸に連結されている。したがって、カム筒駆動モータ１８を駆動すると、その駆動力が減速ギアトレイン５０から駆動力伝達ギア４６に伝達されてカム筒１６が回転される。これにより、移動筒２０と保持枠３０とが直進溝１５にガイドされながらカム溝４０、４２の形状に沿って移動するのでズーミングが行われる。なお、前記カム筒１６には、カム筒１６の回転位置を検出するエンコーダ５２が取り付けられている。
【００１５】
次に、レンズ枠移動機構２４について説明する。
このレンズ枠移動機構２４は、前群レンズ２２を光軸Ｌ方向に微小量移動させてピントの微調整を行うための機構であり、主としてモータ５４、検出対象部材５６、及びフォトインタラプタ５８等から構成されている。
前群レンズ２２の保持枠２８の外周面には図３に示すように、雄ねじ６０が形成されている。この雄ねじ６０は、移動筒２０の内周面に形成された雌ねじ６２に螺合されている。これにより、保持枠２８が光軸Ｌを中心に回動されると、前記雄ねじ６０と雌めじ６２の作用によって保持枠２８が光軸Ｌ方向に前後移動する。この保持枠２８（前群レンズ２２）の移動によってピントの微調整が行われる。
【００１６】
前記保持枠２８の外周には、検出対象部材５６が配置されている。この検出対象部材５６は図３、図４に示すように、環状に形成された本体５６Ａと羽根５６Ｂとから構成されている。前記本体５６Ａの内周面にはキー５７、５７が対向して形成され、このキー５７、５７は保持枠２８の外周面に光軸Ｌ方向に形成されたキー溝２９、２９に係合されている。このキー５７とキー溝２９との嵌合作用によって、前記検出対象部材５６は、保持枠２８と共に回動可能で保持枠２８に対して光軸Ｌ方向に摺動自在に係合される。
【００１７】
また、前記本体５６Ａは図３に示すように、本体５６Ａと保持枠２８との間に嵌入されたウェーブワッシャ（位置規制部材に相当）６４の付勢力によって、移動筒２０の内周面に形成されたフランジ（位置規制部材に相当）６６に押圧当接されている。これによって、検出対象部材５６は、光軸Ｌ方向に移動不能に取り付けられ、前記保持枠２８の回動時においても光軸Ｌと直交する同一平面内で回動する。なお、保持枠２８は自身の回動によって前後移動するが、前記検出対象部材５６は前後移動しない。検出対象部材５６は、ウェーブワッシャ６４で位置規制され、また、キー５７とキー溝２９とによって保持枠２８に対する前後移動が許容されているからである。
【００１８】
前記検出対象部材５６の本体５６Ａの外周面には、ギア６８が形成されている。このギア６８は駆動力伝達ギア７０に噛合され、この駆動力伝達ギア７０は減速ギアトレイン７２（図１〜図４では１枚のギア７２のみ図示）を介してモータ５４の出力軸５５に連結されている。したがって、モータ５４を駆動すると、その駆動力が減速ギアトレイン７２から駆動力伝達ギア７０に伝達されるので、検出対象部材５６が光軸Ｌを中心に回動する。これにより、検出対象部材５６の回転力が、前記キー５７とキー溝２９と介して保持枠２８に伝達するので、保持枠２８が光軸Ｌ方向に前後移動し、前群レンズ２２によるピントの微調整が行われる。
【００１９】
検出対象部材５６の本体５６Ａの外周面には、羽根５６Ｂが突出形成されている。この羽根５６Ｂは、フォトインタラプタ５８によって実際に検出される検出対象物である。前記フォトインタラプタ５８は、前記羽根５６Ｂを検出することにより保持枠２８（前群レンズ２２）のホームポジションを検出する非接触式スイッチであり、その本体５８Ａの凹部側面に発光素子５９Ａと受光素子５９Ｂとが対向して設けられている。したがって、前記本体５８Ａの凹部に前記羽根５６Ｂが進入すると、発光素子５９Ａからの光線が羽根５６Ｂに遮られて受光素子５９Ｂで受光されなくなるので、この時の前群レンズ２２の位置を、ホームポジションとして取得している。
【００２０】
したがって、前記の如く構成されたレンズ枠移動機構２４によれば、検出対象部材５６を、保持枠２８に対して光軸Ｌ方向に摺動自在に係合すると共に、ウェーブワッシャ６４によって光軸Ｌ方向に移動不能に取り付けたので、保持枠２８が回転しても保持枠２８と共に光軸Ｌ方向に移動せず、光軸Ｌと直交する同一平面内で回動する。
【００２１】
これにより、前記レンズ枠移動機構２４によれば、保持枠２８が前後に移動しても検出対象部材５６は前後に移動しないので、フォトインタラプタを大型にすることなく、検出対象部材５６がフォトインタラプタ５８等の部品に衝突するのを防止することができる。
また、前記検出対象部材５６は、光軸Ｌ方向に移動しないので、駆動力伝達ギア７０と噛合されるギア６８の光軸Ｌ方向の長さを短くすることができる。これにより、検出対象部材５６を小型化することができる。
【００２２】
なお、本実施の形態では、検出対象部材５６の本体５６Ａを回転させてレンズ枠２８を間接的に回転させるレンズ枠移動機構２４を採用したが、これに限られるものではなく、レンズ枠２８にギアを形成し、このギアに駆動力伝達ギア７０を噛合させてレンズ枠２８を直接回転させるようにしたレンズ枠移動機構を採用しても良い。
【００２３】
また、本実施の形態では、レンズ枠移動機構２４で前群レンズ２２を移動させる例について説明したが、このレンズ枠移動機構２４で後群レンズ２６を移動させてピントの微調整を行うようにしても良い。
更に、本実施の形態では、２群構成のズームレンズ２２、２６について説明したが、３群構成のズームレンズでも適用することができる。
【００２４】
また、本実施の形態では、非接触式スイッチとしてフォトインタラプタ５８を適用したが、これに代えて近接スイッチ、磁気スイッチ、及び超音波スイッチ等の非接触式スイッチを適用しても良い。
更に、本実施の形態では、電子カメラに適用されたレンズ鏡胴のレンズ枠移動機構２４について説明したが、これに限られるものではなく、写真フイルムを使用するカメラのレンズ鏡胴にも適用することができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るレンズ鏡胴のレンズ枠移動機構によれば、検出対象部材をレンズ枠に対して光軸方向に摺動自在に係合すると共に、光軸方向に移動不能に取り付けられているので、レンズ枠が前後に移動しても検出対象部材は前後に移動しない。これにより、本発明は、非接触式スイッチを大型にすることなく、検出対象部材が非接触式スイッチ等の部品に衝突するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】沈胴位置におけるレンズ鏡胴の状態を示した断面図
【図２】繰出位置におけるレンズ鏡胴の状態を示した断面図
【図３】本実施の形態のレンズ枠移動機構の構造を示す断面図
【図４】図３に示したレンズ枠移動機構の正面図
【符号の説明】
１０…レンズ鏡胴
１４…固定筒
１６…カム筒
２０…移動筒
２２…前群レンズ
２４…レンズ枠移動機構
２６…後群レンズ
２８…前群レンズ保持枠
５４…モータ
５６…検出対象部材
５６Ａ…検出対象部材の本体
５６Ｂ…検出対象部材の羽根
５８…フォトインタラプタ

Claims (3)

1. レンズ鏡胴の筒体に、移動レンズを保持したレンズ枠を螺合させ、該レンズ枠を回動させることによりレンズ枠を前記筒体に対して光軸方向に前後移動させると共に、該レンズ枠と連動して回動する検出対象部材を非接触式スイッチで検出することにより、レンズ枠の基準位置を検出するようにしたレンズ鏡胴のレンズ枠移動機構において、
   前記検出対象部材は、前記レンズ枠と共に回動可能で、かつ、前記レンズ枠と光軸方向移動許容手段によって係合されることにより、該レンズ枠に対して相対的に光軸方向に移動自在に係合されると共に、筒体に対して光軸方向に移動不能に取り付けられて前記レンズ枠の回動時に光軸と直交する同一平面内で回動し、
   前記検出対象部材は、前記レンズ枠の外周部に配置される環状本体部と該本体部の外周部に突設されると共に前記非接触式スイッチで検出される羽根部とから構成され、
   前記本体部と前記レンズ枠とは前記光軸方向移動許容手段によって係合されることにより、前記検出対象部材は、前記レンズ枠と共に回動可能で該レンズ枠に対して相対的に光軸方向に移動自在に係合されることを特徴とするレンズ鏡胴のレンズ枠移動機構。
2. 前記光軸方向移動許容手段は、光軸方向に形成されたキーとキー溝であることを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡胴のレンズ枠移動機構。
3. 前記検出対象部材は、位置規制部材によって前記筒体に対して光軸方向に移動不能に取り付けられて前記レンズ枠の回動時に光軸と直交する同一平面内で回動することを特徴とする請求項１又は２記載のレンズ鏡胴のレンズ枠移動機構。

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