JP4045676B2 - Lens barrel - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はレンズ鏡胴に係り、特に、ズーム機構を備えた薄型カメラなどに好適なレンズ鏡胴に関する。
【0002】
【従来の技術】
特開平9−329735号公報に示されているように、従来カム環(回転筒)のガタをとるために、鏡胴本体のフランジ部とカム環の端面との間にバネ等の弾性部材を配置し、カム環を鏡胴本体(固定筒)に対して光軸方向に付勢するものが知られている。上記公報では付勢手段としてコイルバネが用いられているが、これ以外にも、波型ワッシャの如き環状の波板バネがカム環の端面に配置されることもある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の構造では、カム環の先端又は後端面に弾性部材を配置するためのスペースが必要であり、鏡胴の全長短縮化の妨げとなっていた。特に、近年のカメラの薄型化によって鏡胴の全長は少しでも短く(0.1mmでも短く)することが求められてきている。
【0004】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、鏡胴の全長を伸ばすことなく、カム環のガタ取り用弾性部材を配置することができ、鏡胴全長の短縮化を実現できるレンズ鏡胴を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明に係るレンズ鏡胴は、筒型の形状を有する鏡胴本体と、前記鏡胴本体の内側に配置され、光軸に沿って移動自在な1つ以上の移動レンズ枠と、前記移動レンズ枠を光軸方向に案内する案内部材と、前記鏡胴本体の内側又は外側において前記光軸と同方向の回転軸の周りに回動可能に設けられ、その回動に応じて前記移動レンズ枠を光軸方向に移動させるカム溝を有するカム環と、前記カム環の前端部又は後端部に設けられ、該カム環を前記鏡胴本体に対して前記光軸に沿う一方向に付勢するたわみ部を有する複数の付勢手段と、からなり、前記付勢手段が配設される一方のカム環端面のうち、当該端面に対して前記カム溝の軌道が最も接近する位置を避けた場所に前記付勢手段を収納する収納部が形成され、前記収納部に前記付勢手段の前記たわみ部の略全体が収納された状態で前記付勢手段により付勢力が与えられることを特徴としている。
【0006】
本発明によれば、カム溝の軌道形状に基づいて、カム溝とカム環の端面との間の肉厚に余裕のある部分に収納部を設け、その中に付勢手段を収納させるようにしたので、レンズ鏡胴の全長を従来よりも小さくすることができる。
前記付勢手段として前記カム環と別体の弾性部材を用いてもよいし、前記付勢手段を前記カム環と一体成形で構成してもよい。また、前記複数の付勢手段をカム環の円周に沿って対称的な位置に配置することにより、カム環をバランスよく付勢することができる。
【0007】
【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好ましい実施の形態について説明する。
図1は本発明の実施の形態を示すレンズ鏡胴の断面図であり、図2は当該レンズ鏡胴に用いられているカム環の斜視図である。図1に示すように、このレンズ鏡胴10は、前群レンズ12及び後群レンズ14からなるズームレンズのレンズ鏡胴であり、鏡胴本体16、カム環18、前群移動枠20、後群移動枠22、及び弾性部材(付勢手段に相当)24等から構成されている。
【0008】
鏡胴本体16は略円筒形状を有し、その周面には前群移動枠20及び後群移動枠22を光軸方向に案内する直進溝26、28が形成されている。この鏡胴本体16の後端部(図1上で右端部)は図示せぬカメラ本体に固定され、図1の左側から被写体光が入射される。
カム環18は鏡胴本体16の内側に鏡胴本体16と同軸に、かつ、光軸30の周りに回動可能に設けられている。カム環18の詳細な構造は後述するが、このカム環18には前群移動枠20の位置を規制する前群用カム溝32(図2参照)と、後群移動枠22の位置を規制する後群用カム溝34が形成されている。
【0009】
前群レンズ12は前群移動枠20に保持されており、前群移動枠20の外周面には前群用カム溝に係合するカムピン20Aが突設されている。カムピン20Aはカム環18の円周を120度ずつ等配分する3か所の位置にそれぞれ設けられている。これらカムピン20Aは前群用カム溝32を貫通して鏡胴本体16の直進溝26にも係合されている。同様に、後群レンズ14は後群移動枠22に保持され、後群移動枠22の外周面には後群用カム溝34に係合するカムピン22Aが円周を120度等配分する3か所に突設されている。そして、これらカムピン22Aは後群用カム溝34を貫通して鏡胴本体16の直進溝28にも係合されている。なお、移動枠(20、22)がレンズ(12、14)と一体的に構成されていてもよい。
【0010】
また、鏡胴本体16の前端部にはフランジ部16Aが形成されており、該フランジ部16Aの内壁面とカム環18の前端面との間にカム環18を光軸方向後方に付勢する弾性部材24が設けられている。弾性部材24の配置構造については後述するが、この弾性部材24の付勢力により、カム環18のガタが取り除かれ、カムピン20A、22Aが各カム溝32、34の片側面に確実に当接するようになっている。なお、カム環18の回動に伴って弾性部材24は前記フランジ部16Aに対して摺動するので、弾性部材24には摺動摩擦を和らげるような形態を有するもの(例えばΩ型の板バネ)を用いることが好ましい。
【0011】
カム環18の後端部外周面にはギヤ部36が形成されており、鏡胴本体16の外側には前記カム環18を回転駆動させる動力源たるモータ38が配置されている。モータ38は鏡胴本体16に設けられた取付部16B上に図示せぬ支持部材を介して取り付けられている。モータ38の回転軸に固着されているギヤ40は、前記取付部12Bに軸支されている減速ギヤ42に噛合され、該減速ギヤ42は鏡胴本体16の開口部16Cを通して前記カム環18のギヤ部36に噛合されている。
【0012】
モータ38の回転駆動力がギヤ40、42及びギヤ部36を介してカム環18に伝達されることによりカム環18は光軸30の周りに回動し、この回動によって前群用カム溝32及び後群用カム溝34の曲線形状に応じて前群移動枠20及び後群移動枠22が光軸方向に前後に移動することになる。
次に、カム環18の構造及び弾性部材24の配置構造について説明する。
【0013】
図2に示すように、カム環18に形成されている前群用カム溝32及び後群用カム溝34は、ズームレンズとしての変倍性能を実現すべく前群レンズ12及び後群レンズ14の光学的位置関係を規制しながら各レンズ(12、14)を光軸に沿って前後移動させることができるように設計された曲線形状(以下、軌道という)を有している。
【0014】
また、前群用カム溝32及び後群用カム溝34は前記カムピン20A、22Aの本数及び位置に合わせてカム環18の周面に沿ってそれぞれ3本づつ(1/3回転対称の位置に3本)設けられている。
カム環18の前端面18Fには前群用カム溝32の軌道との関係で該端面12Fからカム溝32までの間の肉厚に余裕がある部分の3か所に凹部44が形成されており、これら凹部44の中に弾性部材(例えば、Ω形状を有する板バネ)24が配置されている。
【0015】
すなわち、カム環18の前端面18Fに対して前群用カム溝32の軌道が最も接近する位置(これを最接近位置という)における当該カム溝32からカム環端面(12F)までの肉厚寸法(これを最小肉厚寸法という)をaとし、カム環18の後端面18Rに対して後群用カム溝34の軌道が最も接近する位置における肉厚寸法をbとするとき、これら寸法a及びbをいわゆる加工限界まで小さくするものとする。こうして実現されるカム環18の全長はLmin となる。
【0016】
前群用カム溝32の軌道が前記最接近位置よりもカム環18の後方側に下がる部分は、カム環端面18Fからカム溝32までの肉厚寸法が前記最小肉厚寸法よりも大きくなり、肉厚に余裕が生まれる。このような肉厚に余裕のある部分のうち、1/3回転対称の関係を有する3か所が選択され、それら各部位に弾性部材24を収納するための凹部44が形成されている。そして、図3に示すように各凹部44に弾性部材24が配置されている。
【0017】
上記の如く構成されたレンズ鏡胴によれば、カム環18に形成された前群用カム溝32の軌道がカム環端面18Fに最も接近する部分の肉厚を確保しながら、その最接近位置を避けて肉厚に余裕のある部分(最小肉厚寸法以上の肉厚寸法となりうる部分)に凹部44を形成し、そこに弾性部材24を没入させるようにしたので、従来のようにカム環端面にコイルバネ等を設ける構造に比べてコイルバネ等の厚み分だけレンズ鏡胴の全長を小さくすることができる。
【0018】
また、複数の弾性部材24を用い、これらをカム環18の円周に沿って1/3回転対称位置に3箇所配置したので、カム環18をバランスよく付勢することができる。もちろん、弾性部材24の個数は特に限定するものではなく、2個以上幾つ設けてもよく、カム溝の本数、軌道及び付勢力のバランス等を考慮して適宜設計可能である。
【0019】
図2では弾性部材(板バネ)24が3つに分割されている例を示したが、これら板バネを一体的に連結して一つの部品とすることも可能である。すなわち、図4に示すように、リング形状を有する一つのバネ部材46に、図2の弾性部材24に相当する複数(本例の場合3箇所)のたわみ部(弾性部)46Aが設けられているものを用いることができる。
【0020】
図5は図4に示したたわみ部46を他の形態で置換した例が示されている。図5に示すバネ部材46は円周方向に沿って適当な形の切り込み部46Bが形成され、該切り込み部46Bによって切り出される周縁部が光軸30方向に折り曲げられることにより、光軸30方向に揺動自在なたわみ部46Cが形成されている。
【0021】
これら図4及び図5に示したバネ部材46を、図2に示した3つの弾性部材24に代えて用いた場合も、たわみ部46A、46Cが凹部44に収納されるので従来のコイルバネを用いたレンズ鏡胴に比べて鏡胴の全長を短縮することができる。また、かかる一体のバネ部材46を用いることにより、製造工程における組み立て作業を容易できるという利点がある。なお、前記各たわみ部46A、46Cを連結している連結部46Dの一部が分断されたC字形のバネ部材とすることも可能である。
【0022】
次に、本発明の他の実施の形態について説明する。
上述した実施の形態では、付勢手段としてカム環18と別体の弾性部材24を用いているが、図4に示すように、弾性部材をカム環と一体成形で構成してもよい。なお、図4中図2と共通する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0023】
図4に示したカム環48は、例えば、ポリカーボネイト(ガラス入り)などの、適当な強度と弾性を有する材料を用いて形成される。このカム環48の前端部において前群用カム溝32の軌道との関係で肉厚に余裕のある部分の複数箇所(図4では3箇所)に切り込み50(収納部に相当)が設けられ、弾性部材に相当するバネ部52がカム環48に一体的に形成されている。このバネ部52は基端部52Aを視点として光軸方向に弾性変形が可能であり、バネ部52の先端52Bは鏡胴本体16のフランジ部16Aとの滑らかな摺動を実現するために摺動摩擦の少ない円弧形状を有している。
【0024】
かかる構成のカム環48を図2のカム環18及び弾性部材24に代えてレンズ鏡胴10に組み込むことができる。これにより、当該カム環48のバネ部52が前記フランジ部16Aの内壁面に当接しつつ光軸方向後方に変形し、その反発力(復元力)によってカム環48は光軸方向後方に付勢される。
上記構造を有するカム環48を用いても、レンズ鏡胴10の全長を小さくすることができ、また、カム環48をバランスよく付勢することができる。
【0025】
上記各実施の形態ではカム環18、48の前端部に付勢手段(弾性部材24、バネ部52)を設けて、カム環18、48を光軸方向後方に付勢しているが、付勢手段をカム環の後端部に設けてカム環を光軸方向前方に付勢する構造にすることも可能である。
また、上記各実施の形態では、鏡胴本体16内側にカム環18、48が配置されているが、カム環を鏡胴本体の外側に配置する構造も可能である。
【0026】
上記各実施の形態では、鏡胴本体16に直進溝26、28が形成され、鏡胴本体16が移動枠(20、22)の案内部材として兼用されているが、案内部材は鏡胴本体16と別設のガイド軸等であってもよい。
また、上記説明ではカム環はレンズの光軸を回転中心(回転軸)として回動する構造であるとしたが、カム環の回転軸は必ずしもレンズの光軸と一致している必要はない。すなわち、カム環はレンズの光軸方向と同じ方向(平行な)回転軸の周りに回動可能な構造であればよく、カム環或いは鏡胴本体の中心軸と、レンズの光軸とがずれている(偏心している)構造を有するレンズ鏡胴についても本発明を適用することができる。
【0027】
図1〜図5で説明した例ではカム環18に前群用カム溝32が3本設けられていることとの関係で、弾性部材24を収納するための凹部44がカム環18端面の3箇所に設けられているが、例えば、図7に示すようにカム溝56が1本の場合など、カム溝56の軌道がカム環18の端面に最接近する位置が一箇所の場合には、図2で示した3つの凹部44をつなげて一つの凹部58とすることも可能である。
【0028】
更に、上述した実施の形態は、本発明を2群ズームレンズのレンズ鏡胴に適用した例を説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、用途を問わず、移動レンズを少なくとも1つ有するレンズ鏡胴に広く適用することができる。
【0029】
【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によれば、カム環の前端部又は後端部のカムと近接しない位置に付勢手段を収納するための収納部を設け、該収納部に付勢手段を配置するようにしたので、カム環の全長に対して、レンズ鏡胴の全長を最小限に抑えることができる。したがって、従来よりも全長の短い小型の鏡胴を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るレンズ鏡胴の断面図
【図2】図1に示したレンズ鏡胴に組み込まれているカム環の斜視図
【図3】カム環を光軸方向の後方に付勢する弾性部材の装着状態を示す図
【図4】弾性部材の他の形態例を示す斜視図
【図5】弾性部材の更に他の形態例を示す斜視図
【図6】本発明の他の実施の形態を示すカム環の斜視図
【図7】本発明の更に他の実施の形態を示すカム環の斜視図
【符号の説明】
10…レンズ鏡胴
16…鏡胴本体(案内部材と兼用)
18…カム環
20…前群移動枠(移動レンズ枠)
22…後群移動枠
24…弾性部材(付勢手段)
26、28…直進溝
32…前群用カム溝
34…後群用カム溝
44…凹部(収納部)
46…バネ部材
46A、46C…たわみ部(付勢手段)
50…切り込み(収納部)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a lens barrel, and more particularly, to a lens barrel suitable for a thin camera equipped with a zoom mechanism.
[0002]
[Prior art]
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-329735, an elastic member such as a spring is provided between the flange portion of the lens barrel body and the end surface of the cam ring in order to eliminate the backlash of the conventional cam ring (rotating cylinder). An arrangement is known in which the cam ring is urged in the optical axis direction with respect to the lens barrel body (fixed cylinder). In the above publication, a coil spring is used as the biasing means. However, an annular wave plate spring such as a wave washer may be disposed on the end face of the cam ring.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional structure requires a space for arranging the elastic member on the front end or rear end face of the cam ring, which hinders shortening of the entire length of the lens barrel. In particular, with the recent thinning of cameras, the total length of the lens barrel has been required to be as short as possible (even 0.1 mm).
[0004]
The present invention has been made in view of such circumstances, and a lens mirror capable of arranging a cam ring backlash elastic member without extending the overall length of the lens barrel and realizing a reduction in the overall length of the lens barrel. The purpose is to provide a torso.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a lens barrel according to the present invention includes a barrel main body having a cylindrical shape, and one or more movements disposed inside the barrel main body and movable along an optical axis. A lens frame, a guide member that guides the moving lens frame in the optical axis direction, and a rotation member that is rotatable around a rotation axis in the same direction as the optical axis inside or outside the barrel body. And a cam ring having a cam groove for moving the movable lens frame in the optical axis direction according to the optical axis, and a front end portion or a rear end portion of the cam ring, the cam ring being disposed on the optical axis relative to the lens barrel body. A plurality of urging means having a deflection portion urging in one direction along the cam ring, and the cam groove orbit is disposed with respect to the end face of one cam ring end face on which the urging means is disposed. A storage portion for storing the biasing means is formed at a place avoiding the closest approach position, Substantially whole of the flexure of the biasing means to the serial receiving unit is characterized in that the biasing force is provided by the biasing means in a state of being housed.
[0006]
According to the present invention, on the basis of the track shape of the cam groove, the storage portion is provided in a portion having a sufficient wall thickness between the cam groove and the end face of the cam ring, and the urging means is stored therein. Therefore, the overall length of the lens barrel can be made smaller than before.
As the urging means, an elastic member separate from the cam ring may be used, or the urging means may be formed integrally with the cam ring. Further, the cam ring can be urged in a balanced manner by arranging the plurality of urging means at symmetrical positions along the circumference of the cam ring.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of a lens barrel according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a lens barrel showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of a cam ring used in the lens barrel. As shown in FIG. 1, this
[0008]
The
The
[0009]
The
[0010]
A
[0011]
A
[0012]
When the rotational driving force of the
Next, the structure of the
[0013]
As shown in FIG. 2, the front
[0014]
In addition, the front
On the
[0015]
That is, the wall thickness dimension from the
[0016]
In the portion where the track of the front
[0017]
According to the lens barrel configured as described above, the track position of the front
[0018]
In addition, since a plurality of
[0019]
Although FIG. 2 shows an example in which the elastic member (plate spring) 24 is divided into three parts, these plate springs can be integrally connected to form one component. That is, as shown in FIG. 4, a
[0020]
FIG. 5 shows an example in which the
[0021]
When the
[0022]
Next, another embodiment of the present invention will be described.
In the above-described embodiment, the
[0023]
The
[0024]
The
Even when the
[0025]
In each of the above embodiments, biasing means (
In each of the above embodiments, the cam rings 18 and 48 are arranged inside the lens barrel
[0026]
In each of the above embodiments, the
In the above description, the cam ring is structured to rotate around the optical axis of the lens (rotation axis). However, the rotation axis of the cam ring does not necessarily need to coincide with the optical axis of the lens. In other words, the cam ring only needs to have a structure that can be rotated around a rotation axis that is the same (parallel) as the optical axis direction of the lens, and the center axis of the cam ring or the lens barrel body is shifted from the optical axis of the lens. The present invention can also be applied to a lens barrel having a (decentered) structure.
[0027]
In the example described with reference to FIGS. 1 to 5, the
[0028]
Further, in the above-described embodiment, the example in which the present invention is applied to the lens barrel of the two-group zoom lens has been described. However, the scope of the present invention is not limited to this, and at least a moving lens is used regardless of the application. It can be widely applied to a lens barrel having one lens.
[0029]
【The invention's effect】
As described above, according to the lens barrel of the present invention, the storage portion for storing the biasing means is provided at a position not close to the cam at the front end portion or the rear end portion of the cam ring, and is attached to the storage portion. Since the biasing means is arranged, the total length of the lens barrel can be minimized with respect to the total length of the cam ring. Accordingly, it is possible to achieve a small lens barrel having a shorter overall length than the conventional one.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a lens barrel according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of a cam ring incorporated in the lens barrel shown in FIG. FIG. 4 is a perspective view showing another embodiment of the elastic member. FIG. 5 is a perspective view showing still another embodiment of the elastic member. 7 is a perspective view of a cam ring showing another embodiment of the present invention. FIG. 7 is a perspective view of a cam ring showing still another embodiment of the present invention.
10 ...
18 ...
22 ... Rear
26, 28 ... Straight running
46 ...
50 ... Incision (storage part)
Claims (5)
前記鏡胴本体の内側に配置され、光軸に沿って移動自在な1つ以上の移動レンズ枠と、
前記移動レンズ枠を光軸方向に案内する案内部材と、
前記鏡胴本体の内側又は外側において前記光軸と同方向の回転軸の周りに回動可能に設けられ、その回動に応じて前記移動レンズ枠を光軸方向に移動させるカム溝を有するカム環と、
前記カム環の前端部又は後端部に設けられ、該カム環を前記鏡胴本体に対して前記光軸に沿う一方向に付勢するたわみ部を有する複数の付勢手段と、からなり、
前記付勢手段が配設される一方のカム環端面のうち、当該端面に対して前記カム溝の軌道が最も接近する位置を避けた場所に前記付勢手段を収納する収納部が形成され、
前記収納部に前記付勢手段の前記たわみ部の略全体が収納された状態で前記付勢手段により付勢力が与えられることを特徴とするレンズ鏡胴。A lens barrel body having a cylindrical shape;
One or more movable lens frames disposed inside the lens barrel body and movable along the optical axis;
A guide member for guiding the moving lens frame in the optical axis direction;
A cam having a cam groove that is rotatably provided around a rotation axis in the same direction as the optical axis inside or outside the lens barrel body and moves the moving lens frame in the optical axis direction according to the rotation. Ring,
A plurality of urging means provided at a front end portion or a rear end portion of the cam ring, and having a bending portion that urges the cam ring in one direction along the optical axis with respect to the lens barrel body;
Of the one end face of the cam ring on which the biasing means is disposed, a storage portion for storing the biasing means is formed at a place avoiding a position where the track of the cam groove is closest to the end face,
2. A lens barrel according to claim 1 , wherein a biasing force is applied by the biasing means in a state where substantially the entire deflection portion of the biasing means is stored in the storage portion .
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