JP4203148B2 - レンズ鏡筒 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はシステムカメラ、特に一眼レフカメラの交換レンズの鏡筒に関し、さらに詳しくは手動距離調整が可能なＡＦ一眼レフカメラのレンズ鏡筒に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＦ一眼レフにおいて、ボデー内モータ式及びレンズ内モーター式ＡＦ専用交換レンズの手動距離調整機構では手動によるクラッチ機構を設置し、駆動モーターの連動系と手動連動系を切り換える方法が一般的である。しかし使用時において、切り換え操作の煩わしさや、撮影のタイミングなどから、問題があった。また駆動モータが超音波モータの場合、連動系が結合したまま無理矢理、手で距離環を回した場合、手動力がモータ側に逆伝達し、超音波モータの圧接状態を保っているローターとステータが摺動し、特性を損ねる危険性があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
これらの操作性の不満や危険性を除くには、モータ駆動時には正規にモータ駆動力が距離調整筒に伝動しモータによる自動距離調整が可能である一方、手動距離調整筒から手動調整した場合、切り替え操作なしで距離調整が可能であると同時に、手動側からの動力がモータ側に伝わらない構造の動力伝達機構を有するレンズ鏡筒が望まれていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような課題を解決するため、モータ駆動によって撮影光学系の移動レンズを光軸方向に移動させて焦点調整を可能にする距離調整筒に対し、手動調整筒から分離した自動調整筒を設け、通常のモータ駆動による焦点調整では自動調整筒と手動調整筒は一体で回動し、距離調整筒を移動することが可能である一方、手動調整筒に手動による操作力が加わった時、その操作の初段で、モータからの連結を分断し、その後は自動調整筒と手動調整筒が一体で距離調整筒を移動できるよう機能するクラッチ機構を設置して解決を図った。
【０００５】
【発明の実施の形態】
通常はクラッチ機構の内部では駆動側と従動側がロック状態にあり、自動焦点動作時、距離調整筒はモータからの回転動力を得て、自動的に焦点調整動作が行えるよう連結系が確立されている。一方、手動操作動力が手動調整筒に加わった場合、その手動力でクラッチ機構内のロックを解除するように働き、連結系を切断するため、従動側が主動側に対して、滑動空転しモータ側に伝動しない構造になっている。
【０００６】
【実施例】
以下、図面等を参照して本発明の最も良好な実施形態を説明する。
【０００７】
図１は本発明のレンズ鏡筒に採用しているのクラッチ機構の概略斜視図であり、図２はその動作説明図である。図３は本発明のクラッチ機構を搭載する鏡筒断面図で、レンズ内モータ式の実施例を示している。図において同じ部材は同じ符号で示す。
【０００８】
図３の鏡筒断面図において、光軸Ｌ０を中心に前部レンズ群Ｌ１と後部レンズ群Ｌ２が有り、レンズ群Ｌ２に対してレンズ群Ｌ１を直進移動せしめることにより、焦点調整が可能なレンズ鏡胴の例を示している。
【０００９】
前部レンズ群Ｌ１は保持枠１に、後部レンズ群Ｌ２は保持枠２で保持されていて、レンズ群Ｌ１の保持枠１が固定されている距離調整筒５のヘリコイド部５ａと移動筒４のヘリコイド部４ａが噛み合っていて、固定筒３に対して移動筒４と距離調整筒５は一体で直進移動出来るようになっている。また、距離調整筒５の上に自動調整筒６があり、内側直進キー溝６ａに距離調整筒５のキー５ｂがはまっているため、自動調整筒６の回転を距離調整筒５に伝えることができ、移動筒４と距離調整筒５の相対角度の変化により、移動筒４に対する距離調整筒５および、保持枠１のレンズ群Ｌ１の直進位置が変化し、本鏡筒の焦点調整が可能となっている。
【００１０】
さらに自動調整筒６に対し回動可能な手動調整筒７が自動調整筒６に嵌合していて、手動操作可能なようにレンズ本体の一番外周位置に設置されている。
【００１１】
一方、モータ９からの動力はモータ軸のピニオン９ａから減速歯車列９ｂ、９ｃ、９ｄを通し、ピニオン９ｅはクラッチ機構１０の駆動側に接続し、クラッチ機構１０の出力側から出る中心の従動軸１１は従動ピニオン１１ａが固定されていて、自動調整筒６の内歯歯車６ｂと噛み合い、クラッチ機構１０の従動軸１１と同心の外周軸である結続解除軸１２には従動軸１１が貫通する解除ピニオン１２ａが固定されていて、手動調整筒７の内歯歯車７ａと噛み合っている。
【００１２】
図３のレンズ鏡筒の構成において、モータ駆動時の自動焦点調整作動ではクラッチ機構１０内部では従動側は駆動側に対し結合していて、駆動力を従動軸１１から従動ピニオン１１ａに伝え噛み合っている自動調整筒６の内歯歯車６ｂによって、自動調整筒６を回動し、距離調整筒５を直進移動させて焦点調整が可能となるモータ駆動の自動焦点調整作動状態に対し、手動調整筒７に手動操作力が加えられると手動調整筒７の内歯歯車７ａを通して解除ピニオン１２ａから結続解除軸１２を回動せしめ、クラッチ機構１０の内部で駆動側と従動側の結続を解除し、同時に手動で従動軸１１が回動でき、自動調整筒６の手動による回動で距離調整筒５を移動させるこどができるようになるが、このクラッチ機構１０の構造と動作について以下詳述する。
【００１３】
図１はこのクラッチ機構１０の概略斜視図でモータから得られる駆動力は減速機構を経て、ピニオン９ｅに伝えられるがこのピニオン９ｅは駆動側のクラッチギヤー１４と噛み合っている。クラッチギヤー１４は円筒状でその内側には回動可能なカム１７があり、その形状はクラッチギヤー１４の内壁に対してクサビ状空隙ができるよう１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄの傾斜面を構成していて、カム１７の傾斜面１７ａと反対傾斜面１７ｄ及びバネ受けとピンの植設部になっている突起部１７ｅ対して、傾斜面１７ｂ、１７ｃ及び突起部１７ｆが左右対称形状になっている。
【００１４】
カム１７の四つの傾斜面１７ａ、ｂ、ｃ、ｄとクラッチギヤー１４の内筒面１４ａに対して出来る四つのクサビ状空間にそれぞれコロ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄを入れ、カム１７の突起部１７ｅ、１７ｆに一端を当てつけたバネ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄでそれぞれのカムの傾斜面とクラッチギヤー１４の内筒面１４ａの間にそれぞれのコロ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄを押し込むよう圧力をかけている。
【００１５】
クラッチギヤー１４と同軸で内筒面１４ａを覆う位置に十字形盤２２が在り、その十字形盤２２の中心には先端に解除ピニオン１２ａを設置した結続解除軸１２が固定されていて、更にその結続解除軸１２の中心にはカム１７の従動軸１１が貫通し、その軸の先端に従動ピニオン１１ａが固定されている。
【００１６】
十字形盤２２の縦２２ｂと２２ｄには一方の解除ピン１９ａと他方の解除ピン１９ｂがそれぞれクラッチギヤー１４の内側に向かって植設されていて、解除ピン１９ａはコロ１５ａとコロ１５ｂの間の間隙に、解除ピン１９ｂはコロ１５ｃとコロ１５ｄの間の間隙に挿入している。
【００１７】
カム１７の突起部１７ｅと１７ｆには一方のカムピン２０ａと他方のカムピン２０ｂが上方向に植設されていて、カムピン２０ａは十字形盤２２の横突出のＵ字形捕手部２２ａに、カムピン２０ｂは他のＵ字形捕手部２２ｃに捕捉されているが、十字形盤２２のＵ字形捕手部２２ａと２２ｃのＵ字形状はカムピン２０ａ及び２０ｂに対して若干の遊びを持たせてある。
【００１８】
次にクラッチギヤー１４と内部に設置するカム１７、コロ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、バネ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、結続解除ピン１９ａ、１９ｂ、カムピン２０と従動軸１１、解除軸１２で構成するクラッチ機構１０の動作を図２によって詳しく説明すると、自動焦点動作時のモータによる焦点調整の場合、調整のためのモータ回転は左右どちらかの回転であるが、どちらの回転でも対応していなければならないことから左回転の場合と右回転の場合を別々に説明することにする。
【００１９】
図２の（I）は本クラッチ機構の平面図で、いまモータからの駆動回転がピニオン９ｅに右回転で伝わる場合を考えてみると、噛み合っているクラッチギヤー１４は図（II）の矢印で示すように反時計方向（ＣＣＷ）に回転しようとするが、カム１７の傾斜面１７ａ及び傾斜面１７ｃとクラッチギヤー１４の内筒面１４ａの間のコロ１５ａとコロ１５ｃが内筒面の左回転に合わせて転がろうとし、クサビ状間隙に食い込む形となり、クラッチギヤー１４とカム１７は結合状態で反時計方向に回転することとなり、カム１７から従動軸１１を通して従動ピニオン１１ａに伝えることができ、同時にコロ１５ａと１５ｃは十字形盤２２に植設されているの解除ピン１９ａと１９ｂの側面を回転方向に押すため十字形盤２２及びその軸１２から解除ピニオン１２ａも同一反時計方向に一緒に回転する。
【００２０】
次にモータからの駆動回転がピニオン９ｅに左回転で伝わる場合を考えてみると図２の（III）に示すようにクラッチギヤー１４は矢印方向の時計方向回転（ＣＷ）になるためその内筒面１４ａの右移動によってコロ１５ｂ及び１５ｄはカム傾斜面１７ｂ及び１７ｄを矢印方向にクサビ状間隙の狭くなる方向に転がろうとするため、反時計回転の場合と同様にクラッチギヤー１４とカム１７はしっかりロックされた状態となり、カム１７の従動軸１１を通して従動ピニオン１１ａを時計方向に回転し動力を伝えることができるが、この方向の回転も同様に、解除ピン１９ａと１９ｂもコロ１５ｂ及び１５ｄに押されて一体で回転し、結続解除軸１２及び解除ピニオン１２ａも従動軸１１及び従動ピニオン１１ａと一緒に時計方向に回転して行くことになる。
【００２１】
以上説明のように通常はクラッチ機構１０の内部のクラッチギヤー１４とカム１７は結合状態にあり、モータ９からの動力が得られた時は左右回転共に従動ピニオン１１ａに伝えられ、図３にある自動調整筒６を回動することにより、距離調整筒５を光軸に沿って直進移動でき、焦点調整が可能となるが、この時は解除ピニオン１２ａも一緒に回転するため自動調整筒６の回動に会わせて、手動調整筒７も自動調整筒６と一体で従動することになる。
【００２２】
次に手動調整筒７に手動力が加わった場合を考えると、手動力は手動調整筒７の内歯歯車７ａから解除ピニオン１２ａ、結続解除軸１２を通して、クラッチ機構１０へ逆伝達し、十字形盤２２を回そうとするが、今図２の（IV）に示すように矢印の右方向回転が加わった場合、十字形盤２２の解除ピン１９ａと１９ｂが右に移動し、コロ１５ａと１５ｃの左側面に当たり、コロ１５ａはバネ１６ａ、コロ１５ｃはバネ１６ｃに逆らって押して行くことになり、カム１７の傾斜面１７ａ及び１７ｃを右に移動するためコロ１５ａ及び１５ｃは傾斜面１７ａ及び１７ｃに対して微少間隙δ１が生じ、カム１７の他方傾斜面１７ｂ、１７ｄに在るコロ１５ｂ及び１５ｄに対してはカム１７の右方向回転では離れる方向の移動のため、大きい抵抗は無く移動でき、解除ピン１９ａ、１９ｂを更に右回転で押し続けると十字形盤２２のＵ字形捕手部２２ａと２２ｃ左側面でカム１７のカムピン２０ａ及び２０ｂを右側に押し、カム１７はクラッチギヤー１４の内筒面をコロ１５と共に滑動することになり、モータ側へ伝わらない。
【００２３】
次に手動調整筒７に上記と反対方向の手動力を加えて距離調整を行った場合、図２の（V）に示す矢印のように左回転となるが今度は十字形盤２２の解除ピン１９ａ及び１９ｂは左側のコロ１５ｂ及び１５ｄを押し、バネ１６ｂ及び１６ｄに逆らってコロ１５ｂ及び１５ｄが左に移動することによりカム１７の傾斜面１７ｂ及び１７ｄに対し微少間隙δ２が生じ、左回転ロックが解除される一方、カム１７の反対傾斜面１７ａ及び１７ｃはカム１７の左回転ではコロ１５ａ及び１５ｃに対しては離れる方向の移動のため、カム１７は前記の右回転同様左回転でも大きい抵抗無くクラッチギヤー１４の内筒面１４ａ面をコロ１５ａ，１５ｂと共に滑動して、モータ側に伝わらない。
【００２４】
以上説明のように手動調整筒７の手動による左右回転に対して解除ピニオン１２ａから結続解除軸１２及び十字形盤２２を通し、クラッチギヤー１４の内筒面を滑動するカム１７から従動軸１１と従動ピニオン１１ａの回転によって自動調整筒６を回動せしめ、距離調整筒５を光軸に沿って移動させることが可能となる。
【００２５】
このようにモータ駆動時にはモータ９の正逆回転を問わずレンズの焦点調整のための動力が忠実に距離調整筒５まで伝達できる一方、手動調整時の手動力はモータ側に伝わらないよう遮断でき、軽快な手動調整が可能となることと、モータ作動による自動焦点調整中の手動調整筒７の移動に対して、手などによって外力が加わり、その作動を拘束した場合、モータから得られるクラッチギヤー１４の回転トルクがその内筒にあるコロ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄがこれに接する解除ピン１９ａ、１９ｂによって相対的にバネ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄに抗して移動した場合、カム１７がクラッチギヤー１４の内筒面１４を滑り、クラッチギヤー１４が空転して動力が伝わらず、自動調整筒６はその位置でストップした状態になるがモータ９に対しては過負荷にならない特長がある。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の構成によれば、ＡＦレンズのマニュアル調整において特別な切り替え手段を設けずに常時調整が可能な安価で、品質の高いＡＦレンズ鏡筒が提供出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のクラッチ機構の概略斜視図である。
【図２】実施例のクラッチ機構の動作説明図である。
【図３】実施例の鏡筒断面図である。
【符号の説明】
１ 保持枠
２ 保持枠
３ 固定筒
４ 移動筒
５ 距離調整筒
６ 自動調整筒
７ 手動調整筒
９ モータ
１０ クラッチ機構
１１ 従動軸
１２ 結続解除軸
１４ クラッチギヤー
１５ａ、ｂ、ｃ、ｄ コロ
１５ａ、ｂ、ｃ、ｄ クラッチバネ
１７ カム
１９ａ、ｂ 解除ピン
２０ａ、ｂ カムピン
２２ 十字形盤

Claims (1)

1. モータの駆動によって撮影光学系の少なくとも一部の移動レンズを光軸方向に移動させて焦点調整を可能にする距離調整筒に対し該モータによって光軸を中心とした円周方向回転で移動させる自動調整筒と手動回転で移動させる手動調整筒を有するレンズ鏡筒において、
   前記モータから前記距離調整筒までの駆動連結系の中間に、
   駆動側に接続する連動部材は円筒であって、該円筒の内側中心に前記自動調整筒に接続する従動軸を固設する左右方向の傾斜面を有するカム盤が挿設されていて、該カム盤と該円筒の内壁との間に出来るくさび状間隙にコロ又はボールを左右から圧接状態に挿入せしめて、該円筒と該カム盤間を常時ロック状態に保ち、該モータの左右回転を該距離調整筒に伝動可能であり、
   前記手動調整筒は該従動軸に遊挿した同心軸状の結続解除軸に連動し、該結続解除軸の先端は平行に解除ピンが固設されていて、該解除ピンは該カム盤の左右方向の傾斜面の頂点にあり、該円筒の内壁との間に圧接している左右の該コロ又はボールの間隙に挿入された構造で、該手動調整筒に連動して該結続解除軸を回動させることによって該解除ピンが該コロ又はボールを押退させ、該円筒と該カム盤間のロックを解除した状態での該従動軸の回動で、焦点の手動調整を可能にしたクラッチ機構を設置したことを特徴とするレンズ鏡筒。

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