JP4329834B2 - カメラ用レンズ鏡筒 - Google Patents

Description

本発明は、ビデオカメラ等のカメラ用レンズ鏡筒に関するものである。

従来より、４群のレンズから成るズームレンズ系及びＣＣＤ等の撮像素子を有するインナーフォーカス方式のカメラ用レンズ鏡筒が知られている。このカメラ用レンズ鏡筒は、前部鏡筒、Ｚ移動枠、中間鏡筒、Ｆ移動枠及び後部鏡筒を備えており、各群のレンズ及び撮像素子は、前部鏡筒、Ｚ移動枠、中間鏡筒、Ｆ移動枠及び後部鏡筒にそれぞれ配設されている。

前部鏡筒、中間鏡筒及び後部鏡筒は、この順で相互に接続固定されている。そして、Ｚ移動枠は、中間鏡筒の内部であって前部鏡筒と中間鏡筒との間で移動可能に配設され、Ｆ移動枠は、中間鏡筒の内部であって後部鏡筒と中間鏡筒との間で移動可能に配設されている。即ち、Ｚ移動枠は、前部鏡筒と中間鏡筒との間に架け渡されているＺガイド軸に係止され、ステッピングモータの駆動によりＺガイド軸に沿って移動制御される。また、Ｆ移動枠も、後部鏡筒と中間鏡筒との間に架け渡されているＦガイド軸に係止され、ステッピングモータの駆動によりＦガイド軸に沿って移動制御される。

このような構成のカメラ用レンズ鏡筒の組立手順は、先ず、Ｚガイド軸の一端を中間鏡筒に設けられているＺガイド軸のＺ軸取付部に圧入すると共に、Ｆガイド軸の一端を中間鏡筒に設けられているＦガイド軸のＦ軸取付部に圧入する。次に、ステッピングモータとＺガイド軸とを連結するための連結ナットをＺ移動枠に係合させ、このＺ移動枠をＺガイド軸の他端から挿入係合させる。そして、Ｚガイド軸の他端を前部鏡筒に設けられているＺガイド軸のＺ軸取付部に圧入し、前部鏡筒と中間鏡筒をネジ止めする。

さらに、ステッピングモータとＦガイド軸とを連結するための連結ナットをＦ移動枠に係合させ、このＦ移動枠をＦガイド軸の他端から挿入係合させる。そして、Ｆガイド軸の他端を後部鏡筒に設けられているＦガイド軸のＦ軸取付部に圧入し、後部鏡筒と中間鏡筒をネジ止めする。最後に、各ステッピングモータと各連結ナットを係合させて、各ステッピングモータを中間鏡筒にネジ止めし、アイリス等を中間鏡筒にネジ止めする。
特開平４−３１０９０５号公報 特開平３−２２３８０５号公報

上述した従来のカメラ用レンズ鏡筒を修理等により分解する場合、上述した組立手順とは逆手順で行う必要がある。ところが、前部鏡筒と中間鏡筒及び後部鏡筒と中間鏡筒を外したときに、Ｚガイド軸及びＦガイド軸の各一端と中間鏡筒のＺ軸取付部及びＦ軸取付部との圧入度合が、Ｚガイド軸及びＦガイド軸の各他端と前部鏡筒及び後部鏡筒のＺ軸取付部及びＦ軸取付部との圧入度合よりも小さいと、Ｚガイド軸及びＦガイド軸が、前部鏡筒側及び後部鏡筒側にそれぞれ付いた状態で、前部鏡筒及び後部鏡筒が外れる場合がある。

このような場合、Ｚ移動枠及びＦ移動枠は、中間鏡筒の内部に取り残されることになり、Ｚ移動枠及びＦ移動枠を中間鏡筒の内部から取出すときに、Ｚ移動枠及びＦ移動枠が中間鏡筒の内壁と干渉して他の部材に損傷を与えるおそれがあった。さらに、再組立時にＺガイド軸及びＦガイド軸を前部鏡筒及び後部鏡筒のＺ軸取付部及びＦ軸取付部から一旦引き抜いて、中間鏡筒のＺ軸取付部及びＦ軸取付部に圧入しなければならず、組立工数が掛るという問題があった。また、Ｚガイド軸及びＦガイド軸がＺ移動枠及びＦ移動枠と共に、前部鏡筒側及び後部鏡筒側にそれぞれ付いた状態で、前部鏡筒及び後部鏡筒が外れた場合は、上記損傷の問題は回避されるが、上記組立工数の問題は依然残ることになる。

本発明は、上述した事情から成されたものであり、分解・組立が容易なカメラ用レンズ鏡筒を提供することを目的とする。

上記目的は、本発明にあっては、レンズを保持した移動枠と、前記移動枠を前記レンズの光軸方向へ移動可能に支持するガイド軸と、前記移動枠を前記ガイド軸に沿って移動させるレンズ駆動手段と、前記移動枠が移動するための所定の領域を内部に有する空間部であって、開口を有する空間部を具えると共に、前記ガイド軸の一端を固定支持する第１の圧入穴を有する第１の鏡筒構成部と、前記空間部の前記開口を閉じるように前記第１の鏡筒構成部に装着されると共に、前記ガイド軸の他端を固定支持する第２の圧入穴を有する第２の鏡筒構成部と、を備え、前記ガイド軸の前記第１の圧入穴側の固定強さを前記第２の圧入穴側の固定強さよりも強くしたことにより達成される。

上記構成によれば、前部鏡筒や後部鏡筒の第２の鏡筒構成部を中間鏡筒の第１の鏡筒構成部から外したときに、各ガイド軸が中間鏡筒側に残るように構成しているので、各移動枠を中間鏡筒の空間部の内部から取出すときに、各移動枠が中間鏡筒の内壁と干渉するようなことはなく、他の部材に損傷を与えることを防止することができる。さらに、再組立時に各ガイド軸を中間鏡筒の各取付部の圧入穴に圧入する必要もないので、組立工数を低減することができる。

以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において、特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。

図１は、本発明のカメラ用レンズ鏡筒の実施形態を示す分解斜視図、図２は、その断面側面図である。このカメラ用レンズ鏡筒１００は、４群のレンズから成るズームレンズ系を有するインナーフォーカス方式のカメラ用レンズ鏡筒であり、光軸Ｉに沿って被写体側より順に正、負、正、正の屈折力の第１群レンズ１１０、第２群レンズ１２０、第３群レンズ１３０、第４群レンズ１４０が配設されており、第４群レンズ１４０の焦点位置に図示しないＣＣＤ等の撮像素子が配置される。

第１群レンズ１１０は、鏡筒内に固定されて被写体の像を合焦する合焦用レンズ群であり、図示の場合は３枚のレンズで構成されている。第２群レンズ１２０は、鏡筒内で光軸Ｉに沿って像面側に移動してワイド端からテレ端への変倍を行うズーム（変倍）用レンズ群であり、図示の場合は３枚のレンズで構成されている。第３群レンズ１３０は、鏡筒内に固定されて変倍に伴う像面変動を補正する補正用レンズ群であり、図示の場合は１枚のレンズで構成されている。第４群レンズ１４０は、鏡筒内で光軸Ｉに沿って移動してピント合わせ（フォーカシング）を行うフォーカス用レンズ群であり、図示の場合は２枚のレンズで構成されている。

このカメラ用レンズ鏡筒１００は、第２の鏡筒構成部の第１の例を示す前部鏡筒１１１、移動枠の第１の例を示すＺ移動枠１２１、第１の鏡筒構成部である中間鏡筒１３１、移動枠の第２の例を示すＦ移動枠１４１及び第２の鏡筒構成部の第２の例を示す後部鏡筒１５１を備えている。前部鏡筒１１１には、第１群レンズ１１０がカシメ等により固定支持されており、この前部鏡筒１１１は、タッピンビス１１２により中間鏡筒１３１の一端面に固定されている。後部鏡筒１５１には、撮像素子を取り付けるための素子取付部１５２が設けられており、タッピンビス１５３により中間鏡筒１３１の他端面に固定されている。

Ｚ移動枠１２１には、第２群レンズ１２０がカシメ等により固定支持されており、このＺ移動枠１２１は、中間鏡筒１３１の一端面側に設けた第１の空間部１３１Ａの内部に移動可能に収納されている。Ｆ移動枠１４１には、第４群レンズ１４０がカシメ等により固定支持されており、このＦ移動枠１４１は、中間鏡筒１３１の他端面側に設けた第２の空間部１３１Ｂの内部に移動可能に収納されている。

即ち、Ｚ移動枠１２１は、前部鏡筒１１１と中間鏡筒１３１にそれぞれ設けられている図３に示すＺ軸取付部１１３、１３３間に平行に架け渡されているガイド軸の第１の例を示す２本のＺガイド軸（第１案内軸）１２４に係止され、第１の例のレンズ駆動手段のステッピングモータ１２２の駆動により連結ナット１２３を介してＺガイド軸１２４に沿って移動制御可能に構成されている。また、Ｆ移動枠１４１も、後部鏡筒１５１と中間鏡筒１３１にそれぞれ設けられている図３に示すＦ軸取付部１５４、１３４間に平行に架け渡されているガイド軸の第２の例を示す２本のＦガイド軸（第２案内軸）１４４に係止され、第２の例のレンズ駆動手段のステッピングモータ１４２の駆動により連結ナット１４３を介してＦガイド軸１４４に沿って移動制御可能に構成されている。

ここで、Ｚガイド軸１２４の両端は、前部鏡筒１１１のＺ軸取付部１１３に設けた第２の圧入穴１１３ａと中間鏡筒１３１のＺ軸取付部１３３に設けた第１の圧入穴１３３ａにそれぞれ圧入されており、Ｆガイド軸１４４の両端も、後部鏡筒１５１のＦ軸取付部１５４に設けた第２の圧入穴１５４ａと中間鏡筒１３１のＦ軸取付部１３４に設けた第１の圧入穴１３４ａにそれぞれ圧入されているが、本発明の特徴的な構成は、Ｚガイド軸１２４の一端と中間鏡筒１３１のＺ軸取付部１３３の第１の圧入穴１３３ａとの圧入度合が、Ｚガイド軸１２４の他端と前部鏡筒１１１のＺ軸取付部１１３の第２の圧入穴１１３ａとの圧入度合より大きくなるように構成されていると共に、Ｆガイド軸１４４の一端と中間鏡筒１３１のＦ軸取付部１３４の第１の圧入穴１３４ａとの圧入度合が、Ｆガイド軸１４４の他端と後部鏡筒１５１のＦ軸取付部１５４の第２の圧入穴１５４ａとの圧入度合より大きくなるように構成されている。

即ち、例えばＺガイド軸１２４の一端と中間鏡筒１３１のＺ軸取付部１３３の第１の圧入穴１３３ａとの圧入度合がしまりばめであって、Ｚガイド軸１２４の他端と前部鏡筒１１１のＺ軸取付部１１３の第２の圧入穴１１３ａとの圧入度合が中間ばめとなるように構成され、Ｆガイド軸１４４の一端と中間鏡筒１３１のＦ軸取付部１３４の第１の圧入穴１３４ａとの圧入度合がしまりばめであって、Ｆガイド軸１４４の他端と後部鏡筒１５１のＦ軸取付部１５４の第２の圧入穴１５４ａとの圧入度合が中間ばめとなるように構成されている。

中間鏡筒１３１には、略中央部に第３群レンズ１３０がカシメ等により固定支持されていると共に、側面にＺ移動枠１２１及びＦ移動枠１４１を移動させるレンズ駆動手段のステッピングモータ１２２、１４２を取り付けるためのモータ取付部１３２ａ、１３２ｂと、アイリス１６０を取り付けるためのアイリス取付部１３２ｃが設けられている。ステッピングモータ１２２、１４２は、モータ取付部１３２ａ、１３２ｂに挿入されてタッピンビス１２５、１４５により固定されている。アイリス１６０は、光軸Ｉと交差するようにアイリス取付部１３２ｃから挿入されてタッピンビス１６１により固定されている。

図４は、Ｚ移動枠１２１とステッピングモータ１２２の連結状態を説明するためのＺ移動枠１２１及び連結ナット１２３の詳細を示す分解斜視図である。このＺ移動枠１２１は、第２群レンズ１２０がはめ込まれるレンズ枠１２１ａの一端に、光軸Ｉ方向に延びるスリーブ部１２１ｂが一体的に設けられ、このスリーブ部１２１ｂから略１８０°隔てたレンズ枠１２１ａの一端に、Ｕ溝部１２１ｃが設けられている。スリーブ部１２１ｂには、Ｚ移動枠１２１とステッピングモータ１２２とを連結するための連結ナット１２３が挿入される溝部１２１ｄが形成されており、さらに溝部１２１ｄの光軸Ｉ方向の両端には、Ｚガイド軸１２４が挿入される一対の軸受部１２１ｅが形成され、溝部１２１ｄの中央には、連結ナット１２３が嵌合されるナット嵌合部１２１ｆが形成されている。

連結ナット１２３は、溝部１２１ｄ内に収納されてＺガイド軸１２４が挿入されるパイプ部１２３ａと、その側面に一体的に形成され、ナット嵌合部１２１ｆに嵌合される突起部１２３ｂ及び図５に示すステッピングモータ１２２のリードスクリュー１２２ａとかみ合って支持するラック部１２３ｃ、ストッパ部１２３ｄ、クランプバネ部１２３ｅを備えている。尚、以上の構成は、Ｆ移動枠１４１及び連結ナット１４３も同一である。

このような構成のカメラ用レンズ鏡筒１００の組立手順は、先ず、２本のＺガイド軸１２４の一端を中間鏡筒１３１に設けられているＺ軸取付部１３３の第１の圧入穴１３３ａに圧入すると共に、２本のＦガイド軸１４４の一端を中間鏡筒１３１に設けられているＦ軸取付部１３４の第１の圧入穴１３４ａに圧入する。次に、連結ナット１２３をＺ移動枠１２１に係合させる。即ち、連結ナット１２３のパイプ部１２３ａをＺ移動枠１２１の溝部１２１ｄ内に挿入し、連結ナット１２３の突起部１２３ｂをＺ移動枠１２１のナット嵌合部１２１ｆに嵌合する。

このＺ移動枠１２１の軸受部１２１ｅ内及び連結ナット１２３のパイプ部１２３ａ内に一方のＺガイド軸１２４の他端を挿入・貫通させると共に、Ｚ移動枠１２１のＵ溝部１２１ｃ内に他方のＺガイド軸１２４の他端を挿入・貫通させ、Ｚ移動枠１２１を中間鏡筒１３１の一端面側の第１の空間部１３１Ａの内部に収納する。そして、各Ｚガイド軸１２４の他端を前部鏡筒１１１に設けられているＺ軸取付部１１３の第２の圧入穴１１３ａに圧入し、前部鏡筒１１１と中間鏡筒１３１をタッピンビス１１２によりネジ止めする。これにより、Ｚ移動枠１２１は、中間鏡筒１３１の一端面側の第１の空間部１３１Ａの内部にて、各Ｚガイド軸１２４をガイドにして光軸Ｉ方向に移動可能となる。

同様に、連結ナット１４３をＦ移動枠１４１に係合させ、このＦ移動枠１４１にＦガイド軸１４４の他端を挿入・貫通させ、Ｆ移動枠１４１を中間鏡筒１３１の他端面側の第２の空間部１３１Ｂの内部に収納する。そして、各Ｆガイド軸１４４の他端を後部鏡筒１５１に設けられているＦ軸取付部１５４の第２の圧入穴１５４ａに圧入し、後部鏡筒１５１と中間鏡筒１３１をタッピンビス１５３によりネジ止めする。これにより、Ｆガイド軸１４４は、中間鏡筒１３１の他端面側の第２の空間部１３１Ｂの内部にて、各Ｆガイド軸１４４をガイドにして光軸Ｉ方向に移動可能となる。

次に、ステッピングモータ１２２を中間鏡筒１３１のモータ取付部１３２ａに収納して、ステッピングモータ１２２のリードスクリュー１２２ａを連結ナット１２３のラック部１２３ｃとストッパ部１２３ｄ及びクランプバネ部１２３ｅとの間に形成される溝内にはめ込み、ステッピングモータ１２２をタッピンビス１２５により中間鏡筒１３１にネジ止めする。これにより、ステッピングモータ１２２のリードスクリュー１２２ａは、連結ナット１２３のクランプバネ部１２３ｅにより付勢されてラック部１２３ｃとかみ合うことになる。

同様に、ステッピングモータ１４２も中間鏡筒１３１のモータ取付部１３２ｂに収納してタッピンビス１４５により中間鏡筒１３１にネジ止めする。これにより、ステッピングモータ１４２のリードスクリュー１４２ａも、連結ナット１４３のラック部１４３ｃとかみ合うことになる。そして、アイリス１６０を光軸Ｉと交差するように中間鏡筒１３１のアイリス取付部１３２ｃから挿入してタッピンビス１６１により中間鏡筒１３１にネジ止めする。

以上のようにして組立てられたカメラ用レンズ鏡筒１００の図５に示す各ステッピングモータ１２２、１４２の端子部１２２ｂ、１４２ｂに図示しない駆動回路から駆動電流が通電されると、各ステッピングモータ１２２、１４２のリードスクリュー１２２ａ、１２２ａが回転する。この回転運動は、連結ナット１２３、１４３のラック部１２３ｃ、１４３ｃで直線運動に変換されてＺ移動枠１２１、Ｆ移動枠１４１に伝達される。従って、Ｚ移動枠１２１及びＦ移動枠１４１は、中間鏡筒１３１の一端面側の第１の空間部１３１Ａの内部及び他端面側の第２の空間部１３１Ｂの内部にて、Ｚガイド軸１２４及びＦガイド軸１４４に沿って光軸Ｉ方向に移動する。

そして、カメラ用レンズ鏡筒１００を修理等により分解する場合、前部鏡筒１１１と中間鏡筒１３１及び後部鏡筒１５１と中間鏡筒１３１を外したときに、Ｚガイド軸１２４及びＦガイド軸１４４の各一端と中間鏡筒１３１のＺ軸取付部１３３の第１の圧入穴１３３ａ及びＦ軸取付部１３４の第１の圧入穴１３４ａとの圧入度合が、Ｚガイド軸１２４及びＦガイド軸１４４の各他端と前部鏡筒１１１及び後部鏡筒１５１のＺ軸取付部１１３の第２の圧入穴１１３ａ及びＦ軸取付部１５４の第２の圧入穴１５４ａとの圧入度合よりも大きいので、Ｚガイド軸１２４及びＦガイド軸１４４はＺ移動枠１２１及びＦ移動枠１４１と共に、常に中間鏡筒１３１側にそれぞれ付いた状態で、前部鏡筒１１１及び後部鏡筒１５１が外れることになる。

従って、上述した組立手順とは逆手順で行うことができるので、Ｚ移動枠１２１及びＦ移動枠１４１を中間鏡筒１３１の第１の空間部１３１Ａの内部及び第２の空間部１３１Ｂの内部から取出すときに、Ｚ移動枠１２１及びＦ移動枠１４１が中間鏡筒１３１の内壁と干渉するようなことはなく、他の部材に損傷を与えることを防止することができる。さらに、再組立時にＺガイド軸１２４及びＦガイド軸１４４を前部鏡筒１１１及び後部鏡筒１５１のＺ軸取付部１１３及びＦ軸取付部１５４から一旦引き抜く必要もなくなるので、組立工数を大幅に低減させることができる。

以上のように、本発明によれば、分解・組立が容易となり、分解時における部品損傷や組立工数を低減してコストダウンを図ることが可能となる。

本発明のカメラ用レンズ鏡筒の実施形態を示す分解斜視図。 図１のカメラ用レンズ鏡筒の断面側面図。 図１のカメラ用レンズ鏡筒の特徴的な部分を示す一部断面側面図。 図１のカメラ用レンズ鏡筒の移動枠の詳細を示す斜視図。 図４のカメラ用レンズ鏡筒の移動枠に取り付けられるモータを示す斜視図。

符号の説明

１００‥カメラ用レンズ鏡筒、 １１０‥第１群レンズ、 １１１‥前部鏡筒（第２の鏡筒構成部）、 １１３，１３３‥Ｚ軸取付部、 １１３ａ，１５４ａ‥第２の圧入穴、 １２０‥第２群レンズ、 １２１‥Ｚ移動枠（移動枠）、 １２２，１４５‥ステッピングモータ、 １２３，１４３‥連結ナット、 １２４‥Ｚガイド軸（ガイド軸）、 １３０‥第３群レンズ、 １３１‥中間鏡筒（第１の鏡筒構成部）、 １３１Ａ、１３１Ｂ‥空間部、 １３３ａ，１３４ａ‥第１の圧入穴、 １３４，１５４‥Ｆ軸取付部、 １４０‥第４群レンズ、 １４１‥Ｆ移動枠（移動枠）、 １４４‥Ｆガイド軸（ガイド軸）、 １５１‥後部鏡筒（第２の鏡筒構成部）、 １５２‥素子取付部、 １６０‥アイリス

Claims (1)

1. レンズを保持した移動枠と、
   前記移動枠を前記レンズの光軸方向へ移動可能に支持するガイド軸と、
   前記移動枠を前記ガイド軸に沿って移動させるレンズ駆動手段と、
   前記移動枠が移動するための所定の領域を内部に有する空間部であって、開口を有する空間部を具えると共に、前記ガイド軸の一端を固定支持する第１の圧入穴を有する第１の鏡筒構成部と、
   前記空間部の前記開口を閉じるように前記第１の鏡筒構成部に装着されると共に、前記ガイド軸の他端を固定支持する第２の圧入穴を有する第２の鏡筒構成部と、を備え、
   前記ガイド軸の前記第１の圧入穴側の固定強さを前記第２の圧入穴側の固定強さよりも強くした
   ことを特徴とするカメラ用レンズ鏡筒。

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