JP4524507B2 - ズームレンズ鏡胴 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ズームレンズ鏡胴に関し、詳しくは、多段ズームレンズ鏡胴に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば図１〜図３の各図（ａ）に示したように、固定筒１から出没するズームレンズ鏡胴は、固定筒１の内側に、バヨネット結合などにより相対回転自在かつ光軸方向には一体的に移動する外筒２，４，５および内筒３，６，７が配置されている。そして、最先端のレンズ群Ｋ１は最先端の筒５又は７に保持され、他のレンズ群は、それ以外の筒４，６に保持されるのが、一般的な構成であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような従来の構成では、ズームレンズ鏡胴を一層小型化することが困難である。
【０００４】
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、一層小型化することが可能なズームレンズ鏡胴を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下の構成のレンズ鏡胴を提供する。
【０００６】
レンズ鏡胴は、光軸方向の伸縮に伴ない、その内部に配置された複数のレンズ群の光軸方向相対距離が変化する多段タイプのものである。ズームレンズ鏡胴は、第１内筒と、第１外筒と、レンズ保持部材とを備える。上記第１内筒は、最先端側の上記レンズ群をその先端側に保持し、その筒壁を貫通するカム穴を有する。上記第１筒は、上記第１内筒の外側に、相対回転自在かつ光軸方向には上記第１内筒と一体的に移動するように配置され、その内面に上記カム穴に対応するカム溝を有する。上記レンズ保持部材は、上記カム穴およびカム溝に係合するカムフォロアーを有し、他のレンズ群を上記第１内筒より径方向内側に保持する。
【０００７】
上記構成において、カムフォロアーは第１内筒カム穴と第１外筒のカム溝に係合するので、第１内筒および第１外筒が相対回転すると、カムフォロアーは第１内筒および第１外筒に対して光軸方向に相対移動し、レンズ群はズーム駆動される。一般には、第１内筒および第１外筒のいずれか一方を回転し、他方の回転を規制することでズーム駆動するが、両方を異なる回転量で回転してズーム駆動することも可能である。また、一般には、カム穴およびカム溝のいずれか一方を光軸と平行な直線状に、他方を略螺旋状に形成するが、これに限るものではなく、例えば、両方を略螺旋形状に形成してもよい。
【０００８】
上記構成によれば、最先端側のレンズ群を保持する第１内筒および第１外筒により、他のレンズ群をも保持しているので、レンズ鏡胴短縮時の全長を短くすることが可能である。例えば、図１〜図３の各図（ａ）に示した従来例のレンズ鏡胴では、第１外筒５で最先端のレンズ群Ｋ１を保持し、他のレンズ群Ｋ２を第２外筒４および第２内筒６で保持・駆動するため、第２内筒６を短くすることができない。これに対し、本発明を適用した場合、図１〜図３の各図（ｂ）に示したように、他のレンズ群Ｋ２を第１外筒８６および第１内筒８６ａにより保持・駆動するので、第２内筒８５の長さは第１内筒８６ａに係合すれば十分であり、従来例（ａ）に比べ第２外筒８４および第２内筒８５を短くできる。したがって、図３に示すように、レンズ鏡胴沈胴時の光軸方向寸法は、従来例（ａ）に比べてＸだけ短くすることができる。
【０００９】
また、他のレンズ群をズーム駆動するためのカム溝は、ズーム駆動時にあまり力が作用しない第１外筒に形成し、ズーム駆動時に相対的に大きな力がかかる第１内筒および第１外筒以外の筒（例えば第２外筒）に形成する必要がないので、その第１内筒および第１外筒以外の筒の厚さを小さくすることができ、レンズ鏡胴の径方向の寸法も小さくすることができる。
【００１０】
したがって、ズームレンズ鏡胴を一層小型化することが可能である。
【００１１】
好ましくは、上記第１外筒の外側に第２外筒が配置される。該第２外筒は、その内周面に、螺旋状の突条と、該突条の高さ方向中間位置まで切除され光軸方向に延在する直進ガイド溝とを有する。上記第１外筒は、その外周後端部に、上記直進ガイド溝に係合する直進係合部を有する。上記第１内筒は、その外周後端部に、上記突条に係合し光軸方向に見たとき上記直進ガイド溝を覆う螺旋状の突起部を有する。
【００１２】
上記構成において、第１外筒と第２外筒との間の隙間から入った光は、第２外筒の突条と第１内筒の突起部との光軸方向の重なりにより遮るようにすることができる。直進ガイド溝は、突条よりも浅いので、光軸方向から見たとき突起部が直進ガイド溝を覆うようにすることができ、これにより、直進ガイド溝から光が入り込まないようにすることができる。従来は、第２外筒の内周面に突条より径方向外側に他のレンズ群を保持・駆動するためのカム溝を形成していたため、突状と係合部が重なってもカム溝から外部の光が入り込み、特別な遮光部材が必要であったが、本発明の上記構成によれば、簡単な構成で、第１外筒と第２外筒との間を遮光することができる。
【００１３】
上記各構成において、好ましくは、上記第１外筒の外側に第２外筒が配置され、該第２外筒の内側に第２内筒が配置される。上記第１内筒は、その筒壁がその後端側から光軸方向に櫛歯状に切り欠かれる。上記第２内筒は、その筒壁がその先端側から光軸方向に櫛歯状に切り欠かれる。上記第１および第２内筒は、それぞれの櫛歯状筒壁が互いに係合し、一体的に回転するとともに光軸方向には相対移動自在である。
【００１４】
上記構成によれば、上記第１および第２内筒の筒壁を径方向に同じ位置に配置することができるので、レンズ鏡胴の外径寸法を小型化することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図４は、レンズ鏡胴の分解斜視図、図５〜図８は断面図である。図５および図６は、望遠側（長焦点側）端状態、図７は広角側（短焦点側）端状態、図８は沈胴状態を示す。
【００１６】
固定筒１０からは、３段の筒対が出没する。各筒対は、ヘリコイド結合する外筒と内筒とからなり、外筒と内筒とは相対回転するが、光軸方向には一体的に移動するようになっている。
【００１７】
すなわち、図４〜図８に示すように、先端すなわち被写体側から順に、カム環４０とレンズ保持筒４４からなる第１筒対、回転筒３０と直進筒３４とからなる第２筒対、ズーム駆動環２０と直進リード筒２４とからなる第３筒対が、固定筒１０から繰り出す。各段の外筒、すなわち、カム環４０、回転筒３０およびズーム駆動環２０は、互いに光軸方向移動自在に係合し、一体的に回転しながら光軸方向に伸縮するようになっている。一方、内筒、すなわち、レンズ保持筒４４、直進筒３４および直進リード筒２４は、互いに光軸方向移動自在に係合し、回転することなく光軸方向に伸縮するようになっている。なお、固定筒１０に対して内筒が回転し、外筒は回転しないように構成することも可能である。また、内筒と外筒がともに回転するが、それらの回転量が異なるように構成することも可能である。
【００１８】
さらに詳しく説明すると、固定筒１０は、カメラのボディ（図示せず）に固定され、中空穴を有する。中空穴内周面には、螺旋状のヘリコイド１０ａが間欠的に突設されている。また、光軸方向に延在する直進案内部１０ｂが形成されている。固定筒１０には、中空穴に沿って駆動歯車支持部１０ｃが設けられ、図６に示すように、駆動歯車１２を回転自在に支持するようになっている。駆動歯車１２は、中空穴に沿って配置され、その一部が中空穴に入り込む細長い歯車であり、不図示のモータにより回転される。
【００１９】
固定筒１０の内側には、図４に示すように、ズーム駆動環２０が配置される。
ズーム駆動環２０の外周後端のフランジ部には、外歯車２０ｂと、螺旋状の係合溝２０ａとが形成されている。外歯車２０ｂは、固定筒１０に沿って配置された駆動歯車１２と噛合し、回転駆動されるようになっている。係合溝２０ａは、固定筒１０のヘリコイド１０ａに係合する。ズーム駆動環２０は、駆動歯車１２により矢印９１のように回転駆動されると、固定筒１０とのヘリコイド結合により、矢印９０ａで示したように固定筒１０に対して光軸方向に移動する。ズーム駆動環２０の内周面には、光軸方向に延在する直進案内溝２０ｃが形成されている。
【００２０】
ズーム駆動環２０の内側には、図４に示すように、ズーム駆動環２０の後端部とバヨネット結合する直進リード筒２４が配置される。直進リード筒２４の外周後端部には、外径方向に突出する直進案内部２４ａが形成され、固定筒１０の直進案内部１０ｂと係合するようになっている。したがって、ズーム駆動環２０が矢印９０ａ，９１で示すように回転しながら光軸方向に移動すると、直進リード筒２４は、矢印９０ｂで示すように回転することなく光軸方向に、ズーム駆動環２０と一体的に移動する。直進リード筒２４には、その筒壁を貫通する螺旋状の係合穴２４ｂと、シャッターとボディとの間を電気的に接続するフレキシブルケーブルを通すための穴２４ｃが形成されている。直進リード筒２４の内周面には、螺旋状のヘリコイド２４ｄが形成されている。また、このヘリコイド２４ｄを中間高さまで切り欠き、光軸方向に延在した直進案内溝２４ｅが形成されている。
【００２１】
直進リード筒２４の内側には、回転筒３０が配置される。回転筒３０の外周後端のフランジ部にはヘリコイド３０ｃが形成され、直進リード筒２４のヘリコイド２４ｄと係合するようになっている。また、一部のヘリコイド３０ｃには、径方向外側に突出する突起３０ｄが形成され、直進リード筒２４の係合穴２４ｂを貫通して、ズーム駆動環２０の直進案内溝２０ｃに係合するようになっている。したがって、ズーム駆動環２０と直進リード筒２４の相対回転により、回転筒３０は、矢印９３で示すようにズーム駆動環２０と一体的に回転しながら、矢印９２ａで示すように光軸方向に移動する。回転筒３０の内周面には、螺旋状のヘリコイド３０ｂが形成されている。また、このヘリコイド３０ｂを中間高さまで切り欠き、光軸方向に延在するた直進案内溝３０ａが形成されている。
【００２２】
回転筒３０の内側には、回転筒３０の後端部とバヨネット結合する直進筒３４が配置される。直進筒３４は、リング状の後端部と、この後端部からは光軸方向先端側に向けて櫛歯状に突設された３つの係合片３４ｂとからなる。リング状の後端部には、径方向外側に突出する係合突起３４ａが形成され、直進リード筒２４の直進案内溝２４ｅに係合し、直進筒３４が直進リード筒２４に対して回転することなく、光軸方向に移動するようになっている。
【００２３】
回転筒３０と直進筒３４の係合片３４ｂとの間には、カム環４０が配置される。カム環４０の外周後端部には突起４０ａが形成され、回転筒３０の直進案内溝３０ａに係合するようになっている。カム環４０の内周面には、カム溝４１が形成されている。このカム溝４１は、複数のズーム駆動領域４１ａとフォーカス駆動領域４１ｂとが交互に配置されてなる。
【００２４】
カム環４０の内側には、カム環４０の後端部とバヨネット結合するレンズ保持筒４４が配置される。レンズ保持筒４０は、その外周後端のフランジ部にヘリコイド４４ａが形成され、回転筒３０のヘリコイド３０ｂと係合するようになっている。
【００２５】
前述したように、回転筒３０のヘリコイド３０ｂの一部は切除され、直進溝３０ａが形成されているが、図９に示すように、この直進溝３０ａは、レンズ保持筒４４のヘリコイド４４ａにより光軸方向に覆われている。これにより、直進ガイド溝３０ａから光が入り込まないので、特別な遮光部材が不用であり、簡単な構成で、カム環４０と回転筒３０の間を遮光することができる。
【００２６】
レンズ保持筒４４の筒壁は、その後端側から切り欠かれた直進案内穴４４ｂが形成され、直進筒３４の係合片３４ｂが係合し、レンズ保持筒４４は、直進筒３４に対して回転することなく、光軸方向に移動するようになっている。したがって、回転筒３０と直進リード筒２４の相対回転により、カム環４０は、矢印９５で示すように回転筒３０と一体的に回転しながら、矢印９４ａで示すように光軸方向に移動する。このとき、レンズ保持筒４４は、矢印９４ｂで示すように、回転することなく、カム環４０と一体的に光軸方向に移動する。また、レンズ保持筒４４は、光軸方向に延在し筒壁を貫通する３つのカム穴４４ｄと、筒壁を延在する所定形状のカム溝４４ｅとが形成されている。
【００２７】
レンズ保持筒４４内には、その先端側に第１レンズ群Ｇ１が固定され、その後端側に第３レンズ群Ｇ３が固定され、その中間位置に第２レンズ群Ｇ２およびシャッターユニット４８が光軸方向移動自在に配置される。シャッターユニット４８は、第２レンズ群Ｇ２を保持するレンズ保持部材５２に固定され、一体的に移動するようになっている。レンズ保持筒４４の先端部とレンズ保持部材５２との間には、例えば図５に示すように、蛇腹状のゴム製遮光部材４６が配置され、例えば、カム環３０とレンズ保持筒４４との間の隙間から入ってきた光を遮光するようになっている。レンズ保持部材５２には、カムフォロアーピン５２ａが突設され、レンズ保持筒４４のカム穴４４ｄを貫通して、カム環４０のカム溝４１に係合するようになっている。したがって、カム環４０とレンズ保持筒４４の相対回転により、第２レンズ群Ｇ２が移動するようになっている。
【００２８】
詳しくは、図１０の要部拡大図に示すように、カムフォロアーピン５２ａには、略光軸方向に延在する弾力片５２ｓが一体的に形成されている。例えば、レンズ保持部材５２、カムフォロアーピン５２ａおよび弾力片５２ｓをプラスチックで一体的に形成する。弾力片５２ｓは、周方向に少し傾いて延在しており、カムフォロアーピン５２ａと弾力片５２ｓの先端５２ｔとの間の周方向の寸法は、レンズ保持筒４４のカム穴４４ｄの幅より若干大きくなっている。したがって、カムフォロアーピン５２ａと弾力片５２ｓの先端５２ｔとは、レンズ保持筒４４のカム穴４４ｄに挿入されたときに、カム穴４４の対向面にそれぞれ圧接する。これにより、カムフォロアーピン５２ａはカム穴４４に隙間なく沿うので、レンズ保持部材５２とレンズ保持筒４４との相対位置の変動はほとんどなく、したがって、誤差がレンズ性能に影響する度合いが大きい第２レンズ群Ｇ２の中心位置を精度よく保持し、他群に対する傾き、平行偏心を押さえることができる。
【００２９】
レンズ保持筒４４のカム溝４４ｅには、シャッターユニット４８のシャッターの開口の大きさを規制する開口規制レバーの先端に設けたカムフォロアピン４８ａが係合する。これにより、シャッターユニット４８は、レンズ焦点距離に連動してシャッターの開口の大きさを規制できる。シャッターの開口の大きさを規制するためのカム溝４４ｅは、自由に穴をあけることができる内筒、すなわちレンズ保持筒４４に設けているので、レンズ鏡胴全体の寸法を小さくすることができる。
【００３０】
また、レンズ保持筒４４内に全てのレンズ群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３が保持され、光学部品に関しては、図４で符号５０で示した小さいユニットとして取り扱うことができるので、このユニット５０を光学的に調整しながら組み立てた後、レンズ鏡胴全体の機械的な組み立てを行うことができ、組み立て作業を簡略化することができる。例えば、レンズ保持筒４４に組み込んだ第２レンズ群Ｇ２を基準に、第１レンズ群Ｇ１を位置決めした後、第１レンズ群Ｇ１をレンズ保持筒４４の先端に接着固定する作業は、小さなユニット５０だけで行うことができる。合わせて、光学性能はユニット５０だけで保障すればよく、鏡胴ユニットまで組み上げなくても不良を判別でき、効率が良くなる。すなわち、鏡胴全体を組んだ後に不良であることがわかった場合には、全体を再度組み直すことになる。しかし、上記構成の場合には、ユニット５０としての性能さえチェックできれば、光学性能が保証されることになる。よって効率がよくなり、またコスト削減にもつながる。
【００３１】
以上説明したように、カム環４０およびレンズ保持筒で、最先端のレンズ群のみならず他のレンズ群を保持することにより、ズームレンズ鏡胴を従来に比べ一層小型化することが可能である。
【００３２】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施可能である。
【００３３】
例えば、本発明は、カメラボディに永久に固定されるレンズ鏡胴に限らず、交換レンズのレンズ鏡胴にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来例と本発明との比較図である。望遠側端状態を示す。
【図２】 従来例と本発明との比較図である。広角側端状態を示す・
【図３】 従来例と本発明との比較図である。沈胴状態を示す。
【図４】 本発明のズームレンズ鏡胴の分解斜視図である。
【図５】 図５のズームレンズ鏡胴の断面図である。望遠側端状態の先端側を示す。
【図６】 図５のズームレンズ鏡胴の断面図である。望遠側端状態の後端側を示す。
【図７】 図５のズームレンズ鏡胴の断面図である。広角側端状態を示す。
【図８】 図５のズームレンズ鏡胴の断面図である。沈胴状態を示す。
【図９】 図５のズームレンズ鏡胴の要部拡大断面図である。
【図１０】 図５のズームレンズ鏡胴の要部展開図である。
【符号の説明】
１０ 固定筒
２０ ズーム駆動環
２４ 直進リード筒
３０ 回転筒（第２外筒）
３０ａ 直進ガイド溝
３０ｂ ヘリコイド（突条）
３４ 直進筒（第２内筒）
４０ カム環（第１外筒）
４０ａ 突起（直進係合部）
４１ カム溝
４４ レンズ保持筒（第１内筒）
４４ａ ヘリコイド（突起部）
４４ｄ カム穴
５２ レンズ保持部材
５２ カムフォロアー

Claims (4)

1. 光軸方向の伸縮に伴ない、その内部に配置された複数のレンズ群の光軸方向相対距離が変化する多段ズームレンズ鏡胴において、
   最先端側の上記レンズ群をその先端側に保持し、その筒壁を貫通する光軸に平行な直線状の３つのカム穴を有する第１内筒と、
   該第１内筒の外側に、相対回転自在かつ光軸方向には該第１内筒と一体的に移動するように配置され、その内面に上記３つのカム穴に対応する３つのカム溝を有する第１外筒と、
   上記３つのカム穴およびカム溝に係合する３つのカムフォロアーを有し、他のレンズ群を上記第１内筒より径方向内側に保持するレンズ保持部材とを備えたことを特徴とする、ズームレンズ鏡胴。
2. 上記第１外筒の外側に第２外筒が配置され、該第２外筒は、その内周面に、螺旋状の突条と、該突条の高さ方向中間位置まで切除され光軸方向に延在する直進ガイド溝とを有し、
   上記第１外筒は、その外周後端部に、上記直進ガイド溝に係合する直進係合部を有し、
   上記第１内筒は、その外周後端部に、上記突条に係合し光軸方向に見たとき上記直進ガイド溝を覆う螺旋状の突起部を有することを特徴とする、請求項１記載のレンズ鏡胴。
3. 光軸方向の伸縮に伴ない、その内部に配置された複数のレンズ群の光軸方向相対距離が変化する多段ズームレンズ鏡胴において、
   最先端側の上記レンズ群をその先端側に保持し、その筒壁を貫通するカム穴を有する第１内筒と、
   該第１内筒の外側に、相対回転自在かつ光軸方向には該第１内筒と一体的に移動するように配置され、その内面に上記カム穴に対応するカム溝を有する第１外筒と、
   上記カム穴およびカム溝に係合するカムフォロアーを有し、他のレンズ群を上記第１内筒より径方向内側に保持するレンズ保持部材とを備え、
   上記第１外筒の外側に第２外筒が配置され、該第２外筒は、その内周面に、螺旋状の突条と、該突条の高さ方向中間位置まで切除され光軸方向に延在する直進ガイド溝とを有し、
   上記第１外筒は、その外周後端部に、上記直進ガイド溝に係合する直進係合部を有し、
   上記第１内筒は、その外周後端部に、上記突条に係合し光軸方向に見たとき上記直進ガイド溝を覆う螺旋状の突起部を有することを特徴とするレンズ鏡胴。
4. 上記第１外筒の外側に第２外筒が配置され、該第２外筒の内側に第２内筒が配置され、
   上記第１内筒は、その筒壁がその後端側から光軸方向に櫛歯状に切り欠かれ、
   上記第２内筒は、その筒壁がその先端側から光軸方向に櫛歯状に切り欠かれ、
   上記第１および第２内筒は、それぞれの櫛歯状筒壁が互いに係合し、一体的に回転するとともに光軸方向には相対移動自在であることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載のレンズ鏡胴。

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