JP4633440B2 - レンズ鏡筒 - Google Patents

Description

本発明はカムリングを利用して複数のレンズを光軸方向に移動してズーミングやフォーカシングを行うレンズ鏡筒に関するものである。

鏡筒内に内装したレンズを光軸方向に移動してズーミングやフォーカシングを行うレンズ鏡筒では、回転操作されるカムリングにカムを形成しておき、レンズ側に設けたカムフォロアをカム係合させる構成がとられている。すなわち、ズーミング時やフォーカシング時にズームリングやフォーカスリングを回転操作してこれと一体的にカムリングを回転させることで、カム係合しているレンズをカム形状に倣って光軸方向に移動してズーミングやフォーカシングを行なっている。

複数のレンズを同時に移動させるカムリングでは、各レンズに対応して複数のカムを形成する必要がある。この種のカムリングは近年では樹脂成形により製造することが行われており、一般的にはカムリングを光軸方向に分割する金型によって成形している。したがって、複数のカムをカムリング面から突出した凸状のカムとして形成し、これらのカムを光軸方向に並んで配設すると、樹脂成形時に各カムが邪魔となり金型を離型することが困難になる。そのため、特許文献１では２つのカムを金型の抜き方向（光軸方向）に重ならないようにした技術が提案されている。また、特許文献２では２つのカムのうち一方を凸状のカムとし、他方を凹状のカムとする技術が提案されている。

例えば、特許文献２の技術では、図６に示すように、レンズ鏡筒の主筒１の内筒１１の外周に嵌合したカムリング２Ａの内面には凹状のカム２１Ａと凸状のカム２２Ａとを形成し、これらのカム２１Ａ，２２Ａのそれぞれに、内筒１１内を光軸方向のガイド溝１１２に沿って移動可能なレンズ群３，４に設けたカムフォロア３２Ａ，４２Ａをカム係合している。このレンズ鏡筒では、カムリング２Ａが回転すると、各レンズ３，４のカムフォロア３２Ａ，４２Ａがカム２１Ａ，２２Ａに従って光軸方向に移動され、所望のズーミング値に設定することが可能である。また、このように凹状カム２１Ａと凸状カム２２Ａとでカムリング２Ａを構成することにより、当該カムリング２Ａを樹脂成形する際には、凸状カム２２Ａを分離面として金型を構成することで、一対の金型を光軸方向に分離させることが可能になる。
特開平６−１６０６８８号公報 特開２００３−２０２４８３号公報

特許文献１の技術では、２つのカムが光軸方向から見て重なることが要求されるレンズ鏡筒には適用することができない。特に、近年のレンズ鏡筒では焦点距離の変化比の大きなズーミングを実現するためにカムの長さが長くなる傾向にあるが、特許文献１の技術はこのようなレンズ鏡筒に対応することは困難である。また、特許文献１，２のいずれの技術も、カムリングに形成する複数のカムはそれぞれ独立した構成であるので、レンズのカムフォロア側からカムに応力が加えられたときに対するカムの強度が十分ではなく、カムリングがダメージを受け易い。そのため、カムリングの肉厚は所定以上の肉厚にする必要があり、カムリングを小径化する際の障害になる。特に、図６に示した特許文献２の技術では、凹状カム２１Ａを形成する部分は凹設した深さだけ径方向の寸法だけ肉厚を厚くし、また凸状カム２２Ａの径方向の高さ寸法だけカムリング２Ａを外径方向に膨らませる必要があり、カムリングの小径化は極めて困難になる。

本発明の目的は、肉厚を薄くしても十分な強度をもつカムリングを備えたレンズ鏡筒を提供するものである。また、本発明の他の目的は、樹脂成形により容易に製造することが可能なレンズ鏡筒を提供するものである。

本発明は、主筒内に複数のレンズを光軸方向に移動可能に支持し、これらレンズの外周にカムリングを回転可能に支持し、カムリングの内周面に設けた複数のカムと、複数のレンズの各レンズ枠に設けたカムフォロアとをカム係合させ、カムリングの回転により各レンズを光軸方向に移動させるようにしたレンズ鏡筒において、カムリングは光軸方向の一端部にバヨネット片を有しており、少なくとも２つのカムは凸状をしたカムで構成され、これらの凸状のカムは光軸方向の一端部においてバヨネット片にそれぞれ連結され、当該バヨネット片を介して互いに連結されていることを特徴とする。

また、本発明は、カムリングは樹脂成形により製造されており、その上で好ましくは２つのカムを有するカムリングに適用される。２つのカムは光軸方向から見て重なった状態にあり、一方のカムは直線カムで構成され、他方のカムは非直線カムで構成される。さらに、２つのカムはそれぞれ断面が矩形をした凸状カムで構成される。

本発明によれば、カムリングによりレンズを光軸移動する際に生じる応力が各カムに加えられても、各カムは光軸方向の一端部においてカムリングに設けたバヨネット片に連結されているので、カムに加えられた応力を連結部において緩和することができ、カムないしカムリングに対するダメージが軽減される。また、カムをバヨネット片に連結することによりバヨネット片自体の強度も向上できる。これにより、カムリングの肉厚を従来よりも薄くしても十分な強度を保持することができ、カムリングの小径化、ないしはレンズ鏡筒の小径化が実現できる。

本発明によれば、一方のカムを直線カムで構成し、他方のカムを非直線カムで構成しているので、両カムが光軸方向から見て重なっている場合でも、一対の金型のうち一方を回転させながら離型させることで、カムリングを樹脂成形する際の金型の離型が実現でき、カムリングを容易に製造することができる。

次に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。図１は本発明にかかるレンズ鏡筒のうち、カムリングと、当該カムリングによって光軸方向に移動する２つのレンズにかかる構成のみを示した断面図であり、光軸を挟んだ上側の構造を示している。レンズ鏡筒は、同図に示される内筒１１と、その外側に設けられる図には表れない外筒とが一体化されて主筒１を構成している。この主筒１の後端部にはネジ１３によりバヨネット部１４が固定されており、図には表れないカメラボディのレンズマウントに装着可能とされている。前記内筒１１は後述するレンズ群を光軸方向に案内するための直進案内筒として構成されているものであり、この内筒１１の外側には円筒状に樹脂成形されたカムリング２が嵌合されており、図には表れない前記外筒に嵌合されたズームリングによって光軸回りに回転動作されるようになっている。また、前記内筒１１内には複数のレンズ、ここでは第１レンズ群３と第２レンズ群４の２つのレンズ群が光軸方向に移動可能に支持されており、各レンズ群のレンズ枠３１，４２に設けられたカムフォロア３２，４２が前記カムリング３にカム係合されている。

図２は前記内筒１１、カムリング２、第２レンズ群４の概略構成を示す斜視図である。第１レンズ群３の構成は第２レンズ群４の構成とほぼ同じであるので図示は省略している。前記カムリング２は円筒状をしたリング部２０の内周面にそれぞれ内径方向に向けて断面が矩形凸状をした第１カム２１と第２カム２２が形成されている。図３は前記カムリング２の内周面を展開した図であり、ここでは第１カムと第２カムはそれぞれカムリングの内周面を円周方向に３等分した領域にそれぞれ同一形状のものが形成されている。前記第１カム２１は展開図において光軸方向に傾斜した直線カムとして形成され、前記第２カム２２は曲率が部分的に相違する非直線カムとして形成されている。これら第１カム２１と第２カム２２は、第２カム２２よりも光軸方向の前端側（図３の左側）領域においては光軸方向から見たときに重なっているが、第２カム２２よりも光軸方向の後端側（図の右側）領域においては円周方向に隣接する第１カム２１とは重ならないようになっている。

また、前記カムリング２のリング部２０の光軸方向の後端部の円周方向の３箇所にはそれぞれ内径方向に突出したバヨネット片２３が形成されている。このバヨネット片２３は、前記内筒１１の光軸方向の後端部の円周方向の３箇所に設けた外径方向のバヨネット部１１１に係合し、カムリング２が内筒１１との嵌合から離脱されることを防止するためのものである。なお、このバヨネット片２３はカムリング２がズーミング時に回転されたときにも内筒１１のバヨネット部１１１との係合が外れない円周方向の長さを有している。そして、前記第１カム２１と第２カム２２とはカムリング２の光軸方向の後端部においてそれぞれ対応する各バヨネット片２３に連結されており、この結果、バヨネット片２３を介して前記第１カム２１と第２カム２２とが連結された状態とされている。

前記内筒１１には円周方向に３等分した３つの円周位置にそれぞれ光軸方向に延びるガイド溝１１２が形成される。また、前記内筒１１の光軸方向の先端部には外径方向に向けてフランジ１１４が一体に形成され、このフランジ１１４に沿った内筒１１の円周方向の６箇所には円弧状の支承リブ１１３が一体に形成されている。これら６個の支承リブ１１３は前記ガイド溝１１２と干渉しない円周方向の位置に形成されている。前記フランジ１１４は前記カムリング２を内筒１１の外側に嵌合したときにカムリング２の先端円周を光軸方向に位置規制し、前記支承リブ１１３はカムリング２の先端内周部を支承するものである。この支承リブ１１３と前記バヨネット片２３とで前記カムリング２は前記内筒１１の外周に沿って同軸に支持される。

図２に示したように、前記第２レンズ群４のレンズ枠４１は円周方向の３箇所において外径方向に突出され、前記内筒１１に設けられている３つのガイド溝１１２を内方から外方に向けて貫通するステム４３が放射状に突出されている。これらのステム４３の先端には二股状をしたカムフォロア４２が形成されており、前記カムリング２の内周面に対向配置される。なお、図２に示されない第１レンズ群３についても同様であり、レンズ枠３１から三方にステム３４が突出され、各ステム３４の先端にカムフォロア３２が形成されてカムリング２の内周面に対向位置される。ここで、図４は内筒１１の平面図を示しており、前記各レンズ群３，４の各カムフォロア３２，４２の形状として、第１レンズ群３のカムフォロア３２は第１カム２１を光軸方向に面接触状態で挟持可能なテーパ面状に形成され、第２レンズ群４のカムフォロア４２は第２カム２２を光軸方向に点接触状態で挟持可能な球面状に形成されている。

以上の構成のレンズ鏡筒によれば、図に表れないズームリングが回転操作され、これに伴ってカムリング２が回転されると、第１及び第２のレンズ群３，４は第１カム２１及び第２カム２２の各カム形状にしたがって光軸方向に移動されることになる。この動作は従来のレンズ鏡筒と同じであるので詳細な説明は省略するが、カムリング２の回転により第１カム２１にカム係合している第１レンズ群３のカムフォロア３２がガイド溝１１２内で光軸方向に移動されるため、第１レンズ群３は光軸方向に移動される。同様に、カムリング２の回転により第２カム２２にカム係合している第２レンズ群４のカムフォロア４２がガイド溝１１２内で光軸方向に移動されるため、第２レンズ群４は光軸方向に移動される。これにより、第１レンズ群３と第２レンズ群４がそれぞれ所要の光軸位置に設定され、所望のズーミング値、すなわち焦点距離となるように設定される。

そして、このズーミング動作に際し、第１カム２１には第１レンズ群３のカムフォロア３２から応力が加えられ、第２カム２２には第２レンズ群４のカムフォロア４２から応力が加えられる。このとき、第１カム２１と第２カム２２は光軸方向の後端部においてバヨネット片２３に一体化されているので、各カム２１，２２にに加えられる応力はバヨネット片２３において吸収されることになり、各カム２１，２２に対するダメージが軽減される。また、同時にバヨネット片２３は内筒１１のバヨネット部１１１と係合してカムリング２の光軸方向の位置を規制しているが、各カム２１，２２を連結することによりバヨネット片２３自体の強度も向上されることになる。したがって、リング部２０の肉厚を従来よりも薄くしても、従来以上の強度を保持することができ、これによりカムリング２の小径化、ないしはレンズ鏡筒の小径化が実現できる。

また、前記カムリングを樹脂成形する際には、図５にカムリング２の展開図に対応して示すように、光軸方向に離型される一対の金型Ｋ１，Ｋ２を用いている。一対の金型Ｋ１，Ｋ２は前記第１カム２１、第２カム２２、バヨネット片２３の各キャビティＣ２１，Ｃ２２，Ｃ２３を形成しており、各キャビティＣ２１，Ｃ２２，Ｃ２３は互いに連通されている。これら金型のうち、図の左側の前端側金型Ｋ１は離型時に光軸回りに回転させながら離型する金型として構成され、図の右側の後端側金型Ｋ２は離型時に回転させることなく離型する金型として構成されている。特に、本実施例のカムリング２は、前述したように第２カム２２よりも後端側の領域において円周方向に隣接する第１カム２１とは光軸方向から見て重なっていないので、後端側金型Ｋ２の離型は可能である。一方、第２カム２２よりも前端側の領域においては第１カム２１と光軸方向から見て重なっていても、第１カム２１が直線カムであることから、前端側金型Ｋ１を回転させながら離型することが可能である。したがって、第１カム２１と第２カム２２とが光軸方向から見て重なっている本実施例のカムリング２でも樹脂成形により容易に製造することが可能になる。

さらに、本実施例では第１カム２１及び第２カム２２はいずれも光軸方向の断面を矩形に形成しているので、断面が台形をしたカムに比較して金型にスライダを設ける必要もなく、金型構造を簡易化する上でも有利である。

本発明は実施例のカム形状のカムリングを備えたレンズ鏡筒に限られるものではない。例えば、レンズ枠の円周方向の１箇所にのみステム及びカムフォロアを備えてカムに係合するような構成のカムリング、すなわちリング部の内面にそれぞれ１つの第１カムと第２カムとを備えるレンズ鏡筒についても本発明を同様に適用することが可能である。また、本発明は２つのレンズをそれぞれ駆動するための２つのカムを有するカムリングで構成されるレンズ鏡筒に限られるものではなく、３つ以上のレンズをそれぞれ駆動する３つ以上のカムを有するカムリングで構成されるレンズ鏡筒についても適用することができる。さらに、互いに連結されるカムは光軸方向の一端部に限られるものではなく、互いに近接する箇所であれば光軸方向の中間領域の一部において連結されていてもよい。

実施例のレンズ鏡筒の主要部の光軸の上半分の断面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿う部分の平面図である。 主要部の概略斜視図である。 カムリングの内周面の展開図である。 金型の展開図である。 従来のレンズ鏡筒の光軸の上半分の断面図である。

符号の説明

１ 主筒
１１ 内筒
１１１ バヨネット部
１１２ ガイド溝
２ カムリング
２１ 第１カム
２２ 第２カム
２３ バヨネット片
３ 第１レンズ群
３１ レンズ枠
３２ カムフォロア
４ 第２レンズ群
４１ レンズ枠
４２ カムフォロア

Claims (6)

1. 主筒内に複数のレンズを光軸方向に移動可能に支持し、これらレンズの外周にカムリングを回転可能に支持し、前記カムリングの内周面に設けた複数のカムと、前記複数のレンズの各レンズ枠に設けたカムフォロアとをカム係合させ、前記カムリングの回転により前記各レンズを光軸方向に移動させるようにしたレンズ鏡筒において、前記カムリングは光軸方向の一端部にバヨネット片を有するとともに、前記複数のカムのうち少なくとも２つのカムは凸状をしたカムで構成され、かつこれら凸状のカムは前記一端部において前記バヨネット片にそれぞれ連結され、当該バヨネット片を介して互いに連結されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記カムリングは樹脂成形により製造されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記凸状のカムは２つのレンズをそれぞれ駆動する２つのカムとして構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ鏡筒。
4. 前記２つの凸状のカムは光軸方向から見て重なった状態にあり、一方のカムは直線カムで構成され、他方のカムは非直線カムで構成されていることを特徴とする請求項３に記載のレンズ鏡筒。
5. 前記２つの凸状のカムはそれぞれ断面が矩形をしていることを特徴とする請求項３又は４に記載のレンズ鏡筒。
6. 前記カムリングはズーミング時に回転されるカムリングであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のレンズ鏡筒。

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