JP4708841B2 - レンズ鏡筒及び該レンズ鏡筒を備える撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、レンズ鏡筒及び該レンズ鏡筒を備える撮像装置に関する。

従来、デジタルカメラ等の撮像装置において、複数の撮影レンズを有し、撮影時の所望のレンズ間隔で配置した使用状態とレンズ間隔や撮像面との間隔を狭めた収納状態とで鏡筒全長を可変としたレンズ鏡筒が使用されている。

上記のようなレンズ鏡筒では、鏡筒全長の変化はカムやヘリコイドなどの繰り出し機構によって、鏡筒が適切な配置になるように設定される。また、複数のレンズ群を別々に駆動することで焦点距離を可変としたズーム鏡筒が提案されている。

図７は、従来のレンズ鏡筒の構成を概略的に示す図である。

図７において、レンズ鏡筒は、撮像装置本体に回動可能に取付けられたカム筒１０２と、カム筒１０２に外嵌された鏡筒本体１０１と、被写体側の端部に設けられたレンズ１０３と、レンズ１０３を保持すると共にレンズ１０３の抜けを防止するフロントカバー１０４とを備える。また、鏡筒本体１０１における像面側の端部付近の円周方向において、孔１０１ａ及び孔１０１ａと同一形状の２個の孔（不図示）が等間隔に設けられ、その近傍に、孔１０１ｂ及び穴１０１ｂと同形状の３個の孔（不図示）が等間隔に設けられている。

また、レンズ鏡筒は、孔１０１ｂに固定され、衝撃受けとしての機能を有するカムピン１０５と、孔１０１ａに固定され、カム駆動のためのフォロアとしての機能を有するカムピン１０６とを有する。カムピン１０５，１０６は、夫々孔１０１ａ，１０１ｂに圧入されることにより鏡筒本体１０１に固定されている。

カム筒１０２は、カム筒１０２の外周面において３個所に等間隔に設けられたカム溝１０２ａと、カム筒１０２の外周面において３個所に等間隔に設けられたカム溝１０２ｂと、カム筒１０２の像面側の端部の外周に設けられたギヤ１０２ｃとを有する。カム溝１０２ａ及びカム溝１０２ｂは、その側面において夫々斜面形状を有する。カム溝１０２ｂは、その斜面形状がカム溝１０２ａと基本的に同一であるが、後述するカム１０５ａと一定の間隙を有するように設けられている。

図８は、図７のカムピン１０５，１０６の近傍における鏡筒本体１０１の部分拡大図である。

図８において、カムピン１０５は、カム溝１０２ｂ内を一定の間隔を保ちながら移動する略円筒形状のカム１０５ａと、カム１０５ａに固定され、鏡筒本体１０１の内側に設けられた平面部１０１ｃと当接する当接面を有するフランジ部１０５ｂとを有する。カムピン１０６は、カム溝１０２ａと摺接する略三角錐形状のカム１０６ａと、カム１０６ａに固定され、鏡筒本体１０１の内側に設けられた平面部１０１ｃと当接する当接面を有するフランジ部１０６ｂとを有する（図８）。カムピン１０５，１０６は、平面部１０１ｃにフランジ部１０５ｂ，１０６ｂが平面部１０１ｃに突き当たる位置まで圧入されている。

このレンズ鏡筒では、カム筒１０２がギヤ１０２ｃと連結された駆動ギヤ列（不図示）により回転駆動したときは、カムピン１０６はカム溝１０２ａを介してカム軌道に沿った駆動力を受ける。これにより、鏡筒本体１０１は、鏡筒本体１０１の近傍に設けられる直進規制機構（不図示）と協働して光軸方向に直進運動する。このとき、カムピン１０５は、カム溝１０２ｂと一定の間隔を保ちながら移動する。

次に、鏡筒本体１０１が光軸方向への外力を受けて変形した場合は、カムピン１０６がカム溝１０２ａと摺接すると共にカムピン１０５がカム溝１０２ｂと摺接する。これにより、鏡筒本体１０１が受けた外力がカムピン１０５とカムピン１０６とに分散される。

また、他のレンズ鏡筒は、円筒部材の内周面にヘリコイドを有する固定筒と、円筒部材の外周面に該固定筒のヘリコイドと螺合する他のヘリコイドを設けた第１カム筒と、駆動手段からの駆動力を駆動ギア及び該第１カム筒の外周面に設けた平歯ギアを介して付与すると共に、該第１カム筒の外周面において平歯ギアとヘリコイドとを同一領域に共存する様に設けたヘリコイドギアのうちの該ヘリコイドに噛合して該第１カム筒の駆動力を伝達する従動ギアとを有する。

このレンズ鏡筒では、モータ等の駆動手段からの駆動力が、駆動ギア及び平歯ギアを介して第１カム筒に伝達される。また、第１カム筒のヘリコイドギアにズームファインダーの駆動用の従動ギアが噛合することにより、第１カム筒の回動による駆動力が伝達される。

さらに、このレンズ鏡筒は、第１カム筒と光軸方向一体となり回転せずに進退する直進ガイド筒と、外周後部に形成された複数のカムピンが直進ガイド筒の内周部に形成された複数のインナーカム溝に摺動自在に係合保持された第２カム筒と、組込み時に第２カム筒に固定されると共に、その先端が直進ガイド筒に設けられた逃げ穴を貫通し、第１カム筒の内周部に形成された光軸方向溝部に摺動自在に係合している第２カム筒駆動ピンとを有している。
特開平９−２１１２９３号公報

しかしながら、従来のようなカムピンをレンズ鏡筒に組み込む場合は、プラスチック製のレンズ鏡筒に設けられた孔にカムピンを圧入するときに大きな圧力が必要なため、組み立て作業者への負担を考慮して、カムピンをレンズ鏡筒に自動的に組み込むことが可能な自動組立て機が使用される。このとき、カムピンの挿入方向を合わせてカムピンを整列させることが必要となるが、自動組立て機にカムピンを正確に整列させる機構を設けることが困難であるため、カムピンの挿入方向が一定とならず、適切でない方向でカムピンを孔に圧入したり、自動組立て機のカムピン整列用のランナーを詰まらせてしまうという問題点がある。一方、手作業によってカムピンを孔に圧入する場合は、作業者がカムピンの挿入方向を一つずつ合わせなければならず、作業が煩雑となる。

本発明の目的は、カムピンを容易に組み込むことができるレンズ鏡筒及び該レンズ鏡筒を備えるカメラを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１記載のレンズ鏡筒は、３か所に設けられた第１のカム溝と第２のカム溝とを有するカム筒と、前記第１のカム溝の斜面に摺接する斜面形状を有する第１のカムフォロア部を備えた３つの第１のカムピンと、前記第２のカム溝と間隔を保ちながら移動する略円筒形状の第２のカムフォロア部を備えた第２のカムピンとが配された筒とを有し、前記第２のカムピンは、前記筒に圧入されることにより前記筒に固定されると共に、当該圧入方向にフランジ部を挟んで略対称形状であって、前記筒に圧入される際に２方向から圧入可能であって、前記第１のカムピンと前記第２のカムピンとは、前記筒の円周方向にずれた位置に配されていることを特徴とする。

本発明によれば、レンズ鏡筒の製造工程においてカムピンを筒に組み込む場合に、鏡筒本体への挿入方向を一つずつ合わせることなくカムピンを鏡筒本体に圧入することができ、もってカムピンを鏡筒本体に容易に組み込むことができる。また、レンズ鏡筒の組立て作業性が向上すると共に、レンズ鏡筒を組立てる際に使用される自動組立て機等の装置の構造を単純化することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳述する。

図１は、本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒の構成を概略的に示す図である。

図１において、レンズ鏡筒は、撮像装置本体に回動可能に取付けられたカム筒２と、カム筒２に外嵌された鏡筒本体１と、被写体側の端部に設けられたレンズ３と、レンズ３を保持すると共にレンズ３の抜けを防止するフロントカバー４とを備える。また、鏡筒本体１における像面側の端部付近の円周方向において、孔１ｂ及び孔１ｂと同一形状の２個の孔（不図示）が等間隔に設けられ、その近傍に、孔１ａ及び孔１ａと同一形状の２つの孔（不図示）が等間隔に設けられている。

また、レンズ鏡筒は、孔１ａに固定され、カム駆動のためのフォロアとしての機能を有するカムピン５と、孔１ｂに固定され、衝撃受けとしての機能を有するカムピン６とを有する。カムピン５，６は、夫々孔１ａ，１ｂに圧入されることにより鏡筒本体１に固定されている。これにより、カムピン５，６を鏡筒本体１に確実に固定することができる。

鏡筒本体１では、図７で示した従来のレンズ鏡筒と比較して、駆動のためのカムピンと衝撃受け用のカムピンとの配置が逆になるように構成されている。すなわち、カムピン５は、鏡筒本体１の光軸方向に関してカムピン６の取り付け位置よりもレンズ３に近い位置に取付けられている。また、カムピン５は、鏡筒本体１の円周方向に関してカムピン６の取り付け位置から所定量ずれた位置に取付けられている。

カム筒２は、カム筒２の外周面において３個所に等間隔に設けられたカム溝２ａと、カム筒２の外周面において３個所に等間隔に設けられたカム溝２ｂと、カム筒２の像面側の端部の外周に設けられたギヤ２ｃとを有する。カム溝２ａ及びカム溝２ｂは、その側部において所定の勾配を有する。カム溝２ｂは、その斜面形状がカム溝２ａと基本的に同一であるが、後述するカムフォロア６ａと一定の間隔を有するように設けられている。

図２は、図１のカムピン５，６の近傍における鏡筒本体１の部分拡大図である。

図２において、カムピン５は、カム溝２ａと摺接する略三角錐形状のカムフォロア５ａと、カムピン５の長手方向（圧入方向）のほぼ中央に設けられ、鏡筒本体１の内側に設けられた平面部１ｃと当接する当接面を有するフランジ部５ｂとを有する。カムピン６は、カム溝２ｂと一定の間隔を保ちながら移動する略円筒形状のカムフォロア６ａと、カムフォロア６ａに固定され、鏡筒本体１の内側に設けられた平面部１ｃと当接する当接面を有するフランジ部６ｂとを有する。カムピン５，６は、平面部１ｃにフランジ部５ｂ，６ｂの当接面が当接する位置まで圧入されている。これにより、カムピン５，６を鏡筒本体１に更に確実に固定することができる。

図３は、図１のカムピン６の平面図である。

カムピン６は、図３に示すように、フランジ６ｂに関してカムフォロア６ａの反対側において、カムフォロア６ａと同一形状であり且つ鏡筒本体１に圧入される略円筒形状のカムピン圧入部６ｃを有する。すなわち、カムピン６は、平面部１ｃに当接するフランジ６ｂを中心として両端が略対称形状である。これにより、カムピン６の鏡筒本体１へ圧入される長さを常に一定にすることができる。

また、カムピン６は、鏡筒本体１に圧入される際に、カムフォロア６ａ又はカムピン圧入部６ｃを孔１ｂに挿入することにより、少なくとも２方向から圧入可能である。これにより、鏡筒本体１にカムピン６を容易に固定することができる。

ここで、カム溝２ｂの斜面形状は、カム溝２ｂを成型する際の型抜き用勾配を考慮したものである。しかしながら、鏡筒本体１への圧入されるカムピン６は鏡筒本体１から抜けにくい形状を有する必要があることから、カムピン圧入部６ｃの外周面に勾配をつけることは好ましくない。したがって、カム溝２ｂ内に進入するカムフォロア６ａの外周面はカム溝２ｂの斜面形状に沿った形状ではなくなるが、カムフォロア６ａはカム溝２ｂに対して常に所定の間隔を保って移動しうる寸法に設定される。

鏡筒本体１が静圧力や衝撃力等の外力を受けた場合は、従来のレンズ鏡筒における衝撃受け用のカムとカム溝が面接触するのに対して、カムフォロア６ａとカム溝２ｂとが点接触する。この場合、衝撃受け用のカム溝２ｂの受ける応力は大きくなり、カム溝２ｂに打痕などが残る可能性が高くなるが、通常駆動時にはカムフォロア６ａはカム溝に接触することがないことから、カムピン６は、鏡筒本体１の駆動に影響を与えず、衝撃受けとしての機能を十分に果たすことができる。

上記のように構成されるレンズ鏡筒において、カム筒２がギヤ２ｃと連結された駆動ギヤ列（不図示）により回転駆動したときは、カムピン５はカム溝２ａを介してカム軌道に沿った駆動力を受ける。これにより、鏡筒本体１は、鏡筒本体１の近傍に設けられた直進規制機構（不図示）と協働して光軸方向に直進運動する。このとき、カムピン６は、カム溝２ｂと一定の間隔を保ちながら移動する。

次に、鏡筒本体１が、光軸方向に所定値以上の外力が加えられたことにより変形した場合は、カムピン５がカム溝２ａと摺接すると共にカムピン６がカム溝２ｂと摺接する。これにより、鏡筒本体１が受けた外力がカムピン５とカムピン６とに分散され、カムピン５の破壊が抑制される。

以上説明したように、本実施の形態によれば、カムピン６は両端が略対称形状であるので、レンズ鏡筒の製造工程においてカムピン６を鏡筒本体１に組み込む場合に、鏡筒本体１への挿入方向を一つずつ合わせることなくカムピン６を鏡筒本体１に圧入することができ、もってカムピン６を鏡筒本体１に容易に組み込むことができる。また、レンズ鏡筒の組立て作業性が向上すると共に、レンズ鏡筒を組立てる際に使用される自動組立て機等の装置の構造を単純化することができる。

本実施の形態では、カムピン６は、フランジ６ｂを中心とする略対称形状であるが、完全な対称形状である必要はなく、以下に示すようなカムピンであってもよい。

図４は、図１のカムピン６の変形例を示す図である。

図４において、カムピン１０は、カム溝２ｂと一定の間隔を保ちながら移動する略円筒形状のカムフォロア１０ａと、カムピン１０の長手方向のほぼ中央に設けられ、鏡筒本体１の内側に設けられた平面部１ｃと当接する当接面を有するフランジ部１０ｂと、フランジ１０ｂに関してカムフォロア１０ａの反対側において、カムフォロア１０ａと同一形状であり且つ鏡筒本体１に圧入される略円筒形状のカムピン圧入部１０ｃと、カムピン圧入部１０ｃの先端部に設けられた突起部１０ｄとを有する。

ここで、突起部１０ｄとしては、例えば、加工上形成されるバリやゲート形状に基づいて形成される微小な突起を想定している。この場合においても、突起部１０ｄが微小な突起であることから、カムフォロア１０ａ又はカムピン圧入部１０ｃのいずれか一方が鏡筒本体１に圧入されても性能上問題ない。したがって、鏡筒本体１への挿入方向を１つずつ合わせることなくカムピン１０を鏡筒本体１に正確に圧入することができる。

また、カムピン６が挿入される孔１ｂの最奥部にカムピン用の突き当て面が設けられている場合には、例えば、図５に示すように、フランジ部が設けられていない略円筒形状のカムピン１１を使用することが可能である。これにより、カムピン１１を容易に作成することができると共にカムピン１１を鏡筒本体１に正確に圧入することができる。

本実施の形態では、鏡筒本体１が外力を受けていない状態ではカム筒２の駆動時には衝撃受け用のカムピン６が所定の勾配を持ったカム溝２ｂと接触することがなく、カムフォロア６ａがカム溝２ｂの勾配に対応する面を有する必要がないことから、カムピン６を略対称形状にすることが可能であることを説明したが、駆動用のフォロアピンを略対称形状とすることも可能である。

図６は、本発明の第２の実施の形態に係るレンズ鏡筒を概略的に説明する部分断面図である。本実施の形態では、その構成が本発明の第1の実施の形態と基本的に同じであるため、同じ構成要素については同一の符号を付してその説明を省略し、以下に異なるもののみを説明する。

図６において、レンズ鏡筒２０は、撮像装置本体に回動可能に取付けられたカム筒２３と、カム筒２３に外嵌された鏡筒本体２５と、鏡筒本体２５における像面側の端部付近に設けられた孔２１に圧入されたカムピン２２を有する。カム筒２３は、カム筒２３の外周面において３個所に等間隔に設けられた貫通カム孔２４を有する。

カムピン２２は、貫通カム孔２４と摺接する略円柱形状のカム２２ａと、カム２２ａに固定され、鏡筒本体２５の内壁面と当接する当接面を有するフランジ部２２ｂと、フランジ２２ｂに関してカム２２ａの反対側において、カム２２ａと同一形状であり且つ鏡筒本体２５に圧入されるカム２２ｃとを有する。

本実施の形態によれば、カム筒２３が貫通カム孔２４を有するので、カム筒２３を成型する際に型抜き用勾配を考慮する必要がない。したがって、カム２２ｃをカム２２ａと同一形状に形成することができ、もってカムピン２２を鏡筒本体２５に容易に組み込むことができる。

また、上記実施の形態におけるレンズ鏡筒をデジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用することが可能である。これにより、撮像装置に設けられたレンズ鏡筒にカムピンを容易に組み込むことができ、また、撮像装置の組立て作業性が向上すると共に撮像装置を組み立てる自動組立て機の構造を単純化することができる。

なお、上記実施の形態では、鏡筒本体１にカムピン６が圧入されるが、これに限るものではなく、カム筒２がカムピン６を有し、カム筒２にカムピン６が圧入されてもよい。その場合、鏡筒本体１にカムピン６と摺接可能なカム溝２ａが設けられ、駆動する筒と駆動される筒とが逆となるように構成される。

本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒の構成を概略的に示す図である。 図１のカムピンの近傍における鏡筒本体の部分拡大図である。 図１のカムピンの平面図である。 図１のカムピンの変形例を示す図である。 図１のカムピンの他の変形例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係るレンズ鏡筒を概略的に説明する部分断面図である。 従来のレンズ鏡筒の構成を概略的に示す図である。 図７のカムピンの近傍における鏡筒本体の部分拡大図である。

符号の説明

１ 鏡筒本体
１ａ，１ｂ 孔
２ カム筒
２ａ，２ｂ カム溝
３ レンズ
４ フロントカバー
５，６ カムピン
５ａ，６ａ カム
５ｂ，６ｂ フランジ部
６ｃ カム

Claims (5)

1. ３か所に設けられた第１のカム溝と第２のカム溝とを有するカム筒と、
   前記第１のカム溝の斜面に摺接する斜面形状を有する第１のカムフォロア部を備えた３つの第１のカムピンと、前記第２のカム溝と間隔を保ちながら移動する略円筒形状の第２のカムフォロア部を備えた第２のカムピンとが配された筒とを有し、
   前記第２のカムピンは、前記筒に圧入されることにより前記筒に固定されると共に、当該圧入方向にフランジ部を挟んで略対称形状であって、前記筒に圧入される際に２方向から圧入可能であって、
   前記第１のカムピンと前記第２のカムピンとは、前記筒の円周方向にずれた位置に配されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記第２のカムフォロア部の形状が前記第１のカムフォロア部の形状と異なることを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
3. 前記第１のカムピンは、前記筒に圧入されることにより前記筒に固定されることを特徴とする請求項１又は２記載のレンズ鏡筒。
4. 前記筒の光軸方向に関して前記筒の被写体側の端部に設けられたレンズを更に有し、
   前記第１のカムピンは、前記筒の光軸方向に関して前記第２のカムピンの位置よりもレンズ側にあることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒を備えることを特徴とする撮像装置。

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