JP4724927B2 - Lens barrel - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ,ビデオカメラ等のレンズ鏡筒及びそれらに使用される交換レンズ等のレンズ鏡筒に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図4は、従来のレンズ鏡筒の断面図である。
従来のレンズ鏡筒は、固定筒1,前群レンズL1,後群レンズL2,移動枠20,ガイドピン9,カム部材70等を有している。
【0003】
固定筒1は、カメラボディ(不図示)に装着可能なようにバヨネット1aを有し、カメラボディに対して固定される部材であり、後述するガイドピン9が嵌入する光軸方向に伸びる直進穴1bを有している。
前群レンズL1は、カメラボディの結像位置に像を結ぶために必要なレンズ群であり、固定筒1に固定されている。
後群レンズL2は、光軸M方向に移動する合焦レンズ群であり、後群レンズL2が移動することにより、様々な被写体に対してカメラボディの結像位置にピントを合わせることができる。
前群レンズL1と後群レンズL2によって、撮影光学系を形成している。
移動枠20は、後群レンズL2を固定している枠部材である。
ガイドピン9は、固定筒1の直進穴1bに嵌入され、さらに後述するカム部材70のカム溝70aに嵌入され、移動枠20に植設されているピンである。
カム部材70は、固定筒1に回転のみ可能に嵌合し、カム溝70aにガイドピン9が嵌入する部材である。
【0004】
次に、従来のレンズ鏡筒のピント合わせ時の動作について説明する。
移動枠20は、カム部材70が回転すると、ガイドピン9がカム溝70aと固定筒1の直進穴1bとにガイドされて光軸M方向に移動する。
後群レンズL2は、移動枠20に固定されているので、光軸M方向に移動する。したがって、カム部材70を回転すると後群レンズL2は、光軸M方向に移動し、ピント合わせを行うことができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述した従来のレンズ鏡筒は、カム溝70aとガイドピン9との間に、光軸M方向のガタが生じるという問題があった。この光軸M方向のガタがあると、後群レンズL2の光軸M方向の位置が不安定になり、結像面でのピント位置が不安定になる。この不安定さは、後群レンズL2の光軸M方向の移動量に対する結像面でのピント移動量の割合が大きくなるほど深刻となる。
このガタを少なくするためには、部品の精度を高くする必要があり、製造コストが非常に高くなる要因となっていた。その上、いくら部品の精度を高くしても、移動枠20を滑らかに移動させるためには、ガタを完全に無くすことはできなかった。
また、レンズ鏡筒の小型化のためには、カム溝70aとガイドピン9との掛かり量Dを少なくすることが有効であるが、この掛かり量Dを少なくすると、カム溝70a及びガイドピン9が摩耗してガタが発生し易くなり、耐久性が悪くなるという問題もあった。
【0006】
上記のガタの問題を解決するために、カム溝に対してガイドピンを付勢部材によって当てつけるガタ取り機構を設けて、ガタによってピント位置が不安定になる問題を解消したレンズ鏡筒が、例えば特開平8−122609号公報等に開示されている。
【0007】
しかし、上記のガタ取り機構を備えたレンズ鏡筒では、ガイドピンがカム溝に付勢部材によって当てつけられた状態で作動するため、耐久性がさらに悪化するという問題があった。
【0008】
本発明の課題は、レンズ群の移動が滑らかで、ピント位置が安定し、耐久性が高い小型のレンズ鏡筒を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、撮影光学系(L2)と、前記撮影光学系の一部が設けられ、少なくとも前記撮影光学系の光軸方向に移動可能な移動枠(2)と、カム溝(7a)を有するカム枠(7)と、内輪(6a−1)と相対的に回転する外輪(6b−1)が前記カム溝と係合するベアリング(6−1)と、前記移動枠に備えられ前記内輪を支持する支持部(4−1)と、前記支持部との間に前記内輪を挟むように前記内輪を固定する固定部(5−1)とを有し、前記固定部(5−1)の少なくとも一部は、前記外輪の回転軸に沿う方向において前記外輪と対向し、前記外輪と間隔を隔てて備えられ、前記外輪の回転軸に沿う方向のズレを規制すること、及び、前記支持部(4−1)の少なくとも一部は、前記回転軸に沿う方向において、前記外輪の外径側の縁部と対向し、前記外輪の外径側の縁部と間隔を隔てて備えられ、前記外輪の回転軸に沿う方向のズレを規制すること、を特徴とするレンズ鏡筒である。
【0011】
請求項2の発明は、請求項1に記載のレンズ鏡筒において、前記回転軸に沿う方向において、前記カム溝(7a)と前記外輪との掛かり量は、前記外輪の前記回転軸に沿う方向の長さの半分以下であること、を特徴とするレンズ鏡筒である。
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載のレンズ鏡筒において、前記ベアリングは、第1ベアリング(6−1)と、第2ベアリング(6−2)とを含み、前記第1ベアリング(6−1)は付勢部材により前記カム溝の一側面と係合するように付勢され、前記第2ベアリング(6−2)は前記付勢部材により前記カム溝の前記一側面の反対側の側面と係合するように付勢されること、を特徴とするレンズ鏡筒である。
請求項4の発明は、請求項1から請求項3までの何れか1項に記載されたレンズ鏡筒であって、前記支持部は、前記移動枠に植設され、直進溝に係合するガイドピンであること、を特徴とするレンズ鏡筒である。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照しながら、本発明の実施の形態について、さらに詳しく説明する。
図1は、本発明によるレンズ鏡筒の実施形態を示す断面図である。
図2は、図1の主要部を拡大した図である。
なお、前述した従来技術と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
本実施形態におけるレンズ鏡筒は、固定筒1,前群レンズL1,後群レンズL2,第1の移動枠2,第2の移動枠3,第1及び第2の直進ガイドピン4−1,4−2,第1及び第2のベアリング固定軸5−1,5−2,第1及び第2のベアリング6−1,6−2,カム部材7,加圧部材8等を有している。
【0013】
固定筒1,前群レンズL1,後群レンズL2は、前述の従来技術と同様な機能を有する部材である。
第1の移動枠2は、後群レンズL2を固定している枠部材である。
第2の移動枠3は、固定筒1に嵌合している部材である。
【0014】
第1及び第2の直進ガイドピン4−1,4−2は、固定筒1の直進穴1bに嵌入され、第1の移動枠2及び第2の移動枠3それぞれに植設されているピンであり、第1及び第2のベアリング6−1,6−2が有する外輪6b−1,6b−2の回転軸方向に第1及び第2の外輪規制部4a−1,4a−2を有している。第1及び第2の外輪規制部4a−1,4a−2は、第1及び第2の外輪6b−1,6b−2との間に、わずかな間隔A1が生じるように設けられている。
【0015】
第1及び第2のベアリング固定軸5−1,5−2は、第1及び第2の直進ガイドピン4−1,4−2に植設されており、第1及び第2のベアリング6−1,6−2を固定する軸であり、第1及び第2の外輪6b−1,6b−2の回転軸方向に第1及び第2の外輪規制部5a−1,5a−2を有している。第1及び第2の外輪規制部5a−1,5a−2は、第1及び第2の外輪規制部4a−1,4a−2と同様に第1及び第2の外輪6b−1,6b−2との間に、わずかな間隔A2が生じるように設けられている。
【0016】
第1及び第2のベアリング6−1,6−2は、第1及び第2の移動枠2,3それぞれに第1及び第2の直進ガイドピン4−1,4−2を介して設けられた第1及び第2のベアリング固定軸5−1,5−2に固定されるボールベアリングユニットである。第1及び第2のベアリング6−1,6−2は、第1及び第2の内輪6a−1,6a−2と、第1及び第2の外輪6b−1,6b−2とを有している。
【0017】
カム部材7は、固定筒1に回転のみ可能に嵌合し、カム溝7aの被写体側の側面及びその反対側の側面それぞれに対して、第1及び第2の移動枠2,3に設けられた第1及び第2の外輪6b−1,6b−2が当接しているカム枠である。
第1及び第2のベアリング6−1,6−2とカム溝7aとの掛かり量は、第1及び第2の外輪6b−1,6b−2の幅の半分以下となっている。掛かり量を少なくすることによって、レンズ鏡筒を小型化することができるからである。
【0018】
加圧部材8は、第1の移動枠2と第2の移動枠3との間に設けられており、第1の移動枠2と第2の移動枠3とを、光軸Mに沿った方向で互いの距離が離れる向きに付勢している付勢部材である。
【0019】
上述の構成によれば、カム溝7aと第1及び第2のベアリング6−1,6−2は、加圧部材8によってしっかり当接するので、ガタが発生せず、したがって、後群レンズL2の光軸M方向の位置が安定すると共に、作動も滑らかとなる。
また、第1及び第2のベアリング6−1,6−2とカム溝7aとの掛かり量が少なくても、対摩耗性も高くなり、耐久性を高めることができる。
【0020】
ここで、第1及び第2の外輪規制部4a−1,4a−2と第1及び第2の外輪規制部5a−1,5a−2(以下、これらを併せて、外輪規制部4a,5aとする)の役割について説明する。
図3は、本実施形態と同様な形態のレンズ鏡筒において、外輪規制部4a,5aを設けない場合を想定した図である。
本実施形態では、ガタを防止するために、カム溝7aと第1及び第2のベアリング6−1,6−2は、加圧部材8によって当接されているために常に力が働いている。
また、第1及び第2のベアリング6−1,6−2とカム溝7aとの掛かり量は、外輪6bの幅の半分以下なので、加圧部材8による力は、図3に示すように、第1及び第2の外輪6b−1,6b−2を第1及び第2の内輪6a−1,6a−2から外そうとするモーメントを生じる。したがって、このままの構成では、フォーカシングの作動を繰り返すと、第1の外輪6b−1又は第2の外輪6b−2が第1の内輪6a−1又は第2の内輪6a−2から脱落してしまう場合がある。
【0021】
この脱落を防止するためには、カム溝7aと第1及び第2の外輪6b−1,6b−2との掛かり量を十分に確保すればよいが、そうした場合には、カム部材7の径方向の厚みを大きくしなければならず、レンズ鏡筒の外径が大きくなってしまう。
そこで、本実施形態では、外輪規制部4a,5aを設け、第1及び第2の外輪6b−1,6b−2の回転軸方向の振れを規制することにより、第1及び第2の外輪6b−1,6b−2の負担が規制され、ベアリングボールの摩耗を軽減できると同時に、繰り返しの作動による第1及び第2の外輪6b−1,6b−2の外れを防止することができる。よって、耐久性も高いレベルで確保することができる。
【0022】
また、外輪規制部4a,5aは、間隔A1及びA2を確保するように設けたので、第1及び第2の外輪6b−1,6b−2が正常に作動している場合には、第1及び第2のベアリング6−1,6−2に何ら影響を与えないので、第1及び第2の移動枠2,3は、滑らかな動作をすることができる。
【0023】
本実施形態によれば、カム溝7aと第1及び第2のベアリング6−1,6−2は、加圧部材8によってしっかり当接するので、ガタが発生せず、後群レンズL2の光軸M方向の位置が安定すると共に、作動も滑らかとなる。
また、第1及び第2のベアリング6−1,6−2とカム溝7aとの掛かり量が少なくても、耐摩耗性も高くなり、加圧力によって外輪が脱落することもなく、耐久性を高めることができる。
【0024】
(変形形態)
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
例えば、本実施例において、外輪規制部4a,5aを第1及び第2の外輪6b−1,6b−2の両側に設けた例を示したが、外輪規制部4aだけでもよいし、外輪規制部5aだけでもよい。
【0025】
また、本実施形態において、フォーカスに関するレンズを移動させる場合を挙げて説明したが、これに限らず、例えば、ズームに関する場合に適用してもよい。
【0026】
さらに、本実施形態において、レンズ鏡筒のレンズ群の構成やカム部材の配置等は、一例であって、カム溝によって駆動される移動部材のカムフォロアー部分であれば、どのようなレンズ鏡筒であってもよい。
【0027】
さらにまた、レンズを直接移動する移動枠に限らず、ガタが生じないように、カムとベアリングとの相対移動を利用してなんらかを移動する移動枠であってもよい。
【0028】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、請求項1の発明によれば、撮影光学系と、前記撮影光学系の一部が設けられ、少なくとも前記撮影光学系の光軸方向に移動可能な移動枠と、カム溝を有するカム枠と、内輪と相対的に回転する外輪が前記カム溝と係合するベアリングと、前記移動枠に備えられ前記内輪を支持する支持部)と、前記支持部との間に前記内輪を挟むように前記内輪を固定する固定部とを有し、前記固定部の少なくとも一部は、前記外輪の回転軸に沿う方向において前記外輪と対向し、前記外輪と間隔を隔てて備えられ、前記外輪の回転軸に沿う方向のズレを規制するので、レンズ群の移動が滑らかで、耐久性を高くすることができる。カム溝の少なくとも一側面と係合する第1のベアリングと、第1のベアリングをカム溝の側面に対して付勢する付勢部材と、外輪の回転軸に沿う方向のズレを規制する外輪規制部とを備えたので、レンズ群の移動が滑らかで、ピント位置が安定し、耐久性を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるレンズ鏡筒の実施形態を示す断面図である。
【図2】図1の主要部を拡大した図である。
【図3】本実施形態と同様な形態のレンズ鏡筒において、外輪規制部4a,5aを設けない場合を想定した図である。
【図4】従来のレンズ鏡筒の断面図である。
【符号の説明】
1 固定筒
L1 前群レンズ
L2 後群レンズ
2 第1の移動枠
3 第2の移動枠
4−1,4−2 第1及び第2の直進ガイドピン
5−1,5−2 第1及び第2のベアリング固定軸
6−1,6−2 第1及び第2のベアリング
7 カム部材
8 加圧部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a lens barrel such as a camera or a video camera, and a lens barrel such as an interchangeable lens used therefor.
[0002]
[Prior art]
FIG. 4 is a cross-sectional view of a conventional lens barrel.
The conventional lens barrel includes a
[0003]
The fixed
The front lens group L1 is a lens group necessary for forming an image at the imaging position of the camera body, and is fixed to the fixed
The rear group lens L2 is a focusing lens group that moves in the direction of the optical axis M. By moving the rear group lens L2, it is possible to focus on the imaging position of the camera body with respect to various subjects.
The front lens group L1 and the rear lens group L2 form a photographing optical system.
The moving
The
The
[0004]
Next, the operation during focusing of the conventional lens barrel will be described.
When the
Since the rear lens group L2 is fixed to the moving
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described conventional lens barrel has a problem that the play in the optical axis M direction is generated between the
In order to reduce the backlash, it is necessary to increase the accuracy of the parts, which has been a factor in increasing the manufacturing cost. Moreover, no matter how high the accuracy of the parts, in order to move the moving
In order to reduce the size of the lens barrel, it is effective to reduce the amount of engagement D between the
[0006]
In order to solve the above-mentioned backlash problem, a lens barrel that provides a backlash removal mechanism that applies a guide pin to the cam groove by a biasing member, and that solves the problem that the focus position becomes unstable due to backlash, For example, it is disclosed in JP-A-8-122609.
[0007]
However, the lens barrel having the above-described rattling mechanism operates in a state where the guide pin is applied to the cam groove by the urging member, so that there is a problem that durability is further deteriorated.
[0008]
An object of the present invention is to provide a small lens barrel in which the movement of the lens group is smooth, the focus position is stable, and the durability is high.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, a photographing optical system (L2), a part of the photographing optical system, a movable frame (2) movable at least in the optical axis direction of the photographing optical system, and a cam groove (7a) are provided. ) Having a cam frame (7), an outer ring (6b-1) rotating relative to the inner ring (6a-1), a bearing (6-1) engaging with the cam groove, and the moving frame. A support portion (4-1) for supporting the inner ring; and a fixing portion (5-1) for fixing the inner ring so as to sandwich the inner ring between the support portion and the fixing portion (5- 1) at least a part of the outer ring is opposed to the outer ring in a direction along the rotation axis of the outer ring, is provided at a distance from the outer ring , and restricts displacement in the direction along the rotation axis of the outer ring ; and At least a part of the support portion (4-1) is arranged in the direction along the rotation axis of the outer ring. And edge and opposite diameter, provided at a edge and spacing of the outer diameter side of the outer ring, to restrict the displacement in a direction along the rotation axis of the outer ring is the lens barrel, wherein .
[0011]
Direction of invention of
According to a third aspect of the present invention, in the lens barrel according to the first or second aspect , the bearing includes a first bearing (6-1) and a second bearing (6-2). One bearing (6-1) is urged by the urging member so as to engage with one side surface of the cam groove, and the second bearing (6-2) is urged by the urging member to the one side surface of the cam groove. It is urged | biased so that it may engage with the opposite side surface.
A fourth aspect of the present invention is the lens barrel according to any one of the first to third aspects, wherein the support portion is implanted in the moving frame and engages with a rectilinear groove. A lens barrel characterized by being a guide pin.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a lens barrel according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of the main part of FIG.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part which performs the function similar to the prior art mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted suitably.
The lens barrel in the present embodiment includes a fixed
[0013]
The
The first moving
The second moving
[0014]
The first and second rectilinear guide pins 4-1 and 4-2 are inserted into the
[0015]
The first and second bearing fixing shafts 5-1 and 5-2 are implanted in the first and second linear guide pins 4-1 and 4-2, and the first and second bearing 6- 1, 6-2, and has first and second outer ring restricting portions 5 a-1 and 5 a-2 in the rotation axis direction of the first and second
[0016]
The first and second bearings 6-1 and 6-2 are provided on the first and second moving
[0017]
The
The amount of engagement between the first and second bearings 6-1 and 6-2 and the
[0018]
The
[0019]
According to the above-described configuration, the
Further, even if the amount of engagement between the first and second bearings 6-1 and 6-2 and the
[0020]
Here, the first and second outer
FIG. 3 is a diagram assuming a case where the outer
In the present embodiment, in order to prevent backlash, the
Further, since the amount of engagement between the first and second bearings 6-1 and 6-2 and the
[0021]
In order to prevent this drop-off, a sufficient amount of engagement between the
Therefore, in the present embodiment, the outer
[0022]
Further, since the outer
[0023]
According to the present embodiment, the
Further, even if the amount of engagement between the first and second bearings 6-1 and 6-2 and the
[0024]
(Deformation)
The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications and changes are possible, and these are also within the equivalent scope of the present invention.
For example, in the present embodiment, the example in which the outer
[0025]
In the present embodiment, the case where the lens related to the focus is moved has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the present invention may be applied to the case related to zoom.
[0026]
Furthermore, in the present embodiment, the configuration of the lens group of the lens barrel, the arrangement of the cam members, and the like are merely examples, and any lens barrel can be used as long as it is a cam follower portion of a moving member driven by a cam groove. It may be.
[0027]
Furthermore, the moving frame is not limited to the moving frame that directly moves the lens, and may be a moving frame that moves something by using the relative movement between the cam and the bearing so as not to cause backlash.
[0028]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the first aspect of the present invention, the photographing optical system, a moving frame provided with a part of the photographing optical system, movable at least in the optical axis direction of the photographing optical system, and the cam A cam frame having a groove, a bearing in which an outer ring that rotates relative to an inner ring engages with the cam groove, a support part that is provided in the moving frame and supports the inner ring, and the support part. A fixing part for fixing the inner ring so as to sandwich the inner ring, and at least a part of the fixing part is opposed to the outer ring in a direction along the rotation axis of the outer ring, and is provided at a distance from the outer ring. Since the displacement in the direction along the rotation axis of the outer ring is restricted , the movement of the lens group is smooth and the durability can be increased. A first bearing that engages with at least one side surface of the cam groove; a biasing member that biases the first bearing against the side surface of the cam groove; and an outer ring regulation that regulates displacement of the outer ring in the direction along the rotation axis. The lens unit moves smoothly, the focus position is stable, and durability can be increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a lens barrel according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG.
FIG. 3 is a diagram assuming a case where outer
FIG. 4 is a cross-sectional view of a conventional lens barrel.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記撮影光学系の一部が設けられ、少なくとも前記撮影光学系の光軸方向に移動可能な移動枠と、
カム溝を有するカム枠と、
内輪と相対的に回転する外輪が前記カム溝と係合するベアリングと、
前記移動枠に備えられ前記内輪を支持する支持部と、
前記支持部との間に前記内輪を挟むように前記内輪を固定する固定部とを有し、
前記固定部の少なくとも一部は、前記外輪の回転軸に沿う方向において前記外輪と対向し、前記外輪と間隔を隔てて備えられ、前記外輪の回転軸に沿う方向のズレを規制すること、及び、
前記支持部の少なくとも一部は、前記回転軸に沿う方向において、前記外輪の外径側の縁部と対向し、前記外輪の外径側の縁部と間隔を隔てて備えられ、前記外輪の回転軸に沿う方向のズレを規制すること、
を特徴とするレンズ鏡筒。Photographic optics,
A part of the photographing optical system is provided, and a moving frame that is movable at least in the optical axis direction of the photographing optical system;
A cam frame having a cam groove;
A bearing in which an outer ring rotating relative to an inner ring engages with the cam groove;
A support portion provided in the moving frame and supporting the inner ring;
A fixing part for fixing the inner ring so as to sandwich the inner ring between the support part and
At least a portion of the fixed portion is opposed to the outer ring in a direction along the rotation axis of the outer ring, provided at a distance from the outer ring , and restricts displacement in the direction along the rotation axis of the outer ring ; and ,
At least a part of the support portion is opposed to an outer diameter side edge portion of the outer ring in a direction along the rotation axis, and is provided at a distance from an outer diameter side edge portion of the outer ring. Regulating the displacement in the direction along the rotation axis,
A lens barrel characterized by
前記回転軸に沿う方向において、前記カム溝と前記外輪との掛かり量は、前記外輪の前記回転軸に沿う方向の長さの半分以下であること、
を特徴とするレンズ鏡筒。The lens barrel according to claim 1,
In the direction along the rotation axis, the amount of engagement between the cam groove and the outer ring is not more than half of the length of the outer ring in the direction along the rotation axis,
A lens barrel characterized by
前記ベアリングは、第1ベアリングと、第2ベアリングとを含み、
前記第1ベアリングは付勢部材により前記カム溝の一側面と係合するように付勢され、
前記第2ベアリングは前記付勢部材により前記カム溝の前記一側面の反対側の側面と係合するように付勢されること、
を特徴とするレンズ鏡筒。In the lens barrel according to claim 1 or 2,
The bearing includes a first bearing and a second bearing;
The first bearing is biased by a biasing member so as to engage with one side surface of the cam groove,
The second bearing is biased by the biasing member so as to engage with a side surface of the cam groove opposite to the one side surface;
A lens barrel characterized by
前記支持部は、前記移動枠に植設され、直進溝に係合するガイドピンであること、
を特徴とするレンズ鏡筒。A lens barrel according to any one of claims 1 to 3 , wherein
The support portion is a guide pin that is implanted in the moving frame and engages with a straight groove;
A lens barrel characterized by
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