JP5595187B2 - レンズ鏡筒 - Google Patents

Description

本発明は、レンズ鏡筒に関する。

円筒カムの外周にカム溝を設け、ズームレンズ群にカムフォロアを設け、円筒カムが回転するとカムフォロアがカム溝を摺動し、ズームレンズ群は光軸上を移動する機構において、特許文献１では、カムフォロアの位置を調整可能とする構造を提案している。

特開２００４−１２８４７号公報

特許文献１はカム溝内でカムフォロアの取付位置を固定するため、固定時にカムフォロアがカム溝内で動きやすく円筒カムも回転するため、カムフォロアの位置調整が困難である。その結果、ズームレンズ群同士のカムフォロアの相対的な位置誤差によってピントズレが発生しやすいという問題がある。

そこで、本発明は、ピントズレの少ないレンズ鏡筒を提供することを例示的な目的とする。

本発明のレンズ鏡筒は、外周にカム溝と当該カム溝に接続された直線カム溝を有して回転可能に構成された円筒カムと、前記カム溝に係合して光軸と直交する回転軸の周りに回転可能に構成され、前記円筒カムが回転すると前記カム溝に沿って摺動するカムフォロアをそれぞれ有して光軸方向に移動可能に構成された複数のレンズ群と、前記直線カム溝に設けられて直線カム溝内で前記カムフォロアを前記直線カム溝の内面に押し付けて固定し、それによって前記円筒カムの回転を規制する付勢部材と、複数のカムフォロアの一つを、前記回転軸を法線とする平面において移動可能および固定可能にする位置可変手段と、を有し、前記直線カム溝は前記光軸方向に平行に延びていることを特徴とする。

本発明によれば、ピントズレの少ないレンズ鏡筒を提供することができる。

レンズ鏡筒の部分断面図である。（実施例１） レンズ鏡筒の部分断面図である。（実施例１） 図２に示す円筒カムの展開図である。（実施例１） 曲線カムフォロアの調整フローを示す断面図である。（実施例１） 曲線カムフォロアの断面図と平面図である。（実施例２）

以下に、添付図面を参照して、本発明の実施例について説明する。

図２は、本実施例のレンズ鏡筒のズームレンズのズーム部１の断面図であり、図１は、図２のＡＡ断面図である。レンズ鏡筒は、鏡筒と複数のレンズ群と複数のレンズ群のうちの幾つかのレンズ群を駆動する駆動系を有する。本実施例の駆動系はいわゆる外カム機構を利用し、外カム機構は円筒カム（円筒溝カム）とカムフォロアを利用する。

複数のレンズ群は、変倍作用（ズーミング）を行う複数のズームレンズ群７ａ、７ｂ、不図示のフォーカスレンズ群やリレーレンズ群を含む。複数のレンズ群は鏡筒に対して光軸４０に沿った方向（光軸方向）に移動可能に構成されている。

円筒カム２は、円筒形状を有し、その外周にはズームレンズ群７ａ、７ｂの軌跡であるカム溝３ａ、３ｂが形成されている。円筒カム２は、光軸４０と平行な回転軸（中心軸４１）方向の前後にカム軸１０ａ、１０ｂを有し、ベアリング１１ａ、１１ｂを介して中心軸４１の周りに回転可能に、固定筒５に固定された鏡筒に保持されている。カム軸１０ａの先端には、プーリ１２が固定され、図示していないタイミングベルトにより、ズーム制御用モータや手動操作用ハンドルなどの回転動力発生部に接続されている。

ズームレンズ群７ａ、７ｂは、直線カムフォロア９ａ、９ｂを光軸４０周りの３ヶ所に有するため、光軸４０周りの回転を規制されている。直線カムフォロア９ａ、９ｂは、固定筒５に形成された直線溝６に係合し、直線溝６に沿って光軸方向に摺動可能に構成されている。この結果、ズームレンズ群７ａ、７ｂは、光軸４０周りの回転を規制された状態で光軸方向に摺動することができる。

また、ズームレンズ群７ａ、７ｂは、カム溝３ａ、３ｂと係合する曲線カムフォロア８ａ、８ｂを有する。曲線カムフォロア８ａ、８ｂは、円筒形状を有し、光軸４０に垂直な方向（図１および図２に示す上下方向）を回転軸ＲＡとして回転軸ＲＡの周りに回転可能に構成されている。

円筒カム２が回転すると曲線カムフォロア８ａ、８ｂがカム溝３ａ、３ｂに沿って回転しながら摺動する結果、ズームレンズ群７ａ、７ｂが光軸方向に移動する。このように、ズームレンズ群７ａ、７ｂが移動し、その間隔を変化させることでズームミングを行う。なお、カムフォロアの形状は特に限定されない。

複数のズームレンズ群の複数のカムフォロアのうちの少なくとも一つは取付位置が可変であるカムフォロア（第１のカムフォロア）であり、それは本実施例では、曲線カムフォロア８ａである。また、複数のカムフォロアは、取付位置が可変ではない他のカムフォロア（第２のカムフォロア）を有しており、本実施例では、それは曲線カムフォロア８ｂである。

ここでいう「取付位置」とは、本実施例では、図１の左右方向であるが、曲線カムフォロア（第１のカムフォロア）８ａの回転軸ＲＡを法線（法線ベクトル）とする平面内の位置であればよく、図１の左右方向のみならず光軸方向も含む趣旨である。つまり、詳細は後述するが、本発明のカムフォロアは、カムフォロアの回転軸（光軸と垂直でカムフォロアの取り付け位置を通る直線）と垂直な方向（回転軸と垂直な平面内の方向）に可動に構成されている。

図１に示すように、ズームレンズ群７ａの曲線カムフォロア８ａは、コロベース５０に回転可能な状態で取り付けられて固定されている。コロベース５０は、ズームレンズ群７ａに形成された長穴に光軸方向に嵌合した状態で一対の固定ボルト５２ａにより固定されている。

このため、コロベース５０と固定ボルト５２ａは、曲線カムフォロア８ａの回転軸ＲＡを法線とする平面（図１に垂直な平面）における（光軸４０及び回転軸ＲＡに直交する方向の）取付位置を可変および固定にする位置可変手段として機能する。

固定ボルト５２ａを緩めると、コロベース５０は長穴に対して光軸４０と直交する紙面の左右方向に移動可能になる。このため、曲線カムフォロア８ａの取付位置は光軸４０と直交する紙面の左右方向に可変である。

図３は、円筒カム２の展開図である。円筒カム２には、カム溝３ａ、３ｂに接続された直線カム溝４を更に有する。直線カム溝４は、カムリフトではなく、カム溝３ｂに係合するズームレンズ群７ｂを固定筒５から着脱するための溝であり、光軸方向に平行で曲線カムフォロア８ａ、８ｂの直径よりも幅が広い。

また、直線カム溝４は、カム溝３ａ、３ｂと同じ加工で同じ加工精度によって形成されている。直線カム溝４には、チャージゴム５１が設けられている。チャージゴム５１は、直線カム溝内で曲線カムフォロア８ａ、８ｂに弾性力（付勢力）を加えて直線カム溝４の端面（内面）４ａに突き当てて（押し付けて）固定し、それによって円筒カム２の回転を規制する付勢部材である。

次に、図４を参照して、本実施例の曲線カムフォロア８ａの取付位置の調整について説明する。

図４（ａ）は、曲線カムフォロア８ａ、８ｂが直線カム溝４の端面４ａに当接せずに円筒カム２が自由に回転可能な状態を示す概略断面図である。

図４（ｂ）は、曲線カムフォロア８ｂが、直線カム溝４内でチャージゴム５１によって端面４ａに付勢されて固定された状態を示す断面図である。図４（ｂ）に示す状態では、チャージゴム５１が曲線カムフォロア８ｂを端面４ａに突き当てて固定する結果、円筒カム２の回転も規制されて固定されている。ここで、曲線カムフォロア８ａは、図１で示した一対の固定ボルト５２ａを緩め図１の紙面の左右方向に移動可能な状態にしておく（取り付け位置を可変にしておく）。

図４（ｃ）は、曲線カムフォロア８ａが移動して、曲線カムフォロア８ｂと同様に、チャージゴム５１によって直線カム溝４の端面４ａに突き当てられて固定され、曲線カムフォロア８ａの位置が曲線カムフォロア８ｂに対して位置決めされた状態を示している。

最後に、固定ボルト５２ａを締めてコロベース５０をズームレンズ群７ａに固定する。固定ボルト５２ａが貫通する穴は、固定ボルト５２ａに対してガタを持っており、そのガタの範囲で調整が可能である。本実施例のように、直線カム溝４の端面４ａに曲線カムフォロア８ａを付勢することで、円筒カム２の回転を止め、より安定した状態で曲線カムフォロア８ａの位置決めが可能となる。

直線カム溝４が光軸４０に平行に延びて、チャージゴム５１も付勢力を加える付勢面５１ａは直線カム溝４の端面４ａに平行であるために、チャージゴム５１の付勢面５１ａが端面４ａに向かって移動すると曲線カムフォロアを確実に固定することができる。

本実施例は、チャージゴム５１を円筒カム２に固定しているが、調整時のみに使用できるように、ビス等で着脱可能な構造としてもよい。また、付勢部材は、チャージゴム（弾性部材）５１に限定されず、板バネや円筒カム自体に弾性を持たせてもよい。

本実施例は、コロベース５０をズームレンズ群７ａの内径側から固定しているが、ズームレンズ群７ａの外径側から固定してもよい。また、円筒カム２の回転を固定筒５に対して固定するピンなどの手段により固定すれば、曲線カムフォロア８ｂも調整可能となる。

以上のように、本実施例によれば、直線カム溝４を利用して、カムフォロアの相対的な位置誤差をなくすことができる。

図５（ａ）は、実施例１におけるズームレンズ群７ａをズームレンズ群７ｃとした、曲線カムフォロアの拡大断面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）の矢印方向から見た平面図であり、紙面左右方向をＸ軸、上下方向をＹ軸とする。

曲線カムフォロア８ａは、コロベース５３に回転可能な状態で固定されている。コロベース５３は、コロベース５４に一対の固定ボルト５２ｃによって固定される。コロベース５３に形成された固定ボルト５２ｃが貫通する穴は、固定ボルト５２ｃの直径よりもＸ方向の長さが長く、その範囲でコロベース５３の取付位置は調整が可能である。

コロベース５３は、コロベース５４に有するガイド溝５５ｂとＹ方向に嵌合する面５３ａを有しており、コロベース５４に対してＸ方向に限定した移動が可能である。また、コロベース５３とコロベース５４は調整ピン５８にも接続されている。

調整ピン５８のピン部５８ａは、コロベース５４に有する調整ピン穴５９ａと嵌合し、調整ピン５８のもう一つのピン部５８ｂは、コロベース５３に有する調整ピン穴５９ｂと嵌合している。そのため、調整ピン５８を回転すると、コロベース５３は、コロベース５４に対してＸ方向の位置を調整することが可能である。

このため、コロベース５３、５４と固定ボルト５２ｂ、５２ｃは、複数のカムフォロアの一つの、回転軸ＲＡを法線とする平面における光軸方向の取付位置を可変および固定にする位置可変手段として機能する。

なお、調整ピン５８は、浮遊防止のため、押え板６０に押圧されている。次に、コロベース５４は、固定ボルト５２ｂによってズームレンズ群７ｃ鏡筒に固定される。コロベース５４に加工された固定ボルト５２ｂが貫通する穴は、固定ボルト５２ｂに対して、ガタを持っており、そのガタの範囲で調整が可能である。ここで、コロベース５４には、ズームレンズ群７ｃ鏡筒に有するガイド溝５５ａと、Ｘ方向に嵌合するガイドキー５７を有しており、コロベース５４は、ズームレンズ群７ｃ鏡筒に対し、Ｙ方向に限定して移動が可能である。

次に、本実施例における、曲線カムフォロア８ａの位置調整方法について説明する。最初に、図５（ｂ）のＹ方向の位置を、実施例１で説明した図４のフローと同様にして、コロベース５４の位置を調整し、固定ボルト５２ｂで固定する。その後、ズームレンズ群７ｃと、ズームレンズ群７ｂとの間隔を調整する。

具体的には、まず固定ボルト５２ｃを緩め、そして、ズームによるピントズレの計測結果から調整ピン５８を回転し、コロベース５３の位置をコロベース５４に対し、ピントズレを軽減するようにＸ方向に移動する。その状態で、固定ボルト５２ｃを締付けて、コロベース５３の位置を固定する。以上に述べた調整作業は、ズーム部１の固定筒５に有する図示していない調整用の穴から、ドライバー等の工具を挿入して実施してもよい。

本実施例によれば、直線カム溝を利用して、カムフォロアの相対的な位置誤差をなくすことができると共に、ズームレンズ群同士の間隔の調整も容易に実施できるようになり、ピントズレをさらに軽減することができる。

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、位置可変手段は、複数のカムフォロアの一つの光軸方向の取付位置を可変および固定にするが、回転軸ＲＡと光軸方向の両方に直交する方向の取付位置を可変および固定にできなくてもよい。

レンズ鏡筒は撮像装置に適用することができる。

２ 円筒カム
３ａ、３ｂ カム溝
４ 直進カム溝
４ａ 端面（内面）
７ａ、７ｂ ズームレンズ群
８ａ、８ｂ カムフォロア
５０、５３、５４ コロベース（位置可変手段）
５１ チャージゴム（付勢部材）
５２ａ，５２ｂ、５２ｃ 固定ボルト（位置可変手段）

Claims (5)

1. 外周にカム溝と当該カム溝に接続された直線カム溝を有して回転可能に構成された円筒カムと、
   前記カム溝に係合して光軸と直交する回転軸の周りに回転可能に構成され、前記円筒カムが回転すると前記カム溝に沿って摺動するカムフォロアをそれぞれ有して光軸方向に移動可能に構成された複数のレンズ群と、
   前記直線カム溝に設けられて直線カム溝内で前記カムフォロアを前記直線カム溝の内面に押し付けて固定し、それによって前記円筒カムの回転を規制する付勢部材と、
   複数のカムフォロアの一つを、前記回転軸を法線とする平面において移動可能および固定可能にする位置可変手段と、
   を有し、
   前記直線カム溝は前記光軸方向に平行に延びていることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記複数のカムフォロアは、前記位置可変手段によって移動可能にすることが可能な第１のカムフォロアと、移動可能にすることができない第２のカムフォロアと、を有し、
   前記第１のカムフォロアを固定する際には、前記第２のカムフォロアを前記付勢部材によって前記直線カム溝内で固定すると共に、前記第１のカムフォロアを移動可能にし、その後、前記第１のカムフォロアを前記付勢部材によって前記直線カム溝内で固定し、その後、前記位置可変手段によって前記第１のカムフォロアを固定することを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記位置可変手段は、前記複数のカムフォロアの一つを、前記回転軸と前記光軸方向の両方に直交する方向において移動可能および固定可能にす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. 前記位置可変手段は、前記複数のカムフォロアの一つを、前記光軸方向において移動可能および固定可能にす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。
5. 前記付勢部材は、前記円筒カムに着脱可能であることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。