JP6361149B2 - レンズ鏡胴 - Google Patents

Description

本発明は、レンズ鏡胴に関する。

近年、特にカメラのレンズ鏡胴は、小型・軽量で、低コストを達成しつつ、高性能であることが求められている。

レンズ鏡胴は、構造が複雑になることから、軽量化や低コスト化を優先させるために、合成樹脂成形部品を用いることが多いが、金属成形部品と比べて剛性が低下しやすい。そこで、特許文献１では、合成樹脂成形品である手動操作環の剛性を金属成形部品である補強リングを用いて向上させている。

特開２０１０−５４６００号公報

ところで、合成樹脂成形部品を用いる場合、小型化も併せて要望されることから、レンズ鏡胴の厚みを薄くする等して省スペース設計が行われているが、剛性の低下を招き、所要の性能を満たすことができなくなる。

しかも、レンズ鏡胴は、レンズ群の他に、絞り駆動装置や光線を規制するフレアカッター等の光学用部品を保持する場合もあり、複数のレンズ群を保持すること、絞り駆動装置の連動用開口をあける等すれば、さらなる剛性の低下を招くことになる。

本発明は、前記問題を解消するためになされたもので、剛性を高めることで、小型・軽量で、低コストを達成しつつ、高性能を満たすことができるレンズ鏡胴を提供することを目的とするものである。

前記課題を解決するために、本発明のレンズ鏡胴は、光軸方向に並設され、光学用部品をそれぞれ保持可能な２個の筒部を有する保持枠が備えられている。そして前記各筒部の間に、この各筒部の内面よりも内方に突出する内方突出部が形成されていることを特徴とするものである。

本発明によれば、光学用部品をそれぞれ保持可能な２個の筒部の間に形成した内方突出部によって、各筒部の連結部分が補強されるようになる。したがって、保持枠を合成樹脂とし、しかも厚みを薄くする等して小型化を図っていても、剛性が高まるから、レンズ群等の光学用部品を高精度で保持できるようになる。

また、２個の筒部の連結部分は、内方突出部に隣接しているから、筒部で保持する光学用部品を、高強度および高精度で形成できる内方突出部に当接させることができるので、光学用部品をより高精度で保持できるようになる。

前記内方突出部の内面は、光軸方向から見て略多角形状である構成とすることができる。

この構成によれば、内方突出部の内面を略多角形状に形成することで、剛性がより高まるようになる。

前記内方突出部の外面に凹部が形成され、この凹部の底面は、光軸方向から見て略多角形状である構成とすることができる。

この構成によれば、内方突出部の外面の凹部の底面を略多角形状に形成することで、剛性がより高まるようになる。

前記保持枠は合成樹脂製であり、前記内方突出部の凹部は、肉厚が略一定になるように形成されている構成とすることができる。

この構成によれば、保持枠を合成樹脂製とすることで軽量化、低コスト化になる。また、肉厚が略一定になるように凹部を形成することで、剛性を確保しつつ、ヒケ等の成形時の変形が生じにくくなって、成形精度が安定するようになる。

前記略多角形状は、略三〜八角形である構成とすることができる。

この構成によれば、保持枠の小型化を図った成形が可能となる。

前記内方突出部の内面または前記凹部の底面の略多角形状は、隣り合う平坦部の間が円弧部で連結される構成とすることができる。

この構成によれば、隣り合う平坦部の間が角部のままであるよりも、成形加工が容易となり、かつ剛性の確保に効果的な形状となる。

前記凹部には、前記各筒部の外面に連結されるリブが形成されている構成とすることができる。

この構成によれば、凹部がリブで補強されるから、剛性がより高まるようになる。

前記内方突出部の内面に、前記光学用部品が保持可能である構成とすることができる。

この構成によれば、内径突出部は剛性が高いから、内方突出部の内面で光学用部品を高精度で保持することができる。

前記各筒部のいずれか一方に、前記内方突出部に隣接して絞り駆動装置が保持されている構成とすることができる。

この構成によれば、絞り駆動装置は径方向に大きなスペースが必要であるうえ、カメラ本体との機械的若しくは電気的な連動のために、筒部に連動開口をあける必要がある。そのため、絞り駆動装置を保持し、連動開口を形成した大径の筒部を内方突出部に隣接させることで、この筒部の剛性を確保することが可能となる。

前記保持枠の外面に固定筒とカム筒が設けられ、前記保持枠は、前記固定筒とカム筒のいずれかで光軸方向に移動可能に保持されるように構成されている。また、前記内方突出部の凹部に、前記固定筒または前記カム筒に当接する付勢部材が設けられている構成とすることができる。

この構成によれば、保持枠を光軸方向に往復移動させてフォーカス等をする構成である場合、ガタ付きによる性能低下を抑制するため、固定部品に対して保持枠を付勢部材（板ばね等）で付勢する必要がある。この場合、内方突出部の凹部を利用して付勢部材を設けることができるから、付勢部材を設けるために各筒部を大径にする等しなくても良いので、より小型化を図ることができる。

前記保持枠の外面に固定筒とカム筒と外装部材が設けられ、前記保持枠の前側の筒部の後底部は、前記カム筒の後端部および前記固定筒と外装部材が結合される結合部よりも前方に位置して、前記結合部と径方向に重ならせている構成とすることができる。

この構成によれば、後底部を結合部と径方向に重ならせることで、より小型化を図ることができる。

本発明によれば、保持枠の剛性を高めることで、小型・軽量で、低コストを達成しつつ、高性能を満たすことができる。

本発明に係るレンズ鏡胴の光軸方向の断面図である。 保持枠部分の分解斜視図である。 （ａ）は保持枠の斜視図、（ｂ）（ｃ）は多角形状の変形例の正面図である。 （ａ）（ｂ）は、保持枠の内方突出部の内面と円筒部の内面とを成形する金型の作動説明図である。 （ａ）〜（ｄ）は、保持枠全体を成形する金型の作動説明図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１はレンズ鏡胴の光軸ＯＡ方向の断面図である。図２は保持枠部分の分解斜視図である。

レンズ鏡胴は、光軸ＯＡ方向に延在する円筒状の固定筒１を備え、この固定筒１の後端に、固定筒１の略後半分の外周囲を取り囲む外装部材２と、カメラ本体（不図示）に取付けるためのマウント部材３とが、ビス等で固定されている。

外装部材２の内方に位置する固定筒１の外面には、カム筒４が回転自在に嵌合され、このカム筒４のギア部（不図示）は、固定筒１の外周部に固定のフォーカス切り替えギアユニット（不図示）にギア結合されている。フォーカス切り替えギアユニットには、ＡＦ（オートフォーカス）用モータと手動用操作リング５とがギア結合されて、ＡＦとＭＦ（マニュアルフォーカス）とが選択できるようになっている。

操作リング５は、固定筒１の略前半分の外周囲を取り囲むように配置されて、固定筒１の凸部１ａと、固定筒１の前端にビス等で固定された操作リング押さえ部材６とで、光軸ＯＡ方向の移動を規制されつつ、手動で回転操作自在に支持されている。

操作リング押さえ部材６に第１レンズ群ユニット８が嵌合されて、前止めリング９で固定されている。

固定筒１の外面には、ＡＦ用モータ、電気基板（不図示）、フォーカスエンコーダ用フレキシブル基板１０がそれぞれ固定されて、各々が電気的に接続されている。電気基板は、接続用フレキシブル基板（不図示）を介してマウント部材３に設けた電気接点に電気的に接続されている。

カム筒４にはブラシ接片４ａが取付けられ、このブラシ接片４ａがフォーカスエンコーダ用フレキシブル基板１０に接触することで、カム筒４の回転位置を検出できるようになっている。

固定筒１に直進溝、カム筒４にカム溝がそれぞれ円周上略等角度間隔で３セットずつ設けられて、保持枠１１に一体成形された３つのフォロア１１ｃが直進溝を通ってカム溝に係合するようになる。これにより、保持枠１１は、カム筒４の回転で光軸ＯＡ方向に往復直進（フォーカス）移動できるようになる。

保持枠１１は、カーボンブラック等の遮光材を添加した合成樹脂（例えばＰＣ…ポリカボネート）製であり、この保持枠１１には、光軸ＯＡ方向に並設され、光学用部品をそれぞれ保持可能な２個の円筒部１１ａ，１１ｂを有している。

保持枠１１の光軸ＯＡ方向の前側（被写体側）の円筒部１１ａは大径とし、後側（焦点面側）の円筒部１１ｂは小径としている。

前側の円筒部１１ａには第２レンズ群ユニット１２が嵌合保持され、後側の円筒部１１ｂには第３レンズ群ユニット１３が嵌合保持されている。

前側の円筒部１１ａには、後底部１１ｄと第２レンズ群ユニット１２との間に、絞り駆動装置（保持部材、絞り羽根、駆動板等）１４を組み込んでいる。絞り駆動装置１４の駆動板は、後底部１１ｄに形成された連動開口１１ｅ〔図３（ａ）参照〕を通って後方に腕部を延在させている。そして、マウント部材３に設けた絞りレバー１５と回転方向に連動し、光軸ＯＡ方向に自由に移動自在できるように連結されている。これにより、フォーカス駆動によって絞り駆動装置１４を含む保持枠１１が光軸ＯＡ方向に往復直進移動しても連動状態を保持でき、カメラ本体側から絞りレバー１５を操作することで、絞り径を調整することができる。なお、前側の円筒部１１ａには、絞り駆動装置１４だけを組み込む型式、ないしは第２レンズ群ユニット１２だけを組み込む型式もある。

後底部１１ｄは、図１のように、カム筒４の後端部および固定筒１と外装部材２が結合される結合部よりも前方に位置して、結合部と径方向に重ならせている。これにより、後底部１１ｄを結合部と径方向に重ならせることで、より小型化を図ることができる。

保持枠１１の前側の円筒部１１ａと後側の円筒部１１ｂとの間には、各円筒部１１ａ，１１ｂの内面よりも内方、つまり光軸ＯＡの中心方向に突出する環状の内方突出部１１ｆが一体形成されている。

内方突出部１１ｆの内面は、光軸ＯＡ方向から見て略円形であっても良いが、図４のように、略正多角形状であることが好ましい。

内方突出部１１ｆの外面に環状の凹部１１ｇが一体形成されている。保持枠１１が合成樹脂製である場合、内方突出部１１ｆの凹部１１ｇは、肉厚が略一定になるように形成することが好ましい。

凹部１１ｇの底面は、光軸ＯＡ方向から見て略円形であっても良いが、図４のように、内方突出部１１ｆの内面と同じ略正多角形状であることが好ましい。

図４の略正多角形状は、略六角形であるが、図３（ｂ）のような三角形、図３（ｃ）のような四角形でも良く、特に図示しないが五角形、七角形、八角形、それ以上の角形でも良い。

内方突出部１１ｆの内面（以下、特に指摘しない限り、凹部１１ｇの底面も含む。）の略多角形状は、図４のような略六角形とした場合、６面の平坦部１１ｈは、それぞれ４０〜５５度の角度範囲θで設定することが好ましい。また、隣り合う平坦部１１ｈの間を円弧部１１ｉで連結することが好ましい。

平坦部１１ｈの角度範囲θが狭いと、保持枠１１の剛性の向上が少なく、平坦部１１ｈを部品の当接面として利用するときには、当接面積が狭くなる。逆に、平坦部１１ｈの角度範囲が広すぎると、角部分が外方に延在するので内外径の差が大きくなり、径方向の必要スペースが大きくなって、成形金型の制約上、保持枠１１の成形が困難になる場合がある。

凹部１１ｇの平坦部１１ｈには、隣り合う円筒部１１ａ，１１ｂの外面に連結される光軸ＯＡ方向のリブ１１ｊが円周上複数本で形成されていることが好ましい。

内方突出部１１ｆの内端面には、後側の円筒部１１ｂに嵌合した第３レンズ群ユニット１３の端面が直接当接されて、保持枠１１にネジ結合で固定、またはビスで固定されている。

なお、第３レンズ群ユニット１３は、後側の円筒部１１ｂに代えて、内方突出部１１ｆの内面である略六角形の平坦部１１ｈの内接円に嵌合させて、６点接触で保持させることもできる。この場合、内方突出部１１ｆは、後側の円筒部１１ｂよりも剛性が高いために高精度で保持することができる。また、光線を規制するフレアカッター等を内方突出部１１ｆの平坦部１１ｈの内接円に嵌合させて、６点接触で保持させることもできる。

前側の円筒部１１ａに嵌合した第２レンズ群ユニット１２は、円筒部１１ａの底部の凸部１１ｄに当接した状態で、押さえワッシャ１７で固定されているが、第３レンズ群ユニット１３と同様に、保持枠１１にビスで固定することもできる。

凹部１１ｇの底面の平坦部１１ｈには、フォロア１１ｃの両側から前側の円筒部１１ａの窪み部１１ｍに入り込んで、固定筒１の内面に当接する二股状の板ばね（付勢部材）１８の基部１８ａが固定されている。凹部１１ｇの底面の平坦部１１ｈには突起１１ｋが形成され、この突起１１ｋに基部１８ａの穴１８ｂを嵌め込むことで、凹部１１ｇの底面の平坦部１１ｈに板ばね１８が位置決めされるようになる。なお、固定筒１の内面側にカム筒４を配置する型式では、板ばね１８をカム筒４の内面に当接させるようにする。

次に、合成樹脂製の保持枠１１を成形するための金型を説明する。図４（ａ）（ｂ）は、内方突出部１１ｆの内面と各円筒部１１ａ，１１ｂの内面とを成形する第１金型２１の作動説明図である。図５（ａ）〜（ｄ）は、保持枠１１全体を成形する第１金型２１〜第５金型２５の作動説明図である。

図４（ａ）は成形時の金型位置、図４（ｂ）は保持枠１１の取り出し時の金型位置である。

内方突出部１１ｆの内面が略六角形であるとした場合、第１金型２１は、円周上略等角度間隔で６等分されていて、０度、１２０度、２４０度の３位置の割金型２１Ａと、６０度、１８０度、３００度の３位置の割金型２１Ｂとで構成されている。

割金型２１Ａは、平坦部１１ｈと、それに連なる左右の円弧部１１ｉを成形する略山型の成形面２１ａと、後側の円筒部１１ｂの内面の略６分の１を成形する円弧状の成形面２１ｂとを有している。

割金型２１Ｂは、平坦部１１ｈを成形するフラットな成形面２１ｃと、後側の円筒部１１ｂの内面の略６分の１を成形する円弧状の成形面２１ｄとを有している。

なお、図４では具体的に図示しないが、割金型２１Ａ，２１Ｂには、前側の円筒部１１ａの内面の略６分の１を成形する円弧状の成形面２１ｅ，２１ｆ（図５参照）もそれぞれ有している。

そして、図４（ａ）の成形時から図４（ｂ）の保持枠１１の取り出し時に移動する場合には、先ず、３位置の割金型２１Ｂを内方、つまり光軸ＯＡの中心方向に同時移動させ、次いで、３位置の割金型２１Ａを内方、つまり光軸ＯＡの中心方向に同時移動させる。このとき、割金型２１Ｂの円弧状の成形面２１ｄは平坦部１１ｈの内方に大きく移動し、割金型２１Ａの円弧状の成形面２１ｂも平坦部１１ｈの内方に僅かの隙間を隔てて移動するようになる。

これにより、後述するように、成形された保持枠１１を第１金型２１から後側の円筒部１１ｂの方向に取り出すことができる。

図５（ａ）は、保持枠１１全体の成形時の金型位置である。第２金型２２は、内方突出部１１ｆの外面と円筒部１１ａ，１１ｂの外面とを成形するものである。第３金型２３は、保持枠１１の後側の円筒部１１ｂの後端を成形するものである。第４金型２４は、保持枠１１の前側の円筒部１１ａの前端を成形するものである。第５金型２５は、第１金型２１を成形位置に保持するものである。なお、各金型２１〜２５は、成形の都合で割金型となっているものがある。

そして、図５（ａ）の成形時から図５（ｄ）の保持枠１１の取り出し時に移動する場合には、先ず、第３金型２３と第５金型２５とを矢印の方向に移動させ、次いで、図５（ｂ）のように、第２金型２２と第１金型２１とを矢印の方向に移動させる。なお、第１金型２１の移動は、図４で説明した通りである。

図５（ｃ）の状態では、成形された保持枠１１は、第４金型２４で保持されていて、この状態であっても、内方突出部１１ｆの内面と第１金型２１との間に隙間Ｓがあるので、第１金型２１から後側の円筒部１１ｂの方向に取り出すことができる。

前記のように構成したレンズ鏡胴であれば、保持枠１１は、レンズ群ユニット１２，１３、絞り駆動装置１４、フレアカッター等の光学用部品をそれぞれ保持可能な２個の円筒部１１ａ，１１ｂの間に内方突出部１１ｆを形成している。この内方突出部１１ｆによって、各円筒部１１ａ，１１ｂの連結部分が補強されるようになる。したがって、保持枠１１を合成樹脂とし、しかも厚みを薄くする等して小型化を図っていても、剛性が高まるから、レンズ群ユニット１２，１３等の光学用部品を高精度で保持できるようになる。

また、２個の円筒部１１ａ，１１ｂの連結部分は、内方突出部１１ｆに隣接しているから、円筒部１１ａ，１１ｂで保持する光学用部品を、高強度および高精度で形成できる内方突出部１１ｆに当接させることができる。これにより、光学用部品をより高精度で保持できるようになる。

さらに、内方突出部１１ｆの内面を略多角形状に形成することで、剛性がより高まるようになる。

また、内方突出部１１ｆの外面の凹部１１ｇの底面を略多角形状に形成することで、剛性がより高まるようになる。

さらに、保持枠１１を合成樹脂製とすることで軽量化、低コスト化になる。また、肉厚が略一定になるように凹部１１ｇを形成することで、剛性を確保しつつ、ヒケ等の成形時の変形が生じにくくなって、成形精度が安定するようになる。

また、略多角形状が略三〜八角形であれば、保持枠の小型化を図った成形が可能となる。

さらに、内方突出部１１ｆの内面または凹部１１ｇの底面の略多角形状は、隣り合う平坦部１１ｈの間を円弧部１１ｉで連結している。したがって、隣り合う平坦部１１ｈの間が角部のままであるよりも、成形加工が容易となり、かつ剛性の確保に効果的な形状となる。

また、凹部１１ｇにリブ１１ｊを形成すれば、凹部１１ｇがリブ１１ｊで補強されるから、剛性がより高まるようになる。

さらに、内方突出部１１ｆの内面に、第３レンズ群ユニット１３やフレアカッター等の光学用部品を保持すれば、内方突出部１１ｆは剛性が高いから、内方突出部１１ｆの内面で光学用部品を高精度で保持することができる。

また、大径の円筒部１１ａに、内方突出部１１ｆに隣接して絞り駆動装置１４を保持すれば、絞り駆動装置１４は径方向に大きなスペースが必要である。しかも、カメラ本体との機械的若しくは電気的な連動のために、円筒部１１ａに連動開口１１ｅをあける必要がある。そのため、絞り駆動装置１４を保持し、連動開口１１ｅを形成した大径の円筒部１１ａを内方突出部１１ｆに隣接させることで、この円筒部１１ａの剛性を確保することが可能となる。

さらに、保持枠１１を光軸ＯＡ方向に往復移動させてフォーカス等をする構成である場合、ガタ付きによる性能低下を抑制するため、固定部品に対して保持枠１１を付勢部材（板ばね等）で付勢する必要がある。この場合、内方突出部１１ｆの凹部１１ｇを利用して板ばね１８を設けることができるから、板ばね１８を設けるために円筒部１１ａ，１１ｂを大径にする等しなくても良いので、より小型化を図ることができる。

１ 固定筒
２ 外装部材
４ カム筒
１１ 保持枠
１１ａ 前側の円筒部（筒部）
１１ｂ 後側の円筒部（筒部）
１１ｄ 後底部
１１ｅ 連動開口
１１ｆ 内方突出部
１１ｇ 凹部
１１ｈ 平坦部
１１ｉ 円弧部
１１ｊ リブ
１２，１３ レンズ群ユニット（光学用部品）
１４ 絞り駆動装置（光学用部品）
１５ 絞りレバー
１８ 板ばね（付勢部材）
ＯＡ 光軸

Claims (9)

1. 光軸方向に並設され、光学用部品をそれぞれ保持可能な２個の筒部を有する保持枠が備えられ、前記各筒部の間に、この各筒部の内面よりも内方に突出する内方突出部が形成されており、
   前記内方突出部の外面に凹部が形成され、この凹部の底面は、光軸方向から見て略多角形状であり、
   前記凹部は、前記内方突出部の直ぐ外面に形成され、
   光軸を含む平面で切断したときの前記内方突出部の断面は、前記凹部により肉厚が略一定のコ字状に形成され、
   前記内方突出部の内面は、光軸方向から見て略多角形状であることを特徴とするレンズ鏡胴。
2. 前記保持枠は合成樹脂製であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡胴。
3. 前記略多角形状は、略三〜八角形であることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡胴。
4. 前記内方突出部の内面または前記凹部の底面の略多角形状は、隣り合う平坦部の間が円弧部で連結されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のレンズ鏡胴。
5. 前記凹部には、前記各筒部の外面に連結されるリブが形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のレンズ鏡胴。
6. 前記内方突出部の内面に、前記光学用部品が保持可能であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のレンズ鏡胴。
7. 前記各筒部のいずれか一方に、前記内方突出部に隣接して絞り駆動装置が保持されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のレンズ鏡胴。
8. 前記保持枠の外面に固定筒とカム筒が設けられ、前記保持枠は、前記固定筒とカム筒のいずれかで光軸方向に移動可能に保持されるように構成され、前記内方突出部の凹部に、前記固定筒または前記カム筒に当接する付勢部材が設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のレンズ鏡胴。
9. 前記保持枠の外面に固定筒とカム筒と外装部材が設けられ、前記保持枠の前側の筒部の後底部は、前記カム筒の後端部および前記固定筒と外装部材が結合される結合部よりも前方に位置して、前記結合部と径方向に重ならせていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のレンズ鏡胴。

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