JP6411154B2 - クリック機構 - Google Patents

Description

本発明は、カメラ、望遠鏡、拡大鏡などのレンズに用いられるクリック機構に関する。

従来から、カメラなどのレンズ鏡筒における絞り環において、レンズの光軸方向に絞り環を進退させる駆動機構としてクリック機構が用いられている。このクリック機構は、樹脂等のモールド品（鋳造品）でフレームや筒体に板バネ部とボール（突起物）とを一体に形成し、絞り環の内周面に形成した複数の溝に前記ボールを係合させて構成されていた。このように、板バネ部とボールとを樹脂等で一体に形成すれば、レンズ鏡筒の径方向の薄肉化および製品のコストダウンとなる。
しかしながら、上記したクリック機構は、樹脂モールドでボールを構成するため、熱や摩耗等に対してのボールの十分な耐久性が確保できなかった。

さらに、特許文献１に記載されるようなボールをコイルバネで押す構造のクリック機構は、ボール下にコイルバネとボールを収納するスペースが必要となり、レンズ鏡筒の径方向の薄肉化には不向きであった。

特開平１０‐２２１５８４号公報

本発明の課題は、高い耐久性を有し、かつ薄肉化させたクリック機構を提供することである。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明のクリック機構は以下の構成を有する。
（１）内部にレンズを有する筒形のレンズ枠と、このレンズ枠の外周面上に嵌着され、レンズ枠と共に周方向に回転する鏡筒と、この鏡筒の外周面上に周方向に回転可能に嵌着され、径方向外向きに切り起こされた板バネ部を外周面に形成した筒状のフレームと、このフレームの外周面上に周方向に回転可能に嵌着され、前記レンズ枠の軸方向に対して傾斜したカム溝を有し、内周面に複数のクリック溝を有するカムリングと、前記カム溝より前記鏡筒を通って前記レンズ枠に螺合され、前記カム溝に係合し、カムリングの回転に伴ってレンズ枠を軸方向に移動させるねじ部と、前記フレームの板バネ部上に設置され、板バネ部の付勢力により前記カムリングのクリック溝に係合する金属ボールと、を備えることを特徴とするクリック機構。
（２）前記カムリングの周方向に、少なくとも前記複数のクリック溝にまたがる長さの開口溝が形成され、この開口溝を通ってストッパーねじが前記フレームに螺合されている（１）に記載のクリック機構。

本発明に係るクリック機構は、フレームの外周面に形成した板バネ部上に設置された金属ボールが、カムリングの内周面のクリック溝に係合するので、高い耐久性を有し、かつ薄肉化できるという効果がある。

本発明に係るクリック機構の一実施形態を示す透視図である。 図１のＸ方向から見た透視図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 （ａ）は図１の側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。

以下、本発明の一実施形態に係るクリック機構について図面を参照して詳細に説明する。

本発明に係るクリック機構１００は、図１に示すように、内部にレンズ１１を有する筒形のレンズ枠１と、このレンズ枠１の外周面上に嵌着され、レンズ枠１と共に周方向に回転する鏡筒２と、この鏡筒２の外周面上に周方向に回転可能に嵌着される筒状のフレーム３と、このフレーム３の外周面上に周方向に回転可能に嵌着され、前記レンズ枠１の軸方向に対して傾斜したカム溝４２を有するカムリング４とからなる。
前記カムリング４には、前記鏡筒２を通って前記レンズ枠１に螺合され、前記カム溝４２に係合するねじ部４３が設けられる。カムリング４の回転に伴って前記ねじ部４３がカム溝４２内を移動することで、レンズ枠１が軸方向に移動する。

本発明に係るクリック機構１００は、図２に示すように、前記フレーム３の外周面に、径方向外向きに切り起こされた板バネ部３１がフレーム３と一体に形成され、この板バネ部３１上には金属ボール３２が設置されている。この金属ボール３２は、板バネ部３１の付勢力により、前記カムリング４の内周面に複数設けられたクリック溝４１に係合するものであり、前記カムリング４の回転に伴って複数のクリック溝４１間を移動する。
また、前記カムリング４の周方向には、少なくとも複数のクリック溝４１にまたがる長さで形成される開口溝４４と、この開口溝４４を通り、下端がフレーム３に螺合したストッパーねじ４５とを設けている。このストッパーねじ４５は、カムリング４を複数のクリック溝４１を有する範囲で回転させ、かつカムリング４の回転を制限してフレーム３から脱落を防止する。

このクリック機構１００は、カムリング４を周方向に回転させることにより、フレーム３の板バネ部３１上に設置された金属ボール３２をカムリング４の内周面の複数のクリック溝４１間において移動させることができる。このカムリング４の回転に伴って、レンズ枠１の軸方向に対して傾斜したカム溝４２を、カム溝４２に係合するねじ部４３が移動する。このねじ部４３が挿通されたレンズ枠１および鏡筒２を軸方向に前後に移動させる。このねじ部４３の移動は、前記金属ボール３２がいずれかのクリック溝４１に係合すると停止し、レンズ枠１および鏡筒２が所定位置で固定される。

＜レンズ枠１＞
図１に示すように、レンズ１１を有する筒形のレンズ枠１はクリック機構１００内に位置し、レンズ枠１の外周面上には、レンズ枠１と共に周方向に回転可能な鏡筒２が嵌着される。また、図３に示すように、レンズ枠１は外周面に、後述するねじ部４３が螺合するねじ穴１２を有する。このねじ部４３がカムリング４のカム溝４２を移動することで、レンズ枠１は周方向に回転しながら軸方向の前後に移動することができる。

＜鏡筒２＞
図１、２に示すように、鏡筒２はレンズ枠１の外周面上に嵌着され、その外周面上には挿通されたねじ部４３が軸方向の前後に移動可能な溝２１が設けられる（図３）。鏡筒２はねじ部４３の移動によってレンズ枠１と共に周方向に回転する。

＜フレーム３＞
図１，２に示すように、フレーム３は鏡筒２の外周面上に、鏡筒２と独立に周方向に回転可能に外挿される筒状部材である。このフレーム３は外周面に、径方向外向きに切り起こされた板バネ部３１と、前記鏡筒２の溝２１と同様に、挿通されたねじ部４３が移動可能な溝３３とを有する（図３）。

前記板バネ部３１は、図２に示すように、フレーム３の一部を薄肉にして、フレーム３の径方向外向きに切り起こすことにより形成され、フレーム３の径方向に付勢力を有する。
この板バネ部３１は、図４（ｂ）に示すように、下部の鏡筒２の外周面との間に、フレーム３を薄肉化する際に空洞３４が形成されている。

金属ボール３２は、図４（ｂ）に示すように、板バネ部３１上に設置され、板バネ部３１の付勢力によりカムリング４のクリック溝４１に係合するものである。
金属ボール３２を前記板バネ部３１へ設置するために、板バネ部３１上に凹部３５を設けて金属ボール３２の一部を収容している。

＜カムリング４＞
カムリング４は、図４（ａ）に示すように、フレーム３の外周面上に周方向に回転可能に嵌着される環状の部材であり、ねじ部４３を係合し前記レンズ枠１の軸方向に対して傾斜したカム溝４２を有する。また、図４（ｂ）に示すように、カムリング４は内周面に金属ボール３２と係合し金属ボール３２の一部が嵌入する凹状の溝部である複数のクリック溝４１を所定の間隔で有する。

図２、３に示すように、カムリング４の周方向に少なくとも複数のクリック溝４１にまたがる長さで形成される開口溝４４と、この開口溝４４を通り、下端がフレーム３に螺合したストッパーねじ４５とを設けている。
ストッパーねじ４５は開口溝４４内を自在に移動することができ、フレーム３に嵌着させたカムリング４を複数のクリック溝４１を有する範囲で回転させ、かつカムリング４の回転を制限してフレーム３から脱落を防止する役割を有する。すなわち、前記ストッパーねじ４が開口溝４４の両端部にまで移動すると、カムリング４の回転は制限され、フレーム３からの脱落は起こらない。

図４（ａ）に示すように、カム溝４２は、その溝内を移動するねじ部４３にて固定されたレンズ枠１と鏡筒２とフレーム３とをレンズ枠１の軸方向に対して前後に移動させるため軸方向に対して傾斜して形成されており、このカム溝４２に沿ってねじ部４３を案内する。
ねじ部４３は、図３に示すように、上端が前記カムリング４のカム溝４２に係合しており、下端がカム溝４２から前記フレーム３の溝３３および鏡筒２の溝２１を通って前記レンズ枠１に設けたねじ穴１２に螺合され、レンズ枠１と鏡筒２とフレーム３とカムリング４とをまとめている。このねじ部４３は、カムリング４の回転に伴って、前記カム溝４２内を移動し、レンズ枠１を軸方向の前後に移動させることができる。

図４（ｂ）に示すように、金属ボール３２が係合するクリック溝４１は、カムリング４の回転により、金属ボール３２から外れ、かつ金属ボール３２はカムリング４の内周面に押圧されてフレーム３の軸中心方向の空洞３４内に沈む。その後、カムリング４を回転させ金属ボール３２が別のクリック溝４１に達すると、板バネ部３１のフレーム３の径方向への付勢力により、金属ボール３２が空洞３４から出てクリック溝４１に係合する。

このように、カムリング４を回転させ、いずれかのクリック溝４１とフレーム３上の金属ボール３２とが係合することによって、軸方向に移動するレンズ枠１を所定位置に固定することができる。
クリック溝４１の数や位置はレンズ枠１内部のレンズ１１の軸方向の移動距離や移動したレンズ１１の所定位置の数により適宜決定すればよい。また、クリック溝４１の形状は、前記金属ボール３２と係合可能である限り特に制限はされず、例えば断面が多角形や半円形等であってもよい。

すなわち、カムリング４をフレーム３の周方向に回転させることにより、内周面のクリック溝４１に係合した金属ボール３２が別のクリック溝４１へ移動し、ねじ部４３もカム溝４２内を案内される。この時、ねじ部４３はレンズ枠１のねじ穴１２に螺合されているため、レンズ枠１内のレンズ１１を軸方向の前後へ移動させることができる。さらに、複数のクリック溝４１に金属ボール３２を係合させることにより、前記レンズ枠１の移動を所定位置にて固定でき、毎回同じ位置にレンズ１１を移動させることができる。また、前記金属ボール３２と板バネ部３１とにより、クリック溝４１に金属ボール３２が係合すると、使用者は明瞭なクリック感を得ることができる。また、板バネ部３１はフレーム３と一体に形成されることでフレーム３を径方向に薄肉化することができる。
カムリング４は、上記したようなレンズ枠１内のレンズ１１を軸方向に移動させるので、ズームリング等として使用できる。

なお、上記実施形態は、内部にレンズ１１を有するレンズ枠１の軸方向の動作に本発明に係るクリック機構１００を適用したものであるが、本発明はこれに限定されず、例えば筒状部材にカムリングを配置してクリック機構を設ける装置にはいずれも適用可能である。

以上のように、本発明に係るクリック機構１００は、カムリング４を回転させると、フレーム３の板ばね部３１上の金属ボール３２がクリック溝４１に係合するので、レンズ枠１内部のレンズ１１が軸方向に移動し、所定位置で固定することができ、しかも金属ボール３２を使用しているので、クリック機構１００は高い耐久性を有する。また、金属ボール３２を付勢する板ばね部３１はフレーム３と一体に形成されているので、クリック機構１００は薄肉化が可能である。そのため、クリック機構１００は、狭い場所で頻繁にクリック機構を用いる機器、例えば、手術用小型カメラや口内カメラ等に応用することができる。

１ レンズ枠
２ 鏡筒
３ フレーム
４ カムリング
１１ レンズ
１２ ねじ穴
２１、３３ 溝
３１ 板バネ部
３２ 金属ボール
３４ 空洞
４１ クリック溝
４２ カム溝
４３ ねじ部
４４ 開口溝
４５ ストッパーねじ
１００ クリック機構

Claims (1)

1. 内部にレンズを有する筒形のレンズ枠と、
   このレンズ枠の外周面上に嵌着され、レンズ枠と共に周方向に回転する鏡筒と、
   この鏡筒の外周面上に周方向に回転可能に嵌着され、径方向外向きに切り起こされた板バネ部を外周面に形成した筒状のフレームと、
   このフレームの外周面上に周方向に回転可能に嵌着され、前記レンズ枠の軸方向に対して傾斜したカム溝を有し、内周面に複数のクリック溝を有するカムリングと、
   前記カム溝より前記鏡筒を通って前記レンズ枠に螺合され、前記カム溝に係合し、カムリングの回転に伴ってレンズ枠を軸方向に移動させるねじ部と、
   前記カムリングの周方向に、少なくとも前記複数のクリック溝にまたがる長さの開口溝が形成され、この開口溝を通って前記フレームに螺合されているストッパーねじと、
   前記フレームの板バネ部上に設置され、板バネ部の付勢力により前記カムリングのクリック溝に係合する金属ボールと、を備え、
   前記ねじ部とストッパーねじとが、互いにカムリングの径に対して対向位置にあり、カムリングの周方向に対して同時に同一方向に移動することを特徴とするクリック機構。