JP7411457B2 - 固定構造、レンズ鏡筒、及び、光学機器 - Google Patents

Description

本発明は、レンズ鏡筒における固定構造、この固定構造を備えるレンズ鏡筒、及び、光学機器に関する。

従来より、レンズ鏡筒では、レンズ保持枠などの被固定部材がレンズ鏡筒を構成する筒部材に固定される。レンズ鏡筒内の被固定部材を筒部材に固定するための固定構造には、光学性能を担保するため、高い位置精度が要求される。しかしながら、レンズ鏡筒を構成する部材の加工精度や仕上がりには、ばらつきがあり、被固定部材を直接筒部材に固定すると必ずしも高い位置精度が得られない。

そこで、レンズ鏡筒内に部材を高い位置精度で固定するための固定構造として、特許文献１に記載されているように、レンズ鏡筒の筒部材に取付穴を形成しておき、この取付穴にコマをはめ込んでコマの外周面を取付穴の内周面に係合させ、ねじなどの締結部材をコマの貫通穴に挿入して被締結部材を固定する方法が用いられている。このコマを用いた固定構造では、被固定部材の取付穴にコマをはめ込み、コマの締結穴に締結部材を貫入して固定するため、部材の取付穴の大きさの微小な差異はコマによって調節される。その結果、取付位置の精度を向上させることができる。

特開２００５－１５６９７０号公報

ここで、コマを用いた固定構造では、筒部材の取付穴の内周面とコマの外周面が隙間なく係合しているため、修理などでレンズ鏡筒を分解する場合、筒部材からコマを取り外すことが困難であり、コマや筒部材を破損させてしまうという問題がある。

本発明は、上記の問題に鑑み成されたものであり、分解時に筒部材からコマを容易に取り外すことができる固定構造を提供することを目的とする。

本発明の固定構造は、被固定部材を筒部材に固定する固定構造であって、筒部材には、取付穴が形成され、被固定部材には、締結穴、及び、締結穴の周囲に凹部が形成され、貫通孔を有する円筒状のコマが、コマの被固定部材側の縁が被固定部材の凹部内に位置するように筒部材の取付穴に配置され、かつ、締結部材がコマの貫通孔を通り、締結穴に締結されることにより被固定部材が筒部材に固定されており、被固定部材の凹部には突起部が形成されるとともに、コマの被固定部材側の縁には逃げ部が形成され、逃げ部及び突起部の少なくとも一方の周方向の端部に傾斜面が形成され、固定状態において、コマの逃げ部に被固定部材の突起部が入り込んでいる、ことを特徴とする。

筒部材からのコマの取り外しを困難にさせる要因は、筒部材の取付穴の内周面にコマの外周面が隙間なくはまり込んでいることである。これに対し、本発明は、固定状態において、コマの逃げ部に被固定部材の突起部が入り込んでいる。そして、コマの逃げ部及び被固定部材の突起部の少なくとも一方の周方向の端部に傾斜面が形成されているため、コマを回転させることにより、逃げ部の縁と突起部とが当接して、コマが持ち上がる。これにより筒部材からコマを容易に取り外すことができる。

本発明によれば、分解時に筒部材からコマを容易に取り外すことができる固定構造が提供される。

本発明の一実施形態によるレンズ鏡筒における固定構造を含む部分の軸線方向に沿った断面図である。 図１に示す固定構造の、レンズ鏡筒の径方向外方から見た斜視図である。 図１に示す固定構造のレンズ鏡筒の被固定部材の締結穴の近傍を拡大して示す、径方向外方から見た斜視図である。 図１に示す固定構造におけるコマを示す、頭部側から見た斜視図である。 図１に示す固定構造におけるコマを示す、小径部側から見た斜視図である。 図１に示す固定構造におけるコマを示す、コマの軸線に沿った断面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面を参照しながら、詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態によるレンズ鏡筒における固定構造を含む部分の軸線方向に沿った断面図である。図２は、図１に示す固定構造の、レンズ鏡筒の径方向外方から見た斜視図である。図１における左右方向が、レンズ鏡筒の光軸に沿った方向であり、上方が光軸から離間する方向であり、下方が光軸に向かう方向である。

図１に示すように、本実施形態の固定構造２は、レンズ鏡筒１における、被固定部材３０を筒部材２０に固定するための構造であり、コマ４０及び締結部材としてのねじ８を用いて、被固定部材３０を筒部材２０の径方向内側に固定している。

レンズ鏡筒１は、例えば、カメラ本体に取り付けられて光学機器としてのカメラを構成する。本実施形態のレンズ鏡筒１は複数の筒部材が同心同軸に配置され、レンズ鏡筒１の内側には複数のレンズ群が配置されている。レンズ鏡筒１は、複数の筒部材を入れ子状に進退させることにより、全長を変更することができ、また、これとともに複数のレンズ群を光軸方向に移動させることにより、広角状態と望遠状態とを切り替えることができる。本実施形態において、筒部材２０は、レンズ鏡筒１を構成する円筒形の部材である。また、被固定部材３０は、レンズ群を保持するレンズ枠を支持する支持部材である。

図２に示すように、筒部材２０は、略円筒形状であり、径方向に延びる断面円形の取付穴２０Ａが形成されている。図１に示すように、取付穴２０Ａは、レンズ鏡筒１の径方向外方（レンズ鏡筒の光軸から離間する方向）に位置する大径穴部２０Ｂと、径方向内側に位置（レンズ鏡筒の光軸に向かう方向）する小径穴部２０Ｃと、を含む。大径穴部２０Ｂの内径は、小径穴部２０Ｃの内径よりも大きい。

図３は、図１に示す固定構造のレンズ鏡筒の被固定部材の締結穴の近傍を拡大して示す、径方向外方から見た斜視図である。
図３に示すように、被固定部材３０は、ねじ８を通すための締結穴３０Ａ及び、その周囲に形成された円環状の凹部３０Ｂが形成されている。凹部３０Ｂの内径は、コマ４０の大径部４４の外径と略等しい。

締結穴３０Ａは、円柱状であり径方向に延びており、内周面に螺条が形成されている。凹部３０Ｂ内には、締結穴３０Ａの縁に沿って円筒状の円筒部３０Ｄが立設されている。円筒部３０Ｄの外径は、コマ４０の第２の大径孔部４０Ｄの内径と略等しい。また、円環状の凹部３０Ｂの底面には、円筒部３０Ｄの外面から締結穴３０Ａの径方向外方に延びるように突起部３０Ｃが形成されている。突起部３０Ｃは、等脚台形の断面を有し、周方向両側面が傾斜面として形成されている。

図４Ａ～図４Ｃは、図１に示す固定構造におけるコマを示し、図４Ａは頭部側から見た斜視図、図４Ｂは小径部側から見た斜視図、図４Ｃはコマの軸線に沿った断面図である。
図４に示すように、コマ４０は、略円筒状に形成されており、軸方向に延びる貫通孔４０Ａを有する。コマ４０は、頭部４２と、頭部４２に連続して軸方向に延びる大径部４４と、大径部４４に連続して軸方向に延びる小径部４６と、を有する。頭部４２の外径は、大径部４４の外径よりも大きく、筒部材２０の取付穴２０Ａの大径穴部２０Ｂの内径と略等しい。大径部４４の外径は小径部４６の外径よりも大きく、筒部材２０の取付穴２０Ａの小径穴部２０Ｃの内径と略等しい。小径部４６の外径は被固定部材３０の凹部３０Ｂの外径と略等しい。頭部４２の上面には、径方向に延びる一対の切り欠き部４２Ａが貫通孔４０Ａを挟んだ位置に形成されている。

貫通孔４０Ａの軸方向中間部には、径方向内方に向かって突出する円環突出部４０Ｆが全周にわたって形成されている。貫通孔４０Ａは、円環突出部４０Ｆよりも頭部４２側の第１の大径孔部４０Ｂと、円環突出部４０Ｆよりも小径部４６側の第２の大径孔部４０Ｄと、第１の大径孔部４０Ｂ及び第２の大径孔部４０Ｄの間に位置し、円環突出部４０Ｆの径方向内側の小径孔部４０Ｃと、を含む。第１の大径孔部４０Ｂの内径は小径孔部４０Ｃの内径よりも大きく、ねじ８の頭部８Ａの外径よりも大きい。第２の大径孔部４０Ｄの内径は、被固定部材３０の円筒部３０Ｄの外径よりもわずかに大きい。小径孔部４０Ｃの内径は、ねじ８の頭部８Ａの外径よりも小さく、ねじ８の軸部８Ｂの外径よりもわずかに大きい。コマ４０の小径部４６の下縁には、一対の逃げ部４０Ｅが形成されている。逃げ部４０Ｅは、貫通孔４０Ａを挟んで反対側の位置に形成されている。逃げ部４０Ｅは、周方向両側が傾斜面として形成されており、逃げ部４０Ｅの深さは、被固定部材３０の凹部３０Ｂに形成された突起部３０Ｃの高さよりも大きい。

ねじ８は、略円筒状の軸部８Ｂと、軸部８Ｂの一端に取り付けられた頭部８Ａとを有する。軸部８Ｂの外周面には、締結穴３０Ａの内周面の螺条に螺合可能な螺条が形成されている。

次に、本実施形態の固定構造による被固定部材３０の筒部材２０への固定方法について説明する。まず、被固定部材３０の締結穴３０Ａが筒部材２０の取付穴２０Ａと同軸になるように、被固定部材３０を筒部材２０の径方向内側に配置する。そして、筒部材２０の取付穴２０Ａにコマ４０を小径部４６が径方向内側に位置するように挿入する。これにより、コマ４０の大径部４４が取付穴２０Ａの小径穴部２０Ｃ内に位置するとともに、コマ４０の頭部４２が取付穴２０Ａの大径穴部２０Ｂ内に位置し、コマ４０は筒部材２０の表面から突出しなくなる。さらに、コマ４０の小径部４６が筒部材２０の内側まで進出し、小径部４６が被固定部材３０の凹部３０Ｂ内に入り込み、小径部４６の下縁が凹部３０Ｂの底面に当接する。また、この状態において、コマ４０の逃げ部４０Ｅ内に被固定部材３０の凹部３０Ｂに形成された突起部３０Ｃが位置している。

そして、この状態でねじ８の軸部８Ｂをコマ４０の貫通孔４０Ａに挿入し、ドライバーなどの工具でねじ８を回転させて、被固定部材３０の締結穴３０Ａに螺合させる。これにより、ねじ８の頭部８Ａが円環突出部４０Ｆの径方向外側の面に当接し、コマ４０がねじ８により被固定部材３０に固定される。さらに、コマ４０の大径部４４が、筒部材２０の小径穴部２０Ｃ内に嵌め込まれ、コマ４０の頭部４２が筒部材２０の大径穴部２０Ｂ内に位置することにより、筒部材２０に対してコマ４０が固定される。このような構成により、コマ４０及びねじ８により、被固定部材３０が筒部材２０に固定される。

次に、本実施形態の固定構造を分解する方法ついて説明する。
まず、ねじ８をドライバーなどの工具で回転させて、被固定部材３０の締結穴３０Ａから取り外す。これにより、被固定部材３０が筒部材２０から離脱可能な状態となる。次に、コマ４０の切り欠き部４２Ａに、マイナスドライバーなどの工具をはめ込み、コマ４０を回転させる。コマ４０が回転すると、コマ４０の逃げ部４０Ｅの一方の傾斜面が、被固定部材３０の凹部３０Ｂに設けられた突起部３０Ｃの傾斜面と当接する。そして、さらにコマ４０を回転させることにより、コマ４０の回転力が、傾斜面によりコマ４０を被固定部材３０の凹部３０Ｂから浮き上がらせるような力に変換される。これにより、コマ４０が筒部材２０の取付穴２０Ａから浮き上がり、コマ４０の頭部４２が筒部材２０の外面（図１の上方の面）から突出するため、コマ４０を容易に取り外すことができる。

本実施形態によれば、以下の効果が奏される。
従来の固定構造では、筒部材の取付穴にコマが隙間なくはまり込んでいるため、分解時にコマを取り外すのが困難であった。これに対し、本実施形態では、固定状態において、コマ４０の逃げ部４０Ｅに被固定部材３０の突起部３０Ｃが入り込んでいる。そして、コマ４０の逃げ部４０Ｅ及び被固定部材３０の突起部３０Ｃの周方向の端部に傾斜面が形成されているため、コマ４０を回転させることにより、逃げ部４０Ｅの縁と突起部３０Ｃとが当接して、コマ４０が持ち上がる。これにより筒部材２０の取付穴２０Ａからコマ４０を容易に取り外すことができる。

また、本実施形態では、コマ４０の頭部４２の外方の面には、切り欠き部４２Ａが形成されている。これにより、切り欠き部４２Ａに工具を挿入することで、容易にコマ４０を回転させることができる。

また、レンズ鏡筒をコンパクト化するため、レンズ鏡筒を構成する筒部材２０の外方には、他の筒部材などの部材が当接状態で配置することが好ましい。これに対して、本実施形態の固定構造２では、固定状態において、コマ４０が筒部材２０の表面から突出していない。このため、レンズ鏡筒を構成する筒部材２０の外方には、他の筒部材などの部材を配置することができ、レンズ鏡筒をコンパクト化することができる。そして、コマ４０が筒部材２０の表面から突出していないと、コマ４０の取り外しが困難になるが、本実施形態の固定構造によれば、上記の通り、コマ４０を回転させることにより、容易にコマ４０を取り外すことができる。

また、本実施形態では、被固定部材３０は筒部材２０の内側に配置されている。これにより、コマ４０が筒部材２０の外側に位置するため、容易にコマ４０の取り外しを行うことができる。

なお、本実施形態では、被固定部材３０の突起部３０Ｃ及びコマ４０の逃げ部４０Ｅの双方の断面が等脚台形であり、周方向両側に傾斜部を有しているが、被固定部材３０の突起部３０Ｃ及びコマ４０の逃げ部４０Ｅの少なくとも一方の周方向の端部に傾斜面が形成されればよい。

また、本実施形態では、被固定部材３０が筒部材２０の内側に配置されているが、これに限らず、筒部材２０の外側に固定する場合であっても、本発明を適用できる。

また、本実施形態では、被固定部材３０として、レンズ群を保持するレンズ枠を支持する支持部材を固定する場合について説明したが、これに限らず、他の部材を筒部材に固定する場合にも、本発明を適用できる。

１ レンズ鏡筒
２ 固定構造
８ ねじ
８Ａ 頭部
８Ｂ 軸部
２０ 筒部材
２０Ａ 取付穴
２０Ｂ 大径穴部
２０Ｃ 小径穴部
３０ 被固定部材
３０Ａ 締結穴
３０Ｂ 凹部
３０Ｃ 突起部
３０Ｄ 円筒部
４０ コマ
４０Ａ 貫通孔
４０Ｂ 第１の大径孔部
４０Ｃ 小径孔部
４０Ｄ 第２の大径孔部
４０Ｅ 逃げ部
４０Ｆ 円環突出部
４２ 頭部
４２Ａ 切り欠き部
４４ 大径部
４６ 小径部

Claims (6)

1. レンズ鏡筒において被固定部材を筒部材に固定する固定構造であって、
   前記筒部材には、取付穴が形成され、
   前記被固定部材には、締結穴、及び、前記締結穴の周囲に凹部が形成され、
   貫通孔を有する円筒状のコマが、当該コマの被固定部材側の縁が前記被固定部材の凹部内に位置するように前記筒部材の前記取付穴に配置され、かつ、締結部材が前記コマの前記貫通孔を通り、前記締結穴に締結されることにより前記被固定部材が前記筒部材に固定されており、
   前記被固定部材の前記凹部には突起部が形成されるとともに、前記コマの前記被固定部材側の縁には逃げ部が形成され、
   前記逃げ部及び前記突起部の少なくとも一方の周方向の端部に傾斜面が形成され、
   固定状態において、前記コマの前記逃げ部に前記被固定部材の前記突起部が入り込んでいることを特徴とする固定構造。
2. 前記コマの前記筒部材側の面には切り欠き部が形成されている、
   請求項１に記載の固定構造。
3. 固定状態において、前記コマは前記筒部材の表面から突出していない、
   請求項１又は２に記載の固定構造。
4. 前記被固定部材は、前記筒部材の内側に配置されている、
   請求項１～３の何れか１項に記載の固定構造。
5. 筒部材と、
   前記筒部材に固定された被固定部材とを備え、
   前記被固定部材は、前記筒部材に請求項１～４の何れか１項に記載の固定構造により固定されている、レンズ鏡筒。
6. 光学機器本体と、請求項５に記載のレンズ鏡筒と、を備える、光学機器。

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