JPH0753053Y2

JPH0753053Y2 - レンズ鏡筒

Info

Publication number: JPH0753053Y2
Application number: JP1988033592U
Authority: JP
Inventors: 洋谷岡; 邦博吹野
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1988-03-14
Filing date: 1988-03-14
Publication date: 1995-12-06
Anticipated expiration: 2003-03-14
Also published as: JPH01136912U

Description

【考案の詳細な説明】「産業上の利用分野」本考案は、光路を囲むように配設された円筒体を有する
レンズ鏡筒に関し、該円筒体の支持構造の改良を図った
ものである。

「従来の技術」従来の技術としては、例えば第３図または第４図に示す
ようなものがある。

すなわち両図において、固定鏡筒１の内周にレンズＬを
固持するレンズ枠２が摺動可能に保持して配置され、同
レンズ枠２上に固設されたピン2aが固定鏡筒１に設けら
れた直進溝1aを通してカム環４に設けられたカム溝4aに
摺動可能に嵌合している。カム環４は固定鏡筒１の外周
側に配置され、回動可能かつ光軸方向には移動しないよ
う支持されている。

そして、カム環４を光軸方向に移動しないように支持す
る技術として、第３図においては、押上環５を固定鏡筒
１の端部に螺合させ、固定鏡筒１のフランジ部1bと押上
環５との間にカム環４を回動可能な程度に挾持してい
る。カム環４は、押上環５の螺合具合により、その前端
と後端とが丁度良い程度にフランジ部1bと押上環５とに
摺接するようにしてある。

また、第４図においては、カム環４に設けた周溝4bと固
定鏡筒１に固設されたピン６との摺接関係で保持してい
る。組み付け公差の関係で、カム環４の前端と固定鏡筒
１のフランジ部1bとの間には間隙ｓを設定してある。

カム環４が外部駆動力により回動されれば、ピン2aは前
記直進溝1aにより直進のみ可能に案内され、カム溝4aの
変位にしたがって固定鏡筒１に対してレンズＬおよびレ
ンズ枠２とともに直進前後動する。

「考案が解決しようとする課題」しかしながら、上記の如き従来の技術では、フォーカシ
ングやズーミング等の撮影操作時に、カム環４には前述
した外部駆動力に対する反力がピン2aを通じて作用し、
この反力により、光軸方向であるスラスト方向につい
て、カム環４と支持部材との摺接面、つまり、第３図で
あれば、面4c,4dに、第４図であれば周溝4bの両側の内
面において摩擦力を発生させることになり、摩擦抵抗が
各種の悪影響を生ずるという問題点があった。

すなわち、レンズ鏡筒をその光軸を鉛直にした状態で使
用すると、レンズＬおよびレンズ枠２およびカム環４の
自重が一方の摺接面に偏り、この重力に逆らってこれら
を持ちあげるように操作すると前記摩擦力は相当に大き
なものとなる。

したがって、前記摩擦力は、自動合焦レンズ等において
カム環４の駆動に要するトルクを外部モーターから得る
構造の場合、摩擦力が相当に大きくなると同モーターの
仕様出力絡みで無視できない問題となり、特に自動合焦
レンズにおいては合焦動作の俊敏性が要求されているの
で、限られたモーターの仕様出力に対し、いかに駆動に
必要なトルクを低減させるかが大きな課題となってい
る。

そのための方策として上記摩擦力の低減が注目され、第
３図，第４図の例においては面4C,4dに給油したり、固
体潤滑膜を設けたり、ピン６の材質として低摩擦係数の
ものを用いたりしていたが、十分なる効果は得られてい
ないのが実情である。また、フォーカシングの自動・手
動切換装置を有するレンズ鏡筒においては、円筒体をカ
ム構造により移動切換することにより自動・手動切換が
なされるのであるが、この円筒体は重量があるので、レ
ンズ鏡筒を垂直姿勢にしたとき、自重により落下するこ
とによりカム構造が反対に動かされ、合焦状態が変化し
て適切な撮影ができないことがあるという問題点があっ
た。

本考案は、このような従来の問題点に着目してなされた
もので、レンズ鏡筒を垂直姿勢にしたとき、円筒体が自
重により落下することがないように付勢し、合焦状態が
変化せず適切な撮影ができるようにした自動・手動切換
装置を有するレンズ鏡筒を提供することを目的としてい
る。

「課題を解決するための手段」かかる目的を達成するための本考案の要旨とするところ
は、固定鏡筒（20）の外周部に回動のみ可能に隣接して嵌合
するフォーカシング環（30）および切換環（23）と、前
記固定鏡筒（20）内にて光軸回りに回動可能で光軸を円
筒中心とするごとく支持された円筒体（40）とを有する
レンズ鏡筒において、前記切換環（23）と前記固定鏡筒（20）との嵌合部のい
ずれか一方に形成されたカム溝（23a）と、他方に形成
された直進溝（25）と、前記固定鏡筒（20）の内周面に
摺動可能に嵌合し、前記直進溝（25）と前記カム溝（23
a）に係合するピン（24a）が植設された円環（24）と、
前記フォーカシング環（30）の内周部または前記円筒体
（40）の外周部のいずれか一方に一端が固設され他端が
光軸方向に延在する弾性部材（32）と、前記フォーカシ
ング環（30）の内周部または前記円筒体（40）の外周部
のいずれか一方に形成され前記弾性部材（32）と係合す
る係合部（43）と、前記フォーカシング環（30）と前記
固定鏡筒（20）との間に介装され前記フォーカシング環
（30）を付勢して回動抵抗を与える付勢部材（22）とを
備え、前記切換環（23）の回動による、前記円環（24）の光軸
方向の移動によって前記弾性部材（32）と前記係合部
（43）との係合が解除される、フォーカシングの自動・
手動切換装置とを有することを特徴とするレンズ鏡筒に
存する。

「作用」自動・手動切換のために切換環（23）を回動させると、
カム溝（23a）と直進溝（25）とに係合するピン（24a）
が移動し、ピン（24a）が植設された円環（24）が移動
したとき弾性部材（32）に係脱して、弾性部材（32）と
係合部（43）とを係脱させ、それにより自動・手動切換
がなされる。

フォーカシング環（30）と固定鏡筒（20）との間に介装
された付勢部材（22）は、フォーカシング環（30）を付
勢して回動抵抗を与え、レンズ鏡筒を垂直姿勢にしたと
き、円筒体（40）が自重により落下することがないよう
にし、合焦状態が変化せず適切な撮影ができる。

「実施例」以下図面に基づき本考案の一実施例を説明する。

第１図及び第２図は本考案の一実施例を示している。

レンズ鏡筒10は撮影用のものであって、固定鏡筒20に各
種の円筒体が保持されており、自動合焦動作のため、図
外のカメラボディからの駆動力を受けるカップリング21
aをマウント側に有する動力受入軸21および、手動合焦
操作のため固定鏡筒20の外周に回動可能に支持されたフ
ォーカシング環30を設けてある。

固定鏡筒20には、動力源からの駆動力を受けて光軸回り
に回動可能な円筒体である第１のカム環40,同じく回動
可能な円筒体である第２のカム環50,第３のカム環60が
回動可能に支持されている。

前記動力受入軸21の先端に固設されたギヤ21bは第１の
カム環40の基端部に刻設された内歯ギア部41と噛合して
いる。

固定鏡筒20とフォーカシング環30との間にはスラスト方
向に付勢力を持つウェーブワッシャ22が介装してある。

フォーカシング環30の後端に隣接して、自動合焦動作と
手動合焦操作とを切り換える切換環23が固定鏡筒20に回
動可能に外嵌して設けられ、切換環23の内側には円環24
が固定鏡筒20に内嵌して移動可能に配設されている。

円環24にはピン24aが固設されており、同ピン24aは固定
鏡筒20に設けられた光軸方向の直進溝25と切換環23の内
径部に設けられた押し進め角一定のカム溝23aに摺動可
能に嵌合している。

第１のカム環40はフォーカシング環30の内側に配設さ
れ、その前端部、基端部と固定鏡筒20との間にはスラス
ト玉軸受11,12が介装してあり、第１のカム環40はスラ
スト玉軸受11,12により、スラスト方向の荷重を受け止
めるよう支持されている。

カム環40の前端面，後端面については、被駆動部材とし
ては最外径に存在し、該カム環40が外部からの駆動力を
直接受ける部材であることから、カム環40の内径側の各
被駆動部材からの反力を全て受けるために、光軸方向の
スラスト荷重による摩擦力は特に強くなる部位である。

また、カム環40は被駆動部材であることから軽量である
ことが要求されるため、軽金属あるいはプラスチックを
用いてあるが、同カム環40を支持する耐摩耗性，高剛性
を要するスラスト玉軸受11,12の軌道輪11a,12aについて
は、カム環40とは別部材として耐摩耗性，高剛性材料を
用いて配置してある。

第１のカム環40はカム溝42および嵌合溝43を有し、フォ
ーカシング環30の内径部に刻設された光軸方向の溝31に
嵌まるよう板ばね32が固設されていて、板ばね32と嵌合
溝43とは両者の円周方向における位置が合致した際に板
ばね32が嵌合溝43に落ち込み、がた無く係合できる様に
配置されている。溝31の幅は板ばね32の幅と同寸法にな
っている。板ばね32は、フォーカシング環30の内周部ま
たは円筒体40の外周部のいずれか一方に一端が固設され
ていればよく、他端が光軸方向に延在する弾性部材であ
り、嵌合溝43は、フォーカシング環30の内周部または円
筒体40の外周部のいずれか一方に形成され前記弾性部材
たる板ばね32と係合する係合部である。

第２のカム環50は、第１のカム環40より内側であって、
固定鏡筒20の内径側に配設されている。

同第２のカム環50には、カム溝51および円周方向に延び
る周溝52が刻設され、第１のカム環40のカム溝42および
固定鏡筒20に設けられたカム溝26に摺動可能に嵌合する
ようにローラ53が段付ねじピン54によって枢支固定され
ている。

さらに、第２のカム環50の基端にはキー部材54がねじ55
によって固定されている。

第３のカム環60は、先端部の内部に第２のカム環50を嵌
合させ、その内径側に配設されている。

同第３のカム環60は光軸方向に延びる直進溝61を有し、
基端部にはローラ62およびラジアル玉軸受63を回動可能
に嵌合させた段付ねじピン64が固設されている。

ローラ62は固定鏡筒20に設けられた光軸方向の直進溝27
に摺動可能に嵌合し、ラジアル玉軸受63は第２のカム環
50の周溝52と摺動可能に嵌合している。

第３のカム環60の内側にはレンズ15を保持するレンズ枠
70があって、レンズ枠70には、第２のカム環50のカム溝
51と第３のカム環60の直進溝61とに摺動可能に嵌合する
ようにローラ71が段付ねじピン72によって固定されてい
る。

固定鏡筒20の内部の後部には第４のカム環80が配設さ
れ、第２のカム環50に固結されたキー部材54の後端部が
摺動可能に嵌合するキー溝81とカム溝82とを有してい
る。

第４のカム環80の内側で固定鏡筒20の内周にレンズ16を
保持するレンズ枠85が嵌合している。レンズ枠85には第
４のカム環80のカム溝82と固定鏡筒20に設けられた直進
溝28に摺動可能に嵌合するようローラ86が段付ねじピン
87によって装着されている。

各カム環のカム溝、直進溝、ローラは第２図に示すよう
な位置関係にある。

次に上述の如く構成された撮影用のレンズ鏡筒10の動作
を説明する。

本レンズ鏡筒10の自動焦点調節と手動合焦操作との切換
えは、切換環23を回転させることにより行なう。すなわ
ち、切換環23を回転させると、カム溝23aにより同カム
溝23aに嵌合するピン24aが直進溝25に沿って移動し、そ
れとともに円環24も直進前後動する。

第１図に示した状態は手動合焦操作時のものである。

手動合焦操作時には、円環24がレンズ鏡筒10の基端側に
あって、図外のクラッチ機構により駆動源との接続は断
たれており、カメラボディからの駆動力は第１のカム環
40には伝わらない。

溝31と嵌合溝43との板ばね32を介した係合によりフォー
カシング環30を回転すると第１のカム環40は一体となっ
て回転する。

第１のカム環40の前端面，後端面は前述のように、被駆
動部材としては最外径に存在し、外部からの駆動力を直
接受ける部材であることから、第１のカム環40の内径側
の各被駆動部材からの反力を全て受けており、光軸方向
のスラスト荷重による摩擦力は特に強くなっている。

この摩擦力が強く発生する箇所でスラスト玉軸受11,12
がスラスト荷重を受け止めており、一般的に言ってころ
がり摩擦係数はすべり摩擦係数の数百分の一であり、す
べり摩擦状態で円筒体を支持する場合に比して摩擦抵抗
が飛躍的に低減し、第１のカム環40は軽快に回転する。

摩擦力の低減により、手動合焦状態時にレンズ鏡筒10を
上または下に向けた際、レンズ15およびレンズ枠の自重
により前記各カム環が動かされ、レンズ枠70が移動して
しまうおそれがあるのに対し、フォーカシング環30と固
定鏡筒20との間に介装したウェーブワッシャ22が抵抗と
なり、フォーカシング環30の作動トルクが増すため、レ
ンズ枠70の自重移動が生じることはない。

またフォーカシング環30の作動トルクを増すことによ
り、手動合焦時の作動感も軽過ぎることなく向上する。

自動合焦状態とするために切換環23を回転させると円環
24は図示の位置から左側（レンズ先端側）へ移動する。

移動した円環24は板ばね32と当接し、板ばね32を上方に
押し上げ嵌合溝43との係合を外すと同時に前述のクラッ
チ機構を係合状態に切り換える。

この状態では、図外のカメラボディから駆動力がカップ
リング21aに伝達されると、動力受入軸21が回動し、ギ
ヤ21b,内歯ギア部41により駆動力が第１のカム環40に伝
わることになる。フォーカシング環30は回転しない。

なお、切換環23と固定鏡筒20の間には不図示のクリック
溝と、クリックバネによるクリックストップ機構が設け
られており、切換環23が上述の自動合焦選択の位置およ
び手動合焦選択の位置にある状態で操作者がクリック感
を得られるようになっている。

次に、手動トルクまたはカメラボディーからの駆動トル
クによって固定鏡筒20にスラスト玉軸受11,12によって
スラスト方向について支持された第１のカム環40が第２
図におけるＡ方向に回転した場合の動作について説明す
る。

第１のカム環40は前後をスラスト玉軸受11,12により支
持されて軽快に回転し、この回転によりローラ53が変位
し、第２のカム環50はカム溝42のＡ方向への移動により
カム溝26に沿って前方へ回転しながら移動する。第２の
カム環50の回転によるカム溝51の移動によりカム溝61に
沿って嵌合ローラ71が移動し、レンズ枠70は前方へ移動
するが、第２のカム環50自体が前方へ移動するためレン
ズ枠70の移動量は両方の移動量の和となる。

カムローラ62およびラジアル玉軸受63は第３のカム環60
とともに第２のカム環50および周溝52の移動により直進
溝27に沿って前進する。周溝52の溝面は第２のカム環50
と第３のカム環60との間に生ずるスラスト荷重はラジア
ル玉軸受63のラジアル荷重として受け止められる。

一方、後方の第４のカム環80はキー部材54により第２の
カム環50と同方向に回転させられるため、カム溝82の移
動によりカムローラ86はレンズ枠85とともに直進溝28に
沿って後方に移動する。

以上の如くして、合焦のためのレンズ15,16の移動が行
なわれる。

なお、前記実施例では、玉軸受を用いたものを示した
が、ころ軸受でも良いことは言うまでもない。また、各
摺接部における発生摩擦力の差異等の理由により、一軸
中でも多層に軸受を配設しても良く、必要な部位の摺動
抵抗となる部位において軸受で転がり抵抗として受け止
めることができる。

「考案の効果」本考案に係るレンズ鏡筒によれば、レンズ鏡筒を垂直姿
勢にしたとき、円筒体が自重により落下することがない
ように付勢されているので、合焦状態が変化することが
なく適切な撮影ができ、製品の性能の向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示すレンズ鏡筒の縦断面図、
第２図は各カム環における各カム溝の展開図、第３図お
よび第４図は従来のレンズ鏡筒の構造を示す縦断面図で
ある。 10……レンズ鏡筒、11,12……スラスト玉軸受 15,16……レンズ 20……固定鏡筒、23……切換環 26……カム溝、27……直進溝 30……フォーカシング環 40……第１のカム環、42……カム溝 50……第２のカム環、51……カム溝 52……周溝、53……ローラ 60……第３のカム環、61……直進溝 62……ローラ、63……ラジアル玉軸受 64……段付ねじピン、70……レンズ枠 80……第４のカム環

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】固定鏡筒の外周部に回動のみ可能に隣接し
て嵌合するフォーカシング環および切換環と、前記固定
鏡筒内にて光軸回りに回動可能で光軸を円筒中心とする
ごとく支持された円筒体とを有するレンズ鏡筒におい
て、前記切換環と前記固定鏡筒との嵌合部のいずれか一方に
形成されたカム溝と、他方に形成された直進溝と、前記
固定鏡筒の内周面に摺動可能に嵌合し、前記直進溝と前
記カム溝に係合するピンが植設された円環と、前記フォ
ーカシング環の内周部または前記円筒体の外周部のいず
れか一方に一端が固設され他端が光軸方向に延在する弾
性部材と、前記フォーカシング環の内周部または前記円
筒体の外周部のいずれか一方に形成され前記弾性部材と
係合する係合部と、前記フォーカシング環と前記固定鏡
筒との間に介装され前記フォーカシング環を付勢して回
動抵抗を与える付勢部材とを備え、前記切換環の回動による、前記円環の光軸方向の移動に
よって前記弾性部材と前記係合部との係合が解除され
る、フォーカシングの自動・手動切換装置とを有するこ
とを特徴とするレンズ鏡筒。