WO2013069311A1 - レンズ鏡筒 - Google Patents

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WO2013069311A1
WO2013069311A1 PCT/JP2012/007247 JP2012007247W WO2013069311A1 WO 2013069311 A1 WO2013069311 A1 WO 2013069311A1 JP 2012007247 W JP2012007247 W JP 2012007247W WO 2013069311 A1 WO2013069311 A1 WO 2013069311A1
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WO
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cam
frame
cam follower
lens barrel
follower
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/007247
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English (en)
French (fr)
Inventor
広康 藤中
Original Assignee
パナソニック株式会社
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Publication date
Application filed by パナソニック株式会社 filed Critical パナソニック株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/08—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted to co-operate with a remote control mechanism
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/10—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens
    • G02B7/102—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens controlled by a microcomputer

Definitions

  • the technology disclosed herein relates to a lens barrel used in an imaging apparatus.
  • a retractable lens barrel used in an image pickup apparatus includes a cam follower and a cam mechanism configured by a cam engaged with the cam follower.
  • the magnification of the optical system is made variable by changing the position of the zoom lens by mechanically or electrically operating a cam mechanism (see, for example, Patent Documents 1 to 3).
  • the lens barrel provided with such a cam mechanism may break the cam follower when an external force is applied due to dropping or the like. Therefore, the technique disclosed herein aims to provide a lens barrel capable of improving the strength against an external force caused by dropping or the like.
  • the lens barrel according to the first technique disclosed herein includes a cylindrical moving frame and a cylindrical cam frame.
  • the cylindrical moving frame has a first cam follower and a second cam follower.
  • the first cam follower protrudes in the radial direction from the inner peripheral surface or the outer peripheral surface.
  • the second cam follower further protrudes in the radial direction from above the first cam follower.
  • the cylindrical cam frame is disposed on the inner periphery or the outer periphery of the moving frame, and includes a first cam and a second cam.
  • the first cam is formed on the outer peripheral surface or the inner peripheral surface, and is engaged with the first cam follower.
  • the second cam is formed on the bottom surface of the first cam on the outer peripheral surface side or the inner peripheral surface side, is engaged with the second cam follower, and the center of curvature is provided closer to the image plane side than the center of curvature of the first cam. It is done.
  • the lens barrel according to the second technique disclosed herein includes a cylindrical moving frame and a cylindrical cam frame.
  • the cylindrical moving frame has a first cam follower and a second cam follower.
  • the first cam follower protrudes in the radial direction from the inner peripheral surface or the outer peripheral surface.
  • the second cam follower further protrudes in the radial direction from above the first cam follower.
  • the cylindrical cam frame is disposed on the inner periphery or the outer periphery of the moving frame, and has a first cam and a second cam on the outer peripheral surface side or the inner peripheral surface side.
  • the first cam is engaged with the first cam follower and has a cam surface only on the image plane side in the optical axis direction.
  • the second cam is formed on the bottom surface of the first cam and is engaged with the second cam follower.
  • the invention's effect According to the configuration of the first technique, since the center of curvature of the second cam is closer to the image plane side than the center of curvature of the first cam, the length of the second cam from the image plane side to the subject side is set to the second cam length. It can be secured longer than one cam. Therefore, the necessary stroke amount can be ensured by moving the moving frame forward and backward with respect to the cam frame in a state where the second cam and the second cam follower are engaged.
  • the cam follower is formed in a two-stage configuration in which the second cam follower projects from the first cam follower, a lens barrel having excellent drop strength can be provided.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a lens barrel according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a development view of an outer peripheral surface of a cam frame included in the lens barrel of FIG. 1.
  • the figure which shows the engagement relationship of the cam frame and drive gear which are contained in the lens barrel of FIG. (A-1) to (b-2) are diagrams showing a relationship between a cam and a cam follower included in the lens barrel of FIG. (A),
  • (b) is a figure which shows the engagement relationship of the cam and cam follower which are contained in the lens-barrel of FIG.
  • (A-1)-(b-2) is a figure which shows the relationship between the cam which concerns on a comparative example, and a cam follower.
  • (A), (b) is a figure which shows the engagement relation of the cam which concerns on a comparative example, and a cam follower.
  • (A-1)-(b-2) is a figure which shows the relationship between the cam which concerns on Embodiment 2, and a cam follower.
  • (A-1)-(b-2) is a figure which shows the relationship between the cam which concerns on Embodiment 3, and a cam follower.
  • (A-1)-(b-2) is a figure which shows the relationship between the cam which concerns on Embodiment 4, and a cam follower.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a lens barrel 100 according to the present embodiment.
  • the lens barrel 100 is mounted on a device having a camera function such as a digital still camera.
  • the lens barrel 100 includes an optical system having various lenses such as a zoom lens and a focus lens therein.
  • the optical system of the lens barrel 100 forms incident light on the image sensor.
  • the image sensor converts incident light into an electrical signal.
  • the lens barrel 100 is an example of the technology disclosed herein, and can be mounted not only on a digital still camera but also on a video camera or the like.
  • a first group frame (moving frame) 10 a second group frame 20
  • a fixed frame 30 a drive mechanism 70
  • a rectilinear frame 40 a cam frame 50
  • a master flange 60 a master flange 60
  • the fixed frame 30 holds the rectilinear frame 40 and the cam frame 50 inside.
  • the rectilinear frame 40 holds the first group frame 10 so as to be linearly movable.
  • the first group frame 10 is engaged with an internal cam frame 50 by a cam mechanism.
  • the first group frame 10 holds the second group frame 20 therein.
  • the optical system of the lens barrel 100 is configured by the above configuration.
  • the fixed frame 30 is fixed to the master flange 60 provided with the image pick-up element.
  • the first group frame 10 is a cylindrical frame that holds a lens arranged closest to the subject.
  • the first group frame 10 advances and retreats in the optical axis direction with respect to the rectilinear frame 40.
  • the first group frame 10 has a rectilinear protrusion that protrudes in the outer diameter direction.
  • the first group frame 10 is held in the rectilinear frame 40 so as not to rotate relative to the rectilinear frame 40 by engaging the rectilinear protrusions with rectilinear grooves provided on the inner peripheral surface of the rectilinear frame 40.
  • the first group frame 10 is provided with three cam followers 11 (see FIG. 5B-1 and the like) on the inner peripheral surface.
  • the cam follower 11 is engaged with a cam 53 provided on the outer peripheral surface of the cam frame 50.
  • the second group frame 20 holds a lens therein.
  • the second group frame 20 is held in the first group frame 10.
  • the second group frame 20 is also advanced and retracted in the optical axis direction by the same mechanism as the first group frame 10.
  • the fixed frame 30 holds the rectilinear frame 40 on the inner peripheral surface so as to be able to move straight.
  • a rectilinear groove is provided on the inner peripheral surface of the fixed frame 30.
  • the fixed frame 30 holds the cam frame 50 in a rotatable manner.
  • a spiral guide projection 31 is provided on the inner peripheral surface of the fixed frame 30. By engaging the guide protrusion 31 with a guide groove 51 provided on the outer peripheral surface of the cam frame 50, the cam frame 50 can be rotated with respect to the fixed frame 30.
  • the fixed frame 30 is provided with an opening 34 in which a part of the outer peripheral surface is cut out.
  • a drive mechanism 70 is disposed on the outer peripheral surface side of the fixed frame 30. The drive mechanism 70 drives the cam frame 50 to rotate.
  • the drive mechanism 70 has a connection gear 71 connected to a motor and two drive gears 72.
  • the two drive gears 72 are engaged with the cam frame 50 inside the fixed frame 30 through the opening 34.
  • the two drive gears 72 are respectively engaged with a connection gear 71 provided on the outer side.
  • the connection gear 71 is rotationally driven by a motor. Since the connecting gear 71 meshes with each of the two drive gears 72, the cam frame 50 is rotationally driven by the three gears rotating together.
  • the rectilinear frame 40 is held in the fixed frame 30 so as to be linearly movable in the optical axis direction.
  • the rectilinear frame 40 holds the first group frame 10 so as to be linearly movable in the optical axis direction with respect to the rectilinear frame 40 and not to rotate relative to the fixed frame 30.
  • the rectilinear frame 40 is bayonet-coupled to the outer periphery of the cam frame 50, and holds the cam frame 50 rotatably. Therefore, the rectilinear frame 40 moves forward and backward in the optical axis direction together with the cam frame 50. That is, the rectilinear frame 40 is held by the fixed frame 30 so as to be relatively rotatable with respect to the cam frame 50 and not to advance or retreat in the optical axis direction with respect to the cam frame 50.
  • cams 53 are formed on the outer peripheral surface of the cam frame 50.
  • the cam 53 is engaged with three cam followers 11 (see FIG. 5B-1 etc.) provided on the inner peripheral surface of the first group frame.
  • a driven gear portion 52 that meshes with the two drive gears 72 is provided outside the cam frame 50.
  • the cam frame 50 is rotationally driven by the rotation of the drive gear 72.
  • a guide groove 51 that is engaged with the guide protrusion 31 on the fixed frame 30 side is provided on the outer peripheral surface of the cam frame 50.
  • the guide protrusion 31 is provided on the inner peripheral surface of the fixed frame 30 in a spiral shape.
  • the first group frame 10, the second group frame 20, the fixed frame 30, the rectilinear frame 40, the cam frame 50, and the master flange 60 are assembled to constitute the optical system of the first group frame 10 lens barrel 100. Is done.
  • the image sensor and the fixed frame 30 are fixed to the master flange 60. As a result, the light passing through the optical system of the lens barrel 100 is imaged on the image sensor fixed to the master flange 60.
  • the guide protrusion 31 provided on the fixed frame 30 and the cam 53 provided on the cam frame 50 are designed so as to be at appropriate positions with respect to the rotation angle of the cam frame 50. Therefore, the lens fixed to the first group frame 10 is disposed at a predetermined position with respect to the rotation angle of the cam frame 50. Thereby, the lens barrel 100 can change the focal length of the optical system in the shooting state, or can house the optical system in the non-shooting state.
  • FIG. 2 is a development view of the inner peripheral surface of the fixed frame 30 of the present embodiment.
  • the hatched area protrudes in the inner diameter direction from the other areas.
  • a plurality of guide protrusions 31 are provided on the inner peripheral surface of the fixed frame 30.
  • the plurality of guide protrusions 31 protrude in the inner diameter direction.
  • a plurality of spiral guide protrusions 31 are formed on the inner peripheral surface of the fixed frame 30.
  • the fixed frame 30 has an opening 34 penetrating in the radial direction.
  • a drive gear 72 and a connection gear 71 are disposed outside the opening 34 of the fixed frame 30.
  • FIG. 3 is a development view of the outer peripheral surface of the cam frame 50 of the present embodiment. In FIG. 3, the hatched area is projected in the outer diameter direction from the other areas.
  • a driven gear portion 52 is provided on the outer peripheral surface of the cam frame 50.
  • the driven gear portion 52 protrudes in the outer diameter direction and meshes with the driving gear 72.
  • a plurality of guide grooves 51 are spirally provided on the outer peripheral portion of the cam frame 50.
  • the plurality of guide grooves 51 are engaged with the plurality of guide protrusions 31 on the fixed frame 30 side. At least one of the plurality of guide grooves 51 is disposed so as to overlap the driven gear portion 52. Therefore, the portion of the driven gear portion 52 where the guide groove 51 is provided is a missing tooth portion 52a with missing teeth.
  • the cam frame 50 is rotated with respect to the fixed frame 30 in a state where the cam frame 50 is inserted on the inner peripheral side of the fixed frame 30, the guide protrusion 31 of the fixed frame 30 and the guide groove 51 of the cam frame 50 Are engaged, and the cam frame 50 is guided in the optical axis direction.
  • the cam frame 50 is rotationally driven by the engagement of the drive gear 72 and the driven gear portion 52.
  • the drive gear 72 overlaps the toothless portion 52a, the drive gear 72 and the driven gear portion 52 do not mesh with each other, and the drive gear 72 is idle.
  • a method of increasing the length T (see FIG. 3) of the driven gear portion 52 in the optical axis direction is used. That is, when the length T of the driven gear portion 52 in the optical axis direction is increased, the guide groove 51 is inclined with respect to the optical axis direction even if the driven gear portion 52 has the missing tooth portion 52a.
  • the drive gear 72 and the driven gear portion 52 mesh with each other in any part of the region in the axial direction.
  • a plurality of drive gears 72 are provided, and at least one of the plurality of drive gears 72 is always in mesh with the driven gear portion 52 in use. Has been.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an engagement relationship between the cam frame 50 and the drive gear 72 according to the present embodiment.
  • the drive gear 72 of this embodiment has the 1st drive gear 72a and the 2nd drive gear 72b, as shown in FIG.
  • the first drive gear 72a and the second drive gear 72b mesh with the driven gear portion 52, respectively.
  • the first drive gear 72a and the second drive gear 72b mesh with the connection gear 71, respectively.
  • the length T of the driven gear portion 52 in the optical axis direction is shortened, it can be driven without any problem.
  • the amount of stroke of the cam frame can be increased as compared with the conventional lens barrel.
  • the length of the fixed frame 30 in the optical axis direction is shortened within a range in which a necessary stroke amount can be secured, the length of the lens barrel 100 in the optical axis direction when the lens barrel is housed can be reduced. it can.
  • a configuration in which two drive gears 72 are provided is shown, but a configuration including three or more drive gears may be used.
  • the single connecting gear 71 meshes with the first and second driving gears 72a and 72b, and the first and second driving gears 72a are rotated by rotating the connecting gear 71.
  • 72b has been described as being rotationally driven, but is not limited thereto.
  • one connection gear may be provided for each of the plurality of drive gears, and the plurality of drive gears may be rotationally driven by the plurality of connection gears.
  • the number of parts in the lens barrel 100 can be simplified by rotationally driving the plurality of first and second drive gears 72a and 72b with a single connecting gear 71 as in the present embodiment.
  • a configuration in which two identical drive gears 72 are arranged is shown.
  • the length, outer diameter, or number of teeth of the first drive gear 72a and the second drive gear 72b in the optical axis direction are shown. They may be different and may be selected appropriately according to the design.
  • FIGS. 5 (a-1) to 5 (b-2) are diagrams showing the cam 53 and the cam follower 11 of this embodiment.
  • FIG. 5 (a-1) is a developed view of the outer peripheral surface of the cam frame 50
  • FIG. 5 (a-2) is a cross-sectional view taken along the line AA in (a-1) (hereinafter referred to as FIG. 5).
  • FIG. 7 FIG. 9, FIG. 10
  • FIG. 5 (b-1) is a development view of the inner peripheral surface of the first group frame 10
  • FIG. 5 (b-2) is a cross-sectional view taken along the line BB in (b-1) (hereinafter, FIG. 7, FIG.
  • FIG. 7, FIG. The same applies to 9, 10, and 11.
  • FIG. 6A and FIG. 6B are diagrams showing the engagement relationship between the cam 53 and the cam follower 11 of this embodiment.
  • 6A is a cross-sectional view showing an engagement state between the cam 53 and the cam follower 11 in a normal state
  • FIG. 6B shows an engagement state between the cam 53 and the cam follower 11 when an external force F is applied.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view (the same applies to FIG. 8).
  • the cam frame 50 of the present embodiment includes a cam 53 that is engaged with the cam follower 11 as shown in FIGS. 5 (a-1) and 5 (a-2).
  • the cam 53 includes a first cam 53a having a shallow groove and a wide groove, and a second cam 53b having a groove that is narrower than the first cam 53a.
  • the second cam 53b is disposed at a position overlapping the first cam 53a, and is formed from the bottom surface of the first cam 53a (the surface along the vertical direction in FIG. 5 (a-2)) to a deeper position. Yes.
  • the center line BX of the second cam 53b is provided on the image plane side with respect to the center line AX of the first cam 53a.
  • the cam follower 11 of the first group frame 10 of the present embodiment includes a first cam follower 11a protruding in the radial direction from the inner diameter of the first group frame 10.
  • the second cam follower 11b further protrudes in the radial direction of the first group frame from the upper surface of the first cam follower 11a (the surface along the vertical direction in FIG. 5B-2).
  • the first cam follower 11a has a cylindrical shape as shown in FIGS. 5 (b-1) and 5 (b-2).
  • the second cam follower 11b has a truncated cone shape as shown in FIGS. 5 (b-1) and 5 (b-2).
  • the diameter of the cylindrical second cam follower 11b is smaller than the diameter of the truncated cone-shaped first cam follower 11a. That is, the first cam follower 11a has a larger sectional area than the second cam follower 11b, as shown in FIG. 5 (b-2).
  • the height of the 1st cam follower 11a and the height of the 2nd cam follower 11b are formed substantially the same.
  • the first cam follower 11a and the second cam follower 11b are arranged so that the end surfaces on the image plane side in the optical axis direction are substantially on the same plane.
  • the second cam 53b is formed in a region in the optical axis direction of the inner peripheral surface of the cam frame 50, as shown in FIGS. 5 (a-1) and 5 (a-2). That is, the second cam 53b has side surfaces that face each other in almost all regions on the inner peripheral surface of the cam frame 50.
  • the portion of the first cam 53a that is formed at the end closest to the subject protrudes from the region of the inner peripheral surface of the cam frame 50 in the optical axis direction. That is, the second cam 53b can ensure a longer distance from the end on the image plane side to the end on the subject side than the second cam 53a. Therefore, when the length of the cam frame 50 in the optical axis direction is the same, the second cam 53b can take a larger stroke than the first cam 53a.
  • the necessary stroke amount is ensured by the second cam 53b and the second cam follower 11b having a small cylindrical diameter.
  • the stroke of the cam 53 is designed to be the same, in this embodiment, the length of the cam frame 50 in the optical axis direction can be shortened. For this reason, the length in the optical axis direction in a state in which the lens barrel 100 is housed can be made smaller than the conventional one.
  • the cam follower 11 is configured by stacking the first cam follower 11a having a large diameter and the second cam follower 11b having a small diameter in two stages. Thereby, since the force when external force is added in the 1st cam follower 11a with a larger diameter than the 2nd cam follower 11b can be received, it can suppress that the cam follower 11 is destroyed.
  • the lens barrel 100 of the present embodiment has the first cam follower 11a in the radial direction from the first cam 53a even when a large external force F is applied. It can suppress that it slips and drops.
  • the first group frame 10 is displaced in the radial direction and falls off the cam frame 50.
  • the cam follower 11 is difficult to drop off from the cam 53 even when a large external force F is applied. .
  • the lens barrel 100 of the present embodiment can improve the strength against the external force as compared with the related art without increasing the length in the optical axis direction.
  • the angle ⁇ formed by the two opposite side surfaces of the first cam follower 11a in the cross section in the optical axis direction is the second cam follower in the cross section in the optical axis direction. It is smaller than the angle ⁇ formed by the two side surfaces of 11b facing each other. That is, the side surface of the second cam follower 11b is inclined with respect to the side surface of the first cam follower 11a.
  • a slight gap W is provided between the first cam 53a and the first cam follower 11a as shown in FIG.
  • the first cam 53a and the first cam follower 11a do not slide, and the second cam 53b and the second cam follower 11b slide.
  • the second cam follower 11b slides on the inclined side surface of the second cam 53b, and the first cam follower 11a contacts the first cam 53a.
  • the gap W is desirably set to a minimum dimension in which the first cam follower 11a does not come into contact with the first cam 53a in a normal use state, for example, about 0.01 to 0.05 mm. In this way, by minimizing the gap W, even when an external force F is applied, the load applied to the second cam follower 11b, which is a component smaller than the first cam follower 11a, is reduced, and the second cam follower 11b is torn. Or deformation.
  • FIGS. 7A-1 to 7B-2 are views showing a cam 153 and a cam follower 111 as comparative examples.
  • FIG. 7A-1 is a development view of the outer peripheral surface of the cam frame 150
  • FIG. 7A-2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 7A-1.
  • FIG. 7B-1 is a development view of the inner peripheral surface of the first group frame 110
  • FIG. 7B-2 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 7B-1
  • FIGS. 8A and 8B are diagrams showing an engagement relationship between a cam 153 and a cam follower 111 as a comparative example.
  • FIG. 8A is a cross-sectional view showing the engagement state between the cam 153 and the cam follower 111 in a normal state
  • FIG. 8B shows the engagement state between the cam 153 and the cam follower 111 when an external force F is applied. It is sectional drawing shown.
  • the cam 153 of the comparative example has the same shape as the first cam 53a and the second cam 53b according to the present embodiment, but has a different arrangement relationship. . That is, in the present embodiment, the center line BX of the second cam 53b is provided closer to the image plane side than the center line AX of the first cam 53a, whereas in the comparative example, the first cam 153a and the second cam The center line of 153b is arranged at the same position.
  • the cam follower 111 of the first group frame 110 of the comparative example has the same shape as the first cam follower 111a and the second cam follower 111b, but the arrangement relationship is different. . That is, the center of the first cam follower 111a and the center of the second cam follower 111b are formed coaxially. Therefore, there is a step corresponding to the dimension L in the contour on the most image plane side between the first cam follower 111a and the second cam follower 111b.
  • the first group frame 110 of the comparative example is Compared to the first group frame 10 of the embodiment, the length becomes longer in the optical axis direction by the dimension L. Therefore, if the first group frame 110 is long, it is necessary to absorb the length of the first group frame 110 by other portions, and the dimension in the optical axis direction in a state in which the lens barrel is housed is also increased. Therefore, in this embodiment, the length of the first group frame 10 in the optical axis direction can be made shorter than the length of the first group frame 110 according to the comparative example in the optical axis direction.
  • the lens barrel 100 generally includes the first group frame 10 positioned closest to the subject side when, for example, a camera equipped with the first group frame 10 lens barrel 100 is dropped during shooting.
  • a large external force F is applied in the direction of pushing to the side.
  • the case where a large external force F is applied to the first group frame 110 in the configuration of the comparative example will be considered with reference to FIGS. 8A and 8B.
  • the first cam follower 111a When the first cam follower 111a receives an external force F, the first cam follower 111a is displaced from the first cam 153a in the radial direction, and falls off the first cam 153a. If a larger external force F is applied in this state, the cam follower 111 falls off the cam 153. On the other hand, in the lens barrel 100 of the present embodiment, even when an external force F having the same magnitude as that of the comparative example is applied, the cam follower 11 is less likely to drop off from the cam 53 as described above as compared to the comparative example. ing.
  • the second cam follower 11b be installed at the position closest to the image plane of the first cam follower 11a. That is, it is desirable that the height of the second cam follower 11b and the first cam follower 11a closest to the image plane in the optical axis direction is substantially the same.
  • the lens barrel 100 of the present embodiment can improve the strength against external force while shortening the length in the optical axis direction.
  • other embodiments according to the technology disclosed herein will be described.
  • FIGS. 9A-1 to 9B-2 are views showing the cam 53 and the cam follower 11 of this embodiment.
  • the first cam follower 11a has a truncated cone shape in a sectional view.
  • the second cam follower 11b has a shape in which a part of a circular arc portion in a columnar shape is folded back in the optical axis direction and overlapped.
  • the slope on the image plane side of the second cam follower 11b is a surface that is continuous with the slope of the first cam follower 11a.
  • the center line BX of the second cam 53b is provided on the image plane side with respect to the center line AX of the first cam 53a, as in the first embodiment.
  • the shape of the cam follower 11 of the present embodiment is slightly different from the shape of the cam follower 11 of the first embodiment, it has the same operations and effects.
  • the shapes of the two types of cam followers 11 have been described.
  • this technique is not illustrated, other shapes can be adopted, and an appropriate shape may be selected according to the design.
  • FIGS. 10A-1 to 10B-2 are views showing the cam 53 and the cam follower 11 of this embodiment.
  • the shape of the second cam 53b of the cam frame of the present embodiment is the same as that of the second cam 53b of the first embodiment.
  • the cam 53 of the present embodiment has a first cam 53a that comes into contact with the cam follower 11 when the first group frame 10 receives an external force F (see FIG. 6A and the like), and at least on the subject side of the first cam 53a. It differs from the said Embodiment 1 by the point which has the thin part 54 provided.
  • the thin portion 54 does not have a side surface (cam surface) on the subject side in the portion of the first cam 53a, and has a side surface (cam surface) only on the image surface side.
  • the shape of the side surface on the image surface side of the first cam 53a is the same as that in the first embodiment.
  • the thin portion 54 is provided on the subject side of the cam frame 50 from the first cam 53a, and the cross-sectional thickness of the cam frame 50 is closer to the image surface than the first cam 53a than the thin portion 54.
  • a large thick portion 55 is provided.
  • the cam frame 50 of the present embodiment includes a thin portion 54 that is thinner than other regions, and a second cam 53b that is provided on the image plane side of the thin portion 54 and has a cam frame 50 that is thinner than the thin portion 54. And having.
  • the cam follower 11 of the present embodiment has a shape that is substantially the same as the shape of the second cam follower 11b of the first embodiment. It is.
  • the cam follower 11 is provided on the subject side from the region facing the first cam follower 11a that contacts the first cam 53a and the second cam 53b, and is thicker than the other portions. And a reinforced portion 12.
  • the second cam follower 11b is formed so as to protrude further in the radial direction from the first cam follower 11a, and is engaged with the second cam 53b.
  • the strength of the first group frame 10 can be improved because the present embodiment includes the reinforcing portion 12 that is thicker than the other portions as compared with the configuration of the first embodiment. .
  • the first group frame 10 becomes difficult to be deformed. Therefore, even when the same external force F (see FIG. 6A, etc.) is applied to the first group frame 10, the present embodiment is implemented.
  • the cam follower 11 of the form can be more difficult to drop off from the cam 53 than the cam follower 11 of the first embodiment.
  • FIGS. 11 (a-1) to 11 (b-2) are views showing the cam 53 and the cam follower 11 of this embodiment.
  • the shape of the second cam 53b is substantially the same as in the first embodiment and the third embodiment. is there.
  • the cam 53 of the present embodiment includes a first cam 53a that contacts the cam follower 11 when an external force F (see FIG. 6A, etc.) is applied to the first group frame 10, and at least the subject of the first cam 53a.
  • the third embodiment is the same as the third embodiment in that it has a thin portion 54 provided on the side.
  • the cam follower 11 of the present embodiment is different from the cam follower 11 of the third embodiment in that the outer diameters of the first cam follower 11a and the second cam follower 11b are the same. Further, the cam follower 11 of the present embodiment has a smaller reinforcing portion 12 around the second cam follower 11b than the cam follower 11 of the third embodiment.
  • the first group frame 10 of the present embodiment is provided with the reinforcing portion 12, and therefore can more effectively improve the strength against external force.
  • the cam surface on the image surface side can be formed into a shape having no step between the cam surface of the first cam 53a and the cam surface of the second cam 53b. is there.
  • the lens barrel 100 includes a cylindrical first group frame 10 (an example of a moving frame) and a cylindrical cam frame 50 disposed on the inner periphery of the first group frame 10.
  • the first group frame 10 includes a first cam follower 11a that protrudes in the radial direction from the inner peripheral surface thereof, and a second cam follower 11b that protrudes further in the radial direction from the upper surface of the first cam follower 11a.
  • the cam frame 50 has, on its outer peripheral surface, a first cam 53a that engages with the first cam follower 11a and a second cam 53b that engages with the second cam follower 11b.
  • the center of curvature of the second cam 53b is provided closer to the image plane side than the center of curvature of the first cam 53a.
  • the cam frame 50 may be disposed on the outer periphery of the first group frame 10. In that case, the first cam follower 11 a and the second cam follower 11 b are provided on the outer peripheral surface of the first group frame 10. Further, the first cam 53 a and the second cam 53 b are provided on the inner peripheral surface of the cam frame 50.
  • the cam follower 11 is formed in a two-stage configuration in which the second cam follower 11b protrudes from the first cam follower 11a, the lens barrel 100 having excellent drop strength can be provided. As a result, it is possible to provide the lens barrel 100 with improved strength against external force while shortening the length in the optical axis direction.
  • the lens barrel 100 includes a cylindrical first group frame 10 (an example of a moving frame) and a cylindrical cam frame 50 disposed on the inner periphery of the first group frame 10.
  • the first group frame 10 includes a first cam follower 11a protruding in the radial direction from the inner peripheral surface thereof, and a second cam follower 11b protruding further in the radial direction from the upper surface of the first cam follower 11a.
  • the cam frame 50 has a first cam 53a engaged with the first cam follower 11a and a second cam 53b engaged with the second cam follower 11b on the outer peripheral surface thereof.
  • the first cam 53a has a cam surface only on the image plane side in the optical axis direction.
  • the cam frame 50 may be disposed on the outer periphery of the first group frame 10. In that case, the first cam follower 11 a and the second cam follower 11 b are provided on the outer peripheral surface of the first group frame 10. Further, the first cam 53 a and the second cam 53 b are provided on the inner peripheral surface of the cam frame 50.
  • the cam frame 50 is closer to the image plane side than the first cam 53a.
  • the part can be thickened. Therefore, the lens barrel 100 having excellent drop strength can be provided.
  • the cam follower 11 is formed in a two-stage configuration in which the second cam follower 11b protrudes from the first cam follower 11a having a large cross-sectional area, the lens barrel 100 having excellent drop strength can be provided.
  • the strength against external force can be improved while shortening the length in the optical axis direction.
  • the end portions closest to the image plane in the second cam follower 11b and the first cam follower 11a are provided at substantially the same height.
  • the lens barrel 100 according to the third configuration has a two-stage structure of the first and second cam followers 11a and 11b, the first cam follower 11a having a large cross-sectional area, and the second cam follower having a small cross-sectional area. Since the end surface on the image plane side is approximately the same height as 11b, the strength against external force can be further improved while shortening the length in the optical axis direction.
  • the technology disclosed herein can be applied to a device having a camera function, such as a camera, a mobile phone with a camera, a portable terminal with a camera, and the like.

Landscapes

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Abstract

　レンズ鏡筒（１００）は、円筒状の移動枠（１０）と、移動枠の内周に配置された円筒状のカム枠（５０）と、を備える。移動枠は、移動枠の内周面から、移動枠の半径方向に突出した第１カムフォロワ（１１ａ）と、第１カムフォロワ（１１ａ）から、さらに移動枠の半径方向に突出した第２カムフォロワ（１１ｂ）と、を有する。カム枠（５０）は、カム枠（５０）の外周面に、第１カムフォロワ（１１ａ）と係合される第１カム（５３ａ）と、第２カムフォロワ（１１ｂ）と係合される第２カム（５３ｂ）と、を有する。第２カム（５３ｂ）の曲率中心は、第１カム（５３ａ）の曲率中心より像面側に設けられる。

Description

レンズ鏡筒
　ここに開示された技術は、撮像装置に用いられるレンズ鏡筒に関する。
　従来、撮像装置に用いられる沈胴式のレンズ鏡筒は、カムフォロワと、カムフォロワに係合されるカムから構成されたカム機構とを備えている。このようなレンズ鏡筒は、機械的または電気的にカム機構を作用させてズームレンズの位置を変えることで、光学系の倍率を可変にしている（例えば、特許文献１～３参照）。
特開２００２－２３０３６号公報 特開平９－１８９８４４号公報 特開２０１０－２６３２２号公報
　しかしながら、このようなカム機構を備えたレンズ鏡筒は、落下等により外力が掛かると、カムフォロワが破損することがあった。
　そこで、ここに開示された技術は、落下等による外力に対する強度を向上させることが可能なレンズ鏡筒を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、ここに開示された第１技術に係るレンズ鏡筒は、円筒状の移動枠と、円筒状のカム枠と、を備えている。円筒状の移動枠は、第１カムフォロワと、第２カムフォロワと、を有する。第１カムフォロワは、内周面または外周面から半径方向に突出している。第２カムフォロワは、第１カムフォロワ上からさらに半径方向に突出している。円筒状のカム枠は、移動枠の内周または外周に配置されており、第１カムと、第２カムと、を有する。第１カムは、外周面または内周面に形成されており第１カムフォロワと係合される。第２カムは、外周面側または内周面側における第１カムの底面に形成されており、第２カムフォロワと係合されるとともに、曲率中心が第１カムの曲率中心より像面側に設けられる。
　さらに、ここに開示された第２技術に係るレンズ鏡筒は、円筒状の移動枠と、円筒状のカム枠と、を備えている。円筒状の移動枠は、第１カムフォロワと、第２カムフォロワと、を有する。第１カムフォロワは、内周面または外周面から半径方向に突出している。第２カムフォロワは、第１カムフォロワ上からさらに半径方向に突出している。円筒状のカム枠は、移動枠の内周または外周に配置されており、第１カムと、第２カムと、を外周面側または内周面側に有する。第１カムは、第１カムフォロワと係合されるとともに光軸方向における像面側にのみカム面を有する。第２カムは、第１カムの底面に形成されており、第２カムフォロワと係合される。
（発明の効果）
　上記第１技術の構成によれば、第２カムの曲率中心が第１カムの曲率中心よりも像面側にあるため、像面側から被写体側に至るまでの第２カムの長さを第１カムよりも長く確保することができる。よって、第２カムと第２カムフォロワとを係合させた状態で移動枠をカム枠に対して進退させることで、必要なストローク量を確保することができる。また、第１カムフォロワ上から第２カムフォロワを突出させる２段構成でカムフォロワを形成しているため、落下強度に優れたレンズ鏡筒を提供することができる。
　さらに、上記第２技術の構成によれば、落下等による外力に対する強度を向上させることが可能なレンズ鏡筒を提供することができる。
実施の形態１に係るレンズ鏡筒の分解斜視図。 図１のレンズ鏡筒に含まれる固定枠の内周面の展開図。 図１のレンズ鏡筒に含まれるカム枠の外周面の展開図。 図１のレンズ鏡筒に含まれるカム枠と駆動ギアとの係合関係を示す図。 （ａ－１）～（ｂ－２）は、図１のレンズ鏡筒に含まれるカムとカムフォロワとの関係を示す図。 （ａ），（ｂ）は、図１のレンズ鏡筒に含まれるカムとカムフォロワとの係合関係を示す図。 （ａ－１）～（ｂ－２）は、比較例に係るカムとカムフォロワとの関係を示す図。 （ａ），（ｂ）は、比較例に係るカムとカムフォロワとの係合関係を示す図。 （ａ－１）～（ｂ－２）は、実施の形態２に係るカムとカムフォロワとの関係を示す図。 （ａ－１）～（ｂ－２）は、実施の形態３に係るカムとカムフォロワとの関係を示す図。 （ａ－１）～（ｂ－２）は、実施の形態４に係るカムとカムフォロワとの関係を示す図。
　（実施の形態１）
　［１．レンズ鏡筒の構成］
　図１は、本実施形態に係るレンズ鏡筒１００の分解斜視図である。
　レンズ鏡筒１００は、デジタルスチルカメラ等のカメラ機能を有する装置に搭載される。レンズ鏡筒１００は、その内部にズームレンズやフォーカスレンズなどの各種レンズを有する光学系を備えている。レンズ鏡筒１００の光学系は、入射する光を撮像素子上に結像させる。撮像素子は、入射する光を電気信号に変換する。
　なお、本実施形態に係るレンズ鏡筒１００は、ここに開示された技術の一例であって、デジタルスチルカメラに限らず、ビデオカメラなどにも搭載が可能である。
　レンズ鏡筒１００は、１群枠（移動枠）１０、２群枠２０、固定枠３０、駆動機構７０、直進枠４０、カム枠５０、およびマスターフランジ６０が、互いに同軸位置に配置されている（以下、この軸方向を光軸方向と称する。）。
　固定枠３０は、内部に直進枠４０およびカム枠５０を保持している。直進枠４０は、内部に１群枠１０を直進自在に保持している。１群枠１０は、内部のカム枠５０をカム機構により係合している。１群枠１０は、内部に２群枠２０を保持している。
　本実施形態では、以上の構成により、レンズ鏡筒１００の光学系が構成される。
　そして、固定枠３０が、撮像素子を備えたマスターフランジ６０に固定される。
　１群枠１０は、最も被写体側に配置されるレンズを保持する円筒状の枠体である。１群枠１０は、直進枠４０に対し光軸方向に進退する。１群枠１０は、外径方向に突出した直進突起を有している。直進突起が直進枠４０の内周面に設けられた直進溝に係合されることにより、１群枠１０は、直進枠４０に対して相対回転しないように直進枠４０内に保持される。１群枠１０は、内周面に３つのカムフォロワ１１（図５（ｂ－１）等参照）が設けられている。カムフォロワ１１は、カム枠５０の外周面に設けられたカム５３と係合している。
　２群枠２０は、内部にレンズを保持している。２群枠２０は、１群枠１０内に保持されている。なお、ここでは詳しい説明は省略するが、２群枠２０も、１群枠１０と同様の機構により光軸方向において進退する。
　固定枠３０は、内周側の面において直進枠４０を直進自在に保持している。固定枠３０の内周面には、直進溝が設けられている。この直進溝が直進枠４０の外周面に設けられた直進突起と係合されることにより、直進枠４０を固定枠３０に対して直進させることができる。
　また、固定枠３０は、カム枠５０を回転可能に保持している。固定枠３０の内周面には、らせん状の案内突起３１が設けられている。この案内突起３１がカム枠５０の外周面に設けられた案内溝５１と係合されることにより、カム枠５０を固定枠３０に対して回転させることができる。また、固定枠３０には、外周面の一部が切り欠かれた開口部３４が設けられている。固定枠３０の外周面側には、駆動機構７０が配置されている。駆動機構７０は、カム枠５０を回転駆動させる。
　駆動機構７０は、モータと連結された連結ギア７１と、２つの駆動ギア７２と、を有している。２つの駆動ギア７２は、開口部３４を介して、固定枠３０の内部のカム枠５０と係合される。２つの駆動ギア７２は、さらに外側に設けられた連結ギア７１とそれぞれ係合されている。連結ギア７１は、モータにより回転駆動される。連結ギア７１は２つの駆動ギア７２のそれぞれと噛み合っているため、３つギアが連動して回転することにより、カム枠５０が回転駆動される。
　直進枠４０は、固定枠３０内において光軸方向へ直進自在に保持されている。直進枠４０は、直進枠４０に対して光軸方向に直進自在、かつ固定枠３０に対して相対回転しないように、１群枠１０を保持している。直進枠４０は、カム枠５０の外周とバヨネット結合され、カム枠５０を回転可能に保持している。そのため、直進枠４０は、カム枠５０と一体となって光軸方向へ進退する。つまり、直進枠４０は、カム枠５０に対し相対回転は自在で、かつカム枠５０に対して光軸方向には進退しないように固定枠３０に保持されている。
　カム枠５０の外周面には、３つのカム５３が形成されている。カム５３は、１群枠の内周面に設けられた３つのカムフォロワ１１（図５（ｂ－１）等参照）と係合している。カム枠５０の外側には、２つの駆動ギア７２と噛み合う被駆動ギア部５２が設けられている。カム枠５０は、駆動ギア７２の回転により、回転駆動される。カム枠５０が回転駆動されると、カム機構を介してカム枠５０を保持している１群枠１０が、光軸方向に直進駆動される。
　さらに、カム枠５０の外周面には、固定枠３０側の案内突起３１と係合される案内溝５１が設けられている。案内突起３１は、固定枠３０の内周面にらせん状に設けられている。このため、駆動ギア７２によってカム枠５０が回転駆動されると、カム枠５０が固定枠３０の案内突起３１に沿って案内される。
　これにより、カム枠５０が回転しながら固定枠３０に対して光軸方向へ進退する。その際、１群枠１０は、直進枠４０に対して相対回転しないので、１群枠１０はカム枠５０に対し相対回転する状態となる。この結果、１群枠１０は、カム５３に案内されて光軸方向に進退する。２群枠２０も、１群枠１０と同様の機構により光軸方向に進退する。
　以上のように、１群枠１０、２群枠２０、固定枠３０、直進枠４０、カム枠５０、およびマスターフランジ６０が組み付けられることにより、１群枠１０レンズ鏡筒１００の光学系が構成される。
　マスターフランジ６０には、撮像素子および固定枠３０が固定されている。これにより、レンズ鏡筒１００の光学系を通過した光が、マスターフランジ６０に固定された撮像素子上に結像される。
　ここで、固定枠３０に設けられた案内突起３１と、カム枠５０に設けられたカム５３とは、カム枠５０の回転角度に対して適切な位置になるように設計される。そのため、カム枠５０の回転角度に対して、１群枠１０に固定されたレンズが所定の位置にくるように配置される。これにより、レンズ鏡筒１００は、撮影状態において光学系の焦点距離を変更したり、非撮影状態において光学系を収納したりすることができる。
　［２．固定枠とカム枠との係合関係］
　次に、固定枠３０とカム枠５０との係合関係について詳しく説明する。
　図２は、本実施形態の固定枠３０の内周面の展開図である。図２において、ハッチングされた領域は、他の領域よりも内径方向に突出していることを示している。
　固定枠３０の内周面には、図２に示すように、複数の案内突起３１が設けられている。
　複数の案内突起３１は、内径方向に突出している。このように、固定枠３０の内周面には、らせん状の案内突起３１が複数形成されている。また、固定枠３０は、径方向に貫通した開口部３４を有している。固定枠３０の開口部３４の外側には、図１に示すように、駆動ギア７２および連結ギア７１が配置されている。
　図３は、本実施形態のカム枠５０の外周面の展開図である。図３において、ハッチングされた領域は、他の領域よりも外径方向に突出していることを示している。
　カム枠５０の外周面には、図３に示すように、被駆動ギア部５２が設けられている。被駆動ギア部５２は、外径方向に突出しており、駆動ギア７２と噛み合わされる。また、カム枠５０の外周部には、複数の案内溝５１がらせん状に設けられている。複数の案内溝５１は、固定枠３０側の複数の案内突起３１と係合される。
　複数の案内溝５１の少なくとも１つは、被駆動ギア部５２に重なって配置されている。そのため、被駆動ギア部５２において案内溝５１が設けられた部分は、歯が欠けた欠歯部５２ａとなっている。
　ここで、固定枠３０の内周側にカム枠５０が挿入された状態で、固定枠３０に対しカム枠５０を回転させると、固定枠３０の案内突起３１とカム枠５０の案内溝５１とが係合し、カム枠５０が光軸方向に案内される。
　本実施形態では、駆動ギア７２と被駆動ギア部５２とが噛み合うことによって、カム枠５０が回転駆動される。しかし、通常、駆動ギア７２が欠歯部５２ａと重なる場合、駆動ギア７２と被駆動ギア部５２とは噛み合わず、駆動ギア７２が空回りしてしまう。
　これを回避する方法として、被駆動ギア部５２の光軸方向の長さＴ（図３参照）を長くする方法が用いられる。つまり、被駆動ギア部５２の光軸方向の長さＴを長くすると、被駆動ギア部５２に欠歯部５２ａはあっても、案内溝５１は光軸方向に対し傾斜しているので、光軸方向における領域内のいずれかの箇所で駆動ギア７２と被駆動ギア部５２とが噛み合う。
　しかしながら、被駆動ギア部５２の光軸方向の長さＴを長くしてしまうと、固定枠３０内におけるカム枠５０の進退ストローク量が減少してしまう。
　そこで、本実施形態では、駆動ギア７２を複数（本実施形態では、２個）設け、使用状態において、常に、複数の駆動ギア７２のうち少なくとも１つが、被駆動ギア部５２と噛み合うように構成されている。
　図４は、本実施形態のカム枠５０と駆動ギア７２との係合関係を示す図である。
　本実施形態の駆動ギア７２は、図４示すように、第１駆動ギア７２ａと第２駆動ギア７２ｂとを有する。第１駆動ギア７２ａと第２駆動ギア７２ｂとは、それぞれ被駆動ギア部５２と噛み合う。また、第１駆動ギア７２ａと第２駆動ギア７２ｂとは、それぞれ連結ギア７１と噛み合う。
　これにより、被駆動ギア部５２の光軸方向の長さＴを短くしても、問題なく駆動することができる。この結果、光軸方向の長さが等しい従来のレンズ鏡筒と比較した場合、従来よりもカム枠の進退ストローク量を大きくすることができる。
　以上の構成によれば、カム枠５０に設けられた被駆動ギア部５２と案内溝５１とを重ねて配置した場合でも、被駆動ギア部５２の一部に形成された案内溝５１と重複する欠歯部５２ａの部分において、例えば、第１駆動ギア７２ａが空回りしても、第２駆動ギア７２ｂが噛み合っているため、カム枠５０の空回りを回避することができる。よって、カム枠５０に設けられた被駆動ギア部５２と案内溝５１とを重ねて配置した構成において、カム枠５０の空回りを回避しつつ、光軸方向における大きさが従来よりも小さいレンズ鏡筒１００を提供することができる。
　一方、必要なストローク量を確保できる範囲で、固定枠３０の光軸方向の長さを短くすれば、鏡筒を収納した状態におけるレンズ鏡筒１００の光軸方向における長さを小さくすることができる。
　なお、本実施形態では、駆動ギア７２を２つ設けた構成を示したが、３つ以上の駆動ギアを含む構成であってもよい。
　また、本実施形態では、第１・第２駆動ギア７２ａ，７２ｂに対して単一の連結ギア７１が噛み合っており、連結ギア７１を回転させることで、２つの第１・第２駆動ギア７２ａ，７２ｂを回転駆動させる構成について説明したがこれに限定されるものではない。
　例えば、複数の駆動ギアに対して１つずつ連結ギアを設け、複数の連結ギアによって複数の駆動ギアをそれぞれ回転駆動する構成であってもよい。
　ただし、本実施形態のように、単一の連結ギア７１によって複数の第１・第２駆動ギア７２ａ，７２ｂを回転駆動することで、レンズ鏡筒１００内の部品点数を簡素化することができるという利点を考慮すれば、できるだけ少ない数の連結ギアを用いて複数の駆動ギアを回転駆動することが好ましい。
　さらに、本実施形態では、同じ駆動ギア７２が２つ並んでいる構成を示しているが、第１駆動ギア７２ａと第２駆動ギア７２ｂとの光軸方向の長さ、外径または歯数が異なっていてもよく、設計に応じて適切に選定すればよい。
　例えば、回転軸方向における高さが異なる駆動ギアを用いた場合には、他の駆動ギアよりも短い駆動ギアの部分に対して他の部品等を近接して配置することができる。よって、多数の部品を搭載しているレンズ鏡筒内における回転軸方向のスペースを確保することができる。
　［３．１群枠とカム枠との係合関係］
　次に、本実施形態の１群枠１０とカム枠５０との係合関係について詳しく説明する。
　図５（ａ－１）～図５（ｂ－２）は、本実施形態のカム５３とカムフォロワ１１を示す図である。具体的には、図５（ａ－１）は、カム枠５０の外周面の展開図、図５（ａ－２）は、（ａ－１）におけるＡ－Ａ断面図である（以下、図７、図９、図１０および図１１についても同様。）。図５（ｂ－１）は、１群枠１０の内周面の展開図、図５（ｂ－２）は、（ｂ－１）におけるＢ－Ｂ断面図である（以下、図７、図９、図１０および図１１についても同様。）。
　図６（ａ）および図６（ｂ）は、本実施形態のカム５３とカムフォロワ１１との係合関係を示す図である。図６（ａ）は、通常時のカム５３とカムフォロワ１１との係合状態を示す断面図、図６（ｂ）は、外力Ｆが加わった時のカム５３とカムフォロワ１１との係合状態を示す断面図である（以下、図８についても同様。）。
　本実施形態のカム枠５０は、図５（ａ－１）、図５（ａ－２）に示すように、カムフォロワ１１と係合されるカム５３を有している。
　カム５３は、溝の深さが浅く溝の幅が広い第１カム５３ａと、溝の幅が第１カム５３ａよりも狭い第２カム５３ｂと、を有している。
　第２カム５３ｂは、第１カム５３ａと重なる位置に配置されており、第１カム５３ａの底面（図５（ａ－２）中の上下方向に沿った面）からより深い位置まで形成されている。第２カム５３ｂの中心線ＢＸは、第１カム５３ａの中心線ＡＸより像面側に設けられている。
　つまり、第２カム５３ｂの曲率中心は、第１カム５３ａの曲率中心より像面側に設けられている。また、光軸方向の断面における第１カム５３ａを形成する互いに対向する２つの側面によって形成される角度αは、光軸方向に沿った断面における第２カム５３ｂを形成する互いに対向する２つの側面によって形成される角度βよりも小さい。
　本実施形態の１群枠１０のカムフォロワ１１は、図５（ｂ－１）、図５（ｂ－２）に示すように、１群枠１０の内径から半径方向に突出した第１カムフォロワ１１ａと、第１カムフォロワ１１ａの上面（図５（ｂ－２）中の上下方向に沿った面）からさらに１群枠の半径方向に突出した第２カムフォロワ１１ｂと、を有している。
　第１カムフォロワ１１ａは、図５（ｂ－１）、図５（ｂ－２）に示すように、円柱形状をしている。第２カムフォロワ１１ｂは、図５（ｂ－１）、図５（ｂ－２）に示すように、円錐台形状をしている。
　また、円柱状の第２カムフォロワ１１ｂの直径は、円錐台形状の第１カムフォロワ１１ａの直径より小さい。すなわち、第１カムフォロワ１１ａは、図５（ｂ－２）に示すように、第２カムフォロワ１１ｂよりも断面積が大きい。
　第１カムフォロワ１１ａの高さと第２カムフォロワ１１ｂの高さとは、ほぼ同一に形成されている。第１カムフォロワ１１ａと第２カムフォロワ１１ｂとは、光軸方向における像面側の端面がほぼ同一面上になるように配置されている。
　第２カム５３ｂは、図５（ａ－１）、図５（ａ－２）に示すように、カム枠５０の内周面の光軸方向における領域内に形成されている。つまり、第２カム５３ｂは、カム枠５０の内周面におけるほとんどの領域において、互いに対向する側面を持っている。
　一方、第１カム５３ａは、最も被写体側の端部に形成された部分が、カム枠５０の内周面の光軸方向における領域からはみ出している。つまり、第２カム５３ｂは、像面側の端部から被写体側の端部に至るまでの距離を、第２カム５３ａよりも長く確保することができる。そのため、カム枠５０の光軸方向の長さが同じ場合、第１カム５３ａよりも第２カム５３ｂの方がストローク量を大きく取ることができる。
　よって、本実施形態では、第２カム５３ｂおよび円柱状の直径の小さい第２カムフォロワ１１ｂによって、必要なストローク量を確保している。
　一方、カム５３のストロークを同一に設計した場合、本実施形態では、カム枠５０の光軸方向の長さを短くすることができる。このため、レンズ鏡筒１００を収納した状態での光軸方向の長さを従来よりも小さくすることができる。
　しかしながら、カム５３の幅を狭くすると、必然的に対応するカムフォロワ１１の直径も小さくなり、外力が加わった場合、カムフォロワ１１が破壊され易くなってしまう。
　そこで、本実施形態では、直径の大きい第１カムフォロワ１１ａと、直径の小さい第２カムフォロワ１１ｂとが２段に重ねられて、カムフォロワ１１が構成されている。
　これにより、第２カムフォロワ１１ｂよりも直径の大きい第１カムフォロワ１１ａにおいて外力が加わった場合の力を受け止めることができるため、カムフォロワ１１が破壊されることを抑制できる。
　さらに、本実施形態のレンズ鏡筒１００は、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、大きな外力Ｆが加わった場合でも、第１カムフォロワ１１ａが第１カム５３ａから半径方向にずれて脱落してしまうことを抑制することができる。
　図６（ｂ）に示すように、大きな力Ｆが加わった場合には、１群枠１０が半径方向にずれ、カム枠５０から脱落しかかる。しかし、本実施形態のレンズ鏡筒１００では、第２カムフォロワ１１ｂが、第１カム５３ａに引っ掛かる為、大きな外力Ｆが加えられた場合でも、カムフォロワ１１がカム５３から脱落し難い構成となっている。
　以上により、本実施形態のレンズ鏡筒１００は、光軸方向の長さを大きくすることなく、外力に対する強度を従来よりも向上させることができる。
　図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、光軸方向の断面における第１カムフォロワ１１ａの互いに対向する２つの側面によって形成される角度αは、光軸方向の断面における第２カムフォロワ１１ｂの互いに対向する２つの側面によって形成される角度βよりも小さい。つまり、第２カムフォロワ１１ｂの側面は、第１カムフォロワ１１ａの側面よりも傾斜している。
　また、第１カム５３ａと第１カムフォロワ１１ａとの間には、図６（ａ）に示すように、僅かな隙間Ｗが設けられている。通常の使用状態では、第１カム５３ａと第１カムフォロワ１１ａとは摺動せず、第２カム５３ｂと第２カムフォロワ１１ｂとが摺動している。
　一方、１群枠１０に外力Ｆが加わった場合、第２カムフォロワ１１ｂは、第２カム５３ｂの傾斜した側面を滑り、第１カムフォロワ１１ａが第１カム５３ａに接触する。
　これにより、カムフォロワ１１がカム５３から外れたり、カムフォロワ１１が破損したりすることを抑制することができる。
　また、通常使用時、第１カムフォロワ１１ａは、隙間Ｗにより、第１カム５３ａと摺動していない。そのため、カムフォロワ１１が光軸方向において移動した場合には、第１カム５３ａと第１カムフォロワ１１ａとが引っ掛かることを抑制することができる。また、カムフォロワ１１が最も被写体側に移動した場合には、第１カム５３ａの被写体側の側面が無くなる。そのため、カム５３とカムフォロワ１１との間にガタつきが生じることを抑制することができる。
　なお、隙間Ｗは、通常使用状態において、第１カムフォロワ１１ａが第１カム５３ａに接触しない最小限の寸法、例えば、０．０１～０．０５ｍｍ程度にすることが望ましい。このように、隙間Ｗを最小限にすることにより、外力Ｆが加わった場合でも、第１カムフォロワ１１ａよりも小さい部品である第２カムフォロワ１１ｂにかかる加重を軽減し、第２カムフォロワ１１ｂが断裂したり、変形したりすることを抑制することができる。
　以下、ここに開示された技術の効果について、図７（ａ－１）～図７（ｂ－２）および図８（ａ）および図８（ｂ）を用いて説明する。
　図７（ａ－１）～図７（ｂ－２）は、比較例としてのカム１５３とカムフォロワ１１１を示す図である。図７（ａ－１）は、カム枠１５０の外周面の展開図、図７（ａ－２）は、図７（ａ－１）のＡ－Ａ断面図である。
　図７（ｂ－１）は、１群枠１１０の内周面の展開図、図７（ｂ－２）は、図７（ｂ－１）のＢ－Ｂ断面図である。
　図８（ａ）および図８（ｂ）は、比較例としてのカム１５３とカムフォロワ１１１との係合関係を示す図である。図８（ａ）は、通常時のカム１５３とカムフォロワ１１１との係合状態を示す断面図、図８（ｂ）は、外力Ｆが加わった時のカム１５３とカムフォロワ１１１との係合状態を示す断面図である。
　図７（ａ－１）および図７（ａ－２）において、比較例のカム１５３は、本実施形態にかかる第１カム５３ａと第２カム５３ｂと形状は同じであるが、配置関係が異なる。
　つまり、本実施形態では、第２カム５３ｂの中心線ＢＸは、第１カム５３ａの中心線ＡＸより像面側に設けられているのに対し、比較例では第１カム１５３ａと、第２カム１５３ｂの中心線は同じ位置に配置されている。
　図７（ｂ－１）および図７（ｂ－２）において、比較例の１群枠１１０のカムフォロワ１１１は、第１カムフォロワ１１１ａと第２カムフォロワ１１１ｂと形状は同じであるが、配置関係が異なる。つまり、第１カムフォロワ１１１ａの中心と第２カムフォロワ１１１ｂの中心とは、同軸に形成されている。そのため、第１カムフォロワ１１１ａと第２カムフォロワ１１１ｂとの最も像面側の輪郭には寸法Ｌ分の段差がある。
　図５（ａ－１）～図５（ｂ－２）と図７（ａ－１）～図７（ｂ－２）とを比較すれば分かるように、比較例の１群枠１１０は、本実施形態の１群枠１０と比較して、寸法Ｌ分だけ光軸方向に長くなる。よって、１群枠１１０が長いと、１群枠１１０の長さを他の部分で吸収する必要があり、レンズ鏡筒を収納した状態の光軸方向寸法も長くなる。よって、本実施形態では、１群枠１０の光軸方向の長さを、比較例にかかる１群枠１１０の光軸方向の長さと比べて短くすることができる。
　また、レンズ鏡筒１００には、一般的に、例えば、１群枠１０レンズ鏡筒１００を搭載したカメラが撮影時に落とされたとき等において、最も被写体側に位置する１群枠１０を像面側に押し込む方向に大きな外力Ｆが加わるが場合が多い。
　ここで、図８（ａ）および図８（ｂ）を用いて、比較例の構成において、１群枠１１０に大きな外力Ｆが加わった場合について考察する。
　第１カムフォロワ１１１ａは、外力Ｆを受けると第１カム１５３ａから半径方向にずれ、第１カム１５３ａから脱落しかかる。この状態で更に大きな外力Ｆが加わると、カムフォロワ１１１がカム１５３から脱落してしまう。
　一方、本実施形態のレンズ鏡筒１００では、比較例と同じ大きさの外力Ｆが加わったとしても、比較例と比べて、上述のように、カムフォロワ１１がカム５３から脱落し難い構成となっている。
　つまり、第１カムフォロワ１１ａが第１カム５３ａから半径方向にずれ、脱落しかかっても、第２カムフォロワ１１ｂが、第１カム５３ａに引っ掛かるためである。
　大きな外力Ｆに対してカムフォロワ１１が脱落し難い効果を最大限に発揮するためには、第２カムフォロワ１１ｂが第１カムフォロワ１１ａの最も像面側の位置に設置されていることが望ましい。つまり、第２カムフォロワ１１ｂと、第１カムフォロワ１１ａの最も像面側の光軸方向高さは、ほぼ同一高さに設けられていることが望ましい。
　以上の構成により、本実施形態のレンズ鏡筒１００は、光軸方向の長さを短くしながら、外力に対する強度を向上させることができる。
　（他の実施の形態）
　以下、ここに開示された技術に係る他の実施形態について、説明する。
　［１．他の実施の形態のレンズ鏡筒の構成］
　他の実施の形態に係るレンズ鏡筒１００は、カムフォロワ１１とカム５３の構成以外は、本実施形態のレンズ鏡筒１００の構成と同じであるため、以下では詳細な説明を省略する。なお、本実施形態に係るレンズ鏡筒１００の構成は、一例に過ぎないため、他の構成を採用してもよい。
　［２．実施の形態２］
　図９（ａ－１）～図９（ｂ－２）は、本実施形態のカム５３とカムフォロワ１１を示す図である。
　図９（ａ－１）～図９（ｂ－２）に示すように、本実施形態では、第１カムフォロワ１１ａは、断面視において円錐台形状を有している。
　第２カムフォロワ１１ｂは、円柱状の一部の円弧部分を光軸方向に折り返して重ねた形状を有している。第２カムフォロワ１１ｂの像面側斜面は、第１カムフォロワ１１ａの斜面と連続した面になっている。
　第２カム５３ｂの中心線ＢＸは、第１カム５３ａの中心線ＡＸより像面側に設けられていることは、上述した実施の形態１と同様である。
　本実施形態のカムフォロワ１１の形状は、上記実施の形態１のカムフォロワ１１の形状と若干異なるものの、同様の作用・効果を有する。
　なお、実施の形態１，２では、２種類のカムフォロワ１１の形状について説明した。しかし、本技術は、図示はしないが、その他の形状を採用することも可能であり、設計に応じて適切な形状を選定すればよい。
　以上の構成により、本実施形態のレンズ鏡筒１００は、光軸方向の長さを従来よりも短くしながら、外力に対する強度も向上させることができる。
　［３．実施の形態３］
　図１０（ａ－１）～図１０（ｂ－２）は、本実施形態のカム５３とカムフォロワ１１を示す図である。
　図１０（ａ－１）および図１０（ａ－２）に示すように、本実施形態のカム枠の第２カム５３ｂの形状は、上記実施の形態１の第２カム５３ｂと同一である。
　しかし、本実施形態のカム５３は、１群枠１０が外力Ｆ（図６（ａ）等参照）を受けた時にカムフォロワ１１と接触する第１カム５３ａと、少なくとも第１カム５３ａの被写体側に設けられた薄肉部５４とを有する点で、上記実施の形態１とは異なっている。
　薄肉部５４は、第１カム５３ａの部分において、被写体側に側面（カム面）を有しておらず、像面側にのみ側面（カム面）を有している。第１カム５３ａの像面側の側面の形状は、上記実施の形態１と同一である。
　この構成により、カム枠５０における第１カム５３ａより被写体側には、薄肉部５４が設けられており、カム枠５０における第１カム５３ａより像面側には薄肉部５４よりも断面厚さが大きい厚肉部５５が設けられている。
　つまり、本実施形態のカム枠５０は、他の領域より厚みの薄い薄肉部５４と、薄肉部５４の像面側に設けられ薄肉部５４よりもさらにカム枠５０の厚みが小さい第２カム５３ｂと、を有する。
　本実施形態のカムフォロワ１１は、図１０（ｂ－１）および図１０（ｂ－２）に示すように、第２カムフォロワ１１ｂの形状が上記実施の形態１の第２カムフォロワ１１ｂの形状とほぼ同一である。
　しかし、本実施形態では、カムフォロワ１１は、第１カム５３ａと接触する第１カムフォロワ１１ａと、第２カム５３ｂに対向する領域より被写体側に設けられており他の部分と比較して厚肉化された補強部１２と、を有している。
　第２カムフォロワ１１ｂは、第１カムフォロワ１１ａからさらに半径方向に突出するように形成されており、第２カム５３ｂと係合される。
　この構成により、本実施形態では、上記実施の形態１の構成と比較して、他の部分よりも厚みの大きい補強部１２を含んでいるため、１群枠１０の強度を向上させることができる。そして、１群枠１０の強度が向上すると、１群枠１０が変形し難くなるので、１群枠１０に対して同じ外力Ｆ（図６（ａ）等参照）が加わった場合でも、本実施形態のカムフォロワ１１の方が、上記実施の形態１のカムフォロワ１１よりも、カム５３から脱落し難くすることができる。
　以上の構成により、本実施形態のレンズ鏡筒１００は、光軸方向の長さを短くしながら、外力に対する強度を向上させることができる。
　［４．実施の形態４］
　図１１（ａ－１）～図１１（ｂ－２）は、本実施形態のカム５３とカムフォロワ１１とを示す図である。
　図１１（ａ－１）および図１１（ａ－２）に示すよう、本実施形態のカム５３では、第２カム５３ｂの形状は、上記実施の形態１および上記実施の形態３とほぼ同一である。
　また、本実施形態のカム５３は、１群枠１０に対して外力Ｆ（図６（ａ）等参照）を受けた時にカムフォロワ１１と接触する第１カム５３ａと、少なくとも第１カム５３ａの被写体側に設けられた薄肉部５４とを有する点では、上記実施の形態３と同様である。
　しかし、本実施形態のカムフォロワ１１は、第１カムフォロワ１１ａと、第２カムフォロワ１１ｂの外径が同じである点において、上記実施の形態３のカムフォロワ１１とは異なる。
　また、本実施形態のカムフォロワ１１は、上記実施の形態３のカムフォロワ１１と比較して、第２カムフォロワ１１ｂ周辺の補強部１２が小さい。
　本実施形態の１群枠１０は、上記実施の形態１の１群枠１０と比較して、補強部１２が設けられているため、外力に対する強度をより効果的に向上させることができる。
　また、本実施形態のカム枠５０では、像面側のカム面において、第１カム５３ａのカム面と第２カム５３ｂのカム面との間に段差が無い形状にできるため、加工が容易である。
　以上の構成により、本実施形態のレンズ鏡筒１００は、光軸方向の長さを短くしながら、外力に対する強度を向上させることができる。
　（まとめ）
　［１．第１の構成］
　レンズ鏡筒１００は、円筒状の１群枠１０（移動枠の一例）と、１群枠１０の内周に配置された円筒状のカム枠５０と、を備えている。
　１群枠１０は、その内周面から半径方向に突出した第１カムフォロワ１１ａと、第１カムフォロワ１１ａの上面からさらに半径方向に突出した第２カムフォロワ１１ｂと、を有していう。
　カム枠５０は、その外周面に、第１カムフォロワ１１ａと係合される第１カム５３ａと、第２カムフォロワ１１ｂと係合される第２カム５３ｂと、を有している。第２カム５３ｂの曲率中心は、第１カム５３ａの曲率中心より像面側に設けられる。
　なお、カム枠５０は、１群枠１０の外周に配置されてもよい。その場合、第１カムフォロワ１１ａと第２カムフォロワ１１ｂとは、１群枠１０の外周面に設けられる。また、第１カム５３ａと第２カム５３ｂとは、カム枠５０の内周面に設けられる。
　この構成により、第１の構成に係るレンズ鏡筒１００では、第２カム５３ｂの曲率中心が第１カム５３ａの曲率中心よりも像面側にあるため、像面側から被写体側に至るまでの第２カム５３ｂの長さを第１カム５３ａよりも長く確保することができる。よって、第２カム５３ｂと第２カムフォロワ１１ｂとを係合させた状態で１群枠１０をカム枠５０に対して進退させることで、必要なストローク量を確保することができる。
　また、第１カムフォロワ１１ａ上から第２カムフォロワ１１ｂを突出させる２段構成でカムフォロワ１１を形成しているため、落下強度に優れたレンズ鏡筒１００を提供することができる。
　この結果、光軸方向の長さを短くしながら、外力に対する強度を向上させたレンズ鏡筒１００を提供することができる。
　［２．第２の構成］
　レンズ鏡筒１００は、円筒状の１群枠１０（移動枠の一例）と、１群枠１０の内周に配置された円筒状のカム枠５０と、を備えている。
　１群枠１０は、その内周面から半径方向に突出した第１カムフォロワ１１ａと、第１カムフォロワ１１ａの上面からさらに半径方向に突出した第２カムフォロワ１１ｂと、を有している。
　カム枠５０は、第１カムフォロワ１１ａと係合される第１カム５３ａと、第２カムフォロワ１１ｂと係合される第２カム５３ｂとを、その外周面に有している。第１カム５３ａは、光軸方向における像面側にのみカム面を有する。
　なお、カム枠５０は、１群枠１０の外周に配置されてもよい。その場合、第１カムフォロワ１１ａと第２カムフォロワ１１ｂとは、１群枠１０の外周面に設けられる。また、第１カム５３ａと第２カム５３ｂとは、カム枠５０の内周面に設けられる。
　この構成により、第２の構成に係るレンズ鏡筒１００では、第１カム５３ａが、像面側にのみカム面を有しているため、カム枠５０における第１カム５３ａよりも像面側の部分を厚肉化することができる。よって、落下強度に優れたレンズ鏡筒１００を提供することができる。
　また、断面積の大きい第１カムフォロワ１１ａ上から第２カムフォロワ１１ｂを突出させる２段構成でカムフォロワ１１を形成しているため、落下強度に優れたレンズ鏡筒１００を提供することができる。
　この結果、光軸方向の長さを短くしながら、外力に対する強度を向上させることができる。
　［３．第３の構成］
　第１の構成または第２の構成にかかるレンズ鏡筒１００は、第２カムフォロワ１１ｂおよび第１カムフォロワ１１ａにおける最も像面側の端部は、略同一高さに設けられる。
　これにより、第３の構成に係るレンズ鏡筒１００では、第１・第２カムフォロワ１１ａ，１１ｂの２段構造から構成されるとともに、断面積の大きい第１カムフォロワ１１ａと断面積の小さい第２カムフォロワ１１ｂとを像面側の端面が略同一高さに配置されているため、光軸方向における長さを短くしつつ、外力に対する強度をより向上させることができる。
　ここに開示された技術は、カメラ機能を有する装置、例えば、カメラ、カメラ付き携帯電話、カメラ付きポータブル端末等に適用できる。
　１０　　　１群枠（移動枠）
　１１　　　カムフォロワ
　１１ａ　　第１カムフォロワ
　１１ｂ　　第２カムフォロワ
　１２　　　補強部
　２０　　　２群枠
　３０　　　固定枠
　３１　　　案内突起
　３４　　　開口部
　４０　　　直進枠
　５０　　　カム枠
　５１　　　案内溝
　５２　　　被駆動ギア部
　５２ａ　　欠歯部
　５３　　　カム
　５３ａ　　第１カム
　５３ｂ　　第２カム
　５４　　　薄肉部
　５５　　　厚肉部
　６０　　　マスターフランジ
　７０　　　駆動機構
　７２　　　駆動ギア
　７２ａ　　第１駆動ギア
　７２ｂ　　第２駆動ギア
　７１　　　連結ギア
１００　　　レンズ鏡筒

Claims (9)

  1. 　内周面または外周面から半径方向に突出した第１カムフォロワと、前記第１カムフォロワ上からさらに半径方向に突出した第２カムフォロワと、を有する円筒状の移動枠と、
    　前記移動枠の内周または外周に配置されており、外周面または内周面に形成されており前記第１カムフォロワと係合される第１カムと、外周面側または内周面側における前記第１カムの底面に形成されており前記第２カムフォロワと係合されるとともに曲率中心が前記第１カムの曲率中心より像面側に設けられる第２カムと、を有する円筒状のカム枠と、
    を備えているレンズ鏡筒。
  2. 　前記移動枠は、前記第２カムに前記第２カムフォロワが係合した状態で、前記カム枠に対して移動する、
    請求項１に記載のレンズ鏡筒。
  3. 　前記第１カムフォロワおよび前記第２カムフォロワの光軸方向における最も像面側の端部は、略同一高さに設けられる、
    請求項１または２に記載のレンズ鏡筒。
  4. 　内周面または外周面から半径方向に突出した第１カムフォロワと、前記第１カムフォロワ上からさらに半径方向に突出した第２カムフォロワと、を有する円筒状の移動枠と、
    　前記移動枠の内周または外周に配置されており、前記第１カムフォロワと係合されるとともに光軸方向における像面側にのみカム面を有する第１カムと、前記第１カムの底面に形成されており前記第２カムフォロワと係合される第２カムと、を外周面側または内周面側に有する円筒状のカム枠と、
    を備えているレンズ鏡筒。
  5. 　前記第１カムフォロワは、前記第２カムフォロワよりも断面積が大きい、
    請求項４に記載のレンズ鏡筒。
  6. 　前記第１カムフォロワおよび前記第２カムフォロワの光軸方向における最も像面側の端部は、略同一高さに設けられる、
    請求項４または５に記載のレンズ鏡筒。
  7. 　前記第１カムを構成する互いに対向する２つのカム面がなす角度α、前記第２カムを構成する互いに対向する２つのカム面がなす角度βとすると、前記角度αは前記角度βよりも小さい、
    請求項４から６のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
  8. 　前記カム枠は、前記第１カムの像面側に設けられており前記第１カムのカム面を形成する厚肉部と、前記第１カムの被写体側に設けられており前記厚肉部よりも肉厚の小さい薄肉部と、を有している、
    請求項４から７のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
  9. 　前記移動枠は、前記カム枠側の前記第２カムに対向する領域よりも被写体側に設けられており、他の部分よりも厚みの大きい補強部を有している、
    請求項４から８のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
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