(57)【要約】【目的】ねじ（ヘリコイド）を用いたレンズ進退機構であって、高い位置精度を確保することができるレンズ進退機構を得る。【構成】光軸中心の同軸に、内周側から順に位置するレンズ支持枠、中間環体及び回転リング；レンズ支持枠に、径方向の複数箇所に突出させて形成した案内突起；中間環体に形成された、各案内突起をガイドするリニア貫通溝；複数の案内突起の外周面にそれぞれ形成した部分雄ヘリコイド；及び回転リングの内周面に形成した、これらの部分雄ヘリコイドに螺合する雌ヘリコイド；を備え、案内突起上に、雌ヘリコイドと弾性係合して、部分雄ヘリコイドと雌ヘリコイドの噛合による遊びを減少させる遊び除去突起を形成したレンズ進退機構。【選択図】図５
2010139916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸中心の同軸に、内周側から順に位置するレンズ支持枠、中間環体及び回転リング；
上記レンズ支持枠に、径方向の複数箇所に突出させて形成した案内突起；
上記中間環体に形成された、各案内突起をガイドするリニア貫通溝；
上記複数の案内突起の外周面にそれぞれ形成した部分雄ヘリコイド；及び
上記回転リングの内周面に形成した、これらの部分雄ヘリコイドに螺合する雌ヘリコイド；
を備え、
上記案内突起上に、上記雌ヘリコイドと弾性係合して上記部分雄ヘリコイドと雌ヘリコイドの噛合による遊びを減少させる遊び除去突起を形成したことを特徴とするレンズ進退機構。
【請求項２】
請求項１記載のレンズ進退機構において、上記遊び除去突起は、上記部分雄ヘリコイドと雌ヘリコイドの係合摩擦を基準としたとき、雌ヘリコイドに対してラジアル方向とスラスト方向の少なくとも一方に該基準摩擦より大きい摩擦が生じるように形成されているレンズ進退機構。
【請求項３】
請求項１または２記載のレンズ進退機構において、上記部分雄ヘリコイドと遊び除去突起は、該部分雄ヘリコイドのねじピッチよりも大きい距離だけ光軸方向と平行な方向に離間しているレンズ進退機構。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項記載のレンズ進退機構において、レンズ支持枠は、該レンズ支持枠に支持するレンズの外周に位置する全環状部上に形成した非変形部と、この非変形部から部分的に光軸と平行な方向に延びる薄肉弾性部とを有し、上記遊び除去突起は、この薄肉弾性部上に形成されているレンズ進退機構。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項記載のレンズ進退機構において、上記遊び除去突起は、部分ねじからなる遊び除去ねじ部からなっているレンズ進退機構。
【請求項６】
請求項５記載のレンズ進退機構において、上記遊び除去ねじ部の外径は、部分雄ヘリコイドの外径より大径に形成されているレンズ進退機構。
【請求項７】
請求項５記載のレンズ進退機構において、上記遊び除去ねじ部は、上記雌ヘリコイドのピッチとはずらせた軸方向位置に形成されているレンズ進退機構。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項記載のレンズ進退機構において、中間環体の上記リニア貫通溝は、光軸と平行な方向を向いているレンズ進退機構。
【請求項９】
請求項１ないし７のいずれか１項記載のレンズ進退機構において、中間環体の上記リニア貫通溝は、光軸と平行な方向に対して傾斜しているレンズ進退機構。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項記載のレンズ進退機構において、中間環体は、光軸方向に移動しないレンズ進退機構。
【請求項１１】
請求項１ないし９のいずれか１項のレンズ進退機構において、中間環体は、光軸方向に移動するレンズ進退機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ進退機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォーカシングまたはズーミングに際しレンズを光軸方向に進退させる進退機構は従来一般に、ヘリコイド機構またはカム機構が用いられてきた。
【特許文献１】特開平５-１４２４６１号公報
【特許文献２】特開２００２-６２４６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このようなレンズ進退機構は、レンズ全体としてより高い解像度が求められるに従い、より高精細なレンズ位置制御が要求されており、従来のヘリコイド機構またはカム機構では、十分高度な位置制御を行うことが困難であった。
【０００４】
本発明は、ねじ（ヘリコイド）を用いたレンズ進退機構であって、高い位置精度を確保することができるレンズ進退機構を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のレンズ進退機構は、光軸中心の同軸に、内周側から順に位置するレンズ支持枠、中間環体及び回転リング；レンズ支持枠に、径方向の複数箇所に突出させて形成した案内突起；中間環体に形成された、各案内突起をガイドするリニア貫通溝；複数の案内突起の外周面にそれぞれ形成した部分雄ヘリコイド；及び回転リングの内周面に形成した、これらの部分雄ヘリコイドに螺合する雌ヘリコイド；を備え、案内突起上に、雌ヘリコイドと弾性係合して上記部分雄ヘリコイドと雌ヘリコイドの噛合による遊びを減少させる遊び除去突起を形成したことを特徴としている。
【０００６】
遊び除去突起は、具体的には例えば、上記部分雄ヘリコイドと雌ヘリコイドの係合摩擦を基準としたとき、雌ヘリコイドに対してラジアル方向とスラスト方向の少なくとも一方に該基準摩擦より大きい摩擦が生じるように形成することができる。
【０００７】
部分雄ヘリコイドと遊び除去突起は、該部分雄ヘリコイドのねじピッチよりも大きい距離だけ（好ましくは２ピッチ以上）光軸方向と平行な方向に離間させるのがよい。
【０００８】
レンズ支持枠には、該支持枠に支持するレンズの外周に位置する全環状部上に形成した非変形部と、この非変形部から部分的に光軸と平行な方向に延びる薄肉弾性部とを設け、遊び除去突起は、この薄肉弾性部上に形成することが望ましい。
【０００９】
遊び除去突起の断面形状は、種々可能であるが、例えば、部分ねじからなる遊び除去ねじ部から構成することができる。
【００１０】
この遊び除去ねじ部の外径は、部分雄ヘリコイドの外径より大径に形成することにより、ラジアル方向の遊びを有効に除去することができる。
【００１１】
あるいは、遊び除去ねじ部は、雌ヘリコイドのピッチとはずらせた軸方向位置に形成することにより、スラスト方向の遊びを有効に除去することができる。
【００１２】
中間環体のリニア貫通溝は、光軸と平行な方向に向ける態様が一般的であるが、光軸と平行な方向に対して傾斜させることもできる。
【００１３】
中間環体は、その一態様では、光軸方向に移動しない態様とすることができる。しかし、光軸方向に移動する態様のレンズ鏡筒にも本発明は同様に適用できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のレンズ進退機構は、レンズ支持枠に、中間環体のリニア貫通溝にガイドされる案内突起を設け、この案内突起に、回転リングの内周面に形成した雌ヘリコイドに螺合する部分雄ヘリコイドと、同雌ヘリコイドと弾性係合して部分雄ヘリコイドと雌ヘリコイドの噛合による遊びを減少させる遊び除去突起とを設けたので、回転リングの正逆の回転運動によりレンズ支持枠を高い位置精度で光軸方向に進退させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図は、本発明によるレンズ進退機構をＣＣＴＶ用レンズ鏡筒１０に適用した実施形態を示している。図１に示すように、このＣＣＴＶ用レンズ鏡筒１０のレンズ系は、物体側の第１レンズ群Ｌ１と像側の第２レンズ群Ｌ２とからなっていて、第２レンズ群Ｌ２をカム機構により光軸方向に移動させて変倍（焦点距離の設定）を行い、その後、第１レンズ群Ｌ１を光軸方向に移動させて特定物体距離にフォーカシングする。本実施形態のレンズ進退機構は、この第１レンズ群Ｌ１の移動機構に適用したものである。第２レンズ群Ｌ２の移動機構は、本発明に関係がないので、説明を省略する。
【００１６】
ＣＣＴＶ用レンズ鏡筒１０は、光軸中心の環状部材として、内周側から順に、第１レンズ群Ｌ１を支持したレンズ支持枠１１、中間環体１２及び回転リング１３を備えている。中間環体１２は、この実施形態では、中間の結合部材を介してマウントリング１４に接続された回転も光軸方向移動もしない部材であり、ＣＣＴＶ用レンズ鏡筒１０は該マウントリング１４を介してカメラボディに装着される。この中間環体１２には、光軸と平行な方向の３本のリニア貫通溝１５（図１、図３ないし図５）が周方向に等角度間隔で形成されている。
【００１７】
レンズ支持枠１１には、このリニア貫通溝１５に摺動自在にガイドされる３個の案内突起１６（図１、図３、図５、図７）が形成されている。この案内突起１６は、その径方向端部が中間環体１２の外周面より外側に突出しており、この径方向突出部の外面に、部分雄ヘリコイド１７が形成されている。案内突起１６は、第１レンズ群Ｌ１の外周に位置する全環状部上に位置する非変形部１６ａと、この非変形部１６ａから部分的に光軸と平行な後方に延びる薄肉弾性部１６ｂとを有しており、部分雄ヘリコイド１７は、非変形部１６ａ上に形成された複数条の真性ねじ部１７ａと、この真性ねじ部１７ａとは光軸と平行な方向に離間させて薄肉弾性部１６ｂ上に形成された一条の遊び除去ねじ部（遊び除去突起）１７ｂとからなっている。薄肉弾性部１６ｂの最大径は、図６に示すように、真性ねじ部１７ａの歯元円直径よりｄ１だけ小さく設定されていて薄肉化が図られており、該薄肉弾性部１６ｂに径方向の弾性が与えられている。
【００１８】
中間環体１２の外周に回転自在（この実施形態では定位置回転）に支持された回転リング１３の内周面には、この部分雄ヘリコイド１７の真性ねじ部１７ａと遊び除去ねじ部１７ｂに同時に噛み合う雌ヘリコイド１８が形成されている。遊び除去ねじ部１７ｂは、薄肉弾性部１６ｂに与えられている径方向の弾性により、真性ねじ部１７ａと雌ヘリコイド１８の噛合による遊びを取る作用をする。すなわち、遊び除去ねじ部１７ｂは、部分雄ヘリコイド１７ａと雌ヘリコイド１８の係合摩擦（力）を基準としたとき、雌ヘリコイド１８に対してラジアル方向とスラスト方向の少なくとも一方に該基準摩擦（力）より大きい摩擦（力）が生じるように形成されている。なお、図１ないし図４の符号１９は、ＣＣＴＶレンズ鏡筒１０の絞りユニットを示す。
【００１９】
図６はより好ましい遊び除去ねじ部１７ｂの形成態様例を示している。同図（Ａ）の実施形態では、遊び除去ねじ部１７ｂと該遊び除去ねじ部１７ｂに最も近い真性ねじ部１７ａとの間隔をｎ・ｐ（ｎは２以上の整数、ｐは真性ねじ部１７ａのねじピッチ）としながら（つまり、真性ねじ部１７ａと遊び除去ねじ部１７ｂを正しく雌ヘリコイド１８のピッチに合致させながら）、遊び除去ねじ部１７ｂの歯先円直径（外径）を、真性ねじ部１７ａの歯先円直径（外径）よりｄ２だけ大きく設定し、遊び除去ねじ部１７ｂと雌ヘリコイド１８とを噛み合わせることによりレンズ支持枠１１と回転リング１３の間のラジアル方向の遊びを取っている。同図（Ｂ）の実施形態では、真性ねじ部１７ａと遊び除去ねじ部１７ｂの歯先円直径（外径）は同等としながら、遊び除去ねじ部１７ｂと該遊び除去ねじ部１７ｂに最も近い真性ねじ部１７ａとの間隔をｘ（≠ｎ・ｐ（ｎは２以上の整数））に設定し、レンズ支持枠１１と回転リング１３の間のスラスト方向の遊びを取っている。回転リング１３内周の雌ヘリコイド１８のピッチを基準とすると、真性ねじ部１７ａのピッチは雌ヘリコイド１８のピッチと正確に合致し、遊び除去ねじ部１７ｂのピッチは雌ヘリコイド１８のピッチとは若干ずれている。遊び除去ねじ部１７ｂには、同図（Ａ）の態様と（Ｂ）の態様の一方のみを与え、または双方の態様を与えることができる。すなわち、同図（Ａ）の態様において、遊び除去ねじ部１７ｂと該遊び除去ねじ部１７ｂに最も近い真性ねじ部１７ａとの間隔をｘ（≠ｎ・ｐ（ｎは２以上の整数）に設定し、あるいは、遊び除去ねじ部１７ｂを二山（複数山）設け、その一方を（Ａ）の状態とし、他方を（Ｂ）の状態とする態様である。
【００２０】
以上のＣＣＴＶ用レンズ鏡筒１０は従って、回転リング１３を正逆に回転駆動することにより、案内突起１６とリニア貫通溝１５によって光軸方向に直進案内されたレンズ支持枠１１（第１レンズ群Ｌ１）を、雌ヘリコイド１８と部分雄ヘリコイド１７との噛合によって光軸方向に進退させることができる。このとき、部分雄ヘリコイド１７には、真性ねじ部１７ａとは光軸方向の隙間（少なくとも真性ねじ部１７ａの２ピッチ分前後）を与えて遊び除去ねじ部１７ｂが形成されているため、薄肉弾性部１６ｂに与える径方向の弾性と相俟って、遊びを除去することができる。
【００２１】
真性ねじ部１７ａと遊び除去ねじ部１７ｂの歯先円直径の差ｄ２、又は（及び）遊び除去ねじ部１７ｂと該遊び除去ねじ部１７ｂに最も近い真性ねじ部１７ａとの間隔ｘの値は、回転リング１３の円滑な回転を妨げることなく、ラジアル方向とスラスト方向の遊びを除去しながら、レンズ支持枠１１を光軸方向に進退させることができるように定める。
【００２２】
以上の実施形態では、遊び除去突起として、断面形状がねじ形状の遊び除去ねじ部１７ｂを示したが、半円形断面、角形断面等の任意の断面の突起を遊び除去突起として用いることができる。
【００２３】
中間環体１２のリニア貫通溝１５は、以上の実施形態では光軸と平行な方向に向けているが、光軸と平行な方向に対して傾斜させることもできる。傾斜させると、その傾斜の方向に応じて、回転リング１３の雌ヘリコイド１８のリードより小さい単位回転角当たりの進行量または大きい単位回転角当たりの進行量でレンズ支持枠１１（前群レンズＬ１）を移動させることができる。
【００２４】
以上の実施形態の中間環体１２は、レンズマウント１４と一体で光軸方向に移動しない。しかし、より複雑な動きをするレンズ鏡筒、例えばズームレンズ鏡筒では、中間環体１２に相当する環体を光軸方向に移動させることがある。中間環体１２に定位置回転自在に支持されている回転リング１３についても同様であり、回転と光軸方向移動の複合運動を与える中間環体１２を有するレンズ鏡筒にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明によるレンズ進退機構を有するレンズ鏡筒の一実施形態を示す縦断面図である。
【図２】同正面図である。
【図３】同要部の分解斜視図である。
【図４】同要部の分解斜視図である。
【図５】回転リングの内周面の雌ヘリコイドと、レンズ支持枠の案内突起に形成した部分雄ヘリコイドとの噛合状況を示す拡大断面図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、レンズ支持枠の案内突起に形成した部分雄ヘリコイドの異なる実施形態を示す拡大断面図である。
【図７】レンズ支持枠の案内突起に形成した部分雄ヘリコイド部分の斜視図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０  ＣＣＴＶ用レンズ鏡筒
１１  レンズ支持枠
１２  中間環体
１３  回転リング
１５  リニア貫通溝
１６  案内突起
１６ａ  非変形部
１６ｂ  薄肉弾性部
１７  部分雄ヘリコイド
１７ａ  真性ねじ部
１７ｂ  遊び除去ねじ部（遊び除去突起）
１８  雌ヘリコイド
【図１】
2010139916.tif 000003
【図２】
2010139916.tif 000004
【図３】
2010139916.tif 000005
【図４】
2010139916.tif 000006
【図５】
2010139916.tif 000007
【図６】
2010139916.tif 000008
【図７】
2010139916.tif 000009