(57)【要約】【課題】相対回転可能で、相対回転に伴い第１の案内面に従って光軸方向に相対移動する内側筒と外側筒；及び外側筒の先端部に回り止めして支持され、上記内側筒の前端部に当接して該内側筒を後方に移動付勢する付勢環；を有するレンズ鏡筒において、内側筒が第１の案内面に従って外側筒に対して相対回転するときの負荷変動を抑制しながら、バックラッシュを除去できる構造を得ることを目的とする。【解決手段】内側筒と付勢環との当接面に、相対回転に伴い、内側筒と外側筒の光軸方向の相対移動距離よりも、該内側筒と付勢環の間の光軸方向移動量を小さくする第２の案内面を設けたレンズ鏡筒のバックラッシュ除去構造。【選択図】図９
2010261982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側筒；
この内側筒の外周に相対回転可能に位置する外側筒；
上記内側筒と外側筒の間に形成され、相対回転に伴い両筒の間に光軸方向移動を生じさせる第１の案内面；及び
上記外側筒に回り止めして支持され、上記内側筒の前端部に当接して該内側筒を後方に移動付勢する付勢環；
を有し、
上記内側筒と付勢環との当接面に、相対回転に伴い、上記内側筒と外側筒の光軸方向の相対移動距離よりも、該内側筒と付勢環の間の光軸方向移動量を小さくする第２の案内面が形成されていることを特徴とするレンズ鏡筒のバックラッシュ除去構造。
【請求項２】
請求項１記載のレンズ鏡筒のバックラッシュ除去構造において、上記内側筒の前端部は、レンズ鏡筒の収納位置から撮影位置の間は、上記付勢環とは非接触で、撮影位置に達した後のズーム領域で上記第１の案内面に従って光軸方向に移動するとき、上記付勢環と接触するレンズ鏡筒のバックラッシュ除去構造。
【請求項３】
請求項１または２記載のレンズ鏡筒のバックラッシュ除去構造において、上記内側筒と付勢環の間の第２の案内面は、上記内側筒と付勢環の一方または双方に設けられているレンズ鏡筒のバックラッシュ除去構造。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項記載のレンズ鏡筒のバックラッシュ除去構造において、上記外側筒の前端部には、支持環が固定されており、この支持環と付勢環との間に、該付勢環を内側筒に向けて付勢するばね手段が介在しているレンズ鏡筒のバックラッシュ除去構造。
【請求項５】
請求項４記載のレンズ鏡筒のバックラッシュ除去構造において、上記ばね手段は、上記付勢環に光軸と平行な方向に穿設したばね収納穴に収納された圧縮コイルばねであるレンズ鏡筒のバックラッシュ除去構造。
【請求項６】
請求項１または２記載のレンズ鏡筒のバックラッシュ除去構造において、上記第１の案内面と第２の案内面は、線形のリード面またはリード溝であるレンズ鏡筒のバックラッシュ除去構造。
【請求項７】
請求項６記載のレンズ鏡筒のバックラッシュ除去構造において、内側筒と外側筒の間のリード角と、上記内側筒と付勢環との間のリード面とは、同一傾斜であるレンズ鏡筒のバックラッシュ除去構造。
【請求項８】
請求項６または７記載のレンズ鏡筒のバックラッシュ除去構造において、上記内側筒と付勢環との当接面には、上記リード面と、光軸に直交する周方向面とが形成されているレンズ鏡筒のバックラッシュ除去構造。
【請求項９】
請求項６ないし８のいずれか１項記載のレンズ鏡筒のバックラッシュ除去構造において、内側筒には、リード面の円周方向に存在する段差を用いて、内側筒の最大回転角を規制するストッパ面が形成されているレンズ鏡筒のバックラッシュ除去構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ鏡筒のバックラッシュ除去構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人が開発中のレンズ鏡筒では、相対回転可能で、相対回転に伴い一定のリード角に従って光軸方向に相対移動する内側筒と外側筒が用いられている。このようなレンズ鏡筒では、外側筒と内側筒のバックラッシュを除去する目的で、内側筒を後方に移動付勢することが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３-１４００１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このバックラッシュ除去構造では内側筒と外側筒とのリード角が大きいと、内側筒の付勢力が外側筒との相対回転位置によって変化してしまうという問題があった。特に、本出願人が開発中のズームレンズ鏡筒では、レンズ鏡筒の収納位置から撮影位置（ズーム領域、ワイド端）の間は、内側筒の前端部と付勢環とを非接触とし、内側筒が撮影位置に達した後のズーム領域では、内側筒がリード角に従って光軸方向に移動するときに、その前端部を付勢環に接触させてバックラッシュを除去しており、内側筒に対する負荷変動は円滑なズーム動作を妨げる原因となる。
【０００５】
本発明は、以上の問題意識に基づき、内側筒がリード角に従って外側筒に対して相対回転するときの負荷変動を抑制しながら、バックラッシュを除去できる構造を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によるレンズ鏡筒のバックラッシュ除去構造は、内側筒；この内側筒の外周に相対回転可能に位置する外側筒；内側筒と外側筒の間に形成され、相対回転に伴い両筒の間に光軸方向移動を生じさせる第１の案内面；及び外側筒に回り止めして支持され、上記内側筒の前端部に当接して該内側筒を後方に移動付勢する付勢環；を有し、内側筒と付勢環との当接面に、相対回転に伴い、内側筒と外側筒の光軸方向の相対移動距離よりも、該内側筒と付勢環の間の光軸方向移動量を小さくする第２の案内面が形成されていることを特徴としている。
【０００７】
本発明は、内側筒がレンズ鏡筒の収納位置から撮影位置の間を移動する間は、該内側筒の前端部が付勢環とは非接触で、撮影位置に達した後のズーム領域で第１の案内面に従って光軸方向に移動するとき、付勢環と接触する態様のズームレンズ鏡筒に適用して特に有用である。
【０００８】
内側筒と付勢環との当接面の第２の案内面は、内側筒と付勢環の双方に設ける他、一方のみに設けることもできる。
【０００９】
外側筒の前端部には、支持環を固定し、この支持環と付勢環との間に、該付勢環を内側筒に向けて付勢するばね手段を介在させるのが実際的である。
【００１０】
ばね手段は、具体的には、付勢環に光軸と平行な方向に穿設したばね収納穴に収納された圧縮コイルばねとすることができる。
【００１１】
本発明のバックラッシュ除去構造は、第１の案内面と第２の案内面が、線形のリード面またはリード溝である場合は勿論、非線形のカム面またはカム溝である場合にも適用できる。
【００１２】
線形のリード面またはリード溝である場合、内側筒と外側筒の間のリード角と、内側筒と付勢環との間のリード面とは、同一傾斜であることが好ましいが、厳密に同一でなくても、同一傾斜方向であれば一定の荷重変動軽減効果を得ることができる。
【００１３】
内側筒と付勢環との当接面には、リード面だけでなく、光軸に直交する周方向面を合わせて形成することができる。
【００１４】
内側筒に形成するリード面は、円周方向に対して段差が存在する。この段差は、内側筒の最大回転角を規制するストッパ面として利用することが可能である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、相対回転に伴い第１の案内面に従って光軸方向に相対移動する内側筒と外側筒；及び外側筒の先端部に回り止めして支持され、内側筒の前端部に当接して該内側筒を後方に移動付勢する付勢環；を有するレンズ鏡筒において、内側筒が第１の案内面に従って外側筒に対して相対回転するときの負荷変動を抑制しながら、バックラッシュを除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のバックラッシュ除去構造が搭載されたズームレンズ鏡筒の収納状態を示す断面図である。
【図２】同ズームレンズ鏡筒の短焦点距離端と長焦点距離端における断面図である。
【図３】同ズームレンズ鏡筒の一部構成要素の分解斜視図である。
【図４】同ズームレンズ鏡筒の一部構成要素の分解斜視図である。
【図５】本発明によるバックラッシュ除去構造の一実施形態を示す、主要要素の分解斜視図である。
【図６】同主要要素の別の分解斜視図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、同バックラッシュ除去構造の異なる動作状態を示す断面図である。
【図８】同バックラッシュ除去構造の主要要素の分解状態の展開図である。
【図９】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、同バックラッシュ除去構造の主要要素の異なる動作状態の展開図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１ないし図３は、本発明によるバックラッシュ除去構造を有するズームレンズ鏡筒３０の全体構造を示している。このズームレンズ鏡筒３０の撮影光学系は、撮影光軸Ｚ上に物体側から順に、第１レンズ群１（１群レンズ枠５）、第２レンズ群２（２群レンズ枠６）、シャッタユニット２０、第３レンズ群３（３群レンズ枠７）、第４レンズ群（ＡＦレンズ群）４（AＦレンズ枠８）、ローパスフィルタ（赤外カットフィルタ）１０３、及び固体撮像素子センサ（撮像センサ）１０１を有している。ズーミングは、第１レンズ群１、第２レンズ群２、及び第３レンズ群３を撮影光軸に沿って所定の軌跡で進退させることによって行い、フォーカシングは、第４レンズ群４の撮影光軸方向への移動で行う。
【００１８】
ズームレンズ鏡筒３０の最も外径側には、カメラのボディに対して固定される固定筒（外側筒、基準環）１６が設けられ、この固定筒１６の後方に像振れ補正装置（像振れ補正ユニット）１００が設けられている。像振れ補正ユニット１００は、撮像センサ１０１を保持し、撮像センサ１０１を撮影光軸と直交する平面に沿って移動させることで像振れ補正を行う。
【００１９】
固定筒１６内には、その後方内部に、第４レンズ群４を保持するＡＦレンズ枠８が光軸方向に直進移動可能に支持されており、前方内側には、ヘリコイド環（内側筒、第１筒）１５が位置している。固定筒１６には、このヘリコイド環１５に回転を与えるズームモータ２７、減速ギヤ列２８及びズームギヤ２９（図４）が支持されている。
【００２０】
固定筒１６の内周面には、図５に明らかなように、撮影光軸に対して所定の傾斜角を有する内面ヘリコイド１６ａと、この内面ヘリコイド１６ａと同一傾斜のガイド溝１６ｂと、このガイド溝１６ｂの前端部に連続する、内面ヘリコイド１６ａに比較してリード角が非常に小さい小リード溝（第１の案内面）１６ｃが形成されている。ヘリコイド環１５には、この内面ヘリコイド１６ａに螺合する外面ヘリコイド１５ａと、ガイド溝１６ｂ及び小リード溝１６ｃに係合するガイド突起１５ｂが形成されており、またヘリコイド環１５の後端部には、ズームギヤ２９と常時（ヘリコイド環１５の光軸方向位置に拘わらず）噛み合う平ギヤ１５ｆが形成されている。
【００２１】
ヘリコイド環１５は、収納位置（最後端位置）においてズームギヤ２９及び平ギヤ１５を介して正方向に回転駆動されると、外面ヘリコイド１５ａと内面ヘリコイド１６ａによる案内を受けて、回転しながら光軸方向に移動する。この際、ヘリコイド環１５のガイド突起１５ｂは、固定筒１６のガイド溝１６ｂ内を移動する。ヘリコイド環１５が所定の前方位置まで繰り出されると、ヘリコイド環１５のガイド突起１５ｂが小リード溝１６ｃに係合し（入り）、同小リード溝１６ｃの小リードに従い、ヘリコイド環１５が固定筒１６に対して回転しながら僅かに光軸方向に移動する。
【００２２】
本実施形態は、以上のように、固定筒（外側筒）１６内で、ヘリコイド環（内側筒）１５が回転し、小リード溝１６ｃに従って回転しながら光軸方向に移動するとき、ヘリコイド環１５が受ける軸方向の弾性力変化（負荷変化）を抑制しながら、そのバックラッシュを除去できる構造を提案するものである。図５ないし図９は、その一実施形態を示している。本実施形態におけるヘリコイド環１５と固定筒１６以外の新たな構成要素は、支持環１７、付勢環１８及び付勢コイルばね１９である。
【００２３】
支持環１７と付勢環１８は完全環状をなしており、支持環１７の前端内方フランジ１７ｆと、固定筒１６の前端面１６ｘとの間に、付勢環１８が位置している。付勢環１８には、円周方向の３箇所に前端内方フランジ１７ｆ側が開放された有底ばね穴１８ａが形成されており、この有底ばね穴１８ａに付勢コイルばね１９を挿入した状態で、支持環１７が固定筒１６前端に固定されている。この支持環１７の固定状態では、付勢環１８は付勢コイルばね１９の力により固定筒１６の前端面１６ｘに押し付けられている。付勢環１８には、回り止め突起１８ｂが形成されており、この回り止め突起１８ｂが固定筒１６の先端部に形成した回り止め溝１６ｆ（図８）に摺動可能に嵌まっている。すなわち、付勢環１８は、図８及び図９に明らかなように、光軸方向への移動は可能で回転はしない部材である。
【００２４】
付勢環１８には、そのヘリコイド環１５（固定筒１６）側の端面に、周方向の３箇所に間隔をおいて、小リード溝１６ｃと同一傾斜のリード面（第２の案内面）１８ｃが形成されており、このリード面１８ｃの周方向の一端部に、光軸と直交する周方向面１８ｄが連続している。一方、ヘリコイド環１５には、外面ヘリコイド１５ａ、ガイド突起１５ｂ及び平ギヤ１５ｆを形成した径方向突出部の前端面に、このリード面１８ｃと周方向面１８ｄに対応させて同様に周方向の３箇所に間隔をおいて、小リード溝１６ｃと同一傾斜のリード面（第２の案内面）１５ｃと、光軸と直交する周方向面１５ｄが形成されている。周方向面１５ｄのリード面１５ｃとは周方向の反対側の面は、ストッパ面１５ｅを構成する。このストッパ面１５ｅは、リード面１５ｃの円周方向に存在する段差を利用して形成したもので、ヘリコイド環１５の最大回転角を規制する。
【００２５】
上記構成の本ズームレンズ鏡筒は、収納位置では、ヘリコイド環１５が最後端に位置し、このとき、ガイド突起１５ｂは、固定筒１６のガイド溝１６ｂの後端収納部１６ｂ’に位置している（図８）。また、付勢環１８は、圧縮コイルばね１９の力により、そのリード面１８ｃを固定筒１６の前端面１６ｘに当接させた後退端にある（図７（Ａ））。この収納位置からズームモータによってズームギヤ２９を鏡筒繰出方向に回転駆動すると、平ギヤ１５ｆを介してヘリコイド環１５が回転し、内面ヘリコイド１６ａと外面ヘリコイド１５ａの関係によって回転しながら前方に繰り出される。この繰出の間、ガイド突起１５ｂは、固定筒１６のガイド溝１６ｂ内を移動する。この収納位置から撮影位置へのヘリコイド環１５の光軸方向移動区間では、ヘリコイド環１５のリード面１５ｃ（周方向面１５ｄ）は付勢環１８に当接しない。
【００２６】
ガイド突起１５ｂがガイド溝１６ｂから小リード溝１６ｃに入ると、撮影位置（ズーム撮影範囲のワイド端）になる。このとき、図７（Ｂ）及び図９（Ｂ）に示すように、リード面１８ｃとリード面１５ｃが当接してヘリコイド環１５が後方に押圧され、バックラッシュ除去作用が始まる。ヘリコイド環１５がさらにワイド端からテレ端方向に回動すると、リード面１８ｃとリード面１５ｃが当接しながら、付勢環１８とヘリコイド環１５が相対回動する。リード面１８ｃとリード面１５ｃは、小リード溝１６ｃと同一のリード角であるため、この相対回転によっては、付勢環１８とヘリコイド環１５の軸方向の相対位置は変化しない（図７（Ｂ））。つまり、付勢コイルばね１９の圧縮量は変化せず、ヘリコイド環１５に与えられる軸方向の荷重は変化しない。
【００２７】
さらに、ヘリコイド環１５がテレ端方向に回動すると、付勢環１８の周方向面１８ｄとヘリコイド環１５の周方向面１５ｄとが係合するため、付勢環１８は、付勢コイルばね１９の圧縮を伴いながら、ヘリコイド環１５に対して前方に移動し、同様にバックラッシュが除去される（図９（Ｃ））。図７（Ｂ）と（Ｃ）には、ズーム区間（ワイド端とテレ端の間）でのヘリコイド環１５の移動量をＸで表し、付勢環１８の移動量をＹとして描いており、Ｙ＜Ｘである。リード面１８ｃとリード面１５ｃ（第２の案内面）の当接位置は、図７（Ｂ）と（Ｃ）に明らかなように、ワイド端よりテレ端において光軸方向前方に位置している。理論的には、付勢環１８の周方向面１８ｄ及びヘリコイド環１５の周方向面１５ｄを形成することなく、リード面１８ｃ及びリード面１５ｃを延長して、この移動量Ｙをゼロにすることも可能であるが、本実施形態では、外面ヘリコイド１５ａ及び平ギヤ１５ｆの光軸方向の厚さを確保するため、周方向面１８ｄ及び周方向面１５ｄを形成している。
【００２８】
以上の実施形態では、固定筒（外側筒）１６の第１の案内面１６ｃを線形のリード溝とし、ヘリコイド環（内側筒）１５と付勢環１８の第２の案内面１５ｃと１８ｃを線形のリード面としたが、これらは共に非線形のカム溝としても本発明は成立する。
【００２９】
付勢環１８を付勢するばね手段は、以上の実施形態では圧縮コイルばね１９を用いたが、環状の波形ばねや板ばねを用いることも可能である。
【００３０】
本実施形態は、以上のヘリコイド環１５と固定筒１６の間のバックラッシュ除去構造を対象としており、ヘリコイド環１５のガイド突起１５ｂが固定筒１６の小リード溝１６ｃを移動するときの他の部材の動きは問わないが、図示ズームレンズ鏡筒の大略の動作を説明すると次の通りである。ヘリコイド環１５が小リード溝１６ｃに従って回転繰出されるとき、固定筒１６に光軸方向の直進移動を可能に支持された第１直進案内環１４もヘリコイド環１５と共に前方へ直進移動する。第１直進案内環１４には、３群支持環９（第３レンズ群３）が光軸方向へ直進案内されている。この第１直進案内環１４の内側には、光軸方向に直進案内された第２直進案内環１０が位置しており、この第２直進案内環１０に２群レンズ枠６（第２レンズ群２）が直進移動可能に支持されている。
【００３１】
カム環１１と第２直進案内環１０は、相対回転可能で光軸方向には一体に移動するように結合されていて、カム環１１は、ヘリコイド環１５の回転によって回転する。また、３群移動環９は、ヘリコイド環１５の回転位置によって、光軸方向の位置が制御される。従って、ヘリコイド環１５（カム環１１）が回転すると、１群レンズ枠５（第１レンズ群１）、２群レンズ枠６及び３群移動環９がそれぞれ光軸方向に進退してズーミングがなされる。
【００３２】
また、３群移動環９内の３群レンズ枠７は、３群移動環９が光軸方向後方（収納位置）に後退移動すると、光軸外に退避し（図１）、前方の撮影位置（ズーム位置）に移動されると、光軸内に進出する。
【符号の説明】
【００３３】
１５  ヘリコイド環（内側筒、第１筒）
１５ａ  外面ヘリコイド
１５ｂ  ガイド突起
１５ｃ  リード面（第２の案内面）
１５ｄ  周方向面
１５ｅ  ストッパ面
１５ｆ  平ギヤ
１６  固定筒（外側筒、基準環）
１６ａ  内面ヘリコイド
１６ｂ  ガイド溝
１６ｃ  小リード溝（第１の案内面）
１６ｆ  回り止め溝
１６ｘ  前端面
１７  支持環
１７ｆ  前端内方フランジ
１８  付勢環
１８ａ  有底ばね穴
１８ｂ  回り止め突起
１８ｃ  リード面（第２の案内面）
１８ｄ  周方向面
１９  付勢コイルばね
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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