(57)【要約】【課題】  複数のレンズ移動枠の複雑なカム機構への固定を容易に行えるレンズ鏡筒の組立方法を提供する。【解決手段】  変倍時に光軸方向に進退する第１の移動枠と、変倍時に光軸方向に進退する第２の移動枠と、第１の移動枠及び第２の移動枠にそれぞれ設けられたカムフォロアが係合する複数の直進溝を有する固定筒と、固定筒と光軸垂直方向に隣接し、カムフォロアが係合する複数のカム溝を有するカム筒と、を有するレンズ鏡筒の組立方法において、第２の移動枠に設けられ光軸方向に延設された複数の爪部を、第１の移動枠に設けられた複数の係合部に挿入して保持する第１工程と、第１の移動枠と第２の移動枠とを係合状態で固定筒に挿入する第２工程と、第１の移動枠及び第２の移動枠にカムフォロアを固定し、固定筒に対して係合させる第３工程と、を含む。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
変倍時に光軸方向に進退する第１の移動枠と、
変倍時に光軸方向に進退する第２の移動枠と、
前記第１の移動枠及び前記第２の移動枠にそれぞれ設けられたカムフォロアが係合する複数の直進溝を有する固定筒と、
前記固定筒と光軸垂直方向に隣接し、前記カムフォロアが係合する複数のカム溝を有するカム筒と、
を有するレンズ鏡筒の組立方法において、
前記第２の移動枠に設けられ光軸方向に延設された複数の爪部を、前記第１の移動枠に設けられた複数の係合部に挿入して保持する第１工程と、
前記第１の移動枠と前記第２の移動枠とを係合状態で前記固定筒に挿入する第２工程と、
前記第１の移動枠及び前記第２の移動枠に前記カムフォロアを固定し、前記固定筒に対して係合させる第３工程と、
を含むこと特徴とするレンズ鏡筒の組立方法。
【請求項２】
前記第２工程は、
係合状態の前記第１の移動枠と前記第２の移動枠とを、変倍時に光軸方向に進退する前記第３の移動枠に挿入する工程と、
位置決め治具を光軸方向に挿入することで前記第３の移動枠の外側から内部の前記第２の移動枠を規制する工程と、
規制状態で前記第３の移動枠を前記固定筒に挿入する工程と、
からなること特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒の組立方法。
【請求項３】
前記第１の移動枠は絞り機構を有し、
前記第２の移動枠は複数の前記爪部の一つに補正カム溝を有し、
前記第１工程は、前記絞り機構のアパーチャに設けられたカムフォロアと前記補正カム溝とを係合させる工程
を含むこと特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定筒とカム筒との協働によって複数のレンズ移動枠を移動させるレンズ鏡筒の組立方法に関し、詳しくは、変倍に際してそれぞれ異なる移動がなされる複数のレンズ移動枠を適切に組み立てることが可能なレンズ鏡筒の組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、レンズ交換式のデジタルカメラが普及し、カメラに装着される交換レンズは多様な種類が開発されている。交換レンズの種類としては大まかに単焦点レンズとズームレンズとに分けることができる。ズームレンズでは変倍を行うために、レンズ鏡筒内部に配置した複数のレンズ群を所定の位置関係を満たすように光軸方向に沿って移動させる必要がある。レンズ群を所定の軌跡で移動させる機構として、カム機構が広く使われている。
【０００３】
各レンズ群は少なくとも１枚のレンズを含み、それらのレンズは円環状のレンズ移動枠により固定保持されている。レンズ移動枠の外周には複数のカムフォロワが円周方向に等間隔に固設されている。そして、レンズ鏡筒は、レンズ移動枠のカムフォロワが挿入される複数のカム溝が形成されたズームカム筒及び光軸方向に延びる複数の直進溝が形成された固定筒からなり、これらがカム機構を構成している。ズームカム筒を回転させると、曲線状のカム溝にカムフォロワが押されて直線状のカム溝に沿って移動することで、各レンズ移動枠が光軸方向に移動することになる。
【０００４】
このようなカム機構の組み立て時には、細かな作業を精度良く行うことが求められるため、それを解決する種々の技術が従来より提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１に開示の発明では、レンズ支持枠は、レンズを支持する鏡室部と、この鏡室部を支持するとともに、固定筒及びズームカム筒に取り付けられるカムフォロワを備えた移動枠とから構成した。また、鏡室部と移動枠との結合は、鏡室部を移動枠に圧入させる、あるいはいずれか一方に形成された係合部と他方に形成された被係合部とを係合させる、または両者の対応する位置にそれぞれ形成された被挟持部を弾性部材によって挟み込む、あるいは接着剤によって結合する、または移動枠の外周から螺合される複数のネジを用いるようにした。そして、レンズ装置の製造方法では、カム筒内に複数の移動枠を組み込む工程と、カム筒内に組み込まれた各移動枠に、レンズを支持した鏡室部を組み付ける工程とを含むようにした。また、複数の移動枠をカム筒に組み込む工程では、複数の移動枠を保持するとともに、カム筒に挿入することによって各移動枠を所定の位置に位置決めする治具を用いた、としている。
【０００６】
この発明によれば、先に移動枠をカム筒に組み込み、その後に、移動枠に鏡室部を取り付けるようにしたので、カム筒に対して移動枠を高精度に取り付けることができ、カム筒と鏡室部との間の取り付け精度も向上する。更に、移動枠のカム筒への取り付けに、複数の移動枠を保持することのできる治具を使用したので、カム筒と移動枠間、及び各移動枠間の位置調整を簡単に行なうことができる、としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開2006-023359号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した従来技術では以下のような問題点があった。すなわち、特許文献１に開示の発明では、鏡室部と移動枠とを分割した構成としているため、径方向に大型化してしまう。また、鏡室部を移動枠に圧入する構成としているため、３つ以上の移動枠を有する場合に、圧入する方向や鏡室部の径の大きさに制約が生じてしまう。また、レンズ鏡筒の構造によっては、本従来技術を適用できない場合がある。例えば、カム筒・固定筒に内包される移動枠がさらに別の移動枠を内包するレンズ構成を採用する場合、内側の移動枠のカムフォロアをカム機構に係合させるために、外側の移動枠を貫通させる必要がある。このような場合には本従来技術を適用することができない。また、鏡室部を移動枠に圧入する必要があるが、移動枠が鏡筒に取り付けられた状態で強い力を加えるため、変形・破損・位置ずれ等が発生する可能性がある。圧入以外の方法を用いる場合にも、他の治具・接着剤・機構・形状が新規で必要となるため、工程増、サイズ増、コスト増につながる。
【０００９】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、複数のレンズ移動枠の複雑なカム機構への固定を容易に行えるレンズ鏡筒の組立方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明を実施のレンズ鏡筒の組立方法は、変倍時に光軸方向に進退する第１の移動枠と、変倍時に光軸方向に進退する第２の移動枠と、第１の移動枠及び第２の移動枠にそれぞれ設けられたカムフォロアが係合する複数の直進溝を有する固定筒と、固定筒と光軸垂直方向に隣接し、カムフォロアが係合する複数のカム溝を有するカム筒と、を有し、第２の移動枠に設けられ光軸方向に延設された複数の爪部を、第１の移動枠に設けられた複数の係合部に挿入して保持する第１工程と、第１の移動枠と第２の移動枠とを係合状態で固定筒に挿入する第２工程と、第１の移動枠及び第２の移動枠にカムフォロアを固定し、固定筒に対して係合させる第３工程と、を含むこと特徴とする。
【００１１】
さらに本発明を実施のレンズ鏡筒の組立方法は、上記発明において、第２工程は、係合状態の第１の移動枠と第２の移動枠とを、変倍時に光軸方向に進退する第３の移動枠に挿入する工程と、位置決め治具を光軸方向に挿入することで第３の移動枠の外側から内部の第２の移動枠を規制する工程と、規制状態で第３の移動枠を固定筒に挿入する工程からなることを特徴とする。
【００１２】
さらに本発明を実施のレンズ鏡筒の組立方法は、上記発明において、第１の移動枠は絞り機構を有し、第２の移動枠は複数の爪部の一つに補正カム溝を有し、第１工程は、絞り機構のアパーチャに設けられたカムフォロアと補正カム溝とを係合させる工程を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明を実施のレンズ鏡筒の組立方法によれば、複数のレンズ移動枠をカム機構への固定する際に必要な位置決め治具の数を削減でき、また一度に複数のレンズ移動枠を固定することで組み立て工数を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態であるレンズ鏡筒の部分断面図
【図２】図１に示したレンズ鏡筒の展開斜視図
【図３】レンズ鏡筒の組み立て手順を示したフローチャート
【図４】３群移動枠と４群移動枠の展開断面図
【図５】係合状態の３群及び４群移動枠と５群移動枠の展開断面図
【図６】係合状態の３群〜５群移動枠と位置決め治具の展開断面図
【図７ａ】絞り補正機構を説明するための展開断面図
【図７ｂ】絞り補正機構を説明するための展開斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付の図面に従って、本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００１６】
図１は、本発明が適用されたレンズ鏡筒の部分断面図である。本図に示すレンズ鏡筒１００はズームレンズであり、結像光学系として被写体側から順に、不図示の第１レンズ群Ｇ１と、不図示の第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５とを有している。レンズ鏡筒１００はさらに、固定筒１１０とカム筒１２０とを有している。カム筒１２０は固定筒１１０の内周側に隣接して配置されている。
【００１７】
各レンズ群のレンズは、カシメ等によりそれぞれの鏡室に固定されており、さらに各鏡室がそれぞれレンズ移動枠に固定される構成となっている。各レンズ移動枠は固定筒１１０及びカム筒１２０に保持されている。詳しくは、各レンズ移動枠に固定された複数のカムフォロアが、固定筒１１０及びカム筒１２０に設けられた複数の直進溝及びカム溝と係合することによって、所定の位置に保持されている。
【００１８】
固定筒１１０及びカム筒１２０はカム機構を構成しており、例えば、ユーザからの操作力を伝達する不図示の伝達機構による回転力を受けてカム筒１２０が回転すると、直進溝及びカム溝が協働し、それぞれに係合するカムフォロアを介して各レンズ移動枠が光軸方向に進退することができる。
【００１９】
図２は、図１に示したレンズ鏡筒１００の展開斜視図である。図中の破線は、各レンズ移動枠に固定されるカムフォロアと、それらが係合するカム溝及び直進溝との関係を表している。
【００２０】
第３レンズ群Ｇ３を保持する３群移動枠１３０の外周面には、ネジ止めされたカムフォロア１３１が複数配置されている。これらのカムフォロア１３１は、固定筒１１０の内周面に設けられた複数の不図示の直進溝と、カム筒１２０に設けられた複数のカム溝１２１とにそれぞれ係合している。これにより、カム筒１２０が回転すると、これらの直進溝とカム溝１２１とにカムフォロア１３１が連動し、３群移動枠１３０が光軸方向に直進移動し所定の距離だけ移動する。
【００２１】
同様に、第４レンズ群Ｇ４を保持する４群移動枠１４０の外周面には、ネジ止めされたカムフォロア１４１が複数配置されている。これらのカムフォロア１４１は、固定筒１１０の内周面に設けられた複数の不図示の直進溝と、カム筒１２０に設けられた複数のカム溝１２２とにそれぞれ係合している。また、これらのカムフォロア１４１は、５群移動枠１５０に設けられた長孔１５２を介して、これらの溝と係合している。これにより、カム筒１２０が回転すると、これらの直進溝とカム溝１２２とにカムフォロア１４１が連動し、４群移動枠１４０が光軸方向に直進移動し所定の距離だけ移動する。
【００２２】
さらに、第５レンズ群Ｇ５を保持する５群移動枠１５０の外周面には、ネジ止めされたカムフォロア１５１が複数配置されている。これらのカムフォロア１５１は、固定筒１１０の内周面に設けられた複数の不図示の直進溝と、カム筒１２０に設けられた複数のカム溝１２３とにそれぞれ係合している。これにより、カム筒１２０が回転すると、これらの直進溝とカム溝１２３とにカムフォロア１５１が連動し、５群移動枠１５０が光軸方向に直進移動し所定の距離だけ移動する。
【００２３】
以上の各レンズ群の移動の組み合わせによって、レンズ鏡筒１００の変倍が達成される。
【００２４】
次に、上記レンズ鏡筒１００の組立方法について説明する。レンズ鏡筒１００は、例えば、図３のフローチャートに示す手順によって組み立てられる。第１工程では、４群移動枠１４０に設けられた複数の爪部１４２を、３群移動枠１３０に設けられた複数の係合部１３２に挿入して保持する。
【００２５】
図４は３群移動枠１３０と４群移動枠１４０の展開断面図である。４群移動枠１４０は３群移動枠１３０の方向に光軸と平行に延びる爪部１４２を３つ有しており、それらが同一円周状に略等間隔に配置されている。また、３群移動枠１３０に設けられた係合部１３２は爪部１４２と対向する位置に設けられたスリットであり、光軸と垂直方向の断面の大きさが爪部１４２よりも若干大きくなるように形成されている。爪部１４２と係合部１３２とは、３群移動枠１３０と４群移動枠１４０とが所定の位置関係となるように設定されている。爪部１４２を係合部１３２に挿入することで、３群移動枠１３０及び４群移動枠１４０は係合されて一時的にモジュール化される。
【００２６】
第２工程は第２−１工程、第２−２工程、第２−３工程から成り、５群移動枠１５０を介して位置決めした３群移動枠１３０及び４群移動枠１４０を固定筒に挿入する。
【００２７】
図５は係合状態の３群移動枠１３０及び４群移動枠１４０と５群移動枠１５０の展開断面図である。第２−１工程では、係合状態でモジュール化された３群移動枠１３０及び４群移動枠１４０を、変倍時に光軸方向に進退する５群移動枠１５０に挿入する。本図からわかるように、５群移動枠１５０は大径部１５３と小径部１５４とからなり、大径部１５３は３群移動枠１３０及び４群移動枠１４０を内包する程度の内径を有している。大径部１５３はさらに、４群移動枠１４０のカムフォロア１４１の光軸方向の進退を妨げないための長孔１５２を有しており、組み立ての際に、この長孔１５２に４群移動枠１４０のカムフォロア１４１が緩挿される。また、小径部１５４には第５レンズ群Ｇ５がカシメられた鏡室が固定されている。
【００２８】
５群移動枠１５０の大径部１５３に挿入された３群移動枠１３０及び４群移動枠１４０のモジュールは５群移動枠１５０に対して何ら規制がされていない状態である。そこで第２−２工程では、位置決め治具１６０を光軸方向に挿入することで５群移動枠１５０の外側から内部の４群移動枠１４０を規制する。
【００２９】
図６は係合状態の３群移動枠１３０、４群移動枠１４０及び５群移動枠１５０と位置決め治具１６０の展開断面図である。本図からわかるように、５群移動枠１５０の後方、すなわち像面側から位置決め治具１６０を５群移動枠１５０に挿入し、さらに４群移動枠１４０に係合させることで、これを規制する。
【００３０】
位置決め治具１６０は概ね円環状の基台１６１と３本の腕部１６２からなり、基台１６１の外周には受け部１６３が設けられている。位置決め治具１６０は、基台１６１の端面と５群移動枠１５０の平面部とが突き当たるまで挿入される。腕部１６２は、５群移動枠１５０と位置決め治具１６０とが突き当てられた状態で、４群移動枠１４０と５群移動枠１５０とが光軸方向に所定の間隔となるような長さに設定されている。
【００３１】
腕部１６２は、５群移動枠１５０の大径部１５３と小径部１５４とを結ぶ平面部に設けられた孔１５５に挿入される。挿入された腕部１６２は５群移動枠１５０に挿入されている４群移動枠１４０に突き当てられるが、そのうち１本の先端には凸部１６４が形成されており、この凸部１６４が４群移動枠１４０の対向する位置に設けられた係合孔１４３と係合することで４群移動枠１４０の回転方向の動きが規制される。
【００３２】
次に、第２−３工程では、５群移動枠１５０を位置決め治具１６０や３群移動枠１３０及び４群移動枠１４０のモジュールと共に固定筒１１０に挿入する。固定筒１１０の内周面にはカム筒１２０が係止されており、光軸方向の移動が規制されている。このとき、位置決め治具１６０の外周に設けた受け部１６３と固定筒１１０の端面とが突き当たるまで挿入する。受け部１６３と固定筒１１０端面には不図示の凹凸が設けられており、所定の回転角度位置でのみ係合させることができる。
【００３３】
これにより、５群移動枠１５０と固定筒１１０との間の光軸方向の位置出し及び回転規制が行われる。上述したように４群移動枠１４０と腕部１６２とが突き当たっているので、４群移動枠１４０、５群移動枠１５０及び固定筒１１０との間の位置決め及び回転規制が完了する。
【００３４】
第３工程では、固定筒１１０に挿入した３群移動枠１３０、４群移動枠１４０及び５群移動枠１５０に対してカムフォロアをそれぞれ固定し、固定筒１１０及びカム筒１２０の溝に対して係合させる。これまでの工程によって、各レンズ移動枠は互いに回転規制されており、光軸方向に所定の間隔が維持されるように係合されている。これらの位置関係は、レンズ鏡筒１００のカム機構及び各レンズ移動枠のカムフォロア固定位置と対応している。そのため、固定筒１１０の外側からカム溝及び直進溝を介してそれぞれのカムフォロアを容易に各レンズ移動枠に固定することが可能となっている。このとき、上述したように４群移動枠１４０のカムフォロア１４１は、５群移動枠１５０の長孔１５２を介して固定される。
【００３５】
最後に第４工程では、不要になった位置決め治具１６０を抜き去る。これにより３〜５群の各レンズ移動枠は規制を解かれるが、各カムフォロアがカム溝、直進溝と係合しているので、所定の位置に係止されたままとなる。
【００３６】
以上で、レンズ鏡筒１００の３群〜５群の各レンズ移動枠の組み立てに関する本フローチャートが完了する。この状態でカム筒１２０が外部の操作力により回転させられると、各カム溝及び各直進溝の連動により係合するカムフォロアが繰り出され、その結果、各レンズ移動枠が光軸方向に移動し変倍が可能となる。
【００３７】
以上で説明したレンズ鏡筒の組立方法によれば、複数のレンズ移動枠をカム機構へ挿入・固定する際に隣り合うレンズ移動枠同士を係合させて位置決めを行うので、必要な位置決め治具の数を削減することができる。また、複数のレンズ移動枠を互いに位置決めがなされた状態としてからカム機構に挿入するので、一度に複数のレンズ移動枠の固定を行うことができ、組み立て工数を削減することができる。
【００３８】
なお、各レンズ移動枠はレンズ群のみを有する構成でもいいし、その他の機構をさらに有する構成でもいい。以降では、３群移動枠１３０が絞り機構を、４群移動枠１４０が手振れ補正機構をさらに有している場合を考える。
【００３９】
図７ａは、レンズ鏡筒１００の断面図の一部を拡大したものである。第３レンズ群Ｇ３の被写体側には絞り機構１７０が設けられている。また、第４レンズ群Ｇ４の一部は手振れ補正機構１８０の補正レンズで構成されている。
【００４０】
３群移動枠１３０に設けられる絞り機構１７０は公知のものであり、大まかには、複数の絞り羽根と、絞り羽根を回転自在に支持するアパーチャ１７１と、光軸回りに回転して複数の絞り羽根を開閉方向に移動させるダイヤフラムとで構成されている。
【００４１】
アパーチャ１７１には軸穴が設けられており、ダイヤフラムにはカム溝が設けられている。そして、絞り羽根の両面に設けられたピンがそれぞれに係合することで、絞り羽根がアパーチャ１７１とダイヤフラムとの間に挟持される。この状態で、絞りモータ等の外力によりダイヤフラムが回転すると、各絞り羽根のピンがダイヤフラムのカム溝に沿って移動し、絞り口径が変化する。
【００４２】
また、本発明を実施のレンズ鏡筒１００では、絞り機構１７０はさらに絞り補正機構１９０を有している。この絞り補正機構１９０について詳しくは後述する。
【００４３】
４群移動枠１４０に設けられる手振れ補正機構１８０は公知のものであり、補正レンズが固定された可動部と、可動部を支持する固定部と、可動部を駆動するアクチュエータと、固定部に対する可動部の位置を検出する位置検出素子とで構成されている。
【００４４】
図７ｂは絞り補正機構１９０の構成を説明する展開斜視図である。上述した公知の絞り機構１７０では、アパーチャ１７１が回転することによっても各絞り羽根のピンがカム溝に沿って移動するので、絞り口径が変化する。これを利用して、絞り補正機構１９０では、専用のカム溝を用いてアパーチャ１７１を回転させることで設定された絞り口径を補正する。
【００４５】
詳しくは、アパーチャ１７１は４群移動枠１４０の方向に延びる腕部１９１を有しており、腕部１９１の先端部にはカムフォロア１９２が固定されている。一方、４群移動枠１４０の複数の爪部１４２の一つには補正カム溝１９３が設けられている。アパーチャ１７１の腕部１９１は、補正カム溝１９３を有する爪部１４２と対向する係合部１３２と光軸垂直方向に隣接する位置に設けられている。
【００４６】
そして、変倍動作に応じて３群移動枠１３０と４群移動枠１４０との群間距離が変化すると、アパーチャ１７１のカムフォロア１９２が４群移動枠１４０の補正カム溝１９３に沿って移動することで光軸を中心にして回転する。その結果、アパーチャ１７１が回転されて絞り口径が補正される。
【００４７】
上述した絞り補正機構１９０の組み立て工程は、図３に示したフローチャートにおいて第１−２工程として第１工程の後ろに追加される。すなわち、第１工程で４群移動枠１４０の爪部１４２を３群移動枠１３０の係合部１３２に挿入した後、第１−２工程において、カムフォロア１９２を爪部１４２の補正カム溝１９３を介してアパーチャ１７１に固定する。
【００４８】
これにより、３群移動枠１３０のカムフォロア１９２と４群移動枠１４０の補正カム溝１９３が係合するので、係合部１３２と爪部１４２のみでモジュール化した状態よりも確実に３群移動枠１３０と４群移動枠１４０とを係合保持することができる。その結果、後の組み立て工程において作業性が向上する。
【符号の説明】
【００４９】
１００  レンズ鏡筒、
１１０  固定筒、
１２０  カム筒、１２１  カム溝、１２２  カム溝、１２３  カム溝、
１３０  ３群移動枠、１３１  カムフォロア、１３２  係合部、
１４０  ４群移動枠、１４１  カムフォロア、１４２  爪部、１４３  係合孔、
１５０  ５群移動枠、１５１  カムフォロア、１５２  長孔、１５３  大径部、１５４  小径部、１５５  孔、
１６０  位置決め治具、１６１  基台、１６２  腕部、１６３  受け部、１６４  凸部、
１７０  絞り機構、１７１  アパーチャ、
１８０  手振れ補正機構、
１９０  絞り補正機構、１９１  腕部、１９２  カムフォロア、１９３  補正カム溝
【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７ａ】
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【図７ｂ】
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