(57)【要約】    【課題】  本発明は回転摺動面を固定することにより、一定の操作トルクが得られ、快適な操作を実現することができるレンズ鏡筒を得ること。    【解決手段】  固定筒に対し定位置回転可能に支持された操作環の回転動作に連動して、固定筒に固定連結された案内筒の直進ガイド溝に案内されて光軸方向に直進移動する直進筒と、固定筒と操作環の間に設けられ、操作環を回転するために必要とされる回転トルクを調整する調整部材とを備え調整部材は少なくとも光軸方向に弾性力を発生させる環状部材と回転規制ワッシャを有しており、環状部材と回転規制ワッシャは、回転規制ワッシャによって固定筒または操作環のいずれかに対して相対回転不能に回転規制されており、回転摺動ワッシャと固定筒または回転摺動ワッシャと回転規制ワッシャの間のうち少なくとも一方は光軸方向に当接し相対回転しながら互いに摺動すること。【選択図】    図２
2011180554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定筒と、該固定筒に対し定位置回転可能に支持された操作環と、該操作環の回転動作に連動して、該固定筒に固定連結された案内筒の直進ガイド溝に案内されて光軸方向に直進移動する直進筒と、該固定筒と操作環の間に設けられ、該固定筒または該操作環を光軸の方向に対して付勢することにより該操作環を回転するために必要とされる回転トルクを調整する調整部材とを備えるレンズ鏡筒において、前記調整部材は少なくとも光軸方向に弾性力を発生させる環状部材と回転規制ワッシャを有しており、該環状部材と該回転規制ワッシャは、該回転規制ワッシャによって該固定筒または操作環のいずれかに対して相対回転不能に回転規制されており、該回転摺動ワッシャと該固定筒または該操作環の間または回転摺動ワッシャと回転規制ワッシャの間のうち少なくとも一方は光軸方向に当接し相対回転しながら互いに摺動することを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記回転規制ワッシャよりも前記回転摺動ワッシャの方が摩擦係数が低いことを特徴とする請求項１のレンズ鏡筒。
【請求項３】
請求項１又は２のレンズ鏡筒と、該レンズ鏡筒を介した像を受光する固体撮像素子を有することを特徴する光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレンズ鏡筒及びそれを有する光学機器に関し、特に手動でズームリングやフォーカスリングを回転させて、ズーミングやフォーカス用のレンズ群を移動させる機構を有するデジタルカメラやビデオカメラ等に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、デジタルカメラやビデオカメラ等においては、ズーミングやフォーカシングを手動により操作環を回転操作して行う場合がある。手動により操作環を回転操作する際の駆動トルク（回転トルク）の調整方法として、固定部材（固定筒）と操作環との光軸方向の隙間にウェーブワッシャや板バネなどの弾性部材を挟む方法が知られている。
【０００３】
一方、回転摺動をする固定筒と操作環の２部品の間において摩擦による摩耗を防ぐため低摩擦の部材を挟んだレンズ鏡筒が知られている。このとき回転摺動する場所が決まっていないと低摩擦の部材がどちらに連れ回るか分からなくなり、回転トルクにムラが発生して操作環の操作感が悪くなってしまうことがある。
【０００４】
これに対して固定筒に光軸方向と回転方向の共に固定された環状の弾性部材によって回転トルクを調整するようにしたレンズ鏡筒が知られている（特許文献１）。この他、回転摺動する２部品の摺動面の形状や面粗さに差異をつけることで、２部品の間に挟んだ低摩擦の部材の連れ回る相手を固定させるようにしたレンズ鏡筒が知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２４０９５５号公報
【特許文献２】特開２００９−１５１１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
デジタルカメラやビデオカメラ等において、操作環を回動してズーミングやフォーカシングを行う際には、回転トルクの調節とトルクムラが少なく快適な操作感を持って操作することが要望されている。環状の弾性部材により回転トルクを調整する機構には弾性部材の形状が複雑にならないことが要望される。また回転摺動する２部品の摺動面の加工が容易で、しかも連れ回る相手を固定させる効果が確実であることが要望される。
【０００７】
従来のウェーブワッシャを用いたレンズ鏡筒では回転摺動する面を固定することができず、特に操作環の反転時等に回転摺動面が変わってしまい操作トルクが変化してしまい、違和感のある操作感となってしまうことがあった。
【０００８】
本発明は回転摺動面を固定することにより、一定の操作トルクが得られ、快適な操作を実現することができるレンズ鏡筒の提供を目的とする。
【０００９】
この他、本発明は固定された回転摺動部に摩擦係数が小さい材料を使用することで、操作トルクを安定させることができるレンズ鏡筒の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のレンズ鏡筒は、固定筒と、該固定筒に対し定位置回転可能に支持された操作環と、該操作環の回転動作に連動して該固定筒に固定連結された案内筒の直進ガイド溝に案内されて光軸方向に直進移動する直進筒と、該固定筒と操作環の間に設けられ、該固定筒または該操作環を光軸の方向に対して付勢することにより該操作環を回転するために必要とされる回転トルクを調整する調整部材とを備えるレンズ鏡筒において、前記調整部材は少なくとも光軸方向に弾性力を発生させる環状部材と回転規制ワッシャを有しており、該環状部材と該回転規制ワッシャは、該回転規制ワッシャによって該固定筒または操作環のいずれかに対して相対回転不能に回転規制されており、該回転摺動ワッシャと該固定筒または該操作環の間または回転摺動ワッシャと回転規制ワッシャの間のうち少なくとも一方は光軸方向に当接し相対回転しながら互いに摺動することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、固定された回転摺動部に摩擦係数が小さい材料を使用することで、操作トルクを安定させることができるレンズ鏡筒が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例のレンズ鏡筒の要部断面図
【図２】図１の一部分の主要部断面の斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。本発明のレンズ鏡筒は、カメラ本体に着脱可能に装着される。固定筒１５と、固定筒１５に対し定位置回転可能に支持された操作環（ズームリング）１とを有する。更に操作環１の回転動作に連動して、固定筒１５に固定連結された案内筒１０の直進ガイド溝１１に案内されて光軸方向に直進移動する直進筒６とを有する。固定筒１５と操作環１の間に設けられ、固定筒１５または操作環１を光軸の方向に対して付勢することにより操作環１を回転するために必要とされる回転トルクを調整する調整部材とを有している。調整部材は少なくとも光軸方向に弾性力を発生させる環状部材（ウェーブワッシャ）１８と回転規制ワッシャ１９と回転摺動ワッシャ２０を有している。
【００１４】
環状部材１８と回転規制ワッシャ１９は、回転規制ワッシャ１９に設けた凸部２１と操作環１に設けた凹部２２が係合することによって操作環１に対して相対回転不能に回転規制されている。回転摺動ワッシャ２０と固定筒１５または該操作環の間または回転摺動ワッシャ２０と回転規制ワッシャ１９の間のうち少なくとも一方は光軸方向に当接し相対回転しながら互いに摺動する面となっている。また回転規制ワッシャ１９よりも回転摺動ワッシャ２０の方が摩擦係数が低い（小さい）材料より成っている。
【００１５】
図１は、本発明の実施例１のカメラ本体に着脱可能なレンズ鏡筒の要部断面図である。図１では本発明のレンズ鏡筒の説明に関わる部分のみ示しており、本発明は、この構成以外でも適用できる。図１において、１はズームリング（操作環）であり、その外周部に設けた外装リング２と機械的に固定されている。外装リング２の外周部にはズームリングゴム３が固定されている。ズームリング１の内周にはガイド溝５が１本または複数本形成されている。また、６は直進筒であり、その外周にはズームリングコロ４が固定されており、ズームリング１の内周のガイド溝５に対して嵌合されてズームリング１と直進筒６を連結している。また直進筒６の内周には１群コロ９が固定されており、１群コロ９は案内筒１０に設けた直進ガイド溝１１とカム環１２に設けたカム溝（不図示）とを貫通している。これにより、直進筒６、案内筒１０、カム環１２の３部品を連結させている。
【００１６】
ズームリング１は案内筒１０に設けた溝部に対してバヨネット結合で保持されており、光軸方向に移動することなく定位置回転する。また、ズームリング１に設けたガイド溝５はズームリング１の内周にらせん状に作成されている。ズームリング１を定位置回転させることによって、直進筒６はカム環１２のカム溝に沿って且つ、案内筒１０の直進ガイド溝１１に直進案内されながら被写体側に直進移動する。
【００１７】
直進筒６には１群鏡筒７が固定されており、１群鏡筒７にカシメまたは接着などで固定された第一レンズ群８が同時に光軸方向（物体側又は像側）に移動する。このとき案内筒１０はカメラ本体に固定連結されている固定筒１５と連結固定されており、回転も光軸方向に移動もしない。カム環１２は案内筒１０に対してバヨネット結合されており（不図示）、光軸方向に移動することなく、定位置で回転する。また、３群鏡筒１４には３群コロ１４ａが固定されており、このコロ１４ａがカム環１２のカム溝および案内筒１０の３群ガイド溝１３によって連結されており、カム環１２が定位置回転することにより、３群鏡筒１４は光軸方向（物体側又は像側）に移動する。このとき３群鏡筒１４には第３レンズ群１６がカシメまたは接着などで固定されている。
【００１８】
使用者はズームリング１に固定された外装リング２の外側に装着されているズームリングゴム３を持ち、手動で回すことによりズーム操作を行う。ズームリング１を回すと、上記のように第１レンズ群８および第３レンズ群１６が光軸方向に進退するので、これによりズーミングが可能となる。このとき、図１の部分Ａには図２に示すように固定筒１５とズームリング（操作環）１との光軸方向の隙間にズームトルク調整と快適な操作感を同時に可能とするいくつかの部品が配置されている。通常は光軸方向で結像面側（第１レンズ群８と逆側）にフォーカスレンズ群（不図示）と、それを移動させる機構とＣＣＤまたはＣＭＯＳなどの撮像素子（不図示）が配置されているが、これらは本発明の主旨ではないため、説明を省略する。
【００１９】
本実施例はズーム操作について説明しているが、同様の構成をフォーカス操作についても行えば、同じ効果を得ることができる。また、本実施例は、一般的には一眼レフカメラ用の交換レンズを想定しているが、ズーミングまたはフォーカスの操作を手動にて行うレンズ鏡筒を持つカメラまたはビデオカメラ等にも同様に適用される。また、上記説明では固定筒１５はカメラ本体に固定されているとしているが、カメラ本体に固定されている部品から１回または複数回連結された結果、光軸方向・回転方向ともに固定されている状態でも適用できる。次に具体的な実施例について、部分Ａの詳細図である図２を用いて説明をする。
【００２０】
［実施例１］
以下、図２を参照して、本発明の実施例のレンズ鏡筒の特徴について説明する。図２は本発明のレンズ鏡筒の主要部の断面図を斜め方向から見て理解をしやすくした図である。ズームリング１は前述した如く定位置回転をする部品である。固定筒１５は回転も光軸方向に移動もしない。このズームリング１と固定筒１５の光軸方向の隙間にズームリング１側から順にトルク調整ワッシャ１７、ウェーブワッシャ１８、回転規制ワッシャ１９、回転摺動ワッシャ２０が配置されている。
【００２１】
トルク調整ワッシャ１７はズームリング１を回動させるときのトルクを調整する。ウェーブワッシャ１８はズームリング１と固定筒１５との間に挿入され、ウェーブワッシャによって発生する摩擦力でズームリング１に回転トルクを与えている。ウェーブワッシャ１８は弾性力を発生させる環状部材より成っている。以下説明を簡単にするために環状部材をウェーブワッシャと呼ぶ。回転規制ワッシャ１９の凸部２１がズームリング１の凹部２２に嵌合しており、回転規制ワッシャ１９はズームリング１に対して一体的に回動し、双方は相対回転不能となっている。
【００２２】
尚、本実施例において回転規制ワッシャ１９の凸部が固定筒１５に設けた凹部に嵌合するようにしてウェーブワッシャ１８と回転規制ワッシャ１９が固定筒１５に対して相対回転不能に回転規制しても良い。その場合は、ズームリング１と固定筒１５の光軸方向の隙間にズームリング１側から順に回転摺動ワッシャ２０、回転規制ワッシャ１９、ウェーブワッシャ１８、トルク調整ワッシャ１７と配置される。
【００２３】
本実施例ではズームリング１を回転操作するとトルク調整ワッシャ１７、ウェーブワッシャ１８、回転規制ワッシャ１９はズームリング１に連れ固定筒１５に対し回り回転する。一方、回転摺動ワッシャ―２０は回転規制ワッシャ１９に合わせて連れ回るか連れ回らないかは、それぞれの摩擦係数や重量や回転時の角速度など様々な条件によって決まる。
【００２４】
本実施例では連れ回るか連れ回らないかはどちらかに特定する必要はなく自由である。また、固定筒１５は固定されているため回転はしない。よって互いに当接しながら相対回転する２つの部品は回転規制ワッシャ１９（ズームリング）対回転摺動ワッシャ２０または回転摺動ワッシャ２０対固定筒１５となる。よって相対回転する２つの部品のうち１つは回転摺動ワッシャ２０となる。
【００２５】
一般的には回転摺動ワッシャ２０には摩擦係数が小さい材料を使用することによって、回転操作した際に滑りのよいなめらかな感触が得られるようにしている。回転規制ワッシャ１９よりも回転摺動ワッシャ２０の方が摩擦係数が低い材料を用いている。回転摺動ワッシャ２０を使用しない場合は、相対回転する２部品が回転規制ワッシャ１９対固定筒１５となる。この場合、回転規制ワッシャ１９の固定筒１５側は、摩擦係数を小さくするために表面粗さを小さく加工する必要があるばかりか、使用できる材料範囲も狭められてしまう。
【００２６】
さらに、回転規制ワッシャ１９は、その凸部２１にズームリング１によって入力される回転トルクを恒常的に受け、落下などの衝撃を受けた際などはその数倍にもなる力を受けるが、それでも破損しない強度が必要である。そのため回転規制ワッシャ１９は所定の厚みを持ち、所定の機械的強度を持った材料であることが必要である。そして、その材料の表面を滑らかにするために特殊な加工が必要になってくる。これに対して本実施例によれば回転摺動ワッシャ２０は厚みが薄く、形状も単純な円形状でよいため金属またはシート材などの製造が容易で汎用性の高い材料を使用することができる。また、ズームリング１の回転操作の反転（回転方向を逆にする）時にも、回転規制ワッシャ１９によって相対回転する摺動面が固定されているので、違和感のない操作感が得られる。回転規制ワッシャ１９がない場合では、ズームリング１と一緒にどの部品まで連れ回るかが固定されないので、上記の摩擦係数等の条件によっては、特に反転時に摺動面が変化してしまうことがある。その場合、手動の回転操作としては回転トルクが不規則に変化するように感じられ、非常に不快な操作感となってしまう。これに対して本実施例では反転時に回転トルクが変化してしまうことがないので、快適な回転操作の感覚が得られる。また、表面の摺動抵抗を調節するための油等を塗布すれば、さらに安定した操作感が得ることができる。本実施例の場合は油を塗布するのは回転摺動ワッシャ２０のみで良いので、油の使用量や作業も減らすことができる。
【００２７】
以上のように本実施例では固定筒１５と操作環１との光軸方向の間に、少なくともウェーブワッシャ１８・回転規制ワッシャ１９・回転摺動ワッシャ２０の３部品を挿入している。そして回転規制ワッシャ１９にもうけられた回転規制用の凸部２１または凹形状を固定筒１５または操作環１どちらかの凹又は凸形状に嵌合させることによって、固定筒１５または操作環１に対して相対回転不能に固定する。そして、光軸方向に接して相対回転しながら摺動する２部品が必ず回転摺動ワッシャ２０と固定筒１５、または回転摺動ワッシャ２０と操作環に相対回転不能に支持された回転規制ワッシャ１９に固定することができるようにしている。これによって、操作環１を回転するときの回転トルクの調整ができかつ、トルクムラのない快適な操作感を実現することができる。
【００２８】
この他、ウェーブワッシャ１８を操作環１と固定筒１５との間に挿入し、ウェーブワッシャ１８によって発生する摩擦力によって操作環１に回転トルクを与え操作感を調整することにより、操作環１の回転動作中の操作感を向上させている。特に本実施例によれぱ回転方向の反転時に操作トルクが変化してしまい操作感に違和感が発生することがないレンズ鏡筒が得られる。この他、本実施例のレンズ鏡筒はレンズ鏡筒を介した像を受光する固体撮像素子を有するデジタルカメラやビデオカメラ等の光学機器に適用することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１：ズームリング    ２：外装リング    ５：ガイド溝    ６：直進筒    １０：案内筒
１１：直進ガイド溝    １２：カム筒    １４：３群鏡筒    １５：固定筒
１７：トルク調整ワッシャ    １８：ウェーブワッシャ    １９：回転規制ワッシャ
２０：回転摺動ワッシャ    ２１：凸部    ２２：凹部
【図１】
2011180554.tif 000003
【図２】
2011180554.tif 000004