(57)【要約】【課題】衝撃を吸収するための緩衝材を追加することなく、カメラの小型化を保ちながら耐衝撃性を向上させることができる光学機器を提供すること。【解決手段】繰り出し動作および繰り込み動作により撮影状態と非撮影状態との間を移動可能な光学機器であって、レンズを保持し、光軸方向に移動可能なレンズ保持部材と、前記レンズ保持部材に保持されたフォロワーピンと、前記フォロワーピンが摺動することで、前記レンズ保持部材を前記光軸方向に移動させるカム溝が形成されたカム筒と、を有し、前記カム溝には、前記カム筒を貫通している貫通領域がカム溝に沿って形成されている。【選択図】図４
2015158541.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繰り出し動作および繰り込み動作により撮影状態と非撮影状態との間を移動可能な光学機器であって、
レンズを保持し、光軸方向に移動可能なレンズ保持部材と、
前記レンズ保持部材に保持されたフォロワーピンと、
前記フォロワーピンが摺動することで、前記レンズ保持部材を前記光軸方向に移動させるカム溝が形成されたカム筒と、を有し、
前記カム溝には、前記カム筒を貫通している貫通領域がカム溝に沿って形成されていることを特徴とする光学機器。
【請求項２】
前記光学機器が前記撮影状態のとき、前記フォロワーピンが前記貫通領域を摺動することを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
【請求項３】
前記カム溝は、テーパー形状であることを特徴とする請求項１または２に記載の光学機器。
【請求項４】
前記カム溝には、前記カム筒の内周面側に勾配が開く第１のテーパー部と、前記カム筒の外周面側に勾配が開く第２のテーパー部と、が形成され、
前記フォロワーピンには、前記第１のテーパー部に対峙する第１のテーパー面と、前記第２のテーパー部に対峙する第２のテーパー面と、が形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の光学機器。
【請求項５】
前記第１および第２のテーパー部は、前記カム筒を成型する金型において、それぞれ内スライド型と外スライド型によって成型されることを特徴とする請求項４に記載の光学機器。
【請求項６】
前記カム溝には、前記カム筒の内周面側に勾配が開き、前記第１のテーパー部の勾配の角度よりも勾配の角度が小さい第３のテーパー部が形成されていることを特徴とする請求項４または５に記載の光学機器。
【請求項７】
前記カム筒を成型する金型において、前記第２のテーパー部と前記第３のテーパー部との境界に前記内スライド型と前記外スライド型の合わせ部を設けることを特徴とする請求項６に記載の光学機器。
【請求項８】
前記第１および第２のテーパー面のうち一方は対峙するテーパー部に係合し、他方は対峙するテーパー部と離間していることを特徴とする請求項４から７のいずれか１項に記載の光学機器。
【請求項９】
前記カム筒には、前記貫通領域よりも繰り込み動作方向側に、前記カム溝に沿うように、前記カム筒を貫通する第１の貫通部が形成されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の光学機器。
【請求項１０】
前記撮影状態は、前記フォロワーピンが前記貫通領域の望遠位置と広角位置との間に位置している状態であり、
前記第１の貫通部は、前記望遠位置の近傍に形成された第２の貫通部と、前記広角位置の近傍に形成された第３の貫通部で形成されていることを特徴とする請求項９に記載の光学機器。
【請求項１１】
前記貫通領域および前記第１の貫通部を全て覆うように前記カム筒に固定されるカバー部材を更に有することを特徴とする請求項９または１０に記載のレンズ鏡筒。
【請求項１２】
前記カバー部材は、前記カム筒の繰り出し動作方向側の面で前記カム筒に固定されることを特徴とする請求項１１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項１３】
前記カバー部材は、前記カム筒の外周面で前記カム筒に固定されることを特徴とする請求項１１または１２に記載のレンズ鏡筒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数の光学レンズを光軸方向に移動させ、撮影倍率を変更するズーム機構を備えるレンズ鏡筒が知られている。このレンズ鏡筒では、レンズを保持するレンズ保持枠を回転するカム筒のカム溝に係合させ、直進筒によってレンズ保持枠の回転規制をして光軸に移動させる。
【０００３】
こういったズームレンズ鏡筒の耐衝撃性においては、それぞれの部品の剛性を上げて鏡筒全体を強固なものにする方式と、鏡筒の部品の一部を弾性部材にしたり緩衝材を盛り込んだりすることによって衝撃を吸収する方式が知られている。
【０００４】
例えば、特許文献１は、鏡筒全体を強固なものにする方式の例である。特許文献１では、落下等の衝撃が加わったときに各レンズ保持枠をカム駆動しているフォロワーピンがカム筒のカム溝から脱落しないように前群レンズ保持枠のフォロワーピンの内側を後群レンズ保持枠の外形で支えている。これらの関係を鏡筒内の複数のレンズ群に適用することでレンズ保持枠同士が支え合って衝撃時にフォロワーピンの脱落を防ぎ、カメラとして耐衝撃の信頼性を向上させることが可能となっている。
【０００５】
また、特許文献２は、衝撃を吸収する方式の例である。特許文献２では、レンズ保持枠と外観のキャップ部材との間に緩衝部材を挟み込み、光軸方向と径方向にクリアランスを形成することで落下衝撃時の衝撃吸収を緩衝部材で行って耐衝撃の信頼性を向上させることを可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−２４２７２７号公報
【特許文献２】特開２００９−１５７２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、前群レンズ保持枠のフォロワーピンの内側を後群レンズ保持枠の外形で支えているため、レンズ保持枠の肉厚が径方向に積み重なる。そのため、複数のレンズ群で構成すればするほど、前群レンズ保持枠の外径が大きくなってしまい、結果としてカメラ全体が大型化してしまう。
【０００８】
また、特許文献２では、緩衝部材により光軸方向と径方向にクリアランスが形成されるため、レンズ鏡筒の光軸方向と径方向の大型化、結果としてカメラ全体が大型化してしまう。さらに、緩衝部材を別部品として追加するため、部品点数の増加とカメラのコストアップの要因となる。
【０００９】
このような課題を鑑みて、本発明は、衝撃を吸収するための緩衝材を追加することなく、カメラの小型化を保ちながら耐衝撃性を向上させることができる光学機器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】
本発明の一側面としての光学機器は、繰り出し動作および繰り込み動作により撮影状態と非撮影状態との間を移動可能な光学機器であって、レンズを保持し、光軸方向に移動可能なレンズ保持部材と、前記レンズ保持部材に保持されたフォロワーピンと、前記フォロワーピンが摺動することで、前記レンズ保持部材を前記光軸方向に移動させるカム溝が形成されたカム筒と、を有し、前記カム溝には、前記カム筒を貫通している貫通領域がカム溝に沿って形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、衝撃を吸収するための緩衝材を追加することなく、カメラの小型化を保ちながら耐衝撃性を向上させることができる光学機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係るレンズ鏡筒を備えた撮像装置の外観斜視図である。
【図２】レンズ鏡筒の分解斜視図である。
【図３】カム筒周辺部品の分解斜視図である。
【図４】１群鏡筒がカム筒に組み込まれた状態の斜視図である。
【図５】カム筒の内面展開図の部分拡大図である。
【図６】実施例１の１群鏡筒とカム筒の断面模式図である。
【図７】実施例２のカム筒の断面模式図である。
【図８】実施例２の１群鏡筒とカム筒の断面模式図である。
【図９】実施例２の変形例のカム筒の断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施した光学機器の一例としてのレンズ鏡筒について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。本実施形態のレンズ鏡筒は、デジタルカメラ等の撮像装置本体に対して着脱可能に取り付けられることでカメラシステムとして機能する。なお、本実施形態のレンズ鏡筒を備えたカメラシステムもまた本発明の光学機器に相当する。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に係るレンズ鏡筒を備えた撮像装置の外観斜視図である。カメラ本体１の前面には、撮影レンズの焦点距離が変更可能なレンズ鏡筒２と、ファインダ窓５が形成されている。カメラ本体１の上面には、被写体に照明光を照射するストロボ装置を構成する発光窓部４と、撮影準備動作（焦点調節動作および測光動作）および撮影動作（フィルムやセンサ等の撮像素子への露光）を開始させるためのレリーズボタン６が設けられている。レンズ鏡筒２の前面には、カメラの電源ＯＮ／ＯＦＦにしたがって撮影レンズの光路を開閉するレンズバリア装置３が設けられている。レンズ鏡筒２は、カメラの電源ＯＮ／ＯＦＦにしたがって繰り出し動作方向（図中Ａ方向）および繰り込み動作方向（図中Ｂ方向）に移動可能である。これらの動作により、カメラ本体１は、撮影状態と非撮影状態との間を遷移可能となる。なお、カメラ本体１の構成は、本発明の特徴を満たす構成であれば図１の構成に限定されるものではない。
【００１５】
図２は、レンズ鏡筒２の分解斜視図である。１群鏡筒（レンズ保持部材）７は、１群撮影レンズを保持し、レンズバリア装置３が設けられている。また、１群鏡筒７には、外観部品のカバー部材７０が取り付けられている。絞りユニット８は、光量を調節する絞り機構を備えている。２群鏡筒９は、２群撮影レンズを保持し、防振レンズ機構とシャッターを備えている。カム筒１０は、１群鏡筒７、絞りユニット８および２群鏡筒９を駆動するためのカム溝を備え、かつ鏡筒駆動モーター１５より動力を伝達されるギア部を有する。本実施形態では、カム筒１０はレンズ鏡筒２が繰り出したときに外観部品となるため、カバー部材１００をカム筒１０の外周側に取りつけることで後述する貫通カム溝を露出させないようにしている。直進筒１１は、カム筒１０に回転可能に保持され、１群鏡筒７、絞りユニット８および２群鏡筒９を直進規制する。３群鏡筒１２は、３群撮影レンズを保持する。固定筒１３は、内周部にカム筒１０を駆動するための駆動カムを備える。撮像素子保持部材１４は、撮像素子を保持する。絞りユニット８の駆動部に這い回される絞りフレキシブル基板８ａと、２群鏡筒９のシャッタ駆動部に這い回されるシャッタフレキシブル基板９ａが固定筒１３の外側で鏡筒フレキシブル基板１６と電気接続される。なお、レンズ鏡筒２の構成は、本発明の特徴を満たす構成であれば図２の構成に限定されるものではない。
【００１６】
次に、図３、図４を用いてカム筒１０の周辺部品の構成について説明する。図３はカム筒１０周辺部品の分解斜視図であり、図４は１群鏡筒７がカム筒１０に組み込まれた状態（カバー部材７０とカバー部材１００は不図示）の斜視図である。
【００１７】
カム筒１０には１群鏡筒７を光軸方向に進退させるためのカム溝が形成されている。カム溝は、１群鏡筒７の組み込み導入位置から非撮影状態の沈胴位置、撮影状態であるワイド位置（広角位置）からテレ位置（望遠位置）まで１群鏡筒７のフォロワーピン７ａが通過可能な深さで形成されている。カム筒１０全体の強度と剛性を保つために、ギア部１０ｄやフォロワーピン１０ｅの土台となる肉厚部ではカム溝が有底であるが、光軸方向の途中からカム筒１０の内周面と外周面を貫通する貫通カム溝（貫通領域）１０ａが形成されている。貫通カム溝１０ａの形成範囲は、肉厚部の光軸方向の位置によって変わってくるが、少なくともワイド位置からテレ位置までの撮影状態の全領域にすることが望ましい。
【００１８】
貫通カム溝１０ａの繰り込み動作方向側（図１のＢ方向側）には、貫通穴（貫通部）１０ｂが形成されている。また、貫通カム溝１０ａと貫通穴１０ｂとの間には、吸収リブ１０ｃが形成されている。吸収リブ１０ｃは、落下等の衝撃時に１群鏡筒７のフォロワーピン７ａによって貫通カム溝１０ａの繰り込み動作方向側に大きな衝撃力が加わった場合、その衝撃力を吸収する。本実施例では、吸収リブ１０ｃは、カム筒１０の内周面側に形成される他群のカム溝の制約でワイド位置からミドルの途中までしか形成されていない。しかしながら、これらの制約を受けない場合は、図５（ａ）に示されるように、ワイド位置からテレ位置の全領域の貫通カム溝１０ａに沿って吸収リブ１０ｃを形成することが望ましい。また、全領域に形成することができない場合は、図５（ｂ）に示されるように、使用頻度の高いワイド位置、あるいはテレ位置の近傍にのみ形成しても良い。
【００１９】
貫通カム溝１０ａは、前述したように、カム筒１０が外観部品となるため貫通カム溝１０ａを覆うカバー部材１００をカム筒１０に施す必要がある。カバー部材１００のカム筒１０に対する固定方法は様々な方法が考えられるが、吸収リブ１０ｃを有効に活用するためにはカム筒１０の天面１０ｆのみで両面テープあるいは接着材等で固定することが望ましい。貫通カム溝１０ａを形成して掛かり量を増やしたことで落下等の衝撃対策が十分な場合は図５に示されるように、カム筒１０の吸収リブ１０ｃを含む側面を利用して径方向に固定しても良い。この側面固定は吸収リブ１０ｃの吸収効果を使用しないことにはなるが、貫通カム溝１０ａが鏡筒負荷で開くことによる微小な光学性能劣化を防止することが可能となる。
【００２０】
次に、図６の１群鏡筒７とカム筒１０の断面模式図を用いて、１群鏡筒７のフォロワーピン７ａとカム筒１０との掛かり量について従来構成と比較する。図６（ａ）が本実施例、図６（ｂ）が従来構成を示している。図６（ｂ）の従来構成におけるカム筒１０００のカム溝１０００ａは厚さｔの底部１０００ｇを有している。通常、底部１０００ｇの厚さｔは、０．４５〜０．５０ｍｍ必要とされており、１群鏡筒７のフォロワーピン７ａの掛かり量となり得る量はカム筒１０の肉厚をＴとすると最大でもＴ−ｔであった。一方、図６（ａ）の本実施例の構成においては、カム溝を貫通させているため、外径を大きくすることなく底部１０００ｇの厚さｔの分だけ１群鏡筒７のフォロワーピン７ａの掛かり量を増やすことができ、落下衝撃に対する強度アップを図ることが可能となる。従来構成においては必ずしもカバー部材１００を必要とするわけではないのでその部材を無くしたとしても、カバー部材が金属で０．２０〜０．２５ｍｍで形成することができることから厚さｔとの差分の０．２０〜０．２５ｍｍは掛かり量を増やすことができる。逆に言うと、１群鏡筒７のフォロワーピン７ａの掛かり量が同じで良いならば、この差分だけ１群鏡筒７の外形を小さくすることが可能となる。この構成を他の部分の鏡筒構成に適用すれば、総合的に大幅な小型化を達成することができる。また、１群鏡筒７とカム筒１０との関係を固定筒１３とカム筒１０との関係に適用した場合、固定筒１３は外観部品とならないのでカバー部材は不要となるため、さらに小型化が実現できる。
【００２１】
本実施例では、貫通カム溝１０ａのテーパー形状は、カム筒１０の内周面側に勾配が開く場合を述べたが、カム筒１０の外周面側に勾配が開く場合にも適用できる。
【００２２】
また、本実施例では、１群鏡筒７のフォロワーピン７ａは、１群鏡筒７と一体成形としているが、フォロワーピン７ａは金属ピン等の別部品であっても良い。
【実施例２】
【００２３】
実施例１の貫通カム溝のテーパー形状では、カム筒の内周面側（あるいは外周面側）の一方向のみに勾配が開いていたのに対し、本実施例では内周面側と外周面側の両方向に勾配が開いている部分が異なる。
【００２４】
図７は、カム筒２０の断面模式図である。カム筒２０の１群鏡筒７を光軸方向に進退させるカム溝には、貫通カム溝２０ａが形成されている。貫通カム溝２０ａには、破線Ｘで示す金型の内スライド型と外スライド型との合わせを境界にして外スライド型側は外周面側に勾配が開くテーパー部２０ｂと、内スライド型側は内周面側に勾配が開くテーパー部２０ｃが形成されている。
【００２５】
図８（ａ）は、１群鏡筒７とカム筒２０の断面模式図である。１群鏡筒７には、貫通カム溝２０ａに対応したフォロワーピン７１が別部材として設けられ、フォロワーピン７１の軸部７１ａが１群鏡筒７の軸穴７ｂに圧入等によって固定されている。
【００２６】
図８（ｂ）は、フォロワーピン７１周辺部の拡大図である。フォロワーピン７１には、テーパー部２０ｂとテーパー部２０ｃにそれぞれ対峙するテーパー面７１ｂとテーパー面７１ｃが形成されている。テーパー部２０ｃは、レンズ鏡筒が移動する間、テーパー面７１ｃと常に係合する。一方、テーパー部２０ｂは、テーパー面７１ｂからクリアランスＣだけ離間している。これは、カムの精度保証面を片側のみにするためと、１群鏡筒７をカム筒２０に組み込んだときに１２０度等分で３本のフォロワーピン７１が１群鏡筒７をカム筒２０の中心に導く調芯作用を維持するためである。なお、テーパー面７１ｂとテーパー面７１ｃのいずれか一方がテーパー面と係合し、他方がテーパー面から離間していればよい。すなわち、テーパー部２０ｂがレンズ鏡筒が移動する間、テーパー面７１ｂと常に係合し、テーパー部２０ｃがテーパー面７１ｃからクリアランスＣだけ離間している構成でもよい。
【００２７】
この構成において落下衝撃が加わった場合、図８（ｂ）の矢印Ｚ方向に大きな力が加わり、１群鏡筒７はカム筒２０のテーパー部２０ｃによってフォロワーピン７１とともに矢印Ｒ方向に滑り始める。しかし、テーパー面７１ｂがテーパー部２０ｂに引っ掛かることで矢印Ｒ方向への移動を規制する働きをする。これによって、フォロワーピン７１は貫通カム溝２０ａから脱落することがなく、レンズエラーを回避することができる。
【００２８】
本実施例では、実施例１と同様にフォロワーピン７１とカム筒２０の掛かり量を増やすことができるとともに、フォロワーピン７１のカム筒２０からの脱落防止形状が追加になったことで耐落下衝撃に対する信頼性が更に向上する。
【００２９】
図９は、本実施例の変形例のカム筒の断面模式図である。前述したように、本実施例のカム筒２０は、外スライド型と内スライド型の金型によって成型されている。この場合、金型の外スライド型と内スライド型との合わせが割線やバリ等の凸部を形成する可能性があり像揺れの原因となり得る。そこで、カム筒２０の精度保証面であるテーパー部２０ｃから少し離れた位置に外スライド型と内スライド型との合わせを設られるようにカム軌跡の光軸に対する法線方向に近いテーパー部２０ｄ（テーパー部２０ｃよりもテーパー角度が小さい）を形成している。テーパー部２０ｄはフォロワーピン７１の摺動に対して影響はないため、その部分に金型の合わせを設定することでレンズ鏡筒２の像揺れのない安定したズーム駆動を保証することが可能となる。
【００３０】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００３１】
３      レンズ鏡筒（光学機器）
７      １群鏡筒（レンズ保持部材）
７ａ    フォロワーピン
１０    カム筒
１０ａ  貫通カム溝（貫通領域）
【図１】
2015158541.tif 000003
【図２】
2015158541.tif 000004
【図３】
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【図４】
2015158541.tif 000006
【図５】
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【図６】
2015158541.tif 000008
【図７】
2015158541.tif 000009
【図８】
2015158541.tif 000010
【図９】
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