(57)【要約】 【課題】  従来のカムやコロを用いたズーム機構においては、従来のカム溝と直進溝の幅とコロの直径を、まったく同じ寸法に加工することは困難である。そこで、公差を設定し、想定内の範囲の寸法のばらつきに抑えてはいるが、光学敏感度の高い光学系においては、ガタによる光学性能への影響が問題となっていた。【解決手段】（１）リード溝またはカム溝に対し従動部材として用いられる円形状の外形を有する円コロと長円形状のコロとを結合した形状の外形を有し、カム溝の幅に合うように長円コロ部分の角度を回転させガタを性能に影響しない程度に減らし固定する。（２）前記コロの長円部分の外周形状は長円を直線で近似した多角形状である事を特徴とする。（３）前記コロの長円部分の外周形状は長円形状を複数組み合わせ、直進溝に接する部分を円周接点にした事を特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リード溝またはカム溝に対し従動部材として用いられる円形状の外形を有する円コロと、一部の直径と、それに直交した角度の直径の長さが異なる形状である長円形状のコロとを結合した形状の外形を有し、カム溝の幅に合うように長円コロ部分の角度を回転させ固定したことを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記コロは、回転操作を行うための係合手段を有することを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項３】
前記コロの長円部分の外周形状は長円を直線で近似しかつ、対抗する二辺が平行である多角形状である事を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレンズ鏡筒。
【請求項４】
前記コロの長円部分の外周形状は長円形状を複数組み合わせ、直進溝に接する部分を円周接点にした事を特徴とする請求項１又は請求項２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、一眼レフなどのカメラ用レンズで用いるズーム機構にレンズ鏡筒内の一部のレンズ群を移動させるカム機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、一眼レフなどのカメラ用レンズでは、写る範囲を調節するために、カムによってレンズ鏡筒内の一部のレンズ群を移動させる機構が一般的に用いられている（特許文献１参照）。
【０００３】
これらのレンズ鏡筒はカム環等のカム溝と、ガイドする役目の固定鏡筒の直進溝との間に摺動体としてコロを用いることが多く、コロに連結された移動鏡筒および中のレンズ群を移動させることによって写る範囲を調節している。
【０００４】
一眼レフ以外では、液晶プロジェクターの投射レンズの投写する像のサイズを変更する機構にも使われる。
【０００５】
以下に背景技術を説明する。図１４は一眼レフ等のレンズ鏡筒の構成図で図１５は直進溝とカム溝、コロの関係を示した図である。図１６は図１５の直進溝とカム溝とコロ部の拡大図でガタ９を左右に分け、左側ガタを９０２、右側ガタを９０３とした。 
【０００６】
これによりコロ５および連結された移動鏡筒４が５０４方向にガタついてしまうことを表した図である。 
【０００７】
コロ５が図１５中の右側に片寄せられた状態のコロ５０２と直進溝１０１の間に左側ガタ９０２が発生する。 
【０００８】
その左側ガタ９０２により、コロ５０２はカム溝３０１に沿ってコロ５０３の位置までガタつく。 
【０００９】
このガタが想定していた量よりも大きいと、コロ５がとりついている移動鏡筒４も想定以上に５０４の方向に変動する。すると、５０４のスラスト方向成分５０５の距離分、移動鏡筒４の前後にある 光学部品（ガラス/レンズ）との空気間隔が想定以上に変化したり、移動鏡筒４が想定以上に傾いたりしてピントがボケるなど性能の低下を招く場合が生じる。 
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−４５９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前記従来のカムやコロを用いたズーム機構においては、前記した従来のカム溝と直進溝に加工寸法ガタが存在する。カム溝と直進溝の幅とコロの直径を、まったく同じ寸法に加工することは困難であるために公差を設定して、想定内の範囲の寸法のばらつきに抑えて、ピンボケなどの発生量を最小限にしたい。このための方法として、直径が段階的に数種類用意されているコロの中から溝幅に対してガタつきが少ない直径のコロを選択して使用する方法によりガタつきを最小限にする方法がある。
【００１２】
この方法では、最適な直径のコロに交換する手間がかかることや、この手間は時間を消耗し製品の生産数を減らすこととなり単位時間当たりに生産できる数が減るためにレンズ製作の費用を上昇させる原因となる。また、この方法でも、寸法が少し異なる二つの溝幅に合致させることは理屈上不可能である。
【００１３】
従来の課題は、このような現状に鑑みたものである。すなわち、（１）一つのコロ部品と、二つのカム機構と写る範囲を調節するためのレンズ群との間のガタを性能に影響しない程度に減らすこと。（２）それに加えて、部品の交換に伴う組み立て時間の長期化による製品自体の製作費用の上昇を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の第１の手段のレンズ鏡筒の構成は、
直進溝およびカム溝に対し従動部材として用いられる円形状の外形を有する円コロと長円形状のコロとを結合した形状の外形を有するコロとする。ここでいう長円とは、長軸を二等分し中点からずれた位置に短軸があっても良く、長軸の中点と短軸の中点が合致していなくても良い。また、多角形の数を増やした曲線近似の物も含む。このコロは直進溝の幅に合うように長円コロ部分の角度を回転させ固定したことを特徴とするレンズ鏡筒。
【００１５】
本発明の第２の手段のレンズ鏡筒の構成は、
前記コロは、回転操作を行うための係合手段を有することを特徴とするレンズ鏡筒。
【００１６】
本発明の第３の手段のレンズ鏡筒の構成は、
前記コロの長円部分の外周形状は平行な二辺を持つ多角形形状である事を特徴とするレンズ鏡筒。
【００１７】
本発明の第４の手段のレンズ鏡筒の構成は、
前記コロの長円部分の外周形状は長さの異なる長円を重ね合わせた角の取れた多角形形状である事を特徴とするレンズ鏡筒。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の第１の手段の効果は、直進溝とコロの間に生じるガタを性能に影響しない程度に容易に減らせることで高画質を得ることができる。
【００１９】
本発明の第２の手段のレンズ鏡筒の効果は、ガタを性能に影響しない程度に減らす作業の時間を短くすることができる。
【００２０】
本発明の第３の手段のレンズ鏡筒の効果は第２の手段と同様に、ガタを性能に影響しない程度に減らす作業の時間を短くすることができる。
【００２１】
本発明の第４の手段のレンズ鏡筒の効果は第２の手段と同様に、ガタを性能に影響しない程度に減らす作業の時間を短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例１を説明するためのコロの図。
【図２】本発明の実施例１でガタが性能に影響しない程度に減らすように調整した図。
【図３】本発明の実施例１で図２のコロ部の拡大図。
【図４】実施例２を説明するための長円部分を多角形にした多角形コロ７（マーク付）の図
【図５】本発明の実施例２を説明するための図４のコロを組み込んだ状態でガタ取りしたコロ部の拡大図
【図６】実施例３を説明するための図４の多角形コロ７（マーク付）のすり割り７１１を回転規制と方向目印を兼ねたすり割り７２１にした図
【図７】実施例４を説明するための同軸多角形のコロで６種類の幅を持ったコロの図
【図８】実施例５を説明するための同軸多角形のコロで１１種類の幅を持ったコロの図
【図９】実施例６を説明するための長円形状を複数組み合わせ、直進溝に接する部分を円周接点にしたタイプのコロの図
【図１０】実施例７を説明するための円形コロ部と多角形コロ部の中心を偏心させたコロの図
【図１１】実施例７を説明するための固定筒の展開図
【図１２】本発明のコロを取り付けドライバーでビス締めする際のガイドとなる工具のイメージ図
【図１３】従来例を説明するためのレンズ鏡筒の構成図
【図１４】従来例図１３の直進溝とカム溝、コロの関係を示した図。カム環を回転させると直進溝に沿ってコロが移動することを示した図
【図１５】従来例図１４のコロ部の拡大図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の第１の手段のレンズ鏡筒の構成は、
直進溝およびカム溝に対し従動部材として用いられる円形状の外形を有する円コロと長円形状のコロとを結合した形状の外形を有している。加えて、直進溝の幅に合うように長円コロ部分の角度を回転させ固定したことを特徴とするレンズ鏡筒。
【００２４】
本発明の第２の手段のレンズ鏡筒の構成は、
前記コロは、回転操作を行うための係合手段を有することを特徴とするレンズ鏡筒。
【００２５】
本発明の第３の手段のレンズ鏡筒の構成は、
前記コロの長円部分の外周形状は長円を直線で近似した多角形状である事を特徴とするレンズ鏡筒。
【００２６】
本発明の第４の手段のレンズ鏡筒の構成は、
前記コロの長円部分の外周形状は長円形状を複数組み合わせ、直進溝に接する部分を円周接点にした事を特徴とするレンズ鏡筒。
【００２７】
［実施例１］
本発明の実施例の構成を、図１、図２を用いて説明する。
【００２８】
図１は本実施例における光学性能の低下問題を解決するために今回考案した長円段付きコロ６の外観図で円形コロ６０１と長円コロ602を組み合わせた段付き形状とした。 
【００２９】
６０３はビス止め時の回転規制のすり割りで ７５１はコロを移動鏡筒に止めるビスが入る穴、 φＤ１は円形コロの直径 、Ｄ２は長円コロの短辺長、 Ｒ１およびＲ２は長軸のそれぞれの長さでＲ１＋Ｒ２＝長円コロ６の長辺Ｄ３となる。 
【００３０】
図１ではＤ１とＤ２が等しい時の状態。Ｒ１とＲ２も等しい時の状態を表す。Ｄ１よりもＤ２が大きくてもよくＲ１よりもＲ２が大きくてもよい。
【００３１】
図２はガタを性能に影響しない程度に減らすように調整した図である。円形コロの部分６０１はカム溝３０１に係合。長円段付きコロ６を回転させ、長円部分６０２でガタ９０２／９０３を ０に近づけた位置で固定する。それにより、カム溝３０１に沿ったガタつきが減らせ、空気間隔の変化が性能に影響しない程度に少なくできる。
図３は図２の長円段付きコロ部の拡大図を示す。
【００３２】
円形コロの部分６０１はカム溝３０１に係合。長円段付きコロ６を回転させ、長円部分６０２でガタ９０２／９０３を ０に近づけた適正値に合わせこみコロ止めビス４０１で締結する。このときの回転方向は左右どちらに回してもよい。回転規制すり割り６０３に専用工具（図１４の８０１）を取り付け、ビス４０１を締め付ける際に生じる摩擦による連れまわりを防止しながらビス４０１を締結する。それにより、カム溝３０１に沿ったガタつきが減らせ、空気間隔の変化が性能に影響しない程度に少なくすることで光学性能の低下が防げる。
【００３３】
［実施例２］
本実施例の多角形コロ７を図４に示す。多角形コロ７は工具による回転規制のすり割り６０３と方向の目印７１１を付けた図で、径：Ｄ（最小径）に対し右４５度  回転で、径：Ｄ＋０．０１ｍｍである。右９０度  回転で、径：Ｄ＋０．０２ｍｍである。右１３５度  回転で、径：Ｄ＋０．０３ｍｍにした形状である。
【００３４】
図５のように、このコロを移動鏡筒に固定する際は直進溝に対しコロの角度を決めて固定すればよい。コロの角度の決め方は直進溝幅１０１の幅に対してガタつきを性能に影響しない程度の幅に決める。
【００３５】
これにより、２つの溝幅とコロの直径により生じてしまうガタつきを減らすことがコロの着脱を伴わず行える。
【００３６】
［実施例３］
本実施例の多角形コロ７を図６に示す。図６は図４の多角形コロ７（マーク付）のすり割り７１１を回転規制と方向目印を兼ねたすり割り７２１にした図である。
【００３７】
同一回転方向にだんだん直径が大きくなるように設定し、基準角度で、径：Ｄｍｍ（最小径）右４５度  回転で、径：Ｄ＋０．０１ｍｍである。右９０度  回転で、径：Ｄ＋０．０２ｍｍである。右１３５度  回転で、径：Ｄ＋０．０３ｍｍという形状である。
【００３８】
この場合のメリットは ビス止め時の回転角度を決める際に作業者が目で確認することができる目印を配置してある。
【００３９】
コロと直進溝の幅を調節するために、手探りだけではなく、視覚で確認できる目印を付けたことで、調整時間の短縮をすることが可能である。
【００４０】
例えば、通常は、直進溝を形成している部品は、成形で製作する場合が多くなっており、この成形で製作した鏡筒の直進溝の幅は、その製作のロット内では、大きなばらつきを生じない場合が多い。このロット内の部品を使っての固定筒の溝幅を組み立てる前に測定する。この幅の測定値に対してガタつきを抑えるべくコロの角度を設定して、レンズユニットに組みつけることで、コロを鏡筒に組み込んでからのコロの回転角度の調整が不要となる。
【００４１】
これにより、コロの調整時間が省略でき、レンズの組み立て時間が早くでき、レンズ製作費用を抑制することができる。
【００４２】
［実施例４］
本実施例の多角形コロ７０５を図７に示す。多角形コロ７０５は同軸多角形のコロで７種類の幅を持ったコロである。コロを移動鏡筒に止めるビスが入る穴751があり、回転規制ドライバーが入るすり割りを兼ねた方向指示マーク７２１が付いている。
【００４３】
Ａは８ｍｍで基準となる寸法で平行な２つの辺の合計の長さは５.５６ｍｍである。Ｂは角度１５度時計方向に傾けた位置に固定でき、幅を８.０１ｍｍに設定した寸法である。ＣはＡに対し反時計方向に３０度傾けた位置に固定でき、幅を８.０２ｍｍに設定した寸法である。ＤはＡに対し角度４５度時計方向に傾けた位置に固定でき、幅を８.０３ｍｍに設定した寸法である。ＥはＡに対し反時計方向に６０度傾けた位置に固定でき、幅を８.０４ｍｍに設定した寸法である。ＦはＡに対し角度７５度時計方向に傾けた位置に固定でき、幅を８.０５ｍｍに設定した寸法である。ＧはＡに対し９０度傾けた位置に固定でき、幅を８.０６ｍｍに設定した寸法である。
【００４４】
７種の設定が可能なコロである。このようにコロの周囲に多くの幅を持たせるとともに、コロの角度を調整するための工具８０２との連結部分を設けることで、より多くの溝幅のばらつきに対応できる。これより安価な製法で製作した鏡筒の精度ばらつきにも対応でき、安価なレンズユニットの製作が可能となる。
【００４５】
［実施例５］
本実施例の多角形コロ７０６を図８に示す。多角形コロ７０６は同軸多角形コロで１１種類の幅を持ったコロである。実施例４の多角形コロ７０５と同様に、コロを移動鏡筒に止めるビスが入る穴があり、回転規制ドライバーが入る座グリ穴で方向指示マークが付いている。
【００４６】
Ａは８ｍｍで基準となる寸法で辺の長さは４.６ｍｍである。Ｂは角度１５度時計方向に傾けた位置に固定され、幅を８.０１ｍｍに設定した寸法である。ＣはさらにＢに対し角度１５度時計方向に傾けた位置に固定され、幅を８.０２ｍｍに設定した寸法である。
【００４７】
ＤはさらにＣに対し角度１５度時計方向に傾けた位置に固定され、幅を８.０３ｍｍに設定した寸法である。ＥはさらにＤに対し角度１５度時計方向に傾けた位置に固定され、幅を８.０４ｍｍに設定した寸法である。ＦはさらにＥに対し角度１５度時計方向に傾けた位置に固定され、幅を８.０５ｍｍに設定した寸法である。ＧはさらにＦに対し角度１５度時計方向に傾けた位置に固定され、幅を８.０６ｍｍに設定した寸法である。
【００４８】
ＨはさらにＧに対し角度１５度時計方向に傾けた位置に固定され、幅を８.０７ｍｍに設定した寸法である。ＩはさらにＨに対し角度１５度時計方向に傾けた位置に固定され、幅を８.０８ｍｍに設定した寸法である。ＪはさらにＩに対し角度１５度時計方向に傾けた位置に固定され、幅を８.０９ｍｍに設定した寸法である。ＫはさらにＪに対し角度１５度時計方向に傾けた位置に固定され、幅を８.１０ｍｍに設定した寸法である。
【００４９】
このようにコロの周囲にさらに多くの幅を持たせるとともに、コロの角度を調整するための工具との連結部分を設けることで、より多くの溝幅のばらつきに対応できる。これより安価な製法で製作した鏡筒の精度ばらつきにも対応でき、安価なレンズユニットの製作が可能となる。
【００５０】
［実施例６］
本実施例のコロ７０７を図９に示す。コロ７０７は長円形状を組み合わせ、直進溝に接する部分をＲ接点にしたタイプのコロで４調寸の設定が可能である。図１２のＡは、基準となる寸法で楕円の長辺方向長さが８ｍｍ である。図１２のＢは、Ａに対し角度４５度時計方向に傾けた位置に固定され、楕円の長辺方向長さを８.０１ｍｍに設定した寸法である。図１２のＣは、Ｂに対しさらに角度４５度時計方向に傾けた位置に固定され、楕円の長辺方向長さを８.０２ｍｍに設定した寸法である。 
【００５１】
図１２のＤは、Ｃに対しさらに角度４５度時計方向に傾けた位置に固定され、楕円の長辺方向長さを８.０３ｍｍに設定した寸法である。それにより、コロ組み込み後に多少角度ズレが発生してもガタが詰まることが無く、コロの位置合わせ精度を緩く設定できることで、不良率の低下と調整時間短縮ができて安価なレンズユニットの製作が可能となる。
【００５２】
［実施例７］
本実施例の多角形コロ７０８を図１０に示す。多角形コロ７０８はＡ，Ｂ二つの幅に対し中心位置を偏心（Ｂｃ−Ｂｄ＝偏心量）させたコロである。直進溝１０１の幅に合わせ、Ａ，Ｂの２種の調寸ができるコロである。Ａにおいては、Ａａで均等に振り分けられた辺と、Ａｃ−Ａｄで中心からの左右の長さが異なる不均等で平行な辺を有する。Ｂにおいても、Ｂａで均等に振り分けられた辺と、Ｂｃ−Ｂｄで中心からの左右の長さが異なる不均等で平行な辺を有する。それにより直進溝１０１の３本の等分差ズレを性能に影響しない程度に緩和することができる。
【００５３】
図１１は固定筒１の展開図で 図１０のコロ７０８を用いて固定筒１の３本の直進溝１０１に生じた等分差を性能に影響しない程度に緩和させられる図である。図１１の中央の直進溝１０１が基準である。 それに対し左右の直進溝１０１が等分に配置されていることが望ましいが、寸法公差内で若干ずれることがあり等分差がゼロにはならないことが多い。 また、移動鏡筒４のコロ取り付け部にも等分差の公差が設定されており、直進溝１０１の等分差ズレと一致しないことが多い。
【００５４】
左側が基準寸法に対しマイナス、右側が基準寸法に対しプラスしている状態を示す。コロ７０５を等分差ずれに応じて組み込む。これにより、せっかく溝巾に合わせて設定したコロであっても等分差ずれによって生じる位置ずれによりコロが直進溝１０１内で片方に寄せられてガタが詰まることを防止でき、不良率の低下が可能となる。
【符号の説明】
【００５５】
１．固定筒 
１０１．直進溝 
１０２．直進溝の左端面 
１０３．直進溝巾 
２．ギヤ環 
３．カム環 
３０１．カム溝 
３０２．カム環の回転方向 
３０３．カム溝の左端面 
３０４．カム溝巾 
４．移動鏡筒 
４０１．コロ止めビス 
５．コロ 
５０１．コロの移動方向 
５０４．コロと移動鏡筒のガタつき方向 
５０５．５０４のスラスト成分距離 
６．長円段付きコロ 
６０１．長円段付きコロの円形コロ部 
６０２．長円段付きコロの長円コロ部 
６０３．ビス止め時の回転規制のすり割り 
７．多角形コロ（マーク付） 
７０１．多角形コロ（方向性追加） 
７０２．７の多角形部 
７７０３．７の円形部 
７０５．同軸多角形コロ  ６調寸タイプ 
７０６．同軸多角形コロ  １１調寸タイプ 
７０７．楕円コロを組み合わせたコロ  ４調寸タイプ 
７０８．偏心あり辺当りコロ 
７１１．方向の目印 
７２１．ビス止め時の回転規制と目印を兼ねたすり割り 
７５１．コロを移動鏡筒に止めるビスが入る穴 
８０１．専用工具（すり割りタイプ） 
８０２．専用工具（鍵状タイプ） 
８０３． 内部のネジ４０１を締めるプラスドライバー 
９．ガタ 
９０２．直進溝とコロの左側ガタ
９０３．直進溝とコロの右側ガタ 
Ｄ１．６０１の円形コロ部の直径
Ｄ２．６０２の長円コロ部の短径
Ｄ３．６０２の長円コロ部の長径
Ｒ１．長軸Ｄ３の左側の長さ
Ｒ２．長軸Ｄ３の右側の長さ
９８．モータ 
９９．モータギヤ 
Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・等のアルファベットはそれぞれの寸法
【図２】
2015028546.tif 000003
【図１４】
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【図１】
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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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１５】
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