(57)【要約】【目的】ズーム比が高いズームレンズでも、直進筒の全繰り出しにおいて回転筒の回転角度を小さくし、操作環を保持した状態で一度に回転操作することができるレンズ鏡筒のカム機構を提供する。【構成】鏡筒は回転筒３と直進筒２で構成され、回転筒３に回転駆動を与えることにより、直進筒２を直動せしむために回転筒３に設置するカム機構を有し、回転筒３に設置されるカム溝４，５，６，７は閉ループを構成する循環形で、これにならうガイドピン１３は起点８から出発して起点８に戻る一方向ガイド機構で、直進筒２の一繰り出しは回転筒３の往復回転操作で行う。また、循環形カム溝に嵌挿せしめるガイドピン１３はピン丈が伸縮自在であり、圧縮方向に付勢された構造である。【選択図】        図１
2004326003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転筒と直進筒で構成する対の鏡筒であって、該回転筒に回転駆動を与えることにより、該直進筒を直動せしむための該回転筒に設置するカム機構において、前記回転筒に設置するカム溝は閉ループを構成する循環形で、これにならうガイドピンは起点から出発して起点に戻る一方向ガイド機構で、前記直進筒の一繰り出しは前記回転筒の往復回転操作で行うことを特徴とする鏡筒のカム機構。
【請求項２】
前記循環形カム溝に嵌挿せしめるガイドピンはピン丈が伸縮自在であり、圧縮方向に付勢された構造のガイドピンであることを特徴とする請求項１記載の鏡筒のカム機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はレンズ鏡筒の繰り出し機構に関し、特に鏡筒の回転動作に対して、他の鏡筒を直進移動すべく設置されるカム機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より焦点距離変倍型のレンズ鏡筒においては複数の直進移動レンズの鏡筒に設置するガイドピンが回転鏡筒（カム環）の回転方向に対してリード量の異なるカム溝にそれぞれ嵌合し、カム環の回転によって前記移動レンズがそれぞれ直進移動し、同時に、レンズ間の相対位置を変える方法を採っている。
【０００３】
それぞれの移動レンズのガイドピンはカム溝に嵌合し、カム環の回転によるガイドピンの移動は一本のカム溝形状に従ったものとなり、カム環の回転角に対する直進移動において、起点から終点までの回転操作で得られる途中の繰り出し位置は一箇所で、当位置に設定するには同一カム溝にガイドピンをカム環の右回転或いは左回転操作で誘導する方法を採っている。（例えば、特許文献１参照）
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−０９１８１３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ズーム比が上昇傾向にある昨今、直進筒の全繰り出しにおいて回転筒の回転角度が大きく、操作環を保持した状態で一度に回転操作することが不可能で、操作途中持ち替える必要があるなど操作上の問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題に鑑み、回転筒に設置するカム溝を循環形の閉ループに構成し、直進筒の直進移動を得るためのカム溝に嵌挿するガイドピンがカム溝にならう動作形態は起点から起点にもどる一方向循環形にすることにより、回転筒の分割された比較的小さい回転角の往復操作で直進筒の全繰り出しの一操作が得られるようにした。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照して本発明の最も良好な実施形態を説明する。
図１は鏡筒に本発明を適応したカム機構の一実施例を斜視図で示したものであり、図２は各カム溝の接合点におけるガイドピンの動作を説明した図で、図３は回転筒の回転と直進筒の繰り出し特性を線図で表した図である。図において同じ部材は同じ符号で示す。
【０００８】
通常、レンズの焦点調整や焦点距離の変倍調整では光軸を中心に配列された複数のレンズ群の相対位置及び相対間隔を複雑に調整して行われるが、それらの調整は光軸を中心に鏡筒を回転する回転動作に対してレンズ群を光軸に平行移動する直進動作に変換して得られるようにすることが一般である。回転筒の回転に対する直進筒の直進変換は回転筒に穿削設置するカム溝に直進筒に植設するガイドピンを嵌入せしめる構成にし、直進筒が固定側に対して直進移動のみ可能な構成にすれば回転筒の回転動作で直進筒の直進動作が得られることや、回転筒の回転に対する直進筒の直進移動比は回転筒に穿削設置するカム溝の形状によって得られることも周知である。
【０００９】
本発明では図１に示すように光軸１を中心にして、直進筒２対して回転可能な回転筒３を重ねて嵌合する構成は一般のレンズ鏡筒と同じで、回転筒３は他の駆動機構から回転動力が受けられるように回転筒縁３ａには連結溝３ｂが設置されている。この連結溝３ｂに連結する駆動機構から回転動力が得られると直進筒２の外周面を回動でき、内側の直進筒は回転を防止しすると同時に光軸１方向に直進可能なように内側に直進キー溝２ａが設けられ不図示のキーが嵌入されている。
【００１０】
従来の方式では回転筒３の回転に対する直進筒２への直進変換はカム機構で行われ、一本のカム形状にならう複数条のカムで構成しているが、本案では図に示すように回転筒表面に一個以上の循環形のエンドレス溝を穿削している。
【００１１】
該エンドレス溝はカム溝Ａ４、カム溝Ｂ５、カム溝Ｃ６、カム溝Ｄ７の４溝で構成されていて、カム溝Ａ４の端部を起点８にしてカム溝Ａ４とカム溝Ｂ５の連結部を切換点９とし、該カム溝Ｂ５の端部が終点１０となるが次のカム溝Ｃ６の端部と連結している。該カム溝Ｃ６の端部は次のカム溝Ｄ７の端部と連結し、切換点１１となり、他の端部はカム溝Ａ４と連結して前記の起点８になり、一巡することになる。
【００１２】
各カム溝の端部の溝は表面が繋がり、内側が溝となっているトンネルを形成していて、カム溝Ａ４はトンネル４ａ、カム溝Ｂ５はトンネル５ａ、カム溝Ｃ６はトンネル６ａ、カム溝Ｄ７はトンネル７ａとなっていて、その形状は図２の（Ｉ）に示すトンネル７ａと（ＩＩ）に示すトンネル４ａに示すように内側の溝の深さを約半分に浅くし、内側から表面に対して先端がテーパーにした形状の覆い４個によって循環カム溝で囲まれる中心部を支える形となっている。
【００１３】
カム溝に嵌挿せしめるガイドピン１３は伸縮自在で図２に示す構造になっている。ガイドピン１３は内部が空間で、中心部１３ａが肉厚で雌ねじになっている筒状のものであって、これを取り付ける直進筒２は内側から座繰られた穴２ｃと中心穴２ｄがあり、ガイドピン１３の軸となる段ビス１５をこの中心穴２ｄを通し、コイルスプリング１４を入れてガイドピン１３の中心部１３ａに螺着することにより、直進筒２に植設する形を採っている。ガイドピン１３を植設する直進筒２の中心穴２ｄを中心に表面から環状の座繰り２ｂが形成されてガイドピン１３を押すとコイルスプリング１４に逆らって沈み込むことが可能で、押圧を除けば元の高さに復元できる構造になっている。
【００１４】
次に順序に従って、動作を説明すると、図１におけるガイドピン１３はカム溝Ｄ７の終端部でありまた、カム溝Ａ４の始端部である起点８にある。図２の（Ｉ）はガイドピン１３が起点８にある状態を示したもので、ガイドピン１３は回転筒３のカム溝Ａ４に嵌り、高さは回転筒３の表面まで延びている。今回転筒３を右方向に回転させるとカム溝Ａ４の形状に従って、直進筒２が左方向に繰り出されてきて、カム溝Ａ４の端部に近づくとトンネル４ａの端に当たり、さらに回転を続けるとトンネル４ａのテーパー部によって、ガイドピン１３を押さえつけることとなるため、ガイドピン１３はコイルバネ１４に逆らって潜り込み、図２の（ＩＩ）に示す状態で、カムのガイドを厚みの半分で受けながら進行していく。
【００１５】
続けて更に回転筒３を回すとカム溝Ａ４の終端、すなわちカム溝Ｂ５の始端である切換点９に至ると、トンネル４ａの覆いが取れるので、ガイドピン１３はコイルバネ１４の復元力に従って伸長し、切換点９の溝に出現する。この切換点９は直進筒２の繰り出し量の中間点に当たり、この位置から終点に至る行程はカム溝Ｂ５に委ねられる。カム溝Ｂ５はカム溝Ａ４の傾きが反対方向にあるため、ガイドピン１３を進行させるためには、回転筒３を逆方向（左方向）に回転させる必要がある。切換点９の位置では回転筒３の左方向回転でカム溝Ａ４に戻る動きとカム溝Ｂ５に進行する動きの２通りがあるが、ガイドピン１３はカム溝Ａ４のトンネル４ａから脱出した位置にあり、頭がトンネルの覆いに阻止されてカム溝Ａ４には戻れないため、カム溝Ｂ５に進行するのみとなる。
【００１６】
更に回転筒３の左回転を継続すると、更に直進筒２が繰り出され、ガイドピン１３はカム溝Ｂ５の端部に在るトンネル５ａに達することになるが、トンネル４ａの場合と同じように、頭を下げて潜って行くことになり、最終的にはカム溝Ｂ５の終端、すなわち最大繰り出しの終点１０に達して終了する。ここでトンネル５ａの覆いの形状を入口と同じく、出口もテーパー状にすれば終点１０の位置から回転筒２を右方向回転でカム溝Ｂ５を戻ること（カム溝Ｂ５の傾斜分だけ直進筒２が後退すること）が出来るので設計上レンズの種類や操作性を勘案して決めればよい。
【００１７】
トンネル５ａの形状をトンネル４ａと同じにした場合、終点１０位置から戻し、直進筒２を後退させるには回転筒３を更に左回転すれば良く、左回転によってガイドピン１３はカム溝Ｃ６の溝の傾斜特性に従って移動するため、直進筒２は後退していく。カム溝Ｃ６の端部に達すると同様なトンネル６ａがあり、ガイドピン１３がここを潜るとカム溝Ｃ６の終端である切換点１１に達する。
【００１８】
次にこの切換点１１の位置では左回転から右回転に切り替えるとガイドピン１３はカム溝Ｄ７に進行させ、直進筒２を更に後退させることが可能となる。カム溝Ｄ７の端部には他と同様なトンネル７ａがあり、これを潜ることによってカム溝Ｄ７の終端、すなわち直進筒２の繰り出しの出発点である起点８に戻り着く。設計上トンネル５ａの場合と同じくトンネル７ａの覆いの出口形状を入口と同じテーパーにすればガイドピン１３が起点８において、回転筒３の右方向回転でカム溝Ａ４に前進し、左方向回転でカム溝Ｄ７を戻ることが可能でレンズの種類や操作性を配慮して決めればよい。
【００１９】
トンネルの覆いの形状を全て入口のみテーパー状にしたもので構成した場合の動作特性を図３で示してある。Ｘ方向に操作方向と量を示し、それに対するＹ方向の量が繰り出し量を示している。図３の特性線図における▲１▼は図１における起点８、▲２▼は切換点９、▲３▼は終点１０、▲４▼は切換点１１を表している。今、ガイドピン１３が起点８にあって、回転筒３を右方向に回転させた時、▲１▼から線図特性に従って、実線矢印Ａのように繰り出されるが、切換点▲２▼に達するまでに、左回転すれば直進筒２は破線矢印ｅのように後退する。切換点▲２▼に達してしまえば右回転は不可能で、左回転のみが有効になるため左回転によって実線矢印Ｂに従って直進筒２は更に繰り出される。ガイドピン１３がカム溝Ｂ５に在るときは終点１０の▲３▼に到達する前に右回転させれば破線矢印ｆのように直進筒２は後退させることができる。▲３▼の位置で最大繰り出しが達成できるが、起点８の▲１▼から終点１０の▲３▼まで操作し、直進筒２を最大繰り出すには切換点９の▲２▼で回転筒３の操作回転方向を右から左に転換して行うことが特徴となる。
【００２０】
次に直進筒２を後退させる戻り操作では▲３▼の位置にあって、左回転を与えると実線矢印Ｃのように後退動作となる。繰り出しの場合と同じく切換点１１に達するまでに右回転に切り替えれば破線矢印ｇのように後退から繰り出しに切り替わるが切換点１１の▲４▼に到達してしまえば右回転のみが有効となり、右回転によって実線矢印Ｄに従って直進筒２が後退するが▲１▼の起点８に達する前に回転筒の操作を左回転に転じれば破線矢印ｈに示すように▲４▼まで戻ることも可能な領域であることは前述と同じである。以上のように最大繰り出し点▲３▼から出発点▲１▼に戻すには往きの場合と同じく切換点▲４▼で回転筒３の回転操作方向を左から右に転換して行うことになる。
【００２１】
図３において全体的な動作を見た場合▲１▼−▲２▼間で右回転操作、▲２▼−▲３▼間で左回転操作、▲３▼−▲４▼間で左回転操作、▲４▼−▲１▼間で右回転操作で起点▲１▼から起点▲１▼へ戻る一巡動作が完了し、これを繰り返すことにより実線矢印Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに従って巡回することになり、直進筒２の最大振幅の進退動作を繰り返すことになる。
【００２２】
図３の特性線図において、起点▲１▼と終点▲３▼とを結ぶＹ軸を対称軸として右特性線図を左に反転させたような図となっていて、図１において起点８と終点１０を結ぶ直線を軸として左のカム溝Ａ４とカム溝Ｂ５の形状を右側に反転させたカム溝Ｂ５に対するカム溝Ｃ６、カム溝Ａ４に対するカム溝Ｄ７である場合の特性線図で、往きの回転筒３の回転角と繰り出し量の比率と帰りの比率が同一で、切換点９と切換点１１が同一繰り出し量となっている例を示しているが右のカム溝の形状と左のカム溝形状が必ずしも対称形でなくても良く、操作性や表示の関係を考慮して任意に設定すれば良いが、起点８から出発して終点１０を経過し起点８に戻る循環形の条件を満たしていればよい。以上のように繰り出し量が大きいレンズの鏡筒において、操作角度を少なくしても軽量なトルク操作で目的が達成出来るため商品性が高められる。
【００２３】
【発明の効果】
従来の回転筒に穿削する一本のカム溝の関数で得られる直進筒の直進移動特性は直進筒の最小から最大に至る繰り出し動作に対して、前記回転筒を一方向回転角操作で得る方式であったが本発明では一繰り出し動作に対して一往復回転操作で得られる方式のため、操作回転角度を左右に分割でき、軽快で且つ、小さい回転角で得られる効果があり、操作性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】鏡筒に本発明を適応したカム機構の一実施例を示す斜視図である。
【図２】各カム溝の接合点におけるガイドピンの動作を説明した動作説明図である。
【図３】回転筒の回転と直進筒の繰り出し特性を線図で表した説明図である。
【符号の説明】
１  光軸
２  直進筒
２ａ直進キー溝
３  回転筒
３ａ回転筒縁
３ｂ連結溝
４  カム溝Ａ
４ａトンネル
５  カム溝Ｂ
５ａトンネル
６  カム溝Ｃ
６ａトンネル
７  カム溝Ｄ
７ａトンネル
８  起点
９  切換点
１０  終点
１１  切換点
１３  ガイドピン
【図１】
2004326003.tif 000003
【図２】
2004326003.tif 000004
【図３】
2004326003.tif 000005