(57)【要約】【目的】鏡筒の回転に対するレンズの直進移動関数において極端な屈折移動を可能にした所謂不連続関数の移動形態を実現し、レンズ設計上の自由度を高めた鏡筒を提供する。【構成】複数のカム溝Ａ，Ｂと該カム溝にそれぞれ嵌入するガイドピンＡ，Ｂを直進筒２に複数設け、回転筒３の回転によって得られる直進筒２の直進作動においてカム溝４，５とこれにならうガイドピン６，７の有効動作域を切り替える。カム溝４，５は正の直進移動を担当するカム溝４ａ，５ｂと負の直進移動を担当するカム溝４ｂ，５ａに分けた屈曲形状で、カム溝のそれぞれの屈曲位置に切換レバー８，９を設け、鏡筒の回転動作によってカム溝４，５に嵌合するガイドピン６，７が正の直進移動の有効カム溝４ａ，５ｂと負の直進移動の有効カム溝４ｂ，５ａにならうべく切換レバー８，９により切り替える。【選択図】        図１
2004272046.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に該回転筒に設置するカム機構において、複数のカム溝と該カム溝にそれぞれ嵌入するガイドピンを直進筒に複数設け、前記回転筒の回転によって得られる直進筒の直進作動において前記複数個のカム溝とこれにならうガイドピンの有効動作域を切り替えることによって一作動を可能にしたことを特徴とする鏡筒のカム機構。
【請求項２】
前記複数個のカム溝は正の直進移動を担当するカム溝と負の直進移動を担当するカム溝に分けた屈折形状で、前記カム溝のそれぞれの屈折位置に切換レバーを設け、前記鏡筒の回転動作によって該カム溝に嵌合するガイドピンが正の直進移動の有効カム溝と負の直進移動の有効カム溝にならうべく前記切換レバーにより、切り替えることによって、鏡筒の回転動作対直進移動の不連続動作を保証した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同一形状のカム溝に嵌合し、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、正移動と負移動（反対方向の移動）が必要とする場合、カム溝の形状は屈曲形状となる。このようにカム溝の屈曲位置ではガイドピンを円滑に誘導するために屈曲率を下げ屈折形状を避けた連続関数を採ることが一般であることから、レンズ設計上に制約条件が課せられていた。（例えば、特許文献１参照）
【０００４】
【特許文献１】
特開平１−３０６８０８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記問題に鑑み、鏡筒の回転に対するレンズの直進移動関数において極端な屈折移動を可能にした所謂不連続関数の移動形態を実現し、レンズ設計上の自由度を高めた鏡筒を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
従来の機構においては回転筒に穿削するカム溝の形状は回転に対する直進移動量の関数に従って決められ、回転筒の一本のカム溝に対して直進筒に植設する一個のガイドピンを嵌入せしめ、回転鏡筒の回転に合わせてガイドピンがカム溝にならうことにより一本のカム溝の形状に従った直進の移動形態が得られるのが一般であるが、上記課題を解決するため複雑な移動形態に対しては一つの移動パターンを複数に分割し、分割数だけ別々のカム溝を設け、直進鏡筒に設置するガイドピンを分割数に応じてそれぞれに嵌入せしめ、回転鏡筒の回転に応じてそれぞれのガイドピンがカム溝にならうことにより直進変換するようにしたが、前記カム溝に対してはそれぞれ有効域を設けてあり、回転鏡筒の回転一作動に対しガイドピンがカム溝の有効域のみをならうべく切換手段を設けることによって可能にした。
【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はカム機構の動作を説明するために鏡筒を展開した図で示してある。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に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２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】
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るが図１は１往動作で正負の直進移動を得るための不連続カム機構の例を表していて、回転筒３には回転筒凹部３ｃが在り、カム溝Ａ４とカム溝Ｂ５を一対とする二種類の分離したカム溝を有している。
【００１１】
カム溝Ａ４とカム溝Ｂ５にはそれぞれ有効溝Ａ４ａと無効溝Ａ４ｂ及び有効溝Ｂ５ａと無効溝Ｂ５ｂが在り、正直進（往き）と負直進（戻り）を得るためそれぞれの接合位置で屈折している。これら二つの屈折位置付近にカム溝Ａ４にはバネＡ１２で付勢された切換レバーＡ８、カム溝Ｂ５にはバネＢ１３で付勢された切換レバーＢ９が設置されていて、切換レバーＡ８は長穴８ａに回転筒３に植設されたレバー軸Ａ１０が嵌入されていて、長穴８ａに沿った回転や移動が可能で、切換レバーＢ９には長穴９ａに回転筒３に植設されたレバー軸Ｂ１１が嵌入されていて、長穴９ａに沿った回転や移動が可能となっている。
【００１２】
このように分離されたカム溝Ａ４とカム溝Ｂ５には直進筒２に植設されたガイドピンＡ６とガイドピンＢ７がそれぞれにスタートを同じくした位置に嵌入されていて、回転筒３に光軸１を中心とした回転を与えると、ガイドピンＡ６及びガイドピンＢ７はカム溝Ａ４とカム溝Ｂ５の傾斜に沿って移動し、直進筒３を光軸１と平行に直進移動できることになる。
【００１３】
しかし、ガイドピンＡ６がカム溝Ａ４の有効溝Ａ４ａの区間にいるときは溝幅がガイドピンＡ６の外径寸法に適合した値になっているので、ガイドピンＡ６の移動は有効溝Ａ４ａの形状に従うことになり、同時にカム溝Ｂ５に嵌入しているガイドピンＢ７は溝幅がガイドピンＢ７の外径より大きい無効溝Ｂ５ｂの区間に存在するようになっているし、ガイドピンＡ６がガイドピンＡ６の外径寸法より大きい溝幅を有するカム溝Ａ４の無効溝Ａ５ｂの区間にいるときはガイドピンＢ７の方は溝幅がガイドピンＢ７の外径寸法に適合する値となっているカム溝Ｂ５の有効溝Ｂ５ａ区間に存在するようになっている。そのためカム溝Ａ４とカム溝Ｂ５はそれぞれ有効溝Ａ４ａと無効溝Ａ５ｂそして無効溝Ｂ５ｂと有効溝Ｂ５ａの合流点はそれぞれの屈折位置にあり、それぞれの溝が図のように反対称となっている。
【００１４】
図１は回転筒３が右回転のスタート位置にあり、直進筒２が最初の左移動する起点にある状態を示していて、カム溝Ａ４の屈折位置にある切換レバーＡ８は無効溝Ａ４ｂを塞いだ状態にあり、切換レバーＢ９は水平指９ｂをカム溝Ｂ５の縁に沿って倒れ、開放した状態にある。これら二つの切換レバーの状態は動作説明で後述するがガイドピンＡ６及びガイドピンＢ７が起点に戻る時の前動作で得られたものである。
【００１５】
図２は直進筒２及び回転筒３を平面的に展開した図を示したもので、これに従って動作説明をすると、図においてＩは図１の展開図でスタート位置にある状態を示している。回転筒３を右方向（矢印方向）に回転させると最初のうちはガイドピンＡ６をカム溝Ａ４の有効溝４ａの作用によって溝の傾斜に沿って押し上げて行き、カム溝Ｂ５のガイドピンＢ７はガイドピンＡ６と一定間隔を保ちながら同歩調で図面の上方向に移動するがカム溝Ｂ５の影響は受けない。この両ガイドピン６及び７の移動により、直進筒２は上方向（矢印方向）に直進移動して行く。
【００１６】
回転筒３が右方向に更に回転すると、ガイドピンＡ６及びガイドピンＢ７が更に上方へ移動するが、ガイドピンＡ６がカム溝Ａ４の屈折位置付近まで来ると切換レバーＡ８の水平指８ｂに従うことになり、バネＡ１２に逆らって垂直指８ｃを押しながら左上方にスライドしていき、カム溝Ａ４の有効溝Ａ４ａの終点、すなわち無効溝Ａ４ｂの始発点に到達する。他方のガイドピンＢ７は途中で切換レバーＢ９の垂直指９ｃに当たり、切換レバーＢ９と共に左上方へ押し上げていくことになるが、切換レバーＢ９はバネＢ１３の付勢を受けながらレバー軸Ｂ１１を芯に長穴９ａに沿って回転を伴った移動を行い、カム溝Ｂ５の無効溝Ｂ５ｂの終点、すなわち有効溝Ｂ５ａの始発点に至る。この状態と移動過程における切換レバーＢ９の運動軌跡も一緒に描いたのが図２のＩＩに示したものである。
【００１７】
今までは回転筒３の右方向（矢印方向）回転によって、カム溝Ａ４の有効溝Ａ４ａに従ってガイドピンＡ６を有効溝Ａ４ａの傾斜関数に従った移動比によって直進筒２を正方向（上方向）に移動させることができた。
【００１８】
次に図２のＩＩの状態にあるとき、ガイドピンＢ７はカム溝Ｂ５の有効溝Ｂ５ａの始発点にいるため図２のＩＩの状態から回転筒３に更なる右方向の動力が加わった場合、ガイドピンＢ７は有効溝Ａ４ａの拘束を受け、この溝の傾斜関数に従って直進筒２は直進移動することになるが本鏡筒の例ではカム溝Ｂ５の有効溝Ｂ５ａは負の傾斜をもっているため回転筒３の右回転によってガイドピンＢ５は押し下げられ、これに従って直進筒２は下方（矢印方向）に移動する。
【００１９】
図２のＩＩの状態から回転筒３を更に右回転を与えるとガイドピンＢ７はカム溝Ｂ５の有効溝Ｂ５ａの傾斜に従って下方に押し下げて行き、この移動に応じて切換レバーＢ９はバネＢ１３の復元力によって左下にスライドして行くが、カム溝Ｂ５の無効溝Ｂ５ｂを塞ぐような形で、一部水平指９ｂによるガイドも行われた後、有効溝Ｂ５の終点に至って停止する。他方のガイドピンＡ６はカム溝Ａ４の無効溝４ｂを移動することになり、カム溝形状の影響を受けることはないがこの移動過程において、切換レバーＡ８を回転移動させ、ガイドピンＡ６の戻り時のガイド役に備えている。
【００２０】
ガイドピンＡ６が図２のＩＩの位置から左下方へ移動するとき、切換レバーＡ８は水平指８ｂの先端はストッパーＡ４ｃから外れているいるため、ガイドピンＡ６が水平指８ｂを押すと長穴８ａのレバー軸Ａ１０を軸芯にして時計方向に回転し、バネＡ１２の付勢力に従ってガイドピンＡ６の移動に追従する形で図２のＩＩＩの状態を維持することになる。ＩＩＩは回転筒３が右方向の回転の終了位置、すなわち左方向回転の出発位置に当たり、ガイドピンＡ６とガイドピンＢ７がカム溝Ａ４及びカム溝Ｂ５の終端で停止している状況を示している。
【００２１】
以上回転筒３の右方向の継続した１往の回転動作でＩ、ＩＩ、ＩＩＩに従った動作モードが得られ、直進筒２はカム溝Ａ４の有効溝Ａ４ａとカム溝Ｂ５の有効溝Ｂ５ａの傾斜関数に従った正移動と負移動の不連続な直進移動が可能となる。
【００２２】
次に図２のＩＩＩの位置から回転筒３に左方向の回転を与えた場合は図２のＩＩＩ、ＩＩ、Ｉの順序に従い前述の右方向回転とは逆方向の動作によって直進筒２は正移動から負移動の不連続な直進移動を行うことになるが、この復帰動作を簡単に説明すると、回転筒３の左回転によってガイドピンＡ６とガイドピンＢ７はカム溝Ｂ５の有効溝Ｂ５ａの傾斜関数に従って上方向に移動せしめ、直進筒２を上方向（正方向）に直動させる。ガイドピンＡ６の方は上昇に従って切換レバーＡ８の垂直指８ｃを押しながら切換レバーＡ８を反時計方向に回転せしめ、無効溝Ａ４ｂの始発点（有効溝Ａ４ａの終点）に戻ったところで図２のＩＩの状態に復元し、他方のガイドピンＢ７は切換レバーＢ９を押し、カム溝Ｂ５の有効溝Ｂ５ａの始発点まで来た時、図２のＩＩの状態を復元する。
【００２３】
回転筒３を更に左方向に回転すると、ガイドピンＡ６は有効溝Ａ４ａを戻り始めることから有効溝Ａ４ａの傾斜関数に従って押し下げていくことになり、直進筒２を下方（負の方向）に戻していく。これに従い切換レバーＡ８はガイドピンＡ６を追うようにして図２のＩの状態に戻り、他方のガイドピンＢ７はカム溝Ｂ５の無効溝Ｂ５ｂを戻ることになるため、これに従って切換レバーＢ９の水平指９ｂを押し、回転させながら図２のＩの状態に戻したまま、離れていき、ガイドピンＡ６及びガイドピンＢ７がカム溝Ａ４、カム溝Ｂ５のスタート位置に戻り停止する。
【００２４】
以上図２のＩのスタート位置から始まって図２のＩＩＩに至る回転筒３の右方向回転動作と図２のＩＩＩのスタート位置から始まって図２のＩに至る左方向回転動作に対して直進筒２の正直進と負直進の不連続動作が得られることを説明したが、ガイドピンＡ６及びガイドピンＢ７がカム溝Ａ４及びカム溝Ｂ５の終端間の連続往復動作以外に回転筒３の回転途中、すなわちガイドピンＡ６及びガイドピンＢ６がカム溝Ａ４及びカム溝Ｂ５の如何なる位置にあっても回転筒３の左右回転によって直進筒２の忠実な直進動作が保証されることは言うまでもない。このように簡単な構造によって従来不可能とされた不連続関数のカム機構が可能となり、これに伴ってレンズ設計上の制約条件が緩和されれ、付加価値の高いレンズが実現できる。
【００２５】
【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に対し、一作動を複数の関数溝に分け、複数のガイドピンが有効溝を倣うべく切り替え機構によって得られる本発明のカム機構によって、複雑な関数、例え不連続関数と言えども回転筒の回転から直進筒への直進変換が可能となる。
【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】カム機構の動作を説明するために鏡筒を展開した展開図である。
【符号の説明】
１  光軸
２  直進筒
３  回転筒
４  カム溝Ａ
５  カム溝Ｂ
６  ガイドピンＡ
７  ガイドピンＢ
８  切換レバーＡ
９  切換レバーＢ
【図１】
2004272046.tif 000003
【図２】
2004272046.tif 000004