(57)【要約】【課題】  ズームレンズ鏡筒の部品点数を増やすことなく小型化を図るようにする。【解決手段】  ズームレンズ鏡筒のカム環に、鏡筒移動用のカム部と絞り部材用カム部とを連続して形成する。【選択図】  図１
2005084406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズ群と、
絞り部材と、
前記各レンズ群に設けられた各係合部を係合し前記各レンズ群を光軸方向へガイドする第１の直線ガイド部と、前記絞り部材に設けられた係合部を係合し前記絞り部材を光軸方向へガイドする第２の直線ガイド部とを備えた固定枠と、
前記各レンズ群の各係合部に係合し該レンズ群を光軸方向へ移動させる為の複数のカム部と、前記絞り部材の係合部を係合し該絞り部材を光軸方向へ移動させる為の絞り部材用カム部とを有するカム部材とを備え、
前記第１の直線ガイド部と第２の直線ガイド部とは異なる位相に設けられ、前記複数のカム部のうちの１つのカム部と前記絞り部材用カム部とは連続して設けられていることを特徴とするズームレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記絞り部材用カム部と連続している前記カム部の一部の領域は前記絞り部材を移動させる為のカムリフトを兼ねることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ鏡筒。
【請求項３】
請求項１または２に記載のズームレンズ鏡筒を有することを特徴とする光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラやプロジェクタなどの光学機器のズームレンズ鏡筒、特には移動絞り機構を有するズームレンズ鏡筒およびこれを用いた光学機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ズームレンズ鏡筒のズーミングに連動して光軸方向へ移動する移動絞り機構は、特許文献１に開示のレンズ鏡筒の様に、カム環の周上にフレア絞り用カム溝が設けられており、該カム溝にフレア絞り部材のカムフォロワである従動ピンが嵌合し、カム環が光軸中心に回転することでカムの作用によりフレア絞りは光軸方向へ移動する構成のものが知られている。
【特許文献１】特開２０００−３２１４７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記の特許文献１のレンズ鏡筒では、カム環に絞り部材を移動させる為のカム溝を設けており、該カム溝はズーム系レンズ群を移動させる為のカム溝と同じ位相に設けられている。そのため、カム環上のスラスト方向に複数のカム溝を配置する必要が有り、カム環のスラスト長を増大する可能性がある。その為、レンズ鏡筒のサイズが増大される可能性が有る。
【０００４】
また、カム溝を切削により加工する場合にはズーム系レンズ群用のカム溝に加え絞り部材専用のカム溝必要となるので加工コストの増大となると言った問題が生じる。
【０００５】
本発明は部品点数を増やすことなく小型化を有効に図ることができ、また耐衝撃性に優れ、移動絞りの移動を安定して行うことのできるズームレンズ鏡筒を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明は、複数のレンズ群と、絞り部材と、前記各レンズ群に設けられた各係合部を係合し前記各レンズ群を光軸方向へガイドする第１の直線ガイド部と、前記絞り部材に設けられた係合部を係合し前記絞り部材を光軸方向へガイドする第２の直線ガイド部とを備えた固定枠と、前記多群のレンズ群の各係合部に係合し該レンズ群を光軸方向へ移動させる為の複数のカム部と、前記絞り部材の係合部を係合し該絞り部材を光軸方向へ移動させる為の絞り部材用カム部とを有するカム部材とを備え、前記第１の直線ガイド部と第２の直線ガイド部とは異なる位相に設けられ、前記複数のカム部のうちの１つのカム部と前記絞り部材用カム部とは連続して設けられていることを特徴としている。
【０００７】
また本発明は、前記絞り部材用カム部と連続している前記カム部の一部の領域は前記絞り部材を移動させる為のカム部を兼ねることを特徴としている。
【０００８】
また本発明は、前記絞り部材の係合部が設けられた腕部である座の内径側に前記レンズ群のうち１つまたは複数のレンズ群が入り込む構成であり、該レンズ群には前記座の内径方向への移動を規制する規制部が設けられており、該移動の規制量は、前記絞り部材用係合部と絞り用カム部、またはレンズ群用カム部との径方向の掛かり量以下であることを特徴としている。
【０００９】
さらに本発明は、前記固定枠は金型成型により作製され、前記第１のガイド部としてのキー溝及び第２のガイド部としてのキー溝は同方向の金型スライドにより作製されていることを特徴としている。
【００１０】
また本発明の光学機器は、上記の特徴を有するズームレンズ鏡筒を有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、部品点数を増やすことなく小型化を有効に図ることができ、また耐衝撃性に優れ、移動絞りの移動を安定して行うことができるズームレンズ鏡筒を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下を本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は本発明の実施例１を示すズームレンズ鏡筒の分解斜視図である。なお、このズームレンズ鏡筒は光学機器としてのカメラなどの撮像装置（図示省略）や画像を投影するプロジェクタ装置（図示省略）に用いられる。
【００１４】
図１において、１は第１レンズ群を保持した１群鏡筒、２は第２レンズ群を保持した２群鏡筒、３は第３レンズ群を保持した３群鏡筒、４は第４レンズ群を保持した４群鏡筒、５は第５レンズ群を保持した５群鏡筒、６は第６レンズ群を保持した６群鏡筒、７は固定筒、８は移動絞り、９はカム部材であるカム環、１０はヘリコイド筒、１２は係合部であるコロを示している。
【００１５】
第１レンズ群はフォーカス系レンズ群であり、１群鏡筒１の外周にヘリコイドネジが設けてあり、ヘリコイド筒１０の内径に設けたヘリコイドネジと螺合されており、手動または電動により１群鏡筒１が光軸周りに回動されると光軸方向へ移動しフォーカシングを行う。尚、ヘリコイド筒１０は固定筒７に位置決めされた状態でビス等（図示せず）により固定される。
【００１６】
６群鏡筒６はリレー系レンズ群を保持しており、固定筒７にスラスト方向からビス（図示せず）により固定されている。
【００１７】
２群鏡筒２、３群鏡筒３、４群鏡筒４、５群鏡筒５はそれぞれズーム系のレンズ群を保持する鏡筒であり、それらは光軸方向へそれぞれ所定の量だけ移動されズーミングを行う。
【００１８】
その移動機構について説明する。２群鏡筒２、３群鏡筒３、４群鏡筒４、５群鏡筒５それぞれには、ラジアル方向の１２０°毎の３方向からコロ１２が取り付けられている。各鏡筒に取り付けられたコロ１２は、固定筒７に設けた直線ガイド部であるレンズ鏡筒用キー溝７Ａにガイドされ、さらにカム環９の外周に設けられた各鏡筒移動用のカム部である２群鏡筒用カムリフト９Ａ、３群鏡筒用カムリフト９Ｂ、４群鏡筒用カムリフト９Ｃ、５群鏡筒用カムリフト９Ｄによりそれぞれガイドされている。ここでカム部である各カムリフトは、溝形状のカム（カム溝、凹カム）、あるいは凸状のカム（凸カム）を用いることができ、また上記のコロ１２は、カムの形状に対応させて、カム溝、凹カムの場合は上記のコロ１２を溝、凹部分に係合させる構成とし、凸カムの場合は、上記のコロ１２をカムの凸状部分の側面に係合させる構成や対向する２つのコロで凸状部分は挟む構成、さらには係合部を凹形状としてこの凹部分をカムの凸状部分を挟む構成としてもよい。また、直線ガイド部である各キー溝も、上記のカムと同様に凹形状、凸形状の構成としてもよい。
【００１９】
各レンズ群鏡筒２、３、４、５は、固定筒７に対してバヨネット構造等により光軸方向への移動を規制されているカム環９が光軸周りに手動または電動により定位置回転することによって、各々のカムリフト９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄのカム軌跡にガイドされ光軸に所定の距離を移動する。
【００２０】
移動絞り８はフレア及びゴーストの原因となる光線を除去する。この移動絞り８を有するズームレンズ鏡筒を、光学機器であるプロジェクタ装置の投射レンズとして用いた場合、投影画像の画質向上の働きを有し、その効果を好適とする為にズーミングに応じて光軸方向の所定位置に移動する。
【００２１】
本実施例では光学的条件により、移動絞り８を３群鏡筒３と４群鏡筒４の間に配置し、ズーム位置に応じて移動絞り８は３群鏡筒３との相対位置を変化させながら移動する構成となっている。
【００２２】
図２は、図１に示したカム環９の展開図であり、３群鏡筒用カムリフト９Ｂと４群鏡筒用カムリフト９Ｃ部近傍を展開したものを外側から見た図であり、図１及び図２を用いて移動絞り８の作動の機構を説明する。移動絞り８の外周には１２０°毎３箇所に、係合部であるカムフォロワ８Ａが設けられており、該カムフォロワ８Ａは、固定筒７の側面部に前述のレンズ鏡筒用キー溝７Ａとは位相を異とした位置に光軸と平行に設けた直線ガイド部である移動絞り用キー溝７Ｂに係入されており、光軸方向にガイドされている。
【００２３】
図２に示す通り、カム環９に設けた４群鏡筒用カムリフト９Ｃはテレ端の外側に設けたカム部である移動絞り用カムリフト９Ｅとつながっており、移動絞り８のカムフォロワ８Ａが係入されている。従って、移動絞り８は２群鏡筒２、３群鏡筒３、４群鏡筒４及び５群鏡筒５と同様に、カム環９が固定筒７周りに定位置回転することで光軸方向に移動する。
【００２４】
本実施例においては、ズーム回転角度を７５°、レンズ鏡筒用キー溝７Ａと移動絞り用キー溝７Ｂの位相を２５°、移動絞り用カムリフト９Ｅの角度を２５°としている。これにより、移動絞り８のカムフォロワ８Ａは、ワイド端から回転角度５０°までの領域では、４群鏡筒用カムリフト９Ｃにガイドされており、回転角度５０°から７５°の領域では移動絞り用カムリフト９Ｅにガイドされることになる。従って、４群鏡筒用カムリフト９Ｃの一部は４群鏡筒４をガイドするのみだけでなく移動絞り８もガイドしている。
【００２５】
図３は、３群鏡筒３と移動絞り８のカム環の回転角度と移動量の関係を示した説明図であり、図２及び図３を用いて、ズーミングによる移動絞り８と３群鏡筒３との相対位置の変化について説明する。
【００２６】
３群鏡筒用カムリフト９Ｂ、４群鏡筒用カムリフト９Ｃ及び移動絞り用カムリフト９Ｅの形状を参照すると、カム環９の回転角度がワイド端より５０°までは回転するに従い相対距離は大きくなり、回転角度５０°を越えたズーミング領域では相対距離が小さくなる。
【００２７】
本実施例のズームレンズ鏡筒（プロジェクタ装置の投射レンズとして用いた場合）は、光学性能的にテレ近傍で好適な投影画像を得るために、テレ近傍で３群鏡筒３と移動絞り８の距離を小さくして周辺光束をカットしている。また、テレ近傍以外の箇所では、移動絞り８によって光束をカットする必要が無いため、移動絞り８は光束をカットしない方向へ逃げた位置に移動している。
【００２８】
このように、本実施例では、光学性能的にテレ近傍のみにおいて、周辺光束をカットし、それ以外の個所では周辺光束をカットする必要が無いので、４群鏡筒用カムリフト９Ｃの一部を移動絞り８の移動用と４群鏡筒４の移動用の兼用が可能となっている。
【００２９】
また、本実施例において各鏡筒に取り付けられるコロ１２の中心軸は光軸と略交差しており、各コロ１２をガイドするレンズ鏡筒用キー溝７Ａは光軸かつコロ１２の中心軸と略平行に設けられている。
【００３０】
また、本実施例の固定筒７は金型成型により作製されたモールド成型部材であり、レンズ鏡筒用キー溝７Ａはコロ１２の中心軸と平行（光軸の直交方向）に作動する外形スライドにより作成されている。一方、移動絞り８のカムフォロワ８Ａの中心軸も光軸と略交差しているが、レンズ鏡筒用キー溝７Ａと同様に光軸かつカムフォロワ８Ａの中心軸と平行な移動絞り用キー溝７Ｂの形状を作製しようとすると前記の外形スライドとは別方向の外形スライドが追加になり、金型コストの増大となるので、本実施例の移動絞り用キー溝７Ｂのガイド面の一方をカムフォロワ８Ａの中心軸と平行形状とし、他方の面はレンズ鏡筒用キー溝７Ａのガイド面と略平行として金型の外形スライド方向の増加を抑制している（１つの外形スライドで、レンズ鏡筒用キー溝７Ａと上記のガイド面とした移動絞り用キー溝７Ｂとを作成している）。
【００３１】
上述の通り、固定筒７に移動絞り用キー溝７Ｂをレンズ鏡筒用キー溝７Ａとは位相を異にして設けて移動絞り用カムリフト９Ｅをレンズ鏡筒用カムリフトとは別の位相に設けている。これにより、４種類のレンズ鏡筒用カムリフトの間に絞り移動専用の移動絞り用のカムリフトを設ける必要が無いので、カム環９のスラスト長さ（光軸方向の長さ）の短縮が可能で、レンズ全長も有効に短縮することが可能である。
【００３２】
また、移動絞り用カムリフト９Ｅと４群鏡筒用カムリフト９Ｃをつなげて１本のカムリフトとしたので、カムリフトを切削加工により作製する場合に、１工程で加工可能であるので２種類のカムリフトを別個に切削する場合と比較して加工時間の短縮となり低コスト化が図れるメリットがある。
【００３３】
次に本実施例のズームレンズ鏡筒（投射レンズ）のズーム系レンズ鏡筒と移動絞り８の組立て手順について説明する。
【００３４】
固定筒７にカム環９を差込み取り付ける。この時固定筒７とカム環９はバヨネット係合によって光軸周りに回転可能でスラスト方向（光軸方向）は規制されている状態である。更にカム環９にラジアル方向（光軸直交方向）からビス（図示せず）を取り付けることでカム環９がズーム領域以上に回転しないように回転規制される。
【００３５】
次に、固定筒７の内側にフランジ側（６群鏡筒６が固定される方向）から２群鏡筒２を差込み、キー溝７Ａと２群鏡筒用カムリフト９Ａの交差する空間にコロ１２が取り付けできるように位置合わせした状態で２群鏡筒２にコロ１２を取り付ける。同様に３群鏡筒３をキー溝７Ａと３群鏡筒用カムリフト９Ｂの交差した空間に位置合わせしてコロ１２を取り付ける。
【００３６】
次に移動絞り８を取り付ける。移動絞り８のカムフォロワ部８Ａは、バネ性を持つ腕部８Ｂに取り付けられているので、固定筒７の内径側にフランジ側から、移動絞り８の腕部８Ｂを内径方向に撓ませた状態で、キー溝７Ｂと４群鏡筒用カムリフト９Ｃの交差した空間にカムフォロワ８Ａを係入して取り付ける。ここで、移動絞り８のカムフォロワ８Ａを一体としたので、移動絞り８用にコロが不必要となる以外にもコロ固定用ビス等を取り付ける座が不必要となるのでスペース的にも有利となる。
【００３７】
この後、４群鏡筒４、５群鏡筒５も、２群鏡筒２と同様に、それぞれキー溝７Ａと４群鏡筒用カムリフト９Ｃの交差した空間及びキー溝７Ａと５群鏡筒用カムリフト９Ｄの交差した空間にコロ位置が合うように位置合わせを行い、各々鏡筒にコロ１２を取り付けて完成である。
【００３８】
図４は３群鏡筒３、４群鏡筒４及び移動絞り８のワイドでの位置関係を示す斜視図であり、図５はテレでの位置関係を示す斜視図である。これらの図を用いて移動絞り８の耐衝撃性についての説明する。
【００３９】
図４の通りワイド状態で移動絞り８の腕部８Ｂは、内径側には４群鏡筒４の一部であるバックアップ部（規制部）４Ａが位置しており、腕部８Ｂの内径とバックアップ部４Ａの外径のガタ量（間隔）は、カムロフォワ８Ａと移動絞り用カムリフト９Ｅとのスラスト方向の掛かり量（間隔）以下に設定されている。
【００４０】
また、図５に示すように、テレの状態で移動絞り８の腕部８Ｂは内径側を３群鏡筒３の外周部により規制されており、この時のラジアル方向のガタ量はカムフォロワ８Ａと４群鏡筒用カムリフト９Ｃ及び移動絞り用カムフォロワ９Ｅとの掛かり量以下に設定されている。また、ワイド端とテレ端以外の位置においても、移動絞り８の腕部８Ｂは内径側を３群鏡筒３または４群鏡筒４、もしくは３群鏡筒３と４群鏡筒４の両方により規制され内径側への撓みを規制される構成となっている。
【００４１】
上述の構成により、ズームレンズ鏡筒に衝撃が加わった場合等に、移動絞り８の腕部８Ｂが撓んでカムフォロワ８Ａが４群鏡筒用カムリフト９Ｃもしくは移動絞り用カムリフト９Ｅから外れることを防止している。
【実施例２】
【００４２】
次に本発明の実施例２について図６および図１を用いて説明する。
【００４３】
図６は、実施例２における投射レンズの展開図であり、３群鏡筒用カムリフトと４群鏡筒用カムリフト近傍を展開したものを外側から見た図である。なお、実施例２のズームレンズ鏡筒（投射レンズ）は、実施例１におけるズームレンズ鏡筒（投射レンズ）に対し、固定筒７に設けた移動絞り用キー溝、カム環９に設けた２群鏡筒用カムリフト、３群鏡筒用カムリフト、４群鏡筒用カムリフト、５群鏡筒用カムリフト及び移動絞り用カムリフトが異なるのみで他の構成は共通である。
【００４４】
以下の説明において、移動絞り用キー溝を５７Ｂ（図１の７Ｂに相当）、２群鏡筒用カムリフトを５９Ａ（図１の９Ａに相当）、３群鏡筒用カムリフト５９Ｂ（図６の５９Ｂ）、４群鏡筒用カムリフト５９Ｃ（図６の５９Ｃ）、５群鏡筒用カムリフト５９Ｄ（図１の９Ｄに相当）、移動絞り用カムリフト５９Ｅ（図６の５９Ｅ）とする。ここで、図６では、移動絞り用キー溝を５７Ｂ、２群鏡筒用カムリフトを５９Ａ、５群鏡筒用カムリフト５９Ｄは、図示を省略しているが、図１の対応する部材に対応しており、形状および形成位置がことなっている。
【００４５】
移動絞り用キー溝５７Ｂはレンズ鏡筒用キー溝７Ａとは５０°回転した位相に設けられている。また、２群鏡筒用カムリフト５９Ａ、３群鏡筒用カムリフト５９Ｂ、４群鏡筒用カムリフト５９Ｃ、５群鏡筒用カムリフト５９Ｄは回転角度５０°の領域に設けられており、４群鏡筒用カムリフト５９Ｃのテレ端より５０°の領域につながる形で移動絞り用カムリフト５９Ｅが設けられている。
【００４６】
本実施例において、ズーム回転角度は５０°であり、移動絞り用キー溝５７Ｂとレンズ鏡筒用キー溝７Ａは５０°の位相差があるので、移動絞り８のカムフォロワ８Ａはズーミング時に移動絞り用カムリフト５９Ｅのみにしかガイドされない。従って、４群鏡筒用カムリフト５９Ｃ上には移動絞り８を移動させる部分を持たない点が図１で説明した実施例１と異なる。
【００４７】
以上にように、１本のカムリフトを領域によってレンズ鏡筒用のカムリフト領域と移動絞り用のカムリフト領域が別になっており兼用部が無いので、移動絞りを移動させるためのカムリフト（カム形状）を自由に設定可能となるので、より微妙な移動絞りの作動が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施例１、２のズームレンズ鏡筒を示す斜視図。
【図２】実施例１のズームレンズ鏡筒におけるカム環を示す展開図。
【図３】実施例１の動作を説明するための図。
【図４】実施例１のズームレンズ鏡筒の一部を説明するための斜視図。
【図５】実施例１のズームレンズ鏡筒の一部を説明するための斜視図。
【図６】実施例２のズームレンズ鏡筒におけるカム環を示す展開図。
【符号の説明】
【００４９】
１  １群鏡筒
２  ２群鏡筒
３  ３群鏡筒
４  ４群鏡筒
５  ５群鏡筒
６  ６群鏡筒
７  固定筒
７Ａ  キー溝
７Ｂ  キー溝
８  移動絞り
８Ａ  カムロフォワ
８Ｂ  腕
９  カム環
９Ａ  ２群鏡筒用カムリフト
９Ｂ  ３群鏡筒用カムリフト
９Ｃ  ４群鏡筒用カムリフト
９Ｄ  ５群鏡筒用カムリフト
９Ｅ  移動絞り用カムリフト
１０  ヘリコイド筒
１２  コロ
【図１】
2005084406.tif 000003
【図２】
2005084406.tif 000004
【図３】
2005084406.tif 000005
【図４】
2005084406.tif 000006
【図５】
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【図６】
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