(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学部材と、貫通穴を有する第１の筒部材と、該第１の筒部材との相対回転により、前記光学部材をその光軸方向に移動させる第２の筒部材とを有し、
前記第１の筒部材は、長手方向の前側と後ろ側の外周もしくは内周に突起を具備し、前記第２の筒部材は、その内周もしくは外周の前記突起に対応する位置に該突起がそれぞれ係合する回転ガイド溝を具備することを特徴とする鏡筒装置。
【請求項２】
二つ以上のレンズ群と、貫通穴を有する第１の筒部材と、該第１の筒部材との相対回転により、前記少なくとも一つのレンズ群を光軸方向に移動させることにより変倍を行う第２の筒部材とを有し、
前記第１の筒部材は、長手方向の前側と後ろ側の外周もしくは内周に突起を具備し、前記第２の筒部材は、その内周もしくは外周の前記突起に対応する位置に該突起がそれぞれ係合する回転ガイド溝を具備することを特徴とする鏡筒装置。
【請求項３】
二つ以上のレンズ群と、貫通穴を有する直進ガイド筒と、該直進ガイド筒と相対回転可能で光軸方向には相対移動不能な駆動筒とを有し、前記直進ガイド筒と前記駆動筒の相対回転により、前記少なくとも一つのレンズ群を光軸方向に移動させて変倍を行う鏡筒装置であって、
前記直進ガイド筒は、該直進ガイド筒の前端と後端の外周もしくは内周に突起を具備し、前記駆動筒は、その内周もしくは外周の前記突起に対応する位置に該突起がそれぞれ係合する回転ガイド溝を具備することを特徴とする鏡筒装置。
【請求項４】
前記突起は、前記貫通穴を有する筒部材に対する外力を、前記回転ガイド溝を介して前記貫通穴を有しない筒部材に加わるように作用することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の鏡筒装置。
【請求項５】
前記貫通穴は、前記第１の筒部材と前記第２の筒部材を相対回転させる為の駆動伝達部材を通す穴であることを特徴とする請求項１又は２に記載の鏡筒装置。
【請求項６】
前記貫通穴は、前記直進ガイド筒と前記駆動筒を相対回転させる為の駆動伝達部材を通す穴であることを特徴とする請求項３に記載の鏡筒装置。
【請求項７】
前記貫通穴は、前記第１の筒部材と前記第２の筒部材の相対回転時に、前記光学部材をその光軸方向に移動させる為の案内役をする貫通カム穴であることを特徴とする請求項１又は２に記載の鏡筒装置。
【請求項８】
前記貫通穴は、前記直進ガイド筒と前記駆動筒の相対回転時に、前記光学部材をその光軸方向に移動させる為の案内役をする貫通カム穴であることを特徴とする請求項３に記載の鏡筒装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ等の光学機器に具備される鏡筒装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
少なくとも二群以上のレンズ群を有し、該レンズ群を公知の直進案内機構及び直進規制部材などにより光軸方向に沿って移動させることで撮影倍率を変化させるズームレンズの駆動制御機構が知られている。例えば、本願出願人による特開平１０−２８１３９３号がこれに相当する。
【０００３】
ここで、図４及び図５に示すカメラの鏡筒の分解斜視図と、図６に示す前記鏡筒の断面図を用いて、従来の構成について説明する。
【０００４】
ズームレンズ鏡筒ユニット全体を収納している固定筒１０１の内周には、メスヘリコイド１０１ａと２本の直線溝１０１ｂが形成され、不図示のカメラ本体に取り付けられている。駆動筒１０２は前記固定筒１０１の内側に配置されており、外周の結像面側にはオスヘリコイドと平歯車が一体的に形成された平歯ヘリコイド１０２ａが形成され、前記固定筒１０１のメスヘリコイド１０１ａとヘリコイド結合しており、内周結像面側には周方向に回転ガイド溝１０２ｃ（図６参照）が、光軸方向には駆動溝１０２ｄが、それぞれ形成されている。前記駆動筒１０２の内側には第１直進ガイド筒１０３が配置されており、その内面には２本の直線溝１０３ｄが、外面結像面側には３本の突起１０３ａが、それぞれ植設されると共に２本の貫通カム穴１０３ｃが形成され、前記突起１０３ａが前記回転ガイド溝１０２ｃに挿嵌することで第１直進ガイド筒１０３に対し駆動筒１０２は自由に回転可能で、光軸方向には一体的に動くように保持されることとなる。また、結像面側外周に設けられた凸部１０３ｅが前記固定筒１０１の直線溝１０１ｂと嵌合し、光軸方向には移動自由であるが、回転規制された状態で結合している。
【０００５】
前記第１直進ガイド筒１０３の内側にはカム筒１０４が配置されており、内面には後述の一，二群レンズを駆動するカム溝１０４ｂと１０４ｃがそれぞれ３本形成されると共に、３ケ所に貫通穴１０４ａが設けられている。一群筒１０５は前記カム筒１０４の内側に配置され、内部には一群レンズ１１１（図６参照）を保持すると共に内周部には２本の直線リブ１０５ａが形成され、外周部には３本のカムピン１１０が植設されている。該カムピン１１０は前記カム溝１０４ｂと嵌合して一群レンズをカム軌跡に沿って駆動する。
【０００６】
１０６はナットリングであり、曲げ部１０６ａに設けられた穴部と前記貫通穴１０４ａが一致した状態で駆動ピン１０９が螺合して、前記カム筒１０４とナットリング１０６及び駆動ピン１０９は一体となる。前記駆動ピン１０９は前記貫通カム穴１０３ｃを貫通して駆動溝１０２ｄと嵌合している。前記一群筒１０５の内側には更に第２直進ガイド筒１０７が配置されており、その外周には３本の貫通直線穴１０７ｆと２本の直線溝１０７ｅが形成され、直線溝１０７ｅは前記直線リブ１０５ａと嵌合して一群筒１０５と回転を規制し、光軸方向には一体的に移動できるように結合されている。また、結像面側にはフランジ１０７ｂと３本の突起１０７ａが形成され、前記ナットリング１０６はこの間に回転自由で、光軸方向には規制された状態で結合されている。即ち、前記カム筒１０４と第２直進筒１０７は回転は自由で光軸方向は一体的に動くように結合されている。更にフランジ１０７ｂに形成された凸部１０７ｄが第１直進ガイド筒１０３の直線溝１０３ｄと嵌合し、光軸方向には移動自由であるが、回転規制された状態で結合している。
【０００７】
１０８は二群レンズ１１２を保持する二群保持枠であり、外周には３本の二群ピン１０８ａが植設されており、前記直線溝１０７ｆにより回転規制されつつ前記カム溝１０４ｃと嵌合して二群レンズ１１２をカム軌跡に沿って駆動する。
【０００８】
以上の構成にて、不図示の駆動ギアにより平歯へリコイド１０２ａに回転動力が与えられると、駆動筒１０２は固定筒１０１内部のヘリコイド１０１ａに沿って回転しながら図６中左方向へ移動する。この回転は駆動ピン１０９を介してカム筒１０４へ伝えられ、該カム筒１０４も貫通カム穴１０３ｃのカムに沿って回転しながら図６中左方向へ移動する。前記カム筒１０４が回転を行うと一群レンズ１１１を保持する一群筒１０５及び二群レンズ１１２を保持する二群保持枠１０８はカム溝１０４ｂ及び１０４ｃに沿ってそれぞれ図６中左方向へ直進移動する。
【０００９】
以上の様にして、一，二群レンズ１１１，１１２が光軸方向に移動されることで撮影レンズの変倍動作が行われ、いわゆるズーミング動作が達せられる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明した従来の鏡筒においては、第１直進ガイド筒１０３には回転動力を内部のカム筒１０４に伝達するために貫通カム穴１０３ｃが不可欠である。そのため、第１直進ガイド筒１０３は強度的に弱く、外部からの外力（光軸方向や横方向等からの）が加わると簡単に変形や破壊を生じてしまい、レンズ群の保持精度と信頼性の面で難があった。
【００１１】
また、高倍率ズーム光学系等のようにレンズ移動量が大きい場合には、大きい移動量を必要とするのでその結果、レンズ群を駆動するカムの立ち角度が大きくなって駆動負荷が増大し、駆動速度が遅くなったり、駆動音が大きくなるなどの問題を生じていた。この立ち角度を小さくするには鏡筒の回転角度を大きくすれば良いが、これに伴い貫通カム穴１０３ｃも大きくなり、益々強度劣化を招くという問題を生じてしまう。
【００１２】
（発明の目的）
本発明の目的は、簡単な構造により、貫通穴を有する筒部材の強度劣化を確実に防止し、光学部材やレンズ群の保持精度や信頼性を向上させることのできる鏡筒装置を提供しようとするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、光学部材と、貫通穴を有する第１の筒部材と、該第１の筒部材との相対回転により、前記光学部材をその光軸方向に移動させる第２の筒部材とを有し、前記第１の筒部材が、長手方向の前側と後ろ側の外周もしくは内周に突起を具備し、前記第２の筒部材が、その内周もしくは外周の前記突起に対応する位置に該突起がそれぞれ係合する回転ガイド溝を具備する鏡筒装置とするものである。
【００１４】
同じく上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、二つ以上のレンズ群と、貫通穴を有する第１の筒部材と、該第１の筒部材との相対回転により、前記少なくとも一つのレンズ群を光軸方向に移動させることにより変倍を行う第２の筒部材とを有し、前記第１の筒部材が、長手方向の前側と後ろ側の外周もしくは内周に突起を具備し、前記第２の筒部材が、その内周もしくは外周の前記突起に対応する位置に該突起がそれぞれ係合する回転ガイド溝を具備する鏡筒装置とするものである。
【００１５】
同じく上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、二つ以上のレンズ群と、貫通穴を有する直進ガイド筒と、該直進ガイド筒と相対回転可能で光軸方向には相対移動不能な駆動筒とを有し、前記直進ガイド筒と前記駆動筒の相対回転により、前記少なくとも一つのレンズ群を光軸方向に移動させて変倍を行う鏡筒装置であって、前記直進ガイド筒が、該直進ガイド筒の前端と後端の外周もしくは内周に突起を具備し、前記駆動筒が、その内周もしくは外周の前記突起に対応する位置に該突起がそれぞれ係合する回転ガイド溝を具備する鏡筒装置とするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
図１〜図３は本発明の実施の一形態に係るズーム機能を備えたカメラの鏡筒を示す図であり、詳しくは、図１は鏡筒の一部の構成要素を示す分解斜視図、図２は鏡筒のその他の構成要素を示す分解斜視図、図３は図１及び図２の構成要素が組み立てられて成る鏡筒の断面図であり、これらの図を用いて構成について説明する。
【００１８】
ズームレンズ鏡筒ユニット全体を収納している固定筒１の内周には、メスヘリコイド１ａと２本の直線溝１ｂが形成され、不図示のカメラ本体に取り付けられている。駆動筒２は前記固定筒１の内側に配置されており、外周の結像面側にはオスヘリコイドと平歯車が一体的に形成された平歯ヘリコイド２ａが形成され、前記固定筒のメスヘリコイド１ａとヘリコイド結合しており、内周結像面側及び被写体側（図２中左側）には周方向に回転ガイド溝２ｂと２ｃが、光軸方向には２本の駆動溝２ｄが、それぞれ形成されている。前記駆動筒２の内側には第１直進ガイド筒３が配置されており、その内面には２本の直線溝３ｄが、外面結像面側と被写体側（図２中左側）にはそれぞれ突起３ａ及び３ｂが、それぞれ植設されると共に２本の貫通カム穴３ｃが形成されており、前記複数個の突起３ａ，３ｂが前記回転ガイド溝２ｂ，２ｃ（図３参照）に挿嵌することで、直進ガイド筒３に対し駆動筒２は自由に回転可能で、光軸方向には一体的に動くように保持されることとなる。また、結像面側外周に設けられた凸部３ｅが固定筒１の直線溝１ｂと嵌合し、光軸方向には移動自由であるが回転規制された状態で結合している。
【００１９】
前記第１直進ガイド筒３の内側にはカム筒４が配置されており、内面には後述の一，二群レンズを駆動するカム溝４ｂと４ｃがそれぞれ３本形成されると共に２個の貫通穴４ａが設けられている。一群筒５は前記カム筒４の内側に配置され、内部には一群レンズ１１を保持すると共に内周部には２本の直線リブ５ａが形成され、外周部には３本のカムピン１０が植設されている。該カムピン１０は前記カム溝４ｂと嵌合して一群レンズをカム軌跡に沿って駆動する。
【００２０】
６はナットリングであり、曲げ部６ａに設けられた穴部と前記貫通穴４ａが一致した状態で駆動ピン９が螺合して、前記カム筒４とナットリング６及び駆動ピン９は一体となる。前記駆動ピン９は、前記貫通カム穴３ｃを貫通して駆動溝２ｄと嵌合している。前記一群筒５の内側には更に第２直進ガイド筒７が配置されており、外周には３本の貫通直線穴７ｆと直線溝７ｅが形成され、直線溝７ｅは前記直線リブ５ａと嵌合し一群筒５と回転方向は一体的に光軸方向は自由に移動できるように結合されている。また、結像面側にはフランジ７ｂと複数の突起７ａが形成され、前記ナットリング６はこの間に回転自由で、光軸方向には規制された状態で結合されている、即ち、カム筒４と第２直進筒７は回転は自由で、光軸方向は一体的に動くように結合されている。更にフランジ７ｂに形成された２本の凸部７ｄが第１直進ガイド筒３の直線溝３ｄと嵌合し、光軸方向には移動自由であるが、回転規制された状態で結合している。
【００２１】
８は二群レンズ１２を保持する二群保持枠であり、外周には二群ピン８ａが植設されており、前記直線溝７ｆにより回転規制されつつ前記カム溝４ｃと嵌合して二群レンズ１２をカム軌跡に沿って駆動する。
【００２２】
以上の構成において、不図示の駆動ギアにより平歯へリコイド２ａに回転動力が与えられると、駆動筒１０２は固定筒１内部のヘリコイド１ａに沿って回転しながら図２中左方向へ移動する。この回転は駆動ピン９を介してカム筒４へ伝えられ、該カメラ筒４も貫通カム穴３ｃのカムに沿って回転しながら図２中左方向へ移動する。前記カム筒４が回転を行うと一群レンズ１１を保持する一群筒５及び二群レンズ１２を保持する二群保持枠８はカム溝４ｂ及び４ｃに沿ってそれぞれ図２中左方向へ直進移動する。
【００２３】
以上の様にして、一，二群レンズ１１，１２が光軸方向に移動されることで撮影レンズの変倍動作が行われ、いわゆるズーミング動作が達せられる。
【００２４】
以上のように、回転動力を伝達するための貫通カム穴３ｃを有する第１直進ガイド筒３の外周前方と後方に突起３ａ，３ｂを形成し、駆動筒２の内周の前方と後方に前記突起３ａ，３ｂが挿嵌される回転ガイド溝２ｂ，２ｃを形成したことにより、従来であれば鏡筒に外力が加えられた時に最も弱い前記第１直進筒３が前記外力が加わった方向に変形してしまうが、上記実施の形態においては、前記突起３ａ，３ｂが前記回転ガイド溝２ｂ，２ｃと嵌合しているため、例えば光軸方向の応力は該突起３ａ，３ｂを介して前記回転ガイド溝２ｂ，２ｃに伝わるために結果として駆動筒２が外力を受け止めることとなる。従って、貫通カム穴３ｃによる前記第１直進ガイド筒３の強度劣化を招くことの無い、鏡筒を実現可能となった。
【００２５】
以上の事より、
１）簡単な構造で、外力に対する強度の増大
２）レンズ群の保持精度と信頼性の向上
３）鏡筒の回転角度の増大による該鏡筒負荷の減少（結果として鏡筒動作のスムーズ化となる）
という効果が得ることが可能となる。
【００２６】
（変形例）
上記の実施の形態では、ズーム機能を備えた鏡筒について説明してきたが、これに限定されるものではなく、ズーム機能を有さない鏡筒や、カムコーダー、その他の光学機器に適応できる事は明らかである。
【００２７】
また、貫通カム穴を有する部材（直進ガイド筒）を内側に配置し、該部材（直進ガイド筒）と一体に光軸方向に回転移動する部材（駆動筒）を外側としているが、逆の構造、つまり貫通カム穴を有する部材を外側に配置し、該部材と一体に光軸方向に回転移動する部材を内側とした構造のものであっても同様に適用可能である。
【００２８】
また、前記突起と回転ガイド溝の関係は、逆の関係でも良いことは云うまでもない。
【００２９】
また、前記突起と回転ガイド溝は、直進ガイド筒３と駆動筒２の両端に設けているが、必ずしもこの位置に限るものではなく、貫通カム穴の長さやカムの立ち角度によって適宜変更できるものである。しかし、少なくとも筒部材の前方側と後方側の２か所に設けることは必要となる。
【００３０】
また、貫通カム穴を有する部材（直進ガイド筒）と該部材（直進ガイド筒）と一体に光軸方向に回転移動する部材（駆動筒）との組み合わせについての構造を例にしているが、貫通カム穴を有する部材と該部材（直進ガイド筒）と一体に回転する部材（光軸方向に回転移動する必要はない）との組み合わせであっても、同様に適用できるものである。
【００３１】
さらに、上記実施の形態では、二つのレンズ群を有した鏡筒を例にしているが、三つ以上のレンズ群を有する鏡筒であっても、同様に適用可能である。
【００３２】
更に上記実施の形態では、直進ガイド筒に形成され穴は貫通カム穴としているが、単なる貫通穴（駆動ピンを通す為のいわゆるバカ穴）としても良い。この場合、一群レンズ１１の光軸方向への移動は、カム筒４の外周に駆動ピン９を設けると共に、駆動筒２の内周にカム溝を形成し、前記貫通穴を通して前記駆動ピン９を前記カム溝に係合させることで、実現することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、簡単な構造により、貫通穴を有する筒部材の強度劣化を確実に防止し、光学部材やレンズ群の保持精度や信頼性を向上させることができる鏡筒装置を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係るズーム機能を備えたカメラの鏡筒の一部の構成要素を示す分解斜視図である。
【図２】鏡筒の図１に示した以外の部分の構成要素を示す分解斜視図である。
【図３】図１及び図２の各構成要素より成る鏡筒の断面図である。
【図４】従来のズーム機能を備えたカメラの鏡筒の一部の構成要素を示す分解斜視図である。
【図５】鏡筒の図４に示した以外の部分の構成要素を示す分解斜視図である。
【図６】図３及び図４の各構成要素より成る鏡筒の断面図である。
【符号の説明】
１          固定筒
２          駆動筒
２ｂ，２ｃ  回転ガイド溝
３          第１直進ガイド筒
３ａ，３ｂ  突起
３ｃ        貫通カム穴
４          カム筒
５          一群筒
７          第２直進ガイド筒
８          二群保持枠
１１         一群レンズ
１２         ニ群レンズ
【図１】
0004428770.tif 000002
【図２】
0004428770.tif 000003
【図３】
0004428770.tif 000004
【図４】
0004428770.tif 000005
【図５】
0004428770.tif 000006
【図６】
0004428770.tif 000007