(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸と平行な直進ガイド開口が形成された直進ガイド筒と、
カム溝を構成する対向壁面が先細テーパ状の斜面となったカム筒と、
レンズを保持しかつ前記カム筒の回転により光軸方向に移動するレンズ保持枠に取り付けられており、前記直進ガイド開口に係合する第１係合部と、前記カム溝に係合する先細テーパ形状になっておりかつ前記カム筒と前記直進ガイド筒との間の隙間よりも厚みのある第２係合部と、前記第１係合部と第２係合部との間に設けられ前記直進ガイド開口の幅よりも幅広になっている第３係合部と、を有するカムフォロアーと、
を備え、
前記第３係合部は、前記第２係合部の厚みにより前記直進ガイド筒の周面に当接することで前記カムフォロアーが前記カム溝から抜け出ることを阻止することを特徴とするレンズ移動装置。
【請求項２】
前記カム溝は、底有であることを特徴とする請求項１記載のレンズ移動装置。
【請求項３】
前記カムフォロアーは、前記レンズ保持枠に固定されたピンに回転自在に取り付けられたカムローラであることを特徴とする請求項１又は２記載のレンズ移動装置。
【請求項４】
前記第３係合部は、先細テーパ形状をした第２係合部の後端縁から第１係合部に向かって形成される端面であることを特徴とする請求項１又は３記載のレンズ移動装置。
【請求項５】
前記第１係合部と前記第２係合部とは同じ径で形成されており、前記第３係合部は、先細テーパ形状をした第２係合部の後端部からカム溝に沿い、かつ直進ガイド開口の幅を超えて突出した突起であることを特徴とする請求項１又は３記載のレンズ移動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カム機構を利用してレンズを光軸方向に移動させるレンズ移動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カム筒を利用してレンズを光軸方向に移動させて変倍を行うレンズ移動装置が知られている。このようなレンズ移動装置は、一般的に、図６に示すように、固定筒１０に設けた直進ガイド開口１１、カム筒１２に設けたカム溝１３、及びカムフォロアー１４を設けたレンズ移動筒１５とから構成されている。移動筒１５は、固定筒１０の内周に回転自在に支持されており、内部には、撮影レンズを構成するレンズ群１６が保持されている。カム筒１２は、固定筒１０の外周で回動自在に支持されており、変倍時に回転される。カムフォロアー１４は、移動筒１５の外周後端（結像面１７の側）寄りに設けられており、直進ガイド開口１１に挿通された状態でカム溝１３のカム面１３ａに係合している。カム筒１２を回転させると、カム面１３ａと直進ガイド開口１１との交点の移動にカムフォロアー１４が誘導され、移動筒１５が固定筒１０に対して光軸Ｏの方向に移動する。なお、移動筒１５の移動をスムーズに行うために、カム溝１３、カムフォロアー１４、及び直進ガイド開口１１は、光軸Ｏを中心とする円周方向の３分割位置にそれぞれ設けられている。
【０００３】
ところで、コンパクトカメラ等に用いられる鏡筒は、金属を切削加工して成形するよりもコストを安くするために、プラスチック材料で金型成型されている。カム筒１２を成型する場合、カム溝１３に対しては抜き勾配の配慮が必要である。このため、カム面１３ａが先細テーパ面となり、これに伴ってカムフォロアー１４のうちのカム面１３ａに係合する外周１４ａについてもテーパ面とする必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図６に示すように移動筒１５をいっぱいに繰り出すと、移動筒１５はその後端側で固定筒１０に支持されることになるため、移動筒１５は光軸Ｏに対して傾き易くなる。また、前述の理由から、カム溝１３及びカムフォロアー１４が先細のテーパ面となっているため、移動筒１５の先端に外力が加わり、その後端が多少変形しながらカム溝１３とカムフォロアー１４との係合深さＡを超えて傾いた瞬間には、カムフォロアー１４がカム溝１３から完全に抜け出てしまう。そして、このとき移動筒１５にズレが加わったりすると、外力が消失してもカムフォロアー１４がカム溝１３に正しく係合することができず、外れたままになるおそれがある。
【０００５】
本発明は上記の事情を考慮してなされたもので、カム溝及びカムフォロアーを先細のテーパ面形状にしながらも、両者の係合を安定に維持することができるようにしたレンズ移動装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【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記載のレンズ移動装置では、カムフォロアーの第１係合部と第２係合部との間に、直進ガイド開口の幅よりも幅広で、かつ前記カム筒と前記直進ガイド筒との間の隙間よりも厚みのある第２係合部の厚みにより直進ガイド筒の周面に当接してカムフォロアーがカム溝から抜け出ることを阻止する第３係合部を設けたものである。請求項２記載のレンズ移動装置では、底有のカム溝にしたものである。また、請求項３記載のレンズ移動装置では、レンズ保持枠に固定されたピンに回転自在に取り付けられたカムローラでカムフォロアーを構成したものである。
【０００７】
請求項４記載のレンズ移動装置では、先細テーパ形状をした第２係合部の後端縁から第１係合部に向かって形成される端面で第３係合部を構成したものである。また、請求項５記載のレンズ移動装置では、先細テーパ形状をした第２係合部の後端部からカム溝に沿い、かつ直進ガイド開口の幅を超えて突出した突起で第３係合部を構成したものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１及び図２に、本発明のレンズ移動装置を利用したズームレンズを示す。ズームレンズは、被写体側から順に第１レンズ群１８と第２レンズ群１９との２群で構成され、これらは固定筒２０、カム筒２１、第１レンズ移動筒２２、及び第２レンズ移動枠２３によって光軸Ｏの方向に移動自在に支持されている。
【０００９】
第１レンズ移動筒２２には、先端内部にレンズ保持枠２４が内蔵されている。レンズ保持枠２４には、第１レンズ群１８が固定されている。第２レンズ移動枠２３には、第２レンズ群１９が固定されている。固定筒２０には、光軸Ｏと平行に延びた直進ガイド開口２５が形成されている。カム筒２１の内周には、第１レンズ群１８を移動させるための第１カム溝２６と、第２レンズ群１９を移動させるための第２カム溝２７とがそれぞれ形成されている。
【００１０】
カム筒２１は、変倍用モータ２８の駆動を利用して固定筒２０の外周で回転する。第１レンズ移動筒２２は、テレ端のときに被写体側に向けていっぱいに繰り出るように、光軸Ｏの方向の長さが長くして形成されている。レンズ保持枠２４は、第１レンズ移動筒２２との間でヘリコイド２９により結合されており、第１レンズ移動筒２２に対して回転自在になっている。第１レンズ移動筒２２の外周後端には、第１カムフォロアー３０が設けられている。第１カムフォロアー３０は、直進ガイド開口２５を通して第１カム溝２６に係合している。
【００１１】
第２レンズ移動枠２３は、固定筒２０の内部で移動するため、第１レンズ移動筒２２と比べて光軸Ｏの方向の長さが短くされている。その第２レンズ移動枠２３の外周には、第２カムフォロアー３１が設けられている。第２カムフォロアー３１は、直進ガイド開口２５を通して第２カム溝２７に係合している。
【００１２】
第１カム溝２６は、有底の溝であり、カム筒２１を金型成型するときの抜き勾配によって断面台形となっている。第１カム溝２６は、断面台形を構成する４辺のうちの平行でない二辺が、第１カムフォロアー３０が摺動するカム面となっている。これらのカム面は、第１カム溝２６の底から直進ガイド開口２５に向けて広がるように傾斜したテーパ面となっている。
【００１３】
第１カムフォロアー３０は、樹脂や弾性材料等で形成されており、軸２２ａに回転自在に取り付けられたカムローラである。軸２２ａは、第１レンズ移動筒２２に固定されている。軸２２ａの固定方法としては、第１レンズ移動筒２２に圧入、もしくは第１レンズ移動筒２２と一体に形成してもよい。第１カムフォロアー３０を軸２２ａに取り付ける方法としては、単に被せてもよいし、ネジ止めでもよい。
【００１４】
第１カムフォロアー３０は、第１係合部に相当する小径部３３と、第２係合部に相当する大径部３４との径の異なる２段形状で一体に形成されている。大径部３４は、小径部３３よりも径が太くなっている。小径部３３は、外周が直進ガイド開口２５に係合し、直進ガイド開口２５の幅長さと略同じ直径となっている。大径部３４は、円錐台形（截頭円錐形）となっており、その外周のテーパ面３４ａが第１カム溝２６のカム面に摺動する。
【００１５】
大径部３４の最大径は、小径部３３よりも大きい。したがって、大径部３４と小径部３３との間の段差部３４ｂが直進ガイド開口２５の縁に引っ掛かり、第１カムフォロアー３０が第１カム溝２６から脱落することを防止する。この段差部３４ｂは、大径部３４の後端縁から小径部３３に向かって形成される端面となっており、これが本発明の第３係合部に相当する。
【００１６】
第１カムフォロアー３０の２段形状に伴って第１カム溝２６は、縁が直進ガイド開口２５の幅よりも幅広で形成されている。なお、第１レンズ移動筒２２及び第２レンズ移動枠２３の移動をスムーズに行うために、第１及び第２カム溝２６，２７、第１及び第２カムフォロアー３０，３１、及び直進ガイド開口２５は、光軸Ｏを中心とする円周方向の３分割位置にそれぞれ設けられている。
【００１７】
次に、上記構成の作用を説明する。ズームレンズは、図１に示す状態がワイド端となっている。第１カムフォロアー３０は、図３に示すように、大径部３４の外周のテーパ面３４ａが第１カム溝２６の対向するカム面２６ａに係合し、また小径部３３の外周が直進ガイド開口２５の対向する内壁２５ａに係合している。
【００１８】
変倍時には、カム筒２１が回転される。カム筒２１が回転すると、直進ガイド開口２５と第１カム溝２６との重なり部（交点）が光軸Ｏの方向に移動し、この交点の移動に第１カムフォロアー３０が誘導されて第１レンズ移動筒２２が光軸Ｏの方向に移動される。
【００１９】
また、カム筒２１の回転により直進ガイド開口２５と第２カム溝２７との交点も移動するから第２レンズ移動枠２３も光軸Ｏの方向に移動する。第１及び第２カム溝２６，２７は、変倍位置に応じて間隔が変化するように第１及び第２レンズ群１８，１９を移動させる形状となっている。これにより、互いの間隔が変化するように第１及び第２レンズ群１８，１９が光軸Ｏの方向に移動してズームレンズの焦点距離が変化する。
【００２０】
合焦時には、図示していない合焦用モータの駆動によりレンズ保持枠２４が回転される。レンズ保持枠２４が回転すると、レンズ保持枠２４が第１レンズ移動筒２２に対してヘリコイド２９のリードに従って光軸Ｏの方向に移動する。これにより、変倍位置と測距結果の被写体距離とで決められる合焦位置に第１レンズ群１８が移動する。
【００２１】
第１レンズ移動筒２２がテレ端のときに、その先端に外力が加わると、その衝撃が第１カムフォロアー３０に伝達され、第１カムフォロアー３０が第１カム溝２６から抜け出ようとするが、第１カムフォロアー３０の段差部３４ｂが直進ガイド開口２５の縁に当接して抜け止めの作用をするから、第１カムフォロアー３０の脱落を確実に防止することができる。
【００２２】
上記実施形態では、底有のカム溝としているが、本発明ではこれに限らず、カム溝を形成する対向壁面が先細のテーパ状の斜面になっていれば、底が無いカム溝でもよい。しかしながら、底有の方がカム筒２１の強度が得られるから好ましい。また、カム筒２１と固定筒２０との重なる順番を逆にしてもよい。この場合には、第１レンズ移動筒２２が最外周に重ねられ、第１レンズ移動筒２２の内周面に第１カムフォロアー３０を光軸Ｏに向けて突出して設ければよい。また、上記実施形態では、固定筒２０に直進ガイド開口２５を設けているが、本発明ではこれに限らず、別個に直進ガイド筒を設けた構成としてもよい。
【００２３】
図４は、カム溝４０を直進ガイド開口４１と同じ幅で形成した実施形態を示している。カムフォロアー４２は、第２係合部４３、第１係合部４４、及び第３係合部に相当する一対の突部４５とから構成されている。第２係合部４３は、カム溝４０に係合するように先細のテーパ状の斜面となっている。第１係合部４４は、第２係合部４３の大径外周と同じ径で形成された円柱形となっており、直進ガイド開口４１に係合する。
【００２４】
一対の突部４５は、第２係合部４３の外周に互いが逆向きで突出して形成されている。これら突部４５は、カム溝４０に沿い、且つ、直進ガイド開口４１の幅を超えて突出して形成されている。これらの２つの突部４５によって第２係合部４３がカム溝４０から脱落することを確実に阻止する。なお、突部４５は、一つだけでもよい。
【００２５】
図５は、第１カムフォロアー３０を軸２２ａに被せた構造の例である。この場合には、軸２２ａを大径部３４と小径部３３とに係合する長さにすることで、軸２２ａが第１カムフォロアー３０から抜け出ることを防止することができる。また、第１カムフォロアー３０を軸２２ａにネジ止めした場合には、第１カムフォロアー３０の段差部３４ｂが直進ガイド開口２５の縁に当接して抜け止めの作用をするから、第１カムフォロアー３０の脱落と、外力により第１レンズ移動筒２２の後端が傾くこととを確実に防止することができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように、本発明では、直進ガイド開口に係合する第１係合部と、カム溝に係合する先細テーパ形状になっておりかつカム筒と直進ガイド筒との間の隙間よりも厚みのある第２係合部との間に、直進ガイド開口の幅よりも幅広の第３係合部を設けたから、カムフォロアーがカム溝から抜け出るときに、第２係合部の厚みにより第３係合部が直進ガイド筒の周面に当接して前記抜け出ることを確実に阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のレンズ移動装置を利用したズームレンズを示した断面図であり、ワイド端のときのレンズ位置を示している。
【図２】  テレ端のときのズームレンズを示した断面図である。
【図３】  カムフォロアーの要部を示した斜視図である。
【図４】  カム溝と直進ガイド開口とを同じ幅にした別の実施形態を示す斜視図である。
【図５】  カムフォロアーを軸に被せた構造の例を示す断面図である。
【図６】  従来技術で説明したズームレンズを示す断面図である。
【符号の説明】
１０，２０ 固定筒
１１，２５ 直進ガイド開口
１２，２１ カム筒
１５，２２ レンズ移動筒
１３，２６，２７ カム溝
１４，３０，３１ カムフォロアー
３３ 小径部
３４ 大径部
３４ｂ 段差部
【図１】
0004461244.tif 000002
【図２】
0004461244.tif 000003
【図３】
0004461244.tif 000004
【図４】
0004461244.tif 000005
【図５】
0004461244.tif 000006
【図６】
0004461244.tif 000007