(57)【要約】【課題】沈胴長を長くすることなく、レンズ鏡筒の強度低下を防止することができる構造を有するレンズ鏡筒を提供する。【解決手段】貫通カム穴１ｃとカム溝１ａ，１ｂとが形成された固定筒と、カム溝１ａ，１ｂと係合するカムピン２ａ，２ｂが形成された駆動筒２とを有し、沈胴状態からの光軸方向での繰出し動作により使用状態となり、使用状態からの繰込み動作により沈胴状態となる際にカムピン２ａ，２ｂがカム溝１ａ，１ｂをトレースするレンズ鏡筒である。カム溝１ａ，１ｂとカムピン２ａ，２ｂとの係合形態がカム溝１ａ，１ｂの駆動領域に応じて変わる構成とする。【選択図】図４
2013114149.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通カム穴とカム溝とが形成された固定筒と、前記カム溝と係合するカムピンが形成された駆動筒とを有し、沈胴状態からの光軸方向での繰出し動作により使用状態となり、前記使用状態からの前記光軸方向での繰込み動作により前記沈胴状態となる際に前記カムピンが前記カム溝をトレースするレンズ鏡筒であって、
前記固定筒には、１本の前記貫通カム穴と複数の前記カム溝を１組として複数組が周方向で位相を変えて形成されており、
前記複数のカム溝のそれぞれを、前記カム溝が前記貫通カム穴と交わることによって正規の形状を有さない第１の領域と、前記複数のカム溝のそれぞれの中心線から前記光軸方向に垂線を引いた際に前記貫通カム穴と前記垂線とが交わる第２の領域と、同組内の他のカム溝が同位相において前記第２の領域であり、且つ、前記第１の領域でも前記第２の領域でもない第３の領域とに分けたときに、
同位相において前記複数のカム溝のうち１つのカム溝では前記第１の領域又は前記第２の領域であり、他の少なくとも１つのカム溝では前記第３の領域である場合、前記第３の領域において前記カムピンが係合していることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記複数のカム溝のそれぞれを、更に、同組内の他のカム溝が同位相において前記第１の領域でも前記第２の領域でもない第４の領域に分けたときに、
同位相において前記複数のカム溝が共に前記第２の領域又は前記第４の領域の場合、少なくとも前記第２の領域又は前記第４の領域において前記カムピンが係合することを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
【請求項３】
前記固定筒の内周面に、前記カム溝と、前記貫通カム穴及び前記カム溝とは異なる溝又は穴が形成され、
前記複数のカム溝のうち１つのカム溝に対して前記異なる溝及び穴と交わることで一部が欠けた領域が生じた場合にも、前記欠けた領域と同位相において前記複数のカム溝のうちの他のカム溝は前記異なる溝及び穴と交わらないことを特徴とする請求項１又は２記載のレンズ鏡筒。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒を備えることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカメラに搭載されるレンズ鏡筒、及びレンズ鏡筒を備える撮像装置に関し、特に、撮影レンズを保持する沈胴式レンズ鏡筒の繰出しカム機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
少なくとも二群以上のレンズ群を有し、各レンズ群を光軸方向に沿って移動させることによって撮影倍率を変化させる沈胴式のレンズ鏡筒を備える撮像装置（例えば、デジタルスチルカメラ）が普及している。近年、撮像装置を小型化、軽量化することを目的として、レンズ鏡筒に対しても薄肉化等による軽量化が進められている。しかし、沈胴式のレンズ鏡筒は貫通カム穴を有しているため、薄肉化等によってレンズ鏡筒の剛性が低下してしまうと、レンズ等によるレンズ鏡筒の自重やズーム駆動時の負荷によってレンズ鏡筒が倒れ、レンズ群の保持精度が低下して光学性能を低下させてしまう。
【０００３】
そこで、同様の沈胴式のレンズ鏡筒において、バヨネットを用いることで、レンズ鏡筒の強度低下を防止し、レンズ群の保持精度や信頼性を向上させる構造が提案されて（特許文献１参照）。図５は、この従来技術に係るレンズ鏡筒の一部の構成要素を示す分解斜視図であり、固定筒１０１と、駆動筒１０２と、直進ガイド筒１０３とを示している。
【０００４】
このレンズ鏡筒を構成する直進ガイド筒１０３は貫通カム穴１０３ｃを有しているため、直進ガイド筒１０３自体の強度は低下している。そこで、直進ガイド筒１０３の突起１０３ａ，１０３ｂを駆動筒１０２の回転ガイド溝１０２ｃ，１０２ｂとそれぞれ係合させてバヨネットにすることで、直進ガイド筒１０３の強度低下をカバーしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４４２８７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術に係る構造では、回転ガイド溝１０２ｂと突起１０３ｂの幅の分だけレンズ鏡筒の沈胴長が長くなるため、カメラを小型化する点で不利である。
【０００７】
本発明は、沈胴長を長くすることなく、レンズ鏡筒の強度低下を防止することができる構造を有するレンズ鏡筒を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るレンズ鏡筒は、貫通カム穴とカム溝とが形成された固定筒と、前記カム溝と係合するカムピンが形成された駆動筒とを有し、沈胴状態からの光軸方向での繰出し動作により使用状態となり、前記使用状態からの前記光軸方向での繰込み動作により前記沈胴状態となる際に前記カムピンが前記カム溝をトレースするレンズ鏡筒であって、前記固定筒には、１本の前記貫通カム穴と複数の前記カム溝を１組として複数組が周方向で位相を変えて形成されており、前記複数のカム溝のそれぞれを、前記カム溝が前記貫通カム穴と交わることによって正規の形状を有さない第１の領域と、前記複数のカム溝のそれぞれの中心線から前記光軸方向に垂線を引いた際に前記貫通カム穴と前記垂線とが交わる第２の領域と、同組内の他のカム溝が同位相において前記第２の領域であり、且つ、前記第１の領域でも前記第２の領域でもない第３の領域とに分けたときに、同位相において前記複数のカム溝のうち１つのカム溝では前記第１の領域又は前記第２の領域であり、他の少なくとも１つのカム溝では前記第３の領域である場合、前記第３の領域において前記カムピンが係合していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、レンズ鏡筒の強度低下を防止することができるため、レンズ鏡筒の倒れを抑制し、光学性能を高い状態に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るレンズ鏡筒の概略断面図である。
【図２】図１に示すレンズ鏡筒の一部の構成要素を示す分解斜視図である。
【図３】図１に示すレンズ鏡筒が有する固定筒の内周面の平面展開図と駆動筒の外周面の平面展開図である。
【図４】図１に示すレンズ鏡筒が有する固定筒におけるカム溝、貫通カム穴及び直進溝の関係を示す平面展開図である。
【図５】従来技術に係るレンズ鏡筒の一部の構成要素を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るレンズ鏡筒の断面図である。以下に説明する通り、このレンズ鏡筒は、沈胴状態からの繰出し動作により使用状態となり、使用状態からの繰込み動作により沈胴状態となる、所謂、ズームレンズ鏡筒である。図１には、繰出し時ズーム時）の状態が示されており、図の右側がこのレンズ鏡筒を備える撮像装置の本体側となっている。
【００１３】
２つの固定筒１，４はネジ７によってＣＣＤホルダ５に固定されており、固体撮像素子６はＣＣＤホルダ５に保持されている。平歯ヘリコイド筒３は固定筒１，４に挟持されている。駆動筒２は６つのカムピン２ａ，２ｂ（図３参照）及び３つの直進ピン２ｃ（図３参照）を有している。カムピン２ａ，２ｂは固定筒１のカム溝１ａ，１ｂ（図３参照）に係合し、直進ピン２ｃは固定筒１の貫通カム穴１ｃ（図３参照）を通って平歯ヘリコイド筒３の直進溝に係合する。
【００１４】
駆動筒２は３本のカム溝と２本の直進溝を有しており、３本のカム溝は第１の直進筒８が有する３つのカムピンと係合し、２本の直進溝はカム筒９が有する２つの直進キーと係合する。駆動筒２と直進ガイド板１７とはバヨネットになっており、直進ガイド板１７は、６つの直進キーと、２つの幅広の直進板と、２つの幅狭の直進板とを有している。６つの直進キーは固定筒１の６本の直進溝と係合し、２つの幅広の直進板は第１の直進筒８が有する２つの直進穴と係合し、２つの幅狭の直進板は直進ガイド筒１０が有する２つの直進穴と係合する。
【００１５】
第１の直進筒８とカム筒９とがヨネットになっている。また、カム筒９と直進ガイド筒１０もバヨネットになっている。２群レンズ枠兼シャッタユニット１１は２群レンズ１２を保持しており、２群レンズ枠兼シャッタユニット１１が有する３本のカムピンは、直進ガイド筒１０が有する直進貫通穴を通ってカム筒９の有するカム溝に係合する。第２の直進筒１３は６つのカムピンを有しており、これら６つのカムピンはカム筒９が有する６本のカム溝と係合する。第２の直進筒１３は３本の直進溝を有しており、これら３本の直進溝は直進ガイド筒１０が有する３つの直進キーと係合する。第２の直進筒１３は１群レンズ枠１４とキャップ１６とを保持しており、１群レンズ枠１４は１群レンズ１５を保持している。
【００１６】
図２は、図１に示すレンズ鏡筒の一部の構成要素を示す分解斜視図である。平歯ヘリコイド筒３は、固定筒１，４によって回転方向以外の動きが規制されており、不図示の駆動ギアにより動力が与えられることによって回転する。駆動筒２は、平歯ヘリコイド筒３により回転規制され、固定筒１のカムに沿って動く。直進ガイド板１７は、駆動筒２とバヨネットになっており、固定筒１の直進溝により直進する。第１の直進筒８は、直進ガイド板１７の直進板により回転規制され、駆動筒２のカムに沿って直進する。
【００１７】
前述の通りにバヨネットになっているカム筒９と第１の直進筒８とは駆動筒２の直進溝により回線規制されており、同様にバヨネットになっている直進ガイド筒１０はカム筒９とは直進ガイド板１７の直進板により回転規制されている。２群レンズ枠兼シャッタユニット１１は、直進ガイド筒１０の直進貫通穴により回転規制されており、カム筒９のカムに沿って直進する。第２の直進筒１３は、直進ガイド筒１０の直進キーにより回転規制されており、カム筒９のカムに沿って直進する。
【００１８】
図３は、図１に示すレンズ鏡筒が有する固定筒１の内周面の平面展開図（ａ）と駆動筒２の外周面の平面展開図（ｂ）である。固定筒１の内周面には、切り欠きのある３本のカム溝１ａと３本のカム溝１ｂの計６本のカム溝が形成されている。３本のカム溝１ａは駆動筒２が有する３つのカムピン２ａと係合し、３本のカム溝１ｂは駆動筒２が有する３つのカムピン２ｂと係合する。
【００１９】
レンズ鏡筒が沈胴状態からの光軸方向での繰出し動作により使用状態となり、使用状態からの光軸方向での繰込み動作により沈胴状態となる際にカムピン２ａ，２ｂはそれぞれカム溝１ａ，１ｂをトレースする。その際、図４を参照して後に説明するように、カム溝１ａ，１ｂとカムピン２ａ，２ｂとの係合形態が、カム溝１ａ，１ｂの駆動領域に応じて変わる。
【００２０】
駆動筒２が有する３つの直進ピン２ｃは、固定筒１に形成された３本の貫通カム穴１ｃを通って、平歯ヘリコイド筒３の３本の直進溝と係合する。固定筒１には直進溝１ｄ，１ｅが合計で６本形成されており、これら６本の直進溝１ｄ，１ｅは直進ガイド板１７が有する６つの直進キーと係合する。
【００２１】
図４は固定筒１におけるカム溝１ａ，１ｂと貫通カム穴１ｃと直進溝１ｄ，１ｅの関係を示す平面展開図である。固定筒１の内周面には、１本の貫通カム穴１ｃ、１本のカム溝１ａ及び１本のカム溝１ｂを１組として、周方向（光軸を中心とした回転方向）において位相を変えて３組が形成されている。
【００２２】
ドット領域１ｗは、カム溝１ａにおいて欠け（貫通カム穴１ｃとの交わり）があるために正規の形状を有しておらず、カム溝として機能しない領域（第１の領域）を示している。塗潰し領域１ｘは、カム溝１ａ，１ｂの中心線から固定筒１の光軸方向保持側（繰込み動作における繰り込み方向）に垂線を下ろした際に、貫通カム穴１ｃとその垂線が交わる領域（第２の領域）を示している。網掛領域１ｚは、ドット領域１ｗ及び塗潰し領域１ｘ以外の領域であって、同組内の他のカム溝が同位相において塗潰し領域１ｘである場合の領域（第３の領域）を示している。斜線領域１ｙは、カム溝１ａ，１ｂにおいて、同組内の他のカム溝が同位相においてドット領域１ｗでも塗潰し領域１ｘでもない領域（第４の領域）を示している。
【００２３】
同位相のカム溝１ａ，１ｂとカムピン２ａ，２ｂの係合に関して、片方が網掛領域１ｚで片方が塗潰し領域１ｘ又はドット領域１ｗの位相では、網掛領域１ｚでは係合するが、塗潰し領域１ｘでは係合しない。また、両方が塗潰し領域１ｘと両方が斜線領域１ｙの場合はそれぞれ、特に限定せず、少なくとも１組のカム溝とカムピンとが係合していればよい。このように本実施形態では、係合させたくないところでは嵌め合いにおいてガタを作って逃がし、係合させないようにする。
【００２４】
なお、本実施形態では、直進溝１ｄ，１ｅの溝の深さをカム溝１ａ，１ｂの溝の深さよりも浅く設定する。これにより、直進溝１ｄ，１ｅとカム溝１ａ，１ｂとが交差する領域においても、カム溝１ａ，１ｂとカムピン２ａ，２ｂの係合が外れることはない。
【００２５】
以上の構成によれば、貫通カム穴１ｃが固定筒１の光軸方向保持側とカム溝１ａ，１ｂの間にあり、重力や駆動時の負荷がカム溝１ａ，１ｂに掛かることより、貫通カム穴１ｃの変形を抑制することができる。これにより、レンズ鏡筒における撓みの発生や鏡筒倒れの発生を抑制することができる。また、上記構成によれば、周方向に位置を変えてカムを配置し、カムの切り替えにより剛性の高い位置でカムを使用するため、沈胴長を長くすることなく、レンズ鏡筒の強度低下を抑制することが可能となる。
【００２６】
＜第２実施形態＞
第１実施形態において直進溝１ｄ，１ｅの溝の深さがカム溝１ａ，１ｂの溝の深さよりも深い場合のように、貫通カム穴１ｃ以外の穴や溝の形状の影響によりカム溝１ａ，１ｂとカムピン２ａ，２ｂを係合させるべき箇所で係合が外れてしまう場合が考えられる。この問題を回避するためには、カム溝１ａ，１ｂの少なくとも一方が、同位相において何ら影響を受けることなく、カムピンと係合する構造としなければならない。
【００２７】
例えば、ある位相において、カム溝１ａとカムピン２ａの係合が貫通カム穴１ｃによって外れ、直進溝１ｅの深さがカム溝１ｂの深さよりも深いためにカム溝１ｂとカムピン２ｂとの係合が直進溝１ｅにより外れてしまう場合、カム溝１ａ，１ｂとカムピン２ａ，２ｂの全ての係合が外れてしまう。この状態では、カムとしての機能が発揮されず、レンズ鏡筒の強度も低下してしまう。この問題を回避するために、例えば、少なくともカム溝１ｂとカムピン２ｂとの係合が外れないように、１本の直進溝１ｅの位置を周方向において変えるという構成を採ればよい。
【００２８】
勿論、直進溝１ｅに限定されず、カム溝１ａ，１ｂ、貫通カム穴１ｃの位置を変えることで係合が外れるのを防ぐことも可能である。また、直進溝１ｄ，1ｅや貫通カム穴１ｃに起因する係合外れに限定されることなく、図示しているその他の穴や溝による係合外れにおいても同様の対策を施せばよい。
【００２９】
＜その他の実施形態＞
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。さらに、上述した各実施形態は本発明の一実施形態を示すものにすぎず、各実施形態を適宜組み合わせることも可能である。例えば、第１実施形態では、固定筒１に１本の貫通カム穴１ｃ及び２本のカム溝１ａ，１ｂを１組として３組を形成したが、これに限られず、カム溝は３本以上であってもよく、３組以外の複数組を形成してもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１，４    固定筒
２    駆動筒
１ａ，１ｂ    カム溝
１ｃ    貫通カム穴
１ｄ，１ｅ    直進溝
１ｗ    網掛け領域
１ｘ    塗潰し領域
１ｙ    斜線領域
１ｚ    網掛領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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