(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを有する移動枠と、
前記移動枠を前記レンズの光軸方向に摺動可能に支持するガイド軸と、
前記ガイド軸に平行に配置されたリードスクリューと、
前記移動枠に取り付けられると共に前記リードスクリューのねじ溝に噛合される２つのラック部を所定間隔開けて設けた連結手段と、
前記リードスクリューを回転させることにより前記連結手段を介して前記移動枠を前記ガイド軸に沿って移動させる駆動手段と、を備え、
前記移動枠には、前記レンズの光軸方向に延在するスリーブ部を設け、
前記スリーブ部は、前記レンズの光軸方向に延在する溝部と、当該溝部が延在する方向の両端に形成された一対の軸受部と、前記溝部が延在する方向の略中央であって当該延在する方向と交差する方向の一側に配置された凹部からなるナット嵌合部とを有し、
前記連結手段には、前記溝部に挿入されるパイプ部と、前記パイプ部に一体に成形されると共に前記ナット嵌合部に嵌合される凸部からなる嵌合部と、前記２つのラック部に対向され且つ前記リードスクリューが当該ラック部から離反する方向へ移動するのを制限する２つのストッパ部と、前記２つのストッパ部の間に設けられると共に前記リードスクリューを前記２つのラック部側に付勢するクランプバネ部と、を設け、
前記嵌合部には、スリットを形成することにより弾性を付与し、
前記パイプ部を前記溝部に挿入すると共に前記嵌合部を前記ナット嵌合部に嵌合し、前記ガイド軸を前記一対の軸受部及び前記パイプ部に貫通させることにより、前記連結手段を前記移動枠に結合させた
ことを特徴とするカメラ用レンズ鏡筒。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオカメラ等のカメラ用レンズ鏡筒に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、４群のレンズから成るズームレンズ系及びＣＣＤ等の撮像素子を有するインナーフォーカス方式のカメラ用レンズ鏡筒が知られている。このカメラ用レンズ鏡筒は、前部鏡筒、Ｚ移動枠、中間鏡筒、Ｆ移動枠及び後部鏡筒を備えており、各群のレンズ及び撮像素子は、前部鏡筒、Ｚ移動枠、中間鏡筒、Ｆ移動枠及び後部鏡筒にそれぞれ配設されている。
【０００３】
前部鏡筒、中間鏡筒及び後部鏡筒は、この順で相互に接続固定されている。そして、Ｚ移動枠は、中間鏡筒の内部であって前部鏡筒と中間鏡筒との間で移動可能に配設され、Ｆ移動枠は、中間鏡筒の内部であって後部鏡筒と中間鏡筒との間で移動可能に配設されている。
即ち、Ｚ移動枠は、前部鏡筒と中間鏡筒との間に架け渡されているＺガイド軸に係止され、ステッピングモータの駆動によりＺガイド軸に沿って移動制御される。また、Ｆ移動枠も、後部鏡筒と中間鏡筒との間に架け渡されているＦガイド軸に係止され、ステッピングモータの駆動によりＦガイド軸に沿って移動制御される。
【０００４】
このような構成のカメラ用レンズ鏡筒の組立手順は、先ず、Ｚガイド軸の一端を中間鏡筒に設けられているＺガイド軸のＺ軸取付部に圧入すると共に、Ｆガイド軸の一端を中間鏡筒に設けられているＦガイド軸のＦ軸取付部に圧入する。
次に、図７に示すようなＺ移動枠３をＺガイド軸の他端から挿入係合させ、ステッピングモータ１に備えられているステッピングモータ１の回転と同期して直線移動可能な連結部２をＺ移動枠３に設けられている連結部４に嵌め込む。そして、Ｚガイド軸の他端を前部鏡筒に設けられているＺガイド軸のＺ軸取付部に圧入し、前部鏡筒と中間鏡筒をネジ止めする。
【０００５】
さらに、図７に示すようなＦ移動枠７をＦガイド軸の他端から挿入係合させ、ステッピングモータ５に備えられているステッピングモータ５の回転と同期して直線移動可能な連結部６をＦ移動枠７に設けられている連結部８に嵌め込む。そして、Ｆガイド軸の他端を後部鏡筒に設けられているＦガイド軸のＦ軸取付部に圧入し、後部鏡筒と中間鏡筒をネジ止めする。
最後に、各ステッピングモータ１、５を中間鏡筒にネジ止めし、アイリス等を中間鏡筒にネジ止めする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のカメラ用レンズ鏡筒は、外形が比較的大型であり、各ステッピングモータ１、５とＺ移動枠３及びＦ移動枠７との間に空間的余裕があったため、比較的大型の連結部２、６を組み込むことができたが、近年のカメラ用レンズ鏡筒の小型化に伴って、そのような連結部２、６を組み込むことが困難になってきた。
そこで、各ステッピングモータとＺ移動枠及びＦ移動枠とを連結させる小型な連結ナットを別に配置して、カメラ用レンズ鏡筒の小型化に対応するようにしている。
【０００７】
ところが、連結ナットとＺ移動枠及びＦ移動枠との連結部にガタが生じると、Ｚ移動枠及びＦ移動枠の移動反転時にヒステリシスが発生して追従しなくなるという問題があった。一方、連結ナットとＺ移動枠及びＦ移動枠との連結部がきつくなると、各ステッピングモータの振動がそのまま第２群レンズ及び第４群レンズに伝わり、画揺れが発生するという問題があった。従って、連結ナットとＺ移動枠及びＦ移動枠との連結部の嵌め合い精度を例えば±０．００３ｍｍと高精度に加工しなくてはならず、加工コストの増大を招いていた。
【０００８】
本発明は、上述した事情から成されたものであり、連結手段と移動枠とを簡易に連結させることができるカメラ用レンズ鏡筒を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、本発明にあっては、レンズを有する移動枠と、移動枠をレンズの光軸方向に摺動可能に支持するガイド軸と、ガイド軸に平行に配置されたリードスクリューと、移動枠に取り付けられると共にリードスクリューのねじ溝に噛合される２つのラック部を所定間隔開けて設けた連結手段と、リードスクリューを回転させることにより連結手段を介して移動枠をガイド軸に沿って移動させる駆動手段と、を備えている。そして、移動枠には、レンズの光軸方向に延在するスリーブ部を設け、このスリーブ部は、レンズの光軸方向に延在する溝部と、この溝部が延在する方向の両端に形成された一対の軸受部と、溝部が延在する方向の略中央であって当該延在する方向と交差する方向の一側に配置された凹部からなるナット嵌合部とを有している。連結手段には、溝部に挿入されるパイプ部と、パイプ部に一体に成形されると共にナット嵌合部に嵌合される凸部からなる嵌合部と、２つのラック部に対向され且つリードスクリューが当該ラック部から離反する方向へ移動するのを制限する２つのストッパ部と、２つのストッパ部の間に設けられると共にリードスクリューを２つのラック部側に付勢するクランプバネ部と、を設けている。そして、嵌合部には、スリットを形成されることにより弾性を付与し、パイプ部を溝部に挿入すると共に嵌合部をナット嵌合部に嵌合し、ガイド軸を一対の軸受部及びパイプ部に貫通させることにより、連結手段を移動枠に結合させたことにより達成される。
【００１０】
上記構成によれば、連結手段に設けられている嵌合部が弾性変形して移動枠に嵌合するので、連結手段と移動枠動との連結部の嵌め合い精度を高精度に加工しなくても、移動枠の移動反転時にヒステリシスが発生することはなく、滑らかに追従させることができると共に、駆動手段であるモータの振動がそのままレンズに伝わることはなく、画揺れの発生を防止することができる。しかも、２つのラック部と、リードスクリューがラック部から離反する方向へ移動するのを制限する２つのストッパ部と、リードスクリューをラック部側に付勢するクランプバネ部を設けたので、リードスクリューとラック部とのガタ付きを無くすことができます。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において、特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【００１２】
図１は、本発明のカメラ用レンズ鏡筒の実施形態を示す分解斜視図、図２は、その断面側面図である。
このカメラ用レンズ鏡筒１００は、４群のレンズから成るズームレンズ系を有するインナーフォーカス方式のカメラ用レンズ鏡筒であり、光軸Ｉに沿って被写体側より順に正、負、正、正の屈折力の第１群レンズ１１０、第２群レンズ１２０、第３群レンズ１３０、第４群レンズ１４０が配設されており、第４群レンズ１４０の焦点位置に図示しないＣＣＤ等の撮像素子が配置される。
【００１３】
第１群レンズ１１０は、鏡筒内に固定されて被写体の像を合焦する合焦用レンズ群であり、図示の場合は３枚のレンズで構成されている。第２群レンズ１２０は、鏡筒内で光軸Ｉに沿って像面側に移動してワイド端からテレ端への変倍を行うズーム（変倍）用レンズ群であり、図示の場合は３枚のレンズで構成されている。第３群レンズ１３０は、鏡筒内に固定されて変倍に伴う像面変動を補正する補正用レンズ群であり、図示の場合は１枚のレンズで構成されている。第４群レンズ１４０は、鏡筒内で光軸Ｉに沿って移動してピント合わせ（フォーカシング）を行うフォーカス用レンズ群であり、図示の場合は２枚のレンズで構成されている。
【００１４】
このカメラ用レンズ鏡筒１００は、前部鏡筒１１１、Ｚ移動枠１２１、中間鏡筒１３１、Ｆ移動枠１４１及び後部鏡筒１５１を備えている。
前部鏡筒１１１には、第１群レンズ１１０がカシメ等により固定支持されており、この前部鏡筒１１１は、タッピンビス１１２により中間鏡筒１３１の一端面に固定されている。後部鏡筒１５１には、撮像素子を取り付けるための素子取付部１５２が設けられており、タッピンビス１５３により中間鏡筒１３１の他端面に固定されている。
【００１５】
Ｚ移動枠１２１には、第２群レンズ１２０がカシメ等により固定支持されており、このＺ移動枠１２１は、中間鏡筒１３１の一端面側の内部に移動可能に収納されている。Ｆ移動枠１４１には、第４群レンズ１４０がカシメ等により固定支持されており、このＦ移動枠１４１は、中間鏡筒１３１の他端面側の内部に移動可能に収納されている。
【００１６】
即ち、Ｚ移動枠１２１は、前部鏡筒１１１と中間鏡筒１３１にそれぞれ設けられている図３に示すＺ軸取付部１１３、１３３間に平行に架け渡されている２本のＺガイド軸１２４に係止され、駆動手段であるステッピングモータ１２２の駆動により連結手段である連結ナット１２３を介してＺガイド軸１２４に沿って移動制御可能に構成されている。また、Ｆ移動枠１４１も、後部鏡筒１５１と中間鏡筒１３１にそれぞれ設けられている図３に示すＦ軸取付部１５４、１３４間に平行に架け渡されている２本のＦガイド軸１４４に係止され、駆動手段であるステッピングモータ１４２の駆動により連結手段である連結ナット１４３を介してＦガイド軸１４４に沿って移動制御可能に構成されている。
【００１７】
中間鏡筒１３１には、略中央部に第３群レンズ１３０がカシメ等により固定支持されていると共に、側面にＺ移動枠１２１及びＦ移動枠１４１を移動させるステッピングモータ１２２、１４２を取り付けるためのモータ取付部１３２ａ、１３２ｂと、アイリス１６０を取り付けるためのアイリス取付部１３２ｃが設けられている。
ステッピングモータ１２２、１４２は、モータ取付部１３２ａ、１３２ｂに挿入されてタッピンビス１２５、１４５により固定されている。アイリス１６０は、光軸Ｉと交差するようにアイリス取付部１３２ｃから挿入されてタッピンビス１６１により固定されている。
【００１８】
図４は、Ｚ移動枠１２１と連結ナット１２３の詳細を示す分解斜視図である。
Ｚ移動枠１２１は、第２群レンズ１２０がはめ込まれるレンズ枠１２１ａの一端に、光軸Ｉ方向に延びるスリーブ部１２１ｂが一体的に設けられ、このスリーブ部１２１ｂから略１８０°隔てたレンズ枠１２１ａの一端に、Ｕ溝部１２１ｃが設けられている。スリーブ部１２１ｂには、Ｚ移動枠１２１とステッピングモータ１２２とを連結するための連結ナット１２３が挿入される溝部１２１ｄが形成されており、さらに溝部１２１ｄの光軸Ｉ方向の両端には、Ｚガイド軸１２４が挿入される一対の軸受部１２１ｅが形成され、溝部１２１ｄの中央には、連結ナット１２３が嵌合される凹状のナット嵌合部１２１ｆが形成されている。
【００１９】
連結ナット１２３は、溝部１２１ｄ内に収納されてＺガイド軸１２４が挿入されるパイプ部１２３ａと、その側面に一体的に形成され、ナット嵌合部１２１ｆに嵌合される凸状の嵌合部１２３ｂ及びステッピングモータ１２２のリードスクリュー１２２ａとかみ合って支持するラック部１２３ｃ、ストッパ部１２３ｄ、クランプバネ部１２３ｅを備えている。
本発明の特徴的な部分である嵌合部１２３ｂは、図５に示すように、連結ナット１２３に一体成形されており、ナット嵌合部１２１ｆに弾性力により嵌合可能なように、中央にスリット１２３ｂａが設けられている。尚、以上の構成は、Ｆ移動枠１４１及び連結ナット１４３も同一である。
【００２０】
このような構成のカメラ用レンズ鏡筒１００の組立手順は、先ず、２本のＺガイド軸１２４の一端を中間鏡筒１３１に設けられているＺ軸取付部１３３に圧入すると共に、２本のＦガイド軸１４４の一端を中間鏡筒１３１に設けられているＦ軸取付部１３４に圧入する。
次に、連結ナット１２３をＺ移動枠１２１に係合させる。即ち、連結ナット１２３のパイプ部１２３ａをＺ移動枠１２１の溝部１２１ｄ内に挿入し、連結ナット１２３の嵌合部１２３ｂをＺ移動枠１２１のナット嵌合部１２１ｆに嵌合する。
このとき、嵌合部１２３ｂは、図５に示す矢印ａ方向に弾性変形してナット嵌合部１２１ｆに嵌まり込み、図６に示すＡの線上で挟み込まれる。従って、仮にカメラ用レンズ鏡筒１００に落下等による衝撃が加わっても、その衝撃応力は図６に示すＢの線上に掛かるので、耐衝撃性を向上させることができる。
【００２１】
このＺ移動枠１２１の軸受部１２１ｅ内及び連結ナット１２３のパイプ部１２３ａ内に一方のＺガイド軸１２４の他端を挿入・貫通させると共に、Ｚ移動枠１２１のＵ溝部１２１ｃ内に他方のＺガイド軸１２４の他端を挿入・貫通させ、Ｚ移動枠１２１を中間鏡筒１３１の一端面側の内部に収納する。そして、各Ｚガイド軸１２４の他端を前部鏡筒１１１に設けられているＺ軸取付部１１３に圧入し、前部鏡筒１１１と中間鏡筒１３１をタッピンビス１１２によりネジ止めする。これにより、Ｚ移動枠１２１は、中間鏡筒１３１の一端面側の内部にて、各Ｚガイド軸１２４をガイドにして光軸Ｉ方向に移動可能となる。
【００２２】
同様に、連結ナット１４３をＦ移動枠１４１に係合させ、このＦ移動枠１４１にＦガイド軸１４４の他端を挿入・貫通させ、Ｆ移動枠１４１を中間鏡筒１３１の他端面側の内部に収納する。そして、各Ｆガイド軸１４４の他端を後部鏡筒１５１に設けられているＦ軸取付部１５４に圧入し、後部鏡筒１５１と中間鏡筒１３１をタッピンビス１５３によりネジ止めする。これにより、Ｆガイド軸１４４は、中間鏡筒１３１の他端面側の内部にて、各Ｆガイド軸１４４をガイドにして光軸Ｉ方向に移動可能となる。
【００２３】
次に、ステッピングモータ１２２を中間鏡筒１３１のモータ取付部１３２ａに収納して、ステッピングモータ１２２のリードスクリュー１２２ａを連結ナット１２３のラック部１２３ｃとストッパ部１２３ｄ及びクランプバネ部１２３ｅとの間に形成される溝内にはめ込む。そして、ステッピングモータ１２２をタッピンビス１２５により中間鏡筒１３１にネジ止めする。これにより、ステッピングモータ１２２のリードスクリュー１２２ａは、連結ナット１２３のクランプバネ部１２３ｅにより付勢されてラック部１２３ｃとかみ合うことになる。
【００２４】
同様に、ステッピングモータ１４２も中間鏡筒１３１のモータ取付部１３２ｂに収納してタッピンビス１４５により中間鏡筒１３１にネジ止めする。これにより、ステッピングモータ１４２のリードスクリュー１４２ａも、連結ナット１４３のラック部１４３ｃとかみ合うことになる。
そして、アイリス１６０を光軸Ｉと交差するように中間鏡筒１３１のアイリス取付部１３２ｃから挿入してタッピンビス１６１により中間鏡筒１３１にネジ止めする。
【００２５】
以上のようにして組立てられたカメラ用レンズ鏡筒１００の各ステッピングモータ１２２、１４２の端子部１２２ｂ、１４２ｂに図示しない駆動回路から駆動電流が通電されると、各ステッピングモータ１２２、１４２のリードスクリュー１２２ａ、１２２ａが回転する。この回転運動は、連結ナット１２３、１４３のラック部１２３ｃ、１４３ｃで直線運動に変換されてＺ移動枠１２１、Ｆ移動枠１４１に伝達される。従って、Ｚ移動枠１２１及びＦ移動枠１４１は、中間鏡筒１３１の一端面側及び他端面側の内部にて、Ｚガイド軸１２４及びＦガイド軸１４４に沿って光軸Ｉ方向に移動する。
【００２６】
上述した構成の嵌合部１２３ｂ、１４３ｂとナット嵌合部１２１ｆ、１４１ｆとは弾性力により嵌合するので、その嵌め合い精度は従来のように高精度にする必要はない。従って、嵌め合い精度は例えば±０．０１ｍｍ程度に加工すれば良いので、加工コストを低減させることができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、連結手段と移動枠とを簡易に連結させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカメラ用レンズ鏡筒の実施形態を示す分解斜視図。
【図２】図１のカメラ用レンズ鏡筒の断面側面図。
【図３】図１のカメラ用レンズ鏡筒の一部断面側面図。
【図４】図１のカメラ用レンズ鏡筒の移動枠及び連結ナットの詳細を示す分解斜視図。
【図５】図４の連結ナットの主要部の詳細を示す斜視図。
【図６】図５の連結ナットの主要部の平面図。
【図７】従来のカメラ用レンズ鏡筒の移動枠の一例を示す斜視図。
【符号の説明】
１００・・・カメラ用レンズ鏡筒、１１０・・・第１群レンズ、１１１・・・前部鏡筒、１１３、１３３・・・Ｚ軸取付部、１２０・・・第２群レンズ、１２１・・・Ｚ軸移動枠、１２２、１４５・・・ステッピングモータ、１２３、１４３・・・連結ナット、１２３ｂ・・・嵌合部、１２３ｂａ・・・スリット、１２４・・・Ｚガイド軸、１３０・・・第３群レンズ、１３１・・・中間鏡筒、１３４、１５４・・・Ｆ軸取付部、１４０・・・第４群レンズ、１４１・・・Ｆ移動枠、１４４・・・Ｆガイド軸、１５１・・・後部鏡筒、１５２・・・素子取付部、１６０・・・アイリス
【図１】
0003994517.tif 000002
【図２】
0003994517.tif 000003
【図３】
0003994517.tif 000004
【図４】
0003994517.tif 000005
【図５】
0003994517.tif 000006
【図６】
0003994517.tif 000007
【図７】
0003994517.tif 000008