(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ光学系を収容し内外多重に配される第一筒体及び第二筒体を有すると共に、前記第二筒体と係合し前記第二筒体を回転させる第三筒体を有し、前記第一筒体と前記第二筒体の一方に移動用カムが形成されその他方に前記移動用カムに係合するカムフォロワが形成され、前記第三筒体と共に前記第二筒体を回転させることにより前記移動用カムと前記カムフォロワのカム作用を通じて前記第二筒体を沈胴位置から使用位置まで前記第一筒体に対し繰り出し及び繰り込み可能としたレンズ鏡胴において、
前記移動用カムに連接され、前記第二筒体が前記使用位置まで繰り出したときに前記カムフォロワと係合し、その係合時に前記カムフォロワを通じて前記第二筒体の回転のみを許容する位置決め用カムと、
前記位置決め用カムに前記カムフォロワが係合したときに、前記カムフォロワを前記位置決め用カムのカム面に当接するように前記第二筒体を付勢する付勢手段と、
を備え、
前記付勢手段は、前記第三筒体に係合する係合部と、前記第二筒体に当接し付勢する少なくとも一つのバネ部とを一体に形成していること、
を特徴とするレンズ鏡胴。
【請求項２】
前記付勢手段は、前記係合部と前記バネ部を周方向に略等間隔で配置してリング状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡胴。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラなどに用いられるレンズ鏡胴に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カメラなどに用いられるレンズ鏡胴として、特開２０００−１１１７８１号公報に記載されるように、固定筒、後部筒、前部筒を備え、固定筒に対し後部筒を光軸方向に進退可能とし、後部筒に対し前部筒を光軸方向に進退可能とし、前部筒に第１群レンズ保持枠を取り付け、後部筒に第２群レンズ保持枠及び第３群レンズ保持枠をそれぞれカム溝を介して取り付けたものが知られている。このレンズ鏡胴は、前部筒と第２群レンズ保持枠との間に引きばねを設け、この引きばねにより第２群レンズ保持枠を前方へ引き寄せることにより、第２群レンズ保持枠の機械的なガタつきを無くし、第２群レンズを光軸方向に正確に移動させようとするものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなレンズ鏡胴にあっては、後部筒から前部筒が繰り出すことにより前部筒と第２群レンズ保持枠の間の距離が変化すると、引きばねの引張り力が変動する。このため、安定して第２群レンズ保持枠を引き寄せることができない。また、引きばねの引張り力の変動は、前部筒又は後部筒の移動の駆動源となるモータの負荷変動となり、ズーミング時におけるレンズ停止精度のバラツキを増加させる原因となる。
【０００４】
そこで、本発明は、このような問題点を解消するためになされたものであって、レンズの移動動作を確実にし、かつ使用時の位置決め精度を向上させるレンズ鏡胴を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明に係るレンズ鏡胴は、レンズ光学系を収容し内外多重に配される第一筒体及び第二筒体を有すると共に、第二筒体と係合し第二筒体を回転させる第三筒体を有し、第一筒体と第二筒体の一方に移動用カムが形成されその他方に移動用カムに係合するカムフォロワが形成され、第三筒体と共に第二筒体を回転させることにより移動用カムとカムフォロワのカム作用を通じて第二筒体を沈胴位置から使用位置まで第一筒体に対し繰り出し及び繰り込み可能としたレンズ鏡胴において、移動用カムに連接され、第二筒体が使用位置まで繰り出したときにカムフォロワと係合し、その係合時にカムフォロワを通じて第二筒体の回転のみを許容する位置決め用カムと、位置決め用カムにカムフォロワが係合したときに、カムフォロワを位置決め用カムのカム面に当接するように第二筒体を付勢する付勢手段とを備え、前述の付勢手段が、第三筒体に係合する係合部と、第二筒体に当接し付勢する少なくとも一つのバネ部とを一体に形成していることを特徴とする。
【０００７】
また本発明に係るレンズ鏡胴は、前述の付勢手段が、係合部とバネ部を周方向に等間隔で配置してリング状に形成されていることを特徴とする。
【０００８】
また本発明に係るレンズ鏡胴は、カメラの撮影レンズ系を収容するレンズ鏡胴に適用する場合に好適である。
【０００９】
これらの発明によれば、位置決め用カムにカムフォロワが係合したときに、カムフォロワを位置決め用カムのカム面に当接するように第二筒体を付勢することにより、第二筒体が所定位置に繰り出すまでは付勢手段の付勢が行われないため、第二筒体を繰り出させる駆動源の負荷が軽減され、その負荷変動が生じない。このため、第二筒体の繰り出し及びそれに伴うレンズ移動をより小さな駆動力で確実に行うことができる。また、第二筒体が所定位置に繰り出したときには、第二筒体を付勢してガタに起因する第二筒体の位置決め精度低下を防止できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき、本発明における実施の形態について説明する。尚、各図において同一要素には同一符号を付して説明を省略する。また、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致していない。
【００１１】
図１に本実施形態に係るレンズ鏡胴の説明図を示す。本図に示すように、本実施形態に係るレンズ鏡胴１は、カメラ２の撮影光学系に用いられるものである。レンズ鏡胴１には、第一レンズ群３、第二レンズ群４及び第三レンズ５が収容されている。第一レンズ群３、第二レンズ群４及び第三レンズ５は、光軸Ｏに沿って順次配置されるレンズ光学系であり、カメラ２の撮影光学系を構成している。
【００１２】
レンズ鏡胴１は、カメラ２の本体に固定される固定枠６と、その固定枠６に対し繰り出し及び繰り込み可能な中間筒７と、その中間筒７に対し繰り込み及び繰り出し可能な移動筒８とを備えている。これらの固定枠６、中間筒７及び移動筒８は、光軸Ｏを中心として内外多重に配設されている。
【００１３】
固定枠６は、一端に開口部１０を有し、他端を開放した筒状部材である。開口部１０には、撮影光学系の結像面１１が形成されている。開口部１０は、撮像素子であるＣＣＤ１２の保持枠１３を取り付けるための取付空間として用いられる。保持枠１３は、ＣＣＤ１２を保持するための枠体であり、固定枠６と別体に構成され、固定枠６の開口部１０に取り付けられている。なお、結像面１１は、開口部１０より固定枠６の内側に設定される場合もある。
【００１４】
保持枠１３は、開口部１０の縁部に掛止され、押え板１４に押さえられて開口部１０に取り付けられている。これにより、保持枠１３に保持されたＣＣＤ１２が結像面１１に配置される。
【００１５】
固定枠６の周面には、カム溝９が形成されている。カム溝９は、固定枠６の周面内外を貫通して形成され、例えば螺旋状に形成される。カム溝９には、中間筒７のカムフォロワ２３が挿入され係合している。カムフォロワ２３は、中間筒７の外周面から外側へ突設されている。
【００１６】
カムフォロワ２３の先端部には、ピン２４が取り付けられている。ピン２４は、中間筒７に回転力を伝達するための部材であり、回転筒１６に形成される縦溝１６ａに挿入されている。ピン２４は、中間筒７の周面に設けられる突起体として機能する。回転筒１６は、固定枠６の外側に配設される筒状部材であり、モータ等の駆動源の駆動に伴って回転する。縦溝１６ａは、回転筒１６の内周面を凹まして形成され、撮影光学系の光軸Ｏに沿う方向、即ち光軸方向に向けて延びている。
【００１７】
回転筒１６が回転することにより、ピン２４及びカムフォロワ２３が周方向に移動し、かつ、カム溝９に沿って光軸方向へ移動する。これにより、中間筒７が回転しながら光軸方向へ移動し、固定枠６に対し繰り出し又は繰り込まれる。
【００１８】
回転筒１６には、付勢リング２５が取り付けられている。付勢リング２５は、中間筒７が繰り出して沈胴位置から撮影可能位置（使用位置）まで来たときに、カムフォロワ２３をカム溝９の側壁面（カム面）に押し付けて当接させ、中間筒７を付勢する付勢手段として機能する。
【００１９】
ここでいう「撮影可能位置」とは、第二レンズ群４、第三レンズ５等により適正な撮影が行える位置をいう。付勢リング２５は、回転筒１６とほぼ同径としたリング状部材であり、回転筒１６の端部に取り付けられ、ピン２４を付勢する板バネ部２５ａを形成している。
【００２０】
固定枠６の内周面には、光軸方向へ延びる縦溝１７が形成されている。縦溝１７は、直進キーリング１８の回転を止め直進キーリング１８を光軸方向へ案内するための溝である。直進キーリング１８は、中間筒７とほぼ同径の環状部材であり、中間筒７の後端部に中間筒７に対し回転可能に取り付けられている。このため、直進キーリング１８は、中間筒７の回転を許容しつつ中間筒７と共に光軸方向へ移動する。
【００２１】
直進キーリング１８には、前方に延びる支持部１８ａが形成されている。支持部１８ａは、移動筒８の後端部に掛止され、移動筒８の回転を防止する。移動筒８の後端には、外周面から突出するピン２１が設けられている。ピン２１は、中間筒７の内周面に形成されるカム溝２２に挿入されている。カム溝２２は、例えば、中間筒７の内周面に沿って螺旋状に形成される。
【００２２】
中間筒７が回転しても、移動筒８は、直進キーリング１８に支持されているため、回転しない。しかし、ピン２１がカム溝２２の形状に従い、光軸方向へ移動する。これにより、移動筒８は、中間筒７の回転に伴って光軸方向に移動し、中間筒７に対して繰り出し又は繰り込まれる。
【００２３】
移動筒８には、第一レンズ群３が第一レンズ保持枠３０などを介して固定されている。第一レンズ群３は、移動筒８の繰り出し及び繰り込みに伴って、光軸方向へ移動する。中間筒７には、第二レンズ群４を保持する第二レンズ保持枠４０が固定されている。このため、第二レンズ群４は、中間筒７の繰り出し及び繰り込みに応じて光軸方向へ移動する。
【００２４】
第二レンズ保持枠４０には、ネジ止めなどにより、フォーカスモータ４１が取り付けられている。フォーカスモータ４１は、撮影光学系のフォーカスレンズである第三レンズ５を光軸方向へ移動させるための駆動手段であり、カメラ２に設置され被写体までの距離を計測する測距器（図示なし）の出力信号に基づいて駆動する。
【００２５】
フォーカスモータ４１の回転軸４２は、周面にネジ溝が刻設され、リードスクリュとして機能する。回転軸４２には、第三レンズ保持枠４３が螺合している。また、第三レンズ保持枠４３には第二レンズ保持枠４０に設置されるシャフト４４が貫通している。シャフト４４は、第三レンズ保持枠４３のガイド軸及び回転防止手段として機能するものである。フォーカスモータ４１の回転軸４２が回転すると、その回転に伴い、第三レンズ保持枠４３及び第三レンズ５が光軸方向へ移動する。
【００２６】
図２は、付勢リング及び回転筒の斜視図である。
【００２７】
本図に示すように、付勢リング２５は、リング状の部材であって、回転筒１６の端部に取り付けられている。付勢リング２５には、光軸方向に折り曲げられて係合部２５ｂが形成されている。係合部２５ｂが回転筒１６の外周に形成される突起１６ｂに掛止されることにより、付勢リング２５が回転筒１６に取り付けられる。このため、回転筒１６が回転すると、付勢リング２５も一体となって回転する。
【００２８】
付勢リング２５の板バネ部２５ａは、縦溝１６ａの延長位置に配され、縦溝１６ａに向けて凸状に屈曲して形成されている。このため、板バネ部２５ａは、縦溝１６ａに沿って移動してくるピン２４をその移動方向の反対側へ付勢する。係合部２５ｂ及び板バネ部２５ａは、周方向に略等間隔で配置されている。
【００２９】
図３は、中間筒７を平面状に展開した展開図である。図４は、固定筒６を平面状に展開した展開図である。
【００３０】
図３に示すように、中間筒７の端部には、複数のカムフォロワ２３が形成され、例えば、周方向に等間隔で三つ配設される。カムフォロワ２３は、断面を円形とした突起体として構成されている。
【００３１】
図４に示すように、固定筒６のカム溝９は、カムフォロワ２３に対応して複数形成され、例えば、固定筒６の周方向に等間隔で三つ形成される。カム溝９は、それぞれカムフォロワ２３を挿入し、その形成方向に沿ってカムフォロワ２３を移動させる。カム溝９は、光軸方向（光軸Ｏの方向）に対し傾斜して形成される移動用カム９ａと、光軸方向に対し垂直に形成される位置決め用カム９ｂとを有している。位置決め用カム９ｂは、移動用カム９ａに連接され、中間筒７が使用位置まで繰り出したときにカムフォロワ２３と係合し、その係合時にカムフォロワ２３を通じて中間筒７の回転のみを許容する。
【００３２】
カムフォロワ２３は、中間筒７の回転により移動用カム９ａを移動する。その際、カムフォロワ２３が光軸方向へ移動することとなるため、中間筒７の繰り出し又は繰り込みが行われる。一方、カムフォロワ２３が位置決め用カム９ｂにあるときには、中間筒７が回転しても、光軸方向へ移動しないため、中間筒７の繰り出し及び繰り込みは行われない。この場合、中間筒７の回転により、中間筒７に対し移動筒８の繰り出し又は繰り込みが行われ、所定のズーミングが行われる。また、カムフォロワ２３が位置決め用カム９ｂにあるとき、カメラ１は撮影可能状態となっており、ピン２４が付勢リング２５により付勢された状態となっている（図１参照）。
【００３３】
次に、本実施形態に係るレンズ鏡胴の動作について説明する。
【００３４】
図５に示すように、固定筒６に中間筒７及び移動筒８を収容した沈胴状態において、モータ等の駆動源（図示なし）の駆動により回転筒１６を回転させると、それに伴ってピン２４及びカムフォロワ２３が回転移動し、中間筒７が回転しながら繰り出していく。また、中間筒７が回転することにより、カム溝２２の形状に従いピン２１が光軸方向へ移動するため、移動筒８が中間筒７から繰り出していく。
【００３５】
このとき、レンズ鏡胴１が撮影可能状態となる位置に中間筒７が繰り出すまでは、中間筒７のピン２４は、付勢リング２５の付勢を受けない。このため、中間筒７のガタ取りのための付勢に起因して、繰り出し駆動源となるモータ等の負荷の増加や変動が生ずることはない。従って中間筒７の繰り出しを小さな駆動力で確実に繰り出すことができる。
【００３６】
そして、中間筒７が繰り出してカムフォロワ２３が位置決め用カム９ｂに到達し（図４参照）、レンズ鏡胴１が撮影可能状態となると、図６に示すように、中間筒７のピン２４が付勢リング２５の板バネ部２５ａに当接し、板バネ部２５ａの付勢力に抗して移動する。このため、中間筒７は、ピン２４を介して光軸方向に付勢される。これにより、カムフォロワ２３とカム溝９の間にガタがあっても、中間筒７が付勢リング２５の付勢方向に片寄せされてガタ取りされる。従って、撮影光学系のレンズを正確に移動させ、適正なズーミングが可能となる。
【００３７】
以上のように、本実施形態に係るレンズ鏡胴１によれば、中間筒７が撮影可能位置に繰り出すまでは、付勢リング２５の付勢が行われないため、中間筒７を繰り出させる駆動源の負荷が軽減され、その負荷変動が生じない。このため、中間筒７の繰り出し及びそれに伴うレンズ移動をより小さな駆動力で確実に行うことができる。また、中間筒７が撮影可能位置に繰り出したときには、付勢リング２５により中間筒７を付勢してガタに起因する中間筒７の位置決め精度低下を防止できる。
【００３８】
なお、本実施形態では、中間筒７を付勢して片寄せを行う場合について説明したが、本発明に係るレンズ鏡胴はそのようなものに限られるものではなく、中間筒７以外の筒体等を付勢して片寄せする場合に適用してもよい。
【００３９】
また、本実施形態では、二つの筒体（移動筒８、中間筒７）を繰り出すレンズ鏡胴に適用した場合について説明したが、本発明に係るレンズ鏡胴はそのようなものに限られるものではなく、一つ又は三つ以上の筒体を繰り出すレンズ鏡胴に適用したものであってもよい。
【００４０】
また、本実施形態では、本発明に係るレンズ鏡胴をデジタルカメラに適用した場合について説明したが、本発明に係るレンズ鏡胴はそのようなものに限られるものではなく、デジタルカメラ以外の光学機器などに適用してもよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、位置決め用カムにカムフォロワが係合したときにカムフォロワを位置決め用カムのカム面に当接するように第二筒体を付勢することにより、第二筒体が所定位置に繰り出すまでは付勢手段の付勢が行われないため、第二筒体を繰り出させる駆動源の負荷が軽減され、その負荷変動が生じない。このため、第二筒体の繰り出し及びそれに伴うレンズ移動をより小さな駆動力で確実に行うことができる。また、第二筒体が所定位置に繰り出したときには、第二筒体を付勢してガタに起因する第二筒体の位置決め精度低下を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るレンズ鏡胴の説明図である。
【図２】図１のレンズ鏡胴における付勢リング及び回転筒の説明図である。
【図３】図１のレンズ鏡胴における中間筒の説明図である。
【図４】図１のレンズ鏡胴における固定筒の説明図である。
【図５】図１のレンズ鏡胴における沈胴状態の説明図である。
【図６】図１のレンズ鏡胴の動作の説明図である。
【符号の説明】
１…レンズ鏡胴、２…カメラ、３…第一レンズ群、４…第二レンズ群、５…第三レンズ、６…固定枠（第一筒体）、７…中間筒（第二筒体）、８…移動筒、９…カム溝、９ａ…移動用カム、９ｂ…位置決め用カム、１６…回転筒（第三筒体）、２３…カムフォロワ、２５…付勢リング、２５ａ…板バネ部、Ｏ…光軸。
【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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【図６】
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