(57)【要約】【課題】移動光学系を、固定筒に設けた案内溝と、光軸周りに回動自在なカム環に設けたカム溝の交点の軌跡により光軸方向に直進運動させるレンズにおいて、部品加工及び組立性が容易で単純な機構により、外部からの衝撃に強い小型で安価なレンズを提供すること。【解決手段】固定筒に設けられた複数の案内溝の摺動面と、該固定筒に対して光軸周りに回動するカム環に設けられた複数のカム溝の摺動面を、互いに対向する方向に開くように傾斜させる。移動光学系に突設した複数のカムフォロアは、該複数の案内溝と係合する第１の円錐状部材及び該複数のカム溝と係合する第２の円錐状部材を光軸と直交する方向に移動可能に軸支するように構成する。さらに該第１の円錐状部材と該第２の円錐状部材を離間する方向に弾性部材を設けたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定筒に設けられた複数の案内溝と、該固定筒に対して光軸周りの回動のみを許容されたカム環に設けられた複数のカム溝と、該案内溝と該カム溝の各々に係合した複数のカムフォロアを光軸と直交する方向に突設した移動光学系を有し、前記カム環の回転により該移動光学系を光軸方向に直動させる撮影レンズにおいて、前記複数の案内溝と前記複数のカム溝の摺動面を互いに対向する方向に開くように傾斜させ、前記複数のカムフォロアは、該複数の案内溝と同じ傾斜を有し係合する第１の円錐状部材及び前記複数のカム溝と同じ傾斜を有し係合する第２の円錐状部材を、光軸と直交する方向に移動可能に軸支するように構成し、さらに該第１の円錐状部材と該第２の円錐状部材を離間する方向に弾性部材を設けたことを特徴とする撮影レンズ。
【請求項２】
前記弾性部材が圧縮され前記第１の円錐状部材と前記第２の円錐状部材が所定の距離より近接すると、該第１の円錐状部材及び該第２の円錐状部材と接触して、更なる離間力を発生する第２の弾性部材を前記カムフォロアに設けたことを特徴とする請求項１に記載の撮影レンズ。
【請求項３】
前記弾性部材が圧縮され前記複数のカムフォロアの軸の何れかが光軸との直交線より所定の距離だけ離れると、前記移動光学系または前記複数のカムフォロアの任意の部位が前記固定筒或いは前記カム環の前記摺動面以外の部位に当接することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮影レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影レンズに関し、カム駆動により光学系を光軸方向に直進運動させる機構において撮影レンズ外部からの衝撃を受けてもカム摺動面の打痕等、光学性能に支障を来たすような塑性変形の回避を実現するための機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、移動光学系を、固定筒に設けた案内溝と、光軸周りに回動自在なカム環に設けたカム溝の交点の軌跡により光軸方向に直進運動させるレンズにおいては、外部から衝撃を受けると、カム摺動面に打痕が残るなど、高い光学性能を維持することが困難であった。該衝撃を吸収するため、前記カム溝をテーパカムとし、該テーパカムと係合するテーパカムフォロアを前記移動光学系に設け、さらに該テーパカムフォロアに弾性力を作用させる手段があった。
【０００３】
特許文献１には、テーパカムフォロアを有する複数の移動光学系を複数のテーパカムにより駆動する機構において、該複数の移動光学系の間に弾性部材を設けて光軸方向に付勢する構造が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、移動筒の一部を弾性変形させて前記テーパカムフォロアを光軸方向と直交する方向すなわち前記テーパカムフォロア摺動面に付勢する構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４９５４０００号公報
【特許文献２】特許第４８１８７１１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、上述の特許文献１に開示された従来技術では、前記複数の移動光学系が略一定の間隔で直動する光学系でなければ該弾性部材の伸縮による付勢力の変動が大きいため、該移動光学系の位置/姿勢精度の保証は困難である。
【０００７】
また、特許文献２に開示された従来技術では、移動筒の一部を積極的に変形させて前記テーパカムフォロアが前記テーパカムの内部で傾けられるため打痕を生じる恐れがあり、移動筒自体の強度の低下を招く。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、部品加工及び組立性が容易な単純な機構により、外部からの衝撃に強い小型で安価なレンズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明に係る撮影レンズは、
固定筒に設けられた複数の案内溝と、該固定筒に対して光軸周りの回動のみを許容されたカム環に設けられた複数のカム溝と、該案内溝と該カム溝の各々に係合した複数のカムフォロアを光軸と直交する方向に突設した移動光学系を有し、前記カム環の回転により該移動光学系を光軸方向に直動させる撮影レンズにおいて、前記複数の案内溝と前記複数のカム溝の摺動面を互いに対向する方向に開くように傾斜させ、前記複数のカムフォロアは該複数の案内溝と略同じ傾斜を有し係合する第１の円錐状部材及び前記複数のカム溝と略同じ傾斜を有し係合する第２の円錐状部材を、光軸と直交する方向に移動可能に軸支するように構成され、さらに該第１の円錐状部材と該第２の円錐状部材を離間する方向に弾性部材を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、矩形の案内溝及びカム溝と円柱形のカムフォロアの組合せによる光学系移動構造と比較して部品の寸法調整が不要で、温湿度など使用環境変化の影響を受け難く耐衝撃性の高いコンパクトで安価な撮影レンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例におけるレンズ本体の光軸を含む面を表した移動光学系駆動部の断面図
【図２】本発明の実施例におけるレンズ本体の光軸と直交する面を表した第１の移動光学系駆動部の断面図
【図３】図２における要部詳細断面図
【図４】図３における被衝撃時の各部材による衝撃力の緩和を表した要部詳細断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施形態にかかわるレンズ本体の光軸を含む面を表した移動光学系駆動部の断面図であり、図２は光軸と直交する面を表した第１の移動光学系駆動部の断面図である。また図３は図２における要部詳細断面図を表し、図４は図３における被衝撃時の各部材による衝撃力の緩和構造を表した要部詳細断面図を表している。
【００１４】
［実施例］
以下、図１から図４を参照して、本発明の実施例によるレンズ駆動機構について説明する。
【００１５】
図１及び図２において、固定筒１はレンズ本体に固定されており、円筒状のカム環２は該固定筒１の内周に嵌合しており、光軸周りの回転のみが許容されている。該カム環２には２組の複数のカム溝２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄ、２ｅ、２ｆが設けられており、該カム環２の外周には不図示の操作連動ピン３が突設されている。また、前記固定筒１の内周には前記２組の複数のカム溝２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄ、２ｅ、２ｆに対応する２組の複数の案内溝１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄ、１ｅ、１ｆが設けられている。
【００１６】
前記操作連動ピン３は該固定筒１に設けられた光軸周りの逃げ溝１ｇを挿通して該固定筒１の外周に設けられた不図示の移動光学系操作環に係合し、該移動光学系操作環と前記カム環２は連動して光軸周りに回転する。第１の移動光学系４には複数のカムフォロア４１、４２、４３が、第２の移動光学系５には複数のカムフォロア５１、５２、５３が、各々光軸と直交する方向に突設されている。前記複数のカムフォロア４１、４２、４３は、前記複数のカム溝２ａ、２ｂ、２ｃと各々係合し、且つ前記複数の案内溝１ａ、１ｂ、１ｃとも各々係合している。
【００１７】
これにより前記複数の案内溝１ａ、１ｂ、１ｃ及び前記複数のカム溝２ａ、２ｂ、２ｃに案内された前記複数のカムフォロア４１、４２、４３に固定された前記第１の移動光学系４が前記カム環２の回転量に応じた距離だけ光軸方向へ移動する。同様に、前記複数の案内溝１ｄ、１ｅ、１ｆ及び前記複数のカム溝２ｄ、２ｅ、２ｆに案内されて前記第２の移動光学系５は該第１の移動光学系４とは異なる距離だけ光軸方向へ移動する。
【００１８】
次に前記複数のカムフォロア４１、４２、４３及び５１、５２、５３とその周辺は全て同一構造であるため、該カムフォロア４１を代表として詳細を図３に表す。
【００１９】
前記固定筒１に設けられた前記案内溝１ａと前記カム環２に設けられたカム溝２ａが該カムフォロア４１と係合する摺動面は互いに対向する方向に開くように傾斜している。該カムフォロア４１は該案内溝１ａと略同じ傾斜を有し係合する第１の円錐状部材６と、該カム溝２ａと略同じ傾斜を有し係合する第２の円錐状部材７とを光軸と直交する方向に移動可能に嵌合する軸８により軸支されるように構成されている。
【００２０】
さらに該第１の円錐状部材６と該第２の円錐状部材７を離間する方向に第１の弾性部材９が設けられ、該第１の円錐状部材６と該第２の円錐状部材７を各々前記案内溝１ａと前記カム溝２ａの摺動面に付勢している。該第１の円錐状部材６と該第２の円錐状部材７は各々前記案内溝１ａと前記カム溝２ａの摺動面に係合した状態において光軸と直交する遠心、向心両方向に遊びを持ちつつカムフォロア軸８により軸支されている。
【００２１】
該カムフォロア軸８には第２の弾性部材１０が設けられ、前記弾性部材９を圧縮されて該第１の円錐状部材６と該第２の円錐状部材７の間隔が所定の距離より近接し該第２の弾性部材１０に接触した場合にのみ更なる離間力を発生する。
【００２２】
以上のような構成でレンズ外部の任意の方向から衝撃力が加えられると、前記第１の移動光学系４及び前記第２の移動光学系５に大きな慣性力が作用する。この慣性力は前記複数のカムフォロア４１、４２、４３及び前記複数のカムフォロア５１、５２、５３を、前記複数の案内溝１ｄ、１ｅ、１ｆ及び前記複数のカム溝２ｄ、２ｅ、２ｆに付勢する力として働く。ここで図４に表したように前記慣性力は、前記案内溝１ａの斜面と前記第１の円錐状部材６の円錐面或いは前記カム溝２ａの斜面と前記第２の円錐状部材７の円錐面の衝突により各々前記第１の弾性部材９を圧縮する方向に変換される。
【００２３】
すなわち前記衝撃力は該第１の弾性部材９によって吸収され、さらに大きな該衝撃力を受けた場合には前記第２の弾性部材１０によって該衝撃力が緩和される。従って前記第１の移動光学系４及び前記第２の移動光学系５を高精度に駆動するための基幹部位である、前記複数の案内溝１ｄ、１ｅ、１ｆ及び前記複数のカム溝２ｄ、２ｅ、２ｆに打痕を残すなどの塑性変形が回避される。
【００２４】
本実施例にあっては、固定筒に設けた複数の案内溝とカム環に設けた複数のカム溝に各々係合する複数のカムフォロアにより移動光学系を高精度に駆動する構造において、単純な部品構成でレンズ外部からの衝撃を弾性変形範囲内で吸収可能である。また、複数の案内溝及び複数のカム溝と複数のカムフォロアの係合寸法を１対１で厳密に合わせ込むような加工及び組立作業が不要である。
【００２５】
さらに、温湿度などの環境変化に対しても該係合寸法が関与しない構造であるため、カムフォロア周辺部材の線膨張係数の差異や膨潤特性によるレンズの性能の劣化を招かない。従って本発明によれば、特に耐衝撃性に優れ、加工が容易で組立性も良く、耐環境性にも優れたコンパクトかつ安価なレンズを提供できる。
【００２６】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本実施例における複数の案内溝、カム溝及びカムフォロアの係合面の傾斜角は耐衝撃性や移動光学系の移動精度との兼ね合いで自由に設定可能である。また、カムフォロア内に転がり軸受を搭載し、前記係合面を転動面とすることで移動光学系の駆動力を低減しても良い。さらに、レンズが衝撃を受けた前後で光学性能や駆動特性に変化が無ければ塑性変形が生じても構わないという観点から、前記弾性部材が所定の衝撃力を吸収した後に前記係合面以外の部位同士を積極的に衝突させる構造としても機能は成立する。
【００２７】
すなわち本発明は本実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【００２８】
ズーム、フォーカス等の移動光学系を、高精度かつ滑らかに光軸方向へ直進運動させる撮影用レンズにおける耐衝撃性、耐環境性及び加工組立性を向上させる手段として利用される。
【符号の説明】
【００２９】
１  固定筒、１ａ,１ｂ,１ｃ  複数の案内溝、１ｄ,１ｅ,１ｆ  複数の案内溝、
１ｇ  逃げ溝、２  カム環、２ａ,２ｂ,２ｃ  複数のカム溝、
２ｄ,２ｅ,２ｆ  複数のカム溝、３  操作連動ピン(不図示)、４  第１の移動光学系、
５  第２の移動光学系、６  第１の円錐状部材、７  第２の円錐状部材、
８  カムフォロア軸、９  第１の弾性部材、１０  第２の弾性部材、
４１  カムフォロア、４２  カムフォロア、４３  カムフォロア、４４  カムフォロア、
４５  カムフォロア、４６  カムフォロア
【図１】
2017203924.tif 000003
【図２】
2017203924.tif 000004
【図３】
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【図４】
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