(57)【要約】【課題】玉枠をスムーズに移動させることができ、且つ玉枠の姿勢及び光軸方向位置を安定させることが可能なレンズ鏡胴を提供する。【解決手段】レンズ鏡胴１は直進溝３１、３２を有する直進筒３０と、カム溝２１、２２、２３を有するカム筒２０と、直進筒３０及びカム筒２０の各々に係合するとともに直進筒３０とカム筒２０とが相対的に回転することで光軸方向に移動する３個以上の玉枠と、互いに隣接しない玉枠のうち各々の光軸方向の移動方向が同じであって移動距離が近い玉枠同士である第１玉枠１１及び第３玉枠１３を連結した引張ばね４１と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直進溝を有する直進筒及びカム溝を有するカム筒の各々に係合するとともに前記直進筒と前記カム筒とが相対的に回転することで光軸方向に移動する３個以上の玉枠を有するレンズ鏡胴において、
互いに隣接しない前記玉枠のうち各々の光軸方向の移動方向が同じであって移動距離が近い前記玉枠同士を連結した付勢部材を備えることを特徴とするレンズ鏡胴。
【請求項２】
前記付勢部材は、前記直進溝の内部に配置されるとともに当該直進溝の内部で前記玉枠に連結されることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡胴。
【請求項３】
前記直進筒は、前記カム筒の径方向外側に配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレンズ鏡胴。
【請求項４】
光軸方向において前記付勢部材に連結された前記玉枠同士の間に配置された前記玉枠が光軸方向に貫通する穴を有し、前記付勢部材が前記穴を通して設けられることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡胴。
【請求項５】
前記付勢部材が、引張ばねで構成されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のレンズ鏡胴。
【請求項６】
前記付勢部材がばねで構成されるとともに、前記付勢部材に連結された前記玉枠に生じる光軸方向と交差する方向に延びる軸線を中心とする回転変位に係る前記付勢部材の伸びに関して、前記付勢部材と当該付勢部材に連結された前記玉枠との構成が下記式（１）の条件を満たすことを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡胴。
式（１）  （ｄ１×ｋ×δｍｉｎ）＞（ｄ３×ｍ×ｇ）＋（ｄ２×ｕ×ｍ×ｇ）
但し、
ｄ１は付勢力全体の作用線と前記玉枠に生じる前記回転の中心軸線との鉛直方向距離を表し、
ｄ２は前記玉枠の重量を受ける前記直進溝と前記玉枠に生じる前記回転の中心軸線との鉛直方向距離を表し、
ｄ３は前記玉枠に生じる前記回転の中心軸線から前記付勢部材に連結された前記玉枠の重心までの光軸方向距離を表し、
ｋは前記付勢部材のばね定数を表し、
δｍｉｎは前記付勢部材の伸びの最小値を表し、
ｕは前記直進溝に対する前記付勢部材と前記玉枠との係合箇所の静摩擦係数を表し、
ｍは前記付勢部材に連結された前記玉枠の重さを表し、
ｇは重力加速度を表す。
【請求項７】
前記付勢部材に連結された前記玉枠同士を複数有することを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡胴。
【請求項８】
前記付勢部材が、圧縮ばねで構成されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のレンズ鏡胴。
【請求項９】
前記付勢部材は、前記直進筒または前記カム筒の単位回転角度当たりの前記玉枠の光軸方向の移動距離が他の前記玉枠よりも長い前記玉枠同士に連結されることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡胴。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９のいずれかに記載のレンズ鏡胴を備えることを特徴とする投影レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ鏡胴及びそのレンズ鏡胴を備えた投影レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
レンズ鏡胴には直進溝を有する直進筒と、カム溝を有するカム筒と、レンズを支持して直進溝及びカム溝に係合する玉枠とを有するものがある。レンズ鏡胴は直進筒とカム筒とが相対的に回転することで玉枠、すなわちレンズが光軸方向に移動し、ズーミング動作を成し得る。一方、レンズ鏡胴には玉枠と、直進溝及びカム溝とのクリアランスによって意図しない変位が玉枠に生じ、玉枠の姿勢及び光軸方向位置が安定し難い状態が発生するという問題があった。この問題の解決に関連する従来技術の一例が特許文献１に開示されている。
【０００３】
特許文献１に記載されたズームレンズ鏡胴は３個のレンズ移動枠を２個の引張ばねで連結する。２個の引張ばねは、各々の一端がともに光軸方向の最前方または最後方のレンズ移動枠に接続され、多端が他の２個のレンズ移動枠各々に個別に接続される。２個の引張ばね各々の端部が個別に接続された２個のレンズ移動枠は互いに移動方向が逆であり、２個の引張ばねの一方の荷重が強まるときに他方の荷重が弱まるようになっている。２個の引張ばねの荷重の変化量を互いに正負の関係にさせて全体として荷重を平均化し、レンズ移動枠に対して安定したばね付勢力を与えてバックラッシュを取るようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−７１８４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された従来技術では、ばねの付勢力の変化を抑制するためにレンズ移動枠の移動方向を逆にする必要があった。また、上記従来技術では隣接した玉枠同士をばねで連結しているので、ズーミング動作とともにそれら玉枠の相対位置が大きく変化することがあり、元々自由長が比較的短いばねが長く伸びる虞がある。これにより、ばねの付勢力が大きく変化し、レンズ鏡胴を手動で操作する場合に違和感を覚えたり、電動で動作させる場合にモータ等の駆動源に意図しない負荷が生じたりするという課題があった。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、玉枠をスムーズに移動させることができ、且つ玉枠の姿勢及び光軸方向位置を安定させることが可能なレンズ鏡胴及び投影レンズ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】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明は直進溝を有する直進筒及びカム溝を有するカム筒の各々に係合するとともに前記直進筒と前記カム筒とが相対的に回転することで光軸方向に移動する３個以上の玉枠を有するレンズ鏡胴において、互いに隣接しない前記玉枠のうち各々の光軸方向の移動方向が同じであって移動距離が近い前記玉枠同士を連結した付勢部材を備えることを特徴としている。
【０００８】
また、上記構成のレンズ鏡胴において、前記付勢部材は、前記直進溝の内部に配置されるとともに当該直進溝の内部で前記玉枠に連結されることを特徴としている。
【０００９】
また、上記構成のレンズ鏡胴において、前記直進筒は、前記カム筒の径方向外側に配置されることを特徴としている。
【００１０】
また、上記構成のレンズ鏡胴において、光軸方向において前記付勢部材に連結された前記玉枠同士の間に配置された前記玉枠が光軸方向に貫通する穴を有し、前記付勢部材が前記穴を通して設けられることを特徴としている。
【００１１】
また、上記構成のレンズ鏡胴において、前記付勢部材が、引張ばねで構成されることを特徴としている。
【００１２】
また、上記構成のレンズ鏡胴において、前記付勢部材がばねで構成されるとともに、前記付勢部材に連結された前記玉枠に生じる光軸方向と交差する方向に延びる軸線を中心とする回転変位に係る前記付勢部材の伸びに関して、前記付勢部材と当該付勢部材に連結された前記玉枠との構成が下記式（１）の条件を満たすことを特徴としている。
式（１）  （ｄ１×ｋ×δｍｉｎ）＞（ｄ３×ｍ×ｇ）＋（ｄ２×ｕ×ｍ×ｇ）
但し、
ｄ１は付勢力全体の作用線と前記玉枠に生じる前記回転の中心軸線との鉛直方向距離を表し、
ｄ２は前記玉枠の重量を受ける前記直進溝と前記玉枠に生じる前記回転の中心軸線との鉛直方向距離を表し、
ｄ３は前記玉枠に生じる前記回転の中心軸線から前記付勢部材に連結された前記玉枠の重心までの光軸方向距離を表し、
ｋは前記付勢部材のばね定数を表し、
δｍｉｎは前記付勢部材の伸びの最小値を表し、
ｕは前記直進溝に対する前記付勢部材と前記玉枠との係合箇所の静摩擦係数を表し、
ｍは前記付勢部材に連結された前記玉枠の重さを表し、
ｇは重力加速度を表す。
【００１３】
また、上記構成のレンズ鏡胴において、前記付勢部材に連結された前記玉枠同士を複数有することを特徴としている。
【００１４】
また、上記構成のレンズ鏡胴において、前記付勢部材が、圧縮ばねで構成されることを特徴としている。
【００１５】
また、上記構成のレンズ鏡胴において、前記付勢部材は、前記直進筒または前記カム筒の単位回転角度当たりの前記玉枠の光軸方向の移動距離が他の前記玉枠よりも長い前記玉枠同士に連結されることを特徴としている。
【００１６】
また、上記の課題を解決するため、本発明の投影レンズは、上記構成のレンズ鏡胴を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、隣接しない玉枠同士を付勢部材で連結するので、自由長が比較的長い付勢部材を利用することができ、ズーミングに伴う付勢部材の付勢力の変化を小さく抑えることができる。さらに、光軸方向の移動方向が同じであって移動距離が近い玉枠同士を付勢部材で連結することに関しても、ズーミングに伴う付勢部材の付勢力の変化を小さく抑えることができる。したがって、玉枠をスムーズに移動させることができ、且つ玉枠の姿勢及び光軸方向位置を安定させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係るレンズ鏡胴を備える投影レンズの断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るレンズ鏡胴の構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係るレンズ鏡胴の玉枠の姿勢及び光軸方向位置の安定性に関する第１の説明図である。
【図４】本発明の実施形態に係るレンズ鏡胴の玉枠の姿勢及び光軸方向位置の安定性に関する第２の説明図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るレンズ鏡胴の構成図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係るレンズ鏡胴の構成図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係るレンズ鏡胴の構成図である。
【図８】本発明の第５実施形態に係るレンズ鏡胴の構成図である。
【図９】本発明の第６実施形態に係るレンズ鏡胴の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態の例について図面に基づき説明する。
【００２０】
最初に、本発明の実施形態に係るレンズ鏡胴を備える投影レンズの構成について、図１を用いて説明する。図１は投影レンズＬＮの断面図であり、光軸（ＡＸ）中心で上下に分けて投影レンズＬＮのレンズ断面形状、レンズ配置等を広角端（Ｗ）及び望遠端（Ｔ）の各々について示した。図１の右側が投影レンズＬＮの縮小側であり、図１の左側が投影レンズＬＮの拡大側である。
【００２１】
レンズ鏡胴１は、図１に示すように投影レンズＬＮの全体のうち縮小側の領域に配置される。レンズ鏡胴１は玉枠群１０、カム筒２０、直進筒３０、支持筒４及びズーム操作環５を備える。玉枠群１０は拡大側から順に第１玉枠１１、第２玉枠１２、第３玉枠１３で構成される。
【００２２】
第１玉枠１１はカム筒２０の径方向内側、且つ第２玉枠１２及び第３玉枠１３に対して光軸方向の拡大側に配置される。第１玉枠１１は第１レンズＬ１を保持する。第１玉枠１１はその外周面にカム筒２０及び直進筒３０の各々に係合する係合部材であるピン１１ａを備える。
【００２３】
第２玉枠１２はカム筒２０の径方向内側、且つ光軸方向の第１玉枠１１と第３玉枠１３との間に配置される。第２玉枠１２は第２レンズＬ２及び第３レンズＬ３を保持する。第２玉枠１２はその外周面にカム筒２０及び直進筒３０の各々に係合する係合部材であるピン１２ａを備える。
【００２４】
第３玉枠１３はカム筒２０の径方向内側、且つ第１玉枠１１及び第２玉枠１２に対して光軸方向の縮小側に配置される。第３玉枠１３は第４レンズＬ４、第５レンズＬ５及び第６レンズＬ６を保持する。第３玉枠１３はその外周面にカム筒２０及び直進筒３０の各々に係合する係合部材であるピン１３ａを備える。
【００２５】
カム筒２０は玉枠群１０の径方向外側、且つ直進筒３０の径方向内側に配置される。カム筒２０はその周壁に内外に貫通する複数種類のカム溝２１、２２、２３を備える（詳細後述）。玉枠群１０は各玉枠が有するピンと、カム溝とを介してカム筒２０に係合する。
【００２６】
直進筒３０はカム筒２０の径方向外側、且つ支持筒４の径方向内側に配置される。直進筒３０はその周壁に内外に貫通する複数の直進溝３１、３２を備える（詳細後述）。玉枠群１０は各玉枠が有するピンと、直進溝とを介して直進筒３０に係合する。
【００２７】
支持筒４は直進筒３０の光軸方向における縮小側領域の径方向外側に配置される。支持筒４には直進筒３０が固定され、直進筒３０を回転不能に支持する。
【００２８】
ズーム操作環５は直進筒３０の光軸方向における拡大側領域の径方向外側に配置される。ズーム操作環５はその内径及び外径が支持筒４とほぼ同じであって、支持筒４の拡大側に隣接して配置される。ズーム操作環５は直進筒３０を隔ててカム筒２０に連結される。
【００２９】
ズーム操作環５を周方向に回転させると、それに連動してカム筒２０が直進筒３０に相対して周方向に回転する。カム筒２０が回転すると、カム溝及び直進溝の構成に倣って玉枠群１０の各玉枠が有するピンが移動する。これにより、レンズ鏡胴１では第１玉枠１１及び第３玉枠１３が各々光軸ＡＸに沿って移動し、各々の光軸方向の間隔が変化することでズーミングが行われる。なお、第２玉枠１２は光軸方向に沿って移動しない所謂固定玉枠である。
【００３０】
＜第１実施形態＞
続いて、第１実施形態のレンズ鏡胴１の詳細な構成について、図１に加えて図２〜図４を用いて説明する。図２はレンズ鏡胴１の構成図である。なお、図２は右下図が光軸方向に沿ったレンズ鏡胴１の断面図であり、左下図が光軸方向の拡大側から見たレンズ鏡胴１の平面図であり、上図がレンズ鏡胴１を周方向に関して展開した外観展開図である。
【００３１】
第１玉枠１１、第２玉枠１２及び第３玉枠１３は各々、図２に示すように円環状を成し、それらの径方向内側においてレンズを保持する。ピン１１ａ、１２ａ、１３ａは各玉枠の外周面から径方向外側に向かって突出し、カム筒２０及び直進筒３０を貫通するとともに支持筒４及びズーム操作環５の内面に接触しない程度の突出長さを有する。また、ピン１１ａ、１２ａ、１３ａは各々周方向に等角度間隔で複数配置され、例えば１２０°間隔で３本ずつ設けられる。
【００３２】
カム筒２０は第１玉枠１１、第２玉枠１２、第３玉枠１３各々のピン１１ａ、１２ａ、１３ａが係合する３種類のカム溝２１、２２、２３を備える。ピン１１ａ、１２ａ、１３ａと同様に、カム溝２１、２２、２３は各々周方向に等角度間隔で複数配置され、例えば１２０°間隔で３個ずつ設けられる。なお、周方向に関して、カム溝２１、２３が同位相で配置され、カム溝２１、２３とカム溝２２とは異なる位相で配置される。
【００３３】
カム溝２１には第１玉枠１１のピン１１ａが挿入されて係合する。カム溝２１は周方向及び光軸方向の各々に関して傾斜する方向に直線状に延びる。すなわち、広角側から望遠側に向かうズームイン動作において、カム溝２１は、ピン１１ａがカム溝２１に相対して周方向に移動するに従って第１玉枠１１が光軸方向の縮小側から拡大側に向かって移動する傾斜を有する。
【００３４】
カム溝２２には第２玉枠１２のピン１２ａが挿入されて係合する。カム溝２２は光軸方向と直角を成す周方向に延びる。すなわち、カム溝２２は、ピン１２ａがカム溝２２に相対して周方向に移動しても、光軸方向には移動しない構成を有する。
【００３５】
カム溝２３には第３玉枠１３のピン１３ａが挿入されて係合する。カム溝２３は、カム溝２１と同様に、周方向及び光軸方向の各々に関して傾斜する方向に直線状に延びる。すなわち、広角側から望遠側に向かうズームイン動作において、カム溝２３は、ピン１３ａがカム溝２３に相対して周方向に移動するに従って第３玉枠１３が光軸方向の縮小側から拡大側に向かって移動する傾斜を有する。
【００３６】
なお、カム溝２１の光軸方向に沿った長さＸ１と、カム溝２３の光軸方向に沿った長さＸ３とはほぼ同じである。すなわち、ズーミングに伴う第１玉枠１１と、第３玉枠１３との光軸方向の移動方向はほぼ同じであって移動距離が近い。
【００３７】
直進筒３０は第１玉枠１１、第２玉枠１２、第３玉枠１３各々のピン１１ａ、１２ａ、１３ａが係合する２種類の直進溝３１、３２を備える。ピン１１ａ、１２ａ、１３ａと同様に、カム溝３１、３２は各々周方向に等角度間隔で複数配置され、例えば１２０°間隔で３個ずつ設けられる。なお、周方向に関して、直進溝３１、３２は互いに異なる位相で配置される。
【００３８】
直進溝３１には光軸方向に沿った長さが同じであるカム溝２１、２３各々に係合する第１玉枠１１のピン１１ａと、第３玉枠１３のピン１３ａとが挿入されて係合する。直進溝３１は光軸方向と平行に延びる。すなわち、直進溝３１は、ピン１１ａ、１３ａが直進溝３１に相対して光軸方向と平行に移動する構成を有する。
【００３９】
直進溝３２には第２玉枠１２のピン１２ａが挿入されて係合する。直進溝３１は光軸方向に僅かなクリアランスを有するのみの形状を成す。すなわち、直進溝３２は、ピン１２ａが直進溝３２に相対して移動しない構成を有する。
【００４０】
上記カム筒２０及び直進筒３０の構成により、カム筒２０が直進筒３０に相対して周方向に回転すると、カム溝２１及び直進溝３１の構成に倣って、第１玉枠１１は光軸方向に沿って距離Ｘ１の範囲で移動する。また、カム溝２２及び直進溝３２の構成に倣って、第２玉枠２１は光軸方向に沿って移動しない。また、カム溝２３及び直進溝３１の構成に倣って、第３玉枠１３は光軸方向に沿って距離Ｘ３の範囲で移動する。すなわち、ズーミングに伴って、第１玉枠１１と、第３玉枠１３とはほぼ等間隔を維持しながら光軸方向に移動する。
【００４１】
そして、３個の直進溝３１各々の内部には付勢部材である引張ばね４１が配置される。引張ばね４１は直進溝３１の内部で、第１玉枠１１のピン１１ａと、第３玉枠１３のピン１３ａとに連結される。すなわち、引張ばね４１は、互いに隣接せず、各々の光軸方向の移動方向がほぼ同じであって移動距離が近い玉枠同士である第１玉枠１１及び第３玉枠１３に連結される。つまり、引張ばね４１は、その伸びが一番長いときと一番短いときとの差が比較的小さく、互いに隣接しない第１玉枠１１及び第３玉枠１３に連結される。
【００４２】
この構成によれば、隣接しない玉枠同士、すなわち隣接しない第１玉枠１１及び第３玉枠１３を引張ばね４１で連結するので、自由長が比較的長い引張ばね４１を利用することができ、ズーミングに伴う引張ばね４１の付勢力の変化を小さく抑えることができる。さらに、光軸方向の移動方向がほぼ同じであって移動距離が近い第１玉枠１１及び第３玉枠１３を引張ばね４１で連結することに関しても、ズーミングに伴う引張ばね４１の付勢力の変化を小さく抑えることができる。したがって、第１玉枠１１及び第３玉枠１３をスムーズに移動させることができ、且つ第１玉枠１１及び第３玉枠１３の姿勢及び光軸方向位置を安定させることが可能になる。
【００４３】
また、引張ばね４１が直進溝３１の内部に配置されるので、レンズ鏡胴１の径方向に関する大型化を抑制することが可能である。そして、付勢部材として引張ばね４１を使用すると、直進溝３１の内面への接触を低減させることができ、レンズ鏡胴１の組み立て性が向上する。
【００４４】
さらに、直進筒３０がカム筒２０の径方向外側に配置されるので、引張ばね４１を直進溝３１の内部に配置する場合において、レンズ鏡胴１の組み立て性がより一層向上する。
【００４５】
また、別の言い方をすれば、引張ばね４１は、直進筒３０に相対して回転するカム筒２０の単位回転角度当たりの光軸方向の移動距離が第２玉枠１２よりも長い第１玉枠１１及び第３玉枠１３に連結される。玉枠の光軸方向の移動距離が長いほど玉枠の姿勢及び光軸方向位置が安定し難くなる傾向にあるので、上記構成によれば、引張ばね４１を利用して効果的に玉枠の姿勢及び光軸方向位置を安定させることが可能になる。
【００４６】
続いて、玉枠の姿勢及び光軸方向位置を安定させるために、レンズ鏡胴１の構成に必要な条件について、図３及び図４を用いて説明する。図３及び図４はレンズ鏡胴の玉枠の姿勢及び光軸方向位置の安定性に関する第１及び第２の説明図である。なお、図３及び図４は右下図が光軸方向に沿ったレンズ鏡胴１の第３玉枠１３の周辺を示す部分断面図であり、左下図が光軸方向の拡大側から見たレンズ鏡胴１の平面図であり、上図がレンズ鏡胴１を周方向に関して展開した部分外観展開図とそのピン１３ａの箇所の拡大図である。また、図３及び図４では、説明の便宜上、引張ばね４１に連結された第３玉枠１３の構成を図２とは異ならせて描画した。
【００４７】
ここでは、付勢部材である引張ばね４１に連結された第３玉枠１３を一例に挙げ、第３玉枠１３に対して生じ得る意図しない変位として、光軸方向と交差する方向に延びる軸線を中心とする回転変位を抑制するに必要なレンズ鏡胴１の構成について説明する。
【００４８】
なお、図３及び図４の各々下図に関して、レンズ鏡胴１の下方向に重力が作用した場合を想定した。この場合、図３及び図４の図中Ａのピン１３ａの箇所に第３玉枠１３に生じる回転変位の回転の中心軸線Ｒが存在すると考えられる。
【００４９】
この回転変位に係る引張ばね４１の伸びに関して、引張ばね４１とその引張ばね４１に連結された第３玉枠１３との構成が下記式（１）の条件を満たす。
式（１）  （ｄ１×ｋ×δｍｉｎ）＞（ｄ３×ｍ×ｇ）＋（ｄ２×ｕ×ｍ×ｇ）
【００５０】
但し、式（１）における「ｄ１」は付勢力全体の作用線Ｐと第３玉枠１３に生じる回転変位の回転の中心軸線Ｒとの鉛直方向距離を表す。なお、引張ばね４１をレンズ鏡胴１の周方向に等角度間隔（例えば１２０°間隔で３個）で配置した場合、付勢力全体の作用線Ｐは光軸ＡＸに一致する。
【００５１】
また、式（１）における「ｄ２」は第３玉枠１３の重量を受ける直進溝３１と第３玉枠１３に生じる回転変位の回転の中心軸線Ｒとの鉛直方向距離を表す。なお、第３玉枠１３の重量を受ける直進溝３１は図３及び図４の図中Ｂ、Ｃの箇所の直進溝３１である。
【００５２】
また、式（１）における「ｄ３」は第３玉枠１３に生じる回転変位の回転の中心軸線Ｒから引張ばね４１に連結された第３玉枠１３の重心Ｚまでの光軸方向距離を表す。
【００５３】
また、式（１）における「ｋ」は引張ばね４１のばね定数を表す。「δｍｉｎ」は引張ばね４１の伸びの最小値を表す。「ｕ」は直進溝３１に対する引張ばね４１と第３玉枠１３との係合箇所の静摩擦係数を表す。「ｍ」は引張ばね４１に連結された第３玉枠１３の重さを表す。「ｇ」は重力加速度を表す。
【００５４】
式（１）の条件を満たす構成によれば、第３玉枠１３の姿勢及び光軸方向位置を安定させることが可能になる。さらに、これに加えてズーミングに伴う引張ばね４１の付勢力の変化を小さく抑えることができ、第３玉枠１３をスムーズに移動させることができる。
【００５５】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態のレンズ鏡胴について、図５を用いて説明する。図５はレンズ鏡胴の構成図である。なお、図５は右下図が光軸方向に沿ったレンズ鏡胴の断面図であり、左下図が光軸方向の拡大側から見たレンズ鏡胴の平面図であり、上図がレンズ鏡胴を周方向に関して展開した外観展開図である。また、この実施形態の基本的な構成は先に説明した第１実施形態と同じであるので、第１実施形態と共通する構成要素には前と同じ名称、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する場合がある。
【００５６】
第２実施形態のレンズ鏡胴１は、図５に示すように玉枠群１０が拡大側から順に第１玉枠１１、第２玉枠１２、第３玉枠１３、第４玉枠１４で構成される。第１玉枠１１は第１レンズＬ１及び第２レンズＬ２を保持する。第２玉枠１２は第３レンズＬ３を保持する。第３玉枠１３は第４レンズＬ４及び第５レンズＬ５を保持する。第４玉枠１４は第６レンズＬ６、第７レンズＬ７及び第８レンズＬ８を保持する。
【００５７】
カム筒１２０は第１玉枠１１、第２玉枠１２、第３玉枠１３、第４玉枠１４各々のピン１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａが係合する４種類のカム溝１２１、１２２、１２３、１２４を備える。周方向に関して、カム溝１２１、１２３が同位相で配置され、カム溝１２２、１２４が同位相で配置され、カム溝１２１、１２３とカム溝１２２、１２４とは異なる位相で配置される。
【００５８】
カム溝１２１、１２３は各々、ズームイン動作において、第１玉枠１１のピン１１ａ、第３玉枠１３のピン１３ａがカム溝１２１、１２３に相対して周方向に移動するに従って第１玉枠１１または第３玉枠１３が光軸方向の拡大側から縮小側に向かって移動する傾斜を有する。カム溝１２１、１２３はともに直線状に延びる。カム溝１２１の光軸方向に沿った長さＸ１１と、カム溝１２３の光軸方向に沿った長さＸ１３とはほぼ同じである。
【００５９】
カム溝１２２、１２４は各々、ズームイン動作において、第２玉枠１２のピン１２ａ、第４玉枠１４のピン１４ａがカム溝１２２、１２４に相対して周方向に移動するに従って第２玉枠１２または第４玉枠１４が光軸方向の縮小側から拡大側に向かって移動する傾斜を有する。カム溝１２２、１２４はともに直線状に延びる。カム溝１２２の光軸方向に沿った長さＸ１２と、カム溝１２４の光軸方向に沿った長さＸ１４とはほぼ同じである。
【００６０】
直進筒１３０は第１玉枠１１、第２玉枠１２、第３玉枠１３、第４玉枠１４各々のピン１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａが係合する２種類の直進溝１３１、１３２を備える。周方向に関して、直進溝１３１、１３２は互いに異なる位相で配置される。
【００６１】
直進溝１３１には光軸方向に沿った長さが同じであるカム溝１２１、１２３各々に係合する第１玉枠１１のピン１１ａと、第３玉枠１３のピン１３ａとが挿入されて係合する。直進溝１３１は光軸方向と平行に延びる。すなわち、直進溝１３１は、ピン１１ａ、１３ａが直進溝１３１に相対して光軸方向に平行に移動する構成を有する。
【００６２】
直進溝１３２には光軸方向に沿った長さが同じであるカム溝１２２、１２４各々に係合する第２玉枠１２のピン１２ａと、第４玉枠１４のピン１４ａとが挿入されて係合する。直進溝１３２は光軸方向と平行に延びる。すなわち、直進溝１３２は、ピン１２ａ、１４ａが直進溝１３２に相対して光軸方向に平行に移動する構成を有する。
【００６３】
そして、直進溝１３１、１３２各々の内部には付勢部材である引張ばね４１、４２が配置される。
【００６４】
引張ばね４１は直進溝１３１の内部で、第１玉枠１１のピン１１ａと、第３玉枠１３のピン１３ａとに連結される。すなわち、引張ばね４１は、互いに隣接せず、各々の光軸方向の移動方向がほぼ同じであって移動距離が近い玉枠同士である第１玉枠１１及び第３玉枠１３に連結される。つまり、引張ばね４１は、その伸びが一番長いときと一番短いときとの差が比較的小さく、互いに隣接しない第１玉枠１１及び第３玉枠１３に連結される。
【００６５】
引張ばね４２は直進溝１３２の内部で、第２玉枠１２のピン１２ａと、第４玉枠１４のピン１４ａとに連結される。すなわち、引張ばね４２は、互いに隣接せず、各々の光軸方向の移動方向がほぼ同じであって移動距離が近い玉枠同士である第２玉枠１２及び第４玉枠１４に連結される。つまり、引張ばね４２は、その伸びが一番長いときと一番短いときとの差が比較的小さく、互いに隣接しない第２玉枠１２及び第４玉枠１４に連結される。
【００６６】
この構成によれば、隣接しない玉枠同士、すなわち隣接しない第２玉枠１２及び第４玉枠１４を引張ばね４２で連結するので、自由長が比較的長い引張ばね４２を利用することができ、ズーミングに伴う引張ばね４２の付勢力の変化を小さく抑えることができる。さらに、光軸方向の移動方向がほぼ同じであって移動距離が近い第２玉枠１２及び第４玉枠１４を引張ばね４２で連結することに関しても、ズーミングに伴う引張ばね４２の付勢力の変化を小さく抑えることができる。したがって、第２玉枠１２及び第４玉枠１４をスムーズに移動させることができ、且つ第２玉枠１２及び第４玉枠１４の姿勢及び光軸方向位置を安定させることが可能になる。
【００６７】
すなわち、引張ばねに連結された玉枠同士を複数有するので、玉枠群１０のすべての玉枠に関して、スムーズに移動させることができ、姿勢及び光軸方向位置を安定させることが可能になる。
【００６８】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態のレンズ鏡胴について、図６を用いて説明する。図６はレンズ鏡胴の構成図である。なお、図６は右下図が光軸方向に沿ったレンズ鏡胴の断面図であり、左下図が光軸方向の拡大側から見たレンズ鏡胴の平面図であり、上図がレンズ鏡胴を周方向に関して展開した外観展開図である。また、この実施形態の基本的な構成は先に説明した第１及び第２の実施形態と同じであるので、これら実施形態と共通する構成要素には前と同じ名称、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する場合がある。
【００６９】
第３実施形態のレンズ鏡胴１は、図６に示すように玉枠群１０が拡大側から順に第１玉枠１１、第２玉枠１２、第３玉枠１３、第４玉枠１４で構成される。
【００７０】
カム筒２２０は第１玉枠１１、第２玉枠１２、第３玉枠１３、第４玉枠１４各々のピン１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａが係合する４種類のカム溝２２１、２２２、２２３、２２４を備える。周方向に関して、カム溝２２１、２２３が同位相で配置され、カム溝２２２、２２４が同位相で配置され、カム溝２２１、２２３とカム溝２２２、２２４とは異なる位相で配置される。
【００７１】
カム溝２２１、２２３は各々、ズームイン動作において、第１玉枠１１のピン１１ａ、第３玉枠１３のピン１３ａがカム溝２２１、２２３に相対して周方向に移動するに従って第１玉枠１１または第３玉枠１３が光軸方向の拡大側から縮小側に向かって移動する傾斜を有する。カム溝２２１は直線状に延びる。カム溝２２３は縮小側に向かって凸となる曲線状に延びる。カム溝２２１の光軸方向に沿った長さＸ１１と、カム溝２２３の光軸方向に沿った長さＸ１３とはほぼ同じである。
【００７２】
カム溝２２２、２２４は各々、ズームイン動作において、第２玉枠１２のピン１２ａ、第４玉枠１４のピン１４ａがカム溝２２２、２２４に相対して周方向に移動するに従って第２玉枠１２または第４玉枠１４が光軸方向の縮小側から拡大側に向かって移動する傾斜を有する。カム溝２２２は縮小側に向かって凸となる曲線状に延びる。カム溝２２４は拡大側に向かって凸となる曲線状に延びる。カム溝２２２の光軸方向に沿った長さＸ１２と、カム溝２２４の光軸方向に沿った長さＸ１４とはほぼ同じである。
【００７３】
この構成においても、第２実施形態と同様に、互いに隣接せず、光軸方向の移動方向がほぼ同じであって移動距離が近い玉枠同士である第１玉枠１１及び第３玉枠１３と、第２玉枠１２及び第４玉枠１４との各々を引張ばね４２で連結することで、玉枠群１０のすべての玉枠に関して、スムーズに移動させることができ、姿勢及び光軸方向位置を安定させることが可能になる。
【００７４】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態のレンズ鏡胴について、図７を用いて説明する。図７はレンズ鏡胴の構成図である。なお、図７は右下図が光軸方向に沿ったレンズ鏡胴の断面図であり、左下図が光軸方向の拡大側から見たレンズ鏡胴の平面図であり、上図がレンズ鏡胴を周方向に関して展開した外観展開図である。また、この実施形態の基本的な構成は先に説明した第１実施形態と同じであるので、第１実施形態と共通する構成要素には前と同じ名称、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する場合がある。
【００７５】
第４実施形態のレンズ鏡胴１は、図７に示すように玉枠群１０が拡大側から順に第１玉枠１１、第２玉枠１２、第３玉枠１３で構成される。
【００７６】
カム筒２０は第１玉枠１１、第２玉枠１２、第３玉枠１３各々のピン１１ａ、１２ａ、１３ａが係合する３種類のカム溝２１、２２、２３を備える。周方向に関して、カム溝２１、２３が同位相で配置され、カム溝２１、２３とカム溝２２とは異なる位相で配置される。
【００７７】
直進筒３０は第１玉枠１１、第２玉枠１２、第３玉枠１３各々のピン１１ａ、１２ａ、１３ａが係合する２種類の直進溝３１、３２を備える。直進溝３１にはピン１１ａ、１３ａが挿入されて係合する。直進溝３２にはピン１２ａが挿入されて係合する。周方向に関して、直進溝３１、３２は互いに異なる位相で配置される。
【００７８】
直進溝３１の内部には付勢部材である引張ばね４１が配置される。引張ばね４１は直進溝３１の内部で、第１玉枠１１のピン１１ａと、第３玉枠１３のピン１３ａとに連結される。
【００７９】
第２玉枠１２のピン１２ａはカム溝２２及び直進溝３２に挿入されてこれらと係合し、さらにピン１２ａは直進筒３０の外周面から径方向外側に向かって突出する。
【００８０】
直進筒３０の外周面であって第１玉枠１１の配置箇所よりも拡大側には係止部３３が設けられる。係止部３３は第２玉枠１２のピン１２ａに対して光軸方向と平行に拡大側に進んだ先に配置される。
【００８１】
そして、直進筒３０の外周面に隣接して引張ばね４３が配置される。引張ばね４３は第２玉枠１２のピン１２ａと、係止部３３とに連結される。これにより、隣接しない玉枠が存在しない第２玉枠１２に対して引張ばね４３による付勢力を作用させ、第２玉枠１２の姿勢及び光軸方向位置を安定させることが可能になる。
【００８２】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態のレンズ鏡胴について、図８を用いて説明する。図８はレンズ鏡胴の構成図である。なお、図８は右下図が光軸方向に沿ったレンズ鏡胴の断面図であり、左下図が光軸方向の拡大側から見たレンズ鏡胴の平面図であり、上図がレンズ鏡胴を周方向に関して展開した外観展開図である。また、この実施形態の基本的な構成は先に説明した第１実施形態と同じであるので、第１実施形態と共通する構成要素には前と同じ名称、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する場合がある。
【００８３】
第５実施形態のレンズ鏡胴１は、図８に示すように玉枠群１０が拡大側から順に第１玉枠１１、第２玉枠１２、第３玉枠１３で構成される。
【００８４】
カム筒３２０は第１玉枠１１、第２玉枠１２、第３玉枠１３各々のピン１１ａ、１２ａ、１３ａが係合する３種類のカム溝３２１、３２２、３２３を備える。周方向に関して、カム溝３２１、３２２、３２３はすべて同位相で配置される。
【００８５】
直進筒３３０は第１玉枠１１、第２玉枠１２、第３玉枠１３各々のピン１１ａ、１２ａ、１３ａが係合する１種類の直進溝３３１を備える。直進溝３３１にはピン１１ａ、１２ａ、１３ａが挿入されて係合する。
【００８６】
第２玉枠１２は光軸方向に縮小側から拡大側まで貫通する穴１２ｂを備える。穴１２ｂは周方向に等角度間隔で複数配置され、例えば１２０°間隔で３箇所に設けられる。
【００８７】
引張ばね４１は穴１２ｂを通して設けられ、第１玉枠１１のピン１１ａと、第３玉枠１３のピン１３ａとに連結される。すなわち、引張ばね４１は、互いに隣接せず、各々の光軸方向の移動方向がほぼ同じであって移動距離が近い玉枠同士である第１玉枠１１及び第３玉枠１３に連結される。
【００８８】
上記構成によれば、光軸方向において引張ばね４１に連結された第１玉枠１１及び第３玉枠１３の間に配置された第２玉枠１２が光軸方向に貫通する穴１２ｂを有し、引張ばね４１が穴１２ｂを通して設けられるので、径方向に関するレンズ鏡胴１の大型化を抑制しながら、第１玉枠１１及び第３玉枠１３に対して引張ばね４１による付勢力を作用させることができる。
【００８９】
＜第６実施形態＞
次に、本発明の第６実施形態のレンズ鏡胴について、図９を用いて説明する。図９はレンズ鏡胴の構成図である。なお、図９は右下図が光軸方向に沿ったレンズ鏡胴の断面図であり、左下図が光軸方向の拡大側から見たレンズ鏡胴の平面図であり、上図がレンズ鏡胴を周方向に関して展開した外観展開図である。また、この実施形態の基本的な構成は先に説明した第１及び第５の実施形態と同じであるので、これら実施形態と共通する構成要素には前と同じ名称、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する場合がある。
【００９０】
第６実施形態のレンズ鏡胴１は、図９に示すように玉枠群１０が拡大側から順に第１玉枠１１、第２玉枠１２、第３玉枠１３で構成される。
【００９１】
カム筒３２０は第１玉枠１１、第２玉枠１２、第３玉枠１３各々のピン１１ａ、１２ａ、１３ａが係合する３種類のカム溝３２１、３２２、３２３を備える。周方向に関して、カム溝３２１、３２２、３２３はすべて同位相で配置される。
【００９２】
直進筒３３０は第１玉枠１１、第２玉枠１２、第３玉枠１３各々のピン１１ａ、１２ａ、１３ａが係合する１種類の直進溝３３１を備える。直進溝３３１にはピン１１ａ、１２ａ、１３ａが挿入されて係合する。
【００９３】
第１玉枠１１のピン１１ａはカム溝３２１及び直進溝３３１に挿入されてこれらと係合し、さらにピン１１ａは直進筒３３０の外周面から径方向外側に向かって突出する。同様に、第３玉枠１３のピン１３ａはカム溝３２３及び直進溝３３１に挿入されてこれらと係合し、さらにピン１３ａは直進筒３３０の外周面から径方向外側に向かって突出する。
【００９４】
そして、直進筒３３０の外周面に隣接して付勢部材である圧縮ばね５１が配置される。圧縮ばね５１はコイルばねで構成されて軸線が光軸方向と平行に延び、その内側に直進筒３３０が略嵌合する。圧縮ばね５１は直進筒３３０の外側で、第１玉枠１１のピン１１ａと、第３玉枠１３のピン１３ａとに連結される。単一の圧縮ばね５１が、周方向の３箇所に配置された直進溝３３１各々から突出するピン１１ａ、１３ａのすべてに連結される。
【００９５】
この構成によれば、単一の圧縮ばね５１を利用するので、部品点数の低減を図ることができる。したがって、第１玉枠１１及び第３玉枠１３をスムーズに移動させることができ、且つ第１玉枠１１及び第３玉枠１３の姿勢及び光軸方向位置を安定させることが可能であり、さらにレンズ鏡胴１のコストアップを抑制することができる。
【００９６】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。例えば、上記実施形態は適宜、任意に組み合わせて実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明は、レンズ鏡胴及び投影レンズにおいて利用可能である。
【符号の説明】
【００９８】
１    レンズ鏡胴
１０    玉枠群
１１    第１玉枠
１１ａ    ピン
１２    第２玉枠
１２ａ    ピン
１３    第３玉枠
１３ａ    ピン
１４    第４玉枠
１４ａ    ピン
２０、１２０、２２０、３２０    カム筒
２１、２２、２３、１２１、１２２、１２３、１２４、２２１、２２２、２２３、２２４、３２１、３２２、３２３    カム溝
３０、１３０、３３０    直進筒
３１、３２、１３１、１３２、３３１    直進溝
４１、４２    引張ばね（付勢部材）
５１    圧縮ばね（付勢部材）
ＬＮ    投影レンズ
【図１】
2017219631.tif 000003
【図２】
2017219631.tif 000004
【図３】
2017219631.tif 000005
【図４】
2017219631.tif 000006
【図５】
2017219631.tif 000007
【図６】
2017219631.tif 000008
【図７】
2017219631.tif 000009
【図８】
2017219631.tif 000010
【図９】
2017219631.tif 000011