JP4387702B2 - レンズ鏡筒 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ等に用いられる繰り出し式レンズ鏡筒の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
繰り出し式レンズ鏡筒の基本的構造は、特許文献１等にて提案されているように、差動筒と直進規制部材との相対回転によってこれらの内外周にある鏡筒構成部材が繰り出す、いわゆる差動繰り出し機構を用いたものが多い。
【０００３】
図４乃至図６には、上記特許文献１等にて開示されている差動繰り出し鏡筒を用いたデジタルカメラの構成を示している。なお、図４にはカメラの使用状態（鏡筒繰り出し状態）を、図６にはカメラの非使用状態（鏡筒沈胴状態）を、それぞれ示している。また、図５には図４における１群保持鏡筒ピン部１２１ａのＡ−Ａ断面を示している。
【０００４】
図４乃至図６において、１０１はカメラ本体であり、このカメラ本体は不図示の操作部材および液晶表示装置１０２を有する外装部材１０３によって覆われている。また、カメラ本体１０１は、ファインダブロック１０４と、電気素子等からなる回路を有するハード基板１０５と、不図示の電池と、不図示の記録装置と、不図示のストロボと、繰り出し式のレンズ鏡筒１０６とを有している。
【０００５】
このようなデジタルカメラにおいて、繰り出し式のレンズ鏡筒１０６の構成を説明する。
【０００６】
１０７は撮像素子であるＣＣＤ、１０８はローパスフィルタであり、それぞれベース１０９に固定されている。ベース１０９には、３群レンズ１１０を保持する３群ホルダ１１１と、ステップモータおよびネジ送り装置からなるレンズ繰り出し機構１１２が取り付けられており、このレンズ繰り出し機構１１２の作動によって３群が光軸方向に駆動される。１１３は固定筒であり、その内周にはカム溝部１１３ａおよび直進キー溝部１１３ｂが形成されている。固定筒１１３はベース１０９に固定されている。１１４は固定筒１１３の外周に嵌合し、光軸回りで回転する駆動環である。この駆動環１１４は、その外周に設けられたギア部１１４ａに連結された不図示の鏡筒モータ等からなる鏡筒駆動装置およびギア列１１５によって回転駆動される。また、駆動環１１４は、その内周に駆動キー溝部１１４ｂを有する。
【０００７】
固定筒１１３の内周には、カム筒１１６が設けられている。このカム筒１１６の外周には、固定筒１１３のカム溝部１１３ａに係合するカムピン１１６ａと、駆動環１１４の駆動キー溝部１１４ｂに係合する駆動ピン１１６ｂとが一体的に設けられている。また、カム筒１１６の内周には、１群カム溝部１１６ｃと２群カム溝部１１６ｄとが形成されている。駆動環１１４が回転すると、駆動キー溝部１１４ｂと駆動ピン１１６ｂとの係合によってカム筒１１６は回転しながらカム溝部１１３ａに沿って光軸方向に駆動される。
【０００８】
１１７はカム筒１１６の内周に嵌合した直進筒であり、この直進筒１１７は、固定筒１１３の直進キー溝部１１３ｂに係合する直進キー部１１７ａを有する。また、直進筒１１７はその光軸方向両端に設けられたバヨネット爪１１７ｂとフランジ１１７ｃとによってカム筒１１６を光軸方向にて挟み込んでおり、これにより直進筒１１７はカム筒１１６と共に光軸方向に回転することなく移動する。直進筒１１７には、その筒本体部を貫通する３箇所の１群直進キー溝部１１７ｄと、筒本体部を貫通する３箇所の２群直進キー溝部１１７ｅとが設けられている。１１９は鏡筒収納時に１群レンズ１１８を保護するレンズバリアであり、１２０はこのレンズバリア１１９を開閉駆動するバリア駆動装置である。これらレンズバリア１１９およびバリア駆動装置１２０は、１群保持鏡筒１２１の前端部に固定されている。
【０００９】
１群保持鏡筒１２１は、カム筒１１６の１群カム溝部１１６ｃに係合する３個所のピン部１２１ａと、直進筒１１７の１群直進キー溝部１１７ｄに係合する３箇所の直進キー部１２１ｂとを有する。この１群保持鏡筒１２１は直進筒１１７によって直進のみ許容されることから、カム筒１１６の回転に伴ってカメラ本体に対して回転することなく、１群カム溝部１１６ｃに沿って駆動され、カム筒１１６に対して光軸方向に進退する。
【００１０】
１２２は２群レンズであり、２群ホルダ１２５に保持されている。また、２群ホルダ１２５にはシャッター羽根１２３およびシャッター駆動装置１２４が取り付けられている。２群ホルダ１２５は、カム筒１１６の２群カム溝部１１６ｄに係合する不図示の２箇所のカムピン１２５ａと、付勢バネ１２６によって径方向外方に付勢されて２群カム溝部１１６ｄに押圧される付勢ピン１２７と、直進筒１１７の２群直進キー溝部１１７ｅに係合する直進キー部１２５ｂとを有する。この２群ホルダ１２５は、２群直進キー溝部１１７ｅによって光軸方向への移動のみが許容され、カム筒１１６の回転に伴ってカメラ本体に対し回転することなく、２群カム溝１１６ｄに沿って駆動され、カム筒１１６に対して光軸方向に進退する。
【００１１】
ハード基板１０５の回路には、不図示の鏡筒モータ等からなる鏡筒駆動装置、レンズ繰り出し機構１１２およびシャッター駆動装置１２４がフレキシブルプリント基板１２８を介して電気的に接続されている。
【００１２】
このように構成された差動繰り出し鏡筒を用いたデジタルカメラにおいて、図６に示す非使用状態から外装部材１０３の操作部材を操作して使用状態にすると、ハード基板１０５上の回路によって鏡筒駆動装置が制御され、駆動環１１４が回転駆動されることによって、カム筒１１６および１群保持鏡筒１２１が光軸方向に進退駆動されるとともに、２群ホルダ１２５が光軸方向に繰り出す。また、レンズ繰り出し機構１１２を制御することで、３群レンズ１１０を駆動し、光学系を図４に示す使用状態に配置する。
【００１３】
使用状態でレリーズ操作がなされると、ＡＦ，ＡＥ動作を行って露光、画像処理および記録動作が行われる。
【００１４】
次に、レンズ鏡筒が繰り出した状態でカメラを落としてしまった時などにより、鏡筒前面に衝撃力が加わった場合の破壊の様子を図８に示す。
【００１５】
図８では、カメラを落としてしまった等により矢印方向より鏡筒前面に衝撃力が加わり、１群保持鏡筒のピン部１２１ａが１群カム溝部１１６ｃ部のテーパー部に沿って脱落して破壊に至る様子を示している。
【００１６】
これに対して特許文献２では、図７に示すように、直進筒１１７の１群直進キー溝部１１７ｅに鏡筒周方向に突出する爪状部分１１７ｆ，１１７ｇを形成するとともに、１群保持鏡筒１２１の直進ガイド溝部に同じく鏡筒周方向端面に上記爪状部分が鏡筒径方向において係合可能で光軸方向に延びるレール部分１２１ｃ，１２１ｄを形成している。これにより、１群保持鏡筒１２１に衝撃力が作用してカムフォロア部（ピン部１２１ａ）がカム溝部に対して鏡筒径方向に移動（外れ）しようとしても、直進キー部（爪状部分１１７ｆ，１１７ｇ）と直進ガイド溝部（レール部分１２１ｃ，１２１ｄ）との移動制限作用によって上記外れが防止され、破壊を未然に防いでいる。
【００１７】
【特許文献１】
特開２０００−１９４０４６号公報
【特許文献２】
特開２００２−２７７７１１号公報
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の図７に示したように、１群保持鏡筒のカムフォロワ部であるピン部がカム溝から脱落しないようにすると、今度は大きな衝撃力によってピン部がカム溝に食い込んで破壊する、といった不具合が生じる。
【００１９】
この点に鑑み、カム溝を形成するカム筒の材質に硬度の高い材料を用いたり、あるいはピン部の掛かり量を増す、などといったことが考えられる。
【００２０】
一般にカメラの鏡筒にはＰＣ（ポリカーボネイト）などのエンジニアリングプラスチックが材料として用いられる。これは重量／強度比がよいのと、複雑な形状を構成することができるといった形状の柔軟性、またコストの低さなどによるものであるが、硬度を増すためにはカーボンやガラスなどの繊維をペレットに添加させることが一般的である。しかしながらこうした添加剤を入れると成型用の型の信頼性が低下するという問題点があり、好ましくない。また、ピン部の掛かり量を増すと、ピン部の掛かっているカム筒の外径をそのまま増大させることになり、鏡筒外径がおおきくなり、近年の小型化、軽量化に反することになる。
【００２１】
（発明の目的）
本発明の第１の目的は、小型化、軽量化を損なうことなく、衝撃力に対して強することのできるレンズ鏡筒を提供しようとするものである。
【００２２】
本発明の第２の目的は、像面側への不要な光の入射を回避することのできるレンズ鏡筒を提供しようとするものである。
【００２３】
【課題を解決する為の手段】
上記第１の目的を達成するために、請求項１乃至３に記載の発明は、レンズを保持するレンズ保持筒と、前記レンズ保持筒に設けられたカムフォロワ部と係合して前記レンズ保持筒に対して光軸方向の駆動力を与えるカム溝部を具備したカム筒と、前記カム筒に嵌合され、前記レンズ保持筒に設けられた直進キー部と係合して前記レンズ保持筒を光軸方向にガイドする直進ガイド溝部を具備したガイド筒とを有し、前記カム筒の前記ガイド筒に相対する物体側の定められた範囲を、径方向に肉厚が厚くされた段差部とし、該段差部に相対する前記ガイド筒の物体側の定められた範囲を、前記厚みに相当する分だけ径方向に薄肉化された段差部としたレンズ鏡筒とするものである。
また、上記第１の目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、直進キー部を有し、レンズを保持するレンズ保持筒と、前記直進キー部と係合して前記レンズ保持筒を光軸方向にガイドする直進ガイド溝部を具備したガイド筒とを有し、前記ガイド筒が、筒内側に撮像面への光の反射を抑える溝がない第１の範囲と、該第１の範囲よりも撮像面側であって筒内側に撮像面への光の反射を抑える溝がある第２の範囲とを有し、前記第２の範囲が、前記第１の範囲に対して筒外側に段差を有し、該段差分、前記第１の範囲よりも径方向に厚いレンズ鏡筒とするものである。
【００２４】
また、上記第２の目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、前記ガイド筒の、前記薄肉化された段差部ではない、肉厚が厚い像面側の一定範囲に、遮光線を設けた請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒とするものである。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００２６】
図１および図２に本発明の実施の一形態に係るレンズ鏡筒を示す構成図であり、詳しくは、図１は基本構成部の立体斜視図、図２は主要部分の構成を示す断面図である。なお、レンズ鏡筒の基本構成は従来例にて示した「差動繰り出し機構」によるもの（図４〜図６）と同等であるので、図１および図２では発明に係る部分のみについて説明する。
【００２７】
図１および図２において、１６はカム筒、１７は直進筒、２１は１群保持鏡筒、１８は１群レンズ群であり、それぞれ図４〜図６におけるカム筒１１６、直進筒１１７、１群保持鏡筒１２１、１群レンズ群１１８と類似の形状をしており、同等の機能を持つものである。
【００２８】
すなわち、１群レンズ群１８を保持した１群保持鏡筒２１に設けられた３カ所のカムフォロワ部であるところのピン部２１ａがカム筒１６のカム溝部１６ｃに係合するとともに、１群保持鏡筒２１に設けられた３カ所の直進キー部２１ｂが直進筒１７の１群直進キー溝部１７ｄに係合している。これによって、カム筒１６を回転させることで１群保持鏡筒２１がカムのリフトに案内されて光軸と同一の方向に沿って直進移動する。図２に示すように、カム筒１６の肉厚は均一でなく、内径側に段差αを持った形状となっている。そして、その段差αの範囲はカメラ撮影時にズーミングのために使用する範囲に設定している。
【００２９】
図３は、カム筒１６の内側に切られた３本の１群保持鏡筒用カム溝１６ｃの様子を示すための内径展開図であり、この図では簡単のために、３本のカム溝１６ｃのうち１本のみのカムリフトを示している。
【００３０】
カム筒１６は通常、像面側の端部から１群保持鏡筒２１や直進筒１７を組み込むための光軸方向の溝があり、その先にフラット部を持っている。このフラット部に１群保持鏡筒２１を位置させることで鏡筒が収納される。更にその先に大きく繰り出す領域があり、その先にズーミングに使用するカム領域を持っている。このズーム領域の両端部がそれぞれ広角（ワイド）端、望遠（テレ）端となっている。
【００３１】
また、直進筒１７を組み込む際には、抜け止め部１７ｂをこれらカム溝ズーム領域の先に光軸方向の溝部を通すこととなる。カム筒１６のカム溝の役割は以上述べた通りであり、カムの回転方向のズーム領域に相当する光軸方向の範囲１６ｄは図３のようになる。そして本実施形態では、カム筒１６の物体側の肉厚をｔよりさらにα段差分厚くし、このα段差を持たせた所定範囲をズーム領域１６ｄの範囲と設定している。
【００３２】
カメラ撮影時に１群保持鏡筒２１が位置するのは通常、ズーム領域に限定される。電源がオフとなったとき、あるいは、画像再生モードに切り替えられたときには、レンズは収納されるため、１群保持鏡筒２１は沈胴位置に位置する。したがって、カメラを落下させるなどしてレンズ鏡筒に大きな衝撃が加わるのは、１群保持鏡筒２１のピン部２１ａがズーム領域に位置している時である。従って、強度を上げるためにカムの掛かり量をα増やす領域はズーム領域のみで構わない。
【００３３】
また、段差αの領域をこのように限定することで、直進筒１７の肉厚を無意味に削ることも防ぐことができる。図２に示すように、ズーム領域で、カム筒１６が段差を持つ部分ではそれに対応して直進筒１７の肉厚を薄くし、それよりも像面側の部分では逆にα分厚みを増やしている。
【００３４】
そして本実施形態では、直進筒１７の厚みを増した部分に遮光線１７ｅを切っている。つまり、直進筒１７にはレンズを通して光が入り込んで撮像面に不要な光がいわゆるゴースト現象として入射する場合があるが、これを避ける手段として、直進筒１７の内面に遮光線１７ｅを切ることで光の反射角を変え、撮像面への結像を回避する構造にしている。詳しくは、このゴースト発生は直進筒１７の像面側での反射が多く、よって図２のように遮光線１７ｅも直進筒１７の内面の像面側に設定されることが望ましい。また、遮光線１７ｅが切られる直進筒１７の像面側は肉厚部分であるので、直進筒１７の強度の面からもこの位置が望ましい。
【００３５】
以上の実施の形態によれば、レンズ鏡筒に大きな衝撃が加わるのは１群保持鏡筒２１のピン部１２ａがズーム領域に位置している時であることからこのズーム領域でのカム筒１６の強度を上げるために、このズーム領域の範囲において該カム筒１６の径方向に厚み段差部（図２のα分の厚み段差）を設け、一方、カム筒１６に嵌合される直進筒１７の、前記カム筒１６の厚み段差部に相対する範囲にα分に相当する厚み分だけ薄肉化された段差部を設けて、レンズ鏡筒自体の外径が大きくならないようにしている。よって、小型化、軽量化を損なうことなく、衝撃に対して強いレンズ鏡筒とすることが可能となる。
【００３６】
また、ズーム領域に相対する直進筒１７の薄肉化した部分を避けた、ゴースト発生が多い像面側の内面に遮光線１７ｅを切り、光の反射角を変える構造にしているので、ゴーストの発生を回避させることが可能となる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、小型化、軽量化を損なうことなく、衝撃力に対して強いものとしたり、さらには像面側への不要な光の入射を回避することができるレンズ鏡筒を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係るレンズ鏡筒の基本構成を説明するための立体斜視図である。
【図２】同じく本発明の実施の一形態に係るレンズ鏡筒の主要部分の構成を示す断面図である。
【図３】同じく本発明の実施の一形態に係るカム筒の内側に切られた３本の１群保持鏡筒用カム溝の様子を示すための内径展開図である。
【図４】従来の差動繰り出し機構による沈胴機能を有するレンズ鏡筒を具備したカメラの構成を示す断面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ断面図である。
【図６】図４の状態よりレンズ鏡筒を沈胴させた状態を示す断面図である。
【図７】図４の構造を変更したＡ−Ａ断面に相当する断面図である。
【図８】図４の状態において鏡筒前面より衝撃が加わった際の問題点を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１６ カム筒
１６ｃ カム溝部
１６ｄ ズーム領域（物体側の所定範囲）
１７ 直進筒（ガイド筒）
１７ｄ １群直進キー溝部
１７ｅ 遮光線
１８ １群レンズ群（レンズ）
２１ １群保持鏡筒（レンズ保持筒）
２１ａ ピン部（カムフォロワ部）
２１ｂ 直進キー部

Claims (4)

1. レンズを保持するレンズ保持筒と、
   前記レンズ保持筒に設けられたカムフォロワ部と係合して前記レンズ保持筒に対して光軸方向の駆動力を与えるカム溝部を具備したカム筒と、
   前記カム筒に嵌合され、前記レンズ保持筒に設けられた直進キー部と係合して前記レンズ保持筒を光軸方向にガイドする直進ガイド溝部を具備したガイド筒とを有し、
   前記カム筒の前記ガイド筒に相対する物体側の定められた範囲を、径方向に肉厚が厚くされた段差部とし、該段差部に相対する前記ガイド筒の物体側の定められた範囲を、前記厚みに相当する分だけ径方向に薄肉化された段差部としたことを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記定められた範囲とは、ズーミングのために前記レンズを光軸方向に移動させる為に使用される領域に相当する範囲であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記ガイド筒の、前記薄肉化された段差部ではない、肉厚が厚い像面側の一定範囲に、遮光線を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒。
4. 直進キー部を有し、レンズを保持するレンズ保持筒と、
   前記直進キー部と係合して前記レンズ保持筒を光軸方向にガイドする直進ガイド溝部を具備したガイド筒とを有し、
   前記ガイド筒は、筒内側に撮像面への光の反射を抑える溝がない第１の範囲と、該第１の範囲よりも撮像面側であって筒内側に撮像面への光の反射を抑える溝がある第２の範囲とを有し、前記第２の範囲は、前記第１の範囲に対して筒外側に段差を有し、該段差分、前記第１の範囲よりも径方向に厚いことを特徴とするレンズ鏡筒。

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