JP3597291B2 - 移動機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばカメラのズームレンズ鏡胴に内蔵のレンズ移動機構のような移動機構に係り、特に組立時の容易化を図った移動機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
操作部材と被駆動部材の一方にカムを設け、他方にカムフォロワを設けた移動機構は、カメラレンズをはじめとして、種々の機器においてリニアな動きを要求される機械的動作部分に用いられている。
【０００３】
従来、その一例としてのカメラのズームレンズ鏡胴のズーム駆動構造は図９に示すように、固定筒３０と、この固定筒３０に嵌め込まれたズームカム環３１と、鏡胴最外周に設けられたズーム操作環３２とを有し、ズームに寄与する複数のレンズ移動枠３３（図では一つの移動枠のみを示す）に設けられた各案内ピン３４を、固定筒３０に設けられた直進ガイド３５と、ズームカム環３１に設けられたカム溝３６に係合するとともに、ズーム操作環３２から延びるズーム連動ピン３７をズームカム環３１と連結した構成を有するものが一般的であった。なお、３８はフォーカスカム環である。
【０００４】
上記従来構成では、ズーム操作環３２を回転操作すると、その動きがズーム連動ピン３７を介してズームカム環３１に伝達される。このカム環３１の回転により、各レンズ移動枠３３の案内ピン３４が、各案内ピン３４に対応するカム溝３６と、固定筒３０の直進ガイド３５に案内され、これにより、各レンズ移動枠３３が光軸方向に移動するようになっている。
【０００５】
ところで、上記のような従来のズーム駆動構造では、固定筒３０とカム環３１との結合手段として図１０ (Ａ)に示すようなバヨネット構造３９が広く用いられている。このバヨネット構造３９の場合、固定筒３０とカム環３１との一方(図ではカム環３１)にＬ字状の係合溝４０を設ける一方、他方にピン状の係合片４１を設け、組立状態において、係合片４１が係合溝４０の一定範囲内でスライド移動可能に係合した構成となっており、該係合片４１の移動範囲を規制することにより、カムフォロワである案内ピン３４のカム溝３６内での移動範囲を規制している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のバヨネット構造による固定筒とカム環の結合構成の場合、図１０（Ｂ）に示すように、組立時において、固定筒３０にカム環３１を装着するとき、まず、Ｌ字状係合溝４０における一端が開放した縦溝部４０ａから係合片４１を挿入し、しかる後、横溝部４０ｂに該係合片４１を導くことになるが、横溝部４０ｂに入れた係合片４１の移動領域を設定する際に、横溝部４０ｂの縦溝部４０ａと連続するコーナー部分と、移動端との２カ所にストッパー４２を装着しなければならない。
【０００７】
このため、組立に際しては、バヨネット構造と、カムと案内ピンとの双方を同時に組み込む必要があり、組み込み位置を捉えるのに一定の判断を要するうえ、その分、組立工数も嵩むことになる。また、バヨネット構造はカムや直進ガイドの位置から必然的に決定されるものであるため、設計の自由度が制約されるだけでなく、構造の複雑化を避けることができない等の問題点があった。なお、上記問題点はカメラのレンズ鏡胴以外の種々の機器に適用された移動機構においても、同様に生じ得るものである。
【０００８】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、構造が簡単化が可能で、しかも、組立が容易な移動機構を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明では、操作部材を備えた２組以上のカム構成による移動機構において、前記各カムを含むカム機構はそれぞれ、両端部に組立後は使用しないオーバー領域を有しており、一端オーバー領域において一つの被駆動部材を組み込み可能に構成するとともに、前記操作部材の操作により、他端オーバー領域までの移動を達成し、該他端オーバー領域において別の被駆動部材を組み込み可能に構成することにより、組立時に、組み込み位置が分かりやすく、組立工数の削減を期し得るものとしている。
【００１０】
また、前記複数のカム機構のそれぞれにおいて、両端オーバー領域を含まない範囲に、駆動領域を規制する駆動規制部材を設けることにより、通常使用時はオーバー領域へは動かないようにすることができる。
【００１１】
さらに、上記構成をカメラのレンズ鏡胴に適用したものとして、回転操作環を備え、且つ複数のカムと、それぞれ対応するカムと係合する複数のレンズ移動枠とを含む２組以上のカム構成による移動機構において、前記各カム機構はそれぞれ、一端にオーバーワイド領域を有するとともに、他端にオーバーテレ領域を有しており、前記オーバーワイド領域において一つのレンズ移動枠を組み込み可能に構成するとともに、前記回転操作環の回転によりオーバーテレ領域までの移動を達成し、該オーバーテレ領域において別のレンズ移動枠を組み込み可能に構成することにより、組み込み位置が回転操作環の両端であることにより、該組み込み位置を捉えやすくし、組立が容易で工数削減を期し得るものとしている。
【００１２】
また、前記カムのオーバーワイド領域とオーバーテレ領域を含まない範囲に、駆動領域を規制する回転規制手段を設け、該回転規制手段を、回転操作環内に嵌合する固定筒に設けられた回転規制溝と、前記回転操作環から前記回転規制溝へ向けて挿入される回転規制部材とからなり、回転操作環とレンズ移動枠を組み立てたうえで、回転規制部材を回転規制溝に挿入することができるものとすることにより、組立上の制約がなく、また、設計上の制約も少ないものとなる。
【００１３】
さらに、前記回転規制部材を、単一のビスによって回転規制溝に固定可能に構成することにより、該部材をビス１本で簡単に止めることができ、しかも、ビスによって止着した状態では、回転規制部材が回転規制溝に回り止めされるため、ビスに加わる緩解方向の力が大きく低減されて、緩みにくくなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るズームレンズ鏡胴の一実施の形態を図面を参照しながら説明する。図１は本実施形態のズームレンズ鏡胴及びこれを装着したカメラの外観を示している。この図に示すカメラＣは、複数種の撮影用レンズが着脱自在な一眼レフカメラであって、ＡＦ（自動焦点調節）機能及びＡＥ（自動露光調節）機能を備えており、そのボディＢのほぼ中央には、レンズ装着用マウント部Ｍが形成されている。また、図示してはいないが、ボディＢ内には、カメラ及びレンズの駆動系、表示系及び測光系等に電源を供給する電源電池が着脱交換可能に内装されている。
【００１５】
図２及び図３は、本実施形態のズームレンズ鏡胴Ｌを示しており、図２は各構成部材を、図３は組立状態をそれぞれ示している。これらの図に示したズームレンズ鏡胴Ｌは、第１群保持枠１に固定支持された第１レンズ群Ｇ１と、第２群保持枠２に固定支持された第２レンズ群Ｇ２とを備えており、第１、第２レンズ群Ｇ１，Ｇ２の光軸方向への移動によってズーミングが行われるとともに、主として第１レンズ群Ｇ１の光軸方向への移動によってフォーカシングが行われるように構成されている。また、３は固定筒、４はズーム操作環、５はフォーカス繰出筒、６はズーム繰出筒である。図４（Ａ）はズーム操作環４を、（Ｂ）はズーム繰出筒６を、（Ｃ）は固定筒３をそれぞれ展開して示している。
【００１６】
第１群保持枠１は、フォーカス繰出筒５に光軸方向に移動可能に装着されている。なお、図示省略しているが、第１群保持枠１は例えばヘリコイドギアと噛合するギアを備えており、ヘリコイドギア、駆動伝達機構及びカプラーを介してボディ側に設けられたフォーカス用モータと結合されている。そして、フォーカシング時には、ＡＦユニットによって検出されたデータに基づき、フォーカス用モータが駆動され、その出力がカプラー、駆動伝達機構を介してヘリコイドギアに伝達されることにより、第１群保持枠１が光軸方向に駆動される。
【００１７】
また、図示省略した距離環を電気的にフォーカス用モータと接続するか、あるいは機械的にヘリコイドギアと結合した構成を設けることにより、該距離環をマニュアル操作することで、フォーカス用モータが駆動され、あるいは直接的にヘリコイドギアが回転駆動されて、マニュアルフォーカシングが行われる。
【００１８】
フォーカス繰出筒５はズーム繰出筒６に結合されている。ズーム繰出筒６は外周面３等分部位に、曲線状の凸条からなる第１群カムフォロア７及び第１群直進突起８が外周面上の互いに異なる位置に形成されており、第１群カムフォロア７はズーム操作環４の内周面に形成された第１群カム９に係合し、第１群直進突起８は固定筒３の内周面３等分部位に形成された第１群直進ガイド溝１０に係合している。
【００１９】
第２群保持枠２は、外周の３等分部位に、それぞれ放射状に延びる直進ガイド片１１を備えており、これらの直進ガイド片１１は、固定筒３の周面３等分部位に形成された第２群直進ガイド溝１２に係合するとともに、ズーム操作環４の内周面３等分部位に形成された第２群リード溝１３に係合している。なお、各直進ガイド片１１には径方向中間部をコ字状に成形したバネ部１１ａが形成されており、このバネ部１１ａにより該直進ガイド片１１に弾性を付与することにより、直進ガイド片１１が第２群リード溝１３に最適な付勢力で当接するようにしてある。
【００２０】
また、固定筒３の各第２群直進ガイド溝１２間にはそれぞれ、ズーム操作環４の回転範囲を規制する回転規制溝１４が形成されており、一方、ズーム操作環４の周面３等分部位にはそれぞれ、挿入孔１５が形成されている。これらの挿入孔１５には後述するように、回転規制部材１６（図７参照）が挿入後、ビス１７によって止着され、該回転規制部材１６が回転規制溝１４に臨んで、該溝１４の両端に当接することにより、ズーム操作環４はワイド端及びテレ端で、それ以上の回転を規制される。
【００２１】
上記構成のズームレンズ鏡胴Ｌにおいては従来とは異なり、ズーム操作環４それ自体にカム機構のカムまたはカムフォロアが一体的に形成されており、操作環とズームカム環の役割を兼備するように構成されているため、部品点数を削減して鏡胴の小型化を図ることができる。なお、該ズーム操作環４の表面にカム機構の構成部分が、孔の形をとって露出しているが、これらの孔部分は、図３に示すように、該操作環４の外周面に套嵌された滑り止め部材１８によって被覆され、外観には露れないようにしてある。
【００２２】
そして、ズーミング操作を行うときは、ズーム操作環４の回転がカム環を介することなく、第１群、第２群保持枠１，２にカム機構を介して伝達される。すなわち、広角側から望遠側あるいはその逆方向のズーム操作を行うときは、ズーム操作環４を手動により回転させると、第１群カム９の回転に第１群カムフォロア７が従動し、これによってズーム繰出筒６は、第１群直進ガイド溝１０に光軸方向へ案内されることにより、フォーカス繰出筒５及び第１群保持枠１が一体的に光軸方向に移動する。同時にズーム操作環４の第２群リード溝１３の回転に第２群直進ガイド片１１が従動し、これによって第２群保持枠２は、第２群直進ガイド溝１２に光軸方向へ案内されることにより、第２群保持枠２が一体的に光軸方向へ案内され、ズーミングが行われる。
【００２３】
上記構成において、第１群カム９は挟み込みカムによって構成されている。図２に示すように、この挟み込みカムからなる第１群カム９は、ズーム操作環４の一端側に所定位相の３等分位置に角孔９ａを設け、この角孔９ａの前後辺中央対向部分に、内径側に突出する一対の挟み片９ｂを一体形成してなるもので、曲線状の凸条からなるズーム繰出筒６の第１群カムフォロア７を両側の挟み片９ｂで挟み込んだ状態でリードするように構成されている。
【００２４】
このようにズーム操作環４の軸方向で対向する挟み片９ｂを有する挟み込みカムとすることにより、ズーム操作環４の製作段階において、軸方向に２面割りの金型を用いることが可能となるため、簡単で安価な金型によって製作することができるという利点がある。なお、説明の便宜上、ズーム繰出筒６側のカム構成をカムフォロア７とし、ズーム操作環４側のカム構成をカム９と称しているが、カムとカムフォロアは相対的な呼称であると言える。
【００２５】
次に、上記構成のズームレンズ鏡胴Ｌの組立のための構成及び組立要領について説明すると、図４ (Ａ)に示すように、ズーム操作環４の第２群リード溝１３には、駆動領域のテレ端から連続するオーバーテレ領域ｔｏと、駆動領域のワイド端から連続するオーバーワイド領域ｗｏを有している。また、図４ (Ｃ)に示すように、固定筒３の各第２群直進ガイド溝１２間で、ズーム繰出筒６の第１群カムフォロア７を臨ませる位置にはそれぞれ、該第１群カムフォロア７と第１群カム９とが並列状態で外部に露出可能な切欠部１９が形成されている。
【００２６】
そして、第１レンズ群Ｇ１、第１群保持枠１及びフォーカス繰出筒５が組み込まれたズーム繰出筒６を固定筒３と、ズーム操作環４に組み込むときは、図５に示すように、ズーム繰出筒６の第１群カムフォロア７が切欠部１９に臨むようにして、固定筒３内にズーム繰出筒６を嵌め込むとともに、固定筒３の外径側に嵌め込んだズーム操作環４をテレ側に回転させて、第２群リード溝１３のオーバーテレ領域ｔｏをズーム繰出筒６の第１群カムフォロア７のテレ端と一致させる。この状態にすると、固定筒３の切欠部１９内において、第１群カムフォロア７のワイド端の延長上に第１群カム９が配置された形となり、ここからズーム操作環４をワイド側に回転させると、第１群カムフォロア７が第１群カム９に挟み込み係合され、これによって第１群の構成が鏡胴内に組み込まれる。
【００２７】
次いで、第２レンズ群Ｇ２を保持する第２群保持枠２を固定筒３と、ズーム操作環４に組み込むときは、図６に示すように、第１群の構成を組み込んだ状態から、固定筒の第２群直進ガイド溝１２の端部にズーム操作環４の第２群リード溝１３のオーバーワイド領域ｗｏが重なるまで更にズーム操作環４をワイド側に回転させたうえで、その重なり部分から第２群直進ガイド片１１を挿入することにより、第２群の構成を鏡胴内に組み込むことができる。
【００２８】
このようにカム機構中に、オーバーワイド領域ｗｏ、オーバーテレ領域ｔｏを設けて、これらの領域ｗｏ，ｔｏにおいて、第１群及び第２群の構成を組み込むようにすれば、組立時に、組み込み位置が分かりやすく、組立工数の削減を期すことができる。
【００２９】
以上のようにして、第１群及び第２群の鏡胴への組み込みが完了すると、図７及び図８に示すように、ズーム操作環４の挿入孔１５に回転規制部材１６を挿入後、ビス止めすることにより、ズーム操作環４の回転は固定筒３の回転規制溝１４の範囲内に規制され、オーバーワイド、オーバーテレへの行き過ぎが防止される。
【００３０】
この回転規制部材１６は、例えば図示のような８角形状のコマ状を呈し、中心部にネジ孔２０が形成されているとともに、該ネジ孔２０を通る上面部位に回り止め突起２１を設けてなるものである。一方、ズーム操作環４の挿入孔１５は、カム機構のオーバーワイド領域とオーバーテレ領域を含まない範囲に設けられていて、回転規制部材１６を受け入れ可能な縦横寸法の方形状に形成された嵌め込み部１５ａと、該回転規制部材１６の厚みとほぼ等しい高さの横穴部１５ｂとにより構成されており、横穴部１５ｂの上面には、嵌め込み部１５ａに開放し、回転規制部材１６の回り止め突起２１の挿入を許す回り止め溝２２が形成されている。
【００３１】
回転規制部材１６を挿入孔１５に止着するときは、該回転規制部材１６を嵌め込み部１５ａに挿入した後、横穴部１５ｂにスライドさせる。これにより回転規制部材１６は固定筒３の回転規制溝１４に入り込むとともに、回り止め突起２１が回り止め溝２２に係合して、回り止めが図られる。この状態から回転規制部材１６のネジ孔２０にビス１７を止着することにより、回転規制部材１６が回転規制溝１４に回り止めされるので、ビス１７に加わる緩解方向の力が大きく低減されて、緩みにくくなる。
【００３２】
なお、本発明では、上記のようなズームレンズ鏡胴の外、諸種の機器においてリニアな動きを要求される機械的動作部分等においても適用できることは言うまでもない。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１によるときは、操作部材を備えた２組以上のカム構成による移動機構において、前記各カムを含むカム機構はそれぞれ、両端部に組立後は使用しないオーバー領域を有しており、一端オーバー領域において一つの被駆動部材を組み込み可能に構成するとともに、前記操作部材の操作により、他端オーバー領域までの移動を達成し、該他端オーバー領域において別の被駆動部材を組み込み可能に構成しているので、組立時に、組み込み位置が分かりやすく、したがって組立工数の削減を期すことができる。
【００３４】
請求項２によるときは、複数のカムのそれぞれにおいて、両端オーバー領域を含まない範囲に、駆動領域を規制する駆動規制部材を設けているので、通常使用時はオーバーワイド、オーバーテレへは動かないようにすることができる。
【００３５】
請求項３はカメラのレンズ鏡胴に適用したものであって、回転操作環を備え、且つ複数のカムと、それぞれ対応するカムと係合する複数のレンズ移動枠とを含む２組以上のカム構成による移動機構において、前記各カム機構はそれぞれ、一端にオーバーワイド領域を有するとともに、他端にオーバーテレ領域を有しており、前記オーバーワイド領域において一つのレンズ移動枠を組み込み可能に構成するとともに、前記回転操作環の回転によりオーバーテレ領域までの移動を達成し、該オーバーテレ領域において別のレンズ移動枠を組み込み可能に構成することにより、組み込み位置が回転操作環の両端となるようにしているので、該組み込み位置が捉えやすく、組立作業が容易化され、工数を大きく削減することができる。
【００３６】
請求項４によるときは、カムのオーバーワイド領域とオーバーテレ領域を含まない範囲に、駆動領域を規制する回転規制手段を設け、該回転規制手段を、回転操作環内に嵌合する固定筒に設けられた回転規制溝と、前記回転操作環から前記回転規制溝へ向けて挿入される回転規制部材とからなり、回転操作環とレンズ移動枠を組み立てたうえで、回転規制部材を回転規制溝に挿入することができるものとしているので、組立上の制約がなく、また、設計上の制約も少ないものとなる。
【００３７】
請求項５によるときは、回転規制部材を、単一のビスによって回転規制溝に固定可能に構成しているので、該回転規制部材をビス１本で簡単に止めることができる。しかも、ビスによって止着した状態では、回転規制部材が回転規制溝に回り止めされるので、ビスに加わる緩解方向の力が大きく低減されて、緩みにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のズームレンズ鏡胴及びこれを装着したカメラの一例を示す外観斜視図。
【図２】ズームレンズ鏡胴の各構成部材を分解して示す斜視図。
【図３】その組立状態を概略的に示す半截断面図。
【図４】（Ａ）ズーム操作環、（Ｂ）ズーム繰出筒、（Ｃ）固定筒を示す展開図。
【図５】第１群組み込み時を示す展開図。
【図６】第２群組み込み時を示す展開図。
【図７】回転規制部材と挿入孔を示す分解斜視図。
【図８】その組立状態を示す断面図。
【図９】従来例の概略構成を示す断面図。
【図１０】従来例のバヨネット構造を示す模式図。
【符号の説明】
１ 第１群保持枠
２ 第２群保持枠
３ 固定筒
４ ズーム操作環
５ フォーカス繰出筒
６ ズーム繰出筒
７ 第１群カムフォロア
８ 第１群直進突起
９ 第１群カム
１０ 第１群直進ガイド溝
１２ 第２群直進ガイド溝
１３ 第２群リード溝
１４ 回転規制溝
１５ 挿入孔
１６ 回転規制部材
１７ ビス
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｌ ズームレンズ鏡胴

Claims (5)

1. 操作部材を備えた２組以上のカム構成による移動機構において、前記各カムを含むカム機構はそれぞれ、両端部に組立後は使用しないオーバー領域を有しており、一端オーバー領域において一つの被駆動部材を組み込み可能に構成するとともに、前記操作部材の操作により、他端オーバー領域までの移動を達成し、該他端オーバー領域において別の被駆動部材を組み込み可能に構成したことを特徴とする移動機構。
2. 複数のカム機構のそれぞれにおいて、両端オーバー領域を含まない範囲に、駆動領域を規制する駆動規制部材が設けられている請求項１に記載の移動機構。
3. 回転操作環を備え、且つ複数のカムと、それぞれ対応するカムと係合する複数のレンズ移動枠とを含む２組以上のカム構成による移動機構において、前記各カム機構はそれぞれ、一端にオーバーワイド領域を有するとともに、他端にオーバーテレ領域を有しており、前記オーバーワイド領域において一つのレンズ移動枠を組み込み可能に構成するとともに、前記回転操作環の回転によりオーバーテレ領域までの移動を達成し、該オーバーテレ領域において別のレンズ移動枠を組み込み可能に構成したことを特徴とする移動機構。
4. カム機構のオーバーワイド領域とオーバーテレ領域を含まない範囲に、駆動領域を規制する回転規制手段が設けられ、該回転規制手段は、回転操作環内に嵌合する固定筒に設けられた回転規制溝と、前記回転操作環から前記回転規制溝へ向けて挿入される回転規制部材とにより構成されている請求項３に記載の移動機構。
5. 回転規制部材は、単一のビスによって回転規制溝に固定可能に構成されている請求項４に記載の移動機構。

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