JP4441763B2 - Lens barrel of optical device - Google Patents
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Description
この発明は、例えば焦点距離を連続的に変更することができるズームレンズ装置のように、レンズを光軸方向に移動させる光学装置において、該レンズに駆動力を伝達するカムが形成されたレンズ鏡筒に関する。 The present invention provides an optical device that moves a lens in the optical axis direction, such as a zoom lens device capable of continuously changing a focal length, for example, and a lens mirror having a cam that transmits a driving force to the lens. Related to the tube.
例えば、ズームレンズ装置はレンズを光軸方向に進退させることにより焦点距離を連続的に変化させる装置であるが、このレンズの移動機構にカム機構が用いられているものがある。代表的な機構構造としては、回転することのない固定筒とこの固定筒に対して回動するカム筒との二重構造とし、内側に位置する鏡筒にガイド孔を形成し、外側に位置する鏡筒に有底のカム溝を形成し、レンズを保持したレンズ枠にカムフォロワを設け、このカムフォロワをガイド孔を挿通させて先端部をカム溝に挿入させたものがある。すなわち、カム筒を固定筒に対して回動させると、カムフォロワがガイド孔とカム溝とのいずれからも案内されて進退の際の移動量が調整されるから、これらガイド孔及びカム溝のカム曲線を適宜な形状にすることによりレンズを連続して所定の移動量で移動させることができる。そして、複数のレンズをこの機構構造によって光学的機能を保持させながらそれぞれ移動させれば、変倍動作を行わせることができる。 For example, a zoom lens device is a device that continuously changes the focal length by moving the lens back and forth in the optical axis direction, and there is one in which a cam mechanism is used as a moving mechanism of the lens. A typical mechanism structure is a double structure of a fixed cylinder that does not rotate and a cam cylinder that rotates relative to the fixed cylinder. In some cases, a bottomed cam groove is formed in a lens barrel, a cam follower is provided in a lens frame holding a lens, and the leading end of the cam follower is inserted into a cam groove through a guide hole. That is, when the cam cylinder is rotated with respect to the fixed cylinder, the cam follower is guided from both the guide hole and the cam groove, and the amount of movement at the time of advance and retreat is adjusted. By making the curve an appropriate shape, the lens can be continuously moved by a predetermined movement amount. If each of the plurality of lenses is moved while maintaining the optical function by this mechanism structure, the zooming operation can be performed.
この種のカム構造を備えたズームレンズ装置としては、従来、例えば、特許文献１の従来技術として記載されたカメラのズームレンズ鏡筒や、特許文献２の従来技術として記載されたズームレンズ鏡筒などがある。図５は従来のこの種のズームレンズ装置の概略の構造を説明する図で、装置本体の基礎板１に固定される固定筒２と、この固定筒２に対して回動するように被せられて設けられる回動筒３とから構成されている。固定筒２には光軸方向に沿った長孔によりカム孔2aが形成され、回動筒３の内面には適宜なカム曲線を備えたカム溝（図示せず）が形成されている。そして、レンズを保持したレンズ枠に外方を指向させて植設したカムピンを、上記カム孔2aを挿通させ、その先端を上記カム溝に挿入させてある。このため、回動筒３が固定筒２に対して回動するとカムピンがカム孔2aに案内されて光軸方向に、かつ、カム溝のカム曲線に案内されて所定の移動量で移動することになり、レンズが光軸方向に進退する。
As a zoom lens apparatus provided with this kind of cam structure, conventionally, for example, a zoom lens barrel of a camera described as the prior art of
ところで、前記回動筒３は、図６に示すように、固定筒２の先端部に外側に張り出せて形成したフランジ部2bと基礎板１との間位置に配されて回動自在に支持されている。また、固定筒２は、後端部に内側を指向して突設させたブラケット部2cが設けられており、基礎板１に形成された取付孔1aを挿通させた止ネジ（図示せず）によって基礎板１に取り付けてある。
By the way, as shown in FIG. 6, the rotating cylinder 3 is disposed at a position between a flange portion 2b formed to project outward from the distal end portion of the fixed
しかしながら、上述した従来のズームレンズ装置における基礎板１への固定筒２の取付構造では、次のような問題が生じる。固定筒２は、後端部に形成された前記ブラケット部2cを基礎板１に突き合わせて固定され、固定筒２の後端部は基礎板１の前面に突き合されている。他方、前記カム孔2aの後端部は固定筒２の後端部よりも前側に位置している。このため、このカム孔2aに案内される前記カムピンは、最後部まで後退した状態で基礎板１の前方に位置することになる。
However, in the above-described conventional zoom lens device, the following problem occurs in the mounting structure of the fixed
ところで、ズームレンズ装置などの光学装置の小型化を図るにはその光軸方向の長さを短くすることが要求される。上述した従来の構造では、カムピンの後退位置がカム孔2aの後端部によって制限されるため、カムピンがカム孔2aの後端部に当接した位置において、光学装置の光軸方向の長さが決定され、それ以上短くすることができなかった。なお、カムピンが基礎板１に当接するまで後退できるようにするために、カム孔2aを固定筒２の後端部から切込んで形成することも考えられるが、斯かる構造とすると固定筒２の強度が不十分となり、カムピンの案内が不安定となって好ましくない。
Incidentally, in order to reduce the size of an optical apparatus such as a zoom lens apparatus, it is required to shorten the length in the optical axis direction. In the conventional structure described above, the retracted position of the cam pin is limited by the rear end portion of the cam hole 2a. Therefore, the length of the optical device in the optical axis direction at the position where the cam pin contacts the rear end portion of the cam hole 2a. Was determined and could not be shortened any further. In order to allow the cam pin to retract until it comes into contact with the
そこで、この発明は、固定筒の強度を低下させることなく、固定筒に形成されたガイド孔の後端部を基礎板の前面位置まで形成することができ、カムピンの後退位置を基礎板の直前までとすることを可能として、光軸方向の長さを短くすることができる光学装置のレンズ鏡筒を提供することを目的としている。 Accordingly, the present invention can form the rear end portion of the guide hole formed in the fixed cylinder up to the front surface position of the base plate without reducing the strength of the fixed cylinder, and the retracted position of the cam pin immediately before the base plate. It is an object of the present invention to provide a lens barrel of an optical device capable of shortening the length in the optical axis direction.
前記の目的を達成するための技術的手段として、この発明に係る光学装置のレンズ鏡筒は、レンズを光軸方向に移動させる光学装置において、レンズを保持する移動枠と、基礎板と、前記移動枠を光軸方向にガイドするガイド孔を備えて、端部のうちの一部を前記基礎板に貫入させた固定筒と、前記固定筒に対して同軸上を回動可能に設けられ、カム溝を備えたカム筒とを有し、前記固定筒と基礎板とを連結固定させ、前記移動枠には、前記カム溝とカム孔に嵌合するカムフォロワが設けられ、前記固定筒の、前記ガイド孔によって分割される部位同士を、前記ガイド孔の端部において繋ぐ連通部分を、前記基礎板に貫入する部分に設けたことを特徴としている。 As technical means for achieving the above object, a lens barrel of an optical device according to the present invention is an optical device that moves a lens in an optical axis direction, a moving frame that holds the lens, a base plate, Provided with a guide hole for guiding the moving frame in the optical axis direction, a fixed cylinder in which a part of the end portion is penetrated into the base plate, and provided coaxially with respect to the fixed cylinder, A cam cylinder having a cam groove, connecting and fixing the fixed cylinder and the base plate, and the moving frame is provided with a cam follower that fits into the cam groove and the cam hole. A communication portion that connects portions divided by the guide hole at an end portion of the guide hole is provided in a portion penetrating the base plate.
すなわち、ガイド孔を固定筒の端部まで形成して、固定筒を基礎板に連結させて、ガイド孔の端部を繋いだ構造としたものである。 That is, the guide hole is formed up to the end of the fixed cylinder, the fixed cylinder is connected to the base plate, and the end of the guide hole is connected.
この発明に係る光学装置のレンズ鏡筒によれば、前記ガイド孔を固定筒の端部位置まで形成した場合でも、前記基礎板に貫入した部分が存するため、固定筒の強度が低下することがない。したがって、このガイド孔に嵌合させたカムフォロワは基礎板の直前位置あるいは当接する位置まで後退させることができる。カムフォロワのこの後退位置にてズームレンズ装置等の光学装置の光軸方向の長さが制限されることになるから、光学装置の光軸方向の長さを短くすることができる。 According to the lens barrel of the optical device according to the present invention, even when the guide hole is formed up to the end position of the fixed cylinder, the strength of the fixed cylinder may be reduced because there is a portion that penetrates the base plate. Absent. Therefore, the cam follower fitted in the guide hole can be retracted to the position immediately before or in contact with the base plate. Since the length of the optical device such as a zoom lens device in the optical axis direction is limited at the retracted position of the cam follower, the length of the optical device in the optical axis direction can be shortened.
以下、図示した好ましい実施の形態に基づいて、この発明に係る光学装置のレンズ鏡筒を具体的に説明する。なお、この実施形態では、光学装置としてズームレンズ装置を例示して示してある。 The lens barrel of the optical apparatus according to the present invention will be specifically described below based on the preferred embodiments shown in the drawings. In this embodiment, a zoom lens device is illustrated as an optical device.
図２ないし図４はこのズームレンズ装置を備えたカメラの構造を示す図である。このカメラは、第１群レンズ21と第２群レンズ22、第３群レンズ23とを備えており、第１群レンズ21と第２群レンズ22とを光軸方向に所定の光学的関係を保持させて移動させることによりズーム動作、即ち変倍動作を行わせる。なお、第３群レンズ23は、変倍動作時には第２群レンズ22に伴われて進退し、合焦動作時には第２群レンズ22に対して光軸方向に進退するようにしてある。
2 to 4 are views showing the structure of a camera provided with this zoom lens device. This camera includes a
前記各群レンズ21、22、23はほぼ円筒形の固定筒24の内部に収容されている。第１群レンズ21は第１レンズ移動枠21aに保持されている。この第１レンズ移動枠21a の外周部には後方を指向して伸長させた入力腕部21b が設けられており、この入力腕部21b の適宜位置には外方を指向させたカムフォロワであるカムピン25が突設されている。なお、カムピン25は入力腕部21b に植設したピンに回動自在にローラを支持させて構成されている。第２群レンズ22は第２群レンズ21の後方に配されており、第２レンズ移動枠22a に保持されている。この第２レンズ移動枠22a の外周部には後方を指向して伸長させた入力腕部22b が設けられており、この入力腕部22b の適宜位置には外方を指向させたカムフォロワであるカムピン26が突設されている。なお、カムピン26は入力腕部22b に植設したピンに回動自在にローラを支持させて構成されている。そして、これらカムピン25、26は固定筒24に光軸方向を長手方向とした長孔によって形成されたガイド孔としての直線カム孔24a を挿通させて、固定筒24の外周面からさらに外方に突出させてある。
The
固定筒24はカメラ本体の基礎板20に取り付けられており、先端部に外方を指向したフランジ部24b が形成されている。そして、このフランジ部24b と基礎板20とに挟まれて、カム筒としての回動筒27が固定筒24に対して回動自在に設けられている。この回動筒27の内側面には適宜形状のカム曲線を備えた第１カム溝27a と第２カム溝27b とが形成されており、第１群レンズ21に連繋したカムピン25の先端部は第１カム溝27a に挿入され、第２群レンズ22に連繋したカムピン26の先端部は第２カム溝27b に挿入されている。回動筒27の外側後端部には駆動ギア部28が設けられており、図２に示すように、変倍駆動モータ29の出力回転が適宜なギヤ列30を介してこの駆動ギヤ部28に伝達される。
The fixed
図１は、前記固定筒24と基礎板20、回動筒27との関係を示す概略の分解斜視図で、固定筒24は基礎板20に形成されたアパーチュア20a を囲む位置に取り付けられる。固定筒24の後端部には適宜な幅員で後方を指向して突出させた舌片部24c が形成されており、前記直線カム孔24a はこの舌片部24c を臨む位置まで延長されている。ところで、舌片部24cが設けられていない場合にはこの直線カム孔24aの後端位置は、該後端位置と固定筒24の後端との間の部分が強度を確保する必要から、固定筒24の後端から適宜距離を設ける必要がある。一方、舌片部24cが設けられている場合には、この舌片部24cを含まない固定筒24の後端近傍まで直線カム孔24aの後端部を延ばしても、舌片部24cが存することによって十分な強度を確保できる。すなわち、この直線カム孔24aの後端の位置は、舌片部24cの部分に入り込んだ位置とすることもでき、また、舌片部24cに入り込まない位置であって、該舌片部24cを含まない固定筒24の後端の近傍までであってもよい。
FIG. 1 is a schematic exploded perspective view showing the relationship between the fixed
他方、基礎板20のアパーチュア20a の周辺部には、前記舌片部24c を受容する係止孔20b が透孔によって形成されており、舌片部24c を係止孔20b に挿入した状態で、固定筒24の後端部が基礎板20に密着するようにしてある。なお、固定筒24の後端部には内側を指向させてブラケット部24d が突設され（図２〜図４参照）、基礎板20のアパーチュア20a の周囲に形成された取付孔20c を挿通させた止ネジ（図示せず）をこのブラケット部24d に締め付けて、固定筒24が基礎板20に固定される。
On the other hand, a
また、図２ないし図４に示すように、前記第２レンズ移動枠22a にはモータ用ブラケット８が取り付けられて、このモータ用ブラケット８に合焦駆動用モータ９が取り付けられている。また、第２レンズ移動枠22a には、光軸と平行な方向を長手方向としたガイドロッド5a、5bが支持されている。前記合焦駆動用モータ９の駆動軸10が、前記第３レンズ枠23a に設けられたコマホルダ６を挿通し、該コマホルダ６に連繋コマ11が該コマホルダ６から脱落しないように組み込まれて、該連繋コマ11の内側面に形成された雌ネジ部が上記駆動軸10の雄ネジ部と螺合している。また、前記ガイドロッド5bは第３レンズ枠23a に設けられたガイド部７に挿通させてあり、ガイドロッド5aは第３レンズ枠23a にフォーク状に形成されたフォーク部（図示せず）に挿通させてある。
Further, as shown in FIGS. 2 to 4, a motor bracket 8 is attached to the second
以上により構成されたこの発明に係るレンズ鏡筒を備えたズームレンズ装置の実施形態について、その作用を以下に説明する。 The operation of the zoom lens apparatus including the lens barrel according to the present invention configured as described above will be described below.
固定筒24と回動筒27と基礎板20とを組み立てるには、回動筒27を固定筒24に被せてフランジ部24b に回動筒27を当接させた状態とする。この状態で、舌片部24c が回動筒27の後端部から突出するから、この舌片部24c を基礎板20の係止孔20b に挿入し、ブラケット部24d を基礎板20に当接させ、基礎板20の取付孔20c を挿通させた止ネジを該ブラケット部24b に締め付ければ、固定筒24が基礎板20に固定され、この固定筒24に対して回動自在に回動筒27が支持された状態となる。
In order to assemble the fixed
次に、図２ないし図４を参照して、このズームレンズ装置を備えたカメラの動作を説明する。図２はカメラを撮影に供しない沈胴状態にある場合を示しており、第１群レンズ21と第２群レンズ22、第３群レンズ23ともに最後部まで後退した状態にある。この状態では、第２群レンズ22に連繋したカムピン26は直線カム孔24a の後端部で基礎板20の直前位置まで後退している。すなわち、直線カム孔24aは基礎板20の直前位置まで形成されており、舌片部24cが設けられていない構造の場合に比べて、後方となる位置まで形成されている。また、第１群レンズ21に連繋したカムピン25は直線カム孔24a の後部であって、カムピン26に接近した位置まで後退している。すなわち、カムピン26はそれ以上後退することができない位置まで後退した状態となり、このズームレンズ装置の光軸方向の長さが最短となっている。
Next, with reference to FIGS. 2 to 4, the operation of the camera provided with this zoom lens device will be described. FIG. 2 shows a case where the camera is in a retracted state where the camera is not used for photographing. The
そして、この沈胴状態で、前記変倍駆動モータ29が作動してその出力回転が駆動ギヤ部28に伝達されると、回動筒27が固定筒24に対して回動する。回動筒27に形成されたカム溝27a 、27b には、固定筒24の直線カム孔24a を貫通したカムピン25、26が挿入されているから、カムピン25は第１カム溝27a に、カムピン26は第２カム溝27b にそれぞれ移動量が案内され、光軸方向に移動する。このため、カムピン25が連繋した第１群レンズ21とカムピン26が連繋した第２群レンズ22とは異なる移動量で、所定の光学的関係が保持されながら移動して、図３に示す望遠位置と図４に示す広角位置との間で変倍動作が行われる。
In this retracted state, when the variable
第３群レンズ23は、ブラケット８やガイドロッド5a、5bが第２群レンズ22の第２レンズ移動枠22a に取り付けられているから、第２群レンズ22に伴われて移動する。そして、合焦動作が行われる場合には、図示しない測距装置によって得られた被写体までの距離情報に基づいて前記駆動用モータ９が作動して駆動軸10を回動させる。この駆動軸10には雄ネジ部10a が形成され、この雄ネジ部10a に連繋コマ11の雌ネジ部11a が螺合しているから、駆動軸10の回動によって連繋コマ11が該駆動軸10に沿って光軸と平行な方向に移動する。この連繋コマ11は第３レンズ枠23a に形成されたコマホルダ６に収容されているから、連繋コマ11の移動によって第３レンズ枠23a が移動し、第３群レンズ23が光軸方向に移動する。そして、この第３群レンズ23の移動によって撮影光学系が合焦することになる。なお、駆動軸10の回転方向に応じて連繋コマ11の移動方向が変更され、第３群レンズ23を進退させることができる。また、各レンズ群21、22、23が沈胴状態にある場合には、図２に示すように、第３群レンズ23は第２群レンズ22に接近した位置まで移動させて、光軸方向の全体の長さを短くしてカメラの薄型化を図っている。
The
以上に説明した実施形態では、固定筒24の後端部に舌片部24cを形成した構造として説明したが、ガイド孔である直線カム孔24aを固定筒24の後端部で解放して形成し、この直線カム孔24aが形成されていない固定筒24の後端部を基礎板20に連結させる構造とすることもできる。
In the embodiment described above, the
この発明に係る光学装置のレンズ鏡筒によれば、光学装置の保管時や携行時等の沈胴状態における光軸方向の長さを極力短縮できて、光学装置の小型化に寄与できる。 According to the lens barrel of the optical device according to the present invention, the length in the optical axis direction in the retracted state such as when the optical device is stored or carried can be shortened as much as possible, thereby contributing to the miniaturization of the optical device.
20 基礎板
20a アパーチュア
20b 係止孔
20c 取付孔
21 第１群レンズ
22 第２群レンズ
23 第３群レンズ
24 固定筒
24a 直線カム孔（ガイド孔）
24b フランジ部
24c 舌片部
24d ブラケット部
25 カムピン（カムフォロワ）
26 カムピン（カムフォロワ）
27 回動筒
27a 第１カム溝
27b 第２カム溝
20 Foundation board
20a aperture
20b Locking hole
20c Mounting hole
21 First lens group
22 Second lens group
23 Third lens group
24 Fixed cylinder
24a Linear cam hole (guide hole)
24b Flange
24c tongue
24d bracket
25 Cam Pin (Cam Follower)
26 Cam Pin (Cam Follower)
27 Rotating cylinder
27a 1st cam groove
27b Second cam groove
Claims (1)
レンズを保持する移動枠と、
基礎板と、
前記移動枠を光軸方向にガイドするガイド孔を備えて、端部のうちの一部を前記基礎板に貫入させた固定筒と、
前記固定筒に対して同軸上を回動可能に設けられ、カム溝を備えたカム筒とを有し、
前記固定筒と基礎板とを連結固定させ、
前記移動枠には、前記カム溝とカム孔に嵌合するカムフォロワが設けられ、前記固定筒の、前記ガイド孔によって分割される部位同士を、前記ガイド孔の端部において繋ぐ連通部分を、前記基礎板に貫入する部分に設けたことを特徴とする光学装置のレンズ鏡筒。 In an optical device that moves the lens in the optical axis direction,
A moving frame to hold the lens;
A base plate,
A fixed cylinder provided with a guide hole for guiding the moving frame in the optical axis direction, and having a part of the end portion penetrated into the base plate;
A cam cylinder provided coaxially with respect to the fixed cylinder and having a cam groove;
The fixed cylinder and the base plate are connected and fixed,
The moving frame is provided with a cam follower that fits into the cam groove and the cam hole, and a communication portion that connects the portions of the fixed cylinder divided by the guide hole at the end of the guide hole, A lens barrel of an optical device, wherein the lens barrel is provided in a portion penetrating the base plate.
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