JP5945781B2 - レンズ鏡筒 - Google Patents
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Description
ここに開示される技術は、沈胴式のレンズ鏡筒であって、格納された状態でより小型化が可能であると同時に、落下などに対して内部が破損しにくいレンズ鏡筒を提供することを目的とする。
1.外観
図1にレンズ鏡筒2の斜視図を示す。レンズ鏡筒2は、最外周に外枠50を有する。また、レンズ鏡筒2は、第1レンズ枠21でレンズを保持する。図1には、レンズの光軸として、光軸AXを表示している。光軸方向とは、光軸AXに沿う方向であり、光軸AXと平行な方向である。外枠50の外周部にはズームレバー55が設けられている。ユーザがズームレバー55を操作することにより、焦点距離を調節することができる。
図2は、第1レンズ枠21が最もレンズマウント80側に移動しているときのレンズ鏡筒2の縦断面図である。
外枠50は、レンズマウント80に固定されている。外枠50は、光軸方向に進退可能および回転可能にカム枠60を保持している。外枠50は、概ね筒状の部材である。固定枠70は、レンズマウント80に固定されている。
カム枠60は、外周面にカムフォロア66を備える。カムフォロア66は、外枠50の内周面に形成されたカム溝52に、係合する。これにより、カム枠60が外枠50に対して回転することより、カムフォロア66はカム溝52に沿って移動する。その結果、カム枠60は、外枠50に対して進退する。カム枠60の外周面には第1カム溝61が形成されている。カム枠60の内周面には、第2カム溝62が形成されている。
第1レンズ枠21は、レンズL1、L2、L3を保持する。
モータ75は、固定枠70に固定されている。モータ75は、カム枠60の内周側に配置される。モータ75は、カム枠60を回転させるための駆動手段である。カム枠60を回転し、第1レンズ枠21および第2レンズ枠22の位置を調節することにより、ズームの状態を変えることができる。
なお、本実施の形態では、4群のレンズ構成からなる光学系を実現する場合を例示した。しかし、本発明はこれに限定されない。
図3Aは、外枠50の内周の展開図である。直進溝53は、第1レンズ枠21が回転しないようにガイドするためのものである。第1レンズ枠21に形成された図示しない直進突起は、直進溝53に係合する。カム溝52は、外枠50の内周面内において、3カ所設けられている。直進溝53は、外枠50の内周面内において、5カ所設けられている。
3箇所のビス82は、3本のカム溝52の円周方向間にそれぞれ配置されており、カム溝52とは干渉していない。
図3Bは、カム枠60の内周の展開図である。カム枠60の内周面には、第2カム溝62およびギア部64が設けられている。ギア部64は、伝達機構76に設けられた歯車と歯合し、モータ75の駆動力をカム枠60に伝達する。
図4にレンズ鏡筒2内部の被写体側から見た正面図と側面図の詳細図を示す。レンズ鏡筒2の内部に、モータ75と、伝達機構76を備える。伝達機構76は、第1ウォームギア91、第1ウォームホイール92、第2ウォームギア93と第2ウォームホイール94で構成される。モータ75の出力軸には一体となって回転する第1ウォームギア91が取り付けられている。第1ウォームギア91は第1ウォームホイール92と噛み合う。第1ウォームホイール92は、第2ウォームギア93と回転軸が一致しており、一体となって回転する。第2ウォームギア93は、第2ウォームホイール94と噛み合う。第2ウォームホイール94は、駆動ギア95と回転軸が一致しており、一体となって回転する。駆動ギア95はギア部64と噛み合い、モータ75の回転駆動力が伝達機構76を介してカム枠60に伝達される。
図8に双方向クラッチの動作図を示す。第2ウォームホイール104には溝部109が2箇所形成されており、コイルバネ106の曲げ部108が挿入される。第2ウォームホイール104が停止している状態で、駆動ギア95と一体となったギア軸部100が時計回りに回転するとき、曲げ部108を回転方向と逆向きに押す力が、点Bに発生する。曲げ部108を押す力によってコイルバネ106の内径が広がり、ギア軸部100がコイルバネ106に対して回転方向に摺動可能になり、第2ウォームホイール104への回転動力の伝達が解除される。
図9は撮影状態が広角端付近の場合で説明したが、撮影状態が望遠端付近の場合には、第1レンズ枠21を光軸方向のカメラ本体側に移動させる力Gが第1カムフォロア31に発生すると、カム枠60には力Fとは逆方向の力が発生し、カム枠60は逆方向に回転する。この場合、図8で説明したような双方向クラッチの構成を採用することによって伝達機構76のギアの破損を防止することができる。
以上のように、第1カム溝61の形状を補正することで、広角端から望遠端までのカム枠60の回転角度を変更することなく、変曲部67の位置を変えるだけで、広角端付近の第1カム溝61の圧力角θを大きく、望遠端付近の第1カム溝61の圧力角θを小さくしている。
(1)本実施の形態のレンズ鏡筒2は、外枠50とカム枠60とモータ75と伝達機構76とを備える。カム枠60の内周側には、モータ75の回転動力が伝達されるギア部64を有し、カム枠60の外周側には光学の変倍比を変更するための第1カム溝61が設けられている。伝達機構76は、ギア部64と噛み合う駆動ギア95と、駆動ギア95と同軸に設けられた第2ウォームホイール94を有しており、駆動ギア95と第2ウォームホイール94の間に伝達トルクを一時的に解除可能なコイルバネ96が設けられている。コイルバネ96によって、駆動ギア95に伝達する回転動力は、一方向に対してのみ、一時的に解除される。第1カム溝61は、撮影可能領域において変曲部67を有する。
(2)本実施の形態のレンズ鏡筒2において、第1カム溝61は、望遠端から変曲部67までの第1領域と、広角端から変曲部67までの第2領域を有する。第1カム溝61の圧力角の最大値が第2領域に含まれる。第2領域において、広角端から変曲部67に向かってカム枠60が回転する方向とコイルバネ96が回転動力を解除する方向が同じとすることによって第2領域での伝達機構76のギアの破損を防止することができる。また第1領域においては、第2領域よりも圧力角が小さいため、落下衝撃による外力がカム枠60を回転させる力は小さくなり、伝達機構76の破損を防止することができる。
(4)本実施の形態のレンズ鏡筒2において、第1カム溝61は、望遠端から変曲部67までの第1領域における第1カム溝61の圧力角最大値と、広角端から変曲部67までの第2領域における第1カム溝61の圧力角最大値との差の絶対値が、10deg以上であるので、伝達機構76の破損を効果的に防止することができる。
本発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形および修正が可能である。
なお、前述の第1実施形態の構成と実質的に同じ機能を有する構成については、同じ符号を使用し、その詳細な説明は省略する。
(1)前述の実施形態では、レンズ鏡筒2を例に説明しているが、レンズ鏡筒はレンズ鏡筒2に限定されない。例えば、レンズ鏡筒は、交換可能なレンズ鏡筒ではなく一体型の撮像装置に用いられるレンズ鏡筒であってもよい。
(2)前述の実施形態では、モータ75を例に説明しているが、モータ75はDCモータに限定されない。他のタイプのモータ(例えば、ステッピングモータ)であってもよい。
(3)前述の実施形態では、伝達機構76は、ウォームギアとウォームホイールで構成されているが、平歯車で構成されても構わない。
(4)前述の実施形態では、広角端側の圧力角が大きくなるように第1カム溝61を補正したが、逆に望遠側の圧力角が大きくなるように補正しても構わない。その場合は望遠端から変曲部67の領域で、片方向クラッチを有効となるように設定すればよい。
21 第1レンズ枠
22 第2レンズ枠
23 第3レンズ枠
31 第1カムフォロア
32 第2カムフォロア
37 直進突起
42 絞りユニット
50 外枠(第1枠)
52 カム溝
53 直進溝
60 カム枠(第2枠)
61 第1カム溝
62 第2カム溝
64 ギア部
66 カムフォロア
67 変曲部
70 固定枠
71 シャフト
75 モータ(駆動アクチュエータ)
76 伝達機構
80 レンズマウント
82 ビス
83 ビス(固定枠連結)
91 第1ウォームギア
92 第1ウォームホイール
93 第2ウォームギア
94、104 第2ウォームホイール(第2伝達ギア部)
95、105 駆動ギア(第1伝達ギア部)
96、106 コイルバネ
98、108 曲げ部
99、109 溝部
100 ギア軸部
L1 第1レンズ
AX 光軸
Claims (3)
- レンズを保持するレンズ鏡筒であって、
第1枠と、
前記第1枠により回転可能に支持され、前記第1枠に対し進退可能な第2枠と、
前記第2枠を前記第1枠に対して回転駆動する駆動アクチュエータと、
前記駆動アクチュエータの駆動力を伝達する伝達機構と、
を備え、
前記第2枠は、
概ね筒状の本体部と、
前記本体部の内周面に配置され前記伝達機構により回転駆動力が伝達されるギア部と、
光学系の変倍比を変更する範囲において変曲部を有するカム溝と、
を有し、
前記伝達機構は、
前記ギア部と係合する第1伝達ギア部と、
前記第1伝達ギア部と同軸に設けられる第2伝達ギア部と、
前記第1伝達ギア部と前記第2伝達ギア部の間に配置されるクラッチと、
を有し、
前記クラッチは、前記第1伝達ギアに伝達される前記駆動アクチュエータの駆動力を、一方向の回転に対してのみ、一時的に解除し、
前記カム溝は、
第1の端部から前記変曲部までを含む第1領域と、
第2の端部から前記変曲部までを含む第2領域と、
を有し、
前記第2枠が回転する方向に対する前記カム溝のなす圧力角の最大値は、前記第2領域に含まれ、
前記第2領域において、前記第2の端部から前記変曲部に向かって前記第2枠が回転する方向と、前記クラッチが前記駆動アクチュエータの駆動力を解除する方向とは、同じである、
レンズ鏡筒。 - 前記第2領域の圧力角の最大値は、前記第1領域の圧力角の最大値より大きい、
請求項1に記載のレンズ鏡筒。 - 前記第1領域の前記カム溝の圧力角の最大値と、前記第2領域の前記カム溝の圧力角の最大値との差の絶対値が、10deg以上である、
請求項1又は2記載のレンズ鏡筒。
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