JP6111725B2 - レンズ鏡筒および撮像装置 - Google Patents
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Description
可動レンズの移動操作には、カム機構が用いられる。カム機構は、光軸回りに回転可能なカム筒に光軸に対して所望の角度のカム溝を形成すると共に、可動レンズの保持部材に突設したカムフォロアをカム溝に摺動移動可能に嵌合させ、カム筒の回転操作によって可動レンズを移動させるものである(特許文献1参照)。
また、本発明の撮像装置は、上記レンズ鏡筒を備える構成とした。
図1は、本発明の一実施形態であるレンズ鏡筒100をカメラ本体10に装着して構成されたカメラ1の概念図である。
なお、以下の各図には、説明と理解を容易にするために、XYZ直交座標系を設けた。この座標系では、撮影者が光軸OAを水平として横長の画像を撮影する場合のカメラの位置(以下、正位置という)において撮影者から見て左側に向かう方向をXプラス方向とし、正位置において上側に向かう方向をYプラス方向とする。また、正位置において被写体に向かう方向をZプラス方向とする。このZプラス方向を前面側、Zマイナス方向を背面側とも呼称する。さらに、光軸OA(すなわちZ軸)と平行な方向の移動を「直進」、光軸OAを中心とする回動を「回転」と呼称する。
カメラ本体10は、光像を電気信号に変換する撮像素子11を備え、この撮像素子11による撮像データを画像処理して図示しない記録部に記録するいわゆるデジタル一眼レフカメラである。なお、本発明はデジタル一眼レフカメラに限定されるものではない。
図2は、レンズ鏡筒100の断面図であって、光軸OAを挟んで上側が広角端、下側が望遠端を示している。
図3は、図2のA部拡大図である。
図4は、レンズ群L1の移動機構部分の分解斜視図である。
図5は、外カム筒160におけるカム溝161の前面側端部の部分拡大図である。
図6は、第二凹部132および第一凹部162の作用を説明する当該部位の拡大断面図である。
また、レンズ鏡筒100は、合焦レンズ群であるレンズ群L3が光軸OA方向に移動することで合焦距離(ピント位置)が変化する。
レンズ群L2,L4は、移動しない固定レンズ群である。
外観筒110の外周には、ズーム操作環111と、フォーカス環112とが、それぞれ回転可能に設けられている。
ズーム操作環111は、連動ピン113を介して後述する外カム筒160および内カム筒140と連繋しており、その回転によって外カム筒160および内カム筒140を回転操作可能となっている。また、フォーカス環112は、連動キー114を介して内カム筒140と連繋しており、その回転によって内カム筒140を回転操作可能となっている。
内固定筒120の内周側には、内カム筒140が回転可能に配設され、この内カム筒140の内部に、第3レンズ群L3と第4レンズ群とが配設されている。
内カム筒140には、第3レンズ群L3を移動操作するカム溝141が、光軸OA方向に対して所定の角度を有して形成されている。
これにより、ズーム操作環111またはフォーカス環112の操作によって内カム筒140が回転すると、カム溝141がカムピン151を操作し、第3レンズ群L3がカム溝141の変位に応じて光軸OA方向に移動するようになっている。
直進溝131は、所定幅で所定深さの溝状であって、光軸OAと平行に形成されている。直進溝131は、後述する移動枠170のカムフォロアピン180と対応しており、本実施形態では周方向に6条設けられている。
また、外固定筒130の前面端部近傍の外周部位には、第二凹部132が形成されている。この第二凹部132については、後に詳述する。
なお、本実施形態では、外固定筒130は金属によって形成されているものである。
外カム筒160は、金属によって円筒状に形成された部材であって、レンズ群L1を移動操作するカム溝161を備えている。
なお、カム溝161の前面側端部の、レンズ群L1の位置設定の関係から光軸OAと略直交する角度に湾曲したような形状は、加工時に必然的に形成されるものである。
カム溝161は、後述する移動枠170のカムフォロアピン180と対応して本実施形態では周方向に6条設けられている。
外カム筒160の外周側には、レンズ群L1を保持する移動枠170が光軸OA方向に移動可能に設けられている。
移動枠170の基端側(背面側)の内周には、カムフォロアピン180が突設されている。
なお、カムフォロアピン180は、耐衝撃構造を備えているが、これについては後に詳述する。
この状態で、移動枠170に設けられたカムフォロアピン180は、外カム筒160のカム溝161および外固定筒130の直進溝131の前面側端に嵌合している。
つまり、カムフォロアピン180は、図5に2点鎖線で示すように、カム溝161の前面側の部位に位置している。
このような変形が生ずると、その変形部(盛り上がり)が外カム筒160の外周側に隣接して位置する外固定筒130や外カム筒160の内周側に隣接して位置する外固定筒130と干渉し、その結果、外カム筒160の回転が困難となる回転障害を招く。
外カム筒160の第一凹部162は、外カム筒160の外周面に周方向に連続する所定幅で所定深さの溝状形成されている。
上記実施形態は、外カム筒160および外固定筒130を金属材料の機械加工によって製造する設定であるために加工性の観点(旋盤等による加工が容易)から周方向に連続させたものである。
外カム筒160および外固定筒130を射出成形によって製造する場合には、図7に示すように必要部位のみの大きさの凹部163とすれば、製造が容易となると共に連続する溝を形成することによる機械的強度の低下を抑制できる。
図8は、カムフォロアピン180の拡大断面図である。図9は、図8とは異なる構成のカムフォロアピン180’の拡大断面図である。
本体部190は、移動枠170に取り付けられる固定部190Aと、移動枠170から突出した突出部190Bとを有する。
外枠部181は、移動枠170の外周面側から当該移動枠170を貫通し、ネジ部182bと内径ネジ部181cとが螺合する。これにより、軸部182と外枠部181とが移動枠170に装着される。
直進溝摺動ローラ185の内径側には、ネジ部185aが設けられ、このネジ部185aと外枠部181の外径ネジ部181dとが螺合することで、カム溝摺動ローラ183、変形規制ローラ184、および直進溝摺動ローラ185が、外枠部181に固定される。
なお、カム溝摺動ローラ183および直進溝摺動ローラ185は、径の異なるものが複数用意され、組立時において対応する外カム筒160のカム溝161および外固定筒130の直進溝131の仕上がり寸法との関係において適当な嵌合公差となるものが用いられる。
変形規制ローラ184は、カム溝161内に位置するがカム溝摺動ローラ183より小径であるため通常時にはカム溝161のカム面161aに当接しない。
このように、通常時には高機能樹脂によって形成されたカム溝摺動ローラ183および直進溝摺動ローラ185が、金属によって形成されたカム溝161および直進溝131の内部を摺動移動する構成であるため、摩擦が少なく摩耗や摩耗屑の発生を抑えられる。
これにより、カム溝摺動ローラ183の過大な変形による破損を防ぐことができ、カム溝摺動ローラ183の過大な変形や破損による外カム筒160の回転障害の発生を抑制できる。
変形規制部181eは、軸部181aとフランジ181bの間に、所定厚さ(軸方向の長さ)として形成されている。
変形規制部181eの径は、変形規制ローラ184と同様に、カム溝摺動ローラ183より所定量小さく設定されている。また、変形規制部181eの厚さは、カム溝摺動ローラ183が必要十分な厚さを確保できるように設定される。図9では、変形規制ローラ184を同時に備えているが、この変形規制ローラ184は省いても良い。
また、変形規制ローラ184を省くことが可能であって、そうすることにより部品点数の削減によって製造コストを低減できる。
(1)本実施形態によれば、外カム筒160におけるカム溝161の前面側端部と対応する外周部位に形成された第一凹部162と、この第一凹部162と対応する外固定筒130の外周部位に形成された第二凹部132とが、外カム筒160におけるカム溝161のカム面161aの変形に対する逃げとなる。
これにより、衝撃力の作用によってカムフォロアピン180が外カム筒160におけるカム溝161のカム面161aを変形させた場合でも、その変形部の外カム筒160との干渉を回避して、外カム筒160の回転障害を防ぐことができる。その結果、高い耐衝撃性を備えるレンズ鏡筒とすることができる。
これにより、過大な変形によるカム溝摺動ローラ183の破損を回避して、外カム筒160の回転障害を防ぐことができる。その結果、高い耐衝撃性を備えるレンズ鏡筒とすることができる。
以上、説明した実施形態に限定されることなく、以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
(1)本実施形態は、本発明を外カム筒160のカム溝161の前面側端部(フック状の部分)と対応する部位に凹部(第一凹部162および第二凹部132)を設けたものである。
しかし、凹部を設ける部位は、カム溝の端部に限定されるものではなく、衝撃力の作用によってカムフォロアがカム面に圧接されるカム溝形状の部位を対象とする。
なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。
Claims (8)
- カム溝を備えるカム筒と、
レンズを保持すると共に前記カム溝に嵌合するカムフォロアを有し、前記カム筒の回転によって前記レンズの光軸方向に移動可能な移動部材と、
を備えるレンズ鏡筒であって、
前記カム溝は前記カム筒の内周面と外周面とを貫通し、前記カム筒の前記内周面と前記外周面のうち前記移動部材の前記カムフォロアが設けられた面と対向する一方の面における前記カム溝の周囲の前記カム溝の前記カムフォロアと対向するカム面の位置を含む少なくとも一部の箇所に、前記一方の面に対して凹んだ第一凹部が設けられていること、
を特徴とするレンズ鏡筒。 - 請求項1に記載のレンズ鏡筒であって、
前記カム筒における前記第一凹部が設けられる箇所は、
前記カム溝の被写体側の部分であること、
を特徴とするレンズ鏡筒。 - 請求項1または2に記載のレンズ鏡筒であって、
前記第一凹部は、前記カム筒における周方向に沿って溝状に設けられていること、
を特徴とするレンズ鏡筒。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒であって、
前記カム筒における前記第一凹部が設けられる箇所は、前記カム溝の方向と前記光軸方向とが成す角が最も大きな箇所を含むこと、
を特徴とするレンズ鏡筒。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒であって、
前記カム筒の前記内周面と前記外周面の他方の面と径方向に隣接する筒部材を有し、
前記筒部材の前記他方の面と対向する面の、前記第1凹部が設けられた箇所の径方向の対応する箇所に、前記他方の面に対して凹んだ第二凹部が設けられていること、
を特徴とするレンズ鏡筒。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒であって、
前記カムフォロアは、
前記移動部材内に固定されている固定部と、
前記移動部材から突き出している突出部と、
前記突出部の外周に挿入されている、第1ローラ及び前記第1ローラよりも硬く且つ小径の第2ローラと、
を備えること、
を特徴とするレンズ鏡筒。 - 請求項1から6のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒であって、
前記カムフォロアは、
前記移動部材内に固定されている固定部と、
前記移動部材から突き出すとともに、大径部及び小径部を有する突出部と、
前記小径部の外周には、前記大径部よりも大径のローラが挿入されていること、
を特徴とするレンズ鏡筒。 - 請求項1から7のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒を備える撮像装置。
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