JPH08166529A

JPH08166529A - レンズ鏡筒

Info

Publication number: JPH08166529A
Application number: JP6308905A
Authority: JP
Inventors: Keiichiro Kaneko; 啓一郎金子; Toshikazu Tanaka; 寿和田中; Atsushi Kajitani; 淳梶谷
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1994-12-13
Filing date: 1994-12-13
Publication date: 1996-06-25

Abstract

(57)【要約】【目的】視野切換えまたは焦点調節のあるレンズ鏡筒
において、レンズ移動用のカム筒のカム溝とカムピンの
間にある隙間を小さくしてレンズの位置を一意的に定
め、結像位置がずれることを無くし、これによる追尾性
能の劣化を防ぐ。また、振動、衝撃などの外力に対する
カム溝やカムピン部分の耐久性を向上させる。【構成】カム溝を有する固定枠と、回転方向に摺動可
能に嵌合するカムリングを二重にし、第一のカムリング
と第二のカムリングに回転方向又は光軸方向に弾性力を
与える弾性部材を設ける。また駆動用歯車との間にある
バックラッシュも無くすよう二重歯車とし、各部の隙間
量を最適にするための調整機構を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば航空機に搭載
して目標を捜索または追尾する赤外線撮像装置などの光
学系レンズ鏡筒において、ズーミングまたはピント調整
のためにレンズ群を光軸方向に移動する機構に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】図１５は従来のレンズ鏡筒のズーミング
またはピント調整機構を示す断面図である。図において
１は第１の可動レンズ群、２は第２の可動レンズ群であ
る。一般に第１の可動レンズ群及び第２の可動レンズ群
を光軸方向に動かすことによりズーミングまたはピント
調整を行なっている。３は第１の可動枠、４は第２の可
動枠であり、第１の可動枠３は第１の可動レンズ群１を
保持し、第２の可動枠４は第２の可動レンズ群２を保持
している。５は第１のカムピンであり、第１の可動枠３
に取付けられ、６は第２のカムピンであり第２の可動枠
４に取付けられている。７は固定枠でありネジ８により
メインボディー９に固定されている。固定枠７には２箇
所光軸方向に溝１０、１１があり、１０は第１の溝であ
り第１のカムピン５が挿入されており、１１は第２の溝
であり第２のカムピン６が挿入されており、第１の可動
レンズ群１および第２の回転方向を規制している。また
１２は固定枠７の内筒であり、第１の可動枠３の外筒１
３および第２の可動枠４の外筒１４と係合しあい可動時
のガイドになっている。１５はカムリングであり歯車１
６を介してモータ１７により回転運動を行う。ただし光
軸方向は固定枠７とメインボディー９で位置決めされて
いる。カムリング１５には第１のカム溝１８および第２
のカム溝１９があり、第１のカム溝１８には第１のカム
ピン５が挿入され、第２のカム溝１９には第２のカムピ
ン６が挿入されている。２０は撮像装置に係合するマウ
ントでありネジ２１によりメインボディー９に取付けら
れている。図８は固定枠７とカムリング１５の外観図で
あり、固定枠７にある第１の溝１０と第２の溝１１の形
状およびカムリング１５にある第１のカム溝１８と第２
のカム溝１９の形状を示す。

【０００３】従来のレンズ鏡筒は上記のように構成され
ている。次に動作について説明する。ズーミングの信号
によりモータ１７が回転すると、その回転力は歯車１６
を介してカムリング１５に伝わりカムリング１５が回転
する。カムリング１５には第１のカム溝１８および第２
のカム溝１９があり、それぞれのカム溝も回転する。第
１のカム溝１８には第１のカムピン５が挿入され、第２
のカム溝１９には第２のカムピン６が挿入されているた
め第１のカムピン５および第２のカムピン６には回転力
が加わる。しかし第１のカムピン５は固定枠７の第１の
溝１０にも挿入されており、第２のカムピン６は固定枠
７の第２の溝１１にも挿入されているため回転が規制さ
れて回転はせずそれぞれのカム溝にそって光軸方向に移
動力を受ける。この移動力によって第１の可動枠３およ
び可動枠４は固定枠７の内筒１２をガイドに所定の位置
に移動し所望のズーム倍率または合焦状態の光学系を構
成することになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の鏡
筒においては以下のような問題点があった。まず、第一
の課題として、前記カム溝と前記カムピンの双方には製
造上加工公差が必要で滑らかな摺動特性を得るためには
ある程度大きな隙間を設けざるを得ないのが実情であっ
た。しかしながら、前記カム溝と前記カムピンの間の隙
間があることによってレンズの位置が一意的に定まらず
その結果像の位置がわずかにずれるため遠方の物体を正
確に追尾し続けることが困難であると言う問題があっ
た。また、このような隙間のある部分は振動、衝撃など
の外力によって損傷を受け易く、耐久性が不十分である
という問題があった。

【０００５】本発明になる鏡筒はかかる問題点を解決す
るために成されたものであり、前記カム溝と前記カムピ
ンの間の隙間を機構的に抑さえて小さくすることによっ
て、レンズの位置を実質上一意的に定めるとともに、振
動、衝撃などの外力に対する耐久性を高めようとするも
のである。

【０００６】第二の課題として、前記鏡筒のカムリング
を外部から歯車により動力を伝えて回転させる場合にお
いては前記のように前記カム溝と前記カムピンの間の隙
間を無くしたとしても前記カムリングに設けられた歯車
部位と外部から動力を伝える歯車の間にバックラッシュ
がある。このため、外部から動力を伝える歯車を固定し
た状態においても、その歯車間にあるバックラッシュ分
カムリングが回転するためレンズの位置が一意的に定ま
らず、その結果像の位置がわずかにずれ、したがって遠
方の物体を正確に追尾し続けることが困難であると言う
問題があった。

【０００７】本発明の実施例１及び実施例２に係る鏡筒
はかかる問題点を解決するために成されたものであり、
前記カム溝と前記カムピンの間の隙間をなくし、かつこ
れと同時に、前記カムリングに設けられた歯車部位と外
部から動力を伝える歯車の間のバックラッシュを小さく
することによってレンズの位置を実質上一意的に定めよ
うとするものである。

【０００８】第三の課題として、前記鏡筒のカムリング
を外部から歯車により動力を伝えて回転させる場合にお
いて前記請求項２になるレンズのように前記カム溝と前
記カムピンの間の隙間及び前記カムリングに設けられた
歯車部位と外部から動力を伝える歯車の間のバックラッ
シュを小さくすることができる。しかしながら、厳密に
は製造上加工公差によって生ずる前記カム溝と前記カム
ピンの間の隙間量と前記歯車間のバックラッシュ量が異
なるためその差異に相当する分が隙間量として残る。ま
た、この差異を小さくするために製造上の加工公差を制
御することは困難で、各部品の加工後の精度を精密に測
定し、部品を選択的に組み立てるなどの策を講ずること
はできるとしてもコスト的に不利であるという問題があ
る。

【０００９】本発明の実施例１及び実施例２に係る鏡筒
はかかる問題点を解決するために成されたものであり、
前記鏡筒のカムリングを外部から歯車により動力を伝え
て回転させる場合において、部品加工上の公差などの制
約にかかわらず、また、コスト的にも有利に前記カム溝
と前記カムピンの間の隙間量と前記歯車間のバックラッ
シュ量の差異をなくし、その結果、最終的に残る前記カ
ム溝と前記カムピンの間の隙間及び前記カムリングに設
けられた歯車部位と外部から動力を伝える歯車の間のバ
ックラッシュを実質上なくそうとするものである。

【００１０】第四の課題として変倍機能のあるレンズに
おいて通常見られるように、リード角が一定でないカム
溝を有するカムリングの場合、カム溝の角度によって前
記第一のカムリングと前記可動レンズ群の可動範囲全域
を通して前記可動枠を駆動するための負荷トルクが変動
するという問題がある。その結果、駆動源の出力トルク
で決まる規定トルク以内に規制することができないとい
う問題点があった。

【００１１】本発明の実施例３及び実施例４に係る鏡筒
はかかる問題を解決するためになされたもので、前記可
動レンズ群の可動範囲全域を通して、最も隙間が少なく
かつ駆動源の出力トルクで決まる規定トルク以内に規制
し、画像のぶれやぼけをなくすとともに、耐久性を向上
させようとするものである。

【００１２】第五の課題として鏡筒が振動、衝撃などの
外力にさらされる場合、前記カムピンと前記第一のカム
リング、及び前記第二のカムリングのカム溝にかかる応
力が大きいため、前記カムピンや前記第一のカムリン
グ、及び前記第二のカムリングのカム溝部が比較的簡単
に変形し、耐久性が弱いという問題点があった。

【００１３】本発明の実施例５に係る鏡筒はかかる問題
を解決するためになされたもので前記カムピンと前記第
一のカムリング、及び前記第二のカムリングのカム溝に
かかる応力を小さくし、前記カムピンや前記第一のカム
リング、及び前記第二のカムリングのカム溝部が簡単に
変形することを防ぎ、耐久性を向上させようとするもの
である。

【００１４】第六の課題として、変倍機能のあるレンズ
において通常見られるように、リード角が一定でないカ
ム溝を有するカムリングで前記弾性部材が前記第一のカ
ムリングと前記第二のカムリングの間に回転方向の弾性
力を働かせている場合、カム溝の角度によって前記可動
枠を駆動するための負荷トルクが変動するという問題に
加えて、前記カムリングの回転角度に対する前記可動枠
の位置の感度が高く、誤差要因を加速的に増大させ、従
って制御回路の許容誤差を最も誤差要因の大きな位置の
水準に合わせる必要があるため制御設計を困難にし、前
記可動枠の必要な位置決め精度に対して十分な信頼性が
得られない。または、この信頼性を高めるためには複雑
な制御回路を必要とするため製造コストの増加を招く要
因となる。

【００１５】本発明の実施例６に係るレンズはかかる問
題点を解決するために成されたもので、カムリングの回
転方向の位置によって前記可動枠を駆動するための負荷
トルクが変動しないレンズ鏡筒を構成しようとするもの
である。

【００１６】第七の課題として、変倍機能のあるレンズ
において通常見られるように、二つ以上のレンズ群が前
記カムリングの回転に伴って前記カム溝に導かれて光軸
方向に移動する鏡筒に前記弾性部材が前記第一のカムリ
ングと前記第二のカムリングの間に回転方向の弾性力を
働かせている場合、二つのレンズ群のストローク全域を
通じて、レンズ群の移動方向がそのストロークの半ばか
ら変化する場合がある。このような場合には、レンズ群
の移動方向が変化する位置において可動枠にかかるカム
ピンを規制する第一の可動枠と第二の可動枠の溝の左右
いずれの面に前記カムピンが接するかが一意的に定まら
ないためレンズ位置が定まらず、結像位置がずれるため
に遠方の物体を正確に追尾できないという問題がある。

【００１７】本発明の実施例７及び実施例８に係る鏡筒
はかかる問題を解決するためになされたもので、変倍機
能のあるレンズにおいて通常見られるように、レンズ群
の移動方向がそのストロークの半ばから変化する場合に
おいても、各レンズ群の位置を一意的に決定でき、結像
位置がずれず遠方の物体を正確に追尾できる鏡筒を提供
しようとするものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の実施例１になる
鏡筒は前記固定枠に摺動可能に嵌合し、光軸と平行な軸
を中心に回転する第一のカムリングと、前記第一のカム
リングに摺動可能に嵌合し、光軸と平行な軸を中心に回
転する第二のカムリングを設けるとともに、前記第一及
び第二のカムリングに固定され、前記第一及び第二のカ
ムリングを回転方向に弾性力を与える弾性部材を具備す
るものである。

【００１９】また、前記第一のカムリング及び前記第二
のカムリングの端部に歯車部位を設け、外部から伝えら
れる回転力を前記第一及び第二のカムリングの歯車部位
に噛合する歯車を介して伝達し、これにより光軸と平行
な軸を中心に前記第一のカムリング及び前記第二のカム
リングを回転させる構造をとるものである。

【００２０】さらに、前記歯車の回転中心を調整可能に
する偏心部材を設けることによって、前記カムリングに
設けられた歯車部位と外部から動力を伝える歯車の間の
バックラッシュ量を調節可能にするものである。

【００２１】本発明の実施例２に係る鏡筒には、前記歯
車部位の少なくとも一方に回転方向の位置調整機構を設
けるものである。

【００２２】本発明の実施例３になる鏡筒は、前記第一
のカムリングと第二のカムリングの両方に回転方向で接
する楔板と、前記第一または第二のカムリングにネジ係
合し、前記楔板に押ネジとして働き、前記第一のカムリ
ングと第二のカムリングの回転方向の相対位置を調整す
ることができるネジを具備するものである。

【００２３】本発明の実施例４になる鏡筒は、前記第一
のカムリングと第二のカムリングのいずれかに取り付け
られ、前記第一及び第二のカムリングの回転方向に軸を
有するネジシャフトと、前記第一のカムリングと第二の
カムリングのいずれかに取り付けられ、前記ネジシャフ
トにネジ係合し、前記第一のカムリングと第二のカムリ
ングの回転方向の相対位置を調整することができるフロ
ーティングナットを具備するものである。

【００２４】本発明の実施例５に係る鏡筒は前記可動枠
に回転可能に固定され、前記固定枠、前記第一のカムリ
ング、及び前記第二のカムリングのカム溝に係合する長
円形断面の筒形のカムピンのリングを設けるものであ
る。

【００２５】本発明の実施例６に係る鏡筒はリード角一
定のら旋状のカム溝を有し、前記固定枠に摺動可能に嵌
合し、光軸と平行な軸を中心に回転する前記第一のカム
リング、及びリード角一定のら旋状のカム溝を有し、前
記第一のカムリングに摺動可能に嵌合し、光軸と平行な
軸を中心に回転する第二のカムリングを設けるものであ
る。

【００２６】本発明の実施例７に係る鏡筒は前記固定枠
に摺動可能に嵌合し、光軸と平行な軸を中心に回転する
第一のカムリングと、前記第一のカムリングに摺動可能
に嵌合し、光軸と平行な軸を中心に回転する第二のカム
リングを設けるとともに、前記第一及び第二のカムリン
グに固定され、前記第一及び第二のカムリングを光軸方
向に弾性力を与える弾性部材を具備するものである。

【００２７】本発明の実施例８に係る鏡筒は、少なくと
も二つ以上の可動枠を有する鏡筒において、前記固定枠
に摺動可能に嵌合し、光軸と平行な軸を中心に回転する
第一のカムリングと、前記第一のカムリングに摺動可能
に嵌合し、光軸と平行な軸を中心に回転する第二及び第
三のカムリングと、前記第一及び第二のカムリングに固
定され、前記第一及び第二のカムリングを回転方向に弾
性力を与える弾性部材と、前記第一及び第三のカムリン
グを光軸方向に弾性力を与える弾性部材を設けるもので
ある。

【００２８】

【作用】本発明の実施例１になる鏡筒においては前記弾
性部材が前記第一のカムリング及び第二のカムリングを
回転方向に引きつけることによって、前記第一のカムリ
ングのカム溝及び前記第二のカムリングのカム溝の双方
が回転方向の反対方向から前記カムピンに接触し、前記
カム溝と前記カムピンの間の隙間が無くなる。

【００２９】また、前記第一のカムリング及び前記第二
のカムリングの端部に歯車部位を設け、外部から伝えら
れる回転力を前記第一及び第二のカムリングの歯車部位
に噛合する歯車を介して伝達させ、光軸と平行な軸を中
心に前記第一のカムリング及び前記第二のカムリングを
回転させる。このとき前記第一のカムリング端部の歯車
部位及び第二のカムリング端部の歯車部位の間でも前記
弾性部材による回転方向の弾性力が作用しているため前
記第一及び第二のカムリング端部の歯車部位と外部から
回転力を伝える歯車の間に生ずるバックラッシュをも小
さくする作用がある。

【００３０】さらに、前記歯車の回転中心を調整可能に
する偏心部材を設けた。これにより、前記偏心部材の偏
心部位を中心に前記偏心部材を回転させ、前記第一及び
第二のカムリングの歯車部位の回転軸と前記歯車の回転
軸との中心間距離を調節することができる。このことに
よって前記カムリングの歯車部位と前記歯車の間のバッ
クラッシュ量を調節することが可能である。以上のこと
によって、部品加工上の公差などの制約にかかわらず、
また、コスト的にも有利に前記カム溝と前記カムピンの
間の隙間量と前記歯車間のバックラッシュ量の差異をな
くし、その結果、最終的に残る前記カム溝と前記カムピ
ンの間の隙間及び前記カムリングに設けられた歯車部位
と外部から動力を伝える歯車の間のバックラッシュを極
めて小さいものにすることができる。

【００３１】本発明の実施例２に係る鏡筒においては前
記歯車部位の少なくとも一方に回転方向の位置調整機構
を設けることにより、前記第一のカムリング及び第二の
カムリングのカム溝と、これらに係合するカムピンの間
の隙間がなくなる位置において、前記歯車間のバックラ
ッシュ量をも同時に０になるよう調節することができ
る。このことによって部品加工上の公差などの制約にか
かわらず、また、コスト的にも有利に前記カム溝と前記
カムピンの間の隙間量と前記歯車間のバックラッシュ量
の差異をなくし、その結果、最終的に残る前記カム溝と
前記カムピンの間の隙間及び前記カムリングに設けられ
た歯車部位と外部から動力を伝える歯車の間のバックラ
ッシュを極めて小さいものにすることができる。

【００３２】本発明の実施例３になる鏡筒においては前
記楔板によって前記第一のカムリング及び第二のカムリ
ングの回転方向の相対位置を微妙に調整することによっ
て、前記第一のカムリングのカム溝及び前記第二のカム
リングのカム溝と前記カムピンの間の隙間を極めて小さ
くすることが可能になる。

【００３３】本発明の実施例４になる鏡筒においては前
記フローティングナットとネジシャフトを設けたことに
よって前記第一のカムリング及び第二のカムリングの回
転方向の相対位置を微妙に調整することができる。これ
によって、前記第一のカムリングのカム溝及び前記第二
のカムリングのカム溝と前記カムピンの間の隙間を極め
て小さくすることが可能になる。

【００３４】本発明の実施例５に係る鏡筒においては前
記可動枠に回転可能に固定され、前記固定枠、前記第一
のカムリング、及び前記第二のカムリングのカム溝に係
合する長円形断面の筒形のカムピンのリングを有する。
これにより前記カムピンと前記第一のカムリング、及び
前記第二のカムリングのカム溝の間の接触面積が大きく
なり、前記カムピンと前記第一のカムリング、及び前記
第二のカムリングのカム溝の間にかかる応力を小さくす
ることができる。

【００３５】本発明の実施例６に係る鏡筒においては前
記第一のカムリング、及び前記第二のカムリングのら旋
状のカム溝のリード角を一定とすることにより、カム溝
の角度によって前記弾性体の変形量が一定のため、弾性
力に変化が生じず、前記可動枠を駆動するための負荷ト
ルクが変動しない。これによって前記可動枠の必要な位
置決め精度に対して十分な信頼性を得て、複雑な制御回
路を必要としないレンズ鏡筒を構成することができる。

【００３６】本発明の実施例７に係る鏡筒においては前
記弾性部材が前記第一のカムリング及び第二のカムリン
グを光軸方向に引きつけることによって、前記第一のカ
ムリングのカム溝及び前記第二のカムリングのカム溝の
双方が光軸方向の互いに反対の方向から前記カムピンに
接触し、前記カム溝と前記カムピンの間の隙間が無くな
る。

【００３７】本発明の実施例８に係る鏡筒においては、
前記第二のカムリングが前記弾性部材によって回転方向
に力を受け、前記第一のカムリングとの間で隙間を小さ
くするように作用する。また、前記第三のカムリングが
前記弾性部材によって光軸方向に力を受け、前記第一の
カムリングとの間で隙間を小さくするように作用する。

【００３８】

【実施例】

実施例１図１はこの発明の実施例１に係る鏡筒の一例を示す図で
ある。この実施例においては二つの可動レンズ群を持つ
視野切換えのレンズ可動部にこの発明が適用されてい
る。図において、１〜１４及び１６、１７、２０、２１
は従来の装置と同じである。１５は第一のカムリング、
２２は第二のカムリング、２３は第三のカムリング、２
４は第二のカムリング２２のカム溝、２５は第三のカム
リング２３のカム溝である。２６は第一のカムリングの
歯車部位、２７は第三のカムリングの歯車部位、２８は
偏心部材である。

【００３９】図２はこの発明の実施例１に係る鏡筒の断
面図を示す図である。この実施例においては周方向に３
つのカム溝、カムピン、及び弾性部材が設けられてい
る。図において同一番号は同一の機能を持つ同一の部品
または部位であることを示す。２９は第一の弾性部材で
あり、第一のカムリング１５と第二のカムリング２２の
間に回転方向の収縮力を与えている。

【００４０】図３はこの発明の実施例１に係る鏡筒のカ
ムリングの展開図を示す図である。３０は第二の弾性部
材であり、第一のカムリング１５と第三のカムリング２
３に回転方向の収縮力を与えている。

【００４１】図４（ａ）及び図４（ｂ）はこの発明の実
施例１に係る鏡筒の偏心部材の拡大図である。３１はモ
ータを偏心部材に固定するネジ、３２は偏心部材を鏡筒
のメインボディーに固定するクランプ、３３はクランプ
固定ネジ、３４は偏心部材外周、３５は偏心部材内周、
３６は偏心部材腕部位である。

【００４２】次に各部の働きについて説明する。第一の
カムリング１５はら旋状のカム溝を有し、固定枠７に回
転方向に摺動可能に嵌合し、光軸と平行な軸を中心に回
転する。第二のカムリング２２は第一のカムリング１５
に回転方向に摺動可能に嵌合し、光軸と平行な軸を中心
に回転する。第一のカムピン５は第一のカムリング１５
のカム溝１８、および第二のカムリング２２のカム溝２
４に係合し、第一のカムリング１５の回動に伴って、第
一の可動枠３を光軸方向に移動することができる。第三
のカムリング２３は第一のカムリング１５に回転方向に
摺動可能に嵌合し、光軸と平行な軸を中心に回転する。
第二のカムピン６は第一のカムリング１５のカム溝１
９、および第三のカムリング２３のカム溝２５に係合
し、第一のカムリング１５の回動に伴って、第二の可動
枠４を光軸方向に移動することができる。第一のカムリ
ングの歯車部位２６と第三のカムリングの歯車部位２７
は、歯車１６と噛合しており、モータ１７による回転駆
動力は歯車１６、第一のカムリングの歯車部位２６と第
三のカムリングの歯車部位２７を介して第一のカムリン
グ１５及び第三のカムリング２３に伝えられる。

【００４３】図２及び図３において示すように、第二の
カムリング２２は、第一の弾性部材２９によって回転方
向に弾性力を受けている。このためカムピン５は第一の
カムリングのカム溝１８と第二のカムリングのカム溝２
４に反対方向から挟まれるように接触している。同様に
第三のカムリング２３は、第二の弾性部材３６によって
回転方向に弾性力を受けている。このためカムピン６は
第二のカムリングのカム溝１９と第二のカムリングのカ
ム溝２５に反対方向から挟まれるように接触している。

【００４４】図４（ａ）及び（ｂ）において２８は偏心
部材である。モータ１７は偏心部材２８にネジ３１によ
って固定されており、偏心部材２８は鏡筒のメインボデ
ィー９に回転可能に嵌合し、さらにクランプ３２及びク
ランプ用ネジ３３によって固定されている。偏心部材２
８の外周３４は内周３５に対し偏心しており、偏心部材
２８の取り付け方向を偏心部材２８の腕部位３６によっ
て偏心部材２８の外周３４の中心周りに回転させること
によりモータ１７の回転軸の位置を調節でき、モータ１
７の回転軸と第一のカムリングの歯車部位２６及び第三
のカムリングの歯車部位２７の距離を調節することがで
きる。

【００４５】実施例２図５はこの発明の実施例２に係る鏡筒の一例を示す図で
ある。図において１〜２６は実施例１と同じである。３
７は第三のカムリング２３付随の歯車、３８は第三のカ
ムリング２３の固定ネジである。カムリング２３に対し
て回転可能に嵌合する。第三のカムリング２３付随の歯
車の固定ネジ３８は第三のカムリング２３付随の歯車３
９を第三のカムリング２３に対して固定する。この発明
によれば前記第一のカムリング１５のカム溝１９及び第
三カムリング２３のカム溝２５と、これらに係合するカ
ムピン５の間の隙間がなくなる位置において、第一のカ
ムリングの歯車部位２６、第三のカムリングの歯車部位
２７、及び第三のカムリング２３付随の歯車３７の間の
バックラッシュがなくなる位置で第三のカムリング２３
付随の歯車３７を第三のカムリング２３に対して固定す
る。

【００４６】実施例３図６及び図７は本発明の実施例３に係る鏡筒の一例を示
す図である。図において１〜２６は実施例１と同じであ
る。３９は第一の楔板、４０は第二の楔板、４１及び４
２は楔板の高さ調整用ネジである。第一の楔板３９は第
二のカムリング２２の凸部と、第一のカムリング１５の
穴部の間に挟まれており、第二の楔板４０は第三のカム
リング２３の凸部と第一のカムリング１５の穴部の間に
挟まれてそれぞれ弾性部材２９と３０の弾性力を受けて
いる。楔板の高さ調整用ネジ４１は第二のカムリング２
２にネジ結合し、第一の楔板３９を上部から押してい
る。また４２は第三のカムリング２３にネジ結合し、第
一の楔板４０を上部から押している。

【００４７】次に各部の働きについて説明する。楔板３
９の高さ調整用ネジ４１の回転により第一の楔板３５の
高さを押しネジ効果で調整することができ、その結果、
第二のカムリング２２の第一のカムリング１５に対する
回転方向の位置を調整することができる。また、同様に
楔板の高さ調整用ネジ４２の回転により第一の楔板３９
の高さを押しネジ効果で調整することができ、その結
果、第三のカムリング２３の第一のカムリング１５に対
する回転方向の位置を調整することができる。

【００４８】実施例４図８及び図９は本発明の実施例４に係る鏡筒の一例を示
す図である。図において１〜２６は実施例１と同じであ
る。４３は第一のネジシャフト、４４は第二のネジシャ
フト、４５及び４６はフローティングナット、４７及び
４８は第二及び第三のカムリングの板部位、４９及び５
０は第一及び第二の固定ナット、５１、及び５２は第一
及び第二の止め輪である。

【００４９】これらの各部品は構成も機能も同じ対であ
るので、以下ではその一方だけを例にとって説明する。
第一のネジシャフト４３は第二のカムリング２２に固定
されており、フローティングナット４５と噛み合ってい
る。止め輪５１で第二のカムリングの板部位と係合して
おり、軸方向に動かないようになっている。ただし軸回
りの回転は可能である。固定ナット４９を締めることに
より、フローティングナット４５とダブルナット効果に
なり、フローティングナット４５の緩み止めとして働
く。

【００５０】実施例５図１０はこの発明の実施例５に係る鏡筒の一例を示す図
である。図において１〜１４、及び１６〜２１は実施例
１と全く同じである。５３、５４は第一及び第二のカム
フォロワ、５５、５６は第一及び第二のブッシュ、５
７、５８は第一及び第二のブッシュ固定ネジである。こ
れらの各部品は構成も機能も同じ対であるので、以下で
はその一方だけを例にとって説明する。

【００５１】これらの各部品は構成も機能も同じ対であ
るので、以下ではその一方だけを例にとって説明する。
図１１はこの発明に係る鏡筒の前記対の一方を示す詳細
図である。図において４、７、１５、２３は実施例１と
全く同じである。カムフォロワ５４は長円形断面の部位
と円形断面の部位からなり、長円形断面の部位は第一の
カムリング１５のカム溝１９と第三のカムリング２３の
カム溝２５に摺動可能に嵌合している。また円形断面の
部位はカムリング７のガイド溝１１に摺動可能に嵌合し
ている。ブッシュ５６はカムフォロワ５４に回転可能に
嵌合し、ブッシュ固定ネジ５８によって可動枠４に固定
されている。

【００５２】第一のカムリング１５と第三のカムリング
２３の回動にともなって、カムフォロワ５４は第一のカ
ムリング１５の第二のカム溝１９と第三のカムリング２
３のカム溝２５にならってブッシュ５６に対して回転し
ながら、カムリング７のガイド溝１１内を光軸方向に移
動し可動枠４を光軸方向へ移動させる。

【００５３】実施例６図１２は本発明の実施例６に係る鏡筒の一例を示す図で
あり、実施例１における固定枠７、第一のカムリング１
５、第二のカムリング２２、第三のカムリング２３、の
一部を展開した図である。図において、５、６、７、１
０、１１、１５、２８、２９は実施例１に示されている
ものと同じである。ここで第一のカムリング１５の第一
のカム溝１８及び第二のカム溝１９、並びに第二のカム
リングのカム溝２４及び第三のカムリングのカム溝２５
はいずれもリード角が一定である。従って、回転駆動源
から伝えられるトルクは常に一定の割合でカムピンに推
力として働き、レンズを駆動するためのトルクも常に一
定である。

【００５４】実施例７図１３は本発明の実施例７に係る鏡筒の一例を示す図で
あり、固定枠７、第一のカムリング１５、第二のカムリ
ング２２、第三のカムリング２３の一部を展開したもの
である。図において、５、６、７、１０、１１、１５、
２８、２９は実施例１に示されているものと同じであ
る。５９は第一の弾性部材、６０は第二の弾性部材であ
る。

【００５５】第二のカムリング２２は、第一の弾性部材
５９によって光軸方向に収縮力を受けている。このため
カムピン５は第一のカムリングのカム溝１８と第二のカ
ムリングのカム溝２４に反対方向から挟まれるように接
触している。同様に第三のカムリング２３は、第二の弾
性部材６０によって光軸方向に弾性力を受けている。こ
のためカムピン６は第二のカムリングのカム溝１９と第
二のカムリングのカム溝２５に反対方向から挟まれるよ
うに接触している。

【００５６】以上、この発明の実施例１から実施例７に
おいては二つの可動レンズ群を持つ視野切換えのレンズ
可動部にこの発明が適用された場合について説明、ある
いは図示したが、可動レンズ群が一群のみの場合は第三
のカム筒に係る一連の部品が不要なのみでその他は全く
同様の機構で鏡筒を構成することができる。したがって
可動レンズ群が一群のみであっても、あるいは何群あろ
うとも、本発明になる機構の適用が可能であることは実
施例１の場合と同様である。

【００５７】実施例８図１４は本発明の実施例８に係る鏡筒の一例を示す図で
あり、固定枠７、第一のカムリング１５、第二のカムリ
ング２２、第三のカムリング２３の一部を展開したもの
である。図において、５、６、７、１０、１１、１５、
２８、２９は実施例１に示されているものと同じであ
る。６１は第一の弾性部材、６２は第二の弾性部材であ
る。

【００５８】第二のカムリング２２は、第一の弾性部材
６１によって回転方向に収縮力を受けている。このため
カムピン５は第一のカムリングのカム溝１８と第二のカ
ムリングのカム溝２４に反対方向から挟まれるように接
触している。同様に第三のカムリング２３は、第二の弾
性部材６２によって光軸方向に弾性力を受けている。こ
のためカムピン６は第一のカムリングのカム溝１９と第
二のカムリングのカム溝２５に反対方向から挟まれるよ
うに接触している。

【００５９】

【発明の効果】本発明の実施例１に係る鏡筒は前記固定
枠に摺動可能に嵌合し、光軸と平行な軸を中心に回転す
る第一のカムリングと、前記第一のカムリングに摺動可
能に嵌合し、光軸と平行な軸を中心に回転する第二のカ
ムリングを設けるとともに、前記第一及び第二のカムリ
ングに固定され、前記第一及び第二のカムリングを回転
方向に弾性力を与える弾性部材を具備したことにより、
前記カム溝と前記カムピンの間の隙間を極めて小さく
し、このことによってレンズの位置を実質上一意的に定
めることができる。その結果、像の位置がずれることが
なく、遠方の物体も正確に追尾し続けることができる。

【００６０】また、前記第一のカムリング及び前記第二
のカムリングの端部に歯車部位を設け、回転力を外部か
ら伝える歯車を前記第一及び第二のカムリングの歯車部
位に噛合させ、光軸と平行な軸を中心に前記第一のカム
リング及び前記第二のカムリングを回転させる。このと
き前記第一のカムリング端部の歯車部位及び第二のカム
リング端部の歯車部位の間でも前記弾性部材による回転
方向の弾性力が作用しているため前記第一及び第二のカ
ムリング端部の歯車部位と外部から回転力を伝える歯車
の間に生ずるバックラッシュをも小さくする作用があ
る。このことによってレンズの位置を実質上一意的に定
めることができ、その結果、像の位置がずれることがな
く、遠方の物体も正確に追尾し続けることができる。

【００６１】さらに、前記歯車に対して回転可能に嵌合
する軸部位と、前記軸部位に偏心するつば部位から成る
偏心部材を設けたことにより、前記偏心部材を前記つば
部位を中心に回転させることによって、前記第一及び第
二のカムリングの歯車部位の回転軸と前記歯車の回転軸
との中心間距離を調節することができ、その結果、前記
カムリングの歯車部位と前記歯車の間のバックラッシュ
量を調節することが可能である。したがって前記第一の
カムリング及び第二のカムリングのカム溝と、これらに
係合するカムピンの間の隙間がなくなる位置において、
前記歯車間のバックラッシュ量をも同時に０になるよう
中心間距離を調節することができ、その結果、最終的に
残る前記カム溝と前記カムピンの間の隙間及び前記カム
リングに設けられた歯車部位と外部から動力を伝える歯
車の間のバックラッシュを極めて小さいものにすること
ができ、その結果、像の位置がずれることがなく、遠方
の物体も正確に追尾し続けることができる。

【００６２】本発明の実施例２に係る鏡筒においては前
記歯車部位の少なくとも一方に回転方向の位置調整機構
を設けたことにより、前記第一のカムリング及び第二の
カムリングのカム溝と、これらに係合するカムピンの間
の隙間がなくなる位置において、前記歯車間のバックラ
ッシュ量をも同時に０になるよう調節することができ
る。このことによって部品加工上の公差などの制約にか
かわらず、また、コスト的にも有利に前記カム溝と前記
カムピンの間の隙間量と前記歯車間のバックラッシュ量
の差異をなくし、その結果、最終的に残る前記カム溝と
前記カムピンの間の隙間及び前記カムリングに設けられ
た歯車部位と外部から動力を伝える歯車の間のバックラ
ッシュを極めて小さいものにすることができる。

【００６３】本発明の実施例３に係る鏡筒は前記固定枠
に摺動可能に嵌合し、光軸と平行な軸を中心に回転する
第一のカムリングと、前記第一のカムリングに摺動可能
に嵌合し、光軸と平行な軸を中心に回転する第二のカム
リングを設けるとともに、前記第一及び第二のカムリン
グの回転方向の相対位置を調整することができる楔板を
具備したことにより、前記カム溝と前記カムピンの間の
隙間を極めて小さくし、このことによってレンズの位置
を実質上一意的に定めることができる。その結果、像の
位置がずれることがなく、遠方の物体も正確に追尾し続
けることができる。

【００６４】本発明の実施例４に係る鏡筒は前記固定枠
に摺動可能に嵌合し、光軸と平行な軸を中心に回転する
第一のカムリングと、前記第一のカムリングに摺動可能
に嵌合し、光軸と平行な軸を中心に回転する第二のカム
リングを設けるとともに、前記第一及び第二のカムリン
グの回転方向の相対位置を調整することができるフロー
ティングナットとネジシャフトを具備したことにより、
前記カム溝と前記カムピンの間の隙間を極めて小さく
し、このことによってレンズの位置を実質上一意的に定
めることができる。その結果、像の位置がずれることが
なく、遠方の物体も正確に追尾し続けることができる。

【００６５】本発明の実施例５に係る鏡筒は前記可動枠
に回転可能に固定され、前記固定枠、前記第一のカムリ
ング、及び前記第二のカムリングのカム溝に係合する長
円形断面の筒形のカムピンのリングを設けたことにより
前記カムピンと前記第一のカムリング、及び前記第二の
カムリングのカム溝の間の接触面積が大きくなる。この
ため前記カムピンと前記第一のカムリング、及び前記第
二のカムリングのカム溝の間にかかる応力が小さくな
り、前記カムピンや前記リング、前記第一のカムリン
グ、及び前記第二のカムリングのカム溝部が簡単に変形
することを防ぎ、その結果、振動や衝撃などを受ける使
用環境下における耐久性を向上させることができる。

【００６６】本発明の実施例６に係るレンズは前記第一
のカムリング、及び前記第二のカムリングのら旋状のカ
ム溝のリード角を一定としたことにより、カム溝の角度
によって前記弾性体の変形量が一定のため、弾性力に変
化が生じず、前記可動枠を駆動するための負荷トルクが
変動しない。これによって前記可動枠の必要な位置決め
精度に対して十分な信頼性を得て、複雑な制御回路を必
要としないレンズ鏡筒を構成することができる。

【００６７】本発明の実施例７に係る鏡筒は前記固定枠
に摺動可能に嵌合し、光軸と平行な軸を中心に回転する
第一のカムリングと、前記第一のカムリングに摺動可能
に嵌合し、光軸と平行な軸を中心に回転する第二のカム
リングを設けるとともに、前記第一及び第二のカムリン
グに固定され、前記第一及び第二のカムリングを光軸方
向に弾性力を与える弾性部材を具備したことにより、前
記カム溝と前記カムピンの間の隙間を極めて小さくし、
このことによってレンズの位置を実質上一意的に定める
ことができる。その結果、像の位置がずれることがな
く、遠方の物体も正確に追尾し続けることができる。

【００６８】本発明の実施例８に係る鏡筒は、前記固定
枠に摺動可能に嵌合し、光軸と平行な軸を中心に回転す
る第一のカムリングと、前記第一のカムリングに摺動可
能に嵌合し、光軸と平行な軸を中心に回転する第二及び
第三のカムリングと、前記第一及び第二のカムリングに
固定され、前記第一及び第二のカムリングを回転方向に
弾性力を与える弾性部材と、前記第一及び第三のカムリ
ングを光軸方向に弾性力を与える弾性部材を有すること
により、前記第二のカムリングが前記弾性部材によって
回転方向に力を受け、前記第一のカムリングとの間で隙
間を小さくし、かつ、前記第三のカムリングが前記弾性
部材によって光軸方向に力を受け、前記第一のカムリン
グとの間で隙間を小さくすることにより各レンズ群の位
置を一意的に決定でき、結像位置がずれず、また、振
動、衝撃などの外力に対する耐久性も改善することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１を示す図である。

【図２】この発明の実施例１の断面を示す図である。

【図３】この発明の実施例１におけるカムリングの展開
図を示す図である。

【図４】この発明の実施例１における偏心部位の詳細を
示す図である。

【図５】この発明の実施例２における歯車部位の詳細を
示す図である。

【図６】この発明の実施例３を示す図である。

【図７】この発明の実施例３における楔板の詳細を示す
図である。

【図８】この発明の実施例４を示す図である。

【図９】この発明の実施例４におけるフローティングナ
ットの詳細を示す図である。

【図１０】この発明の実施例５を示す図である。

【図１１】この発明の実施例５におけるカムフォロワの
詳細を示す図である。

【図１２】この発明の実施例６における鏡筒の一例を示
す図である。

【図１３】この発明の実施例７におけるカムリングの展
開図を示す図である。

【図１４】この発明の実施例８におけるカムリングの展
開図を示す図である。

【図１５】従来の鏡筒を示す図である。

【符号の説明】

１第一の可動レンズ群２第二の可動レンズ群３第一の可動枠４第二の可動枠５第一のカムピン６第二のカムピン７固定枠８ネジ９メインボディー１０第一の溝１１第二の溝１２内筒１３可動枠３の外筒１４可動枠４の外筒１５第一のカムリング１６歯車１７モータ１８第一のカム溝１９第二のカム溝２０マウント２１ネジ２２第二のカムリング２３第三のカムリング２４第二のカムリングのカム溝２５第三のカムリングのカム溝２６第一のカムリングの歯車部位２７第三のカムリング歯車部位２８偏心部材２９第一の弾性部材３０第二の弾性部材３１モータ固定ネジ３２クランプ３３クランプ固定ネジ３４偏心部材外周３５偏心部材内周３６偏心部材腕部位３７第三のカムリング付随の歯車３８固定ネジ３９第一の楔板４０第二の楔板４１第一の楔板の高さ調整用ネジ４２第二の楔板の高さ調整用ネジ４３第一のネジシャフト４４第二のネジシャフト４５第一のフローティングナット４６第二のフローティングナット４７第二のカムリングの板部位４８第三のカムリングの板部位４９第一の固定ナット５０第二の固定ナット５１第一の止め輪５２第二の止め輪５３第一のカムフォロワ５４第二のカムフォロワ５５第一のブッシュ５６第二のブッシュ５７第一のブッシュ固定ネジ５８第二のブッシュ固定ネジ５９第一の弾性部材６０第二の弾性部材６１第一の弾性部材６２第二の弾性部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】視野切換え、または焦点調節機能のある
レンズ鏡筒において、鏡筒のメインボディーに固定さ
れ、光軸方向に直線またはら旋状のカム溝を有する固定
枠と、ら旋状のカム溝を有し、前記固定枠に光軸方向を
軸とする回転方向に摺動可能に嵌合する第一のカムリン
グと、ら旋状のカム溝を有し、前記第一のカムリングに
光軸方向を軸とする回転方向に摺動可能に嵌合する第二
のカムリングと、内部に一枚以上のレンズを収納し、光
軸方向に移動することができるレンズ可動枠と、前記レ
ンズ可動枠に固定され、前記固定枠、第一のカムリン
グ、および第二のカムリングのカム溝に摺動可能に係合
するピンと、前記第一及び第二のカムリングに固定さ
れ、前記第一及び第二のカムリングを回転方向に弾性力
を与える弾性部材を有すレンズ可動部の機構を持つこと
を特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】前記第一のカムリング及び前記第二のカ
ムリングにそれぞれ歯車部位を有し、前記第一及び第二
のカムリングの歯車部位に噛合する歯車を有することを
特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
【請求項３】前記第一及び第二のカムリングの歯車部
位に噛合する歯車と、前記歯車の回転中心を調整可能に
する偏心部材を有することを特徴とする請求項２記載の
レンズ鏡筒。
【請求項４】前記第一のカムリング及び前記第二のカ
ムリングにそれぞれ歯車部位を有し、前記歯車部位の少
なくとも一方に回転方向の位置調整機構を有することを
特徴とする請求項２記載のレンズ鏡筒。
【請求項５】前記第一のカムリングと第二のカムリン
グの両方に回転方向で接する楔板と、前記第一または第
二のカムリングにネジ係合し、前記楔板に押ネジとして
働き、前記第一のカムリングと第二のカムリングの回転
方向の相対位置を調整することができるネジを具備した
ことを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
【請求項６】前記第一のカムリングと第二のカムリン
グのいずれかに取り付けられ、前記第一及び第二のカム
リングの回転方向に軸を有するネジシャフトと、前記第
一のカムリングと第二のカムリングのいずれかに取り付
けられ、前記ネジシャフトにネジ係合し、前記第一のカ
ムリングと第二のカムリングの回転方向の相対位置を調
整することができるフローティングナットを具備したこ
とを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
【請求項７】前記可動枠に回転可能に固定され、前記
固定枠、前記第一のカムリング、及び前記第二のカムリ
ングのカム溝に係合する長円形断面の筒形のカムフォロ
ワを有することを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡
筒。
【請求項８】リード角一定のら旋状のカム溝を有し、
前記固定枠に摺動可能に嵌合し、光軸方向を軸とする回
転方向に摺動可能に嵌合する第一のカムリングと、リー
ド角一定のら旋状のカム溝を有し、前記第一のカムリン
グに光軸方向を軸とする回転方向に摺動可能に嵌合する
第二のカムリングを有することを特徴とする請求項１記
載のレンズ鏡筒。
【請求項９】視野切換え、または焦点調節機能のある
レンズ鏡筒において、鏡筒のメインボディーに固定さ
れ、光軸方向に直線またはら旋状のカム溝を有する固定
枠と、ら旋状のカム溝を有し、前記固定枠に光軸方向を
軸とする回転方向に摺動可能に嵌合する第一のカムリン
グと、ら旋状のカム溝を有し、前記第一のカムリングに
光軸方向を軸とする回転方向に摺動可能に嵌合する第二
のカムリングと、内部に一枚以上のレンズを収納し、光
軸方向に移動することができるレンズ可動枠と、前記レ
ンズ可動枠に固定され、前記固定枠、第一のカムリン
グ、および第二のカムリングのカム溝に摺動可能に係合
するピンと、前記第一及び第二のカムリングに固定さ
れ、前記第一及び第二のカムリングを光軸方向に弾性力
を与える弾性部材を有すレンズ可動部の機構を持つこと
を特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項１０】視野切換え、または焦点調節機能のあ
る少なくとも二つ以上のレンズ可動枠を有する鏡筒にお
いて、鏡筒のメインボディーに固定され、光軸方向に直
線またはら旋状のカム溝を有する固定枠と、ら旋状のカ
ム溝を有し、前記固定枠に光軸方向を軸とする回転方向
に摺動可能に嵌合する第一のカムリングと、ら旋状のカ
ム溝を有し、前記第一のカムリングに光軸方向を軸とす
る回転方向に摺動可能に嵌合する第二のカムリングと、
内部に一枚以上のレンズを収納し、光軸方向に移動する
ことができるレンズ可動枠と、前記レンズ可動枠に固定
され、前記固定枠、第一のカムリング、および第二のカ
ムリングのカム溝に摺動可能に係合するピンと、前記第
一及び第二のカムリングに固定され、前記第一及び第二
のカムリングを回転方向に弾性力を与える弾性部材と、
前記第一及び第三のカムリングに固定され、前記第一及
び第三のカムリングを光軸方向に弾性力を与える弾性部
材を有すレンズ可動部の機構を持つことを特徴とするレ
ンズ鏡筒。