JP3965755B2 - ズームレンズ鏡筒 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ等に装着されるズームレンズ鏡筒に係り、詳しくは、その複雑化や強度低下等を防止しながら、前部に位置した固定レンズ群を確実に支持する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カメラには、単焦点レンズやズームレンズを始めとして、種々の形式のレンズ鏡筒が装着される。レンズ鏡筒は、一枚あるいは複数枚の光学レンズからなるレンズ群を複数有しており、撮影者（あるいは、カメラ自体）が各レンズ群間の距離を適宜変動させることにより、フォーカシングやズーミングが行われる。そのため、レンズ鏡筒には、各レンズ群の保持に供される複数の筒状部品や、これら筒状部品を光軸に沿って前後動させるカム機構等が内蔵されている。また、レンズ鏡筒は、その外観が一般に円筒形状であるため、外殻やレンズ群を保持するレンズ群保持部材も円状部品あるは環状部品となることが多い。筒状部品や環状部品の素材としては、アルミニウム等の軽金属の他、種々の合成樹脂が用いられ、一般に、前者はダイカスト成形で製作され、後者は射出成形で製作される。
【０００３】
レンズ鏡筒では、被写体を正しく結像させるために各レンズ群を正立状態で保持することが重要となるが、光軸方向に移動するレンズ群（移動レンズ群）を保持するレンズ群保持部材を倒れなく移動させることは容易ではなかった。そこで、実開昭６１−９９８１２号公報には、固定筒の内周面にそれぞれの外周面を摺動自在に嵌合・摺接させることでレンズ群保持部材の倒れを防止し、固定筒の外側に配置されたズームカム環のカム溝に１本または２本のフォロアピンを係合させることでレンズ群保持部材の駆動を行うものが記載されている。また、レンズ群保持部材に３本のフォロアピンを植設し、これらフォロアピンをズームカム環のカム溝に係合させることで、固定筒とレンズ群保持部材とを摺接させることなくレンズ群保持部材を支持する方法も公知である。更に、特開平８−３３４６６５号公報には、レンズ群保持部材間に直進キーと直進溝とによるガイド機構を設け、このガイド機構によりレンズ群保持部材を支持するものが記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のレンズ鏡筒では、光軸方向に移動しないレンズ群（固定レンズ群）を有する場合、その支持はいずれも固定筒に固着されたレンズ群保持部材によりなされる。そのため、固定レンズ群をレンズ鏡筒の前部に位置させようとすると、固定筒を鏡筒前部まで延設させなければならず、固定筒の長大化やそれに伴うレンズ鏡筒の重量増大が避けられなかった。また、固定筒を鏡筒前部まで延設させた場合、前部に位置した固定レンズ群と固定筒のマウント側との間には、移動レンズ群を保持するレンズ群保持部材の他、その駆動に供されるカム環やフォロアピン等が配設されるため、固定筒やカム環等に種々の切欠きや逃げ穴等を形成しなければならず、レンズ鏡筒の設計や強度確保が困難になる問題があった。
本発明は上記状況に鑑みなされたもので、その複雑化や強度低下等を防止しながら、前部に位置する固定レンズ群の確実な支持を図ったズームレンズ鏡筒を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決する手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明では、マウントに対して固定される固定筒と、この固定筒に対して回動自在に係合すると共に、該固定筒に対して光軸方向の移動が規制されるズーム環と、このズーム環と連動して回動すると共に、前記固定筒に対して光軸方向の移動が規制されるズームカム環と、前記固定筒に対して光軸方向に移動するレンズ群を保持する第１のレンズ群保持部材と、前記固定筒に対して光軸方向に移動しないレンズ群を保持する第２のレンズ群保持部材とを備えたズームレンズ鏡筒において、前記第１のレンズ群保持部材と前記第２のレンズ群保持部材とが光軸方向に相対移動自在に嵌合し、かつ、該第２のレンズ群保持部材と前記ズームカム環との間に回動のみ許容する係止手段を有し、前記固定筒が備えられた部分は、前記係止手段よりも前記マウント側であるものを提案する。この発明によれば、固定筒に対して進退しないズームカム環に第２のレンズ群保持部材が回動自在に支持されるため、固定筒を第２のレンズ群保持部材の近傍にまで延設する必要がなくなる。請求項２の発明では、マウントに対して固定される固定筒と、この固定筒に対して回動自在に係合すると共に、該固定筒に対して光軸方向の移動が規制されるズーム環と、このズーム環と連動して回動すると共に、前記固定筒に対して光軸方向の移動が規制されるズームカム環と、前記固定筒に対して光軸方向に移動するレンズ群を保持する第１のレンズ群保持部材と、前記固定筒に対して光軸方向に移動しないレンズ群を保持する第２のレンズ群保持部材とを備えたズームレンズ鏡筒において、前記第１のレンズ群保持部材と前記第２のレンズ群保持部材とが光軸方向に相対移動自在に嵌合し、かつ、該第２のレンズ群保持部材と前記ズームカム環との間に回動のみ許容する係止手段を有し、前記固定筒が備えられた部分は、前記第２のレンズ群保持部材に保持された前記レンズ群よりも前記マウント側であるものを提案する。請求項３の発明では、請求項１のズームレンズ鏡筒において、前記固定筒が備えられた部分は、前記第２のレンズ群保持部材に保持された前記レンズ群よりも前記マウント側であるものを提案する。
【０００６】
また、請求項４の発明では、請求項１〜３のズームレンズ鏡筒において、前記係止手段は、前記ズームカム環に形成された環状溝と、前記第２のレンズ群保持部材に形成されて該環状溝に係合するフォロアであるものを提案する。この発明によれば、ズームカム環および第２のレンズ群保持部材の加工が比較的容易に行える他、ズームカム環による第２のレンズ群保持部材の支持が確実に行われる。
【０００７】
また、請求項５の発明では、請求項４のズームレンズ鏡筒において、前記ズームカム環には、前記第２のレンズ群保持部材に形成されたフォロアを前記環状溝に導く導入溝が形成されたものを提案する。この発明によれば、例えば、フォロアをズームカム環の通常の回動範囲外で導入溝と一致するように配置すれば、ズームカム環と第２のレンズ群保持部材との組立が容易に行える。
【０００８】
また、請求項６の発明では、請求項１〜５のズームレンズ鏡筒において、前記第１のレンズ群保持部材と前記第２のレンズ群保持部材とは、どちらか一方に形成された直進キーが他方に形成された直進溝に摺動自在に嵌合しているものを提案する。この発明によれば、第１のレンズ群保持部材と前記第２のレンズ群保持部材とが互いに倒れることなく支持しあうため、移動レンズ群と固定レンズ群とが正立しやすくなる。請求項７の発明では、請求項１〜６のいずれか一項に記載のズームレンズ鏡筒において、前記固定筒が備えられた部分は、前記ズームカム環の少なくとも一部よりも前記マウント側であるものを提案する。請求項８の発明では、請求項１〜７のいずれか一項に記載のズームレンズ鏡筒において、前記第１のレンズ群保持部材に保持された前記レンズ群は、前記第２のレンズ群保持部材に保持された前記レンズ群よりも前記マウント側であるものを提案する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るズームレンズ鏡筒の縦断面図であり、図２は図１中のＡ−Ａ要部断面図であり、図３は図１中のＢ−Ｂ要部断面図であり、図４は実施形態に係る主要部品の展開図である。図５は実施形態の作用を示す説明図である。
図１において、符号１で示された部材は、カメラ（図示せず）に装着される段付円筒形状の固定マウントであり、その外周面には複数個のバヨネットラグ２が形成されている。固定マウント１の前面には、円筒形状の固定筒３がねじ締結により固着・一体化されている。また、固定マウント１には、その前端にズーム環５が回動自在に支持されており、固定マウント１の内周面の一部に形成された案内突起７がズーム環５の外周面に形成された案内溝９に係合することで、ズーム環５が所定の角度範囲で回動可能となっている。図中、符号Ｌは被写体からの光の進行中心となる光軸であり、ズーム環５等の回動部品は光軸Ｌを中心として回動する。
【００１０】
固定筒３の内側には円筒形状のズームカム環１１が配設されており、ズーム環５に形成された連結溝１３にズームカム環１１に植設された連動ピン１５が係合することで、ズーム環５とズームカム環１１とが一体に回動する。また、ズームカム環１１の後端外周面には環状突起１７が形成されており、この環状突起１７が固定筒３の内周面に形成された前後部係止環１９，２１により挟まれることで、ズームカム環１１の光軸Ｌ方向への移動が防止される。尚、環状突起１７と前部係止環１９とには、それぞれに分解組立用の切欠が形成されているが、煩雑になるため詳細な説明を省略する。
【００１１】
鏡筒内には、前方から後方に向けて、第１レンズ群３０を保持する第１レンズ群保持部材３１と、第２レンズ群３２を保持する第２レンズ群保持部材３３と、第３レンズ群３４を保持する第３レンズ群保持部材３５と、第４レンズ群３６を保持する第４レンズ群保持部材３７と、第５レンズ群３８を保持する第５レンズ群保持部材３９とが配設されている。本実施形態の場合、各レンズ群３０，３２，３４，３６，３８のうち、第２レンズ群３２のみが固定レンズ群であり、他は移動レンズ群である。
【００１２】
図２〜図４に示したように、第５レンズ群保持部材３９はズームカム環１１の内周側に遊嵌し、第４レンズ群保持部材３７は第５レンズ群保持部材３９の内周側に遊嵌し、更に、第３レンズ群保持部材３５は第４レンズ群保持部材３７の内周側に遊嵌している。第５レンズ群保持部材３９は、その外周面に１８０゜間隔で２本のフォロアピン４１が植設されており、これらフォロアピン４１がズームカム環１１に形成された第１カム溝４３に係合している。また、第４レンズ群保持部材３７も、その外周面に１８０゜間隔で２本のフォロアピン４５が植設されており、これらフォロアピン４５がズームカム環１１に形成された第２カム溝４７に係合している。更に、第３レンズ群保持部材３５は、その外周面に１８０゜間隔で２本のフォロアピン４９が植設されており、これらフォロアピン４９がズームカム環１１に形成された第３カム溝５１に係合している。
【００１３】
第５レンズ群保持部材３９は、外周面のフォロアピン４１が固定筒３に形成された直進案内溝５２に係合しているため、固定筒３との相対回動が規制される。また、第４レンズ群保持部材３７は、その外周面に９０゜間隔で２組４本の直進キー５３，５５が形成されており、これら直進キー５３，５５が第５レンズ群保持部材３９の内周面に形成された２組４本の直進溝５７，５９に摺動自在に嵌合しているため、第５レンズ群保持部材３９との相対回動が規制される。更に、第３レンズ群保持部材３５は、その外周面に９０゜間隔で２組４本の直進キー６１，６３が形成されており、これら直進キー６１，６３が第４レンズ群保持部材３７の内周面に形成された２組４本の直進溝６５，６７に摺動自在に嵌合しているため、第４レンズ群保持部材３７との相対回動が規制される。したがって、第３〜第５レンズ群保持部材３５，３７，３９は、いずれも、固定筒３との相対回動が規制され、光軸Ｌに沿ってのみ移動する。尚、第４レンズ群保持部材３７では、外周面側の直進キー５３，５５と内周面側の直進溝６５，６７とが同位置に形成されており、該部の肉厚が他の部位と略同等となっている。
【００１４】
さて、第２レンズ群保持部材３３は、その先端部に放射状に３本のフォロアピン６９が植設されており、これらフォロアピン６９がズームカム環１１の先端側内周面に形成された環状溝７１に係合している。また、第２レンズ群保持部材３３は、その外周面に９０゜間隔で２組４本の直進キー７３，７５が形成されており、第３レンズ群保持部材３５と同様に、これら直進キー７３，７５が第４レンズ群保持部材３７の直進溝６５，６７に摺動自在に嵌合しているため、第４レンズ群保持部材３７との相対回動が規制される。したがって、第２レンズ群保持部材３３は、ズームカム環１１が回動しても、第４レンズ群保持部材３７（すなわち、固定筒３）と相対回動せず、かつ光軸Ｌ方向にも移動しない。尚、ズームカム環１１には、環状溝７１に連続するかたちで前方が開口した３本の導入溝７７が形成されており、組立時においては環状溝７１にフォロアピン６９を導入可能であるが、フォロアピン６９と導入溝７７との位相はズームカム環１１の通常回動範囲内では一致しない。
【００１５】
一方、第５レンズ群保持部材３９の先端部外周面には雄ヘリコイドねじ８１が形成される一方、第１レンズ群保持部材３１の内周面には雌ヘリコイドねじ８３が形成されており、これら雄ヘリコイドねじ８１と雌ヘリコイドねじ８３とが螺合している。ズーム環５と第１レンズ群保持部材３１との間にはフォーカス駆動環８５が介装されており、フォーカス駆動環８５の内周面に形成された直進溝８７に第１レンズ群保持部材３１の外周面に形成された直進キー８９が係合することにより、フォーカス駆動環８５と第１レンズ群保持部材３１とが同時に回転する。フォーカス駆動環８５には、その先端部にマニュアル操作に供されるフォーカス環９１が外嵌すると共に、後端部外周面に図示しない駆動ギヤと噛み合うセクタギヤ９３が形成されている。図中、符号９５はフォーカス駆動環８５の後端部内周面に形成された環状突起であり、この環状突起９５が固定筒３の内周面に形成された前後部係止環９７，９９により挟まれることで、フォーカス駆動環８５の光軸Ｌ方向への移動が防止される。
【００１６】
以下、本実施形態の作用を述べる。
被写体に対してズーミングを行う場合、撮影者は、ズーム環５を適宜回動させる。すると、ズーム環５と一体にズームカム環１１が回動し、ズームカム環１１の第１〜第３カム溝４３，４７，５１にフォロアピン４１，４５，４９が係合していることにより、第３〜第５レンズ群保持部材３５，３７，３９が光軸Ｌに沿って進退する。また、第１レンズ群保持部材３１も、ヘリコイドねじ８１，８３を介して連結されているため、第５レンズ群保持部材３９と一体に進退する。
【００１７】
ところがこの際、第２レンズ群保持部材３３は、フォロアピン６９がズームカム環１１の環状溝７１に係合していることにより、前述したように、固定筒３と相対回動せず、かつ光軸Ｌ方向にも移動しない。すなわち、本実施形態では、第２レンズ群保持部材３３は、固定筒３より前方に位置しながら固定筒３との間に相対移動がなく、第２レンズ群保持部材３３に保持された第２レンズ群３２が固定レンズ群となるのである。尚、フォロアピン６９の外径に対する環状溝７１の幅の余裕を小さくすれば、第２レンズ群保持部材３３のがたつきが少なくなり、第２レンズ群３２の確実な支持が可能となる。
【００１８】
被写体に対してマニュアルフォーカシングを行う場合、撮影者は、フォーカス環９１を介してフォーカス駆動環８５を適宜回動させる。すると、第１レンズ群保持部材３１は、直進溝８７および直進キー８９を介してフォーカス駆動環８５と同角度回動し、その雄ヘリコイドねじ８１が第５レンズ群保持部材３９の雌ヘリコイドねじ８３に対して螺進する。これにより、第１レンズ群保持部材３１は、光軸Ｌに沿って雄ヘリコイドねじ８１の螺進した分だけ進退し、マニュアルフォーカシングが実現される。また、オートフォーカシング時には、カメラ側の駆動源に連結した駆動ギヤが回転すると、フォーカス駆動環８５のセクタギヤ９３が駆動ギヤに噛み合っていることから、フォーカス駆動環８５が正逆いずれかの方向に回転する。これにより、マニュアルフォーカシング時と同様に、第１レンズ群保持部材３１が光軸Ｌに沿って進退し、オートフォーカシングが実現される。
【００１９】
次に、第２〜第５レンズ群保持部材３３，３５，３７，３９間における支持形態とその作用について述べる。
本実施形態では、これらレンズ群保持部材３３，３５，３７，３９間の支持は、内側のレンズ群保持部材の外周面に形成された直進キー（例えば、第４レンズ群保持部材３７側の直進キー５３，５５）と、外側のレンズ群保持部材の内周面に形成された直進溝（例えば、第５レンズ群保持部材３９側の直進溝５７，５９）とが摺動自在に嵌合することでなされ、他の部位においては各レンズ群保持部材どうしが遊嵌している。したがって、各レンズ群保持部材の支持状態は、直進キーと直進溝との嵌合状態（両者間の間隙）のみに依存することになり、比較的容易に高い支持精度を得ることが可能になる他、支持精度を向上させるべく行う金型の修正等も比較的容易になる。
【００２０】
一方、各レンズ群保持部材３３，３５，３７，３９は必ずしも同一の素材から製造されないため、例えば、合成樹脂射出成型品のレンズ群保持部材（ここでは、第３レンズ群保持部材３５とする）がアルミ合金ダイカスト成型品のレンズ群保持部材（ここでは、第４レンズ群保持部材３７とする）の内側に位置することもあり、素材の熱膨張率の相違により、外気温の上昇する夏期等においては、第３レンズ群保持部材３５の外径増大量が第４レンズ群保持部材３７の内径増大量より大きくなる。そのため、レンズ群保持部材どうしを摺動自在に嵌合させた従来装置では、嵌合寸法に相対摺動を阻害しないだけのマージンを設ける必要があり、これが支持精度を低下させる要因となっていた。
【００２１】
ところが、本実施形態では、このような状況に至っても、両レンズ群保持部材３５，３７が遊嵌しているため、第３レンズ群保持部材３５の外周面と第４レンズ群保持部材３７の内周面とは当接しない。この場合、図５に示したように、第３レンズ群保持部材３５側の直進キー６１，６３が第４レンズ群保持部材３７側の直進溝６５，６７内に若干侵入することになるが、直進溝６５，６７の深さ寸法に所定のマージンがとられているため、両レンズ群保持部材３５，３７間の相対摺動には影響がない。
【００２２】
以上述べたように、本実施形態のズームレンズ鏡筒では、ズームカム環１１を介して第２レンズ群保持部材３３を保持するようにしたため、第２レンズ群３２を鏡筒の前方に配置しながら、固定筒３を徒に延設する必要がなくなると共に、固定筒３や他のレンズ群保持部材３５，３７，３９等の形状を簡素なものとすることができた。また、レンズ群保持部材３３，３５，３７，３９間の支持を、内側のレンズ群保持部材の外周面に形成された直進キーと、外側のレンズ群保持部材の内周面に形成された直進溝とを嵌合させることにより行わせるようにしたため、レンズ群保持部材の製造が容易になると同時に、各レンズ群保持部材３５，３７，３９の支持精度も向上させることができた。
【００２３】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態では、固定側レンズ群保持部材（第２レンズ群保持部材）に植設したフォロアピンをズームカム環に形成した環状溝に係合させるようにしたが、固定側レンズ群保持部材の外周面に環状溝を形成し、この環状溝にズームカム環の内周に突設した係合突起を係合させるようにしてもよい。また、上記実施形態では、各レンズ群保持部材３３，３５，３７，３９間の支持に供される直進キーと直進溝とを各々４本としたが、３本あるいは５本以上としてもよい。また、上記実施形態は、本発明を５群のレンズ群から構成されたズームレンズ鏡筒に適用したものであるが、４群以下あるいは６群以上のレンズ群から構成されるズームレンズ鏡筒に適用してもよい。更に、ズーム機構やフォーカス機構の具体的構成等についても、上記実施形態での例示に限られるものではなく、設計上の都合等により適宜変更可能である。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、マウントに対して固定される固定筒と、この固定筒に対して回動自在に係合すると共に、該固定筒に対して光軸方向の移動が規制されるズーム環と、このズーム環と連動して回動すると共に、前記固定筒に対して光軸方向の移動が規制されるズームカム環と、前記固定筒に対して光軸方向に移動するレンズ群を保持する第１のレンズ群保持部材と、前記固定筒に対して光軸方向に移動しないレンズ群を保持する第２のレンズ群保持部材とを備えたズームレンズ鏡筒において、前記第１のレンズ群保持部材と前記第２のレンズ群保持部材とが光軸方向に相対移動自在に嵌合し、かつ、該第２のレンズ群保持部材と前記ズームカム環との間に回動のみ許容する係止手段が形成されたものとしたため、固定筒に対して進退しないズームカム環に第２のレンズ群保持部材が回動自在に支持されるため、固定筒を第２のレンズ群保持部材の近傍にまで延設する必要がなくなると共に、固定筒や各レンズ群保持部材の形状の簡素化により製造が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るズームレンズ鏡筒の縦断面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１中のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】実施形態に係る主要部品の展開図である。
【図５】実施形態の作用を示す説明図である。
【符号の説明】
３‥‥固定筒
５‥‥ズーム環
１１‥‥ズームカム環
３１‥‥第１レンズ群保持部材
３３‥‥第２レンズ群保持部材
３５‥‥第３レンズ群保持部材
３７‥‥第４レンズ群保持部材
３９‥‥第５レンズ群保持部材
４１‥‥フォロアピン
４３‥‥第１カム溝４３
４５‥‥フォロアピン
４７‥‥第２カム溝
４９‥‥フォロアピン
５１‥‥第３カム溝５１
５２‥‥直進案内溝
５３，５５‥‥直進キー
５７，５９‥‥直進溝
６１，６３‥‥直進キー
６５，６７‥‥直進溝
６９‥‥フォロアピン
７１‥‥環状溝
７３，７５‥‥直進溝
Ｌ‥‥光軸
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ等に装着されるズームレンズ鏡筒に係り、詳しくは、その複雑化や強度低下等を防止しながら、前部に位置した固定レンズ群を確実に支持する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カメラには、単焦点レンズやズームレンズを始めとして、種々の形式のレンズ鏡筒が装着される。レンズ鏡筒は、一枚あるいは複数枚の光学レンズからなるレンズ群を複数有しており、撮影者（あるいは、カメラ自体）が各レンズ群間の距離を適宜変動させることにより、フォーカシングやズーミングが行われる。そのため、レンズ鏡筒には、各レンズ群の保持に供される複数の筒状部品や、これら筒状部品を光軸に沿って前後動させるカム機構等が内蔵されている。また、レンズ鏡筒は、その外観が一般に円筒形状であるため、外殻やレンズ群を保持するレンズ群保持部材も円状部品あるは環状部品となることが多い。筒状部品や環状部品の素材としては、アルミニウム等の軽金属の他、種々の合成樹脂が用いられ、一般に、前者はダイカスト成形で製作され、後者は射出成形で製作される。
【０００３】
レンズ鏡筒では、被写体を正しく結像させるために各レンズ群を正立状態で保持することが重要となるが、光軸方向に移動するレンズ群（移動レンズ群）を保持するレンズ群保持部材を倒れなく移動させることは容易ではなかった。そこで、実開昭６１−９９８１２号公報には、固定筒の内周面にそれぞれの外周面を摺動自在に嵌合・摺接させることでレンズ群保持部材の倒れを防止し、固定筒の外側に配置されたズームカム環のカム溝に１本または２本のフォロアピンを係合させることでレンズ群保持部材の駆動を行うものが記載されている。また、レンズ群保持部材に３本のフォロアピンを植設し、これらフォロアピンをズームカム環のカム溝に係合させることで、固定筒とレンズ群保持部材とを摺接させることなくレンズ群保持部材を支持する方法も公知である。更に、特開平８−３３４６６５号公報には、レンズ群保持部材間に直進キーと直進溝とによるガイド機構を設け、このガイド機構によりレンズ群保持部材を支持するものが記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のレンズ鏡筒では、光軸方向に移動しないレンズ群（固定レンズ群）を有する場合、その支持はいずれも固定筒に固着されたレンズ群保持部材によりなされる。そのため、固定レンズ群をレンズ鏡筒の前部に位置させようとすると、固定筒を鏡筒前部まで延設させなければならず、固定筒の長大化やそれに伴うレンズ鏡筒の重量増大が避けられなかった。また、固定筒を鏡筒前部まで延設させた場合、前部に位置した固定レンズ群と固定筒のマウント側との間には、移動レンズ群を保持するレンズ群保持部材の他、その駆動に供されるカム環やフォロアピン等が配設されるため、固定筒やカム環等に種々の切欠きや逃げ穴等を形成しなければならず、レンズ鏡筒の設計や強度確保が困難になる問題があった。
本発明は上記状況に鑑みなされたもので、その複雑化や強度低下等を防止しながら、前部に位置する固定レンズ群の確実な支持を図ったズームレンズ鏡筒を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決する手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明では、マウントに対して固定される固定筒と、この固定筒に対して回動自在に係合すると共に、該固定筒に対して光軸方向の移動が規制されるズーム環と、このズーム環と連動して回動すると共に、前記固定筒に対して光軸方向の移動が規制されるズームカム環と、前記固定筒に対して光軸方向に移動するレンズ群を保持する第１のレンズ群保持部材と、前記固定筒に対して光軸方向に移動しないレンズ群を保持する第２のレンズ群保持部材とを備えたズームレンズ鏡筒において、前記第１のレンズ群保持部材と前記第２のレンズ群保持部材とが光軸方向に相対移動自在に嵌合し、かつ、該第２のレンズ群保持部材と前記ズームカム環との間に回動のみ許容する係止手段を有し、前記固定筒が備えられた部分は、前記係止手段よりも前記マウント側であるものを提案する。この発明によれば、固定筒に対して進退しないズームカム環に第２のレンズ群保持部材が回動自在に支持されるため、固定筒を第２のレンズ群保持部材の近傍にまで延設する必要がなくなる。請求項２の発明では、マウントに対して固定される固定筒と、この固定筒に対して回動自在に係合すると共に、該固定筒に対して光軸方向の移動が規制されるズーム環と、このズーム環と連動して回動すると共に、前記固定筒に対して光軸方向の移動が規制されるズームカム環と、前記固定筒に対して光軸方向に移動するレンズ群を保持する第１のレンズ群保持部材と、前記固定筒に対して光軸方向に移動しないレンズ群を保持する第２のレンズ群保持部材とを備えたズームレンズ鏡筒において、前記第１のレンズ群保持部材と前記第２のレンズ群保持部材とが光軸方向に相対移動自在に嵌合し、かつ、該第２のレンズ群保持部材と前記ズームカム環との間に回動のみ許容する係止手段を有し、前記固定筒が備えられた部分は、前記第２のレンズ群保持部材に保持された前記レンズ群よりも前記マウント側であるものを提案する。請求項３の発明では、請求項１のズームレンズ鏡筒において、前記固定筒が備えられた部分は、前記第２のレンズ群保持部材に保持された前記レンズ群よりも前記マウント側であるものを提案する。
【０００６】
また、請求項４の発明では、請求項１〜３のズームレンズ鏡筒において、前記係止手段は、前記ズームカム環に形成された環状溝と、前記第２のレンズ群保持部材に形成されて該環状溝に係合するフォロアであるものを提案する。この発明によれば、ズームカム環および第２のレンズ群保持部材の加工が比較的容易に行える他、ズームカム環による第２のレンズ群保持部材の支持が確実に行われる。
【０００７】
また、請求項５の発明では、請求項４のズームレンズ鏡筒において、前記ズームカム環には、前記第２のレンズ群保持部材に形成されたフォロアを前記環状溝に導く導入溝が形成されたものを提案する。この発明によれば、例えば、フォロアをズームカム環の通常の回動範囲外で導入溝と一致するように配置すれば、ズームカム環と第２のレンズ群保持部材との組立が容易に行える。
【０００８】
また、請求項６の発明では、請求項１〜５のズームレンズ鏡筒において、前記第１のレンズ群保持部材と前記第２のレンズ群保持部材とは、どちらか一方に形成された直進キーが他方に形成された直進溝に摺動自在に嵌合しているものを提案する。この発明によれば、第１のレンズ群保持部材と前記第２のレンズ群保持部材とが互いに倒れることなく支持しあうため、移動レンズ群と固定レンズ群とが正立しやすくなる。請求項７の発明では、請求項１〜６のいずれか一項に記載のズームレンズ鏡筒において、前記固定筒が備えられた部分は、前記ズームカム環の少なくとも一部よりも前記マウント側であるものを提案する。請求項８の発明では、請求項１〜７のいずれか一項に記載のズームレンズ鏡筒において、前記第１のレンズ群保持部材に保持された前記レンズ群は、前記第２のレンズ群保持部材に保持された前記レンズ群よりも前記マウント側であるものを提案する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るズームレンズ鏡筒の縦断面図であり、図２は図１中のＡ−Ａ要部断面図であり、図３は図１中のＢ−Ｂ要部断面図であり、図４は実施形態に係る主要部品の展開図である。図５は実施形態の作用を示す説明図である。
図１において、符号１で示された部材は、カメラ（図示せず）に装着される段付円筒形状の固定マウントであり、その外周面には複数個のバヨネットラグ２が形成されている。固定マウント１の前面には、円筒形状の固定筒３がねじ締結により固着・一体化されている。また、固定マウント１には、その前端にズーム環５が回動自在に支持されており、固定マウント１の内周面の一部に形成された案内突起７がズーム環５の外周面に形成された案内溝９に係合することで、ズーム環５が所定の角度範囲で回動可能となっている。図中、符号Ｌは被写体からの光の進行中心となる光軸であり、ズーム環５等の回動部品は光軸Ｌを中心として回動する。
【００１０】
固定筒３の内側には円筒形状のズームカム環１１が配設されており、ズーム環５に形成された連結溝１３にズームカム環１１に植設された連動ピン１５が係合することで、ズーム環５とズームカム環１１とが一体に回動する。また、ズームカム環１１の後端外周面には環状突起１７が形成されており、この環状突起１７が固定筒３の内周面に形成された前後部係止環１９，２１により挟まれることで、ズームカム環１１の光軸Ｌ方向への移動が防止される。尚、環状突起１７と前部係止環１９とには、それぞれに分解組立用の切欠が形成されているが、煩雑になるため詳細な説明を省略する。
【００１１】
鏡筒内には、前方から後方に向けて、第１レンズ群３０を保持する第１レンズ群保持部材３１と、第２レンズ群３２を保持する第２レンズ群保持部材３３と、第３レンズ群３４を保持する第３レンズ群保持部材３５と、第４レンズ群３６を保持する第４レンズ群保持部材３７と、第５レンズ群３８を保持する第５レンズ群保持部材３９とが配設されている。本実施形態の場合、各レンズ群３０，３２，３４，３６，３８のうち、第２レンズ群３２のみが固定レンズ群であり、他は移動レンズ群である。
【００１２】
図２〜図４に示したように、第５レンズ群保持部材３９はズームカム環１１の内周側に遊嵌し、第４レンズ群保持部材３７は第５レンズ群保持部材３９の内周側に遊嵌し、更に、第３レンズ群保持部材３５は第４レンズ群保持部材３７の内周側に遊嵌している。第５レンズ群保持部材３９は、その外周面に１８０゜間隔で２本のフォロアピン４１が植設されており、これらフォロアピン４１がズームカム環１１に形成された第１カム溝４３に係合している。また、第４レンズ群保持部材３７も、その外周面に１８０゜間隔で２本のフォロアピン４５が植設されており、これらフォロアピン４５がズームカム環１１に形成された第２カム溝４７に係合している。更に、第３レンズ群保持部材３５は、その外周面に１８０゜間隔で２本のフォロアピン４９が植設されており、これらフォロアピン４９がズームカム環１１に形成された第３カム溝５１に係合している。
【００１３】
第５レンズ群保持部材３９は、外周面のフォロアピン４１が固定筒３に形成された直進案内溝５２に係合しているため、固定筒３との相対回動が規制される。また、第４レンズ群保持部材３７は、その外周面に９０゜間隔で２組４本の直進キー５３，５５が形成されており、これら直進キー５３，５５が第５レンズ群保持部材３９の内周面に形成された２組４本の直進溝５７，５９に摺動自在に嵌合しているため、第５レンズ群保持部材３９との相対回動が規制される。更に、第３レンズ群保持部材３５は、その外周面に９０゜間隔で２組４本の直進キー６１，６３が形成されており、これら直進キー６１，６３が第４レンズ群保持部材３７の内周面に形成された２組４本の直進溝６５，６７に摺動自在に嵌合しているため、第４レンズ群保持部材３７との相対回動が規制される。したがって、第３〜第５レンズ群保持部材３５，３７，３９は、いずれも、固定筒３との相対回動が規制され、光軸Ｌに沿ってのみ移動する。尚、第４レンズ群保持部材３７では、外周面側の直進キー５３，５５と内周面側の直進溝６５，６７とが同位置に形成されており、該部の肉厚が他の部位と略同等となっている。
【００１４】
さて、第２レンズ群保持部材３３は、その先端部に放射状に３本のフォロアピン６９が植設されており、これらフォロアピン６９がズームカム環１１の先端側内周面に形成された環状溝７１に係合している。また、第２レンズ群保持部材３３は、その外周面に９０゜間隔で２組４本の直進キー７３，７５が形成されており、第３レンズ群保持部材３５と同様に、これら直進キー７３，７５が第４レンズ群保持部材３７の直進溝６５，６７に摺動自在に嵌合しているため、第４レンズ群保持部材３７との相対回動が規制される。したがって、第２レンズ群保持部材３３は、ズームカム環１１が回動しても、第４レンズ群保持部材３７（すなわち、固定筒３）と相対回動せず、かつ光軸Ｌ方向にも移動しない。尚、ズームカム環１１には、環状溝７１に連続するかたちで前方が開口した３本の導入溝７７が形成されており、組立時においては環状溝７１にフォロアピン６９を導入可能であるが、フォロアピン６９と導入溝７７との位相はズームカム環１１の通常回動範囲内では一致しない。
【００１５】
一方、第５レンズ群保持部材３９の先端部外周面には雄ヘリコイドねじ８１が形成される一方、第１レンズ群保持部材３１の内周面には雌ヘリコイドねじ８３が形成されており、これら雄ヘリコイドねじ８１と雌ヘリコイドねじ８３とが螺合している。ズーム環５と第１レンズ群保持部材３１との間にはフォーカス駆動環８５が介装されており、フォーカス駆動環８５の内周面に形成された直進溝８７に第１レンズ群保持部材３１の外周面に形成された直進キー８９が係合することにより、フォーカス駆動環８５と第１レンズ群保持部材３１とが同時に回転する。フォーカス駆動環８５には、その先端部にマニュアル操作に供されるフォーカス環９１が外嵌すると共に、後端部外周面に図示しない駆動ギヤと噛み合うセクタギヤ９３が形成されている。図中、符号９５はフォーカス駆動環８５の後端部内周面に形成された環状突起であり、この環状突起９５が固定筒３の内周面に形成された前後部係止環９７，９９により挟まれることで、フォーカス駆動環８５の光軸Ｌ方向への移動が防止される。
【００１６】
以下、本実施形態の作用を述べる。
被写体に対してズーミングを行う場合、撮影者は、ズーム環５を適宜回動させる。すると、ズーム環５と一体にズームカム環１１が回動し、ズームカム環１１の第１〜第３カム溝４３，４７，５１にフォロアピン４１，４５，４９が係合していることにより、第３〜第５レンズ群保持部材３５，３７，３９が光軸Ｌに沿って進退する。また、第１レンズ群保持部材３１も、ヘリコイドねじ８１，８３を介して連結されているため、第５レンズ群保持部材３９と一体に進退する。
【００１７】
ところがこの際、第２レンズ群保持部材３３は、フォロアピン６９がズームカム環１１の環状溝７１に係合していることにより、前述したように、固定筒３と相対回動せず、かつ光軸Ｌ方向にも移動しない。すなわち、本実施形態では、第２レンズ群保持部材３３は、固定筒３より前方に位置しながら固定筒３との間に相対移動がなく、第２レンズ群保持部材３３に保持された第２レンズ群３２が固定レンズ群となるのである。尚、フォロアピン６９の外径に対する環状溝７１の幅の余裕を小さくすれば、第２レンズ群保持部材３３のがたつきが少なくなり、第２レンズ群３２の確実な支持が可能となる。
【００１８】
被写体に対してマニュアルフォーカシングを行う場合、撮影者は、フォーカス環９１を介してフォーカス駆動環８５を適宜回動させる。すると、第１レンズ群保持部材３１は、直進溝８７および直進キー８９を介してフォーカス駆動環８５と同角度回動し、その雄ヘリコイドねじ８１が第５レンズ群保持部材３９の雌ヘリコイドねじ８３に対して螺進する。これにより、第１レンズ群保持部材３１は、光軸Ｌに沿って雄ヘリコイドねじ８１の螺進した分だけ進退し、マニュアルフォーカシングが実現される。また、オートフォーカシング時には、カメラ側の駆動源に連結した駆動ギヤが回転すると、フォーカス駆動環８５のセクタギヤ９３が駆動ギヤに噛み合っていることから、フォーカス駆動環８５が正逆いずれかの方向に回転する。これにより、マニュアルフォーカシング時と同様に、第１レンズ群保持部材３１が光軸Ｌに沿って進退し、オートフォーカシングが実現される。
【００１９】
次に、第２〜第５レンズ群保持部材３３，３５，３７，３９間における支持形態とその作用について述べる。
本実施形態では、これらレンズ群保持部材３３，３５，３７，３９間の支持は、内側のレンズ群保持部材の外周面に形成された直進キー（例えば、第４レンズ群保持部材３７側の直進キー５３，５５）と、外側のレンズ群保持部材の内周面に形成された直進溝（例えば、第５レンズ群保持部材３９側の直進溝５７，５９）とが摺動自在に嵌合することでなされ、他の部位においては各レンズ群保持部材どうしが遊嵌している。したがって、各レンズ群保持部材の支持状態は、直進キーと直進溝との嵌合状態（両者間の間隙）のみに依存することになり、比較的容易に高い支持精度を得ることが可能になる他、支持精度を向上させるべく行う金型の修正等も比較的容易になる。
【００２０】
一方、各レンズ群保持部材３３，３５，３７，３９は必ずしも同一の素材から製造されないため、例えば、合成樹脂射出成型品のレンズ群保持部材（ここでは、第３レンズ群保持部材３５とする）がアルミ合金ダイカスト成型品のレンズ群保持部材（ここでは、第４レンズ群保持部材３７とする）の内側に位置することもあり、素材の熱膨張率の相違により、外気温の上昇する夏期等においては、第３レンズ群保持部材３５の外径増大量が第４レンズ群保持部材３７の内径増大量より大きくなる。そのため、レンズ群保持部材どうしを摺動自在に嵌合させた従来装置では、嵌合寸法に相対摺動を阻害しないだけのマージンを設ける必要があり、これが支持精度を低下させる要因となっていた。
【００２１】
ところが、本実施形態では、このような状況に至っても、両レンズ群保持部材３５，３７が遊嵌しているため、第３レンズ群保持部材３５の外周面と第４レンズ群保持部材３７の内周面とは当接しない。この場合、図５に示したように、第３レンズ群保持部材３５側の直進キー６１，６３が第４レンズ群保持部材３７側の直進溝６５，６７内に若干侵入することになるが、直進溝６５，６７の深さ寸法に所定のマージンがとられているため、両レンズ群保持部材３５，３７間の相対摺動には影響がない。
【００２２】
以上述べたように、本実施形態のズームレンズ鏡筒では、ズームカム環１１を介して第２レンズ群保持部材３３を保持するようにしたため、第２レンズ群３２を鏡筒の前方に配置しながら、固定筒３を徒に延設する必要がなくなると共に、固定筒３や他のレンズ群保持部材３５，３７，３９等の形状を簡素なものとすることができた。また、レンズ群保持部材３３，３５，３７，３９間の支持を、内側のレンズ群保持部材の外周面に形成された直進キーと、外側のレンズ群保持部材の内周面に形成された直進溝とを嵌合させることにより行わせるようにしたため、レンズ群保持部材の製造が容易になると同時に、各レンズ群保持部材３５，３７，３９の支持精度も向上させることができた。
【００２３】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態では、固定側レンズ群保持部材（第２レンズ群保持部材）に植設したフォロアピンをズームカム環に形成した環状溝に係合させるようにしたが、固定側レンズ群保持部材の外周面に環状溝を形成し、この環状溝にズームカム環の内周に突設した係合突起を係合させるようにしてもよい。また、上記実施形態では、各レンズ群保持部材３３，３５，３７，３９間の支持に供される直進キーと直進溝とを各々４本としたが、３本あるいは５本以上としてもよい。また、上記実施形態は、本発明を５群のレンズ群から構成されたズームレンズ鏡筒に適用したものであるが、４群以下あるいは６群以上のレンズ群から構成されるズームレンズ鏡筒に適用してもよい。更に、ズーム機構やフォーカス機構の具体的構成等についても、上記実施形態での例示に限られるものではなく、設計上の都合等により適宜変更可能である。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、マウントに対して固定される固定筒と、この固定筒に対して回動自在に係合すると共に、該固定筒に対して光軸方向の移動が規制されるズーム環と、このズーム環と連動して回動すると共に、前記固定筒に対して光軸方向の移動が規制されるズームカム環と、前記固定筒に対して光軸方向に移動するレンズ群を保持する第１のレンズ群保持部材と、前記固定筒に対して光軸方向に移動しないレンズ群を保持する第２のレンズ群保持部材とを備えたズームレンズ鏡筒において、前記第１のレンズ群保持部材と前記第２のレンズ群保持部材とが光軸方向に相対移動自在に嵌合し、かつ、該第２のレンズ群保持部材と前記ズームカム環との間に回動のみ許容する係止手段が形成されたものとしたため、固定筒に対して進退しないズームカム環に第２のレンズ群保持部材が回動自在に支持されるため、固定筒を第２のレンズ群保持部材の近傍にまで延設する必要がなくなると共に、固定筒や各レンズ群保持部材の形状の簡素化により製造が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るズームレンズ鏡筒の縦断面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１中のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】実施形態に係る主要部品の展開図である。
【図５】実施形態の作用を示す説明図である。
【符号の説明】
３‥‥固定筒
５‥‥ズーム環
１１‥‥ズームカム環
３１‥‥第１レンズ群保持部材
３３‥‥第２レンズ群保持部材
３５‥‥第３レンズ群保持部材
３７‥‥第４レンズ群保持部材
３９‥‥第５レンズ群保持部材
４１‥‥フォロアピン
４３‥‥第１カム溝４３
４５‥‥フォロアピン
４７‥‥第２カム溝
４９‥‥フォロアピン
５１‥‥第３カム溝５１
５２‥‥直進案内溝
５３，５５‥‥直進キー
５７，５９‥‥直進溝
６１，６３‥‥直進キー
６５，６７‥‥直進溝
６９‥‥フォロアピン
７１‥‥環状溝
７３，７５‥‥直進溝
Ｌ‥‥光軸
Claims (8)
- マウントに対して固定される固定筒と、
この固定筒に対して回動自在に係合すると共に、該固定筒に対して光軸方向の移動が規制されるズーム環と、
このズーム環と連動して回動すると共に、前記固定筒に対して光軸方向の移動が規制されるズームカム環と、
前記固定筒に対して光軸方向に移動するレンズ群を保持する第１のレンズ群保持部材と、
前記固定筒に対して光軸方向に移動しないレンズ群を保持する第２のレンズ群保持部材とを備えたズームレンズ鏡筒において、
前記第１のレンズ群保持部材と前記第２のレンズ群保持部材とが光軸方向に相対移動自在に嵌合し、かつ、該第２のレンズ群保持部材と前記ズームカム環との間に回動のみ許容する係止手段を有し、
前記固定筒が備えられた部分は、前記係止手段よりも前記マウント側であることを特徴とするズームレンズ鏡筒。 - マウントに対して固定される固定筒と、
この固定筒に対して回動自在に係合すると共に、該固定筒に対して光軸方向の移動が規制されるズーム環と、
このズーム環と連動して回動すると共に、前記固定筒に対して光軸方向の移動が規制されるズームカム環と、
前記固定筒に対して光軸方向に移動するレンズ群を保持する第１のレンズ群保持部材と、
前記固定筒に対して光軸方向に移動しないレンズ群を保持する第２のレンズ群保持部材とを備えたズームレンズ鏡筒において、
前記第１のレンズ群保持部材と前記第２のレンズ群保持部材とが光軸方向に相対移動自在に嵌合し、かつ、該第２のレンズ群保持部材と前記ズームカム環との間に回動のみ許容する係止手段を有し、
前記固定筒が備えられた部分は、前記第２のレンズ群保持部材に保持された前記レンズ群よりも前記マウント側であることを特徴とするズームレンズ鏡筒。 - 前記固定筒が備えられた部分は、前記第２のレンズ群保持部材に保持された前記レンズ群よりも前記マウント側であることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ鏡筒。
- 前記係止手段は、前記ズームカム環に形成された環状溝と、前記第２のレンズ群保持部材に形成されて該環状溝に係合するフォロアであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のズームレンズ鏡筒。
- 前記ズームカム環には、前記第２のレンズ群保持部材に形成されたフォロアを前記環状溝に導く導入溝が形成されたことを特徴とする、請求項４記載のズームレンズ鏡筒。
- 前記第１のレンズ群保持部材と前記第２のレンズ群保持部材とは、どちらか一方に形成された直進キーが他方に形成された直進溝に摺動自在に嵌合していることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のズームレンズ鏡筒。
- 前記固定筒が備えられた部分は、前記ズームカム環の少なくとも一部よりも前記マウント側であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のズームレンズ鏡筒。
- 前記第１のレンズ群保持部材に保持された前記レンズ群は、前記第２のレンズ群保持部 材に保持された前記レンズ群よりも前記マウント側であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のズームレンズ鏡筒。
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