JPH0980288A - レンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】光軸回りに回転しながら光軸方向に移動するカ
ム機構の一部によってレンズ群保持筒が駆動される際に
従来発生していた前記カム機構のガタつきが取り除か
れ、かつ、該レンズ群保持筒に保持されているレンズ群
と、他のレンズ群保持筒に保持されているレンズ群との
偏心が抑制されたレンズ鏡筒を提供する。 【解決手段】第２レンズ群保持筒１２を第３レンズ群保
持筒８の内部で移動させるためのカム機構（カムピン１
８及びカムリング６）と、第２レンズ群保持筒１２に光
軸方向の力を加えて前記カム機構のガタつきを取り除く
コイルばね１３と、光軸方向の力を加えられている第２
レンズ群保持筒１２に回転可能に嵌合し、かつ、前記カ
ム機構によって第３レンズ群保持筒８の内部で回転しな
がら光軸方向に移動する補助筒９と、第２レンズ群保持
筒１２と補助筒９との間に発生する摩擦抵抗を低減させ
るボール１１とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カメラ等に用いら
れるレンズ鏡筒、特に、ズームレンズ鏡筒に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、レンズ群保持筒を収容筒の内
部で移動させるためのカム機構と、前記レンズ群保持筒
に光軸方向の力を加えて前記カム機構のガタつきを取り
除く弾性部材（例えば、コイルばね）とを備えたレンズ
鏡筒が知られている。

【０００３】レンズ鏡筒においては、レンズ群保持筒の
移動軌跡の僅かなくるいが光学系に大きな影響を与える
ので、前述の如くカム機構の作動誤差を減ずれば、より
精度の高い撮影が行えるようになる。カム機構は、一般
的には、レンズ群保持筒に設けられたカムピンと、カム
ピンを駆動するためカム筒と、カム筒によって駆動され
たカムピンを光軸方向に案内する案内溝とを含んで構成
され、例えば、前述のカム筒が変倍動作時に回転するよ
うになっている。前述のカムピンは、詳細には、カム筒
に形成されたカム溝に挿入され、その先端部が前述の案
内溝に嵌め込まれている。

【０００４】そして、変倍動作時にカム筒が回転する
と、該カム筒によってカムピンが駆動され、該カムピン
とともに前述のレンズ群保持筒が光軸方向に移動する。
この際、該レンズ群保持筒には、コイルばねによる光軸
方向の力が加わっているため、該レンズ群保持筒に設け
られている前記カムピンは、カム溝の側壁に常に押し当
られた状態で移動する。このように、カムピンをカム溝
内でガタなく移動させることができれば、レンズ群保持
筒の移動軌跡を常に一定にすることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】さて、最近では、イン
ナーフォーカスタイプのズームレンズ鏡筒が提案されて
いる。インナーフォーカスタイプのズームレンズ鏡筒
は、変倍動作時において複数のレンズ群保持筒が光軸方
向に直進し、合焦動作時には前述の複数のレンズ群保持
筒のうちの一つが光軸回りに回転しながら光軸方向に移
動するように構成されている。

【０００６】しかしながら、従来のインナーフォーカス
タイプのズームレンズ鏡筒では、前記一つのレンズ群保
持筒が合焦動作時に回転運動を行うため、当該レンズ群
保持筒を前述したようにコイルばねで単純に押圧するよ
うなことができず、カム機構のガタ取りが為されていな
かった。

【０００７】また、前記一つのレンズ群保持筒が光軸回
りに回転しながら光軸方向に移動することは、すなわ
ち、該レンズ群保持筒に保持されているレンズ群に回転
運動が加わることを意味するが、この場合、該レンズ群
が、他のレンズ群保持筒に保持されているレンズ群に対
して偏心しやすくなる。レンズ群間の相互の偏心は、例
えば、無限遠においては光学性能が良好であるが、至近
では、光学性能が悪化するといったような、撮影距離に
よる光学性能の変動を発生させる。

【０００８】このような問題点を考慮し、本発明の目的
は、光軸回りに回転しながら光軸方向に移動するカム機
構の一部によってレンズ群保持筒が駆動される際に従来
発生していた前記カム機構のガタつきが取り除かれたレ
ンズ鏡筒を提供することにある。

【０００９】本発明のさらなる目的は、レンズ群間の偏
心が抑制されたレンズ鏡筒を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の一態様によれば、レンズ群保持筒を収容筒の
内部で移動させるためのカム機構と、前記レンズ群保持
筒に光軸方向の力を加えて前記カム機構のガタつきを取
り除く弾性部材とを備えたレンズ鏡筒において、前記光
軸方向の力を加えられているレンズ群保持筒に回転可能
に嵌合し、かつ、前記カム機構によって前記収容筒の内
部で回転しながら光軸方向に移動する補助筒と、前記レ
ンズ群保持筒と前記補助筒との間に配置され、両者の間
に発生する摩擦抵抗を低減させる摩擦低減部材とを備え
たことを特徴とするレンズ鏡筒が提供される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る一実施形態と
してのズームレンズ鏡筒を図１を参照しながら説明す
る。

【００１２】固定筒１には、マウント部１ａが設けられ
ている。固定筒１は、マウント部１ａを介してカメラボ
ディ（図示省略）に装着される。固定筒１の外筒部１ｂ
の外周には、絞りリング２、変倍用操作環（ズームリン
グ）３、及び、合焦用操作環（フォーカスリング）４が
それぞれ所定角度回転可能に嵌合している。

【００１３】また、固定筒１には、同図に示すような形
状のカム筒（カムリング）６が摺動可能に嵌合してい
る。カムリング６は、内筒部６ｄと、外筒部６ｆと、内
筒部６ｄの外側に折り返された形状を有し、かつ、内筒
部６ｄと外筒部６ｆとの間に位置する中間筒部６ｅとを
含んで形成されている。該中間筒部６ｅと、固定筒１の
内筒部１ｃとの間には連動リング５が嵌合している。連
動リング５には、連動ピン２０が植設されている。連動
ピン２０の中央部は、カムリング６の中間筒部６ｅと外
筒部６ｆとをそれぞれ貫通している。詳細には、連動ピ
ン２０の中央部が、カムリング６に対して回転方向にの
み移動することができるよう、中間筒部６ｅ及び外筒部
６ｆにはそれぞれ逃げ溝が形成されており、それらの逃
げ溝に連動ピン２０の中央部が配されている。連動ピン
２０の先端部は、フォーカスリング４の内周に固定され
たキー部材２１に係合している。キー部材２１は、連動
ピン２０の先端部を光軸方向に案内するための案内部材
である。

【００１４】固定筒１の内筒部１ｃには、カムリング６
を光軸回りに回転させながら光軸方向に移動させるため
のカム溝１ｄが形成されている。カム溝１ｄには、カム
リング６の内筒部６ｄに植設されたカムピン１５が摺動
可能に嵌め込まれている。本ズームレンズ鏡筒では、カ
ムリング６を光軸回りに回転させながら光軸方向に移動
させることにより、後述する各レンズ群についての変倍
補正を実施する。

【００１５】ズームリング３には、光軸と平行な案内溝
３ａが形成されている。案内溝３ａには、カムリング６
の外筒部６ｆに植設された連動ピン１４の先端部が摺動
可能に嵌め込まれている。連動ピン１４の中央部は、固
定筒１の外筒部１ｂに形成された逃げ溝１ｇに隙間をあ
けた状態で挿入されている。

【００１６】第１レンズ群Ｇ１は、第１レンズ群保持筒
１０に保持されている。第１レンズ群保持筒１０の摺動
部１０ａは、カムリング６の外筒部６ｆと中間筒部６ｅ
との間に配置されている。摺動部１０ａには、カムピン
１７が植設されている。カムピン１７は、カムリング６
の外筒部６ｆに形成された、光軸と平行な案内溝６ａに
摺動可能に嵌め込まれている。

【００１７】また、摺動部１０ａには、第１レンズ群保
持筒１０を光軸回りに回転させながら光軸方向に移動さ
せるためのカム溝１０ｂが形成されている。カム溝１０
ｂには、第３レンズ群保持筒８に植設されたカムピン１
６が摺動可能に嵌め込まれている。第３レンズ群Ｇ３
は、該第３レンズ群保持筒８に保持されている。

【００１８】第３レンズ群保持筒８の内周には、補助筒
９が摺動可能に嵌合している。補助筒９には、内向きの
フランジ９ａが形成されている。第２レンズ群Ｇ２は、
第２レンズ群保持筒１２に保持されている。第２レンズ
群保持筒１２には、補助筒９の外形に即した形状の外周
溝１２ａが形成されている。補助筒９は、この外周溝１
２ａに組み合うようにして第２レンズ群保持筒１２に装
着されている。すなわち、第３レンズ群保持筒８は、第
２レンズ群保持筒１２を補助筒９と共に収容する収容筒
として機能している。なお、第２レンズ群保持筒１２の
一部は、第３レンズ群保持筒８に形成された、光軸と平
行な案内溝８ａに摺動可能に嵌め込まれている。第２レ
ンズ群保持筒１２と補助筒９との間には、摩擦低減部材
が配されている。摩擦低減部材は、第２レンズ群保持筒
１２と補助筒９とが光軸方向に離間するように第２レン
ズ群保持筒と補助筒９との間に配置され、第２レンズ群
保持筒１２と補助筒９とが光軸方向において直接接触し
た場合に両者の間に発生する摩擦抵抗よりも低い摩擦抵
抗を両者の間に発生させる。本実施形態では、フランジ
９ａ及び第２レンズ群保持筒１２のそれぞれに、光軸回
りのＶ溝を形成し、そこに、摩擦低減部材としての複数
の転動部材（例えば、プラスチック製又は金属製のボー
ル）１１を回転可能に嵌め込んでいる。もちろん、摩擦
低減部材は、これらの転動部材に限定されるわけではな
い。第２レンズ群保持筒１２と第３レンズ群保持筒８と
の間には、弾性部材（ここでは、コイルばね）１３が配
されている。コイルばね１３の一端は、第２レンズ群保
持筒１２に受け止められており、他端は、第３レンズ群
保持筒８に形成された円筒部に装着されている。コイル
ばね１３は、第２レンズ群保持筒１２と第３レンズ群保
持筒８との間隔を広げるように、すなわち、第２レンズ
群保持筒１２には、補助筒９側に向かう力が加わるよう
に、これらの保持筒を付勢している。なお、第２レンズ
群保持筒１２に力が加わっていても、当該第２レンズ群
保持筒１２は、複数のボール１１を介して補助筒９に押
し当てられているので、補助筒９とともに回転してしま
うようなことはない。つまり、補助筒９が回転しながら
光軸方向に移動した場合には、第２レンズ群保持筒１２
は、光軸回りに回転することなく補助筒９とともに光軸
方向に移動する。このようにすれば、第２レンズ群Ｇ２
と、他のレンズ群保持筒に保持されているレンズ群との
相対回転がなくなり、レンズ群どうしの偏心が抑制され
る。すなわち、精度の良い撮影を行うことが可能とな
る。なお、ボール１１のころがり具合によっては、第２
レンズ群保持筒１２に対して一時的に強い回転力が加わ
ることが考えられるが、第２レンズ群保持筒１２の一部
が案内溝８ａに沿って案内されているので特に問題はな
い。

【００１９】カムリング６の内筒部６ｄの内周には、第
４レンズ群保持筒７が摺動可能に嵌合している。第４レ
ンズ群Ｇ４は、第４レンズ群保持筒７に保持されてい
る。前述の第３レンズ群保持筒８は、この第４レンズ群
保持筒７の内周に摺動可能に嵌合している。第３レンズ
群保持筒８の外周には、光軸と平行に伸びた凸部８ｃが
設けられている。第４レンズ群保持筒７の内周には、光
軸と平行な案内溝７ｃが形成されており、凸部８ｃは、
この案内溝７ｃに摺動可能に係合している。なお、第４
レンズ群保持筒７には、カムピン２２が植設されてい
る。このカムピン２２は、カムリング６に形成されたカ
ム溝６ｇに摺動可能に嵌め込まれている。

【００２０】第３レンズ群保持筒８には、カムピン１９
が植設されている。カムピン１９の先端部は、固定筒１
の内筒部１ｃに形成された、光軸と平行な案内溝１ｆに
摺動可能に嵌め込まれている。カムピン１９の中央部
は、カムリング６に形成されているカム溝６ｃに摺動可
能に嵌め込まれている。なお、第４レンズ群保持筒７が
カムピン１９の運動を拘束しないよう、該第４レンズ群
保持筒７には逃げ溝７ａが形成されている。カムピン１
９は、この逃げ溝７ａに隙間をあけて挿入されている。

【００２１】また、補助筒９には、カムピン１８が植設
されている。カムピン１８の先端部は、連動リング５に
形成された、光軸と平行な案内溝５ａに摺動可能に嵌め
込まれている。カムピン１８の中央部は、カムリング６
に形成されているカム溝６ｂに摺動可能に嵌め込まれて
いる。カム溝６ｂは、カムリング６が静止している場合
（後述する合焦動作の場合）においては、カムピン１８
を光軸回りに回転させながら光軸方向に移動させるため
のカム溝として機能する。なお、固定筒１の内筒部１ｃ
がカムピン１８の運動を拘束しないよう、内筒部１ｃに
は、逃げ溝１ｅが形成されている。同様に、第３レンズ
群保持筒８がカムピン１８の運動を拘束しないよう、該
第３レンズ群保持筒８には逃げ溝８ｂが形成され、第４
レンズ群保持筒７がカムピン１８の運動を拘束しないよ
う、第４レンズ群保持筒７には逃げ溝７ｂが形成されて
いる。カムピン１８は、これらの逃げ溝に隙間をあけて
挿入されている。

【００２２】つぎに、本ズームレンズ鏡筒の動作につい
て説明する。

【００２３】先ず、変倍動作について説明する。

【００２４】ズームリング３が回転すると、連動ピン１
４を介してカムリング６が回転する。このとき、カムリ
ング６は、カム溝１ｄに嵌め込まれているカムピン１５
によって、光軸回りに回転しながら光軸方向に移動す
る。

【００２５】カムリング６が回転しながら光軸方向に移
動すると、カムピン１９の先端部は、案内溝１ｆに沿っ
て移動する。つまり、第３レンズ群保持筒８に保持され
ている第３レンズ群Ｇ３は、固定筒１に対して回転する
ことなく光軸方向に移動する。第３レンズ群Ｇ３の固定
筒１に対する光軸方向の移動量は、カムリング６自体の
光軸方向の移動量に、該カムリング６のカム溝６ｃで規
定される第３レンズ群保持筒８の光軸方向の移動量を加
えたものである。

【００２６】また、カムリング６が回転しながら光軸方
向に移動すると、第４レンズ群保持筒７のカムピン２２
にはカムリング６からの駆動力が働くが、第３レンズ群
保持筒８の凸部８ｃが第４レンズ群保持筒７の案内溝７
ｃに嵌め込まれているので、第４レンズ群保持筒７は、
第３レンズ群保持筒８に対して回転することなく光軸方
向に移動する。つまり、第４レンズ群保持筒７に保持さ
れている第４レンズ群Ｇ４は、第３レンズ群Ｇ３と同
様、固定筒１に対して回転することなく光軸方向に移動
する。第４レンズ群Ｇ４の固定筒１に対する光軸方向の
移動量は、カムリング６自体の光軸方向の移動量に、該
カムリング６のカム溝６ｇで規定される第４レンズ群保
持筒７の光軸方向の移動量を加えたものである。

【００２７】また、カムリング６が回転しながら光軸方
向に移動すると、補助筒９のカムピン１８にはカムリン
グ６からの駆動力が働くが、カムピン１８の先端部は、
案内溝５ａに嵌め込まれているので、補助筒９は、連動
リング５に対して回転することなく光軸方向に移動す
る。この連動リング５は、変倍動作中においては常に静
止している。レンズ群保持筒１２は、コイルばね１３に
よって補助筒９にボール１１を介して押し当てられてい
るため、補助筒９と一体になった状態で光軸方向に移動
する。第２レンズ群Ｇ２の固定筒１に対する光軸方向の
移動量は、カムリング６自体の光軸方向の移動量に、該
カムリング６のカム溝６ｂで規定される第２レンズ群保
持筒１２の光軸方向の移動量を加えたものである。

【００２８】また、カムリング６が回転しながら光軸方
向に移動すると、カムピン１７に対して該カムリング６
から回転方向の力が加わるが、該カムピン１７が案内溝
６ａに嵌め込まれ、また、第３レンズ群保持筒８のカム
ピン１６がカム溝１０ｂに嵌め込まれているので、第１
レンズ群保持筒１０は、第３レンズ群保持筒８に対して
回転しながら光軸方向に移動する。この第３レンズ群保
持筒８については、前述したように光軸方向の移動を行
っている。

【００２９】すなわち、第１レンズ群Ｇ１の固定筒１に
対する光軸方向の移動量は、前述の第３レンズ群保持筒
８の移動量に、第１レンズ群保持筒１０のカム溝１０ｂ
で規定される第１レンズ群保持筒１０の光軸方向の移動
量を加えたものである。

【００３０】つぎに、合焦動作について説明する。

【００３１】フォーカスリング４が回転すると、キー部
材２１及びカムピン２０を介して連動リング５が回転す
る。連動リング５が回転すると、カムピン１８は、カム
筒６のカム溝６ｂに沿って移動する。カム筒６は、ズー
ムリング３が回転しない限り常に静止している。すなわ
ち、補助筒９は、カム溝６ｂに従って光軸回りに回転し
ながら光軸方向に移動する。また、第２レンズ群保持筒
１２は、コイルばね１３から図中左向きの力を受けてい
るが、補助筒９との間に複数のボール１１を介在させて
いるので、補助筒９が、前述の如く光軸回りに回転しな
がら光軸方向に移動した際には、自己（第２レンズ群保
持筒１２）に対して補助筒９を相対回転させながら、補
助筒９と共に光軸方向に移動する。また、補助筒９につ
いても、コイルばね１３からの力が間接的に加わってい
るため、カムピン１８は、カム溝６ｂの側壁に押し当て
られつつカム溝６ｂ内を移動する。カムピン１８がカム
溝６ｂ内をガタつくことなく移動すれば、第２レンズ群
Ｇ２の移動軌跡を一定にさせることができる。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、光軸回りに回転しなが
ら光軸方向に移動するカム機構の一部によってレンズ群
保持筒が駆動される際に従来発生していた前記カム機構
のガタつきを取り除くことができる。

【００３３】また、本発明によれば、カムピンが設けら
れている補助筒に円滑な相対回転をさせながらレンズ群
保持筒が光軸方向に直進するので、該レンズ群保持筒に
保持されているレンズ群と、他のレンズ群保持筒に保持
されているレンズ群との偏心が抑制され、光学性能が向
上する。

【００３４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るズームレンズ鏡筒の一実施形態の
縦断面図。

【符号の説明】

１：固定筒、 １ａ：マウント部、 １ｂ、６ｆ：外筒
部、 １ｃ、６ｄ：内筒部、 １ｄ、６ｂ、６ｃ、６
ｇ、１０ｂ：カム溝、 １ｅ、１ｇ、７ａ、７ｂ、８
ｂ：逃げ溝、 １ｆ、３ａ、５ａ、６ａ、７ｃ、８ａ：
案内溝、 ２：絞りリング、 ３：ズームリング、
４：フォーカスリング、 ５：連動リング、６：カムリ
ング、 ６ｅ：中間筒部、 ７：第４レンズ群保持筒、
８：第３レンズ群保持筒、 ８ｃ：凸部、 ９：補助
筒、 ９ａ：フランジ、 １０：第１レンズ群保持筒、
１０ａ：摺動部、 １１：ボール、 １２：第２レン
ズ群保持筒、 １２ａ：外周溝、 １３：コイルばね、
１４、２０：連動ピン、 １５、１６、１７、１８、
１９、２２：カムピン、 ２１：キー部材

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レンズ群保持筒を収容筒の内部で移動させ
   るためのカム機構と、前記レンズ群保持筒に光軸方向の
   力を加えて前記カム機構のガタつきを取り除く弾性部材
   とを備えたレンズ鏡筒において、 前記光軸方向の力を加えられているレンズ群保持筒に回
   転可能に嵌合し、かつ、前記カム機構によって前記収容
   筒の内部で回転しながら光軸方向に移動する補助筒と、 前記レンズ群保持筒と前記補助筒との間に配置され、両
   者の間に発生する摩擦抵抗を低減させる摩擦低減部材
   と、 を備えたことを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記収容筒は、光軸方向に形成された案内溝を有し、 前記レンズ群保持筒の一部は前記案内溝に嵌まり込んで
   いることを特徴とするレンズ鏡筒。
3. 【請求項３】請求項１または２において、 前記収容筒には、前記レンズ群と異なる新たなレンズ群
   を保持する保持部が設けられ、 前記弾性部材は、前記レンズ群保持筒と前記保持部との
   間に装着され、前記保持部から前記レンズ群保持筒が離
   れる方向に前記レンズ群保持筒に対して力を加えること
   を特徴とするレンズ鏡筒。
4. 【請求項４】請求項１、２または３において、 前記カム機構は、前記収容筒の外側に配置されたカム筒
   と、前記補助筒に設けられたカムピンとを含み、 前記カム筒には、前記補助筒を前記収容筒の内部で回転
   させながら光軸方向に移動させるためのカム溝が形成さ
   れ、 前記カムピンは、前記収容筒に形成された逃げ溝に隙間
   をあけて挿入されると共に、その先端部が前記カム溝に
   嵌め込まれており、 前記逃げ溝は、前記カムピンが前記カム溝内を移動する
   際に、当該カムピンに接触しないような形状を有するこ
   とを特徴とするレンズ鏡筒。
5. 【請求項５】請求項１、２、３または４において、 合焦操作を行うための合焦操作環と、変倍操作を行うた
   めの変倍操作環と、合焦操作環が操作された場合には、
   前記カムピンを前記カム溝に沿って移動させ、前記変倍
   操作環が操作された場合には、前記カム筒を回転させる
   と共に、該カム筒の回転にともなって移動するカムピン
   を光軸方向に案内する機構とを備えたことを特徴とする
   レンズ鏡筒。
6. 【請求項６】請求項１、２、３、４または５において、 前記補助筒及び前記レンズ群保持筒は、前記補助筒と前
   記レンズ群保持筒とが嵌合した場合に相互に重なる、光
   軸回りに形成された案内溝をそれぞれ有し、 前記摩擦低減部材は、前記補助筒の案内溝と前記レンズ
   群保持筒の案内溝によって保持される転動部材であるこ
   とを特徴とするレンズ鏡筒。