特許 5963614 レンズ鏡筒用カム筒のカム溝測定方法及び製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5963614

(24)【登録日】2016年7月8日

(45)【発行日】2016年8月3日

(54)【発明の名称】レンズ鏡筒用カム筒のカム溝測定方法及び製造方法

(51)【国際特許分類】

   G01B 5/20 20060101AFI20160721BHJP

   G02B 7/04 20060101ALI20160721BHJP

   G02B 7/02 20060101ALI20160721BHJP

   G01B 5/008 20060101ALI20160721BHJP

   G01B 5/24 20060101ALI20160721BHJP

【ＦＩ】

   G01B5/20 C

   G02B7/04 D

   G02B7/02 Z

   G01B5/008

   G01B5/24

【請求項の数】6

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2012-189201(P2012-189201)

(22)【出願日】2012年8月29日

(65)【公開番号】特開2013-242292(P2013-242292A)

(43)【公開日】2013年12月5日

【審査請求日】2015年8月7日

(31)【優先権主張番号】特願2012-98788(P2012-98788)

(32)【優先日】2012年4月24日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】390037420

【氏名又は名称】不二精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100085464

【弁理士】

【氏名又は名称】野口 繁雄

(72)【発明者】

【氏名】上田 哲也

【審査官】 眞岩 久恵

(56)【参考文献】

【文献】 特許第３５２３２４９（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開２００９−２９３９９２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｂ ５／００−５／３０

Ｇ０２Ｂ ７／０２

Ｇ０２Ｂ ７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

以下のステップ（１）〜（７）を含むレンズ鏡筒用カム筒のカム溝測定方法。
（１）三次元測定機の測定台の上に設置された回転円盤の回転中心位置を測定し、前記三次元測定機が有するＸＹＺ三次元座標のＺ軸位置を決定するステップ、
（２）円形の治具基準面と前記治具基準面に同心の基準円周面とを有する測定治具を、前記治具基準面の円中心と前記回転円盤の回転中心とが概ね一致するように、前記回転円盤上に設置するステップ、
（３）前記ＸＹＺ三次元座標のＸＹ平面上における前記治具基準面の円中心位置と、前記ＸＹ平面に対する前記治具基準面の面傾斜度を測定するステップ、
（４）前記カム筒のカム筒中心軸と直交するようにして前記カム筒に設けられたカム筒基準面を、前記カム筒中心軸と前記治具基準面の円中心とを一致させつつ前記治具基準面に当接させて、前記測定治具に前記カム筒を搭載するステップ、
（５）前記測定治具に搭載された前記カム筒に設けられたカム筒回転基準点のＸＹＺ座標値を測定することにより、前記カム筒中心軸及び前記カム筒回転基準点を通る直線と前記ＸＹＺ三次元座標のＸ軸又はＹ軸とがなす角度である回転方向傾斜度を測定するステップ、
（６）前記三次元測定機に装着された測定プローブであって当該プローブの先端に前記カム溝の最狭部幅よりも小さい直径の球形状当接部を有する測定プローブを用い、前記カム筒中心軸から所定の距離だけ離れた測定位置で前記プローブの前記当接部を前記カム溝の側壁面の１箇所に接触させた後、前記カム筒中心軸からの前記所定距離を一定に保ったまま、前記回転円盤を回転させて倣い測定を行なって前記カム溝側壁面のＸＹＺ座標値を収集する工程を、前記カム筒中心軸からの距離が互いに異なる複数の測定位置で行なうステップ、
（７）前記カム溝側壁面の前記ＸＹＺ座標値を、前記治具基準面の円中心位置及び前記面傾斜度、並びに前記カム筒回転基準点の前記回転方向傾斜度に基づいて、平行移動、傾け及び回転の各座標変換を行なうことによって、前記カム筒基準面をＸ’Ｙ’平面とし、前記カム筒中心軸をＺ’軸とするＸ’Ｙ’Ｚ’直交座標値にコンピュータによって変換して前記カム溝側壁面の測定データを得るステップ。

【請求項2】

前記ステップ（７）の座標変換を前記ステップ（６）で前記カム溝側壁面の前記ＸＹＺ座標値を収集しながらコンピュータによってリアルタイムに行なう請求項１に記載のレンズ鏡筒用カム筒のカム溝測定方法。

【請求項3】

前記カム筒及び前記測定治具は、前記カム筒が前記測定治具に対して常に同一の回転角度で搭載されるように位置合せ部位を備えており、かつ、前記測定治具はカム筒回転基準点を備えており、
前記ステップ（３）は、前記測定治具の前記カム筒回転基準点のＸＹＺ座標値を測定することにより、前記カム筒回転基準点の前記回転方向傾斜度を測定する工程も含み、
前記ステップ（５）を行なわない、請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒用カム筒のカム溝測定方法。

【請求項4】

前記カム溝の対向する両壁に同時に当接する程度の半径をもつ仮想カムピン当接球を設定し、
前記ステップ（７）で得られた前記カム溝側壁面の測定データに基づいて、前記カム溝側壁面を対向する前記カム溝側壁面側へ前記仮想カムピン当接球の半径分だけ移動させたときの仮想面が交差して形成される交差曲線を得ることによって、前記仮想カムピン当接球の中心の軌跡を得るステップをさらに含む請求項１から３のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒用カム筒のカム溝測定方法。

【請求項5】

以下のステップ（Ａ）〜（Ｄ）を含むレンズ鏡筒用カム筒の製造方法。
（Ａ）製品設計における製品の仕上がり寸法よりもカム溝幅が大きくなるように、予め一定寸法の削り代を残したカム溝形成型を有する金型で成形された円筒状のレンズ鏡筒用カム筒を用意するステップ、
（Ｂ）請求項１から３のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒用カム筒のカム溝測定方法によって前記レンズ鏡筒用カム筒のカム溝測定を行なうステップ、
（Ｃ）得られた前記カム溝側壁面の前記測定データから求まるカム溝側壁面データと前記製品設計における仕上がり寸法との差だけ、前記カム溝形成型を削り込んで前記金型を修正するステップ、
（Ｄ）前記ステップ（Ｂ）で削り込み修正した前記金型を用いてカム筒を成形するステップ。

【請求項6】

前記ステップ（Ｃ）において、前記金型の修正はＮＣ加工機を用いて行なわれる請求項５に記載のレンズ鏡筒用カム筒の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レンズ鏡筒用カム筒のカム溝測定方法及び製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

カメラのレンズ鏡筒において、ズーム比を変えたり焦点を調整したりするためにレンズ群を鏡筒内軸方向に移動させるための樹脂製のカム筒が用いられる。カム筒は、その内周面もしくは外周面又はその両方に複数のカム溝を備えている。カメラの多くはそのレンズ移動を電動で行なうようになっている。

【0003】

スムーズで精密なレンズ移動を行なわせるために、カム筒のカム機構にスムーズで精密なカム動作が要求される。したがって、カム筒に形成するカム溝には高い精度が求められる。また、レンズ移動は電動のみならず手動でも行なわれることがある。手動の場合はレンズ移動がスムーズでなければ操作感触が悪くなるという不具合がある。

【0004】

カム筒は樹脂による射出成形にて製造される。カム筒は単純な円筒ではない複雑な形状のため、樹脂注入ゲート位置等に起因する成形時の溶融樹脂の充填具合、充填後の冷却収縮具合、射出樹脂圧による型倒れ等によって成形後の寸法にばらつきが生じる。特に、カム溝を製品設計どおりの寸法にすることが難しく、金型製作に技術を要するところである。

【0005】

これは成形で得られたカム筒のカム溝が製品設計どおりのねらいの仕上がり寸法に出来上がっているかどうかを調べる正確な測定方法がなかったこともその原因の一つである。製品設計におけるカム溝形状のねらいの寸法に対して実際に成形で得られた成形品のカム溝形状の正確な寸法を測定することさえできれば、金型の該当箇所に修正を加えることによって誤差を最小限に抑えて、正確な寸法精度で製品設計どおりのカム溝を有する成形品を得ることはさほど困難なことではない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第３５２３２４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上記の問題の解決方法として、例えば特許文献１に一つの方法が提案されている。その方法は、三次元測定機を用いた倣い測定によってカム溝を測定する。倣い測定では被測定物が回転円盤（ロータリーテーブル）の上に配置される。

【0008】

倣い測定の工程を順に説明する。まず、三次元測定機の測定台の上に回転円盤を載置する。回転円盤の中心を測定する。回転円盤上に被測定物であるカム筒を固定設置する。このとき、回転円盤の中心とカム筒の中心とを概ね合致させる。カム筒の中心と傾きを測定する。これにより、カム筒の中心と回転円盤の中心とのずれ量や傾き量を認識しておく。このずれ量及び傾き量を用いて、後述する倣い測定によって収集された被測定物のデータを補正する。この測定過程は、例えば三次元測定機であるＣｒｙｓｔａ−Ａｐｅｘ７１０（株式会社ミツトヨの製品）に搭載される同社製プログラムソフト等によってなされる一般的な測定方法である。

【0009】

特許文献１に開示された測定方法（以下、従来測定方法という）では、回転円盤上に固定設置された被測定物であるカム筒の中心や傾きを測定するために、測定に先立ち、カム筒に測定用治具を内挿又は外挿し、当該測定用治具の中心や傾きを測定することによってカム筒の中心や傾きを測定する。当該測定治具を取り外した後、倣い測定用のプローブをカム溝に当接させて回転円盤を回転させながらカム溝について深さとカム筒軸方向の位置を倣い測定する。得られたデータを上記ずれ量及び傾き量を用いて補正する。補正後のデータを用いて金型を研削修正する。

【0010】

従来測定方法にて得られるカム溝のデータは、カム溝の深さとカム筒軸方向のカム溝位置のみである。特許文献１に記載された実施例を参酌すると、カム溝の深さとカム筒軸方向の位置を倣い測定する際、段落［００２６］及び図６に記載されているように、倣い測定用のプローブの先端に取り付けられた球形状の当接部は、カム溝の対向する側壁面の両方に接し、かつカム溝の底面には接せず離れるようにカム溝に接触される。当該当接部は、必ずしも球形状でなくともよく、カム溝の対向する両側面に接し、かつカム溝の底面からは離れるように形成されたものであればよいとされている。

【0011】

当該実施例が特許文献１に記載された発明を具体化したものであることを考慮すると、「カム溝の深さ」とは、プローブの当接部がカム溝の両側壁面に当接した状態での、カム筒径方向（Ｘ軸方向）での当接部の中心位置である。また、「カム溝の軸方向位置」とは、カム筒軸方向（Ｚ軸方向）でのカム溝の両側壁面間のおおよその中間位置である。従来測定方法において、プローブの当接部の動作は実際の鏡筒内においてカム溝をなぞるカムピンの動作に近い。したがって、従来測定方法は、カムピンの軌跡が所望のものとなるかどうかを調べるには適している。

【0012】

しかし、特許文献１の図６からも明らかなとおり、従来測定方法はカム溝両側壁面の角度を検出することはできない。
従来測定方法は、カム溝の形状（両側壁面の角度や溝幅）が成形歪みによって設計形状とは異なっていても、カム溝の両側壁面に接したプローブ当接部のカム筒軸方向位置及びカム筒径方向位置が設計形状から予測される位置と同じであれば、同じカム溝と判断してしまうことになる。

【0013】

すなわち、従来測定方法は、球形状のプローブ当接部がカム溝の両側壁面に接触した位置での当接部球中心のカム筒軸方向位置及び径方向位置が分かるのみで、カム溝の形状を知ることができない。したがって、従来測定方法は、カム溝の形状が設計どおりの形状寸法にできているかどうかを測定判断することができないという問題があった。

【0014】

本発明は、従来測定方法の上記問題を解決し、レンズ鏡筒用カム筒について製品設計どおりの形状及び寸法のカム溝が得られているかどうかを測定できるカム溝測定方法、並びに製品設計時のねらいの仕上がり形状及び寸法どおりのカム溝を備えたレンズ鏡筒用カム筒の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0015】

本発明にかかるレンズ鏡筒用カム筒のカム溝測定方法は、以下のステップ（１）〜（７）を含む。
（１）三次元測定機の測定台の上に設置された回転円盤の回転中心位置を測定し、上記三次元測定機が有するＸＹＺ三次元座標のＺ軸位置を決定するステップ、
（２）円形の治具基準面と上記治具基準面に同心の基準円周面とを有する測定治具を、上記治具基準面の円中心と上記回転円盤の回転中心とが概ね一致するように、上記回転円盤上に設置するステップ、
（３）上記ＸＹＺ三次元座標のＸＹ平面上における上記治具基準面の円中心位置と、上記ＸＹ平面に対する上記治具基準面の面傾斜度を測定するステップ、
（４）上記カム筒のカム筒中心軸と直交するようにして上記カム筒に設けられたカム筒基準面を、上記カム筒中心軸と上記治具基準面の円中心とを一致させつつ上記治具基準面に当接させて、上記測定治具に上記カム筒を搭載するステップ、
（５）上記測定治具に搭載された上記カム筒に設けられたカム筒回転基準点のＸＹＺ座標値を測定することにより、上記カム筒中心軸及び上記カム筒回転基準点を通る直線と上記ＸＹＺ三次元座標のＸ軸又はＹ軸とがなす角度である回転方向傾斜度を測定するステップ、
（６）上記三次元測定機に装着された測定プローブであって当該プローブの先端に上記カム溝の最狭部幅よりも小さい直径の球形状当接部を有する測定プローブを用い、上記カム筒中心軸から所定の距離だけ離れた測定位置で上記プローブの上記当接部を上記カム溝の側壁面の１箇所に接触させた後、上記カム筒中心軸からの上記所定距離を一定に保ったまま、上記回転円盤を回転させて倣い測定を行なって上記カム溝側壁面のＸＹＺ座標値を収集する工程を、上記カム筒中心軸からの距離が互いに異なる複数の測定位置で行なうステップ、
（７）上記カム溝側壁面の上記ＸＹＺ座標値を、上記治具基準面の円中心位置及び上記面傾斜度、並びに上記カム筒回転基準点の上記回転方向傾斜度に基づいて、平行移動、傾け及び回転の各座標変換を行なうことによって、上記カム筒基準面をＸ’Ｙ’平面とし、上記カム筒中心軸をＺ’軸とするＸ’Ｙ’Ｚ’直交座標値にコンピュータによって変換して上記カム溝側壁面の測定データを得るステップ。

【0016】

本発明のカム溝測定方法において、上記ステップ（７）の座標変換を上記ステップ（６）で上記カム溝側壁面の上記ＸＹＺ座標値を収集しながらコンピュータによってリアルタイムに行なうようにしてもよい。

【0017】

また、本発明のカム溝測定方法において、上記カム筒及び上記測定治具は、上記カム筒が上記測定治具に対して常に同一の回転角度で搭載されるように位置合せ部位を備えており、かつ、上記測定治具はカム筒回転基準点を備えており、上記ステップ（３）は、上記測定治具の上記カム筒回転基準点のＸＹＺ座標値を測定することにより、上記カム筒回転基準点の上記回転方向傾斜度を測定する工程も含み、上記ステップ（５）を行なわないようにしてもよい。
ここで、ステップ（３）におけるカム筒回転基準点の回転方向傾斜度を測定は、治具基準面の円中心位置の測定又は治具基準面の面傾斜度の測定と同時に行なわれてもよいし、これらの測定とは別途行なわれてもよい。

【0018】

また、本発明のカム溝測定方法は、上記カム溝の対向する両壁に同時に当接する程度の半径をもつ仮想カムピン当接球を設定し、上記ステップ（７）で得られた上記カム溝側壁面の測定データに基づいて、上記カム溝側壁面を対向する上記カム溝側壁面側へ上記仮想カムピン当接球の半径分だけ移動させたときの仮想面が交差して形成される交差曲線を得ることによって、上記仮想カムピン当接球の中心の軌跡を得るステップをさらに含むようにしてもよい。

【0019】

本発明にかかるレンズ鏡筒用カム筒の製造方法は、以下のステップ（Ａ）〜（Ｄ）を含む。
（Ａ）製品設計における製品の仕上がり寸法よりもカム溝幅が大きくなるように、予め一定寸法の削り代を残したカム溝形成型を有する金型で成形された円筒状のレンズ鏡筒用カム筒を用意するステップ、
（Ｂ）請求項１から３のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒用カム筒のカム溝測定方法によって上記レンズ鏡筒用カム筒のカム溝測定を行なうステップ、
（Ｃ）得られた上記カム溝側壁面の上記測定データから求まるカム溝側壁面データと上記製品設計における仕上がり寸法との差だけ、上記カム溝形成型を削り込んで上記金型を修正するステップ、
（Ｄ）上記ステップ（Ｂ）で削り込み修正した上記金型を用いてカム筒を成形するステップ。

【0020】

本発明のレンズ鏡筒用カム筒の製造方法において、上記ステップ（Ｂ）において、上記金型の修正はＮＣ（Numerical Control）加工機を用いて行なわれる例を挙げることができる。ここで、ＮＣ加工機が行なう加工には、コンピュータを用いたＣＮＣ（Computerized Numerical Control）も含まれる。

【発明の効果】

【0021】

本発明のレンズ鏡筒用カム筒のカム溝測定方法は、カム溝の最狭部幅よりも小さい直径の球形状当接部を有する測定プローブを用い、カム筒中心軸からの距離が互いに異なる複数の測定位置で、カム溝側壁面のＸＹＺ座標値を倣い測定する（ステップ（６））ので、カム溝の側壁面の傾斜具合と対向するカム溝側壁面の間隔など、カム溝形状を特定するためのデータを得ることができる。これにより、本発明のレンズ鏡筒用カム筒のカム溝測定方法は、レンズ鏡筒用カム筒について製品設計どおりの形状及び寸法のカム溝が得られているかどうかを測定できる。

【0022】

本発明のレンズ鏡筒用カム筒の製造方法は、本発明のカム溝測定方法によってカム溝測定を行ない、得られた測定データから求まるカム溝側壁面データと製品設計における仕上がり寸法との差だけ、カム溝形成型を削り込んで金型を修正する工程（ステップ（Ｂ））を含むので、製品設計時のねらいの仕上がり形状及び寸法どおりのカム溝を備えたレンズ鏡筒用カム筒を製造できる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】三次元測定機の一例を示す概略的な外観斜視図である。

【図2】測定プローブユニットを示す概略的な側面図である。

【図3】三次元測定機に接続される演算処理装置の構成の一例を示すブロック図である。

【図4】三次元測定機の測定台の上に配置された回転円盤装置及び測定治具を示す概略的な斜視図である。

【図5】測定治具を示す概略的な斜視図である。

【図6】測定治具に搭載されたカム筒を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は測定治具とカム筒の接触部分を拡大して示す断面図である。

【図7】倣い側定時における測定プローブの接触部とカム溝との接触状態を説明するための断面図である。

【図8】倣い側定時における測定プローブの接触部とカム溝との接触状態を示す概略的な斜視図である。

【図9】レンズ鏡筒用カム筒を成形するための金型の一部分を示す概略的な断面図である。（Ａ）はカム溝に対応する位置に削り代が残された状態を示す。（Ｂ）は（Ａ）の金型を用いて成形されたカム溝の側壁面位置の一例を破線で示す。（Ｃ）は（Ｂ）のカム溝側壁面位置に対して削り込み修正した状態を示す。

【図10】仮想カムピン当接球の中心の軌跡を求めるステップを説明するための図である。

【図11】仮想カムピン当接球の中心の軌跡を用いて求めた、同一形状の３つのカム溝の平行偏芯の一例を示す図である。

【図12】仮想カムピン当接球の中心の軌跡を用いて求めた、同一形状の３つのカム溝の傾き偏芯の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

図１は、三次元測定機の一例を示す概略的な外観斜視図である。図２は、測定プローブユニットを示す概略的な側面図である。図３は、三次元測定機に接続される演算処理装置の構成の一例を示すブロック図である。図４は、三次元測定機の測定台の上に配置された回転円盤装置及び測定治具を示す概略的な斜視図である。図５は、測定治具を示す概略的な斜視図である。図６は、測定治具に搭載されたカム筒を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は測定治具とカム筒の接触部分を拡大して示す断面図である。図７は、倣い側定時における測定プローブの接触部とカム溝との接触状態を説明するための断面図である。図８は、倣い側定時における測定プローブの接触部とカム溝との接触状態を示す概略的な斜視図である。
図１から図７を参照して、本発明のレンズ鏡筒用カム筒のカム溝測定方法の一実施例を説明する。

【0025】

この実施例では、三次元測定機として、例えば株式会社ミツトヨ製のＣＮＣ三次元測定機（ＣＲＹＳＴＡ−Ａｐｅｘ Ｓシリーズ）を用いた。また、測定プローブユニットとして同社製ＭＰＰ−３１９（スキャニングプローブ）を用いた。また、回転円盤装置として、同社製ロータリーテーブル（ＭＲＴ３２０）を用いた。

【0026】

図２に示されるように、測定プローブユニット１は、先端部に当接部３を備えた測定プローブ５を水平方向及び垂直方向の向きに取り付け可能である。
図１に示されるように、測定プローブユニット１は三次元測定機７に装着される。三次元測定機７には演算処理装置（コンピュータ）９が接続されている。演算処理装置９は、三次元測定機７の動作を制御して、測定プローブ５の当接部３を被測定物に接触させたまま被測定物の座標値データ群を高速度で収集記録保存する。得られた座標値データ群は演算処理装置９に接続された表示装置１１に表示することが可能である。演算処理装置９には、キーボードやマウス等の操作部１３も接続されている。

【0027】

図３を参照して演算処理装置９の構成について説明する。演算処理装置９は、制御部（ＣＰＵ：Central Processing Unit）９ａ、ＲＡＭ（Random Access Memory）９ｂ、ＲＯＭ（Read Only Memory）９ｃ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）９ｄ、表示制御部９ｅを備えている。
ＨＤＤ９ｄは、各種制御プログラムを格納する記録媒体である。ＲＡＭ４２は、各種プログラムを格納する他、各種処理のワーク領域を提供する。

【0028】

操作部１３から入力される情報は、Ｉ／Ｆ（インターフェース）９ｆを介して制御部９ａに入力される。制御部９ａは、ＲＯＭ９ｃに格納されたマクロプログラム、及びＨＤＤ９ｄからＩ／Ｆ９ｇを介してＲＡＭ９ｂに格納された各種プログラムに従って、各種の処理を実行する。また、制御部９ａは、測定実行処理に従って、Ｉ／Ｆ９ｈを介して三次元測定機７の動作を制御する。また、制御部９ａは、表示制御部９ｅを介して表示装置１１に測定結果等を表示する。

【0029】

図４に示されるように、三次元測定機７の測定台１５の上に被測定物を載せる回転円盤装置１７を設置する。回転円盤装置１７は被測定物が配置される回転円盤１９を備えている。
三次元測定機７にはＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の方向が定められている。実際の測定に際して、測定装置としての座標軸位置、特にＺ軸位置を定める必要がある。回転円盤１９の回転中心はＺ軸位置として定められる。

【0030】

次に、カム溝測定方法の一実施例の各工程を説明する。
［ステップ（１）］
回転円盤１９の回転中心位置を測定して三次元測定機７に認識させる。回転円盤１９の回転中心位置の測定方法は、上記ミツトヨ社製ＣＮＣ三次元測定機ＣＲＹＳＴＡ−Ａｐｅｘ Ｓシリーズ等も標準ソフトとして有している極めて一般的な方法である。当該測定方法の詳細な説明は省略するが、例えば、回転円盤１９上の回転中心を除く特定の１点について、回転円盤１９を回転させて得られる３箇所の異なる位置でのＸＹ座標値を測定し、当該３箇所の位置を頂点とする三角形の外接円の中心を計算することにより得られる。

【0031】

なお、本発明のカム溝測定方法において、回転円盤の回転中心位置の測定方法は、この実施例の回転円盤１９の回転中心位置の測定方法に限定されない。上述のように回転円盤の回転中心位置の測定方法は一般的な方法であり、本発明のカム溝測定方法における回転円盤の回転中心位置の測定方法は、どのような方法であってもよい。

【0032】

［ステップ（２）］
図４に示されるように、回転円盤１９上に測定治具２１を搭載する。図５に示されるように、測定治具２１は真円度の高い円形の治具基準面２３を有する。測定治具２１は、治具基準面２３が上向きとなり、かつ治具基準面２３の中心が回転円盤１９の中心に概ね一致するように回転円盤１９の上に設置される。このとき、測定治具２１はマグネット台２５を介して回転円盤１９の上に設置することができる。

【0033】

測定治具２１において、円形の治具基準面２３と測定治具２１の底面は互いに平行に形成されている。したがって、治具基準面２３は、それを受けるマグネット台２５の上面とも平行になっている。

【0034】

本実施例の場合、測定治具２１は、円柱状台座部２７と、治具基準面２３を端面とし基準円周面２９を有する基準面形成円柱部とで構成されている。測定治具２１は、円柱状のものであってもよいし、図５に示されるように、基準円周面２９と同心の内周面３１を有するように軸方向にくり抜かれた筒状のものであってもよい。治具基準面２３が筒状の場合は、円形の治具基準面２３は図５に示されるようにリング状の円形面となる。
また、円形の治具基準面２３は、完全に円形のものでなくてもよく、例えば円形の一部分が切り欠かれた形状であってもよい。

【0035】

基準円周面２９は、測定治具２１に搭載されるカム筒の内周面にガタなく嵌合する寸法で形成されている。また、治具基準面２３は、カム筒のカム筒基準面にガタなく当接するように形成されている。

【0036】

治具基準面２３の中心を通り、治具基準面２３に垂直な軸をＺ’軸とし、治具基準面２３をＸ’Ｙ’面とする三次元座標（Ｘ’，Ｙ’，Ｚ’）を定義する。上述のように、三次元測定機７は三次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を有する。ＸＹ平面とＸ’Ｙ’平面とが完全な平行関係にあって、かつＺ軸とＺ’軸とが完全に一致しているのが理想である。しかし、回転円盤装置１７やマグネット台２５を搭載したことによる積み重ね誤差や、目視による測定治具２１の設置等により、通常、これらは完全には一致していない。

【0037】

［ステップ（３）］
そこで、これらの不一致度を知るために、マグネット台２５に設置した測定治具２１の治具基準面２３の中心のＸＹ座標値（円中心位置）を測定する。治具基準面２３の中心の座標値は、例えば、プローブユニット１の測定プローブ５の先端の当接部３を測定治具２１の基準円周面２９上の周方向の異なる任意の３点に接触させて、それらの３点のＸＹ座標値を測定し、それらの３点で形成される三角形の外接円の中心を計算することにより求まる。なお、基準円周面２９上の４点以上の測定点でＸＹ座標値の測定を行ない、それらの測定点で形成される多角形の外接円の中心を計算して基準円周面２９の円中心位置を求めてもよい。
また、治具基準面２３の中心の座標値は、高い真円度で治具基準面２３と同心に形成された内周面３１を基準円周面として利用して同様に測定することでも求まる。

【0038】

次にＸ’Ｙ’平面のＸＹ平面に対する傾き度合（面傾斜度）を調べる。
治具基準面２３上の周方向の異なる任意の３点のＸＹＺ座標値を求める。これにより、ＸＹ平面に対する治具基準面２３の傾き、すなわちＸＹ平面に対するＸ’Ｙ’平面の傾き度合いが求まる。

【0039】

［ステップ（４）］
図６に示されるように、レンズ鏡筒用カム筒３３を測定治具２１に搭載する。図６（Ｃ）に示されるように、カム筒３３の内周面に形成されたカム筒基準面３５と、測定治具２１の治具基準面２３とがピタリと当接する。また、カム筒基準面３５よりも下端側のカム筒内周面部分３７と、測定治具２１の基準円周面２９とがピタリと当接する。このとき、カム筒３３の端面３８と、測定治具２１の円柱状台座部２７の上端面２８とは接触せず、治具基準面２３とカム筒基準面３５との正確な接触を妨げないようになっている。

【0040】

カム筒３３を測定治具２１に搭載する際、プラスチック成形品であるカム筒３３は非常に軽いので、カム筒３３のカム筒基準面３５と測定治具２１の治具基準面２３との接触が安定維持されるように、カム筒３３の上部に適度な重さの錘を置いてもよい。錘の形状としては、カム筒３３の円周壁になるべく均等に荷重がかかる形状のものがよい。

【0041】

図６（Ａ），（Ｂ）に示されるように、カム筒３３には複数のカム溝３９が形成されている。この実施例で用いられるカム筒３３には、カム筒３３の内周面及び外周面にそれぞれ複数のカム溝３９が形成されている。

【0042】

図６では、カム筒３３の内周面にカム筒基準面３５が設けられた例を示したが、カム筒基準面３５はカム筒３３の外周面に設けられているものであってもよい。この場合、図６とは逆に、カム筒を測定治具に内挿することになる。また、測定治具の基準円周面は、カム筒が内挿される測定治具の内周面（例えば図５の符号３１を参照）になる。

【0043】

［ステップ（５）］
ＸＹＺ座標系に対するＸ’Ｙ’Ｚ’座標系のＸ’座標もしくはＹ’座標の位置関係を定めるために、カム筒３３のカム筒回転基準点を定める。カム筒３３の外周面には、通常、筒固定用の穴や突起等が設けられているので、これらの穴や突起の中心位置を基準位置として定めると便利である。例えば、カム筒３３の外周面上の円柱状の突起４１の円柱中心をカム筒回転基準点と定める。なお、当該カム筒回転基準点は、カム筒３３の内周面や上端面に設けられてもよい。

【0044】

突起４１の中心のＸＹＺ座標値を求める。ここで重要なのはカム筒回転基準点のＸＹ平面内における回転量であり、そのＺ座標値はあまり重要ではない。例えば、突起４１のＸＹＺ座標値は、測定プローブ５の当接部３をＺ軸方向は一定として突起４１の左右両サイドに当接させてそれらの位置のＸＹ座標値を測定し、それらのＸＹ座標値の中間座標値として求めることができる。もちろん突起４１の円形端面部の円中心のＸＹＺ座標値を正確に求めてもよい。

【0045】

カム筒３３のカム筒回転基準点座標値が求まれば、ＸＹ平面において治具基準面２３の中心座標値（カム筒３３の中心軸座標値）及びカム筒３３のカム筒回転基準点座標値を通る直線が伸びる方向をＸ’軸又はＹ’軸として定義できる。また、当該直線が伸びる方向と、Ｘ軸又はＹ軸がなす角度（回転方向傾斜度）が求まる。

【0046】

［ステップ（６）］
図７に示されるように、測定プローブ５の先端の球形状当接部３の直径ｔは、カム溝３９の最狭部幅Ｗよりも十分に小さい。また、当接部３の直径ｔは、カム溝３９の深さＤよりも小さい。ただし、当接部３の直径ｔは、カム溝３９の深さＤと同じであってもよいし、カム溝３９の深さＤよりも大きくてもよい。

【0047】

カム筒３３の中心軸から所定の距離だけ離れた測定位置Ａで測定プローブ５の当接部３をカム溝３９の底面に接触させることなくカム溝３９の側壁面の１箇所に接触させる。例えば、図７に示されるように、カム溝３９の上側壁面に当接部３を接触させる。

【0048】

回転円盤１９を回転させて倣い測定を行なう。このとき、回転円盤１９の回転にともなって、測定位置Ａでのカム溝３９の側壁面のＺ軸位置は変化する。三次元測定機７は、演算処理装置９の制御によって、カム筒中心軸からの距離が常に一定の測定位置Ａでカム溝３９の側壁面に当接部３が接触するように測定プローブ５を修正移動させる。三次元測定機７は、回転円盤の回転中心座標値とカム筒の中心軸座標値とのズレ量を認識しているので、回転円盤１９が回転に応じたこのような制御が可能である。これにより、回転円盤１９の回転にともなって測定位置Ａでのカム溝３９の側壁面のＺ軸位置が変化しても、当接部３はカム筒中心軸から一定距離の測定位置Ａでカム溝３９の側壁面に接触する。この倣い測定により、測定位置Ａにおけるカム溝３９の側壁面のＸＹＺ座標値を収集する。

【0049】

例えば、カム溝３９の上側壁面に当接部３を接触させ倣い測定を開始した場合、当接部３は、回転円盤１９が一方向に回転されるにともなってカム溝３９の上側壁面に沿ってＺ軸方向に移動し、やがてカム溝３９の一端に到達する。図６に示されるように、カム溝３９の端部は、カム筒３３の上端面に解放されている形状と、閉鎖されている形状とがある。

【0050】

三次元測定機７及び演算処理装置９は、当接部３からの僅かな接触圧が無くなること等によって当接部３がカム溝３９の開放された一端に到達したことを検知する。続いて、当接部３はカム溝３９の下側壁面に移動接触される。回転円盤１９が上側壁面測定時とは逆回転に回転される。当接部３は、カム溝３９の下側壁面に沿ってＺ軸方向に移動し、やがてカム溝３９の閉鎖された他端に到達する。図８に、当接部３がカム溝３９の下側壁面に接触されている状態を示す。

【0051】

カム溝３９の閉鎖された他端に到達した当接部３はＵ字状にカーブした側壁面をなぞりながら再びカム溝３９の上側壁面に接触される。回転円盤１９が上記上側壁面測定時と同じ方向に回転される。当接部３は、カム溝３９の上側壁面に沿ってＺ軸方向に移動し、やがて測定開始時の位置に到達する。

【0052】

このように、当接部３は、カム溝３９の側壁面の全周を一巡して元のスタート位置に戻ってくる。こうして、１つのカム溝３９の側壁面全周について、カム筒３９の中心軸からの距離が一定の測定位置Ａでのカム溝３９の側壁面のＸＹＺ座標値群を収集する。カム溝３９の倣い測定において、回転円盤１９を回転させて倣い測定を開始するスタート位置を予め決めておくと、後のデータ比較に都合がよい。

【0053】

次に、当接部３をカム溝３９の中心軸からの距離が測定位置Ａとは異なる任意の測定位置Ｂに移動させる（図７の二点鎖線を参照。）。測定位置Ｂで当接部３を、測定位置Ａでの倣い測定を行なったカム溝３９と同一のカム溝３９の側壁面の一箇所に接触させる。測定位置Ｂにおいて、測定位置Ａでの倣い測定動作と同様にして、回転円盤１９の回転動作及び測定プローブ５の動作を制御して、倣い測定を行なう。これにより、測定位置Ｂでのカム溝３９の側壁面のＸＹＺ座標値を収集する。

【0054】

通常、１つのカム筒３３には、同形状又は異形状の複数のカム溝３９が形成されているので、必要に応じて、他のカム溝３９についても同様に倣い測定を行なう。
なお、ここで得られるカム溝３９の側壁面のＸＹＺ座標値は、当接部３の中心位置に関する座標値である。
また、ここでは１つのカム溝３９について、測定位置Ａ，Ｂの２箇所で倣い測定を行なったが、カム溝３９の中心軸からの距離が互いに異なる測定位置は３箇所以上であってもよい。

【0055】

［ステップ（７）］
上記ステップ（６）で収集されたカム溝３９の側壁面のＸＹＺ座標値を演算処理装置９（コンピュータ）によってＸ’Ｙ’Ｚ’直交座標値に変換してカム溝側壁面の測定データを得る。具体的には、上記ステップ（３）で得られた治具基準面２３の円中心位置及び面傾斜度、並びに上記ステップ（５）で得られたカム筒回転基準点の回転方向傾斜度に基づいて、平行移動、傾け及び回転の各座標変換を行なう。これにより、カム筒基準面をＸ’Ｙ’平面とし、カム筒中心軸をＺ’軸とするＸ’Ｙ’Ｚ’直交座標値が得られる。
なお、これらの座標変換自体は公知の座標変換であって、演算処理装置９に搭載されたコンピュータプログラムが自動で行なってくれる。

【0056】

このようにしてカム溝３９の上下側壁面全周に亘って側壁面上の異なる２位置でのＸ’Ｙ’Ｚ’座標値群データが収集される。これにより、カム溝３９の上下側壁面の傾斜具合や上下側壁面の間隔等、カム溝３９の形状を特定するためのデータを得ることができる。カム溝３９の形状が特定されれば、製品設計時における成形品のねらいのカム溝寸法形状と比較することが可能となる。

【0057】

この実施例において、上記ステップ（７）の座標変換は、上記ステップ（６）でＸＹＺ座標値を収集しながら演算処理装置９によってリアルタイムに行なわれてもよい。

【0058】

また、カム筒３３及び測定治具２１は、カム筒３３が測定治具２１に対して常に同一の回転角度で搭載されるように位置合せ部位を備えるとともに、測定治具２１はカム筒回転基準点を備えているようにしてもよい。この場合、上記ステップ（３）において、治具基準面２３の円中心位置の測定もしくは治具基準面２３の面傾斜度の測定と同時に、又はこれらの測定とは別の工程で、測定治具２１のカム筒回転基準点のＸＹＺ座標値を測定することにより、カム筒回転基準点の上記回転方向傾斜度も測定することができる。これにより、上記ステップ（５）を省略することができる。この場合、測定治具のカム筒回転基準点は測定治具に専用のものが設けられてもよいが、測定治具に設ける上記位置合わせ部位をカム筒回転基準点として併用することも可能である。

【0059】

カム筒３３に設けられる位置合せ部位は、当該位置合せ専用に設けられてもよいし、カム筒３３の所定位置に形成される突起又は凹部であってもよい。測定治具２１には、カム筒３３に設けられる位置合せ部位に対応した位置合せ部位が形成される。
例えば、カム筒３３の外周面に設けられた突起４１をカム筒側の位置合せ部位とし、測定治具２１には、突起４１を受ける凹部を設けるようにすればよい。

【0060】

ところで、従来測定方法では、特許文献１の段落［００２５］に記載されているように、カム溝の深さを測定するためにプローブのカム筒径方向（Ｘ軸方向）の移動は固定されない。すなわち、従来測定方法において、プローブの当接部がカム溝に接触する接触位置のカム筒中心軸からの距離は、固定された一定値ではなく、倣い測定中常に変化する。したがって、測定中、測定プローブの当接部をカム溝の両側壁面に当接させるためにカム溝に若干強く押し当てた状態を保つ必要がある。このため、測定時にカム筒が倒れないように、カム筒を回転円盤上に接着剤等で強力に固定しておく必要がある。この故に、先ず回転円盤にカム筒がしっかりと取り付けられる。その後、カム筒の中心及び傾きを測定するための測定治具がカム筒に装着される。

【0061】

このやり方では、成形品ごとのバラツキを調べるために複数の成形品で測定データをとろうとすると、倣い測定に先立って、成形品ごとに、回転円盤への成形品の固定、成形品への測定治具の装着、測定治具の中心及び傾きの測定、測定治具の取り外し等の事前作業を行なう必要が生じる。

【0062】

さらに、このようなプローブ押し当て式による倣い測定の場合、プローブ先端の接触球が倣い測定ができるのは、三次元測定機の制御能力上、カム筒の軸方向に対するカム溝の延伸角度が６０度程度のものまでである。６０度を超えた部分、例えばカム溝がカム筒軸方向に近い角度で沿って形成されているような部分では、三次元測定機の制御能力上、倣い測定ができないという問題があった。

【0063】

これに対し、本発明のカム溝測定方法は、カム筒中心軸からの距離が一定の所定の測定位置で当接部がカム溝側壁面に接触するように測定プローブの移動を制御しながら倣い測定を行なう。すなわち、本発明のカム溝測定方法において、測定プローブの当接部は、従来測定方法のようにカム溝に押し当てられることはなく、単にカム溝側壁面に接触しているだけである。したがって、回転円盤に対してカム筒を強固に固定する必要はない。

【0064】

さらに、本発明のカム溝測定方法では、カム筒中心軸からの距離が一定の測定位置でカム溝側壁面に当接部が単に接触し、その接触状態を維持するように測定プローブを移動させるのでほんのわずかな接触圧が生じるのみであり、測定プローブの当接部にはほとんど測定応力がかからない。したがって、どのようなカム溝の走行形状であってもカム溝側壁面をなぞって測定することが可能である。カム溝の上下両側壁面全周に亘って連続して一巡測定可能なのもこの故である。

【0065】

さらに、本発明のカム溝測定方法では、回転円盤に搭載された測定治具にカム筒が装着されるので、一度、測定治具について治具基準面の円中心位置及び面傾斜度を測定すれば（ステップ（３））、その測定治具への装着に適合したカム筒を交換するごとにそれらの測定を行なう必要はない。したがって、成形条件を変更した場合や製造ロット間でのバラツキを調べる場合など、複数のカム筒についてカム溝測定を行なう場合に、測定時間の著しい短縮が可能になる。

【0066】

さらに、カム筒回転基準点を備えた上記測定治具を用い、当該測定治具のカム筒回転基準点を用いて上記回転方向傾斜度を測定する上記局面において、回転方向傾斜度を一度測定すれば、その測定治具への装着に適合したカム筒を交換するごとにその測定を行なう必要はない。したがって、カム溝測定の測定時間はさらに短縮される。

【0067】

また、従来測定方法では、プローブ先端の当接部がカム溝両側壁面に当接し、かつカム溝底面と離れていなければならないため、カム溝幅の異なるカム筒ごとに測定プローブを作成しなければならないという問題があった。また、１つのカム筒に溝幅が異なる複数のカム溝が形成されている場合には、１つのカム筒でもカム溝ごとに測定プローブの当接部を取替えなければならないというわずらわしさがあった。

【0068】

これに対し、本発明のカム溝測定方法で用いられる測定プローブ先端の当接部は、カム溝の最狭部幅よりも小さいので、カム溝幅の異なるカム筒製品毎に専用のプローブを作成する必要はない。さらに、１つのカム筒であってカム溝幅の異なる複数のカム溝を有するようなものであっても、１つの測定プローブで全てのカム溝の測定を完了することができる。

【0069】

次に、図７及び図９を参照して、本発明のレンズ鏡筒用カム筒の製造方法の一実施例について説明する。
図９は、レンズ鏡筒用カム筒を成形するための金型の一部分を示す概略的な断面図である。（Ａ）はカム溝に対応する位置に削り代が残された状態を示す。（Ｂ）は（Ａ）の金型を用いて成形されたカム溝の側壁面位置の一例を破線で示す。（Ｃ）は（Ｂ）のカム溝側壁面位置に対して削り込み修正した状態を示す。

【0070】

［ステップ（Ａ）］
製品設計における狙いの製品の仕上がり寸法よりもカム溝幅が大きくなるように、予め一定寸法の削り代を両側壁に残したカム溝形成型を有する金型で成形された円筒状のレンズ鏡筒用カム筒を用意する。ここで、予め残しておくカム溝形成型の削り代とは、例えば溶融樹脂を金型キャビティ内に射出注入するゲート位置、ガス抜きのガスベント、成形品の樹脂材料や厚みと形状その他の成形条件を含む諸条件に基づくＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析データにより並びに経験的に想定される成形品の歪量を考慮して、想定されるカム溝の最大歪量とすることができる。

【0071】

［ステップ（Ｂ）］
本発明のレンズ鏡筒用カム筒のカム溝測定方法によってレンズ鏡筒用カム筒のカム溝測定を行ない、カム溝側壁面の測定データを得る。例えば、図１から図７を参照して説明した上記カム溝測定方法の実施例によって、カム溝側壁面の測定データを得る。

【0072】

［ステップ（Ｃ）］
得られたカム溝側壁面の測定データから求まるカム溝側壁面データと、製品設計における狙いの仕上がり寸法との差を求める。当該差の量だけ、カム溝形成型を削り込んで金型４３を修正する。

【0073】

図９を参照して、このカム溝修正の概念を説明する。図９は、カム溝を成形するためのカム溝成形型のカム筒の軸方向にカットした断面図である。
図９（Ａ）において、金型４３はカム溝形成型面４５を備えている。カム溝形成型面４５は、成形歪が生じないと仮定した場合の製品仕上がりの狙い寸法位置の仕上がり面４７に対して、成形条件等により想定される最大歪量の大きさを見込んだ分の削り代Ｌを残した位置に形成されている。金型４３を用いてカム筒の成形を行なう。

【0074】

仮に、成形品のカム筒に成形歪が生じていない、すなわち成形品のカム溝の側壁面の位置とカム溝形成型面４５の位置とが一致していれば、金型４３の削り代Ｌを全部削り取ればよい。

【0075】

また、仮に成形品のカム筒において、図９（Ｂ）の点線４９で示されるようなカム溝側壁面の歪が生じていたとする。測定位置Ａの部分においては、カム溝成形型を削り代Ｌ以上に削り取る必要があり、絶対値Ｚａ１−Ｚａ０の量削り取ればよい。また、測定位置Ｂの部分においては、削り代Ｌよりも少なく絶対値Ｚｂ１−Ｚｂ０の量だけ削り取ればよい。したがって、必要な削り量は図９（Ｃ）の削り量５１となる。

【0076】

ここで、カム溝測定方法の上記実施例のステップ（７）で得られた変換後座標値群データは、図７に示されるように、正確には測定プローブ５の当接部３の球中心位置Ｏａ，Ｏｂの座標値群データである。倣い測定により得られた軌跡面は、測定位置Ａでの球中心位置Ｏａと測定位置Ｂでの球中心位置Ｏｂとを結ぶ直線ＯａＯｂの軌跡面である。したがって、実際のカム溝側壁面は、直線ＯａＯｂの軌跡面の法線方向（当該軌跡面に直交する方向）であって当接部３とカム溝側壁面との接触方向に、当該軌跡面から当接部３の半径ｔ／２（ｔは直径）だけずれていることになる。

【0077】

すなわち、上記軌跡面を当該軌跡面の法線方向で当接部３とカム溝側壁面との接触方向に、ｔ／２だけ移動させたオフセット面が、実際に測定したカム溝壁となる。したがって、当該オフセット面と製品設計上の仕上がり面４５との差が実際の削り込み量となる。なお、当該オフセット面の算出は、コンピュータによって自動で行なわれてもよいし、操作者によって行なわれてもよい。

【0078】

金型４３を修正する際、当該オフセット面を考慮して、切削工具の加工軌跡データをＮＣ加工機に入力すれば、ＮＣ加工機が自動的に必要な補正量を削り込み加工をしてくれる。

【0079】

［ステップ（Ｄ）］
上記ステップ（Ｃ）で削り込み修正した金型を用いてカム筒の成形製造を行なう。これにより、成形歪のない製品設計時の仕上がり形状と寸法どおりのカム溝を有するカム筒を製造することができる。

【0080】

このように、上記の実施例によれば、成形品の正確なカム溝壁のデータを求めることが可能となるとともに、誤差を最小限に抑えた当初製品設計どおりの正確な寸法のカム溝を有する成形品を得ることができる。

【0081】

ところで、修正前の金型又は修正後の金型を用いて成形したカム筒のカム溝をカムピン（カムフォロア）の当接部がどのようになぞるのか、つまり実際のカムピンの移動軌跡を知りたい場合がある。

【0082】

レンズ鏡筒のカム筒には通常同じ形状のカム溝が円周方向に複数（通常は３個）設けられている。組み上げられたレンズ鏡筒において、カムピンはカム筒のカム溝に当接してカム筒との相対回転方向の角度を変えながら相対移動する。

【0083】

したがって、このようなカム動作時の各回転方向角度におけるカムピン当接部中心位置のカム筒中心軸からのラジアル方向での距離の変動具合や、その距離の複数のカム溝間でのバラツキ具合、各回転方向角度におけるカムピン当接球中心のＺ軸方向（カム筒軸方向）の位置とその複数のカム溝間でのバラツキ具合などを知りたい場合がある。カム動作時において、複数のカム溝間でのカムピン当接部中心位置の、上記ラジアル方向での距離の変動とバラツキは駆動されるレンズの光軸の平行方向ズレを生じ、Ｚ軸方向の位置のバラツキはレンズの光軸の傾き方向ズレを生じる結果となるからである。

【0084】

そこで、本発明のレンズ鏡筒用カム筒のカム溝測定方法は、カム溝の対向する両壁に同時に当接する程度の半径をもつ仮想カムピン当接球を設定し、仮想カムピン当接球の中心の軌跡を求めるステップをさらに含むようにしてもよい。

【0085】

図１０は、仮想カムピン当接球の中心の軌跡を求めるステップを説明するための図である。図１０を参照して仮想カムピン当接球の中心の軌跡を求めるステップを説明する。

【0086】

［ステップ（ａ）］
カム溝３９の対向する両壁３９ａ，３９ｂに同時に当接する程度の半径Ｒをもつ仮想カムピン当接球５３を設定する。ここで、半径Ｒは、組み上げられたレンズ鏡筒においてカムピンの実動作時にカム溝３９の両壁３９ａ，３９ｂに同時に当接するカムピン当接部の大きさに概ね等しい大きさに設定される。

【0087】

［ステップ（ｂ）］
本発明のレンズ鏡筒用カム筒のカム溝測定方法、例えば、図１から図７を参照して説明した上記カム溝測定方法の実施例によって得られたレンズ鏡筒用カム筒３３のカム溝３９の側壁面３９ａ，３９ｂの測定データ（変換後座標値群データ）に基づいて、カム溝側壁面３９ａ，３９ｂの座標値をカム溝側壁面３９ａ，３９ｂの法線方向であって、かつ対向するカム溝側壁面３９ｂ，３９ａ側へ仮想カムピン当接球５３の半径Ｒ分だけ移動させたときの仮想面５５ａ，５５ｂを算出する。

【0088】

ここで、カム溝測定方法の上記実施例のステップ（７）で得られた変換後座標値群データは、上述のように、正確には測定プローブ５の当接部３の球中心位置Ｏａ，Ｏｂの座標値群データであり、実際のカム溝側壁面は、直線ＯａＯｂの軌跡面から当接部３の半径ｔ／２（ｔは当接部３の直径）だけずれている。

【0089】

仮想面５５ａ，５５ｂを算出する第１の方法は、まず、直線ＯａＯｂの軌跡面を当該軌跡面の法線方向で当接部３とカム溝側壁面との接触方向にｔ／２だけ移動させて実際に測定したカム溝側壁面３９ａ，３９ｂを算出する。その後、カム溝側壁面３９ａ，３９ｂを対向するカム溝側壁面３９ｂ，３９ａ側へ半径Ｒ分だけ移動させる。これにより、仮想面５５ａ，５５ｂが算出される。

【0090】

仮想面５５ａ，５５ｂを算出する第２の方法は、直線ＯａＯｂの軌跡面を、仮想カムピン当接球５３の半径Ｒから当接部３の半径ｔ／２を差し引いた値だけ、当該軌跡面の法線方向で、かつ対向するカム溝側壁面３９ｂ，３９ａ側へ移動させる。これにより、仮想面５５ａ，５５ｂが算出される。仮想面５５ａ，５５ｂは図１０に示されるように交差する。

【0091】

［ステップ（ｃ）］
仮想面５５ａ，５５ｂが交差して形成される交差曲線を算出する。この交差曲線は仮想カムピン当接球５３の中心の軌跡５７を示す。このようにして、仮想カムピン当接球５３の中心の軌跡５７を算出する。

【0092】

仮想カムピン当接球５３の中心の軌跡５７のＸＹＺ座標値データ群は、所望する実際のカムピンの移動軌跡データを示すことになる。
上記各ステップにおいて、軌跡面、カム溝側壁面、仮想面、交差曲線を算出するとは、面もしくは曲線を表す面方程式もしくは曲線方程式を算出すること、又は面上点の座標値データ群もしくは曲線上の点の座標値データ群を算出することを意味する。

【0093】

本発明のカム溝測定方法で得られたカム溝側壁面の測定データから直線ＯａＯｂの軌跡面を求めたり、ＯａＯｂ軌跡面を法線方向に移動させてオフセット面（カム溝側壁面３９ａ，３９ｂ）を求めたり、２つのＯａＯｂ軌跡面又は２つのオッフセット面を互いに法線方向に移動させて仮想面５５ａ，５５ｂを求めたり、仮想面５５ａ，５５ｂの交差曲線を求めたりする演算は、例えば、本発明のカム溝測定方法で得られたカム溝側壁面の測定データ群を入力することによってＣＡＤ（computer aided design）の有する機能（コンピュータ）で自動的かつ容易に行わせることができる。このような機能を有するＣＡＤの一例はシーメンスＰＬＭソフトウェア社（Siemens Product Lifecycle Management Software Inc.）のＮＸである。さらにこうして形成された面や曲線を定義するデータ群や方程式をＣＡＤの内部記憶装置に保存しておくばかりでなくＣＡＤモニター上に図形的に表示させることもできる。なお、これらの演算は、ＣＡＤ以外のコンピュータによって実現されてもよいし、操作者によって行なわれてもよい。

【0094】

このように、実際のカムピンと同じ大きさの測定プローブ（擬似カムピン）を用いてするような実測を行わず、本発明のカム溝測定方法によって得られたカム溝側壁面の測定データを利用して仮想カムピン当接球の中心の軌跡を求めることができる。したがって、従来技術の上記不具合をなんらきたすことなく、容易に実際のカムピンの移動軌跡に極めて近いデータを求めることができる。すなわち本発明のカム溝測定方法によって得られたカム溝側壁面の測定データがあれば、仮想カムピン当接球の半径を変数として与えるのみで任意の大きさのカムピンの軌跡を、実測することなく、速やかに生成することができ、カムピン動作のシミュレーションが極めて容易となる。

【0095】

こうして実際のカムピンの動作軌跡に相当する仮想カムピン当接球の中心の軌跡さえ求まれば、あとは成形品であるカム筒のカム溝を評価するために必要とするデータは自由に作成することができる。

【0096】

例えば、カム筒の回転方向各位置におけるカム溝に押し当てたカムピン当接部の中心のラジアル方向変動量、すなわちカム溝の深さ方向のバラツキを調べたい場合は、カム溝スタート位置から所定の回転角度における仮想カムピン当接球の中心の軌跡位置のＸ’Ｙ’座標値を求め、このＸ’Ｙ’座標値からＸ’Ｙ’平面の座標原点であるカム筒中心軸からの距離を算出し、この距離を回転角度ごとに求めてプロットすればよい。そして複数のカム溝ごとに同様のデータを算出すれば、同じ回転角度位置でのカムピン当接部中心位置のバラツキを比較することができる。

【0097】

例えば、同じ回転角度位置において同一形状の３つのカム溝における各々の仮想カムピン当接部中心のＸ’Ｙ’座標を結んで形成される三角形の外接円の中心の座標値を回転角度毎、例えば回転角１度ごとにプロットすれば、図１１のような平行偏芯図表が得られる。ここで、１つのカム溝が形成されている回転角度は６０度である。３つのカム溝はカム筒の周方向で均等に配置されている。

【0098】

図１１は、仮想カムピン当接球の中心の軌跡を用いて求めた、同一形状の３つのカム溝の平行偏芯の一例を示す図である。図１１において、横軸はＸ’Ｙ’Ｚ’座標のＸ’値（単位はμｍ（マイクロメートル））、縦軸はＹ’値（単位はμｍ）を示す。

【0099】

図１１の平行偏芯図表において、各点の分布の広がり具合が小さいほどカムで駆動されるレンズの光軸の平行方向ズレのバラツキが小さいことを意味する。また、分布が０に近いほどレンズの光軸とカム筒の中心軸との平行方向のズレ量が小さいことを意味する。

【0100】

また、同じ回転角度位置において３つのカム溝における各々の仮想カムピン当接部中心の３つのＸ’Ｙ’Ｚ’座標で形成される面の傾斜度を回転角度毎、例えば回転角１度ごとにプロットすれば、図１２のような傾き偏芯図表が得られる。ここで、１つのカム溝が形成されている回転角度は６０度である。３つのカム溝はカム筒の周方向で均等に配置されている。

【0101】

図１２は、仮想カムピン当接球の中心の軌跡を用いて求めた、同一形状の３つのカム溝の傾き偏芯の一例を示す図である。図１２において、横軸は回転角度（単位は度）、縦軸は傾き（単位は分）を示す。

【0102】

図１２の傾き偏芯図表において、各点の分布が傾き０近辺での横軸方向直線であるほどレンズの光軸の傾き方向ズレが小さいカム溝であると評価できる。

【0103】

このように、仮想カムピン当接球の中心の軌跡を求めることにより、カム筒のカム溝の評価がし易くなる。

【0104】

以上、本発明の実施例が説明されたが本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変更が可能である。

【0105】

例えば、本発明のカム溝測定方法は、カム筒の外周面に設けられたカム溝の測定のみならず、カム筒の内周面に設けられたカム溝の測定にも適用できる。
また、カム筒に設けられたカム溝は、カム筒の外周面から内周面へ又は内周面から外周面へ貫通しているものであってもよい。
また、カム筒は、カメラのレンズ鏡筒に使用されるもののみならず、望遠鏡やその他の光学関連機器のレンズ鏡筒に使用されるものであってもよい。

【符号の説明】

【0106】

３ 球形状接触部
５ 測定プローブ
７ 三次元測定機
９ 演算処理装置（コンピュータ）
１５ 測定台
１９ 回転円盤
２１ 測定治具
２３ 治具基準面
３３ カム筒
３５ カム筒基準面
３９ カム溝
３９ａ，３９ｂ カム溝側壁面
４３ 金型
５３ 仮想カムピン当接球
５５ａ，５５ｂ 仮想面
５７ 仮想カムピン当接球の中心の軌跡

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】