特許 6004908 レンズ鏡筒

(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】6004908

(24)【登録日】2016年9月16日

(45)【発行日】2016年10月12日

(54)【発明の名称】レンズ鏡筒

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/04 20060101AFI20160929BHJP

   G02B 7/02 20060101ALI20160929BHJP

【ＦＩ】

   G02B7/04 D

   G02B7/02 H

【請求項の数】7

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2012-251942(P2012-251942)

(22)【出願日】2012年11月16日

(65)【公開番号】特開2014-98878(P2014-98878A)

(43)【公開日】2014年5月29日

【審査請求日】2015年9月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】000113263

【氏名又は名称】ＨＯＹＡ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083286

【弁理士】

【氏名又は名称】三浦 邦夫

(74)【代理人】

【識別番号】100166408

【弁理士】

【氏名又は名称】三浦 邦陽

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 利治

【審査官】 高橋 雅明

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−０９０５７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１４１０６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２８２０９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１１８０３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２４９８９０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ７／０４

Ｇ０２Ｂ ７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光軸と平行な直進案内溝を有する直進案内環と、
前記直進案内環の直進案内溝に係合する直進案内キーを有し、前記直進案内環に対して光軸方向に直進案内される移動環ブロックと、
前記移動環ブロックのいずれか一方の端部に保持される環状ユニット部材と、
を備えるレンズ鏡筒において、
前記移動環ブロックと環状ユニット部材は、互いに係合して両者を結合する径方向外方への突出係合部をそれぞれ有していること、
前記突出係合部は、前記移動環ブロックの直進案内キーと光軸方向に離間して設けられていること、及び
前記突出係合部は、前記移動環ブロックの直進案内キーとともに、前記直進案内環の直進案内溝に係合すること、
を特徴とするレンズ鏡筒。

【請求項2】

請求項１記載のレンズ鏡筒において、
前記環状ユニット部材の突出係合部は、該環状ユニット部材の径方向外方に突出する係合突起からなり、前記移動環ブロックの突出係合部は、該移動環ブロックの径方向外方に突出して前記係合突起に係合する係合片からなるレンズ鏡筒。

【請求項3】

請求項１または２記載のレンズ鏡筒において、
前記移動環ブロックと環状ユニット部材は略同径であり、その径方向外方に突出させて前記突出係合部がそれぞれ形成されており、
前記直進案内環は、前記移動環ブロックと環状ユニット部材が嵌合する嵌合筒状部を有しており、この嵌合筒状部に前記直進案内溝が形成されているレンズ鏡筒。

【請求項4】

請求項１ないし３のいずれか１項記載のレンズ鏡筒において、
前記直進案内環、前記移動環ブロック及び前記環状ユニット部材の組付状態において、前記直進案内溝、前記直進案内キー及び前記突出係合部の周方向位置が一致しているレンズ鏡筒。

【請求項5】

請求項４記載のレンズ鏡筒において、
前記直進案内溝、前記直進案内キー及び前記突出係合部は、周方向に複数セットが形成されているレンズ鏡筒。

【請求項6】

請求項１ないし５のいずれか１項記載のレンズ鏡筒において、
前記環状ユニット部材はシャッタユニットからなるレンズ鏡筒。

【請求項7】

請求項１ないし５のいずれか１項記載のレンズ鏡筒において、
前記環状ユニット部材は偏光フィルタユニットからなるレンズ鏡筒。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、移動環ブロックと環状ユニット部材を結合し、この移動環ブロックと環状ユニット部材の結合体を直進案内環に対して光軸方向に直進案内したレンズ鏡筒に関する。

【背景技術】

【0002】

この種のレンズ鏡筒として、特許文献１には、３群レンズユニット（移動環ブロック）とシャッタ装置（環状ユニット部材）を結合し、この３群レンズユニットとシャッタ装置の結合体を固定枠（直進案内環）に対して光軸方向に直進案内したものが記載されている。シャッタ装置の底面（端面）と３群レンズユニットには係合部と係合孔がそれぞれ設けられており、この係合部と係合孔を係合させることで３群レンズユニットとシャッタ装置が結合される。固定枠と３群レンズユニットには直進案内溝と直進案内キーがそれぞれ設けられており、直進案内溝に直進案内キーを係合させることで、３群レンズユニットとシャッタ装置の結合体が固定枠に対して光軸方向に直進案内される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９−３１５３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１記載のレンズ鏡筒は、シャッタ装置の底面（端面）の外径側に係合部を配置しているため、シャッタ装置の開口部の配置スペースをある程度犠牲にせざるを得ない。このため、大径レンズに対応させてシャッタ装置の開口部を大径化する必要がある場合には、シャッタ装置の底部の外径側に係合部を配置するスペースがなくなって、シャッタ装置を固定枠よりも大径に構成せざるを得ず、特許文献１の構成を採用することができない。別言すると、特許文献１の構成を採用するためには、内径側の開口部と外径側の係合部の配置スペースを十分に確保するべくシャッタ装置そのものを大径に構成することが必須であり、鏡筒全体の大型化が避けられない。

【0005】

また、特許文献１記載のレンズ鏡筒は、３群レンズユニットとシャッタ装置を結合するための機構（係合部と係合孔）と、３群レンズユニットとシャッタ装置の結合体を固定枠に対して光軸方向に直進案内するための機構（直進案内溝と直進案内キー）とが別々の機構として存在しているため、強度が低く構造が複雑で組み付けが困難であり、鏡筒内部のスペース効率も悪くなってしまう。

【0006】

本発明は、上記問題意識に基づいて完成されたものであり、環状ユニット部材ひいては鏡筒全体を小径化でき、強度が高く構造が簡単で組み付けが容易であり、鏡筒内部のスペース効率が優れたレンズ鏡筒を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のレンズ鏡筒は、光軸と平行な直進案内溝を有する直進案内環と、前記直進案内環の直進案内溝に係合する直進案内キーを有し、前記直進案内環に対して光軸方向に直進案内される移動環ブロックと、前記移動環ブロックのいずれか一方の端部に保持される環状ユニット部材と、を備えるレンズ鏡筒において、前記移動環ブロックと環状ユニット部材は、互いに係合して両者を結合する径方向外方への突出係合部をそれぞれ有していること、前記突出係合部は、前記移動環ブロックの直進案内キーと光軸方向に離間して設けられていること、及び前記突出係合部は、前記移動環ブロックの直進案内キーとともに、前記直進案内環の直進案内溝に係合すること、を特徴としている。

【0008】

前記環状ユニット部材の突出係合部は、該環状ユニット部材の径方向外方に突出する係合突起からなり、前記移動環ブロックの突出係合部は、該移動環ブロックの径方向外方に突出して前記係合突起に係合する係合片からなることが好ましい。

【0009】

前記移動環ブロックと環状ユニット部材は略同径であり、その径方向外方に突出させて前記突出係合部がそれぞれ形成されており、前記直進案内環は、前記移動環ブロックと環状ユニット部材が嵌合する嵌合筒状部を有しており、この嵌合筒状部に前記直進案内溝が形成されていることが好ましい。

【0010】

前記直進案内環、前記移動環ブロック及び前記環状ユニット部材の組付状態において、前記直進案内溝、前記直進案内キー及び前記突出係合部の周方向位置を一致させるのが実際的である。

【0011】

前記直進案内溝、前記直進案内キー及び前記突出係合部は、周方向に複数セットを形成することができる。

【0012】

前記環状ユニット部材は、シャッタユニットまたは偏光フィルタユニットから構成することができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明のレンズ鏡筒によれば、環状ユニット部材ひいては鏡筒全体を小径化でき、強度が高く構造が簡単で組み付けが容易であり、鏡筒内部のスペース効率が優れたレンズ鏡筒が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明によるレンズ鏡筒の撮影状態（ズーム域）での断面図である。

【図2】本発明によるレンズ鏡筒の収納（沈胴）状態での断面図である。

【図3】直進案内環、２群レンズ移動環（移動環ブロック）及びシャッタユニット（環状ユニット部材）の組付前の状態を示す分解斜視図である。

【図4】２群レンズ移動環（移動環ブロック）とシャッタユニット（環状ユニット部材）を結合した状態を示す斜視図である。

【図5】２群レンズ移動環（移動環ブロック）とシャッタユニット（環状ユニット部材）の結合体を直進案内環に対して光軸方向に直進案内した組付状態を示す斜視図である。

【図6】図５の組付体を前方から見た正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

図１ないし図６は、本発明による沈胴式ズームレンズ鏡筒（レンズ鏡筒）ＺＬの一実施形態を示している。図１及び図２に示すように、ズームレンズ鏡筒ＺＬの撮像光学系は、物体（被写体）側から順に、第１レンズ群ＬＧ１、シャッタＳ、第２レンズ群ＬＧ２、第３レンズ群ＬＧ３、ローパスフィルタ２５及び撮像素子２６を備えている。またズームレンズ鏡筒ＺＬの撮像光学系は、第２レンズ群ＬＧ２の前方の光路上に挿脱可能な偏光フィルタ４３を有している。以下の説明中で光軸方向とは、この撮影光学系の光軸Ｏと平行な方向を意味し、前方とは光軸方向の前方（被写体側）、後方とは光軸方向の後方（像面側）を意味する。また、光軸Ｏを中心とする径方向において、光軸Ｏに近い側を内径側、光軸Ｏから遠い側を外径側とする。

【0016】

ズームレンズ鏡筒ＺＬは固定部材として筒状のハウジング２２を有し、ハウジング２２の後部に撮像素子ホルダ２１が固定される。ローパスフィルタ２５と撮像素子２６はユニット化されて撮像素子ホルダ２１の後面部に固定されている。

【0017】

第３レンズ群ＬＧ３は、ズームレンズ鏡筒ＺＬにおけるフォーカスレンズ群であり、３群レンズ枠５１に保持されている。３群レンズ枠５１は、ガイド軸（図示せず）を介して光軸方向に直進移動可能に支持されており、ＡＦモータ（図示せず）の駆動力によって前後方向に移動可能となっている。

【0018】

ハウジング２２の内側には、３群レンズ枠５１の支持駆動手段とは別に、鏡筒駆動モータ（図示せず）により駆動制御される変倍群（カム環）ブロックが支持されている。この変倍群（カム環）ブロックは、カム環１１、繰出筒１２、直進案内環１３及び２群レンズブロック８０を含んでいる。

【0019】

カム環１１は、繰出筒１２と共にズームレンズ鏡筒ＺＬの外観筒を構成しており、ハウジング２２の内周面に形成したカム環ガイド溝２２ａに対して摺動可能に嵌るガイド突起（図示せず）を有している。カム環１１は、鏡筒駆動モータ（図示せず）による回転駆動力を受けて回転され、カム環ガイド溝２２ａの案内により回転しながら光軸方向に移動する。直進案内環１３はハウジング２２内に支持されている。直進案内環１３は、ハウジング２２の内面に形成した直進案内溝を介して光軸方向に直進移動可能に案内されており、カム環１１とは相対回転は可能で光軸方向に共に移動するように結合されている。

【0020】

２群レンズブロック８０は、２群レンズ移動環（移動環ブロック）８と、その前部に支持した偏光フィルタユニット４０とシャッタユニット（環状ユニット部材）８１を備えている。偏光フィルタユニット４０は、光軸Ｏを通る光路上に偏光フィルタ４３を挿脱させ、かつ挿入した偏光フィルタ４３をフィルタ駆動モータ１８０の回転駆動力によって光軸Ｏを中心として回転させることが可能である。偏光フィルタユニット４０は図示しない係合部を有しており、シャッタユニット８１は係合部８１ｂ（図３、図４）を有している。これらの係合部を互いに係合させることにより、偏光フィルタユニット４０（偏光フィルタ４３）がシャッタユニット８１に支持されて両者が一体化されている。シャッタユニット８１は内部に開閉可能なシャッタＳを有し、シャッタアクチュエータ８２によってシャッタＳを開閉駆動する。また第２レンズ群ＬＧ２は、２群レンズ移動環８の筒状部８ａ内に形成した保持枠部８ｃによって保持されている。

【0021】

図３ないし図６に示すように、２群レンズ移動環８は、その周方向に、筒状部８ａの後端付近から外径方向に突出する３つの直進案内キー８ｂを有している。また直進案内環１３は、２群レンズ移動環８の筒状部８ａが嵌合する嵌合筒状部１３ａを有しており、この嵌合筒状部１３ａの周方向に、光軸と平行な長穴である３つの直進案内溝１３ｂが形成されている。３つの直進案内キー８ｂと３つの直進案内溝１３ｂの周方向位置を一致させて摺動可能に係合させることで、直進案内環１３に対して２群レンズ移動環８が光軸方向に直進案内されている。

【0022】

２群レンズ移動環８の３つの直進案内キー８ｂ上にはそれぞれ２群用カムフォロア８ｄが固定されている（図３ないし図６）。２群用カムフォロア８ｄは、カム環１１の内周面に形成した２群制御カム溝ＣＧ２に対して摺動可能に係合している。２群レンズ移動環８（２群レンズブロック８０）は直進案内環１３を介して光軸方向に直進案内されているため、カム環１１が回転すると、２群用カムフォロア８ｄが２群制御カム溝ＣＧ２の案内を受けて、２群レンズ移動環８（２群レンズブロック８０）が光軸方向へ所定の軌跡で移動する。

【0023】

繰出筒１２内には第１レンズ群ＬＧ１が保持されている。繰出筒１２は、内面側に設けた直進案内キー（図示せず）を直進案内環１３に形成した直進案内溝（図示せず）に対して摺動可能に係合させることで、光軸方向へ直進案内されている。繰出筒１２の後端付近の外周面上には１群用カムフォロア１２ａが設けられ、この１群用カムフォロア１２ａがカム環１１の内周面に形成した１群制御カム溝ＣＧ１に対して摺動可能に係合している。繰出筒１２は直進案内環１３を介して光軸方向に直進案内されているため、カム環１１が回転すると、１群用カムフォロア１２ａが１群制御カム溝ＣＧ１の案内を受けて、繰出筒１２が光軸方向へ所定の軌跡で移動する。

【0024】

以上の構造からなるズームレンズ鏡筒ＺＬは次のように動作する。図１に示す撮影状態（ズーム域のワイド端）において、鏡筒駆動モータ（図示せず）を鏡筒繰出方向に駆動させると、カム環ガイド溝２２ａの軌跡に従い、ハウジング２２に対してカム環１１が光軸方向前方に繰り出される。第１レンズ群ＬＧ１を支持する繰出筒１２と、第２レンズ群ＬＧ２を支持する２群レンズブロック８０はそれぞれ、カム環１１の回転に応じてカム溝ＣＧ１、ＣＧ２の案内を受けて光軸方向に相対移動する。

【0025】

図１に示す撮影状態から、鏡筒駆動モータ（図示せず）を鏡筒収納方向に駆動させると、カム環ガイド溝２２ａの案内を受けたカム環１１が回転しながら光軸方向後方へ移動される。繰出筒１２と２群レンズブロック８０（２群レンズ移動環８）は、カム環１１上のカム溝ＣＧ１、ＣＧ２の軌跡による所定の相対移動を伴いつつ、カム環１１と共に光軸方向後方へ移動する。やがて図２の鏡筒収納状態まで達すると、鏡筒駆動モータ（図示せず）の鏡筒収納方向の駆動が停止される。また、第３レンズ群ＬＧ３を保持する３群レンズ枠５１も、図２に示す後退位置になるようにＡＦモータ（図示せず）によって位置制御される。

【0026】

本実施形態は、２群レンズ移動環（移動環ブロック）８とシャッタユニット（環状ユニット部材）８１を結合し、この２群レンズ移動環８とシャッタユニット８１の結合体を直進案内環１３に対して光軸方向に直進案内するズームレンズ鏡筒ＺＬに本発明を適用したものである。以下、その詳細を図３ないし図６を用いて説明する。

【0027】

２群レンズ移動環８とシャッタユニット８１は略同一の径を有する環状部材である。シャッタユニット８１は、その周方向に、径方向外方に突出する３つの係合突起（突出係合部）８１ａを有している。２群レンズ移動環８は、その周方向に、径方向外方に突出する３つの係合片（突出係合部）８ｅを有している。２群レンズ移動環８の直進案内キー８ｂと係合片８ｅは、その周方向位置を一致させて形成されている。シャッタユニット８１の３つの係合突起８１ａと２群レンズ移動環８の３つの係合片８ｅとを係合させると、２群レンズ移動環８とシャッタユニット８１とが結合される。この結合状態では、２群レンズ移動環８の直進案内キー８ｂの周方向位置と、シャッタユニット８１と２群レンズ移動環８の突出係合部（係合突起８１ａと係合片８ｅ）の周方向位置とが一致している。

【0028】

２群レンズ移動環８とシャッタユニット８１の結合体を直進案内環１３に組み付けるときには、２群レンズ移動環８の直進案内キー８ｂ及びシャッタユニット８１と２群レンズ移動環８の突出係合部（係合突起８１ａと係合片８ｅ）の周方向位置と、直進案内環１３の直進案内溝１３ｂの周方向位置とを一致させて、直進案内環１３の嵌合筒状部１３ａに、２群レンズ移動環８とシャッタユニット８１の結合体を嵌合させる。すると、２群レンズ移動環８の直進案内キー８ｂ及びシャッタユニット８１と２群レンズ移動環８の突出係合部（係合突起８１ａと係合片８ｅ）の双方が同時に、直進案内環１３の直進案内溝１３ｂに係合する。

【0029】

このように本実施形態では、光軸と平行な直進案内溝１３ｂを有する直進案内環１３と、この直進案内環１３の直進案内溝１３ｂに係合する直進案内キー８ｂを有し、直進案内環１３に対して光軸方向に直進案内される２群レンズ移動環８（移動環ブロック）と、この２群レンズ移動環８のいずれか一方の端部に保持されるシャッタユニット８１（環状ユニット部材）と、を備えるレンズ鏡筒ＺＬにおいて、２群レンズ移動環８とシャッタユニット８１は、互いに係合して両者を結合する径方向外方への突出係合部（係合片８ｅと係合突起８１ａ）をそれぞれ有しており、この突出係合部（係合片８ｅと係合突起８１ａ）は、直進案内環１３の直進案内溝１３ｂに係合する。

【0030】

この構成によれば、シャッタユニット８１の係合突起８１ａが径方向外方に突出していてシャッタユニット８１の開口部の配置可能スペースを犠牲にすることがないので、大径レンズに対応させてシャッタユニット８１の開口部を大径化してもレイアウト上の問題が生じることはない。しかも、２群レンズ移動環８とシャッタユニット８１の突出係合部（係合片８ｅと係合突起８１ａ）が、２群レンズ移動環８の直進案内キー８ｂと共に、直進案内環１３の直進案内溝１３ｂに係合するので、鏡筒全体を小径化することができる。さらに、直進案内環１３の直進案内溝１３ｂが、２群レンズ移動環８の直進案内キー８ｂを案内する機能と、２群レンズ移動環８とシャッタユニット８１の突出係合部（係合片８ｅと係合突起８１ａ）を逃がす機能とを兼用しているので、強度が高く構造が簡単で組み付けが容易であり、鏡筒内部のスペース効率を向上させることができる。

【0031】

ここで、比較対象例として、２群レンズ移動環８の直進案内キー８ｂと、２群レンズ移動環８とシャッタユニット８１の突出係合部（係合片８ｅと係合突起８１ａ）との周方向位相をずらして、直進案内環１３（嵌合筒状部１３ａ）の周方向に、２群レンズ移動環８の直進案内キー８ｂを案内するための溝部と、２群レンズ移動環８とシャッタユニット８１の突出係合部（係合片８ｅと係合突起８１ａ）を逃がすための溝部とを別個に形成した場合を想定する。この比較対象例は、本実施形態のレンズ鏡筒ＺＬよりも、直進案内環１３（嵌合筒状部１３ａ）の周方向に多数の溝部が形成されることになるため、直進案内環１３（嵌合筒状部１３ａ）ひいてはレンズ鏡筒全体の強度が低くなり、また構造が複雑で組み付けが困難になり、さらには鏡筒内部のスペース効率も悪くなってしまう。

【0032】

以上の実施形態では、２群レンズ移動環８（移動環ブロック）の前端部にシャッタユニット８１（環状ユニット部材）を保持する場合を例示して説明したが、２群レンズ移動環８の後端部にシャッタユニット８１を保持することも可能である。

【0033】

以上の実施形態では、突出係合部として、シャッタユニット８１に係合突起８１ａを形成し、２群レンズ移動環８に係合片８ｅを形成した場合を例示して説明したが、この関係を逆にして、２群レンズ移動環８に係合突起を形成し、シャッタユニット８１に係合片を形成することも可能である。

【0034】

以上の実施形態では、環状ユニット部材としてシャッタユニット８１を用いた場合を例示して説明したが、環状ユニット部材として偏光フィルタユニット４０を用いることも可能である。

【0035】

以上の実施形態では、直進案内環１３の直進案内溝１３ｂ、２群レンズ移動環８の直進案内キー８ｂ、及びシャッタユニット８１と２群レンズ移動環８の突出係合部（係合突起８１ａと係合片８ｅ）のセットを、周方向に３つ配置した場合を例示して説明した。しかし、本発明はこれに限定されず、これらのセットを２つまたは４つ以上設けることも可能である。また、これらのセットを周方向に等間隔または不等間隔で設けてもよい。重要なのはこれらのセットの周方向位置が一致していることである。

【符号の説明】

【0036】

ＺＬ 沈胴式ズームレンズ鏡筒（レンズ鏡筒）
ＬＧ１ 第１レンズ群
ＬＧ２ 第２レンズ群
ＬＧ３ 第３レンズ群
Ｓ シャッタ
ＣＧ１ １群制御カム溝
ＣＧ２ ２群制御カム溝
８ ２群レンズ移動環（移動環ブロック）
８ａ 筒状部
８ｂ 直進案内キー
８ｃ 保持枠部
８ｄ ２群用カムフォロア
８ｅ 係合片（突出係合部）
１１ カム環
１２ 繰出筒
１２ａ １群用カムフォロア
１３ 直進案内環
１３ａ 嵌合筒状部
１３ｂ 直進案内溝
２１ 撮像素子ホルダ
２２ ハウジング
２２ａ カム環ガイド溝
２５ ローパスフィルタ
２６ 撮像素子
４０ 偏光フィルタユニット
４３ 偏光フィルタ
５１ ３群レンズ枠
８０ ２群レンズブロック
８１ シャッタユニット（環状ユニット部材）
８１ａ 係合突起（突出係合部）
８１ｂ 係合部
８２ シャッタアクチュエータ
１８０ フィルタ駆動モータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】