JP2004184599A - レンズ鏡胴 - Google Patents
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Abstract
【課題】3段以上繰り出す小型のレンズ鏡胴を提供する。
【解決手段】回転が阻止される直進部材200,300,400と、直進部材200,300,400に対して相対回転自在に結合し直進部材200,300,400とともに軸方向に一体的に移動する回転部材210,310,410とからなる対を、少なくとも3対備える。少なくとも3対の直進部材200,300,400の直進連動部201,305;301,405同士が互いに軸方向移動自在に係合し、各直進連動部201,305,301,405は、軸方向から見たときに略同一円周上に配置される。
【選択図】 図1
【解決手段】回転が阻止される直進部材200,300,400と、直進部材200,300,400に対して相対回転自在に結合し直進部材200,300,400とともに軸方向に一体的に移動する回転部材210,310,410とからなる対を、少なくとも3対備える。少なくとも3対の直進部材200,300,400の直進連動部201,305;301,405同士が互いに軸方向移動自在に係合し、各直進連動部201,305,301,405は、軸方向から見たときに略同一円周上に配置される。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レンズ鏡胴に関し、特に多段ズームに好適なレンズ鏡胴に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、カメラ本体から繰り出すレンズ鏡胴が種々提案されている。例えば、特許文献1及び2には、2段繰り出しのレンズ鏡胴が開示されている。特許文献3には、3段繰り出しのレンズ鏡胴が開示されている。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−66081号公報
【特許文献2】
特開平2001−183563号公報
【特許文献3】
特開平9−211290号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の2段繰り出しのズームレンズ鏡胴は、一般に、固定筒から直進案内を受ける直進部材と、その直進部材の外径側に配置され光軸方向に一体で移動しかつ回転自在な第1の回転部材とを備え、さらに、直進部材に対して光軸方向に相対移動し第1回転部材と回転連動する第2回転部材が直進部材の内径側に配置されるとともに、第2回転部材に設けられた回転連動片が直進部材に設けた長穴に挿入される。
【0005】
ところが、上述した従来のズームレンズ鏡胴では、径方向に部品の重なりが多くなり小型化しにくく、また直進部材は長穴によって剛性が低下するため、駆動精度や耐衝撃性に問題があった。また、遮光部材を追加する必要があり、コスト負担が大きいという問題があった。さらに、2段繰り出しの構成を3段繰り出しに発展させた場合、回転を規制するための直進連動機構をどのように構成するかが問題になる。そのため、3段以上繰り出すレンズ鏡胴において、コンパクトであるにも関わらず、安価でかつ剛性が高いものは、提供されていない。
【0006】
したがって、本発明が解決しようとする課題の1つは、小型化が可能な3段以上繰り出すレンズ鏡胴を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下の構成のレンズ鏡胴を提供する。
【0008】
レンズ鏡胴は、固定部材、第1対、第2対、第3対を備える。上記第1対は、上記固定部材により軸方向に移動自在に案内される。上記第1対は、直進連動部を有する第1直進部材と、該第1直進部材に対して相対回転自在に結合し該第1直進部材とともに軸方向に一体的に移動する第1回転部材とからなる。上記第1対は、上記第1直進部材の上記直進連動部と軸方向移動自在に係合する第1の直進連動部と、該第1の直進連動部とは異なる第2の直進連動部とを有する第2直進部材と、該第2直進部材に対して相対回転自在に結合し該第2直進部材とともに軸方向に一体的に移動する第2回転部材とからなる。上記第2対は、上記第1対よりも被写体側に繰り出す。上記第3対は、上記第2直進部材の上記第2の直進連動部と軸方向移動自在に係合する直進連動部を有する第3直進部材と、該第3直進部材に対して相対回転自在に結合し該第3直進部材とともに軸方向に一体的に移動する第3回転部材とからなる。上記第3対は、上記第2対よりも被写体側に繰り出す。上記第1直進部材の上記直進連動部と、上記第2直進部材の上記第1の直進連動部及び上記第2の直進連動部と、上記第3直進部材の上記直進連動部とが、軸方向から見たときに略同一円上に配置される。
【0009】
すなわち、ズームレンズ鏡胴は、回転が阻止される直進部材と、該直進部材に対して相対回転自在に結合し該直進部材とともに軸方向に一体的に移動する回転部材とからなる対を、少なくとも3対備え、上記少なくとも3対の上記直進部材の直進連動部同士が互いに軸方向移動自在に係合し、該各直進連動部が軸方向から見たときに略同一円周上に配置される。
【0010】
上記構成において、各対の直進部材の直進連動部同士の係合により、各対の直進部材の回転が阻止される。各対の直進部材又は回転部材にカムやヘリコイドなどを適宜に設けることにより、直進部材に対する回転部材の回転により各対が軸方向に相対移動し、第1対、第2対、第3対の少なくとも3段が繰り出すようにすることができる。
【0011】
上記構成によれば、直進部材に対する回転部材の回転により、直進部材には回転を阻止するための周方向の力が作用する。この力は、直進部材の各直進連動部を介して伝達されるが、各直進連動部は同一円上に配置されているので、力の伝達経路が径方向にずれることはない。そのため、周方向の力の作用位置が軸方向前後の直進連動部間で径方向にずれることによる偶力が発生しないので、直進部材を大きくしなくても十分な強度を確保することができる。
【0012】
したがって、3段以上繰り出すレンズ鏡胴を小型化することができる。
【0013】
好ましくは、上記第1直進部材の上記直進連動部と、上記第2直進部材の上記第1の直進連動部及び上記第2の直進連動部と、上記第3直進部材の上記直進連動部とが、上記第1回転部材、上記第2回転部材及び上記第3回転部材のいずれよりも径方向内側に配置される。
【0014】
上記構成によれば、回転部材を直進部材よりも径方向外側に配置できるので、各回転部材が連動して回転するようにするための回転連動機構を、直進部材と干渉しないようすることができる。そのため、直進部材には、回転連動機構との干渉を避けるための穴などを設ける必要がない。また、隣接する対の一方の回転部材と他方の直進部材とがヘリコイド結合するようにして、レンズ鏡胴が繰り出すように構成できる。
【0015】
したがって、レンズ鏡胴の剛性を高めることができる。
【0016】
好ましくは、上記第2対の上記直進部材は、軸方向から見たときに上記略同一円周上に延在し上記第3対の上記直進連動部を含む部分と隣接する1又は2以上の腕部を有し、該腕部に上記第2の直進連動部が形成される。該腕部の少なくとも1つには、被写体側の端部を残して被写体側とは反対側から軸方向に切り欠かれた挿入空間を有し、該挿入空間には上記第1対の上記直進部材の上記直進連動部を含む部分が挿入され、上記第1の直進連動部が形成される。
【0017】
上記構成において、挿入空間を有する第2対の腕部は、挿入空間が被写体側まで貫通せずに、被写体側には端部が残り、この端部が挿入空間の周方向両側の部分を連結する。したがって、腕部の剛性の低下を防止し、レンズ鏡胴の精度を保つことができる。
【0018】
好ましくは、上記第1対の上記直進部材は、軸方向から見たときに上記同一円周上に延在し上記第2対の上記第1の直進連動部を含む部分と隣接する腕部を有し、該腕部に上記直進連動部が形成される。該腕部は、レンズ鏡胴による結像を受光する矩形の受光面の長辺が対向する方向と略同じ方向に配置される。
【0019】
第1対の直進部材の腕部は、径方向内側に配置すると、受光面の光束と干渉する。しかし、受光面よりも外側に達する光束に対して干渉しても問題がない。径方向に対する干渉しない範囲は、受光面が長辺、短辺からなる矩形の場合、長辺に対向する部分が最も広く、干渉上有利である。したがって、上記構成によれば、受光面に対する光束のケラレを防止しつつ、腕部をできるだけ径方向内側に配置することが可能となり、レンズ鏡胴を小型化することができる。この場合、腕部は2つ設けることが、鏡胴の強度及びバランスからみて望ましい。
【0020】
上記構成において、より好ましくは、上記第2対の上記直進部材は、軸方向から見たときに上記同一円周上に延在し上記第3対の上記直進連動部を含む部分と隣接する3つの腕部を有し、該腕部に上記第2の直進連動部が形成される。該3つの腕部のうちの2つは、それぞれ、上記第1対の上記直進部材の上記直進連動部を含む部分が挿入される挿入空間を有し、上記第1の直進連動部が形成される。
【0021】
好ましくは、上記第1直進部材の上記直進連動部と、上記第2直進部材の上記第1の直進連動部及び上記第2の直進連動部と、上記第3直進部材の上記直進連動部のいずれよりも内側に、少なくとも1つのレンズ枠が配置される。該レンズ枠から径方向外側に突出する係合部が、上記第1対、第2対及び第3対の少なくとも1つの対の上記回転部材及び上記直進部材に係合する。
【0022】
上記構成において、レンズ枠の係合部を少なくとも1つの対の回転部材及び上記直進部材に係合させることにより、該対において回転部材が直進部材に対して相対回転するときに該対に対してレンズ枠を軸方向に相対的に移動させることができる。例えば、レンズ枠の係合部は、直進部材で直進案内し、回転部材に設けた螺旋状のカム溝又はカム突条に係合させる。
【0023】
上記構成によれば、レンズ鏡胴の伸縮とレンズの移動とを同じ部材を兼用して行うので、レンズ鏡胴の小型化、低コスト化を図ることができる。
【0024】
なお、レンズ枠の係合部は、常に同じ対の回転部材及び直進部材と係合することは要せず、係合が別の対の回転部材及び直進部材と切り替わるようにしてもよい。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態として実施例を図1〜図6に基づいて説明する。
【0026】
レンズ鏡胴10は、図1の分解斜視図に示すように、カメラ本体に固定される固定筒100の後側(被写体とは反対側)から、第1回転部材210、第2回転部材310、カム環410、第1レンズ移動枠400、第2レンズ枠500、第2直進部材300、第1直進部材200を順に挿入することにより、組み立てることができるようになっている。
【0027】
レンズ鏡胴10は、第1回転部材210と第1直進部材200とが第1対となり、第2回転部材310と第2直進部材300とが第2対になり、カム環410(第3回転部材に相当する)と第1レンズ移動枠400(第3直進部材に相当する)とが第3対となり、固定筒100から3段が繰り出すようになっている。各対の回転部材210,310,410と直進部材200,300,400とはバヨネット結合し、相対回転自在であるが軸方向には相対移動することなく一体的に移動するようになっている。
【0028】
詳しくは、固定筒100は中空穴を有し、その内周面には、ヘリコイド102と、軸方向に延在する複数の直進案内溝(図示せず)とが形成されている。また、図示していないが、外部と中空穴とを径方向に連通する連通穴が形成され、レンズ駆動用の長ギヤが、中空穴の軸と平行に配置されるようになっている。
【0029】
第1回転部材210は、固定筒100の中空穴に挿入される略筒状の部材であり、その後端部には、レンズ駆動用の長ギヤ(不図示)と噛合する歯車部211と、固定筒100のヘリコイド102に係合するヘリコイド212とが形成され、長ギヤにより回転駆動されると、固定筒100に対して軸方向に移動するようになっている。第1回転部材210の内周面には、ヘリコイド214と、軸方向に延在する円周上均等に配置された複数の直進案内溝216とが形成されている。
【0030】
第2回転部材310は、第1回転部材210の内側に挿入される略筒状の部材であり、その後端部には、第1回転部材210の直進案内溝216に係合する突起312が形成され、第1回転部材210と第2回転部材とは、相対回転が阻止され、軸方向移動自在に一体的に回転するようになっている。第2回転部材310の内周面には、ヘリコイド314と、軸方向に延在する複数の直進案内溝316とが形成されている。
【0031】
カム環410は、第2回転部材310の内側に挿入される略筒状の部材であり、その後端部には、第2回転部材310の直進案内溝316に係合する突起412が形成され、第2回転部材310とカム環410とは、相対回転が阻止され、軸方向移動自在に一体的に回転するようになっている。カム環410の内周面には、第2レンズ群82(図2〜図5参照)を駆動する複数の第2カム溝416が形成されている。レンズ鏡胴10はズームフォーカスレンズであり、各カム溝416には、焦点距離を変える部分(ズーミング領域)と合焦位置を変える部分(フォーカシング領域)とが交互に配置されている。
【0032】
第1レンズ移動枠400は、前端の第1レンズ枠部403と後端のフランジ部402とが連結部401を介して結合された略筒形状の部材である。第1レンズ枠部403は、第1レンズ群81(図2〜図5参照)を保持する。フランジ部402の外周面には、第2回転部材310のヘリコイド314に係合するヘリコイド404が形成され、第2回転部材310が回転すると、軸方向に相対移動するようになっている。連結部401は、部分的に切り欠かれ、軸方向に延在する直進案内溝405及び第2レンズ枠ガイド溝406が形成されている。
【0033】
第2レンズ枠500は、第2レンズ群82(図2〜図5参照)を保持する第2レンズ枠部502の外周面に、複数の腕部501が結合している。各腕部501には、周方向に突出する直進ガイド部505と、径方向外側に突出するカムフォロア突起506とが形成されている。各腕部501は、第1レンズ移動枠400の連結部401の第2レンズ枠ガイド溝406に挿入され、各直進ガイド部505は第2レンズ枠ガイド溝406の側面に摺接する。カムフォロア突起506は、カム環410の第2カム溝416に係合する。
【0034】
第2直進部材300は、大略筒状の直進案内部301の後端に、径方向外側に広がるフランジ部302が結合されている。直進案内部301は、周方向に部分的に延在し、第1レンズ移動枠400の連結部401の直進ガイド溝405内に挿入され、側面同士が摺接し、第2直進部材300と第1レンズ移動枠400とは、相対回転が阻止され、軸方向に相対移動するようになっている。直進案内部301は3つの部分に分かれているが、その2つには、それぞれ、後側から軸方向前方に向けて途中まで延在する直進ガイド溝305が形成されている。フランジ部302の外周面には、第1回転部材210のヘリコイド214に係合するヘリコイド306が形成され、第2直進部材300は、第1回転部材210の回転に伴なって軸方向に移動するようになっている。
【0035】
第1直進部材200は、リング部202の内径側に、軸方向前方に延在する一対の第1直進ガイド部201が結合されている。リング部202の外周面には、固定筒100の直進ガイド溝(図示せず)に係合する複数の突起203が形成されている。第1直進ガイド部201は、第2直進部材300の直進案内部301に形成された直進ガイド溝305に挿入され、その側面204が直進ガイド溝305の側面に摺接し、第1直進部材200と第2直進部材300とは、相対回転が阻止され、軸方向に相対移動するようになっている。
【0036】
レンズ鏡胴10を後側から軸方向前方に見た図6に示すように、第1レンズ移動枠400の連結部401と、第2レンズ枠500の腕部501と、第2直進部材300の直進案内部301と、第1直進案内部材200の第1直進ガイド部201とは、同一円周上に配置されている。このように複数のレンズ群の駆動機構にかかわる複数の直進連動部分を略同一径に配置することによって、レンズ鏡胴10を小型化することができる。
【0037】
すなわち、各直進連動部分には周方向の力が作用するが、略同一径に配置されているので、周方向の力の作用位置が軸方向前後の直進連動部分間で径方向にずれることによる偶力が発生しない。そのため、各直進連動部分を含む部材を大きくしなくても十分な強度を確保することができる。
【0038】
また、一般に、多段レンズ鏡胴では、各段の回転部材と直進部材とが互いに隣接するように配置され、沈胴時に各段が径方向に並ぶようになっている。そのため、レンズ鏡胴の径方向の厚さは、各段の回転部材の径方向の厚さと、各段の直進部材の径方向の厚さとの和より小さくすることはできない。これに対して、図6に示したように各段の直進部材を径方向に重なるように配置すれば、各段の直進部材の径方向の厚さの累積をなくすことができるので、レンズ鏡胴の径方向寸法を、より小さくすることができる。
【0039】
さらに、第1直進部材200の一対の第1直進ガイド部201は、レンズ鏡胴による結像を受光する矩形の受光面の長辺が対向する方向と同じ方向に対向するように、図において上下に配置されている。第1直進ガイド部201は、径方向内側に配置すると、受光面の長辺側に達する光束と干渉する。しかし、受光面の長辺よりも外側に達する光束に対して干渉しても問題がない。したがって、受光面に対する光束のケラレを防止しつつ、第1直進ガイド部201をできるだけ径方向内側に配置することにより、レンズ鏡胴10を小型化することができる。
【0040】
したがって、多段鏡胴でもコンパクト化を図ることができる。
【0041】
また、レンズ鏡胴10の各段は、ヘリコイド結合により伸縮する。そのため、レンズ鏡胴10に軸方向に無理な力が作用しても、その力を受ける部分が多いので、カム機構によりレンズ鏡胴を伸縮する場合よりも、低コストで剛性を高めることができる。
【0042】
図2〜図4は、レンズ鏡胴10をカメラ本体に組み込んだときの断面図である。図2はワイド端状態(焦点距離が最も短い状態)、図3はテレ端状態(焦点距離が最も長い状態)、図4の沈胴状態をそれぞれ示す。図中、符号1は光軸、符号150はカメラ本体に設けたカバーである。
【0043】
図2〜図4に示すように、レンズ鏡胴10の先端(被写体側)には、レンズバリアユニット20が設けられている。
【0044】
また、第1レンズ移動枠400には、第1レンズ群81に隣接して、シャッターユニット130が固定されている。シャッターユニット130は、第1レンズ群81の後側(被写体側とは反対側)にシャッター羽根(図示せず)が配置され、開閉するようになっている。シャッターユニット130には、カム環410の内周面に貼り付けたパターン板のパターンを検知するフォトリフレクタ91が設けられている。シャッターユニット130及びフォトリフレクタ91は、フレキシブルプリント基板140を介して、カメラ本体の制御回路(不図示)に接続される。
【0045】
また、第2レンズ枠500の前面の外縁に沿って、環状の遮光部材90が、例えば両面テープを用いて、固着されている。遮光部材90には、弾性部材であるモルトプレーンを用いる。モルトプレーンは、圧縮量をコントロールして製造することで所望の特性のものを得ることが容易であるが、ゴムや植毛布(テレンプ)、ウレタンフォーム、片持ち支持される蛇腹状の部材など、他の弾性材を用いてもよい。
【0046】
遮光部材90は、図3に示すように、第2レンズ群82が第1レンズ群81に接近すると、シャッターユニット130の後面に当接して圧縮変形する。このとき、第1レンズ移動枠400の連結部401の内径との間には十分な隙間が設けられているので、遮光部材90が径方向外側に自由に広がり、第2レンズ枠500は、遮光部材90の圧縮変形により妨げられることなく、シャッターユニット130側に移動することができる。
【0047】
一方、図3及び図4に示したように、第2レンズ群82が第1レンズ群81から離れると、遮光部材は、その弾性により、元の形状に戻る。図5に示すように、遮光部材90は、元の形状に戻ったときに、第2レンズ枠500の外側と第1レンズ移動枠400の連結部401の内側との間の隙間6を通って受光面に向かう光束6aを遮る。
【0048】
遮光部材90を弾性部材で構成することにより、第1レンズ群81と第2レンズ群82との間の距離が小さくなる場合でも、簡単な構成で第2レンズ群82の外側を遮光しながら、第1レンズ群81と第2レンズ群82との間にシャッターユニット130を配置することができる。
【0049】
次に、レンズ鏡胴10の動作について説明する。
【0050】
第1直進部材200、第2直進部材300、第1レンズ移動枠400、第2レンズ枠500は、相互の係合により、回転せず、軸方向にのみ移動する。一方、長ギヤにより第1回転部材210が回転駆動されると、直進案内溝216,316と突起312,412との係合により、第2回転部材310及びカム環410も一体的に回転する。
【0051】
第1回転部材210が回転すると、そのヘリコイド212と固定筒100のヘリコイド102との係合により、第1回転部材210及び第1直進案内部材200が固定筒100に対して軸方向に相対移動する。また、第1回転部材210のヘリコイド214と第2直進部材300のヘリコイド306とが係合するので、第1部材210の回転により、第2直進部材300及び第2回転部材310が、第1回転部材310及び第1直進案内部材200に対して軸方向に相対移動する。さらに、第2回転部材310のヘリコイド314と第1レンズ移動枠400のヘリコイド404とが係合するので、第1回転部材210の回転により第2回転部材310が回転すると、第1レンズ移動枠400及びカム環410は、第2直進部材300及び第2回転部材310に対して軸方向に相対移動する。
【0052】
すなわち、レンズ鏡胴10は、長ギヤ(図示せず)の順方向の回転により、図4に示した沈胴状態から、図2に示したワイド端状態(焦点距離が最も短い状態)を経て、図3のテレ端状態(焦点距離が最も長い状態)まで、伸びる。一方、長ギヤ(図示せず)の逆方向の回転により、図4の沈胴状態まで縮む。
【0053】
以上説明したように、多段ズームレンズ鏡胴において直進連動させるための部分を略同一径に配置するという簡単な構成で、多段ゆえの大型化を防止することができる。
【0054】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施可能である。
【0055】
例えば、好ましくは、上記第1対と上記第2対において、又は上記第2対と上記第3対において、いずれか一方の対の上記回転部材といずれか他方の対の上記直進部材とが、互いに大略螺旋状に係合する。
【0056】
上記構成において、例えば、一方の対の回転部材と他方の対の直進部材とをヘリコイド結合するようにすれば、一方の対に対して他方の対が軸方向に相対移動する。
【0057】
上記構成によれば、大略螺旋状に係合することで、一方の対の回転部材と他方の対の直進部材とが軸方向に当接する部分を多くすることできる。したがって、レンズ鏡胴の剛性を高めることができる。
【0058】
また、大略螺旋状に係合する部分が周方向に連続すれば、特別な部材を用いることなく、隣接する対の間を遮光することができる。したがって、レンズ鏡胴の低コスト化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すレンズ鏡胴の分解斜視図である。
【図2】同レンズ鏡胴のワイド端状態の断面図である。
【図3】同レンズ鏡胴のテレ端状態の断面図である。
【図4】同レンズ鏡胴の沈胴状態の断面図である。
【図5】同レンズ鏡胴の遮光の説明図である。
【図6】同レンズ鏡胴を軸方向から見た要部構成図である。
【符号の説明】
10 レンズ鏡胴
100 固定筒
200 第1直進部材(第1対)
201 直進ガイド部(直進連動部)
210 第1回転部材(第1対)
300 第2直進部材(第2対)
301 直進案内部(第2の直進連動部)
305 直進ガイド溝(第1の直進連動部)
310 第2回転部材(第2対)
400 第1レンズ移動枠(第3対、第3直進部材)
405 直進案内溝(直進連動部)
410 カム環(第3対、第3回転部材)
500 第2レンズ枠
【発明の属する技術分野】
本発明は、レンズ鏡胴に関し、特に多段ズームに好適なレンズ鏡胴に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、カメラ本体から繰り出すレンズ鏡胴が種々提案されている。例えば、特許文献1及び2には、2段繰り出しのレンズ鏡胴が開示されている。特許文献3には、3段繰り出しのレンズ鏡胴が開示されている。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−66081号公報
【特許文献2】
特開平2001−183563号公報
【特許文献3】
特開平9−211290号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の2段繰り出しのズームレンズ鏡胴は、一般に、固定筒から直進案内を受ける直進部材と、その直進部材の外径側に配置され光軸方向に一体で移動しかつ回転自在な第1の回転部材とを備え、さらに、直進部材に対して光軸方向に相対移動し第1回転部材と回転連動する第2回転部材が直進部材の内径側に配置されるとともに、第2回転部材に設けられた回転連動片が直進部材に設けた長穴に挿入される。
【0005】
ところが、上述した従来のズームレンズ鏡胴では、径方向に部品の重なりが多くなり小型化しにくく、また直進部材は長穴によって剛性が低下するため、駆動精度や耐衝撃性に問題があった。また、遮光部材を追加する必要があり、コスト負担が大きいという問題があった。さらに、2段繰り出しの構成を3段繰り出しに発展させた場合、回転を規制するための直進連動機構をどのように構成するかが問題になる。そのため、3段以上繰り出すレンズ鏡胴において、コンパクトであるにも関わらず、安価でかつ剛性が高いものは、提供されていない。
【0006】
したがって、本発明が解決しようとする課題の1つは、小型化が可能な3段以上繰り出すレンズ鏡胴を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下の構成のレンズ鏡胴を提供する。
【0008】
レンズ鏡胴は、固定部材、第1対、第2対、第3対を備える。上記第1対は、上記固定部材により軸方向に移動自在に案内される。上記第1対は、直進連動部を有する第1直進部材と、該第1直進部材に対して相対回転自在に結合し該第1直進部材とともに軸方向に一体的に移動する第1回転部材とからなる。上記第1対は、上記第1直進部材の上記直進連動部と軸方向移動自在に係合する第1の直進連動部と、該第1の直進連動部とは異なる第2の直進連動部とを有する第2直進部材と、該第2直進部材に対して相対回転自在に結合し該第2直進部材とともに軸方向に一体的に移動する第2回転部材とからなる。上記第2対は、上記第1対よりも被写体側に繰り出す。上記第3対は、上記第2直進部材の上記第2の直進連動部と軸方向移動自在に係合する直進連動部を有する第3直進部材と、該第3直進部材に対して相対回転自在に結合し該第3直進部材とともに軸方向に一体的に移動する第3回転部材とからなる。上記第3対は、上記第2対よりも被写体側に繰り出す。上記第1直進部材の上記直進連動部と、上記第2直進部材の上記第1の直進連動部及び上記第2の直進連動部と、上記第3直進部材の上記直進連動部とが、軸方向から見たときに略同一円上に配置される。
【0009】
すなわち、ズームレンズ鏡胴は、回転が阻止される直進部材と、該直進部材に対して相対回転自在に結合し該直進部材とともに軸方向に一体的に移動する回転部材とからなる対を、少なくとも3対備え、上記少なくとも3対の上記直進部材の直進連動部同士が互いに軸方向移動自在に係合し、該各直進連動部が軸方向から見たときに略同一円周上に配置される。
【0010】
上記構成において、各対の直進部材の直進連動部同士の係合により、各対の直進部材の回転が阻止される。各対の直進部材又は回転部材にカムやヘリコイドなどを適宜に設けることにより、直進部材に対する回転部材の回転により各対が軸方向に相対移動し、第1対、第2対、第3対の少なくとも3段が繰り出すようにすることができる。
【0011】
上記構成によれば、直進部材に対する回転部材の回転により、直進部材には回転を阻止するための周方向の力が作用する。この力は、直進部材の各直進連動部を介して伝達されるが、各直進連動部は同一円上に配置されているので、力の伝達経路が径方向にずれることはない。そのため、周方向の力の作用位置が軸方向前後の直進連動部間で径方向にずれることによる偶力が発生しないので、直進部材を大きくしなくても十分な強度を確保することができる。
【0012】
したがって、3段以上繰り出すレンズ鏡胴を小型化することができる。
【0013】
好ましくは、上記第1直進部材の上記直進連動部と、上記第2直進部材の上記第1の直進連動部及び上記第2の直進連動部と、上記第3直進部材の上記直進連動部とが、上記第1回転部材、上記第2回転部材及び上記第3回転部材のいずれよりも径方向内側に配置される。
【0014】
上記構成によれば、回転部材を直進部材よりも径方向外側に配置できるので、各回転部材が連動して回転するようにするための回転連動機構を、直進部材と干渉しないようすることができる。そのため、直進部材には、回転連動機構との干渉を避けるための穴などを設ける必要がない。また、隣接する対の一方の回転部材と他方の直進部材とがヘリコイド結合するようにして、レンズ鏡胴が繰り出すように構成できる。
【0015】
したがって、レンズ鏡胴の剛性を高めることができる。
【0016】
好ましくは、上記第2対の上記直進部材は、軸方向から見たときに上記略同一円周上に延在し上記第3対の上記直進連動部を含む部分と隣接する1又は2以上の腕部を有し、該腕部に上記第2の直進連動部が形成される。該腕部の少なくとも1つには、被写体側の端部を残して被写体側とは反対側から軸方向に切り欠かれた挿入空間を有し、該挿入空間には上記第1対の上記直進部材の上記直進連動部を含む部分が挿入され、上記第1の直進連動部が形成される。
【0017】
上記構成において、挿入空間を有する第2対の腕部は、挿入空間が被写体側まで貫通せずに、被写体側には端部が残り、この端部が挿入空間の周方向両側の部分を連結する。したがって、腕部の剛性の低下を防止し、レンズ鏡胴の精度を保つことができる。
【0018】
好ましくは、上記第1対の上記直進部材は、軸方向から見たときに上記同一円周上に延在し上記第2対の上記第1の直進連動部を含む部分と隣接する腕部を有し、該腕部に上記直進連動部が形成される。該腕部は、レンズ鏡胴による結像を受光する矩形の受光面の長辺が対向する方向と略同じ方向に配置される。
【0019】
第1対の直進部材の腕部は、径方向内側に配置すると、受光面の光束と干渉する。しかし、受光面よりも外側に達する光束に対して干渉しても問題がない。径方向に対する干渉しない範囲は、受光面が長辺、短辺からなる矩形の場合、長辺に対向する部分が最も広く、干渉上有利である。したがって、上記構成によれば、受光面に対する光束のケラレを防止しつつ、腕部をできるだけ径方向内側に配置することが可能となり、レンズ鏡胴を小型化することができる。この場合、腕部は2つ設けることが、鏡胴の強度及びバランスからみて望ましい。
【0020】
上記構成において、より好ましくは、上記第2対の上記直進部材は、軸方向から見たときに上記同一円周上に延在し上記第3対の上記直進連動部を含む部分と隣接する3つの腕部を有し、該腕部に上記第2の直進連動部が形成される。該3つの腕部のうちの2つは、それぞれ、上記第1対の上記直進部材の上記直進連動部を含む部分が挿入される挿入空間を有し、上記第1の直進連動部が形成される。
【0021】
好ましくは、上記第1直進部材の上記直進連動部と、上記第2直進部材の上記第1の直進連動部及び上記第2の直進連動部と、上記第3直進部材の上記直進連動部のいずれよりも内側に、少なくとも1つのレンズ枠が配置される。該レンズ枠から径方向外側に突出する係合部が、上記第1対、第2対及び第3対の少なくとも1つの対の上記回転部材及び上記直進部材に係合する。
【0022】
上記構成において、レンズ枠の係合部を少なくとも1つの対の回転部材及び上記直進部材に係合させることにより、該対において回転部材が直進部材に対して相対回転するときに該対に対してレンズ枠を軸方向に相対的に移動させることができる。例えば、レンズ枠の係合部は、直進部材で直進案内し、回転部材に設けた螺旋状のカム溝又はカム突条に係合させる。
【0023】
上記構成によれば、レンズ鏡胴の伸縮とレンズの移動とを同じ部材を兼用して行うので、レンズ鏡胴の小型化、低コスト化を図ることができる。
【0024】
なお、レンズ枠の係合部は、常に同じ対の回転部材及び直進部材と係合することは要せず、係合が別の対の回転部材及び直進部材と切り替わるようにしてもよい。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態として実施例を図1〜図6に基づいて説明する。
【0026】
レンズ鏡胴10は、図1の分解斜視図に示すように、カメラ本体に固定される固定筒100の後側(被写体とは反対側)から、第1回転部材210、第2回転部材310、カム環410、第1レンズ移動枠400、第2レンズ枠500、第2直進部材300、第1直進部材200を順に挿入することにより、組み立てることができるようになっている。
【0027】
レンズ鏡胴10は、第1回転部材210と第1直進部材200とが第1対となり、第2回転部材310と第2直進部材300とが第2対になり、カム環410(第3回転部材に相当する)と第1レンズ移動枠400(第3直進部材に相当する)とが第3対となり、固定筒100から3段が繰り出すようになっている。各対の回転部材210,310,410と直進部材200,300,400とはバヨネット結合し、相対回転自在であるが軸方向には相対移動することなく一体的に移動するようになっている。
【0028】
詳しくは、固定筒100は中空穴を有し、その内周面には、ヘリコイド102と、軸方向に延在する複数の直進案内溝(図示せず)とが形成されている。また、図示していないが、外部と中空穴とを径方向に連通する連通穴が形成され、レンズ駆動用の長ギヤが、中空穴の軸と平行に配置されるようになっている。
【0029】
第1回転部材210は、固定筒100の中空穴に挿入される略筒状の部材であり、その後端部には、レンズ駆動用の長ギヤ(不図示)と噛合する歯車部211と、固定筒100のヘリコイド102に係合するヘリコイド212とが形成され、長ギヤにより回転駆動されると、固定筒100に対して軸方向に移動するようになっている。第1回転部材210の内周面には、ヘリコイド214と、軸方向に延在する円周上均等に配置された複数の直進案内溝216とが形成されている。
【0030】
第2回転部材310は、第1回転部材210の内側に挿入される略筒状の部材であり、その後端部には、第1回転部材210の直進案内溝216に係合する突起312が形成され、第1回転部材210と第2回転部材とは、相対回転が阻止され、軸方向移動自在に一体的に回転するようになっている。第2回転部材310の内周面には、ヘリコイド314と、軸方向に延在する複数の直進案内溝316とが形成されている。
【0031】
カム環410は、第2回転部材310の内側に挿入される略筒状の部材であり、その後端部には、第2回転部材310の直進案内溝316に係合する突起412が形成され、第2回転部材310とカム環410とは、相対回転が阻止され、軸方向移動自在に一体的に回転するようになっている。カム環410の内周面には、第2レンズ群82(図2〜図5参照)を駆動する複数の第2カム溝416が形成されている。レンズ鏡胴10はズームフォーカスレンズであり、各カム溝416には、焦点距離を変える部分(ズーミング領域)と合焦位置を変える部分(フォーカシング領域)とが交互に配置されている。
【0032】
第1レンズ移動枠400は、前端の第1レンズ枠部403と後端のフランジ部402とが連結部401を介して結合された略筒形状の部材である。第1レンズ枠部403は、第1レンズ群81(図2〜図5参照)を保持する。フランジ部402の外周面には、第2回転部材310のヘリコイド314に係合するヘリコイド404が形成され、第2回転部材310が回転すると、軸方向に相対移動するようになっている。連結部401は、部分的に切り欠かれ、軸方向に延在する直進案内溝405及び第2レンズ枠ガイド溝406が形成されている。
【0033】
第2レンズ枠500は、第2レンズ群82(図2〜図5参照)を保持する第2レンズ枠部502の外周面に、複数の腕部501が結合している。各腕部501には、周方向に突出する直進ガイド部505と、径方向外側に突出するカムフォロア突起506とが形成されている。各腕部501は、第1レンズ移動枠400の連結部401の第2レンズ枠ガイド溝406に挿入され、各直進ガイド部505は第2レンズ枠ガイド溝406の側面に摺接する。カムフォロア突起506は、カム環410の第2カム溝416に係合する。
【0034】
第2直進部材300は、大略筒状の直進案内部301の後端に、径方向外側に広がるフランジ部302が結合されている。直進案内部301は、周方向に部分的に延在し、第1レンズ移動枠400の連結部401の直進ガイド溝405内に挿入され、側面同士が摺接し、第2直進部材300と第1レンズ移動枠400とは、相対回転が阻止され、軸方向に相対移動するようになっている。直進案内部301は3つの部分に分かれているが、その2つには、それぞれ、後側から軸方向前方に向けて途中まで延在する直進ガイド溝305が形成されている。フランジ部302の外周面には、第1回転部材210のヘリコイド214に係合するヘリコイド306が形成され、第2直進部材300は、第1回転部材210の回転に伴なって軸方向に移動するようになっている。
【0035】
第1直進部材200は、リング部202の内径側に、軸方向前方に延在する一対の第1直進ガイド部201が結合されている。リング部202の外周面には、固定筒100の直進ガイド溝(図示せず)に係合する複数の突起203が形成されている。第1直進ガイド部201は、第2直進部材300の直進案内部301に形成された直進ガイド溝305に挿入され、その側面204が直進ガイド溝305の側面に摺接し、第1直進部材200と第2直進部材300とは、相対回転が阻止され、軸方向に相対移動するようになっている。
【0036】
レンズ鏡胴10を後側から軸方向前方に見た図6に示すように、第1レンズ移動枠400の連結部401と、第2レンズ枠500の腕部501と、第2直進部材300の直進案内部301と、第1直進案内部材200の第1直進ガイド部201とは、同一円周上に配置されている。このように複数のレンズ群の駆動機構にかかわる複数の直進連動部分を略同一径に配置することによって、レンズ鏡胴10を小型化することができる。
【0037】
すなわち、各直進連動部分には周方向の力が作用するが、略同一径に配置されているので、周方向の力の作用位置が軸方向前後の直進連動部分間で径方向にずれることによる偶力が発生しない。そのため、各直進連動部分を含む部材を大きくしなくても十分な強度を確保することができる。
【0038】
また、一般に、多段レンズ鏡胴では、各段の回転部材と直進部材とが互いに隣接するように配置され、沈胴時に各段が径方向に並ぶようになっている。そのため、レンズ鏡胴の径方向の厚さは、各段の回転部材の径方向の厚さと、各段の直進部材の径方向の厚さとの和より小さくすることはできない。これに対して、図6に示したように各段の直進部材を径方向に重なるように配置すれば、各段の直進部材の径方向の厚さの累積をなくすことができるので、レンズ鏡胴の径方向寸法を、より小さくすることができる。
【0039】
さらに、第1直進部材200の一対の第1直進ガイド部201は、レンズ鏡胴による結像を受光する矩形の受光面の長辺が対向する方向と同じ方向に対向するように、図において上下に配置されている。第1直進ガイド部201は、径方向内側に配置すると、受光面の長辺側に達する光束と干渉する。しかし、受光面の長辺よりも外側に達する光束に対して干渉しても問題がない。したがって、受光面に対する光束のケラレを防止しつつ、第1直進ガイド部201をできるだけ径方向内側に配置することにより、レンズ鏡胴10を小型化することができる。
【0040】
したがって、多段鏡胴でもコンパクト化を図ることができる。
【0041】
また、レンズ鏡胴10の各段は、ヘリコイド結合により伸縮する。そのため、レンズ鏡胴10に軸方向に無理な力が作用しても、その力を受ける部分が多いので、カム機構によりレンズ鏡胴を伸縮する場合よりも、低コストで剛性を高めることができる。
【0042】
図2〜図4は、レンズ鏡胴10をカメラ本体に組み込んだときの断面図である。図2はワイド端状態(焦点距離が最も短い状態)、図3はテレ端状態(焦点距離が最も長い状態)、図4の沈胴状態をそれぞれ示す。図中、符号1は光軸、符号150はカメラ本体に設けたカバーである。
【0043】
図2〜図4に示すように、レンズ鏡胴10の先端(被写体側)には、レンズバリアユニット20が設けられている。
【0044】
また、第1レンズ移動枠400には、第1レンズ群81に隣接して、シャッターユニット130が固定されている。シャッターユニット130は、第1レンズ群81の後側(被写体側とは反対側)にシャッター羽根(図示せず)が配置され、開閉するようになっている。シャッターユニット130には、カム環410の内周面に貼り付けたパターン板のパターンを検知するフォトリフレクタ91が設けられている。シャッターユニット130及びフォトリフレクタ91は、フレキシブルプリント基板140を介して、カメラ本体の制御回路(不図示)に接続される。
【0045】
また、第2レンズ枠500の前面の外縁に沿って、環状の遮光部材90が、例えば両面テープを用いて、固着されている。遮光部材90には、弾性部材であるモルトプレーンを用いる。モルトプレーンは、圧縮量をコントロールして製造することで所望の特性のものを得ることが容易であるが、ゴムや植毛布(テレンプ)、ウレタンフォーム、片持ち支持される蛇腹状の部材など、他の弾性材を用いてもよい。
【0046】
遮光部材90は、図3に示すように、第2レンズ群82が第1レンズ群81に接近すると、シャッターユニット130の後面に当接して圧縮変形する。このとき、第1レンズ移動枠400の連結部401の内径との間には十分な隙間が設けられているので、遮光部材90が径方向外側に自由に広がり、第2レンズ枠500は、遮光部材90の圧縮変形により妨げられることなく、シャッターユニット130側に移動することができる。
【0047】
一方、図3及び図4に示したように、第2レンズ群82が第1レンズ群81から離れると、遮光部材は、その弾性により、元の形状に戻る。図5に示すように、遮光部材90は、元の形状に戻ったときに、第2レンズ枠500の外側と第1レンズ移動枠400の連結部401の内側との間の隙間6を通って受光面に向かう光束6aを遮る。
【0048】
遮光部材90を弾性部材で構成することにより、第1レンズ群81と第2レンズ群82との間の距離が小さくなる場合でも、簡単な構成で第2レンズ群82の外側を遮光しながら、第1レンズ群81と第2レンズ群82との間にシャッターユニット130を配置することができる。
【0049】
次に、レンズ鏡胴10の動作について説明する。
【0050】
第1直進部材200、第2直進部材300、第1レンズ移動枠400、第2レンズ枠500は、相互の係合により、回転せず、軸方向にのみ移動する。一方、長ギヤにより第1回転部材210が回転駆動されると、直進案内溝216,316と突起312,412との係合により、第2回転部材310及びカム環410も一体的に回転する。
【0051】
第1回転部材210が回転すると、そのヘリコイド212と固定筒100のヘリコイド102との係合により、第1回転部材210及び第1直進案内部材200が固定筒100に対して軸方向に相対移動する。また、第1回転部材210のヘリコイド214と第2直進部材300のヘリコイド306とが係合するので、第1部材210の回転により、第2直進部材300及び第2回転部材310が、第1回転部材310及び第1直進案内部材200に対して軸方向に相対移動する。さらに、第2回転部材310のヘリコイド314と第1レンズ移動枠400のヘリコイド404とが係合するので、第1回転部材210の回転により第2回転部材310が回転すると、第1レンズ移動枠400及びカム環410は、第2直進部材300及び第2回転部材310に対して軸方向に相対移動する。
【0052】
すなわち、レンズ鏡胴10は、長ギヤ(図示せず)の順方向の回転により、図4に示した沈胴状態から、図2に示したワイド端状態(焦点距離が最も短い状態)を経て、図3のテレ端状態(焦点距離が最も長い状態)まで、伸びる。一方、長ギヤ(図示せず)の逆方向の回転により、図4の沈胴状態まで縮む。
【0053】
以上説明したように、多段ズームレンズ鏡胴において直進連動させるための部分を略同一径に配置するという簡単な構成で、多段ゆえの大型化を防止することができる。
【0054】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施可能である。
【0055】
例えば、好ましくは、上記第1対と上記第2対において、又は上記第2対と上記第3対において、いずれか一方の対の上記回転部材といずれか他方の対の上記直進部材とが、互いに大略螺旋状に係合する。
【0056】
上記構成において、例えば、一方の対の回転部材と他方の対の直進部材とをヘリコイド結合するようにすれば、一方の対に対して他方の対が軸方向に相対移動する。
【0057】
上記構成によれば、大略螺旋状に係合することで、一方の対の回転部材と他方の対の直進部材とが軸方向に当接する部分を多くすることできる。したがって、レンズ鏡胴の剛性を高めることができる。
【0058】
また、大略螺旋状に係合する部分が周方向に連続すれば、特別な部材を用いることなく、隣接する対の間を遮光することができる。したがって、レンズ鏡胴の低コスト化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すレンズ鏡胴の分解斜視図である。
【図2】同レンズ鏡胴のワイド端状態の断面図である。
【図3】同レンズ鏡胴のテレ端状態の断面図である。
【図4】同レンズ鏡胴の沈胴状態の断面図である。
【図5】同レンズ鏡胴の遮光の説明図である。
【図6】同レンズ鏡胴を軸方向から見た要部構成図である。
【符号の説明】
10 レンズ鏡胴
100 固定筒
200 第1直進部材(第1対)
201 直進ガイド部(直進連動部)
210 第1回転部材(第1対)
300 第2直進部材(第2対)
301 直進案内部(第2の直進連動部)
305 直進ガイド溝(第1の直進連動部)
310 第2回転部材(第2対)
400 第1レンズ移動枠(第3対、第3直進部材)
405 直進案内溝(直進連動部)
410 カム環(第3対、第3回転部材)
500 第2レンズ枠
Claims (5)
- 固定部材と、
該固定部材により軸方向に移動自在に案内され、直進連動部を有する第1直進部材と、該第1直進部材に対して相対回転自在に結合し該第1直進部材とともに軸方向に一体的に移動する第1回転部材とからなる第1対と、
上記第1直進部材の上記直進連動部と軸方向移動自在に係合する第1の直進連動部と、該第1の直進連動部とは異なる第2の直進連動部とを有する第2直進部材と、該第2直進部材に対して相対回転自在に結合し該第2直進部材とともに軸方向に一体的に移動する第2回転部材とからなり、上記第1対よりも被写体側に繰り出す第2対と、
上記第2直進部材の上記第2の直進連動部と軸方向移動自在に係合する直進連動部を有する第3直進部材と、該第3直進部材に対して相対回転自在に結合し該第3直進部材とともに軸方向に一体的に移動する第3回転部材とからなり、上記第2対よりも被写体側に繰り出す第3対とを備え、
上記第1直進部材の上記直進連動部と、上記第2直進部材の上記第1の直進連動部及び上記第2の直進連動部と、上記第3直進部材の上記直進連動部とが、軸方向から見たときに略同一円上に配置されたことを特徴とするレンズ鏡胴。 - 上記第1直進部材の上記直進連動部と、上記第2直進部材の上記第1の直進連動部及び上記第2の直進連動部と、上記第3直進部材の上記直進連動部とが、上記第1回転部材、上記第2回転部材及び上記第3回転部材のいずれよりも径方向内側に配置されたことを特徴とする、請求項1記載のレンズ鏡胴。
- 上記第2対の上記直進部材は、軸方向から見たときに上記略同一円周上に延在し上記第3対の上記直進連動部を含む部分と隣接する1又は2以上の腕部を有し、該腕部に上記第2の直進連動部が形成され、
該腕部の少なくとも1つには、被写体側の端部を残して被写体側とは反対側から軸方向に切り欠かれた挿入空間を有し、該挿入空間には上記第1対の上記直進部材の上記直進連動部を含む部分が挿入され、上記第1の直進連動部が形成されたことを特徴とする、請求項1又は2記載のレンズ鏡胴。 - 上記第1対の上記直進部材は、軸方向から見たときに上記同一円周上に延在し上記第2対の上記第1の直進連動部を含む部分と隣接する腕部を有し、該腕部に上記直進連動部が形成され、
該腕部は、レンズ鏡胴による結像を受光する矩形の受光面の長辺が対向する方向と略同じ方向に配置されたことを特徴とする、請求項1記載のレンズ鏡胴。 - 上記第1直進部材の上記直進連動部と、上記第2直進部材の上記第1の直進連動部及び上記第2の直進連動部と、上記第3直進部材の上記直進連動部のいずれよりも内側に、少なくとも1つのレンズ枠が配置され、
該レンズ枠から径方向外側に突出する係合部が、上記第1対、第2対及び第3対の少なくとも1つの対の上記回転部材及び上記直進部材に係合することを特徴とする、請求項1乃至4のいずれか1つに記載のレンズ鏡胴。
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