JP4974418B2

JP4974418B2 - レンズ鏡筒

Info

Publication number: JP4974418B2
Application number: JP2001154371A
Authority: JP
Inventors: 高明上; 愛緑川
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2001-05-23
Filing date: 2001-05-23
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2021-05-23
Also published as: JP2002350704A; US6741404B2; US20020176180A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光軸方向に移動する複数の鏡枠を備えたカメラ等のレンズ鏡筒で、各鏡枠と鏡枠との連結を強固にするレンズ鏡筒に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、カメラのズームレンズ等のレンズ鏡筒においては、各鏡枠の光軸方向へのスムーズな相対移動を可能にするため、各鏡枠間にはヘリコイドネジによる結合が多く用いられている。
【０００３】
このような従来のヘリコイドネジによる結合としては、例えば、特開昭５８−１１８６１２号公報で、ローラ軸に嵌合したローラを一方の枠のヘリコイドネジの片側面と係合させることで、背隙ガタだけでなく、径嵌合ガタを解消するようにする技術が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなレンズ鏡筒では、使用者が誤って落下させた場合、或いは、何らかの衝撃や打撃が加えられた場合、各鏡枠間の結合部に大きな力が加わる可能性がある。こうして、各ヘリコイドネジの螺合が解かれる方向に外力が作用した場合、各鏡枠の結合を保つために、各ヘリコイドネジの螺合が容易に外れることのないようにする必要がある。上述の先行技術の例では、あくまで背隙ガタ、径嵌合ガタを解消するものであり、ヘリコイドネジの螺合の外れを防止する機能はなく、ローラの形状は当接されるヘリコイドネジの形状に沿って形成されているため、他のヘリコイドネジの部分と同じようにローラの係合も外れてしまうという課題があった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ヘリコイドネジによる結合を利用したレンズ鏡筒において、不用意な外力が加えられてもヘリコイドネジによる結合を強固に保つことができるレンズ鏡筒を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載のレンズ鏡筒は、周面上に両側フランクを第一のフランク角で形成したネジ山からなる第一の雄ヘリコイドネジと、上記周面上に両側フランクを上記第一のフランク角とは異なる第二のフランク角で形成したネジ山からなる第二のヘリコイドネジとからなる多条ネジを有する第一の枠と、上記第一の枠の上記第一のヘリコイドネジのネジ山に螺合する両側フランクを上記第一のフランク角で谷部を形成した雌ヘリコイドネジと、上記第一の枠の上記第二のヘリコイドネジのネジ山に螺合する両側フランクを上記第二のフランク角で谷部を形成した雌ヘリコイドネジとからなる多条ネジを有する第二の枠と、を備えたことを特徴とするレンズ鏡筒。
【０００７】
すなわち、上記請求項１記載のレンズ鏡筒では、第一の枠のヘリコイドネジと第二の枠のヘリコイドネジとが螺合され相対的に回動自在に連結されている。そして例えば、第一のフランク角を小さいフランク角、第二のフランク角を第一のフランク角に比して大きなフランク角とすると、第一の枠のヘリコイドネジと第二の枠のヘリコイドネジとの螺合を解く方向に何らかの外力が作用すると、両側フランクが小さいフランク角となっている第一のネジ山の螺合部分でヘリコイドネジの結合を解く方向の分力を小さくして吸収できるので第一の枠と第二の枠のヘリコイドネジによる結合を強固に保つことができる。
【０００８】
また、請求項２記載のレンズ鏡筒は、請求項１記載のレンズ鏡筒において、上記２種類のネジ山のヘリコイドネジの少なくとも一方のヘリコイドネジは、多条ネジであることを特徴としている。
【０００９】
さらに、請求項２記載のレンズ鏡筒は、請求項１記載のレンズ鏡筒において、上記２種類のネジ山のヘリコイドネジの少なくとも一方のヘリコイドネジは、不連続に形成したことを特徴とし、第１のネジ山と第２のネジ山とを有する第一の枠の、例えば、成形による製造が容易に行えるようになっている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１乃至図４は本発明の実施の一形態を示し、図１はカメラに設けられる撮影レンズとしてのレンズ鏡筒の光軸に沿った縦断面図、図２はヘリコイドネジの通常の螺合状態を示す断面説明図、図３はヘリコイドネジの詳細を示す断面説明図、図４は図３のヘリコイドネジがスラスト方向に相対移動した状態を示す断面説明図である。
【００１１】
図１において、符号１はレンズ鏡筒を示し、このレンズ鏡筒１はズーミングが可能であって、図示しないカメラ本体等に固定される固定枠２と、固定枠２に対して回転且つ進退可能に支持され、図示しない鏡枠駆動部により回転駆動される回転枠３と、回転枠３に相対回転且つ進退可能に支持されるズーム枠４と、第一群レンズ９を保持する第一群枠５と、第二群レンズ１０，シャッタ１１を保持する第二群枠６と、直進キー８とを有して構成されている。
【００１２】
上記固定枠２には、内周面に雌ヘリコイドネジ１２が形成されると共に、上記直進キー８の光軸Ｏ方向の直進をガイドする直進ガイド溝２ａが形成されている。
【００１３】
上記回転枠３は、その筒状の一端近傍の後側（カメラ本体側）外周面に上記雌ヘリコイドネジ１２と螺合する雄ヘリコイドネジ１３が形成されると共に、内周面には雌ヘリコイドネジ１４が形成され、更に、内周面には、上記雌ヘリコイドネジ１６と交差重畳して、光軸方向に対して螺旋状に斜行する複数（例えば３本）のカム溝１５が形成されている。そして、この回転枠３は、図示しない鏡枠駆動部により回転駆動されると、固定枠２に対して回転しながら沈胴位置から所定の撮影位置に繰り出されるようになっている。
【００１４】
上記直進キー８は、リング状に形成された基端部８ａから周方向に突設されて固定枠２の上記直進ガイド溝２ａに摺動自在に嵌入する突起部８ｂと、基端部８ａからレンズ鏡筒１内を前方に延出されて第二群枠６に設けられた直進溝６ａに嵌合、摺動して第二群枠６を、直接、直進ガイドするキー部８ｃとを有している。そして、上記直進キー８は、公知の支持構造により、固定枠２に対して回転することなく直進ガイドされた状態で、回転枠３が相対回転しながら、この回転枠３と光軸方向に一体で進退移動する。
【００１５】
上記ズーム枠４は、円筒形状に形成されており、その円筒形状の一端近傍の後側外周面に回転枠３の雌ヘリコイドネジ１４に螺合する雄ヘリコイドネジ１６が形成されており、その円筒部の後部には、後端から光軸方向に沿って細長に貫通したガイド溝４ａが形成されている。また、上記ズーム枠４の内部前端（被写体側）には、上記第一群枠５が格納され固着されている。こうして、上記ズーム枠４は、回転枠３が回転されると、第二群枠６に設けられたカムフォロア１７によりガイド溝４ａを介して回転が規制され直進ガイドされて、回転枠３に対して相対的に進退自在になっている。このカムフォロア１７は、第二群枠６の外側表面の同一円周上に略等間隔に３個配設されている。
【００１６】
上記第二群枠６には、直進キー８のキー部８ｃが摺動自在に嵌入するキー溝６ａが設けられている。また、第二群枠６の先端面とズーム枠４の先端面内側との間には、圧縮バネである付勢バネ７が挿入されており、上記第二群枠６の先端面と上記ズーム枠４の先端面内側とが離間する方向に常時付勢されている。
【００１７】
そして、この第二群枠６は、上記直進キー８により直進ガイドされ、上記回転枠３のカム溝１５に沿った上記カムフォロア１７の移動により回転枠３に対して相対的に進退移動される。
【００１８】
上記３つのカムフォロア１７は、例えばズーム枠４の各取付孔から着脱自在であって、ズーム枠４に植設される軸部１７ａと、ズーム枠４の内面と第二群枠６の外面との隙間（第二群レンズ１０の光軸）を調整する所定の厚さに形成した光軸調整部１７ｂと、側面が上記ズーム枠４のガイド溝４ａに係合し摺接される直進ガイド摺接部１７ｃと、側面が上記回転枠３のカム溝１５に係合し摺接されるカム溝摺接部１７ｄの、それぞれ径の異なる部分を有した３段形状に形成されている。
【００１９】
そして、図２に示すように、本願の通常の螺合状態では、雄ヘリコイドネジ１３，１６のネジ山１３ｂ，１６ｂと、これと螺合する雌ヘリコイドネジ１２，１４の谷部１２ｂ，１４ｂとが密着螺合している。そのため、雄ヘリコイドネジ１３，１６のネジ山１３ａ，１６ａと雌ヘリコイドネジの谷部１２ａ，１４ａとは隙間を有していることになる。
【００２０】
次に、固定枠２の雌ヘリコイドネジ１２と回転枠３の雄ヘリコイドネジ１３との螺合部分について詳しく説明する。
図３に示すように、上記回転枠３の雄ヘリコイドネジ１３は、両側フランクを第一のフランク角で形成した第一のネジ山１３ａのヘリコイドネジと、両側フランクを上記第一のフランク角とは異なる第二のフランク角で形成した第二のネジ山１３ｂのヘリコイドネジとで構成されている。
【００２１】
こうして、第一のフランク角の２倍となる上記第一のネジ山１３ａのネジ山の角度θ１は、小さい角度（例えば２０゜）とし、第二のフランク角の２倍となる第二のネジ山１３ｂのネジ山の角度θ２は、上記θ１より大きい角度（例えば７０゜）で、上記第一および第二のネジ山ともに、多条ネジに形成されている。
【００２２】
ここで、上記第一のフランク角で形成した第一のネジ山１３ａのヘリコイドネジは、ヘリコイドネジの全周に亘り形成されるものではなく、そのつる巻線が、断続的に（不連続に）形成されている。これは、第一のネジ山１３ａのネジ山の角度θ１が小さい角度であるため、成形時の抜き勾配が十分にとれないことを考慮してのもので、このように断続的に（不連続に）形成するようにして、成形を容易に行えるようにする。
【００２３】
そして、上記固定枠２の雌ヘリコイドネジ１２は、上記回転枠３の雄ヘリコイドネジ１３と螺合可能にネジの谷が形成されて、固定枠２に対して回転枠３が滑らかに回転自在になっている。
【００２４】
こうして、本実施の形態における、固定枠２と回転枠３のヘリコイドネジによる結合では、回転枠３が第一の枠として、固定枠２が第二の枠として構成されている。
【００２５】
また、上記回転枠３の雌ヘリコイドネジ１４とズーム枠４の雄ヘリコイドネジ１６も略同様に構成される。
すなわち、上記ズーム枠４の雄ヘリコイドネジ１６は、両側フランクを第一のフランク角で形成した第一のネジ山１６ａのヘリコイドネジと、両側フランクを上記第一のフランク角とは異なる第二のフランク角で形成した第二のネジ山１６ｂのヘリコイドネジとで構成されている。
【００２６】
こうして、第一のフランク角の二倍となる上記第一のネジ山１６ａのネジ山の角度θ３は、小さい角度（例えば２０゜）とし、第二のフランク角の２倍となる第二のネジ山１６ｂのネジ山の角度θ４は、上記θ３より大きい角度（例えば７０゜）で、上記第一および第二のネジ山ともに、多条ネジに形成されている。
【００２７】
ここで、上記第一のフランク角で形成した第一のネジ山１６ａのヘリコイドネジは、ヘリコイドネジの全周に亘り形成されるものではなく、そのつる巻線が断続的に（不連続に）形成されている。これは、第一のネジ山１６ａのネジ山の角度θ３が小さい角度であるため、成形時の抜き勾配が十分にとれないことを考慮してのもので、このように断続的に（不連続に）形成するようにして、成形を容易に行えるようにする。
【００２８】
そして、上記回転枠３の雌ヘリコイドネジ１４は、上記ズーム枠４の雄ヘリコイドネジ１６と螺合可能にネジの谷が形成されて、ズーム枠４に対して回転枠３が滑らかに回転自在になっている。
【００２９】
こうして、本実施の形態における、回転枠３とズーム枠４のヘリコイドネジによる結合では、ズーム枠４が第一の枠として、回転枠３が第二の枠として構成されている。
【００３０】
以上のように構成される固定枠２と回転枠３のヘリコイドネジによる結合、或いは、回転枠３とズーム枠４のヘリコイドネジによる結合では、雄ヘリコイドネジ１３，１６と雌ヘリコイドネジ１２，１４との螺合を解く方向に何らかの外力が作用すると、両側フランクが小さいフランク角となっている第一のネジ山１３ａ，１６ａの螺合部分でヘリコイドネジの結合を解く方向に作用する分力を小さくして吸収できる。このため、それぞれのヘリコイドネジによる結合を強固に保つことができる。
【００３１】
また、螺合する雄ヘリコイドネジ１３，１６と雌ヘリコイドネジ１２，１４との間の隙間は、光軸方向となるスラスト方向の間隔は、図２中のβ，β’で示すように、小さいフランク角である第一のネジ山１３ａ，１６ａが螺合する部分のβでは小さくなり、大きいフランク角である第二のネジ山１３ｂ，１６ｂが螺合する部分のβ’では大きくなる。
【００３２】
このため、図４に示すように、スラスト方向に、雄ヘリコイドネジ１３，１６、或いは、雌ヘリコイドネジ１２，１４が、相対的に移動させられた場合、第一のネジ山１３ａ，１６ａの斜面が螺合相手のネジ山の斜面に当接されて、スラスト方向のがたつきが有効に抑制される。
【００３３】
一方、螺合する雄ヘリコイドネジ１３，１６と雌ヘリコイドネジ１２，１４との間の隙間は、上記スラスト方向に直交するラジアル方向の間隔は、図２中のα，α’で示すように、小さいフランク角である第一のネジ山１３ａ，１６ａが螺合する部分のαでは大きくなり、大きいフランク角である第二のネジ山１３ｂ，１６ｂが螺合する部分のα’では小さくなる。
【００３４】
このように、本実施の形態によれば、雄ヘリコイドネジ１３，１６は、両側フランクを第一のフランク角で形成した第一のネジ山１３ａ，１６ａのヘリコイドネジと、両側フランクを上記第一のフランク角とは異なる第二のフランク角で形成した第二のネジ山１３ｂ，１６ｂのヘリコイドネジとを設けているので、レンズ鏡筒に不用意な外力が加えられてもヘリコイドネジによる結合を強固に保つことができる。
【００３５】
尚、本実施の形態では、雄ヘリコイドネジ１３，１６の側に第一のネジ山１３ａ，１６ａと第二のネジ山１３ｂ，１６ｂの部分を設けているが、雌ヘリコイドネジ１２，１４の側に第一のネジ山と第二のネジ山を設けるようにしても良い。
【００３６】
上述した本発明の実施形態に基づいて、
（１）第一のフランク角を有する第一の雌ヘリコイドネジ（ネジ山１３ａ，１６ａと螺合する雌ヘリコイドネジ）と上記第一のフランク角と異なる第二のフランク角を有する第二の雌ヘリコイドネジ（ネジ山１３ｂ，１６ｂと螺合する雌ヘリコイドネジ）とを有する雌ヘリコイドネジ枠（固定枠２または回転枠３）と、
上記第一の雌ヘリコイドネジと螺合する第一の雄ヘリコイドネジ（ネジ山１３ａ，１６ａ）と上記第二の雌ヘリコイドネジと螺合する第二の雄ヘリコイドネジ（ネジ山１３ｂ，１６ｂ）とを有する雄ヘリコイドネジ枠（固定枠２に対する回転枠または回転枠３に対するズーム枠）と、
を備えたことを特徴とするレンズ鏡筒を提案することができる。
【００３７】
（２）第一のフランク角を有する第一の雄ヘリコイドネジと上記第一のフランク角と異なる第二のフランク角を有する第二の雄ヘリコイドネジとを有する雄ヘリコイドネジ枠と、
上記第一の雄ヘリコイドネジと螺合する第一の雌ヘリコイドネジと上記第二の雄ヘリコイドネジと螺合する第二の雌ヘリコイドネジとを有する雌ヘリコイドネジ枠と、
を備えたことを特徴とするレンズ鏡筒を提案することができる。
【００３８】
（３）第一のフランク角を両側の壁部それぞれに設けられた第一の谷部（１２ａ，１４ａ）を有する第一の雌ヘリコイドネジと、第二のフランク角を両側の壁部それぞれに設けられた第二の谷部（１２ｂ，１４ｂ）を有する第二の雌ヘリコイドネジとを有する雌ヘリコイドネジ枠と、
上記第一の雌ヘリコイドネジと螺合する第一の雄ヘリコイドネジと、上記第二の雌ヘリコイドネジと螺合する第二の雄ヘリコイドネジとを有する雄ヘリコイドネジ枠と、
を備えたことを特徴とするレンズ鏡筒を提案することができる。
【００３９】
（４）第一のフランク角を山部の一方の斜面に有して、第二のフランク角をその山部の他方の斜面に有してなる雌ヘリコイドネジ（１２ｃ，１４ｃ）を有する雌ヘリコイドネジ枠と、
上記山部と螺合する谷部（１３ｃ，１６ｃ）を有する雄ヘリコイドネジが設けられた雄ヘリコイドネジ枠と
を備えたことを特徴とするレンズ鏡筒を提案することができる。
【００４０】
（５）第一のフランク角を山部の一方の斜面に有して、第二のフランク角をその山部の他方の斜面に有してなる雌ヘリコイドネジを有する雌ヘリコイドネジ枠と、
上記第一のフランク角と対向する同一のフランク角を有する山部を有する第一の雄ヘリコイドネジと、上記第二のフランク角と対向する同一のフランク角を有する山部を有する第二の雄ヘリコイドネジとを有する雄ヘリコイドネジ枠と、
を備えたことを特徴とするレンズ鏡筒を提案することができる。
【００４１】
（６）第一のフランク角を有する第一の山部と第二のフランク角を有する第二の山部との間に挟まれる谷部（１３ｃ，１６ｃ）を有するヘリコイドネジを有する雄ヘリコイドネジ枠と、
上記谷部に螺合する山部（１２ｃ，１４ｃ）を有する雌ヘリコイドネジを有する雌ヘリコイドネジ枠と、
を備えたことを特徴とするレンズ鏡筒を提案することができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、レンズ鏡筒に不用意な外力が加えられてもヘリコイドネジによる結合を強固に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】カメラに設けられる撮影レンズとしてのレンズ鏡筒の光軸に沿った縦断面図
【図２】ヘリコイドネジの通常の螺合状態を示す断面説明図
【図３】ヘリコイドネジの詳細を示す断面説明図
【図４】図３のヘリコイドネジがスラスト方向に相対移動した状態を示す断面説明図
【符号の説明】
１ ……レンズ鏡筒
２ ……固定枠（第二の枠）
３ ……回転枠（第一の枠、第二の枠）
４ ……ズーム枠（第一の枠）
１２ ……雌ヘリコイドネジ
１３ ……雄ヘリコイドネジ
１３ａ……第一のネジ山
１３ｂ……第二のネジ山
１４ ……雌ヘリコイドネジ
１６ ……雄ヘリコイドネジ
１６ａ……第一のネジ山
１６ｂ……第二のネジ山

Claims

周面上に両側フランクを第一のフランク角で形成したネジ山からなる第一の雄ヘリコイドネジと、上記周面上に両側フランクを上記第一のフランク角とは異なる第二のフランク角で形成したネジ山からなる第二のヘリコイドネジとからなる多条ネジを有する第一の枠と、
上記第一の枠の上記第一のヘリコイドネジのネジ山に螺合する両側フランクを上記第一のフランク角で谷部を形成した雌ヘリコイドネジと、上記第一の枠の上記第二のヘリコイドネジのネジ山に螺合する両側フランクを上記第二のフランク角で谷部を形成した雌ヘリコイドネジとからなる多条ネジを有する第二の枠と、
を備えたことを特徴とするレンズ鏡筒。
上記２種類のネジ山のヘリコイドネジの少なくとも一方のヘリコイドネジは、不連続に形成したことを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。