JP4598106B2 - Zoom lens barrel - Google Patents
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Description
本発明は、撮影を行わない収納位置と撮影を行う最大繰出位置との間の移動を小型(薄型)の機構で行うズームレンズ鏡筒に関する。 The present invention relates to a zoom lens barrel in which movement between a storage position where no photographing is performed and a maximum extension position where photographing is performed is performed by a small (thin) mechanism.
コンパクトカメラのズームレンズ鏡筒では、収納(沈胴)状態では可能な限り収納長を薄くしてコンパクトにする一方、高変倍比などのために、撮影状態ではレンズ群を保持する鏡筒部材の光軸方向前方への繰り出し量を大きくさせることが求められている。しかし、収納長を短くするということは、ズームレンズ鏡筒を構成する各部材の光軸方向長さが必然的に短くなるため、収納時の薄型化と撮影時の繰り出し量の増大は二律背反的な要求であった。 In a zoom lens barrel of a compact camera, the storage length is made as thin as possible in the retracted (collapsed) state to make it compact. On the other hand, in order to achieve a high zoom ratio, the lens barrel member that holds the lens group in the shooting state It is required to increase the amount of feeding forward in the optical axis direction. However, shortening the storage length means that the length in the optical axis direction of each member constituting the zoom lens barrel is inevitably shortened, so the reduction in thickness during storage and the increase in the amount of extension during shooting are a trade-off. It was a serious request.
本発明は、収納時には光軸方向長が短く、撮影状態では光軸方向長を長くすることができる繰り出し量が大きいズームレンズ鏡筒を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a zoom lens barrel that has a short extension in the optical axis direction when retracted and a large amount of extension that can increase the length in the optical axis direction in a shooting state.
本発明は、3段繰出ズームレンズ鏡筒により、収納長の短縮と繰出量の確保(最大化)とを両立させたものである。 In the present invention, the shortening of the storage length and the securing (maximization) of the feeding amount are both achieved by the three-stage feeding zoom lens barrel.
本発明によるズームレンズ鏡筒は、固定環:該固定環に対して光軸方向前後にそれぞれ規定される移動端の間を、回転しながら光軸方向に移動し、光軸方向前方の移動端で定位置回転する第1の回転環;第1の回転環に対して光軸方向前後にそれぞれ規定される移動端の間を、回転しながら光軸方向に移動し、光軸方向前方の移動端で定位置回転する第2の回転環;及び該第2の回転環の光軸方向移動を伴う回転によって該第2の回転環に対して光軸方向に進退する第1外筒;を備え、第1の回転環と第2の回転環のそれぞれの光軸方向前後の移動端の間の光軸方向移動を伴う回転により、収納位置とズーミング領域の最大繰出位置との移動を実行し、該第1の回転環と第2の回転環のそれぞれの前方移動端での上記定位置回転により変倍作用を実行することを特徴としている。 The zoom lens barrel according to the present invention has a fixed ring: a moving end that moves in the optical axis direction while rotating between moving ends that are respectively defined in front and rear in the optical axis direction with respect to the fixed ring. A first rotating ring that rotates at a fixed position in the direction of movement in the optical axis direction while rotating between moving ends respectively defined before and after the optical axis direction with respect to the first rotating ring, and moving forward in the optical axis direction A second rotating ring that rotates at a fixed position at the end; and a first outer cylinder that advances and retreats in the optical axis direction with respect to the second rotating ring by rotation accompanied by movement of the second rotating ring in the optical axis direction; The movement between the storage position and the maximum extension position of the zooming region is performed by rotation accompanied by movement in the optical axis direction between the movement ends of the first rotation ring and the second rotation ring before and after the optical axis direction, Magnification by the fixed position rotation at the forward moving end of each of the first rotating ring and the second rotating ring It is characterized in that the run.
ズーミング領域の最大繰出位置は、デジタルコンパクトカメラで一般的に採用されているレンズ系ではワイド端とするのがよい。 The maximum extension position of the zooming area is preferably set to the wide end in a lens system generally employed in a digital compact camera.
第2の回転環は、第1の回転環の回転力で回転させることができる。 The second rotating ring can be rotated by the rotational force of the first rotating ring.
第1の回転環には光軸方向に一緒に移動する第3外筒を付設し、第2の回転環には光軸方向に一緒に移動する第2外筒を付設し、これら第1の外筒、第2の外筒及び第3の外筒を、この順番で内径側から外径側に順に位置させるのがよい。 The first outer ring is provided with a third outer cylinder that moves together in the optical axis direction, and the second outer ring is provided with a second outer cylinder that moves together in the optical axis direction. The outer cylinder, the second outer cylinder, and the third outer cylinder are preferably positioned in this order from the inner diameter side to the outer diameter side.
本発明のズームレンズ鏡筒は、3段繰出であるので、収納長の短縮と繰出量の確保(最大化)とを両立させることができる。 Since the zoom lens barrel of the present invention is extended in three stages, it is possible to achieve both shortening of the storage length and securing (maximization) of the extension amount.
[レンズ鏡筒の全体の説明]
図1ないし図19を参照して、本実施形態のズームレンズ鏡筒71の全体構造を説明する。図6及び図7に示すように、ズームレンズ鏡筒71はデジタルカメラ70に搭載されており、撮影光学系は、物体側から順に、第1レンズ群LG1、シャッタS及び絞りA、第2レンズ群LG2、第3レンズ群LG3、ローパスフィルタ(フィルタ類)LG4及びCCD(固体撮像素子)60からなっている。この撮影光学系の光軸をZ1で示す。撮影光軸Z1は、ズームレンズ鏡筒71の外観を構成する各環状部材の回転中心軸(以下、鏡筒中心軸Z0と呼ぶ)と平行であり、かつ該鏡筒中心軸Z0に対して下方に偏心している。ズーミングは、第1レンズ群LG1と第2レンズ群LG2を撮影光軸Z1方向に所定の軌跡で進退させることによって行い、フォーカシングは同方向への第3レンズ群LG3の移動で行う。なお、以下の説明中で「光軸方向」という記載は、特に断りがなければ撮影光軸Z1と平行な方向を意味している。
[Overall description of lens barrel]
The overall structure of the
図6及び図7に示すように、カメラボディ72内に固定環22が固定され、この固定環22の後部にCCDホルダ21が固定されている。CCDホルダ21上にはCCDベース板62を介してCCD60が支持され、CCD60の前部に、フィルタホルダ73とパッキン61を介してローパスフィルタLG4が支持されている。フィルタホルダ73は、CCDホルダ21の一部として一体に形成されている。CCDホルダ21の後部には、画像や撮影情報を表示するLCD20が設けられている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
固定環22内には、第3レンズ群LG3を保持するAFレンズ枠(3群レンズ枠)51が光軸方向に直進移動可能に支持されている。すなわち、固定環22とCCDホルダ21には、撮影光軸Z1と平行な一対のAFガイド軸52、53の前端部と後端部がそれぞれ固定されており、このAFガイド軸52、53に対してそれぞれ、AFレンズ枠51に形成したガイド孔51a、51bが摺動可能に嵌まっている。本実施形態では、AFガイド軸52とガイド孔51aのクリアランスよりもAFガイド軸53とガイド孔51bのクリアランス大きくなっている。すなわち、AFガイド軸52が主たる(厳密な精度を出す)ガイド軸で、AFガイド軸53はサブ(回り止め)のガイド軸である。また、AFモータ160のドライブシャフトに形成した送りねじに対し、AFナット54が螺合している。図1に示すように、AFナット54は回転規制突起54aを有し、AFレンズ枠51は光軸方向へのガイド溝51mを有し、回転規制突起54aがガイド溝51mに対して摺動可能に嵌まっている。AFレンズ枠51はさらに、AFナット54の後方に位置するストッパ突起51nを有する。AFレンズ枠51は、AF枠付勢ばね55によって前方へ付勢されており、ストッパ突起51nがAFナット54に当て付くことによってAFレンズ枠51の前方移動端が決定される。そしてAFナット54が光軸方向後方へ移動したときに、AFレンズ枠51はAFナット54に押圧されて後方へ移動される。以上の構造により、AFモータ160のドライブシャフトを正逆に回転させると、AFレンズ枠51が光軸方向に進退される。なお、AFレンズ枠51を直接に(AFナット54によらずに)押圧して、AF枠付勢ばね55に抗して後方へ移動させることも可能である。
An AF lens frame (third group lens frame) 51 that holds the third lens group LG3 is supported in the
図5に示すように、固定環22の上部には、ズームモータ150と減速ギヤボックス74が支持されている。減速ギヤボックス74は内部に減速ギヤ列を有し、ズームモータ150の駆動力をズームギヤ28に伝える。ズームギヤ28は、撮影光軸Z1と平行なズームギヤ軸29によって固定環22に枢着されている。ズームモータ150とAFモータ160は、固定環22の外周面に配設したレンズ駆動制御FPC(フレキシブルプリント回路)基板75を介して、カメラの制御回路140(図19)により制御される。
As shown in FIG. 5, a
固定環22の内周面には、雌ヘリコイド22a、撮影光軸Z1と平行な3本の直進案内溝22b、雌ヘリコイド22aと平行な3本の斜行溝22c、及び各斜行溝22cの前端部に連通する周方向への回転摺動溝22dが形成されている。回転摺動溝22dは固定環22の前端部付近に形成され、この回転摺動溝22dの直後の前方環状領域22zには雌ヘリコイド22aが形成されていない(図8参照)。
On the inner peripheral surface of the
ヘリコイド環18は、雌ヘリコイド22aに螺合する雄ヘリコイド18aと、斜行溝22c及び回転摺動溝22d内に位置される回転摺動突起18bとを外周面に有している(図4、図9)。雄ヘリコイド18a上には、撮影光軸Z1と平行なギヤ歯を有するスパーギヤ部18cが形成されており、スパーギヤ部18cはズームギヤ28に対して螺合する。従って、ズームギヤ28からスパーギヤ部18cへ回転力が与えられたとき、ヘリコイド環18は、雌ヘリコイド22aと雄ヘリコイド18aが螺合関係にある状態では回転しながら光軸方向へ進退し、ある程度前方に移動すると、雄ヘリコイド18aが雌ヘリコイド22aから外れ、回転摺動溝22dと回転摺動突起18bの係合関係によって鏡筒中心軸Z0を中心とする周方向回転のみを行う。
The
斜行溝22cは、雌ヘリコイド22aと雄ヘリコイド18aが螺合する段階で回転摺動突起18bと固定環22の干渉を避けるために形成された逃げ溝であり、図28に示すように、斜行溝22cは雌ヘリコイド22aの底部よりも深くなっている。雌ヘリコイド22aは、各斜行溝22cを挟む一対のヘリコイド山の周方向間隔が他のヘリコイド山の周方向間隔よりも広くなっており、雄ヘリコイド18aは、この周方向間隔の広いヘリコイド山に係合するべく、回転摺動突起18bの後方に位置する3つのヘリコイド山18a-Wが他のヘリコイド山よりも周方向に幅広になっている。
The
固定環22にはさらに、その外周面と回転摺動溝22dとを貫通するストッパ挿脱孔22eが形成され、このストッパ挿脱孔22eに対し、撮影領域を越えるヘリコイド環18の回動を規制するための分解ストッパ26が着脱可能となっている。
The
ヘリコイド環18の前端部内周面に形成した回転伝達凹部18d(図4、図10)に対し、第3外筒15の後端部から後方に突設した回転伝達突起15a(図11)が嵌入されている。回転伝達凹部18dと回転伝達突起15aはそれぞれ、周方向に位置を異ならせて3箇所設けられており、周方向位置が対応するそれぞれの回転伝達突起15aと回転伝達凹部18dは、鏡筒中心軸Z0に沿う方向への相対摺動は可能に結合し、該鏡筒中心軸Z0を中心とする周方向には相対回動不能に結合されている。すなわち、第3外筒15とヘリコイド環18は一体に回転する。また、ヘリコイド環18には、回転摺動突起18bの内径側の一部領域を切り欠いて嵌合凹部18eが形成されており、該嵌合凹部18eに嵌合する嵌合突起15bは、回転摺動突起18bが回転摺動溝22dに係合するとき、同時に回転摺動溝22dに係合する(図6の鏡筒上半断面参照)。
A
第3外筒15とヘリコイド環18の間には、互いを光軸方向での離間方向へ付勢する3つの離間方向付勢ばね25が設けられている。離間方向付勢ばね25は圧縮コイルばねからなり、その後端部がヘリコイド環18の前端部に開口するばね挿入凹部18fに収納され、前端部が第3外筒15のばね当付凹部15cに当接している。この離間方向付勢ばね25によって、回転摺動溝22dの前側壁面に向けて嵌合突起15bを押圧し、かつ回転摺動溝22dの後側壁面に向けて回転摺動突起18bを押圧することで、固定環22に対する第3外筒15とヘリコイド環18の光軸方向のバックラッシュが除去される。
Between the third
第3外筒15の内周面には、内径方向に突設された相対回動案内突起15dと、鏡筒中心軸Z0を中心とする周方向溝15eと、撮影光軸Z1と平行な3本のローラ嵌合溝15fとが形成されている(図4、図11)。相対回動案内突起15dは、周方向に位置を異ならせて複数設けられている。ローラ嵌合溝15fは、回転伝達突起15aに対応する周方向位置に形成されており、その後端部は、回転伝達突起15aを貫通して後方へ向け開口されている。また、ヘリコイド環18の内周面には鏡筒中心軸Z0を中心とする周方向溝18gが形成されている(図4、図10)。この第3外筒15とヘリコイド環18の結合体の内側には直進案内環14が支持される。直進案内環14の外周面には光軸方向の後方から順に、外径方向へ突出する3つの直進案内突起14aと、それぞれ周方向に位置を異ならせて複数設けた相対回動案内突起14b及び14cと、鏡筒中心軸Z0を中心とする周方向溝14dとが形成されている(図4、図12)。直進案内環14は、直進案内突起14aを直進案内溝22bに係合させることで、固定環22に対し光軸方向に直進案内される。また第3外筒15は、周方向溝15eを相対回動案内突起14cに係合させ、相対回動案内突起15dを周方向溝14dに係合させることで、直進案内環14に対して相対回動可能に結合される。周方向溝15eと相対回動案内突起14c、周方向溝14dと相対回動案内突起15dはそれぞれ、光軸方向には若干相対移動可能なように遊嵌している。さらにヘリコイド環18も、周方向溝18gを相対回動案内突起14bに係合させることで、直進案内環14に対して相対回動可能に結合される。周方向溝18gと相対回動案内突起14bは光軸方向には若干相対移動可能なように遊嵌している。
On the inner peripheral surface of the third
直進案内環14には、内周面と外周面を貫通する3つのローラ案内貫通溝14eが形成されている。各ローラ案内貫通溝14eは、図12に示すように、周方向へ向け形成された平行な前後の周方向溝部14e-1、14e-2と、この両周方向溝部14e-1及び14e-2を接続するリード溝部14e-3とを有する。それぞれのローラ案内貫通溝14eに対し、カム環11の外周面に設けたカム環ローラ32が嵌まっている。カム環ローラ32は、ローラ固定ねじ32aを介してカム環11に固定されており、周方向へ位置を異ならせて3つ設けられている。カム環ローラ32はさらに、ローラ案内貫通溝14eを貫通して第3外筒15内周面のローラ嵌合溝15fに嵌まっている。各ローラ嵌合溝15fの前端部付近には、ローラ付勢ばね17に設けた3つのローラ押圧片17aが嵌っている(図11)。ローラ押圧片17aは、カム環ローラ32が周方向溝部14e-1に係合するときに該カム環ローラ32に当接して後方へ押圧し、カム環ローラ32とローラ案内貫通溝14e(周方向溝部14e-1)との間のバックラッシュを取る。
The
以上の構造から、固定環22からカム環11までの繰り出しの態様が理解される。すなわち、ズームモータ150によってズームギヤ28を鏡筒繰出方向に回転駆動すると、雌ヘリコイド22aと雄ヘリコイド18aの関係によってヘリコイド環18が回転しながら前方に繰り出される。ヘリコイド環18と第3外筒15はそれぞれ、周方向溝14d、15e及び18gと相対回動案内突起15d、14c及び14bの係合関係によって、直進案内環14に対して相対回動可能かつ回転軸方向(鏡筒中心軸Z0に沿う方向)へは共に移動するように結合されているため、ヘリコイド環18が回転繰出されると、第3外筒15も同方向に回転しながら前方に繰り出され、直進案内環14はヘリコイド環18及び第3外筒15と共に前方へ直進移動する。また、第3外筒15の回転力はローラ嵌合溝15fとカム環ローラ32を介してカム環11に伝達される。カム環ローラ32はローラ案内貫通溝14eにも嵌まっているため、直進案内環14に対してカム環11は、リード溝部14e-3の形状に従って回転しながら前方に繰り出される。前述の通り、直進案内環14自体も第3外筒15及びヘリコイド環18と共に前方に直進移動しているため、結果としてカム環11には、リード溝部14e-3に従う回転繰出分と、直進案内環14の前方への直進移動分とを合わせた光軸方向移動量が与えられる。
From the above structure, the mode of extension from the fixed
以上の繰出動作は雄ヘリコイド18aと雌ヘリコイド22aが螺合している間行われ、このとき回転摺動突起18bは斜行溝22c内を移動している。ヘリコイド環18が所定量繰り出されると、雄ヘリコイド18aと雌ヘリコイド22aの螺合が解除されて、やがて回転摺動突起18bが斜行溝22cから回転摺動溝22d内へ入る。すると、ヘリコイドによる回転繰出力が作用しなくなるため、ヘリコイド環18及び第3外筒15は、回転摺動突起18bと回転摺動溝22dの係合関係によって光軸方向の一定位置で回動のみを行うようになる。また、回転摺動突起18bが斜行溝22cから回転摺動溝22d内へ入るのとほぼ同時に、カム環ローラ32は貫通ガイド溝14eの周方向溝部14e-1に入る。するとカム環11に対しても前方への移動力が与えられなくなり、カム環11は第3外筒15の回転に応じて一定位置で回動のみ行うようになる。
The above-described feeding operation is performed while the
ズームギヤ28を鏡筒収納方向に回転駆動させると、以上と逆の動作が行われる。カム環ローラ32がローラ案内貫通溝14eの周方向溝部14e-2に入るまでヘリコイド環18に回転を与えると、以上の各鏡筒部材が図7に示す位置まで後退する。
When the
続いて、カム環11より先の構造を説明する。直進案内環14の内周面には、撮影光軸Z1と平行な3つの第1直進案内溝14f及び6つの第2直進案内溝14gが、それぞれ周方向に位置を異ならせて形成されている。第1直進案内溝14fは、6つのうち3つの第2直進案内溝14gの両側に位置する一対の溝部からなっており、この3つの第1直進案内溝14fに対し、2群直進案内環10に設けた3つの股状突起10a(図3、図15)が摺動可能に係合している。一方、第2直進案内溝14gに対しては、第2外筒13の後端部外周面に突設した6つの直進案内突起13a(図2、図17)が摺動可能に係合している。したがって、第2外筒13と2群直進案内環10はいずれも、直進案内環14を介して光軸方向に直進案内されている。
Subsequently, the structure ahead of the
2群直進案内環10は、第2レンズ群LG2を支持する2群レンズ移動枠8を直進案内するための部材であり、第2外筒13は、第1レンズ群LG1を支持する第1外筒12を直進案内するための部材である。
The second group
まず第2レンズ群LG2の支持構造を説明する。2群直進案内環10は、3つの股状突起10aを接続するリング部10bから前方へ向けて、3つの直進案内キー10cを突出させている(図3、図15)。図6及び図7に示すように、リング部10bの外縁部は、カム環11の後端部内周面に形成した周方向溝11eに対し相対回転は可能で光軸方向の相対移動は不能に係合しており、直進案内キー10cはカム環11の内側に延出されている。各直進案内キー10cは、撮影光軸Z1と平行な一対のガイド面を側面に有しており、このガイド面を、カム環11の内側に支持された2群レンズ移動枠8の直進案内溝8aに係合させることによって、2群レンズ移動枠8を軸方向に直進案内している。直進案内溝8aは、2群レンズ移動枠8の外周面側に形成されている。
First, the support structure of the second lens group LG2 will be described. The second group
なお、2群直進案内環10には周方向に位置を異ならせて直進案内キー10cが3つ設けられているが、そのうちひとつの直進案内キー10c-Wは、後述する露出制御用FPC(フレキシブルプリント回路)基板77の支持部材を兼ねるために、残る2つの直進案内キー10cよりも周方向に幅広になっている。幅広の直進案内キー10c-Wには、リング部10bとの接続部分近傍を一部切り欠いて径方向へ貫通するPWB通し孔10dが形成されており、図6に示すように、露出制御用フレキシブルPWB77は、該PWB通し孔10dを通してリング部10bの後方から直進案内キー10c-Wの外周面側へ延出され、直進案内キー10c-Wの先端部で後方に折り曲げられている。これに対応して、3つの直進案内溝8aのうちひとつは、幅広の直進案内キー10c-Wが係合可能な幅広の直進案内溝8a-Wとなっている。該直進案内溝8a-Wの中央部は、露出制御用フレキシブルPWB77を通すことが可能な貫通部になっており、この貫通部の両側に直進案内キー10c-Wを支持するための有底部が形成されている。これに対し、残る2つの直進案内溝8aはいずれも、2群レンズ移動枠8の外周面側に形成された有底溝となっている。2群レンズ移動枠8と2群直進案内環10は、直進案内キー10c-Wが直進案内溝8a-Wに係合可能な特定の回転位相でのみ組み合わせることができる。
The second group
カム環11の内周面には2群案内カム溝11aが形成されている。図14に示すように、2群案内カム溝11aは、光軸方向及び周方向に位置を異ならせた前方カム溝11a-1と後方カム溝11a-2からなっている。前方カム溝11a-1と後方カム溝11a-2はいずれも、同形状の基礎軌跡αをトレースして形成されたカム溝であるが、それぞれが基礎軌跡α全域をカバーしているのではなく、前方カム溝11a-1と後方カム溝11a-2では基礎軌跡α上に占める領域の一部が異なっている。基礎軌跡とは、ズーム領域及び収納用領域を含む全ての鏡筒使用領域(使用領域)と、鏡筒の組立分解用領域とを含む概念上のカム溝形状である。つまり、鏡筒使用領域とはこのカム溝形状によって2群レンズ移動枠8の移動が制御されうる領域のことであり、組立分解領域と区別する意味で用いられている。また、ズーム領域とは、鏡筒使用領域の中でも特にワイド端とテレ端の間の移動を制御するための領域であり、収納用領域と区別する意味で用いられている。カム環11には、一対の前方カム溝11a-1と後方カム溝11a-2を1グループとした場合、周方向に等間隔で3グループの2群案内カム溝11aが形成されている。
A second group
2群案内カム溝11aに対して、2群レンズ移動枠8の外周面に設けた2群用カムフォロア8bが係合している。2群案内カム溝11aと同様に2群用カムフォロア8bも、光軸方向及び周方向に位置を異ならせた一対の前方カムフォロア8b-1と後方カムフォロア8b-2を1グループとして周方向に等間隔で3グループが設けられており、各前方カムフォロア8b-1は前方カム溝11a-1に係合し、各後方カムフォロア8b-2は後方カム溝11a-2に係合するように光軸方向及び周方向の間隔が定められている。
A second
2群レンズ移動枠8は2群直進案内環10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群案内カム溝11aに従って、2群レンズ移動枠8が光軸方向へ所定の軌跡で移動する。
Since the second group
2群レンズ移動枠8の内側には、第2レンズ群LG2を保持する2群レンズ枠6が支持されている。2群レンズ枠6は、一対の2群レンズ枠支持板36、37に対し、2群回動軸33を介して軸支されており、2群枠支持板36、37が支持板固定ビス66によって2群レンズ移動枠8に固定されている。2群回動軸33は撮影光軸Z1と平行でかつ撮影光軸Z1に対して偏心しており、2群レンズ枠6は、2群回動軸33を回動中心として、第2レンズ群LG2の光軸を撮影光軸Z1と一致させる撮影用位置(図6)と、第2レンズ群LG2の光軸を撮影光軸Z1から偏心した退避光軸Z2へと変位させる収納用退避位置(図7)とに回動することができる。2群レンズ移動枠8には、2群レンズ枠6を上記撮影用位置で回動規制する回動規制ピン35が設けられていて、2群レンズ枠6は、2群レンズ枠戻しばね39によって該回動規制ピン35との当接方向へ回動付勢されている。軸方向押圧ばね38は、2群レンズ枠6の光軸方向のバックラッシュ取りを行う。
Inside the second group
2群レンズ枠6は、光軸方向には2群レンズ移動枠8と一体に移動する。CCDホルダ21には2群レンズ枠6に係合可能な位置にカム突起21a(図4)が前方に向けて突設されており、図7のように2群レンズ移動枠8が収納方向に移動してCCDホルダ21に接近すると、該カム突起21aの先端部に形成したカム面が、2群レンズ枠6に係合して上記の収納用退避位置に回動させる。
The second
続いて第1レンズ群LG1の支持構造を説明する。直進案内環14を介して光軸方向に直進案内された第2外筒13の内周面には、周方向に位置を異ならせて3つの直進案内溝13bが光軸方向へ形成されており、各直進案内溝13bに対し、第1外筒12の後端部付近の外周面に形成した3つの係合突起12aが摺動可能に嵌合している(図2、図17及び図18参照)。すなわち、第1外筒12は、直進案内環14と第2外筒13を介して光軸方向に直進案内されている。また、第2外筒13は後端部付近の内周面に、周方向へ向かう内径フランジ13cを有し、この内径フランジ13cがカム環11の外周面に設けた周方向溝11cに摺動可能に係合することで、第2外筒13は、カム環11に対して相対回転可能かつ光軸方向の相対移動は不能に結合されている。一方、第1外筒12は、内径方向に突出する3つの1群用ローラ(カムフォロア)31を有し、それぞれの1群用ローラ31が、カム環11の外周面に3本形成した1群案内カム溝11bに摺動可能に嵌合している。
Next, a support structure for the first lens group LG1 will be described. Three
第1外筒12内には、1群調整環2を介して1群レンズ枠1が支持されている。1群レンズ枠1には第1レンズ群LG1が固定され、その外周面に形成した雄調整ねじ1aが、1群調整環2の内周面に形成した雌調整ねじ2aに螺合している。この調整ねじの螺合位置を調整することよって、1群レンズ枠1は1群調整環2に対して光軸方向に位置調整可能となっている。
The first
1群調整環2は外径方向に突出する一対の(図2には一つのみを図示)ガイド突起2bを有し、この一対のガイド突起2bが、第1外筒12の内周面側に形成した一対の1群調整環ガイド溝12bに摺動可能に係合している。1群調整環ガイド溝12bは撮影光軸Z1と平行に形成されており、該1群調整環ガイド溝12bとガイド突起2bの係合関係によって、1群調整環2と1群レンズ枠1の結合体は、第1外筒12に対して光軸方向の前後移動が可能になっている。第1外筒12にはさらに、ガイド突起2bの前方を塞ぐように、1群抜止環3が抜止環固定ビス64によって固定されている。1群抜止環3のばね受け部3aとガイド突起2bとの間には、圧縮コイルばねからなる1群付勢ばね24が設けられ、該1群付勢ばね24によって1群調整環2は光軸方向後方に付勢されている。1群調整環2は、その前端部付近の外周面に突設した係合爪2cを、1群抜止環3の前面(図2に見えている側の面)に係合させることによって、第1外筒12に対する光軸方向後方への最大移動位置が規制される(図6の上半断面参照)。一方、1群付勢ばね24を圧縮させることによって、1群調整環2は光軸方向前方に若干量移動することができる。
The first
第1レンズ群LG1と第2レンズ群LG2の間には、シャッタSと絞りAを有するシャッタユニット76が支持されている。シャッタユニット76は、2群レンズ移動枠8の内側に支持されており、シャッタSと絞りAは、第2レンズ群LG2との空気間隔が固定となっている。シャッタユニット76を挟んだ前後位置には、シャッタSと絞りAを駆動する2つのアクチュエータ131、132(図19)が、それぞれ一つずつ配置されており、シャッタユニット76からはこれらアクチュエータをカメラの制御回路140と接続するための露出制御FPC基板77が延出されている。なお、露出制御用フレキシブルFPC77は、実際には図6における下半断面(ワイド端)の位置には存在しないが、他の部材との位置関係を分かりやすくするために図示している。
A
第1外筒12の前端部には、シャッタSとは別に、非撮影時に撮影開口を閉じて撮影光学系(第1レンズ群LG1)を保護するためのレンズバリヤ機構が設けられる。レンズバリヤ機構は、鏡筒中心軸Z0に対して偏心した位置に設けた回動軸を中心として回動可能な一対のバリヤ羽根104及び105と、該バリヤ羽根104、105を閉じ方向に付勢する一対のバリヤ付勢ばね106と、鏡筒中心軸Z0を中心として回動可能で所定方向の回動によってバリヤ羽根104、105に係合して開かせるバリヤ駆動環103と、該バリヤ駆動環103をバリヤ開放方向に回動付勢するバリヤ駆動環付勢ばね107と、バリヤ羽根104、105とバリヤ駆動環103の間に位置するバリヤ押さえ板102とを備えている。バリヤ駆動環付勢ばね107の付勢力はバリヤ付勢ばね106の付勢力よりも強く設定されており、ズームレンズ鏡筒71がズーム領域(図6)に繰り出されているときには、バリヤ駆動環付勢ばね107がバリヤ駆動環103をバリヤ開放用の角度位置に保持して、バリヤ付勢ばね106に抗してバリヤ羽根104、105が開かれる。そしてズームレンズ鏡筒71がズーム領域から収納位置(図7)へ移動する途中で、カム環11のバリヤ駆動環押圧面11d(図3、図13)がバリヤ駆動環103をバリヤ開放方向と反対方向に強制回動させ、バリヤ駆動環103がバリヤ羽根104、105に対する係合を解除して、該バリヤ羽根104、105がバリヤ付勢ばね106の付勢力によって閉じられる。レンズバリヤ機構の前部は、バリヤカバー101(化粧板)によって覆われている。
In addition to the shutter S, a lens barrier mechanism is provided at the front end of the first
以上の構造のズームレンズ鏡筒71の全体的な繰出及び収納動作を、図6、図7及び図19を参照して説明する。図19は、ズームレンズ鏡筒71の主要な部材の関係を概念的に示したものであり、各部材の符号の後の括弧内の「S」は固定部材、「L」は光軸方向の直線移動のみ行う部材、「R」は回転のみ行う部材、「RL」は回転しながら光軸方向に移動する部材であることをそれぞれ意味している。また、括弧内に二つの記号が併記されている部材は、繰出時及び収納時にその動作態様が切り換わることを意味している。
The overall feeding and storing operation of the
カム環11が収納位置から定位置回転状態に繰り出される段階までは既に説明しているので簡潔に述べる。図7の鏡筒収納状態では、ズームレンズ鏡筒71はカメラボディ72内に完全に格納されており、カメラ70の前面は、ズームレンズ鏡筒71が突出しないフラット形状になっている。この鏡筒収納状態からズームモータ150によりズームギヤ28を繰出方向に回転駆動させると、ヘリコイド環18と第3外筒15の結合体がヘリコイド(雄ヘリコイド18a、雌ヘリコイド22a)に従って回転繰出される。直進案内環14は、第3外筒15及びヘリコイド環18と共に前方に直進移動する。このとき、第3外筒15により回転力が付与されるカム環11は、直進案内環14の前方への直進移動分と、該直進案内環14との間に設けたリード構造(カム環ローラ32、リード溝部14e-3)による繰出分との合成移動を行う。ヘリコイド環18とカム環11が前方の所定位置まで繰り出されると、それぞれの回転繰出構造(ヘリコイド、リード)の機能が解除されて、鏡筒中心軸Z0を中心とした周方向回転のみを行うようになる。
Since the
カム環11が回転すると、その内側では、2群直進案内環10を介して直進案内された2群レンズ移動枠8が、2群用カムフォロア8bと2群案内カム溝11aの関係によって光軸方向に所定の軌跡で移動される。図7の鏡筒収納状態では、2群レンズ移動枠8内の2群レンズ枠6は、CCDホルダ21に突設したカム突起21aの作用によって撮影光軸Z1から上方へ偏心した収納用退避位置に保持されており、第2レンズ群LG2が退避光軸Z2位置にあった。そして、2群レンズ枠6は、2群レンズ移動枠8がズーム領域まで繰り出される途中でカム突起21aから離れて、2群レンズ枠戻しばね39の付勢力によって第2レンズ群LG2の光軸を撮影光軸Z1と一致させる撮影用位置(図6)に回動する。以後、ズームレンズ鏡筒71を再び収納位置に移動させるまでは、2群レンズ枠6は撮影用位置に保持される。
When the
また、カム環11が回転すると、該カム環11の外側では、第2外筒13を介して直進案内された第1外筒12が、1群用ローラ31と1群案内カム溝11bの関係によって光軸方向に所定の軌跡で移動される。
Further, when the
すなわち、撮像面(CCD受光面)に対する第1レンズ群LG1と第2レンズ群LG2の繰出位置はそれぞれ、前者が、固定環22に対するカム環11の前方移動量と、該カム環11に対する第1外筒12のカム繰出量との合算値として決まり、後者が、固定環22に対するカム環11の前方移動量と、該カム環11に対する2群レンズ移動枠8のカム繰出量との合算値として決まる。ズーミングは、この第1レンズ群LG1と第2レンズ群LG2が互いの空気間隔を変化させながら撮影光軸Z1上を移動することにより行われる。図7の収納位置から鏡筒繰出を行うと、まず図6の下半断面に示すワイド端の繰出状態になり、さらにズームモータ150を鏡筒繰出方向に駆動させると、同図の上半断面に示すテレ端の繰出状態となる。図6から分かるように、本実施形態のズームレンズ鏡筒71は、ワイド端では第1レンズ群LG1と第2レンズ群LG2の間隔が大きく、テレ端では、第1レンズ群LG1と第2レンズ群LG2が互いの接近方向に移動して間隔が小さくなる。このような第1レンズ群LG1と第2レンズ群LG2の空気間隔の変化は、2群案内カム溝11aと1群案内カム溝11bの軌跡によって与えられるものである。このテレ端とワイド端の間のズーム領域(ズーミング使用領域)では、カム環11、第3外筒15及びヘリコイド環18は、前述の定位置回転のみを行い、光軸方向へは進退しない。
That is, the first lens group LG1 and the second lens group LG2 are extended with respect to the imaging surface (CCD light receiving surface), respectively, with the former moving amount of the
ズーム領域では、被写体距離に応じてAFモータ160を駆動することにより、第3レンズ群LG3(AFレンズ枠51)が撮影光軸Z1に沿って移動してフォーカシングがなされる。
In the zoom region, by driving the
ズームモータ150を鏡筒収納方向に駆動させると、ズームレンズ鏡筒71は、前述の繰り出し時とは逆の収納動作を行い、カメラボディ72の内部に完全に格納される収納位置(図7)まで移動される。この収納位置への移動の途中で、2群レンズ枠6がカム突起21aによって収納用退避位置に回動され、2群レンズ移動枠8と共に後退する。ズームレンズ鏡筒71が収納位置まで移動されると、第2レンズ群LG2は、光軸方向において第3レンズ群LG3やローパスフィルタLG4と同位置に格納される(鏡筒の径方向に重なる)。この収納時の第2レンズ群LG2の退避構造によってズームレンズ鏡筒71の収納長が短くなり、図7の左右方向におけるカメラボディ72の厚みを小さくすることが可能となっている。
When the
デジタルカメラ70は、ズームレンズ鏡筒71に連動してするズームファインダを備えている。ズームファインダは、ファインダギヤ30をスパーギヤ部18cに噛合させてヘリコイド環18から動力を得ており、該ヘリコイド環18がズーム領域において前述の定位置回転を行うと、その回転力を受けてファインダギヤ30が回転する。ファインダ光学系は、対物窓81a、第1の可動変倍レンズ81b、第2の可動変倍レンズ81c、プリズム81d、接眼レンズ81e、接眼窓81fを有し、第1と第2の可動変倍レンズ81b、81cをファインダ対物系の光軸Z3に沿って所定の軌跡で移動させることで変倍を行う。ファインダ対物系の光軸Z3は、撮影光軸Z1と平行である。可動変倍レンズ81b及び81cの保持枠83、84は、ガイドシャフト85、86(図6及び図7では重なって一本に見えている)によって光軸Z3方向に移動可能に直進案内され、かつ光軸Z3と平行な回動中心軸で回動可能なカムギヤ90(図5)によって移動力が与えられるようになっている。このカムギヤ90とファインダギヤ30の間に減速ギヤ列が設けられており、ファインダギヤ30が回転するとカムギヤ90が回転され、その結果として可動変倍レンズ81b、81cが進退する。以上のズームファインダの構成要素は、図5に示すファインダユニット80としてサブアッシされ、固定環22の上部に取り付けられる。
The
[本発明の特徴部分の説明]
以上のようにズームレンズ鏡筒71では、図7の鏡筒収納状態から図6の使用状態(ズーム領域)に至る途中までは、ヘリコイド環18(第1の回転環)、第3外筒15(第1の回転環)及びカム環11(第2の回転環)を前方へ回転繰出させ、使用状態においてはヘリコイド環18、第3外筒15及びカム環11を光軸方向に移動させることなく定位置で回転させる。前述の通り、カム環11のこの動作には、ヘリコイド環18と固定環(環状部材)22が関係しており、固定環22に対するヘリコイド環18の動作態様を図20ないし図29を参照して説明する。
[Description of Features of the Present Invention]
As described above, in the
図24ないし図28に示すように、固定環22の内周面に形成した3つの斜行溝(無ヘリコイド領域)22cはそれぞれ、周方向に離間して対向する一対の対向斜行面22c-A、22c-Bを有し、ヘリコイド環18の3つの回転摺動突起(回転案内突起)18bはそれぞれ、対向斜行面22c-A、22c-Bに対向する一対の周方向面18b-A、18b-Bを有している。斜行溝22cの対向斜行面22c-A、22c-Bは、雌ヘリコイド(進退機構)22aのヘリコイド山と平行な方向に向けて形成されていて、回転摺動突起18bの周方向面18b-A、18b-Bは、各対向斜行面22c-A、22c-Bに干渉しない形状となっている。具体的には、図28のように雄ヘリコイド18aと雌ヘリコイド(進退機構)22aが螺合しているときには、斜行溝22cの対向斜行面22c-A及び22c-Bが回転摺動突起18bの周方向面18b-A及び18b-Bを挟着(係合)しないようになっている。なお、1つの回転摺動突起18bのみは、鏡筒ストッパ26に当接させるために、周方向面18b-Aの一部を切り欠いて光軸と並行なストッパ当接面18b-Eが形成されている。
As shown in FIGS. 24 to 28, three skew grooves (non-helicoid regions) 22c formed on the inner circumferential surface of the fixed
斜行溝22cに続く3つの回転摺動溝(周方向溝)22dではそれぞれ、光軸方向に離間して対向する一対の平行な回転案内面22d-A、22d-Bを有し、ヘリコイド環18側の3つの回転摺動突起18bはそれぞれ、回転案内面22d-A、22d-Bに摺接可能な前方摺動面18b-Cと後方摺動面18b-Dを有している。
Each of the three rotational sliding grooves (circumferential grooves) 22d following the
図20及び図24に示す鏡筒収納状態では、ヘリコイド環18の回転摺動突起18bは固定環22の斜行溝22c内に位置しており、周方向面18b-A、18b-Bがそれぞれ対向斜行面22c-A、22c-Bに対してわずかに離間した状態で対向している。この鏡筒収納状態では、雄ヘリコイド18aと雌ヘリコイド22aが螺合状態にある。したがって、スパーギヤ部(周面ギヤ部)18cに噛合するズームギヤ(駆動ギヤ)28によって鏡筒繰出方向(図20の上方)の回転をヘリコイド環18に与えると、ヘリコイド環18は、雄ヘリコイド18aと雌ヘリコイド22aの関係によって光軸方向前方(同図左方)に移動する。このヘリコイド環18の回転繰出時には、回転摺動突起18bは斜行溝22c内を移動するため、回転摺動突起18bが固定環22の雌ヘリコイド22aに対して干渉することはない。
20 and 24, the rotational sliding
前述の通り、ヘリコイド環18が光軸方向前方に移動すると、周方向溝18gと相対回動案内突起14bの係合関係によって、直進案内環14もヘリコイド環18と共に光軸方向前方に移動され、直進案内環14に支持されたカム環11にも前方への移動が与えられる。また、ヘリコイド環18の回転力は第3外筒15を介してカム環11に伝達され、該カム環11は、ローラ案内貫通溝14eのリード溝部14e-3とカム環ローラ32の関係によって、直進案内環14に対して光軸方向前方に繰り出される。さらに、カム環11が回転すると、該カム環11に形成した1群案内カム溝11bと2群案内カム溝11aに従って第1レンズ群(光学要素、可動レンズ群)LG1と第2レンズ群(光学要素、可動レンズ群)LG2が所定の軌跡で光軸方向に相対移動する。
As described above, when the
回転摺動突起18bは、斜行溝22cの最前部まで移動すると、斜行溝22cから脱して回転摺動溝22d内に入る。雄ヘリコイド18aと雌ヘリコイド22aは、この時点で互いの螺合を解除するように、光軸方向の形成領域が設定されている。具体的には、固定環22の内周面上では、回転摺動溝22dの形成領域とその背後の前方環状領域22zが雌ヘリコイド22aを有しておらず、前方環状領域22zの光軸方向への幅は、光軸方向への雄ヘリコイド18aの形成領域よりも大きくなるように設定されている。一方、ヘリコイド環18の外周面上では、回転摺動突起18bが回転摺動溝22dに係合するとき、その後方の雄ヘリコイド18aが上記の前方環状領域22z内に位置する(重なる)ように、雄ヘリコイド18aと回転摺動突起18bの光軸方向間隔が定められている。したがって、回転摺動突起18bが回転摺動溝22dに係合する時点で雄ヘリコイド18aと雌ヘリコイド22aの螺合が解除され、回転するヘリコイド環18に対して光軸方向への繰出力が作用しなくなる。以後は、鏡筒繰出方向へのズームギヤ28の回転に応じて、ヘリコイド環18は周方向への回転のみを行うようになる。図21に示すように、ズームギヤ28は、ヘリコイド環18が定位置回転に以降した後もスパーギヤ部18cとの噛合を維持しており、回転繰出時に引き続いてヘリコイド環18に対して回転を与えることができる。
When the rotational sliding
ヘリコイド環18が定位置回転を行うようになり、回転摺動突起18bが回転摺動溝22d内を若干進んだ図21及び図25の状態が、ズームレンズ鏡筒71のワイド端である。図25に示すように、ワイド端では、回転摺動突起18bの前後端を形成する平行な前方摺動面18b-Cと後方摺動面18b-Dが、回転摺動溝22dの前後の回転案内面22d-A、22d-Bに挟まれているため、ヘリコイド環18は光軸方向への移動が規制されている。
The state shown in FIGS. 21 and 25 in which the
回転摺動突起18bが回転摺動溝22d内に移動すると、回転摺動突起18bと同じ周方向位置にある嵌合突起15bも同時に回転摺動溝22d内に収納され、離間付勢ばね25の付勢力によって、嵌合突起15bが前方の回転案内面22d-Aに押し付けられ、回転摺動突起18bの後方摺動面18b-Dが後方の回転案内面22d-Bに押し付けられる(図29参照)。そして、第3外筒15とヘリコイド環18の結合体をワイド端から繰出方向に回転させると、嵌合突起15bと回転摺動突起18b(後方摺動面18b-D)は、それぞれが当接する回転案内面22d-A及び22d-Bの案内を受けて回転摺動溝22dの終端方向に移動し、やがて図22及び図26に示すテレ端位置に達する。ワイド端からテレ端までの間は、嵌合突起15b及び回転摺動突起18bと回転摺動溝22dの係合が維持されているので、ヘリコイド環18と第3外筒15は固定環22に対する光軸方向移動が規制され、回転のみを行う。
When the
ヘリコイド環18が定位置回転を行うとき、カム環ローラ32がローラ案内貫通溝14eの周方向溝部14e-1内に位置しているため、カム環11も直進案内環14に対して光軸方向には移動せずに定位置で回転する。すなわち、第1レンズ群LG1と第2レンズ群LG2は、2群案内カム溝11aと1群案内カム溝11bのズーム領域に従って所定の軌跡で光軸方向に相対移動し、ズーミングが行われる。
When the
第3外筒15とヘリコイド環18をテレ端よりもさらに繰出方向に回転させ、図23及び図27に示すように回転摺動突起18bが回転摺動溝22dの終端部に達すると、第3外筒15、第2外筒13及び第1外筒12などを前方に抜き取ることが可能な鏡筒分解状態となる。但し、ストッパ挿脱孔22eに鏡筒ストッパ26を装着しているときには、1つの回転摺動突起18bのストッパ当接面18b-Eが鏡筒ストッパ26に当接して当該分解位置への回動が規制されるので、鏡筒ストッパ26を取り外さない限り鏡筒分解状態にはならない。
When the third
第3外筒15とヘリコイド環18をテレ端から鏡筒収納方向(図22の下方)に回転させると、回転摺動突起18bと嵌合突起15bが、回転摺動溝22d内を斜行溝22c側へ移動する。この間、先のワイド端からテレ端への移動時と同様に、嵌合突起15bと回転摺動突起18bはそれぞれ離間付勢ばね25によって対向する回転案内面22d-A、22d-Bに押し付けられており、第3外筒15とヘリコイド環18は光軸方向へのガタを生じることなく一体に回転する。
When the third
図21及び図25のワイド端位置を過ぎてさらに収納方向の回転を継続すると、回転摺動突起18bの周方向面18b-Bが斜行溝22cの対向斜行面22c-Bに当接する。すると、ヘリコイド環18を対向斜行面22c-Bに沿って光軸方向後方へ移動させる分力が生じ、回転繰出時とは逆に、ヘリコイド環18は回転しながら光軸方向後方へ移動を始める。回転摺動突起18bと斜行溝22cの関係によってヘリコイド環18が光軸方向後方に若干量移動すると、雄ヘリコイド18aが雌ヘリコイド22aに再び螺合し、以後は雄ヘリコイド18aと雌ヘリコイド22aの螺合関係により、図20及び図24の収納位置になるまでヘリコイド環18の回転収納動作が行われる。
When the rotation in the storage direction is further continued past the wide end position in FIGS. 21 and 25, the
ヘリコイド環18及び第3鏡筒15が光軸方向後方へ移動すると、直進案内環14も共に後方へ移動し、該直進案内環14に支持されるカム環11も後方へ移動される。また、ヘリコイド環18が定位置回転から回転収納動作に切り換わるとき、カム環ローラ32が周方向溝部14e-1からリード溝部14e-3内に移動して、カム環11は直進案内環14に対して回転しながら光軸方向後方へ相対移動する。
When the
以上のように、本実施形態のズームレンズ鏡筒71は、1段目の回転環であるヘリコイド環18と第3外筒15の光軸方向移動を伴う回転と、2段目の回転環であるカム環11の光軸方向移動を伴う回転によって、最も薄い収納位置(図7)と、最も厚い最大繰出位置(ワイド端、図6)との間の移動が行われる。すなわち、収納状態から最大繰出位置への移動を見ると、固定環22に対して、ヘリコイド環18と第3外筒15が回転しながら前進し、このヘリコイド環18と第3外筒15に対し、カム環11が回転しながら前進して第2外筒13が一緒に前進し、カム環11の回転によって第2外筒13の内側に位置する第1外筒12がさらに前進する3段構成の鏡筒になっている。そして、カム環11、第3外筒15及びヘリコイド環18は、最大繰出位置に到達した後は、光軸方向位置を変化させない定位置回転のみを行い、その定位置回転において、ズーミングが行われる。
As described above, the
このように、3段で伸縮するズームレンズ鏡筒によれば、収納長を短縮しながら、最大繰出位置への繰出量を大きくすることができ、小型(薄型)のズームレンズ鏡筒を得ることができる。 Thus, according to the zoom lens barrel that expands and contracts in three steps, the amount of feeding to the maximum feeding position can be increased while shortening the storage length, and a small (thin) zoom lens barrel is obtained. Can do.
さらに、図示実施形態によると、ヘリコイド環18と固定環22の対向周面に設けた凹凸部からなる雄ヘリコイド18a、雌ヘリコイド22a、回転摺動突起18b、斜行溝22c及び回転摺動溝22dのみによって、光軸方向移動を伴う回転繰出(及び回転収納)動作と光軸方向移動を伴わない定位置回転の両方をヘリコイド環18に与えることができる。ヘリコイド嵌合は構造がシンプルで駆動精度に関する信頼性が高い。また、ヘリコイド嵌合では与えることができない定位置回転を与えるための回転摺動突起18bや回転摺動溝22dも、ヘリコイド嵌合と同様に凹凸部からなるシンプルな構造であり、しかもヘリコイドの形成面と同じ周面に形成されているため特別な配置スペースを要しない。従って、簡単かつコンパクトで安価な構造によって、回転繰出(及び収納)動作と繰出位置での定位置回転動作とを与えることができる。
Further, according to the illustrated embodiment, the
ズームギヤ28は、ヘリコイド環18の移動位置に関わらず常にスパーギヤ部18cと噛合することが可能な光軸方向長さに形成されているため、ヘリコイド環18の回転繰出と定位置回転のいずれの状態においても単一のズームギヤ28によって回転を与えることができる。つまり、複雑な動きを行うヘリコイド環18に対する回転伝達機構が簡単かつコンパクトに構成されており、ヘリコイド環18及びその内部構造物を高い精度で駆動させることができる。
Since the
また、本実施形態のズームレンズ鏡筒71は、ズームギヤ28と回転摺動突起18bの配置関係についても特徴を有する。図28に示すように、回転摺動突起18bは雄ヘリコイド18aよりも外径方向への突出量が大きく、これに応じて斜行溝22c及び回転摺動溝22dは雌ヘリコイド22aよりも深く形成されている。一方、図29に示すように、ズームギヤ28は、雄ヘリコイド18a上に形成したスパーギヤ部18cに係合する関係上、その外縁部が固定環22の内周面(雌ヘリコイド22aの底部)よりも内径方向に突出している。つまり、鏡筒中心軸Z0を中心とした放射方向(径方向)において、ズームギヤ28と回転摺動突起18bは一部が重なる位置関係にある(ズームレンズ鏡筒71を正面から見て鏡筒中心軸Z0から等距離の範囲内にある)。しかし、図24ないし図27に示すように、本実施形態のズームギヤ28は、回転摺動溝22dと光軸方向位置を異ならせて位置し、さらに周方向において複数の斜行溝22cの間に位置しており、回転摺動突起18bの移動軌跡とは重ならないように軸支されている。よって、回転摺動突起18bが斜行溝22c内と回転摺動溝22d内のいずれに位置しているかに拘わらず、ズームギヤ28と干渉することがない。
In addition, the
本実施形態とは異なり、回転摺動突起18bの外径方向への突出量を雄ヘリコイド18aより相対的に小さくすることでも、回転摺動突起18bとズームギヤ28の干渉を避けることは可能である。しかし、例えば回転摺動突起18bの突出量を小さくした場合、回転摺動溝22dとの係合量が小さくなり、ヘリコイド環18の定位置回転時の回転安定性が損なわれるおそれが出てくる。また、回転摺動突起18bの突出量は変えずに雄ヘリコイド18a側の突出量を大きくした場合、これに応じて固定環22やズームギヤ28の径方向位置が外径側にずれることになるので、レンズ鏡筒全体が大径化してしまう。つまり、回転摺動突起18bや雄ヘリコイド18aの径方向サイズを変化させるという解決方法では、ヘリコイド環18の駆動安定性や鏡筒のコンパクト化が犠牲になるおそれがある。これに対し、図24ないし図27に示す本実施形態のズームギヤ28と回転摺動突起18bの配置関係によれば、こうした不具合を伴うことなく互いの干渉を防ぐことができる。
Unlike the present embodiment, it is possible to avoid interference between the
以上、図示実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。例えば実施形態では、ヘリコイド環18側に凸部として回転摺動突起18bを設け、固定環22側に凹部として回転摺動溝22d(及び斜行溝22c)を形成しているが、この凹凸の関係を反対にしてもヘリコイド環18の駆動機構として成り立つ。
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on illustration embodiment, this invention is not limited to this embodiment. For example, in the embodiment, the rotational sliding
また、実施形態では、ヘリコイド環18において回転摺動突起18bを雄ヘリコイド18aよりも光軸方向前方に形成し、固定環22において回転摺動溝22dを雌ヘリコイド22aよりも光軸方向前方に形成しているが、この位置関係を逆にして、雄ヘリコイドと雌ヘリコイドがそれぞれ、回転摺動突起と周方向溝(回転摺動溝)よりも光軸方向前方に位置するような態様にすることも可能である。
Further, in the embodiment, in the
また、実施形態では第3外筒15とヘリコイド環18を結合させて回転させているが、本発明は単一の回転環の支持構造としても適用が可能である。具体的には、実施形態における第3外筒15とヘリコイド環18が一体化されていてもよい。
In the embodiment, the third
また、前述の通り、外径方向への回転摺動突起18bの突出量が大きいほどヘリコイド環18の定位置回転時の位置精度を得やすいので、実施形態では回転摺動突起18bの突出量を雄ヘリコイド18aの突出量よりも大きくしている。しかし、必要な位置精度が損なわれない範囲内で、回転摺動突起18bの突出量を実施形態よりも小さくして雄ヘリコイド18aと同等かそれ以下にすることも可能である。この場合には、斜行溝22cのような逃げ溝を形成せずとも回転摺動突起18bと固定環22の干渉を避けることができる。つまり、回転摺動突起18bの突出量が雄ヘリコイド18aの突出量を超えない場合、斜行溝22cに相当する幅(及び方向)の無ヘリコイド領域を、雌ヘリコイド22aの形成領域上に形成するだけでよい。具体的には、雌ヘリコイド22aの一部のヘリコイド山の間隔を広げれば、斜行溝22cに代わる無ヘリコイド領域を得ることができる。別言すれば、斜行溝22cも固定環22上における一種の無ヘリコイド領域であると言える。
Further, as described above, the larger the protrusion amount of the
逆に、斜行溝22cを単なる逃げ溝ではなく、ヘリコイドを補助する機構として積極的に用いることも可能である。すなわち、実施形態ではヘリコイド環18が回転進退動作するときにヘリコイド18a、22aによるガイド機能と干渉しないように、回転摺動突起18bの周方向面18b-A、18b-Bを斜行溝22cの対向斜行面22c-A、22c-Bに係合させていない。しかし、ヘリコイドによるガイド機能を妨げないだけの十分な成形精度が得られるのであれば、周方向面18b-A、18b-Bと対向斜行面22c-A、22c-Bを係合させて回転進退時のガイド面として利用してもよい。
On the contrary, the
また、実施形態では回転摺動突起18b、斜行溝22c、回転摺動溝22dなどは周方向に位置を異ならせて3箇所設けられているものとしたが、その数は3つ以外であってもよい。
Further, in the embodiment, the rotational sliding
また以上の実施形態では、ヘリコイド環18と固定環22の関係に加えて、さらに直進案内環14とカム環11の間にも、該カム環11に回転繰出動作と定位置回転動作を選択して与える機構(ローラ案内貫通溝14eとカム環ローラ32)が設けられている。これによりカム環11には、ヘリコイド環18による回転繰出量に加えて、直進案内環14に対するカム環11自身の回転繰出量も付与されるので、収納位置から使用状態までのカム環11の繰出量を大きくすることができる。
Further, in the above embodiment, in addition to the relationship between the
LG1 第1レンズ群(光学要素、可動レンズ群)
LG2 第2レンズ群(光学要素、可動レンズ群)
LG3 第3レンズ群
LG4 ローパスフィルタ
S シャッタ
A 絞り
Z0 鏡筒中心軸(回動中心軸)
Z1 撮影光軸
Z2 退避光軸
Z3 ファインダ対物系の光軸
1 1群レンズ枠
1a 雄調整ねじ
2 1群調整環
2a 雌調整ねじ
2b ガイド突起
2c 係合爪
3 1群抜止環
3a ばね受け部
6 2群レンズ枠
8 2群レンズ移動枠
8a 直進案内溝
8b 2群用カムフォロア
8b-1 前方カムフォロア
8b-2 後方カムフォロア
10 2群直進案内環
10a 股状突起
10b リング部
10c 直進案内キー
11 カム環(第2の回転環)
11a 2群案内カム溝
11a-1 前方カム溝
11a-2 後方カム溝
11b 1群案内カム溝
11c 11e 周方向溝
11d バリヤ駆動環押圧面
12 第1外筒
12a 係合突起
12b 1群調整環ガイド溝
13 第2外筒
13a 直進案内突起
13b 直進案内溝
13c 内径フランジ
14 直進案内環
14a 直進案内突起
14b 14c 相対回動案内突起
14d 周方向溝
14e ローラ案内貫通溝
14e-1 14e-2 周方向溝部
14e-3 リード溝部
14f 第1直進案内溝
14g 第2直進案内溝
15 第3外筒(第1の回転環)
15a 回転伝達突起
15b 嵌合突起
15c ばね当付凹部
15d 相対回動案内突起
15e 周方向溝
15f ローラ嵌合溝
17 ローラ付勢ばね
17a ローラ押圧片
18 ヘリコイド環(第1の回転環)
18a 雄ヘリコイド(進退機構)
18b 回転摺動突起(回転案内突起)
18b-A 18b-B 周方向面
18b-C 前方摺動面
18b-D 後方摺動面
18b-E ストッパ当接面
18c スパーギヤ部(周面ギヤ部)
18d 回転伝達凹部
18e 嵌合凹部
18f ばね挿入凹部
18g 周方向溝
21 CCDホルダ
21a カム突起
22 固定環(環状部材)
22a 雌ヘリコイド(進退機構)
22b 直進案内溝
22c 斜行溝(無ヘリコイド領域)
22c-A 22c-B 対向斜行面
22d 回転摺動溝(周方向溝)
22d-A 22d-B 回転案内面
22e ストッパ挿脱孔
22z 前方環状領域
24 1群付勢ばね
25 離間方向付勢ばね
26 鏡筒ストッパ
28 ズームギヤ(駆動ギヤ)
29 ズームギヤ軸
30 ファインダギヤ
31 1群用ローラ(カムフォロア)
32 カム環ローラ(カムフォロア)
32a ローラ固定ねじ
33 2群回動軸
35 回動規制ピン
36 37 2群レンズ枠支持板
38 軸方向押圧ばね
39 2群レンズ枠戻しばね
51 AFレンズ枠(3群レンズ枠)
52 53 AFガイド軸
54 AFナット
55 AF枠付勢ばね
60 CCD(固体撮像素子)
61 パッキン
62 CCDベース板
64 抜止環固定ビス
66 支持板固ビス
70 デジタルカメラ
71 ズームレンズ鏡筒
72 カメラボディ
73 フィルタホルダ
74 減速ギヤボックス
75 レンズ駆動制御FPC基板
76 シャッタユニット
77 露出制御FPC基板
80 ファインダユニット
81a 対物窓
81b 81c 可動変倍レンズ
81d プリズム
81e 接眼レンズ
81f 接眼窓
83 84 保持枠
85 86 ガイドシャフト
90 カムギヤ
101 バリヤカバー
102 バリヤ押さえ板
103 バリヤ駆動環
104 105 バリヤ羽根
106 バリヤ付勢ばね
107 バリヤ駆動環付勢ばね
140 制御回路
150 ズームモータ
160 AFモータ
LG1 first lens group (optical element, movable lens group)
LG2 Second lens group (optical element, movable lens group)
LG3 Third lens group LG4 Low pass filter S Shutter A Aperture Z0 Lens barrel central axis (rotation central axis)
Z1 Shooting optical axis Z2 Retraction optical axis Z3 Viewfinder objective
15a
18a Male helicoid (advance / retreat mechanism)
18b Rotating sliding protrusion (Rotating guide protrusion)
18b-
18d
22a Female helicoid (advance / retreat mechanism)
22b
22c-
22d-
29
32 Cam ring roller (cam follower)
32a
52 53
61 packing 62
Claims (4)
該固定環に対して光軸方向前後にそれぞれ規定される移動端の間を、回転しながら光軸方向に移動し、光軸方向前方の移動端で定位置回転する第1の回転環;
第1の回転環に対して光軸方向前後にそれぞれ規定される移動端の間を、回転しながら光軸方向に移動し、光軸方向前方の移動端で定位置回転する第2の回転環;及び
該第2の回転環の光軸方向移動を伴う回転によって該第2の回転環に対して光軸方向に進退する第1外筒;
を備え、
上記第1の回転環と第2の回転環のそれぞれの光軸方向前後の移動端の間の光軸方向移動を伴う回転により、収納位置とズーミング領域の最大繰出位置との移動を実行し、該第1の回転環と第2の回転環のそれぞれの前方移動端での上記定位置回転により変倍作用を実行することを特徴とするズームレンズ鏡筒。 Fixed ring:
A first rotating ring that moves in the optical axis direction while rotating between moving ends that are respectively defined before and after the optical axis direction with respect to the fixed ring, and that rotates at a fixed position at the moving end in front of the optical axis direction;
A second rotating ring that moves in the optical axis direction while rotating between moving ends that are respectively defined before and after the optical axis direction with respect to the first rotating ring, and that rotates at a fixed position at the moving end in front of the optical axis direction. And a first outer cylinder that advances and retracts in the optical axis direction with respect to the second rotary ring by rotation accompanied by movement of the second rotary ring in the optical axis direction;
With
The rotation between the storage position and the maximum extension position of the zooming area is performed by rotation accompanied by movement in the optical axis direction between the moving ends of the first rotation ring and the second rotation ring before and after the optical axis direction, A zoom lens barrel characterized in that a zooming action is executed by the fixed position rotation at the forward moving end of each of the first rotating ring and the second rotating ring.
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