JP2004151243A - Rotating-extending mechanism for lens barrel and rotating-extending mechanism - Google Patents

Rotating-extending mechanism for lens barrel and rotating-extending mechanism Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate backlash between a follower projection and its guide part in the rotation transfer mechanism for a lens barrel or the like. <P>SOLUTION: The mechanism is equipped with a rotation transfer ring having a plurality of rotation transfer grooves parallel with an optical axis on its inner peripheral surface, an extending guide ring having a plurality of through-lead grooves inclined in an optical axis direction and a peripheral direction and a plurality of through-peripheral direction grooves communicating with the lead grooves and positioned inside the rotation transfer ring, a movable ring having a plurality of follower projections engaged in the rotation transfer grooves so as not to relatively move in a rotating direction but to slide in the optical axis direction, and a ring spring having a plurality of follower pressing parts fit in the respective rotation transfer grooves, supported on the inner peripheral surface of the rotation transfer ring and elastically deformed in the optical axis direction. The follower projections are separated from the follower pressing parts of the ring spring at relative positions where they are engaged in the lead grooves, and abut on the follower pressing parts at relative positions where they are engaged in the through-peripheral direction grooves, whereby the ring spring is elastically deformed. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【技術分野】
本発明は、レンズ鏡筒などの回転繰出機構に関する。
【0002】
【従来技術及びその問題点】
レンズ鏡筒において、カム環等の可動環を回転させながら前方に繰り出す機構として、次のようなものが知られている。モータにより回転される回転伝達環に光軸方向への回転伝達溝を形成し、この回転伝達溝に対して、可動環のフォロア突起が光軸方向にのみ移動可能に係合している。フォロア突起は同時に、回転しない繰出ガイド環に形成したリード溝に係合している。リード溝は、周方向成分と光軸方向成分の両方を含んでおり、回転伝達環を介してフォロア突起に回転方向の力を与えると、該リード溝に従って可動環が回転しながら光軸方向に移動する。このような構造においては、レンズ群など可動要素の光軸方向位置精度を出すために、撮影状態においてフォロア突起とそのガイド溝(リード溝)の間のバックラッシュを取り除く必要があるが、そのための構造が複雑になりがちであった。
【0003】
【発明の目的】
本発明は、簡単かつコンパクトな構造で、フォロア突起とそのガイド部の間のバックラッシュを取り除くことが可能な、レンズ鏡筒などの回転伝達機構を適用することを目的とする。
【0004】
【発明の概要】
本発明のレンズ鏡筒の回転伝達機構は、光軸と平行な複数の回転伝達溝を内周面に有する回転伝達環;光軸方向成分と周方向成分の両方を含む複数の貫通リード溝と、該貫通リード溝に連通する周方向成分のみからなる複数の貫通周方向溝とを有し、上記回転伝達環の内側に位置する繰出ガイド環;貫通リード溝と貫通周方向溝に択一して係合し、かつ回転伝達溝に対し回転方向に相対移動不能かつ光軸方向に摺動可能に係合する複数のフォロア突起を有する可動環;及び、回転伝達環の内周面に光軸方向へ弾性変形可能に支持され、複数の回転伝達溝のそれぞれに嵌合する複数のフォロア押圧部を有するリングばね;を備え、複数のフォロア突起が貫通リード溝に係合する可動環と回転伝達環の光軸方向の相対位置では、該フォロア突起がリングばねのフォロア押圧部から離間し、複数のフォロア突起が貫通周方向溝に係合する可動環と回転伝達環の光軸方向の相対位置では、該フォロア突起がフォロア押圧部に当接してリングばねが弾性変形し、該リングばねによってフォロア突起を光軸方向に押圧して貫通周方向溝の一方の摺動案内面へ押圧することを特徴としている。この構造によれば、簡単かつコンパクトに可動環と繰出ガイド環の間のバックラッシュを取り除くことができる。
【0005】
本発明のレンズ鏡筒の回転繰出機構ではさらに、上記回転伝達環と繰出ガイド環が互いを相対回転可能に結合する回転許容結合部を有し、この回転許容結合部を介した結合状態において、繰出ガイド環がリングばねに当接して弾性変形させて、その復元力によって光軸方向へ押圧されるようにするとよい。このように構成すると、リングばねは、可動環と繰出ガイド環の間のバックラッシュのみならず、回転伝達環と繰出ガイド環の間のバックラッシュも取り除くことが可能になる。
【0006】
リングばねは、例えば、周方向に位置を異ならせて設けた複数の上記フォロア押圧部と、該複数のフォロア押圧部を接続し自由状態において光軸と平行な方向へ山形に突出する部分環状部とを有するように構成するとよい。
【0007】
可動環は、例えば、回転によって複数の可動レンズ群に光軸方向へ所定の移動軌跡を与えるカム溝を有するカム環とすることができる。
【0008】
本発明は、フォロア突起が貫通リード溝に係合するときは非撮影状態であり、貫通周方向溝に係合するときに撮影状態となるレンズ鏡筒に適用することが好ましい。
【0009】
本発明はまた、レンズ鏡筒以外における回転繰出機構に適用することもできる。
【0010】
【発明の実施の形態】
[レンズ鏡筒の全体の説明]
まず、図1ないし図19について、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。この実施形態は、デジタルカメラ70用のズームレンズ鏡筒に本発明を適用した実施形態であり、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及び固体撮像素子(CCD)60からなっている。撮影光学系の光軸はZ1である。この撮影光軸Z1は、ズームレンズ鏡筒71の中心軸Z0と平行であり、かつ該鏡筒中心軸Z0に対して偏心している。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、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。
【0011】
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を介して固体撮像素子60が支持され、固体撮像素子60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。
【0012】
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がメインのガイド軸で、AFガイド軸53はAFレンズ枠51の回転規制用に設けられている。AFレンズ枠51に固定したAFナット54に対し、AFモータ160のドライブシャフトに形成した送りねじが螺合しており、該ドライブシャフトを回転させると、送りねじとAFナット54の螺合関係によってAFレンズ枠51が光軸方向に進退される。AFレンズ枠51は、AF枠付勢ばね55によって光軸方向の前方に付勢されている。
【0013】
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、カメラの制御回路により制御される。
【0014】
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本のリード溝22c、及び各リード溝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。雌ヘリコイド22aは、回転摺動溝22dが形成されている固定環22前部の一部領域には形成されていない(図8参照)。
【0015】
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、リード溝22c及び回転摺動溝22dに係合する回転摺動突起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によって回転力を与え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。なお、雌ヘリコイド22aは、各リード溝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(図8、図9)。固定環22には、回転摺動溝22dと外周面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鏡筒ストッパ26が着脱可能となっている。
【0016】
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のズームレンズ鏡筒上半断面参照)。
【0017】
第3外筒15とヘリコイド環18の間には、互いを光軸延長上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。
【0018】
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、該径方向へ突出する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、14dと相対回動案内突起14c、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に対して相対回動は可能に結合される。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。
【0019】
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、上記雌ヘリコイド22aと平行なリード溝部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。
【0020】
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14b、14c及び15d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。
【0021】
以上の繰出動作は雄ヘリコイド18aが雌ヘリコイド22aと螺合した状態で行われ、このとき回転摺動突起18bはリード溝22c内を移動している。ヘリコイドによって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がリード溝22cから回転摺動溝22d内へ入る。このとき同時に、カム環ローラ32はローラ案内貫通溝14eの周方向溝部14e−1に入る。すると、ヘリコイド環18及び第3外筒15は、ヘリコイドによる回転繰出力が作用しなくなるため、ズームギヤ28の駆動に応じて光軸方向の一定位置で回動のみを行うようになる。この状態では直進案内環14が停止し、かつカム環ローラ32が周方向溝部14e−1内に移行したため、カム環11に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。
【0022】
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。
【0023】
カム環11より先の構造をさらに説明する。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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。鏡筒使用領域とは、言い換えれば、カム機構によって移動が制御されうる領域のことであり、カム機構の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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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Z2を撮影光軸Z1と一致させる撮影用位置(図6)と、2群光軸Z2を撮影光軸Z1から偏心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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
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(不図示)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と接続するための露出制御FPC(フレキシブルプリント回路)基板77が延出されている。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
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、カメラボディ72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。
【0038】
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、2群光軸Z2が撮影光軸Z1から偏心する収納用退避位置に保持されており、該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2群光軸Z2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。
【0039】
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。
【0040】
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。
【0041】
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。
【0042】
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。
【0043】
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の保持枠は、ガイドシャフト82によって光軸Z3方向に移動可能に直進案内され、かつガイドシャフト82と平行なシャフトねじから駆動力を受けるようになっている。このシャフトねじとファインダギヤ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が回転するとシャフトねじが回転し、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。
【0044】
[本発明の特徴部分の説明]
前述の通り、第3外筒(回転伝達環)15のローラ嵌合溝15fを介してカム環ローラ(フォロア突起)32に回転方向の力を与えたとき、鏡筒収納状態とワイド端の間では、カム環ローラ32が直進案内環(繰出ガイド環)14のリード溝部(貫通リード溝)14e−3にガイドされることによってカム環(可動環)11が回転すると共に光軸方向へ移動し、ズーム領域では、カム環ローラ32が周方向溝部(貫通周方向溝)14e−1に係合してカム環11が光軸方向に移動することなく定位置回転する。このうちカム環11の定位置回転時には撮影を行うので、第1レンズ群LG1や第2レンズ群LG2といった可動レンズ群の光学精度を確保するためにカム環11の光軸方向位置を正確に定める必要がある。定位置回転時のカム環11の光軸方向位置はカム環ローラ32と周方向溝部14e−1の嵌合関係によって決まるが、カム環ローラ32と周方向溝部14e−1の間には円滑な摺動を可能にするためにクリアランスがある。よって、このクリアランスを起因とするカム環11(カム環ローラ32)の光軸方向の位置ずれを解消するために、いわゆるバックラッシュ取りを行う必要がある。
【0045】
図20ないし図29に示すように、カム環ローラ32と周方向溝部14e−1の間のバックラッシュ取りのためのローラ付勢ばね(リングばね)17が、第3外筒15の内側に保持されている。なお、図20ないし図27において、直進案内環14、ローラ付勢ばね17及びカム環ローラ32については、第3外筒15の背後に位置している領域も実線で示している(図24ないし図27の直進案内環14のみ二点鎖線で図示)。第3外筒15の内周面には光軸方向の最も前方に環状の内方フランジ15gが形成されている。図23に示すように、ローラ付勢ばね17は、光軸と平行な方向に向けての複数の折り曲げ箇所を有する非平面状の環状体であり、光軸方向へ弾性変形可能になっている。より詳細には、ローラ付勢ばね17は、3つのローラ押圧片(フォロア押圧部)17aが光軸方向の最後方に位置し、各ローラ押圧片17aの間に光軸方向前方へ突出する3つの山形部分環状部17bを有している。山形部分環状部17bは光軸方向に若干縮められた状態で内方フランジ15gと相対回動案内突起15dに係合し、第3外筒15からの脱落が規制されている。各ローラ押圧片17aと各ローラ嵌合溝15fの回転方向の位相を合わせた状態で山形部分環状部17bを内方フランジ15gと相対回動案内突起15dの間に嵌め込むと、ローラ押圧片17aはローラ嵌合溝15fのうち前端部近傍に保持される。但し、鏡筒分解状態では、図27に示すようにローラ押圧片17aは内方フランジ15gから離間しており、該ローラ押圧片17aはローラ嵌合溝15f内において光軸方向前方へ移動可能となっている。
【0046】
鏡筒組立状態では、図20及び図24に示すように、直進案内環14の前端部によって山形部分環状部17bが前方に押圧されて、該山形部分環状部17bが扁平形状に近づくような態様でローラ付勢ばね17が弾性変形する。この弾性変形したローラ付勢ばね17の復元力によって、直進案内環14は光軸方向後方へ押圧され、第3外筒15に対する直進案内環14の光軸方向位置が定まる。すなわち、周方向溝(回転許容結合部)14dの光軸方向における前方面が相対回動案内突起(回転許容結合部)15dの前端面に押し付けられ、同じく相対回動案内突起(回転許容結合部)14cの後端面が周方向溝(回転許容結合部)15eの後方面に押し付けられる。このとき、直進案内環14の前端部は光軸方向において内方フランジ15gと相対回動案内突起15dの間に位置しており、ローラ付勢ばね17は内方フランジ15gに対して完全に密着してはいない。よって、ローラ押圧片17aと内方フランジ15gの間に光軸方向へ若干の間隔が確保されており、該ローラ押圧片17aはこの間隔分だけ光軸方向前方へ移動する余地が残されている。また、図24及び図28に示すように、ローラ押圧片17aの先端部(光軸方向の後端面)は、光軸方向において周方向溝部14e−1の内側に若干突出する位置にある。
【0047】
図20及び図24の鏡筒収納状態では、ローラ付勢ばね17は直進案内環14以外の要素とは接触していない。図20及び図24に示すように、このときカム環ローラ32はローラ押圧片17aと同じくローラ嵌合溝15fに係合してはいるが、周方向溝部14e−2との係合関係によってローラ嵌合溝15fの後端部付近に位置しているので、ローラ押圧片17aから離間している。
【0048】
収納状態から第3外筒15を鏡筒繰出方向に回転させると、カム環ローラ32にはローラ嵌合溝15fを介して図20及び図24中の上方への移動力が与えられ、該カム環ローラ32は周方向溝部14e−2からリード溝部14e−3内に移動する。リード溝部14e−3は周方向成分と光軸方向成分の両方を含む傾斜溝なので、カム環ローラ32はリード溝部14e−3内を進むにつれてローラ嵌合溝15f内を徐々に光軸方向前方に移動する。しかし、リード溝部14e−3内に位置しているうちは、カム環ローラ32は依然としてローラ押圧片17aからは離間している。カム環ローラ32がローラ押圧片17aから離間しているということは、ローラ付勢ばね17による付勢力を受けないことを意味する。しかし、周方向溝部14e−2及びリード溝部14e−3とカム環ローラ32との係合状態はそれぞれ、鏡筒収納状態と、該収納状態から撮影状態への移行段階であるから、ローラ付勢ばね17を用いたバックラッシュ取りを積極的に行わなくても実質的に問題はない。むしろ、カム環ローラ32に作用する摺動抵抗が小さい分、ズームモータ150にかかる負担が少なくて済む。
【0049】
第3外筒15が繰出方向への回転を継続してカム環ローラ32がリード溝部14e−3内から周方向溝部14e−1内に移ると、図21及び図25に示すワイド端の撮影状態になる。前述のように、ローラ押圧片17aはその先端部が周方向溝部14e−1の内側に若干突出する位置にあるため、周方向溝部14e−1内に入ったカム環ローラ32はローラ押圧片17aに当接する(図29参照)。するとローラ押圧片17aはカム環ローラ32によって光軸方向前方へ押し込まれ、直進案内環14単独による押圧状態よりもさらに山形部分環状部17bを扁平にするようにローラ付勢ばね17が弾性変形する。この弾性変形したローラ付勢ばね17が復元しようとする反力によって、カム環ローラ32は、周方向溝部14e−1を構成する前後のガイド面のうち光軸方向後方のガイド面に対して押し付けられ、バックラッシュが取り除かれる。
【0050】
さらに、図21及び図25のワイド端から図22及び図26に示すテレ端に至るまで、カム環ローラ32は、周方向成分のみからなる周方向溝部14e−1内を移動してローラ嵌合溝15f内を光軸方向に移動することがないので、該カム環ローラ32とローラ押圧片17aとの当接状態が維持される。すなわち、撮影を行うズーム域では、カム環ローラ32はローラ付勢ばね17によって光軸方向後方への付勢力を受け続け、直進案内環14に対する光軸方向位置が安定する。
【0051】
ズームモータ150を鏡筒収納方向に駆動したときは、以上と逆の動作が生じる。収納方向へ向けて第3外筒15が回転すると、ワイド端位置を過ぎた時点でカム環ローラ32がローラ押圧片17aから離間し、以後は収納状態に至るまでローラ付勢ばね17による押圧力は受けなくなる。ローラ付勢ばね17の押圧力が作用しなくなるとカム環ローラ32に対する摺動抵抗が軽減されるので、鏡筒収納動作におけるズームモータ150の負担が軽減される。
【0052】
以上のように本実施形態のズームレンズ鏡筒71では、ローラ嵌合溝15fのうち撮影状態でカム環ローラ32が位置する光軸方向位置にローラ付勢ばね17のローラ押圧片17aを設け、リード溝部14e−3に案内されて光軸方向前方に移動してきたカム環ローラ32が撮影用の位置(定位置回転領域)に達すると、ローラ付勢ばね17が自動的にカム環ローラ32を光軸方向後方に付勢して、周方向溝14e−1の一方のガイド面に押し付けるようになっている。この構成によれば、単一のローラ付勢ばね17によって3箇所のカム環ローラ32及び直進案内環14eのバックラッシュ取りを行うことができ、構造が簡単である。また、ローラ付勢ばね17は、第3外筒15の内周面に沿って配される環状体であり、かつ3箇所のローラ押圧片17aはローラ嵌合溝15fに収納されるので、設置スペースが少なくてよい。したがって、簡単かつコンパクトな構造でありながら、撮影時にカム環11の光軸方向位置を安定させ、高い光学精度を得ることができる。ローラ付勢ばね17は、山形部分環状部17bを内方フランジ15gと相対回動案内突起15dの間に保持させているだけなので着脱も容易である。
【0053】
さらにローラ付勢ばね17は、カム環ローラ32を付勢して直進案内環14に対するカム環11の光軸方向位置精度を出すのみならず、直進案内環14を光軸方向後方に付勢することで、第3外筒15に対する直進案内環14の光軸方向位置を安定させる機能も有している。図24ないし図27に示すように、相対回動案内突起14cと相対回動案内突起15dはそれぞれ周方向溝15eと周方向溝14dに対して光軸方向へのクリアランスをもって係合しているが、前述の通り、直進案内環14の前端部がローラ付勢ばね17に当接して該ローラ付勢ばね17により光軸方向後方への付勢力を受けることによって、相対回動案内突起14cと周方向溝15e、及び相対回動案内突起15dと周方向溝14dの間のバックラッシュがそれぞれ除去される。つまり、カム環11、直進案内環14及び第3外筒15の3つの環状部材を回転繰出ユニットとみなした場合に、この回転繰出ユニット全体におけるバックラッシュ取りが、単一のローラ付勢ばね17によってなされるので、極めて簡単な構造となっている。
【0054】
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、図示実施形態では、図20及び図24の収納状態から図21及び図25のワイド端まで繰り出した後、さらに図22及び図26のテレ端までズーミングすることが可能であるが、繰出時にワイド端から先への回転を行わないようすれば、単焦点のレンズ鏡筒として適用することもできる。
【0055】
また、実施形態ではカム環ローラ32やローラ案内貫通溝14eは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。
【0056】
また本発明は、可動環が支持する対象をレンズ枠などの光学要素以外のものとすることによって、レンズ鏡筒以外における回転繰出機構にも適用することができる。
【0057】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、フォロア突起とそのガイド部の間のバックラッシュを、簡単かつコンパクトな構造で取り除くことが可能な、レンズ鏡筒などの回転伝達機構が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のカム繰出機構を適用したズームレンズ鏡筒の分解斜視図である。
【図2】図1のズームレンズ鏡筒における、第1レンズ群の支持機構に関する部分の分解斜視図である。
【図3】図1のズームレンズ鏡筒における、第2レンズ群の支持機構に関する部分の分解斜視図である。
【図4】図1のズームレンズ鏡筒における、固定環から第3外筒までの繰出機構に関する部分の分解斜視図である。
【図5】図1のズームレンズ鏡筒に、ズームモータとファインダユニットを加えた完成状態の斜視図である。
【図6】図1のズームレンズ鏡筒のワイド端とテレ端を示す、該ズームレンズ鏡筒を搭載したカメラの縦断面図である。
【図7】図6カメラの鏡筒収納状態の縦断面図である。
【図8】固定環の平面図である。
【図9】ヘリコイド環の平面図である。
【図10】ヘリコイド環の内周面側の構成要素を透視して示す平面図である。
【図11】第3外筒の平面図である。
【図12】直進案内環の平面図である。
【図13】カム環の平面図である。
【図14】カム環の内周面側の2群案内カム溝を透視して示す平面図である。
【図15】直進案内環の平面図である。
【図16】2群レンズ移動枠の平面図である。
【図17】第2外筒の平面図である。
【図18】第1外筒の平面図である。
【図19】本実施形態のズームレンズ鏡筒の主要な部材の関係を概念的に示す図である。
【図20】鏡筒収納状態におけるヘリコイド環、第3外筒及び直進案内環の関係を示す平面図である。
【図21】ワイド端におけるヘリコイド環、第3外筒及び直進案内環の関係を示す平面図である。
【図22】テレ端におけるヘリコイド環、第3外筒及び直進案内環の関係を示す平面図である。
【図23】鏡筒分解状態におけるヘリコイド環、第3外筒及び直進案内環の関係を示す平面図である。
【図24】図20の一部を拡大した図である。
【図25】図21の一部を拡大した図である。
【図26】図22の一部を拡大した図である。
【図27】図23の一部を拡大した図である。
【図28】図7の鏡筒収納状態の上半断面の一部を拡大して示す断面図である。
【図29】図6の撮影状態の上半断面(ワイド端)の一部を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
LG1 第1レンズ群(可動レンズ群)
LG2 第2レンズ群(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
Z1 撮影光軸
Z2 2群光軸
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(可動環)
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(繰出ガイド環)
14a 直進案内突起
14b 相対回動案内突起
14c 相対回動案内突起(回転許容結合部)
14d 周方向溝(回転許容結合部)
14e ローラ案内貫通溝
14e−1 周方向溝部(貫通周方向溝)
14e−2 周方向溝部
14e−3 リード溝部(貫通リード溝)
14f 第1直進案内溝
14g 第2直進案内溝
15 第3外筒(回転伝達環)
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(回転許容結合部)
15e 周方向溝(回転許容結合部)
15f ローラ嵌合溝(回転伝達溝)
15g 内方フランジ
17 ローラ付勢ばね(リングばね)
17a ローラ押圧片(フォロア押圧部)
17b 山形部分環状部(部分環状部)
18 ヘリコイド環
18a 雄ヘリコイド
18b 回転摺動突起
18c スパーギヤ部
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
22a 雌ヘリコイド
22b 直進案内溝
22c リード溝
22d 回転摺動溝
22e ストッパ挿脱孔
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
29 ズームギヤ軸
30 ファインダギヤ
31 1群用ローラ
32 カム環ローラ(フォロア突起)
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 固体撮像素子(CCD)
61 パッキン
62 CCDベース板
64 抜止環固定ビス
66 支持板固定ビス
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
82 ガイドシャフト
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
150 ズームモータ
160 AFモータ
[0001]
【Technical field】
The present invention relates to a rotary feeding mechanism such as a lens barrel.
[0002]
[Prior art and its problems]
The following is known as a mechanism for rotating a movable ring such as a cam ring and extending the lens barrel forward in a lens barrel. A rotation transmission groove in the optical axis direction is formed in the rotation transmission ring rotated by the motor, and the follower protrusion of the movable ring is engaged with the rotation transmission groove so as to be movable only in the optical axis direction. The follower projections are simultaneously engaged with lead grooves formed in the non-rotating feeding guide ring. The lead groove includes both a circumferential component and an optical axis direction component.When a rotational force is applied to the follower projection via the rotation transmission ring, the movable ring rotates along the lead groove and moves in the optical axis direction. Moving. In such a structure, it is necessary to remove the backlash between the follower projection and its guide groove (lead groove) in the photographing state in order to increase the positional accuracy of the movable element such as the lens group in the optical axis direction. The structure tended to be complicated.
[0003]
[Object of the invention]
An object of the present invention is to apply a rotation transmission mechanism such as a lens barrel which has a simple and compact structure and can remove backlash between a follower projection and its guide.
[0004]
Summary of the Invention
The rotation transmission mechanism of the lens barrel of the present invention includes: a rotation transmission ring having a plurality of rotation transmission grooves parallel to the optical axis on an inner peripheral surface; a plurality of through lead grooves including both an optical axis direction component and a circumferential direction component; A plurality of through-circumferential grooves consisting only of circumferential components communicating with the through-lead grooves, and a feed-out guide ring located inside the rotation transmission ring; Movable ring having a plurality of follower protrusions engaged with the rotation transmission groove so as to be relatively immovable in the rotational direction and slidably in the optical axis direction with respect to the rotation transmission groove; and an optical axis on the inner peripheral surface of the rotation transmission ring. A ring spring having a plurality of follower pressing portions fitted in each of the plurality of rotation transmitting grooves, the movable ring engaging a plurality of follower protrusions with the through lead grooves; At the relative position of the ring in the optical axis direction, the follower protrusion is At a relative position in the optical axis direction between the movable ring and the rotation transmission ring, which are separated from the follower pressing portion of the spring and the plurality of follower protrusions are engaged with the through circumferential groove, the follower protrusion abuts on the follower pressing portion to form a ring. The spring is elastically deformed, and the follower protrusion is pressed in the optical axis direction by the ring spring and pressed against one of the sliding guide surfaces of the through circumferential groove. According to this structure, the backlash between the movable ring and the feeding guide ring can be easily and compactly removed.
[0005]
The rotation feeding mechanism of the lens barrel of the present invention further includes a rotation permitting coupling portion that couples the rotation transmission ring and the feeding guide ring so as to be relatively rotatable with each other, and in a coupling state via the rotation permitting coupling portion, It is preferable that the feeding guide ring is brought into contact with the ring spring and elastically deformed so as to be pressed in the optical axis direction by its restoring force. With this configuration, the ring spring can remove not only the backlash between the movable ring and the feeding guide ring but also the backlash between the rotation transmission ring and the feeding guide ring.
[0006]
The ring spring is, for example, a plurality of the follower pressing portions provided at different positions in the circumferential direction, and a partial annular portion connecting the plurality of follower pressing portions and projecting in a free shape in a direction parallel to the optical axis in a mountain shape. It is good to comprise so that it may have.
[0007]
The movable ring can be, for example, a cam ring having a cam groove that gives a predetermined movement locus to the plurality of movable lens groups in the optical axis direction by rotation.
[0008]
The present invention is preferably applied to a lens barrel that is in a non-photographing state when the follower protrusion engages with the through lead groove and is in a photographing state when engaging with the through circumferential groove.
[0009]
The present invention can also be applied to a rotary extension mechanism other than a lens barrel.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[Overall description of lens barrel]
First, the overall structure of the zoom lens barrel 71 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. This embodiment is an embodiment in which the present invention is applied to a zoom lens barrel for a digital camera 70. The photographing optical system includes a first lens group LG1, a shutter S and an aperture A, and a second lens in order from the object side. The optical system includes a group LG2, a third lens group LG3, a low-pass filter (filters) LG4, and a solid-state imaging device (CCD) 60. The optical axis of the photographing optical system is Z1. The imaging optical axis Z1 is parallel to the center axis Z0 of the zoom lens barrel 71 and is eccentric with respect to the center axis Z0 of the lens barrel. The zooming is performed by moving the first lens group LG1 and the second lens group LG2 back and forth along a predetermined trajectory in the direction of the photographing optical axis Z1, and the focusing is performed by moving the third lens group LG3 in the same direction. In the following description, the term “optical axis direction” means a direction parallel to the photographing optical axis Z1 unless otherwise specified.
[0011]
As shown in FIGS. 6 and 7, the fixed ring 22 is fixed in the camera body 72, and the CCD holder 21 is fixed to the rear of the fixed ring 22. The solid-state imaging device 60 is supported on the CCD holder 21 via a CCD base plate 62, and a low-pass filter LG 4 is supported on the front of the solid-state imaging device 60 via a filter holder 73 and packing 61.
[0012]
An AF lens frame (third group lens frame) 51 that holds the third lens group LG3 is supported in the fixed ring 22 so as to be able to move straight in the optical axis direction. That is, the front end and the rear end of a pair of AF guide shafts 52 and 53 parallel to the photographing optical axis Z1 are fixed to the fixed ring 22 and the CCD holder 21, respectively. In each case, a guide hole formed in the AF lens frame 51 is slidably fitted. In the present embodiment, the AF guide shaft 52 is a main guide shaft, and the AF guide shaft 53 is provided for restricting the rotation of the AF lens frame 51. A feed screw formed on the drive shaft of the AF motor 160 is screwed to the AF nut 54 fixed to the AF lens frame 51. When the drive shaft is rotated, the feed screw and the AF nut 54 are screwed together. The AF lens frame 51 is moved forward and backward in the optical axis direction. The AF lens frame 51 is biased forward by an AF frame biasing spring 55 in the optical axis direction.
[0013]
As shown in FIG. 5, a zoom motor 150 and a reduction gear box 74 are supported on the upper part of the fixed ring 22. The reduction gear box 74 has a reduction gear train therein and transmits the driving force of the zoom motor 150 to the zoom gear 28. The zoom gear 28 is pivotally attached to the fixed ring 22 by a zoom gear shaft 29 parallel to the photographing optical axis Z1. The zoom motor 150 and the AF motor 160 are controlled by a camera control circuit via a lens drive control FPC (flexible printed circuit) board 75 disposed on the outer peripheral surface of the fixed ring 22.
[0014]
On the inner peripheral surface of the fixed ring 22, a female helicoid 22a, three rectilinear guide grooves 22b parallel to the imaging optical axis Z1, three lead grooves 22c parallel to the female helicoid 22a, and a front end of each lead groove 22c 22d is formed with a circumferential rotational sliding groove 22d communicating with the groove. The female helicoid 22a is not formed in a part of the front portion of the fixed ring 22 where the rotary sliding groove 22d is formed (see FIG. 8).
[0015]
The helicoid ring 18 has a male helicoid 18a screwed to the female helicoid 22a and a rotary sliding projection 18b engaged with the lead groove 22c and the rotary sliding groove 22d on the outer peripheral surface (FIGS. 4 and 9). ). A spur gear portion 18c having gear teeth parallel to the photographing optical axis Z1 is formed on the male helicoid 18a, and the spur gear portion 18c is screwed with the zoom gear 28. Therefore, when a rotational force is applied by the zoom gear 28, the helicoid ring 18 advances and retreats in the optical axis direction while rotating when the female helicoid 22a and the male helicoid 18a are in a screwed relationship, and when the helicoid ring 18a moves forward to some extent, the male helicoid 18a Is disengaged from the female helicoid 22a, and performs only circumferential rotation about the lens barrel center axis Z0 due to the engagement between the rotary sliding groove 22d and the rotary sliding protrusion 18b. In the female helicoid 22a, a pair of helicoid peaks sandwiching each lead groove 22c has a circumferential interval larger than that of the other helicoid peaks, and the male helicoid 18a has a helicoid peak having a wide circumferential pitch. The three helicoid peaks 18a-W located behind the rotary sliding protrusion 18b are circumferentially wider than the other helicoid peaks (FIGS. 8 and 9). A stopper insertion / removal hole 22e is formed in the fixed ring 22 so as to penetrate the rotary sliding groove 22d and the outer peripheral surface. The stopper insertion / removal hole 22e is provided to restrict the rotation of the helicoid ring 18 beyond the photographing area. Lens barrel stopper 26 is detachable.
[0016]
A rotation transmitting projection 15a (FIG. 11) projecting rearward from the rear end of the third outer cylinder 15 fits into a rotation transmitting recess 18d (FIGS. 4 and 10) formed on the inner peripheral surface of the front end of the helicoid ring 18. Have been. The rotation transmitting recesses 18d and the rotation transmitting projections 15a are provided at three positions at different positions in the circumferential direction, and the rotation transmitting projections 15a and the rotation transmitting recesses 18d corresponding to the circumferential positions correspond to the center axis of the lens barrel. Relative sliding in the direction along Z0 is connected so as to be possible, and relative rotation is not possible in the circumferential direction around the lens barrel center axis Z0. That is, the third outer cylinder 15 and the helicoid ring 18 rotate integrally. Further, the helicoid ring 18 is formed with a fitting recess 18e by cutting out a part of the rotation sliding protrusion 18b on the inner diameter side, and the fitting protrusion 15b fitted into the fitting recess 18e is rotated. When the sliding protrusion 18b engages with the rotating sliding groove 22d, it simultaneously engages with the rotating sliding groove 22d (see the upper half section of the zoom lens barrel in FIG. 6).
[0017]
Between the third outer cylinder 15 and the helicoid ring 18, there are provided three separation-direction biasing springs 25 for biasing each other in the separation direction on the extension of the optical axis. The separation-direction urging spring 25 is formed of a compression coil spring, and its rear end is housed in a spring insertion recess 18 f that opens to the front end of the helicoid ring 18, and its front end contacts the spring-attached recess 15 c of the third outer cylinder 15. In contact. Pressing the fitting projection 15b toward the front wall surface of the rotary sliding groove 22d and pressing the rotary sliding protrusion 18b toward the rear wall surface of the rotary sliding groove 22d by the separating direction urging spring 25. Thus, the backlash of the third outer cylinder 15 and the helicoid ring 18 with respect to the fixed ring 22 in the optical axis direction is eliminated.
[0018]
On the inner peripheral surface of the third outer tube 15, a relative rotation guide protrusion 15d protruding in the inner diameter direction, a circumferential groove 15e centered on the lens barrel center axis Z0, and a third groove parallel to the photographing optical axis Z1. The roller fitting groove 15f is formed (FIGS. 4 and 11). A plurality of relative rotation guide protrusions 15d are provided at different positions in the circumferential direction. The roller fitting groove 15f is formed at a circumferential position corresponding to the rotation transmitting protrusion 15a, and a rear end portion thereof is opened rearward through the rotation transmitting protrusion 15a. A circumferential groove 18g centering on the lens barrel center axis Z0 is formed on the inner circumferential surface of the helicoid ring 18 (FIGS. 4 and 10). A straight guide ring 14 is supported inside the combined body of the third outer cylinder 15 and the helicoid ring 18. On the outer peripheral surface of the rectilinear guide ring 14, in order from the rear in the optical axis direction, three rectilinear guide protrusions 14a protruding in the radial direction, and a plurality of relative rotation guide protrusions 14b provided at different positions in the circumferential direction, and 14c and a circumferential groove 14d centered on the lens barrel center axis Z0 are formed (FIGS. 4 and 12). The linear guide ring 14 is guided linearly in the optical axis direction with respect to the fixed ring 22 by engaging the linear guide protrusion 14a with the linear guide groove 22b. Further, the third outer cylinder 15 engages the circumferential groove 15e with the relative rotation guide protrusion 14c and engages the relative rotation guide protrusion 15d with the circumferential groove 14d, so that the third outer cylinder 15 is It is rotatably connected. The circumferential grooves 15e and 14d and the relative rotation guide protrusions 14c and 15d are loosely fitted so as to be relatively movable in the optical axis direction. Further, the helicoid ring 18 is also rotatably coupled to the rectilinear guide ring 14 by engaging the circumferential groove 18g with the relative rotation guide protrusion 14b. The circumferential groove 18g and the relative rotation guide protrusion 14b are loosely fitted so as to be able to relatively move relatively in the optical axis direction.
[0019]
The linear guide ring 14 is formed with three roller guide through grooves 14e penetrating the inner peripheral surface and the outer peripheral surface. As shown in FIG. 12, each roller guide through groove 14e includes front and rear parallel circumferential grooves 14e-1 and 14e-2 formed in the circumferential direction, and both circumferential grooves 14e-1 and 14e-2. And a lead groove 14e-3 parallel to the female helicoid 22a. A cam ring roller 32 provided on the outer peripheral surface of the cam ring 11 is fitted into each roller guide through groove 14e. The cam ring rollers 32 are fixed to the cam ring 11 via roller fixing screws 32a, and three cam ring rollers are provided at different positions in the circumferential direction. The cam ring roller 32 further penetrates the roller guide through groove 14e and is fitted in the roller fitting groove 15f on the inner peripheral surface of the third outer cylinder 15. Near the front end of each roller fitting groove 15f, three roller pressing pieces 17a provided on the roller urging spring 17 are fitted (FIG. 11). The roller pressing piece 17a comes into contact with the cam ring roller 32 and presses backward when the cam ring roller 32 engages with the circumferential groove portion 14e-1, and the cam ring roller 32 and the roller guide through groove 14e (in the circumferential direction). The backlash between the groove 14e-1) is removed.
[0020]
From the structure described above, the manner in which the fixed ring 22 extends from the cam ring 11 is understood. That is, when the zoom gear 28 is rotationally driven by the zoom motor 150 in the lens barrel extending direction, the helicoid ring 18 is extended forward while rotating due to the relationship between the female helicoid 22a and the male helicoid 18a. The helicoid ring 18 and the third outer cylinder 15 are relatively rotatable and rotatable with respect to the rectilinear guide ring 14 by the engagement relationship between the circumferential grooves 14d, 15e and 18g and the relative rotation guide projections 14b, 14c and 15d, respectively. The third outer cylinder 15 is also extended forward while rotating in the same direction when the helicoid ring 18 is rotationally extended since the coupling is performed so as to move together in the axial direction (the direction along the lens barrel center axis Z0). Then, the straight guide ring 14 moves straight forward together with the helicoid ring 18 and the third outer cylinder 15. The rotational force of the third outer cylinder 15 is transmitted to the cam ring 11 via the roller fitting groove 15f and the cam ring roller 32. Since the cam ring roller 32 is also fitted in the roller guide through groove 14e, the cam ring 11 is extended forward with respect to the straight guide ring 14 while rotating according to the shape of the lead groove 14e-3. As described above, since the rectilinear guide ring 14 itself is also rectilinearly moving forward together with the third outer cylinder 15 and the helicoid ring 18, as a result, the cam ring 11 is provided with the rotationally extended portion according to the lead groove 14e-3 and the rectilinear guide. The moving amount in the optical axis direction is given by adding the amount of forward movement of the ring 14 to the front.
[0021]
The above-mentioned feeding operation is performed in a state where the male helicoid 18a is screwed with the female helicoid 22a. At this time, the rotary sliding projection 18b is moving in the lead groove 22c. When the male helicoid 18a and the female helicoid 22a are disengaged from each other by a predetermined amount by the helicoid, the rotary sliding protrusion 18b enters the rotary sliding groove 22d from the lead groove 22c. At the same time, the cam ring roller 32 enters the circumferential groove 14e-1 of the roller guide through groove 14e. Then, the helicoid ring 18 and the third outer cylinder 15 do not act on the rotation output by the helicoid, so that only the rotation is performed at a fixed position in the optical axis direction according to the driving of the zoom gear 28. In this state, the straight guide ring 14 stops, and the cam ring roller 32 moves into the circumferential groove 14e-1, so that no forward moving force is applied to the cam ring 11, and the cam ring 11 is moved to the third outer position. Only rotation is performed at a fixed position in accordance with the rotation of the cylinder 15.
[0022]
When the zoom gear 28 is driven to rotate in the lens barrel housing direction, the reverse operation is performed. When the helicoid ring 18 is rotated until the cam ring roller 32 enters the circumferential groove 14e-2 of the roller guide through groove 14e, each of the above-mentioned lens barrel members is retracted to the position shown in FIG.
[0023]
The structure prior to the cam ring 11 will be further described. On the inner peripheral surface of the rectilinear guide ring 14, three first rectilinear guide grooves 14f and six second rectilinear guide grooves 14g parallel to the photographing optical axis Z1 are formed at different positions in the circumferential direction. . The first rectilinear guide grooves 14f include a pair of grooves located on both sides of three of the six second rectilinear guide grooves 14g. The three crotch-shaped protrusions 10a (FIGS. 3 and 15) provided on the front panel are slidably engaged. On the other hand, the six rectilinear guide projections 13a (FIGS. 2 and 17) protruding from the outer peripheral surface of the rear end of the second outer cylinder 13 are slidably engaged with the second rectilinear guide grooves 14g. I have. Therefore, both the second outer cylinder 13 and the second group straight guide ring 10 are guided straight through the straight guide ring 14 in the optical axis direction.
[0024]
The second group straight guide ring 10 is a member for guiding the second group lens moving frame 8 that supports the second lens group LG2 straight, and the second outer cylinder 13 is a first outer cylinder that supports the first lens group LG1. It is a member for guiding the cylinder 12 straight.
[0025]
First, the support structure of the second lens group LG2 will be described. The second group straight guide ring 10 has three straight guide keys 10c protruding forward from a ring portion 10b connecting the three crotch-shaped protrusions 10a (FIGS. 3 and 15). As shown in FIGS. 6 and 7, the outer edge of the ring portion 10b can rotate relative to the circumferential groove 11e formed on the inner peripheral surface of the rear end of the cam ring 11, but cannot move relative to the optical axis. The straight guide key 10c is extended inside the cam ring 11. Each of the rectilinear guide keys 10c has a pair of guide surfaces parallel to the photographing optical axis Z1 on the side surface. The second group lens moving frame 8 is guided linearly in the axial direction by engaging with the lens 8a. The rectilinear guide groove 8 a is formed on the outer peripheral surface side of the second group lens moving frame 8.
[0026]
A second group guide cam groove 11 a is formed on the inner peripheral surface of the cam ring 11. As shown in FIG. 14, the second group guide cam groove 11a includes a front cam groove 11a-1 and a rear cam groove 11a-2 whose positions are different in the optical axis direction and the circumferential direction. Each of the front cam groove 11a-1 and the rear cam groove 11a-2 is a cam groove formed by tracing the same base locus α, but does not cover the entire base locus α. The front cam groove 11a-1 and the rear cam groove 11a-2 differ from each other in part of the area occupied on the basic locus α. The basic trajectory is a conceptual cam groove shape including all the lens barrel use areas (use areas) including the zoom area and the storage area, and the lens barrel assembly / disassembly area. The lens barrel use region is, in other words, a region in which the movement can be controlled by the cam mechanism, and is used to distinguish it from the assembly and disassembly region of the cam mechanism. Further, the zoom area is an area for controlling movement between the wide end and the tele end particularly in the lens barrel use area, and is used to distinguish it from the storage area. In a case where the pair of front cam grooves 11a-1 and rear cam grooves 11a-2 are formed as one group, three groups of second group guide cam grooves 11a are formed at equal intervals in the circumferential direction.
[0027]
The second group cam follower 8b provided on the outer peripheral surface of the second group lens moving frame 8 is engaged with the second group guide cam groove 11a. Similarly to the second group guide cam groove 11a, the second group cam follower 8b is also provided with a pair of a front cam follower 8b-1 and a rear cam follower 8b-2 whose positions are different in the optical axis direction and the circumferential direction as a group and is equally spaced in the circumferential direction. The front cam follower 8b-1 is engaged with the front cam groove 11a-1, and the rear cam follower 8b-2 is engaged with the rear cam groove 11a-2 in the optical axis direction. A circumferential interval is defined.
[0028]
Since the second group lens moving frame 8 is guided linearly in the optical axis direction via the second group linear guide ring 10, when the cam ring 11 rotates, the second group lens moving frame 8 is driven in accordance with the second group guide cam groove 11a. It moves along a predetermined trajectory in the axial direction.
[0029]
Inside the second group lens moving frame 8, a second group lens frame 6 that holds the second lens group LG2 is supported. The second group lens frame 6 is supported by a pair of second group lens frame support plates 36 and 37 via a second group rotation shaft 33, and the second group frame support plates 36 and 37 are supported plate fixing screws 66. To the second group lens moving frame 8. The second group rotation shaft 33 is parallel to the imaging optical axis Z1 and is eccentric with respect to the imaging optical axis Z1, and the second lens group frame 6 has the second lens group LG2 around the second group rotation axis 33 as the rotation center. Can be rotated to a photographing position (FIG. 6) where the optical axis Z2 of the second lens unit coincides with the photographing optical axis Z1 and a retracting position for storage (FIG. 7) where the second group optical axis Z2 is eccentric from the photographing optical axis Z1. . The second group lens moving frame 8 is provided with a rotation restricting pin 35 for restricting the second group lens frame 6 from rotating at the photographing position. The second group lens frame 6 is moved by a second group lens frame returning spring 39. It is urged to rotate in the direction of contact with the rotation restricting pin 35. The axial pressing spring 38 performs backlash removal of the second lens group frame 6 in the optical axis direction.
[0030]
The second group lens frame 6 moves integrally with the second group lens moving frame 8 in the optical axis direction. A cam projection 21a (FIG. 4) projects forward from the CCD holder 21 at a position where it can be engaged with the second group lens frame 6. As shown in FIG. When it moves and approaches the CCD holder 21, the cam surface formed at the tip of the cam projection 21a engages with the second lens group frame 6 and rotates to the above-mentioned retracted position for storage.
[0031]
Subsequently, a support structure of the first lens group LG1 will be described. On the inner peripheral surface of the second outer cylinder 13 guided straight in the optical axis direction via the straight guide ring 14, three rectilinear guide grooves 13b are formed in the optical axis direction at positions different in the circumferential direction. The three engagement projections 12a formed on the outer peripheral surface near the rear end of the first outer cylinder 12 are slidably fitted into the respective linear guide grooves 13b (FIGS. 2, 17, and 18). reference). That is, the first outer cylinder 12 is guided linearly in the optical axis direction via the straight guide ring 14 and the second outer cylinder 13. The second outer cylinder 13 has an inner peripheral flange 13c on the inner peripheral surface in the vicinity of the rear end thereof, and the inner peripheral flange 13c slides in a circumferential groove 11c provided on the outer peripheral surface of the cam ring 11. By engaging as much as possible, the second outer cylinder 13 is coupled to the cam ring 11 so as to be rotatable relative to the cam ring 11 and not to move relative to the optical axis. On the other hand, the first outer cylinder 12 has three first group rollers (cam followers) 31 protruding in the inner diameter direction, and each first group roller 31 is formed on the outer peripheral surface of the cam ring 11 as one group. It is slidably fitted in the guide cam groove 11b.
[0032]
The first lens barrel 1 is supported in the first outer cylinder 12 via a first lens adjusting ring 2. The first lens group LG1 is fixed to the first group lens frame 1, and a male adjustment screw 1a formed on the outer peripheral surface thereof is screwed with a female adjustment screw 2a formed on the inner peripheral surface of the first group adjustment ring 2. . By adjusting the screw position of the adjusting screw, the position of the first lens group frame 1 with respect to the first lens group adjusting ring 2 can be adjusted in the optical axis direction.
[0033]
The first group adjusting ring 2 has a pair of (only one is shown in FIG. 2) guide protrusions 2 b protruding in the outer diameter direction, and the pair of guide protrusions 2 b Are slidably engaged with the pair of first group adjusting ring guide grooves 12b formed in the first group. The first group adjustment ring guide groove 12b is formed in parallel with the photographing optical axis Z1, and the first group adjustment ring 2 and the first group lens frame 1 are formed by the engagement relationship between the first group adjustment ring guide groove 12b and the guide projection 2b. The combined body can be moved back and forth in the optical axis direction with respect to the first outer cylinder 12. The first group retaining ring 3 is further fixed to the first outer cylinder 12 with a retaining ring fixing screw 64 so as to close the front of the guide protrusion 2b. A first-group urging spring 24 composed of a compression coil spring is provided between the spring receiving portion 3a of the first-group retaining ring 3 and the guide protrusion 2b. It is biased rearward in the axial direction. The first group adjusting ring 2 is formed by engaging an engaging claw 2c protruding from an outer peripheral surface near a front end portion thereof with a front surface (a surface visible in FIG. 2) of the first group retaining ring 3. The maximum movement position in the optical axis direction rearward relative to the one outer cylinder 12 is regulated (see the upper half section in FIG. 6). On the other hand, by compressing the first-group urging spring 24, the first-group adjusting ring 2 can move a little forward in the optical axis direction.
[0034]
A shutter unit 76 having a shutter S and an aperture A is supported between the first lens group LG1 and the second lens group LG2. The shutter unit 76 is supported inside the second-group lens moving frame 8, and the shutter S and the aperture A have a fixed air gap between the second lens group LG2. At the front and rear positions of the shutter unit 76, two actuators (not shown) for driving the shutter S and the aperture A are respectively arranged one by one, and these actuators are transmitted from the shutter unit 76 to the control circuit of the camera. An exposure control FPC (flexible printed circuit) board 77 for connection is extended.
[0035]
In addition to the shutter S, a lens barrier mechanism is provided at the front end of the first outer cylinder 12 for closing the photographing aperture when not photographing to protect the photographing optical system (first lens group LG1). The lens barrier mechanism includes a pair of barrier blades 104 and 105 rotatable about a rotation axis provided at a position eccentric to the lens barrel center axis Z0, and biases the barrier blades 104 and 105 in a closing direction. A pair of barrier urging springs 106, a barrier drive ring 103 that is rotatable about a lens barrel center axis Z0 and engages and opens the barrier blades 104, 105 by rotation in a predetermined direction, and the barrier drive ring. A barrier drive ring biasing spring 107 for biasing the rotary shaft 103 in the barrier opening direction is provided, and a barrier pressing plate 102 located between the barrier blades 104 and 105 and the barrier drive ring 103. The urging force of the barrier driving ring urging spring 107 is set stronger than the urging force of the barrier urging spring 106, and when the zoom lens barrel 71 is extended to the zoom region (FIG. 6), the barrier driving ring urging spring 107 is turned on. The biasing spring 107 holds the barrier drive ring 103 at the barrier opening angular position, and the barrier blades 104 and 105 are opened against the barrier biasing spring 106. Then, while the zoom lens barrel 71 is moving from the zoom region to the storage position (FIG. 7), the barrier drive ring pressing surface 11d (FIGS. 3 and 13) of the cam ring 11 causes the barrier drive ring 103 to be opposed to the barrier opening direction. The barrier drive ring 103 is disengaged from the barrier blades 104 and 105 by being forcedly rotated in the direction, and the barrier blades 104 and 105 are closed by the urging force of the barrier urging spring 106. The front of the lens barrier mechanism is covered by a barrier cover 101 (decorative plate).
[0036]
The entire extension and storage operation of the zoom lens barrel 71 having the above structure will be described with reference to FIGS. 6, 7, and 19. FIG. FIG. 19 conceptually shows the relationship between the main members of the zoom lens barrel 71, where "S" in parentheses after the reference numeral of each member is a fixed member, and "L" is an optical axis direction. A member that performs only linear movement, “R” means a member that performs only rotation, and “RL” means a member that moves in the optical axis direction while rotating. A member in which two symbols are written in parentheses means that the operation mode is switched at the time of feeding and storage.
[0037]
The steps up to the stage in which the cam ring 11 is extended from the storage position to the home position rotation state have already been described, and thus will be briefly described. 7, the zoom lens barrel 71 is completely stored in the camera body 72, and the front surface of the camera body 72 has a flat shape in which the zoom lens barrel 71 does not protrude. When the zoom gear 28 is rotationally driven in the feeding direction by the zoom motor 150 from the lens barrel storage state, the combined body of the helicoid ring 18 and the third outer cylinder 15 is rotated and fed according to the helicoid (the male helicoid 18a and the female helicoid 22a). The straight guide ring 14 moves straight forward together with the third outer cylinder 15 and the helicoid ring 18. At this time, the cam ring 11 to which the rotational force is applied by the third outer cylinder 15 has a lead structure (a cam ring roller) provided between the linear guide ring 14 and the linear movement forward. 32, the combined movement with the extended portion by the lead groove portion 14e-3) is performed. When the helicoid ring 18 and the cam ring 11 are extended to a predetermined position in front, the functions of the respective rotating and extending structures (helicoid, lead) are released, and only the circumferential rotation about the lens barrel center axis Z0 is performed. become.
[0038]
When the cam ring 11 rotates, the second-group lens moving frame 8 guided straight through the second-group straight guide ring 10 is rotated in the optical axis direction by the relationship between the second-group cam follower 8b and the second-group guide cam groove 11a. Is moved along a predetermined locus. 7, the second group lens frame 6 in the second group lens moving frame 8 has its second group optical axis Z2 eccentric from the photographing optical axis Z1 by the action of the cam projection 21a protruding from the CCD holder 21. The second group lens frame 6 is separated from the cam projection 21a while the second group lens moving frame 8 is being extended to the zoom region, and the urging force of the second group lens frame returning spring 39 is held. As a result, the second group optical axis Z2 is rotated to the photographing position (FIG. 6) where the second group optical axis Z2 coincides with the photographing optical axis Z1. Thereafter, the second group lens frame 6 is held at the photographing position until the zoom lens barrel 71 is moved to the storage position again.
[0039]
When the cam ring 11 rotates, outside the cam ring 11, the first outer cylinder 12, which is guided straight through the second outer cylinder 13, has a relationship between the first group roller 31 and the first group guide cam groove 11 b. Is moved along a predetermined locus in the optical axis direction.
[0040]
That is, the extension positions of the first lens group LG1 and the second lens group LG2 with respect to the image pickup surface (CCD light receiving surface) are determined by the amount of forward movement of the cam ring 11 with respect to the fixed ring 22 and the first The latter is determined as the sum of the cam extension of the outer cylinder 12 and the latter is the sum of the forward movement of the cam ring 11 with respect to the fixed ring 22 and the cam extension of the second lens unit moving frame 8 with respect to the cam ring 11. Decided. Zooming is performed by moving the first lens group LG1 and the second lens group LG2 on the photographing optical axis Z1 while changing the air gap between them. When the lens barrel is extended from the storage position of FIG. 7, the wide end is first extended as shown in the lower half section of FIG. 6, and when the zoom motor 150 is further driven in the lens barrel extending direction, the upper half section of FIG. As shown in FIG. As can be seen from FIG. 6, the zoom lens barrel 71 of the present embodiment has a large distance between the first lens group LG1 and the second lens group LG2 at the wide end, and a large distance between the first lens group LG1 and the second lens at the telephoto end. The group LG2 moves in the approaching direction of each other, and the interval decreases. Such a change in the air gap between the first lens group LG1 and the second lens group LG2 is given by the locus of the second group guide cam groove 11a and the first group guide cam groove 11b. In the zoom region (zooming use region) between the tele end and the wide end, the cam ring 11, the third outer cylinder 15, and the helicoid ring 18 perform only the above-described fixed position rotation, and do not advance or retreat in the optical axis direction.
[0041]
In the zoom region, by driving the AF motor 160 according to the subject distance, the third lens group LG3 (AF lens frame 51) moves along the photographing optical axis Z1 to perform focusing.
[0042]
When the zoom motor 150 is driven in the lens barrel storage direction, the zoom lens barrel 71 performs a storage operation reverse to that at the time of the above-described extension, and is stored in the camera body 72 completely (FIG. 7). Moved to During the movement to the storage position, the second group lens frame 6 is rotated to the storage retracting position by the cam projection 21a, and retracts together with the second group lens movement frame 8. When the zoom lens barrel 71 is moved to the storage position, the second lens group LG2 is stored at the same position in the optical axis direction as the third lens group LG3 and the low-pass filter LG4 (overlaps in the radial direction of the barrel). . The retracted structure of the second lens group LG2 during storage makes it possible to shorten the storage length of the zoom lens barrel 71 and reduce the thickness of the camera body 72 in the left-right direction in FIG.
[0043]
The digital camera 70 includes a zoom finder that works in conjunction with the zoom lens barrel 71. The zoom finder obtains power from the helicoid ring 18 by meshing the finder gear 30 with the spur gear portion 18c. When the helicoid ring 18 performs the above-described fixed position rotation in the zoom region, the finder gear receives the rotational force and receives the power. 30 rotates. The finder optical system has an objective window 81a, a first movable variable power lens 81b, a second movable variable power lens 81c, a prism 81d, an eyepiece 81e, and an eyepiece window 81f, and has first and second movable variable power. Zooming is performed by moving the lenses 81b and 81c along a predetermined locus along the optical axis Z3 of the finder objective system. The optical axis Z3 of the finder objective system is parallel to the photographing optical axis Z1. The holding frames of the movable variable power lenses 81b and 81c are guided linearly by the guide shaft 82 so as to be movable in the direction of the optical axis Z3, and receive driving force from a shaft screw parallel to the guide shaft 82. A reduction gear train is provided between the shaft screw and the finder gear 30. When the finder gear 30 rotates, the shaft screw rotates, and the movable zoom lenses 81b and 81c advance and retreat. The above components of the zoom finder are sub-assembled as a finder unit 80 shown in FIG.
[0044]
[Description of Characteristic Features of the Present Invention]
As described above, when a rotational force is applied to the cam ring roller (follower projection) 32 through the roller fitting groove 15f of the third outer cylinder (rotation transmission ring) 15, the distance between the lens barrel storage state and the wide end is reduced. In the above, the cam ring (movable ring) 11 rotates and moves in the optical axis direction by the cam ring roller 32 being guided by the lead groove portion (through lead groove) 14e-3 of the rectilinear guide ring (extending guide ring) 14. In the zoom region, the cam ring roller 32 engages with the circumferential groove (through circumferential groove) 14e-1, and the cam ring 11 rotates in a fixed position without moving in the optical axis direction. Since the photographing is performed when the cam ring 11 rotates at a fixed position, the position of the cam ring 11 in the optical axis direction is accurately determined in order to secure the optical accuracy of the movable lens groups such as the first lens group LG1 and the second lens group LG2. There is a need. The position of the cam ring 11 in the optical axis direction at the time of rotation at the fixed position is determined by the fitting relationship between the cam ring roller 32 and the circumferential groove 14e-1, but there is a smooth gap between the cam ring roller 32 and the circumferential groove 14e-1. There is clearance to allow sliding. Therefore, in order to eliminate the displacement of the cam ring 11 (cam ring roller 32) in the optical axis direction due to the clearance, it is necessary to perform so-called backlash removal.
[0045]
As shown in FIGS. 20 to 29, a roller biasing spring (ring spring) 17 for removing backlash between the cam ring roller 32 and the circumferential groove 14e-1 is held inside the third outer cylinder 15. Have been. In FIGS. 20 to 27, for the straight guide ring 14, the roller biasing spring 17, and the cam ring roller 32, the regions located behind the third outer cylinder 15 are also indicated by solid lines (FIG. 24 to FIG. 24). Only the straight guide ring 14 in FIG. 27 is shown by a two-dot chain line). On the inner peripheral surface of the third outer cylinder 15, an annular inner flange 15g is formed at the forefront in the optical axis direction. As shown in FIG. 23, the roller biasing spring 17 is a non-planar annular body having a plurality of bent portions in a direction parallel to the optical axis, and is elastically deformable in the optical axis direction. . More specifically, the roller biasing spring 17 has three roller pressing pieces (follower pressing portions) 17a located rearmost in the optical axis direction, and projects forward between the roller pressing pieces 17a in the optical axis direction. It has two chevron annular portions 17b. The chevron-shaped annular portion 17b engages with the inner flange 15g and the relative rotation guide protrusion 15d in a state of being slightly contracted in the optical axis direction, and the falling off from the third outer cylinder 15 is regulated. When the angular portion 17b is fitted between the inner flange 15g and the relative rotation guide projection 15d in a state where the phases of the roller pressing pieces 17a and the roller fitting grooves 15f in the rotational direction are matched, the roller pressing pieces 17a Is held near the front end of the roller fitting groove 15f. However, in the lens barrel disassembled state, as shown in FIG. 27, the roller pressing piece 17a is separated from the inner flange 15g, and the roller pressing piece 17a can move forward in the optical axis direction in the roller fitting groove 15f. Has become.
[0046]
In the lens barrel assembled state, as shown in FIGS. 20 and 24, the front end portion of the rectilinear guide ring 14 presses the chevron annular portion 17b forward, so that the chevron annular portion 17b approaches a flat shape. As a result, the roller urging spring 17 is elastically deformed. The rectilinear guide ring 14 is pressed rearward in the optical axis direction by the restoring force of the elastically deformed roller urging spring 17, and the position of the rectilinear guide ring 14 with respect to the third outer cylinder 15 in the optical axis direction is determined. That is, the front surface in the optical axis direction of the circumferential groove (rotation-permissible coupling portion) 14d is pressed against the front end surface of the relative rotation guide protrusion (rotation-permissible coupling portion) 15d, and similarly, the relative rotation guide projection (rotation-permissible coupling portion). ) The rear end face of 14c is pressed against the rear face of the circumferential groove (rotation permitting joint) 15e. At this time, the front end of the rectilinear guide ring 14 is located between the inner flange 15g and the relative rotation guide protrusion 15d in the optical axis direction, and the roller urging spring 17 is completely adhered to the inner flange 15g. I haven't. Therefore, a slight space is secured in the optical axis direction between the roller pressing piece 17a and the inner flange 15g, and there is room for the roller pressing piece 17a to move forward in the optical axis direction by this distance. . As shown in FIGS. 24 and 28, the tip end (the rear end face in the optical axis direction) of the roller pressing piece 17a is located at a position slightly protruding inside the circumferential groove 14e-1 in the optical axis direction.
[0047]
20 and 24, the roller biasing spring 17 is not in contact with any element other than the rectilinear guide ring 14. As shown in FIGS. 20 and 24, at this time, the cam ring roller 32 is engaged with the roller fitting groove 15f similarly to the roller pressing piece 17a, but the roller is not engaged with the circumferential groove portion 14e-2. Since it is located near the rear end of the fitting groove 15f, it is separated from the roller pressing piece 17a.
[0048]
When the third outer cylinder 15 is rotated in the lens barrel extending direction from the stored state, the upward movement force in FIGS. 20 and 24 is given to the cam ring roller 32 via the roller fitting groove 15f, and The ring roller 32 moves from the circumferential groove 14e-2 into the lead groove 14e-3. Since the lead groove 14e-3 is an inclined groove containing both the circumferential component and the optical axis component, the cam ring roller 32 gradually moves forward in the optical axis direction in the roller fitting groove 15f as it advances in the lead groove 14e-3. Moving. However, while located in the lead groove 14e-3, the cam ring roller 32 is still separated from the roller pressing piece 17a. The fact that the cam ring roller 32 is separated from the roller pressing piece 17a means that the cam ring roller 32 does not receive the urging force of the roller urging spring 17. However, the engagement state between the circumferential groove portion 14e-2 and the lead groove portion 14e-3 and the cam ring roller 32 is a lens barrel storage state and a transition stage from the storage state to the photographing state, respectively. Even if backlash removal using the spring 17 is not actively performed, there is substantially no problem. Rather, since the sliding resistance acting on the cam ring roller 32 is small, the load on the zoom motor 150 can be reduced.
[0049]
When the third outer cylinder 15 continues to rotate in the feeding direction and the cam ring roller 32 moves from the inside of the lead groove 14e-3 to the inside of the circumferential groove 14e-1, the photographing state at the wide end shown in FIGS. become. As described above, since the roller pressing piece 17a has a tip portion slightly protruding inside the circumferential groove 14e-1, the cam ring roller 32 that has entered the circumferential groove 14e-1 is a roller pressing piece 17a. (See FIG. 29). Then, the roller pressing piece 17a is pushed forward in the optical axis direction by the cam ring roller 32, and the roller urging spring 17 is elastically deformed so that the angled portion annular portion 17b becomes flatter than the pressing state by the linear guide ring 14 alone. . Due to the reaction force of the elastically deformed roller urging spring 17, the cam ring roller 32 is pressed against the front and rear guide surfaces of the front and rear guide surfaces constituting the circumferential groove 14e-1. Backlash is removed.
[0050]
Further, from the wide end in FIGS. 21 and 25 to the tele end in FIGS. 22 and 26, the cam ring roller 32 moves in the circumferential groove portion 14e-1 consisting of only the circumferential component and engages with the roller. Since the cam ring roller 32 does not move in the optical axis direction in the groove 15f, the contact state between the cam ring roller 32 and the roller pressing piece 17a is maintained. That is, in the zoom range where the photographing is performed, the cam ring roller 32 continues to receive the urging force in the optical axis rearward direction by the roller urging spring 17, and the position in the optical axis direction with respect to the linear guide ring 14 is stabilized.
[0051]
When the zoom motor 150 is driven in the lens barrel storage direction, the reverse operation occurs. When the third outer cylinder 15 rotates in the storage direction, the cam ring roller 32 separates from the roller pressing piece 17a at a point past the wide end position, and thereafter the pressing force of the roller urging spring 17 until the storage state is reached. Will not receive. When the pressing force of the roller urging spring 17 stops acting, the sliding resistance against the cam ring roller 32 is reduced, so that the burden on the zoom motor 150 in the lens barrel storage operation is reduced.
[0052]
As described above, in the zoom lens barrel 71 of the present embodiment, the roller pressing piece 17a of the roller biasing spring 17 is provided at the position in the optical axis direction where the cam ring roller 32 is located in the photographing state in the roller fitting groove 15f, When the cam ring roller 32, which has been guided forward by the lead groove portion 14e-3 and has moved forward in the optical axis direction, reaches a photographing position (a fixed position rotation area), the roller urging spring 17 automatically causes the cam ring roller 32 to move. It is urged rearward in the optical axis direction and pressed against one guide surface of the circumferential groove 14e-1. According to this configuration, the backlash of the three cam ring rollers 32 and the straight guide ring 14e can be removed by a single roller urging spring 17, and the structure is simple. Further, the roller biasing spring 17 is an annular body arranged along the inner peripheral surface of the third outer cylinder 15, and the three roller pressing pieces 17a are housed in the roller fitting grooves 15f. Requires less space. Therefore, while having a simple and compact structure, the position of the cam ring 11 in the optical axis direction can be stabilized during photographing, and high optical precision can be obtained. The roller biasing spring 17 can be easily attached and detached because it only holds the angled portion annular portion 17b between the inner flange 15g and the relative rotation guide projection 15d.
[0053]
Further, the roller urging spring 17 not only urges the cam ring roller 32 to increase the position accuracy of the cam ring 11 in the optical axis direction with respect to the linear guide ring 14 but also urges the linear guide ring 14 backward in the optical axis direction. This also has a function of stabilizing the position of the rectilinear guide ring 14 in the optical axis direction with respect to the third outer cylinder 15. As shown in FIGS. 24 to 27, the relative rotation guide projection 14c and the relative rotation guide projection 15d are engaged with the circumferential groove 15e and the circumferential groove 14d, respectively, with a clearance in the optical axis direction. As described above, the front end of the rectilinear guide ring 14 abuts against the roller urging spring 17 and receives the urging force rearward in the optical axis direction by the roller urging spring 17 so that the relative rotation guide protrusion 14 c The backlash between the direction groove 15e and the relative rotation guide protrusion 15d and the circumferential direction groove 14d are respectively removed. In other words, when the three annular members of the cam ring 11, the linear guide ring 14, and the third outer cylinder 15 are regarded as a rotary feeding unit, the backlash removal in the entire rotary feeding unit is performed by a single roller biasing spring 17 Therefore, the structure is very simple.
[0054]
As described above, the present invention has been described based on the illustrated embodiment, but the present invention is not limited to this embodiment. For example, in the illustrated embodiment, it is possible to zoom out from the stored state in FIGS. 20 and 24 to the wide end in FIGS. 21 and 25 and then zoom to the tele end in FIGS. 22 and 26. If the rotation from the wide end to the forward end is not performed, it can be applied as a single focus lens barrel.
[0055]
In the embodiment, the cam ring roller 32 and the roller guide through groove 14e are provided at three places. However, the number may be other than three.
[0056]
In addition, the present invention can be applied to a rotary feeding mechanism other than the lens barrel by setting the object supported by the movable ring to something other than an optical element such as a lens frame.
[0057]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a rotation transmission mechanism such as a lens barrel capable of removing backlash between a follower protrusion and a guide portion thereof with a simple and compact structure.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a zoom lens barrel to which a cam feeding mechanism according to the present invention is applied.
FIG. 2 is an exploded perspective view of a portion related to a support mechanism of a first lens group in the zoom lens barrel in FIG.
FIG. 3 is an exploded perspective view of a portion related to a support mechanism of a second lens group in the zoom lens barrel in FIG.
FIG. 4 is an exploded perspective view of a portion related to a feeding mechanism from a fixed ring to a third outer cylinder in the zoom lens barrel in FIG.
FIG. 5 is a perspective view of a completed state in which a zoom motor and a finder unit are added to the zoom lens barrel of FIG. 1;
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a camera equipped with the zoom lens barrel, showing a wide end and a tele end of the zoom lens barrel of FIG. 1;
FIG. 7 is a vertical sectional view of the camera in a state where the lens barrel is stored.
FIG. 8 is a plan view of a stationary ring.
FIG. 9 is a plan view of a helicoid ring.
FIG. 10 is a plan view showing components on the inner peripheral surface side of the helicoid ring in a see-through manner.
FIG. 11 is a plan view of a third outer cylinder.
FIG. 12 is a plan view of a straight traveling guide ring.
FIG. 13 is a plan view of a cam ring.
FIG. 14 is a plan view showing the second group guide cam groove on the inner peripheral surface side of the cam ring in a see-through manner.
FIG. 15 is a plan view of a straight guide ring.
FIG. 16 is a plan view of a second group lens moving frame.
FIG. 17 is a plan view of a second outer cylinder.
FIG. 18 is a plan view of the first outer cylinder.
FIG. 19 is a diagram conceptually illustrating a relationship between main members of the zoom lens barrel according to the present embodiment.
FIG. 20 is a plan view showing a relationship among a helicoid ring, a third outer cylinder, and a straight guide ring in a lens barrel stored state.
FIG. 21 is a plan view showing a relationship between a helicoid ring, a third outer cylinder, and a straight guide ring at a wide end.
FIG. 22 is a plan view showing a relationship between a helicoid ring, a third outer cylinder, and a straight guide ring at the telephoto end.
FIG. 23 is a plan view showing a relationship between a helicoid ring, a third outer cylinder, and a straight guide ring in a lens barrel disassembled state.
FIG. 24 is an enlarged view of a part of FIG. 20;
FIG. 25 is an enlarged view of a part of FIG. 21;
26 is an enlarged view of a part of FIG.
FIG. 27 is an enlarged view of a part of FIG.
28 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the upper half cross-section of the lens barrel stored state in FIG. 7;
29 is a cross-sectional view showing a part of an upper half cross section (wide end) of the photographing state in FIG. 6 in an enlarged manner.
[Explanation of symbols]
LG1 First lens group (movable lens group)
LG2 Second lens group (movable lens group)
LG3 Third lens group LG4 Low pass filter S Shutter A Aperture Z0 Lens barrel center axis Z1 Photographing optical axis Z2 Second group optical axis Z3 Optical axis 1 of finder objective system First group lens frame 1a Male adjustment screw 2 First group adjustment ring 2a Female adjustment Screw 2b Guide projection 2c Engagement claw 3 1st group retaining ring 3a Spring receiving section 6 2nd lens frame 8 2nd lens moving frame 8a Straight guide groove 8b 2nd group cam follower 8b-1 Front cam follower 8b-2 Rear cam follower 10 2nd group Linear guide ring 10a Crotch-shaped protrusion 10b Ring portion 10c Linear guide key 11 Cam ring (movable ring)
11a second group guide cam groove 11a-1 front cam groove 11a-2 rear cam groove 11b first group guide cam groove 11c 11e circumferential groove 11d barrier drive ring pressing surface 12 first outer cylinder 12a engagement protrusion 12b first group adjustment ring guide Groove 13 Second outer cylinder 13a Straight guide projection 13b Straight guide groove 13c Inner diameter flange 14 Straight guide ring (extending guide ring)
14a Straight-travel guide protrusion 14b Relative rotation guide protrusion 14c Relative rotation guide protrusion (rotation-permissible coupling portion)
14d Circumferential groove (Rotatable joint)
14e Roller guide through groove 14e-1 Circumferential groove (penetrating circumferential groove)
14e-2 Circumferential groove 14e-3 Lead groove (through lead groove)
14f First straight guide groove 14g Second straight guide groove 15 Third outer cylinder (rotation transmission ring)
15a Rotation transmitting protrusion 15b Fitting protrusion 15c Spring-abutting recess 15d Relative rotation guide protrusion (rotation-permissible coupling portion)
15e Circumferential groove (Rotatable joint)
15f Roller fitting groove (rotation transmission groove)
15g Inner flange 17 Roller biasing spring (ring spring)
17a Roller pressing piece (follower pressing section)
17b Partial annular part of Yamagata (partial annular part)
18 Helicoid ring 18a Male helicoid 18b Rotating sliding protrusion 18c Spur gear portion 18d Rotation transmitting recess 18e Fitting recess 18f Spring inserting recess 18g Circumferential groove 21 CCD holder 21a Cam protrusion 22 Fixed ring 22a Female helicoid 22b Straight guide groove 22c Lead groove 22d Rotary sliding groove 22e Stopper insertion / removal hole 24 First group biasing spring 25 Separating direction biasing spring 26 Lens barrel stopper 28 Zoom gear 29 Zoom gear shaft 30 Finder gear 31 First group roller 32 Cam ring roller (follower projection)
32a Roller fixing screw 33 Second group rotation shaft 35 Rotation restricting pin 36 37 Second group lens frame support plate 38 Axial pressing spring 39 Second group lens frame return spring 51 AF lens frame (third group lens frame)
52 53 AF guide shaft 54 AF nut 55 AF frame biasing spring 60 Solid-state imaging device (CCD)
61 packing 62 CCD base plate 64 retaining ring fixing screw 66 support plate fixing screw 70 digital camera 71 zoom lens barrel 72 camera body 73 filter holder 74 reduction gear box 75 lens drive control FPC board 76 shutter unit 77 exposure control FPC board 80 finder Unit 81a Objective window 81b 81c Movable zoom lens 81d Prism 81e Eyepiece 81f Eyepiece window 82 Guide shaft 101 Barrier cover 102 Barrier pressing plate 103 Barrier drive ring 104 105 Barrier blade 106 Barrier bias spring 107 Barrier drive ring bias spring 150 Zoom Motor 160 AF motor

Claims (6)

光軸と平行な複数の回転伝達溝を内周面に有する回転伝達環;
光軸方向成分と周方向成分の両方を含む複数の貫通リード溝と、該貫通リード溝に連通する周方向成分のみからなる複数の貫通周方向溝とを有し、上記回転伝達環の内側に位置する繰出ガイド環;
上記貫通リード溝と貫通周方向溝に択一して係合し、かつ上記回転伝達溝に対し回転方向に相対移動不能かつ光軸方向に摺動可能に係合する複数のフォロア突起を有する可動環;及び
上記複数の回転伝達溝のそれぞれに嵌合する複数のフォロア押圧部を有し上記回転伝達環の内周面に支持された、光軸方向に弾性変形可能なリングばね;
を備え、
上記複数のフォロア突起が貫通リード溝に係合する可動環と回転伝達環の光軸ロア突起を光軸方向に押圧して貫通周方向溝の一方の面へ押圧することを特徴とするレンズ鏡筒の回転繰出機構。
A rotation transmission ring having a plurality of rotation transmission grooves parallel to the optical axis on an inner peripheral surface;
A plurality of through lead grooves including both the optical axis direction component and the circumferential direction component, and a plurality of through circumferential grooves formed only of the circumferential component communicating with the through lead groove, inside the rotation transmission ring. Located feeding guide ring;
Movable having a plurality of follower projections which engage with the through-lead groove and the through-peripheral groove alternatively, and engage with the rotation transmission groove so as to be relatively immovable in the rotational direction and slidably in the optical axis direction. A ring spring having a plurality of follower pressing portions fitted into each of the plurality of rotation transmission grooves and supported on an inner peripheral surface of the rotation transmission ring and capable of being elastically deformed in the optical axis direction;
With
A lens mirror, wherein the plurality of follower projections press the movable optical axis and the lower optical axis projection of the rotation transmission ring which are engaged with the through lead groove in the optical axis direction and press against one surface of the through circumferential groove. Rotary feeding mechanism for cylinders.
請求項1記載のレンズ鏡筒の回転繰出機構において、上記回転伝達環と繰出ガイド環は、互いを相対回転可能に結合する回転許容結合部を有し、
繰出ガイド環は、回転伝達環との結合状態において上記リングばねに当接して弾性変形させ、該リングばねによって光軸方向へ押圧されるレンズ鏡筒の回転繰出機構。
The rotation feeding mechanism for a lens barrel according to claim 1, wherein the rotation transmission ring and the feeding guide ring have a rotation permissible coupling portion that couples each other so as to be relatively rotatable,
A rotation guide mechanism of the lens barrel, in which the feeding guide ring abuts on the ring spring and elastically deforms in a state of being connected to the rotation transmitting ring, and is pressed in the optical axis direction by the ring spring.
請求項1または2記載のレンズ鏡筒の回転繰出機構において、上記リングばねは、周方向に位置を異ならせて設けた複数の上記フォロア押圧部と、該複数のフォロア押圧部を接続し自由状態において光軸と平行な方向へ山形に突出する部分環状部とを有しているレンズ鏡筒の回転繰出機構。3. The rotating and extending mechanism for a lens barrel according to claim 1, wherein the ring spring is connected to the plurality of follower pressing portions provided at different positions in a circumferential direction, and is connected to the plurality of follower pressing portions in a free state. 4. And a partial annular portion protruding in a mountain shape in a direction parallel to the optical axis. 請求項1ないし3のいずれか1項記載のレンズ鏡筒の回転繰出機構において、上記可動環は、回転によって複数の可動レンズ群に光軸方向へ所定の移動軌跡を与えるカム溝を有するカム環であるレンズ鏡筒の回転繰出機構。4. A cam ring according to claim 1, wherein said movable ring has a cam groove for providing a predetermined movement trajectory in a direction of an optical axis to a plurality of movable lens groups by rotation. The mechanism for rotating the lens barrel. 請求項1ないし4のいずれか1項記載のレンズ鏡筒の回転繰出機構において、上記フォロア突起が貫通リード溝に係合するときは非撮影状態であり、貫通周方向溝に係合するときに撮影状態となるレンズ鏡筒の回転繰出機構。5. The rotation extension mechanism for a lens barrel according to claim 1, wherein the follower projection is in a non-photographing state when engaging with the through-lead groove, and when the follower projection engages with the through-circumferential groove. 6. A mechanism for rotating the lens barrel for shooting. 回転軸と平行な複数の回転伝達溝を内周面に有する回転伝達環;
回転軸方向成分と周方向成分の両方を含む複数の貫通リード溝と、該貫通リード溝に連通する周方向成分のみからなる複数の貫通周方向溝とを有し、上記回転伝達環の内側に位置する繰出ガイド環;
上記貫通リード溝と貫通周方向溝に択一して係合し、かつ上記回転伝達溝に対し回転方向に相対移動不能かつ回転軸方向に摺動可能に係合する複数のフォロア突起を有する可動環;及び
上記複数の回転伝達溝のそれぞれに嵌合する複数のフォロア押圧部を有し上記回転伝達環の内周面に支持された、回転軸方向に弾性変形可能なリングばね;
を備え、
上記複数のフォロア突起が貫通リード溝に係合する可動環と回転伝達環の回転軸方向の相対位置では、該フォロア突起がリングばねのフォロア押圧部から離間し、
上記複数のフォロア突起が貫通周方向溝に係合する可動環と回転伝達環の回転軸方向の相対位置では、該フォロア突起がフォロア押圧部に当接してリングばねが弾性変形し、該リングばねによってフォロア突起を回転軸方向に押圧して貫通周方向溝の一方の面へ押圧することを特徴とする回転繰出機構。
A rotation transmission ring having a plurality of rotation transmission grooves parallel to the rotation axis on an inner peripheral surface;
A plurality of through-lead grooves including both a rotation axis direction component and a circumferential direction component, and a plurality of through-peripheral grooves including only circumferential components communicating with the through-lead grooves, are provided inside the rotation transmission ring. Located feeding guide ring;
Movable having a plurality of follower projections that engage with the through lead groove and the through circumferential groove alternatively, and engage with the rotation transmission groove so as to be relatively immovable in the rotational direction and slidably in the rotational axis direction. A ring spring having a plurality of follower pressing portions fitted into each of the plurality of rotation transmission grooves and supported on an inner peripheral surface of the rotation transmission ring and capable of being elastically deformed in a rotation axis direction;
With
At a relative position in the rotation axis direction of the movable ring and the rotation transmission ring in which the plurality of follower protrusions engage with the through lead grooves, the follower protrusions are separated from the follower pressing portion of the ring spring,
At a relative position in the rotation axis direction between the movable ring and the rotation transmission ring in which the plurality of follower protrusions engage with the through circumferential groove, the follower protrusion contacts the follower pressing portion, and the ring spring is elastically deformed. The follower projection is pressed in the direction of the rotation axis by one of the plurality of projections, and is pressed against one surface of the through-circumferential groove.
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