JP2004029619A - Lens barrel - Google Patents

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JP2004029619A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the inclination of a cam cylinder and image swinging or the like in a lens barrel provided with the cam cylinder supported to a fixed cylinder so as to be freely turned and retracted. <P>SOLUTION: The lens barrel is provided with the fixed cylinder 20 which has a cam groove 21 on an inner peripheral surface 20a and the cam cylinder 30 which has a follower pin 31 to be inserted to the cam groove 21 on an outer peripheral surface 30a, and is arranged in a nest shape on the inner side of the fixed cylinder 20. On the outer peripheral surface 30a of the cam cylinder 30, two circular-arcuate ribs 33 and 34 projected so as to be abutted on the inner peripheral surface 20a of the fixed cylinder 20 are provided on positions holding a rack part 32 therebetween in an optical axis direction over a prescribed region in a peripheral direction. Thus, the inclination of the cam cylinder 30 is prevented, and an image swinging phenomenon or the like is prevented. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光軸方向においてレンズを移動させるレンズ鏡胴に関し、特に、駆動機構としてカム溝とフォロワピンを有し複数の鏡筒が相対的に出没可能に入れ子状に配置されたレンズ鏡胴に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のレンズ鏡胴としては、レンズを保持したレンズ保持枠、レンズ保持枠を収容する円筒状のカム筒、カム筒を入れ子状に収容する円筒状の固定筒等を備え、レンズ保持枠に設けたフォロワピンをカム筒の内周面に設けたカム溝に挿入し、又、カム筒の外周面に設けたフォロワピンを固定筒の内周面に設けたカム溝に挿入することで、カム筒を回転させて光軸方向に出没させると共に、レンズ保持枠(レンズ)を光軸方向に移動させるものが知られている。
【0003】
このレンズ鏡胴においては、カム筒と固定筒との関係は、カム筒の外周面と固定筒の内周面との間に所定の間隔が設けられ、カム筒の外周面から突出したフォロワピンが固定筒の内周面に形成されたカム溝に挿入され、又、カム筒の外周面において、フォロワピンの近傍から突出して形成された1つのリブが固定筒の内周面に摺動自在に当接されることで、カム筒が固定筒に対して回動及び出没自在に支持されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のレンズ鏡胴においては、カム筒は、固定筒に対して同一面上に配列された例えば3つのフォロワピンと近接した1つのリブとにより支持されており、又、カム筒は内部にレンズ保持枠を支持するため、特に、カム筒が固定筒から突出しかつレンズ保持枠がカム筒から突出側へ繰り出した状態においては、カム筒の先端側に曲げモーメントが作用して、固定筒に対してカム筒が傾斜する場合があった。この傾斜は、光軸のずれを招き、CCD等の撮像素子で撮影される撮影画像に像揺れ現象を招く場合があった。
【0005】
このカム筒の傾斜及び像揺れ現象を防止するべく、フォロワピンを設けるカム筒とカム溝を設ける固定筒との取り付けガタを極力小さく設定し、又、1つのリブの幅(肉厚)を光軸方向において拡大することも考えられるが、相対的な移動を生じる領域での摩擦力等の増大により駆動負荷が大きくなり、又、カム筒を樹脂材料により成型する場合に、ヒケ等の成型不良を招く虞がある。
【0006】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、簡略な構造にて、カム筒の傾き及び像揺れ現象等を防止でき、所望の光学特性を確保しつつ、円滑な出没動作が行なえるレンズ鏡胴を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明のレンズ鏡胴は、光軸方向においてカム作用をなすカム溝を内周面に有する固定筒と、内側にレンズを保持しカム溝に挿入されるフォロワピンを内周面から離隔した外周面に有するカム筒とを備え、カム筒の回動によりカム筒が光軸方向に移動してレンズを光軸方向に移動させるレンズ鏡胴であって、上記カム筒の外周面には、光軸方向において所定の間隔をなしかつ周方向の少なくとも所定領域に亘って固定筒の内周面に当接するように突出して形成された複数の突出部を設けた、ことを特徴としている。
この構成によれば、カム筒は、固定筒に対して、お互いに光軸方向において離隔した位置にあるフォロワピン及び複数の突出部により支持される。したがって、カム筒の傾きが防止され、光軸のずれに伴なう像揺れ現象等が防止される。
【0008】
上記構成において、突出部は、周方向の所定領域に亘って円弧状に突出して形成されたリブである、構成を採用できる。
この構成によれば、カム筒は、固定筒に対して、その外周面に形成されたフォロワピンと複数のリブとにより支持されるため、摺動面での摩擦力の増加を抑制しつつも、その傾き及び像揺れ現象が防止される。特に、カム筒を樹脂材料により成型する場合において、突出部をリブ形状とすることで、成型時のヒケ等を防止できる。
【0009】
上記構成において、カム筒の外周面には、回転駆動力が伝えられる円弧状のラック部が形成され、複数の突出部は、光軸方向においてラック部を挟む位置に離隔して配置されている、構成を採用できる。
この構成によれば、ラック部に噛合する歯車によりカム筒が回転させられる場合に、歯車の噛合により発生する押し付け力を、光軸方向においてラック部を挟んで形成された複数の突出部(又は、円弧状の複数のリブ)が支持するため、回転駆動力が加わった場合でも、カム筒の傾き等が確実に防止される。
【0010】
上記構成において、レンズを保持すると共にフォロワピンが形成されたレンズ保持枠を有し、カム筒は、その内周面において、フォロワピンを挿入させてレンズ保持枠を光軸方向に移動させるカム作用をなすカム溝を有する、構成を採用できる。
この構成によれば、カム筒の回転に伴なってレンズ保持枠も光軸方向に移動しレンズの繰り出し動作を行なうと、カム筒の先端には、レンズ保持枠の荷重に相当する曲げモーメントが作用することになるが、この場合であっても、カム筒が、フォロワピンに加えて複数の突出部(又は、円弧状の複数のリブ)により支持されているため、カム筒の傾き等が確実に防止される。
【0011】
上記構成において、カム筒の外周面には、周方向において等間隔で配置された三つのフォロワピンと、光軸方向においてフォロワピンから離隔した位置において回転駆動力が伝えられる円弧状のラック部と、光軸方向においてラック部を挟む位置に配置された二条のリブとを有する、構成を採用できる。
この構成によれば、カム筒は、固定筒に対して、三つのフォロワピンと、ラック部を挟む位置にある円弧状の二条のリブとにより支持される。すなわち、カム筒は、簡略な構造にて、その傾きが確実に防止され、光軸のずれに伴なう像揺れ現象等が確実に防止される。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図1ないし図8は、本発明に係るレンズ鏡胴の一実施形態を示し、図1は装置の正面図、図2は装置の展開断面図、図3及び図4は装置の一部断面図、図5及び図6はカム筒の側面図、図7及び図8はカム筒の正面図及び背面図である。
【0013】
このレンズ鏡胴は、図1及び図2に示すように、略矩形形状の輪郭をなしローパスフィルタ11、撮像素子としてのCCD12等が取り付けられるベース10、ベース10に固着された固定筒20、固定筒20の内側において回転及び直進自在に支持されたカム筒30、カム筒30の内側において光軸方向Lに移動自在に支持された第1レンズ群40及び第2レンズ群50、ベース10に対して光軸方向Lに移動自在に支持された第3レンズ群60、カム筒30を駆動する駆動機構70、第3レンズ群60を駆動する駆動機構80等を備えている。
【0014】
固定筒20は、図2ないし図4に示すように、光軸方向Lに軸心をもつ円筒状に形成されて、ベース10に固着されている。固定筒20の内周面20aには、図2ないし図4に示すように、周方向において等間隔(約120度ごと)に配置され後述する3つのフォロワピン31に対してカム作用を及ぼす3つのカム溝21(図においては一部を省略)が形成されている。
【0015】
カム筒30は、図2ないし図4、図5ないし図8に示すように、樹脂材料により円筒状に形成されて、固定筒20の内側に入れ子状に同軸に配置されている。
カム筒30の外周面30aは、固定筒20の内周面20aから離隔した位置にあり、この外周面30aには、図7及び図8に示すように、周方向において等間隔(約120度ごと)に配置された3つのフォロワピン31、外部から回転駆動力が伝えられる円弧状のラック部32、フォロワピン31からそれぞれ所定距離を隔てた光軸方向Lの後方において、ラック部32を挟む位置に配置された突出部として2つのリブ33,34が形成されている。
【0016】
2つのリブ33,34は、図7及び図8に示すように、ラック部32と駆動機構70(後述する歯車77)との噛合を妨げないように、全周の領域のうち一部が削除され、周方向の少なくとも所定の領域に亘って連続的に突出するように(平行な二条の突出部として)、円弧状に形成されている。
また、リブ33,34は、光軸方向Lにおいて、肉厚ではなく幅狭く形成されているため、これらのリブ33,34が、樹脂材料によりカム筒30と一体的に成型される場合に、ヒケ、反り等の成型不良を防止できる。
さらに、リブ33,34は、固定筒20の内周面20aに対して摺動自在に当接しているが、幅狭に形成されているため、摺動面での摩擦力が抑制されて、カム筒30は円滑に回転することができる。
【0017】
カム筒30の内周面30bには、図2ないし図4、図8に示すように、光軸方向Lにおいて第1レンズ群40にカム作用を及ぼす3つのカム溝35、光軸方向Lにおいて第2レンズ群50にカム作用を及ぼす3つのカム溝36が形成され、又、図2ないし図4に示すように、第1レンズ群40及び第2レンズ群50の回転を規制しつつ光軸方向Lへの案内を行なうガイド筒37が配置されている。
【0018】
カム筒30の3つのフォロワピン31は、固定筒20の3つのカム溝21に挿入され、円弧状の2つのリブ33,34は、内周面20aに対して摺動自在に当接している。これにより、カム筒30は、固定筒20に対して同軸に支持され、駆動機構70により回転させられることで、光軸方向Lにおいて自ら前進及び後退すると共に、第1レンズ群40及び第2レンズ群50を光軸方向Lに移動させて変倍駆動を行なう。
【0019】
このように、カム筒30は、固定筒20に対して、3つのフォロワピン31、ラック部32を挟む位置に配置された2つの円弧状のリブ33,34により支持されている。すなわち、カム筒30は、フォロワピン31と、光軸方向Lにおいてフォロワピン31から所定の距離を隔てた複数のリブ33,34とにより支持されているため、固定筒20に対する傾きが確実に防止される。
【0020】
第1レンズ群40は、図2ないし図4に示すように、レンズG1を保持するレンズ保持枠41、レンズ保持枠41に形成されカム溝35に挿入される3つのフォロワピン42(図においては一部を省略)等を備えている。そして、第1レンズ群40は、カム筒30の回動により、光軸方向Lにおいて前進及び後退する。
【0021】
第2レンズ群50は、図2ないし図4に示すように、レンズG2を保持するレンズ保持枠51、レンズ保持枠51に形成されカム溝36に挿入される3つのフォロワピン52(図においては一部を省略)、レンズ保持枠51に保持されたシャッタユニットS等を備えている。そして、第2レンズ群50は、カム筒30の回動により、光軸方向Lにおいて前進及び後退する。
【0022】
第3レンズ群60は、図2ないし図4に示すように、レンズG3を保持するレンズ保持枠61を備える。レンズ保持枠61は、図1及び図2に示すように、固定筒20の外側に配置されたステップモータ81、ステップモータ81により駆動されるリードスクリュー、レンズ保持枠61に保持されリードスクリューに螺合したナット等を含む駆動機構80により、光軸方向Lにおいて前進及び後退して合焦動作を行なう。
【0023】
駆動機構70は、図1及び図2に示すように、ベース10に固定されたDCモータ71、その駆動軸71aに固着されたウォーム72、ベース10に支持されウォーム72に噛合するウォームホイール73、ウームホイール73と同軸にて一体的に形成されたウォーム74、ベース10に支持されウォーム74に噛合するウォームホイール75、ウォームホイール75と同軸にて一体的に形成された歯車76、ベース10に支持され歯車76及びラック部32に噛合する歯車77等により形成されている。
【0024】
すなわち、DCモータ71が回転すると、ウォーム72、ウォームホイール73、ウォーム74、ウォームホイール75、歯車76、歯車77を介して、カム筒30が固定筒20に対して相対的に回転する。そして、第1レンズ群40及び第2レンズ群50は、光軸方向Lにおいてそれぞれ繰り出して(前進して)又は繰り込んで(後退して)、例えば、図3に示す非撮影時の沈胴位置から、望遠端撮影位置を経て図4に示す広角端撮影位置までの間を移動して、幅広い撮影が行なえるように所望の変倍位置に移動させられる。
【0025】
図4に示すように、カム筒30が固定筒20から最も突出しかつ第1レンズ群40がカム筒30から最も突出した状態においては、カム筒30の先端側に第1レンズ群40の荷重による曲げモーメントが作用して、カム筒30は鉛直方向の下向きに垂れ下がろう(傾斜しよう)とするが、上記のように、3つのフォロワピン31と2つの円弧状のリブ33,34とが、光軸方向Lにおいて所定間隔をおいて固定筒20に密接しカム筒30を支持する。したがって、カム筒30は、傾斜することなく所定の位置に確実に保持される。これにより、光軸のずれが防止され、CCD12等における撮影画像の像揺れ現象等を防止できる。
【0026】
次に、上記のレンズ鏡胴がデジタルカメラに搭載された場合の一般的な動作について説明する。先ず、非撮影時において、第1レンズ群40及び第2レンズ群50並びにカム筒30は、図3に示すように、光軸方向Lの後方に向けて後退した沈胴位置にある。この沈胴位置において、第1レンズ群40及び第2レンズ群50は最も後退した位置にあるため、カム筒30の先端側には荷重が殆んど作用せず、カム筒30は固定筒20と同軸上において確実に支持されている。
【0027】
この沈胴位置から、駆動機構70によりカム筒30が回転させられると、フォロワピン31がカム溝21に案内されて移動し、カム筒30は光軸方向Lの前方に向かって繰り出し、又、カム筒30の回転により、フォロワピン42,52がそれぞれカム溝35,36に案内されて、第1レンズ群40及び第2レンズ群50が、先ず望遠端撮影位置に繰り出し、続けて図4に示すように、最大繰り出し位置である広角端撮影位置に至る。一方、第3レンズ群60は、駆動機構(ステップモータ81等)により、第1レンズ群40及び第2レンズ群50の位置に応じた合焦位置に移動する。
【0028】
カム筒30の繰り出し動作においては、カム筒30には、歯車77からラック部32に回転駆動力が伝達される。この回転駆動力は、カム筒30を径方向の一方寄りに押し付けるような偏倚力として作用するが、カム筒30は、固定筒20に対して、常に3つのフォロワピン31及び2つのリブ33,34により支持されている。これにより、カム筒30は、いずれの繰り出し位置においても、固定筒20と同軸上において確実に支持されて、その傾きが確実に防止される。
【0029】
したがって、繰り出し動作中に、CCD12により撮影された画像をモニターで確認できる場合において、モニター上には像揺れ等のない鮮明な画像が表示されるため、操作者はその表示された画像を確認しつつ所望の変倍操作を行なうことができる。
【0030】
図4に示すように、カム筒30及び第1レンズ群40が最も突出した最大繰り出し位置においても、同様に、カム筒30は、3つのフォロワピン32及び円弧状の2つのリブ33,34により、固定筒20に対して確実に支持されるため、その傾き及び像揺れ現象等が確実に防止される。
また、この最大繰り出し位置にある状態において、落下等によりカム筒30が外部からの衝撃力を受けた場合にも、2つのリブ33,34が固定筒20に対してカム筒30を確実に保持するため、カム筒30の傾き防止だけでなく、歯車77に噛合しているラック部32の脱落等が防止され、初期の機能が確実に維持される。
【0031】
上記実施形態においては、カム筒30の外周面30aに形成する突出部として、二条のリブ33,34を示したが、これに限定されるものではなく、光軸方向Lにおいて所定の間隔をおいて形成されるものであれば、周方向において円弧状に連続せず、部分的に突出する突出片を放射状に設けてもよい。
また、上記実施形態においては、カム筒30の内側に複数のレンズ群40,50を支持するレンズ鏡胴において、本発明に係る構成を採用したが、これに限定されるものではなく、カム筒30に対して一つのレンズ群を直接保持させて、カム筒30をレンズ保持枠として機能させる構成において、本発明に係る構成を採用してもよい。
【0032】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のレンズ鏡胴によれば、カム溝を内周面に有する固定筒に対し、このカム溝に挿入されるフォロワピンを外周面に有するカム筒を入れ子状に配置した構成において、カム筒の外周面に、光軸方向において所定の間隔をなしかつ周方向の少なくとも所定領域に亘って固定筒の内周面に当接するように突出して形成された複数の突出部を設けたことにより、固定筒に対するカム筒の傾きを防止でき、像揺れ現象等を防止できる。
特に、突出部として、周方向の所定領域に亘って円弧状に突出して形成されたリブを採用することにより、摺動面での摩擦力の増加を抑制しつつも、その傾き及び像揺れ現象が防止され、又、カム筒を樹脂材料により成型する場合において、突出部を薄肉のリブ形状とすることで、成型時のヒケ等を防止できる。
また、カム筒の外周面に形成された円弧状のラック部を挟むように複数の突出部(リブ)を配置することにより、ラック部を介してカム筒に回転駆動力が加わった場合でも、カム筒の傾き等が確実に防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るレンズ鏡胴の一実施形態を示す正面図である。
【図2】本発明に係るレンズ鏡胴の一実施形態を示す展開断面図である。
【図3】カム筒及びレンズ保持枠(レンズ)が沈胴位置にある状態を示す縦断面図である。
【図4】カム筒及びレンズ保持枠(レンズ)が最大繰り出し位置にある状態を示す縦断面図である。
【図5】カム筒を示す側面図である。
【図6】カム筒を示す側面図である。
【図7】カム筒を示す正面図である。
【図8】カム筒を示す背面図である。
【符号の説明】
10 ベース
11 ローパスフィルタ
12 CCD
20 固定筒
20a 内周面
21 カム溝
30 カム筒
30a 外周面
30b 内周面
31 フォロワピン
32 ラック部
33,34 複数のリブ(複数の突出部)
35,36 カム溝
40 第1レンズ群
G1 レンズ
41 レンズ保持枠
42 フォロワピン
50 第2レンズ群
G2 レンズ
51 レンズ保持枠
52 フォロワピン
60 第3レンズ群
G3 レンズ
61 レンズ保持枠
70 駆動機構
71 DCモータ
72,74 ウォーム
73,75 ウォームホイール
76,77 歯車
L 光軸方向
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a lens barrel for moving a lens in an optical axis direction, and more particularly, to a lens barrel having a cam groove and a follower pin as a driving mechanism and a plurality of lens barrels being nested so as to be able to relatively protrude and retract. .
[0002]
[Prior art]
As a conventional lens barrel, a lens holding frame holding a lens, a cylindrical cam barrel for housing the lens holding frame, a cylindrical fixed barrel for nesting the cam barrel, and the like are provided on the lens holding frame. Inserting the follower pin into the cam groove provided on the inner peripheral surface of the cam cylinder, and inserting the follower pin provided on the outer peripheral surface of the cam cylinder into the cam groove provided on the inner peripheral surface of the fixed cylinder, It is known to rotate the lens so as to protrude and retract in the optical axis direction and to move a lens holding frame (lens) in the optical axis direction.
[0003]
In this lens barrel, the relationship between the cam barrel and the fixed barrel is such that a predetermined interval is provided between the outer circumferential surface of the cam barrel and the inner circumferential face of the fixed barrel, and a follower pin projecting from the outer circumferential face of the cam barrel is provided. One rib, which is inserted into a cam groove formed on the inner peripheral surface of the fixed cylinder and protrudes from the vicinity of the follower pin on the outer peripheral surface of the cam cylinder, slidably contacts the inner peripheral surface of the fixed cylinder. By being in contact with each other, the cam cylinder is supported so as to rotate and protrude and retract with respect to the fixed cylinder.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above lens barrel, the cam barrel is supported by, for example, three follower pins arranged on the same plane with respect to the fixed barrel and one rib close to the cam barrel, and the cam barrel is internally provided. In order to support the lens holding frame, especially when the cam barrel projects from the fixed barrel and the lens holding frame extends from the cam barrel to the projecting side, a bending moment acts on the distal end side of the cam barrel to cause the fixed barrel to move. On the other hand, the cam cylinder may be inclined. This tilt may cause a shift of the optical axis, and may cause an image shake phenomenon in a captured image captured by an image sensor such as a CCD.
[0005]
In order to prevent the cam cylinder from tilting and image shaking, the play between the cam cylinder on which the follower pin is provided and the fixed cylinder on which the cam groove is provided is set as small as possible, and the width (thickness) of one rib is set to the optical axis. Although it is conceivable to expand in the direction, the driving load increases due to an increase in frictional force in a region where relative movement occurs, and when a cam cylinder is formed of a resin material, molding defects such as sink marks may occur. There is a risk of inviting.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems of the related art, and an object of the present invention is to provide a simple structure, which can prevent the cam cylinder from tilting and image swinging phenomena, and achieve desired optical characteristics. It is an object of the present invention to provide a lens barrel that can perform a smooth out-and-out operation while ensuring the above.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The lens barrel of the present invention has a fixed cylinder having a cam groove on the inner peripheral surface that performs a cam action in the optical axis direction, and an outer peripheral surface that holds a lens inside and a follower pin inserted into the cam groove is separated from the inner peripheral surface. A lens barrel for moving the lens in the optical axis direction by rotating the cam cylinder to move the lens in the optical axis direction, wherein an outer peripheral surface of the cam cylinder has an optical axis. A plurality of protruding portions are provided which are formed at predetermined intervals in the direction and project so as to contact the inner peripheral surface of the fixed cylinder over at least a predetermined region in the circumferential direction.
According to this configuration, the cam barrel is supported by the follower pins and the plurality of protrusions that are separated from each other in the optical axis direction with respect to the fixed barrel. Therefore, the cam cylinder is prevented from tilting, and the image swing phenomenon and the like due to the shift of the optical axis are prevented.
[0008]
In the above configuration, it is possible to adopt a configuration in which the protruding portion is a rib formed to protrude in an arc shape over a predetermined region in the circumferential direction.
According to this configuration, the cam cylinder is supported by the follower pins and the plurality of ribs formed on the outer peripheral surface of the fixed cylinder with respect to the fixed cylinder, thereby suppressing an increase in frictional force on the sliding surface, The tilt and the image swing phenomenon are prevented. In particular, when the cam cylinder is molded from a resin material, by forming the protruding portion in a rib shape, sink marks and the like during molding can be prevented.
[0009]
In the above configuration, an arc-shaped rack portion to which a rotational driving force is transmitted is formed on the outer peripheral surface of the cam cylinder, and the plurality of protruding portions are arranged separately at positions sandwiching the rack portion in the optical axis direction. , Configuration can be adopted.
According to this configuration, when the cam cylinder is rotated by the gear meshing with the rack, the pressing force generated by the meshing of the gear is reduced by the plurality of protrusions (or the plurality of protrusions formed across the rack in the optical axis direction). , A plurality of arc-shaped ribs), the inclination of the cam cylinder is reliably prevented even when a rotational driving force is applied.
[0010]
In the above-described configuration, the cam barrel has a lens holding frame on which a follower pin is formed while holding the lens, and the cam cylinder has a cam function for inserting the follower pin and moving the lens holding frame in the optical axis direction on an inner peripheral surface thereof. A configuration having a cam groove can be adopted.
According to this configuration, the lens holding frame also moves in the optical axis direction along with the rotation of the cam barrel, and when the lens is extended, the bending moment corresponding to the load of the lens holding frame is applied to the tip of the cam barrel. However, even in this case, since the cam cylinder is supported by a plurality of protruding portions (or a plurality of arc-shaped ribs) in addition to the follower pins, the inclination of the cam cylinder is ensured. Is prevented.
[0011]
In the above configuration, on the outer peripheral surface of the cam barrel, three follower pins arranged at equal intervals in the circumferential direction, an arc-shaped rack portion to which rotational driving force is transmitted at a position separated from the follower pin in the optical axis direction, A configuration having two ribs arranged at positions sandwiching the rack portion in the axial direction can be adopted.
According to this configuration, the cam cylinder is supported by the fixed cylinder by the three follower pins and the two arc-shaped ribs located at positions sandwiching the rack. That is, the cam cylinder is reliably prevented from being inclined with a simple structure, and the image swing phenomenon or the like due to the displacement of the optical axis is reliably prevented.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
1 to 8 show an embodiment of a lens barrel according to the present invention. FIG. 1 is a front view of the apparatus, FIG. 2 is an exploded sectional view of the apparatus, and FIGS. 3 and 4 are partial sectional views of the apparatus. 5 and 6 are side views of the cam cylinder, and FIGS. 7 and 8 are front and rear views of the cam cylinder.
[0013]
As shown in FIGS. 1 and 2, the lens barrel has a low-pass filter 11 having a substantially rectangular outline, a base 10 on which a CCD 12 as an image sensor is mounted, a fixed cylinder 20 fixed to the base 10, The cam barrel 30 is rotatably and linearly supported inside the cylinder 20, the first lens group 40 and the second lens group 50 are movably supported in the optical axis direction L inside the cam cylinder 30, and the base 10. A third lens group 60 movably supported in the optical axis direction L, a driving mechanism 70 for driving the cam barrel 30, a driving mechanism 80 for driving the third lens group 60, and the like.
[0014]
2 to 4, the fixed cylinder 20 is formed in a cylindrical shape having an axis in the optical axis direction L, and is fixed to the base 10. As shown in FIGS. 2 to 4, three inner circumferential surfaces 20 a of the fixed cylinder 20 are arranged at equal intervals (approximately 120 degrees) in the circumferential direction and exert a cam action on three follower pins 31 described later. A cam groove 21 (partially omitted in the drawing) is formed.
[0015]
As shown in FIGS. 2 to 4 and 5 to 8, the cam cylinder 30 is formed in a cylindrical shape from a resin material, and is nested coaxially inside the fixed cylinder 20.
The outer peripheral surface 30a of the cam cylinder 30 is located at a position separated from the inner peripheral surface 20a of the fixed cylinder 20, and the outer peripheral surface 30a has an equal interval (about 120 degrees) in the circumferential direction as shown in FIGS. 3), an arc-shaped rack portion 32 to which rotational driving force is transmitted from the outside, and a position sandwiching the rack portion 32 at the rear of the follower pin 31 in the optical axis direction L at a predetermined distance from the follower pin 31. Two ribs 33 and 34 are formed as the arranged protrusions.
[0016]
As shown in FIGS. 7 and 8, the two ribs 33 and 34 are partially removed from the entire circumference so as not to hinder the engagement between the rack 32 and the driving mechanism 70 (a gear 77 described later). It is formed in an arc shape so as to continuously protrude at least over a predetermined region in the circumferential direction (as two parallel protruding portions).
Further, since the ribs 33 and 34 are not formed thick but narrow in the optical axis direction L, when these ribs 33 and 34 are formed integrally with the cam cylinder 30 by a resin material, Molding defects such as sink marks and warpage can be prevented.
Further, although the ribs 33 and 34 slidably contact the inner peripheral surface 20a of the fixed cylinder 20, the ribs 33 and 34 are formed to be narrow, so that the frictional force on the sliding surface is suppressed, The cam cylinder 30 can rotate smoothly.
[0017]
As shown in FIGS. 2 to 4 and 8, three cam grooves 35 acting on the first lens group 40 in the optical axis direction L are formed in the inner peripheral surface 30b of the cam cylinder 30. Three cam grooves 36 that act on the second lens group 50 are formed, and as shown in FIGS. 2 to 4, the optical axis while regulating the rotation of the first lens group 40 and the second lens group 50. A guide cylinder 37 for guiding in the direction L is arranged.
[0018]
The three follower pins 31 of the cam cylinder 30 are inserted into the three cam grooves 21 of the fixed cylinder 20, and the two arc-shaped ribs 33 and 34 are slidably in contact with the inner peripheral surface 20a. Thus, the cam barrel 30 is supported coaxially with the fixed barrel 20 and rotated forward and backward in the optical axis direction L by being rotated by the drive mechanism 70, and the first lens group 40 and the second lens group. The group 50 is moved in the optical axis direction L to perform variable power driving.
[0019]
As described above, the cam cylinder 30 is supported by the fixed cylinder 20 by the two arc-shaped ribs 33 and 34 arranged at positions sandwiching the three follower pins 31 and the rack 32. That is, since the cam cylinder 30 is supported by the follower pin 31 and the plurality of ribs 33 and 34 separated by a predetermined distance from the follower pin 31 in the optical axis direction L, the inclination with respect to the fixed cylinder 20 is reliably prevented. .
[0020]
As shown in FIGS. 2 to 4, the first lens group 40 includes a lens holding frame 41 for holding the lens G1, and three follower pins 42 (one in FIG. 2) formed in the lens holding frame 41 and inserted into the cam grooves 35. Part is omitted). Then, the first lens group 40 moves forward and backward in the optical axis direction L by the rotation of the cam barrel 30.
[0021]
As shown in FIGS. 2 to 4, the second lens group 50 includes a lens holding frame 51 for holding the lens G2, and three follower pins 52 (one in FIG. 2) formed in the lens holding frame 51 and inserted into the cam groove 36. And a shutter unit S held by a lens holding frame 51 and the like. Then, the second lens group 50 moves forward and backward in the optical axis direction L by the rotation of the cam barrel 30.
[0022]
The third lens group 60 includes a lens holding frame 61 that holds the lens G3, as shown in FIGS. As shown in FIGS. 1 and 2, the lens holding frame 61 is provided with a step motor 81 disposed outside the fixed cylinder 20, a lead screw driven by the step motor 81, and a screw held by the lens holding frame 61. The focusing mechanism is performed by moving forward and backward in the optical axis direction L by the driving mechanism 80 including the combined nuts and the like.
[0023]
As shown in FIGS. 1 and 2, the drive mechanism 70 includes a DC motor 71 fixed to the base 10, a worm 72 fixed to a drive shaft 71 a thereof, a worm wheel 73 supported by the base 10 and meshing with the worm 72, A worm 74 integrally formed coaxially with the worm wheel 73, a worm wheel 75 supported by the base 10 and meshing with the worm 74, a gear 76 integrally formed coaxially with the worm wheel 75, and supported by the base 10. The gear 76 is formed by a gear 77 and a gear 77 that meshes with the rack 32.
[0024]
That is, when the DC motor 71 rotates, the cam cylinder 30 relatively rotates with respect to the fixed cylinder 20 via the worm 72, the worm wheel 73, the worm 74, the worm wheel 75, the gear 76, and the gear 77. Then, the first lens group 40 and the second lens group 50 are respectively extended (forward) or retracted (retracted) in the optical axis direction L, for example, the retracted position at the time of non-photographing shown in FIG. 4 through the telephoto end photographing position to the wide-angle end photographing position shown in FIG. 4, and is moved to a desired zooming position so that a wide range of photographing can be performed.
[0025]
As shown in FIG. 4, in a state where the cam barrel 30 projects most from the fixed barrel 20 and the first lens group 40 projects most from the cam barrel 30, the distal end of the cam barrel 30 is caused by the load of the first lens group 40. When the bending moment acts, the cam cylinder 30 tends to hang downward (incline) in the vertical direction. As described above, the three follower pins 31 and the two arc-shaped ribs 33 and 34 The cam cylinder 30 is supported in close contact with the fixed cylinder 20 at a predetermined interval in the optical axis direction L. Therefore, the cam cylinder 30 is securely held at a predetermined position without being inclined. Accordingly, the optical axis is prevented from being shifted, and the image swing phenomenon of the captured image in the CCD 12 or the like can be prevented.
[0026]
Next, a general operation when the above-described lens barrel is mounted on a digital camera will be described. First, at the time of non-shooting, the first lens group 40, the second lens group 50, and the cam barrel 30 are in the retracted position retracted rearward in the optical axis direction L as shown in FIG. In this retracted position, the first lens group 40 and the second lens group 50 are at the most retracted positions, so that almost no load acts on the tip side of the cam cylinder 30, and the cam cylinder 30 is connected to the fixed cylinder 20. It is securely supported on the same axis.
[0027]
When the cam cylinder 30 is rotated from the retracted position by the driving mechanism 70, the follower pin 31 moves while being guided by the cam groove 21, and the cam cylinder 30 is extended forward in the optical axis direction L. By the rotation of 30, the follower pins 42 and 52 are guided by the cam grooves 35 and 36, respectively, so that the first lens group 40 and the second lens group 50 first extend to the telephoto end photographing position, and then as shown in FIG. To the wide-angle shooting position, which is the maximum extension position. On the other hand, the third lens group 60 is moved to a focusing position corresponding to the positions of the first lens group 40 and the second lens group 50 by a driving mechanism (such as a step motor 81).
[0028]
In the feeding operation of the cam cylinder 30, a rotational driving force is transmitted to the cam cylinder 30 from the gear 77 to the rack 32. This rotational driving force acts as a biasing force that presses the cam cylinder 30 toward one side in the radial direction, but the cam cylinder 30 always applies three follower pins 31 and two ribs 33 and 34 to the fixed cylinder 20. Supported by Thereby, the cam cylinder 30 is reliably supported coaxially with the fixed cylinder 20 at any of the extended positions, and the inclination thereof is reliably prevented.
[0029]
Therefore, when the image photographed by the CCD 12 can be confirmed on the monitor during the feeding operation, a clear image without image shaking or the like is displayed on the monitor, and the operator confirms the displayed image. It is possible to perform a desired zooming operation while doing so.
[0030]
As shown in FIG. 4, also at the maximum extension position where the cam barrel 30 and the first lens group 40 protrude most, the cam barrel 30 is similarly formed by three follower pins 32 and two arc-shaped ribs 33 and 34. Since it is securely supported by the fixed cylinder 20, its inclination, image swing phenomenon, and the like are reliably prevented.
Also, when the cam cylinder 30 receives an external impact force due to a drop or the like in the maximum extension position, the two ribs 33 and 34 securely hold the cam cylinder 30 with respect to the fixed cylinder 20. Therefore, not only the inclination of the cam cylinder 30 is prevented, but also the rack portion 32 meshing with the gear 77 is prevented from falling off, and the initial function is reliably maintained.
[0031]
In the above-described embodiment, the two ribs 33 and 34 are shown as the projecting portions formed on the outer peripheral surface 30a of the cam cylinder 30. However, the present invention is not limited to this, and a predetermined interval is provided in the optical axis direction L. As long as it is formed, a projecting piece that is not continuous in an arc shape in the circumferential direction but partially projects may be radially provided.
Further, in the above-described embodiment, the configuration according to the present invention is employed in the lens barrel that supports the plurality of lens groups 40 and 50 inside the cam barrel 30. However, the present invention is not limited to this. The configuration according to the present invention may be adopted in a configuration in which one lens group is directly held with respect to 30 and the cam barrel 30 functions as a lens holding frame.
[0032]
【The invention's effect】
As described above, according to the lens barrel of the present invention, the cam barrel having the follower pin inserted into the cam groove on the outer peripheral surface is nested with respect to the fixed cylinder having the cam groove on the inner peripheral surface. In the configuration, on the outer peripheral surface of the cam cylinder, a plurality of protrusions formed at predetermined intervals in the optical axis direction and projecting so as to contact the inner peripheral surface of the fixed cylinder over at least a predetermined region in the circumferential direction. With the provision, the inclination of the cam cylinder with respect to the fixed cylinder can be prevented, and the image swing phenomenon and the like can be prevented.
In particular, by adopting a rib formed to project in an arc shape over a predetermined area in the circumferential direction as the protruding portion, the inclination and image sway phenomenon can be suppressed while suppressing an increase in frictional force on the sliding surface. In addition, when the cam cylinder is formed of a resin material, by forming the protruding portion into a thin rib shape, it is possible to prevent sink marks and the like during molding.
Further, by arranging a plurality of protrusions (ribs) so as to sandwich the arc-shaped rack formed on the outer peripheral surface of the cam cylinder, even when a rotational driving force is applied to the cam cylinder via the rack, The inclination and the like of the cam cylinder are reliably prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a lens barrel according to the present invention.
FIG. 2 is a developed sectional view showing one embodiment of a lens barrel according to the present invention.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a state where a cam cylinder and a lens holding frame (lens) are in a collapsed position.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a state where a cam cylinder and a lens holding frame (lens) are at a maximum extension position.
FIG. 5 is a side view showing a cam cylinder.
FIG. 6 is a side view showing a cam cylinder.
FIG. 7 is a front view showing a cam cylinder.
FIG. 8 is a rear view showing the cam barrel.
[Explanation of symbols]
10 Base 11 Low-pass filter 12 CCD
Reference Signs List 20 fixed cylinder 20a inner peripheral surface 21 cam groove 30 cam cylinder 30a outer peripheral surface 30b inner peripheral surface 31 follower pin 32 rack part 33, 34 plural ribs (plural projecting parts)
35, 36 Cam groove 40 First lens group G1 Lens 41 Lens holding frame 42 Follower pin 50 Second lens group G2 Lens 51 Lens holding frame 52 Follower pin 60 Third lens group G3 Lens 61 Lens holding frame 70 Drive mechanism 71 DC motor 72, 74 Worm 73, 75 Worm wheel 76, 77 Gear L Optical axis direction

Claims (5)

光軸方向においてカム作用をなすカム溝を内周面に有する固定筒と、内側にレンズを保持し前記カム溝に挿入されるフォロワピンを前記内周面から離隔した外周面に有するカム筒とを備え、前記カム筒の回動により前記カム筒が光軸方向に移動してレンズを光軸方向に移動させるレンズ鏡胴であって、
前記カム筒の外周面には、光軸方向において所定の間隔をなしかつ周方向の少なくとも所定領域に亘って前記内周面に当接するように突出して形成された複数の突出部を設けた、
ことを特徴とするレンズ鏡胴。
A fixed cylinder having a cam groove on the inner peripheral surface that performs a cam action in the optical axis direction, and a cam cylinder having a follower pin that holds a lens inside and is inserted into the cam groove on an outer peripheral surface separated from the inner peripheral surface. A lens barrel for moving the lens in the optical axis direction by moving the cam cylinder in the optical axis direction by the rotation of the cam cylinder;
On the outer peripheral surface of the cam cylinder, provided are a plurality of protrusions formed at predetermined intervals in the optical axis direction and projecting so as to contact the inner peripheral surface over at least a predetermined region in the circumferential direction,
A lens barrel characterized in that:
前記突出部は、周方向の所定領域に亘って円弧状に突出して形成されたリブである、
ことを特徴とする請求項1記載のレンズ鏡胴。
The protrusion is a rib formed to protrude in an arc shape over a predetermined region in the circumferential direction,
The lens barrel according to claim 1, wherein:
前記カム筒の外周面には、回転駆動力が伝えられる円弧状のラック部が形成され、
前記複数の突出部は、光軸方向において前記ラック部を挟む位置に離隔して配置されている、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のレンズ鏡胴。
On the outer peripheral surface of the cam cylinder, an arc-shaped rack portion to which a rotational driving force is transmitted is formed,
The plurality of protrusions are spaced apart at a position sandwiching the rack in the optical axis direction,
The lens barrel according to claim 1, wherein:
前記レンズを保持すると共にフォロワピンが形成されたレンズ保持枠を有し、
前記カム筒は、その内周面において、前記フォロワピンを挿入させて前記レンズ保持枠を光軸方向に移動させるカム作用をなすカム溝を有する、
ことを特徴とする請求項1ないし3いずれかに記載のレンズ鏡胴。
Having a lens holding frame on which a follower pin is formed while holding the lens,
The cam barrel has, on its inner peripheral surface, a cam groove that acts as a cam for inserting the follower pin and moving the lens holding frame in the optical axis direction.
The lens barrel according to any one of claims 1 to 3, wherein:
前記カム筒の外周面には、周方向において等間隔で配置された三つの前記フォロワピンと、光軸方向において前記フォロワピンから離隔した位置において駆動力が伝えられる円弧状のラック部と、光軸方向において前記ラック部を挟む位置に配置された二条の前記リブと、を有する、
ことを特徴とする請求項2ないし4いずれかに記載のレンズ鏡胴。
On the outer peripheral surface of the cam cylinder, three follower pins arranged at equal intervals in the circumferential direction, an arc-shaped rack portion to which a driving force is transmitted at a position separated from the follower pins in the optical axis direction, and an optical axis direction And two ribs arranged at positions sandwiching the rack portion.
The lens barrel according to any one of claims 2 to 4, wherein:
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