JP2004233925A

JP2004233925A - Lens barrel

Info

Publication number: JP2004233925A
Application number: JP2003025444A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nomura; 博野村
Original assignee: Pentax Corp
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 2003-02-03
Filing date: 2003-02-03
Publication date: 2004-08-19
Anticipated expiration: 2023-02-03
Also published as: JP4597486B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lens barrel constituted so that the guiding constitution of an AF lens frame does not become an obstacle in the case of collapsing the lens barrel to store, the storage efficiency inside a camera can be enhanced, and also, the guiding length of the AF lens frame can be satisfactorily secured. <P>SOLUTION: The lens barrel is provided with a supporting ring, a movable lens group positioned inside the supporting ring and moving backward/forward in an optical axis direction and the backmost lens group positioned behind the movable lens group and made movable in the optical axis direction, an arm part projecting in the radial direction is formed on the lens frame of the backmost lens group, and a guide shaft for movably supporting the backmost lens group in the optical axis direction through the arm part is arranged positioning outside the annular part of the supporting ring. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、レンズ鏡筒のＡＦレンズ枠の構成に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
従来のレンズ鏡筒においては、ＡＦレンズ枠の案内構成は、鏡筒の内径部に配置されていた。
【０００３】
しかし、このような構成においては、レンズ鏡筒を収納するために沈胴させるときに、ＡＦレンズ枠の案内構成が障害となることが多く、カメラ内部の収納効率を十分上げることができなかった。
【０００４】
【特許文献】
特開平１０−１６１００１号公報
特開平１１−２３１２０１号公報
【０００５】
【発明の目的】
そこで本発明の目的は、レンズ鏡筒を収納するために沈胴させるときに、ＡＦレンズ枠の案内構成が障害となることがなく、カメラ内部の収納効率を上げることができ、さらにＡＦレンズ枠の案内長を十分長くとれるレンズ鏡筒を提供することにある。
【０００６】
【発明の概要】
上記問題点を解決するために、本発明のレンズ鏡筒は、支持環と、支持環の内側に位置し光軸方向に進退する可動レンズ群と、可動レンズ群の後方に位置する、光軸方向に可動の最後方レンズ群と、を有し、最後方レンズ群のレンズ枠に、径方向に突出する腕部を形成し、支持環の環状部の外側に位置させて、この腕部を介して最後方レンズ群を光軸方向に可動に支持するガイド軸を設けたことを特徴としている。
【０００７】
また、本発明のレンズ鏡筒は、支持環、並びに、撮影状態で同一光軸上に位置する前方光学要素、中間光学要素及び後方光学要素を有し、少なくとも前方光学要素と中間光学要素が独立して光軸方向に移動可能であり、中間光学要素の支持枠に、前方に突出した椀状部と、椀状部の後端部から径方向に突出する腕部とを設け、支持環の環状部の外側に位置させて、前記腕部を介して中間光学要素を光軸方向に可動に支持するガイド軸を設け、収納状態では、後方光学要素が支持枠の椀状部内に位置し、前方光学要素が椀状部の外側と腕部の前方とによって形成された空間内に位置させることができる。
【０００８】
腕部は撮影光軸に対してほぼ対向する位置に一対設けられていて、何れかの腕部に対応するガイド軸は、前記収納状態における前方光学要素位置より、撮影光軸に対してさらに外側に設けられていることが好ましい。
【０００９】
前方光学要素と中間光学要素をそれぞれ可動レンズ群とし、後方光学要素を撮像素子とすることができる。
【００１０】
前方光学要素は、撮影状態において前方光学要素よりも前方に位置する最前方光学要素との光軸方向の相対間隔を変化させてズーミングを行うことができる。一方、中間光学要素は、支持枠による光軸方向への移動によってフォーカシングを行うことができる。これに対して、後方光学要素は固定であることが好ましい。
【００１１】
最前方光学要素は、収納状態において、中間光学要素に並設する位置に配置されることが好ましい。
【００１２】
【発明の実施形態】
以下、本発明にかかる実施形態を図面を参照しつつ詳しく説明する。
［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（最前方光学要素）、シャッタＳ及び絞りＡ、第２レンズ群ＬＧ２（前方光学要素）、第３レンズ群ＬＧ３（中間光学要素）、並びに、ローパスフィルタ（フィルタ類）ＬＧ４及び固体撮像素子（ＣＣＤ）６０（後方光学要素）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。
【００１３】
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。
【００１４】
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、支持枠）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。
【００１５】
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。
【００１６】
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）。
【００１７】
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。したがって、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。
【００１８】
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）。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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が嵌まっている（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。
【００２２】
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が回転繰り出されると、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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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を駆動する二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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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）に従って回転繰り出される。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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
［本発明の特徴部分の説明］
図６、図７及び図２０に示すように、本実施形態のズームレンズ鏡筒７１においては、ＡＦレンズ枠５１は遮光性材料からなり、椀状部５１ｃ、腕部５１ｄ、５１ｅ、ガイド孔５１ａ、５１ｂを有している。
【００４７】
椀状部５１ｃは、撮影光軸Ｚ１に垂直な前面（底面）５１ｃ１の外径形状が略正方形であって、前面５１ｃ１には、中心が撮影光軸Ｚ１と一致する円形の開口部５１ｃ２が設けられ、ここで第３レンズ群ＬＧ３（最後方レンズ群）を支持している。さらに、前面５１ｃ１の各辺から撮影光軸Ｚ１に平行にＣＣＤ６０側に延びる側面５１ｃ３、５１ｃ４、５１ｃ５及び５１ｃ６が設けられている。
【００４８】
椀状部５１ｃの左上部分及び右下部分、すなわち側面５１ｃ３及び５１ｃ６の交線付近、並びに、側面５１ｃ４及び５１ｃ５の交線付近から外方に向かって腕部５１５１ｄ及び５１ｅが延びている。腕部５１ｄ及び５１ｅは、側面５１ｃ３及び５１ｃ６、または、側面５１ｃ４及び５１ｃ５の最後方部分に設けられている。
【００４９】
このような構成により、図６及び図７に示すように、ＡＦレンズ枠５１によって、ローパスフィルタＬＧ４、フィルタホルダ７３、及びＣＣＤ６０が覆われるようになっているため、第３レンズ群ＬＧ３以外の部分からローパスフィルタＬＧ４、ＣＣＤ６０に入射する余分な光を減らすことができる。また、レンズ鏡筒収納時には、ＡＦレンズ枠５１内にローパスフィルタＬＧ４及びフィルタホルダ７３、ＣＣＤ６０を収納する形態をとることが可能となるため、ズームレンズ鏡筒７１をより深く沈胴させることができる。
【００５０】
さらに、腕部５１ｄ及び５１ｅには、上述のように固定環（支持環）２２の環状部２２ｆ（図２）とＣＣＤホルダ２１に固定されたＡＦガイド軸５２、５３が摺動可能に嵌まる位置にガイド孔５１ａ及び５１ｂが設けられている。すなわち、ＡＦレンズ枠５１の主案内をするＡＦガイド軸５２及び副案内をするＡＦガイド軸５３が、それぞれ、固定環２２の環状部２２ｆの外側であって撮影光軸Ｚ１について対向する位置（上記可動レンズ群との非干渉位置）
に配置されている。
【００５１】
以上のようにガイド孔５１５１ａ及び５１ｂを配置することによって、レンズ鏡筒収納時には、ＡＦガイド軸５２及び５３が第１レンズ群ＬＧ１、第２レンズ群ＬＧ２、第３レンズ群ＬＧ３及び第４レンズ群ＬＧ４の収納の障害とならないため、ズームレンズ鏡筒７１をより深く沈胴させることができる。また、ガイド孔５１ａ及び５１ｅを固定環２２の外周に設けることにより、ＡＦレンズ枠５１は固定環２２内部の部材によって動きが制限されないため、ＡＦレンズ枠５１の案内長を十分長くとれる。
【００５２】
また実施形態はズームレンズ鏡筒に関しているが、本発明は単焦点のレンズ鏡筒にも適用することができる。
【００５３】
本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の思想の範囲内において改良または変更が可能である。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、レンズ鏡筒を収納するために沈胴させるときに、ＡＦレンズ枠の案内構成が障害となることがなく、カメラ内部の収納効率を上げることができ、さらにＡＦレンズ枠の案内長を十分長くとれるレンズ鏡筒を提供することができる。
【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】（ａ）は、ＡＦレンズ枠がＣＣＤホルダに取り付けられたときの状態を示す斜視図であり、（ｂ）はその平面図である。
【符号の説明】
ＬＧ１第１レンズ群（可動レンズ群、最前方光学要素）
ＬＧ２第２レンズ群（可動レンズ群、前方光学要素）
ＬＧ３第３レンズ群（最後方レンズ群、中間光学要素）
ＬＧ４ローパスフィルタ（後方光学要素）
Ｓシャッタ
Ａ絞り
Ｚ０鏡筒中心軸
Ｚ１撮影光軸
Ｚ２２群光軸
Ｚ３ファインダ対物系の光軸
１１群レンズ枠
１ａ雄調整ねじ
２１群調整環
２ａ雌調整ねじ
２ｂガイド突起
２ｃ係合爪
３１群抜止環
３ａばね受け部
６２群レンズ枠
８２群レンズ移動枠
８ａ直進案内溝
８ｂ２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
１０２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
１１ａ２群案内カム溝
１１ａ−１前方カム溝
１１ａ−２後方カム溝
１１ｂ１群案内カム溝
１１ｃ１１ｅ周方向溝
１１ｄバリヤ駆動環押圧面
１２第１外筒
１２ａ係合突起
１２ｂ１群調整環ガイド溝
１３第２外筒
１３ａ直進案内突起
１３ｂ直進案内溝
１３ｃ内径フランジ
１４直進案内環
１４ａ直進案内突起
１４ｂ１４ｃ相対回動案内突起
１４ｄ周方向溝
１４ｅローラ案内貫通溝
１４ｅ−１１４ｅ−２周方向溝部
１４ｅ−３リード溝部
１４ｆ第１直進案内溝
１４ｇ第２直進案内溝
１５第３外筒
１５ａ回転伝達突起
１５ｂ嵌合突起
１５ｃばね当付凹部
１５ｄ相対回動案内突起
１５ｅ周方向溝
１５ｆローラ嵌合溝
１７ローラ付勢ばね
１７ａローラ押圧片
１８ヘリコイド環（回転環）
１８ａ雄ヘリコイド
１８ｂ回転摺動突起（回転摺動案内突起）
１８ｂ−Ａ１８ｂ−Ｂ側方摺動面
１８ｂ−Ｃ前方摺動面
１８ｂ−Ｄ後方摺動面
１８ｂ−Ｅストッパ当接面
１８ｃスパーギヤ部
１８ｄ回転伝達凹部
１８ｅ嵌合凹部
１８ｆばね挿入凹部
１８ｇ周方向溝
２１ＣＣＤホルダ
２１ａカム突起
２２固定環（支持環）
２２ａ雌ヘリコイド
２２ｂ直進案内溝
２２ｃリード溝
２２ｃ−Ａ２２ｃ−Ｂ回転繰出案内面
２２ｄ回転摺動溝（周方向溝）
２２ｄ−Ａ２２ｄ−Ｂ回転案内面
２２ｅストッパ挿脱孔
２２ｆ環状部
２４１群付勢ばね
２５離間方向付勢ばね
２６鏡筒ストッパ
２８ズームギヤ（駆動ギヤ）
２９ズームギヤ軸
３０ファインダギヤ
３１１群用ローラ（カムフォロア）
３２カム環ローラ（カムフォロア）
３２ａローラ固定ねじ
３３２群回動軸
３５回動規制ピン
３６３７２群レンズ枠支持板
３８軸方向押圧ばね
３９２群レンズ枠戻しばね
５１ＡＦレンズ枠（３群レンズ枠）
５１ａ５１ｂガイド孔
５１ｃ椀状部
５１ｄ５１ｅ腕部
５２５３ＡＦガイド軸
５４ＡＦナット
５５ＡＦ枠付勢ばね
６０固体撮像素子（ＣＣＤ、後方光学要素）
６１パッキン
６２ＣＣＤベース板
６４抜止環固定ビス
６６支持板固ビス
７０デジタルカメラ
７１ズームレンズ鏡筒
７２カメラボディ
７３フィルタホルダ
７４減速ギヤボックス
７５レンズ駆動制御ＦＰＣ基板
７６シャッタユニット
７７露出制御ＦＰＣ基板
８０ファインダユニット
８１ａ対物窓
８１ｂ８１ｃ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
１０４１０５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
１６０ＡＦモータ[0001]
【Technical field】
The present invention relates to a configuration of an AF lens frame of a lens barrel.
[0002]
[Prior art and its problems]
In the conventional lens barrel, the guide structure of the AF lens frame is arranged at the inner diameter of the barrel.
[0003]
However, in such a configuration, when the lens barrel is retracted to be housed, the guide structure of the AF lens frame often becomes an obstacle, and the storage efficiency inside the camera cannot be sufficiently increased.
[0004]
[Patent Document]
JP-A-10-161001 JP-A-11-231201
[Object of the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a lens barrel that is retracted to accommodate it, without hindering the guide structure of the AF lens frame, increasing the storage efficiency inside the camera, and further improving the AF lens frame. An object of the present invention is to provide a lens barrel capable of providing a sufficiently long guide length.
[0006]
Summary of the Invention
In order to solve the above problems, a lens barrel according to the present invention includes a support ring, a movable lens group located inside the support ring and moving forward and backward in the optical axis direction, and an optical axis located behind the movable lens group. A rearward lens group movable in the direction, and an arm portion projecting in the radial direction is formed on the lens frame of the rearmost lens group, and the arm portion is located outside the annular portion of the support ring, and this arm portion is A guide shaft for movably supporting the rearmost lens group in the direction of the optical axis is provided.
[0007]
Further, the lens barrel of the present invention has a support ring, and a front optical element, an intermediate optical element, and a rear optical element which are located on the same optical axis in a shooting state, and at least the front optical element and the intermediate optical element are independent. It is movable in the optical axis direction, and a support frame of the intermediate optical element is provided with a bowl-shaped portion projecting forward, and an arm portion projecting radially from a rear end of the bowl-shaped portion. A guide shaft for movably supporting the intermediate optical element in the optical axis direction via the arm portion is provided outside the annular portion, and in the housed state, the rear optical element is located in the bowl-shaped portion of the support frame. The front optical element can be located in the space formed by the outside of the bowl and the front of the arm.
[0008]
The arm portion is provided in a pair at a position substantially opposed to the photographing optical axis, and a guide shaft corresponding to any one of the arm portions is further outside the photographing optical axis than the front optical element position in the housed state. Is preferably provided.
[0009]
The front optical element and the intermediate optical element can each be a movable lens group, and the rear optical element can be an image sensor.
[0010]
The front optical element can perform zooming by changing the relative distance in the optical axis direction between the front optical element and the forefront optical element located ahead of the front optical element in the shooting state. On the other hand, the intermediate optical element can perform focusing by moving in the optical axis direction by the support frame. In contrast, the rear optical element is preferably fixed.
[0011]
It is preferable that the forefront optical element be disposed at a position juxtaposed with the intermediate optical element in the housed state.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[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 forefront optical element), a shutter S, and a An aperture A, a second lens group LG2 (front optical element), a third lens group LG3 (intermediate optical element), a low-pass filter (filters) LG4, and a solid-state imaging device (CCD) 60 (back optical element). I have. 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.
[0013]
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.
[0014]
An AF lens frame (third group lens frame, support 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.
[0015]
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.
[0016]
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).
[0017]
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.
[0018]
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).
[0019]
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.
[0020]
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.
[0021]
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.
[0022]
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. Since the helicoid ring 18 is rotated and extended in the axial direction (the direction along the lens barrel center axis Z0), the third outer cylinder 15 is also extended forward while rotating in the same direction. 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.
[0023]
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.
[0024]
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.
[0025]
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.
[0026]
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.
[0027]
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 10 c has a pair of guide surfaces parallel to the photographing optical axis Z <b> 1, and the guide surfaces are formed by the rectilinear guide grooves of the second lens group moving frame 8 supported inside the cam ring 11. 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.
[0028]
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.
[0029]
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.
[0030]
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.
[0031]
A second group lens frame 6 that holds the second lens group LG2 is supported inside the second group lens moving frame 8. 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 axis 33 is parallel to the imaging optical axis Z1 and is eccentric with respect to the imaging optical axis Z1, and the second-group lens frame 6 has the second lens group LG2 with 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 contact direction 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.
[0032]
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.
[0033]
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.
[0034]
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.
[0035]
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 formed on the inner peripheral surface side of the first outer cylinder 12. 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.
[0036]
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. Two actuators (not shown) for driving the shutter S and the aperture A are respectively arranged at front and rear positions with the shutter unit 76 interposed therebetween. An exposure control FPC (flexible printed circuit) board 77 for connection is extended.
[0037]
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).
[0038]
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.
[0039]
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 extension direction by the zoom motor 150 from the lens barrel stored state, the combined body of the helicoid ring 18 and the third outer cylinder 15 is rotated and extended 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.
[0040]
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.
[0041]
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.
[0042]
That is, the extension positions of the first lens group LG1 and the second lens group LG2 with respect to the imaging surface (CCD light receiving surface) are determined by the former movement amount of the cam ring 11 with respect to the fixed ring 22 and the first movement amount with respect to the cam ring 11 respectively. 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 telephoto 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.
[0043]
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.
[0044]
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.
[0045]
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.
[0046]
[Description of Characteristic Features of the Present Invention]
As shown in FIGS. 6, 7, and 20, in the zoom lens barrel 71 of the present embodiment, the AF lens frame 51 is made of a light-shielding material, and has a bowl-shaped portion 51c, arms 51d, 51e, and a guide hole 51a. , 51b.
[0047]
The bowl-shaped portion 51c has a substantially square outer diameter of a front surface (bottom surface) 51c1 perpendicular to the photographing optical axis Z1, and a circular opening 51c2 whose center coincides with the photographing optical axis Z1 is provided on the front surface 51c1. Here, the third lens group LG3 (the last lens group) is supported. Further, side surfaces 51c3, 51c4, 51c5, and 51c6 are provided extending from each side of the front surface 51c1 toward the CCD 60 in parallel with the photographing optical axis Z1.
[0048]
The arms 5151d and 51e extend outward from the upper left and lower right portions of the bowl-shaped portion 51c, that is, near the intersection of the side surfaces 51c3 and 51c6 and near the intersection of the side surfaces 51c4 and 51c5. The arms 51d and 51e are provided on the rearmost portions of the side surfaces 51c3 and 51c6 or the side surfaces 51c4 and 51c5.
[0049]
With such a configuration, as shown in FIGS. 6 and 7, the AF lens frame 51 covers the low-pass filter LG4, the filter holder 73, and the CCD 60, and thus the portions other than the third lens group LG3 The extra light incident on the low-pass filter LG4 and the CCD 60 can be reduced. When the lens barrel is housed, the low-pass filter LG4, the filter holder 73, and the CCD 60 can be housed in the AF lens frame 51, so that the zoom lens barrel 71 can be retracted deeper.
[0050]
Further, the annular portions 22f (FIG. 2) of the fixed ring (support ring) 22 and the AF guide shafts 52 and 53 fixed to the CCD holder 21 are slidably fitted to the arms 51d and 51e. Guide holes 51a and 51b are provided at positions. That is, the positions of the AF guide shaft 52 that performs the main guide of the AF lens frame 51 and the AF guide shaft 53 that performs the sub-guide are outside the annular portion 22f of the fixed ring 22 and oppose the photographing optical axis Z1 (see above). Non-interference position with movable lens group)
Are located in
[0051]
By arranging the guide holes 5151a and 51b as described above, when the lens barrel is housed, the AF guide shafts 52 and 53 can move the first lens group LG1, the second lens group LG2, the third lens group LG3, and the fourth lens group. Since this does not hinder the storage of the LG 4, the zoom lens barrel 71 can be retracted deeper. Further, by providing the guide holes 51a and 51e on the outer periphery of the fixed ring 22, the movement of the AF lens frame 51 is not restricted by the members inside the fixed ring 22, so that the guide length of the AF lens frame 51 can be made sufficiently long.
[0052]
Although the embodiments relate to the zoom lens barrel, the present invention can also be applied to a single focus lens barrel.
[0053]
Although the present invention has been described with reference to the above embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be improved or changed within the scope of the purpose of improvement or the concept of the present invention.
[0054]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the lens barrel is retracted for storage, the guide configuration of the AF lens frame does not become an obstacle, and the storage efficiency inside the camera can be increased. It is possible to provide a lens barrel in which the guide length of the AF lens frame can be made sufficiently long.
[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.
20A is a perspective view showing a state when an AF lens frame is mounted on a CCD holder, and FIG. 20B is a plan view thereof.
[Explanation of symbols]
LG1 first lens group (movable lens group, frontmost optical element)
LG2 Second lens group (movable lens group, front optical element)
LG3 third lens group (last lens group, intermediate optical element)
LG4 Low-pass filter (back optical element)
S Shutter A Aperture Z0 Lens barrel center axis Z1 Photographing optical axis Z2 Second group optical axis Z3 Optical axis of finder objective system 1 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 portion 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 straight guide ring 10a Crotch projection 10b Ring portion 10c Straight guide key 11 Cam 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 projection 12b First group adjusting ring guide groove 13 Second outer cylinder 13a Straight running guide projection 13b Straight running guide groove 13c Inner diameter flange 14 Straight running guide ring 14a Straight running plan Projection 14b 14c Relative rotation guide projection 14d Circumferential groove 14e Roller guide through groove 14e-1 14e-2 Circumferential groove 14e-3 Lead groove 14f First straight guide groove 14g Second straight guide groove 15 Third outer cylinder 15a Rotation Transmission projection 15b Fitting projection 15c Spring contact recess 15d Relative rotation guide projection 15e Circumferential groove 15f Roller fitting groove 17 Roller urging spring 17a Roller pressing piece 18 Helicoid ring (rotating ring)
18a Male helicoid 18b Rotating sliding projection (rotating sliding guide projection)
18b-A 18b-B Side sliding surface 18b-C Front sliding surface 18b-D Rear sliding surface 18b-E Stopper contact surface 18c Spur gear portion 18d Rotation transmitting concave portion 18e Fitting concave portion 18f Spring inserting concave portion 18g Circumferential direction Groove 21 CCD holder 21a Cam protrusion 22 Fixed ring (support ring)
22a Female helicoid 22b Straight guide groove 22c Lead groove 22c-A 22c-B Rotary feeding guide surface 22d Rotary sliding groove (circumferential groove)
22d-A 22d-B Rotation guide surface 22e Stopper insertion / removal hole 22f Annular portion 24 1st group biasing spring 25 Separating direction biasing spring 26 Lens barrel stopper 28 Zoom gear (drive gear)
29 Zoom gear shaft 30 Finder gear 31 1 group roller (cam follower)
32 Cam Ring Roller (Cam Follower)
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)
51a 51b Guide hole 51c Bowl-shaped portion 51d 51e Arm 52 53 AF guide shaft 54 AF nut 55 AF frame biasing spring 60 Solid-state imaging device (CCD, rear optical element)
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

A support ring,
A movable lens group located inside the support ring and moving forward and backward in the optical axis direction,
A rearmost lens group movable in the optical axis direction, located behind the movable lens group,
In a lens barrel having
Forming a radially projecting arm on the lens frame of the rearmost lens group,
A lens barrel, wherein a guide shaft is provided outside the annular portion of the support ring and movably supports the rearmost lens group in the optical axis direction via the arm.

A support ring, and a front optical element, an intermediate optical element, and a rear optical element that are located on the same optical axis in a shooting state, and at least the front optical element and the intermediate optical element are independently movable in the optical axis direction. In the lens barrel,
Provided on the support frame of the intermediate optical element, a bowl-shaped part projecting forward, and an arm part projecting radially from a rear end of the bowl-shaped part,
A guide shaft that is located outside the annular portion of the support ring and movably supports the intermediate optical element in the optical axis direction via the arm portion,
In the stored state, the rear optical element is located in the bowl-shaped portion of the support frame, and the front optical element is located in a space formed by the outside of the bowl-shaped portion and the front of the arm. Lens barrel.

The lens barrel according to claim 2, wherein the arm portion is provided in a pair at a position substantially opposed to a photographing optical axis, and a guide shaft corresponding to one of the arm portions is a front optical element in the housed state. A lens barrel further provided outside the photographing optical axis from the position.

4. The lens barrel according to claim 2, wherein the front optical element and the intermediate optical element are each a movable lens group, and the rear optical element is an image sensor.

5. The lens barrel according to claim 2, wherein the front optical element changes a relative distance in an optical axis direction with a forefront optical element positioned forward of the front optical element in a shooting state. 6. A lens barrel for zooming.

6. The lens barrel according to claim 5, wherein the foremost optical element is disposed at a position juxtaposed with the intermediate optical element in a housed state.

The lens barrel according to any one of claims 2 to 6, wherein the intermediate optical element performs focusing by moving the support frame in an optical axis direction.

The lens barrel according to any one of claims 2 to 7, wherein the rear optical element is fixed.