JP2006259130A

JP2006259130A - Lens barrel

Info

Publication number: JP2006259130A
Application number: JP2005075403A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Yoshibe; 耕史吉部; Tatsuhide Takebayashi; 達秀竹林
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2005-03-16
Filing date: 2005-03-16
Publication date: 2006-09-28
Anticipated expiration: 2025-03-16
Also published as: JP4692033B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact lens barrel which can optionally change over automatic focus and manual focus and is suitable for a high-torque compact oscillatory wave motor. <P>SOLUTION: The meshing of a 2nd changeover gear part 13b coaxial to an output gear 12 and integrally rotating therewith and a 1st changeover gear 16 is released without releasing the meshing of the rotary barrel gear part 6b of a focus rotary barrel 6 and the output gear 12. Then, a changeover gear member 13 which is provided to be coaxial to the output gear 12 and engaged with the output gear 12 in a rotating direction so as to rotate simultaneously with the output gear 12, and moves in an axial direction between an automatic focus position and a manual focus position interlocked with the operation of an AF-MF changeover operation member 11 is provided. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、カメラ、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等のレンズ鏡筒、又は、それらに装着可能な交換レンズとして使用されるレンズ鏡筒に関するものである。 The present invention relates to a lens barrel of a camera, a digital still camera, a video camera or the like, or a lens barrel used as an interchangeable lens that can be attached to the lens barrel.

上記カメラ等におけるレンズ鏡筒には、オートフォーカス（以下、ＡＦ）とマニュアルフォーカス（以下、ＭＦ）とを撮影者の意図により切り替え（以下、ＡＦ−ＭＦ切替）て使用することができるものがある。このようなレンズ鏡筒では、ＡＦ時には、モータの駆動力を利用するためにフォーカスレンズを駆動するカム機構やヘリコイド機構などの駆動機構とモータとが歯車列により接続されている。一方、ＭＦ時には、撮影者が手動でフォーカス環等を操作し、その操作力により上述の駆動機構を操作する。したがって、ＭＦ時には、駆動機構とモータとの接続を何らかの形で解除する必要がある。この切り替えに関する技術として、特許文献１がある。 Some lens barrels in the camera and the like can be used by switching between auto focus (hereinafter referred to as AF) and manual focus (hereinafter referred to as MF) according to the photographer's intention (hereinafter referred to as AF-MF switching). . In such a lens barrel, at the time of AF, a driving mechanism such as a cam mechanism or a helicoid mechanism that drives the focus lens and a motor are connected by a gear train in order to use the driving force of the motor. On the other hand, at the time of MF, the photographer manually operates the focus ring or the like, and operates the above-described drive mechanism with the operation force. Therefore, at the time of MF, it is necessary to somehow release the connection between the drive mechanism and the motor. As a technique related to this switching, there is Patent Document 1.

特許文献１において、モータには、超音波モータが使用されているが、必要な駆動トルクを得るために大きな減速比が必要であり、多数の歯車を並べた歯車列が必要であった。特許文献１に記載の技術では、この多数の歯車を有した歯車列の中間付近の歯車の噛み合いを解除している。 In Patent Document 1, an ultrasonic motor is used as a motor, but a large reduction ratio is required to obtain a necessary driving torque, and a gear train in which a large number of gears are arranged is necessary. In the technique described in Patent Document 1, the meshing of the gears in the vicinity of the middle of the gear train having a large number of gears is released.

一方、近年では、従来と比較して飛躍的に高いトルクの駆動力を発揮しながらも、小型である小型振動波モータが開発されている。この高トルクの小型振動波モータを用いれば、大きな減速比とする必要がなく、最小限の歯車のみからなる歯車列とすることができ、全体を小型化することが可能となる。 On the other hand, in recent years, small vibration wave motors have been developed that are small in size while exhibiting a driving force with a tremendously high torque as compared with conventional ones. If this high-torque small vibration wave motor is used, it is not necessary to have a large reduction ratio, and a gear train composed of only a minimum number of gears can be obtained, and the whole can be miniaturized.

しかし、高トルクの小型振動波モータを用いたレンズ鏡筒では、小型化のために歯車列も小型化されているが、ＡＦ−ＭＦ切替を行う場合に、特許文献１に開示されている技術を使用すると、移動する歯車の退避スペースに加えて、移動する歯車との噛み合いを保持する他の歯車のスラスト方向の厚さも厚くする必要があり、小型化を妨げてしまうという問題があった。
特に、軸位置が２〜３軸程度の非常に小型の歯車列では、移動可能にすることができる歯車の位置も限定されてしまい、その限定された中で特許文献１に開示されたような切替機構を配置しようとすると、スラスト方向に大型化してしまうという問題があった。
このように、従来の技術では、小型化に適した高トルクの小型振動波モータを用いたことによる利点を十分に生かすことができないという問題があった。
特開平５−２６８７８０号公報 However, in a lens barrel that uses a high-torque small vibration wave motor, the gear train is also downsized for miniaturization. However, when AF-MF switching is performed, the technique disclosed in Patent Document 1 is used. In addition to the retracting space of the moving gear, it is necessary to increase the thickness in the thrust direction of other gears that maintain the meshing with the moving gear, which hinders downsizing.
In particular, in a very small gear train having an axis position of about 2 to 3 axes, the position of the gear that can be moved is limited, and as disclosed in Patent Document 1, the position of the gear is limited. When the switching mechanism is arranged, there is a problem that the switching mechanism becomes large in the thrust direction.
As described above, the conventional technique has a problem in that the advantages of using a high-torque small vibration wave motor suitable for downsizing cannot be fully utilized.
JP-A-5-268780

本発明の課題は、オートフォーカスとマニュアルフォーカスとを任意に切替可能であって、高トルクの小型振動波モータに適した小型のレンズ鏡筒を提供することである。 An object of the present invention is to provide a small lens barrel that can be arbitrarily switched between auto focus and manual focus and is suitable for a small vibration wave motor with high torque.

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施例に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１の発明は、フォーカシングレンズ（Ｌ１）と、前記フォーカシングレンズを駆動する合焦動作時に回転するフォーカス回転筒（６）と、前記フォーカス回転筒に設けられた回転筒歯車部（６ｂ）と、オートフォーカスとマニュアルフォーカスとを外部から切替操作可能な切替操作部材（１１）と、オートフォーカス時に前記フォーカス回転筒を駆動する駆動力を発生するモータ（１７）と、前記モータの回転駆動力を前記フォーカス回転筒に伝達する複数の歯車を有した歯車列（１０）と、前記歯車列を構成する歯車であって、オートフォーカス時及びマニュアルフォーカス時のいずれの場合においても常に前記回転筒歯車部と噛み合う出力歯車（１２）と、前記出力歯車と同軸且つ回転方向において係合して前記出力歯車と同時に回転可能に設けられ、前記切替操作部材の操作に連動してオートフォーカス位置とマニュアルフォーカス位置との間を軸方向に沿って移動可能な切替歯車部材（１３）と、を備え、前記切替歯車部材は、前記歯車列に含まれる第１の切替歯車（１６）と噛み合う第２の切替歯車部（１３ｂ）を有しており、前記オートフォーカス位置では、前記第１の切替歯車と前記第２の切替歯車部とが噛み合い、前記マニュアルフォーカス位置では、前記第１の切替歯車と前記第２の切替歯車部との噛み合いが解除されるレンズ鏡筒である。 The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to the Example of this invention is attached | subjected and demonstrated, it is not limited to this.
The invention of claim 1 includes a focusing lens (L1), a focus rotating cylinder (6) that rotates during a focusing operation for driving the focusing lens, and a rotating cylindrical gear portion (6b) provided on the focus rotating cylinder. A switching operation member (11) capable of switching between auto focus and manual focus from the outside, a motor (17) for generating a driving force for driving the focus rotating cylinder during auto focusing, and a rotational driving force of the motor. A gear train (10) having a plurality of gears transmitted to the focus rotary cylinder, and a gear constituting the gear train, the rotary cylinder gear portion always in both cases of autofocus and manual focus An output gear (12) that meshes with the output gear, and is coaxially engaged with the output gear in the rotational direction and simultaneously with the output gear. A switching gear member (13) provided so as to be able to roll and movable in an axial direction between an autofocus position and a manual focus position in conjunction with an operation of the switching operation member, and the switching gear member Has a second switching gear portion (13b) that meshes with a first switching gear (16) included in the gear train, and at the autofocus position, the first switching gear and the second switching gear. The lens barrel is engaged with a switching gear portion, and in the manual focus position, the engagement between the first switching gear portion and the second switching gear portion is released.

請求項２の発明は、請求項１に記載のレンズ鏡筒において、前記出力歯車（１２）は、オートフォーカス時及びマニュアルフォーカス時のいずれの場合においてもその軸方向の位置が移動しない様に位置規制されており、前記切替歯車部材（１３）は、前記オートフォーカス位置と前記マニュアルフォーカス位置との間の移動時に前記出力歯車に対して回転方向の係合状態を継続しながらその係合位置が軸方向に移動可能な係合部（１３ａ）を有していること、を特徴とするレンズ鏡筒である。
請求項３の発明は、請求項２に記載のレンズ鏡筒において、前記切替歯車部材（１３）を前記オートフォーカス位置方向へ付勢する付勢部材（１５）を有すること、を特徴とするレンズ鏡筒である。
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のレンズ鏡筒において、前記歯車列（１０）は、前記モータ（１７）と同軸にある第１の軸位置と、前記切替歯車部材（１３）の軸位置にある第２の軸位置と、前記第１の切替歯車（１６）と同軸にある第３の軸位置と、の３つの軸位置から形成されていること、を特徴とするレンズ鏡筒である。
請求項５の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のレンズ鏡筒において、前記歯車列は、前記モータと同軸にある第１の軸位置と、前記切替歯車部材の軸位置にある第２の軸位置と、の２つの軸位置から形成されており、前記第１の切替歯車は、前記第１の軸位置に配置されていること、を特徴とするレンズ鏡筒である。
請求項６の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のレンズ鏡筒において、前記モータ（１７）は、その中心軸から回転駆動力を出力する小型振動波モータであること、を特徴とするレンズ鏡筒である。 According to a second aspect of the present invention, in the lens barrel according to the first aspect, the output gear (12) is positioned so that its axial position does not move in both cases of autofocus and manual focus. The switching gear member (13) is engaged with the output gear in the rotational direction while moving between the autofocus position and the manual focus position. A lens barrel having an engaging portion (13a) movable in the axial direction.
According to a third aspect of the present invention, in the lens barrel according to the second aspect of the present invention, the lens barrel includes a biasing member (15) that biases the switching gear member (13) toward the autofocus position. It is a lens barrel.
A fourth aspect of the present invention is the lens barrel according to any one of the first to third aspects, wherein the gear train (10) is a first axial position coaxial with the motor (17). And a second shaft position at the shaft position of the switching gear member (13) and a third shaft position coaxial with the first switching gear (16). A lens barrel.
According to a fifth aspect of the present invention, in the lens barrel according to any one of the first to third aspects, the gear train includes a first shaft position that is coaxial with the motor, and the switching gear member. And a second axial position at the first axial position, and the first switching gear is disposed at the first axial position. It is a cylinder.
According to a sixth aspect of the present invention, in the lens barrel according to any one of the first to fifth aspects, the motor (17) is a small vibration wave motor that outputs a rotational driving force from its central axis. There is a lens barrel characterized by being.

本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）切替歯車部材は、歯車列に含まれる第１の切替歯車と噛み合う第２の切替歯車部を有しており、オートフォーカス位置では、第１の切替歯車と第２の切替歯車部とが噛み合い、マニュアルフォーカス位置では、第１の切替歯車と第２の切替歯車部との噛み合いが解除されるので、歯車列を小型にすることができる。 According to the present invention, the following effects can be obtained.
(1) The switching gear member has a second switching gear portion that meshes with the first switching gear included in the gear train. At the autofocus position, the first switching gear and the second switching gear portion Since the meshing between the first switching gear and the second switching gear is released at the manual focus position, the gear train can be reduced in size.

（２）出力歯車は、その軸方向の位置が移動しない様に位置規制されており、切替歯車部材は、移動時に出力歯車に対して回転方向の係合状態を継続しながらその係合位置が軸方向に移動可能な係合部を有しているので、歯車の噛み合いを解除する位置を１箇所のみとすることができ、歯車列のガタを少なくすることができる。 (2) The position of the output gear is restricted so that its axial position does not move, and the switching gear member keeps its engagement position in the rotational direction with respect to the output gear during movement. Since it has the engaging part which can move to an axial direction, the position which cancel | releases meshing | engagement of a gear can be made only into one place, and the play of a gear train can be decreased.

（３）切替歯車部材をオートフォーカス位置方向へ付勢する付勢部材を有するので、ＡＦからＭＦへ切り替えるときに第１の切替歯車と第２の切替歯車部との歯位置がずれていた場合であっても、切替操作部材の操作に支障が生じることなく、また、僅かに歯車列が駆動されることにより確実に切り替えを行うことができる。 (3) Since there is a biasing member that biases the switching gear member in the direction of the autofocus position, when the tooth position between the first switching gear and the second switching gear is shifted when switching from AF to MF Even so, the operation of the switching operation member is not hindered, and switching can be performed reliably by slightly driving the gear train.

（４）歯車列は、３つ、又は、２つの軸位置から形成されているので、従来の技術を使用した場合に小型化を達成することが困難な条件であるにも関わらず、小型化を達成することができる。 (4) Since the gear train is formed from three or two shaft positions, it is possible to reduce the size even if it is difficult to achieve the size reduction when the conventional technology is used. Can be achieved.

（５）モータは、その中心軸から回転駆動力を出力する小型振動波モータであるので、歯車列に必要な歯車の数が少なく、より小型化を達成することができる。 (5) Since the motor is a small vibration wave motor that outputs a rotational driving force from its central axis, the number of gears required for the gear train is small, and further miniaturization can be achieved.

オートフォーカスとマニュアルフォーカスとを任意に切替可能であって、高トルクの小型振動波モータに適した小型のレンズ鏡筒とするという目的を、出力歯車と同軸且つ回転方向において係合して出力歯車と同時に回転可能に設けられ、切替操作部材の操作に連動してオートフォーカス位置とマニュアルフォーカス位置との間を軸方向に沿って移動可能な切替歯車部材を設けることにより実現した。 The output gear can be switched between auto focus and manual focus arbitrarily, and is designed to be a small lens barrel suitable for a high-torque small vibration wave motor, and is coaxially engaged with the output gear in the rotational direction. At the same time, the switching gear member is provided so as to be rotatable and movable in the axial direction between the autofocus position and the manual focus position in conjunction with the operation of the switching operation member.

図１は、本発明の実施例におけるレンズ鏡筒及びその歯車ユニットのＡＦ状態を示す図である。図１（ａ）は、歯車ユニットを示し、図１（ｂ）は、レンズ鏡筒全体を示している。
本実施例におけるレンズ鏡筒は、一眼レフタイプのカメラ及びデジタルスチルカメラに装着可能な交換レンズであり、オートフォーカス（ＡＦ）とマニュアルフォーカス（ＭＦ）とを撮影者の意図により切り替え（ＡＦ−ＭＦ切替）て使用することができる。
本実施例におけるレンズ鏡筒は、連結部１，固定部２，ズーム環３，フォーカス群保持部材４，後群保持部材５，フォーカス回転筒６，回転筒歯車部６ｂ，オスヘリコイド部材７，直進連動キー８，歯車ユニット１０，ＡＦ−ＭＦ切替操作部材１１，切替板１１ａ，第１レンズ群Ｌ１，第２レンズ群Ｌ２，第３レンズ群Ｌ３等を有している。 FIG. 1 is a diagram showing an AF state of a lens barrel and its gear unit in an embodiment of the present invention. FIG. 1A shows a gear unit, and FIG. 1B shows the entire lens barrel.
The lens barrel in this embodiment is an interchangeable lens that can be attached to a single-lens reflex camera and a digital still camera, and switches between autofocus (AF) and manual focus (MF) according to the photographer's intention (AF-MF). Switching) and can be used.
The lens barrel in this embodiment includes a connecting portion 1, a fixing portion 2, a zoom ring 3, a focus group holding member 4, a rear group holding member 5, a focus rotating barrel 6, a rotating barrel gear portion 6b, a male helicoid member 7, It has an interlocking key 8, a gear unit 10, an AF-MF switching operation member 11, a switching plate 11a, a first lens group L1, a second lens group L2, a third lens group L3, and the like.

連結部１は、カメラ側のメスマウントに装着するためのオス側のマウントであって、バヨネット部分等を備えている。
固定部２は、連結部１と一体に取り付けられており、内径部分に突き出た３カ所の直進キー部分２ａを備え、ＡＦ−ＭＦ切替操作部材１１が取り付けられている。
ズーム環３は、焦点距離を変更するズーミング操作時に光軸まわりで回転させる操作部材であり、カム溝３ａ，３ｂを備えている。 The connecting portion 1 is a male-side mount for mounting on a camera-side female mount, and includes a bayonet portion and the like.
The fixed portion 2 is attached integrally with the connecting portion 1, includes three straight key portions 2 a protruding from the inner diameter portion, and the AF-MF switching operation member 11 is attached.
The zoom ring 3 is an operation member that rotates around the optical axis during a zooming operation that changes the focal length, and includes cam grooves 3a and 3b.

フォーカス群保持部材４は、第１レンズ群Ｌ１を保持する部材であって、内径部分に設けたメスヘリコイドねじ４ａと、外径部分に設けられた係合用のキー部分４ｂ等とを備えている。フォーカス群保持部材４は、キー部分４ｂによりフォーカス回転筒６と回転方向のみ連動可能となっている。 The focus group holding member 4 is a member that holds the first lens group L1, and includes a female helicoid screw 4a provided at the inner diameter portion, an engagement key portion 4b provided at the outer diameter portion, and the like. . The focus group holding member 4 can be interlocked with the focus rotating cylinder 6 only in the rotation direction by the key portion 4b.

後群保持部材５は、第２群レンズＬ２及び第３レンズ群Ｌ３を保持する部材であって、外径部分に設けられてカム溝３ｂに係合する連動突起５ａと、直進連動キー８と係合する案内溝５ｂ等とを備えている。 The rear group holding member 5 is a member for holding the second group lens L2 and the third lens group L3. The rear group holding member 5 is provided on the outer diameter portion and engages with the cam groove 3b. Engaging guide grooves 5b and the like.

フォーカス回転筒６は、後述の出力歯車１２によって光軸まわりに回転する部材であって、このフォーカス回転筒６と一体で光軸方向に延びた連動用のキー部分６ａと、後部の内径部分に設けた駆動用の回転筒歯車部６ｂとを備えている。
フォーカス回転筒６は、不図示の部分によって光軸回の回転のみ可能となるように拘束されている。 The focus rotation cylinder 6 is a member that is rotated around the optical axis by an output gear 12 to be described later. The focus rotation cylinder 6 is integrated with the focus rotation cylinder 6 and extends in the optical axis direction, and a rear inner diameter portion. And a rotating cylindrical gear portion 6b for driving provided.
The focus rotation cylinder 6 is constrained by an unillustrated portion so that only rotation of the optical axis is possible.

オスヘリコイド部材７は、ヘリコイドねじ７ａと、内径部分に設けられたカムフォロアー７ｂと、不図示の直進案内溝等を備えている。
直進連動キー８は、固定部２にビス９で位置決めして固定され、後群保持部材５を直進ガイドする部材である。 The male helicoid member 7 includes a helicoid screw 7a, a cam follower 7b provided on an inner diameter portion, a straight guide groove (not shown), and the like.
The rectilinear interlocking key 8 is a member that is positioned and fixed to the fixing portion 2 with screws 9 and guides the rear group holding member 5 linearly.

ＡＦ−ＭＦ切替操作部材１１は、ＡＦ−ＭＦ切替を行うときに撮影者がレンズ鏡筒外部から操作する切替操作部材であり、光軸に略沿った方向に移動可能に固定部２に取り付けられている。ＡＦ−ＭＦ切替操作部材１１を被写体方向に移動した状態（図１）がＡＦ状態であり、カメラ側に移動した状態（図２）がＭＦ状態である。
切替板１１ａは、ＡＦ−ＭＦ切替操作部材１１に固定され、ＡＦ−ＭＦ切替操作部材１１と連動して移動する部材であり、後述の切替歯車部材１３に係合している。 The AF-MF switching operation member 11 is a switching operation member that the photographer operates from the outside of the lens barrel when performing AF-MF switching, and is attached to the fixed portion 2 so as to be movable in a direction substantially along the optical axis. ing. The state where the AF-MF switching operation member 11 is moved in the direction of the subject (FIG. 1) is the AF state, and the state where it is moved to the camera side (FIG. 2) is the MF state.
The switching plate 11a is a member that is fixed to the AF-MF switching operation member 11, moves in conjunction with the AF-MF switching operation member 11, and is engaged with a switching gear member 13 described later.

第１レンズ群Ｌ１，第２レンズ群Ｌ２，第３レンズ群Ｌ３は、レンズ鏡筒の撮影光学系を形成している。第１レンズ群Ｌ１は、フォーカシング時に移動するフォーカシングレンズである。
第２レンズ群Ｌ２及び第３レンズ群Ｌ３は、ズーミング時に第１レンズ群Ｌ１とは独立して後群として動作する。したがって、本実施例におけるレンズ鏡筒の撮影光学系は、所謂２群ズーム光学系となっている。 The first lens unit L1, the second lens unit L2, and the third lens unit L3 form a lens barrel photographing optical system. The first lens unit L1 is a focusing lens that moves during focusing.
The second lens group L2 and the third lens group L3 operate as a rear group independently of the first lens group L1 during zooming. Therefore, the photographing optical system of the lens barrel in the present embodiment is a so-called two-group zoom optical system.

フォーカス（合焦）動作は、第１レンズ群Ｌ１を保持するフォーカス群保持部材４に回転力を与え、メスヘリコイドねじ４ａの作用により第１レンズ群Ｌ１が回転しながら光軸方向に移動して行われる。そして、係合用のキー部分４ｂがフォーカス回転筒６の連動用のキー部分６ａと回転連動するので、フォーカス動作を行う場合には、ＡＦ，ＭＦを問わず常にフォーカス回転筒６が回転する。
なお、フォーカス群保持部材４に回転力を与えるのは、ＡＦ時には、小型振動波モータ１７の回転駆動力が歯車ユニット１０及びフォーカス回転筒６を介して伝えられる回転駆動力であり、ＭＦ時には、フォーカス群保持部材４を撮影者が直接操作することによる回転駆動力である。そして、ＡＦからＭＦに切り替えるときには、ＡＦ−ＭＦ切替操作部材１１の操作によりフォーカス群保持部材４と小型振動波モータ１７との接続を解除する。 In the focusing operation, a rotational force is applied to the focus group holding member 4 that holds the first lens group L1, and the first lens group L1 moves in the optical axis direction while rotating by the action of the female helicoid screw 4a. Done. Since the key part 4b for engagement is rotationally interlocked with the key part 6a for interlocking with the focus rotating cylinder 6, the focus rotating cylinder 6 is always rotated regardless of AF or MF when performing the focusing operation.
The rotational force applied to the focus group holding member 4 is a rotational driving force transmitted through the gear unit 10 and the focus rotating cylinder 6 during AF, and a rotational driving force transmitted from the small vibration wave motor 17 during AF. This is a rotational driving force when the photographer directly operates the focus group holding member 4. When switching from AF to MF, the connection between the focus group holding member 4 and the small vibration wave motor 17 is released by operating the AF-MF switching operation member 11.

一方、ズーム動作は、ズーム環３を撮影者が回転させると、カム溝３ａとカムフォロアー７ｂとの関係により、オスヘリコイド部材７が光軸方向に移動する。そうすると、オスヘリコイド部材７にヘリコイドねじ係合しているフォーカス群保持部材４も一体に光軸方向に移動し、第１レンズ群Ｌ１がズーミング移動することになる。
また、ズーム環３の内径に設けられたカム溝３ｂに係合する後群保持部材５の連動突起５ａと、直進連動キー８と係合する案内溝５ｂとの作用によって、ズーム環３が回転すると、第２レンズ群Ｌ２及び第３レンズ群Ｌ３は、光軸方向にズーミング移動する。 On the other hand, in the zoom operation, when the photographer rotates the zoom ring 3, the male helicoid member 7 moves in the optical axis direction due to the relationship between the cam groove 3a and the cam follower 7b. Then, the focus group holding member 4 engaged with the male helicoid member 7 in a helicoid screw also moves integrally in the optical axis direction, and the first lens group L1 moves zooming.
Further, the zoom ring 3 is rotated by the action of the interlocking protrusion 5a of the rear group holding member 5 that engages with the cam groove 3b provided on the inner diameter of the zoom ring 3 and the guide groove 5b that engages with the linear advancement interlocking key 8. Then, the second lens group L2 and the third lens group L3 are zoomed in the optical axis direction.

歯車ユニット１０は、出力歯車１２，切替歯車部材１３，座金１４，付勢ばね１５，第１の切替歯車１６，ユニット地板１８，１９等を有し、小型振動波モータ１７の回転駆動力をフォーカス回転筒６に伝達する歯車列である。
出力歯車１２は、歯車部１２ａが回転筒歯車部６ｂと噛み合う歯車ユニット１０の出力歯車である。出力歯車１２は、固定部２及び後述の切替歯車部材１３により回転可能に軸支持されると共に、ＡＦ時及びＭＦ時のいずれの場合においても常に回転筒歯車部６ｂと噛み合っているように、固定部２とユニット地板１９とによりスラスト方向の位置を規制されている。また、出力歯車１２は、後述の切替歯車部材１３の係合部１３ａと係合する穴である係合部１２ｂを有している。 The gear unit 10 includes an output gear 12, a switching gear member 13, a washer 14, an urging spring 15, a first switching gear 16, unit base plates 18 and 19, and the like, and focuses the rotational driving force of the small vibration wave motor 17. A gear train that is transmitted to the rotating cylinder 6.
The output gear 12 is an output gear of the gear unit 10 in which the gear portion 12a meshes with the rotating cylindrical gear portion 6b. The output gear 12 is rotatably supported by the fixed portion 2 and a switching gear member 13 to be described later, and is fixed so that it always meshes with the rotating cylindrical gear portion 6b in both AF and MF cases. The position in the thrust direction is regulated by the portion 2 and the unit base plate 19. The output gear 12 has an engaging portion 12b that is a hole that engages with an engaging portion 13a of a switching gear member 13 described later.

切替歯車部材１３は、係合部１３ａ，第２の切替歯車部１３ｂ，つば部１３ｃを有し、出力歯車１２と同軸に設けられている部材である。
係合部１３ａは、円形断面の軸部分の先端付近の断面形状が小判型となるように、２つの平行な平面を形成した形状となっており、出力歯車１２にも同様な形状の穴が形成されている。したがって、切替歯車部材１３は、出力歯車１２に対して軸方向に移動可能であり、回転方向は連動可能に係合して同時に回転するようになっている。
つば部１３ｃには、切替板１１ａがスラスト方向において係合している。したがって、切替歯車部材１３は、ＡＦ−ＭＦ切替操作部材１１の操作に連動してＡＦ位置（図１）とＭＦ位置（図２）との間を軸方向に沿って移動可能である。 The switching gear member 13 is a member that has an engaging portion 13 a, a second switching gear portion 13 b, and a collar portion 13 c and is provided coaxially with the output gear 12.
The engaging portion 13a has a shape in which two parallel planes are formed so that the cross-sectional shape near the tip of the shaft portion having a circular cross section is an oval shape, and the output gear 12 has a hole with a similar shape. Is formed. Therefore, the switching gear member 13 is movable in the axial direction with respect to the output gear 12, and the rotation direction is engaged and interlocked so as to rotate simultaneously.
The switching plate 11a is engaged with the collar portion 13c in the thrust direction. Therefore, the switching gear member 13 is movable in the axial direction between the AF position (FIG. 1) and the MF position (FIG. 2) in conjunction with the operation of the AF-MF switching operation member 11.

第２の切替歯車部１３ｂは、後述の第１の切替歯車１６と噛み合う歯車部分である。
切替歯車部材１３がＡＦ位置にある時には、第１の切替歯車１６と第２の切替歯車部１３ｂとが噛み合う。一方、切替歯車部材１３がＭＦ位置にあるときには、第１の切替歯車１６と第２の切替歯車部１３ｂとの噛み合いが解除される。
付勢ばね１５は、座金１４を介して切替歯車部材１３のつば部１３ｃをＡＦ位置方向へ付勢する付勢部材である。この付勢ばね１５により切替歯車部材１３に対して付勢力を与えることにより、ＡＦからＭＦへ切り替えるときに第１の切替歯車１６と第２の切替歯車部１３ｂとの歯位置がずれていた場合であっても、ＡＦ−ＭＦ切替操作部材１１の操作に支障が生じることなく、また、僅かに歯車列が駆動されることにより確実に切り替えを行うことができる。 The second switching gear portion 13b is a gear portion that meshes with a first switching gear 16 described later.
When the switching gear member 13 is in the AF position, the first switching gear 16 and the second switching gear portion 13b mesh with each other. On the other hand, when the switching gear member 13 is in the MF position, the meshing between the first switching gear 16 and the second switching gear portion 13b is released.
The biasing spring 15 is a biasing member that biases the collar portion 13c of the switching gear member 13 via the washer 14 in the AF position direction. When the biasing force is applied to the switching gear member 13 by the biasing spring 15, the tooth positions of the first switching gear 16 and the second switching gear portion 13b are shifted when switching from AF to MF. Even in this case, the operation of the AF-MF switching operation member 11 is not hindered, and the gear train is slightly driven so that the switching can be performed reliably.

第１の切替歯車１６は、モータ出力歯車１７ａ及び第２の切替歯車部１３ｂのそれぞれと噛み合う２段歯車である。
小型振動波モータ１７は、高トルク且つ小型の超音波モータであり、モータ出力歯車１７ａが一体に取り付けられている。小型振動波モータ１７は、ユニット地板１８にビス止めにより固定されている。
ユニット地板１８、１９は、歯車ユニット１０の各部材を固定部２に対して支持及び固定する部材である。 The first switching gear 16 is a two-stage gear that meshes with each of the motor output gear 17a and the second switching gear portion 13b.
The small vibration wave motor 17 is a high-torque and small ultrasonic motor, and a motor output gear 17a is integrally attached. The small vibration wave motor 17 is fixed to the unit base plate 18 with screws.
The unit base plates 18 and 19 are members that support and fix each member of the gear unit 10 to the fixing portion 2.

図２は、本発明の実施例におけるレンズ鏡筒及びその歯車ユニットのＭＦ状態を示す図である。図２（ａ）は、歯車ユニットを示し、図２（ｂ）は、レンズ鏡筒全体を示している。この図と共にＡＦ状態を示す図１とを参照しながら、ＡＦ−ＭＦ切替動作について説明する。
図１のＡＦ状態では、各歯車が連結された状態であり、小型振動波モータ１７のＡＦ駆動力を伝達させることによって、ＡＦ駆動を行う。
これに対して、図２のＭＦ状態では、出力歯車１２の歯車部１２ａと回転筒歯車部６ｂとの噛み合いが保持されたままであるが、切替歯車部材１３の第２の切替歯車部１３ｂと第１の切替歯車１６との噛み合いを解除した状態であり、ＭＦ駆動が可能となる。これは、ＡＦ−ＭＦ切替操作部材１１をＭＦ側へ操作したことにより、切替板１１ａがつば部１３ｃを押し、切替歯車部材１３がＭＦ位置（図２）に付勢ばね１５の付勢力に抗して移動したことによる。 FIG. 2 is a diagram illustrating an MF state of the lens barrel and the gear unit in the embodiment of the present invention. FIG. 2A shows the gear unit, and FIG. 2B shows the entire lens barrel. The AF-MF switching operation will be described with reference to FIG. 1 showing the AF state together with FIG.
In the AF state of FIG. 1, the gears are connected, and AF driving is performed by transmitting the AF driving force of the small vibration wave motor 17.
On the other hand, in the MF state of FIG. 2, the meshing between the gear portion 12a of the output gear 12 and the rotating cylindrical gear portion 6b is maintained, but the second switching gear portion 13b of the switching gear member 13 and the second gear portion 13b. In this state, the meshing with the first switching gear 16 is released, and MF driving is possible. This is because when the AF-MF switching operation member 11 is operated to the MF side, the switching plate 11a pushes the collar portion 13c, and the switching gear member 13 resists the biasing force of the biasing spring 15 to the MF position (FIG. 2). And moved.

（比較例）
ここで、本願の作用効果を説明するために、比較例を挙げる。
図３は、比較例におけるレンズ鏡筒及びその歯車ユニットのＡＦ状態を図１と同様にして示した図である。
図４は、比較例におけるレンズ鏡筒及びその歯車ユニットのＭＦ状態を図２と同様にして示した図である。
なお、比較例の説明は、前述した本実施例と異なる部分についてのみ行い、同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
図３及び４に示す比較例では、先に説明した特許文献１に記載の技術を使用して、本実施例における出力歯車１２に相当する出力歯車１１２を、本実施例における切替歯車部材１３に相当する第２の切替歯車部１１２ｂと一体に形成している。そして、第２の切替歯車部１１２ｂと一体で出力歯車１１２を切替板１１ａにより連動させている。 (Comparative example)
Here, a comparative example is given in order to explain the function and effect of the present application.
FIG. 3 is a view showing the AF state of the lens barrel and its gear unit in the comparative example in the same manner as FIG.
FIG. 4 is a view showing the MF state of the lens barrel and the gear unit in the comparative example in the same manner as FIG.
The description of the comparative example will be made only for parts different from the above-described embodiment, and parts having the same functions will be denoted by the same reference numerals, and redundant explanations will be omitted as appropriate.
3 and 4, the output gear 112 corresponding to the output gear 12 in this embodiment is used as the switching gear member 13 in this embodiment using the technique described in Patent Document 1 described above. It is formed integrally with the corresponding second switching gear portion 112b. The output gear 112 is interlocked with the second switching gear portion 112b by the switching plate 11a.

具体的には、ＡＦ時には、出力歯車１１２と第２の切替歯車部１１２ｂとが一体で被写体側に移動しており、出力歯車１２の歯車部１１２ａが回転筒歯車部６ｂと噛み合い、第２の切替歯車部１１２ｂが第１の切替歯車１１６と噛み合っている。ＭＦ時には、出力歯車１１２と第２の切替歯車部１１２ｂとが一体でカメラ本体側に移動しており、出力歯車１２の歯車部１１２ａは、回転筒歯車部６ｂとの噛み合いを解除されるが、第２の切替歯車部１１２ｂについては、第１の切替歯車１１６との噛み合いを継続している。 Specifically, at the time of AF, the output gear 112 and the second switching gear portion 112b are integrally moved to the subject side, and the gear portion 112a of the output gear 12 meshes with the rotating cylindrical gear portion 6b, so that the second The switching gear portion 112b meshes with the first switching gear 116. During MF, the output gear 112 and the second switching gear portion 112b are integrally moved to the camera body side, and the gear portion 112a of the output gear 12 is disengaged from the rotating cylindrical gear portion 6b. As for the second switching gear portion 112b, the meshing with the first switching gear 116 is continued.

ここで、比較例では、ＡＦ時及びＭＦ時の双方において、常に第１の切替歯車１１６と第２の切替歯車部１１２ｂとを噛み合わせておくために、第１の切替歯車１１６の歯幅を広くしている。これは、小型振動波モータ１１７からフォーカス回転筒６までの間で、ＭＦ時に２箇所の歯車の噛み合いを解除してしまうと、ＭＦからＡＦへ切り替えるときに、２箇所の噛み合いをしなければならず、タイミングがずれると切り替わりに要する時間が長くなってしまうことを防止するためである。また、歯車の噛み合いを解除する部分では、解除状態から噛み合わせるときに容易に噛み合うことができるように、バックラッシュを多めに取る必要がある。したがって、２箇所で歯車の噛み合いを解除する場合には、バックラッシュを増加させる部分が２倍になり、このバックラッシュ増加による歯車列のガタも２倍となってしまうので、これを防止するためでもある。このような要請から、先に説明した実施例、及び、特許文献１においても、噛み合いを解除するのは、１箇所としてあり、比較例でも同様に１箇所のみを解除するようにしている。 Here, in the comparative example, the tooth width of the first switching gear 116 is set so that the first switching gear 116 and the second switching gear portion 112b are always meshed in both AF and MF. Wide. This is because if the meshing of the two gears is released during the MF between the small vibration wave motor 117 and the focus rotating cylinder 6, the two gears must be engaged when switching from the MF to the AF. In order to prevent the time required for switching from becoming long if the timing is shifted. Further, in the portion where the meshing of the gear is released, it is necessary to take a large amount of backlash so that the gear can be easily engaged when engaged from the released state. Therefore, when releasing the meshing of the gears at two locations, the portion that increases backlash is doubled, and the backlash of the gear train due to the increase in backlash is also doubled. There is also. From such a request, in the embodiment described above and also in Patent Document 1, the meshing is released at one place, and in the comparative example, only one place is released as well.

特許文献１の技術を使用した比較例の形態は、一見成立しているように見えるが、小型振動波モータ１１７に近い位置にある第１の切替歯車１１６の歯幅を広くしているために、小型振動波モータ１１７の位置が実施例における小型振動波モータ１７の位置よりもカメラ本体側へずれている。図３（ａ）及び図４（ａ）中に二点鎖線Ａにより示した線は、先に説明した本実施例における小型振動波モータ１７の位置を示したものである。このように、比較例では、高トルクの小型振動波モータを用いて歯車列の小型化を図ったにも関わらず、十分な小型化を達成することができなくなってしまっている。 Although the form of the comparative example using the technique of Patent Document 1 seems to hold at first glance, the tooth width of the first switching gear 116 located near the small vibration wave motor 117 is widened. The position of the small vibration wave motor 117 is shifted to the camera body side from the position of the small vibration wave motor 17 in the embodiment. A line indicated by a two-dot chain line A in FIGS. 3A and 4A indicates the position of the small vibration wave motor 17 in the present embodiment described above. As described above, in the comparative example, although the gear train is downsized using a high-torque small vibration wave motor, it is impossible to achieve sufficient downsizing.

なお、特許文献１では、モータの位置をずらすことなく切り替えを実現しているが、これは、そもそも特許文献１では、高トルクのモータを使用していないことから、必要な駆動力を得るために歯車列に大きな減速比が要求されているものである。したがって、特許文献１に記載の歯車列では、多数の歯車を有しており、その中の都合のよいひとつを移動させることにより、全体を大型化することなく切り替えを実現している。 In Patent Document 1, switching is realized without shifting the position of the motor. However, since Patent Document 1 does not use a high torque motor in the first place, in order to obtain a necessary driving force. In addition, a large reduction ratio is required for the gear train. Therefore, the gear train described in Patent Document 1 has a large number of gears, and by switching one of the gears among them, switching is realized without increasing the size of the whole.

一方、本実施例、及び、比較例では、高トルクの小型振動波モータ１７（１１７）を用いることにより、必要な駆動力を得るために歯車列に大きな減速比が要求されない。したがって、歯車列には、２から３軸程度しか軸位置が存在していない。このため、単純に特許文献１の技術を使用しただけの比較例の形態では、どのように配置を工夫したところで、小型振動波モータ１１７を含む歯車列全体の大型化が避けられない。 On the other hand, in the present embodiment and the comparative example, a large reduction ratio is not required for the gear train in order to obtain a necessary driving force by using the high-torque small vibration wave motor 17 (117). Therefore, the gear train has only about two to three shaft positions. For this reason, in the form of the comparative example in which the technique of Patent Document 1 is simply used, it is inevitable that the entire gear train including the small vibration wave motor 117 is increased in how the arrangement is devised.

これに対して、本実施例では、第１の切替歯車１６における噛み合いを解除するので、第１の切替歯車１６の歯幅を広くする必要もない。小型振動波モータ１７の場合、駆動パワーを最大限に引き出す為にモータの形状に制約が出てくるが、そのような場合でも歯車列の形状が大きくなることもなく、そのため鏡筒が大きくなってしまうということもない。また、ＭＦ時の歯車の噛み合いを解除する箇所が比較例と比べて少なく、また、その位置が小型振動波モータ１７に近いので、切替歯車部材１３の第２の切替歯車部１３ｂと第１の切替歯車１６との間の歯車比分、小型振動波モータ基準の歯車のバックラッシによるガタも比較例より小さくすることができる。
このように、本実施例によれば、高トルクの小型振動波モータ１７を用いたことによる利点を最大限に引き出して、従来にない非常に小型のレンズ鏡筒を歯車列のガタも少ないまま実現することができる。 On the other hand, in this embodiment, since the meshing in the first switching gear 16 is released, it is not necessary to increase the tooth width of the first switching gear 16. In the case of the small vibration wave motor 17, the shape of the motor is restricted in order to extract the drive power to the maximum, but the shape of the gear train does not increase even in such a case, and thus the lens barrel becomes large. It does n’t happen. In addition, since the number of places where the meshing of the gear during MF is released is smaller than in the comparative example, and the position is close to the small vibration wave motor 17, the second switching gear portion 13b of the switching gear member 13 and the first switching gear portion 13 The backlash caused by the backlash of the gear based on the small vibration wave motor can be made smaller than that of the comparative example.
As described above, according to the present embodiment, the advantages of using the high-torque small vibration wave motor 17 can be maximized, and an extremely small lens barrel that has not been conventionally used can be kept small in the gear train. Can be realized.

（変形例）
以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
（１）本実施例において、交換レンズのレンズ鏡筒を例に挙げて説明したが、これに限らず、例えば、レンズ一体型のカメラ等のレンズ鏡筒であってもよい。 (Modification)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes are possible, and these are also within the equivalent scope of the present invention.
(1) In this embodiment, the lens barrel of the interchangeable lens has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and for example, a lens barrel such as a lens-integrated camera may be used.

（２）本実施例において、高トルクの小型振動波モータを用いた例を示したが、これに限らず、従来使用されている電磁型モータを用いてもよい。 (2) In the present embodiment, an example using a high-torque small vibration wave motor has been shown, but the present invention is not limited thereto, and a conventionally used electromagnetic motor may be used.

（３）本実施例において、歯車列は、３つの軸位置を有している例を示したが、これに限らず、例えば、２つの軸位置を有していてもよいし、４つ以上の軸位置を有していても、本願を用いることによる小型化の効果を得ることができる。 (3) In this embodiment, an example in which the gear train has three axial positions has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the gear train may have two axial positions, or four or more. Even if it has this axial position, the effect of miniaturization by using this application can be acquired.

本発明の実施例におけるレンズ鏡筒及びその歯車ユニットのＡＦ状態を示す図である。It is a figure which shows the AF state of the lens-barrel and its gear unit in the Example of this invention. 本発明の実施例におけるレンズ鏡筒及びその歯車ユニットのＭＦ状態を示す図である。It is a figure which shows the MF state of the lens-barrel and its gear unit in the Example of this invention. 比較例におけるレンズ鏡筒及びその歯車ユニットのＡＦ状態を図１と同様にして示した図である。It is the figure which showed the AF state of the lens-barrel and its gear unit in a comparative example similarly to FIG. 比較例におけるレンズ鏡筒及びその歯車ユニットのＭＦ状態を図２と同様にして示した図である。It is the figure which showed the MF state of the lens-barrel in the comparative example and its gear unit similarly to FIG.

Explanation of symbols

１連結部
２固定部
３ズーム環
４フォーカス群保持部材
５後群保持部材
６フォーカス回転筒
６ｂ回転筒歯車部
７オスヘリコイド部材
８直進連動キー
９ビス
１０歯車ユニット
１１ＡＦ−ＭＦ切替操作部材
１１ａ切替板
１２出力歯車
１３切替歯車部材
１３ｂ第２の切替歯車部
１４座金
１５付勢ばね
１６第１の切替歯車
１７小型振動波モータ
１８，１９ユニット地板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Connection part 2 Fixing part 3 Zoom ring 4 Focus group holding member 5 Rear group holding member 6 Focus rotation cylinder 6b Rotation cylinder gear part 7 Male helicoid member 8 Straight forward interlocking key 9 Screw 10 Gear unit 11 AF-MF switching operation member 11a switching Plate 12 Output gear 13 Switching gear member 13b Second switching gear portion 14 Washer 15 Biasing spring 16 First switching gear 17 Small vibration wave motor 18, 19 Unit ground plate

Claims

Focusing lens,
A focus rotating cylinder that rotates during a focusing operation for driving the focusing lens;
A rotary cylinder gear provided on the focus rotary cylinder;
A switching operation member capable of switching between auto focus and manual focus from the outside,
A motor for generating a driving force for driving the focus rotating cylinder during autofocus;
A gear train having a plurality of gears for transmitting the rotational driving force of the motor to the focus rotating cylinder;
The gears constituting the gear train, the output gear always meshing with the rotating cylindrical gear part in both cases of autofocus and manual focus;
Coaxially with the output gear in the rotational direction and provided so as to be rotatable at the same time as the output gear, and along the axial direction between the autofocus position and the manual focus position in conjunction with the operation of the switching operation member. A movable switching gear member;
With
The switching gear member has a second switching gear portion that meshes with a first switching gear included in the gear train, and at the autofocus position, the first switching gear and the second switching gear. A lens barrel in which the engagement between the first switching gear and the second switching gear is released at the manual focus position.

The lens barrel according to claim 1,
The output gear is position-regulated so that its axial position does not move in either autofocus or manual focus.
The switching gear member is engaged so that the engagement position can move in the axial direction while continuing the engagement state in the rotation direction with respect to the output gear when moving between the autofocus position and the manual focus position. Having a part,
A lens barrel characterized by

The lens barrel according to claim 2,
A biasing member that biases the switching gear member toward the autofocus position;
A lens barrel characterized by

The lens barrel according to any one of claims 1 to 3, wherein
The gear train has a first axial position coaxial with the motor;
A second axial position at an axial position of the switching gear member;
A third axial position coaxial with the first switching gear;
Formed from the three axial positions of
A lens barrel characterized by

The lens barrel according to any one of claims 1 to 3, wherein
The gear train has a first axial position coaxial with the motor;
A second axial position at an axial position of the switching gear member;
Are formed from two axial positions,
The first switching gear is disposed at the first shaft position;
A lens barrel characterized by

In the lens barrel according to any one of claims 1 to 5,
The motor is a small vibration wave motor that outputs a rotational driving force from its central axis;
A lens barrel characterized by