JP3007737B2 - 回転繰出機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、多条ねじ（ヘリコイド）を介し
て螺合する一対の環状体の一方を、ギヤ機構を介して回
転させながら繰り出す回転繰出機構に関する。

【０００２】

【従来技術およびその問題点】例えばレンズ鏡筒におい
ては、固定（外側）環状体に、多条ねじを介して可動
（内側）環状体を螺合させ、この可動環状体に回転を与
えて光軸方向に繰り出す機構が多数採用されている。そ
して、ズームコンパクトカメラにおいては、可動環状体
をパワー駆動するため、可動環状体の外周にギヤを設
け、このギヤをモータによって駆動されるピニオンに噛
み合わせることが行なわれている。

【０００３】この回転繰出機構においては、可動環状体
の外周に多条ねじとギヤの両者を設ける必要がある。こ
の多条ねじとギヤは従来、可動環状体の軸方向長を短く
するため、多条ねじの一部の山を切除し、その切除部分
に、多条ねじ山と同一の方向に傾斜したギヤを設けて形
成されていた。このように、多条ねじとギヤを同一軸方
向位置に混在させれば、両者を異なる軸方向位置に設け
る場合に比して、可動環状体の軸方向長を短縮すること
ができる。

【０００４】ところが、この回転繰出機構において、可
動環状体の繰出量をさらに大きくしようとすると、次の
問題があることが分かった。すなわち、繰出量を大きく
するには、ギヤの歯数を増すか、ギヤの幅を大きくしこ
れに噛み合うピニオンの軸方向長を長くする必要があ
る。ところがギヤの歯数を増すことは、ギヤは多条ねじ
山の方向に斜めに延びているから、すなわち可動環状体
の軸方向長が長くなることを意味する。また、ギヤの幅
を増すと、その分だけ多条ねじを形成すべき周方向の割
合が減少し、その結果、可動環状体に倒れやがたが発生
してしまう。

【０００５】極限迄の小型化を求められているカメラの
ズームレンズにおいてズーム比を高めるためには、可動
環状体に倒れを生じさせることなく十分な繰出量を与え
る必要があり、従来構造ではこの要求に応えられない。

【０００６】

【発明の目的】本発明は、以上の回転繰出機構について
の問題意識に基づき、可動環状体（内側環状体）の繰出
量を大きく取ることができ、しかも倒れが生じにくい回
転繰出機構を得ることを目的とする。

【０００７】さらに本考案は、小型化、特に小径化を図
ることができる回転繰出機構を得ることを目的とする。

【０００８】

【発明の概要】本発明は、多条雄ねじおよび多条雌ねじ
を介して螺合する内側環状体と外側環状体；この内側環
状体の外周に、上記多条雄ねじと同一の方向に傾斜させ
て形成されたギヤ；および、このギヤと噛み合い、上記
内側環状体を外側環状体に対して相対回転させるピニオ
ン；を備えた回転繰出機構において、上記内側環状体の
外周に、上記ギヤを複数条形成するとともに、これらの
複数条のギヤの間に、少なくとも一条の雄ねじを形成
し、さらに、上記複数条のギヤの間に位置する雄ねじの
外径を、他の多条雄ねじの外径よりも小さく形成し、上
記ピニオンが上記ギヤの間に形成された雄ねじに干渉し
ないように上記ギヤの歯先円の径を上記雄ねじの外径よ
りも大きく形成し、かつこのピニオンを、内側環状体の
繰出位置に拘らず、上記複数条のギヤの少なくとも一条
のギヤに噛み合わせたこと、に特徴を有する。

【０００９】この構成によれば、内側環状体の倒れを防
止しつつ、さらに、複数条のギヤの間に位置するねじ山
の最大径を、他の多条ねじのねじ山の最大径より小さく
形成した分だけピニオンを内側に配設することができる
ので、全体として小径化を図ることができる。

【００１０】そしてピニオンは、複数条のギヤの間に位
置するねじ山の最大径を、他の多条ねじのねじ山の最大
径より小さく形成した分だけ、内側（光軸側）に配設す
ることができ、従って、全体として小径化を図ることが
できる。

【００１１】

【実施例】以下図示実施例について本発明を説明する。
まず図５ないし図７について、本発明が対象とする回転
繰出機構を備えたズームレンズ鏡筒の例を説明する。

【００１２】カメラボディに一体化される固定鏡筒１１
には、ヘリコイド環（外側環状体）１２が固定され、こ
のヘリコイド環１２の多条雌ねじ１２ａに、カム環（内
側環状体）１０の外周面に形成した多条雄ねじ１０ａが
螺合している。このカム環１０の内側には、多条雌ねじ
１０ｂとインナカム溝１０ｃが形成されていて、多条雌
ねじ１０ｂには、前群レンズ筒（雄ヘリコイド体）１３
の多条雄ねじ１３ａが螺合している。カム環１０の後端
部には、直進案内板１４が位置していて、この直進案内
板１４の径方向突起１４ａは、固定鏡筒１１に形成した
直進案内溝１１ａに嵌まっている。直進案内板１４に
は、直進案内環１５が固定されていて、カム環１０はこ
の直進案内環１５に対して回転自在である。

【００１３】前群レンズ筒１３には、環状のシャッタユ
ニット１６の後端部を固定したシャッタ保持枠１３ｂが
固定されており、シャッタユニット１６の内周部に一体
に設けたヘリコイド環１７には、前群レンズＬ１を保持
した前群レンズ枠１８が螺合している。シャッタユニッ
ト１６はその駆動ピン１６ａを、前群レンズ枠１８に一
体とした被動ピン１８ａに係合させている。駆動ピン１
６ａは、周知のように、測距装置からの測距信号に応じ
た角度だけ回転駆動され、この回転が被動ピン１８ａを
介して前群レンズ枠１８に伝わり、前群レンズ枠１８
（前群レンズＬ１）が回転しながら光軸方向に移動し
て、フォーカシングがなされる。またシャッタユニット
１６は、被写体の輝度信号に応じて、シャッタブレード
１６ｂを開閉する。

【００１４】後群レンズＬ２を支持した後群レンズ枠１
９は、径方向に突出するカムピン１９ａを有し、このカ
ムピン１９ａは、カム環１０の内面に形成した前述のカ
ム溝１０ｃに嵌まっている。そして、この後群レンズ枠
１９とシャッタ保持枠１３ｂとは、上記直進案内環１５
に形成した直進案内面によって直進案内されている。図
５には、互いに係合する、直進案内環１５の直進案内面
１５ａと、後群レンズ枠１９の直進案内面１９ｂが示さ
れている。

【００１５】後群レンズ枠１９のカムピン１９ａは、組
立時に、前群レンズ筒１３の後端面に形成した凹部１３
ｂに嵌合する。これは、前群レンズ筒１３の外周の多条
雄ねじ１３ａをカム環１０の多条雌ねじ１０ｂに螺合さ
せる際に、同時にカムピン１９ａをインナカム溝１０ｃ
に嵌めるための構造である。組立後は、カム環１０の回
動により、前群レンズ筒１３は多条ねじ１０ｂ、１３ａ
に従い、後群レンズ枠１９はカム溝１０ｃに従い、それ
ぞれ独立して光軸方向に移動する。

【００１６】すなわち上記構成のズームレンズ鏡筒は、
カム環１０を回転駆動すると、多条雄ねじ１０ａと多条
雌ねじ１２ａの関係に従ってカム環１０自体が光軸方向
に移動する。同時に、多条雌ねじ１０ｂと多条雄ねじ１
３ａの螺合関係、およびシャッタ保持枠１３ｂと直進案
内環１５の直進ガイド機構により、前群レンズ筒１３
（前群レンズＬ１）が光軸方向に直進移動する。またカ
ム環１０が回転すると、その内面のカム溝１０ｃと後群
レンズ枠１９に設けたカムピン１９ａとの関係、および
後群レンズ枠１９と直進案内環１５の直進ガイド機構に
より、該後群レンズ枠１９（後群レンズＬ２）が光軸方
向に移動し、ズーミングがなされる。

【００１７】本発明は、例えば以上の構成を有するズー
ムレンズ鏡筒におけるヘリコイド環（外側環状体）１２
とカム環（内側環状体）１０の係合構造、およびカム環
１０の回転駆動機構を要旨とするものである。カム環１
０には、図１の展開図および図５に示すように、その後
部に位置させて、多条雄ねじ１０ａと、複数条（この実
施例では３条）の互いに平行なギヤ１０ｄが形成されて
いる。ギヤ１０ｄは、その歯がカム環１０の軸線に平行
な平歯車からなるもので、多条雄ねじ１０ａの山の方向
と同一方向に傾斜しており、各ギヤ１０ｄの間には、多
条雄ねじ１０ａの一条のねじ山１０ａ’が形成されてい
る。別言すると、多条雄ねじ１０ａは、その周方向の一
部分において一条または複数条のねじ山１０ａ’が切除
され、この切除部分にギヤ１０ｄが設けられている。こ
の実施例では、多条雄ねじ１０ａのねじ山が１条おきに
３条切除され、それらの切除部分にギヤ１０ｄが設けら
れている。これらの多条雄ねじ１０ａ、ねじ山１０ａ’
およびギヤ１０ｄの軸方向の形成長さｓは、同一であ
る。

【００１８】一方、ヘリコイド環１２には、図２に示す
ように、その内面に、このカム環１０の多条雄ねじ１０
ａ、２条の雄ねじ（ねじ山）１０ａ’および３条のギヤ
１０ｄにそれぞれ対応する、多条雌ねじ１２ａ、２条の
雌ねじ（谷部）１２ａ’および逃げ溝１２ｃが形成され
ている。すなわち、ねじ山１０ａ’と谷部１２ａ’は互
いに螺合し、ギヤ１０ｄは、多条雄ねじ１０ａと多条雌
ねじ１２ａおよびねじ山１０ａ’と谷部１２ａ’の螺合
に従ってカム環１０が回転すると、逃げ溝１２ｃ内を非
接触で移動する。

【００１９】ギヤ１０ｄの間のねじ山１０ａ’の最大半
径（外径／２）Ｄ１が、多条雄ねじ１０ａのねじ山の最
大半径（外径／２）Ｄ２よりも小さく設定されている。
この径の差Δを、図２に示した。そして、差Δだけ小径
化したねじ山１０ａ’に対応させて、ギヤ１０ｄの歯た
けも差Δだけ低く形成してある。したがって、ピニオン
２０が差Δだけカム環１０に接近させて配置されるの
で、ピニオン２０を含む全体の径が縮小する。

【００２０】さらに、ヘリコイド環１２の最大外径（半
径）が逃げ溝１２ｃ部分の肉厚ｔで決定されるとする
と、逃げ溝１２ｃが差Δだけ浅くなるので、ヘリコイド
環１２の外径は、最大半径Ｄ１とＤ２とが同一である図
８に示した比較例に比し、差Δだけ小さくなる。つま
り、ヘリコイド環１２の肉厚をＴ2 、ねじ１０ａの歯た
けをｄ12、ねじ１０ａの山頂を結ぶ円筒面からギヤ１０
ｄの歯先までの歯たけをｄ2 とすると、肉厚Ｔ2 は、 となるので、ヘリコイド環１２の最大外径（半径）を、
図８に示したヘリコイド環１１２の最大外径よりも差Δ
だけ小さくできる。

【００２１】この差Δは、通常のレンズ鏡筒では１mm前
後の小さい量であるが、極限迄の小型化、小径化を求め
られる小型ズームレンズカメラにおいては、無視できな
い量であり、そのスペース内に、例えばＦＰＣ基板のよ
うな薄い要素を配置することが可能となる。

【００２２】ヘリコイド環１２には、切欠１２ｄが形成
されており、この切欠１２ｄ内に位置するピニオン２０
が、ギヤ１０ｄと噛み合っている。このピニオン２０
は、３条のギヤ１０ｄに同時に噛み合うことができる軸
方向長さを有しているが、カム環１０の前方移動端およ
び後方移動端においては、それぞれ最も後方および前方
のギヤ１０ｄのみに噛み合う。このピニオン２０は、図
示しない固定部に回転自在に軸支されて切欠１２ｄ内の
定位置に位置し、モータ２１によって回転駆動される。

【００２３】なお図１においては、異なる位置に二つの
ピニオン２０を描いているが、これは、カム環１０の前
進端と後退端におけるピニオン２０とギヤ１０ｄとの噛
合関係を示すためであり、実際には、ピニオン２０は移
動せず、カム環１０が光軸方向に移動する。

【００２４】上記構成の本回転繰出機構は従って、モー
タ２１を介してピニオン２０を回転駆動すると、その回
転がギヤ１０ｄを介してカム環１０に伝達される。する
と、多条雄ねじ１０ａ（ねじ山１０ａ’）と多条雌ねじ
１２ａ（ねじ山１２ａ’）の噛合に従って、カム環１０
が回転しながら光軸方向に進退し、ズーミングがなされ
る。

【００２５】そして、このカム環１０の回転繰出しに当
たってピニオン２０は、３条のギヤ１０ｄのいずれかに
必ず噛み合い、かつ、ねじ山１０ａ’とねじ山１２ａ’
の噛合が維持される。勿論多条雄ねじ１０ａと多条雌ね
じ１２ａの噛合も維持されるから、ヘリコイド環１２に
対してカム環１０が倒れることがない。

【００２６】ちなみに、図６および図７は、３条のギヤ
１０ｄを形成することなく、本発明の実施例と同じカム
環１０の繰出量を得るための２つの比較例を示してい
る。図６は本発明の実施例のギヤ１０ｄと同じ幅のギヤ
１０ｄ’を一条として形成した例を示し、図７は本発明
の実施例のギヤ１０ｄと同じ軸方向長さｓの幅広のギヤ
１０ｄ”を形成した例を示している。図６の比較例で
は、ギヤ１０ｄ’の軸方向の設置長さ、つまりカム環１
０が長くなり、図７の比較例では、多条雄ねじ１０ａの
周方向の設置長さが短くなり、カム環１０に倒れやがた
つきが発生しやい。

【００２７】図３ないし図５に示したズームレンズ鏡筒
は、本発明の回転繰出機構を適用可能な装置の一例を示
すものである。本発明は、他のズームレンズ鏡筒の回転
繰出機構、あるいはズームレンズ鏡筒以外の回転繰出機
構に広く適用できる。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明の回転繰出機構によ
れば、多条ねじを介して外側環状体に螺合し外周面に形
成したギヤを介して回転駆動される内側環状体の繰出量
を大きくとることができ、かつその倒れを防止すること
ができる。さらに本発明によれば、ピニオンを内側環状
体の外周の複数条のギヤにより接近させて配置すること
が可能となり、よって、全体を小径にすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による回転繰出機構の実施例を示す内側
環状体（カム環）の展開図である。

【図２】同内側環状体と外側環状体の噛合状態の断面図
である。

【図３】本発明による回転繰出機構を適用可能なズーム
レンズ鏡筒の例を示す断面図である。

【図４】図３のズームレンズ鏡筒の要部の断面図であ
る。

【図５】図３のズームレンズ鏡筒の要部の分解斜視図で
ある。

【図６】比較例として示す、図１に対応する展開図であ
る。

【図７】別の比較例として示す、図１に対応する展開図
である。

【図８】比較例として示す、図２に対応する断面図であ
る。

【符号の説明】

１０ カム環（内側環状体） １０ａ 多条雄ねじ １０ａ’ ねじ山 １０ｄ ギヤ １２ ヘリコイド環（外側環状体） １２ａ 多条雌ねじ １２ａ’ ねじ山 １２ｃ 逃げ溝 １２ｄ 切欠 ２０ ピニオン Ｄ１ ねじ山１０ａ’の最大径 Ｄ２ ねじ山１０ａの最大径 Δ Ｄ１とＤ２の差

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多条雄ねじおよび多条雌ねじを介して螺
   合する内側環状体と外側環状体；この内側環状体の外周
   に、上記多条雄ねじと同一の方向に傾斜させて形成され
   たギヤ；および、このギヤと噛み合い、上記内側環状体
   を外側環状体に対して相対回転させるピニオン；を備え
   た回転繰出機構において、 上記内側環状体の外周に、上記ギヤを複数条形成すると
   ともに、これらの複数条のギヤの間に、少なくとも一条
   の雄ねじを形成し、 さらに、上記複数条のギヤの間に位置する雄ねじの外径
   を、他の多条雄ねじの外径よりも小さく形成し、 上記ピニオンが上記ギヤの間に形成された雄ねじに干渉
   しないように上記ギヤの歯先円の径を上記雄ねじの外径
   よりも大きく形成し、 かつこのピニオンを、内側環状体の繰出位置に拘らず、
   上記複数条のギヤの少なくとも一条のギヤに噛み合わせ
   たこと、 を特徴とする回転繰出機構。