JP3007738B2 - 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つきが
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、上記内側環状体の繰出位置に応じ、上記複
数条のギヤにそれぞれ順次噛合可能な、互いに離間した
複数の小幅ピニオンを同一のピニオン軸に形成したこ
と、を特徴としている。

【０００９】この構成によれば、複数条のギヤと、この
複数条のギヤに順次噛み合う小幅ピニオンの噛合関係に
より内側環状体の十分な繰出量を確保することができ、
しかも、複数条のギヤと逃げ溝の間にも存在する、互い
に噛み合う多条ねじのねじ山により、該内側環状体の倒
れを防止することができる。

【００１０】ピニオン軸には、小幅ピニオンの間に、該
小幅ピニオンより小径の小径部が形成される。そして、
このピニオン軸を、この小径部が内側環状体の複数条の
ギヤの間に位置するねじ山に可及的に接近する位置に配
設することにより、該ピニオン軸を内側（光軸側）に配
置し、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（本実施
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１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１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条置きに
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、１条のねじ山１
０ａ’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】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内にピニオン軸２０が位置
している。このピニオン軸２０は、カム環１０の回転繰
出位置に応じ３条のギヤ１０ｄにそれぞれ噛合可能な３
個の小幅ピニオン２０ａと、この小幅ピニオン２０ａの
間に位置する小径部２０ｂとを有している。小径部２０
ｂは小幅ピニオン２０ａより小径であって、ねじ山１０
ａ’の位置に対応する位置に形成されている。そして、
ピニオン２０軸は、小幅ピニオン２０ａがギヤ１０ｄと
噛み合う位置までカム環１０に接近させて配置されてい
る。そしてこのピニオン軸２０は、切欠１２ｄ内に回動
自在に軸支され、モータ２１によって回転駆動される。

【００２０】なお図１においては、異なる位置に２個の
ピニオン軸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軸２０の小幅ピニオン
２０ａとギヤ１０ｄとの噛合関係を示すためであり、実
際には、ピニオン軸２０は移動せず、カム環１０が光軸
方向に移動する。また、ピニオン２０は、小幅ピニオン
２０ａがギヤ１０ｄと噛み合う位置までカム環１０に接
近させて配置されている。そしてこのピニオン２０は、
切欠１２ｄ内に回動自在に軸支され、モータ２１によっ
て回転駆動される。

【００２１】上記構成の本回転繰出機構は従って、モー
タ２１を介してピニオン軸２０を回転駆動すると、カム
環１０の回転繰出位置に応じいずれかの小幅ピニオン２
０ａがギヤ１０ｄに噛み合っているため、カム環１０が
回転駆動される。そして、多条雄ねじ１０ａ（ねじ山１
０ａ’）と雌多条ねじ１２ａ（ねじ山１２ａ’）の噛合
に従って、該カム環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。

【００２２】このカム環１０の回転繰出に当たっては、
３個の小幅ピニオン２０ａ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１
２ａ’の噛合が維持される。勿論多条雄ねじ１０ａと雌
多条ねじ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が傾いたり、がたを生じること
がない。

【００２３】ピニオン２０は、カム環１０の繰出し位置
に応じて３条のギヤ１０ｄにそれぞれ噛合可能な３個の
小幅ピニオン２０ａと、この小幅ピニオン２０ａの間に
位置する小径部２０ｂとを有している。小径部２０ｂ
は、小幅ピニオン２０ａよりも小径であって、ねじ山１
０ａ’の位置に対応する位置に形成されている。

【００２４】ねじ山１０ａ’の間には、カム環の軸方向
と平行な歯がねじ山１０ａ’に沿って並ぶギヤ１０ｄが
形成されている。一方、小幅ピニオン２０ａ’の間には
小径部２０ｂが設けてあって、小径部２０ｂが多条雄ね
じ１０ａ（ねじ山１０ａ’）に干渉しないように構成し
てある。したがって、ピニオン２０とねじ山１０ａ’と
は干渉しないので、ギヤ１０ｄの歯たけを、小幅ピニオ
ン２０ａとの噛み合いのみを考慮して形成することが可
能になった。

【００２５】そこで本実施例では、ギヤ１０ｄの歯たけ
を、カム環１０の表面から小幅ピニオン２０ａの歯たけ
と同一のｄに設定した。このようにギヤ１０ｄの歯たけ
を小さくした分ピニオン軸２０をカム環１０により接近
して配設できるので、全体として小径化を図ることがで
きる。

【００２６】さらに、ヘリコイド環１２の厚さＴは、逃
げ溝１２ｃの底部の厚さｔと歯たけｄの和（Ｔ＝ｔ＋
ｄ）となる。 ここで、図８に示すように、ピニオン軸１
２０に単純に同一径のピニオン１２０ａ′を形成する
と、多条雄ねじ１１０ａの歯たけ（谷底から山頂までの
高さ）をｄ1 、多条雄ねじ１１０ａの山頂を結ぶ円筒面
からギヤ１１０ｄの歯先までの 歯たけをｄ2 、逃げ溝１
１２ｃの底部の厚さをｔとすると、ヘリコイド環１１２
の肉厚Ｔ1 は、 Ｔ1 ＝ｄ1 ＋ｄ2 ＋ｔ となる。 したがって、本実施例では、ヘリコイド環１２
の半径を、ヘリコイド環１１２の厚さＴ1 よりも歯たけ
ｄ1 分だけ小さく形成することが可能になった。

【００２７】このｄ１は、通常のレンズ鏡筒では１mm前
後の小さい量であるが、極限までの小型化、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になる。

【００２８】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１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に倒れが発生
しやい。

【００２９】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。

【００３０】

【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。さらに請求項２によれば、ピニオン軸を内側
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 雌多条ねじ １２ａ’ ねじ山 １２ｃ 逃げ溝 １２ｄ 切欠 ２０ ピニオン軸 ２０ａ 小幅ピニオン ２０ｂ 小径部

Claims (2)

(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、上記内側環状体の繰出位置に応じ、上記複数条
   のギヤにそれぞれ順次噛合可能な、互いに離間した複数
   の小幅ピニオンを同一のピニオン軸に形成したこと、 を特徴とする回転繰出機構。
2. 【請求項２】 請求項１において、上記ギヤは、その歯
   先円の径が、上記ギヤの間に形成された雄ねじの外径と
   ほぼ同じないし小さく形成されていることを特徴とする
   回転繰出機構。