JP3929943B2 - Optical zoom mechanism and camera - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光学系をズ−ミング移動させるカムやリ−ドスクリュなどの動力機構と、この動力機構を駆動するモ−タとの連動系に備える減速装置を有する光学ズ−ム機構及びカメラに関する。
【0002】
【従来の技術】
最近のカメラは、撮影レンズのズ−ミングの他に、ズ−ミング機能を有するファインダやフラッシュ装置を備えたものが多い。
そして、ズ−ミングはモ−タ駆動されるカムやリ−ドスクリュを備える動力機構によって変倍レンズを移動する構成となっている。
【0003】
一例として撮影レンズのズ−ミング構成について述べると、光軸方向に移動させてズ−ミングする撮影レンズの横位置に筒状のズ−ム用カムを配設し、このズ−ム用カムのカム溝に撮影レンズのカムピンを挿入して連動駆動するようになっている。
【0004】
また、ズ−ム用カムの前方側或いは後方側にズ−ム用モ−タを配置し、さらに、このモ−タとズ−ム用カムとの間に減速装置を配置し、モ−タ出力を減速装置で減速してズ−ム用カムに伝達し、ズ−ム用カムを回転駆動する構成となっている。
【0005】
減速装置は、モ−タピニオンに噛合した初段の減速歯車の他に多数の減速歯車を備え、終段の減速歯車をズ−ム用カムに設けられている歯車に噛合させてある。
【0006】
【特許文献1】
特開2001−133675号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記した減速装置は、カムやリ−ドスクリュなどの動力機構とモ−タとの連動系に多数の減速歯車を集中的に設けた歯車構成となるため、カメラ形態が小型化し、薄型化するほど減速装置の配置と組込みスペ−スに制限が生じ、歯車構成が複雑化したものとなる。
【0008】
また、多数の減速歯車を集中的に配置すると、減速装置がどうしても大きくなるため、特に、カメラ形態を薄型化する場合に減速装置の組込みスペ−スが問題となり、カメラの薄型設計に限界をもたらすと言う問題がある。
【0009】
本発明は上記した実情にかんがみ、小型カメラ、薄型カメラについても充分に組込むことができるようにしたこの種の減速装置を備えた光学ズ−ム機構及びカメラを提案することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するため、本発明では、第1の発明として、レンズ保持枠のカム溝挿入部材をモ−タ駆動するカム体のカム溝に挿入させて変倍レンズを移動しズ−ミングを行なう光学ズ−ム機構において、両端部に歯車を設けた回転軸杆と、前記回転軸杆の一端側に設けた歯車に噛合する第1の減速歯車群と、前記回転軸杆の他端側に設けた歯車に噛合する第2の減速歯車群と、前記第2の減速歯車群を駆動するモ−タと、前記第1の減速歯車群により駆動される円筒形のカム体とを設け、前記した円筒形のカム体と回転軸杆とを前記変倍レンズの側方に並列に配設すると共に、これら円筒形のカム体、回転軸杆と、前記モ−タの回転軸との回転軸心方向を前記変倍レンズの光軸方向として配設し、さらに、前記変倍レンズの光軸方向において、前記カム体を前記モータの前記第2の減速歯車群との非噛合端から前記回転軸杆の一端までの長さよりも短くし、かつ前記カム体の前記第1の減速歯車群との噛合端が前記回転軸杆の一端よりも前記モータ側となるように配設して構成したことを特徴とする光学ズ−ム機構を提案する。
【0011】
第2の発明は、上記した第1の発明の光学ズ−ム機構において、前記カム体は、カム溝の一側カム面を形成した一方のカム枠と、前記カム枠に非回転として摺動自在に備え、前記一側カム面に対向させる他側カム面を形成した他方のカム枠とからなり、一方のカム枠又は/及び他方のカム枠を押圧してカム溝挿入部材をカム面に当接させる付勢手段を備えた光学ズ−ム機構を提案する。
【0012】
第3の発明は、上記した第1の発明の光学ズ−ム機構において、前記カム体は、螺旋状の第1カム溝と、螺旋状の第2カム溝と、円柱体の両側部各々に設けた細径状の摺動部と、一方側の摺動部と円柱体の胴部との間の段部に設けた第1カム溝の一側カム面と、他方の摺動部と円柱体の胴部との間の段部に設けた第2カム溝の一側カム面とを有するカム基体と、第1カム溝の一側カム面に対向させる他側カム面を形成し、一方の摺動部に非回転として摺動自在に備えた第1のカム枠と、第2カム溝の一側カム面に対向させる他側カム面を形成し、他方の摺動部に非回転として摺動自在に備えた第2のカム枠とからなり、第1のカム枠と第2のカム枠を押圧し、第1のカム枠と第2のカム枠とカム基体とで形成された2条のカム溝に挿入する前記カム溝挿入部材をカム面に当接させる付勢手段を備えた光学ズ−ム機構を提案する。
【0013】
第4の発明は、上記した第1の発明の光学ズ−ム機構において、前記カム体は、螺旋状の第1カム溝と、螺旋状の第2カム溝と、円柱体の一端側に設けた細径状の摺動部と、摺動部と円柱体の胴部との間に設けた段部である第1カム溝の一側カム面と、を有する一方の基体部と、円柱体の他端側に設けた細径状の摺動部と、摺動部と円柱体の胴部との間に設けた段部である第2カム溝の一側カム面と、を有する他方の基体部と、前記一方の基体部と前記他方の基体部とを連結して構成したカム基体と、第1カム溝の一側カム面に対向させる他側カム面を形成し、一方の摺動部に非回転として摺動自在に備えた第1のカム枠と、第2カム溝の一側カム面に対向させる他側カム面を形成し、他方の摺動部に非回転として摺動自在に備えた第2のカム枠とからなり、第1のカム枠と第2のカム枠を押圧し、第1のカム枠と第2のカム枠とカム基体とで形成された2条のカム溝に挿入する前記カム溝挿入部材をカム面に当接させる付勢手段を備えた光学ズ−ム機構を提案する。
【0014】
第5の発明は、レンズ保持枠のカム溝挿入部材をモ−タ駆動するカム体のカム溝に挿入させて変倍レンズを移動させることにより撮像素子に合焦する撮像画像のズ−ミングを行なう光学ズ−ム機構を備えたカメラにおいて、両端部に歯車を設けた回転軸杆と、前記回転軸杆の一端側に設けた歯車に噛合する第1の減速歯車群と、前記回転軸杆の他端側に設けた歯車に噛合する第2の減速歯車群と、前記第2の減速歯車群を駆動するモ−タと、前記第1の減速歯車群により駆動される円筒形のカム体とを設け、前記した円筒形のカム体と回転軸杆とを前記変倍レンズの側方に並列に配設すると共に、これら円筒形のカム体、回転軸杆と、前記モ−タの回転軸との回転軸心方向を前記変倍レンズの光軸方向として配設し、さらに、前記変倍レンズの光軸方向において、前記カム体を前記モータの前記第2の減速歯車群との非噛合端から前記回転軸杆の一端までの長さよりも短くし、かつ前記カム体の前記第1の減速歯車群との噛合端が前記回転軸杆の一端よりも前記モータ側となるように配設して構成したことを特徴とする光学ズ−ム機構を備えたカメラを提案する。
【0015】
第6の発明は、上記した第5の発明のカメラにおいて、前記カム体は、カム溝の一側カム面を形成した一方のカム枠と、前記カム枠に非回転として摺動自在に備え、前記一側カム面に対向させる他側カム面を形成した他方のカム枠とからなり、
一方のカム枠又は/及び他方のカム枠を押圧してカム溝挿入部材をカム面に当接させる付勢手段を備えたカメラを提案する。
【0016】
第7の発明は、上記した第5の発明のカメラにおいて、前記カム体は、螺旋状の第1カム溝と、螺旋状の第2カム溝と、円柱体の両側部各々に設けた細径状の摺動部と、一方側の摺動部と円柱体の胴部との間の段部に設けた第1カム溝の一側カム面と、他方の摺動部と円柱体の胴部との間の段部に設けた第2カム溝の一側カム面とを有するカム基体と、第1カム溝の一側カム面に対向させる他側カム面を形成し、一方の摺動部に非回転として摺動自在に備えた第1のカム枠と、第2カム溝の一側カム面に対向させる他側カム面を形成し、他方の摺動部に非回転として摺動自在に備えた第2のカム枠とからなり、第1のカム枠と第2のカム枠を押圧し、第1のカム枠と第2のカム枠とカム基体とで形成された2条のカム溝に挿入する前記カム溝挿入部材をカム面に当接させる付勢手段を備えたカメラを提案する。
【0017】
第8の発明は、上記した第5の発明のカメラにおいて、前記カム体は、螺旋状の第1カム溝と、螺旋状の第2カム溝と、円柱体の一端側に設けた細径状の摺動部と、摺動部と円柱体の胴部との間に設けた段部である第1カム溝の一側カム面と、を有する一方の基体部と、円柱体の他端側に設けた細径状の摺動部と、摺動部と円柱体の胴部との間に設けた段部である第2カム溝の一側カム面と、を有する他方の基体部と、前記一方の基体部と前記他方の基体部とを連結して構成したカム基体と、第1カム溝の一側カム面に対向させる他側カム面を形成し、一方の基体部の摺動部に非回転として摺動自在に備えた第1のカム枠と、第2カム溝の一側カム面に対向させる他側カム面を形成し、他方の基体部の摺動部に非回転として摺動自在に備えた第2のカム枠とからなり、第1のカム枠と第2のカム枠を押圧し、第1のカム枠と第2のカム枠とカム基体とで形成された2条のカム溝に挿入する前記カム溝挿入部材をカム面に当接させる付勢手段を備えたカメラを提案する。
【0018】
第9の発明は、上記した第5の発明のカメラにおいて、モ−タ駆動によって移動してフォ−カシングするフォ−カス用レンズを備えると共に、フォ−カス用モ−タを前記第1の減速歯車群の近傍に、ズ−ミングする前記モ−タを前記第2の減速歯車群の近傍に各々配設し、かつ、前記フォ−カス用モ−タの回転軸の回転軸方向を前記変倍レンズの光軸方向として配設したことを特徴とする光学ズ−ム機構を備えたカメラを提案する。
【0019】
上記した光学ズ−ム機構及びカメラは、モ−タ始動させると、先ず、第1の減速歯車群が回転駆動され、この回転駆動力が回転軸杆に伝達されるから、この回転軸杆に連動する第2の減速歯車群が回転駆動力を受ける。
したがって、動力機構が第2の減速歯車群に連動されて回転し、光学系をズ−ミング移動させる。
また、このように構成した光学ズ−ム機構及びカメラは、第1、第2の減速歯車群を2つの歯車群に分けてあるので、第1、第2の減速歯車群各々の歯車構造が大きくならなく、その上、円筒形のカム体や回転軸杆などの軸心方向を光軸方向として配設したので、各々の組込みスペ−スを狭くすることができ、小型化、薄型化するカメラについても充分に組込むことができるものとなる。
さらに、多数の歯車を第1、第2の減速歯車群に分けているため、歯車構成が複雑とならず、歯車配置の自由度もある。
【0020】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を電子カメラに実施した第1の実施形態について図面に沿って説明する。
図1は撮影レンズのズ−ミング駆動機構20を示す斜視図、図2は同ズ−ミング駆動機構20の正面図である。
【0021】
これらの図面において、21は第1レンズ群、22は第2レンズ群を示し、これら第1、第2レンズ群21、22はそれらのレンズ枠21aに設けたボス21bと、レンズ枠22aに設けたボス22bとにガイド軸23を摺動自在に軸挿させ、第1、第2レンズ群21、22をガイド軸23によって支持させてある。
【0022】
また、ボス21b、22bとは反対となるレンズ枠21a、22aの位置には孔部(図示省略)を設け、これらの孔部に摺動杆24を摺動自在に軸挿させ、第1、第2レンズ群21、22の回り止めを行なう構成としてある。
【0023】
さらに、上記のボス21bに突出形成した第1レンズ群21のカムピン(カム溝挿入部材)21cとボス22bに突出形成した第2レンズ群22のカムピン(カム溝挿入部材)22cとがズ−ム用カム25のカム溝に挿入させてあり、第1、第2レンズ群21、22をズ−ム用カム25の回転にしたがって光軸方向にカム送りする。(図3参照)
なお、ズ−ム用カム25はズ−ム用モ−タ26によって回転駆動される。
【0024】
上記したガイド軸23と摺動杆24の一端側は前固定枠27に、他端側は後固定枠28に各々固着してあり、ズ−ム用カム25は前固定枠27の軸受部27aと、後固定枠28に固着された支持固定枠29の軸受部29a(図6参照)とによって回転自在に支持してある。
【0025】
なお、前固定枠27と後固定枠28とには被写体像光を通過させる窓孔27b、28aを形成し、さらに、後固定枠28の窓孔直後にはCCD(固体撮像素子)30が組込んである。(図1、図3参照)
【0026】
他方、図1に示す第3レンズ群31はフォ−カス用レンズで、そのレンズ枠31aに設けたボス31bにはガイド軸23を軸挿させてこの第3レンズ群31を支持させてある。
第3レンズ群31は、レンズ枠31aの一部に設けたナットねじ32がフォ−カス用モ−タ33によって回転駆動されるリ−ドスクリュ34によってねじ送りされることで、光軸方向に進退移動する。
【0027】
その他、図1に示す参照符号35はレンズ枠22aに取付けたシャッタユニット、36はカバ−板、37はカバ−板に取付けたズ−ム用フォトインタラプタ、38はフォ−カス用フォトインタラプタ、39は第3レンズ群31のガタ防止用のスプリングであり、ボス31bを一方向に付勢することにより、リ−ドスクリュ34とナット32等のガタを吸収する。
ズ−ム用フォトインタラプタ37はズ−ミングの初期位置を検出し、フォ−カス用フォトインタラプタ38はフォ−カシングの初期位置を検出する。
【0028】
上記のように構成した撮影レンズのズ−ミング駆動機構20は、ズ−ム用モ−タ26によりズ−ム用カム25を回転駆動することで、第1、第2レンズ群21、22がガイド軸23に沿って移動してズ−ミングが行なわれ、また、フォ−カス用モ−タ33によりリ−ドスクリュ34を回転駆動することで、ナットねじ32がねじ送りされ、第3レンズ群31が移動してフォ−カシングが行なわれる。
なお、第3レンズ群31はズ−ミング時にも移動するようになっている。
【0029】
一方、上記したズ−ミング駆動機構20にカム装置として備えているズ−ム用カム25について、図3、図4、図5を参照して説明する。
図3は、第3レンズ群31、フォ−カス用モ−タ33、シャッタユニット35、カバ−板36などを取り外して示した図1同様のズ−ミング駆動機構20の斜視図、図4はズ−ム用カム25の斜視図、図5はズ−ム用カムの分解斜視図である。
【0030】
図示するように、ズ−ム用カム25は、第1カム溝40と第2カム溝41を有する円筒形カムで、円筒状のカム基体251と、このカム基体251の両側に摺動自在に嵌合させる円筒状のカム枠252、253と、これらカム枠252、253を近づく方向に押圧する引張り勢力のコイルばね254とより構成してある。
【0031】
カム基体251は、その胴部251a両側を細径状とした摺動部251b、251cを設け、胴部251aと摺動部251bとの間の段部を第1カム溝40を形成するための一側カム面40aとして形成し、胴部251aと摺動部251cとの間の段部を第2カム溝41を形成するための一側カム面41aとして形成してある。
【0032】
また、カム基体251には、両側端から筒軸方向に沿って形成した長形孔251d、251eを設け、これらの長形孔251d、251eに、カム枠252、253の突片部252a、253aを摺動自在に嵌合させるようにして、カム枠252、253をカム基体251と一体的に回転させるようにしてある。
なお、カム基体251の胴部251aに形成した孔部251fはコイルばね254を取付けるためのものであり、また、摺動部251b、251cの端部に形成した段差部251g、251hは、カム枠252、253の移動を規制するものである。
【0033】
他方、カム枠252は、一端円周部を第1カム溝40の他側カム面40bとして形成してあり、また、その他端には内向きのフランジ252bが形成してある。
さらに、このカム枠252には、上記した突片部252aより筒内に突出させたばね掛け部252cが設けてある。
【0034】
カム枠253は、一端円周部を第2カム溝41の他側カム面41bとして形成してあり、また、その他端には内向きのフランジ253bが形成してある。
さらに、このカム枠253には、上記した突片部253aより筒内に突出させたばね掛け部253cが設けてある。
【0035】
上記のように形成したカム基体251、カム枠252、253は、カム枠252をカム基体251の摺動部251bに嵌合し、カム枠253を摺動部251cに嵌合させた後、コイルばね254の一端部をカム枠252のばね掛け部252cに、その他端部をカム枠253のばね掛け部253cに各々係止する。
【0036】
コイルばね254はカム枠252、253を近づける方向に押圧するため、カム枠252が摺動部251bを摺動し、そのフランジ部252bがカム基体251の段差部251gに突き当るまで進み、この状態で一側カム面40aと他側カム面40bとによって第1カム溝40が形成される。
【0037】
同様に、カム枠253が摺動部251cを摺動し、そのフランジ部253bが段差部251hに突き当り、この状態で一側カム面41aと他側カム面41bとによって第2カム溝41が形成される。
このように形成されたカム溝40、41は、ズ−ミングに必要な第1、第2レンズ群21、22の移動に合せた螺旋状カム溝として形成することができる。
【0038】
上記のように構成したズ−ム用カム25は、図3に示した如く、第1カム溝40に第1レンズ群21のカムピン21cを挿入(突入)させ、第2カム溝41に第2レンズ群22のカムピン22cを挿入(突入)させる。
このように、カムピン21c、22cを挿入すると、カム枠252のフランジ部252bが段形部251gより僅か後退し、同様にカム枠253のフランジ部253bも段形部251hより僅か後退するようになる。
【0039】
したがって、カムピン21cがカム枠252のカム面40bに押圧され、カムピン22cがカム枠253のカム面41bによって押圧されるため、これらカムピン21c、22cがカム溝40、41の全域において一定の圧接力でカム面に当接するようになる。
【0040】
また、カムピン21c、22cのカム面に対する圧接力はコイルばね254の引張り勢力によって決めることができるから、コイルばね254として適度の引張り勢力を有するものを選べばカムピン21c、22cを最適な圧接力とすることができる。
【0041】
したがって、ズ−ム用カム25は一定のモ−タ駆動力で回転させることができ、また、第1、第2レンズ群21、22の移動駆動もスム−ズに行なうことができる。
この結果、ズ−ム用カム25が変動の少ない軽負荷のカム装置となるので、ズ−ム用モ−タ26としては電力消費の少ない小型モ−タを使用することができる。
【0042】
図6は図2上のA−A線で切断し、ズ−ム用カム25の断面とその駆動系を示した断面図である。
図示する如く、ズ−ム用カム25の後端側には内歯車42が設けてあり、この内歯車42の突出部42aがカム基体251の内孔に突入し、また、その突出部42aの周囲部に設けたキ−42bがカム基体251の内孔部に形成したキ−溝251iに嵌合している。
これより、ズ−ム用カム25が内歯車42と一体的に回転する。
【0043】
また、内歯車42は支持固定枠29に設けた軸受部29aに回転自在に支持され、さらに、この内歯車42には連動小歯車43が噛合している。
この連動小歯車43は減速装置44を介してズ−ム用モ−タ26によって回転駆動するもので、内歯車42を回転し、ズ−ム用カム25を回転させる。
【0044】
上記のように実施する撮影レンズのズ−ミング駆動機構20は、カムピン21c、22cが第1、第2カム溝40、41の全域で一定の圧接力となるズ−ム用カム25となる他に、このズ−ム用カム25と同芯線上にズ−ム用モ−タ26を配設したので、カメラの横方向の幅(図2において左右方向の幅)を短縮することができ、さらに、変倍用の第1、第2レンズ群21、22とフォ−カス用の第3レンズ群31とを同一のガイド軸23によって支持させて移動させる構成としたので、レンズ群の偏心、倒れが生じにくいものとなる。
【0045】
図7は第2実施形態として示したズ−ミング駆動機構50を示す。
このズ−ミング駆動機構50は、カム枠252、253に形成した他側カム面40b、41bを所定の角度で傾斜させたことが特徴となっており、その他は図1〜図6に示したズ−ミング駆動機構20と同構成となっている。
なお、図7は図2上のB−B線に沿った断面図に相当する。
図8は第1、第2カム溝40、41とカムピン21c、22cとの構成部分を拡大して示す断面図であり、この図より分かる通り、第1、第2カム枠252、253の他側カム面40b、41bは、枠外周面に向かって昇り勾配とした傾斜のカム面として形成してある。
【0046】
他側カム面40b、41bをこのように傾斜面とすることにより、カムピン21c、22cが図示F1方向の押動力を受ける。
すなわち、第1、第2カム枠252、253にはコイルばね254によって図示F2方向のばね勢力が作用することから、他側カム面40b、41bの傾斜面により押動されるカムピン21c、22cが、一側カム面40a、41aに圧接する力の他に、カム溝の回転軸線に対して直交する方向となる押動力F1を受ける。
【0047】
カムピン21c、22cに作用する上記の押動力F1は、ボス21b、22bの支軸孔21d、22d(図8参照)の孔面部をガイド軸23に当接させるように働き、これによって支軸孔21d、22dとガイド軸23との機械的遊びが吸収されるようになる。
【0048】
上記のように構成したズ−ム用カム25は、カムピン21c、22cが第1、第2カム溝40、41の全域で一定の圧接力で当接し、これらカムピン21c、22cをズ−ム用カム25の回転にしたがってカム溝の回転軸線方向(図7、図8において左右方向)に移動駆動し、第1、第2レンズ群21、22をガイド軸23に沿って移動させる。
【0049】
また、上記したようにボス21b、22bが機械的遊びがなくガイド軸23を摺動することから、第1、第2レンズ群21、22に傾きや偏心が生じない。
この結果、ズ−ミング精度を高めることができるズ−ム用カム25(カム装置)を備えたズ−ミング駆動機構となる。
【0050】
図9(A)、(B)、(C)は、第1、第2カム溝40、41のカム面傾斜位置を変えた他の実施形態を示す図8同様の断面図である。
図9(A)は、第1、第2カム溝40、41の一側カム面40a、41aを傾斜形成した実施形態、図9(B)は、第1、第2カム溝40、41の一側カム面40a、41aと他側カム面40b、41bとの両カム面を傾斜形成した実施形態、図9(C)は、第1、第2カム溝40、41の他側カム面40b、41bとカムピン21c、22cとを傾斜形成した実施形態である。
【0051】
このように構成してもカムピン21c、22cには押動力F1が作用するから、図8に示す実施形態と同様にボス21b、22bとガイド軸23との機械的遊びを吸収することができ、第1、第2レンズ群21、22の傾きや偏心を防止することができる。
また、図9(B)に示した構成のように両カム面を傾斜形成することにより、一方のカム面を傾斜形成したものに比べよりスム−ズなズ−ム機構動作を実現することができる。
なお、図8、図9(A)、(B)に示す実施形態においても、カム面に当接するカムピン21c、22cの当接部を傾斜形成してもよい。
【0052】
図10は、上記したズ−ミング駆動機構50において、ズ−ム用カム25の軸受けガタを吸収するために、前固定枠27の軸受部27aにコイルばね45を設けた実施形態を示す。
このコイルばね45は、ズ−ム用カム25を一方向に押圧してズ−ム用カム25の回転軸方向の働きを防止し、第1、第2レンズ群21、22の移動位置精度を高めるものである。
【0053】
図11は、前固定枠27の軸受部27aに一つのコイルばね46を設け、このコイルばね46によって第1、第2カム枠252、253を押圧すると共に、ズ−ム用カム25の軸受けガタを吸収する実施形態を示す。
【0054】
この実施形態は、第1のカム枠252を押圧することで、カムピン21cを介してカム基体251を押圧し、また、カムピン22cを介して第2のカム枠253を一方向に押圧する構成としてある。
このように構成することにより、第1、第2カム枠252、253に係架したコイルばね254が不要となる。
【0055】
図12〜図14は上記したところのズ−ミング駆動機構20、50と同様のズ−ミング駆動機構を鏡筒を備えず、鏡筒レスとした電子カメラ(デジタルカメラ)の一例を示す。
なお、図12はカメラ平面図、図13はカメラ正面図、図14はカメラ背面図である。
【0056】
図示するように、この電子カメラは正面から見て、横幅、縦幅を広く奥行き幅を狭くした薄型のカメラ形態となっている。
また、この電子カメラは、コントロ−ラ、メモリカ−ド、演算部、メモリカ−ド収納部などを備えたカメラ本体部60と撮影レンズなどを備えた光学系収納部61とを別体のボックス状体として構成してある。
そして、カメラ本体部60と光学系収納部61は連結部62によって適度の節度をもって回転できるように連結してある。
【0057】
なお、図示するように、カメラ本体部60の上面には、シャッタボタン63、電源スイッチ64を設け、また、カメラ本体部60の背面には、液晶モニタ65、選択・決定ボタン66、ズ−ムボタン67、モ−ド選択ボタン68などが設けてあり、更に、図示しないカメラ本体部60内部には、CPUを含む各種回路基板、電源を供給するバッテリ−、メモリカ−ド収納部が収納してある。
さらに、光学系収納部61の上面には、撮影レンズ窓69とフラッシュユニットの発光窓70などが設けてあり、内部には、ズ−ミング機構部20、50、90、後述するフラッシュユニット80を遮光して収納してある。
このように、カメラ本体部60には、表示部、操作部、バッテリ−、メモリカ−ド収納部、回路基板を集約して配置すると共に、光学系収納部61には、光学機構、フラッシュユニット80を集約して配置することにより、カメラ全体の薄型化を実現している。
【0058】
上記した電子カメラは極く薄形のカメラ形態であることから携帯に便利である。
一方、撮影する場合には、図15に一例として示したように、撮影レンズ窓69が正面を向くように光学系収納部61を回転させる。
この状態でカメラ本体部60を手で握りシャッタレリ−ズすることができるので、カメラ振れの極めて少ないカメラとなる。
また、図15とは逆側に光学系収納部61を回転させ、液晶モニタ65と同方向を撮影することもできる。
【0059】
図16はリアケ−ス(カメラケ−ス)を取り外して内部構成を示した上記光学系収納部61の斜視図、図17はその光学系収納部61の横断面図、図18は当該光学系収納部61の分解斜視図である。
これらの図面から分かるように、光学系収納部61は、フラッシュユニット80と撮影レンズのズ−ミング駆動機構(光学系ユニット)90とを箱状のフロントケ−ス(カメラケ−ス)71内に組付け鏡筒を具備しない鏡筒レスとし、上記ユニット等を遮光して収納する。
よって、光学系収納部61は薄型に形成した光学系ユニットの高さ寸法により規制される厚さに抑えられ、カメラの薄型化を実現できる構成となっている。
【0060】
フラッシュユニット80は、発光窓70内に配設した発光部81、フロントケ−ス71内の最奥部であつて、光学系ユニットの後方に隣接配置したメインコンデンサ82、フロントケ−ス71内の光学系ユニット側部に隣接配設した配線基板83などから構成してある。
【0061】
また、ズ−ミング駆動機構90は、小ねじ91によってフロントケ−ス71内にねじ止めして配置してあり、撮影レンズ窓69から第1、第2、第3レンズ群21、22、31からなる撮像光学系に撮影像光が入光するようになっている。
なお、このズ−ミング駆動機構90には半田屑や塵などの侵入を防ぐカバ−92が設けてある。
【0062】
上記のように、フラッシュユニット80とズ−ミング駆動機構90を組付けたフロントケ−ス71にはリアケ−ス72をねじ止めする。
具体的には図18に示した如く、リアケ−ス72の一方側にフロントケ−ス71から差し入れる小ねじ93によってねじ止めし、また、リアケ−ス72の他方側は連結部62の一方舌片62aによってねじ止めする。
【0063】
すなわち、連結部62の一方舌片62aをフロントケ−ス71とリアケ−ス72とに小ねじ73によって止着しこれらケ−ス71、72を一体的に固着する。
なお、連結部62の他方舌片62bはカメラ本体部60のケ−スにねじ止めするもので、その管状部62cによってカメラ本体部60と光学系収納部61と回転自在に連結すると共に、これらの間の電気配線を行なうようになっている。
その他、図18に示した94はカム押動ピン、95はカムスプリング、96は撮像ユニットであるが、これらについては後述する。
【0064】
上記のように構成した光学系収納部61は、特にレンズ鏡筒を設ける必要がなく、レンズ口径に合せた奥行幅とすることができるので、極薄型の電子カメラに適するものとなる。
【0065】
図19は上記したズ−ミング駆動機構90の斜視図である。
このズ−ミング駆動機構90は既に述べたところのズ−ミング駆動機構20、50と同様の構成となっているが、ただ、このズ−ミング駆動機構90はズ−ム用カム25を撮影レンズ群の左側に配設し、また、ズ−ム用モ−タ26は前側に、フォ−カス用モ−タ33は後側に各々配設してある。
前述の図1等の実施形態と異なり、このようにズ−ム用モ−タ26とフォ−カス用モ−タ33とを前側と後側に分けて配設することにより、2つのモ−タを重ねて配置するものと比べより薄型化が図られる。
また、2つのモ−タ間の電磁的干渉も防ぐことができる。
【0066】
また、ズ−ム用カム25については図20に示すように、2つの筒状基体351、352からカム基体251が構成してある。
具体的には、筒状基体351の挿入杆部351aを筒状基体352内に挿入し、筒状基体352の孔部352aから差し入れた偏心ピン74を挿入杆部351aのピン孔351bに嵌着してこれら筒状基体351、352を一体的に連結する。
【0067】
すなわち、偏心ピン74を回動させて挿入杆部351aの挿入深さを調整して筒状基体351に形成した一側カム面40aと筒状基体352に形成した一側カム面41aとの間の距離を微調整する。
なお、一側カム面40a、41aがカム枠252、253の他側カム面40b、41bとで第1、第2カム溝40、41を形成することは既に述べたところである。
【0068】
一方、このズ−ム用カム25のカム枠252には、ピン受片部252eが内部に向かって突出形成してあり、このピン受片部252eが筒状基体351の長孔351c内を摺動するようにしてある。
そして、このピン受片部252eをカム押動ピン94によって押動してカム枠252、253とカム基体251を一方向に押動する。
【0069】
図17に示してあるように、カム押動ピン94は前固定枠27の孔部27cより挿入し、その先端をピン受片部252eに当接させ、また、このカム押動ピン94は上記の孔部27cに内装させたカムスプリング95によって押動勢力が与えてある。
なお、カム押動ピン94とカムスプリング95は発光部81から張出させた板部によって抜け止めするようにしてある。
【0070】
上記したズ−ム用カム25において、カム枠253はその内部に設けたキ−凸部を筒状基体352のキ−溝352bに嵌合させることで筒状基体352と一体回転するようにしてある。
また、このカム枠253には連動歯車75を設け、この連動歯車75を減速装置44を介してモ−タ駆動する。
【0071】
このズ−ミング駆動機構90の減速装置44は図21に示すように、前歯車群と後歯車群とで構成してある。
前歯車群は、ズ−ム用モ−タ26のピニオン44aに大径歯車部を噛合させた歯車44bと、この歯車44bの小径歯車部を噛合させた歯車44cとから構成してある。
なお、歯車44cは回転軸杆44dの前端に設けてあり、この回転杆44dを介して後歯車群を連動する。
【0072】
後歯車群は、回転軸杆44dの後端に設けた歯車44eと、この歯車44eに大径歯車部を噛合させた歯車44fと、この歯車44fの小径歯車部に大径歯車部を噛合させた歯車44gとから構成してあり、歯車44gの小径歯車部にカム枠253の連動歯車75が噛合している。
【0073】
このように前歯車群と後歯車群とに分けることによって減速歯車の配置部所が2分されるため、撮影レンズ径に合せた減速装置44となり、光学系収納部61の薄型化に適するようになる。
より詳しく説明すると、減速歯車を一ケ所にまとめて配置しようといる充分な減速比を確保するには、ズ−ム機構のズ−ム方向に減速歯車群を延在して配置しなければならず、ズ−ム機構が長くなり、小型化をはばむことになる。
また、長さを変えずに充分な減速比を確保するには、歯車を大径化しなければならず撮影レンズ径に合せた減速装置を実現できず薄型化を阻止してしまう。
【0074】
図22は撮像ユニット96の分解斜視図である。
この撮像ユニット96は、ホルダ−97、マスク98、フィルタ−(LPF)99、ラバ−100、CCD101、プレ−ト102、配線基板103とから構成してある。
具体的には、ホルダ−97とプレ−ト102の間にマスク98、フィルタ−99、ラバ−100、CCD101を挟むようにしてホルダ−97をプレ−ト102に小ねじ104によってねじ止めして一体的なユニット構成とし、その後、CCD101を配線基板103に電気接続してこの配線基板103を取付ける。
【0075】
このように構成した撮像ユニット96は、図23、図24に示してあるように、ズ−ミング駆動機構90の後固定枠28に取付ける。
具体的には、後固定枠28には基準面28bと係止突部28cとが設けてあり、また、この後固定枠28には撮像ユニット96を挟持する板ばね105、106が取付けてある。
【0076】
したがって、プレ−ト102の両側張出片部を基準面28bと板ばね105、106との間に差し入れると、プレ−ト102の取付孔102aに一方の係止突部28cが突入し、プレ−ト102の取付け溝102bに他方の係止突部28cが係合し、また、2つの板ばね105、106の弾性挟持力によって撮像ユニット96が取付けられる。
【0077】
なお、図23、図24は説明の便宜上、配線基板103を取り外した状態を示しているが、実際には図25に示したように撮像ユニット96が取付けられる。
【0078】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明の光学ズ−ム機構はカメラにかぎらずその他の光学機器に実施することができる他、カム基体251と一方のカム枠252(または253)とで構成したカム体についても実施することができる。
この場合、カム基体251或いはカム枠252に歯車を設け、この歯車を第1の減速歯車群に噛合させるようにする。
また、その他の実施形態としては、図4に示したズ−ム用カム25に設けた内歯車42に第1の減速歯車群を噛合させるように構成としも同様に実施することができる。
【0079】
また、撮影レンズのズ−ミング駆動機構のズ−ム用カムとズ−ム用モ−タ26の連動系に備えた減速装置44について説明したが、フアインダ−やフラッシュ装置の変倍用レンズをズ−ミングするズ−ム用カムの減速装置やズ−ミングするリ−ドスクリュとしても同様に実施することができる。
【0080】
【発明の効果】
上記した通り、本発明に係る光学ズ−ム機構及びカメラは、多くの減速歯車を第1の減速歯車群と第2の減速歯車群に分け、第1、第2の各々の減速歯車群を別々に組込む構成とし、円筒形のカム体、回転軸、モ−タの回転軸の回転軸心方向を光軸方向として配設し、かつ円筒形のカム体の長さと配設位置を規定したことから、狭いスペ−スに組込むことができる光学ズ−ム機構となる。
【0081】
また、第1の減速歯車群と第2の減速歯車群の2つの歯車構成としたことから、歯車配置の自由度も生ずるようになる。
この結果、カメラの小型化や薄型化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】カム装置をズ−ム用カムとして備える電子カメラのズ−ミング駆動機構の第1実施形態を示す斜視図である。
【図2】上記ズ−ミング駆動機構の正面図である。
【図3】ズ−ム用カムの構成部を示した図1同様のズ−ミング駆動機構の斜視図である。
【図4】ズ−ム用カムの斜視図である。
【図5】ズ−ム用カムの分解斜視図である。
【図6】図2上のA−A線断面図である。
【図7】カム装置をズ−ム用カムとして備える電子カメラのズ−ミング駆動機構の第2実施形態を示す断面図である。
【図8】カム溝とカムピンの構成部を示す拡大部分断面図である。
【図9】(A)、(B)、(C)は他の実施形態を示す図8同様の拡大部分断面図である。
【図10】ズ−ム用カムの軸受部に生ずる機械的遊びを吸収するコイルばねを設けた実施形態を示す図7同様の断面図である。
【図11】一つのコイルばねによってカムピンの圧接力を得る一方、ズ−ム用カムの軸受部に生ずる機械的遊びを防ぐようにした実施形態を示す図7同様の断面図である。
【図12】上記したズ−ミング駆動機構を備える電子カメラの一例として示したカメラ平面図である。
【図13】図12に示す電子カメラのカメラ正面図である。
【図14】図12に示す電子カメラのカメラ背面図である。
【図15】図12に示す電子カメラの撮影状態の一例を示すカメラ正面図ある。
【図16】図12に示す電子カメラの光学系吸収部をリアケ−スを取外して示した斜視図である。
【図17】上記した光学系吸収部の横断面図である。
【図18】上記した光学系吸収部の分解斜視図である。
【図19】上記した光学系吸収部に備えたズ−ミング駆動機構を示す斜視図である。
【図20】図19に示したズ−ミング駆動機構に備えたズ−ム用カムを示す分解斜視図である。
【図21】図19に示したズ−ミング駆動機構に備えた減速装置を示す斜視図である。
【図22】図19に示したズ−ミング駆動機構に備えた撮像ユニットを示す分解斜視図である。
【図23】撮像ユニットと、撮像ユニットの組付け構成を示す光学系収納部の斜視図である。
【図24】撮像ユニットを組込んだ状態を示す光学系収納部の斜視図である。
【図25】撮像ユニットが配線基板と共に実際に組付けられた状態を示す光学系収納部の斜視図である。
【符号の説明】
20 ズ−ミング駆動機構
21 第1レンズ群
21c カムピン
22 第2レンズ群
22c カムピン
23 ガイド軸
25 ズ−ム用カム
26 ズ−ム用モ−タ
30 CCD
31 第3レンズ群
33 フォ−カス用モ−タ
35 シャッタユニット
40 第1カム溝
40a 一側カム面
40b 他側カム面
41 第2カム溝
41a 一側カム面
41b 他側カム面
44 減速装置
44a ピニオン
44b、44c 歯車
44d 回転軸杆
44e、44f、44g 歯車
74 偏心ピン
94 カム押動ピン
95 カムスプリング
251 カム基体
251a 胴部
251b 摺動部
251c 摺動部
252 カム枠
253 カム枠
254 コイルばね
351 筒状基体
351a 挿入杆部
351b ピン孔
352 筒状基体
352a 孔部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical zoom mechanism and a camera having a speed reducer provided in an interlocking system of a power mechanism such as a cam or a lead screw for moving the optical system by zooming and a motor driving the power mechanism .
[0002]
[Prior art]
Many recent cameras include a finder or a flash device having a zooming function in addition to zooming of the taking lens.
In zooming, the zoom lens is moved by a power mechanism including a motor-driven cam and a lead screw.
[0003]
As an example, the zooming configuration of the photographic lens will be described. A cylindrical zoom cam is disposed in the lateral position of the photographic lens to be moved by moving in the optical axis direction. The cam pin of the photographic lens is inserted into the cam groove so as to be interlocked.
[0004]
Further, a zoom motor is arranged on the front side or the rear side of the zoom cam, and a speed reducer is arranged between the motor and the zoom cam. The output is decelerated by a speed reducer and transmitted to the zoom cam, and the zoom cam is rotationally driven.
[0005]
The reduction gear includes a number of reduction gears in addition to the first-stage reduction gear meshed with the motor pinion, and the final-stage reduction gear is meshed with a gear provided in the zoom cam.
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2001-133675 A
[Problems to be solved by the invention]
The above reduction gear has a gear configuration in which a large number of reduction gears are centrally provided in an interlocking system between a power mechanism such as a cam or a lead screw and a motor, so that the camera form becomes smaller and thinner. Limitations on the arrangement and built-in space of the speed reducer occur, and the gear configuration becomes complicated.
[0008]
In addition, when a large number of reduction gears are arranged in a concentrated manner, the reduction gear inevitably becomes large. Therefore, especially when the camera configuration is thinned, the space for incorporating the reduction gear becomes a problem, and the thin design of the camera is limited. There is a problem to say.
[0009]
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to propose an optical zoom mechanism and a camera provided with this kind of reduction gear so that a small camera and a thin camera can be sufficiently incorporated.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, according to the present invention, as a first invention, the zoom lens is moved by inserting the cam groove insertion member of the lens holding frame into the cam groove of the motor-driven cam body and moving the zoom lens. In the optical zoom mechanism, the rotary shaft rod provided with gears at both ends, the first reduction gear group engaged with the gear provided on one end side of the rotary shaft rod, and the other end of the rotary shaft rod A second reduction gear group meshing with a gear provided on the side, a motor for driving the second reduction gear group, and a cylindrical cam body driven by the first reduction gear group are provided. The cylindrical cam body and the rotary shaft 配 設 are arranged in parallel to the lateral side of the zoom lens, and the cylindrical cam body, the rotary shaft 杆, and the rotation shaft of the motor. distribution to set the rotation axis direction as an optical axis direction of the zoom lens, further, in the optical axis direction of the zoom lens The cam body is shorter than the length from the non-meshing end of the motor with the second reduction gear group to one end of the rotary shaft rod, and the cam body is connected to the first reduction gear group of the cam body. An optical zoom mechanism is proposed in which the meshing end is arranged so as to be closer to the motor side than one end of the rotary shaft rod .
[0011]
A second invention is an optical diagram of a first invention described above - sliding in arm mechanism, wherein the cam member includes a one of the cam frame forming the one side cam surface of the cam groove, as non-rotating with the cam frame provided freely, the composed and the other of the cam frame forming the other side cam surface which face one side cam surface, the cam groove insert member with the cam surface to press one of the cam frame and / or the other of the cam frame abutted example Bei the biasing means to optical's - to propose a beam mechanism.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, in the optical zoom mechanism according to the first aspect of the present invention, the cam body includes a spiral first cam groove, a spiral second cam groove, and both side portions of the cylindrical body. The provided small-diameter sliding portion, the one-side cam surface of the first cam groove provided at the step portion between the one-side sliding portion and the cylindrical body, the other sliding portion and the column Forming a cam base having a second cam groove one side cam surface provided in a step portion between the body body and the body, and another side cam surface facing the one cam surface of the first cam groove; A first cam frame that is slidably provided as one non-rotating portion on one sliding portion and an other cam surface that faces the one cam surface of the second cam groove are formed, and the other sliding portion is non-rotating. The second cam frame is slidably provided as a rotation. The second cam frame presses the first cam frame and the second cam frame, and is formed by the first cam frame, the second cam frame, and the cam base. Before inserting into the two cam grooves Cam groove insert an optical's painting Bei biasing means to abut the cam surface - Suggest arm mechanism.
[0013]
A fourth invention is an optical diagram of a first invention described above - in the arm mechanism, wherein the cam member includes a helical first cam groove, the spiral of the second cam groove, on one end side of the cylindrical body One base portion having a small-diameter sliding portion provided, and a one-side cam surface of a first cam groove that is a step provided between the sliding portion and the cylindrical body, and a cylinder The other having a small-diameter sliding portion provided on the other end side of the body and a one-side cam surface of the second cam groove which is a step portion provided between the sliding portion and the cylindrical portion of the cylindrical body of the base portion, and a cam base configured by connecting the the one of the base portion and the other of the base portion, the first form other side cam surface which face one side cam surface of the cam groove, the one A first cam frame that is slidably provided as a non-rotating portion in the sliding portion and an other cam surface that is opposed to the one cam surface of the second cam groove are formed, and the other sliding portion is not rotated. A second cover slidably provided The cam groove that comprises a frame, presses the first cam frame and the second cam frame, and is inserted into two cam grooves formed by the first cam frame, the second cam frame, and the cam base. An optical zoom mechanism having an urging means for bringing the insertion member into contact with the cam surface is proposed.
[0014]
According to a fifth aspect of the present invention, zooming of a picked-up image focused on an image pickup device is performed by inserting a cam groove inserting member of a lens holding frame into a cam groove of a cam body for motor driving and moving a zoom lens. In a camera provided with an optical zoom mechanism to be performed, a rotary shaft rod provided with gears at both ends, a first reduction gear group meshed with a gear provided at one end of the rotary shaft rod, and the rotary shaft rod A second reduction gear group that meshes with a gear provided on the other end of the motor, a motor that drives the second reduction gear group, and a cylindrical cam body that is driven by the first reduction gear group The cylindrical cam body and the rotary shaft 杆 are disposed in parallel to the side of the zoom lens, and the cylindrical cam body, the rotary shaft 杆, and the motor are rotated. and disposed the rotation axis direction of the axis as the optical axis direction of the zoom lens, further the zoom lens In the optical axis direction, the cam body is made shorter than the length from the non-meshing end of the motor with the second reduction gear group to one end of the rotary shaft rod, and the first reduction gear of the cam body Proposed is a camera equipped with an optical zoom mechanism, characterized in that the meshing end with the group is arranged so as to be closer to the motor side than one end of the rotary shaft rod .
[0015]
A sixth invention is the camera of the fifth invention described above, the cam body, and one of the cam frame forming the one side cam surface of the cam groove slidably provided as non-rotating with the cam frame, The other cam frame formed with the other side cam surface opposed to the one side cam surface,
By pressing one of the cam frame and / or the other of the cam frame proposes a camera example Bei biasing means to abut the cam groove insert member with the cam surface.
[0016]
According to a seventh aspect of the present invention, in the camera according to the fifth aspect, the cam body includes a spiral first cam groove, a spiral second cam groove, and a small diameter provided on each side of the cylindrical body. -Shaped sliding portion, one side cam surface of the first cam groove provided in the step portion between the sliding portion on one side and the cylindrical body portion, the other sliding portion and the cylindrical body portion a cam base having a first side cam surface of the second cam groove provided on the step portion, the other side cam surface which face one side cam surface of the first cam groove formed between the, one slide a first cam frame having slidably a non-rotating separate component, the second form other side cam surface which face one side cam surface of the cam groove, sliding as a non-rotating to the other slide portion A second cam frame that is freely provided, presses the first cam frame and the second cam frame, and is formed of two lines formed by the first cam frame, the second cam frame, and the cam base. The cam groove to be inserted into the cam groove The input member is proposed a camera example Bei biasing means to abut the cam surface.
[0017]
An eighth invention is the camera of the fifth invention described above, the cam member includes a helical first cam groove, the spiral of the second cam groove, a small diameter provided on one end side of the cylindrical body One base portion having a cylindrical sliding portion, a one-side cam surface of a first cam groove that is a step portion provided between the sliding portion and the cylindrical body, and the other end of the cylindrical body A second base portion having a small-diameter sliding portion provided on the side, and a one-side cam surface of a second cam groove that is a step portion provided between the sliding portion and the barrel portion of the cylindrical body; A cam base formed by connecting the one base part and the other base part and an other side cam face to be opposed to the one side cam face of the first cam groove. A first cam frame that is slidably provided as a non-rotating part in the moving part and an other side cam face that faces the one side cam face of the second cam groove are formed , and a non-rotating part is formed on the sliding part of the other base part. Slidably provided as rotation The first cam frame and the second cam frame are pressed and inserted into two cam grooves formed by the first cam frame, the second cam frame, and the cam base. A camera having a biasing means for bringing the cam groove insertion member into contact with the cam surface is proposed.
[0018]
According to a ninth invention, in the camera of the fifth invention described above, a focusing lens that moves and focuses by motor driving is provided, and the focusing motor is moved to the first deceleration. The zooming motor is disposed in the vicinity of the gear group in the vicinity of the second reduction gear group , and the direction of the rotation axis of the focus motor is changed. We propose a camera equipped with an optical zoom mechanism characterized in that it is arranged in the direction of the optical axis of the double lens.
[0019]
In the above optical zoom mechanism and camera, when the motor is started, first, the first reduction gear group is rotationally driven, and this rotational driving force is transmitted to the rotational shaft rod. The interlocking second reduction gear group receives the rotational driving force.
Therefore, the power mechanism rotates in conjunction with the second reduction gear group, and moves the optical system by zooming.
In the optical zoom mechanism and camera configured as described above, the first and second reduction gear groups are divided into two gear groups, so that the gear structure of each of the first and second reduction gear groups is such become larger rather, Moreover, since the axial direction, such as the cam member and the rotary shaft rod of the cylinder is disposed as an optical axis direction, each of the built-in space - Ki out to narrow the scan, small-type, A thin camera can be sufficiently incorporated.
Further, since a large number of gears are divided into the first and second reduction gear groups, the gear configuration is not complicated, and there is a degree of freedom in gear arrangement.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, a first embodiment in which the present invention is implemented in an electronic camera will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing a zooming
[0021]
In these drawings, 21 indicates a first lens group, 22 indicates a second lens group, and the first and
[0022]
Also, holes (not shown) are provided at the positions of the lens frames 21a and 22a opposite to the
[0023]
Further, the cam pin (cam groove insertion member) 21c of the
The
[0024]
One end side of the
[0025]
The
[0026]
On the other hand, the
The
[0027]
1 is a shutter unit attached to the
The
[0028]
The zoom
The
[0029]
On the other hand, a
3 is a perspective view of the zooming
[0030]
As shown in the figure, the
[0031]
The
[0032]
Further, the
The
[0033]
On the other hand, the
Further, the
[0034]
The
Further, the
[0035]
The
[0036]
Since the
[0037]
Similarly, the
The
[0038]
As shown in FIG. 3, the
Thus, when the cam pins 21c and 22c are inserted, the
[0039]
Therefore, since the
[0040]
Further, the pressure contact force of the cam pins 21c and 22c with respect to the cam surface can be determined by the tensile force of the
[0041]
Therefore, the
As a result, the
[0042]
FIG. 6 is a cross-sectional view of the
As shown in the drawing, an
As a result, the
[0043]
The
The interlocking
[0044]
The
[0045]
FIG. 7 shows the zooming
This zooming
7 corresponds to a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view showing the components of the first and
[0046]
The cam pins 21c and 22c receive the pushing force in the direction F1 shown in the figure by making the other-side cam surfaces 40b and 41b inclined as described above.
That is, since the spring force in the direction F2 shown in the figure is applied to the first and second cam frames 252 and 253 by the
[0047]
The pressing force F1 acting on the cam pins 21c and 22c works so that the hole surface portions of the
[0048]
In the
[0049]
Further, as described above, since the
As a result, a zooming drive mechanism including a zooming cam 25 (cam device) that can increase zooming accuracy is provided.
[0050]
9A, 9B, and 9C are cross-sectional views similar to FIG. 8 showing another embodiment in which the cam surface inclination positions of the first and
FIG. 9A shows an embodiment in which the one-side cam surfaces 40a and 41a of the first and
[0051]
Even with this configuration, since the pushing force F1 acts on the cam pins 21c and 22c, the mechanical play between the
Further, by forming both cam surfaces to be inclined as in the configuration shown in FIG. 9B, it is possible to realize a smoother zoom mechanism operation than that in which one cam surface is inclined. it can.
In the embodiment shown in FIGS. 8, 9A, and 9B, the contact portions of the cam pins 21c and 22c that contact the cam surface may be inclined.
[0052]
FIG. 10 shows an embodiment in which a
The
[0053]
In FIG. 11, a
[0054]
In this embodiment, the
With this configuration, the
[0055]
FIGS. 12 to 14 show an example of an electronic camera (digital camera) that does not have a lens barrel and does not have a lens barrel, which is the same as the
12 is a plan view of the camera, FIG. 13 is a front view of the camera, and FIG. 14 is a rear view of the camera.
[0056]
As shown in the figure, this electronic camera has a thin camera form in which the width and length are wide and the depth is narrow as viewed from the front.
In addition, this electronic camera includes a
The
[0057]
As shown in the figure, a
Furthermore, a photographing
As described above, the display unit, the operation unit, the battery, the memory card storage unit, and the circuit board are collectively arranged in the
[0058]
The above-described electronic camera is convenient to carry because it is in the form of a very thin camera.
On the other hand, when taking an image, as shown in FIG. 15 as an example, the
In this state, the camera
In addition, the
[0059]
16 is a perspective view of the optical
As can be seen from these drawings, the optical
Therefore, the optical
[0060]
The
[0061]
Further, the zooming
The zooming
[0062]
As described above, the
Specifically, as shown in FIG. 18, one end of the
[0063]
That is, the one
The
In addition, 94 shown in FIG. 18 is a cam push pin, 95 is a cam spring, and 96 is an image pickup unit, which will be described later.
[0064]
The optical
[0065]
FIG. 19 is a perspective view of the zooming
The zooming
Unlike the above-described embodiment shown in FIG. 1 and the like, the
Also, electromagnetic interference between the two motors can be prevented.
[0066]
As for the
Specifically, the insertion flange 351a of the
[0067]
In other words, the
As described above, the first cam surfaces 40a and 41a form the first and
[0068]
On the other hand, on the
The pin receiving piece 252e is pushed by the
[0069]
As shown in FIG. 17, the
The
[0070]
In the
The
[0071]
As shown in FIG. 21, the
The front gear group is constituted by a
The
[0072]
The rear gear group includes a
[0073]
By dividing the front gear group and the rear gear group in this way, the arrangement portion of the reduction gear is divided into two, so that the
More specifically, in order to secure a sufficient reduction gear ratio where the reduction gears are to be arranged in one place, the reduction gear group must be extended and arranged in the zoom direction of the zoom mechanism. Therefore, the zoom mechanism becomes longer and the miniaturization is expected.
Also, in order to ensure a sufficient reduction ratio without changing the length, the gear must be made large in diameter, and a reduction gear that matches the diameter of the photographic lens cannot be realized, thus preventing a reduction in thickness.
[0074]
FIG. 22 is an exploded perspective view of the
The
Specifically, the
[0075]
The
Specifically, the rear fixed
[0076]
Therefore, when the protruding portions on both sides of the
[0077]
23 and 24 show the state in which the
[0078]
Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the optical zoom mechanism of the present invention can be implemented not only in a camera but also in other optical devices, and in addition to a
In this case, a gear is provided on the
As another embodiment, the first reduction gear group can be meshed with the
[0079]
Further, the
[0080]
【The invention's effect】
As described above, in the optical zoom mechanism and the camera according to the present invention, many reduction gears are divided into a first reduction gear group and a second reduction gear group, and the first and second reduction gear groups are divided. Separately assembled, the cylindrical cam body, the rotating shaft, and the rotational axis of the motor rotating shaft are arranged as the optical axis direction , and the length and position of the cylindrical cam body are defined. Therefore, the optical zoom mechanism can be incorporated in a narrow space.
[0081]
Further, since the two gear configurations of the first reduction gear group and the second reduction gear group are adopted, the degree of freedom of the gear arrangement is also generated.
As a result, the camera can be reduced in size and thickness.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a zooming drive mechanism of an electronic camera provided with a cam device as a zoom cam.
FIG. 2 is a front view of the zooming drive mechanism.
FIG. 3 is a perspective view of a zooming drive mechanism similar to that in FIG. 1 showing the components of the zoom cam.
FIG. 4 is a perspective view of a zoom cam.
FIG. 5 is an exploded perspective view of a zoom cam.
6 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a second embodiment of a zooming drive mechanism of an electronic camera provided with a cam device as a zoom cam.
FIG. 8 is an enlarged partial sectional view showing constituent parts of a cam groove and a cam pin.
9A, 9B, and 9C are enlarged partial sectional views similar to FIG. 8 showing another embodiment.
10 is a cross-sectional view similar to FIG. 7 showing an embodiment provided with a coil spring that absorbs mechanical play generated in the bearing portion of the zoom cam.
11 is a cross-sectional view similar to FIG. 7 showing an embodiment in which a cam pin pressure contact force is obtained by one coil spring while mechanical play occurring in a bearing portion of a zoom cam is prevented.
FIG. 12 is a camera plan view showing an example of an electronic camera including the above-described zooming drive mechanism.
13 is a camera front view of the electronic camera shown in FIG.
14 is a camera rear view of the electronic camera shown in FIG. 12. FIG.
15 is a camera front view showing an example of a shooting state of the electronic camera shown in FIG. 12;
16 is a perspective view showing the optical system absorbing portion of the electronic camera shown in FIG. 12 with the rear case removed. FIG.
FIG. 17 is a cross-sectional view of the above-described optical system absorber.
FIG. 18 is an exploded perspective view of the optical system absorber described above.
FIG. 19 is a perspective view showing a zooming drive mechanism provided in the optical system absorber.
20 is an exploded perspective view showing a zoom cam provided in the zooming drive mechanism shown in FIG. 19;
21 is a perspective view showing a speed reducer provided in the zooming drive mechanism shown in FIG.
22 is an exploded perspective view showing an image pickup unit provided in the zooming drive mechanism shown in FIG.
FIG. 23 is a perspective view of an imaging unit and an optical system storage unit showing an assembly configuration of the imaging unit.
FIG. 24 is a perspective view of the optical system housing portion showing a state in which the imaging unit is assembled.
FIG. 25 is a perspective view of the optical system housing portion showing a state where the imaging unit is actually assembled together with the wiring board.
[Explanation of symbols]
20
31
Claims (9)
両端部に歯車を設けた回転軸杆と、前記回転軸杆の一端側に設けた歯車に噛合する第1の減速歯車群と、前記回転軸杆の他端側に設けた歯車に噛合する第2の減速歯車群と、前記第2の減速歯車群を駆動するモ−タと、前記第1の減速歯車群により駆動される円筒形のカム体とを設け、
前記した円筒形のカム体と回転軸杆とを前記変倍レンズの側方に並列に配設すると共に、これら円筒形のカム体、回転軸杆と、前記モ−タの回転軸との回転軸心方向を前記変倍レンズの光軸方向として配設し、
さらに、前記変倍レンズの光軸方向において、前記カム体を前記モータの前記第2の減速歯車群との非噛合端から前記回転軸杆の一端までの長さよりも短くし、かつ前記カム体の前記第1の減速歯車群との噛合端が前記回転軸杆の一端よりも前記モータ側となるように配設して構成したことを特徴とする光学ズ−ム機構。In an optical zoom mechanism in which a cam groove insertion member of a lens holding frame is inserted into a cam groove of a motor body for driving a motor, and a zoom lens is moved to perform zooming.
A rotating shaft rod provided with gears at both ends, a first reduction gear group meshed with a gear provided on one end side of the rotating shaft rod, and a first gear meshed with a gear provided on the other end side of the rotating shaft rod. 2 reduction gear groups, a motor for driving the second reduction gear group, and a cylindrical cam body driven by the first reduction gear group,
The cylindrical cam body and the rotary shaft し た are arranged in parallel to the side of the zoom lens, and the cylindrical cam body, the rotary shaft 杆, and the rotation shaft of the motor are rotated. The axial direction is arranged as the optical axis direction of the zoom lens ,
Furthermore, in the optical axis direction of the zoom lens, the cam body is made shorter than the length from the non-meshing end of the motor with the second reduction gear group to one end of the rotary shaft rod, and the cam body An optical zoom mechanism characterized in that the meshing end with the first reduction gear group is disposed so as to be closer to the motor side than one end of the rotary shaft rod .
前記カム体は、カム溝の一側カム面を形成した一方のカム枠と、前記カム枠に非回転として摺動自在に備え、前記一側カム面に対向させる他側カム面を形成した他方のカム枠とからなり、
一方のカム枠又は/及び他方のカム枠を押圧してカム溝挿入部材をカム面に当接させる付勢手段を備えた光学ズ−ム機構。The optical zoom mechanism according to claim 1,
The cam body is provided with one cam frame forming one side cam surface of a cam groove and the other cam surface slidably provided on the cam frame as non-rotating and opposite to the one side cam surface. Of the cam frame,
An optical zoom mechanism comprising urging means for pressing one cam frame and / or the other cam frame to abut the cam groove insertion member against the cam surface.
前記カム体は、螺旋状の第1カム溝と、螺旋状の第2カム溝と、
円柱体の両側部各々に設けた細径状の摺動部と、一方側の摺動部と円柱体の胴部との間の段部に設けた第1カム溝の一側カム面と、他方の摺動部と円柱体の胴部との間の段部に設けた第2カム溝の一側カム面とを有するカム基体と、
第1カム溝の一側カム面に対向させる他側カム面を形成し、一方の摺動部に非回転として摺動自在に備えた第1のカム枠と、第2カム溝の一側カム面に対向させる他側カム面を形成し、他方の摺動部に非回転として摺動自在に備えた第2のカム枠とからなり、
第1のカム枠と第2のカム枠を押圧し、第1のカム枠と第2のカム枠とカム基体とで形成された2条のカム溝に挿入する前記カム溝挿入部材をカム面に当接させる付勢手段を備えた光学ズ−ム機構。The optical zoom mechanism according to claim 1,
The cam body includes a spiral first cam groove, a spiral second cam groove,
A small-diameter sliding portion provided on each side portion of the cylindrical body, a one-side cam surface of the first cam groove provided in a step portion between the sliding portion on one side and the body portion of the cylindrical body, A cam base having a second cam groove one-side cam surface provided in a step between the other sliding portion and the cylindrical body;
A first cam frame that forms an other cam surface facing the one cam surface of the first cam groove and is slidable as a non-rotating one sliding portion, and a one cam of the second cam groove A second cam frame formed on the other sliding surface to be opposed to the surface and slidably provided on the other sliding portion as non-rotating,
The cam surface is inserted into the two cam grooves formed by the first cam frame, the second cam frame, and the cam base by pressing the first cam frame and the second cam frame. Optical zoom mechanism provided with biasing means for abutting against the lens.
前記カム体は、螺旋状の第1カム溝と、螺旋状の第2カム溝と、
円柱体の一端側に設けた細径状の摺動部と、摺動部と円柱体の胴部との間に設けた段部である第1カム溝の一側カム面と、を有する一方の基体部と、
円柱体の他端側に設けた細径状の摺動部と、摺動部と円柱体の胴部との間に設けた段部である第2カム溝の一側カム面と、を有する他方の基体部と、
前記一方の基体部と前記他方の基体部とを連結して構成したカム基体と、
第1カム溝の一側カム面に対向させる他側カム面を形成し、一方の摺動部に非回転として摺動自在に備えた第1のカム枠と、第2カム溝の一側カム面に対向させる他側カム面を形成し、他方の摺動部に非回転として摺動自在に備えた第2のカム枠とからなり、
第1のカム枠と第2のカム枠を押圧し、第1のカム枠と第2のカム枠とカム基体とで形成された2条のカム溝に挿入する前記カム溝挿入部材をカム面に当接させる付勢手段を備えた光学ズ−ム機構。The optical zoom mechanism according to claim 1,
The cam body includes a spiral first cam groove, a spiral second cam groove,
One having a small-diameter sliding portion provided on one end side of the cylindrical body, and a one-side cam surface of the first cam groove that is a step provided between the sliding portion and the body portion of the cylindrical body A base portion of
A small-diameter sliding portion provided on the other end side of the cylindrical body, and a one-side cam surface of a second cam groove that is a step provided between the sliding portion and the barrel portion of the cylindrical body. The other base portion,
A cam base configured by connecting the one base portion and the other base portion;
A first cam frame that forms an other cam surface facing the one cam surface of the first cam groove and is slidable as a non-rotating one sliding portion, and a one cam of the second cam groove A second cam frame formed on the other sliding surface to be opposed to the surface and slidably provided on the other sliding portion as non-rotating,
The cam surface is inserted into the two cam grooves formed by the first cam frame, the second cam frame, and the cam base by pressing the first cam frame and the second cam frame. Optical zoom mechanism provided with biasing means for abutting against the lens.
両端部に歯車を設けた回転軸杆と、前記回転軸杆の一端側に設けた歯車に噛合する第1の減速歯車群と、前記回転軸杆の他端側に設けた歯車に噛合する第2の減速歯車群と、前記第2の減速歯車群を駆動するモ−タと、前記第1の減速歯車群により駆動される円筒形のカム体とを設け、
前記した円筒形のカム体と回転軸杆とを前記変倍レンズの側方に並列に配設すると共に、これら円筒形のカム体、回転軸杆と、前記モ−タの回転軸との回転軸心方向を前記変倍レンズの光軸方向として配設し、
さらに、前記変倍レンズの光軸方向において、前記カム体を前記モータの前記第2の減速歯車群との非噛合端から前記回転軸杆の一端までの長さよりも短くし、かつ前記カム体の前記第1の減速歯車群との噛合端が前記回転軸杆の一端よりも前記モータ側となるように配設して構成したことを特徴とする光学ズ−ム機構を備えたカメラ。An optical zoom mechanism for zooming a picked-up image focused on an image pickup element by inserting a cam groove inserting member of a lens holding frame into a cam groove of a cam body for motor driving and moving a zoom lens. In a camera equipped with
A rotating shaft rod provided with gears at both ends, a first reduction gear group meshed with a gear provided on one end side of the rotating shaft rod, and a first gear meshed with a gear provided on the other end side of the rotating shaft rod. 2 reduction gear groups, a motor for driving the second reduction gear group, and a cylindrical cam body driven by the first reduction gear group,
The cylindrical cam body and the rotary shaft し た are arranged in parallel to the side of the zoom lens, and the cylindrical cam body, the rotary shaft 杆, and the rotation shaft of the motor are rotated. The axial direction is arranged as the optical axis direction of the zoom lens ,
Furthermore, in the optical axis direction of the zoom lens, the cam body is made shorter than the length from the non-meshing end of the motor with the second reduction gear group to one end of the rotary shaft rod, and the cam body A camera provided with an optical zoom mechanism, wherein the engaging end of the first reduction gear group is disposed on the motor side of one end of the rotary shaft .
前記カム体は、カム溝の一側カム面を形成した一方のカム枠と、前記カム枠に非回転として摺動自在に備え、前記一側カム面に対向させる他側カム面を形成した他方のカム枠とからなり、
一方のカム枠又は/及び他方のカム枠を押圧してカム溝挿入部材をカム面に当接させる付勢手段を備えたカメラ。The camera according to claim 5, wherein
The cam body is provided with one cam frame forming one side cam surface of a cam groove and the other cam surface slidably provided on the cam frame as non-rotating and opposite to the one side cam surface. Of the cam frame,
A camera provided with an urging means that presses one cam frame and / or the other cam frame to bring the cam groove insertion member into contact with the cam surface.
前記カム体は、螺旋状の第1カム溝と、螺旋状の第2カム溝と、
円柱体の両側部各々に設けた細径状の摺動部と、一方側の摺動部と円柱体の胴部との間の段部に設けた第1カム溝の一側カム面と、他方の摺動部と円柱体の胴部との間の段部に設けた第2カム溝の一側カム面とを有するカム基体と、
第1カム溝の一側カム面に対向させる他側カム面を形成し、一方の摺動部に非回転として摺動自在に備えた第1のカム枠と、第2カム溝の一側カム面に対向させる他側カム面を形成し、他方の摺動部に非回転として摺動自在に備えた第2のカム枠とからなり、
第1のカム枠と第2のカム枠を押圧し、第1のカム枠と第2のカム枠とカム基体とで形成された2条のカム溝に挿入する前記カム溝挿入部材をカム面に当接させる付勢手段を備えたカメラ。The camera according to claim 5, wherein
The cam body includes a spiral first cam groove, a spiral second cam groove,
A small-diameter sliding portion provided on each side portion of the cylindrical body, a one-side cam surface of the first cam groove provided in a step portion between the sliding portion on one side and the body portion of the cylindrical body, A cam base having a second cam groove one-side cam surface provided in a step between the other sliding portion and the cylindrical body;
A first cam frame that forms an other cam surface facing the one cam surface of the first cam groove and is slidable as a non-rotating one sliding portion, and a one cam of the second cam groove A second cam frame formed on the other sliding surface to be opposed to the surface and slidably provided on the other sliding portion as non-rotating,
The cam surface is inserted into the two cam grooves formed by the first cam frame, the second cam frame, and the cam base by pressing the first cam frame and the second cam frame. A camera provided with an urging means for contact with the camera.
前記カム体は、螺旋状の第1カム溝と、螺旋状の第2カム溝と、
円柱体の一端側に設けた細径状の摺動部と、摺動部と円柱体の胴部との間に設けた段部である第1カム溝の一側カム面と、を有する一方の基体部と、
円柱体の他端側に設けた細径状の摺動部と、摺動部と円柱体の胴部との間に設けた段部である第2カム溝の一側カム面と、を有する他方の基体部と、
前記一方の基体部と前記他方の基体部とを連結して構成したカム基体と、
第1カム溝の一側カム面に対向させる他側カム面を形成し、一方の基体部の摺動部に非回転として摺動自在に備えた第1のカム枠と、第2カム溝の一側カム面に対向させる他側カム面を形成し、他方の基体部の摺動部に非回転として摺動自在に備えた第2のカム枠とからなり、
第1のカム枠と第2のカム枠を押圧し、第1のカム枠と第2のカム枠とカム基体とで形成された2条のカム溝に挿入する前記カム溝挿入部材をカム面に当接させる付勢手段を備えたカメラ。The camera according to claim 5, wherein
The cam body includes a spiral first cam groove, a spiral second cam groove,
One having a small-diameter sliding portion provided on one end side of the cylindrical body, and a one-side cam surface of the first cam groove that is a step provided between the sliding portion and the body portion of the cylindrical body A base portion of
A small-diameter sliding portion provided on the other end side of the cylindrical body, and a one-side cam surface of a second cam groove that is a step provided between the sliding portion and the barrel portion of the cylindrical body. The other base portion,
A cam base configured by connecting the one base portion and the other base portion;
A first cam frame formed on the other cam surface to be opposed to the one cam surface of the first cam groove and slidably provided as a non-rotating slide on one base portion, and a second cam groove A second cam frame that forms a second cam surface facing the first cam surface, and is slidably provided as a non-rotating slide portion on the other base portion;
The cam surface is inserted into the two cam grooves formed by the first cam frame, the second cam frame, and the cam base by pressing the first cam frame and the second cam frame. A camera provided with an urging means for contact with the camera.
モ−タ駆動によって移動してフォ−カシングするフォ−カス用レンズを備えると共に、
フォ−カス用モ−タを前記第1の減速歯車群の近傍に、ズ−ミングする前記モ−タを前記第2の減速歯車群の近傍に各々配設し、かつ、前記フォ−カス用モ−タの回転軸の回転軸方向を前記変倍レンズの光軸方向として配設したことを特徴とする光学ズ−ム機構を備えたカメラ。The camera according to claim 5, wherein
A focusing lens that moves and focuses by motor drive;
A focus motor is disposed in the vicinity of the first reduction gear group, and the motor for zooming is disposed in the vicinity of the second reduction gear group , and the focus motor is provided. A camera provided with an optical zoom mechanism, wherein the rotation axis direction of the rotation axis of the motor is disposed as the optical axis direction of the zoom lens.
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