JP4686923B2 - Zoom lens barrel - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ズームレンズ鏡胴に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ズームレンズ鏡胴のフォーカス構成としては、以下のようにいくつかの方式がある。
【0003】
第1に、ズームフォーカスである。すなわち、レンズを駆動するためのカム溝を、ズーム領域とフォーカス領域とが交互に連続するように階段状に形成し、所定の焦点距離においてフォーカス駆動できるようにしたものである。この方式では、レンズ鏡胴全体を駆動するため、駆動時間が長くなり,レリーズタイムラグが大きくなる。また、多数の部品を動かすので、ガタや歪みによる誤差が大きくなりがちである。これを安定させるために助走量を多く駆動すると、さらに駆動時間が長くなる。
【0004】
第2に、玉枠駆動タイプである。すなわち、各成分のレンズ群を保持する玉枠をそれぞれ全体的に移動してズーム駆動を行い、特定の玉枠において、その玉枠に保持されたレンズ群のみを部分的に移動してフォーカス駆動を行う。このタイプは、高速駆動が容易である。しかし、フォーカスのためのレンズ群については、フォーカスとズームのために2重の保持、駆動機構を要するので、構成が複雑化し、小型化が困難で、コスト高となり、さらにはレンズ保持精度を確保するのが難しい。
【0005】
第3は、送りねじタイプである。すなわち、レンズ群を保持する玉枠に送りねじを螺合し、送りねじの回転によりレンズ群を軸方向に移動する。このタイプは、玉枠の傾きを防止するためには、案内軸を設けたり、案内軸との嵌合部を長くすることが必要であり、レンズ保持精度を確保しつつ小型化を図ることが困難である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、レンズ保持精度を確保しつつ、フォーカス駆動の高速化、小型化が可能なズームレンズ鏡胴を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下の構成のズームレンズ鏡胴を提供する。
【0008】
ズームレンズ鏡胴は、ズーム機構と、フォーカスレンズ移動機構とを備える。上記ズーム機構は、複数のレンズ成分のうち、少なくとも2つを一体的に移動させる。上記フォーカスレンズ移動機構は、上記少なくとも2つのレンズ成分のうち、一方のフォーカスレンズ成分を他方に対して移動させる。上記フォーカスレンズ移動機構は、第1の筒と、該第1の筒の内側に光軸まわりに回転自在かつ光軸方向一体に配置された第2の筒と、該第2の筒の内部に配設され、上記フォーカスレンズ成分を保持する玉枠と、上記第1の筒に保持され、上記玉枠を光軸方向に案内するガイドとにより構成される。上記玉枠には、フォーカスモータと、該フォーカスモータにより回転され上記第2の筒に係合する出力部とが配置され、上記出力部の回転により、上記第2の筒を上記第1の筒に対して回転させることができる。
【0009】
上記構成において、複数のレンズ成分が光軸方向にそれぞれ適宜に移動して、焦点距離が変化する。ズーム駆動機構は、複数のレンズ成分を光軸方向に移動させるが、複数のレンズ成分のうち、少なくとも2つについては、一体的に、すなわち同じ方向に同じ距離だけ移動させる。そのため、上記少なくとも2つのレンズ成分の相対的な距離は変化しない。一方、フォーカスレンズ移動機構の駆動により、上記少なくとも2つのレンズ成分の相対的な距離を変化させ、焦点を結ぶ位置を調節することができる。
【0010】
上記構成によれば、フォーカス時にはフォーカスレンズ成分のみを駆動し、フォーカス駆動を高速化することができる。フォーカスレンズ移動機構を第1の筒の内部に配設した第2の筒とガイドにより構成することで、フォーカスレンズ成分を筒の直径程度の長さで保持するため、光軸に対する傾きを高精度に保持しながら、小型化することが可能である。また、上記構成によれば、フォーカスモータの回転により、第1の筒と第2の筒を相対回転させ、これにより、フォーカスレンズ成分を駆動することができる。フォーカスモータは、フォーカスレンズ成分を保持する玉枠とともに移動するので、駆動力伝達系の構成を簡単にすることができる。また、光路が絞られる位置にフォーカスレンズ成分を配置すれば、径方向の空いたスペースにフォーカスモータを配置して、ズームレンズ鏡胴の小型化を図ることができる。
【0011】
好ましくは、ズーム時には、上記ズーム機構と上記フォーカスレンズ移動機構の両方を駆動する。フォーカス時には、上記フォーカスレンズ移動機構のみ駆動する。
【0012】
上記構成によれば、フォーカスレンズ成分をズーム時に予め移動させておくことにより、フォーカス時にフォーカスレンズ成分を移動する距離をできるだけ短くすることができる。これにより、レリーズタイムラグを短くし、フォーカス駆動をより高速化することが可能である。
【0013】
好ましくは、上記ズーム機構は、上記フォーカスレンズ成分と、その前後に配置されるレンズ成分とを一体的に移動させる。上記ガイドは、上記フォーカスレンズ成分の前後に配置されるレンズ成分間に光軸と平行に延在する
【0014】
上記構成によれば、フォーカスレンズ成分は、フォーカス駆動機構の筒とガイドにより光軸方向に移動するとき、ガイドの規制により、光軸直角方向の位置ずれが防止される。したがって、フォーカスレンズ成分を高精度に保持しながら、移動させることが可能である。
【0015】
好ましくは、上記フォーカスレンズ移動機構はヘリコイド機構である。
【0016】
この場合、例えば、フォーカスレンズ成分を保持する玉枠と、筒が、ヘリコイド結合するように構成する。ヘリコイド機構を用いると、係合部分を多くすることができるので、強度や傾き精度などの点で優れている。また、フォーカスレンズ成分の外形側を遮光することも容易である。
【0017】
好ましくは、上記フォーカスレンズ移動機構はカム機構である。
【0018】
この場合、例えば、フォーカスレンズ成分を保持する玉枠に設けたカムピンが、筒とガイドにそれぞれ設けたカム溝に係合し、筒とガイドの相対回転により、フォーカスレンズ成分がカム駆動されるようにする。カム機構を用いると、非線形な送りを実現したり、焦点距離に応じて異なる分解能でフォーカスレンズ成分を駆動することが可能である。
【0019】
好ましくは、上記フォーカスレンズ成分のもう一方(すなわち、上記他方)のレンズ成分に対する相対的な位置を検出する相対位置検出手段を備える。
【0020】
上記構成によれば、フォーカスレンズ成分が、ズーム機構により一体的に移動させられる他方のレンズ成分に対して移動されるとき、他方のレンズ成分に対するフォーカスレンズ成分の相対的な位置を、相対位置検出手段により検出することができる。この検出データを用い、ズーム駆動時にフォーカスレンズ成分を他方のレンズ成分に対して適宜に移動させて、フォーカスレンズ成分を任意のズーム曲線、またフォーカス繰り出しに従って移動させることができる。したがって、ズーム駆動及びフォーカス駆動の自由度が拡大する。
【0021】
好ましくは、上記玉枠に配置されたフォトリフレクタと、上記第2の筒とガイドの一方に、上記フォトリフレクタに対向して配置された反射パターンとを備える。上記フォーカスレンズ成分の移動にともなって、上記フォトリフレクタが上記反射パターンに沿って移動する。
【0022】
上記構成によれば、フォトリフレクタは反射パターンに沿って移動するので、フォーカスレンズ移動機構によるフォーカスレンズ成分の相対的な位置を検出することができる。また、非接触であるため、レンズ成分の駆動に対する外乱とならず、高精度に駆動、検出できる。
【0023】
好ましくは、上記出力部は、歯車であり、上記第2の筒は、上記出力部と係合する歯が螺旋状に並んだ歯車部を備える。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係るズームレンズ鏡胴10について、図1〜図7を参照しながら説明する。
【0026】
図1はズームレンズの長焦点距離時の前端側断面図、図2は後端側断面図、図3は短焦点距離時の断面図である。
【0027】
図1〜図3に示したように、ズームレンズ鏡胴10の固定筒22内には、駆動環24及び直進ヘリコイド筒25、回転筒26及び直進筒27、前進筒28及びヘリコイド環29が配置され、長ギヤ20の回転により、それぞれ一体的に軸方向に移動し、これにより、第1レンズ群11、第2レンズ群12及び第3レンズ群13が光軸方向に移動するようになっている。
【0028】
駆動環24は、固定筒22の内側に配置され、その後端が、固定筒22の内周面に形成されたヘリコイドと係合する。駆動環24は、長ギヤ20と噛合し、長ギヤ20によって回転されると、ヘリコイドによって軸方向に移動するようになっている。
【0029】
長ギヤ20は、図2において模式的に示したように、減速系42を介してズームモータ40により駆動される。フォトインタラプタ41によりズームモータ40の回転量を検出しながら、ズームレンズ鏡胴10の伸縮を制御する。
【0030】
直進ヘリコイド筒25は、駆動環24の内側に配置され、直進ヘリコイド筒25の後端部は、固定筒22に設けられた直進溝に係合し、回転が規制されるようになっているため、相対回転自在かつ軸方向には相対移動不可能に、駆動環24に係合するようになっている。
【0031】
回転筒26は、その後端が、直進ヘリコイド筒25の内周面に形成されたヘリコイドに係合する。また、ピンにより軸方向移動自在に駆動環24に係合し、駆動環24とともに回転するようになっている。
【0032】
回転筒26の内側には、直進筒27が配置され、相対回転自在かつ軸方向には相対移動不可能に、回転筒26に係合するようになっている。直進筒27は、その後端が、直進ヘリコイド筒25に形成された直進溝に係合し、回転が規制されるようになっている。
【0033】
前進筒28は、その後端が、回転筒26の内周面に形成されたヘリコイドに係合するようになっている。前進筒28の前端側には、第1レンズ群11を保持する1群玉枠11aが固定され、後端側には、第3レンズ群13を保持する3群玉枠13aが固定されている。3群玉枠13aには直進溝13bが形成され、直進筒27の前端側が係合するようになっている。これにより、前進筒28は、回転が規制される。
【0034】
前進筒28の内側には、1群玉枠11aと3群玉枠13aとの間に、ヘリコイド環29が相対回転自在に、かつ軸方向には相対移動不可能に配置されている。図7の展開図に示したように、ヘリコイド環29の内周面には、前端側にヘリコイド29bが形成されている。ヘリコイド29bの一部分は後端側に延長され、軸O方向に谷状に切除された歯車部29aが形成され、後述する出力歯車18と噛合するようになっている。ヘリコイド29bに沿って反射パターン30が貼り付けられ、後述するフォトリフレクタ17に対向するようになっている。反射パターン30の中間部分には、所定ピッチで繰り返す複数の明暗パターン30a,30bが配置され、両端には、ピッチが長いパターン30c,30dが配置されている。
【0035】
ヘリコイド環29の内側には、フォーカスレンズ成分である第2レンズ群12を保持する2群玉枠14が配置されている。2群玉枠14には、第2レンズ群12の径方向外側にフォーカスモータ16とフォトリフレクタ17等が配置され、後方にシャッターユニット15が配置されている。第2レンズ群12では光路が狭められているので、その外側に空いた空間を有効に活用して、フォーカスモータ16やフォトリフレクタ17等を配置し、ズームレンズ鏡胴10の小型化を図ることができる。
【0036】
2群玉枠14の外周面には、ヘリコイド14aが形成され、ヘリコイド環29のヘリコイド29bと係合するようになっている。2群玉枠14とヘリコイド環29との間は、ヘリコイドにより遮光されるようになっている。すなわち、2群玉枠14とヘリコイド環29との間は、光軸方向から見たときに、ヘリコイドが重なるように配置されていて、ヘリコイドの間を光が通れないようになっている。
【0037】
図1に模式的に示したように、フォーカスモータ16の回転は、減速系19を介して、ヘリコイド環29に伝達され、これにより、2群玉枠14がヘリコイド環29内を移動するようになっている。フォーカスモータ16の回転は、フォトインタラプタ35により検出される。
【0038】
減速系19は、図4の断面図及び図5の正面図に示したように、フォーカスモータ16の回転を、出力部である出力歯車18及びパルスギヤ34に伝達する歯車列である。フォトインタラプタ35は、パルスギヤ34に対向して配置され、フォーカスモータ16の回転を高分解能で検出できるようになっている。出力歯車18は、ヘリコイド環29の歯車部29aに噛合するようになっている。
【0039】
2群玉枠14には、図5に示すように、一対の貫通穴14a,14bが形成され、1群玉枠11aと3群玉枠13aとの間に固定された一対ガイド軸32,33が挿通され、2群玉枠14の回転を阻止しつつ光軸方向に案内するようになっている。一方の貫通穴14aは円形であり、ガイド軸32の全周が摺接し、他方の貫通穴14bは長円形であり、ガイド軸33が周方向にのみ摺接し、径方向には隙間が形成され、2群玉枠14のガイド軸32に対する回転を規制するようになっている。2群玉枠14は、ガイド軸32,33との係合により、光軸直角方向の位置と、光軸に対する回転とが規制されるようになっている。
【0040】
貫通穴14a,14bの周囲には、壁部14r,14s,14tが立設されている。壁部14r,14s,14tの内周面には植毛布(図示せず)を固定し、ガイド軸32,33の周囲を植毛布で囲み、貫通穴14a,14bとガイド軸32,33との間を遮光するようになっている。
【0041】
次に、動作について説明する。
【0042】
ズームモータ40の回転により、長ギヤ20、駆動環24、回転筒26が回転し、ズームレンズ鏡胴10が伸縮する。これによって、前進筒28を介して支持された第1、第2及び第3レンズ群11,12,13が移動する。
【0043】
フォーカスモータ16が回転すると、出力歯車18、ヘリコイド環29が回転し、2群玉枠14がヘリコイド環29に対して移動する。フォトリフレクタ17で反射パターン30を検出することによって、ヘリコイド環29に対する2群玉枠14の位置を検出することができる。
【0044】
ズーム駆動時には、ズームモータ40を回転し、第1、第2及び第3レンズ群11,12,13を光軸方向に移動する。
【0045】
このとき、ズームモータ40の回転に連動して、フォーカスモータ16を駆動し、第2群レンズ12を第1及び第3レンズ群11,13に対して適宜位置に移動させるようにしてもよい。これにより、第1、第2及び第3レンズ群11,12,13を任意のズーム曲線に従って移動させることができ、ズーム駆動の自由度が拡大する。
【0046】
フォーカス駆動時には、フォーカスモータ16のみを駆動する。2群玉枠14の位置は、上述のフォトリフレクタ17で検出した反射パターンを基準に、フォトインタラプタ35で検出したフォーカスモータ16の回転により行い、2群玉枠14すなわち第2レンズ群12の位置を、微細に調節することができる。フォーカス駆動時には、2群玉枠14のみを駆動するので、フォーカス駆動を高速化し、レリーズタイムラグを短くすることができる。
【0047】
以上説明したように、ズームレンズ鏡胴10は、レンズ保持精度を確保しつつ、フォーカス駆動の高速化、小型化が可能である。
【0048】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施可能である。
【0049】
例えば、2群玉枠14をヘリコイド機構で駆動する代わりに、玉枠(例えば、符号14の部材)に設けたカムピンが、筒(例えば、符号28(又は29)の部材)とガイド(例えば,符号29(又は28)の部材)にそれぞれ設けたカム溝に係合し、筒とガイドの相対回転により、玉枠がカム駆動されるようにしてもよい。カム機構を用いると、非線形な送りを実現したり、焦点距離に応じて異なる分解能で駆動することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態に係るズームレンズ鏡胴の断面図である。操り出し時の前端側を示す。
【図2】 図1のズームレンズ鏡胴の後端側断面図である。
【図3】 図1のズームレンズ鏡胴の繰り込み時の断面図である。
【図4】 2群玉枠の要部断面図である。
【図5】 2群玉枠の正面図である。
【図6】 2群玉枠の斜視図である。
【図7】 ヘリコイド環の展開図である。
【符号の説明】
11 第1レンズ群(他方のレンズ成分)
12 第2レンズ群(フォーカスレンズ成分)
13 第3レンズ群(他方のレンズ成分)
14 2群玉枠
14a ヘリコイド
16 フォーカスモータ
17 フォトリフレクタ(相対位置検出手段)
18 出力歯車(出力部)
20 長ギヤ(ズーム機構)
22 固定筒(ズーム機構)
24 駆動環(ズーム機構)
25 直進ヘリコイド筒(ズーム機構)
26 回転筒(ズーム機構)
27 直進筒(ズーム機構)
28 前進筒(ズーム機構)
29 ヘリコイド環(フォーカスレンズ移動機構、筒)
30 反射パターン(相対位置検出手段)
32,33 ガイド軸(フォーカスレンズ移動機構、ガイド)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a zoom lens barrel.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there are several methods for focusing the zoom lens barrel as follows.
[0003]
The first is zoom focus. In other words, the cam groove for driving the lens is formed in a step shape so that the zoom area and the focus area are alternately continued so that the focus drive can be performed at a predetermined focal length. In this method, since the entire lens barrel is driven, the driving time becomes longer and the release time lag becomes larger. In addition, since a large number of parts are moved, errors due to backlash and distortion tend to increase. If a large amount of run-up is driven to stabilize this, the drive time becomes longer.
[0004]
Second, it is a ball frame drive type. In other words, the lens frame holding the lens group of each component is moved as a whole to perform zoom driving, and in a specific lens frame, only the lens group held by the lens frame is partially moved to drive the focus. I do. This type is easy to drive at high speed. However, since the lens group for focusing requires a double holding and driving mechanism for focusing and zooming, the configuration is complicated, it is difficult to reduce the size, the cost is increased, and the lens holding accuracy is secured. Difficult to do.
[0005]
The third is a feed screw type. That is, a feed screw is screwed into a lens frame that holds the lens group, and the lens group is moved in the axial direction by rotation of the feed screw. In order to prevent the ball frame from tilting, it is necessary to provide a guide shaft or lengthen the fitting portion with the guide shaft, and this type can be downsized while ensuring lens holding accuracy. Have difficulty.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the technical problem to be solved by the present invention is to provide a zoom lens barrel capable of increasing the speed and reducing the size of the focus drive while ensuring the lens holding accuracy.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above technical problem, the present invention provides a zoom lens barrel having the following configuration.
[0008]
The zoom lens barrel includes a zoom mechanism and a focus lens moving mechanism. The zoom mechanism integrally moves at least two of the plurality of lens components. The focus lens moving mechanism moves one of the at least two lens components with respect to the other. The focus lens moving mechanism includes a first tube , a second tube that is rotatable around the optical axis inside the first tube and is integrally disposed in the optical axis direction, and an interior of the second tube. It is provided with a lens frame that holds the focus lens component, and a guide that is held by the first cylinder and guides the lens frame in the optical axis direction . The ball frame is provided with a focus motor and an output portion that is rotated by the focus motor and engages with the second tube. The rotation of the output portion causes the second tube to be connected to the first tube. Can be rotated.
[0009]
In the above configuration, the plurality of lens components appropriately move in the optical axis direction, and the focal length changes. The zoom drive mechanism moves a plurality of lens components in the optical axis direction, but moves at least two of the plurality of lens components integrally, that is, by the same distance in the same direction. Therefore, the relative distance between the at least two lens components does not change. On the other hand, by driving the focus lens moving mechanism, the relative distance between the at least two lens components can be changed to adjust the focal point.
[0010]
According to the above configuration, only the focus lens component is driven at the time of focusing, and the focus driving can be speeded up. Since the focus lens moving mechanism is constituted by the second tube disposed inside the first tube and the guide, the focus lens component is held at a length approximately equal to the diameter of the tube, so that the tilt with respect to the optical axis is highly accurate. It is possible to reduce the size while holding. Further, according to the above configuration, the first cylinder and the second cylinder are relatively rotated by the rotation of the focus motor, and thereby the focus lens component can be driven. Since the focus motor moves together with the lens frame that holds the focus lens component, the configuration of the driving force transmission system can be simplified. If the focus lens component is arranged at a position where the optical path is narrowed down, the zoom motor can be reduced in size by arranging the focus motor in a space in the radial direction.
[0011]
Preferably, at the time of zooming, both the zoom mechanism and the focus lens moving mechanism are driven. At the time of focusing, only the focus lens moving mechanism is driven.
[0012]
According to the above configuration, by moving the focus lens component in advance during zooming, the distance for moving the focus lens component during focusing can be made as short as possible. As a result, the release time lag can be shortened and the focus drive can be speeded up.
[0013]
Preferably, the zoom mechanism integrally moves the focus lens component and the lens components arranged before and after the focus lens component. The guide extends in parallel with the optical axis between lens components arranged before and after the focus lens component.
[0014]
According to the above configuration, when the focus lens component moves in the optical axis direction by the tube and the guide of the focus drive mechanism, positional deviation in the direction perpendicular to the optical axis is prevented by the restriction of the guide. Therefore, it is possible to move the focus lens component while holding it with high accuracy.
[0015]
Preferably, the focus lens moving mechanism is a helicoid mechanism.
[0016]
In this case, for example, the lens frame that holds the focus lens component and the cylinder are configured to be helicoidally coupled. When a helicoid mechanism is used, the number of engaging portions can be increased, which is excellent in terms of strength and inclination accuracy. It is also easy to shield the outer shape side of the focus lens component.
[0017]
Preferably, the focus lens moving mechanism is a cam mechanism.
[0018]
In this case, for example, cam pins provided on a lens frame that holds the focus lens component engage with cam grooves provided on the cylinder and the guide, respectively, and the focus lens component is cam-driven by the relative rotation of the cylinder and the guide. To. When the cam mechanism is used, it is possible to realize non-linear feed or drive the focus lens component with different resolutions according to the focal length.
[0019]
Preferably, there is provided a relative position detecting means for detecting a relative position with respect to the other lens component of the focus lens component (that is, the other lens component).
[0020]
According to the above configuration, when the focus lens component is moved relative to the other lens component that is integrally moved by the zoom mechanism, the relative position of the focus lens component relative to the other lens component is detected. It can be detected by means. Using this detection data, the focus lens component can be appropriately moved with respect to the other lens component during zoom driving, and the focus lens component can be moved according to an arbitrary zoom curve or focus extension. Accordingly, the degree of freedom of zoom driving and focus driving is expanded.
[0021]
Preferably, a photo reflector disposed on the ball frame , and a reflection pattern disposed on one of the second tube and the guide so as to face the photo reflector are provided. As the focus lens component moves, the photo reflector moves along the reflection pattern.
[0022]
According to the above configuration, since the photo reflector moves along the reflection pattern, it is possible to detect the relative position of the focus lens component by the focus lens moving mechanism. Further, since it is non-contact, it can be driven and detected with high accuracy without causing disturbance to the driving of the lens component.
[0023]
Preferably, the output unit is a gear, and the second cylinder includes a gear unit in which teeth that engage with the output unit are arranged in a spiral.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a zoom lens barrel 10 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0026]
1 is a front end side sectional view of a zoom lens at a long focal length, FIG. 2 is a rear end side sectional view, and FIG. 3 is a sectional view at a short focal length.
[0027]
As shown in FIGS. 1 to 3, a drive ring 24 and a rectilinear helicoid cylinder 25, a rotary cylinder 26 and a rectilinear cylinder 27, a forward cylinder 28 and a helicoid ring 29 are arranged in the fixed cylinder 22 of the zoom lens barrel 10. As the long gear 20 rotates, the first lens group 11, the second lens group 12, and the third lens group 13 move in the optical axis direction. Yes.
[0028]
The drive ring 24 is disposed inside the fixed cylinder 22 and its rear end engages with a helicoid formed on the inner peripheral surface of the fixed cylinder 22. The drive ring 24 meshes with the long gear 20 and is moved in the axial direction by the helicoid when rotated by the long gear 20.
[0029]
The long gear 20 is driven by a zoom motor 40 via a speed reduction system 42 as schematically shown in FIG. While the rotation amount of the zoom motor 40 is detected by the photo interrupter 41, expansion / contraction of the zoom lens barrel 10 is controlled.
[0030]
The rectilinear helicoid cylinder 25 is disposed inside the drive ring 24, and the rear end portion of the rectilinear helicoid cylinder 25 is engaged with a rectilinear groove provided in the fixed cylinder 22 so that rotation is restricted. The drive ring 24 is engaged with the drive ring 24 so as to be relatively rotatable and not relatively movable in the axial direction.
[0031]
The rear end of the rotary cylinder 26 engages with a helicoid formed on the inner peripheral surface of the rectilinear helicoid cylinder 25. Further, the pin is engaged with the drive ring 24 so as to be axially movable by a pin, and rotates together with the drive ring 24.
[0032]
A rectilinear cylinder 27 is disposed inside the rotary cylinder 26, and is engaged with the rotary cylinder 26 so as to be relatively rotatable and not relatively movable in the axial direction. The rectilinear cylinder 27 has its rear end engaged with a rectilinear groove formed in the rectilinear helicoid cylinder 25 so that its rotation is restricted.
[0033]
The forward end cylinder 28 is configured such that the rear end thereof engages with a helicoid formed on the inner peripheral surface of the rotary cylinder 26. A first group lens frame 11a that holds the first lens group 11 is fixed to the front end side of the advance barrel 28, and a third group lens frame 13a that holds the third lens group 13 is fixed to the rear end side. . A rectilinear groove 13b is formed in the third group lens frame 13a, and the front end side of the rectilinear cylinder 27 is engaged. Thereby, the advance cylinder 28 is restricted from rotating.
[0034]
Inside the advance cylinder 28, a helicoid ring 29 is disposed between the first group ball frame 11a and the third group ball frame 13a such that the helicoid ring 29 is relatively rotatable and is not relatively movable in the axial direction. As shown in the development view of FIG. 7, a helicoid 29 b is formed on the inner peripheral surface of the helicoid ring 29 on the front end side. A part of the helicoid 29b is extended to the rear end side to form a gear portion 29a cut in a valley shape in the direction of the axis O and meshes with an output gear 18 described later. A reflection pattern 30 is attached along the helicoid 29b so as to face a photo reflector 17 described later. A plurality of bright and dark patterns 30a and 30b repeated at a predetermined pitch are arranged in the middle portion of the reflection pattern 30, and patterns 30c and 30d having a long pitch are arranged at both ends.
[0035]
Inside the helicoid ring 29, a two-group ball frame 14 that holds the second lens group 12 that is a focus lens component is disposed. In the second lens group frame 14, a focus motor 16 and a photo reflector 17 are arranged outside the second lens group 12 in the radial direction, and a shutter unit 15 is arranged behind the second lens group 12. Since the optical path of the second lens group 12 is narrowed, the space that is vacated outside is effectively used, and the focus motor 16 and the photo reflector 17 are arranged to reduce the size of the zoom lens barrel 10. Can do.
[0036]
A helicoid 14 a is formed on the outer peripheral surface of the second group frame 14 and is engaged with the helicoid 29 b of the helicoid ring 29. A space between the second group ball frame 14 and the helicoid ring 29 is shielded by the helicoid. That is, between the second group ball frame 14 and the helicoid ring 29, the helicoids are arranged so as to overlap when viewed from the optical axis direction, so that light cannot pass between the helicoids.
[0037]
As schematically shown in FIG. 1, the rotation of the focus motor 16 is transmitted to the helicoid ring 29 via the speed reduction system 19, so that the second group ball frame 14 moves in the helicoid ring 29. It has become. The rotation of the focus motor 16 is detected by the photo interrupter 35.
[0038]
As shown in the sectional view of FIG. 4 and the front view of FIG. 5, the speed reduction system 19 is a gear train that transmits the rotation of the focus motor 16 to the output gear 18 and the pulse gear 34 that are output units. The photo interrupter 35 is disposed to face the pulse gear 34 so that the rotation of the focus motor 16 can be detected with high resolution. The output gear 18 meshes with the gear portion 29 a of the helicoid ring 29.
[0039]
As shown in FIG. 5, a pair of through holes 14a and 14b are formed in the second group ball frame 14, and a pair of guide shafts 32 and 33 fixed between the first group ball frame 11a and the third group ball frame 13a. Is inserted and guided in the optical axis direction while preventing the rotation of the second group ball frame 14. One through hole 14a is circular, the entire circumference of the guide shaft 32 is in sliding contact, the other through hole 14b is oval, the guide shaft 33 is in sliding contact only in the circumferential direction, and a gap is formed in the radial direction. The rotation of the second group ball frame 14 with respect to the guide shaft 32 is restricted. The position of the second group ball frame 14 in the direction perpendicular to the optical axis and the rotation with respect to the optical axis are restricted by the engagement with the guide shafts 32 and 33.
[0040]
Walls 14r, 14s, and 14t are erected around the through holes 14a and 14b. A flocking cloth (not shown) is fixed to the inner peripheral surfaces of the wall portions 14r, 14s, and 14t, the guide shafts 32 and 33 are surrounded by the flocking cloth, and the through holes 14a and 14b and the guide shafts 32 and 33 are formed. The gap is shielded.
[0041]
Next, the operation will be described.
[0042]
Due to the rotation of the zoom motor 40, the long gear 20, the drive ring 24, and the rotary cylinder 26 rotate, and the zoom lens barrel 10 expands and contracts. As a result, the first, second, and third lens groups 11, 12, and 13 supported via the advance cylinder 28 move.
[0043]
When the focus motor 16 rotates, the output gear 18 and the helicoid ring 29 rotate, and the second group ball frame 14 moves relative to the helicoid ring 29. By detecting the reflection pattern 30 with the photo reflector 17, the position of the second group ball frame 14 with respect to the helicoid ring 29 can be detected.
[0044]
During zoom driving, the zoom motor 40 is rotated to move the first, second, and third lens groups 11, 12, and 13 in the optical axis direction.
[0045]
At this time, the focus motor 16 may be driven in conjunction with the rotation of the zoom motor 40 to move the second group lens 12 to an appropriate position with respect to the first and third lens groups 11 and 13. Accordingly, the first, second, and third lens groups 11, 12, and 13 can be moved according to an arbitrary zoom curve, and the degree of freedom of zoom driving is expanded.
[0046]
At the time of focus driving, only the focus motor 16 is driven. The position of the second group lens frame 14 is determined by the rotation of the focus motor 16 detected by the photo interrupter 35 with reference to the reflection pattern detected by the photo reflector 17 described above, and the position of the second group lens frame 14, that is, the second lens group 12. Can be finely adjusted. At the time of focus driving, only the second group ball frame 14 is driven, so that the focus driving can be speeded up and the release time lag can be shortened.
[0047]
As described above, the zoom lens barrel 10 can increase the speed and size of the focus drive while ensuring the lens holding accuracy.
[0048]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can implement in another various aspect.
[0049]
For example, instead of driving the second group ball frame 14 with a helicoid mechanism, a cam pin provided on the ball frame (for example, a member of reference numeral 14) is replaced with a cylinder (for example, a member of reference numeral 28 (or 29)) and a guide (for example, The lens frame may be engaged with cam grooves provided in the reference numeral 29 (or 28), and the lens frame may be cam-driven by the relative rotation of the tube and the guide. When the cam mechanism is used, it is possible to realize non-linear feed or drive with different resolutions according to the focal length.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a zoom lens barrel according to an embodiment of the present invention. Indicates the front end side when it is pushed out.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the rear end side of the zoom lens barrel of FIG. 1;
FIG. 3 is a cross-sectional view of the zoom lens barrel of FIG. 1 when retracted.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part of a second group ball frame.
FIG. 5 is a front view of a second group ball frame.
FIG. 6 is a perspective view of a second group ball frame.
FIG. 7 is a development view of a helicoid ring.
[Explanation of symbols]
11 First lens group (the other lens component)
12 Second lens group (focus lens component)
13 Third lens group (the other lens component)
14 2 group ball frame 14a helicoid 16 focus motor 17 photo reflector (relative position detecting means)
18 Output gear (output unit)
20 Long gear (zoom mechanism)
22 Fixed cylinder (zoom mechanism)
24 Drive ring (zoom mechanism)
25 Straight traveling helicoid cylinder (zoom mechanism)
26 Rotating cylinder (zoom mechanism)
27 Straight cylinder (zoom mechanism)
28 Advance cylinder (zoom mechanism)
29 Helicoid ring (focus lens moving mechanism, cylinder)
30 Reflection pattern (relative position detection means)
32, 33 Guide shaft (focus lens moving mechanism, guide)

Claims (5)

複数のレンズ成分のうち、少なくとも2つを一体的に移動させるズーム機構と、
上記少なくとも2つのレンズ成分のうち、一方のフォーカスレンズ成分を他方に対して移動させるフォーカスレンズ移動機構とを備え、
上記フォーカスレンズ移動機構は、第1の筒と、該第1の筒の内側に光軸まわりに回転自在かつ光軸方向一体に配置された第2の筒と、該第2の筒の内部に配設され、上記フォーカスレンズ成分を保持する玉枠と、上記玉枠を光軸に対する回転を規制しながら光軸方向に案内するガイドとにより構成され
上記玉枠には、フォーカスモータと、該フォーカスモータにより回転され上記第2の筒に係合する出力部とが配置され、
上記出力部の回転により、上記第2の筒を上記第1の筒に対して回転させることができることを特徴とする、ズームレンズ鏡胴。
A zoom mechanism for integrally moving at least two of the plurality of lens components;
A focus lens moving mechanism that moves one focus lens component relative to the other of the at least two lens components;
The focus lens moving mechanism includes a first tube , a second tube that is rotatable around the optical axis inside the first tube and is integrally disposed in the optical axis direction, and an interior of the second tube. And a lens frame that holds the focus lens component, and a guide that guides the lens frame in the optical axis direction while restricting the rotation of the lens frame with respect to the optical axis .
The ball frame is provided with a focus motor and an output unit that is rotated by the focus motor and engages with the second cylinder,
A zoom lens barrel, wherein the second tube can be rotated with respect to the first tube by rotation of the output unit .
上記出力部は、歯車であり、上記第2の筒は、上記出力部と係合する歯が螺旋状に並んだ歯車部を備えることを特徴とする、請求項1に記載のズームレンズ鏡胴。2. The zoom lens barrel according to claim 1, wherein the output unit is a gear, and the second cylinder includes a gear unit in which teeth engaging with the output unit are arranged in a spiral shape. 3. . ズーム時には、上記ズーム機構と上記フォーカスレンズ移動機構の両方を駆動し、
フォーカス時には、上記フォーカスレンズ移動機構のみ駆動することを特徴とする、請求項1又は2記載のズームレンズ鏡胴。
During zooming, both the zoom mechanism and the focus lens moving mechanism are driven,
3. The zoom lens barrel according to claim 1, wherein only the focus lens moving mechanism is driven during focusing.
上記ズーム機構は、上記フォーカスレンズ成分と、その前後に配置されるレンズ成分とを一体的に移動させ、
上記ガイドは、上記フォーカスレンズ成分の前後に配置されるレンズ成分間に光軸と平行に延在することを特徴とする、請求項1、2又は3記載のズームレンズ鏡胴。
The zoom mechanism integrally moves the focus lens component and the lens components arranged before and after the focus lens component,
The guide is characterized in that extending parallel to the optical axis between the lens components which are disposed before and behind the focus lens components, according to claim 1, 2 or 3 zoom lens barrel according.
上記玉枠に配置されたフォトリフレクタと、
上記第2の筒とガイドとの一方に、上記フォトリフレクタに対向して配置された反射パターンとを備え、
上記フォーカスレンズ成分の移動にともなって、上記フォトリフレクタが上記反射パターンに沿って移動することを特徴とする、請求項1、2、3又は4記載のズームレンズ鏡胴。
A photo reflector disposed on the ball frame ,
One of the second tube and the guide is provided with a reflection pattern arranged to face the photo reflector,
With the movement of the focus lens component, the photo reflector is thus being moved along the reflection pattern, according to claim 1, 2, 3 or 4 zoom lens barrel according.
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