JP2000066082A - ズームレンズ鏡胴 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ズームフォーカスにおいてフォーカシング分
解能を向上させるとともに沈胴量を大きくする。 【解決手段】 第１カム１ｄに設けられた少なくとも１
つズーム区間１２ｚ〜１５ｚと該ズーム区間に対応する
フォーカス区間１２ｆ〜１５ｆとで駆動環１の回転角に
対する第１レンズ群Ｌ１の移動量が異なり、第２カム１
ｃに設けられた少なくとも１つズーム区間２２ｚ〜２５
ｚと該ズーム区間に対応するフォーカス区間２２ｆ〜２
５ｆとで駆動環１の回転角に対する第２レンズ群Ｌ２の
移動量が異なるようにするとともに、第１カム１ｄの沈
胴区間１０ｓを除く全区間Ｂ２の平均の傾斜角度θ２よ
り沈胴区間１０ｓの平均の傾斜角度θ３を大きくした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はカメラなどに用いら
れるズームレンズ鏡胴に関し、特に複数の決められた倍
率に変倍するようにしたズームレンズ鏡胴に関する。

【０００２】

【従来の技術】カメラに使用されるズームレンズ鏡胴は
複数のレンズ群を有し、変倍を行うために各レンズ群を
所望位置に配置するズーム機構とピントを合わせるため
に各レンズ群を所望位置に配置するフォーカス機構とを
有している。ズーム機構とフォーカス機構とを同一の機
構により行って複数の倍率に変倍することのできる所謂
ズームフォーカス機構は構成が簡単になるとともに部品
点数を少なくでき、変倍の倍率が限定されるデメリット
はあるがズームレンズ鏡胴をコンパクトにし、コストを
低くできる利点がある。

【０００３】このようなズームフォーカス機構を有する
カメラ用ズームレンズ鏡胴の従来の構成を図１の概略断
面図を参照して説明する。同図によると、カメラに固定
された固定筒２の内周にはヘリコイド２ａが形成され、
固定筒２の内側に配された回転可能な駆動環１の外周に
はヘリコイド２ａと螺合するヘリコイド１ａが形成され
ている。

【０００４】駆動環１の内周にはヘリコイド１ｂが形成
され、第１レンズ群Ｌ１を支持する第１移動枠３の外周
に設けられたヘリコイド３ａと螺合し、第１移動枠３は
固定筒２に設けられた直進案内溝２ｂと係合部３ｂで係
合して直進案内されるようになっている。駆動環１には
カム１ｃが形成されて、第２レンズ群Ｌ２を支持する第
２移動枠４と一体のガイドピン６が係合し、ガイドピン
６は第１移動枠３に設けられた直進案内溝３ｃに直進案
内されるようになっている。

【０００５】駆動環１を回転させると、ヘリコイド１
ａ、２ａによって駆動環１が光軸方向に移動（図中、左
右移動）する。そしてヘリコイド１ｂ、３ａによって第
１レンズ群Ｌ１が直進移動して繰り出されるとともに、
カム１ｃの形状に従って第２レンズ群Ｌ２が直進移動し
て繰り出される。従って第１、第２レンズ群Ｌ１、Ｌ２
の繰り出し量は、ヘリコイド１ａ、２ａによる駆動環１
の移動量と、ヘリコイド１ｂ、３ａ及びカム１ｃによる
第１、第２移動枠３、４の移動量との合成量になる。

【０００６】駆動環１の概略展開図を図２に示すと、カ
ム１ｃは同一形状の３つのカム２０ａ、２０ｂ、２０ｃ
から成り、３つのガイドピン６が同時に係合するように
なっている。ヘリコイド１ｂ、カム１ｃには第１、第２
レンズ群Ｌ１、Ｌ２をカメラ内部に収納する沈胴区間１
０ｓ、２０ｓが設けられ、カメラが起動されると第１、
第２レンズ群Ｌ１、Ｌ２は沈胴区間１０ｓ、２０ｓの終
点ｅ１近傍に配される。該終点ｅ１では、最も広角側で
ある第１の倍率において無限遠にピントが合う第１、第
２レンズ群Ｌ１、Ｌ２の配置になるようにヘリコイド１
ｂ、カム１ｃが形成されている。

【０００７】ヘリコイド１ｂのズーム区間（不図示）及
びカム１ｃのズーム区間２２ｚ、２３ｚ、２４ｚ、２５
ｚはヘリコイド３ａ及びガイドピン６が係合して第１、
第２レンズ群Ｌ１、Ｌ２を移動させ、各ズーム区間の終
点ｅ２、ｅ３、ｅ４、ｅ５において第２乃至第５の倍率
において無限遠にピントの合うような第１、第２レンズ
群Ｌ１、Ｌ２の配置になっている。

【０００８】そして所望の倍率が選択されて１つのズー
ム区間の終点付近に第１、第２レンズ群Ｌ１、Ｌ２が配
置された状態で、測距装置（不図示）によって被写体と
の距離が検出され、その終点を始点としたヘリコイド１
ｂのフォーカス区間（不図示）及びカム１ｃのフォーカ
ス区間２１ｆ、２２ｆ、２３ｆ、２４ｆ、２５ｆ内にお
いて該距離に応じた位置に第１、第２レンズ群Ｌ１、Ｌ
２が配置されて該倍率においてピントが合うようになっ
ている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このような構成のズー
ムレンズ鏡胴によると、第１レンズ群Ｌ１の移動がヘリ
コイド１ｂ、３ａによって行われるため、駆動環１の回
転角に対する第１レンズ群Ｌ１の移動量は常に一定であ
る。このため、フォーカシング時の分解能を向上しトル
クを低下させるためにヘリコイド１ｂの圧力角θを小さ
くすると、ヘリコイド１ｂとカム２０ｂとが交差する部
分（図中、Ｄ部）が生じる。このためヘリコイド１ｂの
溝の底部分にカム２０ｂを形成してガイドピン６が移動
するようにしており駆動環１の厚みを厚くし、ズームレ
ンズ鏡胴を大型化していた。

【００１０】また、ヘリコイド１ｂの隣り合う倍率のズ
ーム区間の各終点（不図示）は、その間にフォーカス区
間があるために接近させることができない。このため変
倍の倍率は、第１レンズ群Ｌ１の各繰り出し位置がある
程度離れるようにした位置に対応する倍率に限定され
る。特に広角側では第１レンズ群Ｌ１の小さい移動量で
倍率が大きく変わるので第１〜第５の倍率を等間隔の倍
率にできずカメラの操作性を悪くしていた。

【００１１】また、収納時のズームレンズ鏡胴全長を小
型化するために沈胴量を大きくすると、沈胴区間１０ｓ
を長く必要とする。それに伴って沈胴区間２０ｓが長く
なってカム２０ａ、２０ｂ、２０ｃが交差し、カム２０
ａ、２０ｂ、２０ｃと対応するガイドピン６とを正常に
係合させるための構造が複雑になり、ズームレンズ鏡胴
を大型化していた。

【００１２】本発明は、駆動環の厚みを薄くするととも
に沈胴量を大きくしてサイズのコンパクトなズームレン
ズ鏡胴を提供することを目的とする。また本発明は、フ
ォーカシング時の分解能を向上し、トルクを低下させて
合焦の精度向上及び低電力化を図ることのできるズーム
レンズ鏡胴を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載された発明は、第１、第２レンズ群
と、光軸の周りに回転可能な駆動環と、前記駆動環の回
転によって、複数の所定倍率に変倍するように第１、第
２レンズ群を移動させる複数のズーム区間と、前記ズー
ム区間それぞれと隣接して該所定倍率でピントが合うよ
うに第１、第２レンズ群を移動させるフォーカス区間と
を連続して有する第１、第２カムと、を備え、前記駆動
環の回転角に対する第１、第２レンズ群の移動量を第
１、第２カムそれぞれにおいて少なくとも１つの前記ズ
ーム区間と該ズーム区間に対応する前記フォーカス区間
とで異なるようにしたことを特徴としている。

【００１４】この構成によると、駆動環を回転すると第
１、第２レンズ群は第１、第２カムの形状に従って移動
し所望の倍率となるズーム区間を経て、該倍率のフォー
カス区間内のピントの合う位置に配される。そして、第
１カムに設けられた少なくとも１つのズーム区間と該ズ
ーム区間に対応するフォーカス区間とで駆動環の回転角
に対する第１レンズ群の移動量が異なり、第２カムに設
けられた少なくとも１つズーム区間と該ズーム区間に対
応するフォーカス区間とで駆動環の回転角に対する第２
レンズ群の移動量が異なるようになっている。

【００１５】また請求項２に記載された発明は、請求項
１に記載されたズームレンズ鏡胴において、第１、第２
カムの任意の前記フォーカス区間内において、前記駆動
環の単位回転角当たりの第１、第２レンズ群の移動量を
一定としたことを特徴としている。

【００１６】この構成によると、駆動環を回転すると第
１、第２レンズ群は第１、第２カムの形状に従って移動
し所望の倍率となるズーム区間を経て、該倍率のフォー
カス区間内のピントの合う位置に配される。そして、第
１カムに設けられた各フォーカス区間はその区間内にお
いて駆動環の単位回転角当たりの第１レンズ群の移動量
が一定になっており、第２カムに設けられた各フォーカ
ス区間はその区間内において駆動環の単位回転角当たり
の第２レンズ群の移動量が一定になっている。従って、
第１、第２カムを展開すると各フォーカス区間は直線状
になっている。

【００１７】また請求項３に記載された発明は、請求項
１に記載されたズームレンズ鏡胴において、第１、第２
カムそれぞれにおいて、全ての前記フォーカス区間の前
記駆動環の回転角に対する第１、第２レンズ群の移動量
を同一にしたことを特徴としている。

【００１８】この構成によると、駆動環を回転すると第
１、第２レンズ群は第１、第２カムの形状に従って移動
し所望の倍率となるズーム区間を経て、該倍率のフォー
カス区間内のピントの合う位置に配される。そして、第
１カムに設けられた各フォーカス区間は駆動環の回転角
に対する第１レンズ群の移動量が同一になっており、第
２カムに設けられた各フォーカス区間は駆動環の回転角
に対する第２レンズ群の移動量が同一になっている。従
って、第１、第２カムを展開するとフォーカス区間内の
傾斜角度がそれぞれのカムの全フォーカス区間において
同じになっている。

【００１９】また請求項４に記載された発明は、請求項
１乃至請求項３のいづれかに記載されたズームレンズ鏡
胴において、第１カムまたは第２カムの少なくとも一つ
の前記ズーム区間内において駆動環の単位回転角当たり
の第１レンズ群または第２レンズ群の移動量が一定でな
いようにしたことを特徴としている。

【００２０】この構成によると、駆動環を回転すると第
１、第２レンズ群は第１、第２カムの形状に従って移動
し所望の倍率となるズーム区間を経て、該倍率のフォー
カス区間内のピントの合う位置に配される。そして、第
１カムと第２カムとが交差しないように一部のズーム区
間はその区間内において駆動環の単位回転角当たりの第
１レンズ群または第２レンズ群の移動量が一定とならな
いようにしている。従って、第１、第２カムを展開する
と少なくとも１つのズーム区間は屈曲している。

【００２１】また請求項５に記載された発明は、請求項
１乃至請求項４のいづれかに記載されたズームレンズ鏡
胴において、第１カムは、最も広角側の前記所定倍率に
おいて最も遠くにピントが合う位置に配置された第１レ
ンズ群を更に後退させる沈胴区間を有し、任意の前記フ
ォーカス区間または任意の前記ズーム区間における前記
駆動環の単位回転角に対する第１レンズ群の平均移動量
よりも、前記沈胴区間における前記駆動環の単位回転角
に対する第１レンズ群の平均移動量を大きくしたことを
特徴としている。

【００２２】この構成によると、駆動環を回転すると第
１、第２レンズ群は第１、第２カムの形状に従って移動
し、沈胴区間から所望の倍率となるズーム区間を経て、
該倍率のフォーカス区間内のピントの合う位置に配され
る。そして、駆動環の単位回転角に対する第１レンズ群
の平均移動量は、任意のフォーカス区間または任意のズ
ーム区間よりも沈胴区間の方が大きい。従って、第１カ
ムを展開すると沈胴区間を除く全区間の平均の傾斜角度
より沈胴区間の平均の傾斜角度の方が大きくなってい
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図を参照して
説明する。説明の便宜上従来例と同一の部材については
同一の符号を付している。図３は本発明の実施形態のズ
ームレンズ鏡胴を示す概略断面図である。わかりやすく
するため本来同一の断面にない部材について同一断面上
にあるものとして実線あるいは破線で記している。同図
によると、カメラに固定された固定筒２内周にはヘリコ
イド２ａが形成され、固定筒２に設けられた直進案内溝
２ｂに直進筒７のガイド部７ａが係合して固定筒２に対
して直進筒７が直進可能になっている。

【００２４】駆動環１は溝部１ｅにおいて直進筒７の支
持部７ｂと係合して回転自在に支持され、駆動環１の外
周には、固定筒２のヘリコイド２ａと螺合するヘリコイ
ド１ａが形成されている。駆動環１の内周にはカム１ｃ
が形成されて、第２レンズ群Ｌ２を支持する第２移動枠
４と一体のガイドピン６が係合し、突起部４ａが直進筒
７に設けられた直進案内溝７ｃに直進案内されるように
なっている。

【００２５】また駆動環１の内周にはカム１ｄが形成さ
れ、第１レンズ群Ｌ１を支持する第１移動枠３と一体の
ガイドピン５が係合する。第１移動枠３には直進案内溝
３ｅが設けられ、直進筒７の腕部７ｄが嵌合されて第１
移動枠３が直進案内されるようになっている。

【００２６】駆動環１を回転させると、ヘリコイド１
ａ、２ａによって駆動環１が光軸方向に移動（図中、左
右移動）する。そして、カム１ｄ、１ｃの形状に従って
第１、第２レンズ群Ｌ１、Ｌ２が直進移動して繰り出さ
れる。従って、第１、第２レンズＬ１、Ｌ２の繰り出し
量は、ヘリコイド１ａ、２ａによる駆動環１の移動量
と、カム１ｄ、１ｃによる第１、第２移動枠３、４の移
動量との合成量になる。

【００２７】駆動環１の概略展開図を図４に示すと、カ
ム１ｄ、１ｃはそれぞれ同一形状の３つのカム１０ａ、
１０ｂ、１０ｃ及びカム２０ａ、２０ｂ、２０ｃから成
り、各３つのガイドピン５、６が同時に係合するように
なっている。カム１ｄ、１ｃには第１、第２レンズ群Ｌ
１、Ｌ２をカメラ内部に収納する沈胴区間１０ｓ、２０
ｓが設けられ、カメラが起動されると第１、第２レンズ
群Ｌ１、Ｌ２は沈胴区間１０ｓ、２０ｓの終点ｅ１近傍
に配される。該終点ｅ１では最も広角側の第１の倍率に
おいて無限遠にピントが合う第１、第２レンズ群Ｌ１、
Ｌ２の配置になるようにカム１ｄ、１ｃが形成されてい
る。

【００２８】ズーム区間１２ｚ、１３ｚ、１４ｚ、１５
ｚ及び２２ｚ、２３ｚ、２４ｚ、２５ｚはガイドピン
５、６が係合して第１、第２レンズ群Ｌ１、Ｌ２を移動
させ、各ズーム区間の終点ｅ２、ｅ３、ｅ４、ｅ５にお
いて第２乃至第５の倍率において無限遠にピントが合う
第１、第２レンズ群Ｌ１、Ｌ２の配置になっている。沈
胴区間１０ｓ、２０ｓ及び各ズーム区間の終点ｅ１〜ｅ
５の位置が同じであれば沈胴区間１０ｓ、２０ｓ及び各
ズーム区間内のカム形状はどのような形状であってもよ
い。

【００２９】そして所望の倍率が選択されて１つのズー
ム区間の終点付近に第１、第２レンズ群Ｌ１、Ｌ２が配
置された状態で、測距装置（不図示）によって被写体と
の距離が検出され、その終点を始点としたフォーカス区
間１１ｆ、１２ｆ、１３ｆ、１４ｆ、１５ｆ及び２１
ｆ、２２ｆ、２３ｆ、２４ｆ、２５ｆ内の該距離に応じ
た位置にガイドピン５、６が移動して第１、第２レンズ
群Ｌ１、Ｌ２が配置される。

【００３０】例えば、各ズーム区間の終点ｅ２、ｅ３、
ｅ４、ｅ５付近で第１、第２レンズ群Ｌ１、Ｌ２が一時
停止して順次移動するような変倍手段が設けられ、ファ
インダー（不図示）を覗きながら前記変倍手段を動作
し、終点ｅ３付近の時に前記変倍手段を停止したとする
と、次に被写体との距離が検出されフォーカス区間１３
ｆ、２３ｆ内の該距離に対応する位置に第１、第２レン
ズ群Ｌ１、Ｌ２が移動される。その結果、第３の倍率で
被写体にピントがあった状態になっている。

【００３１】このようなズームレンズ鏡胴において第１
レンズ群Ｌ１を従来のようなヘリコイドではなくカム１
ｄによって移動させるので、駆動環１の回転角に対する
第１レンズ群Ｌ１の移動量を自由に変えることができ
る。本実施形態では、フォーカス区間１１ｆ、１２ｆ、
１３ｆ、１４ｆ、１５ｆの駆動環１の回転角に対する移
動量を小さくしてフォーカシング時の分解能の向上とト
ルクの低下を図り、フォーカシングの精度を向上させる
とともに、低電力での駆動を可能にしている。

【００３２】そしてズーム区間１２ｚのようにフォーカ
ス区間１２ｆと異なった逆方向の傾斜に形成することに
より、沈胴区間１０ｓの終点ｅ１とズーム区間１２ｚの
終点ｅ２との間の第１レンズ群Ｌ１の距離を距離Ｙ１ま
で接近させることができるので、第１乃至第５の倍率を
等間隔に決めることができるようになりカメラ操作感を
向上させている。

【００３３】更に、カム１ｄの任意のズーム区間または
任意のフォーカス区間の傾斜角度より沈胴区間１０ｓの
平均の傾斜角度θ３を大きくしている。この時カム１ｄ
の沈胴区間を除く全区間（Ｂ２）の平均の傾斜角度θ２
よりも沈胴区間１０ｓの平均の傾斜角度θ３が大きくな
っており、従来例のヘリコイドに比して沈胴区間１０ｓ
の回転角が小さくなってカム１ｄの全長Ｂ１を短くする
ことができる。そしてカム１ｃ、１ｄは同じ回転角のた
め同時にカム１ｃの全長も短くできる。

【００３４】その結果、カム１ｄがカム１ｃと交差しな
いようになって、駆動環１の厚みを厚くすることなく小
さい回転角で大きな沈胴量Ｙ２を確保している。また、
ズーム区間１５ｚ、２４ｚにおいてカム１ｄ、１ｃを屈
曲させることによって、他のカムと交差しないようにし
ており、これによっても駆動環１の厚みが厚くなること
を防止している。

【００３５】また、カム１ｄ、１ｃは展開したときに各
フォーカス区間内において屈曲してもよいが直線的に形
成されている方が駆動環１の単位回転角に対して一定の
第１、第２レンズ群Ｌ１、Ｌ２の移動量が得られるた
め、フォーカシング時において記憶データ量を削減でき
るとともに第１、第２レンズ群Ｌ１、Ｌ２の停止位置の
演算が簡単になりフォーカシングの制御が容易になるの
で望ましい。またその傾斜角度θ１は第１、第２レンズ
群Ｌ１、Ｌ２それぞれのフォーカス区間全てにおいて同
一とした方が更にフォーカシングの制御が容易になるの
で望ましい。

【００３６】

【発明の効果】請求項１の発明によると、第１、第２レ
ンズ群を第１、第２カムによって移動させるので、第
１、第２レンズ群の両方が駆動環の回転角に対する移動
量を自由に変えることができるようになる。従って、フ
ォーカス区間の駆動環の回転角に対する移動量を小さく
して、フォーカシング時の分解能向上及びトルク低下を
図りフォーカシングの精度を向上させるとともに、低電
力での駆動が可能になる。そして隣り合う倍率における
ズーム区間の終点の第１レンズ群の位置を接近させるこ
とができるので、既定の倍率を等間隔に決めることがで
きるようになりカメラ操作感を向上させることができ
る。

【００３７】請求項２の発明によると、各フォーカス区
間は展開したときに区間内において直線的に形成されて
いるので、駆動環の単位回転角に対して一定の移動量が
得られるためフォーカシング時における記憶データの削
減及び第１、第２レンズ群停止位置の演算の簡素化が図
られフォーカシングの制御が容易になる。

【００３８】請求項３の発明によると、第１、第２カム
それぞれの全フォーカス区間で駆動環の回転角に対して
一定の第１、第２レンズの移動量が得られるため、より
フォーカシング時における記憶データの削減及び第１、
第２レンズ群停止位置の演算の簡素化が図られフォーカ
シングの制御が更に容易になる。

【００３９】請求項４の発明によると、第１、第２カム
を展開したときにズーム区間内において屈曲させること
によって、第１、第２カムを交差しないようにできるの
で駆動環の厚みを薄く簡単に構成することができ、ズー
ムレンズ鏡胴及びズームレンズ鏡胴を搭載するカメラを
小型化することができる。

【００４０】請求項５の発明によると、第１カムを展開
したときに、第１カムの任意のズーム区間または任意の
フォーカス区間の傾斜角度よりも沈胴区間の平均の傾斜
角度を大きくすることで、第１、第２カムが交差するこ
となく小さい回転角で大きな沈胴量を簡単に得ることが
でき、駆動環の厚みを薄く簡単に構成するとともにズー
ムレンズ鏡胴収納時のサイズをコンパクトにすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来のズームレンズ鏡胴の構成を示す概略
断面図である。

【図２】 従来のズームレンズ鏡胴の駆動環の概略展
開図である。

【図３】 本発明にかかる実施形態のズームレンズ鏡
胴の構成を示す概略断面図である。

【図４】 本発明にかかる実施形態のズームレンズ鏡
胴の駆動環の概略展開図である。

【符号の説明】

１ 駆動環 ２ 固定筒 ３ 第１移動枠 ４ 第２移動枠 ５、６ ガイドピン ７ 直進筒 Ｌ１ 第１レンズ群 Ｌ２ 第２レンズ群

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１、第２レンズ群と、 光軸の周りに回転可能な駆動環と、 前記駆動環の回転によって、複数の所定倍率に変倍する
   ように第１、第２レンズ群を移動させる複数のズーム区
   間と、前記ズーム区間それぞれと隣接して該所定倍率で
   ピントが合うように第１、第２レンズ群を移動させるフ
   ォーカス区間とを連続して有する第１、第２カムと、 を備え、前記駆動環の回転角に対する第１、第２レンズ
   群の移動量を第１、第２カムそれぞれにおいて少なくと
   も１つの前記ズーム区間と該ズーム区間に対応する前記
   フォーカス区間とで異なるようにしたことを特徴とする
   ズームレンズ鏡胴。
2. 【請求項２】 第１、第２カムの任意の前記フォーカス
   区間内において、前記駆動環の単位回転角当たりの第
   １、第２レンズ群の移動量を一定としたことを特徴とす
   る請求項１に記載のズームレンズ鏡胴。
3. 【請求項３】 第１、第２カムそれぞれにおいて、全て
   の前記フォーカス区間の前記駆動環の回転角に対する第
   １、第２レンズ群の移動量を同一にしたことを特徴とす
   る請求項１に記載のズームレンズ鏡胴。
4. 【請求項４】 第１カムまたは第２カムの少なくとも一
   つの前記ズーム区間内において駆動環の単位回転角当た
   りの第１レンズ群または第２レンズ群の移動量が一定で
   ないようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項３
   のいづれかに記載のズームレンズ鏡胴。
5. 【請求項５】 第１カムは、最も広角側の前記所定倍率
   において最も遠くにピントが合う位置に配置された第１
   レンズ群を更に後退させる沈胴区間を有し、任意の前記
   フォーカス区間または任意の前記ズーム区間における前
   記駆動環の単位回転角に対する第１レンズ群の平均移動
   量よりも、前記沈胴区間における前記駆動環の単位回転
   角に対する第１レンズ群の平均移動量を大きくしたこと
   を特徴とする請求項１乃至請求項４のいづれかに記載の
   ズームレンズ鏡胴。