JP2000292676A

JP2000292676A - ズーム調節及び焦点合せのために一体にまたは別々に移動する複数のレンズ群を有するズーム組立体

Info

Publication number: JP2000292676A
Application number: JP2000074818A
Authority: JP
Inventors: Michael Kenin; マイケル・ケニン; James A Schmieder; ジェイムズ・エー・シュミーダー; Mark D Bedzyk; マーク・ディ・ベズィック; T Guujii William; ウィリアム・ティ・グージー; A Johnson Dean; ディーン・エー・ジョンソン
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 2000-03-16
Publication date: 2000-10-20
Also published as: US6151171A

Abstract

(57)【要約】【課題】ズーム調節及び焦点合せ用として唯１つのモ
ータを用い、ガイドロッドを使用せず、複数のズームポ
ジションで焦点合せ可能で極めてコンパクトなズーム組
立体を提供する。【解決手段】本ズーム組立体は、光軸１７を規定する
ズームレンズ１０を備えている。ズームレンズ１０は、
２つの最端ズームポジション（広角ポジションと望遠ポ
ジション）と、複数の中間ズームポジションとを有し、
また、第１可動レンズ群１２，１６と第２可動レンズ群
１４とを備えている。第１可動レンズ群１２，１６及び
第２可動レンズ群１４は、最端ズームポジションのうち
の１つ及びその近傍の前記中間ズームポジションのうち
の１つにおける焦点合せの際には同一速度で同一方向に
一体で移動し、最端ズームポジションのうちの他の１つ
における焦点合せの際には別々に移動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも２つの
可動レンズ枠を備えたズームレンズ組立体に関するもの
である。このズーム組立体では、回転駆動力に応じて前
側レンズ枠が一の速度で移動し、他のレンズ枠が他の速
度で移動する。

【０００２】

【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】低価
格、コンパクト、軽量、かつ信頼性が高く、ズーム比は
1.5倍以上であって、その全ズーム範囲にわたり近距離
及び遠距離の被写体に対して優れた画像品質が得られる
ズームカメラの製造に近年関心が寄せられている。

【０００３】米国特許第5,825,556号明細書及び同5,72
6,810号明細書は、上記のようなカメラ用のズームレン
ズを開示している。これらのズームレンズは、極めてコ
ンパクトであり、３組の移動群に配置された５個のレン
ズ要素だけを備えている。この場合、前側には集光レン
ズ群、中間には集光レンズ群、後側には発散レンズ群が
配置されている。前側及び後側のレンズ群は一体で、す
なわち同一速度で同一方向に移動し、一方で中間レンズ
群は異なる速度で移動する。米国特許第5,726,810号明
細書の開示技術によれば、前側群及び後側群のためのレ
ンズ枠はレンズ胴に取付けられ、中間レンズ群のための
枠は、このレンズ胴の内側に装着されたガイドロッドに
沿ってスライドする。米国特許第5,825,556号明細書
は、レンズ群を移動させるための機構については開示し
ていない。

【０００４】米国特許第4,198,129号明細書は、少なく
とも４組のレンズ群を有するズームレンズを備えたズー
ム組立体を開示している。レンズ群のうち３組は移動可
能とされている。一実施形態では、３組の可動レンズ群
のうち２組は、互いにリンクしながら平行に移動するレ
ンズ胴内に配置されている。残りのレンズ胴、すなわち
第３のレンズ群を支持しているレンズ胴は、リンクして
いる２組のレンズ胴の間に挟まれ、静止状態にあるか、
または上記リンクレンズ胴と同一速度で同一方向に移動
する。このような構造なので、ズーム組立体は少なくと
も１組の付加的静止レンズ群を備えている。しかし、４
組またはそれ以上のレンズ群を有しているためにズーム
組立体は大きくなり、コストも高くなる。

【０００５】加えて、レンズ群を相対的に移動させるた
めに、米国特許第4,198,129号明細書に開示されている
ズーム組立体は、３個のステップモータと複数のガイド
ロッドとを使用している。これらのガイドロッドの位置
関係が相互に、及びズーム組立体の他の部分に対して完
全に調整されていないと、レンズ胴は適切に移動せず、
場合によっては全く動かなくなってしまう。さらに、ス
テップモータは比較的高価であるため、このようなモー
タを３個も有していることはズーム組立体のコストを著
しく増大させるだけでなく、ズーム組立体を重く嵩張る
ものにしてしまう。

【０００６】米国特許第5,194,991号明細書は、３組の
可動レンズ群を有するズームレンズを備えたズーム組立
体を開示している。このズームレンズは接写が可能であ
る。広角位置から望遠位置までのズーム調節を実現する
ために、各レンズ群は、他のレンズ群とは異なる速度で
移動する。このズーム調節は、異なる形状に形成された
３つのカム溝を有するカムスリーブによって達成され
る。各カム溝は異なるスロープのセグメントを有する
が、スロープの符号は変化しない。これらのカム溝には
３セットのカム従動子（各レンズ群に１セットが対応）
が必要である。このズーム組立体の組立てと調整は比較
的難しく、従って製造コストが高くなる。

【０００７】上記特許明細書はまた、第２レンズ群がロ
ッドに沿って移動する技術を開示している。もし、この
ロッドがズーム組立体の他の部分に対して完全に位置調
整されていないと、レンズ胴は適切に移動せず、あるい
は固着して全く移動しなくなってしまう場合もある。さ
らに、開示技術に用いられている焦点調節用の付加的合
焦モータは、このズーム組立体の製造費を高いものにす
る。

【０００８】米国特許第5,646,790号明細書は、３個の
可動レンズ胴を有するズーム組立体機構を開示してい
る。この特許明細書は、３個のレンズ群を相対的に移動
可能とするために異なる形状に形成された３つのカム形
状を開示している。この形態では３セットのカム従動子
（各セットが異なるレンズ群に対応する）を必要とす
る。そのため、(i)許容差が積上げられるので組立調整
コストが比較的高くなる、(ii)許容差が厳しく製造コス
トが高くなる、という問題がある。

【０００９】本発明の目的は、最小限の部品からなる極
めてコンパクトなズーム組立体を提供することである。
本発明の他の目的は、ガイドロッドを必要とせず、ズー
ム調節及び焦点合せ用として唯１つのモータを用いるズ
ーム組立体を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴を簡単に要
約すると、本発明の一態様に係るズーム組立体は、光軸
を規定するズームレンズを備えている。このズームレン
ズは、複数の異なるズームポジションに調節可能であ
り、かつ該複数のズームポジションの各々で異なる距離
の被写体に焦点合せ可能である。前記複数のズームポジ
ションは、(i)２つの最端ズームポジション（広角ポジ
ションと望遠ポジション）と、(ii)複数の中間ズームポ
ジションとからなる。前記ズームレンズは、少なくとも
第１可動レンズ群と第２可動レンズ群とを備えている。
これら第１レンズ群と第２レンズ群とは離隔されてその
間の距離は可変である。前記第１可動レンズ群及び第２
可動レンズ群は、(a)前記最端ズームポジションのうち
の１ポジション及びその近傍の前記中間ズームポジショ
ンのうちの１ポジションにおける焦点合せの際には同一
速度で同一方向に一体で移動し、(b)前記最端ズームポ
ジションのうちの他の１ポジションにおける焦点合せの
際には別々に移動する。

【００１１】本発明に係る一実施形態によれば、前記第
１可動レンズ群及び第２可動レンズ群は、(a)前記広角
ポジションにおける焦点合せの際には同一速度で同一方
向に一体で移動し、(b)前記広角ポジションから第１中
間ズームポジションへの移行の際には別々に移動し、
(c)前記第１中間ズームポジションにおける焦点合せの
際には同一速度で同一方向に一体で移動し、(d)前記第
１中間ズームポジションから第２中間ズームポジション
への移行の際には別々に移動し、(e)前記第２中間ズー
ムポジションにおける焦点合せの際には一体で移動し、
(f)第３中間ズームポジションにおける焦点合せの際に
は別々に移動し、(g)前記第３中間ズームポジション近
傍のズームポジションにおける焦点合せの際には別々に
移動する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以上述べた内容、本発明の他の目
的、本発明の利点及び優れた特徴は、添付図面を参照し
ながら行う以下の詳細説明によってより明確になる。

【００１３】以下、本発明による装置を構成する部材、
または装置に直接的に作用する部材を詳細に説明する。
特に限定して示さない構成要素は、当業者によって種々
に変更可能であることを理解されたい。

【００１４】（ズーム組立体装置）図１には、光軸１７
に沿ってそれぞれが移動するように配置された前側レン
ズ群１２と、中間レンズ群１４と、後側レンズ群１６と
を含むズームレンズ１０を示している。前側レンズ群１
２はズーム組立体１００の第１レンズ枠２２の内側に配
置され、中間レンズ群１４はズーム組立体１００の中間
レンズ枠２４の内側に配置され、後側レンズ群１６はズ
ーム組立体１００の後側レンズ枠の内側に配置されてい
る。ズーム調節の際、中間レンズ群１４は光軸１７の方
向に、前側レンズ群１２、後側レンズ群１６に対して相
対的に移動する。前側レンズ群１２及び後側レンズ群１
６はユニットとして移動し、つまりそれらの間で相対移
動はない。

【００１５】ズームレンズ１０の詳細は例えば下記のよ
うになっている。すなわち、ズームレンズ１０は、例え
ばズーム比2.5倍であり、前側に集光レンズ群１２を、
中間に集光レンズ群１４を、後側に発散レンズ群１６を
備えている。ズームレンズ１０の数値データは表１〜表
３に示している。これらの表においてＲi は、i 番目の
面の曲率半径を、Ｎe は屈折率を、νは屈折材料のアッ
ベＶ数（Abbe V-number）を表している。

【００１６】

【表１】

【００１７】

【表２】

【００１８】

【表３】

【００１９】ズームレンズ１０は２つの非球面を有して
いる。これら非球面を表す非球面式は、

【数１】となる。ここで、Ｘは光軸ＯＡ方向の距離；Ｙは光軸からの高さ；Ｃはレンズ曲面の頂点曲率半径の逆数；ｋは円錐定数；ＡＤ〜ＡＫは、それぞれ、4次、6次、8次、10次、12
次、14次、16次、18次の非球面係数である。レンズ形態
に用いられる種々の非球面レンズ面のための非球面係数
は表２に示している。

【００２０】さらに詳しく言えば、非球面は、レンズ要
素Ｅ1，Ｅ4，Ｅ5 に関係する半径Ｒ1，Ｒ8，Ｒ9 を有す
る面に配置される。

【００２１】本発明の一実施形態によれば、ズーム組立
体１００（図２〜図５に示す）は、カメラ本体１３０に
隣接して配置された枠胴１２０（図６参照）と、移動可
能な展開胴１４０（図７参照）と、前側胴１５０（図８
参照）とを備えている。展開胴１４０は、左螺旋ねじ、
右螺旋ねじ（図９参照）を利用して枠胴１２０に対して
移動するようになっている。前側レンズ枠２２、中間レ
ンズ枠２４、及び後側レンズ枠２６は、前側レンズ胴１
５０の内側に配置されている。前側レンズ枠２２及び後
側レンズ枠２６は、前側胴１５０と一体成形されるか、
または前側胴１５０に堅固に取付けられる。従って、前
側レンズ枠２２及び後側レンズ枠２６は互いに相対移動
することはなく、またそれらは前側胴１５０に対しても
固定されている。展開胴１４０に回転力が与えられる
と、中間レンズ枠２４が前側胴１５０内で、前側レンズ
枠２２及び後側レンズ枠２６に対して移動する。

【００２２】枠胴１２０は固定されておりスリーブ１６
０を備えている。スリーブ１６０は、図５，図１０に示
すキー１６３のための直線状の方向ガイドスロット１６
２（図５，図６参照）を有している。キー１６３につい
ては、本明細書において追って詳細説明する。スリーブ
１６０はまた、内面螺旋ねじ部１６４を有している。こ
の内面螺旋ねじ部１６４は、より小径の展開胴１４０に
形成された外面螺旋ねじ部１７３と螺合する。枠胴１２
０はまた、長い平ギア１６７を収容する支持スリーブ１
６６を備えている。この平ギア１６７は、歯車列１６８
を介して逆回転可能なモータ１６９の回転軸１６９Ａに
連結されて作動するようになっている（図１１参照）。
モータ１６９には、好ましくは、ステップモータではな
く、ＤＣモータを用いる。なぜなら、ＤＣモータはステ
ップモータより廉価だからである。以下にさらに説明す
るが、長い平ギア１６７は、外面ギア部分１７０と噛合
うことによって展開胴１４０を回転させる。

【００２３】展開胴１４０（図５，図７参照）は移動可
能であり、かつ少なくとも部分的に枠胴１２０に収容さ
れている。キー１６３（図５，図１０，図１２参照）は
展開胴１４０に取付けられ、前側胴１５０が光軸周りに
回転するのを阻止している。キー１６３は、リング１６
３Ａと突起１６３Ｂとロングアーム部１６３Ｃとから形
成されている。ロングアーム部１６３Ｃは、展開胴１４
０の内面に取付けられている。展開胴１４０が回転して
光軸方向に並進移動する際に、キー１６３の突起１６３
Ｂは、枠胴１２０に設けられたガイドスロット１６２内
をスライドする。キー１６３は、展開胴１４０のキー周
りの回転を許し、枠胴１２０の内面に形成されたスロッ
ト１６２によるキーの回転を阻止するように、展開胴１
４０に取付けられている。この様子は図１２に示してい
る。

【００２４】展開胴１４０は単一スリーブ１７２を備え
ている。スリーブ１７２は、より小径の枠胴１２０に形
成された内面螺旋雌ねじ部１６４と螺合する分割された
外面螺旋雄ねじ部１７３を有している（図５参照）。分
割されたねじ部はまた、ギア部分１７０を構成するギア
形状を有している。このギア部分１７０は平ギア１６７
と噛合う。このようにして展開胴１４０は、モータ１６
９が駆動された際に枠胴１２０に対して移動する。ギア
部分１７０及び螺旋ねじ部１７３は、展開胴１４０と一
体に成形されている。モータ１６９は、例えばマイクロ
プロセッサといった連結されているパルス発生器（図示
せず）の出力によってエネルギ供給可能となっている。

【００２５】展開胴１４０のスリーブ１７２はまた、前
側胴１５０に形成された外面螺旋分割雄ねじ部と噛合う
内面螺旋雌ねじ部１７４を有している。これもまた図５
に示している。スリーブ１７２はまた、３つの同一な連
続内面カム溝１７５を有している。これらカム溝１７５
は、中間レンズ枠２４の前側レンズ枠２２及び後側レン
ズ枠２６に対する相対移動を可能にしている。１セット
のカム溝を有する唯１つのスリーブのみを有すること
は、独立に移動可能な部材点数を削減し、そのことによ
って、ズーム組立体の複雑さ及びコストが低減される。
カムの噛合い作用は、ズーム機能だけでなく合焦機能を
も実現し、こうして独立の合焦モータは不要になってい
る。すなわち、モータ１６９により生起される回転力
は、ズームレンズ１０のズーム調節と焦点合せの両方を
可能にしている。さらに詳しく説明すると、広角ポジシ
ョンから望遠ポジションに移動させながら、ズームレン
ズ１０全体を１ユニットとして移動させるか、または中
間レンズ群１４を前側レンズ群１２及び後側レンズ群１
６に対して移動させるかのいずれかによって、ズームレ
ンズ１０の焦点を、無限遠から近距離までの範囲に存在
する被写体に合せることができる。この方策は独立の合
焦モータを不要にするので、ズーム組立体のサイズ縮小
化と軽量化とを可能にする。カム溝形状の詳細について
は、本明細書において追って説明する。

【００２６】前側胴１５０（図８参照）は、光軸方向に
移動可能であるが回転はしない。前側胴１５０は、前側
胴１５０と一体に成形された前側レンズ枠２２（プラス
チック製）と、中間レンズ枠２４とを備えている。前側
レンズ枠２２は、前側（被写体側）レンズ群１２のレン
ズ要素のためのレンズシート１８２を有している。前側
胴１５０はまた、外面分割螺旋ねじ部１８４と、複数の
内面直線溝１８６とを備えている（図５，図８参照）。
外面分割螺旋ねじ部１８４は、展開胴１４０に設けられ
た補完形態のねじ部１７４と螺合する。複数の溝１８６
の機能については、本明細書において追って説明する。
前側胴１５０の内部にはシャッター組立体（図示せず）
が配置され、これは中間レンズ枠２４に、作動可能状態
で取付けられている。

【００２７】中間レンズ枠２４は、中間レンズ群１４を
支持するためのレンズシート１９１（図２〜図４に示
す）を備えている。中間レンズ枠２４の外面には、それ
ぞれがパッド１９３とピン１９４とを備えた複数の延長
セグメント１９２が形成されている（図５，図１３，図
１４参照）。少なくとも３本のピン１９４を使用するこ
とが好ましい。３本のピンは中間レンズ枠を貫通する平
面を構成し、従来技術において存在していたガイドロッ
ドを不要にする。中間レンズ枠２４に設けられたセグメ
ント１９２は、ピン１９４を介して展開胴１４０の内側
カム溝１７５と係合する。さらに詳しく言えば、中間レ
ンズ枠２４は前側胴１５０の内側に取付けられ、パッド
１９３が前側胴１５０の内面直線溝１８６と係合するよ
うになっている。こうして中間レンズ枠は、前側胴１５
０内で、前側レンズ枠２２及び後側レンズ枠２６に対し
てスライドできるようになっている。

【００２８】後側レンズ枠２６（図１５参照）もまた前
側胴１５０内に配置されている。この後側レンズ枠２６
は、後側レンズ群１６のための少なくとも１つのレンズ
シート１９６（図２〜図４に示す）と、中間レンズ枠２
４に設けられたセグメント１９２の間に配置され放射状
に対称な複数のパッド１９７（図５，図１３参照）とを
備えている。中間レンズ枠を取付けた後に、例えばパッ
ド１９７を前側胴１５０に接合するなどして、後側レン
ズ枠２６は前側胴１５０に固定される。パッド１９７
は、枠２４に形成されたカット部分と位置合わせされ
る。

【００２９】レンズ要素及びズーム組立体１００の残り
の部分を擦り傷やダストから保護するために、カバー組
立体１９８（図５参照）が設けられている。カバー組立
体１９８は、前側胴１５０の前方に配置され、前側胴１
５０に固定されている。カバー組立体１９８は、複数の
カバーゲート片１９８Ａと、カバーアクチュエータ１９
８Ｂとを備えている。レンズ要素及びシャッター機構の
汚れを防止するために、レンズ胴１３０，１４０，１５
０が基本ポジションにある際に、カバーゲート片１９８
Ａはカバーアクチュエータ１９８Ｂの作用で閉鎖されて
いる。

【００３０】（レンズ群の動きとカム形状）レンズ群１
２，１４，１６を広角ポジションＷから望遠ポジション
Ｔへ移動させるために、ズームモータ１６９には電源か
ら電流が供給される。ズームモータ１６９は、回転軸１
６９Ａの回転速度を約1/1000に減速する（同時にトルク
を1000倍にする）ためのギア列１６８を介して展開胴１
４０を回転させる。さらに詳しく言えば、平ギア１６７
が展開胴のギア部分１７０に噛合って展開胴１４０を回
転させる。

【００３１】展開胴１４０の外面螺旋ねじ部１７３は、
枠胴１２０の内面螺旋ねじ部１６４と螺合している。展
開胴は、回転するのと同時に枠胴に対して直進移動す
る。既に述べたように、展開胴１４０は、前側胴１５０
に形成された外面螺旋分割ねじ部１８４と螺合する内面
螺旋ねじ部１７４を有している。展開胴１４０は、回転
することによって前側胴１５０を光軸１７に沿って移動
させる。すなわち、前側胴１５０は展開胴１４０に対し
て外方へ移動して行く。このような展開胴１４０と前側
胴１５０との相互作用によって、外側レンズ群１２，１
６及び中間レンズ群１４は、広角ポジションから望遠ポ
ジションへと移動する。

【００３２】上記に説明したように、回転する展開胴１
４０に設けられた複数の内面カム溝１７５は、中間レン
ズ枠２４のピン１９４と係合している（図１４参照）。
前側胴１５０内で中間枠２４が回転するのを阻止するた
めに、中間レンズ枠２４は、パッド１９３を有する３つ
のセグメント１９２を備えている。パッド１９３は前側
胴の内面直線溝１８６に係合している。この様子は図１
３に概略的に示している。このような形態により、個々
のズームポジションにおいて、中間枠２４を前側胴１５
０と共に、レンズの式に従って形成された溝１７５のカ
ム形状によって規定される速度で移動させることが可能
になる。すなわち、本実施形態のカム形状は、ズームレ
ンズのズーム機能を実現させ、かつ各ズームポジション
において異なる距離の被写体に対する焦点合せを可能に
するものである。さらに詳しく言えば、前側レンズ枠２
２及び後側レンズ枠２６は一体で光軸１７に沿って直進
し、中間レンズ枠２４は、カム形状に従い、前側レンズ
枠２２及び後側レンズ枠２６に対し光軸方向に相対移動
する。このカム形状はステップ状であり、図１６に示し
ている。図１６の縦軸（Ｙ軸）には、展開胴１４０のリ
ム端部１９９からの距離をミリメートル単位で表示して
いる。横軸は、展開胴１４０の回転角を示しており、ポ
イント１はパークポジションに対応している。

【００３３】溝１７５のカム形状（図１６に示す）に
は、カム溝１７５内におけるピン１９４の種々のポジシ
ョンもポイント１〜１９で示している。さらに詳しく述
べると、ポイント１はパークポジションに対応してい
る。図１６にはまた、カム溝中心線のＹ軸方向位置と展
開胴の回転角との関係も示している。Ｙ軸は光軸に平行
である。カム溝１７５における異なる区画を規定するス
ロープ角θは、光軸１７を基準として計測される。

【００３４】図１７は図１６と類似しているが、カム溝
１７５のどの部分が焦点合せに使用され、どの部分が１
つのズームポジションから他のズームポジションへの移
行に使用されるかということも示している。図１７にお
いて、カム溝１７５内のピン１９４のポジションは、図
１６と同様にポイント１〜１９で示している。図１６及
び図１７に示すカム形状は、２つの終端領域α，β（広
角端では直線Ａ及びＢで規定され、望遠端では直線Ｃ及
びＤで規定されている）と、ズームポジション＃１〜＃
５（ポジション＃１は広角ポジション、ポジション＃５
は望遠ポジション）に対応する複数のズームセグメント
と、複数の移行セグメント（図１７では太線部分で示
す）とに区分されている。これらのセグメント、カム形
状における位置、及びレンズ枠の動きについて以下に説
明する。

【００３５】パークポジションから第１ズームポジショ
ン（つまり広角ポジションであるポジション＃１）に至
る際には、全てのレンズ枠が一緒になって被写体方向
へ、すなわちカメラ本体から離れる方向に移動する。こ
の移動は、ピン１９４がカム溝のポイント０からポイン
ト１へ移動することに対応する。より詳しくは、レンズ
枠２２とレンズ枠２４とレンズ枠２６とは一体で（すな
わち同一速度で同一方向に）移動し、レンズ群１２とレ
ンズ群１４とレンズ群１６との相対位置関係は固定され
ている。

【００３６】広角ポジション（図１６，図１７において
ピン１９４がポイント１からポイント２へ移動する）で
は、ズームレンズから異なる距離に位置する被写体（遠
距離の被写体から近距離の被写体まで）に焦点合せを行
うために、３つのレンズ枠２２，２４，２６が一体とな
った移動が継続する。これは一体式焦点合せと呼ばれ
る。ピン１９４がポイント２からポイント４への移動を
継続すると、レンズ枠２２、レンズ枠２４、及びレンズ
枠２６は、同一速度で同一方向に移動を継続する。図１
６及び図１７に示すポイント２とポイント４との間の領
域に対応したレンズ枠の動きは、工場での組立誤差、バ
ックラッシュ、温度による摂動、及び部品の累積許容差
を補償する。

【００３７】移行セグメントは、１つのズームポジショ
ンから他のズームポジションへの移行に関して補助的機
能を有する。カム形状の第１移行セグメントは、ポイン
ト４及びポイント５によって区画されている。ポイント
４は、広角ポジション（ポジション＃１）と第２ズーム
ポジション（ポジション＃２）との間の移行の始点に対
応している。第１ズームポジションから第２ズームポジ
ション（ポイント５）へ至るためには、前側レンズ枠２
２及び後側レンズ枠２６が被写体方向へ向かって移動を
継続する一方で、中間レンズ枠２４は反対方向へ移動す
る（図１７）。この作用は、カム形状のポイント４で起
こるスロープ変化（図１６，図１７参照）と、ポイント
４及びポイント５で区画されたセグメントとに対応す
る。（カム形状のスロープは光軸１７を基準として測定
される。）こうして、２つのズームポジション間の移行
の際に、中間レンズ枠２４は、後側レンズ枠２６に近づ
く方向に移動する。第１移行セグメントは、ポイント０
〜４で規定される主ズームセグメントとは反対符号のス
ロープを有していることに留意されたい。

【００３８】次の第２主ズームセグメントは、第２ズー
ムポジション（ポジション＃２）に対応している。これ
はポイント５及びポイント８によって区画されている。
第２ズームポジション（ポジション＃２）では、３つの
レンズ枠２２，２４，２６が、被写体方向（カメラ本体
から離れる方向）に一体で移動する。グラフにおけるポ
イント５とポイント６との間の領域は、工場での組立誤
差、バックラッシュ、温度による摂動、及び部品の累積
許容差を補償するために利用される。グラフにおけるポ
イント６とポイント７との間の領域は、第２ズームポジ
ション（ポジション２）において写真撮影する際の焦点
合せを実現する。すなわち、ピン１９４がポイント６か
らポイント７へと移動すると（図１６，図１７参照）、
ズームレンズから異なる距離に位置する被写体への焦点
合せを行うために、３つのレンズ枠２２，２４，２６が
一体で移動する。ピン１９４がポイント６からポイント
７への移動を継続すると、３つのレンズ枠は、前方に向
けて同一速度で同一方向に移動を継続する。ポイント７
とポイント８との間の領域は、工場での組立誤差、バッ
クラッシュ、温度による摂動、及び部品の累積許容差を
補償するために利用される。

【００３９】第２ズームポジション（ポジション＃２）
から第３ズームポジションへ至るためには、前側レンズ
枠２２及び後側レンズ枠２６が被写体方向に向かって移
動を継続する一方で、中間レンズ枠２４は再度反対方向
へ移動する（図１６）。この作用は、カム形状のポイン
ト８で起こるスロープ変化（図１６参照）と、ポイント
８及びポイント９で区画されたセグメントとに対応す
る。すなわち、ポイント８とポイント９との間の領域
（図１６，図１７参照）は、第２ズームポジション（ポ
ジション＃２）から第３ズームポジションへの移行に対
応する。この移行の際、中間レンズ枠２４は、後側レン
ズ枠２６に近づく方向に移動する。この移行セグメント
は、隣接する第２主ズームセグメントとは反対符号のス
ロープを有していることに留意されたい。

【００４０】ポイント９及びポイント１３によって区画
されている第３主ズームセグメントに対応した第３ズー
ムポジション（ポジション＃３）では、３つのレンズ枠
２２，２４，２６が、被写体方向に一体で移動する。ポ
イント９とポイント１０との間の領域、及びポイント１
１とポイント１２との間の領域は、工場での組立誤差、
バックラッシュ、温度による摂動、及び部品の累積許容
差を補償するために利用される。先のズームポジション
と同様に、ピン１９４がポイント１０からポイント１１
へ移動すると（図１６，図１７）、ズームレンズから異
なる距離に位置する被写体に焦点合せを行うために、３
つのレンズ枠２２，２４，２６が一体で移動する。第３
主ズームセグメントは、先行する移行セグメントとは反
対符号のスロープを有していることに留意されたい。

【００４１】これまで説明したように、第１〜第３の主
ズームポジション及びこれらのポジションの間では、レ
ンズ枠の動きは類似パターンに従っていた。しかし、第
３ズームポジション（ポジション＃３）と第４ズームポ
ジション（ポジション＃４）との間の移行は、上記に説
明した移行とは異なる。第４ズームポジションに至るた
めには、３つのレンズ枠２２，２４，２６が、被写体に
向かって一体の移動を継続する。すなわちカム形状のス
ロープは反転せず（図１６におけるポイント１２とポイ
ント１３との間のカムセグメントを参照されたい）、ス
ロープの符号は同一である。

【００４２】第４ズームポジション（ポジション＃４）
における焦点合せは、中間レンズ枠２４を後側レンズ枠
２６に向かって移動させることにより実現される。この
作用は、カム形状のスロープがポイント１３において変
化し、スロープの符号が反転していることに対応する
（図１６において、ポイント１３からポイント１８で規
定されている主ズームセグメントを参照されたい）。こ
うして焦点合せは、もはや、３つのレンズ枠を同一速度
で同一方向に移動させて行うことによって実現されるも
のではなくなっている。これは、非一体式焦点合せと呼
ばれる。

【００４３】第５ズームポジション（ポジション＃５す
なわち望遠ポジション）に至るためには、３つのレンズ
枠２２，２４，２６を、被写体に向かって一体で移動さ
せる。第２レンズ枠２４の動きは、グラフにおいてポイ
ント１８からポイント１９で規定されているセグメント
に対応する（図１７参照）。第５ズームポジションにお
ける焦点合せは、中間レンズ枠２４を後側レンズ枠２６
に向かって移動させることにより実現される。この作用
は、カム形状のスロープがポイント１９において変化し
ていること（図１６参照）と、ポイント１９〜ポイント
２４で区画されたセグメント部分とに対応する（図１７
参照）。

【００４４】従って、第１ズームポジションから第２ズ
ームポジションへの移行、及び第２ズームポジションか
ら第３ズームポジションへの移行は、中間レンズ枠２４
を後側レンズ枠２６に近づく方向へ移動させることによ
って実現される。このことは、ポイント４及び５とポイ
ント８及び９とで規定される移行部分のスロープが、先
行する主ズーム部分のスロープから変化することによっ
て示されている（図１６，図１７参照）。第３ズームポ
ジションから第４ズームポジションへの移行、及び第４
ズームポジションから第５ズームポジションへの移行
は、３つの全レンズ枠２２，２４，２６を、被写体に向
かって同一速度で同一方向に移動させることによって実
現される（ポイント１２と１３、及びポイント１８と１
９で規定されるカム部分を参照されたい）。

【図面の簡単な説明】

【図１】ズームレンズの断面図である。

【図２】図１のズームレンズを組込んだ本発明に係る
第１実施形態のズーム組立体をパークポジションで示す
断面図である。

【図３】図２のズーム組立体が広角ポジションにある
状態を示す断面図である。

【図４】図２のズーム組立体が望遠ポジションにある
状態を示す断面図である。

【図５】図２のズーム組立体の分解斜視図である。

【図６】図２のズーム組立体の枠胴の斜視図である。

【図７】図２のズーム組立体の展開胴の斜視図であ
る。

【図８】図２のズーム組立体の前側胴の斜視図であ
る。

【図９】図５のズーム組立体の３つのレンズ胴に形成
された螺旋ねじの相互関係を概略的に示す側面図であ
る。

【図１０】図５のズーム組立体の展開胴に用いられる
キーを示す斜視図である。

【図１１】図５のズーム組立体のモータを概略的に示
す側面図である。

【図１２】枠胴とその内側に配置された前側胴とを概
略的示す断面図である。

【図１３】中間レンズ枠を後側レンズ枠の内側に装着
した様子を示す断面図である。

【図１４】展開胴に形成されたカム溝に係合するカム
従動子を備えた中間レンズ枠を示す部分切断斜視図であ
る。

【図１５】ズーム組立体の後側レンズ枠を示す斜視図
である。

【図１６】展開胴に形成されたカム形状を示す展開図
である。

【図１７】カムポジションと展開胴の回転角との関係
を示すグラフである。

【符号の説明】

１０…ズームレンズ；１２…前側レンズ群；１４…
中間レンズ群；１６…後側レンズ群；１７…光軸
；２２…前側レンズ枠；２４…中間レンズ枠；２６
…後側レンズ枠；１００…ズーム組立体；１２０…
枠同；１３０…カメラ本体；１４０…展開胴（カム
胴）；１５０…前側レンズ胴；１６０…枠胴スリー
ブ；１６２…ガイドスロット；１６３…キー；１
６３Ａ…リング；１６３Ｂ…突起；１６３Ｃ…アー
ム部；１６４…螺旋ねじ部；１６６…支持スリーブ
；１６７…平ギア；１６８…ギア列；１６９…モ
ータ；１６９Ａ…モータ軸；１７０…外面ギア部分
；１７２…展開胴スリーブ；１７３…（展開胴の）
外面ねじ部；１７４…（展開胴の）内面ねじ部；１７
５…カム溝；１８２…（前側レンズ枠の）レンズシー
ト；１８４…（前側胴の）外面ねじ部；１８６…内
面溝；１９１…（中間レンズ枠の）レンズシート；
１９２…（中間レンズ枠の）セグメント；１９３…パ
ッド；１９４…ピン；１９５…（展開胴の）ガイド
スロット；１９６…（後側レンズ枠の）レンズシート
；１９７…（後側レンズ枠の）パッド；１９８…カ
バー組立体；１９８Ａ…カバーゲート片；１９８Ｂ
…カバーアクチュエータ；１９９…展開胴端部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０２Ｂ 15/14 Ｇ０２Ｂ 7/04 ＤＥ (72)発明者マーク・ディ・ベズィックアメリカ合衆国・14616・ニューヨーク・ロチェスター・ケイマー・ドライヴ・45 (72)発明者ウィリアム・ティ・グージーアメリカ合衆国・14450・ニューヨーク・フェアポート・フォーリング・ブルック・ロード・63 (72)発明者ディーン・エー・ジョンソンアメリカ合衆国・14428・ニューヨーク・チャーチヴィル・シーダーズ・アヴェニュー・119

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光軸を規定するズームレンズを備えたズ
ーム組立体であって、前記ズームレンズは、複数の異なるズームポジションに
調節可能であり、かつ該複数のズームポジションの各々
で異なる距離の被写体に焦点合せ可能とされ、前記複数
のズームポジションは、(i)広角ポジションと望遠ポジ
ションとを含む２つの最端ズームポジションと、(ii)複
数の中間ズームポジションとからなり、前記ズームレン
ズはさらに、少なくとも第１可動レンズ群と第２可動レ
ンズ群とを備え、かつ該第１レンズ群と第２レンズ群と
は離隔されてその間の距離は可変であり、該第１可動レ
ンズ群及び第２可動レンズ群は、 (a)前記最端ズームポジションのうちの１ポジション及
びその近傍の前記中間ズームポジションのうちの１ポジ
ションにおける焦点合せの際には同一速度で同一方向に
一体で移動し、 (b)前記最端ズームポジションのうちの他の１ポジショ
ンにおける焦点合せの際には別々に移動することを特徴
とするズーム組立体。
【請求項２】光軸を規定するズームレンズを備えたズ
ーム組立体であって、前記ズームレンズは、複数の異なるズームポジションに
調節可能であり、かつ該複数のズームポジションの各々
で異なる距離の被写体に焦点合せ可能とされ、前記複数
のズームポジションは、広角ポジションと望遠ポジショ
ンとを含む２つの最端ズームポジションと、複数の中間
ズームポジションとからなり、前記ズームレンズはさら
に、少なくとも第１可動レンズ群と第２可動レンズ群と
を備え、かつ該第１レンズ群と第２レンズ群とは離隔さ
れてその間の距離は可変であり、該第１可動レンズ群及
び第２可動レンズ群は、 (a)前記広角ポジションにおける焦点合せの際には同一
速度で同一方向に一体で移動し、 (b)前記広角ポジションから第１中間ズームポジション
への移行の際には別々に移動し、 (c)前記第１中間ズームポジションにおける焦点合せの
際には同一速度で同一方向に一体で移動し、 (d)前記第１中間ズームポジションから第２中間ズーム
ポジションへの移行の際には別々に移動し、 (e)前記第２中間ズームポジションにおける焦点合せの
際には一体で移動し、 (f)第３中間ズームポジションにおける焦点合せの際に
は別々に移動し、 (g)前記第３中間ズームポジション近傍のズームポジシ
ョンにおける焦点合せの際には別々に移動することを特
徴とするズーム組立体。