JP2002296481A - ズームレンズ鏡胴 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 手動操作で焦点距離変更を行うズームレンズ
鏡胴であって、フォーカスレンズが手動で高速移動を行
った場合にフォーカスレンズまたはその保持部材がその
隣接部材に対して干渉するのを、機械的な簡単な構成で
防止できるズームレンズ鏡胴を提供する。 【解決手段】 手動で焦点距離変更操作を行い、且つ変
更された焦点距離によってフォーカスレンズ群１４のフ
ォーカス駆動量が異なるズームレンズ鏡胴であって、フ
ォーカスレンズ群を保持する玉枠２４の可動範囲以内
に、他の構成部材が位置しているズームレンズ鏡胴にお
いて、該玉枠２４を保持しつつフォーカスレンズ群１４
をズーム駆動するフォーカスレンズ群ズーム移動枠１９
と、該フォーカスレンズ群玉枠２４との間で、両者を光
軸方向に関して離反させる方向へ付勢するバネ２８を備
えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ズームレンズの鏡
胴に係り、特に、焦点距離変更を手動操作で行うズーム
レンズ鏡胴に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、レンズの焦点距離を変更できる
写真レンズとして、ズームレンズがある。通常のズーム
レンズでは、焦点距離が変わっても像面の位置を変化さ
せないので、被写体に対して一旦ピントを合わせると、
その状態でズーミング操作を行ってもピントはずれない
が、いわゆるバリフォーカルレンズでは焦点距離の変更
と共に像の位置も変わるので、ズーミングを行うたびに
ピント合わせが必要である。

【０００３】ところで、バリフォーカルレンズでは、ズ
ームレンズに比べてレンズ鏡胴のコンパクト化が容易で
あり、また最短撮影距離の短縮化も容易である。また軽
量化の点においても有利である。しかし、焦点距離に応
じてフォーカスレンズの駆動量が異なるので、そのよう
な動作に対応する構造が必要であり、またフォーカス制
御機能がなければフォーカスレンズユニットと他の部材
との間で干渉が生じてしまう。

【０００４】上述のようなフォーカスレンズユニットと
他部材との干渉を回避する手法として、焦点距離の変更
に応じてフォーカスレンズの移動量を制限するメカニカ
ルストッパーを設けることが知られている。しかし、こ
のメカニカルストッパーは構造が複雑であり、部品点数
の増加やコストアップにつながるものであった。

【０００５】また、焦点距離変更用のカム溝と焦点調節
用のカム溝を所定の条件に合わせて構成することで、メ
カニカルストッパーと同様の効果を有する機構も知られ
ている。しかし、その構成も複雑な構造であり、また上
述の所定条件の制約も厳しいため、光学設計の大きな制
約となる。

【０００６】さらには、焦点距離情報を示す電気信号を
検出し、それに基づいてフォーカスレンズの移動量を電
気的に制御するエレクトリックストッパーを設けること
も知られている。この機構は、焦点距離変更手段が電動
の場合と手動の場合とがある。電動の場合、一般に焦点
距離の微妙な制御が困難なため、シビアなフレーミング
には不向きであり、また電動駆動には大きな電力が必要
になるため、カメラシステム全体に与える制約が大き
い。また手動の場合には、電動の場合のような不具合は
ないが、カメラの電源がオフになっているとき等の制御
不可能な状態では干渉が生じてしまう。また、たとえ制
御可能な状態であっても、非常に高速で焦点距離変更操
作を行われると、焦点調節制御が追従できずに干渉が生
じてしまうおそれがある。この問題も、非常に強力な演
算系と駆動アクチュエータとを用いることで回避できる
であろうが、コストおよびサイズの面でデメリットが大
きいことは明白である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述のごとき
従来の技術的課題に鑑み、これを有効に解決すべく創案
されたものである。したがって本発明の目的は、手動操
作で焦点距離変更を行うズームレンズ鏡胴であって、フ
ォーカスレンズが上述のような高速移動を行った場合に
フォーカスレンズがその隣接部材に対して干渉するの
を、バリフォーカルレンズにおけるメカニカルストッパ
ーのような複雑な構成のものを用いることなく、またエ
レクトリックストッパーのような電気的手法によること
もなく、機械的な簡単な構成で防止できるズームレンズ
鏡胴の構成を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係るズームレン
ズ鏡胴は、上述のごとき従来技術における課題を解決
し、その目的を達成するために以下のような構成を備え
ている。即ち、手動で焦点距離が変更されるズーム光学
系と、上記ズーム光学系内でフォーカス駆動されるフォ
ーカス光学系と、上記フォーカス光学系を保持して移動
可能なフォーカス光学系保持部材と、上記フォーカス光
学系保持部材を保持しつつ上記フォーカス光学系をズー
ム駆動する第１駆動部材と、上記第１駆動部材上に設け
られて上記フォーカス光学系保持部材をフォーカス駆動
する第２駆動部材とを備えている。そして、上記フォー
カス光学系保持部材のフォーカス駆動量は、上記ズーム
光学系において変更された焦点距離によって異なってい
る。上記フォーカス光学系保持部材の可動範囲内の位置
に上記フォーカス光学系の他の周辺部材が配置されてい
る。このようなズームレンズ鏡胴において、上記フォー
カス光学系保持部材と上記第１駆動部材との間に、該フ
ォーカス光学系保持部材が移動する際に上記周辺部材と
の間に生じる干渉を吸収し、且つ該フォーカス光学系保
持部材がフォーカシング移動する際のガタツキを吸収す
るフォーカス動作調整部材を備えている。

【０００９】上記フォーカス動作調整部材は、上記フォ
ーカス光学系保持部材と上記第１駆動部材との間で両者
を光軸に沿って離間させる方向へ付勢する付勢部材であ
るのが好ましい。

【００１０】上記第２駆動部材は、上記フォーカス光学
系保持部材を光軸に沿って螺進させるネジ送り機構を備
えており、上記付勢部材の付勢方向は、該ネジ送り機構
の駆動方向のガタツキを吸収する方向であるのが好まし
い。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るズームレンズ
鏡胴の実施形態について、添付図面を参照して説明す
る。図１は、本発明に係るズームレンズ鏡胴１０を広角
時の状態で示す断面図である。また、図２は、図１のレ
ンズ鏡胴における各光学レンズの移動経路を示してお
り、図の上段は広角時の各光学レンズの状態を、図の下
段は望遠時の各光学レンズの状態を示している。図示の
例では光学系は第１群〜第５群の５成分より構成されて
いる。図１において１１は第１群、１２は第２群、１３
は第３群、１４は第４群、１５は第５群のそれぞれレン
ズ群を示している。また、２１は第１群、２２は第２
群、２３ａおよび２３ｂは第３群、２４は第４群、２５
は第５群のそれぞれ玉枠を示している。

【００１２】鏡胴１０の前方最外周面には、ズーム操作
環１６が設けられている。図１の広角状態からズーム操
作環１６を回転させると、各レンズ群が図２の上段の状
態から下段の状態へと望遠側へ向けて移動する。第１レ
ンズ群１１、第３レンズ群１３および第４レンズ群１４
はそれぞれの移動量で被写体側へ移動し、第２レンズ群
１２は像面側へ移動する。第５レンズ群１５は１枚のレ
ンズで構成されており、固定レンズである。図１におい
て１７はズームカム環であり、ズーム操作環１６を回転
させるとズームカム環１７も回転する。１８は固定筒で
ある。ズームカム環１７には、それぞれの玉枠に対して
その移動を案内する螺旋状のカム溝（図示せず）が形成
されており、固定筒１８には直進ガイド溝が形成されて
いる。ズーム操作環１６を回転させるとズームカム環１
７も回転し、第１群玉枠２１、第２群玉枠２２および第
３群玉枠２３が、カム溝と直進ガイド溝とに案内されて
図２に示すようにズーミング動作として光軸方向に移動
する。第４群玉枠２４は、ズームカム環１７との間に第
４群ズーム移動枠１９を介して連結されており、ズーム
カム環１７のカム溝と固定筒１８の直進ガイド溝と第４
群ズーム移動枠１９が案内されることによって、第４群
ズーム移動枠１９と共に光軸方向に移動する。これらの
構造は従来から採用されているものである。

【００１３】上述のように、各移動レンズ群はズーム操
作における焦点距離変更の目的でズーム移動するが、第
４レンズ群１４だけはさらに焦点調節の目的でも駆動す
る必要がある。第４群玉枠２４が、上述のように第４群
ズーム移動枠１９を介してズームカム環１７に連結され
ているのはこのためであり、さらに第４群玉枠２４は、
第４群ズーム移動枠１９に対して独立して駆動（フォー
カス駆動）されるようになっている。

【００１４】第４群玉枠２４のフォーカス駆動に際して
は、無限遠の撮影距離に対応する第４群玉枠２４の位置
を基準とし、撮影距離が近接側へ近付くと第４群玉枠２
４は像面側へ向かって駆動される。その駆動量は、同じ
撮影距離であっても焦点距離が異なると変化し、その変
化は連続的であって、広角側では少なく望遠側で大きな
駆動量が必要である。図２において第４レンズ群１４の
移動を示している左側のラインＡは撮影距離が無限遠の
場合の駆動量変化を、右側のラインＢは撮影距離が０．
５ｍの場合の駆動量変化を表している。

【００１５】図３は、第４群のフォーカス駆動部２０の
概略構成を示す図であり、望遠時の被写体距離が無限遠
の場合の状態を示している。フォーカス駆動用モータ２
６は、ビス２７で第４群ズーム移動枠１９に固定されて
いる。フォーカス駆動用モータ２６は、フレキシブルプ
リント基板（図示せず）によってカメラ本体側の回路と
結合されており、電気的に制御される。第４群玉枠２４
は、第４群ズーム移動枠１９との間に装着されたバネ２
８によって像面方向（図の右方向）へ付勢されている。

【００１６】図４は、図３の状態の第４群のフォーカス
駆動部２０の概略構成を図３とは別の断面位置で示す図
（説明の便宜上、光軸の回りに中心角を適宜とった位置
で示している）である。ただし、フォーカス駆動用モー
タ２６については図３と同じ位置にあるが、図４ではモ
ータの出力軸を示すための描写にしてあり、図３では第
４群ズーム移動枠１９に対するビス止め箇所を示すため
の描写にしている。フォーカス駆動用モータ２６は、そ
の出力軸２９が延長されており、出力軸２９の外周面に
はネジが形成されており、これにナット３０が螺合して
いる。ナット３０には、ピン３１が径方向外方へ突出し
て設けられている。ナット３０のピン３１は、第４群玉
枠２４に光軸方向に沿って形成された溝３２内にその先
端部が嵌合しており、ナット３０の被写体側端面に、第
４群玉枠２４の像面側端面が当接している。ナット３０
は、ピン３１と溝３２とが嵌合しているので、モータ２
６の出力軸２９が回転してもこれと供回りするのは規制
されるが、出力軸２９およびナット３０のネジピッチに
従って、溝３２の延在している方向へ案内されて移動す
る。すなわち、第４群ズーム移動枠１９は、ネジ送り機
構によって駆動される。

【００１７】第４群ズーム移動枠１９には、光軸に平行
な２本のガイド軸３３および３４（３３のみ図示）がそ
れぞれ固定されており、これらに第４群玉枠２４の延長
嵌合部３５が嵌合しているので、第４群玉枠２４は、光
軸方向の移動は案内されるが光軸の周りに回転するのは
規制されている。

【００１８】図５は、第４群のフォーカス駆動部２０
を、望遠時の被写体距離が０．５ｍの場合の状態で示し
ている。光軸の上半分は図４と同じ断面位置で示してお
り、光軸の下半分は、図４で示したガイド軸とは別のガ
イド軸３４を通る断面位置で示す。第４群玉枠２４は、
図４に示した被写体距離無限遠の状態から、第４群ズー
ム移動枠１９に対して像面側（図の右方向）へ移動して
いる。

【００１９】図６は、図５の状態の第４群のフォーカス
駆動部２０を図５とは別の断面位置で示す（光軸の上半
分は図５と同じ断面位置で示しており、光軸の下半分
は、図４で示したガイド軸３３を通る断面位置で示す）
図である。

【００２０】図５または図６の望遠状態から広角状態に
焦点距離だけを変化させる場合、フォーカス駆動が正し
く制御されていれば図３または図４の状態になって問題
は生じないが、カメラの電源がオフにされているときな
ど、制御不可能な状態で焦点距離変更操作が行われた場
合には、あるいは、たとえ制御動作が行える状態であっ
ても、手動で非常に高速で焦点距離変更操作が行われた
場合には、フォーカス制御動作が追従しきれなくなる。
図７はその状態を示しており、第４群ズーム移動枠１９
とモータ２６とが像面側へ高速で移動しているが、第４
群玉枠２４は、図３に示したバネ２８によって像面側へ
付勢されているだけであり、第４群玉枠２４の延長嵌合
部３５の像面側端部が第５群玉枠２５に当接し、すなわ
ち第５群との干渉が生じている。ナット３０は図４の位
置まで戻ることができないでいるか、あるいは追従動作
が追い付かない状態であるが、カメラの電源がオンにな
って制御動作が始まれば、あるいは暫くの時間が経過し
た後に制御動作が追い付いて図４の状態になる。こうし
て、干渉が発生したストローク分だけ、ナット３０が第
４群玉枠２４の像面側端面から離れることによって干渉
が吸収される。この干渉吸収に際して、第４群と第５群
が互いに当接しあう面は、レンズ面ではなく、図７に示
されたように構造部品どうしの面であるのが好ましい。
このように干渉を吸収できるようにするこで、第４群の
移動可能距離を大きくとる必要はなくなり、手動で焦点
距離変更を行うズームレンズであっても鏡胴の小型化が
可能になる。

【００２１】上述した例では、第４群と第５群とで干渉
が生じる場合を挙げたが、要するにフォーカス駆動され
る第４群に対して、その可動範囲内入って第４群に隣接
する部材（例えばシャーター等の他部材構成）であれ
ば、その部材との間に干渉吸収手段を設けることで同様
の作用効果が得られることは、当業者であれば容易に理
解できるであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るレンズ鏡胴を示す断面図であ
る。

【図２】 図１のレンズ鏡胴における各光学レンズの移
動経路を示す図である。

【図３】 第４群のフォーカス駆動部の概略構成を示す
図であり、望遠時で被写体距離が無限遠の場合の状態を
示している。

【図４】 図３の状態の第４群のフォーカス駆動部を図
３とは別の断面位置で示す図である。

【図５】 第４群のフォーカス駆動部の概略構成を示す
図であり、望遠時で被写体距離が０．５ｍの場合の状態
を示している。

【図６】 図５の状態の第４群のフォーカス駆動部を図
５とは別の断面位置で示す図である。

【図７】 カメラの電源がオフにされて制御不可能な状
態で焦点距離変更操作が行われたり、あるいは手動で非
常に高速で焦点距離変更操作が行われてフォーカス制御
動作が追従しきれなくなった状態を示す図である。

【符号の説明】

１０ レンズ鏡胴 １１ 第１レンズ群 １２ 第２レンズ群 １３ 第３レンズ群 １４ 第４レンズ群 １５ 第５レンズ群 １６ ズーム操作環 １７ ズームカム環 １８ 固定筒 １９ 第４群ズーム移動枠 ２０ 第４群フォーカス駆動部 ２１ 第１玉枠 ２２ 第２玉枠 ２３ 第３玉枠 ２４ 第４玉枠 ２５ 第５玉枠 ２６ フォーカス駆動用モータ ２７ ビス ２８ バネ ２９ 出力軸 ３０ ナット ３１ ピン ３２ 溝 ３３ ガイド軸 ３４ ガイド軸 ３５ 第４群玉枠の延長嵌合部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 直彦 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H044 BD01 BD14 BD16 DA01 DA02 DB01 DD01 EF02

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 手動で焦点距離が変更されるズーム光学
   系と、 上記ズーム光学系内でフォーカス駆動されるフォーカス
   光学系と、 上記フォーカス光学系を保持して移動可能なフォーカス
   光学系保持部材と、 上記フォーカス光学系保持部材を保持しつつ上記フォー
   カス光学系をズーム駆動する第１駆動部材と、 上記第１駆動部材上に設けられて上記フォーカス光学系
   保持部材をフォーカス駆動する第２駆動部材とを備え、 上記フォーカス光学系保持部材のフォーカス駆動量は、
   上記ズーム光学系において変更された焦点距離によって
   異なり、 上記フォーカス光学系保持部材の可動範囲内の位置に上
   記フォーカス光学系の他の周辺部材が配置されているズ
   ームレンズ鏡胴において、 上記フォーカス光学系保持部材と上記第１駆動部材との
   間に、該フォーカス光学系保持部材が移動する際に上記
   周辺部材との間に生じる干渉を吸収し、且つ該フォーカ
   ス光学系保持部材がフォーカシング移動する際のガタツ
   キを吸収するフォーカス動作調整部材を備えたことを特
   徴とするズームレンズ鏡胴。
2. 【請求項２】 上記フォーカス動作調整部材は、上記フ
   ォーカス光学系保持部材と上記第１駆動部材との間で両
   者を光軸に沿って離間させる方向へ付勢する付勢部材で
   ある請求項1記載のズームレンズ鏡胴。
3. 【請求項３】 上記第２駆動部材は、上記フォーカス光
   学系保持部材を光軸に沿って螺進させるネジ送り機構を
   備えており、上記付勢部材の付勢方向は、該ネジ送り機
   構の駆動方向のガタツキを吸収する方向である請求項２
   記載のズームレンズ鏡胴。