JP2592520Y2 - 鏡枠駆動機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は鏡枠駆動機構、詳しく
は、カメラの変倍駆動が可能なレンズ鏡枠に好適な鏡枠
駆動機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ズームレンズ鏡枠において、ズー
ム動作を行うために駆動するレンズ枠の数は、レンズの
形式により、１つである場合と複数である場合とがあ
る。近年のビデオカメラ用ズームレンズにおいては、図
６に示すような複数群レンズ構成である４群構成のレン
ズ形式が一般的である。なお、後述するようにズーミン
グを行うためには基本的にはズームレンズである第２群
レンズが駆動され、更に、フォーカスレンズである第４
群レンズもピントずれ補正のため同時に駆動される。上
記第２群レンズを駆動する方法は、構成が簡単で、制御
上、スペ−ス上ともに有利である送りネジ駆動機構が採
用されている場合が多い。

【０００３】上記図６の４群構成のレンズ鏡筒において
は、鏡枠１００に第１群レンズ１０２，第３群レンズ１
０４が固定して保持されている。また、ズームレンズで
ある第２群レンズ１０３を保持する第２群レンズ保持枠
１０８とフォーカスレンズである第４群レンズ１０５を
保持する第４群レンズ保持枠１０９は、それぞれ鏡枠１
００，１０１に支持されたガイド軸１１２，１１３によ
り光軸方向に進退自在に保持されている。そして、上記
第４群レンズ１０５の後方には、光学フィルタ１０６と
ＣＣＤ１０７が配設されている。

【０００４】そして、上記第２群レンズ保持枠１０８関
しては、図６の”Ｄ”部分断面図に示すように送りネジ
１１１に対してナット１２５を螺合させ、そのナット１
２５を介して光軸方向の位置決めがなされている。そし
て、ズーミング動作時には、該送りネジ１１１をズーム
モータ１２１によりギヤー列１２３を介して回転駆動す
ることによって、レンズ保持枠の進退移動を行う。一
方、上記第４群レンズ保持枠１０９は、送りネジ１１５
にナット１３４を螺合させ、該ナットを介して光軸方向
の位置決めがなされ、フォーカシング動作時、または、
ズーミングピント補正時に該送りネジ１１５をフォーカ
スモータ１３１により回転駆動させることによって進退
移動する。

【０００５】この４群構成のズームレンズ鏡筒は、上述
したようにズーミング駆動時の焦点移動に伴うピントず
れを補正するための第４群レンズ１０５の駆動制御が複
雑になり、面倒な制御を行う必要があった。更に、ズー
ム比を大きくとると、このよな第４群レンズの補正移動
だけでは、収差の問題が生じてくる。また、ワイド側の
焦点距離を小さくし、広画角とすることも困難となるな
どの不具合があった。

【０００６】そこで、上記ズーム比、広画角化の問題、
更に、駆動制御の簡素化等の問題を解決するものとし
て、図７に示すような２組のズームレンズ群をズーミン
グ時に移動せしめるズームレンズ鏡筒が実用化されてい
る。この２組のズームレンズは、ズーミングに対応して
それぞれ独立した繰り出しカーブに沿って移動せしめら
れ、ズームレンズ鏡筒における上述の高倍率化、広画角
化を満足させるものである。

【０００７】上記図７に示すズームレンズ鏡筒は、５群
構成のズームレンズ鏡筒であって、鏡枠１４０，１５０
に第１，４群レンズをそれぞれ保持する第１群レンズ保
持枠１４２、および、第４群レンズ保持枠１４５が固定
支持されている。また、ズームレンズを構成する第２，
３群レンズをそれぞれ個別に保持する第２群レンズ保持
枠１４３と第３群レンズ保持枠１４４は、鏡枠１４０に
支持されたガイド軸１４１により光軸方向に進退自在に
支持されている。また、フォーカスレンズである第５群
レンズを保持する第５群レンズ保持枠１４６は、後方の
鏡枠１５０に支持されたガイド軸１５４により光軸方向
に進退自在に支持されている。そして、上記第５群レン
ズの後方には、光学フィルタ１４７とＣＣＤ１４８が配
設されている。なお、上記第４群レンズ保持枠１４５に
は絞りモータ１５６で駆動される絞り１５５が配設され
ている。また、上記第５群レンズ保持枠１４６は、フォ
ーカシング動作時にフォーカスモータ１５７により進退
駆動される。

【０００８】そして、第２群レンズ保持枠１４３と第３
群レンズ保持枠１４４は、ズーミング動作時には、それ
ぞれ異なった所定の繰り出しカーブに沿って移動せしめ
られる。その駆動は、図示しないズームモータによりカ
ム環１５１を回動し、カム環１５１に設けられたカム溝
を介して行われる。なお、上記カム環を用いた鏡枠駆動
機構は、例えば、特開昭６０−１１２００８号公報等に
開示されている。

【０００９】上述の図７に示したレンズ鏡筒は、ズーム
機能としては満足するものといえる。しかしながら、複
数のレンズ保持枠の駆動用として円環形状のカム環を用
いており、鏡筒の外形が大型化する不具合があった。更
に、絞り機構を跨いで該レンズ保持枠を配設する形式の
レンズ鏡筒に適用した場合は、該絞り機構との干渉を避
けるために、該カム環の直径を大きくしなければなら
ず、更に鏡筒の外形を大きくせざるを得なかった。この
ことは、特にビデオカメラ等でＣＣＤなどの撮像素子が
小型化される状況で、より扱い易く、高性能の小型のカ
メラを提供するに際して障害となっていた。

【００１０】そこで、上述のカム環に代えて、当該鏡枠
駆動用として比較的移送スパンの長い長スパンカムと、
当該他の鏡枠駆動用として比較的移送スパンの短い短ス
パンカムとを有し、上記長スパンカムの回動を短スパン
カムの回動とが少なくとも所定範囲内で同軸的に回動す
るようにして変位を伝達する連動機構を有する鏡枠駆動
機構が考えられる。

【００１１】図８は、上記鏡枠駆動機構を有するズーム
レンズ鏡筒の主要機構部の縦断面図である。上記ズーム
レンズ鏡筒は、５群構成のズームレンズであって、第１
群レンズ１６２は、筒状体である外枠１６１に支持さ
れ、ズームレンズを構成する第２群レンズ１６３と第３
群レンズ１６４は、それぞれ鏡枠である第２群レンズ保
持枠１６５、および、第３群レンズ保持枠１６６に保持
され、外枠１６１に支持される支持用ガイド軸１６７と
回転止め用ガイド軸１６８（図９参照）により光軸Ｏ方
向に進退自在に支持されている。上記第３群レンズ１６
４の後方には、図８には図示しないが、前記図７に示し
た鏡筒と同様に固定レンズ群である第４群レンズと光軸
Ｏ方向にフォーカシング駆動されるフォーカスレンズの
第５群レンズ、更に、光学フィルタとＣＣＤが光軸Ｏに
沿って配設されている。なお、本鏡枠駆動機構は、上記
第２群レンズ保持枠１６５と第３群レンズ保持枠１６６
の間に絞りを配設するような鏡筒についても適用可能と
する。

【００１２】そして、上記第２群レンズ保持枠１６５と
第３群レンズ保持枠１６６の光軸Ｏ方向の駆動は、それ
ぞれ移送距離の長い長スパンカムである所定のリード角
を持つ凸形状のリブ状カム面１７２ａを有するリブカム
１７２と移送距離の短い短スパンカムである端面カム１
７３の回動により行われる。なお、リブカム１７２と端
面カム１７３はカム軸１７０に同軸的に固着され、該カ
ム軸１７０は、上記支持用ガイド軸１６７の近傍におい
て外枠１６１に回転自在に支持され、ズームモータ１７
５によりギヤー列１７６を介して駆動されるギヤー１７
１が固着されている。

【００１３】図９は、上記鏡枠駆動機構の要部斜視図を
示した図である。上記第２群レンズ保持枠１６５と第３
群レンズ保持枠１６６には、支持用ガイド軸１６７への
嵌入孔１６５ａと１６６ａの近傍に上記リブカム１７２
とカム端面カム１７３のカム面にそれぞれ当接可能な従
動ピン１６５ｃと１６６ｃが固着されている。そして、
上記従動ピン１６５ｃは、保持枠１６５に一体的に形成
された板バネ部１６５ｂの付勢力によりリブカム１７２
のリブ状カム面１７２ａに当接している。また、上記従
動ピン１６６ｃは、保持枠１６６と保持枠１６５間に懸
架された引張りバネ１７４の付勢力により端面カム１７
３のカム面に当接している。

【００１４】上記リブカム１７２に設けられているリブ
状カム面１７２ａは、可動回動角３２０゜の範囲に所定
のリードを持つカム面である。また、端面カム１７３に
設けられているカム面は同様に回動角３２０゜の範囲の
カム面を有している。それらのカムの回動角、即ち、ズ
ーム位置Ｗ（ワイド）〜Ｔ（テレ）と、各保持枠１６
５，１６６の移動量、即ち、レンズ繰り出す量との関係
を図１０に示す。本図に示すように、ズーム位置Ｗ〜Ｔ
間において、リブカム１７２によって繰り出される第２
群レンズ１６３は、直線的に長い距離繰り出されるが、
端面カム１７３によって繰り出される第３群レンズ１６
３は、比較的に短い距離繰り出される。これらの特性
は、レンズの光学設計上の要求により決定される。

【００１５】以上のように構成された本駆動機構は、ガ
イド軸１６７の近傍に設けられた比較的直径の小さなリ
ブカム１７２と端面カム１７３によって２つのズームレ
ンズである第２，３群レンズ１６３，１６４を所望とす
る軌跡に沿って移動可能とし、ズームレンズとして高倍
率化、広画角化、制御のやり易さが可能となると同時
に、単一のカム軸１７０上に小径のリブカム１７２上の
端面カム１７３が配設されることから、前記従来の大径
のカム環が不要となり、鏡筒外形の大型化が避けられ
る。

【００１６】しかしながら、本駆動機構においては、リ
ブカム１７２と端面カム１７３とは一体構造であって、
該端面カム１７３のカム構造上から作動回転角は３６０
度以内とする必要がある。そのため、リブカム１７２は
長い距離の繰り出し作用を必要とすることから、そのリ
ブ状カム面１７２ａのリードが立ってしまい、カム当接
部の圧力角が増え、負荷抵抗も増大し、駆動上、好まし
くない状態になる。

【００１７】本考案は、上述の不具合を解決するために
なされたものであり、複数のレンズ鏡枠を駆動する鏡枠
駆動機構において、鏡枠駆動系に作用する摺動抵抗を減
らし、簡単な構成であって、光学的精度も高く、しか
も、鏡筒の小型化が可能な鏡枠駆動機構を提供すること
を目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本考案による鏡枠駆動機
構は、同一光軸上に移動可能に配置された第１のレンズ
群及び第２のレンズ群を光軸方向に沿って駆動する鏡枠
駆動機構において、上記第１のレンズ群を保持し、上記
レンズ光軸方向に沿って移動可能に支持された第１保持
枠と、上記第２のレンズ群を保持し、上記レンズ光軸方
向に沿って移動可能に支持された第２保持枠と、上記レ
ンズ光軸とは別に該レンズ光軸に対して平行に配置され
たカム用回転軸と、上記カム用回転軸周りに１回転以上
回動可能に設けられ、上記第１保持枠に当接して該第１
保持枠を上記光軸方向に沿って駆動する円周１回転以上
にわたる第１カムを有する第１カム部材と、上記第１カ
ム部材と一体的になって、上記カム用回転軸周りに１回
転以上回動可能に設けられ、上記第２保持枠に当接して
該第２保持枠を上記光軸方向に沿って駆動する円周１回
転以上にわたる第２カムを有する第２カム部材とを具備
し、上記第１カム部材と上記第２カム部材の少なくとも
一方のカムは、上記カム用回転軸から径方向に至るに従
って該カム用回転軸の軸方向へのリフト量が変位するよ
うに形成された螺旋状端面カムであることを特徴とし、
また、上記螺旋状端面カムにより駆動される上記第１保
持枠及び又は第２保持枠に設けられ、該螺旋状端面カム
と当接する当接部を有する従動部材と、上記従動部材を
上記カム用回転軸に対して略垂直方向に移動自在に支持
する移動部材保持手段と、上記螺旋状端面カムを有する
上記第１カム部材及び又は第２カム部材に設けられ、上
記カム用回転軸の回動に応じて、上記螺旋状端面カムと
の当接を保ちつつ該カム用回転軸に対して略垂直方向に
上記従動部材を移動ガイドするガイド手段とを具備する
ことを特徴とする。

【００１９】

【作用】上記第１カム部材と上記第２カム部材を同軸的
に回転駆動せしめ、第１カム部材はそのスパンカムのカ
ム面に沿って、第２カム部材はその螺旋状カム端面に沿
ってそれぞれ当該鏡枠を変位させる。

【００２０】

【実施例】以下、本考案の実施例を図に基づいて説明す
る。図１は、本考案の一実施例の鏡枠駆動機構の斜視図
である。また、図２は、上記鏡枠駆動機構部の側面図で
ある。更に、図３は、上記鏡枠駆動機構部の要部縦断面
図である。本駆動機構が適用されるズームレンズ鏡筒
は、前記図８に示すレンズ鏡筒と同一の構成を有するも
のとする。そして、この鏡枠駆動機構は、第３群レンズ
保持枠１駆動用の螺旋端面カム６が一回転以上の作動回
転角を持つ螺旋状の端面カム面６ａを有していることを
特徴とする。なお、前記図８に示したレンズ鏡筒、また
は、前記図９の鏡枠駆動機構に適用したものと同様の構
成部材については、前記図８，９と同一の符号を付して
説明する。

【００２１】本実施例の駆動機構の構成について詳細に
説明すると、図１，２に示すように、ズーミング動作時
に回転駆動されるカム軸４には、短スパンカムである螺
旋端面カム６と、リブ状カム面５ａを有する長スパンカ
ムであるリブカム５が一体的に固着されている。そし
て、ズーミング動作時ズーム位置Ｗ〜Ｔ間でカム軸は、
１回転以上回転する。そして、１回転以上の凸状リード
であるリブ状カム面５ａには、第２群レンズ保持枠１の
支持用ガイド軸１６７の嵌入部近傍に配設された従動挟
持片１ａが嵌入している。また、上記端面カム６の螺旋
状カム面６ａには、図２に示すように第３群レンズ保持
枠２の支持用ガイド軸１６７の嵌入部近傍に配設された
保持部２ｂに突出自在に嵌入したＬ字形状の従動ピン３
の先端部が当接している。また、図２に図示されていな
いが保持枠２と保持枠１間には引張りバネが懸架されて
いるものとする。

【００２２】該従動ピン３は、図３の縦断面図に示すよ
うに、保持部２ｂに内蔵された圧縮バネ７によりカム軸
４の中心方向に向け、突出方向に付勢されている。従っ
て、端面カム６の回転に伴い従動ピン３の先端は、その
螺旋状カム面６ａ上を摺動してゆくことになる。また、
従動ピン３の進退方向の位置精度を確保するため保持部
２ｂとの嵌合隙間は、できるだけ少なく設定されてい
る。従って、従動ピン３の出入時の抵抗を減らすため
に、保持部２ｂ内部の空気抜きを行う必要があり、保持
部２ｂには、そのための空気口２ｃが配設されている
（図３参照）。

【００２３】以上のように構成された本実施例の鏡枠駆
動機構によるズーミング駆動は、カム軸４をズーム位置
Ｗ〜Ｔ間に対応して回転させると、上記保持枠側の従動
挟持片１ａと従動ピン３は、それぞれリブ状カム面５
ａ、または、螺旋状カム面６ａに沿って移動し、各保持
枠１，２が進退移動する。

【００２４】本実施例の鏡枠駆動機構は、保持枠を駆動
するリブカム５と螺旋端面カム６が一体的にカム軸４に
固着され、該カム軸４を１回転以上回転可能な構造とな
ることから、リブカム５のリブ状カム面５ａのリード角
を、より小さく緩やかに設定することができる。従っ
て、カム当接部の圧力角が減り、負荷抵抗も減少する。
そして、従動部の駆動がスムーズになる。また、本駆動
機構を、絞り機構を跨いで該レンズ保持枠が配設される
形式のレンズ鏡筒に適用したとしても、鏡筒外形が大き
くならない効果もある。

【００２５】図４は、前記実施例の変形例の鏡枠駆動機
構の縦断面図である。この変形例の鏡枠駆動機構は、前
記実施例の鏡枠駆動機構における、螺旋端面カム６（図
２，３参照）に代えて、螺旋カムの螺旋カム面に従動ピ
ンガイド用の突起をカム面に沿って、螺旋状に配設し、
図３に示した前記の従動ピンの突出付勢用の圧縮バネ７
を不要とするものである。

【００２６】即ち、上記図４に示すように、カム軸１４
に固着される螺旋端面カム１６には螺旋状カム面１６ａ
が形成されており、更に、該カム面１６ａに沿って螺旋
状に延びるガイド突起１６ｂが形成されている。第３群
レンズ保持枠１２に設けられている保持部１２ｂには従
動ピン１３がカム軸心方向に出没自在の状態で嵌入して
いる。該従動ピン１３の先端部は、上記ガイド突起１６
ｂに嵌入し、更に、その先端が螺旋状カム面１６ａに当
接している。なお、該従動ピン１３を螺旋状カム面１６
ａに当接させるために引張りバネ１７が第３群レンズ保
持枠１２と図示しない第２群レンズ保持枠との間に懸架
されている。

【００２７】また、上記保持枠１２の保持部１２ｂの上
部には空気穴１２ｃが設けられており、従動ピン１３の
出入抵抗を減じている。また、第２群レンズ保持枠駆動
用のリブカムは図４に図示しないが、前記図１，２の実
施例のものと同様にカム軸１４に固着され、ズーミング
時には螺旋端面カム１６と一体的に回転せしめられる。

【００２８】以上のように構成された本変形例の機構に
おいては、カム軸１４を回転させることによって、従動
ピン１３は螺旋に沿って出入しながら螺旋状カム面１６
ａに当接した状態で摺動する。そして、レンズ保持枠１
２が光軸方向に進退駆動される。そして、本変形例の駆
動機構によると、前記図１，２の実施例で適用された従
動ピン付勢用の圧縮バネを省略していることから、従動
ピン１３の摺動抵抗も少なく、スムーズなレンズ駆動が
行われる。

【００２９】図５は、前記図１，２の実施例の別の変形
例の鏡枠駆動機構の縦断面図である。この変形例の鏡枠
駆動機構は、前記図４に示す変形例の鏡枠駆動機構に対
して、螺旋カム面の従動ピンガイド用のガイド突起１６
ｂに代えて、凹状の螺旋溝を配設した点を特徴とする。
従って、同様に従動ピンの突出付勢用の圧縮バネ７（図
３参照）が不要である。

【００３０】即ち、図５に示すように、カム軸２４に固
着される螺旋端面カム２６にはガイド用螺旋溝２６ｂが
形成され、該螺旋溝２６ｂの底面が螺旋カム面２６ａと
なる。また、第３群レンズ保持枠２２に設けられている
保持部２２ｂにはＬ字状従動ピン２３がカム軸心方向に
出没自在の状態で嵌入している。また、該従動ピン２３
の先端部は、上記ガイド用螺旋溝２６ｂに嵌入し、先端
が螺旋カム面２６ａに当接している。なお、該従動ピン
２３の先端を螺旋カム面２６ａに当接させるために、図
示しない引張りバネが第３群レンズ保持枠２２と図示し
ない第２群レンズ保持枠との間に懸架されている。

【００３１】なお、上記保持枠２２の保持部２２ｂの上
部には空気穴２２ｃが設けられ、従動ピン２３の出入抵
抗を減じている。また、第２群レンズ保持枠駆動用のリ
ブカムは図５に図示しないが、前記図１，２の実施例の
ものと同様にカム軸２４に固着され、ズーミング時には
上記螺旋端面カム２６と一体的に回転せしめられる。

【００３２】以上のように構成された本変形例の鏡枠駆
動機構においても、前記変形例と同様にカム軸２４を回
転させることによって、従動ピン２３は螺旋に沿って出
入しながら螺旋状カム面２６ａに当接した状態で摺動す
る。そして、レンズ保持枠２２が光軸方向に進退駆動さ
れる。本変形例においても、従動ピン２３の摺動抵抗も
少なく、スムーズなレンズ駆動が得られる。

【００３３】

【考案の効果】以上説明したように本考案によれば、上
記第１カム部材と上記第２カム部材を同軸的に回転駆動
せしめ、第１カム部材は、そのスパンカムのカム面に沿
って、第２カム部材は、その螺旋状カム端面に沿ってそ
れぞれ当該鏡枠を変位せしめるようにしたので、該カム
部材の可動回転角を１回転以上に設定することが可能と
なり、上記第１カム部材のカム面を無理のない形状にす
ることができる。そして、鏡枠駆動系に作用する摺動抵
抗を減らし、光学的精度も高く、しかも、鏡筒の小型化
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す鏡枠駆動機構の要部斜
視図。

【図２】上記図１の鏡枠駆動機構の側面図。

【図３】上記図１の鏡枠駆動機構の要部縦断面図。

【図４】上記図１の実施例に対する変形例の鏡枠駆動機
構の要部縦断面図。

【図５】上記図１の実施例に対する別の変形例の鏡枠駆
動機構の要部縦断面図。

【図６】従来の鏡枠駆動機構を内蔵する４群構成のレン
ズ鏡筒の縦断面図。

【図７】他の従来の鏡枠駆動機構を内蔵する５群構成の
レンズ鏡筒の縦断面図。

【図８】更に他の従来の鏡枠駆動機構を内蔵するレンズ
鏡筒の縦断面図。

【図９】上記図８の鏡枠駆動機構の要部斜視図。

【図１０】上記図８の鏡枠駆動機構におけるレンズ繰り
出し量線図。

【符号の説明】

５ …………………リブカム（移送スパンの長い長スパ
ンカム） ６，１６，２６……端面カム（移送スパンの短い短スパ
ンカム）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−130309（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−248109（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−180823（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G02B 7/04

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一光軸上に移動可能に配置された第１
   のレンズ群及び第２のレンズ群を光軸方向に沿って駆動
   する鏡枠駆動機構において、上記第１のレンズ群を保持し、上記レンズ光軸方向に沿
   って移動可能に支持された第１保持枠と 、上記第２のレンズ群を保持し、上記レンズ光軸方向に沿
   って移動可能に支持された第２保持枠と 、上記レンズ光軸とは別に該レンズ光軸に対して平行に配
   置されたカム用回転軸と 、上記カム用回転軸周りに１回転以上回動可能に設けら
   れ、上記第１保持枠に当接して該第１保持枠を上記光軸
   方向に沿って駆動する円周１回転以上にわたる第１カム
   を有する第１カム部材と 、上記第１カム部材と一体的になって、上記カム用回転軸
   周りに１回転以上回動可能に設けられ、上記第２保持枠
   に当接して該第２保持枠を上記光軸方向に沿って駆動す
   る円周１回転以上にわたる第２カムを有する第２カム部
   材と 、を具備し 、上記第１カム部材と上記第２カム部材の少なくとも一方
   のカムは、上記カム用回転軸から径方向に至るに従って
   該カム用回転軸の軸方向へのリフト量が変位するように
   形成された螺旋状端面カムである ことを特徴とする鏡枠
   駆動機構。
2. 【請求項２】 上記螺旋状端面カムにより駆動される上
   記第１保持枠及び又は第２保持枠に設けられ、該螺旋状
   端面カムと当接する当接部を有する従動部材と、上記従動部材を上記カム用回転軸に対して略垂直方向に
   移動自在に支持する移動部材保持手段と 、上記螺旋状端面カムを有する上記第１カム部材及び又は
   第２カム部材に設けられ、上記カム用回転軸の回動に応
   じて、上記螺旋状端面カムとの当接を保ちつつ該カム用
   回転軸に対して略垂直方向に上記従動部材を移動ガイド
   するガイド手段と 、を具備することを特徴とする請求項１に記載の鏡枠駆動
   機構 。