JP2713146B2 - ズームレンズ鏡筒 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも第１，第２
のレンズ群を有し、両レンズ群の距離を相対変位させて
ズーミングを行い得るズームレンズ鏡筒に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のズームレンズ鏡筒は、例えば図７
（ａ），（ｂ）に示すように２本のカム孔２０ａ，２０
ｂが形成された単一のカム筒２０を有し、第１，第２の
レンズ群Ｌ１，Ｌ２を保持する第１，第２のレンズ群保
持部材３０，５０に形成されたカムフォロア３０ａ，５
０ａをこれらのカム孔２０ａ，２０ｂにそれぞれ係合さ
せ、カム筒２０を回転させることにより第１，第２のレ
ンズ群Ｌ１，Ｌ２を繰り込み位置（図７（ａ））と繰り
出し位置（図７（ｂ））との間で同方向に移動させつつ
各レンズ群Ｌ１，Ｌ２の相対距離を変えてズ−ミングを
行っている。なお、１０ａ，１０ｂは直進溝である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
構成では、カム筒２０に形成されたカム孔２０ａ，２０
ｂをそれぞれ用いて第１のレンズ群Ｌ１と第２のレンズ
群Ｌ２とを独立して光軸方向に移動させているため、後
方の第２のレンズ群移動用のカム孔２０ｂは、図８のカ
ム展開図でよく分かるように第１のレンズ群駆動用のカ
ム孔２０ａよりも必ず相対移動の分だけ後方に長くする
必要があり、このため鏡筒全体が長くなるという問題が
ある。

【０００４】本発明の目的は、第１および第２のレンズ
群の駆動機構を一部共通化することによりコンパクト化
を図ったズームレンズ鏡筒を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、光軸方向に移
動可能な第１および第２のレンズ群を少なくとも有し、
これらの第１および第２のレンズ群を光軸に沿って同一
方向に移動させ、かつ第１および第２のレンズ群の間隔
を変更せしめることによりズーミングを行うズームレン
ズ鏡筒に適用される。そして請求項１の発明は、第１の
レンズ群を光軸方向に移動不能に保持するとともに、第
２のレンズ群を光軸方向に移動可能に保持し、自らも光
軸方向に移動可能なレンズ群保持部材と、光軸回りに回
転可能な回転体、およびレンズ群保持部材の光軸回りの
回転を阻止してレンズ群保持部材の光軸方向への移動を
案内する直進キーを含み、回転体の回転に伴ってレンズ
群保持部材を回転させずに光軸方向に移動せしめる第１
の駆動機構と、第２のレンズ群をレンズ群保持部材に対
して光軸方向に変位させることによって、第１のレンズ
群と第２のレンズ群との間隔を相対的に変更せしめる第
２の駆動機構とを具備し、これにより上記問題点を解決
する。請求項２の発明は、上述したレンズ群保持部材
と、光軸回りに回転可能な第１の回転体、および第１の
回転体の径方向内側に配置されレンズ群保持部材の回転
を阻止してレンズ群保持部材の光軸方向への移動を案内
する第１の直進キーを含み、第１の回転体の回転に伴っ
てレンズ群保持部材を回転させずに光軸方向に移動せし
める第１の駆動機構と、第２のレンズ群の径方向外側に
配置されレンズ群保持部材に対して光軸回りに回転する
第２の回転体、およびレンズ群保持部材に予め形成され
第２のレンズ群の光軸方向への移動を案内する第２の直
進キーを含み、第２の回転体の回転に伴って第２のレン
ズ群を回転させずに光軸方向に移動せしめる第２の駆動
機構とを具備するものである。

【０００６】

【作用】（１）請求項１の発明 第１の駆動機構の回転体が回転すると、直進キーにより
レンズ群保持部材が光軸回りの回転を阻止された状態で
光軸方向に移動し、第１および第２のレンズ群が光軸方
向に一体に移動する。第２の駆動機構は、第２のレンズ
群をレンズ群保持部材に対して光軸方向に変位させるこ
とによって、第１のレンズ群と第２のレンズ群との間隔
を相対的に変更せしめる。 （２）請求項２の発明 第１の駆動機構を構成する第１の回転体が回転すると、
第１の直進キーによりレンズ群保持部材が光軸回りの回
転を阻止された状態で光軸方向に移動し、第１および第
２のレンズ群が光軸方向に一体に移動する。また第２の
駆動機構を構成する第２の回転体が回転すると、第２の
直進キーにより第２のレンズ群が光軸回りの回転を阻止
された状態でレンズ群保持部材に対して光軸方向に移動
し、第１のレンズ群と第２のレンズ群との間隔が変更さ
れる。

【０００７】

【０００８】

【実施例】図１〜図３に基づいて本発明の一実施例を説
明する。図１および図２は第１，第２のレンズ群が広角
位置（繰り込み位置）および望遠位置（繰り出し位置）
にあるときのズ−ムレンズ鏡筒をそれぞれ示し、（ａ）
がレンズ鏡筒の縦断面を、（ｂ）が（ａ）のｂ−ｂ線断
面を示す。カメラ側に固定された固定鏡筒１の内周面に
はヘリコイド１ａが刻設され、このヘリコイド１ａは、
駆動鏡筒２の外周面に刻設されたヘリコイド２ａと噛合
している。また、駆動鏡筒２の外周面には歯車２ｂが形
成され、図示せぬモータにより駆動される歯車２０と歯
車２ｂとが噛合している。したがって、モータにより歯
車２０が回転すると、駆動鏡筒２は回転しつつ光軸方向
に進退する。

【０００９】さらに、駆動鏡筒２の内周面にはヘリコイ
ド２ｃが刻設され、このヘリコイド２ｃと、第１のレン
ズ群Ｌ１を保持する第１のレンズ群保持部材３のヘリコ
イド３ａとが噛合している。この第１のレンズ群保持部
材３に形成された貫通孔３ｂにはキ−兼用カム板（以
下、キーと称する）４が貫通しており、これにより第１
のレンズ群保持部材３の回転が阻止される。したがっ
て、第１のレンズ群保持部材３は、駆動鏡筒２の回転に
伴って光軸方向に回転せずに進退する。また、図１
（ｂ）に示すように、第１のレンズ群保持部材３には光
軸方向に延在するカム孔３ｃが形成されるとともに、キ
−４にはカム孔４ａが形成されている。

【００１０】第１のレンズ群保持部材３に回転可能に嵌
合された回転筒５には、その外周面にカム孔５ｂが形成
されるとともに、キー４のカム孔４ａと係合するカムフ
ォロア５ａが植設されている。したがって第１のレンズ
群保持部材３の光軸方向の移動に伴ってカムフォロア５
ａがカム孔４ａ内を運動することにより、回転筒５はキ
ー４の内側で光軸回りに回転する。ここで、回転筒５の
カム孔５ｂは、カム孔４ａよりも短くされるとともに、
両カム孔５ｂ，４ａは各レンズ群Ｌ１，Ｌ２が広角位置
にあるときには、図１（ｂ）に示すように光軸方向でｄ
だけ重複している。

【００１１】６は、第２のレンズ群Ｌ２を保持する第２
のレンズ群保持部材であり、第１のレンズ群保持部材３
の内周面に嵌設され駆動鏡筒２の回転により第１のレン
ズ群保持部材３と一体に光軸方向に移動可能とされてい
る。この第２のレンズ群保持部材６にはカムフォロア６
ａが植設され、このカムフォロア６ａは、第１のレンズ
群保持部材３のカム孔３ｃおよび回転筒５のカム孔５ｂ
にそれぞれ係合している。したがって、回転筒５の回転
によりカムフォロア６ａはカム孔５ｂのカム面５ｃまた
は５ｄに押動されカム孔３ｃ内を移動し、これにより第
２のレンズ群保持部材６が光軸方向に移動する。この第
２のレンズ群保持部材６の移動により第２のレンズ群Ｌ
２が第１のレンズ群Ｌ１に対して相対移動する。

【００１２】次に、実施例の動作を説明する。例えば、
第１のレンズ群Ｌ１および第２のレンズ群Ｌ２を図１
（ａ），（ｂ）に示す広角位置から図２（ａ），（ｂ）
に示す望遠位置まで駆動させるにあたり、不図示のモ−
タにより歯車２０を回転させると、歯車２０と歯車２ｂ
との噛合により駆動鏡筒２が光軸を中心として回転す
る。この回転に伴ってヘリコイド２ｃ，３ａの噛合によ
り第１のレンズ群保持部材３および第２のレンズ群保持
部材６が一体に前進する。すなわち第１および第２のレ
ンズ群Ｌ１，Ｌ２が一体に光軸方向に移動される。この
とき、キ−４により第１のレンズ群保持部材３の回転は
阻止される。

【００１３】一方、第１のレンズ群保持部材３の前進に
伴って回転筒５に植設されたカムフォロア５ａがキ−４
のカム孔４ａ内を前方に運動するので、回転筒５はキー
４の内側で光軸回りに回転する。この回転により、第２
のレンズ群保持部材６に植設されたカムフォロア６ａが
カム孔５ｂのカム面５ｃに押動されてカム孔３ｃ内部を
前方に運動するので、第２のレンズ群保持部材６は、第
１のレンズ群保持部材３に対して光軸方向に相対移動
し、これにより、第１のレンズ群Ｌ１が図２（ａ），
（ｂ）に示す繰り出し位置に到達したとき、第１のレン
ズ群Ｌ１と第２のレンズ群Ｌ２とのレンズ間隔が変化す
る。

【００１４】このときの両レンズ群Ｌ１，Ｌ２の移動軌
跡を示すのが図３である。すなわち、第１のレンズ群Ｌ
１は、図３（ａ）に示す広角位置から図３（ｂ）に示す
望遠位置まで図中ｌ₁で示す軌跡を描いて移動するのに
対して、第２のレンズ群Ｌ２は、ｌ₂で示す軌跡を描い
て移動する。

【００１５】以上のように本実施例では、第１のレンズ
群保持部材３の移動により第１および第２のレンズ群Ｌ
１，Ｌ２が光軸方向に一体に駆動されるとともに、この
第１のレンズ群保持部材３の移動に伴って回転筒５が回
転され、この回転筒５の回転に伴って第１のレンズ群保
持部材３内で第２のレンズ群Ｌ２が第１のレンズ群Ｌ１
に対して移動し、これによりズーミングが行われる。

【００１６】そして、この動作を可能とするために本実
施例では、第１のレンズ保持部材３の広角位置から望遠
位置の移動に伴って回転筒５を回転させるためのカム孔
４ａ（従来のカム孔２０ａ（図８）に相当する長さのカ
ム孔）と、両レンズ群Ｌ１，Ｌ２を相対移動させるため
のカム孔５ｂとが設けられている。ここで、図８に示す
従来のカム孔２０ｂは、第２のレンズ群Ｌ２を第１のレ
ンズ群Ｌ１と同一方向に同量だけ移動せしめ、かつ第１
のレンズ群Ｌ１に対して相対移動させるためのものであ
るから、カム孔２０ｂは第１のレンズ群駆動用のカム孔
２０ａよりも必ず相対移動の分だけ後方に長くする必要
があった。これに対して本実施例のカム孔５ｂは、両レ
ンズ群Ｌ１，Ｌ２を相対移動させるためだけのものであ
るから、従来のカム孔２０ｂと比べて短くて済み、しか
もカム孔５ｂを図示ｄで示す分だけカム孔４ａと重複さ
せることができる。したがって本実施例によれば、ｄの
分だけ鏡筒の全長を従来と比べて短くすることができ、
鏡筒のコンパクト化が図れる。また特に本実施例では、
従来のように単一のカム筒に複数のカム孔を設けること
なくズーミングが行えるから、加工が容易になるととも
に鏡筒の強度を高めることができる。

【００１７】以上の実施例の構成と請求項１の構成とを
対比すると、第１のレンズ群保持部材３がレンズ群保持
部材を、駆動鏡筒２が回転体を、キー４が直進キーを、
駆動鏡筒２およびキー４が第１の駆動機構を、カム孔４
ａ，回転筒５，カムフォロア６ａおよびカム孔３ｃが第
２の駆動機構をそれぞれ構成する。また実施例の構成と
請求項２の構成とを対比すると、第１のレンズ群保持部
材３がレンズ群保持部材を、駆動鏡筒２が第１の回転体
を、キー４が第１の直進キーを、駆動鏡筒２およびキー
４が第１の駆動機構を、回転筒５が第２の回転体を、カ
ム孔３ｃが第２の直進キーを、回転筒５およびカム孔３
ｃが第２の駆動機構をそれぞれ構成する。

【００１８】また以上では、第１のレンズ群保持部材３
をヘリコイドを用いて駆動する例を示したが、図４，図
５に示すように、カムを用いて駆動するようにしてもよ
い。図４（ａ），（ｂ）および図５において、第１のレ
ンズ群保持部材３にはカムフォロア３ｄが植設され、こ
のカムフォロア３ｄは、キー４の直進溝４ｂを貫通して
駆動鏡筒２のカム孔２ｄと係合している。したがって、
駆動鏡筒２を回転させると、カムフォロア３ｄがカム孔
２ｄのカム面に押動されて直進溝４ｂ内を前後方向に運
動するので、第１のレンズ群保持部材３が光軸方向に移
動する。なお、他の構成は、図１の実施例と同様であ
り、説明を省略する。

【００１９】さらに、図６に示す別の実施例では、各レ
ンズ群Ｌ１，Ｌ２が広角位置にあるときでも、カム孔４
ａ，５ｂが重複しないよう構成したものである。図９
は、図７と同様の従来技術を図６の実施例と対比しやす
く書き直したものである。図６と図９とを比較してみる
と、図６のカム部材４と固定部材１との間の空間Ｄが図
９の空間Ｄ'より大きいことが分かる。これは、カム孔
４ａ，５ｂをそれぞれ光軸と直交する方向に重なり合う
別個の部材に形成したことによる。空間Ｄが大きい分だ
け、ここにカメラ内の機構を余計に配置することができ
る。

【００２０】なお以上は、カム部としてカム孔の場合を
示したが、これに限らず種々のカムを用いることができ
る。また、第１のレンズ群Ｌ１と第２のレンズ群Ｌ２と
の間隔を変更するための第２の駆動機構としてカム機構
を用いたが、これを例えばヘリコイド機構としてもよ
い。この場合も、第１のレンズ群保持部材駆動用のヘリ
コイド機構と光軸と直交する方向に重複させることがで
き、レンズ鏡筒を短くできる。

【００２１】さらに、第１のレンズ群保持部材３の直進
運動をヘリコイドによる回転駆動力によって行うように
したが、かかる回転−直進変換によらず、シリンダの如
きアクチュエータにより直接に第１のレンズ群保持部材
３を直進するようにしてもよい。また第２の駆動機構で
は、第２のレンズ群を駆動して第１のレンズ群との間隔
を変更するようにしたが、これとは逆に第１のレンズ群
を駆動して第２のレンズ群との間隔を変更するようにし
てもよい。さらに、第１の駆動機構の動作に連動して第
２の駆動機構を動作させるようにしたが、両駆動機構を
別々の駆動源を用いて独立に動作させるようにしてもよ
い。

【００２２】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、第１のレンズ
群をレンズ群保持部材に光軸方向に移動不能に設け、第
２のレンズ群のみをレンズ群保持部材に対して変位させ
て両レンズ群の間隔を変更するようにしたので、レンズ
群保持部材に対して第１および第２のレンズ群の双方を
変位可能に構成する場合と比べて構成が簡素化し、また
レンズ鏡筒の光軸方向の長さを短くできる。請求項２の
発明によれば、上述の効果に加え、第２のレンズ群の光
軸方向の移動を案内する第２の直進キーが何らの連結作
業もなしに予めレンズ群保持部材に形成されているの
で、部品点数の低減が図れ、組立作業効率の向上および
コストダウンが図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るズームレンズ鏡筒の一実施例を示
す図であり、各レンズ群が広角位置にある状態を示す。

【図２】図１と同様の図であり、各レンズ群が望遠位置
にある状態を示す。

【図３】第１および第２のレンズ群の移動軌跡を示す
図。

【図４】他の実施例におけるズームレンズ鏡筒の断面図
であり、（ａ）が広角状態を、（ｂ）が望遠状態を示
す。

【図５】他の実施例におけるカム展開図。

【図６】更に他の実施例を示す断面図。

【図７】従来のズームレンズ鏡筒を示す断面図であり、
（ａ）が広角状態を、（ｂ）が望遠状態を示す。

【図８】従来のズームレンズ鏡筒におけるカム展開図。

【図９】図６に対応する従来のズームレンズ鏡筒を示す
図。

【符号の説明】

１ 固定鏡筒 ２ 駆動鏡筒 ３ 第１のレンズ群保持部材 ３ｃ，４ｂ，５ａ カム孔 ４ キー ５ 回転筒 ５ａ，６ａ カムフォロア ６ 第２のレンズ群保持部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片野 勇次 東京都品川区西大井１丁目６番３号 株 式会社ニコン 大井製作所内 (72)発明者 赤見 昇 東京都品川区西大井１丁目６番３号 株 式会社ニコン 大井製作所内 (56)参考文献 特開 昭63−271306（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−284511（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光軸方向に移動可能な第１および第２の
   レンズ群を少なくとも有し、これらの第１および第２の
   レンズ群を光軸に沿って同一方向に移動させ、かつ第１
   および第２のレンズ群の間隔を変更せしめることにより
   ズーミングを行うズームレンズ鏡筒において、 前記第１のレンズ群を光軸方向に移動不能に保持すると
   ともに、前記第２のレンズ群を光軸方向に移動可能に保
   持し、自らも光軸方向に移動可能なレンズ群保持部材
   と、 光軸回りに回転可能な回転体、および前記レンズ群保持
   部材の光軸回りの回転を阻止して前記レンズ群保持部材
   の光軸方向への移動を案内する直進キーを含み、前記回
   転体の回転に伴って前記レンズ群保持部材を回転させず
   に光軸方向に移動せしめる第１の駆動機構と、 前記第２のレンズ群を前記レンズ群保持部材に対して光
   軸方向に変位させることによって、第１のレンズ群と第
   ２のレンズ群との間隔を相対的に変更せしめる第２の駆
   動機構とを具備することを特徴とするズームレンズ鏡
   筒。
2. 【請求項２】 光軸方向に移動可能な第１および第２の
   レンズ群を少なくとも有し、これらの第１および第２の
   レンズ群を光軸に沿って同一方向に移動させ、かつ第１
   および第２のレンズ群の間隔を変更せしめることにより
   ズーミングを行うズームレンズ鏡筒において、 前記第１のレンズ群を光軸方向に移動不能に保持すると
   ともに、前記第２のレンズ群を光軸方向に移動可能に保
   持し、自らも光軸方向に移動可能なレンズ群保持部材
   と、 光軸回りに回転可能な第１の回転体、および該第１の回
   転体の径方向内側に配置され前記レンズ群保持部材の回
   転を阻止して前記レンズ群保持部材の光軸方向への移動
   を案内する第１の直進キーを含み、前記第１の回転体の
   回転に伴って前記レンズ群保持部材を回転させずに光軸
   方向に移動せしめる第１の駆動機構と、前記第２のレン
   ズ群の径方向外側に配置され前記レンズ群保持部材に対
   して光軸回りに回転する第２の回転体、および前記レン
   ズ群保持部材に予め形成され前記第２のレンズ群の光軸
   方向への移動を案内する第２の直進キーを含み、前記第
   ２の回転体の回転に伴って前記第２のレンズ群を回転さ
   せずに光軸方向に移動せしめる第２の駆動機構とを具備
   することを特徴とするズームレンズ鏡筒。