JP2776160B2 - 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】本発明はレンズ鏡筒、特に光軸と
平行に配設されたガイドバーにレンズ移動枠を移動可能
に支持させたビデオカメラ等のレンズ鏡筒に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】図８はガイドバーに支持されたレンズ移
動枠を光軸方向に移動させて焦点距離を変える従来のズ
ームレンズ鏡筒の構成を示す縦断面図である。図８にお
いて前群レンズ群Ｌ₁₀₁ 、変倍レンズ群Ｌ₁₀₂ 、アファ
ーカルレンズ群Ｌ₁₀₃ 、リレーレンズ群Ｌ₁₀₄ 、より成
るズームレンズ光学系は、変倍レンズ群Ｌ₁₀₂ 及びリレ
ーレンズ群Ｌ₁₀₄ を動かすことにより焦点距離を変化さ
せ、リレーレンズ群Ｌ₁₀₄ を動かすことによりピント合
せを行なう。

【０００３】１０１は前部内周に前群レンズ群Ｌ₁₀₁ を
保持している固定筒、１０２は固定筒１０１と一体的に
構成されている後部固定筒、１０３及び１０４は光軸と
平行に配設されたガイドバーであり、前端部及び後端部
は固定筒１０１及び後部固定筒１０２に固定されてい
る。１０５は変倍レンズ群Ｌ₁₀₂ を保持した第１のレン
ズ移動枠であり、ガイドバー１０３に嵌合する２か所の
嵌合部１０５ｂ，１０５ｃを両端部に形成したスリーブ
１０５ａ及びガイドバー１０４に嵌合するＵ字溝１０５
ｄを備えている。

【０００４】１０６はリレーレンズ群Ｌ₁₀₄ を保持した
第２のレンズ移動枠であり、ガイドバー１０４に嵌合す
る２か所の嵌合部１０６ｂ，１０６ｃを両端部に形成し
たスリーブ１０６ａ及びガイドバー１０３に嵌合するＵ
字溝１０６ｄを備えている。１０７はアフォーカルレン
ズ群Ｌ₁₀₃ を保持したレンズ固定枠であり、固定筒１０
１に固定されている。１０８は固定筒１０１に固定され
ている絞りである。

【０００５】以上の構成において、第１のレンズ移動枠
１０５及び第２のレンズ移動枠１０６を不図示のアクチ
ュエータと駆動機構で光軸方向に移動させることによ
り、ズーミングやピント合せを行なうことができる。

【０００６】しかしながら、上記図８の構成では第１の
レンズ移動枠１０５はガイドバー１０３に支持され、第
２のレンズ移動枠１０６はガイドバー１０４に支持され
ているため、ガイドバー１０３とガイドバー１０４の相
互の傾きや光軸に対するそれぞれの傾き、ねじれ等によ
り、第１のレンズ移動枠１０５に保持されている変倍レ
ンズ群Ｌ₁₀₂ と第２のレンズ移動枠１０６に保持されて
いるリレーレンズ群Ｌ₁₀₄ の相互の倒れや平行偏心が大
きくなり、光学性能を悪化させる原因となっていた。

【０００７】そこで、レンズ移動枠間の倒れや平行偏心
を最小限するために、それぞれレンズ移動枠を同一のガ
イドバーに支持させるようにしたレンズ鏡筒もあり、そ
の構成を図９に示す。

【０００８】図９において、２０５は変倍レンズ群Ｌ
₁₀₂ を保持した第１のレンズ移動枠であり、ガイドバー
１０４に嵌合する２か所の嵌合部２０５ｂ，２０５ｃを
両端部に形成したスリーブ２０５ａ及びガイドバー１０
３に嵌合するＵ字溝２０５ｄを備えている。２０６はリ
レーレンズ群Ｌ₁₀₄ を保持した第２のレンズ移動枠であ
り、ガイドバー１０４に嵌合する２か所の嵌合部２０６
ｂ，２０６ｃを両端部に形成したスリーブ２０６ａ及び
ガイドバー１０３に嵌合するＵ字溝２０６ｄを備えてい
る。その他の構成は前記図８と同一であるので重複説明
を省略する。

【０００９】図９に示す構成においては、第１のレンズ
移動枠２０５と第２のレンズ移動枠２０６が同一のガイ
ドバー１０４に支持されているので、ガイドバー１０３
とガイドバー１０４の相互の傾きやねじれによる光学性
能に及ぼす悪影響は図８に示す構成よりは小さい。

【００１０】図１０は従来の他のレンズ鏡筒を示す縦断
面図である。図において、３０１は前部固定筒、３０２
は後部固定筒、３０３，３０４はリレーレンズ群Ｌ₁₀₄
を保持したレンズ移動枠３０６を光軸方向にガイドする
ガイドバーであって、後部固定筒３０２内に光軸と平行
に支持されている。３０９はレンズ移動枠３０６を光軸
方向に移動させるためのステッピングモータであって、
このステッピングモータ３０９で駆動される送りねじ棒
３１０がガイドバー３０４の外側に平行に配設されてい
る。３１１はレンズ移動枠３０６に一体に形成されたね
じ部であり、このねじ部３１１に上記送りねじ棒３１０
が螺合貫通している。３１２は絞り３０８を駆動するス
テッピングモータである。その他の構成は前記図８と同
一であるので説明を省略する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図９に
示す従来例では第１のレンズ枠２０５をガイドバー１０
４に支持する２か所の嵌合部２０５ｂ，２０５ｃの間の
長さ、つまり、スリーブ２０５ａの長さは前記図８の第
１のレンズ移動枠１０５のスリーブ１０５ａほど長くは
とれない。第２のレンズ移動枠２０６のスリーブ２０６
ａの長さについても同様である。

【００１２】ところがレンズ移動枠２０５，２０６の光
軸に対する姿勢を傾けさせることなく、できるだけ高精
度に安定させるためには、上記嵌合長、つまりスリーブ
の長さはできるだけ長い方が有利となるが、レンズ鏡筒
をできるだけ小型化したいと言う要望を考慮すれば、上
記の構成においては構造的な限界があり、複数のレンズ
移動枠２０５，２０６を同一のガイドバー１０３に支持
し、かつスリーブ長を充分長くし、レンズ鏡筒も小型化
を計りたいという要求を同時に満足させるには構造上の
限界があった。

【００１３】また、図１０に示す従来例では、ステッピ
ングモータ３０９で回転させる送りねじ３１０のねじピ
ッチは０．２５ｍｍが限界であり、これより小さくする
とレンズへ加わる衝撃等でねじとびを発生させる危険が
ある。

【００１４】そのため、送り方向の分解能は小型で安価
を考えると、図１０の構成ではステッピングモータ３０
９の１回転で４０パルスが限界である。そうすると、１
パルスで０．２５／４０＝０．００６ｍｍが最小送りと
なり、レンズの小型、高性能化に対して大きな壁なる。
しかも、ガイドバー３０３と送りねじ棒３１０が別々な
ために、レンズ移動枠３０６にこじれを発生させ、スム
ーズな駆動を困難とする。送りネジ棒３１０がガイドバ
ー３０３より外側にあるため、レンズ全体の小型化が困
難であるという問題点があった。

【００１５】本発明は上記のような問題点を解消したレ
ンズ鏡筒を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は下記のような構
成を有することを特徴とするレンズ鏡筒である。 （１） 本体固定筒内に光軸と平行に配設されたガイド
バーと、このガイドバーに複数のレンズ移動枠のスリー
ブを移動可能に支持させたレンズ鏡筒において、上記複
数のレンズ移動枠のうち第１のレンズ移動枠のスリーブ
と第２のレンズ移動枠のスリーブのそれぞれに設けられ
た前記ガイドバーに対する２か所の嵌合部を互いに相手
のスリーブの嵌合部の一方をはさみ込むよう同一のガイ
ドバーに嵌合させたことにより、レンズ鏡筒の全長を長
くすることなく、複数のレンズ移動枠のそれぞれのスリ
ーブの長さを充分長くした状態で同一のガイドバーによ
る支持を可能にしたものである。 （２）本体固定筒内に光軸と平行に、かつ、光軸方向に
移動可能に設けられたガイドバーと、このガイドバーを
嵌合させるスリーブを一体形成されたレンズ移動枠と、
前記本体固定筒のねじ部と前記スリーブのねじ部に螺合
するように前記ガイドバーに形成されたピッチを異にす
る第１、第２のねじとを備えたことにより、こじれの無
いスムーズな駆動が可能になるとともにレンズ鏡筒全体
の小型化が達成され、高精度の送りが可能となるもので
ある。 （３）前記ガイドバーを軸方向に付勢し、かつ、前記レ
ンズ移動枠を片寄せ付勢するバネを具備したことによ
り、像ブレ等の発生をなくすることができる。

【００１７】

【実施例】

実施例１ 図１ないし図３は本発明の第１実施例を示し、図１は本
発明の特徴を最もよく表わす全体構成を示す縦断面図、
図２はレンズ移動枠の支持状態を示す斜視図、図３は光
学レンズのズーミングによる変化を示す図である。図１
ないし図３において、前群レンズ群Ｌ１、変倍レンズ群
Ｌ２、アフォーカルレンズ群Ｌ３、リレーレンズ群Ｌ４
より成るズームレンズ光学系は、図３に示すように変倍
レンズ群Ｌ２、及びリレーレンズ群Ｌ４を動かすことに
より焦点距離を変化させ、リレーレンズ群Ｌ４を動かす
ことによりピント合わせを行なう。図３では上の図が長
焦点時の各レンズ群の位置、下の図が短焦点時の各レン
ズ群の位置を示し、各レンズ群の上下を結んだ線は途中
の各レンズ群の動きを表わしている。また、変倍レンズ
群Ｌ２の最大移動量をＡ、リレーレンズ群Ｌ４の最大移
動量をＢとして表わしている。

【００１８】１は前部内周に前群レンズ群Ｌ１を保持し
ている前部固定筒。２は前部固定筒１と一体的に構成さ
れている後部固定筒、３および４は光軸と平行に配設さ
れたガイドバーであり前端部及び後端部は前部固定筒１
及び後部固定筒２に固定されている。５は変倍レンズ群
Ｌ２を保持した第１のレンズ移動枠であり、ガイドバー
４に嵌合する２か所の嵌合部５ｂ，５ｃを両端部に設け
たスリーブ５ａ及びガイドバー３に嵌合するＵ字溝５ｄ
を備え、光軸方向に移動可能に支持されている。６はリ
レーレンズ群Ｌ４を保持した第２のレンズ移動枠であ
り、前述の第１のレンズ移動枠５のスリーブ５ａの一端
にある嵌合部５ｃを間にはさみ込む形で設けられ、ガイ
ドバー４に嵌合する２か所の嵌合部６ｂ，６ｃを両端部
に設けたスリーブ６ａ及びガイドバー３に嵌合するＵ字
溝６ｄを備え、光軸方向に移動可能に支持されている。

【００１９】ＬＬ１，ＬＬ２，ＬＬ３はそれぞれの嵌合
部の間隔を示し、図３で示した変倍レンズ群Ｌ２の最大
移動量Ａ及びリレーレンズ群Ｌ４の最大移動量Ｂとの関
係はＬＬ１＞Ｂ，ＬＬ２＞Ａ，ＬＬ３＞Ｂとなるよう設
定され、図１の状態は長焦点時の状態であるので、長焦
点から短焦点にズーミングを行なう際も、それぞれの嵌
合部が当ることはない。

【００２０】７はアフォーカルレンズ群Ｌ３を保持し、
前部固定筒１に固定されているレンズ固定枠、８は固定
筒１に固定されている絞り、９は第１のレンズ移動枠５
と光軸方向には一体的に支持され、不図示の駆動系と連
結している第１のラック部材、１０は第２のレンズ移動
枠６と光軸方向に一体的に支持され、不図示の駆動系と
連結している第２のラック部材である。

【００２１】尚、図１では第１のラック部材９と第２の
ラック部材１０は省略してあり、図２では前部固定筒１
の外周部と後部固定筒２の外周部及びアフォーカルレン
ズ群Ｌ３とレンズ固定枠７、絞り８は省略してある。

【００２２】上記構成において、第１のレンズ移動枠５
及び第２のレンズ移動枠６を不図示のアクチュエータと
駆動機構で光軸方向に移動させることにより、ズーミン
グやピント合わせを行なうことができる。 実施例２ 図４は請求項２の発明の実施例を示すレンズ鏡筒の縦断
面図、図５は要部の拡大縦断面図、図６は図４のＡ−Ａ
線に沿う横断面図である。図４乃至図６において、１１
は前部固定筒にして、前端部に前玉レンズＬ１を保持す
るとともに光軸と平行なガイド軸１２とねじ軸１３とを
軸対称位置に設け、後端部にモータ１４で駆動される絞
り羽根１５を保持している。

【００２３】１６は前部固定筒１１の後端に一体的に構
成されている後部固定筒であり、この後部固定筒１６内
にはガイド軸１２の軸線延長上にガイドバー１７が軸方
向に移動可能に設けられているとともに上記ねじ軸１３
が延長配設されている。なお、後部固定筒１６内に位置
するねじ軸１３にはねじが形成されていない。

【００２４】１８は後部固定筒１６の後端に連結した中
空円筒であり、この中空円筒内に変倍レンズ群Ｌ２を駆
動するステッピングモータ２０とリレーレンズ群Ｌ４を
駆動するステッピングモータ１９およびステッピングモ
ータ２０の出力軸とねじ軸１３とを連動するギア列２１
が設けられている。

【００２５】２２は後部固定筒１６に設けられたねじ穴
であり、このねじ穴２２にガイドバー１７の先端部に形
成されたねじ部１７ａが螺合している。１７ｂはガイド
バー１７の中間部に形成されたねじ部であり、レンズ移
動枠６のスリーブ６ａのねじ部６ｂと螺合している。２
３はねじ部１７ａ，１７ｂによるガタを除去し、かつレ
ンズ移動枠６の回転方向のガタを片寄せ可能に付勢した
バネであり、図６に示すように一端２３ａは後部固定筒
１６に引掛け他端２３ｂはレンズ移動枠６に引掛け、ガ
イドバー１３とのガタＬＬ１を片寄せして像ブレ等を防
いでいる。

【００２６】上記ガイドバー１７の前部１７ｃは後部固
定筒１６に嵌合し、後部１７ｄは中空円筒１８に嵌合
し、かつ、後端部１７ｅはステッピングモータ１９の回
転軸１９ａと一体回転可能に軸方向には移動可能に嵌合
している。また、レンズ移動枠６のスリーブ６ａの前後
部６ａ−１，６ａ−２はガイドバー１７と嵌合してい
る。

【００２７】上記の構成において、ガイドバー１７と一
体的に形成されたねじ部１７ａのねじピッチＰをＰ＝
０．５ｍｍ、ねじ部１７ｂのねじピッチＰをＰ＝０．４
ｍｍとした場合、ガイドバー１７はステッピングモータ
１９が１回転した時、光軸方向に０．５ｍｍ移動する。

【００２８】その時、ネジ部１７ｂによりレンズ移動枠
６はピッチ差（０．５−０．４＝０．１）すなわち０．
１ｍｍ移動する。

【００２９】そうすると、１パルス当り、０．１／４０
＝０．００２５ｍｍという高精度の送りが可能となる。
また、レンズ移動枠６をガイドバー１７で直接駆動する
ため、こじれの無いスムーズな送り駆動が可能となり、
ステッピングモータ１９を小型、安価にすることがで
き、レンズ鏡筒全体の小型化が可能になる。 実施例３ 図７は請求項２の発明の他の実施例を示す要部の拡大縦
断面図である。図７において、２４はＰ１＝３ｍｍ，Ｐ
２＝２．９ｍｍの２つのねじ２５，２６を有するガイド
バーであり、レンズ移動枠６のスリーブ部６ａを貫通
し、前部は後部固定筒１６の前部壁面を貫通し後部は中
空円筒１８の壁面を貫通し、かつ後端部はステッピング
モータ１９の回転軸１９ａと一体回転可能に軸方向には
移動可能に嵌合している。

【００３０】２７は後部固定筒１６の前部壁面のガイド
バー貫通穴に開口して形成された穴、２８は穴２７に収
納され、ボール２９をネジ２６に押圧係合させる圧縮バ
ネ、３０はスリーブ６ａのガイドバー貫通穴に開口して
形成された穴、３１は穴３０に収納され、ボール３２を
ネジ２５に押圧係合させる圧縮バネである。

【００３１】上記の構成において、ガイドバー２４がス
テッピングモータ１９で回転駆動されると、レンズ移動
枠６はネジ２５に従ってＰ１−Ｐ２＝０．１だけ直進す
る。本実施例は前記実施例より高精度駆動が可能になる
が、ねじピッチが大きくなりがちで、微小駆動用に適し
ている。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、第１のレンズ移動枠のスリーブと第２のレンズ
移動枠のスリーブの両端部に設けた２か所の嵌合部を、
互いに相手のスリーブの嵌合部の一方をはさみ込む状態
で同一のガイドバーに嵌合させて支持したことにより、
レンズ鏡筒の全長を長くすることなく、スリーブの長さ
を充分長くした状態で同一のガイドバーに支持すること
が可能となる。その結果、レンズ移動枠は光軸に対して
の倒れや平行偏心を最小限に抑えることができ、光学性
能の安定した小型のレンズ鏡筒を提供できる効果があ
る。

【００３３】また、請求項２の発明によれば、送りねじ
棒をガイドバーと兼用にし、ガイドバーに形成した２つ
のねじのピッチ差を利用してレンズ移動枠を移動させる
ように構成したことにより、高精度の送りとスムーズな
駆動を可能とし、小型で安価なレンズ鏡筒を得ることが
できる。

【００３４】請求項３の発明によれば、ガイドバーを軸
方向に付勢し、かつ、レンズ移動枠を片寄せ付勢するバ
ネを設けたので、像ブレ等の発生を無くすることができ
る等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の実施例１を示すレンズ鏡筒の縦
断面図。

【図２】図２は実施例１の斜視図。

【図３】図３は実施例１の各光学レンズ群のズーミング
による位置変化を表わした図。

【図４】図４は本発明の実施例２を示すレンズ鏡筒の縦
断面図。

【図５】図５は実施例２の要部の拡大縦断面図。

【図６】図６は図４のＡ−Ａ線に沿う横断面図。

【図７】図７は本発明の実施例３を示すレンズ鏡筒の要
部の拡大縦断面図。

【図８】図８は従来のレンズ鏡筒を示す縦断面図。

【図９】図９は従来のレンズ鏡筒を示す縦断面図。

【図１０】図１０は従来のレンズ鏡筒を示す縦断面図。

【符号の説明】

３ ガイドバー ４ ガイドバー ５ 第１のレンズ移動枠 ５ａ スリーブ ６ 第２のレンズ移動枠 ６ａ スリーブ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−163014（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−271709（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G02B 7/04 G02B 7/10

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体固定筒内に光軸と平行に配設された
   ガイドバーと、このガイドバーに複数のレンズ移動枠の
   スリーブを移動可能に支持させたレンズ鏡筒において、
   上記複数のレンズ移動枠のうち第１のレンズ移動枠のス
   リーブと第２のレンズ移動枠のスリーブのそれぞれに設
   けられた前記ガイドバーに対する２か所の嵌合部を互い
   に相手のスリーブの嵌合部の一方をはさみ込むよう同一
   のガイドバーに嵌合させたことを特徴とするレンズ鏡
   筒。
2. 【請求項２】 本体固定筒内に光軸と平行に、かつ、光
   軸方向に移動可能に設けられたガイドバーと、このガイ
   ドバーを嵌合させるスリーブを一体形成されたレンズ移
   動枠と、前記本体固定筒のねじ部と前記スリーブのねじ
   部に螺合するように前記ガイドバーに形成されたピッチ
   を異にする第１、第２のねじとを備えたことを特徴とす
   るレンズ鏡筒。
3. 【請求項３】 前記ガイドバーを軸方向に付勢し、か
   つ、前記レンズ移動枠を片寄せ付勢するバネを具備した
   ことを特徴とする請求項２のレンズ鏡筒。