JP2781286B2 - ズームレンズ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はズームレンズ装置に関
し、詳しくはバリエータレンズの移動に応じて合焦レン
ズのピント位置を補正する機能をもたせたズームレンズ
のフォーカス装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近では２群ズーム方式も実用化され、
コンパクトカメラにもズームレンズが組み込まれるよう
になっている。このようなズームレンズには、バリエー
タレンズ群にフォーカシング機構をもたせた前群レンズ
と、変倍時に伴うピント面の移動を良好に補正するコン
ペンセータ機能をもつ後群レンズとを光軸方向に同時に
移動させながら焦点距離を変化させているものが提供さ
れている。このズームレンズでは、ある一つのズーム位
置に対して被写体距離が異なれば前群レンズの移動量が
異なり、また、さらにズーミングを行いズーム位置が変
化すると、先のズーム位置と同じ被写体距離に対しても
前群レンズの移動量が変わってくる。したがって、この
ようなズームレンズのフォーカス方式は、ズーム位置と
被写体距離とに対応した前群レンズの合焦位置を予め定
めて記憶させている方法や演算にて算出する方法として
いる。

【０００３】ところで、前述したような記憶又は算出さ
れた前群レンズの合焦位置は、変倍時移動される前群及
び後群レンズとが正確に位置決めされたときに最適位置
となる。このため、ズームレンズの移動機構、例えば、
製造コストが高価なカム機構やヘリコイド機構等を用い
てこれに生じるガタを極力少なくし各レンズの正確な位
置決めを行っている。しかし、これらの移動機構は精度
の高い加工が要求され、これをコンパクトカメラに採用
した場合には製造コストの面で非常に不利となる。この
ため、レンズを任意の変倍位置で停止させるときに、常
に一定方向からレンズを移動させた後に停止させる片寄
せ駆動方式によって移動機構に生じるガタを吸収しレン
ズの正確な位置決めが行われていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、片寄せ
駆動方式を採用することにより変倍操作部材の操作完了
と、移動されるレンズ停止とのタイミングが若干ずれる
欠点がある。さらに、ファインダー倍率を変更する機構
に片寄せ駆動用のモータが連動しているカメラでは、変
倍操作部材の操作完了後にもファインダー倍率が変動
し、不安定な操作感を与えがちであった。

【０００５】本発明は上記のような問題点を解決し、ロ
ーコスト化を図った移動機構を採用するとともに、片寄
せ駆動方式を採用せず移動機構に生じるガタを吸収可能
にしたズームレンズ装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
欠点を解決するためになされたもので、移動筒の内部に
光軸方向に移動自在に支持された後群レンズ枠と、；前
記固定筒に配置され、前記移動筒の移動方向に応じて前
群レンズの移動位置に対する後群レンズ枠の光軸方向上
での位置を決めるための２つのカム面と、；移動筒に回
動自在に支持されており、その支持部とは異なる一端に
カムフォロアーが固定され、前記支持部とは異なる他端
に後群レンズ枠が係合している応動レバーと、；移動筒
の移動力を利用して前記応動レバーを回動させ、移動筒
の移動方向に応じて前記カムフォロアーを前記２つのカ
ム面のうちの何れか一方に選択的に当接させる当接手段
と、；を備えたものである。

【０００７】

【実施例】図１及び図２は、本発明に係るズームレンズ
装置の鏡筒を示したものである。この鏡筒は、カメラボ
ディと一体成形された固定筒２０と、この固定筒２０の
内側に設けられた移動筒２１とから構成されており、コ
ンパクト化及びローコスト化を図った構成となってい
る。移動筒２１の内部には、バリエータレンズにフォー
カシング機構をもたせた前群レンズ３０と、コンペンセ
ータレンズである後群レンズ３１とからなる２群構成の
ズームレンズが組み込まれている。

【０００８】前群レンズ３０を支持した前群レンズ枠３
３は、これの外周に移動筒２１に設けられた雌ヘリコイ
ド２１ｄと螺合している雄ヘリコイド３３ａと、合焦用
モータ３５の駆動が伝達されるギヤ部３３ｂとが設けら
れており、変倍時には移動筒２１と一体に進退し、合焦
時には合焦用モータ３５の駆動によって移動筒２１の進
退に対し予め定められた合焦位置に移動する。

【０００９】移動筒２１の進退は、レバー２４、軸２
５、セクタギヤ２６、及び変倍操作部材の操作に応じて
駆動するズーム用モータ２７とからなる移動機構によっ
て行われる。移動筒２１の側面には長孔２１ｃが設けら
れ、ここにレバー２４の端部に設けたピン２４ａが介入
している。このレバー２４は固定筒２０に設けられた軸
２５を中心としてセクタギヤ２６の回動と連動するよう
になっている。このセクタギヤ２６にはズーム用モータ
２７の駆動が移動筒２１のワイド位置とテレ位置との間
を許容する範囲で伝達される。そして、移動筒２１は、
これの外面に設けたガイド軸受部２１ａとガイド突起２
１ｂとが固定筒２０の内側に光軸Ｐと平行に設けられた
前群用ガイド棒２０ａとガイド溝２０ｂとに介入してお
り、これらに沿って移動する。なお、前記長孔２１ｃ
は、レバー２４の回動に対し移動筒２１の進退をこれの
ワイド位置とテレ位置との間で許容可能な長孔形状とな
っている。また、符号２９はカメラボディの前面を覆う
前カバーであり、符号２１ｈはシャッタ装置である。

【００１０】前記固定筒２０の内壁には、変倍時移動筒
２１の進退に応じて後群レンズ枠３８を移動させる２つ
のカム面２０ｄ，２０ｅが設けられている。カム面２０
ｅは、移動筒２１がワイド位置方向からテレ位置方向、
すなわち図２に示す光軸Ｐの右側から左側方向に移動し
ながら停止したときの移動筒２１に対する後群レンズ枠
３８の位置を決めるカム面となっており、カム面２０ｄ
は、移動筒２１がテレ位置方向からワイド位置方向、す
なわち図２に示す光軸Ｐの左側から右側方向に移動しな
がら停止したときの移動筒２１に対する後群レンズ枠３
８の位置を決めるカム面となっている。これらのカム面
２０ｄ，２０ｅは、一定間隔を隔てて対面するように配
置されており、これらの間には応動レバー３７に設けら
れたカムフォロアーピン３７ａが介在している。この応
動レバー３７にはカムフォロアーピン３７ａの他に長穴
３７ｂが設けられており、図３に示すように移動筒２１
の外面に植設された軸２１ｅにスプリング４０，ピニオ
ンギヤ４１及び連動板４２とを介して回動自在に軸着さ
れる。

【００１１】前記ピニオンギヤ４１は固定筒２０に設け
られたラック４３と歯合しており、移動筒２１の進退に
応じて回動する。前記スプリング４０は、連動板４２と
ピニオンギヤ４１とを応動レバー３７に向けて押圧して
いる。連動板４２は、ピニオンギヤ４１と応動レバー３
７との間で前記スプリング４０に挟圧されるとともに、
この挟圧の方向と反対方向に向けて付勢可能なバネ板と
なっている。したがって、連動板４２はピニオンギヤ４
１と応動レバー３７とに常に接触しているとともに、ピ
ニオンギヤ４１の回動をこれらの間に発生する摩擦力に
よって応動レバー３７に伝達する。応動レバー３７はピ
ニオンギヤ４１の回動に応じて軸２１ｅを中心に回動
し、これのカムフォロアーピン３７ａをカム面２０ｄ，
２０ｅとのどちらか一方に当接させる。当接した後には
これらのカム面２０ｄ，２０ｅに従ってカムフォロアー
ピン３７ａが摺動し、前記カム面２０ｄ，２０ｅの変位
に応じて応動レバー３７は軸２１ｅを中心に回動する。

【００１２】前記応動レバー３７の長穴３７ｂには、後
群レンズ枠３８の外周に設けた応動ピン３８ａが移動筒
２１の直進ガイド穴２１ｆを介して嵌合しており、前記
応動レバー３７の回動によって後群レンズ枠３８を進退
させる。後群レンズ枠３８の進退は、これに設けた軸受
部３８ｂが移動筒２１内部に光軸Ｐと平方に配置された
後群用ガイド棒２１ｇに介入されているため、後群用ガ
イド棒２１ｇに従って直進的に進退する。なお、応動レ
バー３７の回動に対し後群レンズ枠３８を光軸Ｐ方向に
直進的に進退させるために、前記長穴３７ｂは長円形状
となっている。また、前記スプリング４０は、ピニオン
ギヤ４１及び連動板４２とを応動レバー３７方向に付勢
するバネである。

【００１３】次に上記構成の作用について簡単に説明す
る。前述したズームレンズ装置の鏡筒はワイド位置が待
機位置となっており、このワイド位置の状態を図４に示
す。この状態では、応動レバー３７のカムフォロアーピ
ン３７ａがカム面２０ｄに当接した状態となっており、
後群レンズ枠３８の応動ピン３８ａが応動レバー３７の
長穴３７ｂの後端部に位置している。なお、同図に示す
一点鎖線で表したＺ，Ｙは、移動筒２１に設けた軸２１
ｅと後群レンズ枠３８に設けた応動ピン３８ａとの進退
方向を示すものであり、光軸Ｐに平行となっている。

【００１４】その後、変倍操作部材を操作し、ズームレ
ンズの焦点距離をワイド位置からテレ位置にズーミング
を行うとこれに応じてズームモータ２７が駆動する。ズ
ームモータ２７が駆動すると、これの駆動がセクタギヤ
２６に伝達され、セクタギヤ２６の回転に連動してレバ
ー２４が軸２５を中心として回転する。これによって移
動筒２１は、図２に示す光軸Ｐに対し左方向に移動す
る。

【００１５】移動筒２１がワイド位置からテレ位置に移
動してゆくと、図４に示す軸２１ｅも軸Ｚに対し左側方
向に向けて移動してゆく。この移動によって図５に示す
ようにラック４３に歯合しているピニオンギヤ４１が軸
２１ｅを中心として右回転する。このピニオンギヤ４１
の回転が連動板４２を介して応動レバー３７に伝達さ
れ、応動レバー３７が同方向に回転する。

【００１６】この応動レバー３７の回転は、これのカム
フォロアーピン３７ａがカム面２０ｅに当接するまでピ
ニオンギヤ４１の回転と同方向に回転し、当接した後に
はカムフォロアーピン３７ａがカム面２０ｅに沿って摺
動するから、カム面２０ｅの変位に応じて応動レバー３
７が軸２１ｅを中心に回転する。なお、このとき、ピニ
オンギヤ４１の回転は、応動レバー３７の回転と異なっ
た回転となるが、ピニオンギヤ４１の回転と同じ回転を
している連動板４２が応動レバー３７に対してスリップ
しながら回転するためスムーズに回転する。

【００１７】このカム面２０ｅの変位に応じた応動レバ
ー３７の回転により、長穴３７ｂに介入している応動ピ
ン３８ａが軸Ｙに対し左方向に移動してゆく。その後、
移動筒２１がテレ位置に移動完了すると、図６に示す状
態となる。この状態から変倍操作部材を操作し、ズーム
レンズの焦点距離をテレ位置からワイド位置方向にズー
ミングを行うとこれに応じてズームモータ２７が駆動
し、移動筒２１が図２に示す光軸Ｐに対して右方向に移
動する。なお、このとき移動筒２１の移動によりピニオ
ンギヤ４１の回転は、常にカムフォロアーピン３７ａを
カム面２０ｅに当接させる方向に向けて回転しているた
め、移動筒２１に対する後群レンズ枠３８の位置決めが
正確に行われる。

【００１８】移動筒２１がテレ位置からテレワイド位置
方向に移動すると、図６に示す軸２１ｅが軸Ｚに対し右
方向に移動してゆく。この移動により図７に示すように
ピニオンギヤ４１が軸２１ｅを中心として左回転する。
このピニオンギヤ４１の回転が連動板４２を介して応動
レバー３７に伝達され、応動レバー３７が同方向に回転
する。この応動レバー３７の回転は、これのカムフォロ
アーピン３７ａがカム面２０ｄに当接するまでピニオン
ギヤ４１の回転と同方向に回転する。

【００１９】なお、このとき、応動レバー３７の回転に
よりカムフォロアーピン３７ａがカム面２０ｅからカム
面２０ｄに当接する間において、軸２１ｅの移動Ｌ₁ よ
りも応動ピン３８ａの移動Ｌ₂ の方が大きいため、前群
レンズ３０と後群レンズ３１との間隔がＬ₃ からＬ₄ に
広がる。したがって、移動筒２１の進退方向に応じた補
正を前群レンズ３０と後群レンズ３１との間隔で補正
し、これに応じてカム面２０ｄ，２０ｅとの間隔を決定
することにより、移動筒２１の進退方向に対するズーム
レンズのピント位置が正確に行える。

【００２０】その後、カムフォロアーピン３７ａがカム
面２０ｄに当接すると、このカム面２０ｄに沿ってカム
フォロアーピン３７ａが摺動するからこのカム面２０ｄ
の変位に応じて応動レバー３７が回転する。このカム面
２０ｄの変位に応じた応動レバー３７の回転により、長
穴３７ｂに介入している応動ピン３８ａが軸Ｙに対し右
方向に移動し、後群レンズ枠３８が移動筒２１の進退に
対し移動する。後に、移動筒２１はワイド位置に移動さ
れ、図４に示す状態に戻る。

【００２１】このように、本実施例では、移動筒２１の
進退に応じて前群レンズ３０と後群レンズ３１との間隔
を一定量補正する例としている。これは、カム面２０
ｄ，２０ｅとを一定間隔隔てて配置しているためであ
り、この間隔を一定な間隔とせずに、例えば、図８に示
すようなカム部材６０としてもよい。このカム面２０
ｄ，２０ｅとは一体に繋がっており、カム面２０ｄ，２
０ｅのの間隔が同図の左側方向にゆくにつれて広がった
間隔となっている。これによれば、移動筒２１の進退方
向に応じて前群レンズ３０と後群レンズ３１との間隔を
ズームレンズの焦点距離をテレ位置側にするほど補正量
が大きくなり、また、ワイド位置側にするほど補正量が
小さくなる。すなわち、ズームレンズの焦点距離がワイ
ド位置側の方が被写界深度が深く、テレ位置側の方は被
写界深度が浅いため、前述した例でも実害はない。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のズームレ
ンズ装置では、当接手段が移動筒の移動力を利用して応
動レバーを回動させることで、移動筒の移動方向に応じ
てカムフォロアーを２つのカム面のうちの何れか一方に
選択的に当接させるから、移動筒の移動方向に生じるガ
タによりズームレンズのピントが狂うのを補正するため
に高精度なカム機構やヘリコイド機構を必要としないか
ら、ローコスト化を図ることができる。また、従来技術
で説明した片寄せ駆動方式のズームレンズ装置と比較し
て一定方向からレンズ移動させる処理を必要としないか
ら、ズーム駆動を迅速に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るズームレンズ装置の外観を示す斜
視図である。

【図２】ズームレンズ装置を示す断面図である。

【図３】ズームレンズ装置の要部を示す斜視図である。

【図４】ズームレンズ装置のワイド位置状態を示す概略
図である。

【図５】ズームレンズ装置がワイド位置からテレ位置方
向に向けて移動した状態を示す概略図である。

【図６】ズームレンズ装置のテレ位置状態を示す概略図
である。

【図７】ズームレンズ装置のテレ位置からワイド位置方
向に向けて移動した状態を示す概略図である。

【図８】ズームレンズ装置に備えた２つのカム面の他の
例を示した要部概略図である。

【符号の説明】

２０ 固定筒 ２０ｄ，２０ｅ カム面 ２１ 移動筒 ２１ｅ 軸 ３０ 前群レンズ ３１ 後群レンズ ３３ 前群レンズ枠 ３７ 応動レバー ３７ａ カムフォロアーピン ３７ｂ 長穴 ３８ 後群レンズ枠 ４０ スプリング ４１ ピニオンギヤ ４２ 連動板 ４３ ラック

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 清隆 東京都港区西麻布２ー26ー30 富士写真 フイルム株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G02B 7/04 G02B 7/10

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変倍操作部材の操作に応じて、前群レン
   ズ枠を組み込んだ移動筒を固定筒に対し光軸方向に移動
   させるズームレンズ装置において、 前記移動筒の内部に光軸方向に移動自在に支持された後
   群レンズ枠と、 前記固定筒に配置され、前記移動筒の移動方向に応じて
   前群レンズの移動位置に対する後群レンズ枠の光軸方向
   上での位置を決めるための２つのカム面と、前記移動筒に回動自在に支持されており、その支持部と
   は異なる一端にカムフォロアーが固定され、前記支持部
   とは異なる他端に後群レンズ枠が係合している応動レバ
   ーと、 前記移動筒の移動力を利用して前記応動レバーを回動さ
   せ、 前記移動筒の移動方向に応じて前記カムフォロアー
   を前記２つのカム面のうちの何れか一方に選択的に当接
   させる当接手段と、 を備えていることを特徴とするズームレンズ装置。