JP3077275B2 - 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】本発明は変倍（ズ−ミングともい
う）と合焦（フォ−カシングともいう）の両方の機能を
持つレンズ群を有するズームレンズ鏡筒に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】ズームレンズにおける合焦方式には前群
繰出し方式、内焦方式、リアフォ−カス方式及び全体繰
り出し方式がある。このうち前群繰出し方式はどの焦点
距離においてもほぼ同一の繰出し量で合焦が可能である
ので、合焦のための機構を簡単な構造とすることができ
る。ところが広角域を含むズームレンズにおいては、周
辺光量確保のため第１レンズ群のレンズ径が大となり、
レンズ重量が大きくなるので、前群繰出し方式では、Ａ
Ｆ合焦させる場合に第１レンズ群を移動させる負荷が大
きくなるため、迅速に合焦させることが困難である。

【０００３】それにたいして、内焦方式や、リアフォー
カス方式だと、前群繰出し方式に比べて移動させるレン
ズ群の負荷も小さくＡＦ合焦には有利である。しかしこ
れらの方式の場合には焦点距離の変化によって、合焦に
要するレンズ群の移動量の差が生じるので、これを補正
する機構を設ける必要がある。そのため構造が複雑化
し、レンズ鏡筒が大型化するという問題が生じる。

【０００４】このため特開昭６４−３５５１６号公報に
開示された技術において、ズ−ミングの際のフォ−カシ
ングレンズ群の移動と、フォ−カシングの際のフォ−カ
シングレンズ群の移動とを一つのカム曲線で行うことが
できるようにした簡単な構造のものが提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記特開
昭６４−３５５１６号公報に開示された技術では、フォ
−カシング時に回転する部材がズ−ミング時に回転しな
いようにしておかなければならないが、そのための手段
が開示されていない。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明において上記問題
点を解決するために、変倍と合焦と両方の機能を併せ有
するレンズ（Ｌ１）と、レンズ（Ｌ１）を保持するレン
ズ保持筒（２）と、固定筒（１）と、光軸を中心に回転
し、レンズ保持筒（２）を光軸方向に移動させるカム環
（３）と、光軸を中心に回転してカム環（３）を回転さ
せ変倍を行う変倍環（５）と、光軸を中心に回転し、レ
ンズ保持筒（２）を光軸方向に移動させる合焦環（６）
と、光軸を中心に回転して合焦環（６）を回転させ合焦
を行う合焦操作環（４）とを有するズームレンズ鏡筒に
おいて、変倍環（５）の回転によりカム環（３）が回転
し、更にカム環（３）の回転により、カム環（３）に刻
設されたカム溝（３ａ）に係合するレンズ保持筒（２）
に植設されたピン（８）が合焦環（６）に刻設された案
内溝（６ａ）に沿って移動してレンズ保持筒（２）を光
軸方向に移動させる時、合焦環（６）及び合焦操作環
（４）が前記各部材間の摩擦力により回転しないような
所定角度を付与されていることを特徴とするズームレン
ズ鏡筒を構成した。

【０００７】

【作用】上記のように合焦操作環（４）のリード溝（４
ａ）と固定筒（１）の案内溝（１ｄ）の交差してなす角
度が所定の角度であるので、フォ−カシング時に回転す
るフォーカシング時に回転する合焦環（６）及び合焦装
置環（４）がズ−ミング時に回転しないようにすること
ができる。

【０００８】

【実施例】本発明の一実施例を第１図〜第４図により説
明する。第１図は本実施例のズームレンズ鏡筒の要部断
面図、第２図はカム部の展開図、第３図はフォ−カスリ
−ド部の展開図，第４図はフォ−カスリ−ド部の力の釣
り合いを示す図である。

【０００９】固定筒（１）の内胴部（１ｂ）にはカムピ
ン（７）の逃げ溝（１ｃ）が設けられていて、外胴部
（１ａ）にはピン（８）の貫通する案内溝（１ｄ）と連
動ピン（９）の逃げ溝（１ｅ）が設けられている。

【００１０】前記内胴部（１ｂ）の内周にはレンズ群保
持環（２）が嵌合していて、フォ−カシングとズ−ミン
グの両方の役割を持つレンズ群（Ｌ１）を保持してい
る。前記内胴部（１ｂ）の外周にはカム環（３）が光軸
回りの回動のみ可能に保持されている。またカム環
（３）にはカムピン（７）が貫通するカム溝（３ａ）が
設けられている。

【００１１】前記外胴部（１ａ）の外周には合焦操作環
（４）が光軸回りの回動のみ可能に保持されていて、合
焦操作環（４）にはピン（８）が貫入するリ−ド溝（４
ａ）が設けられている。前記外胴部（１ａ）の外周には
更にズ−ム環（５）が光軸回りの回動のみ可能に保持さ
れていて、連動ピン（９）の係合溝（５ａ）が設けられ
ている。

【００１２】前記外胴部（１ａ）の内周には合焦環
（６）が嵌合していて、カムピン（７）が貫入する案内
溝（６ａ）が設けられている。カムピン（７）はレンズ
群保持環（２）に植設されていて、逃げ溝（１ｃ）を通
って、カム溝（３ａ）と案内溝（６ａ）に貫入してい
る。

【００１３】ピン（８）は合焦環（６）に植設されてい
て、案内溝（１ｄ）とリ−ド溝（４ａ）に貫入してい
る。連動ピン（９）はカム環（３）に植設されていて、
逃げ溝（１ｅ）を通り係合溝（５ａ）に貫入しているの
で、ズ−ム環（５）とカム環（３）は一体となって回転
する。

【００１４】次に動作に付いて説明する。ズ−ミングは
ズ−ム環（５）を回転して行う。このときズ−ム環
（５）は連動ピン（９）と係合溝（５ａ）によってカム
環（３）と一体であるので、ズ−ム環（５）の回転によ
りカム環（３）も同じく回転する。第２図に示すように
カム溝（３ａ）と案内溝（６ａ）にカムピン（７）が係
合しているのでカム環（３）の回転によりレンズ群保持
環（２）は案内溝（６ａ）に沿って直進する。 フォ−
カシングは合焦操作環（４）を回転させて行う。第３図
に示すように、合焦操作環（４）の回転により、ピン
（８）は案内溝（１ｄ）に案内されるため、合焦操作環
（４）がθ回転すると合焦環（６）はθ´だけ回転しな
がら前進する。このとき第２図に示すように案内溝（６
ａ）に貫入したカムピン（７）はカム溝（３ａ）に沿っ
て移動するため、レンズ群保持環（２）は回転しながら
前進し、合焦位置に移動する。

【００１５】第４図はピン（８）と合焦操作環（４）に
かかる力を示す図である。ズ−ミング時に合焦環（６）
はカムピン（７）より力を受け、それによってピン
（８）が合焦操作環（４）を回転させようとする力をＰ
とすると、ピン（８）と合焦操作環（４）には以下のよ
うな力が働く。摩擦係数はμで表す。ピン（８）には案
内溝（１ｄ）から受ける抗力Ｒ及び摩擦力μＲと、リ−
ド溝（４ａ）から受ける抗力Ｎ及び摩擦力μＮが働く。
合焦操作環（４）にはピン（８）との間に抗力Ｎ及び摩
擦力μＮ、固定筒１との間に抗力Ｌ及び摩擦力μＬ、そ
して合焦操作環４の重量をＷとすると、その摺動面に回
転しようとする方向とは逆方向に摩擦力μＷが働く。

【００１６】合焦操作環４にＱで示す力を加えて合焦操
作環（４）が回転しないようにする。

【００１７】いまリ−ド溝（４ａ）の傾き角をθ₁ 、案
内溝（１ｄ）の傾き角をθ₂ とすると、力の釣り合いよ
り以下の４式が成り立つ。 P=Rsinθ₂+μRcosθ₂+Nsinθ₁-μNcosθ₁ … Ncosθ₁+Nsinθ₁=Rcosθ₂-μRsinθ₂ … Q=Nsinθ₁-μNcosθ₁-μL-μW … L=Ncosθ₁+μNsinθ₁ …

【００１８】よりＲを消去して、 P/N=｛(1+ μ² )sin( θ₁ + θ₂ ) ｝ /(cos θ₂ -μsin θ₂ ) … が得られる。

【００１９】よりＬを消去して、 (Q +μW)/N= (1- μ² )sinθ₁-2 μcos θ₁ … が得られる。

【００２０】よりＮを消去して、 Q= P｛(1- μ² )sinθ₁-2 μcos θ₁ ｝ (cosθ₂ -μsin θ₂ ) / ｛(1+ μ² )sin (θ₁ +θ₂ ) ｝ - μW ……… が得られる。

【００２１】力Ｑを加えなくても合焦操作環（４）が回
転しないためにはＱ≦０でなければならないから、 ｛(1 -μ² )sinθ₁ -2μcos θ₁ ) ｝ (cosθ₂ -μsin θ₂ ) / μ｛(1+ μ² )sin (θ₁ +θ₂ ) ｝ ≦W/P ……… が得られる。

【００２２】よって上記式を満たすようにθ1 ，θ2
を設定すればズーミングの際に合焦操作環４が回転しな
い。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、ズ−ミングの際のレン
ズ群の移動と、フォ−カシングの際のレンズ群の移動と
を一つのカム曲線で行うことができるようにした構造を
有しているにかかわらず、合焦操作環（４）のリード溝
（４ａ）と固定筒（１）の案内溝（１ｄ）の交差してな
す角度が所定の角度であるので、フォ−カシング時に回
転する合焦操作環（４）及び合焦環（６）がズ−ミング
時に回転しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の断面図である。

【図２】一実施例のカム部の展開図である。

【図３】一実施例のフォ−カスリ−ド部の展開図であ
る。

【図４】一実施例のフォ−カスリ−ド部の力の釣り合い
を示す図である。

【符号の説明】

１………固定筒、２………レンズ群保持環、３………カ
ム環、４………合焦操作環、 ５………ズ−ム環、６…
……合焦環、７………カムピン、８………ピン、９……
…連動ピン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 7/02 - 7/105

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変倍と合焦と両方の機能を併せ有するレ
   ンズと、該レンズを保持するレンズ保持筒と、固定筒
   と、光軸を中心に回転し、該レンズ保持筒を光軸方向に
   移動させるカム環と、光軸を中心に回転して該カム環を
   回転させ変倍を行う変倍環と、光軸を中心に回転し、該
   レンズ保持筒を光軸方向に移動させる合焦環と、光軸を
   中心に回転して該合焦環を回転させ合焦を行う合焦操作
   環とを有するズームレンズ鏡筒において、 該変倍環の回転により該カム環が回転し、更に該カム環
   の回転により、該カム環に刻設されたカム溝に係合する
   該レンズ保持筒に植設されたピンが該合焦環に刻設され
   た案内溝に沿って移動して該レンズ保持筒を光軸方向に
   移動させる時、該合焦環及び該合焦操作環が前記各部材
   間の摩擦力により回転しないような所定角度を付与され
   ていることを特徴とするズームレンズ鏡筒。