JP3174920B2 - ズ−ムレンズ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、写真撮影用カメラ、
小形撮影機、ビデオカメラ、複写機、引伸機などの光学
機器に利用するところのズ−ムレンズに関する。

【０００２】

【従来の技術】ズ−ムレンズは複数のレンズ群を備え、
各レンズ群の位置を光軸方向に変位させてズ−ミング
し、また、フォ−カシングする構成となっている。

【０００３】具体的には、各レンズ群を備えたレンズ鏡
胴として構成されている。例えば、周囲に沿った細長い
カム孔を有するカム枠と、上記カム孔に突入させたカム
フォロアを固着すると共に、カム枠に内装させてレンズ
群を支持させた複数の移動枠とを備え、カム枠を回動駆
動させて各移動枠を移動し、レンズ群を光軸方向に変位
させて変倍する構成のものが多い。

【０００４】また、この種のズ−ムレンズは、焦点整合
用のレンズ群を支持させた移動枠を設け、上記カム枠と
は別の駆動手段によってこの移動枠を移動させてフォ−
カシングする構成となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記したような従来の
ズ−ムレンズは、各移動枠を移動させるカム枠が必要で
あるが、このカム枠が設計、生産に当って高い精度が要
求されるためにコスト高の部品となっていた。

【０００６】また、レンズ鏡胴がカム枠と各々の移動枠
との重合構造となる関係で、鏡胴径が大きくなる一つの
要因となっており、このことからカメラ等を小形化する
上に重要な問題となっていた。

【０００７】本発明は上記した実情にかんがみ、カム枠
を一切使用しないズ−ムレンズを開発することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明では、第１レンズ群を支持した第１移動枠
を固定枠内で非回動で移動させ、第２レンズ群を支持し
た第２移動枠を第１移動枠内で非回動で移動させてズ−
ミングする構成のズ−ムレンズにおいて、第１移動枠と
ほぼ同じ枠径に形成すると共に外面にヘリコイドねじを
設けて固定枠に形成したヘリコイドねじに螺合させた駆
動リングと、この駆動リングを回転駆動して光軸方向の
移動力を与える第1モ−タと、上記駆動リングを回転自
在に支承してこの駆動リングを第1移動枠に連結し、駆
動リングに連動させて第1移動枠を移動させる連結部材
と、第1移動枠に設けた第2モ−タの回転駆動に連動させ
て第2移動枠を単独で移動させ、この第2モ−タの停止時
に第2移動枠を第1移動枠と共に移動させるモ−タ連動機
構とで構成したことを特徴とするズ−ムレンズを提案す
る。

【０００９】

【作用】ズ−ミングする場合は、先ず第１モ−タを回転
駆動させる。これにより、駆動リングがヘリコイドねじ
にしたがって光軸方向に移動することから、第１移動枠
が連結部材を介して駆動リングによって連動されて移動
すると共に、この第１移動枠に伴って第２移動枠も同方
向に移動し、第１、第２レンズ群が光軸方向に繰り出さ
れる。

【００１０】第１、第２レンズ群を所定の位置まで繰り
出させた後に、第１モ−タを停止させ、第２モ−タを回
転駆動させる。これにより、第２移動枠のみが移動し、
第２レンズ群が変位する。その後、第２モ−タを停止さ
せ、ズ−ミングが完了する。

【００１１】フォ−カシングを行なう場合には、上記の
ようにしてズ−ミングが終った後、第１モ−タを回転駆
動させる。これにより、第１、第２レンズ群が一緒に変
位するから、合焦点で第１モ−タを停止させる。

【００１２】

【実施例】次に、本発明をカメラのズ−ムレンズとして
実施した一例について図面に沿って説明する。図１はズ
−ムレンズのレンズ鏡胴の正面図、図２は図１上のＡ−
Ａ線断面図、図３は図１上のＢ−Ｂ線断面図、図４
（Ａ）は図１上のＣ−Ｃ線断面図、図４（Ｂ）は図１上
のＤ−Ｄ線に沿って切断した端面図である。これらの図
面において、１１は固定枠、１２は第１移動枠、１３は
第２移動枠、１４は第１モ−タ、１５は第２モ−タを示
している。

【００１３】固定枠１１は円筒形の枠体で、この後端に
設けたフランジ１１ａをカメラ本体に取付けて固定す
る。この固定枠１１の内面には、図１、図２より分かる
ように、ヘリコイドねじ（雌）１１ｂが設けてあり、固
定枠１１の後方内部に設けた駆動リング１６がこのヘリ
コイドねじ１１ｂに螺合している。

【００１４】つまり、駆動リング１６はその外周囲にヘ
リコイドねじ（雄）１６ａを設け、このヘリコイドねじ
１６ａを固定枠１１のヘリコイドねじ１１ｂに螺合して
ある。また、この駆動リング１６はその前側外周囲（図
２において右端側外周囲）にはギヤ１６ｂが刻設してあ
り、このギヤ１６ｂが後述する出力ギヤによって連動駆
動されて回転する。

【００１５】上記した駆動リング１６はフリクションば
ね１７によって第１移動枠１２に連結してある。つま
り、一端部を第１移動枠１２の係止突起１２ａに止着さ
せたフリクションばね１７の他端側折曲部を駆動リング
１６の後面に圧接させてある。この連結により、ヘリコ
イドねじにしたがって回転する駆動リング１６が非回動
で移動する第１移動枠１２を進退させる。なお、フリク
ションばね１７は駆動リング１６の上下（図１）２箇所
に設けてある。また、このフリクションばね１７は第１
移動枠１２と別体に構成してあるが、第１移動枠１２と
一体に構成することができる。

【００１６】一方、上記した固定枠１１の内面には、前
後方向に直線的に設けたキ−溝１１ｃを３等分位置に各
々設け、第１移動枠１２の後端周囲に設けた各々のキ−
１２ｂをこれらキ−溝１１ｃに突入させてある。

【００１７】第１移動枠１２は固定枠１１と比べてやや
小径として固定枠１１に内装させた円形枠で、キ−１２
ｂがキ−溝１１ｃに案内され、非回動のまま光軸方向
（図２において左右方向）に移動する。つまり、ヘリコ
イドねじ１１ｂ、１６ａにしたがって回転移動する駆動
リング１６に押動され、また、引張られて非回動のまま
で光軸方向に移動する構成となっている。

【００１８】駆動リング１６は、図３に詳記した通り、
第１モ−タ１４の出力歯車１８、減速歯車１９、長尺歯
車２０、移動歯車２１からなる連動機構によって回転駆
動される。第１モ−タ１４はＤＣモ−タであって、これ
は固定枠１１に設けた固定板２２に取付けてあり、ホト
インタラプタ２３を用いてパルス制御する。なお、２３
ａはホトチョッパを示している。

【００１９】また、出力歯車１８に連動される減速歯車
１９と、この減速歯車１９に連動される長尺歯車２０は
固定枠１１に軸支させてある。さらに、長尺歯車２０に
連動される移動歯車２１は、第１移動枠１２に設けた軸
受起立部１２ｃに軸支して、この歯車２１が駆動リング
１６のギヤ１６ｂに噛合するようにしてある。

【００２０】この連動機構により、第１モ−タ１４の回
転駆動力が移動歯車２１に伝達され、この移動歯車２１
によって駆動リング１６が回転する。このため、駆動リ
ング１６がヘリコイドねじ１１ｂ、１６ａにしたがって
移動し、第１移動枠１２を光軸方向に移動させる。な
お、このとき移動歯車２１が長尺歯車２０に沿って移動
する。

【００２１】上記した第１移動枠１２にはシャッタ枠２
４をねじ止めし、このシャッタ枠２４の筒状部２４ａに
前群レンズ２５（第１レンズ群）が支持させてあり、ま
た、このシャッタ枠２４の後面側近くには、シャッタ羽
根押えと共にシャッタ羽根２６が設けてある。なお、こ
のシャッタ羽根２６は筒状部２４ａの外周囲に配設した
モ−タ駆動源２７により連動されて開閉動作する。

【００２２】また、シャッタ枠２４の筒状部２４ａの外
周囲には、第２移動枠１３を移動駆動する第２モ−タ１
５とその連動機構が設けてある。この連動機構は、図
１、図４（Ａ）に示した如く、第２モ−タ１５の出力歯
車２８、減速歯車２９〜３２、リ−ドスクリュ３４に固
定した連動歯車３３、第２移動枠１３の起立部１３ａに
固定した筒状ねじ（雌）３５より構成してある。

【００２３】第２モ−タ１５にはパルスモ−タが使用し
てあるが、第１モ−タ１４と同様にホトインタラプタを
用いたＤＣモ−タに置き換えることができる。連動歯車
３３は末端の減速歯車３２に連動されて回転する。そし
て、この連動歯車３３は、シャッタ枠２４と第２移動枠
１３の起立部１３ａを貫通させて後方（図４（Ａ）上左
方向）に引き出したリ−ドスクリュ３４の一端部に固定
してある。

【００２４】リ−ドスクリュ３４は、その拡径部３４ａ
と連動歯車３３とでシャッタ枠２４の一部を挾むように
して横方向の移動を防止している。また、このリ−ドス
クリュ３４には筒状ねじ３５が螺合しており、この筒状
ねじ３５がリ−ドスクリュ３４の回転によってねじ送り
されることで、第２移動枠１３を光軸方向（図４（Ａ）
の左右方向）に移動させる。

【００２５】第２移動枠１３は、第１移動枠１２内で移
動可能とした円筒枠で、これには後群レンズ（第２レン
ズ群）３６が支持させてある。そして、この第２移動枠
１３は、図４（Ｂ）に示したように、第１移動枠１２に
設けたガイド軸３７に案内されて非回動のまま光軸方向
に移動させる構成としてある。

【００２６】つまり、第２移動枠１３にはシャッタ枠２
４の切欠部２４ｂを通って前方（図４（Ｂ）において右
方向）に突出させた突出腕１３ｂを設け、この突出腕１
３ｂの起立片部１３ｃ、１３ｄに形成した軸孔に上記ガ
イド軸３７を摺動自在に通してある。なお、ガイド軸３
７は第１移動枠１２の前後端部から枠内に向けて突出さ
せた軸止部１２ｄ、１２ｅによって軸支してある。

【００２７】上記したズ−ムレンズは次のように動作す
る。先ず、メインスイッチＯＦＦのときには図５（Ａ）
に示したように、後退した位置状態となっている。つま
り、後群レンズ３６を最も後退させ、また、前群レンズ
２５を後群レンズ３６に最も接近させた動作状態となっ
ている。

【００２８】撮影する場合には、先ず、メインスイッチ
をＯＮすると、第１モ−タ１４が回転駆動し、所定位置
（ＷＩＤＥ位置）まで第１移動枠１２が繰り出され、図
５（Ｂ）に示す状態となる。つまり、第１モ−タ１４の
回転駆動により移動歯車２１が駆動リング１６を回転さ
せ、この駆動リング１６がヘリコイドねじにしたがい前
進移動する。したがって、第１移動枠１２が駆動リング
１６に押動されて所定位置まで繰り出される。

【００２９】第１移動枠１２の移動は、固定枠１１と第
１移動枠１２との間に設けたグレイコ−ドで分割制御さ
れて第１モ−タ１４が停止する。また、第１移動枠１２
がこのように繰り出されるときは、第２モ−タ１５が停
止しているため、第２移動枠１３が第１移動枠１２と共
に同方向に移動し、図５（Ｂ）のように前進移動する。

【００３０】第１移動枠１２が所定位置に繰り出される
と、第２モ−タ１５が回転駆動される。これより、連動
歯車３３が回転力を受けリ−ドスクリュ３４を回転させ
るため、筒状ねじ３５がリ−ドスクリュ３４によってね
じ送りされ、第２移動枠１３が後退移動し、図５（Ｃ）
に示す撮影可能状態となる。

【００３１】図５（Ｃ）の動作はＷＩＤＥの撮影位置で
あるから、この状態で撮影を行なうときには、レリ−ズ
操作によって第１モ−タ１４を駆動回転させてフォ−カ
シングを行なう。つまり、測距信号を制御回路によって
パルス変換し、このパルス信号によって第１モ−タ１４
を回転駆動する。このとき、前群レンズ２５と後群レン
ズ３６が共に前進変動しフォ−カシングが行なわれる。

【００３２】ズ−ミングを行なう場合には、図６（Ａ）
に示すＷＩＤＥ位置の動作状態において、第１モ−タ１
４を回転駆動させ、図６（Ｂ）に示すように、第１移動
枠１２をＴＥＬＥ位置に向かって繰り出させる。

【００３３】そして、第１移動枠１２の繰り出位置を決
めると、第１モ−タ１４が停止し、その停止位置がグレ
イコ−トで検出され、この検出にもとづいて第１移動枠
１２と第２移動枠１３の位置コ−ド（分岐点検出）信号
が出力され、この位置コ−ド信号にもとづいて制御回路
が第２モ−タ１５の回転方向とパルス制御時間を定め、
第２モ−タ１５を回転駆動させる。これより、第２移動
枠１３が移動してズ−ミングが行なわれ、ＴＥＬＥ位置
では図６（Ｃ）に示す動作状態となる。

【００３４】フォ−カシングはレリ−ズ操作にしたがっ
て第１モ−タ１４を回転駆動し、ズ−ミングした位置で
行なう。このとき、前群レンズ２５と後群レンズ３６が
共に前進変動してズ−ミングが行なわれる。

【００３５】ＴＥＬＥ位置にあるとき、至近位置よりも
更に近い距離の測距が行なわれた場合には、レリ−ズ操
作に応動して第２モ−タ１５が回転駆動し、後群レンズ
３６を所定位置に変位させてテレマクロのフォ−カシン
グが行なわれる。

【００３６】メインスイッチをＯＦＦすると、第２モ−
タ１５が回転駆動し、後群レンズ３６を前群レンズ２５
に近づけ、この状態がグレ−コ−ドで検出される。そし
て、この検出信号に応答して第１モ−タ１４が回転駆動
し前群レンズを一体的に後退させ、最も後退した位置で
グレ−コ−ドによって検出される。この検出によって第
１モ−タ１４が停止される。

【００３７】

【発明の効果】上記した通り、本発明のズ−ムレンズ
は、モ−タによって回転駆動しヘリコイドねじにより光
軸方向に移動する駆動リングを設け、この駆動リングに
よって第１移動枠を移動させる構成としたので、カム枠
を必要とせず、カム枠が占める分だけレンズ鏡胴径を縮
小させることができる他、ズ−ミング動作が安定し、ま
た、第１、第２レンズ群を移動させてフォ−カシングで
きるので、像性能の良いズ−ムレンズとなる。そして、
特に、この発明のズ−ムレンズは、駆動リングを第１移
動枠とほぼ同じ枠径としたことから、駆動リングと第１
移動枠とを一層の枠層として形成することができ、この
結果、固定枠、第１、第２移動枠を重合させた三層構成
のズ−ムレンズとして構成することができるので、この
点で鏡胴径の縮小化に極めて有利なズ−ムレンズとな
る。さらに、このズ−ムレンズは、第１レンズ群と第２
レンズ群とを接近させてカメラ本体に収納することがで
きるので、沈胴式カメラに実施すれば、レンズ鏡胴の長
さについても短寸化することができる。また、このズ−
ムレンズは、部品としては高価となるカム枠がないか
ら、コストの低廉化に適したズ−ムレンズとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるズ−ムレンズのレンズ
鏡胴を示す正面図である。

【図２】図１上のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図１上のＢ−Ｂ線断面図である。

【図４】図４（Ａ）は図１上のＣ−Ｃ線断面図である。
図４（Ｂ）は図１上のＤ−Ｄ線に沿って切断した端面図
である。

【図５】上記したズ−ムレンズを撮影位置に繰り出す動
作過程を示した説明図である。

【図６】上記ズ−ムレンズのズ−ミング動作過程を示し
た説明図である。

【符号の説明】

１１ 固定枠 １１ｂ ヘリコイドねじ １２ 第１移動枠 １３ 第２移動枠 １４ 第１モ−タ １５ 第２モ−タ １６ 駆動リング １６ａ ヘリコイドねじ １６ｂ ギヤ １７ フリクションばね ２１ 移動歯車 ２５ 前群レンズ（第１レンズ群） ３３ 連動歯車 ３４ リ−ドスクリュ ３５ 筒状ねじ ３６ 後群レンズ（第２レンズ群） ３７ ガイド軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 熱田 利一 東京都世田谷区玉川台二丁目14番９号 京セラ株式会社 東京用賀事業所内 (56)参考文献 特開 平５−11310（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−46415（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−265807（ＪＰ，Ａ) (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】 第１レンズ群を支持した第１移動枠を固
   定枠内で非回動で移動させ、第２レンズ群を支持した第
   ２移動枠を第１移動枠内で非回動で移動させてズ−ミン
   グする構成のズ−ムレンズにおいて、第１移動枠とほぼ
   同じ枠径に形成すると共に外面にヘリコイドねじを設け
   て固定枠に形成したヘリコイドねじに螺合させた駆動リ
   ングと、この駆動リングを回転駆動して光軸方向の移動
   力を与える第1モ−タと、上記駆動リングを回転自在に
   支承してこの駆動リングを第1移動枠に連結し、駆動リ
   ングに連動させて第1移動枠を移動させる連結部材と、
   第1移動枠に設けた第2モ−タの回転駆動に連動させて第
   2移動枠を単独で移動させ、この第2モ−タの停止時に第
   2移動枠を第1移動枠と共に移動させるモ−タ連動機構と
   で構成したことを特徴とするズ−ムレンズ。