JP3221234B2 - ズームレンズ鏡胴 - Google Patents
ズームレンズ鏡胴Info
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Description
機構に関するのものである。
しの相対的移動量を複数個合成することにより達成され
るようにする為に、複数の筒のそれぞれにカムもしくは
ヘリコイド又はリードを形成したズームレンズ鏡胴が提
案されている。更に具体的に言うと、ズームレンズ鏡胴
において、固定筒のヘリコイドで決定するカム環移動量
すなわち全群共通の量とカム環のカムで決定する移動量
すなわち各群特有の量の合成で各群の移動量を達成する
為に、固定筒にはカム環を回転前進する為のヘリコイド
が形成してあり、更にそのカム環には各レンズ群用のカ
ムがレンズ群の数だけ形成してあるというズームレンズ
鏡胴が提案されている。
ム環にすべてのレンズ群のカムを形成する必要があるの
で、レンズ群が3個存在する3成分ズームレンズのよう
な場合、カムを配置する為に筒外径又は筒長さが大きく
なってしまうという問題点が発生する。更に詳しく述べ
ると、3成分ズームの場合、1群用、2群用、3群用そ
れぞれのカムを1個のカム環に形成しようとすると、各
群につき3個のカム、計9個のカムを1個の筒に形成せ
ねばならない。これは移動要素(レンズ群)の外周部3
ヶ所を連続的に拘束することで、移動要素のあらゆるポ
ジションでの光軸方向位置及び光軸に対する傾きを保証
しようとしているからであり、配置上の自由度を増す為
にカムの数を減らすことは精度劣化につながり好ましく
ない。もちろん配置上の自由度を増す為にカム環回転角
を小さくするということも考えられるが、このようにす
ると当然カム圧力角が大きくなり駆動トルクも増大し、
これもまた好ましくない。結局、1群用、2群用、3群
用それぞれのカムを1個のカム環に形成しようとする
と、カム環外径又はカム環長さが大きくなってしまい、
その結果、鏡胴のコンパクト化を大きく妨げていた。
れたものであって、3成分以上に構成されたズームレン
ズを保持、駆動する鏡胴において、コンパクトでしかも
駆動トルクが増大せず、高精度のズームレンズ鏡胴を提
供することを目的とするものである。
に本発明のズームレンズ鏡胴は、以下のような構成とし
た。少なくとも1個のレンズ群のズームによる移動量
が、筒どうしの相対的移動量を少なくとも2個以上合成
することにより達成されるようにする為に、少なくとも
2個以上の筒のそれぞれにカム、ヘリコイドもしくはリ
ードを設けたズームレンズ鏡胴において、ズーム時に固
定物に対して直進する直進筒と、同じくズーム時に前記
直進筒と一体的に移動する第1のレンズ群と、前記第1
のレンズ群に対して光軸方向前側に位置する第2のレン
ズ群と、前記第1のレンズ群に対して光軸方向後ろ側に
位置する第3のレンズ群と、前記直進筒と光軸方向に一
体的に移動し、且つ光軸まわりに相対回転は可能なカム
環とを備え、前記カム環は前記第2のレンズ群及び第3
のレンズ群それぞれを前記直進筒に対する相対移動量分
移動する第1、第2のカムを持つことを特徴とする。
3成分ズームレンズ鏡胴の場合において、カム環に2個
のレンズ群のためのカムのみを形成し、3個すべてのレ
ンズ群のカムを形成する必要がなくなった。すなわち、
カム環には2成分ズームレンズ鏡胴の場合と同じ6個の
カムのみを形成すればよくなった。
胴について、図面を用いて説明する。まず、ズームにか
かわる全体構成について、図1から図6を用いて説明す
る。1はカメラボディで、2は前記カメラボディ1に固
定され、内面にメスヘリコイド2a、直進溝2bを有す
る固定筒である。図4に示される3は前記固定筒2に回
転自在に設けられ不図示のズーム減速系から回転力を伝
達され、前記固定筒2の内部に回転力を伝達する長ギア
である。4は前記固定筒2のメスヘリコイド2aと係合
するオスヘリコイド4a及び前記長ギア3と噛み合うギ
ア4bを有する回転前進筒で、内面にテーパーカム4
c、バヨネット部4d、径嵌合部4e、4fを備えてい
る。5は前記回転前進筒4の径嵌合部4e、4fと係合
する径嵌合部5a、5b及び前記回転前進筒4のバヨネ
ット部4dと噛み合うバヨネット爪部5c、前記固定筒
2の直進溝2bと係合する直進リブ5dを有する直進筒
Aで、カム穴5e及び内面直進溝5fを備えている。
c、前記直進筒A5のカム穴5eと係合するカムフォロ
ワーAで、後述するカム環7に固着される。7は前記カ
ムフォロワーA6の固定部7aを有するカム環で、内面
にバヨネット部7b及び後述する1群用テーパーカム7
c、3群用テーパーカム7dを備えている。8は前記カ
ム環7のバヨネット部7bと係合するバヨネット爪部8
aを有する直進筒Bで、前記直進筒A5の内面直進溝5
fと係合する直進リブ8b及び後述する1群レンズ保持
筒10、3群レンズ玉枠12をそれぞれ直進案内する1
群用直進ガイド部8c、3群用直進ガイド部8d及び、
後述する3群レンズ玉枠12の外周を短焦点距離設定時
(以下、ワイド時という)に周囲から支える3群玉枠受
け部8i(図5参照)を備えている。又、前記直進筒B
8は後述するフォーカス部を一体的に保持しており、フ
ォーカスレンズである後述の2群レンズ18をズーム時
には一体的に保持している。
cと係合するカムフォロワーBで、後述する1群レンズ
保持筒10に固着される。10は前記カムフォロワーB
9の固定部10aをもち、前記直進筒B8の1群用直進
ガイド部8cとの係合部10bを有する1群レンズ保持
筒で、後述の1群レンズ玉枠11の固定部10c、後述
のバリアユニット30の収納部10dを備えている。1
1は前記1群レンズ保持筒10の固定部10cとの結合
部11a、及び後述のフォーカス台板14のバリア駆動
カム14cとバリアユニット30のバリア作動リング3
0aのカムとがバリア作動時に係合する為の逃げ穴11
bを有する1群レンズ玉枠で、内側に後述の1群レンズ
17を保持している。12は前記カム環7の3群用テー
パーカム7dと係合するカムフォロワー部12a、前記
直進筒B8の3群用直進ガイド部8dとの係合する直進
キー部12bを有する3群レンズ玉枠である。14は前
記直進筒B8に結合されているフォーカス台板で、後述
のバリアユニット30と係合するバリア駆動カム14c
を3個備えている。
ズである2群レンズ、19は3群レンズである。20は
カメラ前面を覆う前カバーである。21は前記前カバー
20と前記回転前進筒4との隙間から鏡胴内に光が入り
込むのを遮断する為に、前記前カバー20、前記固定筒
2、前記回転前進筒4で構成される空間内に配置された
遮光リングAで、22は前記遮光リングA21と同目的
で前記固定筒2に固着した植毛布付リングAである。2
3は前記回転前進筒4と前記直進筒A5、前記直進筒A
5と前記カム環7とのそれぞれの隙間から鏡胴内に光が
入り込むのを遮断する為に前記回転前進筒4に固着した
キャップリングAで、後述の遮光リングB24や植毛布
付リングB25を外部から見えなくする為の遮蔽部材を
かねている。
隙間から鏡胴内に光が入り込むのを遮断する為に、前記
キャップリングA23、前記回転前進筒4、前記直進筒
A5、前記カム環7で構成される空間内に配置された遮
光リングBで、25は前記遮光リングB24と同目的で
前記直進筒A5に固着した植毛布付リングBである。2
6は前記カム環7と前記1群レンズ保持筒10との隙間
から鏡胴内に光が入り込むのを遮断する為に前記カム環
7に固着したキャップリングBで、後述の遮光ゴムリン
グ27や植毛布付リングC28を外部から見えなくする
為の遮蔽部材かねている。27は前記カム環7と前記1
群レンズ保持筒10との隙間から鏡胴内に光が入り込む
のを遮断する為に前記カム環7に固着した遮光ゴムリン
グで、28は前記遮光ゴムリング27と同目的で前記直
進筒A5に固着した植毛布付リングCである。
が、前記1群レンズ保持筒10の内面と前記フォーカス
台板14外周との隙間を通り、前記直進筒B8のフォー
カスブロック部8eのまわりをぬけて、フィルム面へ到
達するのを阻止する為に設けられた遮光ゴム部材で、フ
ォーカス台板14の外周に固着してある。前記直進筒B
8のフォーカスブロック部8eに結合している。30は
バリアユニットで、前記フォーカス台板14の3個のバ
リア駆動カム14cそれぞれと係合するカムを同じく3
個もったバリア作動リング30aを備えている。36は
前記1群レンズ玉枠11の逃げ穴11bから不必要に光
や塵が入らないように、前記フォーカス台板14のバリ
ア駆動カム14cと前記バリアユニット30のバリア作
動リング30aのカムとがバリア作動時に係合できる最
小限の切り欠きが3個ついたゴム製遮断シートである。
て、図7を用いて説明する。前記直進筒B8には内側に
フォーカスブロック部8eが一体で構成されている。前
記直進筒B8のフォーカスブロック部8e内部には後述
の2群レンズ玉枠15と係合する直進案内部8f、後述
のメスヘリコイド13と係合する当り面8gを備えてい
る。13は前記直進筒B8の当り面8gと前記フォーカ
ス台板14とにフランジ部13aを挟まれかつ、径嵌合
部13bを有するメスヘリコイドで、内面にメスヘリコ
イド部13cを備えている。14は前記メスヘリコイド
13の径嵌合部13bと係合する径嵌合部14a及び前
記メスヘリコイド13のフランジ部13aとの接触部1
4bを有するフォーカス台板で、前記直進筒B8のフォ
ーカスブロック部8eに結合されている。フォーカス台
板14は既に述べたが、バリアユニット30と係合す
る、バリア駆動カム14cを3個備えている。15は前
記直進筒B8の直進案内部8fと係合する直進ガイド部
15a及び前記メスヘリコイド13のメスヘリコイド部
13cと係合するオスヘリコイド部15bを有する2群
レンズ玉枠で、内側に前記2群レンズ18を保持してい
る。16はシャッターユニットで、前記直進筒B8のフ
ォーカスブロック部8eに結合されている。35はフォ
ーカスモーターである。
3群レンズ19の構成について、図8を用いて更に詳し
く述べる。前記3群レンズ玉枠12には前側嵌合部12
c、後ろ側嵌合部12d、光軸方向位置決め用の当り面
12e、接着部12f、接着部12gがある。又、前記
3群レンズ19は3群前側レンズ31、同じく3群後ろ
側レンズ32から構成され、前記3群前側レンズ31
は、接着部31a、当接部31b、嵌合部31cを備
え、3群後ろ側レンズ32は、接着用の切り欠き部32
a、前側端面32b、径嵌合部32cを備えている。前
記3群後ろ側レンズ32は、前記3群レンズ玉枠12の
後ろ側嵌合部12dに嵌合部32cを係合させ、同時に
前記3群レンズ玉枠12の当り面12eに前側端面32
bを当接させ、前記3群レンズ玉枠12の接着部12g
と切り欠き部32aとの間に接着剤33を塗ることで前
記3群レンズ玉枠12に固定される。前記3群前側レン
ズ31は、前記3群レンズ玉枠12の前側嵌合部12c
に嵌合部31cを係合させ、同時に前記3群後ろ側レン
ズ32の前側端面32bに当接部31bを当接させ、前
記3群レンズ玉枠12の接着部12fと接着部31aと
の間に接着剤34を塗ることで前記3群レンズ玉枠12
に固定されている。
図6を用いて説明する。図2もしくは図3の状態から不
図示のズームモータが回転すると、回転力は同じく不図
示の減速系を介して前記長ギア3に伝達され前記長ギア
3は回転を始める。前記長ギア3は、上述のように前記
回転前進筒4のギア4bと噛み合っているので、前記回
転前進筒4にも回転力が伝達される。前記回転前進筒4
は、オスヘリコイド4aが前記固定筒2のメスヘリコイ
ド2aと噛み合っているので、上述のように回転力が伝
達されると、前記固定筒2に対して回転しながら光軸方
向に前進する。前記直進筒A5は、バヨネット爪部5c
が前記回転前進筒4のバヨネット部4dと係合してお
り、また直進リブ5dが前記固定筒2内面の直進溝2b
と係合しているので、前記回転前進筒4が光軸方向に回
転前進するのに伴って前記回転前進筒4と光軸方向一体
に直進する。
記カムフォロワーA6が、前記回転前進筒4内面のテー
パーカム4cと前記直進筒A5のカム穴5eに係合して
いるので、前記回転前進筒4と前記直進筒A5が相対的
に回転すると、前記カム環7は前記直進筒A5に対して
回転しながら前進する。前記直進筒B8は、バヨネット
爪部8aが前記カム環7のバヨネット部7bと係合して
おり、また直進リブ8bが前記直進筒A5内面の直進溝
5fと係合しているので、前記カム環7が光軸方向に回
転前進するのに伴って前記カム環7と光軸方向一体に直
進する。前記直進筒B8内側のフォーカスブロック部8
eには前記メスヘリコイド13を介して前記2群レンズ
玉枠15が係合しているので、前記2群レンズ玉枠15
はズーミングにより前記直進筒B8と光軸方向一体に直
進する。
aに固着した前記カムフォロワーB9が前記カム環7内
面の1群用テーパーカム7cと、前記係合部10bが前
記直進筒B8の1群用直進ガイド部8cに係合してお
り、前記カム環7と前記直進筒B8が相対的に回転する
と、前記1群レンズ保持筒10は前記直進筒B8に対し
て直進前進する。前記1群レンズ玉枠11は前記1群レ
ンズ保持筒10に固着しているので、前記1群レンズ保
持筒10と一体的に移動する。前記3群レンズ玉枠12
は、前記1群レンズ保持筒10と同じ手段によって前記
カム環7、前記直進筒B8と関連ずいており、カムフォ
ロワー部12aが前記カム環7内面の3群用テーパーカ
ム7dと、前記直進キー部12bが前記直進筒B8の3
群用直進ガイド部8dに係合し、前記カム環7と前記直
進筒B8が相対的に回転すると、前記3群レンズ玉枠1
2は前記直進筒B8に対して直進前進する。
影時(携帯時)にはカメラ全長を短くする為に各レンズ
群を図2に示すワイド端から更に繰り込んだ沈胴位置ま
で移動可能としているが、沈胴位置からワイド端位置
へ、ワイド端位置からテレ端位置(図1参照)へ各々上
述の動作によって連続的に移動する。
いて説明する。前記フォーカスモーター35が回転する
と、不図示の減速系を介して前記メスヘリコイド13に
回転力が伝達される。前記メスヘリコイド13が回転す
るとフォーカスレンズである前記2群レンズ玉枠15
は、前記2群レンズ玉枠15外周のオスヘリコイド部1
5bが前記メスヘリコイド13内側のヘリコイド部13
cと噛み合い、かつ直進ガイド部15aが前記直進筒B
8の直進案内部8fと係合しているので、前記直進筒B
8に対して直進前進する。
いては大略以上のようになるが、更に以下にこの実施例
の特徴的な項目について詳しく述べる。
が、上述のズーミングの動作についての説明のように、
本実施例においてズーム時には、前記2群レンズ玉枠1
5は、前記固定筒2のメスヘリコイド2aと前記直進筒
A5のカム穴5eの合成で移動する前記直進筒B8と一
体的に移動する。前記1群レンズ玉枠11を固着した前
記1群レンズ保持筒10及び前記3群レンズ玉枠12
は、それぞれ前記直進筒A5と光軸方向一体で相対回転
可能な前記カム環7内面の1群用テーパーカム7c、3
群用テーパーカム7dによって前記直進筒A5すなわち
2群レンズ玉枠に対して相対移動する。このような構成
となっているので、レンズ群が3個存在する3成分ズー
ムでありながら前記カム環7には1組3個で2組計6個
のカムしか存在せず、前記カム環7の外径及び長さを2
成分ズーム並みで達成することが可能となり、その結
果、鏡胴外径及び全長も2成分ズーム並みで達成するこ
とが可能となった。又、ズーム時に、前記2群レンズ玉
枠15が、前記直進筒B8と一体的に移動するように構
成したので、後から述べる第2の特徴である。前記直進
筒B8とフォーカスブロックの一体化を可能とし、前記
直進筒B8の部品精度及び部品強度の向上、フォーカス
レンズ群(2群レンズ18)の光学精度向上を達成でき
た。
スブロックの一体化についてであるが、ズームレンズに
おいて、フォーカスレンズ群はズーム時とフォーカス時
の両方で光軸方向に移動する必要があるが、通常、ズー
ム時とフォーカス時で異なるアクチュエータや駆動機構
を用いることが多い。又、それ故フォーカスユニットと
してフォーカス部をズーム用の筒とは別体化し、ねじ等
で互いに締結することが多い。これらの為に、固定から
レンズ群までの間に介在する部品はフォーカスレンズ群
の場合の方が他のズームレンズ群の場合より多くなるこ
とが多く、その結果、フォーカスレンズ群は、間に介在
している各部品の精度、取付精度、部品間のガタそれぞ
れの影響が他のズームレンズ群より大きくなり、光学精
度を保証することが他のズームレンズ群より困難となっ
ていた。一方、フォーカスブロックのすぐ外側にある筒
は直進する筒であることが多いが、その直進筒にはフォ
ーカスブロックの外径が大きくなっている部分、すなわ
ちフォーカスモーターやシャッターモーター等がはいり
込む為の溝や穴、他のズームレンズ群の為の直進ガイド
溝穴が開いており、その形状からくる部品精度劣化、強
度不足が直進筒の問題となっていた。
る為に以下の構成とした。少なくとも1個のレンズ群の
ズームによる移動量が、筒どうしの相対的移動量を少な
くとも2個以上合成することにより達成されるようにす
る為に、少なくとも2個以上の筒のそれぞれにカム、ヘ
リコイドもしくはリードを設けたズームレンズ鏡胴にお
いて、フォーカスレンズ群と、ズーム時に固定物に対し
て直進し、フォーカスレンズ群以外の少なくとも1個の
レンズ群を直進案内する直進溝を有する直進筒と、フォ
ーカスレンズ群を保持するフォーカスブロックとがあ
り、前記直進筒と前記フォーカスブロック支持体が一体
に形成されている。
図1、図6及び図7において、上述のように、フォーカ
スレンズ群は前記2群レンズ玉枠15に保持された前記
2群レンズ18であり、前記2群レンズ玉枠15はフォ
ーカス機構の一部である前記メスヘリコイド13、フォ
ーカス台板14を介して前記直進筒B8のフォーカスブ
ロック部8eに保持されている。本実施例において、前
記フォーカスブロック部8eは前記直進筒B8と一体で
構成されているので、従来のようにフォーカスユニット
としてフォーカス部を直進筒と別体化し、ねじ等で互い
に締結する場合に発生していた各部品の精度、取付精
度、部品間のガタの影響による光学精度の劣化が起こら
ず、その結果、2群レンズ18をそれほど光学精度を劣
化せずに保持できるようになった。又、前記フォーカス
ブロック部8eを前記直進筒B8と一体化したことで、
前記直進筒B8は筒内側で肉がつながり、強度向上及び
1群用直進ガイド部8c、3群用直進ガイド部8dの精
度向上が達成できた。
とカム展開角についてであるが、これを図10から図1
6を用いて説明する。図10は本発明のような回転筒を
用いたズーム鏡胴筒の展開図であるが、この図におい
て、レンズ群の移動量Lが一定の時には、鏡胴駆動トル
クを小さくしようとすると、各カムのいわゆる圧力角α
を小さくする必要があり、鏡胴外径を一定にとどめよう
とすると、その為に各鏡胴回転筒の回転角θを大きくし
なければならない。通常、回転角θは直進溝とカムの相
対回転角であり、この場合回転角θはカム展開角δと等
しい。従って、各鏡胴回転筒の回転角θを大きくするに
は、各々のカムの展開角δをそのまま大きくするという
方法が従来とられてきたが、一方で次の2つの理由か
ら、カムの展開角δを大きくできないという別の問題が
あった。
形でカム部品を製造する場合、カム展開角δの増大がカ
ムの移動精度劣化につながってしまうということであ
る。更に詳しく説明すると、通常本発明のような回転筒
を用いたズーム鏡胴の場合には、1個の移動要素を動か
す為に少なくとも1個の回転筒と少なくとも1個の非回
転筒、すなわち直進筒が必要で、その一方に3個のカ
ム、他方に3個の直進溝が形成されている。これは移動
要素の外周部3ヶ所を連続的に拘束することで、移動要
素のあらゆるポジションでの光軸方向位置及び光軸に対
する傾きを保証しようという方式であり、カムや直進溝
の数を減らすことは精度劣化につながる。この3個のカ
ムは1個の筒に形成する必要がある。このような3個の
カムを有する筒をモールドで成形しようとする場合の金
型構成は、通常光軸に直角な方向への少なくとも3方向
の内側割り(又は外側割り)構成となり、その割られた
金型1個につき1個のカムが形成される。この時、カム
面が割り方向に対してアンダーカットにならないよう
に、カム面を光軸に直角の方向に対して角度をつけた、
いわゆるテーパーカムがよく使われる。通常、カム展開
角δが大きくなるとこのテーパー角が大きくなる。テー
パー角が大きくなると、移動要素を光軸方向に動かした
際に、光軸と直角方向の分力(これはテーパー角で決ま
るものである)が大きくなり、その分力による筒の歪み
も増大し、その結果、移動要素の移動精度が劣化、最悪
時には動作不能に陥る。
なく、2つの割り金型にまたがって1個のカムを形成す
ることは金型上は可能である。ヘリコイド又はリードを
割り金型で造る場合がそれに相当するが、ヘリコイドの
場合はオスヘリコイドとメスヘリコイドが互いに面接
触、すなわち光軸と直角方向から見た時に、連続的に噛
みあっている状態であり、金型と金型の割り線が筒のヘ
リコイド部に転写されていても、その光軸方向精度への
影響は小さい。ところが通常のカムの場合、カムとカム
フォロワーは線接触、つまり光軸と直角方向から見た時
に、一点で噛みあっている状態であり、金型と金型の割
り線が筒のカム部に転写されると、移動要素はその割り
線部を通過する際に、大きな光軸方向精度劣化を起こ
す。又、割り線を挟んだ前後でのカムの連続性が失わ
れ、像点調整やバック調整精度が劣化してしまう。
後抜きも考えられる。これは、各カムの光軸方向前側面
を後ろ側の金型、各カムの光軸方向後ろ側面を前側の金
型で構成する方法である。しかしこの場合も、抜き方向
に対してカム面がアンダーカットにならないようにする
には、カム展開角δを120度以下にしなければならな
い。
(例えば1群用と3群用)のカム又は直進溝が共存する
場合に、カム展開角δの増大が配置上困難であるという
ことである。更に詳しく説明すると、例えば1群用カム
と3群用カムを1個の筒に形成しようとすると、各群に
つき3個のカム、計6個のカムを1個の筒に形成せねば
ならず、筒外径及び筒長さを大きくしないとすれば、各
カム展開角δを小さくするしかない。又、1組3個のカ
ムと1組3個の直進溝を1つの筒に形成しようとする
と、まず直進溝が展開角120度おきに存在している
が、各カムはそれをまたいで形成できないので、各カム
は直進溝と直進溝の間にしか形成できず、カムの展開角
δは120度以上大きくできないことになる。この場合
も上述の1番目の理由の所で述べたように、ヘリコイド
又はリードであれば可能である。上述のように、ヘリコ
イドの場合はオスヘリコイドとメスヘリコイドが互いに
面接触、つまり光軸と直角方向から見た時に連続的に噛
んでいる状態になっており、ヘリコイドのある部分が直
進溝にさしかかって噛まなくなっても、他の部分が噛ん
でいるので問題とならない。
ば、鏡胴外径、全長を一定に保ったまま、問題は起こら
ずに展開角δ、すなわち回転角θを任意に大きくでき
る。当然ヘリコイド又はリードの圧力角αも小さくで
き、駆動トルクを減少させることができる。しかし、実
際のズーム鏡胴においては、複数のレンズ群の駆動をヘ
リコイド又はリードのみで構成することは不可能で、ど
こかに必ずカムが存在する。故にそのカムが上述の2つ
の理由により制約を受けるので、鏡胴の各レンズ群の移
動量が大きくなっても、上述の2つの理由を無視してカ
ムの展開角を大きくすることはできず、すなわち圧力角
αを小さくできず、サイズの増大を伴わずに駆動トルク
の増大を阻止することは困難であった。
る為に以下の構成とした。少なくとも1個のレンズ群の
ズームによる移動量が、筒どうしの相対的移動量を少な
くとも2個以上合成することにより達成されるようにす
る為に、少なくとも2個以上の筒のそれぞれにカム、ヘ
リコイドもしくはリードを設けたズームレンズ鏡胴にお
いて、固定物に対して回転する第1、第2の回転筒と、
前記第1の回転筒と前記第2の回転筒との間で回転力を
伝達する途中で回転角を変換する回転角変換手段と、前
記回転角変換手段を用いることにより達成される第1の
回転角と第1の回転角よりも小さい第2の回転角とがあ
り、前記第1の回転角を用いた移動機構にはヘリコイド
もしくはリードを用い、前記第2の回転角を用いた移動
機構にはカムを用いた。
図11、図12、図13は本実施例の非撮影時(携帯
時)状態の展開図で、図14、図15、図16は本実施
例のテレ状態の展開図である。又、図13、図16は前
記固定筒2と前記回転前進筒4との関係、図12、図1
5は前記回転前進筒4と前記直進筒A5との関係、図1
1、図14は前記直進筒A5と前記カム環7との関係を
表わしたものである。
作について見てみると、まず前記固定筒2と前記回転前
進筒4との関係であるが、前記回転前進筒4は図9の状
態から図15の状態へと前記固定筒2のメスヘリコイド
2aにオスヘリコイド4aが係合しながら移動する。こ
の時、前記固定筒2にはメスヘリコイド2aと直進溝2
bが共存しているにもかかわらずの回転角は160度で
あり、120度を大きく上回っている。これは上で述べ
たようにヘリコイドによる駆動をしているからで、これ
によりヘリコイドの圧力角は22度という小さい値とな
っている。
との関係であるが、今、前記直進筒A5は上で述べたよ
うに、前記回転前進筒4と光軸方向一体となっているの
で、前記固定筒2に対し直進する。故に前記回転前進筒
4と前記直進筒A5との関係は、図12の状態から図1
5の状態へと変化する。ここで、前記カム環7に固着し
た前記カムフォロワーA6は上で述べたように、前記回
転前進筒4のテーパーカム4cと前記直進筒A5のカム
穴5eに係合しながら移動するが、前記回転前進筒4の
テーパーカム4cが直進溝ではなく、前記直進筒A5の
カム穴5eの圧力角の方向とは反対向きの圧力角を持っ
ている為、前記カムフォロワーA6には前記回転前進筒
4の回転角全部は伝わらず、前記回転前進筒4のテーパ
ーカム4cの展開角分遅れた回転角、すなわち前記直進
筒A5のカム穴5e展開角分の回転角のみが変換されて
伝わる。結局、前記固定筒2のメスヘリコイド2a展開
角すなわち前記回転前進筒4の回転角を2分割したこと
になり、前記回転前進筒4及び前記前記直進筒A5のそ
れぞれのカムの展開角が小さくなり、製作も容易とな
る。又、前記回転前進筒4のテーパーカム4c及び前記
直進筒A5のカム穴5eの前記カムフォロワーA6に対
する駆動トルクであるが、見かけ上それぞれのカムの圧
力角は大きくなっているが、駆動トルクは通常のカムと
直進溝の組み合わせの時と回転角が同じであればほぼ等
しく、本実施例の場合は前記固定筒2と前記回転前進筒
4の組み合わせと同等となる。本実施例では前記回転前
進筒4のテーパーカム4cの展開角は60度、前記直進
筒A5のカム穴5eの展開角は100度であるので前記
カムフォロワーA6すなわち前記カム環7は100度回
転することになる。最後に、前記カム環7と前記直進筒
B8の関係を示す。なお、前記前進筒B8は、図11乃
至図14においては省略している。
記カム環7と光軸方向一体となっているので、前記固定
筒2に対し直進し、前記1群レンズ保持筒10に固着し
た前記カムフォロワーB9及び前記3群レンズ玉枠12
のカムフォロワー部12aはそれぞれ前記カム環7の1
群用テーパーカム7c、3群用テーパーカム7dと前記
直進筒B8の1群用直進ガイド部8c、3群用直進ガイ
ド部8dと係合して図11の状態から図14の状態へと
移動する。この時、前記カム環7の各カムの展開角は、
前記直進筒B8側が直進溝であるので、前記カム環7の
回転角分、すなわち大きい前記固定筒2のメスヘリコイ
ド2aの展開角ではなく小さい前記直進筒A5のカム穴
5eの展開角分でよい。従って、本実施例では前記カム
環7の各カムの展開角は100度となっている。このよ
うにして、ヘリコイドを用いることのできる前記固定筒
2では回転角を大きくし、カム配置が困難なカム環7で
はカム展開角を減らす為に回転角を小さくできた。以上
の構成により、レンズ群の移動精度劣化やカム配置上の
困難さによるサイズ増大を伴うことなく、駆動トルクを
減少させることができた。
構成である。一眼レフカメラではないカメラに用いられ
ているズームレンズにおける最もフィルム面側のレンズ
(本発明では3群後ろ側レンズ32)は、通常、ワイド
時のレンズバックが短いのでレンズの有効径が大きくな
り、本実施例のように他のレンズに比べて外径が大き
い。このような状況に対する従来例を図9を用いて説明
する。図9において、最もフィルム面側のレンズ132
は、前側端面132a、径嵌合部132bがそれぞれ玉
枠112の当り面112b、後ろ側嵌合部112cと係
合し、レンズの固定については、レンズのまわりを覆っ
ている前記玉枠112のレンズ固定部112aによって
行われている。このような構成となっているので、玉枠
112の最外径は、有効径を考慮したレンズ最外径に玉
枠の厚みを加えた径となってしまう。当然、玉枠のすぐ
外側にある筒の内径はその玉枠最外径より大きくする必
要があり、そのことが鏡胴のコンパクト化を大きく妨げ
ていた。又、3成分ズームレンズにおいては、最も被写
体側のレンズも通常、ワイド時に有効径が大きくなり、
前記最もフィルム面側のレンズの場合と同様、玉枠の最
外径は有効径を考慮したレンズ最外径に玉枠の厚みを加
えた径となってしまう。玉枠のすぐ外側の筒の内径も前
記最もフィルム面側のレンズの場合と同様、その玉枠最
外径より大きくする必要があり、これもまた鏡胴のコン
パクト化を大きく妨げていた。
する為に以下の構成とした。一眼レフではないカメラの
ズームレンズ鏡胴において、最もフィルム面側のレンズ
(又は最も被写体側のレンズでも良い)において、その
レンズの有効径で決まる最大径より小さい部分に光軸と
は直角方向になるように切り欠き部を形成し、さらに前
記レンズの有効径で決まるレンズ最大径部のまわりは覆
わず該最大径と同じかそれ以下の外径を有する部分で前
記レンズを保持する玉枠を設ける。さらに、前記レンズ
の切り欠き部近傍にくるように前記玉枠の端面を配置す
る。そして、前記レンズの切り欠き部と前記玉枠の端面
との間に接着剤を塗布し、前記玉枠に前記レンズを接着
している。
図8において、最もフィルム面側のレンズである前記3
群後ろ側レンズ32は、光軸方向については従来例と同
様に、前側端面32bが前記3群レンズ玉枠12の当り
面12eに当接することにより位置決めされているが、
径方向については、玉枠外径が有効径を考慮したレンズ
最外径より大きくならないようにする為に、図8のよう
に前記3群後ろ側レンズ32の嵌合部32cを前記3群
後ろ側レンズ32の有効径で決まる最大径部より小さい
径で形成し、該嵌合部が前記3群レンズ玉枠12の後ろ
側嵌合部12dと係合することにより位置決めがなされ
ている。又、固定についても、レンズ最外径部より内側
の領域で接着を行う為に、図のように、前記3群後ろ側
レンズ32の切り欠き部32aと前記3群レンズ玉枠1
2の接着部12gとの間に前記接着剤33を塗布してい
る。ここで、接着によるレンズ固定の場合、レンズと接
着剤との接着強度が問題となることが多いが本実施例で
は、図8のようにレンズ形状がレンズの抜け方向(光軸
方向)に対してアンダーカットとなるように切り欠き部
32aを設け、そこに接着剤を塗布している。以上のよ
うにすることで、レンズと接着剤との接着強度が増大
し、衝撃時にレンズが脱落するのを防止することが可能
となった。
ンズ玉枠12の係合についてであるが、これを図1ない
し図3及び図5、前記直進筒B8及び前記3群レンズ玉
枠12の拡大図である図17を用いて説明する。図17
(a)は前記3群レンズ玉枠12の被写体側から見た正
面図図17(b)は、カメラ上側から見た上面図図17
(c)は、カメラ横側から見た側面図であり、図17
(d)は前記直進筒B8のフィルム面側から見た背面図
である。図17において、、12a、12b、は上で述
べたように、それぞれカムフォロワー部、直進キー部
で、31、32はそれぞれ3群前側レンズ、3群後ろ側
レンズであり、又、8b、8iはそれぞれ直進リブ、3
群玉枠受け部である。そして12hは直進キー補強部、
12iは変形防止当り面であり、8hは3群玉枠直進キ
ー受け部、8jは3群玉枠逃げ部である。
べたように、前記カム環7のカム数削減の為に、前記直
進筒B8には前記フォーカスブロック部8eが一体的に
形成されているが、更に鏡胴コンパクト化の為に、前記
3群レンズ玉枠12の前記直進筒B8に対する移動量よ
りも,前記シャッターユニット16より後ろ側で前記直
進筒B8に残された空間の光軸方向長さの方が小さくな
る構成としている。この結果、前記3群レンズ玉枠12
は、前記直進筒B8に対して最も光軸方向後ろ側に移動
した時、すなわち本実施例においては図2のワイド状態
の時に、前記直進筒B8から光軸方向後ろ側にはみ出す
ことになるが、本実施例においては図1ないし図3及び
図5、図17のように、前記3群レンズ玉枠12を玉枠
本体部から光軸方向前側に延長し、その先端に前記カム
フォロワー部12aを配置しすることで前記3群レンズ
玉枠12を前記直進筒B8に対して保持している。この
時、前記3群レンズ玉枠12の延長部が、径方向で空間
を取らないようにする為に、延長部は前記直進筒B8の
3群用直進ガイド部8d内で構成されるようにしてい
る。従って、前記3群レンズ玉枠12の延長部は前記直
進筒B8の3群用直進ガイド部8dの厚み及び幅のみで
形成される為、強度不足、特に径方向の変形による前記
3群レンズ玉枠12のカムフォロワー部12aの前記カ
ム環7の3群用テーパーカム7dからの脱落が問題とな
る。
構成とした。前記3群レンズ玉枠12のカムフォロワー
部12aが前記カム環7の3群用テーパーカム7dから
の脱落する方向の規制として前記直進筒B8に3群玉枠
直進キー受け部8hを前記3群用直進ガイド部8dの厚
み内で設け、同時に、前記3群レンズ玉枠12の延長し
た直進キー部12bの変形時には前記直進筒B8の3群
玉枠直進キー受け部8hと当接する変形防止当り面12
i及び前記変形防止当り面12iを形成する為の直進キ
ー補強部12hを前記3群レンズ玉枠12に前記3群用
直進ガイド部8dの厚み内で設けた。又、前記3群レン
ズ玉枠12が前記直進筒B8に対して最も光軸方向後ろ
側に移動した時、すなわち本実施例においては図2のワ
イド状態の時にも、前記3群レンズ玉枠12の延長した
直進キー部12bが変形すれば、前記3群レンズ玉枠1
2外周を受けることができる前記3群玉枠受け部8iを
前記直進筒B8に設けた。尚、前記直進筒B8の3群玉
枠受け部8iは、鏡胴が非撮影時、すなわち携帯時に他
の部品と干渉しないように、前記直進筒B8の一部だけ
が光軸方向に延長した形状にしている。
進筒B8への組み込み方法であるが、本実施例において
は、前記直進筒B8の光軸方向最後部にあるフランジ部
に、前記3群レンズ玉枠12のカムフォロワー部12
a、直進キー部12b、直進キー補強部12hを光軸方
向から見た形状とほぼ同じ形状の3群玉枠逃げ部8jを
設け、前記3群レンズ玉枠12が光軸方向後ろ側から前
記直進筒B8へ組み込めるようにした。尚、前記直進筒
B8の3群玉枠逃げ部8jは、前記直進筒B8のフィル
ム面側から見た背面図である図17(d)において、前
記直進リブ8b近傍に配置してあり、それにより、前記
直進筒B8の光軸方向最後部にあるフランジ部の残肉
が、前記3群玉枠逃げ部8jによりなくなってしまうこ
とを防止している。以上の構成とすることで、前記3群
レンズ玉枠12の強度不足が解消でき、ズームレンズ鏡
胴のコンパクト化が達成できた。
との連動に関してであるが、本実施例において、鏡胴が
非撮影時、すなわち携帯時の状態とワイド状態との間で
動作する時の前記1群レンズ保持筒10と前記直進筒B
8の相対位置の変化を回転機構に変換し、その回転力に
より公知のバリア開閉機構を用いてバリアは開閉され
る。図1ないし図3及び図5、図6、図18を用いて更
に詳しく述べる。図18において、図18(a)はバリ
ア開閉機構の拡大図で、30bは前記バリアユニット3
0のバリア作動リング30aに一体的に取り付いたリン
グカムで、3個形成されている。図18(b)は前記ゴ
ム製遮断シート36の正面図、図18(c)は断面図
で、36aはカム用切り欠き部である。
前記バリアユニット30は前記1群レンズ保持筒10に
結合されており、バリア駆動カム14cを備えた前記フ
ォーカス台板14は前記直進筒B8に結合されている。
又、前記1群レンズ保持筒10は前記直進筒B8の1群
用直進ガイド部8cにより直進案内されているので、前
記1群レンズ保持筒10と前記直進筒B8は互いに相対
回転せず、鏡胴が非撮影時、すなわち携帯時の状態とワ
イド状態との間で動作する時互いに直進移動する。従っ
て、鏡胴が非撮影時、すなわち携帯時の状態とワイド状
態との間で動作する時に、前記バリアユニット30対し
て相対的に直進移動する前記フォーカス台板14のバリ
ア駆動カム14cが前記バリアユニット30のリングカ
ム30bに当接、離反することで前記バリアユニット3
0のバリア作動リング30aが回転し、その回転力によ
りバリアは開閉する。以上のようなズーム機構とバリア
開閉機構との連動は従来からあったが、従来は前記バリ
ア駆動カム14c及び前記リングカム30bに相当する
カムがそれぞれ1個しかなく、その1対のカムで前記バ
リア作動リング30aに相当する部材を回転させていた
為、リングに回転力以外の不必要なモーメントがかか
り、バリア開閉の為の鏡胴駆動トルク増大やバリア作動
不良が起こっていた。
下の構成とした。前記バリアユニット30のバリア作動
リング30aに、光軸方向から見た角度方向に対して複
数個の前記リングカム30bを配置し、それぞれの対向
する位置にそれと係合する前記フォーカス台板14のバ
リア駆動カム14cを前記リングカム30bと同じ数だ
け設け、それらにより前記バリアユニット30のバリア
作動リング30aを回転させる構成とした。
と前記フォーカス台板14の間に前記1群レンズ玉枠1
1が存在するが、前記フォーカス台板14のバリア駆動
カム14cと前記バリアユニット30のリングカム30
bがバリア開閉時に当接できるように、前記1群レンズ
玉枠11には前記逃げ穴11bが設けてある。
bから不必要に光や塵が鏡胴内部に入らないように、前
記バリア駆動カム14cと前記リングカム30bとがバ
リア作動時に当接できる最小限の切り欠き36aを前記
リングカム30bと同じ数だけ備えた前記ゴム製遮断シ
ート36が、前記1群レンズ玉枠11と前記バリアユニ
ット30の間に挿入されており、前記バリア駆動カム1
4cと前記リングカム30bは前記切り欠き36aに圧
入された状態で当接している。以上の構成とすること
で、リングに回転力以外の不必要なモーメントが複数個
かかることで互いにキャンセルされ、バリア開閉の為の
鏡胴駆動トルク増大やバリア作動不良を防止できた。
又、同時に不必要に光や塵が鏡胴内部に入らない構成と
なった。
カム環外径及びカム環長さで、3成分ズーム鏡胴を達成
することが可能となり、ズームレンズ鏡胴のコンパクト
化が達成できた。
望遠状態の縦断側面図。
状態の縦断側面図。
影時状態の縦断側面図。
部分の分解斜視図。
部分の分解斜視図。
を示す分解斜視図。
図。
面図。
開説明図。
ガイド部を示し、(a)は正面図、(b)は背面図、
(c)は側面図、(d)は側面図。
(a)は縦断側面図,(b)は正面図、(c)遮断シー
トの縦断側面図。
Claims (1)
- 【請求項1】 少なくとも1個のレンズ群のズームによ
る移動量が、筒どうしの相対的移動量を少なくとも2個
以上合成することにより達成されるようにするズームレ
ンズ鏡胴において、固定物に対して直進する直進筒と、
前記直進筒と一体的に移動する第1のレンズ群と、前記
第1のレンズ群に対して光軸方向前側に位置する第2の
レンズ群と、前記第1のレンズ群に対して光軸方向後ろ
側に位置する第3のレンズ群と、前記直進筒と光軸方向
に一体的に移動し且つ光軸まわりに相対回転は可能なカ
ム環とを備え、前記カム環は前記第2のレンズ群及び第
3のレンズ群それぞれを前記直進筒に対する相対移動量
分移動する第1、第2のカムを持つことを特徴とするズ
ームレンズ鏡胴。
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