JP3252465B2 - 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、複数のレンズ群間の間
隔を可変制御することによって望遠／広角撮影が可能と
なるズーム式の撮影レンズ(以下ズームレンズという)を
備えてなるレンズ鏡筒に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近のカメラにおいて多機能化の一環と
して、望遠（テレ側）から広角（ワイド側）までの撮影
を自由に行なえるズームレンズが用いられるようになっ
てきており、しかもこのズームレンズのズーミング動作
を、速写性や操作性等の面から、カメラ本体内に組込ん
だ電動モータを駆動源として行なうことが一般化してい
る。

【０００３】ところで、この種のズームレンズは、その
レンズ鏡胴内に少なくとも二つ以上のレンズ群を有し、
これら各レンズ群間での間隔を変化させることによって
焦点距離を変え、任意の像倍率での撮影を行なえるよう
な構成となっている。

【０００４】すなわち、この種のズームレンズを備えて
なる光軸方向に短いコンパクトなレンズ鏡筒としては、
たとえばカメラ本体側の固定筒に対しねじ結合によって
回動可能に設けられかつ電動モータ等による回転駆動力
が与えられている駆動筒と、この駆動筒内に光軸方向に
前後動可能に保持される第１のレンズ保持枠に保持され
ている第１のレンズ群と、第１のレンズ保持枠から後方
に延設されたガイド筒部に嵌装されかつ駆動筒に回転に
伴って回動されるカム筒と、前記ガイド筒部に形成され
た直進溝とカム筒に形成された円周カム溝とに係入する
フォロワピンを有しかつガイド筒部内で光軸方向に前後
動可能に保持される第２のレンズ保持枠に保持されてい
る第２のレンズ群などによって構成されてなるものが知
られていた。

【０００５】そして、上述した駆動筒を回動駆動するこ
とにより、これにねじ結合される第１のレンズ保持枠に
て第１のレンズ群を光軸方向に前後動させるとともに、
これに連動してガイド筒部の直進カム溝とカム筒の円周
カム溝に係入するフォロワピンを有する第２のレンズ保
持枠にて第２のレンズ群を光軸方向に前後動させ、この
第２のレンズ群の第１のレンズ群に対しての間隔を可変
制御し、これら両レンズ群の合成焦点距離を変化させて
ズーミングを行なうものであった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
ズーム式のレンズ鏡筒にあっては、第１のレンズ群を前
後動させるための駆動筒の回転軸と、第１のレンズ群を
保持する第１のレンズ保持枠に一体的に連設されたガイ
ド筒部に嵌装されて第２のレンズ群の第１のレンズ群に
対しての間隔を可変制御するように前記駆動筒の回転力
によって回動されるカム筒の回転軸（第１および第２の
レンズ群の光軸）とが、一致するように定められてい
た。

【０００７】さらに、上述した駆動筒の回転量に対する
第１のレンズ群の光軸方向での前後動による移動量は直
線的な関係である。

【０００８】このため、第１のレンズ群の移動に対する
カム筒の回転角の変化も直線的な関係になっていた。

【０００９】しかしながら、上述した従来構造によれ
ば、ズームレンズの変倍動作時において各レンズ群間の
間隔をカム筒に形成したカム溝によって変えようとした
場合に、コンパクト化の要請から径を大きくできないた
めと、カム溝形成スペースの制約から大きい回転角を取
ることができないために、ワイド端においては、各レン
ズ群間の間隔の変化量が、カム筒の回転角に対して大き
くなり、カム筒に形成される円周カム溝の傾きが急峻と
なる。その結果として、このカム筒を回転させる際の回
転負荷が部分的に増大し、カム筒の安定した回動動作を
得られないという欠点があり、このような問題点を解消
し得る何らかの対策を講じることが望まれている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このような要請に応える
ために本発明の請求項１に係るレンズ鏡筒は、ズーム光
学系と、前記ズーム光学系のレンズ間隔を変える駆動手
段と、前記ズーム光学系と前記駆動手段を光軸方向へ移
動させながら自ら光軸方向へ移動可能な駆動筒とを有
し、前記駆動筒の回転軸と前記ズーム光学系の光軸を偏
心させ、前記駆動手段は前記駆動筒から駆動力を伝達さ
れると共に、前記ズーム光学系の光軸方向に前記レンズ
間隔を変位させることを特徴とする。

【００１１】また、本発明の請求項２に係るレンズ鏡筒
は、ズーム光学系と、前記ズーム光学系のレンズ間隔を
変える駆動手段と、前記ズーム光学系と前記駆動手段を
光軸方向へ移動させながら自ら光軸方向へ移動可能な駆
動筒とを有し、前記駆動筒の回転軸と前記ズーム光学系
の光軸を偏心させ、前記駆動手段は前記駆動筒から駆動
力を伝達されると共に、前記ズーム光学系の光軸周りに
回転することにより、前記レンズ間隔を変位させること
を特徴とする。

【００１２】また、本発明の請求項３に係るレンズ鏡筒
は、ズーム光学系と、前記ズーム光学系のレンズ間隔を
変える駆動手段と、前記ズーム光学系と前記駆動手段を
光軸方向へ移動させながら自ら光軸方向へ移動可能な駆
動筒とを有し、前記駆動筒の回転軸と前記ズーム光学系
の光軸を偏心させ、前記駆動手段は前記駆動筒に形成さ
れたカムから駆動力を伝達されると共に、前記ズーム光
学系の光軸周りに回転することにより、前記レンズ間隔
を変位させることを特徴とする。

【００１３】また、本発明の請求項４に係るレンズ鏡筒
は、ズーム光学系と、前記ズーム光学系のレンズ間隔を
変える駆動手段と、前記ズーム光学系と前記駆動手段を
光軸方向へ移動させながら自ら光軸方向へ移動可能な駆
動筒とを有し、前記駆動筒の回転軸と前記ズーム光学系
の光軸を偏心させ、前記駆動筒の回転角に対し、前記駆
動手段は前記駆動筒の回転角より少ない回転角で回転す
る回転角伝達機構を有することを特徴とする。

【００１４】

【作用】本発明によれば、駆動筒の回転軸とズーム光学
系の光軸とが偏心しているため、駆動手段によるレンズ
間の間隔の変位が円滑かつ効率よく行える。また、駆動
筒の移動とズーム光学系のレンズ間の間隔の変位を個別
の駆動源で行う必要がない。

【００１５】

【実施例】図１は本発明に係るレンズ鏡筒の一実施例を
示すものであり、この実施例ではズーム式のレンズ鏡筒
である場合を説明する。同図において、符号１はカメラ
本体ボディで、このカメラ本体ボディ１の前面側先端側
内周壁に雌ねじ１ａを形成した固定筒１ｂが突設されて
いる。そして、この固定筒１ｂには、ズーム式レンズ鏡
筒の一部を構成する第１の駆動筒としての駆動筒２の後
端側外周壁に形成した雄ねじ２ａが螺合して設けられて
いる。なお、図中１ｃはカメラ本体ボディ１上で固定筒
１ｂ内に開口しているアパーチャ部で、その背面側はフ
ィルムＦが走行するフィルム通路となっている。

【００１６】また、前記駆動筒２の先端側外周壁の一部
には、ギヤ部２ｂが形成され、図中３ａ，３ｂで示す伝
達ギヤを介して電動モータ４の回転力を受けて回転駆動
されるようになっている。そして、この駆動筒２は、こ
のモータ４によって回転されることで、固定筒１ｂ内で
光軸方向に前後動するようになっている。

【００１７】さらに、この駆動筒２の内周部には、ヘリ
コイドねじ２ｃが形成され、このヘリコイドねじ２ｃに
は、ズームレンズを構成する第１のレンズ群５を中央部
に保持している第１のレンズ保持枠６の先端側外周部に
形成された雄ねじ部６ａが螺合している。また、この第
１のレンズ保持枠６の一部には、光軸方向に向って貫通
穴６ｂが穿設され、この貫通穴６ｂ内には、前記カメラ
本体ボディ１の一部から光軸方向に突設された直進キー
１ｄが貫通し、その回転が規制されるようになってい
る。したがって、この第１のレンズ保持枠６は、前記駆
動筒２が回転されると、この回転力を保持枠６が光軸方
向に移動する力に変換し、ヘリコイドねじ２ｃと雄ねじ
部６ａとの螺合位置に応じて光軸方向に前後動するよう
になっている。

【００１８】また、前記第１のレンズ保持枠６の後端側
に延設されているガイド筒部６ｃ内側には、第２のレン
ズ群７を保持する第２のレンズ保持枠８が嵌挿して支持
され、このガイド筒部６ｃ内を光軸方向に向って前後動
するようになっている。この第１のレンズ保持枠６から
一体に延設されているガイド筒部６ｃには、光軸方向に
沿って直進カム溝６ｄが形成されており、この直進カム
溝６ｄ中に、前記第２のレンズ保持枠８の外周部に植設
されているフォロワピン９が、係合ピンとして係入され
るようになっている。さらに、このフォロワピン９の先
端部は、上述したガイド筒部６ｃの外周部に嵌合して回
動可能に支持される第２の駆動筒としてのカム筒１０の
外周部に周方向に沿って傾斜して穿設されている円周カ
ム溝１０ａに係合している。

【００１９】なお、このカム筒１０は、前記ガイド筒部
６ｃ上で後端の止めリング１１によって光軸方向には移
動しないように保持されている。さらに、図中１２は上
述したガイド筒部６ｃ内で第１のレンズ保持枠６と第２
のレンズ保持枠８との間に介在され第２のレンズ保持枠
８を常時後方に付勢することによりがた付きを防止する
圧縮ばねである。

【００２０】一方、上述したカム筒１０の外周部には、
フォロワピン１３が植設され、このフォロワピン１３
は、その先端の球状部分が、前記駆動筒２の内周壁の一
部に形成されている直進溝２ｄに嵌合しているキー部１
４ａを有しかつ前記第１のレンズ保持枠６に対し軸受部
１４ｂが回動可能に支持されている連結部材１４の径方
向に向って形成されている案内溝１４ｃ内に係入されて
いる。

【００２１】そして、このような構成では、駆動筒２が
回転されることにより、これにキー結合されている連結
部材１４とその案内溝１４ｃ内に係入しているフォロワ
ピン１３を介してカム筒１０が、ガイド筒部６ｃ上で回
動し、これによってその円周カム溝１０ａに係入してい
る第２のレンズ保持枠８側のフォロワピン９に対しガイ
ド筒部６ｃの直進カム溝６ｄに沿った光軸方向への移動
力が与えられ、これによって第２のレンズ群７の第１の
レンズ群５に対しての間隔を可変し、所要のズーミング
を行なえるものである。ここで、第２のレンズ保持枠８
のフォロワピン９が係入するカム筒１０の円周カム溝１
０ａと、フォロワピン９が係入し、第２のレンズ保持枠
８に保持された第２のレンズ群７と第１のレンズ群５と
の間隔を変位させるガイド筒部６ｃの直進カム溝６ｄと
が駆動手段を構成している。

【００２２】本発明によれば、上述したような構成によ
るレンズ鏡筒において、第１および第２のレンズ群５，
７によるレンズ光軸Ｌを回転軸（回転中心）としている
カム筒１０に対し、駆動筒２の回転軸（回転中心）Ｏを
偏心させ、かつこの駆動筒２を、その偏心方向と反対側
でカム筒１０と連結部材１４を介して回転方向において
連結したところに特徴を有している。

【００２３】すなわち、このようにすれば、駆動筒２に
よる回転力は、直進溝２ｄにより連結部材１４に伝えら
れ、この連結部材１４の回転が、その案内溝１４ｃ中に
この案内溝１４ｃ内を移動しながら係合するフォロワピ
ン１３の先端球形状部分を介して、カム筒１０に与えら
れる。

【００２４】このような駆動筒２とカム筒１０との相対
的な動きを、図２の(a),(b) で示した模式図を用いて説
明する。ここで、この図２での(a),(b) から明らかなよ
うに、駆動筒２が回転角θ1 分だけ回転したときに、カ
ム筒１０に与えられる回転角θ2 は、回転し始めた当初
多くなることを示している。

【００２５】すなわち、図２の(a) に示した状態での駆
動筒２の回転量を「０」とした時に、この駆動筒２の回
転角θ１によってカム筒１０に与えられた回転角θ2
は、回転中心が一致している従来の場合には、図３にお
いて図中破線ａで示したような「１：１」の関係にある
特性となるが、本発明のように両軸Ｌ，Ｏが偏心してい
る関係にあると、同図中実線ｂで示したように、非線形
形状の特性となる。ここで、上述した駆動筒２とカム筒
１０との回転角の位相は、１８０°の整数倍の角度で一
致する。

【００２６】したがって、０°と１８０°との間で駆動
筒２の回転角に対するカム筒１０の回転角の変化量は、
回転し始め当初は大きく、次第に小さくなる特性とな
る。このような状況を、カム筒１０の円周カム溝１０ａ
形状に置き換えると、図４に示すようになる。

【００２７】すなわち、駆動筒２とカム筒１０の回転中
心が一致する図３中破線ａで示した特性において、カム
筒１０が図中矢印Ｚ方向に回転したときに、回転角θ1
に対しリフト量ｄを得る場合は、図４中一点鎖線ｘで示
したカム曲線となるが、本発明のように駆動筒２とカム
筒１０の回転中心Ｏ，Ｌが偏心している場合には、カム
筒１０の回転角θ2 に対しリフト量ｄを得る一点鎖線ｙ
で示したカム軌跡となる。

【００２８】したがって、このような回転角の位相は、
ワイド端からテレ側に向かう状態で前記駆動筒２の回転
角に対する前記カム筒１０の回転角が大きく、テレ端に
近づくほど小さくなっている。

【００２９】この結果、本発明によれば、カム曲線を、
従来の場合に比べて膨らみの少ないものとすることがで
き、これにより点Ａにおけるカム曲線の傾きを小さくす
ることができ、カム筒１０による第２のレンズ群７のリ
フト負荷を軽減することができ、スムーズで効率のよい
ズーミング駆動を実現することができる。

【００３０】換言すると、本発明では、互いに偏心して
いる駆動筒２とカム筒１０とを、偏心している方向と反
対側で連結部材１４の案内溝１４ｃとフォロワピン１３
とによって連結することで、駆動筒２の回転速度に対
し、カム筒１０の回転速度が速くなる領域において、カ
ム筒１０での円周カム溝１０ａの傾きが急になるように
位相を合わせ、その回転力と回転速度とを巧みに利用し
ているものである。

【００３１】また、このような傾きの小さいカム曲線に
よる円周カム溝１０ａを有するカム筒１０にあっては、
その回転角を従来に比べて相対的に少なくすることが可
能で、これにより円周カム溝１０ａの加工すべき必要角
度を小さくでき、これにより成形品によって成形するこ
とが容易に行なえ、コスト低減化を図れるといった利点
も奏する。

【００３２】ここで、図５は各レンズ群５，７のフィル
ム面Ｆに対しての移動軌跡を示し、駆動筒２の回転は、
第１のレンズ群５の移動軌跡そのものを与えている。こ
れに対し、カム筒１０の円周カム溝１０ａは、第１のレ
ンズ群５側と共に移動しているため、図６に示す第２の
レンズ群７の移動軌跡となることは、容易に理解されよ
う。

【００３３】なお、本発明は上述した実施例構造に限定
されず、レンズ鏡筒各部の形状、構造等を、適宜変形、
変更することは自由で、種々の変形例が考えられること
は容易に理解されよう。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るレンズ
鏡筒によれば、駆動筒の回転軸と前記ズーム光学系の光
軸を偏心させたことにより、ズームレンズに用いるとき
に、レンズのリフト負荷を軽減し、スムーズで効率のよ
いズーミング駆動を実現することができる。また、駆動
筒の移動とズーム光学系のレンズ間の間隔の変位を単一
の駆動手段によって行うことにより、部品点数の削減と
装置の小型化を図ることができる。

【００３５】また、本発明によれば、全域に平均して傾
きが小さいカム曲線による円周カム溝を有するカム筒に
よって、その回転角を従来に比べて相対的に少なくする
ことが可能で、これにより円周カム溝の加工すべき必要
角度を小さくでき、その結果このカム筒を成形品によっ
て成形することが容易に行なえ、コスト低減化を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るレンズ鏡筒の一実施例を示す要
部構成の概略断面図である。

【図２】 本発明を特徴づける互いに偏心している回転
軸を有する駆動筒（第１の駆動筒）とカム筒（第２の駆
動筒）との相対的な動きを、(a),(b) によって説明する
模式図である。

【図３】 駆動筒とカム筒との回転角変化に基づく関係
を示す特性図である。

【図４】 カム筒のカム溝形状を説明するための概略図
である。

【図５】 各レンズ群のフィルム面に対しての移動軌跡
を示す特性図である。

【図６】 第２のレンズ群の移動軌跡を示す特性図であ
る。

【符号の説明】

１…カメラ本体ボディ、１ａ…雌ねじ、１ｂ…固定筒、
１ｄ…直進キー、２…駆動筒（第１の駆動筒）、２ａ…
雄ねじ、２ｃ…ヘリコイドねじ、２ｄ…直進溝、４…電
動モータ、５…第１のレンズ群（結像光学系）、６…第
１のレンズ保持枠、６ａ…雄ねじ部、６ｂ…貫通穴、６
ｃ…ガイド筒部、６ｄ…直進カム溝、７…第２のレンズ
群（結像光学系）、８…第２のレンズ保持枠、９…フォ
ロワピン（係合ピン）、１０…カム筒（第２の駆動
筒）、１０ａ…円周カム溝、１３…フォロワピン、１４
…連結部材、１４ａ…キー部、１４ｃ…案内溝、Ｌ…カ
ム筒の回転軸（レンズ光軸）、Ｏ…駆動筒の回転軸。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ズーム光学系と、 前記ズーム光学系のレンズ間隔を変える駆動手段と、 前記ズーム光学系と前記駆動手段を光軸方向へ移動させ
   ながら自ら光軸方向へ移動可能な駆動筒とを有し、 前記駆動筒の回転軸と前記ズーム光学系の光軸を偏心さ
   せ、 前記駆動手段は前記駆動筒から駆動力を伝達されると共
   に、前記ズーム光学系の光軸方向に前記レンズ間隔を変
   位させることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 【請求項２】 ズーム光学系と、 前記ズーム光学系のレンズ間隔を変える駆動手段と、 前記ズーム光学系と前記駆動手段を光軸方向へ移動させ
   ながら自ら光軸方向へ移動可能な駆動筒とを有し、 前記駆動筒の回転軸と前記ズーム光学系の光軸を偏心さ
   せ、 前記駆動手段は前記駆動筒から駆動力を伝達されると共
   に、前記ズーム光学系の光軸周りに回転することによ
   り、前記レンズ間隔を変位させることを特徴とするレン
   ズ鏡筒。
3. 【請求項３】 ズーム光学系と、 前記ズーム光学系のレンズ間隔を変える駆動手段と、 前記ズーム光学系と前記駆動手段を光軸方向へ移動させ
   ながら自ら光軸方向へ移動可能な駆動筒とを有し、 前記駆動筒の回転軸と前記ズーム光学系の光軸を偏心さ
   せ、 前記駆動手段は前記駆動筒に形成されたカムから駆動力
   を伝達されると共に、前記ズーム光学系の光軸周りに回
   転することにより、前記レンズ間隔を変位させることを
   特徴とするレンズ鏡筒。
4. 【請求項４】 ズーム光学系と、 前記ズーム光学系のレンズ間隔を変える駆動手段と、 前記ズーム光学系と前記駆動手段を光軸方向へ移動させ
   ながら自ら光軸方向へ 移動可能な駆動筒とを有し、 前記駆動筒の回転軸と前記ズーム光学系の光軸を偏心さ
   せ、 前記駆動筒の回転角に対し、前記駆動手段は前記駆動筒
   の回転角より少ない回転角で回転する回転角伝達機構を
   有することを特徴とするレンズ鏡筒。