JP3803746B2

JP3803746B2 - レンズ移動機構

Info

Publication number: JP3803746B2
Application number: JP27975994A
Authority: JP
Inventors: 幸昭永田; 欣宏石川; 充史三沢
Original assignee: Fujinon Corp; Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujinon Corp; Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1994-10-20
Filing date: 1994-10-20
Publication date: 2006-08-02
Anticipated expiration: 2021-08-02
Also published as: JPH08122612A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、カメラのレンズをその光軸方向に移動するためのレンズ移動機構であって、特にファインダ光学系のレンズを移動させるのに適したレンズ移動機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、カメラによる撮影をより簡便に行なうことができるように、可変焦点レンズ装置を採用し、焦点距離を適宜に変更して撮影できるカメラが普及している。この装置を搭載したカメラでは、撮影光学系及びファインダ光学系のズームレンズを光軸方向に移動することにより焦点距離が変更されており、このズームレンズの移動のためにレンズ移動機構が備えられている。
【０００３】
図３に示すように、例えばファインダ光学系１は、対物レンズ２の後方に前ズームレンズ４及び後ズームレンズ６が配置されており、該後ズームレンズ６の後方に図示しない固定レンズや接眼レンズ等が配置されて構成されている。上記前ズームレンズ４は前レンズ枠８に保持されており、該前レンズ枠８は光軸Ｓ₀ とほぼ平行な方向に伸長したガイド棒10に摺動自在に取り付けられている。また、前記後ズームレンズ６は後レンズ枠11に保持されており、該後レンズ枠11が上記ガイド棒10に摺動自在に取り付けられている。そして、上記前レンズ枠８と後レンズ枠11とはコイルバネによる戻りバネ12により連結されており、これらレンズ枠８、11同士が近接する方向に付勢されている。
【０００４】
また、上記ガイド棒10とほぼ平行にカム軸13が配設されており、該カム軸13にほぼ円筒形状で両端面にカム面14a が形成されたカム部14が嵌合されている。前記レンズ枠８、11の一部には係合突起8a、11a が形成されており、該係合突起8a、11aが上記カム部14のカム面14aに当接されている。すなわち、前記戻りバネ12の張力により、前記レンズ枠８、11の係合突起8a、11a が上記カム部14を前後から挟持している。
【０００５】
撮影者によりズームスイッチが操作されると、図示しないズーム用モータが駆動され、該ズーム用モータの回動軸の回動は前記カム軸13の一端部に嵌合された歯車16に伝達されて、上記カム軸13とカム部14とが回動される。これにより、該カム部14に係合するレンズ枠８、11の位置が変更される。なお、上記レンズ枠８、11の位置の変更により、各ズームレンズ４、６が所定の光学的関係を維持しながら焦点距離が変更されるよう、上記カム部14のカム面14a の形状が設定されている。
【０００６】
一方、前記ズーム用モータの駆動により、図示しない撮影光学系のレンズ移動機構が作動される。このため、前記撮影光学系の焦点距離の変更とファインダ光学系の焦点距離の変更とが、連動して行なわれる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したレンズ移動機構では、レンズ枠８、11同士を戻りバネ12で連結しているため、これらレンズ枠８、11同士が離隔した時に上記戻りバネ12の張力が特に大きくなってしまう。この張力が大きくなると、カム部14の回動の際にカム軸13の回動に大きな負荷がかかり、該カム軸13を回動させるズーム用モータに負担がかかるおそれがある。特に、前レンズ枠８は移動範囲が大きく、その一方でカメラの小型軽量化のためカム部14の径を大きくすることは困難なので、カム面14a の立ち上がり角度を大きなものとしなければならず、カム部14を円滑に回動させるにはズーム用モータに出力の大きなものを用いなければならない。
【０００８】
また、前記カム軸13を回動させる際の負荷は、焦点距離に拘らずほぼ一定であることが望ましいので、レンズ枠８、11の係合突起8a、11aをカム面14aに押圧する付勢バネの押圧力はほぼ一定であることが望ましい。
【０００９】
そこで、本発明では、レンズの位置に拘らず、カム軸を回動させる負荷が特に大きくなることのないレンズ移動機構を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、本発明に係るレンズ移動機構は、光学系中のレンズをレンズ枠に保持させ、該レンズ枠の係合突起が、光軸と平行に配されたカム軸により回動するカムに係合し、該カムの作動により上記レンズ枠が光軸方向に移動するレンズ移動機構において、前記カムは前記カム軸に嵌合させたカム部と該カム軸に摺動可能に遊挿させた押えカムとからなり、これらカム部と押えカムとの対向面にカム面を形成し、前記カム面により挟まれたカム溝に前記係合突起を係合させ、前記押えカムをカム部の方向に移動させる付勢手段を設け、前記付勢手段の付勢により押えカムのカム面と前記カム部のカム面とで前記係合突起を挟持させ、前記レンズ枠に案内突起を設け、前記案内突起を、前記光学系のレンズの光軸に沿った側壁に形成された案内孔に遊挿してあることを特徴としている。
【００１２】
【作用】
光学系中のズームレンズにレンズ移動機構が備えられている場合は、撮影者がズームスイッチを操作することによりズーム用モータが駆動されて、レンズ移動機構のカムが回動される。そして、該カムに係合されるレンズ枠の係合突起が案内され、該レンズ枠に保持されるレンズの位置が変更されて、前記光学系の焦点距離が変更される。
【００１３】
また、押えカムをカム部の方向に移動するよう付勢することによって、上記カム面で挟まれたカム溝の幅が変更されると共に、前記係合突起がカム面で挟持されるようにしたことにより、上記カムが回動されると上記レンズ枠が上記カム溝に案内されて移動される。この時、上記付勢手段の付勢力はほぼ一定に維持されており、焦点距離の変更による前記カムの回動の負荷はほとんど変化することはない。このため、前記ズーム用モータの負担はほぼ一定となり、上記カムの回動が安定する。さらに、上記カム溝の両側壁がレンズ枠の係合突起を挟持しているので、上記レンズ枠がいずれの方向に移動してもバックラッシュがほとんと生ずることはない。
【００１４】
【実施例】
以下、図示した実施例に基づいて、この発明に係るレンズ移動機構を具体的に説明する。なお、本実施例では、レンズ移動機構を、可変焦点レンズ装置を有するカメラのファインダのズームレンズに用いた場合について説明している。
【００１５】
図２に示すように、ファインダ光学系20は、被写体に対向する対物レンズ22と、焦点距離の変更を行なう前ズームレンズ24及び後ズームレンズ26、適宜な固定レンズ群28、接眼レンズ30とにより構成されており、これらのレンズはほぼＬ字形状のファインダ筒32の内部に配置されている。
【００１６】
上記ファインダ筒32の先端部には、前記対物レンズ22が止着されている。該対物レンズ22の後方では前ズームレンズ24が前レンズ枠34のマウント部34a に保持され、その後方では後ズームレンズ26が後レンズ枠36のマウント部36a に保持されており、これらのレンズ枠34、36は光軸Ｓの方向に摺動自在とされている。
【００１７】
上記後ズームレンズ26の後方には視野枠38が配置され、前記ファインダ筒32の角部には光軸Ｓを曲折する反射鏡40が設けられている。該反射鏡40の側方には前記固定レンズ群28が配置されており、ファインダ筒32の基端部には光軸Ｓをほぼ直角に曲折するプリズム42が収容されている。そして、該プリズム42の射出面に対向して、前記接眼レンズ30が配置されている。なお、これらのレンズ等や後述するレンズ移動機構58が組み込まれてからファインダ筒蓋44が被せられ、上記ファインダ筒32の遮光が行なわれる。
【００１８】
ところで、図１及び図２に示すように、前記前ズームレンズ24及び後ズームレンズ26の側方には光軸Ｓの方向とほぼ平行にガイド棒46が設けられており、該ガイド棒46はファインダ筒32の側壁により支持されている。
【００１９】
そして、前記レンズ枠34、36はマウント部34a、36aの側部に摺動筒34b、36bが一体的に連結されて構成されており、該摺動筒34b、36bには透孔が形成されて、該透孔は前記ガイド棒46に取り付けられている。また、上記マウント部34a、36aの側部に案内突起34c、36cが形成されており、前記ファインダ筒の側壁に形成された案内孔32a に係合されている。このため、上記レンズ枠34、36は、ガイド棒46と上記案内孔32a とにより案内されて摺動自在とされている。なお、上記摺動筒34b、36bには、係合部として係合突起34d、36dが突設されている。
【００２０】
一方、前記ガイド棒46に隣接して該ガイド棒46にほぼ平行なカム軸48が設けられており、該カム軸48はファインダ筒32の側壁に回動自在に支持されている。該カム軸48にはほぼ円筒形状のカム部50が嵌合されており、該カム部50の両端部にはカム溝の側壁としてカム面50aが形成されている。該カム面50aには前記レンズ枠34、36の係合突起34d、36dが当接されており、上記カム面50a に沿って係合突起34d、36dが案内される。この時、前記前ズームレンズ24と後ズームレンズ26とが所定の光学的関係を維持しながら焦点距離が変更されるよう、上記カム面50a の形状が設定されている。例えば、上記前ズームレンズ24の移動量が後ズームレンズ26の移動量より大きい場合は、前端のカム面50aの傾斜角は後端のカム面50aの傾斜角より大きくなるよう形成されている。
【００２１】
そして、上記カム軸48には摺動自在な押えカム52が遊挿されており、該押えカム52の前記カム部50に対向する端部には該カム部50のカム面50a とほぼ密着する形状のカム面52a が形成されている。また、上記押えカム52の他端部とファインダ筒32の側壁との間のカム軸48には付勢手段としてコイルバネ54が設けられており、該コイルバネ54により上記押えカム52がカム部50を押圧するよう付勢されている。このため、上記カム部50のカム面50a に接触している前レンズ枠34の係合突起34dは、該カム部50のカム面50aと上記押えカム52のカム面52a とに挟持される。
【００２２】
また、前記後レンズ枠36の摺動筒36b とファインダ筒32の側壁との間のガイド棒46にはコイルバネ56が設けられており、上記後レンズ枠36が前方に付勢されている。このため、上記後レンズ枠36の係合突起36dは、前記カム部50のカム面50aに当接されている。
【００２３】
なお、上述したカム部50と押えカム52、カム軸48、レンズ枠34、36等とにより、レンズ移動機構58が構成されている。
【００２４】
そして、前記カム軸48の一端部はファインダ筒32の外部に突出されており、歯車60が嵌合されている。該歯車60は図示しないズーム用モータの回動軸に適宜な歯車列を介して連係されており、上記ズーム用モータは図示しない撮影光学系のズームレンズのレンズ移動機構にも連係されている。このため、ファインダ光学系20の焦点距離の変化と上記撮影光学系の焦点距離の変化とが、ほぼ一致するよう構成されている。
【００２５】
以上により構成した本発明に係るレンズ移動機構の実施例の作用を、以下に説明する。
【００２６】
撮影者がカメラのメインスイッチをオンすると、撮影可能な状態で待機される。そして、図２に示すように、被写体の像が、対物レンズ22と、前ズームレンズ24、後ズームレンズ26、固定レンズ群28、接眼レンズ30等とを透過されて、撮影者にとらえられる。
【００２７】
ここで、撮影者がズームスイッチを操作することにより、図示しないズーム用モータが駆動され、その回動軸が回動される。これにより、該回動軸に連係する歯車列が作動され、ファインダ筒32から現出する歯車60が回動される。
【００２８】
図１に示すように、上記歯車60が回動されると、カム軸48及びカム部50が回動され、該カム部50のカム面50aに当接される各係合突起34d、36dが該カム面50aに案内されて光軸Ｓの方向に移動される。そして、レンズ枠34、36に保持される前ズームレンズ24と後ズームレンズ26とが、所定の光学的関係を維持しながら移動されて、ファインダ光学系20の焦点距離が変更される。
【００２９】
また、前記ズーム用モータの回動は、図示しない撮影光学系のズームレンズのレンズ移動機構にも伝達されており、該ズームレンズが移動され、焦点距離が変更される。すなわち、上述したファインダ光学系20の焦点距離の変更と撮影光学系の焦点距離の変更とは、ほぼ一致して行なわれる。
【００３０】
従って、本実施例では、前レンズ枠34の係合突起34d がカム部50と押えカム52との間に挟持されたまま上記前レンズ枠34が移動されるので、該前レンズ枠34の位置に拘らず、上記押えカム52をカム部50に押圧するコイルバネ54の押圧力はほぼ一定に維持される。このため、カム部50及びカム軸48の回動の負荷が増大することはなく、ズーム用モータの負担はほぼ一定で、安定した出力でズームレンズ24、26の移動が行なわれる。これにより、カム軸48やカム部50の回動が安定し、各ズームレンズ24、26の移動も円滑なものとなって、焦点距離の変更が確実に行なわれる。また、出力の大きいズーム用モータを用いる必要はないので、カメラ本体の小型軽量化や材料費の低減化を図ることができる。
【００３１】
一方、後レンズ枠36の摺動筒36b にコイルバネ56が付勢されており、該摺動筒36bはカム面50aに案内されて光軸Ｓの方向に移動されるので、上記コイルバネ56の押圧力は後レンズ枠36の位置により変化することになる。すなわち、上記後レンズ枠36が後方に移動する程、上記押圧力は増大し、係合突起36dがカム面50aを押圧してカム部50及びカム軸48の回動の負荷が増大するおそれがある。しかし、本実施例の場合は、上記後レンズ枠36の移動量が比較的小さいため、上記コイルバネ56の押圧力が特に大きくなることはない。このため、カム部50の回動への影響はほとんどなく、該カム部50の回動の負荷が増大することはない。
【００３２】
ところで、本実施例では、カム部50の前方にのみ押えカム52を設置した構造としているが、これはカム部50の後部のカム面50a の傾斜角が緩やかで後レンズ枠36をコイルバネ56で直接押圧しても該コイルバネ56の押圧力が大きく変化することはないからである。このため、上記カム部50の後方に、別の押えカムを設置した構造としても構わない。この場合、カム部50に対する後方からの押圧力がほぼ一定となり、カム軸48の回動の負荷がより変化しないものとなる。
【００３３】
また、本実施例では、カム部50と押えカム52とを別体としたので、それぞれの部品を別個に成型すればよい。このため、円柱形状の溝カムを一体的に成型するよりも容易に成型を行なうことができ、成型が煩雑になって部品の製作費が増大することが防止される。
【００３４】
また、本実施例ではレンズ移動機構58をファインダ光学系20のズームレンズ24、26に設けた構造について説明しているが、他のレンズに設けても構わない。例えば、撮影光学系のフォーカスレンズに設けた構造とすることもできる。この場合、上記フォーカスレンズの移動の負荷が焦点の位置によらずほぼ一定なものとなり、該フォーカスレンズの移動が円滑なものとなって合焦動作がより確実に行なわれる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係るレンズ移動機構によれば、光学系中のレンズをレンズ枠に保持させ、該レンズ枠の係合突起がカム溝と係合した状態で、該カムを作動させることにより上記レンズを光軸方向に移動させる構造としたので、上記係合突起が上記カムを押圧する力は上記レンズ枠の位置に拘らずほぼ一定に維持される。このため、上記レンズの位置に拘らず、上記カムを作動させる負荷はほぼ一定となり、該カムを作動させるモータ等の出力をほぼ一定の大きさとすることができる。従って、カムの作動が安定したものとなり、レンズの移動も円滑なものとなる。また、出力の大きい上記モータ等を用いる必要がなく、カメラの小型軽量化や低価格化に貢献することができる。
【００３６】
しかも、上記カム溝の幅が縮小される方向に付勢されて、上記カム溝の両側壁で前記レンズ枠の係合突起を挟持する構造としたから、上記係合突起の前部及び後部が常にカム溝に当接されているので、上記レンズ枠が前後のいずれの方向に移動してもバックラッシュが生ずることがない。このため、レンズの位置決めが正確に行なわれ、光学系の作動が確実に行なわれる。
【００３７】
また、本発明に係るレンズ移動機構は、従来のレンズ移動機構のカムを、そのまま利用して構成することができるので、他の部材を改良する必要はない。このため、従来のレンズ移動機構の部品をそのまま利用することができ、製造費が大幅に増大することはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るレンズ移動機構の実施例を示す一部省略の断面図である。
【図２】本発明に係るレンズ移動機構を備えたファインダの概略の斜視図である。
【図３】従来のレンズ移動機構を示す一部省略の断面図であり、図１に相当する。
【符号の説明】
20 ファインダ光学系
24 前ズームレンズ
26 後ズームレンズ
32 ファインダ筒
34 前レンズ枠
34d 係合突起
36 後レンズ枠
36d 係合突起
48 カム軸
50 カム部
50a カム面（カム溝側壁）
52 押えカム
52a カム面（カム溝側壁）
54 コイルバネ（付勢手段）
56 コイルバネ
58 レンズ移動機構

Claims

光学系中のレンズをレンズ枠に保持させ、該レンズ枠の係合突起が、光軸と平行に配されたカム軸により回動するカムに係合し、該カムの作動により上記レンズ枠が光軸方向に移動するレンズ移動機構において、
前記カムは前記カム軸に嵌合させたカム部と該カム軸に摺動可能に遊挿させた押えカムとからなり、これらカム部と押えカムとの対向面にカム面を形成し、
前記カム面により挟まれたカム溝に前記係合突起を係合させ、
前記押えカムをカム部の方向に移動させる付勢手段を設け、
前記付勢手段の付勢により押えカムのカム面と前記カム部のカム面とで前記係合突起を挟持させ、
前記レンズ枠に案内突起を設け、
前記案内突起を、前記光学系のレンズの光軸に沿った側壁に形成された案内孔に遊挿してあることを特徴とするレンズ移動機構。