JP3836232B2 - レンズ駆動機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラのレンズ駆動機構に関し、特に、前群レンズおよび後群レンズが光軸上に前後に配置されたズームレンズの駆動機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
２群以上のレンズを備えたズームレンズ鏡筒においては、レンズ組立て後、レンズや鏡筒の組立て誤差を補正するために、トラッキングと呼ばれる調整作業が必要となる。
【０００３】
従来、上記トラッキング調整は、ズームのワイド側端においては、前群レンズおよび後群レンズを一体的に光軸方向に移動させてピント合わせを行ない、ズームのテレ側端においては、例えば、前群レンズのみを光軸方向へ移動させて前群レンズと後群レンズとの間隔を変えてピント合わせを行なうようにしていた。
【０００４】
一方、前群レンズおよび後群レンズが前後に配置されている光軸の傍らに、前群レンズ駆動用カムと後群レンズ駆動用カムとを備えたカム軸を光軸と平行な軸線の周りで回転可能に配置するとともに、前群レンズ駆動用カムに前群レンズ枠を、後群レンズ駆動用カムに後群レンズ枠をそれぞれ係合させ、変倍時にこのカム軸の回転により、前群レンズおよび後群レンズを光軸方向に移動させるようにしたレンズ駆動機構が知られている（例えば特開平５−４０２１７号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のこの種のレンズの駆動機構においては、一般に前群レンズ駆動用カムと後群レンズ駆動用カムとが１つのカム筒に設けられているため、ズームのワイド側端におけるトラッキング調整は、前群レンズおよび後群レンズを一体的に光軸方向に移動させるべく、カム筒全体を光軸方向へ移動させる必要があり、そのため機構が複雑になるという問題があった。
【０００６】
上述の事情に鑑み、本発明は、レンズ駆動用のカム筒を、前群レンズ駆動用カムを備えたカム筒と、後群レンズ駆動用カムを備えたカム筒とに２分割することによって、トラッキング調整を極めて容易に行なうことができるズームレンズの駆動機構を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によるレンズ駆動機構は、
後端にギアを備えて変倍時に光軸に平行な軸線の周りで回転駆動され、かつ軸線方向へは移動不能な回転筒と、
前群レンズ駆動用カムを備えて上記回転筒の前方に同軸的に配置され、かつこの回転筒に対して軸線方向に移動可能に設けられて回転筒と一体に回転する第１のカム筒と、
後群レンズ駆動用カムを備え、上記回転筒の外周にこの回転筒に対する軸線方向の位置を調整可能に固定されて回転筒と一体に回転する第２のカム筒と、
焦点調節時に前記第１のカム筒を軸線方向に移動させる焦点調節用駆動手段と、
を備えていることを特徴とするものである。
【０００８】
この場合、上記回転筒が内壁面にキー溝を備えた軸孔を有し、
上記キー溝に係合するキーを外周面に備えて回転筒の軸孔を貫通し、かつ回転筒の後端面から突出する先端を備えたキー軸が第１のカム筒に後方へ向かって一体に突設されているとともに、第１のカム筒が軸線方向後方へ向かってばね付勢され、
上記焦点調節用駆動手段が、上記キー軸の先端に係合するカム面を備えて焦点調節時に回転駆動されるカム部材からなる構成とすることができる。
【０００９】
【発明の効果】
本発明によるレンズ駆動機構においては、レンズ駆動用のカム筒が、前群レンズ駆動用カムを備えた第１のカム筒と、後群レンズ駆動用カムを備えた第２のカム筒とに２分割されており、かつ回転筒と一体に回転する第２のカム筒が、回転筒の外周にこの回転筒に対する軸線方向の位置を調整可能に固定されるようになっているため、回転筒に対する第２のカム筒の軸線方向の位置を調整するだけで、後群レンズと結像位置との間隔を変えて、ズームのワイド側端におけるトラッキング調整を行なうことができるから、従来のようにカム筒全体を軸線方向へ移動させてトラッキング調整を行なう必要がなくなり、これによってレンズ駆動機構を簡略化することができるとともに、トラッキング調整を極めて容易に行なうことができる利点がある。
【００１０】
また、前群レンズ駆動用カムを備えた第１のカム筒を軸線方向に移動させて焦点調節を行なう焦点調節用駆動手段を備えているから、ズームのテレ側端におけるトラッキング調整にも、上記焦点調節用駆動手段を用いることができ、ズームのテレ側端におけるトラッキング調整も容易に行なうことができる利点がある。
【００１１】
そして、回転筒が内壁面にキー溝を備えた軸孔を有しており、第１のカム筒に、上記キー溝に係合するキーを外周面に備えて回転筒の軸孔を貫通するキー軸が後方へ向かって一体に突設されている場合には、変倍時に第１のカム筒を第２のカム筒と一体的に回転させることができるとともに、回転筒に対して第１のカム筒を平滑に軸線方向へ移動させることができる。
【００１２】
また、第１のカム筒が軸線方向後方へ向かってばね付勢されていることにより、回転筒の後端面から突出するキー軸の先端が、焦点調節用カム部材のカム面に常時係合しているため、焦点調節時およびズームのテレ側端におけるトラッキング調整時に、第１のカム筒を上記カム部材の回動によって確実に軸線方向へ移動させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施の形態によるレンズ駆動機構の要部を示す分解斜視図である。
【００１５】
図１において、光軸Ｓ₁ 上には、前群レンズ１０を保持する前群レンズ枠１と後群レンズ２０を保持する後群レンズ枠２とが複数本のガイドロッド３に支持されて光軸Ｓ₁ 方向に移動自在に配置されている。
【００１６】
カムフォロワピン４を備えた前群レンズ枠１は、圧縮ばね５によって光軸Ｓ₁ 方向前方へ付勢され、カムフォロワピン６を備えた後群レンズ枠２は、圧縮ばね７によって光軸Ｓ₁ 方向前方へ付勢されている。
【００１７】
前群レンズ枠１および後群レンズ枠２の傍らには、レンズ駆動機構が光軸Ｓ₁ と平行な軸線Ｓ₂ に沿って配置されている。
【００１８】
このレンズ駆動機構は、第１のカム筒１１と、この第１のカム筒１１の後方に配置された第２のカム筒２１と、後端にギア３２を備えて変倍時に変倍用モータ３０により軸線Ｓ₂ の周りで回転駆動される回転筒３１とを備えている。
【００１９】
図２は、第１のカム筒１１、第２のカム筒２１および回転筒３１の構成を示す拡大分解側面図である。
【００２０】
第１のカム筒１１は、その外周面に、後方に面する螺旋状のカム面１２を前群レンズ駆動用カム面として備えており、このカム面１２に、圧縮ばね５により前方へ付勢された前群レンズ枠１のカムフォロワピン４が係合するように構成されている。また、第１のカム筒１１には、図３（ａ）の正面図からも明らかなように、前方に開口する円筒状空間１３が形成されているとともに、この円筒状空間１３の中心には、軸１８が円筒状空間１３の後端から前方へ向かって同軸的に突設され、軸１８の先端は第１のカム筒１１の前端から突出している。この軸１８は、カメラ本体に形成された図示しない軸孔に軸線Ｓ₂ 方向に摺動自在に軸支され、また軸１８の周囲には、カメラ本体との間に縮装された圧縮ばね８（図１参照）が収容されて、第１のカム筒１１を軸線Ｓ₂ 方向後方へ付勢している。なおこの場合、圧縮ばね８の付勢力は、前群レンズ枠１を光軸Ｓ₁ 方向前方へ付勢する圧縮ばね５の付勢力よりも大きく設定されている。
【００２１】
第１のカム筒１１の後端面１４には、このカム筒１１と一体のキー軸１６が同軸的に後方へ向かって突設されている。このキー軸１６には、図３（ｂ）の背面図に示すように、軸線Ｓ₂ の周りにほぼ等角度間隔を保って軸線Ｓ₂ に沿って延びる３条のキー１５が放射状に形成され、キー軸１６の後端には、後述する焦点調節用のカム部材５０のカム面５１に係合するカムフォロワピン１７が一体に形成されている。
【００２２】
回転筒３１は、図４（ａ）の正面図および図４（ｂ）の背面図から明らかなように、第１のカム筒１１に一体に形成されたキー軸１６を摺動可能に貫通させる軸孔３３を有し、軸孔３３の内壁面には、キー軸１６の３条のキー１５がそれぞれ係入する３条のキー溝３４が形成されている。したがって、第１のカム筒１１は、回転筒３１と一体に回転するとともに、回転筒３１に対し軸線Ｓ₂ 方向に移動可能になっている。また、回転筒３１の外周面の１箇所には、軸線Ｓ₂ 方向に延びる幅広のキー３５が形成され、このキー３５の外面にねじ孔３６が設けられている。
【００２３】
第２のカム筒２１は、上記回転筒３１の外周にこの回転筒３１と一体回転可能に、かつ軸線Ｓ₂ 方向に摺動可能に嵌装される。第２のカム筒２１は、その外周面に、後方に面する螺旋状のカム面２２を後群レンズ駆動用カム面として備えており、このカム面２２に、圧縮ばね７により前方へ付勢された後群レンズ枠２のカムフォロワピン６が係合するように構成されている。
【００２４】
また、第２のカム筒２１は、図５（ａ）の正面図および図５（ｂ）の背面図から明らかなように、回転筒３１のキー３５が係入するキー溝２３を備えており、このキー溝２３のカム面２２から後方の部分は第２のカム筒２１の外周面に露出している。また、第２のカム筒２１のカム面２２から前方の部分の外周面には、第２のカム筒２１が回転筒３１の外周に嵌装された場合に、回転筒３１のねじ孔３６を外部に臨ませる軸線Ｓ₂ 方向に長い長孔２４が位置調整用として形成されている。そして、図６から明らかなように、第２のカム筒２１を回転筒３１の外周に嵌装した後、固定ねじ２５を長孔２４を通して回転筒３１のねじ孔３６に螺着することにより、第２のカム筒２１は、回転筒３１に対する軸線Ｓ₂ 方向の位置を調整可能に固定されるようになっている。
【００２５】
一方、カメラ本体には、図１に示すように、回転筒３１に固定された第２のカム筒２１の軸線Ｓ₂ 方向の位置を規定するための金属製ストッパ板４０が設けられている。このストッパ板４０は、キー軸１６を挿入し得る円孔４０ａを備えているとともに、第２のカム筒２１の前端面２６から前方へ突出する回転筒３１の前端面３７を受けるようになっている。この前端面３７は、第２のカム筒２１のカム面２２に係合するカムフォロワピン６に加わる圧縮ばね７の付勢力によってストッパ板４０に押接され、これによって、回転筒３１と、この回転筒３１に対し位置調整（トラッキング調整）後固定される第２のカム筒２１との軸線Ｓ₂ 方向の位置が規定される。
【００２６】
図６は、第１のカム筒１１および第２のカム筒２１が回転筒３１に組み付けられた状態を示す側面図である。この組付けに際しては、先ず回転筒３１の外周に第２のカム筒２１が嵌装され、第２のカム筒２１の長孔２４を通して回転筒３１のねじ孔３６に固定ねじ２５が螺着されて、第２のカム筒２１が回転筒３１に仮固定される。次に、第２のカム筒２１の前端面２６から前方へ突出する回転筒３１の前端面３７をストッパ板４０にあてがい、キー軸１６の３条のキー１５が回転筒３１のキー溝３４に係合するように、キー軸１６をストッパ板４０の孔４０ａを介して回転筒３１の軸孔３３に挿入し、かつキー軸１６の後端のカムフォロワピン１７を回転筒３１の後端面３８から突出させる。
【００２７】
回転筒３１の後方には、図１から明らかなように、前方に面するカム面５１を備えた焦点調節用のカム部材（焦点調節用駆動手段）５０が配置されており、第１のカム筒１１が圧縮ばね８により軸線Ｓ₂ 方向後方へ付勢されていることにより、カムフォロワピン１７の先端はカム面５１に常時係合している。カム部材５０は、焦点調節用のパルスモータ５２によりギア列５３を介して回転駆動されるようになっている。
【００２８】
以上の構成において、変倍時には、回転筒３１が変倍用モータ３０に回転駆動されることにより、第１のカム筒１１と第２のカム筒１２とが回転筒３１と一体的に回転し、これによって、カムフォロワピン４，６がそれぞれカム面１２、２２に沿って軸線Ｓ₂ 方向に移動するから、前群レンズ１０および後群レンズ２０がそれぞれ光軸Ｓ₁ 方向に移動して変倍動作が行なわれる。
【００２９】
一方、焦点調節時には、回転筒３１は停止し、カム部材５０がパルスモータ５２により回転駆動されることにより、カムフォロワピン１７がカム部材５０のカム面５１に沿って軸線Ｓ₂ 方向へ移動されるから、これに伴って、第１のカム筒１１が図７に示すように軸線Ｓ₂ 方向へ移動し、前群レンズ１０と後群レンズ２０との光軸Ｓ₁ 方向の間隔が変化して焦点調節動作が行なわれる。
【００３０】
次にトラッキング調整動作について説明する。
【００３１】
先ず変倍用モータ３０により光学系をワイド側端まで変倍し、その位置で、第２のカム筒２１を回転筒３１に固定しているねじ２５を緩め、第２のカム筒２１を回転筒３１に対して軸線Ｓ₂ 方向に移動可能にする。そして、第２のカム筒２１を軸線Ｓ₂ 方向へ前後に動かして後群レンズ２０と結像位置との間隔を調整し、ピント合わせを行なった後、第２のカム筒２１をねじ２５で回転筒３１に固定することにより、ズームのワイド端におけるトラッキング調整が完了する。
【００３２】
次に、変倍用モータ３０により光学系をテレ側端まで変倍し、その位置で、焦点調節用のパルスモータ５２によりカム部材５０を回転駆動して、第１のカム筒１１を軸線Ｓ₂ 方向へ移動させ、前群レンズ１０と後群レンズ２０との光軸Ｓ₁ 方向の間隔を調整してピント合わせを行なうことにより、ズームのテレ端におけるトラッキング調整が完了する。このトラッキング調整完了時のカム部材５０の回転位置は、パルスモータ５２のロータの回転位置として記憶され、撮影時の焦点調節の基準位置となる。
【００３３】
以上の説明から明らかなように、本実施の形態では、レンズ駆動用のカム筒が、前群レンズ駆動用カム面１２を備えた第１のカム筒１１と、後群レンズ駆動用カム面２２を備えた第２のカム筒２１とに２分割されており、かつ第２のカム筒２１が、回転筒３１に対する軸線Ｓ₂ 方向の位置を調整可能に回転筒３１に固定されるようになっているため、回転筒３１に対する第２のカム筒２１の軸線Ｓ₂ 方向の位置を調整するだけで、ズームのワイド側端におけるトラッキング調整を行なうことができるから、このトラッキング調整に関して従来のようにカム筒全体を軸線方向にへ移動させる必要がなくなり、レンズ駆動機構の構成を簡略化することができ、かつトラッキング調整も容易になる。
【００３４】
また、後群レンズ枠２に設けられたカムフォロワピン６が圧縮ばね７によって前方へ付勢された態様で後群レンズ駆動用カム面２２に係合して、第２のカム筒２１を軸線Ｓ₂ 方向前方へ押圧しているため、第２のカム筒２１を外周に固定した回転筒３１の前端面３７がストッパ板４０に当接し、回転筒３１および第２のカム筒２１は軸線Ｓ₂ 方向への移動が阻止される。すなわち、第２のカム筒２１の軸線Ｓ₂ 方向の位置は、変倍時および焦点調節時ならびにズームのテレ端におけるトラッキング調整時に亘って不動となり、精度が確保される。
【００３５】
さらに、前群レンズ駆動用カム面１２を備えた第１のカム筒１１を軸線Ｓ₂ 方向に移動させるべく、第１のカム筒１１にキー軸１６を介して一体に固定されたカムフォロワピン１７に係合するカム面５１を備えたカム部材５０が設けられていることにより、このカム部材５０を焦点調節時と、ズームのテレ端におけるトラッキング調整時との双方に用いることができ、この点からも機構を簡単にすることができる。
【００３６】
そして、回転筒３１が内壁面に３条のキー溝３４を備えた軸孔３３を有し、これらキー溝３４に係合するキー１５を外周面に備えて回転筒３１の軸孔３３を貫通し、回転筒３１の後端面３８から突出するカムフォロワピン１７を先端を備えたキー軸１６が第１のカム筒１１に後方へ向かって一体に突設されていることにより、変倍時に第１のカム筒１１を第２のカム筒２１と一体に回転させることができるとともに、第１のカム筒１１が圧縮ばね８によって軸線Ｓ₂ 方向後方へ向かって付勢されていることにより、キー軸１６の先端のカムフォロワピン１７が常時カム部材５０のカム面５１に係合しているから、焦点調節時およびズームのテレ側端におけるトラッキング調整時に、カム部材５０の回動により、第１のカム筒１１を平滑に軸線Ｓ₂ 方向へ移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるレンズ駆動機構の要部を示す分解斜視図
【図２】第１のカム筒、第２のカム筒および回転筒の構成を示す拡大分解側面図図
【図３】第１のカム筒の正面図および背面図
【図４】回転筒の正面図および背面図
【図５】第２のカム筒の正面図および背面図
【図６】第１のカム筒と第２のカム筒とが回転筒に組み付けられた状態を示す側面図
【図７】焦点調節時の状態を示す側面図
【符号の説明】
１ 前群レンズ保持枠
２ 後群レンズ保持枠
４，６ カムフォロワピン
５，７，８ 圧縮ばね
１０ 前群レンズ
１１ 第１のカム筒
１２ 前群レンズ駆動用カム面
１５ キー
１６ キー軸
１７ カムフォロワピン
２０ 後群レンズ
２１ 第２のカム筒
２２ 後群レンズ駆動用カム面
２３ キー溝
３０ 変倍用モータ
３１ 回転筒
３２ ギア
３３ 軸孔
３４ キー溝
３５ キー
４０ ストッパ板
５０ 焦点調節用カム部材（焦点調節用駆動手段）
５１ 焦点調節用カム面
５２ 焦点調節用パルスモータ

Claims (2)

1. 後端にギアを備えて変倍時に光軸に平行な軸線の周りで回転駆動され、かつ軸線方向へは移動不能な回転筒と、
   前群レンズ駆動用カムを備えて前記回転筒の前方に同軸的に配置され、かつ該回転筒に対して軸線方向に移動可能に設けられて該回転筒と一体に回転する第１のカム筒と、
   後群レンズ駆動用カムを備え、前記回転筒の外周に該回転筒に対する軸線方向の位置を調整可能に固定されて前記回転筒と一体に回転する第２のカム筒と、
   焦点調節時に前記第１のカム筒を軸線方向に移動させる焦点調節用駆動手段と、
   を備えていることを特徴とするレンズ駆動機構。
2. 前記回転筒が内壁面にキー溝を備えた軸孔を有し、
   前記キー溝に係合するキーを外周面に備えて前記回転筒の軸孔を貫通し、かつ前記回転筒の後端面から突出する先端を備えたキー軸が前記第１のカム筒に後方へ向かって一体に突設されているとともに、該第１のカム筒が軸線方向後方へ向かってばね付勢され、
   前記焦点調節用駆動手段が、前記キー軸の前記先端に係合するカム面を備えて焦点調節時に回転駆動されるカム部材からなることを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動機構。

Images