JP3903124B2 - 光学装置のレンズ駆動装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば焦点距離を連続的に変更することができるズームレンズ装置のように、レンズを光軸方向に移動させる光学装置において、該レンズに駆動力を伝達するカムが形成された固定鏡筒の取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ズームレンズ装置はレンズを光軸方向に進退させることにより焦点距離を連続的に変化させる装置であるが、このレンズの移動機構にカム機構が用いられているものがある。代表的な機構構造としては、回転することのない固定鏡筒とこの固定鏡筒に対して回動する回動鏡筒との二重構造とし、内側に位置する鏡筒にカム孔を形成し、外側に位置する鏡筒に有底のカム溝を形成し、レンズを保持したレンズ枠にカムピンを植設し、このカムピンをカム孔を挿通させて先端部をカム溝に挿入させたものがある。すなわち、回動鏡筒を固定鏡筒に対して回動させると、カムピンがカム孔とカム溝とのいずれからも案内されて進退の際の移動量が調整されるから、これらカム孔及びカム溝のカム曲線を適宜な形状にすることによりレンズを連続して所定の移動量で移動させることができる。そして、複数のレンズをこのカム構造によって光学的機能を保持させながらそれぞれ移動させれば、変倍動作を行わせることができる。
【０００３】
この種のカム構造を備えたズームレンズ装置としては、従来、例えば、特公平６−２５８１６号公報の従来技術として記載されたカメラのズームレンズ鏡筒や、特公平６−１００７０８号公報の従来技術として記載されたズームレンズ鏡筒などがある。図５は従来のこの種のズームレンズ装置の概略の構造を説明する図で、装置本体の基礎板１に固定される固定鏡筒２と、この固定鏡筒２に対して回動するように被せられて設けられる回動鏡筒３とから構成されている。固定鏡筒２には光軸方向に沿った長孔によりカム孔2aが形成され、回動鏡筒３の内面には適宜なカム曲線を備えたカム溝（図示せず）が形成されている。そして、レンズを保持したレンズ枠に外方を指向させて植設したカムピンを、上記カム孔2aを挿通させ、その先端を上記カム溝に挿入させてある。このため、回動鏡筒３が固定鏡筒２に対して回動するとカムピンがカム孔2aに案内されて光軸方向に、かつ、カム溝のカム曲線に案内されて所定の移動量で移動することになり、レンズが光軸方向に進退する。
【０００４】
ところで、前記回動鏡筒３は、図６に示すように、固定鏡筒２の先端部に外側に張り出せて形成したフランジ部2bと基礎板１との間位置に配されて回動自在に支持されている。また、固定鏡筒２の後端部には内側を指向して突設させたブラケット部2cが設けられており、基礎板１に形成された取付孔1aを挿通させた止ネジ（図示せず）によって固定鏡筒２を基礎板１に取り付けてある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のズームレンズ装置における基礎板１への固定鏡筒２の取付構造では、次のような問題が生じる。固定鏡筒２は、後端部に形成された前記ブラケット部2cを基礎板１に突き合わせて固定され、固定鏡筒２の後端部は基礎板１の前面に突き合されている。他方、前記カム孔2aの後端部は固定鏡筒２の後端部よりも前側に位置している。このため、このカム孔2aに案内される前記カムピンは、最後部まで後退した状態で基礎板１の前方に位置することになる。
【０００６】
ところで、ズームレンズ装置などの光学装置の小型化を図るにはその光軸方向の長さを短くすることが要求される。上述した従来の構造では、カムピンの後退位置がカム孔2aの後端部によって制限されるため、カムピンがカム孔2aの後端部に当接した位置において、光学装置の光軸方向の長さが決定され、それ以上短くすることができなかった。なお、カムピンが基礎板１に当接するまで後退できるようにするために、カム孔2aを固定鏡筒２の後端部から切込んで形成することも考えられるが、斯かる構造とすると固定鏡筒２の強度が不十分となり、カムピンの案内が不安定となって好ましくない。
【０００７】
そこで、この発明は、固定鏡筒の強度を低下させることなく、固定鏡筒に形成されたカム孔の後端部を基礎板の前面位置まで形成することができ、カムピンの後退位置を基礎板に当接するまでとすることを可能として、光軸方向の長さを短くすることができる光学装置のレンズ駆動装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するための技術的手段として、この発明に係る光学装置のレンズ駆動装置は、カム孔を備えた内側の鏡筒と、カム溝を形成した外側の鏡筒とを少なくとも二重に組み合わせ、上記カム孔を貫通させ、上記カム溝に先端部を挿入させたカムピンを備えたレンズ枠と、前記鏡筒を固定する基礎板とからなり、一方の鏡筒を他方の鏡筒に対して回動させることにより、光軸方向に進退させる光学装置のレンズ駆動装置において、前記基礎板に固定する鏡筒の後方を指向させて突出させた舌片部を形成し、前記基礎板に前記舌片部に対応した透孔を形成し、前記カム孔を前記舌片部に延長して形成して、該舌片部を前記透孔に挿入して前記基礎板と鏡筒とを連結固定することを特徴としている。
【０００９】
前記基礎板にカム孔が形成された鏡筒を固定する場合には、前記舌片部を前記透孔に挿入して固定する。この舌片部にはカム孔が形成されているから、カム孔の後端部は基礎板に挿入された位置に達している。したがって、このカム孔に案内されるカムピンは、最後部となる位置では基礎板に当接するまで後退することができ、このため、最後部とした場合にはカムピンが基礎板に当接した状態でズームレンズ装置の光軸方向の長さが制限されることになるから、ズームレンズ装置の光軸方向の長さを短くすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図示した好ましい実施の形態に基づいて、この発明に係る光学装置のレンズ駆動装置を具体的に説明する。なお、この実施形態では、光学装置としてズームレンズ装置を例示して示してある。
【００１１】
図２ないし図４はこのズームレンズ装置を備えたカメラの構造を示す図である。このカメラは、第１群レンズ21と第２群レンズ22、第３群レンズ23とを備えており、第１群レンズ21と第２群レンズ22とを光軸方向に所定の光学的関係を保持させて移動させることによりズーム動作、即ち変倍動作を行わせる。なお、第３群レンズ23は、変倍動作時には第２群レンズ22に伴われて進退し、合焦動作時には第２群レンズ22に対して光軸方向に進退するようにしてある。
【００１２】
前記各群レンズ21、22、23はほぼ円筒形の固定鏡筒24の内部に収容されている。第１群レンズ21は第１レンズ枠21aに保持されている。この第１レンズ枠21aの外周部には後方を指向して伸長させた入力腕部21bが設けられており、この入力腕部21bの適宜位置には外方を指向させた入力ピン25が突設されている。なお、入力ピン25は入力腕部21bに植設したピンに回動自在にローラを支持させて構成されている。第２群レンズ22は第２群レンズ21の後方に配されており、第２レンズ枠22aに保持されている。この第２レンズ枠22aの外周部には後方を指向して伸長させた入力腕部22bが設けられており、この入力腕部22bの適宜位置には外方を指向させた入力ピン26が突設されている。なお、入力ピン26は入力腕部22bに植設したピンに回動自在にローラを支持させて構成されている。そして、これら入力ピン25、26は固定鏡筒24に光軸方向を長手方向とした長孔によって形成された直線カム孔24aを挿通させて、固定鏡筒24の外周面からさらに外方に突出させてある。
【００１３】
固定鏡筒24はカメラ本体の基礎板20に取り付けられており、先端部に外方を指向したフランジ部24b が形成されている。そして、このフランジ部24b と基礎板20とに挟まれて、回動鏡筒27が固定鏡筒24に対して回動自在に設けられている。この回動鏡筒27の内側面には適宜形状のカム曲線を備えた第１カム溝27a と第２カム溝27b とが形成されており、第１群レンズ21に連繋した入力ピン25の先端部は第１カム溝27a に挿入され、第２群レンズ22に連繋した入力ピン26の先端部は第２カム溝27b に挿入されている。回動鏡筒27の外側後端部には駆動ギア部28が設けられており、図２に示すように、変倍駆動モータ29の出力回転が適宜なギヤ列30を介してこの駆動ギヤ部28に伝達される。
【００１４】
図１は、前記固定鏡筒24と基礎板20、回動鏡筒27との関係を示す概略の分解斜視図で、固定鏡筒24は基礎板20に形成されたアパーチュア20aを囲む位置に取り付けられる。固定鏡筒24の後端部には適宜な幅員で後方を指向して突出させた舌片部24cが形成されており、前記直線カム孔24aはこの舌片部24cの適宜位置まで延長されている。
【００１５】
他方、基礎板20のアパーチュア20aの周辺部には、前記舌片部24cを受容する係止孔20bが透孔によって形成されており、舌片部24cを係止孔20bに挿入した状態で、固定鏡筒24の後端部が基礎板20に密着するようにしてある。なお、固定鏡筒24の後端部には内側を指向させてブラケット部24dが突設され（図２〜図４参照）、基礎板20のアパーチュア20aの周囲に形成された取付孔20cを挿通させた止ネジ（図示せず）をこのブラケット部24dに締め付けて、固定鏡筒24が基礎板20に固定される。
【００１６】
また、図２ないし図４に示すように、前記第２レンズ枠22a にはモータ用ブラケット８が取り付けられて、このモータ用ブラケット８に合焦駆動用モータ９が取り付けられている。また、第２レンズ枠22a には、光軸と平行な方向を長手方向としたガイドロッド5a、5bが支持されている。前記合焦駆動用モータ９の駆動軸10が、前記第３レンズ枠23a に設けられたコマホルダ６を挿通し、該コマホルダ６に連繋コマ11が該コマホルダ６から脱落しないように組み込まれて、該連繋コマ11の内側面に形成された雌ネジ部が上記駆動軸10の雄ネジ部と螺合している。また、前記ガイドロッド5bは第３レンズ枠23a に設けられたガイド部７に挿通させてあり、ガイドロッド5aは第３レンズ枠23a にフォーク状に形成されたフォーク部（図示せず）に挿通させてある。
【００１７】
以上により構成されたこの発明に係るレンズ駆動装置を備えたズームレンズ装置の実施形態について、その作用を以下に説明する。
【００１８】
固定鏡筒24と回動鏡筒27と基礎板20とを組み立てるには、回動鏡筒27を固定鏡筒24に被せてフランジ部24bに回動鏡筒27を当接させた状態とする。この状態で、舌片部24cが回動鏡筒27の後端部から突出するから、この舌片部24cを基礎板20の係止孔20bに挿入し、ブラケット部24dを基礎板20に当接させ、基礎板20の取付孔20cを挿通させた止ネジを該ブラケット部24bに締め付ければ、固定鏡筒24が基礎板20に固定され、この固定鏡筒24に対して回動自在に回動鏡筒27が支持された状態となる。
【００１９】
次に、図２ないし図４を参照して、このズームレンズ装置を備えたカメラの動作を説明する。図２はカメラを撮影に供しない沈胴状態にある場合を示しており、第１群レンズ21と第２群レンズ22、第３群レンズ23ともに最後部まで後退した状態にある。この状態では、第２群レンズ22に連繋した入力ピン26は直線カム孔24a の後端部で基礎板20に当接する位置まで後退している。また、第１群レンズ21に連繋した入力ピン25は直線カム孔24a の後部であって、入力ピン26に接近した位置まで後退している。すなわち、入力ピン26はそれ以上後退することができない位置まで後退した状態となり、このズームレンズ装置の光軸方向の長さが最短となっている。
【００２０】
そして、この沈胴状態で、前記変倍駆動モータ29が作動してその出力回転が駆動ギヤ部28に伝達されると、回動鏡筒27が固定鏡筒24に対して回動する。回動鏡筒24に形成されたカム溝27a 、27b には、固定鏡筒24の直線カム孔24a を貫通した入力ピン25、26が挿入されているから、入力ピン25は第１カム溝27a に、入力ピン26は第２カム溝27b にそれぞれ移動量が案内され、光軸方向に移動する。このため、入力ピン25が連繋した第１群レンズ21と入力ピン26が連繋した第２群レンズ22とは異なる移動量で、所定の光学的関係が保持されながら移動して、図３に示す望遠位置と図４に示す広角位置との間で変倍動作が行われる。
【００２１】
第３群レンズ23は、ブラケット８やガイドロッド5a、5bが第２群レンズ22の第２レンズ枠22a に取り付けられているから、第２群レンズ22に伴われて移動する。そして、合焦動作が行われる場合には、図示しない測距装置によって得られた被写体までの距離情報に基づいて前記駆動用モータ９が作動して駆動軸10を回動させる。この駆動軸10には雄ネジ部10a が形成され、この雄ネジ部10a に連繋コマ11の雌ネジ部11a が螺合しているから、駆動軸10の回動によって連繋コマ11が該駆動軸10に沿って光軸と平行な方向に移動する。この連繋コマ11は第３レンズ枠23a に形成されたコマホルダ６に収容されているから、連繋コマ11の移動によって第３レンズ枠23a が移動し、第３群レンズ23が光軸方向に移動する。そして、この第３群レンズ23の移動によって撮影光学系が合焦することになる。なお、駆動軸10の回転方向に応じて連繋コマ11の移動方向が変更され、第３群レンズ23を進退させることができる。また、各レンズ群21、22、23が沈胴状態にある場合には、図２に示すように、第３群レンズ23は第２群レンズ22に接近した位置まで移動させて、光軸方向の全体の長さを短くしてカメラの薄型化を図っている。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係るレンズ駆動装置によれば、レンズの光軸方向の移動を案内するカム孔を鏡筒を固定させる基礎板に至る位置まで形成することができるので、該カム孔に案内されるカムピンを基礎板に当接させる位置まで後退させることができる。したがって、この光学装置の光軸方向の長さを最短とすることができる。
【００２３】
しかも、舌片部を形成してこの舌片部にカム孔の一部を形成したから、カム孔が鏡筒の端部から切込まれておらず、鏡筒の強度が不十分となることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る光学装置のレンズ駆動装置の構造を説明する概略の分解斜視図である。
【図２】この発明に係るレンズ駆動装置によるズームレンズ装置を搭載したカメラの概略の縦断面図で、撮影光学系が沈胴位置にある状態を示している。
【図３】この発明に係るレンズ駆動装置によるズームレンズ装置を搭載したカメラの概略の縦断面図で、撮影光学系が望遠位置にある状態を示している。
【図４】この発明に係るレンズ駆動装置によるズームレンズ装置を搭載したカメラの概略の縦断面図で、撮影光学系が広角位置にある状態を示している。
【図５】従来のレンズ駆動装置の構造を説明する概略の分解斜視図で、図１に相当する図である。
【図６】図５に示すレンズ駆動装置の光軸を含む面で切断した概略の断面図で、一部を省略して示してある。
【符号の説明】
20 基礎板
20a アパーチュア
20b 係止孔（透孔）
20c 取付孔
21 第１群レンズ
22 第２群レンズ
23 第３群レンズ
24 固定鏡筒（固定筒）
24a 直線カム孔（カム孔）
24b フランジ部
24c 舌片部
24d ブラケット部
25 入力ピン
26 入力ピン
27 回動鏡筒
27a 第１カム溝（カム溝）
27b 第２カム溝（カム溝）

Claims (1)

1. カム孔を備えた内側の鏡筒と、カム溝を形成した外側の鏡筒とを少なくとも二重に組み合わせ、上記カム孔を貫通させ、上記カム溝に先端部を挿入させたカムピンを備えたレンズ枠と、前記鏡筒を固定する基礎板とからなり、一方の鏡筒を他方の鏡筒に対して回動させることにより、光軸方向に進退させる光学装置のレンズ駆動装置において、
   前記基礎板に固定する鏡筒の後方を指向させて突出させた舌片部を形成し、
   前記基礎板に前記舌片部に対応した透孔を形成し、
   前記カム孔を前記舌片部に延長して形成して、該舌片部を前記透孔に挿入して前記基礎板と鏡筒とを連結固定することを特徴とする光学装置のレンズ駆動装置。

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