JP4641132B2 - レンズ駆動機構 - Google Patents

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JP4641132B2 JP2001292254A JP2001292254A JP4641132B2 JP 4641132 B2 JP4641132 B2 JP 4641132B2 JP 2001292254 A JP2001292254 A JP 2001292254A JP 2001292254 A JP2001292254 A JP 2001292254A JP 4641132 B2 JP4641132 B2 JP 4641132B2
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Description

【0001】
【技術分野】
本発明は、レンズ駆動機構に関し、2つのサブレンズ群を択一的に接離移動または一体移動させるレンズ駆動機構に関する。
【0002】
【従来技術及びその問題点】
ズームレンズ系において、高ズーム比と小型化は、二律背反的要求であった。例えば、小型にできる2群ズームレンズ系において、ズーム比を大きくするべく構成レンズ群の移動軌跡を定める(移動軌跡の解を求める)と、テレ側でのレンズ群の干渉、あるいはワイド側での像面との干渉が生じる。一方、3群ズームレンズ系では、2群ズームレンズ系よりズーム比を大きくできるが、小型化が困難である。また、さらなる高ズーム比を得るべく構成レンズ群のパワーを定めると、機構上、精度が出ない。
【0003】
本出願人は、以上の二律背反的要求を満足する、高ズーム比でありながら小型化できるズームレンズ系として、従来の常識を破るズームレンズ系を提案した(特願平11‐79572号)。このズームレンズ系は、焦点距離を変化させる可動の複数の変倍レンズ群を有すること;少なくとも一つの変倍レンズ群は、2つのサブ群を有し、その一方のサブ群が、他方のサブ群との関係において光軸方向の両移動端のいずれか一方に選択して位置する可動サブ群である切替群であること;短焦点距離端から中間焦点距離に至る短焦点距離側ズーミング域と、中間焦点距離から長焦点距離端に至る長焦点距離側ズーミング域とで、切替群中の可動サブ群は互いに異なるいずれか一方の移動端に位置すること;及び切替群と他の変倍レンズ群のズーミング基礎軌跡は、上記中間焦点距離において不連続であり、可動サブ群の位置に応じ、所定の像面に結像するように定められていること;に特徴がある。
【0004】
このズームレンズ系では、2つのサブ群(切替群)は、短焦点距離側ズーミング域と長焦点距離側ズーミング域の切替に際して接離移動されるが、さらに、全ての可変焦点距離域において2つのサブ群全体を一体に移動させてフォーカシングを行わせることも可能である。ところで、このように2つのサブ群に択一的に接離移動と一体移動を行わせる場合に、それぞれのサブ群を支持するレンズ枠が個別に直進案内されていると、両レンズ枠を一体移動させる際にそれぞれの直進案内機構が干渉して、円滑な案内が妨げられるおそれがある。例えば、フォーカシングに際して2つのサブ群を一体に移動させようとしたときに、各レンズ枠の直進案内機構が干渉していると、フォーカシングモータに負担がかかったり、摺接部分が摩耗して直進案内機能が損なわれるおそれがあり、さらに干渉の度合いが大きい場合にはフォーカシング動作そのものを実行できない可能性がある。
【0005】
【発明の目的】
本発明は、案内部分の相互干渉を生じさせずに、2つのサブ群を円滑に接離移動及び一体移動させることが可能なレンズ駆動機構を簡単な構成で提供することを目的とする。
【0006】
【発明の概要】
本発明のレンズ駆動機構は、接近位置と離隔位置とでそれぞれ光学的に機能する第1、第2のサブ群をそれぞれ支持する第1レンズ枠と第2レンズ枠;この第1レンズ枠と第2レンズ枠をそれぞれ支持する支持枠;この第1レンズ枠の回動を常時規制して光軸方向移動を可能に支持する、該第1レンズ枠と支持枠との間に形成した第1レンズ枠直進案内機構;支持枠に一定角度範囲の往復回動を可能に支持した第2レンズ枠の両回動端において、該第2レンズ枠の回動を規制し、光軸方向の直進移動を可能に支持する、該第2レンズ枠と支持枠との間に形成した第2レンズ枠直進案内機構;第2レンズ枠の支持枠に対する相対回動によって第1レンズ枠と第2レンズ枠とを接離させ、該第2レンズ枠の両回動端において、該第1レンズ枠と第2レンズ枠を接近位置と離隔位置に移動させるレンズ枠接離手段;及び、この接離位置と離隔位置で第1レンズ枠と第2レンズ枠を一体に直進移動させる直進移動機構;を備え、第1レンズ枠直進案内機構による直進ガイドクリアランスを、第2レンズ枠直進案内機構による直進ガイドクリアランスより大きく設定したことを特徴としている。このレンズ駆動機構によれば、第1と第2のサブ群用の各レンズ枠に対する直進案内機構のガイドクリアランスが異なるので、第1と第2のサブ群を共に直進移動させる際に、各レンズ枠における直進案内部分が互いに干渉せず、円滑なガイドが可能となる。
【0007】
このレンズ駆動機構は、第1、第2のサブ群が、焦点距離を変化させる可動の複数の変倍レンズ群の一つを構成すると共に、全ての可変焦点距離域において、接近位置または離隔位置を保ちながらその全体が光軸方向に進退するフォーカスレンズ群を構成しているズームレンズ系に特に好適である。
【0008】
レンズ枠接離手段は、第1レンズ枠と第2レンズ枠の一方と他方に設けた、第2レンズ枠の回動によって第1レンズ枠と第2レンズ枠を接離移動させる形状の接離カム面と接離用フォロアであると、構成が簡単であり好ましい。
【0009】
この場合、第1レンズ枠と第2レンズ枠が接近位置と離隔位置にあるときに接離用フォロアに係合して、該第1レンズ枠と第2レンズ枠の光軸方向の相対位置と周方向位置を定める位置決め凹部をカム面の両端部に続けて形成し、付勢部材によって位置決め凹部と接離用フォロアを係合させる方向に各レンズ枠を付勢し、接近位置と離隔位置では、この接離用フォロアと位置決め凹部の係合によって第1レンズ枠と第2レンズ枠を一体化させることが好ましい。該構成によれば、第1レンズ枠と第2レンズ枠の直進移動時に、直進案内機構のガイドクリアランスが大きく取られた第1レンズ枠は、同ガイドクリアランスが小さく(厳しく)設定された第2レンズ枠に対して確実に係合さされるので、第1レンズ枠の位置ずれが生じるおそれがない。
【0010】
各レンズ枠を直進案内させる機構は、例えば次のように構成することが好ましい。すなわち、第1レンズ枠直進案内機構は、第1レンズ枠に周方向に位置を異ならせて設けた複数のガイド穴と;支持枠に固定された、該複数のガイド穴のそれぞれに緩い嵌合で挿入された直進案内ロッドと;を有する。また、第2レンズ枠直進案内機構は、第2レンズ枠に周方向に位置を異ならせて突設した複数の直進案内突起と;支持枠の内面に周方向に位置を異ならせて形成した、複数の直進案内突起のそれぞれが摺動可能に嵌まる有底の接近位置用直進案内溝と離隔位置用直進案内溝と;を有する。ここで、第2レンズ枠の両回動端への回動を許容させるため、ガイド環の内面にはさらに、接近位置用直進案内溝と離隔位置用直進案内溝の間で直進案内突起を移動可能とさせる、周方向へ向かう有底の回転許容凹部が形成されることが好ましい。
【0011】
以上のレンズ駆動機構では、支持枠の内側に正逆に回動可能な駆動リングを備え、該駆動リングの回転によってレンズ枠接離手段と直進移動機構を制御することが可能である。具体的には、第2レンズ枠に回転を伝達する回動付与面を駆動リングに設け、第2レンズ枠の回動が許容されているときに駆動リングを回転させることで該第2レンズ枠に回転を伝達し、その結果、レンズ枠接離手段を介して第1レンズ枠と第2レンズ枠を接近位置と離隔位置に移動させることができる、また、直進移動機構として、互いに当接可能な一体移動用カム面と一体移動用フォロアを駆動リングと第2レンズ枠の対向端面に形成し、第2レンズ枠が第2レンズ枠直進案内機構により直進案内されているときに駆動リングを回転させると、この一体移動用カム面と一体移動用フォロアに従って第2レンズ枠を第1レンズ枠と共に光軸方向へ直進移動させることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
[本発明を適用可能な切替群を有するズームレンズ系の説明]
以下の実施形態は、本発明を、後述するレンズ鏡筒に適用したものである。このレンズ鏡筒は、本出願人が特願平11‐79572号で提案したズームレンズ系に用いて好適である。最初に、本出願人が特願平11‐79572号で提案した切替群を有するズームレンズ系の各態様を、図1から図9を参照して説明する。なお、図1ないし図9のIMは、フィルム面などの像面を示しており、この像面IMは移動しない。
図1は、切替群によるズームレンズ系の第1の態様を示している。このズームレンズ系は、物体側から順に、全体として正のパワーの第1変倍レンズ群10と、全体として負のパワーの第2変倍レンズ群20からなっており、第1変倍レンズ群10は、物体側から順に、負のパワーの第1レンズ群L1(第1サブ群S1)と正のパワーの第2レンズ群L2(第2サブ群S2)とからなり、第2変倍レンズ群20は負のパワーの第3レンズ群L3からなっている。第1変倍レンズ群10中の第2サブ群S2は、第1群枠11に固定されており、第1サブ群S1の可動サブ群枠12は、第1群枠11に形成したガイド溝13内で光軸方向に一定距離移動可能である。第1サブ群S1は、可動サブ群枠12がガイド溝13の前端部に当接する物体側の移動端と、後端部に当接する像面側の移動端との2位置を択一してとる。第3レンズ群L3は、第2群枠21に固定されている。
【0013】
このズームレンズ系のズーミング基礎軌跡は、第1変倍レンズ群10(第1群枠11)と第2変倍レンズ群20(第2群枠21)との移動、及びガイド溝13内での第1群枠12(第1サブ群S1)の移動を伴って、次のように設定されている。ズーミングに際し、絞りDは、第1変倍レンズ群10(第1群枠11)と一緒に移動する。
【0014】
A;短焦点距離端fwから中間焦点距離fmまでの短焦点距離側ズーミング域Zwでは、第1サブ群S1は第2サブ群S2に対して離間した間隔(第1の間隔、広間隔)d1を保持する。そして、第1変倍レンズ群10(第1群枠11)と第2変倍レンズ群20(第2群枠21)は、互いの空気間隔を変化させながらともに物体側に移動する。
【0015】
B;中間焦点距離fmにおいて、第1変倍レンズ群10(第1群枠11)と第2変倍レンズ群20(第2群枠21)は、短焦点距離側ズーミング域Zw内の長焦点側端部における位置よりも像面側に移動する。また、第1サブ群S1は、第1群枠11のガイド溝13内で像面側の移動端に達し、第2サブ群S2に対して接近した間隔(第2の間隔、狭間隔)d2をとる。
【0016】
C;中間焦点距離fmから長焦点距離端ftまでの長焦点距離側ズーミング域Ztでは、第1サブ群S1は、第2サブ群S2に対して接近した間隔(第2の間隔)d2を保持する。そして、第1変倍レンズ群10(第1群枠11)と第2変倍レンズ群20(第2群枠21)は、中間焦点距離fmでの像面側への移動後の位置を基準にして、互いの空気間隔を変化させながらともに物体側に移動する。
【0017】
図は、簡易的なもので、第1変倍レンズ群10(第1群枠11)と第2変倍レンズ群20(第2群枠21)のズーミング基礎軌跡を直線で描いているが、実際には直線であるとは限らない。
【0018】
フォーカシングは、全ての可変焦点距離域において、第1サブ群S1と第2サブ群S2を一体に移動させて(つまり第1変倍レンズ群10(第1群枠11)を移動させて)行う。
【0019】
図2は、切替群を有するズームレンズ系の第2の態様を示している。このズームレンズ系は、物体側から順に、正のパワーの第1変倍レンズ群10、全体として正のパワーの第2変倍レンズ群20、負のパワーの第3変倍レンズ群30からなっている。第1変倍レンズ群10は正のパワーの第1レンズ群L1からなり、第2変倍レンズ群20は、物体側から順に、負のパワーの第2レンズ群L2(第1サブ群S1)と正のパワーの第3レンズ群L3(第2サブ群S2)とからなり、第3変倍レンズ群30は負のパワーの第4レンズ群L4からなっている。第1レンズ群L1は、第1変倍レンズ群枠11に固定されている。第2変倍レンズ群20中の第2サブ群S2は、第2群枠21に固定されており、第1サブ群S1の可動サブ群枠22は、第2群枠21に形成したガイド溝23内で光軸方向に一定距離移動可能である。第1サブ群S1は、可動サブ群枠22がガイド溝23の前端部に当接する物体側の移動端と、後端部に当接する像面側の移動端との2位置を択一してとる。第4レンズ群L4は、第3群枠31に固定されている。
【0020】
この第2の態様のズームレンズ系のズーミング基礎軌跡は、第1変倍レンズ群10(第1群枠11)、第2変倍レンズ群20(第2群枠21)及び第3変倍レンズ群30(第3群枠31)の移動、及びガイド溝23内での第2群枠22(第1サブ群S1)の移動を伴って、次のように設定されている。ズーミングに際し、絞りDは、第2変倍レンズ群20(第2群枠21)と一緒に移動する。
【0021】
A;短焦点距離端fwから中間焦点距離fmまでの短焦点距離側ズーミング域Zwでは、第1サブ群S1は第2サブ群S2に対して離間した間隔(第1の間隔、広間隔)d1を保持する。そして、第1変倍レンズ群10(第1群枠11)、第2変倍レンズ群20(第2群枠21)、及び第3変倍レンズ群30(第3群枠31)は、互いの空気間隔を変化させながらともに物体側に移動する。
【0022】
B;中間焦点距離fmにおいて、第1変倍レンズ群10(第1群枠11)、第2変倍レンズ群20(第2群枠21)、及び第3変倍レンズ群30(第3群枠31)は、短焦点距離側ズーミング域Zw内の長焦点側端部における位置よりも像面側に移動する。また、第1サブ群S1は、第2群枠21のガイド溝23内で像面側の移動端に達し、第2サブ群S2に対して接近した間隔(第2の間隔、狭間隔)d2をとる。
【0023】
C;中間焦点距離fmから長焦点距離端ftまでの長焦点距離側ズーミング域Ztでは、第1サブ群S1は、第2サブ群S2に対して接近した間隔(第2の間隔)d2を保持する。そして、第1変倍レンズ群10(第1群枠11)、第2変倍レンズ群20(第2群枠21)、及び第3変倍レンズ群30(第3群枠31)は、中間焦点距離fmでの像面側への移動後の位置を基準にして、互いの空気間隔を変化させながらともに物体側に移動する。
【0024】
図は、簡易的なもので、第1変倍レンズ群10(第1群枠11)、第2変倍レンズ群20(第2群枠21)及び第3変倍レンズ群30(第3群枠31)のズーミング基礎軌跡を直線で描いているが、実際には直線であるとは限らない。
【0025】
フォーカシングは、全ての可変焦点距離域において、第1サブ群S1と第2サブ群S2を一体に移動させて(つまり第2変倍レンズ群20(第2群枠21)を移動させて)行う。
【0026】
以上のズームレンズ系のズーミング基礎軌跡は、第1の態様と同じく、中間焦点距離fmにおいて不連続であるが、短焦点距離端fw、中間焦点距離fm(不連続点)及び長焦点距離端ftでの第1レンズ群L1、第1サブ群S1(第2レンズ群L2)、第2サブ群S2(第3レンズ群L3)及び第4レンズ群L4の位置を適当に定めることにより、常時正しく像面に結像するような解が存在する。そして、このようなズーミング基礎軌跡によると、高ズーム比でありながら小型のズームレンズ系が得られる。
【0027】
図3は、切替群を有するズームレンズ系の第3の態様を示している。この態様は、第2の態様における最も物体側の正レンズ群L1を負レンズ群L1に代えたもので、他は第2の態様と同様である。
【0028】
図4は、切替群を有するズームレンズ系の第4の態様を示している。このズームレンズ系は、物体側から順に、全体として正のパワーの第1変倍レンズ群10と、全体として負のパワーの第2変倍レンズ群20からなっており、第1変倍レンズ群10は、物体側から順に、負のパワーの第1レンズ群L1(第1サブ群S1)と正のパワーの第2レンズ群L2(第2サブ群S2)とからなり、第2変倍レンズ群20は、物体側から順に、正のパワーの第3レンズ群L3(第3サブ群S3)と負のパワーの第4レンズ群L4(第4サブ群S4)とから構成されている。
【0029】
第1変倍レンズ群10中の第2サブ群S2は、第1群枠11に固定されており、第1サブ群S1を支持した可動サブ群枠12は、第1群枠11に形成したガイド溝13内で光軸方向に一定距離移動可能である。第1サブ群S1は、可動サブ群枠12がガイド溝13の前端部に当接する物体側の移動端と、後端部に当接する像面側の移動端との2位置を択一してとる。同様に、第2変倍レンズ群20中の第4サブ群S4は、第2群枠21に固定されており、第3サブ群S3を支持した可動サブ群枠22は、第2群枠21に形成したガイド溝23内で光軸方向に一定距離移動可能である。第3サブ群S3は、可動サブ群枠22がガイド溝23の前端部に当接する物体側の移動端と、後端部に当接する像面側の移動端との2位置を択一してとる。
【0030】
このズームレンズ系のズーミング基礎軌跡は、第1変倍レンズ群10(第1群枠11)と第2変倍レンズ群20(第2群枠21)との移動、及びガイド溝13と23内での第1群枠11(第1サブ群S1)と第2群枠21(第3サブ群S3)の移動を伴って、次のように設定されている。ズーミングに際し、絞りDは、第1変倍レンズ群10(第1群枠11)と一緒に移動する。
【0031】
A;短焦点距離端fwから中間焦点距離fmまでの短焦点距離側ズーミング域Zwでは、第1サブ群S1は第2サブ群S2に対して離間した間隔(第1の間隔、広間隔)d1を保持し、第3サブ群S3は第4サブ群S4に対して離間した間隔(第1の間隔、広間隔)d3をとる。そして、第1変倍レンズ群10(第1群枠11)と第2変倍レンズ群20(第2群枠21)は、互いの空気間隔を変化させながらともに物体側に移動する。
【0032】
B;中間焦点距離fmにおいて、第1変倍レンズ群10(第1群枠11)と第2変倍レンズ群20(第2群枠21)は、短焦点距離側ズーミング域Zw内の長焦点側端部における位置よりも像面側に移動する。また、第1サブ群S1は、第1群枠11のガイド溝13内で像面側の移動端に達し、第2サブ群S2に対して接近した間隔(第2の間隔、狭間隔)d2をとり、第3サブ群S3は第4サブ群S4に対して接近した間隔(第2の間隔、狭間隔)d4をとる。
【0033】
C;中間焦点距離fmから長焦点距離端ftまでの長焦点距離側ズーミング域Ztでは、第1サブ群S1は、第2サブ群S2に対して接近した間隔(狭間隔)d2を保持し、第3サブ群S3は第4サブ群S4に対して接近した間隔(狭間隔)d4を保持する。そして、第1変倍レンズ群10(第1群枠11)と第2変倍レンズ群20(第2群枠21)は、中間焦点距離fmでの像面側への移動後の位置を基準にして、互いの空気間隔を変化させながらともに物体側に移動する。
【0034】
図では、便宜上、第1変倍レンズ群10(第1群枠11)と第2変倍レンズ群20(第2群枠21)のズーミング基礎軌跡を直線で描いているが、実際には直線であるとは限らない。
【0035】
フォーカシングは、全ての可変焦点距離域において、第1サブ群S1と第2サブ群S2を一体に移動させて(つまり第1変倍レンズ群10(第1群枠11)を移動させて)行う。
【0036】
以上のズームレンズ系のズーミング基礎軌跡は、第1ないし第3の態様と同じく、中間焦点距離fmにおいて不連続であるが、短焦点距離端fw、中間焦点距離fm(不連続点)及び長焦点距離端ftでの第1サブ群S1(第1レンズ群L1)、第2サブ群S2(第2レンズ群L2)、第3サブ群S3(第3レンズ群L3)及び第4サブ群S4(第4レンズ群L4)の位置を適当に定めることにより、常時正しく像面に結像するような解が存在する。そして、このようなズーミング基礎軌跡によると、高ズーム比でありながら小型のズームレンズ系が得られる。
【0037】
図5は、切替群を有するズームレンズ系の第5の態様を示している。このズームレンズ系は、物体側から順に、全体として正のパワーの第1変倍レンズ群10と、全体として負のパワーの第2変倍レンズ群20からなっており、第1変倍レンズ群10は、物体側から順に、負のパワーの第1レンズ群L1(第1サブ群S1)と正のパワーの第2レンズ群L2(第2サブ群S2)とからなり、第2変倍レンズ群20は、物体側から順に、正のパワーの第3レンズ群L3(第3サブ群S3)と負のパワーの第4レンズ群L4(第4サブ群S4)とから構成されている。
【0038】
第1変倍レンズ群10中の第2サブ群S2は、第1群枠11に固定されており、第1サブ群S1を支持した可動サブ群枠12は、第1群枠11に形成したガイド溝13内で光軸方向に一定距離移動可能である。第1サブ群S1は、可動サブ群枠12がガイド溝13の前端部に当接する物体側の移動端と、後端部に当接する像面側の移動端との2位置を択一してとる。同様に、第2変倍レンズ群20中の第4サブ群S4は、第2群枠21に固定されており、第3サブ群S3を支持した可動サブ群枠22は、第2群枠21に形成したガイド溝23内で光軸方向に一定距離移動可能である。第3サブ群S3は、可動サブ群枠22がガイド溝23の前端部に当接する物体側の移動端と、後端部に当接する像面側の移動端との2位置を択一してとる。
【0039】
このズームレンズ系のズーミング基礎軌跡は、第1変倍レンズ群10(第1群枠11)と第2変倍レンズ群20(第2群枠21)との移動、及びガイド溝13と23内での第1群枠11(第1サブ群S1)と第2群枠21(第3サブ群S3)の移動を伴って、次のように設定されている。ズーミングに際し、絞りDは、第1変倍レンズ群10(第1群枠11)と一緒に移動する。
【0040】
A;短焦点距離端fwから第一の中間焦点距離fm1までの短焦点距離側ズーミング域Zwでは、第1サブ群S1は第2サブ群S2に対して離間した間隔(第1の間隔、広間隔)d1を保持し、第3サブ群S3は第4サブ群S4に対して離間した間隔(第1の間隔、広間隔)d3をとる。そして、第1変倍レンズ群10(第1群枠11)と第2変倍レンズ群20(第2群枠21)は、互いの空気間隔を変化させながらともに物体側に移動する。
【0041】
B;中間焦点距離fm1において、第1変倍レンズ群10(第1群枠11)及び第2変倍レンズ群20(第2群枠21)は、短焦点距離側ズーミング域Zw内の長焦点側端部における位置よりも像面側に移動する。また、第1サブ群S1は、第1群枠11のガイド溝13内で像面側の移動端に達し、第2サブ群S2に対して接近した間隔(第2の間隔、狭間隔)d2をとる。
【0042】
C;第一の中間焦点距離fm1から第二の中間焦点距離fm2までの中間ズーミング域Zmでは、第1サブ群S1は第2サブ群S2に対して接近した間隔(第2の間隔、狭間隔)d2を保持し、第3サブ群S3は第4サブ群S4に対して離間した間隔(第1の間隔、広間隔)d3を保持する。そして、第1変倍レンズ群10(第1群枠11)と第2変倍レンズ群20(第2群枠21)は、第一の中間焦点距離fm1での像面側への移動後の位置を基準にして、互いの空気間隔を変化させながらともに物体側に移動する。
【0043】
D;第二の中間焦点距離fm2において、第1変倍レンズ群10(第1群枠11)及び第2変倍レンズ群20(第2群枠21)は、中間ズーミング域Zm内の長焦点側端部における位置よりも像面側に移動する。また、第3サブ群S3は、第2群枠21のガイド溝23内で像面側の移動端に達し、第4サブ群S4に対して接近した間隔(第2の間隔、狭間隔)d4をとる。
【0044】
E;第二の中間焦点距離fm2から長焦点距離端ftまでの長焦点距離側ズーミング域Ztでは、第1サブ群S1は、第2サブ群S2に対して接近した間隔(狭間隔)d2を保持し、第3サブ群S3は第4サブ群S4に対して接近した間隔(狭間隔)d4を保持する。そして、第1変倍レンズ群10(第1群枠11)と第2変倍レンズ群20(第2群枠21)は、第二の中間焦点距離fm2での像面側への移動後の位置を基準にして、互いの空気間隔を変化させながらともに物体側に移動する。
【0045】
図は、簡易的なもので、第1変倍レンズ群10(第1群枠11)と第2変倍レンズ群20(第2群枠21)のズーミング基礎軌跡を直線で描いているが、実際には直線であるとは限らない。
【0046】
フォーカシングは、全ての可変焦点距離域において、第1サブ群S1と第2サブ群S2を一体に移動させて(つまり第1変倍レンズ群10(第1群枠11)を移動させて)行う。
【0047】
以上のズームレンズ系のズーミング基礎軌跡は、第1ないし第4の態様と同じく、中間焦点距離fmにおいて不連続であるが、短焦点距離端fw、第一、第二の中間焦点距離fm1、fm2(不連続点)及び長焦点距離端ftでの第1サブ群S1(第1レンズ群L1)、第2サブ群S2(第2レンズ群L2)、第3サブ群S3(第3レンズ群L3)及び第4サブ群S4(第4レンズ群L4)の位置を適当に定めることにより、常時正しく像面に結像するような解が存在する。そして、このようなズーミング基礎軌跡によると、高ズーム比でありながら小型のズームレンズ系が得られる。
【0048】
図6は、切替群を有するズームレンズ系の第6の態様を示している。このズームレンズ系は、物体側から順に、全体として正のパワーの第1変倍レンズ群10と、全体として負のパワーの第2変倍レンズ群20からなっており、第1変倍レンズ群10は、物体側から順に、負のパワーの第1レンズ群L1(第1サブ群S1)と正のパワーの第2レンズ群L2(第2サブ群S2)とからなり、第2変倍レンズ群20は、物体側から順に、正のパワーの第3レンズ群L3(第3サブ群S3)と負のパワーの第4レンズ群L4(第4サブ群S4)とから構成されている。
【0049】
第1変倍レンズ群10中の第2サブ群S2は、第1群枠11に固定されており、第1サブ群S1を支持した可動サブ群枠12は、第1群枠11に形成したガイド溝13内で光軸方向に一定距離移動可能である。第1サブ群S1は、可動サブ群枠12がガイド溝13の前端部に当接する物体側の移動端と、後端部に当接する像面側の移動端との2位置を択一してとる。同様に、第2変倍レンズ群20中の第4サブ群S4は、第2群枠21に固定されており、第3サブ群S3を支持した可動サブ群枠22は、第2群枠21に形成したガイド溝23内で光軸方向に一定距離移動可能である。第3サブ群S3は、可動サブ群枠22がガイド溝23の前端部に当接する物体側の移動端と、後端部に当接する像面側の移動端との2位置を択一してとる。
【0050】
このズームレンズ系のズーミング基礎軌跡は、第1変倍レンズ群10(第1群枠11)と第2変倍レンズ群20(第2群枠21)との移動、及びガイド溝13と23内での第1群枠11(第1サブ群S1)と第2群枠21(第3サブ群S3)の移動を伴って、次のように設定されている。ズーミングに際し、絞りDは、第1変倍レンズ群10(第1群枠11)と一緒に移動する。
【0051】
A;短焦点距離端fwから第一の中間焦点距離fm1までの短焦点距離側ズーミング域Zwでは、第1サブ群S1は第2サブ群S2に対して離間した間隔(第1の間隔、広間隔)d1を保持し、第3サブ群S3は第4サブ群S4に対して離間した間隔(第1の間隔、広間隔)d3をとる。そして、第1変倍レンズ群10(第1群枠11)と第2変倍レンズ群20(第2群枠21)は、互いの空気間隔を変化させながらともに物体側に移動する。
【0052】
B;中間焦点距離fm1において、第1変倍レンズ群10(第1群枠11)及び第2変倍レンズ群20(第2群枠21)は、短焦点距離側ズーミング域Zw内の長焦点側端部における位置よりも像面側に移動する。また、第3サブ群S3は、第2群枠21のガイド溝23内で像面側の移動端に達し、第4サブ群S4に対して接近した間隔(第2の間隔、狭間隔)d4をとる。
【0053】
C;第一の中間焦点距離fm1から第二の中間焦点距離fm2までの中間ズーミング域Zmでは、第1サブ群S1は第2サブ群S2に対して離隔した間隔(第1の間隔、広間隔)d1を保持し、第3サブ群S3は第4サブ群S4に対して接近した間隔(第2の間隔、狭間隔)d4を保持する。そして、第1変倍レンズ群10(第1群枠11)と第2変倍レンズ群20(第2群枠21)は、第一の中間焦点距離fm1での像面側への移動後の位置を基準にして、互いの空気間隔を変化させながらともに物体側に移動する。
【0054】
D;第二の中間焦点距離fm2において、第1変倍レンズ群10(第1群枠11)及び第2変倍レンズ群20(第2群枠21)は、中間ズーミング域Zm内の長焦点側端部における位置よりも像面側に移動する。また、第1サブ群S1は、第1群枠11のガイド溝13内で像面側の移動端に達し、第2サブ群S2に対して接近した間隔(第2の間隔、狭間隔)d2をとる。
【0055】
E;第二の中間焦点距離fm2から長焦点距離端ftまでの長焦点距離側ズーミング域Ztでは、第1サブ群S1は、第2サブ群S2に対して接近した間隔(狭間隔)d2を保持し、第3サブ群S3は第4サブ群S4に対して接近した間隔(狭間隔)d4を保持する。そして、第1変倍レンズ群10(第1群枠11)と第2変倍レンズ群20(第2群枠21)は、第二の中間焦点距離fm2での像面側への移動後の位置を基準にして、互いの空気間隔を変化させながらともに物体側に移動する。
【0056】
図は、簡易的なもので、第1変倍レンズ群10(第1群枠11)と第2変倍レンズ群20(第2群枠21)のズーミング基礎軌跡を直線で描いているが、実際には直線であるとは限らない。
【0057】
フォーカシングは、全ての可変焦点距離域において、第1サブ群S1と第2サブ群S2を一体に移動させて(つまり第1変倍レンズ群10(第1群枠11)を移動させて)行う。
【0058】
以上のズームレンズ系のズーミング基礎軌跡は、第1ないし第5の態様と同じく、中間焦点距離fmにおいて不連続であるが、短焦点距離端fw、第一、第二の中間焦点距離fm1、fm2(不連続点)及び長焦点距離端ftでの第1サブ群S1(第1レンズ群L1)、第2サブ群S2(第2レンズ群L2)、第3サブ群S3(第3レンズ群L3)及び第4サブ群S4(第4レンズ群L4)の位置を適当に定めることにより、常時正しく像面に結像するような解が存在する。そして、このようなズーミング基礎軌跡によると、高ズーム比でありながら小型のズームレンズ系が得られる。
【0059】
図7は、切替群を有するズームレンズ系の第7の態様を示している。このズームレンズ系は、物体側から順に、全体として正のパワーの第1変倍レンズ群10と、負のパワーの第2変倍レンズ群20からなっている。第1変倍レンズ群10は、物体側から順に、正のパワーの第1レンズL1(第1サブ群S1)、負のパワーの第2レンズ群L2(第2サブ群S2)、及び正のパワーの第3レンズ群L3(第3サブ群S3)からなり、第2変倍レンズ群20は負のパワーの第4レンズ群L4からなっている。第1変倍レンズ群10の第1サブ群S1と第3サブ群S3は、第1群枠11に固定されており、第2サブ群S2を支持する可動サブ群枠12は、第1群枠11に形成したガイド溝13内で光軸方向に一定距離移動可能である。第2サブ群S2は、可動サブ群枠12がガイド溝13の前端部に当接する物体側の移動端と、後端部に当接する像面側の移動端との2位置を択一してとる。第4レンズ群L4は、第2群枠21に固定されている。
【0060】
このズームレンズ系のズーミング基礎軌跡は、第1変倍レンズ群10(第1群枠11)と第2変倍レンズ群20(第2群枠21)との移動、及びガイド溝13内での第1群枠11(第2サブ群S2)の移動を伴って、次のように設定されている。ズーミングに際し、絞りDは、第1変倍レンズ群10(第1群枠11)と一緒に移動する。
【0061】
A;短焦点距離端fwから中間焦点距離fmまでの短焦点距離側ズーミング域Zwでは、第2サブ群S2は第1サブ群S1に対して接近した狭間隔、第3サブ群S3に対して離間した広間隔を保持する。そして、第1変倍レンズ群10(第1群枠11)と第2変倍レンズ群20(第2群枠21)は、互いの空気間隔を変化させながらともに物体側に移動する。
【0062】
B;中間焦点距離fmにおいて、第1変倍レンズ群10(第1群枠11)と第2変倍レンズ群20(第2群枠21)は、短焦点距離側ズーミング域Zw内の長焦点側端部における位置よりも像面側に移動する。また、第2サブ群S2は、第1群枠11のガイド溝13内で像面側の移動端に達し、第1サブ群S1に対して離隔した広間隔、第3サブ群S3に対して接近した狭間隔をとる。
【0063】
C;中間焦点距離fmから長焦点距離端ftまでの長焦点距離側ズーミング域Ztでは、第2サブ群S2は、第1サブ群S1に対して離隔した広間隔、第3サブ群S3に対して接近した狭間隔を保持する。そして、第1変倍レンズ群10(第1群枠11)と第2変倍レンズ群20(第2群枠21)は、中間焦点距離fmでの像面側への移動後の位置を基準にして、互いの空気間隔を変化させながらともに物体側に移動する。
【0064】
図は、簡易的なもので、第1変倍レンズ群10(第1群枠11)と第2変倍レンズ群20(第2群枠21)のズーミング基礎軌跡を直線で描いているが、実際には直線であるとは限らない。
【0065】
フォーカシングは、全ての可変焦点距離域において、第1サブ群S1ないし第3サブ群S3を一体に移動させて(つまり第1変倍レンズ群10(第1群枠11)を移動させて)行う。
【0066】
以上のズームレンズ系のズーミング基礎軌跡は、第1ないし第6の態様と同じく、中間焦点距離fmにおいて不連続であるが、短焦点距離端fw、中間焦点距離fm(不連続点)及び長焦点距離端ftでの第1サブ群S1(第1レンズ群L1)、第2サブ群S2(第2レンズ群L2)、第3サブ群S3(第3レンズ群L3)及び第4レンズ群L4の位置を適当に定めることにより、常時正しく像面に結像するような解が存在する。そして、このようなズーミング基礎軌跡によると、高ズーム比でありながら小型のズームレンズ系が得られる。
【0067】
前述のように、以上の切替群を有するズームレンズ系は、撮影レンズ系とファインダ光学系が別々の光軸を有するカメラの撮影レンズ系として用いるのが実際的である。そして、各レンズ群の撮影時のズーミング時の停止位置は、ズーミング基礎軌跡上において、ステップワイズに定める、つまり複数段の焦点距離ステップとするのがよい。図8、図9は、各レンズ群のズーミング時の停止位置をステップワイズにした場合の例を示している。この例は、図1の第一の態様を例にしたもので、図1の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付している。ズーミング基礎軌跡は、破線で示しており、撮影時の第1群枠11と第2群枠21のズーミング時の停止位置を、破線のズーミング軌跡上に黒丸で示している。また、図9は、図8の黒丸を滑らかな曲線で接続した移動軌跡を実線で描いたもので、実際の機械構成では、第1群枠11と第2群枠21をこのように移動させることができる。
【0068】
以上の各態様では、便宜上、各レンズ群を単レンズとして図示したが、これらは勿論複数のレンズから構成することができる。
【0069】
[切替群を有するズームレンズ鏡筒の全体構造の説明]
以上の各態様において、図1、図8、図9の態様の第1変倍レンズ群10、図2の態様の第2変倍レンズ群20、図3の態様の第2変倍レンズ群20、図4の態様の第1変倍レンズ群10、図5の態様の第1変倍レンズ群10、図6の態様の第1変倍レンズ群10、及び図7の態様の第1変倍レンズ群10(第1レンズL1と第3レンズL3を一体とする)はそれぞれ切替群であり、かつ全焦点距離域においてフォーカスレンズ群として機能する。
【0070】
以下の説明は、以上の切替群に適応できるレンズ鏡筒に関しており、以下、図1、図8、図9の態様の第1変倍レンズ群(切替群)10と第2変倍レンズ群20を有するズームレンズ鏡筒に適用した実施形態を説明する。図10以下に示す実施形態のズームレンズ鏡筒(系)では、切替群10を構成する第1サブ群S1とS2の一方を第1群枠11に固定した図1、図8、図9のズームレンズ系とは異なり、第1サブ群S1とS2は、ともに切替群枠に対して光軸方向に可動である。この態様では、ズーミング動作時に切替群枠に与える移動軌跡と、切替群枠内で第1サブ群S1、第2サブ群S2に与える移動軌跡との合成軌跡を、図1、図8、図9のズーミング基礎軌跡に一致させればよい。また、フォーカシング時には、切替群枠内において第1サブ群S1と第2サブ群S2を一体に光軸方向に移動させる。実際の動作は、操作者によって設定される焦点距離情報と検出される被写体距離情報に応じて、シャッタのレリーズが始まる前までに、切替群枠の動きと、切替群枠内での第1サブ群S1と第2サブ群S2の動きにより、同第1サブ群S1と第2サブ群S2が光軸方向の所定の位置に位置すればよい。
【0071】
図10に示すように、カメラボディ41に固定される固定筒42には、その内周面に雌ヘリコイド43が形成されている。この雌ヘリコイド43には、カム環44の後端部外周に形成された雄ヘリコイド45が螺合している。一方、固定筒42の外側には、ズーミング用モータ46によって回転駆動されるピニオン47が位置しており、このピニオン47に、雄ヘリコイド45の一部を切除し該雄ヘリコイド45のリードと同一の方向に傾斜させてカム環44の外周に形成したギヤ(図示せず)が噛み合っている。従って、ズーミング用モータ46を介してカム環44に正逆の回転運動が与えられると、該カム環44は、雌ヘリコイド43と雄ヘリコイド45に従って光軸方向に進退する。ズーミング用モータ46によるカム環44の回転位置は、例えばコード板とブラシからなる焦点距離検出手段46Cによって検出される。
【0072】
カム環44には、該カム環44と相対回動が可能で光軸方向には一緒に移動する(光軸方向への相対移動ができない)直進案内環48が支持されている。この直進案内環48は、カメラボディ41に光軸方向の直進移動のみ可能にして支持されている。カム環44の内側には、その前方から順に、第1変倍レンズ群10(第1サブ群S1、第2サブ群S2)を有する切替群枠50と、第2変倍レンズ群20を固定した後群レンズ枠49とが位置しており、この切替群枠50と後群レンズ枠49が直進案内環48によって光軸方向に直進案内されている。
【0073】
カム環44の内周面には、切替群枠50と後群レンズ枠49用の有底カム溝44fと44rが形成されている。図11は、この有底カム溝44fと44rの展開形状を示している。有底カム溝44fと44rはそれぞれ周方向に等角度間隔で3組形成されており、切替群枠50と後群レンズ枠49には、これらの有底カム溝44fと44rに嵌まるフォロアピン50pと49pが径方向に突出形成されている。
【0074】
有底カム溝44f、44rはそれぞれ、フォロアピン50p、49pの導入位置44f‐a、44r‐a、ズームレンズ系の収納位置44f‐r、44r‐r、ワイド端位置44f‐w、44r‐w、及びテレ端位置44f‐t、44r‐tを備えている。導入位置44f‐a、44r‐aから収納位置44f‐r、44r‐rへの回転角はθ1、収納位置44f‐r、44r‐rからワイド端位置44f‐w、44r‐wへの回転角はθ2、ワイド端位置44f‐w、44r‐wからテレ端位置44f‐t、44r‐tへの回転角はθ3である。テレ端位置44f‐t、44r‐tを超える回転角θ4は、組立用の回転角である。後群レンズ枠49用のカム溝44rは、図1、図8、図9の態様の第2変倍レンズ群20のズーミング基礎軌跡に対応する中間不連続位置fmを有している。
【0075】
これに対し、第1変倍レンズ群10用のカム溝44fは、ワイド端位置44f‐wからテレ端位置44f‐tまでの間、滑らかに形状が変化していて、見掛け上、不連続位置が存在しない。これは、本実施形態では、図1の中間焦点距離fmを挟む短焦点距離側ズーミング域Zwと長焦点距離側ズーミング域Ztで、サブ群S2の位置が不連続とならないように切替群枠50とサブ群S2を移動させていることによる。図1に模式的に示す接続線CCは、中間焦点距離fmを挟む短焦点距離側ズーミング域Zwと長焦点距離側ズーミング域Ztのズーミング基礎軌跡を接続したもので、カム溝44fの形状は、この接続線CCで接続したズーミング基礎軌跡に対応している。フォロアピン50pがこの接続線CCに対応する区間を移動する間に、サブ群S1は前方移動端から後方移動端に移動する。この接続線CCに対応するカム溝44fの区間は、実際のズーミング域として撮影には用いない(カム環44を停止させない)制御をする。勿論、カム溝44fに、カム溝44rと同様に、不連続部分を設けることも可能である。
【0076】
上記構成のズームレンズ鏡筒は、ズーミング用モータ46を介してピニオン47を正逆に回転駆動すると、カム環44が回転しながら光軸方向に進退し、カム環44内で光軸方向に直進案内されている切替群枠50(第1変倍レンズ群10)と後群レンズ枠49(第2変倍レンズ群20)が、有底カム溝44fと44rに従う所定の軌跡で光軸方向に直進移動する。
【0077】
切替群枠50と後群レンズ枠49とに以上のような動作を与えるズームレンズ鏡筒は周知であり、以上はその一例を示すものである。本実施形態の特徴は、切替群枠50に対する第1サブ群S1と第2サブ群S2の支持構造及びその駆動構造にある。切替群枠50内の具体的構造を図12以下で説明する。
【0078】
切替群枠50内には、前方シャッタ保持環51、後方シャッタ保持環52、前方サブ群枠53、後方サブ群枠54、駆動リング55及びギヤ押え環56が位置している。この前方シャッタ保持環51、後方シャッタ保持環52及びギヤ押え環56は、切替群枠50の一部を構成している。第1サブ群S1は前方サブ群枠(第1レンズ群枠、保持環)53に固定され、第2サブ群S2は後方サブ群枠(第2レンズ群枠、保持環)54に固定されている。前方サブ群枠53、後方サブ群枠54及び駆動リング55は、前方サブ群枠53と後方サブ群枠54(第1サブ群S1と第2サブ群S2)の接離切替動作とフォーカシング動作を行うための可動部材であり、前方シャッタ保持枠51の中心開口51p内に嵌まっている。そのうちの駆動リング55は、後方シャッタ保持環52のスラスト面52a(図13、図15、図16)により後端位置を規制され、前方と後方のシャッタ保持環51、52の間に回動自在に支持されている。この駆動リング55は、その正逆回転により、第1サブ群S1と第2サブ群S2の接離切替動作とフォーカシング動作を行う駆動部材である。前方シャッタ保持環51の前方にはギヤ押え環56が固定されており、後方シャッタ保持環52は、レンズシャッタ57及び絞り機構58(図12、図15、図16)を支持している。
【0079】
前方サブ群枠53は、筒状をしていて、その直径方向の外方二カ所に、直進案内リブ53aを備えている。この直進案内リブ53aに穿設したガイド穴53bには、直進案内ロッド59が緩い嵌合で挿入(遊嵌)され、該直進案内ロッド59の後端部はギヤ押え環56の底部の固定穴56qに固定され、前端部は、固定ブラケット60及び固定ねじ61を介して、ギヤ押え環56の先端面に固定されている。直進案内ロッド59の外周には、固定ブラケット60と直進案内リブ53aの間に位置して、前方サブ群枠53を後方サブ群枠54側に向けて移動付勢する圧縮コイルばね62が嵌まっており、ギヤ押え環56には、直進案内ロッド59と圧縮コイルばね62を収納する断面U字状の凹部56rが形成されている(図25ないし図27参照)。この収納凹部56rは、前方シャッタ保持環51の中心開口51pに連通している。前方サブ群枠53は、その回転方向を180゜反転した2つの位置で、その直進案内リブ53aを前方シャッタ保持環51の直進案内ロッド59に係合させて組み立てることができる。
【0080】
前方サブ群枠53には、その後端面を開放した端面カムの態様で、円周方向に等角度間隔で4組の接離リード面(接離カム面)53cが形成されており、この接離リード面53cの開放端部の外側を覆うように、環状遮光補強リブ53dが形成されている。図23は、接離リード面53cの拡大展開図であり、円周方向に対して傾斜角度αで傾斜した直線状をなし、その両端部に、この接離リード面53cを浅いV字状に深くしたフォロア安定凹部53e、53fが形成されている。フォロア安定凹部53eは、前方サブ群枠53と後方サブ群枠54(第1サブ群S1と第2サブ群S2)のワイド側離隔位置を規制し、フォロア安定凹部53fは同テレ側接近位置を規制する。
【0081】
後方サブ群枠54には、その外周面に、前方サブ群枠53の4組の接離リード面53cに対応させて、4組のフォロア突起(接離用フォロア)54aが形成されている。このフォロア突起54aは、前方サブ群枠53の接離リード面53cに対応する傾斜面54bの最も接離リード面53c側に位置する部分の先端に設けられている。このフォロア突起54aの先端は、左右対称な略半円状をなしており、フォロア安定凹部53e、53fは、このフォロア突起54aの先端部形状に対応している。後方サブ群枠54には、このフォロア突起54aと傾斜面54bの内側に位置させて環状遮光補強リブ54cが形成されている。この前方サブ群枠53に形成した接離リード面53cと後方サブ群枠54に形成したフォロア突起54aが、該レンズ群枠53、54を接離させる接離カム機構を構成する。前方サブ群枠53の4組の接離リード面53cと後方サブ群枠54の4個のフォロア突起54aとは、前述のように等角度間隔で形成されており、180゜毎の異なる相対回転位置で係合できる。また、この接離リード面53cとフォロア突起54aの数(N、実施例では4)は、前方サブ群枠53の直進案内リブ53aと前方シャッタ保持環51の直進案内ロッド59の数(M、実施例では2)は、MはNの倍数で、NはMの約数の関係がある。この関係により、回転方向の選択組立性が得られ、例えば最も好ましい光学性能が得られる組立位置の選択ができる。
【0082】
後方サブ群枠54にはまた、その外周面に、4個のフォロア突起54aのうちの直径方向に対向する2個のフォロア突起54aと周方向位置を同じく、該フォロア突起54aより光軸方向の後方に位置させて、直進案内突起54dが突出形成されている。さらに、後方サブ群枠54の外周面には直進案内突起54dより光軸方向の後方に位置させて、等角度間隔で3個の被動突起(一体移動用フォロア)54eが突出形成されている。この被動突起54eは、周方向に離間する平行な一対の周方向離隔被動面N1、N2と、該被動面N1、N2を接続し、光軸に垂直な方向にその回転軸を有する滑らかな円筒状面(円弧状面)N3とを有し、被動面N1、N2の周方向の中心を通り光軸と平行な線(中心線)に関し左右対称形状をなしている。
【0083】
前方シャッタ保持環51には、その内周面に、後方サブ群枠54の各直進案内突起54dに対応させて、回転しない前方シャッタ保持環51に対する後方サブ群枠54の回動範囲を規定する一対の回動規制面51a、51bが形成されている(図24参照)。すなわち、この回動規制面51a、51bは、後方サブ群枠54が正逆に回動するとき、直進案内突起54dの周方向離隔ストッパ面M1、M2とそれぞれ係合して回動端を規制する。この回動規制面51aは、直進案内突起54dのストッパ面M2と係合する案内面51cとの間にワイド側直進案内溝51dを構成し、回動規制面51bは、直進案内突起54dのストッパ面M1と係合する案内面51eとの間にテレ側直進案内溝51fを構成する。すなわち、ワイド側直進案内溝51dとテレ側直進案内溝51fの周方向の幅は、直進案内突起54dの同方向の幅と対応していて、同案内突起54dが実質的に隙間なく係合する。このワイド側またはテレ側の直進案内溝51d、51fと直進案内突起54dとのクリアランスは、前方サブ群枠53のガイド穴53bと直進案内ロッド59とのクリアランスより小さく(厳しく)設定されている。この後方サブ群枠54の直進案内突起54dは、直径方向の対向位置に存在し、前方シャッタ保持環51の直進案内溝51d、51fは、2つの直進案内突起54dを回転位置を選択して(つまり後方サブ群枠54の回転位置を180゜反転して)嵌合させることができるように一対が設けられている。
【0084】
駆動リング55は、その前端面に、後方サブ群枠54の3個の被動突起54eと対応する3組の制御凹部55aを有している(図22参照)。この制御凹部55aは、光軸と平行な方向の中心線cに関して左右対称形状をしていて、被動突起54eの周方向離隔被動面N1、N2にそれぞれ係合する一対の回動付与面55b、55cと、被動突起54eの円筒状面N3に当接するテレ側とワイド側のフォーカスリード面(フォーカスカム面、一体移動用カム面)55d、55eとを有している。このテレ側フォーカスリード面55dとワイド側フォーカスリード面55eは、回動付与面55b、55cの間に、その前端面を開放した端面カムの態様で形成されており、周方向に対する傾斜が方向反対、絶対値同一である。駆動リング55の制御凹部55aの外周側前方は、環状遮光補強リブ55fによって覆われている。この駆動リング55のフォーカスリード面55d、55eと、後方サブ群枠54に形成した被動突起54eとがフォーカスカム機構を構成する。後方サブ群枠54の3個の被動突起54eと駆動リング55の3組の制御凹部55aとは、前述のように等角度間隔で設けられており、120゜毎の異なる相対回動位置で係合できる。
【0085】
なお、被動突起54eの円筒状面N3は、傾斜方向が互いに反対のフォーカスリード面55d、55eに当接する関係上、各フォーカスリード面55d、55eとの干渉を避け、かつ確実な動力伝達を行うべく円筒状に形成されている。逆に、被動突起54eの周方向離隔被動面N1、N2は平行平面であるが、回動付与面55b、55cからの回転伝達は、この種の平行平面によらずに行うことができる。例えば、この被動面N1、N2に代えて、回動付与面55b、55cとの当接部分を円筒状面N3と同様の(円筒状面N3と一続きの)円筒状面とすることも可能である。すなわち、被動突起の外周面全体(少なくとも、フォーカスリード面55d、55eとの当接領域、及び回動付与面55b、55cとの当接領域)を円筒状に形成してもよい。
【0086】
前方サブ群枠53を後方に押圧付勢する前述の圧縮コイルばね62は、前方サブ群枠53の接離リード面53cと後方サブ群枠54のフォロア突起54a、後方サブ群枠54の被動突起54e(円筒状面N3)と駆動リング55のテレ側またはワイド側のフォーカスリード面55d、55eを常時接触させる。駆動リング55は、前述のように、その後端面を後方シャッタ保持環52のスラスト面52aに当接させており、圧縮コイルばね62の力だけで、これら前方サブ群枠53、後方サブ群枠54、駆動リング55及び後方シャッタ保持環52(スラスト面52a)の接触関係が維持される。これらの接触状態では、図15、図16に明らかなように、前方サブ群枠53の内周に後方サブ群枠54の先端部が入り込み、後方サブ群枠54の外周に駆動リング55が位置している。
【0087】
図21(A)ないし(H)は、駆動リング55の回動付与面55bと55cによる前方サブ群枠53と後方サブ群枠54(第1サブ群S1と第2サブ群S2)のテレ側接近状態とワイド側離隔状態との切替動作を示している。なお、図21では、実線の矢印が駆動リング55の回転方向を表している。図21の上左端に示す(A)の状態は、駆動リング55の回動付与面55bが被動突起54eに当接し、後方サブ群枠54の直進案内突起54dがワイド側直進案内溝51dから脱しているワイド側離隔状態である。この状態で駆動リング55が同図の右方向に移動すると(時計方向に回転すると)、回動付与面55bが被動突起54eの被動面N1を押して後方サブ群枠54を同方向に回転させ、やがて直進案内突起54dを回動規制面51bに当接させる。すなわち図21の(A)から(C)の状態へ移行する。この間、前方サブ群枠53(第1サブ群S1)は、接離リード面53cと後方サブ群枠54のフォロア突起54aに従い、後方サブ群枠54(第2サブ群S2)に対して接近し(図21(B))、最終的にフォロア突起54aはフォロア安定凹部53fに係合して安定状態となる(図21(C))。フォロア突起54aとフォロア安定凹部53fは、円周方向に等角度間隔でそれぞれ4つ形成されているため、これらが全て係合することにより、前方サブ群枠53と後方サブ群枠54の偏心が除去される。以上でワイド側離隔状態からテレ側接近状態への切替が終了し、第1サブ群S1は第2サブ群S2に接近した状態(接近移動端)となる。駆動リング55のこれ以上の同方向への回転はできない。
【0088】
このテレ側接近状態への切替が完了すると、駆動リング55は逆転する。すると、被動突起54e(後方サブ群枠54)がテレ側フォーカスリード面55dに従って後方に移動するため、直進案内突起54dはテレ側直進案内溝51fに入って光軸方向の直進移動のみ可能となる。このテレ側フォーカスリード面55による後方サブ群枠54と前方サブ群枠53の接近移動端での一体移動で、中間焦点距離から長焦点距離端までのテレ側でのフォーカシングが行われる(図21(D))。
【0089】
そして、回動付与面55cが被動突起54eの被動面N2に当接するまで駆動リング55が回転すると、後方サブ群枠54の直進案内突起54dは、テレ側直進案内溝51fから脱する(図21(E))。
【0090】
この状態で駆動リング55が回転方向を逆転し同図の左方向に移動すると(反時計方向に回転すると)、回動付与面55cが被動突起54eの被動面N2を押して後方サブ群枠54を同方向に回転させ、やがて直進案内突起54dのストッパ面M1を回動規制面51aに当接させる。すなわち図21の(E)から(G)の状態へ移行する。この間、前方サブ群枠53は、接離リード面53cと後方サブ群枠54のフォロア突起54aに従い、後方サブ群枠54から離間し(図21(F))、最終的にフォロア突起54aはフォロア安定凹部53eに係合して安定状態となる(図21(G))。フォロア突起54aとフォロア安定凹部53eは、円周方向に等角度間隔でそれぞれ4つ形成されているため、これらが全て係合することにより、前方サブ群枠53と後方サブ群枠54の偏心が除去される。以上でテレ側接近状態からワイド側離隔状態への切替が終了し、第1サブ群S1は第2サブ群S2に対して離隔した状態(離隔移動端)となる。駆動リング55のこれ以上の同方向への回転はできない。
【0091】
このワイド側離隔状態への切替が完了すると、駆動リング55は逆転する。すると、被動突起54e(後方サブ群枠54)がワイド側フォーカスリード面55eに従って後方に移動するため、直進案内突起54dはワイド側直進案内溝51dに入って光軸方向の直進移動のみ可能となる。このテレ側フォーカスリード面55dによる後方サブ群枠54と前方サブ群枠53の離隔移動端での一体移動で、中間焦点距離から短焦点距離端までのワイド側でのフォーカシングが行われる(図21(H))。
【0092】
そして、回動付与面55cが被動突起54eの被動面N1に当接するまで駆動リング55が回転すると、後方サブ群枠54の直進案内突起54dは、テレ側直進案内溝51dから脱し、説明の最初に戻る(図21(A))。
【0093】
図22は、駆動リング55のテレ側フォーカスリード面55dとワイド側フォーカスリード面55eによるフォーカス原理を示している。後方サブ群枠54の被動突起54eの円筒状面N3がテレ側のフォーカスリード面55dに当接した状態で駆動リング55がそのテレ側フォーカス領域pt(無限遠撮影位置∞から最短撮影位置n)内で回転すると、テレ側の直進案内溝51fと直進案内突起54dの係合で回転を拘束されている後方サブ群枠54(と前方サブ群枠53(第1サブ群S1と第2サブ群S2))が一体に光軸方向に進退してフォーカシングが行われる。同様に、被動突起54eの円筒状面N3がワイド側のフォーカスリード面55eに当接した状態で駆動リング55がそのワイド側フォーカス領域pw(無限遠撮影位置∞から最短撮影位置n)内で回転すると、ワイド側の直進案内溝51dと直進案内突起54dの係合で回転を拘束されている後方サブ群枠54(と前方サブ群枠53(第1サブ群S1と第2サブ群S2))が一体に光軸方向に進退してフォーカシングが行われる。
【0094】
具体的には、テレ側とワイド側のフォーカシングは、後方サブ群枠54の直進案内突起54dが回動規制面51aまたは51bに当接する位置(駆動リング55の回転方向が逆転する位置)を基準として、駆動リングを駆動する駆動系のパルサーによってカウントされるパルス数を制御して行う。例えば、フォーカスレンズ群(サブ群S1とS2)をこの基準位置から最短撮影位置n、無限遠撮影位置∞及び任意の被写体距離に移動させるための駆動系のパルス数は、フォーカスリード面55d、55eのリード角等を考慮して予め知ることができるから、これらのパルス数を管理することによって、被写体距離情報に応じたフォーカシングを行うことができる。また、図示実施形態では、駆動リング55のテレ側フォーカスリード面55dとワイド側フォーカスリード面55eは、周方向に対する傾斜が方向反対、絶対値同一であり、被動突起54eは、一対の周方向離隔被動面N1、N2の周方向の中心に関し左右対称形状である。このため、以上のテレ側、ワイド側でのフォーカシングは、同一の基準で行うことができ、制御が容易になるという利点がある。
【0095】
図17は、前方サブ群枠53(第1サブ群S1)と後方サブ群枠54(第2サブ群S2)のワイド側離隔状態における無限遠合焦状態、図18は同ワイド側離隔状態における最短撮影距離合焦状態、図19は同テレ側接近状態における無限遠合焦状態、図20はテレ側接近状態における最短撮影距離合焦状態における構成部材(前方サブ群枠53、後方サブ群枠54、駆動リング55及び前方シャッタ保持環51)の位置関係を示している。各図の(A)はこれら構成要素を光軸方向に離間させて描いた図、(B)は実際の作動状態の図である。
【0096】
駆動リング55の後端部外周面には、その全周にギヤ55gが形成されている。ギヤ55gは、図12、図29、図30に示すように、切替及びフォーカシング用減速ギヤ列63aに噛み合い、パルサー(エンコーダ)64pを有する正逆駆動モータ64によって正逆に回転駆動される。切替及びフォーカシング用減速ギヤ列63aは、前方シャッタ保持環51とギヤ押え環56の間に挟着されており、正逆駆動モータ64は、後方シャッタ保持環52に保持されている。駆動リング55のギヤ55gは、全周に形成されているため、その3組の制御凹部55aと後方サブ群枠54の3個の被動突起54eとを120゜毎の異なる相対回動位置で係合させることが容易になる。
【0097】
レンズシャッタ57と絞り機構58は、後方シャッタ保持環52に搭載されている。すなわち、図12、図15、図16に示すように、レンズシャッタ57は、シャッタセクター支持板57a、3枚のシャッタセクター57b、及びこのシャッタセクター57bを開閉駆動するシャッタ駆動リング57cを有し、絞変絞り機構58は、絞セクター支持板58a、3枚の絞セクター58b、及びこの絞セクター58bを開閉駆動する絞駆動リング58cを有していて、これらがセクター押え環57dによって後方シャッタ保持環52に支持されている。周知のように、シャッタセクター57b、絞セクター58bは、一対のダボを備え、その一方が支持板57a、58aに回転自在に支持され、他方が駆動リング57c、58cに回動自在に嵌まっている。そして、レンズシャッタ57は、シャッタ駆動リング57cの往復回転駆動によりシャッタセクター57bによる開口を開閉し、絞り機構58は、絞駆動リング58cの回動により絞セクター58bによって形成される開口の大きさを変化させる。
【0098】
シャッタ駆動リング57cには、その外周一部にセクターギヤ57gが形成されており、このセクターギヤ57gがシャッタ駆動モータ57mからのシャッタ駆動減速ギヤ列63bに噛み合っている(図12)。シャッタ駆動モータ57mが正逆に回転駆動されると、シャッタセクター57bによって閉じられていた開口が瞬間的に開いて再び閉じる。本ズームレンズ鏡筒では、シャッタセクター57bは、任意の絞り値を決定する可変絞り機能とシャッタ機能とを兼用する羽根であり、シャッタレリーズ時に露出値に応じて該シャッタセクター57bの開放量(絞り値)及び開放時間(シャッタスピード)が変化するように、シャッタ駆動モータ57mが制御される。また、絞駆動リング58cはその外周に被動突起58gを有し、該被動突起58gは、直進案内環48の内周面に形成した絞制御カム溝48sに係合している(図10)。ズーミングに際し、直進案内環48と後方シャッタ保持環52(絞駆動リング58c)は光軸方向に相対移動する。すると、絞制御カム溝48sに従って被動突起58gが周方向に移動され、絞駆動リング58が所定角度回動し、絞セクター58bによって形成される開口の大きさが変化する。この絞セクター58bは、特にワイド側撮影距離での撮影開口径の最大値を規制するために設けられており、ズームレンズ鏡筒全体の繰出状態に応じて機械的に(強制的に)開き量が変化する。
【0099】
カム環44駆動用のズーミング用モータ46、駆動リング55駆動用の正逆駆動モータ64、及びレンズシャッタ57のシャッタ駆動モータ57mは、図31に示すように、制御回路66によって制御される。制御回路66には、ズームスイッチ等を介して操作者によって設定される焦点距離情報67、測距手段や測光手段により検出される被写体距離情報68、被写体輝度情報69、焦点距離検出手段46Cによるカム環44の回転位置情報、パルサー64pによるモータ64の回転位置情報が入力され、これらの情報に応じて、設定された焦点距離により正しい露出条件で露光が行われるように、ズーミング用モータ46、正逆駆動モータ64及びシャッタ駆動モータ57mが制御される。なお、図示実施形態では、シャッタセクター57bがシャッタと可変絞りを兼用し、絞セクター58bがワイド側撮影時の撮影開口径規制のみを行うとしたが、絞り機構58を、絞セクター58bによる絞開口の大きさを自在に変化させるタイプの可変絞り機構としてもよい。この場合、絞駆動リング58cを独立したモータや手動操作によって回動させればよい。
【0100】
本実施形態では、焦点距離検出手段(カム環44の回転位置検出手段)46Cは、接続線CC(図1)に対応するカム溝44fの回転位置を検出し、制御回路66は少なくともこの区間ではカム環44を停止させない。ステップズームの態様では、カム環44の停止位置はステップワイズに制御される。なお、前述のように、以上の切替群を有するズームレンズ鏡筒(撮影光学系)の設定焦点距離、被写体距離、被写体輝度等に対応する駆動は、シャッタレリーズが行われる直前までに完成されればよいが、操作者によって設定される焦点距離は、少なくとも撮影光学系とは別の図示しないファインダ光学系によって確認される。
【0101】
以上の切替群用レンズ鏡筒を用いたズームレンズ鏡筒では、切替群枠、第一サブ群枠及び第二サブ群枠の撮影時の停止位置を、ズーミング基礎軌跡上において、ステップワイズに定めるのが実際的である。
【0102】
以上のレンズ鏡筒の機械的構成は、図1、図8、図9の態様の第1変倍レンズ群10について適用したものであるが、図2の態様の第2変倍レンズ群20、図3の態様の第2変倍レンズ群20、図4の態様の第1変倍レンズ群10、図5の態様の第1変倍レンズ群10、図6の態様の第1変倍レンズ群10、及び図7の態様の第1変倍レンズ群10(第1レンズL1と第3レンズL3を一体とする)にも、適用することができる。
【0103】
[本発明の特徴部分の説明]
図25、図26に示すように、第1サブ群S1を支持する前方サブ群枠(第1レンズ枠)53は、その直径方向の外方二カ所に設けた直進案内リブ53aのガイド穴53bに、直進案内ロッド59が嵌合することで、その回動が常時規制されて直進移動のみ行うように案内されている。すなわち、ガイド穴53bと直進案内ロッド59が、前方サブ群枠53を直進案内する機構(第1レンズ枠直進案内機構)を構成している。一方、図27、図28に示すように、第2サブ群S2を支持する後方サブ群枠54は、その直進案内突起54dが、前方シャッタ保持環(支持枠)51に形成したワイド側直進案内溝(離隔位置用直進案内溝)51dとテレ側直進案内溝(接近位置用直進案内溝)51fのいずれかに嵌合するときに直進案内される。すなわち、直進案内突起54dと、ワイド側直進案内溝51d及びテレ側直進案内溝51fが、後方サブ群枠54を直進案内する機構(第2レンズ枠直進案内機構)を構成している。後方サブ群枠54はまた、直進案内突起54dがワイド側直進案内溝51dとテレ側直進案内溝51fから前方に出た状態では、回動させて前方サブ群枠53との接離移動を行わせることができる。前方シャッタ保持環51の内面には、各直進案内溝51d、51fに連続して、直進案内突起54dの円周方向への移動を許す、すなわち後方サブ群枠54の回動を許す回動許容凹部51g(図13、図14及び図24)が形成されている。
【0104】
本実施形態では、後方サブ群枠54用の直進案内機構のガイドクリアランス(嵌合クリアランス)C1(図28)よりも、前方サブ群枠53用の直進案内機構のガイドクリアランス(嵌合クリアランス)C2(図26)を大きく設定したことを特徴としている。換言すれば、一定角度範囲の往復回動可能な後方サブ群枠54を、その両回動端で直進案内させるための直進案内部分のガイドクリアランスよりも、常時回動が規制される前方サブ群枠53に対する直進案内部分のガイドクリアランスを大きく設定したことを特徴としている。該構成には、次のような利点がある。
【0105】
直進案内突起54dがワイド側直進案内溝51dとテレ側直進案内溝51fのいずれかに係合しているときには、前方サブ群枠53と後方サブ群枠54は、フォーカシング動作に際して、その回転方向及び光軸方向の相対位置関係を変化させることなく光軸方向に一体的に移動されるので、実質的には(フォーカシング動作に限って見れば)、前方サブ群枠53と後方サブ群枠54で単一のレンズ枠を構成していることになる。そして後方サブ群枠54のみならず、前方サブ群枠53もガイド穴53bと直進案内ロッド59にガイドされているため、前方サブ群枠53と後方サブ群枠54を一体のレンズ枠と見なした場合には、該一体レンズ枠は2つの異なる直進案内機構によって直進案内されていることになる。ここで、2つの直進案内機構におけるガイドクリアランスが同様の厳しさで設定されていると、実用上問題にならない程度のわずかな誤差があっても、2つの直進案内機構の間でガイド機能の干渉が生じて、サブ群枠53、54の滑らかな光軸方向移動が妨げられるおそれがある。その結果、フォーカシングを行わせる際に正逆駆動モータ64に過負荷がかかったり、ガイド部分の摩耗が生じたりして、正確なフォーカシング動作を行わせることが難しくなる。干渉の程度によっては、各サブ群枠53、54がフォーカシング用の動作自体を行えなくなる可能性もある。また、両方の直進案内機構のガイドクリアランスが厳しいと、鏡筒の組み立ても手間がかかって面倒になる。
【0106】
これに対し、以上の実施形態によれば、前方サブ群枠53のガイド穴53bと直進案内ロッド59によるガイドクリアランス(C2)を、後方サブ群枠54の直進案内突起54dと直進案内溝51d、51fによるガイドクリアランス(C1)よりも大きく(緩く)設定したので、2つの直進案内機構相互における干渉を避けることができ、前方サブ群枠53と後方サブ群枠54を円滑に一体移動させることができる。
【0107】
なお、2つの直進案内機構のうち、前方サブ群枠53側におけるガイド穴53bと直進案内ロッド59のガイドクリアランスを緩くしても実用上問題がないが、その理由は以下の通りである。
【0108】
直進案内突起54dがワイド側直進案内溝51dとテレ側直進案内溝51fのいずれにも嵌合していない状態とは、すなわち、第1サブ群S1と第2サブ群S2がテレ側接近状態とワイド側離隔状態の切り替えを行っている途中であり、この切替区間では、ズーミング用モータ46を停止させて撮影を行うことはない。したがって、該切替区間の途中ではサブ群枠53、54(第1サブ群S1、第2サブ群S2)の位置を厳密に出す必要がなく、ガイド穴53bと直進案内ロッド59は、少なくとも前方サブ群枠53を後方サブ群枠54の回転に応じて連れ回りしないように押さえる回り止めとして機能すれば十分(嵌合が多少緩くても構わない)である。
【0109】
そして、直進案内突起54dが回動規制面51aまたは51bに当接して、後方サブ群枠54がワイド側直進案内溝51dまたはテレ側直進案内溝51fに案内されるようになると、圧縮コイルばね(付勢部材)62の付勢力によってフォロア安定凹部53eまたは53fが後方サブ群枠54側のフォロア突起54aに係合され、前方サブ群枠53は、後方サブ群枠54に対して安定保持された状態となる。つまり、前方サブ群枠53は、直進案内突起54dを介して回動規制面51aまたは51bによって直進案内されているのと実質的に同じ状態になる。これにより、テレ側接近状態とワイド側離隔状態のいずれにおいても、撮影可能な状態では、前方サブ群枠53と後方サブ群枠54は共に、ワイド側直進案内溝51dまたはテレ側直進案内溝51fと直進案内突起54dとの嵌合関係によって直進案内されることになり、ガイド穴53bと直進案内ロッド59の嵌合が緩くても問題にはならない。
【0110】
以上のように、本実施形態のレンズ駆動機構によれば、2つのサブ群を確実に接離移動及び一体移動させることが可能であるが、本発明は以上の実施形態に限定されるものではない。例えば、実施形態では、前方サブ群枠53を回り止めさせるために直進案内ロッド59とガイド穴53bの嵌合を用い、後方サブ群枠54を、前方シャッタ保持環51内面のワイド側直進案内溝51dとテレ側直進案内溝51fで直進案内するものとしたが、各サブ群枠を直進案内するための機構は、これらと異なる態様としてもよい。
【0111】
また、実施形態では、前方サブ群枠53と後方サブ群枠54を接離移動させるためのレンズ枠接離手段と、フォーカシングに際して前方サブ群枠53と後方サブ群枠54を一体に移動させるための直進移動機構として、それぞれ端面カムとフォロアを用いている。このような端面カムとフォロアによると構造を簡略にできるので好ましい。しかし、各サブ群枠53、54に接離移動と一体移動を与えるために、端面カムやフォロア以外の手段を用いることも可能である。
【0112】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、案内部分の相互干渉を生じさせずに、2つのサブ群を円滑に接離移動及び一体移動させることが可能なレンズ駆動機構を、簡単な構成で得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】切替群を有するズームレンズ系の第1の態様のズーミング基礎軌跡を示す図である。
【図2】切替群を有するズームレンズ系の第2の態様のズーミング基礎軌跡を示す図である。
【図3】切替群を有するズームレンズ系の第3の態様のズーミング基礎軌跡を示す図である。
【図4】切替群を有するズームレンズ系の第4の態様のズーミング基礎軌跡を示す図である。
【図5】切替群を有するズームレンズ系の第5の態様のズーミング基礎軌跡を示す図である。
【図6】切替群を有するズームレンズ系の第6の態様のズーミング基礎軌跡を示す図である。
【図7】切替群を有するズームレンズ系の第7の態様のズーミング基礎軌跡を示す図である。
【図8】切替群を有するズームレンズ系の構成レンズ群の撮影時の停止位置の例を示す図である。
【図9】同停止位置の例と、実際のレンズ群の移動軌跡の例を示す図である。
【図10】図1、図8及び図9に示した切替群を有するズームレンズ系を具体化したズームレンズ鏡筒の実施形態を示す断面図である。
【図11】図10のズームレンズ鏡筒のカム環のカム溝形状例を示す、該カム環の内面の展開図である。
【図12】切替群枠回りの分解斜視図である。
【図13】切替群枠回りの一部の分解斜視図である。
【図14】切替群枠回りの一部の異なる組立状態における斜視図である。
【図15】切替群枠の第1サブ群と第2サブ群のワイド側離隔状態における上半断面図である。
【図16】同テレ側接近状態における上半断面図である。
【図17】第1サブ群と第2サブ群のワイド側離隔状態における無限遠合焦状態での構成部材の位置関係を示す、各構成部材を光軸方向に離間させた展開図(A)と実際の係合状態の展開図(B)である。
【図18】第1サブ群と第2サブ群のワイド側離隔状態における最短撮影距離合焦状態での構成部材の位置関係を示す、各構成部材を光軸方向に離間させた展開図(A)と実際の係合状態の展開図(B)である。
【図19】第1サブ群と第2サブ群のテレ側接近状態における無限遠合焦状態での構成部材の位置関係を示す、各構成部材を光軸方向に離間させた展開図(A)と実際の係合状態の展開図(B)である。
【図20】第1サブ群と第2サブ群のテレ側接近状態における最短撮影距離合焦状態での構成部材の位置関係を示す、各構成部材を光軸方向に離間させた展開図(A)と実際の係合状態の展開図(B)である。
【図21】駆動リングの正逆回動によるテレ側接近状態とワイド側離隔状態との切替を説明する展開図である。
【図22】駆動リングによるフォーカシングの説明図である。
【図23】前方サブ群枠のフェイスカムの拡大展開図である。
【図24】前方シャッタ保持環に対する前方サブ群枠、後方サブ群枠及び駆動リングの関係を示す展開拡大図である。
【図25】図14のXXV‐XXV線方向からみた前方サブ群枠と前方シャッタ保持環の関係を示す正面図である。
【図26】図25のXXVI部拡大図である。
【図27】図14のXXVII‐XXVII線方向からみた後方サブ群枠と前方シャッタ保持環の関係を示す正面図である。
【図28】図27のXXVIII部拡大図である。
【図29】前方シャッタ保持環とギヤ押え環との間に保持される、駆動リングの駆動系の減速ギヤ配置を示す正面図である。
【図30】図29の展開平面図である。
【図31】図10に示すズームレンズ鏡筒の制御系を示すブロック図である。
【符号の説明】
C1 後方サブ群枠用直進案内機構のガイドクリアランス
C2 前方サブ群枠用直進案内機構のガイドクリアランス
L1 第1レンズ群
L2 第2レンズ群
L3 第3レンズ群
L4 第4レンズ群
S1 第1サブ群
S2 第2サブ群
S3 第3サブ群
S4 第4サブ群
10 第1変倍レンズ群
11 第1群枠
12 可動サブ群枠
13 ガイド溝
20 第2変倍レンズ群
21 第2群枠
22 可動サブ群枠
23 ガイド溝
41 カメラボディ
42 固定筒
43 雌ヘリコイド
44 カム環
45 雄ヘリコイド
46 ズーミング用モータ
46C 焦点距離検出手段
47 ピニオン
48 直進案内環
49 後群レンズ枠
50 切替群枠
51 前方シャッタ保持環
51a 51b 回動規制面
51d ワイド側直進案内溝
51f テレ側直進案内溝
51g 回動許容凹部
51p 中心開口
52 後方シャッタ保持環
52a スラスト面
53 前方サブ群枠
53a 直進案内リブ
53b ガイド穴
53c 接離リード面
53d 環状遮光補強リブ
53e 53f フォロア安定凹部
54 後方サブ群枠
54a フォロア突起
54b 傾斜面
54c 環状遮光補強リブ
54d 直進案内突起
54e 被動突起
55 駆動リング
55a 制御凹部
55b 55c 回動付与面
55d テレ側フォーカスリード面
55e ワイド側フォーカスリード面
55f 環状遮光補強リブ
55g ギヤ
56 ギヤ押え環
56q 固定穴
56r 収納凹部
57 レンズシャッタ
57a シャッタセクター支持板
57b シャッタセクター
57c シャッタ駆動リング
57d セクター押え環
57g セクターギヤ
57m シャッタ駆動モータ
58 絞り機構
58a 絞セクター支持板
58b 絞セクター
58c 絞駆動リング
58g 被動突起
59 直進案内ロッド
60 固定ブラケット
61 固定ねじ
62 圧縮コイルばね
63a 切替及びフォーカシング用減速ギヤ列
63b シャッタ駆動減速ギヤ列
64 正逆駆動モータ
66 制御回路
67 設定焦点距離情報
68 被写体距離情報
69 被写体輝度情報

Claims (9)

  1. 接近位置と離隔位置とでそれぞれ光学的に機能する第1、第2のサブ群をそれぞれ支持する第1レンズ枠と第2レンズ枠;
    この第1レンズ枠と第2レンズ枠をそれぞれ支持する支持枠;
    この第1レンズ枠の回動を常時規制して光軸方向移動を可能に支持する、該第1レンズ枠と支持枠との間に形成した第1レンズ枠直進案内機構;
    上記支持枠に一定角度範囲の往復回動を可能に支持した第2レンズ枠の両回動端において、該第2レンズ枠の回動を規制し、光軸方向の直進移動を可能に支持する、該第2レンズ枠と支持枠との間に形成した第2レンズ枠直進案内機構;
    第2レンズ枠の支持枠に対する相対回動によって第1レンズ枠と第2レンズ枠とを接離させ、該第2レンズ枠の両回動端において、該第1レンズ枠と第2レンズ枠を上記接近位置と離隔位置に移動させるレンズ枠接離手段;及び
    この接離位置と離隔位置で第1レンズ枠と第2レンズ枠を一体に直進移動させる直進移動機構;
    を備え、
    上記第1レンズ枠直進案内機構による直進ガイドクリアランスを、第2レンズ枠直進案内機構による直進ガイドクリアランスより大きく設定したことを特徴とするレンズ駆動機構。
  2. 請求項1記載のレンズ駆動機構において、上記第1、第2のサブ群は、焦点距離を変化させる可動の複数の変倍レンズ群の一つを構成しており、該第1、第2のサブ群はさらに、全ての可変焦点距離域において、上記接近位置または離隔位置を保ちながらその全体が光軸方向に進退するフォーカスレンズ群であるレンズ駆動機構。
  3. 請求項1または2記載のレンズ駆動機構において、上記レンズ枠接離手段は、第1レンズ枠と第2レンズ枠の一方と他方に設けた、第2レンズ枠の回動によって第1レンズ枠と第2レンズ枠を接離移動させる形状の接離カム面と接離用フォロアを有しているレンズ駆動機構。
  4. 請求項3記載のレンズ駆動機構において、
    上記カム面の両端部に続けて形成した、上記第1レンズ枠と第2レンズ枠が接近位置と離隔位置にあるときに上記接離用フォロアに係合して、該第1レンズ枠と第2レンズ枠の光軸方向の相対位置と周方向位置を定める位置決め凹部;及び
    この位置決め凹部と接離用フォロアを係合させる方向に各レンズ枠を付勢する付勢部材;
    を備え、接近位置と離隔位置では、上記接離用フォロアと位置決め凹部の係合によって第1レンズ枠と第2レンズ枠が一体化されるレンズ駆動機構。
  5. 請求項1から4いずれか1項記載のレンズ駆動機構において、
    上記第1レンズ枠直進案内機構は、
    第1レンズ枠に周方向に位置を異ならせて設けた複数のガイド穴と;
    支持枠に固定された、該複数のガイド穴のそれぞれに緩い嵌合で挿入された直進案内ロッドと;
    を有し、
    上記第2レンズ枠直進案内機構は、
    第2レンズ枠に周方向に位置を異ならせて突設した複数の直進案内突起と;
    上記支持枠の内面に周方向に位置を異ならせて形成した、上記複数の直進案内突起のそれぞれが摺動可能に嵌まる有底の接近位置用直進案内溝と離隔位置用直進案内溝と;
    を有しているレンズ駆動機構。
  6. 請求項5記載のレンズ駆動機構において、上記支持枠の内面にはさらに、接近位置用直進案内溝と離隔位置用直進案内溝の間で上記直進案内突起を移動可能とさせる、周方向へ向かう有底の回転許容凹部が形成されているレンズ駆動機構。
  7. 請求項1ないし6のいずれか1項記載のレンズ駆動機構において、上記支持枠の内側に正逆に回動可能な駆動リングを備え、該駆動リングの回転によって上記レンズ枠接離手段と上記直進移動機構が制御されるレンズ駆動機構。
  8. 請求項7記載のレンズ駆動機構において、上記駆動リングは上記第2レンズ枠に回転を伝達する回動付与面を有し、上記支持枠に対し上記第2レンズ枠の回動が許容されているときに上記駆動リングが回転すると、該第2レンズ枠が回転され、上記レンズ枠接離手段を介して上記第1レンズ枠と上記第2レンズ枠が上記接近位置と離隔位置に移動されるレンズ駆動機構。
  9. 請求項7または8記載のレンズ駆動機構において、上記直進移動機構は、上記駆動リングと上記第2レンズ枠の対向端面に相互当接可能に形成された一体移動用カム面と一体移動用フォロアを備え、上記第2レンズ枠が上記第2レンズ枠直進案内機構によって直進案内されているときに上記駆動リングが回転すると、この一体移動用カム面と一体移動用フォロアに従って上記第2レンズ枠が上記第1レンズ枠と共に光軸方向へ直進移動するレンズ駆動機構。
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