JP4660141B2 - ズームレンズ鏡筒 - Google Patents

Description

本発明は、第二レンズ枠を光軸方向に移動させて変倍及び焦点調節を行うズームレンズ鏡筒に関する。

従来より、複数のレンズ群を保持し、前後方向に駆動しながら変倍や焦点調節を行うために使用されるレンズ鏡筒が知られている。このようなレンズ鏡筒において、レンズ群のうち被写体側の最前部に位置するレンズ群を光軸方向に移動させて焦点を合わせるフロントフォーカス方式があるが、このフロントフォーカス方式の場合は、距離変動が大きく性能が出にくいという欠点があった。
そのため、近年、レンズ群のうち最後部に位置するレンズ群を光軸方向に移動させて焦点を合わせるリアフォーカス方式や、レンズ群のうち中間に位置するレンズ群を光軸方向に移動させて焦点を合わせるインナーフォーカス方式が、一眼レフレックスカメラやビデオカメラの結像レンズの分野において採用されている（例えば、特許文献１参照）。
ところで、このようなインナーフォーカス方式をプロジェクター用に使用される広角レンズ等に適用した場合には、一般に、中間に位置するレンズ群を駆動するために、固定筒及びカム筒に穴を形成して、この穴にボス等を挿通させ、外部からボスを前後に移動させることにより中間に位置するレンズ群を駆動し、これによって焦点調節を行う構成とされている。
特開２００４−８５８４２号公報

しかしながら、上述のように固定筒及びカム筒に穴を形成して、この穴にボス等を挿通させる構成とすると、該穴を介して外部からゴミ等が入り易く、穴を形成することによって強度も弱くなってしまうという問題があった。また、固定筒やカム筒を切り欠くことにより精度が低下したり、レンズ群構成が増えた時には穴を形成することが困難であった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、固定筒やカム筒に穴を開ける必要がなく、また、ゴミ等の進入、強度の低下及び精度の低下を防ぐことのできるインナーフォーカス用として好適なズームレンズ鏡筒を提供することを目的としている。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、例えば、図１、図２に示すように、第一レンズ群１１を内側で保持する第一レンズ枠１と、フォーカス規制環３と、第二レンズ群を内側で保持する第二レンズ枠２と、前記第二レンズ枠２を内側で保持する保持枠４と、カム溝５２を有し当該カム溝５２に係合することで前記保持枠４を光軸方向に移動可能とするカム筒５と、前記カム筒５を内側で保持する固定筒６と、がこれらの光軸を略一致するように配置され、
前記第一レンズ枠１の後部外側には前記フォーカス規制環３が固定され、
前記固定筒６に形成されたネジ穴６１と、前記フォーカス規制環３に形成されたフォーカス規制溝３２とにネジが挿通されることにより、前記固定筒６に固定されるとともに前記フォーカス規制環の３回転が規制されており、
前記第一レンズ枠１は、前記第一レンズ枠１の後端部に設けられた連結ピン１３によって、前記第二レンズ枠２に連結され、
前記第二レンズ枠２に形成されたヘリコイド２２と、前記保持枠４の内周面に形成されたヘリコイド４１とが螺合することによって前記第二レンズ枠２と前記保持枠４とが互いに嵌合し、
コマ部Ｋが前記固定筒６のキー溝６２及び前記カム筒５のカム溝５２内を移動することにより、前記カム筒５内において、前記保持枠４及び保持枠４の内側で保持された前記第二レンズ枠２が、光軸方向に移動可能とされ、
前記カム筒５が回転すると、前記保持枠４及び前記第二レンズ枠２が光軸方向に沿って移動し、変倍が行われ、
焦点調節のときには、前記カム筒５及び前記保持筒４が停止し、この状態で前記第一レンズ枠１が前記固定筒６に対して回転することにより、前記第二レンズ枠２が回転するものの、前記保持枠４の停止により、前記保持枠４の前記ヘリコイド４１と前記第二レンズ枠２の前記ヘリコイド２２とによって、前記第二レンズ枠２が光軸方向に前後し、焦点調節が行われることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、第一レンズ枠が回転することによって、第二レンズ枠が光軸方向に沿って移動して焦点調節が行われるため、固定筒やカム筒に穴等を形成する必要がなく、この穴を介してゴミ等が進入することがない。また、穴等を形成することにより強度低下や精度の低下を防止することができ、さらには、レンズ群構成が増えた場合でも容易に対応することが可能となる。
また、第一レンズ枠の回転によって第二レンズ枠が光軸方向に沿って移動する構成であるので、従来困難であったインナーフォーカス機構の回転作動部をこの機構の前側に配置することが可能となり、フォーカスリングのデザインが容易となる。また、構造も簡単で、組み立て易く、コスト削減につながる。

また、第二レンズ枠は保持枠によって保持され、この保持枠がカム筒のカム溝に光軸方向に移動可能に係合しているので、保持枠がカム溝に係合することにより、光軸方向に直進するように規制される。

さらに、第二レンズ枠と保持枠とはヘリコイド構造によって互いに嵌合しているので、簡単な構造で組み立てが容易となる。

本発明に係るズームレンズ鏡筒によれば、第一レンズ枠が回転することによって、第二レンズ枠が光軸方向に沿って移動して焦点調節が行われるため、固定筒やカム筒に穴等を形成する必要がなく、これによって、ゴミ等の進入、強度低下や精度の低下を防止することができる。また、レンズ群構成が増えた場合でも容易に対応することが可能となる。
また、従来困難であったインナーフォーカス機構の回転作動部をこの機構の前側に配置することが可能となり、フォーカスリングのデザインが容易となる。さらに、構造も簡単で、組み立て易く、コスト削減につながる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施の形態のズームレンズ鏡筒を構成する各部材の分解斜視図、図２は、第一レンズ枠と第二レンズ枠とを示した分解斜視図、図３は、ズームレンズ鏡筒の縦断面図である。
なお、本実施の形態ではプロジェクターに使用される投射レンズを保持するレンズ鏡筒に適用する場合を例に挙げて説明する。また、本実施の形態では、後述するが複数のレンズ群のうち、中間に位置する第二レンズ群が移動することによって焦点調節が行われ、インナーフォーカス方式とされている。
図１〜図３に示すように、本発明に係るズームレンズ鏡筒１００は、主に、鏡筒本体、第一レンズ枠１、第二レンズ枠２、第三レンズ枠、第四レンズ枠、第五レンズ枠、フォーカス規制環３、保持枠４、カム筒５、固定筒６から構成されている。そして、鏡筒本体内に、各部材１〜６が、該各部材１〜６の略中心を通る光軸が略一致するような状態で保持されている。なお、図面の関係上、鏡筒本体、第三〜第五レンズ枠の図示は省略している。

第一レンズ枠１は、その内側で第一レンズ群１１を保持し、その後部外側にはフォーカス規制環３が、該フォーカス規制環３に形成された挿通溝３１とピン穴１２とにピン（図示略）が挿通されてネジ止めされ、一体となっている。このフォーカス規制環３は、固定筒６の前部外周面に形成されたネジ穴６１と、フォーカス規制環３に形成されたフォーカス規制溝３２とにネジ（図示略）が挿通されることによって固定筒６に取り付けられている。そして、フォーカス規制溝３２によってフォーカス規制環３の回転が規制されている。
また、第一レンズ枠１の後端部には、該後端部から後方に突出する連結ピン１３が設けられており、この連結ピン１３が第二レンズ枠２の嵌合孔２１内に挿通されることによって第一レンズ枠１と第二レンズ枠２とが連結されている。

第二レンズ枠２は、その内側で第二レンズ群（図示略）を保持し、外周面にヘリコイド２２が形成されている。第二レンズ枠２の外側には、該第二レンズ枠２を保持する保持枠４が設けられ、第二レンズ枠２のヘリコイド２２と、保持枠４の内周面に形成されたヘリコイド４１とが螺合することによって、第二レンズ枠２と保持枠４とが互いに嵌合している。

保持枠４は、その外側にカム筒５が設けられている。カム筒５の外周面には、被写体側から順にズーム規制溝５１、第二カム溝５２、第三カム溝５３、第四カム溝５４がそれぞれ形成されている。
そして、第二カム溝５２と、保持枠４の後部外周面に形成されたコマ穴４２とに、コマ部Ｋが挿通され、さらに、このコマ部Ｋが、カム筒５の内側に配置される固定筒６の外周面に形成されて、光軸方向に沿って延在する直進キー溝６２に挿通されている。したがって、コマ部Ｋが直進キー溝６２及び第二カム溝５２内を移動することにより、カム筒５内において、保持枠４及び保持枠４の内側で保持された第二レンズ枠２が、光軸方向に移動可能とされている。
また、第三カム溝５３と、第三レンズ枠に形成されたコマ穴（図示略）とに、コマ部（図示略）が挿通され、カム筒５内に第三レンズ枠が光軸方向に移動可能に設けられ、同様に、第四カム溝５４と、第四レンズ枠に形成されたコマ穴（図示略）とに、コマ部（図示略）が挿通されて、カム筒５内に第四レンズ枠が光軸方向に移動可能に設けられている（図示略）。

さらに、カム筒５の外周面には、ピン（図示略）が突出して設けられており、このピンを回転させることによってカム筒５が回転可能に構成されている。このカム筒５の回転は、ズーム規制溝５１に挿通されて固定筒６に形成されたピン穴６３にネジ止めされたピン（図示略）によって規制されている。
なお、固定筒６の後端部には、第五レンズ群を内部に保持する第五レンズ枠が固定されている。

このような構成をなしたズームレンズ鏡筒１００は、カム筒５の外周面から突出するピンが回転することによってカム筒５が回転すると、保持枠４に設けられたコマ部Ｋが第二カム溝５２に沿って移動することにより、保持枠４及び保持枠４の内部に設けられた第二レンズ枠２が光軸方向に沿って移動する。これと同時に、第三レンズ枠に設けられたコマ部が第三カム溝５３に沿って移動することにより、第三レンズ枠が光軸方向に沿って移動する。さらに、第四レンズ枠に設けられたコマ部も第四カム溝５４に沿って移動することにより、第四レンズ枠が光軸方向に沿って移動する。このようにして変倍が行われる。

一方、焦点調節のときはカム筒５が停止しており、したがって保持筒４も停止している。この状態で第一レンズ枠１が固定筒６に対して回転すると、第二レンズ枠２も回転する。しかし、保持枠４は停止しているので、保持枠４に形成されたヘリコイド４１と第二レンズ枠２に形成されたヘリコイド２２とにより第二レンズ枠２が光軸方向に前後し、焦点調節が行われる。

以上、本発明の実施の形態のズームレンズ鏡筒１００によれば、第一レンズ枠１が固定筒６に対して回転することによって、第二レンズ枠２が光軸方向に沿って移動するため、固定筒６やカム筒５に穴等を形成しなくとも第二レンズ枠２が移動して焦点調節が行われる。したがって、穴等を形成することによりゴミ等の進入、強度低下や精度の低下を防止することができ、さらにはレンズ群構成が増えた場合でも容易に対応することが可能となる。
また、第一レンズ枠１の回転によって、第一レンズ枠１に連結ピン１３を介して連結された第二レンズ枠２が光軸方向に沿って移動する構成であるので、従来困難であったインナーフォーカス機構の回転作動部をこの機構の前側に配置することが可能となり、フォーカスリングのデザインが容易となる。また、構造も簡単で、組み立て易く、コスト削減につながる。
さらに、第二レンズ枠２は保持枠４によって保持され、この保持枠４がカム筒５の第二カム溝５２に光軸方向に移動可能に係合し、第二レンズ枠２と保持枠４とはヘリコイド２１、４１が螺合することによって互いに嵌合しているので、保持枠４が第二カム溝５２に係合することにより光軸方向に直進するように規制されており、このように簡単な構造で組み立ても容易となる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記実施の形態において、第一レンズ群１１〜第五レンズ群を備えていたが、２つのレンズ群や３つのレンズ群、４つのレンズ群からなる構成であっても構わない。
また、第一レンズ枠１と第二レンズ枠２とは第一レンズ枠１に設けられた連結ピン１３を、第二レンズ枠２の嵌合孔２１に挿通させることによって、両レンズ枠１、２を連結していたが、反対に、第二レンズ枠２に連結ピン１３を設けて第一レンズ枠１に形成した嵌合孔２１に挿通させることによって連結しても良い。

本発明の実施の形態を示すためのもので、ズームレンズ鏡筒を構成する各部材の分解斜視図である。 同、第一レンズ枠と第二レンズ枠とを示した分解斜視図である。 同、ズームレンズ鏡筒の縦断面図である。

符号の説明

１ 第一レンズ枠
２ 第二レンズ枠
４ 保持枠
５ カム筒
６ 固定筒
１１ 第一レンズ枠
２１、４１ ヘリコイド（ヘリコイド構造）
５２ 第二カム溝（カム溝）
１００ ズームレンズ鏡筒

Claims (1)

1. 第一レンズ群を内側で保持する第一レンズ枠と、フォーカス規制環と、第二レンズ群を内側で保持する第二レンズ枠と、前記第二レンズ枠を内側で保持する保持枠と、カム溝を有し当該カム溝に係合することで前記保持枠を光軸方向に移動可能とするカム筒と、前記カム筒を内側で保持する固定筒と、がこれらの光軸が略一致するように配置され、
   前記第一レンズ枠の後部外側には前記フォーカス規制環が固定され、
   前記フォーカス規制環は、前記固定筒に形成されたネジ穴と、前記フォーカス規制環に形成されたフォーカス規制溝とにネジが挿通されることにより、前記固定筒に固定されるとともに前記フォーカス規制環の回転が規制されており、
   前記第一レンズ枠は、前記第一レンズ枠の後端部に設けられた連結ピンによって、前記第二レンズ枠に連結され、
   前記第二レンズ枠に形成されたヘリコイドと、前記保持枠の内周面に形成されたヘリコイドとが螺合することによって前記第二レンズ枠と前記保持枠とが互いに嵌合し、
   コマ部が前記固定筒のキー溝及び前記カム筒のカム溝内を移動することにより、前記カム筒内において、前記保持枠及び保持枠の内側で保持された前記第二レンズ枠が、光軸方向に移動可能とされ、
   前記カム筒が回転すると、前記保持枠及び前記第二レンズ枠が光軸方向に沿って移動し、変倍が行われ、
   焦点調節のときには、前記カム筒及び前記保持筒が停止し、この状態で前記第一レンズ枠が前記固定筒に対して回転することにより、前記第二レンズ枠が回転するものの、前記保持枠の停止により、前記保持枠の前記ヘリコイドと前記第二レンズ枠の前記ヘリコイドとによって、前記第二レンズ枠が光軸方向に前後し、焦点調節が行われることを特徴とするズームレンズ鏡筒。

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