JPH0199012A - カメラ等のズーム装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の利用分野］ この発明はカメラや観測装置等の光学機器と共に使用す
るズーム装置に関し、更に詳細には、合焦レンズ位置が
被写体距離と変倍レンズ位置との２変数によって変化す
る型式の自動ズーム装置に関するものである。

［発明の背景］ カメラ等に使用されるズームレンズには種々の型式のも
のが知られている。従来量も一般的に用いられているズ
ームレンズは、いわゆる後玉固定型のものであり、この
型式のズームレンズは被写体側から順に、合焦レンズ、
変倍レンズ、補正レンズ、リレーレンズ、の４群のレン
ズが配置された構造のものである。この後玉固定型ズー
ムレンズは、合焦レンズの位置が変倍レンズの位置の関
数とはならないため合焦レンズの位置決定が簡単であり
、従って、比較的簡単な機械的連動機構によって変倍レ
ンズと合焦レンズとの連動を行わせることができるとと
もに無段階ズーミングが可能であるという長所があるが
、反面、前玉が非常に大きく且つ重いため大型で操作性
が悪く、また、被写体距離の変動に対して合焦レンズの
穆動量が大きいため高速動作が極めて困難であるという
欠点もあった。

前記の後玉固定型ズームレンズに対し前玉固定型ズーム
レンズが知られている。後者では後玉固定型ズームレン
ズの如き欠点がない代り、合焦レンズの移動量が変倍レ
ンズの位置と被写体距離との２つの変数によって変って
くるという特性があるため機械的機構ではこの型式（前
玉固定型）を実現することが極めて困難であり、従って
理論的には知られていても実用化されていない。また、
前玉固定型の場合、合焦レンズ穆動量を決定するために
はマイクロコンピュータの如き演算装置が必要となるが
、あらゆる変倍レンズ位置とあらゆる被写体距離とに対
応する合焦レンズ穆動量を演算するには大容量の高速演
算装置を要することになるため、電子装置の面からも実
現困難であった。

［発明の目的コ この発明の目的は、後玉固定型ズーム装置よりも小型且
つ軽量であるとともに合焦レンズ穆動量の演算を従来の
前玉固定型ズーム装置よりも簡単に且つ高速に行うこと
ができる、新規なズーム装置を提供することである。

［発明の概要コ この発明によるズーム装置では変倍レンズがテレ端とワ
イド端との間の予め定められた複数の位置とテレ端及び
ワイド端にのみ停止するように駆動される一方、該変倍
レンズの停止位置と被写体等の距離との２変数によって
定まる合焦位置に合焦レンズが位置決めされるように構
成されていることを特徴とするものである。この発明に
よるズーム装置では、テレ端とワイド端との間の所定の
位置のみに変倍レンズを停止させることができるように
構成し、該所定位置に対する合焦レンズの合焦位置を演
算するように構成したので演算装置として比較的小容量
のものを使用することができ、従って、従来は実現困難
であった前玉固定型の自動ズーム装置を実現することが
できる。その結果、本発明によれば、従来実用されてい
る後玉固定型のズーム装置よりも軽量且つ小型のズーム
装置が提供される。また、従来提案されている前玉固定
型のズーム装置よりもコストの安価な実用的なズーム装
置が提供される。

［発明の実施例］ 以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明によるズーム装置の一実施例における機
械的構造部分の分解斜視図である。

同図において、１は後端にギヤ２を具備するとともに外
周面にはカム溝３及び４が形成されているカムリング、
５は１群レンズ（前玉）、６は１群レンズ５が固定され
ている前地板、７は合焦用の２群レンズ（中玉）、８は
２群レンズ７が固定されているホルダー、１５は該ホル
ダー８の光軸方向の位置を制御するためのフェイスカム
５６を具備した回転リング、１６は回転リング１５を回
転可能に支持するとともに公知の絞り羽根５４等の絞り
ユニット（不図示）を担持している２群地板、１１は３
群レンズ（後玉）、１２は３群レンズ１１が固定されて
いる３群地板、である。２群レンズ７（合焦用レンズ）
を担持しているホルダー８及び該ホルダー８の位置決め
制御のための回転リング１５を支持している２群地板１
６並びに変倍用の３群レンズ１１を担持している３群地
板１２はカムリング１の中に収容されており、該カムリ
ング１内で光軸と平行に延在する上下２木のガイドバー
９及びｌＯに支持されるとともに該ガイドバー９及び１
０に沿って摺動可能となっている。

２３は後地板であり、後地板２３の前面には光軸と平行
に延在する３木の支持棒２４〜２６が突設されている。

支持棒２４〜２６は光軸（後地板２３の中心）を中心と
する同一円周上に配置され、各支持棒２４〜２６の外周
面は同一曲率半径の円周面の一部になっており、カムリ
ング１が各支持棒２４〜２６の外周面に回転可能に嵌装
されている。各支持棒２４〜２６の全長はカムリング１
を各支持棒２４〜２６に嵌装した状態ではカムリング１
の前端からやや前方へ突出する長さとなっている。各支
持棒２４〜２６の前端面に穿設されたねし孔２４ａ〜２
［ｉａは前地板６に穿設されたビス挿入孔（バカ孔）８
ａ〜６ｃに整列しており、ビス挿入孔６８〜６Ｃを通っ
てねし孔２４ａ〜２６ａにねし込まれるビス５９ａ及び
５９ｂ並びに５９ｃによって前地板６が支持棒２４〜２
６の前端面に締結されるようになっている。すなわち、
前地板６及び１群レンズ５は後地板２３に対して固定さ
れており、本実施例のズーム装置は前玉固定型の構造と
なっている。

前地板６と後地板２３には互いに整列する３対の孔（４
８，５１）及び（４９，５２）並びに（５０，５３）が
穿設されている。このうち、孔４８及び５１にはカムリ
ング１内を貫通する上部ガイドバー９の両端が嵌入固定
され、孔４９及び５２には同じくカムリング１内を貫通
する下部ガイドバー１０の両端が嵌入固定されており、
また、孔５０及び孔５３には同じくカムリング１内を貫
通する後述のオートフォーカス用駆動軸１７の端部１７
ａ及び１７ｂが回転可能に挿入支持されている。

２群レンズ７を担持しているホルダー８はその上端部に
おいて上部ガイドバー９に対して相対摺動可能に懸吊支
持されており、下端部には下部ガイドバー１０に係合す
るＵ形の切欠き８ａが形成されている。また、ホルダー
８の後端面には回転リング１５のフェイスカム５６と係
合する従動子としての突起５５が設けられており、ホル
ダー８を常に後方に引張るばね７５によって突起５５が
常にフェイスカム５６に圧接されている。

フェイスカム５６を前面側に具備している回転リング１
５は回転のみ可能に２群地板１６に支持されており、２
群地板１６から前方に突出した回転リング外周面には後
述のギヤ１８と常時噛み合うギヤ部７３が形成されると
ともに該ギヤ部７３と平行にラチェツト歯部７４が設け
られている。このラチェツト歯部７４は後述のストップ
レバー１９と係合する部材であり、該ストップレバー１
９とともに回転リング１５の回転停止位置を制御する装
置（すなわち、合焦レンズ７の合焦移動量制御手段）を
構成している。

ラチェツト歯部７４の列と同じ回転リングの周面上には
ラチェツト歯部７４の列と周方向に少し離れた位置に突
起５７が形成されており、この突起５７は後に説明する
ようにストップレバー１９の先端の爪１９ａが該突起５
７に乗り上げた時にストップレバー１９の後端のアーマ
チュア２１を電磁マグネット９０のヨーク２０に近づけ
させるためのものである。

回転リング１５はフェイスカム５６の周長と同じ周長だ
け回転しつるように２群地板１６に支持されており、２
群地板１６には回転リング１５の最大回転角範囲を定め
る不図示のストッパーが設けられている。

回転リング１５の前面には回転リング１５の回転角検出
用（すなわち、２群レンズ７の光軸方内務動量乃至くり
出し量の検出用）の導体パターン８６が形成され、該導
体パターン８６に摺動接触する２本の接片８５がが不図
示の静止部に取付られている。

回転リング１５を担持している２群地板１６は上部ガイ
ドバー９に相対摺動可能に懸吊支持されるとともに、下
部ガイドバー１０と相対摺動可能に係合するためのＵ形
切欠き１６ａを下部周面に有している。また、２群地板
１６の外周面にはカムリング１の外周面のカム溝３に摺
動可能に係合するビン１３が突設されている。

３群レンズ１１を担持している３群地板１２も２群地板
１６と同じく、上部ガイドバー９に相対摺動可能に懸吊
支持されており、また、下部ガイドバー１０に相対摺動
可能に係合するためのＵ形切欠き１２ａを下部周面に具
備するとともにカムリング１のカム溝４に相対摺動可能
に挿入されるピン１４を外周面に有している。

回転リング１５の停止位置を制御するためのストップレ
バー１９は光軸と平行な軸１９ｂを中心として回動じつ
るように構成されたＬ字形レバーであり、ストップレバ
ー１９はばね２２によって常に反時計方向に附勢されて
いる。該ストップレバー１９は回転リング１５のラチェ
ツト歯部７４に係合する爪１９ａを一方の腕に有すると
ともに他方の腕には電磁マグネット９０のヨーク２０に
吸引されるアーマチュア２１が取付けられている。電磁
マグネット９０はストップレバー１９の爪１９ａを回転
リング１５のラチェツト歯部７４から引き上げておくた
めの制御部材であり、ヨーク２０とそれに巻かれたコイ
ル６９とを有し、後述の電気的構成要素の一つになって
いる。

電磁マグネット９０とストップレバー１９とは２群地板
１６に連結された可動支持部材上に支持されており、該
可動支持部材が２群地板１６とともに光軸に沿って移動
する時には該電磁マグネット９０とストップレバー１９
も２群地板１６とともに移動しうるようになフている。

オートフォーカス用の駆動軸１７はその大部分が外周面
をいわゆる２方取りされた非円形断面形状の非円柱部分
として構成されており、該非円柱部分には回転リング１
５のギヤ部７３と常に噛み合うギヤ１８が軸方向のみ移
動可能に嵌装されている。また、該駆動軸１７の後方の
端部１７ｂには該駆動軸１７に動力を伝達するためのギ
ヤ２７が固着されている。

カムリング１の外周面にはカムリング１の回動停止後の
位置（すなわち、ズーミング操作後の焦点距離又はズー
ミングによる焦点距離の変化）を検出するための導体パ
ターン板７８が取付られており、該導体パターン板７８
上の導体パターンに摺動接触する３個の摺動接片７７ａ
〜７７ｃが不図示の静止構造体に取付けられている。

ここで摺動接片７７ａ〜７７ｃはカムリング１がズーミ
ングのために回動された時の２群地板１６及び３群地板
１２のそれぞれの軸方向移動量を検出する検出手段を構
成しており、これらの検出手段は後に説明する電気的構
成に含まれている。

カムリング１の外側にはギヤ２７及びカムリング１のギ
ヤ２を回転駆動するための駆動機構が配置されており、
該駆動機構は以下の如き機械要素から構成されている。

６０はギヤ２及びギヤ２７に動力を供給するための可逆
転型のモータ、３２はモータ６０の軸に固定されたビニ
オン、３１はピニオン３２と噛み合うリング型のギヤ、
７０はギヤ３１の中心孔６３内でギヤ３１に対して相対
回転可能に支持される第１太陽ギヤ、７１は第１太陽ギ
ヤ７０の構成要素であるギヤ６５に噛み合うとともに後
述の第２太陽ギヤ７２の構成ギヤの一つに噛み合ってギ
ヤ３１の中心孔６３の周囲を公転可能な遊星ギヤ、７２
は第１太陽ギヤ７１と同一軸線上に配置されるとともに
遊星ギヤ７１の構成要素であるギヤ６７と噛み合う第２
太陽ギヤ、である。ギヤ３１及び第１太陽ギヤ７゜並び
に第２太陽ギヤ７２並びに遊星ギヤ７１は減速機構兼伝
達切換機構を構成している。

第１太陽ギヤ７０はギヤ２７への動力伝達系の一部を構
成しており、ギヤ３１の中心孔６３に相対回転可能に嵌
装されるジャーナル部６４と、ギヤ３１の中心孔６３か
ら前方に突出して遊星ギヤ７１の大ギヤ５８に噛み合う
ギヤ６５と、ギヤ２７に対する動力伝達系の一部である
ギヤ２８に噛み合うギヤ３４と、を有している。

第２太陽ギヤ７２はギヤ２及びカムリング１に対する動
力伝達系の一部を構成しており、遊星ギヤ７１の小ギヤ
６７に噛み合うギヤ３３と、第１中間ギヤ３０に噛み合
うギヤ６６と、を有している。

遊星ギヤ７１は前記の２個のギヤ５８及び６７を有して
おり、両ギヤに共通の軸６２はギヤ３１の面上に支持さ
れている。

ギヤ２に対する動力伝達系は図示のように、第２太陽ギ
ヤ７２、該ギヤ７２に噛み合う第１中間ギヤ３０、該ギ
ヤ３０に噛み合う第２中間ギヤ６１、該ギヤ６１に噛み
合うとともにギヤ２に噛み合う第３中間ギヤ２９、によ
って構成されており、更に第２中間ギヤ６１にはカムリ
ング１を所定回転角位置毎に（本実施例では第２中間ギ
ヤ６１の１回転毎に）停止させることのできる定位置停
止機構が連結されている。

該定位置停止機構は、第２中間ギヤ６１に固定された割
り出し盤６８（すなわちインデックスディスク）と、該
割り出し盤６８の外周部の切欠き４７にとび込む爪４１
ａを一方の腕の先端に有したＬ字形の割り出しレバー４
１と、によって構成されており、該レバー４１の他方の
腕４１ｂには該レバー４１をその枢着軸４１ｃを中心と
して反時計方向（すなわち、爪４１ａを常に割り出し盤
６８の切欠き４７内に進入させる方向）に附勢するばね
４２が係止されている。

該定位置停止機構は３群レンズ１１（変倍レンズ）をそ
の全ストローク（すなわちテレ端とワイド端との間の長
さ）において所定の複数の位置のみに停止させるために
設けられた機構であり、該機構によりカムリング１は所
定の回転角位置にのみ停止されるとともに３群レンズ１
１はその全ストロークにおいて所定の位置にのみ停止さ
れる。

３群レンズ１１の停止位置（３群地板１２の停止位置）
が多い程、無段階ズーミングに近付くが、停止位置が５
ケ所程度であっても無段階ズーミングにくらへて操作感
に著るしい差異は生じない。カムリング１のギヤ２の歯
数とギヤ２９及びギヤ６１の歯数は３群レンズ１１の停
止位置の個数によって定まる。たとえばテレ端とワイド
端との間に４個の停止位置を設けたとすると、６個の焦
点距離に設定可能なズーム装置となり、その場合、カム
リング１のカム溝４の全回動角に対して割り出し盤６８
が５回転するようにギヤ２とギヤ２９及び６１の歯数を
定めればよい。

割り出しレバー４１の腕４１ｂの先端はスイッチ３６の
１個の接片３６ａにばね４２の力によって圧接されてお
り、爪４１ａが割り出し盤６８の切欠き４７内に入り込
んでいる図示の状態では該接片３８ａは他方の接片３６
ｂから離され、爪４１ａが切欠き４７から外に出た時に
は接片３６ａ　と接片３８ｂ　とが接触するようになっ
ている。

スイッチ３６は後に説明するようにモータ６０の通電を
制御するスイッチであり、接片３６ａと接片３６ｂとが
接触した時にはＯＮ、両接片が離れている時にはＯＦＦ
　、となるスイッチである。なお第１図の状態では両接
片が互いに離されている。

割り出しレバー４１はスイッチ３６の操作と変倍レンズ
駆動系のロック及びロック解除操作とを所定の時間差を
以て順次的に行わせるための順序操作手段を構成してお
り、割り出しレバー４１の腕４１ｂの先端に矢印Ａ方向
の力を加えた時には先ずスイッチ３６がＯＮＬ、た後に
所定の時間差を以て爪４１ａが割り出し盤６８の切欠き
４７内から脱出し、また、腕４１ｂの先端が矢印Ａとは
逆向きにして下降する時には先ず爪４１ａが割り出し盤
６８の切欠き４７内に挿入された後にスイッチ３６がＯ
ＦＦするようになっている。

なお、この順序操作手段は該割り出しレバー４１の如き
Ｌ形しバーばかりでなく、他の形式の手段・（例えば電
気的タイヤ−機能を備えた順序操作手段）によっても実
現しつるものである。

ここで再び、カムリング１に関連する構造を説明する。

カムリング１の前端部外周面にはピン１ａが突設され、
該ピン１ａには不図示の構造部材に取付けられたばね８
９の一端が係止されており、該ばね８９によってカムリ
ング１は図において反時計方向に附勢されている。この
ばね８９は、割り出し盤６８の切欠き４７に割り出しレ
バー４１の爪４１ａが入り込んだ図示の状態においてギ
ヤ２及びギヤ２９並びにギヤ６１の噛み合いにおけるバ
ックラッシュを除去するためのものであり、カムリング
１の回転停止後において該バックラッシュによりカムリ
ング１が時計方向に微回動するのを阻止する役割を果た
している。

第１図に示した構成において、カムリング１及びその駆
動系は３群レンズ即ち変倍レンズ１１を任意の変倍位置
に移動させる変倍レンズ移動手段を構成しており、導体
パターン板７８及びそれに摺接する接片７７は変倍レン
ズ位置検出手段を構成している。一方、割り出し盤６８
と割り出しレバー４１とは変倍レンズを長焦点端（テレ
端）と短焦点端（ワイド端）との間の複数の設定位置に
のみ停止させるための変倍レンズ定位置停止手段を構成
し、ギヤ２７の駆動系及びギヤ１８並びに回転リング１
５と、回転リング１５の回動角を制御することによって
合焦レンズ７の光軸方向位置を制御する諸要素（すにわ
ち、ストップレバー１９及び電磁マグネット９０並びに
フェイスカム５６、導体パターン８６と摺動接片８５等
の部材）と、は合焦レンズ移動手段を構成している。

また、導体パターン板７８と摺動接片７７とから成る変
倍レンズ位置検出手段、導体パターン８６と摺動接片８
５とから成る合焦レンズ位置検出手段、スイッチ３６、
電磁マグネット９０、モータ６０、後述の合焦位置演算
手段及び後述の各種信号発生用スイッチ、は本実施例の
ズーム装置の電気的構成要素となっている。

第２図は本実施例のズーム装置の電気的構成及び本実施
例のズーム装置を装備したカメラの電気的構成の概略を
示した図である。

第２図において、６０は前記のモータ、９１〜９４は該
モータ６０に対する電流の供給及び電流方向を制御する
ためのモータ駆動回路を構成しているトランジスタ、６
９は前記電磁マグネット９０のコイル、９５は該コイル
６９に対する通電をオンオフさせるためのトランジスタ
、Ｒ１−Ｒ５は抵抗、９６は長焦点（テレ）側に光学系
を設定操作する時にＯＮするテレ選択スイッチ、９７は
短焦点（ワイド）側に光学系を設定操作する時にＯＮす
るワイド選択スイッチ、９８はカメラのレリーズボタン
をハーフストローク押下げた時にＯＮするレリーズ第１
スイツチ、９９は該レリーズボタンをフルストローク押
下げた時にＯＮするレリーズ第２スイツチ、１０１は２
群レンズ７が初期位置に位置決めされたことを検出した
時にＯＮする初期位置検出スイッチ、１０２は回転リン
グ１５の導体パターン８６とそれに摺接する接片８５と
によって構成された合焦レンズ位置検出手段、である。

１００は変倍レンズ位置に対する合焦位置を演算するた
めの演算部を有したマイクロコンピュータの如き制御装
置、１０３はカメラ本体に収容された公知の測距回路、
１０４は同じく公知の自動露出制御回路（ＡＥ回路）、
である。

前記構成において測距回路１０３及びＡＥ回路１０４　
と前記スイッチ９６〜９９とはいずれも不図示のカメラ
本体に設けられており、また、制御装置１００もカメラ
本体に設けられているものであるが、これらのうち、前
期スイッチ９６〜９９及びスイッチ１０１と、前記制御
装置の中の合焦位置演算部及びモータ６０を制御するた
めの制御部並びに電磁マグネット９０を制御するための
制御部とは本実施例のズーム装置の電気的構成要素とな
っている。

第３図は制御装置１００における基本的な制御動作のフ
ローチャートである。同図において、置Ｅ、、　ＷＩＤ
Ｅ、レリーズと記載されたブロックは置Ｅの場合の制御
動作のサブルーチン、ＷＩＤＥの場合の制御動作のサブ
ルーチン、レリーズの場合の制御動作のサブルーチン、
を表わし、これらのサブルーチンは第４図乃至第６図に
示されている。

次に第１図乃至第６図を参照して本実施例のズーム装置
を装着したカメラの各部の動作を説明する。

撮影に際してカメラ使用者はまず、望遠撮影が広角撮影
かを選択しなければならない。

不図示の電源スィッチが投入されて制御装置１００が作
動可能状態になると、該制御装置１００は第３図のフロ
ーチャートで示される制御動作を行う状態となる。

この状態で使用者がたとえば不図示のテレ選択ボタンを
押して該ボタンに連動するテレ選択スイッチ９６がＯＮ
になると制御装置１００は第５図のテレのサブルーチン
辷よる制御動作を開始するための準備状態に移行する。

次にカメラ使用者が不図示のズームボタンを押すことに
よって、第１図の割り出しレバー４１の一方の腕４１ｂ
を図示矢印Ａの方向に押すと、スイッチ３６の接片３６
ａ゛が第１図において該腕４１ｂとともに上昇して他方
の接片３６ｂと接触し、その結果、スイッチ３６がＯＮ
となる。制御装置１００にスイッチ３６がＯＮになった
信号が入ると、制御装置１００はトランジスタ９１のベ
ース印加電圧を低下させる出力信号を発生し、その結果
、トランジスタ９１がＯＮとなってトランジスタ９１の
エミッタからコレクタに電流が流れる。トランジスタ９
１のコレクタに電流が流れると、該コレクタに接続され
たトランジスタ９２のベースにベース電流が流入するこ
とになり、従フてトランジスタ９２もＯＮとなり、トラ
ンジスタ９２のコレクタからモータ６０の電機子を通っ
てトランジスタ９２のコレクタに電源ＶＢΔＴから電流
が流れることになり、モータ６０が起動する。

なお、ワイド選択スイッチ９７がＯＮシた時には制御装
置１００はトランジスタ９３をＯＮさせる出力信号を発
生し、テレ選択スイッチ９６がＯＮＬ／た時には制御装
置１００はトランジスタ９１をＯＮさせる出力信号を発
生する。すなわち、テレ選択スイッチ９６及びワイド選
択スイッチ９７はモータ６０の回転方向の選択と制御装
置１００内の制御シーケンスの選択とを行う機能を有し
ている。

前記のように撮影者がテレ選択ボタンを押してトランジ
スタ９１及び９２がＯＮシた時、モータ６０は第１図で
ピニオン３２を時計方向に回転させる向きに回転（この
向きを正転と定義する）を始めるが、この時には、まだ
、割り出しレバー４１の爪４１ａが割り出し盤６８の切
欠き４７内に入った状態であるため（すなわち、該レバ
ー４１の２木の腕の長さやスイッチ３６の２個の接片の
設置位置、割り出し盤６８の切欠き４７の深さ、爪４１
ａの長さ、等はスイッチ３６がＯＮするタイミングより
も爪４１ａが切欠き４７から脱出するタイミングの方が
あとになるように設定されている）、ギヤ６１は拘束状
態にあり、従って、第２太陽ギヤ７２はロックされた状
態に保持されている。

前記のようにモータ６０の正転によりピニオン３２が第
１図で時計方向に回転を始めると、ギヤ３１は反時計方
向に回転され、該ギヤ３１に担持されている遊星ギヤ７
１及びその軸６２にはギヤ３１の中心軸線のまわりを反
時計方向に公転するトルクが与えられる。この時、遊星
ギヤ７１の中の小ギヤ６７と噛み合っている第２太陽ギ
ヤ７２中の大ギヤ３３は前記のように回転不可能状態に
間接的にロックされているので第２太陽ギヤ７２は回転
しないため、遊星ギヤ７１は第２太陽ギヤ７２の大ギヤ
３３の周囲を反時計方向に転勤し、従ってギヤ７１は反
時計方向に自転しつつ同方向に公転する。

一方、遊星ギヤ７１中の大ギヤ５８と噛み合っている第
１太陽ギヤ７０中の小ギヤ６５はロックされていないの
で、該ギヤ５８がギヤ６５の周囲を反時計方向に自転し
つつ公転すると、該ギヤ６５が時計方向に回転される。

従って、第１太陽ギヤ７０が時計方向に回転されるため
、その中の大ギヤ３４は時計方向に、該ギヤ３４と噛み
合っている中間ギヤ２８は反時計方向に、駆動軸１７上
のギヤ２７が時計方向に、それぞれ回転される。その結
果、該軸１７も時計方向に回転され、ギヤ１８が時計方
向に回転されるため、該ギヤ１８と噛み合っているギヤ
部７３を有した回転リング１５には反時計方向に回転す
るトル々が与えられる。このため、回転リング１５は第
１図の位置から反時計方向に回転を始めるが、ストップ
レバー１９の先端の爪１９ａが回転リング１５上の突起
５７に乗り上げた時に該回転リング１５は不図示のスト
ッパーに衝突して回転を阻止され、その時点で回転リン
グ１５は停止される。ストップレバー１９の爪１９ａが
突起５７に乗り上げたことによりストップレバー１９は
その枢着点を中心として時計方向に回動されるため、該
レバー１９に取付けられたアーマチュア２１が電磁マグ
ネット９０のコイル６９に近接するが、この時にはコイ
ル６９に通電されていないのでアーマチュア２１がヨー
ク２０に吸着されない。

回転リング１５の回転が前記不図示のストッパーで阻止
されると、第１太陽ギヤ７０はロックされた状態となる
ため、ギヤ６５の回転は停止する。

一方、回転リング１５の回転停止とほぼ同時に割り出し
レバー４１の爪４１ａが割り出し盤６８の切欠き４７中
から脱出するため、ギヤ６１及び第２太陽ギヤ７２のロ
ックが解除されたことになり、第２太陽ギヤ７２が回転
可能となる。

なお、割り出しレバー４１の腕４１ｂに対する矢印へ方
向の抑圧操作は、変倍レンズがカメラ使用者の望む変倍
位置に到達するまで継続されることになるが、この押圧
操作の継続（維持）はカメラ使用者の指によらずに機械
的ロック手段や電磁的ロック手段によって行ってもよい
。

以上のように第１太陽ギヤ７０がロックされるとともに
第２太陽ギヤ７２のロックが解除されると、反時計方向
の公転トルクが与えられている遊星ギヤ７１は、今度は
第１太陽ギヤ７０中の小ギヤ６５の周囲に沿って反時計
方向に転勤を開始するため、該ギヤ６５と噛み合ってい
るギヤ５８は軸６２を中心として反時計方向に自転しつ
つギヤ３１の中心軸線のまわりに反時計方向に公転する
ことになる。その結果、ギヤ５８と噛み合っているギヤ
３３を有した第２太陽ギヤ７２は時計方向に回転を始め
る。従って、ギヤ６６と噛み合うギヤ３０は反時計方向
に、ギヤ６１は時計方向に、ギヤ２９は反時計方向に、
それ゛ぞれ回転され、カムリング１はギヤ２とともに時
計方向に回転を始める。このため、カムリング１のカム
溝３及び４に係合しているビン１３及び１４を有してい
る２群地板１６及び３群地板１２はガイドバー９及びｌ
Ｏに案内されつつそれぞれのカム溝３及び４の傾斜角に
対応した軸方向移動量で光軸と平行に且つ前方に向って
動かされる。この場合、２群地板１６がカム溝３の傾斜
角に応じた光軸と平行に移動すると、２群地板１６に担
持されている回転リング１５も該地板１６と共に移動し
、回転リング１５のフェイスカム５６にばね７５で圧接
されている突起５５を有した２群レンズホルダー８も該
地板１６とともに光軸方向に沿って動かされるため、２
群レンズ７もカム溝３の傾斜角に応じて前方へ向って動
かされることになる。この時、回転リング１５のギヤ部
７３に噛み合っているギヤ１８も駆動軸１７上を軸線方
向に沿って摺動するので該ギヤ部７３とギヤ１８との噛
み合い状態は常に保持される。また、ストップレバー１
９を支持している不図示の可動支持部材と電磁マグネッ
ト９０を支持している不図示の可動支持部材とは前記し
たように２群地板１６に連結されているため、スフ トップレバー１９及び電磁マグネット９０も該地板１６
と共に移動する。

カム溝３とカム溝４のそれぞれの傾斜角は異るため前記
のカムリング１の回転により２群レンズ７と３群レンズ
１１とは共に第１図において右方向に前進しつつ両レン
ズ間の相対間隔が縮小してゆくことになる。すなわち、
両レンズを含めた光学系の焦点距離が長くなっていくこ
とになる。

本発明のズーム装置では、カムリング１が回転を開始し
た後、カムリング１の回転を停止（すなわち、レンズ７
及び１１の光軸方向の移動を停止すること）できるのは
、割り出し盤６８の切欠き４７内へ割り出しレバー４１
の爪４１ａが進入した時だけである。すなわち、爪４１
ａが割り出し盤６８の外周面に摺接している時に割り出
しレバー４１の腕４１ｂに対するＡ方向の力を除いても
ギヤ６１がロックされることはなく、また、スイッチ３
６の２個の接片３６ａと３６ｂとは接触状態に保持され
るためモータ６０が停止することはなく、従ってカムリ
ング１の回転は継続される。

カメラ使用者が不図示のズームボタンから指を離すこと
によって割り出しレバー４１の腕４１ｂに対する矢印Ａ
方向の力を除いた後に該レバーの爪４１ａが割り出し盤
６８の切欠き４７の位置にくると、爪４１ａがばね４２
の力によって切欠き４７内にとび込み、割り出し盤６８
及びギヤ６１がロックされる。これに続いて該レバー４
１の腕４１ｂがスイッチ３６の接片３６ａを押下げて該
接片３６ａと他方の接片３６ｂとの接触を断つのでスイ
ッチ３６がＯＦＦとなり、これに対応して制御装置１０
０はトランジスタ９１及び９２をＯＦＦさせることによ
りモータ６０を停止させる。

カムリング１の回転が停止されることによって２群レン
ズ７及び３群レンズ１１の光軸方向の移動が停止し、両
レンズを含めた光学系が初期状態よりも長い焦点距離に
設定される。

カムリング１に対する駆動力の供給が断たれた後、カム
リング１にはばね８９によって反時計方向のトルクが加
えられるためギヤ２及びギャ２９並びにギヤ６１の噛み
合いにおけるバックラッシュが抑制され、従って、カム
リング１は停止位置からガタつくことはない。

以上の変倍過程において、カムリング１の回転角、すな
わち２群レンズ７の移動量と３群レンズ１１の移動量（
すなわち、カムリング１の回転停止時の回転角位置が停
止時の２群レンズ７の位置並びに停止時の３群レンズ１
１の位置に相当）は、カムリング１上の導体パターン板
７８と摺動接片７７との相対摺動によって電気的に検出
される。

変倍動作が終了し、その終了が不図示の表示装置に表示
されるとレリーズが可能となる。

それ故、カメラ使用者がカメラのレリーズボタンを押し
て該ボタンを先ずハーフストロークだけ押下げると第２
図のスイッチ９８がＯＮとなり、この結果生じた信号が
制御装置１００に入力されることにより制御装置１００
は第３図に示すようにレリーズに関するサブルーチンプ
ログラムの実行を開始する。すなわち、制御装置１００
は該スイッチ９８のＯＮに応じて第６図に示すように第
２図の測距回路１０３を作動させて測距を行わせた後、
測距結果を取込んで記憶する。測距が終了すると、測距
終了が不図示の表示装置に表示されるので、この表示に
応じてカメラ使用者がレリーズボタンを更にフルストロ
ークまで押込み操作すると第２図のスイッチ９９がＯＮ
となり、制御装置１００はこれに応じて、まず、第２図
のトランジスタ９５をＯＮさせ、続いてトランジスタ９
１及び９２をＯＮさせる。

トランジスタ９５がＯＮすると、電磁マグネット９０の
コイル６９に電流が流れて該コイル６９が励磁されるた
め、アーマチュア２１がヨーク２０に吸引可能な状態と
なる。

さて、トランジスタ９１及び９２がＯＮされるとモータ
６０が正方向に（第１図で時計方向）回転を始め、ピニ
オン３２は時計方向に、ギヤ３１は反時計方向に、それ
ぞれ回転される。この時、割り出し盤６８は割り出しレ
バー４１によって第１図の如くロックされているので第
２太陽ギヤ７２も０ツクされていて回転することができ
ない。

従って、前記したように遊星ギヤ７１の小ギヤ６７が太
陽ギヤ７２の大ギヤ３３の周囲を反時計方向に転動する
ため、該ギヤ６７は反時計方向に自転しつつ動方向に公
転する。そのため、遊星ギヤ７１の大ギヤ５８と噛み合
っている第１太陽ギヤ７０の小ギヤ６５が時計方向に回
転され、ギヤ２７及び駆動軸１７が時計方向に回転され
る。従って、該軸１７と共に回転するギヤ１８と噛み合
っているギア部７３を有した回転リング１５は反時計方
向に回転を始める。これにより前記したようにストップ
レバー１９の爪１９ｇが突起５７に乗り上げるが電磁マ
グネット９０のコイル６９に通電が行われているためス
トップレバー１９の爪１９ａがラチェツト歯部７４の上
方に引上げられたまま保持される。さらに回転リング１
５が反時計方向に回転して不図示のストッパーに当接す
ると第２図の初期位置検知スイッチ１０１がＯＮとなり
、該スイッチ１０１がＯＮシたことに応じて制御装置１
００はモータ６０に対する通電方向を切換える。これに
より回転ング１５が時計方向に回転を始めるためフェイ
スカム５６も同方向に回動し、２群レンズホルダー８の
突起５５がフェイスカム５６の最も低い位置から徐々に
高い位置へ相対的に移動するので該ホルダー８は結果的
に回転リング１５から前方へ押出されてゆく。この時の
回転リング１５の回転角は導体パターン８６と摺動接片
８５とによる合焦レンズ位置検出手段１０２により電気
的パルス信号として検出され、該パルス信号が制御装置
１００内のカウンタで計数されるとともに前記測距結果
と比較される。前記検出手段１０２から生じたパルスの
カウント値が前記測距結果と等しくならぬ間は回転リン
グ１５はギヤ１８により時計方向に回転されるので、そ
の間は２群レンズホルダー８の突起５５は回転リング１
５のフェイスカム５６の低い位置から高い位置へと移動
し、その結果、該ホルダー８は前方へ押し出されてゆく
。

そして、該カウント値と測距結果とが等しくなると、制
御装置１００はトランジスタ９５をＯＦＦにする信号を
発生し、トランジスタ９５がＯＦＦとなリ、その結果、
電磁マグネット９０が消磁されるため、ストップレバー
１９の爪１９ａばばね２２の力によってラチェツト歯部
７４にとび込んで回転リング１５の時計方向の回転を停
止させる。また、制御装置１００は同時にトランジスタ
９１をＯＦＦにさせる信号を発生するため、トランジス
タ９３及び９４がＯＦＦとなってモータ６０は停止され
、ギヤ１８も回転を停止するので回転リング１５に対す
る動力供給も停止する。

次いで制御装置１００からＡＥ回路１０４を動作させる
信号が発生して該信号に応じてＡＥ回路１０４が作動し
、２群地板１６内の絞りユニットや不図示のシャッター
機構を動作させて露出制御及び撮影が行われる。

撮影（露光）終了後、ＡＥ回路１０４から露光終了を表
示する信号が制御装置１００に伝送されると、制御装置
１００は、合焦レンズ７（２群レンズ）を初期位置に戻
し且つ合焦レンズ移動手段を初期状態に戻すために、ト
ランジスタ９１をＯＮさせる信号を発生する。

該信号に応じたトランジスタ９１がＯＮすると、トラン
ジスタ９２もＯＮシ、その結果、モータ６０は第１図で
時計方向に回転を始める。この時、割り出し盤６８は割
り出しレバー４１によってロックされているので第２太
陽ギヤ７２もロックされており、従って、前記と同しく
、最終的にギヤ２７が第１図で時計方向に回転されるこ
とになるため、回転リング１５が反時計方向に回転を始
める。この時、ストップレバー１９の爪１９ａはラチェ
ツト歯部７４に係合しているが、ラチェツト歯部７４の
歯は爪１９ａが係合していても回転リング１５の反時計
方向の回転を許す向きに傾いているので爪１９ａが係合
していても回転リング１５の反時計方向の回転が阻害さ
れることはない。

回転リング１５が反時計方向に回転を始めると、２群ホ
ルダー８の突起５５はフェイスカム５６の高い位置から
低い位置へ下降していくので２群レンズ７は徐々に後方
へ後退してゆく。そして、該突起５５がフェイスカム５
６の最も低い位置に到達した時に前記したように初期位
置検知スイッチ１０１がオンしてこのイ言号によりモー
タ６０は停止し、回転リング１５も停止する。

次に撮影者がワイド選択ボタンを押した場合について説
明する。ワイド選択スイッチ９７がＯＮされると第５図
のワイドのサブルーチンによる制御動作を開始するため
の準備状態に８行する。そして次に第１図の割り出しレ
バー４１の一方の腕４１ｂを矢印へ方向に押すと前記し
たのと同様にスイッチ３６がＯＮシ、トランジスタ９３
．９４がＯＮＬ／てモータ６０はピニオン３２を反時計
方向に回転させる向きに回転（逆転）し始める。この時
にはまだ前記したのと同様に太陽ギヤ７２はロックされ
た状態に保持されている。従って回転リング１５は第１
図の状態から時計方向に回転しようと駆動されるが、ス
トップレバー１９の爪１９ａがラチェツト歯部７４の最
初の１歯目に落ち込んでしまうため、時計方向にはそれ
以上の回動はできずロックされた状態となる。この回転
リング１５の回動停止とほぼ同時に割り出しレバー４１
の爪４１ａが切欠き４７中から脱出するためギヤ６１及
び太陽ギヤ７２のロックが解除されたことにより、第２
太陽ギヤ７２が回転可能となる。

これにより時計方向の公転トルクが与えられている遊星
ギヤ７１を介して結局カムリング１は反時計方向に回転
駆動される。従って光学系は短焦点側に設定されること
になる。以上の変倍動作終了後のレリーズ動作について
は前記説明したのと同じであるため省略する。

第７図及び第８図に示した本発明の別の実施例は、カム
リング１の停止後にギヤトレインのバックラッシュよっ
て２群地板１６及び３群地板１２の停止位置に変動を生
じさせないようにするための構成として前記ばね８９に
代る構造を採用したことを特徴とするものである。なお
、第７図及び第８図において第１図と同じ符号で示され
ている部材は第１図に示したものと同じである。

第７図に示した実施例では、カムリング１の２個のカム
溝８０及び８１が連続的な傾斜溝ではなく階段状の段付
溝として形成されていることを特徴とする。すなわち、
この実施例では、２つのカム溝８０及び８１が２群地板
１６及び３群地板１２の停止位置毎に周方向溝部８０ａ
、８０ｂ、８０ｃ、８０６゜８０ｅ、８０ｆ、８１ａ、
８１ｂ、８１ｃ、８１ｄ、８１ｅ、８１ｆを有した段付
溝として構成されており、各周方向溝部間では傾斜した
傾斜溝となっている。各停止位置毎に周方向溝部を設け
たため、２群地板１６のピン１３及び３群地板１２のピ
ン１４がそれぞれカム溝８０及び８１内で各停止位置の
周後方溝部に入った時には、該ピンに光軸方向の力が作
用しなくなり、その結果、例えばカムリング停止後にカ
ムリングにギヤトレインからバックラッシュによる逆向
きトルクが加わってカムリングの回転停止位置がわずか
に狂ったとしても、２群地板１６及び３群地板１２の軸
方向停止位置が狂ってくることはない。

第８図に示した実施例では、カムリング１の前端部外周
面に取付けられた歯付部材８４と、該歯付部材８４の■
形溝８２に落込む■形突起８３ａを具備した押えばね８
３と、によって構成されたカムリング停止位置保持装置
が設けられていることを特徴とする。押えばね８３の後
端は不図示の構造部材に固定されており、それ自身のば
ね作用によフてその先端の■形突起８３ａが歯付部材８
４上に強く圧接されるようになっている。

該歯付部材８４は台形歯を有するとともに該台形歯の間
に形成された■形溝８２を有しており、該Ｖ形溝８２は
カムリング１の回転停止位置に対応して設けられている
。

このカムリング停止位置保持装置を設けることにより、
カムリング１が停止後にカムリング１の微回転を完全に
阻止することができるため、ギヤトレインのバックラッ
シュによってギヤ２９からカムリング１を時計方向に回
転させようとするトルクが作用しても２群地板１６及び
３群地板１２の軸方向停止位置には狂いを生ずることは
なく、従って、変倍レンズ及び合焦レンズの正確な位置
決めを行うことができるので正確な変倍動作が行われる
。

なお、前記各実施例では、変倍レンズ位置検土手段や合
焦レンズ位置検出手段が、回転体の回転角変化を検出す
る間接方式のものであるが、ガイドバー９及び１０に形
成した微細スケールをホルダー８及び２群地板並びに３
群地板に形成した磁気感応手段もしくは光学的格納手段
等によって検出するリニア型検出手段に置換してもよい
。

また、割り出し盤６８と割り出しレバー４１とによる定
位置停止機構を他の型式の停止機構及び制御機構に置換
してもよいことは当然である。

すなわち、これらの置換は本発明の技術範囲に含まれる
ものである。

［発明の効果］ 以上に説明したように、本発明のズーム装置は変倍レン
ズがテレ端とワイド端との間では所定の複数の位置にの
み停止できるような変倍レンズ穆動機構を有し、該変倍
レンズ停止位置のみに対する合焦レンズ位置に合焦レン
ズを移動させる構成となフているので、本発明によれば
、従来の思想では実現困難であった前玉固定型のズーム
装置を容易に実現することができる。すなわち、本発明
のズーム装置は特定の変倍レンズ位置のみに対する合焦
レンズ位置を演算するように構成されているので大容量
の演算装置が不要であり、従来のカメラに搭載されてい
るような比較的小容量の演算装置によフて制御すること
ができるため、従来提案されている前玉固定型ズーム装
置よりも低コストで製造することができ、また、従来公
知の後玉固定型ズーム装置よりも小型且つ軽量であると
ともに低コストで製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のズーム装置において機械的
構造部分を分解して示した斜視図、第２図は第１図のズ
ーム装置の電気的構成要素及びそれに関連する他の電気
的構成要素とを示した図、第３図は第２図に示した電気
的構成要素の一つである制御装置において実行されるプ
ログラムのフローチャート、第４図乃至第６図は第３図
のフローチャートの中のサブルーチンプログラムのフロ
ーチャート、第７図は第１図のズーム装置の一部分に関
する変形実施例を示した図、第８図は第７図の装置の電
気的構成を示した図である。 １・・・カムリング　　　　３及び４・・・カム溝５・
・・１群レンズ　　　　６・・・１群地板７・・・２群
レンズ　　　　８・・・ホルダー９及び１０・・・ガイ
ドバー　１１・・・３群レンズ１２・・・３群地板　　
　　　１３及び１４・・・ピン１５・・・回転リング　
　　　１６・・・２群地板１７・・・合焦レンズ用駆動
軸 １９・・・ストップレバー　　２０・・・ヨーク２３・
・・後地板　　　　　　２４〜２６・・・支持棒５４・
・・絞り羽根　　　　　５５・・・突起５６・・・フェ
イスカム　　　５７・・・突起６０・・・モータ　　　
　　　６８・・・割り出し盤４１・・・割り出しレバー ４７・・・切欠き　　　　　　７０・・・第１太陽ギヤ
７１・・・遊星ギヤ　　　　　７２・・・第２太陽ギヤ
７３・・・（回転リング１５の）ギヤ部７４・・・ラチ
ェツト歯部　　９０・・・電磁マグネット７７・・・摺
動接片　　　　　７８・・・導体パターン板８５・・・
摺動接片　　　　　８６・・・導体パターン９１〜９４
・・・トランジスタ　９６・・・テレ選択スイッチ９７
・・・ワイド選択スイッチ ９８・・・第２レリーズスイツチ ９９・・・第２レリーズスイツチ １００・・・制御装置　　　　８７・・・電磁プランジ
ャ１０１・・・初期位置検知スイッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 最長焦点対応位置（テレ端）と最短焦点対応位置（ワイ
   ド端）との間の複数個の位置にのみ変倍レンズを停止さ
   せる変倍レンズ定位置停止手段と、該変倍レンズが停止
   する位置を検出する変倍レンズ停止位置検出手段と、該
   変倍レンズ停止位置検出手段によって検出された変倍レ
   ンズ位置と被写体等の目的物体までの距離との２変数に
   基いて決定される合焦位置に向って合焦レンズを移動さ
   せる合焦移動手段と、を有することを特徴とするカメラ
   等のズーム装置。