JPH04315113A - ズーミングメカニズム - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ズーミングメカニズム
、詳しくは、複数の変位可能なレンズ保持メンバ−を有
し、該レンズ保持メンバ−を光軸方向に駆動するための
ズーミングメカニズムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、カメラの多機能化、あるいは、小
型軽量化に伴い、そのカメラに対応できるレンズ鏡筒が
要求されている。特に、複数の変位可能なレンズ支持メ
ンバ−を有するズームレンズ鏡筒のメカニズムに関して
数多くの提案がなされている。例えば、特開平１−２０
７７３１号公報に開示のカメラに示されるズームレンズ
鏡筒は、例えば、図１１に示されるように円筒形の固定
枠５１を有し、それに嵌合するリング状のカム環５２を
回動させることによって、第１群レンズ枠５７を支持し
ている移動枠５３と、固定枠５１の内周部に挿入され、
第２群レンズを支持する第２群レンズ枠５９とを駆動し
てズーミングを行うものである。

【０００３】また、特開昭６２−２７０９０８号公報に
開示のレンズ鏡筒のズーム装置は、溝カムを有する円板
カムの回動により変倍用レンズホルダと補正用レンズホ
ルダを光軸方向に駆動するズーム装置である。

【０００４】また、先に本出願人が出願したレンズ駆動
メカニズム（特願平３−６８５０７号）は、図１２に示
されるように基準軸６１およびガイド軸６２にガイドさ
れ、光軸方向に進退可能な第１群レンズ枠６４を支持す
る移動枠６３と、第２群レンズ枠６６を支持する移動枠
６５、および、キャリッジ６７とを有し、上記移動枠６
３は、キャリッジ６７に取り付けられたＡＦ（オートフ
ォーカス）駆動用モータによってＡＦ駆動される。そし
て、上記移動枠６５と、移動枠６３を支持するキャリッ
ジ６７は、本体により光軸方向と直角方向に摺動自在に
支持されズームカム６８によりズーム駆動されるメカニ
ズムである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記特開平
１−２０７７３１号公報に開示のカメラのズームレンズ
鏡筒、特開昭６２−２７０９０８号公報に開示のレンズ
鏡筒のズーム装置、更に、図１２のレンズ駆動メカニズ
ムは、いづれの機構も各レンズの位置に対する結像位置
に配設されるべき撮像素子、あるいは、フィルムの位置
の調節、即ち、バックフォーカス調節を行う場合、上記
撮像素子を各レンズの位置に対して微調節するか、フィ
ルム面とレンズ鏡筒との相対関係位置を微調節しなけれ
ばならない。従って、その微調節機構は非常に複雑であ
り、調節作業もやりにくい。更に、該調節機構のために
鏡筒自体も大型化してしまうため小型軽量化の障害にな
っていた。

【０００６】本発明の目的は、上述の不具合を解決する
ためになされたものであって、複数のレンズ群を持つズ
ーミングメカニズムにおいて、部品数も少なく、構成が
簡単であって、しかも、高精度を有し、バックフォーカ
ス調節機構が簡単であり、容易に調節ができ、カメラの
小型軽量化に対応できるズーミングメカニズムを提供す
ることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のズーミングメカ
ニズムは、ガイドメンバ−に案内されて光軸方向に変位
可能に設けられた第１のレンズ保持メンバ−、および、
第２のレンズ保持メンバ−と、上記第１、および、第２
のレンズ保持メンバ−間の間隔を変化させる方向の付勢
力を上記両レンズ保持メンバ−間に作用させる付勢要素
と、自己の変位に応じて上記、第１、および、第２のレ
ンズ保持メンバ−間の間隔を上記付勢要素による付勢力
に抗する方向に変化させるべく、自己の第１のカム面が
上記第１のレンズ保持メンバ−自体の所定部乃至該メン
バ−と一体の部材に摺接し、自己の第２のカム面が上記
第２のレンズ保持メンバ−自体の所定部乃至該メンバ−
と一体の部材に摺接するようになされ、且つ、両カム面
が各対応する上記両レンズ保持メンバ−と接触した状態
を維持したまま光軸方向に変位可能に設けられたカムエ
レメントと、上記カムエレメントを光軸方向における所
定の基準位置に保持するための保持機構とを具備してな
ることを特徴とする。

【０００８】

【作用】レンズ保持メンバ−の位置調節において、上記
カムエレメントを両カム面が各対応する上記両レンズ保
持メンバ−と圧接した状態のまま光軸方向に変位させ、
所定の基準位置に保持させる。

【０００９】

【実施例】以下図示の実施例に基づいて本発明を説明す
る。図１は、本発明の第１実施例を示すズーミングメカ
ニズムの要部縦断面図であり、図２は、上記図１のＡ−
Ａ断面図である。本実施例のズーミングメカニズムは、
主にズームレンズを構成する第１群レンズ１、第２群レ
ンズ２をそれぞれ保持する第１、２のレンズ保持メンバ
−である第１、２群レンズ枠３、および、４と、該レン
ズ枠３または４を光軸方向に進退して案内するためのガ
イド穴３ａ、４ａに摺動自在に嵌入し、光軸Ｏに平行状
態で本体（図示せず）に支持されるガイドメンバ−であ
る基準軸５と、同じく該レンズ枠３または４のガイド切
り欠き３ｂ、４ｂに摺動自在に嵌入し、光軸Ｏに平行状
態で本体（図示せず）に支持されるガイドメンバ−であ
るガイド軸６と、上記基準軸５の所定の位置に固定され
、該レンズ枠３および４の対向する端面に一体的にそれ
ぞれ設けられた球状突起３ｃ、４ｃが摺接する円筒カム
状の第１、第２のカム面７ａ、７ｂを持つカムエレメン
トであるカムギヤ−７と、カムギヤ−７を回動させるズ
ームモータ８と、上記レンズ群１、２の結像位置に配設
され、該軸５、６あるいは本体に固着される固体撮像素
子１０とにより構成されている。

【００１０】なお、ズームモータ８は、その出力軸に固
定されたピニオン９を介してカムギヤ−７のギヤ−部７
ｃを回転駆動する。そして、図３に示すようにカムギヤ
−７の作動回転角、即ち、ズーミング位置の検出は、カ
ムギヤ−７の外周面に付けられるエンコ−ダパターン７
ｄをフォトセンサ１３により行われる。また、上記第１
、２群レンズ枠３、および、４には、カムギヤ−７を挟
持した状態で、突起３ｃ、４ｃがカム面７ａ、７ｂに圧
接して摺接するように付勢要素である引張りバネ１２が
懸架されている。なお、基準軸５に付勢要素である圧縮
バネ１１ａ、１１ｂを挿入し、該レンズ枠３、および、
４のガイド穴３ａ、４ａ周辺を押圧することにより第１
、２群レンズ枠３、および、４はカムギヤ−７に圧接す
るようにしてもよい。従って、カムギヤ−７の回転に伴
い第１、２群レンズ枠３、および、４はカム面７ａ、７
ｂに従動して光軸Ｏ方向に進退することになる。

【００１１】また、本メカニズムのフォーカス調節は、
固体撮像素子１０に対する該レンズ枠３、４の相対位置
を与えるカムギヤ−７の位置調節によって行われる。即
ち、図４に示すように基準軸５に摺動、回転自在に嵌入
するカムギヤ−７を同じく該軸５に嵌入する止めリング
１４ａ、１４ｂで挟持する。そして、カムギヤ−７の回
転位置に対応する各ズーミングでの該撮像素子１０上の
ピント状態を観察しながらカムギヤ−７を基準軸５方向
に移動し、該レンズ枠３、４を光軸Ｏ方向に移動させる
。ピントが最も合った基準位置で保持機構である止めリ
ング１４ａ、１４ｂを止めネジ１５で固定することによ
って微調節が行われる。

【００１２】なお、上記カムギヤ−のバックフォーカス
調節のための位置調節機構の変形例として図５に示すも
のは、一つの軸受部材を用い、それを軸上の調節位置に
固定するものである。このバックフォーカス調節は、カ
ムギヤ−２１を回転自在に支持する軸受２２を基準軸５
上で位置調節して行うが、その固定は止めネジ２３で行
う。また、該調節機構の別の変形例として図６に示すも
のは、基準軸５に摺動自在に嵌入され、カムギヤ−２５
の軸方向変位を規制するカム保持部材２６を用い、圧縮
バネ２８を挟持した状態で本体の固定部２７を通してビ
ス２９を該カム保持部材２６に螺合して該保持部材２６
を支持する。そして、バックフォーカス調節は、ビス２
９を回転することによって該保持部材２６を光軸方向に
移動して行われる。

【００１３】また、ズームモータ８は、その出力軸に固
定されたピニオン９を介してカムギヤ−７のギヤ−部７
ｃを回転駆動する。また、カムギヤ−７の作動回転角、
即ち、ズーミング位置は、カムギヤ−７の外周面に付け
られるエンコ−ダパターン７ｄをフォトセンサ１３によ
り検出される（図３参照）。

【００１４】本実施例のズーミングメカニズムの動作は
、まず、ズーミング指示によりズームモータ８が回転駆
動すると、カムギヤ−７が指定位置まで回転し、第１、
２群レンズ枠３、および、４は、その突起３ｃ、４ｃが
カム面７ａ、７ｂ上を摺動することによって各バネ１１
ａ、１１ｂ、あるいは、１２に抗して移動し、指定のズ
ーミング位置に設定される。

【００１５】以上のように本実施例のズーミングメカニ
ズムにおいては、組立時のバックフォーカス調節が従来
のレンズ鏡筒のようにレンズ駆動部全体の位置を微調節
したり、結像面位置を微調節するための複雑な機構と調
節作業を必要とせず、カムギヤ−７の固定位置のみを微
調節するだけでよく、調節精度、機構部の占有スペ−ス
、部品コスト、並びに、組立調節の工数上で有利となる
ものである。更に、本メカニズムは従来のもののように
レンズ枠駆動用のカムとして従来のレンズ鏡筒のカム環
のような溝カムを用いず円筒カムであるカムギヤ−７を
用い、常に、一定の方向に付勢力を働かすようにしてい
るので、作動中、常に従動子である突起３ｃ、４ｃがカ
ム面に圧接状態であり、ガタによる影響は生じない。 また、カムギヤ−７が成形で製作される場合、その製作
金型費は従来の上記カム環用金型よりも安価となる。ま
た、該カムが機械加工される場合も、従来の上記カム環
よりも容易に加工できる。

【００１６】図７は、本発明の第２実施例を示すズーミ
ングメカニズムの要部側面図である。本実施例はカムエ
レメントであるカムギヤ−３３がガイドメンバ−である
基準軸５とは別の支持軸３４に回転自在に支持される構
造をもつものである。該カムギヤ−３３は円筒カム面３
３ａ、３３ｂとギヤ−部３３ｃを有し、該カム面３３ａ
、３３ｂには第１、第２のレンズ保持メンバ−の第１、
第２群レンズ枠３１、３２の所定部３１ｃ、３２ｃが図
示しないバネの付勢力により当接されている。そして、
カムギヤ−３３の回転により第１、第２群レンズ枠３１
、３２が光軸方向にズーミング駆動される。その他の構
造は前記第１実施例のものと同一とする。なお、本実施
例によるバックフォーカス調節は、図６に示すようなカ
ム保持部材２６を用いて行われる。但し、本実施例のも
のは上述のようにカムギヤ−３３は基準軸５とは別の支
持軸３４に支持される。本実施例のズーミングメカニズ
ムによれば、カムギヤ−３３を任意の位置に配置できる
ので、自由度のある配置が可能なズーミングメカニズム
を提供することができる。図８は、本発明の第３実施例
を示すズーミングメカニズムの要部側面図であり、図９
は、上記図８のＢ−Ｂ断面図である。本実施例のズーミ
ングメカニズムは、カムギヤ−３８が光軸方向と直交方
向に直進駆動されるものであって、該カムギヤ−３８は
、平板カム面３８ａ、３８ｂとギヤ−部３８ｃを有し、
該カム面３８ａ、３８ｂには第１、第２群レンズ枠３６
、３７とそれぞれ一体の部材の突起部３６ｃ、３７ｃが
図示しないバネの付勢力により当接されている。そして
、カムギヤ−３８の直進移動により第１、第２群レンズ
枠３６、３７がカム面３８ａ、３８ｂに沿って光軸方向
にズーミング駆動される。その他の構造は前記第１実施
例のものと同一とする。なお、本実施例によるバックフ
ォーカス調節は、カムギヤ−３８を直進ガイドする部材
（図示せず）を光軸方向に移動させることによって行わ
れる。

【００１７】上記第３実施例のズーミングメカニズムの
カムギヤ−の変形例として、図１０に示す多焦点レンズ
駆動機構用のものも提案できる。本図に示すように本変
形例のカムギヤ−４２は、各対向する位置に階段状のカ
ム面４２ａと４２ｄ、４２ｂと４２ｅおよび４２ｃと４
２ｆを有している。このカムギヤ−４２は、上記第３実
施例のものと同様に光軸方向と直交した方向に直進案内
される。また、バックフォーカス調節なども上記第３実
施例のものと同様にして行われる。

【００１８】なお、上記各実施例のものは、ズーミング
駆動がズームモータによって行われるものであるが、本
発明のメカニズムはこのようにモータ駆動式に限らずマ
ニュアル駆動のものにも適用できる。また、撮像部は固
体撮像素子に限らず銀塩フィルムのものにも適用できる
。

【００１９】

【発明の効果】上述のように本発明のズーミングメカニ
ズムは、カムエレメントを変位させ、そのカム面に摺接
する第１、２のレンズの保持メンバ−をズーム駆動する
ものであって、バックフォーカスの調節は、カムエレメ
ントの保持位置を調節して第１、２のレンズの保持メン
バ−の相対位置決めをするもので、本発明のものによれ
ば、組立時のバックフォーカス調節が従来のレンズ鏡筒
のようにレンズ駆動部全体の位置を微調節したり、結像
面位置を微調節するための複雑な機構と調節作業を必要
とせず、カムエレメントの固定位置のみを微調節するだ
けでよく、調節精度や部品コスト、並びに、組立調節の
工数上有利となるなど数多くの顕著な効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すズーミングメカニズ
ムの要部縦断面図。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図。

【図３】上記図１のズーミングメカニズムに用いるカム
ギヤ−の正面図。

【図４】上記図１のズーミングメカニズムに用いるカム
ギヤ−の保持機構の断面図。

【図５】上記図４のカムギヤ−の保持機構の変形例を示
す断面図。

【図６】上記図４のカムギヤ−の保持機構の別の変形例
を示す断面図。

【図７】本発明の第２実施例を示すズーミングメカニズ
ムの要部側面図。

【図８】本発明の第３実施例を示すズーミングメカニズ
ムの要部側面図。

【図９】上記図８のＢ−Ｂ断面図。

【図１０】上記図８のズーミングメカニズムに用いられ
るカムエレメントの変形例を示すカムエレメントの正面
図。

【図１１】ズーミングメカニズムの従来例を示すズーム
レンズ鏡筒の縦断面図。

【図１２】他の従来例を示すレンズ駆動メカニズムの平
面図。

【符号の説明】

３、３１、３６…………第１群レンズ保持枠（第１のレ
ンズ保持メンバ−） ４、３２、３７…………第２群レンズ保持枠（第２のレ
ンズ保持メンバ−） ５…………………………基準軸（ガイドメンバ−）６…
………………………ガイド軸（ガイドメンバ−）７、２
１、２５、３３、３８、４２…………カムギヤ−（カム
エレメント）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガイドメンバ−に案内されて光軸方向に変
   位可能に設けられた第１のレンズ保持メンバ−、および
   、第２のレンズ保持メンバ−と、上記第１、および、第
   ２のレンズ保持メンバ−間の間隔を変化させる方向の付
   勢力を上記両レンズ保持メンバ−間に作用させる付勢要
   素と、自己の変位に応じて上記第１、および、第２のレ
   ンズ保持メンバ−間の間隔を上記付勢要素による付勢力
   に抗する方向に変化させるべく、自己の第１のカム面が
   上記第１のレンズ保持メンバ−自体の所定部乃至該メン
   バ−と一体の部材に摺接し、自己の第２のカム面が上記
   第２のレンズ保持メンバ−自体の所定部乃至該メンバ−
   と一体の部材に摺接するようになされ、且つ、上記両カ
   ム面が各対応する上記両レンズ保持メンバ−と接触した
   状態を維持したまま光軸方向に変位可能に設けられたカ
   ムエレメントと、上記カムエレメントを光軸方向におけ
   る所定の基準位置に保持するための保持機構と、を具備
   してなることを特徴とするズーミングメカニズム。
2. 【請求項２】上記カムエレメントは上記第１のレンズ保
   持メンバ−、および、第２のレンズ保持メンバ−に係る
   ものと共通の少なくとも一つの上記ガイドメンバ−に支
   持されて光軸方向に変位可能に設けられたものである請
   求項１記載のズーミングメカニズム。