JPH06100708B2

JPH06100708B2 - ズームレンズ鏡筒

Info

Publication number: JPH06100708B2
Application number: JP63242099A
Authority: JP
Inventors: 田中　　均
Original assignee: 旭光学工業株式会社
Priority date: 1988-09-26
Filing date: 1988-09-26
Publication date: 1994-12-12
Anticipated expiration: 2009-12-12
Also published as: JPH0289012A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、カメラ等の光学機械におけるズームレンズ
鏡筒に関し、特に、複数のレンズ群を連動して移動させ
てズーミングを行う機構の改良に関するものである。

［従来の技術］ズーミングを行うには、複数のレンズ群を異なる量連動
して光軸方向に移動させる必要がある。そこで従来は、
例えば第21図に示されるように、第１のレンズ群51を支
持する第１の支持枠52と第２のレンズ群53を支持する第
２の支持枠54とを各々光軸方向のみに移動自在に配置す
ると共に、各支持枠52,54にガイドピン57,58を突設し、
１つの駆動環59に形成された２つのカム溝60,61に上記
ガイドピン57,58を係合させていた。そして、その駆動
環59を回動することにより、第１及び第２のレンズ群5
1,53が各支持枠52,54と共に光軸方向に各々異なる量連
動して移動するようにしていた。

［発明が解決しようとする課題］近年、カメラ等に用いられるズームレンズには、ズーム
比の高倍率化と装置のコンパクト化というあい矛盾する
性能を併有することが要求されている。その結果、光学
系が感度の高いものとなり、レンズ群間の間隔の僅かな
ずれが、ピント位置の大きなずれを生じさせるようにな
っている。したがって、ズームレンズ鏡筒においては、
各レンズ群の位置を以前よりもはるかに高い精度で制御
することが必要となっている。

しかし、上述のような従来のズームケンズ鏡筒は、２つ
のカム溝60,61とガイドピン57,58との間に各々クリアラ
ンスが存在し、そのクラアランスが２つのレンズ群51,5
3間の間隔に直接影響するので、ズーミング動作を行う
その時々でレンズ群51,53間の間隔が変動して、ピント
面がずれてしまう欠点があった。

また、各レンズ群51,53を駆動するカム溝60,61がすべて
１つの駆動環59に形成されていたので、駆動環59の全長
が各レンズ群の移動量によって決まってしまい、ズーム
比の高倍率化に伴ってレンズ群の移動量が大きくなった
ズームレンズ鏡筒をコンパクト化することが極めて困難
であった。

この発明は、従来のそのような欠点を解消し、ズーミン
グに際して各レンズ群間の間隔を高精度で制御しつつ各
レンズ群を連動して移動させることができ、しかも鏡筒
をコンパクトに構成することができるズームレンズ鏡筒
を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］上記の目的を達成するために、本発明のズームレンズ鏡
筒は、複数のレンズ群を光軸方向に異なる量連動して移
動させてズーミングを行うズームレンズ鏡筒において、
第１のレンズ群を支持する第１のレンズ群支持枠と、光
軸方向に相対的に移動可能に上記第１のレンズ群支持枠
に支持されて、第２のレンズ群を支持する第２のレンズ
群支持枠と、光軸回りに回転自在に設けられて、上記第
１のレンズ群支持枠を光軸方向に進退駆動する駆動環
と、光軸回りに回転自在に上記第１のレンズ群支持枠に
嵌着されて上記駆動環によって回転駆動され、上記第２
のレンズ群支持枠を第１のレンズ群支持枠に対して相対
的に光軸方向に進退駆動する駆動カム、とを設けたこと
を特徴とする。

また、上記第２のレンズ群支持枠にガイドピンが突設さ
れ、そのガイドピンを上記駆動カムに常時押し付けるよ
うに付勢する付勢手段を設けてもよく、上記２つのレン
ズ群を鏡筒内に繰り込んでその合成焦点距離を最も短く
した状態から、上記第１のレンズ群をさらに繰り込み方
向に移動させて鏡筒内に収納することができるようにし
てもよい。

［作用］駆動環を回転させることによって第１のレンズ群支持枠
が光軸方向に進退駆動され、第１のレンズ群が繰り出し
又は繰り込まれる。そしてそれと同時に、第１のレンズ
群支持枠に嵌着された駆動カムが、駆動環の動きによっ
て回転駆動される。その結果、第１のレンズ群支持枠の
進退に連動して、第２のレンズ群支持枠が第１のレンズ
群支持枠に対して光軸方向に相対的に進退する。このよ
うにしてズーミングが行われ、その間、第１と第２のレ
ンズ群間の間隔は、駆動カム筒の回転角度のみによって
決定される。また、第２のレンズ群支持枠に突設したガ
イドピンを付勢手段で駆動カムに常時押し付けているの
でレンズ群間の間隔はばらつくことなく、高精度に制御
される。

［実施例］図面を参照して実施例を説明する。

第１図及び第２図は、ズーミングにより焦点距離を最も
短くした状態のズームレンズ鏡筒が示しており、第３図
はそのカム溝類とガイドピン類の位置関係を合成して示
す正面断面図である。各図面ともに、説明を容易にする
ために、異なる切断面の図を１つの図に合わせて図示し
てある。

図中、１は、移動量の小さい第１のレンズ群、２は、移
動量の大きい第２のレンズ群である。これらのレンズ群
1,2は、図においては各々１枚のレンズのように略示さ
れているが、各々複数のレンズによって構成することが
できる。

３は第１のレンズ群を支持する第１のレンズ群支持枠、
４は、第２のレンズ群を支持する第２のレンズ群支持枠
である。第１のレンズ群支持枠３には、オートフォーカ
スユニット５が固着され、そのオートフォーカスユニッ
ト５と螺合するヘリコイド環６内に第１のレンズ群１が
固着されている。第１のレンズ群１は、オートフォーカ
スユニット５によって、合焦のために光軸方向に駆動さ
れる。即ち、オートフォーカスユニット５が撮影距離に
応じて作動ピン5aを所定量光軸回りに回動させ、それに
係合する係合片6aにより第１のレンズ群１が回転繰り出
される。本実施例においては、このように、第１のレン
ズ群１はオートフォーカスユニット５とヘリコイド環６
とを介して第１のレンズ群支持枠３に支持されている
が、第１のレンズ群１を支持枠３に直接支持したもので
あってもよい。

７は、第１のレンズ群支持枠３にビス止め固定されたカ
バー、８はカメラ不使用時に第１のレンズ群１の前面へ
移動してレンズ面を保護するバリヤー装置である。

第１のレンズ群支持枠３の後半部内には、３本のロッド
15が、光軸と平行に固設されており、第２のレンズ群支
持枠４が係合孔4aでロッド15に係合して、光軸方向に摺
動可能に支えられている。つまり、第２のレンズ群支持
枠４は、光軸方向に相対的に移動可能に第１のレンズ群
支持枠３に支持されている。

第１のレンズ群支持枠３の内側には、第２のレンズ群支
持枠４を第１のレンズ群支持枠３に対して相対的に光軸
方向に移動させる駆動カム筒10が、光軸回りに回転自在
に嵌着されている。この実施例では、駆動カム筒10は90
度回転できるように、第１のレンズ群支持枠３が切り欠
かれている。3aはその切り欠き部である。11は、駆動カ
ム筒10のカム面であり、第６図にその展開図が示されて
いる。

第２のレンズ群支持枠４の外面にはガイドピン13が突設
されている。そして、そのガイドピン13を駆動カム面11
に常時押し付けるように、付勢手段14であるコイルバネ
が、ロッド15を囲むようにして、第１のレンズ群支持枠
３と第２のレンズ群支持枠４との間に圧縮して介装され
ている。また、第１のレンズ群支持枠３に光軸と平行に
穿設された直線溝９内に、ガイドピン13の突端部が係合
している。直線溝９及びガイドピン13は、周上に３組設
けられている。12は、第２の駆動カム10が軸方向に移動
しないように第１のレンズ群支持枠３の後端部に固着さ
れた押え板である。

なお、ガイドピン13は、回転可能なガイドローラ等を含
むものである。

第１のレンズ群支持枠３の後端部の外面には、３ヵ所に
突起3bが形成され、そこに各々ガイドピン21が突設され
ている。また、カメラボディーに固定される固定枠17に
は光軸と平行に３本の直線溝19が穿設され、固定枠17の
外周には駆動環22が光軸回りに回転自在に嵌着されてい
る。そして第１のレンズ群支持枠３に突設されたガイド
ピン21が、固定枠の直線溝19及び駆動環22に形成された
第１のカム溝23に係合している。この第１のカム溝23の
展開図は第５図に示されており、駆動環22が回転する
と、ガイドピン21が第１のカム溝23に案内されて光軸方
向に移動し、第１のレンズ群１が光軸方向に進退する。
尚、第１のカム溝23の両端部には、ガイドピン21が光軸
方向に移動しない円周溝部分23a,23bが形成されてい
る。

駆動カム筒10の後端部には突起10bが形成され、そこに
ガイドピン20が突設されている。そして、駆動環22に形
成された第２のカム溝26にそのガイドピン20の突端が係
合している。また、固定枠17にはガイドピン20が通る部
分に逃げ溝18が穿設されている。この第２のカム溝26及
び逃げ溝18の展開図は第５図に示されており、第２のカ
ム溝26は、この状態の時にガイドピン20が係合している
直線溝部分26aと、第１のカム溝23より小さな傾斜の前
方の部分26bと、第１のカム溝23と平行な後方の部分26c
とにより形成されている。そして、第１のレンズ群支持
枠３と共に光軸方向に進退するガイドピン20が、第２の
カム溝26に導かれて光軸回りに回転し、それによって駆
動カム筒10が光軸回りに回転する。その結果、第６図に
示される駆動カム面11に導かれて、ガイドピン13を介し
て、第２のレンズ群支持枠４が第１のレンズ群支持枠３
に対して光軸方向に相対的に移動する。

第20図は、第１及び第２のカム溝23,26の軌跡と駆動カ
ム筒10の回転量（即ちガイドピン20の回転量）との関係
を示しており、駆動カム筒10は、第１のカム溝の中心軌
跡23sと第２のカム溝の中心軌跡26sとの差だけ回転す
る。このようにして回転するガイドピン20の移動軌跡が
20sで示されている。

駆動環22の外周にビス止め固着された歯部22aにはピニ
オン24が咬みあっており、このピニオン24は、図示され
ていない駆動モータによって回転駆動される。もちろ
ん、手動操作環等によって駆動環22を手動で回転させる
ものであってもよい。25は、第２のレンズ群支持枠４の
後端面に当接して第２のレンズ群支持枠４の後方への移
動を規制するストッパであり、固定枠17に突設されてい
る。

次に上記実施例の動作について説明する。

第１図及び第２図に示される最短焦点距離状態では、各
ガイドピン13,20,21は、上述したように第５図及び第６
図の位置にある。

次いで、図示されていない駆動モータによってピニオン
24を駆動すると、駆動環22が光軸回りに回転する。する
と、第１のレンズ群支持枠３に突設されたガイドピン21
が、駆動環22に形成された第１のカム溝23に案内されて
前方に移動する。第７図の展開図はそのときの状態を示
している。その結果、第１のレンズ群支持枠３が前方へ
繰り出され、これと一体となって第１のレンズ群１が前
方へ繰り出される。

第１のレンズ群支持枠３が前方へ繰り出されると、駆動
カム筒10に突設されたガイドピン20が、第１のレンズ群
支持枠３と共に前方に移動し、第２のカム溝26に案内さ
れて光軸回りに回転する。すると、駆動カム筒10が光軸
回りに回転するので、第２のレンズ群支持枠４に突設さ
れたガイドピン13が、コイルバネ14の付勢力に抗して、
第８図に示されるように前方に移動する。その結果、第
９図に示されるように、第２のレンズ群支持枠４が前方
に移動し、第２のレンズ群２が第１のレンズ群１に対し
て接近する。つまり、第１と第２のレンズ群1,2間の間
隔は、第１のレンズ群支持枠３の進退によって作動する
駆動カム筒10に形成されたカム面11の形状によって決定
される。このようにして第２のレンズ群２は、第１のレ
ンズ群支持枠３の移動量にさらに第１のレンズ群支持枠
３に対する第２のシレンズ群支持枠４の相対移動量を加
えた距離だけ前方へ移動をする。

そして、さらに駆動環22を回転させると、第11図及び第
12図に示されるように各ガイドピン13,20,21が移動す
る。即ち、第１のレンズ群支持枠３に突設されたガイド
ピン21は最前方まで移動する。一方、駆動カム筒10に突
設されたガイドピン20は大きく（例えば70度程度）回転
して、第２のレンズ群支持枠４に突設されたガイドピン
13が駆動カム面11の最も高い位置にくる。その結果、第
１と第２のレンズ群1,2間の間隔は、第10図に示される
ように最接近する。この第10図の状態が、焦点距離が最
も長くなった状態であり、ここに至る途中でピニオン24
の回転を停止させれば、各レンズ群1,2はその位置で停
止して中間の焦点距離が得られ、ピニオン24を逆転させ
れば、焦点距離が短い第１図の状態へ戻る。

本実施例のズームレンズ鏡筒は、いわゆるマクロ撮影も
可能となっている。マクロ撮影を行う際には、図示され
ていないマクロ撮影スイッチを入れ、図示されていない
駆動モータによって、ピニオン24を、第10図の長焦点状
態からさらに繰り出し方向に回転させる。すると、駆動
環22がさらに光軸回りに回転し、第１のレンズ群支持枠
３と一体のガイドピン21は、第13図に示されるように第
１のカム溝23の円周溝部23aに係合する。したがって、
ガイドピン21は光軸方向には移動せず、駆動カム筒10に
突設されたガイドピン20が第２のカム溝26によって光軸
回りに回転する。

その結果、第14図に示されるように、駆動カム面10の変
化に従って、第２のレンズ群支持枠４と一体のガイドピ
ン13がΔＭの量だけ後方に戻る。このようにして第１の
レンズ群１は全く移動せずに、第１と第２のレンズ群間
の間隔は広がるので、レンズ系全体としては繰り出し量
ゼロでマクロ撮影を行うことができ、鏡筒のコンパクト
化に非常に有理である。

本発明においてはこのようにして、第２のレンズ群支持
枠４が駆動カム筒10の回転により作動することによって
第１と第２のレンズ群1,2間の間隔が決定されるので、
第１と第２のレンズ群を各々独立して作動させていた従
来の機構に比べて間隔誤差の発生が非常に小さいものと
なる。

また、本実施例においては、さらに、第２のレンズ群支
持枠４がコイルバネ14により常に後方に付勢されている
ので、ガイドピン13は常に駆動カム面11に押しつけられ
ている。したがって、駆動カム面11とガイドピン13間に
はクリアランスによるガタが発生せず、第１と第２のレ
ンズ群1,2間の間隔はバラツキなく極めて高精度に制御
される。

鏡筒を収納する際には、図示されていないメインスイッ
チを切ると、図示されていない駆動モータによってピニ
オン24が回転し、第１図の最短焦点距離の状態より、さ
らに繰り込み方向に駆動環22が回転する。第15図にその
状態が示されているように、ガイドピン21が第１のカム
溝23の後端部まで移動して、第１のレンズ群支持枠３が
繰り込まれるのである。この部分では第２のカム溝26は
第１のカム溝23と平行に形成されているので駆動カム筒
10は回転しない。したがって第２のレンズ群支持枠４
は、第１のレンズ群支持枠３と共に後方に移動しようと
するが、第２のレンズ群支持枠４はストッパ25にぶつか
って後方への移動が規制されている。したがって、第16
図及び第17図に示されるように、付勢手段14であるコイ
ルバネが圧縮されて、第２のレンズ群２は、ほぼ最短焦
点距離の位置から移動せず、第１のレンズ群１だけをさ
らに鏡筒内にくり込んで収納することができる。これ
は、ボディー本体の機構部分との干渉を避けられ、また
フィルムアパーチャー部からのゴミの付着などに対して
非常に有利となる。

尚、収納状態から第１図の使用状態に復帰する場合に
は、図示されていないメインスイッチをONすることによ
り、上記と逆の動作が行われる。

第18図及び第19図は、以上説明した実施例の第１及び第
２のレンズ群の移動量と駆動環の回転角度及び焦点距離
との関係を示したものであり、第18図のΔＺは第１及び
第２のレンズ群間の間隔の最大変動量を示している。

［発明の効果］本発明のカメラのズームレンズ鏡筒によれば、ズーミン
グ動作に際して、第１のレンズ群と第２のレンズ群との
間の間隔は駆動カム筒の回転角度のみによって決定され
るので、そのレンズ群間の間隔の変動誤差が極めて小さ
い。したがって、間隔の変動誤差がピント位置に敏感に
影響を及ぼすズーム比の大きなズームレンズにおいても
常に安定して良好なピント精度を得ることができる。

また、第２のレンズ群の移動量に応じた強い傾斜のカム
溝を駆動環に形成する必要がないので、従来に比べて駆
動環の全長を短くして、鏡筒をコンパクトにすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の下半部を省略して示す側面
断面図、第２図はその実施例の異なる切断面における側面断面
図、第３図はその実施例の正面断面図、第４図は同じく分解斜視図、第５図及び第６図はカム類とガイドピン類との位置関係
を示す展開図、第７図及び第８図はレンズ群が途中まで繰り出された状
態のカム類とガイドピン類との位置関係を示す展開図、第９図はその状態の実施例の側面断面図、第10図はレンズ群が最も繰り出された状態の実施例の側
面断面図、第11図及び第12図はその状態のカム溝類とガイドピン類
との位置関係を示す展開図、第13図及び第14図はマクロ撮影状態におけるカム類とガ
イドピン類との位置関係を示す展開図、第15図及び第16図は収納状態におけるカム類とガイドピ
ン類との位置関係を示す展開図、第17図はその状態の実施例の側面断面図、第18図及び第19図はレンズ群の移動量と駆動環の回転角
及び焦点距離との関係を示す線図、第20図はカム溝の軌跡と駆動カム筒の回転量との関係を
示す線図、第21図は従来のズームレンズ鏡筒の側面断面図である。１…第１のレンズ群、２…第２のレンズ群、３…第１の
レンズ群支持枠、４…第２のレンズ群支持枠、９…直線
溝、10…駆動カム筒、11…カム面、12…押え板、13…ガ
イドピン、14…付勢手段、17…固定枠、19…直線溝、20
…ガイドピン、21…ガイドピン、22…駆動環、23…第１
のカム溝、24…ピニオン、26…第２のカム溝。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のレンズ群を光軸方向に異なる量連動
して移動させてズーミングを行うズームレンズ鏡筒であ
って、第１のレンズ群を支持する第１のレンズ群支持枠と、光軸方向に相対的に移動可能に上記第１のレンズ群支持
枠に支持されて、第２のレンズ群を支持する第２のレン
ズ群支持枠と、光軸回りに回転自在に設けられて、上記第１のレンズ群
支持枠を光軸方向に進退駆動する駆動環と、光軸回りに回転自在に上記第１のレンズ群支持枠に嵌着
されて上記駆動環によって回転駆動され、上記第２のレ
ンズ群を上記第１のレンズ群の移動量との差分だけ上記
第１のレンズ群に対して移動させるために、上記第２の
レンズ群支持枠を上記第１のレンズ群支持枠に対して相
対的に光軸方向に進退駆動する駆動カムとを有し、上記駆動環に、上記第１のレンズ群支持枠を光軸方向に
進退駆動するための第１のカム溝と上記駆動カムを光軸
回りに回転駆動するための第２のカム溝とが形成されて
いることを特徴とするズームレンズ鏡筒。
【請求項２】上記第２のレンズ群支持枠にガイドピンが
突設され、そのガイドピンを上記駆動カムに常時押し付
けるように付勢する付勢手段が設けられている請求項１
記載のズームレンズ鏡筒。
【請求項３】上記２つのレンズ群を鏡筒内に繰り込んで
その合成焦点距離を最も短くした状態から、上記第１の
レンズ群をさらに繰り込み方向に移動させて鏡筒内に収
納することができる請求項１又は２記載のズームレンズ
鏡筒。