JPH0614177Y2 - 可変焦点レンズの駆動装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （ａ）技術分野 本考案は、可変焦点レンズの駆動装置に関し、より詳細
には、同一光軸上に少なくとも第１のレンズ群および第
２のレンズ群が配設され、該第１のレンズ群を合焦レン
ズとする可変焦点光学系から成る可変焦点レンズの焦点
距離を変化させるべく上記第１および第２のレンズ群を
それぞれ駆動する可変焦点レンズの駆動装置に関するも
のである。

（ｂ）従来技術 近年、カメラの電子化・電動化が進み、モータ等の駆動
により、ワンタッチ操作で撮影光学系の焦点距離を複数
に、あるいは無段階に設定（変更）し得る、いわゆる可
変焦点レンズが多数提案されているが、従来より、カム
溝が穿設されたカムリングの回転によって該カム溝に摺
動可能に嵌合したカムピンが植設されたレンズ枠を光軸
方向に駆動（移動）して焦点距離を変化させるように構
成したものが一般的である。

しかし、このような従来装置は、構成が比較的簡略であ
るという利点があるものの、カムリングに高い加工精度
が要求されるため製作コストが高くつく上、カムリング
の光軸方向の長さを短縮することができず、結果的に鏡
胴のコンパクト性に欠けるという問題があった。

また、特開昭６０−７９３１４号公報に開示されている
ように、上記カムリングの代りに１本の駆動ねじによっ
てレンズ枠の光軸方向に駆動するものもあるが、レンズ
枠の一部分に駆動力が集中されるため、レンズ枠の移動
が円滑に行われ難いという問題があるばかりでなく、レ
ンズ枠が傾き、光軸に垂直であるべきレンズの垂直性が
保持できず、所期の光学性能を発揮し得なくなるという
問題があった。

（ｃ）目的 本考案は、上述の事情に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、収納時にあっては小型でありながら
比較的広い範囲にわたって迅速に且つ高精度で焦点距離
を変えることができ、特に、相対的に移動する固定枠と
鏡胴枠の間および鏡胴枠と第１群枠の間における機械的
な遊び（いわゆる機械的ガタ）を実質的に無くし得、且
つ光軸に対し本来直角であるべき部材を略直角に維持し
た状態で鏡胴枠および第１群枠を円滑に移動させ得ると
共に、変倍駆動時の弾性部材の付勢に伴うモータの総負
荷を安定化させることができ、その上、機械加工が容易
で安価に製作し得る可変焦点レンズの駆動装置を提供す
ることにある。

（ｄ）構成 本考案は、上述の目的を達成するために、同一光軸上に
少なくとも第１のレンズ群および第２のレンズ群が配設
され、該第１のレンズ群を合焦レンズとする可変焦点光
学系から成る可変焦点レンズの焦点距離を変化させるべ
く上記第１および第２のレンズ群をそれぞれ駆動する可
変焦点レンズの駆動装置において、カメラ等の光学装置
の不動部に固定される固定枠と、この固定枠に上記光軸
に沿って移動可能に支持される鏡胴枠と、上記第１のレ
ンズ群を合焦作動可能なるように支持した状態で上記鏡
胴枠に上記光軸に対して平行移動可能に支持される第１
群枠と、上記第２レンズ群を固定支持した状態で上記第
１群枠に上記光軸に平行移動可能に支持され該第１群枠
の移動に伴って所定の関係で連動する第２群枠と、上記
変倍動作を行うための駆動源となるモータ等の駆動部
と、この駆動部からの駆動力を伝達する伝達機構部と、
この伝達機構部から上記駆動力が伝達され上記鏡胴枠お
よび上記第１群枠を別個にそれぞれ光軸方向に二重に駆
動する少なくとも３本の鏡胴駆動ねじおよび少なくとも
３本の第１群駆動ねじと、上記固定枠と上記鏡胴枠との
間に付勢された状態で介挿された第１の弾性部材と、上
記鏡胴枠と上記第１群枠との間に付勢された状態で介挿
された第２の弾性部材とを具備し、変倍駆動時の付勢力
の作用方向を互いに逆になるように配設してなる上記第
１の弾性部材および上記第２の弾性部材の上記それぞれ
の付勢力により上記固定枠と上記鏡胴枠の間および上記
鏡胴枠と第１群枠の間にそれぞれ存在する機械的な遊び
を実質的に無くすと共に上記鏡胴枠および上記第１群枠
を光軸に対し直角に維持した状態で円滑に移動し得るよ
うに構成したことを特徴とするものである。

以下、本考案の実施例を添付図面に基づいて具体的に説
明する。

第１図は、本考案に係る可変焦点レンズの駆動装置の一
実施例の全体構成を一部破断して示す斜視図である。

第１図において、１はカメラ等の不動部（例えば前板）
に固定される固定枠、３はこの固定枠１の略中心を貫く
光軸、１ａおよび１ｂはそれぞれこの固定枠１の被写体
側およびフィルム面側（いずれも図示せず）端部に上記
光軸３に略直角に設けられた前方板および後方板、１ｃ
および１ｄはそれぞれこれら前方板１ａおよび後方板１
ｂが矩形状に繰抜かれて成り、後述する鏡胴枠を挿通
（進退）させる前方窓および撮影光束を通過させる後方
窓である。

２は上記光軸３上のこの後方窓１ｄの位置に配設され、
上下および左右の周縁部が光軸３に平行な平面となるよ
うに摺り落された第３レンズである。

４は上記固定枠１の内方に配設され、上記光軸３に沿っ
て移動可能に支持される上述した鏡胴枠、４ａ〜４ｃは
いずれもこの鏡胴枠４を構成し、このうち４ａはその中
心が光軸と一致した状態で配設された箱状を呈する鏡
胴、４ｂはこの鏡胴４ａの光軸３に直交する断面（横断
面）よりも少し大きい板状部材より成り、該鏡胴４ａの
後端部に上記光軸３に略直角に連設された鏡胴第１基
板、４ｃはこの鏡胴第１基板４ｂの後方にわずかな距離
を保持して該鏡胴第１基板４ｂとほぼ同様に形成された
鏡胴第２基板で、以下、これら鏡胴第１基板４ｂおよび
鏡胴第２基板４ｃを一括して鏡胴基板４ｄと呼ぶことが
ある。

５は上記光軸３上の被写体（図示せず）に最も近い側に
配設された第１のレンズ群としての第１レンズ群、５ａ
はこの第１レンズ群５を固定支持する円筒状の第１レン
ズ枠である。６はその内方に上記第１レンズ枠５ａを支
持した状態で上記鏡胴枠４内に、上記光軸３に対して平
行移動可能に支持される第１群枠、６ａ，６ｂおよび６
ｃはこの第１群枠６を構成し、このうち、６ａは光軸３
に沿う長方形で横断面が矩形状を呈する筒部、６ｂはこ
の筒部６ａの後端部に連設され、その筒部６ａの横断面
よりわずかに大きい面積の板状部材より成る第１群基
板、６ｃはこの第１群基板６ｂの縁部から後方に向けて
略直角に連接されるギア支持部である。

尚、第１レンズ群５（第１レンズ枠５ａ）は、第１群枠
６の移動に対して一体的に移動し、一方、第１群枠６の
内部に配設された合焦機構部（図示せず）によって第１
群枠６とは独立的に移動して合焦用レンズの役目を果す
ように構成されている。

７は上記光軸３上の上記第１レンズ群５の後方に配設さ
れた第２のレンズ群としての第２レンズ群、７ａはこの
第２レンズ群７を光軸３と同軸上に固定支持する円筒状
の第２群枠、７ｂはこの第２群枠７ａ外周上に光軸３と
略直角方向に向けて植設され、後述するカム面と当接す
るカムピン、７ｃは同様に第２群枠７ａの外周上に付設
され、第２群枠７ａの回転を阻止し、光軸３方向の移動
を案内するフォーク状部を有する摺動子、７ｄは同じく
第２群枠７ａの外周上に植設されたばね掛け、８は上記
第１群枠６（詳しくは第１群基板６ｂ）に固定され、上
記摺動子７ｃのフォーク状部と摺動可能に嵌合する棒状
の第２群枠ガイド、９は両端開口の筒状部材より成り、
内周に上記第２群枠７ａが嵌入された状態で、外周が上
記第１群基板６ｂの中央部に設けられた中空の軸受部に
嵌入され、しかも光軸３方向に移動することなく光軸３
を中心に回動可能に支持される第２群枠カム、９ａはこ
の第２群枠カム９の前端縁に設けられ上記カムピン７ｂ
と摺接するカム面、９ｂは上記第２群枠カム９の後端部
に固定されたクラウンギアである。１０ａおよび１０ｂ
は引張力が付与されて上記カムピン７ｂおよびばね掛け
７ｄと第１群基板６ｂ間に掛けわたされた第２群ばねで
ある。

１１は駆動部としてのモータ、１２はモータ１１の原動
ギア１１ａに駆動され、減速ギア１２ａ，１２ｂより成
る減速ギア列、１３は中央部に小判形状の孔を有し、減
速ギア列１２を介してモータ１１によって駆動される駆
動ギア、１３ａは鏡胴基板４ｄに穿設された軸受孔に挿
通された状態で両端部がそれぞれ上記固定枠１の前方板
１ａおよび後方板１ｂで回転自在に軸支され、後方板１
ｂの後方の端部に上記駆動ギア１３の上記小判孔が嵌入
固定される断面小判形状の光軸３に平行な棒状部材より
成る駆動軸である。１３ｂは鏡胴第１基板４ｂと鏡胴第
２基板４ｃとの間に挟まれ、小判形状の挿通孔を有しこ
の挿通孔に上記駆動軸１３ａが挿通され、該駆動軸１３
ａの回転力が伝達されると共に後述する駆動ねじのねじ
作用を受けて光軸３方向に上記鏡胴基板４ｄと一体的に
移動し得るようにされた移動ギアである。

１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１５，１６ａ，１６ｂ，１６
ｃ，１７ａ，１７ｂ，１７ｃは、いずれも鏡胴第１基板
４ｂと鏡胴第２基板４ｃとの間に回転自在に挟まれたギ
アで、このうち、１４ａ，１４ｂおよび１４ｃは、共に
その両端面のうち前方側の面に小さな径のギアが一体的
に連設された２段ギアであり、１６ａ，１６ｂ，１６
ｃ，１７ａ，１７ｂ，１７ｃは、中央部に穿設された孔
に雌ねじが螺設されている。そして、１４ａは移動ギア
１３ｂと噛合する伝達ギア、１５はこの伝達ギア１４ａ
に噛合し、中央部に撮影光束が通過し得るように大きな
円環状の孔が穿設された円環ギア、１４ｂおよび１４ｃ
はこの円環ギア１５にそれぞれ噛合する伝達ギア、１６
ａ，１６ｂ，１６ｃはそれぞれ上記伝達ギア１４ａ，１
４ｂ，１４ｃが有する径の小さな歯車と噛合する第１群
駆動ギア、１７ａ，１７ｂ，１７ｃはそれぞれ上記伝達
ギア１４ａ，１４ｂ，１４ｃと噛合する鏡胴駆動ギアで
ある。

尚、以下、上記伝達ギア１４ａ，１４ｂ，１４ｃをまと
めて伝達ギア１４、上記第１群駆動ギア１６ａ，１６
ｂ，１６ｃをまとめて第１群駆動ギア１６、鏡胴駆動ギ
ア１７ａ，１７ｂ，１７ｃをまとめて鏡胴駆動ギア１７
と呼ぶ場合がある。また、これら伝達ギア１４、円環ギ
ア１５、鏡胴駆動ギア１７および第１群駆動ギア１６を
もって伝達機構部を構成している。

１８は端部１８ａおよび１８ｂがそれぞれ不回転に且つ
少しのガタを有して後方板１ｂおよび前方板１ａの周縁
部に支持され、略全長にわたって例えば右ねじが螺設さ
れて鏡胴駆動ギア１７ａの上記雌ねじと螺合する光軸３
に平行な鏡胴駆動ねじ、１９は同様にそれぞれの端部１
９ａ，１９ｂが固定枠１に不回転に支持され、鏡胴駆動
ギア１７ｂの雌ねじに螺合する鏡胴駆動ねじ、また２０
も同様に鏡胴駆動ギア１７ｃの雌ねじに螺合する鏡胴駆
動ねじ、２１，２２および２３はそれぞれ前端部が第１
群基板６ｂの周縁部において、不回転でありながら少し
のガタを有し、且つ該第１群基板６ｂから離脱すること
なく支持され、略全長にわたって例えば左ねじが螺設さ
れて第１群駆動ギア１６ａ，１６ｂおよび１６ｃの雌ね
じにそれぞれ螺合する光軸に略平行な第１群駆動ねじで
ある。尚、これら鏡胴駆動ねじ１８〜２０および第１群
駆動ねじ２１〜２３をもってそれぞれ３本の駆動ねじを
構成している。

２４，２５および２６はそれぞれ鏡胴基板４ｄの周縁部
に穿設された案内孔に挿通された状態で、光軸３に平行
に、その前端および後端がそれぞれ前方板１ａおよび後
方板１ｂ（すなわち固定枠１）に固定されたガイド軸で
ある。

２７および２８はこれらガイド軸２５および２６の鏡胴
基板４ｄと後方板１ｂとの間に挿入され圧縮力を付与さ
れたコイルばねより成る第１の弾性部材としての鏡胴ば
ね（図示は省略したガイド軸２４についても同様に設け
られている）である。

２９〜３１は第１群基板６ｂと鏡胴第１基板４ｂとの間
に掛け渡され、両者の間を接近させる方向に付勢された
第２の弾性部材としての第１群ばねである。

３２は光軸３に平行で鏡胴４ａの側壁（図示せず）より
少し内方に位置し、鏡胴第１基板４ｂの前面から前方に
向けて延設された鏡胴ラックである。３３はギア支持部
６ｃに配設されたカム駆動ギヤ列、３３ａはこのカム駆
動ギア列３３の初段を構成し、上記鏡胴ラック３２と噛
合するピニオン、３３ｂは該ギア列３３の終段を構成し
上記クランクギア９ｂと噛合する連結ギアである。

尚、図示されていないが、鏡胴枠４に固定された複数本
の光軸３に平行なガイド軸が、例えば第１群基板６ｂの
周縁部に穿設された案内孔に挿通されて第１群枠６の光
軸方向の移動を案内（位置規制）するように構成されて
いる。

また、第１群レンズ群５、第２レンズ群７および第３レ
ンズ群２をもって可変焦点光学系を構成している。

また、第１図に示す状態は、焦点距離が長焦点側に設定
されたテレ状態を示している。

また、鏡胴駆動ギア１７および第１群駆動ギア１６の１
回転が鏡胴駆動ねじ１８〜２０および第１群駆動ねじ２
１〜２３の１ピッチ分に対応している。

尚、第２図以下の図面において、上記第１図と同一の部
材には同一符号を付して重複した説明は省略する。

第２図は、駆動力（回転力）の伝達経路を示し、上記伝
達機構部を光軸３後方側（フィルム面側）から見た模式
図である。

第３図は、第１図の例えば第１群駆動ギア１６ｂを代表
として伝達機構部の一部を拡大して示す縦断側面図であ
る。

第３図において、３４は第１群駆動ねじ２２の雄ねじ
部、３５は第１群駆動ギア１６ｂの雌ねじ部、３６は第
１群駆動ギア１６ｂに発生するスラスト力によって鏡胴
基板４ｄから受ける摩擦力を低減化する段部、３７は第
１群駆動ギア１６ｂの歯部、３８は第１群駆動ギア１６
ｂの両端面の中央部から円筒状に突設された円筒軸部で
ある。

第４図は、第１図の、例えば鏡胴駆動ねじ１９を代表と
してその両端部の構成を拡大して示す斜視図である。

第４図において、３９は鏡胴駆動ねじ１９の雄ねじが螺
設されたねじ部、３９ａおよび３９ｂはそれぞれ後方お
よび前方の該ねじ部３９の端面、４０ａおよび４０ｂは
それぞれ上記端面３９ａおよび３９ｂと一体的に連接さ
れ、ねじ部３９の直径より小さく形成された小判軸およ
び丸軸、４１ａおよび４１ｂはそれぞれ上記小判軸４０
ａおよび丸軸４０ｂの形状と相似的に且つその外径より
も少し大きめに後方板１ｂおよび前方板１ａに穿設され
た支持孔である。尚、構成をわかりやすくするために上
記小判軸４０ａおよび丸軸４０ｂの長さは誇張して示し
てある。また、実際の組立状態では前方板１ａは端面３
９ｂに摺接し、後方板１ｂは端面３９ａに摺接する位置
に配設され、鏡胴駆動ねじ１９は各端部１９ａおよび１
９ｂにて軸方向の位置が精密に規制され、周回方向に少
しの自由度を有するように構成されている。

第５図は、第１図の例えば第１群駆動ねじ２２を代表と
して第１群基板６ｂに支持される側の端部の構成を拡大
して示す縦断側面図である。

第５図において、４２は第１群駆動ねじ２２のねじ部、
４３はこのねじ部４２の端面、４４はこの端面４３から
軸端部にわたって上記ねじ部４２よりも小径に形成され
た軸部、４５はこの軸部が挿通される第１群基板６ｂに
穿設された支持孔、４６は上記軸部４４の第１群基板６
ｂから突出した部分に形成された周回溝に嵌入されたＥ
リングである。尚、Ｅリング４６は第１群基板６ｂに摺
接もしくは極めて接近して配設され、支持孔４５の内径
は軸部４４の外径よりわずかに大きく直径方向には少し
の自由度を有し、軸方向には端面４３によって位置が規
制されるように構成され、さらにＥリング４６によって
第１群基板６ｂから軸部４４が離脱しないように構成さ
れている。

第６図〜第８図は、第１図に示した本実施例の動作に伴
う３つの状態を模式化して示す縦断側面図で、第６図
は、非使用時の収納状態を、第７図は、焦点距離が短焦
点側に切換えられたワイド状態を、第８図は、上述した
テレ状態をそれぞれ示している。

第６図〜第７図において、４７は第１レンズ群５の前方
に位置する被写体、４８は、第３レンズ２の後方に位置
するフィルム面である。尚、５ａは第１レンズ枠で、第
１図の説明でも述べたように、第１群枠６に直接固定さ
れているのではなく、第１群枠６に配設された上記合焦
機構部によって第１群枠６に対し相対位置を変え得るよ
うに第１群枠６に支持されている。従って、該合焦機構
部が非動作中は、第１群枠６と一体的に移動し、合焦機
構部が動作したとき、第１群枠６とは独立的に光軸３に
沿って移動し得るように構成されている。

第９図〜第１１図は、共に第１群枠６と第２群枠７ａの
構成を一部破断して模式的に示す側面図で、第９図はテ
レ状態を、第１０図はワイド状態を、第１１図は収納状
態をそれぞれ示している。尚、これらの図では、カム面
９ａと第２群枠７ａとの対応関係を理解しやすくするた
めに、第２群枠カム９を基準にして示してあるが、実際
には、第１図の説明で述べたように、回転運動をするの
は、第２群枠カム９であり、光軸３に対して直線運動を
するのは第２群枠７ａである。

第９図〜第１１図において、４９は第２群枠７ａから光
軸３に沿ってその後方に延設された突出部材で、その長
さは、ワイド状態において固定枠１の一部であるストッ
パ部１ｅに当接直前の位置になるように構成されてい
る。

第１２図および第１３図は、鏡胴ばね２７，２８および
第１群ばね２９〜３１の作用・効果を説明するためのグ
ラフで、第１２図は、鏡胴ばね２７，２８と第１群ばね
２９〜３１がそれぞれ反対方向に作用する場合、第１３
図は同一方向に作用する場合を示している。

第１２図および第１３図において、縦軸Ｆはばねの力、
横軸Ｌは収納位置を基準として各動作状態における各枠
４，６，７ａの光軸上の距離に対応する位置で、Ｓは上
記収納状態に対応する収納位置、ＷおよびＴはそれぞれ
ワイド状態およびテレ状態に対応するワイド位置および
テレ位置、５０ａ，５０ｂは総負荷、５１ａ，５１ｂは
鏡胴ばね２７，２８の力、５２ａ，５２ｂは第１群ばね
２９〜３１の力である。

このように構成された本実施例の動作を説明する。

まず、第１図および第２図によって回転力の伝達動作を
説明する。例えば、モータ１１の原動ギア１１ａが時計
方向に回転したとすると、減速ギア列１２を介して駆動
ギア１３が反時計方向に回転し、この回転力が駆動軸１
３ａを介して移動ギア１３ｂを反時計方向に回転させ
る。この移動ギア１３ｂに噛合する伝達ギア１４ａが時
計方向に回転し、これに噛合する円環ギア１５が反時計
方向に回転し、これに噛合する伝達ギア１４ｂおよび１
４ｃは時計方向に回転する。すなわち３つの伝達ギア１
４は、すべて時計方向に回転するのである。そして、こ
れらの伝達ギア１４にそれぞれ噛合する３つの鏡胴駆動
ギア１７および３つの第１群駆動ギア１６はすべて反時
計方向に回転する。つまり、モータ１１の原動ギア１１
ａと鏡胴駆動ギア１７および第１群駆動ギア１６とは逆
方向に回転する。

さて、第１図、第８図および第９図に示すテレ状態か
ら、第７図および第１０図に示すワイド状態に至る短焦
点切換動作を説明する。上述のように鏡胴駆動ギア１７
および第１群駆動ギア１６が反時計方向に回転した場合
には、鏡胴駆動ギア１７のそれぞれの雌ねじに螺合する
鏡胴駆動ねじ１８〜２０を右ねじとすると、鏡胴駆動ね
じ１８〜２０は軸方向の移動も回転もできないから、鏡
胴駆動ギア１７自身が回転しながら光軸３後方に向かっ
て移動することになる。この移動に伴って鏡胴基板４
ｄ、すなわち鏡胴枠４が鏡胴スプリング２７および２８
の付勢力に抗し、ガイド軸２４〜２６に案内されつつ後
退を始める。

一方、第１群駆動ギア１６のそれぞれの雌ねじに螺合す
る第１群駆動ねじ２１〜２３を左ねじとすると、第１群
駆動ギア１６自身は前進しようとするが、鏡胴基板４ｄ
に光軸方向の位置が規制されているので、結果的に第１
群駆動ねじ２１〜２３が光軸３後方へ移動する。すなわ
ち、第１群枠６が第１群ばね２９〜３１の付勢力によっ
て図示しない、ガイド軸に案内されつつ後退を始める。
つまり、第１群枠６は、固定枠１に対して後退する鏡胴
枠４中にあって、さらに鏡胴枠４に対して後退する相対
移動を行うのである。

さて、この相対移動によって、つまり、第１群基板６ｂ
が鏡胴基板４ｄに近づく方向に移動することによって、
鏡胴ラック３２に対してギア支持部６ｃが後退し、該鏡
胴ラック３２に噛合するピニオン３３ａが反時計方向に
回転する。この回転がカム駆動ギア列３３を介して伝わ
り連結ギア３３ｂを時計方向に回転させ、連結ギア３３
ｂに噛合するクランクギア９ｂは反時計方向に回転し、
第２群枠カム９を反時計方向に回転させる。この回転に
よってカム面９ａに摺接するカムピン７ｂは、第２群ば
ね１０ａ，１０ｂで後方に引張られているので、カム面
９ａの傾斜に沿って斜め後方へ移動しようとするが、第
２群枠７ａは、摺動子７ｃと第２群枠ガイド８によって
光軸３方向の直線運動しか許されていないから、結果的
に光軸３に平行に後方へ移動することになる。

これらの動作がさらに進み、第１０図に示すようにカム
ピン７ｂがカム面９ａのワイド位置（略Ｖ字状部）に至
ったとき、第２群枠７ａの第１群基板６ｂから後方に突
出する後方突出量が最大となり、突出部材４９は固定部
１のストッパ部１ｅの直前に至る。つまり第７図に示す
ように、鏡胴枠４（より詳しくは鏡胴４ａ）の前端部が
固定枠１の前方窓１ａから少し繰出し、第１群枠６（よ
り詳しくは筒部６ａ）が鏡胴４ａの前端部から少し繰出
し、さらに第２群枠７ａが上記後方突出量だけ繰込んだ
ワイド状態に至る。

次に、上述した第７図、第１０図に示すワイド状態から
第６図、第１１図に示す収納状態に至る収納動作を説明
する。鏡胴駆動ギア１７および第１群駆動ギア１６は、
上述と同様に反時計方向に回転する。従って、鏡胴枠４
および第１群枠６は上述のようにそれぞれ後退を続け
る。ところが、第１１図に示すように突出部材４９が固
定枠１のストッパ部１ｅに衝接するので、第２群枠７ａ
はこれ以上後退することができず、その位置を保持する
が、第１群枠６（第１群基板６ｂ）および鏡胴枠４はさ
らに後退するので、相対的にカムピン７ｂは第２群ばね
１０ａ，１０ｂのばね力に抗してカム面９ａから前方に
離反することになる。そして、第６図に示すように鏡胴
枠４および第１群枠６のそれぞれの前端部が前方板１ａ
と略一直線上に並び、第２群枠７ａの上記後方突出量が
最小（ほぼゼロ）の状態、つまり該第２群枠７ａの後端
が第１群基板６ｂと略一直線上に並んだ収納状態に至
る。

次に、上述の収納状態から第１図、第８図および第９図
に示すテレ状態に至る長焦点切換動作について簡略に説
明する。

モータ１１への電流極性を反対にして通電することによ
り、原動ギア１１ａを反時計方向に回転させることで、
鏡胴駆動ギア１７および第１群駆動ギア１６のすべてが
時計方向に回転する。従って、鏡胴枠４が前方に繰出
し、この繰出す鏡胴枠４に対してさらに第１群枠６が前
方に繰出す。また、この第１群枠６と第２群枠７ａのみ
に注目すると、第１１図および第１０図に示すように第
１群枠６（第１群基板６ｂ）が繰出しても第２群枠７ａ
は第２群ばね１０ａで第１群基板６ｂ側に引張られてい
るので、その位置を保持して第１群枠６のみが前進し、
第１０図に示す位置まで第１群枠６が前進したときから
初めて第２群枠カム９の規制を受けることになる。つま
り、第２群枠７ａは、収納状態とワイド状態の間ではカ
ム面９ａの規制を受けないのである。

さらに、鏡胴枠４および第１群枠６が前進し、クラウン
ギア９ｂが時計方向に回転し、この回転によってカム面
９ａに摺接するカムピン７ｂが斜め前方に押圧され、摺
動子７ｃと第２群枠ガイド８によって直進運動に変換さ
れて第２群枠７ａが前方に繰出される。そして第８図お
よび第１図に示すように、鏡胴枠４が固定枠１に対し
て、第１群枠６が鏡胴枠４に対してそれぞれ略最大量繰
出し、第２群枠７ａも第１群基板６ｂの前方に略最大量
繰出し、第２群枠７ａの後端が第１群枠６ｂと略一直線
上に並んだテレ状態となる。

次に、鏡胴ばね２７，２８および第１群ばね２９〜３１
等の作用を述べる。鏡胴基板４ｄは鏡胴ばね２７，２８
によって後方板１ｂに対して前方に押圧され、第１群基
板６ｂは鏡胴基板４ｄに引張られ、さらに第２群枠７ａ
は第１群基板６ｂに引張られている。従って、仮に鏡胴
駆動ギア１７と鏡胴第１基板４ｄおよび鏡胴第２基板４
ｃとの両間にガタがあったとしても、鏡胴枠４が前方に
繰り出すときは鏡胴ばね２７，２８に鏡胴第２基板４ｃ
が押圧されているので、前方に移動する鏡胴駆動ギア１
７の後方側面に鏡胴第２基板４ｃが摺接した状態で追従
することになり、鏡胴４が後方に繰込むときは鏡胴ばね
２７，２８の押圧力に抗して鏡胴駆動ギア１７の後方に
移動するのであるから、鏡胴駆動ギア１７の後方側面が
鏡胴第２基板４ｃに圧接した状態で移動することは明ら
かである。つまり、繰出しおよび繰込みいずれの場合も
鏡胴駆動ギア１７と鏡胴第２基板４ｃとが接した状態を
保持するので上記ガタの影響は受けないのである。尚、
第１群駆動ギア１６および第２群枠７ａに関しても考え
方は同じなので説明は省略する。

さらに、上述したように固定枠１を基準として押圧され
る鏡胴枠４に対して第１群枠６および第２群枠７ａが同
一方向に引張られているので、モータ１１の原動ギア１
１ａから始まって上記伝達機構部に至る駆動力の伝達系
にバックラッシュ等のガタがあってもその影響を受ける
ことがない。

また、仮に鏡胴ばね２７，２８が引張力を付与されたば
ねで鏡胴基板４ｄと前方板１ａとの間に掛け渡されてい
る場合は、第１３図のように収納位置Ｓからテレ位置Ｔ
に繰出すに伴って各ばねの力５１ｂ，５２ｂは共に増加
し、モータ１１にかかる総負荷５０ｂは増加する。これ
に対し、本実施例のように鏡胴ばね２７，２８と第１群
２９〜３１の作用する方向が互いに逆になっている場合
は、第１２図に示すように、収納位置Ｓからテレ位置Ｔ
に繰出すに伴って鏡胴ばね２７，２８の力５１ａは減少
し、第１群ばね２９〜３１の力５２ａは第１３図と同様
に増加するが、それぞれの力５１ａと５２ａが相殺され
てモータ１１にかかる総負荷５０ａは略一定となって増
加しない。従って、モータ１１の電源容量を低容量化す
ることができ、駆動速度も安定化できるという利点があ
る。

このように本実施例によれば、固定枠１に固定された光
軸３に略平行な３本のガイド軸２４〜２６に沿って移動
可能に支持される鏡胴枠４の中に、第１レンズ群５を支
持した状態の第１群枠６が光軸３に略平行な状態で鏡胴
枠４に固定された複数の図示しないガイド軸で移動可能
に支持され、さらに第２群枠カム９の中に、第２レンズ
群７を支持した状態の第２群枠７ａが進退可能に支持さ
れ、駆動軸１３ａおよび移動ギア１３ｂを介して駆動さ
れる伝達機構によって上記鏡胴枠４を３本の鏡胴駆動ね
じ１８〜２０で進退させると共に第１群枠６を３本の第
１群駆動ねじ２１〜２３で進退させ、第１群枠６と鏡胴
枠４との相対的な移動量を駆動源として第２群枠７ａを
進退させるように構成したから、鏡胴枠４および第１群
枠６の移動に伴って第１レンズ群５および第２レンズ群
７の姿勢が不安定になるという従来例の欠点を除去でき
るという利点がある。

さらに、鏡胴枠４および第１群枠６が固定枠１に対して
２重に進退するので、可変焦点範囲（ズーム比）の大き
い可変焦点光学系を得ることができ、その上収納状態に
おいては装置全体の光軸３方向の長さが固定枠１と略同
一になって極めて小型になり、コンパクト性が大である
という利点がある。

また、固定枠１に対して鏡胴枠６を押圧力を付与する鏡
胴ばね２７，２８および、鏡胴枠４に対して第１群枠６
と第２群枠７ａとが共に引張られる方向の第１群ばね２
９〜３１、第２群ばね１０ａ，１０ｂを設けたから、変
倍動作を繰返して行っても精度が保持されるため、信頼
性が高く、予定結像面位置に正確に被写体像を結像させ
ることができる。さらに上記伝達系のガタの影響を受け
ないので焦点切換動作の精度が高いという利点がある。

また、ガイド軸２４〜２６の外周は摺接面で、フレア防
止のためのコーティング等の処理が難しいが、鏡胴ばね
２７，２８に反射防止の処理（例えば塗装）が容易にで
きるので、これを上記ガイド軸２４〜２６に嵌装するこ
とによってフレア防止になるという利点がある。

また、従来のカムリングを使用しないので、カムリング
の製作に要した高額なコスト分だけ省くことができ、安
価に製作できるという利点がある。

また、第１群枠６と鏡胴枠４の移動量は、２段ギアによ
り成る伝達ギア１４のギア比によって容易に設定できる
ので、設計上の自由度が大きいという利点がある。

また、鏡胴駆動ねじ１８〜２０および第１群駆動ねじ２
１〜２３は、そのリードをそれぞれ変更することによっ
て鏡胴枠４および第１群枠６の移動量を設定することが
でき、設計上の自由度が大きいという利点がある。

また、鏡胴駆動ねじ１８〜２０は、それぞれの各端部１
８ａ，１９ａおよび１８ｂ，１９ｂにおいて軸方向には
精密に位置規制されているが周回方向に対しては適度な
ガタ（余裕）を持たせてあるから、鏡胴駆動ねじ１８〜
２０、第１群駆動ねじ２１〜２３およびこれらに螺合す
る鏡胴駆動ギア１７および第１群駆動ギア１６、さらに
伝達機構全体に製作上の誤差があっても、これらに対
し、無理な力を与えることがなく、円滑な動作が得られ
ると共にモータ１１等が過負荷になる等の心配がないと
いう利点がある。

また、鏡胴駆動ギア１７および第１群駆動ギア１６の１
回転が鏡胴駆動ねじ１８〜２０および第１群駆動ねじ２
１〜２３の１ピッチ分の移動であるから、繰出し精度が
高いという利点がある。

また、モータ１１等の大きな配設スペースを要する部材
を固定枠１に固定して不動部材としたから、モータ１１
や減速ギア１２等を移動するための大きな移動空間が不
要となる利点がある。

また、鏡胴枠４、第１群枠６、第２群枠７ａが時系列的
（シーケンシャル）ではなく同時に移動を行うので動作
時間が短縮できるという利点がある。

また、鏡胴ばね２７，２８および第１群ばね２９〜３１
によって鏡胴駆動ねじ１８〜２０および第１群駆動ねじ
２１〜２３に関係している部分のバックラッシュ、機械
的ガタ等を一方寄りに偏倚させた状態を保持せしめるよ
うにしたので、上記バックラッシュ機械的ガタ等の影響
をなくすことができる。

尚、本考案は、上述の実施例に限定されることなく、そ
の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の態様で実施が可能
である。

例えば、上記実施例に示したように必らずしも鏡胴駆動
ねじ１８〜２０を右ねじ、第１群駆動ねじ２１〜２３を
左ねじとする必要はなく、伝達機構部の仕様に合わせて
変更し得ることは勿論である。

また、ばねに関しては、上記実施例においては、鏡胴ば
ね２７，２８として圧縮ばね、第２群ばね１０ａ，１０
ｂおよび第１群ばね２９〜３１として引張ばねを用いて
いるが、掛け方を選べばそれぞれ反対の機能を持つばね
であってもよい。

また、駆動軸１３ａの断面は、小判形状に限ることな
く、駆動ギア１３および移動ギア１３ｂとの適合性を配
慮するならば、スプライン等他の形状でもよい。

また、クラウンギア９ｂと連結ギア３３ｂは、それぞれ
傘歯車で構成してもよい。

（ｅ）効果 以上詳述したように、収納時には小型でありながら比較
的広い範囲にわたって迅速に且つ高精度で焦点距離を変
えることができ、特に、相対的に移動する固定枠と鏡胴
枠の間および鏡胴枠と第１群枠の間における機械的な遊
び（いわゆる機械的ガタ）を実質的に無くし得、且つ、
光軸に対し本来直角であるべき部材を略直角に維持した
状態で鏡胴枠および第１群枠を円滑に移動させ得ると共
に、変倍駆動時の複数の弾性部材の付勢に伴うモータの
総負荷を略一定化させることができ、延いてはモータ等
の電源容量を低容量化させることができると共に、駆動
速度も安定化でき、その上、機械加工が容易で安価に製
作し得る可変焦点レンズの駆動装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係る可変焦点レンズの駆動装置の一
実施例の全体構成を一部破断して示す斜視図、第２図
は、第１図に示した実施例の駆動力（回転力）の伝達経
路を示すもので、伝達機構部を光軸３後方から見た模式
図、第３図は、第１図における第１群駆動ギア１６ｂを
代表として上記伝達機構部の一部の構成を拡大して示す
縦断側面図、第４図は、第１図の鏡胴駆動ねじ１９を代
表としてその両端部の構成を拡大して詳しく示す斜視
図、第５図は、第１図に示す実施例の第１群駆動ねじ２
２を代表として第１群基板６ｂに支持される側の端部の
構成を拡大して詳しく示す縦断側面図、第６〜第８図
は、第１図に示した実施例の動作に伴う３つの状態を模
式的に示すもので、このうち、第６図は、非使用時の収
納状態を、第７図および第８図は、焦点距離が短焦点側
および長焦点側に切換えられたワイド状態およびテレ状
態を、それぞれ示す縦断側面図、第９図〜第１１図は、
同実施例の第１群枠と第２群枠との動作を説明するため
に一部を破断して模式的に示す側面図で、このうち、第
９図はテレ状態に、第１０図はワイド状態に、第１１図
は収納状態に、それぞれ対応している。第１２図および
第１３図は、鏡胴ばねおよび第１群ばねの作用・効果を
説明するためのグラフで、このうち、第１２図は鏡胴ば
ねと第１群ばねがそれぞれ反対方向に作用する場合、第
１３図は、同一方向に作用する場合を示している。 １……固定枠、２……第３レンズ、 ３……光軸、４……鏡胴枠、 ４ａ……鏡胴、４ｄ……鏡胴基板、 ５……第１レンズ群、６……第１群枠、 ６ｂ……第１群基板、７……第２レンズ群、 ７ａ……第２群枠、７ｂ……カムピン、 ８……第２群枠ガイド、９……第２群枠カム、 ９ａ……カム面、 ９ｂ……クラウンギア、 １０ａ，１０ｂ……第２群ばね、 １１……モータ、１２……減速ギア列、 １３……駆動ギア、１３ａ……駆動軸、 １３ｂ……移動ギア、 １４（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）……伝達ギア、 １５……円環ギア、 １６（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ）……第１群駆動ギア、 １７（１７ａ，１７ｂ，１７ｃ）……鏡胴駆動ギア、 １８〜２０……鏡胴駆動ねじ、 ２１〜２３……第１群駆動ねじ、 ２４〜２６……ガイド軸、 ２７，２８……鏡胴ばね、 ２９〜３１……第１群ばね、 ３２……鏡胴ラック、 ３３……カム駆動ギア列、 ３３ａ……ピニオン、３３ｂ……連結ギア、 ４９……突出部材。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】同一光軸上に少なくとも第１のレンズ群お
   よび第２のレンズ群が配設され、該第１のレンズ群を合
   焦レンズとする可変焦点光学系から成る可変焦点レンズ
   の焦点距離を変化させるべく上記第１および第２のレン
   ズ群をそれぞれ駆動する可変焦点レンズの駆動装置にお
   いて、カメラ等の光学装置の不動部に固定される固定枠
   と、この固定枠に上記光軸に沿って移動可能に支持され
   る鏡胴枠と、上記第１のレンズ群を合焦作動可能なるよ
   うに支持した状態で上記鏡胴枠に上記光軸に対して平行
   移動可能に支持される第１群枠と、上記第２レンズ群を
   固定支持した状態で上記第１群枠に上記光軸に平行移動
   可能に支持され該第１群枠の移動に伴って所定の関係で
   連動する第２群枠と、上記変倍動作を行うための駆動源
   となるモータ等の駆動部と、この駆動部からの駆動力を
   伝達する伝達機構部と、この伝達機構部から上記駆動力
   が伝達され上記鏡胴枠および上記第１群枠を別個にそれ
   ぞれ光軸方向に二重に駆動する少なくとも３本の鏡胴駆
   動ねじおよび少なくとも３本の第１群駆動ねじと、上記
   固定枠と上記鏡胴枠との間に付勢された状態で介挿され
   た第１の弾性部材と、上記鏡胴枠と上記第１群枠との間
   に付勢された状態で介挿された第２の弾性部材とを具備
   し、変倍駆動時の付勢力の作用方向を互いに逆になるよ
   うに配設してなる上記第１の弾性部材および上記第２の
   弾性部材の上記それぞれの付勢力により上記固定枠と上
   記鏡胴枠の間および上記鏡胴枠と第１群枠の間にそれぞ
   れ存在する機械的な遊びを実質的に無くすと共に上記鏡
   胴枠および上記第１群枠を光軸に対し直角に維持した状
   態で円滑に移動し得るように構成したことを特徴とする
   可変焦点レンズの駆動装置。
2. 【請求項２】第１の弾性部材は、コイルばねから成り、
   固定枠と鏡胴枠との間に少なくとも３本掛け渡されてい
   ることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載
   の可変焦点レンズの駆動装置。
3. 【請求項３】第２の弾性部材は、コイルばねから成り、
   鏡胴枠と第１群枠との間に少なくとも３本掛け渡されて
   いることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記
   載の可変焦点レンズの駆動装置。