JPH06294920A - ズームレンズ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カム筒等の高価な部品を用いずに、レンズ群
を移動でき、各部品の配置に制約を受けることがなく、
低コストで全体が小型化したズームレンズ装置を提供す
る。 【構成】 カメラ本体11の前面部に、前玉レンズ群12と
後玉レンズ群13とを設ける。前玉レンズ群12を、ガイド
ねじ部30および移動ねじ32で構成した駆動機構33によっ
て光軸16の方向に移動させる。前玉レンズ群12側に設け
たカム41を、移動方向および移動量に対応した方向およ
び角度に回動させる。カム41と後玉レンズ群13側に設け
た後玉ガイドローラ46とが係合する。カム41の回動に伴
って、前玉レンズ群12と後玉レンズ群13との間隔を、焦
点距離に対応した所定間隔に変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、焦点距離可変カメラに
用いられるズームレンズ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、カメラに用いられるズームレン
ズは、複数のレンズ群を有し、これら複数のレンズ群の
うち、少なくとも２つのレンズ群を光軸方向に移動させ
ることにより、焦点距離を変化させるように構成されて
いる。この場合、これらレンズ群の光軸方向に沿う移動
は、たとえば特開昭４８−５７６４５号公報で示すよう
に、光軸を中心として回転するカム筒を使用し、このカ
ム筒の回転により対応するレンズ群を光軸方向に沿って
駆動している。

【０００３】しかし、カム筒は、形状が複雑であるため
製作コストが高くなるとともに、カム筒は光軸を中心と
して回転させるため、レンズからの導電材としてのフレ
キシブル基板の引き出しが難しい。さらに、カム筒は、
レンズ鏡胴全体に関係するので、各構成部品の配置構成
などに制約が生じ、全体の小型化を困難にしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、レンズ群
を移動させる手段として、カム筒を用いた場合、製作コ
ストが上昇するとともに、レンズからのフレキシブル基
板の引き出しが難しかったり、全体の小型化が困難であ
るなどの問題を有している。

【０００５】本発明の目的は、カム筒等の高価な部品を
用いずに、レンズ群を移動させることができ、各部品の
配置に制約を受けることがなく、低コストで全体が小型
化されたズームレンズ装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数のレンズ
群で構成され、少なくとも２つのレンズ群を光軸方向に
移動させることにより、焦点距離を変化させるズームレ
ンズ装置において、前記少なくとも２つのレンズ群のう
ち、いずれか一方のレンズ群を光軸方向に沿って移動さ
せる駆動機構と、前記一方のレンズ群側に設けられ、移
動方向および移動量に対応した方向および角度に回動さ
れ、かつ、他方のレンズ群側と係合し、前記回動に伴っ
て前記一方のレンズ群および前記他方のレンズ群の間隔
を前記焦点距離に対応した間隔に変化させるカムとを具
備したものである。

【０００７】

【作用】本発明は、少なくとも２つのレンズ群のうち、
いずれか一方のレンズ群を駆動機構によって光軸方向に
移動させるとともに、一方のレンズ群側に設けられたカ
ムを移動方向および移動量に対応した方向および角度に
回動させ、このカムと他方のレンズ群側との係合によ
り、カムの回動に伴って、一方のレンズ群と他方のレン
ズ群との間隔を、焦点距離に対応した所定間隔に変化さ
せる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明のズームレンズ装置の一実施例
を図面を参照して説明する。

【０００９】図１に示すように、ズームレンズ装置は、
カメラ本体11の前面部に構成されており、複数のレンズ
群、一方のレンズ群としての前玉レンズ群12と他方のレ
ンズ群としての後玉レンズ群13とを有する。そして、前
玉レンズ群12は、シャッタ14により支持され、後玉レン
ズ群13は後玉枠15により支持されており、これら前玉レ
ンズ群12および後玉レンズ群13は光軸16に沿って前後に
配置されている。

【００１０】また、シャッタ14は筒状の移動枠18の前端
部の内周に固定され、この移動枠18はレンズ鏡胴19内に
一体的に設けられており、このレンズ鏡胴19は光軸16に
沿って移動可能に構成されている。さらに、レンズ鏡胴
19の外周面は、カメラ本体11の前面部にビス20により固
定された鏡胴ベース21と一体の鏡枠22の前端部内面に、
鏡胴パッキング23およびこの鏡胴パッキング23を保持す
る鏡胴パッキング受24を介して接しており、鏡枠22によ
り光軸16に沿ってスライド可能に支持されている。ま
た、鏡胴ベース21の後方には、後玉枠15が後退した場合
に当接するストッパ部21c が設けられている。

【００１１】一方、後玉枠15により支持された後玉レン
ズ群13は、筒状の移動枠18内において、光軸16に沿って
移動可能に構成されており、後玉レンズ群13の後面は、
カメラ本体11の開口11a と対向している。そして、後玉
枠15の前面には後玉ガイド軸26の一端が一体に埋め込ま
れている。また、この後玉ガイド軸26は光軸16に沿って
設けられており、シャッタ14に設けられた光軸16方向に
沿うガイド孔27とスライド可能に嵌合して、後玉枠15お
よび後玉レンズ群13を光軸16方向に沿って進退可能に案
内する。さらに、このシャッタ14の後面と後玉枠15との
間には、これらシャッタ14および後玉枠15間を押し広げ
る方向に作用する反発ばね28が設けられている。

【００１２】また、移動枠18の一部は、レンズ鏡胴19の
後端部から外側に延出して延出部18A が形成され、この
延出部18A にはガイド孔29と雌ねじ状のガイドねじ部30
が形成されている。そして、ガイド孔29は光軸16と平行
に設けられた移動ガイド軸31とスライド可能に嵌合し、
ガイドねじ部30は同じく光軸16と平行に設けられた移動
ねじ32と螺合している。また、これら移動ガイド軸31お
よび移動ねじ32にて駆動機構33を構成しており、図７で
示すように、鏡枠22の一部に形成された膨出部22A 内に
おいて、図１で示すように、それぞれの両端が鏡枠22の
支持孔22a ，22b と鏡胴ベース21の支持孔21a ，21b と
にそれぞれに嵌合した状態で支持されている。

【００１３】また、移動ねじ32の右端部には、移動ねじ
ギヤ34が一体的に取り付けられている。この移動ねじギ
ヤ34は、図９で示すように、モータ35と減速ギヤ列36を
介して連結している。このモータ35は、撮影者による変
倍操作等により、電気制御回路37から出力される動作信
号により起動される。さらに、このモータ35の回転量は
回転検出装置38により検出されており、電気制御回路37
は回転検出装置38からの回転量を入力し、回転量が予定
の値に達するとモータ35に対する停止制御信号を出力す
る。

【００１４】さらに、図１に示すように、移動枠18の後
部上面にはボス40が一体に形成されており、このボス40
の外周にはギヤ付のカム41が回動可能に嵌合し、抜け止
めビス42により取り付けられている。また、このカム41
は、下部に形成されたカム部41a と上部に一体形成され
た円形のギヤ部41b とを有する。そして、このカム41の
ギヤ部41b は、図２で示すように、光軸16と平行なラッ
ク板43のラック部43aと噛合っている。なお、このラッ
ク板43は、図１で示すように、右端がビス44により鏡胴
ベース21に固定されている。このため、移動枠18が、後
述するように、光軸16に沿って移動すると、カム41は、
このカム41のギヤ部41b とラック板43のラック部43a と
の噛合いにより回転駆動される。

【００１５】また、後玉枠15の上面には、後玉ガイドロ
ーラ46がビス47により縦向きの状態で回転可能に取り付
けられており、図２で示すように、移動枠18の上面に形
成された光軸16に沿う長孔48を通って移動枠18の上面よ
り突出している。そして、この後玉ガイドローラ46の外
周面は、カム41のカム部41a と接触可能な状態で対向し
ている。

【００１６】さらに、図１において、50はカメラの前カ
バーで、このカメラの前カバー50はカメラ本体11の前面
部と所定の間隔を保って一体的に取り付けられている。
なお、図１では移動枠18およびこの移動枠18と一体のレ
ンズ鏡胴19が後退し、後玉枠15の後端が、鏡胴ベース21
のストッパ部21c に当接した後端位置にあることを示し
ている。この後端位置において、レンズ鏡胴19の大部分
は図示のようにカメラの前カバー50内に位置しており、
いわゆる沈胴状態である。

【００１７】次に、上記実施例の動作について説明す
る。

【００１８】まず、撮影者が図示しないカメラのメイン
スイッチをオン操作すると、図９で示した電気制御回路
37が動作してモータ35を起動させ、減速ギヤ列36および
図１で示す移動ねじギヤ34を介して駆動機構33の移動ね
じ32を回転駆動する。この移動ねじ32の回転により、こ
の移動ねじ32と螺合するガイドねじ部30を備えた移動枠
18は、移動ガイド軸31によってガイドされ、光軸16に沿
って前方に向って直線移動する。

【００１９】この移動枠18の移動に伴い、この移動枠18
と一体のレンズ鏡胴19、シャッタ14、前玉レンズ群12お
よびカム41も左方に移動する。また、カム41は左方への
移動に伴い、カム41のギヤ部41b とラック板43のラック
部43a との噛合いにより、図２において反時計回りに回
動する。

【００２０】このとき、後玉枠15および後玉レンズ群13
は、反発ばね28により右方への圧力を受けているが、後
玉枠15の後端がストッパー部21c に当接しているので移
動することはない。

【００２１】また、この状態でモータ35の回転が継続
し、図３で示す広角位置に達すると、図９で示した電気
制御回路37は、回転検出装置38からの検出信号により、
広角位置に達するまでモータ35が回転したものと判断
し、モータ35を停止制御する。このとき、カム41は、カ
ム41自体の左方への移動およびこの移動に伴う左回りの
回動により、図４で示すように、後玉ガイドローラ46の
外周と係合し、後玉レンズ群13と前玉レンズ群12との間
隔を、広角位置の焦点距離に対応した所定の間隔に設定
する。

【００２２】このように、撮影者がメインスイッチをオ
ン操作すると、まず、沈胴状態から、撮影可能な広角位
置までレンズが繰り出される。

【００２３】次に、撮影者が図示しないズームボタンス
イッチを望遠側に操作すると、再びモータ35が回転し、
前玉レンズ群12は左方に移動する。このときカム41は、
前述の場合と同様に、左方に移動しながら反時計回りに
回動し、後玉ガイドローラ46を介して後玉レンズ群13
を、反発ばね28の反発力に抗して前玉レンズ群12に近付
ける。そして、図示しない標準位置に達すると、モータ
35が停止し、標準位置に位置決めされる。もちろん、前
玉レンズ群12と後玉レンズ群13との間隔は、カム41の働
きにより標準位置に対応した所定の間隔になっている。

【００２４】この標準位置に位置した状態からさらにズ
ームボタンスイッチを望遠側に操作すると、モータ35が
回転し、前述と同様の動作により、図５および図６で示
す望遠位置となる。この場合も、前玉レンズ群12と後玉
レンズ群13との間隔は、カム41の働きにより望遠位置に
対応した所定の間隔になっている。

【００２５】なお、望遠位置から、標準位置、広角位
置、沈胴状態までの動作は、沈胴状態から、広角位置、
標準位置、望遠位置までと逆の動作を行なう。

【００２６】このように、カム41は、前玉レンズ群12側
の移動方向および移動量に対応した方向に反時計回りま
たは時計回りで所定の角度に回動し、かつ、後玉レンズ
群13側に設けられた後玉ガイドローラ46と係合し、回動
に伴って前玉レンズ群12側と後玉レンズ群13との間隔
を、焦点距離に対応した間隔に変化させる。

【００２７】上述の各広角位置、標準位置、望遠位置に
おいて、図示しないレリーズボタンスイッチが操作され
ると、図示しないフォーカス検出装置からのデータに基
づき、各広角位置、標準位置、望遠位置の停止位置から
合焦のための必要量だけモータ35が回転動作し、前玉レ
ンズ群12側を光軸16に沿って移動させる。このとき、カ
ム41も移動し、このカム41のギヤ部41b とラック板43の
ラック部43a との噛合いによりカム部41a は回動する
が、図８のカム部41a の展開図で示すように、各広角位
置、標準位置、望遠位置毎にフォーカシング範囲がそれ
ぞれ階段状に設定されており、これら各広角位置、標準
位置、望遠位置では、前玉レンズ群12が移動しても、後
玉レンズ群13との間隔は変化せず、合焦動作のみ行なわ
れる。

【００２８】すなわち、このフォーカシング範囲では、
図８で示すように、カム部41a の後玉ガイドローラ46に
対するカム高さが一定に設定されているため、後玉ガイ
ドローラ46は、カム41の光軸16の方向に沿う移動には従
動するが、カム部41a が回転しても、後玉ガイドローラ
46の、カム41の中心に対する相対位置は変化せず、した
がって、前述のように、前玉レンズ群12と後玉レンズ群
13との間隔は変化しない。

【００２９】このようにして合焦動作が完了すると、シ
ャッタ14が動作して撮影が完了する。撮影完了後は、モ
ータ35は逆転動作し、前玉レンズ群12および後玉レンズ
群13は各広角位置、標準位置、望遠位置における所定の
停止位置まで復帰し、次の撮影に備え待機する。

【００３０】上記構成によると、前玉レンズ群12および
後玉レンズ群13の駆動に、カム筒のような加工が難し
く、製造コストの高い部品を用いることなく、ガイドね
じ部30、移動ねじ32の組み合わせおよび板状のカム41と
後玉ガイドローラ46との組み合わせを用いているため、
構造が簡素化され、製造コストも低減される。また、カ
ム41は、カム筒のように鏡胴全体に関わるものではな
く、小型に形成できるため、全体の小型化が可能にな
る。

【００３１】さらに、カム41部分が一カ所に集中して構
成されるため、シャッタ14等へのフレキシブル基板が容
易に配置できるともに、シャッタ14や移動ガイド軸31等
の部品配置の自由度が向上する。

【００３２】なお、上記実施例では、ズームとフォーカ
スとを共通のモータ35で動作させているので、フォーカ
シング範囲を得るためにカム部41a を図８で示すように
階段状に形成する必要がある。このため、広角、標準、
望遠等からなる３段のステップズームとなったが、もち
ろん、フォーカシング範囲の数を増やしてステップズー
ムの段数を増やしてもよい。また、シャッタ14部分や後
玉枠15にフォーカシング機能を持たせれば、カム41にフ
ォーカシング範囲を設ける必要がないので、カム部41a
はなだらかに形成でき、無段階ズームとして構成でき
る。

【００３３】また、前玉レンズ群12のシャッタ14と後玉
レンズ群13の後玉枠15との間に反発ばね28を設けたが、
カム41と後玉ガイドローラ46との位置を逆にすれば、引
張りばねを用いてもよく、さらに、後玉枠15とカメラ本
体11との間に設けてもよい。また、カム41のカム部41a
を溝状にすれば、これらばねを省略することができる。

【００３４】

【発明の効果】本発明のズームレンズ装置によれば、レ
ンズ群のうち、いずれか一方のレンズ群を駆動機構によ
って光軸方向に移動させるとともに、一方のレンズ群側
に設けられたカムを移動方向および移動量に対応した方
向および角度に回動させ、このカムと他方のレンズ群側
との係合により、カムの回動に伴って、一方のレンズ群
と他方のレンズ群との間隔を、焦点距離に対応した所定
間隔に変化させるため、カム筒等の高価な部品を用いず
に、レンズ群を移動させることができるので、各部品の
配置に制約を受けることがなく、コストが低くなり、全
体を小型化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のズームレンズ装置の一実施例の沈胴状
態を示す断面図である。

【図２】同上カム部分を示す平面図である。

【図３】同上図１に示すズームレンズ装置の広角位置を
示す断面図である。

【図４】同上カム部分を示す平面図である。

【図５】同上図１に示すズームレンズ装置の望遠位置を
示す断面図である。

【図６】同上カム部分を示す平面図である。

【図７】同上図３のIII −III 断面図である。

【図８】同上図１に示すカムの展開図である。

【図９】同上電気回路を示すブロック図である。

【符号の説明】

12 一方のレンズ群としての前玉レンズ群 13 他方のレンズ群としての後玉レンズ群 16 光軸 33 駆動機構 41 カム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のレンズ群で構成され、少なくとも
   ２つのレンズ群を光軸方向に移動させることにより、焦
   点距離を変化させるズームレンズ装置において、 前記少なくとも２つのレンズ群のうち、いずれか一方の
   レンズ群を光軸方向に沿って移動させる駆動機構と、 前記一方のレンズ群側に設けられ、移動方向および移動
   量に対応した方向および角度に回動され、かつ、他方の
   レンズ群側と係合し、前記回動に伴って前記一方のレン
   ズ群および前記他方のレンズ群の間隔を前記焦点距離に
   対応した間隔に変化させるカムとを具備したことを特徴
   とするズームレンズ装置。