JPH07104470B2 - Zoom lens zoom mechanism - Google Patents

Zoom lens zoom mechanism

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JPH07104470B2
JPH07104470B2 JP16661187A JP16661187A JPH07104470B2 JP H07104470 B2 JPH07104470 B2 JP H07104470B2 JP 16661187 A JP16661187 A JP 16661187A JP 16661187 A JP16661187 A JP 16661187A JP H07104470 B2 JPH07104470 B2 JP H07104470B2
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zoom
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ズームレンズのズーム機構、詳しくはスチル
カメラやビデオカメラ等におけるズームレンズのズーム
機構に関する。
The present invention relates to a zoom mechanism of a zoom lens, and more particularly to a zoom mechanism of a zoom lens in a still camera, a video camera or the like.

[従来の技術] 従来、2群構成または3群構成の可動レンズ群を有する
ズームレンズにおいて、ズーミングを行なうために上記
可動レンズ群を光軸方向にそれぞれ進退させるズーム機
構は、殆どのものが周知のように、カム溝とこのカム溝
に嵌入する駆動ピンとを用いてレンズ鏡枠を移動させる
構成を採用している。
[Prior Art] Conventionally, in a zoom lens having a movable lens group having a two-group configuration or a three-group configuration, most of the zoom mechanisms for moving the movable lens groups back and forth in the optical axis direction for zooming are well known. As described above, the lens barrel is moved by using the cam groove and the drive pin fitted in the cam groove.

即ち、第3図(A)(B)は、その代表的なズーム機構
の一例を示したものであって、第1レンズ群L1を支持し
た第1のレンズ鏡枠1と第2レンズ群L2を支持した第2
のレンズ鏡枠2とを光軸方向に前後に配置すると共に、
上記第1および第2のレンズ鏡枠1,2の上下に突設され
た保持部1a,1bおよび2a,2bに穿設された貫通孔1c,1dお
よび2c,2dを、光軸Oを挟んで上下に光軸方向に並設さ
れた回転止め兼ガイド軸3,4に緊密に摺動自在に嵌合さ
せることにより、両レンズ群L1,L2を移動可能にし、上
記保持部1a,1b、2a,2bに植立された駆動ピン5a,5b、6a,
6bをそれぞれカム筒7に穿設されたカム溝孔7a,7bに嵌
入してズーム機構を構成している。上記カム溝孔7a,7b
は第4図に、その展開図を示すように、駆動ピン5a,5b
の嵌入するカム溝孔7aは、周方向に対してαの角度を
有する傾斜直線溝で形成され、駆動ピン6a,6bの嵌入す
るカム溝孔7bは周方向とαの角度を有するように穿設
された弯曲溝で形成されている。
That is, FIGS. 3 (A) and 3 (B) show an example of a typical zoom mechanism thereof, in which the first lens barrel 1 and the second lens group supporting the first lens unit L 1 Second supporting L 2
The lens barrel 2 and the lens barrel 2 of
The optical axis O is sandwiched by the through holes 1c, 1d and 2c, 2d formed in the holding portions 1a, 1b and 2a, 2b projecting above and below the first and second lens barrels 1, 2 respectively. By tightly and slidably fitting to the rotation stop and guide shafts 3 and 4 that are vertically arranged side by side in the optical axis direction, both lens groups L 1 and L 2 can be moved, and the holding portion 1a, Drive pins 5a, 5b, 6a, which are planted on 1b, 2a, 2b
The zoom mechanism is configured by fitting 6b into cam groove holes 7a and 7b formed in the cam barrel 7, respectively. Above cam groove holes 7a, 7b
As shown in the development view of FIG. 4, the drive pins 5a, 5b
The cam groove hole 7a into which is fitted is formed by an inclined straight groove having an angle of α 1 with respect to the circumferential direction, and the cam groove hole 7b into which the drive pins 6a and 6b are fitted has an angle of α 2 with the circumferential direction. It is formed by a curved groove formed in the.

このように構成されたズーム機構においては、カム筒7
を回動させることによってカム溝孔7a,7bと駆動ピン5a,
5b、6a,6bにより第1のレンズ鏡枠1および第2のレン
ズ鏡枠2とが、第3図(A)に示す広角位置より第3図
(B)に示す望遠位置、または望遠位置から広角位置へ
と光軸方向に前後動してズーミングを行なうようになっ
ている。
In the zoom mechanism configured as above, the cam barrel 7
By rotating the cam groove holes 7a, 7b and the drive pin 5a,
5b, 6a, 6b allows the first lens barrel 1 and the second lens barrel 2 to move from the wide-angle position shown in FIG. 3 (A) to the telephoto position shown in FIG. 3 (B), or from the telephoto position. Zooming is performed by moving back and forth in the optical axis direction to a wide-angle position.

[発明が解決しようとする問題点] ところが、上述のように構成された従来のズーム機構に
おいては、第4図に示したようにカム筒7に穿設される
カム溝孔7a,7bは、鏡枠に円滑な移動動作を行なわせる
ために、カム筒の等角度位置に複数個(上記従来例の場
合は2個)設けるようにしており、複雑な加工を要する
と共に、高精度の加工が要求されるため、コスト高とな
る原因となっていた。また、レンズ群の移動量が大きい
場合には、第1レンズ群L1の移動量に対して第2レンズ
群L2の移動量も大きくなり、カム溝孔7bの形成角度α
がカム溝孔7aの形成角度αに比し極めて大きくなり、
ズーミング時の作動力量も全体として非常に大きくなっ
てしまう等の種々の欠点を有していた。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional zoom mechanism configured as described above, the cam groove holes 7a and 7b formed in the cam barrel 7 as shown in FIG. In order to perform a smooth movement operation of the lens frame, a plurality of (two in the case of the above-mentioned conventional example) are provided at equal angular positions of the cam barrel, which requires complicated processing and high-precision processing. Since it was required, it was a cause of high cost. When the amount of movement of the lens unit is large, the amount of movement of the second lens unit L 2 is larger than the amount of movement of the first lens unit L 1 , and the formation angle α 2 of the cam groove hole 7b is
Is much larger than the formation angle α 1 of the cam groove hole 7a,
It has various drawbacks such that the amount of operating force during zooming becomes very large as a whole.

従って、本発明の目的は上述したような従来のこの種の
ズーム機構における欠点を解消するために、小型で、か
つ低コストで駆動力量も小さいズームレンズのズーム機
構を提供するにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a zoom mechanism for a zoom lens, which is small in size, low in cost, and small in driving force, in order to solve the above-mentioned drawbacks in the conventional zoom mechanism of this kind.

[問題点を解決するための手段および作用] 本発明は、上記目的を達成するために、複数のレンズ群
を光軸方向に移動させるズームレンズにおいて、レンズ
光軸の周りに回動されるズーム枠と、このズーム枠の回
動により、回動を阻止された状態で光軸方向に進退する
第1レンズ群保持枠と、上記第1レンズ群保持枠に回動
自在に保持され、この第1レンズ群保持枠の進退に応じ
て光軸方向に進退するとともに、上記ズーム枠の回動に
応じて回動するカム枠と、上記カム枠の端面に沿って周
方向に設けられた立体カムと、上記第1レンズ群保持枠
に、光軸方向に移動自在で回動不能に保持されるととも
に、上記立体カムに係合する第2レンズ群保持枠と、を
具備し、第2レンズ群保持枠が第1レンズ群保持枠の移
動量とカム枠の回動量とに応じて光軸方向に進退するよ
うにしたことを特徴とするものである。
[Means and Actions for Solving Problems] In order to achieve the above object, the present invention relates to a zoom lens that moves a plurality of lens groups in the optical axis direction, in which the zoom lens is rotated around the lens optical axis. By the rotation of the frame and the zoom frame, the first lens group holding frame that advances and retreats in the optical axis direction while being prevented from rotating, and the first lens group holding frame is rotatably held by the first lens group holding frame. (1) A cam frame that moves back and forth in the optical axis direction according to the movement of the lens group holding frame, and that rotates according to the rotation of the zoom frame; and a three-dimensional cam provided in the circumferential direction along the end surface of the cam frame. And a second lens group holding frame which is held in the first lens group holding frame so as to be movable in the optical axis direction and non-rotatable, and which engages with the three-dimensional cam. The holding frame responds to the movement amount of the first lens group holding frame and the rotation amount of the cam frame. It is characterized in that it is adapted to move back and forth in the optical axis direction.

[実 施 例] 以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。[Examples] Hereinafter, the present invention will be described based on illustrated examples.

第1図は、本発明の一実施例を示すズームレンズのズー
ム機構の構成を示す要部分解斜視図である。
FIG. 1 is an exploded perspective view of essential parts showing a configuration of a zoom mechanism of a zoom lens showing an embodiment of the present invention.

このズームレンズのズーム機構11は、第1レンズ群と第
2レンズ群からなる2群構成のズームレンズを光軸方向
に進退させてズーミングを行なうものであって、第1レ
ンズ群L1を支持する第1のレンズ群保持枠12と、第2レ
ンズ群L2を支持する第2のレンズ保持枠13と、ズームレ
ンズ鏡筒本体の固定枠16に対して回動自在に配設された
ズーム枠14と、このズーム枠14の回動により共に回動
し、作動カム面により、上記第2のレンズ群保持枠13を
上記第1のレンズ群保持枠12に対し、光軸方向に進退さ
せるカム枠23とで、その主要部が構成されている。
The zoom mechanism 11 of the zoom lens is for performing zooming by moving a zoom lens having a two-group configuration including a first lens group and a second lens group back and forth in the optical axis direction, and supports the first lens group L 1 . The first lens group holding frame 12, the second lens holding frame 13 supporting the second lens group L 2 , and the zoom rotatably arranged with respect to the fixed frame 16 of the zoom lens barrel body. The frame 14 and the zoom frame 14 rotate together to rotate, and the actuating cam surface advances and retracts the second lens group holding frame 13 in the optical axis direction with respect to the first lens group holding frame 12. The main part is constituted by the cam frame 23.

上記ズーム枠14は、円筒体からなりレンズ鏡筒本体の固
定枠16に回動自在に支持されていて、光軸方向の移動は
ズーム枠押え環15によって抑止されている。このズーム
枠14の内周面には、上記第1レンズ群保持枠12の後部外
周面に刻設されたヘリコイドねじ12aが螺合するヘリコ
イドねじ14aが刻設されていると共に、上記カム枠23の
外周面に半径方向に植設されたガイドピン24の嵌合する
光軸方向のカム枠回動用溝14bが設けられている。
The zoom frame 14 is composed of a cylindrical body and is rotatably supported by a fixed frame 16 of the lens barrel body, and its movement in the optical axis direction is suppressed by a zoom frame pressing ring 15. The inner peripheral surface of the zoom frame 14 is engraved with a helicoid screw 14a with which the helicoid screw 12a engraved on the rear outer peripheral surface of the first lens group holding frame 12 is screwed, and the cam frame 23 A cam frame turning groove 14b in the optical axis direction, into which a guide pin 24, which is planted in the radial direction, fits, is provided on the outer peripheral surface of the.

上記第1レンズ群L1を支持する第1レンズ群保持枠12
は、上記第1レンズ群L1を保持した鏡枠12cを、前部に
ヘリコイド結合により焦点調節可能に支持し、後部外周
面に上記ズーム枠14のヘリコイドねじ14aに螺合するヘ
リコイドねじ12aが刻設されているものであって、更に
前部外周面には、光軸方向のリード溝12bが設けられて
いる。そして、このリード溝12bは、同第1レンズ群保
持枠12が嵌入するレンズ鏡筒本体の固定枠16の筒部の内
面にねじ込まれたガイドピン26に嵌合するようになって
いる。
First lens group holding frame 12 for supporting the first lens group L 1
Is a lens frame 12c that holds the first lens unit L 1 and is supported by a front part of the lens frame 12c so that the focus can be adjusted by helicoid coupling. A lead groove 12b in the optical axis direction is provided on the outer peripheral surface of the front portion. The lead groove 12b is adapted to be fitted to the guide pin 26 screwed into the inner surface of the cylindrical portion of the fixed frame 16 of the lens barrel main body into which the first lens group holding frame 12 is fitted.

上記第2レンズ群L2を支持する第2レンズ群保持枠13
は、その外周面の左右対称位置に光軸方向に平行する突
条13a,13bがそれぞれ形成されていて、一方の突条13aに
光軸方向に貫通して設けられたガイド孔20は、上記第1
レンズ群保持枠12に固定された支持軸18に摺動自在に嵌
合しており、他方の突条13bに光軸方向に平行するよう
に穿設されたガイド溝21には、上記第1レンズ群保持枠
12に固定された回転止兼ガイド軸19が摺動自在に嵌合し
ている。また、この回転止兼ガイド軸19および上記支持
軸18は、その後端部をそれぞれ、上記第1レンズ群保持
枠12に固定される第2レンズ群保持枠押え部材17に固着
されている。
Second lens group holding frame 13 for supporting the second lens group L 2
Is formed with ridges 13a, 13b parallel to the optical axis direction at symmetrical positions on the outer peripheral surface thereof, and the guide hole 20 provided in one of the ridges 13a so as to penetrate in the optical axis direction is First
The guide shaft 21 slidably fitted to the support shaft 18 fixed to the lens group holding frame 12 and formed in the other protrusion 13b so as to be parallel to the optical axis direction has the above-mentioned first groove. Lens group holding frame
A rotation stop and guide shaft 19 fixed to 12 is slidably fitted. The rotation stop and guide shaft 19 and the support shaft 18 are fixed at their rear ends to a second lens group holding frame pressing member 17 fixed to the first lens group holding frame 12.

上記カム枠23は、上記第1レンズ群保持枠12の後部内に
回動自在に嵌入していて、光軸方向には同第1レンズ群
保持枠12とは一体的に進退するようになっている。即
ち、このカム枠23はその作動カム面23aが立体カムで形
成されており、このカム面23aには、一端を上記第1レ
ンズ群保持枠12に固着され、他端を上記第2レンズ群保
持枠13に固着された引張性コイルばね25により第1レン
ズ群保持枠12に引き寄せられるように付勢された第2レ
ンズ群保持枠13の上記突条13a上に植設された係合ピン2
2が圧接していて、これにより同カム枠23は第1レンズ
群保持枠12と共に光軸方向に移動する。また、同カム枠
23の後端部外周面に植設されたピン24は上記ズーム枠14
のカム枠回動用溝14bに嵌入し、同カム枠23はズーム枠1
4とは一体的に回動するようになっている。
The cam frame 23 is rotatably fitted in the rear portion of the first lens group holding frame 12, and is adapted to advance and retract integrally with the first lens group holding frame 12 in the optical axis direction. ing. That is, the operation frame surface 23a of the cam frame 23 is formed by a three-dimensional cam. One end of the cam frame 23a is fixed to the first lens group holding frame 12 and the other end thereof is the second lens group. Engagement pin planted on the protrusion 13a of the second lens group holding frame 13 biased by the tension coil spring 25 fixed to the holding frame 13 so as to be attracted to the first lens group holding frame 12. 2
2 is in pressure contact with each other, whereby the cam frame 23 moves in the optical axis direction together with the first lens group holding frame 12. Also, the same cam frame
The pin 24 that is planted on the outer peripheral surface of the rear end of the 23 is the zoom frame 14 described above.
The cam frame 23 is fitted into the cam frame rotating groove 14b of the zoom frame 1
It is designed to rotate together with 4.

次に、以上のように構成された本実施例におけるズーム
レンズのズーム機構11の広角側から望遠側に向けてズー
ミングする場合の作用について説明する。先ず、第1,第
2レンズ群保持枠12,13が広角側にある状態から手動ま
たは電動によりズーム枠14を回動して、第1レンズ群保
持枠12を両者のヘリコイドねじ14a,12aを介して前進さ
せると、カム枠23および上記第2レンズ群保持枠13もこ
れと一体的に前進するが、このとき、上記ズーム枠14の
カム枠回動用溝14bとカム枠23のピン24を介してカム枠2
3はズーム枠14と共に回動するので、同カム枠23のカム
面23aに圧接している係合ピン22を介して第2レンズ群
保持枠13は第1レンズ群保持枠12に向けて更に前進す
る。即ち、ズーム枠14を回動することによって、第2図
に示すように、第1レンズ群L1と第2レンズ群L2は広角
側から望遠側にズーム動作をしながら正確に移動する。
また、望遠側から広角側にズーミングを行なう際には、
上記と逆の動作になることは言うまでもない。
Next, a description will be given of the operation when the zoom mechanism 11 of the zoom lens configured as described above is zoomed from the wide-angle side toward the telephoto side. First, the zoom frame 14 is rotated manually or electrically from the state where the first and second lens group holding frames 12 and 13 are on the wide-angle side, and the first lens group holding frame 12 is fixed to the helicoid screws 14a and 12a. When it is advanced through the cam frame 23 and the second lens group holding frame 13, the cam frame 23 and the second lens group holding frame 13 are also moved forward integrally. At this time, the cam frame turning groove 14b of the zoom frame 14 and the pin 24 of the cam frame 23 are moved. Through cam frame 2
Since 3 rotates together with the zoom frame 14, the second lens group holding frame 13 is further moved toward the first lens group holding frame 12 via the engaging pin 22 that is in pressure contact with the cam surface 23a of the cam frame 23. Advance. That is, when the zoom frame 14 is rotated, as shown in FIG. 2, the first lens unit L 1 and the second lens unit L 2 move accurately while performing a zooming operation from the wide-angle side to the telephoto side.
Also, when zooming from the telephoto side to the wide-angle side,
It goes without saying that the operation is the reverse of the above.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、従来のこの種の
ズームレンズのズーム機構のように、カム溝孔の穿設さ
れたカム筒を一切用いずに、ヘリコイドねじと立体カム
を使用した簡単な機構でズーミングを行なうので、複雑
な調整も不要で部品の加工コストも低く、高精度で大き
さも小型で、かつ駆動力量も小さいズームレンズのズー
ム機構を提供することができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, unlike the conventional zoom mechanism of this type of zoom lens, a helicoid screw and a helicoid screw are used without using any cam cylinder having a cam groove hole. Since zooming is performed with a simple mechanism using a three-dimensional cam, complicated adjustments are not required, the processing cost of parts is low, and it is possible to provide a zoom mechanism for a zoom lens that is highly accurate, small in size, and has a small driving force. it can.

また、上記カム枠およびヘリコイドの刻設される保持枠
は、プラスチックでも簡単に製作できるので、益々コス
トの低廉化を図ることができる。
Further, since the cam frame and the holding frame on which the helicoid is engraved can be easily manufactured with plastic, the cost can be further reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、本発明の一実施例を示すズームレンズのズー
ミング機構の要部分解斜視図、 第2図は、上記第1図のズームレンズのズーム機構にお
ける第1レンズ群と第2レンズ群との移動軌跡を示す線
図、 第3図(A)(B)は、従来のズームレンズのズーム機
構の一例を示す断面図、 第4図は、上記第3図(A)(B)のズーム機構におけ
るカム溝孔の平面図である。11 ……ズーム機構 12……第1レンズ群保持枠 13……第2レンズ群保持枠 14……ズーム枠 23……カム枠
FIG. 1 is an exploded perspective view of an essential part of a zooming mechanism of a zoom lens showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a first lens group and a second lens group in the zoom mechanism of the zoom lens of FIG. 3A and 3B are sectional views showing an example of a zoom mechanism of a conventional zoom lens, and FIG. 4 is a sectional view of FIG. 3A and FIG. It is a top view of a cam slot in a zoom mechanism. 11 ...... Zoom mechanism 12 ...... First lens group holding frame 13 ...... Second lens group holding frame 14 ...... Zoom frame 23 ...... Cam frame

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数のレンズ群を光軸方向に移動させるズ
ームレンズにおいて、 レンズ光軸の周りに回動されるズーム枠と、 このズーム枠の回動により、回動を阻止された状態で光
軸方向に進退する第1レンズ群保持枠と、 上記第1レンズ群保持枠に回動自在に保持され、この第
1レンズ群保持枠の進退に応じて光軸方向に進退すると
ともに、上記ズーム枠の回動に応じて回動するカム枠
と、 上記カム枠の端面に沿って周方向に設けられた立体カム
と、 上記第1レンズ群保持枠に、光軸方向に移動自在で回動
不能に保持されるとともに、上記立体カムに係合する第
2レンズ群保持枠と、 を具備し、第2レンズ群保持枠が第1レンズ群保持枠の
移動量とカム枠の回動量とに応じて光軸方向に進退する
ようにしたことを特徴とするズームレンズのズーム機
構。
1. A zoom lens for moving a plurality of lens groups in an optical axis direction, wherein a zoom frame which is rotated around a lens optical axis, and a state in which the rotation of the zoom frame is blocked by the rotation of the zoom frame. A first lens group holding frame that moves back and forth in the optical axis direction, and a first lens group holding frame that is rotatably held by the first lens group holding frame. A cam frame that rotates according to the rotation of the zoom frame, a three-dimensional cam that is provided in the circumferential direction along the end surface of the cam frame, and a first lens group holding frame that is movable in the optical axis direction. A second lens group holding frame which is immovably held and engages with the three-dimensional cam, wherein the second lens group holding frame has a movement amount of the first lens group holding frame and a rotation amount of the cam frame. The zoom lens is characterized in that it moves back and forth in the optical axis direction according to the Zoom mechanism.
【請求項2】特許請求の範囲第1項に記載のズームレン
ズのズーム機構において、ズーム枠は固定枠に回動自在
に保持されており、この固定枠に第1レンズ群保持枠を
直進ガイドするガイド部が設けられていることを特徴と
する、ズームレンズのズーム機構。
2. The zoom mechanism for a zoom lens according to claim 1, wherein the zoom frame is rotatably held by a fixed frame, and the first lens group holding frame is linearly guided by the fixed frame. A zoom mechanism for a zoom lens, which is provided with a guide portion that operates.
【請求項3】特許請求の範囲第1項に記載のズームレン
ズのズーム機構において、ズーム枠と第1レンズ群保持
枠とはヘリコイド結合していることを特徴とするズーム
レンズのズーム機構。
3. The zoom mechanism for a zoom lens according to claim 1, wherein the zoom frame and the first lens group holding frame are helicoidally coupled.
【請求項4】特許請求の範囲第1項の記載のズームレン
ズのズーム機構において、第2レンズ群保持枠には、第
2レンズ群保持枠を立体カムに弾接させるためのバネ部
材が配設されていることを特徴とするズームレンズのズ
ーム機構。
4. The zoom mechanism for a zoom lens according to claim 1, wherein a spring member for elastically contacting the second lens group holding frame with the three-dimensional cam is arranged in the second lens group holding frame. The zoom mechanism of the zoom lens, which is characterized by being installed.
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JP2763324B2 (en) * 1989-03-18 1998-06-11 キヤノン株式会社 Lens barrel
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