JPH0720646Y2 - ズームレンズのズーム駆動位置情報の伝達装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ズームレンズのズーム駆動位置情報の伝達装
置に関し、より詳細には、ズームレンズ光学系を形成す
る複数レンズ群のそれぞれが固定された複数の移動枠が
係合すると共に固定枠に対して回転と摺動が可能な状態
で嵌合する駆動枠と、この駆動枠を回転駆動することに
よって上記複数の移動枠を所定量光軸方向に移動してズ
ーム駆動をし、上記駆動枠を光軸方向駆動することによ
って上記複数の移動枠の全部またはその一部を選択的に
光軸方向に移動してフォーカス駆動をするズームレンズ
において、現在のズーム駆動位置（ズームレンズの焦点
距離）情報をカメラ主体側に伝達する装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

一般に、ズームレンズ鏡胴は、カメラ本体に対して不動
に設けられた、即ち、カメラが撮影レンズ一体形式の場
合にはカメラ本体に固定して設けられ、カメラがレンズ
交換形式の場合にはレンズマウントを介在してカメラに
固定して設けられた固定枠に嵌合する駆動枠（カム枠と
も称される）が設けられている。

また、この駆動枠に形成されたカム溝には、ズームレン
ズ光学系を形成する複数のレンズ群のそれぞれが支持さ
れた移動枠に設けられたカムピン等が嵌合されている。

従って、駆動枠を回転駆動することによって上記複数の
移動枠を所定量光軸方向に移動してズーム駆動が行え、
上記駆動枠を光軸方向駆動することによって上記複数の
移動枠の全部またはその一部を選択的に光軸方向に移動
してフォーカス駆動をすることができるようになってい
る。

また、近年は、カメラに自動合焦装置が設けられること
が多いが、例えばこのフォーカス駆動は、モータの回転
駆動によって駆動枠を光軸方向に移動することで行い、
ズーム駆動は、駆動枠を手動もしくはモータで回転する
ことで行っている。

一方、この種のズームレンズ鏡胴にいおては、現在のズ
ーム駆動位置（ズームレンズの焦点距離）情報をカメラ
本体側で把握することによって、焦点距離の変化に基づ
く絞り値の補正を行ったり、ズーム操作によってピント
ずれを生ずるバリフォーカルレンズにあっては焦点距離
の変化に基づくピントずれの補正を行ったり、さらには
焦点距離の変化によって露出のモードをシャッター優先
から絞り優先に移動させたりすることが行われている。

即ち、ズームレンズ鏡胴においては、焦点距離がどのズ
ーム位置にあっても絞り値が変化しないことが望ましい
ものの、一般的には焦点距離が短焦点側に駆動されたと
きにズームレンズ光学系において最大能力の第１の開放
絞り値を有し、焦点距離が長焦点側に駆動されたときに
は、その最大能力の開放絞り値が上記第１の開放絞り値
より大きな値の第２の開放絞り値になる。このために絞
り径が一定であると実質的な絞り値が焦点距離の大小に
応じて変化するのでこれを補正して常に実質的な絞り値
が変化しないようにされる。しかし、このようにすると
最も条件の悪い長焦点側の絞り値に合わせて短焦点側の
絞り値を補正（絞り径を小さくする補正）しているの
で、ズームレンズ光学系の有する最大能力を発揮させる
ことができない。このために、ズームレンズ鏡胴側で
は、焦点距離の変化に基づく絞り値変化に応じて絞り径
を補正せず、ズームレンズ光学系の有する能力を最大限
生かし、カメラ側の露光制御回路で焦点距離の変化に基
づく絞り値変化による露光補正を行っている。このため
に、焦点距離の状態、換言すればズームレンズのズーム
駆動位置情報をカメラ側に伝達する必要があるのであ
る。

一方、ズームレンズ鏡胴を用いた撮影において、一般的
には、焦点距離が短焦点側に駆動されたときには、被写
界深度を深くしたパンフォーカス的な撮影が意図され、
逆に、焦点距離が長焦点側に駆動されたときには、被写
界深度を浅くして主被写体のみを鮮明にする撮影が意図
されることが多い。このために焦点距離の変化によって
露出のモードをシャッター優先モードから絞り優先モー
ドに移行させるためにズームレンズ鏡胴側のズーム駆動
位置情報をカメラ側に伝達する必要があるのである。

そして、このような要求を満たすためのズームレンズの
ズーム駆動位置情報の伝達装置としては、上述のように
複数のレンズ群を光軸方向に駆動させてズーム駆動する
ための駆動枠と固定枠との間に接点パターンと接点ブラ
シである伝達装置を設けズーム駆動位置情報の伝達をす
ればよい。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところが、本考案を適用しようとするズームレンズは、
複数のレンズ群が係合して支持されている１つの駆動枠
を回転することによってズーム駆動を行い、この駆動枠
を光軸方向に移動することによってフォーカス駆動をす
るズームレンズであるため、ズーム駆動するときは駆動
枠は、光軸方向には移動せず回動運動のみが行われるか
ら問題ないが、フォーカス駆動するときは、光軸方向へ
移動する。このため、駆動枠と固定枠との間隔がフォー
カス駆動に伴い変化するので接点パターンに対する接点
ブラシのブラシ圧（接触圧力）が変化することとなる。
その結果、ズーム駆動域の一端側でブラシ圧を最適に設
定したとしてもズーム駆動域の他端側では接触不良の状
態となったり、これとは反対にブラシ圧が高くなりす
ぎ、接点パターンを傷めたり、接点ブラシのへたり等が
生じ、信頼性、耐久性の面で問題がある。

本考案は、複数のレンズ群が係合して支持されている１
つの駆動枠を回転することによってズーム駆動を行い、
この駆動枠を光軸方向に移動することによってフォーカ
ス駆動をするズームレンズにおけるズーム駆動位置情報
をカメラ側に伝達するに際して、フォーカス位置に関係
なくズーム駆動位置情報のみを構成の複雑化なく高精度
且つ安定に伝達し得る装置を提供することを目的とする
ものである。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、上記の目的を達成させるため、ズームレンズ
光学系を形成する複数レンズ群のそれぞれが固定された
複数の移動枠が係合すると共に固定枠に対して回転と摺
動が可能なる状態で嵌合する駆動枠と、この駆動枠を回
転駆動することによって上記複数の移動枠を所定量光軸
方向に移動してズーム駆動をし、上記駆動枠を光軸方向
駆動することによって上記複数の移動枠の全部またはそ
の一部を選択的に光軸方向に移動してフォーカス駆動を
するズームレンズにおいて、上記駆動枠の軸中心を円弧
中心とする円弧状の複数のズーム駆動情報パターンが形
成され、カメラ本体側に配設された接点基板と、この接
点基板の上記ズーム駆動情報パターンに押圧接触する接
点ブラシが一端に支持され、他端側が上記固定枠に対し
光軸方向の移動を阻止され回動のみ許容される光軸方向
位置規制手段に係合支持され、且つ上記駆動枠と一体的
に回動されるが上記駆動枠の光軸方向への移動は許容す
る回転伝達手段により上記駆動枠の回転力を受けて回動
する支持部材とを具備することを特徴としたものであ
る。

〔作用〕

本考案に係るズームレンズのズーム駆動位置情報の伝達
装置においては、上記駆動枠の軸中心を円弧中心とする
円弧状の複数のズーム駆動情報パターンが形成された接
点基板に接触する接点ブラシは、固定枠に対し光軸方向
の移動を阻止され回動のみ許容される光軸方向位置規制
手段を有すると共に、駆動枠と一体的に回動されるが駆
動枠の光軸方向への移動は許容する回転伝達手段を有す
る支持部材によって支持されているため、フォーカス駆
動に際し駆動枠が光軸方向に移動しても回転伝達手段で
その移動量を吸収すると共に、光軸方向位置規制手段で
光軸方向の位置は一定に保たれるので、接点基板に対し
接点ブラシは常に一定に圧力で押圧することとなる。つ
まり、駆動枠がいかなるフォーカス駆動位置におかれて
も駆動枠の回転角度位置、即ち、焦点距離情報を接点基
板と接点ブラシを介して、カメラ本体側に正確に且つ安
定的に伝達させることができるのである。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を添付図面を用いて詳細に説明す
る。

第１図は、本考案に係るズームレンズのズーム駆動位置
情報の伝達装置の一実施例の構成を示し、上半分が短焦
点側に駆動された状態、下半分が長焦点側に駆動された
状態をそれぞれ示す縦断面図である。

第１図において、ズームレンズ鏡胴を形成するズームレ
ンズ光学系は、第１群レンズ１から第５群レンズ５まで
の５つの群を有している。そして、この第１群レンズ１
ないし第５群レンズ５は、第２図に示すようにズーム駆
動時には、第１群レンズ１と第２群レンズ２と第３群レ
ンズ３および第５群レンズ５と第４群レンズ４との４つ
の群が光軸方向に移動し、フォーカス駆動時には、第３
群レンズ３ないし第５群レンズ５は移動せずに第１群レ
ンズ１と第２群レンズ２が一体となって光軸方向に移動
することによって所望のズーム駆動とフォーカス駆動が
なされるようになっている。

また、カメラ本体の前面に突出して一体形成された円筒
状の固定枠６が設けられ、この固定枠６の外周面の略中
央には、その外周面に対して所定の間隔を有して２重筒
状に固定ねじ７を用いて補助固定枠25が固定されてい
る。

この固定枠６の内周面には、回転と光軸方向移動が可能
なる状態で嵌合する駆動枠８が設けられている。この駆
動枠８の外周に嵌合した固定枠６の外周面の前方寄り部
位には、第１移動枠９が光軸方向に移動可能に嵌合し、
また駆動枠８の外周面の後方寄りには、第５図にも拡大
して示されるように、固定枠６の基部のフランジ部分に
上記駆動枠８の軸中心を円弧中心とし、駆動枠８のズー
ム駆動角度範囲（約90度）をカバーする複数の円弧状の
ズーム駆動情報パターン（図示省略）を表面に有する接
点基板13が取付ねじ14,14を用いて固定されている。

また、この接点基板13のパターンに押圧接触する接点ブ
ラシ11が取付ねじ12,12を用いて一端に支持され、他端
が上記固定枠６の内周面に形成された周回溝6eに嵌合す
る光軸方向位置規制突起10aで回転方向の運動が許容さ
れ、且つ上記駆動枠８の外周面の光軸方向に１条または
複数条形成された回転規制溝8fに係合する１条または複
数条の突状部10bで光軸方向の移動が許容された支持部
材10が設けられている。ここで、周回溝6eと光軸方向位
置規制突起10aとで構成される部分を「光軸方向位置規
制手段」と称し、回転規制溝8fと突状部10bとで構成さ
れる部分を「回転伝達手段」と称することとする。

さて、上述の第１移動枠９の前部の内周面には、第１群
レンズ１がレンズ枠15を用いて固定され、第１移動枠９
の後部の内周面には、内方に突出する第１カムピン16が
固定され、この第１カムピン16は、第３図のカム展開図
にも示すように固定枠６の光軸方向に形成された直進溝
6aに嵌合することで回転止めがなされ、駆動枠８に形成
されたカム溝8aに嵌合することで光軸方向移動が規制さ
れている。

また、第２群レンズ２が固定された第２移動枠17には、
その外周面に外方に突出する第２カムピン18が固定さ
れ、この第２カムピン18は、第３図のカム展開図にも示
すように固定枠６の光軸方向に形成された直進溝6bに嵌
合することで回転止めがなされ、駆動枠８に形成された
カム溝8bに嵌合することで光軸方向への移動が規制され
る。

さらに、駆動枠８の内周には、第３群レンズ３が固定さ
れると共に、後部に第５群レンズ５がレンズ枠20を介し
て固定された第３移動枠19が光軸方向に移動可能に嵌合
されている。この第３移動枠19は、その前部の内周に直
進溝19bが形成され、この直進溝19bに上述の第１移動枠
９に固定された第１カムピン16の先端が嵌合することに
よって回転止がなされている。

また、この第３移動枠19の内周には、第４群レンズ４が
固定された第４移動枠21が回転可能でかつ光軸方向に移
動可能に嵌合され、第４移動枠21の外周面に外方に突出
して第３カムピン22が固定され、この第３カムピン22が
第３図のカム展開図にも示すように駆動枠８に形成され
た直進溝8cに嵌合することで駆動枠８に対する回転止め
がなされ、固定枠６に形成されたカム溝6cに嵌合するこ
とで固定枠６に対する光軸方向移動が規制され、第３移
動枠19に形成されたカム溝19aに嵌合することで第４移
動枠21に対する光軸方向移動が規制される。

一方上述の補助固定枠25の内面と固定枠６の外周との間
には、光軸方向に移動可能な移動枠23が嵌合され、この
移動枠23の外周面には、第４カムピン24が固定され、内
周面に円柱状の光軸規制部材23Aが固定されている。ま
た、補助固定枠25の外周にはフォーカス駆動枠26が回転
自在に嵌合している。そして、移動枠23は、固定枠６に
形成された直進溝6dに嵌合することで固定枠６に対する
回転止がなされると共に、駆動枠８に形成された周回溝
8dに嵌合することで駆動枠８に対する光軸方向の移動が
規制されている。また、移動枠23は、補助固定枠25に形
成された直溝溝25aに第４カムピン24が嵌合することで
補助固定枠25に対する（固定枠６に対する）回転が阻止
され、フォーカス駆動枠26に形成されたカム溝26bに嵌
合することで光軸方向の移動が規制されている。さら
に、フォーカス駆動枠26の外周面の後部寄りには、歯面
26cが形成され、この歯面26cに噛合する出力歯車27が設
けられ、この出力歯車27は図示しないフォーカス駆動用
モータに直接または減速機構を介して連結されている。
このようなフォーカス駆動枠26の周面には周回溝26aが
形成され、この周回溝26aに補助固定枠25に固定された
回転止ピン28が嵌合されることでフォーカス駆動枠26の
光軸方向移動が阻止されている。

なお、符号29は、第３移動枠19に格納されたシャッタユ
ニット29である。また、上述の駆動枠８の外周の後部寄
りには、歯面8eが形成され、この歯面8eに噛合する出力
歯車30が設けられ、この出力歯車30は図示しないズーム
駆動用モータに直接または減速機構を介して連結されて
いる。

また、上述の第１カムピン16、第２カムピン18、第３カ
ムピン22、光軸規制部材23Aのそれぞれは、円周を複数
分割、例えば４分割した角度位置のそれぞれに設けら
れ、よって、これらに係合する直進溝とカム溝も複数に
亘って設けられている。さらに、上述の光軸規制部材23
Aは、駆動枠８の直進溝8cを通過するときに少なくとも
１つの光軸規制部材23Aが周回溝8dから離脱して直進溝8
cに侵入しないように複数配置されている。

以上のように構成された本実施例に係るズームレンズの
ズーム駆動位置情報の伝達装置において、ズーム駆動を
するために出力歯車30を回転させると、この回転が歯面
8eを介して駆動枠８に伝達され駆動枠８が回転する。す
ると、固定枠６の直進溝6aで回転止されている第１カム
ピン16がカム溝8aに沿って移動され第１移動枠９が光軸
方向に移動することで第１群レンズ１が光軸方向に移動
し、この方向は出力歯車30の回転に応じて短焦点側と長
焦点側に移動されることとになる。

同様にして直進溝6bで回転止されている第２カムピン18
がカム溝8bに沿って移動され、第２移動枠17が光軸方向
に移動することで第２群レンズ２が光軸方向に移動し、
さらに、直進溝8cで駆動枠８に対する回転止がされてい
る第３カムピン22が直進溝8cで駆動され回転するのでカ
ム溝19aに沿って移動され、第３移動枠19が光軸方向に
移動することで第３群レンズ３と第５群レンズ５が一体
となって光軸方向に移動する。

また、第４移動枠21に植設固定された第３カムピン22
は、駆動枠８の直進溝8cに係合されているので、駆動枠
８の回転に伴って回転し、第３カムピン22がカム溝6cに
規制されて光軸方向に移動する。その結果、第４移動枠
21に固定された第４群レンズ４は光軸方向に移動する。

このようにして、第１群レンズ１ないし第５群レンズ５
の全てが所定のズーム曲線に対応してズーム移動され
る。即ち、短焦点側に駆動されたときには第１群ないし
第５群レンズ１〜５が繰返まれる方向に移動し、長焦点
側に駆動されたときに繰り出されるようになる。

このようなズーム移動の最中には、駆動枠８が回転する
ことによって回転規制溝8fと突状部10bとで支持部材10
が円弧上に回転移動され、この移動は周回溝6eに光軸方
向位置規制突起10aが嵌合することで光軸方向の移動が
阻止された状態でなされる。

従って、駆動枠８の回転量、即ちズーム駆動位置情報に
応じて支持部材10の回転角度が変化し、これに伴って接
点基板13のパターンと接点ブラシ11との接触位置が変化
されるので接点基板13のパターンに接続された電気回路
によってズーム駆動位置情報を得ることができるのであ
る。この接点基板13のパターンは、円弧上に形成された
共通パターンと、この共通パターンに所定間隔を有して
抵抗パターンを配置することにより、常時、接点ブラシ
11の一側が共通パターンに接触し接点ブラシ11の他側が
抵抗パターンの任意位置に接触するように構成すること
によって、共通パターンと抵抗パターンとの間の抵抗値
変化するから、いわゆる摺動形式の可変抵抗器によって
ズーム駆動位置情報を抵抗値の変化として取り出すこと
ができる。

また、接点基板13のパターン形状は、４ビットもしくは
８ビット程度のディジタル信号に対応して間欠的な導体
パターンとし接点ブラシ11が接触される位置に応じてズ
ーム駆動位置情報がディジタル信号として取り出すよう
に構成することもできる。

次に、このようなズーム駆動中にフォーカス駆動がされ
たときに駆動枠８がどのようにされるかについて説明す
る。

フォーカス駆動させるために出力歯車27を図示しないモ
ータ等の回転力で回転すると歯面26cを介してフォーカ
ス駆動枠26が回転止ピン28と周回溝26aの嵌合で光軸方
向移動が阻止された状態で回転する。すると、移動枠23
は、第４カムピン24に嵌合する直進溝25aによって回転
止がされた状態で第４カムピン24に嵌合するカム溝26b
に沿って光軸方向に移動する。

移動枠23の光軸方向移動に伴って光軸規制部材23Aが直
進溝6d内を移動し周回溝8dが押されることによって駆動
枠８が光軸方向に移動する。

すると、カム溝8aによって第１カムピン16が押されて第
１移動枠９が光軸方向に移動することで第１群レンズ１
が光軸方向に移動し、これと同時に、カム溝8bによって
第２カムピン18が押されて第２移動枠17が光軸方向に移
動することで第２群レンズ２が光軸方向に移動して所望
のフォーカス駆動がされる。このとき、第３群レンズ3,
第４群レンズ4,第５群レンズ５は、それらを駆動する第
３カムピン22に駆動枠８の直進溝8cが嵌合しているの
で、光軸方向移動はなされないので所定のズーム位置が
保たれている。

さて、光軸規制部材23Aと周回溝8dと直進溝8cの位置関
係は、第４図に展開して示すように、直進溝8cは、ズー
ム駆動によって光軸規制部材23Aに対し、例えば細い破
線から太い破線の位置に至るものとすると、この途中に
光軸規制部材23Aに対し、１点鎖線と２点鎖線の位置を
経て破線の状態に至るが、本実施例においては、複数の
光軸規制部材23Aに対し、複数の直進溝8cが交差するよ
うにして通過するときに常に少なくとも１つの光軸規制
部材23Aが周回溝8dから離脱して直進溝8cに侵入しない
ように配置されている。

そして、フォーカス移動に伴って駆動枠８が光軸方向に
移動しても、その回転規制溝8fに対し支持部材10の突状
部10bが光軸方向への移動が自在な状態で嵌合している
ので支持部材10へ何等の直進および回転移動を与えず、
且つ突起10aが周回溝6eに係合しているのでズーム位置
が狂わされることもない。

従って、ズーム駆動位置情報がカメラ本体側にフォーカ
ス駆動によっては何等の影響を受けることなく正確に伝
達されるのである。

なお、本考案に係るズームレンズのズーム駆動位置情報
の伝達装置は、上述の実施例に限定されることなく、そ
の要旨が逸脱しない範囲内で種々の変形実施をすること
ができることは勿論である。

例えば、上述の実施例はモータの駆動でズーム駆動をす
るものであるが、手動でズーム駆動をする場合にもこの
考案を適用できる。

また、上述の実施例は、ズームレンズ鏡胴がカメラに一
体的に固定されているものであるがレンズ交換式のもの
であっても適用可能である。

さらに、ズームレンズ光学系におけるフォーカス駆動
は、上述した実施例のように第１および第２群レンズの
みを駆動する場合のみならず、ズームレンズ光学系の設
計によっては、全群を駆動したり中間の群のみを駆動し
たり後群を駆動したりしてフォーカス駆動を行ってもよ
い。

〔考案の効果〕

以上の説明で明らかなように本考案に係るズームレンズ
のズーム駆動位置情報の伝達装置によれば、駆動枠がズ
ーム駆動時に回転し、しかもフォーカス駆動時に光軸方
向移動をするに拘らず、接点ブラシと接点基板の距離を
変化させないでズーム位置情報をカメラ本体側に常に安
定して伝達することができる。

また、本考案によれば、ズーム駆動時に回転する駆動枠
に光軸方向位置規制手段および回転伝達手段を有する支
持部材を介して接点ブラシが固定されているが、駆動枠
と支持部材とは実質的に一体に回転するので、各部材の
間に生じる誤差が累積される量が極めて少なく正確なズ
ーム位置情報を検出でき、これをカメラ本体側に伝達す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係るズームレンズのズーム駆動位置
情報の伝達装置の一実施例の構成を上半分が短焦点側に
駆動された状態で示し、下半分が長焦点側に駆動された
状態で示す縦断面図、第２図は、第１図中に示されるレ
ンズ群のズームおよびフォーカス移動に伴う移動軌跡を
示す特性図、第３図は、第１図中に示される各種カム部
材の展開図、第４図は、第３図中に示される光軸規制部
材の動作を示す展開図、第５図は、第１図中に示される
ズーム駆動位置情報の伝達装置の背面図である。 １〜５……第１群レンズ〜第５群レンズ、６……固定
枠、6e……周回溝、８……駆動枠、8d……周回溝、8f…
…回転規制溝、９……第１移動枠、10……支持部材、10
a……光軸方向位置規制突起、10b……突状部、11……接
点ブラシ、13……接点基板、15……レンズ枠、16……第
１カムピン、17……第２移動枠、18……第２カムピン、
19……第３移動枠、20……レンズ枠、21……第４移動
枠、22……第３カムピン、23……移動枠、23A……光軸
規制部材、24……第４カムピン、25……補助固定枠、26
……フォーカス駆動枠、27,30……出力歯車。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ズームレンズ光学系を形成する複数レンズ
   群のそれぞれが固定された複数の移動枠が係合すると共
   に固定枠に対して回転と摺動が可能なる状態で嵌合する
   駆動枠と、この駆動枠を回転駆動することによって上記
   複数の移動枠を所定量光軸方向に移動してズーム駆動を
   し、上記駆動枠を光軸方向駆動することによって上記複
   数の移動枠の全部またはその一部を選択的に光軸方向に
   移動してフォーカス駆動をするズームレンズにおいて、
   上記駆動枠の軸中心を円弧中心とする円弧状の複数のズ
   ーム駆動情報パターンが形成され、カメラ本体側に配設
   された接点基板と、この接点基板の上記ズーム駆動情報
   パターンに押圧接触する接点ブラシが一端に支持され、
   他端側が上記固定枠に対し光軸方向の移動を阻止され回
   動のみ許容される光軸方向位置規制手段に係合支持さ
   れ、且つ上記駆動枠と一体的に回動されるが上記駆動枠
   の光軸方向への移動は許容する回転伝達手段により上記
   駆動枠の回転力を受けて回動する支持部材とを具備する
   ことを特徴とするズームレンズのズーム駆動位置情報の
   伝達装置。