JPH073499B2 - ズームレンズの焦点調節機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ズームレンズの焦点を初期調節する場合
に、レンズを光軸方向に移動させるためのズームレンズ
の焦点調節機構に関する。

〔従来の技術〕

レンズ群を適宜に移動させることにより焦点距離を連続
的に変更して写真の撮影を行なえるズームレンズがあ
る。近年、手軽に写真が撮れるようにいわゆるコンパク
トカメラが普及しているが、これにズームレンズを装着
したズームレンズ付コンパクトカメラが開発されてい
る。

従来のこの種のズームレンズの駆動機構は、内側鏡胴に
外側鏡胴を嵌装した二重鏡胴とし、一方の鏡胴をカメラ
ボディに固定し他方を光軸を中心にして回動自在とし、
この他方の鏡胴を回動させることによりレンズ群を光軸
方向に移動するようにしてある。

すなわち、内側鏡胴と外側鏡胴のいずれか一方に光軸に
沿った直線溝を形成し、他方の鏡胴にレンズ群の数に応
じた螺旋状のカム溝を形成し、それぞれのレンズ群のマ
ウントに植設したピンを上記直線溝とそれぞれのカム溝
の両方に挿入してある。そして、一方の鏡胴を回動させ
ると上記ピンが直線溝とカム溝の両方に案内されるか
ら、直線溝によってその移動方向が、カム溝によってそ
の移動距離が規制されてレンズ群が移動する。このレン
ズ群の移動により焦点距離が変更されるのである。

レンズの製造過程では、設計値に対する誤差が生じるか
ら、レンズをカメラボディに装着する場合にはフイルム
面で合焦するように焦点の調節を行なわなければなら
ず、またそのための調節しろがなければならない。

上記のように従来のズームレンズのうち前群レンズと後
群レンズからなる２群ズームでは、固定鏡胴の後端部と
カメラボディとの間に適宜な肉厚のスペーサを介在させ
て最短焦点距離位置での焦点の調節を行ない、この調節
後に最長焦点距離位置までレンズ群を移動し前群レンズ
を光軸方向に移動させて焦点の調節を行なう。そして、
この調節作業を数回繰り返して焦点をフイルム面に収束
させる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、コンパクトカメラなどではモータの回転によ
って前群レンズを装着した移動鏡胴を固定枠に対して進
退させ、この進退に連動したレバーの揺動によって後群
レンズを進退させて焦点距離を変化させるズームレンズ
がある。このようなコンパクトカメラなどでは、モータ
の回転をズーム機構に伝達するにはギヤ列などを用いて
いるが、カメラを小型化するなどのためにはこの伝達要
素を固定枠に配設することが望ましい。そのためには、
固定枠とカメラボディとの位置関係を所定の関係に保た
なければならず、従来のようにスペーサを介在させて調
節することはできない。

また、焦点を調節したために、レンズ群が最短焦点距離
位置にある場合の上記レバーの支点と作用点との間の距
離が設計値と異なってしまうと、中間焦点距離位置での
合焦状態を確保できない。

そこで、この発明は、カメラボディと固定枠との間にス
ペーサなどを介在させず、しかもレンズ群を移動させる
ためのレバーの長さを変えることなく最短焦点距離位置
と最長焦点距離位置における焦点の調節を行なうことが
できるズームレンズの焦点調節機構を提供することを目
的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、この発明に係る焦点調節機
構は、固定レンズを設けた移動鏡胴が光軸方向に進退
し、この移動鏡胴に連動する移動レンズが前記固定レン
ズと所定の関係をもって進退することにより、焦点距離
を変化させるズームレンズにおいて、前記移動鏡胴の進
退に連動する駆動部材と、支点ピンとこの支点ピンの中
心から偏倚した位置に中心がある偏心ピンとを有する焦
点調節ピンとからなり、上記支点ピンを駆動部材に、上
記偏心ピンを前記移動レンズにそれぞれ連繁させて、前
記移動鏡胴の進退に移動レンズが連動するようにしたこ
とを特徴としている。

〔作 用〕

上記駆動部材に連繁した支点ピンを回動させると、上記
偏心ピンがこの支点ピンの中心を軸として旋回する。偏
心ピンには上記移動レンズが連繁しているから、偏心ピ
ンと移動レンズとの連繁位置によって移動レンズの光軸
方向位置が変化する。一方、支点ピンを回動させても、
駆動部材と支点ピンとの連繁位置は変化しないから、駆
動部材と支点ピンの中心間距離は変化しない。

〔実施例〕

以下、図示した実施例に基づいてこの発明に係るズーム
レンズの焦点調節機構を具体的に説明する。

まず、第３図に基づいて、この焦点調節機構を具備した
ズームレンズが装着されたコンパクトカメラのレンズ駆
動部の構造について説明する。

このズームレンズは、固定レンズとしての前群レンズ１
と移動レンズとしての後群レンズ２との２群ズームであ
る。前群レンズ１はシャッターユニット３に収められ、
このシャッターユニット３を移動鏡胴４の前部に３本の
止めネジ3aによって止着する。なお、この止めネジ3aの
うち２本の止めネジ3aには、バネ挫金3bを介在させるこ
とにより前群レンズ１の光軸方向の倒れを調節できる。
さらに、前群レンズ１を初期焦点調節のために光軸方向
に移動させる機構は、従来公知のものと同様に構成す
る。たとえば、前群レンズ１のレンズマウントに光軸方
向に突出した突起を設け、光軸と直交する面に凹凸のカ
ム面を形成した焦点調節リングを上記突起にこのカム面
が常時当接するように配設し、この焦点調節リングを回
動させて前群レンズ１を光軸方向に移動させる機構など
である。

移動鏡胴４はほぼ直方体の枠状部材に上記シャッターユ
ニット３を止着する取付板4aを形成した形状としてあ
る。移動鏡胴４の上面後方にはほぼ矩形状に光軸と平行
に透孔を形成してガイド孔4bを設け、このガイド孔4b
に、後群レンズ２のレンズマウント５の上端部に形成し
た突起部5aを挿通することによりこの後群レンズ２を移
動鏡胴４の後部に配設する。

上記レンズマウント５の下部の側端部には光軸と平行な
方向の透孔を形成してガイド部5bを設け、このガイド部
5bにブッシュ5cを嵌着する。このブッシュ5cに後群ガイ
ド棒6aを挿通し、この後群ガイド棒6aの移動鏡胴４側先
端部を移動鏡胴４内に設けた支持部で支持させる。後群
ガイド棒6aの後端部には押さえ板6bを当接させ、この押
さえ板6bを止めネジ6cによって移動鏡胴４に止着する。
なお、後群ガイド棒6aのレンズマウント５と移動鏡胴４
内の上記支持部との間には押しバネ6dを巻装し、その復
元力を、レンズマウント５が前記ガイド孔4bと後群ガイ
ド棒6aとに案内されて後方に移動するよう付勢してあ
る。

レンズマウント５の下面には適宜な窪み部を形成し、こ
の窪み部に焦点調節ピン７の偏心ピン7aとフランジ部7b
とを嵌入し、押さえ板7cを止めネジ7dによってレンズマ
ウント５に止着することにより焦点調節ピン７をレンズ
マウント５に固定する。レンズマウント５に固定した上
記焦点調節ピン７には円形の支点ピン7eを形成してあ
り、この支点ピン7eを上記押さえ板7cの透孔部7fを貫通
させて駆動部材としての連動レバー８の連動孔8aに遊挿
する。なお、レンズマウント５と焦点調節ピン７と連動
レバー８との関係については後に詳述する。

連動レバー８はほぼＬ字形をし、その一方の腕部の先端
に上記連動孔8aを形成してある。ほぼＬ字形の屈曲部に
は透孔8bを形成し、この透孔8bを貫通する支持ネジ8cを
移動鏡胴４の下面に締め付けて、連動レバー８を移動鏡
胴４に対してこの支持ネジ8cを中心にして回動自在に設
ける。また、連動レバー８の他方の腕部の先端には、移
動鏡胴４とは反対の方向に指向して突出した連動ピン8d
を設けてある。

移動鏡胴４の側面後方には、透孔を形成してカム部９を
設けてある。

また、移動鏡胴４の上面の側端部には光軸方向に透孔を
形成した主ガイド部4cを設け、この主ガイド部4cにブッ
シュ4dに嵌着する。この主ガイド部4cの側方近傍にはカ
ム面10aを形成したカム板10を固着してある。なお、こ
のカム板10は上記主ガイド部4cと共通にして、主ガイド
部4cの側面に上記カム面10aを形成したものであっても
構わない。移動鏡胴４の上記カム部９を設けた側面とは
反対側の側面の下部には、破線で示すように、先端部を
ほぼＵ字形に切り欠いた副ガイド部4eを設けてある。

以上のように前群レンズ１、後群レンズ２、連動レバー
８などを装着した移動鏡胴４を、カメラボディＡ（第４
図示）に固定した固定枠11に収容させる。このとき、上
記主ガイド部4cに主ガイド棒4fを挿通し、固定枠11の後
枠部上方にある支持部11aにこの主ガイド棒4fの後端部
を支持させる。また、上記副ガイド部4eの先端の切欠部
に副ガイド棒4gを挿通し、その後端部を固定枠11の内側
の側面に設けた支持部11bに支持させる。そして、固定
枠11の前側周縁に、枠上の蓋体12を止めネジ12aで締め
付けて止着する。

固定枠11の下面には、第３図および第４図に示すよう
に、前記連動レバー８の連動ピン8dの側面が当接するカ
ム面13aが形成されたカム孔13を設けてある。

また、固定枠11の側面には垂直方向を回転軸としたウォ
ーム14を配設してあり、このウォーム14の回転軸を固定
枠11の上面よりも上方に突出させ、この突出部に駆動ギ
ヤ15を嵌着してある。固定枠11の上面にはギヤ16aなど
適宜枚数のギヤからなる適宜な減速比のギヤ列16を配設
し、図示しないモータの回転をこのギヤ列16を介して駆
動ギヤ15に伝達している。ウォーム14には固定枠11の側
面に軸支したウォームホイール17が噛合し、このウォー
ムホイール17と同軸上に伝達ギヤ18を設けてある。これ
らウォームホイール17と伝達ギヤ18とは相互に回転自在
としてあり、これらの側面間に適宜な摩擦力を付与し
て、これらのギヤに加えられた負荷が所定の大きさ以上
になると、一方のギヤが停止し他方のギヤが空転するよ
うにしてある。

上記伝達ギヤ18には固定枠11に軸支した中間ギヤ19が噛
合し、この中間ギヤ19にエンコーダ20を駆動するギヤと
扇形ギヤ21とが噛合している。

上記扇形ギヤ21の回転軸21aは固定枠11の側面に形成し
た透孔11cを貫通し、この回転軸21aの先端部は、前記移
動鏡胴４の後方下端部に形成した切欠部4hを通過して固
定枠11に収容した移動鏡胴４の内側に位置する。そし
て、この回転軸21aの先端部に入力レバー22の基端部を
止めネジ22aによって止着し、この入力レバー22と扇形
ギヤ21とが同期して回動するようにしてある。この入力
レバー22の自由端部には扇形ギヤ21の方向に指向して駆
動ピン22bを突設してあり、この駆動ピン22bを移動鏡胴
４の側面に形成した前記カム部９に遊挿してある。

固定枠11の上面であって、これに収容した移動鏡胴４の
前記カム板10のほぼ上方に位置する部分には、カム面10
aに対応した形状の透孔11dを形成してある。また、固定
枠11の上面には運動板23を、止めネジ23aによってその
ほぼ中央部で回動自在に軸支してある。この連動板23の
一端部には下方に指向した係合ピン23bを突設してあ
り、この係合ピン23bが上記透孔11dを貫通してカム板10
のカム面10aに当接している。連動板23の他端部には上
方に指向した入力ピン23cを突設してあり、この入力ピ
ン23cをファインダーの図示しない変倍機構に連動して
ある。なお、連動板23は、カメラボディＡあるいはファ
インダーのケースなどに軸支したものであっても構わな
い。

次に、前記レンズマウント５と焦点調節ピン７と連動レ
バー８との関係の詳細を第１図および第２図に基づいて
説明する。

焦点調節ピン７は、第１図および第２図に示すように、
フランジ部7bのそれぞれの面に偏心ピン7aと支点ピン7e
とを突設して形成し、支点ピン7eとフランジ部7bは同心
上にあり、偏心ピン7aの中心は支点ピン7eの中心から適
宜距離偏倚している。レンズマウント５の下面に形成し
た前記窪み部30には、焦点調節ピン７のフランジ部7bを
遊挿できるとともに、光軸と平行な方向を長手方向とし
た長円形の第１窪み部31を形成し、この第１窪み部31の
ほぼ中央部に、偏心ピン7aを遊挿できるとともに、第１
窪み部31を長手方向と交差する方向を長手方向とした長
円形の第２窪み部32を形成してある。そして、焦点調節
ピン７は、第２窪み部32に偏心ピン7aを、第１窪み部31
にフランジ部7bを位置させて窪み部30に嵌入する。ま
た、第２図上一点鎖線で示すように、連動レバー８に形
成した前記連動孔8aを長孔とし、この連動孔8aに支点ピ
ン7eを遊挿する。

以上により構成したこの発明に係る焦点調節機構の作用
を、前群レンズ１と後群レンズ２の移動動作とともに説
明する。

図示しないモータが回転すると、ギヤ列16を介して駆動
ギヤ15が回転してウォーム14が回転する。ウォーム14が
回転するとこれに噛合したウォームホイール17が回転
し、このウォームホイール17との間の摩擦力により伝達
ギヤ18が回転する。この伝達ギヤ18の回転が中間ギヤ19
を介して扇形ギヤ21に伝達され、この扇形ギヤ21が回動
軸21aを中心に第３図上矢標Ｐ方向に回動する。なお、
扇形ギヤ21をこの方向に回転させるときのモータの回転
を正回転とする。

扇形ギヤ21が回動すると、これと同軸上にある入力レバ
ー22が同期して同方向に揺動する。このため、入力レバ
ー22の駆動ピン22bは回動軸21aを中心に扇形ギヤ21と同
方向に旋回する。この駆動ピン22bの旋回によりカム部
９が押され、駆動ピン22bがカム部９の上端部から下端
部に移動する。したがって、このカム部９を形成してあ
る移動鏡同４が、主ガイド部4cと副ガイド棒4gに案内さ
れて固定枠11に対して前方、即ち被写体側に移動する。
移動鏡胴４の前部には前群レンズ１を含むシャッターユ
ニット３が止着してあり、前群レンズ１も前進する。

移動鏡胴４が前進すると、この移動鏡胴４に軸支してあ
る連動レバー８も同様に移動する。連動レバー８の連動
ピン8dは固定枠11に形成したカム孔13のカム面13aに当
接しているから、連動レバー８が固定枠11に対して前進
すると、この連動レバー８はカム面13aに案内されて支
持ネジ8cを中心として第４図上反時計回り方向に回動す
る。他方、連動レバー８には焦点調節ピン７を介して後
群レンズ２のレンズマウント５が連繁しているから、連
動レバー８の回動により押しバネ6dの復元力に抗してレ
ンズマウント５が移動鏡胴４に対して前方に移動する。
このため、後群レンズ２が移動鏡胴４に対して前方に移
動し、前群レンズ１との間隔を挟めることにより、焦点
距離を連続的に変化させる。移動鏡胴４が最前方まで移
動したときに、前群レンズ１と後群レンズ２とが最前方
に位置するとともに、後群レンズ２が前群レンズ１に最
も近づき、焦点距離が最長になる。また、駆動ピン22b
がカム部９の下端部に位置し、移動鏡胴４の先端部が固
定枠11から突出した位置となる。なお、前群レンズ１と
後群レンズ２がズーミングを行なう場合の光学的な位置
関係を確保するには、カム面13aのカム曲線を所定のも
のとなるように設計すればよい。

駆動ピン22bがカム部９の下端部に位置して移動鏡胴４
が最前方に位置している状態から、移動鏡胴４を後退さ
せるには、図示しないモータを逆回転させればよい。モ
ータの逆回転により扇形ギヤ21が第３図上反矢標Ｐ方向
に回動するから、駆動ピン22bも同方向に旋回する。こ
のため、移動鏡胴４は上述とは逆に固定枠11に収容され
ながら後退する。

レンズマウント５は常時後方に移動するよう押しバネ6d
の復元力を受けていて、連動レバー８は焦点調節ピン７
を介して、第４図上時計回り方向に回動する力を受けて
いるから、その連動ピン8dはこの力によりカム面13aに
当接している。したがって、連動ピン8dはカム面13aに
案内されて支持ネジ8cを中心として第４図上時計回り方
向に旋回する。このため、支点ピン7eも同方向に旋回
し、レンズマウント５が移動鏡同４に対して後退する。
これにより後群レンズ２が後退し、移動鏡同４に伴われ
る前群レンズ１の後退と協働して焦点距離を最短距離ま
で連続的に変化させる。

そして、焦点距離を初期調節する場合には、後群レンズ
２を連動レバー８に対して仮りに決めた位置で、焦点調
節ピン７の支点ピン7eを回動する。これにより偏心ピン
7aが長円形の第２窪み部32内を長手方向に移動しながら
その側面を押圧する。この押圧力を受けて、焦点調節ピ
ン７がフランジ部7bで長円形の第１窪み部31と係合して
いるから、この第１窪み部31がフランジ部7bに対して移
動する。窪み部30を形成したレンズマウント５は前記ガ
イド孔4bと後群ガイド棒6aによって案内されているか
ら、上記第１窪み部31がフランジ部7bに対して移動する
ことは、レンズマウント５が焦点調節ピン７に対して光
軸方向に移動することを意味する。しかも、焦点調節ピ
ン７は支点ピン7eを連動レバー８の連動孔8a内で回動さ
せるだけであるから、連動レバー８の揺動中心と支点ピ
ン7eとの距離は変更されない。すなわち、連動レバー８
と支点ピン7eの中心間距離を変えることなく、後群レン
ズ２を光軸方向に移動させて焦点を調節できるのであ
る。このようにして、焦点を適宜に調節したならば、止
めネジ7dを締め込んで押さえ板7cを焦点調節ピン７に押
圧しこれを固定する。

本実施例では、前群レンズ１と後群レンズ２が前進して
長焦点となる望遠タイプのズームレンズについて説明し
たが、各レンズ群が後退して長焦点なるレトロフォーカ
スタイプのズームレンズであっても構わない。

また、前群レンズ１を移動鏡胴４に固定し、この移動鏡
胴４の進退により後群レンズ２を進退させる構造につい
て説明したが、後群レンズを移動鏡胴に固定し、前群レ
ンズを移動鏡胴の進退に連動して後退させる構造にし、
この前群レンズと駆動部材である連動レバーとを焦点調
節ピンで連携しても構わない。また、全てのレンズ群を
移動鏡胴の進退に連動レバーを用いて連動させ、それぞ
れを焦点調節ピンで連携しても構わない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明に係るズームレンズの焦
点調節機構によれば、焦点調節ピンを回動させるだけで
レンズ群を光軸方向に移動できるから、焦点距離の初期
調節を簡単に行なえる。しかも、駆動部材と焦点調節ピ
ンの支点ピンとの距離を変更せずに初期調節を行なえる
から、レンズ群を極力設計通りに運動させることがで
き、ズーム操作時における焦点を確実にフイルム面に合
焦できる。

しかも、焦点の調節のために固定枠とカメラボディとの
間にスペーサなどを介在させる必要がないから、モータ
の動力の伝達要素を固定枠に容易に配設でき、配置の設
計などがより自由になるとともに、カメラをより小型化
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係る焦点調節機構の要部を下方か
ら示した分解斜視図である。第２図は、同じく底面図で
ある。第３図は、この発明に係る焦点調節機構を具備し
たズームレンズの一実施例を示す分解斜視図である。第
４図は、移動鏡胴が固定枠に収容された状態の水平線に
沿った一部断面図である。 １……前群レンズ（固定レンズ） ２……後群レンズ（移動レンズ） ４……移動鏡胴、５……レンズマウント ７……焦点調節ピン、7a……偏心ピン 7b……フランジ部、7c……押さえ板 7d……止めネジ、7e……支点ピン ８……連動レバー（駆動部材） 8a……連動孔、8c……支持ネジ 8d……連動ピン、11……固定枠、 21……扇形ギヤ、21a……回動軸 22……入力レバー、22a……止めネジ 22b……駆動ピン Ａ……カメラボディ

フロントページの続き (72)発明者 西沢 哲雄 埼玉県大宮市植竹町１丁目324番地 富士 写真光機株式会社内 (72)発明者 亀山 信行 東京都港区西麻布２丁目26番30号 富士写 真フイルム株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−149616（ＪＰ，Ａ) 実公 昭58−42964（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定レンズを設けた移動鏡胴が光軸方向に
   進退し、この移動鏡胴に連動する移動レンズが前記固定
   レンズと所定の関係をもって進退することにより、焦点
   距離を変化させるズームレンズにおいて、 前記移動鏡胴の進退に連動する駆動部材と、支点ピンと
   この支点ピンの中心から偏倚した位置に中心がある偏心
   ピンとを有する焦点調節ピンとからなり、上記支点ピン
   を駆動部材に、上記偏心ピンを前記移動レンズにそれぞ
   れ連繁させて、前記移動鏡胴の進退に移動レンズが連動
   するようにしたことを特徴とするズームレンズの焦点調
   節機構。