JPH0738044B2

JPH0738044B2 - ズームレンズ用駆動装置

Info

Publication number: JPH0738044B2
Application number: JP1282890A
Authority: JP
Inventors: 寅治丸山
Original assignee: 株式会社飯山コシナ
Priority date: 1990-01-23
Filing date: 1990-01-23
Publication date: 1995-04-26
Anticipated expiration: 2010-04-26
Also published as: JPH03216610A

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用駆動装置に関し、更に詳細に
は、像面位置を不動のまま、ズームレンズの一部のレン
ズ群を移動させることにより、ズームレンズの焦点距離
範囲を変化せしめる機能を具備したズームレンズ用駆動
装置に関する。

（従来の技術）ズームレンズの焦点距離の変化、例えば焦点距離が10mm
〜100mmのものを焦点距離が15mm〜150mmのものに変化さ
せるための方式としては以下のものが知られている。

（１）ズームレンズ本体と像面との間にアタッチメント
レンズを着脱する方式。

（２）ズームレンズ中のフォーカシングおよびズーミン
グに関与しない部材、いわゆるズームレンズのリレー部
を交換する方式。

（３）ズームレンズ本体の被写体側へ角倍率の絶対値が
１でないアフォーカルレンズ系を着脱す方式。

（４）ズームレンズのリレー部にアタッチメントレンズ
を着脱す方式。

これら（１）〜（４）の方式は、ズームレンズ本体にア
タッチメントレンズを側方から着脱する機構等を設ける
必要があり、ズームレンズ本体の鏡筒部の構造が複雑と
なり、故障が生じ易いなどの問題点がある。

この様な方式に対し、ズームレンズのリレー部にさらに
ズーム系を備えた、いわゆるダブルズーム方式がある。

（発明が解決しようとする課題）前記ダブルズーム方式は、焦点距離範囲の変更を像面位
置を不動にしたまま連続して行え、光学的全長も変化し
ないため、焦点距離の範囲の変更には有用な手段であ
る。

しかし、この方式は、ズームレンズのリレー部にもズー
ムの機構をもつため、構造的に極めて複雑となり、形状
も大きくかつ価格も高くなるという問題点を有する。

この様な問題点を解決すべく、本願出願人は、先に特願
平１−301444号明細書において、第４〜５図に示すズー
ムレンズを提案した。

かかるズームレンズは、物界側よりフォーカシングレン
ズ群Ｉ、ズーミングレンズ群II、III、およびリレーレ
ンズ群を有するズームレンズにおいて、該リレーレンズ
群は屈折力が物界側より正、負、正となる三つのレンズ
群IV、Ｖ、VIによって構成され、前記三つのレンズ群I
V、Ｖ、VIのうち負の屈折力をもつレンズ群Ｖは、同一
像面位置VIIとなる二位置間に亘って光軸上を移動可能
な可動レンズ群に設けられているものである。

このズームレンズによれば、可動レンズ群であるレンズ
群Ｖを第４図の位置と第５図の位置との二位置に位置す
るよう光軸上を移動せしめることによって、全レンズ系
の焦点距離のみ変えることができ、ズーム領域を変更す
ることができる。

更に、リレー部を構成するレンズ群を一つを光軸を移動
させるため、従来のダブルズーム方式のズームレンズに
比較し、構造が簡単でかつ操作性も良好にすることがで
きる。

唯、可動レンズ群を駆動する駆動装置も、簡単な構造で
かつ良好な操作性を有することが、第４〜５図に示すズ
ームレンズを用いたカメラ構造の簡略化および操作性の
改善を行うために重要である。

そこで、本発明の目的は、第４〜５図に示すズームレン
ズのリレー部を構成する、負の屈折力を有するレンズ群
Ｖを所定の二位置に瞬時に駆動することができ、かつ前
記ズームレンズを用いたカメラ構造の簡略化および操作
性の改善を行うことのできるズームレンズ用駆動装置を
提供することにある。

（課題を解決するための手段）本発明者は、前記目的を達成するには、第４〜５図に示
すレンズ群Ｖをカムによって駆動することが有効である
と考えて検討した結果、本発明に至達した。

即ち、本発明は、物界側よりフォーカシングレンズ群、
ズーミングレンズ群、およびリレーレンズ群を有するズ
ームレンズにおいて、該リレーレンズ群を構成する、屈
折力が物界側より正、負、正となる三つのレンズ群のう
ち、負の屈折力をもつレンズ群の近傍に、回動自在に設
けられるカムと、前記カムから延設され、リレーレンズ
群の負の屈折力をもつレンズ群を、同一の像面位置とな
る二位置間に亘って光軸上を移動可能とするように、先
端部が前記負の屈折力をもつレンズ群と連結されるアー
ムとを具備することを特徴とするズームレンズ用駆動装
置である。

かかる構成を有する本発明において、アームが弾性部材
であることが、リレーレンズ群の負の屈折力を有するレ
ンズ群を所定の位置の方向に付勢することができ、カメ
ラの向きにかかわらず前記レンズ群を所定の位置に保持
することができる。

（作用）本発明においては、可動レンズ群であるリレーレンズ群
の負の屈折力を有するレンズ群は、前記可動レンズ群の
近傍に設けられている回動可能のカムから延設されるア
ームの先端に連結されている。

このため、カムの回動によって、可動レンズ群は所定の
位置に瞬時に移動することができる。

また、可動レンズ群の移動速度等の制御は、カムの回動
速度、或いはアームの長さ等を調整することによって容
易に行うことができる。

この様に、本発明においては、可動レンズ群の移動およ
びその制御をカムとアームとの簡単な駆動装置で行うこ
とができるため、リレーレンズ群中に可動レンズ群を具
備するズームレンズを用いたカメラの構造の簡略化およ
び操作生を改善することができる。

（実施例）本発明を図面を用いて更に詳細に説明する。

第１図は、本発明の一実例を示す部分断面図であり、カ
メラケースＡ中にズームレンズを構成するレンズ群Ｉ〜
VIが、像面位置VIIに結像される様に組み込まれてい
る。

かかるズームレンズを構成するレンズ群Ｉ〜VIの基本の
配置状態を第４図に示す。

このズームレンズは、物界側より像界に、合焦のために
可動なフォーカシングレンズ群Ｉ、ズーミングのために
可動なズーミングレンズ群II、III、および合焦時、変
倍時に固定のリレーレンズ群が配置されている。

また、リレーレンズ群は、物界側より、正の屈折力をも
つ固定レンズ群IV、負の屈折力をもち、かつ焦点距離を
変化させる際に、移動される可動レンズ群Ｖ、正の屈折
力をもつ固定レンズ群VIが順次配されている。

なお、この様なレンズ群が配置されているズームレンズ
は、像面VIIの位置に結像する。

第４図に示すズームレンズにおいて、ズーミングレンズ
群II、IIIが移動することによって、焦点距離は１から
7.6009まで変化する。

表１に第４図に示すレンズの規格化したデータを示す。

表１において、Riは第ｉ面の曲率半径、Diは第ｉ面と第
ｉ＋１面の間の軸上肉厚または軸上空気間隔、νは分散
値、Ｎは屈折率（ｄ線）を各々示す。

また、d1、d2、d3はズーミングによって変化するレンズ
間間隔を示し、表１下部にその一例のデータを記載し
た。その総和はもちろん一定である。

更に、d4、d5はそれぞれ固定レンズ群IVと可動レンズ群
Ｖの間隔、可動レンズ群Ｖと固定レンズ群VIの間隔を示
し、表１に示す間隔位置にあるとき、ズームレンズはズ
ーミングレンズ群II、IIIを移動することによって前記
したように焦点距離が１から7.6009まで変化する。

本実施例においては、後述する様に、可動レンズ群Ｖを
第４図に示す位置（表１）から像界側（後方）に移動せ
しめ、第５図に示す位置にまで光軸上を可動に設けてあ
る。

第４図および表１に示すレンズ系の場合、可動レンズ群
Ｖを像界側に0.80886移動したとき（第５図）、像面VII
の位置に結像する。このときの全系の焦点距離は1.4602
から11.0991の値をとり、第４図に示すズームレンズの
焦点距離を1.4602倍した範囲で焦点距離が変化する。

なお、可動レンズ群Ｖの移動前後におけるレンズ系の最
終面（33面）と像面VIIとの間隔（バックフォーカズ）
は、2.6742で不変であり、光学的全長も変化しない。

かかるレンズ系において、可動レンズ群Ｖの移動量をＤ
とし、基本のズーミングによる広角端の焦点距離を
f_wo、ズーム領域変更後の広角端の焦点距離をf_weとする
と、ズーム領域変更倍率Ｒは、Ｒ＝f_we／f_woと表され
る。また、固定レンズ群IV、可動レンズ群Ｖ、固定レン
ズ群VIの焦点距離をそれぞれfL1、fL2、fL3とすると、
可動レンズ群Ｖの焦点距離が、を満足するときに、可動レンズ群Ｖを距離Ｄだけ移動させた際に、同一の像
面VII上に結像する。この場合にもバックフォーカスも
不変である。

ここで、可動レンズ群Ｖの代わりに、正の屈折力をもつ
固定レンズ群IVを前後の移動可能に設けるようにするこ
とも考えられるが、各種収差の補正が容易ではない。

また、リレーレンズ群の前群を負、中群を正、後群を正
の屈折力として、負の屈折力をもつ前群を前後に移動さ
せるようにすることも考えられるが、全レンズ系が大型
化するので採用できない。

本実施例においては、可動レンズ群Ｖを第４図に示す位
置から第５図に示す位置に移動せしめるために、第１図
に示すカム50とアーム52とを用いる。

カム50は、可動レンズ群Ｖの近傍に、軸54を中心にして
矢印Ｂの方向にモータ（図示せず）によって回動自在に
設けられている。

かかるカム50から延設されているアーム52によって、可
動レンズ群Ｖは矢印Ｃの方向に移動する。

つまり、アーム52の先端部60は、第２図に示す様に、可
動レンズ群Ｖを保持するレンズケース56の外周面に設け
られる突起62と連結されている。このため、カム50の回
動によってレンズケース56をカメラケースＡの内周面と
摺接させつつ移動させることができる。

また、レンズケース56の外周面には、溝68が形成されて
いる。この溝６の端面64、66がストッパ68と当設し、カ
メラケースＡの内周面と摺接しつつ移動するレンズケー
ス56の移動を所定の位置で停止させることができる。

なお、カム50から延設されているアーム52は、バネ材に
よって形成される弾性部材である。

この様な第２図に示す可動レンズ群Ｖの駆動装置におい
て、カム50の右方向に回動せしめ、第３図（ａ）に示す
如く、可動レンズ群Ｖを固定レンズ群IVの方向に移動す
る。その際に、溝68の端面64がストッパ58と当接したと
き、レンズケース56の移動は停止する。

この際に、アーム52は弾性部材であるために湾曲し、矢
印Ｄ方向にレンズケース56を付勢する。

他方、可動レンズ群Ｖを第３図（ａ）に示す位置から固
定レンズ群VIの方向に移動させる場合には、カム50を左
方向に回動させる。

この場合、可動レンズ群Ｖが所定の位置に移動し停止し
たとき、アーム52の湾曲方向は、第３図（ｂ）に示す如
く、第３図（ａ）とは反対方向であり、可動レンズ群Ｖ
を付勢する方向も第３図（ａ）の矢印Ｄ方向と反対方向
の矢印Ｅ方向となる。

この様なアーム52の湾曲によって可動レンズ群Ｖは付勢
され、一定の力で固定レンズ群IV又はVIの方向に押し付
けられている。このため、カメラがどのような方向を向
いていても、可動レンズ群Ｖを所定の位置に保持するこ
とができる。

また、溝68の端面64又は66にストッパが当接する際の可
動レンズ群Ｖに及ぼす衝撃も、アーム52の湾曲によって
吸収することもできる。

本実施例において、可動レンズ群Ｖの移動速度はカム50
の回動速度或いはアーム52の長さによって調整すること
ができる。

つまり、アーム52の長さを長くすると、短い長さのアー
ムに比較して、カム50の単位回動角に対する移動量を大
きくすることができるためである。

なお、本実施例においては、カム50のモータによって回
動しているが、可動レンズ群Ｖの移動距離は、通常、数
十ミリ程度であるため、手動によってカム50を回動せし
めてもよい。

また、第２図および第３図において、アーム52の先端が
可動レンズ群Ｖのレンズケース56の外周面に設けられて
いる突起62に連結されているが、レンズケース56にアー
ム52の先端が直接連結されていてもよい。

（発明の効果）本発明によれば、正、負、正の屈折力を有する三群から
なるリレーレンズ群のうちの負の屈折力をもつ可動レン
ズ群を光軸に沿って二位置間に亘って移動させるだけ、
像面位置を不動のまま、ズーム領域を二つの領域間で瞬
時に変更でき、操作性に優れる。

また、可動レンズ群の移動を、カムとアームとの簡単な
装置によって行うとができるため、カメラの構造が簡単
でかつ良好な操作性を奏することができる。

このため、故障が少なくかつ高性能のズームレンズを安
価に提供できるため、民生用のビデオカメラ等に好適で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す部分断面図、第２〜
３図は、本発明の駆動装置の構造および操作状態を説明
するための説明図、第４図は可動レンズ群が移動前の基
本の状態で広角端におけるレンズ断面図、第５図は第４
図に示すズームレンズで可動レンズ群を移動しズーミン
グによる焦点距離を変更した後の広角端におけるレンズ
断面図を各々に示す。図において、Ｉ……フォーカシングレンズ群、II、III……ズーミン
グレンズ群、IV……固定レンズ群、Ｖ……可動レンズ
群、VI……固定レンズ群、VII……像面位置、50……カ
ム、52……アーム。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物界側よりフォーカシングレンズ群、ズー
ミングレンズ群、およびリレーレンズ群を有するズーム
レンズにおいて、該リレーレンズ群を構成する、屈折力が物界側より正、
負、正となる三つのレンズ群のうち、負の屈折力をもつ
レンズ群の近傍に、回動自在に設けられるカムと、前記カムから延設され、リレーレンズ群の負の屈折力を
もつレンズ群を、同一の像面位置となる二位置間に亘っ
て光軸上を移動可能とするように、先端部が前記負の屈
折力をもつレンズ群と連結されるアームとを具備するこ
とを特徴とするズームレンズ用駆動装置。
【請求項２】アームが弾性部材である請求項第１項記載
のズームレンズ用駆動装置。