JPH08220410A - ズーム鏡筒及びそれを用いた光学機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ズーム及びフォーカス機能を有し、カメラ全
体の小型化が可能なズーム鏡筒及びそれを用いた光学機
器を得ること。 【構成】 内径部にメスヘリコイドを形成した固定筒
と、該メスヘリコイドと係合する外径部にオスヘリコイ
ドを設けたカム筒とを有し、該カム筒は第２レンズ群を
保持し、径方向に突出したカムピンを有する第２ホルダ
ーの該カムピンと係合し、該第２ホルダーと該第２レン
ズ群と光軸上対向配置した第１レンズ群を保持する第１
ホルダーとの相対的位置を決定する面カムを内径部に３
６０度連続して設けており、該カム筒の回動によって該
第１ホルダーの光軸方向の位置が変化するようにしてお
り、該カムピンに係合する直進溝を有し、該第２ホルダ
ーの光軸回りの回転を防止する直進ガイド部材を設けて
いること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はズーム鏡筒及びそれを用
いた光学機器に関し、特に所定のズーム位置からのフォ
ーカス操作を容易にしつつ、非撮影時にズーム鏡筒をカ
メラ本体側に組み込んでカメラ全体の小型化を図った携
帯用に便利なビデオカメラやスチルカメラ等に好適なも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりズーム機能を備えたズーム鏡筒
が種々と提案されている。図１３は特開平５−１００１
４４号公報で提案されているレンズ鏡筒の要部断面図で
ある。同図において、固定筒５０の内径部に回動可能に
カム筒５１をヘリコイド結合し、カム筒５１を回動させ
るズームモーター５２を有する鏡筒ブロックと、更に鏡
筒ブロックに鏡筒の前方から回り込んで固定筒５０と常
に重なる外筒５３を設けている。そして本体５８に外筒
５３と常に重なる鏡筒カバー５９を設けている。

【０００３】ズーム構成についてはカム筒５１に２群カ
ム５１ａ，５１ｂ，５１ｃが設けてあり、第２群レンズ
Ｌ２のホルダー５４はバネ５７の付勢力によって２群カ
ム５１ａ，５１ｂ，５１ｃに押し当てられ、キー５５に
より下地板５６に対し光軸方向に直進移動している。

【０００４】この時カム筒５１の回動で第１群レンズＬ
１は固定筒５０のメスヘリコイド５０ａのリード分だけ
直進し、第２群レンズＬ２は第１群レンズＬ１に対し、
２群カム５１ａ，５１ｂ，５１ｃのリフト分だけ差動す
ることになり、第１群レンズＬ１と第２群レンズＬ２が
間隔を変えながら前方へ移動するようにし、これにより
２群タイプのズームレンズを構成している。

【０００５】図１４は図１３のカム筒５１の内面展開図
で、第２群レンズＬ２のホルダー５４に設けた３本のカ
ムピン５４ａ，５４ｂ，５４ｃがカム筒５１の内径に設
けられている３か所のカム５１ａ，５１ｂ，５１ｃにそ
れぞれ対応している場合を示している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図１３に示す従来のレ
ンズ鏡筒は第２群レンズＬ２のホルダー５４に設けた３
本のカムピン５４ａ，５４ｂ，５４ｃに対し、独立した
３つのカム５１ａ，５１ｂ，５１ｃをカム筒５１に形成
し、これらのカム５１ａ，５１ｂ，５１ｃによって非撮
影時にレンズ群をカメラ本体に組み込んだ沈端からテレ
端までの第２群レンズと第１群レンズの光軸方向の相対
位置を決定している。

【０００７】この為、隣同士のカムが互いに干渉しない
ようにカムを形成する為にはカム筒５１の径を大きくす
る必要があった。又、カム筒５１の回転量はその形成さ
れたカムの範囲に限られてしまい、レンズ鏡筒全体の光
軸方向の移動量が少なくなる傾向があった。

【０００８】本発明は、カム筒の回転に伴って移動筒の
光軸方向の移動量を適切に確保しつつ、鏡筒沈端時のカ
メラ全体の小型化を容易にすることができるズーム鏡筒
及びそれを用いた光学機器の提供を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

（１−１）本発明のズーム鏡筒は、内径部にメスヘリコ
イドを形成した固定筒と、該メスヘリコイドと係合する
外径部にオスヘリコイドを設けたカム筒とを有し、該カ
ム筒は第２レンズ群を保持し、径方向に突出したカムピ
ンを有する第２ホルダーの該カムピンと係合し、該第２
ホルダーと該第２レンズ群と光軸上対向配置した第１レ
ンズ群を保持する第１ホルダーとの相対的位置を決定す
る面カムを内径部に３６０度連続して設けており、該カ
ム筒の回動によって該第１ホルダーの光軸方向の位置が
変化するようにしており、該カムピンに係合する直進溝
を有し、該第２ホルダーの光軸回りの回転を防止する直
進ガイド部材を設けていることを特徴としている。

【００１０】（１−２）本発明の光学機器は、第１レン
ズ群と第２レンズ群を介して所定面上に物体像を形成す
るようにした光学機器において、内径部にメスヘリコイ
ドを形成した固定筒と、該メスヘリコイドと係合する外
径部にオスヘリコイドを設けたカム筒とを有し、該カム
筒は第２レンズ群を保持し、径方向に突出したカムピン
を有する第２ホルダーの該カムピンと係合し、該第２ホ
ルダーと該第２レンズ群と光軸上対向配置した第１レン
ズ群を保持する第１ホルダーとの相対的位置を決定する
面カムを内径部に３６０度連続して設けており、該カム
筒の回動によって該第１ホルダーの光軸方向の位置が変
化するようにしており、該カムピンに係合する直進溝を
有し、該第２ホルダーの光軸回りの回転を防止する直進
ガイド部材を設けていることを特徴としている。

【００１１】

【実施例】図１，図２，図３は本発明の実施例１の沈鏡
筒時，広角端，望遠端の時の要部断面図、図４，図５，
図６は図１の一部分の説明図である。図中、１は第１レ
ンズ群、７は第２レンズ群であり、双方のレンズ群を光
軸上移動させて所定のズーム位置に設定している。第１
レンズ群１と第２レンズ群７とにより感光体面（不図
示）上に物体像を形成している。２は第１ホルダーであ
り、第１レンズ群１を保持している。３は第１保持部材
であり、第１ホルダー２を保持している。４，５は各々
シャッター羽根である。

【００１２】６は第２保持部材であり、第１保持部材３
に取付き、第１保持部材３と第２保持部材６との間でシ
ャッター羽根４，５が摺動可能となるように保持してい
る。８は第２ホルダーであり、第２レンズ群７を保持し
ており、後述のカム筒１６の内周面に設けた面カム１６
ｂに当接する３本のカムピン８ａ，８ｂ，８ｃを有して
いる。９は直進ガイド部材であり、第２保持部材６に取
着し、第２ホルダー８の光軸回りの回転を防止し、第２
ホルダー８を光軸方向に案内する為のカムピン８ａ，８
ｂ，８ｃに対応した直進溝９ａ，９ｂ，９ｃ（９ｂ，９
ｃは不図示）と、後述の固定筒２０に設けたキー溝２０
ｃに対応し、第１レンズ群１の光軸回りの回転を防止す
る為の凸部９ｄを有している。１０はマスク部材であ
り、直進ガイド部材９に取着し、第１レンズ群１と第２
レンズ群７を通過してきた有効画面外の光束を遮光して
いる。

【００１３】１１はベース部材であり、第１保持部材３
と取着している。１２はギアカバーであり、ベース部材
１１に取着し、ギア列（不図示）を包んでいる。１４は
ギアであり、モーター１３から突出してピンに圧入固定
しており、モーター１３からの駆動力を伝達している。
１５はギア筒であり、内径部にモーター１３からの駆動
力を伝達させるインナーギア１５ａが形成され、直進ガ
イド部材９の外径部と回動可能に嵌合している。

【００１４】１６はカム筒であり、ギア筒１５と凹凸部
を介して一体となっている。カム筒１６の外径部には固
定筒２０のメスヘリコイド２０ａと係合する１６条のオ
スヘリコイド部１６ａが形成され、内径部には第２ホル
ダー８のカムピン８ａ，８ｂ，８ｃと係合し、第２レン
ズ群７の光軸方向の位置を決定する面カム１６ｂが形成
されている。カム筒１６の内径は直進ガイド部材９の外
径部と回動可能に嵌合している。１７はバネ部材であ
り、直進ガイド部材９とカム筒１６との間に挟持されて
おり、カム筒１６とそれと一体的に回動するギア筒１５
を第２保持部材６方向に付勢している。１８はバネ部材
であり、第２ホルダー８のカムピン８ａ，８ｂ，８ｃを
カム筒１６の面カム１６ｂに付勢している。１９は鏡筒
カバーであり、ベース部材１１に取着している。

【００１５】２０は固定筒であり、カメラ本体２１に取
付け部（不図示）を介して取着しており、その内径部に
はカム筒１６のオスヘリコイド１６ａと噛合するメスヘ
リコイド２０ａが形成されている。固定筒２０のメスヘ
リコイド２０ａの山部にはＶ溝２０ｂを全系に形成して
いる。又、固定筒２０の内径部には直進ガイド部材９の
凸部９ｄに対応したキー溝２０ｃが設けられている。２
２は外観部材であり、カメラ本体２１の取付け部（不図
示）で位置決め固定している。２３は第１シート部材で
あり、外観部材２２の内側に取着し、カメラ外部から異
物の侵入を防止している。２４は第２シート部材であ
り、第１保持部材３に取着され、第１レンズ群１の周辺
から侵入してくる異物や迷光を防止している。２５は第
３シート部材であり、第２レンズ群７の最前部のプラス
チックレンズの有効径外周に位置し、第２ホルダー８に
取着している。

【００１６】本実施例では図１の非撮影時における沈鏡
筒においてモーター１３が回動すると、その回動力がギ
ア１４からギア列（不図示）を介してギア筒１５のイン
ナーギア１５ａに伝達され、ギア筒１５と凹凸部で一体
的に連結したカム筒１６が回動する。カム筒１６の回動
により、その外径部に設けたオスヘリコイド１６ａと固
定筒２０のメスヘリコイド２０ａのリード分だけ第１レ
ンズ群と第２レンズ群７は光軸方向に移動する。この
時、第２レンズ群７は第２ホルダー８のカムピン８ａ，
８ｂ，８ｃがカム筒１６の面カム１６ｂに係合してお
り、直進ガイド部材９の直進溝９ａ，９ｂ，９ｃ（９
ｂ，９ｃは不図示）によって回転止めされているので、
面カム１６ｂのリフト分だけ光軸方向に移動する。

【００１７】これによりカム筒１６を回動させて第１レ
ンズ群１と第２レンズ群７が間隔を変えながら前方（図
１で左方）に移動するようにしている。図２はこの時の
状態（ワイド端）を示している。

【００１８】図１において、第２ホルダー８の３つのカ
ムピン８ａ，８ｂ，８ｃはカム筒１６の面カム１６ｂに
図４に示す位置に存在している。図４の状態より矢印
の方向にカム筒１６が回動すると、カムピン８ａ，８
ｂ，８ｃは図５に示す位置（広角端）にくる。

【００１９】本実施例ではズーム範囲中のカムピン８
ａ，８ｂ，８ｃが図５の位置，，，に相当する
４つのズーム位置でのみ撮影ができるようにしており、
即ち４つの焦点距離での撮影を対象としており、連続し
たズーム位置での撮影を行っていない。

【００２０】位置は広角端で無限遠物体にピントが合
っている状態である。この位置でカム筒１６が回動して
位置′にくると広角端で至近物体にピントが合った状
態となる。

【００２１】次いでカム筒１６が矢印方向に回動する
と、例えば、カムピン８ａはカム部１６ｃを経て位置
にくる。この位置は、ズーム位置Ｚ１での無限遠物体
にピントが合った状態である。この位置でカム筒が回
動して′の位置にくるとズーム位置Ｚ１で至近物体に
ピントが合った状態となる。

【００２２】更にカム筒１６が矢印方向に回動するとカ
ムピン８ａは位置のズーム位置Ｚ２で無限遠物体にピ
ントが合った状態となる。同様に位置のズーム位置
（望遠端）Ｚ３で無限遠物体にピントが合った状態とな
る。カム部１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ，１６ｆはオスヘリ
コイド１６ａ，メスヘリコイド２０ａと同じリードであ
り、カムピン８ｂ，８ｃに対しても面カム１６ｂは全く
同様に連続的に形成している。

【００２３】この為、各位置，，，からカム筒
１６が回動するとオスヘリコイド１６ａ，メスヘリコイ
ド２０ａのリード分だけ第１レンズ群１は前方に移動す
るが、第２レンズ群７はそのリード分だけ後方へ移動
し、全体として例えば、カメラ本体から見るとその位置
が変わらない。

【００２４】本実施例ではこの間（カムピン８ａではカ
ム部１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ，１６ｆの領域であるＸ
１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４）で無限遠物体から至近物体への
フォーカス動作を行っている。上記のようなカム筒１６
の回転による第１レンズ群１と第２レンズ群７のカメラ
本体２２から見た軌跡を図７に示す。

【００２５】本実施例ではカム筒１６の内径部に面カム
１６ｂを３６０度連続して形成しており、カムピン８
ａ，８ｂ，８ｃとカム面が１：１となっていない。図１
のレンズ鏡筒が沈鏡筒時には隣接するカムピンの広角端
と望遠端との間の変倍の際に用いていた領域を使用し
て、カム筒１６の回転量を増すことによりカム筒１６の
径を小さくすることができる。

【００２６】図８は本発明の実施例２の広角端の時の要
部断面図、図９，図１０，図１１は図８の一部分の説明
図である。図中、２６は第１レンズ群、３２は第２レン
ズ群であり、双方のレンズ群を光軸上移動させて所定の
ズーム位置に設定している。２７は第１ホルダーであ
り、第１レンズ群２６を保持している。２８は第１保持
部材であり、第１ホルダー２７を保持している。２９，
３０は各々シャッター羽根である。

【００２７】３１は第２保持部材であり、第１保持部材
２８と取付き、その間でシャッター羽根２９，３０が摺
動可能となるように保持している。３３は第２ホルダー
であり、第２レンズ群３２を保持しており、後述のカム
筒４０の内周面に設けた溝カム４０ｂに当接する３本の
カムピン３３ａ，３３ｂ，３３ｃを有している。３４は
直進ガイド部材であり、第２保持部材３１に取着し、第
２ホルダー３３の光軸回りの回転を防止し、第２ホルダ
ー３３を光軸方向に案内する為のカムピン３３ａ，３３
ｂ，３３ｃに対応した直進溝３４ａ，３４ｂ，３４ｃ
（３４ｂ，３４ｃは不図示）と、後述の固定筒４４に設
けたキー溝４４ｃに対応し、第１レンズ群２６の光軸回
りの回転を防止する為の凸部３４ｄを有している。３５
はマスク部材であり、直進ガイド部材３４に取着し、第
１レンズ群２６と第２レンズ群３２を通過してきた有効
画面外の光束を遮光している。

【００２８】３６はベース部材であり、第１保持部材２
８と取着している。３７はギアカバーであり、ベース部
材３６に取着し、ギア列（不図示）を包んでいる。３９
はギアであり、モーター３８から突出してピンに圧入固
定している。

【００２９】４０はカム筒であり、外径部には固定筒４
４のメスヘリコイド４４ａと係合する１６条のオスヘリ
コイド部４０ｃが形成され、内径部にはインナーギア４
０ａと第２ホルダー３３のカムピン３３ａ，３３ｂ，３
３ｃと係合し、第２レンズ群３２の光軸方向の位置を決
定する溝カム４０ｂが形成されている。カム筒４０の内
径は直進ガイド部材３４の外径部と回動可能に嵌合して
いる。４１はバネ部材であり、直進ガイド部材３４とカ
ム筒４０との間に挟持されており、第２保持部材３１方
向に付勢している。４２はバネ部材であり、第２ホルダ
ー３３のカムピン３３ａ，３３ｂ，３３ｃをカム筒４０
の溝カム４０ｂに付勢している。４３は鏡筒カバーであ
り、ベース部材３６に取着している。

【００３０】４４は固定筒であり、カメラ本体４５に取
付け部（不図示）を介して取着しており、その内径部に
はカム筒４０のオスヘリコイド４０ｃと噛合する１６条
のメスヘリコイド４４ａが形成されており、又、メスヘ
リコイド４４ａの山部にＶ溝４４ｂを全系に形成してい
る。又、固定筒４４の内径部には直進ガイド部材３４の
凸部３４ｄに対応したキー溝４４ｃが設けられている。
４６は外観部材であり、カメラ本体４５の取付け部（不
図示）で位置決め固定している。４７は第１シート部材
であり、外観部材４６の内側に取着し、カメラ外部から
異物の侵入を防止している。４８は第２シート部材であ
り、第１保持部材２８に取着され、第１レンズ群２６の
周辺から侵入してくる異物や迷光を防止している。４９
は第３シート部材であり、第２レンズ群３２の最前部の
プラスチックレンズの有効径外周に位置し、第２ホルダ
ー３３に取着している。

【００３１】本実施例ではモーター３８が回動すると、
その回動力がギア３９からギア列（不図示）を介してカ
ム筒４０のインナーギア４０ａに伝達され、カム筒４０
が回動する。カム筒４０の回動により、その外径部に設
けたオスヘリコイド４０ｃと固定筒４４のメスヘリコイ
ド４４ａのリード分だけ第１レンズ群２６と第２レンズ
群３２は光軸方向に移動する。この時、第２レンズ群３
２は第２ホルダー３３のカムピン３３ａ，３３ｂ，３３
ｃがカム筒４０の溝カム４０ｂに係合しており、直進ガ
イド部材３４の直進溝３４ａ，３４ｂ，３４ｃ（３４
ｂ，３４ｃは不図示）によって回転止めされているの
で、溝カム４０ｂのリフト分だけ光軸方向に移動する。

【００３２】これによりカム筒４０を回動させて第１レ
ンズ群２６と第２レンズ群３２が間隔を変えながら前方
（図８で左方）に移動するようにしている。

【００３３】図８において、第２ホルダー３３の３つの
カムピン３３ａ，３３ｂ，３３ｃはカム筒４０の溝カム
４０ｂに図８に示す位置に存在している。図９の状態
より矢印の方向にカム筒４０が回動すると、カムピン３
３ａ，３３ｂ，３３ｃは図１０に示す位置（広角端）
にくる。

【００３４】次いでカム筒４０が矢印方向に回動する
と、例えば、カムピン３３ａはカム部４０ｄを経て位置
にくる。更にカム筒４０が矢印方向に回動するとカム
ピン３３ａは位置，にくる。カム部４０ｄ，４０
ｅ，４０ｆ，４０ｇはオスヘリコイド４０ｃ，メスヘリ
コイド４４ａと同じリードであり、カムピン３３ｂ，３
３ｃに対しても溝カム４０ｂは全く同様に連続的に形成
している。

【００３５】この為、各位置，，，からカム筒
４０が回動すると前述の実施例１と同様にオスヘリコイ
ド４０ｃ，メスヘリコイド４４ａのリード分だけ第１レ
ンズ群２６は前方に移動するが、第２レンズ群３２はそ
のリード分だけ後方へ移動し、全体としてカメラ本体か
ら見ると、その位置が変わらない。

【００３６】本実施例ではこの間（カムピン３３ａでは
カム部４０ｄ，４０ｅ，４０ｆ，４０ｇ）でフォーカス
動作を行っている。本実施例ではカム筒４０の内径部に
溝カム４０ｂを３６０度連続して形成しており、カムピ
ン３３ａ，３３ｂ，３３ｃとカム面が１：１となってい
ない。

【００３７】図８のレンズ鏡筒が沈鏡筒時には隣接する
カムピンの広角端と望遠端との間の変倍の際に用いてい
た領域を使用して、カム筒４０の回転量を増すことによ
りカム筒４０の径を小さくすることができる。

【００３８】図１１，図１２は本発明の実施例３に係る
カム筒に形成する面カムの要部概略図である。本実施例
では図５の実施例１の面カム１６ｂに比べてフォーカス
用のカム部１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ，１６ｆをなくし、
ズーム用のカム部１６ｂのみが内径部に３６０度連続し
て形成している。これにより小型の単焦点ズーム鏡筒を
構成している。図１２における位置，，，は図
５の位置，，，に各々対応している。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば以上のように、各要素を
設定することにより、カム筒の回転に伴って移動筒の光
軸方向の移動量を適切に確保しつつ、鏡筒沈端時のカメ
ラ全体の小型化を容易にすることができるズーム鏡筒及
びそれを用いた光学機器を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の沈鏡筒時の要部断面図

【図２】本発明の実施例１の広角端の要部断面図

【図３】本発明の実施例１の望遠端の要部断面図

【図４】本発明の実施例１のカム筒の内面展開図

【図５】本発明の実施例１のカム筒の内面展開図

【図６】本発明の実施例１のギア筒とカム筒の要部斜視
図

【図７】図１のカム筒の説明図

【図８】本発明の実施例２の広角端の要部断面図

【図９】本発明の実施例２のカム筒の内面展開図

【図１０】本発明の実施例２のカム筒の内面展開図

【図１１】本発明の実施例３のカム筒の内面展開図

【図１２】本発明の実施例３のカム筒の内面展開図

【図１３】従来のレンズ鏡筒の要部断面図

【図１４】図１２のカム筒の内面展開図

【符号の説明】

１，２６ 第１レンズ群 ２，２７ ホルダー ３，２８ 第１保持部材 ４，２９ シャッター羽根 ５，３０ シャッター羽根 ６，３１ 第２保持部材 ７，３２ 第２レンズ群 ８，３３ ホルダー ９，３４ 直進ガイド部材 １０，３５ マスク部材 １１，３６ ベース部材 １２，３７ ギアカバー １３，３８ モーター １４，３９ ギア １５ ギア筒 １６，４０ カム筒 １７，４１ バネ部材 １８，４２ バネ部材 １９，４３ 鏡筒カバー ２０，４４ 固定筒 ２１，４５ カメラ本体 ２２，４６ 外観部材 ２３，４７ 第１シート部材 ２４，４８ 第２シート部材 ２５，４９ 第３シート部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内径部にメスヘリコイドを形成した固定
   筒と、該メスヘリコイドと係合する外径部にオスヘリコ
   イドを設けたカム筒とを有し、該カム筒は第２レンズ群
   を保持し、径方向に突出したカムピンを有する第２ホル
   ダーの該カムピンと係合し、該第２ホルダーと該第２レ
   ンズ群と光軸上対向配置した第１レンズ群を保持する第
   １ホルダーとの相対的位置を決定する面カムを内径部に
   ３６０度連続して設けており、該カム筒の回動によって
   該第１ホルダーの光軸方向の位置が変化するようにして
   おり、該カムピンに係合する直進溝を有し、該第２ホル
   ダーの光軸回りの回転を防止する直進ガイド部材を設け
   ていることを特徴とするズーム鏡筒。
2. 【請求項２】 第１レンズ群と第２レンズ群を介して所
   定面上に物体像を形成するようにした光学機器におい
   て、内径部にメスヘリコイドを形成した固定筒と、該メ
   スヘリコイドと係合する外径部にオスヘリコイドを設け
   たカム筒とを有し、該カム筒は第２レンズ群を保持し、
   径方向に突出したカムピンを有する第２ホルダーの該カ
   ムピンと係合し、該第２ホルダーと該第２レンズ群と光
   軸上対向配置した第１レンズ群を保持する第１ホルダー
   との相対的位置を決定する面カムを内径部に３６０度連
   続して設けており、該カム筒の回動によって該第１ホル
   ダーの光軸方向の位置が変化するようにしており、該カ
   ムピンに係合する直進溝を有し、該第２ホルダーの光軸
   回りの回転を防止する直進ガイド部材を設けていること
   を特徴とする光学機器。