JPH10161001A

JPH10161001A - ズームレンズを有するカメラ

Info

Publication number: JPH10161001A
Application number: JP8319486A
Authority: JP
Inventors: Makoto Mogamiya; 誠最上谷
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1996-11-29
Filing date: 1996-11-29
Publication date: 1998-06-19
Anticipated expiration: 2016-11-29
Also published as: US5937215A; JP3641333B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ズームレンズを構成するレンズを光軸方向に
移動させるために、レンズ鏡筒の周囲にカム環を配置し
たズーム機構では、レンズ鏡筒の外径寸法が大きくな
り、高さ寸法が低い薄型のズームレンズを得ることがで
きない。【解決手段】レンズ鏡筒１１に隣接する位置に、レン
ズ鏡筒１１の光軸と平行な回転中心を有する円筒状のカ
ム環２２を配置し、ズーム用モータ２３により回転可能
とする。また、レンズ鏡筒１１内のレンズ群１７，１８
からはカム係合ピン１７ｄ，１８ｄが突設され、カム環
２２に設けたカム溝２２ｃ，２２ｄに係合される。ま
た、ズーム用モータ２３は、カム環２２の一端部内に内
装配置する。カム環２２の軸転によりレンズ群１７，１
８はカム溝形状に従って光軸方向に移動され、焦点距離
が変化される。カム環２２を設けたことによってもレン
ズ鏡筒１１の外径が増大されることはなく、高さ寸法の
小さな薄型のズームレンズが形成でき、薄型のカメラが
実現される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はズームレンズを備え
るカメラに関し、特にズームレンズを駆動する駆動機構
の薄型化、小型化を可能にしたカメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】カメラのズームレンズは、同一光軸上に
配置された複数のレンズ群のうち、１つ以上のレンズ群
を光軸方向に移動してレンズ全体の焦点距離を変化させ
る構成がとられる。このようなズーミングに際してのレ
ンズ群の移動を制御するための手法として、従来からカ
ム機構を利用した構成が提案されている。すなわち、移
動させるレンズ群が係合されるカム板を設け、このカム
板を手操作あるいはモータ等により移動することでレン
ズ群をカム形状に従って移動させるものである。このよ
うなカム機構によるズーミング手法は、特に２つ以上の
レンズ群を相関をもたせながら移動させてズーミングを
行う場合に有効である。

【０００３】従来、この種のカム機構として、（１）レ
ンズ鏡筒の外周にこれと同軸に筒状カム（以下、カム環
と称する）を配設し、このカム環にレンズ群をカム係合
させ、カム環を軸回りに回転することでレンズ群を移動
させる構成のもの、（２）レンズ鏡筒に隣接して平板状
のカム板を設け、このカム板にレンズ群をカム係合さ
せ、カム板を特に光軸と直角な方向に移動することでレ
ンズ群を移動させる構成のものがある。また、（２）の
平板カムを円板状に形成し、この円板状カムを回転させ
ることでレンズ群を移動させる構成のものもある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記
（１）の構成では、レンズ鏡筒の外側にカム環が配置さ
れるため、レンズ全体の径寸法が大きくなる。このた
め、偏平なボディのカメラ、例えばＣＣＤ撮像素子を用
いた電子カメラのような薄型カメラにズームレンズを装
備するような場合には、レンズの径寸法によってカメラ
の薄さが制約を受けるために、レンズ鏡筒の大径寸法は
薄型カメラを設計する際の障害となる。また、前記
（２）の構成では、平板状のカム板を移動させるための
スペースをカメラボディ内に確保する必要があり、その
ためにレンズの近傍には他の部品を配設することが困難
になり、カメラ設計の制約が多くなるとともに、カメラ
の小型化も困難になる。このことは、カム板を円板状に
した場合においても同様である。

【０００５】このようなカム機構によるズーミング手法
に対し、レンズ群をリードスクリュによって移動させる
構成もある。すなわち、レンズ鏡筒の光軸に沿ってリー
ドスクリュを配設するとともに、このリードスクリュに
移動するレンズ群を螺合させ、モータ等によりリードス
クリュを軸転することで螺合されているレンズ群を光軸
方向に移動させる構成である。この構成では、前記した
カム機構を用いる場合に比較してレンズ鏡筒の近傍のス
ペースを低減することは可能であるが、複数のレンズ群
を移動させるズームレンズの場合には、各レンズ群にそ
れぞれ対応してモータとリードスクリュが必要であるた
め、部品点数が多くなり、かつ構造が複雑化され、カメ
ラの高重量化、高価格化をまねくとともに、カム機構に
比較して特にカメラの小型化、薄型化が顕著なものにな
ることもない。

【０００６】本発明の目的は、レンズ鏡筒のズームレン
ズ駆動機構の薄型化、小型化を可能にしたカメラを提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、レンズ鏡筒内
に設けられている少なくとも１つのレンズ群を光軸方向
に移動してその焦点距離を可変するズームレンズにおい
て、このレンズ鏡筒に隣接配置されたカム環と、このカ
ム環を回転駆動する駆動源とを備えており、移動される
レンズ群がカム環に係合され、カム環の回転に伴って光
軸方向に移動可能な構成とされることを特徴とする。こ
こで、カム環の径寸法はレンズ鏡筒の径寸法よりも小さ
くされる。また、カム環は円筒状に形成され、このカム
環の内部に駆動源としてのズーム用モータが内装配置さ
れることが好ましい。さらに、カム環はレンズ鏡筒の前
記光軸と平行な軸線回りに回転可能に配置されることが
好ましい。また、この場合、レンズ鏡筒内の他のレンズ
群のうちの１つは光軸方向に移動されてズームレンズの
焦点位置が調整可能とされ、この焦点調整用のレンズ群
はレンズ鏡筒に設けられたヘリコイド筒に螺合され、か
つこの焦点調整用のレンズ群を光軸回りに回転駆動する
フォーカス用モータがカム環の他端部に内装支持される
ことが好ましい。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明を電子カメラに適用し
た実施形態の外観図である。カメラボディ１は偏平な箱
型に形成されており、その前面にはズームレンズ２とス
トロボ３及びストロボスイッチ４が配設される。また、
上面にはレリーズボタン５、ズームレバー６、各種スイ
ッチ７、および液晶表示部８等が配設されている。ま
た、後面にはファインダ９が配設されている。また、前
記カメラボディ１内には、前記ズームレンズ２によって
結像された被写体を撮像するＣＣＤ撮像素子１０（図５
参照）と、このＣＣＤ撮像素子１０で撮像した撮像デー
タとしての電気信号を電気処理して、かつこれを記憶
し、さらにファインダに顕像として表示するための電気
回路部（図示せず）が設けられている。この電子カメラ
では、ズームレンズ２によってＣＣＤ撮像素子１０で被
写体を撮像し、その撮像データを電気回路部で処理して
ファインダ９に表示させ、かつレリーズボタン５を押下
することで撮像した被写体像を電気信号として取り込
み、かつ図外の記録手段に記憶することが可能とされて
いる。

【０００９】前記ズームレンズ２の詳細を図２ないし図
４に示す。図２は概観斜視図、図３は平面方向の断面
図、図４（ａ），（ｂ）はそのＡＡ線，ＢＢ線の各断面
図である。また、図５は一部を破断した部分分解斜視図
である。レンズ鏡筒１１は光軸方向に長い矩形の箱状に
形成され、光軸方向の前端壁１２に円形の開口１２ａが
形成され、かつその一側壁は開放されている。このレン
ズ鏡筒１１内には、光軸の周囲位置に光軸方向に３本の
ガイドレール１３，１４，１５が延設され、各ガイドレ
ールの両端部は前記前端壁１２と後端壁１６にそれぞれ
固定支持される。そして、これらガイドレール１３〜１
５により第１レンズ群１７と第２レンズ群１８が光軸方
向に移動可能に支持される。すなわち、前記ガイドレー
ル１３，１４には第１レンズ群１７のレンズ枠１７ａか
ら外径方向に突出された突出片１７ｂ，１７ｃがそれぞ
れ挿通され、ガイドレール１３，１５には第２レンズ群
１８のレンズ枠１８ａから外径方向に突出された突出片
１８ｂ，１８ｃがそれぞれ挿通され、これら第１レンズ
群１７と第２レンズ群１８が光軸方向に移動可能に支持
されている。また、前記レンズ鏡筒１１内の後端部に
は、ヘリコイド筒１９が固定支持され、このヘリコイド
筒１９内に前記第１レンズ群１７、第２レンズ群１８と
光軸を同じくする第３レンズ群２０が螺合支持されてい
る。そして、この第３レンズ群２０の後部位置において
前記レンズ鏡筒１１に前記ＣＣＤ撮像素子１０が固定支
持されている。このように、このズームレンズは３群構
成とされ、第１レンズ群１７と第２レンズ群１８を相関
をもって光軸方向に移動することでズーミングが行われ
る。また、第３レンズ群１９の光軸位置を調整すること
で、その焦点位置をＣＣＤ撮像素子１０の撮像面に一致
させるフォーカス調整が行われる。

【００１０】前記第１レンズ群１７及び第２レンズ群１
８は、それぞれのレンズ枠に一体に設けられた突出片の
うち、第１レンズ群１７においてはガイドレール１４が
挿通される箇所の突出片１７ｃがボスとして形成され、
その周面一部にカム係合ピン１７ｄが一側に向けて突設
されている。同様に第２レンズ群１８においてはガイド
レール１５が挿通される箇所の突出片１８ｃがボスとし
て形成され、その周面一部にカム係合ピン１８ｄが突設
されている。また、前記第３レンズ群２０はそのレンズ
枠２０ａの周面において前記ヘリコイド筒１９に螺合さ
れており、かつそのレンズ枠２０ａの後端縁部の円周面
には前記光軸を回転中心とするフォーカス用歯車２０ｂ
が形成されている。

【００１１】一方、前記レンズ鏡筒１１の前記一側領域
にはズーム・フォーカス機構２１が設けられる。このズ
ーム・フォーカス機構２１は、前記レンズ鏡筒１１の光
軸と平行な軸線の回りに回転駆動されるカム環２２と、
このカム環２２を回転駆動するモータ２３とを備えてい
る。前記カム環２２は、前記レンズ鏡筒１１の高さ寸法
よりも小さな径寸法の両端が開放した円筒状に形成され
ている。また、前記レンズ鏡筒１１の一側面には、矩形
枠状に形成されて、その光軸方向の一端部では別体に、
他端部では一体にそれぞれ軸受板２５，２６が設けられ
た軸受枠２４がネジ２７により固定支持されており、こ
れら軸受板２５，２６のそれぞれ対向する面に設けられ
ている円形ボス部２５ａ，２６ａの外周面に前記カム環
２２の両端部が嵌合され、これにより前記カム環２２は
これら軸受板２５，２６に両端を挟持された状態でその
中心軸線の回りに回転可能とされる。そして、これらの
軸受板２５，２６のうち、前記第１レンズ群１７側に位
置される一端部側の軸受板２５には軸心位置に開口２５
ｂが設けられ、この開口２５ｂ内に前記ズーム用モータ
２３がその回転出力軸２３ａを前記軸線上に位置するよ
うに固定支持される。

【００１２】また、前記カム環２２の軸方向のほぼ中央
位置には、中央壁２２ａが形成されており、この中央壁
２２ａにはその円周２箇所にキー溝が形成された円形の
軸穴２２ｂが形成される。そして、前記ズーム用モータ
２３の回転出力軸２３ａに係合される減速機構２８から
突出される回転出力軸２８ａに取着されたキー部材２９
が前記軸穴２２ｂに嵌入されており、この嵌入構造によ
ってカム環２２は前記減速機構２８を介して前記ズーム
用モータ２３の回転出力軸２３ａと回転方向に一体化さ
れる。

【００１３】なお、前記カム環２２の周面には、２条の
カム溝２２ｃ，２２ｄが所要のパターンで開溝されてお
り、各カム溝２２ｃ，２２ｄには、前記第１レンズ群１
７と第２レンズ群１８に設けられている前記カム係合ピ
ン１７ｄ，１８ｄが挿入されている。したがって、カム
環２２が軸回りに回転駆動されると、カム溝２２ｃ，２
２ｄとカム係合ピン１７ｄ，１８ｄとの係合関係によ
り、カム係合ピン１７ｄ，１８ｄはカム溝２２ｃ，２２
ｄに沿って移動され、その結果として第１レンズ群１７
と第２レンズ群１８はそれぞれのカム溝形状にしたがっ
て光軸上を移動されることになる。これらのカム溝２２
ｃ，２２ｄは、第１レンズ群１７と第２レンズ群１８の
光軸上でのそれぞれの移動によって所望のズーム比（焦
点距離）が得られるように設計されているものであるこ
とは言うまでもない。

【００１４】さらに、前記カム環２２の他端部側に配置
されている軸受板２６にも、同様に軸心位置に開口２６
ｂが設けられ、この開口２６ｂ内にはフォーカス用モー
タ３０が固定支持される。そして、このフォーカス用モ
ータ３０の回転出力軸３０ａには小歯車３１が取着さ
れ、この小歯車３１は小歯車３２ａと大歯車３２ｂが同
軸に一体形成されて回転軸３３により軸支された減速歯
車３２を介して前記第３レンズ群２０のフォーカス用歯
車２０ｂに噛合される。ここでは、前記ヘリコイド筒１
９の円周一部に設けた切欠き１９ａを通して減速歯車３
２とフォーカス用歯車２０ｂが噛合される構成とされて
いる。したがって、フォーカス用モータ３０が駆動され
ると、その回転出力軸３０ａの回転によって小歯車３
１、減速歯車３２が順次回動され、さらにフォーカス用
歯車２０ｂにより第３レンズ群２０のレンズ枠２０ａが
光軸回りに回動されるように構成される。

【００１５】したがって、以上のべた構成のズームレン
ズの構成では、ズーム用モータ２３を駆動すると、その
回転出力軸２３ａの回転は減速機構２８のキー部材２９
を介してカム環２２に伝達され、カム環２２は軸心の回
りに回動される。この回動により、カム環２２に設けら
れた２つのカム溝２２ｃ，２２ｄにそれぞれ挿入されて
いる第１レンズ群１７と第２レンズ群１８の各カム係合
ピン１７ｄ，１８ｄが光軸方向に移動され、これと一体
に第１レンズ群１７と第２レンズ群１８がそれぞれ光軸
方向に独自に移動される。これにより、ズーム比を変化
調整することが可能となる。

【００１６】また、フォーカス用モータ３０が駆動され
ると、その回転出力軸３０ａの回転によって小歯車３
１、減速歯車３２が回動され、さらにフォーカス用歯車
２０ｂと共に第３レンズ群２０のレンズ枠２０ａが光軸
回りに回動される。このレンズ枠２０ａはヘリコイド筒
１９に螺合されているため、その光軸回りの回動によっ
て光軸方向に移動され、ＣＣＤ撮像素子１０に対する第
３レンズ群２０の光軸位置、すなわちフォーカス調整が
可能となる。

【００１７】このように、このズームレンズでは、レン
ズ鏡筒１１にカム環２２が光軸方向と平行に隣接配置さ
れており、かつこのカム環２２の径寸法はレンズ鏡筒１
１よりも小径とされているため、レンズ鏡筒１１の高さ
寸法が大きくなることはなく、高さ寸法が低い薄型のカ
メラへの適用が可能となる。また、その一方で、カム環
２２はレンズ鏡筒１１に隣接する位置においてその軸心
の回りに回転駆動されるのみであり、しかもこのカム環
２２を回転駆動するためのズーム用モータ２３は円筒状
に形成されたカム環２２の内部に配置されているため、
レンズ鏡筒１１の隣接領域におけるズーム・フォーカス
機構２１が占める平面面積を極力小さくでき、ズームレ
ンズの占有スペースの増大を最小限に抑えることができ
る。したがって、隣接領域にスペースを確保することが
難しいカメラへの適用が可能となる。さらに、この実施
形態では、フォーカス用のモータ３０をカム環２２の他
端部の内部に配置しているため、フォーカス機構部分の
占有スペースをも低減することが可能となる。

【００１８】なお、前記実施形態では、レンズ鏡筒１１
内に３群構成のレンズを備えるズームレンズに適用した
例であるが、本発明が適用可能なズームレンズはこのレ
ンズ構成に限られるものではない。また、前記実施形態
では、ズーム機構と共にフォーカス機構をモータにより
駆動する機構として一体的に組み込んだズームレンズに
適用した例を示しているが、手動によるフォーカスを行
うズームレンズにおいても、フォーカス用モータを除去
すれば同様に適用することが可能である。さらに、カム
環はレンズ鏡筒の光軸と垂直な方向を回転軸とする状態
で配置することも可能であり、この場合にはカム環とレ
ンズ群とを揺動レバー等を介して係合する構成とすれ
ば、前記実施形態と同様の作用効果を得ることができ
る。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、ズームレ
ンズのレンズ鏡筒に隣接する位置にカム環が軸転可能に
配置され、レンズ鏡筒内に設けられている少なくとも１
つのレンズ群をこのカム環に係合させ、カム環の回転に
伴ってレンズ群を光軸方向に移動させてズーム比（焦点
距離）を変化させる構成としているので、ズーム機構を
付設したことによるレンズ鏡筒の径寸法の増大が防止で
き、かつ隣接する領域の占有スペースの増大が抑制で
き、これにより薄型でかつ小型のズームレンズ駆動機構
が構成でき、薄型でかつ小型のカメラを実現することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態のカメラを前方から見た概略
斜視図である。

【図２】図１のカメラのズームレンズの外観図である。

【図３】図２のズームレンズの平面方向の断面図であ
る。

【図４】図３のＡＡ線断面図と、ＢＢ線断面図である。

【図５】図２のズームレンズの一部を破断した部分分解
斜視図である。

【符号の説明】

１カメラボディ２ズームレンズ１０ＣＣＤ撮像素子１１レンズ鏡筒１７第１レンズ群１８第２レンズ群１７ｄ，１８ｄカム係合ピン１９ヘリコイド筒２０第３レンズ群２１ズーム・フォーカス機構２２カム環２２ｃ，２２ｄカム溝２３ズーム用モータ２５，２６軸受板２８減速機構２９キー部材３０フォーカス用モータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レンズ鏡筒内に光軸方向に配列された複
数のレンズ群のうち、少なくとも１つのレンズ群を光軸
方向に移動してその焦点距離を可変するズームレンズに
おいて、前記レンズ鏡筒に隣接配置されたカム環と、こ
のカム環を回転駆動する駆動源とを備え、前記移動され
るレンズ群が前記カム環の回転に伴って光軸方向に移動
可能に構成されることを特徴とするズームレンズを有す
るカメラ。
【請求項２】カム環の径寸法はレンズ鏡筒の径寸法よ
りも小さくされてなる請求項１のズームレンズを有する
カメラ。
【請求項３】カム環は円筒状に形成され、このカム環
の一端部に前記駆動源としてのズーム用モータが内装配
置されてなる請求項１または２のズームレンズを有する
カメラ。
【請求項４】カム環はレンズ鏡筒の前記光軸と平行な
軸線回りに回転可能に配置される請求項１のズームレン
ズを有するカメラ。
【請求項５】カム環にはカム溝が形成され、前記移動
されるレンズ群のレンズ枠には前記カム溝に係合される
係合ピンが備えられる請求項４のズームレンズを有する
カメラ。
【請求項６】カム環はその両端部において鏡筒に固定
された軸受板により回転可能に軸支され、かつその軸方
向の一部にキー溝を有する軸穴が設けられ、前記ズーム
用モータはその回転軸がカム環の軸と同一軸に位置され
るように一端部の前記軸受板に固定支持され、前記回転
軸には前記軸穴に嵌合されるキーが一体に設けられてな
る請求項３ないし５のいずれかのズームレンズを有する
カメラ。
【請求項７】前記レンズ鏡筒内の他のレンズ群のうち
の１つは光軸方向に移動されてズームレンズの焦点位置
が調整可能とされ、この焦点調整用のレンズ群は前記レ
ンズ鏡筒に設けられたヘリコイド筒に螺合され、かつこ
の焦点調整用のレンズ群を光軸回りに回転駆動するフォ
ーカス用モータが前記カム環の他端部に内装配置されて
なる請求項４ないし６のいずれかのズームレンズを有す
るカメラ。
【請求項８】レンズ鏡筒には、ズームレンズによって
結像された被写体像を撮像するＣＣＤ撮像素子が設けら
れる請求項１ないし７のいずれかのズームレンズを有す
るカメラ。