JPS60233608A - ズ−ムレンズの駆動装置 - Google Patents

ズ−ムレンズの駆動装置

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Publication number
JPS60233608A
JPS60233608A JP9042984A JP9042984A JPS60233608A JP S60233608 A JPS60233608 A JP S60233608A JP 9042984 A JP9042984 A JP 9042984A JP 9042984 A JP9042984 A JP 9042984A JP S60233608 A JPS60233608 A JP S60233608A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pulley
wire
lens
radius
winding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9042984A
Other languages
English (en)
Inventor
Shuzo Kimura
木村 修三
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujinon Corp
Original Assignee
Fujinon Corp
Fuji Photo Optical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujinon Corp, Fuji Photo Optical Co Ltd filed Critical Fujinon Corp
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Publication of JPS60233608A publication Critical patent/JPS60233608A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/08Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted to co-operate with a remote control mechanism

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ズームレンズの駆動装置に関し、特に有限共
軛距離に固定された被写体面と像面との間に配設された
ズームレンズ群全体を前記両面間にて進退移動させると
ともに、そのレンズ群の内の一部レンズ間隔を変位させ
ることによりズーミングを行うようにしたズームレンズ
の駆動装置に関するものである。
(従来技術) 一般に、写真用ズームレンズでは、近距離撮影するため
に物点距離を変化させた時、フォーカス群を繰り出すこ
とによりピントを合わすようにしているので、ズームレ
ンズとしてのレンズ群の移動とは何らの従属関係を持た
ないようになっている。
しかるに、レンズ全系の移動とレンズ系の一部を移動さ
せて共軛距離を固定し、倍率変化を得ようとする可変倍
率レンズ系においては、レンズ全系の移動量と移動レン
ズ群の移動mとが光学的に連動していることが、系の特
性を維持してゆく上で重要である。
すなわち、移動レンズ群の動きを一般写真用ズームレン
ズでよく用いられているヘリカルカム筒の回転により与
える公知の方法を採用した際、カム筒の回転角とレンズ
全系の移動量との間に結像を満足する関係を持たせなけ
ればならない。したがって、レンズ全系の移動量と連動
したカム筒の回転角を介し、この移動量と従属関係を持
つ移動レンズ群の移動量が与えられる機構が必要となる
ものである。
また、一般に焦点距離を変化させピント面を一致させり
ようなズームレンズは、レンズ系の内債なくとも2群を
移動させなければならないのは周知であり、その内の少
なくとも1群の動きは非直線の動きとなることも周知で
ある。
本発明の対象とするレンズ系は、例えば複写機および写
真製版機等に使用される倍率が1倍近辺でズームさせる
可変倍率レンズ系であり、倍率変化の大部分をレンズ全
系の移動によって行い共軛距離を固定させるために、ざ
らにレンズ系の内の少なくとも1つのレンズ群を移動さ
ゼてズームレンズとしての機能を満足させるものである
。上記複写および写真製版用として取り扱われる原稿は
比較的大きなものが多く、それらに用いるレンズは画角
等との関係により焦点距離の長いものが多いので、倍率
変更のためのレンズ全系の移動距離も長くなる。例えば
、倍率範囲が0.5X〜1.4×で、共軛距離が250
0a+mのズームレンズの場合、焦点距離の最大値が6
27uun、最小値が558mm、レンズ全系の移動距
離が620mmとかなり長い距離移動させなければなら
ないものである。そして、このような長い距離を非直線
移動させる装置は部品加工上から好ましくない。
上記問題点に対処したズームレンズの駆動装置としては
、例えば、ズームレンズの光軸と所定の角度をもって交
差するようにガイド部材を設け、移動レンズ群を光軸方
向に移動させる一方、レンズ群の一部レンズを移動する
カム筒に設けた連動部材を前記ガイド部材に摺動係合さ
せ、レンズ全系の移動に従属してカム筒を回転させるよ
うにしたものが提案されている。
このように構成することにより、ズームレンズとしての
機能は設計上で満足させられるが、実際に製造すると、
製造誤差の累積により各倍率における焦点位置が異なっ
てしまい、倍率変化に際し共軛距離が固定されなくなっ
てしまうことがある。
部品公差を厳しく抑えれば、上述のような変倍による焦
点位置のズレを実用上差支えない程度にすることができ
るが、工作限界および製造コストにより不可能な場合が
多く、何らかの方法により調整して共軛距離を固定させ
る必要がある。
この点に関し、上記機構では、光軸方向と前記ガイド部
材との交点位置および交角を可変とし、これを調整する
ことによって修正を行うことができるものであるが、そ
の修正は微細で操作性上の困難を伴う恐れがある。
(発明の目的) そこで、本発明は上記事情に鑑み、レンズ全系の直線移
動に連動してカム筒を回転駆動する機構に、製造誤差の
累積により発生する焦点位置のズレを簡易な調整操作に
よって修正するための調整機能をもたせるようにしたズ
ームレンズの駆動装置を提供することを目的とするもの
である。
(発明の構成) 本発明のズームレンズの駆動装置は、レンズ担持体を進
退移動する第1ワイヤを巻回した第1プーリと、カム筒
を回動移動する第2ワイヤを巻回した第2プーリとを駆
動モータの同一出力軸上に配設し、上記第2プーリはそ
の回転に伴って第2ワイヤの巻回半径が順次減少もしく
は増大するようにテーパー状に形成するとともに、第2
ワイヤの巻回基準半径を変更調整可能に設けたことを特
徴とするものである。
(発明の効果) 本発明によれば、カム筒を回動移動する第2ワイヤを巻
回した第2プーリをテーパー状に形成するとともに第2
ワイヤの巻回基準半径を変更調整可能に設けたことによ
り、部品の製造誤差の累積による像面位置の変化は、全
て第2プーリの巻回基準半径の調整という単一操作のみ
で短時間に修正でき、その調整操作性に優れ、試行錯誤
を繰り返したり、別の調整機構を設ける必要もなく、製
造上極めて有利である。
(実施例) 以下、図面により本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明のズームレンズ駆動装置の概略構成を示
す平面図、第2図は駆動用のプーリ部分を示す側面図、
第3図は駆動モータの制御系統図、第4図はズームレン
ズ駆動装置の具体的構造例を示す斜視図、第5図は第4
図のv−v線に沿う駆動用のプーリ部分の断面図、第6
図は第27−リの位相調整に伴うカム筒の回転角の変動
特性を示すグラフである。
ズームレンズ群りを担持した筒状のレンズ担持体1には
、光軸を中心として回動可能なカム筒2が装着されてい
る。
上記レンズ担持体1は被写体Aと像面Bとの間に配設さ
れた移動台3に取付けられ、この移動台3はフレーム7
に固定されたガイドバー4に案内されて往復移動可能に
支持されている。これにより、上記レンズ担持体1は、
移動台3のガイドバー4に沿う移動に伴って、レンズ群
り全体をその光軸に沿って共軛距離に設定された被写体
Aと像面Bとの間で倍率変更を行うために進退移動可能
に設けられている。
一方、上記カム筒2は、その回動に伴ってカム面2a、
2aにスプリング6の付勢力によって当接しているビン
5,5の間隔を変更し、これによって、前記レンズ群り
の一部レンズ間隔を変化させるように構成されている。
上記移動台3には第1ワイヤ8の一端が前部に固定され
、該第1ワイヤ8の他端はガイドバー4に沿って前後に
配設された駆動用の第1プーリ9および従動プーリ10
に巻回されて移動台3の後部に接続され、ループ状に配
設されている。上記第17−リ9の回転駆動により第1
ワイヤ8を介して移動台3すなわちレンズ担持体1が進
退移動するものである。
また、上記カム筒グの外周には第2ワイヤ11が巻回接
続され中間部が止め具12によって該カム筒2に固定さ
れている。該第2ワイヤ11の一端は移動台3に配設さ
れた3つのガイドプーリ13.14.15を介してガイ
ドバー4と略平行に延びて第11−リ9と同軸上に設け
られた駆動用の第2プーリ16に巻回されてスプリング
17の一端に係合されている。また、第2ワイヤ11の
他端は同様に移動台3に配設された3つのがイドプーリ
18,19.20を介してガイドバー4と略平行に延び
て従動プーリ21に巻回されて前記スプリング17の他
端に係合され、ループ状に配設されている。上記第27
−リ16の回転駆動により第2ワイヤ11を介してカム
筒2が回動するものである。
上記第2プーリ16はその外周面が下方から上方に向か
うにしたがって径が小さくなるようなテーパー状の円錐
面に形成され、その外周に前記第2ワイヤ11が巻回す
る溝が螺旋状に形成されている。そして、この第27−
リ16は第1プーリ9とともに駆動モータ22の出力軸
22aに装着されて1軸駆動されると同時に、第21−
916の第17−リ9に対する位相が変更可能に形成さ
れている。具体的には、第5図に示すように、駆動モー
タ22の出力軸22aに固定された第11−99に対し
、第2プーリ16が回転自在に装着され、その回転がセ
ットビス23によって固定されるものである。これによ
り、第17−リ9が基準回転位置にあるときに、第2プ
ーリ16に巻回される第2ワイヤ11の巻回開始位置に
おける巻回基準半径が変更調整されるものである。
また、前記駆動モータ22(パルスモータ)の駆動制御
は、第3図に示すように、倍率設定に伴う信号回路24
からの制御信号に葵づきモータ駆動回路25から駆動モ
ータ22に所定パルスの駆動信号が出力され、設定倍率
に対応した位置に移動台3すなわちレンズ担持体1が停
止するように制御するものである。
なお、前記移動台3には、第4図に示すように突片3a
が形成され、一方、フレーム7には上記突片3aに接触
して作動し移動台3の移動限界を規制するポジションス
イッチ25.26が前後に配設され、一方のポジション
スイッチ25の作動を基準位置として所定停止位置に対
応する駆動パルス信号が駆動モータ22に出力されるも
のである。
以上のように構成されたズームレンズの駆動装置は、駆
動モータ22の正転もしくは逆転駆動に伴う第1および
第27−リ9,16の回転により、第1および第2ワイ
ヤ8,11が巻込み繰出される。まず、半径Rの第1プ
ーリ9の回転角ωに対応する第1ワイヤ8の巻込み長さ
9.x =Rωだけ移動台3ずなわらレンズ群りが光軸
に沿って進退移動し、また、そのときの第2プーリ16
の回転角ωに対応する巻込み長さ9J2だけ第2ワイヤ
11が巻き込まれるが、半径Rcのカム筒2はレンズ担
持体1の移動量9,1との差9.g =9.x −9,
zによって回転角ωC=9J3/RCだけ回転されるの
である。なお、第2ワイヤ11のループ長さの変動は、
スプリング17の伸縮によって吸収される。
上記第27−リ16の回転角ωに対応する巻込み長さ9
.2は、この第21−リ16の巻込み位置の半径をr、
テーパー角度をθ、巻込みピッチをpとしたときに、次
のようになる。
免2=[((ptanθω2/4π)+rω)2十(p
ω/2π)2]に そして、9,3=9.t 9,2 9Js =Rω であるから、これらを代入すると、カム筒2の回転角ω
Cは、 ωC=9.3/Re =(9Jt−9J2)/Rc = (Rω−[((ptanθω2/4π)+rω)2
+(pω/2π)2]硲〕 /Rc となる。
前記のように組付けられたズームレンズ駆動装置は、製
造誤差等による焦点位置のズレを検査して、その修正を
行うものである。
すなわち、上記関係式において、第2プーリ16の巻回
開始位置の巻回基準半径rを変更した場合の、第1プー
リ9および第27−リ16の回転角ωとカム筒2の回転
角ωCとの関係は、第6図に示すようになる。
この第6図は、p=2mm、R=25++un、Rc 
=25a+m、θ=5°に設定し、第17−リ9が基準
回転角ω=0°にあって、第17−リ9と第2プーリ1
6との位相差がα=0°の時の、第2ワイヤ11の巻回
開始位置における第2プーリ16の巻回基準半径をr 
= 12.5++ullに設定し、この状態から第27
−リ16を第1プーリ9に対して第4図の時計方向を子
方向として回転調整し、上記位相差αが+180°、0
°、 −90’ 、 −180’となるようにそれぞれ
変更してめた値を各々A。
B、C,Dの曲線に示している。
上記位相差αが子方向に回転調整されると、巻回基準半
径rは小さくなり、これに対応してカム筒2の回転角ω
Cの変化率が大きくなって第6図の曲線の傾きが増大す
る一方、位相差αが一方向に回転調整されると、巻回基
準半径rは大きくなリ、これに対応してカム筒回転角ω
Cの変化率が小さくなって第6図の曲線の傾きが減少す
るものである。
第6図から分るように、第11−リ9の回転角ωすなわ
ちレンズ群りの置かれる位置が異なっても第21−リ1
6における第2ワイヤ11の巻回基準半径rを変えれば
光学的に同じレンズ系を存在させうることで、固定焦点
距離のレンズが光軸方向に移動したことと同じ効果を持
たせることかできる。
また、物点位置の光軸方向の微小な変動量△免に対する
像点位置の変動量Δ免′は横倍率をβとするとΔλ′−
Δ見・β2となることは知られており、前記レンズ群り
の光軸方向の移動すなわち第11−リ9の回転角ωの変
動は、物点位置が固定されていれば、物点距離の変動と
同じであり、Δ免′=Δ見・β2の関係から前記位相差
αを基準値から変化させることにより、前記回転角ωに
対応する任意倍率における共軛距離を変えることができ
るものである。
なお、前記第2プーリ16のテーパー角度θは、その角
度を小さくすると位相差αを大きく調整しても巻回基準
半径rの変化が小さいことから、より微細な調整に対応
できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例におけるズームレンズ駆動装
置の概略構成を示す平面図、 第2図は駆動用のプーリ部分を示す側面図、第3図は駆
動モータの制御系統図、 第4図はズームレンズ駆動装置の具体的構造例を示す斜
視図、 第5図は第4図のv−v線に沿う駆動用のプーリ部分の
断面図、 第6図は第21−りの位相調整に伴うカム筒の回転角の
変動特性を示すグラフである。 L・・・・・・ズームレンズ群 1・・・・・・レンズ担持体 2・・・・・・カム筒3
・・・・・・移動台 8・・・・・・第1ワイヤ9・・
・・・・第1プーリ 11・・・・・・第2ワイヤ16
・・・・・・第2プーリ 22・・・・・・駆動モータ
1!1rIM ・l @3図 95図 石

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)レンズ群を担持し光軸に沿って進退移動するレン
    ズ担持体と、前記レンズ群の一部レンズ間隔を変化させ
    るように前記レンズ担持体に回動可能に装着されたカム
    筒と、上記レンズ担持体に接続され該レンズ担持体を進
    退移動するべく駆動用の第1プーリに巻回された第1ワ
    イヤと、上記カム筒の外周に巻回接続され該カム筒を回
    転移動するべく駆動用の第21−りに巻回された第2ワ
    イヤとを備えたズームレンズの駆動装置において、上記
    第11−りと第2プーリとは駆動モータの同一出力軸上
    に配設され、第2プーリはその回転に伴って第2ワイヤ
    の巻回半径が順次減少もしくは増大するようにテーパー
    状に形成されるとともに、該第2ワイヤの巻回基準半径
    が変更可能に設けられていることを特徴とするズームレ
    ンズの駆動装置。
  2. (2)前記第27−りが、第1プーリとの相対的位相が
    変更可能に形成されて巻回基準半径の調整を行うように
    した特許請求の範囲第1項記載のズームレンズの駆動装
    置。
JP9042984A 1984-05-07 1984-05-07 ズ−ムレンズの駆動装置 Pending JPS60233608A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0410232A2 (de) * 1989-07-22 1991-01-30 Firma Carl Zeiss Antrieb und Steuerung zur Verschiebung von optischen Gliedern in einem IR-Pankraten
DE102005062229A1 (de) * 2005-12-21 2007-06-28 Carl Zeiss Jena Gmbh Anordnung zur Verstellung von optischen Komponenten und/oder Linsengruppen, in Varioabbildungssystemen
WO2020013875A1 (en) * 2018-07-11 2020-01-16 Qioptiq Photonics Gmbh & Co Kg Focus and zoom objective and method for operating a focus and zoom objective

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