JPS63306410A - ズ−ムレンズのズ−ム機構 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野コ この発明は、ズームレンズのズーム機構、詳しくはスチ
ルカメラやビデオカメラ等におけるズームレンズのズー
ム機構に関するものである。

［従来の技術］ 従来、２群構成または３群構成の可動レンズ群を有する
ズームレンズにおいて、ズーミングを行なうために上記
可動レンズ群を光軸方向にそれぞれ進退させるズーム機
構は６、殆どのものが周知のように、カム溝とこのカム
溝に嵌入する駆動ピンとを用いてレンズ鏡枠を移動させ
る構成を採用している。

即ち、第１４図（Ａ）　（Ｂ）は、その代表的なズーム
機構の一例を示したものであって、第ルシズ群Ｌ１を支
持した第１のレンズ鏡枠１と第２レンズ群Ｌ２を支持し
た第２のレンズ鏡枠２とを光軸方向に前後に配置すると
共に、上記第１および第２のレンズ鏡枠１，２の上下に
突設された保持部ｌａ、ｌｂおよび２ａ、２ｂに穿設さ
れた貫通孔ｌｃ、ｌｄおよび２ｃ、２ｄを、光軸０を挟
んで上下に光軸方向に並設された回転止め兼ガイド軸３
．４に緊密に摺動自在に嵌合させることにより、両レン
ズ群Ｌ１．Ｌ２を移動可能にし、上記保持部ｌａ、　　
１ｂ、２ａ、２ｂに植立された駆動ピン５ａ、５ｂｓ　
６ａ、５ｂをそれぞれカム筒７に穿設されたカム溝孔７
ａ、７ｂに嵌入してズーム機構を構成している。上記カ
ム溝孔７ａ、７ｂは第１６図に、その展開図を示すよう
に、駆動ピン５ａ、５ｂの嵌入するカム溝孔７ａは、周
方向に対してα１の角度を有する傾斜直線溝で形成され
、駆動ピン６ａ、６ｂの嵌入するカム溝孔７ｂは周方向
とα２の角度を有するように穿設された前曲溝で形成さ
れている。

このように構成されたズーム機構においては、カム筒７
を回動させることによってカム溝孔７ａ。

７ｂと駆動ピン５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂにより第１のレ
ンズ鏡枠１および第２のレンズ鏡枠２とが、第１４図（
Ａ）に示す広角位置より第１４図（Ｂ）に示す望遠位置
、または望遠位置から広角位置へと光軸方向に前後動し
てズーミングを行なうようになっている。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、上述のように構成されている従来のズーム機
構においては、レンズの外側にガイド軸およびカム筒を
配設するため、カム筒の直径か大きくなり、第１５図に
斜線で示すように、画面枠８に比較して使用しない不要
な空間が生じ、カメラを小型化するについての障害とな
っていた。またカム筒に穿設されるカム溝孔は、鏡枠に
円滑な移動４作をさせるために、等角度位置に１夏数個
設けるようにしているので、複雑な加工を要し高価とな
る。更に第ルンズ群Ｌ１の移動にに対して第２レンズ群
Ｌ２の移動量が大きいため、カム溝孔の形成角度α２が
大きくなり、ズーミング時の作動力量も大きくなってし
まうという種々の欠点があった。

従って、本発明の目的は」−２従来の欠点を除去するた
めに、小型で、かつ低コストで駆動力量も小さいズーム
レンズのズーム機構を提供するにある。

［問題点を解決するための手段および作用］本発明によ
るズームレンズのズーム機構は、光軸に沿って平行に配
設されていて、回転駆動される駆動軸と、この駆動軸の
周面に螺旋状に形成された送り溝およびカム部材駆動用
歯車と、上記駆動軸の回転により上記送り溝によって光
軸方向に進退する第１のレンズ鏡枠と、上記駆動軸の回
転を上記カム部材駆動用歯車によって伝達されて回転す
るカム部材と、このカム部材の回転により光軸方向に進
退する第２のレンズ鏡枠と、を具備したことを特徴する
ものであって、従来の複雑なカム溝孔を穿設された大径
のカム筒を廃し、代わりに回転する駆動軸を設け、この
駆動軸の回転により一つのレンズ群を移動させると共に
、この駆動軸から回転力が伝達されて回転駆動するカム
部材によって他のレンズ群を移動させてズーミングを行
なうようにしたものである。

［実　施　例］ 以下、図示の実施例によって本発明を説明する。

第１図〜第５図は、本発明の第１実施例を示したもので
あって、このズーム機構は第ルンズ１：′ｆＬ　と第２
レンズ群Ｌ２の２群構成のズームレンズを光軸方向に前
後動させてズーミングを行なうようになっている。上記
第ルンズＪ！ＹＬ　１を支持した第１のレンズ鏡枠１１
と第２レンズ群Ｌ２を支持した第２のレンズ鏡枠１２と
は、その上下方向に突出した各保持部１１ａ、ｌｌｂ、
１２ａ。

１２ｂを、それぞれ光軸方向に並設された回転止め兼用
のガイド軸１３．１４に緊密に光軸方向に摺動自在に嵌
合されて配設されている。

上記第１のレンズ鏡枠１１の上部に形成された保持部１
１ａは一側方に延び出したブロック体で形成されていて
、この保持部１１ａには上記上方のガイド軸１３に平行
して光軸方向に回転自在に配設された駆動軸１５が貫通
している。この駆動軸１５は、その外周面に螺旋状に形
成された送り溝１５ａとカム部材駆動用歯車１６とを有
している。

即ち、この駆動軸１５は第４図に、その一部を拡大して
示す如く、外周面に雄ネジ状に刻設された螺旋状突出部
に上記カム部材駆動用歯車１６が切られていて、その螺
旋状突出部の谷間が送り溝１５ａとなっている。そして
、この駆動軸１５の挿通される上記保持部１１ａには第
５図に示すように、上記歯車１６が刻設された送り溝１
５ａが嵌合する酸ネジ状の被送孔１７が穿設されていて
、これに駆動軸１５の送り溝１５８が嵌合している。

従って、この被送孔１７と送り溝１５ａとの嵌合は、所
謂ネジ嵌合となっており、送り溝１５ａの形成されたネ
ジ山に上記カム部材駆動用歯車１６が切られている。ま
た、この駆動軸１５の歯車１６には駆動源（図示されず
）によって回転する駆動歯車２３がかみ合っていて、こ
の歯車２３により回転駆動されるようになっている。

一方、上記保持部１１ａの後面には、上記駆動軸１５の
挿通する被送孔１７が設けられた位置の近傍であって、
回礼１７の外側方寄りの位置に、円柱体からなるカム部
材１８が保持部１１ａに固定された取付ねじ１９によっ
て回転自在に配設されている。このカム部材１８は、そ
の後端面に第２レンズ群Ｌ２をズーム動作させるための
傾斜カム面１８ａを有しており、前部寄りの外周面には
上記カム部材駆動用歯車１６にかみ合う歯車２０が形成
されている。そして、上記傾斜カム面１８ａには、第１
図および第３図（Ａ）　（Ｂ）に示す如く、第２のレン
ズ鏡枠１２の上部保持部１２ａの側近に突設されたカム
フォロワを形成する突起２１が圧接するようになってい
る。即ち、上記第１のレンズ鏡枠１１と第２のレンズ鏡
枠１２とは、第１図に示す如く、緊縮性のコイルばねか
らなる結合ばね２２で連結されており、このばね２２の
緊縮弾力により上記突起２１は傾斜カム面１８ａに圧接
しており、またこれによって第１のレンズ鏡枠１１と第
２のレンズ鏡枠１２との離間距離が定められるようにな
っている。

このように構成された第１実施例のズーム機構において
は、広角位置から望遠位置にズーミングする場合、駆動
歯車２３が第５図に示すように矢印■方向に回転する。

すると駆動軸１５は矢印■方向に回転するので、ネジの
作用により送り溝１５ａによって第１のレンズ鏡枠１１
は矢印Ｏで示す方向へ前進する。このとき、カム部材１
８は歯車２０により矢印０方向に回転され、かつ第１の
レンズ鏡枠１１の移動量に比例して回転しながら移動す
るので、ばね２２によって連結されている第２のレンズ
鏡枠１２はカム部材１８の傾斜カム面１８ａに制御され
ながら突起２１により、第１のレンズ鏡枠１１に追従し
て前進する。このようにして両レンズ群Ｌ１．Ｌ２は、
その間隔を連続して変化させながら移動しズーミング動
作を行なって、望遠位置に変位する。また、望遠位置か
ら広角位置へ両レンズ群り、Ｌ２を移動させて変■ 倍動作を行なわせる場合には、上記駆動歯車２３を逆回
転させ、駆動軸１５およびカム部材１８を逆回転すれば
、第１．第２レンズ群Ｌ　、Ｌ２は望遠時と反対方向に
移動するので、広角位置ヘズーミングさせることができ
る。

このように変倍動作を行なう本実施例によれば、カム部
材１８が第１のレンズ鏡枠１１に連動しながら移動する
ので、カムの作動ストロークが小さくなる。即ち、第６
図に示す如く、 ａ；第２レンズ群Ｌ２の作動ストロークｂ；第ルンズ群
Ｌ１の作動ストローク とすると、カムの作動ストロークＣは Ｃ■ａ−ｂ となり、この作動ストロークが小さくなることによりカ
ムも小さくすることができる。即ち、端面カムの角度α
は、カムの径をｄ１カムのストロークΔｘ１カムの回転
角をθとすると、 となり、ΔＸが小さくなった分だけ、カムの径ｄを小さ
くすることができる。この小さくなったカム部材１８と
駆動軸１５とを組み合わせることにより、従来の径の大
きい高価なカム筒を廃することができ、第２図に示すよ
うに画面枠８に比較して小型でスペースのとらないズー
ム機構にすることができる。更にまた、第ルンズ群Ｌ１
と第２レンズ群Ｌ２とはカム部材１８を挟んでばね２２
で連結されるため、ガタ付もなく精度の良いズ−ム機構
となる。

第７図および第８図（Ａ）　（Ｂ）は、本発明の第２実
施例を示すズーム機構の正面図および断面図である。本
実施例においては第ルンズ群Ｌ１を支持した第１のレン
ズ鏡枠１１の移動機構は」二記第１実施例の移動機構と
全く同様に構成されている。

従って、同じ構成部材には上記第１実施例の構成部材と
同じ符号を付し、その説明は省略し第１実施例と相違す
る部分のみ説明する。

第１実施例と異なるところは、第２レンズ群Ｌ２を支持
した第２のレンズ鏡枠１２Ａは、第１のレンズ鏡枠１１
の後部に一体に形成されていて、後方に向けて延び出し
た短筒体１１Ａ内に光軸方向に移動可能に嵌合しており
、その外周上面に植立された駆動ピン２５は、上記短筒
体１１Ａに光軸方向に穿設されている案内長孔１１Ｂを
貫通してカム筒２６のカム溝孔２６ａに嵌入している。

上記カム筒２６は本発明におけるカム部材を構成してお
り、上記短筒体１１Ａの外周上に回動０在に嵌合してい
て、その前部寄りの外周面には前記駆動軸１５のカム部
材駆動用歯車１６にかみ合う歯車２７が形成されている
。

このように構成された第２実施例のズーム機構において
は、駆動軸１５が回転し、その送り溝１５ａにより第１
のレンズ鏡枠１１か光軸り向に移動してズーム動作を行
なうと、カム筒２６もカム部材駆動用歯車１６にかみ合
う歯車２７により光軸の周りに回動する。従って、これ
が回動すると、そのカム溝孔２６ａにより駆動ピン２５
を介して第２のレンズ鏡枠１２Ａが光軸方向に移動する
ので第２レンズ群Ｌ２は上記第ルンズｊ！ｉ　Ｌ　１と
協働してズーム動作を行なう。

この第２実施例のズーム機構によれば、カムの作動スト
ロークが小さくなるため、カム角度か小さくなる。更に
第１実施例に較べてカムの？ｆか大きいため、カムの角
度は更に小さくなり、歯車の減速比も大きくなる。また
連結ばねを用いないので、ズーミング力量は非常に小さ
く、かつ小高に構成することができる。なお、この第２
実施例ではカム筒を用いているが、その径およびスラス
ト方向の動きも小さいので、コスト高を招くこともない
。

次に第９図および第１０図（Ａ）（Ｂ）は、本発明の第
３実施例を示したズーム機構の正面図および断面図であ
る。この実施例の構成は１−２第２実施例のズーム機構
と略同じであるが、第１のレンズ鏡枠１１の移動機構を
、第２実施例の螺旋状の送り溝１５ａと被送孔１７に変
え、駆動軸１５に螺旋状に溝カム２８を設けると共に、
この溝カム２８に第１のレンズ鏡枠１１に突設した駆動
用突起２９を嵌入させである。その他の構成は上記第２
実施例の構成と全く同様であるから同一の構成部材には
同一の符号を付し、その説明は省略する。

このように構成された第３実施例のズーム機構において
は、第１のレンズ鏡枠１１は駆動軸１５の溝゛カム２８
によって光軸方向に移動する。そして、このとき第２の
レンズ鏡枠１２Ａはカム筒２６のカム溝孔２６ａにより
光軸方向に移動するので、第ルンズ群Ｌ　および第２レ
ンズ群Ｌ２は協働■ してズーム動作を行なう。

この第３実施例のズーム機構によれは、小さなスペース
で複雑なズーム移動を行なわせることができる。

なお、この第３実施例における第２のレンズ鏡枠１２Ａ
の移動機構は、前記第１実施例における第２のレンズ鏡
枠１２の移動機構に置換されてもよいこと勿論である。

次に、第１１図（Ａ）　（Ｂ）に示す本発明の第４実施
例について述べる。この実施例のズームレンズは第ルン
ズ群Ｌ　と第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との３
群で構成されており、各レンズ群Ｌ１〜Ｌ３は第１２図
に示すように移動してズーム動作を行なうようになって
いる。この第４実施例においては、第ルンズ群Ｌ１を支
持した第１のレンズ鏡枠１１と第２レンズ群Ｌ２を支持
した第２のレンズ鏡枠１２Ａとはその移動機（１１４か
前記第２実施例の移動機構と全く同様に（１４成されて
おり、第３レンズ群Ｌ３を支持した第３のレンズ鏡枠３
０の移動機構が追加されている。従って、前記第２実施
例の移動機構と同様の移動機溝の１１η成部材には、同
一符号を付して、その説明は省く。

そして、第３のレンズ鏡枠３０の移動機構も第２のレン
ズ鏡枠１２Ａの移動機構と同様にカム筒によって構成さ
れている。

即ち、第２のレンズ鏡枠１２Ａの嵌合する短筒体１１Ａ
は更に後方に向けて延長されていて、その延長された短
筒体内に光軸方向に移動可能に第３のレンズ鏡枠３０が
嵌合している。またこの短筒体１１Ａの外周面上に回動
自在に嵌合したカム筒２６も後方に向けて延長されてい
て、その延長部には第３のレンズ鏡枠３０を移動させる
ためのカム溝孔２６ｂが穿設されている。このカム溝孔
２６ｂには、上記レンズ鏡枠３０の外周上面に同値され
た駆動ピン３１が上記短筒体１１Ａに光軸方向に穿設さ
れた案内長孔１１Ｃを貝通して嵌入している。

このように構成された第４実施例のズーム機構の動作は
、カム筒２６の回動によりカム溝孔２６ａ、２６ｂによ
って第２のレンズ鏡枠１２Ａおよび第３のレンズ鏡枠３
０がそれぞれ移動するほかは、前記第２実施例のズーム
機構と全く同様に作用し、ズーミングを行なう。

この実施例によれば、小型で駆動力量の小さい３７！ｉ
ズームレンズのズーム機構が得られる。また、カム筒も
２つのカム溝孔を穿設するだけであるから、従来の３つ
のカム溝孔を設けるものに較べてコストを低減すること
ができる。

第１３図は、本発明の第５実施例を示したズーム機構の
上平部の断面図である。この実施例も３群構成のズーム
レンズを駆動する場合であって、このズーム機構は前記
第１実施例のズー′ム機構に、第３レンズ群Ｌ３を支持
した第３のレンズ鏡枠３２を移動させる機構が付加され
て構成されている。そして、この移動機構は第２のレン
ズ鏡枠１２の移動機構と全く同様に端面カムを用いて構
成されている。

即ち、第２のレンズ鏡枠１２の背面に回転自在に軸支さ
れていて、後端面に第３レンズ群Ｌ３をズーム動作させ
るための傾斜カム筒３３ａを形成されたカム部材３３と
、このカム部材３３の前部寄りの外周面に形成されてい
て、駆動軸１５のカム部材駆動用歯車１６にかみ合って
カム部材３３を回転させる歯車３４と、第３のレンズ鏡
枠３２の上面に突設していて、上記傾斜カム面３３ａに
圧接する突起３５と、第２のレンズ鏡枠１２と第３のレ
ンズ鏡枠３２とを連結する緊縮性のばね３６とで構成さ
れている。

そして、第１のレンズ鏡枠１１および第２のレンズ鏡枠
１２をそれぞれ駆動する移動機構は、前記第１実施例と
全く同様に構成されている。

このように構成されている第５実施例においては、駆動
軸１５が回転することにより第１のレンズ鏡枠１１およ
び第２のレンズ鏡枠１２は前記第１実施例と同様に移動
し、第３のレンズ鏡枠３２はカム部材３３の傾斜カム面
３３ａにより第２のレンズ鏡枠１２との間隔を変えなが
ら移動する。

従って、第１〜第３レンズ群Ｌｌ−Ｌ３は第１２図のズ
ームレンズ移動曲線のようにそれぞれ変位し、３群レン
ズによるズーミングが行なわれる。

この実施例によっても小型、低コストで精度の良い３群
ズームレンズによるズーム機構を得ることができる。

このように上記第４．第５実施例と同様な手段を用いれ
ば、更に４群以上のズームレンズにも本発明を適用でき
ることは言うまでもない。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、軸方向への駆動力と
回転駆動力の２種類の力を同時に伝達できる駆動軸を用
いたので、 ■カム部材は小型になり、従来の大径のカム筒を廃止す
ることができる。

■カムの作動ストロークが小さくなると共に、駆動力計
も小さくなる。

■部品点数も少なく、粘度も向」ニする。

■部品点数が減り、簡単な部品で構成できるためコスト
も低減する。

等の顕著な効果が得られ、従来の欠点を解消したズーム
レンズのズーム機構を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例を示すズームレンズのズ
ーム機構の後部がわから見た斜視図、第２図は、上記第
１図のズーム機構の正面図、第３図（Ａ）　（Ｂ）は、
上記第１図のズーム機構の動作状態を示す断面図、 第４図は、上記第１図のズーム機構中の駆動軸の要部拡
大斜視図、 第５図は、上記第１図のズーム機構中の駆動軸とカム部
材の要部拡大側面図、 第６図は、第ルンズ群と第２レンズ群との移動軌跡を示
す線図、 第７図は、本発明の第２実施例を示すズームレンズのズ
ーム機構の正面図、 第８図（Ａ）（Ｂ）は、上記第７図のズーム機構の動作
状態を示す断面図、 第９図は、本発明の第３実施例を示すズームレンズのズ
ーム機構の正面図、 第１０図（Ａ）　（１３）は、上記第９図のズーム機構
の動作状態を示す断面図、 第１１図（Ａ）　（Ｂ）は、本発明の第４実施例を示す
ズームレンズのズーム機構の断面図、 第１２図は、」１記第４実施例における第ルンズ群と第
２レンズ群と第３レンズ１！工との移動軌跡を示す線図
、 第１３図は、本発明の第５実施例を示すズームレンズの
ズーム機構の上半部の断面図、第１４図（Ａ）（Ｂ）は
、従来のズームレンズのズーム機構の一例を示す断面図
、 第１５図は、上記従来のズーム機構の正面図、第１６図
は、上記第１４．１５図のズーム機構におけるカム溝孔
の平面図である。 １１・・・・・・・・・第２レンズ鏡枠１５・・・・・
・・・・第２レンズ鏡枠１５・・・・・・・・・駆動軸 １５ａ・・・・・・送り溝 １６・・・・・・・・・カム部材駆動用歯車１８・・・
・・・・・・カム部材 １５；、覧勤紬 ％３図 （Ａ） ＣＢ） （Ｂ） ゐ９図　　　　易１０図 馬１４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光軸に沿って平行に配設されていて、回転駆動される駆
   動軸と、 この駆動軸の周面に螺旋状に形成された送り溝およびカ
   ム部材駆動用歯車と、 上記駆動軸の回転により上記送り溝によって光軸方向に
   進退する第１のレンズ鏡枠と、 上記駆動軸の回転を上記カム部材駆動用歯車によって伝
   達されて回転するカム部材と、 このカム部材の回転により光軸方向に進退する第２のレ
   ンズ鏡枠と、 を具備したことを特徴するズームレンズのズーム機構。