JPH01107222A - ズームレンズの駆動用カム構造 - 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〕 この発明は、撮影レンズの焦点距離が最短の端（以下、
「Ｗ端」と略記する。）の周辺にある場と、最長の端（
以下、「Ｔ端」と略記する。）の周辺にある場合には、
その焦点距離を変更しようと撮影レンズの駆動部材に動
力を加えても撮影レンズが移動せずに最短焦点距離と最
長焦点距離とが維持できるズームレンズの駆動用カム構
造に関する。

〔従来の技術〕

レンズ群を適宜に移動させることにより焦点距離を連続
的に変更して写真の撮影を行なえるズームレンズがある
。近年１手軽に写真が撮れるようにいわゆるコンパクト
カメラが普及しているが、これにズームレンズを装着し
たズームレンズ付コンパクトカメラが開発されてい葛。

従来のこの種のズームレンズのＩ！ｌ！動機構は、内側
鏡胴に外側鏡胴を嵌装した二重鏡胴とし、一方の鏡胴を
カメラボディに固定し他方を光軸を中心にして回動自在
とし、この他方の鏡胴を回動させることによりレンズ群
を光軸方向に移動するようにしである。

すなわち、内側鏡胴と外側鏡胴のいずれか一方に光軸に
沿った直線溝を形成し、他方の鏡胴にレンズ群の数に応
じた螺旋状のカム溝を形成し、それぞれのレンズ群のマ
ウントに植設したピンを上記直線溝とそれぞれのカム溝
の両方に挿入しである。そして、一方の鏡胴を回動させ
ると上記ピンが直線溝とカム溝の両方に案内されるから
、直線溝によってその移動方向が、カム溝によってその
移動距離が規制されてレンズ群が移動する。このレンズ
群の移動により焦点距離が変更されるのである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、ズームレンズは焦点距離を連続的に変化させ
るものであるため、レンズ群の移動に応じてその光学的
関係を所定のものに保っていなければならない、この光
学的関係は上記ぞれぞれのカム溝の形状と位置関係によ
って保たれる。

この光学的関係を所定のものに保つためには、直線溝と
カム溝とを高精度で加工しなければならず、またＷ端位
置にある場合の焦点距離とＴ端位置にある焦点距離を適
切に調整しておかなければ中間焦点距離において光学的
関係が崩れてしまう。

そのため、焦点距離の初期調整時にはＷ端とＴ端とで確
実にレンズを停止させておかなければならない。

しかしながら、カム溝が高精度で加工されているから、
Ｗ端やＴ端でそれぞれのレンズ群を停止させ−るために
はその位置調整作業にも高い精度が要求される。このた
め、この調整作業に手間がかかり相当な時間を要する。

そこで、この発明は、Ｗ端およびＴ端にレンズ群が位置
したときには、このレンズ群を移動させようと外部から
駆動力が加えられた場合にも、所定以上の時間駆動され
なければＷ端およびＴ端からレンズ群が外れないように
して、Ｗ端およびＴ端における焦点距離の調整作業を容
易に行なえるようにしたズームレンズの駆動用カム構造
を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、この発明に係るカム構造は
、外部から駆動力を加え、適宜数のレンズ群を光軸方向
に所定の関係をもって移動させて焦点距離を変更するズ
ームレンズにおいて、前記外部からの駆動力を受けて駆
動する駆動部材と、前記レンズ群を所定の関係をもって
光軸方向に移動させる移動鏡胴とをカム連繋し、このカ
ムの最短焦点側端部と最長焦点側端部とに、駆動部材の
作動中にも移動鏡胴が移動しない不感帯を設けたことを
特徴としている。

〔作　用〕

上記駆動部材が外部からの駆動力を受けて作動しても、
撮影レンズの焦点距離が短焦点側と長焦点側にあるとき
には、上記不感帯によってこの駆動部材と移動鏡胴とが
連繋しているから移動鏡胴は作動せず、レンズ群は移動
しない。そして、駆動部材が所定の角度以上に回動する
と、上記不感帯から離脱し駆動部材から移動鏡胴に動力
が伝達されレンズ群が移動を開始する。

〔実施例〕

以下、図示した実施例に基づいてこの発明に係るズーム
レンズの駆動用カム構造を具体的に説明する。

まず、第３図に基づいて、このカム構造によってレンズ
群が移動するズームレンズを装着したコンパクトカメラ
のレンズ駆動部の構造について説明する。

このズームレンズは、前群レンズ１と後群レンズ２との
２群ズームである。前群レンズ１はシャッターユニット
３に収められ、このシャッターユニット３を移動鏡胴４
の前部に３本の止めネジ３ａによって止着する。なお、
この止めネジ３ａのうち２本の止めネジ３ａには、バネ
座金３ｂを介在させることにより前群レンズ１の光軸方
向の倒れを調整できる。

移動鏡胴４はほぼ直方体の枠状部材に上記シャッターユ
ニット３を止着する取付板４ａを形成した形状としであ
る。移動鏡胴４の上面後方にはほぼ矩形状に光軸と平行
に透孔を形成してガイド孔４ｂを設け、このガイド孔４
ｂに、後群レンズ２のレンズマウント５の上端部に形成
した突起部５ａを挿通することによりこの後群レンズ２
を移動鏡胴４の後部に配設する。

上記レンズマウント５の下部の側端部には光軸と平行な
方向の透孔を形成してガイド部５ｂを設け、このガイド
部５ｂにブツシュ５ｃを嵌着する。このブツシュ５ｃに
後群ガイド棒６ａを挿通し、この後群ガイド捧６ａの移
動鏡胴４側先端部を移動鏡胴４内に設けた支持部で支持
させる。後群ガイド棒６ａの後端部には押さえ板６ｂを
当接させ、この押さえ板６ｂを止めネジ６ｃによって移
動鏡胴４に止着する。なお、後群ガイド捧６ａのレンズ
マウント５と移動鏡胴４内の上記支持部との間には押し
バネ６ｄを巻装し、その復元力を、レンズマウント５が
前記ガイド孔４ｂと後群ガイド捧６ａとに案内されて後
方に移動するよう付勢しである。レンズマウント５の下
面には適宜な窪み部を形成し、この窪み部に焦点調整ピ
ン７の偏心ピン７ａとフランジ部７ｂとを嵌入し、押さ
え板７ｃを止めネジ７ｄによってレンズマウント５に止
着することにより焦点調整ピン７をレンズマウント５に
固定する。

上記レンズマウント５に固定した焦点調整ピン７には円
形の支点ピン７ｅを形成してあり、この支点ピン７ｅを
上記押さえ板７ｃの透孔部７ｆを貫通させて連動レバー
８の連動孔８ａに遊挿する。連動レバー８はほぼＬ字形
をし、その一方の腕部の先端に上記連動孔８ａを形成し
である。はぼＬ字形の屈曲部には透孔８ｂを形成し、こ
の透孔８ｂを貫通する支持ネジ８ｃを移動鏡胴４の下面
に締め付けて、連動レバー８を移動鏡胴４に対してこの
支持ネジ８ｃを中心にして回動自在に設ける。また、連
動レバー８の他方の腕部の先端には、移動鏡胴４とは反
対の方向に指向して突出した連動ピン８ｄを設けである
。

移動鏡胴４の側面後方には、後述する形状に透孔を形成
したカム部９を設けである。

また、移動鏡胴４の上面の側端部には光軸方向に透孔を
形成した主ガイド部軸を設け、この主ガイド部４ｃにブ
ツシュ４ｄを嵌着する。この主ガイド部４ｃの側方近傍
にはカム面１０ａを形成したカム板１０を固着しである
。なお、このカム板１０は上記主ガイド部４ｃと共通に
して、主ガイド部４ｃの側面に上記カム面１０ａを形成
したものであっても構わない。移動鏡胴４の上記カム部
９を設けた側面とは反対側の側面の下部には、破線で示
すように、先端部をほぼＵ字形に切り欠いた副ガイド部
４ｅを設けである。

以上のように前群レンズ１、後群レンズ２、連動レバー
８などを装着した移動鏡胴４を、カメラボディＡ（第４
図示）に固定した固定枠１１に収容させる。このとき、
上記主ガイド部４ｃに主ガイド捧４ｆを挿通し、固定枠
１１の後端部上方にある支持部］、１ａにこの主ガイド
捧４ｆの後端部を支持させる。

また、上記副ガイド部４ｅの先端の切欠部に副ガイド捧
４ｇを挿通し、その後端部を固定枠１１の内側の側面に
設けた支持部１１ｂに支持させる。そして、固定枠１１
の前側周縁に、枠状の蓋体１２を止めネジ１２ａで締め
付けて止着する。

固定枠１１の下面には、第３図および第４図に示すよう
に、前記連動レバー８の連動ビン８ｄの側面が当接する
カム面１３ａが形成されたカム孔１３を設けである。

また、固定枠１１の側面には垂直方向を回転軸としたウ
オーム１４を配設してあり、このウオーム１４の回転軸
を固定枠１１の上面よりも上方に突出させ、この突出部
に駆動ギヤ１５を嵌着しである。固定枠１１の上面には
ギヤ１６ａなど適宜枚数のギヤからなる適宜な減速比の
ギヤ列１６を配設し、図示しないモータの回転をこのギ
ヤ列１６を介して駆動ギヤ１５に伝達している。ウオー
ム１４には固定枠１１の側面に軸支したウオームホイー
ル１７が噛合し、このウオームホイール１７と同軸上に
伝達ギヤ１８を設けである。これらウオームホイール１
７と伝達ギヤ１８とは相互に回転自在としてあり、これ
らの側面間に適宜な摩擦力を付与して、これらのギヤに
加えられた負荷が所定の大きさ以上になると、一方のギ
ヤが停止し他方のギヤが空転するようにしである。

上記伝達ギヤ１８には固定枠１１に軸支した中間ギヤ１
９が噛合し、この中間ギヤ１９にエンコーダ２０を駆動
するギヤと扇形ギヤ２１とが噛合している。

上記扇形ギヤ２１の回動軸２１ａは固定枠１１の側面に
形成した透孔１１ｃを貫通し、この回動軸２１ａの先端
部は、前記移動鏡胴４の後方下端部に形成した切欠部４
ｈを通過して固定枠１１に収容した移動鏡胴４の内側に
位置する。そして、この回動軸２１ａの先端部に駆動部
材としての入力レバー２２の基端部を止めネジ２２ａに
よって止着し、この入力レバー２２と扇形ギヤ２１とが
同期して回動するようにしである。°この入力レバー２
２の自由端部には扇形ギヤ２１の方向に指向して駆動ピ
ン２２ｂを突設してあり、この駆動ピン２２ｂを移動鏡
胴４の側面に形成した前記カム部９に遊挿しである。

固定枠１１の上面であって、これに収容した移動鏡胴４
の前記カム板１０のほぼ上方に位置する部分には、カム
面１０ａに対応した形状の透孔ｌｉｄを形成しである。

また、固定枠１１の上面には連動板２３を、止めネジ２
３ａによってそのほぼ中央部で回動自在に軸支しである
。この連動板２３の一端部には下方に指向した係合ピン
２３ｂを突設してあり、この係合ピン２３ｂが上記透孔
ｌｉｄを貫通してカム板１０のカム面１０ａに当接して
いる。連動板２３の他端部には上方に指向した入力ピン
２３ｃを突設してあり、この入力ピン２３ｃをファイン
ダーの図示しない変倍機構に連動しである。なお、連動
板２３は。

カメラボディＡあるいはファインダーのケースなどに軸
支したものであっても構わない。

次に、移動鏡胴４に形成したカム部９の詳細を第１図お
よび第２図（ａ）〜（ｃ）に基づいて説明す゛　る。−
カム部９は、垂直方向に長透孔を形成したズーム部９ａ
、ズーム部９ａの上端に連続し入力レバー２２の回動軸
２１ａを中心とした円弧状のＷ端部９ｂ。

ズーム部９ａの下端に連続し入力レバー２２の回動軸２
１ａを中心とした円弧状のＴ端部９ｃ、さらにＷ端部９
ｂの上端から垂直上方に連続した収納部９ｄから構成し
である。なお、Ｗ端部９ｂホ撮影レンズの焦点距離が最
短にある場合を規制し、Ｔ端部９ｃは最長にある場合を
規制する。

以上により構成したこの発明に係るカム構造の動作を、
前群レンズ１と後群レンズ２の移動動作とともに説明す
る。

図示しないモータが回転すると、ギヤ列１６を介して駆
動ギヤ１５が回転してウオーム１４が回転する。

ウオーム１４が回転するとこれに噛合したウオームの間
の摩擦力により伝達ギヤ１８が回転する。この伝達ギヤ
１８の回転が中間ギヤ１９を介して扇形ギヤ２１に伝達
され、この扇形ギヤ２１が回動軸２１ａを中心に第１図
上反時計回り方向に回動する。なお、扇形ギヤ２１をこ
の方向に回転させるときのモータの回転を正回転とする
。

扇形ギヤ２１が回動すると、これと同軸上にある入力レ
バー２２が同期して同方向に揺動する。このため、入力
レバー２２の駆動ピン２２ｂは回動軸２１ａを中心に第
１図上反時計回り方向に旋回する。同図ではこの駆動ピ
ン２２ｂがカム部９の収納部９ｄに位置しているから、
駆動ピン２２ｂの旋回によりカム部９が押される。した
がって、このカム部９を形成しである移動鏡胴４が、主
ガイド部４Ｃと副ガイド捧４ｇに案内されて固定枠１１
に対して被写体側に前進する。移動鏡胴４の前部には前
群レンズ１を含むシャッターユニット３が止着してあり
、前群レンズ１も前進する。なお、収納部９ｄの長さは
短いため、移動鏡胴４は僅かに前進するだけである。

モータがさらに正回転して扇形ギヤ２１が回動すると、
第２図（ａ）に示すように、入力レバー２２の駆動ピン
２２ｂがＷ端部９ｂに位置する。このＷ端部９ｂは回動
軸２１ａを中心とした円弧状に形成しであるから、駆動
ピン２２ｂがこのＷ端部９ｂに位置しているときには入
力レバー２２が揺動しても移動ａｒ５４４は前進しない
、すなわち、このＷ端部９ｂには、駆動部材としての入
力レバー２２が作動しても、移動鏡胴４が作動しない不
感帯を構成しである。

入力レバー２２がさらに揺動して、第２図（ｂ）に示す
ように駆動ピン２２ｂがズーム部９ａに位置すると、入
力レバー２２の回動により前述と同様に前群レンズ１が
移動鏡胴４とともに前進する。

移動鏡ＪＩＭ４が前進すると、この移動鏡ＪＩＭ４に軸
支しである連動レバー８も同様に移動する。連動レバー
８の連動ピン８ｄは固定枠１１に形成したカム孔１３の
カム面１３ａに当接しているから、連動レバー８が固定
枠１１に対して前進すると、この連動レバー８はカム面
１３ａに案内されて支持ネジ８ｃを中心として第４図上
反時計回り方向に回動する。他方、連動レバー８には焦
点調整ピン７を介して後群レンズ２のレンズマウント５
が連繋しているから、連動レバー８の回動により押しバ
ネ６ｄの復元力に抗してレンズマウント５が移動鏡胴４
に対して前方に移動する。このため、後群レンズ２が移
動鏡胴４に対して前方に移動し、前群レンズ１との間隔
を狭めることになる。したがって、焦点距離を連続的に
変化させてズーミングが行なわれる。

なお、前群レンズ１と後群レンズ２がズーミングを行な
う場合の光学的な位置関係を確保するには。

カム面１３ａのカム曲線を所定のものとなるように設計
すればよい。

そして、入力レバー２２がさらに揺動して駆動ピン２２
ｂが第２図（ｃ）に示すようにＴ端部９ｃに位置すると
、入力レバー２２の揺動によっても移動鏡胴４が移動し
なくなる。これはＴ端部９ｃが、Ｗ端部９ｂと同様に、
回動軸２１ａを中心とした円弧状に形成しであるからで
、即ちＴ端部９ｃにも不感帯が構成しである。なお、駆
動ピン２２ｂがＴ端部９ｃに位置しているときには、移
動鏡胴４の先端部は固定枠１１から突出した位置にある
。

駆動ピン２２ｂがカム部９のＴ端部９Ｃに位置して移動
鏡胴４が最前方に位置している状態から、移動鏡胴４を
後退させるには、図示しないモータを一逆回転させれば
よい。モータの逆回転により扇形ギヤ２１が第２図（Ｑ
）上時計回り方向に回動するから、駆動ピン２２ｂも同
方向に旋回する。このため、移動鏡胴４は上述とは逆に
固定枠１１に収容されながら後退する。

レンズマウント５は常時後方に移動するよう押しバネ６
ｄの復元力を受けていて、連動レバー８は焦点調整ピン
７を介して、第４図上時計回り方向に回動する力を受け
ているから、その連動ピン８ｄはこの力によりカム面１
３ａに当接している。したがって、連動ピン８ｄはカム
面１３ａに案内されて支持ネジ８ｃを中心として第４図
上時計回り方向に旋回する。このため、支点ピン７ｅも
同方向に旋回し、レンズマウント５が移動鏡胴４に対し
て後退する。

これにより後群レンズ２が後退し、移動鏡胴４に伴われ
る前群レンズ１の後退と協働して焦点距離を最短距離ま
で連続的に変化させる。

そして、焦点距離を初期調整する場合には、駆動ピン２
２ｂがＷ端部９ｂに位置するように移動鏡胴４の位置を
定めて最短焦点距離を調整し、駆動ピン２２ｂがＴ端部
９ｃに位置するように移動鏡胴４の位置を定めて最長焦
点距離を調整すればよい。このとき、Ｗ端部９ｂとＴ端
部９Ｃには不感帯があるから、高精度で各レンズ群を停
止させる必要がない。

本実施例では、前群レンズ１と後群レンズ２が前進して
長焦点となる望遠タイプのズームレンズについて説明し
たが、各レンズ群が後退して長焦点なるレトロフォーカ
スタイプのズームレンズであっても構わない。この場合
には、カム部９のＷ端部９ｂとＴ端部９Ｃの配置が逆に
なる。

また、入力レバー２２を駆動部材として説明したが、こ
の入力レバー２２の変わりに回転板を設け、この回転板
の外周面が不感帯（その回転中心を中心とした円弧状部
）を形成しである適宜なカム曲線とし、移動鏡胴４にこ
の回転板の外周面と常時当接するピンなどを設けたもの
であっても構わない。

なお１本実施例のように入力レバー２２とカム部９の構
成によれば、カム部９を円弧部と直線部とで形成できる
から、比較的加工が容易であり、精度も容易に高くでき
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明に係るズームレンズの駆
動用カム構造によれば、駆動部材と被動部材をカム連繋
し、当該カムの最短焦点距離部と最長焦点距離部に不感
帯を設けたから、駆動部材あるいは被動部材のいずれか
がこの不感帯内に位置していれば最短焦点距離と最長焦
点距離の調整を行なうことができる。したがって、所定
の位置に高精度で撮影レンズを停止させて焦点調整を行
なう必要がないから、焦点距離の初期調整に要する手間
を極力省ける。また、カムの加工精度も従来のものに比
べて高くする必要なく、撮影レンズを所定の光学的関係
に維持できる。

また、撮影時においても、焦点距離が最短の場合と最長
の場合には、容易に既知の焦点距離で撮影できる。しか
も、簡単な構造であるから、加工や部品にかかるコスト
が少なくてよく、安価なズームレンズを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るカム構造を示すカム部の正面図
で、移動鏡胴が入力レバーを設けた固定　−枠に収容さ
れた状態を示す、第２図（ａ）〜（Ｑ）はカム部の正面
図で、第２図（ａ）はＷ端にある場合、第２図（ｂ）は
ズーム部にある場合、第２図（ｃ）はＴ端にある場合を
示す、第３図は、この発明に係るカム構造を具備したズ
ームレンズの一実施例を示す分解斜視図である。第４図
は、移動鏡胴が固定枠に収容された状態の水平線に沿っ
た一部断面図である。 １・・・前群レンズ　　　　２・・・後群レンズ４・・
・移動鏡胴　　　　　９・・・カム部９ａ・・・ズーム
部　　　　　９ｂ・・・Ｗ端部９ｃ・・・Ｔ端部　　　
　　　９ｄ・・・収納部１１・・・固定枠　　　　　　
２１・・・扇形ギヤ２１ａ・・・回動軸 ２２・・・入力レバー（駆動部＃） ２２ａ・・・止めネジ　　　　２２ｂ・・・駆動ビンＡ
・・・カメラボディ 特許出願人　富士写真光機株式会社 第１図 苓　４　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 外部から駆動力を加え、適宜数のレンズ群を光軸方向に
   所定の関係をもって移動させて焦点距離を変更するズー
   ムレンズにおいて、 前記外部からの駆動力を受けて駆動する駆動部材と、前
   記レンズ群を所定の関係をもって光軸方向に移動させる
   移動鏡胴とをカム連繋し、このカムの最短焦点側端部と
   最長焦点側端部とに、駆動部材の作動中にも移動鏡胴が
   移動しない不感帯を設けたことを特徴とするズームレン
   ズの駆動用カム構造。