JPH0192708A - ズームレンズのズーム機構 - 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】 ［産業上の利用分野ゴ 本発明は、ズームレンズのズーム機構、さらに詳しくは
、合焦レンズ群を含む複数のレンズ群をそれぞれ光軸方
向に移動させてズーミングを行なうズームレンズのズー
ム機構に関する。

［従来の技術］ ズームレンズ付きレンズシャッタカメラは、ズーミング
時に各レンズ群を駆動するズーム駆動機構と、フォーカ
シング時に合焦レンズ群を駆動するフォーカス駆動機構
とを備えている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、従来技術では、合焦レンズ群の駆動に関しては
、ズーミングとフォーカシングのそれぞれの駆動機構が
重複して構成されている。したがって、電動ズームでオ
ートフォーカスの構成にすると、駆動源（モータ）も重
複してしまう構成となり、カメラが大型化し、部品点数
も増大してコストも高くなってしまう。

本発明は、このような問題点に鑑み、１個の駆動源を用
いてズーミングもフォーカシングも行なえるようにし、
小型でかつ安価なズームレンズのズーム機構を提供する
ことを目的とする。

［問題点を解決するための手段および作用コ本発明のズ
ームレンズのズーム機構は、合焦レンズ群を含む複数の
レンズ群がそれぞれ光軸方向に移動してズーミングが行
なわれるものであって、第１の駆動機構により合焦レン
ズ群が光軸方向に駆動され、第２の駆動機構により合焦
レンズ群以外のレンズ群が光軸方向に駆動される。第１
．第２の駆動機構は共通の駆動源により駆動力を与えら
れるようになっていて、駆動源は第１の駆動機構と連結
されており、第２の駆動機構とはズーミング時に連結さ
れ、合焦動作時１七連結が解除されるよう切り換えられ
る。したがって、合焦動作前は、第１．第２の駆動機構
により合焦レンズ群および合焦レンズ群以外のレンズ群
がズーミングの移動を行ない、ズーミングを終了すると
、第１の駆動機構により合焦レンズ群が合焦動作する。

［実　施　例］ 第１図および第２図に本発明を２群ズームレンズのカメ
ラに適用した第１実施例の構成を示す。

第３図（Ａ）は従来の２群ズームレンズの一例における
レンズ群の動きを示したものであり、第３図（Ｂ）は本
実施例におけるレンズ群の動きを示したものである。

第１図において、合焦レンズ群である前群Ｉを保持した
前枠１と、後群■を保持した後枠２は、カメラ本体（全
体を図示せず）３に固定された上下２本の支持軸４，５
により光軸方向に移動自在に支持され、かつ回り止めさ
れている。前枠１は支持軸４に平行して回転自在に支持
されている前ねじ軸６に螺合し、また後枠２は同じく支
持軸４に平行して回転自在に支持されている後ねじ軸７
に螺合しており、上記ねじ軸６，７の回転により、それ
ぞれ前枠１．後枠２が光軸方向に送られるようになって
いる。前ねじ軸６に一体の前ギア８はギア９を介して、
モータ１０の駆動軸に固定された、差動歯車機構１１の
太陽ギア１２に連結している。

差動歯車機構１１は、第４図にその詳細を拡大して示す
ように、太陽ギア１２に対して回転自在な内歯ギア１３
と、この内歯ギア１３および太陽ギア１２に噛合してい
る複数個の遊星ギア１４と、この遊星ギア１４を回転自
在に支持しているキャリア１５とによって構成されてい
る。キャリア１５の外周には歯が形成され、この歯に上
記後ねじ軸７に一体の後ギア１６が噛み合っている。

上記内歯ギア１３の所定箇所には１個の四部１３ａが形
成されていて、同凹部１３ａに係止部材１７の凸部１７
ａが対向できるようになっている。

係止部材１７は電磁プランジャ１８に連結して設けられ
ている。また係止部材１７の先端には、上記キャリア１
５の背面側に作かに突き出したキャリア係止部１７ｂが
形成されている。係止部材１７は電磁プランジャ１８の
非通電状態の平生時には、ばね１９により矢印ａの方向
に付勢されて凸部１．７　ａが上記凹部１３ａに係合し
内歯ギア１３を回転させないようにしている。この状態
では、キャリア係止部１７ｂはキャリア１５から離間し
ているので、同キャリア１５の回転は妨げられない。電
磁プランジャ１８が通電状態になると、係止部材１７は
ばね１９の付勢力に抗して矢印すの方向に移動し、凸部
１７ａが上記凹部１３ａから抜は出して内歯ギア１３が
回転自在になる。この状態で、キャリア係止部１７ｂは
キャリア１５の歯を係止し、キャリア１５の回転を妨げ
る。

Ｔｓ２図に示すように、上記ギア８の回転量は前枠位置
読取器２０によって読み取られ、後枠２の位置は焦点距
離読取器２１により読み取られる。

これらの読取器２０．２１の出力と撮影距離設定器２２
の出力に基づいて、制御回路２３はモータ１０および電
磁プランジャ１８を制御する。

次に、このように構成されている第１実施例の動作を説
明する。

まず、図示しないズーミングスイッチによってズーミン
グの信号が入ると、制御回路２３はモータ１０を駆動す
る。始め、電磁プランジャ１８は非通電状態にあって係
止部材１７が矢印ａ方向に付勢されている状態にあるの
で、上述したように、内歯ギア１３が係止部材１７によ
って係止され、キャリア１５が回転自在になっている。

したがって、モータ１０の駆動によって太陽ギア１２が
回転すると、遊星ギア１４が太陽ギア１２の周囲を公転
運動し、キャリア１５が回転する。キャリア１５の回転
は後ギア１６を介して後ねじ軸７に伝達される。また太
陽ギア１２の回転はギア９と前ギア８を介して前ねじ軸
６に伝達される。すなわち、このとき差動歯車機構１１
により前ねじ軸６と後ねじ軸７とが同時に回転すること
になる。そして、前枠１（前群Ｉ）と後枠２（後群■）
は、それぞれ異なる速度で第３図（Ｂ）に示すように広
角（ワイド；Ｗ）から望遠（テレ；Ｔ）まで線型に移動
する。

因みに、従来の２群ズームレンズの場合には、第３図（
Ａ）に示すように、後群■′が１つの駆動源によってワ
イドからテレまで線型に移動するものとすると、このと
き前群Ｉ′は別の駆動源によって非線型に制御されるも
のとなっている。

ズーミングが終了し、次にレリーズ信号が入ると、制御
回路２３は電磁プランジャ１８を通電状態にする。する
と、係止部材１７が矢印す方向に移動し、キャリア１５
が係止されて内歯ギア１３が回転自在になる。この状態
でモータ１０が回転すると、後枠２は停止したままで、
前枠１のみがフォーカシングのために移動する。このと
き、前枠位置読取器２０．焦点距離読取器２１および撮
影距離設定器２２の出力に基づいた制御回路２３の出力
によりモータ１０が制御され、前枠１の移動が制御され
る。前枠１が所定の位置に移動したところでモータ１０
が停止する。この状態で前群Ｉは第３図（Ｂ）に二点鎖
線で示す無限遠（ｏｏ）位置と一点鎖線で示す至近位置
の間で、所定の焦点距離で被写体にピントの合った状態
となる。

なお、比較のために第３図（Ａ）に示す従来の２群ズー
ムレンズでは、前群Ｉ′はズーミングの後、前記別の駆
動源すなわち前群専用モータにより、さらに実線で示す
無限遠（ｏｏ）位置と一点鎖線で示す至近位置の間でフ
ォーカシングの移動を行なうことになる。

合焦の後、続いて露出が行われる。露出終了後に制御回
路２３の出力によりモータ１０が逆転し、また電磁プラ
ンジャ１８への通電が断たれる。モータ１０の逆転によ
り前枠１は上記と逆方向に移動する。そして、前枠１が
フォーカシング以前の位置に戻ったとき係止部材１７の
凸部１７ａと内歯ギア１３の凹部１３ａが一致して内歯
ギア１３が係止部材１７により回転を係止されるととも
にキャリア１５が回転自在になる。したがって、この後
は再び前枠１と後枠２が線形の関係で移動できる状態と
なりズーミングが可能になる。ここで、前枠１を閃から
至近までフォーカシングさせるために必要とする内歯ギ
ア１３の回転角を１回転未満とし、内歯ギア１３の凹部
１３ａを１箇所にしておけば、内歯ギア１３が動いた時
点で電磁プランジャ１８への通電を断っても作動に問題
は生じない。また前枠１のフォーカシング時の移動量が
大きく、内歯ギア１３が複数回回転してしまう場合には
、内歯ギア１３の回転数の検知手段を設け、前枠１を逆
転して戻すときに、内歯ギア１３の残り逆転量が１回転
以下になった時点で電磁プランジャ１８への通電を断つ
ようにすればよい。

この第１実施例によれば、フォーカシングとズーミング
の機構を兼用してフォーカシング専用の機構を省いてい
るので、小型で低コストのズームレンズカメラを提供す
ることができる。また精度も機構で補償されているので
、高精度のエンコーダや複雑な制御等も必要としない。

次に、第５図に示した本発明の°第２実施例について説
明する。

この第２実施例の構成は、前群Ｉに関しては上記第１実
施例と全く同じで、後群■の駆動に関してのみ異なる。

すなわち、後群■を保持した後枠２Ａ上のカムビン２ａ
がカム環３１のカム溝３１ａに嵌合している。カム環３
１の外周の後端部にはギア部３１ｂが形成され、同ギア
部３１ｂに差動歯車機構１１のキャリア１５の歯が噛み
合っている。

この実施例の動作は前記第１実施例の動作と殆□　ど同
じである。ただし、カム環３１が差動歯車機構１１のキ
ャリア１５の回転によって等速回転すると、後枠２Ａの
カムビン２ａがカム環３１のカム溝３１ａにガイドされ
、第６図に示すように、後群■はワイドからテレまで光
軸方向に非線型に移動する。このとき前群Ｉは前記実施
例と同様に線型に移動する。この後、前枠１のみが移動
してフォーカシングが行われるが、後群■が非線型に移
動するズームレンズにおいては、前群Ｉのフォーカシン
グの移動量は焦点距離に関係なく一定であるので、前記
第１実施例で用いられた焦点距離読取器２１（第２図参
照）を必要としない。

このように第２実施例では、カム環３１を用いているこ
とによって前記第１実施例よりも一段とレンズ制御が簡
単になっている。

上記第１．第２実施例では、電磁プランジャ１８の作動
により、差動歯車機構１１の内歯ギア１３の回転係止お
よび係止解除を行なう構成とされていたが、電磁プラン
ジャ１８の代わりに、例えば、レリーズ釦の操作に連動
して上記内歯ギア１３の回転係止および係止解除がなさ
れるようにしてもよい。そこで、次に、この部分の具体
的な構成の一実施例を第７図によって説明する。

第７図において、レリーズ釦４１はコイル状のレリーズ
ばね４２を介してカメラ本体４３に上下動自在に取り付
けられ、レリーズ釦４１の下端は本体４３内で連結レバ
ー４４の一腕に当接している。連結レバー４４の他腕は
ピン４４ａにより係止部材４７に連結している。不動の
ガイドピン４５に長孔４６を案内されるようになってい
る係止部材４７は、上記レリーズ釦４１が押されない平
生時においては、前記係止部材１７と同様にばね１９に
より矢印ａの方向に付勢されており、係上部材４７の凸
部４７ａは、内歯ギア１３の凹部１３ａに嵌合し、内歯
ギア１３の回転を係止している。このときキャリア係止
部４７ｂはキャリア１５の歯から退避している。したが
って、レリーズ釦４１が押されないズーミング時には、
太陽ギア１２およびキャリア１５が回転し、前枠１およ
び後枠２が光軸方向に移動する。ズーミングの後、レリ
ーズ釦４１が押し下げられると、連結レバー４４が図示
する反時計方向へ回動するので、係止部材４７は矢印す
の方向に移動し、凸部４７ａが上記凹部１３ａから離脱
するとともに、キャリア１５がキャリア係止部４７ｂに
より係止される。

したがって、この状態では後枠２（または２Ａ）は停止
し、キャリア１５の回転により前枠１のみが光軸方向に
フォーカシングの移動を行なう。この後、露出が行われ
、レリーズ釦４１がもとの位置に戻ったところで、モー
タ１０を逆転すれば、内歯ギア１３がフォーカシング以
前の位置に戻ったときに、係止部材４７がばね１９によ
り矢印す方向に移動して再び内歯ギア１３が係止され、
キャリア１５が回転自在になる。

このように電磁プランジャ１８を省略した構成にすれば
、ズームレンズを小型化できるとともにコストの低減化
を図ることができ、また制御も簡単になる。

次に、本発明を３群ズームレンズに適用した実施例につ
いて説明する。この実施例のズームレンズの概略構成を
第８図に示す。第９図（Ａ）は従来の３群ズームレンズ
の一例におけるレンズ群の動きを示したものであり、第
９図（Ｂ）は本実施例におけるレンズ群の動きを示した
ものである。

第８図において、合焦レンズ群である第１群Ｉを保持し
た第１枠５１は前ねじ軸６により、第２群■を保持した
第２枠５２は後ねじ軸７により、前記第１実施例と同様
に、それぞれ光軸方向に移動できる構成となっている。

第３群■を保持した第３枠５３は前記第２実施例と同様
に、カムビン５３ａがカム環５４のカム溝５４ａに嵌合
しており、カム環５４の外周に形成されたギア部５４ｂ
がギーア５５に噛み合っている。このギア５５は、後ギ
ア１６を介して差動歯車機構１１のキャリア１５に噛み
合っている。なお、第１枠５１〜第３枠５３は図示しな
い支持部材により光軸方向に移動自在に支持されている
。その他の構成は前記第１、第２実施例と同様である。

この実施例においては、前記各実施例と同様に、最初、
差動歯車機構１１の太陽ギア１２およびキャリア１５が
回転するので、前ねじ軸６および後ねじ軸７が回転して
第１枠５１および第２枠５２が光軸方向に移動する。こ
のときキャリア１５に後ギア１６を介して噛み合ってい
るギア５５も回転しカム環５４が回転するので、第３枠
５３も光軸方向に移動する。モータ１０は等速回転する
ので、第９図（Ｂ）に示すように、第１枠５１（第１群
■）および第２枠５２（第２群■）はワイドからテレま
で線型に移動するが、第３枠５３（第３群■）について
はカム溝５４ａに沿って回動するので光軸方向に非線型
に移動する。このズーミングの後は、前記第１実施例と
同様に、合焦レンズ群である第１群Ｉのみが、それ自身
の位置情報。

焦点距離情報および撮影距離情報により光軸方向に移動
し、第９図（Ｂ）に二点鎖線で示す田位置と一点鎖線で
示す至近位置の間でフォーカシングする。

なお、従来の３群ズームレンズでは、第９図（Ａ）に示
すように、第２群■′のみが線型に移動し、第１群Ｉ′
および第３群■′については非線型に移動してズーミン
グを行ない、この後、第１群Ｉ′によりフォーカシング
を行なっていた。

本発明は３群以上のズームレンズにも適用できることは
言うまでもない。

［発明の効果コ 以上述べたように、本発明によれば、ズーミングとフォ
ーカシングとを同一の駆動源を用いて行なうことができ
、フォーカシング時にはズーミングのための駆動機構が
停止するようになっているので、小型でコストが廉価で
あり、しかも複雑な制御を必要としない高精度のズーム
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、本発明を２群ズームレンズに適用した第１実
施例を示すズーム機構の斜視図、第２図は、上記２群ズ
ームレンズの概略構成図、第３図（Ａ）および（Ｂ）は
、それぞれ、従来の２群ズームレンズの一例におけるレ
ンズ群の動きと、上記第１図の２群ズームレンズにおけ
るレンズ群の動きを示した線図、 第４図は、上記第１，２図中の差動歯車機構および切換
手段の拡大断面図、 第５図は、本発明を２群ズームレンズに適用した第２実
施例を示すズーム機構の概略構成図、第６図は、上記第
５図の２群ズームレンズにおけるレンズ群の動きを示し
た線図、 第７図は、上記第１．第２実施例のズーム機構において
、差動歯車機構を切り換える切換手段の他の実施例を示
した構成図、 第８図は、本発明を３群ズームレンズに適用した実施例
を示すズーム機構の概略構成図、第９図（Ａ）および（
Ｂ）は、それぞれ、従来の３群ズームレンズの一例にお
けるレンズ群の動きと、上記第８図の３群ズームレンズ
におけるレンズ群の動きを示した線図である。 １・・・・・・・・・前枠（合焦レンズ群）２．２Ａ・
・・・・・後枠（合焦レンズ群以外のレンズ群）６・・
・・・・・・・前ねじ軸（第１の駆動機構）７・・・・
・・・・・後ねじ軸（第２の駆動機構）８・・・・・・
・・・前ギア（第１の駆動機構）９・・・・・・・・・
ギア（第１の駆動機構）１０・・・・・・モータ（駆動
源） １１・・・・・・差動歯車機構（第１．第２の駆動機構
）１６・・・・・・後ギア（第２の駆動機構）１７．４
７・・・・・・係止部材（切換手段）１８・・・・・・
電磁プラン、ジャ（切換・手段）３１．５４・・・・・
・カム環（第２の駆動機構）４１・・・・・・レリーズ
釦（切換手段）４４・・・・・・連結レバー（切換手段
）５１・・・・・・第１枠（合焦レンズ群）５２・・・
・・・第２枠（合焦レンズ群以外のレンズ群）５３・・
・・・・第３枠（合焦レンズ群以外のレンズ群）５５−
・・・・・・ギア（第２の駆動機構）■・・・・・・・
・・前群、第１群（合焦レンズ群）■・・・・・・・・
・後群、第２群（合焦レンズ群以外のレンズ群）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 合焦レンズ群を含む複数のレンズ群をそれぞれ光軸方向
   に移動させてズーミングを行なうズームレンズのズーム
   機構において、 上記合焦レンズ群を光軸方向に駆動する第１の駆動機構
   と、 上記合焦レンズ群以外のレンズ群を光軸方向に駆動する
   第２の駆動機構と、 上記第１、第２の駆動機構に駆動力を与える駆動源と、 上記第１の駆動機構と上記駆動源とを連結している連結
   機構と、 ズーミング時に上記第２の駆動機構と駆動源とを連結し
   、合焦動作時にはこの連結を解除する切換手段と、 を具備したことを特徴とするズームレンズのズーム機構
   。