JPH02220014A

JPH02220014A - ズームレンズ鏡筒

Info

Publication number: JPH02220014A
Application number: JP8942189A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Yamazaki; 康夫山崎; Kazutoshi Shiratori; 白鳥　和利
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1989-02-21
Filing date: 1989-02-21
Publication date: 1990-09-03
Also published as: US4993815A

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鏡筒、詳しくは、３群以上のレン
ズ系を有するズームレンズ鏡筒に関する。

［従来の技術］近年においては、カメラの自動化に関連してズームレン
ズの駆動機構についても多数の提案がなされている。例
えば、特公昭３９−１５７２１号公報に開示のものはへ
りコイドネジと差動カムの組合わせによるズームレンズ
駆動機構を有する鏡胴に関するものであり、また特開昭
５９−１４８０１２号公報に開示のものは、第１と第２
のズームレンズ保持枠自体をカム結合することによって
ズームレンズの駆動を行なうようにしたズームレンズ装
置に関するものである。更に、実開昭６２−２０１７１
０号公報に開示のものは、鏡筒内に第１と第２のカム部
材を係合ビンに押圧することによって、レンズ駆動用の
カム溝孔を形成するようにしたレンズの駆動機構に関す
るものである。

更にまた、本出願人により特願昭８３−３３０２９号に
よって提案された鏡胴のレンズ枠駆動機構はカム環式の
ものである。

［発明が解決しようとする課題］ところで、上述のような１１筒のレンズ駆動機構によっ
て、多数のレンズ保持枠を駆動しようとすると、構造上
の複雑さ、あるいはモールド化での剛性上の問題など不
具合な点が生じていた。

例えば、特公昭３９−１５７２１号公報に開示の可変焦
点レンズの鏡胴機構は２組のレンズ枠を差動させるもの
であって、３群枠以上のレンズ枠の駆動に応用しようと
すると、部品点数が増え、非常に複雑な構造になってし
まう。

また、特願昭６３−３３０２９号のものはカム環式の構
造のものであり、その構成を第６図に示した１組のレン
ズ枠駆動機構について説明すると、符号４１は外周の等
間隔位置に傾斜カム溝孔４ｆａを有する駆動筒であって
、この駆動筒４１には上記カム溝孔４１ａにそれぞれ嵌
入する係合ビン４２ａが植設されたレンズ保持枠４２が
嵌合している。そして、このように構成された駆動機構
においては駆動筒４１の回動によって１ノンズ保持枠４
２は軸方向に前後動され、レンズがズーム移動される。

しかし、この構造のカム筒は高いカム精度が要求され、
それをプラスチック製にすると駆動筒に外力が作用した
ときに剛性不足により変形し、精度が保証できず、従っ
てモールド化ができない。また、組立の難易性について
もルンズ保持枠当たり３本の係合ビンで駆動し、更に３
群レンズ用を考えると９本の係合ビンを枠にビス止めす
る必要があり、鏡筒の組立上の不具合も生じる。

本発明の目的は上述の欠点を解決するために、極めて簡
単な構造で、組立性もよく、また部品のモールド化に対
しても充分な剛性が得られるものであって、ワイド端か
らテレ端までの撮影領域のズーミングに好適なレンズ鏡
筒を提供するにある。

［課題を解決するための手段および作用］本発明のレン
ズ鏡筒は、複数のレンズ群を光軸方向に進退させること
によりズーミングを行なうレンズ鏡筒において、固定枠と、ズーミング操作により上記固定枠に対し光軸方向に進退
する移動枠と、上記固定枠とカム結合し、上記移動枠と光軸方向に一体
に移動することにより該移動枠に対し光軸周りに回動す
る、前端面および／または後端面にそれぞれ少なくとも
１つの光軸周りのカムを有するカム枠と、上記移動枠に光軸周りに一体に保持されると共に、上記
カム枠の前端面および／または後端面のカムにそれぞれ
当接することにより、上記移動枠に対する光軸方向の位
置を決定される、少なくとも２つの被駆動枠と、上記蔓動枠および被駆動枠にそれぞれ保持される複数の
レンズ群と、を具備することを特徴とする。

【実　施　例Ｊ以下、図示の実施例により本発明を説明する。

第１図は、本発明の第１実施例のズームレンズｗｔ筒の
縦断面図であって、同鏡筒は３群インナーフォーカスズ
ームレンズで構成されており、上半部分はテレ端、下半
部分はワイド端にレンズを移動させた各ズーミング状態
を示し、０は光軸を示している。このレンズ鏡筒の主要
部はズーム環１と、固定枠２と、移動枠部とで構成され
ている。

まずズーム環１は円筒体で形成され、その外周面の中央
部にズーミング用モータ駆動ユニット（図示せず）によ
り駆動される、ぢ−ム伝達ギヤー１ｂを有し、内周側に
はへりコイドネジ１ａが形成されている。また、外周面
後部（マウント側）にズームエンコーダ用としてエンコ
ーダパターンが印刷されたフレキシブルプリント基板１
９が巻回して固着されている。そして固定枠２に支持さ
れるエンコーダ接片２０により、ズーミング時のズーム
位置を上記エンコーダパターンで読み取り、ＣＰＵにそ
の情報を出力する。次に固定枠２には、後述する移動枠
３の直進案内部３ａが挿入される、マウント側に開口し
ている３つの直進案内溝２ａと、更に後述する差動カム
４の駆動ビン４ａを螺旋状１；案内する有底カム溝２ｂ
が上記３つの直進案内＊　２　、ａの配設位置の間に設
けられている。ズーム環１は、この馴定枠２の外周に、
そのヘリコイドネジ１ａが上記直進案内部３ａのネジ３
ｂに螺合するように嵌合され、回転自在に支持される。

なお、上記ズーム環１の軸方向の移動は、後端部側、即
ちマウント側の端面を固定枠２のフランジ部２ｄに当接
させ、前端面は固定枠２の前部外周に穿設された溝部２
ｃに嵌着された押え板バネ８に当接させることによって
規制されている。

次に上記移動枠部の構成について詳細に説明する。まず
、移動枠部は、上記固定枠２の内周部に摺動可能に嵌合
する円筒形状の移動枠３と、移動枠３の前部内に螺６さ
れた第２レンズ保持枠５および同保持枠５に固着された
１群レンズ２１と、移動枠３の内周部にマウント側から
摺動可能に嵌合挿入され、２群レンズ枠１３をフォーカ
シング軸１７で摺動自在に支持する第２レンズ保持枠６
（被駆動枠）と、上記２群レンズ枠１３の前枠１３ａと
後枠１３ｂにそれぞれ支持される２群前レンズ２２およ
び２群後レンズ２３と、移動枠３の内周部に回転自在に
マウント側から挿入され上記第２レンズ保持枠６と後述
する第３保持枠７の間に介在する差動カム４（カム枠）
と、移動枠３の内周部にマウント側から挿入される第３
レンズ保持枠７（被駆動枠）と、同第３レンズ保持枠７
に保持されている３群レンズ２４と、移動枠３のマウン
ト側端面に固着されるカム押え板９とによって構成され
ている。

上記移動枠部の各構成部材の形状、組合わせ順等を第１
．う因によって更に詳しく説明すると、移動枠３はマウ
ント側の外周の３１！１所に、前記固定枠２の直進溝２
ａに嵌入される突起状の直進案内部３ａを有し、更にそ
の各外周部にはズーム環１のへりコイドネジ部１ａに螺
合するヘリコイドネジ部３ｂが設けられている。従って
、ズーム環１の回転によって移動枠３は、固定枠２の直
進溝２８によって光軸Ｏ方向に直進案内されて光軸方向
を摺動する。更に移動枠３の内周面部には第２レンズ保
持枠６および第３レンズ保持枠７を光軸Ｏ方向に直進ガ
イドするための、マウント側に開口し、各々３方向に位
置する直進案内溝３ｃ、および３ｄが設けられている。

移動枠３の内周部に摺動自在に嵌合される第２レンズ保
持枠６には、移動枠３の直進案内溝３ｃに嵌入される凸
状直進案内部６ａがその外周部の３箇所に設けられてい
る。またマウント側の端部には差動カム４の第２レンズ
保持枠用のカム面４ｂと当接する差動カム当接部６ｂが
３箇所に設けられている。そしてこの第２レンズ保持枠
６は、その前面側を一端が移動枠３の前部の壁で支持さ
れている圧縮バネの第２保持枠バネ１０でマウント方向
へ押圧されているので、常に第２レンズ保持枠６は差動
カム４の前側のカム面４ｂに当接した状態となり、その
カム形状に倣って軸方向に移動することになる。

次に、移動枠３の内周部に回転自在に嵌合される差動カ
ム４は、前側の端面とマウント側端面上の第２，３レン
ズ保持枠６，７のカム当接部６ｂ。

および７ｂに対応する位置にそれぞれ同形状の３つのカ
ム面４ｂ、およびカム面４ｃを有しており、更にマウン
ト側の上記カム面４Ｃが形成されない部分の３箇所をマ
ウント方向に突出させ、その突出部に有底カムｔｊ２ｂ
に嵌入される駆動ビン４ａが固植されている。また、こ
の突出部は次に述べる第３レンズ保持枠７の案内部７ａ
の移動範囲を逃げて配置されている（第３図参照）、ま
た上記差動カム４には、駆動ピン４ａの下方の前方寄り
の部分の内周上に溝が設けられ、移動枠３に固むされた
カム押え板９の内面に当接可能な複数の差動カム球１８
が嵌入されている。また、上記差動カム４の内周部に摺
動自在に嵌合される第３レンズ保持枠７には、その外周
面上に上記移動枠３の直進案内溝３　ｄ　ｌ：嵌入され
る３つの凸状の直進案内部７ａが設けられ、更にその前
側端面には差動カム４のマウント側の第３レンズ保持枠
７用のカム面４ｃに当接する差動カム当接部７ｂが突設
されている。そして、この第３レンズ保持枠７は、一端
が移動枠３に固定されているカム押え板９の内面に支持
されている圧縮バネ１１で前方に、即ち、差動カム４の
方向に押圧されているため、カム当接部７ｂがカム面４
Ｃに当接して作動し、差動カム４のカム面４Ｃに倣って
、第３レンズ保持枠７が軸方向に移動することになる作動カム４は、上述のように第２レンズ保持枠６を介し
て第２保持枠バネ１０でマウント方向に押圧され、一方
、第３レンズ保持枠７を介して第３保持枠バネ１１で前
方へ押圧されているが、両者のバネの力量は第２保持枠
バネ１０の方が強く設定されているため、差動カム４は
マウント方向に押圧され、上記カム球１８がカム押え板
９に当接した状態が維持される。従って、移動枠３がズ
ーム環１の回転により前方へ移動する場合、差動カム４
は固定枠２の螺旋状の溝２ｂに倣って、回動しながら移
動枠３と一体に前方へ移動することになる。

次に、２群レンズ枠１３のフォーカシング駆動部につい
て説明する。上記第２レンズ保持枠６のフォーカシング
軸１７に摺動自在に支持されている２群レンズ枠１３に
はレンズ保持部である前枠１３ａと後枠１３ｂの間に絞
りまたはシャッタ用のセクタ２５が挟持されており、ま
たこの２群レンズ枠１３にはフォー力ンングビン１４が
後枠１３ｂの外周部に固植されている。上記ビン１４に
当接するフォーカシングカム１５は第２レンズ保持枠６
の後壁内側の円周溝に挿入されているフォーカシングカ
ム球１６に当接した状態でフォーカシング駆動装置（図
示せず）により光軸Ｏの回りに回動する。そして２群レ
ンズ枠１３を軸方向に付勢するフォーカシングバネ１２
に抗して軸方向に移動させ、２群レンズ枠１３に保持さ
れている２群レンズ２２．２３がフォーカシングされる
。

なお、固定枠２に移動枠３をマウント側から挿入後、固
定枠２の前端部内周に移動枠３の外周を支持するリング
２ｅを固着する。このリング２ｅは移動枠３のテレ端方
向のストッパとしても作用する。

次に本実施例のズームレンズ鏡筒の動作を第３図（＾）
、（Ｂ）によって説明する。第３図（＾）、（Ｂ）はズ
ーム環１を外した状態でのｖＬ同筒部展開図であって、
第３図（＾）がテレ位置、第３図（Ｂ）がワイド位置に
ズーミングした場合を示している。第３図においてｓ、
、ｓ’、は固定枠２のマウント側端面から移動枠３のテ
レおよびワイドでの端面までの距離、またＳ２およびＳ
　’　２は移動枠３の端面と第２レンズ保持枠６とのテ
レおよびワイドでの相対距離、Ｓ　およびＳ°３は同様
に移動枠３の端面と第３レンズ保持枠７とのテレおよび
ワイドでの相対距離を示している。

まず、レンズ鏡筒がテレ端である状態から、ズーム環１
が回転すると、へりコイドネジ１ａにより移動枠３は案
内部３ａが固定枠２の直進案内溝２ａに案内された状態
でワイド方向に直進移動し、上記距離Ｓ１は増大する。

同時に差動カム４は固定枠２（こ固着されたカム押え板
９により差動カム球１８を介して押され、移動枠３と一
体的にワイド方向に移動する。同時に、駆動ビン４ａが
固定枠２の有底カム溝２ｂに案内されるため、軸回りに
回転する。一方、第２レンズ保持枠６と第３レンズ保持
枠７とはそれぞれの案内部６ｍ、７ａが移動枠３の直進
案内溝３ｃと３ｄによって案内されて直進運動するもの
であるが、それぞれの差動カム当接部６ｂと７ｂが上記
差動カム４のカム面４ｂ、４ｃに当接しているため、差
動カム４の回転により、上記カム面４ｂ、４ｃに倣って
移動するため、移動枠３に対して相対的に第２レンズ保
持枠６はマウント方向へ、逆に第３レンズ保持枠７は前
方向へ差動的に移動することになる。即ち距離Ｓ２は減
少し、距ＭＳ３は増大するように変化する。そして、更
にズーム環１の回転によって第３図＜８）に示されるよ
うに、ワイド端に達すると上述の距＃ｉＳ’１の位置に
移動枠３は達し、また第２．３レンズ保持枠６．７の移
動枠３に対する相対位置はズーム値に従った距ｔｍｓ’
２．９’３に位置する。本実施例ではｓ’＜ｓ　　　　
ｓ’＞ｓ２　　２’３　　３に変化している。なお第３図中の縦軸の数値は差動カム
４の回転角度を示すものであり、テレ端での差動カム４
の駆動ビン４ａの位置を０＠に設定したときの値で示す
ものである。本実施例ではテレ端からワイド端までで差
動カム４は６０°程度回転することを示している。

また、テレ端からワイド端に変化する場合は、上述と逆
の動きをし、同様にスムーズな動きのズーミングが実行
される。

次に本発明の第２実施例のズームレンズ１ｔｎについて
第４．５図によって説明する。前記第１実施例において
は、第２レンズ保持枠６によって２群レンズ２２．２３
が一体的に支持されていたが、本実施例では、それを２
分割し、独立して移動することができるようにしたもの
である。次に、その相違する部分についてのみ説明する
と、まず、２群レンズ（前）２２は第２保持砕（前）３
１に保持され、２群レンズ（後）２３は第２保持枠（後
）３５に保持され、更にこのｍ２保持枠（後）３５はフ
ォーカシング軸３４により第２レンズ保持枠３２に摺動
自在に支持されている。上記第２保持枠（前）３１はそ
の外周部の３箇所に設けられた案内突条部３１ａが移動
枠３の直進案内溝３Ｃに嵌入され、移動枠３の内周部に
摺動自在に支持されている。また、第２レンズ保持枠３
２はその外周部の３１１所に設けられた案内突条部３２
ａが上記第２保持枠３１の内周部に、上記案内突条部３
２ａに対応して設けられた直進案内溝３１ｂに嵌入され
、第２保持枠３１の内周部に摺動自在に支持される。

一方、差動カム３７は、固定枠２の案内溝２ａに嵌入す
る駆動ピン３７ａ１第３レンズ保持枠７との当接カム面
３７ｄ１およびカム押え板９との当接部が上記第１実施
例と同様に構成されている。

しかし上記第２保持枠３１と第２レンズ保持枠３２には
、マウント側の端面に、３つの突起状の差動カム当接部
３１ｃおよび３２ｂが設けられていて、その当接部に対
応する２つのカム面３７ｂ。

３７ｃが差動カム３７に設けられている。そのカム面は
３７ｂの方が差動カム３７の外周側の端面、３７ｃの方
が内周側の端面に２層に重合されて形成されている。そ
して、それらのカム面の形状はそれによって移動する２
群レンズ（前）、（後）２２．２３が各ズーミング位置
に関連して所望の距離に位置するように決定されている
。そして当接部３１ｃ、３２ｂに当接させるための押圧
力はカム面３７ｂに対しては第２保持枠バネ１０．カム
面３７ｃに対しては第２保持枠（後）バネ３３によって
作用させるようになっている。また、フォーカシング動
作に関しては上記第１実施例と同様に、第２保持枠３５
に固着されたフォーカシングピン３５ａをフォーカシン
グバネ３６に抗してフォーカシングカムｌうで駆動する
ことによって行なわれる。また絞りまたはシャッタ用の
セクタ２５は第２保持砕３５に支持され、フォーカシン
グと同時に移動するものとする。

次に、以上のように構成された第２実施例のレンズ鏡筒
の動作について説明するが、第３レンズ保持枠７の動き
は、前記第１実施例のものと同じであるので、その説明
は省略する。２群レンズ（前）２２を保持する第２保持
枠（前）３１と、２群レンズ（後）２３を第２保持枠３
５を介して保持する第２レンズ保持枠３２とは、それぞ
れの差動カム当接部３１ｃ、３２ｂが差動カム３７の異
なる形状を有するカム面３７ｂ、３７ｃにそれぞれ当接
しているので、差動カム３７が回転すると移動枠３に対
して相対的に異なった動きをして、それぞれの枠に保持
された２群レンズ（前）２２と２群レンズ（後）２３と
は各々所定の位置に移動されることになる。

また、上記第１．２実施例において、差動カムは端面カ
ム手段を用いたが、これは溝カム形式とすることも可能
であり、あるいはカム面を内面カムで形成するよにすれ
ば抑圧用バネは引張バネを用いることも可能である。更
に上述の実施例において、移動枠３の繰り出しはへりコ
イドネジを用いたがカム溝孔と駆動ピンによる繰り出し
手段を用いることによって本発明を実施することもでき
、またフォーカシングレンズ群やズーミングによっって
移動されるレンズ群が多群であっても、本発明は適用で
きることは言う迄もない。

［発明の効果コ以上述べたように本発明のズームレンズ鏡筒は、移動枠
と軸方向には一体に移動する差動カムを用い、差動カム
の前、後端面に設けられたカム面によって、２群、３群
レンズ群等の複数のレンズ保持枠の位置を位殖決めする
ことのできるものであって、（１）特に多群レンズ構成のものにおいて従来のカム環
方式のものより極めて簡単な構造となる。

（ｔｉ）従って、レンズの位置精度も向上し、組立も簡
易化され、性能も安定する。

（Ｉ）内部のレンズ群の移動はカム駆動であり、外部へ
の鏡筒繰り出し手段はヘリコイドネジによるものである
から、異常な外力に対する耐力は充分となる。

（１ｖ）各構成要素は簡単な形状であるのでモールド化
が容易である。

（Ｖ）低コスト化が可能である。

等、数多くの効果を有するズームレンズ鏡筒を提供する
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鏡筒
簡のテレ端とワイド端における縦断面図、第２図は、上
記第１図のズームレンズ鏡筒の主要部の分解斜視図、ｍ３図（Ａ）、（Ｂ）は、上記第１図のズームレンズ鏡
筒の主要部のテレ端とワイド端での展開図、第４図は、
本発明の第２実施例を示すズームレンズ鏡筒のテレ端と
ワイド端における縦断面図、第５図は、上記第４図のズ
ームレンズ鏡筒の保持枠および差動カムの分解斜視図、第６図は、従来のカム環式鏡筒の構成を説明するための
斜視図である。２・・・・・・・・・固定枠３・・・・・・・・・移動枠

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数のレンズ群を光軸方向に進退させることによ
りズーミングを行なうレンズ鏡筒において、固定枠と、ズーミング操作により上記固定枠に対し光軸方向に進退
する移動枠と、上記固定枠とカム結合し、上記移動枠と光軸方向に一体
に移動することにより該移動枠に対し光軸周りに回動す
る、前端面および／または後端面にそれぞれ少なくとも
１つの光軸周りのカムを有するカム枠と、上記移動枠に光軸周りに一体に保持されると共に、上記
カム枠の前端面および／または後端面のカムにそれぞれ
当接することにより、上記移動枠に対する光軸方向の位
置を決定される、少なくとも２つの被駆動枠と、上記移動枠および被駆動枠にそれぞれ保持される複数の
レンズ群と、を具備することを特徴とするズームレンズ鏡筒。