JPH0625817B2 - ズームレンズ鏡筒のマクロ撮影機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、カメラ等におけるズームレンズ鏡筒のマク
ロ撮影機構に関するものである。

［従来の技術］ 従来のズームレンズ鏡筒は、例えば第１４図に示される
ように、第１のレンズ群５１を支持する第１の支持枠５
２と第２のレンズ群５３を支持する第２の支持枠５４と
を各々案内ロッド５５，５６に係合させて光軸方向のみ
に移動自在に配置すると共に各支持枠５２，５４にガイ
ドピン５７，５８を突設し、駆動環５９に形成された２
つのカム溝６０，６１に上記ガイドピンを係合させて、
その駆動環５９を回動することにより第１及び第２のレ
ンズ群５１，５３が各々独立して光軸方向に移動するよ
うにしていた。このようなズームレンズ鏡筒でマクロ撮
影を行うには、両レンズ群５１，５３を接近させて前方
に繰り出した最長焦点距離の位置において、両レンズ群
５１，５３間の間隔を広げられるようにカム溝６０，６
１を形成すればよい。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、このように１つの駆動環に形成された２つのカ
ム溝６０，６１で２つのレンズ群５１，５３を別々に駆
動すると、２つのカム溝６０，６１とガイドピン５７，
５８との間に存在するクリアランスのために、レンズ群
５１，５３間の間隔がその時々によりばらついて、ピン
ト面の変動が生じる欠点を有している。特に、レンズの
ズーム比が大きくなると、各レンズ群間の間隔の変動誤
差が敏感にピント位置に影響してピント精度の低下が許
容できないものとなってしまう。

そのような欠点を取り除くために、鏡筒の前側に配置さ
れた第１のレンズ群を光軸方向に進退駆動し、その第１
のレンズ群の進退動作によって第２のレンズ群を光軸方
向に進退駆動するような構造をとることが考えられる。
このようにすると、第２のレンズ群が第１のレンズ群の
動きに直接連動して進退するので、レンズ群間の間隔の
変動誤差が極めて小さくなり、ズーム比の大きなズーム
レンズにおいても良好なピント精度を得ることができ
る。

このような構造のズームレンズ鏡筒に、マクロ撮影機能
を単純に付加しようとすると、レンズ群間の間隔を広げ
る駆動力を得るために、レンズ群が最も繰り出された最
長焦点距離の位置から、第１のレンズ群をさらに前方に
繰り出さなければならない。しかし、それでは、マクロ
撮影機能を付加するために鏡筒が長くなってしまう欠点
が生ずる。

本発明は、そのような欠点を解消し、ズーミングに際し
ては常に良好なピント精度が得られ、しかも、マクロ撮
影機能をコンパクトな鏡筒内に装備することができるズ
ームレンズ鏡筒のマクロ撮影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］ 上述の問題点を解決するための、本発明によるズームレ
ンズ鏡筒のマクロ撮影機構は、鏡筒の前側に配置された
第１のレンズ群と、その後方に配置された第２のレンズ
群とを有し、これらレンズ群を各々光軸方向に移動させ
てズーミングを行うようにしたズームレンズ鏡筒におい
て、上記第１のレンズ群を支持する第１のレンズ群支持
枠と、上記第１のレンズ群支持枠内に支持されて上記第
２のレンズ群を支持する第２のレンズ群支持枠と、上記
第１のレンズ群支持枠を光軸方向に進退駆動すると共に
最長焦点距離の位置において上記第１のレンズ群支持枠
を光軸回りに回転駆動することができる第１の駆動手段
と、その第１のレンズ群支持枠の動きにより作動して上
記第２のレンズ群支持枠を上記第１のレンズ群支持枠に
対して相対的に光軸方向に進退駆動し、上記第１のレン
ズ群支持枠の回転により上記第２のレンズ群支持枠を後
方に移動させる第２の駆動手段とを設けたことを特徴と
する。

［作用］ 第１の駆動手段によって第１のレンズ群支持枠が光軸方
向に進退駆動され、第１のレンズ群が繰り出し又は繰り
込まれる。そして、この第１のレンズ群支持枠の動きに
よって第２の駆動手段が作動して第２のレンズ群支持枠
が駆動され、第２のレンズ群支持枠が第１のレンズ群支
持枠に対して光軸方向に相対的に進退する。このように
してズーミングが行われ、その間、第１と第２のレンズ
群間の間隔は、第２の駆動手段の動作のみによって決定
される。

マクロ撮影を行う場合には、第１の駆動手段により第１
のレンズ群支持枠は光軸回りに回転し、その回転によっ
て第２の駆動手段が第２のレンズ群支持枠を後方に移動
させてレンズ群間の間隔が広がり、マクロ撮影状態とな
る。

［実施例］ 本発明の一実施例を第１図〜第１３図にもとづいて説明
する。

第１図及び第２図は、ズーミングにより焦点距離を最も
短くした状態の鏡筒を示しており、第３図はそのカム溝
類とガイドピン類の位置関係を合成して示す正面断面図
である。尚、第１図には、第３図におけるＡ−Ｏ断面と
Ｂ−Ｏ断面とが合成して示されている。第２図には、第
３図におけるＣ−Ｏ断面が示されている。また、第４図
及び第５図は、機構内に形成されている複数のカム溝類
とガイドピン類の各々の位置関係を示す展開図である。

図中、１は、移動量の小さい第１のレンズ群であり鏡筒
の前側に配置されている。２は、その後方に配置された
移動量の大きい第２のレンズ群である。これらレンズ群
１，２は、図においては各々１枚のレンズのように略示
されているが、各々複数のレンズによって構成すること
ができる。３は、第１のレンズ群を支持する第１のレン
ズ群支持枠、４は、第２のレンズ群を支持する第２のレ
ンズ群支持枠である。第１のレンズ群支持枠３には、オ
ートフォーカスユニット５が固着され、そのオートフォ
ーカスユニット５と螺合するヘリコイド環６内に第１の
レンズ群１が固着されている。第１のレンズ群１は、オ
ートフォーカスユニット５によって、合焦のために光軸
方向に駆動される。即ち、オートフォーカスユニット５
が撮影距離に応じて作動ピン５ａを所定量光軸回りに回
動させ、それに係合する係合片６ａにより第１のレンズ
群１が回転繰り出される。本実施例においては、このよ
うに、第１のレンズ群１はオートフォーカスユニット５
とヘリコイド環６とを介して第１のレンズ群支持枠３に
支持されているが、第１のレンズ群１を支持枠３に直接
支持したものであってもよい。

７は、第１のレンズ群支持枠３にビス止め固定されたカ
バー、８はカメラ不使用時に第１のレンズ群１の前面へ
移動してレンズ面を保護するバリヤー装置である。

第１のレンズ群支持枠３の後半部の周面には軸方向の直
線溝９が穿設されており、その内周側にカム筒体１０が
光軸回りに回転自在に嵌着されている。カム筒体１０に
形成されたカム溝１１の一端側には、第４図に示される
ように、鋭角に曲って軸方向に沿う直線溝１１ａが形成
されている。

第１図において、１２は、カム筒体１０が軸方向に移動
しないように、第１のレンズ群支持枠３の後端面に固着
された押え板である。

カム筒体１０の内周側には第２のレンズ群支持枠４がゆ
るく嵌装されており、第２のレンズ群支持枠４から突設
されたガイドピン１３が上記直線溝９とカム溝１１とに
係合している。尚、これら、直線溝９、カム溝１１及び
ガイドピン１３は、周上に１２０度間隔で３組設けられ
ている。又、ガイドピン１３としては、回転可能なガイ
ドローラ等を用いてもよい。

第１と第２のレンズ群支持枠３，４の間には、第２のレ
ンズ群支持枠４を常時後方に向って附勢するようにコイ
ルバネ１４が介装されている。１５は、そのコイルバネ
１４の伸縮運動のガイドとなるようにコイルバネ１４内
の挿通されたロッドであり、その頭部１５ａが、コイル
バネ１４により第１のレンズ群支持枠３に押圧されて固
定されている。また、第２のレンズ群支持枠４には、コ
イルバネ１４が圧縮されたときにロッド１５がぶつから
ないように逃げ穴１６が穿設されている。

１７は、カメラボデーに固定される固定枠であり、カム
溝１８と軸方向の直線溝１９が穿設されている。そし
て、そのカム溝１８には、カム筒体１０に突設され５１
本のガイドピン２０が係合している。このカム溝１８
は、第４図に示されるように両端部に軸方向に沿う直線
部１８ａ，１８ｂを有している。３ａは、ガイドピン２
０が第１のレンズ群支持枠３に干渉しないように切り欠
かれた逃げ部分である。

第１のレンズ群支持枠３の後端部外面には、スペーサ３
ｂが１２０度間隔で固着され、そこにガイドピン２１が
突設されている。したがって、このガイドピン２１はス
ペーサ３ｂを介して第１のレンズ群支持枠３と一体にな
っている。このスペーサ３ｂは、固定枠１７の内周面に
ゆるく嵌装され、固定枠１７の外周には駆動環２２が光
軸回りに回転自在に嵌着されている。そしてスペーサ３
ｂに突設されたガイドピン２１が、固定枠の直線溝１９
及び駆動環２２のカム溝２３に係合している。第５図に
示されるように、直線溝１９は、その前端部側で直角に
曲って円周方向の溝部１９ａに連続しており、カム溝２
３は、その後端部側において円周方向の溝部２３ａに連
続している。

また、駆動環２２の外周にビス止め固着された歯部２２
ａにはピニオン２４が咬みあっており、このピニオン２
４は、図示されていない駆動モータによって回転駆動さ
れる。もちろん、手動操作環等によって駆動環２２を手
動で回動させるものであってもよい。２５は、第２のレ
ンズ群支持枠４の後端面に当接して第２のレンズ群支持
枠４の後方への移動を規制するストッパであり、固定枠
１７に突設されている。２６は鏡筒のカバーである。

次に上記実施例の動作について説明する。

第１図及び第２図に示される最短焦点距離状態から、図
示されていない駆動モータによってピニオン２４を駆動
すると、駆動環２２が光軸回りに回転する。すると、ス
ペーサ３ｂに突設されたガイドピン２１が、駆動環２２
に形成されたカム溝２３に案内されて前方に移動する。
第６図の展開図はその状態を示しており、ガイドピン２
１は直線溝１９の前端部の曲り部の直前で停止する。
（直線溝１９の長さをそのように設定しておく。停止位
置よりガイドピン２１の半径以上長ければよい。）した
がってガイドピン２１は円周方向溝部１９ａ内にずれ込
んで移動したりせず、ガイドピン２１は常に安定してこ
の位置で停止する。その結果、第１のレンズ群支持枠３
が前方へ繰り出され、これと一体となって第１のレンズ
群１が前方へ繰り出される。

第１のレンズ群支持枠３が前方へ繰り出されると、カム
筒体１０に突設されたガイドピン２０が、第４図の２０
ａに示されるように前方に移動し、固定枠１７のカム溝
１８に案内されて光軸回りに回転する。すると、カム筒
体１０が光軸回りに回転するので、第２のレンズ群支持
枠４に突設されたガイドピン１３が、コイルバネ１４の
附勢力に抗して、第８図に示されるように前方に移動す
る。その結果、第７図に示されるように、第２のレンズ
群支持枠４が前方に移動し、第２のレンズ群２が第１の
レンズ群１に対して接近する。つまり、第１と第２のレ
ンズ群１，２間の間隔は、第１のレンズ群支持枠３の進
退によって作動するカム筒体１０に形成されたカム溝１
１によって決定される。このようにして第２のレンズ群
２は、第１のレンズ群支持枠３の移動量に第２のレンズ
群支持枠４の移動量を加えた距離だけ前方へ移動をす
る。

この第７図の状態が、焦点距離が最も長くなった状態で
あり、ここに至る途中でピニオン２４の回転を停止させ
れば、各レンズ群１，２はその位置で停止して中間の焦
点距離が得られ、ピニオン２４を逆転させれば、焦点距
離が短い第１図の状態へ戻る。本発明においてはこのよ
うにして、第２のレンズ群支持枠４が第１のレンズ群支
持枠３の動きにより作動して、第１と第２のレンズ群
１，２間の間隔が決定されるので、第１と第２のレンズ
群を各々独立して作動させていた従来の機構に比べて間
隔誤差の発生が非常に小さいものとなる。

本実施例においては、さらに、第２のレンズ群支持枠４
がコイルバネ１４により常に後方に附勢されているの
で、ガイドピン１３は常にカム溝１１の後面側に押しつ
けられている。したがって、カム溝１１とガイドピン１
３間にはクリアランスによるガタが発生せず、第１と第
２のレンズ群１，２間の間隔はバラツキなく極めて高精
度にコントロールされる。また、第２のレンズ群支持枠
４及びそれを駆動するカム筒体２０等が第１のレンズ群
支持枠３内に収納されているので、鏡筒をコンパクトに
小さくまとめることができる。

マクロ撮影を行う場合には、図示されていないマクロ撮
影スイッチを入れ、図示されていない駆動モータによっ
て、ピニオン２４を、第７図の状態から繰り出し方向に
さらに回転させる。すると、駆動環２２がさらに光軸回
りに回転し、第１のレンズ群支持枠３と一体のガイドピ
ン２１が、第９図に示されるように、固定枠１７の円周
方向溝部１９ａに入り、円周方向に移動する。その結
果、第１のレンズ群支持枠３が光軸回りに回転をする。
一方、カム筒体１０に突設されたガイドピン２０は、第
４図の２０ｂのごとく、固定枠１７に形成されたカム溝
１８の前端の直線部１８ｂ内に入るので、カム筒体１０
は回転しない。その結果、カム筒体１０のカム溝１１に
対して第１のレンズ群支持枠３の直線溝９が光軸回りに
回転し、第１０図に示されるように、第２のレンズ群支
持枠４に突設されたガイドピン１３が後方に移動する。
このようにして、第１のレンズ群１は光軸回りに回転す
るだけで前方へは移動せず、第２のレンズ群２が後方に
移動して両レンズ群１，２間の間隔が広がってマクロ撮
影状態となる。

尚、上記実施例においては、第６図の説明で述べたよう
に、最長焦点距離の位置からマクロ撮影状態にするの
に、ガイドピン２１の半径寸法程度だけ第１のレンズ群
支持枠３を前方に繰り出す必要があるが、その長さは極
めて微量であると考えてよい。また、必要に応じて、そ
の繰り出し量を完全に零にしてしまってもよい。

鏡筒を収納する際には、図示されていないメインスイッ
チを切ると、図示されていない駆動モータによってピニ
オン２４が回転し、第１図の最短焦点距離の状態より、
さらに繰り込み方向に駆動環２２が回転する。第１１図
にその状態が示されているように、ガイドピン２１がカ
ム溝２３の後端部まで移動して、第１のレンズ群支持枠
３が繰り込まれるのである。このとき、カム筒体１０に
突設されたガイドピン３０は、第４図の２０ｃに示され
るように、カム溝１８後端部の直線部１８ａに入るの
で、このガイドピン２０は回動しない。したがってカム
筒体１０も回動しない。

第２のレンズ群支持枠４も、第１のレンズ群支持枠３と
共に後方に移動しようとするが、第２のレンズ群支持枠
４はストッパ２５により後方への移動が規制されてい
る。一方、第２のレンズ群支持枠４に突設されたガイド
ピン１３は、第１２図に示されるように、カム筒体１０
に形成されたカム溝１１の軸方向直線部１１ａに入る。
したがって、ガイドピン１３はそのままの位置で、カム
筒体１０だけが後方に移動することができる。この収納
動作が完了した状態が第１３図に示されており、コイル
バネ１４は圧縮され、ロッド１５の端部は逃げ穴１６内
に入る。このようにして、カメラボデー寄りの第２のレ
ンズ群２の位置は動かさずに、先端部の第１のレンズ群
１だけを、最短焦点距離の状態よりさらに繰り込んで、
収納時の鏡筒寸法を小さくして持ち運び易くすることが
できる。

本実施例の駆動環２２に形成されたカム溝２３には、さ
らに円周方向の溝部２３ａが形成されているが、この部
分は、収納時にバリヤー装置８の図示されていない開閉
機構を作動させる作動力を得るために設けられたもので
あり、レンズ系の収納が完了した後にも、駆動環２２は
この円周方向溝２３ａの範囲で回転をつづける。

尚、収納状態から第１図の使用状態に復帰する場合に
は、図示されていないメインスイッチをＯＮすることに
より、上記と逆の動作が行われる。

［発明の効果］ 本発明のズームレンズ鏡筒のマクロ撮影機構によれば、
前側のレンズ群を支持する支持枠内に後側のレンズ群を
支持する支持枠を支持したので、鏡筒の全長を長くする
ことなく後側のレンズ群の移動量を大きく確保すること
ができ、マクロ撮影を行う際に鏡筒前側のレンズ群を繰
り出さなくてよいので、鏡筒を長くすることなく、コン
パクトにマクロ撮影機能を装備することができる優れた
効果を有する。

また、ズーミング動作に際しては、第１のレンズ群と第
２のレンズ群との間の間隔が第２の駆動手段のみによっ
て決定されるので、レンズ群間の間隔の変動誤差が極め
て小さく、常に安定して良好なピント精度を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の下半部を省略して示す側面
断面図、第２図はその実施例の異なる切断面における側
面断面図、第３図はその実施例の正面断面図、第４図な
いし第６図はカム溝類とガイドピン類の位置関係を示す
展開図、第７図はレンズ群が繰り出された状態の実施例
の側面断面図、第８図ないし第１２図はカム溝類とガイ
ドピン類の位置関係を示す展開図、第１３図は収納状態
における実施例の側面断面図、第１４図は従来のズーム
レンズ鏡筒の側面断面図である。 １……第１のレンズ群、２……第２のレンズ群、３……
第１のレンズ群支持枠、４……第２のレンズ群支持枠、
９……直線溝、１０……カム筒体、１１……カム溝、１
２……押え板、１３……ガイドピン、１４……コイルバ
ネ、１７……固定枠、１８……カム溝、１８ｂ……直線
部、１９……直線溝、１９ａ……円周方向の溝部、２０
……ガイドピン、２１……ガイドピン、２２……駆動
環、２３……カム溝、２４……ピニオン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鏡筒の前側に配置された第１のレンズ群
   と、その後方に配置された第２のレンズ群とを有し、こ
   れらレンズ群を各々光軸方向に移動させてズーミングを
   行うようにしたズームレンズ鏡筒において、上記第１の
   レンズ群を支持する第１のレンズ群支持枠と、上記第１
   のレンズ群支持枠内に支持されて上記第２のレンズ群を
   支持する第２のレンズ群支持枠と、上記第１のレンズ群
   支持枠を光軸方向に進退駆動すると共に最長焦点距離の
   位置において上記第１のレンズ群支持枠を光軸回りに回
   転駆動することができる第１の駆動手段と、その第１の
   レンズ群支持枠の動きにより作動して上記第２のレンズ
   群支持枠を上記第１のレンズ群支持枠に対して相対的に
   光軸方向に進退駆動し、上記第１のレンズ群支持枠の回
   転により上記第２のレンズ群支持枠を後方に移動させる
   第２の駆動手段とを設けたことを特徴とするズームレン
   ズ鏡筒のマクロ撮影機構。