JPH08166530A - レンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レンズの光軸方向の位置を実質上一意的に定
め、また振動や衝撃などの外力に対する耐久性を高め
る。 【構成】 可動レンズ群の可動枠に磁石を取り付け、上
記磁石と相対する位置にも磁石を取り付け、両磁石が引
き合うまたは反発し合うようにする。 【効果】 可動レンズ群の可動枠に取り付けた磁石と、
上記磁石の相対する位置に取り付けた磁石が、磁力によ
り引き合うまたは反発し合うことにより、可動レンズ群
に一定方向の力が加わり、カムピンとカム溝が隙間なく
接することになり、レンズの光軸方向の位置精度及び耐
久性を向上することが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば航空機に搭載
して目標を捜索または追尾する赤外線撮像装置などの光
学系レンズ鏡筒において、ズーミングまたはピント調整
のためにレンズ群を光軸方向に移動する機構に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】図１１は従来のレンズ鏡筒のズーミング
またはピント調整機構を示す断面図である。図において
１は第１の可動レンズ群、２は第２の可動レンズ群であ
る。一般に第１の可動レンズ群及び第２の可動レンズ群
を光軸方向に動かすことによりズーミングまたはピント
調整を行なっている。３は第１の可動枠、４は第２の可
動枠であり、第１の可動枠３は第１の可動レンズ群１を
保持し第２の可動枠４は第２の可動レンズ群２を保持し
ている。５は第１のカムピンであり第１の可動枠３に取
付けられ、６は第２のカムピンであり第２の可動枠４に
取付けられている。７は固定枠でありネジ８によりメイ
ンボディー９に固定されている。固定枠７には２箇所光
軸方向に溝１０、１１があり、１０は第１の溝であり第
１のカムピン５が挿入されており、１１は第２の溝であ
り第２のカムピン６が挿入されており、第１の可動レン
ズ群１および第２の可動レンズ群２の回転方向を規制し
ている。また１２は固定枠７の内筒であり、第１の可動
枠３の外筒１３および第２の可動枠４の外筒１４と係合
しあい可動時のガイドになっている。１５はカムリング
であり歯車１６を介してモータ１７により回転運動を行
う。ただし光軸方向は固定枠７とメインボディー９で位
置決めされている。カムリング１５には第１のカム溝１
８および第２のカム溝１９があり、第１のカム溝１８に
は第１のカムピン５が挿入され、第２のカム溝１９には
第２のカムピン６が挿入されている。２０は撮像装置に
係合するマウントでありネジ２１によりメインボディー
９に取付けられている。図１２は固定枠７とカムリング
１５の外観図であり、固定枠７にある第１の溝１０と第
２の溝１１の形状およびカムリング１５にある第１のカ
ム溝１８と第２のカム溝１９の形状を示す。

【０００３】従来のレンズ鏡筒は上記のように構成され
ている。次に動作について説明する。ズーミングまたは
ピント調整の信号によりモータ１７が回転すると、その
回転力は歯車１６を介してカムリング１５に伝わりカム
リング１５が回転する。カムリング１５には第１のカム
溝１８および第２のカム溝１９があり、それぞれのカム
溝も回転する。第１のカム溝１８には第１のカムピン５
が挿入され、第２のカム溝１９には第２のカムピン６が
挿入されているため第１のカムピン５および第２のカム
ピン６には回転力が加わる。しかし第１のカムピン５は
固定枠７の第１の溝１０にも挿入されており、第２のカ
ムピン６は固定枠７の第２の溝１１にも挿入されている
ため回転が規制されて回転はせずそれぞれのカム溝にそ
って光軸方向に移動力を受ける。この移動力によって第
１の可動枠３および第２の可動枠４は固定枠７の内筒１
２をガイドに所定の位置に移動し所望のズーム倍率また
は合焦状態の光学系を構成することになる。

【発明が解決しようとする課題】

【０００４】レンズ鏡筒においては、光線の精度良い検
出のためにはレンズの光軸方向の位置精度を厳しくおさ
える必要がある。しかしながら上記のような従来のレン
ズ鏡筒においては、次のような解決すべき問題があっ
た。まず、上記カム溝と上記カムピンの双方には製造上
加工公差があり、しかも第１のカム溝１８と第２のカム
溝１９は、円筒面に斜めに加工するため溝巾の加工精度
が悪い。またカムピンはカム溝の全巾にわたって移動し
なければならないため滑らかな摺動特性を得るためには
ある程度大きな隙間が必要である。こうした理由により
カムピンとカム溝の間には大きな隙間ができてしまい、
これにより以下のような問題点が生じていた。第一に隙
間によるガタのためレンズの光軸方向の位置が一意的に
定まらず、その結果結像位置がズレてしまい、遠方の航
空機等を追尾するシステムでは正確な追尾ができずシス
テムの機能を果たさない等の問題点があった。第二にこ
うした隙間のある部分は、振動や衝撃などの外力によっ
て打痕がつくなど、耐久性が不十分であるという問題点
があった。

【０００５】この発明の実施例１から６になるレンズ鏡
筒はかかる問題点を解決するためになされたものであ
り、カム溝とカムピンの隙間をなくして固定することに
よってレンズの光軸方向の位置を実質上一意的に定める
とともに振動や衝撃などの外力に対する耐久性を高めよ
うとするものである。

【０００６】第２の課題は可動レンズ群と鏡筒に磁石を
取付けて可動レンズ群に光軸方向へ力をかけるレンズ鏡
筒において、特に上記可動レンズ群の移動量が大きい場
合には次のような問題点があった。すなわち、上記可動
レンズ群の位置を変化させると、その移動量が大きいた
めに、上記可動レンズ群が鏡筒に取付けた上記磁石から
離れた位置にある時には磁力が不足し、期待する効果が
得られない。あるいは逆に十分な磁力を働かせようとし
て磁石の磁力を高めると、磁石の間隔が小さい時には磁
力が大きくなり過ぎて上記可動レンズ群を移動するのに
大きな駆動トルクを要するという問題点があった。

【０００７】この発明の実施例２、実施例３、及び実施
例４になるレンズ鏡筒は、かかる問題点を解決するため
になされたものであり、可動レンズ群の移動に合わせて
可動レンズ群に磁力を加えるために設けた磁石の位置を
移動させることにより、常に一定の磁力を可動レンズ群
に加えることを目的とする。

【０００８】第３の課題は、磁石を可動レンズ群及び可
動レンズ群と相対する磁性リングに取付けて、その磁力
によって常に可動レンズ群に光軸方向へ力をかけるレン
ズ鏡筒において、特に上記可動レンズ群が例えばズーム
レンズのズーミング部のように２つの群から成る光学系
の場合には、磁性リングを追加するために上記２つの可
動レンズ群の間隔を長くとる必要があり、設計上大きな
制約になるという問題点があった。

【０００９】この発明の実施例２になるレンズ鏡筒は、
かかる問題点を解決するためになされたものであり、磁
性リングを２群ある可動レンズ群の間ではなく外側に設
けることにより可動レンズ群の間隔を短くすることを目
的とする。

【００１０】第４の課題は、磁石を可動レンズ群と可動
レンズ群と相対して移動する磁性リングに取付けて、そ
の磁力によって常に可動レンズ群に光軸方向へ力をかけ
るレンズ鏡筒において、新たに磁性リングを追加する場
合には、カム溝の本数が増加してカムリングの形状が複
雑になり加工が困難になるという問題点があった。

【００１１】この発明の実施例３及び実施例４になるレ
ンズ鏡筒は、かかる問題点を解決するためになされたも
のであり、磁性リングと可動レンズ群のカム溝を共通化
することにより、カム溝の本数を減らしカムリングの形
状を単純化して加工を容易にすることを目的とする。

【００１２】第５の課題は、磁石を可動枠及び可動枠と
相対しかつ共通のカム溝で移動する磁性リングに取付け
て、その磁力によって常に可動レンズ群に光軸方向へ力
をかけるレンズ鏡筒において、特に、いわゆる４群ズー
ムのコンペンセータにみられるようにカムリングの回転
方向が一定であるのに可動レンズ群の移動方向が反転す
る光学系の場合には、カムピンがカム溝のどの面に接す
るか定まらず可動レンズ群の光軸方向の位置が一意的に
定まらないという問題点があった。

【００１３】この発明の実施例３及び実施例４になるレ
ンズ鏡筒は、かかる問題点を解決するためになされたも
のであり、実施例３では上記可動レンズ群に光軸を中心
とする回転力を与える磁石を設けることにより、また、
実施例４ではカムピンに接するローラーを設けることに
より、カムピンの位置を光軸方向に一意的に定めてレン
ズの光軸方向の位置精度を向上させたレンズ鏡筒を得る
ことを目的とする。

【００１４】第６の課題は、上記可動レンズ群に対して
磁石の付いた磁性リングを用いて可動レンズ群に光軸方
向へ力をかけるレンズ鏡筒において、上記磁性リングの
位置が固定されている場合には、上記可動レンズ群を移
動する時に磁力に抗するために大きな駆動トルクが必要
であるという問題点があった。

【００１５】この発明の実施例５及び実施例６になるレ
ンズ鏡筒は、かかる問題点を解決するためになされたも
のであり、可動レンズ群の移動に合わせて可動レンズ群
に加える磁力を低減させることにより、小さい駆動トル
クで可動レンズ群を移動出来ることを目的とする。

【００１６】第７の課題は、上記可動レンズ群に対して
磁力を用いて光軸方向に常に力を加え、最終的には可動
レンズ群の光軸方向の位置精度がカム溝の寸法精度によ
り決定されるレンズ鏡筒においては、円筒面に斜めに加
工するカム溝の加工精度が悪く、その結果、可動レンズ
群の光軸方向の位置精度も悪くなるという問題点があっ
た。

【００１７】この発明の実施例５になるレンズ鏡筒は、
かかる問題点を解決するためになされたものであり、可
動レンズ群をあらかじめ所望する位置に取付けた磁石に
接して固定することにより、可動レンズ群の光軸方向の
位置精度を向上させることを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この発明の実施例１から
実施例６によるレンズ鏡筒では、可動レンズ群の可動枠
に磁石を取付けるとともに上記磁石に相対する位置に磁
石を取付けたものである。

【００１９】この発明の実施例２から実施例４によるレ
ンズ鏡筒では、可動レンズ群の可動枠に磁石を取付ける
とともに光軸方向に移動可能な磁性リングに磁石を取付
けたものである。

【００２０】この発明の実施例２によるレンズ鏡筒で
は、可動レンズ群が２群ある光学系において磁性リング
を可動レンズ群同士の間ではなくて外側に配置したもの
である。

【００２１】この発明の実施例３及び実施例４によるレ
ンズ鏡筒では、可動枠と磁性リングに磁石を互いに反発
する向きに取付けたものである。

【００２２】この発明の実施例３によるレンズ鏡筒で
は、可動枠と磁性リングにそれぞれ磁石を互いの磁力が
光軸を中心とする周方向に働くように取付けたものであ
る。

【００２３】この発明の実施例４によるレンズ鏡筒で
は、上記可動枠に取付けたカムピンに接するようにロー
ラーを取付けたものである。

【００２４】この発明の実施例５によるレンズ鏡筒で
は、固定枠に取付けた磁性リングに磁石及びその磁石の
磁力を打消す方向に作用する電磁石を取付けたものであ
る。

【００２５】この発明の実施例６によるレンズ鏡筒で
は、磁石を有して光軸を中心として回転出来る磁性リン
グを固定枠に設けたものである。

【００２６】この発明の実施例５によるレンズ鏡筒で
は、磁力により可動枠と引き付いて接する磁性リングを
設けたものである。

【００２７】

【作用】この発明の実施例１から実施例６におけるレン
ズ鏡筒は、可動レンズ群の可動枠に取付けた磁石と上記
磁石に相対する位置に取付けた磁石とにより、光軸方向
に磁力が働いて可動枠に一定方向の力が加わり、カムピ
ンがカム溝の片側に隙間なく接することにより可動レン
ズ群の位置が一意的に定まる。

【００２８】この発明の実施例２から実施例４における
レンズ鏡筒は、可動レンズ群の可動枠に取付けた磁石
と、光軸方向に移動可能な磁性リングに取付けた磁石に
より、上記可動枠に常に光軸方向の一定の向きに一定の
力が加わり、可動レンズ群をその位置によらず一定のト
ルクで移動することが出来る。

【００２９】この発明の実施例２におけるレンズ鏡筒で
は、光軸方向に移動可能な磁石を取付けた磁性リングを
２群ある上記可動レンズ群の間ではなく外側に配置した
ことにより、上記可動レンズ群の間隔が短く出来る。

【００３０】この発明の実施例３及び実施例４によるレ
ンズ鏡筒では、可動枠と磁性リングに取付けた磁石を互
いに反発させることにより可動枠と磁性リングの光軸方
向への移動を共通のカム溝を用いて行える。

【００３１】この発明の実施例３によるレンズ鏡筒で
は、可動枠と磁性リングにそれぞれ磁石を互いの磁力が
光軸を中心とする周方向に働くように取付けることによ
り、上記可動レンズ群に常に光軸を中心とする一定方向
の回転力が加わり、カムピンが常にカム溝の一定方向に
隙間なく接することになる。

【００３２】この発明の実施例４によるレンズ鏡筒で
は、上記可動枠に取付けたカムピンに接するようにロー
ラーを取付けることにより、カムピンが常にカム溝の一
定位置を移動することになる。

【００３３】この発明の実施例５によるレンズ鏡筒で
は、固定枠に取付けた磁性リングに磁石と電磁石を取付
けて、上記磁石の磁力を打消す方向に上記電磁石を作用
させることにより、上記可動枠に取付けた磁石と磁性リ
ングに取付けた磁石の間で生じる磁力がレンズを移動す
る際に解放出来る。

【００３４】この発明の実施例６によるレンズ鏡筒で
は、固定枠にある磁石を有する磁性リングを光軸を中心
として回転させることにより、上記可動枠に取付けた磁
石と上記磁性リングに取付けた磁石の相対的な距離を離
し、上記可動枠に働く磁力を弱めて小さな駆動トルクで
可動レンズ群を移動出来る。

【００３５】この発明の実施例５によるレンズ鏡筒で
は、磁力により可動枠と磁性リングが引き付いて接する
ことにより、上記可動レンズ群を一定の位置に固定する
ことができる。

【００３６】

【実施例】

実施例１．図１はこの発明の実施例１を示す断面図であ
る。図において１〜２１は従来の装置と同じである。２
２は第１の磁性リングであり、固定枠７にネジ３０によ
って固定されている。２３は第２の磁性リングであり固
定枠７にネジ３１によって固定されている。第１の可動
枠３には、第１の磁石２４と第２の磁石２５が取付けら
れている。第２の可動枠４には、第３の磁石２６と第４
の磁石２７が取付けられている。第１の磁性リング２２
には、第５の磁石２８が取付けられている。第２の磁性
リング２３には、第６の磁石２９が取付けられている。
第１の磁石２４と第５の磁石２８は、互いに引き付き合
う向きに取付けられている。第２の磁石２５と第３の磁
石２６は、互いに反発する向きに取付けられている。第
４の磁石２７と第６の磁石２９は、互いに引き付き合う
向きに取付けられている。

【００３７】以上のように構成されたレンズ鏡筒では、
第１の可動枠３に取付けた第１の磁石２４と第１の磁性
リング２２に取付けた第５の磁石２８が磁力により引き
付き合い、第１の可動枠３に取付けた第２の磁石２５と
第２の可動枠４に取付けた第３の磁石２６が磁力により
反発し、第２の可動枠４に取付けた第４の磁石２７と第
２の磁性リング２３に取付けた第６の磁石２９が磁力に
より引き付き合うことにより、第１の可動枠３には光軸
方向で第１の磁性リング２２の向きに力が加わり、第２
の可動枠４には光軸方向で第２の磁性リング２３の向き
に力が加わる。その結果、カムリング１５を回転させて
第１の可動レンズ群１および第２の可動レンズ群２の位
置を移動させても、常に、第１のカムピン５は第１のカ
ム溝１８に第１の磁性リング２２がある方向で接し、第
２のカムピン６は第２のカム溝１９に第２の磁性リング
２３がある方向で接する。カムピンとカム溝が常に一定
方向で接して隙間が無くなるので、第１の可動レンズ群
１および第２の可動レンズ群２の光軸方向の位置精度が
向上する。加えて、カムピンとカム溝の隙間が無くなる
ことにより、振動や衝撃などに対する耐久性が向上す
る。

【００３８】実施例２．図２はこの発明の実施例２を示
す断面図である。図において１〜２１は従来例と同一の
機能を有する部分である。２２〜２４及び２７〜２９は
実施例１と同一の機能を有する部分である。第１の磁性
リング２２及び第２の磁性リング２３は、第１の可動枠
３と第２の可動枠４の間ではなく外側に位置する。３２
は第３のカムピンであり第１の磁性リング２２に取付け
られ、３３は第４のカムピンであり第２の磁性リング２
３に取れ付けけられている。３４は第３のカム溝、３５
は第４のカム溝であり、共にカムリング１５に設けら
れ、第３のカム溝３４は第１のカム溝１８と平行であ
り、第４のカム溝３５は第２のカム溝１９に平行であ
る。第３のカム溝３４には第３のカムピン３２が挿入さ
れ、第４のカム溝３５には第４のカムピン３３が挿入さ
れている。第１の可動枠３には第１の磁石２４が取付け
られ、第２の可動枠４には第２の磁石２７が取付けられ
ている。第１の磁性リング２２には第３の磁石２８が取
付けられ、第２の磁性リング２３には第４の磁石２９が
取付けられている。第１の磁石２４と第３の磁石２８及
び、第２の磁石２７と第４の磁石２９はそれぞれ互いに
引き付き合う向きに取付けられている。

【００３９】実施例２のレンズ鏡筒は、以上のように構
成され以下のように動作する。モータ１７が回転する
と、その回転力は歯車１６を介してカムリング１５に伝
わりカムリング１５が回転する。カムリング１５には第
１〜４のカム溝１８、１９、３４、３５があり、それぞ
れのカム溝も回転する。第１〜４のカムピン５、６、３
２、３３は、それぞれ第１〜４のカム溝１８、１９、３
４、３５に挿入されているために回転力が加わる。しか
し、第１のカムピン５及び第３のカムピン３２は固定枠
７の第１の溝１０にも挿入されており、第２のカムピン
６及び第４のカムピン３３は固定枠７の第２の溝１１に
も挿入されているため、回転が規制されて回転はせずそ
れぞれのカム溝にそって光軸方向に移動力を受ける。こ
の移動力によって、第１の可動枠３、第２の可動枠４、
第１の磁性リング２２及び第２の磁性リング２３は固定
枠７の内筒１２をガイドに所定の位置に移動する。第１
のカム溝１８と第３のカム溝３４及び、第２のカム溝１
９と第４のカム溝３５はそれぞれ平行であるために、上
記移動では、第１の可動枠３と第１の磁性リング２２及
び、第２の可動枠４と第２の磁性リング２３は、それぞ
れ間隔を変えず移動する。

【００４０】第１の可動枠３に取付けた第１の磁石２４
と第１の磁性リング２２に取付けた第３の磁石２８が磁
力により引き付き合い、第２の可動枠４に取付けた第２
の磁石２７と第２の磁性リング２３に取付けた第４の磁
石２９が磁力により引き付き合うことにより、第１の可
動枠３には光軸方向で第１の磁性リングの向きに力が加
わり、第２の可動枠４には光軸方向で第２の磁性リング
の向きに力が加わる。カムリング１５を回転させて第１
の可動レンズ群１及び、第２の可動レンズ群２の位置を
移動させても、第１の可動枠３と第１の磁性リング２２
及び、第２の可動枠４と第２の磁性リング２３は、それ
ぞれ間隔を変えずに移動するために、第１の可動枠３と
第２の可動枠４には常に光軸方向の一定の向きに一定の
力が加わる。その結果、第１のカムピン５は、第１のカ
ム溝１８に第１の磁性リング２２がある方向で接し、第
２のカムピン６は、第２のカム溝１９に第２の磁性リン
グ２３がある方向で接する。可動レンズ群の位置によら
ずカムピンとカム溝が常に一定方向で接して隙間が無く
なるので、第１の可動レンズ群１及び第２の可動レンズ
群２の光軸方向の位置精度が向上し耐久性も向上する。
また、第１の可動枠３と第２の可動枠４の間には磁性リ
ングが存在しないので、第１の可動枠３と第２の可動枠
４の間隔を短くすることが出来る。

【００４１】実施例３．図３はこの発明の実施例３を示
す断面図である。図４はこの発明の実施例３における第
１の可動枠部及び第１の磁性リング部を示す図である。
図５（ａ）及び（ｂ）はこの発明の実施例３におけるカ
ムピンの係合状態を表す展開図である。図において１〜
１７及び２０、２１は従来例と同一の機能を有する部分
である。２２〜２４及び２７〜２９は実施例１と同一の
機能を有する部分である。３２、３３は実施例２と同一
の機能を有する部分である。３６は第１の共通カム溝、
３７は第２の共通カム溝で、ともにカムリングに設けら
れている。第１のカムピン５及び第３のカムピン３２は
第１の共通カム溝３６に係合しており、第２のカムピン
６及び第４のカムピン３３は第２の共通カム溝３７に係
合している。３８は第１の回転用磁石で第１の可動枠３
に、３９は第２の回転用磁石で第１の磁性リング２２に
取付けられている。第２の可動枠４及び第２の磁性リン
グ２３にも同様の回転用磁石が取付けられている。第１
の磁石２４と第３の磁石２８は互いに反発する向きに取
付けられており、第２の磁石２７と第４の磁石２９も互
いに反発する向きに取付けられている。

【００４２】実施例３のレンズ鏡筒は、以上のように構
成され、以下のように動作する。モータ１７が回転する
と、その回転力は歯車１６を介してカムリング１５に伝
わりカムリング１５が回転する。カムリング１５には第
１の共通カム溝３６および第２の共通カム溝３７があ
り、共に回転する。共通カム溝が回転すると共通カム溝
に係合する第１〜４のカムピンは固定枠７にある第１〜
４の溝によって回転を規制され、光軸方向に移動する。
このとき第１のカムピン５と第３のカムピン３２は第１
の磁石２４と第３の磁石２８の反発力によって第１の共
通カム溝３６の対向する溝面に押しつけられると同時
に、第１の回転用磁石３８と第２の回転用磁石３９の吸
引力または反発力によって第１の溝１０の対向する溝面
に押しつけられている。これにより図５（ａ）及び
（ｂ）のように、ほぼ平行四辺形状をした第１の共通カ
ム溝３６と第１の溝１０の共通部分において、第１のカ
ムピン５と第３のカムピン３２は常に一定の相対位置を
保ち、一定の方向に一定の力をうけながら移動すること
になる。よって図５（ａ）及び（ｂ）のようにカムリン
グ１５の回転方向が変わらないのにレンズ移動方向の反
転が起こる場合であっても、第１のカムピン５と第３の
カムピン３２の位置は不連続となることなく一義的に決
まり、したがって第１の可動枠３は連続的にガタなく移
動することが出来る。よって、第１の可動レンズ群１の
光軸方向の位置精度が向上する。同様にして、第２の可
動枠４も連続的にガタなく移動できるので、第２の可動
レンズ群２の光軸方向の位置精度も向上する。

【００４３】実施例４．図６はこの発明の実施例４を示
す断面図である。図７（ａ）及び（ｂ）はこの発明の実
施例４におけるカムピンの係合状態を表わす展開図であ
る。図において１〜１７及び２０、２１は従来例と同一
の機能を有する部分である。２２〜２４及び２７〜２９
は実施例１と同一の機能を有する部分である。３２、３
３は実施例２と同一の機能を有する部分である。３６、
３７は実施例３と同一の機能を有する部分である。４２
は第１のローラピンで第１の可動枠３に取付けられてい
る。４３は第２のローラピンで第２の可動枠４に取付け
られている。第１及び第２のローラピンは従来のカムピ
ンと、カムピンに対し距離不変で周回可能かつ倒れのな
い２個の円筒ローラとから構成されている。また第１及
び第２のローラピンは第１及び第２の溝によって周回で
きる範囲を規制されている。第１のカムピン３２及び第
１のローラピン４２は第１の共通カム溝３６に係合して
おり、第２のカムピン３３及び第２のローラピン４３は
第２の共通カム溝３７に係合している。第１の磁石２４
と第３の磁石２８は互いに反発する向きに取付けられて
おり、第２の磁石２７と第４の磁石２９も互いに反発す
る向きに取付けられている。

【００４４】実施例４のレンズ鏡筒は、以上のように構
成され、以下のように動作する。モータ１７が回転する
と、その回転力は歯車１６を介してカムリング１５に伝
わりカムリング１５が回転する。カムリング１５には第
１の共通カム溝３６及び第２の共通カム溝３７があり、
共に回転する。共通カム溝が回転すると共通カム溝に係
合する第１、第２のカムピン及び第１、第２のローラピ
ンは固定枠７にある第１及び第２の溝によって回転を規
制され、光軸方向に移動する。このとき第１のカムピン
３２と第１のローラピン４２は第１の磁石２４と第３の
磁石２８の反発力によって第１の共通カム溝３６の対向
する溝面に押しつけられていて、第１のローラピン４２
にある２個のローラは共通カム溝３６の片側溝面に押し
つけられるとともに第１の溝１０の対向する溝面に押し
つけられている。これにより図７（ａ）及び（ｂ）のよ
うに、カムリング１５の回転方向が変わらないのにレン
ズ移動方向の反転が起こる場合であっても、第１のロー
ラピン４２のカムピンは常に光軸方向にほぼ一定の力を
受けながら連続的に滑らかに一定の位置を移動すること
が出来る。よって、第１の可動レンズ群１の光軸方向の
位置精度が向上する。同様にして、第２の可動枠４も連
続的にガタなく滑らかに移動出来るので、第２の可動レ
ンズ群２の光軸方向の位置精度も向上する。

【００４５】実施例５．図８はこの発明の実施例５を示
す断面図である。図において１〜２１は従来例と同一の
機能を有する部分である。２２〜２９は実施例１と同一
の機能を有する部分である。４４は第３の磁性リングで
あり、第１の可動枠３と接した時に第１の可動レンズ群
１が所望の位置となり、第２の可動枠４と接した時に第
２の可動レンズ群２が所望の位置となる位置で固定枠７
にネジ４７によって固定されている。４５は第７の磁石
であり、第３の磁性リング４４に取付けられている。４
６は第８の磁石であり、第３の磁性リング４４に取付け
られている。４８は第１の電磁石であり、第１の磁性リ
ング２２に取付けられ、第５の磁石２８の磁力を打消す
ことが出来る。４９は第２の電磁石であり、第３の磁性
リング４４に取付けられ、第７の磁石４５の磁力を打消
すことが出来る。５０は第３の電磁石であり、第３の磁
性リング４４に取付けられ、第８の磁石４６の磁力を打
消すことが出来る。５１は第４の電磁石であり、第２の
磁性リング２３に取付けられ、第６の磁石２９の磁力を
打消すことが出来る。第１の磁性リング２２には、第５
の磁石２８が取付けられ、第１の可動枠３と接した時に
第１の可動レンズ群１が所望の位置となる位置で固定枠
７にネジ３０によって固定されている。第２の磁性リン
グ２３には、第６の磁石２９が取付けられ、第２の可動
枠４と接した時に第２の可動レンズ群２が所望の位置と
なる位置で固定枠７にネジ３１によって固定されてい
る。第１の可動枠３には、第１の磁石２４及び第２の磁
石２５が取付けられている。第２の可動枠４には、第３
の磁石２６及び第４の磁石２７が取付けられている。第
１の磁石２４と第５の磁石２８、第２の磁石２５と第７
の磁石４５、第３の磁石２６と第８の磁石４６、及び第
４の磁石２７と第６の磁石２９はそれぞれ互いに引き付
き合う向きに取付けられている。

【００４６】実施例５のレンズ鏡筒は、以上のように構
成され、以下のように動作する。第１の可動枠３に取付
けた第１の磁石２４と、第１の磁性リング２２に取付け
られた第５の磁石２８が、磁力により引き付き合い接す
ることにより、第１の可動レンズ群１は第１のカム溝１
８の加工精度によらず所望の位置に固定される。同様
に、第２の可動枠４に取付けた第３の磁石２６と、第３
の磁性リング４４に取付けた第８の磁石４６が、磁力に
より引き付き合い接することにより、第２の可動レンズ
群２は第２のカム溝１９の加工精度によらずに所望の位
置に固定される。

【００４７】カムリング１５を回転させて第１の可動レ
ンズ群１及び第２の可動レンズ群２をそれぞれ第３の磁
性リング４４及び第２の磁性リング２３に接する位置へ
移動させる時には、第１の電磁石４８及び第３の電磁石
５０に電流が流れて、それぞれ第５の磁石２８及び第８
の磁石４６の磁力を打消す。その結果、第１の可動レン
ズ群１と第１の磁性リング２２の間、及び第２の可動レ
ンズ群２と第３の磁性リング４４の間にそれぞれ働く磁
力による引き付き合いがなくなる。それにより、第１の
可動レンズ群１及び第２の可動レンズ群２を移動するの
に必要なモータ１７のトルクが低減される。

【００４８】次に、第１の可動レンズ群１及び第２の可
動レンズ群２がそれぞれ第３の磁性リング４４及び第２
の磁性リング２３に接する位置へ移動したら、第１の電
磁石４８及び第３の電磁石５０に流れていた電流が切れ
て、第１の可動枠３に取付けた第２の磁石２５と、第３
の磁性リング４４に取付けられた第７の磁石４５が、磁
力により引き付き合い接することにより、第１の可動レ
ンズ群１は第１のカム溝１８の加工精度によらず所望の
位置に固定され、同様に、第２の可動枠４に取付けた第
４の磁石２７と、第２の磁性リング２３に取付けた第６
の磁石２９が、磁力により引き付き合い接することによ
り、第２の可動レンズ群２は第２のカム溝１９の加工精
度によらずに所望の位置に固定される。

【００４９】実施例６．図９はこの発明の実施例６を示
す断面図である。図１０は固定枠７及びカムリング１５
を示す外観図である。図において１〜２１は従来例、２
２〜２９、３２、３３は実施例１、４４〜４６は実施例
５とそれぞれ同一の名称と機能を有する部分である。５
２は第５のカムピンであり第３の磁性リング４４に取付
けられている。固定枠７には３本の光軸方向に対して垂
直の溝である第３〜５の溝５３、５４、５５があり、そ
れぞれ第３、５、４のカムピン３２、５２、３３が挿入
されている。カムリング１５には、カムピンを固定する
ための３箇所の固定穴である第１〜３の固定穴５６、５
７、５８があり、それぞれ第３、５、４のカムピン３
２、５２、３３を固定している。第１の磁性リング２２
には、第５の磁石２８が、第２の磁性リング２３には、
第６の磁石２９が、第３の磁性リング４４には表裏に第
７の磁石４５及び第８の磁石４６が、それぞれ光軸を中
心として９０度おきに３０度の幅で円周状に４個ずつ取
付けられている。第１の可動枠３には表裏に第１の磁石
２４及び第２の磁石２５が、第２の可動枠４には表裏に
第３の磁石２６及び第４の磁石２７が、それぞれ光軸を
中心として９０度おきに３０度の幅で円周状に４個ずつ
取付けられている。第１〜８の磁石２４〜２９、及び４
５、４６は全て極性が光軸方向にあり、第５の磁石２８
と第１の磁石２４、第８の磁石４６と第３の磁石２６は
それぞれ反発する向きに取付けられ、第２の磁石２５と
第７の磁石４５、第４の磁石２７と第６の磁石２９はそ
れぞれ互いに引き付き合う向きに取付けられている。カ
ムリング１５には第１のカム溝１８及び第２のカム溝１
９があり、それぞれのカム溝は光軸を中心として３０度
分ずつ一端から順に光軸に対して垂直な部分、傾斜の付
いた部分、そして垂直な部分がある。

【００５０】実施例６のレンズ鏡筒は、以上のように構
成され、以下のように動作する。モータ１７を回転する
とその回転力は歯車１６を介してカムリング１５に伝わ
りカムリング１５が回転する。カムリング１５の回転に
より、第１の磁性リング２２は、取付けられている第３
のカムピン３２がカムリング１５に第１の固定穴５６に
よって固定されているために光軸を中心に回転する。同
様に、第２の磁性リング２３及び第３の磁性リング４４
も光軸を中心に回転する。

【００５１】一方、第１の可動枠３には、取付けられて
いる第１のカムピン５に第１のカム溝１８を介してカム
リング１５の回転力が伝わる。カム溝１８は、両端の部
分が光軸に対して垂直になっているので、その部分で
は、カムリング１５の回転力が第１のカムピン５に伝わ
らないので第１の可動枠３は移動しない。カム溝１８が
光軸に対して傾斜を持っている部分では、カムリング１
５の回転力が第１のカムピン５に伝わり、また、第１の
カムピン５は固定枠７の第１の溝１０にも挿入されてい
るために回転が規制されて回転はしないので、第１の可
動枠３は、第１の溝１０及び第１のカム溝１８に沿って
光軸方向に移動する。同様に、第２の可動枠４は、取付
けられている第２のカムピン６に第２のカム溝１９を介
してカムリング１５の回転力が伝わり、第２のカムピン
６の位置がカム溝１９の光軸に対して垂直になっている
部分にある時は移動せず、傾斜を持っている部分にある
時は光軸方向に移動する。

【００５２】カムリング１５の回転により第１の可動枠
３及び第２の可動枠４には以下のように磁力が作用す
る。始めに、カムリング１５が回転する前に、第１の可
動レンズ群１が第３の磁性リング４４に最接近している
場合、第１の可動枠３に取付けた第２の磁石２５と、第
３の磁性リング４４に取付けられた第７の磁石４５が、
それぞれ相対して磁力により引き付き合う。その結果、
第１の可動枠３には第３の磁性リング４４の方向に磁力
が働き、第１のカムピン５と第１のカム溝１８は隙間が
なく固定され、第１の可動レンズ群１は位置精度が向上
する。同様に、第２の可動レンズ群２は、第２の可動枠
４に取付けた第４の磁石２７と第２の磁性リング２３に
取付けた第６の磁石２９が、それぞれ相対して磁力によ
り引き付き合うことにより位置精度が向上する。

【００５３】次に、カムリング１５を３０度回転する
と、第３の磁性リング４４は、光軸を軸に回転するので
第７の磁石４５も光軸を軸に回転することになる。ま
た、第１の可動枠３は、第１のカム溝１８が光軸に対し
て垂直になっている部分なので、カムリング１５の回転
力が第１のカムピン５に伝わらず移動しない。よって、
第１の可動枠３に取付けた第２の磁石２５と第３の磁性
リング４４に取付けられた第７の磁石４５は、光軸方向
の距離は変化しないが、回転により相対的な距離が大き
くなる。その結果、第１の可動枠３に働く磁力が弱ま
る。同様に、第２の磁性リング２３が回転することによ
り第２の可動枠４に働く磁力も弱まる。

【００５４】次に、さらにカムリング１５を３０度回転
すると、第１の可動枠３は、第１のカム溝１８が光軸に
対して傾斜している部分に第１のカムピン５が当たるの
で、カムリング１５の回転力が伝わり光軸方向へ移動す
る。同様に、第２の可動枠４も光軸方向へ移動する。第
１の可動レンズ群１及び第２の可動レンズ群２は、作用
する磁力が弱まった時点で移動を始めるので、移動する
のに必要なモータ１７のトルクが低減される。

【００５５】次に、さらにカムリング１５を３０度回転
すると、第１のカム溝１８が光軸に対して傾斜している
部分が終わり、光軸に対して垂直な部分に第１のカムピ
ン５が当たり始めて、第１の可動レンズ群１は移動しな
くなる。一方、第１の磁性リング２２は、光軸を軸に回
転を続け、第１の可動枠３に取付けた第１の磁石２４と
第１の磁性リング２２に取付けられた第５の磁石２８
は、回転により相対的な距離が小さくなり、カムリング
１５が回転しきったところで相対する。その結果、第１
の可動枠３には第３の磁性リング４４の方向に働く磁力
が強まり、第１のカムピン５と第１のカム溝１８の隙間
がなくなり固定され、第１の可動レンズ群１の位置精度
が向上する。同様に、第２の可動レンズ群２は第２の磁
性リング２３の方向に働く磁力が強まり位置精度が向上
する。

【００５６】

【発明の効果】この発明の実施例１から実施例６によれ
ば、可動レンズ群の可動枠に取付けた磁石と、上記磁石
に相対する位置に取付けた磁石との間で働く磁力により
可動枠に一定方向の力が加わり、カムピンがカム溝が常
に接して隙間なくなり、可動レンズ群の光軸方向の位置
が一意的に定まる。その結果、振動や衝撃などが加わろ
うとも結像位置が安定するとともにカムピンとカム溝が
ぶつかり合うことが無くなり耐久性が向上する。

【００５７】この発明の実施例２から実施例４によれ
ば、可動レンズ群の可動枠に取付けた磁石と光軸方向に
移動可能な磁性リングに取付けた磁石により、上記可動
枠には移動して位置が変わろうとも常に光軸方向の一定
の向きに一定の力が加わるので、常に一定のトルクで可
動レンズ群を移動することが出来る。

【００５８】この発明の実施例２によれば、光軸方向に
移動可能な磁石を取付けた磁性リングを２群ある可動レ
ンズ群の間ではなく外側に配置したことにより、上記可
動レンズ群同士の間隔が短い光学系を得ることが出来
る。

【００５９】この発明の実施例３及び実施例４によれ
ば、可動枠と磁性リングに取付けた磁石を互いに反発さ
せて、可動レンズ群と磁性リングを共通のカム溝で光軸
方向に移動することにより、新たに磁性リング用のカム
溝を追加する必要がなくなり、カム溝の本数を少なく出
来る。

【００６０】この発明の実施例３によれば、可動枠と磁
性リングにそれぞれ磁石を互いの磁力が光軸を中心とす
る周方向に働くように取付けることにより、上記可動枠
に常に光軸を中心とする一定方向の回転力が加わり、カ
ムリングの一定方向の回転で可動レンズ群が光軸方向を
前後に移動する光学系においても、カムピンが常にカム
溝の一定方向に隙間なく接して、可動レンズ群の光軸方
向の位置が一意的に定まる。

【００６１】この発明の実施例４によれば、可動枠に取
付けたカムピンに接するようにローラーを取付けること
により、カムリングの一定方向の回転で可動レンズ群が
光軸方向を前後に移動する光学系においても、カムピン
の位置が安定するようになり可動レンズ群の光軸方向の
位置が一意的に定まる。

【００６２】この発明の実施例５によれば、固定枠に取
付けた磁性リングに磁石と電磁石を取付けて、上記磁石
の磁力を打消す方向に上記電磁石を作用させることによ
り、可動枠に取付けた磁石と磁性リングに取付けた磁石
の間で生じる磁力が解放して可動レンズ群を移動する際
に必要となる駆動トルクを小さく出来る。

【００６３】この発明の実施例６によれば、固定枠にあ
る磁石を有する磁性リングを光軸を中心として回転させ
ることにより、可動枠に取付けた磁石と上記磁性リング
に取付けた磁石の相対的な距離を離し、上記可動枠に働
く磁力を弱めて可動レンズ群を移動する際に必要となる
駆動トルクを小さく出来る。

【００６４】この発明の実施例５によれば、磁力により
可動枠と磁性リングが引き付いて接することにより、可
動レンズ群を位置が固定され、加工精度を高めることが
難しいカム溝の位置精度によらず、上記磁性リングの位
置精度を管理することにより、上記可動レンズ群を所望
の位置に固定することが出来る。その結果、容易に、か
つ安価に可動レンズ群の光軸方向の位置精度を向上する
ことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施例１を示す断面図である。

【図２】 この発明の実施例２を示す断面図である。

【図３】 この発明の実施例３を示す断面図である。

【図４】 この発明の実施例３の第１の可動枠部と第１
の磁性リング部を示す外観図である。

【図５】 この発明の実施例３のカムピンの係合状態を
示す展開図である。

【図６】 この発明の実施例４を示す断面図である。

【図７】 この発明の実施例４のカムピンの係合状態を
示す展開図である。

【図８】 この発明の実施例５を示す断面図である。

【図９】 この発明の実施例６を示す断面図である。

【図１０】 この発明の実施例６の固定枠とカムリング
を示す外観図である。

【図１１】 従来のレンズ鏡筒を示す断面図である。

【図１２】 従来のレンズ鏡筒の固定枠とカムリングを
示す外観図である。

【符号の説明】

１ 第１の可動レンズ群、２ 第２の可動レンズ群、３
第１の可動枠、４第２の可動枠、５ 第１のカムピ
ン、６ 第２のカムピン、７ 固定枠、８ ネジ、９
メインボディー、１０ 第１の溝、１１ 第２の溝、１
２ 固定枠７の内筒、１３ 第１の可動枠３の外筒、１
４ 第２の可動枠４の外筒、１５ カムリング、１６
歯車、１７ モータ、１８ 第１のカム溝、１９ 第２
のカム溝、２０ マウント、２１ ネジ、２２ 第１の
磁性リング、２３ 第２の磁性リング、２４ 第１の磁
石、２５ 第２の磁石、２６ 第３の磁石、２７ 第４
の磁石、２８ 第５の磁石、２９ 第６の磁石、３０
ネジ、３１ ネジ、３２第３のカムピン、３３ 第４の
カムピン、３４ 第３のカム溝、３５ 第４のカム溝、
３６ 第１の共通カム溝、３７ 第２の共通カム溝、３
８ 第１の回転用磁石、３９ 第２の回転用磁石、４０
第３の回転用磁石、４１ 第４の回転用磁石、４２
第１のローラーピン、４３ 第２のローラーピン、４４
第３の磁性リング、４５ 第７の磁石、４６ 第８の
磁石、４７ ネジ、４８ 第１の電磁石、４９ 第２の
電磁石、５０ 第３の電磁石、５１ 第４の電磁石、５
２第５のカムピン、５３ 第３の溝、５４ 第４の溝、
５５ 第５の溝、５６ 第１の固定穴、５７ 第２の固
定穴、５８ 第３の固定穴。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鏡筒のメインボディーに固定されて光軸
   方向に溝を有する固定枠と、カム溝を有し光軸を中心に
   回転するカムリングと、光軸方向に移動可能な可動レン
   ズ群と、可動レンズ群を保持する可動枠と、上記可動枠
   に取付けられ上記カムリングのカム溝に挿入されて上記
   カムリングの回転力を受けることにより上記可動レンズ
   群を光軸方向に移動するカムピンとを備えたレンズ鏡筒
   において、上記可動枠に取付けた磁石と、上記磁石の相
   対する位置に取り付けた磁性リングと、上記磁性リング
   に取付け上記磁石に光軸方向へ磁力を及ぼす磁石を有す
   ることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 【請求項２】 上記可動枠に取付けた磁石と、上記カム
   リングの回転力を受けることにより光軸方向に移動する
   磁性リングと、上記磁性リングに取付けた磁石と、上記
   磁性リングに取付け上記カムリングのカム溝に挿入して
   上記カムリングの回転力を受けることにより上記磁性リ
   ングを光軸方向に移動するカムピンとを有することを特
   徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
3. 【請求項３】 第１及び第２の可動枠と、上記第１及び
   第２の可動枠に取付けた磁石と、上記第１の可動レンズ
   群に相対して第２の可動レンズ群と反対側に位置する第
   １の磁性リングと、第２の可動レンズ群に相対して第１
   の可動レンズ群と反対側に位置する第２の磁性リング
   と、上記第１及び第２の磁性リングに取付けた磁石を有
   することを特徴とする請求項２記載のレンズ鏡筒。
4. 【請求項４】 上記可動枠に取付けた磁石と、上記カム
   リングの回転力を受けることにより光軸方向に移動する
   磁性リング及び磁石と、上記磁性リングに取付け上記可
   動レンズ群が移動するのに用いるのと共通の上記カム溝
   に挿入したカムピンを有することを特徴とする請求項２
   記載のレンズ鏡筒。
5. 【請求項５】 上記可動枠に取付けた磁石と、光軸方向
   に上記カムリングの回転力を受けることにより移動可能
   で上記可動レンズ群に光軸を中心とする回転力を与える
   磁石を有することを特徴とする請求項４記載のレンズ鏡
   筒。
6. 【請求項６】 上記カムピンに接するローラーと、上記
   第１及び第２の可動レンズ群の可動枠に取付けた磁石
   と、光軸方向に上記カムリングの回転力を受けることに
   より移動可能な磁性リング及び磁石を有することを特徴
   とする上記請求項４記載のレンズ鏡筒。
7. 【請求項７】 上記可動枠に取付けた磁石と、上記カム
   リングの回転力を受けることにより光軸方向に移動可能
   な磁性リング及び磁石と、上記磁石の相互間に働く磁力
   を解放することのできる電磁石を有することを特徴とす
   る上記請求項１記載のレンズ鏡筒。
8. 【請求項８】 上記可動枠に取付けた磁石と、上記固定
   枠に取付け上記可動枠に取付けた磁石と引き付き合って
   接する磁石を有することを特徴とする上記請求項７記載
   のレンズ鏡筒。
9. 【請求項９】 上記可動枠に取付けた磁石と、光軸方向
   に上記カムリングの回転により光軸を中心に回転して上
   記磁石との相対位置を変えられる磁石を有することを特
   徴とする上記請求項１記載のレンズ鏡筒。