JPH087312B2 - ズームレンズの駆動用カム構造 - Google Patents

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。）の周辺にある場合と、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、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
る。

従来のこの種のズームレンズの駆動機構は、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てある。

すなわち、内側鏡胴と外側鏡胴を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
溝の両方に挿入してある。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、前記外部から駆動力を受けて駆
動する駆動部材と、前記レンズ群を保持し、前記駆動部
材の作動によって光軸方向に移動し、この移動に伴って
該レンズ群の一または二以上を該移動の速度と異なる速
度で、保持したレンズ群の光学的関係を所定のものに保
ちながら移動させる移動鏡胴と、前記駆動手段と前記移
動鏡胴とを連繋させ、該移動鏡胴の光軸方向への移動を
担うカム手段とからなり、前記カム手段のカムの最短焦
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本の止めネジねじ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てあ
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4b
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にブッシュ5cを嵌着する。このブッシュ5cに後群ガ
イド棒6aを挿通し、この後群ガイド棒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、後群ガイド棒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
ガイド棒6aとに案内されて後方に移動するよう付勢して
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を形成してある。ほ
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を設けてある。

移動鏡胴４の側面後方には、後述する形状に透孔を形
成したカム手段を構成するカム部９を設けてある。

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4cを設け、この主ガイド部4cにブ
ッシュ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を固着してある。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を設けてある。

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、カメラボティＡ（第
４図示）に固定した固定枠11に収容させる。このとき、
上記主ガイト部4cに主ガイド棒4fを挿通し、固定枠11の
後端部上方にある支持部11aにこの主ガイド棒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
部に副ガイド棒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の連動ピン8dの側面が当接するカ
ム面13aが形成されたカム孔13を設けてある。

また、固定枠11の側面には垂直方向を回転軸としたウ
ォーム14を配設してあり、このウォーム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を嵌着してある。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。ウォーム14には固定枠11の
側面に軸支したウォームホイール17が噛合し、このウォ
ームホイール17と同軸上に伝達ギヤ18を設けてある。こ
れらウォームホイール17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
うにしてある。

上記伝達ギヤ18には固定枠11に軸支した中間ギヤ19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4h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
てある。この入力レバー22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
遊挿してある。

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11dを形成してある。また、固
定枠11の上面には連動板23を、止めネジ23aによってそ
のほぼ中央部で回動自在に軸支してある。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11d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て
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21aを中心とした円弧状のＴ端部9
c、さらにＷ端部9bの上端から垂直上方に連続した収納
部9dから構成してある。なお、Ｗ端部9bは撮影レンズの
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が回転してウォーム14が回転する。ウォーム14
が回転するとこれに噛合したウォームホイール17が回転
し、このウォームホイール17と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を形成してある移動鏡胴４が、主ガイド部4cと副ガ
イド棒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22
b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てあるから、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
しても移動鏡胴４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てある。

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。

移動鏡胴４が前進すると、この移動鏡胴４に軸支して
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22b
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てあるからで、即ちＴ端部
9cにも不感帯が構成してある。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（ｃ）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
6d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13a
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
22b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の代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）
を形成して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、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、駆動部材と移動鏡胴をカム連
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、駆動部材あるいは移動鏡胴のいずれ
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
間も極力省ける。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）〜（ｃ）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（駆動部材） 22a……止めネジ、22b……駆動ピン Ａ……カメラボディ

フロントページの続き (72)発明者 恩田 和彦 埼玉県大宮市植竹町１丁目324番地 富士 写真光機株式会社内 (72)発明者 小林 清隆 東京都港区西麻布２丁目26番30号 富士写 真光機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−169620（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−39206（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】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、 前記レンズ群を保持し、前記駆動部材の作動によって光
   軸方向に移動し、この移動に伴って該レンズ群の一また
   は二以上を該移動の速度と異なる速度で、保持したレン
   ズ群の光学的関係を所定のものに保ちながら移動させる
   移動鏡胴と、 前記駆動手段と前記移動鏡胴とを連繋させ、該移動鏡胴
   の光軸方向への移動を担うカム手段とからなり、 前記カム手段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。