JPH09329734A - 多焦点倍率切換鏡胴 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ステップズームを行うカメラの多焦点倍率切
換鏡胴において、回転筒の回動に応じ、一方の移動筒に
設けられたレンズユニットをその移動筒に対して光軸方
向に移動する、焦点調節を行うための焦点調節手段を設
けることにより、変倍と各変倍位置における焦点調節と
を同一の駆動源により行って、カメラの小型化および低
コスト化を実現する。 【構成】 第２の移動筒５に、後群レンズ７を保持する
レンズ保持筒２１と、レンズ保持筒２１を第２の移動筒
５に対して光軸方向に移動せしめる円筒カム２６を設け
る。回転筒３の内面にはヘリコイド２０が形成され、回
転筒３を回動させると、ヘリコイド２０に係合する、ギ
ヤ２７、２８、２９、３０からなるギヤ列を介して円筒
カム２６が回転し、これにより焦点調節を行うべく、レ
ンズ保持筒２１が第２の移動筒５に対して光軸方向に微
小移動し、１つの駆動源による回転筒３の回転操作で変
倍と焦点調節とを同時に行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は多焦点倍率切換鏡胴
に関し、詳しくは、ワイド位置とテレ位置との間におい
て複数の焦点距離を選択し得るステップズーム機構を備
えたカメラの多焦点倍率切換鏡胴に関する。

【０００２】

【従来の技術】撮影レンズの焦点距離を、短焦点距離位
置と長焦点距離位置との間で連続的に変更することがで
きるズーム機構を備えたカメラが知られている。この種
のカメラにおいては、そのレンズ鏡胴が前群レンズと後
群レンズを備えており、これらの前群レンズおよび後群
レンズは、互いに所定の光学的位置関係を保って光軸方
向に移動する２つの移動筒にそれぞれ保持されている。
そして、これら２つの群レンズの移動に応じて撮影レン
ズ系の倍率が変化するように構成されている。

【０００３】このような構成により撮影レンズの倍率調
整がなされた後、シャッターボタンを半押しされると、
自動焦点機構によりカメラから被写体までの距離の測定
が行われ、この測定結果に基づいて焦点調節が行われる
ようになっている。この場合において従来、変倍時には
変倍用の駆動源によって、前群レンズと後群レンズとを
互いに所定の光学的位置関係を保ちながら光軸方向に移
動させて変倍を行い、焦点調節時には別の焦点調節用の
駆動源によって、少なくとも一方の群レンズを光軸方向
に移動して焦点調節を行うものが知られているが、この
場合には変倍と焦点調節のためにそれぞれ別個の駆動源
が必要となり、そのためカメラが大型化し、またそのた
めのコストがかかるという問題があった。

【０００４】このような問題を解決するために、レンズ
の繰出しを行うために設けられたレンズ鏡胴の側壁部の
カム溝を変倍用のカム溝部分と焦点調節用のカム溝部分
とを交互に連続させることにより形成し、１個の駆動源
によって変倍操作と焦点調節操作の両者を行うようにし
たものが知られている（特公平６−１００７０７号公
報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た２つのカム溝部分はその形状、特に傾きが互いに大き
く異なり、この両者を交互に連続させるとカム溝全体の
形状はかなり複雑なものとなる。カム溝はカムピンがス
ムーズに摺動し得るような形状に設計する必要があるこ
とから上記従来技術のカム溝の場合にはその設計がかな
り困難なものとなる。また、その加工も困難なものとな
る。

【０００６】本発明はこのような事情に鑑みなされたも
ので、変倍と焦点調節とを同一の駆動源によって行い得
ると共に、レンズユニットを移動させるためのカムの設
計および加工が容易な多焦点倍率切換鏡胴を提供するこ
とを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による多焦点倍率
切換鏡胴は、光軸上の前後に配された第１および第２の
レンズユニットをそれぞれ収容する第１および第２の移
動筒と、前記光軸の周りに回転可能に設けられ、その回
動に応じて前記２つの移動筒を各々移動させる第１のガ
イド部を有する回転筒と、該回転筒の内側もしくは外側
に設けられ、該回転筒の回動に応じて移動する前記２つ
の移動筒を各々前記光軸方向に案内する第２のガイド部
を有する固定筒とを備え、前記第１のガイド部および該
第２のガイド部が、前記回転筒の回動に応じて前記第１
および第２の移動筒を各々案内して変倍を行うように構
成され、前記回転筒の回動に応じ、前記２つのレンズユ
ニットの少なくとも一方を、そのレンズユニットが収容
される移動筒に対し光軸方向に移動させて焦点調節を行
う焦点調節手段をさらに備えたことを特徴とするもので
ある。

【０００８】また、前記回転筒の内面もしくは外面にヘ
リコイドが形成され、前記焦点調節手段が、前記第１お
よび第２のレンズユニットの少なくとも一方を光軸方向
に移動せしめる、所定の回転軸を中心として回転するカ
ム手段と、前記ヘリコイドに噛合し、前記回転筒の回動
に応じて前記カム手段を回転駆動する駆動機構とからな
ることが好ましい。

【０００９】さらに、前記カム手段により移動せしめら
れるレンズユニットが該カム手段のカム面に当設するカ
ムピンを備え、このカム手段が、該カムピンを該カム面
方向に付勢する付勢手段を備えてなることが好ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明の実
施形態について説明する。図１は本発明の実施形態によ
る多焦点倍率切換鏡胴の構成を模式化して示すものであ
って、光軸を含む平面で切断した断面図であり、図２
（ａ）は鏡胴の内側から見た鏡胴の展開図、図２（ｂ）
は後述する円筒カムの展開図である。なお、図１におい
ては、後述する第１および第２の移動筒の短焦点距離位
置（以下ワイド位置と称する）と長焦点距離位置（以下
テレ位置と称する）との略中間位置における状態が示さ
れている。

【００１１】図１に示すように、本実施形態によるレン
ズ鏡胴１は、カメラ本体の内部に固定された、第１およ
び第２のフランジ部２Ａ、２Ｂを有する固定筒２と、こ
の固定筒２の内側に固定筒２と同軸にかつ回動可能に固
定筒２のフランジ部２Ａ、２Ｂ間に収容され、その自ら
の回動により固定筒２の前端から光軸方向に出没する回
転筒３と、回転筒３の回動に伴って回転せずに光軸方向
に前後に移動する第１および第２の移動筒４、５とを備
え、第１の移動筒４には前群レンズ６（第１のレンズユ
ニット）が、第２の移動筒５には後群レンズ７（第２の
レンズユニット）が取り付けられている。なお、これら
前群レンズ６と後群レンズ７により被写体像がフイルム
Ｆ上に形成されることとなる。

【００１２】上記回転筒３の後端部外周面には、ギヤ部
３Ａが形成されており、また固定筒２のフランジ部２Ｂ
の延長上にある取付部２Ｃ上には回転筒３の回転駆動を
行うための駆動源であるモータ９が取り付けられてい
る。モータ９の回転軸に取り付けられたギヤ１０Ａと上
記回転筒３のギヤ部３Ａとがアイドルギヤ１０Ｂを介し
て噛合しており、このモータ９の駆動により、回転筒３
が光軸Ｘを回転軸として回動するようになっている。

【００１３】また、回転筒３には所定の角度間隔を保っ
て光軸方向に延びる第１の変倍用カム溝１１（前群レン
ズ用）および第２の変倍用カム溝１２（後群レンズ用）
が形成されている。変倍用カム溝１１と変倍用カム溝１
２とは、回転筒３の回転角度に対して位相が所定角度ず
れた状態で形成されている。さらに、回転筒３には、変
倍用カム溝１２と略平行に延在するヘリコイド２０が形
成されている。また、固定筒２には、光軸方向に延びる
第１のガイド溝１３（前群レンズ用）および第２のガイ
ド溝１４（後群レンズ用）が形成されている。これらガ
イド溝１３、１４は、各群レンズ６、７を安定して光軸
方向に案内するための、いわゆるキー溝としての機能を
有するものである。

【００１４】また、上記第１の移動筒４には、回転筒３
の第１の変倍用カム溝１１を貫通して固定筒２の第１の
ガイド溝１３に係合するカムピン４Ａが形成されてい
る。そして第１の移動筒４は、回転筒３の回動に応じ
て、第１のガイド溝１３および第１の変倍用カム溝１１
により案内され、前群レンズ６についての変倍操作を行
いつつ光軸方向に直進するようになっている。

【００１５】さらに、上記第２の移動筒５には、回転筒
３の第２の変倍用カム溝１２を貫通して固定筒２の第２
のガイド溝１４に係合するカムピン５Ａが形成されてい
る。そして第２の移動筒５は、回転筒３の回動に応じ
て、第２のガイド溝１４および第２の変倍用カム溝１２
により案内され、後群レンズ７についての変倍操作を行
うとともに、後述する焦点調節を行いつつ光軸方向に直
進するようになっている。

【００１６】第２の移動筒５は、後群レンズ７を保持す
るレンズ保持筒２１と、このレンズ保持筒２１に形成さ
れたガイド孔２２Ａ、２２Ｂを貫通してレンズ保持筒２
１を光軸方向に案内するガイド軸２３Ａ、２３Ｂと、ガ
イド軸２３Ａに取り付けられ、レンズ保持筒２１を光軸
方向後方に付勢するコイルバネ２４とを備え、さらに、
レンズ保持筒２１に設けられたカムピン２５に当接し、
ガイド軸２３Ａを中心に回転してレンズ保持筒２１を第
２の移動筒５に対し光軸方向前後に移動せしめる円筒カ
ム２６とを備えている。さらに、回転筒３のヘリコイド
２０に噛合して、回転筒３の回動に応じて回転する第１
のギヤ２８、第１のギヤ２８と噛合する第２のギヤ２
９、および第２のギヤ２９と一体的に回転し、円筒カム
２６の外周面に形成されたギヤ部２６Ａと噛合して、第
１のギヤ２８の回転を円筒カム２６に伝達する第３のギ
ヤ３０から構成されたギヤ列よりなる伝達機構を備えて
いる。

【００１７】また、図２（ｂ）に示すように、円筒カム
２６のカム面３１は変曲部３１Ａと通常部３１Ｂとから
なり、後述するように、第２の移動筒５がワイド位置、
中焦点距離位置（以下ミドル位置と称する）およびテレ
位置の各位置にある時に、レンズ保持筒２１のカムピン
２５が変曲部３１Ａの開始位置に位置せしめられるよう
に、組立時に位置決めがなされる。

【００１８】次いで、本実施形態の動作について説明す
る。図２（ａ）に示すように、移動筒４のカムピン４Ａ
が位置Ｐ１、移動筒５のカムピン５Ａが位置Ｐ１′にあ
るときは、ワイド位置においてレンズピントが無限大に
合っている状態にある。そしてモータ９を駆動して回転
筒３を回動させると、第１の移動筒４は、回転筒３の第
１の変倍用カム溝１１および固定筒２の第１のガイド溝
１３により案内され、一方、第２の移動筒５は、回転筒
３の第２の変倍用カム溝１２および固定筒２の第２のガ
イド溝１４により案内されて、ミドル位置Ｐ２、Ｐ２′
を経て、テレ位置Ｐ３、Ｐ３′に到るまで所定の位置関
係を保ちながら光軸方向に移動する。なお、ミドル位置
Ｐ２、Ｐ２′およびテレ位置Ｐ３、Ｐ３′においても、
ワイド位置Ｐ１、Ｐ１′と同様にレンズピントが無限大
に合っている状態にある。

【００１９】このようにして回転筒３を回動させると、
第１の移動筒４の前群レンズ６は図中、第１の変倍用カ
ム溝１１上に表した一点鎖線（中心線）で示す軌跡を描
いて移動する。また、回転筒３の回動により、ヘリコイ
ド２０に噛合するギヤ２８、ギヤ２９さらにはギヤ３０
も連鎖的に回転して円筒カム２６が回転せしめられる。
これにより、第２の移動筒５のレンズ保持筒２１は、ガ
イド軸２３Ａ、２３Ｂにより案内され、円筒カム２６の
カム面３１の形状に応じ、図中第２の変倍用カム溝１２
上に表した破線（中心線）で示す軌跡を描いて移動せず
に、この中心線に対して蛇行した軌跡を描いて移動す
る。

【００２０】このレンズ保持筒２１の移動軌跡を、模式
的な変倍用カム溝１２を表した図３中において２点鎖線
で示す。これら図２および図３からも明らかなように、
第２の変倍用カム溝１２における区間Ａ、Ｂ、Ｃにおい
て、レンズ保持筒２１の移動量が第１の移動筒４の移動
量よりも少なくなる。そしてこの区間Ａ、Ｂ、Ｃにおい
て焦点調節が行われることとなる。

【００２１】すなわち、第１および第２の移動筒４、５
のカムピン４Ａ、５Ａがそれぞれワイド位置Ｐ１、Ｐ
１′にあるときに、回転筒３を繰出側に僅かに回動する
と、第１の移動筒４および第２の移動筒５は固定筒２の
ガイド溝１３、１４に沿って変倍時と同様に直線的に移
動するが、第２の移動筒５のレンズ保持筒２１は、コイ
ルバネ２４により光軸方向後方に付勢されており、第２
の移動筒５のカムピン２５が同筒カム２６のカム面３１
に押し当てられているため、このレンズ保持筒２１は、
円筒カム２６のカム面３１の変曲部３１Ａにより、第２
の移動筒５に対して後方に移動し、区間Ａの２点鎖線に
示すようにその光軸方向の移動量が第１の移動筒４より
も小さくなる。この間においては、レンズ系の倍率に変
化はなく、ワイド状態のまま無限大距離から至近距離ま
での焦点調節が行われる。そして、レンズ保持筒２１が
至近距離位置まで移動したときにレンズ保持筒２１のカ
ムピン２５が円筒カム２６の変曲部３１Ａの終了位置、
すなわち、通常部３１Ｂの開始位置に位置せしめられ、
焦点調整を終了する。

【００２２】一方、ワイド位置からミドル位置まで変倍
を行っている間は、レンズ保持筒２１は、円筒カム２６
のカム面３１の通常部３１Ｂにより、第２の移動筒５に
対して前方に移動し、第２の移動筒５がミドル位置Ｐ
２′に到達したときに、図２（ｂ）に示す変曲部３１Ａ
の開始位置に位置せしめられ、変倍を終了する。

【００２３】また、倍率を上げて第１および第２の移動
筒４、５がそれぞれミドル位置Ｐ２、Ｐ２′にあるとき
にも、回転筒３を繰出側に僅かに回動すると、第１の移
動筒４および第２の移動筒５は固定筒２のガイド溝１
３、１４に沿って変倍時と同様に直線的に移動するが、
第２の移動筒５のレンズ保持筒２１は、バネ２４により
光軸方向後方に付勢されているため、円筒カム２６のカ
ム面３１の変曲部３１Ａにより、第２の移動筒５に対し
て後方に移動し、区間Ｂの２点鎖線で示すように、その
光軸方向の移動量が第１の移動筒４よりも小さくなる。
この間においては、レンズ系の倍率に変化はなく、ミド
ル状態のまま無限大距離から至近距離までの焦点調節が
行われる。そして、レンズ保持筒２１が至近距離位置ま
で移動したときにレンズ保持筒２１のカムピン２５が円
筒カム２６の変曲部３１Ａの終了位置、すなわち、通常
部３１Ｂの開始位置に位置せしめられ、焦点調整を終了
する。

【００２４】一方、ミドル位置からテレ位置まで変倍を
行っている間は、レンズ保持筒２１は、円筒カム２６の
カム面３１の通常部３１Ｂにより、第２の移動筒５に対
して前方に移動し、第２の移動筒５がテレ位置Ｐ３′に
移動したときに、図２（ｂ）に示す変曲部３１Ａの開始
位置に位置せしめられ、変倍を終了する。

【００２５】さらに、第１および第２の移動筒４、５が
それぞれテレ位置Ｐ３、Ｐ３′にあるときに、回転筒３
を繰出側に僅かに回動すると、第１の移動筒４および第
２の移動筒５は固定筒２のガイド溝１３、１４に沿って
変倍時と同様に直線的に移動するが、第２の移動筒５の
レンズ保持筒２１は、バネ２４により光軸方向後方に付
勢されているため、円筒カム２６のカム面３１の変曲部
３１Ａにより、第２の移動筒５に対して後方に移動し、
区間Ｃの２点鎖線で示すように、その光軸方向の移動量
が第１の移動筒４よりも小さくなる。この間において
も、レンズ系の倍率に変化はなく、テレ状態のまま無限
大距離から至近距離までの焦点調節が行われる。そし
て、レンズ保持筒２１が至近距離位置まで移動したとき
にレンズ保持筒２１のカムピン２５が円筒カム２６の変
曲部３１Ａの終了位置、すなわち、通常部３１Ｂの開始
位置に位置せしめられ、焦点調整を終了する。

【００２６】このように、本実施形態においては、回転
筒３の回動に応じて、後群レンズ７を第２の移動筒５に
対して移動せしめる円筒カム２６等からなる焦点調節手
段を設けているため、回転筒３を回動させるだけで、変
倍と焦点調節の両操作を一つの連続操作中で行うことが
可能となる。したがって、変倍と焦点調節とを、回転当
を回動させる１つの駆動源であるモータ９によって行う
ことができ、カメラの小型化および低コスト化を実現す
ることができる。

【００２７】なお、本実施形態においては駆動源の共通
化を図りつつも焦点調節用機構を変倍用のカム機構と別
個に設けており、焦点調節用のカム溝と変倍用のカム溝
を交互に連続して設けた従来技術よりもカム溝の形状が
単純なものとなるのでカム溝の設計および加工が容易と
なる。さらには、上記両機構を互いに別個に設けること
によりその設計の自由度が増大し、各倍率設定のための
ステップ位置を決定する際の自由度が増大する。

【００２８】なお、上記実施形態においては、３点にお
いて焦点調節を行うステップズームについて説明した
が、円筒カム２６のカム面３１の形状、あるいは円筒カ
ム２６の大きさを変更して、より複数の点において焦点
調整を行うようにしてもよい。もちろん、２点のみにお
いて焦点調節を行うことも可能である。また、焦点調節
手段を構成するカム手段としても、円筒カムの他に種々
のタイプのものを用いることができ、例えば板カムや他
の立体カム（円錐カム、球面カム、斜板カム等）を用い
ることができる。さらに、このカムを確動カムとすれば
上述した付勢手段は省略可能である。

【００２９】また、上記実施形態においては、後群レン
ズを保持する第２の移動筒に焦点調節手段を設けるよう
にしているが、この第２の移動筒とともに、またはこれ
に代えて、前群レンズを保持する第１の移動筒に焦点調
節手段を設けることも可能である。さらに、上記実施形
態においては、回転筒に変倍用カム溝を、固定筒にガイ
ド溝を各々設けているが、回転筒にガイド溝を、固定筒
に変倍用カム溝を各々設けることも可能である。

【００３０】

【発明の効果】本発明による多焦点倍率切換鏡胴によれ
ば、回転筒の回動に伴い第１および第２の移動筒が固定
筒のガイド部に案内されつつ光軸方向に移動して変倍が
行われる。一方、少なくとも一方のレンズユニットが、
回転筒の回動に伴って作動する焦点調節手段により、そ
のレンズユニットを収容する移動筒に対して移動し、こ
れにより焦点調節が行われる。したがって、本発明の多
焦点倍率切換鏡胴は、回転筒を回動させることのみによ
り変倍と焦点調節を行うことができるため、変倍と焦点
調節とを同一の駆動源によって行うことができ、カメラ
の小型化および低コスト化を実現することができる。

【００３１】また、焦点調節用機構を変倍用のカム機構
と別個に設けており、焦点調節用のカム溝と変倍用のカ
ム溝を交互に連続して設けた従来技術よりもカム溝の形
状が単純なものとなるのでカム溝の設計および加工が容
易となる。さらには、上記両機構を互いに別個に設ける
ことによりその設計の自由度が増大し、各倍率設定のた
めのステップ位置を決定する際の自由度が増大する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る多焦点倍率切換鏡胴を
表す断面図

【図２】（ａ）は図１に示す回転筒および固定筒の展開
図、（ｂ）は図１に示す円筒カムの展開図

【図３】図１に示す後群レンズの移動軌跡を示す概略図

【符号の説明】

１ 多焦点倍率切換鏡胴 ２ 固定筒 ３ 回転筒 ４ 第１の移動筒 ４Ａ、５Ａ、２５ カムピン ５ 第２の移動筒 ６ 前群レンズ ７ 後群レンズ ９ モータ １０Ａ、１０Ｂ、２８、２９、３０ ギヤ １１、１２ 変倍用カム溝 １３、１４ ガイド溝 ２０ ヘリコイド ２１ レンズ保持筒 ２４ コイルバネ ２６ 円筒カム ３１ カム面 ３１Ａ 変曲部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光軸上の前後に配された第１および第２
   のレンズユニットをそれぞれ収容する第１および第２の
   移動筒と、 前記光軸の周りに回転可能に設けられ、その回動に応じ
   て前記２つの移動筒を各々移動させる第１のガイド部を
   有する回転筒と、 該回転筒の内側もしくは外側に設けられ、該回転筒の回
   動に応じて移動する前記２つの移動筒を各々前記光軸方
   向に案内する第２のガイド部を有する固定筒とを備え、 前記第１のガイド部および該第２のガイド部が、前記回
   転筒の回動に応じて前記第１および第２のレンズユニッ
   トを各々案内して変倍を行うように構成され、 前記回転筒の回動に応じ、前記２つのレンズユニットの
   少なくとも一方を、そのレンズユニットが収容される移
   動筒に対し光軸方向に移動させて焦点調節を行う焦点調
   節手段をさらに備えたことを特徴とする多焦点倍率切換
   鏡胴。
2. 【請求項２】 前記回転筒の内面もしくは外面にヘリコ
   イドが形成され、 前記焦点調節手段が、前記第１および第２のレンズユニ
   ットの少なくとも一方を光軸方向に移動せしめる、所定
   の回転軸を中心として回転するカム手段と、前記ヘリコ
   イドに噛合し、前記回転筒の回動に応じて前記カム手段
   を回転駆動する駆動機構とからなることを特徴とする請
   求項１記載の多焦点倍率切換鏡胴。
3. 【請求項３】 前記カム手段により移動せしめられるレ
   ンズユニットが該カム手段のカム面に当設するカムピン
   を備え、このカム手段が、該カムピンを該カム面方向に
   付勢する付勢手段を備えてなることを特徴とする請求項
   ２記載の多焦点倍率切換鏡胴。