JPH09329735A - 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て第１および第２
のレンズユニットを光軸方向に移動して焦点調節を行う
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。 【解決手段】 回転筒３を固定筒２に対して光軸方向に
移動可能とし、回転筒３をコイルバネ２０により光軸方
向後方に付勢する。固定筒２のフランジ部２Ｂの内壁面
の周囲に円筒カム２１を形成し、回転筒３のカムピン３
Ｂを円筒カム２１のカム面２２に当接させる。回転筒３
を回転させると、回転筒３は円筒カム２１のカム面２２
の形状に応じて固定筒２に対して光軸方向の前後に移動
し、第１および第２の移動筒４、５が焦点調節を行うべ
く光軸方向に移動し、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。

【０００４】しかしながら、上述した従来技術において
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。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。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。

【０００６】

【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つのレンズユニットを各々
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つのレンズユニットを各々前記光軸方
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のガイド部および前記第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、該回転筒を、前記固定筒に対して光
軸方向に移動せしめ、前記２つのレンズユニットを一体
的に移動するようにし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。

【０００７】また、前記焦点調節手段が、前記回転筒と
前記固定筒のうち一方に設けられたカムと、他方に設け
られた、該カムに係合するカムピンとを備えていること
が好ましい。さらに、前記回転筒が前記固定筒の内側に
嵌挿され、前記カムが前記固定筒のフイルム配設側の端
部における内壁面の外周部分に形成された立体カムであ
り、前記カムピンが前記回転筒の該立体カムと対向する
端部の所定位置に形成された突設部であり、前記焦点調
節手段が、前記回転筒の回転動作中において、前記カム
ピンを前記カムのカム面に当設せしめる手段を備えてい
ることが好ましい。

【０００８】

【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は
鏡胴の内側から見た鏡胴の展開図、図３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。

【０００９】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
の前後に移動する第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。

【００１０】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に設けられた取付
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３
Ａ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。

【００１１】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。また、固定筒２には、光軸
方向に直線的に延びる第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。

【００１２】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。

【００１３】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いつつ光軸
方向に直進するようになっている。

【００１４】また、この固定筒２のフランジ部２Ｂの内
壁面には、周囲の全面に亘って、円筒カム２１が形成さ
れており、このカム面に回転筒３の後端面の所定位置に
形成されたカムピン３Ｂが当接するように構成されてい
る。この円筒カム２１のカム面２２には、図３に示すよ
うに、下り傾斜の３つの変曲部２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ
および上り傾斜の２つの通常部２２Ｄ、２２Ｅが形成さ
れている。そして、回転筒３はその回転により、円筒カ
ム２１のカム面２２の形状に応じて、光軸方向の前後に
移動することとなる。

【００１５】また、上記固定筒２のフランジ部２Ａの内
壁面と回転筒３前の端面との間には、回転筒３を光軸方
向後方（フイルム配設位置方向）に付勢するコイルバネ
２０が配設されており、この付勢力によってカムピン３
Ｂが円筒カム２１のカム面２２に確実に当設するように
なっている。

【００１６】本実施形態においては、このような構成に
より第１および第２の移動筒４、５を光軸方向の前後に
移動して、変倍および焦点調節を行う。なお、上述した
説明から明らかなように、本実施形態のものでは前群、
後群の両者を繰り出してフォーカシングを行う全体繰り
出しフォーカシング方式を採用している。

【００１７】次いで、本実施形態の動作について説明す
る。図２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、中焦点距離位置（以下ミドル位置と
称する）を経て、テレ位置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。また、モータ９を逆回
転させれば、上記経路を逆方向に進むこととなる。な
お、ミドル位置のＰ２、Ｐ２′およびテレ位置のＰ３、
Ｐ３′においても、ワイド位置の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。

【００１８】このようにして回転筒３を回動させると、
第１および第２の移動筒４、５は回転筒３に対して、図
中、第１および第２の変倍用カム溝１１、１２上に表し
た１点鎖線（中心線）で示す軌跡を描いて移動するが、
回転筒３が円筒カム２１のカム面２２により案内されて
光軸方向の前後に移動するため、固定筒２に対しては、
図中の変倍用カム溝１１、１２上に表した１点鎖線（中
心線）で示す軌跡を描いて移動せず、この中心線に対し
てやや蛇行した軌跡を描いて移動する。この第１および
第２の移動筒４、５の固定筒２に対する移動軌跡を、模
式的な変倍用カム溝１１、１２を表した図４中において
２点鎖線で示す。

【００１９】この図４からも明らかなように、ワイド位
置のＰ１、Ｐ１′に位置したときの第１および第２の移
動筒４、５は、この後、回転筒３が移動筒４、５の繰り
出し方向に回転すると、この回転筒３が円筒カム２１の
変曲部２２Ａによって光軸方向後方へ移動されるため、
ともに光軸方向前方への移動量が変倍時よりも小さくな
る（図４の区間Ａ、Ａ′）。変曲部２２Ａが終了した状
態で回転筒３を同一方向にさらに回転させると、回転筒
３は通常部２２Ｄにより光軸方向前方へ繰り出されるた
め、第１および第２の移動筒４、５は、ともに光軸方向
前方への移動量が焦点調節時よりも大きくなり、この状
態でミドル位置のＰ２、Ｐ２′まで移動する（区間Ｄ、
Ｄ′）。通常部２２Ｄが終了し、回転筒３がさらに同一
方向に回転すると、変曲部２２Ｂにより、光軸方向前方
への移動量が変倍時よりも小さくなる（区間Ｂ、
Ｂ′）。さらに、変曲部２２Ｂが終了した状態で回転筒
３を同一方向に回転し続けると、第１および第２の移動
筒４、５は、通常部２２Ｅにより光軸方向前方への移動
量が大きくなり、この状態でテレ位置Ｐ３、Ｐ３′まで
移動し（区間Ｅ、Ｅ′）、さらに、変曲部２２Ｃによ
り、光軸方向前方への移動量が変倍時よりも小さくなる
（区間Ｃ、Ｃ′）。このようにして、回転筒３が繰り出
される上記区間Ｄ、Ｄ′、Ｅ、Ｅ′においては変倍操作
がなされ、一方回転筒３が光軸方向後方へ移動される上
記区間Ａ、Ａ′、Ｂ、Ｂ′、Ｃ、Ｃ′においては焦点調
節操作がなされることとなる。

【００２０】すなわち、第１および第２の移動筒４、５
がそれぞれワイド位置のＰ１、Ｐ１′にあるときに回転
筒３を移動筒繰出側に僅かに回動すると、回転筒３はコ
イルバネ２０により光軸方向後方に付勢されており、回
転筒３のカムピン３Ｂが円筒カム２１のカム面２２に押
し当てられているため、この回転筒３は、円筒カム２１
の変曲部２２Ａにより案内されて光軸方向後方に移動す
る。これにより第１および第２の移動筒４、５は、区間
Ａ、Ａ′の２点鎖線で示すようにその光軸方向前方への
移動量が変倍時より小さくなる。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操作が行われる。そし
て、第１および第２の移動筒４、５が至近距離位置まで
移動したときに回転筒３のカムピン３Ｂが変曲部２２Ａ
の終了位置、すなわち、通常部２２Ｄの開始位置に位置
せしめられ、焦点調節操作を終了する。なお、第１およ
び第２の移動筒４、５がそれぞれミドル位置のＰ２、Ｐ
２′およびテレ位置のＰ３、Ｐ３′にあるときも、これ
と略同様の焦点調節操作がなされる。

【００２１】一方、ワイド位置の至近距離位置からミド
ル位置のＰ２、Ｐ２′までの経路においては、回転筒３
は、円筒カム２１の通常部２２Ｄにより、コイルバネ２
０の付勢力に抗して光軸方向前方に移動するため、第１
および第２の移動筒４、５は、図４の区間Ｄ、Ｄ′に示
すように、ともに光軸方向前方への移動量が焦点調節時
より大きくなり、この間においてワイド状態からミドル
状態までの変倍が行われることとなる。そして、第１お
よび第２の移動筒４、５がミドル位置のＰ２、Ｐ２′に
到達したときに、回転筒３のカムピン３Ｂが通常部２２
Ｄの終了位置、すなわち変曲部２２Ｂの開始位置に位置
せしめられる。なお、ミドル位置の至近距離からテレ位
置のＰ３、Ｐ３′までの経路においてもこれと略同様に
してミドル状態からテレ状態までの変倍が行われる。

【００２２】このように、本実施形態においては、回転
筒３を回転させることにより、第１および第２の移動筒
４、５を前後に移動させる円筒カム２１などからなる焦
点調節手段を設けたため、所望とする倍率および焦点距
離となった位置において、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
ことができる。したがって、変倍と焦点調節とを同一の
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。

【００２３】なお、本実施形態においては駆動源の共通
化を図りつつ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。また、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。

【００２４】さらには、焦点調節用のカムを用いた全体
繰り出し方式を採用しているので焦点調節の精度を向上
させることができる。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２１のカム面２２の形状を変更し
て、より複数の点において焦点調節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。なお、回転筒側にカムを固定筒側にカム
ピンを設けることも可能である。

【００２５】また、焦点調節手段を構成するカムとして
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。なお、回転筒側にカムを固定筒側にカムピンを設
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。

【００２６】

【発明の効果】本発明による多焦点倍率切換鏡胴によれ
ば、回転筒の回動に応じ第１および第２のレンズユニッ
トが回転筒および固定筒に各々設けられたガイド部に案
内され、光軸方向に移動することにより変倍が行われ、
所望とする倍率となった位置において、さらに回転筒を
回動することにより、この回転筒自体が固定筒に対して
光軸方向に移動せしめられ、第１および第２のレンズユ
ニットは上記変倍のための移動動作とは異なる移動動作
を重畳され、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、カメラの小型化と低コスト化を実現すること
ができる。

【００２７】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。また、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。さらに
は、焦点調節用のカムにより全体繰り出し方式を採用し
ているので焦点調節の精度を向上させることができる。

【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】図１に示す実施形態の回転筒および固定筒の展
開図

【図３】図１に示す実施形態の円筒カムの展開図

【図４】図１に示す実施形態における第１および第２の
移動筒の移動軌跡を示す概略図

【符号の説明】

１ レンズ鏡胴 ２ 固定筒 ３ 回転筒 ３Ａ ギヤ部 ３Ｂ カムピン ４ 第１の移動筒 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 ギヤ １１、１２ 変倍用カム溝 １３、１４ ガイド溝 ２０ コイルバネ ２１ 円筒カム ２２ カム面 ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ 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つのレンズユニット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つのレンズユニットを各々前
   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のガイド部および前記第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、該回転筒を、前記固定筒に対
   して光軸方向に移動せしめ、前記２つのレンズユニット
   を一体的に移動するようにし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】 前記焦点調節手段が、前記回転筒と前記
   固定筒のうち一方に設けられたカムと、他方に設けられ
   た、該カムに係合するカムピンとを備えていることを特
   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】 前記回転筒が前記固定筒の内側に嵌挿さ
   れ、 前記カムが前記固定筒のフイルム配設側の端部における
   内壁面の外周部分に形成された立体カムであり、前記カ
   ムピンが前記回転筒の該立体カムと対向する端部の所定
   位置に形成された突設部であり、 前記焦点調節手段が、前記回転筒の回転動作中におい
   て、前記カムピンを前記カムのカム面に当設せしめる手
   段を備えてい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。