JP2015152616A - zoom lens barrel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カメラやプロジェクタ等の光学機器に用いられ、複数のレンズ群の光軸方向の間隔を変更してズーミングを行うズームレンズ鏡筒に関する。 The present invention relates to a zoom lens barrel that is used in an optical apparatus such as a camera or a projector, and performs zooming by changing intervals in the optical axis direction of a plurality of lens groups.
この種のズームレンズ鏡筒では、螺旋状(曲線状)のカム溝を有するカム筒を光軸回りに回転させることにより、直進筒内に収容されてカムフォロア等を介してカム筒に係合された複数のレンズ群の光軸方向の間隔を変更してズーミングを行う構成となっている。
例えば、WIDE(広角)の状態からTELE(望遠)の状態に変更するときは、一部のレンズ群を除く残りのレンズ群がそれぞれの規定量光軸方向に移動する。
これらのレンズ群の移動量は、カム筒に各レンズ群に対応して形成された螺旋状のカム溝の形状(傾きや長さ)によって規定されている。
In this type of zoom lens barrel, a cam cylinder having a spiral (curved) cam groove is rotated around the optical axis, so that it is accommodated in a rectilinear cylinder and engaged with the cam cylinder via a cam follower or the like. In addition, zooming is performed by changing the intervals in the optical axis direction of the plurality of lens groups.
For example, when changing from the WIDE (wide angle) state to the TELE (telephoto) state, the remaining lens groups excluding some of the lens groups move in the direction of the specified optical axis.
The amount of movement of these lens groups is defined by the shape (inclination and length) of a spiral cam groove formed in the cam cylinder corresponding to each lens group.
1つのカム筒に全てのレンズ群の移動量を規定するカム溝を形成する方式では、図8に示すように、移動量を大きくするには各カム溝102の角度θを鋭角として光軸方向の長さ(移動距離)mを長くする必要があるため、カム筒100の長さLも長くならざるを得ない。
図8では、同じ形状の各カム溝102を示しているが、各レンズ群の移動距離に対応してカム溝102の形状も変化する。
カム筒の長さ(胴長)が大きくなると、通常の加工機で取り扱えるサイズを超え、加工コストの増大につながる。
また、カム溝の角度θが鋭角であるとカム筒の回転トルクも大きくなり、長さが長いとレンズ群の移動量の精度も必然的に低下する。
As shown in FIG. 8, in the method of forming cam grooves that define the movement amounts of all the lens groups in one cam cylinder, the angle θ of each
In FIG. 8, each
When the length of the cam cylinder (body length) is increased, it exceeds the size that can be handled by a normal processing machine, leading to an increase in processing cost.
In addition, when the cam groove angle θ is an acute angle, the rotational torque of the cam cylinder also increases, and when the length is long, the accuracy of the movement amount of the lens group inevitably decreases.
この問題を解消すべく、カム筒を多重構造としてレンズ群の移動を分担させる方式も知られている(例えば特許文献1参照)。
特許文献1では、最も外側のカム筒をモータとギヤを介して回転させることにより、その内側に設けられた、レンズ群を収容したカム筒を回転させながら前進させ、その回転によってさらにその内側に設けられた、レンズ群を収容したカム筒を前進させる構成となっている。
すなわち、レンズ群を保持した複数のカム筒を移動させることにより、複数のレンズ群の光軸方向の間隔を変更するものであり、各カム筒内でのレンズ群の位置は変化しない方式となっている。
In order to solve this problem, there is also known a method in which the movement of the lens group is shared by a cam cylinder having a multiple structure (see, for example, Patent Document 1).
In
That is, by moving a plurality of cam cylinders holding the lens groups, the intervals in the optical axis direction of the plurality of lens groups are changed, and the position of the lens groups in each cam cylinder does not change. ing.
上記従来技術では、各カム筒間の移動によって複数のレンズ群の光軸方向の間隔を変更しているため、レンズ群の直接的な移動の観点からは、レンズ群間の距離精度が低下する懸念がある。
すなわち、レンズ群間の直接的な移動ではなくカム筒を介した間隔の変更であるため、カム筒の数が多ければ多い程誤差が積み上げられることとなる。
また、レンズ群を保持したカム筒を移動させる構成では、移動させるレンズ群に対応したカム筒が必要であり、構成が複雑になることを避けられない。
In the above prior art, the distance in the optical axis direction of the plurality of lens groups is changed by the movement between the cam cylinders, so that the distance accuracy between the lens groups is reduced from the viewpoint of direct movement of the lens groups. There are concerns.
That is, since it is not a direct movement between the lens groups but a change in the interval via the cam cylinder, the larger the number of cam cylinders, the more errors are accumulated.
Further, in the configuration in which the cam cylinder holding the lens group is moved, a cam cylinder corresponding to the lens group to be moved is necessary, and it is inevitable that the configuration is complicated.
本発明は、このような現状に鑑みて創案されたもので、比較的簡易な構成でレンズ群間の距離精度を得ることができるズームレンズ鏡筒の提供を、その主な目的とする。 The present invention has been made in view of such a current situation, and its main object is to provide a zoom lens barrel capable of obtaining distance accuracy between lens groups with a relatively simple configuration.
上記目的を達成するために、本発明のズームレンズ鏡筒は、光軸回りに回転可能な第1のカム筒と、1つ以上のレンズ群を収容し、該レンズ群を光軸方向に移動させるためのものであり、第1のカム筒の内側に位置固定された第1の直進筒と、第1の直進筒の内側に光軸回りに回転可能に設けられた第2のカム筒と、1つ以上のレンズ群を収容し、該レンズ群を光軸方向に移動させるためのものであり、第2のカム筒の内側に位置固定された第2の直進筒と、を備え、第1の直進筒には前記レンズ群を回転しながら光軸方向に移動させるための曲線溝が形成され、第1の直進筒に収容された移動するレンズ群と、第2のカム筒とが同期回転可能に連結されており、第2のカム筒と第2の直進筒とが光軸方向に位置ずれしないように連結され、第1のカム筒を回転させたとき、第1の直進筒に収容された移動するレンズ群と、第2のカム筒とが同期回転しながら光軸方向に移動するとともに、これに同期して第2の直進筒が光軸方向の同一方向に移動するように構成され、且つ、第2のカム筒の回転に伴って第2の直進筒に収容されたレンズ群が第2の直進筒内で光軸方向に移動するように構成されている。 In order to achieve the above object, a zoom lens barrel of the present invention accommodates a first cam barrel rotatable around an optical axis and one or more lens groups, and moves the lens groups in the optical axis direction. A first rectilinear cylinder fixed in position inside the first cam cylinder, and a second cam cylinder rotatably provided around the optical axis inside the first rectilinear cylinder A second rectilinear cylinder, which houses one or more lens groups and moves the lens groups in the optical axis direction, and is fixed to the inside of the second cam cylinder, Curved grooves for moving the lens group in the direction of the optical axis while rotating the lens group are formed in one rectilinear cylinder, and the moving lens group housed in the first rectilinear cylinder and the second cam cylinder are synchronized. The second cam cylinder and the second rectilinear cylinder are connected so as not to be displaced in the optical axis direction. When the first cam cylinder is rotated, the moving lens group housed in the first rectilinear cylinder and the second cam cylinder move in the optical axis direction while synchronously rotating, and in synchronization therewith, And the lens group housed in the second rectilinear cylinder as the second cam cylinder rotates is arranged in the second rectilinear cylinder. It is configured to move in the optical axis direction.
かかる構成の下、第1の直進筒に収容されたレンズ群の移動に伴って第2の直進筒が移動するので、第2の直進筒に収容されたレンズ群は、第1の直進筒に収容されたレンズ群が移動した時点でその移動量を加味され、その上で、第2のカム筒の回転によりそれぞれの規定量を移動する。
第1の直進筒に収容されたレンズ群の移動に第2の直進筒に収容されたレンズ群の移動が直結しているので、第2の直進筒に収容されたレンズ群には第1の直進筒に収容されたレンズ群の移動量が均等に配分される。
Under such a configuration, the second rectilinear cylinder moves as the lens group accommodated in the first rectilinear cylinder moves, so that the lens group accommodated in the second rectilinear cylinder moves to the first rectilinear cylinder. When the accommodated lens group moves, the amount of movement is taken into account, and then the specified amount is moved by the rotation of the second cam cylinder.
Since the movement of the lens group housed in the second rectilinear cylinder is directly connected to the movement of the lens group housed in the first rectilinear cylinder, the lens group housed in the second rectilinear cylinder has the first The amount of movement of the lens group accommodated in the rectilinear cylinder is evenly distributed.
本発明によれば、比較的簡易な構成でレンズ群間の距離精度を得ることができるズームレンズ鏡筒を実現できる。 According to the present invention, it is possible to realize a zoom lens barrel capable of obtaining distance accuracy between lens groups with a relatively simple configuration.
以下、本発明の一実施形態を図を参照して説明する。
図1は、本実施形態に係るズームレンズ鏡筒2を示す側面図で、図2はそのTELE状態での概要縦断面図である。
ズームレンズ鏡筒2は、カメラ等の光学機器の筐体4に装着されている。
ズームレンズ鏡筒2は、筐体4に固定された固定筒6と、固定筒6の物体側に回転可能に配置された操作用カムとしての第1のカム筒8と、最も物体側に位置する先端筒10等を有している。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side view showing a
The
The
第1のカム筒8は光軸方向の移動を規制された状態で光軸回りに回転可能となっている。
図2に示すように、ズームレンズ鏡筒2内には、物体側から像面側に向かって順に、第1レンズ群1G、第2レンズ群2G、第3レンズ群3G、第4レンズ群4G、第5レンズ群5G、第6レンズ群6G、第7レンズ群7Gが収容されている。
ここでは、各レンズ群を指す引き出し線は、便宜上、レンズそのものを指定せずにレンズ群を一体に保持する保持枠を指している。
第7レンズ群7Gは、固定筒6の像面側端部に位置固定されている。
The
As shown in FIG. 2, in the
Here, for the sake of convenience, the lead line indicating each lens group indicates a holding frame that integrally holds the lens group without designating the lens itself.
The seventh lens group 7 </ b> G is fixed to the image plane side end of the fixed cylinder 6.
第1のカム筒8の内側には、位置固定された第1の直進筒としての第1のライナー12が配置されている。ここで、「直進筒」とは、レンズ群を光軸方向に直線溝で案内しながら移動させる構成を有している筒を意味する。
第1のライナー12の内側には、第3レンズ群3G〜第6レンズ群6Gを規定量光軸方向に移動させるための第2のカム筒14が配置されている。
第2のカム筒14は物体側端部をもって第2レンズ群2Gの保持枠に一体に固定されている。すなわち、同期回転可能に連結されている。
第2のカム筒14の内側には、第2の直進筒としての第2のライナー16が配置されている。
分かりやすくするために、第2レンズ群2Gの保持枠と、第2のカム筒14とはハッチングで表示して他と区別している。
Inside the
Inside the
The
A
For easy understanding, the holding frame of the
図1において、符号19は、第1のライナー12に対する第1のカム筒8の光軸方向の位置ずれを規制しつつ第1のカム筒8の光軸回りの回転を許容する直線溝を示している。
符号21は、第1のライナー12に対する第1のカム筒8の光軸回りの回転を所定位置で規制するストッパ(固定ネジ)を示している。
In FIG. 1,
図2乃至図6に基づいて、第1のカム筒8、第1のライナー12、第2のカム筒14及び第2のライナー16の各構成について詳細に説明する。
図3に示すように、第1のカム筒8には、第1レンズ群1Gを光軸方向に移動させるための曲線溝(螺旋状溝)としてのカム溝18が形成されている。
図2に示す第1レンズ群1Gの保持枠には図示しないカムフォロア(カム溝を移動するローラ)が取り付けられており、該カムフォロアは第1のライナー12に形成された直線溝15(図7参照)を貫通してカム溝18に係合している。
図4に示すように、第1のライナー12には、第1レンズ群1Gの保持枠が係合する直線溝20が形成されている。
第1のカム筒8が回転すると、第1レンズ群1Gはカム溝18による規定量分、光軸方向の図中左側に移動する。
Based on FIG. 2 thru | or FIG. 6, each structure of the
As shown in FIG. 3, the
A cam follower (roller that moves the cam groove) (not shown) is attached to the holding frame of the
As shown in FIG. 4, the
When the
図2に示すように、第2レンズ群2Gの保持枠にはカムフォロア22が取り付けられている。図3に示すように、第1のカム筒8には直線溝24が形成されているとともに、第2レンズ群2Gの保持枠が係合する直線溝26が形成されている。
図4に示すように、第1のライナー12には、第2レンズ群2Gを回転させながら光軸方向に移動させるための曲線溝としてのカム溝28が形成されている。
図2に示すように、カムフォロア22はカム溝28を貫通して直線溝24に係合している。
したがって、第1のカム筒8が回転すると、第2レンズ群2Gは、カム溝28の案内作用で回転しながら光軸方向に移動する。
上記のように第2のカム筒14は第2レンズ群2Gの保持枠に一体に固定されているので、第2のカム筒14も第2レンズ群2Gと同期回転しながら同じ量、光軸方向に移動する。
As shown in FIG. 2, a
As shown in FIG. 4, the
As shown in FIG. 2, the
Therefore, when the
As described above, since the
図2に示すように、第2のライナー16にはカムフォロア30が取り付けられている。図5に示すように第2のカム筒14には、光軸方向に直交する縦溝32が形成されている。
図4に示すように、第1のライナー12には、直線溝34が形成されている。図2に示すように、カムフォロア30は縦溝32を貫通して直線溝34に係合している。
縦溝32によって第2のカム筒14の回転が許容され、直線溝34によって第2のカム筒14の光軸方向の移動が案内される。この場合、第2のライナー16は回転せずに光軸方向に第2のカム筒14と同期移動する。
すなわち、直線溝34は、第3レンズ群3G〜第6レンズ群6Gを同時に案内して移動させるためのものである。
縦溝32は光軸方向と直交する方向に延びる形状を有しているため、第2のカム筒14と第2のライナー16との間における光軸方向の位置ずれが規制されている。
As shown in FIG. 2, a
As shown in FIG. 4, a
The
That is, the
Since the
図2に示すように、第3レンズ群3Gの保持枠にはカムフォロア36が取り付けられており、第4レンズ群4Gの保持枠にはカムフォロア38が取り付けられている。
また、第5レンズ群5Gの保持枠にはカムフォロア40が取り付けられており、第6レンズ群6Gの保持枠にはカムフォロア42が取り付けられている。
図5に示すように、第2のカム筒14には、第3レンズ群3Gのカムフォロア36に対応した曲線溝としてのカム溝44と、第4レンズ群4Gのカムフォロア38に対応した曲線溝としてのカム溝46と、第5レンズ群5Gのカムフォロア40に対応した曲線溝としてのカム溝48と、第6レンズ群6Gのカムフォロア42に対応した曲線溝としてのカム溝50とが形成されている。
As shown in FIG. 2, a
A
As shown in FIG. 5, the
図6に示すように、第2のライナー16には、直線溝52、54が形成されている。
カムフォロア36、38、40、42は、直線溝52を貫通して、それぞれカム溝44、46、48、50に係合している。
直線溝54には、第3レンズ群3G〜第6レンズ群6Gの保持枠が係合している。
したがって、第2のカム筒14の光軸方向の移動に同期して第2のライナー16が同一方向に異動する。
また、第2のカム筒14が回転すると、第3レンズ群3G〜第6レンズ群6Gは、各カム溝44、46、48、50の形状によって規定される量、光軸方向に移動する。
As shown in FIG. 6,
The
The holding grooves of the
Therefore, the
When the
上記構成により、図7(WIDE)に示すように、第1のカム筒8が回転すると、第2レンズ群2Gが回転しながら光軸方向に移動し、これと同期して第2のカム筒14が回転しながら光軸方向に同じ量移動する。
第3レンズ群3G〜第6レンズ群6Gが収容された第2のライナー16は、光軸方向の位置ずれを規制された状態で第2のカム筒14と同期して光軸方向に移動するので、第2レンズ群2Gの移動量が第3レンズ群3G〜第6レンズ群6Gの移動に均等に配分されることとなる。
これに加えて、第3レンズ群3G〜第6レンズ群6Gは、第2のカム筒14の回転によりそれぞれ個別の規定量分、光軸方向に移動する。
第1レンズ群1Gは、カム溝18による規定量分、第2レンズ群2Gとは逆方向に移動する。
With the above configuration, as shown in FIG. 7 (WIDE), when the
The
In addition, the
The
第1のカム筒8の回転によって移動する第2レンズ群2Gの移動量が、第3レンズ群3G〜第6レンズ群6Gの移動量にそのまま直結して均等に加味される。
このため、特許文献1に記載の構成のように、レンズ群を収容した複数のカム筒の移動によってレンズ群の移動量を確保する方式に比べて移動量の精度を上げることができる。
本実施形態では、第2のライナー16に収容されているレンズ群の数が第1のライナー12に収容されているレンズ群の数よりも多い。
すなわち、1つのレンズ群(第2レンズ群2G)の移動量を4つのレンズ群に共通移動量として同時に配分するので、より一層移動量の精度を上げることができる。
The amount of movement of the
For this reason, as in the configuration described in
In the present embodiment, the number of lens groups accommodated in the
That is, since the movement amount of one lens group (
上記実施形態では、図2、図7に示すように、第1のライナー12に収容される第2レンズ群2Gの一部は、第2のライナー16内に位置する構成としているので、光軸方向の構成のコンパクト化を図ることができる。
また、変倍時の移動量が最も大きいレンズ群を第2のライナー16内に収容する構成とすれば、設計上の制約があってもその移動量を十分に確保することができる。
上記実施形態では、レンズ群の数が7つで6つのレンズ群を移動させる例を示したが、レンズ群数の種々の組み合わせにおいて同様に実施することができる。
In the above embodiment, as shown in FIGS. 2 and 7, a part of the
Further, if the lens group having the largest moving amount at the time of zooming is accommodated in the
In the above embodiment, the example in which the number of lens groups is seven and the six lens groups are moved has been described. However, the present invention can be similarly implemented in various combinations of the number of lens groups.
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定しない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を例示したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to such specific embodiments, and unless specifically limited by the above description, the present invention described in the claims is not limited. Various modifications and changes are possible within the scope of the gist.
The effects described in the embodiments of the present invention are merely examples of the most preferable effects resulting from the present invention, and the effects of the present invention are limited to those described in the embodiments of the present invention. is not.
1G、2G、3G、4G、5G、6G、7G レンズ群
8 第1のカム筒
12 第1の直進筒としての第1のライナー
14 第2のカム筒
16 第2の直進筒としての第2のライナー
1G, 2G, 3G, 4G, 5G, 6G, and
Claims (5)
1つ以上のレンズ群を収容し、該レンズ群を光軸方向に移動させるためのものであり、第1のカム筒の内側に位置固定された第1の直進筒と、
第1の直進筒の内側に光軸回りに回転可能に設けられた第2のカム筒と、
1つ以上のレンズ群を収容し、該レンズ群を光軸方向に移動させるためのものであり、第2のカム筒の内側に位置固定された第2の直進筒と、
を備え、
第1の直進筒には前記レンズ群を回転しながら光軸方向に移動させるための曲線溝が形成され、
第1の直進筒に収容された移動するレンズ群と、第2のカム筒とが同期回転可能に連結されており、
第2のカム筒と第2の直進筒とが光軸方向に位置ずれしないように連結され、
第1のカム筒を回転させたとき、第1の直進筒に収容された移動するレンズ群と、第2のカム筒とが同期回転しながら光軸方向に移動するとともに、これに同期して第2の直進筒が光軸方向の同一方向に移動するように構成され、且つ、
第2のカム筒の回転に伴って第2の直進筒に収容されたレンズ群が第2の直進筒内で光軸方向に移動するように構成されているズームレンズ鏡筒。 A first cam cylinder rotatable around the optical axis;
A first rectilinear cylinder for accommodating one or more lens groups and moving the lens groups in the direction of the optical axis, the position of which is fixed inside the first cam cylinder;
A second cam cylinder rotatably provided around the optical axis inside the first rectilinear cylinder;
A second rectilinear cylinder for accommodating one or more lens groups and moving the lens groups in the direction of the optical axis, the position of which is fixed inside the second cam cylinder;
With
A curved groove for moving the lens group in the optical axis direction while rotating the lens group is formed in the first rectilinear cylinder,
The moving lens group accommodated in the first rectilinear cylinder and the second cam cylinder are coupled so as to be capable of synchronous rotation,
The second cam cylinder and the second rectilinear cylinder are connected so as not to be displaced in the optical axis direction,
When the first cam cylinder is rotated, the moving lens group accommodated in the first rectilinear cylinder and the second cam cylinder move in the optical axis direction while synchronously rotating, and in synchronization therewith The second rectilinear cylinder is configured to move in the same direction as the optical axis direction; and
A zoom lens barrel configured such that the lens group housed in the second rectilinear barrel moves in the optical axis direction within the second rectilinear barrel as the second cam barrel rotates.
第2の直進筒に収容されるレンズ群の数が第1の直進筒に収容されるレンズ群の数よりも多いズームレンズ鏡筒。 The zoom lens barrel according to claim 1,
A zoom lens barrel in which the number of lens groups accommodated in the second rectilinear cylinder is greater than the number of lens groups accommodated in the first rectilinear cylinder.
前記回転しながら移動するレンズ群は、複数のレンズ群を一体に構成したものであり、その一部は第2の直進筒内に位置することを特徴とするズームレンズ鏡筒。 The zoom lens barrel according to claim 1,
The zoom lens barrel characterized in that the lens group that moves while rotating is configured by integrally forming a plurality of lens groups, and a part of the lens group is located in a second rectilinear barrel.
第1のカム筒が、第1の直進筒に収容されたレンズ群のうちの一つを、前記回転しながら移動するレンズ群とは逆方向に移動させる曲線溝を有しているズームレンズ鏡筒。 In the zoom lens barrel according to any one of claims 1 to 3,
A zoom lens mirror in which a first cam cylinder has a curved groove that moves one of the lens groups accommodated in the first straight advance cylinder in a direction opposite to the lens group that moves while rotating. Tube.
変倍時の移動量が最も大きいレンズ群が第2の直進筒に収容されていることを特徴とするズームレンズ鏡筒。 In the zoom lens barrel according to any one of claims 1 to 4,
A zoom lens barrel characterized in that a lens group having the largest movement amount at the time of zooming is accommodated in a second rectilinear barrel.
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