JP2519892Y2

JP2519892Y2 - ズームレンズ

Info

Publication number: JP2519892Y2
Application number: JP1988103928U
Authority: JP
Inventors: 洋一鷲頭
Original assignee: Olympus Optic Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1988-08-05
Filing date: 1988-08-05
Publication date: 1996-12-11
Anticipated expiration: 2003-08-05
Also published as: JPH0227106U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案はズームレンズ、さらに詳しくは、各レンズを
光軸に平行なガイド軸に移動自在に支持させたズームレ
ンズにおいて、フォーカスレンズを光軸に沿う方向に駆
動する機構に関する。

［従来の技術］光軸に平行なガイド軸にレンズを支持させ、レンズ側
に設けたカムフォロワと圧接しているカムを駆動するこ
とによって、レンズを光軸方向に駆動する機構が提案さ
れている（実開昭62-38627号公報参照）。

［考案が解決しようとする課題］しかしながら、この先願のレンズ駆動機構では、カム
フォロワをカムに押圧させるためのばねがガイド軸に嵌
挿した構成となっている。ガイド軸はレンズの移動する
範囲の長さが必要最小限の長さであり、このほかにばね
を嵌挿させるとなると、その分だけガイド軸を長くしな
ければならないが、実際には、ガイド軸をそれ程長くで
きないので、長さが短く、しかも比較的強い弾性力を備
えたばね、すなわちばね定数の高いばねを用いることに
なる。このような長さが短くばね定数の高いばねを用い
た場合には、レンズの位置によってカムフォロワをカム
に押圧させる力が変化するので、レンズの円滑な移動が
できなくなる。

本考案の目的は、このような問題点に鑑み、フォーカ
スレンズを円滑に駆動できるようにしたズームレンズを
提供するにある。

［課題を解決するための手段および作用］本考案のズームレンズは、バリエータとコンペンセー
タ並びにこれらのレンズよりも有効口径の大きなフォー
カスレンズを光軸に平行なガイド軸に移動自在に支持し
てなるズームレンズであって、上記フォーカスレンズを
駆動系によって光軸に沿う方向に移動させる手段と、上
記ガイド軸よりも光軸側に接近し、且つ上記フォーカス
レンズのレンズ枠とリレーレンズのレンズ枠との間の位
置であって、上記バリエータとコンペンセータの外周側
の位置に生じている空間部を、その光軸方向に延長され
た領域に沿って通るようにして配置され、上記フォーカ
スレンズを光軸に沿う方向に付勢するようになされた弾
性部材とを具備していて、弾性部材はガイド軸に平行し
た上記フォーカスレンズの移動に伴い上記バリエータと
コンペンセータの外周のデードスペースの部分を伸縮す
る。

［実施例］第２図は、本考案のズームレンズを適用したオートフ
ォーカス（以下、AFと略記する）ズームカメラの一実施
例の内部構成を示した分解斜視図である。第２図におい
て、第１固定ブロック１には、リレーレンズL₄のレンズ
枠２が一体に設けられているとともに、同レンズ枠２の
両脇にガイド軸3,4が配設されている。一方のガイド軸
３は後述するフォーカスレンズL₁，バリエータL₂，コン
ペンセータL₃の各レンズ枠を光軸Ｏに沿う方向に移動自
在に支持するための主ガイド軸であり、他方のガイド軸
４は各レンズ枠を回り止めするための副ガイド軸であ
る。この２本のガイド軸3,4は光軸Ｏに沿って平行に前
方に延出し、後方にも若干延びている。リレーレンズL₄
の前方には絞りユニット５が配置され、同ユニット５は
レンズ枠２の周囲に光軸Ｏに対して垂直方向に延びた３
本の腕部2a,2b,2c上の各ねじ孔2d,2e,2fに絞りユニット
５上の各取付孔5a,5b,5cを一致させて図示しないねじに
より固定される。この絞りユニット５の前方にはコンペ
ンセータL₃，その前方にはバリエータL₂が配置されてい
る。コンペンセータL₃のレンズ枠６およびバリエータL₂
のレンズ枠７は上記ガイド軸3,4に支持されている。レ
ンズ枠６および７の一方の腕部の先端はそれぞれ前後２
つの支持部6a,6bおよび7a,7bに分岐し、これらの支持部
に設けた孔に主ガイド軸３が貫通することによりコンペ
ンセータL₃およびバリエータL₂が傾かないように精度良
く支持されている。レンズ枠６の支持部6a,6bとレンズ
枠７の支持枠7a,7bとは後方から支持部6b,7b,6a,7aの順
で互いに入り組んだ状態で主ガイド軸３に支持されるよ
うになっている（第１図参照）。これはコンペンセータ
L₃とバリエータL₂とをズーミング時に近接させることが
できるようにするためである。レンズ枠６および７の他
方の腕部の先端の支持部6cおよび7cに設けた孔には副ガ
イド軸４が貫通することによりコンペンセータL₃および
バリエータL₂の回り止めがなされている。また、上記両
レンズ枠6,7の各一方の腕部および他方の腕部は互いに
反転した位置にあり、これら腕部の一部がレンズ枠６と
７とでは互いに逆方向に切り欠かれている。そして、こ
のレンズ枠6,7を前後方向から見た場合、一方の腕部の
切欠端面6d,7dにより主ガイド軸３に近接する空間部24a
が形成され、また他方の腕部の切欠端面6e,7eにより副
ガイド軸４に近接する空間部24bが形成されている（第
３図参照）。一方の空間部24aには後述のフォーカシン
グばね28が配設される。

また、コンペンセータL₃の支持部6bおよびバリエータ
L₂の支持部7bにはそれぞれズーミング用カムフォロワ８
および９が取り付けられている。この２つのカムフォロ
ワ8,9はズームカム板10に形成された１つのカム溝11に
嵌入し、しかも互いの間に開き習性を有する線ばね12が
掛けられているので、２つのカムフォロワ8,9はそれぞ
れカム溝11の互いに対向する端面に形成されたカム面11
a,11bに当接している。ズームカム板10には上記ガイド
軸３の基部に設けたズーム駆動ギア13と噛み合うラック
10aが形成されているとともに、ズームカム板10は固定
部材14に設けられたズームカム軸15にガイドされて光軸
Ｏと直交する方向に移動できるようになっている。固定
部材14は上記第１固定ブロック１に固定されている。ま
た、第１固定ブロック１にはズーム駆動ユニット16のユ
ニット板17が固定され、ユニット16のズームモータ18の
駆動力が伝達ギヤ19〜21を介してズーム駆動ギヤ13に伝
えられるようになっている。上記ズームカム板10の先端
部分にはリーフ10b,10cが設けられ、同リーフ10b,10cに
はフォトリフレクタ等からなるズーム端検出センサ22,2
3が対向している。

上記バリエータL₂の前方にフォーカスレンズL₁が配置
されている。このフォーカスレンズL₁のレンズ枠25も、
上記レンズ枠6,7と同様に、一方の腕部の先端が前後２
つの支持部25a,25bに分岐してそれらの孔に上記主ガイ
ド軸３が貫通して光軸方向に精度良く移動できるように
なされており、他方の腕部の先端の支持部25cに設けた
孔には副ガイド軸４が貫通することによりフォーカスレ
ンズL₁の回り止めがなされている。

上記支持部25aの、ガイド軸３を貫通させている孔に
近接してねじ孔25dが設けられており、このねじ孔25dに
は外周にねじを切ったフォーカシング用カムフォロワピ
ン26が螺合している。このカムフォロワピン26の先端部
は支持部25aの背面側に突出している。レンズ枠25の外
周位置にはリング状のフォーカシングカム部材27が配置
されている。このフォーカシングカム部材27は前端面が
カム面27aとされており、同カム面27aに上記カムフォロ
ワピン26の先端部が対向している（第１図参照）。

また、カムフォロワピン26の中心軸の延長上におい
て、このレンズ枠25の背面には支持部25b上にばね掛け2
5e（第１図参照）が形成され、同ばね掛け25eにフォー
カシングばね28の一端が掛けられている。フォーカシン
グばね28の他端はリレーレンズL₄のレンズ枠２に形成さ
れたばね掛け2gに掛けられている。すなわち、このフォ
ーカシングばね28はフォーカスレンズL₁のレンズ枠25を
後方に付勢するものであって、ガイド軸３の光軸Ｏ寄り
の近傍でレンズ枠6,7の空間部24aを貫通してガイド軸３
に平行に張設されている。フォーカスレンズL₁はバリエ
ータL₂，コンペンセータL₃，リレーレンズL₄よりも口径
が大きいので、レンズ枠25よりもレンズ枠7,6,2の方が
光軸Ｏ寄りに大きい。したがって、上記レンズ枠6,7に
形成されている空間部24aはフォーカシングばね28を嵌
挿配置するに十分なスペースとなっている。

レンズ枠25およびフォーカシングカム部材27は第２固
定ブロック29内に配置される。第２固定ブロック29は、
レンズ枠２の腕部2a,2b,2cの先端部に形成された各ねじ
孔2h〜2kに図示しないねじ部材を用いて取り付けられて
第１固定ブロック１と一体化されている。フォーカシン
グカム部材27の後端面は第２固定ブロック29の段部端面
29aに当接して光軸方向に対するフォーカシングカム部
材27の位置が規制されている。つまり、第２固定ブロッ
ク29の段部端面29aがフォーカシングカム部材27の位置
規制を行うことにより、レンズ枠25とともに上記フォー
カシングばね28によって後方へ付勢されるカムフォロワ
ピン26をフォーカシングカム部材27のカム面27aに押圧
させるようにしている。

フォーカシングカム部材27の外周の一部にはギア部17
bが形成され同ギア部27bは副ガイド軸４に支持された駆
動ギア30に噛み合っている。この駆動ギア30はフォーカ
シング駆動ユニット31によって駆動される。この駆動ユ
ニット31はAFモータ32および伝達ギア33〜35をユニット
板36に取り付けられて構成されている。この駆動ユニッ
ト31はユニット板36をねじ37で上記第２固定ブロック29
に取り付けられることにより駆動ギア30と伝達ギア35が
噛み合い、駆動ユニット31からの駆動力がフォーカシン
グカム部材27に伝達される構成となる。またフォーカシ
ングカム部材27の外周の一部に突出片27cが設けられて
いて、同突出片27cによりフォーカシングカム部材27の
基準位置が、第２固定ブロック29に取付けられたフォト
インタラプタ等からなるカム位置検出センサ38により検
出されるようになっている。

フォーカスレンズL₁のレンズ枠25の前には前カバー39
が配置され、同カバー39は第２固定ブロック29の前面に
固定される。上記２本のガイド軸3,4の前端は後端の間
隔と同じ所定間隔で前カバー39に固定されており、これ
により２本のガイド軸3,4は光軸Ｏに沿って平行に配設
されている。

第２固定ブロック29の外側には、投光部40aと受光部4
0bを基線長だけ離して一体に有してなる三角測距式のAF
測距ユニット40と、必要に応じて、例えば、夜間等の測
距時に補助光を発するAF補助光装置41が板ばねからなる
押え部材42aおよびねじ42b等により取り付けられてい
る。

また、上記第１固定ブロック１の後方にはイメージャ
ーユニットとしてCCD（電荷結合素子）43を保持するホ
ルダ44が配置されている。このCCDホルダ44は同ホルダ
の内部で３個の板ばね45,46および47を介してCCD43を前
後，左右および上下の各方向に付勢した状態で保持して
いる。CCD43を保持したホルダ44の背面に裏板48がねじ4
9により取り付けられる。このねじ49を調整することに
よりCCD43の撮像面の傾きを調整することができる。ま
たCCDホルダ44上のねじ50は同ホルダ44に対するCCD43の
上下位置を調整するためのものであり、また、ねじ51は
CCD43の左右位置を調整するためのものである。CCDホル
ダ44は第１固定ブロック１の後方に突出したガイド軸3,
4の後端に支持されていて、ブロック１とCCDホルダ44と
の間に介在させた調整用カムリング52を適宜に回動させ
ることにより、CCD43の撮像面を光軸方向に調整し得る
ようになっている。

上記のように構成されているAFズームカメラにおい
て、本考案のズームレンズの部分を第１図に断面図で示
す。前述したように、フォーカスレンズL₁，バリエータ
L₂，コンペンセータL₃は、リレーレンズL₄に一体で光軸
Ｏに平行な２本のガイド軸3,4に支持されているため、
これら各レンズの光軸Ｏに対する位置決め精度が高精度
なものになっている。

これらのレンズのうち、本考案のズームレンズに関す
るフォーカスレンズL₁の駆動について言えば、ガイド軸
３に平行して張設したフォーカシングばね28によりレン
ズ枠25が光軸方向に常時付勢され、この付勢力によっ
て、レンズ枠25に設けたカムフォロワピン26がフォーカ
シングカム部材27のカム面27aに押圧しているので、AF
モータ32の駆動によりフォーカシングカム部材27が回転
すると、カムフォロワピン26に対してカム面27aが移動
し、これによりレンズ枠25はガイド軸3,4に沿って移動
し、フォーカシング駆動がなされる。

このフォーカスレンズL₁の駆動に関して、そのレンズ
枠25に作用する力を考えると、カムフォロワピン26から
の力とフォーカシングばね28からの力である。実際にフ
ォーカスレンズL₁が移動するときには、レンズ枠25とガ
イド軸３との間の摩擦力も大きく作用することになる
が、このレンズ枠25のガイド軸３に対する摺接面におい
てブッシュの材質を適宜に選定することにより、摩擦力
をかなり低下させることができる。したがって、レンズ
枠25に及ぼす強い力は、カムフォロワピン26における力
とフォーカシングばね28における力である。レンズ枠25
に作用する力はガイド軸３に同軸で作用するのが理想的
であるが、現実にはこれらの作用点を全てガイド軸３に
同軸に設けることは不可能である。レンズ枠25に作用す
る力がガイド軸３以外の部分で幾つかに分かれている
と、モーメントが発生し、ガイド軸３に対してレンズ枠
25を傾ける力が働くことになる。すなわち、前述した先
願のズームレンズのように、ガイド軸３と同軸にばねを
設けたとしても、カムをガイド軸３と同軸に設けること
はできないので、作用点が異なりモーメントが発生する
ことになる。しかし、本実施例では、前述したように、
またこの第１図からも明らかなように、フォーカシング
ばね28はガイド軸３の近傍で同ガイド軸３に平行に掛け
られ、しかも、このフォーカシングばね28による付勢力
の方向と、カムフォロワピン26のカム面27aに対する押
圧方向とが一致しているので、この場合には、これらの
作用点は、レンズ枠25がガイド軸３に沿って移動する限
りにおいてはレンズ枠25に全くモーメントとして働かな
い。すなわち、レンズ枠25には駆動時にこれを傾けよう
とする力は作用せず、したがってレンズ枠25はガイド軸
３に沿ってスムーズに移動することになる。

また、フォーカシングばね28は、フォーカスレンズL₁
のレンズ枠25のばね掛け25eとリレーレンズL₄のレンズ
枠２のばね掛け2gとの間のバリエータL₂のレンズ枠７と
コンペンセータL₃のレンズ枠６の部分にレンズ枠6,7の
移動を妨げることなく、すなわち、第３図に示すよう
に、切欠端面6d,7dによって形成される空間部24aを通っ
て掛け渡されているので、デッドスペースが有効に利用
されている。因みに、前述した先願のズームレンズのよ
うに、ガイド軸３にばねを設けた場合は、レンズ枠6,7,
25の移動し得る長さ範囲の他に、ばねを嵌合させる長さ
分だけガイド軸３を長くしなければならないが、本実施
例では、ガイド軸３は必要最小限の長さでよい。

前述したようにこの実施例でもそうであるが、一般
に、フォーカスレンズL₁の口径は最も大きく、その後方
のレンズであるバリエータL₂，コンペンセータL₃はフォ
ーカスレンズL₁による収束光を通すために口径が小さく
形成されており、したがって、レンズ枠6,7には上記フ
ォーカシングばね28を配設するための空間部24aを形成
するだけの余裕が十分にある。したがって、このデッド
スペースにフォーカシングばね28を配設されていること
により、特にフォーカシングばね28のための占有スペー
スを確保しておく必要がなく、レンズ鏡胴はコンパクト
なものとなっている。しかも、上記デッドスペースにお
いて、フォーカシングばね28は比較的長いばねを使用す
ることができるので、弱い弾性力のばね、すなわち、ば
ね定数として小さい値のばねを用いることができ、レン
ズ枠25に対し、そのフォーカス位置にかかわらず常に安
定した力を与えることができ、フォーカスレンズL₁の移
動がスムーズに行われる。

［考案の効果］以上述べたように、本考案によれば、弾性部材をガイ
ド軸等に設けることなく空スペースを利用して配置でき
るので構成を小型化でき、また、弾性部材として長くて
ばね定数の小さいものを使用できるので、フォーカスレ
ンズ位置にかかわらず付勢力が変化せずレンズ駆動が円
滑に行われる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第２図に示したAFズームカメラの要部断面
図、第２図は、本考案のズームレンズを適用したAFズームカ
メラの一実施例の分解斜視図第３図は、上記第１図中のIII-III線に沿った断面図で
ある。 3,4……ガイド軸 24a……空間部（バリエータとコンペンセータの外周位
置） 25……フォーカスレンズのレンズ枠 26……カムフォロワピン（フォーカスレンズを移動させ
る手段） 27……フォーカシングカム部材（フォーカスレンズを移
動させる手段） 28……フォーカシングばね（弾性部材） 31……フォーカシング駆動ユニット（駆動系） L₁……フォーカスレンズ L₂……バリエータ L₃……コンペンセータ

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】バリエータとコンペンセータ並びにこれら
のレンズよりも有効口径の大きなフォーカスレンズを光
軸に平行なガイド軸に移動自在に支持してなるズームレ
ンズであって、上記フォーカスレンズを駆動系によって光軸に沿う方向
に移動させる手段と、上記ガイド軸よりも光軸側に接近し、且つ上記フォーカ
スレンズのレンズ枠とリレーレンズのレンズ枠との間の
位置であって、上記バリエータとコンペンセータの外周
側の位置に生じている空間部を、その光軸方向に延長さ
れた領域に沿って通るようにして配置され、上記フォー
カスレンズを光軸に沿う方向に付勢するようになされた
弾性部材と、を具備してなることを特徴とするズームレンズ。