JPH0723764Y2

JPH0723764Y2 - ズームレンズ鏡胴

Info

Publication number: JPH0723764Y2
Application number: JP1988025184U
Authority: JP
Inventors: 利一熱田; 栄樹松尾; 晃織田; 良之沼田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1988-02-29
Filing date: 1988-02-29
Publication date: 1995-05-31
Anticipated expiration: 2003-02-28
Also published as: JPH01130107U

Description

【考案の詳細な説明】「産業上の利用分野」この考案は、写真撮影用カメラ、小形撮影機、ビデオカ
メラ、複写機、引伸機などの光学機器に利用するところ
のズームレンズ鏡胴に関する。

「従来の技術」ズームレンズ鏡胴は、周囲に沿った細長いカム孔を有す
るカム筒と、上記カム孔に突入させたカムフォロア（ピ
ンの周囲にローラーを設けたもの）を備え、上記カム筒
に内装させて変倍用レンズと補正用レンズとを支持させ
た移動筒とを備えており、上記カム筒を回動駆動するこ
とによって上記移動筒を光軸方向に移動させ光学的な変
倍を行なう構成となっている。

実際には、複数の移動筒がカム筒に内装され、これら移
動筒の各々が固定筒に案内されながらカム筒に連動され
て移動する構成のものが多い。

また、上記したズームレンズ鏡胴はカム筒が周囲に沿っ
て細長いカム孔となっている関係で、合成樹脂材などを
使って型抜き加工することが困難で、金属性材によって
構成されているため、生産能率が低いばかりでなく、コ
スト高の部品となる。

そこで、この問題を解決するために、本出願の考案者等
は型抜き加工によって生産できるこの種のカム筒を開発
し、昭和61年実用新案登録願第162178号及び昭和62年実
用新案登録願第4353号などとして既に出願してある。

かかる出願のカム筒は、一端から筒軸方向に切り込み形
成した一方側カム孔と、他端から筒軸方向に切り込み、
上記一方側カム孔に対して筒周囲位置を変えて形成した
他方側カム孔とを備え、かつ、このカム筒の周囲には一
方側カム孔及び他方側カム孔の両方またはそれらの一方
を被う被板部を設けると共に、この被板部には上記カム
孔のカム面に圧接するカムフォロアと接近するようにし
たカム面平行壁を形成し、筒周囲から見ると、カム面と
カム面平行壁とでカム孔を形成する構成となっており、
また、カム筒はバヨネット形式で固定枠に取り付けられ
るようになっている。

このようなカム筒は、移動筒や固定筒などの各部品と共
に合成樹脂材等を使って型抜き形成することができるの
で、型抜き部品による組み立て構造のズームレンズ鏡胴
の提供が可能になる。

「考案が解決しようとする課題」上記したズームレンズ鏡胴の場合、カム筒、移動筒、固
定筒などが型抜き部品であるため、型抜き形成時や組立
時にこれらの真円度がくずれやすく、また、組立て重合
させたときに同軸度がだし難く光学性能を低下させると
いう問題がある。

特に、移動筒と固定筒には変倍用の各々のレンズ群が備
えられている関係で、これらに少しでもひずみやたわみ
が生ずると、移動筒が固定筒にしたがって正確に移動せ
ず、各々のレンズ群の光軸がずれ像性能が悪くなる。

そこで、本考案では、移動筒及び固定筒のひずみやたわ
みを可能なる限り少なくして移動筒と固定筒との同軸度
を高めることと、レンズ群を止着することによって発生
する移動筒の真円度のくずれを防止することを主な目的
とする。

「課題を解決するための手段」本考案は上記した目的を達成するため、カム筒のカム面
に対接させたカムフォロアを備えた移動筒がカム筒の回
動に連動されて固定筒に沿って移動し、この移動筒に支
持された光学系を位置変化させて光学的に変倍する構成
のズームレンズ鏡胴において、固定筒の周囲に移動筒
を、この移動筒の周囲にカム筒を各々重合すると共に、
固定筒外面には光学系の光軸方向に沿った凹条溝を、移
動筒内面には上記凹条溝に摺動自在に嵌合する筒端間に
延びる凸条部を各々設け、かつ、上記凸条部が位置する
移動筒端面の肉厚部にレンズ支持枠の外周部を対接させ
てこの支持枠を止着する構成としたことを特徴とするズ
ームレンズ鏡胴を提案する。

「作用」移動筒はこれに形成した凸条部が固定筒の凹条溝に嵌合
したまま光軸方向に移動するので、固定筒に対する移動
筒の同軸精度が高く、移動筒と固定筒とに備えた各レン
ズ群の光軸がほとんど誤差なく一致すると共に、上記凸
条部が一種の補強部となり、移動筒のひずみやたわみを
防止する。

また、移動筒端面のうち凸条部が位置する部所が筒径方
向に肉厚となるため、この肉厚部に対して筒軸方向にね
じ込むねじなどによってレンズ支持枠を止着する。

これにより、移動筒の筒径方向にはねじ込みによる力が
働かないので、この移動筒がたわまず固定筒との同軸度
を正確に保つことができる。

「実施例」次に、本考案の実施例について図面に沿って説明する。

第１図は本考案に係るズームレンズ鏡胴の断面図、第２
図は第１図上のＡ−Ａ線に沿って切断した同ズームレン
ズ鏡胴の断面図、第３図は同ズームレンズ鏡胴の分解斜
視図である。

これらの図において、11はカメラ本体などに取り付けら
れる固定筒、12は固定筒11の外面を移動する移動筒、13
は固定筒11内で移動する移動枠、14は移動筒12の周囲に
回動自在に設けたカム筒である。

また、L₁は固定筒11に支持させた固定レンズ群、L₂、L₃
は移動筒12の先端と後端とに支持させた移動レンズ群、
L₄は移動枠13に支持させた移動レンズ群であり、L₂は合
焦用レンズとして、L₂、L₃、L₄は変倍用レンズとして各
々機能するが、特に、L₄は補正用レンズとして働く。

上記固定筒11は、第１図において上方と下方とに光軸方
向（筒軸方向）に沿って細長く直線的に延びた案内溝11
a、11bと、その左方と右方には後端側を解放させた筒軸
方向に延びた幅広の切欠孔11c、11d（第２図、第３図参
照）とを備えている。

案内溝11a、11bは移動筒12を光軸方向に非回動として案
内し、切欠孔11c、11dは移動枠13とレンズ支持枠15とを
筒軸方向に移動可能にする切欠孔である。

そして、この固定筒11の先端やや中よりには中仕切状に
レンズ支持部11eが一体に設けてあって、この支持部11e
に固定レンズ群L₁のレンズホルダー16がねじ止めしてあ
る。なお、当該レンズ支持部11eには弧状の貫通孔11fが
設けてあるが、これには合焦用の移動レンズ群L₂の回動
範囲を定めるための旋回杆22が固定筒11のストッパー壁
11j、11k間を通って遊挿する。これについては後述す
る。

また、固定筒11の先方に形成された円筒部の周面には筒
軸方向に沿って筒先端と上記切欠孔11c、11dとの間に形
成した４つの凹条溝11gが設けてある。これらの凹条溝1
1gは固定筒11と移動筒12との同軸度を高めるものであ
る。上記固定筒11の後端部には、係止爪11h、11iを設
け、後述するカム筒14をバヨネット構造として取り付け
るようになっている。

上記した移動筒12は、第１図において上方と下方とにカ
ムフォロア17a、17bを、その左方と右方とに光軸方向に
細長く直線的に延びた案内孔12a、12b（第２図参照）と
を備えている。カムフォロア17a、17bはピンの周囲にロ
ーラーを有するものであって、これらは移動筒内面に筒
軸方向に長く形成した摺動部12c、12dに固着してあり、
これら摺動部12c、12dが固定筒11の案内溝11a、11b内を
摺動する。また、上記した案内孔12a、12bは後述する移
動枠13のカムフォロアを遊挿している。また、この移動
筒12の先端部にはヘリコイドねじによって螺合させた回
動筒19を設け、この回動筒19に移動レンズ群L₂のレンズ
ホルダー20がねじ止めしてある。

この回動筒19には合焦用ピニオン21と噛合させた歯車19
aが一体形成してあって、この回動により移動レンズ群L
₂を位置変化させるようになっている。回動筒19はレン
ズホルダー20より固定筒11内部に向かって突き出した旋
回杆22によって回動限界が定められる。

なお、合焦用ピニオン21は固定筒11を取り付けるレンズ
取付枠（図示省略）に設けてあり、合焦用のモータに連
動されて回動駆動する。

また、上記移動筒12の内面には、筒軸方向に沿うように
して筒先端から筒後端まで延設した４つの凸条部12eが
設けてある。これら凸条部12eは固定筒11の凹条溝11gに
嵌合させて移動筒12の同軸度を保つと共に、次に述べる
ように、レンズ支持枠15の止着部を形成している。

すなわち、移動筒12の後端部には、上記したレンズ支持
枠15がねじ止めされ、この支持枠15に移動レンズ群L₃の
レンズホルダー24がねじ止めするようになっている。

レンズ支持枠15は、第３図に示した如く、対称に設けた
円弧状の拡径部15a、15bを有する円盤状のもので、これ
ら拡径部15a、15bを固定筒11の切欠孔11c、11dに遊挿さ
せて移動筒12の後端部に止着する。

図示する如く、拡径部15a、15bの各々は起立部15a₁、15
b₁と横設部15a₂、15b₂との形状としてあり、横設部15
a₂、15b₂を移動筒12の後端部内面に嵌合し、起立部15
a₁、15b₁を移動筒後端に当接させてねじ止めする。この
場合、起立部15a₁、15b₁に設けた小孔を移動筒後端に設
けたねじ孔12f（第６図参照）に合せると共に、上記小
孔に対応させて横設部15a₂、15b₂に形成した凹条溝に移
動筒12の凸条部12eを嵌合若しくは遊嵌させ、第５図に
示すように、小ねじ18をねじ込む。

上記移動枠13は、第３図の斜視図より分かる如く、対称
に形成した円弧形の拡径部と中央孔とを有する円盤状の
もので、各拡径部には光軸方向に設けた突形部13e、13f
を有する円曲面部13a、13bを一体形成し、これら円曲面
部13a、13bの突形部13e、13fにピン状のローラーである
カムフォロア26a、26bが設けてある。カムフォロア26
a、26bは第２図に示した如く、突形部面に出没自在に設
けてあるが、常時拡圧スプリング25a、25bによって突出
勢力が与えてある。

なお、突形部13e、13fの両側に設けた凹条溝13gは移動
筒12の凸条部12eを嵌合若しくは遊嵌させるものであ
る。

また、この移動枠13の円曲面部側の板面をシヤッタ機構
のベースとし、羽根押え板27をねじ止めし、また、中央
部に移動レンズ群L₄のレンズホルダー部28が設けてあ
る。

上記構成の移動枠13は第１図及び第２図より分かる通
り、円曲面部13a、13bを固定筒11の切欠孔11c、11dに遊
挿させると共に、円曲面部に設けた突形部13e、13fを移
動筒12内面に光軸方向に沿って形成した摺動溝12g、12h
に嵌合し、また、カムフォロア26a、26bを移動筒12の案
内孔12a、12bに遊挿自在に通してカム筒14のカム面に対
接させてある。

一方、固定筒11には第３図の斜視図に示したように、光
軸方向に平行に張り出した２つのストッパー壁11j、11k
が設けてある。広角のとき旋回杆22は固定筒11のレンズ
支持部11eに設けた弧状の貫通孔11fを通り貫け、望遠の
とき旋回杆22は貫通孔11fの位置より左方向に移動した
位置となり、移動レンズ群L₂の回動範囲を定める旋回杆
22の旋回領域を形成し、この旋回杆22が所定の範囲で旋
回したとき当接するようになっている。

また、移動枠13と移動筒12に固定したレンズ支持枠15と
の間に拡圧作用のコイルばね30を設け、移動枠13を第１
図及び第２図上左方向に、移動筒12を同図上右方向に常
時押動するばね勢力が与えてある。

なお、本実施例では、移動枠13と羽根押え板27との間に
僅かな空間を形成するようになっており、この空間にシ
ヤッタ羽根（図示省略）を組み込む。

シヤッタ駆動装置は図示仮線29で示したように円曲面部
13a、13bの内側に位置させるようにして上記移動枠13に
組み付ける。

上記したカム筒14は、第３図の斜視図より分かる通り、
前側に設けた一方側カム孔31、32と、後側に設けた他方
側カム孔33、34とを備えた筒状体となっている。

第４図は上記カム筒14の展開図を示し、この図に示すよ
うに、一方側カム孔31、32は筒状体一端の対称部所から
筒軸方向に切り込み形成した切欠孔からなり、その直線
的な切り込み傾斜辺31a、32aがカム面をなし、他方側カ
ム孔33、34は筒状体他端の対称部所から筒軸方向に切り
込み形成した切欠孔からなり、その曲線的な傾斜辺33
a、34aがカム面を形成している。

そして、このカム筒14には、一方側カム孔31、32を被う
ようにした被板部14a、14bがカム筒14の外周に一体に形
成してあり、また、他方側カム孔33、34については上記
同様の被板部14c、14dを一体に形成すると共に、フラン
ジ部14e、14fが後端外周に沿って一体形成してある。

上記した被板部14a、14bはほぼ三角形状をなし、その傾
斜部がカム面31a、32aに平行にしたカム面平行壁を形成
している。このカム面平行壁はカム面31a、32aに比べて
筒周囲方向に拡径としてカムフォロア17a、17bの頭部が
当接できる位置となっている。

また、被板部14c、14dについても同様の構成となってい
る。

一方、上記カム筒14にはその後端よりやや中よりの周囲
に歯車部14gが設けてあって、ズーミング用ピニオン35
が第１図に示すように噛合させてある。ズーミング用ピ
ニオン35は固定筒11を取り付けるレンズ取付枠に設けて
ある。

上記カム筒14はフランジ部14e、14fを固定筒11の係止爪
11h、11iに係止させるようにしてバヨネット形式で固定
筒11に取り付けるが、取り付けた後はカム筒14の回動範
囲を定めるストッパーを設けて外れないようにする。

なお、第４図に仮線で示したように、上記した一方側カ
ム孔31、32のカム面31a、32aには移動筒12のカムフォロ
ア17a、17bが対接し、他方側カム孔33、34のカム面33
a、34aには移動枠13のカムフォロア26a、26bが対接する
ように組み付ける。

次に、上記したズームレンズ鏡胴の動作について説明す
る。

なお、移動筒12が押し戻されて第１図及び第２図に示す
広角状態にあると仮定すれば、各カムフォロア17a、17
b、26a、26bはカム筒14に対して第４図に示す対接関係
となっている。ズーム操作のためスイッチを投入する
と、モータの回転によってズーミング用ピニオン35が駆
動される。これより、このピニオン35に連動されたカム
筒14が正面（第１図上左側）から見て右回動し、これよ
り、カムフォロア17a、17bが一方側カム孔31、32のカム
面31a、32aに押動され、移動筒12がコイルばね30の拡圧
作用に抗して第１図及び第２図上左方向に移動する。ま
た、カムフォロア26a、26bはコイルばね30の押動勢力を
受けて他方側カム孔33、34のカム面33a、34aの回動にし
たがって光軸方向に移動し、このことから、移動枠13が
第１図及び第２図上左方向に移動する。

上記の移動過程では、摺動部12c、12dが固定筒11の案内
溝11a、11bに案内されると共に、凸条部12eが固定筒11
の凹条溝11gに嵌合したまま摺動し、移動筒12が固定筒1
1とカム筒14との間を非回動のまま移動し、また、この
移動筒12の先端に螺合した回動筒19の歯車19aは合焦用
ピニオン21と噛合した状態で左方向に移動する。

移動枠13は、円曲面部13a、13bの突形部13e、13fが移動
筒12の摺動溝12g、12hに案内されると共に、凹条溝13g
が移動筒12の凸条部12eに嵌合若しくは遊嵌したまま移
るため、固定筒11内を非回動のまま左方向に摺動し、そ
の円曲面部13a、13bが固定筒11の切欠孔11c、11d内を移
動する。

カム筒14が所定の回動位置に達すると、これらフランジ
部14e、14fの端部がストッパーに突き当たりカム筒14の
回動が停止する。

これより、ズーミング用ピニオン35を駆動するモータが
過負荷となり、この過負荷を検出したスイッチがモータ
の給電を遮断する。

第７図は上記ズーミングによって広角位置から望遠位置
に移行した状態を示す。この図から分かる如く、移動レ
ンズ群L₂、L₃は移動筒12の移動によって一緒に変位し、
これらの移動距離が同じものとなるが、移動枠13の移動
によって変位した移動レンズ群L₄は独自に変位し、上記
移動レンズ群L₂、L₃に比べて少ない移動距離となる。移
動レンズ群L₄の移動はカム筒14に設けた他方側カム孔3
3、34のカム面33a、34aの形状を変えることで任意に定
めることができるが、実際には、関数的な条件によって
移動距離が定まるように上記カム面33a、34aを形成す
る。一方、合焦用ピニオン21は自動測距機構に含むモー
タによって駆動され、回動筒19をヘリコイドねじにした
がって回動する。この回動筒19の回動は移動レンズ群L₂
のみの位置を光軸方向に変位させて合焦制御する。

また、回動筒19が所定の回動位置に達したとき、旋回杆
22がストッパー壁11j、11kのいずれか一方に付き当た
り、回動筒19の回動が停止される。

これより、合焦用ピニオン21を駆動するモータが過負荷
となり、この過負荷を検出したスイッチがモータを停止
し、或いは、このモータを逆転制御する。

望遠位置から広角位置へ移行させる場合には、ズーミン
グ用ピニオン35を上記とは逆方向に回転駆動する。この
回転駆動により、カムフォロア17a、17bがコイルばね30
の拡圧勢力を受けて一方側カム孔31、32のカム面31a、3
2aにしたがい第７図上右方向に移動すると共に、カムフ
ォロア26a、26bがコイルばね30の拡圧勢力によって他方
側カム孔33、34のカム面33a、34aから離れることを防止
されて同方向に移動し、移動筒12及び移動枠13が共に押
し戻される。カム筒14が広角位置まで回動されると、第
１図及び第２図に示す動作状態となる。以上、本考案に
係るズームレンズ鏡胴の実施例について説明したが、移
動筒12に設けた凸条部12eの数は任意に増減することが
できる。この場合には、固定筒11や移動枠13などに形成
した凹条溝を凸条部12eに対応して定める。

また、移動筒の後端面にレンズ支持枠を止着する実施例
について説明したが、移動筒の先端面にレンズ支持枠を
止着させるズームレンズ鏡胴の構成のものについても凸
条部12eの肉厚を利用して同様にレンズ支持枠を止着さ
せることができる。なお、本考案のズームレンズ鏡胴
は、固定筒、移動筒及びカム筒などの各部品を金属材で
構成しても同様に実施し得る。この場合には、移動筒12
の摺動部12c、12dや凸条部12eはカシメ等で一体形成
し、この後端面のねじ孔12fは加工形成する。

また、本考案のズームレンズ鏡胴は、直線的に移動する
光学系と、非直線的に移動する光学系とを変位する構成
に適するから、マスターレンズと合焦用レンズとを固定
し、これらレンズの間で変倍用レンズと補正用レンズと
を移動させる構成の従来から広く知られているズームレ
ンズ鏡胴についても容易に実施することができる。

本考案は写真撮影用のカメラにかぎらず、小形撮影機
や、ビデオカメラなどのズームレンズ鏡胴として利用す
ることができる。

なお、上記実施例のズームレンズ鏡胴をビデオカメラ用
として利用する場合には、移動枠13とレンズ支持枠27と
の間の空間にはシヤッタ羽根に換えて絞り羽根を設けれ
ばよい。

また、本考案はピニオン35に連動させた自動ズーミング
制御機構、ピニオン21に連動させた自動合焦制御機構と
することなく、カム筒14または回動筒19を手動操作する
ズームレンズ鏡胴として実施してもよい。

「考案の効果」上記した通り、本考案に係るズームレンズ鏡胴は、固定
筒の周囲に移動筒を、この移動筒の周囲にカム筒を各々
重合し、光軸方向に沿って形成した固定筒周囲の凹条溝
と、移動筒内面に形成した凸条部とを摺動可能に嵌合し
たので、移動筒の移動に伴なうぶれが極めて少なく、固
定筒と移動筒とが高い同軸度となり、これら固定筒及び
移動筒に備えた光学系の光軸が正しく一致し光学性能を
高め得る。

また、移動筒端面の凸条部位置が筒径方向に肉厚となる
ことを利用し、この肉厚部に対して筒軸方向に、例え
ば、小ねじをねじ込むようにしてレンズ支持枠を止着す
るため、レンズ支持枠の止着によって生ずる移動筒のひ
ずみやたわみの問題が解決されると共に、光学系の組み
付け作業が容易となる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図はズームレンズ鏡
胴の断面図、第２図は第１図上のＡ−Ａ線に沿って同ズ
ームレンズ鏡胴を切断した断面図、第３図は同ズームレ
ンズ鏡胴の分解斜視図、第４図はカム筒の展開図、第５
図は移動筒の後端面に支持させたレンズ支持枠の止着構
造を示す部分的な断面図、第６図は移動筒の部分的な後
面図、第７図は広角位置から望遠位置に移行した状態を
示す上記ズームレンズ鏡胴の断面図である。 11……固定筒 11a、11b……案内溝 11c、11d……切欠孔 11g……凹条溝 12……移動筒 12a、12b……案内孔 12e……凸条部 12f……ねじ孔 13……移動枠 13a、13b……円曲面部 13e、13f……凹条溝 14……カム筒 14g……歯車部 17a、17b……カムフォロア 26a、26b……カムフォロア 31、32……一方側カム孔 33、34……他方側カム孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者沼田良之長野県岡谷市長地2800番地京セラ株式会社長野岡谷工場内 (56)参考文献実開昭57−14113（ＪＰ，Ｕ) 実開昭61−179522（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】カム筒のカム面に対接させたカムフォロア
を備えた移動筒がカム筒の回動に連動されて固定筒に沿
って移動し、この移動筒に支持された光学系を位置変化
させて光学的に変倍する構成のズームレンズ鏡胴におい
て、固定筒の周囲に移動筒を、この移動筒の周囲にカム
筒を各々重合すると共に、固定筒外面には光学系の光軸
方向に沿った凹条溝を、移動筒内面には上記凹条溝に摺
動自在に嵌合する筒端間に延びる凸条部を各々設け、か
つ、上記凸条部が位置する移動筒端面の肉厚部にレンズ
支持枠の外周部を対接させてこの支持枠を止着する構成
としたことを特徴とするズームレンズ鏡胴。