(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸上に前後に配置されてズームレンズを構成する第１群レンズおよび第２群レンズと、
光軸の周りで回転可能に設けられ、その回転により前記第１群レンズを光軸方向に移動させる第１の回転筒と、
前記第１の回転筒と同軸的に設けられ、その回転により前記第２群レンズを光軸方向に移動させる第２の回転筒と、
前記第１の回転筒の回転に伴って前記第２の回転筒を前記第１の回転筒に対して相対的に回転方向に揺動させながら回転させる揺動手段と、
を備え、変倍と焦点調節とを交互に行なうようにしたことを特徴とするズームレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記揺動手段が、
光軸方向に延びる軸線の周りで回転自在に軸支され、かつ該軸線に対して偏心した偏心ピンを前記軸線と平行な方向に突設して、前記第１の回転筒の回転に伴って回動されるピニオンギアと、
光軸に対して半径方向に延びる溝を有し、該溝に前記偏心ピンを係合させた態様で前記第２の回転筒に固定された揺動板と、
を備えてなることを特徴とする請求項１記載のズームレンズ鏡筒。
【請求項３】
前記ピニオンギアが前記第１の回転筒の外周近傍に軸支され、内側もしくは外側から前記ピニオンギアに噛合する光軸と同軸の、回転しないギアが設けられてなることを特徴とする請求項２記載のズームレンズ鏡筒。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ズームレンズ鏡筒に関し、特に、単一の駆動源で変倍動作と焦点調節とを交互に行なうことができるズームレンズ鏡筒に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ズームレンズを搭載したカメラにおいて変倍と焦点調節とを行なう方法として、変倍時には各レンズ群をカム等で光軸方向へ移動させ、焦点調節時には変倍時とは異なるレンズ群の動きをさせるのが一般的である。
【０００３】
レンズ群にこのような動きをさせるために、従来から、
(1) 変倍時と焦点調節時とでは異なる駆動源を用いる、
(2) 単一の駆動源の駆動力を分岐させて伝達し、変倍と焦点調節とを行なう、
(3) 単一の駆動源を用い、変倍と焦点調節とを連続した軌跡上で交互に行なう
（特公平６−１００７０７号参照）、
等の方法が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記(1) の方法では、２つの駆動源を必要とするためにカメラのコストアップを招き、上記(2) の方法では、機構部品が多くなるためにカメラサイズが大きくなり、上記(3) の方法では、レンズ群案内用のカム溝に、変倍部と焦点調節部とを交互に形成しなければならないという欠点があった。
【０００５】
このような事情に鑑み、本発明は、上述の問題点をすべて克服した小型で安価なズームレンズ鏡筒を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によるズームレンズ鏡筒は、
光軸上に前後に配置されてズームレンズを構成する第１群レンズおよび第２群レンズと、
光軸の周りで回転可能に設けられ、その回転により第１群レンズを光軸方向に移動させる第１の回転筒と、
第１の回転筒と同軸的に設けられ、その回転により第２群レンズを光軸方向に移動させる第２の回転筒と、
第１の回転筒の回転に伴って第２の回転筒を第１の回転筒に対して相対的に回転方向に揺動させながら回転させる揺動手段と、
を備え、変倍と焦点調節とを交互に行なうようにしたことを特徴とするものである。
【０００７】
上記揺動手段は、
光軸方向に延びる軸線の周りで回転自在に軸支され、この軸線に対して偏心した偏心ピンを上記軸線と平行な方向に突設して、第１の回転筒の回転に伴って回動されるピニオンギアと、
光軸に対して半径方向に延びる溝を有し、この溝に上記偏心ピンを係合させた態様で第２の回転筒に固定された揺動板と、
によって構成することができる。
【０００８】
上記ピニオンギアが第１の回転筒の外周近傍に軸支され、内側もしくは外側から上記ピニオンギアに噛合する光軸と同軸の、回転しないギアが設けられていることが好ましい。
【０００９】
【発明の効果】
本発明によるズームレンズ鏡筒においては、第１の回転筒の回転に伴って第２の回転筒を第１の回転筒に対して相対的に回転方向に揺動させながら回転させる揺動手段が設けられていることにより、単一の駆動源で、かつ直線的なカム溝を用いて変倍と焦点調節とを交互に行なうことが可能となり、小型で安価なズームレンズ鏡筒を得ることができる。
【００１０】
そして、上記揺動手段を、偏心ピンを備えて第１の回転筒の回転に伴って回動されるピニオンギアと、この偏心ピンを係合させた半径方向に延びる溝を備えて第２の回転筒の固定された揺動板とによって構成することにより、第１の回転筒の回転に伴って第２の回転筒が第１の回転筒に対して相対的に回転方向に揺動しながら回転するから、上記揺動手段を簡単な機構で構成することができる。
【００１１】
また、上記ピニオンギアが第１の回転筒の外周近傍に軸支され、内側もしくは外側から上記ピニオンギアに噛合する光軸と同軸の、回転しないギアが設けられている場合、第１の回転筒の回転に伴って上記ピニオンギアが上記回転しないギアに沿って遊星運動を行なうから、上記揺動手段を簡単な機構で作動させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１は、テレ位置にある本発明の一実施の形態によるズームレンズ鏡筒を光軸を含む垂直面で切断した断面図、図２は要部の分解斜視図である。なお、図１には、偏心ピンを備えたギアの正面図を併記してある。
【００１４】
図示のズームレンズ鏡筒１は、カメラ本体２に固定された固定筒３と、この固定筒３の内側に同軸的に位置して駆動モータにより回動される中間筒（第１の回転筒）４と、中間筒４の内側に同軸的に設けられて、中間筒４の回動に伴って中間筒４の前端から光軸Ｓ方向に出没する移動筒５と、この移動筒５の内側に同軸的に位置するカム筒（第２の回転筒）６とを備えている。
【００１５】
中間筒４は、固定筒３の内周面の内ヘリコイド３ａと螺合する外ヘリコイド４ａを外周面後部に備え、この外ヘリコイド４ａの一部に形成されたギア４ｂが、光軸Ｓ方向に延びる長い歯面を備えて固定筒３の外側に配置された柱状ギア（図示は省略）に螺合しており、中間筒４は柱状ギアを介して駆動モータにより回動されて光軸Ｓ方向に移動するように構成されている。
【００１６】
また、移動筒５は、中間筒４の内周面の内ヘリコイド４ｃと螺合する外ヘリコイド５ａを外周面に備えており、移動筒５の前部には、前群レンズ枠７に保持された前群レンズ（第１群レンズ）１０と、シャッターブレード１９ａを備えたシャッターブロック１９（内部構造は省略）とが固定されている。
【００１７】
カム筒６の内側には、移動筒５を光軸Ｓ方向に直進させ、かつカム筒６を回転可能に保持する直進筒８が同軸的に設けられ、この直進筒８の後端にはキー板９が複数本のビス１１によって固定されている。このキー板９は、固定筒３の内周面に形成された光軸Ｓ方向に延びる溝３ｂに係合して、直進筒８を回転しないように保持している。直進筒８と移動筒５との間には回り止め２２が設けられていることによって、移動筒５も光軸Ｓ方向に直進する。そして、キー板９と直進筒８との間に中間筒４の後端部が回転可能に保持されていることにより、中間筒４が回転しながら光軸Ｓ方向に移動するのに伴って、キー板９および直進筒８が光軸Ｓ方向に移動するように構成されている。
【００１８】
前群レンズ（第１群レンズ）１０の後方には、後群レンズ（第２群レンズ）２０を保持した後群レンズ枠１２が位置している。後群レンズ枠１２の外周面には、ほぼ等角度間隔に配置された３本のカムフォロワピン１３が半径方向に突設されている。
【００１９】
一方、カム筒６の内周面には、図３に展開図で示すように、光軸Ｓと直角な方向（図３の左右方向）に対して傾斜した直線的なカム溝６ａが３本のカムフォロワピン１３に対してそれぞれ設けられ、各カムフォロワピン１３は、直進筒８に形成された光軸Ｓ方向に直線的に延びる直進溝８ａを貫通して、カム筒６のカム溝６ａに係入している。したがって、カム筒６が回転すると、後群レンズ枠１２は直進筒８の直進溝８ａとカム筒６のカム溝６ａとに案内されて、光軸Ｓ方向に直進するようになっている。
【００２０】
移動筒５は、直進筒８とともに光軸方向にのみ移動可能に設けられ、かつ移動筒５の外周面には、中間筒４の内周面に形成された内ヘリコイド４ｃと螺合する外ヘリコイド５ａが形成されていることにより、中間筒４の回動に伴って移動筒５が光軸Ｓ方向に直進するように構成されている。
【００２１】
図２から明らかなように、中間筒４の外周近傍の後端面の１箇所には凹部４ｄが形成され、この凹部４ｄ内に、光軸Ｓ方向に延びる軸線を有する軸１４が後方へ向かって突設され、この軸１４にピニオンギア１５が回転自在に軸支された態様で凹部４ｄ内に収容されている。ピニオンギア１５の後面にはその軸線に対して偏心した位置にピン１６がピニオンギア１５の軸線と平行に後方へ向かって突設されている。このピニオンギア１５のギア歯１５ａは、直進筒８の後端の外周面に形成されたギア（回転しないギア）８ｂに噛合している。
【００２２】
カム筒６の外周近傍の後端面には、中間筒４の後端面の凹部４ｄに対応する位置に、凹部６ｂが中間筒４の凹部４ｄよりも広い角度範囲に亘って形成されているとともに、カム筒６の後端面には環状の揺動板１７が複数本のビス１８によって固定されている。この揺動板１７には、光軸Ｓに対して半径方向に直線的に延びる溝１７ａがカム筒６の凹部６ａの中心位置に形成され、この溝１７ａに、ピニオンギア１５に突設された偏心ピン１６が係入している。
【００２３】
また、図１に示すように、固定筒３の内周面とキー板９との間には、中間筒４の回動に伴って光軸Ｓ方向に直進するキー板９の移動位置を検出して、所定の変倍位置でモーターの回転を止めるエンコーダ２１が設けられている。２１ａはエンコーダ接片である。
【００２４】
以上の構成において、中間筒４をモータにより柱状ギアを介して回動させると、中間筒４は回転しながら光軸Ｓ方向に移動し、直進筒８はキー板９とともに直進し、移動筒５も光軸Ｓ方向に直進する。
【００２５】
そして、中間筒４の回転に伴って、偏心ピン１６を備えたピニオンギア１５が、直進筒８の外周面に形成されたギア８ｂに沿って遊星運動を行なうが、ピニオンギア１５の偏心ピン１６が、カム筒６に固定された揺動板１７の溝１７ａに係入していることにより、カム筒６は揺動板１７とともに回転方向に揺動しながら中間筒４と同一方向に回転し、かつ中間筒４とともに光軸Ｓ方向に移動する。
【００２６】
したがって、カム筒６のカム溝６ａに係入しているカムフォロワピン１３を備えた第２群レンズ枠１２に支持されている後群レンズ２０は、光軸Ｓ方向に定速でない動きをする。
【００２７】
図４は、中間筒４の回転角度に対する前群レンズ１０と後群レンズ２０の移動位置を示す移動線図を示し、直線Ｉは前群レンズ１０の移動軌跡を示し、波状の曲線IIは後群レンズ２０の移動軌跡を示す。なお、１点鎖線で示す直線III は、偏心ピン１６の偏心量をゼロとして揺動運動が行なわれないと仮定したときの後群レンズ２０の移動軌跡を示す。Ｚ１〜Ｚ６は、エンコーダ２１により決定される各変倍位置Ｚ１〜Ｚ６における焦点調節領域を示している。
【００２８】
図４から明らかなように、後群レンズ２０の光軸Ｓ方向の動きの少ない領域で焦点調節が行なわれ、これらの焦点調節領域以外の領域で変倍が行なわれることになる。
【００２９】
なお、後群レンズ２０を案内するカム筒６のカム溝６ａを、図３に示すような直線的なカム溝６ａの代わりに、図５に概略的に示すような、光軸Ｓと直角な方向に対して傾斜した部分Ａと、光軸Ｓと直角な方向に平行な部分Ｂとを交互に備えたカム溝６ａ′を用いてもよい。このようなカム溝６ａ′を用いると、部分Ｂで焦点調節が行なえるとともに、揺動板１７の揺動運動により部分Ａの一部においも焦点調節を行なうことができるから、焦点調節領域を増やすことができる。また、本実施の形態では、ピニオンギア１５と、このピニオンギア１５の偏心ピン１６に係合する揺動板１７の溝１７ａとの１組の組み合わせが用いられているが、２組のピニオンギア１５と溝１７ａとの組み合わせを光軸Ｓに関して対称的位置に設けることによって、揺動手段を作動させるのに伴う中間筒４の駆動トルクを半減させることができる。
【００３０】
さらに、本実施の形態では、前群レンズ１０を第１群レンズとし、後群レンズ２０を第２群レンズとしているが、これとは反対に、後群レンズ２０を第１群レンズとし、前群レンズ１０を第２群レンズとする構成としてもよい。
【００３１】
また、本実施の形態は、２群構成のズームレンズであるが、本発明は、３群以上のズームレンズにも適用することができる。
【００３２】
また、本実施の形態では、ピニオンギア１５の内側から、直進筒８の後端の外周面に形成されたギア（回転しないギア）８ｂがピニオンギア１５に噛合しているが、ピニオンギア１５の外側から回転しないギアがピニオンギア１５に噛合するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるズームレンズ鏡筒の一実施の形態のテレ位置にある状態を示す縦断面図
【図２】その要部の分解斜視図
【図３】カム筒の内周面に形成されたカム溝の展開図
【図４】前群レンズおよび後群レンズの移動軌跡を示す線図
【図５】カム筒の内周面に形成されたカム溝の変形を概略的に示す展開図
【符号の説明】
１    ズームレンズ鏡筒
２    カメラ本体
３    固定筒
４    中間筒（第１の回転筒）
５    移動筒
６    カム筒（第２の回転筒）
６ａ    カム溝
７    前群レンズ枠
８    直進筒
８ａ    直進溝
８ｂ    ギア（回転しないギア）
９    キー板
１０    前群レンズ（第１群レンズ）
１２    前群レンズ枠
１３    カムフォロワピン
１４    軸
１５    ピニオンギア
１６    偏心ピン
１７    揺動板
１７ａ    揺動板の溝
１９    シャッターブロック
２０    後群レンズ（第２群レンズ）
２１    エンコーダ
【図１】
0003753210.tif 000002
【図２】
0003753210.tif 000003
【図３】
0003753210.tif 000004
【図４】
0003753210.tif 000005
【図５】
0003753210.tif 000006