JP2004258241A

JP2004258241A - ズームレンズ装置

Info

Publication number: JP2004258241A
Application number: JP2003048050A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Shibayama; 敦史芝山; Koichiro Yamada; 浩一郎山田
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2003-02-25
Filing date: 2003-02-25
Publication date: 2004-09-16

Abstract

【課題】ワイドコンバータレンズの装着を可能にするズームレンズ装置を提供すること。
【解決手段】ズームレンズ２と、前記ズームレンズを保持する筐体３と、ワイドコンバータレンズ８の装着を検出する検出手段９と、前記ズームレンズの可動範囲を制限する制限手段１０とを有するズームレンズ装置１であって、前記ズームレンズは、物体側にワイドコンバータレンズを装着可能であり、前記ズームレンズの最も物体側に位置するレンズ部分は広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、前記筐体に対して移動し、少なくとも広角端状態よりも望遠端状態において、より物体側に位置し、前記ワイドコンバータレンズが前記ズームレンズ装置に装着されたことを前記検出手段が検出したとき、前記制限手段によって前記ズームレンズの可動範囲を広角端状態から中間焦点距離状態に制限する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイドコンバータレンズを装着可能なズームレンズ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ズーミングの際に、最も物体側のレンズが移動しないインナーフォーカス方式のズームレンズにワイドコンバータレンズを装着して、フォーカシング領域を制限するように制御するズームレンズ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
一方、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、最も物体側のレンズ群を物体方向に移動させることによりズームレンズの小型化を達成しているズームレンズも多数提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−２８４４０８号公報
【特許文献２】
特開２００１−３５００９３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１に開示されたズームレンズ装置は、ズームレンズの最も物体側のレンズがズーミングの際に物体側に移動することが考慮されていない。このため、ワイドコンバータレンズを、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して最も物体側のレンズが物体方向に移動するようなズームレンズに装着した場合、ズーミングの途中でワイドコンバータレンズとズームレンズの最も物体側のレンズが干渉するという問題がある。
【０００６】
そして、この干渉を防ごうとして、ワイドコンバータレンズをズームレンズ先端部に固定して、ズーミングに際してズームレンズの最も物体側のレンズの移動に合わせて移動させる構造を採用した場合、電動ズーミングにおいて大きな駆動トルクを発生できるモーターを必要とするとともに、ワイドコンバータレンズの重量に耐えるためにズームレンズ筐体の強度を上げなければならないという問題がある。
【０００７】
また、ワイドコンバータレンズとズームレンズの最も物体側のレンズ先端との間隔をズーミング時のズームレンズ先端部の移動量以上に空けておくことで干渉を防止する構造とした場合には、ワイドコンバータレンズの径が大型化するという問題がある。
【０００８】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、ズーミングの際に最も物体側のレンズが移動するズームレンズにおいて、ワイドコンバータレンズの装着を可能にするズームレンズ装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、ズームレンズと、前記ズームレンズを保持する筐体と、ワイドコンバータレンズの装着を検出する検出手段と、前記ズームレンズの可動範囲を制限する制限手段とを有するズームレンズ装置であって、前記ズームレンズは、物体側にワイドコンバータレンズを装着可能であり、前記ズームレンズの最も物体側に位置するレンズ部分は広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、前記筐体に対して移動し、少なくとも広角端状態よりも望遠端状態において、より物体側に位置し、前記ワイドコンバータレンズが前記ズームレンズ装置に装着されたことを前記検出手段が検出したとき、前記制限手段によって前記ズームレンズの可動範囲を広角端状態から中間焦点距離状態に制限することを特徴とするズームレンズ装置を提供する。
【００１０】
また、本発明のズームレンズ装置では、前記筐体は前記ワイドコンバータレンズを装着するための結合手段を有し、前記ワイドコンバータレンズを装着した状態で前記ズームレンズをズーミングした際、前記筐体と前記ワイドコンバータレンズの相対位置が固定されていることが望ましい。
【００１１】
また、本発明のズームレンズ装置では、前記ズームレンズ装置は表示装置を有し、前記ワイドコンバータレンズの装着状態を前記表示装置に表示することが望ましい。
【００１２】
また、本発明のズームレンズ装置では、前記ズームレンズ装置に前記ワイドコンバータレンズが装着された際、前記ズームレンズを広角端状態より望遠端状態側にズーミングをおこない前記ズームレンズの可動が制限される境界に達したときに、前記表示装置の表示状態を変更することが望ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に，本発明の一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
図１は、本発明にかかるズームレンズ装置の概略構成図である。図２は、本発明にかかるズームレンズ装置のズームレンズのレンズ構成図であり、広角端状態（Ｗ）、中間焦点距離状態（Ｍ）、望遠端状態（Ｔ）をそれぞれ示している。図３は、図２のズームレンズの物体側にワイドコンバータレンズを装着した状態を示す図であり、広角端状態（Ｗ）、中間焦点距離状態（Ｍ）をそれぞれ示している。図４は、本発明の実施例のズームレンズ装置１に用いられるＬＣＤ表示装置の表示例であり、（Ａ）はワイドコンバータレンズ８を装着した状態の表示例であり、（Ｂ）はワイドコンバータレンズ８を装着した状態でズーム位置がズーム可動範囲Ｂの望遠側の境界に達した状態の表示例である。
【００１５】
図１〜図４において、ズームレンズ装置１はズームレンズ２と筐体３とからなり、ズームレンズ２によって撮像素子（例えば、ＣＣＤ）４に被写体像が結像され（像面Ｉを撮像素子上に形成し）、撮像素子４からの画像信号は信号処理回路５に伝達され処理されてＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）表示装置６に被写体の画像が表示される。ズームレンズ２のズーミングは、筐体３に設けられたズームスイッチ１１を広角端状態側（Ｗ）または望遠端状態側（Ｔ）に操作することによって、信号が制御手段（以後、ＣＰＵと記す）１０に伝達され、ＣＰＵ１０からの制御信号に基づきズームモータ１３を駆動して行われる。ズームレンズ２の位置は、ズームレンズ２に設けられたフォトインタラプタ１２により検出され、検出信号はＣＰＵ１０に伝達される。
【００１６】
また、本実施形態では、ズームレンズ装置１には、筐体３に設けられた結合手段７を介してワイドコンバータレンズ８が装着可能に形成されている。ワイドコンバータレンズ８が装着されると、ワイドコンバータレンズ８の装着を検出する検出手段９からＣＰＵ１０にワイドコンバータレンズ８が装着されたことが伝えられる。ワイドコンバータレンズ８が装着されたことが伝えられると、ＣＰＵ１０から信号処理回路５にワイドコンバータレンズ８の装着状態を表示するよう信号が出され、その信号を受けて信号処理回路５はＬＣＤ表示装置６に図４（Ａ）に示すようなワイドコンバータレンズ８の装着状態を表示する記号２０を表示する。このようにして、ズームレンズ装置１が構成されている。
【００１７】
本実施形態では、ワイドコンバータレンズ８がズームレンズ２に装着された際のズームレンズ２のズーム可動範囲は、ワイドコンバータレンズ８を装着する前のズームレンズ２のズーム可動範囲Ａからズーム可動範囲Ｂに制限するように、ズームレンズ装置１のＣＰＵ１０の制御が切り替えられる。ズームレンズ２のズーム可動範囲Ｂは、装着されたワイドコンバータレンズ８の最も像面側のレンズとズームレンズ２の最も物体側のレンズが干渉しない範囲に制限される。
【００１８】
また、撮影者がズームスイッチ１１を操作してズーミングをおこなおうとすると、ズーミング信号がＣＰＵ１０に伝達されＣＰＵ１０からの信号によってズームモータ１３によりズーミングが行われる。このとき、ＣＰＵ１０では、ズームレンズ２に設けられたフォトインタラプタ１２からの位置信号を参照し、ズームレンズ２のズーム可動範囲Ｂの内側であれば、ズームモータ１３を駆動してズーミングが行われる。
【００１９】
一方、ズームレンズ２のズーム可動範囲Ｂの望遠端状態側の境界（図２、図３の中間焦点距離状態）に達した状態において、ズームスイッチ１１が望遠方向に操作されたとき、ＣＰＵ１０はズームモータ１３の駆動を停止し、それ以上望遠端状態側へのズーミングが行われないように制御する。さらに、その際、ＣＰＵ１０より信号処理回路５にズームレンズ２のズーム可動範囲Ｂの境界に達したことを知らせる信号が送られ、この信号を受けて信号処理回路５はＬＣＤ表示装置６の表示画面の表示を、図４（Ｂ）に示すような境界に達したことを知らせる記号２１に変更する。
【００２０】
なお、本実施形態において、ＣＰＵ１０がズームレンズ２のズーム可動範囲を制限する制限手段である。
【００２１】
このような構成にすることによって、本実施形態のズームレンズ１装置は、ズームレンズ２装着時に、ワイドコンバータレンズ８とズームレンズ２とが干渉しない範囲にズームレンズ２のズーム可動範囲を制限することができる。
【００２２】
また、ズームレンズ２部分へのワイドコンバータ８重量の負荷がかからないよう構成することができ、電動ズーミング時のモーター駆動トルクならびにズームレンズ２の強度の必要量の増大を防止できる。
【００２３】
さらに、ズームレンズ２装置の使用者にワイドコンバータレンズ８の使用状態を知らせるとともに、望遠端状態側へのズーミング操作によってズームレンズ２の可動範囲の境界に達した場合に、ワイドコンバータレンズ８を取り外して使用することを促すことができる。
【００２４】
（実施例）
次に、本発明にかかるズームレンズ装置１のズームレンズ２とワイドコンバータレンズ８の実施例に付いて説明する。図２は、ズームレンズ２のみの場合を示し、図３はズームレンズ２にワイドコンバータレンズ８を装着した場合を示している。
【００２５】
図２において、ズームレンズ２は、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５とから構成され、第１レンズ群Ｇ１から第４レンズ群Ｇ４をズームモータ１３（図１参照）で移動させることによってズーミングを行っている。
【００２６】
ワイドコンバータレンズ８が装着されていない場合には、図２中のズーム可動範囲Ａに示す範囲でズーミングが可能であり、広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１は、望遠端状態での第１レンズ群Ｇ１の位置が広角端状態での第１レンズ群Ｇ１の位置よりも物体側に位置するようズーム軌跡１９に沿って移動する。
【００２７】
ワイドコンバータレンズ８が装着された場合には、ズーミングの際にはワイドコンバータレンズ８は固定であり、図２、図３中のズーム可動範囲Ｂに示す範囲、すなわち広角端状態（Ｗ）から中間焦点距離状態（Ｍ）の範囲にズーミングが制限される。
【００２８】
以下の表１に本実施例のズームレンズ２の諸元の値を掲げる。表１において、ｆはズームレンズ２の焦点距離、ＦＮＯはズームレンズ２のＦナンバー、２Ａはズームレンズ２の撮影画角、Ｒｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、ｄｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ厚または空気間隔、ｎｉとνｉは各々物体側より順に第ｉ番目のレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率とアッベ数であり、空気の屈折率１．０００００は省略してある。
【００２９】
なお、ズームレンズ２のフォーカシングは第５レンズ群Ｇ５（Ｒ２３からＲ２５）を移動させておこなう。
【００３０】
なお、以下の全ての諸元値において、掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径Ｒｉ、面間隔ｄｉその他の長さ等は、特記の無い場合一般に「ｍｍ」が使われるが、光学系は比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、単位は「ｍｍ」に限定されること無く他の適当な単位を用いることもできる。
【００３１】
【表１】

以下の表２にワイドコンバータレンズ８の諸元の値を掲げる。表２において、ｆはワイドコンバータレンズ８とズームレンズ２との合成焦点距離、ＦＮＯはワイドコンバータレンズ８とズームレンズ２との合成Ｆナンバー、２Ａはワイドコンバータレンズ８とズームレンズ２との合成撮影画角、Ｒｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、ｄｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ厚または空気間隔、ｎｉとνｉは各々物体側より順に第ｉ番目のレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率とアッベ数であり、空気の屈折率１．０００００は省略してある。また、ｄＥはワイドコンバータレンズ８の最も像側のレンズ面と、ズームレンズ２の最も物体側のレンズ面との空気間隔である。
【００３２】
【表２】

図４は本発明の実施例のズームレンズ装置１に用いられるＬＣＤ表示装置６の表示例である。図４（Ａ）はワイドコンバータレンズ８を装着した状態の表示例であり、画面中にワイドコンバータレンズ８の装着を示す記号２０が表示される。図４（Ｂ）はワイドコンバータレンズ８を装着した状態でズーム位置がズーム可動範囲Ｂの望遠側の境界に達した状態の表示例であり、画面中にワイドコンバータレンズ８が境界に達したことを示す大きな記号２１が表示され、使用者の注意を喚起する。なお、記号２１の表示を点滅したり、表示の色を変えてもよい。
【００３３】
なお、上記実施例において示した具体的な形状および構造、たとえば、ズームレンズの構成やワイドコンバータレンズの構成、画面表示等は、いずれも本発明の具体化にあたっての一例を示したものにすぎず、適宜変更することが可能である。
【００３４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、ズーミングの際に最も物体側のレンズが移動するズームレンズにおいて、ワイドコンバータレンズの装着を可能にするズームレンズ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるズームレンズ装置の概略構成図である。
【図２】本発明にかかるズームレンズ装置のズームレンズのレンズ構成図であり、広角端状態（Ｗ）、中間焦点距離状態（Ｍ）、望遠端状態（Ｔ）をそれぞれ示している。
【図３】図２のズームレンズの物体側にワイドコンバータレンズを装着した状態を示す図であり、広角端状態（Ｗ）、中間焦点距離状態（Ｍ）をそれぞれ示している。
【図４】本発明の実施例のズームレンズ装置１に用いられるＬＣＤ表示装置６の表示例であり、（Ａ）はワイドコンバータレンズを装着した状態の表示例であり、（Ｂ）はワイドコンバータレンズを装着した状態でズーム位置がズーム可動範囲Ｂの望遠側の境界に達した状態の表示例である。
【符号の説明】
１・・・ズームレンズ装置
２・・・ズームレンズ
３・・・筐体
４・・・撮像素子（ＣＣＤ）
５・・・信号処理手段
６・・・表示装置
７・・・結合手段
８・・・ワイドコンバータレンズ
９・・・検出手段
１０・・・ＣＰＵ（制限手段）
１１・・・ズームスイッチ
１２・・・フォトインタラプタ
１３・・・ズームモータ
１９・・・ズームレンズの第１レンズ群の移動軌跡
２０、２１・表示マーク
Ｇ１・・・ズームレンズの第１レンズ群
Ｇ２・・・ズームレンズの第２レンズ群
Ｇ３・・・ズームレンズの第３レンズ群
Ｇ４・・・ズームレンズの第４レンズ群
Ｇ５・・・ズームレンズの第５レンズ群
Ｉ・・・像面

Claims

ズームレンズと、
前記ズームレンズを保持する筐体と、
ワイドコンバータレンズの装着を検出する検出手段と、
前記ズームレンズの可動範囲を制限する制限手段とを有するズームレンズ装置であって、
前記ズームレンズは、物体側にワイドコンバータレンズを装着可能であり、
前記ズームレンズの最も物体側に位置するレンズ部分は広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、前記筐体に対して移動し、少なくとも広角端状態よりも望遠端状態において、より物体側に位置し、
前記ワイドコンバータレンズが前記ズームレンズ装置に装着されたことを前記検出手段が検出したとき、前記制限手段によって前記ズームレンズの可動範囲を広角端状態から中間焦点距離状態に制限することを特徴とするズームレンズ装置。
前記筐体は前記ワイドコンバータレンズを装着するための結合手段を有し、
前記ワイドコンバータレンズを装着した状態で前記ズームレンズをズーミングした際、前記筐体と前記ワイドコンバータレンズの相対位置が固定されていることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ装置。
前記ズームレンズ装置は表示装置を有し、
前記ワイドコンバータレンズの装着状態を前記表示装置に表示することを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ装置。
前記ズームレンズ装置に前記ワイドコンバータレンズが装着された際、
前記ズームレンズを広角端状態より望遠端状態側にズーミングをおこない前記ズームレンズの可動が制限される境界に達したときに、前記表示装置の表示状態を変更することを特徴とする請求項３に記載のズームレンズ装置。