JP2011002575A - Lens device and imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、前群と絞り装置と後群とが物体側より順に配列されて構成された2群のレンズ装置および当該レンズ装置を備えた撮像装置に関する。 The present invention relates to a two-group lens device in which a front group, a diaphragm device, and a rear group are arranged in order from the object side, and an imaging apparatus including the lens device.
ズームレンズは、ピント位置を変化させずに(変化を少なくしつつ)、一定範囲内で焦点距離を自由に変えることができる。このようなズームレンズは、たとえば被写体のフレーミングを工夫する場合などに広く利用されている。このように焦点距離を自由に変えられるズームレンズには、焦点距離の変更にともないピント位置が変化する、いわゆるバリフォーカルレンズと称されるものがある。 The zoom lens can freely change the focal length within a certain range without changing the focus position (with less change). Such a zoom lens is widely used, for example, when devising framing of a subject. Some zoom lenses that can freely change the focal length in this way are so-called varifocal lenses in which the focus position changes as the focal length changes.
従来、たとえば全体としての負の屈折力を有する前群と、開口絞りと、全体として正の屈折力を有する後群とによって構成され、光軸方向における前群と後群との間隔を変化させることによって焦点距離を変化させる、いわゆる2群ズームレンズが多く提案されている。 Conventionally, for example, it is constituted by a front group having negative refractive power as a whole, an aperture stop, and a rear group having positive refractive power as a whole, and changes the distance between the front group and the rear group in the optical axis direction. Many so-called two-group zoom lenses have been proposed in which the focal length is changed accordingly.
このような2群ズームレンズにおいては、一般に、ワイド端から、後群を光軸上で対物側に移動させ、前群を光軸上で像側(接眼側)に移動させることにより変倍をおこなっている。 In such a two-group zoom lens, in general, from the wide end, the rear group is moved to the objective side on the optical axis, and the front group is moved to the image side (eyepiece side) on the optical axis. I'm doing it.
具体的には、従来、2群のズームレンズの簡単な構成で3倍程度の高倍率が可能で、良好な光学性能を有する小型、軽量、低コストのズームレンズが提供できる技術があった(たとえば、下記特許文献1を参照。)。 Specifically, there has been a technology that can provide a small, lightweight, and low-cost zoom lens that has a high optical performance of about 3 times with a simple configuration of two groups of zoom lenses and that has good optical performance. For example, see the following Patent Document 1.)
また、具体的には、従来、たとえば物体側から順に、負の第1レンズ群G1と正の第2レンズ群G2とを備えた2群ズーム方式のズームレンズであって、絞り装置の位置は、光軸方向において固定されている技術があった(たとえば、下記特許文献2を参照。)。 Specifically, it is a conventional two-group zoom type zoom lens including a negative first lens group G1 and a positive second lens group G2 in order from the object side, for example. There is a technique that is fixed in the optical axis direction (see, for example, Patent Document 2 below).
上述した従来の技術のうち、特許文献1に記載された技術はズーム倍率が3倍程度に想定されたズームレンズにおいて有効な技術であり、特許文献2に記載された技術はズーム倍率が4倍程度に想定されたズームレンズにおいて有効な技術であり、これらの技術を用いてそれ以上の高倍率(たとえば5倍程度)を実現する場合は各群の屈折力を大きくする必要がある。 Among the above-described conventional techniques, the technique described in Patent Document 1 is an effective technique for a zoom lens assumed to have a zoom magnification of about 3 times, and the technique described in Patent Document 2 has a zoom magnification of 4 times. This is an effective technique for a zoom lens that is assumed to be approximately, and when these techniques are used to achieve higher magnification (for example, about 5 times), it is necessary to increase the refractive power of each group.
しかしながら、屈折力が大きくなることにより収差補正が困難となるため、収差補正手段が必要になる。具体的には、たとえば各群を構成するレンズ枚数を増加したり、非球面レンズなどの特殊光学素子を増加したりする必要がある。このため、上述した従来の技術では、光学系の全長が長く大きくなり、コンパクト性に欠けるという問題があった。すなわち、上述した特許文献1、2を含む従来の技術では、光路長を長くしたり全体が大きくなるなど、光学系を大型化することなく高倍率化を実現することが難しいという問題があった。 However, since aberration correction becomes difficult due to the increase in refractive power, aberration correction means is required. Specifically, for example, it is necessary to increase the number of lenses constituting each group or increase special optical elements such as aspherical lenses. For this reason, the above-described conventional technique has a problem that the total length of the optical system becomes long and lacks compactness. That is, the conventional techniques including the above-described Patent Documents 1 and 2 have a problem that it is difficult to realize high magnification without increasing the size of the optical system, such as increasing the optical path length or increasing the overall length. .
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、大型化することなく高倍率化を実現することができるレンズ装置および撮像装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a lens apparatus and an imaging apparatus capable of realizing a high magnification without increasing the size in order to solve the above-described problems caused by the prior art.
上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかるレンズ装置は、負の屈折力の前群と、絞り開口を形成する絞り装置と、正の屈折力を有する後群とを備え、前記前群と前記絞り装置と前記後群とが物体側より順に配列されて構成された2群のレンズ装置であって、ワイド端から、前記後群を光軸上を物体側に移動させるとともに前記前群を光軸上を像側に移動させることによって変倍をおこない、ワイド端から第1の中間焦点距離状態までにあたる第1の範囲において前記絞り装置を像面から一定の位置に位置付け、前記第1の中間焦点距離状態から当該第1の中間焦点距離よりもテレ端側の第2の中間焦点距離状態までにあたる第2の範囲において前記絞り装置を前記前群と一体的に光軸上を像側に移動させたあとに、前記絞り装置を前記位置まで前記前群と一体的に光軸上を物体側に移動させ、前記第2の中間焦点距離状態からテレ端までにあたる第3の範囲内において前記絞り装置を前記後群と一体的に光軸上を物体側に移動させるように構成したことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a lens apparatus according to the present invention includes a front group having a negative refractive power, a diaphragm device that forms a diaphragm aperture, and a rear group having a positive refractive power. The two groups of lens devices are configured such that the front group, the diaphragm device, and the rear group are arranged in order from the object side, and the rear group is moved on the optical axis from the wide end toward the object side. In addition, zooming is performed by moving the front group to the image side on the optical axis, and the diaphragm device is positioned at a fixed position from the image plane in a first range from the wide end to the first intermediate focal length state. In the second range from the first intermediate focal length state to the second intermediate focal length state on the telephoto end side with respect to the first intermediate focal length, the aperture device is integrated with the front group as an optical axis. After moving the top to the image side, The aperture device is moved to the object side on the optical axis integrally with the front group to the position, and the diaphragm device is moved to the rear group within a third range from the second intermediate focal length state to the tele end. It is characterized by being configured to move integrally on the optical axis to the object side.
また、この発明にかかるレンズ装置は、上記の発明において、前記第2の範囲は、前記前群の像位置に対する後群の横倍率が−1およびその近傍となる範囲であり、前記第1の範囲は、前記第2の範囲で規定される前記横倍率よりも大きい範囲であり、前記第3の範囲は、前記第2の範囲で規定される前記横倍率よりも小さい範囲であることを特徴とする。 In the lens device according to the present invention, in the above invention, the second range is a range in which the lateral magnification of the rear group with respect to the image position of the front group is -1 and the vicinity thereof. The range is a range larger than the lateral magnification defined by the second range, and the third range is a range smaller than the lateral magnification defined by the second range. And
また、この発明にかかるレンズ装置は、上記の発明において、前記絞り装置は、前記前群または後群の一方と一体的に光軸上を移動する際に、前記前群または前記後群の他方が変倍作動による光軸方向の移動範囲と重なる位置まで移動可能であることを特徴とする。 In the lens device according to the present invention, in the above invention, when the diaphragm device moves on the optical axis integrally with one of the front group or the rear group, the other of the front group or the rear group. Is capable of moving to a position overlapping with the moving range in the optical axis direction by zooming operation.
また、この発明にかかる撮像装置は、上記発明において、光軸方向において弾性変形可能に支持され、弾性変形により像側へ第1の付勢力を発生する第1の弾性部材と、光軸方向において弾性変形可能に支持され、弾性変形により物体側へ第2の付勢力を発生する第2の弾性部材と、を備え、前記絞り装置は、光軸方向において、前記第1の弾性部材と前記第2の弾性部材との間で、前記第1の弾性部材と前記第2の弾性部材により略同等の前記第1の付勢力と前記第2の付勢力を受けた状態で支持されることを特徴とする。 The image pickup apparatus according to the present invention is characterized in that, in the above-described invention, a first elastic member that is supported so as to be elastically deformable in the optical axis direction and generates a first urging force toward the image side by elastic deformation; And a second elastic member that is supported so as to be elastically deformable and generates a second urging force toward the object side by elastic deformation, wherein the diaphragm device includes the first elastic member and the first elastic member in the optical axis direction. The second elastic member is supported by the first elastic member and the second elastic member in a state of receiving substantially the same first urging force and the second urging force. And
また、この発明にかかる撮像装置は、上記のレンズ装置と、前記レンズ装置を通過した光が入射する撮像素子と、を備えたことを特徴とする。 According to another aspect of the present invention, there is provided an image pickup apparatus comprising the above-described lens device and an image pickup element on which light that has passed through the lens device is incident.
上記の発明によれば、光軸方向における前群および後群の位置に応じて当該前群および後群の間における絞り装置の位置を光軸上で移動させることができる。これによって、前群と後群との間の空間を有効に利用して変倍をおこなうことができる。 According to the above invention, the position of the diaphragm device between the front group and the rear group can be moved on the optical axis according to the positions of the front group and the rear group in the optical axis direction. This makes it possible to perform zooming by effectively using the space between the front group and the rear group.
この発明にかかるレンズ装置および撮像装置によれば、前群と後群との間の空間を有効に利用して変倍をおこなうことができるので、従来のレンズ装置と比較して大型化することなく高倍率化を実現することができるという効果を奏する。 According to the lens apparatus and the imaging apparatus according to the present invention, the magnification can be changed by effectively using the space between the front group and the rear group. There is an effect that higher magnification can be realized.
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるレンズ装置および撮像装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。 Exemplary embodiments of a lens apparatus and an imaging apparatus according to the present invention are explained in detail below with reference to the accompanying drawings.
(実施の形態1)
まず、この発明にかかる実施の形態1のレンズ装置の構成について説明する。図1は、この発明にかかる実施の形態1のレンズ装置の構成を示す説明図である。図1においては、この発明にかかる実施の形態1のレンズ装置を、光軸を通り当該光軸に平行な平面で切断した断面を示している。
(Embodiment 1)
First, the configuration of the lens apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of the lens apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a cross section of the lens apparatus according to the first embodiment of the present invention, cut along a plane passing through the optical axis and parallel to the optical axis.
図1において、この発明にかかる実施の形態1のレンズ装置100は、たとえば図示を省略する撮像装置本体などに固定され、当該撮像装置本体とともに撮像装置を構成する。この撮像装置は、レンズ装置100を通過した外光が入射する、図示を省略する撮像素子を備えている。撮像素子は、レンズ装置100を介して入射した外光が結像する位置(図1における符号101の位置)に受光面すなわち像面が位置するように設けられている。
In FIG. 1, a
撮像素子は、具体的には、たとえばCCDイメージセンサ(Charge Coupled Device Image Sensor)やCMOSイメージセンサ(Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor)などの固体撮像素子によって実現することができる。 Specifically, the imaging device can be realized by a solid-state imaging device such as a CCD image sensor (Charge Coupled Device Image Sensor) or a CMOS image sensor (Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor).
レンズ装置100は、主鏡筒102および後部鏡筒103を備えている。主鏡筒102および後部鏡筒103は、ともに略円筒形状をなしており、光軸方向に連結されている。この実施の形態1のレンズ装置100においては、主鏡筒102が後部鏡筒103よりも対物側に設けられ、後部鏡筒103が主鏡筒102よりも接眼側に設けられる。
The
主鏡筒102の外周側には、フォーカス操作リング104が設けられている。フォーカス操作リング104は、主鏡筒102の光軸すなわちレンズ装置100の光軸を中心として、主鏡筒102に対して相対的に回動可能に設けられている。後部鏡筒103には、マウント105が設けられている。
A
マウント105は、たとえば撮像装置本体などに固定される。後部鏡筒103の外周側には、変倍操作リング106が設けられている。変倍操作リング106は、後部鏡筒103の光軸すなわちレンズ装置100の光軸を中心として、後部鏡筒103に対して相対的に回動可能に設けられている。
The
光軸方向において主鏡筒102および後部鏡筒103の間であって、主鏡筒102および後部鏡筒103の外周側には、絞り操作リング107が設けられている。絞り操作リング107は、主鏡筒102および後部鏡筒103の光軸すなわちレンズ装置100の光軸を中心として、主鏡筒102および後部鏡筒103に対して相対的に回動可能に設けられている。
An
主鏡筒102および後部鏡筒103の内周側には、前群108、絞り装置109、後群110が設けられている。すなわち、この実施の形態1におけるレンズ装置100は、前群108および後群110の2群で構成される2群ズームレンズによって実現されている。前群108、絞り装置109、後群110は、光軸方向において、対物側から接眼側に向かって、前群108、絞り装置109、後群110の順で配置されている。
A
前群108は、主鏡筒102の内側において、光軸方向に往復動可能に設けられている。主鏡筒102の内側において、前群108を光軸方向に往復動可能とする構成については公知の各種の技術を用いて容易に実現可能であるため説明を省略する。前群108は、主鏡筒102の内周面に対向するガイド部(符号を省略する)を備えている。このガイド部は、光軸方向を長手方向とする長手形状をなし、光軸上を移動する前群108が当該光軸に対して傾くことを防止している。
The
後群110は、後部鏡筒103の内側において、光軸方向に往復動可能に設けられている。後部鏡筒103の内側において、後群110を光軸方向に往復動可能とする構成については公知の各種の技術を用いて容易に実現可能であるため説明を省略する。後群110は、後部鏡筒103の内周面に対向するガイド部(符号を省略する)を備えている。このガイド部は、光軸方向を長手方向とする長手形状をなし、光軸上を移動する後群110が当該光軸に対して傾くことを防止している。
The
図2は、この発明にかかる実施の形態1のレンズ装置のワイド端からテレ端までの変倍時の前群108、後群110および絞り装置109に支持されている絞りの動作状態を示す説明図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating the operating state of the aperture supported by the
図2において、レンズ装置100は、ワイド端位置から、後群110を光軸上において物体側に移動させるとともに、前群108を光軸上において前群108の像面側(接眼側)に移動させることによって変倍をおこなう。前群108の像位置に対する後群110の横倍率が−1より大きい場合は、前群108を光軸上において像面側に移動させるとともに、後群110を物体側に移動させることによって変倍をおこなう。
In FIG. 2, the
レンズ装置100において、絞り装置109は、光軸方向に移動可能に設けられている。レンズ装置100における絞り装置109は、ワイド端位置から前群108の像位置に対する後群110の横倍率が−1より大きい範囲では、像面から一定の位置に位置付けられる。すなわち絞り装置109は、ワイド端位置から前群108の像位置に対する後群110の横倍率が−1より大きい範囲では、撮像素子への外光の入射面である像面から一定距離離間した位置に配置されている。この実施の形態では、ワイド端から、前群108の像位置に対する後群110の横倍率が−1より大きい範囲で、且つ、絞り装置109が像面から一定距離離間した位置に配置されているズーム範囲を、第1の範囲とする。
In the
また、レンズ装置100における絞り装置109は、前群108の像位置に対する後群110の横倍率が−1付近では、前群108と一体となって光軸上を像面側に移動したあとに、絞り装置109は、前群108と一体となって、像面から一定距離離間した位置(初期位置)まで光軸上を物体側に移動するとともに後群110は光軸上を物体側に移動する。この実施の形態では、第1の範囲よりもテレ側の範囲であって、前群108の像位置に対する後群110の横倍率が−1付近の範囲で、且つ、絞り装置109が前群108と一体となって光軸上を移動するズーム範囲を、第2の範囲とする。なお、この実施の形態では、第1の範囲と第2の範囲を境界であり、絞り装置109が像面から一定距離離間した位置に配置された状態と前群108により光軸上を移動可能な状態との境界位置を第1の中間焦点距離とする。
Further, when the lateral magnification of the
さらに、レンズ装置100における絞り装置109は、前群108の像位置に対する後群110の横倍率が−1より小さい範囲内では(テレ端付近では)、後群110と一体となって光軸上を物体側に移動するとともに前群108は光軸上を物体側に移動する。すなわち、絞り装置109が、第2の範囲にて前群108と一体となって光軸上を移動し、再び像面から一定距離離間した位置(初期位置)に配置された後、前群108の像位置に対する後群110の横倍率が−1より小さい範囲(テレ端付近)において、絞り装置109は、前群108と分離とともに後群110と一体となって、テレ端位置まで光軸上を物体側に移動する。または、絞り装置109は、前群108と分離した後、暫く像面から一定距離離間した位置に位置付けられたあとに、後群110と一体となって、テレ端位置まで光軸上を物体側に移動するとともに前群108は光軸上を物体側に移動する。この実施の形態では、第2の範囲よりもテレ側のテレ端までの範囲であって、前群108の像位置に対する後群110の横倍率が−1より小さい範囲で、且つ、絞り装置109が後群110と一体となって光軸上を移動する範囲を含むズーム範囲を、第3の範囲とする。なお、この実施の形態では、第2の範囲と第3の範囲を境界であり、絞り装置109が前群108により光軸上を移動可能な状態と前群108と分離した状態との境界位置を第2の中間焦点距離とする。
Further, the
光軸方向において、絞り装置109よりも物体側には、弾性部材111が設けられている。絞り装置109よりも像面側には、弾性部材112が設けられている。これにより、絞り装置109は、弾性部材111、112により物体側および像面側から保持された状態とされている。そして、これにより、ワイド端位置から前群108の像位置に対する後群110の横倍率が−1より大きい範囲では、絞り装置109を、像面から一定距離離間した位置に配置することができる。
An
弾性部材111、112は、具体的には、たとえば圧縮スプリングなどによって実現することができる。弾性部材111は、絞り装置109に対して、当該絞り装置109を物体側から像面側に向かって付勢する付勢力を作用させる。弾性部材112は、絞り装置109に対して、当該絞り装置109を像面側から対物側に向かって付勢する付勢力を作用させる。
Specifically, the
図3および図4は、この発明にかかる実施の形態1のレンズ装置100の動作状態を示す説明図である。図3および図4においては、この発明にかかる実施の形態1のレンズ装置100を、光軸を通り当該光軸に平行な平面で切断し、さらに光軸を通り当該平面に直交する平面で切断した断面を示している。
3 and 4 are explanatory diagrams showing the operating state of the
図3においては、前群108が像面側へ移動して絞り装置109と一体となり、絞り装置109が像面側へ移動している状態を示している。図3において、前群108が像面側へ移動し、絞り装置109に当たると、前群108は絞り装置109と一体となる。絞り装置109よりも像面側には弾性部材112が設けられているため、絞り装置109は、弾性部材112が完全に収縮するまでの間、像面側に移動することが可能とされている。このため、絞り装置109に当たった前群108は、以降、絞り装置109を押しながらさらに像面側へ移動することが可能とされている。
FIG. 3 shows a state in which the
前群108が絞り装置109に当たった後に弾性部材112を収縮させながら像面側に移動している状態から、当該前群108が対物側へ戻るように移動すると、絞り装置109は、弾性体111の作用によって、前群108と一体となった状態で対物側に移動する。絞り装置109は、像面から一定距離離間した位置すなわち元の位置(初期位置)まで対物側に移動することが可能とされている。すなわち、絞り装置109は、前群108によって押されるようにして像面側に移動し、当該絞り装置109を像面側に押している前群108の対物側への移動にともなって元の位置まで戻るようにして物体側に移動する。
When the
図4においては、後群110が対物側へ移動して絞り装置109と一体となり、絞り装置109が物体側へ移動している状態を示している。図4において、後群110が物体側へ移動し、絞り装置109に当たると、後群110は絞り装置109と一体となる。絞り装置109よりも物体側には弾性部材111が設けられているため、絞り装置109は、弾性部材111が完全に収縮するまでの間、物体側に移動することが可能とされている。このため、絞り装置109に当たった後群110は、以降、絞り装置109を押しながらさらに物体側へ移動することが可能とされている。
FIG. 4 shows a state in which the
後群110が絞り装置109に当たった後に弾性部材111を収縮させながら物体側に移動している状態から、当該後群110が像面側へ戻るように移動すると、絞り装置109は、弾性部材111の作用によって、後群110と一体となった状態で像面側に移動する。絞り装置109は、像面から一定距離離間した位置すなわち元の位置(初期位置)まで像面側に移動することが可能とされている。すなわち、絞り装置109は、後群110によって押されるようにして物体側に移動し、当該絞り装置109を物体側に押している後群110の像面側への移動にともなって元の位置まで戻るようにして像面側に移動する。
When the
図5は、従来の2群タイプのレンズ装置の一般的な構成を示す説明図である。図5において、従来の2群タイプのレンズ装置400は、上述したレンズ装置100と比較して、弾性部材111、112を備えておらず、絞り装置109の光軸方向における位置が固定されている。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a general configuration of a conventional two-group type lens device. In FIG. 5, the conventional two-group
従来の2群ズームタイプのレンズ装置400においては、絞り装置109の位置が像面から一定の位置に固定されているため、テレ端における後群110の位置が絞り装置109の位置による制限を受ける。このために、従来の2群タイプのレンズ装置400においては、レンズ装置の光路長を変える(長くする)ことなく高倍率化を実現することは困難となっていた。
In the conventional two-group zoom
これに対し、この実施の形態のレンズ装置100は、前群108の像位置に対する後群110の横倍率が−1付近範囲の場合は、絞り装置109の位置を前群108に近い位置に配置できる。すなわち、この実施の形態1のレンズ装置100は、前群108の像位置に対する後群110の横倍率が−1付近範囲の場合は、絞り装置109が前群108と一体となって光軸上を像面側に移動することが可能な構成されている。
On the other hand, in the
また、この実施の形態のレンズ装置100は、前群108の像位置に対する後群110の横倍率が−1より小さい範囲では(テレ端では)、絞り装置109の位置を後群110に近い位置に配置できる。すなわち、この実施の形態1のレンズ装置100は、前群108の像位置に対する後群110の横倍率が−1より小さい範囲の場合は、絞り装置109が後群110と一体となって光軸上を物体側に移動することが可能な構成とされている。
Further, in the
このため、光軸方向における前群108および後群110の移動量を多くすることができ、従来のレンズ装置100と同じ大きさ(全長)のまま、さらなる高倍率化を実現することができる。これによって、この実施の形態のレンズ装置100は、光学系を大型化することなく高倍率化を実現することができる。具体的には、この実施の形態1のレンズ装置100によれば、2群ズームタイプで5倍程度のバリフォーカルレンズを提供することができる。
For this reason, the amount of movement of the
また、従来のレンズ装置100は、後群110が絞り装置109の位置に寄りすぎた状態となり、ワイド端における入射瞳位置が前群108(特に前群108におけるもっとも物体側のレンズ)から遠くなってしまう。この場合、前玉径(前群108のサイズ)が大きくなってしまうという弊害が想定される。また、逆に、前群108が絞り装置109の位置に寄りすぎた状態においては、後群110のサイズ(後群110を構成するレンズ径)が大きくなる弊害が想定される。
Further, in the
これに対し、この実施の形態1のレンズ装置100は、ワイド端において、収差補正上、絞り装置109の位置が前群108と後群110とに対して適切な位置に配置されており、かつ、後群110の横倍率−1付近において絞り装置109が後群110と一体となって移動するため、前群108や後群110の大型化を抑制しつつ、高倍率化を実現することができる。これによって、光学系を大型化することなく高倍率化を実現することができる。
On the other hand, in the
この実施の形態1のレンズ装置100は、物体側より順に、全体として負の屈折力の前群108と、絞り装置109と、全体として正の屈折力を有する後群110と、の2群で構成し、ワイド端位置から後群110を光軸上を物体側に移動させ、前群108を光軸上を像側に移動させることによって変倍をおこない、前群108の像位置に対する後群110の横倍率が−1より大きい場合は、像面から一定の位置に絞り装置109があり、前群108の像位置に対する後群110の横倍率が−1付近では前群108と絞り装置109とが一体となって光軸上を像側に移動したあとに、絞り装置109を一定の位置まで前群108と一体的に光軸上を物体側に移動させ、前群108の像位置に対する後群110の横倍率が−1より小さい範囲内において後群110と絞り装置109とが一体となり光軸上を物体側に移動するように構成したことをポイントとしている。
The
具体的には、この実施の形態1のレンズ装置100は、下記(1)式および(2)式を実現するように構成されていることをポイントとしている。
WMb>−1 ・・・(1)
TMb<−1 ・・・(2)
ただし、WMb:第1の範囲(ワイド端)における、前群像位置に対する後群の横倍率
TMb:第3の範囲(テレ端)における、前群像位置に対する後群の横倍率
Specifically, the point is that the
WMb> -1 (1)
TMb <-1 (2)
WMb: Lateral magnification of the rear group with respect to the position of the front group image in the first range (wide end)
TMb: Lateral magnification of the rear group with respect to the front group image position in the third range (tele end)
上述したレンズ装置100においては、マニュアル絞りタイプの絞り装置109を用いた場合について例示したが、絞り装置はマニュアル絞りタイプに限るものではない。たとえばマニュアル絞りタイプの絞り装置に代えて、DCアイリスタイプの絞り装置を用いてもよい。
In the
以上説明したように、この発明にかかる実施の形態1のレンズ装置100によれば、光軸方向における前群108および後群110の位置に応じて当該前群108および後群110の間における絞り装置109の位置を光軸上で移動させることができる。これによって、前群108と後群110との間の空間を有効に利用して変倍をおこなうことができる。そして、前群108と後群110との間の空間を有効に利用して変倍をおこなうことができるので、従来のレンズ装置100と比較して大型化することなく高倍率化を実現することができる。
As described above, according to the
また、この発明にかかる実施の形態1のレンズ装置100を備えた撮像装置によれば、従来のレンズ装置100を用いた場合と比較して、大型化することなく高倍率化を実現することができる撮像装置を提供することができる。
In addition, according to the imaging apparatus including the
(実施の形態2)
つぎに、この発明にかかる実施の形態2のレンズ装置の構成について説明する。この発明にかかる実施の形態2においては、上述した実施の形態1と同一部分は同一符号で示し、説明を省略する。
(Embodiment 2)
Next, the configuration of the lens apparatus according to Embodiment 2 of the present invention will be described. In the second embodiment according to the present invention, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
図6および図7は、この発明にかかる実施の形態2のレンズ装置の構成を示す説明図である。図6においては、この発明にかかる実施の形態2のレンズ装置を、光軸を通り当該光軸に平行な平面で切断した断面を示している。図7においては、この発明にかかる実施の形態2のレンズ装置の一部を拡大して示している。図6および図7において、この発明にかかる実施の形態2のレンズ装置500は、たとえば図示を省略する撮像装置本体などに固定され、当該撮像装置本体とともに撮像装置を構成する。
6 and 7 are explanatory views showing the configuration of the lens apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 6 shows a cross section of the lens apparatus according to the second embodiment of the present invention, cut along a plane passing through the optical axis and parallel to the optical axis. FIG. 7 shows an enlarged part of the lens device according to the second embodiment of the present invention. 6 and 7, a
絞り装置109は、フォーカス操作リング104に設けられたカム面601に接触可能な突起602を備えている。突起602は、フォーカス操作リング104が操作されることによって絞り装置109に近づく方向に移動する前群108が、絞り装置109に接触する直前に、フォーカス操作リング104に設けられたカム面601に当たる。突起602がフォーカス操作リング104に設けられたカム面601に当たった後は、前群108と絞り装置109とが一体的に像面側に移動する。前群108と一体的に移動する絞り装置109は、後群110には干渉しない範囲内において移動可能とされている。
The
また、絞り装置109は、変倍操作リング106に設けられたカム面603に接触可能な突起604を備えている。突起604は、変倍操作リング106が操作されることによって絞り装置109に近づく方向に移動する後群110が、絞り装置109に接触する直前に、変倍操作リング106に設けられたカム面603に当たる。突起604が変倍操作リング106に設けられたカム面603に当たった後は、後群110と絞り装置109とが一体的に物体側へ移動する。後群110と一体的に移動する絞り装置109は、前群108には干渉しない範囲内において移動可能とされている。
Further, the
図8および図9は、この発明にかかる実施の形態2のレンズ装置500の動作状態を示す説明図である。図8および図9においては、この発明にかかる実施の形態2のレンズ装置500を、光軸を通り当該光軸に平行な平面で切断し、さらに光軸を通り当該平面に直交する平面で切断した断面を示している。
8 and 9 are explanatory diagrams showing the operating state of the
図8においては、フォーカス操作リング104を回転させることにより、前群108が像面側へ移動し、フォーカス操作リング104に設けられたカム面602を介して、前群108と一体となった絞り装置109が像面側へ移動している状態を示している。図8において、フォーカス操作リング104を回転させることにより、フォーカス操作リング104に設けられたカム面601を介して、前群108が像面側へ移動する。
In FIG. 8, by rotating the
前群108がさらに像面側へ移動すると、当該前群108が絞り装置109に当たる手前で、フォーカス操作リング104に設けられた絞り装置109を像面側へ移動させるためのカム面601を介して、前群108が絞り装置109に当たる。前群108が絞り装置109に当たった後は、前群108と絞り装置109とが一体となり、絞り装置109に当たった前群108は、以降、絞り装置109を押しながらさらに像面側へ移動することが可能とされている。
When the
前群108が絞り装置109に当たった後に弾性部材112を収縮させながら像面側に移動している状態から、当該前群108が物体側へ戻るように移動すると、絞り装置109は、弾性部材112の作用によって、前群108と一体となった状態で物体側に移動する。絞り装置109は、像面側から一定距離離間した位置すなわち元の位置(初期位置)まで対物側に移動することが可能とされている。すなわち、絞り装置109は、前群108によって押されるようにして像面側に移動し、当該絞り装置109を像面側に押している前群108の物体側への移動にともなって元の位置まで戻るようにして物体側に移動する。
When the
図9においては、変倍操作リング106を回転させることにより、後群110が物体側へ移動し、変倍操作リング106に設けられたカム面603を介して、絞り装置109と一体となり、絞り装置109が物体側へ移動している状態を示している。図9において、変倍操作リング106を回転させることにより、変倍操作リング106に設けられたカム面603を介して、後群110が物体側へ移動する。
In FIG. 9, by rotating the
後群110がさらに物体側へ移動すると、当該後群が絞り装置109に当たる手前で、変倍操作リング106に設けられた絞り装置109を物体側へ移動させるためのカム面603を介して、後群110が絞り装置109に当たる。後群110が絞り装置109に当たった後は、後群110と絞り装置109とが一体となり、絞り装置109に当たった後群110は、以降、絞り装置109を押しながらさらに物体側へ移動することが可能とされている。
When the
後群110が絞り装置109に当たった後に弾性部材111を収縮させながら物体側に移動している状態から、当該後群110が像面側へ戻るように移動すると、絞り装置109は、弾性部材111の作用によって、後群110と一体となった状態で像面側に移動する。絞り装置109は、像面から一定距離離間した位置すなわち元の位置(初期位置)まで像面側に移動することが可能とされている。すなわち、絞り装置109は、後群110によって押されるようにして物体側に移動し、当該絞り装置109を物体側に押している後群110の像面側への移動にともなって元の位置まで戻るようにして像面側に移動する。
When the
以上説明したように、この発明にかかる実施の形態2のレンズ装置500によれば、光軸上において、前群108と後群110との移動範囲が重複しない範囲を短くすることができる。これによって、前群108および後群110の光軸方向における移動量を多く確保することができるので、従来のレンズ装置500と同じ大きさ(全長)のまま、さらなる高倍率化を実現することができる。
As described above, according to the
また、実施の形態2のレンズ装置500によれば、前群108や後群110の大型化を抑制しつつ、高倍率化を実現することができるので、光学系を大型化することなく高倍率化を実現することができる。さらに、この発明にかかる実施の形態2のレンズ装置500を備えた撮像装置によれば、従来のレンズ装置500を用いた場合と比較して、大型化することなく高倍率化を実現することができる撮像装置を提供することができる。
In addition, according to the
以上のように、この発明にかかるレンズ装置および撮像装置は、ズームレンズに有用であり、特に、前群と絞り装置と後群とが物体側より順に配列されて構成された2群のレンズ装置および当該レンズ装置を備えた撮像装置に適している。 As described above, the lens device and the imaging device according to the present invention are useful for a zoom lens, and in particular, a two-group lens device in which a front group, a diaphragm device, and a rear group are arranged in order from the object side. And it is suitable for an imaging device provided with the lens device.
100 レンズ装置
108 前群
109 絞り装置
110 後群
111、112 弾性部材
500 レンズ装置
601 カム面
602 突起
603 カム面
604 突起
DESCRIPTION OF
Claims (5)
ワイド端から、前記後群を光軸上を物体側に移動させるとともに前記前群を光軸上を像側に移動させることによって変倍をおこない、
ワイド端から第1の中間焦点距離状態までにあたる第1の範囲において前記絞り装置を像面から一定の位置に位置付け、
前記第1の中間焦点距離状態から当該第1の中間焦点距離よりもテレ端側の第2の中間焦点距離状態までにあたる第2の範囲において前記絞り装置を前記前群と一体的に光軸上を像側に移動させたあとに、前記絞り装置を前記位置まで前記前群と一体的に光軸上を物体側に移動させ、
前記第2の中間焦点距離状態からテレ端までにあたる第3の範囲内において前記絞り装置を前記後群と一体的に光軸上を物体側に移動させるように構成したことを特徴とするレンズ装置。 A front group having a negative refractive power, a diaphragm device that forms a diaphragm aperture, and a rear group having a positive refractive power, wherein the front group, the diaphragm device, and the rear group are arranged in order from the object side. A two-group lens device configured,
From the wide end, moving the rear group on the optical axis to the object side and moving the front group on the optical axis to the image side,
In the first range from the wide end to the first intermediate focal length state, the diaphragm device is positioned at a certain position from the image plane,
In the second range from the first intermediate focal length state to the second intermediate focal length state on the telephoto end side from the first intermediate focal length state, the diaphragm device is integrated with the front group on the optical axis. And moving the diaphragm device to the object side on the optical axis integrally with the front group up to the position,
A lens apparatus configured to move the diaphragm device integrally with the rear group to the object side within a third range corresponding to the second intermediate focal length state to the telephoto end. .
前記第1の範囲は、前記第2の範囲で規定される前記横倍率よりも大きい範囲であり、
前記第3の範囲は、前記第2の範囲で規定される前記横倍率よりも小さい範囲であることを特徴とする請求項1に記載のレンズ装置。 The second range is a range in which the lateral magnification of the rear group with respect to the image position of the front group is -1 and the vicinity thereof,
The first range is a range larger than the lateral magnification defined by the second range,
The lens apparatus according to claim 1, wherein the third range is a range smaller than the lateral magnification defined by the second range.
光軸方向において弾性変形可能に支持され、弾性変形により物体側へ第2の付勢力を発生する第2の弾性部材と、を備え、
前記絞り装置は、光軸方向において、前記第1の弾性部材と前記第2の弾性部材との間で、前記第1の弾性部材と前記第2の弾性部材により略同等の前記第1の付勢力と前記第2の付勢力を受けた状態で支持されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載のレンズ装置。 A first elastic member supported so as to be elastically deformable in the optical axis direction and generating a first urging force toward the image side by elastic deformation;
A second elastic member supported so as to be elastically deformable in the optical axis direction and generating a second urging force toward the object side by elastic deformation,
In the optical axis direction, the diaphragm device includes the first elastic member and the second elastic member between the first elastic member and the second elastic member. The lens device according to claim 1, wherein the lens device is supported in a state of receiving a force and the second urging force.
前記レンズ装置を通過した光が入射する撮像素子と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。 The lens device according to any one of claims 1 to 4,
An image sensor on which light having passed through the lens device is incident;
An imaging apparatus comprising:
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JP2013152325A (en) * | 2012-01-25 | 2013-08-08 | Hoya Corp | Zoom lens barrel |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH0688932A (en) * | 1992-09-09 | 1994-03-29 | Canon Inc | Optical apparatus |
JP2007249064A (en) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Casio Comput Co Ltd | Moving lens mechanism with movable diaphragm and projector with the lens mechanism |
-
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- 2009-06-17 JP JP2009144454A patent/JP2011002575A/en active Pending
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