JPH02110412A - ズームレンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はビデオカメラなどに適したズームレンズ鏡筒に
関し特に通常撮影領域を超えて近接した領域まで盪影可
能なズームレンズ鏡筒に関するものである。

〔従来の技術］ 従来、通常撮影領域の至近距離位置を超えてさらに近接
した領域（以下「マクロ領域」と称する。

）までマクロ撮影可能なズームレンズは公知である。こ
のマクロ撮影可能なズームレンズは、一般に物体側の第
ルンズ群を光軸方向に繰り出して通常撮影領域でのフォ
ーカシングを行いズーミングの際に移動する第２群のバ
リエータまたは第３群のコンベンセータを光軸方向に移
動してマクロ領域でのフォーカシングを行うように構成
されている。

例えば特公昭５１−１７０４５号公報に開示されている
ようにズーミングの際に第２群及び第３群または第４群
を移動させるカムをさらに延長し、ワイド端よりさらに
ズーミング操作部材を回転させることにより、マクロフ
ォーカスを可能にしたものや、例えば特公昭５０−２３
８１１号公報に開示されているようにズーミング操作環
を回転して第２群レンズ及び第３群レンズを移動させて
ズーミングを行い、ズーミング操作環を光軸方向に移動
させて第３群レンズのみを移動させることにより、マク
ロフォーカスを可能にしたもの等がよく知られている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら上記従来公知の技術はいずれも通常撮影領
域でのフォーカシングは、フォーカシング操作環の操作
によって行い、マクロ領域でのフォーカシングはズーミ
ングの際に移動する変倍レンズと補正レンズのうちの一
方をズーミング操作環の操作によって行うものであるか
ら、撮影領域が異る場合には、その都度操作環を持ち変
えなければならず、逼影操作上使い難いという問題点が
あった。

また上記−船釣ズームレンズにおいては、テレ端または
ワイド端においてマクロ合焦の効果が大である。したが
ってテレ端またはワイド端をマクロ撮影時に使用するが
、たとえば焦点距離がワイド端にありマクロ撮影を行な
っている状況にある場合、前記機構のズームレンズでは
、そのままズーミングするとフォーカスがボケでしまう
ことがある。逼影時の撮影領域がマクロ領域に入ってい
るのか否かが解らないためである。

従って本発明はズームレンズ鏡筒における上記従来のフ
ォーカシング装置の問題点を解決しフォーカシング操作
環のみの操作により通常領域からマクロ領域までフォー
カス可能で、しかもマクロｆｉＩＭでの撮影に伴うズー
ミングによるボケ防止機能を持つズームレンズ鏡筒を提
供することを目的とする。

〔問題点を解決する為の手段］ 上記問題点解決の為に本発明では、主として通常合焦領
域での合焦のために移動可能なフォーカシングレンズ群
と、倍率を変えるために移動可能な変倍レンズ群と変倍
レンズ群の移動による合焦位置の変動を補正し、且つマ
クロｊＪｌ域での合焦のために変倍レンズ群とは独立に
移動可能な補正レンズ群とを有するズームレンズにおい
て、合焦のために、フォーカシングレンズ群を移動させ
更に通常合焦ａ域の至近距離を超えてマクロ領域まで距
離設定可能な合焦操作部材とズーム変倍のために変倍レ
ンズ群ユニ違動して補正レンズ群を移動させるズーム変
倍手段と、合焦操作部材のマクロ領域での距ａ設エー二
応じて補正レンズ群が変倍レンズ群とは独立ユニ移動す
るように補正レンズ群を合焦操作部材ユニｉＬ動させる
連動手段とを具備する構成とした。

またマクロ領域まで、合焦操作部材を作動可能にする場
合（マクロ動作）と、該合焦操作部材を通常合焦領域で
作動させる場合（ノーマル動作）とに使い分けるため逼
影者が選択可能な切換えスインチ手段を具備する構成と
した。

〔作　用〕

Δ焦操作部材３が通常合焦領域内で操作されると、この
合焦操作部材３に連動してフォーカシングレンズ群Ｌ１
が光軸方向に移動して通常合焦範囲の無限遠から至近距
離まで合焦が行われる。

ズーム変倍手段のズーム操作部材１１が操作されると、
変倍レンズ群Ｌ２と補正レンズ群り、とが光軸方向に相
対移動して変倍とピント移動の補正が行われ連続的にそ
の大きさが変化す多像を明瞭に合焦させることができる
。その補正レンズ群Ｌ４は変倍レンズ群Ｌｔとは独立し
て移動可能に構成され、合焦操作部材３がマクロ領域に
距離設定されると、連動手段１７．１日が、その距離設
定動作に応じて合焦操作部材３に補正レンズ群り。

を連動させマクロ領域での連動が行われる。従って合焦
操作部材３のみにより通常合焦領域からマクロ領域まで
連続して合焦を行うことができると共に合焦操作部材３
の作動量が小さくても極超至近距離の盪影を可能にして
いる。またマクロ領域を超えて通常合焦領域へ合焦操作
部材３を操作すると、合焦操作部材３と補正レンズＬ４
との連動が断たれ、ズーム変倍手段によって補正レンズ
Ｌ４は変倍レンズ群Ｌ２の移動に応じて光軸に沿って移
動されピント狂いの補正が行われる。

更に通常合焦領域での動作及びマクロ領域での動作の切
換えモードスイッチにおいて、マクロ動作の導通時は警
号表示がされているため、逼影時は常に盪影領域が認識
されるためマクロ領域でのズーミング動作は未然に防止
出来ることによりボケの問題は解消する。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例を添付の図面に基すいて詳しく説
明する。

第１図は本発明によるフォーカシング装置を組み込んだ
ズームレンズの断面図で、第２図は第１図における補正
レンズ移動機構部の展開説明図である。

第１図において、光学系は物体側から順にフォーカシン
グレンズ群り８、変倍レンズ群Ｌ２、固定レンズ群Ｌ３
及び補正レンズＬ４の４群にて構成され、固定レンズ群
り、の直後に可変絞りＤが設けられている。固定レンズ
Ｌ、はバヨネット１ａを介して不図示のカメラ本体に固
定される。

又固定外筒ｌに固設された固定内筒２の固定レンズ保持
部２ａに保持されている。固定内筒２の一端にはへリコ
イドねじ３ａを介してフォーカシング環３が螺合されて
おり、フォーカシングレンズ群り、はそのフォーカシン
グ環３内に保持されている。また固定内筒２の前端外周
には制限溝２ｂが設けられ、フォーカシング環３には、
その制限溝２ｂ内に挿入された制限ビン４が植設されこ
れによりフォーカシング環３は回転角度が所定角に制限
されるように構成されている。

変倍レンズ群Ｌ２は変倍レンズ枠５内に保持され、その
変倍レンズ枠５は、光軸に平行に固定内筒２に植設され
た２本の案内軸６によって支持され、光軸方向に摺動可
能である。固定内筒２の内周には、カム筒７が回転可能
に支持され、そのカム筒７には、変倍レンズ枠５に植設
された摺動ビン８が係合する変倍用カム溝９が第２図に
示すように傾斜して設けられている。またカム筒７は、
固定内８２に設けられた内周溝２０を貫通する連結ピン
１０を介して、固定内筒２の外周に回転可能に支持され
たズーミング環１１に連結されている。

補正レンズＬ４を保持する補正レンズ枠１２は、固定内
筒２に設けられた角孔１３を貫通して、固定内筒２の外
周面に摺動可能に設けられた補正レンズ枠支持板１４に
固設されている。補正レンズ枠支持板１４は光軸方向に
長い２個の案内溝１５Ａ、１５Ｂをその両端部に有し、
その案内溝１５Ａ、１５Ｂを貫通して固定内筒２に植設
された２個のガイドピン１６Ａ、１６Ｂにより光軸方向
に摺動可能に取り付けられている。その補正レンズ枠支
持板１４の前端部（第２図中で左端部）にはフォーカシ
ング環３に植設されたマクロ用係合ビン１７が当接可能
な傾斜カム１８が側面から突出して設けられている。

さらに、補正レンズ枠支持板１４は常時引張コイルばね
１９により第２図中で右方に付勢され、またその補正レ
ンズ枠支持板１４のほぼ中央部には補正レンズ移動用係
合ピン２０が植設されている。この補正レンズ移動用係
合ビン２０は固定内筒２に設けられた光軸方向に長い逃
げ孔２１を貫通して、カム筒７に設けられた幅の広いカ
ム溝２２の一方の側壁に形成された曲線状の補正カム２
３と保合可能に構成されている。

なお、ズーミング環１１は、補正レンズ枠支持板１４を
跨ぐ状態に形成され、その内周面には、固定内筒２のま
わりを回転できるように逃げ溝１１ａが設けられている
。また固定内筒２には変倍レンズ移動の用カム溝を貫通
して摺動ピン８を変倍レンズ枠５に植設するため、逃げ
孔２ｄが設けられ、さらにフォーカシング環３とズーミ
ング環１１との間にはフォーカシング環３に設けられた
距離目盛を指示する指標環２４が固定されている。

次に上記実施例の動作について説明する。

第１図はフォーカシング環３が無限遠（（Ｘ））位置に
設定され、ズーミング環１１がワイド（Ｗ）端に設定さ
れている状態を示す。また第３図は上記の状態からフォ
ーカシング及びズーミングを行った場合の各レンズ群の
変位状況を示す説明図である。

フォーカシング環３が無限遠（ｃｏ）に設定されている
ときは、フォーカシング環３に植設されたマクロ用係合
ピン１７は第２図にて実線にて示すように、補正レンズ
枠支持板１４に設けられた傾斜カム１８から離れた位１
に置かれる。この状態でズーミング環１１を手動または
電動により回転してワイド端に設定すると、変倍レンズ
枠５に植設された摺動ピン８は変倍用カム溝９に沿って
左方へ移動し変倍レンズ群Ｌｘは、第３図に示すように
固定レンズ群り、から左方へ最も離れたワイド端０点に
置かれる。

また補正レンズ枠支持板１４に植設された補正レンズ移
動用係合ピン２０は補正カム２３のカム面に応じて光軸
方向に移動し、第２図に示すように補正カム２３の上端
部に達する。これによつ補正レンズ群り、は第３図中で
固定レンズ群り、から右方へ最も離れたワイド端位置の
ｇ点に置かれる。

さて、ズーミング環１１をワイド（Ｗ）端に設定した状
態で、フォーカシング環３を通常撮影領域Ａ内の無限遠
（ａ：Ｉ）位置から至近距＃（例えば１ｍ）の位置まで
回転するとヘリコイドねじ３ａのリードに従ってフォー
カシングレンズ群り、は繰り出され第３図中でｉ点から
ｊ点まで移動し、通常撮影領域でのフォーカシングが行
われる。またフォーカシング環３に植設されたマクロ用
係合ピン１７は、第２図中で実線に示す位置２３点から
傾斜カム１８のカム面に当接する２２点に達する。この
２３点から２８点までの変位量は通常撮影領域Ａにおけ
るフォーカシングレンズ群の移動量に相当する。またマ
クロ用係合ピン１７が通常撮影領域Ａ内にある場合すな
わち通常撮影領域内でフォーカシングが行われた場合に
は、ズーミング環１１を回転すると、カム環７の回転に
応じて摺動ピン８及び補正レンズ移動用係合ピン２０が
移動しこれに伴って変倍レンズＬオと補正レンズＬ４と
は第３図中で直線ｅ　＝　ｆ、曲線ｇ−ｈに示すように
相対移動してズーミングが行われる。

ズーミング環１１をワイド端に設定した状態でフォーカ
シング環３を通常撮影領域Ａの至近距離位置を超えて回
転すると、マクロ領域でのフォーカシングが可能となる
。この場合、フォーカシングレンズ群Ｌ１は第３図中で
点ｊから点ｋまで光軸方向にＸ、だけ変位する。またマ
クロ用係合ピン１７は第２図中で傾斜カム１８に当接す
る２点からマクロ領域Ｂでの終点ｐ３まで変位し引張コ
イルばね１９−の付勢力に抗して補正レンズ枠支持板１
４をＸだけ左方へ変位させる。

いま第３図に示す如くマクロ用係合ピン１７のマクロ領
域Ｂでの光軸方向の変位量をＸｌ、傾斜カム１８、単独
の変位置をχ８とすると補正レンズ枠支持板１４の移動
量、すなわち補正レンズ群Ｌ４の変位量Ｘは、Ｘ＝Ｘ＋
　＋Ｘ＊　となる。従って、補正レンズ群り、は、変倍
レンズ群Ｌｚとは独立に第３図中でワイド端のｇ点から
Ｘだけ左方へ変位したｑ点まで移動する。またマクロ領
域での合焦はフォーカシングレンズ群Ｌ１の４ＨＪ＋１
ｔｘ１と補正レンズ群り、の移動量との双方に依存して
行われ、フォーカシング環３を回転するだけで通常撮影
領域Ａからマクロ領域Ｂまで連続してフォーカシングを
行うことが可能となる。

上記の説明はズーミング環１１をワイド端に設定した場
合であるが、テレ端に設定した場合にも通常撮影領域Ａ
からマクロ領域まで連続してフォーカシングを行うこと
ができる。

ズーミング環１１をワイド端（Ｗ）とテレ端（Ｔ）との
間の任意の位置に設定した場合には、例えば変倍レンズ
群Ｌ２が変倍カム溝９に沿って第３図中でｒ点まで移動
し、補正レンズ群Ｌ４は補正カム２３のカム形状に応じ
てｇ点からｙｌだけ光軸に沿って左方へ変位した３点に
置かれている。従って傾斜カム１８も第３図中でｙだけ
光軸方向に変位した位置に置かれる。そのためマクロ用
係合ピン１７は至近距離位Ｗｐｘ点に達しても、傾斜カ
ム１８に当接せず、フォーカシング環３をさらに回転し
て、マクロ用係合ピン１７がｔ点に達したときに傾斜カ
ム１８に当接する。すなわちマクロ領域内のＬ点家では
、補正レンズ群Ｌ４は移動せず専らフォーカシングレン
ズ群Ｌ１の変位のみによりフォーカシングが行われる。

フォーカシング環３を更に回転してマクロ用係合ピン１
７がｔ点を超えて２１点まで移動すると、傾斜カム１８
は３’＝Ｘ７＋だけ左方へ変位する。

このｔ　−ｐ　、までの移動範囲では、フォーカシング
レンズ群Ｌ１と補正レンズ群Ｌ４とが共に繰り出されて
マクロ領域でのフォーカシングが行われる。しかし上記
のようにズーミング環１１が中間倍率の位置に設定され
ている場合には、マクロ領域内での補正レンズ群Ｌ４の
変位置ｙｔがＸに比して短いためこの場合の最短距離は
ワイド端における最短合焦距離と至近距離との中間距離
となる。

なお、上記実施例には、第３群を固定し第１群を移動し
てフォーカシングを行い、第２群と第４群とを移動して
ズーミングを行う４群構成のズームレンズを用いたが、
第３群を補正レンズ群とする３群構成のズームレンズを
用い、第３群をマクロ領域のフォーカシングのために移
動させるようにしてもよい。

第４図は本発明によるフォーカシング装置を組込んだズ
ームレンズにフォーカシングレンズ群り、の位置検出装
置と該フォーカシングレンズ群りの移動範囲を制限する
スイッチを組込んだズームレンズ鏡筒の斜視図であり、
第５図は第４図の要部の具体的構成を示し第６図は第４
図に関するブロック図である。第４図においてモートス
インチ１０１は焦点調整の可能範囲を切換えるスイッチ
でマクロ領域に導通した時はフォーカシングレンズ群Ｌ
１が自からの持つ焦点至近距離の限界を超えた時、補正
レンズ群り、が該フォーカシングレンズ群り、と連動し
てマクロ領域での近接撮影を可能にする。通常撮影領域
に導通した時はエンコーダ導電部１０２の作用により通
常撮影のみを行なうように制御される。上記一連の動作
はモードスイッチからのマクロ領域か通常撮影領域かの
信号を受けてＣＰＵ　１０５が操作するよう構成されて
いる。エンコーダ導電部１０２はフォーカシング環３に
固定されており該フォーカシング環と一体に回転する。

またブラシ１０３．１０４は固定内筒２に固定されエン
コーダ導電部１０２に係接している。前記構成において
フォーカシング環３を（ω）側から至近方向に回転させ
るとブラシ１０３．１０４が通電状態からに点にてＯＦ
Ｆの状態になる。尚、ｋ点はフォーカシングレンズ群り
、だけでフォーカス可能な限界点を示す。

第６図においてエンコーダ１０６の信号はＣＰＵ１０５
に送られ番、ＣＰＵ１０５は信号を受けてフォーカス駆
動回路１０７を制御してモードスイッチ１０１がマクロ
領域に導通されている場合のみフォーカシング環３をに
点を趨えて動作させ、マクロ領域でのフォーカスを可能
ならしめる。

キャラクタジェネレータ１１３はフォーカシング環がマ
クロ領域にある時は、撮影者に警号を促すための表示を
ＥＶＦ１１４に映像信号と合成して出力する。

、、またモードスイッチ１０１がマクロ領域に導通した
場合は、１部信号はそのままズーム駆動回路１０８に入
りズームモーター１１１を駆動させレンズの焦点距離を
ワイド端に強制的に移動させる構成としている。

〔発明の効果〕

上記の如く本発明によれば、フォーカシング環のマクロ
領域での回転に応じてズーミングの際に移動する補正レ
ンズ群を光軸方向に移動させるように構成したことによ
り、フォーカシング環の回転のみで通常撮影領域からマ
クロ領域まで連続してフォーカシングが可能となり、操
作性が格段に改善される。また比較的簡単な連動機構に
より無限遠からマクロ領域まで連続して自動合焦が可能
となる。

さらにマクロ領域ではフォーカシングレンズ群Ｌ１と補
正レンズ群Ｌ４との双方の連動によってフォーカシング
が行われるため移動量が小さくても極超至近距離まで近
接して撮影できる利点がある。

またマクロ動作と通常撮影動作に撮影者が区別すること
が可能であり、マクロ領域に入っている時にはＥＶＦ内
にそのむね表示が出るため誤動作を防ぐことができる。

またマクロ動作にスイッチングした時、同時にズームを
ワイド側に移動するため、マクロ逼影の速写性も良好に
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるズームレンズ＠筒の断面図。 第２図は第１図における補正レンズ移動機構部の展開説
明図。 第３図は第１図中の各レンズ群のズーミング及びフォー
カシングの際の変位状況を示す説明図。 第４図は、本発明によるズームレンズ鏡筒の斜視図。 第５図は本発明によるエンコーダ部分。 第６図は本発明によるブロック図。 （主要部分の符号の説明） Ｌｌ・・・フォーカシングレンズ群、 Ｌ２・・・変倍レンズ群、　　Ｌ、・・・固定レンズ群
、Ｌ、・・・補正レンズ群、　３・・・合焦操作部材、
（ズーム変倍機ｆｉｌ） ７・・・カム筒、　　９・・・変倍用カム溝、１１・・
・ズーミング環、 １４・・・補正レンズ枠支持板、 ２０・・・補正レンズ移動用係合ピン、２３・・・補正
カム、 （連動手段） １７・・・マクロ用係合ピン、　　１日・・・傾斜カム
、１０１・・・モードスイッチ、 １０２・・・エンコーダ導電部、 １０３．１０４・・・ブラシ、 １０５・・・ＣＰＵ、　　　１０６・・・エンコーダ、
１０７・・・フォーカス駆動回路、 １０８・・・ズーム駆動回路、 １１０・・・ズーミングレバー １１１・・・ズームモーター １１２・・・フォーカシングモーター １１３・・・キャラクタジェネレータ、１１４・・・Ｅ
ＶＦ。 手続補正書（方式） １．事件の表示 昭和６３年　特許願　第１７６１６号 ２、発明の名称 ズームレンズ鏡筒 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住所　　東京都千代田区丸の内３丁目２番３号名称　　
（４１１）　　株式会社ニコンフク　　オ愈　　ノゲ　
　タダ 代表者　　　取締役社長　　福　岡　成　忠４、代理人 住所　８１４０東京部品川区西大井１丁目６番３号５、
補正命令の日付 昭和６３年３月３１日（発送口；昭和６３年４月２６日
）第５図 昭和６３年４月１５Ｕ！名称変更済（−括）手続補正書
（方式） １、事件の表示 昭和６３年　特許願　第１７６１６号 ２、発明の名称 ズームレンズ鏡筒 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住所　　東京都千代田区丸の内３丁目２番３号名称　　
（４１１）　　株式会社ニコンショウ　　　　　７ウ　
　ジ 代表者　　　取締役社長　　荘　　　孝　次４、代理人 住所　■１４０東京部品川区西大井１丁目６番３号明細
書第１９頁第１３行から１６行の「第４図は、本発明に
よる〜ブロック図。」を削除する。 以上 ５、補正命令の日付

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 主として通常合焦領域での合焦のために移動可能なフォ
   ーカシングレンズ群と、像倍率を変えるために移動可能
   な変倍レンズ群と該変倍レンズ群の移動による合焦位置
   の変動を補正し、且つマクロ領域での合焦のために前記
   変倍レンズ群とは独立に移動可能な補正レンズ群とを有
   するズームレンズ鏡筒において、合焦のために前記フォ
   ーカシングレンズ群を移動させ更に前記通常合焦領域の
   至近距離位置を超えてマクロ領域まで距離設定可能な合
   焦操作部材とズーム変倍のために前記変倍レンズ群に連
   動して、前記補正レンズ群を移動させるズーム変倍機構
   と、前記合焦操作部材の前記マクロ領域での距離設定に
   応じて前記補正レンズ群が前記変倍レンズ群とは独立に
   移動するように、前記補正レンズ群を前記合焦操作部材
   に連動させる連動手段と、フォーカシングレンズ群の撮
   影領域位置の検出手段と前記フォーカシングレンズ群の
   合焦操作部材の移動範囲を制限し、且つ変倍レンズ群を
   ワイド端に移動させる作用を可能にするスイッチ手段と
   を具備したことを特徴とするズームレンズ鏡筒。