JPH02228639A - ズームレンズ - 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〕 この発明はズームレンズ、特に、コンパクトカメラに好
適なズームレンズに関するものである。

〔従来の技術〕

コンパクトカメラは小型で使いやすく、しかも低価格で
あるという特徴を持ち、近年、初・中級者向はカメラと
して広く受は入れられている。そして、その普及が進む
につれて、より高機能ないしは多機能の機種が要求され
るようになり、例えばＡＦ（自動焦点調節）機構やズー
ム機構を装備したＪａ種も登場し始めた。このうち特に
撮影倍率を連続的に変えることができるズーム機能は、
コンパクトカメラに新規分野を開拓するものとして期待
されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、コンパクトカメラのユーザー層は初・中級者
であり、その利用の仕方を分析すると、家族旅行やグル
ープ旅行での記念写真などでは遠距離撮影が多用され、
ストロボを利用するケースでは、至近距離ないし近距離
での撮影となる。従って、 （１）近距離から遠距離に至る広い範囲での撮影機能の
自在性 （２）操作の容易性 という三機能を具備したものであることが望ましい。

そこで、（１）の撮影機能の自在性については所定の範
囲内で「倍率を連続的に変えられるズームレンズ方式ｊ
を、（２）の操作の容易性については「合焦操作の不要
なパンフォーカス方式」を、それぞれ利用することが考
えられる。具体的には、複数のレンズ群からなるズーム
レンズ系の焦点位置を、所定の近距離から遠距離ないし
は無限遠（ω）までの被写界深度を有するようにパンフ
ォーカス設定したズームレンズを構成するのである。

しかしながら、このパンフォーカス機能とズーム機能を
合わせ持つズームレンズをコンパクトカメラに適用する
場合、両機能が相互に関連し、特定の条件下では各々の
長所が相殺される可能性がある。また、該ズームレンズ
を搭載することによって、コンパクトカメラ本来の特徴
である小型・軽量という性質に影響が及ぶようなことが
あってはならない。

この発明は上記の点に鑑み、パンフォーカス機能とズー
ムレンズ機能の長所を合わせ持ち、かつコンパクトカメ
ラ用としての実用性にも優れたズームレンズを提供する
ことを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕 上記の目的を達成するためこの発明のズームレンズは、
ズームレンズ系の焦点位置をパンフォーカスに設定し、
かつ該レンズ系の焦点距離［とＦナンバーを、 Ｆ　≧２．８　×１０−’ｘ　ｒ　” なる関係を満たすように構成し、パンフォーカス式であ
りながらズームレンズ式の自在性を十分に発揮できるよ
うにしたものである。

実施例の説明に先立って、本願発明のズームレンズの光
学的構成を明らかにする。まず、その光学的パラメータ
を列挙すれば、 ■被写界深度の近点Ｕｆｉ ■被写界深度の遠点Ｕｔ ■基準焦点位置Ｕ０ ■焦点距離ｆ ■Ｆナンバー ■許容錯乱円δ ■シャッター速度下 ■ＥＶ（光量）値 ■フィルムラチチュード などである。即ち、前述した２つの機能が相殺される条
件やズームレンズ系の設計仕様は、これらパラメータを
どのような値に設定ないしは選択するかによって決まる
。このため、これらパラメータの個々の性質や相互関係
を子細に検証し、コンパクトカメラ用のパンフォーカス
式ズームレンズとして満たすべき値、ないしは望ましい
値を明らかにすることから始める。

本願発明の一機能である、合焦操作の不要なパンフォー
カス式レンズであるためには、近距離の被写体から無限
遠の被写体までピントが合っていることが必要である。

即ち、所定の焦点位置Ｕ０（以下基準焦点位置という）
に合焦固定した状態で、その被写界深度の近点Ｕ、から
遠点Ｕ、の間で通常の↑最影で必要とされる領域が、十
分にカバーされていなければならない。

この被写界深度の範囲は、本願ズームレンズを適用する
カメラの対象機種にもよるわけであるが、本願発明にお
いては、前述したように初・中級者向はコンパクトカメ
ラを重視した最適範囲を見出すごとを主眼としている。

現在市販のパンフォーカス式カメラを参照するならば、
その近点Ｕ、、と遠点Ｕ、は表１のように決定されてい
る。

この表１から明らかなように、パンフォーカスであるた
めの第１条件として、 〔条件１］被写界深度幅は、２．０ｍ−■より広い範囲
であることが望ましい ことが分かる。

次に、このような被写界深度幅を実現しつつ、もう一つ
の機能であるズーミング機能を有するようなレンズ系を
構成すればよいわけであるが、被写界深度を支配する前
出の光学パラメータ■〜■の間には、 Ｕ、１＝ｆ２・Ｕｏ／　（ｆ”＋Ｆ・δ・Ｕ、）　　式
■Ｕｒ−ｒ２・Ｕｏ／　（ｒ”−Ｆ・δ・Ｕ、）　　弐
■なる基本式が成立している。このため、許容錯乱円δ
、焦点距離ｆ、Ｆナンバー、および基準焦点位置Ｕ。を
独立に決定することはできない。

そして、より広い被写界深度幅を実現するための必要条
件として、新たに、 〔条件２〕許容錯乱円δは大きいほどよい〔条件３〕焦
点距離ｆは短いほどよい 〔条件４）Ｆナンバーは大きいほどよいという３条件が
付加されることになる。

このうち、許容錯乱円δは撮影した写真の（距離に応じ
た）ボケ限界を示すパラメータであるから、鮮明な画像
品質を得るという面では「より小さいことが望ましい」
という相反する条件をも担っている。

一般に、人間が「点」を点として判断するかどうかの限
界は、５０〜２００　ｌｕｘかつ明視の距離（２５ｃｍ
）で０．１６ｍｍφとされている。この値をいわゆるサ
ービスサイズ版に焼きつけられた写真の点像の直径とす
ると、３５ｍｍフィルム面上では、 ０．１６ｍｍφＸ０．３＝０．０４８ｍｍであり、δ＝
０．０４８となる（０，３は３５ｍｍフィルムとサービ
スサイズ版の比）。こうした背景から、従来の一眼レフ
カメラなどではこの辺りをボケ境界と考え、許容錯乱円
δを、 δ＝　　０．０３〜０．０５　ｎｍφ 程度に設定するのが一般的である。

しかしながら、コンパクトカメラでは、サービスサイズ
版以上の大きさに焼き付けられることはほとんどないた
め、その制限はやや緩く解釈することができる。また、
人間が写真の被写体をボケているかどうかを判断する場
合、手前に写っている大きな像に対しては比較的寛容で
、遠方（（Ｘ））の小さな像になるほど厳しくなる傾向
を持つが、本願発明はパンフォーカス式かつズームレン
ズであるため、そのピント位置（基準焦点位置）を、テ
レポジションでは遠方、ワイドポジションでは近方に移
動させるといった対応によっても、許容ｆＩＹ乱円δに
対する制限を若干緩和することができる（ピント位置調
整手段は後述する回転カム溝機構による）。

一方、〔輸出検査基準及び検査細則〕（財団法人・日本
写真機光学機器検査協会）の「写真機及びその部品」に
関する規定では、レンズの種類を■レンズが３枚以上■
ズームレンズ■その他、の３種類に分類し、各々の中心
付近の解像力を、２７．３　　本／ｍ削（■） ２４．６　　本／ｍｍ（■） １９、１　　木／ｍｍ（■）　　（画面名称＝２４Ｘ３
６　”）としている。また、パンフォーカス方式につい
ては、 ・固定焦点のものにあっては、レンズのセット距離によ
る としているのみで、被写界深度幅内の解像力については
特に規定していない。しかしながら、本願発明のような
パンフォーカス式ズームレンズにあっては、その撮影範
囲内における解像力を問題にすべきであり、少なくとも
、上記レンズのうち「■その他」に類する程度の解像力
に相当する１９．１本／ｍｍ を満たすべきである。すると、人間の眼の解像限界は、
コントラストにして５〜６％であるから、デイフォーカ
ス量ｄとＭＴＦの関係を表す式、（但し、Ｊ、＝第１次
ベッセル関数） 及び、許容錯乱円δとデイフォーカスｆｆ１ｄの関係式
、 δ＝　ｄ／Ｆ　　　　　　　　　　　　　　　式■とか
ら、Ｆ＝１０、解像力＝１９．１本／ｎｕ＋＋に対する
δは、 δ＝０．０６５　ｍｍφ となる。これらの評価基準と本願発明者らの実験結果か
ら、本願発明のズームレンズの構成にあたっては、許容
錯乱円δは、 δ＝０．０７　　ｍｍφ とするのが妥当である。

次に、こうした鮮明度を前提として、前出パラメータＵ
、（基準焦点位置）の値を明らかにしておく。

基準焦点位置Ｕ０と被写界深度の近点Ｕ７及び遠点Ｕｔ
は、式■と■からδ・Ｆ／ｆ”を消去して、 Ｕ０＝２・Ｕ、　　・Ｕｒ　／　（ｕ、、＋ｔＪｒ　）
　　弐〇なる関係式で結ばれている。パンフォーカス方
式の場合、遠点Ｕｔ＝のであるが、人間の眼が物体の遠
近を判断できる実際の限界（光角３０″）は４５０ｍで
あることから、 Ｕｒ＝４５０ｍ としてよい。この結果、基準焦点位置Ｕ０は近点Ｕｎの
みの関数となり、例えば、（Ｊｎ＝１．５ｍとすれば Ｕｏ　　＝２．　９９ｍ となる。そこで、Ｕ７に応じたＵｏの値と、Ｋ＝（Ｕｏ
　　Ｕ−）／　（δ・Ｕｏ　・Ｕ、、）で定義される定
数にの対応を示す、表２のような関係を得ることができ
る。

上記のような各パラメータの特質を前提に、焦点距離ｆ
とＦナンバーの限界値を選定する。まず、パンフォーカ
ス方式の利点を最大限に生かすには、前記したように、 〔条件３〕焦点距離ｆは短いほどよい 〔条件４１Ｆナンバーは大きいほどよいである。

ところが一方で、ズーミング方式の利点を生かすには、
「焦点距Ｎｒは短焦点から長焦点に至る広い範囲で可変
」であることが望ましい。また、室内や曇天下など低光
量下でも撮影可能とするには、当然のことながら「Ｆナ
ンバーは小さいほどよい」ことになる。そこで、Ｕｎ、
Ｕ、及びδを固定した時の焦点距離ｆとＦナンバーの関
係を表３に示す。ここで、表２のｅ域、ｅ域より、Ｕｎ
　＝　１　、　５　ｍ、　２．　５　ｍＵｏ−２，９９
ｍ、４．９７ｍ δ　＝０．０７ｍｍ である。

このように、δ＝０．０７ｍｍφ、Ｕ　ｎ　＝２　、　
５　ｍという緩いパンフォーカス条件にすることで、焦
点距離は３０〜７０ｍｍまで広く変化する。この時、式
■を変形した、基本式 Ｆ＝　ｆ”・（Ｕ、−Ｕ、、）バδ・Ｕｏ・Ｕ、ｌ）よ
り、 Ｆ＝に−ｆ２　　　　　　　　　　　　式■である。こ
こで、被写界深度の近点Ｕ１を２．５ｍより手前に近づ
け、パンフォーカスの領域を広く取れるように設定する
には、表２からに≧２　、　８　Ｘ　１０−’／ｍｍ２
なる関係が成立すればよいことが分かる。従ってＦ≧２
　、　８　Ｘ　１０−’／１Ｉｕｎ”・（ｚ　　　　（
構成例■〕なる関係を満たすように配設したズームレン
ズ系によって、ズーミング機能が優先された状態で、し
かも実用的なパンフォーカス式ズームレンズを構成する
ことができる。この場合ズーミング機能は、前述のよう
に、 ｆ＝３０〜７０ｍｍ　　　　　　　（構成例■〕の範囲
まで広くとることができる。

次に、パンフォーカス機能を優先させた状態で、しかも
実用的なズーミング機能を有するパンフォーカス式ズー
ムレンズについて述べる。

パンフォーカス機能を優先するには、 〔条件４〕　［Ｆナンバーが大きいほどよい」に従い、
絞り値をあげればよいわけであるが、この際、露光に必
要な光量を確保するには、シャ・ンタースピードＴを遅
くしなければならない。ところが、シャッタースピード
Ｔは手プレ現象を生じさせないために、あまり遅くする
ことができず、Ｔ＝１／３０ｓｅｃ が下限である。

また、被写体の明るさ（ＥＶ値）とフィルム感度（１５
０値）によってもＦナンバーの実用的範囲は規制される
。

ＦナンバーとシャッタースピードＴを決めた時、限界Ｅ
Ｖ（露光値）は以下の式で表される。

ＥＶ＝ｌｏｇ　（Ｆ”／Ｔ）／ｌｏｇ２　　式■この弐
に基づいて、各焦点距離ｆにおける限界ＥＶ値を求める
と、表４のようになる。

４〜　６ＥＶ ＥＶ ８〜ｌ０ＥＶ １１〜１３ＥＶ ３ＥＶ ４ＥＶ １４〜１７ＥＶ ７ＥＶ これらの数値はｌ５Ｏ１００フイ 一方、被写体の明るさは、 （１）一般家庭の電灯下 （２）デパートの中 （３）明るい室内 （４）曇天の日陰 （５）昼間の屋外 （６）明るい風景 （７）夏の海岸 （８）快晴の雪景色 となっている。

ルムを使用した場合の値であるが、通常のフィルムでは
２ＥＶ程度のラチチチュード（余裕）があるから、この
分を前出の表４の限界ＥＶ値から割り引くことができる
。この結果、 許容錯乱円δ−０，０５ｍｍφ 焦点距離の可変範囲＝３０〜５０ｍｍ（構成例■〕とす
ることで、ズーミング範囲はあまり広くないものの、十
分に広い被写界深度幅（１，５ｍ−Ｑ））を持ち、しか
もＥＶ１３（実質１１）以上の室内から屋外撮影まで撮
影可能なパンフォーカス式ズームレンズが構成される。

同様に、 許容錯乱円δ＝０．０７ｍｍφ とすれば、 焦点距離の可変範囲＝３０〜６０ｍｍ［構成例■］まで
ズーミング領域を拡大できる。

さらに、ストロボ撮影機能を付与すれば被写体の明るさ
に対する制限のないカメラを構成できることになる。

尚、構成例■と■において、ｌ５Ｏ４００のフィルムを
使用すれば、感度向上骨としてＦナンバーを２段絞り込
むことができるので、ズーミング領域をさらに広げるこ
とができる。

また、本構成では、低輝度の被写体側をカバーするため
にシャッター速度を低速限界にて説明しているが、高輝
度側については、シャッタースピードを何段階かで可変
設定できるように構成することで適正な露光条件が得ら
れるものであることはもちろんである。　　　　　　　
　〔構成例０１次に、いわゆるメカニカル・コンペーセ
ーション型２群形式のズーム光学系の特徴を説明する。

２群形式のズーム光学系においては、１最影光軸（単に
光軸ともいう）上で変位可能な前群レンズ群と後群レン
ズ群とから構成され、前群レンズ群に対する後群レンズ
群の相対変位が全系の焦点距離・倍率を支配し、固定胴
に対する両レンズ群の変位がピント位置を、主として支
配するようになっている。

ところが、パンフォーカスに設定した該ズームレンズを
用いたカメラでは、倍率を変えると、それに応じて被写
界深度がわずかながら変化し、適正撮影範囲に影響を及
ぼす点に配慮する必要がある。

写真用レンズにおいては、レンズの持つ最小錯乱円の直
径からそのレンズの焦点深度範囲を決定し、被写体の結
像状態がこの焦点深度範囲内にあることをもって、実用
上の鮮鋭結像状態（適正なピント状態）と見なしている
。しかし、焦点深度範囲には限りがあるため、この焦点
深度範囲に対応する被写界深度範囲にも自ら限界が生じ
て、普通の手法で設計したレンズでは、至近距離から無
限遠距離に至る全域を鮮鋭結像状態で撮影することは困
難である。

ここで、被写界深度を規定する前出の式■、■ＩＪ、、
＝ｆ　”　Ｕｏ　／　（ｆ　”　＋　Ｆ・δ・Ｕ、）・
−・■Ｕｆ　””ｆ　”　Ｕｏ　／　（ｆ　”　　Ｆ・
δ・Ｕ、）・−・■において、焦点距離ｒやＦナンバー
の変化に依存して、被写界深度の近限界Ｕ１や遠限界Ｕ
、も変動することが分かる。これは、「倍率に応じた最
適な基準焦点位置」が（ある程度の設計自由度の範囲内
で）存在することを意味している。

例えば、 （１）　　ｒ　＝５０ｍｍ　、　Ｆ　＝１３．５　、δ
＝０．０５　　の場合、Ｕｏ　”３．６　ｍ とすれば、 １．８ｍ〜無限遠（Ｕ、　＝１．８　ｍ、Ｕｒ　＝Ｏ）
）をカバーできることになる。また、 （２）　　ｆ　＝３５ｍｍ　、　Ｆ　＝９．９　、　　
δ＝０．０５　　の場合、Ｕ’ｏ　＝２．７　ｍ とすれば、 １．４ｍ〜無限遠（ＬＪ、　＝１．４　ｍ、　Ｕ、　＝
ｏｏ）がカバーされる。

ところで前記の式■、■において、許容錯乱円δ（ボケ
円の限界）は原・則的にコントロールできない量である
から、Ｆナンバーまたは基準焦点位置Ｕ０を変えない限
り、所望の被写界深度を得ることはできない。

ここで、前述した倍率変化に伴う焦点位置変化を別個に
制御できる手段が存在すれば、各レンズ群の相対変位量
を規定するカム溝形状は、第５図示のように、比較的シ
ンプルな関係を構成する。

これに対し、本実施例のズームレンズでは、パンフォー
カス式のズーム光学系を用いることを目的としているた
め、変倍作用を行う際の後群と前群レンズの変位量に、
その倍率での最適基準焦点位置への焦点合わせに必要な
変位量を上乗せしたカム形状を用い、至近距離から無限
遠距離に至る全域をパンフォーカスで撮影し得るように
構成しである。

すなわち、このズームレンズでは、第４図に示すように
、所定のズーム領域（焦点距離の可変領域）を例えば３
つの小頭域Ｚａ（ワイドポジション）・ｚｂ（ミデイア
ムポジション）・Ｚｃ（７レボジシヨン）に分割し、そ
れぞれの小領域Ｚａ・Ｚｂ　−Ｚｃにおいて、各小領域
内の各点における最適焦点合わせに必要な変位量を求め
、この変位量を主として前群レンズ群に配分することに
より前群及び後群の合成カム曲線を決定し、これに基づ
いて回転カム筒のカム溝形状を設定するように構成しで
ある。

〔実施例〕

以下、この発明を添付図面に示す実施例に基づいて詳細
に説明する。

第１図は本発明に係るズームレンズの一例を示す断面構
成図、第２図（ａ）は第１図示のズームレンズの回転カ
ム筒の周囲壁に形成された前群及び後群用カム溝の展開
配置図、（ｂ）はカム溝形成の説明図、第３図は絞り羽
根とシャッター羽根の構成を示す平面図、第４図は第１
図示のズームレンズに用いられている前群用カム曲線と
後群用カム曲線の構成説明図、第５図は通常のズームレ
ンズに用いられる前群用カム曲線と後群用カム曲線の構
成説明図、第６図は絞り羽根押打部の断面図である。

図において、■は本願発明のズームレンズで、該レンズ
１は前群レンズ群Ｇ１および後群レンズ群Ｇ２からなる
２群形式のズームレンズとして構成されている。

また、ズーミング機械系Ｚによって、前群レンズ群Ｇ１
と後群レンズ群Ｃ２が光軸０上を相対変位することによ
り所定の変倍作用を行い、さらに前群レンズ群Ｇ、の上
乗せ変位分が、この変倍率に応じた基準焦点位置の調整
を主として行うように構成されている（第２．４図）。

ここで、ズーミング機械系Ｚとは、後述する回転カム筒
４、前群用カム溝５、後群用カム溝６、直進胴１０、ガ
イドピン１５．２０を主構成要素として備えてなり、絞
り主面Ｉに対しピント面側に集約的に設けられている。

また該ズーミング機械系Ｚは、これら要素に係合する部
材である、後述の第１直進案内溝３、第２前群レンズ枠
１２、後群レンズ枠１９、バネ２１と連係している。

２はこのズームレンズ１の固定胴で、該固定胴２は、第
１図においてその中央付近の突出部９０が、例えばコン
パクトカメラのボディー１００に取付けられるように構
成されている。

３はこの固定胴２の内周面の一部に形成された第１直進
案内溝で、該案内溝３は光軸Ｏに対して平行に形成され
ているが、これは後述の直進胴１０とともに、第１およ
び第２前群レンズ枠１２・１６を光軸Ｏに沿って直線的
に案内するためのものである。

４は前記固定胴２の内周面に回転可能に嵌合した回転カ
ム筒で、該回転カム筒４の周囲壁には、前群用カム溝５
および後群用カム溝６が形成されているが、これらのカ
ム溝５．６の各々は、光軸０を起点とする分角がそれぞ
れ等分角になるように配置された各３本の単位カム溝５
ａ〜５Ｃおよび６ａ〜６ｃから構成されている。

この実施例では、前記回転カム筒４は遮光性の硬質合成
樹脂材から成る射出成型物として製作されているため、
各単位カム溝５ａ〜５Ｃおよび６ａ〜６Ｃの少なくとも
一方の端面には成形時の抜き勾配が付けられている。こ
れは、回転カム筒４の成形に使用される成形金型の各単
位カム溝に相当する部分に取付けられる中子を、成形作
業の際に光軸０を含む平面とほぼ直交する方向に抜き取
るための抜き勾配である。

ここで、例えば第２図（ａ）のＹ−Ｙ　′線上で光軸を
通過する方向へ中子Ｎを抜けば、同図（ｂ）のようにカ
ム溝５ａ、６ａの溝側面５’、６’には抜き勾配が形成
されることがない（垂直面となる）。即ち、この抜き勾
配は、前群用カム溝５の各単位カム溝５ａ〜５ｃにあっ
てはカメラボディー１００側に位置する溝側面にのみ、
また、後群用カム溝６の各単位カム溝６ａ〜６Ｃでは、
被写体側に位置する溝側面にのみ付けられている。

従って、前群用カム溝５および後群用カム溝６のカム作
用面（ガイド壁）は、各対をなす３組の単位カム溝５ａ
及び６ａ、５ｂ及び６ｂ、５Ｃ及び６ｃ共に、いずれも
外側において対峙する垂直面からなる溝側面５′及び６
′にて設定されることになる。

ここで、前群用カム溝５のカム形状は、前述したように
、ズーミング系の変倍率に基く前群レンズ群Ｇ＋の変位
曲線と、該変倍率に対応した最適基準焦点位置への焦点
合わせに必要な前群レンズ群Ｇ、の変位曲線との合成変
位曲線として、各単位カム溝５ａ〜５ｃの溝側面５′に
形成される。

また、後群用カム溝６のカム形状は、倍率設定に必要な
後群レンズＧ、の変位曲線として、各単位カム溝６ａ〜
６ｃの溝側面６′に形成されることになる。

さらに、この回転カム筒４は、自身の外周面上に植設さ
れたズーミング操作棒７と絞り操作部材８に形成された
円弧孔９とによって、光軸Ｏ上の変位を阻止されるよう
にも構成されている。

絞り操作部材８は、前記固定胴２の被写体側の外周面に
回転可能に嵌合し、かつ光軸方向には変位しないように
構成され、その前方部分には、所定の放射開き角の円弧
孔９が形成されている。そして、ズーミング操作棒７は
、該円弧孔９を貫通して絞り操作部材８の外方に突出す
るよう回転カム筒４に植設されている。しかも、この円
弧孔９の放射開き角は、所定の変倍領域を実現するのに
必要なズーミング操作棒７の円弧操作角を確保できるよ
う設定されている。

また、ズーミング操作棒７と円弧孔９との嵌合状態は、
ズーミング操作の際に、ズーミング操作棒７が円弧孔９
内を精密かつスムースに円弧運動できるようになってい
る。

１０は前記回転カム筒４の内周面に直進運動可能に嵌合
した直進胴で、該直進胴１０のカメラボデー側に位置す
る周囲壁の一部には第２直進案内溝１１が形成されてい
る。これは、後述の後群レンズ枠１９を光軸Ｏに沿って
直線的に案内するためのものである。尚、被写体側に位
置する直進胴１０の周囲壁の部分には、小ネジ１３が貫
通する光軸方向長孔１０ａと、後述する偏心調節部材１
４の大円形部１４ａが嵌合する円形穴１０ｂとが設けら
れている。

第２前群レンズ枠１２は、前群レンズ群Ｇ、のうち後方
に位置するレンズ群を保持するもので、例えば、遮光性
の合成樹脂材で作られている。この場合、第２前群レン
ズ枠１２の内部にセットされたレンズ群は、このレンズ
枠１２の後縁部を加締めることによって固定的に保持さ
れることになる。

また、この第２前群レンズ枠１２のカメラボディー１０
０側に位置する周囲壁の一部には、偏心調節部材１４の
小円形部１４ｂを嵌入するための円周方向長孔１２ａが
形成されている。

第２前群レンズ枠１２と直進胴１０とは、光軸方向長孔
１０ａを貫通する小ネジ１３を介して一体的に結合され
るように構成されている。

偏心調節部材１４は、偏心的に結合された大円形部１４
ａと小円形部１４ｂとから成り、その大円形部１４ａは
直進胴１０の円形穴１０ｂに、また、小円形部１４ｂは
、第２前群レンズ枠１２の円周方向長孔１２ａに嵌入す
るように構成されているが、この偏心調節部材１４は、
小ネジ１３に対して光軸０を挟んで対向する位置に設置
するのが好ましい。そして偏心調節部材１４の偏心量Ｓ
は、例えばＳ　＝　２　ｍｍに設定しておくものとする
。

この偏心量Ｓは、第２前群レンズ枠１２と後群レンズ枠
１９との軸上間隔を精密に調節設定するために設けられ
たものである。

尚、直進胴１０の光軸方向長孔１０ａの幅寸法は小ネジ
１３の貫通し得る最小寸法に、さらに、第２前群レンズ
枠１２の円周方向長孔１２ａの１１】寸法は、偏心調節
部材１４の小円形部１４ｂの直径とほぼ同一に設定して
おくことが望ましい、但し、後述するように第２前群レ
ンズ枠１２は被写体方向にバネ付勢されているため、長
孔１２ａの幅寸法は、小円形部１４ｂの直径に対して多
少のガタを持つものであってもよい。

１５は前記直進胴１０の周囲壁の３個所に植設されたガ
イドピン（またはローラ）で、該ビン１５は回転カム筒
４の前群用カム溝５の各単位カム溝５ａ〜５ｃ内を貫通
してから、固定胴２の第１直進案内溝３と係合するよう
に構成されている。

従って、回転カム筒４の回転により、前群用カム溝５の
カム作用がガイドピン１５を介して直進胴１０に加えら
れたときには、直進胴１０は第１直進案内溝３に案内さ
れて光軸Ｏ上を直進することになる。

１６は例えば遮光性の合成樹脂材で作られた第１前群レ
ンズ枠で、該レンズ枠１６は前群レンズ中の前方に位置
するレンズを保持する。そして、適宜の結合手段により
第２前群レンズ枠１２の前面に取付けられ、その外周面
の一部には係止用の突起１６ａが形成されている。

１７は例えば遮光性の合成樹脂材で作られたレンズ抑え
枠で、周囲壁に形成された係合穴１７ａが第１前群レン
ズ枠１６の突起１６ａに係止されることによって、前記
レンズを抑えつつ第１前群レンズ枠１６に取り付けられ
るように構成され°ζいる。

１８はズームレンズ１の前方に設けられる節理である。

この節理１８は、第１前群レンズ枠１６または第２前群
レンズ枠１２の前方部分に取り付けることも、あるいは
、絞り操作部材８またはカメラ本体の前カバ一部の前方
部分に取り付けることもできるが、絞り操作部材８など
に取り付ける場合は、ズーミング及び焦点合わせに際し
、光軸０上を変位する回転カム筒４の変位量を考慮した
間隙を、この節理１８とレンズ抑え枠１７の間に設定す
ることが必要となる。

１９は後群レンズ群Ｇ２を保持する後群レンズ枠で、該
レンズ枠１９は例えば遮光性の合成樹脂材で作られ、該
レンズ枠１９の後縁部をカシメることにより内部にセッ
トしたレンズ群を固定的に保持できるようになっている
。後群レンズ枠１９は、直進網１０の内周面に摺動可能
に嵌合しており、また、その周囲壁の３か所にガイドピ
ン（またはローラ）２０が植設されている。

ガイドピン２０は、直進網１０の第２直進案内溝ｌｌ内
を貫通してから回転カム筒４の後群用カム溝６の各単位
カム溝６ａ〜６ｃに嵌入するように構成され、回転カム
筒４の回転により後群用カム溝６のカム作用がガイドピ
ン２０を介して後群レンズ枠１９に加えられた時には、
後群レンズ枠１９が直進網１０の第２直進案内溝１１に
案内されて光軸０上を直進することになる。

しかして、図示例のズームレンズ１では、後群レンズ枠
１９に係るカム変位装置は、このガイドピン２０および
回転カム筒４の後群用カム溝６からなる回転カム溝機構
と、ガイドピン２０および直進網１０の第２直進案内溝
１１からなる直進カム溝機構とによって構成される。ま
た、前群レンズ枠１２と１６に係るカム変位装置は、直
進網１０のガイドピン１５および回転カム筒４の前群用
カム溝５からなる回転カム溝機構と、ガイドピン１５お
よび固定胴２の第１直進案内溝３から成る直進カム溝機
構とによって構成される。

２１はこの後群レンズ枠１９と第２前群レンズ枠１２と
の間に架設された圧縮バネで、例えばコーン形状のコイ
ルバネとして作られている。該バネ２１は、一端が後群
レンズ枠１９の前面に形成された係止溝１９ａ内に嵌入
し、他端は第２前群レンズ枠１２の後面に圧接している
。該バネ２１は、変位領域の全てに亘って、直進網１０
のガイドピン１５を前群用カム溝５の各単位カム満５ａ
〜５ｃの前群用カム面５′に圧接させ、同時に、後群レ
ンズ枠１９のガイドピン２０を、後群用カム溝６の各単
位カム溝６８〜６ｃの後群用カム面６′に圧接させるた
めのものである。

従って、この圧縮バネ２１は、コイル状のバネに限定さ
れることはなく、また、その付勢力はこの目的を達成し
得る範囲内の値に設定されるが、この圧縮バネ２１の材
料は金属線に限らず弾性に冨んだ合成樹脂線でもよい。

第３図において、２３は絞り羽根（回動部材）で、該羽
根２３は第２前群レンズ枠１２の前面の地板１２ｂに、
直径の異なる複数個の開口Ｋ１１に、　、Ｋ、を所定の
半径軌跡上に（図では軸支面寄りの下端側から）この順
序で配列してなり、軸２４により回動可能に軸支されて
いる。また、絞り羽根２３には適宜の開き巻きバネＢ、
が付設され、該バネＢ１により常に一定方向へ回転し得
るように付勢されている。そして、本体１００側の駆動
手段（図示せず）により、該絞り羽ｆ１１２３を光軸０
を横切って回動させることにより、その間口に＋　、Ｋ
ｚ　、Ｋｓのいずれか１個を光軸０上に位置させて透光
孔Ｔ１に重ね合わせ、目的とする絞り値を設定するよう
に構成されている。該羽根２３上において、下端部の標
準開口ＫＩはフィルム感度＝ＩＳＯ１００、中央部の小
間口に２はフィルム感度＝ＩＳＯ４００、上端部の大開
口Ｋ。

はストロボ逼影モードにそれぞれ対応している。

２５はこの絞り羽根２３を回転させるための連動アーム
（被押打部）で、該アーム２５の端部は第２前群レンズ
枠１２の外周面から突出し、かつ光軸０と平行に折曲し
て固定胴２側へ延出されている。しかして、レンズ枠１
２を繰り出してもその繰り出しの範囲内で、本体１００
側の押打部と係合できるよう構成されている。

２６は絞り操作部材８の前端面に取り付けられたＩＳＯ
切り替え部、材（押打部）で、該切り替え部材２６はバ
ネＢ、に抗しつつ、前記絞り羽根２３の連動アーム２５
と常時圧接するように構成されている。そして、フィル
ム感度に応じて該部材２６を移動させることにより、下
端部の標準開口に、（ＩＳｏｌｏｏに対応）にセットさ
れている絞り羽根２３を所定角度だけ回動し、中央部の
小開口に、（１３０４００に対応）にセットできるよう
になっている。また、ＩＳＯ切り替え部材２６とは別の
ストロボ設定部材（図示せず）で絞り羽根２３をさらに
回動させれば、上端部の大開口に、にセットできるよう
構成されている。この場合、連動アーム２５は固定胴２
側に延出しているため、ズーミング操作により第２前群
レンズ枠１２が光軸０上を変位したときでも、その繰り
出しの範囲内で、切り替え部材２６ないしストロボ設定
部材の連動アーム２５に対する保合状態は維持されるよ
う構成されている（第６図）。

３０はシャッター羽根（回動部材）で、該羽根３０は前
記地板１２ｂ上に、軸３１により前記絞り羽根２３と同
様、光軸Ｏに対して直交方向に回動可能に軸支されてい
る。該羽根３０は全体形状が略杓子状の金属薄板からな
り、その前領域３０ａが略円板面、中央領域３０ｂが該
円板面とほぼ同幅に連続し、かつ側縁部に凸部りを備え
た幅広面、後領域３０ｃは該幅広面より狭小な短冊状面
でそれぞれ構成されている。そして、前領域３０ａは透
光孔Ｔ全体を覆うこと、中央領域３０ｂの凸部りは絞り
羽根２３からのはずれを防止すること、後領域３０ｃは
羽［３０を軸支することが、それぞれできるようになっ
ている。

軸３１は羽根３０の長手方向を短径ａと長径すに内分す
る位置に設けられ、後領域３０ｃの連動アーム（被押打
部）３２の変位が、先頭域３０ａではｂ　／　ａ倍（但
し、ｂ　／　ａ　＝　３〜５　）に増幅できるようにな
っている。また、後領域３０ｃの後端部には連動アーム
３２が固定胴２側に向けて延出され、固定胴２に設けら
れた公知のシャンク−レリーズ手段（図示せず）の押打
部３３と係合して羽根３０を駆動できるようになってい
る。

３４はバネで、該バネ３４は一端が前記地板１２ｂの外
周近傍に、他端が後領域３０ｃの前記凸部りと反対側の
側縁部に設けられ、羽根３０が開状態にセットされると
伸長し、前記押打部３３が連動アーム３２を通過した瞬
間に、羽根３０を逆方向に回動するよう付勢し、閉状態
にリセットできるようになっている。Ｓ３はシャッター
羽手艮３０の開時に先頭域３０ａの外側側縁に当接して
その間限界位置を規制するストッパ、Ｓ２は羽根３０の
閉時に先頭域３０ａの内側側縁に当接してその閉限界位
置を規定するストッパで、それぞれ地板１２ｂの適所に
立設されている。

連動アーム２５．３２は、絞り羽１２３及びシャッター
羽根３０の外周側端部をそれぞれ固定胴２側に屈曲する
ことにより一体的に構成しているが、別体の板状部材な
いしは棒状部材を、該端部に固設するようにしてもよい
ことはもちろんである。また、固定胴２の前記切り替え
部材２６及び押打部３３側を羽根２３．３０へ延出する
ことにより、絞り羽根２３及びシャッター羽根３０と係
合するようにしてもよいし、絞り羽根２３やシャッター
羽根３０の側、及び切り替え部材２６と押打部３３側の
両方から適宜部材を延出させ、互いに係合させるように
構成してもよい。

なお、シャッタ羽根３０については、例えば絞り羽根２
３と同様に第２前群レンズ枠１２と第２前群レンズ枠１
６との間隙内に限らず、後群レンズ枠１９の後方個所に
適宜に設置することも可能であり、公知技術であるシャ
ツタレリーズ手段についても適宜個所に設置するものと
する。４０はＩＳＯ切り替え用押打部材、４１．４２は
ストッパ、４５は開き巻きバネ、４６は支持部材、４・
７と４８は長大である。

次に、この構成からなるズームレンズ１の動作ないし作
用を説明する。

先ず、絞り操作部材８を回転させて絞りを所定の値にセ
ットする。即ち、絞り操作部材８を回すと、その回転操
作量が絞り切り替え部材２６および連動アーム２５を介
して絞り羽根２３に伝達され、目的の大きさを有する開
口Ｋ　Ｉ”　Ｋ　３が選択され１影光軸０上の透光孔Ｔ
、にセットされる。

次に、ズーミング操作棒７を回転させて被写体の撮影倍
率を決定する。すなわち、ズーミング操作棒７を回転さ
せると、それに伴って回転カム筒４が回転して前群用カ
ム溝５とガイドビン１５との保合により直進網１０を変
位させ、また、後群用カム溝６とガイドピン２０との係
合によって後群レンズ枠１９を変位させる。

この際、直進網１０は第１直進案内満３とガイドビン１
５との案内作用により光軸Ｏに沿って直進的に変位し、
また、後群レンズ枠１９は第２直進案内溝１１とガイド
ピン２０との案内作用により光軸０に沿って直進的に変
位するが、第２前群レンズ枠１２と後群レンズ枠１９と
の間には圧縮バネ２１が架設されているため、ガイドビ
ン１５は前群用カム溝５の前群用カム面５′に圧接し、
ガイドピン２０は後群用カム溝６の後群用カム面６′に
圧接して、それぞれの係合状態を正確に保つことになる
。

そのため、直進胴１０と実質的に一体化した第１および
第２前群レンズ枠工６・１２と後群レンズ枠１９との相
対関係位置は精度よく変化し、前群レンズ群Ｇ、と後群
レンズ群Ｇ２との軸上間隔を所定通りの値に変えて、ズ
ーミング操作棒７の回転操作量に応じた撮影倍率を正確
に実現させることになる。この場合、前群用カム溝５に
は変倍率に応じた最適基準焦点位置にピント調整するた
めの変位量が付加されているから、撮影倍率の実現と同
時に適宜の被写界深度を有するように焦点合せも同時に
行われる。

さらに、シャッターボタンを押圧し、シャッターレリー
ズ手段に設けられた押打部３３をリリースして高速走行
させると、連動アーム３２は押打部３３に押打されて羽
根３０が軸３１を中心に回動する。この時、羽根３０の
前頭域５０ａによって遮光されていた透光孔Ｔ、は、閉
状態から開状態へとセットされ、開口に１〜に、のいず
れかに対応した光量だけフィルム面側に光が進入する。

次に、押打部３３が連動アーム３２を通過すると、羽根
３０はバネ３４によって逆方向に付勢され、ストッパＳ
２で停止して透光孔Ｔ、は再び閉状態にリセットされる
。ここで、ズーム操作などによってレンズ枠１２が本体
に対して繰り出された場合も、連動アーム３２と押打部
３３は該繰り出しの範囲内で係合することができる。

従って、撮影者は、合焦操作に煩わされることなく、シ
ャッターをレリーズするだけの操作で、目的とする倍率
での撮影を行うことができる。

以上一実施例について説明したが、本発明はこれに限定
されるものではなく、その要旨を変更せざる範囲内にお
いて種々に変形実施することができる。例えば、図示実
施例ではいわゆる２群ズームレンズについて説明したが
、高級機に用いられる３群形式のズームレンズにも十分
に適用することができる。

〔発明の効果〕

上記のようにこの発明のズームレンズは、ズームレンズ
系の焦点位置をパンフォーカスに設定し、かつ該レンズ
系の焦点距離ｆ、！：Ｆナンバーを、Ｆ≧２．８　×１
０−３ｘ　ｆ　ｔ なる関係を満たすように構成したことを特徴としている
から、合焦操作が不要であるというパンフォーカス方式
の長所と、好みの撮影倍率を連続可変に選択できるとい
うズーミング方式の長所を兼ね備えている。この結果、
初・中級者でも簡単な操作で高級機能が楽しめるコンパ
クトカメラを実現できるという優れた効果を奏するもの
である。

また、パンフォーカス方式の長所を優先した構成も、ズ
ーミング方式の長所を優先した構成も可能であり、コン
パクトカメラの個性化に資するところ大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るズームレンズの一例を示す断面構
成図、第２図（ａ）は第１図示のズームレンズの回転カ
ム筒の周囲壁に形成された前群と後群用カム溝の展開配
置図、（ｂ）はカム溝形成の説明図、第３図は絞り羽根
とシャッター羽根の構成を示す平面図、第４図は第１図
示のズームレンズに用いられている前群用カム曲線と後
群用カム曲線の構成説明図、第５図は通常のズームレン
ズに用いられる前群用カム曲線と後群用カム曲線の構成
説明図、第６図は絞り羽根押打部の説明図である。 Ｇ、　　・−前群レンズ群（ズームレンズ系）Ｇ２・−
・後群レンズ群（ズームレンズ系）〇−撮影光軸 ２−−−ズーミング機械系 Ｐ　−ピント面 ｌ−ズームレンズ ２・−固定胴 ３・・・第１直進案内溝 ４−・回転カム筒 ５−・−前群用カム溝 ５′・−前群用カム面 ６・−後群用カム溝 ６′・・−後群用カム面 ５　ａ　〜５　ｃ、　　６　ａ　〜６　ｃ−７−ズーミ
ング操作棒 ８−絞り操作部材 １０−・・直進胴 １１−第２直進案内溝 １２−第２前群レンズ枠 １５．２０・−・ガイドピン １６・・−第１前群レンズ枠 １９・・後群レンズ枠 単位カム溝 特　許　出願人　　コ ニ　カ　株式会社 １ｏ。 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ズームレンズ系の焦点位置をパンフォーカスに設定し、
   かつ該レンズ系の焦点距離ｆとＦナンバーを、 Ｆ≧２．８×１０＾−＾３×ｆ＾２ なる関係を満たすように構成したことを特徴とするズー
   ムレンズ。