JPH02259710A

JPH02259710A - ズームレンズ鏡筒

Info

Publication number: JPH02259710A
Application number: JP8125589A
Authority: JP
Inventors: Shinsuke Kawamoto; 真介河本; Tomoaki Kobayashi; 智晶小林
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1989-03-31
Filing date: 1989-03-31
Publication date: 1990-10-22
Anticipated expiration: 2011-09-25
Also published as: JP2537398B2

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】「技術分野」本発明は、操影光学系とファインダ光学系とを個別に備
えるコンパクトカメラに用いて好適なズームレンズに関
し、特にいわゆるバリフォーカルレンズにおけるズーミ
ング調整方法、およびズームレンズ鏡筒に関する。

「従来技術およびその問題点」コンパクトカメラ用ズームレンズは従来、ズーミングに
よる焦点移動のないもの、例えば正の焦点距離を持つ第
１１２１群と、負の焦点距離を持つ第２レンズ詳とから
なる２群ズームにおいて、第１．第２のレンズ群の空気
間隔を変化させてズーミングし、第１１２１群によりフ
ォーカシングするものが用いられてきた。しかしこのタ
イプは、高変倍比な得るためには、レンズ群の移動距離
を太き（せざるを得ず、事実上高変倍比が得られない。

高変倍比は、バリフォーカルレンズによると得やすいが
、バリフォーカルレンズはズーミングに伴い焦点移動が
起こるため、−１１１ｆｆｉレフカメラではあまり用い
られていない。

他方撮影光学系とファインダ光学系とを別に持つオート
フォーカスコンパクトカメラでは、ズーミングによって
焦点移動が起こっても、それをフォーカスレンズ群の移
動位置によって補償することが可能である。つまりフィ
ルム面上に正しく結像するフォーカスレンズ群の位置は
、焦点距離および操影距離に応じて予め計算できるから
、焦点距離および被写体距離に応じ、フォーカスレンズ
群をその位置に移動制御すればよい。このためコンパク
トカメラでは、バリフォーカルレンズをズームレンズと
して使用できる（なお−船釣には焦麿移動なしに変倍を
行なうレンズをズームレンズ、変倍に伴い焦点移動が生
じるレンズをバリフォーカルレンズと呼ぶが、本発明で
は、以上の理由から、バリフォーカルレンズをバリフォ
ーカルズームレンズと呼ぶ。）。

ところでズームレンズにおいては一般に、組立時に、ズ
ーミング調整を行なう必要がある。ズーミング調整は周
知のように、基準物体距離（一般に無限遠）においてズ
ーミングしても焦点移動が生じないようにする調整であ
り、このズーミング調整は従来、フォーカシングレンズ
の光軸方向の位置を調整して行なわれていた。

ところが上記３群のバリフォーカルズームレンズにおい
ては、第１群と第３群に挟まれた第２群レンズによって
フォーカシングを行なう、このため、この第２群によっ
てズーミング調整を行なうことは困難であった。

「発明の目的」本発明は、バリフォーカルズームレンズのズーミング調
整についての以上の問題意識に基づき、より簡単に行な
うことができるズーミング調整方法を提供することを目
的とする。

また本発明は、ズーミング調整を簡単に行なうことがで
きるズームレンズ鏡筒を得ることを目的とする。

「発明の概要」本発明は、第２群でフォーカシングを行なうバリフォー
カルズームレンズにおいては、第１群でもズーミング調
整が可能であることを見出してなされたものである。

すなわち本発明は、被写体側の第１１２１群と、この第
１１２１群の後部に位置する焦点調節用のフォーカスレ
ンズ群とを少なくとも有し、この第１１２１群とフォー
カスレンズ群の空気間隔を変化させてズーミングを行な
い、フォーカスレンズ群を移動させてフォーカシングを
行なうズームレンズにおいて、特定の被写体距離におい
てズーミングしたとき焦点移動が生じないようにするズ
ーミング調整を、第１群レンズを光軸方向に移動させて
行なうことを特徴とするズーミング調整方法である。

このズーミング調整方法によると、一番前に位置する第
１１２１群の光軸方向位置を調整するので、調整を簡単
に行なうことができる。

また本発明は、収納長が短（、ズーミング調整が容易に
できるズームレンズ鏡筒を提案する。このズームレンズ
鏡筒は、固定環と、この固定環に回転に伴い光軸方向に
移動するように支持されたカム環と、このカム環と光軸
方向には一体に動き、かつカム環の光軸方向移動に伴い
該カム環に対して相対回動する直進環と、上記カム環に
形成した少なくとも２本のカム溝と、２本のカム溝のう
ちの一方のカム溝によってズーミング撮影区間の移動位
置を決定される第１レンズ移動環と、他方のカム溝によ
って移動位置を決定される第２レンズ群と、上記第１レ
ンズ移動環に対して光軸方向の位置を調整可能にして支
持された、第１レンズ群を固定した第１レンズ枠と、上
記第２レンズ群を、第１〜第３レンズ群の位置によって
決定される焦点距離情報および測距装置によって検出さ
れる被写体距離情報に応じた位置に駆動するフォーカシ
ング機構とを備えたことを特徴とするものである。

このズームレンズ鏡筒は、第１、第２群の位置を決定す
るカム環が回転と同時に光軸方向に移動するため、レン
ズ繰出量に比して、収納長（最短長）を短くすることが
でき、かつ第１レンズ移動環に対する第１レンズ枠の光
軸方向の位置の調整により、簡単にズーミング調整を行
なうことができる。

「発明の実施例」以下図示実施例について本発明を説明する。まず第６図
について、３群タイプバリフォーカルズームレンズの光
学的構成およびそのズーミングおよびフォーカシング方
法を説明する。

このバリフォーカルズームレンズは、第１レンズ群Ａ、
第２レンズ群Ｂ、第３レンズ群Ｃの３群構成で、第１レ
ンズ１ｆｆＡと第２レンズ群Ｂは正レンズ、第３レンズ
群Ｃは負レンズからなっている。第１レンズ群Ａと第２
レンズ群Ｂを像面■から遠ざけるとともにその空気間隔
を変化させると、焦点距離が短焦点（ｆ、）から、中間
焦点（ｆう）、長焦点（ｆ、−）に変化し、各焦点距離
で第２レンズ群Ｂを移動させることにより、フォーカシ
ングな行なう。第３レンズ群Ｂは、主に変倍機能を受は
持つもので、例えば第１レンズ群Ａと一体にすることが
できる。

以上のバリフォーカルズームレンズは、ズーミングによ
って焦点移動が生じ、フォーカスレンズ群（第２レンズ
群）Ｂは、この焦点移動を補償するように移動制御され
る。すなわち、実線で示すように基準物体距離（この例
では有限撮影距離としている）で焦点移動が生じないよ
うに組立時にズーミング調整を行ない、各焦点距離およ
び被写体距離に応じて、焦点移動を補償するようにフォ
ーカスレンズ群Ｂを移動させる。

本発明は、このようなバリフォーカルズームレンズにお
いて、組立時のズーミング調整を、フォーカスレンズ群
である第２群でなく、第１群を光軸方向に位置調節して
行なうことを特徴としている。第１群は、中間の第２群
より明らかに光軸方向の位置調整が行ないやすく、簡単
かつ正確にズーミング調整を行なうことができる。なお
有限撮影距離を基準物体距離とすると、ピント精度を高
めることができる。

次に第１図〜第５図は、収納長を短縮し、かつズーミン
グ調整を容易にしたバリフォーカルズームレンズ鏡筒の
実施例を示す。

第１Ａ図ないし第１Ｃ図は、本発明のバリフォーカルズ
ームレンズを示すもので、第１Ａ図は収納状態、第１Ｂ
図は最短焦点（ワイド）状態、。、、第１Ｃ図は最長焦
点（テレ）状態をそれぞわ示している。第２図は、本ズ
ームレンズ鏡筒の基本構成部材をスケルトンで表わした
ものである。

このズームレンズは、第６図について説明したように、
第２レンズ詳Ｂと第３レンズ群Ｃは、第１Ｂ図のワイド
端から第１Ｃ図のテレ端迄（撮影可能状態）は常に一体
に移動し、この第１レンズ群Ａと第３レンズ群Ｃに対し
、第２レンズ詳Ｂが空気間隔を変化させてズーミングが
行なわれ、かつこの第２しンズ群Ｂによりフォーカシン
グが行なわれる。そして第ｉＢ図のワイド端から第１〜
第３レンズ群Ａ、Ｂ％Ｃを後退させて第１Ａ図の収納状
態に移行させる際に、収納長を短縮する目的で第１レン
ズ群Ａと第３レンズ群Ｃの一体関係を解き、第１レンズ
群Ａと第２レンズ群Ｂをさらに第３レンズ群Ｃに接近さ
せるようにしている。

カメラボディに固定される固定［１１にはその前方に外
側ヘリコイド１２（内周ヘリコイド）が固定されている
。この外側へリコイド１２には、内側へリコイド（外周
へリコイド）１３が螺合しており、この内側へリコイド
１３にカム環１４が固定されている。カム環１４には、
第２図に概念的に示すように、ギヤ１５が固定され、こ
のギャｌ５がズームモータ１６のビニオン１６ａと噛み
合っている。従ってズームモータ１６を駆動すると、カ
ム環１４が内側ヘリコイド１３のリードに従って、光軸
方向に移動する。ギヤ１５は、内側ヘリコイド１３の山
と同一の方向に傾斜させるとよい、１７は、外側ヘリコ
イド１２の外側を覆う前カバーである。

このカム環１４の内周には、直進環１８が嵌まっている
。この直進環１８はその後部に、直進案内板１９を固定
しており、この直進案内板１９は、その外周一部を固定
環１１に形成した直進案内溝１１ａに係合させている。

またこの直進環１８の先端部には、外方フランジ１８ａ
が形成されており、この外方フランジ１８ａと直進案内
板１９との間に、カム環１４が軸方向移動を規制されて
回動自在に嵌まっている。従って、直進環１８は直進案
内板１９によって回転を規制されているが、光軸方向に
は常にカム環１４と一体に移動する。カム環１４は、こ
の直進環１８に対して相対回転できる。外方フランジ１
８ａには、レンズ前カバー２１が固定されている。

第１レンズ群Ａを固定した第１レンズ枠２２は、調整ね
じ２２ａを介して、第１レンズ移動環２３に光軸方向に
位置調節可能に支持されている。すなわち第１レンズ枠
２２を調整ねじ２２ａに従って第１レンズ移動環２３に
対して回動させると、第１レンズ群Ａの光軸方向の位置
を調整することができる。

この第１レンズ移動環２３にはその後部に、１群ローラ
Ａ°が植設されており、この１群ローラＡ°は、直進環
１８に形成した直進案内溝１８ａ（第３図参照）を通っ
て、カム環１４の１群カム溝１４ａに嵌まっている。

第２レンズ群Ｂを固定した第２レンズ枠２５は、シャッ
タブロック２６の内周へリコイド２７に螺合している。

シャッタブロック２６は第２レンズ移動環２８に固定さ
れていて、この第２レンズ移動環２８の後部に、２群ロ
ーラＢ°が植設されている。この２群ローラＢ°は、直
進環１８に形成した直進案内溝１８ｂ（第３図）を通っ
て、カム環１４の２群カム溝１４ｂに嵌まっている。

第３レンズ群Ｃを固定した第３レンズ枠３０には、直接
３群ローラＣ°が植設されている。この３群ローラＣ°
は直進環１８の直進案内溝１８ｃに嵌まっている。しか
し１群ローラＡ°および２群ローラＢ°と異なり、カム
溝には嵌まっていない。

１群カム溝１４ａと２群カム溝１４ｂは、第３図に示す
ように、ズーミング区間θ１の前後に、収納区間θ２と
、マクロ移行区間θ３を有する。

収納区間θ２は、ワイド端よりさらに第１〜第３レンズ
群Ａ、Ｂ、Ｃを後退させる区間であり、マクロ移行区間
θ３は、テレ端から若干量だけ、第１レンズ群Ａ、第２
レンズ群Ｂ、および第３レンズ群Ｃを前進させて、マク
ロ撮影状態とする区間である。１群カム溝１４ａと２群
カム溝１４ｂの傾斜が緩＜、゛かつマクロ移行区間θ３
において両カム溝の傾斜が逆になっているのは、カム環
１４自体が、外側へりコイド１２（内側へリコイド１３
）によって前進するためである。つまり第１レンズ群Ａ
（第３レンズ群Ｃ）および第２レンズ群Ｂの移動量は、
外側へリコイド１２のリード（傾斜）と、１群カム溝１
４ａおよび２群カム溝１４ｂの傾斜の合成量によって決
まる。この構成によると、カム溝の傾斜を緩くすること
ができるので、回転内当たりの光軸方向移動量の誤差を
小さくすることができる。

第３レンズ枠３０と第１レンズ移動環２３との間には、
１群カム溝１４ａの収納区間θ２に従い、第１レンズ移
動環２３が第１Ａ図の収納位置から第１Ｂ図のワイド端
状態に移行する迄に、互いに当接する係合部３０ａと係
合部２３ａが設けられている（第２図、第４図参照）、
すなわち第１レンズ移動環２３は、１群ローラＡ°と１
群カム溝１４ａの関係に従い、カム環１４の回転に伴っ
て光軸方向に進退するが、１群ローラＡ°が１群カム溝
Ｉ４ａのズーミング区間θｌおよびマクロ移行区間θ３
に位置している間は、この係合部３０ａと係合部２３ａ
が常に接触する。

よって第１レンズ移動環２３（第１レンズ群Ａ）と第３
レンズ枠３０（第３レンズｕＣ）は一体に移動する。こ
れに対し、１群ローラへ゛が１群カム溝１４ａの収納区
間θ２に入ると、第３レンズ枠３０はやがてその３群ロ
ーラＣ°が直進案内溝１８ｃの後端に達して停止するの
に対し、係合部２３ａは、この係合部３０ａから離れて
単独で後退する。このとき、第２レンズ群Ｂは、２詳ロ
ーラＢ°と２群カム溝１４ｂの関係で後退し、この結果
、第１〜第３レンズ群Ａ、Ｂ、Ｃが全体として後退し、
収納長が短縮される。

なお第２レンズ移動環２８と第３レンズ枠３０の間には
、円周方向の複数箇所に、圧縮ばね３１が挿入されてい
て、第３レンズ枠３０を常に後方に、つまりその係合部
３０ａが第１レンズ移動環２３の係合部２３ａと接触す
る方向に移動付勢している。

第３レンズ群Ｃの直進案内は、３群ローラＣ゛と直進案
内溝１８ｃによらな（ともよい。すなわち３群レンズ枠
３０は、単に第１レンズ群Ａに対してレンズ収納区間で
相対移動可能で、その他の区間でともに光軸方向に移動
すればよいから、第１レンズ移動環２３と３群レンズ枠
３０との間に、直進案内機構を設けることができ、ロー
ラと溝の関係を省略することができる。

シャッタブロック２６は周知のように、測距装置からの
被写体までの距離信号に応じた角度だけ駆動ビン２６ａ
を回動させるものである。駆動ビン２６ａは、第２レン
ズ枠２５に固定した連結環３３と連動しており、駆動ビ
ン２６ａが回動すると、内周ヘリコイド２７に従い第２
レンズ群Ｂが光軸方向に移動する。連結環３３は、第２
レンズ枠２５の光軸方向位置を調節した後（ピント調整
）、該第２レンズ枠２５に固定される。このシャッタブ
ロック２６はまた、被写体の輝度信号に応じ°Ｃ、シャ
ッタブレード２６ｂを開閉する。

上記構成の本ズームレンズ鏡筒は、ズームモータ１６を
介してカム環１４を正逆に回動させると、カム環１４が
同時に光軸方向に移動する。すなわちカム［１４は、固
定されている外側へリコイド１２に噛み合う内側へリコ
イド１３を有するため、カム環１４は回動しながら光軸
方向に移動し、このとき直進環１８をともに光軸方向に
移動させる。すると直進環１８は直進案内板１９および
直進案内溝１１．　ａによって回動が規制されているの
で、カム環１４と直進環１８の間に相対回動が生じ、１
群カム溝１４ａ、２群カム溝１４ｂに従って、第２レン
ズ詳Ｂと第２レンズ群Ｂが光軸方向に移動する。

第３レンズ群Ｃは、カム環１４の１群カム溝１４ａが収
納区間θ２内において第１レンズ移動環２３を移動させ
、その係合部２３ａを第３レンズ枠３０の係合部３０ａ
に係合させる前においては、その３群ローラＣ°が直進
案内溝１８ｃの後端に位置するため停止しているが、両
者が係合してズーミング区間θ１方向にさらに回動する
と、第］レンズ群Ａと一体に移動する。よってズーミン
グ区間θ１においては、１群カム溝１４ａ、２群カム溝
１４ｂに基づく所定の関係で、第１〜第３レンズ群Ａ、
Ｂ、Ｃが光軸方向に移動し、ズーミングがなされる。ズ
ーミング区間θ１からマクロ移行区間θ３への移行時に
ついても同様である。

逆にズーミング区間θ１から収納区間θ２へ移行する際
には、係合部２３ａと係合部３０ａとが当接している間
は、第１レンズ群Ａと第３レンズ群Ｃは一体に移動する
。しかし、第３レンズ群Ｃの後退が直進案内溝Ｌ８Ｃに
よって制限されると、第１レンズ群Ａのみが後退して第
３レンズ群Ｃに接近する。このとき第２１／ンズ群Ｂは
２群カム溝１４ｂに従って後退して同様に第３レンズ群
Ｃに接近し、その結果、収納長が第１Ａ図のように短縮
される。

すなわち以上のズームレンズ鏡筒は、第一にカム環１４
が回転に伴って光軸方向に進退すること、カムｙＪ１４
とともに直進環１８が光軸方向に移動すること、および
このカム３１１４と直進環１８の相対回転によって第１
レンズ群Ａ（第３レンズ群Ｃ）、第２レンズ詳Ｂを移動
させるように、１群カム溝１４ａ、２群カム溝１４ｂの
形状を定めることができることから、レンズ収納長を短
縮することができる。そして第二に５以上のように、収
納時には第１レンズ群Ａと第３レンズ群Ｃの一体関係を
解き、第１レンズ群Ａと第２レンズ群Ｂをともに第３レ
ンズ群Ｃに対して接近させることにより、収納長を短縮
することができる。

そして組立時のズーミング調整時には、第１レンズ群Ａ
を固定した第１レンズ枠２２を、調整ねじ２２ａに従い
、第１レンズ移動環に対して回動させることにより、第
１レンズ群Ａの光軸方向の位置を調整することができる
。第１レンズ枠の回動調整は、前方から簡単に行なうこ
とができ、調整終了後は、接着剤を用いて第１レンズ枠
２２を第２レンズ移動環２３に固定する。

「発明の効果」以上のように本発明は、第２群がフォーカスレンズとな
るバリフォーカルズームレンズにおいて、従来フォーカ
シングレンズによって行なうのが常識であったズーミン
グ調整を、フォーカシングに関与しない最前方の第１１
２１群によって行なうようにしたので、ズーミング調整
を簡単に行なうことができ、正確に行なえるので、正確
性も増す。

また本発明のズームレンズ鏡筒によると、収納長を短縮
した上で、さらに簡単なズーミング調整を行なうことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図、第１Ｂ図、第１Ｃ図は、本発明のバリヤ開閉
装置を有するズームレンズの実施例を示すもので、それ
ぞれ収納状態、最短焦点距離状態、最長焦点距離状態を
示す上半断面図である。第２図は、第１Ａ〜ＩＣ図のズームレンズをスケルトン
で概略的に描いたスケルトン図である。第３図は、カム環のカム溝と、直進環の直進ガイド溝、
および第１〜第３レンズ群のレンズ群の１群ローラ〜３
群ローラの関係を示す展開図、第４図は、第３レンズ枠
と第２レンズ移動環の関係を示す展開図、第５図は、第３レンズ枠単体の斜視図、第６図は、バリ
フォーカルズームレンズ、および本発明によるズーミン
グ調整方法の基本原理を示す光学軌跡図である。Ａ・・・第１１２１群、Ｂ・・・第２レンズ群、Ｃ・・
・第３レンズ群、Ａｏ・・・１群ローラ、Ｂｏ・・・２
群ローラ、Ｃｏ・・・３群ローラ、１１・・・固定環、
１２・・・外側へリコイド、１３・・・内側へリコイド
、１４・・・カム環、１５・・・ギヤ、１６・・・ズー
ムモータ、１７・・・前カバー、１８・・・直進環、１
９・・・直進案内板、２２・・・第１レンズ枠、２２ａ
・・・調整ねじ、２３・・・第１レンズ移動環、２５・
・・第２レンズ枠、２６・・・シャッタブロック、２７
・・・内周ヘリコイド、２８・・・第２レンズ移動環、
３０・・・第３レンズ枠、３０ｂ・・・テーパ面（カム
面）、３１・・・圧縮ばね、３３・・・連結Ｊｌ。特許出願人　　旭光学工業株式会社同代理人　　　　三　浦　邦　夫第１Ａ図第２図第４図Ｃ″ 萬１継ｆ２＃ ′ｓ３＃第６図手続ネ甫正書（自発）平成元年５月−１ト、日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被写体側の第１レンズ群と、この第１レンズ群の
後部に位置する焦点調節用のフォーカスレンズ群とを少
なくとも有し、この第１レンズ群とフォーカスレンズ群
の空気間隔を変化させてズーミングを行ない、フォーカ
スレンズ群を移動させてフォーカシングを行なうズーム
レンズにおいて、特定の被写体距離においてズーミングしたとき焦点移動
が生じないようにするズーミング調整を、第１群レンズ
を光軸方向に移動させて行なうことを特徴とするズーミ
ング調整方法。
（２）請求項１において、特定の被写体距離は、有限距
離であるズーミング調整方法。
（３）固定環と；この固定環に回転に伴い光軸方向に移
動するように支持されたカム環と；このカム環と光軸方
向には一体に動き、かつカム環の光軸方向移動に伴い該
カム環に対して相対回動する直進環と；上記カム環に形
成した少なくとも２本のカム溝と；２本のカム溝のうち
の一方のカム溝によってズーミング撮影区間の移動位置
を決定される第１レンズ移動環と；他方のカム溝によっ
て移動位置を決定される第２レンズ群と；上記第１レン
ズ移動環に対して光軸方向の位置を調整可能にして支持
された、第１レンズ群を固定した第１レンズ枠と；上記
第２レンズ群を、第１〜第３レンズ群の位置によって決
定される焦点距離情報および測距装置によって検出され
る被写体距離情報に応じた位置に駆動するフォーカシン
グ機構とを備えたことを特徴とするズームレンズ鏡筒。