JPH0460604A - ズームレンズ装置 - 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、ズームレンズの変倍機能を高めるためのコン
バータレンズを備えたズームレンズ装置に関するもので
ある。

〔従来の技術］ ビデオカメラには撮影レンズとしてズームレンズが用い
られるのが普通であるが、ズームレンズのもっている本
来の変倍機能を越えて、さらに変倍効果を高めようとす
る場合にはコンバータレンズが併用される。コンバータ
レンズには、広角側に機能を拡大するためのワイドコン
バータと、望遠側に機能を拡大するためのテレコンノ＼
−夕とがあり、それぞれ用途に応じてズームレンズの前
面に装着して利用するものである。

［発明が解決しようとする課Ｂ］ 従来、コンバータレンズをズームレンズに装着する場合
には、ズームレンズの前玉レンズを保持した鏡筒にコン
バータレンズを螺合や嵌め込みにより取り付けるように
している。しかしながら、ズームレンズの中には前玉レ
ンズの繰り出しによりピント合わせを行うようにしたも
のがあり、このようなズームレンズでは前玉レンズの繰
り出しとともにコンバータレンズも一緒に移動させなく
てはならない。したがって、オートフォーカス装置から
の信号によりモータを駆動してピント合わせを行うよう
にした場合、コンバータレンズの有無によって前玉レン
ズの駆動負荷が変動してしまい、ピント合わせが安定し
ないという問題があった。

さらに、前玉レンズの繰り出しにはへリコイドが利用さ
れることが多く、コンバータレンズは前玉レンズととも
に回転しながら移動されるようになる。したがって、前
玉レンズがどのような回転位置で停止してもケラレがで
ないように光束を取り込むためには、コンバータレンズ
の形状を円形にしておかなくてはならない。このため、
ビデオカメラで撮像用に用いられているＣＣＤイメージ
センサ−の光電面が矩形であっても、コンバータレンズ
を矩形状にカットして、その小型軽量化を図ることがで
きなかった。

［発明の目的］ 本発明は以上のような従来技術の問題点を解決するため
になされたもので、ズームレンズに併用されるコンバー
タレンズの小型化、軽量化を可能としたズームレンズ装
置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するにあたり、コンバータレン
ズをズームレンズの前面にズームレンズ鏡筒から離して
挿脱させるとともに、コンバータレンズを正面から見て
矩形状にしである。

〔作用〕

コンバータレンズはズームレンズ鏡筒から離れた位置に
配置されるから、コンバータレンズの使用時でもズーム
レンズ鏡筒は何らの影響も受けることがない。また、コ
ンバータレンズを矩形状にしであるから、その小型化、
軽量化により携帯性の向上を図ることができ、ズームレ
ンズとともにカメラ本体内に内蔵させるうえでも好都合
である。

以下、図示した実施例にしたがって本発明について説明
する。

〔実施例］ 第１図において、ビデオカメラ２はズームレンズ３を内
蔵しており、シーソーレバー４の操作によりズームモー
タを駆動し、カム筒１４（第３図参照）を回動させるこ
とによって変倍を行うことができる。第６図（Ａ）、（
Ｂ）は通常の変倍域におけるテレ端、ワイド端での各レ
ンズ位置を模式的に示したもので、矢印ＰＩ、Ｑｌはそ
れぞれ光軸方向における変倍レンズ５．補正レンズ６の
移動量を示している。通常のズーム域におけるピント合
わせは、前玉レンズ７を移動することによって行われ、
その移動制御はＴＴＬ方式のオートフォーカス装置によ
って行われる。なお、図中の符号８はアイリス、符号９
はマスターレンズ、符号ＩＯはオプティカルローパスフ
ィルタ、符号１１はＣＣＤイメージセンサ−を示す。ま
た、第１図中の符号１２．１３は、それぞれマニュアル
操作用のズームレバー、フォーカスノブを示す。

ビデオカメラ２の前面には、ズームレンズ３との組み合
わせにより本発明のズームレンズ装置を構成スるコンバ
ージ田ンレンズユニット１５が設けられている。このコ
ンハージョンレンズユニソ）１５は、第２図及び第３図
に示したように、上部フレーム１６．下部フレーム１７
からなるベースフレーム１日と、ベースフレーム１８内
にスライド自在に内蔵されるレンズ枠１９．２０と、こ
れらのレンズ枠１９．２０に保持される負パワーのワイ
ドコンバータ２１．正パワーのテレコンバータ２２と、
撮影開口２３を形成した前カバー２４とからなる。

上部フレーム１６には左右に伸びた２本のガイド溝３５
，３６が形成され、また下部フレーム１７には２本の直
線状のスロワ１−２６．２７が形成されている。そして
、これらのガイド溝３５，３６、スロット２６．２７に
はレンズ枠１９．２０に一体に形成された突起３２，３
３、アーム２８゜２９が挿入される。これにより、前カ
バー２４の底面に形成した開口３７を通してノブ３０．
３１を操作することによって、レンズ枠１９．２０を水
平方向にスライドさせることができ、ズームレンズ３の
′前面にワイドコンバータ２１．　テレコンバータ２２
を出し入れすることができる。

ズームレンズ鏡筒は、変倍レンズ５．補正レンズ７を組
み込んだカム筒１４の他、前玉レンズ７を保持した前玉
鏡筒４５．アイリス８やマスターレンズ９等を組み込ん
だマスターレンズ鏡筒４６゜カム筒１４に連結されたズ
ームリング４７を備えている。前玉鏡筒４５は通常のズ
ーム域でのピント合わせ時に回動され、周知のヘリコイ
ドを介して光軸方向に移動される。マスターレンズ鏡筒
４６の背後には、光電面（撮像面）が矩形のＣＣＤイメ
ージセンサ−ＩＩが配置され、マスターレンズ９から射
出される光束が結像される。

前記ワイドコンバータ２１及びテレコンバータ２２のそ
れぞれは、正面から見たときの形状が略矩形になってい
る。第４図は前記ワイドコンバータ２１の正面形状を表
したもので、図示のように、円形の上下を部分的にカッ
トした矩形状となっている。このようにワイドコンバー
タ２１．テレコンバータ２２を矩形状にすると、マスタ
ーレンズ９から射出される光束によってイメージサーク
ル（円形の結像面）は形成されず、矩形状の結像面が形
成されることになる。しかし、同図中破線で示したよう
に、ＣＣＤイメージセンサーエ１の充電面は矩形となっ
ているから、両者の矩形状パターンを予め互いに合わせ
ておけば、画像の鮮鋭度を劣化させることはない。また
、矩形状にしたワイドコンバータ２１及びテレコンバー
タ２２を利用することによって、コンパージョレンズユ
ニット１５の小型化、軽量化が達成される。

なお、ワイドコンバータ２１．テレコンバータ２２を矩
形状にするには、円形のレンズを部分的にカットする他
に、レンズ素材となるガラスあるいはプラスチックを矩
形状に成形してもよい。また形状としても、第５図のよ
うな矩形や完全な矩形にしてもよい。

第２図に示されているように、ワイドコンバータ２Ｉは
前玉鏡筒４５から前方に離れた位置でズームレンズ３の
前面に出し入れされ、前玉鏡筒４５が最も前方に繰り出
された状態でもレンズ枠１９を左右に移動させることが
できるようになっている。また、ワイドコンバータ２１
とテレコンバータ２２とのレンズ間隔は、前述したスロ
ット２６．２７、ガイド溝３５，３６によって一定に保
たれるようになっている。しかも、ワイドコンバータ２
１の焦点面に対し、テレコンバータ２２の焦点面が一致
するように相互のレンズ間隔が決められているため、ワ
イドコンバータ２１．テレコンバータ２２の両レンズを
組み合わせたときには、アフォーカルなテレコンバージ
ョンレンズ系が構成される。そして、その倍率は第６図
（Ｅ）に示したように、入射光束の径をφ１．射出光束
の径をφ２とすると、φｌ／φ２で表されることになる
。

前記レンズ枠１９．２０には、それぞれ保合片３８．３
９が一体に形成されている。保合片３８゜３９は、ズー
ムレンズ３の前面にテレコンバータ２２だけが挿入され
ることを阻止するために設けられている。すなわち、レ
ンズ枠１９．２０の両方が左方の不使用位置にあるとき
、レンズ枠２０だけをズームレンズ３の前面に移動させ
ようとしたときには、係合片３９が係合片３８を押圧す
ることになり、レンズ枠２０の移動とともにレンズ枠１
９もズームレンズ３の前面に移動される。また、レンズ
枠１９．２０の両方がズームレンズ３の前面に位置して
いるときに、レンズ枠１９だけを左方の不使用位置に移
動させようとしたときには、係合片３８が係合片３９を
押圧し、レンズ枠２０もともに左方に移動させるように
なる。

上記構成による作用について説明する。

第６図（Ａ）〜（Ｂ）の間の通常のズーム域では、シー
ソーレバー４あるいはズームレバー１２の操作によりカ
ム筒１４を回動させ、変倍レンズ５、補正レンズ６を移
動させてスーム操作を行うことができる。さらに、変倍
レンズ５をワイド端に位置させたまま補正レンズ６を前
方に繰り出すと、補正レンズ６の調節位置に応じて近接
した被写体に対してピント合わせが可能となり、マクロ
撮影を行うことができる。

このマクロ域での使用時には、カム筒１４をワイド端を
越えてさらに第６図（Ｃ）のマクロ端位置に向かって回
動させる。これにより変倍レンズ５、補正レンズ６はカ
ム溝１４ａ、１４ｂの形状にしたがって移動され、変倍
レンズ５は矢印Ｐ２で示したようにワイド端位置に保持
され、補正レンズ６だけが矢印Ｑ２で示すように繰り出
される。

そして、この補正レンズ６の移動の過程でマクロ域での
ピント合わせが行われる。したがって、通常のズーム域
でピント合わせ不能のときには、オ−トフォーカス装置
から合焦が検出されるまでカム筒１４を回動させるよう
にすれば、無限遠からマクロ端での撮影距離（例えば５
　ｃｍ　）までの範囲にわたって自動的にピント合わせ
を行うことも可能となる。

さらに、ノブ３０を操作してレンズ枠１９をズームレン
ズ３の前面に移動させ、ズームレンズ３にワイドコンバ
ータ２１を併用することによって、第６図（Ｄ）に示し
たマクロワイド状態を得ることができる。このマクロワ
イド時には、ズームレンズ３の前面に負パワーのワイド
コンバータ２１が挿入されるため、ピント合わせが必要
になるが、補正レンズ６を矢印Ｑ２の範囲で光軸方向に
移動させることによって、接近した被写体に対してもピ
ント合わせを行うことができる。マクロワイド時の至近
距離は、第６図（Ｃ）に示したマクロ端での至近距離を
例えば５ｃｍとすると、７ｃｍ程度となって接写可能範
囲が狭くなるが、その反面、画角を広げることができる
だけでなく、矢印Ｑ２内の補正レンズ６の調節位置によ
っては、１ｍ前後から無限遠までを被写界深度内にカバ
ーするパンフォーカス状態を得ることも可能となる。

ワイドコンバータ２１の挿入はノブ３０を操作すること
によって行われるが、第２図に示したように、レンズ枠
１９は前玉鏡筒４５から離れた位置で挿脱されるから、
カム筒１４の回動には何らの影響も生ぜず円滑にピント
合わせを行うことができる。

通常のズーム域での使用時にさらに高倍率を得たいとき
には、ズームレンズ３の前面にワイドコンバータ２１と
テレコンバータ２２の両者を挿入する。ワイドコンバー
タ２１とテレコンバータ２２との組み合わせによってテ
レコンバージョンレンズが構成される。このテレコンバ
ージョンレンズはアフォーカル系であるからズームレン
ズ３のマスターレンズ９の結像位置に関して影響を及ぼ
さないから、変倍レンズ５．補正レンズ６をＰｌ。

Ｑｌで表した通常のズーム域で移動させてズーミングを
行い、通常のズーム時と同様に前玉レンズ７の移動によ
りピント合わせを行うことができる。

二のピント合わせ時においても、前玉鏡筒４５の移動に
対し、ワイドコンバータ２１．テレコンバータ２２は何
らの負荷も与えないから、モータ駆動、マニュアル操作
のいずれにしても前玉鏡筒４５を円滑に作動させること
ができる。また、このときの倍率は、ズームレンズ３だ
けの使用時の倍率に、ワイドコンバータ２１とテレコン
バータ２２とを組み合わせたコンバージョンレンズの倍
率（φ１／φ２）を乗じたものとなる。

なお、ズームレンズ３の前面にテレコンバータ２３だけ
を挿入するとズームレンズ３でピント合わせを行うこと
ができない。したがって、レンズ枠１９．２０に保合片
３８．３９を突設し、テレコンバータ２２の挿入を意図
してノブ３１を操作したときには、ワイドコンバータ２
１も同時に挿入させ、またワイドコンバータ２１とテレ
コンバータ２２の両者が挿入されている状態でワイドコ
ンバータ２１を不使用位置に移動させたときにはテレコ
ンバータ２２も同時に不使用位置に退避させることによ
って、上述した不都合を解消することができる。

以上、図示した実施例にしたがって本発明について説明
してきたが、本発明は、通常のズーム域では前玉レンズ
でピント合わせを行い、マクロ域では補正レンズでピン
ト合わせを行う上述した形式のズームレンズに限らず、
通常のズーム域からマクロ域にわたって、前玉レンズの
繰り出しだけでピント合わせを行うフロントフォーカス
式のズームレンズや、補正レンズあるいはマスターレン
ズの移動でピント合わせを行うインナーフォーカス式、
リヤフォーカス式のズームレンズにも適用することがで
きる。また、本発明はコンバータレンズ内蔵型に限らず
、着脱式のコンバータレンズに対しても適用することが
できる。

〔発明の効果］ 以上に説明したように、本発明のズームレンズ装置は、
コンバータレンズをズームレンズ鏡筒とは別体に挿脱さ
せる構成とし、しかもコンバータレンズの正面形状を矩
形状にしたから、ズームレンズ側のズーミング操作やピ
ント合わせ操作に全く影響を与えずにコンバータレンズ
が使用でき、しかもコンバージョンレンズ自体の小型、
軽量化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を用いたビデオカメラの外観図である。 第２図はコンバージョンレンズユニットの要部断面図で
ある。 第３図はコンバージョンレンズユニットの分解斜視図で
ある。 第４図はワイドコンバータの正面図である。 第５図はワイドコンバータの他の例を示す正面図である
。 第６図（Ａ）〜（Ｅ）は、ズームレンズの通常の使用状
態、及びワイド、テレコンバータを併用したときの使用
状態におけるレンズ配置を示す説明図である。 １８　・ ２１　・ ２２　・ ２４　・ ３０゜ ３８゜ ・ヘースフレーム ２０・・レンズ枠 ・ワイドコンバータ ・テレコンバータ 前カバー ３１・・ノブ ３９・・突起。 ３・・・ズームレンズ １５・・コンハージョンレンズユニット第 図 ３（ズームレンズ） へ−一一一一一一一） τ−１６８９

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ズームレンズと、このズームレンズの前方でズー
   ムレンズの鏡筒から離した位置に挿脱されるコンバータ
   レンズとから構成され、前記コンバータレンズの正面形
   状が矩形状であることを特徴とするズームレンズ装置。