JPH06265703A - 液体レンズ内蔵の伸縮式レンズ鏡胴 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鏡胴の短縮時におけるレンズ軸上厚を使用時
よりも短くするようになし、携帯時のレンズ鏡胴の大幅
な短縮化を図る。 【構成】 液体レンズ１，４には、連通管１４，２４を
介してシリンダ部材１１，２１とピストン部材１２，２
２とばね付勢手段１３，２３とから成る液体供給量調節
手段１０，２０から所定圧の液体が供給される。これに
よって、液体レンズ１，４は、所定の軸上厚ｔ₁ ，ｔ₂
と所定の焦点距離ｆ₁ ，ｆ₂ を有する光学レンズとな
る。この状態から非使用時の状態に移行させるには、可
動保持枠２，５を手動または電動により収納方向に移動
させる。すると、液体レンズ１，４の内部の液体が連通
管１４，２４を介してピストン１２，２２をばね付勢手
段１３，２３の付勢力に抗して右方向に移動させる。こ
の結果、液体レンズ１，４は、圧縮されてその軸上厚が
大幅に減少し、鏡胴がコンパクト化される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液体レンズを有する光
学系を内蔵したレンズ鏡胴における鏡胴短縮化の技術に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】レンズ内部に所定の屈折率を有する液体
を封入或いは充填することにより液体レンズを構成する
という技術自体は、例えば特開昭６１−５６３０３号公
報および特開平１−２２５９０１号公報等に開示されて
いて既に公知に属する。

【０００３】すなわち、前者の公報には、円筒状に形成
されたシリンダ状容器（レンズ枠に相当）の両方の開口
端面にそれぞれ薄い透明弾性体（光学面に相当）を取り
付け、この両方の透明弾性体とシリンダ状容器の内周面
とで囲繞された密閉空間内に水、油、アルコール等の液
体を充填して液体レンズとなし、さらに、この充填液体
の量を調節することにより光学面の形状を、例えば平面
状、凸球面状、凹球面状に変化させて、所望の可変焦点
距離のレンズを得るという技術が開示されている。

【０００４】また、後者の公報には、このような液体レ
ンズにおいて、透明薄膜（光学面に相当）の形状がレン
ズ内に充填された液体の重量によって下方に歪むのを防
止する技術が開示されている。

【０００５】これらの従来技術は、いずれも、レンズ内
部に充填された液体を液体レンズを構成するための手段
またはレンズとしての光学性能を向上させるための手
段、さらには、液体レンズとしての性能を維持するため
の手段として利用することを意図した技術であるといえ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本願発
明者等は、液体レンズには、従来技術が開示するような
特徴だけではなく、レンズ内部に充填された液体量を減
少させれば、液体レンズのレンズ軸上厚を短くなし得る
という特徴に着眼し、しかも、この特徴ないし現象を積
極的に活用すればレンズ鏡胴の鏡胴短縮化をより促進し
得ることを見出すに至った。

【０００７】ところで、近年、カメラに対して携帯時
（非使用時）に嵩張らないようにとの要求が高まってい
るが、この嵩張りの解消に当っては鏡胴の長さが大きな
障害となっている。この場合、各構成レンズ間の軸上空
気間隔を詰めることにより携帯時の鏡胴の長さを短縮す
ることが従来から行われて来ている。

【０００８】しかし、最近のカメラの小型化への更なる
要望と装着されるレンズの長焦点距離化が進むにつれ
て、従来の方法による鏡胴長短縮化ではこれに対応し切
れなくなって来ている。

【０００９】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、鏡胴長短縮時にお
けるレンズ軸上厚を使用時のレンズ軸上厚よりも短くす
るようになし、少なくとも、これにより短くなった分に
相当する長さ分だけ携帯時のレンズ鏡胴を短縮し得る構
造の液体レンズ内蔵の伸縮式レンズ鏡胴を提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、少なくとも１群の液体レンズを有する
光学系を内蔵したレンズ鏡胴において、前記レンズ鏡胴
を、使用時には所定の鏡胴長を保ち得るように、収容時
には前記使用時の鏡胴長よりも短く設定された鏡胴長に
短縮し得るような構造の伸縮式レンズ鏡胴として構成
し、前記液体レンズを、前記伸縮式レンズ鏡胴の鏡胴長
短縮時に使用時の位置から鏡胴長短縮方向に向って軸上
移動可能に設置し、しかも、使用時には、レンズ内部を
所定量の液体で満たすことにより所定のレンズ軸上厚を
有する特定焦点距離のレンズとして完成させ得るよう
に、また前記鏡胴長短縮時には、レンズ内部の液体量を
所定量より減少させることにより使用時のレンズ軸上厚
よりも薄く設定された鏡胴長短縮時のレンズ軸上厚に変
化させ得るように構成し、一方、前記鏡胴長短縮時に、
前記液体レンズの鏡胴長短縮方向への軸上移動動作と前
記液体レンズ内の液体量の減少動作とを関係付けて、前
記伸縮式レンズ鏡胴を、少なくとも前記液体レンズの使
用時のレンズ軸上厚と鏡胴長短縮時のレンズ軸上厚との
差分に相当する長さ分だけ短縮し得るように構成したこ
とを特徴とするものである。

【００１１】また、上記の目的を達成するために、少な
くとも１群の液体レンズを有する光学系を内蔵したレン
ズ鏡胴において、使用時には所定の鏡胴長を保ち得るよ
うに、収容時には前記使用時の鏡胴長よりも短く設定さ
れた鏡胴長に短縮し得るような構造の伸縮式レンズ鏡胴
として構成された前記レンズ鏡胴と、前記液体レンズを
保持し、鏡胴長短縮時に、前記伸縮式レンズ鏡胴の固定
部分に対して使用時の位置から鏡胴長短縮方向に向って
軸上移動可能に設けられた前記液体レンズ保持枠と、使
用時には、レンズ内部を所定量の液体で満たすことによ
り所定のレンズ軸上厚を有する特定焦点距離のレンズと
して完成させ得るように、前記鏡胴長短縮時には、レン
ズ内部の液体量を所定量より減少させることにより使用
時のレンズ軸上厚より薄く設定された鏡胴長短縮時のレ
ンズ軸上厚に変化させ得るように構成された前記液体レ
ンズと、使用時に所定のレンズ軸上厚が得られる液体量
を前記液体レンズ内に供給し、前記鏡胴長短縮時に、前
記液体レンズ保持枠の鏡胴長短縮方向への軸上移動動作
に関係付けて、前記液体レンズ内部の液体量を使用時の
液体量から前記鏡胴短縮時のレンズ軸上厚を形成し得る
液体量に減少させ得るように構成された液体供給量調節
手段とを、有することを特徴とするものである。

【００１２】さらにまた、上記の目的を達成するため
に、少なくとも１群の液体レンズを有する光学系を内蔵
したレンズ鏡胴において、使用時には所定の鏡胴長を保
ち得るように、収容時には前記使用時の鏡胴長よりも短
く設定された鏡胴長に短縮し得るような構造の伸縮式レ
ンズ鏡胴として構成された前記レンズ鏡胴と、少なくと
も鏡胴長短縮方向の側に位置する光学面をレンズ内部の
液体圧力変化に応じて変形し得る強度の可撓性光学面と
して形成すると共に、鏡胴長短縮方向と反対の側に位置
する光学面をレンズ内部の液体圧力変化に対して変形し
ない強度の固形光学面として形成し、しかも、使用時に
は、レンズ内部を所定量の液体で満たすことにより所定
のレンズ軸上厚を有する特定焦点距離のレンズとして完
成させ得るように、前記伸縮式レンズ鏡胴の鏡胴長短縮
時には、レンズ内部の液体量を所定量より減少させるこ
とにより使用時のレンズ軸上厚より薄く設定された鏡胴
長短縮時のレンズ軸上厚に変化させ得るように構成され
た前記液体レンズと、前記液体レンズを保持し、前記鏡
胴長短縮時に、前記伸縮式レンズ鏡胴の固定部分に対し
て使用時の位置から鏡胴長短縮方向に向って軸上移動可
能に設けられた前記液体レンズ保持枠と、使用時に、前
記液体レンズの鏡胴長短縮方向の側に位置する個所にお
いて前記液体レンズと所定の軸上空気間隔を隔てて互い
に隣接するように、前記鏡胴長短縮時に、鏡胴長短縮方
向と反対の側に位置する自身の光学面が前記液体レンズ
の可撓性光学面と接触し得るように設けられた別の構成
レンズと、この別の構成レンズを保持し、前記鏡胴長短
縮時に、前記液体レンズと前記別の構成レンズとの間に
所定の相対接触圧力を生じさせるように前記液体レンズ
保持枠との間で軸上相対移動可能に設けられた別の構成
レンズ保持枠と、使用時に所定のレンズ軸上厚が得られ
る液体量を前記液体レンズ内に供給し、前記鏡胴長短縮
時に、前記液体レンズ保持枠と前記別の構成レンズ保持
枠との間の軸上相対移動に関係付けて、前記液体レンズ
と前記別の構成レンズとの間に生じる前記相対接触圧力
により前記液体レンズ内部の液体量を使用時の液体量か
ら前記鏡胴短縮時のレンズ軸上厚を形成し得る液体量に
減少させ得るように構成された液体供給量調節手段と
を、有することを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】前記のように構成された液体レンズ内蔵の伸縮
式レンズ鏡胴は、レンズ鏡胴を伸縮可能に構成し、鏡胴
長短縮時に、レンズ鏡胴の短縮動作に関係付けて液体レ
ンズ内部の液体量を減少させることにより、鏡胴長短縮
時におけるレンズ軸上厚を使用時のレンズ軸上厚よりも
短くなし、少なくとも、このとき生じた使用時のレンズ
軸上厚と鏡胴長短縮時のレンズ軸上厚との差分に相当す
る長さ分だけ、レンズ鏡胴を短縮するようになしたもの
である。

【００１４】

【実施例】以下、２群の液体レンズと１群の非液体レン
ズとを有する伸縮式レンズ鏡胴の場合を例として、本発
明の構成及び作用について詳しく説明する。図１は、２
群の液体レンズと１群の非液体レンズとを有する伸縮式
レンズ鏡胴の使用時における状態を示す概略光学系構成
図であり、図２は、図１に示す伸縮式レンズ鏡胴の鏡胴
長短縮時における状態を示す概略光学系構成図である。

【００１５】図１および図２において、１は最も被写界
側に近い位置に設けられた、例えば両凸面形の第１の液
体レンズで、その前面光学面ｒ₁₁は、レンズ内部の液体
圧力変化に対して変形しない強度（剛性）を有する固形
光学面（例えば、非変形性透明薄膜材から成る固形光学
面）として形成され、その後面光学面ｒ₁₂は、レンズ内
部の液体圧力変化に応じて変形し得る強度の可撓性光学
面（例えば弾性透明薄膜材から成る可撓性光学面）とし
て形成されている。

【００１６】さらに、この第１の液体レンズ１は、使用
時（図１の状態の時）には、２つの光学面ｒ₁₁とｒ₁₂と
後述する液体レンズ保持枠としての第１可動保持枠２の
内周面とで囲繞された液体充填空間Ａ内に、所望の屈折
率を有する所定量の液体（例えば水、油、アルコール
等）が充填されることにより、所定のレンズ軸上厚ｔ₁
と特定の焦点距離ｆ₁ とを有する正の両凸面形光学レン
ズとして完成されるように構成されている。

【００１７】そのため、第１の液体レンズ１の２つの光
学面ｒ₁₁，ｒ₁₂の縁部分と第１可動保持枠２の内周面と
の間は、適宜のシール接着方法を用いて液密構造として
構成されることになる。

【００１８】２はこの第１の液体レンズ１を保持する、
例えば円筒形をした第１可動保持枠で、例えばレンズ鏡
胴の固定部分（図示なし）に対して、図１に示す使用時
位置から図２に示す鏡胴長短縮時位置まで光軸Ｏに沿っ
て往復移動し得るように構成されている。

【００１９】そして、この第１可動保持枠２の円筒壁の
一部には、第１の液体レンズ１の液体充填空間Ａと後述
する第１の液体供給量調節手段１０の第１連通管１４と
を連通させるための適宜の連通孔３が形成されている。

【００２０】この場合、この連通孔３と第１の液体供給
量調節手段１０の第１連通管１４との間は、当然のこと
ながら適宜のシール接着方法を用いて液密構造として接
続されることになる。

【００２１】４は第１の液体レンズ１より鏡胴長短縮方
向（フィルム面方向）に位置する光軸Ｏ上に設けられ
た、例えば両凸面形の他の液体レンズとしての第２の液
体レンズで、その前面光学面ｒ₄₁および後面光学面ｒ₄₂
は、いずれも、レンズ内部の液体圧力変化に応じて変形
し得る強度の可撓性光学面（例えば弾性透明薄膜材から
成る可撓性光学面）として形成されている。

【００２２】さらに、この第２の液体レンズ４も、第１
の液体レンズ１の場合と同様に、使用時（図１の状態の
時）には、２つの光学面ｒ₄₁，ｒ₄₂と後述する他の液体
レンズ保持枠としての第２可動保持枠５の内周面とで囲
繞された液体充填空間Ｂ内に、所望の屈折率を有する所
定量の液体が充填されることにより、所定のレンズ軸上
厚ｔ₂ と特定の焦点距離ｆ₂ とを有する正の両凸面形光
学レンズとして完成されるように構成されている。

【００２３】そのため、第２の液体レンズ４の２つの光
学面₄₁，ｒ₄₂の縁部分と第２可動保持枠５の内周面との
間は、適宜のシール接着方法を用いて液密構造として構
成されることになる。なお、図示実施例では、使用時に
第１の液体レンズ１の後面光学面ｒ₁₂と第２の液体レン
ズ４の前面光学面ｒ₄₁との間に、所定の軸上空気間隔ｄ
₁₄が形成されるように構成されている。

【００２４】５はこの第２の液体レンズ４を保持する、
例えば円筒形をした他の液体レンズ保持枠としての第２
可動保持枠で、第１可動保持枠２の場合と同様に、レン
ズ鏡胴の固定部分に対して、図１に示す使用時位置から
図２に示す鏡胴長短縮時位置まで光軸Ｏに沿って往復移
動し得るように構成されている。

【００２５】そして、この第２可動保持枠５の円筒壁の
一部には、第１可動保持枠２の場合と同様に、第２の液
体レンズ４の液体充填空間Ｂと後述する他のレンズ液体
供給量調節手段としての第２の液体供給量調節手段２０
の第２連通管２４とを連通させるための連通孔６が形成
されている。

【００２６】この場合、この連通孔６と第２の液体供給
量調節手段２０の第２連通管２４との間は、第１可動保
持枠２の場合と同様に、適宜のシール接着方法を用いて
液密構造として接続されることになる。

【００２７】７は第２の液体レンズ４とフィルム面（図
示なし）との間に位置する光軸Ｏ上に設けられた、例え
ば両凹面形の最後尾レンズで、例えば所定のレンズ軸上
厚ｔ₃ と焦点距離ｆ₃ を有する光学ガラス製または光学
プラスチック製の通常型の固体レンズとして構成されて
いる。そして、図示実施例では、使用時に第２の液体レ
ンズ４の後面光学面ｒ₄₂と非液体レンズである最後尾レ
ンズ７の前面光学面ｒ₇₁との間に所定の軸上空気間隔ｄ
₄₇が形成されるように構成されている。

【００２８】なお、この最後尾レンズ７は、その前面光
学面ｒ₇₁のみを第１の液体レンズ１の前面光学面ｒ₁₁の
ような構造の固形光学面として形成された液体レンズと
して構成することも可能である。その理由は「動作ない
し作用の項」で後述する。

【００２９】この結果、図示実施例のレンズ鏡胴に内蔵
される光学系は、使用時の状態において、第１の液体レ
ンズ１（レンズ軸上厚ｔ₁ ）および第２の液体レンズ４
（レンズ軸上厚ｔ₂ ）が所定の軸上空気間隔ｄ₁₄を隔て
て隣合せ、さらに、第２の液体レンズ４と最後尾レンズ
７（レンズ軸上厚ｔ₃ ）とが所定の軸上空気間隔ｄ₄₇を
隔てて隣合せに配置された３群から成る光学系として構
成されることになる。

【００３０】また、第１の液体レンズ１の焦点距離ｆ₁
と第２の液体レンズ４の焦点距離ｆ₂ と最後尾レンズ７
の焦点距離ｆ₃ との合成焦点距離ｆを有する光学系とし
ても構成されることになる。

【００３１】８はこの最後尾レンズ７を保持する、例え
ば円筒形をした第３保持枠で、例えば伸縮式レンズ鏡胴
の固定部分に対して固定的に設けられている。しかし、
この第３保持枠８を、使用時位置からその鏡胴長短縮時
位置まで光軸Ｏに沿って往復移動し得るような可動保持
枠として構成することもできる。この場合には、鏡胴長
短縮方向を必ずしも前述の第１可動保持枠２および第２
可動保持枠５と同じ方向に設定する必要性は特にない。

【００３２】１０は第１の液体レンズ１の液体充填空間
Ａ内に所定量の液体量を供給するための第１の液体供給
量調節手段で、以下に述べるような内部容積を有する第
１シリンダ部材１１と、この第１シリンダ部材１１内に
往復方向に滑動可能に嵌合するように構成された第１ピ
ストン部材１２と、この第１ピストン部材１２を左方向
（図上）に付勢する第１ばね付勢手段１３と、第１可動
保持枠２の連通孔３を介して第１シリンダ部材１１の内
部と第１の液体レンズ１の液体充填空間Ａとの間を接続
する第１連通管１４とから成る構造の調節手段として構
成されている。

【００３３】この場合、第１シリンダ部材１１は、第１
の液体レンズ１を所定のレンズ軸上厚ｔ₁ および焦点距
離ｆ₁ を有する光学レンズとして完成させるのに必要な
液体量と、このときに第１シリンダ部材１１内に多少残
留する余裕液体量や第１連通管１４に充填されている液
体量（必要残留余裕量）とを合計した量の液体を保有し
得る内部容積を持つシリンダ部材として構成されること
になる。

【００３４】また、第１ばね付勢手段１３は、第１の液
体レンズ１が使用時の状態にあるときに、第１の液体レ
ンズ１を所定のレンズ軸上厚ｔ₁ および焦点距離ｆ₁ を
持つ光学レンズとして実現し得る所定量の液体を液体充
填空間Ａ内に供給し得る付勢力を有するように構成され
ることになる。

【００３５】そして、第１ばね付勢手段１３の付勢力
は、当然のことながら、第１の液体レンズ１の後面光学
面（可撓性光学面）ｒ₁₂を構成する弾性透明薄膜材の弾
力特性と、鏡胴長短縮時の形状から使用時の形状に変形
するときの後面光学面ｒ₁₂の弾性透明薄膜材の変形量と
の関係により決定されることになる。

【００３６】２０は第２の液体レンズ４の液体充填空間
Ｂ内に所定量の液体量を供給するための他のレンズ液体
供給量調節手段としての第２の液体供給量調節手段で、
第１の液体供給量調節手段１０の場合と同様に、以下に
述べるような内部容積を有する第２シリンダ部材２１
と、この第２シリンダ部材２１内に往復方向に滑動可能
に嵌合するように構成された第２ピストン部材２２と、
この第２ピストン部材２２を左方向（図上）に付勢する
第２ばね付勢手段２３と、第２可動保持枠５の連通孔６
を介して第２シリンダ部材２１の内部と第２の液体レン
ズ４の液体充填空間Ｂ内との間を接続する第２連通管２
４とから成る構造の調節手段として構成されている。

【００３７】この場合、第２シリンダ部材２１は、第２
の液体レンズ４を所定のレンズ軸上厚所定のレンズ軸上
厚ｔ₂ および焦点距離ｆ₂ を有する光学レンズとして完
成させるのに必要な液体量と、このときに第２シリンダ
部材２１内に多少残留する余裕液体量や第２連通管２４
に充填されている液体量（必要残留余裕量）とを合計し
た量の液体を保有し得る内部容積を持ったシリンダ部材
として構成されることになる。

【００３８】また、第２ばね付勢手段２３は、第２の液
体レンズ４が使用時の状態にあるときに、第２の液体レ
ンズ４を所定のレンズ軸上厚ｔ₂ および焦点距離ｆ₂ を
持つ光学レンズとして実現し得る所定量の液体を液体充
填空間Ｂ内に供給し得る付勢力を有するように構成され
ることになる。

【００３９】そして、第２ばね付勢手段２３の付勢力
は、当然のことながら、第２の液体レンズ４の前面光学
面ｒ₄₁および後面光学面ｒ₄₂（いずれも可撓性光学面）
を構成する弾性透明薄膜材の弾力特性と、鏡胴長短縮時
の形状から使用時の形状に変形するときの各光学面
ｒ₄₁、ｒ₄₂の弾性透明薄膜材の変形量との関係により決
定されることになる。

【００４０】ところで、図示実施例では、少なくとも第
１可動保持枠２と第２可動保持枠５とが、いずれも、レ
ンズ鏡胴の固定部分に対して各々の使用時位置から各々
の鏡胴長短縮時位置まで往復移動し得るように構成され
ている。

【００４１】そして、携帯時（非使用時）には、図１に
示す使用時位置から図２に示す鏡胴長短縮時位置に向っ
て（すなわち、鏡胴長短縮方向に向って）強制的に移動
させて鏡胴長を短縮し得るようにも構成されている。す
なわち、伸縮式のレンズ鏡胴として構成されている。

【００４２】この場合、図示実施例では、鏡胴伸縮時に
おける２つの可動保持枠２、５の強制移動操作のため
に、マニュアル操作による移動手段であっても、また、
例えばモータ駆動による移動手段であってもよいが、適
宜の強制移動操作手段（図示なし）を設けるように構成
されることになる。なお、この強制移動操作手段の鏡胴
長短縮時の操作力については「動作ないし作用の項」で
説明する。

【００４３】次に、このように構成された液体レンズ内
蔵の伸縮式レンズ鏡胴の動作ないし作用を説明する。

【００４４】先ず、使用時には、強制移動操作手段を操
作して２つの可動保持枠２、５を図１に示すそれぞれの
使用時位置に移動させる。すなわち、第２の液体レンズ
４を最後尾レンズ７との間にｄ₄₇の軸上空気間隔が形成
される位置にまで移動させ、さらに、第１の液体レンズ
１を第２の液体レンズ４との間にｄ₁₄の軸上空気間隔が
形成される位置にまで移動させる。

【００４５】この状態では、第２の液体供給量調節手段
２０の第２シリンダ部材２１からの所定量の液体が、第
２ピストン部材２２に印加される第２ばね付勢手段２３
の付勢力により、第２連通管２４および第２可動保持枠
５の連通孔６を介して第２の液体レンズ４の液体充填空
間Ｂ内に供給（順流）される。

【００４６】一方、第１の液体供給量調節手段１０の第
１シリンダ部材１１からの所定量の液体も、第１ピスト
ン部材１２に印加される第１ばね付勢手段１３の付勢力
により、第１連通管１４および第１可動保持枠２の連通
孔３を介して第１の液体レンズ１の液体充填空間Ａ内に
供給（順流）されることになる このとき、第２の液体レンズ４は、第２ばね付勢手段２
３の付勢力によって、第２の液体レンズ４は所定のレン
ズ軸上厚ｔ₂ および焦点距離ｆ₂ を有する光学レンズと
して完成し、第１の液体レンズ１もまた、第１ばね付勢
手段１３の付勢力によって、所定のレンズ軸上厚ｔ₁ お
よび焦点距離ｆ₁ を有する光学レンズとして完成する。
そして、これら２群の液体レンズ１，２と予め定められ
た位置に置かれている最後尾レンズ７との協働により合
成焦点距離ｆを有する光学系が完成する。

【００４７】この状態で所望の撮影を実施し、全ての撮
影を終了した場合には、強制移動操作手段（図示なし）
を操作して第１可動保持枠２および第２可動保持枠５を
それぞれ鏡胴長短縮方向に向って移動させる。

【００４８】従って、第１の液体レンズ１および第２の
液体レンズ４は、２個所の軸上空気間隔ｄ₁₄，ｄ₄₇を狭
めながら、第１の液体レンズ１の後面光学面ｒ₁₂が第２
の液体レンズ４の前面光学面ｒ₄₁に当接し、第２の液体
レンズ４の後面光学面ｒ₄₂が最後尾レンズ７の前面光学
面ｒ₇₁に当接する位置まで移動する。

【００４９】このとき、この状態を超えて第１可動保持
枠２および第２可動保持枠５を鏡胴長短縮方向に向って
移動させると、それぞれが固形光学面である第１の液体
レンズ１の前面光学面ｒ₁₁と最後尾レンズ７の前面光学
面ｒ₇₁との間に位置する３面の可撓性光学面ｒ₁₂，
ｒ₄₁，ｒ₄₂は、両端の２つの固形光学面ｒ₁₁，ｒ₇₁に挟
圧されることになるから、このときの相対接触圧力によ
りそれぞれの可撓性光学面ｒ₁₂，ｒ₄₁，ｒ₄₂が変形させ
られる。

【００５０】そのため、第１の液体レンズ１の液体充填
空間Ａ内に充填されていた液体は、連通孔３および第１
連通管１４に充填されていた余裕液体を押しながら、第
１ばね付勢手段１３の付勢力に抗して、第１ピストン部
材１２を押しながら第１シリンダ部材１１内に流入（逆
流）する。

【００５１】一方、第２の液体レンズ４の液体充填空間
Ｂ内に充填されていた液体も、連通孔６および第２連通
管２４に充填されていた余裕液体を押しながら、第２ば
ね付勢手段２３の付勢力に抗して、第２ピストン部材２
２を押しながら第２シリンダ部材２１内に流入（逆流）
することになる。

【００５２】この結果、図２に示すように、２個所の軸
上空気間隔ｄ₁₄，ｄ₄₇は、無くなることになり、しか
も、第１の液体レンズ１および第２の液体レンズ４が扁
平した形になって、それぞれのレンズ軸上厚が使用時の
レンズ軸上厚ｔ₁ ，ｔ₂ よりもそれぞれ薄くなることに
なり、レンズ鏡胴が従来の伸縮式レンズ鏡胴よりも著し
く短縮されることになる。

【００５３】以上、図示実施例について述べたが、本発
明の主旨は、鏡胴長短縮時の液体レンズのレンズ軸上厚
を使用時の液体レンズのレンズ軸上厚よりも薄くし、従
来の伸縮式レンズ鏡胴に比べて、両者のレンズ軸上厚の
差分に相当する長さ分だけレンズ鏡胴をさらに短縮する
ことにあるので、変形実施例として種々のものが考えら
れることになる。

【００５４】例えば、図示実施例においては、２つの固
形光学面ｒ₁₁，ｒ₇₁を使用して２群の液体レンズのレン
ズ軸上厚を薄くするようにしているが、固形光学面を用
いずに、前後両面を可撓性光学面で形成した液体レンズ
だけを使用してレンズ鏡胴を短縮することも可能であ
る。この場合には、液体レンズの液体充填空間内に液体
を供給する液体供給量調節手段を、次のような構造の液
体供給量調節手段として構成する。

【００５５】例えば、液体供給量調節手段を、シリンダ
部材内においてピストン部材を積極的に往復移動させ得
るような構造の調節手段として構成して、使用時におけ
る液体レンズのレンズ軸上厚および焦点距離を実現する
場合には、ピストン部材を所定方向に移動させてシリン
ダ部材内の液体を液体レンズの液体充填空間内に流入さ
せる。

【００５６】そして、レンズ鏡胴を短縮する場合には、
レンズ鏡胴の短縮化動作に先立って（或いはレンズ鏡胴
の短縮動作に連動させて）ピストン部材を所定方向とは
逆の方向に移動させることにより、液体充填空間内の液
体をシリンダ部材内に吸入（逆流）させ、これにより液
体レンズのレンズ軸上厚を短くし得る構造の液体供給量
調節手段として構成するようにする。

【００５７】このような液体供給量調節手段を使用する
ときには、レンズ鏡胴に内蔵させる光学系は、１群の液
体レンズのみから成る光学系であっても、また、複数群
の液体レンズから成る光学系であってもレンズ鏡胴短縮
化という目的を達成することができる。

【００５８】また、図示実施例のように２つの固形光学
面を使用して液体レンズのレンズ軸上厚を薄くするよう
なケースでは、例えば一方の固形光学面として通常型の
固体レンズの光学面を利用するだけでなく、前述した第
１の液体レンズ１の前面光学面ｒ₁₁のような構造の固形
光学面を有する液体レンズとして構成することも可能で
ある。

【００５９】例えば、前述した最後尾レンズ７を液体レ
ンズとして構成する場合を例にしてこのことを説明する
と、最後尾レンズ７の前面光学面ｒ₇₁または後面光学面
ｒ₇₂のいずれかを第１の液体レンズ１の前面光学面ｒ₁₁
のような構造の固形光学面として形成し、この固形光学
面ｒ₇₁（または、ｒ₇₂）と第１の液体レンズ１の前面光
学面ｒ₁₁との間に存在する２群以上の液体レンズを、こ
の２つの固形光学面ｒ₇₁（または、ｒ₇₂）で挟圧するこ
とにより、それぞれの液体レンズのレンズ軸上厚を短く
するように構成することもできる。

【００６０】従って、光学系を全て液体レンズで構成
し、先頭に位置する液体レンズの前面光学面と最後尾に
位置する液体レンズの後面光学面とを固形光学面として
形成すれば、レンズ鏡胴を最大限に短縮することが可能
になる。なお、これらのように構成する場合には、全て
の液体レンズに液体供給量調節手段を付設することにな
るのは云うまでもない。

【００６１】以上幾つかの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
逸脱しない範囲内で種々に変形実施することが可能であ
る。例えば、図示実施例では、第１の液体レンズの第１
面が例えば非変形性透明薄膜材から成る固形光学面とし
て形成されているが、この固形光学面をガラス材料また
はプラスチック材料から成る薄い球面板状体または非球
面板状体として構成してもよい。

【００６２】この場合、球面板状体または非球面板状体
は、それぞれの一方の面が球面または非球面として形成
されていても、また、それぞれの両面が球面または非球
面として形成されていてもよい。さらに、両面が球面ま
たは非球面として形成されているケースでは、各面の球
面形状または非球面形状が異なってもよい。

【００６３】また、図示実施例では、液体レンズの可撓
性光学面の形状について特に言及していないが、球面ま
たは非球面として形成するように構成するものとする。
また、図示実施例では、液体レンズを１枚１群のレンズ
として説明したが、複数の液体充填空間を有する液体レ
ンズ（ガラスレンズでいう接合レンズ）として構成する
ことも可能である。

【００６４】また、図示実施例では、液体レンズ毎に液
体供給量調節手段を設けるように構成してあるが、複数
群の液体レンズを共通の液体供給量調節手段によって液
体供給を行うように構成することも可能である。

【００６５】なお、図示実施例の伸縮式レンズ鏡胴で
は、フォーカシング手段やズーミング手段等を省略して
あるが、これらの手段は必要に応じてそれ自体公知の手
段として構成するものとする。

【００６６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る液体レ
ンズ内蔵の伸縮式レンズ鏡胴では、内蔵した光学系に含
まれる各液体レンズの鏡胴長短縮時のレンズ軸上厚の合
計長さを、使用時のレンズ軸上厚の合計長さよりも著し
く短くすることができるので、従来の伸縮式レンズ鏡胴
に比べてレンズ鏡胴を著しく短縮することが可能とな
る。

【００６７】また、本発明によれば、液体供給量調節手
段を簡単な構成にすることが可能になるので、伸縮式レ
ンズ鏡胴を廉価に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】２群の液体レンズと１群の非液体レンズとを有
する本発明に係る伸縮式レンズ鏡胴の使用時における状
態を示す概略光学系構成図である。

【図２】図１に示す伸縮式レンズ鏡胴の鏡胴長短縮時に
おける状態を示す概略光学系構成図である。

【符号の説明】

Ｏ 光軸 ｄ₁₄，ｄ₄₇ 所定の軸上空気間隔 １ 第１の液体レンズ ｒ₁₁，ｒ₄₁，ｒ₇₁ 前面光学面 ｒ₁₂，ｒ₄₂，ｒ₇₂ 後面光学面 ｔ₁ ，ｔ₂ ，ｔ₃ レンズ軸上厚 Ａ，Ｂ，Ｃ 液体充填空間 ２ 第１可動保持枠 ３，６ 連通孔 ４ 第２の液体レンズ ５ 第２可動保持枠 ７ 最後尾レンズ ８ 第３保持枠 １０ 第１の液体供給量調節手段 １１ 第１シリンダ部材 １２ 第１ピストン部材 １３ 第１ばね付勢手段 １４ 第１連通管 ２０ 第２の液体供給量調節手段 ２１ 第２シリンダ部材 ２２ 第２ピストン部材 ２３ 第２ばね付勢手段 ２４ 第２連通管

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも１群の液体レンズを有する光
   学系を内蔵したレンズ鏡胴において、 前記レンズ鏡胴を、使用時には所定の鏡胴長を保ち得る
   ように、収容時には前記使用時の鏡胴長よりも短く設定
   された鏡胴長に短縮し得るような構造の伸縮式レンズ鏡
   胴として構成し、 前記液体レンズを、前記伸縮式レンズ鏡胴の鏡胴長短縮
   時に使用時の位置から鏡胴長短縮方向に向って軸上移動
   可能に設置し、しかも、使用時には、レンズ内部を所定
   量の液体で満たすことにより所定のレンズ軸上厚を有す
   る特定焦点距離のレンズとして完成させ得るように、ま
   た前記鏡胴長短縮時には、レンズ内部の液体量を所定量
   より減少させることにより使用時のレンズ軸上厚よりも
   薄く設定された鏡胴長短縮時のレンズ軸上厚に変化させ
   得るように構成し、 一方、前記鏡胴長短縮時に、前記液体レンズの鏡胴長短
   縮方向への軸上移動動作と前記液体レンズ内の液体量の
   減少動作とを関係付けて、前記伸縮式レンズ鏡胴を、少
   なくとも前記液体レンズの使用時のレンズ軸上厚と鏡胴
   長短縮時のレンズ軸上厚との差分に相当する長さ分だけ
   短縮し得るように構成したことを特徴とする液体レンズ
   内蔵の伸縮式レンズ鏡胴。
2. 【請求項２】 少なくとも１群の液体レンズを有する光
   学系を内蔵したレンズ鏡胴において、 使用時には所定の鏡胴長を保ち得るように、収容時には
   前記使用時の鏡胴長よりも短く設定された鏡胴長に短縮
   し得るような構造の伸縮式レンズ鏡胴として構成された
   前記レンズ鏡胴と、 前記液体レンズを保持し、鏡胴長短縮時に、前記伸縮式
   レンズ鏡胴の固定部分に対して使用時の位置から鏡胴長
   短縮方向に向って軸上移動可能に設けられた前記液体レ
   ンズ保持枠と、 使用時には、レンズ内部を所定量の液体で満たすことに
   より所定のレンズ軸上厚を有する特定焦点距離のレンズ
   として完成させ得るように、前記鏡胴長短縮時には、レ
   ンズ内部の液体量を所定量より減少させることにより使
   用時のレンズ軸上厚より薄く設定された鏡胴長短縮時の
   レンズ軸上厚に変化させ得るように構成された前記液体
   レンズと、 使用時に所定のレンズ軸上厚が得られる液体量を前記液
   体レンズ内に供給し、前記鏡胴長短縮時に、前記液体レ
   ンズ保持枠の鏡胴長短縮方向への軸上移動動作に関係付
   けて、前記液体レンズ内部の液体量を使用時の液体量か
   ら前記鏡胴短縮時のレンズ軸上厚を形成し得る液体量に
   減少させ得るように構成された液体供給量調節手段と
   を、有することを特徴とする液体レンズ内蔵の伸縮式レ
   ンズ鏡胴。
3. 【請求項３】 少なくとも１群の液体レンズを有する光
   学系を内蔵したレンズ鏡胴において、 使用時には所定の鏡胴長を保ち得るように、収容時には
   前記使用時の鏡胴長よりも短く設定された鏡胴長に短縮
   し得るような構造の伸縮式レンズ鏡胴として構成された
   前記レンズ鏡胴と、 少なくとも鏡胴長短縮方向の側に位置する光学面をレン
   ズ内部の液体圧力変化に応じて変形し得る強度の可撓性
   光学面として形成すると共に、鏡胴長短縮方向と反対の
   側に位置する光学面をレンズ内部の液体圧力変化に対し
   て変形しない強度の固形光学面として形成し、しかも、
   使用時には、レンズ内部を所定量の液体で満たすことに
   より所定のレンズ軸上厚を有する特定焦点距離のレンズ
   として完成させ得るように、前記伸縮式レンズ鏡胴の鏡
   胴長短縮時には、レンズ内部の液体量を所定量より減少
   させることにより使用時のレンズ軸上厚より薄く設定さ
   れた鏡胴長短縮時のレンズ軸上厚に変化させ得るように
   構成された前記液体レンズと、 前記液体レンズを保持し、前記鏡胴長短縮時に、前記伸
   縮式レンズ鏡胴の固定部分に対して使用時の位置から鏡
   胴長短縮方向に向って軸上移動可能に設けられた前記液
   体レンズ保持枠と、 使用時に、前記液体レンズの鏡胴長短縮方向の側に位置
   する個所において前記液体レンズと所定の軸上空気間隔
   を隔てて互いに隣接するように、前記鏡胴長短縮時に、
   鏡胴長短縮方向と反対の側に位置する自身の光学面が前
   記液体レンズの可撓性光学面と接触し得るように設けら
   れた別の構成レンズと、 この別の構成レンズを保持し、前記鏡胴長短縮時に、前
   記液体レンズと前記別の構成レンズとの間に所定の相対
   接触圧力を生じさせるように前記液体レンズ保持枠との
   間で軸上相対移動可能に設けられた別の構成レンズ保持
   枠と、 使用時に所定のレンズ軸上厚が得られる液体量を前記液
   体レンズ内に供給し、前記鏡胴長短縮時に、前記液体レ
   ンズ保持枠と前記別の構成レンズ保持枠との間の軸上相
   対移動に関係付けて、前記液体レンズと前記別の構成レ
   ンズとの間に生じる前記相対接触圧力により前記液体レ
   ンズ内部の液体量を使用時の液体量から前記鏡胴短縮時
   のレンズ軸上厚を形成し得る液体量に減少させ得るよう
   に構成された液体供給量調節手段とを、有することを特
   徴とする液体レンズ内蔵の伸縮式レンズ鏡胴。
4. 【請求項４】 請求項３に記載された液体レンズ内蔵の
   伸縮式レンズ鏡胴において、 前記液体供給量調節手段を、前記液体レンズと連通し且
   つ内部に前記液体レンズに供給する液体を保有するよう
   に構成されたシリンダ部材と、このシリンダ部材内を往
   復方向に滑動可能に構成されたピストン部材と、使用時
   に、前記液体レンズを所定のレンズ軸上厚にするのに必
   要な液体量を前記液体レンズ内に供給し得る適正供給量
   位置に前記ピストン部材を設定し、前記鏡胴短縮時に、
   前記液体レンズと前記別の構成レンズとの間に生じる所
   定の相対接触圧力によって、前記液体レンズ内部の液体
   量を前記鏡胴短縮時のレンズ軸上厚を形成し得る液体量
   に減少させ得る最少供給量位置に前記ピストン部材を設
   定し得る付勢力を有するばね付勢手段とを含む液体供給
   量調節手段として構成したことを特徴とする液体レンズ
   内蔵の伸縮式レンズ鏡胴。
5. 【請求項５】 請求項３または４に記載された液体レン
   ズ内蔵の伸縮式レンズ鏡胴において、 前記液体レンズと前記別の構成レンズとの間の光軸上に
   おいてこれら両方のレンズに対してそれぞれ所定の軸上
   空気間隔を隔てて配設されると共に、鏡胴長短縮方向の
   側に位置する光学面および鏡胴長短縮方向と反対の側に
   位置する光学面が共にレンズ内部の液体圧力により変形
   し得る強度の可撓性光学面として形成され、しかも、使
   用時にはレンズ内部を所定量の液体で満たすことにより
   所定のレンズ軸上厚を有する特定焦点距離のレンズとし
   て完成させ得るように、且つ、前記鏡胴長短縮時には、
   レンズ内部の液体量を所定量より減少させることにより
   使用時のレンズ軸上厚より薄く設定された鏡胴長短縮時
   のレンズ軸上厚に変化させ得るように構成された少なく
   とも１群の他の液体レンズと、 この他の液体レンズを保持し、且つ、鏡胴長短縮時に、
   前記液体レンズとこの他の液体レンズとの間およびこの
   他の液体レンズと前記別の構成レンズとの間にそれぞれ
   所定の相対接触圧力を生じさせるように、前記液体レン
   ズ保持枠および別の構成レンズ保持枠に対してそれぞれ
   軸上相対移動可能に設けられた少なくとも１個の他の液
   体レンズ保持枠と、 使用時に所定のレンズ軸上厚が得られる液体量を前記他
   の液体レンズ内に供給し、且つ、前記鏡胴長短縮時に、
   前記液体レンズ保持枠と前記他の液体レンズ保持枠との
   間の軸上相対移動および前記他の液体レンズ保持枠と前
   記別の構成レンズ保持枠との間の軸上相対移動に関係付
   けて、前記液体レンズと前記他の液体レンズとの間に生
   じる前記相対接触圧力および前記他の液体レンズと前記
   別の構成レンズとの間に生じる前記相対接触圧力によ
   り、前記他の液体レンズ内部の液体量を使用時の液体量
   から前記鏡胴短縮時のレンズ軸上厚を形成し得る液体量
   に減少させ得るように構成された他のレンズ液体供給量
   調節手段とを、それぞれ付設するように構成したことを
   特徴とする液体レンズ内蔵の伸縮式レンズ鏡胴。
6. 【請求項６】 請求項５に記載された液体レンズ内蔵の
   伸縮式レンズ鏡胴において、 前記他の液体供給量調節手段を、前記他の液体レンズと
   連通し且つ内部に前記他の液体レンズに供給する液体を
   保有するように構成されたシリンダ部材と、このシリン
   ダ部材内を往復方向に滑動可能に構成されたピストン部
   材と、使用時に、前記他の液体レンズを所定のレンズ軸
   上厚にするのに必要な液体量を前記他の液体レンズ内に
   供給し得る適正供給量位置に前記ピストン部材を設定
   し、且つ、前記鏡胴短縮時に、前記液体レンズとこの他
   の液体レンズとの間およびこの他の液体レンズと前記別
   の構成レンズとの間にそれぞれ所定の相対接触圧力によ
   って、前記他の液体レンズ内部の液体量を前記鏡胴短縮
   時のレンズ軸上厚を形成し得る液体量に減少させ得る最
   少供給量位置に前記ピストン部材を設定し得る付勢力を
   有するばね付勢手段とを含む液体供給量調節手段として
   構成したことを特徴とする液体レンズ内蔵の伸縮式レン
   ズ鏡胴。
7. 【請求項７】 請求項３ないし６のいずれか１項に記載
   された液体レンズ内蔵の伸縮式レンズ鏡胴において、 前記別の構成レンズをそれ自体固体である非液体レンズ
   として構成したことを特徴とする液体レンズ内蔵の伸縮
   式レンズ鏡胴。