JPH08146296A

JPH08146296A - 可変焦点距離レンズ

Info

Publication number: JPH08146296A
Application number: JP6283702A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Honda; 裕一本田; Satoshi Nakamoto; 聡中本; Haruki Nakayama; 春樹中山
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1994-11-17
Filing date: 1994-11-17
Publication date: 1996-06-07
Also published as: US6282378B1

Abstract

(57)【要約】【目的】複数のレンズ群を光軸方向に独立に移動させ
ることで焦点距離の変更を行うと共に、少ない移動距離
でフォーカシングが可能で、レンズ性能の劣化のない可
変焦点距離レンズ。【構成】最も物体側に存在し、且つフォーカシングに
寄与する第１レンズ群と、最も像側に存在し、且つフォ
ーカシングに寄与する第３レンズ群と、第１レンズ群と
第３レンズ群との間に存在し、且つフォーカシングに寄
与する第２レンズ群と、３つのレンズ群のうち少なくと
も１つのレンズ群に、他のレンズ群とは異なる光軸方向
の移動量を与えるように、３つのレンズ群を光軸方向に
移動させるフォーカシング手段とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、カメラの撮影レンズ
である可変焦点距離レンズに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のズームレンズなどの可変焦点距離
レンズや、単焦点レンズにおいて、焦点調節、即ちフォ
ーカシングについて、下記の如き方式が知られていた。

【０００３】第１の方式として、特定のレンズ群のみを
移動させて無限大から近距離までフォーカシングを行う
方式がある。この例を図１に示すが、Ｗ（短焦点距離）
からＴ（長焦点距離）までズーミングを行うと、前群レ
ンズFCと後群レンズRCが移動するが、所定の焦点距離に
てフォーカシングを行うと、前群レンズFCのみが矢印の
ごとく繰り出される。なお、Ｆはフィルムである。

【０００４】この方式は、フォーカシングのための移動
量が小さく、その結果、鏡胴の移動機構も小さく構成で
きるので、現在のズームレンズでは最も一般的に用いら
れている。

【０００５】第２の方式として、全体のレンズ群を移動
させて無限大から近距離までフォーカシングを行う方式
がある。この例を図２に示すが、フォーカシングのとき
は、前群レンズFCと後群レンズRCがその間隔を一定に保
ちながら共に繰り出されるので、例えば収差などのレン
ズ性能を劣化させない。

【０００６】この方式は、レンズ群間の間隔を一定に保
ったまま、繰り出されるので、レンズ性能を劣化させ
ず、主として単焦点レンズに用いられる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
２方式には下記の問題がある。

【０００８】カメラを小型化すると、レンズ群の全長も
短くする必要がある。そこで第１の方式において、ズー
ムレンズを小型化すると、被写体とズームレンズとの距
離の変化に伴うピントの移動量を調節するための特定の
レンズ群の移動量を極めて小さくせざるを得ない。しか
し、当然ながら、小さい移動量で精度よくレンズ群を停
止させることは困難である。更に、一般的には、ズーム
レンズは望遠側になるに従って被写界深度が浅くなるの
で、焦点調節（フォーカシング）に用いる特定のレンズ
群を停止させる位置の数（段数）が増大し、上述の問題
と相まって益々小型化の障害となる。また、ワイド側に
おいては、上述の第２の方式に比べて、フォーカシング
時のレンズ移動によって、例えば収差などのレンズ性能
の劣化が激しい。

【０００９】第２の方式においては、長焦点距離になる
ほどフォーカシング時の移動量が大きいため、鏡胴の光
軸方向の寸法が大きくなりがちであり、また、フォーカ
シングによって焦点距離が大きく変化するという問題が
ある。

【００１０】また、従来のどのような可変焦点距離レン
ズにおいても、あるレンズ群Ａと、それとは別のレンズ
群Ｂとが、ある領域では一体に光軸方向に移動し、それ
以外の領域では各々別体に移動するという機構を高精度
で実現することはできなかった。

【００１１】例えば、レンズ群Ａ及びレンズ群Ｂの各々
の移動カムをそれぞれ上述の条件を満たすように設定
し、ある領域でのみ等しい傾きを有するようにしても、
完全に一体に移動するわけではないので、やはり精度に
問題がある。また、ヘリコイドを用いた場合は、この方
法では上述のような機構は全く実現できない。

【００１２】即ち、従来のどのような可変焦点距離レン
ズにおいても、あるレンズ群Ａを、他のレンズ群Ｂを光
軸方向に移動させることによって、レンズ群Ａ自身のカ
ム、ヘリコイドなどの駆動手段から離脱させ、レンズ群
Ｂと一体に移動させるという機構のものは存在しなかっ
た。

【００１３】本願発明の課題は、可変焦点距離レンズの
小型化に際して、上述のような従来技術の問題点を解決
することにある。

【００１４】即ち、本願発明の第１の目的は、機械的な
精度を犠牲にすることなく、レンズ群の光軸方向の移動
量を減少させ、且つ広角側においても収差などのレンズ
性能を劣化させない可変焦点距離レンズを提供すること
にある。そして、本願発明の第２の目的は、ある領域で
は少なくとも２つのレンズ群が一体に光軸方向に移動
し、それ以外の領域では各々別体に移動することが可能
な機構を備えた可変焦点距離レンズを提供することにあ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題は本願発明にお
ける、下記（１）〜（６）の何れかにより解決される。

【００１６】（１）複数のレンズ群を光軸方向に独立に
移動させることで焦点距離の変更を行う可変焦点距離レ
ンズにおいて、最も物体側に存在し、且つフォーカシン
グに寄与する第１レンズ群と、最も像側に存在し、且つ
フォーカシングに寄与する第３レンズ群と、前記第１レ
ンズ群と前記第３レンズ群との間に存在し、且つフォー
カシングに寄与する第２レンズ群と、前記３つのレンズ
群のうち少なくとも１つのレンズ群に、他のレンズ群と
は異なる光軸方向の移動量を与えるように、前記３つの
レンズ群を光軸方向に移動させるフォーカシング手段と
を備えたことを特徴とする可変焦点距離レンズ。

【００１７】（２）複数のレンズ群を有する可変焦点距
離レンズにおいて、最も物体側に存在し、且つフォーカ
シングに寄与する第１レンズ群と、最も像側に存在し、
且つフォーカシングに寄与する第２レンズ群とを有し、
少なくとも最短焦点距離を選択した場合は、前記第１レ
ンズ群と前記第２レンズ群とが、光軸上の等しい距離を
移動することによりフォーカシングを行い、少なくとも
最長焦点距離を選択した場合は、前記第１レンズ群と前
記第２レンズ群とが、光軸上の異なった距離を移動する
ことによりフォーカシングを行うことを特徴とする可変
焦点距離レンズ。

【００１８】（３）複数のレンズ群を有する可変焦点距
離レンズにおいて、最も物体側に存在し、且つフォーカ
シングに寄与する第１レンズ群と、最も像側に存在し、
且つフォーカシングに寄与する第３レンズ群と、前記第
１レンズ群と前記第３レンズ群との間に存在し、且つフ
ォーカシングに寄与する第２レンズ群とを有し、少なく
とも最長焦点距離を選択した場合は、前記第１レンズ群
と第３レンズ群とが光軸上の等しい距離を移動し、且つ
前記第２レンズ群は前記距離とは異なる光軸上の距離を
移動することによりフォーカシングを行うことを特徴と
する可変焦点距離レンズ。

【００１９】（４）複数のレンズ群を有する可変焦点距
離レンズにおいて、少なくともフォーカシングかズーミ
ングの何れか一方、若しくは双方に寄与し、光軸方向の
像側に所定長さを有する突設部材を突設した、光軸方向
に移動可能な第１レンズ群と、少なくともフォーカシン
グかズーミングの何れか一方、若しくは双方に寄与し、
前記第１レンズ群よりも像側に存在し、且つ、少なくと
も最短焦点距離を選択した場合は、前記突設部材と当接
する突き当て部を有する光軸方向に移動可能な第２レン
ズ群と、第１レンズ群を光軸方向に移動させるための移
動経路を有し、且つ前記第１レンズ群を前記移動経路上
の像側に付勢する規制部材を有し、且つ光軸方向に移動
可能な第１レンズ群保持手段とを備え、少なくとも最短
焦点距離を選択した場合は、前記第１レンズ群と前記第
２レンズ群とが一体に移動することを特徴とする可変焦
点距離レンズ。

【００２０】

【実施例】本願発明の請求項１乃至５に関わる発明の実
施例を図３乃至図７に基づいて、詳細に説明する。図３
は、ズーミングとフォーカシングを同一の駆動源で行う
ことができるズームレンズ鏡胴の縦断面図であり、短焦
点距離のときの状態を光軸より上方に描き、長焦点距離
のときの状態を光軸より下方に描いてある。

【００２１】１は図示していないカメラ本体と一体的に
固定された固定胴であり、内周にメスヘリコイド１ａを
螺設している。２はカム筒であり、外周にメスヘリコイ
ド１ａと螺合するオスヘリコイド２ａを螺設し、内周に
メスヘリコイド２ｂを螺設している。また、図４に示す
ように、メスヘリコイド２ｂの間にカム溝２ｃが形成さ
れている。３は内筒であり、内周に正の第１レンズ群Ｌ
１と負の第３レンズ群Ｌ３を保持しており、外周にメス
ヘリコイド２ｂと螺合するオスヘリコイド３ａを螺設し
ている。４は第２レンズ保持枠であり、内周に正の第２
レンズ群Ｌ２を保持しており、外周にて内筒３と嵌合す
ると共に、カムピン５を立設している。カムピン５はカ
ム溝２ｃと係合しているが、カムピン５が光軸方向に移
動する範囲に、内筒３には切り欠いた長孔が形成されて
いる。

【００２２】７は直進ガイド板であり、取り付け部材10
によって、カム筒２を固定胴１に対して回動可能に保持
している。直進ガイド板７の後端部にある第１折り曲げ
部７ａの先端は、メスヘリコイド１ａにおいて図示して
いない光軸に平行に形成された長溝と係合している。こ
こで、カム筒２を図示していない駆動手段によって回転
させると、カム筒２はメスヘリコイド１ａに沿って光軸
方向に移動するが、直進ガイド板７は、上述の長溝と第
１折り曲げ部７ａの先端とが係合しているため、回転す
ることなく、カム筒２に対しては相対的に回転して、光
軸方向に移動する。更に、直進ガイド板７はその先端部
７ｃで第２レンズ保持枠４に設けた長孔と係合し、第２
レンズ保持枠４の回転を阻止している。

【００２３】更に、第２レンズ保持枠４の外周に設けら
れた突起４ａは、内筒３の内周に設けられた長溝３ｂと
係合しているので、内筒３は回転を阻止され、カム筒２
の回転をうけることによって、光軸方向に直進移動す
る。また、第１折り曲げ部７ｂは固定絞りを形成してい
る。

【００２４】また、８は化粧枠、９はバリアである。

【００２５】以上の構成のズームレンズ鏡胴の基本動作
を説明する。

【００２６】固定胴１には図示していないが、カム筒２
を駆動する孔が設けられ、ズーミング時若しくはフォー
カシング時に、図示していないモータの回転をカム筒２
に伝達し、カム筒２を回転駆動する。カム筒２は固定胴
１とヘリコイド螺合しているので、回転しながら光軸方
向に繰り出し、若しくは繰り込みの移動を行う。このと
き、カム筒２を回動可能に保持している直進ガイド板７
は直進移動のみを行う。カム筒２が回転すると、カム筒
２とヘリコイド螺合している内筒３は、第２レンズ保持
枠４により回転を阻止されているので、直進移動のみを
行う。一方、カム筒２とカム係合している第２レンズ保
持枠４は、カム溝２ｃの形状により独自の直進移動を行
う。従って、第１レンズ群Ｌ１と第３レンズ群Ｌ３の移
動量は、固定胴１とカム筒２とが螺合するヘリコイドの
リードと、カム筒２と内筒３とが螺合するヘリコイドの
リードにより決定され、第２レンズ群Ｌ２の移動量は、
固定胴１とカム筒２とが螺合するヘリコイドのリード
と、カム筒２と第２レンズ保持枠４とが係合するカムに
より決定される。

【００２７】次に、図５に示すブロック図に基づいて、
ズーミング及びフォーカシングの動作を説明する。

【００２８】先ず、後に詳述する図６のＷの位置からＭ
１の位置へ焦点距離を変化させる場合を例にとって、ズ
ーミングの動作を説明する。

【００２９】Ｗの焦点距離の位置でズーム釦Ｓ_Tを押し
てCPU30にズーム釦Ｓ_Tの信号が入力されると、CPU30は
鏡胴駆動モータ31を正転方向に回転させ、歯車列を介し
て第１レンズ群、第３レンズ群及び第２レンズ群を移動
させると共に、レンズの移動量を検出するために、鏡胴
駆動モータ31の回転量をズーミング用フォトインタラプ
タ32が検出し、フォトインタラプタ32からのCPU30への
信号が変化したとき、CPU30は鏡胴駆動モータ31の回転
を停止させ、第１レンズ群、第３レンズ群及び第２レン
ズ群をＭ１の焦点距離の位置で停止させて、ズーミング
の動作が終了する。

【００３０】次に、フォーカシングの動作を説明する。

【００３１】例えば焦点距離がＷのとき、レリーズ釦を
押してスイッチＳ₁及びＳ₂がONされると、図示していな
いオートフォーカス回路により発生する測距情報がCPU3
0に入力される。CPU30は前記測距情報と前述のズーミン
グ動作によって決定された焦点距離に応じて合焦位置へ
の移動距離に応じた所定パルス数を設定する。CPU30は
鏡胴駆動モータ31を正転方向に回転させ、歯車列を介し
て第１レンズ群、第３レンズ群及び第２レンズ群を駆動
すると共に、鏡胴駆動モータ31の回転量をフォーカシン
グ用フォトインタラプタ33が検出し、フォトインタラプ
タ33からCPU30にパルスが入力され、パルスカウントを
行う。パルスカウントが前記所定パルス数に達すると、
鏡胴駆動モータ31が停止し、フォーカシングが完了す
る。その後、図示していないシャッタを駆動し、フィル
ムへの露光を行う。露光完了後、鏡胴駆動モータ31を逆
転方向に回転させ、所定パルス数をカウントして元のズ
ームポジションに復帰した所で鏡胴駆動モータ31を停止
させる。

【００３２】次に、レンズ駆動方式を図６のズーム線図
により説明する。同図は、本出願人による特願平6-2354
74号公報に記載されたズームレンズ鏡胴のズーム線図を
変形させたものである。

【００３３】このズーム線図は、最も長い焦点距離と最
も短い焦点距離との間を所定の段数、即ちステップに区
切った、所謂ステップズーム方式である。同図におい
て、横軸は焦点距離の変化を示し、Ｗは焦点距離が最も
短い状態を示し、Ｍ１，Ｍ２と逐次焦点距離が長くな
り、Ｔで最も焦点距離が長くなる。このように、本実施
例では８ステップの焦点距離に切り替えることができ
る。縦軸はカム筒２によるレンズ群の移動量を示し、前
述の如く、ａ線で表す第１レンズ群とｃ線で表す第３レ
ンズ群はヘリコイドにより直線的に移動し、ｂ線で表す
第２レンズ群はカムにより第１レンズ群と第３レンズ群
より離間する方向と接近する方向への移動を交互に繰り
返す。

【００３４】例えば、焦点距離がＷの位置に設定された
とき、フォーカシングを行うと、この間は第１レンズ群
と第３レンズ群のためのヘリコイドのリード角と、第２
レンズ群のためのカムの傾斜角が同一に形成されている
ので、被写体距離に応じてＷとＭ１の間で第１レンズ
群、第３レンズ群、第２レンズ群の全レンズ群が移動す
る。即ち、Ｗ側では、レンズ鏡胴の光軸方向の小型化に
は寄与しないので、第１レンズ群乃至第３レンズ群全て
が一体に光軸方向に移動してよく、またレンズ群全てが
一体に移動するため、収差などのレンズ性能の劣化がな
い。続いて、１ステップのズーミングを行うと、全レン
ズ群はＭ１の位置に移動する。ここで、Ｍ１の位置でフ
ォーカシングを行うと、Ｍ１とＭ２の間で全レンズ群が
光軸方向に移動するが、第１レンズ群と第３レンズ群の
群間距離は変化せず、第１レンズ群と第２レンズ群の群
間距離及び第２レンズ群と第３レンズ群の群間距離は変
化する。即ち、ズームレンズ鏡胴の小型化に寄与するに
は、ピント精度や、レンズ性能を損なうことなく鏡胴の
全長を短くすることが要求される。

【００３５】そのためには、特に望遠側においてフォー
カシングに必要なレンズの移動量を減少させることが有
効である。つまり、Ｗ側では第１レンズ群乃至第３レン
ズ群が一体に移動することによって、フォーカシングを
行い、Ｍ１以降は第１レンズ群と第３レンズ群の組と、
第２レンズ群とが各々異なった移動量を移動することに
より、フォーカシングを行う。鏡胴全体の光軸方向の移
動量は、第１レンズ群と第３レンズ群の組の移動量に等
しい。よって、鏡胴全体の光軸方向の移動量は、全群が
移動する第２の方式に比べて少なくなる。

【００３６】また、第１の方式のように、前群のみを繰
り出すことによって合焦させる場合の前群の移動量に比
べて、第１レンズ群と第３レンズ群の組の合焦のための
移動量、即ち鏡胴全体の光軸方向の移動量も少なくて済
み、また合焦に必要な第２レンズ群の移動量も極端に短
くならないので、高いレンズ停止精度を保つことがで
き、ピント精度も向上する。

【００３７】更に、１ステップのズーミングを行うと、
Ｍ２の位置に移動する。以下、Ｔまで同様であるが、こ
のステップズームは各ステップ間のカム領域で、ズーミ
ングとフォーカシングを行うので、ズーム比の大きいズ
ームレンズに適用しても、鏡胴が大型化することがない
という効果を奏する。

【００３８】以上の如く、従来のズームレンズ鏡胴は、
ズーミングとフォーカシングとを夫々別個の機構で行っ
ていたが、上記ズームレンズ鏡胴によればズーミングと
フォーカシングとを同一の機構で行うことができるの
で、非常に小型なズームレンズ鏡胴を実現できる。

【００３９】このズームレンズ鏡胴の、第１レンズ群乃
至第３レンズ群のフォーカシング時のレンズの移動量に
ついて、図７を用いて説明する。

【００４０】図７において、Ｗ（最短焦点距離）の場
合、無限遠の被写体に合焦している第１レンズ群乃至第
３レンズ群のレンズ位置を実線で示す。次に、最至近距
離に合焦したときのレンズ位置を破線で示す。この場
合、無限遠から最至近距離にフォーカシングした時の第
１レンズ群乃至第３レンズ群の移動量は、それぞれａ，
ｂ，ｃで、ａ＝ｂ＝ｃとなるように、カムの傾斜とヘリ
コイドの傾斜を等しくしてある。

【００４１】しかし、Ｔ（最長焦点距離）においては、
ａ＝ｃ≠ｂとなるようにカムの傾斜をヘリコイドの傾斜
とは異なるようにしてある。即ち、図７に示すレンズ移
動線図に示す通り、Ｗ以外では第１レンズ群と第３レン
ズ群の組と第２レンズ群とが異なった移動をするため、
小型で且つ性能劣化のないズームレンズ鏡胴を提供でき
る。

【００４２】即ち、３つのレンズ群を光軸上の等しい距
離を移動させるのではなく、少なくとも何れか１つに、
他の２つとは異なった動きをさせることによってフォー
カシングを行うということができる。

【００４３】即ち、ａ＝ｃ≠ｂとなる条件だけでなく、
次のような各条件のうち、何れか１つを満たせばよい。

【００４４】ａ≠ｂ、且つｂ≠ｃａ＝ｂ≠ｃａ≠ｂ＝ｃこれらの条件のうち、何れか１つを満たすことにより、
従来の可変焦点距離レンズと比べて、少ない光軸方向の
移動距離でフォーカシングが可能で、且つ収差などのレ
ンズ性能の劣化のない可変焦点距離レンズを得ることが
できる。

【００４５】この実施例においては、ズームレンズ鏡胴
において、最短焦点距離を選択した場合のみ、第１レン
ズ群乃至第３レンズ群が一体に光軸上を移動し、Ｍ１以
降は第１レンズ群と第３レンズ群の組が一体に、第２レ
ンズ群はこれとは別体に移動する形式であるが、この形
式とは異なった、各レンズ群の移動パターンも、適宜目
的に応じて選択可能である。

【００４６】例えば、最長焦点距離を選択した場合の
み、第１レンズ群と第３レンズ群の組が一体に、第２レ
ンズ群はこれとは別体に移動し、それ以外の領域、即ち
最短焦点距離からＭ６まででは第１レンズ群乃至第３レ
ンズ群が一体に光軸上を移動するという形式であっても
よい。

【００４７】更に、これらを適宜組み合わせることによ
り、最短焦点距離から最長焦点距離までの間の所定の焦
点距離で、第１レンズ群乃至第３レンズ群の移動形式を
自由に設定できる。なお、以上説明したズームレンズ鏡
胴はフォーカシングとズーミングを同一の機構で行い、
短焦点距離側でレンズ性能が劣化することを防止するた
め、フォーカシング時に短焦点距離側でのみ全群移動を
行い、長焦点距離側ではレンズ群を異なる距離ずつ移動
させているが、本願発明はこの形態に限定されるもので
はなく、少なくとも短焦点距離側で全群移動を行うか、
長焦点距離側ではレンズ群を異なる距離ずつ移動させる
ように構成すれば、フォーカシングとズーミングを別個
の機構で行う従来から用いられているズームレンズ鏡胴
にも適用できる。

【００４８】また、上述のような、所謂ステップズーム
方式を部分的に採用した可変焦点距離レンズであっても
よい。例えば、複数のレンズ群のうち、あるレンズ群は
ズーミングとフォーカシングのための光軸方向の移動を
同じ移動経路で行うようにし、別のレンズ群は、ズーミ
ングとフォーカシングをそれぞれ異なった移動経路で行
うようにしていてもよい。

【００４９】ここで、請求項２に関わる発明について説
明する。

【００５０】この発明は、上述の実施例を部分的に利用
した例と考えることもできる。

【００５１】上述の実施例では、３つのレンズ群が、短
焦点距離側では等しい光軸上の距離を移動することによ
りフォーカシングを行ない、長所点距離側では、第１及
び第３レンズ群の組が光軸上の等しい距離を移動し、第
２レンズ群はその距離とは異なった光軸上の距離を移動
することによってフォーカシングを行なっているが、こ
の変形として２つのレンズ群によってフォーカシングを
行う場合、短焦点距離側では２つのレンズ群が等しい光
軸上の距離を移動することによりフォーカシングを行な
い、長所点距離側では互いに異なった光軸上の距離を移
動することによってフォーカシングを行う。

【００５２】上述の実施例における図を用いて説明する
と、図６及び図７における第１レンズ群と第２レンズ群
の動き、または、第２レンズ群と第３レンズ群の動きの
いずれかを取り出したものということができる。

【００５３】このような２群からなる可変焦点距離レン
ズも、上述の実施例と同様、従来の可変焦点距離レンズ
と比べて、少ない光軸方向の移動距離でフォーカシング
が可能で、且つ収差などのレンズ性能の劣化が極めて少
ない。

【００５４】次に、本願発明の請求項６及び７にかかわ
る発明の実施例を図８乃至図９に基づいて、詳細に説明
する。

【００５５】図８は、図３と類似したズームレンズ鏡胴
の縦断面図であり、同一部材には同符号を付す。図８に
おいて図３と大きく異なる点は、内筒３は第３レンズ群
Ｌ３のみ保持し、第１レンズ群Ｌ１は第１レンズ保持枠
11により保持されている点である。第１レンズ保持枠11
には３本のシャフト12が光軸に平行に立設しており、内
筒３の内周のフランジ３ｂに摺動自在に貫通している。
従って、第１レンズ保持枠11はシャフト12により内筒３
に保持されている。一方、第１レンズ保持枠11の前方に
は板バネ13が設けられ、第１レンズ保持枠11を後方に押
圧している。

【００５６】以上のズームレンズ鏡胴において、短焦点
距離のときは図８の上方に示すように、カムで移動する
第２レンズ保持枠４の側面４ａに板バネ13により押圧さ
れた第１レンズ保持枠11に立設したシャフト12の端部が
当接している。この結果、第１レンズ保持枠11は板バネ
13に抗して前方に押し出され、シャフト12の長さは一定
であるので、第１レンズ保持枠11は第２レンズ保持枠４
と一体的に光軸方向に移動する。ズーミングにより、第
２レンズ保持枠４によるカムの移動量より内筒３による
ヘリコイドの移動量が勝ると、内筒３の内周のフランジ
３ｂの側面３ｃが、第１レンズ保持枠11の側面11ａに当
接し、第１レンズ保持枠11は内筒３と一体的に移動す
る。

【００５７】即ち、以上の実施例においては、短焦点距
離のときは第１レンズ群Ｌ１は第２レンズ群Ｌ２と共に
移動し、短焦点距離でないときは第１レンズ群Ｌ１は第
３レンズ群Ｌ３と共に移動する。

【００５８】以上のズームレンズ鏡胴において、短焦点
距離のときのみ、第２レンズ保持枠４によるカムの傾斜
と内筒３によるヘリコイドの傾斜を同量に設定すれば、
鏡胴長さを決定する第１レンズ群と第３レンズ群とが等
間隔を保ったまま、フォーカシングが可能になる。

【００５９】また、従来のどのような形式のズームレン
ズ鏡胴であっても、レンズ開口部と、レンズ開口部に一
番近いレンズ群、即ち最前レンズ群との距離が一定であ
ったために、望遠側では広角側に比べて不要な光が多く
入射されてしまうことになり、撮影された写真の画像が
劣化する、という問題があった。この点を解決するため
に、開口部と最前レンズ群との距離を適当に設定するこ
とが考えられるが、例えば望遠側を基準にすれば広角側
が光量不足になる。また、望遠側・広角側の中間で適正
な光量になるように開口を設定したとしても、望遠側は
光量過多、広角側は光量不足になるので、根本的な解決
にはならない。

【００６０】しかし、本願発明を利用することによっ
て、ズームレンズ鏡胴が広角側・望遠側のいずれの状態
にあっても、最前レンズ群に撮影に適当な光量が入射し
得るズームレンズ鏡胴を提供できる。

【００６１】そこで、次に本願発明を用いることによっ
て生じる、ズームレンズ鏡胴の小型化、不要光のフード
効果について、図９を用いて説明する。

【００６２】図９（Ａ）は、最短焦点距離の際、第１レ
ンズ群の鏡胴に対する位置を物体側に位置させた場合
（実線）と、させない場合（２点鎖線）とで、鏡胴物体
側の開口部の大きさの差を示した図である。この図か
ら、第１レンズ群を物体側に位置させない場合の開口幅
ｂより、物体側に位置させた場合の開口幅ａの方が小さ
いので、入射光に対する化粧枠８の内径は小さくて済
み、その結果、バリア９の開口径も小さくなり、バリア
９の作動に要するスペースが小さくて済み、鏡胴の小型
化に貢献する。

【００６３】図９（Ｂ）は、開口幅ｂの鏡胴で、最長焦
点距離時の撮影に必要な入射光線を示している。図中の
ｃは、この場合の撮影に不要な光や有害光の入り得る範
囲を示している。

【００６４】図９（Ｃ）は、開口幅ａの鏡胴で、最長焦
点距離時の撮影に必要な入射光線を示している。図中の
ｄは、この場合の撮影に不要な光や有害光の入り得る範
囲を示している。

【００６５】この図から分かるように、ｂ＞ａとなるた
め、ｃ＞ｄとなり、図９（Ｂ）より、図９（Ｃ）の形態
の方が撮影に不要な光や有害光が入射し難くなり、最長
焦点距離時に第１レンズ群Ｌ１が後方に位置することに
より、不要光が入り難く、フード効果が得られる。

【００６６】また、前述のとおり、第１レンズ群は、３
本のシャフトによって光軸方向の動きを規定されている
ので、第１レンズ群の光軸は、レンズ群全体の光軸に対
して歪み難い。即ち、所謂チルト補正やシフト補正のた
めに、特別な機構を要せず、しかも組立においても容易
に組み込むことが可能である。また、レンズ群全体に外
力、例えばある程度の衝撃荷重が加わったとしても、立
ちどころに移動経路から外れてしまうといったことはな
いため、光軸の歪みを生じ難く、丈夫で安価、且つ光軸
精度の高い可変焦点距離レンズを得ることができる。

【００６７】

【発明の効果】本願発明の請求項１の発明によれば、従
来の可変焦点距離レンズと比べて、少ない光軸方向の移
動距離でフォーカシングが可能で、且つ収差などのレン
ズ性能の劣化のない可変焦点距離レンズを得ることがで
きる。よって、光軸方向により短く、精度低下のない可
変焦点距離レンズを得ることができるため、カメラ等の
撮影装置の小型化に大きく寄与する。

【００６８】本願発明の請求項２の発明によれば、請求
項１の発明と同様の効果を、より少ないレンズ群で得る
ことができるため、少ないレンズ群でカメラ等の撮影装
置を構成する場合、極めて有効である。

【００６９】本願発明の請求項３の発明によれば、少な
くとも最長焦点距離側で、第１及び第３レンズ群と、第
２レンズ群とが異なった光軸上の距離を移動するため、
従来の可変焦点距離レンズに比べて、フォーカシングに
要する光軸方向の移動距離が短くなるので、最長焦点距
離側でのレンズの光軸方向の伸張距離も短くなり、レン
ズの光軸方向の小型化に大きく寄与する。

【００７０】本願発明の請求項４の発明によれば、少な
くとも最短焦点距離側で、第１乃至第３レンズ群が等し
い距離を移動するため、収差などのレンズ性能の劣化を
生じることなく、レンズの光軸方向の小型化を行うこと
ができる。

【００７１】本願発明の請求項５の発明によれば、所謂
ステップズーム方式のレンズ群、レンズ鏡胴において、
光軸方向により短く、精度低下のない可変焦点距離レン
ズを得ることができる。

【００７２】本願発明の請求項６の発明によれば、少な
くとも最短焦点距離側で、第１及び第２レンズ群が等し
い距離を移動する構成を有しているため、収差などのレ
ンズ性能の劣化を生じることのない可変焦点距離レンズ
を得ることができる。

【００７３】本願発明の請求項７の発明によれば、少な
くとも最長焦点距離側で、第１レンズ群と、第２レンズ
群とは光軸上の異なった距離を移動するため、請求項６
の効果に加え、不要光が入射しないというフード効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１のフォーカシング方式の図である。

【図２】第２のフォーカシング方式の図である。

【図３】実施例のズームレンズ鏡胴の断面図である。

【図４】メスヘリコイドとカム溝の図である。

【図５】ズーミングとフォーカシングを行うブロック図
である。

【図６】実施例のズーム線図である。

【図７】ズームレンズのフォーカシング時の移動線図で
ある。

【図８】他の実施例のズームレンズ鏡胴の断面図であ
る。

【図９】本実施例によるフード効果の説明図である。

【符号の説明】

Ｌ１第１レンズ群Ｌ２第２レンズ群Ｌ３第３レンズ群１固定胴２カム筒３内筒４第２レンズ保持枠７直進ガイド板 11 第１レンズ保持枠 12 シャフト 13 板バネ 30 ＣＰＵ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のレンズ群を光軸方向に独立に移動
させることで焦点距離の変更を行う可変焦点距離レンズ
において、最も物体側に存在し、且つフォーカシングに寄与する第
１レンズ群と、最も像側に存在し、且つフォーカシングに寄与する第３
レンズ群と、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群との間に存在し、
且つフォーカシングに寄与する第２レンズ群と、前記３つのレンズ群のうち少なくとも１つのレンズ群
に、他のレンズ群とは異なる光軸方向の移動量を与える
ように、前記３つのレンズ群を光軸方向に移動させるフ
ォーカシング手段とを備えたことを特徴とする可変焦点
距離レンズ。
【請求項２】複数のレンズ群を有する可変焦点距離レ
ンズにおいて、最も物体側に存在し、且つフォーカシングに寄与する第
１レンズ群と、最も像側に存在し、且つフォーカシングに寄与する第２
レンズ群とを有し、少なくとも最短焦点距離を選択した場合は、前記第１レ
ンズ群と前記第２レンズ群とが、光軸上の等しい距離を
移動することによりフォーカシングを行い、少なくとも
最長焦点距離を選択した場合は、前記第１レンズ群と前
記第２レンズ群とが、光軸上の異なった距離を移動する
ことによりフォーカシングを行うことを特徴とする可変
焦点距離レンズ。
【請求項３】複数のレンズ群を有する可変焦点距離レ
ンズにおいて、最も物体側に存在し、且つフォーカシングに寄与する第
１レンズ群と、最も像側に存在し、且つフォーカシングに寄与する第３
レンズ群と、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群との間に存在し、
且つフォーカシングに寄与する第２レンズ群とを有し、
少なくとも最長焦点距離を選択した場合は、前記第１レ
ンズ群と第３レンズ群とが光軸上の等しい距離を移動
し、且つ前記第２レンズ群は前記距離とは異なる光軸上
の距離を移動することによりフォーカシングを行うこと
を特徴とする可変焦点距離レンズ。
【請求項４】少なくとも最短焦点距離を選択した場合
は、前記第１レンズ群乃至第３レンズ群の全てが光軸上
の等しい距離を移動することによりフォーカシングを行
うことを特徴とする請求項３に記載の可変焦点距離レン
ズ。
【請求項５】前記レンズ群のズーミングの為の光軸方
向の移動と、前記レンズ群のフォーカシングの為の光軸
方向の移動とを同一の経路で行う移動経路を有し、前記
レンズ群のうち少なくとも１つは、前記移動経路上を移
動することにより、ズーミングとフォーカシングとを行
うことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の
可変焦点距離レンズ。
【請求項６】複数のレンズ群を有する可変焦点距離レ
ンズにおいて、少なくともフォーカシングかズーミングの何れか一方、
若しくは双方に寄与し、光軸方向の像側に所定長さを有
する突設部材を突設した、光軸方向に移動可能な第１レ
ンズ群と、少なくともフォーカシングかズーミングの何れか一方、
若しくは双方に寄与し、前記第１レンズ群よりも像側に
存在し、且つ、少なくとも最短焦点距離を選択した場合
は、前記突設部材と当接する突き当て部を有する光軸方
向に移動可能な第２レンズ群と、第１レンズ群を光軸方向に移動させるための移動経路を
有し、且つ前記第１レンズ群を前記移動経路上の像側に
付勢する規制部材を有し、且つ光軸方向に移動可能な第
１レンズ群保持手段とを備え、少なくとも最短焦点距離を選択した場合は、前記第１レ
ンズ群と前記第２レンズ群とが一体に移動することを特
徴とする可変焦点距離レンズ。
【請求項７】少なくとも、最長焦点距離を選択した場
合は、前記第１レンズ群は第２レンズ群とは別体に移動
することを特徴とする前記請求項５記載の可変焦点距離
レンズ。