JPH1184203A - フォーカスレンズ駆動装置、ズームレンズ装置およびカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フォーカスレンズを非回転にて光軸方向移動
させることができ、マニュアルフォーカシングに対応で
き、しかもフォーカシング自由度を高めることができる
ズームレンズが要望されている。 【解決手段】 ズーミング時に外部駆動力によって光軸
回りで回転駆動されるとともに、光軸方向への移動が可
能な第１回転部材２３と、フォーカシング時に外部駆動
力によって光軸回りで回転駆動される第２回転部材２８
と、第１回転部材の回転をフォーカスレンズの非回転で
の光軸方向移動に変換する第１カム２２と、両回転部材
の相対回転を第１回転部材の光軸方向移動に変換し、か
つ第２回転部材の第１回転部材に対する同一回転量に対
する第１回転部材の光軸方向移動量を第１回転部材の回
転位置に応じて異ならせる第２カム２１とを有するフォ
ーカスレンズ駆動装置を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ズームレンズ装置
に関し、特に一眼レフカメラ筒のスチルカメラやビデオ
カメラ筒に好適で、複数のフォーカスレンズによるいわ
ゆるリアフォーカス又はフローティングフォーカスを用
いたズームレンズ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ズームレンズの多くが前玉繰り出
しによるフォーカス方式を採用してきた。この前玉繰り
出し方式では、ズーミングによって繰り出し量が変化し
ないため、鏡筒の構造を簡単にできるというメリットが
ある。

【０００３】但し、特に広角域を含むレンズにおいて
は、物体が至近になったときの周辺光量を確保するため
前玉径を増大させる必要がある。このため、最近では、
フォーカスレンズに前玉を使用しないリアフォーカス
（インナーフォーカス）方式が使用されつつある。

【０００４】このリアフォーカス方式は、前玉以外の比
較的径の小さいレンズをフォーカシングに使用するた
め、必要とされる駆動力を小さくでき、オートフォーカ
スの迅速な動きに適している。また、リアフォーカス方
式の採用により、広角レンズにおいても周辺光量の確保
が前玉繰り出し方式に比べて容易になった。

【０００５】一般に、リアフォーカス方式では、特定の
物体距離にフォーカスする場合、焦点距離によって繰り
出し量が異なる。例えば、特開平３−２３５９０８号公
報にて提案されているリアフォーカス方式のズームレン
ズでは、ズームカムとフォーカスカムとを共用し、この
共用カムの軌跡に沿って単独のフォーカスレンズを移動
させることで焦点距離ごとにフォーカスレンズの異なる
量の繰り出しを行い、無限遠物体から至近距離物体まで
のフォーカシングを行うようにしている。一方、ズーミ
ングにおいては、共用カムの軌跡に沿ってフォーカスレ
ンズを移動させるとともに変倍補正用のカムを使用して
フォーカスレンズの移動量を補正している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、広角か
ら望遠まで含むような高倍ズームレンズでは、単独のフ
ォーカスレンズによる無限遠物体から至近距離物体まで
の全物体距離範囲におけるズーミングに伴うピント移動
を補正することが困難である。

【０００７】このため、特公昭６２−４８８１０号公報
には、複数のフォーカスレンズを一体として移動させる
リアフォーカス方式のズームレンズが開示されている。
しかしこのズームレンズでは、１つのカムに沿って任意
のズーム位置と任意の物体距離でのピント移動を補正す
るため、カム曲線の自由度、つまりはフォーカシングの
自由度が制約され、収差補正等が困難になるという問題
がある。

【０００８】また、特開平６−１８０４２３号公報に
は、複数のフォーカスレンズを回転させながら光軸方向
に移動させてフォーカシングを行うズームレンズが提案
されている。しかし、フォーカスレンズには偏光フィル
ター等を取り付けることが多いため、フォーカスレンズ
が回転すると、偏光フィルター等の操作性が悪くなると
いう問題がある。

【０００９】さらに、特開平４−５２６２８号公報に
は、複数のフォーカスレンズを非回転で直進移動させる
ズームレンズが提案されている。しかしこの公報には、
広角、望遠、中間等のズーム位置に応じて変わるフォー
カスレンズの全物体距離範囲に対応する移動量を、操作
部材（マニュアルフォーカスリング等）の同一回転量に
より得ることが要求されるマニュアルフォーカシングに
ついての記載がない。

【００１０】そこで、本発明は、フォーカスレンズを非
回転にて光軸方向に移動させることができるとともに、
マニュアルフォーカシングに対応可能で、さらにはフォ
ーカシングの自由度を高めることができるようにしたズ
ームレンズ装置を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明では、ズーミング時に外部駆動力によって
光軸回りで回転駆動されるとともに、光軸方向への移動
が可能な第１回転部材と、フォーカシング時に外部駆動
力によって光軸回りで回転駆動される第２回転部材と、
第１回転部材の回転をフォーカスレンズの非回転での光
軸方向移動に変換する第１カム（変倍補正用カム）と、
両回転部材の相対回転を第１回転部材の光軸方向移動に
変換し、かつ第２回転部材の第１回転部材に対する同一
回転量に対する第１回転部材の光軸方向移動量を第１回
転部材の回転位置に応じて異ならせる第２カム（フォー
カスカム）とを有するフォーカスレンズ駆動装置を構成
している。

【００１２】このものでは、ズーミング時に第１回転部
材を回転駆動すると、フォーカスレンズは、第１カムに
よる光軸方向駆動と第２カムによる第１回転部材の光軸
駆動との合成により得られる移動量だけ非回転で光軸方
向に駆動され、ズーミングに伴うピント移動を補正す
る。また、フォーカシング時に第２回転部材を回転駆動
すると、フォーカスレンズは第２カムにより第１回転部
材とともに非回転で光軸方向に駆動される。

【００１３】しかも、第１回転部材の回転位置、つまり
は広角、望遠、中間等のズーム位置に応じて、マニュア
ルフォーカスリング等に連結される第２回転部材の回転
量が同じでも異なるフォーカスレンズの駆動量を得るこ
とができるので、上記ズームレンズ装置はマニュアルフ
ォーカシングにも対応できる。

【００１４】そして、複数のフォーカスレンズとこれら
フォーカスレンズを駆動する上記フォーカスレンズ駆動
装置とを有する場合には、第１および第２カムの少なく
とも一方のカム曲線をフォーカスレンズごとに異ならせ
ることにより、各フォーカスレンズを互いに独立に駆動
して、フォーカシングの自由度を高めることが望まし
い。

【００１５】また、複数のフォーカスレンズを有する場
合に、これら複数のフォーカスレンズのうち少なくとも
１つを上記フォーカスレンズ駆動装置により非回転で光
軸方向に駆動し、少なくとも１つを別のフォーカスレン
ズ駆動装置により光軸回りで回転させながら光軸方向に
駆動するようにしてもよい。

【００１６】なお、物体側から順に正の屈折力を有する
第１群レンズ、負の屈折力を有する第２群レンズおよび
正の合成屈折力を有する第３以降群レンズを有するとと
もに、第１群および第２群レンズがフォーカスレンズで
あるズームレンズ装置においては、広角端での第ｉ群レ
ンズと第ｊ群レンズとの群間隔をＤＷ（ｉ−ｊ）、望遠
端での第ｉ群レンズと第ｊ群レンズとの群間隔をＤＴ
（ｉ−ｊ）としたときに、 ＤＷ（１−２）＜ＤＴ（１−２） ＤＷ（２−３）＞ＤＴ（２−３） の双方の条件を満たすように構成するのが望ましい。

【００１７】また、物体側から順に正の屈折力を有する
第１群レンズ、負の屈折力を有する第２群レンズ、正の
屈折力を有する第３群レンズ、負の屈折力を有する第４
群レンズおよび正の屈折力を有する第５群レンズを有す
るとともに、第２群、第３群、第４群および第５群レン
ズがフォーカスレンズであるズームレンズ装置において
は、広角端での第ｉ群レンズと第ｊ群レンズとの群間隔
をＤＷ（ｉ−ｊ）、望遠端での第ｉ群レンズと第ｊ群レ
ンズとの群間隔をＤＴ（ｉ−ｊ）としたときに、 ＤＷ（１−２）＜ＤＴ（１−２） ＤＷ（２−３）＞ＤＴ（２−３） ＤＷ（３−４）＜ＤＴ（３−４） ＤＷ（４−５）＞ＤＴ（４−５） のすべての条件を満たすように構成するのが望ましい。

【００１８】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）図１には、本発明の第１実施形態であ
るカメラ用ズームレンズ装置におけるレンズ構成を示し
ている。このズームレンズ装置は、物体側から順に正の
屈折力を有する第１群レンズＧ１、負の屈折力を有する
第２群レンズＧ２、正の屈折力を有する第３群レンズＧ
３、負の屈折力を有する第４群Ｇレンズ４および正の屈
折力を有する第５群レンズＧ５を有する。なお、第３〜
第５群レンズＧ３〜Ｇ５は、正の合成屈折力を有する。
そして、このズームレンズ装置は、次の条件（１）〜
（４）を満足するように群間隔を変化させて広角から望
遠へのズーミングを行う。

【００１９】 ＤＷ（１−２）＜ＤＴ（１−２）…（１） ＤＷ（２−３）＞ＤＴ（２−３）…（２） ＤＷ（３−４）＜ＤＴ（３−４）…（３） ＤＷ（４−５）＞ＤＴ（４−５）…（４） （但し、ＤＷ（ｉ−ｊ）は広角端での第ｉ群レンズと第
ｊ群レンズとの群間隔、ＤＴ（ｉ−ｊ）は望遠端での第
ｉ群レンズと第ｊ群レンズとの群間隔）。

【００２０】また、各群レンズの構成については、正屈
折力の第１群Ｇ１は物体側に凸面を向けた負メニスカス
レンズＬ１とこれに接合された両凸レンズＬ２および物
体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３からなる。
また、負屈折力の第２群Ｇ２は物体側に凸面を向けた負
メニスカスレンズＬ４、物体側に曲率の強い面を向けた
両凸レンズＬ５、物体側に曲率の強い面を向けた両凸レ
ンズＬ６および物体側に曲率の強い面を向けた両凹レン
ズＬ７からなる。

【００２１】さらに、正屈折力の第３群Ｇ３は物体側に
凸面を向けた負メニスカスレンズＬ８とこれに接合され
た正メニスカスレンズＬ９および物体側に曲率の強い面
を向けた両凸レンズＬ１０からなる。また、負屈折力の
第４群Ｇ４は像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ
１１、これに接合された負メニスカスレンズＬ１２から
なる。また、正屈折力の第５群Ｇ５は像側に曲率の強い
面を向けた両凸レンズＬ１３、これに接合された負メニ
スカスレンズＬ１４、像側に凸面を向けた正メニスカス
レンズＬ１５およびこれに接合された負メニスカスレン
ズＬ１６からなる。なお、絞りＳは第３群Ｇ３と一体と
なって移動する。

【００２２】本実施形態では、上記５群のレンズＧ１〜
Ｇ５のうち複数のレンズをフォーカスレンズとして用
い、これらフォーカスレンズごとに図２に示すレンズ駆
動機構を設けている。

【００２３】図２において、２０はレンズ光軸であり、
２４は図示しない固定筒に形成され、各フォーカスレン
ズの保持枠（図示せず）に形成されたピン２５，３５を
光軸方向に案内する直進溝部である。２３，３３は光軸
回りで回転するフォーカス筒（請求の範囲にいう第１回
転部材）であり、光軸方向への移動も可能である。この
フォーカス筒２３，３３には、変倍補正カム（請求の範
囲にいう第１カム）２２，３２とフォーカスカム（請求
の範囲にいう第２カム）２１，３１とが形成されてい
る。

【００２４】変倍補正カム２２，３２にはそれぞれ上記
保持枠に形成されたピン２５，３５が係合し、フォーカ
スカム２１，３１にはそれぞれフォーカスキー（請求の
範囲にいう第２回転部材）２８に形成されたピン２９，
３９が係合している。なお、フォーカスキー２８は、図
示しないフォーカシング用のマニュアル操作部材又は駆
動源により光軸回りで回転駆動されるフォーカスリング
に設けられている。

【００２５】また、２６はズームキーであり、図示しな
いズーミング用のマニュアル操作部材又は駆動源により
光軸回りで回転駆動されるズームリングに設けられてい
る。このズームキー２６には、フォーカス筒２３，３３
に形成されたピン２７，３７が光軸方向に移動可能に係
合している。

【００２６】このように構成されたレンズ駆動機構にお
いて、上記ズーミング用のマニュアル操作部材又は駆動
源からの外部駆動力によってズームキー２６を介してフ
ォーカス筒２３，３３を回転させると、変倍補正用カム
２２，３２とピン２５，３５との作用により各フォーカ
スレンズは光軸方向に非回転にて移動する。さらに、フ
ォーカス筒２３，３３が回転すると、フォーカス筒２
３，３３自体がフォーカスカム２１，３１とピン２９，
３９（フォーカスキー２８）との作用によって光軸方向
に移動する。このため、各フォーカスレンズの光軸方向
移動量は、フォーカスカム２１，３１に沿ってフォーカ
ス筒２３，３３が移動した量と各フォーカスレンズが変
倍補正用カム２２，３２に沿って移動した量の和とな
る。そして、このように各フォーカスレンズを光軸方向
に移動させることにより、任意の物体距離にフォーカス
した状態でワイドからテレまでのズーミングを行うこと
ができる。

【００２７】また、フォーカシング用のマニュアル操作
部材又は駆動源からの外部駆動力によってフォーカスキ
ー２８を光軸回りで回転させると、フォーカスカム２
１，３１とピン２９，３９との作用によりフォーカス筒
２３，３３が光軸方向に移動する。これにより、各フォ
ーカスレンズは、変倍補正用カム２２，３２上での位置
を維持したまま光軸方向に非回転にて移動し、無限遠物
体から至近距離物体に対するフォーカシングを行うこと
ができる。

【００２８】ここで、無限遠から至近までのフォーカシ
ング時おけるフォーカスカム２１，３１とフォーカスキ
ー２８との係合範囲は、フォーカス筒２３，３３の回転
位置、つまりはズーム位置に応じて異なる。言い換えれ
ば、フォーカスカム２１，３１は、ワイド、テレ、ミド
ル等のズーム位置に応じて決まる複数のフォーカシング
用カム曲線を互いにずらして重畳したかたちの１つのカ
ム曲線を有する。

【００２９】しかも、フォーカスカム２１，３１のカム
曲線の関数ｇは、いずれのズーム位置においても、フォ
ーカスリング（フォーカスキー２８）の同一回転量で無
限遠から至近までのフォーカシングに必要なフォーカス
レンズの移動量が得られるように設定されている。

【００３０】また、変倍補正用カム２２，３２は、ズー
ミング時にフォーカスカム２１，３１によるフォーカス
レンズの光軸方向位置を補正できるカム曲線を有する。
こうして各フォーカスレンズは２つのカム（２１，２
２），（３１，３２）を用いて、全物体距離、全焦点距
離でのピントのずれ量が十分小さくなるように移動制御
が行われる。

【００３１】そして、フォーカスカム２１，３１のカム
曲線を関数ｇで定義し、各物体距離をフォーカスパラメ
ータｘ、各ズーム位置をズームパラメータｚとすると、
任意のズーム位置でのフォーカスレンズの移動量△は、 △＝ｇ（ｚ＋ｘ）−ｇ（ｚ）…（５） なる式で表される。

【００３２】また、変倍補正用カム２２，３２のカム曲
線を関数ｇｚで定義すると、任意の物体距離にフォーカ
スしている状態においてズーミングするときのフォーカ
スレンズを移動させるために用いる曲線は、 Ｆ（ｚ）＝ｇ（ｚ＋ｘ）−ｇｚ（ｚ）…（６） なる式で表される。

【００３３】なお、上記ｚはズーミング時にフォーカス
レンズを移動する時に使用するズームリング（ズームキ
ー２６）の回転角比であり、任意のズーム位置でのズー
ムリング全回転角に対する回転比率を表している。ま
た、ｘはズームリングの全回転角に対する回転比率で表
している。

【００３４】［数値実施例１］図９には、上記レンズ駆
動機構のレンズの数値実施例１を示している。なお、図
９におけるｒｉは物体側からｉ番目のレンズ面の曲率半
径、ｄｉは物体側からｉ番目のレンズ厚および空気間
隔、ｎｉとｖｉはそれぞれ物体側からｉ番目のレンズの
ガラス屈折力とアッペ数である。そして、図１０には、
図９に示す実施例におけるワイド、ミドル、テレにおけ
る各群レンズの可変間隔を示している。

【００３５】なお、図９におけるレンズの非球面形状
は、光軸方向をＸ軸、光軸と垂直な方向をＨ軸、光の進
行方向を正、近軸曲率半径をＲ、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを
それぞれ図１１に示す非球面係数としたとき、次式（数
１）で表される。

【００３６】

【数１】

【００３７】また、第ｉ群レンズの移動軌跡は、光軸方
向をＭ軸（光の進行方向を正とする）とし、ズームパラ
メータｚを０〜１まで（ワイド端がｚ＝０、テレ端がｚ
＝１）とすると、図１２に示す移動係数ａｉｊを使っ
て、次式（数２）で表される。

【００３８】

【数２】

【００３９】なお、ズーミングにより移動するレンズ群
数ｋ個のうち、ｋ−１個の移動軌跡が決まれば残る１個
は計算により自動的に決定することができるので、各群
レンズ群の移動係数はｋ−１個分だけ示す。

【００４０】また、フォーカスカム２１のカム曲線ｇは
係数をａｉｊとして、次式（数３）で表される。

【００４１】

【数３】

【００４２】また、図１３には、焦点距離ｆ＝２９．
０、３８．６、４９．５、６２．８、７９．５、１０
０．５、１２５．３、１５１．５、１７４．６、１９
０．４、１９６．０ｍｍの各変倍状態において、物体距
離をフィルム面から１０．０ｍ、５．０ｍ、２．０ｍ、
１．５ｍ、０．５ｍにとり、第１群および第２群レンズ
Ｇ１，Ｇ２をフォーカスレンズとしてテレ端でフォーカ
シングし、ワイド端までズーミングを行ったときにフォ
ーカスカム２１，３１（ｇ）を使用してフォーカスレン
ズを移動させた場合の各物体距離におけるズーミングに
伴うピントずれ量を示している。なお、ここに示すピン
トずれ量はテレ端を基準にしている。

【００４３】図１３より、ズーミングに伴うピントずれ
量は、全焦点距離、０．５ｍを最至近とする全物体距離
において焦点深度内に収まっていることがわかる。ここ
で焦点深度は（Ｆナンバー×許容錯乱円）で与えられ
る。

【００４４】また、このときの第１群レンズＧ１および
第２群レンズＧ２を駆動するフォーカスカム２１，３１
のカム曲線ｇ１，ｇ２をそれぞれ図３および図４に示
す。ここで、図３および図４の横軸はズームパラメータ
ｚおよびびフォーカスパラメータｘの和を表しており、
縦軸はフォーカスレンズの移動量を表している。なお、
図３および図４中、Ｗ１はワイド端において無限遠にフ
ォーカスした状態を表し、このときのフォーカスレンズ
の位置を基準にした移動量を示している。また、Ｗ２は
ワイド端において最至近物体にフォーカスした状態を表
す。さらに、Ｔ１，Ｔ２はそれぞれテレ端において無限
遠物体、最至近物体にそれぞれフォーカスした状態を表
す。

【００４５】また、図１４および図１５には、本数値実
施例におけるズームパラメータｚと焦点距離との関係、
フォーカスパラメータｘと物体距離との関係を示す。

【００４６】さらに、このとき作成したフォーカスカム
曲線ｇ１，ｇ２の係数ａｉｊを図１６および図１７に示
す。ｉは第ｉ群を表す。

【００４７】［数値実施例２］次に、数値実施例１とフ
ォーカスパラメータの符号を逆にし、フォーカスカム２
１を作成する場合について説明する。なお、数値実施例
１はワイドスタートの場合であるが、本数値実施例では
テレスタートの場合である。また、本数値実施例におけ
るレンズは数値実施例１と同じものである。

【００４８】図１８には、焦点距離ｆ＝２９．０、３
８．６、４９．５、６２．８、７９．５、１００．５、
１２５．３、１５１．５、１７４．６、１９０．４、１
９６．０ｍｍの各変倍状態において、物体距離をフィル
ム面から１０．０ｍ、５．０ｍ、２．０ｍ、１．５ｍ、
０．５ｍにとり、第１群レンズＧ１および第２群レンズ
Ｇ２をフォーカスレンズとしてテレ端でフォーカシング
し、ワイド端までズーミングを行ったときにフォーカス
カムｇを使用してフォーカスレンズを移動させた場合の
各物体距離におけるズーミングに伴うピントずれ量を示
す。なお、ここに示すピントずれ量はテレ端を基準にし
ている。

【００４９】また、このときの第１群レンズＧ１および
第２群レンズＧ２のフォーカスカム２１，３１のカム曲
線ｇ１，ｇ２をそれぞれ図５および図６に示す。ここ
で、図５および図６の横軸はズームパラメータｚおよび
フォーカスパラメータｘの和を表していて、縦軸はフォ
ーカスレンズの移動量を表している。なお、図５および
図６中、Ｗ１はワイド端において無限遠にフォーカスし
た状態を表し、このときのフォーカスレンズの位置を基
準にその移動量を示している。また、Ｗ２はワイド端に
おいて最至近物体にフォーカスした状態を表す。さら
に、Ｔ１，Ｔ２はそれぞれテレ端において無限遠物体、
最至近物体にフォーカスした状態を表す。

【００５０】また、図１９および図２０には、本数値実
施例におけるズームパラメータｚと焦点距離との関係、
フォーカスパラメータｘと物体距離との関係を示す。

【００５１】さらに、このとき作成したフォーカスカム
曲線ｇ１，ｇ２の係数ａｉｊを図２１および図２２に示
す。ｉは第ｉ群を表す。

【００５２】［数値実施例３］次に、フォーカスレンズ
として第２群、第３群、第４群および第５群レンズＧ
２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５を用いる場合の数値実施例につい
て説明する。ただし、第３群、第４群および第５群レン
ズＧ３，Ｇ４，Ｇ５はフォーカシングに際して一体で移
動する。また、本数値実施例におけるレンズは数値実施
例１と同じものである。

【００５３】図２３には、焦点距離ｆ＝２９．０、 ３
８．６、４９．５、６２．８、７９．５、１００．５、
１２５．３、１５１．５、１７４．６、１９０．４、１
９６．０ｍｍの各変倍状態において物体距離をフィルム
面から１０．０ｍ、５．０ｍ、２．０ｍ、１．５ｍ、
０．５ｍにとり、テレ端でフォーカスし、ワイド端まで
ズーミングを行ったときにフォーカスカムｇを使用して
フォーカスレンズを移動させた場合の各物体距離におけ
るズーミングに伴うピントのずれ量を表１３に示す。な
お、ここに示すピントずれ量はテレ端を基準にしてい
る。

【００５４】また、このときの第２群用のフォーカスカ
ム２１と第３群、第４群および第５群用のフォーカスカ
ム２１，３１のカム曲線ｇ２，ｇ３４５をそれぞれ図７
および図８に示す。ここで、図７および図８の横軸はズ
ームパラメータｚおよびフォーカスパラメータｘの和を
表していて、縦軸はフォーカスレンズの移動量を示して
いる。なお、図７および図８中、Ｗ１はワイド端におい
て無限遠にフォーカスした状態を表し、このときのフォ
ーカスレンズ群の位置を基準にその移動量を示す。ま
た、Ｗ２はワイド端において最至近物体にフォーカスし
た状態を表す。さらに、Ｔ１、Ｔ２はそれぞれテレ端に
おいて無限遠物体、最至近物体にフォーカスした状態を
表す。

【００５５】また、図２４および図２５には、本数値実
施例におけるズームパラメータｚと焦点距離との関係、
フォーカスパラメータｘと物体距離との関係を示す。

【００５６】さらに、このとき作成したフォーカスカム
曲線ｇ２，ｇ３４５の係数ａｉｊを図２６および図２７
に示す。ｉは第ｉ群を表す。

【００５７】（第２実施形態）図２８には、本発明の第
２実施形態であるカメラ用ズームレンズ装置におけるレ
ンズ駆動機構を示している。この図において、４０はレ
ンズ光軸であり、４４は図示しない固定筒に形成され、
２つのフォーカスレンズのうち物体側のレンズの保持枠
（図示せず）に形成されたピン５５を光軸方向に案内す
る直進溝部である。

【００５８】５３は光軸回りで回転するフォーカス筒
（請求の範囲にいう第１回転部材）であり、光軸方向へ
の移動も可能である。このフォーカス筒５３には、変倍
補正カム（請求の範囲にいう第１カム）５２とフォーカ
スカム（請求の範囲にいう第２カム）５１とが形成され
ている。

【００５９】変倍補正カム５２には上記保持枠に形成さ
れたピン５５が係合し、フォーカスカム５１にはフォー
カスキー（請求の範囲にいう第２回転部材）４８に形成
されたピン５９が係合している。なお、フォーカスキー
４８は、図示しないフォーカシング用のマニュアル操作
部材又は駆動源により光軸回りで回転駆動されるフォー
カスリングに設けられている。

【００６０】また、４６はズームキーであり、図示しな
いズーミング用のマニュアル操作部材又は駆動源により
光軸回りで回転駆動されるズームリングに設けられてい
る。このズームキー４６には、フォーカス筒５３に形成
されたピン５７が光軸方向に移動可能に係合している。

【００６１】さらに、４３は光軸方向に移動可能なフォ
ーカス筒である。このフォーカス筒４３には、変倍補正
カム４２とフォーカスカム４１とが形成されている。変
倍補正カム４２にはズームキー４６に形成されたピン４
７が係合し、フォーカスカム４１には２つのフォーカス
レンズのうち像側のレンズの保持枠（図示せず）に形成
されたピン４５が係合している。なお、ピン４５はフォ
ーカスキー４８に形成された直進溝にも係合している。

【００６２】このように構成されたレンズ駆動機構にお
いて、上記ズーミング用のマニュアル操作部材又は駆動
源からの外部駆動力によってズームキー４６を光軸回り
で回転させると、ズームキー４６とピン５７との係合に
よりフォーカス筒５３が回転する。これにより、変倍補
正用カム５２とピン５５との作用により物体側フォーカ
スレンズは光軸方向に非回転にて移動する。さらに、フ
ォーカス筒５３が回転すると、フォーカス筒５３自体が
フォーカスカム５１とピン５９（フォーカスキー４８）
との作用によって光軸方向に移動する。このため、物体
側フォーカスレンズの光軸方向移動量は、フォーカスカ
ム５１に沿ってフォーカス筒５３が移動した量と物体側
フォーカスレンズが変倍補正用カム５２に沿って移動し
た量の和となる。

【００６３】一方、ズームキー４６が光軸回りで回転す
ると、ピン４７と変倍補正カム４２との作用によりフォ
ーカス筒４３が光軸方向に移動する。これにより、像側
フォーカスレンズは、フォーカスキー４８の直進溝に案
内されながらフォーカスカム４１上の位置を維持したま
ま光軸方向に非回転にて移動する。このため、像側フォ
ーカスレンズの光軸方向移動量は、変倍補正カム４２に
よってフォーカス筒４３が移動した量に等しい。

【００６４】そして、このように各フォーカスレンズを
光軸方向に移動させることにより、任意の物体距離にフ
ォーカスした状態でワイドからテレまでのズーミングを
行うことができる。

【００６５】また、フォーカシング用のマニュアル操作
部材又は駆動源からの外部駆動力によってフォーカスキ
ー４８を光軸回りで回転させると、フォーカスカム５１
とピン５９との作用によりフォーカス筒５３が光軸方向
に移動する。これにより、物体側フォーカスレンズは、
変倍補正用カム５２上での位置を維持したまま光軸方向
に非回転にて移動する。

【００６６】一方、フォーカスキー４８が回転すると、
フォーカスカム４１とピン４５との作用により像側フォ
ーカスレンズが光軸回りで回転しながら光軸方向に移動
する。 そして、このように各フォーカスレンズを光軸
方向に移動させることにより、無限遠物体から至近距離
物体に対するフォーカシングを行うことができる。

【００６７】ここで、無限遠から至近までのフォーカシ
ング時おけるフォーカスカム５１とフォーカスキー４８
との係合範囲は、フォーカス筒５３の回転位置、つまり
はズーム位置に応じて異なる。言い換えれば、フォーカ
スカム５１は、ワイド、テレ、ミドル等のズーム位置に
応じて決まる複数のフォーカシング用カム曲線を互いに
ずらして重畳したかたちの１つのカム曲線を有する。

【００６８】また、フォーカスカム４１も、ワイド、テ
レ、ミドル等のズーム位置に応じて決まる複数のフォー
カシング用カム曲線を互いにずらして重畳したかたちの
１つのカム曲線を有する。

【００６９】しかも、フォーカスカム５１，４１のカム
曲線の関数は、いずれのズーム位置においても、フォー
カスリング（フォーカスキー４８）の同一回転量で無限
遠から至近までのフォーカシングに必要なフォーカスレ
ンズの移動量が得られるように設定されている。

【００７０】また、変倍補正用カム５２は、ズーミング
時にフォーカスカム５１による物体側フォーカスレンズ
の光軸方向位置を補正できるカム曲線を有する。さら
に、変倍補正用カム４２は、ズーミング時に像側フォー
カスレンズの光軸方向位置を補正できるカム曲線を有す
る。

【００７１】こうして各フォーカスレンズは２つのカム
（５１，５２），（４１，４２）を用いて、全物体距
離、全焦点距離でのピントのずれ量が十分小さくなるよ
うに移動制御が行われる。

【００７２】なお、本実施形態のレンズ駆動機構は、第
１実施形態にて説明した数値実施例で表されるレンズ構
成に対して適用することができる。

【００７３】また、本発明においてフォーカスレンズと
して使用するレンズは、上記各実施形態におけるレンズ
に限られるものではない。

【００７４】また、上記各実施形態では、フォーカス筒
に変倍補正カムとフォーカスカムを形成した場合につい
て説明したが、本発明では、これらカムをレンズ保持枠
やフォーカスキーに代わる回転部材に形成してもよい。

【００７５】さらに、本発明は、カメラの交換ズームレ
ンズにも適用できるとともに、ズームレンズを一体的に
有したカメラにも適用することができる。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
フォーカスレンズを非回転で光軸方向に駆動することが
できるので、フォーカスレンズに取り付けられる変更フ
ィルター等の操作を容易に行うことができる。しかも、
ズーム位置に応じて、マニュアルフォーカスリング等の
回転量が同じでも異なるフォーカスレンズの駆動量を得
ることができるので、マニュアルフォーカシングにも適
用することができる。

【００７７】さらに、複数のフォーカスレンズを有する
場合に、第１および第２カムの少なくとも一方のカム曲
線をフォーカスレンズごとに異ならせることにより、各
フォーカスレンズを互いに独立に駆動して、フォーカシ
ングの自由度を高め、収差補正等を容易に行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態であるズームレンズ装置
におけるレンズ構成を示す概略図である。

【図２】上記ズームレンズ装置におけるフォーカスレン
ズ駆動機構を示す平面展開図である。

【図３】上記レンズ駆動機構の数値実施例１のフォーカ
スカム曲線を示すグラフ図である。

【図４】上記レンズ駆動機構の数値実施例１のフォーカ
スカム曲線を示すグラフ図である。

【図５】上記レンズ駆動機構の数値実施例２のフォーカ
スカム曲線を示すグラフ図である。

【図６】上記レンズ駆動機構の数値実施例２のフォーカ
スカム曲線を示すグラフ図である。

【図７】上記レンズ駆動機構の数値実施例３のフォーカ
スカム曲線を示すグラフ図である。

【図８】上記レンズ駆動機構の数値実施例３のフォーカ
スカム曲線を示すグラフ図である。

【図９】上記数値実施例１を示す表図である。

【図１０】上記数値実施例１における各群レンズの可変
間隔を示す表図である。

【図１１】上記数値実施例１における非球面レンズに対
する非球面係数を示す表図である。

【図１２】上記数値実施例１におけるレンズの移動係数
を示す表図である。

【図１３】上記数値実施例１における焦点距離と物体距
離に対するズーミングに伴うピントずれ量を示す表図で
ある。

【図１４】上記数値実施例１における焦点距離とズーム
パラメータとの関係を示す表図である。

【図１５】上記数値実施例１における物体距離とフォー
カスパラメータとの関係を示す表図である。

【図１６】上記数値実施例１におけるフォーカスカム曲
線ｇ１の係数ａｉｊを示す表図である。

【図１７】上記数値実施例１におけるフォーカスカム曲
線ｇ２の係数ａｉｊを示す表図である。

【図１８】上記レンズ駆動機構の数値実施例２における
焦点距離と物体距離に対するズーミングに伴うピントず
れ量を示す表図である。

【図１９】上記数値実施例２における焦点距離とズーム
パラメータとの関係を示す表図である。

【図２０】上記数値実施例２における物体距離とフォー
カスパラメータとの関係を示す表図である。

【図２１】上記数値実施例２におけるフォーカスカム曲
線ｇ１の係数ａｉｊを示す表図である。

【図２２】上記数値実施例２におけるフォーカスカム曲
線ｇ２の係数ａｉｊを示す表図である。

【図２３】上記レンズ駆動機構の数値実施例３における
焦点距離と物体距離に対するズーミングに伴うピントず
れ量を示す表図である。

【図２４】上記数値実施例３における焦点距離とズーム
パラメータとの関係を示す表図である。

【図２５】上記数値実施例３における物体距離とフォー
カスパラメータとの関係を示す表図である。

【図２６】上記数値実施例３におけるフォーカスカム曲
線ｇ２の係数ａｉｊを示す表図である。

【図２７】上記数値実施例３におけるフォーカスカム曲
線ｇ３４５の係数ａｉｊを示す表図である。

【図２８】本発明の第２実施形態であるズームレンズ装
置におけるフォーカスレンズ駆動機構を示す平面展開図
である。

【符号の説明】

２１、３１、４１、５１ フォーカスカム ２２、３２、４２、５２ 変倍補正用カム ２３、３３、４３、５３ フォーカス筒 ２４、４４ 直進溝 ２５、３５、４５、５５ フォーカスピン ２６、４６ ズームキー ２８、４８ フォーカスキー

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ズーミング時に外部駆動力によって光軸
   回りで回転駆動されるとともに、光軸方向への移動が可
   能な第１回転部材と、 フォーカシング時に外部駆動力によって光軸回りで回転
   駆動される第２回転部材と、 前記第１回転部材の回転をフォーカスレンズの非回転で
   の光軸方向移動に変換する第１カムと、 前記両回転部材の相対回転を前記第１回転部材の光軸方
   向移動に変換し、かつ前記第２回転部材の前記第１回転
   部材に対する同一回転量に対する前記第１回転部材の光
   軸方向移動量を前記第１回転部材の回転位置に応じて異
   ならせる第２カムとを有することを特徴とするフォーカ
   スレンズ駆動装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のフォーカスレンズ駆動
   装置を備えたことを特徴とするズームレンズ装置。
3. 【請求項３】 複数のフォーカスレンズと、これらフォ
   ーカスレンズを駆動する請求項１に記載の複数のフォー
   カスレンズ駆動装置とを有しており、 前記第１および第２カムのうち少なくとも一方のカム曲
   線を前記フォーカスレンズごとに異ならせたことを特徴
   とするズームレンズ装置。
4. 【請求項４】 複数のフォーカスレンズと、これら複数
   のフォーカスレンズのうち少なくとも１つを駆動する請
   求項１に記載のフォーカスレンズ駆動装置と、 前記複数のフォーカスレンズのうち少なくとも１つを光
   軸回りで回転させながら光軸方向に駆動するフォーカス
   レンズ駆動装置とを有することを特徴とするズームレン
   ズ装置。
5. 【請求項５】 物体側から順に正の屈折力を有する第１
   群レンズ、負の屈折力を有する第２群レンズおよび正の
   合成屈折力を有する第３以降群レンズを有するととも
   に、前記第１群および第２群レンズがフォーカスレンズ
   であり、 広角端での第ｉ群レンズと第ｊ群レンズとの群間隔をＤ
   Ｗ（ｉ−ｊ）、望遠端での第ｉ群レンズと第ｊ群レンズ
   との群間隔をＤＴ（ｉ−ｊ）としたときに、 ＤＷ（１−２）＜ＤＴ（１−２） ＤＷ（２−３）＞ＤＴ（２−３） の双方の条件を満たすことを特徴とする請求項２から４
   のいずれかに記載のズームレンズ装置。
6. 【請求項６】 物体側から順に正の屈折力を有する第１
   群レンズ、負の屈折力を有する第２群レンズ、正の屈折
   力を有する第３群レンズ、負の屈折力を有する第４群レ
   ンズおよび正の屈折力を有する第５群レンズを有すると
   ともに、前記第２群、第３群、第４群および第５群レン
   ズがフォーカスレンズであり、 広角端での第ｉ群レンズと第ｊ群レンズとの群間隔をＤ
   Ｗ（ｉ−ｊ）、望遠端での第ｉ群レンズと第ｊ群レンズ
   との群間隔をＤＴ（ｉ−ｊ）としたときに、 ＤＷ（１−２）＜ＤＴ（１−２） ＤＷ（２−３）＞ＤＴ（２−３） ＤＷ（３−４）＜ＤＴ（３−４） ＤＷ（４−５）＞ＤＴ（４−５） のすべての条件を満たすことを特徴とする請求項２から
   ４のいずれかに記載のズームレンズ装置。
7. 【請求項７】 請求項１に記載のフォーカスレンズ駆動
   装置を備えたことを特徴とするカメラ。
8. 【請求項８】 請求項２から６のいずれかに記載のズー
   ムレンズ装置を備えたことを特徴とするカメラ。