JPS60133409A - ズ−ムレンズ - 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】 （発明の技術分野） 本発明はズームレンズであって焦点距離を調節するため
に光軸方向で移動可能に配置されている少なくとも２つ
のレンズ群を有し、特にノーマルな距離の焦点距離調整
とマクロ距離の焦点距離調整を操作部材の連続的操作に
より切り換えることのできるとともに切換えを操作者が
感知しえる手段を備えたズームレンズを提供する。

（発明の先行技術の説明） 米国特許第３６５５２７１号公報により、ノーマルな距
離範囲内での撮影並びにマクロ範囲内での撮影、即ち極
端に短い被写体距離での撮影を実施することができ、し
かもその場合にアタッチメントレンズ等を装置する必要
がない写真用レンズが公知である。これは、ノーマルな
距離、場合により無限遠に調節されたレンズ系焦点距離
調節の除に移動可能な２つのレンズ成分の１つをマクロ
範囲に調節する際に一定の位置で移動装置から解除して
、１つのレンズ成分だけを移動させることにより可能で
ある。この運動によりレンズ系を固定焦点距離調節にお
いて極端に短い距離にピントを合せることができる。

西ドイツ国特許公開公報第２２２２４１１号明細書には
上記米国特許明細書記載と類似した装置が記載されてい
る。同種課題、即ち固定焦点距離でマクロ範囲内に在る
被写体をアタッチメントレンズを装置することなく鮮鋭
な結像を達成するという課題から出発して、前記西ドイ
ツ国特許公開公報から公知になった構造においてはレン
ズ系の、焦点距離調節の際に移動可能なレンズ成分がも
う１つの制御カムに切換えられる。この制御カムは、レ
ンズ成分をマクロ範囲内でのフォーカシングができるよ
うに調節する。

即ち、両構造においては、レンズ系のマクロ調節を行う
ことが比較的簡単な手段で可能である。このような構造
の著しい欠点は、マクロ距離に調節されたレンズ系で焦
点距離を変え、その場合に画像面を一定に保つことが不
可能なことである。

アマチュアカメラマンに対しフィルムの構成に多種多様
な興味ある可能性を提供するような構造は、西ドイツ国
特許出願公告第１１０１７９３号明細書から公知である
。この構造は、複雑なレバー装置によって３つの全ての
方向（次元）でトレースされるカム体を有している。レ
バーロッドは焦点距離を変える際に可動な両レンズ成分
と結合されている。この構造はなかんずく３つの著しい
欠点を有している。その第１の欠点は、カム体の形体を
接知しかつその運動をレンズ系の１つに伝達するトレー
サがガイドされずにカム体上に浮遊しかつそれに対して
具体的な触知装置が設けられていないことである。従っ
て、焦点距離調節の際に良好な結像を得るために必要で
ある、１／１０００７７Ｌ７７Ｌに制限されるべきレン
ズ系運動を自由に支承された触知レバーの作動の際に、
それがカム体上に設けられた無限に多くの曲面の具体的
な１つ上に触知運動の際に接続された状態を保持しよう
とすることにより達成することは不可能である。第２の
欠点は、実際にこのようなカム体は個別製作として労し
て製造することは可能であるとしても、要求される精度
で経済的に流れ作業によって製造することは実現不可能
である。第３の、むしろ最も顕著な欠点は、この種の構
造は妥当な寸法を有するカメラ内には殆んど場所的余裕
がなく、この場合に付加的になお敏感なレバー作動のた
めに複雑な振動を行わない支承が確実に必要であること
にある。

機械的側から西ドイツ国特許出願公告第１２７２５８０
号からの装置は著しく簡単であるが、この文献はレンズ
系の工業的実現に関しては何ら開示されていない。この
公報に記載さカーだレンズ系は前群、焦点距離調節のた
めに移動ｐＪ能な２つの中間成分及び最後に定位置の第
４成分から成っている。フォーカシングは前群の後方に
配置された拡散作用する第２成分により行われる。前群
は小さな構成の現代のレンズ系のためには太きすぎる焦
点距離を有しているので、第２成分は距離が無限遠にａ
１４Ｊ　’ｌＩ＋”４される位置に接続するか又は距離
調節が１０ｃ１ｎに制限される位置に移動せしめられる
。これらの位置で全レンズ系の焦点距離を変えることが
でき、この場合にカムのトレースは、第２成分の調節が
行われるに応じて、両距離調節において同じであるべき
である。しかし、このことは第１の両レンズ成分の特定
の構成の際においてのみ可能である、これらは既述のよ
うに現代の構成方式には相反するものである。また、マ
クロ範囲内での焦点距離調節は特定の限定された最短距
離のためにのみ可能である。この種レンズ系の技術的実
施に関する具体的な記載は前記文献には見られない。

最後に、西ドイツ特許出願公告第２０２９２５４号公報
には、付加的装置を必要とぜずにノーマル距離範囲内で
もまたマクロ範囲内でもズーミングができる前述のレン
ズ系が記載されているが、しかしながらこの構造は画像
状態が焦点距シ（Ｌ調節の際にマクロ範囲内では一定に
保たれないという欠点を有している。このことは、例え
ばマクロ範囲内でシーンのフェードアウト効果のために
意図的に所望される鮮鋭な画像を断念するかさもなけれ
ば画像状態をもう１つの移動可能な部材で苦労して手動
で補正しなければならない。

本発明の課題は、前記公知構造の利点を有し、更にしか
も最も簡単な形式であらゆる任意の距離、即もノーマル
な範囲内でもまたマクロ範囲内でも焦点距離調節が可能
である冒頭に述べた形式のレンズ系を提供することであ
った。

（発明の詳細な説明） 次に図示した実施例につき本発明を詳説する第１図乃至
第４Ｇ図は本発明に適用できる光学系を示す。

第１図には特にスーパ−８方式用に設計されたズームレ
ンズ系が図示されている。下記表にそのレンズ系の１実
施例を記載する。この場合ｒは半径、ｄは頂点間距離、
ｎｄは屈折率及びｖｄはアツベ数を表わす。

０．０４・・・・・・・・・ｆｍｉｎ （１８０，６９・・・・・・・ｆＭ ”　ｏ”　”””””ｍａｘ １．０９・・・・・・・・・ｆｍｉｎ ｄ□３０．３２・・・・・・ｆＭ ０．１４・・・・・・・・ｆｍａＸ ｒ、５　−１．２８８ ０．１０−−”’　ｆｍｉｎ ｄ、、５０．２２・・・・・・・ｆＭ ｏ、０６・・・・・・・・・ｆｍａｘ ｒ２５　０．６３９ ｆｍｉｎ＝０．４３ ｆＭ　竿１．００ ｆｍａｘ＝２．０３ ２ｙ＝０．３７ ０径比　１　：　１．９ このレンズ系は被写体に向った定置の正の第１成分と、
第１成分に隣接し、光軸に沿って合成焦点距離を変える
ために移動可能な負の第２成分と、更に第２成分に隣接
し光軸に沿って画像面を一定に保持するために移動可能
な第３成分と、定置の正の第４成分と、同様に定置の正
のマスターレンズ系５とが構成されており、前記第４成
分は第３成分の後方で拡散する光束を、それから絞り空
ｍ１内において第４成分とマスターレンズ系５との間を
光軸と平行に進行させるように集光する。

第２Ａ図はレンズ系の広角調節状態を示し、第２Ｄ及び
第２Ｅ図に中間焦点距離調節状態が、第２Ｆ図には最大
焦点距離調節状態が示されており、これらの場合に個々
の成分は無限に薄いレンズとして示されている。最小の
合成焦点距離に調節した状態（但し、あらゆる他の焦点
距離調節状態であってよい）で、第３成分を他の成分の
位置は同じ状態に保って、位置３に移動させることによ
り極端なマクロ範囲内に在る被写体にピントを合せるこ
とができる。従って、このレンズ系は公知技術水準に基
く構造に相応しかつ例えばオーストリア特許第３１７５
７６号明細書に記載されている。本発明では、冒頭に述
べたように、このマクロ範囲内で付加的に焦点距離を変
えることができ、しかも画像状態を一定に保つことがで
きるようにすることを目的とする。このことは、まず第
３成分を第２成分の方向、例えば位置３ａに調節するこ
とによって可能である。この状態で、全レンズ系はマク
ロ範囲内に在る被写体面６にピントを合せられかつｆ　
＝　０．２８の焦点距離を有している。

今や面６に在る被写体の結像尺度を拡大したい場合には
、第２成分と第３成分を第２Ｂ図及び第２Ｃ図に符号す
、ｃで示した位置に移動させる、この場合に第２成分は
ノーマルな焦点距離調節の場合と同じ行程の一部を戻さ
れる。マクロ撮影のための焦点距離調節範囲は、第３成
分の運動が前方に向って急に増大することにより第３成
分が第２成分の軌道に入り込むために位置Ｃで断念され
た。第２成分及び第３成分の運動の交差は、被写体が最
も極端なマクロ距離に調節される場合（第３成分の位置
３′）より以前に起ると思われる。しかしながら、第３
成分のためのカムの斜度は専らレンズ成分の固有焦点距
離に左右されかつη・、）別な選択において最適な焦点
距離範囲にすることができる。具体例においては故意に
、本発明があらゆる任意のかつ特殊でな〈実施されるレ
ンズ系において有利に適用できることを示すために実際
に立証されたレンズ系が選択されている。

位置Ｃにおけるレンズ系の焦点距離は０．４３でありか
つそれによって接続部なくノーマルな距離調節の際のレ
ンズ系の最小合成焦点距離に通続される。下記に第４図
について説明するように、第３成分のための移動の急激
な高まりにもかかわらずマクロ撮影のために焦点距離を
拡大する解決策がある。

第２Ａ図には本発明の最も有利な実施例が示されている
、即ちこの場合には点線で示された負の第７成分が設置
されている。この第７成分は全レンズ系の前方に設置す
ることができ、この場合にレンズ系の面６へのマクロ調
節において第７成分を設置することによりノーマルな距
離範囲のための極端な広角効果を達成することができる
。この効果は、中間画像面が面６と一致すべきである第
７成分の特殊な構造に関係する。第２Ａ図に示された実
施例において、第７成分の焦点距離はレンズ系１〜５の
中間合成焦点距離１．０に対して−３，４８である。

第３図は同様にズームレンズ系を示すが、しかしながら
第１図のとは異ったタイプのものである。このレンズ系
は正の前方成分１０（第４図参照）、２番目の個所にあ
る移動可能な負の第１１成分、３番目の移動可能な正の
第１２成分及び負の第１３成分を有している。第１３成
分の後方には正のマスターレンズ系１４が配置されてい
る。この種のレンズ系に関するデータを次の表に示すが
、この場合にｒは再び半径、ｄは頂点間隔、ｎ、１は屈
折率及びｖｄはアツベ数を表わす。

ｎｄ　ｖｄ ｄ８＝０．８　−２９．３ （１１６＝０．１ ａｏ　−２３，３ このオーストリア特許第２９１６１９号明細書から公知
になったレンズ系は第４図に無限に薄いレンズによって
図示されており、この場合にノーマルな距離範囲におい
て、第４Ａ図は広角調節状態を、第４Ｇ図はレンズ系の
望遠調節状態を、第４Ｄ図及び第４Ｆ図は中間焦点距離
調節状態を示す。

第１２成分を位置１２ａに移動させることによ１ハ　レ
ンズ系はマクロ範囲内に在る面６′にピントが合せられ
、る。鮮鋭なピント調整から出発して、焦点距離を一定
の画像状態で調節したい場合には調節度が増大するに伴
い第１１成分は位置１１ｂ、ＩＩＣをかつ第１２成分は
位置１２ｂ及び１２Ｃを取る。第４Ｃ図における第１２
成分による結像尺度は１：１である。焦点距離範囲を更
に拡大するためには、移動せしめられた第１ルンズ成分
及び第１２成分の保持及び案内において機城的難点を伴
うことなく、第１１成分の運動方向が逆転され、一方第
１２成分は急激に前方に押出される（第４Ｅ図参照）。

この調節位置で焦点距離は１２．０７である。即ち７．
２８から５５．４６に至るノーマルな焦点距離範囲内に
入り込む。１２．０７の焦点距離は例えば２つの異なっ
た保持体上の、第１１及び１２成分のための制御カムの
熟考された構成により更に拡大することができる、この
場合に前記第１１及び１２成分は前方成分１０の方向に
運動せしめられる。

このレンズ系においても、マクロ範囲内でのズーミング
だけでな（、第２図の説明で既述したと同様に負の第１
５成分を前置することにより広角範囲を極端に高めるこ
ともできる。この第１５成分は−２８，３８の所定の焦
点距離を有する。具体的な実施例では本発明により達成
可能な焦点距離範囲は３．４　ｓ　ｍｍ　ｔで小さくな
る。

このことは前方の第１０成分の前における構造上簡単に
実現される、第１５成分の接続により約９０　の画角を
もたらす。

第５Ａ図・第５Ｂ図は本発明の実施例を示す。

扁平に形成されたカム保持体４４は第５Ａ図に図示され
ている。第２，３レンズ成分はロッド４３に治って移動
可能であるレンズ保持部拐４５ないし４６に支承されて
いる。レンズ保持部拐４５．４６ないしそのカムトレー
サ４９゜５０は作用方向で切換可能な脚付ばね４７ない
し４８の夫々１つによって夫々に配属された焦点距離調
節カムに負荷されている。これらは制御スリン１−５１
．５２の制限面として形成されている。

前記制御スリットを有するカム保持体４４は第５Ａ図上
において光軸０に対して直角方向（実際上は第５Ａ図の
カム保持体４４は円筒状を成しているので光軸まわりの
方向となる。）にピン−スリット案内機構５３Ａ、５３
により移動可能に構成する。

カム保持体４４　（Ｊ）一端４４Ａは鏡筒を構成４−る
固定筒７０に取り付けたバネ７２によって一方向に附勢
され、他端４４Ｂはパイ・７４の附勢力を受けるゼール
５５により押し付けられており、カム保持体４４は前記
固定筒７０．バネ７２゜７４等により経い負荷が与えら
れて元軸Ｏまわりの回動が許動される様になっている。

カム保持体４４の前記端面４４Ｂには前記ボール５５が
落ち込む溝４４ａ、４４ｂ、４４０を設けである。

上記構成においてノーマルな焦点距離操作の」易合、不
図示操作部材の元軸Ｏまわりの回転にともなってカム保
持体４４も矢印Ａ方向に回転する。ボール５５はカム保
持体４４の端部に設けた溝４４ａと４４ｂのいずれかに
落ち込みカム保持体４４はノーマルズームの領域に保持
される。

次に更にノーマルな焦点距離からマークロな焦点距離に
回転操作を進めるとボール５５は溝４４ｂと４４Ｃのい
ずれかに落ち込みカム保持体４４はマクロズームの領域
に保持される。

ノーマルズーム領域とマクロズーム領域の相互切換えの
時に操作者はボール５５は溝４４　ａ、４４１）、４４
０との係脱動作によって切換えを感知することができる
。

ノーマルな範囲のための焦点距離操作はカム保持体４４
上のストッパ５４によって制限される。

この装置においてマクロ範囲内でのピント合せが望まれ
る場合には、カム保持体を調節する際にボールノツチ５
５に作用するバネ５５Ａのばね力だけを上回るべきであ
り、その後トレーサが等しく保たれたばねの作用方向４
７．４８でカム区分５６並びに５７に圧着される。

一定のマクロ距離で焦点距離を調節したい場合には、ト
レーサ４９．５０はカム区分５８，５９に圧着されねば
ならない。このことは切換えレバー６０を夫々の図示の
矢印方向に移動させることにより行われる。切換はノツ
チ５４，５５の嵌合後に行うことができる。マクロ範囲
内でカムトレーサのマクロフォーカシングカムへの切換
が行われるのを阻止するために、第５Ｂ図に示した遮断
部材が切換えレバー６ｏを作動させるために設けられて
いる。簡略化のために、レバーの１つだけが図示されて
いる。このレバー６０ａは軸６３を中心として旋回可能
な爪６４が共働する２つの係止ノツチ６１．６２を有し
ている。軸６３を中心とした旋回は保持体４４に設けら
れた軸方向カム６５を制御する。

以上のように本願考案はズーミング作用に寄与する少な
くとも２つのレンズ成分と、前記レンズ成分を光軸平行
方向に移動して焦点距離調整を行なうカム部材と、 前記カム部材を光軸まわりに回転許動するとともに前記
カム部材をノーマルな距離範囲からマクロな距離範囲に
切換える際の切換えを感知する係止手段を有することを
特徴とするズームレンズであ１バノーマルズーム領域の
操作とマクロズーム領域の操作の確実性を持たすことが
でき、特に第５Ａ図、第５Ｂ図に示すようなカム保持体
４４の制御スリブ１−５１．５２にノーマルな焦点距離
範囲用とマクロな距離範囲用を連続的に形成した場合に
ノーマルズーム領域がらマクロズーム領域に不用意にカ
ム保持体４４が回動するのを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図並びに第２Ａ図、第２Ｂ図、第２Ｃ図、第２Ｄ図
、第２Ｅ図及び第２Ｆ図並びに第３図、第４Ａ図、第４
Ｂ図、第４Ｃ図、第４Ｄ図、第４Ｅ図、第４Ｆ図及び第
４Ｇ図は本発明構成を有利に適用することのできる２つ
のレンズ系の実施例図。 第５Ａ図、第５Ｂ図は本発明の実施例を示す図。 ４４・・カム保持体、５１．５２・・・制御スリット、
４４ａ　、４４ｂ　、４４Ｑ−＝カム保持体の一端に設
けた溝、４７．４８，７２．７４・・・バネ部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ズーミング作用に寄与する少な（とも２つのレンズ成分
   と、前記レンズ成分を元軸平行方向に移動して焦点距離
   調整を行なうカム部材と、前記カム部材を元軸まわりに
   回転許動するとともに前記カム部材をノーマルな距離範
   囲からマクロな距離範囲に切換える際の切換えを感知す
   る係止手段を有することを特徴とするズームレンズ。