JPS63236006A - ２焦点対物レンズ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は固体撮像素子等を用いた比較的画面サイズの小
さいビデオカメラ、電子スチルカメラ等に好適な２つの
焦点距離を有する・２焦点対物レンズに関し、特に簡易
な構成で無限遠物点に対する広角端、望遠端のピント位
置を調整しうる小型でしかも高性能の２焦点対物レンズ
に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より主レンズ系の物体側若しくは像界側に装着し全
系の焦点面を一定位置に保持した状態で全系の焦点距離
を変化させる補助レンズ系、所謂コンバーターレンズを
利用した２焦点対物レンズは種々提案されている。この
うちコンバーターレンズを主レンズ系の物体側に装着す
る所謂フロントコンバータ一方法はコンバーターレンズ
のレンズ系が大型化する傾向があり、全系の小型化を図
るのが困難であった。

一方コンバーターレンズを主レンズ系の像界側に装着す
る所謂リヤーコンバータ一方法は前記フロントコンバー
タ一方法に比ベレンズ系の縮少には有利であるが収差補
正が難しくなり、レンズ枚数を増加させねばならないと
いった問題点があった。

又、特開昭５４−９７４２３号公報や特開昭５８−１９
５８１７号公報では、主レンズ系を繰り出した後の空間
にコンバーターレンズを装着して全系の焦点距離を変化
させたリヤーコンバータ一方法を提案しているが、焦点
距離の変倍率が低く、又Ｆナンバーの変化が大きく、し
かも主レンズ系とコンバーターレンズ系との間に絞り機
構やシャッター機構を配置する場合が多く、機構上複雑
になる傾向があった。

特に画面サイズが比較的小さい所謂２／３吋。

１７２吋といった撮像体を使用したビデオカメラや電子
スチルカメラに適用させる場合には、主レンズ系とコン
バーターレンズ系の各々の焦点距離が極端に短くなる為
、主レンズ系を繰り出した空間に、コンバーターレンズ
系を挿入する方法では、各レンズ群の組立上の平行偏心
や傾きに高い精度が要求され、これらの精度を満足して
組立るのが大変困難となってくる。

一方、従来より負の屈折力を有する発散群と正の屈折力
を有する収斂群より成り、各々を光軸上移動させて変倍
効果を得る所謂２群構成ズームレンズは公知であり、こ
れらは以下の利点を有している。

（イ）変倍にともなう可動群が２群と最も少い。

（ロ）物体側より順に発散レンズ群、収斂レンズ群を配
することにより、全体として逆望遠型レンズの構成とな
り、長いバックフォーカスを確保できる。

（ハ）広角端の焦点距離時に軸外斜光束で決定される前
玉径を小さくでき、従ってレンズ全系を小型化しつる。

特に（ロ）に示した特徴は、固体撮像素子等を用いたビ
デオカメラ、電子スチルカメラにおいて必要とされる光
学的ローパスフィルターや近赤外カットガラス等の光学
部材を配置する上で好適なものである。

しかしながら上記ズームレンズにおいては、ズーム全域
において、前記２つの可動群の相対位置を精度良く保証
する為に、別々に設けられた２ケの円筒状カムが必要で
あり構造が複雑化する。

又無限遠物点に対するピント位置調整に関しても前記カ
ムに沿って移動する第ルンズ群を別の機構で連続的に位
置調整して、バランスの良い状態に設定してやらなけれ
ばならず、構造部品が増すといった問題点がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

かかる構成のズームレンズにおいて、広角端と望遠端の
みの焦点距離を使用する２焦点対物レンズにおいては中
間時の焦点距離のピント位置を保証する必要がない為に
、構造を大巾に簡略化できる。

本発明は上記目的の為に簡単な調整機構を有した小型な
２焦点対物レンズを提供するものである。

ｃ問題点を解決する為の手段〕 物体側より順に負の屈折力を有する第ルンズ群と正の屈
折力を有する第２レンズ群より構成され、前記第ルンズ
群と前記第２レンズ群間の軸上間隔を変化することによ
り、レンズ全系の焦点距離を遷移せしめる２焦点対物レ
ンズであって、変倍の為の前記第２レンズ群の移動に応
じて、前記第ルンズ群の広角端の焦点距離時、望遠端の
焦点距離時の各々の位置を独立に調整可能としたことを
特徴とする。

本発明の概念図を第１図に示す。図中（ａ）は広角端、
（ｂ）は望遠端の焦点距離時における前記第ルンズ群１
０１と前記第２レンズ群１０２の位置関係を示す。

かかる構成において、前記第ルンズ群の焦点距離をｆ＋
、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２．広角端と望遠端
の焦点距離時の近軸横倍率を各々β２Ｗ。

β２Ｔ、レンズ全系の変倍比（ズーム比）をＺ、レンズ
全系の焦点距離を各々ｆＷ、ｆＴ、さらに前記第２レン
ズ群の移動量をａとする時 なる関係がある。（１）式においてｒ２ｘβ２ｗ＝一定
であれば前記第２レンズ群の移動量ａを確保することに
より、変倍比を保証することができる。

又、β２Ｗは広角端の第２レンズ群の近軸横倍率であり
、広角端の焦点距離時のバックフォーカスをｂｆｗとす
ると ｆ２ となり、広角端のバックフォーカスが所望の値をとれば
（１）式も保証されることになる。

したがって、前記第２レンズ群の位置及び移動量ａをメ
カ的に保証することにより所望の変倍比が得られる。

さらに厳密にピント位置を保証する為には、前記第２レ
ンズ群に対する前記第ルンズ群の相対位置を変化させれ
ば良く、広角端と望遠端の各々で前記第ルンズ群の位置
を独立に調整すれば良い。

さらに、ビデオカメラや電子スチルカメラにあっては固
体撮像素子の保持機構の簡略化の為に、これを基準固設
し、相対的にレンズ全系を変位せしめて、ピント位置を
保証するのが望ましい。

本発明では、上記目的の為に、前期第２レンズ群の位置
を移動量ａは確保した状態で、調整可能とすることで、
固定なる撮像面に対するピント位置を保証することがで
きる。

〔実施例〕

以下、本発明の理解の為に、実施例に沿って詳述する。

第２図は本発明に基づくレンズ調整機構の実施例を示す
分解斜視図であり同図に於いてｌは撮像素子を、２は前
群レンズを含む前群鏡筒を、さらに３は後群レンズを含
む後群鏡筒を表わしている。これら鏡筒は光軸Ｍに沿９
て不図示のガイド棒等に支持され、移動可能となってい
る。

４は不図示にカメラ筐体等に固定される基板であり、該
基板４には前述の光軸Ｍに平行な案内棒５及び６が設け
られている。これらの案内棒５及び６には後述する前群
移動基板２１が移動可能に支持される。

基板４には軸７ａに回動可能に支持されたレンズ切換レ
バー７が設けられており、その−枝に植設されたピン７
ｂと基板４に植設されたピン９との間には所謂トグルば
ね８が掛けられており、第２図の状態では該ばね８によ
りレンズ切換レバー７は軸７ａを中心に反時計方向に附
勢された状態にある。

又レンズ切換レバー７の一端７ｃは前群移動基板２１に
植設されたピン２５を挾持する様に“Ｕ”字型に形成さ
れている。ｌＯはやはり基板４に設けられた軸１０ａを
中心に回動可能に支持された連結レバーであり、その−
枝１０ｂは後述する後群切換レバー３６に植設されたピ
ン３６ｂと遊嵌する様に“Ｕ″字型に形成されている。

さらに連結レバー１０の一端１０ｃは前群移動基板２１
に植設されたピン２６を挾持する様になっている。

１２及び１３は基板４に植設された偏心ピンであり、前
群移動基板２１の移動量を規制する様になっている。

２１は前述した様に案内棒５及び６により光軸Ｍに平行
に移動可能な前群移動基板であり、該基板には軸２２ａ
を中心に回動可能な前群移動レバー２２が設けられてい
る。この前群移動レバー２２の一端２２ｂは前述の前群
鏡筒に植設されたピン２ａと係接し、他端には後述のカ
ム２４のカムフォロアピン２２ｃが植設されている。又
前群移動レバー２２はばね２３によりピン２ａを介して
時計方向に附勢されている。

従って前述のカムフォロアピン２２ｃはカム２４に常時
押圧される。

２４は前群鏡筒２を微動させることによりフォーカシン
グを行うためのカムであり、軸２４ａを中心に回動可能
となっている。このカム２４は不図示の適当な回動手段
により回動させ、前群移動レバー２２を介して前群鏡筒
２を動かすのであるが、この動作は自動的あるいは手動
的に行っても良い。

ピン２５及び２６は前群移動基板２１に植設されており
、それぞれ前述のレンズ切換レバー７の一端７Ｃ及び連
結レバーｌＯの一端１０ｃに挾持されている。

３１は後群調整基板であり、該基板３１には軸３６ａを
中心に回動可能に支持された後群移動レバー３６が設け
られている。該後群移動レバー３６の一端にはピン３６
ｂが植設されており、該ピン３６ｂと前述の連結レバー
ｌＯの軸１０ａとの間にもやはりトグルばね１１が掛け
られており、第２図の状態ては後群移動レバー３６に反
時計方向の附勢力を与えている。

さらに後群移動レバー３６の他端３６ｃはＵ”字型に形
成されており、前述の後群鏡筒３に植設されたピン３ａ
を挾持している。該ピン３ａの先端部は後群調整基板３
１にあけられた穴３１ａに貫入しており、該穴３１ａの
両端部３１ｂ及び３１ｃに当接可能となっている。

上述の後群調整基板３１には光軸Ｍに沿って長穴３１ｄ
があけられており、フリクションワッシャ３３を介して
カイトピン３２にて前述の基板４に移動可能に結合され
る。さらに後群調整基板３１には光軸Ｍとは直角方向に
長穴３１ｅがあけられており、該長穴３１ｅには前述の
基板４に回動可能に植設された偏心ピン３４の先端部３
４ａが嵌入される。即ち偏心ピン３４を回動することに
より後群調整基板３１は光軸Ｍに沿って前後にある決め
られた量移動する。

３５は後群調整基板固定用ビスであり、前述の基板４に
光軸Ｍに沿ってあけられた長穴４ａを貫通して、後群調
整基板３１に設けられたタップ部３１ｆに螺体する。

かかる構成に於いて前述した様にレンズを撮像素子１に
対して調整するためには前群２及び後群３がそれぞれ離
れた状態、換言すれば短焦点距離の状態にしておき、偏
心ピン３４を回動させることにより後群調整基板３１を
光軸Ｍに沿って移動させる。

この時の状態を平面図的に表わしたものが第３図である
。

この第３図の状態では後群鏡筒に植設されているピン３
ａはトグルばね１１の附勢力により後群移動レバー３６
を介して後群調整基板３１の穴３１ａの後端部３１ｂに
押接されているために前述の偏心ピン３４の回動により
後群鏡筒３も光軸Ｍに沿って移動することになる。前述
した様に撮像素子１に対するある決められた位置に後群
レンズが位置したときに固定ビス３５を締めつけること
により後群レンズの位置は固定される。一方第３図の状
態では前群移動基板２１はやはリドグルばね８の附勢力
によりレンズ切換レバー７及びピン２５を介して第３図
中上方に附勢されているが、その一端２１ａが基板４に
植設された偏心ピン１２に押接することにより、ある位
置に固定される。又、前群鏡筒２に植設されたピン２ａ
は前群移動レバー２２の一端２２ｂとばね２３により挾
持されているために前群の位置も固定されることになる
。尚、この場合前述のカム２４の位相は例えば一番遠方
側の位相にしてお（。

次に第４図に示す様に適当な手段によりレンズ切換レバ
ー７をトグルばね８の附勢力に対抗して時計方向に回動
させる。この結果レンズ切換レバー７はトグルばね８の
附勢力により時計方向の附勢力を得る様になる。

前群移動基板２１は植設されているピン２５を介して今
度は後群側へ附勢され、その一端２１ｂが基板４に植設
された偏心ピン２１ｂに押接して、その位置が決められ
る。換言すれば第３図の場合と同様に前群レンズの位置
が決まる。

一方、前群移動基板２１には前述した様にピン２６も植
設されているために該ピン２６を介して連結レバーｌＯ
も反時計方向に回動し第３図から第４図の状態となる。

この回動過程で連結レバー１０の“Ｕ”字部１０ｂと遊
嵌しているピン３６ｂも移動させられ、後群移動レバー
３６は時計方向へ回動する。この際トグルばね１１は、
今度は後群移動レバー３６に対して時計方向の附勢力を
附与することになる。後群移動レバー３６の一端３６ｃ
に挾持された後群鏡筒ピン３ａは第４図に示す如く後群
調整基板３１の穴３１ａの一端３１ｃに押接する。従っ
て前述した様にレンズの焦点距離は第４図では第３図に
比べて長焦点距離となる。

もちろん第４図の状態から第３図の状態に戻すにはレン
ズ切換レバー７を反時計方向へ回動させればよい。

前述した様に第３図と第４図との状態でそれぞれ偏心ピ
ン１２及び１３を回動させて短焦点あるいは長焦側での
最良ピントの位置をだすことによりバランスのとれた良
好なレンズ系ができる。この場合後群の移動量は後群調
整基板３１にあけられた穴３１ａの両端部３１ｂと３１
ｃとにより決定される。

〔発明の効果〕

以上説明した様に本発明によれば第ルンズ群（前群）及
び第２レンズ群（後群）をそれぞれ独立に調整すること
が可能であり、総合的な良好な特性のレンズが得られる
。

又、上記調整を偏心ピンと基板で達成でき、その構成の
簡素化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明するための図であり、第２
図は本発明に基づく具体的実施例を示す分解斜視図を示
す。 第３図は第２図に於ける短焦点状態を示す平面主要図、
又第４図は同じく長焦点状態を示す平面主要図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 物体側より順に負の屈折力を有する第１レンズ群と正の
   屈折力を有する第２レンズ群より構成され、前記第１レ
   ンズ群と前記第２レンズ群間の軸上間隔を変化すること
   により、レンズ全系の焦点距離を遷移せしめる２焦点対
   物レンズであって、変倍の為の前記第２レンズ群の移動
   に応じて、前記第１レンズ群の広角端の焦点距離時、望
   遠端の焦点距離時の各々の位置を独立に調整可能とした
   ことを特徴とする２焦点対物レンズ。