JPS6343114A - 焦点距離が切換可能なレンズ構体 - 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〕 この発明はレンズ構体、更に詳しくは、焦点！（ｊ離を
切換えることのできるレンズ構体に関する。

［従来の技術］ カメラ用レンズにおいて、焦点距離が可変のちのは種々
知られているが、そのタイプは、焦点距離か連続して可
変するズームタイプと、いくつかの代表的な焦点距離を
選択して切換える切換タイプに大別することができる。

ここで、切換タイプの中では、単一のレンズ群を光軸方
向へ移動させるもの、標準状態の光学系にコンバージョ
ンレンズを挿入するもの、独立した光学系を段数有する
ものなどが知られている。　　　　′ ［発明が解決しようとする問題点］ このうち、コンバージョンレンズを挿入するタイプの光
学系においては、コンバージョンレンズを退避させるた
めの特別なスペースを必要とし、しかも３種以上の焦点
距離を設定する場合には２種以上のコンバージョンレン
ズを設けなくてはならなかった。

この発明は、このような点に鑑み、コンバージョンレン
ズ、特にフロントコンバージョンレンズを使用するタイ
プのレンズ構体において、標準状態の光学系に単一のコ
ンバージョンレンズ群を３種の位置で付加設定すること
により、小型・軽量ながらワイド、スタンダード、テレ
の３種の焦点距離を設定することのできるレンズ構体を
提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明のレンズ構体は、単一の焦点距離で撮影可能な
第１の光学系の被写体側に変倍用の第２の光学系を有す
るレンズ構体において、光軸を１８０’転置させること
により変倍効果が反転する第２の光学系を第１の光学系
の固定枠に対して回動自在に支持し、かつ、第２の光学
系の光軸が第１の光学系の光軸に一致する第１の位置、
第２の光学系の光軸が第１の光学系の光軸に直交する第
２の位置および上記第１の位置を１８０°転置させた第
３の位置で第２の光学系を停止させることのできる変倍
用切換手段が設けられている。

［作　用］ 変倍用切換手段により第２の光学系が第１の位置にある
ときはワイド、第２の位置にあるときは第２の光学系が
第１の光学系の光路上から退避してスタンダード、第３
の位置にあるときはテレとなり、３種の焦点距離の状態
を切換えにより設定することができる。

［実　施　例］ 第１図はこの発明をビデオカメラ用レンズ鏡筒に適用し
た一実施例の断面図である。ここで、光学系としては、
レンズＬ、、Ｌ２よりフロントコンバージョンレンズ群
（以下、変倍）１丁とする）、レンズＬ３．Ｌ４．Ｌ５
により固定レンズＪ＋’Ｆ　（以下、固定群とする）、
レンズＬ６．Ｌ７．Ｌ８によりフォーカスレンズ群（以
下、フォーカス群とする）が形成され、このうち、変倍
用レンズＬ１゜Ｌ　を除いたレンズＬ３〜Ｌ８の６枚で
標準状態の光学系が形成されている。

固定群であるレンズＬ３．Ｌ４．Ｌ５は、支持枠１０に
ばねリング２９により保持され、同支持枠１０のフラン
ジ先端に形成された嵌合部１０ａにより固定枠１に位置
決めされた状態で、ビス３２により固定されている。ま
た、固定枠１と支持枠１０のフランジの間にはオートア
イリス４が挟持され、上記ビス３２の固定によりオート
アイリス４は固定枠と支持枠１０間に一体に保持されて
いる。

フォーカス群であるレンズＬ６．Ｌ７．Ｌ８は、レンズ
Ｌ７とＬ８間にスペーサ２６を介しばねリング３０にて
フ・十−カス枠５に保持されている。

このフォーカス枠５は固定枠１の内周に摺動自在に嵌合
している。さらに、フォーカス枠５にはフォーカスビン
１９が植設され、同フォーカスピン１９は固定枠１の移
動溝１ａを貝通し固定枠１の外でフォーカスレバー２０
に係合している。

レンズＬ６〜Ｌ８のフォーカス群の後方で、固定枠１に
は索子枠２が嵌合してビス３３により固定されている。

索子枠２には水晶フィルター″、９を含むフィルター１
８、弾性を有する押えゴム１７、結像面に位置するＣＣ
Ｄ　（電荷結合素子）３および素子押え１６が前方より
この順序で配置され、素子押え１６が不図示の部Ｈによ
り固定枠１に固定されている。

以上が撮像素子であるＣＣＤ３からレンズＬ３までの構
成であり、これにより標準状態の光学系が完成している
。

次に、固定枠１の前部にはレンズＬ１．Ｌ２の変倍Ｊ！
Ｔを支持する平板部１ｂが設けられているが、平板部ｌ
ｂ上には輔１５が固定され、この輔１５にはギヤ１２か
回転自在に保持されている。また、ギヤ１２の上には回
転板７が設けられていて、ギヤ１２と回転板７は一体に
回転するよう固定されている。

ここで第１図におけるｒＶ−ＩＶ線に沿う断面に相当す
る第４図と、■−■線に沿って一部分を断面とした第３
図とを参照すると、ギヤ１２と一体的に回転する回転板
７は側面から見てコの字状に形成され、第４図に示すよ
うにシャフト１４．シャフト２５の両端を支持可能な形
状となっている。

つまり、第１図に示すように、シャフト１４の両端は回
転板７の立ち上り部に形成された嵌合部７ａ、７ｂによ
り支持され、かつ、めくら状の嵌合部７ａの端面でシャ
フト１４の一方の端面が規制されている。嵌合部７ｂ側
に位置するシャフト１４の他方の端面はシャフト１４を
１ｔχ合部７ｂに挿入後、押え板１１により規制されて
いる。シャフト２５についても同様の手、＋４成とされ
ている。なお、押え板１１はビス３１により回転板７に
固定されている。

また、シャフト１４，２５４二には変倍７ｆｆにあたる
レンズＬｌ、Ｌ２が位置しているが、鹿倍用レンズＬｌ
は凹レンズからなり、変倍用レンズＬ２は凸レンズから
なっている。変倍重囲レンズＬ。

をばねリング２７にて固定して支持したレンズ枠８には
、第７図に示すように、シャフト１４にＩＮ動自在に嵌
有する嵌合部８ｂ、シャフト２５に摺動自在に嵌有する
嵌合部８ｃおよび後述するカム板６との接触部となる突
起部８ａが形成されている。よって変倍レンズ枠８、即
ち、レンズＬ１はシャフト１４、シャフト２５により位
置決めされている。変倍レンズ枠９も上記変倍レンズ枠
８と構造は類似であり、両変倍レンズ枠８，９は対称の
形状を呈している。そして、変倍レンズ枠９は同じくば
ねリング２８により変倍用凸レンズＬ２を固定して支持
し、シャフト１４、シャフト２５により位置決めされて
いる。さらに、シャフト１４の外周には、コイルばね２
３が設けられ、同ばね２３の弾撥習性により変倍レンズ
枠８の変倍レンズ枠９に対して互いが遠去かる方向へ付
勢力を与えている。

変倍レンズ枠９の突起部９ａと接触する位置には、第４
図に示すような形状のカム板６が設けられ、同カム板６
は、正面図である第２図に示すようにビス３４により支
持枠１０に固定されている。

回転板７と一体に回転するギヤ１２には第３図に示すよ
うにギヤ１３が噛合し、同ギヤ１３に固定された変倍ピ
ン２１が変倍レバー２２に係合している。なお、ギヤ１
３は固定枠１に固定された１！＋ｈ２４により回転自在
に支持されている。

次に、以上のように構成されたレンズ鏡筒の作用につい
て説明する。

第１図〜第４図に示す状態は、上記ビデオカメラ用レン
ズ鏡筒のワイド・無限遠ＩＩ′ｊを示している。

このレンズ鏡筒は３種の焦点距離状態に切換ｒ＋（能で
ある。ここで、３種の焦点距離状態とは、レンズＬ１．
Ｌ２からなる変倍ＪｊＴを撮影光軸より退避させてレン
ズＬ３〜Ｌ８の光学系のみによって得られるスタンダー
ド状態と、変倍群を２種の異なる方向より、レンズＬ３
〜Ｌ８の光学系の前方へ付加させて得られるワイド状態
およびテレ状態をいう。

今、」−記レンズ鏡筒において、無限遠から全近距離に
向けてフォーカシングを行なう場合は、第１．３図に示
すフォーカスレバー２０を茶園４＜の部材にて前方へ移
動させる。これによりフォーカスピン１９が固定枠１の
移動溝ｌａ内を前方へ移動し、フォーカスピン１９と一
体にレンズＬｏ。

Ｌ７．Ｌ８からなるフォーカス群が前方へ移動する。な
お、この際の外部からのフォーカスレバー２０の操作は
オートフォーカス、マニュアルのいずれにも対応可能で
あることはいうまでもない。

次に、上記レンズ鏡筒をワイドからスタンダードへ切換
える場合の動作について述べる。第３図において、変倍
レバー２２を矢印ａで示す前方へ不図示の部材により移
動させると、変倍レバー２２に係合して規制された変倍
ビン２１は変倍レバー２２のフォーク状溝にガイドされ
て移動するので変倍ピン２１と一体のギヤ１３は第３図
において時＝１方向の回転を行なう。ギヤ１３の回転は
ギヤ１２に伝達され、これによりギヤ１２と一体の回転
板７を回転させようとする。ここで回転板７は第４図に
示すように変倍レンズ枠９の突起部−９ａがコイルばね
２３によりカム板６の四部６ａに付勢されることで回転
方向の位置決めが行なわれているので、一定量下の回転
力では回転を行なわない。つまり、変倍レバー２２を操
作する力が一定値以」二になると、突起部９ａがカム板
６のカム部６ｂに規制されながらコイルばね２３の付勢
力に抗してシャフト１４の外周を移動し、これにより回
転１１Ｑ７は回転可能となる。

第５図は、回転板７がある角度Ｉｎ１転してワイドとス
タンダードの中間に相当する位置に至った状態である。

この第５図に示す状態では、変倍レンズ枠９はカム板６
により変倍レンズ枠８のＪｊ向へ移動させられ変倍用レ
ンズＬ１とＬ２の間隔は第４図に示した状態より短くな
っている。これにより変倍レンズ枠９および変倍ノ［レ
ンズＬ２七支持枠１０が接触することなく回転できるこ
とになる。

また、第５図に示す状態では、変倍レンズ枠９はカム部
６ｂによりコイルばね２３の付勢力に抗して移動してい
るため、第５図に示す状態で、変倍レバー２２の操作力
を除去すれば、回転板７は第４図に示す状態に復帰する
ことは当然である。

変倍レバー２２を第５図に示す状態よりさらに操作する
と、変倍レンズ枠９の突起部９ａはカム板６の変曲点６
ｄを越え凹部６ｃに向かう。そして、突起部９ａが凹部
６ｃに達して安定した状態が第６図に示されるスタンダ
ードの状態である。

第６図に示す状態においては、変倍レンズ枠８の突起部
８ａも変倍レンズ枠９の突起部９ａと同様にカム板６の
凹部６ｅにコイルばね２３により付勢されて当て付くた
め、回転板７は両端で位置規制されることになる。ここ
で第６図に示す状態においては、変倍群をなすレンズＬ
　ｔ　、　　Ｌ　２の光軸はレンズＬ３〜Ｌ８の光学系
の光軸と垂直になるのて、変倍群はレンズＬ３〜Ｌ８の
光学系による光路上からは退避した状態となり、レンズ
Ｌ３〜Ｌ８の光学系に対して全く影響を及ぼさない状態
となる。よって、第６図に示す状態が」二記レンズ鏡筒
において変倍Ｊ：工を除外したスタンダードの状態とな
るわけである。

次に、上記のスタンダードの状態からテレの状態へ切り
換える場合には、変倍レバー２２を上述したように、ワ
イドの状態からスタンダードの状態へ切り換えたのと同
方向へさらに操作する。すると、回転板７は第６図に示
した状態よりさらに時計方向へ回転を行なおうとする。

これにより、ワイドの状態からスタンダードの状態への
ＦＪＪ換１１、νの変倍レンズ枠９の移動を＾°１って
いた突起部９ａはカム板６から離脱するが、変倍レンズ
枠８の突起部８ａがカム板６の変曲点６ｇを通りカム部
６ｆに沿って移動し、変倍レンズ枠８を移動させ、変倍
レンズ枠９の突起部９ａが行なった動作と類似の動作を
行なう。そして、突起部８ａがカム板６の凹部６ａにコ
イルばね２３により付勢されて当て付き、この安定した
状態になると、同状態では変倍群の光軸とレンズＬ３〜
Ｌ８による光学系の光軸が一致し、前述したワイドの場
合と較べて、変倍用凹レンズＬ　と変倍用凸レンズＬ２
の位置■ が完全に入れ替っており、このレンズ鏡筒におけるテレ
状態となる。なお、この状態から、変倍レバー２２を矢
印ａとは逆の方向に作動させれば、回転板７は上記と逆
回転を行ない、テレ状態からスタンダード状態さらには
ワイドの状態へと順次切換が行なわれることは言うまで
もない。

第８図は、上記変倍レンズ枠８の変形例を示す。

すなわち、−上記変倍レンズ枠８の代わりに第８図に示
す形状の変倍レンズ枠１０ｇを用いてもよい。

この変倍レンズ枠１０８には第９図に実線で示すように
正面から見て模型形状を宅した変倍用レンズし１ｏが用
いられる。なお、第９図において、一点鎖線Ｌ１ｏ１は
通常の円形レンズの輪郭を表わし、破線Ｌ　　は一点鎖
線Ｌｉｏｔの輪郭に内接する、撮像素子と相似な長方形
を表わしている。つまり、この変形例の変倍用レンズ形
状は撮像素子の形状を考慮し、各収差を劣化させない程
度に不要部を削除した形状となっている。また、第８図
において、変倍レンズ枠１０８のレンズ支Ｂｒ部は第９
図に示す変倍用レンズＬ１ｏの形状に対応した形状とな
っており、固定はばねリング２７の代わりに接着にて行
なわれる。その他の突起部１０８ａ、嵌合部１０８ｂ、
１０８ｃは、それぞれ対応する前記変倍レンズ枠８の突
起部８ａ、嵌合部８ｂ。

８Ｃと同等である。変倍川口レンズを支持する変倍レン
ズ枠１０８はこのように構成されているが、さらに、変
倍用凸レンズを支持するもう一方の前記変倍レンズ枠９
に対応する図示しない変倍レンズ砕も変倍レンズ枠１０
８と類似な形状となっている。

前述したように、カム板６のカム部６ｂ、６ｆは前記変
倍レンズ枠８が回転時に支持枠１０と干渉しないように
設けられているが、この変形例では、変倍Ｊ１ルンズＬ
１ｏを模型とすることで、変倍レンズ枠１０８を第８図
に示すように横幅の狭い形状にできるため、回転時の退
避量、つまり、カム板６のカム部６ｂ、６ｆによる変倍
レンズ枠１０８のリフト量を小さくすることが可能にな
り、操作性が向上する。

［発明の効果］ 以上述べたように、この発明によれば、フロントコンバ
ージョンレンズ１１Ｔ（変倍１１Ｔ）を回転目（Ｉ：に
設け、これにより変倍群を両方向から使用可能とするこ
とでワイド状態およびテレ状態の効果を出し、かつ中間
位置で、変倍１１丁が変倍ｍ以外の光学系による光路に
干渉することのないスタンダード状態の位置を設けるこ
とにより１つの変倍ｌｉＴで３種の焦点距離の切換を可
能としている。また、灸倍群の回転に伴って変倍が行な
われるので、喰倍群を光路外へユニットごと退避させる
ことが不要であり、そのため機構およびスペースも不要
となり、コンパクトな焦点距＃１切換可能なレンズＲ４
体を得ることができる。さらに、変倍ｊｉ１の回転時に
は、片側の変倍用レンズおよび変倍レンズ枠は他の光学
系の支持枠などと干渉しないよう退避する構造となって
いるため、変倍群と支持枠の間隔を特に広くする必要が
なく、より一層コンパクトな（を成とすることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示すレンズ溝体のワイド
・無限遠状態の縦断側面図、 第２図は、上記第１図に示すレンズ構体の正面図、 第３図は、上記第１図中の■−■線に沿う底面図、 第４図は、上記第１図中のＩＶ−ＩＶ線に沿う横断平面
図、 第５図は、上記レンズ構体のワイド状態からスタンダー
ド状態への切換途中の、上記第４図に対応した横断平面
図、 第６図は、」−記レンズ構体のスタンダード状態におけ
る、上記第４図に対応した横断平面図、第７図は、上記
レンズ構体の変倍Ｊ！工の一方の変倍レンズ砕の斜視図
、 第８図は、本発明のンズ構体に用いられる変倍群の一方
の変倍レンズ枠の変形例を示す斜視図、第９図は、上記
第８図の変倍レンズ枠に用いられる変倍用レンズの形状
を示す正面図である。 Ｌｌ・・・・・・変倍用凹レンズ（第２の光学系）Ｌ２
・・・・・・変倍用凸レンズ（第２の光学系）Ｌ３〜Ｌ
８レンズ（第１の光学系） 晃２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）単一の焦点距離で撮影可能な第１の光学系と、こ
   の第１の光学系より被写体側に設けられ、光軸を１８０
   °転置させることにより変倍効果が反転する第２の光学
   系と、 この第２光学系を上記第１の光学系の固定枠に対して回
   動自在に支持し、少なくとも、この第２の光学系の光軸
   が第１の光学系の光軸に一致する第１の位置、第１の光
   学系の光軸に直交して第２の光学系が第１の光学系の光
   路上から退避する第２の位置および上記第１の位置を１
   ８０°転置させた第３の位置で上記第２の光学系を停止
   させることができる変倍用切換手段と、 を具備してなることを特徴とする焦点距離が切換可能な
   レンズ構体。
2. （２）上記変倍用切換手段は、凹レンズと凸レンズによ
   り構成される第２の光学系の各レンズにそれぞれ一体的
   に設けられた変倍レンズ枠を第２の光学系の光軸方向に
   移動自在に載置して支持する支持部材と、この支持部材
   を上記第２の光学系が上記第１、第２および第３の位置
   を通るように回動させる変倍切換部材と、上記支持部材
   に設けられていて上記第２の光学系の両レンズの間隔を
   増加させる方向に対して付勢力を有する弾性部材と、上
   記両レンズの変倍レンズ枠に摺接し、上記支持部材が上
   記変倍切換部材により回動して上記第１、第２および第
   ３の位置以外の位置にあるとき上記弾性部材の付勢力に
   抗して上記両レンズ間隔を減少させる規制部材とを有し
   てなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の焦
   点距離が切換可能なレンズ構体。