JPS6119004B2

JPS6119004B2 -

Info

Publication number: JPS6119004B2
Application number: JP55115417A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Okajima; Sadahiko Tsuji
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1980-08-22
Filing date: 1980-08-22
Publication date: 1986-05-15
Also published as: US4439018A; JPS5740211A; DE3133022A1

Description

【発明の詳細な説明】本発明は極近接撮影可能なズームレンズ構体に
関するものである。

ズームレンズにおける極近接撮影の手段は種々
の形式のものが知られているが、それらは通常の
撮影領域における距離調整手段及び、それとは別
の近接距離調整手段を設けたものである。即ち、
合焦光学素子、変倍光学素子、補正光学素子、結
像光学素子の少くとも四素子を備え、通常の撮影
領域では合焦光学系の移動により、極近接撮影領
域では変倍光学素子、補正光学素子、結像光学素
子の全体又は、それぞれを２群以上に分割しその
何れか又はそれらの内の複数ケを光軸方向に移動
させて距離調整をするよう構成されている。従つ
てズーミング及び距離調整又は極近接距離調整の
ために移動する可動素子は３群以上であり機構的
にも複雑であつた。

本発明はこの様な可動素子の数を極力減らし簡
単な構成で極近接撮影の可能なズームレンズ構体
を得ることを目的とする。

一般に物体側より正負正又は負正負の屈折力配
置を持つアフオーカルズーム系は、第２群に変倍
作用を持たせた場合、焦点移動を補正するのは第
３群でも第１群でも可能であることは公知であ
る。

従つて第１群を補正光学素子として用い、かつ
通常撮影領域に於て、合焦機能を併せ持たせるこ
とにより移動要素の数を２ケに減ずることが出来
る。さらに極近接撮影領域の距離調整手段として
上記の第１、第２群の移動で達成できれば従来の
極近接撮影可能なズームレンズと同じ機能をより
少い移動素子で実現出来る。

本発明は上記思想に基づいてなされたもので、
通常撮影領域においては、距離調整手段により合
焦光学素子を光軸方向に移動させて焦点合せを行
い、焦点距離調整手段により変倍光学素子と合焦
光学素子とを関連して移動させて変倍と焦点面移
動の補正とを行い、マクロ撮影に際しては前記焦
点距離調整手段により変倍光学素子と合焦光学素
子とを同時に一定位置まで移動させ得る様に構成
した。

第１図により本発明と従来例とのレンズの移動
状態を比較して説明する。

図示の様にアフオーカル系G₁，G₂，G₃が被写
体側から順に正負正の屈折力配置を有するズーム
レンズに於て、G₁を合焦レンズ、G₂を変倍レン
ズ、G₃を補正レンズとして使用した従来例に於
ては、合焦レンズG₁は公知のヘリコイド機構等
によつ進退可能に支持され、ズーム範囲内で距離
調整環の回動によつてａに示す∞位置から至近位
置まで変位して焦点合せを行い、変倍レンズ
G₂、補正レンズG₃はズーム環に連動するカム環
の回動により夫々曲線Ｖ，Ｃに沿つてテレ端から
ワイド端まで移動して変倍と同時に補正を行う。
マクロ撮影の場合は前記ズーム環をマクロ位置ま
で回動させることにより補正レンズG₃を曲線Ｃ
の沿長に沿つて更に移動させる様になつている。
なお、Ｒはリレーレンズを示す。

これに対して本発明に於ては前述の様に、G₁
は合焦作用と共に補正作用をし、G₂は変倍作用
をするものでG₃は固定されている。

この場合のレンズG₁及びG₂の移動状態をｂに
示す。ズーム範囲内で距離調整環を回動させた時
は合焦レンズG₁が∞位置から至近位置まで単独
で移動し、ズーム環を操作した時はカム環の回動
に従つて変倍レンズG₂がテレ端からワイド端ま
での間で曲線Ｖに沿つて移動すると共に合焦レン
ズG₁がテレ端からワイド端までの間で曲線Ｆ，
Ｃに平行に移動して変倍と補正を行う。又マクロ
撮影の際はズーム環をワイド端まで回動させた後
別の手段によりG₁，G₂を同時に一定位置まで移
動させる。次に本発明を適用すべき上記光学系の
数値例を示す。

数値例１ｆ_w＝10、ｆ_M＝20 、ｆ_T＝40 f₁＝40 ｅ_1W＝10 ｅ_1M＝20 ｅ_1T＝25 f₂＝−10 ｅ_2W＝25 ｅ_2M＝20 ｅ_2T＝10 f₃＝40 ｅ_3W＝10 ｅ_3M＝10 ｅ_3T＝10 f₄＝20 fiは物体より数えて第ｉ群の焦点距離 eiは物体より数えて第ｉ番目の主点間隔上記光学系において第１群を約1.2ｍの被写体
に合焦させるため1.3mm繰り返した状態にすると
ｅ_1W＝11.3 ｅ_1M＝21.3 ｅ_1T＝26.3であり、この
状態でマクロ撮影領域の距離調整はワイド側にお
いて第１群、第２群を５mm前方へ移動させること
により、第１群前方40mmの被写体に合焦可能であ
る。

第２〜５図は本発明をオートフオーカス装置付
シネカメラに適用した実施例を示す。

図に於て１はシネカメラ本体、２は本体１に固
着されるレンズ地板、３は該地板に取り付けられ
た固定鏡胴、６は該鏡胴の前端に固着された前地
板である。４はズーム操作レバー４ｃを有するカ
ム環で前記固定鏡胴内に回動可能に嵌合し、前記
両地板２，６によつて光軸方向への移動を阻止さ
れている。５は変倍レンズG₂を保持する移動環
で、地板２及び６によつて支持された案内バー７
ａ，７ｂによつて光軸方向に直進案内されて、そ
の上に植設されたピン５ａがカム環４のカム溝４
ｄに嵌合している。８は移動環５を後方へ附勢す
るばねである。１０は前記地板２，６に設けたガ
イド孔に嵌合する直進バー１０ａ及び１０ｂを固
設され、内周に合焦レンズG₁を保持する保持筒
９が回動可能に嵌合する前玉鏡筒で、ばね１４に
よつて後方へ附勢され、直進バー１０ａの後端１
０a′が後述する合焦カム２５ｂに当接するように
なつている。

前玉鏡筒１０の外周には３ケの孔１０ｃが設け
られ、保持筒９にはＶ字状断面形状を有する３ケ
のカム溝９ｃが設けられ、孔１０ｃに嵌入する鋼
球１１はカム溝に係合して、鏡筒１０の外周に嵌
合するばねリング１２の可撓部１２ａによつて押
えられている。

１３はばねリング１２の外周に嵌合し前記可撓
部の過度の変形を規制するリングである。

保持筒９の後端には前記カム環４の内周に設け
たキー溝４ｅ，４ｆに係合する直進キー９ａ，９
ｂが固設され、カム環４の回動に従つて保持筒９
も回動し、この際前記カム溝９ｃの作用で光軸方
向へも移動するようになつている。

キー９ｂの後端には折曲り部９ｇが設けられ、
前記移動環５に植設したピン５ｂ（第５図）に係
脱し得る様になつている。

はオートフオーカス装置の投光ブロツク、
は受光ブロツクで何れも前記前地板６に取付けら
れている。１６は駆動モーターで、ギア１７，１
８により軸２１ｂを回転させ、クラツチ１９を介
してギア２０とウオーム２４とを選択的に駆動す
る。ギア２０は公知のシヤツタ羽根、フイルム送
り爪及び一体の軸２１ａ、ウオーム２２、ウオー
ムホイール２３を介してカートリツジｃ内の巻取
軸を駆動する。又ウオーム２４はウオームホイー
ル２５ａと噛合し、これと一体に設けられた合焦
カム２５ｂを固定軸２６の周りに回動させる。２
７は前記クラツチ１９を切替える切替レバーで、
軸２９でカメラ固定部に枢支され、一腕上には電
磁石Mgに吸着されるべきアーマチヤを保持し、
他腕はばね２８により吸着力に抗する方向に回動
附勢され、電磁石の励磁状態と非励磁状態とでク
ラツチをモーターの動力を合焦カムに伝達させる
状態とフイルム送り機構に伝達させる状態とに切
替える様になつている。

３１はカメラ外面に設けた操作つまみで手動フ
オーカス用距離目盛とマクロ範囲目盛を有し、カ
メラ側面のカバー３０を挾んでカム板３２とビス
３３で固着され前記固定軸２６の周りに回動し得
る様になつている。

カム板３２の周面は∞から至近距離1.2ｍに向
つて漸次カムリフトが増加する通常撮影距離範囲
と、該範囲に続いて更にカムリフトの増加するマ
クロ範囲とを有するカム面として形成され、該カ
ム面は前記前玉鏡筒の直進バー１０ａの後端付近
に設けた鍔部１０a″に係合する様になつている。

第３図に示す１５は直進バー１０ａの溝部に嵌
つた緊定ワツシヤーでばね１４の後端と係合して
いる。

３４は軸３５ａの回りに回動可能な阻止レバー
で、ばね３６により反時計方向に回動附勢されて
一腕３４ａが第４図ａに示す如くカム環４の後端
４ｈに係合した状態では他端３４ｂは前記操作つ
まみ３１のマクロ位置への回動を阻止する様にな
つている。

次に上記ズームレンズ構体の作動を説明する。
前記操作つまみ３１を第３図の位置から約180゜
回してオート記号３１ｂを指標３０ａに合致させ
るとオートフオーカス装置により距離調整が行な
われる状態になる。

前記クラツチを介してモーター１６の回転がウ
オームホイール２５ａに伝えられ、これと一体の
合焦カム２５ｂが回動すると、その外周に当接し
ている直進バー１０ａが押されて、前玉鏡筒１０
はばね１４に抗して前方に直進移動する。この時
合焦レンズの保持筒９は前述の様にカム溝９ｃ、
鋼球１１、ばね１２ａにより前玉鏡筒に位置決め
保持されているので、鏡筒１０と一体に移動して
距離合せが行われる。前記測距ブロツク，の
作動により不図示の回路から合焦信号が出て電磁
石Mgが作動すると切替レバーによつてクラツチ
が切り替えられてウオームホイール２５ａは停止
し、これにより合焦レンズG₁は被写体距離に応
じた位置で停止し、次にモーターの回転はシヤツ
ター及びフイルム送り機構に伝達されて撮影が開
始されることになる。

次に距離調整とは無関係に焦点距離調整を行う
場合について説明する。

この場合ズームレバー４ｃを操作してカム環４
を回動させると、カム溝４ｄにピン５ａで係合す
る移動環５がガイドバー７ａ，７ｂに案内され直
進移動する。この時変倍レンズG₂は第１図ｂの
曲線Ｖに沿つてテレ端からワイド端までの範囲で
光軸方向に変位する。一方カム環４の回動に伴
い、これとキー溝係合する保持筒９は停止してい
る前玉鏡筒１０の鋼球１１とカム溝９ｃとの作用
で光軸方向に移動する。この時の合焦レンズG₁
の移動は第１図ｂの曲線ｆ，ｃに沿つたものであ
る。

次に手動操作で距離調整をする場合は、前記つ
まみ３１を回して∞から至近距離1.2ｍまでの所
望の距離目盛を指標３０ａに合せるとカム板３２
が一体的に回動してその外周で前記直進バーの鍔
部１０a″を押し、カムリフトに従つて合焦レンズ
G₁を光軸方向に変位させる。

この時オートフオーカス用合焦カム２５ｂは、
ウオームホイール２５ａに設けた不図示の位置ス
イツチによりカム面が直進バー１０ａから最も離
れ位置にある様制御されて停止しているから、直
進バー１０ａは∞から至近距離までの全範囲でカ
ム板３２によつて制御される。この時も焦点距離
調整に際しては合焦操作と何ら関係なくズームレ
バー４ｃの操作によりテレ端からワイド端までの
変倍が可能である。

次に極近接撮影について述べる。

この場合はズームレバー４ｃによりカム環４を
ワイド端まで回した後操作つまみ３１を通常撮影
の距離目盛範囲から更に回動させてマクロ範囲ま
で回す。第４図に示す様につまみ３１には切欠段
部３１ａが設けられており、∞から至近距離1.2
ｍまでの目盛範囲からマクロ範囲への移動は該段
部３１ａが前記阻止レバーの腕３４ｂに係合して
阻止される様になつているが、カム環がワイド端
まで回動すると阻止レバー３４の腕３４ａがカム
環後端に設けた切欠部４ａに落ち込み、他腕３４
ｂは前記段部３１ａの回動路から退避するので、
つまみ３１は第４図ｂに示す如くマクロ範囲まで
回すことが出来る。又、この状態ではカム環４は
阻止レバーの腕３４ａによつて回動を阻止されて
いる。

操作つまみがマクロ範囲まで回動すると、カム
板３２も一体的に回動しその周面で直進バー１０
ａの鍔部１０a″を押し合焦レンズ保持筒９を光軸
方向に移動させる。

この時カム環４がワイド端にあるため保持筒９
のキーの先端折曲部９ｇは移動環５の外周のピン
５ｂに係合し移動環５をバネ８に抗して移動さ
せ、合焦レンズG₁、変倍レンズG₂は第１図ｂの
ワイド端における矢印で示される量だけ変位す
る。

移動環のピン５ａはワイド端ではカム端４ｄの
端部の光軸に平行な直線部４ｉに位置するため移
動環５の前方への繰出しは支障なく行われる。

上記実施例においてマクロ撮影はワイド端に於
てのみ行う様にしたが、テレ端に於て合焦レンズ
と変倍レンズとを変位させることにより極近接撮
影をする様変形することも可能である。

第６図及び第７図により変形例を説明する。カ
ム環４の後端部には２ケの切欠き４ａ，４ｂが設
けられ前記阻止レバーの腕３４ａはテレ端及びワ
イド端で該切欠きに落ち込み得る様になつてい
る。

又、カム溝４ｄの両端には光軸方向の直線溝４
ｉ，４ｇが設けられている。

又、合焦レンズ保持筒のキー９ａ，９ｂの後端
には折曲部９ｆ，９ｇが設けられ、変倍レンズ移
動環５にはこれに対応してピン５ｃ，５ｂが植設
されている。

第７図ａに示すワイド端に於ては移動環５のピ
ン５ａは直線溝４ｉに入り、保持筒のキー９ｂの
折曲部９ｇが移動環のピン５ｂと係合して操作つ
まみ３１の操作により前述の場合と同様に合焦レ
ンズG₁と変倍レンズG₂とが変位する。カム環４
を第７図ｂに示すテレ端まで回動させると、前記
ピン５ｂと折曲部９ｂとの係合が外れ、他のピン
５ｃとキー９ａの折曲部９ｆとが係合し、操作つ
まみ３１の回動によりカム板３２が前記直進バー
の鍔部１０a″を押して保持筒９と移動環５とを前
方に繰り出す。この場合移動環のピン５ａは直線
溝４ｇ内を通り、レンズG₁，G₂は所定のマクロ
撮影位置まで変位する。

次にズームレンズのアフオーカル系が負正負の
屈折力配置を有する場合の実施例を示す。

本実施例を適用すべきズームレンズは第８図に
示す様な光学配置を有するもので、その数値例を
以下に示す。

数値例２ｆ_W＝10、ｆ_M＝20 、ｆ_T＝40、 f₁＝−20、ｅ_1W＝40、ｅ_1M＝20、ｅ_1T＝10 f₂＝20 ｅ_2W＝10、ｅ_2M＝20、ｅ_2T＝40 f₃＝−20、ｅ_3W＝10、ｅ_3M＝10、ｅ_3T＝10 f₄＝20、上記光学系において第１群を約1.3ｍの被写体
に合焦させるため0.3mm繰出した状態にするとｅ₁
_Ｗ＝40.3 ｅ_1M＝20.3 ｅ_1T＝10.3でありこの状態で
極近接撮影領域の距離調整は中間焦点距離におい
て第１群、第２群を10mm前方へ移動させることに
より第１群前方37.4mmの被写体に合焦可能であ
り、ワイド側に於ては第１群、第２群を５mm前方
へ移動させることにより第１群前方9.3mmの被写
体に合焦可能である。

第９図は中間焦点距離位置に於て極近接撮影を
行い得る様にした実施例を示すもので、カム環４
はカム溝４ｄのほゞ中央付近に光軸に平行な直線
溝４ｊを設けられ、移動環のピン５ａが該溝４ｊ
に一致した時前記阻止レバーの腕３４ａがカム環
後端の切欠４ｋに落ち込み、操作つまみをマクロ
範囲に回動させ得る様になつている。

この場合も第３図と同様に保動筒９の一方のキ
ーに設けた折曲部が移動環のピンと係合する様に
し、操作つまみによりカム３２が回動する時前述
の場合と同様にして合焦レンズG₁と変倍レンズ
G₂とが矢印ｘ，x₂で示す様に変位する。

本発明は上述の様にズームレンズに於て、２群
の光学素子を変位させることにより、通常の撮影
範囲に於ける距離調整と変倍及び極近接撮影が行
えるから構造が簡単で、しかも通常の距離調整と
極近接撮影時の距離調整とは同一つまみで連続し
たカムを操作することによつて行われるため極め
て操作性がよく、通常の距離範囲と極近接撮影範
囲の切換は特定の焦点距離でのみ行われつまみが
不用意に動いて誤つた撮影をすることのないズー
ムレンズ構体が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用すべきズームレンズの配
置図、第２図は本発明一実施例を示す斜視図、第
３図はその一部を示す断面図、第４図ａ及びｂは
カム環と阻止レバー及び操作つまみの関係を示す
状態図、第５図は鏡筒の断面図、第６図は変形例
を示す側面図、第７図ａ，ｂは同変形例における
各状態を示す断面図、第８図は第２の実施例を示
す光学配置図、第９図は第２の実施例におけるカ
ム環を示す側面図。 G₁：合焦光学素子、G₂：変倍光学素子、１：
カメラボデー、３：固定鏡胴、４：ズームカム
環、５：変倍レンズ移動環、７：ガイドバー、
９：合焦レンズ保持筒、１０：前玉鏡筒、１０
ａ：直進バー、２６：合焦カム、３１：操作つま
み、３２：距離カム。

Claims

【特許請求の範囲】１合焦光学素子と、変倍光学素子と結像光学素
子とからなるズーム光学系とを備え、距離調整手
段により前記合焦光学素子を光軸方向に移動さ
せ、変倍手段により変倍光学素子と合焦光学素子
とを光軸方向に移動させて変倍と焦点面移動の補
正とを行わせる様にしたレンズ構体に於て、合焦
光学素子を光軸方向に移動させるための案内手段
と該案内手段を変位させるカム手段と、極近接撮
影距離調整時に合焦光学素子と変倍光学素子を連
結する手段を設け、通常撮影領域での距離調整の
ために該カム手段の第１のカム範囲によつて合焦
光学素子を移動させ、極近接撮影距離調整に際し
て変倍光学素子と合焦光学素子とを前記連結手段
によつて連結し、前記カム手段の第１の範囲に連
続する第２のカム範囲により案内手段を介して両
光学素子を所定位置まで移動させる様にしたこと
を特徴とする極近接撮影可能なズームレンズ構
体。２前記カム手段の第１のカム範囲から第２のカ
ム範囲への移行を阻止し、第１のカム範囲のみが
前記案内手段に作用することを許容する位置と、
カム手段の第１のカム範囲と第２のカム範囲とが
連続的に案内手段に作用することを許容する位置
とに変位可能な阻止部材を有することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のズームレンズ構
体。３前記阻止部材の変位を焦点距離調整手段によ
り行なう様にしたことを特徴とする特許請求の範
囲第２項記載のズームレンズ構体。