JP4766973B2

JP4766973B2 - レンズ鏡筒及びレンズ系

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Publication number: JP4766973B2
Application number: JP2005270420A
Authority: JP
Inventors: 隆幸黒木
Original assignee: Tamron Co Ltd
Current assignee: Tamron Co Ltd
Priority date: 2005-09-16
Filing date: 2005-09-16
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2025-09-16
Also published as: DE602006003602D1; EP1764638A1; US7321471B2; EP1764638B1; JP2007079447A; US20070064319A1

Description

本発明は、レンズ鏡筒及びそのレンズ鏡筒を含むレンズ系、さらに詳しくは、複数のレンズ群からなるレンズのためのレンズ鏡筒及びそのレンズ鏡筒を含むレンズ系に関する。本明細書において、レンズ系とは、レンズ光学系を鏡筒に納めた構成を示す。

複数のレンズ群からなるレンズ系は、カム機構等を利用して、各レンズ群をそれぞれ独立に光軸に沿って移動させることによって、ズーム調整や合焦調整を行う。例えば、３群レンズからなるズームレンズ系において、合成樹脂製のカム筒に少なくとも３つのカム溝あるいはカム突条を設けることによって、コンパクトで、部品点数が少なく簡易な構造で確実に作動する構成のズームレンズが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に開示された従来技術のズームレンズは、図４及び図５に示すように、第１群レンズ１１０、第２群レンズ１１２、第３群レンズ１１４を有する。そして、該ズームレンズは、第１固定筒１２２と、該第１固定筒１２２の外側に配置され、被写体側第１群レンズ１１０用のカムと第２群レンズ１１２以降の少なくとも２つの群レンズ用の少なくとも２つのカム１６２，１６４とを形成した合成樹脂製のカム筒１２６と、固定筒１２２の被写体側へ延びた部分の固着されてカム筒１２６の回転止めをするための第１群レンズコマ１８０とを設けたことを特徴とする。カム筒１２６は、第１固定筒１２２の外周上で摺動し、光軸方向には移動しないように配置されている。

この構成は、図５に示すように、カム筒１２６と第１群レンズコマ１８０との並存を自在にするために、カム筒１２６の被写体側縁部に、第１群レンズコマ用切欠き２００を設けなければならなかった。第１群レンズコマ１８０が第１固定筒１２２の被写体側に固着されていることことから、第１群レンズコマ用切欠き２００は、光軸と直交する平面内で円周方向に延びように形成されている。

特開２００１−９１８１３号公報

特許文献１に記載のズームレンズにおいては、上述したように、第１群レンズコマ用切欠き２００が、光軸と直交する平面内で円周方向に延びように形成されているため、カム筒１２６の被写体側端部の長さや形状が制限される。具体的には、例えば、第１群レンズコマ１８０が３本設けられ、カム筒１２６の回転角度範囲が９０°があると、カム筒１２６の被写体側縁部においてカムを設けることができる延長部分は、３０°回転角度範囲のものが３個形成されることになる。カムは、光軸を中心に螺旋状に形成されるものであるから、この３０°回転角度範囲は、カムを設けるためには極めて狭いものであり、実質上この延長部分にカムを配置できないことになる。

特許文献１に記載されたズームレンズは、以下の問題を有する。
第１に、カムは、光軸を中心に螺旋状に形成されるものであるから、この３０°範囲は、カムを設けるためには極めて狭いものであり、実質上この延長部分にカムを配置できず、結果的に、レンズ系の大型化をもたらすという問題があった。

第２に、第１群レンズ１１０を支持している第１群レンズ筒１２８は、第１群レンズコマ１８０と第２固定筒１３０の内周面とによって支持されているため、第１群レンズ１１０を最大に被写体側へ移動させた、すなわちワイド端の場合に、第１群レンズコマ１８０と第２固定筒１３０の内周面の接触部分との距離が短くなって、第１群レンズ１１０の支持が不安定になるという問題があった。

第３に、第１群レンズ１１０を支持している第１群レンズ筒１２８に設けた第１直進溝１８２の長さは、第１群レンズ１１０の光軸上の移動量に等しい長いものであることを要し、従って第１群レンズ筒１２８の光軸方向の長さも、第１群レンズ１１０の光軸上の移動量を超えた長いものでなければならない問題があった。これは、レンズ系のコンパクト化を妨げ、材料費や成形型製作費の高騰をもたらす問題があった。

（目的）
本発明は、従来技術のズームレンズにおける上述した問題点に鑑みてなされたものであって、第１に、第１群レンズコマ１８０に対応するコマを後側群レンズ又はこれを支持する部材と一体的に光軸方向に移動自在にすることによって、前記カム筒における前記コマの逃げ用切欠きを光軸方向においても光軸中心の円周方向においても小さくして、前記カム筒におけるカム形成自在領域を拡大して、結果的にコンパクトなレンズ系を構成することができるレンズ鏡筒及びそれを含むレンズ系を提供することを目的とする。

第２に、被写体側群レンズを最大に被写体側へ移動させた、ワイド端の場合においても、直進筒の被写体側縁部に設けられた直進コマと固定筒の内周面の接触部分との距離が短くならず、前記被写体側群レンズの支持が安定しているレンズ鏡筒及びそれを含むレンズ系を提供することを目的とする。

第３に、被写体側群レンズを支持している被写体側群レンズ筒に設けた直進溝の長さを長くすることを要せず、従って前記被写体側群レンズ筒の光軸方向の長さを短くすることができ、レンズ系のコンパクト化を実現し、材料費や成形型製作費も低減化可能なレンズ鏡筒及びそれを含むレンズ系を提供することを目的とする。

第１発明は、
被写体側群レンズと、
後側群レンズと、
第１固定筒と、
前記第１固定筒の内側に光軸方向摺動自在に配置され、前記後側群レンズを支持した直進筒と、
前記第１固定筒の外側に光軸中心回動自在に配置され、少なくとも二つのカムを設けたカム筒と、
前記カム筒より外側に設けられた第２固定筒と、
前記直進筒の被写体側縁部に設けられた直進コマと、
前記第２固定筒の内周上に摺動自在に支持され、前記直進コマが係合する直進溝を設け、前記被写体側群レンズを支持した被写体側群レンズ筒と、
を有することを特徴とするレンズ系である。

第１発明の実施態様は、以下のとおりである。
前記カム筒に設けた前記直進コマ用切欠きのマウント側縁部が、前記カム筒の少なくとも一つのカムの被写体側端部よりマウント側にあることを特徴とするレンズ系である。
第１発明のレンズ系の前記被写体側群レンズが、第１群レンズであり、前記後側群レンズが、第３群レンズであることを特徴とする３群ズームレンズ系である。
第１発明のレンズ系のレンズ鏡筒の前記被写体側群レンズ及び第３前記後側群レンズが、合焦レンズであることを特徴とする固定焦点レンズ系である。

第２発明は、
第１固定筒と、
前記第１固定筒の内側に光軸方向摺動自在に配置され、後側群レンズを支持するための直進筒と、
前記第１固定筒の外側に光軸中心回動自在に配置され、少なくとも二つのカムを設けたカム筒と、
前記カム筒より外側に設けられた第２固定筒と、
前記直進筒の被写体側縁部に設けられた直進コマと、
前記第２固定筒の内周上で摺動自在に支持され、前記直進コマが係合する直進溝を設けた被写体側群レンズを支持するための被写体側群レンズ保持筒と、
を有することを特徴とするレンズ鏡筒である。

第２発明の実施態様は、以下のとおりである。
前記カム筒に設けた前記直進コマ用切欠きのマウント側縁部が、前記カム筒の少なくとも一つのカムの被写体側端部よりマウント側にあることを特徴とするレンズ鏡筒である。第２発明のレンズ鏡筒の前記被写体側群レンズが、第１群レンズであり、前記後側群レンズが、第３群レンズであることを特徴とする３群ズームレンズ鏡筒である。
第２発明のレンズ鏡筒の前記被写体側群レンズ及び第３前記後側群レンズが、合焦レンズであることを特徴とする固定焦点レンズ鏡筒である。

本発明のレンズ鏡筒及びレンズ系によれば、第１に、第１群レンズコマ１８０に対応するコマを後側群レンズ又はこれを支持する部材と一体的に光軸方向に移動自在にすることによって、前記カム筒における前記コマの逃げ用切欠きを光軸方向においても光軸中心の円周方向においても小さくして、前記カム筒におけるカム形成可能領域を拡大して、結果的にコンパクトなレンズ系を構成することができる効果を得ることができる。

本発明のレンズ鏡筒及びレンズ系によれば、第２に、被写体側群レンズを最大に被写体側へ移動させた、ワイド端の場合においても、直進筒の被写体側縁部に設けられた直進コマと固定筒の内周面の接触部分との距離が短くならず、前記被写体側群レンズの支持が安定している効果を得ることができる。

本発明のレンズ鏡筒及びレンズ系によれば、第３に、被写体側群レンズを支持している被写体側群レンズ筒に設けた直進溝の長さを長くすることを要せず、従って前記被写体側群レンズ筒の光軸方向の長さを短くすることができ、レンズ系のコンパクト化を実現し、材料費や成形型製作費も低減化可能なレンズ鏡筒及びそれを含むレンズ系を構成できる効果を得ることができる。

以下に、本発明の最良の実施形態のレンズ鏡筒を含むレンズ系を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１は、テレ側調整状態の、第１実施形態のレンズ鏡筒を含む３群ズームレンズ系の断面図である。図２は、ワイド側調整状態の、第１実施形態のレンズ鏡筒を含む３群ズームレンズ系の断面図である。図３は、第１実施形態のカム筒の展開図である。

第１実施形態の３群ズームレンズ系１は、図１及び図２に示すように、被写体側の第１群レンズ１０、第２群レンズ１２、カメラボデイ（図示せず）側の第３群レンズ１４を有する。レンズ鏡筒部は、カメラボデイ（図示せず）に装着するためのマウント部２０、マウント部２０と一体で内側位置に配置された内側固定筒２２、マウント部２０と一体で外側位置に配置された外側固定筒２４を有する。外側固定筒２４の外側のマウント部２０側には、合焦リング２６が光軸中心回動自在に配置され、外側固定筒２４の外側の被写体側には、ズームリング２８が光軸中心回動自在に配置されている。

内側固定筒２２の外周上には、カム筒３０が光軸方向摺動自在及び光軸中心回動自在に配置されている。カム筒３０は、図３の展開図に示すように、第１群レンズカム突条３２、第２群レンズカム溝３４、第３群レンズカム溝３６、及び直進コマ逃げ切欠き３８を有する。第１群レンズカム突条３２は、直進コマ逃げ切欠き３８のマウント側縁部より被写体側に延びている。これは、ワイド側からテレ側への調整によって、直進コマ４２を植設した内側直進筒４０が被写体側に移動することによって、直進コマ逃げ切欠き３８を大きくすることを要しないことによる。従って、第１群レンズカム突条３２の光軸方向の長さを一定にして考えるとき、カム筒３０の光軸方向の長さを従来のものよりも短くすることができ、結果的レンズ系をコンパクトにすることができる利点がある。

内側固定筒２２の内周上には、内側固定筒２２の直進溝（図示せず）及びカム筒３０の第３群レンズカム溝３６との係合により案内されて直進摺動自在な内側直進筒４０が配置されている。内側直進筒４０は、内側固定筒２２の直進溝（図示せず）及びカム筒３０の第３群レンズカム溝３６と係合する第３群レンズコマ３７を有し、第３群レンズ１４を支持し、また被写体側縁部に直進コマ４２が植設されている。

内側固定筒２２の内周上にはさらに、内側固定筒２２のカム（図示せず）及びカム筒３０の第２群レンズ直進溝３４との係合により案内されて直進摺動自在及び光軸中心回動自在な第２群レンズ支持筒４４が配置されている。第２群レンズ支持筒４４は、内側固定筒２２のカム溝（図示せず）及びカム筒３０の第２群レンズカム溝３４と係合する第２群レンズコマ４３を有し、また第２群レンズ１２を支持している。

外側固定筒２４の内周上には、第１群レンズ１０を支持する第１群レンズ筒４６が、直進摺動自在及び光軸方向摺動自在に配置されている。第１群レンズ筒４６の内周上には、第１群レンズ直進筒５０が光軸方向摺動自在に配置されている。第１群レンズ直進筒５０の内周面には、直進コマ４２が係合する直進溝５２が形成されている。第１群レンズ筒４６と第１群レンズ直進筒５０は、ヘリコイド係合している。

上述した構成の第１実施形態の３群ズームレンズ系１の作動は、以下のとおりである。外側固定筒２４の外側の被写体側に設けたズームリング２８を光軸中心回動させると、ズーム回動伝達機構（図示せず）を介してカム筒３０が回動させられる。これにより、第１群レンズ１０は第１群レンズカム突条３２によって光軸方向に移動し、第２群レンズ１２は第２群レンズカム溝３４によって光軸方向に移動し、第３群レンズは第３群レンズカム溝３６によって光軸方向に移動して、ズーム調整が行われる。

外側固定筒２４の外側のマウント部２０側に設けた合焦リング２６を光軸中心回動させると、合焦回動伝達機構（図示せず）を介して第１群レンズ枠４６が回動させられる。これにより、第１群レンズ枠４６と第１群レンズ直進筒５０のヘリコイド係合が変化し、第１群レンズ１０が光軸方向に移動して、合焦調整が行われる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態のレンズ系は、固定焦点レンズである。複数群のレンズのうち、合焦に係わる２レンズ群を、被写体側群レンズと、後側群レンズとする。第２実施形態のレンズ系は、第１固定筒と、前記第１固定筒の内側に光軸方向摺動自在に配置され、前記後側群レンズを支持した直進筒と、前記固定筒の外側に光軸方向摺動自在及び光軸中心回動自在に配置され、少なくとも二つのカムを設けたカム筒と、前記カム筒より外側に設けられた第２固定筒と、前記直進筒の被写体側縁部に設けられた直進コマと、前記第２固定筒の内周上に摺動可能に支持され、前記直進コマが係合する直進溝を設け、前記被写体側群レンズを支持した被写体側群レンズ筒とを有して構成される。

テレ側調整状態の、第１実施形態のレンズ鏡筒を含む３群ズームレンズ系の断面図である。ワイド側調整状態の、第１実施形態のレンズ鏡筒を含む３群ズームレンズ系の断面図である。第１実施形態のカム筒の展開図である。特許文献１に記載されたズームレンズの断面図である。特許文献１に記載されたズームレンズのカム筒の斜視図である。

符号の説明

１３群ズームレンズ系
１０第１群レンズ１０
１２第２群レンズ
１４第３群レンズ
２０マウント部
２２内側固定筒
２４外側固定筒
２６合焦リング
２８ズームリング
３０カム筒
３２第１群レンズカム突条
３４第２群レンズカム溝
３６第３群レンズカム溝
３８直進コマ逃げ切欠き
４０内側直進筒
４２直進コマ
４３第２群レンズコマ
４４第２群レンズ支持筒
４６第１群レンズ筒
５０第１群レンズ直進筒
５２直進溝

Claims

被写体側群レンズと、
後側群レンズと、
第１固定筒と、
前記第１固定筒の内側に光軸方向摺動自在に配置され、前記後側群レンズを支持した直進筒と、
前記第１固定筒の外側に光軸中心回動自在に配置され、３つのカムを設けたカム筒と、
前記カム筒より外側に設けられた第２固定筒と、
前記直進筒の被写体側縁部に設けられた直進コマと、
前記第２固定筒の内周上に摺動自在に支持され、前記直進コマが係合する直進溝を設け、前記被写体側群レンズを支持した被写体側群レンズ筒と、
を有し、
前記カム筒に設けた前記直進コマ用切欠きのマウント側縁部が、前記カム筒の少なくとも一つのカムの被写体側端部よりマウント側にあることを特徴とするレンズ系。
請求項１に記載のレンズ系の前記被写体側群レンズが、第１群レンズであり、前記後側群レンズが、第３群レンズであることを特徴とする３群ズームレンズ系。
請求項２に記載のレンズ鏡筒の前記被写体側群レンズ及び第３前記後側群レンズが、合焦レンズであることを特徴とする固定焦点レンズ系。
第１固定筒と、
前記第１固定筒の内側に光軸方向摺動自在に配置され、後側群レンズを支持するための直進筒と、
前記第１固定筒の外側に光軸中心回動自在に配置され、３つのカムを設けたカム筒と、
前記カム筒より外側に設けられた第２固定筒と、
前記直進筒の被写体側縁部に設けられた直進コマと、
前記第２固定筒の内周上で摺動自在に支持され、前記直進コマが係合する直進溝を設けた被写体側群レンズを支持するための被写体側群レンズ保持筒と、
を有し、
前記カム筒に設けた前記直進コマ用切欠きのマウント側縁部が、前記カム筒の少なくとも一つのカムの被写体側端部よりマウント側にあることを特徴とするレンズ鏡筒。
請求項４に記載のレンズ鏡筒の前記被写体側群レンズが、第１群レンズであり、前記後側群レンズが、第３群レンズであることを特徴とする３群ズームレンズ鏡筒。
請求項５に記載のレンズ鏡筒の前記被写体側群レンズ及び第３前記後側群レンズが、合焦レンズであることを特徴とする固定焦点レンズ鏡筒。