(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
４群レンズを含む高倍率ズームレンズであって、固定筒１２の内側に順次ズーム連動リング１４、第１カム筒１６、直進筒１８、フォーカスカム筒２０、フォーカス連動リング９５を配置し、固定筒１２の外側に順次第２カム筒２２、第１レンズ群摺動枠２４を配置し、
固定筒１２は、内向きの第１カム筒ガイドコマ３９を有し、
ズーム連動リング１４は、ズーム連動コマ４０が係合するズームガイド溝４１を有し、
第１カム筒１６は、ズーム連動コマ４０、第２カム筒連動コマ５０、第１カム筒ガイドコマ３９が係合する第１カム筒ガイドカム４２、第２群レンズ摺動枠７２に設けられた第２群レンズコマ７４が係合する第１縦ガイド溝８２、第３群レンズガイドコマ４３が係合する第３群レンズガイドカム４４、及び第４群レンズガイドコマ４５が係合する第４群レンズガイドカム４６を有し、
直進筒１８は、第１群レンズ摺動枠ガイドコマ６６、第４群レンズガイドコマ４５が係合する第２縦ガイド溝６０、第３群レンズガイドコマ４３が係合する第３群レンズガイドコマ係合孔５６、第２群レンズコマ７４が係合する第２群レンズガイドカム８０、第１カム筒ガイドコマ３９が係合する第３縦ガイド溝５２、及び第２群レンズフォーカスコマ９６が係合する第４縦ガイド溝６４を有し、
フォーカスカム筒２０は、フォーカス連動コマ１０２、第２群レンズコマ７４が係合するフォーカスカム８１、及び第２群レンズフォーカスコマ９６が係合するフォーカスカム筒補正カム９８を有し、
フォーカス連動リング９５は、フォーカス連動コマ１０２が係合するフォーカス連動カム１１０を有し、
第２カム筒２２は、横ガイド溝６２、第５縦ガイド溝４８、及び第１群レンズガイドカム７７を有することを特徴とする高倍率ズームレンズ。
【請求項２】
前記第３群レンズガイドコマ係合孔５６が、嵌合孔であることを特徴とする請求項１に記載の高倍率ズームレンズ。
【請求項３】
前記第３群レンズガイドコマ係合孔５６が、直進ガイド溝であって、第１カム筒１６と直進筒１８が相互に回転自在で光軸方向には一体で移動するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の高倍率ズームレンズ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、インナフォーカス方式の高倍率ズームレンズであって、特に小型化され、軽量で構成筒部材の数を少なくした可能な高倍率ズームレンズに関する。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】
インナフォーカス方式の高倍率ズームレンズにおいては、至近距離側に対する合焦レンズの繰出し量の変化率が大きく、一本のフォーカスカム内で至近距離性能を拡大しようとすると、他のズーム領域における焦点移動が大きくなって、いわゆるバリフォーカルが発生する。このバリフォーカルをズーム域に変換するファーカスカムカーブでは、ズームのパラメーターとフォーカスのパラメーターを適切に配置する必要がある。しかし、ズーミング操作、及び合焦操作を滑らかに行うためにバランスのとれたカム形状を確保することが困難となり、フォーカスカム回転角の変換、あるいはフォーカスカムでの補正が必要となる。
【０００３】
特開平８−３０４６８４号公報において開示された高倍率ズームレンズにおいては、ズーミング操作及びフォーカシング操作の何れの時でもフォーカスレンズを回転させながら移動させる。そして、フォーカスカム筒の回転操作用の案内溝をカム形状とすることにより、案内溝に係合する操作ピンがズーミングによってフォーカスカム筒の回転操作用案内溝を移動するため、ズーミング操作によってフォーカスカム上の操作範囲を回転方向によって変位させて各ズーム領域における適切なフォーカシング繰出し量を得ている。
しかし、より至近距離性能の拡大や、全ズーム領域における焦点移動を抑えた上でフォーカシング繰出し量を得るために十分な変位量を確保することはなお困難である。
また、特開平８−３０４６８４号公報に開示された高倍率ズームレンズにおいては、固定筒の内側に第１カム筒が配置され、固定筒の外側に第２カム筒、直進筒、第３カム筒が配置され、いわゆる５層構造であり、外径を小さくできない問題があった。
【０００４】
特開２０００-８９０８６号公報に開示された高倍率ズームレンズにおいては、フォーカス補正カムをフォーカスカムと同一回転部材に配置することにより、フォーカス繰出し量を得ている。しかし、ズーミング操作時にフォーカスレンズを直進させる機構としているため、何れのズーム領域においても一定量の補正量が与えられ、高倍率ズームレンズにおいて何れのズーム領域においても至近距離を短縮させるのに十分な補正量を与えることはできない。
また、特開２０００-８９０８６号公報に開示された高倍率ズームレンズにおいては、固定筒の外側に、第１カム筒、第２カム筒、直進筒、第３カム筒を配置したいわゆる５層構造であり、外径を小さくできない問題があった。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は、従来のインナーフォカス方式のズームレンズにおけるこのような問題に鑑みてなされたものであって、必要な筒部材数いわゆる層数を、従来の５層構成、すなわち内側から固定筒、第１カム筒、第２カム筒、直進筒、及び第３カム筒からなる構成を、内側から第１カム筒、直進筒、固定筒、及び第２カム筒の４層構成に減らして、レンズ鏡筒の最大外径を小さくし、軽量化できる高倍率ズームレンズを提供することを目的とする。
本発明はまた、不使用時など最も短縮化したときの状態を小型化し、第１群レンズを大きく前方移動させることができる高倍率ズームレンズを提供することを目的とする。
本発明はさらに、至近撮影距離を短くすることができる高倍率ズームレンズを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決する手段】
本発明は、４群レンズを含む高倍率ズームレンズであって、固定筒１２の内側に順次ズーム連動リング１４、第１カム筒１６、直進筒１８、フォーカスカム筒２０、フォーカス連動リング９５を配置し、固定筒１２の外側に順次第２カム筒２２、第１レンズ群摺動枠２４を配置し、
固定筒１２は、内向きの第１カム筒ガイドコマ３９を有し、
ズーム連動リング１４は、ズーム連動コマ４０が係合するズームガイド溝４１を有し、
第１カム筒１６は、ズーム連動コマ４０、第２カム筒連動コマ５０、第１カム筒ガイドコマ３９が係合する第１カム筒ガイドカム４２、第２群レンズ摺動枠７２に設けられた第２群レンズコマ７４が係合する第１縦ガイド溝８２、第３群レンズガイドコマ４３が係合する第３群レンズガイドカム４４、及び第４群レンズガイドコマ４５が係合する第４群レンズガイドカム４６を有し、
直進筒１８は、第１群レンズ摺動枠ガイドコマ６６、第４群レンズガイドコマ４５が係合する第２縦ガイド溝６０、第３群レンズガイドコマ４３が係合する第３群レンズガイドコマ係合孔５６、第２群レンズコマ７４が係合する第２群レンズガイドカム８０、第１カム筒ガイドコマ３９が係合する第３縦ガイド溝５２、及び第２群レンズフォーカスコマ９６が係合する第４縦ガイド溝６４を有し、
フォーカスカム筒２０は、フォーカス連動コマ１０２、第２群レンズコマ７４が係合するフォーカスカム８１、及び第２群レンズフォーカスコマ９６が係合するフォーカスカム筒補正カム９８を有し、
フォーカス連動リング９５は、フォーカス連動コマ１０２が係合するフォーカス連動カム１１０を有し、
第２カム筒２２は、横ガイド溝６２、第５縦ガイド溝４８、及び第１群レンズガイドカム７７を有することを特徴とする高倍率ズームレンズである。
ここで、係合孔とは、隙間なく嵌合して相対的に固定関係にある嵌合孔と、カムとカムピンのような一定の相対移動可能な溝を含むものである。
【０００７】
本発明の実施態様は以下のとおりである。
前記第３群レンズガイドコマ係合孔５６が、嵌合孔であることを特徴とする。
【０００８】
前記第３群レンズガイドコマ係合孔５６が、直進ガイド溝であって、第１カム筒１６と直進筒１８が相互に回転自在で光軸方向には一体で移動するように構成されたことを特徴とする。
【０００９】
【第１実施形態】
以下に本発明の第１実施形態の高倍率ズームレンズであって、焦点距離２８〜３００ｍｍ、Ｆナンバー３．５〜６．３の構成を図に基づいて説明する。図１は、上側が本発明の第１実施形態の高倍率ズームレンズのズームワイド状態の断面図であり、下側が本発明の第１実施形態の高倍率ズームレンズのズームテレ状態の断面図である。図２は、本発明の第１実施形態の高倍率ズームレンズのズームワイド状態のズーム機構部の展開図である。図３は、本発明の第１実施形態の高倍率ズームレンズのズームテレ状態のズーム機構部の展開図である。図４は、本発明の第１実施形態の高倍率ズームレンズのズームワイド状態のフォーカシング機構部の展開図である。図５は本発明の第１実施形態の高倍率ズームレンズのズームテレ状態のフォーカシング機構部の展開図である。
【００１０】
第１実施形態の高倍率ズームレンズ１の構成は、図１に示すように、焦点距離約＋９７ｍｍである第１群レンズＡ、焦点距離約−１５ｍｍである第２群レンズＢ、焦点距離約＋４３ｍｍである第３群レンズＣ、及び焦点距離約＋６９ｍｍである第４群レンズＤを有する。
【００１１】
（鏡筒部の構成）
第１実施形態の高倍率ズームレンズ１の鏡筒部の構成は、図１に示すように、カメラボデイ（図示せず）に取り付けるレンズマウント部１０に固着された固定筒１２と、固定筒１２の内側に配置されたズーム連動リング１４と、ズーム連動リング１４の内側に配置された第１カム筒１６と、第１カム筒１６の内側に配置された直進筒１８と、直進筒１８の内側に配置されたフォーカスカム筒２０を有する。
【００１２】
固定筒１２の外側には、第２カム筒２２が配置され、その外側に第１群レンズ摺動枠２４が配置され、さらにその外側に第１群レンズ摺動枠２４の外側への露出を防止するための外筒２６が配置されている。外筒２６の外側に、合焦操作のためのフォーカスリング２８及びズーム操作のためのズームリング３０が配置されている。
【００１３】
（ズーム系）
主に図２及び図３を参照して、固定筒１２には、第１カム筒ガイドコマ３９が内向きに設けられている。固定筒１２の外面には、外筒２６に設けた外筒コマ３７が係合する縦ガイドカム３５が設けられている。
第１カム筒１６は、ズーム連動コマ４０を介してズーム連動リング１４に連結されていて、ズームリング３０の回動が第１カム筒１６に伝達される。第１カム筒１６は、第１カム筒１６を光軸方向移動させるために第１カム筒ガイドコマ３９が係合する第１カム筒ガイドカム４２と、第３群レンズガイドコマ４３が係合する第３群レンズガイドカム４４と、第４群レンズガイドコマ４５が係合する第４群レンズガイドカム４６とを有する。第１カム筒１６はまた、固定筒１２の前方すなわちレンズマウント部１０と反対側において、第２カム筒連動コマ５０が外向きに設けられている。第２カム筒連動コマ５０は、第２カム筒２２に設けられた第５縦ガイド溝４８に係合している。
【００１４】
直進筒１８には、第１カム筒ガイドコマ３９が係合する第３縦ガイド溝５２と、第３群レンズガイドコマ４３が嵌合される第３群レンズガイドコマ嵌合孔５６と、第４群レンズガイドコマ４５が貫通する第２縦ガイド溝６０が設けられている。直進筒１８はまた、固定筒１２の前方において、第１群レンズ摺動枠ガイドコマ６６を外向きに設けている。第１群レンズ摺動枠ガイドコマ６６は、第２カム筒２２の横ガイド溝６２を貫通し、第１群レンズ摺動筒２４の第６縦ガイド溝６５に係合している。
【００１５】
フォーカスカム筒２０のフォーカスカム８１には、第２群レンズコマ７４が係合している。第２群レンズコマ７４は、フォーカスカム筒２０の内側に配置された第２群レンズ摺動枠７２に取り付けられている。第２群レンズコマ７４は、直進筒１８の第２群レンズガイドカム８０と、第１カム筒１６の第１縦ガイド溝８２に係合している。
第２カム筒２２の外面には、第１群レンズ摺動枠２４の第１群レンズ摺動コマ７０が係合する第１群レンズガイドカム７７が設けられている。
【００１６】
ズーム系の作動は、ズームリング３０を回動させることによって、ズーム連動リング１４を回動させる。ズーム連動リング１４の回動は、ズーム連動コマ４０を介して第１カム筒１６に伝達される。第１カム筒１６が回動すると、第１カム筒ガイドカム４２と第１カム筒ガイドコマ３９の係合によって、第１カム筒１６が光軸方向移動させられる。第１カム筒１６が回動するとさらに、直進筒１８の回動が第１カム筒ガイドコマ３９によって規制されていることから、第３群レンズガイドカム４４と第３群レンズガイドコマ４３との係合によって、直進筒１８が光軸方向移動する。
【００１７】
第１群レンズ摺動コマ７０と第１群レンズガイドカム７７が係合していることから、第１カム筒１６の回動が第２カム筒２２に伝達されると、第１群レンズＡを支持する第１群レンズ摺動枠２４は、光軸方向移動させられる。一方、第１群レンズ摺動枠２４が第２カム筒２２によって支持されていることから、第２カム筒２２が直進筒１８と一緒に光軸方向移動することによっても、第１群レンズＡを支持する第１群レンズ摺動枠２４は光軸方向移動する。
【００１８】
第２群レンズ摺動枠７２に取付けられた第２群レンズコマ７４は、フォーカスカム筒２０のフォーカスカム８１、直進筒１８の第２群レンズガイドカム８０、及び第１カム筒１６の第１縦ガイド溝８２に係合している。従って、第１カム筒１６の回動によって、第２群レンズコマ７４が光軸中心に回動しながら光軸方向移動し、さらにフォーカスカム筒２０が光軸方向移動する。フォーカスカム筒２０の光軸方向移動は、これに支持された第２群レンズＢの光軸方向移動となる。
【００１９】
第３群レンズＣは、第３群レンズガイドコマ４３を介して直進筒１８と一体に光軸方向移動する。
第４群レンズＤは、第１カム筒１６の第４群レンズガイドカム４６と直進筒１８の第２縦ガイド溝６０に係合する第４群レンズガイドコマ４５の作用により、光軸方向移動する。
【００２０】
（フォーカス系）
主に図４及び図５を参照して、フォーカスリング２８は、フォーカス連動リング９５及びフォーカス連動リング９５に設けられたフォーカス連動カム１１０に係合するフォーカス連動コマ１０２によってフォーカスカム筒２０に連結されていて、フォーカスリング２８の回動がフォーカスカム筒２０に伝達される。第２群レンズ保持枠９４に取り付けられた第２群レンズフォーカスコマ９６が、フォーカスカム筒２０に設けられたフォーカスカム筒補正カム９８及び直進筒１８に設けられた直進筒補正カム１００に係合している。
【００２１】
フォーカス系の作動は、フォーカスリング２８の回動によりフォーカスカム筒２０が回動される。フォーカスカム筒２０が回動すると、静止した第２群レンズコマ７４とフォーカスカム８１の係合、及び第２群レンズフォーカスコマ９６とフォーカスカム筒補正カム９８及び直進筒補正カム１００との係合によって、第２群レンズＢが回動及び光軸方向の合焦移動する。
【００２２】
【第２実施形態】
次に、第２実施形態の高倍率ズームレンズについて説明する。第２実施形態の高倍率ズームレンズ２００は、図６に基づいて説明するが、第１実施形態と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。高倍率ズームレンズ２００において、第３群レンズＣに連結された第３群レンズコマ２０２は、直進筒１８に設けられた縦ガイド溝２０４と、第１カム筒１６に設けられた第３群レンズカム２０６に係合している。第１カム筒１６にはまた、直進筒１８に取付けた直進筒連動コマ２１０が係合する直進筒ガイドカム２１２が設けられている。
【００２３】
高倍率ズームレンズ２００の作動は、ズームリング３０を回動させることによって、ズーム連動リング１４を回動させる。ズーム連動リング１４の回動は、ズーム連動コマ４０を介して第１カム筒１６に伝達される。第１カム筒１６が回動すると、第１カム筒ガイドカム４２と第１カム筒ガイドコマ３９の係合によって、第１カム筒１６が光軸方向移動させられる。第１カム筒１６が回動するとさらに、第１カム筒１６の直進筒ガイドカム２１２と直進筒ガイドコマ２１０の係合によって、直進筒１８が光軸方向移動させられる。
【００２４】
上述した第１カム筒１６の回動及び光軸方向移動及び直進筒１８の光軸方向移動によって、直進筒１８に設けられた縦ガイド溝２０４と、第１カム筒１６に設けられた第３群レンズカム２０６に係合した第３群レンズコマ２０２が光軸方向移動し、第３群レンズＣが光軸方向にズーム移動させられる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明による高倍率ズームレンズは、必要な筒部材数いわゆる層数を、従来の５層構成、すなわち内側から固定筒、第１カム筒、第２カム筒、直進筒、及び第３カム筒からなる構成を、内側から第１カム筒、直進筒、固定筒、及び第２カム筒の４層構成に減らして、レンズ鏡筒の最大外径を小さくし、軽量化できる高倍率ズームレンズ必要な筒部材数いわゆる層数を減らして最大外径を小さくでき、軽量化できる効果を有する。
本発明による高倍率ズームレンズはまた、不使用時など最も短縮化したときの状態を小型化し、第１群レンズを大きく前方移動させることができる効果を有する。
本発明による高倍率ズームレンズははさらに、至近撮影距離を短くすることができる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、上側が本発明の第１実施形態の高倍率ズームレンズのズームワイド状態の断面図であり、下側が本発明の第１実施形態の高倍率ズームレンズのズームテレ状態の断面図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態の高倍率ズームレンズのズームワイド状態のズーム機構部の展開図である。
【図３】図３は、本発明の第１実施形態の高倍率ズームレンズのズームテレ状態のズーム機構部の展開図である。
【図４】図４は、本発明の第１実施形態の高倍率ズームレンズのズームワイド状態のフォーカシング機構部の展開図である。
【図５】図５は本発明の第１実施形態の高倍率ズームレンズのズームテレ状態のフォーカシング機構部の展開図である。
【図６】図６は、本発明の第２実施形態の高倍率ズームレンズの断面説明図である。
【符号の説明】
Ａ        第１群レンズ
Ｂ        第２群レンズ
Ｃ        第３群レンズ
Ｄ        第４群レンズ
１        高倍率ズームレンズ
１０      レンズマウント部
１２      固定筒
１４      ズーム連動リング
１６      第１カム筒
１８      直進筒
２０      フォーカスカム筒
２２      第２カム筒
２４      第１群レンズ摺動枠
２６      外筒
２８      フォーカスリング
３０      ズームリング
３９      第１カム筒ガイドコマ
３７      外筒コマ
３９      第１カム筒ガイドコマ
４０      ズーム連動コマ
４２        第１カム筒ガイドカム
４３        第３群レンズガイドコマ
４６        第４群レンズガイドカム
５０        第２カム筒連動コマ
５６        第３群レンズガイドコマ嵌合孔
７２        第２群レンズ摺動枠
７４        第２群レンズコマ
７７        第１群レンズガイドカム
８０        第２群レンズガイドカム
８１        フォーカスカム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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