(57)【要約】【目的】  フォーカシングにより撮影レンズの開放Ｆ値が変化する光学系を有する交換レンズでも、フォーカシング操作に合わせて自動的に絞り値が補正されて、開放Ｆ値が一定に保たれる補正機構を提供する。【構成】  第１群レンズ２，第２群レンズ３，第３群レンズ４，第４群レンズ５を配した４群構成で、第１群レンズ２と第４群レンズ５が固定で、第２群レンズ３と第３群レンズ４を光軸１の方向に直進移動させ被写体の距離に対する焦点調整を可能とする複数のレンズ群で構成し、前記直線移動する複数のレンズ群の一つを回転動作を伴う移動形態にさせ、当該回転動作を固定位置に設置させる絞りユニット９を絞り羽根９ｃの支点の移動が可能な口径補正板９ｆに連動せしめ、フォーカシング操作に伴って変化する開放Ｆ値の補正を可能にした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズ群で構成し、当該レンズ群の内の複数のレンズ群を光軸方向に直線移動することによってフォーカシングを可能にする一眼レフカメラ用交換レンズにおいて、前記直線移動する複数のレンズ群の一つを回転動作を伴う移動形態にし、当該回転動作を固定位置に設置せる絞り機構の絞り羽根の支点の移動が可能な口径補正板に連動せしめることによってフォーカシング操作に伴って変化する開放Ｆ値の補正を可能にしたことを特徴とする絞り口径補正機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マクロレンズ等の特殊レンズにおいて、フォーカシングにより開放Ｆ値が変化する光学系を有する交換レンズの絞り口径補正機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
交換レンズのフォーカシング操作において、絞りの開放Ｆ値は一定であるのが一般的であるが、マクロレンズのように撮影倍率の変化が大きいもので光学系の収差を補正するために開放Ｆ値が変化する光学系もある。このような開放Ｆ値が変化する交換レンズの場合、撮影者が撮影距離により手動で露出補正をするか、交換レンズの光学系の有効径を大きくして開放Ｆ値の変化を防ぐなどで対応していた。
【０００３】
撮影レンズのフォーカシングにより開放Ｆ値が変化した場合、外部測光方式のカメラや、外部露出計使用時、或いはストロボ撮影時には撮影者が撮影距離ごとに露出補正する必要があった。
【０００４】
この手動による露出補正の煩わしさを無くすめにフォーカシングにより撮影レンズの開放Ｆ値が変化する光学系を有する交換レンズの場合でも、フォーカシング操作に合わせて自動的に絞り値が補正されて、開放Ｆ値が一定に保たれる補正機構が提案されている。
【特許文献１】特開昭５７−４６２２０号公報
【特許文献２】特開平３−２５１８３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記開放Ｆ値の手動による露出補正の解決手段として、特開昭５７−４６２２０号公報ではフォーカシングによる開放Ｆ値が変化するレンズに対してＦ値変化の補正制御のための少なくとも一つの光学部材を配設して、フォーカシングに従う光軸方向の主レンズ群の移動に伴って、補正のための前記光学部材を移動させて開放Ｆ値の補正を行う方式を提案したものであるが、Ｆ値補正の目的だけで、光学部材を介在させることは画像性能上良い方法とは言えない上に、該光学部材をフォーカシングに連動させる機構は複雑となり、効果的な方法とは言えなかった。
【０００６】
また、特開平３−２５１８３２号公報ではフォーカシング操作に連動させて、開放Ｆ値の変化に合わせて絞り作動のスタート位置を可変して補正を行う方法を提案したもので、比較的簡単な機構で効果があることは認められるが、連結板の光軸方向への直進移動によって、該連結板のカム溝に挿嵌する連動ピンのカム形状に沿った移動で、光軸を中心にした口径補正板の回転移動に変換することにより開放Ｆ値の補正を行うもので、連結板に対して口径補正板の回転に伴ってカム溝に挿嵌している連動ピンが傾くことになり、溝幅のクリヤランスによる誤差や移動のための力量ムラなどで問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この問題に鑑み、交換レンズを構成する複数のレンズ群の内でフォーカシングに必要な光軸に沿った直進移動の複数レンズ群の一つのレンズ群に対し、直進移動に加え、回転を伴う動作機構にし、このレンズ群の回転動作を口径補正板に伝えることによって絞り機構における開放Ｆ値の補正を可能にした構造にすることで解決を図った。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の絞り口径補正機構では、複数のレンズ群で構成し、当該レンズ群の内の複数のレンズ群を光軸方向に直線移動することによってフォーカシングを可能にする一眼レフカメラ用交換レンズにおいて、前記直線移動する複数のレンズ群の一つを回転動作を伴う移動形態にし、当該回転動作を固定位置に設置せる絞り機構の絞り羽根の支点の移動が可能な口径補正板に連動せしめることによってフォーカシング操作に伴って変化する開放Ｆ値の補正を可能にしたので、構造が簡略化される上に、フォーカシング操作における動作連携がスムーズになり、正確な開放Ｆ値の補正が保証できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の最も良好な実施形態を説明する。
【００１０】
図１は、本発明における絞り口径補正機構の１実施例を搭載した交換レンズの断面図であって、図２は当該レンズの第２群レンズと第３群レンズの鏡筒内の組み立て構成を示す斜視図で、図３は開放Ｆ値を補正する絞りユニットの分解斜視図である。
【００１１】
図１に示す交換レンズの例は光軸１を中心に第１群レンズ２，第２群レンズ３，第３群レンズ４，第４群レンズ５を配列した４群構成で、前方の第１群レンズ２と後方の第４群レンズ５が固定で、中間の第２群レンズ３と第３群レンズ４を光軸１の方向に直進移動することによって被写体の距離に対する焦点調整が可能となっている。
【００１２】
当該レンズはＡＦ用で超音波モータなどのリングモータ６で回転筒７を直接回動せしめて焦点調整を行うようになっていて、後に詳述するが回転筒７の回動によって、その内側の固定筒８内を第２群レンズ３を保持したブロックの第２群レンズ３の鏡室３ａと第３群レンズ４を保持したブロックの第３群レンズ４の鏡室４ａを光軸１に沿って滑動させて行う。第２群レンズ３の鏡室３ａと第３群レンズ４の鏡室４ａの移動形態は図１で示していて、光軸１を中心に上半分は被写体が無限遠での調整位置で、下半分は至近での調整位置であって、至近側に行くほど第２群レンズ３の鏡室３ａと第３群レンズ４の鏡室４ａの両鏡室がお互いに近接する形態となっている。
【００１３】
これも後で詳述するが、第２群レンズ３の鏡室３ａと第３群レンズ４の鏡室４ａの間に絞りユニット９が固設されていて、図示しないモータによって絞りを可変し光量を調整することができるようになっている一方、フォーカシング操作に連動して絞り口径を補正する機構が設置されている。
【００１４】
外観を形成する外筒１０にはフォーカス環１１が設置されていて手動による回動操作で、回転筒７が回転し、手動によるフォーカシング操作も可能となっている。前記外筒１０の最後部にはマウント１２が固設されていて、カメラに対して着脱可能なシステムに準じた交換レンズとなっている。
【００１５】
次に、このレンズ鏡筒における第２群レンズ３の鏡室３ａと第３群レンズ４の鏡室４ａを保持している固定筒８及び回転筒７の構造を図２のレンズ鏡筒内の組み立て構成を示す斜視図に従って詳述するとともに、フォーカシング時における第２群レンズ３の鏡室３ａと第３群レンズ４の鏡室４ａの移動状態を説明する。
【００１６】
組み立て順序として固定筒８の口径の小さい前方側に第２群レンズ３を保持する第２群レンズ３の鏡室３ａを挿入した後、絞りユニット９を挿入し、内側の口径が小さくなる座に押し当てた状態で、図示しないビスで固定した後、第３群レンズ４を保持する第３群レンズ４の鏡室４ａを該第３群レンズ４の鏡室４ａの切り欠き部４ａｂの裏側でガイド板１７をネジ１８で固設した状態で、挿入するが固定筒８に内設する前記絞りユニット９の口径補正板９ｆから延びる腕９ｆｂを前記ガイド板１７の股部１７ａに差し込み状態で結合させておく。
【００１７】
このように固定筒８の内側に第２群レンズ３の鏡室３ａと第３群レンズ４の鏡室４ａを仮設した状態で、回転筒７に挿入し、回転筒７の先端から固定筒８のネジ部先端８ｃが現出した位置で、当該ネジ部先端８ｃに回転筒押さえ１９をねじ込むことによって固定筒８に対し回転筒７が回動可能でありながら、抜脱を防ぐ構造にしている。
【００１８】
上記の組み立て状態にしておいて、回転筒７の外側からネジ１５を軸としたコロＡ１３を回転筒７に形成されている回転カム溝Ａ７ａを通し、更に内側の固定筒８に形成されている固定溝Ａ８ａを貫通させて、その内側に在る第２群レンズ３の鏡室３ａの側面のネジ穴Ａ３ａａに螺着することによって、第２群レンズ３の鏡室３ａが固定筒８と回転筒７がコロＡ１３を通して関係結合される。このコロＡ１３の回転カム溝Ａ７ａ及び固定溝Ａ８ａから第２群レンズ３の鏡室３ａのネジ穴Ａ３ａａへの設置状態を図２の鎖線ｊで示してあり、図１の下方断面図で示してある。通常コロＡ１３による結合は外周に３カ所設置するが本図では１カ所のみ代表して示してある。
【００１９】
同じように回転筒７の外側からネジ１６を軸としたコロＢ１４を回転筒７に形成されている回転カム溝Ｂ７ｂを通し、更に内側の固定筒８に形成されている固定溝Ｂ８ｂを貫通させて、その内側に在る第３群レンズ４の鏡室４ａの側面のネジ穴Ｂ４ａａに螺着することによって、第３群レンズ４の鏡室４ａが固定筒８と回転筒７がコロＢ１４を通して関係結合される。このコロＢ１４の回転カム溝Ｂ７ｂ及び固定溝Ｂ８ｂから第３群レンズ４の鏡室４ａのネジ穴Ｂ４ａａへの設置状態を図２の鎖線ｋで示してあり、図１の下方断面図で示してある。これも通常コロＢ１４による結合は外周に３カ所設置するが本図では１カ所のみ代表して示してある。
【００２０】
図２に示されているように回転筒７に在る回転カム溝Ａ７ａは円周に対して右ネジ状に形成されている一方、回転カム溝Ｂ７ｂは円周に対して左ネジ状に形成されていて、内側の固定筒８の固定溝Ａ８ａは光軸１に平行な直線溝に形成されている一方、固定溝Ｂ８ｂは若干左に傾いた溝に成形されている。
【００２１】
このため、図１の上半分に示す焦点距離が無限位置にあって、第２群レンズ３の鏡室３ａ及び第３群レンズ４の鏡室４ａが図示する位置にある場合、フォーカス環１１を回動する手動或いはリングモータ６によって至近方向に移動させようとした場合、これに連動して回転筒７が右方向に回転するが、このとき第２群レンズ３の鏡室３ａのコロＡ１３は固定筒８の固定溝Ａ８ａによって回転方向には拘束されているため回転筒７の回転カム溝Ａ７ａの右ネジ形状に従って、後方への押力が作用し、固定筒８の固定溝Ａ８ａの直線に従って内側の第２群レンズ３の鏡室３ａを後方に移動することになり、最終の至近位置では図１の下半分に示すような絞りユニット９に寄った位置に到達する。
【００２２】
次に第３群レンズ４の鏡室４ａのコロＢ１４も固定筒８の固定溝Ｂ８ｂで拘束されているため回転筒７の回転カム溝Ｂ７ｂの左ネジ形状に従って、前方への押力が作用し、固定筒８の固定溝Ｂ８ｂに従って内側の第３群レンズ４の鏡室４ａを前方に移動することになるが、固定溝Ｂ８ｂは前記したように左に傾いているため、第３群レンズ４の鏡室４ａは固定溝Ｂ８ｂの形状に従って、少し左回転しながら前方へ移動することになり、最終の至近位置では図１の下半分に示すような絞りユニット９に寄った位置に到達する。
【００２３】
次に図３に示す絞りユニット９は切り欠き部９ａａを有する環状のケース９ａに円周上に複数個の絞り溝９ｂａを配した円盤状のダイヤフラム９ｂを最下位に組み入れ、その上に裏側にピン９ｄと表側にピン９ｅが固着された絞り羽根９ｃを間に挟んだ状態で、口径補正板９ｆが重ねられ、押さえ板９ｇで押さえた状態でケース９ａ内に収納されている。
【００２４】
図３では１枚の絞り羽根９ｃで代表しているが、通常はダイヤフラム９ｂの絞り溝９ｂａと同数を有し、円周に等間隔で配設されていて、裏側のピン９ｄはダイヤフラム９ｂの絞り溝９ｂａに嵌挿し、表側のピン９ｅは口径補正板９ｆの円周に絞り羽根９ｃの数を等間隔で配設している穴９ｆａに嵌挿させることによって絞り羽根９ｃをダイヤフラム９ｂと口径補正板９ｆの間に狭持している。これにより口径補正板９ｆを固定した場合、外部から連動板９ｂｂに回転を与えることによりダイヤフラム９ｂが回転し、絞り羽根９ｃはピン９ｅを支点としてピン９ｄが絞り溝９ｂａの傾斜に従って移動することになり、これに従って光軸１に向かって絞り羽根９ｃの先端を移動させることができ、総合的に絞り口径の変化が得られる。図３の例では左前方に対してダイヤフラム９ｂを右回転させれば中心方向に寄った形状の絞り溝９ｂａにより絞り羽根９ｃの先端が光軸１の方向に倒れ、全体的に絞り口径が小さくなる方向に作用する。
【００２５】
他方、ダイヤフラム９ｂを固定状態で、口径補正板９ｆを回転させると絞り羽根９ｃのピン９ｄの光軸１に対する円周位置が移動することになり、それに伴ってダイヤフラム９ｂのピン９ｅの絞り溝９ｂａに嵌挿しているピン９ｄも移動することになり、絞り溝９ｂａの傾斜に従い絞り羽根９ｃの先端が移動することになり、総合的に絞り口径を変化させることができる。この原理によれば外部からダイヤフラム９ｂの連動板９ｂｂを駆動して設定される絞り値に対して、口径補正板９ｆを回転移動させることにより決定されている絞り値を補正できることが解る。図３の例では決定されている絞り値に対して口径補正板９ｆを腕９ｆｂを通して左方向に回転させれば絞りの口径を閉じる方向に、右方向に回転させれば絞り口径を開く方向に補正されることになる。
【００２６】
ここで口径補正板９ｆの腕９ｆｂはケース９ａの切り欠き部９ａａを通して後方に延びていて、前述の通り、第３群レンズ４の鏡室４ａの切り欠き部４ａｂに固設されているガイド板１７の股部１７ａに差し込まれているため、第３群レンズ４の鏡室４ａに回転を与えれば腕９ｆｂから口径補正板９ｆを回転連動させることができ、第３群レンズ４の鏡室４ａの回転移動によって絞り値の補正が可能となる。
【００２７】
実際の動作としてはフォーカシング時回転筒７の回転に合わせて第２群レンズ３の鏡室３ａは光軸１に平行に直線移動するのに対して、第３群レンズ４の鏡室４ａは図２に示されているように固定筒８の固定溝Ｂ８ｂが僅少ながら傾斜しているため、光軸１に対して若干回転しながら移動することになり、これに連動して絞りの口径補正板９ｆが回転し、設定されている絞り値をフォーカシングの量に合わせて補正される。図２に示す例では無限から至近にフォーカシングする場合、回転筒７が右回転により第２群レンズ３の鏡室３ａは後方へ直進し、第３群レンズ４の鏡室４ａは左に回転しながら前進して、これに連動して口径補正板９ｆを左回転させるため、絞り値が口径を閉じる方向、すなわちＦ値を増やす方向に補正できることを示している。
【００２８】
以上説明のように本発明は簡単な機構により、レンズ設計上で生じるフォーカシングにおける開放Ｆ値移動を各焦点距離に対して、正確且つ精密に補正することが可能な機構を提供したもので、工業的価値は大きい。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
回転と直進の複合動作形態は産業への広範な応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明における絞り口径補正機構の１実施例を搭載した交換レンズの断面図である。
【図２】第２群レンズと第３群レンズの鏡筒内の組み立て構成を示す斜視図である。
【図３】開放Ｆ値を補正する絞りユニットの分解斜視図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  光軸
２  第１群レンズ
３  第２群レンズ
４  第３群レンズ
５  第４群レンズ
６  リングモータ
７  回転筒
８  固定筒
９  絞りユニット
１０  外筒
１１  フォーカス環
１２  マウント
１３  コロＡ
１４  コロＢ
１５  ネジ
１６  ネジ
１７  ガイド板
１８  ネジ
１９  回転筒押さえ
【図１】
2006154473.tif 000003
【図２】
2006154473.tif 000004
【図３】
2006154473.tif 000005