(57)【要約】【課題】少なくとも４群のレンズ群を有するインナーフォーカスレンズにおいて、第３レンズ群によりフォーカシングできるようにする。【解決手段】５群のレンズ群を有するインナーフォーカスズームレンズ１は、第１レンズ群Ａを保持する第１レンズ群枠２が固定された固定筒１０と、固定筒１０内の第１レンズ群枠２の結像側に配置され、第２レンズ群Ｂを保持する第２レンズ群枠３及び第２レンズ群枠３の結像側に配置され第４レンズ群Ｄを保持する第４レンズ群枠５が固定されたカム筒１１と、カム筒１１内の第２レンズ群枠３及び第４レンズ群枠５の間に配置され、内側に第３レンズ群Ｃを保持する第３レンズ群枠４が配置されたフォーカスカム筒１２と、を備え、カム筒１１は固定筒１０に対して進退可能であり、第３レンズ群枠４はフォーカスカム筒１２に対して進退可能である。【選択図】図１
2013210421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも４群のレンズ群を有するインナーフォーカスズームレンズであって、
第１レンズ群を保持する第１レンズ群枠が固定された固定筒と、
前記固定筒内の第１レンズ群枠の結像側に配置され、第２レンズ群を保持する第２レンズ群枠、及び、第２レンズ群枠の結像側に配置され第４レンズ群を保持する第４レンズ群枠が固定されたカム筒と、
前記カム筒内の前記第２レンズ群枠及び第４レンズ群枠の間に配置され、内側に第３レンズ群を保持する第３レンズ群枠が配置されたフォーカスカム筒と、を備え、
前記カム筒は前記固定筒に対して摺動可能であり、
前記第３レンズ群枠は前記フォーカスカム筒に対して摺動可能である、ことを特徴とするインナーフォーカスズームレンズ。
【請求項２】
前記固定筒に対して回転可能な回転リングを備え、
前記回転リングの回転を、前記第３レンズ群枠の前記フォーカスカム筒に対する摺動運動へ変換することにより、フォーカシングを行う、請求項１に記載されたインナーフォーカスズームレンズ。
【請求項３】
前記カム筒には周方向に延びる開口部が形成されており、
前記回転リングは、前記カム筒に形成された開口部を挿通して前記カム筒内を光軸方向に延びるフォーカス連動レバーを備え、
前記第３レンズ群枠は、前記フォーカス連動レバーを介して前記回転リングの回転が伝達されることにより、前記フォーカスカム筒に対して摺動する、請求項２に記載されたインナーフォーカスズームレンズ。
【請求項４】
前記カム筒は、結像側に向かって径が小さくなる少なくとも２つの円筒部と、これら円筒部を連結する円環状の連結部とからなり、
前記開口部は、少なくとも一部が前記連結部に形成されている、請求項３に記載されたインナーフォーカスズームレンズ。
【請求項５】
前記インナーフォーカスズームレンズは、少なくとも５群のレンズ群を有し、
前記回転リングは、前記カム筒の移動領域の後方、かつ、第５レンズ群の前方に設けられている、請求項４に記載されたインナーフォーカスズームレンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインナーフォーカスズームレンズに関し、特に少なくとも４群のレンズ群を有するインナーフォーカスズームレンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
小型のモータでレンズを光軸方向に移動させるオートフォーカス式のズームレンズでは、レンズの重量がフォーカシング速度に大きく影響を及ぼす。このため、複数のレンズ群を有するズームレンズにおいて、大径で重量の大きいレンズを小型・軽量にする努力が行われており、このようなインナーフォーカス方式のズームレンズが広く用いられている。
【０００３】
このようなインナーフォーカス方式のズームレンズとして、例えば、特許文献１には、少なくとも４群のレンズ群を有し、ズーミング時には第２〜４レンズ群を光軸方向に移動させ、フォーカシング時には、第２レンズ群を光軸方向に移動させることができるインナーフォーカスズームレンズが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−３９４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、引用文献１に記載された発明では、第２レンズ群を移動させることによりフォーカシングを行うため、第２レンズ群が大径となってしまい、インナーフォーカスズームレンズを小型軽量化することができなかった。
【０００６】
本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであり、インナーフォーカスズームレンズを小型軽量化できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、少なくとも４群のレンズ群を有するインナーフォーカスズームレンズであって、第１レンズ群を保持する第１レンズ群枠が固定された固定筒と、固定筒内の第１レンズ群枠の結像側に配置され、第２レンズ群を保持する第２レンズ群枠、及び、第２レンズ群枠の結像側に配置され第４レンズ群を保持する第４レンズ群枠が固定されたカム筒と、  カム筒内の第２レンズ群枠及び第４レンズ群枠の間に配置され、内側に第３レンズ群を保持する第３レンズ群枠が配置されたフォーカスカム筒と、を備え、カム筒は固定筒に対して摺動可能であり、第３レンズ群枠はフォーカスカム筒に対して摺動可能である、ことを特徴とする。
【０００８】
本発明において、好ましくは、固定筒に対して回転可能な回転リングを備え、回転リングの回転を、第３レンズ群枠のフォーカスカム筒に対する摺動運動へ変換することにより、フォーカシングを行う。
【０００９】
上記の構成の本発明によれば、カム筒を固定筒に対して光軸方向に移動させることにより、第２〜４レンズ群が光軸方向に移動し、ズーミング作動を行うことができる。また、第３レンズ群枠をフォーカスカム筒に対して光軸方向に移動させることによりフォーカシングすることができる。このように第３レンズ群によりフォーカシングを行うため、インナーフォーカスズームレンズを小型軽量化することができる。
【００１０】
本発明において、好ましくは、カム筒には周方向に延びる開口部が形成されており、回転リングは、カム筒に形成された開口部を挿通してカム筒内を光軸方向に延びるフォーカス連動レバーを備え、第３レンズ群枠は、フォーカス連動レバーを介して回転リングの回転が伝達されることにより、フォーカスカム筒に対して摺動する。
【００１１】
上記の構成に本発明によれば、例えば、カム筒の後方等のカム筒外部に設けられた回転リングの回転を、第３レンズ群枠に伝達することができる。
【００１２】
本発明において、好ましくは、カム筒は、結像側に向かって径が小さくなる少なくとも２つの円筒部と、これら円筒部を連結する円環状の連結部とからなり、開口部は、少なくとも一部が連結部に形成されている。
【００１３】
本発明において、好ましくは、インナーフォーカスズームレンズは、少なくとも５群のレンズ群を有し、回転リングは、カム筒の移動領域の後方、かつ、第５レンズ群の前方に設けられている。
【００１４】
上記の構成の本発明によれば、カム筒の後部と固定筒との間に各種機構を収容するためのスペースを確保することができ、さらに、このスペースに回転リングを配置することにより、インナーフォーカスレンズを小型化できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、少なくとも４群のレンズ群を有するインナーフォーカスレンズにおいて、小径な第３レンズ群によりフォーカシングできる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態によるインナーフォーカスズームレンズの光軸を通る面の断面図であり、広角時における断面を示す。
【図２】本発明の一実施形態によるインナーフォーカスズームレンズの光軸を通る面の断面図であり、望遠時における断面を示す。
【図３】図１に示すインナーフォーカスズームレンズの固定筒の展開図である。
【図４】図１に示すインナーフォーカスズームレンズのカム筒の展開図である。
【図５】図１に示すインナーフォーカスズームレンズのフォーカスカム筒の展開図である。
【図６】図１に示すインナーフォーカスズームレンズのズームリングの展開図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明のインナーフォーカスズームレンズの一実施形態を図面を参照しながら説明する。本実施形態では、オートフォーカス機構及び手振れ補正機構を備えた５レンズ群構成のインナーフォーカスズームレンズについて説明する。
【００１８】
（構成）
図１及び図２は、それぞれ、本発明の実施形態のインナーフォーカスズームレンズの光軸を通る面の断面図であり、それぞれ、広角時及び望遠時における断面を示す。
インナーフォーカスズームレンズ１は、図１及び図２に示すように、光軸Ｏ上に配置された第１レンズ群Ａ、第２レンズ群Ｂ、フォーカスレンズ群である第３レンズ群Ｃ、第４レンズ群Ｄ、及び第５レンズ群Ｅを有する。また、第５レンズ群Ｅの一部は手振れ補正用の補正レンズ群Ｅ１を構成している。各レンズ群におけるレンズはほぼ等しい径を有し、第１レンズ群Ａから第５レンズ群Ｅに進むに従って小径なレンズが用いられている。第１〜５レンズ群Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは、それぞれ、円環状に形成された第１〜５レンズ群枠２、３、４、５、６に保持されている。
【００１９】
インナーフォーカスズームレンズ１は、マウント８から順に、後部鏡筒１４、接続筒２０Ｂ、台座２０Ａ、固定筒１０が固着連結されており、本願発明における固定筒を構成している。また、固定筒１０の半径方向内側（以下、内側という）にはカム筒１１が配置され、カム筒１１の内側には、フォーカスカム筒１２が配置されている。固定筒１０の中間部の半径方向外側（以下、外側という）にはズームリング１３が配置され、後部の外側にはフォーカスリング１６が配置されている。
【００２０】
台座２０Ａ及び接続筒２０Ｂの外側には外筒１５が設けられており、これにより、インナーフォーカスズームレンズ１の中間部に外周にそって円環状の空間を形成している。この円環状の空間は、第５レンズ群Ｅよりも被写体側に、かつ、カム筒１１が進退する際にカム筒１１と干渉しないようにカム筒１１の移動範囲よりも結像側の位置に設けられている。台座２０Ａの被写体側端部には、所定の角度範囲に亘って光軸を中心とした円弧状の開口２０Ａ１が形成されている。
【００２１】
台座２０Ａ及び接続筒２０Ｂと、外筒１５とにより形成される空間内には、光軸を中心として回転可能な回転リング１９と、回転リング１９を回転させる、例えば、超音波モータからなる合焦用モータ１８とが配置されている。
【００２２】
回転リング１９の下方には、フォーカス連動レバー９が接続されている。このフォーカス連動レバー９は台座２０Ａに形成された開口２０Ａ１、カム筒１１の下方に形成された開口１１Ｆ、及びフォーカスカム筒１２の下方に形成された開口部１２Ｄを挿通し、カム筒１１の内側に光軸方向に延びている。フォーカス連動レバー９には、その上面に光軸方向に延びる直進溝（図示せず）が形成されており、この直進溝には、第３レンズ群枠４の外周面に設けられたフォーカスガイドコマ３４が係合している。
【００２３】
また、台座２０Ａの後端部には、周方向に２つの直進レバー１７が固定されている。これら直進レバー１７は、被写体側に向かって光軸方向に平行に延びている。
また、接続筒２０Ｂの被写体側には絞り機構６１が設けられている。
【００２４】
第５群レンズ枠６内には、手振れ補正機構６０が設けられており、この手振れ補正機構６０はジャイロ（図示せず）によりインナーフォーカスズームレンズ１の加速度を検出し、検出した加速度に応じて補正レンズ群Ｅ１を光軸に対して垂直な平面内で並進及び回動移動させる。
【００２５】
図３〜図６は、それぞれ、固定筒１０、カム筒１１、フォーカスカム筒１２、及びズームリング１３の展開図であり、各図において、上側が被写体側、下側が結像側である。また、図中、右方向が結像側から被写体側に向かって時計周り方向、左方向が反時計方向を示す。
【００２６】
固定筒１０には、図３に示すように、第２群縦溝２２、ズームカム溝５２、第３群カム溝３２が、それぞれ３つずつ周方向に等間隔を置いて位置するように形成されている。第２群縦溝２２は、鏡筒の半径方向内側の面に光軸方向に延びるように形成されており、第２群ガイドコマ２１が係合している。ズームカム溝５２は、固定筒１０を表裏貫通し、被写体側に向かって反時計周り方向に傾斜して延びており、ズーム連動コマ５１が挿通している。第３群カム溝３２は、固定筒１０の内側の面に反時計周りに被写体側に向かって延びるように形成されており、第３群ガイドコマ３１が係合している。
【００２７】
カム筒１１は、図１及び図２に示すように、結像側に向かって、順に半径が小さくなる光軸を中心とした円筒状の大径部１１Ａ、中径部１１Ｂ及び小径部１１Ｃとが、円環状の連結部１１Ｄ，１１Ｅにより接続されてなり、光軸方向に３段の階段状の断面に形成されている。
【００２８】
図４に示すように、カム筒１１の大径部１１Ａには、第２群カム溝２３と、ズーム連動コマ５１と、第３群縦溝３３とが、それぞれ３つずつ周方向に等間隔に位置するように形成されている。第２群カム溝２３は、大径部１１Ａを表裏貫通し、反時計周りに被写体側に向かって延びており、第２群ガイドコマ２１が挿通している。ズーム連動コマ５１は、大径部１１Ａの外側の面に立設されている。第３群縦溝３３は、大径部１１Ａを貫通し、光軸と平行に延びており、第３群ガイドコマ３１が係合している。
【００２９】
また、小径部１１Ｃには、光軸を中心とした周方向に延びる３つの第４群横溝４２が形成されており、これら第４群横溝４２は周方向に等間隔を置いて位置している。第４群横溝４２には、第４群ガイドコマ４１が係合している。
【００３０】
また、カム筒１１の下部には、大径部１１Ａ及び中径部１１Ｂを接続する連結部１１Ｄと、中径部１１Ｂとにまたがって、光軸を中心として所定の角度範囲に亘って円弧状に延びる開口１１Ｆが形成されている。
【００３１】
フォーカスカム筒１２は、図１及び図２に示すように、カム筒１１の大径部１１Ａ内に収容可能な径を有する円筒状の外側部１２Ａと、外側部１２Ａの結像側端部に内側に向かって立設されたフランジ部１２Ｂと、中間部においてフランジ部１２Ｂの内側に接続された、外側部１２Ａよりも小径円筒状の内側部１２Ｃとを備える。
【００３２】
外側部１２Ａの外周面には、図５に示すように、周方向に等間隔を置いて位置するように３つの第３群ガイドコマ３１が立設されている。
また、フランジ部１２Ｂの下部には、光軸を中心として所定の角度範囲に亘って円弧状の開口部１２Ｄが形成されている。
【００３３】
また、内側部１２Ｃには、表裏貫通し、周方向に等間隔を置いて位置するように３つのフォーカスカム溝３５が形成されている。これらフォーカスカム溝３５は、時計周りに被写体側に向かって延びるように形成されており、フォーカスガイドコマ３４が係合している。
【００３４】
ズームリング１３の内側面には、周方向に等間隔を置いて位置するように３つのズーム縦溝５３が形成されている。ズーム縦溝５３は、光軸に平行に延びており、ズーム連動コマ５１が係合している。
【００３５】
図１及び図２に示すように、第１レンズ群枠２は、固定筒１０の内側に配置され、固定筒１０の被写体側先端部に固定されている。
第２レンズ群枠３は、第１レンズ群枠２の結像側においてカム筒１１の内側に配置されており、外周面に周方向に等間隔に３つの第２群ガイドコマ２１が外側に向かって立設されている。上述の通り、第２群ガイドコマ２１は、それぞれ、カム筒１１に形成された第２群カム溝２３を挿通し、固定筒１０に形成された第２群縦溝２２と係合している。
【００３６】
第３レンズ群枠４は、第２レンズ群枠３の結像側においてフォーカスカム筒１２の内側部１２Ｃの内側に配置されており、外周面に周方向に等間隔に３つのフォーカスガイドコマ３４が外側に向かって立設されている。これらフォーカスガイドコマ３４は、フォーカスカム筒１２のフォーカスカム溝３５を挿通し、回転リング１９に固定されたフォーカス連動レバー９に形成された直進溝に係合している。
【００３７】
第４レンズ群枠５は、第３レンズ群枠４の結像側においてカム筒１１の内側に配置されており、外周面に周方向に等間隔に３つの第４群ガイドコマ４１が外側に向かって立設されている。これら第４群ガイドコマ４１はカム筒１１に形成された第４群横溝４２と係合している。また、第４レンズ群枠５の外周部には、周方向に２つのガイド溝（図示せず）が形成されており、このガイド溝には、被写体側台座部材２０Ａの後端部に固定された直進レバー１７が係合している。
第５レンズ群枠６は、後部鏡筒１４内に配置され、接続筒２０Ｂの終端部に固定されている。
【００３８】
（ズーム作動）
ズームリング１３を固定筒１０に対して反時計周りに回転させると、カム筒１１のズーム連動コマ５１が、固定筒１０のズームカム溝５２を挿通してズームリング１３のズーム縦溝５３に係合しているため、カム筒１１がズームリング１３と連動して反時計回りに回転しながら、固定筒１０に対して光軸と平行に被写体側へ摺動する。
【００３９】
また、第２レンズ群枠３に取り付けられた第２群ガイドコマ２１が、カム筒１１の第２群カム溝２３を挿通して固定筒１０の第２群縦溝２２に係合しているため、このようにカム筒１１が反時計回りに回転すると、これと連動して第２レンズ群枠３が、固定筒１０に対して非回転状態に保たれたまま、カム筒１１に対して被写体側へズーム移動する。
【００４０】
また、フォーカスカム筒１２に取り付けられた第３群ガイドコマ３１が、カム筒１１に形成された第３群縦溝３３を挿通し、固定筒１０の第３群カム溝３２に係合しているため、カム筒１１が反時計回りに回転すると、フォーカスカム筒１２は、カム筒１１とともに回転しながら、カム筒１１に対して被写体側へ摺動する。これにより、フォーカスカム筒１２に保持された第３レンズ群枠４が、フォーカスカム筒１２とともに、カム筒１１に対して被写体側へズーム移動する。
【００４１】
また、第４レンズ群枠５に取り付けられた第４ガイドコマ４１がカム筒１１の第４群横溝４２に係合するとともに、第４レンズ群枠５に形成されたガイド溝に、台座２０Ａに固定された直進レバー１７が係合しているため、カム筒１１が反時計回りに回転しながら被写体側へ摺動すると、第４レンズ群枠５は固定筒１０に対して回転することなく（すなわち、カム筒１１に対して相対的に回転しながら）、カム筒１１とともにズーム移動する。
【００４２】
以上の通り、ズームリング１３を固定筒１０に対して反時計回りに回転させることにより、これと連動して、カム筒１１が回転しながら被写体側へ摺動する。さらに、カム筒１１が回転しながら前進することにより、第２レンズ群枠３及び第３レンズ群枠４はカム筒１１に対してズーム移動し、第４レンズ群枠５はカム筒１１とともにズーム移動する。
【００４３】
（フォーカス作動）
オートフォーカス機構を構成する合焦用モータ１８に制御手段から被写体までの距離に応じた制御信号が入力されると、合焦用モータ１８は被写体までの距離に応じた角度だけ、回転リング１９を回転させる。回転リング１９が回転すると、これとともに回転リング１９に固定されたフォーカス連動レバー９が光軸を中心として回転する。
【００４４】
上記の通り、第３レンズ群枠４に取り付けられたフォーカスガイドコマ３４は、フォーカスカム筒１２を挿通して、フォーカス連動レバー９に形成された直進溝に係合しているため、フォーカス連動レバー９が回転することにより、第３レンズ群枠４がフォーカス移動する。
【００４５】
本実施形態によれば、ズームリングを回転することにより、カム筒が固定筒に対して進退するため、第２〜４レンズ群をズーム移動させることができる。また、回転リングが回転することにより、第３レンズ群枠がフォーカスカム筒に対して光軸方向に摺動するため、フォーカシングすることができる。このように第３レンズ群によりフォーカシングを行うため、第２レンズ群に小径なレンズを用いることが可能となり、インナーフォーカスズームレンズを小型軽量化することができる。
【００４６】
また、本実施形態によれば、カム筒に周方向に延びる開口部が形成され、回転リングが、カム筒に形成された開口部を挿通するフォーカス連動レバーを備え、このフォーカス連動レバーを介して回転リングの回転を第３レンズ群枠へ伝達しているため、回転リングをカム筒の後方に設けることができる。
【００４７】
また、本実施形態によれば、カム筒が、結像側に向かって径が小さくなる３つの大径部、中径部、及び小径部と、これら円筒部を連結する円環状の連結部とからなるため、カム筒の小径部と固定筒との間に各種機構を収容するためのスペースを確保することができる。
【００４８】
また、カム筒の連結部に開口部が形成されているため、カム筒の小径部と固定筒との間にオートフォーカス機構を構成する合焦モータや回転リングを配置することができ、インナーフォーカスズームレンズを小型化できる。
【００４９】
なお、上記の説明では、オートフォーカス機構によりフォーカス作動を行う場合について説明したが、固定筒１０に対して回転可能にフォーカスリング１６を設けておき、このフォーカスリング１６の回転と連動して回転リング１９が回転するように構成することにより、マニュアルフォーカスも可能である。
【００５０】
また、本実施形態では、カム筒１１に形成された第４群横溝４２を周方向に延びるように形成しているが、これに限らず、被写体方向に向かって傾斜するように形成してもよい。これにより、ズームリング１３の回転と連動してカム筒１１が回転がした際に、第３レンズ群枠４をカム筒１１に対して光軸方向に摺動させることが可能となる。
【００５１】
また、本実施形態では、本発明を５群のレンズ群を有するインナーフォーカスズームレンズに適用した場合について説明したが、これに限らず、少なくとも４群のレンズ群を有するインナーフォーカスズームレンズであれば、本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００５２】
１  インナーフォーカスズームレンズ
２  第１レンズ群枠
３  第２レンズ群枠
４  第３レンズ群枠
５  第４レンズ群枠
６  第５レンズ群枠
８  マウント
９  フォーカス連動レバー
１０  固定筒
１１  カム筒
１１Ａ  大径部
１１Ｂ  中径部
１１Ｃ  小径部
１１Ｄ、１１Ｅ  円環部
１１Ｆ  開口
１２  フォーカスカム筒
１３  ズームリング
１４  後部鏡筒
１５  外筒
１６  フォーカスリング
１７  直進レバー
１９  回転リング
２０Ａ  台座
２０Ｂ  接続筒
２１  第２群ガイドコマ
２２  第２群縦溝
２３  第２群カム溝
３１  第３群ガイドコマ
３２  第３群カム溝
３３  第３群縦溝
３４  フォーカスガイドコマ
３５  フォーカスカム溝
４１  第４群ガイドコマ
４２  第４群横溝
５１  ズーム連動コマ
５２  ズームカム溝
５３  ズーム縦溝
６０  手振れ防止機構
Ａ  第１レンズ群
Ｂ  第２レンズ群
Ｃ  第３レンズ群
Ｄ  第４レンズ群
Ｅ  第５レンズ群
【図１】
2013210421.tif 000003
【図２】
2013210421.tif 000004
【図３】
2013210421.tif 000005
【図４】
2013210421.tif 000006
【図５】
2013210421.tif 000007
【図６】
2013210421.tif 000008