(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズ群よりなるズームレンズを内蔵し、レンズ群の光軸方向移動を行うレンズ群移動手段を設けたカム筒の回動により、複数のズーム領域への段階的なズーミングと、各ズーム領域におけるフォーカシングとを行うズーム鏡胴において、
広角端ズーム領域の次の段階のズーム領域におけるフォーカシング領域のカム溝の傾斜角が、他のズーム領域におけるフォーカシング領域のカム溝の傾斜角より大きいことを特徴とするズーム鏡胴。
【請求項２】
前記広角端ズーム領域の次の段階のズーム領域におけるフォーカシング領域は、前記広角端ズーム領域のフォーカシング領域を除いた他のズーム領域におけるフォーカシング領域より短いことを特徴とする請求項１に記載のズーム鏡胴。
【請求項３】
前記広角端ズーム領域の次の段階のズーム領域におけるフォーカシング領域を、前記広角端ズーム領域の近傍に設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のズーム鏡胴。
【請求項４】
前記複数のレンズ群は前レンズ群と後レンズ群とからなり、前記前レンズ群はヘリコイドにより移動し、前記後レンズ群はカム溝により移動することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のズーム鏡胴。
【請求項５】
前記広角端ズーム領域でのフォーカシングは、前レンズ群と後レンズ群との間隔を一定もしくは広げる方向の移動によるフォーカシングであることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のズーム鏡胴。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のレンズ群からなり段階的に焦点距離が変化するズームレンズを内蔵するズーム鏡胴に係わり、特にレンズ群を移動する鏡胴に設けたカム溝に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、段階的に焦点距離が変化するズームカメラがユーザに提供されるようになったが、このようなズームカメラに使用されるズーム鏡胴について先ず説明する。
【０００３】
このようなズームカメラに使用されるズーム鏡胴は、広角端から望遠端まで複数の焦点距離に段階的に変化させることが出来、各焦点距離においては無限遠から最短撮影距離までフォーカシングすることが出来る。
【０００４】
このようなズーム鏡胴を備えたカメラは、ズーム釦を操作するとその操作に応じて、撮影レンズを有する鏡胴が所定の段階のズーム領域に対応した位置で停止し、続いて撮影のためのレリーズ操作を行うことによって、被写体距離により決定される焦点位置まで鏡胴が繰り出され、撮影が行われる。
【０００５】
図１は前述のように段階的に焦点距離が変化するズーム鏡胴を説明する図で、（ａ）はレンズ群移動手段のヘリコイドとカム溝による全体の移動線図、（ｂ）は（ａ）における部分拡大図である。
【０００６】
図１（ａ）において、横軸は焦点距離を示し、図右方向に行くに従って長くなる。
【０００７】
ＷからＴ′までの焦点距離範囲は６つの領域に略等分され、６段階のズーム領域で構成されている。カメラのズーム釦の操作により６つのズーム領域の任意の領域に停止させることができる。
【０００８】
便宜上、ＷからＭ１までの焦点距離範囲のズーム領域をズーム領域Ｗ、Ｍ１からＭ２までのズーム領域をズーム領域Ｍ１、以下同様にズーム領域Ｍ２、ズーム領域Ｍ３、・・・、最も焦点距離の長いＴからＴ′までをズーム領域Ｔと呼ぶこととする。
【０００９】
又、横軸上のＷ，Ｍ１，・・・，Ｔの各点を各ズーム領域の開始点であることから各ズーム領域の基点Ｗ、基点Ｍ１、・・・、基点Ｔと呼ぶこととする。
【００１０】
又、ズーム領域Ｗが最も広角側にあるズーム領域であることからズーム領域Ｗを広角端ズーム領域Ｗとも呼ぶこととする。
【００１１】
尚、ＷからＴ′までの各ズーム領域を略等分して構成されているのは、ズーム駆動を制御し易くするためである。
【００１２】
縦軸は、ズームレンズの前レンズ群と後レンズ群との光軸方向位置を示し、この位置は鏡胴を組み込むベースとなるカメラ本体に取り付けられた固定鏡胴を基準とした光軸方向位置を示す。前レンズ群は回動するカム筒とヘリコイド螺合し、又カム筒は前記固定鏡胴ともヘリコイド螺合しているので、前レンズ群は移動線図に示すようにカム筒の回動と共にｆ1からｆw，ｆm1，・・・ｆt，ｆ2へと直線的な移動を行う。一方、後レンズ群はカム筒に後レンズ群を移動させる案内部として刻まれたカム溝により移動され、撮影距離Ｕが無限遠∞の破線で示す焦点位置と至近距離Ｎの同じく破線で示す焦点位置との間を、後レンズ群の移動のカム線図に示すようにｒ1からｒw，ｒm1，ｒm2，・・・ｒt，ｒ2へと山形に繰り返して移動する。
【００１３】
図１（ｂ）は、前述のようなレンズ群の移動を詳細に説明するための図１（ａ）における主としてズーム領域Ｗ及びＭ１の拡大図である。但し、縦軸は前記回動するカム筒を基準にしたレンズ群光軸方向位置で表してあり、カム筒がヘリコイド螺合する前記固定鏡胴との間のヘリコイド螺合による前後進分が除かれて示されている点が、図１（ａ）の縦軸とは異なる。
【００１４】
そこで、図１（ａ）及び（ｂ）を用いてレンズの移動を更に説明する。
【００１５】
カメラのメインスイッチ釦を押すと、沈胴位置から鏡胴が繰り出され、前レンズ群がｆ1から、後レンズ群がｒ1からそれぞれｆw，ｒw方向に向けて移動し始める。途中通過するＩｐにおいて、図示せざるスイッチがオン又はオフされることになるが、このＩｐが鏡胴の絶対位置であり、以降の鏡胴の位置を制御する基準となる位置である。レンズは更に移動を続け、最初の段階の最も広角側にあるズーム領域Ｗの始点であるｆw，ｒwを通過しｗｐのｆwp，ｒwpで停止する。そして、このｗｐがズーム領域Ｗにおける待機位置である。
【００１６】
次に、フォーカシング動作について説明する。待機位置ｗｐに前・後のレンズ群が停止している状態、即ち前レンズ群は移動線図上のｆwp、後レンズ群はカム線図上のｒwpに停止している状態でカメラのレリーズ釦を押すと、前後のレンズ群は待機位置ｗｐ、即ち移動線図上のｆwp、カム線図上のｒwpから移動を開始し、図示しない測距装置からの被写体距離情報に従って被写体が無限遠∞の撮影距離のとき、即ち線図上のｆw（∞），ｒw（∞）と、被写体が至近距離Ｎの撮影距離のとき、即ち線図上のｆw(N)，ｒw(N)との間に示したフォーカシング領域における被写体距離に応じた線図上の位置に停止し、撮影が行われる。その後、再び待機位置ｗｐ、即ち線図上のｆwp，ｒwp点に戻り停止する。
【００１７】
そして、カメラのズーム釦を操作して望遠側に１段階のズーミングを行うと、前レンズ群と後レンズ群はＭ１の方向に移動し、ズーム領域Ｍ１の待機位置であるｍ１ｐ、即ち線図上のｆm1p，ｒm1pで停止する。
【００１８】
以下同様に、レンズはズーム釦の操作で各段階のズーム領域の待機位置で停止し、レリーズ釦の操作で各段階のズーム領域内のフォーカシング領域でフォーカシングを行うことになる。尚、前記鏡胴のズーム釦操作による各段階のズーム領域の待機位置への移動、又鏡胴のフォーカシング移動等は、前述の鏡胴の絶対位置Ｉｐが基準となって制御されることになる。
【００１９】
以上述べた如く、一般的に段階的に焦点距離を変化させて使用するズームレンズによるズーム鏡胴は、前レンズ群と後レンズ群を前述の説明のように移動してズーミングとフォーカシングを行っている。
【００２０】
次に、図２により従来例の説明をする。そして、本従来例は前記説明したズーム鏡胴が適用されている。
【００２１】
図２は、段階的に焦点距離が変化するズーム鏡胴における広角端ズーム領域Ｗと、その次のズーム領域Ｍ１の、主として後レンズ群のカム溝のカム線図である。
【００２２】
図２において、ズーム鏡胴のカム筒は、広角端から望遠端までの各段階において、任意な角度αの略等間隔角度で回動するようになっていて、図２は前述のように、広角端ズーム領域Ｗ、次の段階のズーム領域Ｍ１を抜き出した図であるが、カム筒の回動角はどちらの領域も便宜上略同一としてのαで示してある。
【００２３】
そして、広角端Ｗにおけるフォーカシング領域は、例えば撮影距離が無限遠∞から０．８ｍまで撮影可能とすると、カム線図上のｒw（∞）からｒw(0.8)までである。
【００２４】
又、基点Ｗ即ちカム線図上のｒwからＷ（∞）即ちカム線図上のｒw（∞）までの間に前記図１で説明したズーム釦操作に応じてレンズが停止するズーム領域Ｗとしての待機位置がある。
【００２５】
同様に、広角端ズーム領域Ｗの次の段階のズーム領域Ｍ１におけるフォーカシング領域は、ｒm1(0.8)からｒm1（∞）までである。
【００２６】
基点Ｍ１即ちカム線図上のｒm1からＭ１（０．８）即ちカム線図上のｒm1(0.8)までの間に前記説明した待機位置がある。
【００２７】
尚Ｗ（０．８）とＭ１（０．８）との間の領域は、広角端ズーム領域Ｗのフォーカシング領域から次の段階のズーム領域Ｍ１のフォーカシング領域への移行領域である。
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】
上記の如く構成されたズームレンズの移動線図には下記の問題がある。
【００２９】
広角端であるズーム領域Ｗの後レンズ群のｒw（∞）からｒw(0.8)に至るカム溝の移動線図と、同じくカム筒に設けられた前レンズ群のｆwからｆm1に至るヘリコイドによる移動線図とを比較すると、この両線図は焦点距離が長くなる方向で、後レンズ群と前レンズ群との間隔が減少するようになっている。ズームレンズにおいては、広角域で良好なレンズ性能を得るには両レンズ群の間隔を一定にしてフォーカシングする、即ち後レンズ群のカム溝の移動線図と前レンズ群のヘリコイドの移動線図とは平行であることが好ましい。
【００３０】
又、後レンズ群のｒw（∞）の焦点距離とｒw(0.8)の焦点距離との差が大きく、この差が大きいということは広角端ズーム領域Ｗ内において、∞の被写体と０．８ｍの被写体を撮影した時の被写体の撮影倍率の差が大きいことを意味する。そして、後レンズ群のｒm1(0.8)の焦点距離とｒm1（∞）の焦点距離との差も大きく、前述の場合と同様にズーム領域Ｍ１の領域内においても、０．８ｍの被写体と∞の被写体とを撮影した時の被写体の撮影倍率の差が大きいと言う問題がある。
【００３１】
更に、広角端ズーム領域Ｗでの無限大∞の被写体の時のＷ（∞）の焦点距離と、次の段階のズーム領域Ｍ１での無限大∞の被写体の時のＭ１（∞）の焦点距離の差が大きく、ズームレンズの焦点距離が短い広角端ズーム領域Ｗ、そして次のズーム領域Ｍ１であるだけに、この隣り合った領域による焦点距離の差は大きくユーザに感じられ、違和感を抱かせやすいと言う問題もある。
【００３２】
更にまた、ｒm1(0.8)近傍におけるｒm1(0.8)からｒm1（∞）に至る直線と、ｒm1(0.8)を通る後レンズ群のＵ＝０．８ｍの破線で示す曲線とは、重なっていてｒm1(0.8)の位置が明確でないので、０．８ｍの被写体距離がズーム領域Ｍ１のフォーカシング領域の何処なのかがはっきりしないという問題もある。
【００３３】
本発明は、前記課題を解決するためになされたものである。即ち、広角端ズーム領域のフォーカシング領域、広角端ズーム領域の次の段階のズーム領域でのフォーカシング領域間の焦点距離の差を減少し、更に各フォーカシング領域内での焦点距離の変化を少なくしたズーム鏡胴を提供することを目的としたものである。
【００３６】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、下記構成を採ることによって達成される。
【００３７】
本発明のズーム鏡胴は、複数のレンズ群よりなるズームレンズを内蔵し、レンズ群の光軸方向移動を行うレンズ群移動手段を設けたカム筒の回動により、複数のズーム領域への段階的なズーミングと、各ズーム領域におけるフォーカシングとを行うズーム鏡胴において、広角端ズーム領域の次の段階のズーム領域におけるフォーカシング領域のカム溝の傾斜角が、他のズーム領域におけるフォーカシング領域のカム溝の傾斜角より大きいことを特徴とする。
【００３８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明のズーム鏡胴の実施の形態を、図３〜図６により詳細に説明するが、本発明は以下に説明する実施の形態に限定されるものではない。
【００３９】
先ず第１の発明のズーム鏡胴について、前記図１により説明したズーム鏡胴を適用した図３、図４によりその実施の形態を説明する。
【００４０】
図３は、ズーム鏡胴の全カム溝の形状を説明する図である。図４は、図３のカム溝の中の広角端ズーム領域、広角端ズーム領域の次の段階のズーム領域でのカム溝を拡大して示した図である。尚、図３、図４で示す各符号は、図２で使用した符号と同じ内容の箇所には同じ符号を付けた。
【００４１】
図３、図４において、本実施の形態のズーム鏡胴は、前レンズ群と後レンズ群とを有し、前レンズ群の光軸方向移動を行うヘリコイドと後レンズ群の光軸方向移動を行うカム溝とを設けた鏡胴のカム筒の回動により、複数のズーム領域への段階的なズーミングと、各ズーム領域におけるフォーカシングとを行うズーム鏡胴であって、広角端ズーム領域の次の段階のズーム領域におけるフォーカシング領域のカム溝の傾斜角が、他のズーム領域におけるフォーカシング領域のカム溝の傾斜角より大きく構成されている。
【００４２】
図３はこのように構成された全カム溝を示している。
【００４３】
以下に図４を用いて、広角端ズーム領域Ｗ及び次の段階のズーム領域Ｍ１におけるそれぞれのフォーカシング領域の構成について述べる。
【００４４】
先ず、広角端ズーム領域におけるフォーカシング領域は、図の如くｒw（∞）からｒw(0.8)までの領域である。ここでｒw（∞）の位置は、ズームレンズの仕様により決定される、撮影可能な最も短い焦点距離を横軸上に設定した点（図においてＷ（∞）の点）からの垂直線とＵ＝∞の破線との交点として決定されている。そして広角端ズーム領域Ｗで良好なレンズ性能を得るべく、前後群のレンズ群間隔を一定にしたフォーカシングを行う為、ｒw（∞）から前レンズ群のヘリコイド線と平行なカム線をＵ＝０．８ｍの破線に交わるまで伸ばし、ｒw(0.8)の位置を決めている。
【００４５】
尚、レンズ性能よりもフォーカシング領域内での焦点距離変化を少なくすることを優先させたい場合には、ｒw（∞）からｒw(0.8)に向けてのカム線を前後群のレンズ間隔を広げる方向にしてもよい。この様にして決められたｒw（∞）とｒw(0.8)を結んだカム線が広角端ズーム領域Ｗにおけるフォーカシング領域である。
【００４６】
次に、広角端ズーム領域Ｗの次の段階のズーム領域Ｍ１におけるフォーカシング領域は、図のｒm1(0.8)からｒm1（∞）までの領域で構成されている。このフォーカシング領域即ちカム線ｒm1(0.8)からｒm1（∞）までは、その長さを短くする為に、図３で示す如くカム線と光軸に対する垂直線とでつくられる傾斜角θをレンズ群が移動可能な限界まで大きくしてある。
【００４７】
尚、この傾斜角θは後レンズ群を移動することが出来る限界の傾斜角まで大きくすることが出来るが、焦点距離Ｍ１でのフォーカシング領域を、広角端側に近寄せることにより図３、図４でも分かるように傾斜角も大きくなる。即ち、傾斜角を大きくすることにより広角端Ｗ側にフォーカシング領域を近寄せることができる。
【００４８】
この傾斜角θは、他のズーム領域のフォーカシング領域が有する傾斜角θより大きくなっている。また、フォーカシング領域の長さ（ｒm1(0.8)〜ｒm1（∞））も、ズームレンズの仕様と前レンズ群のヘリコイドによって決まる広角端ズーム領域Ｗのフォーカシング領域を除いた他のズーム領域のフォーカシング領域の長さより短く構成されている。
【００４９】
更にこの短いフォーカシング領域は、ズーム領域Ｍ１の中で一つ前の段階のズーム領域である広角端ズーム領域Ｗの近傍に構成されている。
【００５０】
尚、他のズーム領域Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｔにおけるフォーカシング領域は、ズームレンズの光学的性能や駆動制御などにより適宜決定されており、図３におけるｒm2（∞）〜ｒm2(0.8)，ｒm3(0.8)〜ｒm3（∞），ｒm4（∞）〜ｒm4(0.8)，ｒt(0.8)〜ｒt（∞）が各ズーム領域におけるフォーカシング領域を示している。
【００５１】
各ズーム領域におけるフォーカシング領域のカム線を延長させ交点で結ぶことによって、各フォーカシング領域間の移動領域、言い替えれば各ズーム領域間の移動領域が形成されている。
【００５２】
この様にして移動領域とフォーカシング領域が順次結ばれて、後レンズ群のカム線図が構成されている。
【００５３】
上記の如く構成された広角端ズーム領域Ｗにおけるｒw（∞）からｒw(0.8)までのフォーカシング領域は、広角域での良好なレンズ性能を得られると共に、フォーカシング領域内での無限遠と最短撮影距離（この場合０．８ｍ）との撮影時の焦点距離変化が小さくなっている。
【００５４】
又、ズーム領域Ｍ１のフォーカシング領域を前述の如く構成したので、ズーム領域Ｍ１の領域内における無限遠と最短撮影距離（この場合０．８ｍ）との撮影時における焦点距離の変化を小さくすることができている。
【００５５】
又、広角端ズーム領域Ｗでの撮影時の焦点距離と、ズーム領域Ｍ１での撮影時の焦点距離の差が小さくなっているので、ユーザーに対し焦点距離の変化に対する違和感を感じさせることがなくなっている。更に、フォーカシング領域内の最短撮影距離の位置がカム線上明確にすることができている。
【００５６】
次に第２の発明の説明をする。
【００５７】
図５及び図６は本第２の発明の実施の形態を説明する図で、図５はカム筒の内面に設けたヘリコイドとカム溝の展開図、図６は図５のＡ部の拡大図である。
【００５８】
図５、図６において、図の上側は鏡胴先端側であり、下側は本体側である。カム筒による段階的な移動を行う後レンズ群は、図の前記上側の鏡胴先端側から組み込まれるが、このカム溝Ｃの後レンズ群を組み込む側の溝端ＣＥは、前レンズ群を移動するヘリコイドＨのリード角と略同一角度の傾斜角の案内溝Ｃ′が接続され、カム溝の溝幅を拡幅してある（図６のハッチング箇所で示す）。
【００５９】
このようにすることにより、カム溝の後レンズ群挿入側先端は開いた形状となり、後レンズ群を保持するレンズ枠のカムピンは、カム溝Ｃに容易に挿入可能となり、後レンズ群の組み込みを容易にする。また、ヘリコイドのリード角と略同一角度で案内溝が接続されているので、組み込み当初は前レンズ群、後レンズ群ともにヘリコイドリード角で案内されることになり、より一層組み込みしやすい構成となっている。
【００６０】
【発明の効果】
本発明により、広角端ズーム領域のフォーカシング領域、広角端ズーム領域の次の段階のズーム領域でのフォーカシング領域間の焦点距離差を減少し、更に各フォーカシング領域内での焦点距離の変化を少なくしたズーム鏡胴が提供されることとなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】段階的に焦点距離が変化するズーム鏡胴を説明する図である。
【図２】従来例を説明する図である。
【図３】第１の発明の全カム溝の実施の形態を説明する図である。
【図４】図３の一部を拡大した図である。
【図５】カム筒内面に設けたヘリコイド、カム溝の展開図である。
【図６】第２の発明のカム溝の実施の形態を説明する図である。
【符号の説明】
Ｃ  カム溝
Ｃ′  案内溝
Ｈ  ヘリコイド
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４  各中間焦点距離の基点
Ｔ  望遠端の基点
Ｗ  広角端の基点
ｆ1，ｆw，ｆm1〜ｆm4，ｆt，ｆ2  前レンズ群位置
ｒ1，ｒw，ｒm1〜ｒm4，ｒt，ｒ2  後レンズ群位置
【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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