(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスレンズ群（２２２）と、該フォーカスレンズ群の被写体側に配置された前レンズ群（２１２）と、前記フォーカスレンズ群の結像側に配置された後レンズ群（２３２，２４２）とを有するインナーフォーカス方式のズームレンズにおいて、
固定筒（７０）の内側に、外側から順に第１変倍カム筒（８０），第２変倍カム筒（９０）、及び第２直進筒（１００）を配置し、
前記固定筒（７０）の外側に、内側から順にフォーカスレンズ群移動筒（６０）、第１直進筒（５０）、第３変倍カム筒（４０）、及び前レンズ群移動枠（３０）を配置してなり、
ズーム作動は、前記第１変倍カム筒（８０）の回転作動に基づき、
前記前レンズ群（２１２）が、前記第１変倍カム筒（８０）及び前記第２直進筒（１００）の協働による前記第２変倍カム筒（９０）の直線変移 、前記前記固定筒（７０）と前記第１直進筒（５０）の協働による前記第１直進筒（５０）の直線変移、及び前記第３変倍カム筒（４０）及び前記第１直進筒（５０）の協働による前記前レンズ群移動枠（３０）の直線変移によりズーム変移し、
前記フォーカスレンズ群（２２２）が、前記第２変倍カム筒（９０）と前記第１直進筒（５０）の協働による前記フォーカスレンズ群移動筒（６０）及び第１直進筒（５０）の直線変移によりズーム変移し、
前記後レンズ群（２３２，２４２）が、前記第２変倍カム筒（９０）と前記第２直進筒（１００）の協働によりズーム変移し、
フォーカス作動は、前記フォーカスレンズ群移動筒（６０）の回転作動に基づき、
フォーカスレンズ群（２２２）が、前記フォーカスレンズ群移動筒（６０）と前記第１直進筒（５０）の協働による前記フォーカスレンズ群移動筒（６０）の直線回転変移によりフォーカス変移する
ことを特徴とする高倍率ズームレンズ。
【請求項２】
前記後レンズ群（２３２，２４２）が、第１後レンズ群（２３２）及び第２後レンズ群（２４２）からなり、前記第１後レンズ群（２３２）及び第２後レンズ群（２４２）がそれぞれ前記第２変倍カム筒（９０）及び前記第２直進筒（１００）の協働によって独立してズーム変移す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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、インナーフォーカス方式である高倍率ズームレンズであって、特に全長を短くした高倍率ズームレンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】
例えばズーム倍率が３倍を超える高倍率ズームレンズにおいては、レンズ群の移動量が大きくなり、従来の固定筒ではその移動量をカバーしきれないという問題があった。これを解決するために固定筒を長くすると、合焦移動レンズ群を移動させるための移動機構が大型化し、特に自動合焦に不利となる問題があった。一方、カム筒の一定の角度範囲によってレンズ群の大きな移動量を得ようとすると、光軸を含む平面に対するカム溝の傾き角度が小さくなって、ズーム操作環及びフォーカス操作環の軽く回転させてコマを移動させることが困難になる問題がある。
【０００３】
【発明の目的】
本発明は、従来の高倍率ズームレンズにおいて考えられるこのような問題に鑑みてなされたものであって、全体をコンパクトにすることができ、しかも光軸を含む平面に対するカム溝の傾き角度を大きくして、いずれの焦点距離においても小さな操作力によってズーム操作を滑らかに行うことができ、さらに合理的な自動合焦機構を構成することができる、例えば２８ミリないし３００ミリという高倍率を可能にする高倍率ズームレンズを提供することを目的とする。
【０００４】
【発明の構成】
本発明は、固定筒の内側及び外側に直進筒を配置したことを特徴とする高倍率ズームレンズである。すなわち、本発明は、フォーカスレンズ群（２２２）と、該フォーカスレンズ群の被写体側に配置された前レンズ群（２１２）と、前記フォーカスレンズ群の結像側に配置された後レンズ群（２３２，２４２）とを有するインナーフォーカス方式のズームレンズにおいて、
固定筒（７０）の内側に、外側から順に第１変倍カム筒（８０），第２変倍カム筒（９０）、及び第２直進筒（１００）を配置し、
前記固定筒（７０）の外側に、内側から順にフォーカスレンズ群移動筒（６０）、第１直進筒（５０）、第３変倍カム筒（４０）、及び前レンズ群移動枠（３０）を配置してなり、
ズーム作動は、前記第１変倍カム筒（８０）の回転作動に基づき、
前記前レンズ群（２１２）が、前記第１変倍カム筒（８０）及び前記第２直進筒（１００）の協働による前記第２変倍カム筒（９０）の直線変移 、前記前記固定筒（７０）と前記第１直進筒（５０）の協働による前記第１直進筒（５０）の直線変移、及び前記第３変倍カム筒（４０）及び前記第１直進筒（５０）の協働による前記前レンズ群移動枠（３０）の直線変移によりズーム変移し、
前記フォーカスレンズ群（２２２）が、前記第２変倍カム筒（９０）と前記第１直進筒（５０）の協働による前記フォーカスレンズ群移動筒（６０）及び第１直進筒（５０）の直線変移によりズーム変移し、
前記後レンズ群（２３２，２４２）が、前記第２変倍カム筒（９０）と前記第２直進筒（１００）の協働によりズーム変移し、
フォーカス作動は、前記フォーカスレンズ群移動筒（６０）の回転作動に基づき、
フォーカスレンズ群（２２２）が、前記フォーカスレンズ群移動筒（６０）と前記第１直進筒（５０）の協働による前記フォーカスレンズ群移動筒（６０）の直線回転変移によりフォーカス変移する
ことを特徴とする高倍率ズームレンズである。
【０００５】
本発明の実施態様は、前記後レンズ群（２３２，２４２）が、第１後レンズ群（２３２）及び第２後レンズ群（２４２）からなり、前記第１後レンズ群（２３２）及び第２後レンズ群（２４２）がそれぞれ前記第２変倍カム筒（９０）及び前記第２直進筒（１００）の協働によって独立してズーム変移することを特徴とする。
【０００６】
【発明の効果】
本発明によれば、全体をコンパクトにすることができ、しかも光軸を含む平面に対するカム溝の傾き角度を大きくして、いずれの焦点距離においても小さな操作力によってズーム操作を滑らかに行うことができ、さらに合理的な自動合焦機構を構成することができる、例えば２８ミリないし３００ミリという高倍率を可能にする高倍率ズームレンズを構成することができる効果を有する。
【０００７】
【実施例】
以下に、本発明の第１実施例を説明する。第１実施例の高倍率ズームレンズ１の光学系は、第２レンズ群の移動によって合焦するインナーフォーカス式のものであって、図１及び図２に示すように、第１レンズ群支持枠２１０に支持され正の屈折力を有する第１レンズ群２１２、第２レンズ群支持枠２２０に支持され負の屈折力の第２レンズ群２２２、第３レンズ群支持枠２３０に支持され正の屈折力の第３レンズ群２３２、第４レンズ群支持枠２４０に支持され正又は負の屈折力の第４レンズ群２４２からなる。各レンズ群は、図１０に移動軌跡を示すように、ズーミングによってそれぞれ独立して移動する。
【０００８】
高倍率ズームレンズ１の機構は以下の通りである。レンズマウント２によってカメラボデイ（図示せず）に取り付けられるレンズ鏡筒４は、図１及び図２に示すように、ズーム操作環１０、ズーム操作環１０の前方に配置されたフォーカス操作環２０、ズーム操作環１０の内側に配置された第１レンズ群移動枠３０、第１レンズ群移動枠３０の内側に配置された第３変倍カム筒４０、第３変倍カム筒４０の内側に配置された第１直進筒５０、第１直進筒５０の内側に配置された第２レンズ群移動筒６０、レンズマウント２と一体の固定筒７０、固定筒７０の内側に配置された第１変倍カム筒８０、第１変倍カム筒８０の内側に配置された第２変倍カム筒９０、及び第２変倍カム筒９０の内側に配置された第２直進筒１００が設けられている。
【０００９】
ズーム操作環１０は、第１連結ピン１２によって第１変倍カム筒８０に連結され、これを一体的に回転させる。フォーカス操作環２０は、フォーカス連結コマ６２（図７）を介して第２レンズ群移動筒６０に連結され、第２レンズ群移動筒６０を回転させる。
【００１０】
固定筒７０には、図３に示すように、第１直進筒５０に設けられた第１直進筒コマ５３が係合する第１直進筒直線溝７１、及び第２直進筒１００に設けられた第２直進筒コマ１０２が係合する第２直進筒直線溝７３が設けられている。
第１変倍カム筒８０には、図４に示すように、第１直進筒コマ５３が係合する第１直進筒コマ溝８１、第２直進筒コマ１０２が係合する第２直進筒コマ溝８２、及び第２変倍カム筒９０の第２変倍カム筒コマ９１が係合する第２変倍カム筒コマ溝８３が設けられている。
【００１１】
第２変倍カム筒９０には、図５に示すように、第２変倍カム筒コマ９１及び第２変倍カム筒出力コマ９３が設けられ、さらに第３レンズ群支持枠２３０に設けられた第３レンズ群コマ２３６が係合する第３レンズ群溝９２、及び第４レンズ群支持枠２４０に設けられた第４レンズ群コマ２４６が係合する第４レンズ群溝９４が設けられている。
【００１２】
第２直進筒１００には、図６に示すように、固定筒７０に設けられた第２直進筒直線溝７３に係合する第２直進筒コマ１０２が設けられ、さらに、第３レンズ群支持枠２３０に設けられた第３レンズ群コマ２３６が係合する第３レンズ群直線溝１０４、及び第４レンズ群支持枠２４０に設けられた第４レンズ群コマ２４６が係合する第４レンズ群直線溝１０６が設けられている。
【００１３】
第２レンズ群移動筒６０は、図７に示すように、フォーカス操作環２０に設けられた前記フォーカス連結コマ６２が係合するフォーカスコマ溝６３と、第２レンズ群支持枠２２０に設けられた第１変倍カム筒コマ９１が係合する第２レンズ群溝６４が設けられている。
第１直進筒５０は、図８に示すように、第１直進筒コマ５３、さらに、第１レンズ群移動枠２１０に設けられた第１レンズ群コマ２１６が係合する第１レンズ群直線溝５１、及び第２レンズ群支持枠２２０に設けられた第２レンズ群コマ２２６が係合する第１直進筒移動溝５２が設けられている。
第３変倍カム筒４０は、図９に示すように、第１レンズ群移動枠２１０に設けられた第１レンズ群コマ２１６が係合する第１レンズ群コマ溝４１、及び第２変倍カム筒出力コマ９３が係合する第３倍率カム筒直線溝４２が設けられている。
【００１４】
上述した高倍率ズームレンズ１の作動は以下の通りである。ズーム操作環１０を回転操作すると、第１連結ピン１２を介して第１変倍カム筒８０が回転させられる。第１変倍カム筒８０が回転すると、図４及び図５に示すように、第１直進筒直線溝７１と第１直進筒コマ溝８１との協働によって第１直進筒コマ５３そして第１直進筒５０が直進し、第１直進筒５０に支持された第３変倍カム筒４０も直進する。第１変倍カム筒８０が回転するとさらに、第２直進筒直線溝７３と第２直進筒コマ溝８２との協働によって第２直進筒コマ１０２及び第２直進筒１００が直進し、第２直進筒１００に支持された第２倍率カム筒９０も直進する。
【００１５】
第１変倍カム筒８０が回転するとさらにまた、第２変倍カム筒コマ溝８３によって第２変倍カム筒コマ９１そして第２変倍カム筒９０が回転させられる。
【００１６】
第２変倍カム筒９０の回転は、図５及び図６から理解できるように、第３レンズ溝９４と第３レンズ群直線溝１０４の協働によって第３レンズ群コマ２３６及び第３レンズ群支持枠２３０を直進させる。
第２変倍カム筒９０の回転はまた、図５及び図６から理解できるように、第４レンズ溝９６と第３レンズ群直線溝１０６の協働によって第４レンズ群コマ２４６及び第４レンズ群支持枠２４０を直進させる。
第２変倍カム筒９０の回転はさらに、第２変倍カム筒出力コマ９３を回転・直進させる。
第２変倍カム筒出力コマ９３の回転・直進は、第３変倍カム筒直進溝４２によって第３変倍カム筒４０を回転させ、第１直進筒移動溝５２によって第１直進筒５０を直進させ、さらに第２レンズ群溝６４によって第２レンズ群移動筒６０を直進させる。
【００１７】
第２変倍カム筒出力コマ９３の回転による第３変倍カム筒４０の回転は、第１レンズ群コマ溝４１と第１レンズ群直線溝５１の協働によって第１レンズ群コマ２１６及び第１レンズ群支持枠２１０を第１直進筒５０に対し直進させる。
第２レンズ群移動筒６０の回転はフォーカス連結コマ６２によって規制されており、第２レンズ群移動筒６０とフォーカス連結コマ６２との位置関係は、フォーカス溝６３の形状によって決定される。第２変倍カム筒出力コマ９３の回転は、第２レンズ群溝６４によって第２レンズ群移動筒６０及びこれに連結された第２レンズ群支持枠２２０を直進させる。
【００１８】
フォーカス操作環２０を回転させると、フォーカス連結コマ６２（図７）を介して第２レンズ群移動筒６０が回転される。第２変倍カム筒出力コマ９３の回転は、第２変倍カム筒出力コマ９３と第２レンズ群溝６４の協働によって第２レンズ群移動筒６０及びこれに連結された第２レンズ群支持枠２２０を前進させる。
【００１９】
参考例の高倍率ズームレンズは、第１レンズ群の移動によって合焦するアウターフォーカス式のものであって、第１実施例の高倍率ズームレンズの第１変倍カム筒出力コマ９３に第２レンズ群を直接連結し、第２レンズ群移動筒６０及びフォーカス連結コマ６２を排除する。第１レンズ群を支持する第１レンズ群移動枠は、第３変倍カム筒とヘリコイド係合され、フォーカス操作環によって第１レンズ群移動枠を回転させるように構成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の高倍率ズームレンズの広角状態の断面図である。
【図２】本発明の第１実施例の高倍率ズームレンズの望遠状態の断面図である。
【図３】本発明の第１実施例の固定筒の展開図である。
【図４】本発明の第１実施例の第１変倍カム筒の展開図である。
【図５】本発明の第１実施例の第２変倍カム筒の展開図である。
【図６】本発明の第１実施例の第２直進筒の展開図である。
【図７】本発明の第１実施例の第２レンズ群移動筒の展開図である。
【図８】本発明の第１実施例の第１直進筒の展開図である。
【図９】本発明の第１実施例の第３変倍カム筒の展開図である。
【図１０】本発明の第１実施例の高倍率ズームレンズの光学系のレンズ群の移動軌跡を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１                高倍率ズームレンズ
２                レンズマウント
１０              ズーム操作環
２０              フォーカス操作環
３０              第１レンズ群移動枠
４０              第３変倍カム筒
４１              第１レンズ群コマ溝
４２              第３倍率カム筒直線溝
５０              第１直進筒
５１              第１レンズ群直線溝
５２              第１直進筒移動溝
５３              第１直進筒コマ
６０              第２レンズ群移動筒
６２              フォーカス連結コマ
６４              第２レンズ群溝
７０              第１直進筒
７１              第１直進筒直線溝
７３              第２直進筒直線溝
８０              第１変倍カム筒
８１              第１直進筒コマ溝
８２              第２直進筒コマ溝
８３              第２変倍カム筒コマ溝
９０              第２変倍カム筒
９３              第１変倍カム筒出力コマ
９４              第３レンズ群溝
９６              第４レンズ群溝
１００            第２直進筒
１０２            第２直進筒コマ
１０４            第３レンズ群直線溝
１０６            第４レンズ群直線溝
２１０            第１レンズ群支持枠
２１２            第１レンズ群
２２０            第２レンズ群支持枠
２２２            第２レンズ群
２３０            第３レンズ群支持枠
２３２            第３レンズ群
２４０            第４レンズ群支持枠
２４２            第４レンズ群
【図１】
0003854681.tif 000002
【図２】
0003854681.tif 000003
【図３】
0003854681.tif 000004
【図４】
0003854681.tif 000005
【図５】
0003854681.tif 000006
【図６】
0003854681.tif 000007
【図７】
0003854681.tif 000008
【図８】
0003854681.tif 000009
【図９】
0003854681.tif 000010
【図１０】
0003854681.tif 000011