JP2023066203A - Optical apparatus and imaging device - Google Patents

Abstract

To solve the issue that it is difficult to downsize an optical apparatus since a large space is required to insert or withdraw a conversion lens in the optical apparatus.SOLUTION: An optical apparatus includes: a first lens group for a first optical axis; and a second lens group for a second optical axis, the second lens group being arranged on the first optical axis closer to the image surface side than the first lens group and changing the focal point distance range of the optical system from a first focal point distance range to a second focal point distance range. The first lens group moves to the image surface side along a first direction parallel to the first optical axis, at least a part of the second lens group moves to a second direction overlapping with the first lens group at least partially in the first direction, and the second optical axis is withdrawn from the first optical axis.SELECTED DRAWING: Figure 10

Description

本発明は、内蔵コンバージョンレンズの挿入または退避によって、マスターレンズの焦点距離範囲の変更が可能な光学機器および撮像装置に関する。 The present invention relates to an optical device and an imaging device capable of changing the focal length range of a master lens by inserting or retracting a built-in conversion lens.

デジタルカメラ、ビデオカメラおよび交換レンズ等の光学機器では、コンバージョンレンズを光路内へ挿入することで、マスターレンズの有する第１の焦点距離範囲から望遠側もしくは広角側へ変更して、第２の焦点距離範囲とする構成が知られている。 In optical devices such as digital cameras, video cameras, and interchangeable lenses, a conversion lens is inserted into the optical path to change the first focal length range of the master lens to the telephoto side or the wide-angle side, thereby forming a second focal point. Distance range arrangements are known.

特許文献１には、カメラ本体に内蔵されたコンバージョンレンズを、光路内へ挿入された挿入位置と、光路外へ退避された退避位置とに移動させる技術が開示されている。ここに記載されている内蔵コンバージョンレンズは、被写体像をファインダーへ導くプリズムと、レンズ鏡筒の上方に格納されるストロボとの間のスペースに退避される。 Patent Literature 1 discloses a technique for moving a conversion lens built into a camera body between an insertion position inserted into an optical path and a retracted position retracted out of the optical path. The built-in conversion lens described here is retracted in the space between the prism that guides the subject image to the finder and the strobe that is stored above the lens barrel.

特開平１１－３１１８２８号公報JP-A-11-311828

しかしながら、特許文献１に記載のマスターレンズは、第１と第２の焦点距離範囲のいずれの場合であっても、光軸方向においてほぼ同じ位置に固定されている。そのため、マスターレンズと、被写体からの光が結像する像面との間には、内蔵コンバージョンレンズを挿入するためのスペースを常に確保しておく必要があり、レンズ全長を短縮するうえでの妨げとなっていた。 However, the master lens described in Patent Document 1 is fixed at substantially the same position in the optical axis direction in both the first and second focal length ranges. Therefore, it is necessary to always secure a space for inserting the built-in conversion lens between the master lens and the image plane where the light from the subject forms an image, which is an obstacle to shortening the overall length of the lens. It was.

そこで本発明は、コンバージョンレンズを内蔵することによって、内蔵コンバージョンレンズを挿入または退避するためのスペースを確保しつつ、レンズ全長を短縮することができるようにした光学機器を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical apparatus that incorporates a conversion lens so that the total length of the lens can be shortened while securing a space for inserting or retracting the built-in conversion lens. .

上記目的を達成するために、本発明における光学機器は、第１の光軸に対応する第１のレンズ群と、前記第１のレンズ群よりも像面側の前記第１の光軸上へ配置されることによって、光学系の焦点距離範囲を第１の焦点距離範囲から第２の焦点距離範囲に変更し、第２の光軸に対応する第２のレンズ群と、を備え、前記第１のレンズ群が、前記第１の光軸と平行な第１の方向に沿って前記像面側へ移動し、前記第２のレンズ群の少なくとも一部が、前記第１の方向において前記第１のレンズ群の少なくとも一部と重なる第２の方向へ移動し、前記第２の光軸が前記第１の光軸から退避し、前記光学系の焦点距離範囲が前記第２の焦点距離範囲である場合よりも、前記光学系の焦点距離範囲が前記第１の焦点距離範囲である場合において、前記第１の光軸方向における全長が短いことを特徴とする。 In order to achieve the above object, an optical instrument according to the present invention includes a first lens group corresponding to a first optical axis, and a lens on the first optical axis closer to the image plane than the first lens group. a second lens group arranged to change the focal length range of the optical system from the first focal length range to the second focal length range and corresponding to the second optical axis; One lens group moves toward the image plane along a first direction parallel to the first optical axis, and at least part of the second lens group moves toward the first lens group in the first direction. moving in a second direction overlapping at least part of one lens group, the second optical axis retreats from the first optical axis, and the focal length range of the optical system is the second focal length range When the focal length range of the optical system is the first focal length range, the total length in the first optical axis direction is shorter than in the case of .

本発明によれば、内蔵コンバージョンレンズを退避させることで焦点距離範囲を変更させるとともに、それにより生じたスペースへマスターレンズを移動させることで、レンズ全長を短縮することが可能な光学機器を提供することができる。 According to the present invention, there is provided an optical apparatus capable of shortening the total length of the lens by changing the focal length range by retracting the built-in conversion lens and by moving the master lens into the space created thereby. be able to.

本発明の実施形態における交換レンズ（第２の焦点距離範囲）およびカメラ本体の正面斜視図である。FIG. 4 is a front perspective view of an interchangeable lens (second focal length range) and a camera body in an embodiment of the present invention; 本発明の実施形態における交換レンズ（第２の焦点距離範囲）およびカメラ本体の背面斜視図（交換レンズを取り外したところ）である。FIG. 4 is a back perspective view of the interchangeable lens (second focal length range) and the camera body (with the interchangeable lens removed) in the embodiment of the present invention; 本発明の実施形態における交換レンズ（第２の焦点距離範囲）およびカメラ本体の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of an interchangeable lens (second focal length range) and a camera body according to an embodiment of the present invention; 本発明の実施形態における交換レンズ（第１の焦点距離範囲）およびカメラ本体の断面図である。1 is a cross-sectional view of an interchangeable lens (first focal length range) and a camera body according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の実施形態における交換レンズ（第２の焦点距離範囲）における各レンズ群の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of each lens group in the interchangeable lens (second focal length range) according to the embodiment of the present invention; 本発明の実施形態における交換レンズ（移行時）における各レンズ群の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of each lens group in the interchangeable lens (during transition) in the embodiment of the present invention; 本発明の実施形態における交換レンズ（移行時）における各レンズ群の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of each lens group in the interchangeable lens (during transition) in the embodiment of the present invention; 本発明の実施形態における交換レンズ（移行時）における各レンズ群の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of each lens group in the interchangeable lens (during transition) in the embodiment of the present invention; 本発明の実施形態における交換レンズ（移行時）における各レンズ群の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of each lens group in the interchangeable lens (during transition) in the embodiment of the present invention; 本発明の実施形態における交換レンズ（移行時）における各レンズ群の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of each lens group in the interchangeable lens (during transition) in the embodiment of the present invention; 本発明の実施形態における交換レンズ（移行時）における各レンズ群の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of each lens group in the interchangeable lens (during transition) in the embodiment of the present invention; 本発明の実施形態における交換レンズ（第１の焦点距離範囲）における各レンズ群の断面図である。4 is a cross-sectional view of each lens group in the interchangeable lens (first focal length range) in the embodiment of the present invention; FIG. （ａ）本発明の実施形態における交換レンズ（移行時）における各レンズ群と像面までの光軸方向距離について表したグラフであり、（ｂ）本発明の実施形態における交換レンズ（移行時）における各レンズ群と光軸までの径方向距離について表したグラフである。(a) Graph showing distances in the optical axis direction from each lens group to an image plane in an interchangeable lens (at the time of transition) in an embodiment of the present invention, (b) Interchangeable lens (at the time of transition) in an embodiment of the present invention is a graph showing the radial distance between each lens group and the optical axis.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。各図面を通して同一符号は、同一または対応部分を示すものである。尚、本実施形態では光学機器の一例である交換レンズについて説明するが、他にもレンズ一体型カメラなど、本発明はその要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The same reference numerals throughout the drawings indicate the same or corresponding parts. In this embodiment, an interchangeable lens, which is an example of an optical device, will be described.

図１～図２は、本発明の実施形態である光学機器（以下、交換レンズという）１００と、交換レンズ１００が着脱可能に装着される撮像装置としてのデジタルカメラ（以下、カメラ本体という）１の外観を示している。図１は、本発明の実施形態における交換レンズ（第２の焦点距離範囲）およびカメラ本体の正面斜視図であり、図２は、本発明の実施形態における交換レンズ（第２の焦点距離範囲）およびカメラ本体の背面斜視図（交換レンズを取り外したところ）である。本実施形態では、図１に示すように、交換レンズ１００が収容する撮像光学系の光軸が延びる方向（光軸に沿った方向）である光軸方向をＸ軸方向とし、これに直交する方向をＺ軸方向（水平方向）およびＹ軸方向（垂直方向）とする。以下、Ｚ軸方向とＹ軸方向をまとめてＺ／Ｙ軸方向とも記す。また、Ｚ軸回りの回転方向をピッチ（Ｐｉｔｃｈ）方向とし、Ｙ軸回りの回転方向をヨー（Ｙａｗ）方向とする。ピッチ方向とヨー方向（以下、まとめてピッチ／ヨー方向とも記す）は、互いに直交するＺ軸とＹ軸である２軸回りでの回転方向である。 1 and 2 show an optical device (hereinafter referred to as an interchangeable lens) 100 according to an embodiment of the present invention, and a digital camera (hereinafter referred to as a camera body) 1 as an imaging device to which the interchangeable lens 100 is detachably attached. shows the appearance of FIG. 1 is a front perspective view of an interchangeable lens (second focal length range) and a camera body in an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an interchangeable lens (second focal length range) in an embodiment of the present invention. and a rear perspective view of the camera body (where the interchangeable lens is removed). In this embodiment, as shown in FIG. 1, the direction along which the optical axis of the imaging optical system accommodated by the interchangeable lens 100 extends (the direction along the optical axis) is defined as the X-axis direction. Let the directions be the Z-axis direction (horizontal direction) and the Y-axis direction (vertical direction). Hereinafter, the Z-axis direction and the Y-axis direction are collectively referred to as the Z/Y-axis direction. Also, the direction of rotation about the Z-axis is defined as the pitch direction, and the direction of rotation about the Y-axis is defined as the yaw direction. The pitch direction and yaw direction (hereinafter collectively referred to as pitch/yaw direction) are directions of rotation about two axes, the Z axis and the Y axis, which are perpendicular to each other.

図１に示すカメラ本体１のうち、正面から見て左側（背面から見て右側）の部分には、ユーザがカメラ本体１を手で把持するためのグリップ部２が設けられている。また、カメラ本体１の上面部には、電源操作部３が配置されている。カメラ本体１が電源オフ状態にあるとき、ユーザが電源操作部３をオン操作すると、通電が開始されてカメラ本体１が電源オン状態となり、フォーカスレンズを含むフォーカス群の原点検出処理などのコンピュータプログラムが実行されて、撮像待機状態となる。逆に、カメラ本体１が電源オン状態にあるとき、ユーザが電源操作部３をオフ操作すると、カメラ本体１が電源オフ状態となる。 A grip portion 2 for a user to grip the camera body 1 by hand is provided on the left side of the camera body 1 shown in FIG. 1 when viewed from the front (right side when viewed from the back). A power supply operation unit 3 is arranged on the upper surface of the camera body 1 . When the user turns on the power operation unit 3 while the camera body 1 is in the power off state, the camera body 1 is powered on, and a computer program for detecting the origin of the focus group including the focus lens. is executed to enter an imaging standby state. Conversely, when the user turns off the power operation unit 3 while the camera body 1 is in the power-on state, the camera body 1 is turned off.

さらに、カメラ本体１の上面部には、モードダイアル４、レリーズボタン５およびアクセサリシュー６が設けられている。モードダイアル４をユーザが回転操作することで、撮像モードを切り替えることができる。撮像モードには、シャッタ速度や絞り値等の撮像条件をユーザが任意に設定可能なマニュアル静止画撮像モード、自動で適正な露光量が得られるオート静止画撮像モードおよび動画の撮像を行うための動画撮像モードが含まれる。また、レリーズボタン５をユーザが半押し操作することで、オートフォーカスや自動露出制御等の撮像準備動作を指示することができ、全押し操作することで撮像を指示することができる。アクセサリシュー６には、外部フラッシュ等の照明または発光装置のアクセサリ（カメラアクセサリ）が脱着可能に装着される。 Furthermore, a mode dial 4 , a release button 5 and an accessory shoe 6 are provided on the upper surface of the camera body 1 . The imaging mode can be switched by the user rotating the mode dial 4 . The shooting modes include a manual still image shooting mode that allows the user to arbitrarily set shooting conditions such as shutter speed and aperture value, an auto still image shooting mode that automatically obtains the appropriate amount of exposure, and a video shooting mode. Includes video capture mode. In addition, by half-pressing the release button 5, the user can instruct imaging preparation operations such as autofocus and automatic exposure control, and by fully-pressing, it is possible to instruct imaging. The accessory shoe 6 is detachably attached with an accessory (camera accessory) such as an external flash or lighting device.

交換レンズ１００は、カメラ本体１に設けられたカメラマウント７に機械的に接続可能なレンズマウント１０２を備える。さらに、交換レンズ１００は、電気接続部材１０１を有しており、カメラ本体１と電気的に接続される。図２に示すように、本実施形態における電気接続部材１０１は、レンズマウント１０２の周方向における下側の位相に配置されているが、本発明はこれに限らず、上側の位相に配置されるものであっても良い。 The interchangeable lens 100 has a lens mount 102 that can be mechanically connected to the camera mount 7 provided on the camera body 1 . Furthermore, the interchangeable lens 100 has an electrical connection member 101 and is electrically connected to the camera body 1 . As shown in FIG. 2, the electrical connection member 101 in this embodiment is arranged in the lower phase in the circumferential direction of the lens mount 102, but the present invention is not limited to this, and is arranged in the upper phase. It can be anything.

交換レンズ１００内には、被写体からの光を像面上に結像させて被写体像を形成する撮像光学系が収容されている。交換レンズ１００の外周には、ユーザ操作により光軸を中心として回転可能なフォーカス操作環（操作部材）１０３が設けられている。例えば、マニュアルフォーカスモードにおいて、フォーカス操作環１０３がユーザによって回転操作されると、撮像光学系を構成するレンズ群全体、もしくは一部のレンズ群（フォーカス群）がフォーカス操作環１０３の角度に対応した所定の使用位置へと移動する。こうしてユーザは、所望の焦点調整（ピント調整）が可能となる。 The interchangeable lens 100 accommodates an imaging optical system that forms an image of a subject by forming an image of light from a subject on an image plane. A focus operation ring (operation member) 103 is provided on the outer periphery of the interchangeable lens 100 so as to be rotatable about the optical axis by user operation. For example, in the manual focus mode, when the user rotates the focus operation ring 103, the entire lens group or a part of the lens group (focus group) constituting the imaging optical system is adjusted to the angle of the focus operation ring 103. Move to the specified use position. In this way, the user can perform desired focus adjustment (focus adjustment).

図２に示すように、カメラ本体１の背面には、背面操作部８と表示部９とが設けられている。背面操作部８は、様々な機能が割り当てられた複数のボタンやダイアルを含む。カメラ本体１の電源がオン状態であり、静止画または動画撮像モードが設定されているとき、表示部９には、後述する撮像素子により撮像されている被写体像のスルー画像が表示される。また、表示部９には、シャッタ速度や絞り値等の撮像条件を示す撮像パラメータが表示され、ユーザはその表示を見ながら背面操作部８を操作することによって、撮像パラメータの設定値を変更することが可能である。背面操作部８は、記録された撮像画像の再生を指示するための再生ボタンを含み、再生ボタンをユーザが操作することで、撮像画像が表示部９に再生表示される。尚、表示部９をタッチパネル式として背面操作部８と同様の機能を有するようにしても良い。 As shown in FIG. 2, a rear operation section 8 and a display section 9 are provided on the rear surface of the camera body 1 . The back operation unit 8 includes a plurality of buttons and dials to which various functions are assigned. When the power of the camera body 1 is on and the still image or moving image imaging mode is set, the display unit 9 displays a through image of a subject imaged by an imaging device, which will be described later. Also, the display unit 9 displays imaging parameters indicating imaging conditions such as shutter speed and aperture value, and the user operates the rear operation unit 8 while viewing the display to change the setting values of the imaging parameters. Is possible. The back operation unit 8 includes a playback button for instructing playback of the recorded captured image. When the user operates the playback button, the captured image is played back and displayed on the display unit 9 . The display unit 9 may be of a touch panel type and have the same function as the rear operation unit 8 .

次に、図３～図４を用いて、本実施形態の交換レンズ１００を構成する部材（構成部品）の位置関係について説明する。図３～図４は、第１の光軸１０を含むＸＺ平面上の断面図である。ここで示される中心線は、第１のレンズ群１１０によって決定される第１の光軸１０と略一致するため、以下では前述のＸ軸と同義とする。また、像面１６は、第１の光軸１０と直交しており、前述のＹＺ平面と同義である。図３は本実施形態における交換レンズ（第２の焦点距離範囲）およびカメラ本体の断面図であり、図４は本発明の実施形態における交換レンズ（第１の焦点距離範囲）およびカメラ本体の断面図である。 Next, the positional relationship of the members (components) constituting the interchangeable lens 100 of this embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 and 4 are cross-sectional views on the XZ plane including the first optical axis 10. FIG. Since the center line shown here substantially coincides with the first optical axis 10 determined by the first lens group 110, it is hereinafter synonymous with the X-axis described above. The image plane 16 is orthogonal to the first optical axis 10 and is synonymous with the YZ plane described above. FIG. 3 is a cross-sectional view of the interchangeable lens (second focal length range) and the camera body in this embodiment, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the interchangeable lens (first focal length range) and the camera body in the embodiment of the present invention. It is a diagram.

図３は、第１のレンズ群１１０の像面側に第２のレンズ群２１０および第３のレンズ群３１０が配置された、第２の焦点距離範囲をとる場合を示している。また図４は、第１の光軸１０上から第２のレンズ群２１０および第３のレンズ群３１０が退避し、空いたスペースへ第１のレンズ群１１０が移動した、第１の焦点距離範囲をとる場合を示している。ここで図３は、本実施形態における交換レンズの全長が長い状態を示し、また図４は全長が短い状態を示しており、いずれも撮像が可能な状態である。 FIG. 3 shows the second focal length range in which the second lens group 210 and the third lens group 310 are arranged on the image plane side of the first lens group 110 . 4 shows the first focal length range in which the second lens group 210 and the third lens group 310 are retracted from the first optical axis 10 and the first lens group 110 is moved to the empty space. It shows the case of taking Here, FIG. 3 shows a state in which the total length of the interchangeable lens in this embodiment is long, and FIG. 4 shows a state in which the total length is short, both of which are states in which imaging is possible.

交換レンズ１００の撮像光学系は、マスターレンズとしての第１のレンズ群１１０と、コンバージョンレンズの一種であるエクステンダーレンズとしての第２のレンズ群２１０および第３のレンズ群３１０によって構成される。第１のレンズ群１１０は、第１の焦点距離範囲を有し、第２のレンズ群２１０および第３のレンズ群３１０は、第１のレンズ群１１０の像面側の第１の光軸１０上に挿入されることによって、第１の焦点距離範囲を第２の焦点距離範囲へ変更する。このとき、第１の焦点距離範囲は短焦点となる広角側、第２の焦点距離範囲は長焦点となる望遠側である。また、交換レンズ１００は、マスターレンズである第１のレンズ群１１０を、第１の光軸１０方向へ移動させる第１のカム筒１０８および第２のカム筒１０９を有している。これにより、それぞれの焦点距離範囲において、第１のレンズ群１１０が第１の光軸１０方向に移動可能となり、所望の焦点調整（ピント調整）が可能である。 The imaging optical system of the interchangeable lens 100 is composed of a first lens group 110 as a master lens, and a second lens group 210 and a third lens group 310 as extender lenses that are a type of conversion lens. The first lens group 110 has a first focal length range, and the second lens group 210 and the third lens group 310 are located on the first optical axis 10 on the image side of the first lens group 110 . By being inserted above, it changes the first focal length range to the second focal length range. At this time, the first focal length range is the short focal point on the wide-angle side, and the second focal length range is the long focal point on the telephoto side. The interchangeable lens 100 also has a first cam barrel 108 and a second cam barrel 109 for moving the first lens group 110, which is the master lens, in the first optical axis 10 direction. As a result, the first lens group 110 can be moved in the direction of the first optical axis 10 in each focal length range, enabling desired focus adjustment.

詳しくは後述するが、本発明の交換レンズ１００は、ユーザによる操作と専用のアクチュエーターなどとを組み合わせることによって、第１の焦点距離範囲と第２の焦点距離範囲とを切り替え可能である。図１～図３では、一例として、望遠側の第２の焦点距離範囲を取る場合を示している。望遠側が第２の焦点距離範囲の状態から、フォーカス操作環１０３がユーザによって超無限方向へ回転操作されると、それに連動して第１のレンズ群１１０が像面側へ移動する。このとき、第２のレンズ群２１０と第３のレンズ群３１０とは、第１の光軸１０上からそれぞれの退避位置へと退避する。こうして生じたスペースへ第１のレンズ群１１０を移動させ、さらに像面側へと繰り込むことにより、図４に示す状態となって、交換レンズ１００全体としてのレンズ全長が短縮される。 Although details will be described later, the interchangeable lens 100 of the present invention can switch between the first focal length range and the second focal length range by combining user operation and a dedicated actuator. 1 to 3 show, as an example, the case of taking the second focal length range on the telephoto side. When the user rotates the focus operation ring 103 in the super-infinite direction from the second focal length range on the telephoto side, the first lens group 110 moves to the image plane side in conjunction therewith. At this time, the second lens group 210 and the third lens group 310 are retracted from the first optical axis 10 to their retracted positions. By moving the first lens group 110 into the space thus created and further collapsing it toward the image plane side, the state shown in FIG. 4 is obtained, and the overall lens length of the interchangeable lens 100 is shortened.

尚、本実施形態では、マスターレンズは１群構成、エクステンダーレンズは２群構成となっているが、本発明は撮像光学系の構成を限定するものではない。例えば、マスターレンズが多群の構成であったり、別の独立したフォーカス群やレンズ防振群を含む構成であったり、エクステンダーレンズが１群のみの構成であっても構わない。また、本発明のコンバージョンレンズは、本実施形態に示すようなエクステンダーレンズではなく、ワイドコンバージョンレンズであったり、マクロレンズであったり、レデューサーレンズであっても良い。 In this embodiment, the master lens has a one-group configuration and the extender lens has a two-group configuration, but the present invention does not limit the configuration of the imaging optical system. For example, the master lens may have a multi-group structure, may have a structure including separate focus groups and lens stabilization groups, or may have a single-group structure for the extender lens. Also, the conversion lens of the present invention may be a wide conversion lens, a macro lens, or a reducer lens instead of the extender lens shown in this embodiment.

第１のレンズ群１１０は、光量調節動作を行う絞り群１２０を有している。絞り群１２０は、絞り駆動部（不図示）、複数の絞り羽根１２１、駆動リング１２２から構成され、絞り駆動部が駆動リング１２２を介して、絞り羽根１２１の開口形状を変化させることで光量を調整する。 The first lens group 110 has an aperture group 120 that performs a light amount adjustment operation. The aperture group 120 is composed of an aperture drive unit (not shown), a plurality of aperture blades 121, and a drive ring 122. The aperture drive unit changes the aperture shape of the aperture blades 121 via the drive ring 122 to change the light amount. adjust.

固定筒１０６は、レンズマウント１０２に固定された固定部材である。固定筒１０６には、直進案内筒１０７に設けられた直進キー（不図示）と嵌合することで、直進案内筒１０７の回転方向への移動を規制して第１の光軸１０方向へ案内する直進案内溝（不図示）が、周方向において３等分に形成されている。固定筒１０６の外周側には、バヨネット（不図示）によって、第１のカム筒１０８が第１の光軸１０を中心として回転可能に保持されており、第１のカム筒１０８は連結キー（不図示）を介して、フォーカス操作環１０３と連結されている。直進案内筒１０７には、固定筒１０６と同様に、第１のレンズ群１１０に設けられた直進キー（不図示）と嵌合する。直進案内筒１０７と直進キーとが嵌合することによって、第１のレンズ群１１０の回転方向への移動を規制して第１の光軸１０方向へ案内する直進案内溝（不図示）が、周方向において３等分に形成されている。直進案内筒１０７の外周側には、バヨネット（不図示）によって、第２のカム筒１０９が第１の光軸１０を中心として回転可能に保持されている。 A fixed cylinder 106 is a fixed member fixed to the lens mount 102 . A rectilinear key (not shown) provided on the rectilinear guide barrel 107 is fitted to the fixed barrel 106 to restrict the movement of the rectilinear guide barrel 107 in the rotational direction and guide it in the direction of the first optical axis 10 . A rectilinear guide groove (not shown) is formed into three equal parts in the circumferential direction. A first cam barrel 108 is rotatably held around the first optical axis 10 by a bayonet (not shown) on the outer peripheral side of the fixed barrel 106, and the first cam barrel 108 is connected to a connection key ( (not shown) to the focus operation ring 103 . Like the fixed barrel 106 , the rectilinear guide barrel 107 is fitted with a rectilinear key (not shown) provided on the first lens group 110 . A rectilinear guide groove (not shown) that regulates the movement of the first lens group 110 in the rotational direction and guides it in the direction of the first optical axis 10 is formed by fitting the rectilinear guide cylinder 107 and the rectilinear key. It is formed into three equal parts in the circumferential direction. A second cam cylinder 109 is rotatably held around the first optical axis 10 by a bayonet (not shown) on the outer peripheral side of the rectilinear guide cylinder 107 .

第１のカム筒１０８と第２のカム筒１０９との内周側には、それぞれ直進案内筒１０７と第１のレンズ群１１０とに設けられたカムフォロア（不図示）に対して嵌合する第１と第２のカム溝（不図示）が、周方向において３等分に形成されている。このとき、第２のカム筒１０９は、第１の光軸１０方向においては直進案内筒１０７と一体的に移動する構成となっている。一方で、第１のカム筒１０８と第２のカム筒１０９とは、連結キー（不図示）により回転規制されており、第１の光軸１０方向においては相対的に移動しつつ、周方向においては連結して回転する。そのため、フォーカス操作環１０３がユーザによって回転操作されると、第１のレンズ群１１０は、直進案内筒１０７と第２のカム筒１０８とを介して、回転方向への移動を規制された状態で第１の光軸１０方向に沿って移動する。 On the inner peripheral sides of the first cam barrel 108 and the second cam barrel 109, cam followers (not shown) provided on the rectilinear guide barrel 107 and the first lens group 110 are fitted respectively. First and second cam grooves (not shown) are formed into three equal parts in the circumferential direction. At this time, the second cam barrel 109 is configured to move integrally with the rectilinear guide barrel 107 in the direction of the first optical axis 10 . On the other hand, the first cam barrel 108 and the second cam barrel 109 are restricted in rotation by a connecting key (not shown), and move relatively in the direction of the first optical axis 10 while moving in the circumferential direction. Rotate in a connected manner. Therefore, when the user rotates the focus operation ring 103, the first lens group 110 is restricted from moving in the rotational direction via the rectilinear guide barrel 107 and the second cam barrel 108. It moves along the direction of the first optical axis 10 .

本実施形態では、こうしたいわゆる二段繰り出し方式のレンズ鏡筒の構成を採用することによって、第２のレンズ群２１０および第３のレンズ群３１０が退避して生じたスペースへの、第１のレンズ群１１０の移動を可能にしている。特に図４に示すように、広角側となる第１の焦点距離範囲を取る場合、第１のレンズ群１１０を像面側へ繰り込むことで、交換レンズ１００の全長を短縮し、高い携帯性を実現できる。尚、こうしたレンズ鏡筒の構成については、これまで多くの光学機器に採用されている公知な技術であるため、ここでのより詳しい説明は省略する。 In the present embodiment, by adopting such a so-called two-step extension type lens barrel configuration, the first lens can be moved into the space created by retracting the second lens group 210 and the third lens group 310. It allows movement of the group 110 . In particular, as shown in FIG. 4, when the first focal length range on the wide-angle side is taken, by retracting the first lens group 110 toward the image plane side, the overall length of the interchangeable lens 100 can be shortened, resulting in high portability. can be realized. Note that the configuration of such a lens barrel is a well-known technology that has been adopted in many optical devices, and therefore a more detailed description will be omitted here.

ここまで説明してきたように、本発明の特徴は、望遠側の焦点距離範囲から広角側の焦点距離範囲への切り替えによって生じるレンズ群の退避後のスペースを、レンズ全長の短縮へ活用することにある。従来も、退避レンズ群を撮像光学系の光軸から退避させ、各レンズ群の間隔を狭めて、互いに接近した収納位置へと移動させることで、光軸方向におけるレンズ全長を短縮させるものがあった。ただし、これらは撮像状態から非撮像状態へと移行させる沈胴機構を採用したものであって、レンズ全長を短縮した沈胴状態での撮像は不可能であった。そのため、携帯性は高いものの、撮像が制限された沈胴状態から撮像が可能な状態へ移行させるまでに余分な時間を要していた。 As explained so far, the feature of the present invention is that the space after retraction of the lens group created by switching from the focal length range on the telephoto side to the focal length range on the wide-angle side is utilized to shorten the total length of the lens. be. Conventionally, there is a system in which the retractable lens group is retracted from the optical axis of the imaging optical system, the distance between each lens group is narrowed, and the lens is moved to a retracted position close to each other, thereby shortening the overall length of the lens along the optical axis. rice field. However, these lenses employ a retraction mechanism that shifts from an imaging state to a non-imaging state, and it is impossible to capture an image in the collapsed state with the entire length of the lens shortened. Therefore, although the portability is high, it takes extra time to shift from the collapsed state in which imaging is restricted to the state in which imaging is possible.

従来技術に対して、本実施形態では、第１のレンズ群１１０が単独で撮像可能な第１の焦点距離範囲を有しており、レンズ全長を短縮した図４の状態であっても撮像が可能である。つまり、一般的な沈胴機構を採用した光学機器と比較して、撮像開始前に要する時間の短縮が可能であり、高い携帯性を実現しながら、撮像機会の損失を抑制できるものである。 In contrast to the prior art, in the present embodiment, the first lens group 110 has a first focal length range in which imaging can be performed independently, and imaging is possible even in the state of FIG. 4 in which the entire lens length is shortened. It is possible. In other words, the time required before starting imaging can be shortened compared to an optical device employing a general collapsible mechanism, and loss of imaging opportunity can be suppressed while realizing high portability.

次に、図５～図１２を用いて、本実施形態における交換レンズ１００の各レンズ群の移動について詳しく説明する。図５～図１２は、第１のレンズ群１１０、第２のレンズ群２１０、第３のレンズ群３１０における、第１の光軸１０を含むＸＺ平面上の断面図であり、第２の焦点距離範囲から第１の焦点距離範囲への移行を示した図である。このうち、図５は本実施形態における交換レンズ（第２の焦点距離範囲）における各レンズ群の断面図である。図６～図１１は本実施形態における交換レンズ（移行時）における各レンズ群の断面図である。図１２は本実施形態における交換レンズ（第１の焦点距離範囲）における各レンズ群の断面図である。 Next, movement of each lens group of the interchangeable lens 100 in this embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 12. FIG. 5 to 12 are cross-sectional views of the first lens group 110, the second lens group 210, and the third lens group 310 on the XZ plane containing the first optical axis 10, and the second focal point FIG. 10 illustrates the transition from a range of distances to a first range of focal lengths; Among them, FIG. 5 is a sectional view of each lens group in the interchangeable lens (second focal length range) in this embodiment. 6 to 11 are cross-sectional views of each lens group in the interchangeable lens (at the time of transition) in this embodiment. FIG. 12 is a cross-sectional view of each lens group in the interchangeable lens (first focal length range) in this embodiment.

図５は、交換レンズ１００が第２の焦点距離範囲を取る場合を示しており、第１のレンズ群１１０、第２のレンズ群２１０、第３のレンズ群３１０が、それぞれ被写体側から順に、第１の光軸１０上の任意の位置に配置されているのがわかる。交換レンズ１００が第２の焦点距離範囲のとき、第１のレンズ群１１０を第１の光軸１０に沿って移動させることにより、所望の焦点調整（ピント調整）を行うことが可能となる。このとき、第２のレンズ群２１０、第３のレンズ群３１０は位置移動を伴わない。 FIG. 5 shows the case where the interchangeable lens 100 takes the second focal length range, and the first lens group 110, the second lens group 210, and the third lens group 310 are arranged in order from the object side. It can be seen that they are arranged at arbitrary positions on the first optical axis 10 . When the interchangeable lens 100 is in the second focal length range, moving the first lens group 110 along the first optical axis 10 enables desired focus adjustment. At this time, the second lens group 210 and the third lens group 310 do not move.

交換レンズ１００が第２の焦点距離範囲から第１の焦点距離範囲へ移行するとき、最初に第１のレンズ群１１０が、第１の光軸１０と略平行である第１の方向１１５へと移動を開始する（図６）。第１のレンズ群１１０が、さらに第１の方向１１５に沿って像面側へ移動すると、続いて第２のレンズ群２１０が第２の方向２１５へ、また、第３のレンズ群３１０が第３の方向３１５へ退避を開始する（図７）。尚、本実施形態では、第２のレンズ群２１０および第３のレンズ群３１０を退避させるための駆動源（不図示）として、それぞれのレンズに対応のアクチュエーターを想定しているが、本発明はこれに限定されるものではない。前述のような沈胴機構を採用した光学機器では、レンズ全長を短縮させるズームモータの駆動力を利用して、退避レンズを移動させる構成などが開示されており、本発明は、上述の技術を組み合わせて実現されるものであっても良い。 When the interchangeable lens 100 transitions from the second focal length range to the first focal length range, the first lens group 110 first moves in a first direction 115 that is substantially parallel to the first optical axis 10 . Start moving (Fig. 6). When the first lens group 110 moves further along the first direction 115 toward the image plane, the second lens group 210 moves in the second direction 215, and the third lens group 310 moves in the second direction 215. 3 starts retreating in direction 315 (FIG. 7). In this embodiment, actuators corresponding to the respective lenses are assumed as drive sources (not shown) for retracting the second lens group 210 and the third lens group 310, but the present invention It is not limited to this. In an optical apparatus employing a collapsible mechanism as described above, a configuration is disclosed in which a retractable lens is moved using the driving force of a zoom motor that shortens the overall length of the lens. It may be realized by

ここで、第２のレンズ群２１０および第３のレンズ群３１０の退避する方向について着目すると、第２の方向２１５と第３の方向３１５は、第１の光軸１０を挟んで対向する方向であることがわかる。このことで、第２のレンズ群２１０が第２の方向２１５へ、第３のレンズ群３１０が第３の方向３１５へ移動するときに生じる振動や、重心位置の変動などを低減することが可能となる。 Here, focusing on the retraction directions of the second lens group 210 and the third lens group 310, the second direction 215 and the third direction 315 are directions facing each other with the first optical axis 10 interposed therebetween. I know there is. This makes it possible to reduce vibrations and changes in the position of the center of gravity that occur when the second lens group 210 moves in the second direction 215 and the third lens group 310 moves in the third direction 315. becomes.

また、図５～図１２は、前述のとおりＸＺ平面上の断面図であり、図２より電気接続部材１０１はＹ軸上に位置していることから、第２のレンズ群２１０および第３のレンズ群３１０は、電気接続部材１０１とは異なる位相へ退避していることがわかる。これにより、レンズマウント１０２周辺のスペースを効率よく使えることから、交換レンズ１００の小型化が可能となる。 5 to 12 are cross-sectional views on the XZ plane as described above, and since the electrical connection member 101 is positioned on the Y-axis from FIG. It can be seen that the lens group 310 is retracted to a phase different from that of the electrical connection member 101 . As a result, the space around the lens mount 102 can be used efficiently, and the size of the interchangeable lens 100 can be reduced.

第２のレンズ群２１０がさらに第２の方向２１５へ、第３のレンズ群３１０がさらに第３の方向３１５へ退避すると、第１のレンズ群１１０は、第２のレンズ群２１０および第３のレンズ群３１０が退避することで生じたスペースへ移動する（図８～図１０）。第１の光軸１０と、第２のレンズ群２１０の光学中心である第２の光軸２０および第３のレンズ群３１０の光学中心である第３の光軸３０について着目すると、第２の光軸２０および第３の光軸３０は、退避が進むにつれて第１の光軸１０との角度が大きくなる。また、第２のレンズ群２１０および第３のレンズ群３１０のレンズ径とレンズ厚の関係について着目すると、それぞれレンズ厚よりも径の方が大きい。そのため、各レンズ群を傾けながら退避させることで、径方向へ平行移動させながら退避させた場合よりも径方向に省スペース化でき、交換レンズ１００の大型化の抑制が可能となる。 When the second lens group 210 is further retracted in the second direction 215 and the third lens group 310 is further retracted in the third direction 315, the first lens group 110 is retracted from the second lens group 210 and the third lens group 310. The lens group 310 moves into the space created by retracting (FIGS. 8 to 10). Focusing on the first optical axis 10, the second optical axis 20 that is the optical center of the second lens group 210, and the third optical axis 30 that is the optical center of the third lens group 310, the second The angle between the optical axis 20 and the third optical axis 30 and the first optical axis 10 increases as the retraction progresses. Focusing on the relationship between the lens diameter and the lens thickness of the second lens group 210 and the third lens group 310, the diameter is larger than the lens thickness. Therefore, by retreating while tilting each lens group, it is possible to save space in the radial direction compared to the case of retreating while parallelly moving in the radial direction, and it is possible to suppress an increase in the size of the interchangeable lens 100 .

図１１に示したのは、第２のレンズ群２１０および第３のレンズ群３１０が任意の位置への退避を完了した状態であるが、第１のレンズ群１１０は、第２のレンズ群２１０および第３のレンズ群３１０が退避を完了した後も、さらに第１の方向１１５へ移動する。その後、さらに第１のレンズ群１１０が第１の方向１１５へ移動し、任意の位置への移動を完了することで、第２の焦点距離範囲から第１の焦点距離範囲への移行が完了する（図１２）。 FIG. 11 shows a state in which the second lens group 210 and the third lens group 310 have completely retracted to an arbitrary position. and the third lens group 310 move further in the first direction 115 even after the retraction is completed. After that, the first lens group 110 further moves in the first direction 115 and completes the movement to an arbitrary position, thereby completing the transition from the second focal length range to the first focal length range. (Fig. 12).

図１２に示す第１のレンズ群１１０は、図５～図１１に示す状態と比較して、最も像面側に位置するため、第２の焦点距離範囲から第１の焦点距離範囲へ移行することで、交換レンズ１００の全長を短縮することが可能となる。また、第１のレンズ群１１０は第１の焦点距離範囲を有していることから、第２のレンズ群２１０および第３のレンズ群３１０が退避し、第１のレンズ群１１０が像面側へ移動したレンズ全長が最も短い状態でも撮像が可能である。そして、交換レンズ１００が第１の焦点距離範囲を取る場合においても、第１のレンズ群１１０を第１の光軸１０に沿って移動させることにより、所望の焦点調整（ピント調整）を行うことが可能である。 Since the first lens group 110 shown in FIG. 12 is positioned closest to the image plane side compared to the states shown in FIGS. 5 to 11, it shifts from the second focal length range to the first focal length range. Thus, the total length of the interchangeable lens 100 can be shortened. Also, since the first lens group 110 has the first focal length range, the second lens group 210 and the third lens group 310 are retracted, and the first lens group 110 is positioned on the image plane side. It is possible to take an image even when the total length of the lens is the shortest. Even when the interchangeable lens 100 takes the first focal length range, desired focus adjustment can be performed by moving the first lens group 110 along the first optical axis 10. is possible.

ここまで、第２の焦点距離範囲から第１の焦点距離範囲へ移行する場合について説明してきたが、それとは逆に、第１の焦点距離範囲から第２の焦点距離範囲へ移行する場合は、図５～図１２に示すものとは逆の手順を辿ることになる。例えば、ユーザの操作によって第１のレンズ群１１０が像面側から被写体側へ移動すると、それに伴って、第２のレンズ群２１０は、図１１や図１２に示す退避位置から図６に示す第１の光軸１０上に配置された位置まで回転して移動する。第２のレンズ群２１０を回転移動させるための駆動源は、不図示の専用のアクチュエーターである。第２の焦点距離範囲を取る場合、第２のレンズ群２１０は、アクチュエーターの保持力によって回転規制されて、第１の光軸１０上に固定される。 So far, the case of shifting from the second focal length range to the first focal length range has been described, but conversely, when shifting from the first focal length range to the second focal length range, The procedure is reversed to that shown in FIGS. 5-12. For example, when the first lens group 110 is moved from the image plane side to the object side by the user's operation, the second lens group 210 moves from the retracted position shown in FIGS. It rotates and moves to a position arranged on the optical axis 10 of 1. A drive source for rotating the second lens group 210 is a dedicated actuator (not shown). When taking the second focal length range, the second lens group 210 is fixed on the first optical axis 10 with its rotation restricted by the holding force of the actuator.

再び、第２の焦点距離範囲から第１の焦点距離範囲へ移行する場合は、不図示の専用のアクチュエーターが、第２のレンズ群２１０を退避位置へと移動させる。こうして、本実施形態に示す交換レンズ１００は、ユーザによる操作と専用のアクチュエーターとを組み合わせることによって、第１の焦点距離範囲と第２の焦点距離範囲とを切り替え可能な構成となっている。 When moving from the second focal length range to the first focal length range again, a dedicated actuator (not shown) moves the second lens group 210 to the retracted position. In this way, the interchangeable lens 100 shown in this embodiment is configured to be switchable between the first focal length range and the second focal length range by combining the user's operation and a dedicated actuator.

図１３（ａ）は、本実施形態における交換レンズ（移行時）における各レンズ群と像面までの光軸方向距離について表したグラフである。図１３（ａ）は、交換レンズ１００が第２の焦点距離範囲から第１の焦点距離範囲へ移行するときの、第１のレンズ群１１０、第２のレンズ群２１０、第３のレンズ群３１０のそれぞれの重心位置の像面１６までの第１の光軸１０方向の距離について表す。図１３（ａ）において、横軸はステップ数、縦軸は像面１６までの距離を表している。ここでステップ数とは、第２の焦点距離範囲から第１の焦点距離範囲へ移行する状態を分割して、段階的に示したものである。 FIG. 13A is a graph showing distances in the optical axis direction from each lens group to the image plane in the interchangeable lens (during transition) in this embodiment. FIG. 13A shows the first lens group 110, the second lens group 210, and the third lens group 310 when the interchangeable lens 100 shifts from the second focal length range to the first focal length range. represents the distance in the direction of the first optical axis 10 from the position of the center of gravity of each to the image plane 16 . In FIG. 13A, the horizontal axis represents the number of steps, and the vertical axis represents the distance to the image plane 16. In FIG. Here, the number of steps refers to a state in which the transition from the second focal length range to the first focal length range is divided and shown step by step.

第１のレンズ群１１０について着目すると、第２の焦点距離範囲から第１の焦点距離範囲への移行に伴い、像面１６と第１のレンズ群１１０の距離は短くなっていき、第１の焦点距離範囲にてその距離が最も短い状態となっている。一方で、第２のレンズ群２１０について着目すると、第２の焦点距離範囲から第１の焦点距離範囲へ移行するとき、像面１６と第２のレンズ群２１０の距離は、第２の焦点距離範囲が最も短い。第２の焦点距離範囲が最も短い状態から緩やかに距離が長くなり、途中から一定の距離を保ったまま、ほぼ変化していない。このことから、第２のレンズ群２１０は、第１のレンズ群１１０の接近に伴い、第１の光軸１０方向の被写体側へ移動していることがわかる。 Focusing on the first lens group 110, as the second focal length range shifts to the first focal length range, the distance between the image plane 16 and the first lens group 110 becomes shorter. The distance is the shortest in the focal length range. On the other hand, focusing on the second lens group 210, when moving from the second focal length range to the first focal length range, the distance between the image plane 16 and the second lens group 210 is the second focal length. Shortest range. The distance gradually increases from the shortest state of the second focal length range, and remains almost unchanged while maintaining a constant distance from the middle. From this, it can be seen that the second lens group 210 moves toward the subject in the direction of the first optical axis 10 as the first lens group 110 approaches.

また、第３のレンズ群３１０について着目すると、第２の焦点距離範囲から第１の焦点距離範囲へ移行するとき、像面１６と第３のレンズ群３１０の距離は、第２の焦点距離範囲で最も短い。第２の焦点距離範囲で最も短い状態から第１の焦点距離範囲へ移行するのに伴い、徐々に距離が長くなっていることがわかる。このことから、第３のレンズ群３１０は、第１のレンズ群１１０の接近に伴い、第１の光軸１０方向の被写体側へ移動していることがわかる。 Focusing on the third lens group 310, when shifting from the second focal length range to the first focal length range, the distance between the image plane 16 and the third lens group 310 is the second focal length range. shortest in It can be seen that the distance gradually increases as the focal length range shifts from the shortest state in the second focal length range to the first focal length range. From this, it can be seen that the third lens group 310 moves toward the subject in the direction of the first optical axis 10 as the first lens group 110 approaches.

図１３（ａ）には、参考として、カメラマウント７とレンズマウント１０２との接続面（マウント面）から像面までの距離も示している。第１のレンズ群１１０と第２のレンズ群２１０は、第１の光軸１０方向において、常にマウント面よりも被写体側に配置されている。これに対して、第３のレンズ群３１０は、第２の焦点距離範囲を取る場合、少なくとも一部がマウント面と重なっている。一方で、第３のレンズ群３１０は、第１の焦点距離範囲を取る場合、第２のレンズ群２１０と同様に、第１の光軸１０方向においてレンズマウント１０２と重ならない位置へと退避する。 For reference, FIG. 13A also shows the distance from the connection surface (mount surface) between the camera mount 7 and the lens mount 102 to the image plane. The first lens group 110 and the second lens group 210 are always arranged closer to the subject than the mount surface in the direction of the first optical axis 10 . On the other hand, when the third lens group 310 takes the second focal length range, at least a portion of the third lens group 310 overlaps the mount surface. On the other hand, when the third lens group 310 takes the first focal length range, the third lens group 310 retracts to a position where it does not overlap the lens mount 102 in the direction of the first optical axis 10, like the second lens group 210. .

図１３（ｂ）は、交換レンズ１００が第２の焦点距離範囲から第１の焦点距離範囲へ移行するときの、第１のレンズ群１１０、第２のレンズ群２１０、第３のレンズ群３１０のそれぞれの重心位置の第１の光軸１０から径方向の距離について表したグラフである。図１３（ｂ）において、横軸はステップ数、縦軸は第１の光軸１０までの距離を表している。ここでステップ数とは、図１３（ａ）と同様に、第２の焦点距離範囲から第１の焦点距離範囲へ移行する状態を分割して、段階的に示したものである。 FIG. 13B shows the first lens group 110, the second lens group 210, and the third lens group 310 when the interchangeable lens 100 shifts from the second focal length range to the first focal length range. is a graph showing the distance in the radial direction from the first optical axis 10 of each barycentric position. In FIG. 13B, the horizontal axis represents the number of steps, and the vertical axis represents the distance to the first optical axis 10. In FIG. As in FIG. 13(a), the number of steps is a stepwise representation of the transition from the second focal length range to the first focal length range.

第１のレンズ群１１０について着目すると、第１のレンズ群１１０は前述のとおり、第１の光軸１０と略平行である第１の方向１１５へ移動することから、第２の焦点距離範囲から第１の焦点距離範囲へ移行しても、径方向の距離に変化はない。一方で、第２のレンズ群２１０について着目すると、第２の焦点距離範囲から第１の焦点距離範囲へ移行するとき、第２のレンズ群２１０は、第２の方向２１５へ退避することで、第１の光軸１０から離れていくことがわかる。 Focusing on the first lens group 110, as described above, the first lens group 110 moves in the first direction 115 substantially parallel to the first optical axis 10, so that from the second focal length range There is no change in radial distance when moving to the first focal length range. On the other hand, focusing on the second lens group 210, when moving from the second focal length range to the first focal length range, the second lens group 210 retracts in the second direction 215, It can be seen that it moves away from the first optical axis 10 .

また、第３のレンズ群３１０について着目すると、第２の焦点距離範囲から第１の焦点距離範囲へ移行するとき、第２の方向２１５と対向する第３の方向３１５へ退避する。ゆえに、第１の光軸１０から離れつつ、第２のレンズ群２１０とも距離が離れていくことがわかる。本実施形態では、第３のレンズ群３１０の重心が、カメラ本体１のグリップ部２側となる第３の方向３１５へ移動するのと同時に、第２のレンズ群２１０の重心が、第１の光軸１０を挟んで対向する第２の方向２１５へ移動する。こうして、重心の変化を互いに打ち消しあうことによって、振動の低減を図るとともに、手持ち撮像時であっても、ユーザにとって違和感を与えない構成となっている。 Focusing on the third lens group 310 , when moving from the second focal length range to the first focal length range, it retracts in a third direction 315 opposite to the second direction 215 . Therefore, it can be seen that the distance from the first optical axis 10 also increases with the distance from the second lens group 210 . In this embodiment, the center of gravity of the third lens group 310 moves in the third direction 315 toward the grip portion 2 of the camera body 1, and at the same time, the center of gravity of the second lens group 210 moves to the first position. It moves in a second direction 215 facing across the optical axis 10 . In this way, by mutually canceling out the changes in the center of gravity, it is possible to reduce the vibration and to prevent the user from feeling discomfort even during hand-held imaging.

図１３（ｂ）には、参考として、カメラマウント７とレンズマウント１０２との嵌合径（マウント径）から像面までの距離も示している。第１のレンズ群１１０は、像面１６と略平行な平面上、つまり第１の光軸１０方向から見て、常に第１の光軸１０上に配置されている。これに対して、第２のレンズ群２１０と第３のレンズ群３１０は、第２の焦点距離範囲を取る場合には、第１の光軸１０上に配置されているが、第１の焦点距離範囲を取る場合には、光軸上から退避される。そして、図１３（ｂ）に示すように、第２のレンズ群２１０および第３のレンズ群３１０は、像面１６と略平行な平面上、つまり第１の光軸１０方向から見て、それぞれの一部がマウント１０２の内径（マウント径）よりも外径側になる位置まで退避される。 For reference, FIG. 13B also shows the distance from the fitting diameter (mount diameter) between the camera mount 7 and the lens mount 102 to the image plane. The first lens group 110 is always arranged on the first optical axis 10 when viewed from a plane substantially parallel to the image plane 16 , that is, from the direction of the first optical axis 10 . In contrast, the second lens group 210 and the third lens group 310 are arranged on the first optical axis 10 when taking the second focal length range, but the first focal point is When taking the distance range, it is retracted from the optical axis. Then, as shown in FIG. 13B, the second lens group 210 and the third lens group 310 are viewed from a plane substantially parallel to the image plane 16, that is, from the direction of the first optical axis 10. is retracted to a position where a part of is located on the outer diameter side of the inner diameter (mount diameter) of the mount 102 .

以上、本実施形態における第１のレンズ群１１０は、第１の光軸１０と略平行である第１の方向１１５へ移動することで像面側へ移動する。同時に、本実施形態における第２のレンズ群２１０は、第２の方向２１５へ移動することで、第１の光軸１０方向においては被写体側へ移動するとともに、径方向においては第１の光軸１０と離れる方向へ移動する。また、本実施形態における第３のレンズ群３１０は、第３の方向３１５へ移動することで、第１の光軸１０方向においては被写体側へ移動する。同時に、径方向においては第２のレンズ群２１０と離れる方向へ移動することで、第２の焦点距離範囲から第１の焦点距離範囲へ移行が完了する。 As described above, the first lens group 110 in this embodiment moves toward the image plane side by moving in the first direction 115 substantially parallel to the first optical axis 10 . At the same time, by moving in the second direction 215, the second lens group 210 in the present embodiment moves toward the subject in the direction of the first optical axis 10 and moves toward the first optical axis in the radial direction. Move away from 10. Further, the third lens group 310 in this embodiment moves in the third direction 315 to move toward the subject in the direction of the first optical axis 10 . At the same time, by moving away from the second lens group 210 in the radial direction, the transition from the second focal length range to the first focal length range is completed.

本実施形態では、第２のレンズ群２１０および第３のレンズ群３１０を退避させることで焦点距離範囲を変更させるとともに、それにより生じたスペースへ第１のレンズ群１１０を移動させることで、レンズ全長の短縮が可能となるものである。 In the present embodiment, the second lens group 210 and the third lens group 310 are retracted to change the focal length range, and the first lens group 110 is moved into the space created by the movement of the lens. This makes it possible to shorten the overall length.

尚、本実施形態では、第２のレンズ群２１０と第３のレンズ群３１０との組み合わせによって内蔵コンバージョンレンズを構成しているが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、少なくとも第２のレンズ群２１０のみによって、第１の焦点距離範囲と第２の焦点距離範囲との切り替えが実現される構成であっても良い。この場合、第３のレンズ群３１０は、減光フィルターであったり、保護フィルターであったり、偏光フィルターであったりしても良い。 In this embodiment, the combination of the second lens group 210 and the third lens group 310 constitutes the built-in conversion lens, but the present invention is not limited to this. For example, at least the second lens group 210 may be configured to switch between the first focal length range and the second focal length range. In this case, the third lens group 310 may be a neutral density filter, a protective filter, or a polarizing filter.

（そのほかの実施形態）
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述したが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。さらに、前述した各実施形態は、本発明の一実施形態を示すものにすぎず、各実施形態を適宜組み合わせることも可能である。 (Other embodiments)
Although the present invention has been described in detail based on its preferred embodiments, the present invention is not limited to these specific embodiments, and includes various forms within the scope of the present invention. Furthermore, each embodiment described above merely shows one embodiment of the present invention, and it is also possible to combine each embodiment as appropriate.

１ カメラ本体
７ カメラマウント
１０ 第１の光軸
１６ 像面
２０ 第２の光軸
３０ 第３の光軸
１００ 交換レンズ
１０１ 電気接続部品
１０２ レンズマウント
１０３ 操作部材
１１０ 第１のレンズ群
１１５ 第１の方向
２１０ 第２のレンズ群
２１５ 第２の方向
３１０ 第３のレンズ群
３１５ 第３の方向 1 Camera Body 7 Camera Mount 10 First Optical Axis 16 Image Surface 20 Second Optical Axis 30 Third Optical Axis 100 Interchangeable Lens 101 Electrical Connection Part 102 Lens Mount 103 Operation Member 110 First Lens Group 115 First Lens Direction 210 Second lens group 215 Second direction 310 Third lens group 315 Third direction

Claims (15)

第１の光軸に対応する第１のレンズ群と、
前記第１のレンズ群よりも像面側の前記第１の光軸上へ配置されることによって、光学系の焦点距離範囲を第１の焦点距離範囲から第２の焦点距離範囲に変更し、第２の光軸に対応する第２のレンズ群と、を備え、
前記第１のレンズ群が、前記第１の光軸と平行な第１の方向に沿って前記像面側へ移動し、
前記第２のレンズ群の少なくとも一部が、前記第１の方向において前記第１のレンズ群の少なくとも一部と重なる第２の方向へ移動し、前記第２の光軸が前記第１の光軸から退避し、
前記光学系の焦点距離範囲が前記第２の焦点距離範囲である場合よりも、前記光学系の焦点距離範囲が前記第１の焦点距離範囲である場合において、前記第１の光軸方向における全長が短いことを特徴とする光学機器。 a first lens group corresponding to the first optical axis;
changing the focal length range of the optical system from the first focal length range to the second focal length range by being arranged on the first optical axis on the image plane side of the first lens group; and a second lens group corresponding to the second optical axis,
the first lens group moves toward the image plane along a first direction parallel to the first optical axis;
At least a portion of the second lens group moves in a second direction overlapping at least a portion of the first lens group in the first direction, and the second optical axis is aligned with the first light beam. withdraw from the axis,
Total length in the first optical axis direction when the focal length range of the optical system is the first focal length range than when the focal length range of the optical system is the second focal length range is short. 前記光学系の焦点距離範囲が前記第２の焦点距離範囲である場合よりも、前記光学系の焦点距離範囲が前記第１の焦点距離範囲である場合において、前記第２のレンズ群が前記第１の方向においてより被写体側に位置することを特徴とする請求項１に記載の光学機器。 When the focal length range of the optical system is the first focal length range than when the focal length range of the optical system is the second focal length range, the second lens group is the second focal length range. 2. The optical apparatus according to claim 1, wherein the optical apparatus is positioned closer to the subject in direction 1. さらに、第３のレンズ群を備え、
前記光学系の焦点距離範囲が前記第２の焦点距離範囲である場合、前記第３のレンズ群は、前記第２のレンズ群よりも前記像面側の前記第１の光軸へ配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の光学機器。 Furthermore, a third lens group is provided,
When the focal length range of the optical system is the second focal length range, the third lens group is arranged on the first optical axis closer to the image plane than the second lens group. 3. The optical instrument according to claim 1 or 2, characterized in that: 前記第３のレンズ群は、前記第２の方向と異なる第３の方向へ移動可能であることを特徴とする請求項３に記載の光学機器。 4. An optical instrument according to claim 3, wherein said third lens group is movable in a third direction different from said second direction. 前記第２の方向と前記第３の方向とは、前記第１の光軸を挟んで対向することを特徴とする請求項４に記載の光学機器。 5. The optical apparatus according to claim 4, wherein the second direction and the third direction are opposed to each other with the first optical axis interposed therebetween. 前記第１のレンズ群がフォーカスレンズを含み、
前記フォーカスレンズが前記第１の方向に沿って移動することによって、焦点調整が可能である請求項１ないし５のいずれか１項に記載の光学機器。 the first lens group includes a focus lens;
6. The optical instrument according to any one of claims 1 to 5, wherein focus adjustment is possible by moving the focus lens along the first direction. さらに、前記第１の光軸を中心に回転可能な操作部材を備え、
前記フォーカスレンズは、前記操作部材の回転と連動して前記第１の方向に沿って移動することを特徴とする請求項６に記載の光学機器。 further comprising an operation member rotatable about the first optical axis,
7. The optical apparatus according to claim 6, wherein the focus lens moves along the first direction in conjunction with rotation of the operation member. さらに、撮像装置の本体が備える第１のマウントと接続可能な第２のマウントを備えることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の光学機器。 8. The optical apparatus according to any one of claims 1 to 7, further comprising a second mount connectable to the first mount included in the main body of the imaging device. さらに、前記撮像装置の本体と電気的に接続可能な電気接続部材を備え、
前記第１の光軸と前記第２の光軸とは、像面と平行な平面において、前記電気接続部材と重ならない位相に位置することを特徴とする請求項８に記載の光学機器。 further comprising an electrical connection member electrically connectable to the main body of the imaging device,
9. The optical apparatus according to claim 8, wherein the first optical axis and the second optical axis are positioned in phases that do not overlap the electrical connection member on a plane parallel to the image plane. 前記第１のレンズ群と前記第２のレンズ群とは、前記第２のマウントが前記第１のマウントと接続するときの接続面よりも被写体側に位置することを特徴とする請求項８または９に記載の光学機器。 9. The first lens group and the second lens group are positioned closer to the subject than a connection surface when the second mount connects with the first mount. 9. The optical instrument according to 9. 前記光学系の焦点距離範囲が前記第１の焦点距離である場合、像面と平行な平面において前記第２のレンズ群の少なくとも一部が前記第１のマウントと前記第２のマウントとの嵌合径よりも外径側に位置することを特徴とする請求項８ないし１０のいずれか１項に記載の光学機器。 When the focal length range of the optical system is the first focal length, at least part of the second lens group is fitted between the first mount and the second mount on a plane parallel to the image plane. 11. The optical device according to any one of claims 8 to 10, wherein the optical device is located on the outer diameter side of the combined diameter. さらに、第３のレンズ群を備え、
前記光学系の焦点距離範囲が前記第２の焦点距離範囲である場合、前記第３のレンズ群は、前記第２のレンズ群よりも前記像面側の前記第１の光軸へ配置されることを特徴とする請求項８ないし１１のいずれか１項に記載の光学機器。 Furthermore, a third lens group is provided,
When the focal length range of the optical system is the second focal length range, the third lens group is arranged on the first optical axis closer to the image plane than the second lens group. 12. The optical instrument according to any one of claims 8 to 11, characterized in that: 前記光学系の焦点距離範囲が前記第２の焦点距離である場合、前記第３のレンズ群の少なくとも一部は、前記第１の方向において、前記第２のマウントが前記第１のマウントと接続するときの接続面と重なることを特徴とする請求項１２に記載の光学機器。 When the focal length range of the optical system is the second focal length, at least part of the third lens group is connected to the first mount in the first direction by the second mount. 13. The optical device according to claim 12, wherein the optical device overlaps with the connection surface when connecting. 前記光学系の焦点距離範囲が前記第１の焦点距離である場合、像面と平行な平面において前記第３のレンズ群の少なくとも一部が前記第１のマウントと前記第２のマウントとの嵌合径よりも外径側に位置することを特徴とする請求項１２または１３に記載の光学機器。 When the focal length range of the optical system is the first focal length, at least part of the third lens group is fitted between the first mount and the second mount on a plane parallel to the image plane. 14. The optical device according to claim 12, wherein the optical device is located on the outer diameter side of the combined diameter. 第１のマウントを備える本体と、
前記第１のマウントと接続可能な第２のマウントと、
第１の光軸に対応する第１のレンズ群と、
前記第１のレンズ群よりも像面側の前記第１の光軸上へ配置されることによって、光学系の焦点距離範囲を第１の焦点距離範囲から第２の焦点距離範囲に変更し、第２の光軸に対応する第２のレンズ群と、を備える光学機器とから構成され、
前記第１のレンズ群が、前記第１の光軸と平行な第１の方向に沿って前記像面側へ移動し、
前記第２のレンズ群の少なくとも一部が、前記第１の方向において前記第１のレンズ群の少なくとも一部と重なる第２の方向へ移動し、前記第２の光軸が前記第１の光軸から退避し、
前記光学系の焦点距離範囲が前記第２の焦点距離範囲である場合よりも、前記光学系の焦点距離範囲が前記第１の焦点距離範囲である場合において、前記第１の光軸方向における全長が短いことを特徴とする撮像装置。 a body comprising a first mount;
a second mount connectable with the first mount;
a first lens group corresponding to the first optical axis;
changing the focal length range of the optical system from the first focal length range to the second focal length range by being arranged on the first optical axis on the image plane side of the first lens group; and an optical device comprising a second lens group corresponding to the second optical axis,
the first lens group moves toward the image plane along a first direction parallel to the first optical axis;
At least a portion of the second lens group moves in a second direction overlapping at least a portion of the first lens group in the first direction, and the second optical axis is aligned with the first light beam. withdraw from the axis,
Total length in the first optical axis direction when the focal length range of the optical system is the first focal length range than when the focal length range of the optical system is the second focal length range is short.

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