JP2023066203A - Optical apparatus and imaging device - Google Patents
Optical apparatus and imaging device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023066203A JP2023066203A JP2021176784A JP2021176784A JP2023066203A JP 2023066203 A JP2023066203 A JP 2023066203A JP 2021176784 A JP2021176784 A JP 2021176784A JP 2021176784 A JP2021176784 A JP 2021176784A JP 2023066203 A JP2023066203 A JP 2023066203A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens group
- focal length
- length range
- optical
- optical axis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 152
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims description 30
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 13
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 13
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 5
- 239000004606 Fillers/Extenders Substances 0.000 description 4
- 238000007562 laser obscuration time method Methods 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Lens Barrels (AREA)
- Structure And Mechanism Of Cameras (AREA)
- Studio Devices (AREA)
Abstract
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。
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
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.
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
(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
Claims (15)
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、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.
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.
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.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021176784A JP2023066203A (en) | 2021-10-28 | 2021-10-28 | Optical apparatus and imaging device |
US18/048,379 US20230136002A1 (en) | 2021-10-28 | 2022-10-20 | Optical device and image pickup apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021176784A JP2023066203A (en) | 2021-10-28 | 2021-10-28 | Optical apparatus and imaging device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023066203A true JP2023066203A (en) | 2023-05-15 |
Family
ID=86322424
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021176784A Pending JP2023066203A (en) | 2021-10-28 | 2021-10-28 | Optical apparatus and imaging device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023066203A (en) |
-
2021
- 2021-10-28 JP JP2021176784A patent/JP2023066203A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4319666B2 (en) | Retractable zoom lens barrel and method for retracting zoom lens barrel | |
US7808728B2 (en) | Lens barrel and image pickup apparatus | |
WO2004031826A1 (en) | Collapsible lens barrel and optical instrument using the same | |
US11815654B2 (en) | Lens barrel and image capturing device | |
JPWO2006115061A1 (en) | Imaging device and driving method of imaging optical system thereof | |
JP2004151503A (en) | Lens device | |
JPH06347687A (en) | Zooming type lens barrel | |
JP4471371B2 (en) | Lens barrel and optical device | |
JP2023066203A (en) | Optical apparatus and imaging device | |
JP2004151137A (en) | Photographing apparatus | |
JP2023066205A (en) | Optical apparatus and imaging device | |
JP2023066204A (en) | Optical apparatus and imaging device | |
JP2023118490A (en) | Optical apparatus and imaging device | |
US20230136002A1 (en) | Optical device and image pickup apparatus | |
JP2017126013A (en) | Lens barrel and imaging apparatus | |
JP2004177812A (en) | Lens barrel, digital camera and photographing device | |
JP2002296638A (en) | Camera | |
JP2009181102A (en) | Lens barrel and imaging device | |
JP2004258121A (en) | Camera | |
US20230055253A1 (en) | Optical apparatus, image stabilization device, lens barrel, and image pickup apparatus | |
JP2003177297A (en) | Optical equipment | |
EP2203773A1 (en) | Lens apparatus and imaging apparatus | |
JP2002182272A (en) | Binocular observation and photography device | |
JP6157337B2 (en) | Lens barrel and imaging device | |
JP2023172620A (en) | Lens barrel and imaging apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20231213 |