JP3362813B2 - ズームパンフォーカスレンズ - Google Patents

ズームパンフォーカスレンズ

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JP3362813B2 JP24535394A JP24535394A JP3362813B2 JP 3362813 B2 JP3362813 B2 JP 3362813B2 JP 24535394 A JP24535394 A JP 24535394A JP 24535394 A JP24535394 A JP 24535394A JP 3362813 B2 JP3362813 B2 JP 3362813B2
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欣宏 石川
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明はカメラ、ビデオカメラ等
のズームパンフォーカスレンズに係り、特にズームパン
フォーカスレンズのピント設定に関する。 【0002】 【従来の技術】従来広く知られているズームレンズは、
変倍レンズと補正レンズの二個の移動レンズ群を備え、
これらの移動レンズ群を光軸方向に移動する二群移動タ
イプである。図3は一般的なズームレンズの鏡胴の全体
構成が示されており、筒体10、バリエータレンズ保持
枠20、40、カム筒30、コンペンセータレンズ保持
枠50から成る。図1において筒体10には右端にコン
ペンセータレンズ12が装着され、更に筒体10には光
軸方向に3本の直線状の案内溝14、14、14が形成
されている。3本の案内溝14に対応してバリエータレ
ンズ202、402を保持する保持枠29、40の外周
面にはそれぞれ3本のカム従動子208、208、20
8、408、408、408が突設されている。またカ
ム筒30の円周方向には保持枠20、40の外周面に突
設されたカム従動子208、408が案内されるカム溝
302、302、302、304、304、304が3
箇所に形成されている。保持枠50はコンペンセータレ
ンズ502を保持し、保持枠50の右端には雄ねじ50
4が形成され、保持枠50は筒体10の左端部に形成さ
れた雌ねじ16にねじ込まれるようになっている。 【0003】カム筒30のカム溝302、304に保持
枠20、40のカム従動子208、408が嵌合した状
態で、前記カム従動子208、408を筒体10の案内
溝14に嵌入させながら筒体10を保持枠20とカム筒
30との間に挿入し、次に筒体10の雌ねじ部16に保
持枠50の雄ねじ504をねじ込むことにより組み立て
られる。 【0004】カム筒30が円周方向に回転されると、保
持枠20、40にそれぞれ形成されたカム従動子20
8、408の先端部は筒体10の案内溝14内において
カム溝304、304により光軸方向に案内され、レン
ズ202、402は光軸方向に移動させられ、レンズ系
全体としての焦点距離が変更され得る。上記ズームレン
ズ機構を応用したものとして、例えば、特開昭63─2
6642に開示されたビデオカメラ用レンズ鏡胴があ
り、また、特開平02─146532には複数のレンズ
群からなるズームレンズにおいて、所定の近距離から所
定の遠距離又は無限遠までの被写界深度を有するように
ズームレンズの焦点位置を設定するズームレンズカメラ
が開示されている。 【0005】通常、パンフォーカスレンズは、奥行きの
ある被写体の近景から遠景までピントをシャープに合わ
せるため、ピント設定距離を無限遠から近傍まで被写界
深度に入るように決定するが、この時、調整誤差が発生
することは避けられない。この調整誤差により無限遠の
ピントが確保できなくなることを避けるために、予め誤
差を見込んだ調整点に調整をしている。 【0006】ズームパンフォーカスレンズは、無限遠の
ピントを確保し、且つ最短撮影距離(MOD)を出来る
かぎり短くするため、図4に示すようなピント設定をお
こなっている。この場合は設計上、無限遠側の深度端が
無限遠に一致している為、MODを最も短くすることが
できる。尚、ズームのテレ(望遠)端とワイド(広角)
端の両端については、組立時の微調整によって、±10
〜15μm程度の誤差にまで追い込むことができるの
で、実際に無限遠ピント及びMODを確保することがで
きる。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図4の
ようにピント設定をおこなったズームパンフォーカスレ
ンズにおいては、ズーム中間域はズームカム等の機械的
誤差の為、現実のピント位置にバラツキが発生する。こ
れは、ズーム中間域のピントは微調整が不可能で、ピン
トの確保はカム筒に形成されたカム溝とカム従動子(カ
ムピン)の機械的精度に依存していることによる。普
通、カム溝の加工精度は±25μm程度であり、テレ端
及びワイド端の調整誤差±10〜15μmに比べても大
きく、またテレ端やワイド端の様に組み立て時に、誤差
を補正する調整をおこなうことができない。従ってズー
ム中間域では、ズームカム等の機械的誤差による、ピン
ト位置のバラツキが発生する。ピント位置が近距離側に
ズレた場合は、図5に示すように無限遠側の深度端が近
距離側にズレてしまうので、無限遠のピントが確保でき
なくなる。 【0008】上記不都合を回避する目的で、ズーム中間
域での誤差を見込んで更にテレ端或いはワイド端の調整
点をシフトさせて補正すると、テレ及びワイド両端での
最短撮影距離が遠くなることになり、パンフォーカスレ
ンズとしての利用価値が低下してしまう。また、特開平
02─146532に開示されたズームレンズカメラ
は、各焦点において近距離から遠距離までを焦点深度内
に入るような構造とすることを述べているのみで、機械
的誤差を考慮したピント設定に関する記述はない。 【0009】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、ズームの全焦点距離域にわたって無限遠のピ
ントを確保し、且つ、テレ端及びワイド端での最短撮影
距離(MOD)も近距離に確保することができるズーム
パンフォーカスレンズを提供することを目的とする。 【0010】 【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、複数のレンズがそれぞれレンズ保持枠体
に保持され、各レンズ保持枠体の外周面に突設されてい
カム従動子がカム筒のカム溝に嵌合された構造を有
し、前記カム筒の回転によって前記複数のレンズを前記
カム溝で定められる所定の関係をもって光軸方向に進退
移動させて焦点距離を変更するズームパンフォーカスレ
ンズにおいて、テレ端及びワイド端については被写界深
度の無限遠側の深度端を無限遠に一致させるようにピン
ト設定距離が設定されるとともに、ズーム中間域につい
ては被写界深度の無限遠側の深度端を無限遠に一致させ
た場合に設定されるべきピント設定距離よりも更に無限
遠側にシフトした距離にピント設定距離が設定されてお
り、当該設定を実現するような形状を有する前記カム溝
が前記カム筒に形成されていることを特徴とする。 【0011】 【作用】本発明によれば、ズームカム等の機械的誤差が
発生するズーム中間域だけについて、ピント位置の設定
距離を無限遠側へシフトするように設定し、これを実現
するようカム曲線溝を形成する。これにより、カムの機
械的誤差に起因して、ズーム中間域のピント位置が近距
離側にズレた場合でも、無限遠のピントを確保する事が
できる。 【0012】 【実施例】以下添付図面に従って本発明に係るズームパ
ンフォーカスレンズの好ましい実施例について詳説す
る。一般にズームレンズは、レンズ系の一部を移動して
焦点距離を変える変倍系と変倍系の動きによって生じる
ピントのズレを補正する補正系と大きく分ければこの二
つの動く部分から構成される。 【0013】図1は本発明に係るズームパンフォーカス
レンズの構成の概略を示しており、第一群レンズ系Aは
系全体としては凹レンズの役割を果たすフォーカス系と
変倍系をまとめた凹レンズ系であり、第二群レンズ系B
は第一群の動きに合わせて移動してピントのズレを補正
する凸レンズの役割を果たす補正系である。図1のレン
ズ構成と、図3のズームレンズのレンズ構成とは同一で
はないが、以下便宜上図3を利用して説明する。図1の
第一群レンズ系Aは図1のレンズ402に相当し、第二
群レンズ系Bは図3のレンズ202に相当する。以下前
者を第Aレンズ系、後者を第Bレンズ系と呼ぶことにす
る。 【0014】保持枠20、40にそれぞれ形成されたカ
ム従動子208、408の先端部は筒体10の案内溝1
4内においてカム溝304、304により光軸方向に案
内されることにより、第Aレンズ系202、第Bレンズ
系402は光軸方向に所定の関係をもって移動される。
図1に示すように広角側(ワイド側)では第一群の凹レ
ンズ系Aと第二群の凸レンズ系Bとの距離が離れ、望遠
側(テレ側)では前記距離が近づき、略一体となって、
第二群の凸レンズ系単体よりも焦点距離の長い凸レンズ
系を形成する。 【0015】図2は本発明に係るズームパンフォーカス
レンズのピント設定距離及び被写界深度を示しており、
焦点距離の中間域のピント設定点は無限遠側にシフトし
て設定され、斜線で示した被写界深度は無限遠側にシフ
トしている。上記ピント設定を実現すべく図3において
第Aレンズ系202と第Bレンズ系402を配置するよ
うにカム筒30のカム曲線溝304、302を形成す
る。また、焦点距離のテレ端とワイド端の両端について
は、無限遠側の深度端を無限遠に一致させ、MODを最
も短くするように設定し、組み立て時の微調整により機
械的誤差を追い込む。 【0016】上記の如く構成されたズームパンフォーカ
スレンズにおいては、テレ端とワイド端においては、組
み立て時の微調整によって、無限遠ピント及びMODが
確保されており、ズーム中間域のピント設定点は、図2
に示すように無限遠側へシフトして設定されているた
め、被写界深度(図2斜線部)全体が無限遠側にシフト
されている。従って、ズームカム等の機械的誤差により
ズーム中間域のピント位置が近距離側にズレたとして
も、被写界深度は無限遠をカバーしており、無限遠のピ
ントは常に確保される。 【0017】ズーム中間域のピント設定距離を無限遠側
へシフトすることで中間域のMODは僅かに遠くなる
が、使用上の不都合はない。例えば、図2の如く設定し
たズームパンフォーカスレンズにおいてワイド端のMO
Dは約0.5m、テレ端のMODは約1.5mに調整す
ることが可能であり、中間域のMODはこの範囲に確保
されている。 【0018】 【発明の効果】以上説明したように本発明に係るズーム
パンフォーカスレンズによれば、ズーム中間域のピント
設定距離を無限遠側へシフトすることにより、中間域で
のMODは遠くなってしまうが、ズームカム等の機械的
誤差により、ピント位置にバラツキが発生しても、常に
無限遠のピントは確保できる。また、テレ端及びワイド
端については組み立て時の微調整によって無限遠のピン
トとMODとが確保される。
【図面の簡単な説明】 【図1】図1は本発明の実施例に係るズームパンフォー
カスレンズの概要及び、第一群凹レンズ系と第二群凸レ
ンズ系の光軸方向変位を示す図 【図2】図2は本発明に係るズームパンフォーカスレン
ズのピント設定距離及び被写界深度を示すグラフ図 【図3】図3は従来のズームレンズ鏡胴の一例を示す分
解斜視図 【図4】図4は従来のズームパンフォーカスレンズのピ
ント設定距離及び被写界深度を示すグラフ図 【図5】図5は図1の設定においてズームカム等の機械
的誤差により、ピント位置が近距離側にズレた場合の被
写界深度を示すグラフ図 【符号の説明】 10…筒体 20、40、50…レンズ保持枠 30…カム筒 208、408…カム従動子(カムピン) 302、304…カム溝 A…第一群凹レンズ系 B…第二群凸レンズ系

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 複数のレンズがそれぞれレンズ保持枠体
    に保持され、各レンズ保持枠体の外周面に突設されてい
    カム従動子がカム筒のカム溝に嵌合された構造を有
    し、前記カム筒の回転によって前記複数のレンズを前記
    カム溝で定められる所定の関係をもって光軸方向に進退
    移動させて焦点距離を変更するズームパンフォーカスレ
    ンズにおいて、テレ端及びワイド端については被写界深度の無限遠側の
    深度端を無限遠に一致させるようにピント設定距離が設
    定されるとともに、 ズーム中間域については被写界深度
    の無限遠側の深度端を無限遠に一致させた場合に設定さ
    れるべきピント設定距離よりも更に無限遠側にシフト
    た距離にピント設定距離が設定されており、当該設定を
    実現するような形状を有する前記カム溝が前記カム筒に
    形成されていることを特徴とするズームパンフォーカス
    レンズ。
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