JP2003107321A - 望遠レンズの合焦装置 - Google Patents

望遠レンズの合焦装置

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JP2003107321A
JP2003107321A JP2001301873A JP2001301873A JP2003107321A JP 2003107321 A JP2003107321 A JP 2003107321A JP 2001301873 A JP2001301873 A JP 2001301873A JP 2001301873 A JP2001301873 A JP 2001301873A JP 2003107321 A JP2003107321 A JP 2003107321A
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    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
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    • G02B7/10—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens
    • G02B7/102—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens controlled by a microcomputer

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 手動による合焦操作とオートフォーカス機構
が連動可能な望遠レンズ系を、複雑な機構や光学系を必
要とすることなく低コストで実現する。 【構成】 ２以上のレンズ群を有する望遠レンズにおい
て、２つのレンズ群の光軸方向の絶対位置及び相対位置
の双方を変化させる、独立して操作可能な２つの合焦機
構を設けた望遠レンズの合焦装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】本発明は、望遠レンズの合焦装置に関し、
特にオートフォーカス機構を有するカメラに組合せて使
用するのに適する望遠レンズの合焦装置に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】オートフォーカス機構を有
するカメラに使用する撮影レンズは、ＡＦモジュールに
よって検出された焦点位置情報を基に、モータやギア列
等の組合せによって構成されるレンズ移動機構を作動さ
せることによって光学系全体、もしくは一部のレンズ群
を光軸方向に移動させる合焦機構をもつ。
【０００３】特に望遠レンズ系では光学系が大きく重く
なるため、一部のレンズ群を移動させる、いわゆるイン
ナーフォーカス機構を採用することで、合焦のために移
動させるレンズ群を軽量化し、レンズ移動機構のモータ
やギアに加わる負担を軽減しているものがある。
【０００４】従来のオートフォーカス機構に採用されて
いるＡＦモジュールは撮影レンズの焦点外れ量の大小を
検出するものであり、撮影レンズを合焦させるために必
要なレンズ移動量を直接求めることはできないため、レ
ンズ移動機構とＡＦモジュールを同時に作動させること
でレンズ移動量に対する焦点外れ量の変化を検出し、最
適なレンズ移動量を求めている。
【０００５】しかし光学系の焦点距離が長くなるほどレ
ンズ移動量に対する焦点外れ量の変化が大きくなって、
ＡＦモジュールの検出能力を越えてしまうことがある。
このため従来の望遠レンズ系とオートフォーカス機構の
組合せでは、最適なレンズ移動量を検出できずに合焦不
能になる場合がある。
【０００６】また、装置の小型化のためにはオートフォ
ーカス機構を駆動するモータも小型化する必要があり、
モータの駆動トルクが小さくなる。このため合焦のため
に移動させるレンズ群も小型化が必要であり、特に光学
系の焦点距離が長い望遠レンズ系では光学系の一部を移
動させるインナーフォーカス機構によって、移動レンズ
群の重量を軽減しなくてはならない。しかしインナーフ
ォーカス機構は光学系が複雑化し、コストが高くつくと
いう問題がある。
【０００７】
【発明の目的】本発明は、これら従来の望遠レンズ系の
問題に鑑みてなされたものであり、手動による合焦操作
とオートフォーカス機構が連動可能な望遠レンズ系を、
複雑な機構や光学系を必要とすることなく低コストで実
現することを目的とする。
【０００８】
【発明の概要】本発明は、２以上のレンズ群を有する望
遠レンズにおいて、２つのレンズ群の光軸方向の絶対位
置及び相対位置の双方を変化させる、独立して操作可能
な２つの合焦機構を設けたことを特徴としている。この
構成によれば、２つの合焦機構を、手動合焦機構とオー
トフォーカス機構に適用できるため、クラッチ等の複雑
な機構を必要としない。
【０００９】本発明による望遠レンズの合焦装置は、レ
ンズ構成に関係なく、２以上のレンズ群をフォーカスレ
ンズ群として機能させることができるレンズ系一般に適
用可能である。具体的には例えば、正レンズと負レンズ
の組合せからなる正のパワーの第１レンズ群と、同じく
正レンズと負レンズの組合せから成る正のパワーの第２
レンズ群との組合せによって構成されるペッツバールタ
イプに適用できる。ペッツバールタイプの光学系は画角
が狭いという欠点はあるものの、比較的少ない構成枚数
で良好な性能が得られることから、望遠レンズ系等に使
用されている。
【００１０】本発明は、その一態様では、ペッツバール
タイプの光学系から成る望遠レンズ系において、手動に
よる合焦機構によって全系、第１群、第２群のいずれか
を移動させて大まかに合焦させ、さらに手動合焦機構と
は独立した電動によるオートフォーカス機構によって第
１レンズ群もしくは第２レンズ群のいずれかを移動させ
て正確に合焦させるものである。
【００１１】またこの構成によれば、オートフォーカス
機構によるレンズ移動を微小で済ませることができるた
め、ＡＦモジュールによる焦点外れ量の検出精度も向上
する。
【００１２】更にこの構成によれば、第１レンズ群と第
２レンズ群とで合焦のためのレンズ移動量を分担してお
り、第１レンズ群もしくは第２レンズ群のいづれかひと
つのレンズ群を移動させる従来の合焦機構よりもそれぞ
れのレンズ群の移動量は少なくて済むため、第１レンズ
群と第２レンズ群との間隔変化による性能変化が少な
い。したがって、従来のインナーフォーカス機構のよう
な複雑な光学系は必要無く、従来のペッツバールタイプ
と同様の光学系を使用することができる。
【００１３】本発明による望遠レンズの合焦機構は、一
つの具体的な構成では、物体側から順に、第１レンズ群
と第２レンズ群より構成され、２つの合焦機構が第１レ
ンズ群と第２レンズ群のそれぞれを独立に光軸方向に移
動させる。
【００１４】この態様では、次の条件式（１）を満足す
ることが好ましい。 (１)０．４＜｜ＴI／ＴII｜＜２．５ 但し、 ＴI；無限遠からある有限撮影距離までの合焦に要する
第１レンズ群の移動量、 ＴII；無限遠から前記有限撮影距離までの合焦に要する
第２レンズ群の移動量、 である。
【００１５】また、次の条件式（２）を満足することが
好ましい。 (２)０．１５＜ＤI-II ／ｆ＜０．７ 但し、 ＤI-II；第１レンズ群と第２レンズ群との無限遠物点に
合焦時の間隔、 ｆ；全系の焦点距離、 である。
【００１６】第１レンズ群と第２レンズ群は、具体的に
はそれぞれ正レンズと負レンズの組合せより構成され
る。このとき、次の条件式（３）、（４）を満足するこ
とが好ましい。 (３)｜ＳＣI ／ＳＣ｜＜０．８ (４)２０＜νIp−νIn 但し、 ＳＣI；各レンズの焦点距離とアッベ数の積の逆数（１
／（ｆi*νi））の第１レンズ群中での総和、 ＳＣ；各レンズの焦点距離とアッベ数の積の逆数（１／
（ｆi*νi））の全系での総和、 νIp；第１レンズ群の正レンズのアッベ数、 νIn；第１レンズ群の負レンズのアッベ数、 である。
【００１７】２つの合焦機構の一方は、手動操作によっ
てレンズを光軸方向に移動させる手動合焦機構であり、
他方は電気的手段によってレンズを光軸方向に移動させ
る電動合焦機構とすることができる。この手動合焦機構
は第１レンズ群または第２レンズ群に適用することがで
き、電動合焦機構は第２レンズ群または第１レンズ群に
適用することができる。
【００１８】本発明による別の望遠レンズの合焦装置
は、同じ、物体側から順に第１レンズ群と第２レンズ群
から構成され、２つの合焦機構の一方によって全系を光
軸方向に移動させ、他方によって第１レンズ群を独立に
光軸方向に移動させる。
【００１９】この態様では、次の条件式（５）を満足す
ることが好ましい。 (５)０．２＜｜ＴA ／ＴI ｜＜１．５ 但し、 ＴA；無限遠からある有限撮影距離までの合焦に要する
全系の移動量、 ＴI；無限遠から前記有限撮影距離までの合焦に要する
第１レンズ群の移動量、 である。この望遠レンズの合焦装置は更に、上述した条
件式(２)から(４)（新条件式番号（６）から（８））を
満足することが好ましい。
【００２０】本発明によるさらに別の望遠レンズの合焦
装置は、同じ、物体側から順に第１レンズ群と第２レン
ズ群から構成され、２つの合焦機構の一方によって全系
を光軸方向に移動させ、他方によって第２レンズ群を独
立に光軸方向に移動させる。
【００２１】この態様では、次の条件式（９）を満足す
ることが好ましい。 (９)０．２＜｜ＴA ／ＴI ｜＜１．５ 但し、 ＴA；無限遠からある有限撮影距離までの合焦に要する
全系の移動量、 ＴI；無限遠から前記有限撮影距離までの合焦に要する
第２レンズ群の移動量 である。この望遠レンズの合焦装置は更に、上述した条
件式（２）から(４)（新条件式番号（１０）から（１
２））を満足することが好ましい。
【００２２】本発明による望遠レンズの合焦装置は、上
述のように、レンズ構成を問わずに適用できる。３群の
具体例では、物体側から順に、正の第１レンズ群、負の
第２レンズ群及び正の第３レンズ群からなる系におい
て、２つの合焦機構により、第１レンズ群と第３レンズ
群をそれぞれ光軸方向に移動させる。あるいは、第１レ
ンズ群と第２レンズ群をそれぞれ光軸方向に移動させ
る。
【００２３】望遠レンズ系を物体側から順に第１レンズ
群と第２レンズ群とで構成する場合、第１レンズ群と第
２レンズ群はそれぞれ、正のレンズ群から構成すること
ができ、このとき、次の条件式（１３）を満足すること
が好ましい。 (１３)０．２＜｜ＴA ／ＴI ｜＜０．８
【００２４】
【発明の実施形態】図１は本発明による望遠レンズの合
焦装置の第一の実施形態を示している。この装置の望遠
レンズ系は、物体側から順に、正の第１レンズ１１と負
の第２レンズ１２の貼り合せによって構成される正の第
１レンズ群１と、正の第３レンズ２１と負の第４レンズ
２２とで構成される正の第２レンズ群２とによって構成
されている。第４レンズ２２より像側には、ローパスフ
ィルターや赤外カットフィルターなどのフィルター３
（１枚として図示）が位置し、更にＣＣＤ撮像素子５の
パッケージ前面にはカバーガラス４が固定されている。
これらの部材は鏡筒４０の内側に保持され、ＣＣＤ撮像
素子５は鏡筒４０の像側端部に固定されている。
【００２５】第１レンズ群１は第１レンズ群枠２０に保
持され、第１レンズ群枠２０はヘリコイド機構２５によ
って鏡筒４０に保持されている。従って第１レンズ群１
（第１レンズ群枠２０）は、回転させると光軸方向に移
動する。また第２レンズ群２は第２レンズ群枠３０に保
持され、第２レンズ群枠３０はヘリコイド機構３５によ
って鏡筒４０に保持されている。従って第２レンズ群２
（第２レンズ群枠３０）は回転させると光軸方向に移動
する。
【００２６】第１レンズ群枠２０の外周部には手動操作
部材（合焦リング）５４が固定されている。この手動操
作部材５４を手動で回転すると、ヘリコイド機構２５に
よって鏡筒４０に保持された第１レンズ群枠２０が光軸
方向に移動し、第１レンズ群１が光軸方向に移動するこ
とで合焦操作がなされる。
【００２７】第２レンズ群枠３０の像側端部には平ギア
６１が設けられており、平ギア６１にはピニオンギア６
２が螺合されている。このピニオンギア６２は、モータ
６４の出力軸６３によって回転駆動される。ＡＦモジュ
ールによって検出されたレンズ移動量を基にモータ６４
が回転すると、ヘリコイド機構３５によって鏡筒に保持
された第２レンズ群枠３０が光軸方向に移動し、第２レ
ンズ群２が光軸方向に移動することで合焦操作がなされ
る。つまり、２つの合焦機構によって、第１レンズ群１
と第２レンズ群２の絶対位置及び相対位置が変化して合
焦動作がなされる。
【００２８】条件式(１)ないし（４）は、以上のよう
に、２つの合焦機構によって第１レンズ群１と第２レン
ズ群２を独立して光軸方向に可動としたペッツバールタ
イプの望遠レンズ系における好ましい条件である。
【００２９】条件式（１）は、合焦時の第１レンズ群と
第２レンズ群の移動量を規定することで、オートフォー
カスの精度と手動による合焦操作の操作性を最適化する
ためのものである。条件式(１)の下限を超えると、第２
レンズ群の移動量に対する焦点外れ量の変動が大きくな
りすぎ、図１の構成ではモータ６４の僅かな回転によっ
て焦点外れ量が大きく変動するため、オートフォーカス
機構による合焦が困難になる。また条件式(１)の上限を
超えると、第１レンズ群の移動量に対する焦点外れ量の
変動が大きくなりすぎ、図１の構成では合焦操作ハンド
ル５４の僅かな回転によって焦点外れ量が大きく変動す
るため、手動による合焦操作が困難になる。
【００３０】条件式(２)は、第１レンズ群と第２レンズ
群との距離を最適化することで、第１レンズ群と第２レ
ンズ群の移動空間を確保すると共に、望遠レンズ系全長
の大型化を避けるための条件である。条件式(２)の下限
を超えると、第１レンズ群と第２レンズ群との距離が小
さくなりすぎ、双方のレンズ群が同時に移動するのに必
要な空間を確保できなるなる。また条件式(２)の上限を
超えると、望遠レンズ系の全長が大きくなりすぎる。
【００３１】条件式(３)は、第１レンズ群単独で色収差
を補正することで、合焦操作による移動によって第１レ
ンズ群と第２レンズ群との位置関係が変化しても色収差
の変動を抑えるための条件である。条件式(３)の上限を
超えると、合焦操作によって色収差が変動してしまう。
【００３２】条件式(４)は、条件式(３)で色補正作用を
規定された第１レンズ群において、正レンズと負レンズ
のアッベ数の差を大きくすることで、正レンズと負レン
ズのパワーを大きくすることなく良好に色収差を補正す
るための条件である。条件式(４)の下限を超えると、良
好な色補正を得るためには第１レンズ群の正レンズと負
レンズのパワーを大きくしなくてはならなくなり、高次
の球面収差やコマ収差が過剰に発生して良好な性能が得
られなくなる他、レンズの偏芯等による収差変動が大き
くなるため高い加工精度が必要となってコスト高にな
る。
【００３３】図２は本発明による望遠レンズの合焦装置
の第二の実施形態を示している。この装置の望遠レンズ
系は、第一の実施形態のそれと同じである。この第二の
実施形態では、固定鏡筒４０の物体側に可動鏡筒１０が
可動鏡筒ヘリコイド機構１５を介して支持されている。
第２レンズ群２は、この可動鏡筒１０に一体に形成され
た第２レンズ群枠３０に保持されている。
【００３４】第１レンズ群１は第１レンズ群枠２０に保
持され、この第１レンズ群枠２０は第１レンズ群ヘリコ
イド機構２５によって可動鏡筒１０に支持されている。
従って、固定鏡筒４０に対して可動鏡筒１０を回転させ
ると、第１レンズ群１と第２レンズ群２の全体（全系）
が光軸方向に移動し、可動鏡筒１０に対して第１レンズ
群枠２０を回転させると、第１レンズ１が単独で光軸方
向に移動する。
【００３５】可動鏡筒１０の外周部には手動操作部材
（リング）５４が固定されている。この手動操作部材５
４を手動で回転すると、可動鏡筒ヘリコイド機構１５に
よって固定鏡筒に保持された可動鏡筒１０が回転し、第
１レンズ群１と第２レンズ群２とが同時に光軸方向に移
動することで合焦操作がなされる。
【００３６】第１レンズ群枠２０の像側端面には平ギア
６１が形成され、平ギア６１にはピニオンギア６２が螺
合されている。、ピニオンギア６２はモータ６４の出力
軸６３によって回転駆動される。ＡＦモジュールによっ
て検出されたレンズ移動量を基にモータ６４が回転する
と、第１レンズ群ヘリコイド機構２５によって可動鏡筒
１０に保持された第１レンズ群枠２０が回転し、第１レ
ンズ群１が光軸方向に移動することで合焦操作がなされ
る。つまり、２つの合焦機構によって、第１レンズ群１
と第２レンズ群２の絶対位置及び相対位置が変化して合
焦動作がなされる。
【００３７】条件式(５)ないし（８）は、以上のよう
に、２つの合焦機構によって、第１レンズ群１と第２レ
ンズ群２の全系と、第１レンズ群１とを光軸方向に可動
としたペッツバールタイプの望遠レンズ系における好ま
しい条件である。
【００３８】条件式(５)は、合焦時の全系と第２レンズ
群の移動量を規定することで、オートフォーカスの精度
と手動による合焦操作の操作性を最適化するための条件
である。条件式(５)の下限を超えると、全系の移動量に
対する焦点外れ量の変動が大きくなりすぎ、図２の構成
では合焦操作リング５４の僅かな回転によって焦点外れ
量が大きく変動するため、手動による合焦操作が困難に
なる。また条件式(５)の上限を超えると、第１レンズ群
の移動量に対する焦点外れ量の変動が大きくなりすぎ、
図２の構成ではモータ６４の僅かな回転によって焦点外
れ量が大きく変動するため、オートフォーカス機構によ
る合焦が困難になる。
【００３９】条件式（６）ないし（８）は、条件式
（２）ないし（４）に対応しているので、説明を省略す
る。
【００４０】図３は本発明による望遠レンズの合焦装置
の第三の実施形態を示している。この装置の望遠レンズ
系は、第一の実施形態のそれと同じである。この第三の
実施形態では、固定鏡筒４０の物体側に可動鏡筒１０が
可動鏡筒ヘリコイド機構１５を介して支持されている。
第１レンズ群１は、この可動鏡筒１０に一体に形成され
た第１レンズ群枠２０に保持されている。
【００４１】第２レンズ群２は第２レンズ群枠３０に保
持され、この第２レンズ群枠３０は第２レンズ群ヘリコ
イド機構３５によって可動鏡筒１０に支持されている。
従って、固定鏡筒４０に対して可動鏡筒１０を回転させ
ると、第１レンズ群１と第２レンズ群２の全体（全系）
が光軸方向に移動し、可動鏡筒１０に対して第２レンズ
群枠３０を回転させると、第２レンズ群２が単独で光軸
方向に移動する。
【００４２】可動鏡筒１０の外周部には手動操作部材
（リング）５４が固定されている。この手動操作部材５
４を手動で回転すると、可動鏡筒ヘリコイド機構１５に
よって固定鏡筒４０に保持された可動鏡筒１０が回転
し、第１レンズ群１と第２レンズ群２とが同時に光軸方
向に移動することで合焦操作がなされる。
【００４３】第２レンズ群枠３０の物体側端面には平ギ
ア６１が形成され、平ギア６１にはピニオンギア６２が
螺合されている。ピニオンギア６２はモータ６４の出力
軸６３によって回転駆動される。ＡＦモジュールによっ
て検出されたレンズ移動量を基にモータ６４が回転する
と、第２レンズ群ヘリコイド機構３５によって可動鏡筒
１０に保持された第２レンズ群枠３０が回転し、第２レ
ンズ群２が光軸方向に移動することで合焦操作がなされ
る。つまり、２つの合焦機構によって、第１レンズ群１
と第２レンズ群２の絶対位置及び相対位置が変化して合
焦動作がなされる。
【００４４】条件式(９)ないし（１２）は、以上のよう
に、２つの合焦機構によって、第１レンズ群１と第２レ
ンズ群２の全系と、第２レンズ群２とを光軸方向に可動
としたペッツバールタイプの望遠レンズ系における好ま
しい条件である。
【００４５】条件式(９)は、合焦時の全系と第２レンズ
群の移動量を規定することで、オートフォーカスの精度
と手動による合焦操作の操作性を最適化するための条件
である。条件式(９)の下限を超えると、第２レンズ群の
移動量に対する焦点外れ量の変動が大きくなりすぎ、図
３の構成ではモータ６４の僅かな回転によって焦点外れ
量が大きく変動するため、オートフォーカス機構による
合焦が困難になる。また条件式(９)の上限を超えると、
全系の移動量に対する焦点外れ量の変動が大きくなりす
ぎ、図３の構成では合焦操作リング５４の僅かな回転に
よって焦点外れ量が大きく変動するため、手動による合
焦操作が困難になる。
【００４６】条件式（１０）ないし（１２）は、条件式
（２）ないし（４）に対応しているので、説明を省略す
る。
【００４７】次に以上のペッツバールタイプの望遠レン
ズの合焦装置についての具体的な実施例を示す。諸収差
図中、ｄ線、ｇ線、ｃ線は球面収差により示される色収
差と倍率色収差であり、Ｓはサジタル、Ｍはメリディオ
ナル、Ｗは入射角（°）、Ｈは軸上光束の入射高さ、Ｙ
は像高である。また、数値データ中のFNo.はＦナンバ
ー、ｆは焦点距離、FBはバックフォーカス、Rは曲率半
径、Dはレンズ厚またはレンズ間隔、Nｄはｄ線の屈折
率、νｄはアッベ数を示す。以下の実施例１ないし４
は、２つの合焦機構で、第１レンズ群と第２レンズ群を
それぞれ光軸方向に移動させる態様、全系と第１レンズ
群を光軸方向に移動させる態様、及び全系と第２レンズ
群を光軸方向に移動させる態様のいずれも可能である。
【００４８】「実施例１」図４は本発明による望遠レン
ズ系の第１の実施例のレンズ構成図、図５は実施例１の
無限遠合焦時の諸収差図、表１は数値データである。図
６、図７、図８はそれぞれ、実施例１のレンズ構成にお
いて、全体、第１レンズ群、第２レンズ群を移動させる
ことにより撮影倍率−０．０２倍としたときの諸収差図
である。
【００４９】
【表１】 FNo. = 1:4.0 f = 37.10 W = 4.4 FB = 0.50 面NO. R D Nｄ νｄ 1 20.276 2.500 1.51633 64.1 2 -20.958 1.200 1.60342 38.0 3 316.548 D3 - - 4 11.057 1.500 1.51633 64.1 5 26.198 1.887 - - 6 9.813 1.200 1.60342 38.0 7 6.500 D7 - - 8 ∞ 2.350 1.51633 64.1 9 ∞ 5.200 - - 10 ∞ 1.000 1.51633 64.1 11 ∞ - - - （ 無限遠合焦時 全系移動時 第１群移動時 第２群移動時 ） M 0.00 -0.02 -0.02 -0.02 D3 11.140 11.140 12.531 9.570 D7 11.992 12.734 11.992 13.562 FB 0.50 0.50 0.50 0.50
【００５０】「実施例２」図９は本発明による望遠レン
ズ系の第２の実施例の無限遠合焦時の諸収差図、表２は
数値データである。レンズ構成は図４と同様である。図
１０、図１１、図１２はそれぞれ、実施例２のレンズ構
成において、全体、第１レンズ群、第２レンズ群を移動
させることにより撮影倍率−０．０２倍としたときの諸
収差図である。
【００５１】
【表２】 FNo. = 1:4.0 f = 37.13 W = 4.4 FB = 0.50 面NO. R D Nｄ νｄ 1 21.595 2.500 1.51633 64.1 2 -25.986 1.200 1.62004 36.3 3 147.545 D3 - - 4 11.467 1.500 1.51633 64.1 5 30.126 2.000 - - 6 9.019 1.200 1.62004 36.3 7 6.500 D7 - - 8 ∞ 2.350 1.51633 64.1 9 ∞ 5.200 - - 10 ∞ 1.000 1.51633 64.1 11 ∞ - - - （ 無限遠合焦時 全系移動時 第１群移動時 第２群移動時 ） M 0.00 -0.02 -0.02 -0.02 D3 12.118 12.118 14.195 10.976 D7 13.091 13.834 13.091 14.233 FB 0.50 0.50 0.50 0.50
【００５２】「実施例３」図１３は本発明による望遠レ
ンズ系の第３の実施例の無限遠合焦時の諸収差図、表３
は数値データである。レンズ構成は図４と同様である
が、第１レンズ群の正レンズと負レンズが貼り合わされ
ていない点が先の実施例と異なる。図１４、図１５、図
１６はそれぞれ、実施例３のレンズ構成において、全
体、第１レンズ群、第２レンズ群を移動させることによ
り撮影倍率−０．０２倍としたときの諸収差図である。
【００５３】
【表３】 FNo. = 1:4.0 f = 37.11 W = 4.4 FB = 0.50 面NO. R D Nｄ νｄ 1 20.400 2.500 1.49700 81.6 2 -17.175 0.200 - - 3 -16.637 1.200 1.54072 47.2 4 117.829 D4 - - 5 11.196 1.500 1.58913 61.2 6 30.676 2.000 - - 7 10.819 1.200 1.56732 42.8 8 6.500 D8 - - 9 ∞ 2.350 1.51633 64.1 10 ∞ 5.200 - - 11 ∞ 1.000 1.51633 64.1 12 ∞ - - - （ 無限遠合焦時 全系移動時 第１群移動時 第２群移動時 ） M 0.00 -0.02 -0.02 -0.02 D4 10.000 10.000 11.864 8.781 D8 12.987 13.729 12.987 14.206 FB 0.50 0.50 0.50 0.50
【００５４】「実施例４」図１７は本発明による望遠レ
ンズ系の第４の実施例の無限遠合焦時の諸収差図、表４
は数値データである。レンズ構成は図４と同様である
が、実施例３と同様に、第１レンズ群の正レンズと負レ
ンズは貼り合わされていない。図１８、図１９、図２０
はそれぞれ、実施例４のレンズ構成において、全体、第
１レンズ群、第２レンズ群を移動させることにより撮影
倍率−０．０２倍としたときの諸収差図である。
【００５５】
【表４】 FNo. = 1:4.0 f = 37.06 W = 4.4 FB = 0.50 面NO. R D Nｄ νｄ 1 18.637 2.500 1.49700 81.6 2 -16.820 0.200 - - 3 -16.253 1.200 1.54072 47.2 4 341.443 D4 - - 5 11.454 1.500 1.58913 61.2 6 23.116 1.167 - - 7 10.328 1.200 1.56732 42.8 8 6.500 D8 - - 9 ∞ 2.350 1.51633 64.1 10 ∞ 5.200 - - 11 ∞ 1.000 1.51633 64.1 12 ∞ - - - （ 無限遠合焦時 全系移動時 第１群移動時 第２群移動時 ） M 0.00 -0.02 -0.02 -0.02 D4 14.581 14.581 15.695 12.397 D8 9.074 9.815 9.074 11.258 FB 0.50 0.50 0.50 0.50
【００５６】各実施例の各条件式に対する値を表５に示
す。条件式（１）、（５）、（９）は撮影倍率−０．０
２倍における計算値である。
【表５】 実施例 1 実施例 2 実施例 3 実施例 4 条件式(１) 0.886 1.819 1.528 0.510 条件式(２) 0.300 0.326 0.269 0.393 条件式(３) 0.136 0.405 0.467 0.227 条件式(４) 26.1 27.8 34.4 34.4 条件式(５) 0.533 0.357 0.398 0.665 条件式(９) 0.473 0.650 0.609 0.339 TI = 1.391 2.077 1.864 1.114 TII = -1.570 -1.142 -1.219 -2.184 TA = 0.742 0.743 0.742 0.741 ｆ = 37.102 37.131 37.110 37.056 SCI = 0.0000 -0.0001 -0.0001 -0.0001 SC = -0.0003 -0.0003 -0.0003 -0.0003 各実施例は各条件式を満足しており、諸収差も比較的よ
く補正されている。
【００５７】図２１、図２２は、本発明を３群タイプの
望遠レンズに適用した実施形態を示している。この実施
形態のレンズ系は、物体側から順に、正の第１レンズ群
７１、負の第２レンズ群７２及び正の第３レンズ群７３
からなっている。
【００５８】図２１の実施形態では、第２レンズ群７２
が固定鏡筒７４に固定されており、第１レンズ群７１
は、固定鏡筒７４に螺合された第１レンズ群枠７５に固
定されている。また第３レンズ群７３は、固定鏡筒７４
内に相対移動自在に嵌めた第３レンズ群枠７６に固定さ
れており、固定鏡筒７４の外周には回転操作環７７が回
動自在に嵌まっている。この第３レンズ群枠７６から径
方向に突出させた駆動ピン７８は、固定鏡筒７４の直進
案内溝７９及び操作環７７のリード溝８０に嵌まってい
る。従って、第１レンズ群枠７５を固定鏡筒７４に対し
て回転させると、第１レンズ群７１が光軸方向に移動し
て合焦動作がなされる。また操作環７７を回転させる
と、第３レンズ群７３が光軸方向に移動して合焦動作が
なされる。つまり、２つの合焦機構によって、第１レン
ズ群７１と第３レンズ群７３の絶対位置及び相対位置が
変化して合焦動作がなされる。
【００５９】図２２の実施形態では、第３レンズ群７３
が固定鏡筒７４に固定されており、第２レンズ群７２
が、固定鏡筒７４内に相対移動自在に嵌めた第２レンズ
群枠８１に固定されている。この第２レンズ群枠８１か
ら径方向に突出させた駆動ピン８２は、固定鏡筒７４の
直進案内溝７９及び操作環７７のリード溝８３に嵌まっ
ている。従って、この実施形態では、第１レンズ群枠７
５を固定鏡筒７４に対して回転させると、第１レンズ群
７１が光軸方向に移動して合焦動作がなされ、操作環７
７を回転させると、第２レンズ群７２が光軸方向に移動
して合焦動作がなされる。つまり、２つの合焦機構によ
って、第１レンズ群７１と第２レンズ群７２の絶対位置
及び相対位置が変化して合焦動作がなされる。
【００６０】勿論、第１レンズ群枠７５または操作環７
７の回転操作の一方は電動操作機構によって行うことが
できるから、図１ないし図３の実施形態と同様に、手動
による合焦操作とオートフォーカス機構を連動させるこ
とができる。
【００６１】
【発明の効果】本発明の望遠レンズの合焦装置は、２つ
の合焦機構を持つので、複雑な機構や光学系を必要とす
ることなく、手動による合焦操作とオートフォーカス機
構を低コストで連動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による望遠レンズの合焦装置の第一の実
施形態を示す縦断面図である。
【図２】同第二の実施形態を示す縦断面図である。
【図３】同第三の実施形態を示す縦断面図である。
【図４】図１ないし図３の合焦装置に用いる望遠レンズ
系の一例を示すレンズ構成図である。
【図５】図４の望遠レンズ系の実施例１の無限遠物点に
対する諸収差図である。
【図６】図５の望遠レンズ系の全体を移動させることに
より撮影倍率−０．０２倍とした時の諸収差図である。
【図７】図５の望遠レンズ系の第１群を移動させること
により撮影倍率−０．０２倍とした時の諸収差図であ
る。
【図８】図５の望遠レンズ系の第２群を移動させること
により撮影倍率−０．０２倍とした時の諸収差図であ
る。
【図９】図４の望遠レンズ系の実施例２の無限遠物点に
対する諸収差図である。
【図１０】図９の望遠レンズ系の全体を移動させること
により撮影倍率−０．０２倍とした時の諸収差図であ
る。
【図１１】図９の望遠レンズ系の第１群を移動させるこ
とにより撮影倍率−０．０２倍とした時の諸収差図であ
る。
【図１２】図９の望遠レンズ系の第２群を移動させるこ
とにより撮影倍率−０．０２倍とした時の諸収差図であ
る。
【図１３】図４の望遠レンズ系の実施例３の無限遠物点
に対する諸収差図である。
【図１４】図１３の望遠レンズ系の全体を移動させるこ
とにより撮影倍率−０．０２倍とした時の諸収差図であ
る。
【図１５】図１３の望遠レンズ系の第１群を移動させる
ことにより撮影倍率−０．０２倍とした時の諸収差図で
ある。
【図１６】図１３の望遠レンズ系の第２群を移動させる
ことにより撮影倍率−０．０２倍とした時の諸収差図で
ある。
【図１７】図４の望遠レンズ系の実施例４の無限遠物点
に対する諸収差図である。
【図１８】図１７の望遠レンズ系の全体を移動させるこ
とにより撮影倍率−０．０２倍とした時の諸収差図であ
る。
【図１９】図１７の望遠レンズ系の第１群を移動させる
ことにより撮影倍率−０．０２倍とした時の諸収差図で
ある。
【図２０】図１７の望遠レンズ系の第２群を移動させる
ことにより撮影倍率−０．０２倍とした時の諸収差図で
ある。
【図２１】本発明による望遠レンズの合焦装置の第四の
実施形態を示す縦断面図である。
【図２２】同第五の実施形態を示す縦断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｂ 13/36 Ｇ０２Ｂ 7/04 Ａ Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｅ 5/232 Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ Ｆターム(参考） 2H011 CA11 2H044 BA06 BD02 BE02 DA01 DB01 DB02 DD02 DD13 EF01 EF05 2H087 KA01 KA03 LA02 MA09 PA03 PA04 PA05 PA17 PA18 PB04 PB06 QA02 QA06 QA07 QA14 QA22 QA25 QA26 QA37 QA41 QA45 QA46 RA42 RA43 5C022 AB22 AC54 AC74

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ２以上のレンズ群を有する望遠レンズに
    おいて、２つのレンズ群の光軸方向の絶対位置及び相対
    位置の双方を変化させる、独立して操作可能な２つの合
    焦機構を設けたことを特徴とする望遠レンズの合焦装
    置。
  2. 【請求項２】 前記望遠レンズは、物体側から順に、第
    １レンズ群と第２レンズ群からなっており、上記２つの
    合焦機構は、この第１レンズ群と第２レンズ群のそれぞ
    れを独立して光軸方向に移動させるレンズ移動機構であ
    る請求項１記載の望遠レンズの合焦装置。
  3. 【請求項３】 次の条件式（１）を満足する請求項２記
    載の望遠レンズの合焦装置。 (１)０．４＜｜ＴI／ＴII｜＜２．５ 但し、 ＴI；無限遠からある有限撮影距離までの合焦に要する
    第１レンズ群の移動量、 ＴII；無限遠から前記有限撮影距離までの合焦に要する
    第２レンズ群の移動量。
  4. 【請求項４】 次の条件式（２）を満足する請求項２ま
    たは３に記載の望遠レンズの合焦装置。 (２)０．１５＜ＤI-II ／ｆ＜０．７ 但し、 ＤI-II；第１レンズ群と第２レンズ群との無限遠物点に
    合焦時の間隔、 ｆ；全系の焦点距離。
  5. 【請求項５】 前記第１レンズ群と第２レンズ群は、そ
    れぞれ正レンズと負レンズの組合せより構成され、次の
    条件式（３）、（４）を満足する請求項２ないし４のい
    ずれか１項記載の望遠レンズの合焦装置。 (３)｜ＳＣI ／ＳＣ｜＜０．８ (４)２０＜νIp−νIn 但し、 ＳＣI；各レンズの焦点距離とアッベ数の積の逆数（１
    ／（ｆi*νi））の第１レンズ群中での総和、 ＳＣ；各レンズの焦点距離とアッベ数の積の逆数（１／
    （ｆi*νi））の全系での総和、 νIp；第１レンズ群の正レンズのアッベ数 νIn；第１レンズ群の負レンズのアッベ数。
  6. 【請求項６】 前記２つの合焦機構の一方は、手動操作
    によってレンズを光軸方向に移動させる手動合焦機構で
    あり、他方は電気的手段によってレンズを光軸方向に移
    動させる電動合焦機構である請求項１ないし５のいずれ
    か１項に記載の望遠レンズの合焦装置。
  7. 【請求項７】 前記手動合焦機構は前記第１レンズ群に
    適用され、前記電動合焦機構は前記第２レンズ群に適用
    されている請求項６に記載の望遠レンズの合焦装置。
  8. 【請求項８】 前記電動合焦機構は前記第１レンズ群に
    適用され、前記手動合焦機構は前記第２レンズ群に適用
    されている請求項６に記載の望遠レンズの合焦装置。
  9. 【請求項９】 前記望遠レンズは、物体側から順に、第
    １レンズ群と第２レンズ群からなっており、前記２つの
    合焦機構は、全系を光軸方向に移動させる全系移動機構
    と、第１レンズ群を光軸方向に移動させる機構である請
    求項１記載の望遠レンズの合焦装置。
  10. 【請求項１０】 次の条件式（５）を満足する請求項９
    記載の望遠レンズの合焦装置。 (５)０．２＜｜ＴA ／ＴI ｜＜１．５ 但し、 ＴA；無限遠からある有限撮影距離までの合焦に要する
    全系の移動量、 ＴI；無限遠から前記有限撮影距離までの合焦に要する
    第１レンズ群の移動量。
  11. 【請求項１１】 次の条件式（６）を満足する請求項９
    または１０に記載の望遠レンズの合焦装置。 (６)０．１５＜ＤI-II ／ｆ＜０．７ 但し、 ＤI-II；第１レンズ群と第２レンズ群との無限遠物点に
    合焦時の間隔、 ｆ；全系の焦点距離。
  12. 【請求項１２】 前記第１レンズ群と第２レンズ群は、
    それぞれ正レンズと負レンズの組合せより構成され、次
    の条件式（７）、（８）を満足する請求項９ないし１１
    のいずれか１項に記載の望遠レンズの合焦装置。 (７)｜ＳＣI ／ＳＣ｜＜０．８ (８)２０＜νIp−νIn 但し、 ＳＣI；各レンズの焦点距離とアッベ数の積の逆数（１
    ／（ｆi*νi））の第１レンズ群中での総和、 ＳＣ；各レンズの焦点距離とアッベ数の積の逆数（１／
    （ｆi*νi））の全系での総和、 νIp；第１レンズ群の正レンズのアッベ数、 νIn；第１レンズ群の負レンズのアッベ数。
  13. 【請求項１３】 前記２つの合焦機構の一方は、手動操
    作によってレンズを光軸方向に移動させる手動合焦機構
    であり、他方は電気的手段によってレンズを光軸方向に
    移動させる電動合焦機構である請求項９ないし１２のい
    ずれか１項に記載の望遠レンズの合焦装置。
  14. 【請求項１４】 前記手動合焦機構は前記全系に適用さ
    れ、前記電動合焦機構は前記第１レンズ群に適用されて
    いる請求項１３に記載の望遠レンズの合焦装置。
  15. 【請求項１５】 前記電動合焦機構は前記全系に適用さ
    れ、前記手動合焦機構は前記第１レンズ群に適用されて
    いる請求項１３に記載の望遠レンズの合焦装置。
  16. 【請求項１６】 前記望遠レンズは、物体側から順に、
    第１レンズ群と第２レンズ群からなっており、前記２つ
    の合焦機構は、全系を光軸方向に移動させる全系移動機
    構と、第２レンズ群を光軸方向に移動させる機構である
    請求項１記載の望遠レンズの合焦装置。
  17. 【請求項１７】 次の条件式（９）を満足する請求項１
    ６記載の望遠レンズの合焦装置。 (９)０．２＜｜ＴA ／ＴI ｜＜１．５ 但し、 ＴA；無限遠からある有限撮影距離までの合焦に要する
    全系の移動量、 ＴI；無限遠から前記有限撮影距離までの合焦に要する
    第２レンズ群の移動量。
  18. 【請求項１８】 次の条件式（１０）を満足する請求項
    １６または１７に記載の望遠レンズの合焦装置。 (１０)０．１５＜ＤI-II ／ｆ＜０．７ 但し、 ＤI-II；第１レンズ群と第２レンズ群との無限遠物点に
    合焦時の間隔、 ｆ；全系の焦点距離。
  19. 【請求項１９】 前記第１レンズ群と第２レンズ群は、
    それぞれ正レンズと負レンズの組合せより構成され、次
    の条件式（１１）、（１２）を満足する請求項１６ない
    し１８のいずれか１項に記載の望遠レンズの合焦装置。 (１１)｜ＳＣI ／ＳＣ｜＜０．８ (１２)２０＜νIp−νIn 但し、 ＳＣI；各レンズの焦点距離とアッベ数の積の逆数（１
    ／（ｆi*νi））の第１レンズ群中での総和、 ＳＣ；各レンズの焦点距離とアッベ数の積の逆数（１／
    （ｆi*νi））の全系での総和、 νIp；第１レンズ群の正レンズのアッベ数、 νIn；第１レンズ群の負レンズのアッベ数。
  20. 【請求項２０】 前記２つの合焦機構の一方は、手動操
    作によってレンズを光軸方向に移動させる手動合焦機構
    であり、他方は電気的手段によってレンズを光軸方向に
    移動させる電動合焦機構である請求項１６ないし１９の
    いずれか１項に記載の望遠レンズの合焦装置。
  21. 【請求項２１】 前記手動合焦機構は前記全系に適用さ
    れ、前記電動合焦機構は前記第２レンズ群に適用されて
    いる請求項２０に記載の望遠レンズの合焦装置。
  22. 【請求項２２】 前記電動合焦機構は前記全系に適用さ
    れ、前記手動合焦機構は前記第２レンズ群に適用されて
    いる請求項２０に記載の望遠レンズの合焦装置。
  23. 【請求項２３】 前記望遠レンズは、物体側から順に、
    正の第１レンズ群、負の第２レンズ群及び正の第３レン
    ズ群からなっており、前記２つの合焦機構は、第１レン
    ズ群を光軸方向に移動させる機構と、第３レンズ群を光
    軸方向に移動させる機構である請求項１記載の望遠レン
    ズの合焦装置。
  24. 【請求項２４】 前記望遠レンズは、物体側から順に、
    正の第１レンズ群、負の第２レンズ群及び正の第３レン
    ズ群からなっており、前記２つの合焦機構は、第１レン
    ズ群を光軸方向に移動させる機構と、第２レンズ群を光
    軸方向に移動させる機構である請求項１記載の望遠レン
    ズの合焦装置。
  25. 【請求項２５】 前記望遠レンズは、物体側から順に、
    正の第１レンズ群と正の第２レンズ群からなっており、
    次の条件式（１３）を満足する請求項９または１６記載
    の望遠レンズの合焦装置。 (１３)０．２＜｜ＴA ／ＴI ｜＜０．８
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