JP3526182B2 - ズームレンズ及びそれを有するカメラ - Google Patents
ズームレンズ及びそれを有するカメラInfo
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- G02B15/173—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group having an additional fixed front lens or group of lenses arranged +-+
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- Optics & Photonics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Lenses (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はズームレンズ及びそ
れを有するカメラに関し、特に、フォーカスの際に２つ
のレンズ群を独立に移動させる、所謂フローティングフ
ォーカスを用いたスティルカメラやビデオカメラ等の撮
影系として好適なものである。
れを有するカメラに関し、特に、フォーカスの際に２つ
のレンズ群を独立に移動させる、所謂フローティングフ
ォーカスを用いたスティルカメラやビデオカメラ等の撮
影系として好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より一眼レフカメラ用の撮影レンズ
のうち単焦点レンズ、特に広角レンズやマクロレンズ等
では、近距離撮影での光学性能の劣化を防止する目的で
フォーカシングの際に２つのレンズ群を独立に移動させ
る方式、所謂フローティングフォーカスと呼ばれるフォ
ーカス方式を利用したものが多く提案されている。
のうち単焦点レンズ、特に広角レンズやマクロレンズ等
では、近距離撮影での光学性能の劣化を防止する目的で
フォーカシングの際に２つのレンズ群を独立に移動させ
る方式、所謂フローティングフォーカスと呼ばれるフォ
ーカス方式を利用したものが多く提案されている。
【０００３】また、従来よりビデオカメラやスティルカ
メラ等におけるズームレンズのフォーカス方式としては
物体側第１群でフォーカシングを行う、所謂前玉フォー
カス方式が一般的である。この方式は、同一物体距離に
対するフォーカスレンズの繰り出し量がズーム位置によ
らず一定であるため鏡筒構造を簡単にできるという利点
がある。しかしながら、前玉フォーカス方式を、高変倍
のズームレンズに用いたときには、近距離撮影時の周辺
光量を確保するために前玉のレンズ外径を大きくする必
要がありレンズ系全体が大型化してくる傾向があった。
メラ等におけるズームレンズのフォーカス方式としては
物体側第１群でフォーカシングを行う、所謂前玉フォー
カス方式が一般的である。この方式は、同一物体距離に
対するフォーカスレンズの繰り出し量がズーム位置によ
らず一定であるため鏡筒構造を簡単にできるという利点
がある。しかしながら、前玉フォーカス方式を、高変倍
のズームレンズに用いたときには、近距離撮影時の周辺
光量を確保するために前玉のレンズ外径を大きくする必
要がありレンズ系全体が大型化してくる傾向があった。
【０００４】また、他のフォーカス方式として、リヤー
フォーカス方式やインナーフォーカス方式の撮影レンズ
が種々提案されている。
フォーカス方式やインナーフォーカス方式の撮影レンズ
が種々提案されている。
【０００５】これらの方式はフォーカスレンズを比較的
小型軽量に構成することができるため、オートフォーカ
スカメラに用いると迅速なフォーカシングが可能となる
等の利点があり、またレンズ系全体を小型化出来るとい
った利点がある。しかしながら、このフォーカス方式は
特定の物体にフォーカスしても多くの場合ズーミングを
行うと各ズーム位置毎にピントの合うフォーカスレンズ
の光軸上の位置が異なるために、ピント移動を起こすと
いう問題点があった。このためズーミングに応じてフォ
ーカスレンズの位置を移動させてフォーカス調整しなけ
ればならない。
小型軽量に構成することができるため、オートフォーカ
スカメラに用いると迅速なフォーカシングが可能となる
等の利点があり、またレンズ系全体を小型化出来るとい
った利点がある。しかしながら、このフォーカス方式は
特定の物体にフォーカスしても多くの場合ズーミングを
行うと各ズーム位置毎にピントの合うフォーカスレンズ
の光軸上の位置が異なるために、ピント移動を起こすと
いう問題点があった。このためズーミングに応じてフォ
ーカスレンズの位置を移動させてフォーカス調整しなけ
ればならない。
【０００６】これに対して、特開昭58-202416 号公報で
は光学的にフォーカスレンズの移動量が全ズーム範囲に
わたり一定となるように近軸屈折力配置を設定してズー
ミングに伴うピント移動を補正したズームレンズを提案
している。
は光学的にフォーカスレンズの移動量が全ズーム範囲に
わたり一定となるように近軸屈折力配置を設定してズー
ミングに伴うピント移動を補正したズームレンズを提案
している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】この方式は近軸屈折力
配置の制約が厳しいため、レンズ系全体の大型化を招く
傾向があった。又、特開平3-235908号公報ではフォーカ
スレンズ群の移動に関しフォーカスカムと補正カムの２
つのカムを用意し、任意の距離物体に合焦している状態
からズーミングする際には前記フォーカスカムと補正カ
ムとを用いて設定した曲線上を移動することでピント移
動の発生を実用上問題のない大きさに押さえることを可
能としたフォーカス方式が提案されている。この方式
は、メカ的にズーミングによるピント移動を補正してい
るため、光学的には近軸屈折力配置の自由度が増しレン
ズ系の小型化が達成可能であったが、撮影レンズのスペ
ックおよび近軸屈折力配置、レンズタイプによっては近
接撮影の際に光学性能が劣化してしまう場合があった。
配置の制約が厳しいため、レンズ系全体の大型化を招く
傾向があった。又、特開平3-235908号公報ではフォーカ
スレンズ群の移動に関しフォーカスカムと補正カムの２
つのカムを用意し、任意の距離物体に合焦している状態
からズーミングする際には前記フォーカスカムと補正カ
ムとを用いて設定した曲線上を移動することでピント移
動の発生を実用上問題のない大きさに押さえることを可
能としたフォーカス方式が提案されている。この方式
は、メカ的にズーミングによるピント移動を補正してい
るため、光学的には近軸屈折力配置の自由度が増しレン
ズ系の小型化が達成可能であったが、撮影レンズのスペ
ックおよび近軸屈折力配置、レンズタイプによっては近
接撮影の際に光学性能が劣化してしまう場合があった。
【０００８】本発明は、ズームレンズを構成する複数の
レンズ群のうち２つのレンズ群を独立に移動させて、フ
ォーカスを行うフローティングを用いるとき、各要素を
適切に設定することにより、無限遠物体から至近距離物
体まで良好な光学性能を達成し、かつ簡単な鏡筒構造で
変倍及びフォーカスを良好に行ったズームレンズ及びそ
れを有するカメラの提供を目的とする。
レンズ群のうち２つのレンズ群を独立に移動させて、フ
ォーカスを行うフローティングを用いるとき、各要素を
適切に設定することにより、無限遠物体から至近距離物
体まで良好な光学性能を達成し、かつ簡単な鏡筒構造で
変倍及びフォーカスを良好に行ったズームレンズ及びそ
れを有するカメラの提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明のズーム
レンズは、物体側より順に、正の屈折力の第１群、負の
屈折力の第２群、正の屈折力の第３群、負の屈折力の第
４群、正の屈折力の第５群、負の屈折力の第６群を有
し、広角端から望遠端へのズーミングに際し、該第１
群、第３群、第５群、第６群が物体側へ移動するズーム
レンズにおいて、フォーカスの際にカムによって移動す
る少なくとも２つのフォーカスレンズ群を有し、該２つ
のフォーカスレンズ群のうち一方のフォーカスレンズ群
Ａは、ズーミングの際に移動するレンズ群であり、該フ
ォーカスレンズ群Ａは同一距離物体に対するフォーカス
の際の移動量がズーム位置によって異なり、他方のフォ
ーカスレンズ群Ｂは、該フォーカスレンズ群Ａよりも物
体側に位置すると共に、同一距離物体に対するフォーカ
スの際の移動量がズーム位置によらず一定であり、該フ
ォーカスレンズＡの無限遠物体から至近距離物体までの
撮影に関する焦点合わせに関する移動を全変倍範囲にわ
たり所定の関数ｇで定義された１つの曲線を利用して行
い、このとき任意のズーム位置での該フォーカスレンズ
Ａの移動量Δは全物体距離をフォーカスパラメータｘ、
全ズーム範囲をズームパラメータｚで表わしたとき Δ＝ｇ（ｚ＋ｘ）−ｇ（ｚ） なる式を利用して行い、該関数ｇに対して全変倍範囲に
対応させて曲線の関数ｇｚを定義し任意の物体距離にフ
ォーカスしている状態において変倍を行う際に該フォー
カスレンズ群Ａを移動させるために用いる曲線の関数を
Ｆ（ｚ）としたとき該関数Ｆ（ｚ）を Ｆ（ｚ）＝ｇ（ｚ＋ｘ）−ｇｚ（ｚ） なる式で表わされることを特徴としている。
レンズは、物体側より順に、正の屈折力の第１群、負の
屈折力の第２群、正の屈折力の第３群、負の屈折力の第
４群、正の屈折力の第５群、負の屈折力の第６群を有
し、広角端から望遠端へのズーミングに際し、該第１
群、第３群、第５群、第６群が物体側へ移動するズーム
レンズにおいて、フォーカスの際にカムによって移動す
る少なくとも２つのフォーカスレンズ群を有し、該２つ
のフォーカスレンズ群のうち一方のフォーカスレンズ群
Ａは、ズーミングの際に移動するレンズ群であり、該フ
ォーカスレンズ群Ａは同一距離物体に対するフォーカス
の際の移動量がズーム位置によって異なり、他方のフォ
ーカスレンズ群Ｂは、該フォーカスレンズ群Ａよりも物
体側に位置すると共に、同一距離物体に対するフォーカ
スの際の移動量がズーム位置によらず一定であり、該フ
ォーカスレンズＡの無限遠物体から至近距離物体までの
撮影に関する焦点合わせに関する移動を全変倍範囲にわ
たり所定の関数ｇで定義された１つの曲線を利用して行
い、このとき任意のズーム位置での該フォーカスレンズ
Ａの移動量Δは全物体距離をフォーカスパラメータｘ、
全ズーム範囲をズームパラメータｚで表わしたとき Δ＝ｇ（ｚ＋ｘ）−ｇ（ｚ） なる式を利用して行い、該関数ｇに対して全変倍範囲に
対応させて曲線の関数ｇｚを定義し任意の物体距離にフ
ォーカスしている状態において変倍を行う際に該フォー
カスレンズ群Ａを移動させるために用いる曲線の関数を
Ｆ（ｚ）としたとき該関数Ｆ（ｚ）を Ｆ（ｚ）＝ｇ（ｚ＋ｘ）−ｇｚ（ｚ） なる式で表わされることを特徴としている。
【００１０】請求項２の発明のカメラは、請求項１のズ
ームレンズを有していることを特徴としている。
ームレンズを有していることを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は本発明の後述する数値実施
例１の広角端におけるレンズ断面図、図２は図１の数値
実施例１の近軸屈折力配置を表す図である。図９、図１
０は本発明の後述する数値実施例２、３の広角端のレン
ズ断面図である。
例１の広角端におけるレンズ断面図、図２は図１の数値
実施例１の近軸屈折力配置を表す図である。図９、図１
０は本発明の後述する数値実施例２、３の広角端のレン
ズ断面図である。
【００１２】図中、Ｌ１〜Ｌ６は各々第１群〜第６群で
ある。Ｓは絞りである。図２、図９、図１０中実線は広
角端から望遠端へズーミングする際の各レンズ群の移動
軌跡示し、点線はズーミング中に固定であるレンズ群を
示している。
ある。Ｓは絞りである。図２、図９、図１０中実線は広
角端から望遠端へズーミングする際の各レンズ群の移動
軌跡示し、点線はズーミング中に固定であるレンズ群を
示している。
【００１３】数値実施例１、２では、広角端から望遠端
へのズーミングに際し第１群Ｌ１、第３群Ｌ３、第５群
Ｌ５、第６群Ｌ６が各々物体側へ移動し、第２群Ｌ２、
第４群Ｌ４は固定である。図１０では変倍の際に第１群
Ｌ１〜第５群Ｌ５を全て物体側へ移動させている。
へのズーミングに際し第１群Ｌ１、第３群Ｌ３、第５群
Ｌ５、第６群Ｌ６が各々物体側へ移動し、第２群Ｌ２、
第４群Ｌ４は固定である。図１０では変倍の際に第１群
Ｌ１〜第５群Ｌ５を全て物体側へ移動させている。
【００１４】本実施形態の複数のレンズ群より構成され
るズームレンズにおいては、無限遠物体から至近距離物
体までの撮影に関する焦点合わせを少なくとも２つのレ
ンズ群を独立に移動させることで行うズームレンズであ
り、前記少なくとも１つのレンズ群は、ズーミングまた
は、焦点合わせの際、異なる２つの曲線を用いて、形成
される軌跡で表される曲線に沿って移動することを特徴
としている。
るズームレンズにおいては、無限遠物体から至近距離物
体までの撮影に関する焦点合わせを少なくとも２つのレ
ンズ群を独立に移動させることで行うズームレンズであ
り、前記少なくとも１つのレンズ群は、ズーミングまた
は、焦点合わせの際、異なる２つの曲線を用いて、形成
される軌跡で表される曲線に沿って移動することを特徴
としている。
【００１５】又、他のレンズ群は同一物体距離にフォー
カスする際の繰り出し量がズーム位置によらず一定であ
ることを特徴としている。
カスする際の繰り出し量がズーム位置によらず一定であ
ることを特徴としている。
【００１６】図１、図９において、無限遠物体から至近
距離物体のフォーカシングは第６群Ｌ６と第４群Ｌ４を
各々別々に移動させて行うフローティングを利用してい
る。このとき、同一物体距離へのフォーカシングのため
の移動量は、第４群Ｌ４はフォーカスレンズ群Ｂとして
のズーム位置によらず一定であり、第６群Ｌ６はフォー
カスレンズ群Ａとしてのズーム位置により移動量が変化
する。
距離物体のフォーカシングは第６群Ｌ６と第４群Ｌ４を
各々別々に移動させて行うフローティングを利用してい
る。このとき、同一物体距離へのフォーカシングのため
の移動量は、第４群Ｌ４はフォーカスレンズ群Ｂとして
のズーム位置によらず一定であり、第６群Ｌ６はフォー
カスレンズ群Ａとしてのズーム位置により移動量が変化
する。
【００１７】本実施形態では、このようなフローティン
グを行うように各要素（各レンズ群の屈折力、近軸屈折
力配置、ズーム軌跡等）を設定している。
グを行うように各要素（各レンズ群の屈折力、近軸屈折
力配置、ズーム軌跡等）を設定している。
【００１８】尚、図中フォーカスレンズ群Ａに係る要素
にはＡを、又、フォーカスレンズ群Ｂに係る要素にはＢ
を付している。
にはＡを、又、フォーカスレンズ群Ｂに係る要素にはＢ
を付している。
【００１９】図３は各ズーム位置でのフォーカシングの
ための第６群Ｌ６の繰り出し量Δ６を表した説明図であ
る。横軸はフォーカスパラメータ（物体距離に相当）Ｏ
Ｄ、縦軸は第６群の繰り出し量Δ６である。
ための第６群Ｌ６の繰り出し量Δ６を表した説明図であ
る。横軸はフォーカスパラメータ（物体距離に相当）Ｏ
Ｄ、縦軸は第６群の繰り出し量Δ６である。
【００２０】本実施形態では第６群は同一物体距離への
繰り出し量Δ６はワイド（広角端）Ｗからテレ（望遠
端）Ｔに行くに従って増大している。
繰り出し量Δ６はワイド（広角端）Ｗからテレ（望遠
端）Ｔに行くに従って増大している。
【００２１】ここで、フォーカスパラメータとは、物体
距離に対応した数値であり、本実施形態では０は無限
遠、０．５は至近１．５メーターとしている。また本実
施形態においてはズームパラメータはフォーカスキーの
回転量に比例した値を用いている。
距離に対応した数値であり、本実施形態では０は無限
遠、０．５は至近１．５メーターとしている。また本実
施形態においてはズームパラメータはフォーカスキーの
回転量に比例した値を用いている。
【００２２】図４は各ズーム位置でのフォーカシングの
ための第４群Ｌ４の繰り出し量ｘ４を表した説明図であ
る。横軸はフォーカスパラメータ、縦軸は第４群の繰り
出し量Δ４である。グラフから明らかのように、同一物
体距離への第４群の繰り出し量Δ４はズーム位置によら
す一定となっている。これにより、第４群のフォーカス
移動を前玉フォーカスの場合と同様に、フォーカスカム
等の簡単な機構で実現可能としている。
ための第４群Ｌ４の繰り出し量ｘ４を表した説明図であ
る。横軸はフォーカスパラメータ、縦軸は第４群の繰り
出し量Δ４である。グラフから明らかのように、同一物
体距離への第４群の繰り出し量Δ４はズーム位置によら
す一定となっている。これにより、第４群のフォーカス
移動を前玉フォーカスの場合と同様に、フォーカスカム
等の簡単な機構で実現可能としている。
【００２３】次に、実施形態において、第６群のフォー
カス移動、ズーム移動の具体的な移動方法を説明する。
図５は第６群Ｌ６のフォーカスカム曲線の説明図であ
る。横軸はズームパラメータとフォーカスパラメータと
を加えたものである。縦軸は繰り出し量Δ６である。図
５の曲線ｇは図３で示した繰り出し曲線をフォーカスパ
ラメータ方向、繰り出し方向に、各々ズーム位置ごとに
シフトして重ね合わせた後、一つの曲線で近似すること
で実現している。
カス移動、ズーム移動の具体的な移動方法を説明する。
図５は第６群Ｌ６のフォーカスカム曲線の説明図であ
る。横軸はズームパラメータとフォーカスパラメータと
を加えたものである。縦軸は繰り出し量Δ６である。図
５の曲線ｇは図３で示した繰り出し曲線をフォーカスパ
ラメータ方向、繰り出し方向に、各々ズーム位置ごとに
シフトして重ね合わせた後、一つの曲線で近似すること
で実現している。
【００２４】具体的には、フォーカスレンズ群としての
第６群Ｌ６の無限遠物体から至近距離物体までの撮影に
関する焦点合わせに関する移動軌跡を全変倍範囲にわた
り所定の関数ｇ（図５参照）で定義された１つの曲線
（図８のフォーカスカム７７）を利用して行う。このと
き任意のズーム位置での該第６群Ｌ６の移動量Δ６は全
物体距離をフォーカスパラメータｘ、全ズーム範囲をズ
ームパラメータｚで表したとき Δ＝ｇ（ｚ＋ｘ）−ｇ（ｚ） なる式を利用して行っている。そして、前記関数ｇに対
して全変倍範囲に対応させて曲線の関数ｇｚ（図８の補
正カム７９）を定義し、任意の物体距離にフォーカスし
ている状態において変倍を行う際に、該第６群Ｌ６を移
動させるために用いる曲線の関数をＦ（ｚ）としたと
き、該関数Ｆ（ｚ）を２つの曲線ｇ、ｇｚを用いて設定
している。例えば Ｆ（ｚ）＝ｇ（ｚ＋ｘ）−ｇｚ（ｚ） なる式で表している。
第６群Ｌ６の無限遠物体から至近距離物体までの撮影に
関する焦点合わせに関する移動軌跡を全変倍範囲にわた
り所定の関数ｇ（図５参照）で定義された１つの曲線
（図８のフォーカスカム７７）を利用して行う。このと
き任意のズーム位置での該第６群Ｌ６の移動量Δ６は全
物体距離をフォーカスパラメータｘ、全ズーム範囲をズ
ームパラメータｚで表したとき Δ＝ｇ（ｚ＋ｘ）−ｇ（ｚ） なる式を利用して行っている。そして、前記関数ｇに対
して全変倍範囲に対応させて曲線の関数ｇｚ（図８の補
正カム７９）を定義し、任意の物体距離にフォーカスし
ている状態において変倍を行う際に、該第６群Ｌ６を移
動させるために用いる曲線の関数をＦ（ｚ）としたと
き、該関数Ｆ（ｚ）を２つの曲線ｇ、ｇｚを用いて設定
している。例えば Ｆ（ｚ）＝ｇ（ｚ＋ｘ）−ｇｚ（ｚ） なる式で表している。
【００２５】尚、本実施形態において、前記第６群以外
のフォーカスレンズとしての第４群は同一物体距離にフ
ォーカスする際の繰り出し量がズーム位置によらず一定
としている。
のフォーカスレンズとしての第４群は同一物体距離にフ
ォーカスする際の繰り出し量がズーム位置によらず一定
としている。
【００２６】第６群でフォーカスするときに１つの曲線
で近似して移動させているが、この近似の誤差を少なく
する為に、フォーカスパラメータと物体距離の関係、ズ
ームパラメータと焦点距離の関係を変化させている。こ
こで、ズームパラメータとは、広角端から望遠端までの
各焦点距離に対応した数値であり、本実施例では０は広
角端、１は望遠端としている。
で近似して移動させているが、この近似の誤差を少なく
する為に、フォーカスパラメータと物体距離の関係、ズ
ームパラメータと焦点距離の関係を変化させている。こ
こで、ズームパラメータとは、広角端から望遠端までの
各焦点距離に対応した数値であり、本実施例では０は広
角端、１は望遠端としている。
【００２７】図５は曲線ｇを表しており、図５において
範囲Ｚ１は広角端での無限遠物体から至近物体までのフ
ォーカスカムの使用範囲、範囲Ｚ２は中間焦点距離での
無限遠物体から至近物体までのフォーカスカムの使用範
囲、範囲Ｚ３は望遠端での無限遠物体から至近物体まで
のフォーカスカムの使用範囲を示している。このように
フォーカスカムの使用範囲をズーム位置によって変える
ことで同一物体距離にたいしてズーム位置に応じて繰り
出し量を変化させている。
範囲Ｚ１は広角端での無限遠物体から至近物体までのフ
ォーカスカムの使用範囲、範囲Ｚ２は中間焦点距離での
無限遠物体から至近物体までのフォーカスカムの使用範
囲、範囲Ｚ３は望遠端での無限遠物体から至近物体まで
のフォーカスカムの使用範囲を示している。このように
フォーカスカムの使用範囲をズーム位置によって変える
ことで同一物体距離にたいしてズーム位置に応じて繰り
出し量を変化させている。
【００２８】図６は補正カム（図８の補正カム７９）の
曲線を示した説明図である。横軸はズームパラメータ、
縦軸は補正移動量である。補正移動の説明は図７、図８
の説明の中でする。
曲線を示した説明図である。横軸はズームパラメータ、
縦軸は補正移動量である。補正移動の説明は図７、図８
の説明の中でする。
【００２９】図７は本発明のフォーカス方式を実現する
ための鏡筒構造を模式的に示した断面図である。図８は
本発明のフォーカス方式を実現するための鏡筒の展開図
を模式的に示した説明図である。図７においてＬ６は第
６群、Ｌ４は第４群である。
ための鏡筒構造を模式的に示した断面図である。図８は
本発明のフォーカス方式を実現するための鏡筒の展開図
を模式的に示した説明図である。図７においてＬ６は第
６群、Ｌ４は第４群である。
【００３０】まず、第４群Ｌ４の動きについて説明す
る。第４群Ｌ４はズーミング時は像面にたいし固定であ
る。第４群Ｌ４はフォーカスキー８の回転による光軸方
向の移動により図８のフォーカスカム筒７３のフォーカ
スカム７４に沿って矢印Ｆａで示す光軸方向に移動す
る。
る。第４群Ｌ４はズーミング時は像面にたいし固定であ
る。第４群Ｌ４はフォーカスキー８の回転による光軸方
向の移動により図８のフォーカスカム筒７３のフォーカ
スカム７４に沿って矢印Ｆａで示す光軸方向に移動す
る。
【００３１】次に第６群Ｌ６の動きについて説明する。
任意のズーム位置においてフォーカシングを行う場合
は、図８に示したフォーカスカム（関数ｇ）７７に沿っ
てフォーカスキー８２の回転に伴いフォーカスキー８２
が光軸方向に移動するとフォーカスピン７８に連結した
第６群Ｌ６が光軸方向に移動する。このときフォーカス
カム筒７６は固定されている。
任意のズーム位置においてフォーカシングを行う場合
は、図８に示したフォーカスカム（関数ｇ）７７に沿っ
てフォーカスキー８２の回転に伴いフォーカスキー８２
が光軸方向に移動するとフォーカスピン７８に連結した
第６群Ｌ６が光軸方向に移動する。このときフォーカス
カム筒７６は固定されている。
【００３２】次に任意の距離物体に合焦した状態からズ
ーミングする場合を順を追って説明する。図８のズーム
カム筒７１を回転することでズームカム筒７１に植設し
た連結ピン７２にて連結されたフォーカスカム筒７６を
回転させながら補正カム（関数ｇｚ）７９に沿って光軸
方向にくりだす。このとき連結ピン７２はフォーカスカ
ム筒７６に固定されており、固定ピン８０は固定筒８１
に固定されている。そしてフォーカスカム筒７６の移動
にともなってフォーカスピン７８に連結された第６群Ｌ
６がフォーカスカム７７の曲線（関数ｇ）と補正カム７
９の曲線（関数ｇｚ）を用いて設定される曲線（関数Ｆ
（ｚ））上を光軸方向に移動する。このときフォーカス
キー８２は固定されている。
ーミングする場合を順を追って説明する。図８のズーム
カム筒７１を回転することでズームカム筒７１に植設し
た連結ピン７２にて連結されたフォーカスカム筒７６を
回転させながら補正カム（関数ｇｚ）７９に沿って光軸
方向にくりだす。このとき連結ピン７２はフォーカスカ
ム筒７６に固定されており、固定ピン８０は固定筒８１
に固定されている。そしてフォーカスカム筒７６の移動
にともなってフォーカスピン７８に連結された第６群Ｌ
６がフォーカスカム７７の曲線（関数ｇ）と補正カム７
９の曲線（関数ｇｚ）を用いて設定される曲線（関数Ｆ
（ｚ））上を光軸方向に移動する。このときフォーカス
キー８２は固定されている。
【００３３】前記ズーミングによるピント移動は実用上
許容できる大きさになるように前記フォーカスカム７７
の曲線（関数ｇ）と前記補正カム７９の曲線（関数ｇ
ｚ）が計算されている。
許容できる大きさになるように前記フォーカスカム７７
の曲線（関数ｇ）と前記補正カム７９の曲線（関数ｇ
ｚ）が計算されている。
【００３４】表１は各ズーム位置及び各物体距離におけ
る無限遠物体からのフォーカス繰り出し量を計算した表
であり、ＤＸは近軸計算による繰り出し量、ＤＸＣはフ
ォーカスカムＡで近似された繰り出し量である。
る無限遠物体からのフォーカス繰り出し量を計算した表
であり、ＤＸは近軸計算による繰り出し量、ＤＸＣはフ
ォーカスカムＡで近似された繰り出し量である。
【００３５】
【表１】
図１０に示す数値実施例３の５群より成るズームレンズ
においては第１群Ｌ１と第２群Ｌ２を用いてフローティ
ングを行っている。
においては第１群Ｌ１と第２群Ｌ２を用いてフローティ
ングを行っている。
【００３６】このうち、第１群Ｌ１は同一距離物体への
フォーカスの際にズーム位置によらず、移動量が一定の
図１、図９の第４群に相当し、第２群Ｌ２は同一距離物
体へのフォーカスの際にズーム位置によって移動量が変
化する図１、図９の第６群に相当するものである。
フォーカスの際にズーム位置によらず、移動量が一定の
図１、図９の第４群に相当し、第２群Ｌ２は同一距離物
体へのフォーカスの際にズーム位置によって移動量が変
化する図１、図９の第６群に相当するものである。
【００３７】基本的な鏡筒の構成は数値実施例１、２と
同じである。
同じである。
【００３８】数値実施例においてｒｉは物体側より第ｉ
番目のレンズ面の曲率半径、ｄｉは物体側より第ｉ番目
のレンズ厚または空気間隔、ｎｉとｖｉは第ｉ番目のレ
ンズの屈折率とアッベ数である。各群移動係数、フォー
カスカムＡ、補正カム、フォーカスカムＢの係数は各々
移動曲線の係数をａ１〜ａ６とし、移動量をｍ、パラメ
ータをｐ（ズームパラメータまたは、ズームパラメータ
＋フォーカスパラメータ）としたとき、 ｍ＝ａ１＊ｐ＋ａ２＊ｐ＾２ +ａ３＊ｐ＾３＋ａ４＊ｐ
＾４＋ａ５＊ｐ＾５＋ａ６＊ｐ＾６ なる式で表される。
番目のレンズ面の曲率半径、ｄｉは物体側より第ｉ番目
のレンズ厚または空気間隔、ｎｉとｖｉは第ｉ番目のレ
ンズの屈折率とアッベ数である。各群移動係数、フォー
カスカムＡ、補正カム、フォーカスカムＢの係数は各々
移動曲線の係数をａ１〜ａ６とし、移動量をｍ、パラメ
ータをｐ（ズームパラメータまたは、ズームパラメータ
＋フォーカスパラメータ）としたとき、 ｍ＝ａ１＊ｐ＋ａ２＊ｐ＾２ +ａ３＊ｐ＾３＋ａ４＊ｐ
＾４＋ａ５＊ｐ＾５＋ａ６＊ｐ＾６ なる式で表される。
【００３９】
数値実施例１ pat9512-1(100300/flo003)
f=76.9〜292.3 FNO=1:4.1〜5.8 2ω=31.4°〜8.5 °
r 1= 71.015 d 1= 2.60 n 1=1.80518 ν 1=25.4
r 2= 54.945 d 2= 0.20
r 3= 55.164 d 3= 7.60 n 2=1.43387 ν 2=95.1
r 4=-1179.789 d 4= 0.20
r 5= 100.052 d 5= 3.00 n 3=1.51633 ν 3=64.2
r 6= 244.081 d 6= 可変
r 7= -106.208 d 7= 1.40 n 4=1.69680 ν 4=55.5
r 8= 44.478 d 8= 3.60
r 9= -53.864 d 9= 1.40 n 5=1.69680 ν 5=55.5
r10= 48.790 d10= 2.60 n 6=1.84666 ν 6=23.9
r11=-3532.252 d11= 可変
r12= 72.920 d12= 4.20 n 7=1.58144 ν 7=40.8
r13= -56.775 d13= 0.20
r14= 76.263 d14= 4.50 n 8=1.49700 ν 8=81.6
r15= -51.103 d15= 1.50 n 9=1.80518 ν 9=25.4
r16= -196.239 d16= 2.00
r17= 0.000(絞リ) d17= 可変
r18= -50.373 d18= 2.50 n10=1.78590 ν10=44.2
r19= -82.865 d19= 可変
r20= 624.128 d20= 1.50 n11=1.83400 ν11=37.2
r21= 36.443 d21= 5.50 n12=1.48749 ν12=70.2
r22= -69.388 d22= 0.15
r23= 48.563 d23= 4.00 n13=1.69680 ν13=55.5
r24= -190.311 d24= 可変
r25= 163.858 d25= 1.50 n14=1.80518 ν14=25.4
r26= 41.354 d26= 4.30
r27= -46.745 d27= 1.50 n15=1.62299 ν15=58.1
r28= 81.338 d28= 1.00
r29= 87.277 d29= 4.20 n16=1.84666 ν16=23.9
r30= -89.583 d30= 可変
r31= 0.000
焦点距離 76.86 115.92 292.27 pat9512-1 (=100300・flo033)
可変間隔 f FNO 2ω ω
d 6 4.00 26.00 59.00 76.9 4.1 31.4 15.7
d11 18.91 15.37 2.17 115.9 4.6 21.1 10.6
d17 6.00 9.54 22.74 292.3 5.8 8.5 4.2
d19 30.43 21.24 1.98
d24 20.12 15.28 1.95
d30 5.00 19.02 51.61
移動係数
1次 2次 3次 4次 5次 6次
第1群 -55.000000
第3群 -12.457685 17.871664 -22.157247
第5群 -17.022055 -17.122830 5.697627
第6群 -22.08044 -44.95663 41.13380 -34.09481 30.29348 -16.90904フォーカスカム
A 2.981990 2.481774 -0.006598 0.572113 0.789188 0.001177
補正カム -25.062430 -47.438404 41.140398 -34.666923 29.504292 -16.910217フォーカスカム
B-2.093877 -1.5917591 -1.6145029 0.74705801
数値実施例２ pat9512-2(100300/flo004)
f=76.9〜292.2 FNO=1:4.1〜5.8 2ω=31.4°〜8.5 °
r 1= 67.046 d 1= 2.60 n 1=1.80518 ν 1=25.4
r 2= 51.913 d 2= 0.20
r 3= 52.121 d 3= 7.60 n 2=1.43387 ν 2=95.1
r 4=-1704.255 d 4= 0.20
r 5= 98.919 d 5= 3.00 n 3=1.51633 ν 3=64.2
r 6= 228.238 d 6= 可変
r 7= -87.155 d 7= 1.40 n 4=1.69680 ν 4=55.5
r 8= 44.888 d 8= 3.60
r 9= -67.511 d 9= 1.40 n 5=1.69680 ν 5=55.5
r10= 42.689 d10= 2.60 n 6=1.84666 ν 6=23.9
r11= 557.831 d11= 可変
r12= 64.223 d12= 4.20 n 7=1.58144 ν 7=40.8
r13= -54.750 d13= 0.20
r14= 76.906 d14= 4.50 n 8=1.49700 ν 8=81.6
r15= -49.490 d15= 1.50 n 9=1.80518 ν 9=25.4
r16= -206.348 d16= 2.00
r17= 0.000(絞リ) d17= 可変
r18= -45.590 d18= 2.50 n10=1.78590 ν10=44.2
r19= -88.224 d19= 可変
r20= 748.136 d20= 1.50 n11=1.83400 ν11=37.2
r21= 36.288 d21= 5.50 n12=1.48749 ν12=70.2
r22= -58.720 d22= 0.15
r23= 50.716 d23= 4.00 n13=1.69680 ν13=55.5
r24= -135.813 d24= 可変
r25= 149.478 d25= 1.50 n14=1.80518 ν14=25.4
r26= 39.952 d26= 4.30
r27= -45.328 d27= 1.50 n15=1.62299 ν15=58.1
r28= 68.450 d28= 1.00
r29= 75.081 d29= 4.20 n16=1.84666 ν16=23.9
r30= -101.668 d30= 可変
r31= 0.000
焦点距離 76.87 115.15 292.24 pat9512-2 (=100300・flo004)
可変間隔 f FNO 2ω ω
d 6 4.00 26.00 59.00 76.9 4.1 31.4 15.7
d11 17.42 14.38 1.92 115.2 4.5 21.3 10.6
d17 6.00 9.04 21.50 292.2 5.8 8.5 4.2
d19 22.78 15.74 1.96
d24 20.29 15.80 1.79
d30 5.00 16.52 44.32
移動係数 1次 2次 3次 4次 5次 6次
第1群 -55.000000
第3群 -11.209468 17.871664 -22.157247
第5群 -12.078194 -17.137606 8.392095
第6群 -16.62320 -43.21068 42.84715 -38.73292 36.35755 -19.95350フォーカスカム
A 2.996485 2.204997 -0.006569 0.943506 0.564269 0.001169
補正カム -19.61968 -45.41568 42.85372 -39.67643 35.79328 -19.95467フォーカスカム
B-2.65110 -1.98288 -1.14167 =0.60568
数値実施例３ pat9512-3(=lxy/e-3)
f=29.2〜131.0 fno=1:3.5〜4.7 2ω=73.1°〜18.8 °
r 1= 105.578 d 1= 2.00 n 1=1.84666 ν 1=23.8
r 2= 50.919 d 2= 7.00 n 2=1.69680 ν 2=55.5
r 3= 537.137 d 3= 0.12
r 4= 44.506 d 4= 6.00 n 3=1.71300 ν 3=53.8
r 5= 128.427 d 5= 可変
r 6= 80.225 d 6= 1.20 n 4=1.83400 ν 4=37.2
r 7= 12.326 d 7= 4.34
r 8= -57.043 d 8= 1.10 n 5=1.80400 ν 5=46.6
r 9= 31.364 d 9= 0.10
r10= 21.783 d10= 4.40 n 6=1.84666 ν 6=23.9
r11= -44.112 d11= 0.59
r12= -28.266 d12= 1.10 n 7=1.83481 ν 7=42.7
r13= 282.648 d13= 可変
r14= 0.000(絞リ) d14= 0.00
r15= 21.782 d15= 1.20 n 8=1.84666 ν 8=23.8
r16= 13.048 d16= 5.83 n 9=1.60311 ν 9=60.7
r17= -57.777 d17= 0.12
r18= 29.602 d18= 2.10 n10=1.77250 ν10=49.6
r19= 65.791 d19= 可変
r20= -45.911 d20= 3.35 n11=1.77520 ν11=27.5
r21= -12.172 d21= 1.10 n12=1.80400 ν12=46.6
r22= 132.338 d22= 可変
r23= 69.726 d23= 5.45 n13=1.48749 ν13=70.2
r24= -19.071 d24= 0.12
r25= 68.541 d25= 2.58 n14=1.69680 ν14=55.5
r26= -97.906 d26= 3.05
r27= -18.296 d27= 1.40 n15=1.84666 ν15=23.8
r28= -52.561 d28= 可変
r29= 0.000
移動係数
焦点距離 29.17 47.98 130.95 pat9512-3 (=lxy/e-3)
可変間隔 f FNO 2ω ω
d 5 1.91 13.16 31.57 29.2 3.5 73.1 36.6
d13 13.88 9.72 1.74 48.0 4.0 48.5 24.3
d19 2.18 4.75 8.53 131.0 4.7 18.8 9.4
d22 7.48 4.90 1.12
d28 0.00 5.38 11.49
移動係数
1次 2次 3次 4次 5次 6次
第1群 -29.006062
第2群 -5.046110 14.73034 -60.53437 145.4351 -158.3628 64.42849
第3群 -16.409394 12.186120 -7.264314
第4群 -10.988949 13.803568 -7.946752
第5群 -16.409394 12.186120 -7.264314
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ズームレンズを構成する複数のレンズ群のうち２つのレ
ンズ群を独立に移動させて、フォーカスを行うフローテ
ィングを用いるとき、各要素を適切に設定することによ
り、無限遠物体から至近距離物体まで良好な光学性能を
達成し、かつ簡単な鏡筒構造で変倍及びフォーカスを良
好に行ったズームレンズ及びそれを有するカメラを達成
することができる。
ズームレンズを構成する複数のレンズ群のうち２つのレ
ンズ群を独立に移動させて、フォーカスを行うフローテ
ィングを用いるとき、各要素を適切に設定することによ
り、無限遠物体から至近距離物体まで良好な光学性能を
達成し、かつ簡単な鏡筒構造で変倍及びフォーカスを良
好に行ったズームレンズ及びそれを有するカメラを達成
することができる。
【００４１】この他、本発明によれば、簡単な鏡筒構造
でズームレンズのおけるフローティングフォーカス方式
を実現することができ、フォーカス方式としてフローテ
ィングを用いることで無限遠物体から至近距離物体まで
良好な光学性能を有したズームレンズ及びそれを有する
カメラを実現することができる。
でズームレンズのおけるフローティングフォーカス方式
を実現することができ、フォーカス方式としてフローテ
ィングを用いることで無限遠物体から至近距離物体まで
良好な光学性能を有したズームレンズ及びそれを有する
カメラを実現することができる。
【図１】 本発明の数値実施例１の広角端におけるレン
ズ断面図
ズ断面図
【図２】 本発明の数値実施例１の近軸配置を表す図
【図３】 本発明の各ズーム位置における第６群のフォ
ーカス繰り出し量を表した説明図
ーカス繰り出し量を表した説明図
【図４】 本発明の第４群のフォーカス繰り出し量を表
した説明図
した説明図
【図５】 本発明に係る第６群のフォーカスカムの曲線
の説明図
の説明図
【図６】 本発明に係る第４群のフォーカスカムの曲線
の説明図
の説明図
【図７】 本発明のフォーカス方式を実現するための鏡
筒構造を模式的に示した断面図
筒構造を模式的に示した断面図
【図８】 本発明のフォーカス方式を実現するための鏡
筒の展開図を模式的に示した図
筒の展開図を模式的に示した図
【図９】 本発明の数値実施例２の広角端におけるレン
ズ断面図
ズ断面図
【図１０】本発明の数値実施例３の広角端におけるレン
ズ断面図
ズ断面図
Ｌ１ 第１群
Ｌ２ 第２群
Ｌ３ 第３群
Ｌ４ 第４群
Ｌ５ 第５群
Ｌ６ 第６群
ＳＰ 絞り
７１ ズームカム筒
７２ 連結ピン
７４、７７
フォーカスカム
７３ フォーカスカム筒
７６ フォーカスカム筒
７９ 補正カム
８０ 固定ピン
８２ フォーカスキー
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02B 15/20
Claims (2)
- 【請求項１】 物体側より順に、正の屈折力の第１群、
負の屈折力の第２群、正の屈折力の第３群、負の屈折力
の第４群、正の屈折力の第５群、負の屈折力の第６群を
有し、広角端から望遠端へのズーミングに際し、該第１
群、第３群、第５群、第６群が物体側へ移動するズーム
レンズにおいて、フォーカスの際にカムによって移動す
る少なくとも２つのフォーカスレンズ群を有し、該２つ
のフォーカスレンズ群のうち一方のフォーカスレンズ群
Ａは、ズーミングの際に移動するレンズ群であり、該フ
ォーカスレンズ群Ａは同一距離物体に対するフォーカス
の際の移動量がズーム位置によって異なり、他方のフォ
ーカスレンズ群Ｂは、該フォーカスレンズ群Ａよりも物
体側に位置すると共に、同一距離物体に対するフォーカ
スの際の移動量がズーム位置によらず一定であり、該フ
ォーカスレンズＡの無限遠物体から至近距離物体までの
撮影に関する焦点合わせに関する移動を全変倍範囲にわ
たり所定の関数ｇで定義された１つの曲線を利用して行
い、このとき任意のズーム位置での該フォーカスレンズ
Ａの移動量Δは全物体距離をフォーカスパラメータｘ、
全ズーム範囲をズームパラメータｚで表わしたとき Δ＝ｇ（ｚ＋ｘ）−ｇ（ｚ） なる式を利用して行い、該関数ｇに対して全変倍範囲に
対応させて曲線の関数ｇｚを定義し任意の物体距離にフ
ォーカスしている状態において変倍を行う際に該フォー
カスレンズ群Ａを移動させるために用いる曲線の関数を
Ｆ（ｚ）としたとき該関数Ｆ（ｚ）を Ｆ（ｚ）＝ｇ（ｚ＋ｘ）−ｇｚ（ｚ） なる式で表わされることを特徴とするズームレンズ。 - 【請求項２】 請求項１のズームレンズを有しているこ
とを特徴とするカメラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25285597A JP3526182B2 (ja) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | ズームレンズ及びそれを有するカメラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25285597A JP3526182B2 (ja) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | ズームレンズ及びそれを有するカメラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1184241A JPH1184241A (ja) | 1999-03-26 |
| JP3526182B2 true JP3526182B2 (ja) | 2004-05-10 |
Family
ID=17243119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25285597A Expired - Fee Related JP3526182B2 (ja) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | ズームレンズ及びそれを有するカメラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3526182B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4575114B2 (ja) * | 2003-12-24 | 2010-11-04 | オリンパス株式会社 | ズームレンズ鏡筒 |
| KR101086414B1 (ko) * | 2005-05-20 | 2011-11-25 | 삼성전자주식회사 | 이중 포커싱이 수행되는 디지털 영상 처리 장치의 자동포커싱 방법 |
| KR101129385B1 (ko) | 2005-05-24 | 2012-03-26 | 삼성전자주식회사 | 줌 트래킹 방법 및 이를 수행하는 이미지 처리장치 |
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