JPH02256011A - ズームレンズ系 - Google Patents
ズームレンズ系Info
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- JPH02256011A JPH02256011A JP1288447A JP28844789A JPH02256011A JP H02256011 A JPH02256011 A JP H02256011A JP 1288447 A JP1288447 A JP 1288447A JP 28844789 A JP28844789 A JP 28844789A JP H02256011 A JPH02256011 A JP H02256011A
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 29
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 35
- 230000004075 alteration Effects 0.000 abstract description 19
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 40
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- 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
- G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
- 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
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- G02B15/14—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
- G02B15/145—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 having five groups only
- G02B15/1451—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 having five groups only the first group being positive
- G02B15/145121—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 having five groups only the first group being positive arranged +-+-+
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- G02B15/14—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
- G02B15/144—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 having four groups only
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- G02B15/144105—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 having four groups only the first group being positive arranged +-+-
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- Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はズームレンズ、特にその合焦方式に関し、レン
ズ系内の一部のレンズ群の移動による所謂インナーフォ
ーカス、又はリアーフォーカス方式から、物体側レンズ
群の移動による前玉繰出方式、更にはレンズ全体を移動
させる全体繰出方式まであらゆる合焦方式に関する。
ズ系内の一部のレンズ群の移動による所謂インナーフォ
ーカス、又はリアーフォーカス方式から、物体側レンズ
群の移動による前玉繰出方式、更にはレンズ全体を移動
させる全体繰出方式まであらゆる合焦方式に関する。
ズームレンズの合焦方式としては最も物体側のレンズ群
を移動させる所謂前玉繰出方式、レンズ系内の一部のレ
ンズ群を移動させるインナーフォーカス方式、リア・フ
ォーカス方式、更にレンズ系全体により合焦する全体繰
出方式がある。一般にインナーフォーカス方式、リア・
フォーカス方式、そして全体繰出方式においては同一の
撮影距離に対して必要な繰出量が全系の焦点距離の変化
に伴なって異なってしまうという問題を有している。こ
のために、任意の焦点距離である撮影距離に対して合焦
していても、変倍を行い焦点距離を変えてしまうと結像
位置が大きく変動してその度に合焦をやり直す必要があ
る。
を移動させる所謂前玉繰出方式、レンズ系内の一部のレ
ンズ群を移動させるインナーフォーカス方式、リア・フ
ォーカス方式、更にレンズ系全体により合焦する全体繰
出方式がある。一般にインナーフォーカス方式、リア・
フォーカス方式、そして全体繰出方式においては同一の
撮影距離に対して必要な繰出量が全系の焦点距離の変化
に伴なって異なってしまうという問題を有している。こ
のために、任意の焦点距離である撮影距離に対して合焦
していても、変倍を行い焦点距離を変えてしまうと結像
位置が大きく変動してその度に合焦をやり直す必要があ
る。
この操作を電気的に自動処理してしまうという方法が様
々提案されているが、この方法はオートフォーカス方式
としては利用できるが、距離調節環(合焦環)を手動で
操作してピント合わせを行う所謂マニュアル・フォーカ
ス方式に対しては全く対処できないことになってしまう
。
々提案されているが、この方法はオートフォーカス方式
としては利用できるが、距離調節環(合焦環)を手動で
操作してピント合わせを行う所謂マニュアル・フォーカ
ス方式に対しては全く対処できないことになってしまう
。
更にオートフォーカス方式に限定した場合でも、合焦の
ために必要な繰出量を変倍状態に応じて度々演算するた
めの時間が必要となりオートフォーカスとしての速応性
に問題が生じる。なお前玉繰出方式においても全長が変
化するズームレンズ系では撮影距離が短くなると焦点距
離による繰出量の差が大きくなってくるため、上記と同
様の問題点が生じることになる。
ために必要な繰出量を変倍状態に応じて度々演算するた
めの時間が必要となりオートフォーカスとしての速応性
に問題が生じる。なお前玉繰出方式においても全長が変
化するズームレンズ系では撮影距離が短くなると焦点距
離による繰出量の差が大きくなってくるため、上記と同
様の問題点が生じることになる。
以上のような問題点を解決するための方法として合焦レ
ンズ群の繰出量が焦点距離にかかわらずほぼ一定となる
ように合焦レンズ群の横倍率が変倍に伴なって変化する
ように構成したものがある。
ンズ群の繰出量が焦点距離にかかわらずほぼ一定となる
ように合焦レンズ群の横倍率が変倍に伴なって変化する
ように構成したものがある。
この例としては特開昭58−202416号公報に開示
された様に、3つの合焦レンズ群を変倍の時とは別に一
体的に且つどの焦点距離でもほぼ同一量だけ移動させる
ことで合焦を可能にしたズームレンズが知られている。
された様に、3つの合焦レンズ群を変倍の時とは別に一
体的に且つどの焦点距離でもほぼ同一量だけ移動させる
ことで合焦を可能にしたズームレンズが知られている。
一方、全く別の方法として特開昭57−4018号公報
等に開示されるが如く、変倍機構と合焦機構とを連動さ
せるような合焦用の新たなカムを設けることによって、
焦点距離の変化に応じて繰出量が変化しても構造的に合
焦を可能にする構成が提案されている。
等に開示されるが如く、変倍機構と合焦機構とを連動さ
せるような合焦用の新たなカムを設けることによって、
焦点距離の変化に応じて繰出量が変化しても構造的に合
焦を可能にする構成が提案されている。
先に述べたように、焦点距離の変化すなわち変倍状態の
変化にかかわらず合焦のための繰出量をほぼ一定にする
方法においては、合焦のために複数のレンズ群が一体的
に移動するため、近距離収差変動を抑えるフローティン
グ機構つまり合焦時に合焦レンズ群間の相対的な空気間
隔を変えるということは採用不可能となり、近距離合焦
時において高性能を得ることは不可能である。
変化にかかわらず合焦のための繰出量をほぼ一定にする
方法においては、合焦のために複数のレンズ群が一体的
に移動するため、近距離収差変動を抑えるフローティン
グ機構つまり合焦時に合焦レンズ群間の相対的な空気間
隔を変えるということは採用不可能となり、近距離合焦
時において高性能を得ることは不可能である。
一方、変倍機構と合焦機構とを連動させるような合焦用
の新たなカムを設ける方法は、第25図に示されるよう
に、合焦群の繰出量ΔXを焦点距離の逆数1/Fと撮影
距離Rとの変数として表現した時の曲面と1/F−ΔX
平面に平行な様々な値のRに対応する平面との交線とし
て得られる曲線をそれぞれF軸方向に平行移動して1つ
の曲線に置きかえで合焦用のカムとして利用するもので
ある。
の新たなカムを設ける方法は、第25図に示されるよう
に、合焦群の繰出量ΔXを焦点距離の逆数1/Fと撮影
距離Rとの変数として表現した時の曲面と1/F−ΔX
平面に平行な様々な値のRに対応する平面との交線とし
て得られる曲線をそれぞれF軸方向に平行移動して1つ
の曲線に置きかえで合焦用のカムとして利用するもので
ある。
この方法では焦点距離によって合焦レンズ群の繰出量が
異なっても合焦可能であるが、様々な値のRに対応する
曲線を平行移動して1本の曲線に置きかえる性格上、焦
点距離による繰出量の変化が単調に変化しない場合には
実現不可能となる。
異なっても合焦可能であるが、様々な値のRに対応する
曲線を平行移動して1本の曲線に置きかえる性格上、焦
点距離による繰出量の変化が単調に変化しない場合には
実現不可能となる。
更に、近距離収差変動を抑えるためにフローティングを
合焦レンズ群に採用すると各曲面からそれぞれ合焦用の
曲線を得る段階での平行移動の量が異なり各群の合焦用
のカムが対応つかなくなってしまう。又、フローティン
グによる繰出量が収差により単調に変化しないことが考
えられるため、それぞれの合焦群で合焦カムが実現し得
なくなるという欠点をもつ。
合焦レンズ群に採用すると各曲面からそれぞれ合焦用の
曲線を得る段階での平行移動の量が異なり各群の合焦用
のカムが対応つかなくなってしまう。又、フローティン
グによる繰出量が収差により単調に変化しないことが考
えられるため、それぞれの合焦群で合焦カムが実現し得
なくなるという欠点をもつ。
そこで本発明の目的は、焦点距離の変化すなわち変倍状
態の変化にかかわらず合焦のために移動する部材の移動
量をほぼ一定に維持した簡単な構成でありながら、合焦
レンズ群自体の合焦時の移動量が変倍状態に応じて最適
量に変化させることでき、近距離合焦時においてレンズ
系のもつ自由度を最大限に利用して高性能を得ることが
可能なズームレンズ系を提供することにある。
態の変化にかかわらず合焦のために移動する部材の移動
量をほぼ一定に維持した簡単な構成でありながら、合焦
レンズ群自体の合焦時の移動量が変倍状態に応じて最適
量に変化させることでき、近距離合焦時においてレンズ
系のもつ自由度を最大限に利用して高性能を得ることが
可能なズームレンズ系を提供することにある。
本発明は、変倍と合焦の両方の機能を持つレンズ群を有
するズームレンズ系において、変倍と合焦の両機能を持
つ該レンズ群の変倍用移動軌跡に対応する変倍用案内溝
(ズームカム)を有する第1鏡筒部材と、合焦のために
変倍と合焦の両機能を持つ該レンズ群を光軸に沿って移
動させるための合焦用案内溝(フォーカスカム)を有す
る第2鏡筒部材とを有するものである。
するズームレンズ系において、変倍と合焦の両機能を持
つ該レンズ群の変倍用移動軌跡に対応する変倍用案内溝
(ズームカム)を有する第1鏡筒部材と、合焦のために
変倍と合焦の両機能を持つ該レンズ群を光軸に沿って移
動させるための合焦用案内溝(フォーカスカム)を有す
る第2鏡筒部材とを有するものである。
ここで、該ズームレンズ系の光軸を回転中心として第1
鏡筒部材と第2鏡筒部材とを相対的に回転させて変倍と
合焦の両機能を持つレンズ群を前記変倍用案内溝(ズー
ムカム)と前記合焦用案内溝(フォーカスカム)との交
点の変位量により定まる量だけ光軸上を移動させること
によって所望の変倍がなされ、前記第1鏡筒部材と前記
第2鏡筒部材とを光軸方向において相対的に移動させて
変倍と合焦の両機能を持つ前記レンズ群を前記変倍用案
内溝(ズームカム)と前記合焦用案内溝(フォーカスカ
ム)との交点の変位量により定まる量だけ光軸上を移動
させることによって所望の物体に対する合焦がなされる
ものである。そして、所定の物体に対する合焦に必要な
前記第1鏡筒部材と前記第2鏡筒部材との光軸方向での
相対移動量を変倍状態の如何によらずほぼ一定に維持し
つつ、変倍と合焦の両機能を持つ前記レンズ群の合焦の
ための光軸上での移動量が変倍状態に応じて変化し得る
ように、前記合焦用案内溝が光軸に対して傾斜した領域
を有する非線型に形成されているものである。
鏡筒部材と第2鏡筒部材とを相対的に回転させて変倍と
合焦の両機能を持つレンズ群を前記変倍用案内溝(ズー
ムカム)と前記合焦用案内溝(フォーカスカム)との交
点の変位量により定まる量だけ光軸上を移動させること
によって所望の変倍がなされ、前記第1鏡筒部材と前記
第2鏡筒部材とを光軸方向において相対的に移動させて
変倍と合焦の両機能を持つ前記レンズ群を前記変倍用案
内溝(ズームカム)と前記合焦用案内溝(フォーカスカ
ム)との交点の変位量により定まる量だけ光軸上を移動
させることによって所望の物体に対する合焦がなされる
ものである。そして、所定の物体に対する合焦に必要な
前記第1鏡筒部材と前記第2鏡筒部材との光軸方向での
相対移動量を変倍状態の如何によらずほぼ一定に維持し
つつ、変倍と合焦の両機能を持つ前記レンズ群の合焦の
ための光軸上での移動量が変倍状態に応じて変化し得る
ように、前記合焦用案内溝が光軸に対して傾斜した領域
を有する非線型に形成されているものである。
このような本発明の構成によれば、変倍用案内溝(ズー
ムカム)を有する第1鏡筒部材と、合焦用案内溝(フォ
ーカスカム)を有する第2鏡筒部材との2つの部材のみ
によって、変倍と合焦とが可能となり、いかなる変倍状
態においても、無限遠撮影状態から一定の物体距離にピ
ント合わせをするにために必要な第1鏡筒部材と第2鏡
筒部材との光軸方向での相対的移動量をほぼ一定とする
ことができる。
ムカム)を有する第1鏡筒部材と、合焦用案内溝(フォ
ーカスカム)を有する第2鏡筒部材との2つの部材のみ
によって、変倍と合焦とが可能となり、いかなる変倍状
態においても、無限遠撮影状態から一定の物体距離にピ
ント合わせをするにために必要な第1鏡筒部材と第2鏡
筒部材との光軸方向での相対的移動量をほぼ一定とする
ことができる。
すなわち、従来の一般的ズームレンズにおいて、変倍レ
ンズ群の変倍用移動軌跡を規定するために回転鏡筒に形
成された変倍用案内溝と、レンズ群°の移動を光軸方向
に規制するための光軸に平行な案内溝とを、光軸方向と
垂直な方向に変数変換した非線型な移動軌跡とすること
で、変倍状態の変化により合焦レンズ群自体の繰出】が
変化しても、更には近距離収差変動を抑えるべくフロー
ティング機構を想定しても、合焦レンズ群自体が変倍時
に移動する移動軌跡に沿って移動することで合焦が可能
となる。このため、所謂マニュアル・フォーカス方式に
も対処でき、オートフォーカス時の合焦速度を高めるこ
とも可能となる。
ンズ群の変倍用移動軌跡を規定するために回転鏡筒に形
成された変倍用案内溝と、レンズ群°の移動を光軸方向
に規制するための光軸に平行な案内溝とを、光軸方向と
垂直な方向に変数変換した非線型な移動軌跡とすること
で、変倍状態の変化により合焦レンズ群自体の繰出】が
変化しても、更には近距離収差変動を抑えるべくフロー
ティング機構を想定しても、合焦レンズ群自体が変倍時
に移動する移動軌跡に沿って移動することで合焦が可能
となる。このため、所謂マニュアル・フォーカス方式に
も対処でき、オートフォーカス時の合焦速度を高めるこ
とも可能となる。
具体的には、まず、変倍のために移動する移動軌跡を光
軸方向の移動量とそれに直交する所謂回転鏡筒の回転角
θとを変数として表現する時に、任意の変倍状態で合焦
のために光軸方向に移動する合焦レンズ群の移動量ΔX
を移動軌跡における回転鏡筒の回転量φに換算した時、
ΔXとφを変数とするように、従来においては光軸と平
行な直線状であった案内溝を、光軸と角度をなすような
非線型な曲線状の合焦用案内溝(フォーカスカム)に変
換する。
軸方向の移動量とそれに直交する所謂回転鏡筒の回転角
θとを変数として表現する時に、任意の変倍状態で合焦
のために光軸方向に移動する合焦レンズ群の移動量ΔX
を移動軌跡における回転鏡筒の回転量φに換算した時、
ΔXとφを変数とするように、従来においては光軸と平
行な直線状であった案内溝を、光軸と角度をなすような
非線型な曲線状の合焦用案内溝(フォーカスカム)に変
換する。
同時に、合焦レンズ群の変倍時の移動軌跡と変換前の案
内溝の直線軌跡との関係に対応すべく、変換後のフォー
カスカムに基づいて合焦レンズ群の変倍のための移動軌
跡、即ち変倍用案内溝(ズームカム)を回転鏡筒の回転
角θ方向に変数変換する。このような変換操作によって
、変倍用案内溝(ズームカム)と合焦用案内溝(フォー
カスカム)とが決定される。
内溝の直線軌跡との関係に対応すべく、変換後のフォー
カスカムに基づいて合焦レンズ群の変倍のための移動軌
跡、即ち変倍用案内溝(ズームカム)を回転鏡筒の回転
角θ方向に変数変換する。このような変換操作によって
、変倍用案内溝(ズームカム)と合焦用案内溝(フォー
カスカム)とが決定される。
これらの変換の結果、合焦の際には、合焦レンズ群が変
倍の時に移動する移動軌跡(ズームカム)に沿って移動
することによって合焦が可能となる。そして、変倍の際
には、変換後のフォーカスカムとズームカムとを光軸を
中心として相対的に回転することによって、即ち、変換
後のフォーカスカムあるいはズームカムの一方を光軸と
直交するθ方向に移動することによって、変倍機能、を
有するレンズ群の光軸上の位置を変化せしめて変倍を行
う。合焦時には、同一撮影距離の物体に対して各レンズ
群の光軸方向の移動量が異なっていても、変換後のフォ
ーカスカムを光軸方向にほぼ同一移動量ΔFだけ移動す
ることで合焦が達成される。この時、合焦レンズ群の相
対的移動による近距離収差変動を補正するための所謂フ
ローティングを合焦時に採用するために、合焦時の移動
量が合焦レンズ群ごとに更には変倍状態ごとに異なって
いても、フォーカスカムを光軸方向にほぼ同一移動量Δ
Fだけ移動することで合焦が可能である。
倍の時に移動する移動軌跡(ズームカム)に沿って移動
することによって合焦が可能となる。そして、変倍の際
には、変換後のフォーカスカムとズームカムとを光軸を
中心として相対的に回転することによって、即ち、変換
後のフォーカスカムあるいはズームカムの一方を光軸と
直交するθ方向に移動することによって、変倍機能、を
有するレンズ群の光軸上の位置を変化せしめて変倍を行
う。合焦時には、同一撮影距離の物体に対して各レンズ
群の光軸方向の移動量が異なっていても、変換後のフォ
ーカスカムを光軸方向にほぼ同一移動量ΔFだけ移動す
ることで合焦が達成される。この時、合焦レンズ群の相
対的移動による近距離収差変動を補正するための所謂フ
ローティングを合焦時に採用するために、合焦時の移動
量が合焦レンズ群ごとに更には変倍状態ごとに異なって
いても、フォーカスカムを光軸方向にほぼ同一移動量Δ
Fだけ移動することで合焦が可能である。
以下に、実施例に基づいて本発明を更に詳しく説明する
。
。
実施例1のズームレンズは、第1図に示した如く、物体
側から順に、正屈折力の第ルンズ群G5、負屈折力の第
2レンズ群G1、正屈折力の第3レンズ群G3及び正屈
折力の第4レンズ群G、の4つのレンズ群からなり、広
角側から望遠側への変倍に際して全レンズ群が光軸に沿
って物体側に移動し、合焦の際には第3レンズ群G3と
第4レンズ群G4とが光軸上を移動する構成である。
側から順に、正屈折力の第ルンズ群G5、負屈折力の第
2レンズ群G1、正屈折力の第3レンズ群G3及び正屈
折力の第4レンズ群G、の4つのレンズ群からなり、広
角側から望遠側への変倍に際して全レンズ群が光軸に沿
って物体側に移動し、合焦の際には第3レンズ群G3と
第4レンズ群G4とが光軸上を移動する構成である。
各レンズ群の構成について説明すれば、正屈折力の第ル
ンズ群G1は物体側から順に、物体側に凸面を向けた負
メニスカスレンズL1と物体側により曲率の強い面を向
けた正レンズL2からなり、負屈折力の第2レンズ群G
2は像側により曲率の強い面を向けた負レンズLs、両
凹負レンズL、、物体側により強い曲率の面を向けた正
レンズL5とこれに接合されて像側により曲率の強い面
を向けた負レンズL6とよりなり、正屈折力の第3レン
ズ群G、は正レンズL1、正レンズL8及びこれと接合
された負レンズし、とからなり、正屈折力の第4レンズ
群G4は物体側により曲率の強い面を向けた正レンズL
1Gと両凹負レンズLl+とから構成されている。
ンズ群G1は物体側から順に、物体側に凸面を向けた負
メニスカスレンズL1と物体側により曲率の強い面を向
けた正レンズL2からなり、負屈折力の第2レンズ群G
2は像側により曲率の強い面を向けた負レンズLs、両
凹負レンズL、、物体側により強い曲率の面を向けた正
レンズL5とこれに接合されて像側により曲率の強い面
を向けた負レンズL6とよりなり、正屈折力の第3レン
ズ群G、は正レンズL1、正レンズL8及びこれと接合
された負レンズし、とからなり、正屈折力の第4レンズ
群G4は物体側により曲率の強い面を向けた正レンズL
1Gと両凹負レンズLl+とから構成されている。
このズームレンズの諸元を紅に示す。fは焦点距離を、
FNはFナンバーを表わす。表」1の上段において、r
は各レンズ面の曲率半径、dはレンズ面間隔、nは各レ
ンズの屈折率、■はアツベ数をそれぞれ表し、添数字は
物体側からの順序を示す。虹の中段は、最終レンズL
11の物体側レンズ面(r20)に形成された非球面の
形状を表す各係数の値を示している。
FNはFナンバーを表わす。表」1の上段において、r
は各レンズ面の曲率半径、dはレンズ面間隔、nは各レ
ンズの屈折率、■はアツベ数をそれぞれ表し、添数字は
物体側からの順序を示す。虹の中段は、最終レンズL
11の物体側レンズ面(r20)に形成された非球面の
形状を表す各係数の値を示している。
非球面は、光軸からの高さをhとし、そのhにおける非
球面の頂点の接平面からの距離をX、円錐定数をに1第
2次、第4次、第6次、第8次、第10次の非球面係数
をそれぞれ順にA2、A4、A6、A8、A+oとし、
近軸の曲率半径をrとするとき、以下のような非球面方
程式で表現されている。
球面の頂点の接平面からの距離をX、円錐定数をに1第
2次、第4次、第6次、第8次、第10次の非球面係数
をそれぞれ順にA2、A4、A6、A8、A+oとし、
近軸の曲率半径をrとするとき、以下のような非球面方
程式で表現されている。
表土のレンズ系の諸元表の中段において、左から順に、
円錐定数に1第2次、第4次、第6次、第8次、第1O
次の各非球面係数A2、A + 、A e、A@、AH
oの値が順次記載されている。尚、非球面係数の値にお
けるE−nは10〜°を表している。
円錐定数に1第2次、第4次、第6次、第8次、第1O
次の各非球面係数A2、A + 、A e、A@、AH
oの値が順次記載されている。尚、非球面係数の値にお
けるE−nは10〜°を表している。
また、紅の下段は広角端から望遠端に至る6つの変倍状
態に対応する6ポジシヨン(f=36.0.50.0.
60.0.70.0.85oO1102,0)における
各レンズ群の間隔を示している。
態に対応する6ポジシヨン(f=36.0.50.0.
60.0.70.0.85oO1102,0)における
各レンズ群の間隔を示している。
そして、第1図には変倍時の各レンズ群の移動軌跡を併
記した。ここでは第ルンズ群G1の変倍時の移動軌跡が
光軸に対し45°の角度を成す直線となるように横軸(
光軸方向)と縦軸(θ方向)を選んである。
記した。ここでは第ルンズ群G1の変倍時の移動軌跡が
光軸に対し45°の角度を成す直線となるように横軸(
光軸方向)と縦軸(θ方向)を選んである。
このズームレンズにおいて、撮影距離1mで近距離収差
変動を抑え、高い結像性能を保つために第3レンズ群G
、と第4レンズ群G4とで所謂フローティングを行ない
ながら合焦するための光軸方向への移動量ΔXと、この
値ΔXを第1図に示した移動軌跡において光軸を中心と
する回転方向θに換算した値φの各値を1に示した。嚢
」−において、Fは全系の焦点距離を示し、(1)〜(
4)は第1しンズ群G1〜第4レンズ群G、を表し、R
は物体距離を表している。
変動を抑え、高い結像性能を保つために第3レンズ群G
、と第4レンズ群G4とで所謂フローティングを行ない
ながら合焦するための光軸方向への移動量ΔXと、この
値ΔXを第1図に示した移動軌跡において光軸を中心と
する回転方向θに換算した値φの各値を1に示した。嚢
」−において、Fは全系の焦点距離を示し、(1)〜(
4)は第1しンズ群G1〜第4レンズ群G、を表し、R
は物体距離を表している。
表呈に示されるとおり、合焦時においては第3レンズ群
G、と第4レンズ群G4のみが光軸上を移動し、第ルン
ズ群G1と第2レンズ群G2とは固定されている。
G、と第4レンズ群G4のみが光軸上を移動し、第ルン
ズ群G1と第2レンズ群G2とは固定されている。
次にΔX1φを変数として光軸と平行な案内溝を含めた
移動軌跡をθ方向に変数変換する方法について述べる。
移動軌跡をθ方向に変数変換する方法について述べる。
変換されたフォーカスカムとズームカムは実際には換算
値φ、換算前のΔX1そして新たな値ΔFの3つの変数
から決まる。
値φ、換算前のΔX1そして新たな値ΔFの3つの変数
から決まる。
尚、ここで導入されたフォーカスカムとズームカムとの
光軸方向での合焦のための相対的移動量ΔFの値は、同
一撮影距離に対しては変倍の状態にかかわらず一定の値
であり、合焦のために移動する合焦レンズ群の合焦時の
移動量を規定することになる。言い換えると合焦の時に
各合焦レンズ群の移動量が異なっても、また変倍の状態
が異なっても、同一の値ΔFだけフォーカスカムとズー
ムカムとを光軸方向で相対的に動かすことで合焦が可能
となる。
光軸方向での合焦のための相対的移動量ΔFの値は、同
一撮影距離に対しては変倍の状態にかかわらず一定の値
であり、合焦のために移動する合焦レンズ群の合焦時の
移動量を規定することになる。言い換えると合焦の時に
各合焦レンズ群の移動量が異なっても、また変倍の状態
が異なっても、同一の値ΔFだけフォーカスカムとズー
ムカムとを光軸方向で相対的に動かすことで合焦が可能
となる。
第2図は、第1図及び虹に示した実施例1のズームレン
ズについて、本発明に基づく移動軌跡の変換により求め
られたフォーカスカムCFI、 CF2゜CF3. C
F4とズームカムCZI、 CZ2. CZ3. C2
0との形状の概要を示す図であり、ここでは、変換前の
移動軌跡との比較を示すために、図の下方に変換前の従
来方式における各レンズ群の移動軌跡CI、 C2,C
3゜C4を対比して示した。
ズについて、本発明に基づく移動軌跡の変換により求め
られたフォーカスカムCFI、 CF2゜CF3. C
F4とズームカムCZI、 CZ2. CZ3. C2
0との形状の概要を示す図であり、ここでは、変換前の
移動軌跡との比較を示すために、図の下方に変換前の従
来方式における各レンズ群の移動軌跡CI、 C2,C
3゜C4を対比して示した。
また、第3A図及び第3B図は、変換前の移動軌跡を、
回転鏡筒の回転角φ、合焦のために移動するレンズ群の
光軸上での移動量ΔX1フォーカスカムとズームカムと
の光軸方向での相対的移動量ΔFを変数として変数変換
することを示す図である。
回転鏡筒の回転角φ、合焦のために移動するレンズ群の
光軸上での移動量ΔX1フォーカスカムとズームカムと
の光軸方向での相対的移動量ΔFを変数として変数変換
することを示す図である。
第2図の如き変換後のフォーカスカムとズームカムとを
求めるための操作について、第3A図及び第3B図を用
いて説明する。尚、変換前の移動軌跡とは、図示のとお
り、変倍レンズ群の変倍用移動軌跡を規定するために回
転鏡筒に形成された変倍用案内溝に相当する変換前軌跡
と、レンズ群の移動を光軸方向に規制するための光軸に
平行な案内溝とからなっているものである。
求めるための操作について、第3A図及び第3B図を用
いて説明する。尚、変換前の移動軌跡とは、図示のとお
り、変倍レンズ群の変倍用移動軌跡を規定するために回
転鏡筒に形成された変倍用案内溝に相当する変換前軌跡
と、レンズ群の移動を光軸方向に規制するための光軸に
平行な案内溝とからなっているものである。
変換の前後におけるそれぞれの変数の関係は一般に合焦
レンズ群の変倍時の移動方向、合焦時の移動方向、ΔF
の符号の取り方、そしてΔFとΔXの大小関係など様々
な要因により変化するが、ここでは具体例とした第1図
の移動軌跡、fi2に示した移動量に則した変換関係図
である。つまり広角から望遠への変倍に従って合焦機能
をを有する変倍レンズ群は物体側へ移動し、合焦時には
像側へ移動すべく変倍用の移動軌跡上を望遠側から広角
側へ移動し、更にΔFをΔXと同符号にとった時の変換
関係図である。尚、ΔFとΔXの大小関係で第3A図の
場合と第3B図の場合とに場合分けされる。図中「変換
前軌跡」として示される一点鎖線は任意の変倍状態にお
いて、変倍兼合焦レンズ群が合焦のために必要な光軸方
向の移動量をθ方向に変換した値φに相当する変換前の
変倍兼合焦レンズ群の変倍の際の移動軌跡である。また
、「案内溝」として示される一転鎖線は鏡筒構造上、光
軸に平行な直線軌跡である。これら2つの軌跡を図に示
されるφ、ΔX1ΔFの関係のもとで変換すると、図中
実線にて示されるようにフォーカスカムとズームカムの
軌道が得られる。
レンズ群の変倍時の移動方向、合焦時の移動方向、ΔF
の符号の取り方、そしてΔFとΔXの大小関係など様々
な要因により変化するが、ここでは具体例とした第1図
の移動軌跡、fi2に示した移動量に則した変換関係図
である。つまり広角から望遠への変倍に従って合焦機能
をを有する変倍レンズ群は物体側へ移動し、合焦時には
像側へ移動すべく変倍用の移動軌跡上を望遠側から広角
側へ移動し、更にΔFをΔXと同符号にとった時の変換
関係図である。尚、ΔFとΔXの大小関係で第3A図の
場合と第3B図の場合とに場合分けされる。図中「変換
前軌跡」として示される一点鎖線は任意の変倍状態にお
いて、変倍兼合焦レンズ群が合焦のために必要な光軸方
向の移動量をθ方向に変換した値φに相当する変換前の
変倍兼合焦レンズ群の変倍の際の移動軌跡である。また
、「案内溝」として示される一転鎖線は鏡筒構造上、光
軸に平行な直線軌跡である。これら2つの軌跡を図に示
されるφ、ΔX1ΔFの関係のもとで変換すると、図中
実線にて示されるようにフォーカスカムとズームカムの
軌道が得られる。
ここで変換の前後における変倍と合焦の対応関係につい
て述べる。
て述べる。
ある変倍状態で撮影距離無限遠における変倍兼合焦レン
ズ群の位置が点Oで示される位置にあるとする。この状
態から変倍のために案内溝を縦軸方向(回転鏡筒の回転
角θ方向)にφだけ平行移動すると変換前軌跡と案内溝
が点Aで交わり、変倍兼合焦レンズ群が光軸方向では点
0から点Cに相当する量ΔXだけ移動することになる。
ズ群の位置が点Oで示される位置にあるとする。この状
態から変倍のために案内溝を縦軸方向(回転鏡筒の回転
角θ方向)にφだけ平行移動すると変換前軌跡と案内溝
が点Aで交わり、変倍兼合焦レンズ群が光軸方向では点
0から点Cに相当する量ΔXだけ移動することになる。
同様に、変換後のフォーカスカムを変倍のために同じく
縦軸方向にφだけ移動すると、フォーカスカムはズーム
カムと点Bで交わり、変倍兼合焦レンズ群が光軸方向で
は変換前と同様に点0から点Cに相当する量ΔXだけ移
動することになる。
縦軸方向にφだけ移動すると、フォーカスカムはズーム
カムと点Bで交わり、変倍兼合焦レンズ群が光軸方向で
は変換前と同様に点0から点Cに相当する量ΔXだけ移
動することになる。
従って、変倍時には変換の前後で光軸方向の位置関係は
保たれることになる。
保たれることになる。
一方、合焦の際は変換後のフォーカスカムを光軸方向に
ΔFだけ移動するとズームカムと点Bで交わり、変倍兼
合焦レンズ群が光軸方向では点Oから点Cに相当する量
ΔXだけ移動し変換前の合焦のために必要な移動量と等
しくなる。
ΔFだけ移動するとズームカムと点Bで交わり、変倍兼
合焦レンズ群が光軸方向では点Oから点Cに相当する量
ΔXだけ移動し変換前の合焦のために必要な移動量と等
しくなる。
従って、第3A図や第3B図に示した関係のもとに変換
を行なうことで変倍、合焦の両方に関して変換の前後で
対応関係が満足される。
を行なうことで変倍、合焦の両方に関して変換の前後で
対応関係が満足される。
尚、第3A図及び第3B図の説明において、変倍時の移
動量を合焦時の移動量と同じ値ΔXとしたが、これは説
明の便宜上こうしたに過ぎず、両者の移動量は一般には
異なる値となる。
動量を合焦時の移動量と同じ値ΔXとしたが、これは説
明の便宜上こうしたに過ぎず、両者の移動量は一般には
異なる値となる。
上述の如き変換操作は、ある変倍状態で撮影距離無限遠
における変倍兼合焦レンズ群の位置を基準として所望の
近距離合焦を行う場合であり、異なる変倍状態において
もその状態における変換前の移動軌跡を同様に変換して
フォーカスカムの軌跡とズームカムの軌跡とを決定する
ことができる。
における変倍兼合焦レンズ群の位置を基準として所望の
近距離合焦を行う場合であり、異なる変倍状態において
もその状態における変換前の移動軌跡を同様に変換して
フォーカスカムの軌跡とズームカムの軌跡とを決定する
ことができる。
このようにして移動軌跡の変換を全変倍域にわたって実
行することで、最終的なフォーカスカムとズームカムが
、第2図のように決定される。ここで、所定の撮影距離
物体に対するΔFの値を一定として、第3A図や第3B
図の如き変換操作を、移動軌跡に沿って順次行っていく
ことによって、フォーカスカムは光軸に対して傾斜した
領域を有する非線型に形成される。
行することで、最終的なフォーカスカムとズームカムが
、第2図のように決定される。ここで、所定の撮影距離
物体に対するΔFの値を一定として、第3A図や第3B
図の如き変換操作を、移動軌跡に沿って順次行っていく
ことによって、フォーカスカムは光軸に対して傾斜した
領域を有する非線型に形成される。
上記実施例1において、変倍兼合焦レンズ群としての第
3レンズ群G、及び第4レンズ群G4について、物体距
離R= 1000mm (1m)の物体に対する合焦に
必要なフォーカスカムとズームカムとの光軸方向での相
対的移動量ΔFの値をΔF=−2,4閣に設定したとき
、lのΔX1φから決定される最終的な移動軌跡の様子
を示したのが第2図である。第2図においては、各レン
ズ群の移動軌跡を与えるためのフォーカスカムCPI、
CF2. CF3. CF4とズームカムCZI、
C20,C20,C20(7)変換の関係を広角端(W
)の変倍状態を基準として示し、望遠端(T)への変倍
のために、フォーカスカムCFI、 CF2、 CF3
. CF4とズームカムCZ1. C20,C20,C
20とが光軸に垂直な方向(第2図中上下方向)に相対
移動することによって両カムの交点の移動に応じて各レ
ンズ群が光軸上で移動されて変倍がなされる。
3レンズ群G、及び第4レンズ群G4について、物体距
離R= 1000mm (1m)の物体に対する合焦に
必要なフォーカスカムとズームカムとの光軸方向での相
対的移動量ΔFの値をΔF=−2,4閣に設定したとき
、lのΔX1φから決定される最終的な移動軌跡の様子
を示したのが第2図である。第2図においては、各レン
ズ群の移動軌跡を与えるためのフォーカスカムCPI、
CF2. CF3. CF4とズームカムCZI、
C20,C20,C20(7)変換の関係を広角端(W
)の変倍状態を基準として示し、望遠端(T)への変倍
のために、フォーカスカムCFI、 CF2、 CF3
. CF4とズームカムCZ1. C20,C20,C
20とが光軸に垂直な方向(第2図中上下方向)に相対
移動することによって両カムの交点の移動に応じて各レ
ンズ群が光軸上で移動されて変倍がなされる。
図示のとおり、合焦機能を持たない変倍専用群である第
ルンズ群GI及び第2レンズ群G、の移動軌跡は、本発
明の構成においてもそれらの移動軌跡は変換前と同一で
あり、フォーカスカムCFI、 CF2は光軸に平行な
案内溝になっている。
ルンズ群GI及び第2レンズ群G、の移動軌跡は、本発
明の構成においてもそれらの移動軌跡は変換前と同一で
あり、フォーカスカムCFI、 CF2は光軸に平行な
案内溝になっている。
ここで、変倍兼合焦レンズ群である第3レンズ群G3と
第4レンズ群G4との移動について、第4A図及び第4
B図を用いて説明する。
第4レンズ群G4との移動について、第4A図及び第4
B図を用いて説明する。
第4A図及び第4B図は、ズームカムCZ3. C20
を有する第1鏡筒lOとフォーカスカムCF3. CF
4を有する第2鏡筒20との展開図を示しており、第4
A図は両鏡筒の光軸方向での移動による合焦状態の変化
を示し、第4B図は両鏡筒の相対的回転による変倍状態
の変化を示している。
を有する第1鏡筒lOとフォーカスカムCF3. CF
4を有する第2鏡筒20との展開図を示しており、第4
A図は両鏡筒の光軸方向での移動による合焦状態の変化
を示し、第4B図は両鏡筒の相対的回転による変倍状態
の変化を示している。
合焦の際には、第4A図に示される如く、ズームカムC
Z3. C20を有する第1鏡筒10に対してフォーカ
スカムCF3. CF4を有する第2鏡筒20が光軸に
沿って像側(図中右側)にΔFだけ移動される。
Z3. C20を有する第1鏡筒10に対してフォーカ
スカムCF3. CF4を有する第2鏡筒20が光軸に
沿って像側(図中右側)にΔFだけ移動される。
このため、無限遠合焦状態におけるズームカムC23と
フォーカスカムCP3 、との交点ga+ は、ズーム
カムCZ3に沿って相対変位後のフォーカスカムCF3
!との交点g。に移動し、第3レンズ群G3は光軸方向
においてΔXFsだけ像側に移動することになる。また
、無限遠合焦状態におけるズームカムCZ4とフォーカ
スカムCF4.との交点g4+は、ズームカムCZ4に
沿って相対変位後のフォーカスカムCF4、との交点g
4!に移動し、第4レンズ群G4は光軸方向においてΔ
XF、だけ像側に移動することになる。このように、第
2鏡筒20を第1鏡筒10に対してΔFだけ光軸方向に
移動させることによって、変倍兼合焦群どしての第3レ
ンズ群G3及び第4レンズ群G、をそれぞれΔXF、
、 ΔXF、だけ光軸上を移動させることができ、これ
によって所望の物体距離への合焦がなされる。
フォーカスカムCP3 、との交点ga+ は、ズーム
カムCZ3に沿って相対変位後のフォーカスカムCF3
!との交点g。に移動し、第3レンズ群G3は光軸方向
においてΔXFsだけ像側に移動することになる。また
、無限遠合焦状態におけるズームカムCZ4とフォーカ
スカムCF4.との交点g4+は、ズームカムCZ4に
沿って相対変位後のフォーカスカムCF4、との交点g
4!に移動し、第4レンズ群G4は光軸方向においてΔ
XF、だけ像側に移動することになる。このように、第
2鏡筒20を第1鏡筒10に対してΔFだけ光軸方向に
移動させることによって、変倍兼合焦群どしての第3レ
ンズ群G3及び第4レンズ群G、をそれぞれΔXF、
、 ΔXF、だけ光軸上を移動させることができ、これ
によって所望の物体距離への合焦がなされる。
一方、変倍の際には、第4B図に示される如く、フォー
カスカムCF3. CF4を有する第2鏡筒20に対し
てズームカムCZ3. C20を有する第1鏡筒10が
光軸に直交方向に(図中上側に)φだけ回転移動される
。このため、成る変倍状態においてフォーカスカムCF
3とズームカムCZ3□との交点gs+ によって定め
られる第3レンズ群G、の位置は、相対的な回転変位の
後には、フォーカスカムCF3と破線で示したズームカ
ムCZ3.との交点gssによって定められる位置に移
動し、光軸上での移動量はΔxz。
カスカムCF3. CF4を有する第2鏡筒20に対し
てズームカムCZ3. C20を有する第1鏡筒10が
光軸に直交方向に(図中上側に)φだけ回転移動される
。このため、成る変倍状態においてフォーカスカムCF
3とズームカムCZ3□との交点gs+ によって定め
られる第3レンズ群G、の位置は、相対的な回転変位の
後には、フォーカスカムCF3と破線で示したズームカ
ムCZ3.との交点gssによって定められる位置に移
動し、光軸上での移動量はΔxz。
となる。また、第4レンズ群G4においては、フォーカ
スカムCF4とズームカムCZ41との交点gi+ に
よって定められる位置は、相対的な回転変位の後には、
フォーカスカムCF4と破線で示したズームカムCZ4
!との交点g4sによって定められる位置に移動し、光
軸上での移動量はΔXz、となる。このように、第1鏡
筒10を第2鏡筒20に対してφだけ光軸と直交方向に
回転移動させることによって、変倍兼合焦群としての第
3レンズ群G、及び第4レンズ群G、をそれぞれΔXZ
、 、ΔXz、だけ光軸上で移動することができ、これ
によって所望の変倍状態への移行がなされる。
スカムCF4とズームカムCZ41との交点gi+ に
よって定められる位置は、相対的な回転変位の後には、
フォーカスカムCF4と破線で示したズームカムCZ4
!との交点g4sによって定められる位置に移動し、光
軸上での移動量はΔXz、となる。このように、第1鏡
筒10を第2鏡筒20に対してφだけ光軸と直交方向に
回転移動させることによって、変倍兼合焦群としての第
3レンズ群G、及び第4レンズ群G、をそれぞれΔXZ
、 、ΔXz、だけ光軸上で移動することができ、これ
によって所望の変倍状態への移行がなされる。
以上のように、変換後の移動軌跡を利用することによっ
て、合焦の際に変倍兼合焦レンズ群が変倍時に移動する
移動軌跡(ズームカム)に沿って移動することにより合
焦を可能にすることができる。つまり変倍時にはフォー
カスカム(第1、第2レンズ群については案内用の直線
軌跡)あるいはズームカムの一方を光軸と直交するθ方
向に移動することで各レンズ群の光軸上の位置を変化せ
しめて変倍を行ない、合焦時には同一撮影距離に対して
は合焦レンズ群細々の光軸方向の移動量が異なっていて
もフォーカスカムをΔF(実施例1ではR=1.0mで
ΔF=−2,4嗣)だけ移動することで合焦がなされる
。
て、合焦の際に変倍兼合焦レンズ群が変倍時に移動する
移動軌跡(ズームカム)に沿って移動することにより合
焦を可能にすることができる。つまり変倍時にはフォー
カスカム(第1、第2レンズ群については案内用の直線
軌跡)あるいはズームカムの一方を光軸と直交するθ方
向に移動することで各レンズ群の光軸上の位置を変化せ
しめて変倍を行ない、合焦時には同一撮影距離に対して
は合焦レンズ群細々の光軸方向の移動量が異なっていて
もフォーカスカムをΔF(実施例1ではR=1.0mで
ΔF=−2,4嗣)だけ移動することで合焦がなされる
。
93は第2図に示した変換後の移動軌跡から算出した焦
点距離F=36.50.60.70.85.102 m
mの各変倍状態における撮影距離R= 0.85.1.
0.1.5.2,0.3.0.5.0 mの時の合焦の
ためのフォーカスカムを有する第2鏡筒の繰出IΔF
(DF)、及びΔFに対応する各レンズ群の実際の繰出
量ΔX(DX)、更に各レンズ群に光軸上の変位量ΔX
を与えた時の結像点の変位量(BP)を示したものであ
る。lの上段が各変倍状態における種々の撮影距離Rに
ついての結像点の変位量(BF)を示し、中段は各撮影
距離Rに対して最適合焦がなされるに必要なフォーカス
カムの移動量ΔF (DF)を示している。尚、このフ
ォーカスカムの移動量ΔF (DF)は、望遠端におい
て結像点の変位が無くなるような値を選定したものであ
る。また、下段は各ΔFに対応する各レンズ群の実際の
繰出量ΔX (DX)(7)値を、焦点距離F=36.
50.60.70.85.102ffiI11の各変倍
状態における撮影距離R=0゜85.1.0.1.5.
2.0.3.0 、’ 5.0 mの各場合について示
している。下段においては左端の数字は全系の焦点距離
Fを示し、右端は撮影距離Rを示し、これらの中間の数
字は順に第ルンズ群G1、第2レンズ群Gい第3レンズ
群G、及び第4レンズ群G、についての実際の繰出量Δ
X(DX)の値である。
点距離F=36.50.60.70.85.102 m
mの各変倍状態における撮影距離R= 0.85.1.
0.1.5.2,0.3.0.5.0 mの時の合焦の
ためのフォーカスカムを有する第2鏡筒の繰出IΔF
(DF)、及びΔFに対応する各レンズ群の実際の繰出
量ΔX(DX)、更に各レンズ群に光軸上の変位量ΔX
を与えた時の結像点の変位量(BP)を示したものであ
る。lの上段が各変倍状態における種々の撮影距離Rに
ついての結像点の変位量(BF)を示し、中段は各撮影
距離Rに対して最適合焦がなされるに必要なフォーカス
カムの移動量ΔF (DF)を示している。尚、このフ
ォーカスカムの移動量ΔF (DF)は、望遠端におい
て結像点の変位が無くなるような値を選定したものであ
る。また、下段は各ΔFに対応する各レンズ群の実際の
繰出量ΔX (DX)(7)値を、焦点距離F=36.
50.60.70.85.102ffiI11の各変倍
状態における撮影距離R=0゜85.1.0.1.5.
2.0.3.0 、’ 5.0 mの各場合について示
している。下段においては左端の数字は全系の焦点距離
Fを示し、右端は撮影距離Rを示し、これらの中間の数
字は順に第ルンズ群G1、第2レンズ群Gい第3レンズ
群G、及び第4レンズ群G、についての実際の繰出量Δ
X(DX)の値である。
尚、何れの値についても、物体側へ移動する場合を正の
値として示している。
値として示している。
この去ユからそれぞれの焦点距離、撮影距離で結像点の
変位量が小さく、最大でも0.067mm程度であり、
いかなる変倍状態においても、またあらゆる物体距離に
対しても十分焦点深度内に収まっている。従って、フォ
ーカスカムを有する第2鏡筒とズームカムを有する第1
鏡筒との光軸方向での相対的移動という極めて簡単な機
構により、全変倍域にわたって常に良好な合焦がなされ
ることがわかる。
変位量が小さく、最大でも0.067mm程度であり、
いかなる変倍状態においても、またあらゆる物体距離に
対しても十分焦点深度内に収まっている。従って、フォ
ーカスカムを有する第2鏡筒とズームカムを有する第1
鏡筒との光軸方向での相対的移動という極めて簡単な機
構により、全変倍域にわたって常に良好な合焦がなされ
ることがわかる。
以上のことから、各変倍状態、撮影距離、更には合焦群
により合焦時の繰出量が異なっても、合焦のためにフォ
ーカスカムCFI、 CF2. CF3. CF4とズ
−ムカムCZ1. C20,C20,C20との光軸方
向での相対的な移動量としての新たな変数ΔFを設定す
ることによって、合焦のために必要な移動部材の移動量
が変倍状態によって変化することなく一定の量ΔFで達
成され、所謂マニュアルフォーカスに対応できることが
明らかである。尚、物体距離に応じて両カムの光軸方向
での相対移動量ΔFが変化することはlの中段に示した
とおりである。
により合焦時の繰出量が異なっても、合焦のためにフォ
ーカスカムCFI、 CF2. CF3. CF4とズ
−ムカムCZ1. C20,C20,C20との光軸方
向での相対的な移動量としての新たな変数ΔFを設定す
ることによって、合焦のために必要な移動部材の移動量
が変倍状態によって変化することなく一定の量ΔFで達
成され、所謂マニュアルフォーカスに対応できることが
明らかである。尚、物体距離に応じて両カムの光軸方向
での相対移動量ΔFが変化することはlの中段に示した
とおりである。
次に、人工は合焦に伴う結像点の変位Iを完全に零に最
適化するために必要なΔFの値を、それぞれの変倍状態
、撮影距離Rについて、変換後の移動軌跡から求めたも
のである。紅の上段は焦点距離F=36.50.60.
70.85.102叩の各変倍状態における撮影距離R
= 0.85.1.0.1.5.2゜0.3.0.5.
0mの時の合焦のためのフォーカスカムを有する第2鏡
簡の最適繰出量ΔF (DF)を示しており、中段は各
撮影距離Rに対して望遠端において最適合焦がなされる
に必要なフォーカスカムの移動量を示している。また、
下段は各ΔFに対応する各レンズ群の実際の繰出量ΔX
(DX)の値を、焦点距離F=36.50.60.70
.85.102Mの各変倍状態における撮影距離R=
0.85.1.0.1.5.2.0.3.0.5.0
mの各場合について示している。
適化するために必要なΔFの値を、それぞれの変倍状態
、撮影距離Rについて、変換後の移動軌跡から求めたも
のである。紅の上段は焦点距離F=36.50.60.
70.85.102叩の各変倍状態における撮影距離R
= 0.85.1.0.1.5.2゜0.3.0.5.
0mの時の合焦のためのフォーカスカムを有する第2鏡
簡の最適繰出量ΔF (DF)を示しており、中段は各
撮影距離Rに対して望遠端において最適合焦がなされる
に必要なフォーカスカムの移動量を示している。また、
下段は各ΔFに対応する各レンズ群の実際の繰出量ΔX
(DX)の値を、焦点距離F=36.50.60.70
.85.102Mの各変倍状態における撮影距離R=
0.85.1.0.1.5.2.0.3.0.5.0
mの各場合について示している。
この表土の上段の各位から、ΔFの値は同一撮影距離R
については値が極めて接近しており、変倍に伴う変化量
が極めて小さくなっていることが分かる。従って、オー
トフォーカスを用いてズームカムを有する第1鏡簡とフ
ォーカスカムを有する第2鏡筒とを光軸方向で相対的に
変位させる場合においても、その補正量が極わずかであ
るため、合焦の遠志性が良くなることが明らかである。
については値が極めて接近しており、変倍に伴う変化量
が極めて小さくなっていることが分かる。従って、オー
トフォーカスを用いてズームカムを有する第1鏡簡とフ
ォーカスカムを有する第2鏡筒とを光軸方向で相対的に
変位させる場合においても、その補正量が極わずかであ
るため、合焦の遠志性が良くなることが明らかである。
第5A図〜第5F図には、本発明の詳細な説明に用いた
上記実施例1について、撮影距離無限遠の時における焦
点距離F=36.50.60.70.85.102 m
mの各変倍状態での諸収差図を示した。また、第5G図
〜第5L図には1、同じく焦点距離F=36.50.6
0、TO185,102mの各変倍状態において、撮影
距離R=O685mに対して、本発明によって得られた
変換後の移動軌跡から算出された第1鏡筒と第2鏡筒と
の光軸上での相対変位量ΔFを与えて合焦した場合(各
レンズ群の軸上変位量ΔXは表3に示した)の諸収差図
を示した。
上記実施例1について、撮影距離無限遠の時における焦
点距離F=36.50.60.70.85.102 m
mの各変倍状態での諸収差図を示した。また、第5G図
〜第5L図には1、同じく焦点距離F=36.50.6
0、TO185,102mの各変倍状態において、撮影
距離R=O685mに対して、本発明によって得られた
変換後の移動軌跡から算出された第1鏡筒と第2鏡筒と
の光軸上での相対変位量ΔFを与えて合焦した場合(各
レンズ群の軸上変位量ΔXは表3に示した)の諸収差図
を示した。
移動軌跡は撮影距離R=1.OmのΔX1φ、ΔFから
決められたものであり、R=0.85mに対応する繰出
量は移動軌跡から従属的に決定されるにもかかわらず、
各諸収差図の比較から、近距離収差変動が極めて小さく
抑えられており、本発明の有効性がうかがえる。
決められたものであり、R=0.85mに対応する繰出
量は移動軌跡から従属的に決定されるにもかかわらず、
各諸収差図の比較から、近距離収差変動が極めて小さく
抑えられており、本発明の有効性がうかがえる。
尚、第2図に示した変換後のフォーカスカムとズームカ
ムとの関係について、第4レンズ群G4のフォーカスカ
ムとズームカムの交差する角度が望遠側で小さくなるた
めに、変倍及び合焦の時にカム溝に沿ってレンズ群を移
動させるための機構上の問題が生じる場合が考えられる
。しかしながらこのような場合には、変換後の全ての軌
跡をθ方向に比例拡大または縮小することによって、変
倍及び合焦のための操作に影響を与えることなく両カム
の交差角度だけを変えることが可能となる。
ムとの関係について、第4レンズ群G4のフォーカスカ
ムとズームカムの交差する角度が望遠側で小さくなるた
めに、変倍及び合焦の時にカム溝に沿ってレンズ群を移
動させるための機構上の問題が生じる場合が考えられる
。しかしながらこのような場合には、変換後の全ての軌
跡をθ方向に比例拡大または縮小することによって、変
倍及び合焦のための操作に影響を与えることなく両カム
の交差角度だけを変えることが可能となる。
また別の方法としては予め交差角度を考慮してΔFを設
定することも可能である。
定することも可能である。
以上は表1及び第2図に示した4群構成のズームレンズ
系において、第3レンズ群G、と第4レンズ群G、との
相対的移動によるフローティングを行ないながら合焦す
る場合についての説明であったが、合焦を可能とするの
は第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との移動に限ら
ず、他のレンズ群の移動によっても合焦は可能であり、
他の合焦方法においても本発明が同様に適用可能である
ことを以下に説明する。
系において、第3レンズ群G、と第4レンズ群G、との
相対的移動によるフローティングを行ないながら合焦す
る場合についての説明であったが、合焦を可能とするの
は第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との移動に限ら
ず、他のレンズ群の移動によっても合焦は可能であり、
他の合焦方法においても本発明が同様に適用可能である
ことを以下に説明する。
fi5は、上記実施例1の4群構成のズームレンズ系に
おいて、第3レンズ群G、のみの移動によって合焦を行
う場合の撮影距離R=1mに対する繰出量ΔXと換算値
φを示し、lは第2レンズ群G、のみの移動によって合
焦を行なう場合のR=1mに対するΔX1φを示す。ま
た、表ユは最前レンズ群である第ルンズ群G1の移動の
みによって合焦を行う場合のR=1.5mに対する繰出
量ΔXと換算値φを示している。
おいて、第3レンズ群G、のみの移動によって合焦を行
う場合の撮影距離R=1mに対する繰出量ΔXと換算値
φを示し、lは第2レンズ群G、のみの移動によって合
焦を行なう場合のR=1mに対するΔX1φを示す。ま
た、表ユは最前レンズ群である第ルンズ群G1の移動の
みによって合焦を行う場合のR=1.5mに対する繰出
量ΔXと換算値φを示している。
そして、第6図は第3レンズ群による合焦の場合の変換
後の移動軌跡であり、これは第3A図の変換関係図にl
のΔX、φとΔF= 1.0mmを用いて変換したも
のである。そしてこの変換後の移動軌跡から算出した各
焦点距離、撮影距離における合焦のための繰出量ΔF1
ΔX1そしてΔXを与えられた時の結像点の変位量を、
前記嚢」−と同様にして、lに示した。
後の移動軌跡であり、これは第3A図の変換関係図にl
のΔX、φとΔF= 1.0mmを用いて変換したも
のである。そしてこの変換後の移動軌跡から算出した各
焦点距離、撮影距離における合焦のための繰出量ΔF1
ΔX1そしてΔXを与えられた時の結像点の変位量を、
前記嚢」−と同様にして、lに示した。
同じく、第7図は第2レンズ群G、による合焦の場合の
変換後の移動軌跡を示しており、これは第9図に示した
変換関係図の如き変換操作において、紅のΔx1φと、
撮影距離R=1mに対してΔF=2.0mmとして変換
したものである。そしてこの変換後の移動軌跡から算出
した各焦点距離、撮影距離における合焦のための繰出量
ΔF1ΔX1そして結像点の変位量を表呈に示した。
変換後の移動軌跡を示しており、これは第9図に示した
変換関係図の如き変換操作において、紅のΔx1φと、
撮影距離R=1mに対してΔF=2.0mmとして変換
したものである。そしてこの変換後の移動軌跡から算出
した各焦点距離、撮影距離における合焦のための繰出量
ΔF1ΔX1そして結像点の変位量を表呈に示した。
同様に、第8図は第ルンズ群G、による合焦の場合の変
換後の移動軌跡であり、これは第9図の変換関係図の変
換操作において、[7のΔx1φの値と、撮影距離R=
1.5mに対してΔF = 10.0鵬として変換した
ものである。そしてこの変換後の移動軌跡から算出した
各焦点距離、撮影距離における合焦のための繰出量ΔF
1ΔX1そして結像点の変位量を510に示した。
換後の移動軌跡であり、これは第9図の変換関係図の変
換操作において、[7のΔx1φの値と、撮影距離R=
1.5mに対してΔF = 10.0鵬として変換した
ものである。そしてこの変換後の移動軌跡から算出した
各焦点距離、撮影距離における合焦のための繰出量ΔF
1ΔX1そして結像点の変位量を510に示した。
尚、第9図に示した変換関係図による変換操作は、第3
A図及び第3B図において説明した場合と、合焦時の移
動方向を逆としている他は全く同様である。
A図及び第3B図において説明した場合と、合焦時の移
動方向を逆としている他は全く同様である。
以上の老」−1l、910から、いずれの場合において
も結像点の変位量は小さく充分に焦点深度に収まってお
り、本発明による合焦方式が同様に有効であることが分
かる。
も結像点の変位量は小さく充分に焦点深度に収まってお
り、本発明による合焦方式が同様に有効であることが分
かる。
以上の結果から表土及び第1図に示したズームレンズ系
においては、実質的に合焦可能などのレンズ群に対して
も、本発明が利用できる。そして、いかなる合焦方式に
おいても、一定の撮影距離Rに対しては変倍状態の如何
に関わらず合焦に必要な移動量ΔFをほぼ一定に維持で
き、複数の合焦群の繰出量が異なる場合でも良好な合焦
が達成できることがわかる。
においては、実質的に合焦可能などのレンズ群に対して
も、本発明が利用できる。そして、いかなる合焦方式に
おいても、一定の撮影距離Rに対しては変倍状態の如何
に関わらず合焦に必要な移動量ΔFをほぼ一定に維持で
き、複数の合焦群の繰出量が異なる場合でも良好な合焦
が達成できることがわかる。
次に、本発明は上述した4群構成のズームレンズ系に限
られるものではなく、他のズームレンズ系に適応した場
合についても有効であることを述べる。
られるものではなく、他のズームレンズ系に適応した場
合についても有効であることを述べる。
第1O図に示したズームレンズ系は、物体側から順に正
屈折力の第ルンズ群Gl、負屈折力の第2レンズ群Gt
−、正屈折力の第3レンズ群G1、負屈折力第4レンズ
群Gい及び正屈折力第5レンズ群G。
屈折力の第ルンズ群Gl、負屈折力の第2レンズ群Gt
−、正屈折力の第3レンズ群G1、負屈折力第4レンズ
群Gい及び正屈折力第5レンズ群G。
の5つのレンズ群からなるものであり、広角側から望遠
側への変倍に際して、全てのレンズ群が物体側に移動す
る構成である。このズームレンズ系の諸元を衣旦に示し
、第1O図のレンズ構成図には、各レンズ群の変倍時の
移動軌跡を併記した。尚、ここでは第3レンズ群G、の
変倍時の移動軌跡が光軸に対して456の角度を成す直
線となるように横軸(光軸方向)と縦軸(θ方向)を選
んである。
側への変倍に際して、全てのレンズ群が物体側に移動す
る構成である。このズームレンズ系の諸元を衣旦に示し
、第1O図のレンズ構成図には、各レンズ群の変倍時の
移動軌跡を併記した。尚、ここでは第3レンズ群G、の
変倍時の移動軌跡が光軸に対して456の角度を成す直
線となるように横軸(光軸方向)と縦軸(θ方向)を選
んである。
次に、このズームレンズ系において、撮影距離1.5m
で近距離収差変動を抑えて高性能を保つために、第3レ
ンズ群G2、第4レンズ群G4及び第5レンズ群G、を
所謂フローティングを行ないながら移動することによっ
て合焦した場合の、光軸方向への移動量ΔXとθ方向へ
の換算値φを表理に示した。
で近距離収差変動を抑えて高性能を保つために、第3レ
ンズ群G2、第4レンズ群G4及び第5レンズ群G、を
所謂フローティングを行ないながら移動することによっ
て合焦した場合の、光軸方向への移動量ΔXとθ方向へ
の換算値φを表理に示した。
そして、第11図には、第3A図に示した変換関係図の
如き変換操作において、衷且に示したΔX、φにおいて
、撮影距離R=1.Omに対してΔF=−1,3731
anとして変換した変換後の移動軌跡を示した。
如き変換操作において、衷且に示したΔX、φにおいて
、撮影距離R=1.Omに対してΔF=−1,3731
anとして変換した変換後の移動軌跡を示した。
第11図においては、変換後の各レンズ群の移動軌跡が
互いに干渉しないように、各レンズ群の移動軌跡をθ方
向に平行移動しである。金物構造上はこのように干渉を
防ぐように各レンズ群のカムを切れば問題なく変換前の
軌跡と対応させることが可能である。そして変倍時には
、フォーカスカムあるいはズームカムの一方をθ方向に
相対的に移動することによって、各レンズ群の光軸上の
位置を変化せしめて変倍を行ない、合焦時には同一撮影
距離に対してはフォーカスカムをΔFだけ光軸方向に移
動することで合焦がなされる。
互いに干渉しないように、各レンズ群の移動軌跡をθ方
向に平行移動しである。金物構造上はこのように干渉を
防ぐように各レンズ群のカムを切れば問題なく変換前の
軌跡と対応させることが可能である。そして変倍時には
、フォーカスカムあるいはズームカムの一方をθ方向に
相対的に移動することによって、各レンズ群の光軸上の
位置を変化せしめて変倍を行ない、合焦時には同一撮影
距離に対してはフォーカスカムをΔFだけ光軸方向に移
動することで合焦がなされる。
そして、この変倍後の移動軌跡から算出した各焦点距離
、撮影距離における合焦のための繰出量ΔX(DX)、
ΔF (DF)、そしてΔXを与えた時の結像点の変位
量(BP)を、森ユと同様に、衣用に示した。また、第
12A図〜第12F図には、表11に示したズームレン
ズ系について、撮影距離無限遠の時における焦点距離F
=28.8.35.50.70.105.1461!l
Inの各変倍状態における諸収差図を示した。
、撮影距離における合焦のための繰出量ΔX(DX)、
ΔF (DF)、そしてΔXを与えた時の結像点の変位
量(BP)を、森ユと同様に、衣用に示した。また、第
12A図〜第12F図には、表11に示したズームレン
ズ系について、撮影距離無限遠の時における焦点距離F
=28.8.35.50.70.105.1461!l
Inの各変倍状態における諸収差図を示した。
また、第12G図〜第12L図には1、同じく焦点距離
F=28.8.35.50.70.105.146 m
mの各変倍状態において、撮影距離R=1.5mに対し
て、本発明によって得られた変換後の移動軌跡から算出
された第1鏡筒と第2鏡筒との光軸上での相対変位IΔ
Fを与えて合焦した場合(各レンズ群の軸上変位量は表
13に示したΔX)の諸収差図を示した。
F=28.8.35.50.70.105.146 m
mの各変倍状態において、撮影距離R=1.5mに対し
て、本発明によって得られた変換後の移動軌跡から算出
された第1鏡筒と第2鏡筒との光軸上での相対変位IΔ
Fを与えて合焦した場合(各レンズ群の軸上変位量は表
13に示したΔX)の諸収差図を示した。
表置から、結像点の変位量は小さく焦点深度内に十分収
まっていることがわかる。また、諸収差図から、無限遠
は勿論のこと近距離撮影時においても、全変倍域にわた
って極めて優れた結像性能が維持されていることが明ら
かである。
まっていることがわかる。また、諸収差図から、無限遠
は勿論のこと近距離撮影時においても、全変倍域にわた
って極めて優れた結像性能が維持されていることが明ら
かである。
以上のことから本実施例においても各変倍状態、撮影距
離、更に合焦レンズ群ごとに繰出量が異なっても一定の
ΔFを設定することができ、所謂マニュアルフォーカス
にも十分対応できることがわかる。
離、更に合焦レンズ群ごとに繰出量が異なっても一定の
ΔFを設定することができ、所謂マニュアルフォーカス
にも十分対応できることがわかる。
更に、本発明をズームレンズ系の全体繰出による合焦方
式に応用した場合について述べる。
式に応用した場合について述べる。
第13図に示したズームレンズは、物体側から順に負屈
折力の第ルンズ群G+と正屈折力の第2レンズ群G、、
l!:からなる2群構成のものであり、各レンズ群が像
面に対して移動することによって変倍がなされるもので
ある。この2群構成ズームレンズ系の諸元を皇]に示し
た。そして、第13図のレンズ構成図には、変倍時の移
動軌跡を併記した。
折力の第ルンズ群G+と正屈折力の第2レンズ群G、、
l!:からなる2群構成のものであり、各レンズ群が像
面に対して移動することによって変倍がなされるもので
ある。この2群構成ズームレンズ系の諸元を皇]に示し
た。そして、第13図のレンズ構成図には、変倍時の移
動軌跡を併記した。
尚、ここでは第2レンズ群島の変倍時の移動軌跡が光軸
に対して456の角度を成す直線となるように横軸(光
軸方向)と縦軸(θ方向)を選んである。
に対して456の角度を成す直線となるように横軸(光
軸方向)と縦軸(θ方向)を選んである。
次に、このズームレンズ系において、撮影距離1.5m
に対して全体繰出を行なって合焦した時の光軸方向への
移動量ΔXとθ方向への換算値φを人並に示した。
に対して全体繰出を行なって合焦した時の光軸方向への
移動量ΔXとθ方向への換算値φを人並に示した。
そして、第14図には、第9図と第15図に示される変
換関係図の如き変換操作を用い、衣用のΔX1φの値に
おいて、撮影距離R=1.5mに対する光軸方向変位量
ΔFをΔF=5.0mmとして変換した変換後の移動軌
跡を示した。
換関係図の如き変換操作を用い、衣用のΔX1φの値に
おいて、撮影距離R=1.5mに対する光軸方向変位量
ΔFをΔF=5.0mmとして変換した変換後の移動軌
跡を示した。
尚、第14図においては、変換後に第ルンズ群GIと第
2レンズ群G、との移動軌跡が干渉しないように、各レ
ンズ群の移動軌跡をθ方向に平行移動しである。金物構
造上はこのように干渉を防ぐように各レンズ群のカムを
切れば問題なく変換前の軌跡と対応つくことは先に述べ
た通りである。そして変倍時にはフォーカスカムあるい
はズームカムの一方をθ方向に移動することで変倍を行
ない、合焦時には同一撮影距離に対してはフォーカスカ
ムを変倍状態にかかわらずほぼ同一量ΔF光軸方向に移
動することで合焦できる。
2レンズ群G、との移動軌跡が干渉しないように、各レ
ンズ群の移動軌跡をθ方向に平行移動しである。金物構
造上はこのように干渉を防ぐように各レンズ群のカムを
切れば問題なく変換前の軌跡と対応つくことは先に述べ
た通りである。そして変倍時にはフォーカスカムあるい
はズームカムの一方をθ方向に移動することで変倍を行
ない、合焦時には同一撮影距離に対してはフォーカスカ
ムを変倍状態にかかわらずほぼ同一量ΔF光軸方向に移
動することで合焦できる。
そして、この変換後の移動軌跡から算出した各焦点距離
、各撮影距離における合焦のための繰出量ΔX1ΔF1
そしてΔXを与えた時の結像点の変位量を、衷ユと同様
に、人並に示した。紐から結像点の変位量は小さく、あ
らゆる合焦状態において十分に焦点深度に収まっている
ことがわかる。
、各撮影距離における合焦のための繰出量ΔX1ΔF1
そしてΔXを与えた時の結像点の変位量を、衷ユと同様
に、人並に示した。紐から結像点の変位量は小さく、あ
らゆる合焦状態において十分に焦点深度に収まっている
ことがわかる。
以上のことから、ズームレンズ系の全体繰出方式におい
ても本発明を利用することが可能であり、所謂マニュア
ルフォーカスにも十分対応できることがわかる。
ても本発明を利用することが可能であり、所謂マニュア
ルフォーカスにも十分対応できることがわかる。
このように種々のズームレンズ系において、様々な合焦
方式を想定した場合でも本発明を利用することにより、
従来では対応できなかったマニュアルフォーカスによる
合焦を可能にすることができる。
方式を想定した場合でも本発明を利用することにより、
従来では対応できなかったマニュアルフォーカスによる
合焦を可能にすることができる。
そして、本発明は実質的にあらゆるズームレンズ系にお
いて、現実的な合焦の解が存在する限り、変倍時に像面
に対して固定しているレンズ群を除く任意のレンズ群の
移動による全ての合焦方式に対して適用することができ
、マニュアルフォーカスによる合焦を可能にし得る画期
的なものである。
いて、現実的な合焦の解が存在する限り、変倍時に像面
に対して固定しているレンズ群を除く任意のレンズ群の
移動による全ての合焦方式に対して適用することができ
、マニュアルフォーカスによる合焦を可能にし得る画期
的なものである。
ところで、これまで変換関係図としては、第3A図、第
3B図、第9図及び第15図を用いて説明したが、この
変換関係は、先に述べたように合焦レンズ群の変倍時の
移動方向、合焦時の移動方向、ΔFの符号、そしてΔX
とΔFの大小関係などにより様々な場合が考えられる。
3B図、第9図及び第15図を用いて説明したが、この
変換関係は、先に述べたように合焦レンズ群の変倍時の
移動方向、合焦時の移動方向、ΔFの符号、そしてΔX
とΔFの大小関係などにより様々な場合が考えられる。
そこで、本発明における移動軌跡の変換操作のあらゆる
場合についての変換関係図を第16図から第23図にま
とめて示した。これらの各図において、合焦レンズ群の
変倍時の移動方向、合焦時の移動方向、ΔFの方向(物
体側が正)、そしてΔXとΔFの大小関係を、各図の上
部に記号化して示した。これらの記号化した説明は、前
記第3A図、第3B図、第9図及び第15図にも同様に
示されている。尚、各変換関係図では、煩雑さを避ける
ために軌跡は全て直線で示したが、全変倍域にわたる変
換軌跡が非線型となることは、前述した各実施例につい
ての変換軌跡から明らかである。
場合についての変換関係図を第16図から第23図にま
とめて示した。これらの各図において、合焦レンズ群の
変倍時の移動方向、合焦時の移動方向、ΔFの方向(物
体側が正)、そしてΔXとΔFの大小関係を、各図の上
部に記号化して示した。これらの記号化した説明は、前
記第3A図、第3B図、第9図及び第15図にも同様に
示されている。尚、各変換関係図では、煩雑さを避ける
ために軌跡は全て直線で示したが、全変倍域にわたる変
換軌跡が非線型となることは、前述した各実施例につい
ての変換軌跡から明らかである。
尚、第16図から第23図において第16図と第20図
、第17図と第21図、第18図と第22図、第19図
と第23図は、それぞれ対応関係にありΔFの符号を変
えることで対応する関係図に置き換えられる。つまり本
発明においてはある合焦方式を選んだ時にΔFの符号を
異にする2種類の変換が存在することになる。
、第17図と第21図、第18図と第22図、第19図
と第23図は、それぞれ対応関係にありΔFの符号を変
えることで対応する関係図に置き換えられる。つまり本
発明においてはある合焦方式を選んだ時にΔFの符号を
異にする2種類の変換が存在することになる。
そこで、具体例として、第2図に示した変換後の移動軌
跡に対応するもうひとつの変換後の移動軌跡を、第24
図に示した。第2図は表土及び第1図に示されるズーム
レンズ系の移動軌跡を、第3図の変換関係図(第16図
と同じ)にlのΔX、φとΔF=2.9を用いて変換し
たものであるが、第24図は同じズームレンズ系の移動
軌跡を第20図の変換関係図(第16図に対応)にlの
値とΔF=2.9を用いて変換したものである。
跡に対応するもうひとつの変換後の移動軌跡を、第24
図に示した。第2図は表土及び第1図に示されるズーム
レンズ系の移動軌跡を、第3図の変換関係図(第16図
と同じ)にlのΔX、φとΔF=2.9を用いて変換し
たものであるが、第24図は同じズームレンズ系の移動
軌跡を第20図の変換関係図(第16図に対応)にlの
値とΔF=2.9を用いて変換したものである。
そして、第24図の変換後の移動軌跡から算出した各焦
点距離、撮影距離における合焦のための繰出量ΔF1Δ
XそしてΔXを与えられた時の結像点の変位量をfi1
7に示した。表Hから、対応する別の変換によっても結
像点の変位量が充分に小さくマニュアルフォーカスに十
分対応できることがわかる。尚、変換後のフォーカスカ
ムとズームカムの交差角度が小さく金物構造的に問題が
ある時は先に述べたように変換後の全ての軌跡をθ方向
に比例拡大縮小すれば変倍、合焦に影響を与えることな
く角度だけを変えることができる。あるいは予め交差角
度を考慮してΔFを設定してもよい。
点距離、撮影距離における合焦のための繰出量ΔF1Δ
XそしてΔXを与えられた時の結像点の変位量をfi1
7に示した。表Hから、対応する別の変換によっても結
像点の変位量が充分に小さくマニュアルフォーカスに十
分対応できることがわかる。尚、変換後のフォーカスカ
ムとズームカムの交差角度が小さく金物構造的に問題が
ある時は先に述べたように変換後の全ての軌跡をθ方向
に比例拡大縮小すれば変倍、合焦に影響を与えることな
く角度だけを変えることができる。あるいは予め交差角
度を考慮してΔFを設定してもよい。
尚、これまでの説明でΔXをφに換算する時、任意のレ
ンズ群の変換前の移動軌跡が光軸と45゜になるように
選んだが、これも便宜上のことであ表15 サテ、五皿には工又墜(変換後のフォーカスカム及びズ
ームカム)及びt3に対応する各レンズ群のフォーカス
カム、ズームカム上でのX(光軸)方向及びX(光軸)
方向と直交するφ方向との座標を示すカムデータを掲げ
る。
ンズ群の変換前の移動軌跡が光軸と45゜になるように
選んだが、これも便宜上のことであ表15 サテ、五皿には工又墜(変換後のフォーカスカム及びズ
ームカム)及びt3に対応する各レンズ群のフォーカス
カム、ズームカム上でのX(光軸)方向及びX(光軸)
方向と直交するφ方向との座標を示すカムデータを掲げ
る。
紐の左端から、φf(n)は第nレンズ群のフォーカス
カム上でのX(光軸)方向と直交するφ方向の座標を表
し、Xf(n)は第nレンズ群のフォーカスカム上での
X(光軸)方向の座標を表し、φx(n)は第nレンズ
群のズームカム上でのX(光軸)方向と直交するφ方向
の座標を表し、Xz(n)は第nレンズ群のズームカム
上でのX(光軸)方向の座標を表し、Fは焦点距離、R
は撮影距離を表している。
カム上でのX(光軸)方向と直交するφ方向の座標を表
し、Xf(n)は第nレンズ群のフォーカスカム上での
X(光軸)方向の座標を表し、φx(n)は第nレンズ
群のズームカム上でのX(光軸)方向と直交するφ方向
の座標を表し、Xz(n)は第nレンズ群のズームカム
上でのX(光軸)方向の座標を表し、Fは焦点距離、R
は撮影距離を表している。
そして、蟲旦二用には第nレンズ群と第2レンズ群との
カムデータを示しており、第1及び第2レンズ群のフォ
ーカスカムは光軸と平行な直線状の案内溝であり、撮影
距離Rによらずズームカム上の座標が不変であるため、
撮影距離Rの欄は省いている。
カムデータを示しており、第1及び第2レンズ群のフォ
ーカスカムは光軸と平行な直線状の案内溝であり、撮影
距離Rによらずズームカム上の座標が不変であるため、
撮影距離Rの欄は省いている。
表旦二(3)には各焦点距離F及び各撮影距離Rにおけ
る第3レンズ群のフォーカスカムとズームカムのカムデ
ータを示しており、表置ユ(社)には各焦点距離F及び
各撮影距離Rにおける第4レンズ群のフォーカスカムと
ズームカムのカムデータを示している。
る第3レンズ群のフォーカスカムとズームカムのカムデ
ータを示しており、表置ユ(社)には各焦点距離F及び
各撮影距離Rにおける第4レンズ群のフォーカスカムと
ズームカムのカムデータを示している。
衣用は、各レンズ群ともF=36、R=■でノ座標を原
点とし、第2図に示す変換後のフォーカスカムCF3.
CF4上での第3、第4レンズ群のφ方向(光軸に垂
直な方向)の移動量にそれぞれ対応するφf(3)、φ
f(4)については図中下方への移動を正とし、ズーム
カムCZ3. CZJ上での第3、第4レンズ群のφ方
向の移動量にそれぞれ対応するφ2(3)、φz(4)
についても図中下方への移動を正として表している。ま
た、フォーカスカムCF3. CF4上での第3、第4
レンズ群のX(光軸)方向の移動量にそれぞれ対応する
X f(3)、 X f(4)については図中左側(物
体側)への移動を正とし、ズームカムCZ3. CZJ
上での第3、第4レンズ群のX(光軸)方向の移動量に
それぞれ対応するXz(3)、Xz(4)についても図
中左側(物体側)の移動を正として表している。
点とし、第2図に示す変換後のフォーカスカムCF3.
CF4上での第3、第4レンズ群のφ方向(光軸に垂
直な方向)の移動量にそれぞれ対応するφf(3)、φ
f(4)については図中下方への移動を正とし、ズーム
カムCZ3. CZJ上での第3、第4レンズ群のφ方
向の移動量にそれぞれ対応するφ2(3)、φz(4)
についても図中下方への移動を正として表している。ま
た、フォーカスカムCF3. CF4上での第3、第4
レンズ群のX(光軸)方向の移動量にそれぞれ対応する
X f(3)、 X f(4)については図中左側(物
体側)への移動を正とし、ズームカムCZ3. CZJ
上での第3、第4レンズ群のX(光軸)方向の移動量に
それぞれ対応するXz(3)、Xz(4)についても図
中左側(物体側)の移動を正として表している。
次に、第26図を参照しながら、釦のカムデータ表中の
焦点距離F=36の状態で撮影距離がR=ωからR=
1500へのフォーカシングする時の第3レンズ群の動
きを例にとって、木表について説明する。
焦点距離F=36の状態で撮影距離がR=ωからR=
1500へのフォーカシングする時の第3レンズ群の動
きを例にとって、木表について説明する。
第26図に示す如く、C20は第3レンズ群のズームカ
ム、CF31はR=■の状態でのフォーカスカムの位置
、CF3IはR= 1500の状態でのフォーカスカム
の位置をそれぞれ示している。そして、撮影距離がR=
■からR= 1500へフォーカシングに際し、図示の
如く、フォーカスカムはCF3.からCF3IへX方向
(光軸方向)へΔF(fi3によれば、ΔF=−1.5
723)だけ移動し、フォーカスカムとズームカムとの
交点により決定される第3レンズ群の位置は、gs+か
らg。へ移動する。
ム、CF31はR=■の状態でのフォーカスカムの位置
、CF3IはR= 1500の状態でのフォーカスカム
の位置をそれぞれ示している。そして、撮影距離がR=
■からR= 1500へフォーカシングに際し、図示の
如く、フォーカスカムはCF3.からCF3IへX方向
(光軸方向)へΔF(fi3によれば、ΔF=−1.5
723)だけ移動し、フォーカスカムとズームカムとの
交点により決定される第3レンズ群の位置は、gs+か
らg。へ移動する。
このとき、U二(21に示す如く、ズームカムCZ3に
上に沿って移動する第3レンズ群のX方向(光軸方向)
の移動量は、X Z(3)= −1,2308であり、
先に示したムと一致することが理解できる。
上に沿って移動する第3レンズ群のX方向(光軸方向)
の移動量は、X Z(3)= −1,2308であり、
先に示したムと一致することが理解できる。
同時に、このフォーカスカム上に沿って移動する第3レ
ンズ群のX方向(光軸方向)の移動量は、H+、:示し
た如く、x f(3)=0.3415トなる。
ンズ群のX方向(光軸方向)の移動量は、H+、:示し
た如く、x f(3)=0.3415トなる。
ここで、第26図から分かるように、撮影距離がR=ω
からR= 1500へフォーカシングによるフォーカス
カムのX方向(光軸方向)での実際の移動量ΔF(実線
で示すフォーカスカムCF3 、から点線で示すフォー
カスカムCF3.への光軸方向の移動量)は、いま表1
8−(2)より得られたXz(3)=−1゜2308
、 Xr(3)=0.34t5の値より、ΔF=Xz
(3)−X f(3)= −1,5723となる。尚、
この値は、剋に示したΔF=−1.5723と一致して
いることが理解できる。
からR= 1500へフォーカシングによるフォーカス
カムのX方向(光軸方向)での実際の移動量ΔF(実線
で示すフォーカスカムCF3 、から点線で示すフォー
カスカムCF3.への光軸方向の移動量)は、いま表1
8−(2)より得られたXz(3)=−1゜2308
、 Xr(3)=0.34t5の値より、ΔF=Xz
(3)−X f(3)= −1,5723となる。尚、
この値は、剋に示したΔF=−1.5723と一致して
いることが理解できる。
一方、同表の表18− (2)に示す如く、フォーカス
カムがCF3.からCF3.の位置へ移動した際に、ズ
ームカムCZ3に上に沿って移動する第3レンズ群のφ
方向(光軸に垂直な方向)の移動量はXz(3)=−0
,7891であり、これと同時に、フォーカスカム上に
沿って移動する第3レンズ群のφ方向の移動量はX f
(3)= −0,7891となる。すなわち、第26図
及び表17−(2)に示した具体的な数値からも両カム
についてのφ方向(光軸に垂直な方向)での移動量も一
致していることが理解できる。
カムがCF3.からCF3.の位置へ移動した際に、ズ
ームカムCZ3に上に沿って移動する第3レンズ群のφ
方向(光軸に垂直な方向)の移動量はXz(3)=−0
,7891であり、これと同時に、フォーカスカム上に
沿って移動する第3レンズ群のφ方向の移動量はX f
(3)= −0,7891となる。すなわち、第26図
及び表17−(2)に示した具体的な数値からも両カム
についてのφ方向(光軸に垂直な方向)での移動量も一
致していることが理解できる。
このように、表■に示したズームカムとフォーカスカム
により、フォーカスの際に、表3に示した第3、第4レ
ンズ群のX方向(光軸方向)での光学的な移動量が得ら
れることが分かる。
により、フォーカスの際に、表3に示した第3、第4レ
ンズ群のX方向(光軸方向)での光学的な移動量が得ら
れることが分かる。
次に、第27A図及び第27B図を参照しながら、赳の
カムデータ表中の撮影距離R=■の状態で焦点距離がF
=36からF=102への変倍(ズーミング)する時の
第3レンズ群G、の動きを例にとって、木表について詳
述する。そして、その次に、第27C図及び第27D図
を参照しながら、釦のカムデータ表中の焦点距離F =
102の状態で撮影距離がR=■からR= 1500
への合焦(フォーカシング)する時の第3レンズ群の動
きを例にとって、木表について詳述する。
カムデータ表中の撮影距離R=■の状態で焦点距離がF
=36からF=102への変倍(ズーミング)する時の
第3レンズ群G、の動きを例にとって、木表について詳
述する。そして、その次に、第27C図及び第27D図
を参照しながら、釦のカムデータ表中の焦点距離F =
102の状態で撮影距離がR=■からR= 1500
への合焦(フォーカシング)する時の第3レンズ群の動
きを例にとって、木表について詳述する。
第27A図は焦点距離F=36.撮影距離R=■の状態
における第3レンズ群G、のフォーカスカムCF31と
ズームカムCZ3の状態を示している。木表用のカムデ
ータは、焦点距離F=36.撮影距離R=■の状態を基
準としてフォーカスカムCF31とズームカムCZ3と
が交わる位置を各カムでの原点としている。すなわち、
0CF3I(0,0)はフォーカスカムCF31上での
原点の座標を示しており、Ocz、(0゜0)はズーム
カムCZa上での原点の座標を示している。尚、第27
A図及び後で説明する第27B図〜第27D図は紙面の
上下方向をφ方向、左右方向(光軸方向)をX方向とし
て示しており、各座標は(φ、X)として表している。
における第3レンズ群G、のフォーカスカムCF31と
ズームカムCZ3の状態を示している。木表用のカムデ
ータは、焦点距離F=36.撮影距離R=■の状態を基
準としてフォーカスカムCF31とズームカムCZ3と
が交わる位置を各カムでの原点としている。すなわち、
0CF3I(0,0)はフォーカスカムCF31上での
原点の座標を示しており、Ocz、(0゜0)はズーム
カムCZa上での原点の座標を示している。尚、第27
A図及び後で説明する第27B図〜第27D図は紙面の
上下方向をφ方向、左右方向(光軸方向)をX方向とし
て示しており、各座標は(φ、X)として表している。
今、撮影距離R=■の状態のまま、焦点距離をF=36
からF=102へ変倍すると、表18− (2)の第3
レンズ群G、のカムデータより、焦点距離F=102の
フォーカスカムCF31上での座標は、第27A図に示
す如く、Acps+(−33,6686,17;382
0)となる−方、焦点距離F=102のズームカムCZ
a上での座標は、Aczz(9,2550,17,38
20)となる。
からF=102へ変倍すると、表18− (2)の第3
レンズ群G、のカムデータより、焦点距離F=102の
フォーカスカムCF31上での座標は、第27A図に示
す如く、Acps+(−33,6686,17;382
0)となる−方、焦点距離F=102のズームカムCZ
a上での座標は、Aczz(9,2550,17,38
20)となる。
したがって、撮影距離R=ωの状態のまま、焦点距離を
F=36からF=102への変倍は、ACFI(−33
,6686,i7.3820>とA c z s (9
,2550,17,3820)とを一致させれば達成さ
れる。
F=36からF=102への変倍は、ACFI(−33
,6686,i7.3820>とA c z s (9
,2550,17,3820)とを一致させれば達成さ
れる。
具体的には、第27B図に示す如く、フォーカスカムC
P31とズームカムCZ3とを相対的にφ方向へΔ ”
Z(3)Af(3)A”42.9236だけ移動セ
テ、点線で示すフォーカスカムCF31の状態から実線
で示すフォーカスカムCF32の状態にすれば良い。
P31とズームカムCZ3とを相対的にφ方向へΔ ”
Z(3)Af(3)A”42.9236だけ移動セ
テ、点線で示すフォーカスカムCF31の状態から実線
で示すフォーカスカムCF32の状態にすれば良い。
このとき、点線で示すフォーカスカムCF31の状態か
ら実線で示すフォーカスカムCP32の状態となるので
、フォーカスカムCF31の原点の0CFII(0゜0
)は、0crs*(0,0)の位置へ移動する。それに
伴ってAcr*+(−33,6686,17,3820
)はACFll(−33,6686、17,3820)
へ移動する。尚、フォーカスカムCF32上のAcp+
t(−33,6686,17,3820>の座標は、こ
のカム上の原点0゜□g(o、o)を基準にして示して
いる。
ら実線で示すフォーカスカムCP32の状態となるので
、フォーカスカムCF31の原点の0CFII(0゜0
)は、0crs*(0,0)の位置へ移動する。それに
伴ってAcr*+(−33,6686,17,3820
)はACFll(−33,6686、17,3820)
へ移動する。尚、フォーカスカムCF32上のAcp+
t(−33,6686,17,3820>の座標は、こ
のカム上の原点0゜□g(o、o)を基準にして示して
いる。
よって、フォーカスカムCF31上のACFll(−3
3,6686、17,3820)に対応するフォーカス
カムCF32上のA、、F12(−33,6686,1
7,3820)が、ズームカムCZa上のAczs(9
,2550,17,3820)と一致すれば、第3レン
ズ群G、は光軸方向(X方向)へAXZ =17.38
20だけ移動することになる。
3,6686、17,3820)に対応するフォーカス
カムCF32上のA、、F12(−33,6686,1
7,3820)が、ズームカムCZa上のAczs(9
,2550,17,3820)と一致すれば、第3レン
ズ群G、は光軸方向(X方向)へAXZ =17.38
20だけ移動することになる。
ここで、このΔX L (”17.3820)の値は、
先に示した紅の下段の第1ポジシヨン(焦点距離F=3
6.撮影距離R=■)と第6ポジシヨン(焦点距離F
= 102.撮影距離R=■)での各群の空気間隔変化
量より求められる第3レンズ群G、の移動量と一致して
いることが分かる。
先に示した紅の下段の第1ポジシヨン(焦点距離F=3
6.撮影距離R=■)と第6ポジシヨン(焦点距離F
= 102.撮影距離R=■)での各群の空気間隔変化
量より求められる第3レンズ群G、の移動量と一致して
いることが分かる。
したがって、撮影距離R=ωの状態を維持しながら、焦
点距離をF=36からF=102への変倍が正確になさ
れていることが理解できる。
点距離をF=36からF=102への変倍が正確になさ
れていることが理解できる。
次に、第27B図に示した焦点距離F=102.撮影距
離R=ωの状態から、撮影距離R= 1500への合焦
をする。
離R=ωの状態から、撮影距離R= 1500への合焦
をする。
すると、表旦二(3)の第3レンズ群G、のカムデータ
より、撮影距離R= 1500のフォーカスカムCF3
2上での座標は、第27C図に示す如く、原点○、F、
2(0,0)を基準としてB。□! (−33,695
9,17,3967)となる一方、撮影距離R= 15
00のズームカムCZa上での座標は、原点0czs(
0,0)を基準としてB。2゜(9,2277、15,
8244)となる。
より、撮影距離R= 1500のフォーカスカムCF3
2上での座標は、第27C図に示す如く、原点○、F、
2(0,0)を基準としてB。□! (−33,695
9,17,3967)となる一方、撮影距離R= 15
00のズームカムCZa上での座標は、原点0czs(
0,0)を基準としてB。2゜(9,2277、15,
8244)となる。
したがって、焦点距離F=102の状態のまま、焦点距
離をR=(1)からR=1500への合焦は、BCF=
t (−33,6959,17,3967)とB。z
s(9,227?、 15.8244)とを一致させれ
ば達成される。
離をR=(1)からR=1500への合焦は、BCF=
t (−33,6959,17,3967)とB。z
s(9,227?、 15.8244)とを一致させれ
ば達成される。
具体的には、第27D図に示す如く、フォーカスカムC
F32とズームカムCZ3とを相対的にX方向(光軸方
向)へΔF=XZ(3)++ Xf(3)s・−1,
5723だけ移動せて、点線で示すフォーカスカムCF
32の状態から実線で示すフォーカスカムCF33の状
態にすれば良い。
F32とズームカムCZ3とを相対的にX方向(光軸方
向)へΔF=XZ(3)++ Xf(3)s・−1,
5723だけ移動せて、点線で示すフォーカスカムCF
32の状態から実線で示すフォーカスカムCF33の状
態にすれば良い。
このとき、点線で示すフォーカスカムCF32の状態か
ら実線で示すフォーカスカムCF33の状態となるので
、フォーカスカムCF32の原点のOCF l ! (
0゜0)は、0crss(0,0>の位置へX方向へ移
動する。
ら実線で示すフォーカスカムCF33の状態となるので
、フォーカスカムCF32の原点のOCF l ! (
0゜0)は、0crss(0,0>の位置へX方向へ移
動する。
それに伴ってBcr*g(−33,6959,17,3
967)はBCF13(−33,6959,17,39
67)へ移動する。
967)はBCF13(−33,6959,17,39
67)へ移動する。
よって、フォーカスカムCF32上のB。P I !
(−33,6959、17,3967)に対応するフォ
ーカスカムCF33上のBcrc+(−33,6959
,17,3967)が、ズームカムCZS上のB cz
s(9,227?、 15.8244)と一致すれば、
第3レンズ群G、は光軸方向(X方向)へ−AXF =
−1,5576だけ移動することになる。
(−33,6959、17,3967)に対応するフォ
ーカスカムCF33上のBcrc+(−33,6959
,17,3967)が、ズームカムCZS上のB cz
s(9,227?、 15.8244)と一致すれば、
第3レンズ群G、は光軸方向(X方向)へ−AXF =
−1,5576だけ移動することになる。
ここで、このΔXFs (=−1,5576)の値は、
先に示した表3−(2]の下段中の値と一致することが
分かる。また、フォーカスカムCP32とズームカムC
23との相対的なX方向(光軸方向)の移動量ΔF(表
3ではDF)は、先に示したLLの中段中の値と一致す
ることが分かる。
先に示した表3−(2]の下段中の値と一致することが
分かる。また、フォーカスカムCP32とズームカムC
23との相対的なX方向(光軸方向)の移動量ΔF(表
3ではDF)は、先に示したLLの中段中の値と一致す
ることが分かる。
したがって、焦点距離F=102の状態を維持しながら
、焦点距離をR=(1)からR= 102への合焦が正
確になされていることが理解できる。
、焦点距離をR=(1)からR= 102への合焦が正
確になされていることが理解できる。
このように、Uに示したカムデータより、各焦点距離F
及び各撮影距離Rにおける各レンズ群のフォーカスカム
及びズームカム上での座標位置が分かるのみならず、光
軸方向(X方向)における各レンズ群の相対的な位置関
係も容易に読み取ることができる。
及び各撮影距離Rにおける各レンズ群のフォーカスカム
及びズームカム上での座標位置が分かるのみならず、光
軸方向(X方向)における各レンズ群の相対的な位置関
係も容易に読み取ることができる。
尚、封において第2図に示した変換後のカムデータを示
したが、各実施例についての変換後のカムデータを、そ
れぞれ順に表19〜表24に示している。
したが、各実施例についての変換後のカムデータを、そ
れぞれ順に表19〜表24に示している。
釦には、!ニス(変換後のフォーカスカムとズームカム
)及び人工に対応する変換後のカムデータを示しており
、表19−(1)には第1.第2及び第4レンズ群のカ
ムデータ、表19− (2)には第3レンズ群のカムデ
ータをそれぞれ示している。
)及び人工に対応する変換後のカムデータを示しており
、表19−(1)には第1.第2及び第4レンズ群のカ
ムデータ、表19− (2)には第3レンズ群のカムデ
ータをそれぞれ示している。
表憩ニは、!1区(変換後のフォーカスカムとズームカ
ム)及びt−に対応する変換後のカムデータを示してお
り、表2O−(1)には第11第3及び第4レンズ群の
カムデータ、表2O−(2)には第2レンズ群のカムデ
ータをそれぞれ示している。
ム)及びt−に対応する変換後のカムデータを示してお
り、表2O−(1)には第11第3及び第4レンズ群の
カムデータ、表2O−(2)には第2レンズ群のカムデ
ータをそれぞれ示している。
人里には、!工回(変換後のフォーカスカムとズームカ
ム)及び釦に対応する変換後のカムデータを示しており
、Jには第ルンズ群のカムデータ、表2l−(21には
第2.第3及び第4レンズ群のカムデータをそれぞれ示
している。
ム)及び釦に対応する変換後のカムデータを示しており
、Jには第ルンズ群のカムデータ、表2l−(21には
第2.第3及び第4レンズ群のカムデータをそれぞれ示
している。
表荏には、1ji(変換後のフォーカスカムとズームカ
ム)及び813に対応する変換後のカムデータを示して
おり、表22−(1)には第1及び第2レンズ群のカム
データ、表22−(2)には第3レンズ群のカムデータ
、表η二(4)には第4レンズ群のカムデータ、表22
−(4)には第5レンズ群のカムデータをそれぞれ示し
ている。
ム)及び813に対応する変換後のカムデータを示して
おり、表22−(1)には第1及び第2レンズ群のカム
データ、表22−(2)には第3レンズ群のカムデータ
、表η二(4)には第4レンズ群のカムデータ、表22
−(4)には第5レンズ群のカムデータをそれぞれ示し
ている。
聚竪には、!ニス(変換後のフォーカスカムとズームカ
ム)及び艮圧に対応する変換後のカムデータを示してお
り、表23− mには第ルンズ群のカムデータ、表23
−(2)には第2レンズ群のカムデータをそれぞれ示し
ている。
ム)及び艮圧に対応する変換後のカムデータを示してお
り、表23− mには第ルンズ群のカムデータ、表23
−(2)には第2レンズ群のカムデータをそれぞれ示し
ている。
924には、!晟盟(変換後のフォーカスカムとズーム
カム)及び表Hに対応する変換後のカムデータを示して
おり、表24−(1)には第1及び第2レンズ群のカム
データ、表24− (2)には第3レンズ群のカムデー
タ、表24−(3)には第4レンズ群のカムデータをそ
れぞれ示している。
カム)及び表Hに対応する変換後のカムデータを示して
おり、表24−(1)には第1及び第2レンズ群のカム
データ、表24− (2)には第3レンズ群のカムデー
タ、表24−(3)には第4レンズ群のカムデータをそ
れぞれ示している。
尚、今述べた各表とも先に詳述した表18と同様な形式
で示しているため、各表の見方は表18と同様であるた
め、説明は省略する。
で示しているため、各表の見方は表18と同様であるた
め、説明は省略する。
以上のごとく、本発明によれば、焦点距離の変化すなわ
ち変倍状態の変化にかかわらず、合焦のために移動する
カム鏡筒の移動量をほぼ一定に維持できるという簡単な
構成でありながら、合焦レンズ群自体の合焦のための移
動量を変倍状態に応じて変化させ、また合焦レンズ群が
複数存在する場合には合焦レンズ群毎に移動量を変える
ことができるため、レンズ系の自由度を最大限に利用す
ることが可能である。このため、複数の合焦レンズによ
り所謂フローティングによる近距離収差変動の補正をも
可能となり、無限遠は勿論のこと近距離物体の撮影にお
いても常に安定して優れた結像性能を保持することが可
能となる。そして、本発明による合焦方式は、実質的に
あらゆるズームレンズ系において現実的な合焦の解が存
在する限り、変倍時に像面に対して固定しているレンズ
群を除いた任意のレンズ群を移動することによる全ての
合焦方式(前玉繰出、全体繰出、内焦リアーフォーカス
、フローティングなど)において、所謂マニュアルフォ
ーカス可能にすることができ、同時にオートフォーカス
の連応性を飛躍的に高めることが可能となる。
ち変倍状態の変化にかかわらず、合焦のために移動する
カム鏡筒の移動量をほぼ一定に維持できるという簡単な
構成でありながら、合焦レンズ群自体の合焦のための移
動量を変倍状態に応じて変化させ、また合焦レンズ群が
複数存在する場合には合焦レンズ群毎に移動量を変える
ことができるため、レンズ系の自由度を最大限に利用す
ることが可能である。このため、複数の合焦レンズによ
り所謂フローティングによる近距離収差変動の補正をも
可能となり、無限遠は勿論のこと近距離物体の撮影にお
いても常に安定して優れた結像性能を保持することが可
能となる。そして、本発明による合焦方式は、実質的に
あらゆるズームレンズ系において現実的な合焦の解が存
在する限り、変倍時に像面に対して固定しているレンズ
群を除いた任意のレンズ群を移動することによる全ての
合焦方式(前玉繰出、全体繰出、内焦リアーフォーカス
、フローティングなど)において、所謂マニュアルフォ
ーカス可能にすることができ、同時にオートフォーカス
の連応性を飛躍的に高めることが可能となる。
第1図は本発明の詳細な説明に用いた実施例1のレンズ
構成と各レンズ群の変倍のための移動軌跡を示す図、第
2図は第1図に示したズームレンズ系において第3レン
ズ群G、と第4レンズ群G、とによる合焦方式について
本発明による移動軌跡の変換を行った後のズームカムと
フォーカスカムとの概要を示すカム軌跡の展開図、第3
A図及び第3B図は、第2図の移動軌跡の変換に用いた
変換操作の変換関係を示す図、第4A図及び第4B図は
本発明により変換された移動軌跡に対応するズームカム
とフォーカスカムとに上り合焦と変倍がそれぞれ達成さ
れることを示す原理説明図、第5A図〜第5F図は実施
例1の無限遠合焦時の各変倍状態における諸収差図、第
5G図〜第5L図は実施例1の近距離合焦時の各変倍状
態における諸収差図、第6図、第7図及び第8図は第1
図に示したズームレンズ系において第3レンズ群Ga、
第2レンズ群Gい第ルンズ群G1をそれぞれ移動して合
焦を行う場合に本発明を用いて変換されたズームカムと
フォーカスカムとの概要を示すカム軌跡の展開図、第9
図は第7図及び第8図に示した変換軌跡を導くために用
いた変換関係の操作を示す変換関係図、第1O図は実施
例2のズームレンズ系のレンズ構成及び変倍のための各
レンズ群の移動軌跡を示す図、第11図は第10図に示
したズームレンズ系において第3レンズ群G、第4レン
ズ群G。 及び第5レンズ群G、の移動による合焦を可能とするた
めの変換後のズームカムとフォーカスカムとの概要を示
すカム軌跡の展開図、第12A図〜第12F図は実施例
2の無限遠合焦時の各変倍状態における諸収差図、第1
2G図〜第12L図は実施例2の近距離合焦時の各変倍
状態における諸収差図、第13図は実施例3のズームレ
ンズ系のレンズ構成及び変倍のための各レンズ群の移動
軌跡を示す図、第14図は第13図に示したズームレン
ズ系においてレンズ全体の移動による合焦を可能とする
ための変換後のズームカムとフォーカスカムとの概要を
示すカム軌跡の展開図、第15図は第14図に示した変
換軌跡を導くために用いた変換関係の操作を示す変換関
係図、第16A図と第16B図、第17A図と第17B
図、第18A図と第18B図、第19A図と第19B図
、第20A図と第20B図、第21A図と第21B図、
第22A図と第22B図、第23A図と第23B図はそ
れぞれ本発明による移動軌跡の変換のための変換操作の
各場合を示す変換関係図、第24図は第1図に示したズ
ームレンズ系において第3レンズ群G、と第4レンズ群
G、とによる合焦方式について本発明による移動軌跡を
第2図の場合とは異なる方式で変換した後のズームカム
とフォーカスカムとの概要を示すカム軌跡の展開図、第
25図はズームレンズ系の一般的な合焦における合焦群
の移動量ΔXと焦点距離の逆数1/F及び撮影距離Rと
の関係を示す線図、第26図は表18に示した本発明に
より変換された第3レンズ群のズームカムとフォーカス
カムとのカムデータによって合焦が達成されることを示
す図、第27A図及び第27B図は表18に示した本発
明により変換された第3レンズ群のズームカムとフォー
カスカムとのカムデータによって変倍が達成されること
を示す図、第27C図及び第27D図は表18に示した
本発明により変換された第3レンズ群のズームカムとフ
ォーカスカムとのカムデータによって合焦が達成される
ことを示す図である。 〔主要部分の符号の説明〕 G1・・・第ルンズ群 G2・・・第2レンズ群 G、・・・第3レンズ群 G、・・・第4レンズ群 G、・・・第5レンズ群 10・・・第1鏡筒 20・・・第2鏡筒 C1,C2,C3,C4,C5・・・変換前の移動軌跡
CFI、 CF2. CF3. CF4. CF5・・
・変換後のフォーカスカムの軌跡 CZI、 CZ2. C20,CZ4. CZ5・・・
変換後のズームカムの軌跡
構成と各レンズ群の変倍のための移動軌跡を示す図、第
2図は第1図に示したズームレンズ系において第3レン
ズ群G、と第4レンズ群G、とによる合焦方式について
本発明による移動軌跡の変換を行った後のズームカムと
フォーカスカムとの概要を示すカム軌跡の展開図、第3
A図及び第3B図は、第2図の移動軌跡の変換に用いた
変換操作の変換関係を示す図、第4A図及び第4B図は
本発明により変換された移動軌跡に対応するズームカム
とフォーカスカムとに上り合焦と変倍がそれぞれ達成さ
れることを示す原理説明図、第5A図〜第5F図は実施
例1の無限遠合焦時の各変倍状態における諸収差図、第
5G図〜第5L図は実施例1の近距離合焦時の各変倍状
態における諸収差図、第6図、第7図及び第8図は第1
図に示したズームレンズ系において第3レンズ群Ga、
第2レンズ群Gい第ルンズ群G1をそれぞれ移動して合
焦を行う場合に本発明を用いて変換されたズームカムと
フォーカスカムとの概要を示すカム軌跡の展開図、第9
図は第7図及び第8図に示した変換軌跡を導くために用
いた変換関係の操作を示す変換関係図、第1O図は実施
例2のズームレンズ系のレンズ構成及び変倍のための各
レンズ群の移動軌跡を示す図、第11図は第10図に示
したズームレンズ系において第3レンズ群G、第4レン
ズ群G。 及び第5レンズ群G、の移動による合焦を可能とするた
めの変換後のズームカムとフォーカスカムとの概要を示
すカム軌跡の展開図、第12A図〜第12F図は実施例
2の無限遠合焦時の各変倍状態における諸収差図、第1
2G図〜第12L図は実施例2の近距離合焦時の各変倍
状態における諸収差図、第13図は実施例3のズームレ
ンズ系のレンズ構成及び変倍のための各レンズ群の移動
軌跡を示す図、第14図は第13図に示したズームレン
ズ系においてレンズ全体の移動による合焦を可能とする
ための変換後のズームカムとフォーカスカムとの概要を
示すカム軌跡の展開図、第15図は第14図に示した変
換軌跡を導くために用いた変換関係の操作を示す変換関
係図、第16A図と第16B図、第17A図と第17B
図、第18A図と第18B図、第19A図と第19B図
、第20A図と第20B図、第21A図と第21B図、
第22A図と第22B図、第23A図と第23B図はそ
れぞれ本発明による移動軌跡の変換のための変換操作の
各場合を示す変換関係図、第24図は第1図に示したズ
ームレンズ系において第3レンズ群G、と第4レンズ群
G、とによる合焦方式について本発明による移動軌跡を
第2図の場合とは異なる方式で変換した後のズームカム
とフォーカスカムとの概要を示すカム軌跡の展開図、第
25図はズームレンズ系の一般的な合焦における合焦群
の移動量ΔXと焦点距離の逆数1/F及び撮影距離Rと
の関係を示す線図、第26図は表18に示した本発明に
より変換された第3レンズ群のズームカムとフォーカス
カムとのカムデータによって合焦が達成されることを示
す図、第27A図及び第27B図は表18に示した本発
明により変換された第3レンズ群のズームカムとフォー
カスカムとのカムデータによって変倍が達成されること
を示す図、第27C図及び第27D図は表18に示した
本発明により変換された第3レンズ群のズームカムとフ
ォーカスカムとのカムデータによって合焦が達成される
ことを示す図である。 〔主要部分の符号の説明〕 G1・・・第ルンズ群 G2・・・第2レンズ群 G、・・・第3レンズ群 G、・・・第4レンズ群 G、・・・第5レンズ群 10・・・第1鏡筒 20・・・第2鏡筒 C1,C2,C3,C4,C5・・・変換前の移動軌跡
CFI、 CF2. CF3. CF4. CF5・・
・変換後のフォーカスカムの軌跡 CZI、 CZ2. C20,CZ4. CZ5・・・
変換後のズームカムの軌跡
Claims (1)
- 変倍と合焦の両方の機能を持つレンズ群を有するズーム
レンズ系において、該変倍と合焦の両機能を持つレンズ
群の変倍用移動軌跡に対応する変倍用案内溝を有する第
1鏡筒部材と、合焦のために該変倍と合焦の両機能を持
つレンズ群を光軸に沿って移動させるための合焦用案内
溝を有する第2鏡筒部材とを有し、該ズームレンズ系の
光軸を回転中心として前記第1鏡筒部材と前記第2鏡筒
部材とを相対的に回転させて変倍と合焦の両機能を持つ
前記レンズ群を前記変倍用案内溝と前記合焦用案内溝と
の交点の変位量により定まる量だけ光軸上を移動させる
ことによって所望の変倍がなされ、前記第1鏡筒部材と
前記第2鏡筒部材とを光軸方向において相対的に移動さ
せて変倍と合焦の両機能を持つ前記レンズ群を前記変倍
用案内溝と前記合焦用案内溝との交点の変位量により定
まる量だけ光軸上を移動させることによって所望の物体
に対する合焦がなされ、所定の物体に対する合焦に必要
な前記第1鏡筒部材と前記第2鏡筒部材との光軸方向で
の相対移動量を変倍状態の如何によらずほぼ一定に維持
しつつ、変倍と合焦の両機能を持つ前記レンズ群の合焦
のための光軸上での移動量が変倍状態に応じて変化し得
るように、前記合焦用案内溝が光軸に対して傾斜した領
域を有する非線型に形成されていることを特徴とするズ
ームレンズ系。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1288447A JP2718216B2 (ja) | 1988-12-08 | 1989-11-06 | ズームレンズ系 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63-311494 | 1988-12-08 | ||
JP31149488 | 1988-12-08 | ||
JP1288447A JP2718216B2 (ja) | 1988-12-08 | 1989-11-06 | ズームレンズ系 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02256011A true JPH02256011A (ja) | 1990-10-16 |
JP2718216B2 JP2718216B2 (ja) | 1998-02-25 |
Family
ID=26557182
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1288447A Expired - Lifetime JP2718216B2 (ja) | 1988-12-08 | 1989-11-06 | ズームレンズ系 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2718216B2 (ja) |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5517361A (en) * | 1992-12-11 | 1996-05-14 | Nikon Corporation | Zoom lens system |
JPH08248319A (ja) * | 1995-03-13 | 1996-09-27 | Canon Inc | ズームレンズ |
US5748387A (en) * | 1994-02-23 | 1998-05-05 | Nikon Corporation | Zoom lens system |
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US5764423A (en) * | 1996-03-01 | 1998-06-09 | Nikon Corporation | Zoom lens system |
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JP2001228397A (ja) * | 2000-02-14 | 2001-08-24 | Olympus Optical Co Ltd | ズームレンズ |
JP2013224993A (ja) * | 2012-04-20 | 2013-10-31 | Hoya Corp | ズームレンズ系 |
US8625202B2 (en) | 2010-09-17 | 2014-01-07 | Panasonic Corporation | Zoom lens system, lens barrel, interchangeable lens apparatus and camera system |
CN109031625A (zh) * | 2018-09-25 | 2018-12-18 | 云南博硕信息技术有限公司 | 大孔径日夜两用的五百万像素级的高清监控镜头 |
WO2019097717A1 (ja) * | 2017-11-20 | 2019-05-23 | 株式会社ニコン | 変倍光学系、光学装置、および変倍光学系の製造方法 |
CN111221113A (zh) * | 2018-11-27 | 2020-06-02 | 富士胶片株式会社 | 变焦镜头及摄像装置 |
CN111308647A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-06-19 | 福建福光股份有限公司 | 一种超大光圈星光级小型全玻光学*** |
-
1989
- 1989-11-06 JP JP1288447A patent/JP2718216B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8941927B2 (en) | 2010-09-17 | 2015-01-27 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Zoom lens system, lens barrel, interchangeable lens apparatus and camera system |
US8625202B2 (en) | 2010-09-17 | 2014-01-07 | Panasonic Corporation | Zoom lens system, lens barrel, interchangeable lens apparatus and camera system |
JP2013224993A (ja) * | 2012-04-20 | 2013-10-31 | Hoya Corp | ズームレンズ系 |
WO2019097717A1 (ja) * | 2017-11-20 | 2019-05-23 | 株式会社ニコン | 変倍光学系、光学装置、および変倍光学系の製造方法 |
JPWO2019097717A1 (ja) * | 2017-11-20 | 2020-10-22 | 株式会社ニコン | 変倍光学系、光学装置、および変倍光学系の製造方法 |
CN109031625A (zh) * | 2018-09-25 | 2018-12-18 | 云南博硕信息技术有限公司 | 大孔径日夜两用的五百万像素级的高清监控镜头 |
CN109031625B (zh) * | 2018-09-25 | 2020-10-02 | 云南博硕信息技术有限公司 | 大孔径日夜两用的五百万像素级的高清监控镜头 |
US11543636B2 (en) | 2018-11-27 | 2023-01-03 | Fujifilm Corporation | Zoom lens and imaging apparatus |
CN111221113A (zh) * | 2018-11-27 | 2020-06-02 | 富士胶片株式会社 | 变焦镜头及摄像装置 |
JP2020086172A (ja) * | 2018-11-27 | 2020-06-04 | 富士フイルム株式会社 | ズームレンズ及び撮像装置 |
US11774733B2 (en) | 2018-11-27 | 2023-10-03 | Fujifilm Corporation | Zoom lens and imaging apparatus |
US11300764B2 (en) | 2018-11-27 | 2022-04-12 | Fujifilm Corporation | Zoom lens and imaging apparatus |
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CN111308647B (zh) * | 2019-11-25 | 2022-02-22 | 福建福光股份有限公司 | 一种超大光圈星光级小型全玻光学*** |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2718216B2 (ja) | 1998-02-25 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |