JPS63169608A - Zoom lens barrel for automatic focusing - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To reduce the size of an automatic focusing zoom lens and to reduce the cost of the automatic focusing lens for a high-performance still camera by arranging the small-sized total reflection mirror of the automatic focusing zoom lens on the image formation side of a stop. CONSTITUTION:Part of subject light is reflected out of an optical path of photography as detection light by a 1st mirror 8 for automatic focusing AF and this detection light passes through an AF optical system 7 and this reflected by a 2nd mirror 9 and guided to a convergence point detection part 11. A detection signal obtained by this detection part 11 is processed by a substrate 12 and sent to a motor for AF. A gear for AF engaging a lens frame 13 is rotated by this motor to move forth and back the lens by a helicoid screw provided to the frame 13, thereby making a focus adjustment. The 1st mirror 8 is constituted as a small-sized total reflection mirror and part of the subject light is reflected out of the image pickup optical path as the detection light for the focus adjustment; and the mirror is arranged off the optical path on the image formation side of a stop unit.

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はオートフォーカス用の光束を撮影光路外に導
く光学系を含むズームレンズ、特にカチルカメラに用い
るに適したオートフォーカス用ズームレンズに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a zoom lens including an optical system that guides a light beam for autofocus out of the photographing optical path, and particularly to an autofocus zoom lens suitable for use in a camera.

（従来技術） 近年、レンズシャッタカメラ、−眼レフカメラを問わず
、ズームレンズを装着し、オートフォーカスとしたもの
が求められている。一般にズームレンズにおけるオート
フォーカスは、被写体光の一部を撮影光路外にミラーに
よって導き出し、この導出光によってフォーカス状態を
検出している。(Prior Art) In recent years, there has been a demand for cameras equipped with zoom lenses and capable of autofocus, regardless of whether they are lens-shutter cameras or reflex cameras. In general, autofocus in a zoom lens involves guiding a portion of the subject light out of the photographing optical path using a mirror, and detecting the focus state using this guided light.

このためのミラーは、普通は絞りの前、特に撮影光がほ
ぼ平行光束となるリレーレンズの前に配置されることが
多い。このように絞りの前にミラーを設置する従来の構
成であるとミラーを配置する空間を確保するためにレン
ズ全長が長くなるだけでなく、絞りとズーム群との間隔
を広げるために特にズーム部の先端近くのレンズ群の有
効径をも大きくしなければならなかった（例えば特開昭
５９−５２１５号公報）、。A mirror for this purpose is usually placed in front of the diaphragm, especially in front of the relay lens where the photographing light becomes a substantially parallel beam of light. With the conventional configuration in which a mirror is placed in front of the aperture, not only does the overall length of the lens become longer in order to secure space for the mirror, but it also increases the distance between the aperture and the zoom group, especially in the zoom section. It was also necessary to increase the effective diameter of the lens group near the tip of the lens (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 59-5215).

一方、スチルカメラ用の交換レンズでは一般にバックフ
ォーカスを長めにとる必要があり、光学的にリレーレン
ズの全長が長くなる。このリレーレンズ内にミラーを配
置した例も見られる（例えば特開昭５７−１０８８１３
号公報）。この例では被写体光の一部を撮影光路外に導
き出すためにハーフミラ−を用いている。On the other hand, with interchangeable lenses for still cameras, it is generally necessary to have a longer back focus, which optically increases the overall length of the relay lens. There are also examples in which a mirror is placed within this relay lens (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 57-108813
Publication No.). In this example, a half mirror is used to guide part of the subject light out of the photographing optical path.

しかし、ハーフミラ−の使用は次のような欠点を生じる
。However, the use of a half mirror has the following drawbacks.

■コストアップになる。これはハーフミラ−と全反射ミ
ラーとの単品のコストの差がある以外に、ハーフミラ−
は全反射ミラーよりも高い取付精度が要求されるため、
ミラーを保持するための部品のコスト、組立工数の差も
コストに影響する。■Costs will increase. This is because there is a difference in cost between a half mirror and a total reflection mirror.
requires higher mounting precision than total reflection mirrors,
The cost of parts for holding the mirror and the difference in assembly man-hours also affect the cost.

■ハーフミラーは部分ミラーとすると接合部境界の高精
度な加工が要求され更に高価になる。これを避けようと
すれば撮影用の光束すべてをカバーする大きさが必要と
なり、全反射ミラーに比してかなり重くなる上に、ミラ
ーを配置するための広い空間が必要となる。■If a half mirror is made into a partial mirror, high-precision machining of the joint boundary is required, making it even more expensive. If this is to be avoided, a mirror must be large enough to cover all of the light flux for photographing, which is considerably heavier than a total reflection mirror, and requires a large space in which to place the mirror.

■結像面に到達する光束はすべてハーフミラ−を通過し
ているために光量損失や偏光等の影響を受は易い。また
光軸に対し垂直な平面を有するためにゴースト等も発生
しやすくなる。(2) Since all the light beams that reach the imaging plane pass through a half mirror, they are easily affected by light loss and polarization. Furthermore, since the optical axis has a plane perpendicular to the optical axis, ghosts and the like are likely to occur.

その他、上記の例は、共に、オートフォーカスのために
撮影光学系の変更が必要となり、マニュアルフォーカス
レンズとの共通性がないという問題もあり、低コストコ
ンパクトでありながら高性能であるレンズを作るうえで
大きな問題となっていた。In addition, both of the above examples require changes to the photographic optical system for autofocus, and there is also the problem that there is no commonality with manual focus lenses, making lenses that are low cost, compact, and high performance. It was a big problem.

（この発明が解決しようとする問題点）この発明は、ハ
ーフミラ−に比してより低コストでより軽量である全反
射ミラーを用いながら上記の欠点を含まず、軽量コンパ
クトそして低コストでありながら高性能であるスチルカ
メラ用のオートフォーカス（ＡＦ）レンズを提供するも
のである。(Problems to be Solved by the Invention) This invention uses a total reflection mirror that is lower in cost and lighter in weight than a half mirror, but does not have the above drawbacks, and is lightweight, compact, and low in cost. The present invention provides a high-performance autofocus (AF) lens for still cameras.

（問題点を解決するための手段） この発明においては、スチルカメラ用オートフォーカス
ズームレンズは、被写体光の一部を焦点調整用の検出光
として撮影光路外に反射させるためのミラーを、小型の
全反射ミラーとし、絞りよりも結像面側の光軸外に配置
したことを特徴とする （実施例） 図にこの発明の１実施例を示す。１は焦点調節を行うＦ
Ｃレンズ群、２．３は変倍作用を有するズーム群、４．
５，６が結像作用を有するリレーレンズ群であり、絞り
ユニット１０はレンズ４．５の間に配設されている。(Means for solving the problem) In the present invention, an autofocus zoom lens for a still camera uses a small mirror for reflecting a part of the subject light out of the photographing optical path as detection light for focus adjustment. An embodiment of the present invention is shown in the drawings, characterized in that it is a total reflection mirror and is disposed off the optical axis on the side closer to the image plane than the diaphragm (Embodiment). 1 is F for focus adjustment
C lens group, 2.3 is a zoom group having a variable power function, 4.
5 and 6 are relay lens groups having an image forming function, and an aperture unit 10 is disposed between lenses 4 and 5.

８は、被写体光の一部を検出光として撮影光路外に反射
させる第１反射ミラ一部、７はこの反射された検出光を
焦点検出部に導く検出レンズ群で、このレンズ群を通過
した光束は第２の反射ミラー９により、被写体側に設け
られた焦点検出部１１の方向へ反射される。焦点検出部
１１で検出された信号は、基板１２で演算処理され制御
信号が図示していないＡＦ用のモーターに送られ、ＦＣ
レンズ枠のギア１４に噛み合っているＡＦ用のギヤを、
必要な量だけ回転する。それに伴いＦＣレンズ枠１３に
設けられているへりコイドネジによりＦＣレンズ群１が
前後に移動し焦点調節を行う。8 is a part of a first reflection mirror that reflects part of the subject light as detection light out of the photographing optical path; 7 is a detection lens group that guides this reflected detection light to a focus detection section; The light flux is reflected by the second reflecting mirror 9 toward a focus detection section 11 provided on the subject side. The signal detected by the focus detection unit 11 is processed by the board 12, and a control signal is sent to an AF motor (not shown), and the FC
The AF gear that meshes with gear 14 on the lens frame,
Rotate as much as necessary. Accordingly, the FC lens group 1 is moved back and forth by the helicoid screw provided in the FC lens frame 13 to adjust the focus.

図に示すように、この実施例では小型の第１の全反射ミ
ラー８をリレーレンズ５．６の間の光軸外に配置してい
るが、絞りの直後やリレーレンズ系の後ろに配して良い
。一般にパックフォーカスを長めにとる必要のあるスチ
ルカメラ用の交換レンズでは、光学的にリレーレンズの
全長が長くなり、十分なレンズ間隔が生ずるので、リレ
ーレンズ系の中間にミラーを設置することにより、オー
トフォーカス付でありながらマニュアルレンズと同じ全
長で構成できるという望ましい特徴を有している。ミラ
ーを絞りよりも結像面側に、その光軸外に配置しても、
はとんどのレンズ交換式スチルカメラが開放測光方式を
とっているためにそのＡＦ性能になんらの支障も生じな
い。As shown in the figure, in this embodiment, the small first total reflection mirror 8 is placed off the optical axis between the relay lenses 5 and 6, but it is also placed immediately after the diaphragm or behind the relay lens system. It's good. In general, with interchangeable lenses for still cameras that require a longer pack focus, the overall length of the relay lens is optically longer, creating a sufficient distance between the lenses, so by installing a mirror in the middle of the relay lens system, It has the desirable feature of being able to be constructed with the same overall length as a manual lens, even though it has autofocus. Even if the mirror is placed closer to the image plane than the aperture and off its optical axis,
Most interchangeable lens still cameras use an open metering system, so there is no problem with their AF performance.

所謂２群ズームレンズにおいては、絞りユニットは前群
と後群の間に配置されるが、この２つのレンズ群の間に
はミラー８を配置するのに十分の空気間隙が存在する。In a so-called two-group zoom lens, an aperture unit is placed between the front group and the rear group, and there is an air gap sufficient to accommodate the mirror 8 between these two lens groups.

また、ＡＦ光学系７と露出制御のための絞りユニット１
０との間隔も充分とれるので、この間隔がとれない場合
に必要となるＡＦ光学系７の一部をカットして異形状レ
ンズとして辛うじて配置するとか、第１ミーラーとＡＦ
光学系を必要以上に離すとかのこともなく、廉価にコン
パクトに構成できるという特長を有している。Also, an AF optical system 7 and an aperture unit 1 for exposure control are provided.
0, so if this distance cannot be maintained, a part of the AF optical system 7 that is required may be cut and barely placed as an irregularly shaped lens, or the first mirror and AF
It has the advantage of being inexpensive and compact without having to separate the optical system unnecessarily.

さらに、第１ミラー８で撮影光路外に反射された検出光
はＡＦ光学系７を通り、第２ミラー９で被写体側に反射
される。このためマウント１７への干渉もなく交換レン
ズとしての構成に有利となっている。このとき、第１ミ
ラー８は絞りの後方に配置されているので、第２ミラー
９から焦点検出部１１間での距離を十分にとることが出
来る。Furthermore, the detection light reflected out of the photographing optical path by the first mirror 8 passes through the AF optical system 7 and is reflected by the second mirror 9 toward the subject. Therefore, there is no interference with the mount 17, making it advantageous for use as an interchangeable lens. At this time, since the first mirror 8 is placed behind the aperture, a sufficient distance can be maintained between the second mirror 9 and the focus detection section 11.

一般にスチルカメラ用の交換レンズはマウントの基準面
と結像面までの距離を一定に保必要があるが、そのため
の調整は一般にリレーレンズ群５゜６を一体に動かし行
われる。しかし、このようにして撮影系の焦点調整を行
うと、最初に撮影系の焦点調整をしてから次に改めてＡ
Ｆ系の焦点調整をしなければならなくなる。この実施例
では、６のレンズ群のみを動かし調整するようにしであ
るため、撮影光学系とＡＦ光学系で別々に調整すること
が可能である。またＡＦ光学系の焦点調整としてはＡＦ
光学系７を光軸方向に移動して調整をしても良いし、焦
点検出部１１と第２反射ミラー９を一体としてＡＦ光学
系７の光軸方向に移動して調整しても良い。In general, with interchangeable lenses for still cameras, it is necessary to maintain a constant distance between the reference plane of the mount and the imaging plane, and this adjustment is generally performed by moving the relay lens groups 5 and 6 together. However, if you adjust the focus of the shooting system in this way, you must first adjust the focus of the shooting system and then adjust the focus of the shooting system again.
You will have to adjust the focus of the F system. In this embodiment, only the six lens groups are moved and adjusted, so it is possible to adjust the photographing optical system and the AF optical system separately. Also, for focus adjustment of the AF optical system, AF
The optical system 7 may be moved in the optical axis direction for adjustment, or the focus detection section 11 and the second reflection mirror 9 may be moved as a unit in the optical axis direction of the AF optical system 7 for adjustment.

またミラー８をＡＦ光学系７以降の焦点検出のためのユ
ニットに一体として保持されるようにし、撮影光学系に
組み付ける構成とすれば、撮影光学系の鏡胴のほとんど
をマニュアルフォーカスレンズと共用可能となり低価格
化に有利となる。Furthermore, if the mirror 8 is held as an integral part of the unit for focus detection after the AF optical system 7 and is assembled into the photographic optical system, most of the lens barrel of the photographic optical system can be shared with the manual focus lens. This is advantageous for lowering prices.

さらにオートフォーカスユニットを着脱可能な構成とし
て、ユーザーの好みによってオートフォーカスとしたり
マニュアルフォーカスレンズとしたりして使うこともで
きる。その上、オートフォーカスの種類としても被写体
像のコントラストを検出する方式や、２重像合致方式、
或いはＴＴＬのアクティブＡＦ方式等の方式に本構成は
利用でき応用範囲が広い等すぐれた特徴を数多く有して
いる。Furthermore, the autofocus unit is detachable, so it can be used as an autofocus or manual focus lens depending on the user's preference. In addition, the types of autofocus include a method that detects the contrast of the subject image, a double image matching method,
Alternatively, this configuration can be used in systems such as the TTL active AF system, and has many excellent features such as a wide range of applications.

ミラー８として放物面ミラー、双曲線ミラーやだ円ミラ
ー等の結像作用を有するミラーを使用すればＡＦ光学系
７を省くことが可能となり小型。If a mirror having an imaging function such as a parabolic mirror, a hyperbolic mirror, or an elliptical mirror is used as the mirror 8, the AF optical system 7 can be omitted, resulting in a smaller size.

軽量、低価格化に更に有利と成りこのような結像作用を
有するミラー例えばホログラフィックミラー等を利用し
得ることも勿論である。Of course, it is also possible to use a mirror, such as a holographic mirror, which is more advantageous in terms of weight and cost reduction and has such an imaging effect.

（発明の効果） この発明は上記のように、小型の全反射ミラーを絞りの
結像面側に配置することによって、小型で低コストのズ
ごムレンズを得ることが出来る。(Effects of the Invention) As described above, the present invention can provide a small, low-cost zoom lens by arranging a small total reflection mirror on the imaging plane side of the aperture.

また、上記全反射ミラーからの検出光を第２の反射鏡で
被写体方向に配置された焦点検出部へ入射させるように
すれば、レンズマウントとの干渉を生ぜず、既存のカメ
ラにも利用可能なオートフォーカスズームレンズを容易
に得ることが出来る。In addition, if the detection light from the total reflection mirror is made to enter the focus detection part placed in the direction of the subject using a second reflection mirror, there will be no interference with the lens mount, and it can be used with existing cameras. It is possible to easily obtain an autofocus zoom lens.

さらに、上記小型の全反射ミラーから焦点検出部までの
焦点検出のためのユニットをτ体とじて構成し、レンズ
鏡胴に着脱自在とすれば、ときに応じてオートフォーカ
スレンズとマニアルフォーカスレンズとに切り換え使用
出来る従来例を見ないズームレンズを得ることが出来る
。Furthermore, if the unit for focus detection from the above-mentioned small total reflection mirror to the focus detection section is configured as a τ body and can be attached and detached from the lens barrel, it can be used as an autofocus lens and a manual focus lens depending on the case. It is possible to obtain a zoom lens that is unprecedented in the prior art and can be switched to and used.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図はこの発明のズームレンズの１実施例の断面図である
。 １　：　ＦＣ用レンズ　　　　　２，３：ズーム系４．
５，６：リレーレンズ　　７：ＡＦ光学系８：ＡＦ系第
１ミラー　　　　９：第２ミラー１０：絞りユニット　
　　　１１：焦点検出部１２：信号処理基板　　　　１
３：Ｆｃレンズ枠１４：ギヤ　　　　　　　　１５：マ
ウント特許出願人　小西六写真工業株式会社 出願人代理人　弁理士　佐藤　文男 （他２名）The figure is a sectional view of one embodiment of the zoom lens of the present invention. 1: FC lens 2, 3: Zoom system 4.
5, 6: Relay lens 7: AF optical system 8: AF system first mirror 9: Second mirror 10: Aperture unit
11: Focus detection section 12: Signal processing board 1
3: Fc lens frame 14: Gear 15: Mount Patent applicant Roku Konishi Photo Industry Co., Ltd. Applicant agent Patent attorney Fumio Sato (2 others)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １）被写体光の一部を、焦点調整用の検出光として撮影
光路外に反射させる小型の全反射ミラーを、絞りよりも
結像面側の光軸外に配置したことを特徴とするスチルカ
メラ用オートフォーカスズームレンズ ２）上記全反射ミラーからの検出光を第２の反射鏡で被
写体方向に配置された焦点検出部へ入射させるようにし
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のスチル
カメラ用オートフォーカスズームレンズ ３）上記小型の全反射ミラーから焦点検出部までの焦点
検出のためのユニットを一体として構成し、レンズ鏡胴
に着脱自在としたことを特徴とする特許請求の範囲第２
項記載のスチルカメラ用オートフォーカスズームレンズ[Scope of Claims] 1) A small total reflection mirror that reflects a part of the subject light out of the photographing optical path as detection light for focus adjustment is arranged off the optical axis on the side of the imaging plane rather than the aperture. An autofocus zoom lens for a still camera characterized by: 2) A patent claim characterized in that the detection light from the total reflection mirror is made to enter a focus detection section arranged in the direction of the subject using a second reflection mirror. Autofocus zoom lens for still cameras as described in item 1 3) The unit for focus detection from the small total reflection mirror to the focus detection section is configured as an integral unit, and is detachably attached to the lens barrel. Characteristic Claim 2
Autofocus zoom lens for still cameras described in section