JPH03200907A

JPH03200907A - ズームレンズ

Info

Publication number: JPH03200907A
Application number: JP6694290A
Authority: JP
Inventors: Satoru Ishizaka; 哲石坂
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1989-10-04
Filing date: 1990-03-19
Publication date: 1991-09-02

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、ズームレンズ、特にフォーカーシングを含
め、ズームレンズにおけるレンズ群の駆動方式に関する
。

（従来技術）従来、スチルカメラ、ビデオカメラ等に用いられるズー
ムレンズにおけるレンズ群跣動方式としては、ズーミン
グのための各群の移動をカムにより与え、フォーカシン
グの際には、変倍とは別のフォーカシングモーター等の
手段によりフォーカシング群を移動させるのが一般的で
あった。簡単のため、２群ズームを例にとって説明する
。

第２図は、レンズシャッターカメラによく用いられる正
・負の２つのレンズ群で構成される２群ズームレンズの
鏡胴断面の概念図である。図において、１は固定胴であ
り、直線状のレールが設けられている。２はカム溝が設
けられているカム筒であり、このカム筒を回転させるこ
とにより、各レンズ群Ｌ１．Ｌ２の摺動枠３．４が移動
し、レンズ群が移動する。所定のズームポジションへ移
動した後、枠３に固定されているフォーカシングモータ
ー５を駆動し、ギア６、スクリューねじ７を介して第ル
ンズ群しエ　を繰り出し、フォーカシングを行なう。

しかし、このような鏡筒構成では、独立に移動するレン
ズ群の数だけ異なるカム及び摺動枠が必要であり、機構
の複雑さ及び部品点数の多さからくるコスト高が避けら
れなかった。また、移動量の大きいレンズ群が１つでも
あると、カム筒の径が大きくなり、カメラ全体の大型化
を招いていた。

さらに、像面位置を一定に保つためには、多くの場合、
曲線状のカム溝が必要となり、精度を保つのが困難であ
る。これに対して特開平１−１９１８２１号では、カム
溝をすべて直線状とし、このために生じるピントのずれ
をフォーカシングによって補正する方法が提案されてい
る。しかし、この場合でも移動量の大きい群があるとき
は、カム筒径の増大が避けられなかった。

これとは別に、従来バリフォーカルレンズと呼ばれてい
るものは、ズーミングの際にピント位置がずれるもので
あるが、少なくとも無限遠物体に対してはピント位置は
不変である必要があり、制約は残っていた。

（この発明が解決しようとする問題点）この発明の目的
は、ズームレンズにおける新しい駆動方式を提案し、像
面位置を一定に保つために必要であった上記各制約を軽
減し、鏡筒を含めズームレンズ全体の小型化・簡略化・
低コスト化を達成しようとするものである。

（問題を解決するための手段）上記目的を達するため、本発明のズームレンズにおいて
は、ズーミング時に光軸上を移動する複数の群を有する
ズームレンズにおいて、これらレンズ群中、その間隔を
変えながら移動する少なくとも２つのレンズ群を搭載し
て、その間隔を変えずに光軸上の移動を与える第１の移
動手段と、上記第１の移動手段上でその１つのレンズ群
のみに移動を与える第２の移動手段とを有することを特
徴とする。

尚、ここでズーミングとは、全レンズ系の無限遠物体に
対する結像位置を、フィルム或いは撮像素子等が配置さ
れる所定の位置に対して焦点深度内に保ったまま、レン
ズ系の焦点距離を変化させることを云う。

また、第１の移動手段と第２の移動手段を電気的に連動
させ、操作上の理由等により、第１の手段による移動中
に第２の手段によって上記第１の移動手段上のレンズ群
を移動させても良いことは云うまでもない。

（実施例）以下、実施例によってこの発明の詳細な説明する。第１
図は第２図と同様のレンズ群構成を有するズームレンズ
でこの発明を実施した場合の鏡胴断面の概略図であり、
同じ部材は同じ符号が附されている。この実施例では、
摺動枠８にモーター５及び第２レンズ群Ｌ２が固定され
ている。第２レンズ群Ｌ２に対する第ルンズ群し□の移
動は、すべてこのモーターにより与えられる。

ズーミングは次のように行う。手動あるいは図示しない
焦点距離変更用のモーターによりカム筒２を回動し、第
２レンズ群Ｌ２　を任意のズームポジションへ移動させ
る。このとき、モーター５を駆動しなければ、第ルンズ
群し工は第２レンズ群Ｌ２と一体に移動し１群間隔は不
変である。このカム筒２の回転が、本発明における第１
移動手段となる。次に、モーター５を駆動して第１レン
ズ群Ｌユを所定の位置へ移動させ、レンズ全系の焦点距
離を変化させると共にピントを合わせる。

このとき、第２レンズ群Ｌ２は静止しており、モ−ター
５およびギア６、スクリューねじ７が本発明における第
２移動手段となる。ここでは、カム筒とモーター及びギ
ア類をそれぞれ第１・第２移動手段としたが、同様の効
果を奏するものであれば、他の開動手段であってもよい
ことは云うまでもない。

上記実施例では、従来、２つの摺動枠を必要とした構成
が工つの摺動枠ですむようになる。またこの構成おいて
は、カム筒２による移動は、第ルンズ群の位置には無関
係に第２レンズ群の位置だけを規制すれば良いので、高
精度を保つのが困難であった曲線状カムの使用が不必要
となっている。

上記実施例では、２群ズームの物体側の第ルンズ群を第
２の移動手段により離動したが、像側の第２レンズ群を
開動しても構わない。このときの鏡筒構成の概略図を実
施例２として第３図に示す。前記第１の実施例では、従
来例との比較のためにカム筒を残したが、２群ズームに
本発明を実施した場合はカムを用いる必要がなく、第３
図に示すように、倣定胴１１に光軸に平行な直線状のレ
ールを設け、これに沿って一方のレンズ群を固定した摺
動枠１２を移動させればよい。２群ズームの場合は後群
の移動量が大きく、カム筒の径の増大を招いていたが、
このような構成とすれば後群の移動に対するカムは必要
なく、鏡胴の小型化が可能となる。

本発明のズームレンズにおける第２の移動手段による移
動は、フォーカシング動作をも含むものであるが、フォ
ーカシング量及びそれによる性能変化が大きく、移動レ
ンズ群をフォーカシング群として利用するのが不適当な
場合もある。このような場合には、Ｆナンバーをやや大
きくして固定焦点方式を採用することによりフォーカシ
ングの問題を解決することができる。

また、３群以上のレンズ群を有するズームレンズにおい
ては、上記第１、第２の移動手段によって移動されるレ
ンズ群以外の群によりフォーカシングを行ってもよい。

このときの鏡筒構成の概略図を実施例３として第４図に
示す。この例では、第２・３レンズ群Ｌ２、Ｌ３が本発
明で云う第１の移動手段に搭載される２つのレンズ群と
なっている。カム筒２の回転（第１の移動手段による移
動）と第３レンズ群Ｌ３匪動用モーター１４（第２の移
動手段）、ギア６．７によりレンズ群Ｌ０、Ｌ２、Ｌ、
が任意のズームポジションへ移動した後、フォーカシン
グモーター１３等、上記第１、第２の移動手段とは別の
移動手段によって移動させられる第ルンズ群Ｌ１　を移
動させ、フォーカシングを行う。もちろん、このとき第
３レンズ群Ｌ３　を補助的フォーカシングレンズ群とし
て用いることも出来る。最も移動量の大きい第３レンズ
群Ｌ３を第２の移動手段で駆動することにより、第３レ
ンズ群Ｌ３　に対するカムが不必要となり、実施例２と
同様に鏡胴の小型化への寄与が大きい。

尚、第３図に示す実施例においても、２群ズームの正の
前群Ｌ工をフォーカシング群とすることができる。第３
図をある焦点距離での無限遠に対する合焦状態であり、
近距離撮影時に前群Ｌ１をＸだけ繰り出す必要があると
する。これに対しては、まず摺動枠１２を前方へＸ移動
させる。このとき後群も前方へＸ移動するが、同時にモ
ーターＭを廓動して後群を前群に対してＸ後方へ移動さ
せれば、後群は見かけ上は基準位置に静止し、前玉フォ
ーカスとなる。もちろん、後群は基準位置に固定する必
要はなく、補助的フォーカシング群として基準位置から
移動させてもよいことは云うまでもなく、特別な場合と
して全体くり出しも考えられるが、このときはフォーカ
シングのためのモーターＭの廓動は不要となる。

このように、フォーカシング時に第１の移動手段と第２
の移動手段を同時に用いることにより、第２の手段で移
動するレンズ群の位置を任意に設定することができる。

２群ズームに限らず、第２の移動手段により移動するレ
ンズ群がフォーカシング群として不適当な場合は、この
ような方法でフォーカシングを行うことができる。

本発明において、第２の移動手段をフォーカシングに利
用し、これにより廓動されるレンズ群を独立したフォー
カシング群とすれば、応用範囲及び効果はさらに大きく
なる。

第１図の実施例に戻って説明する。図中、９は焦点距離
検出装置、１０は物体距離測定装置であり、合焦のため
に必要な第１群の移動量（第２群に対する位置）は、こ
れらの情報から求めることができる。カム筒２の回転角
または摺動枠８の位置から対応するレンズ全系の焦点距
離が求まり、物体距離測定装置１０からの物体距離に対
するその焦点距離における前群Ｌ１の繰り出し量が決定
されるので、その焦点距離と繰り出し量に対応する位置
へモーター５により前Ｗｃｒ−ｘを移動させれば良い。

第５図は実施例４の鏡筒構造の概略図であり、正し工・
負Ｌ２・正Ｌ３の３群ズームで負の第２群を焦点距離変
更及びフォーカシング群としている例である。第１・３
レンズ群Ｌ１・Ｌ、は上記第２レンズ群翻動用モーター
Ｍ（第２の移動手段）と共に１つの摺動枠１６（第１の
移動手段）に固定されており、一体として動かされる。

図中の矢印はズーミング時の各レンズ群の動きを示して
いる。

この実施例で１１．結像面と等価の位置に結像状態検出
装置１５を配し、ここからの情報により第２レンズ群Ｌ
２　をモーターＭにより駆動しピントを合わせる。この
場合にも実施例３と同様に、カムは不必要である。

第６図は実施例５の鏡筒構成の概略図であり、第５図の
レンズ系の後方に負レンズ群り、を配し、４群ズームと
したものである。すなわち、第１・３レンズ群のための
摺動枠１７と第４レンズ群のための摺動枠１８の移動を
カム筒１９で制御する（第１の移動手段）と共に、第１
・３レンズ群に対する第２レンズ群の相対移動をモータ
ーＭ（第２の移動手段）により与える。フォーカシング
のための周辺装置は図示してないが、第２図或いは第５
図のどちらの方式を用いてもよい。第５図・第６図にみ
るように、フォーカシング群の両隣の群を一体で移動さ
せることにより、１群ズームを（ｉ−２）群ズームと同
様の鏡胴構成で達成することができ、小型化・簡略化・
低コスト化のいずれに対しても大きく貢献することがで
きる。

第５図・第６図に示すフォーカシング方法はインナーフ
ォーカス式と呼ばれるもので、前玉フォーカスに比べて
径が小さくできるという長所がある反面、ズーミングに
より同一物体距離に対するフォーカシング量が異なって
くるという欠点がある。しかし、上記実施例のような合
焦方式を用いれば上記欠点は容易に克服でき、インナー
フォーカス式の効果を最大限に発揮することができる。

特に、第１図に示したように、焦点距離検出装置と測距
装置を用いるのが有効である。実際には各焦点距離と物
体距離に対応したフォーカシング群の位置、または特定
の焦点距離に対するフォーカシング群の位置と、それに
より他の焦点ＮＪｌでの位置を算出するための変換係数
を記憶している記憶装置を有し、ここに記憶されている
位置または変換係数により算出される位置へフォーカシ
ング群を移動させ、ピントを合わせる。すなわち、イン
ナーフォーカス方式のためにフォーカシング量が焦点距
離により異なったとしても、前述した記憶装置にインナ
ーフォーカスを前提として予め計算により求めた位置デ
ータあるいは演算に必要な変換係数を記憶させればよい
だけのことである。

本発明の第１．第２の移動手段の組は、複数組あっても
よい。第７図は実施例６の断面図であり、第１の移動手
段を２つ有し、それぞれの第２の手段で移動するレンズ
群の両隣のレンズ群を一体に移動させることにより、６
群ズームが２群ズームと同様の鏡筒構成で達成されてい
る。

本発明を用いた場合のフォーカシング群は、１つである
必要はなく、既に第４図の実施例の説明で触れたように
、複数のフォーカシング群を有していてもよい。このと
きにも本発明の第２の移動手段により移動する群をフォ
ーカシング群の１つとすれば、前述のような効果がその
まま期待できる。実際の使用時には、近接撮影のみ複数
でフォーカシングも行っても、すべての被写体距離に対
して複数で行っても構わない。

尚、−殻内に、ズームレンズとは焦点距離変更に対して
像面位置が不変のものであり、バリフォーカルレンズと
は像面位置が焦点深度の範囲をこえて変動するものであ
るとされている。しかし本発明においては、焦点距離変
更のために最低２つの手段を用いており、しかもそれら
の手段は同時にフォーカシングにも用いられるため、従
来の定義によっては明確な区分が困難である。そこで本
発明では、無限遠物体に対して、像面位置の変動を焦点
深度内に保ったまま焦点距離を変更する手段を有するも
のも、また、撮影可能な焦点距離が連続ではなく不連続
なものも、ズームレンズの範鴎に入るものとしている。

（発明の効果）上記のように、本発明のズームレンズは、光軸上を間隔
を変えながら動く複数のレンズ群に対して、性質の異な
る２つの離動手段を用いることにより、従来、像面位置
を保つために必要であった様々な制約を排除し、小型化
・簡易化・低コスト化への可能性を開いたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のズームレンズの１実施例の鏡筒構成の
概略図、第２図は従来の２群ズームレンズの鏡筒構成０
１例の概略図、第３．４．５．６．７図は、それぞれ実
施例２．３．４．５．６の鏡筒構成の概略図である。１：固定胴　　　　　　　　２．１９：カム筒３．４：
摺動枠５．１３．１４：旋動モーター　　６：ギア７：スクリ
ューねじ８．１２．１６．１７．１８：摺動枠９：焦点距離検出装置１０：物体距離測定装置　　　　１１：固定胴１５：結
像状態検出装置

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ズーミング時に光軸上を移動する複数の群を有す
るズームレンズにおいて、これらレンズ群中、その間隔
を変えながら移動する少なくとも２つのレンズ群を搭載
して、その間隔を変えずに光軸上の移動を与える第１の
移動手段と、上記第１の移動手段上でその１つのレンズ
群のみに移動を与える第２の移動手段とを有することを
特徴とするズームレンズ
（２）請求項１において、過焦点距離にピントを合わせ
た固定焦点方式を用いたズームレンズ
（３）請求項１において、測距情報と焦点距離情報に基
づいてフォーカシング群の制御を行うことを特徴とする
ズームレンズ
（４）請求項１において、結像状態を検出し、さらには
必要に応じて焦点距離情報に基づいてフォーカシング群
の制御を行うことを特徴とするズームレンズ
（５）請求項３或いは４の何れかにおいて、複数のフォ
ーカシング群を有することを特徴とするズームレンズ
（６）請求項３或いは４において、最も物体側のレンズ
群以外のレンズ群をフォーカシング群としたことを特徴
とするズームレンズ
（７）請求項６において、フォーカシング群の両隣のレ
ンズ群が一体で移動することを特徴とするズームレンズ