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JPH04293008A - Zoom lens system - Google Patents

Zoom lens system

Info

Publication number
JPH04293008A
JPH04293008A JP3057526A JP5752691A JPH04293008A JP H04293008 A JPH04293008 A JP H04293008A JP 3057526 A JP3057526 A JP 3057526A JP 5752691 A JP5752691 A JP 5752691A JP H04293008 A JPH04293008 A JP H04293008A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
focusing
lens group
movement
lens
rotation angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3057526A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiyotaka Inatome
稲留 清隆
Masahiro Nakatsuji
雅裕 中辻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP3057526A priority Critical patent/JPH04293008A/en
Publication of JPH04293008A publication Critical patent/JPH04293008A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Lenses (AREA)

Abstract

PURPOSE:To increase the focusing accuracy and to improve the operability by equalizing the quantity of rotary movement of a distance ring for the focusing of a focusing lens group to the angle of rotation of a rotary lens barrel which is prescribed by the track of movement for the focusing. CONSTITUTION:The zoom lens system consists of four lens groups, i.e., a 1st lens group G1 with positive refracting power, a 2nd lens group G2 with negative refracting power, a 3rd lens group G3 with positive refracting power, and a 4th lens group G4 with positive refracting power. For power variation from the wideangle side to the telephoto side, all the lens groups move toward the object side on the optical axis and for focusing, the 2nd lens group G2 moves toward the object side on the optical axis. The movement track of the focusing lens group is composed of the movement track for focusing and movement track for power variation correction and the quantity of rotary movement of the distance ring for the focusing of the focusing lens group is equalized to the rotation of the rotary lens barrel prescribed by the movement track for the focusing.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【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・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
に関する。
[Field of Industrial Application] The present invention relates to a zoom lens, and particularly to its focusing method, from a so-called inner focus or rear focus method by moving some of the lens groups within the lens system, to a focusing method for focusing the lens group on the object side. Regarding the front ball feeding method by movement.

【0002】0002

【従来の技術】近年、ズームレンズの小型化、高性能化
、更には高変倍化を画るために前玉繰出し方式以外の様
々な合焦方式が提案されている。しかしながら一般に前
玉繰出し方式以外の合焦方式を採用する場合には、焦点
距離の変化に伴って繰出し量が変化してしまうために、
所謂マニュアルフォーカスが不可能になるという欠点を
有していた。また前玉繰出し方式においても焦点距離に
伴って全長が変化するズームレンズにおいては、合焦の
ための繰出し量が変化してしまうという同様の問題を生
じてしまう。そこで本出願人は特開昭63−16380
8において、該合焦レンズ群が変倍のときに移動する軌
跡を利用することによって、合焦に必要な繰出し量が変
倍の状態、あるいは合焦群により異なっていても所謂マ
ニュアルフォーカスを可能にする方法を提案した。
2. Description of the Related Art In recent years, various focusing methods other than the front lens extension method have been proposed in order to make zoom lenses more compact, higher in performance, and even higher in magnification. However, when using a focusing method other than the front lens extension method, the amount of extension changes as the focal length changes.
This has the disadvantage that so-called manual focusing becomes impossible. In addition, in a zoom lens in which the front lens is moved out, and the overall length changes with the focal length, a similar problem arises in that the amount of movement for focusing changes. Therefore, the present applicant applied for Japanese Patent Application Publication No. 63-16380.
In step 8, by using the locus of movement of the focusing lens group when changing the magnification, so-called manual focusing is possible even if the amount of extension necessary for focusing differs depending on the state of changing the magnification or the focusing group. proposed a method to do so.

【0003】この方法はつまり、変倍のための所定の移
動軌跡を該各レンズ群の光軸方向の移動量を規定するた
めの回転鏡筒の回転角を変数として表現するときに、変
倍のための移動軌跡上における該合焦レンズ群の合焦の
ための回転移動量が、任意の変倍状態において一定物体
距離に対しては等しくなるように全ての移動軌跡を設定
するというものであった。
This method means that when a predetermined locus of movement for zooming is expressed as a variable, the rotation angle of the rotating lens barrel for defining the amount of movement of each lens group in the optical axis direction, All movement trajectories are set so that the amount of rotational movement for focusing of the focusing lens group on the movement trajectories is equal for a constant object distance in any zooming state. there were.

【0004】0004

【本発明が解決しようとする課題】前述の方法は、従来
、不可能とされていた繰出し量が異なる場合のマニュア
ルフォーカスを可能にした実現性の高い方法である。 ところが一般的に実際の光学系に応用してみると合焦に
要する回転角が変倍に要する回転角に比べてかなり小さ
くなる。
[Problems to be Solved by the Invention] The above-mentioned method is a highly practical method that enables manual focusing when the amount of feeding is different, which was conventionally considered impossible. However, when applied to an actual optical system, the rotation angle required for focusing is generally much smaller than the rotation angle required for zooming.

【0005】また、金物構造上、任意の移動レンズ群の
移動軌跡に対応するカムは、レンズ群の偏心や操作性を
考慮して複数本、切ることが望ましい。このため変倍に
要する回転角の大きさは一定の制限を受けることになる
。したがって合焦に要する回転角が変倍に要する回転角
に比べてかなり小さい場合には、金物構造上の合焦のた
めの回転角は必然的にかなり小さくなる。
[0005] Furthermore, in view of the hardware structure, it is desirable to cut a plurality of cams corresponding to the locus of movement of a given movable lens group, taking into account eccentricity and operability of the lens group. For this reason, the magnitude of the rotation angle required for zooming is subject to certain limitations. Therefore, if the rotation angle required for focusing is considerably smaller than the rotation angle required for zooming, the rotation angle for focusing due to the hardware structure will necessarily be considerably smaller.

【0006】この場合、もし該、合焦レンズ群の合焦の
ための回転角と距離環の回転角が一致しているとき、つ
まり合焦群の合焦に関する回転機構と距離環が直結して
いるときには、合焦のために距離環を回した際に合焦す
る撮影距離が急激に変化し細かいピントあわせが困難に
なるという問題を生じることになる。以上のことから実
際には、距離環の回転角を大きくとる必要上合焦レンズ
群の合焦のための回転角を拡大して距離環に伝達する必
要性が生じる。ところが回転を回転に拡大する際にはヘ
リコイド機構を用いることができないため、新たに拡大
用のカム機構や、差動機構を設ける必要性がある。この
ことは金物構造上、ガタ要因を発生させることになり合
焦精度の低下と操作性の悪化を招くことになる。
In this case, if the rotation angle for focusing of the focusing lens group and the rotation angle of the distance ring match, that is, the rotation mechanism for focusing of the focusing group and the distance ring are directly connected. When the distance ring is turned for focusing, the shooting distance at which the subject is in focus changes rapidly, making it difficult to achieve fine focusing. From the above, in reality, it is necessary to increase the rotation angle of the distance ring, and it is also necessary to enlarge the rotation angle for focusing the focusing lens group and transmit it to the distance ring. However, since the helicoid mechanism cannot be used to expand rotation into rotation, it is necessary to newly provide a cam mechanism or differential mechanism for expansion. This causes a looseness factor due to the hardware structure, resulting in a decrease in focusing accuracy and deterioration in operability.

【0007】更に合焦は、該合焦レンズ群が変倍の際に
移動する軌跡上を移動することで達成されるという特性
上、任意の焦点距離と撮影距離で結像点位置が焦点深度
内ではあれ変化してしまうという欠点を有する。したが
ってこれに拡大機構が入ることで結像点位置の変位量が
拡大され、焦点深度を超えてしまうことがあった。以上
の点から合焦精度が高く、操作性の良いズームレンズを
提供することは困難であり、これを実現するには金物精
度を高める必要上コストアップを招くことになった。
Furthermore, since focusing is achieved by moving the focusing lens group on a locus that moves during zooming, the position of the imaging point at any focal length and shooting distance is the same as the depth of focus. It has the disadvantage that it can change internally. Therefore, by adding an enlarging mechanism to this, the amount of displacement of the imaging point position is enlarged, and the depth of focus may be exceeded. From the above points, it is difficult to provide a zoom lens with high focusing accuracy and good operability, and to achieve this, it is necessary to improve the precision of the hardware, leading to an increase in costs.

【0008】そこで本発明の目的は、鏡筒構造上の格別
の拡大機構を介在させることなく合焦レンズ群の合焦移
動のための回転鏡筒の回転角を充分大きく確保しつつ、
直接距離環の回転量に伝達し、同時に合焦による結像点
の変位量を充分に小さな値に抑えるように各レンズ群の
移動軌跡を変換することによって合焦精度が高く、かつ
操作性の良いズームレンズを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to secure a sufficiently large rotation angle of a rotating lens barrel for focusing movement of a focusing lens group without intervening a special enlarging mechanism on the lens barrel structure,
By directly transmitting the rotation amount of the distance ring and at the same time converting the movement trajectory of each lens group so as to suppress the displacement of the imaging point due to focusing to a sufficiently small value, focusing accuracy is high and operability is improved. Our goal is to provide a good zoom lens.

【0009】[0009]

【課題を解決する為の手段】本発明では、変倍と合焦の
両方の機能を持つ合焦レンズ群を含む複数のレンズ群を
有するズームレンズ系において、合焦レンズ群の移動軌
跡が合焦用移動軌跡と変倍補正用移動軌跡との合成によ
り形成され、該合焦レンズ群の合焦のための距離環の回
転移動量は前記合焦用移動軌跡により規定される回転鏡
筒の回転角に等しく構成している。
[Means for Solving the Problems] In the present invention, in a zoom lens system having a plurality of lens groups including a focusing lens group having both magnification changing and focusing functions, the movement locus of the focusing lens group is focused. It is formed by combining the focusing movement trajectory and the magnification correction movement trajectory, and the rotational movement amount of the distance ring for focusing the focusing lens group is determined by the rotational movement amount of the rotating lens barrel defined by the focusing movement trajectory. It is configured to be equal to the rotation angle.

【0010】具体的には、まず変倍のために光軸上を移
動する複数のレンズ群の移動軌跡を、各レンズ群の光軸
方向の移動量を規定するための回転鏡筒の回転角を変数
として表現するときに、合焦レンズ群の回転鏡筒上にお
ける合焦のための回転移動量を算出する。そしてその回
転移動量が距離環の回転角として利用できる場合は、マ
ニュアルフォーカスを考慮して、必要ならば結像点の偏
差量が充分に小さくなるように、移動軌跡を変換して、
合焦レンズ群の回転角を距離環に伝達する。
Specifically, first, the movement trajectory of a plurality of lens groups that move on the optical axis for zooming is determined by the rotation angle of the rotating lens barrel to define the amount of movement of each lens group in the optical axis direction. When expressed as a variable, the rotational movement amount for focusing on the rotating lens barrel of the focusing lens group is calculated. If the amount of rotational movement can be used as the rotation angle of the distance ring, consider manual focus and, if necessary, convert the movement trajectory so that the deviation of the imaging point is sufficiently small.
The rotation angle of the focusing lens group is transmitted to the range ring.

【0011】次に、もし合焦レンズ群の合焦のための回
転移動量が、距離環の回転角として用いるには小さいか
、あるいは過大な場合には、該回転移動量を拡大あるい
は縮小するために、合焦レンズ群の変倍の際の移動軌跡
を合焦用移動軌跡と変倍補正用移動軌跡に分割する。 さらに、この合焦用移動軌跡を用いて合焦を行なうとき
に任意の焦点距離、任意の撮影距離において結像点の変
位量が充分に小さくなるように合焦用移動軌跡の形状を
決定する。そして最後に合焦用移動軌跡にしたがって変
倍補正用移動軌跡と合焦に関与しない各レンズ群の移動
軌跡を変換して最終的な移動軌跡を決定する。
Next, if the amount of rotational movement of the focusing lens group for focusing is too small or too large to be used as the rotation angle of the distance ring, the amount of rotational movement is expanded or reduced. For this purpose, the movement trajectory of the focusing lens group during zooming is divided into a focusing movement trajectory and a zooming correction movement trajectory. Furthermore, when performing focusing using this focusing movement trajectory, the shape of the focusing movement trajectory is determined so that the amount of displacement of the imaging point is sufficiently small at any focal length and arbitrary shooting distance. . Finally, the movement trajectory for magnification correction and the movement trajectory of each lens group not involved in focusing are converted according to the focusing movement trajectory to determine the final movement trajectory.

【0012】以上の方法を実行して結像点の偏差量が充
分に小さくするためには、可動レンズ群の全ての移動軌
跡を非線形にすることが好ましい。尚、本発明における
合焦用移動軌跡及び変倍補正用移動軌跡とは、実用的に
はレンズ系の光軸を回転中心として回転する回転鏡筒上
に形成される合焦用移動カム及び変倍補正用移動カムに
対応し、合焦レンズ群の移動軌跡は両者のカムの回転に
よる合成の移動形態として形成される。
In order to carry out the above method and to sufficiently reduce the amount of deviation of the imaging point, it is preferable that all movement trajectories of the movable lens group be made nonlinear. In addition, in the present invention, the focusing movement locus and the magnification correction movement locus refer to a focusing movement cam and a magnification movement cam formed on a rotating lens barrel that rotates around the optical axis of the lens system. Corresponding to the magnification correction moving cam, the movement locus of the focusing lens group is formed as a composite movement form due to the rotation of both cams.

【0013】[0013]

【作用】このような本発明の構造によれば、合焦レンズ
群の合焦のための回転鏡筒上の回転角が他の拡大機構を
用いずに充分大きく確保された状態で直接距離環に伝達
されるため、拡大機構によるガタ要因、光学配置上の誤
差要因を除去できる。そして距離環の回転角を充分に大
きく取ることができるために、マニュアルフォーカスの
際の操作性を高めることが可能である。さらに分割され
た合焦用移動軌跡は結像点の偏差量が充分に小さくなる
ように形状決定されるので合焦精度を格段に向上させる
ことが可能である。
[Operation] According to the structure of the present invention, the rotation angle on the rotary lens barrel for focusing the focusing lens group is ensured to be sufficiently large, and the distance lens can be directly focused without using any other magnification mechanism. Therefore, it is possible to eliminate the backlash caused by the magnifying mechanism and the error caused by the optical arrangement. Since the rotation angle of the distance ring can be made sufficiently large, it is possible to improve the operability during manual focusing. Furthermore, since the shape of the divided focusing movement trajectory is determined so that the amount of deviation of the image forming point is sufficiently small, it is possible to significantly improve the focusing accuracy.

【0014】[0014]

【実施例】以下に、実施例に基づいて本発明を具体的に
説明する。実施例1のズームレンズは、図1に示した如
く、物体側から順に正屈折力の第1レンズ群G1 、負
屈折力の第2レンズ群G2 、正屈折力の第3レンズ群
G3 及び正屈折力の第4群G4 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、合焦に際しては第2レ
ンズ群G2 が光軸上を物体側へ移動する構成である。
EXAMPLES The present invention will be specifically explained below based on examples. As shown in FIG. 1, the zoom lens of Example 1 includes, in order from the object side, a first lens group G1 with positive refractive power, a second lens group G2 with negative refractive power, a third lens group G3 with positive refractive power, and a positive refractive power. Consisting of four lens groups, the fourth group G4 has refractive power, all lens groups move toward the object side along the optical axis when changing the magnification from the wide-angle side to the telephoto side, and the second lens group G2 moves toward the object side during focusing. It is configured to move on the optical axis toward the object.

【0015】各レンズ群の構成について説明すれば、正
屈折力の第1レンズ群G1 は物体側に凸面を向けた負
メニスカスレンズL1 とこれに接合された両凸レンズ
L2 、さらに物体側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズL3 からなり、負屈折力の第2レンズ群G2 は像
側により曲率の強い面を向けた負メニスカスレンズL4
 、両凹負レンズL5 、これに接合された凸メニスカ
スレンズL6 、さらに物体側に凸面を向けた正メニス
カスレンズL7 からなり、正屈折力の第3レンズ群G
3 は両凸正レンズL8 、両凸正レンズL9 、及び
これと接合された負レンズL10からなり、正屈折力の
第4レンズ群G4 は正レンズL11、両凸正レンズL
12、そして物体側により曲率の強い面を向けた負メニ
スカスレンズL13から構成されている。尚、絞りSは
第3レンズ群G3 の物体側において第3レンズ群G3
 と一体的に配置されている。
To explain the structure of each lens group, the first lens group G1 with positive refractive power includes a negative meniscus lens L1 with a convex surface facing the object side, a biconvex lens L2 cemented to this, and a biconvex lens L2 with a convex surface facing the object side. The second lens group G2 with negative refractive power is composed of a negative meniscus lens L4 with a surface with a stronger curvature facing toward the image side.
, a double-concave negative lens L5, a convex meniscus lens L6 cemented thereto, and a positive meniscus lens L7 with its convex surface facing the object side, and the third lens group G has a positive refractive power.
3 consists of a biconvex positive lens L8, a biconvex positive lens L9, and a negative lens L10 cemented thereto, and a fourth lens group G4 with positive refractive power includes a positive lens L11 and a biconvex positive lens L.
12, and a negative meniscus lens L13 having a surface with a stronger curvature facing toward the object side. Note that the aperture S is the third lens group G3 on the object side of the third lens group G3.
It is arranged integrally with.

【0016】このズームレンズの諸元を表1に示す。f
は焦点距離を、FNはFナンバーを表わす。表1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、Vはアッベ数をそれぞれ表し、添
数字は物体側からの順序を示す。表1の中段は、第2レ
ンズ群G2 中の物体側レンズL4 の物体側レンズ面
( r6 )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。
Table 1 shows the specifications of this zoom lens. f
represents the focal length, and FN represents the F number. In Table 1, r is the radius of curvature of each lens surface, d is the distance between lens surfaces, and n
represents the refractive index of each lens, V represents the Abbe number, and the subscript number represents the order from the object side. The middle row of Table 1 shows the values of each coefficient representing the shape of the aspheric surface formed on the object side lens surface (r6) of the object side lens L4 in the second lens group G2.

【0017】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k、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 、A10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。
The height of the aspherical surface from the optical axis is h, the distance from the tangential plane of the apex of the aspherical surface at h is x, the conic constant is k, the second order, the fourth order, the sixth order, etc. The 8th and 10th aspherical coefficients are A2, A4, A6,
When A8 and A10 and the paraxial radius of curvature is r,
It is expressed by an aspherical equation as shown below.

【0018】[0018]

【数1】[Math 1]

【0019】表1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k、第2次、第4次、第6次、第
8次、第10次の各非球面係数A2 、A4 、A6 
、A8 、A10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−nを表している。
In the middle row of the lens system specification table in Table 1,
From left to right: conic constant k, 2nd, 4th, 6th, 8th, and 10th aspheric coefficients A2, A4, A6
, A8, and A10 are listed in order. Note that E-n in the value of the aspheric coefficient represents 10-n.

【0020】また、表1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ポジション(f=36.
0、50.0、60.0、70.0、85.0、103
.0 )における各レンズ群の間隔を示している。そし
て、図1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1レンズ群G1 の変倍時の移動軌跡が直
線になるように光軸方向の移動量と回転鏡筒の回転角を
選んである。
The bottom row of Table 1 shows six positions (f=36.
0, 50.0, 60.0, 70.0, 85.0, 103
.. 0) shows the spacing between each lens group. FIG. 1 also shows the locus of movement of each lens group during zooming. Here, the amount of movement in the optical axis direction and the rotation angle of the rotating lens barrel are selected so that the movement locus of the first lens group G1 during zooming becomes a straight line.

【0021】そして、このズームレンズにおいてまず、
撮影距離0.85mの被写体に合焦するための第2レン
ズ群G2 の光軸方向への移動量ΔXを計算する。次に
この値ΔXに対応する回転鏡筒の回転角φを図2に示し
た移動軌跡から求める。尚、図2における第1レンズ群
G1 から第4レンズ群G4 までの各レンズ群の移動
軌跡g1,g2,g3,g4 は本質的に図1に併記し
た移動軌跡と同じではあるが、図2においては第1レン
ズ群G1 の変倍のための光軸方向の移動量1mmが回
転鏡筒の回転角2°に対応するように各群の移動軌跡が
描かれている。このようにして求められたΔXとφを表
2に示した。例えば、表2から焦点距離f= 103m
mにおいて撮影距離0.85 mの被写体に合焦するた
めに必要な第2レンズ群の光軸方向への移動量は、4.
08mmであり、これに対応する回転角は54.4°で
ある。
[0021] First, in this zoom lens,
The amount of movement ΔX of the second lens group G2 in the optical axis direction for focusing on a subject at a shooting distance of 0.85 m is calculated. Next, the rotation angle φ of the rotating lens barrel corresponding to this value ΔX is determined from the movement trajectory shown in FIG. Note that the movement trajectories g1, g2, g3, and g4 of each lens group from the first lens group G1 to the fourth lens group G4 in FIG. 2 are essentially the same as the movement trajectories shown in FIG. In the figure, the locus of movement of each group is drawn such that 1 mm of movement of the first lens group G1 in the optical axis direction for zooming corresponds to a rotation angle of 2 degrees of the rotating lens barrel. Table 2 shows ΔX and φ determined in this way. For example, from Table 2, focal length f = 103m
The amount of movement of the second lens group in the optical axis direction required to focus on a subject at a shooting distance of 0.85 m at m is 4.
08 mm, and the corresponding rotation angle is 54.4°.

【0022】さらに表3には図2に示した移動軌跡の具
体的な数値を示してある。尚、第2レンズ群G2 は合
焦の際には、変倍の際に移動する軌跡を延長して使うこ
とになるので、合焦に必要な回転角だけ望遠側に延長し
てその値が記してある。表2から各焦点距離状態におい
て合焦に必要な回転鏡筒の回転角φは一致していないの
で、このままでは或る近距離に合焦した状態において変
倍すると再び合焦走査が必要になり、マニュアルフォー
カスによる合焦は不可能である。したがって、マニュア
ルフォーカスが可能になるように合焦に必要な回転角φ
が各焦点距離で等しくなるように、図2あるいは表3で
示される移動軌跡を変更しなくてはならない。
Further, Table 3 shows specific numerical values of the movement locus shown in FIG. 2. In addition, the second lens group G2 is used for focusing by extending the locus it moves during zooming, so it is extended to the telephoto side by the rotation angle necessary for focusing, and its value is It is written. Table 2 shows that the rotation angle φ of the rotating lens barrel required for focusing in each focal length state does not match, so if the zoom is changed when the lens is focused at a certain short distance, focusing scan will be required again. , manual focusing is not possible. Therefore, the rotation angle φ required for focusing so that manual focus is possible
The locus of movement shown in FIG. 2 or Table 3 must be changed so that the distances are equal at each focal length.

【0023】図3は撮影距離0.85mの被写体に合焦
するために必要な合焦のための回転角φが各焦点距離で
等しくなるように図2に示される各レンズ群の移動軌跡
g1,g2,g3,g4 を変更したものである。その
具体的な形状を示す数値を表4に載せた。ここまでの構
成は、上述した先の出願(特開昭63−163808)
において開示した原理的構成と同様である。表4におい
ては変倍と合焦を含めた第2レンズ群G2 の全回転角
は約 100°になっている。これは全周 360°に
対し、偏心等を考慮して同じカムを3組、切ることを想
定したことによるものである。
FIG. 3 shows the movement locus g1 of each lens group shown in FIG. 2 so that the rotation angle φ for focusing required to focus on an object at a shooting distance of 0.85 m is the same at each focal length. , g2, g3, and g4. Table 4 lists numerical values indicating the specific shape. The configuration up to this point is based on the earlier application (Japanese Patent Application Laid-open No. 163808/1983).
The basic configuration is similar to that disclosed in . In Table 4, the total rotation angle of the second lens group G2 including zooming and focusing is approximately 100°. This is because it is assumed that three sets of the same cam will be cut over a 360° circumference, taking into account eccentricity, etc.

【0024】表4から合焦に必要な回転角φは100.
7133°− 73.0744°≒27.64 °とな
っている。マニュアルフォーカスにおける撮影距離無限
遠から至近距離までの回転角φを最低50°〜60°は
必要だろうとことを考慮すると、合焦回転角 27.6
4°では充分なマニュアルフォーカスの合焦精度と操作
性は得られないということになる。
From Table 4, the rotation angle φ required for focusing is 100.
7133°−73.0744°≒27.64°. Considering that the rotation angle φ from infinity to close range in manual focus would need to be at least 50° to 60°, the focusing rotation angle would be 27.6.
This means that sufficient manual focusing accuracy and operability cannot be obtained at 4°.

【0025】したがって、この回転角を直接拡大するた
めに前述したごとく合焦レンズ群である第2レンズ群G
2 の移動軌跡を合焦用移動軌跡と変倍補正用移動軌跡
に分割することを考える。合焦レンズ群である第2レン
ズ群の変倍と合焦を含めた全回転角を前述のごとく 1
00°〜 110°と想定し、本実施例では変倍におけ
る広角端から望遠端までの回転角と合焦のための回転角
を共に55°に設定した。こうすることにより合焦と変
倍両方の操作性と精度を高めることが可能になる。つま
り本来、合焦のための回転角は更に大きいことが望まし
いが、合焦と変倍の合成回転角に制限があるために(本
実施例では 110°)、もし合焦回転角を大きく取り
過ぎると逆に変倍のための回転角が小さくなり、変倍の
操作性が低下することになるからである。
Therefore, in order to directly enlarge this rotation angle, the second lens group G, which is a focusing lens group, is used as described above.
Consider dividing the movement trajectory of 2 into a focusing movement trajectory and a magnification correction movement trajectory. As mentioned above, the total rotation angle of the second lens group, which is the focusing lens group, including zooming and focusing is 1
00° to 110°, and in this example, both the rotation angle from the wide-angle end to the telephoto end during zooming and the rotation angle for focusing were set to 55°. This makes it possible to improve the operability and precision of both focusing and zooming. In other words, it is originally desirable for the rotation angle for focusing to be larger, but since there is a limit to the combined rotation angle for focusing and zooming (110° in this example), if the rotation angle for focusing is made larger, This is because if it is too large, the rotation angle for changing the magnification becomes smaller, and the operability of changing the magnification deteriorates.

【0026】さて、合焦用移動軌跡gF の決定の方法
であるが、具体的には図4のごとく焦点距離f=f´(
f´=36,50,60,70,85,103 )、撮
影距離無限遠での合焦用移動軌跡上の座標を(X;θ)
=(X f=f´,R=un;θf=f´)、撮影距離
R=0.85mに対応する繰出量をΔX f=f´、R
=850 としたときに、焦点距離f=f´、撮影距離
R=0.85mに対応する座標が(X;θ)=(X f
=f´,R=un+ΔX f=f´,R=850 ;θ
 f=f´+55) となるように合焦用移動軌跡を決定すればよいことにな
る。ここで、R=unは撮影距離が無限遠(unend
lich) であることを表している。
Now, regarding the method of determining the focusing movement locus gF, specifically, as shown in FIG. 4, the focal length f=f'(
f'=36,50,60,70,85,103), and the coordinates on the focusing movement trajectory at infinite shooting distance are (X; θ)
= (X f=f', R=un; θf=f'), ΔX f=f', R
= 850, the coordinates corresponding to focal length f = f' and shooting distance R = 0.85 m are (X; θ) = (X f
=f', R=un+ΔX f=f', R=850; θ
It is sufficient to determine the focusing movement locus so that f=f'+55). Here, R=un is the shooting distance at infinity (unend
lich).

【0027】このようにして求めると、合焦用移動軌跡
の代表的な点(X;θ)=(0;0)はf=36,R=
unを表し、(X;θ)=(1.0365;55) は
f=103 ,R=unとf=36,R=850 を表
す。そして(X;θ)=(5.1165;110 )は
f=103 ,R=850 を表わすことになる。しか
しながら、この方法では撮影距離R= 850mmに関
しては所望の繰出量が得られるので結像面は一定に保た
れるが、任意の撮影距離に関しては結像点が前記結像面
近傍に保たれるか否かは保障の限りではない。
When obtained in this way, the representative point (X; θ) = (0; 0) of the focusing movement locus is f = 36, R =
(X; θ) = (1.0365; 55) represents f = 103, R = un and f = 36, R = 850. Then, (X; θ)=(5.1165;110) represents f=103 and R=850. However, with this method, when the shooting distance R = 850 mm, the desired amount of extension is obtained, so the imaging plane is kept constant, but when it comes to an arbitrary shooting distance, the imaging point is kept near the imaging plane. There is no guarantee whether or not this is the case.

【0028】したがって本実施例では、撮影距離R=1
.0 ,1.5 ,2.0 ,3.0 ,5.0 mに
おいても結像点の偏差量が小さくなるように最適化の手
法を用いて合焦用移動軌跡を決定した。つまり焦点距離
fi 、撮影距離Rj における結像点の変位量をDX
ijとしたときに単一評価関数Φを
Therefore, in this embodiment, the shooting distance R=1
.. The focusing movement locus was determined using an optimization method so that the deviation amount of the imaging point was small even at 0, 1.5, 2.0, 3.0, and 5.0 m. In other words, the amount of displacement of the imaging point at focal length fi and shooting distance Rj is DX
When ij, the single evaluation function Φ is

【0029】[0029]

【数2】[Math 2]

【0030】ただしgijはDXijの相対的重要度を
示す荷重 m=n=6 fi =36,50,60,70,85,103 mm
Rj =0.85,1.0 ,1.5 ,2.0 ,3
.0 ,5.0 m(1)のように決め、(1)式を最
小にするように主にθ f=f´(R=unにおけるf
i =36,50,60,70,85,103 のθ座
標)とφ R=R´(各撮影距離に合焦するために必要
な合焦のための回転角)を変数として変化させて合焦用
移動軌跡を決定した。
[0030] However, gij is a load indicating the relative importance of DXij m = n = 6 fi = 36, 50, 60, 70, 85, 103 mm
Rj =0.85, 1.0, 1.5, 2.0, 3
.. 0,5.0 m(1), and mainly θ f=f' (f at R=un) to minimize equation (1).
Focusing is performed by changing the θ coordinates of i = 36, 50, 60, 70, 85, 103) and φ R = R' (rotation angle for focusing required to focus on each shooting distance) as variables. The focus movement trajectory was determined.

【0031】以上のようにして求めた合焦用移動軌跡を
表わす数表を表5に示した。そしてこの表中に示してあ
る回転角度θ(ANGLE)と焦点距離の関係に従って
決定した合焦群としての第2レンズ群G2 の合焦用移
動軌跡g2F及び変倍補正用移動軌跡g2Zを含めた全
ての移動軌跡を図5に示した。尚、第2レンズ群G2 
の移動軌跡は合焦用移動軌跡g2F(0<θ< 110
°)と変倍補正用移動軌跡g2Z(0<θ<55°)と
は、全く別の回転鏡筒に形成されるカム溝に相当するが
、ここでは双方の軌跡を分かり易く示すために併記して
示した。そして第2レンズ群G2 の変倍補正用移動軌
跡g2Zを表わす数表を表6に、第1レンズ群G1 、
第3レンズ群G3 、第4レンズ群G4 の移動軌跡を
示す数表を表7に示した。
Table 5 shows a numerical table representing the focusing movement locus obtained as described above. Then, the focusing movement trajectory g2F and the magnification correction movement trajectory g2Z of the second lens group G2 as the focusing group, which are determined according to the relationship between the rotation angle θ (ANGLE) and the focal length shown in this table, are included. All movement trajectories are shown in Figure 5. In addition, the second lens group G2
The movement trajectory is the focusing movement trajectory g2F (0<θ<110
°) and the magnification correction movement trajectory g2Z (0<θ<55°) correspond to cam grooves formed in completely different rotating lens barrels, but they are written together here to make it easier to understand both trajectories. and showed. Table 6 shows a numerical table representing the movement locus g2Z for magnification correction of the second lens group G2.
Table 7 shows a numerical table showing the movement trajectories of the third lens group G3 and the fourth lens group G4.

【0032】ここで、第2レンズ群G2 の合焦用移動
軌跡g2Fと変倍補正用移動軌跡g2Zは変倍のときに
使用される回転角0<θ<55°の範囲内では、両方の
軌跡を合成した移動軌跡により、第2レンズ群G2 の
移動形態が決定され、この軌跡が変倍の際に移動する軌
跡に一致する。従って、実際には変倍補正用移動軌跡は
分割前の合焦レンズ群の変倍の際の移動軌跡から合焦用
移動軌跡を減算することにより決定される。
Here, the focusing movement locus g2F and the magnification correction movement locus g2Z of the second lens group G2 are both within the range of rotation angle 0<θ<55° used for zooming. The movement form of the second lens group G2 is determined by the movement trajectory obtained by combining the trajectories, and this trajectory coincides with the trajectory of movement during zooming. Therefore, in reality, the movement locus for zoom correction is determined by subtracting the focusing movement locus from the movement locus during zooming of the focusing lens group before division.

【0033】次に、この変倍における合成された移動軌
跡、換言すれば、最終的な意味での分割前の移動軌跡を
図6に、そしてその移動軌跡を表す数値を表8に示した
。したがって、表8は回転角を別にすれば、各レンズ群
の移動量と焦点距離との関係は表3及び表4と同一であ
る。図5或いは図6から分かるように、本発明によれば
、結像位置の偏差量を小さく抑えるように合焦用移動軌
跡を決定すると、全ての可動レンズ群の移動軌跡は鏡筒
回転角に対して非線形になる。
Next, FIG. 6 shows the synthesized movement trajectory in this magnification change, in other words, the movement trajectory before division in the final sense, and Table 8 shows the numerical values representing the movement trajectory. Therefore, in Table 8, the relationship between the amount of movement of each lens group and the focal length is the same as in Tables 3 and 4, except for the rotation angle. As can be seen from FIG. 5 or 6, according to the present invention, when the focusing movement locus is determined so as to keep the deviation amount of the imaging position small, the movement locus of all the movable lens groups is adjusted to the lens barrel rotation angle. It becomes non-linear.

【0034】図7は実施例における合焦レンズ群として
の第2レンズ群G2の変倍補正用移動軌跡g2Zと合焦
用移動軌跡g2Fとを説明するための図である。まず撮
影距離無限遠状態で広角端(図7の上端)から回転鏡筒
が回転角にしてθ f=f´だけ回転移動して焦点距離
f=f´に変倍されるものとする。このとき合焦レンズ
群は、θ=θ f=f´ だけ回転鏡筒上を回転することにより、合焦用移動軌跡
上を光軸方向に XF =X f=f´,R=un だけ動く。同時に変倍補正用移動軌跡上を光軸方向にX
H =XZ −XF  動く。そしてこれが金物構造的に合成されて合焦レンズ
群は光軸上を XH +XF =XZ  だけ動いて変倍に寄与することになる。
FIG. 7 is a diagram for explaining the movement locus g2Z for magnification correction and the movement locus g2F for focusing of the second lens group G2 as the focusing lens group in the embodiment. First, it is assumed that the rotating lens barrel rotates from the wide-angle end (the upper end of FIG. 7) by a rotation angle of θ f = f' in a state where the photographing distance is infinite, and the magnification is changed to the focal length f = f'. At this time, the focusing lens group rotates on the rotating lens barrel by θ=θ f=f', and moves by XF = . At the same time, move along the movement trajectory for magnification correction in the direction of the optical axis.
H = XZ −XF Move. Then, this is combined in terms of hardware structure, and the focusing lens group moves on the optical axis by XH +XF =XZ, thereby contributing to variable magnification.

【0035】次に、合焦状態、つまり焦点距離f=f´
で撮影距離無限遠から撮影距離R=R´に合焦すること
を考える。撮影距離R=R´に対応する回転鏡筒の回転
角をφ R=R´とすると図7から、合焦レンズ群は合
焦用移動軌跡上を(X f=f´,R=un;θ f=
f´)から(X f=f´, R=R´;θ f=f´
+φ R=R´)まで移動する。 したがって、合焦レンズ群は光軸上を ΔX=Xf=f ´,R=R ´−Xf=f ´,R=
unだけ移動して合焦がなされることになる。
Next, the in-focus state, that is, the focal length f=f'
Let us consider focusing from an infinite shooting distance to a shooting distance R=R'. If the rotation angle of the rotating lens barrel corresponding to the photographing distance R=R' is φ R=R', then from FIG. 7, the focusing lens group moves on the focusing movement trajectory (X f=f', R=un; θ f=
f') to (X f=f', R=R'; θ f=f'
+φ R=R'). Therefore, the focusing lens group moves along the optical axis ΔX=Xf=f', R=R'-Xf=f', R=
Focus is achieved by moving by un.

【0036】表9は本実施例において決定された合焦用
移動軌跡(表5)を用いて合焦した際の焦点距離f=3
6,50,60,70,85,103 mm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のときの合焦のため
の回転鏡筒(距離環)の回転角、及びこの回転角に対応
する合焦レンズ群の実際の繰出量ΔX(DX)、更にΔ
Xを与えたときの結像点の変位量(BF)を示したもの
である。
Table 9 shows the focal length f=3 when focusing using the focusing movement locus (Table 5) determined in this example.
Shooting distance R in each zooming state of 6, 50, 60, 70, 85, 103 mm = 0.85, 1.0, 1.5
, 2.0, 3.0, 5.0 m, the rotation angle of the rotating lens barrel (range ring) for focusing, and the actual extension amount ΔX of the focusing lens group corresponding to this rotation angle. DX), and further Δ
It shows the amount of displacement (BF) of the imaging point when X is given.

【0037】表9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
回転鏡筒(距離環)の回転角を示している。尚、この合
焦用回転角は、広角端と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
各合焦用回転角に対応する各レンズ群の実際の繰出量Δ
X(DX)の値を、焦点距離F=36,50,60,7
0,85,103 mm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
1レンズ群G1 、第2レンズ群G2 、第3レンズ群
G3 及び第4レンズ群G4 についての実際の繰出量
ΔX(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。
The upper row of Table 9 shows the amount of displacement (BF) of the imaging point for various shooting distances R in each zooming state, and the middle row shows the amount of displacement (BF) of the imaging point for each shooting distance R. It shows the rotation angle of the rotating lens barrel (distance ring). Note that this focusing rotation angle is selected such that there is no displacement of the imaging point at the wide-angle end and the telephoto end. In addition, the lower row shows the actual extension amount Δ of each lens group corresponding to each focusing rotation angle.
The value of X (DX) is set to focal length F = 36, 50, 60, 7
Shooting distance R = 0.85, 1.0, 1.5, 2.0, 3.0 in each zooming state of 0, 85, 103 mm
, 5.0 m. In the lower row, the leftmost number indicates the focal length F of the entire system.
The right end shows the shooting distance R, and the numbers in between these are the values of the actual extension amount ΔX (DX) for the first lens group G1, second lens group G2, third lens group G3, and fourth lens group G4, in order. It is. In addition, for any value, the case of movement toward the object side is shown as a positive value.

【0038】この表9からそれぞれの焦点距離、撮影距
離で結像点の変位量が極めて小さく、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。次に、表10は合焦に伴う結像
点の変位量を完全に零に最適化するために必要な合焦用
回転角の値を、それぞれの変倍状態、撮影距離Rについ
て、合焦用移動軌跡から求めたものである。表10の上
段は焦点距離F=36,50,60,70,85,10
3mm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
時の合焦のための回転鏡筒(距離環)の最適回転角を示
しており、下段は合焦用回転角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,
50,60,70,85,103 mm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。
Table 9 shows that the amount of displacement of the imaging point at each focal length and photographing distance is extremely small, and is well within the depth of focus in any zooming state and for any object distance. Next, Table 10 shows the values of the rotation angle for focusing necessary to completely optimize the amount of displacement of the imaging point due to focusing to zero, for each zooming state and shooting distance R. This is obtained from the movement trajectory. The upper row of Table 10 shows the focal length F=36, 50, 60, 70, 85, 10
Shooting distance R = 0.85, 1 in each variable magnification state of 3mm
.. The optimal rotation angles of the rotating lens barrel (distance ring) for focusing at 0, 1.5, 2.0, 3.0, and 5.0 m are shown, and the lower row shows the rotation angle for focusing. The value of the actual extension amount ΔX (DX) of each corresponding lens group is determined by the focal length F=36,
Shooting distance R = 0.85, 1.0, 1.5, 2.
The cases of 0, 3.0, and 5.0 m are shown.

【0039】この表10の上段の各値から、合焦用回転
角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合焦した
場合も、その補正量が極わずかであるため、合焦の速応
性が良くなることが明らかである。図8〜図10には、
本発明の実施例について、撮影距離無限遠の時における
焦点距離F=36,50,60,70,85,103 
mの各変倍状態での諸収差図を示した。また、図11〜
図13には、同じく焦点距離F=36,50,60,7
0,85,103 mmの各変倍状態において、撮影距
離R=0.85mに対して、本発明によって得られた合
焦用移動軌跡から算出された合焦用繰出量ΔXを与えて
合焦した場合の諸収差図を示した。
From the values in the upper row of Table 10, it can be seen that the values of the rotation angle for focusing are extremely close for the same shooting distance R, and the amount of change due to zooming is extremely small. . Therefore, even when focusing is achieved using autofocus, the amount of correction is extremely small, so it is clear that the quick response of focusing is improved. In FIGS. 8 to 10,
Regarding the embodiments of the present invention, the focal length F=36, 50, 60, 70, 85, 103 when the shooting distance is infinite
Various aberration diagrams are shown for each magnification change state of m. Also, Figure 11~
In FIG. 13, the focal length F=36, 50, 60, 7
In each zooming state of 0, 85, and 103 mm, focusing is performed by giving the focusing extension amount ΔX calculated from the focusing movement locus obtained by the present invention for the shooting distance R = 0.85 m. The figure shows various aberrations when

【0040】これらの諸収差図から、本発明によるズー
ムレンズが無限遠撮影時の全ての変倍域において良好な
性能を維持していることは勿論、至近距離撮影状態にお
いても全変倍域にわたって優れた結像性能を維持してい
ることが明らかである。尚、上記の実施例においては合
焦レンズ群の回転角を変倍と合焦で55°+55°= 
110°としたが、これは回転鏡筒上に同じカム軌跡を
3組切ることを想定したためであり、例えば2組で済む
場合には回転角を更に大きく(例えば 110°<θ<
180 °)とることができるために、合焦用回転角と
変倍用回転角をそれぞれ更に大きくとることが可能とな
る。
From these aberration diagrams, it is clear that the zoom lens according to the present invention not only maintains good performance over the entire magnification range when photographing at infinity, but also maintains good performance over the entire magnification range when photographing at close range. It is clear that excellent imaging performance is maintained. In the above embodiment, the rotation angle of the focusing lens group is 55° + 55° for zooming and focusing.
The reason for this is that it is assumed that three sets of the same cam locus are cut on the rotating lens barrel.For example, if two sets are sufficient, the rotation angle should be made larger (for example, 110°<θ<
180°), it becomes possible to further increase the rotation angle for focusing and the rotation angle for zooming.

【0041】そして、合焦用回転角と変倍用回転角とが
共に大きく確保できる場合には、上記実施例の如く合焦
用回転角と変倍用回転角とを必ずしも同じ値にする必要
はないが、一般には同一角度とすることが、機構的にも
操作上も好ましい。また、本実施例では合焦レンズ群は
第2レンズ群G2 に限定したが、これは合焦可能であ
ればどのレンズ群を用いても構わないし、さらに4群ズ
ームレンズ系に限らずあらゆるズームレンズに適応する
ことが可能である。
[0041] If both the rotation angle for focusing and the rotation angle for variable magnification can be ensured to be large, it is not necessary to make the rotation angle for focusing and the rotation angle for variable magnification the same value as in the above embodiment. However, it is generally preferable to have the same angle from both a mechanical and operational point of view. Further, in this embodiment, the focusing lens group is limited to the second lens group G2, but any lens group that can be used can be used as long as it can focus, and it is not limited to a 4-group zoom lens system; It is possible to adapt to the lens.

【0042】ところで、上記の説明においては本願と同
一出願人による特開昭63−163808号において先
に提案したごとく、マニュアルフォーカスを可能とする
ために、合焦レンズ群が合焦の時に変倍のための移動軌
跡に沿って移動することを前提とした。しかしながら、
本発明では、合焦機能と変倍機能とを併せもつ任意のレ
ンズ群の移動軌跡を単に合焦用移動軌跡と変倍補正用軌
跡とに分割することによって、結果的にマニュアルフォ
ーカスを可能とすることができる。従って、合焦レンズ
群が合焦時に変倍のための移動軌跡に沿って移動すると
いう前提がなくとも、本発明は達成される。つまり、本
実施例の説明における合焦の際の光軸上の移動量Δxを
求めた後に、回転鏡筒の回転角φを求めることなく、直
接合焦用移動軌跡を決定すればよいことによなる。
By the way, in the above explanation, as previously proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-163808 by the same applicant as the present application, in order to enable manual focusing, the focusing lens group changes the magnification when in focus. The assumption is that the vehicle moves along the trajectory of the vehicle. however,
In the present invention, by simply dividing the movement locus of an arbitrary lens group that has both a focusing function and a variable magnification function into a movement trajectory for focusing and a trajectory for magnification correction, manual focusing is made possible. can do. Therefore, the present invention can be achieved even without the premise that the focusing lens group moves along a movement locus for zooming during focusing. In other words, after determining the amount of movement Δx on the optical axis during focusing in the description of this embodiment, it is sufficient to directly determine the movement locus for focusing without determining the rotation angle φ of the rotating lens barrel. Yonaru.

【0043】例えば、合焦群の変倍のための移動軌跡が
変倍の途中で逆転する、所謂Uターン軌跡の場合におい
ては、先の出願の構成においては合焦不可能な領域を持
つことが避けられ無かったが、本発明の如く変倍補正用
移動軌跡と合焦用移動軌跡とに分割することによって、
合焦不可能な領域を無くすことが可能となる。さらに、
ここで言う変倍機能を有するレンズ群としては、変倍の
ために移動するレンズ群のみを意味するのではなく、変
倍の際に光軸上で固定されているレンズ群であっても、
前後のレンズ群との関係により実質的に変倍機能を有す
る場合があり、本発明においてはこれらをも含む。従っ
て、合焦用移動軌跡と変倍補正用軌跡との合成によって
決定される移動軌跡が、変倍時に像面に対して固定とな
るようにすることも可能である。
For example, in the case of a so-called U-turn trajectory in which the movement locus for zooming of the focusing group is reversed during zooming, the structure of the previous application has an area where focusing is not possible. However, by dividing the movement trajectory into a magnification correction movement trajectory and a focusing movement trajectory as in the present invention,
It becomes possible to eliminate areas that cannot be focused. moreover,
The lens group that has a variable power function here does not only mean a lens group that moves for variable power, but also a lens group that is fixed on the optical axis during variable power.
Depending on the relationship with the front and rear lens groups, the lens may have a substantially variable magnification function, and the present invention also includes these functions. Therefore, it is also possible to make the movement trajectory determined by combining the focusing movement trajectory and the magnification change correction trajectory fixed with respect to the image plane when changing the magnification.

【0044】[0044]

【表1】[Table 1]

【0045】[0045]

【表2】[Table 2]

【0046】[0046]

【表3】[Table 3]

【0047】[0047]

【表4】[Table 4]

【0048】[0048]

【表5】[Table 5]

【0049】[0049]

【表6】[Table 6]

【0050】[0050]

【表7】[Table 7]

【0051】[0051]

【表8】[Table 8]

【0052】[0052]

【表9】[Table 9]

【0053】[0053]

【表10】[Table 10]

【0054】[0054]

【発明の効果】以上のごとく本発明によれば、変倍と合
焦の両方の機能を持つ合焦レンズ群を含む複数のレンズ
群を有するズームレンズ系において、該合焦レンズ群の
移動軌跡を合焦用移動軌跡と変倍補正用移動軌跡に分割
することで合焦のための回転角を充分大きく確保した状
態で直接距離環に伝達できるために合焦の際の操作性と
精度を高めることが可能となる。
As described above, according to the present invention, in a zoom lens system having a plurality of lens groups including a focusing lens group having both magnification changing and focusing functions, the movement trajectory of the focusing lens group can be adjusted. By dividing the movement trajectory into a focusing movement trajectory and a magnification correction movement trajectory, a sufficiently large rotation angle for focusing can be secured and the information can be directly transmitted to the distance ring, improving operability and accuracy during focusing. It is possible to increase it.

【0055】同時に金物構造的な拡大機構を必要としな
いので拡大機構に起因するガタ要因を排除できる。更に
合焦用移動軌跡は結像点の変位量が極小になるように決
定するために合焦用の繰出量が変倍状態によって異なっ
ていても、極めて精度の高い合焦が実現でき、優れたマ
ニュアルフォーカスと迅速なオートフォーカスが可能に
なる。
At the same time, since a hardware structural enlarging mechanism is not required, it is possible to eliminate the backlash caused by the enlarging mechanism. Furthermore, since the focusing movement trajectory is determined in such a way that the amount of displacement of the imaging point is minimized, even if the amount of movement for focusing differs depending on the magnification change state, extremely high-precision focusing can be achieved, making it an excellent lens. This enables manual focus and rapid autofocus.

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

【図1】本発明によるズームレンズ系のレンズ構成の一
例を示す構成図と各レンズ群の変倍のための移動軌跡の
例を示す図。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a lens structure of a zoom lens system according to the present invention, and a diagram showing an example of movement trajectories for changing the magnification of each lens group.

【図2】実施例の変倍と合焦を含めた移動軌跡を示す図
FIG. 2 is a diagram showing a movement trajectory including zooming and focusing in the example.

【図3】撮影距離0.85mに合焦するための合焦のた
めの回転角φが各焦点距離で等しくなるように図2に示
される移動軌跡を変更した結果の軌跡を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a trajectory resulting from changing the movement trajectory shown in FIG. 2 so that the rotation angle φ for focusing to focus at a shooting distance of 0.85 m is the same at each focal length.

【図4】合焦レンズ群の合焦用移動軌跡を決定するため
の説明図。
FIG. 4 is an explanatory diagram for determining a focusing movement locus of a focusing lens group.

【図5】実施例による最終的な各レンズ群の移動軌跡を
示す図。
FIG. 5 is a diagram showing the final movement trajectory of each lens group according to the example.

【図6】実施例による合成された変倍のための移動軌跡
を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing movement trajectories for synthesized magnification changing according to the embodiment.

【図7】本発明における合焦レンズ群の変倍と合焦の動
作を説明するための図。
FIG. 7 is a diagram for explaining the zooming and focusing operations of the focusing lens group in the present invention.

【図8】実施例の焦点距離f=36,50mm、撮影距
離無限遠のときの諸収差図。
FIG. 8 is a diagram showing various aberrations when the focal length f=36, 50 mm and the shooting distance is infinite in the example.

【図9】実施例の焦点距離f=60,70mm、撮影距
離無限遠のときの諸収差図。
FIG. 9 is a diagram showing various aberrations when the focal length f=60, 70 mm and the shooting distance is infinite in the example.

【図10】実施例の焦点距離f=85,103 mm、
撮影距離無限遠のときの諸収差図。
FIG. 10: Focal length f=85,103 mm in the example;
Diagrams of various aberrations when the shooting distance is infinite.

【図11】実施例の焦点距離f=36,50mm、撮影
距離0.85mのときの諸収差図。
FIG. 11 is a diagram showing various aberrations when the focal length f=36.50 mm and the shooting distance is 0.85 m in the example.

【図12】実施例の焦点距離f=60,70mm、撮影
距離0.85mのときの諸収差図。
FIG. 12 is a diagram showing various aberrations when the focal length f=60, 70 mm and the shooting distance is 0.85 m in the example.

【図13】実施例の焦点距離f=85,103 mm、
撮影距離0.85mのときの諸収差図。
FIG. 13: Focal length f=85,103 mm in the example;
Various aberration diagrams when the shooting distance is 0.85 m.

【主要部分の符号の説明】[Explanation of symbols of main parts]

G1 ・・・第1レンズ群 G2 ・・・第2レンズ群(合焦レンズ群)G3 ・・
・第3レンズ群 G4 ・・・第4レンズ群 g1 ・・・第1レンズ群の変倍軌跡 g2 ・・・第2レンズ群(合焦レンズ群)の変倍軌跡
g3 ・・・第3レンズ群の変倍軌跡 g4 ・・・第4レンズ群の変倍軌跡 gF ,g2F・・・合焦用移動軌跡 g2Z・・・変倍補正用移動軌跡
G1...First lens group G2...Second lens group (focusing lens group) G3...
・Third lens group G4...Fourth lens group g1...Locus of variable power of the first lens group g2...Locus of variable power of the second lens group (focusing lens group) g3...Third lens Group magnification change trajectory g4...Fourth lens group magnification change trajectory gF, g2F...Focusing movement trajectory g2Z...Magnification change correction movement trajectory

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  変倍と合焦の両方の機能を持つ合焦レ
ンズ群を含む複数のレンズ群を有するズームレンズ系に
おいて、変倍のための所定の移動軌跡をレンズ群の光軸
方向の移動量を規定するための回転鏡筒の回転角を変数
として表現するときに、前記合焦レンズ群の移動軌跡が
合焦用移動軌跡と変倍補正用移動軌跡との合成により形
成され、該合焦レンズ群の合焦のための距離環の回転移
動量は前記合焦用移動軌跡により規定される回転鏡筒の
回転角に等しいことを特徴とするズームレンズ系。
Claim 1: In a zoom lens system having a plurality of lens groups including a focusing lens group having both functions of zooming and focusing, a predetermined movement locus for zooming is set in the direction of the optical axis of the lens group. When expressing the rotation angle of the rotating lens barrel for defining the amount of movement as a variable, the movement trajectory of the focusing lens group is formed by combining the focusing movement trajectory and the magnification correction movement trajectory, and A zoom lens system characterized in that a rotational movement amount of a distance ring for focusing the focusing lens group is equal to a rotation angle of a rotating lens barrel defined by the focusing movement locus.
【請求項2】  前記合焦レンズ群が合焦のために移動
する合焦用移動軌跡は任意の変倍状態、さらには任意の
撮影距離において結像点位置の変位量が充分に小さくな
るように形状が決定され、これに伴なって、合焦に関与
しないレンズ群も含めた全ての移動軌跡が非線形に設定
されることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のズ
ームレンズ系。
2. The focusing movement locus along which the focusing lens group moves for focusing is such that the amount of displacement of the imaging point position is sufficiently small in any zooming state and also at any shooting distance. 2. The zoom lens system according to claim 1, wherein the shape of the zoom lens system is determined in accordance with the shape of the zoom lens system, and accordingly, all movement trajectories including lens groups not involved in focusing are set to be nonlinear.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5528423A (en) * 1993-10-19 1996-06-18 Minolta Co., Ltd. Inner focusing zoom lens system
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US5760971A (en) * 1995-11-28 1998-06-02 Nikon Corporation Zoom lens system
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