JP2003262780A - Zoom optical system - Google Patents

Zoom optical system

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JP2003262780A
JP2003262780A JP2002372134A JP2002372134A JP2003262780A JP 2003262780 A JP2003262780 A JP 2003262780A JP 2002372134 A JP2002372134 A JP 2002372134A JP 2002372134 A JP2002372134 A JP 2002372134A JP 2003262780 A JP2003262780 A JP 2003262780A
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focus
unit
lens
focusing
zoom
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a zoom optical system for focusing on an object at infinity to an close proximity, and following up quick zooming. <P>SOLUTION: The zoom optical system is equipped with a variable power unit 2 varying power while moving during zooming, a 1st focusing unit 1 positioned in front of the unit 2, a 2nd focusing unit 3 positioned at the rear side of the unit 2, a sensor 4 detecting the position of the unit 1, and a memory 7 storing the movement information of the unit 3 during zooming in accordance with the position of the unit 1. The moving locus of the unit 3 during zooming is changed based on positional information on the unit 1 detected by the sensor 4 and the information from the memory 7. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は異なるフォーカス方
法を選択可能なズーム光学系に関し、ビデオカメラ、デ
ジタルカメラ、スチールカメラ、テレビカメラ等の光学
機器に好適なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a zoom optical system capable of selecting different focusing methods, and is suitable for optical equipment such as video cameras, digital cameras, still cameras, television cameras and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、ビデオカメラ、デジタルカメ
ラ、テレビカメラ等の光学機器に用いられるズームレン
ズには、種々なフォーカス方法が採用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, various focusing methods have been adopted for zoom lenses used in optical devices such as video cameras, digital cameras and television cameras.

【0003】例えばビデオカメラ等におけるズームレン
ズの中には、マニュアルフォーカスとオートフォーカス
の2つのフォーカス方法を切り替え可能なものがある。
For example, some zoom lenses in video cameras and the like can switch between two focus methods, manual focus and auto focus.

【0004】フォーカス方法の種類としては、変倍ユニ
ットより前方のレンズユニットを利用するか、後方のレ
ンズユニットを利用するかによって、前玉フォーカス方
式、前玉インナーフォーカス方式(以下、この2つの方
式をまとめてフロントフォーカス方式と呼ぶ)、そして
コンペ、リアフォーカス方式(以下、この2つの方式を
まとめてリアフォーカス方式と呼ぶ)とに大別される。
フロントフォーカス方式は、変倍部より前方(物体側)
に配置されたフォーカスユニットの像位置が被写体距離
によらず常に一定に保たれるようにフォーカスユニット
を移動させるものである。従って、フォーカスユニット
の位置は物体距離のみによって決定され、変倍(ズーム
位置)には無関係なため、高速変倍をおこなっても像面
変動は発生しない。
As the type of focusing method, depending on whether the lens unit in front of the variable power unit or the lens unit in the rear is used, a front lens focus system and a front lens inner focus system (hereinafter, these two systems are used. Are collectively referred to as a front focus method), and a competition and a rear focus method (hereinafter, these two methods are collectively referred to as a rear focus method).
The front focus method is in front of the zoom unit (on the object side)
The focus unit is moved so that the image position of the focus unit arranged at is always kept constant regardless of the subject distance. Therefore, the position of the focus unit is determined only by the object distance, and is irrelevant to the magnification change (zoom position), so that image plane fluctuation does not occur even when high-speed magnification change is performed.

【0005】しかし、前部の大きなレンズユニットを移
動させるため、その移動量には自ずと制限があり、又、
フォーカスユニットの有効径が増大してくる。従って、
撮影可能な被写体距離はズーム全域で変わらないが、概
して至近の被写体距離は1mから60cm位までであ
る。そこで、このようなフロントフォーカス方式のズー
ムレンズにおいて、変倍レンズ系のカムの一端をマクロ
撮影用に使い、極至近撮影(マクロ撮影)を可能とする
構成が知られている。しかし、この方法は、変倍カムの
連続部分の一端を使うため、マクロ撮影の状態では変倍
動作をすることはできなかった。
However, since the large front lens unit is moved, the amount of movement is naturally limited, and
The effective diameter of the focus unit increases. Therefore,
The subject distance that can be photographed does not change in the entire zoom range, but the closest subject distance is generally from 1 m to 60 cm. Therefore, in such a front focus type zoom lens, a configuration is known in which one end of a cam of a variable power lens system is used for macro photography to enable extremely close-up photography (macro photography). However, since this method uses one end of the continuous portion of the zooming cam, the zooming operation cannot be performed in the macro shooting state.

【0006】特許文献1では、極近接撮影を可能とする
方法が提案されている。しかしながら、同公報で提案さ
れている方法では移動レンズ群の機構が複雑であり、小
型のビデオカメラ等に使用するズームレンズとしては不
向きである。
[0006] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-242242 proposes a method that enables extremely close-up photography. However, in the method proposed in the publication, the mechanism of the moving lens group is complicated and it is not suitable as a zoom lens used for a small video camera or the like.

【0007】一方のリアフォーカス方式は、概してフロ
ントフォーカス方式より近距離物体まで撮影ができる。
特に広角端ではフォーカスユニットの移動量が微少であ
るため、極近接撮影をすることができるなどの長所があ
り、コンシューマー用途で多用されている。
The rear focus method, on the other hand, is generally capable of photographing even a short-distance object as compared with the front focus method.
In particular, at the wide-angle end, the amount of movement of the focus unit is very small, so that it has the advantage of being able to perform extremely close-up photography, and is widely used in consumer applications.

【0008】しかし、リアフォーカス方式では、ズーム
ポジションによって所定の距離の被写体にフォーカシン
グを行う際のフォーカスユニットの移動量が変わるの
で、ズーミングの際には、予めマイコン等に記憶してお
いた膨大な移動情報テーブルから演算によってフォーカ
スユニットの移動制御を行う必要がある。したがって、
高速ズームの際や、ズームしながら被写体距離を多様に
変えた際などには、フォーカスユニットの駆動が間に合
わないことがある。そこで、これに起因して発生するボ
ケを抑えるため、ズーム速度に制限が設けられており、
撮影者の意図が撮影機会に十分反映されないことがあっ
た。
In the rear focus method, however, the amount of movement of the focus unit when focusing on a subject at a predetermined distance changes depending on the zoom position, so during zooming, an enormous amount is stored in advance in a microcomputer or the like. It is necessary to control the movement of the focus unit by calculation from the movement information table. Therefore,
The drive of the focus unit may not be in time for high-speed zooming or when the subject distance is variously changed while zooming. Therefore, in order to suppress the blur caused by this, there is a limit on the zoom speed,
The intention of the photographer was not always reflected in the shooting opportunity.

【0009】また、特許文献2では、ズームレンズをビ
デオカメラヘ取り付ける際のカメラの結像面とのピント
調整(トラッキング調整)と極近接撮影を行うマクロ機
構として、結像レンズの一部を移動させるフォーカス方
法を提案している。同公報では極近接撮影(マクロ撮
影)では結像レンズの一部又は全部を移動させておこな
っている。従って、マクロ状態でズーミング動作を行う
とピント移動が発生してくる。
Further, in Patent Document 2, a part of the image forming lens is moved as a macro mechanism for performing focus adjustment (tracking adjustment) with the image forming surface of the camera when the zoom lens is attached to the video camera and very close shooting. It proposes a focus method to make it. In this publication, a part or all of the imaging lens is moved in the extremely close-up photography (macro photography). Therefore, when the zooming operation is performed in the macro state, focus movement occurs.

【0010】[0010]

【特許文献1】特公昭56−13287号公報[Patent Document 1] Japanese Patent Publication No. 56-13287

【特許文献2】特開昭59−71016号公報[Patent Document 2] Japanese Patent Laid-Open No. 59-71016

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、フロン
トフォーカス方式では、無限遠物体から極至近物体まで
連続的に撮影可能とするのが難しいという問題点があっ
た。又、リアフォーカス方式では変倍の高速化に追従す
るのが難しいという問題点があった。
As described above, the front focus method has a problem that it is difficult to continuously capture images from an infinitely distant object to a very close object. In addition, the rear focus method has a problem that it is difficult to follow the speed-up of zooming.

【0012】そこで、本発明は無限遠物体から極至近物
体まで焦点合わせができ、又素早いズーミングにも追従
することができるズーム光学系を提供することを目的と
する。
Therefore, an object of the present invention is to provide a zoom optical system capable of focusing from an object at infinity to an object at a very short distance, and capable of following quick zooming.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のズーム光学系は、(1)ズーミングに際し
移動して変倍を行う変倍ユニットと、その変倍ユニット
の前側に配置された第1のフォーカスユニットと、その
変倍ユニットより後側に配置された第2のフォーカスユ
ニットと、第1のフォーカスユニットの位置を検出する
センサーと、第1のフォーカスユニットの位置に応じた
第2のフォーカスユニットのズーミングの際の移動情報
を記憶したメモリーとを備えることを特徴としている。
そして、第2のフォーカスユニットは、センサーによっ
て検出された第1のフォーカスユニットの位置情報及び
メモリからの情報に基づいて、ズーミングの際の移動軌
跡が変わることを特徴としている。
In order to achieve the above object, the zoom optical system of the present invention comprises (1) a zooming unit for moving and zooming during zooming, and a zooming unit arranged in front of the zooming unit. A first focus unit, a second focus unit located behind the variable power unit, a sensor for detecting the position of the first focus unit, and a first focus unit according to the position of the first focus unit. And a memory storing movement information at the time of zooming of the second focus unit.
The second focus unit is characterized in that the movement locus at the time of zooming changes based on the position information of the first focus unit detected by the sensor and the information from the memory.

【0014】そして、後述する各実施形態のズーム光学
系は、(2)(1)において、第1のフォーカスユニッ
トでフォーカシングを行う第1のモードと第2のフォー
カスユニットでフォーカシングを行う第2のモードとを
切り替えるスイッチを有すること、(3)(2)におい
て、スイッチが第1のモードに切り替えられたとき、第
2のフォーカスユニットは所定位置に移動すること、
(4)(1)〜(3)において、第1のモードは手動で
フォーカシングを行うマニュアルフォーカスモードであ
り、第2のモードは合焦状態に応じて自動でフォーカシ
ングを行うオートフォーカスモードであること、(5)
(1)〜(4)において、第1のモードでは第2のフォ
ーカスユニットはフォーカスのために移動せず、第2の
モードでは第1のフォーカスユニットはフォーカスのた
めに移動しないこと、(6)(1)〜(5)において、
前方から後方へ順に、正の屈折力の第1レンズ群、ズー
ミングのために移動する負の屈折力の第2レンズ群、ズ
ーミングのために移動する負の屈折力の第3レンズ群、
正の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の屈折力の第5
レンズ群を有し、第1レンズ群が第1のフォーカスユニ
ットであり、第5レンズ群が第2のフォーカスユニット
であること、(7)(1)〜(5)において、前方から
後方へ順に、正の屈折力の第1レンズ群、ズーミングの
ために移動する負の屈折力の第2レンズ群、ズーミング
のために移動する正の屈折力の第3レンズ群、正の屈折
力の第4レンズ群を有し、第1レンズ群が第1のフォー
カスユニットであり、第4レンズ群が第2のフォーカス
ユニットであること、(8)(1)〜(7)において、
任意のズーム位置での全系の焦点距離をfL、同じ任意
のズーム位置での第2のフォーカスユニットの前側の系
の合成焦点距離をfALとするとき、 −3<fL/fAL<4 なる条件を全てのズーム位置で満足すること、(9)
(1)〜(8)において、任意のズーム位置での全系の
焦点距離をfL、同じ任意のズーム位置での第2のフォ
ーカスユニットの前側の系の合成焦点距離をfAL、f
L/fAL=KLとし、広角端でのKLの値をKW、望
遠端でのKLの値をKTとするとき、 0.9<KW/KT<1.1 なる条件を満足すること、等を特徴としている。
In the zoom optical system of each embodiment described later, in (2) and (1), the first mode in which focusing is performed by the first focus unit and the second mode in which focusing is performed by the second focus unit. (3) having a switch for switching between modes and (2), when the switch is switched to the first mode, the second focus unit moves to a predetermined position,
(4) In (1) to (3), the first mode is a manual focus mode in which focusing is performed manually, and the second mode is an autofocus mode in which focusing is automatically performed according to the in-focus state. , (5)
In (1) to (4), the second focus unit does not move for focus in the first mode, and the first focus unit does not move for focus in the second mode, (6) In (1) to (5),
From the front to the rear, in order, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power moving for zooming, and a third lens group having a negative refractive power moving for zooming,
4th lens group having positive refractive power, 5th lens group having positive refractive power
A lens unit, the first lens unit is a first focus unit, the fifth lens unit is a second focus unit, (7) (1) to (5), from front to back , A first lens unit having a positive refractive power, a second lens unit having a negative refractive power which moves for zooming, a third lens unit having a positive refractive power which moves for zooming, a fourth lens unit having a positive refractive power A lens unit, a first lens unit is a first focus unit, a fourth lens unit is a second focus unit, (8) (1) to (7),
When the focal length of the entire system at an arbitrary zoom position is fL, and the combined focal length of the system on the front side of the second focus unit at the same arbitrary zoom position is fAL, the condition is -3 <fL / fAL <4. To be satisfied at all zoom positions, (9)
In (1) to (8), the focal length of the entire system at an arbitrary zoom position is fL, and the combined focal length of the system on the front side of the second focus unit at the same arbitrary zoom position is fAL, f.
When L / fAL = KL, the value of KL at the wide-angle end is KW, and the value of KL at the telephoto end is KT, the condition 0.9 <KW / KT <1.1 is satisfied. It has a feature.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
形態について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0016】図1は本発明のズーム光学系(ズームレン
ズ)の基本構成を示した概略図である。本実施形態のズ
ームレンズは、変倍ユニットより前方(物体側)のレン
ズユニットと後方(像側)のレンズユニットを選択的に
フォーカスユニットとして利用可能な構成となってい
る。このように異なるフォーカスユニットを選択可能な
フォーカス方法を、本明細書では「ハイブリッドフォー
カス方式」と呼ぶことにする。
FIG. 1 is a schematic view showing the basic arrangement of a zoom optical system (zoom lens) according to the present invention. The zoom lens of this embodiment has a configuration in which a lens unit in front (on the object side) and a lens unit in the rear (on the image side) of the variable power unit can be selectively used as focus units. A focus method capable of selecting different focus units in this way is referred to as a "hybrid focus method" in this specification.

【0017】図1において、1は前部フォーカスレンズ
群(第1のフォーカスユニット)、2は変倍部であり、
変倍を行うバリエーターと変倍に伴う像面変動を補正す
るコンペンセーターと、コンペンセーターからの光束を
後続するレンズ群に導光するリレーレンズ等を有してい
る。3は後部フォーカスレンズ群(第2のフォーカスユ
ニット)である。IPは像面であり、撮像手段(感光フ
ィルム、CCDやCMOS等の固体撮像素子)が配置さ
れている。
In FIG. 1, 1 is a front focus lens group (first focus unit), 2 is a variable power unit,
It has a variator for performing zooming, a compensator for correcting image plane variation due to zooming, and a relay lens for guiding a light beam from the compensator to a lens group that follows. Reference numeral 3 denotes a rear focus lens group (second focus unit). IP is an image plane, on which an image pickup means (photosensitive film, solid-state image pickup device such as CCD or CMOS) is arranged.

【0018】4は前部フォーカスレンズ群1の光軸方向
の位置を検出する位置検出センサー、5は後部フォーカ
スレンズ群3を光軸上移動させる為のアクチュエータ
ー、6は後部フォーカスレンズ群3の光軸上の位置を検
出する為の基準位置検出センサー、7は後部フォーカス
レンズ群3のズーミングの際の移動情報を予め記憶させ
たメモリ、8はマイコンであり、各種の動作(位置検出
センサー4、アクチュエーター5)を制御している。9
は前述したメモリ7内に記憶された後部フォーカスレン
ズ群3の移動情報であり、前部フォーカスレンズ群1の
位置及び被写体距離にそれぞれ対応した複数の移動軌跡
に関する情報が存在する。後部フォーカスレンズ群3は
カム機構を用いて移動させるとは限らないが、その移動
軌跡はカムの形状に対応するので、例えてその移動軌跡
をカム軌跡、カム軌跡に関する情報を記憶した移動情報
9をカムテーブルと呼ぶことにする。
Reference numeral 4 is a position detection sensor for detecting the position of the front focus lens group 1 in the optical axis direction, 5 is an actuator for moving the rear focus lens group 3 on the optical axis, and 6 is light of the rear focus lens group 3. A reference position detection sensor for detecting a position on the axis, 7 is a memory in which movement information during zooming of the rear focus lens group 3 is stored in advance, 8 is a microcomputer, and various operations (position detection sensor 4, Actuator 5) is controlled. 9
Is the movement information of the rear focus lens group 3 stored in the memory 7, and there is information about a plurality of movement loci corresponding to the position of the front focus lens group 1 and the subject distance. Although the rear focus lens group 3 is not always moved by using the cam mechanism, its movement locus corresponds to the shape of the cam, and therefore, for example, the movement locus is the cam locus, and movement information 9 in which information related to the cam locus is stored. Will be called a cam table.

【0019】さて図1では、変倍部2と後部フォーカス
レンズ群3とを別の部材として描いているが、変倍ユニ
ットであるバリエーターより後方に配置された変倍部2
の全部又は一部を後部フォーカスレンズ群3としても良
い。具体的には、コンペンセーターやリレーレンズを後
部フォーカスレンズ群3としても良い。この場合、後部
フォーカスレンズ群3が変倍部2の一部を構成すること
になる。また、ズームタイプによっては、変倍を行うバ
リエーターと、変倍に伴う像面変動の補正を行うコンペ
ンセーターを区別できないものもある。そのようなズー
ムタイプの場合は、主たる変倍を行う(倍率の変化が最
も大きい)レンズ群の後方のレンズ群を、本実施形態に
おける後部フォーカスレンズ群とすることができる。
In FIG. 1, the variable power section 2 and the rear focus lens group 3 are depicted as separate members, but the variable power section 2 arranged behind the variator, which is a variable power unit.
All or a part of the above may be used as the rear focus lens group 3. Specifically, a compensator or a relay lens may be used as the rear focus lens group 3. In this case, the rear focus lens group 3 constitutes a part of the variable power unit 2. Further, depending on the zoom type, there is a type in which it is not possible to distinguish between a variator that performs zooming and a compensator that corrects image plane variation due to zooming. In the case of such a zoom type, the lens group behind the lens group that mainly performs zooming (the change in magnification is largest) can be the rear focus lens group in this embodiment.

【0020】本実施形態のハイブリッドフォーカス方式
は、不図示のAFスイッチによってマニュアルフォーカ
スモードとオートフォーカスモードが切り替えられる。
AFスイッチによりマニュアルフォーカスモードが選択
された際には、前部フォーカスレンズ群1を手動により
移動させてフォーカス動作を行い、オートフォーカスモ
ードが選択された際には、後部フォーカスレンズ群3を
焦点検出装置の出力に基づいて自動的に移動させてフォ
ーカス動作を行う。焦点検出装置は、例えば撮像面IP
に置かれた固体撮像素子からコントラスト情報に基づい
てマイコン8で合焦を判断するものが考えられる。その
他、図1には示していないが、投光系と受光系を備えた
アクティブタイプの焦点検出装置や、異なる瞳位置を通
過した像のズレを検出する位相差検出型の装置を別途設
けても良い。そして、オートフォーカスモードが選択さ
れた際のズーミング時には、マイコン8により前部フォ
ーカスレンズ群1の光軸方向の位置情報、、に基
づいてカムテーブルから位置情報に適合したカム軌跡を
選び、変倍に伴う像面の変動がないように後部フォーカ
スレンズ群3の移動量を演算して移動させる。
In the hybrid focus system of this embodiment, a manual focus mode and an auto focus mode are switched by an AF switch (not shown).
When the manual focus mode is selected by the AF switch, the front focus lens group 1 is manually moved to perform the focus operation, and when the auto focus mode is selected, the rear focus lens group 3 is focus-detected. The focus operation is performed by automatically moving based on the output of the device. The focus detection device is, for example, an imaging plane IP.
It is conceivable that the microcomputer 8 determines the in-focus state based on the contrast information from the solid-state image pickup device placed at. In addition, although not shown in FIG. 1, an active type focus detection device having a light projecting system and a light receiving system and a phase difference detection type device for detecting a deviation of an image passing through different pupil positions are separately provided. Is also good. Then, at the time of zooming when the autofocus mode is selected, the microcomputer 8 selects a cam locus suitable for the position information from the cam table based on the position information of the front focus lens group 1 in the optical axis direction. The amount of movement of the rear focus lens group 3 is calculated and moved so that there is no change in the image plane due to.

【0021】図2(a),(b),(c)はハイブリッ
ドフォーカスを行う際のフローチャートである。図2
(a)はフォーカスモード選択のフローを表し、AFス
イッチがONのときはオートフォーカスモードに移行
し、AFスイッチがOFFのときはマニュアルフォーカ
スモードに移行する。
FIGS. 2A, 2B and 2C are flow charts for performing hybrid focusing. Figure 2
(A) shows a flow of focus mode selection. When the AF switch is ON, the mode shifts to the autofocus mode, and when the AF switch is OFF, the mode shifts to the manual focus mode.

【0022】図2(b),(c)は、それぞれ、オート
フォーカスモードとマニュアルフォーカスモードの詳細
なフローである。オートフォーカスモードでは、まず焦
点検出装置からの情報に基づいて後部フォーカスレンズ
群3を自動的に移動させてフォーカシング動作を行う。
既に所望の被写体に合焦しているときはこの動作は省略
される。続いてズーミングを行う際には、マイコン8に
よって前部フォーカスレンズ群1の位置情報に基づいて
カムテーブルから適切な移動軌跡を選択(適当なものが
ない場合には演算によって補完)し、後部フォーカスレ
ンズ群3を移動させ、変倍に伴う像面の移動を補償す
る。
2B and 2C are detailed flow charts of the autofocus mode and the manual focus mode, respectively. In the autofocus mode, first, the rear focus lens group 3 is automatically moved based on the information from the focus detection device to perform the focusing operation.
This operation is omitted when the desired subject is already in focus. Subsequently, when performing zooming, the microcomputer 8 selects an appropriate movement locus from the cam table based on the position information of the front focus lens group 1 (complements by calculation if there is no suitable one), and rear focus The lens group 3 is moved to compensate for the movement of the image plane due to zooming.

【0023】マニュアルフォーカスモードでは、まず後
部フォーカスレンズ群3を基準位置に移動させる。続い
て、前部フォーカスレンズ群1によって手動で移動させ
てフォーカスを行う。マニュアルフォーカスモード時の
最初に後部フォーカスレンズ群3を基準位置に移動させ
るのは、後部フォーカスレンズ群3の位置によってはマ
ニュアルフォーカスが行えない場合があり得るからであ
る。
In the manual focus mode, the rear focus lens group 3 is first moved to the reference position. Then, the front focus lens group 1 is manually moved to focus. The reason why the rear focus lens group 3 is first moved to the reference position in the manual focus mode is that manual focus may not be performed depending on the position of the rear focus lens group 3.

【0024】次に、ハイブリッドフォーカス方式を採用
したズームレンズの具体的な実施形態について説明す
る。図3、図8、図13、図18は、本発明の実施形態
1〜4のズームレンズのレンズ断面図である。レンズ断
面図において(A)、(B)、(C)は順に、広角端、
中間のズーム位置、望遠端での状態を示している。図
3、図8、図13、図18において、Liは第iレンズ
群、SPは開口絞り、Gは赤外カットフィルター、光学
的ローパスフィルター等に相当するフィルターや、プリ
ズム等に相当する光学部材である。IPは像面である。
Next, a specific embodiment of the zoom lens adopting the hybrid focus system will be described. 3, 8, 13, and 18 are lens cross-sectional views of the zoom lenses according to Embodiments 1 to 4 of the present invention. In the lens cross-sectional views, (A), (B), and (C) are in order from the wide-angle end,
The state is shown at the middle zoom position and at the telephoto end. 3, FIG. 8, FIG. 13, and FIG. 18, Li is an i-th lens group, SP is an aperture stop, G is an infrared cut filter, a filter corresponding to an optical low-pass filter, or an optical member corresponding to a prism or the like. Is. IP is the image plane.

【0025】図4、図9、図14、図19は、それぞれ
実施形態1〜4のズームレンズにおいて、前部フォーカ
スレンズ群(第1レンズ群)でフォーカス(物体距離3
m)を行った際の広角端での収差図、図5、図10、図
15、図20は、それぞれ実施形態1〜4のズームレン
ズにおいて、後部フォーカスレンズ群(第5レンズ群又
は第4レンズ群)でフォーカス(物体距離3m)を行っ
た際の広角端での収差図、図6、図11、図16、図2
1は、実施形態1〜4のズームレンズにおいて、前部フ
ォーカスレンズ群(第1レンズ群)でフォーカス(物体
距離3m)を行った際の望遠端での収差図、図7、図1
2、図17、図22は、実施形態1〜4のズームレンズ
において、後部フォーカスレンズ群(第5レンズ群又は
第4レンズ群)でフォーカス(物体距離3m)を行った
際の望遠端での収差図である。
FIGS. 4, 9, 14 and 19 show focusing (object distance 3) by the front focus lens group (first lens group) in the zoom lenses of Embodiments 1 to 4, respectively.
m) is an aberration diagram at the wide-angle end, and FIGS. 5, 10, 15, and 20 show the rear focus lens group (the fifth lens group or the fourth lens group) in the zoom lenses of Embodiments 1 to 4, respectively. FIG. 6, FIG. 11, FIG. 16, FIG. 2 are aberration diagrams at the wide-angle end when focusing (object distance: 3 m) with a lens group).
1 is an aberration diagram at the telephoto end when focusing (object distance 3 m) is performed by the front focus lens group (first lens group) in the zoom lenses of Embodiments 1 to 4, FIG.
2, FIG. 17, and FIG. 22 show the zoom lens of Embodiments 1 to 4 at the telephoto end when the rear focus lens group (the fifth lens group or the fourth lens group) performs focusing (object distance: 3 m). It is an aberration diagram.

【0026】図3に示す実施形態1は、物体側から順
に、正の屈折力の第1レンズ群L1、負の屈折力の第2
レンズ群L2、負の屈折力の第3レンズ群L3、正の屈
折力の第4レンズ群L4、及び正の屈折力の第5レンズ
群L5から構成される。第1レンズ群L1はフォーカス
のために光軸上移動可能な構造である。第2レンズ群L
2は変倍のために、第3レンズ群L3は変倍による像面
変動を補正するためにそれぞれ矢印の如く光軸上を移動
する。第4レンズ群L4は、第3レンズ群L3からの発
散光束を略アフォーカルにする。第5レンズ群L5は、
撮像面IPへの結像作用を有し、フォーカスのために光
軸上移動可能な構造である。
In the first embodiment shown in FIG. 3, the first lens unit L1 having a positive refractive power and the second lens unit having a negative refractive power are arranged in this order from the object side.
The lens unit L2 includes a third lens unit L3 having a negative refractive power, a fourth lens unit L4 having a positive refractive power, and a fifth lens unit L5 having a positive refractive power. The first lens unit L1 has a structure that is movable on the optical axis for focusing. Second lens group L
2 is for zooming, and the third lens unit L3 moves on the optical axis as indicated by the arrow in order to correct the image plane variation due to zooming. The fourth lens unit L4 makes the divergent light flux from the third lens unit L3 substantially afocal. The fifth lens unit L5 includes
It has a function of forming an image on the imaging plane IP and is movable on the optical axis for focusing.

【0027】さらに、第1レンズ群L1には、図1を用
いて説明した位置検出センサー4が配置されている。位
置検出センサー4は、どの被写体距離の位置に第1レン
ズ群L1が合焦(フォーカス)しているかをマイコン8
に知らせている。
Further, the position detection sensor 4 described with reference to FIG. 1 is arranged in the first lens unit L1. The position detection sensor 4 uses the microcomputer 8 to determine at which position of the subject distance the first lens group L1 is in focus.
To inform.

【0028】マニュアルフォーカスモードでは第1レン
ズ群L1を移動させる方法をとっている。第1レンズ群
L1は変倍ユニットである第2レンズ群L2より前方に
配置されている為、ズーミング位置と第1レンズ群L1
の光軸上の位置は全く自由(独立)で、どのズーム位置
でも同じ被写体距離においては光軸上の位置が同じとな
る。オートフォーカスモードでは、焦点検出装置からの
情報に基づいて、第5レンズ群L5を移動させてフォー
カスさせている。オートフォーカスモードでズーミング
を行う際には、第1レンズ群L1の光軸上の位置情報を
基にしてカムテーブル9より適切な移動軌跡を選択す
る。
In the manual focus mode, the first lens unit L1 is moved. Since the first lens unit L1 is arranged in front of the second lens unit L2 which is a variable power unit, the zooming position and the first lens unit L1
The position on the optical axis is completely free (independent), and the position on the optical axis is the same for any zoom position at the same subject distance. In the auto focus mode, the fifth lens unit L5 is moved and focused based on the information from the focus detection device. When performing zooming in the auto focus mode, an appropriate movement locus is selected from the cam table 9 based on the position information on the optical axis of the first lens unit L1.

【0029】図3において、,,はそれぞれ、無
限遠、物体距離3m、物体距離1mの異なる距離の3つ
の被写体に合焦しているときの第1レンズ群L1の位置
を表している(いずれも後述の数値実施例の単位をmm
でとった場合である。以下全て同じ)。この実施形態で
は、第5レンズ群L5のカムテーブル9として5本のカ
ム軌跡1a〜1eを用意してあり、1a〜1cは位置
、1b〜1dは位置、1c〜1eは位置の時のカ
ム軌跡をそれぞれ表している。即ち、マニュアルフォー
カスモードで第1レンズ群L1を無限遠物体に合焦させ
て固定し、オートフォーカスモードに切り替えた場合、
位置検出センサー4によってその情報をマイコン8ヘ
伝え、ズーミングの際には、制御情報としてに対応し
たカム軌跡1a〜1cのいずれかを使って第5レンズ群
L5を移動する。従って、この状態において第5レンズ
群L5は無限遠物体に対してはカム軌跡1cとなり、ズ
ーミングに際して光軸上移動しない。しかし、物体距離
3m、1mと被写体が近づくにつれて、第5レンズ群L
5が繰り出される(物体側に移動する)ので、カム軌跡
1b、1aの如く、ズーミングの際の移動量が増大す
る。
In FIG. 3, the symbols ,,, respectively represent the positions of the first lens unit L1 when focusing on three subjects at different distances of infinity, an object distance of 3 m, and an object distance of 1 m. Also, the unit of the numerical example described later is mm
That is the case. All the same below). In this embodiment, five cam loci 1a to 1e are prepared as the cam table 9 of the fifth lens group L5, 1a to 1c are positions, 1b to 1d are positions, and 1c to 1e are cams at positions. Each locus is shown. That is, when the first lens unit L1 is focused and fixed on an object at infinity in the manual focus mode and the mode is switched to the auto focus mode,
The information is transmitted to the microcomputer 8 by the position detection sensor 4, and at the time of zooming, the fifth lens unit L5 is moved using any of the cam loci 1a to 1c corresponding to the control information. Therefore, in this state, the fifth lens unit L5 has a cam locus 1c for an object at infinity and does not move on the optical axis during zooming. However, as the object distance approaches 3 m and 1 m, and the subject approaches, the fifth lens group L
Since 5 is delivered (moves to the object side), the movement amount at the time of zooming increases like the cam loci 1b and 1a.

【0030】またズーム位置によってフォーカスの際の
第5レンズ群L5の移動量(繰り出し量)は変動し、広
角端で一番小さく、望遠端で一番大きくなる。
The moving amount (extending amount) of the fifth lens unit L5 during focusing varies depending on the zoom position, and is the smallest at the wide-angle end and the largest at the telephoto end.

【0031】また、マニュアルフォーカスモードで第1
レンズ群L1を物体距離3mにフォーカスして固定し、
オートフォーカスモードに切り替えた場合、位置情報
に対応したカム軌跡1b〜1dのいずれかが選択され
る。物体距離が3mのままのときはカム軌跡1cとな
り、ズーミングに際して第5レンズ群L5は移動しな
い。しかし、第5レンズ群L5でフォーカスを行って、
距離3m以外の被写体に合焦したとき、例えば、被写体
が無限遠物体の時はカム軌跡1dで、第5レンズ群L5
を像面IP側へ移動させる必要があり、その移動量は望
遠側ほど大きくなる。逆に、第5レンズ群L5でフォー
カスを行って3mよりも近距離の物体へ合焦した時に
は、カム軌跡1bのごとく第5レンズ群L5を物体側へ
移動させる必要があり、やはりその移動量は望遠側ほど
大きくなる。マニュアルフォーカスモードにおいて第1
レンズ群L1を上記以外の距離の被写体にフォーカス
し、固定した場合も、上記無限遠被写体、被写体距離3
mにフォーカスした場合と同様に、その都度適切なカム
軌跡に切り替えて、第5レンズ群L5のズーミングの際
の移動制御を行うことにより、スムーズなフォーカス動
作(マニュアルフォーカスモードとオートフォーカスモ
ードの切り替え)を可能としている。
In the manual focus mode, the first
Focus the lens group L1 at an object distance of 3 m and fix it,
When switching to the auto focus mode, any of the cam loci 1b to 1d corresponding to the position information is selected. When the object distance remains 3 m, the cam locus 1c is obtained, and the fifth lens unit L5 does not move during zooming. However, focusing with the fifth lens unit L5
When an object other than a distance of 3 m is focused, for example, when the object is an infinite object, the cam locus is 1d, and the fifth lens unit L5.
Needs to be moved to the image plane IP side, and the amount of movement increases toward the telephoto side. On the contrary, when the fifth lens unit L5 is used to focus on an object located closer than 3 m, it is necessary to move the fifth lens unit L5 to the object side like the cam locus 1b. Is larger on the telephoto side. First in manual focus mode
Even when the lens unit L1 is focused on a subject at a distance other than the above and fixed, the above-mentioned infinity subject, subject distance 3
In the same way as when focusing on m, by switching to an appropriate cam locus each time and performing movement control during zooming of the fifth lens unit L5, smooth focusing operation (switching between manual focus mode and auto focus mode) ) Is possible.

【0032】また、オートフォーカスモード時に第5レ
ンズ群L5が光軸上のどこに位置していても、マニュア
ルフォーカスモードに切り替えられた際は、基準位置検
出センサー6からの信号を用いて第5レンズ群L5を光
軸上の基準位置に復帰させる。これにより第1レンズ群
L1でのフォーカス動作は全く正常に行うことを可能と
している。本実施形態では基準位置を、第1レンズ群L
1、第5レンズ群L5が各々無限物体にフォーカスして
いる時の第5レンズ群L5の位置に設定している。
Further, no matter where the fifth lens unit L5 is located on the optical axis in the auto focus mode, when the mode is switched to the manual focus mode, the signal from the reference position detection sensor 6 is used to output the fifth lens. The group L5 is returned to the reference position on the optical axis. This allows the focusing operation in the first lens unit L1 to be performed normally. In the present embodiment, the reference position is set to the first lens group L.
The positions of the first and fifth lens units L5 are set to the positions of the fifth lens unit L5 when focusing on an infinite object.

【0033】本実施形態1では、第5レンズ群L5は選
択されるカム軌跡が数種類あることから、ステッピング
モーターや位置検出機能付きのDCモーター等で移動さ
せることが好ましい。一方で、第2、3レンズ群L2,
L3は移動軌跡が変化しないのでメカニカルなカム環で
ズーム動作させても良いが、ステッピングモーター等の
動作手段でズーム動作させることを本発明は妨げるもの
ではない。
In the first embodiment, the fifth lens unit L5 is preferably moved by a stepping motor, a DC motor with a position detecting function, or the like, because there are several types of selected cam loci. On the other hand, the second and third lens units L2,
Since the movement locus of L3 does not change, the zoom operation may be performed by a mechanical cam ring, but the present invention does not prevent the zoom operation by an operating means such as a stepping motor.

【0034】図8に示す実施形態2は、物体側から順
に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レン
ズ群、正の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レ
ンズ群から構成される。第1レンズ群L1はフォーカス
のために移動可能な構造である。第2レンズ群L2は変
倍のために、第3レンズ群L3は変倍による像面変動を
補正するために光軸上を移動する。第4レンズ群L4は
結像作用を有し、フォーカスのために光軸上移動可能な
構造である。さらに、第1レンズ群L1には、図1に示
した位置検出センサー4が配置されている。位置検出セ
ンサー4は、どの被写体距離位置に第1レンズ群L1が
フォーカスしているかをマイコン8に知らせている。
The second embodiment shown in FIG. 8 is, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a negative refractive power. It is composed of a fourth lens group of power. The first lens unit L1 has a movable structure for focusing. The second lens unit L2 moves on the optical axis in order to correct the magnification, and the third lens unit L3 moves on the optical axis to correct the image plane variation due to the magnification change. The fourth lens unit L4 has a function of forming an image and is movable on the optical axis for focusing. Further, the position detection sensor 4 shown in FIG. 1 is arranged in the first lens group L1. The position detection sensor 4 notifies the microcomputer 8 at which subject distance position the first lens unit L1 is focused.

【0035】マニュアルフォーカスモードでは、第1レ
ンズ群L1を移動させる。第1レンズ群L1は変倍ユニ
ットである第2レンズ群L2より前方に配置されている
ため、どのズーム位置にあっても同じ被写体距離にあっ
ては、第1レンズ群L1の光軸方向の位置は同じ位置と
なる。
In the manual focus mode, the first lens unit L1 is moved. Since the first lens unit L1 is arranged in front of the second lens unit L2, which is a variable power unit, at the same object distance at any zoom position, in the optical axis direction of the first lens unit L1. The positions are the same.

【0036】オートフォーカスモードでは、焦点検出装
置からの情報に基づいて第4レンズ群L4を移動させて
フォーカスを行う。ズーミングを行う際には、図1と同
様に第1レンズ群L1の位置情報を基にしてカムテーブ
ル9より適切な移動軌跡を選択する。
In the autofocus mode, focusing is performed by moving the fourth lens unit L4 based on the information from the focus detection device. When performing zooming, an appropriate movement locus is selected from the cam table 9 based on the position information of the first lens unit L1 as in FIG.

【0037】図8において、,,はそれぞれ、無
限遠、物体距離3m、物体距離1mの異なる距離の3つ
の被写体に合焦しているときの第1レンズ群L1の位置
を表している。この実施形態では、第4レンズ群L4の
カムテーブル9として5本のカム軌跡1a〜1eを用意
してあり、1c〜1eは位置、1b〜1dは位置、
1a〜1cは位置の時のカム軌跡をそれぞれ表してい
る。即ち、マニュアルフォーカスモードで第1レンズ群
L1を無限遠物体にフォーカスして固定し、オートフォ
ーカスモードに切り替えた場合、位置検出センサー4に
よってその情報をマイコン8ヘ伝え、ズーミングの際
には、制御情報として位置に対応したカム軌跡1c〜
1eのいずれかを使って第4レンズ群L4を移動する。
In FIG. 8,. ,, respectively represent the positions of the first lens unit L1 when focusing on three subjects at different distances of infinity, object distance 3 m, and object distance 1 m. In this embodiment, five cam loci 1a to 1e are prepared as the cam table 9 of the fourth lens unit L4, 1c to 1e are positions, 1b to 1d are positions,
Reference numerals 1a to 1c represent cam loci at the time of position. That is, in the manual focus mode, the first lens unit L1 is focused on an object at infinity and fixed, and when the mode is switched to the auto focus mode, the position detection sensor 4 transmits the information to the microcomputer 8 and controls during zooming. Cam locus 1c corresponding to the position as information
The fourth lens unit L4 is moved using any one of 1e.

【0038】従って、この状態において第4レンズ群L
4は無限遠物体に対してはカム軌跡1cとなり、ズーミ
ングに際して光軸上移動しない。しかし、物体距離3
m、1mと被写体が近づくにつれて、第4レンズ群L4
が繰り込まれる(像側に移動する)ので、カム軌跡1
d,1eの如く、ズーミングの際の移動量が増大する。
またズーム位置によってフォーカスの際の第4レンズ群
L4の移動量(繰り込み量)は変動し、望遠端で一番大
きくなる。
Therefore, in this state, the fourth lens unit L
4 is a cam locus 1c for an object at infinity, and does not move on the optical axis during zooming. However, the object distance 3
As the subject approaches m, 1 m, the fourth lens unit L4
Is moved (moves to the image side), so the cam locus 1
As in d and 1e, the amount of movement during zooming increases.
The amount of movement (retraction amount) of the fourth lens unit L4 during focusing varies depending on the zoom position, and becomes the largest at the telephoto end.

【0039】また、マニュアルフォーカスモードで第1
レンズ群L1を物体距離3mにフォーカスして固定し、
オートフォーカスモードに切り替えた場合、位置情報
に対応したカム軌跡1b〜1dのいずれかが選択され
る。物体距離が3mのままのときはカム軌跡1cとな
り、ズーミングに際して第4レンズ群L4を移動させる
必要はない。しかし、第4レンズ群でフォーカスを行っ
て、距離3m以外の被写体に合焦したとき、例えば、被
写体が無限遠物体の時には、カム軌跡1bで第4レンズ
群L4を物体側へ移動させる必要があり、その移動量は
望遠側ほど大きくなる。逆に、第4レンズ群L4でフォ
ーカスを行って3mよりも近距離の物体へ合焦させた時
には、カム軌跡1bのごとく第4レンズ群L4は像側へ
移動させる必要があり、やはりその移動量は望遠側ほど
大きくなる。
In the manual focus mode, the first
Focus the lens group L1 at an object distance of 3 m and fix it,
When switching to the auto focus mode, any of the cam loci 1b to 1d corresponding to the position information is selected. When the object distance remains 3 m, the cam locus 1c is obtained, and it is not necessary to move the fourth lens unit L4 during zooming. However, when the fourth lens group is focused to focus on an object other than the distance of 3 m, for example, when the object is an infinite object, it is necessary to move the fourth lens group L4 to the object side by the cam locus 1b. Yes, the amount of movement increases toward the telephoto end. On the contrary, when focusing is performed by the fourth lens unit L4 to focus on an object at a distance closer than 3 m, the fourth lens unit L4 needs to be moved to the image side as in the cam locus 1b, and the movement is also required. The amount becomes larger on the telephoto side.

【0040】マニュアルフォーカスモードにおいて第1
レンズ群L1を上記以外の距離の被写体にフォーカス
し、固定した場合も、上記無限遠被写体、被写体距離3
mにフォーカスした場合と同様に、その都度適切なカム
軌跡に切り替えて、第4レンズユニットL4のズーミン
グの際の移動制御を行うことにより、スムーズなフォー
カス動作を可能としている。
First in the manual focus mode
Even when the lens unit L1 is focused on a subject at a distance other than the above and fixed, the above-mentioned infinity subject, subject distance 3
Similar to the case of focusing on m, a smooth focus operation is possible by switching to an appropriate cam locus each time and performing movement control during zooming of the fourth lens unit L4.

【0041】また、オートフォーカスモード時に第4レ
ンズ群L4が光軸上のどこに位置していても、マニュア
ルフォーカスに切り替えられた際は、基準位置検出セン
サー6からの信号を用いて第4レンズ群L4を光軸上の
基準位置に復帰させる。これにより第1レンズ群L1で
のフォーカス動作は全く正常に行うことを可能としてい
る。本実施形態では基準位置を、第1レンズ群L1、第
4レンズ群L4が各々無限遠物体にフォーカスしている
時の第4レンズ群L4の位置に設定している。
Further, no matter where the fourth lens unit L4 is located on the optical axis in the auto focus mode, the fourth lens unit L4 uses the signal from the reference position detection sensor 6 when it is switched to the manual focus. L4 is returned to the reference position on the optical axis. This allows the focusing operation in the first lens unit L1 to be performed normally. In this embodiment, the reference position is set to the position of the fourth lens unit L4 when the first lens unit L1 and the fourth lens unit L4 are focused on the object at infinity.

【0042】本実施形態2では、第4レンズ群L4は選
択されるカム軌跡が数種類あることから、ステッピング
モーターや位置検出機能付きのDCモーター等で移動さ
せることが好ましい。一方で、第2、3レンズ群L2,
L3は移動軌跡が変化しないのでメカニカルなカム環で
ズーム動作させても良い。但し、これらに関しても、ス
テッピングモーター等の動作手段でズーム動作させるこ
とを妨げるものではない。
In the second embodiment, the fourth lens unit L4 is preferably moved by a stepping motor, a DC motor with a position detecting function, or the like, because there are several types of selected cam loci. On the other hand, the second and third lens units L2,
Since the movement locus of L3 does not change, zoom operation may be performed by a mechanical cam ring. However, these also do not prevent the zooming operation by the operation means such as the stepping motor.

【0043】図13に示す実施形態3は、物体側から順
に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レン
ズ群、正の屈折力の第3、第4レンズ群から構成され
る。第1レンズ群L1はフォーカスのために移動可能な
構造である。第2レンズ群L2は変倍のために、第3レ
ンズ群L3は変倍による像面変動を補正するためにそれ
ぞれ光軸上を移動する。第4レンズ群L4は結像作用を
有し、フォーカスのために移動可能な構成である。さら
に、第1レンズ群L1には、図1を用いて説明した位置
検出センサー4が配置されている。位置検出センサー4
は、どの被写体距離位置に第1レンズ群がフォーカスし
ているかをマイコン8に知らせている。
In the third embodiment shown in FIG. 13, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a third lens group having a positive refractive power are arranged in this order from the object side. Composed. The first lens unit L1 has a movable structure for focusing. The second lens unit L2 moves on the optical axis for zooming, and the third lens unit L3 moves on the optical axis for correcting the image plane variation due to zooming. The fourth lens unit L4 has an imaging function and is movable for focusing. Further, the position detection sensor 4 described with reference to FIG. 1 is arranged in the first lens group L1. Position detection sensor 4
Informs the microcomputer 8 at which subject distance position the first lens group is focused.

【0044】マニュアルフォーカスモードでは、第1レ
ンズ群L1を移動させてフォーカスを行う。第1レンズ
群L1は変倍ユニットである第2レンズ群L2より前方
に配置されているため、どのズーム位置にあっても同じ
被写体距離では第1レンズ群L1の光軸上の位置が同じ
となる。
In the manual focus mode, the first lens unit L1 is moved for focusing. Since the first lens unit L1 is arranged in front of the second lens unit L2, which is a variable power unit, it is assumed that the first lens unit L1 has the same position on the optical axis at the same object distance at any zoom position. Become.

【0045】オートフォーカスモードでは、図8の実施
形態と同様に、焦点検出装置からの情報に基づいて第4
レンズ群L4を移動させてフォーカスを行う。オートフ
ォーカスモードでズーミングを行う際には、第1レンズ
群L1の位置情報を基にしてカムテーブル9より適切な
移動軌跡を選択する。
In the autofocus mode, as in the embodiment shown in FIG. 8, the fourth focus detection is performed based on the information from the focus detection device.
Focusing is performed by moving the lens unit L4. When performing zooming in the auto focus mode, an appropriate movement locus is selected from the cam table 9 based on the position information of the first lens unit L1.

【0046】図13において、,,はそれぞれ、
無限遠、物体距離3m、物体距離1mの異なる距離の3
つの被写体に合焦しているときの第1レンズ群L1の位
置を表している。この実施形態3では、第4レンズ群L
4のカムテーブル9として5本のカム軌跡1a〜1eを
用意してあり、1a〜1cは位置、1b〜1dは位置
、1c〜1eは位置の時のカム軌跡をそれぞれ表し
ている。
In FIG. 13 ,,,, respectively,
3 at different distances: infinity, object distance 3m, object distance 1m
The position of the first lens unit L1 when one subject is in focus is shown. In the third embodiment, the fourth lens unit L
Five cam loci 1a to 1e are prepared as the 4th cam table 9, 1a to 1c are positions, 1b to 1d are positions, and 1c to 1e are cam loci at positions.

【0047】即ち、マニュアルフォーカスモードで第1
レンズ群L1を無限遠物体にフォーカスして固定し、オ
ートフォーカスモードに切り替えた場合、位置検出セン
サー4によってその情報をマイコン8ヘ伝え、ズーミ
ングの際には、制御情報として位置に対応したカム軌
跡1a〜1cのいずれかを使って第4レンズ群L4を移
動する。従って、この状態で第4レンズ群L4は無限遠
物体時に対してはカム軌跡1cとなり、ズーミングに際
して光軸上移動しない。しかし、物体距離3m、1mと
被写体が近づくにつれて、第4レンズ群L4が繰り出さ
れる(物体側に移動する)ので、カム軌跡1b,1aの
如く、ズーミングの際の移動量が増大する。
That is, the first in the manual focus mode
When the lens unit L1 is focused on an object at infinity and fixed and the mode is switched to the autofocus mode, the position detection sensor 4 transmits the information to the microcomputer 8, and during zooming, the cam locus corresponding to the position as control information. The fourth lens unit L4 is moved using any one of 1a to 1c. Therefore, in this state, the fourth lens unit L4 has a cam locus 1c for an object at infinity and does not move on the optical axis during zooming. However, since the fourth lens unit L4 is extended (moves to the object side) as the object distance approaches 3 m, 1 m and the object approaches, the movement amount during zooming increases like the cam loci 1b, 1a.

【0048】またズーム位置によってフォーカスの際の
第4レンズ群L4の移動量(繰り出し量)は変動し、望
遠端で移動量が一番大きくなる。また、マニュアルフォ
ーカスモードで第1レンズ群L1を物体距離3mにフォ
ーカスして固定し、オートフォーカスモードに切り替え
た場合、位置情報に対応したカム軌跡1b〜1dのい
ずれかが選択される。物体距離が3mのままのときはカ
ム軌跡1cとなり、ズーミングに際して第4レンズ群L
4を移動させる必要はない。しかし、第4レンズ群L4
でフォーカスを行って、距離3m以外の被写体に合焦し
たとき、例えば、被写体が無限遠物体の時にはカム軌跡
1dとなり、第4レンズ群L4を像側へ移動させる必要
があり、その移動量は望遠側ほど大きくなる。逆に、第
4レンズ群L4でフォーカスを行って3mよりも近距離
の物体へ合焦した時には、カム軌跡1bのごとく第4レ
ンズ群L4を物体側へ移動させる必要があり、やはりそ
の移動量は望遠側ほど大きくなる。マニュアルフォーカ
スモードにおいて第1レンズ群L1を上記以外の距離の
被写体にフォーカスし固定した場合も、上記無限遠被写
体、被写体距離3mにフォーカスした場合と同様に、そ
の都度適切なカム軌跡に切り替えて、第4レンズ群L4
のズーミングの際の移動制御を行うことにより、スムー
ズなフォーカス動作を可能としている。
Further, the moving amount (extending amount) of the fourth lens unit L4 during focusing varies depending on the zoom position, and the moving amount becomes maximum at the telephoto end. Further, when the first lens unit L1 is focused and fixed to the object distance 3 m in the manual focus mode and switched to the auto focus mode, any of the cam loci 1b to 1d corresponding to the position information is selected. When the object distance remains 3 m, the cam locus is 1c, and the fourth lens unit L is used for zooming.
There is no need to move 4. However, the fourth lens unit L4
When the subject is focused on to focus on an object other than a distance of 3 m, for example, when the object is an object at infinity, the cam locus is 1d, and it is necessary to move the fourth lens unit L4 to the image side. It becomes larger on the telephoto side. On the contrary, when the fourth lens unit L4 is focused to focus on an object located closer than 3 m, it is necessary to move the fourth lens unit L4 to the object side like the cam locus 1b. Is larger on the telephoto side. Also in the manual focus mode, when the first lens unit L1 is focused and fixed on a subject at a distance other than the above, as in the case of focusing on the infinite subject and the subject distance of 3 m, the appropriate cam locus is switched each time, Fourth lens unit L4
By performing movement control during zooming, smooth focus operation is possible.

【0049】また、オートフォーカスモード時に第4レ
ンズ群L4が光軸上どこに位置していても、マニュアル
フォーカスモードに切り替えられた際は、基準位置検出
センサー6からの信号を用いて第4レンズ群L4を光軸
上基準位置に復帰させる。これにより第1レンズ群L1
でのフォーカス動作は全く正常に行うことを可能として
いる。本実施形態では基準位置を、第1レンズ群L1、
第4レンズ群L4が各々無限遠物体にフォーカスしてい
る時の第4レンズ群L4の位置に設定している。
Further, no matter where the fourth lens unit L4 is located on the optical axis in the auto focus mode, when the mode is switched to the manual focus mode, the signal from the reference position detection sensor 6 is used to make the fourth lens unit L4. L4 is returned to the reference position on the optical axis. Thereby, the first lens unit L1
The focus operation in can be performed normally. In this embodiment, the reference position is set to the first lens group L1,
The position of the fourth lens group L4 is set to the position of the fourth lens group L4 when focusing on an object at infinity.

【0050】本実施形態では、第4レンズ群L4は選択
されるカム軌跡が数種類あることから、ステッピングモ
ーターや位置検出機能付きのDCモーター等で移動させ
ることが好ましい。一方で、第2、3レンズ群L2,L
3は移動軌跡が変化しないのでメカニカルなカム環でズ
ーム動作させても良い。但し、これらをステッピングモ
ーター等の動作手段でズーム動作させることを妨げるも
のではない。
In the present embodiment, the fourth lens group L4 is preferably moved by a stepping motor, a DC motor with a position detecting function, or the like, since there are several types of selected cam loci. On the other hand, the second and third lens units L2 and L
In No. 3, since the movement locus does not change, zoom operation may be performed by a mechanical cam ring. However, this does not prevent the zooming operation of these with an operating means such as a stepping motor.

【0051】図18に示す実施形態4は、物体側から順
に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2、第
3レンズ群L2,L3、正の屈折力の第4、第5レンズ
群L4,L5から構成される。第1レンズ群L1はフォ
ーカスのために光軸上移動可能な構造である。第2レン
ズ群L2は変倍のために、第3レンズ群L3は変倍によ
る像面変動を補正するためにそれぞれ矢印の如く光軸上
を移動する。第4レンズ群L4は、第3レンズ群L3か
らの発散光束を略アフォーカルにする。第5レンズ群L
5は、撮像面IPへの結像作用を有し、フォーカスのた
めに光軸上移動可能な構造である。
The fourth embodiment shown in FIG. 18 is, in order from the object side, a first lens unit having a positive refractive power, a second lens unit L2 and a third lens unit L3 having a negative refractive power, and a fourth lens unit having a positive refractive power. , The fifth lens unit L4, L5. The first lens unit L1 has a structure that is movable on the optical axis for focusing. The second lens unit L2 moves on the optical axis as indicated by an arrow in order to correct the image plane variation due to the magnification change, and the third lens unit L3 moves for the magnification change. The fourth lens unit L4 makes the divergent light flux from the third lens unit L3 substantially afocal. Fifth lens unit L
Reference numeral 5 is a structure that has an image forming action on the imaging plane IP and is movable on the optical axis for focusing.

【0052】さらに、第1レンズ群L1には、図1を用
いて説明した位置検出センサー4が配置されている。位
置検出センサー4は、どの被写体距離の位置に第1レン
ズ群L1がフォーカスしているかをマイコン8に知らせ
ている。
Further, the position detection sensor 4 described with reference to FIG. 1 is arranged in the first lens unit L1. The position detection sensor 4 informs the microcomputer 8 at which object distance position the first lens unit L1 is focused.

【0053】マニュアルフォーカスモードでは、第1レ
ンズ群L1を移動させる方法をとっている。第1レンズ
群L1は、変倍ユニットである第2レンズ群L2より前
方に配置されているため、どのズーム位置でも同じ被写
体距離においては光軸上の位置が同じとなる。オートフ
ォーカスモードでは、実施形態1と同様に、第5レンズ
群を移動させてフォーカスを行っている。オートフォー
カスモードでズーミングを行う際には、第1レンズ群L
1の光軸上の位置情報を基にしてカムテーブル9より適
切な移動軌跡を選択する。
In the manual focus mode, the first lens unit L1 is moved. Since the first lens unit L1 is arranged in front of the second lens unit L2, which is a variable power unit, the position on the optical axis is the same at the same object distance at any zoom position. In the auto-focus mode, the fifth lens group is moved to focus as in the first embodiment. When performing zooming in the auto focus mode, the first lens unit L
An appropriate movement locus is selected from the cam table 9 based on the position information on the optical axis of 1.

【0054】図18において、,,はそれぞれ、
無限遠、物体距離3m、物体距離1mの異なる距離の3
つの被写体に合焦しているときの第1レンズ群L1の位
置を表している。この実施形態4では、第5レンズ群L
5のカムテーブル9として5本のカム軌跡1a〜1eを
用意してあり、1a〜1cは位置、1b〜1dは位置
、1c〜1eは位置の時のカム軌跡をそれぞれ表し
ている。即ち、マニュアルフォーカスモードで第1レン
ズ群L1を無限遠物体でフォーカスして固定し、オート
フォーカスモードに切り替えた場合、位置検出センサー
4によってその情報をマイコン8ヘ伝え、ズーミング
の際には、制御情報としてに対応したカム軌跡1a〜
1cのいずれかを使って第5レンズ群L5を移動する。
In FIG. 18, respectively, and
3 at different distances: infinity, object distance 3m, object distance 1m
The position of the first lens unit L1 when one subject is in focus is shown. In the fourth embodiment, the fifth lens unit L
Five cam loci 1a to 1e are prepared as five cam tables 9, 1a to 1c are positions, 1b to 1d are positions, and 1c to 1e are cam loci at positions. That is, in the manual focus mode, the first lens unit L1 is focused and fixed by an object at infinity, and when switched to the auto focus mode, the position detection sensor 4 transmits the information to the microcomputer 8, and during zooming, the control is performed. Cam locus 1a corresponding to
The fifth lens unit L5 is moved by using any one of 1c.

【0055】従って、この状態で第5レンズ群L5は無
限遠物体時に対してはカム軌跡1cとなり、ズーミング
に際して光軸上移動しない。しかし、物体距離3m、1
mと被写体が近づくにつれて、第5レンズ群L5が繰り
出される(物体側に移動する)ので、カム軌跡1b、1
aの如く、ズーミングの際の移動量が増大する。
Therefore, in this state, the fifth lens unit L5 has a cam locus 1c for an object at infinity and does not move on the optical axis during zooming. However, the object distance is 3m, 1
Since the fifth lens unit L5 is extended (moves toward the object side) as m and the object get closer, the cam loci 1b, 1
As indicated by a, the amount of movement during zooming increases.

【0056】またズーム位置によってフォーカスの際の
第5レンズ群L5の移動量(繰り出し量)は変動し、望
遠端で一番大きくなる。
The amount of movement (extending amount) of the fifth lens unit L5 during focusing varies depending on the zoom position, and becomes the largest at the telephoto end.

【0057】また、マニュアルフォーカスモードで第1
レンズ群L1を物体距離3mでフォーカスして固定し、
オートフォーカスモードに切り替えた場合、位置情報
に対応したカム軌跡1b〜1dのいずれかが選択され
る。物体距離が3mのままのときはカム軌跡1cとな
り、ズーミングに際して第5レンズ群L5は移動しな
い。しかし、第5レンズ群L5でフォーカスを行って、
距離3m以外の被写体に合焦したとき、例えば、被写体
が無限遠物体の時はカム軌跡1bとなり、第5レンズ群
L5を像側へ移動させる必要があり、その移動量は望遠
側ほど大きくなる。
In the manual focus mode, the first
The lens unit L1 is focused and fixed at an object distance of 3 m,
When switching to the auto focus mode, any of the cam loci 1b to 1d corresponding to the position information is selected. When the object distance remains 3 m, the cam locus 1c is obtained, and the fifth lens unit L5 does not move during zooming. However, focusing with the fifth lens unit L5
When an object at a distance other than 3 m is focused, for example, when the object is an infinite object, the cam locus is 1b, and it is necessary to move the fifth lens unit L5 toward the image side. The amount of movement increases toward the telephoto side. .

【0058】逆に、第5レンズ群L5でフォーカスを行
って3mよりも近距離の物体へ合焦した時には、カム軌
跡1bのごとく第5レンズ群L5を物体側へ移動させる
必要があり、やはりその移動量は望遠側ほど大きくな
る。
On the contrary, when the fifth lens unit L5 is focused to focus on an object located closer than 3 m, it is necessary to move the fifth lens unit L5 to the object side like the cam locus 1b. The amount of movement increases toward the telephoto side.

【0059】マニュアルフォーカスモードにおいて第1
レンズ群L1を上記以外の距離の被写体にフォーカスし
固定した場合も、上記無限遠被写体、被写体距離3mに
フォーカスした場合と同様に、その都度適切なカム軌跡
に切り替えて、第5レンズ群L5のズーミングの際の移
動制御を行うことにより、スムーズなフォーカス動作を
可能としている。
First in the manual focus mode
Even when the lens unit L1 is focused and fixed on a subject at a distance other than the above, as in the case of focusing on the infinite subject and the subject distance of 3 m, the cam locus is switched to an appropriate cam locus each time and the fifth lens unit L5 A smooth focus operation is possible by controlling the movement during zooming.

【0060】また、オートフォーカスモード時に第5レ
ンズ群L5が光軸上のどこに位置していても、マニュア
ルフォーカスモードに切り替えられた際は基準位置検出
センサー6からの信号を用いて、第5レンズ群L5を基
準位置に復帰させる。これにより第1レンズ群L1での
フォーカス動作は全く正常に行うことを可能としてい
る。本実施形態では基準位置を、第1レンズ群L1、第
5レンズ群L5が各々無限遠物体にフォーカスしている
時の第5レンズ群L5の位置に設定している。
Further, no matter where the fifth lens unit L5 is located on the optical axis in the auto focus mode, when the mode is switched to the manual focus mode, the signal from the reference position detection sensor 6 is used to output the fifth lens. The group L5 is returned to the reference position. This allows the focusing operation in the first lens unit L1 to be performed normally. In this embodiment, the reference position is set to the position of the fifth lens unit L5 when the first lens unit L1 and the fifth lens unit L5 are focusing on the object at infinity.

【0061】本実施形態では、第5レンズ群L5は選択
されるカム軌跡が数種類あることから、ステッピングモ
ーターや位置検出機能付きのDCモーター等で移動させ
ることが好ましい。一方で、第2、第3レンズ群L2,
L3は移動軌跡が変化しないのでメカニカルなカム環で
ズーム動作させても良い。但し、ステッピングモーター
等の動作手段でズーム動作させることを妨げるものでは
ない。
In the present embodiment, the fifth lens unit L5 is preferably moved by a stepping motor, a DC motor with a position detecting function, or the like, because there are several types of selected cam loci. On the other hand, the second and third lens units L2,
Since the movement locus of L3 does not change, zoom operation may be performed by a mechanical cam ring. However, this does not prevent the zooming operation using an operating means such as a stepping motor.

【0062】さて、各実施形態のズームレンズにおい
て、任意のズーム位置での全系の焦点距離をfL、同じ
ズーム位置での最も前方のレンズ群(第1レンズ群L
1)から後部フォーカスレンズ群の直前のレンズ群(第
1及び第4実施形態では第4レンズ群L4、第2及び第
3実施形態では第3レンズ群L3)までの合成焦点距離
をfALとするとき、 −3<fL/fAL<4 なる条件を全てのズーム位置で満足することが好まし
い。
In the zoom lenses of the respective embodiments, the focal length of the entire system at an arbitrary zoom position is fL, and the frontmost lens group at the same zoom position (first lens group L).
The combined focal length from 1) to the lens group immediately before the rear focus lens group (the fourth lens group L4 in the first and fourth embodiments and the third lens group L3 in the second and third embodiments) is fAL. At this time, it is preferable that the condition of −3 <fL / fAL <4 is satisfied at all zoom positions.

【0063】上式は、後部フォーカスレンズ群へ入射す
る光線の収束度を表し、上限値と下限値のどちらを越え
てもオートフォーカス時のフォーカスによる収差変動が
多く発生し好ましくない。
The above expression represents the degree of convergence of the light beam incident on the rear focus lens group, and if either the upper limit value or the lower limit value is exceeded, a large amount of aberration variation due to focusing during autofocus occurs, which is not preferable.

【0064】また、fL/fAL=KLとし、広角端で
のKLの値をKW、望遠端でのKLの値をKTとした
時、基本的にはKW/KT≒1.0となることが好まし
い。具体的には、 0.9<KW/KT<1.1 なる条件を満足することが好ましい。
When fL / fAL = KL, the value of KL at the wide-angle end is KW, and the value of KL at the telephoto end is KT, basically, KW / KT≈1.0. preferable. Specifically, it is preferable to satisfy the condition of 0.9 <KW / KT <1.1.

【0065】この条件式は、後部フォーカスレンズ群
(実施形態1,4においては第5レンズ群L5、実施形
態2,3においては第4レンズ群L4)がマニュアルフ
ォーカス時に基準位置へ復帰する際のズーム位置による
誤差量を定義したもので、やはり上限値、下限値を越え
た場合マニュアルフォーカスでのズームによるピント変
動が無視できなくなる。
This conditional expression is used when the rear focus lens group (the fifth lens group L5 in the first and fourth embodiments and the fourth lens group L4 in the second and third embodiments) returns to the reference position during manual focusing. It defines the error amount depending on the zoom position. When the upper limit value and the lower limit value are exceeded, the focus fluctuation due to zooming with manual focus cannot be ignored.

【0066】なお、本発明の実施形態において、どれか
任意のレンズ群又はその一部の群を光軸と垂直に移動さ
せることによって、手振れ等に起因する画像の光軸と垂
直方向のズレの補正を行うことも可能である。
In the embodiment of the present invention, by moving any one of the lens groups or a part of the lens groups perpendicularly to the optical axis, a shift in the direction perpendicular to the optical axis of the image due to camera shake or the like is caused. It is also possible to make a correction.

【0067】次に、本発明の実施形態1〜4に各々対応
する数値実施例1〜4を示す。各数値実施例において、
iは物体側からの光学面の順序を示し、Riは第i番目
の光学面(第i面)の曲率半径、Diは第i面と第i+
1面との間の間隔、Niとνiはそれぞれd線に対する
第i番目の光学部材の材質の屈折率、アッベ数を示す。
fは焦点距離、FnoはFナンバー、ωは半画角であ
る。
Next, numerical examples 1 to 4 corresponding to the first to fourth embodiments of the present invention will be shown. In each numerical example,
i represents the order of the optical surfaces from the object side, Ri represents the radius of curvature of the i-th optical surface (i-th surface), and Di represents the i-th surface and the i + th surface.
The spacing between the first surface and Ni and νi respectively indicate the refractive index and Abbe number of the material of the i-th optical member with respect to the d-line.
f is the focal length, Fno is the F number, and ω is the half angle of view.

【0068】なお、数値実施例1におけるR24〜R2
6、数値実施例2におけるR31〜R32、数値実施例
3におけるR22〜R23、数値実施例4におけるR2
6〜R27は光学部材Gであり、例えば赤外カットガラ
ス、光学的ローパスフィルター、固体撮像素子の保護ガ
ラス等に対応して、設計上設けられたものである。
R24 to R2 in the numerical value example 1
6, R31 to R32 in the numerical example 2, R22 to R23 in the numerical example 3, and R2 in the numerical example 4.
6 to R27 are optical members G, which are provided by design corresponding to, for example, an infrared cut glass, an optical low-pass filter, a protective glass for a solid-state image sensor, and the like.

【0069】またkを離心率、B,C,D,E,F・・
・を非球面係数、光軸からの高さhの位置での光軸方向
の変位を面頂点を基準にしてxとするとき、非球面形状
は、
Further, k is eccentricity, B, C, D, E, F ...
When is the aspherical coefficient and x is the displacement in the optical axis direction at the position of height h from the optical axis with reference to the surface vertex, the aspherical shape is

【外1】 [Outer 1]

【0070】で表示される。但しRは曲率半径である。It is displayed with. However, R is a radius of curvature.

【0071】また、例えば「e−Z」の表示は「10
−Z」を意味する。また、各数値実施例における上述し
た条件式との対応を表1に示す。
Also, for example, the display of "eZ" is "10
-Z "is meant. Table 1 shows the correspondence with the above-described conditional expressions in each numerical example.

【0072】[0072]

【外2】 [Outside 2]

【0073】[0073]

【外3】 [Outside 3]

【0074】[0074]

【外4】 [Outside 4]

【0075】[0075]

【外5】 [Outside 5]

【0076】[0076]

【表1】 [Table 1]

【0077】次に上述した各実施形態のズームレンズを
撮影光学系として用いたビデオカメラの実施形態を図2
3を用いて説明する。
Next, FIG. 2 shows an embodiment of a video camera using the zoom lens of each of the above-mentioned embodiments as a photographing optical system.
3 will be used for the explanation.

【0078】図23において、10はビデオカメラ本
体、11は各実施形態のズームレンズによって構成され
た撮影光学系、12は撮影光学系11によって被写体像
を受光するCCDやCMOS等の固体撮像素子(光電変
換素子)、13は撮像素子12が受光した被写体像を記
録する記録手段、14は不図示の表示素子に表示された
被写体像を観察するためのファインダーである。上記表
示素子は液晶パネル等によって構成され、撮像素子12
上に形成された被写体像が表示される。15は、前記フ
ァインダーと同等の機能を有する液晶表示パネルであ
る。
In FIG. 23, 10 is a video camera main body, 11 is a photographing optical system constituted by the zoom lens of each embodiment, 12 is a solid-state image pickup device (such as CCD or CMOS) for receiving a subject image by the photographing optical system 11 ( A photoelectric conversion element), 13 is a recording unit for recording the subject image received by the image pickup element 12, and 14 is a finder for observing the subject image displayed on a display element (not shown). The display device is composed of a liquid crystal panel or the like, and includes an image sensor 12
The subject image formed above is displayed. Reference numeral 15 is a liquid crystal display panel having the same function as the finder.

【0079】このように上述した各実施形態のズームレ
ンズをビデオカメラ等の光学機器に適用することによ
り、小型で高い光学性能を有する光学機器が実現でき
る。
As described above, by applying the zoom lens of each of the above-described embodiments to an optical device such as a video camera, an optical device having a small size and high optical performance can be realized.

【0080】[0080]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
無限遠物体から極至近物体まで焦点合わせができ、又素
早いズーミングにも追従することができるズーム光学系
を実現できる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to realize a zoom optical system capable of focusing from an object at infinity to a very close object and also capable of following quick zooming.

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

【図1】本発明のズーム光学系の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a zoom optical system of the present invention.

【図2】ハイブリッドフォーカス方式のフローチャート
である。
FIG. 2 is a flowchart of a hybrid focus method.

【図3】実施形態1のズームレンズのレンズ断面図及び
リアフォーカスユニットのカムテーブルの説明図であ
る。
FIG. 3 is a lens cross-sectional view of the zoom lens of Embodiment 1 and an explanatory diagram of a cam table of a rear focus unit.

【図4】実施形態1のズームレンズにおいて、第1群で
フォーカス(物体距離3m)を行った際の広角端での収
差図である。
FIG. 4 is an aberration diagram at a wide-angle end when focusing (object distance: 3 m) is performed by the first group in the zoom lens according to the first embodiment.

【図5】実施形態1のズームレンズにおいて、第5群で
フォーカス(物体距離3m)を行った際の広角端での収
差図である。
FIG. 5 is an aberration diagram at a wide-angle end when focusing (object distance: 3 m) is performed by the fifth lens group in the zoom lens according to the first embodiment.

【図6】実施形態1のズームレンズにおいて、第1群で
フォーカス(物体距離3m)を行った際の望遠端での収
差図である。
FIG. 6 is an aberration diagram at a telephoto end when focusing (object distance: 3 m) is performed by the first group in the zoom lens according to the first embodiment.

【図7】実施形態1のズームレンズにおいて、第5群で
フォーカス(物体距離3m)を行った際の望遠端での収
差図である。
FIG. 7 is an aberration diagram at the telephoto end when focusing (object distance: 3 m) is performed by the fifth lens group in the zoom lens according to the first embodiment.

【図8】実施形態2のズームレンズのレンズ断面図及び
リアフォーカスユニットのカムテーブルの説明図であ
る。
FIG. 8 is a lens cross-sectional view of a zoom lens of Embodiment 2 and an explanatory diagram of a cam table of a rear focus unit.

【図9】実施形態2のズームレンズにおいて、第1群で
フォーカス(物体距離3m)を行った際の広角端での収
差図である。
FIG. 9 is an aberration diagram at a wide-angle end when focusing (object distance: 3 m) is performed by the first lens group in the zoom lens according to the second embodiment.

【図10】実施形態2のズームレンズにおいて、第4群
でフォーカス(物体距離3m)を行った際の広角端での
収差図である。
FIG. 10 is an aberration diagram at a wide-angle end when focusing (object distance: 3 m) is performed by the fourth lens group in the zoom lens according to the second embodiment.

【図11】実施形態2のズームレンズにおいて、第1群
でフォーカス(物体距離3m)を行った際の望遠端での
収差図である。
FIG. 11 is an aberration diagram at a telephoto end when focusing (object distance: 3 m) is performed by the first group in the zoom lens according to the second embodiment.

【図12】実施形態2のズームレンズにおいて、第4群
でフォーカス(物体距離3m)を行った際の望遠端での
収差図である。
FIG. 12 is an aberration diagram at a telephoto end when focusing (object distance: 3 m) is performed by the fourth lens group in the zoom lens according to the second embodiment.

【図13】実施形態3のズームレンズのレンズ断面図及
びリアフォーカスユニットのカムテーブルの説明図であ
る。
FIG. 13 is a lens cross-sectional view of a zoom lens of Embodiment 3 and an explanatory diagram of a cam table of a rear focus unit.

【図14】実施形態3のズームレンズにおいて、第1群
でフォーカス(物体距離3m)を行った際の広角端での
収差図である。
FIG. 14 is an aberration diagram at a wide-angle end when focusing (object distance: 3 m) is performed by the first group in the zoom lens according to the third embodiment.

【図15】実施形態3のズームレンズにおいて、第4群
でフォーカス(物体距離3m)を行った際の広角端での
収差図である。
FIG. 15 is an aberration diagram at a wide-angle end when focusing (object distance: 3 m) is performed by the fourth lens group in the zoom lens according to the third embodiment.

【図16】実施形態3のズームレンズにおいて、第1群
でフォーカス(物体距離3m)を行った際の望遠端での
収差図である。
FIG. 16 is an aberration diagram at a telephoto end when focusing (object distance: 3 m) is performed by the first lens group in the zoom lens according to the third embodiment.

【図17】実施形態3のズームレンズにおいて、第4群
でフォーカス(物体距離3m)を行った際の望遠端での
収差図である。
FIG. 17 is an aberration diagram at a telephoto end when focusing (object distance: 3 m) is performed by the fourth lens group in the zoom lens according to the third embodiment.

【図18】実施形態4のズームレンズのレンズ断面図及
びリアフォーカスユニットのカムテーブルの説明図であ
る。
FIG. 18 is a lens cross-sectional view of a zoom lens of Embodiment 4 and an explanatory diagram of a cam table of a rear focus unit.

【図19】実施形態4のズームレンズにおいて、第1群
でフォーカス(物体距離3m)を行った際の広角端での
収差図である。
FIG. 19 is an aberration diagram at a wide-angle end when focusing (object distance: 3 m) is performed by the first group in the zoom lens according to the fourth embodiment.

【図20】実施形態4のズームレンズにおいて、第5群
でフォーカス(物体距離3m)を行った際の広角端での
収差図である。
FIG. 20 is an aberration diagram at a wide-angle end when focusing (object distance: 3 m) is performed by the fifth lens group in the zoom lens according to the fourth embodiment.

【図21】実施形態4のズームレンズにおいて、第1群
でフォーカス(物体距離3m)を行った際の望遠端での
収差図である。
FIG. 21 is an aberration diagram at a telephoto end when focusing (object distance: 3 m) is performed by the first group in the zoom lens according to the fourth embodiment.

【図22】実施形態4のズームレンズにおいて、第5群
でフォーカス(物体距離3m)を行った際の望遠端での
収差図である。
FIG. 22 is an aberration diagram at a telephoto end when focusing (object distance: 3 m) is performed by the fifth lens group in the zoom lens according to the fourth embodiment.

【図23】ビデオカメラの要部概略図である。FIG. 23 is a schematic view of a main part of a video camera.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

L1 第1レンズ群 L2 第2レンズ群 L3 第3レンズ群 L4 第4レンズ群 L5 第5レンズ群 SP 開口絞り G ガラスブロック IP 像面 d d線 ΔM メリディオナル像面 ΔS サジタル像面 L1 first lens group L2 second lens group L3 Third lens group L4 4th lens group L5 5th lens group SP aperture stop G glass block IP image plane d d line ΔM meridional image plane ΔS sagittal image plane

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H044 DA01 DA02 DA04 DB01 DB02 DC04 DE06 EF04 2H087 KA02 KA03 MA12 MA15 MA19 PA09 PA10 PA11 PA13 PA16 PA19 PB11 PB12 PB13 PB17 QA02 QA07 QA17 QA21 QA25 QA34 QA42 QA45 QA46 RA05 RA12 RA42 SA23 SA27 SA29 SA30 SA32 SA33 SA63 SA64 SA72 SA75 SB04 SB14 SB15 SB22 SB25 SB35 SB47    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 2H044 DA01 DA02 DA04 DB01 DB02                       DC04 DE06 EF04                 2H087 KA02 KA03 MA12 MA15 MA19                       PA09 PA10 PA11 PA13 PA16                       PA19 PB11 PB12 PB13 PB17                       QA02 QA07 QA17 QA21 QA25                       QA34 QA42 QA45 QA46 RA05                       RA12 RA42 SA23 SA27 SA29                       SA30 SA32 SA33 SA63 SA64                       SA72 SA75 SB04 SB14 SB15                       SB22 SB25 SB35 SB47

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ズーミングに際し移動して変倍を行う変
倍ユニットと、該変倍ユニットより前側に配置され、移
動してフォーカシングを行う第1のフォーカスユニット
と、前記変倍ユニットより後側に配置され、移動してフ
ォーカシングを行う第2のフォーカスユニットと、前記
第1のフォーカスユニットの位置を検出するセンサー
と、前記第1のフォーカスユニットの位置に応じた前記
第2のフォーカスユニットのズーミングの際の移動情報
を記憶したメモリーとを有し、前記第2のフォーカスユ
ニットは、前記センサーによって検出された前記第1の
フォーカスユニットの位置情報及び前記メモリからの情
報に基づいて、ズーミングの際の移動軌跡が変わること
を特徴とするズーム光学系。
1. A zooming unit for moving and zooming during zooming, a first focus unit arranged in front of the zooming unit for moving and focusing, and a rear side of the zooming unit. A second focus unit that is arranged and moves to perform focusing, a sensor that detects the position of the first focus unit, and a zooming unit for the second focus unit according to the position of the first focus unit. And a memory that stores movement information at the time of zooming, the second focus unit based on position information of the first focus unit detected by the sensor and information from the memory during zooming. A zoom optical system characterized in that the movement trajectory changes.
【請求項2】 前記第1のフォーカスユニットでフォー
カシングを行う第1のモードと前記第2のフォーカスユ
ニットでフォーカシングを行う第2のモードとを切り替
えるスイッチを有することを特徴とする請求項1記載の
ズーム光学系。
2. The switch according to claim 1, further comprising a switch for switching between a first mode in which focusing is performed by the first focus unit and a second mode in which focusing is performed by the second focus unit. Zoom optics.
【請求項3】 前記第1のモードは手動でフォーカシン
グを行うマニュアルフォーカスモードであり、前記第2
のモードは合焦状態に応じて自動でフォーカシングを行
うオートフォーカスモードであり、前記スイッチが前記
第1のモードに切り替えられたとき、前記第2のフォー
カスユニットは所定位置に移動することを特徴とする請
求項2記載のズーム光学系。
3. The first mode is a manual focus mode in which focusing is manually performed, and the second mode
Is an autofocus mode in which focusing is automatically performed according to a focus state, and when the switch is switched to the first mode, the second focus unit moves to a predetermined position. The zoom optical system according to claim 2.
【請求項4】 任意のズーム位置での全系の焦点距離を
fL、該任意のズーム位置での第2のフォーカスユニッ
トの前側の系の合成焦点距離をfALとするとき、 −3<fL/fAL<4 なる条件を全てのズーム位置で満足することを特徴とす
る請求項1乃至3いずれかに記載のズーム光学系。
4. When the focal length of the entire system at an arbitrary zoom position is fL and the combined focal length of the system on the front side of the second focus unit at the arbitrary zoom position is fAL, -3 <fL / 4. The zoom optical system according to claim 1, wherein the condition of fAL <4 is satisfied at all zoom positions.
【請求項5】 任意のズーム位置での全系の焦点距離を
fL、該任意のズーム位置での第2のフォーカスユニッ
トの前側の系の合成焦点距離をfAL、fL/fAL=
KLとし、広角端でのKLの値をKW、望遠端でのKL
の値をKTとするとき、 0.9<KW/KT<1.1 なる条件を満足することを特徴とする請求項1乃至4い
ずれかに記載のズーム光学系。
5. The focal length of the entire system at an arbitrary zoom position is fL, and the combined focal length of the system on the front side of the second focus unit at the arbitrary zoom position is fAL, fL / fAL =
KL, the value of KL at the wide-angle end is KW, and the value at the telephoto end is KL.
The zoom optical system according to any one of claims 1 to 4, wherein a condition of 0.9 <KW / KT <1.1 is satisfied when the value of is KT.
【請求項6】 固体撮像素子上に像を形成することを特
徴とする請求項1乃至5いずれかに記載のズーム光学
系。
6. The zoom optical system according to claim 1, wherein an image is formed on the solid-state image sensor.
【請求項7】 請求項1乃至5いずれかに記載のズーム
光学系と、該ズーム光学系によって形成される像を受光
する固体撮像素子とを有することを特徴とするカメラ。
7. A camera, comprising: the zoom optical system according to claim 1; and a solid-state image sensor that receives an image formed by the zoom optical system.
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