JPH01106006A

JPH01106006A - ズームレンズ

Info

Publication number: JPH01106006A
Application number: JP62264227A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Ishikawa; 欣宏石川
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1987-10-20
Filing date: 1987-10-20
Publication date: 1989-04-24
Also published as: US4976523A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はズームレンズに係り、特にインナーフォーカス
式のズームレンズに関する。

〔従来の技術〕

通常、カメラに使用されるインナーフォーカス式のズー
ムレンズにあっては、ズーミングを行うタメにそのレン
ズを構成しているレンズ系の一部を移動させて焦点距離
を変えている。このようなズームレンズとしては、４群
型のズームレンズが一般的である。４群型のズームレン
ズは、ｚｉｐに集光を行うフロントレンズ群、第２群に
像倍率を変えるバリエータレンズ群、第３群に焦点ずれ
を補正し且つ焦点調節を行うコンペンセータレンズ群、
第４群には絞りを有し、被写体像を所定の明るさで焦点
面に結像させるマスタレンズ群から構成されており、ズ
ーミング時にはそのうちバリエータレンズ群とコンペン
セータレンズ群とがそれぞれカムで別々に移動させられ
るようになっている。

これにより、２群のバリエータレンズ群及び３群のコン
ペンセータレンズ群を移動させて焦点距離を変化させ、
ズーミングを行い、被写体像を焦点面に結像させること
ができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、前記インナーフォーカス式のズームレン
ズでは、バリエータレンズ群の位置によりコンペンセー
タレンズ群を移動させることができる空間が制限されて
しまう。例えばワイド（広角）側ではバリエータレンズ
群が前方に位置するためコンペンセータレンズ群の移動
可能な空間が広く、テレ（望遠）側ではバリエータレン
ズ群が後方に位置するためコンペンセータレンズ群の移
動可能な空間が狭くなってしまう。従って、ズームレン
ズのワイド側ではフロントレンズ群の直前（略Ｏｃｍ　
）までの被写体の焦点合わせが可能であるが、テレ側で
は略７０〜８０ｃｍまでしか近接撮影が行えない。その
ため、撮影者が誤操作を起こしピンボケ撮影をしてしま
う虞がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、テレ
側における近接撮影がワイド側と同じょうにピンボケの
ない状態で行なえるズームレンズを提供することを目的
としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は前記目的を達成するために、集光を行うフロン
トレンズと、被写体像の倍率を変えるバリエータレンズ
と、焦点ずれを補正するコンペンセータレンズと、被写
体像を焦点面に結像させるマスタレンズとを有し、前記
フロントレンズとマスタレンズ間の光軸上でバリエータ
レンズとコンペンセータレンズとを移動させ、ズームレ
ンズ系の焦点距離及び合焦位置を調整可能なインナーフ
ォーカス式のズームレンズに於いて、前記バリエータレ
ンズが最長焦点距離の位置にあり且つ前記コンペンセー
タレンズが最短合焦位置にある最もテレ側の位置の前記
バリエータレンズとコンペンセータレンズとの間隔を保
ちながら両者をズームレンズ前方に移動させることを特
徴としている。

〔作用〕

本発明に係るズームレンズでは、被写体像の倍率を変え
るバリエータレンズ及び焦点ずれを補正するコンペンセ
ータレンズは最もテレ側の位Ｉから前方に所定間隔を保
ちながら光軸上を移動させられる。

これにより、テレ撮影においてもワイド撮影と同様の近
接撮影をピンボケを起こさずに行なえる。

〔実施例〕

以下、添付図面に従って本発明に係るズームレンズの好
ましい実施例を詳説する。

第１図に本発明に係るズームレンズが適用されるカメラ
の全体構成を示す。第１図においてカメラは、被写体光
が通るズームレンズ系、ズームレンズ系からの被写体光
の一部を取り出し被写体像の合焦状態を検出する焦点検
出系、ズームレンズ系のレンズを光軸方向に移動させる
駆動系、焦点検出系からの検出信号に基づいて駆動系を
制御する制御系、及び、図示しない被写体光の輝度を検
出する露出系、撮影範囲を示し構図を決定させるファイ
ンダ系、被写体像を記録する記録系から構成されている
。

ズームレンズ系は、インナーフォーカス式のズームレン
ズ１によって構成されており、このズームレンズ１は被
写体光を集光させるフロントレンズ群２と、像倍率を変
えるバリエータレンズ群４と、焦点ずれを補正し且つ焦
点を合焦させるコンペンセータレンズ群６と、被写体像
を所定の明るさで焦点面に結像させるマスタレンズ群８
とから構成されている。又、コンペンセータレンズ群８
の入射光側には絞り１０が、マスタレンズ群８内には焦
点検出系のビームスプリッタ５０がそれぞれ配設されて
いる。

フロントレンズ群２は、支持枠１４に支持され、その支
持枠１４は主鏡筒１６に内通し保持されている。

バリエータレンズ群４は、ビン１８を外側に突出させ値
設した支持枠２０によって支持される。

支持枠２０は、２本のガイド棒２３．２３に案内される
ようになっており、又ビン１８はズームカム筒２２に形
成されたカム溝内に嵌入している。

ズームカム筒２２は、主鏡筒１６、ズーム作動リング２
４によって保持され、外側に向けてビン２６が植設され
ている。ピン２６は、主鏡筒１６にその円周に沿って形
成された溝に挿入され、更にズーム作動リング２４に形
成された孔に嵌入されている。これにより、ズーム作動
リング２４を回動させるとバリエータレンズ群４がズー
ムカム筒２２を介して光軸方向に移動される。

支持枠２０の移動径路にはワイド端及びテレ端を決定す
る図示しないストッパが設けられており、これらのスト
ッパによってバリエータレンズ群４の移動範囲が制限さ
れる。又、ズーム作動リング２４には外周壁にギヤ２８
が刻設されている。

コンペンセータレンズ群６は、ピン３０１［ｔｌに向け
て植設した支持枠２１によって支持される。

支持枠２１は、ガイド棒２３．２３に案内されるように
なっており、又ピン３０はフォーカスカム筒３２に形成
されたカム溝内に突出し嵌合している。これにより、フ
ォーカスカム筒３２を回動させるとコンペンセータレン
ズ群６が光軸方向に移動される。支持枠２１の側面には
、支持枠２０が近接し当接したことを検出する図示しな
いマイクロスイッチが設けられており、そのスイッチ状
態−は制御系の焦点制御装置５８によって検知される。

又、フォーカスカム筒３２には外周壁にギヤ３４が刻設
されている。

マスタレンズ群８は、支持枠３６によって支持され、そ
の支持枠４６は外筒３８に内通し保持されている。又、
絞り１０は光量を制御する絞り穴の大きさが露光系のサ
ーボモータによって調節される。

焦点検出系は、ビームスプリッタ５０と、結像用レンズ
５２と、Ａ　Ｆ　（Ａｕｔｏ　Ｆｏｃｕｓ　）　＋　７
　サ％ジュール５４と、Ａ／Ｄ変換回路５６とから構成
されている。ビームスプリッタ５０は入射光の一部を所
定方向に分岐し、結像用レンズ５２を介してＡＦセンサ
モジュール５４に受光させる。ＡＦセンサモジニール５
４は、その受光面に光路が異なる２系統のセンサから成
るＣＣＤラインセンサ５４Ａが配設され、各センサから
は受光面に結像された被写体像の輝度に応じた波形の電
気信号がそれぞれ出力される。Ａ／Ｄ変換回路５６は、
ＡＦセンサモジニール５４からの出力信号を例えば８ビ
ツトのディジタル信号に変換する。

駆動系は、バリエータレンズ群４及びコンペンセータレ
ンズ群６を、それぞれ別々に光軸方向に移動させる２つ
の駆動系５７．６５から構成されている。

駆動系５７は、ズーム作動リング２４のギヤ２８に噛み
合うギヤ５８と、このギヤ５８に噛み合う小径のギヤ６
０と、ギヤ６０の中心に回転軸が固着されたステップモ
ータ６２と、ステップモータ６２を駆動制御するモータ
駆動回路６４とから構成されている。モータ駆動回路６
４は、焦点制御袋Ｗ５８からの制御信号に基づいてステ
ップモータ６２にＮ相の駆動パルスを出力する。これに
より、ステップモータ６２の回転軸が所定方向に回動さ
れると、ズーム作動リング２４がギヤ５８．６０を介し
て所定方向に回動し、バリエータレンズ群４がその回動
量に応じて移動する。

駆動系６５は、フォーカスカム筒３２のギヤ３４に噛み
合うギヤ６６と、このギヤ６６に噛み合う小径のギヤ６
８と、ギヤ６８の中心に回転軸が固着されたステップモ
ータ７０と−、ステップモータ７０を駆動制御するモー
タ駆動回路７２とから構成されている。モータ駆動回路
７２は、焦点制御装置５８からの制御信号に基づいてス
テップモータ７０にＮ相の駆動パルスを出力する。これ
により、ステップモータ７０の回転軸が所定方向に回動
されると、フォーカスカム筒３２がギヤ６６．６８を介
して所定方向に回動し、コンペンセータレンズ群６がそ
の回動量に応じて移動する。

制御系は、ズームレンズ１の焦点調節を行う焦点制御装
置５８及び図示しない各種の制御装置から構成されてい
る。焦点制御装置２５８は、焦点検出系のＡ／Ｄ変換回
ｖ＆５６からの２つの出力信号の各波形の相関関係によ
り被写体像の合焦状態を判定すると共にその焦点ずれに
応じてモータ駆動回路７２を制御し、コンペンセータレ
ンズ群６を所定位置に移動させる。又、被写体像の倍率
を変化させる場合には、モータ駆動回路６４を制御し、
バリエータレンズ群４を所定方向に移動させる。

バリエータレンズ群４の移動方向及び移動量は、焦点制
御装置５８に接続されているワイド撮影を指示するワイ
ド・スイッチ７４及びテレ撮影を指示するテレ・スイッ
チ７６によって決定される。

又、焦点制御装置５８はワイド・スイッチ７４が押され
ていることを検知した場合、その押されている期間、バ
リエータレンズ群４が前方に、即ちワイド側に繰り出さ
れるように駆動系５７を制御する。一方、テレ・スイッ
チ７６が押されていることを検知した場合にはその押さ
れている期間、バリエータレンズ群４が後方に、即ちテ
レ側に戻されるように駆動系６５を制御する。

更に、焦点制御装置はコンペンセータレンズ群６のマイ
クロスイッチが閉じたことを検知した場合には、駆動系
５７．６５を制御し、焦点面に被写体像が合焦するよう
にバリエータレンズ群４及びコンペンセータレンズ群６
を同方向（ワイド側又はテレ側）に等速度で移動させる
。これは、バリエータレンズ群４の移動がテレ端のスト
ッパーによって停止し、コンペンセータレンズ群６がレ
ンズ群４から離れマイクロスイッチが開放状態になるま
で解除されない。

次に、前記の如く構成されたカメラの作動について述べ
る。カメラを作動させ、ズームレンズ１を被写体に向け
ることにより焦点制御のための測光が開始される。その
際、ＡＦセンサモジニール５４はビームスプリッタ５０
、結像用レンズ５２を介して入射される光を受光し、受
光面の照度分布に対応した電荷を蓄積する。受光面に蓄
積された電荷は焦点制御装置５８から出力される駆動信
号により所定のクロプク周波数で読み出され、その出力
信号がΔ／Ｄ変換回路５６に入力される。

焦点制御装置５８は、Ａ／Ｄ変換回路５６からのディジ
タル信号（’ＣＣＤデータ）を取り込んで、そのディジ
タル信号に基づいて被写体像の合焦状態を判定し、その
判定の結果、合焦していない場合にはモータ駆動回路７
２を制御してコンペンセータレンズ群６を前ビン測成い
は後ビン側にその未焦点量に応じて所定距離だけ移動さ
せる。

これは、ワイド・スイッチ７４又はテレ・スイッチ７６
の操作に応じてバリエータレンズ群４が移動させられて
像倍率が変化した場合或いは被写体との撮影距離を変え
た場合に、その都度、自動的に行われる。

このように作動するカメラにおいて、例えばテレ・スイ
ッチ７６を操作し続けるとバリエータレンズ群４が後方
に移動させられテレ端に位置するようになる。その際、
カメラを被写体に接近させると、焦点制御装置５８は被
写体像が合焦するようにコンペンセータレンズ群６を前
方に繰り出す制御を行う（第２図（Ａ）を参照）、、、
これに伴って、コンベンセータレンズ群６０マイクロス
イッチがバリエータレンズ群４の支持枠２０に当接し閉
じる。焦点制御装置５８は、マイクロスイッチが閉じた
ことを検知すると、その被写体距離において被写体像が
合焦するようにモータ駆動回路６４．７２を制御し、バ
リエータレンズ群４及びコンペンセータレンズ群６を等
速度でワイド側に移動させる（第２図（Ｂ）を参照）。

更に、カメラを被写体に接近させて近傍撮影を行うと、
焦点制御装置５８は、未焦点量に応じてバリエータレン
ズ群４及びコンペンセータレンズ群６を合焦する位置に
等速度で移動させる。この移動制御は、ズームレンズ１
のフロントレンズ群２が被写体に略Ｑ　ａｍに接近する
まで行われる。

これにより、例えばテレ撮影の最短撮影距離が略１００
ｃｍであるズームレンズのカメラでは、その最短撮影距
離より更に、被写体に接近して近傍撮影を行うと、バリ
エータレンズ群４及びコンペンセータレンズ群６が第３
図中に番号９０で示す軌跡に沿って光軸上を移動し、略
０（Ｎ）ｃｍ〜１００ｃｍまでの焦点合せが行われる。

又、カメラを被写体から遠ざけると、バリエータレンズ
群４及びコンペンセータレンズ群６は、ワイド側からテ
レ側に移動する。そして、バリエータレンズ群４がテレ
端のストッパーによって移動が停止すると、このバリエ
ータレンズ群４の支持枠２０に当接しているコンペンセ
ータレンズ群６のマイクロスイッチが離れ、それに伴っ
てマイクロスイッチが開放状態になる。これにより、焦
点制御装置５８はワイド・スイッチ７４及びテレ・スイ
ッチ７６の操作に応じた所定倍率の被写体像の合焦制御
を行う。

以上述べたように、本実施例のカメラでは、テレ撮影時
に被写体に接近して近接撮影を行うと、ズームレンズ１
のフロントレンズ群２、バリエータレンズ群４、コンペ
ンセータレンズ群６及びマスタレンズ群８のうちバリエ
ータレンズ群４及びコンペンセータレンズ群６がテレ端
側の位置から前方（ワイド端側）に被写体距離が短くな
るに従って所定間隔を保ちながら繰り出されるように構
成されている。

これにより、テレ撮影においてもワイド撮影と同様に略
Ｏｃｍまでの近接撮影が可能となり、全撮影領域（０〜
ｏｏ）における合焦を行える。

尚、本実施例ではズームレンズｌのズーム作動リング２
４及びフォーカスカム筒３２の回動が自動的に行われる
ように構成されているが、これに限らず手動で行なえる
ように構成してもよい。又、この場合にはズームレンズ
１にはバリエータレンズ群４をテレ端の位置から前方に
コンペンセータレンズ群６と共に所定の間隔を保ちなが
ら繰り出すことができる移動機構が設けられる。これに
より、テレ撮影にふいて略Ｑ　ｃｍまでの近接撮影が可
能となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係るズームレンズでは、被
写体像の倍率を変えるバリエータレンズ及び焦点ずれを
補正するコンペンセータレンズが最もテレ側の位置から
前方に所定間隔を保ちながら光軸上を移動させられるよ
うにしたので、テレ側における近接撮影をワイド側とお
なしようにピンボケのない状態で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るズームレンズが適用されるカメラ
の全体構成を示す構成図、第２図はテレ撮影におけるレ
ンズ移動を示す説明図、第３図はズームレンズの作動を
説明するための説明図である。２・・・フロントレンズ群、　　４・・・バリエータレ
ンズ群、　　６・・・コンペンセータレンズ群、　　８
・・・マスタレンズ群、　１６・・・主鏡筒、　２４・
・・ズーム作動リング、　　２２・・・ズームカム筒、
　　３２・・・フォーカスカム筒、　５４・・・ＡＦセ
ンサモジュール、５６・・・Ａ／Ｄ変換回路、　５８・
・・焦点制御装置、６２、　７０・・・ステップモータ
、　　６４．７２・・・モータ駅動回路、　７４・・・
ワイド・スイッチ、７６・・・テレ・スイッチ。

Claims

【特許請求の範囲】

集光を行うフロントレンズと、被写体像の倍率を変える
バリエータレンズと、焦点ずれを補正するコンペンセー
タレンズと、被写体像を焦点面に結像させるマスタレン
ズとを有し、前記フロントレンズとマスタレンズ間の光
軸上でバリエータレンズとコンペンセータレンズとを移
動させ、ズームレンズ系の焦点距離及び合焦位置を調整
可能なインナーフォーカス式のズームレンズに於いて、
前記バリエータレンズが最長焦点距離の位置にあり且つ
前記コンペンセータレンズが最短合焦位置にある最もテ
レ側の位置の前記バリエータレンズとコンペンセータレ
ンズとの間隔を保ちながら両者をズームレンズ前方に移
動させることを特徴とするズームレンズ。