JPH06160699A - Zoom lens device - Google Patents

Zoom lens device

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Publication number
JPH06160699A
JPH06160699A JP33507992A JP33507992A JPH06160699A JP H06160699 A JPH06160699 A JP H06160699A JP 33507992 A JP33507992 A JP 33507992A JP 33507992 A JP33507992 A JP 33507992A JP H06160699 A JPH06160699 A JP H06160699A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
lens
optical axis
zoom
moving
Prior art date
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Pending
Application number
JP33507992A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Setsuo Yoshida
節男 吉田
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP33507992A priority Critical patent/JPH06160699A/en
Publication of JPH06160699A publication Critical patent/JPH06160699A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain a zoom lens device capable of simplifying an entire device by appropriately constituting a lens moving mechanism for controlling the movement of a lens in the case of performing focusing operation and zooming operation. CONSTITUTION:This zoom lens device is provided with a 1st group 1 which is fixed, a 2nd group 2 and a 3rd group 3 which execute variable power by changing a distance between them, a 4a-th group 4a for focusing, and a 4b-th group 4b which is fixed in order from an object side; and it is provided with a 1st mechanical cam member 14 moving the 2nd group 2 and the 3rd group 3 on an optical axis by changing mutual positions and moving the 4a-th group 4a on the optical axis, and a 2nd mechanical cam member 15 moving the 4a-th group 4a on the optical axis and moving the 2nd group 2 and the 3rd group 3 on the optical axis while keeping mutual positions.

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装置に関
し、特にズーミング操作及びフォーカシング操作の際の
レンズ移動を制御するレンズ移動機構を適切に構成する
ことにより、駆動機構の簡素化を図った例えばスチルカ
メラやTVカメラ等に好適なズームレンズ装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a zoom lens device, and more particularly, to a drive mechanism simplified by appropriately constructing a lens moving mechanism for controlling lens movement during zooming and focusing operations. The present invention relates to a zoom lens device suitable for cameras, TV cameras and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来よりズームレンズのフォーカシング
は変倍用の変倍レンズ群と変倍に伴なう像面変動を補正
する補正レンズ群とから成るズーム部より前方の前玉レ
ンズ群と称するレンズ群を光軸上移動させて行うのが一
般的である。
2. Description of the Related Art Conventionally, focusing of a zoom lens is referred to as a front lens group in front of a zoom section, which is composed of a zoom lens group for zooming and a correction lens group for correcting an image plane variation due to zooming. Generally, the lens group is moved on the optical axis.

【0003】しかしながらこの前玉レンズ群によるフォ
ーカシングによると距離物体が近距離になるに従い前玉
レンズ群の繰り出し移動量が増大し、更にその時光束の
ケラレを無くし十分な光学性能を維持する為に前玉レン
ズ群の外径を大きくしなければならないという問題点が
あった。
However, according to the focusing by the front lens group, as the distance object becomes closer, the moving distance of the front lens group increases, and at that time, in order to eliminate the vignetting of the light flux and maintain sufficient optical performance, There is a problem that the outer diameter of the ball lens group must be increased.

【0004】その為、ズームレンズ装置の駆動機構の簡
素化を図る上で大きな障害となっていた。又M.O.D
(最短撮影距離)にも上記の理由等により限界があっ
た。
Therefore, this has been a major obstacle in simplifying the drive mechanism of the zoom lens device. See also M. O. D
The (shortest shooting distance) is also limited due to the above reasons.

【0005】そこで従来はこのような問題点を解決する
方法として、例えば第1群以外のレンズ群を光軸上移動
させてフォーカスを行う、所謂リヤーフォーカス式を採
用したズームレンズが例えば特開平2−154216号
公報等で提案されている。
Therefore, as a conventional method for solving such a problem, for example, a zoom lens adopting a so-called rear focus type in which a lens group other than the first group is moved on the optical axis to perform focusing is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. Hei 2 (1999) -211. It is proposed in Japanese Patent Publication No. 154216.

【0006】図8は同公報で提案されているズームレン
ズ装置の要部概略図である。
FIG. 8 is a schematic view of a main part of a zoom lens device proposed in the publication.

【0007】同図においてのズームレンズは物体側より
順に正の屈折力の第1群1と、負の屈折力の第2群2と
正又は負の屈折力の第3群3と正の屈折力の第4群とを
有している。そして第2群2と第3群3は相互のレンズ
間隔を変えてズーミングを行うズーム部30を構成して
いる。そしてフォーカシングに際しては第4群中の一部
のレンズ群4aを広角側から望遠側になるにつれて光軸
上の移動量が大きくなるように移動させて行っている。
In the zoom lens shown in FIG. 1, the first lens group 1 having a positive refractive power, the second lens group 2 having a negative refractive power, the third lens group 3 having a positive or negative refractive power, and the positive refractive power are sequentially arranged from the object side. And a fourth group of forces. The second group 2 and the third group 3 constitute a zoom unit 30 which performs zooming by changing the mutual lens interval. Then, at the time of focusing, some of the lens groups 4a in the fourth group are moved so that the amount of movement on the optical axis increases from the wide-angle side to the telephoto side.

【0008】このようなズームレン装置において、例え
ばフォーカシング操作及びズーミング操作を行なう際に
は同図に示すようにモータや位置検出用のセンサー等の
部材を複数(同図では各3つ)設けたレンズ移動機構に
より対象とするレンズ群を光軸上所定方向に移動させて
行なっている。
In such a zoom lens device, for example, when performing a focusing operation and a zooming operation, a lens provided with a plurality of members (three in the figure) such as a motor and a sensor for position detection as shown in the figure. This is performed by moving the target lens group in a predetermined direction on the optical axis by a moving mechanism.

【0009】即ち、同図においては第1群1はズーミン
グ及びフォーカシングの際、固定であり、レンズ筺体6
に固定されている。第2群2と第3群3、そして第4群
4の前群4aはそれぞれ鏡筒部材7,8,9に組み込ま
れレンズ筺体6に対して嵌合等により光軸方向に移動可
能となるように支持されている。又第2群2と第3群3
はピン部材10,11によりメカニカルカム部材14の
カム溝14a,14bにそれぞれ連結されている。
That is, in the figure, the first group 1 is fixed during zooming and focusing, and the lens housing 6 is fixed.
It is fixed to. The second group 2, the third group 3, and the front group 4a of the fourth group 4 are incorporated in lens barrel members 7, 8 and 9, respectively, and can be moved in the optical axis direction by fitting to the lens housing 6 or the like. Is supported as. The second group 2 and the third group 3
Are connected to the cam grooves 14a and 14b of the mechanical cam member 14 by pin members 10 and 11, respectively.

【0010】17はモータであり、コントローラ21か
らの信号を基にメカニカルカム部材14を回動(回転)
させている。18はセンサーであり、モータ17の回転
位置を検出し、コントローラ21へその検出信号を送出
している。
Reference numeral 17 denotes a motor, which rotates (rotates) the mechanical cam member 14 based on a signal from the controller 21.
I am letting you. A sensor 18 detects the rotational position of the motor 17 and sends a detection signal to the controller 21.

【0011】16は移動台であり、モータ52によりレ
ンズ筺体6に対して光軸方向に移動可能となるように構
成されており、該移動台16上にメカニカルカム部材1
4、モータ17、そしてセンサー18等の部材が取り付
けられている。又移動台16に設けられたメネジ部に送
りネジ軸51が噛合している。
Reference numeral 16 denotes a movable table, which is configured to be movable in the optical axis direction with respect to the lens housing 6 by a motor 52. The mechanical cam member 1 is mounted on the movable table 16.
4, members such as the motor 17 and the sensor 18 are attached. Further, the feed screw shaft 51 meshes with the female screw portion provided on the moving table 16.

【0012】モータ52はコントローラ21からの信号
を基に送りネジ軸51を回動(回転)させている。53
はセンサーであり、モータ52の回転位置を検出しコン
トローラ21へその検出信号を送出している。
The motor 52 rotates (rotates) the feed screw shaft 51 based on a signal from the controller 21. 53
Is a sensor, which detects the rotational position of the motor 52 and sends a detection signal to the controller 21.

【0013】一方、第4群4の一部を構成する前群4a
はピン部材13によりメネジ部材55に連結されてお
り、又該メネジ部材55はネジ軸54に噛合している。
On the other hand, the front group 4a which constitutes a part of the fourth group 4
Is connected to the female screw member 55 by the pin member 13, and the female screw member 55 meshes with the screw shaft 54.

【0014】56はモータであり、コントローラ21か
らの信号を基に送りネジ軸54を回動(回転)させてい
る。57はセンサーであり、モータ56の回転位置を検
出しコントローラ21へその検出信号を送出している。
Reference numeral 56 denotes a motor, which rotates (spins) the feed screw shaft 54 based on a signal from the controller 21. Reference numeral 57 denotes a sensor, which detects the rotational position of the motor 56 and sends the detection signal to the controller 21.

【0015】22はフォーカス操作部であり、フォーカ
スの位置をコントローラ21に指示している。23はズ
ーム操作部であり、ズーム比をコントローラ21に指示
している。コントローラ21はフォーカス操作部22、
ズーム操作部23、そして各センサー18,53,57
等からの信号に基づいて各モータ17,52、56を制
御している。
Reference numeral 22 denotes a focus operation section, which indicates the focus position to the controller 21. A zoom operation unit 23 instructs the controller 21 on the zoom ratio. The controller 21 is a focus operation unit 22,
Zoom operation unit 23, and each sensor 18, 53, 57
The motors 17, 52 and 56 are controlled based on signals from the above.

【0016】このような構成のズームレンズ装置におい
て、ある定まった焦点距離のもとで、ある物体に対して
フォーカス操作部22を用いてフォーカシング操作を行
うには、まずモータ17の回転位置をセンサー18で検
出する。即ちズーミング位置を検出するセンサー18か
らの出力信号を基に第4群4の前群4aの移動量と第
2、第3群2,3から成るズーム部30の移動量をフォ
ーカシング操作量に応じてコントローラ21が算出す
る。そして該算出結果に基づいて各モータ52,56に
より各ネジ軸51,54を回転させてズーム部30及び
前群4aを光軸上移動させてフォーカシングを行ってい
る。
In the zoom lens apparatus having such a configuration, in order to perform a focusing operation on a certain object using the focus operating section 22 under a certain fixed focal length, first, the rotational position of the motor 17 is detected by a sensor. Detect at 18. That is, based on the output signal from the sensor 18 for detecting the zooming position, the movement amount of the front group 4a of the fourth group 4 and the movement amount of the zoom unit 30 including the second and third groups 2 and 3 are adjusted according to the focusing operation amount. Is calculated by the controller 21. Based on the calculation result, the screw shafts 51, 54 are rotated by the motors 52, 56 to move the zoom unit 30 and the front group 4a on the optical axis for focusing.

【0017】次に合焦状態のもとでズーミング操作を行
う場合にはズーム操作部23を介してコントローラ21
が移動レンズの移動量を算出しモータ17によりメカニ
カルカム部材14を回転させ、第2群2を光軸上移動さ
せズーミングを行い、該第2群2により生じる像面変動
を補正する為に第3群3を光軸上移動させている。
Next, when performing a zooming operation in the in-focus state, the controller 21 is operated via the zoom operation section 23.
Calculates the amount of movement of the moving lens, rotates the mechanical cam member 14 by the motor 17, moves the second group 2 on the optical axis for zooming, and in order to correct the image plane variation caused by the second group 2, The third group 3 is moved on the optical axis.

【0018】又、その一方でセンサー18からの出力信
号を基に焦点距離が変化しても常時合焦状態を維持する
ように更に各モータ52,56によりネジ軸51,54
を回転させて第2群2と第3群3とから成るズーム部3
0を一体的に光軸上移動させると共に前群4aを光軸上
移動させ、変倍による像面変動の補正を行っている。
On the other hand, the screw shafts 51, 54 are further driven by the respective motors 52, 56 so that the in-focus state is always maintained even if the focal length changes based on the output signal from the sensor 18.
By rotating the zoom unit 3 including the second group 2 and the third group 3.
0 is integrally moved on the optical axis and the front group 4a is also moved on the optical axis to correct the image plane variation due to zooming.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】図8に示したズームレ
ンズ装置におけるレンズ移動機構は第2、第3群2,3
を移動させるメカニカルカム部材14を回動させる為の
モータ17、ズーム部30を移動させる為のモータ5
2、そして第4群4の前群4aを移動させる為のモータ
56の3つのモータを用いており、更には該モータ1
7,52,56に付随するセンサー18,53,57、
そして不図示の電気回路と保持部材等も各々3つづつ用
いて構成している。
The lens moving mechanism in the zoom lens device shown in FIG. 8 has the second and third groups 2 and 3.
A motor 17 for rotating the mechanical cam member 14 for moving the motor, and a motor 5 for moving the zoom unit 30.
2 and three motors 56 for moving the front group 4a of the fourth group 4 are used.
Sensors 18, 53, 57 associated with 7, 52, 56,
Further, an electric circuit (not shown), a holding member, and the like are also configured by using three each.

【0020】その為モータ等の駆動部材や電気系の部品
点数が増大し、これにより装置全体が大型化し、かつ複
雑化し、更には重量化してくる傾向にあった。又部品点
数の増加によりコストもアップするという傾向にあっ
た。
As a result, the number of drive members such as motors and the number of electric system parts increases, which tends to increase the size and complexity of the entire apparatus and further increase the weight. Further, there has been a tendency that the cost increases due to the increase in the number of parts.

【0021】本発明は本出願人が先に提案した特開平2
−154216号公報によるズームレンズにおけるレン
ズ移動機構を少なくとも1つのカム溝を有する2つのメ
カニカルカム部材により構成することにより、モータや
センサー等の部材を各々2つにし装置全体の簡素化(小
型・軽量化)及び低コスト化を図ったズームレンズ装置
の提供を目的とする。
The present invention has been proposed by the applicant of the present invention in Japanese Patent Laid-Open No.
By configuring the lens moving mechanism in the zoom lens according to Japanese Patent Laid-Open No. 154216 with two mechanical cam members having at least one cam groove, two members such as a motor and a sensor are provided to simplify the entire apparatus (small size and light weight). Object) and a cost reduction of the zoom lens device.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】本発明のズームレンズ装
置は、物体側より順に固定の第1群、相互の間隔を変え
て変倍を行う第2群と第3群、フォーカス用の第4a群
と固定の第4b群とを有するズームレンズ装置におい
て、該第2群と第3群を相互の位置を変えて光軸上移動
させると共に該第4a群を光軸上移動させる第1のメカ
ニカルカム部材と、該第4a群を光軸上移動させると共
に該第2群と第3群を相互の位置を保ったまま光軸上移
動させる第2のメカニカルカム部材とを有していること
を特徴としている。
A zoom lens device according to the present invention comprises a fixed first lens group in order from the object side, a second lens group and a third lens group for zooming by changing the mutual distance, and a fourth lens group for focusing. In a zoom lens device having a group and a fixed fourth group, a first mechanical system for moving the second group and the third group on the optical axis by changing the mutual positions and moving the fourth group on the optical axis. A cam member and a second mechanical cam member for moving the fourth group on the optical axis and moving the second group and the third group on the optical axis while maintaining the mutual positions. It has a feature.

【0023】又本発明のズームレンズ装置は、物体側よ
り順に固定の第1群、変倍用の第2群、変倍に伴なう像
面変動を補正する為の第3群、フォーカス用の第4a
群、結像用の固定の第4b群とを有するズームレンズ装
置において、該第2群と第3群を相互の位置を変えて光
軸上移動させると共に該第4a群を光軸上移動させる第
1のメカニカルカム部材と、該第4a群を光軸上移動さ
せると共に該第2群と第3群を相互の位置を保ったまま
光軸上移動させる第2のメカニカルカム部材とを利用し
て変倍操作及びフォーカス操作を行ったことを特徴とし
ている。
The zoom lens device according to the present invention comprises, in order from the object side, a fixed first lens group, a second lens group for zooming, a third lens group for correcting an image plane variation due to zooming, and a focus lens. No. 4a
In a zoom lens device having a group and a fixed fourth group for image formation, the second group and the third group are moved on the optical axis by changing their mutual positions, and the fourth group is moved on the optical axis. A first mechanical cam member and a second mechanical cam member for moving the fourth group a on the optical axis and moving the second group and the third group on the optical axis while maintaining the mutual positions are used. It is characterized in that the zooming operation and the focus operation are performed by the above.

【0024】[0024]

【実施例】図1は本発明の実施例1の要部概略図であ
る。同図において図8に示した要素と同一要素には同符
番を付している。
Embodiment 1 FIG. 1 is a schematic view of the essential portions of Embodiment 1 of the present invention. In the figure, the same elements as those shown in FIG. 8 are designated by the same reference numerals.

【0025】本実施例においては本出願人が先に提案し
た特開平2−154216号公報のズームレンズ(図8
参照)において、レンズ移動機構を少なくとも1つのカ
ム溝を有する2つのメカニカルカム部材14,15より
構成しズーミング操作及びフォーカシング操作を行って
いる場合を示している。
In this embodiment, the zoom lens disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-154216 previously proposed by the applicant (see FIG. 8).
2), the lens moving mechanism is composed of two mechanical cam members 14 and 15 having at least one cam groove, and a zooming operation and a focusing operation are performed.

【0026】図中、1は固定の第1群、2は変倍用の変
倍レンズ群、3は変倍に伴なう像面変動を補正する為の
補正レンズ群、4は結像用のレンズ群であり、フォーカ
ス用のレンズ群(前群)4aと固定のレンズ群(後群)
4bとから成っている。第2群2と第3群3よりズーム
部30を構成している。
In the figure, 1 is a fixed first lens group, 2 is a variable power lens group for zooming, 3 is a correction lens group for correcting image plane variation due to zooming, and 4 is for image formation. Lens group for focusing (front group) 4a and fixed lens group (rear group)
It consists of 4b. The second unit 2 and the third unit 3 form a zoom unit 30.

【0027】第1群1はズーミング及びフォーカシング
の際、固定であり、レンズ筺体6に固定されている。第
2群2と第3群3、そして第4群4の前群4aはそれぞ
れ鏡筒部材7,8,9に組み込まれレンズ筺体6に対し
て嵌合等により光軸方向に移動可能となるように支持さ
れている。又第2群2と第3群3はピン部材10,11
によりメカニカルカム部材14のカム溝14a,14b
にそれぞれ連結されている。
The first group 1 is fixed during zooming and focusing and is fixed to the lens housing 6. The second group 2, the third group 3, and the front group 4a of the fourth group 4 are incorporated in lens barrel members 7, 8 and 9, respectively, and can be moved in the optical axis direction by fitting to the lens housing 6 or the like. Is supported as. The second group 2 and the third group 3 are composed of the pin members 10, 11
The cam grooves 14a, 14b of the mechanical cam member 14
Are connected to each.

【0028】17はモータであり、コントローラ21か
らの信号を基にメカニカルカム部材14を回動(回転)
させている。18はセンサーであり、モータ17の回転
位置を検出し、コントローラ21へその検出信号を送出
している。
Reference numeral 17 denotes a motor, which rotates (rotates) the mechanical cam member 14 based on a signal from the controller 21.
I am letting you. A sensor 18 detects the rotational position of the motor 17 and sends a detection signal to the controller 21.

【0029】15はメカニカルカム部材であり、フォー
カシングによるズーム部30の移動軌跡のカム溝15a
と第4群4中の前群4aの移動軌跡のカム溝15bを設
けている。前群4aはピン部材33によりメカニカルカ
ム部材15のカム溝15bに連結されている。
Reference numeral 15 denotes a mechanical cam member, which is a cam groove 15a of a movement locus of the zoom portion 30 by focusing.
And a cam groove 15b of the movement locus of the front group 4a in the fourth group 4. The front group 4a is connected to the cam groove 15b of the mechanical cam member 15 by a pin member 33.

【0030】36は移動台であり、ピン部材12により
メカニカルカム部材15のカム溝15aに連結されてお
り、レンズ筺体6に対して光軸方向に移動可能となるよ
うに構成されている。該移動台36は図8に示したズー
ムレンズ装置と同様に該移動台36上にメカニカルカム
部材14、モータ17、そしてセンサー18の各部材を
取り付けている。
Reference numeral 36 denotes a movable table, which is connected to the cam groove 15a of the mechanical cam member 15 by the pin member 12 and is configured to be movable in the optical axis direction with respect to the lens housing 6. Similar to the zoom lens device shown in FIG. 8, the movable base 36 has the mechanical cam member 14, the motor 17, and the sensor 18 mounted on the movable base 36.

【0031】19はモータであり、コントローラ21か
らの信号を基にメカニカルカム部材15を回転させてい
る。20はセンサーであり、モータ19の回転位置を検
出しコントローラ21へその検出信号を送出している。
A motor 19 rotates the mechanical cam member 15 based on a signal from the controller 21. Reference numeral 20 denotes a sensor, which detects the rotational position of the motor 19 and sends the detection signal to the controller 21.

【0032】本実施例においてはこのような構成によ
り、まず異なった焦点距離のもとで、ある物体に対して
フォーカス操作部22を用いてフォーカシング操作を行
うにはモータ17の回転位置を検出する。即ちズーミン
グ位置を検出するセンサー18からの出力信号を基に第
4群4の前群4aを光軸上移動させると共に第2群2と
第3群3の相互の位置を保ったまま一体的に移動させて
いる。
In this embodiment, with such a configuration, first, the rotational position of the motor 17 is detected in order to perform a focusing operation on a certain object using the focus operating section 22 under different focal lengths. . That is, the front group 4a of the fourth group 4 is moved along the optical axis based on the output signal from the sensor 18 for detecting the zooming position, and the second group 2 and the third group 3 are integrally maintained while maintaining their mutual positions. It is moving.

【0033】即ち、メカニカルカム部材15の回転角を
フォーカシング操作量に応じてコントローラ21が算出
する。そして算出結果に基づいてモータ19によりメカ
ニカルカム部材15を回転させて第2群2と第3群3よ
り成るズーム部30及び前群4aを光軸上移動させてフ
ォーカシングを行っている。
That is, the controller 21 calculates the rotation angle of the mechanical cam member 15 according to the focusing operation amount. Based on the calculation result, the mechanical cam member 15 is rotated by the motor 19 to move the zoom unit 30 including the second group 2 and the third group 3 and the front group 4a on the optical axis for focusing.

【0034】次に合焦状態のもとでズーミング操作を行
う場合はズーム操作部23を介してコントローラ21が
移動レンズ(第2群、第3群、そして第4a群)の移動
量を算出し、まずモータ17によりメカニカルカム部材
14を回転させ、該第2群2と第3群3の相互の位置を
変えつつ光軸上移動させている。即ち、広角側から望遠
側へのズーミングに際し,第2群2を移動させると共に
変倍に伴なう像面変動を第3群3を移動させて補正して
いる。
Next, when performing a zooming operation in the in-focus state, the controller 21 calculates the amount of movement of the movable lens (the second group, the third group, and the fourth group a) via the zoom operation section 23. First, the mechanical cam member 14 is rotated by the motor 17 and moved on the optical axis while changing the mutual positions of the second group 2 and the third group 3. That is, during zooming from the wide-angle side to the telephoto side, the second lens group 2 is moved and the image plane variation due to zooming is also moved by moving the third lens group 3.

【0035】又、その一方でセンサー18からの出力信
号を基に焦点距離が変化しても常時合焦状態を維持する
ように更にモータ19によりメカニカルカム部材15を
回転させて第2群2と第3群3とから成るズーム部30
と第4群4の前群4aを光軸上移動させている。これに
より変倍に伴なう像面変動の補正を良好に行っている。
On the other hand, the mechanical cam member 15 is further rotated by the motor 19 so as to maintain the in-focus state at all times even if the focal length changes based on the output signal from the sensor 18, and the second group 2 and Zoom unit 30 including the third group 3
And the front group 4a of the fourth group 4 is moved on the optical axis. As a result, it is possible to excellently correct the image plane variation due to the magnification change.

【0036】本実施例においては、このようにフォーカ
シング操作及びズーミング操作を行う場合にはレンズ移
動機構の一部を構成する2つのカム溝を有する2つのメ
カニカルカム部材14,15を利用して行っている。
In this embodiment, the focusing operation and the zooming operation are performed by using the two mechanical cam members 14 and 15 having the two cam grooves forming a part of the lens moving mechanism. ing.

【0037】特に前記図8に示したズームレンズ装置の
レンズ移動機構と異なる点はズーム部30及び前群4a
のフォーカシングによる位置変化を2つのカム溝15
a,15bを有するメカニカルカム部材15により行う
ことによってモータやセンサー等の各々の部材を3つか
ら2つに減少させたことである。これにより本実施例に
おいては装置全体の簡素化を図っている。
In particular, the difference from the lens moving mechanism of the zoom lens device shown in FIG. 8 is that the zoom section 30 and the front group 4a.
2 cam grooves 15 to change the position due to focusing
By using the mechanical cam member 15 having a and 15b, the number of each member such as the motor and the sensor is reduced from three to two. As a result, in this embodiment, the entire apparatus is simplified.

【0038】次にメカニカルカム部材15に設けた2つ
のカム溝15、15bの形状について説明する。
Next, the shapes of the two cam grooves 15 and 15b provided in the mechanical cam member 15 will be described.

【0039】本実施例におけるメカニカルカム部材15
に加工するカム溝15a,15bの形状は以下に示す条
件を満足するように構成している。
Mechanical cam member 15 in this embodiment
The shapes of the cam grooves 15a and 15b to be machined are formed so as to satisfy the following conditions.

【0040】即ち、本出願人が先に提案した特開平2−
154216号公報のズームレンズでは、図2(A),
(B)に示した光学(近軸屈折力)配置図((A)は無
限遠物体時、(B)は近距離物体にフォーカス時)にお
いて下記の関係式(1)が成り立つことを示している。
That is, JP-A-2-
In the zoom lens disclosed in Japanese Patent No. 154216, as shown in FIG.
It is shown that the following relational expression (1) is established in the optical (paraxial refractive power) arrangement diagram ((A) when an object is at infinity and (B) is focused on a near object) shown in (B). There is.

【0041】[0041]

【数1】 上式(1)は図2に基づいて物点の移動量Δとズーム部
30の移動量xと第4群4の前群4aの移動量yとの関
係を示している。
[Equation 1] The above equation (1) shows the relationship between the movement amount Δ of the object point, the movement amount x of the zoom unit 30 and the movement amount y of the front group 4a of the fourth group 4 based on FIG.

【0042】同図においてfR は第4群4の焦点距離、
Mは物体距離が無限遠の時の第4群4による像点と該第
4群4の主点との距離、fVCはズーム部30の合成焦点
距離、e1 は第1群1とズーム部30の主点間隔、Δは
物体距離が無限遠から有限になった時の第1群1が作る
像点の移動量、Lはズーム部30の像点から該ズーム部
30の主点までの距離、fF は第1群1の焦点距離であ
る。
In the figure, f R is the focal length of the fourth lens unit 4,
M is the distance between the image point of the fourth group 4 and the principal point of the fourth group 4 when the object distance is infinity, f VC is the composite focal length of the zoom unit 30, and e 1 is the first group 1 and the zoom The distance between the principal points of the unit 30, Δ is the amount of movement of the image point made by the first group 1 when the object distance becomes finite from infinity, and L is from the image point of the zoom unit 30 to the principal point of the zoom unit 30. The distance, f F, is the focal length of the first lens unit 1.

【0043】本実施例では図2に示す第4群4が図3に
示す如く前群4aと後群4bとの2つのレンズ群から構
成されており、又該前群4aと後群4bとの間はアフォ
ーカルを形成している。
In the present embodiment, the fourth group 4 shown in FIG. 2 is composed of two lens groups, a front group 4a and a rear group 4b, as shown in FIG. 3, and the front group 4a and the rear group 4b. Between them forms an afocal.

【0044】即ち、物体距離が無限遠の時の第4群4に
よる像点と該第4群4の主点との距離MはM→∞とな
り、例えば第1群1から第4群4の前群4aまでのレン
ズ系について上式(1)を適用すると次式が得られる。
That is, when the object distance is infinity, the distance M between the image point of the fourth lens group 4 and the principal point of the fourth lens group 4 becomes M → ∞, and, for example, from the first lens group 1 to the fourth lens group 4. When the above equation (1) is applied to the lens system up to the front lens group 4a, the following equation is obtained.

【0045】[0045]

【数2】 但し、(2)式において物体距離が無限遠から有限にな
った時の第1群1が作る像点の移動量Δは第1群1の主
点から被写体までの距離をS(<0)としたとき Δ=−fF 2/S ‥‥(3) となり、被写体距離Sが決まれば移動量Δは一義的に決
まる。
[Equation 2] However, in the equation (2), when the object distance becomes finite from infinity, the moving amount Δ of the image point created by the first group 1 is S (<0) as the distance from the principal point of the first group 1 to the subject. Then, Δ = −f F 2 / S (3), and if the subject distance S is determined, the movement amount Δ is uniquely determined.

【0046】又、第1群1の焦点距離fF と第1群1と
ズーム部30の主点間隔e1 はレンズ系によって決まっ
た一定の値であるから被写体距離Sとズーム部30の合
成焦点距離fVCを与えれば(2)式より前群4aの移動
量yとズーム部30の移動量xとの関係が求められる。
Further, since the focal length f F of the first group 1 and the principal point interval e 1 of the first group 1 and the zoom section 30 are constant values determined by the lens system, the subject distance S and the zoom section 30 are combined. If the focal length f VC is given, the relationship between the movement amount y of the front unit 4a and the movement amount x of the zoom unit 30 can be obtained from the equation (2).

【0047】この移動量yとxの値は(2)式を満足す
れば任意に選択することができる。又この移動量yとx
の値は光学的な観点から選定する必要があるが、例えば
その一例としてy=x2 になるように選択すると以下に
示すようにフォーカシングを行うことができる。
The values of the movement amounts y and x can be arbitrarily selected if the equation (2) is satisfied. In addition, this movement amount y and x
The value of must be selected from an optical point of view, but for example, if y = x 2 is selected, focusing can be performed as shown below.

【0048】即ち、図1に示したメカニカルカム部材1
5において、該メカニカルカム部材15の回転角をθと
したとき、xの軌跡を与えるカム溝、即ちピン部材12
と嵌合されているカム溝15aの形状を回転角θのある
連続関数x=g(θ)としたとき、yの軌跡を与えるカ
ム溝、即ちピン部材33が嵌合するカム溝15bの形状
を次式にように構成する。
That is, the mechanical cam member 1 shown in FIG.
5, when the rotation angle of the mechanical cam member 15 is θ, a cam groove giving a locus of x, that is, the pin member 12
When the shape of the cam groove 15a fitted with is a continuous function x = g (θ) with a rotation angle θ, the shape of the cam groove giving a locus of y, that is, the shape of the cam groove 15b with which the pin member 33 is fitted. Is constructed as follows.

【0049】y=x2 ={g(θ)}2 ‥‥(4) この上記に示した(2)式と(4)式を用いれば各被写
体距離及び焦点距離に対するズーム部30及び前群4a
の移動量x,yの値を求めることができる。
Y = x 2 = {g (θ)} 2 (4) By using the equations (2) and (4) shown above, the zoom unit 30 and the front group for each object distance and focal length are obtained. 4a
The values of the movement amounts x and y can be obtained.

【0050】ここで上記に示した各(2),(4)式を
例えば特開平2−154216号公報で提案されている
ズームレンズの第1数値実施例(下記に示す表−1)に
適用し、各焦点距離における被写体距離とズーム部30
及び前群4aの移動量x,yの関係を求めると図4、図
5に示すようになる。
The equations (2) and (4) shown above are applied to the first numerical example of the zoom lens proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-154216 (Table-1 shown below). However, the subject distance and the zoom unit 30 at each focal length
The relationship between the movement amounts x and y of the front group 4a is obtained as shown in FIGS.

【0051】図4、図5は各々被写体距離Sとズーム部
30の移動量x及び前群4aの移動量yとの関係をグラ
フに示しており、横軸は被写体距離迄の距離Sの逆数、
縦軸は被写体が距離Sにあるときのレンズの位置を∞に
あるとき0として示している。
4 and 5 are graphs showing the relationship between the subject distance S and the movement amount x of the zoom unit 30 and the movement amount y of the front lens group 4a. The horizontal axis is the reciprocal of the distance S to the subject distance. ,
The vertical axis shows the position of the lens when the subject is at the distance S as 0 when it is at ∞.

【0052】[0052]

【表1】 即ち、本実施例によれば各焦点距離においてズーム部3
0及び前群4aの各々の移動量x,yを図4、図5に示
した如く被写体距離Sに応じて変化させることにより良
好にフォーカシングを行うことができる。
【table 1】 That is, according to the present embodiment, the zoom unit 3 is provided at each focal length.
Focusing can be satisfactorily performed by changing the movement amounts x and y of the front lens group 4a and the front lens group 4a in accordance with the subject distance S as shown in FIGS.

【0053】又、yの軌跡を与えるカム溝、即ちピン部
材33が嵌合するカム溝の形状を前記(4)式の代わり
に例えば y=3x=3g(θ) ‥‥(5) と構成して上記(2),(5)式を前述と同様に特開平
2−154216号公報におけるズームレンズの第1数
値実施例(表−1)に適用すると各焦点距離において、
被写体距離Sとズーム部30及び前群4aの移動量x,
yとの関係は図6、図7に示すようになり、前記と同様
良好なるフォーカシングを行うことができるレンズ移動
機構を得ている。
Further, the shape of the cam groove giving the locus of y, that is, the shape of the cam groove into which the pin member 33 is fitted is constituted by, for example, y = 3x = 3g (θ) (5) instead of the expression (4). Then, when the above formulas (2) and (5) are applied to the first numerical example (Table-1) of the zoom lens in JP-A-2-154216 in the same manner as described above, at each focal length,
The subject distance S and the movement amount x of the zoom unit 30 and the front group 4a,
The relation with y is as shown in FIG. 6 and FIG. 7, and the lens moving mechanism capable of performing good focusing as described above is obtained.

【0054】尚、本実施例においては本出願人が先に提
案したズームレンズ装置に適用したが、前述の如く構成
されたズームレンズなら全てに適用することができる。
Although the present embodiment is applied to the zoom lens device previously proposed by the applicant, the present invention can be applied to any zoom lens having the above-described structure.

【0055】[0055]

【発明の効果】本発明によれば本出願人が先に提案した
特開平2−154216号公報によるズームレンズ装置
のレンズ移動機構を前述の如く少なくとも1つのカム溝
を有する2つのメカニカルカム部材より構成し、特に第
2、第3群より成るズーム部及び第4群を構成する一部
のレンズ群のフォーカシングによる位置変化を、該2つ
のメカニカルカム部材の一方を利用して行うことによ
り、モータやセンサー等の部材を従来のズームレンズ装
置に比べ各々3つから2つに減少させることができ、こ
れにより装置全体の簡素化を図ることができるズームレ
ンズ装置を達成することができる。
According to the present invention, the lens moving mechanism of the zoom lens device according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-154216 previously proposed by the applicant of the present invention includes two mechanical cam members having at least one cam groove as described above. In particular, one of the two mechanical cam members is used to change the position of the zoom unit including the second and third lens units and a part of the lens units forming the fourth lens unit by focusing. The number of members such as and sensors can be reduced from three to two as compared with the conventional zoom lens device, and thus a zoom lens device that can simplify the entire device can be achieved.

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

【図1】 本発明の実施例1の要部概略図FIG. 1 is a schematic view of a main part of a first embodiment of the present invention.

【図2】 本出願人が先に提案したズームレンズの光学
配置図
FIG. 2 is an optical layout diagram of a zoom lens previously proposed by the applicant.

【図3】 本出願人が先に提案したズームレンズの光学
配置図
FIG. 3 is an optical layout diagram of a zoom lens previously proposed by the applicant.

【図4】 本発明の実施例1の被写体距離とズーム部の
移動量xとの関係を示す説明図
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a relationship between a subject distance and a movement amount x of a zoom unit according to the first embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の実施例1の被写体距離と第4群の前
群の移動量yとの関係を示す説明図
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between the subject distance and the movement amount y of the front unit of the fourth unit according to the first embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の実施例1の被写体距離とズーム部の
移動量xとの関係を示す説明図
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the relationship between the subject distance and the movement amount x of the zoom unit according to the first embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の実施例1の被写体距離と第4群の前
群の移動量yとの関係を示す説明図
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the relationship between the subject distance and the movement amount y of the front unit of the fourth unit according to the first embodiment of the present invention.

【図8】 本出願人が先に提案したズームレンズ装置の
要部概略図
FIG. 8 is a schematic view of a main part of a zoom lens device previously proposed by the applicant.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1群 2 第2群 3 第3群 4 第4群 4a 前群 4b 後群 30 ズーム部 6 レンズ筺体 7,8,9 鏡筒部材 10,11,12,13 ピン部材 14,15 メカニカルカム部材 16 移動台 17,19 モータ 18,20 センサー 21 コントローラ 22 フォーカス操作部 23 ズーム操作部 1 1st group 2 2nd group 3 3rd group 4 4th group 4a Front group 4b Rear group 30 Zoom part 6 Lens housing 7,8,9 Lens barrel member 10,11,12,13 Pin member 14,15 Mechanical cam Member 16 Mobile stand 17,19 Motor 18,20 Sensor 21 Controller 22 Focus operation part 23 Zoom operation part

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 物体側より順に固定の第1群、相互の間
隔を変えて変倍を行う第2群と第3群、フォーカス用の
第4a群と固定の第4b群とを有するズームレンズ装置
において、該第2群と第3群を相互の位置を変えて光軸
上移動させると共に該第4a群を光軸上移動させる第1
のメカニカルカム部材と、該第4a群を光軸上移動させ
ると共に該第2群と第3群を相互の位置を保ったまま光
軸上移動させる第2のメカニカルカム部材とを有してい
ることを特徴とするズームレンズ装置。
1. A zoom lens having a fixed first group in order from the object side, a second group and a third group for changing the magnification by changing the mutual distance, a focusing fourth group and a fixed fourth group. In the apparatus, a first group for moving the second group and the third group on the optical axis by changing their mutual positions and a group for moving the fourth group on the optical axis.
Mechanical cam member, and a second mechanical cam member that moves the fourth group on the optical axis and moves the second group and the third group on the optical axis while maintaining the mutual positions. A zoom lens device characterized in that
【請求項2】 物体側より順に固定の第1群、変倍用の
第2群、変倍に伴なう像面変動を補正する為の第3群、
フォーカス用の第4a群、結像用の固定の第4b群とを
有するズームレンズ装置において、該第2群と第3群を
相互の位置を変えて光軸上移動させると共に該第4a群
を光軸上移動させる第1のメカニカルカム部材と、該第
4a群を光軸上移動させると共に該第2群と第3群を相
互の位置を保ったまま光軸上移動させる第2のメカニカ
ルカム部材とを利用して変倍操作及びフォーカス操作を
行ったことを特徴とするズームレンズ装置。
2. A first group which is fixed in order from the object side, a second group for zooming, a third group for correcting an image plane variation due to zooming,
In a zoom lens device having a focusing 4a group and a fixed 4b group for imaging, the second group and the third group are moved on the optical axis while changing their mutual positions, and the fourth group is moved. A first mechanical cam member for moving on the optical axis, and a second mechanical cam for moving the fourth group on the optical axis and moving the second group and the third group on the optical axis while maintaining mutual positions. A zoom lens device characterized in that a zooming operation and a focusing operation are performed using a member.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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