JP2001264614A

JP2001264614A - ズームレンズ

Info

Publication number: JP2001264614A
Application number: JP2000071956A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Yahagi; 智矢作
Original assignee: Fuji Photo Optical Co Ltd
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2000-03-15
Filing date: 2000-03-15
Publication date: 2001-09-26
Also published as: US20010033429A1; US6522479B2

Abstract

(57)【要約】【目的】オートフォーカス時は、フォーカス部よりも
後段のレンズを光軸方向に微小振動させ、それによる光
像情報に基づきフォーカス部のレンズを光軸方向に移動
することにより、マニュアルと切替えて併用可能なオー
トフォーカスを行い得る、高性能ビデオカメラに好適な
ズームレンズを得る。【構成】物体側から正の第１レンズ群Ｇ_１よりなるフ
ォーカス部、負の第２レンズ群Ｇ_２および第３レンズ群
Ｇ_３よりなるズーム部、ならびに正の第４レンズ群Ｇ_４
および第５レンズ群Ｇ_５よりなるマスタ部が配設され、
第２レンズ群Ｇ_２と第３レンズ群Ｇ_３を光軸方向に移動
させて全系の焦点距離を変化させる。マニュアルフォー
カス時は目視に基づき第１Ｂレンズ群Ｇ_１Ｂが手動で移
動され、オートフォーカス時は第４レンズ群Ｇ_４が軸方
向に微小振動され、それによる像質の変動に基づく情報
により第１Ｂレンズ群Ｇ_１Ｂが移動されて、物体距離の
変化に伴う像面位置の変動を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はオートフォーカスを
行い得るズームレンズに関し、特に高性能が要求される
放送用や業務用のビデオカメラ用ズームレンズに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】ビデオカメラ用ズームレンズはその用途
により、家庭用ホームビデオカメラ用と、放送用や業務
用のビデオカメラ用とに分類することができる。これら
は用途が異なるためにその構成も異なるものとなってい
る。

【０００３】最近広く普及しているホームビデオカメラ
用ズームレンズでは、製品の小型化、軽量化、低価格化
が要求されるため、全体の構成は簡略化が求められる。
このようなレンズとして、例えば特開平４−153615号公
報に開示されたものがあり、その構成は物体側から順
に、正の屈折力を有し常時固定の第１レンズ群、光軸方
向に移動して焦点距離を変化させる作用を持つ負の屈折
力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有し常時固定の
第３レンズ群、および第２レンズ群の移動に伴う像面位
置の変動を補正するとともに物体距離の変化に伴う像面
位置の変動も補正する第４レンズ群とされているものが
多い。この構成のズームレンズでは、第４レンズ群がズ
ームおよびフォーカスの作用を兼用している点が、構成
を簡略化するための大きな要素となっている。また、構
成の簡略化に伴う全体の小型化により各レンズ群も小型
軽量となり、ズームあるいはフォーカス時のレンズ群の
移動が容易で、普及用として利便性が高い構成とされて
いる。

【０００４】これに対し放送用、あるいはその他の業務
用に用いられるビデオカメラはまず高性能が絶対条件で
あり、これらのビデオカメラ用ズームレンズでは、家庭
用ズームレンズと比較して高い光学仕様が要求される場
合が一般的である。ここで高性能とは、例えば、放送用
カメラは家庭用に比べ高画質であり特に色に関する性能
が格段に高くなることであり、このようなカメラに合わ
せたレンズには、高画質、高スペック、高解像度なもの
が要求されることになる。上述したホームビデオカメラ
用ズームレンズのような簡略化された構成のものでは、
このような高い仕様を実現することは困難である。

【０００５】高性能なズームレンズの例としては、例え
ば、特開平３−056915号公報に開示されたものがある。
高性能ズームレンズは一般に、このズームレンズのよう
に、物体側より順に正の屈折力を有する第１レンズ群、
負の屈折力を有する第２レンズ群、負の屈折力を有する
第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群、およ
び正の屈折力を有する第５レンズ群からなり、第２レン
ズ群と第３レンズ群を光軸方向に移動することにより全
体の焦点距離を変化させるとともに、これら変倍作用を
行うレンズ群とは独立に、例えば第１レンズ群の全部あ
るいは一部を光軸方向に移動してフォーカスを行う構成
とされている。このような構成とすることにより安定し
た性能が実現されている。

【０００６】ところで、ズームレンズのフォーカス方法
はマニュアルフォーカスとオートフォーカスとが知られ
ている。オートフォーカスは、操作の容易性が重視され
るホームビデオカメラ用ズームレンズには、以前から用
いられており、例えば、特許公報2569093号や特開平11
−2725号公報記載のものが知られている。

【０００７】これらのズームレンズは、撮像素子に受像
した像をもとにフォーカスのためのレンズ群の移動方向
と移動量を自動的に判断しオートフォーカスを行う構成
とされている。すなわち、ホームビデオカメラ用ズーム
レンズでは、ズームレンズのうち一部の光学系を光軸方
向に微小振動させつつ、このズームレンズにより撮像素
子上に結像した像による映像信号から抽出される信号に
基づいて、この微小振動させた光学系をフォーカスのた
めに光軸方向に自動で移動させ、最良像面を撮像デバイ
ス位置に合わせる方法が一般的である。このように微小
振動させた光学系自体をフォーカスのために移動させる
ことにより、簡易な構成のズームレンズが達成されてい
る。

【０００８】上記特許公報2569093号公報記載のズーム
レンズは、固定前玉レンズ群、変倍作用をさせるバリエ
ータレンズ群、変倍作用により生じる収差を補正するコ
ンペンセータレンズ群、マスタレンズ群よりなり、パル
スモータのステップ駆動によりマスタレンズ群の一部あ
るいは全てのレンズを振動または移動可能に構成され、
このレンズを光軸方向に振動させながら撮像素子より得
られた映像信号から抽出された信号に基づいて、このレ
ンズをパルスモータのステップ駆動により移動しピント
合わせを行うものである。

【０００９】また、上記特開平11−2725号公報記載のズ
ームレンズは、固定前玉レンズ群、バリエータレンズ
群、絞り、固定レンズ群、微動部分光学系、および結像
用の部分レンズ系よりなり、微動部分光学系が合焦用部
分光学系と補正用部分光学系としての機能を兼備する。
自動合焦の際に、制御手段が駆動手段を介して微動部分
光学系を光軸方向に微動させると、合焦評価手段は結像
された光像のフレーム毎の合焦具合を評価し、この評価
値に基づいて演算手段は微動部分光学系の移動方向と移
動量を決定し、これらの値に基づいて駆動手段が微動部
分光学系を光軸方向に駆動して焦点を合わせるものであ
る。

【００１０】これに対し、高性能ビデオカメラにおいて
は、例えば放送業界のように様々な収録場面において微
妙なニュアンスを表現することが求められる。そのため
プロのカメラマンにとっては、ファインダー像の目視情
報をもとに手動でフォーカスやズームを行い得る、自由
度の高いマニュアルフォーカスのズームレンズが従来よ
り望まれている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところが、近年では、
放送用や業務用のビデオカメラにもオートフォーカス機
能が求められる状況が生じてきている。例えば、ニュー
ス取材の現場では、プロのカメラマンがフォーカスを取
る時間さえも短縮化が望まれるほどに、速報性が重視さ
れる状況がある。あるいは、ハイビジョン用カメラのよ
うに被写界深度が浅くピント合わせが難しくなると、熟
練したカメラマンでも微妙な調整には時間がかかってし
まうことがある。また、業界全体の傾向として高画質の
カメラが標準となる方向にもあり、高精細カメラで目の
限界を越える焦点合わせが必要となる場合もある。

【００１２】しかしながら、上述したホームビデオカメ
ラ用ズームレンズのオートフォーカス機構をそのまま高
性能ビデオカメラのズームレンズに応用するには問題が
ある。すなわち、上記構成のホームビデオカメラ用ズー
ムレンズは、構成の簡略化に伴う全体の小型化により、
各レンズ群も小型軽量となっている。したがって、フォ
ーカスのために移動する群も軽量なので、最適フォーカ
ス位置情報を得るためにこのレンズを光軸方向へ微小振
動させることも容易な構成となっている。

【００１３】ところが、放送用や業務用のズームレンズ
では性能上の要求から前述の構成を取る結果、フォーカ
スのために移動するレンズ群は大きく重くなる傾向があ
る。このレンズを微小振動させることは現実的ではな
い。したがって、これまでの家庭用ホームビデオカメラ
用とは異なる構成の、高性能ビデオカメラに適したオー
トフォーカス可能なズームレンズに対する要望が強まっ
ている。

【００１４】また、家庭用ホームビデオカメラ用は操作
の容易性からオートフォーカス主体のズームレンズが志
向されていたが、高性能ビデオカメラは上述したように
むしろマニュアル操作が主体で、その補助としてオート
フォーカス機能も利用できるというものであることが望
ましい。すなわち、プロのカメラマンにとってはオート
フォーカスが必要な状況は常時というわけではなく、カ
メラマンがマニュアル操作に限界を感じた時のみオート
フォーカスを作動させることができるようなズームレン
ズが要望されている。

【００１５】本発明はこのような事情に鑑みなされたも
ので、高性能ビデオカメラに適した、マニュアルフォー
カスと切り替えて併用可能なオートフォーカスを行い得
る高性能なズームレンズを提供することを目的とするも
のである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明のズームレンズ
は、物体側より順に、フォーカス部、ズーム部、および
マスタ部よりなり、一部の群の全部または一部のレンズ
を光軸方向に移動させることにより全系の焦点距離を変
化させるズームレンズにおいて、物体距離の変化に伴う
像面位置の変動をマニュアルフォーカスおよびオートフ
ォーカスを互いに切り替えて補正するように構成され、
この補正を、前記マニュアルフォーカス時には撮影者の
目視に基づき、前記フォーカス部の全部または一部のレ
ンズを光軸方向に手動で移動させることにより行い、前
記オートフォーカス時には、前記フォーカス部よりも後
段のいずれか１つのレンズ群の全部または一部のレンズ
を光軸方向に微小振動させ、その微小振動による像質の
変動に基づく信号を前記フォーカス部に送出し、この信
号に基づき該フォーカス部の前記マニュアルフォーカス
時に手動で移動されるレンズを移動させることにより行
うように構成されたことを特徴とするものである。

【００１７】また、前記フォーカス部が正の屈折力を有
する第１レンズ群よりなり、前記ズーム部が物体側より
順に負の屈折力を有する第２レンズ群および第３レンズ
群よりなり、前記マスタ部が物体側より順に正の屈折力
を有する第４レンズ群および第５レンズ群よりなり、前
記第２レンズ群と前記第３レンズ群を光軸方向に移動さ
せることにより全系の焦点距離を変化させ、オートフォ
ーカス時には、前記第４レンズ群の全部または一部のレ
ンズを光軸方向に微小振動させるように構成されること
が好ましい。また、前記オートフォーカス時に微小振動
させるレンズの少なくとも一面に、非球面、また回折光
学素子が形成されていることがより好ましい。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態のズーム
レンズについて、図面を参照しながら説明する。図１
は、本発明の実施形態に係るズームレンズの構成の代表
として示すもので、後述する実施例１のズームレンズの
構成図であり、図２はこのズームレンズの第１レンズ群
〜第３レンズ群を示す構成図、図３は第４レンズ群およ
び第５レンズ群を示す構成図である。図示のズームレン
ズは、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ_１よりなるフ
ォーカス部、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ_２およ
び負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ_３よりなるズーム
部、ならびに正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ_４およ
び正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ_５よりなるマスタ
部が物体側からこの順に配設され、物体側から光軸Ｘに
沿って入射した光束は固体撮像素子１の結像位置Ｐに結
像される。また、絞り２が第３レンズ群Ｇ_３と第４レン
ズ群Ｇ_４の間に、ローパスフィルタ等を含む光学系３が
第５レンズ群Ｇ _５の後段に各々配設されている。

【００１９】さらに、このズームレンズはズーム部の第
２レンズ群Ｇ_２と第３レンズ群Ｇ_３を光軸方向に移動さ
せることにより全系の焦点距離を変化させるように構成
され、焦点距離の変化に際して、焦点距離の変化に伴う
収差の変動を補正するよう第２レンズ群Ｇ_２と第３レン
ズ群Ｇ_３との間隔を互いに変化させるように構成されて
いる。本実施形態によれば、このような構成により高い
仕様を実現できる安定したズームレンズを得ることがで
きる。

【００２０】ここで、このズームレンズのフォーカス部
は第１レンズ群Ｇ_１よりなり、最も物体側に位置する固
定の第１Ａレンズ群Ｇ_１Ａと、物体距離の変化に伴う像
面位置の変動を補正するように光軸方向に移動する第１
Ｂレンズ群Ｇ_１Ｂとにより構成され、物体距離の変化に
伴う性能の変動を抑制している。なお、このズームレン
ズは、マニュアルフォーカスおよびオートフォーカスを
互いに切り替えてこの補正を行うように構成され、マニ
ュアルフォーカスおよびオートフォーカスのいずれのフ
ォーカス方法を取る場合においても、第１Ｂレンズ群Ｇ
_１Ｂが光軸方向に移動される。

【００２１】すなわち、マニュアルフォーカス時には撮
影者の目視に基づき、第１Ｂレンズ群Ｇ_１Ｂが光軸方向
に手動で移動され得るように構成されている。また、オ
ートフォーカス時には、第２レンズ群Ｇ_２以降のいずれ
か１つのレンズ群の全部または一部のレンズを光軸方向
に微小振動させ、その微小振動による像質の変動に基づ
く信号を前記フォーカス部に送出し、この信号に基づき
第１Ｂレンズ群Ｇ_１Ｂを移動させてフォーカスを行う。

【００２２】このことを、図１を用いて具体的に説明す
る。なお、本図において、レンズ移動機構は概念的に示
されるものである。まず、マニュアルフォーカス時にお
いて、第１Ｂレンズ群Ｇ_１Ｂの保持部５１に近接配置さ
れた保持部駆動機構（ギア形状を持って概念的に示す）
５２は、第１Ｂレンズ群Ｇ_１Ｂとの係合を解除される状
態に設定され（矢印Ａのマニュアル方向への移動によ
る）、保持部５１は撮影者によるフォーカスリング回動
操作に応じて光軸方向（矢印Ｂ方向）に移動可能とされ
る。

【００２３】一方、オートフォーカス時において、上記
保持部駆動機構５２は、第１Ｂレンズ群Ｇ_１Ｂと係合さ
れる状態に設定され（矢印Ａの矢印オート方向への移動
による）、保持部５１はこの保持部駆動機構５２の駆動
動作に応じて光軸方向（矢印Ｂ方向）に移動可能とされ
る。

【００２４】なお、上記保持部駆動機構５２のマニュア
ル／オート移動操作は、後述する、マニュアル／オート
切替スイッチ部２０のスイッチ操作に連動して行われる
ように構成されている。

【００２５】また、オートフォーカス時に光軸方向に微
小振動されるレンズは第４レンズ群Ｇ_４とされ、フォー
カスのために光軸方向（矢印Ｃ方向）に移動されるレン
ズは第１Ｂレンズ群Ｇ_１Ｂとされている。撮影者が、マ
ニュアル／オート切替スイッチ部２０においてマニュア
ルフォーカスからオートフォーカスに切り替えるとこの
スイッチ部２０からオート切替信号が出力され、これに
応じて微小振動制御手段２１は微小振動駆動手段１０に
対し第４レンズ群Ｇ_４のレンズを一体として光軸方向に
微小振動せしめるように指示する。

【００２６】なお、微小振動駆動手段１０と、第４レン
ズ群Ｇ_４を保持する保持部６１の間には、保持部微小振
動機構（ギア形状を持って概念的に示す）６２が介在
し、この保持部微小振動機構６２の振動動作に応じて、
保持部６１が矢印Ｃ方向に振動することになる。

【００２７】このとき、固体撮像素子１上に結像された
光像の像質も微小振動により変動するので、合焦評価手
段４０においてこの光像のフレーム毎の合焦具合を評価
し、演算手段４１がこの評価値およびこの演算手段４１
に予め入力された微小振動されるレンズとフォーカスの
ために移動されるレンズの相関に基づいて、フォーカス
のために移動する第１Ｂレンズ群Ｇ_１Ｂの移動方向と移
動量を算出する。合焦移動制御手段４２は演算手段４１
の算出値に基づいて合焦移動駆動手段３０を制御し、第
１Ｂレンズ群Ｇ_１Ｂを一体として光軸方向に駆動してフ
ォーカスを行う。

【００２８】このような構成により、放送用や業務用の
構成のビデオカメラに適したズームレンズ構成と、必要
な時に作動させることが可能なオートフォーカスとを併
存させることができる。

【００２９】本実施形態において、微小振動されるレン
ズはフォーカス部よりも後段のいずれか1つのレンズ群
の全部または一部のレンズとされており（図1において
は第４レンズ群Ｇ_４とされている）、フォーカス部のレ
ンズに比べ、小さく軽いレンズとされているので微小振
動させるために効率がよい。本実施形態によれば、微小
振動させる群またはレンズはこのように、ズーム調整に
影響を与えず、微小振動のための前後の間隔に余裕があ
り、小さく軽いレンズとされている。

【００３０】そして、フォーカスのために移動されるレ
ンズは、この微小振動されるレンズとは別の、フォーカ
ス部のレンズとされている。フォーカス部のレンズは、
高性能のズームレンズにおいては一般に最も物体側に配
される大口径のレンズである。オートフォーカスの際こ
のような大口径レンズを移動させるのは一見効率が悪い
ようであるが、高性能のズームレンズでは前述のように
マニュアルフォーカスと併用可能なオートフォーカス機
能が求められているので、むしろこのようなレンズが合
焦移動群とされていることにより要望に適ったレンズを
得ることができる。すなわち、この合焦移動群は、マニ
ュアルフォーカスの際には手動で移動されるレンズであ
り、そのためにはこのような大きさの、手の大きさに合
ったレンズの方が微妙なマニュアル操作が可能となり操
作性がよい。

【００３１】本実施形態によれば、オートフォーカス時
に微小振動させるレンズは小さく軽いレンズとされ、そ
の情報により実際にフォーカスのために移動されるレン
ズは、マニュアルフォーカス時と同じフォーカス部のレ
ンズとされているので、オートフォーカスの必要がない
ときはマニュアルフォーカスを行い、必要なときだけス
イッチを入れオートフォーカスを行い得るズームレンズ
として好適な構成のレンズとすることができる。このよ
うに、必要な時にオートフォーカスを行い得るズームレ
ンズにより、速報性が重視される現場や、高精細カメラ
であっても、容易に焦点合わせが可能となる。

【００３２】なお、上記実施形態を説明する図１におい
て、保持部駆動機構５２および保持部微小振動機構６２
は概念的にギア形状をもって示されているが、実際に
は、これらの機構５２、６２はより複雑な機構により構
成され、例えば周知のラック機構、カム機構、ボールス
クリュー機構、さらにはピエゾ素子等を用いた機構等を
用いて構成することが可能である。

【００３３】

【実施例】以下、具体的な数値を用いた実施例により、
上述したズームレンズについてさらに説明する。

【００３４】＜実施例１＞本実施例においては、オート
フォーカス時に光軸方向に微小振動されるレンズは第４
レンズ群Ｇ_４とされ、フォーカスのために移動されるレ
ンズは第１Ｂレンズ群Ｇ_１Ｂとされている。実施例１に
かかるズームレンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍ
ｍ）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ
（ｍｍ）、各レンズのｄ線における屈折率Ｎおよびアッ
ベ数νの値を表１に示す。なお、表１において面番号の
数字は物体側からの順番を表すものである。

【００３５】また、表２に表１中の軸上面間隔Ｄの欄に
おけるＤ_１，Ｄ_２，Ｄ_３，Ｄ_４の広角端および望遠端各
位置での値を示す。さらに、この表２の下段に、全系の
焦点距離ｆおよびＦナンバ（Ｆ_ＮＯ）を示す。

【００３６】さらに本実施例においては、オートフォー
カス時に光軸方向に微小振動されるレンズＬ_１３は物体
側の面（表１の面番号の右側に＊印を付している）に回
折光学素子が形成されている。この回折光学素子の面形
状は下記数１に示す回折光学素子非球面形状式および回
折光学素子位相差関数式により表される。また、この回
折光学素子の光路差関数は、波長をλとすると、(λ／
２π)×回折光学素子位相差関数Φ（Ｙ）、として表さ
れる。本実施例の回折光学素子の非球面係数および位相
差関数の係数を表３に示す。

【００３７】

【数１】

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】

【表３】

【００４１】本実施例のように、オートフォーカス時に
微小振動させる光学系の少なくとも一部に回折光学素子
を利用することにより、この光学系を球面レンズで構成
する場合に比べ少ないレンズ枚数で同程度の性能を得る
ことができ、軽量化、低コスト化を図ることができる。
また、このレンズを微小振動させるための振動領域の確
保も容易となる。特に、回折光学素子を利用することに
より色収差の問題が軽減されるので、２枚のレンズから
なる接合レンズと同等の性能を１枚のレンズにより得る
ことができる。

【００４２】＜実施例２＞図４は実施例２に係るズーム
レンズの第４レンズ群および第５レンズ群を示す構成図
である。このズームレンズは上述した実施例１に係るズ
ームレンズと略等しい構成とされており、第１レンズ群
から第３レンズ群の構成は図２に示した実施例１と同様
である。

【００４３】本実施例においても、マスタ部は正の屈折
力を有する第４レンズ群Ｇ_４および正の屈折力を有する
第５レンズ群Ｇ_５よりなり、オートフォーカス時に光軸
方向に微小振動されるレンズは第４レンズ群Ｇ_４とさ
れ、フォーカスのために移動されるレンズは第１Ｂレン
ズ群Ｇ_１Ｂとされている。

【００４４】なお、図４には省略されているが、本実施
例のレンズも実施例１と同様に微小振動駆動手段１０、
マニュアル／オート切替スイッチ部２０、微小振動制御
手段２１、保持部６１および保持部微小振動機構６２、
ならびに合焦評価手段４０、演算手段４１、合焦移動駆
動手段４２、合焦移動駆動手段３０、保持部５１および
保持部駆動機構５２を備え、必要に応じオートフォーカ
スを行い得るズームレンズとされている。

【００４５】実施例２にかかるズームレンズの各レンズ
面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各レ
ンズ間の空気間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における
屈折率Ｎおよびアッベ数νの値を表４に示す。なお、表
４において面番号の数字は物体側からの順番を表すもの
である。

【００４６】また、表５に表４中の軸上面間隔Ｄの欄に
おけるＤ_１，Ｄ_２，Ｄ_３，Ｄ_４の広角端および望遠端各
位置での値を示す。さらに、この表５の下段に、全系の
焦点距離ｆおよびＦナンバ（Ｆ_ＮＯ）を示す。

【００４７】さらに、本実施例においては、オートフォ
ーカス時に光軸方向に微小振動される第４レンズ群Ｇ_４
のうちレンズＬ_１２は物体側の面（表４の面番号の右側
に＊印を付している）が非球面とされており、表６にそ
の非球面係数を示す。なお、本実施例における非球面形
状は上記数１に示した回折光学素子非球面形状式と同様
の非球面形状式により表される。

【００４８】

【表４】

【００４９】

【表５】

【００５０】

【表６】

【００５１】本実施例のように、オートフォーカス時に
微小振動させる光学系の少なくとも一部に非球面を利用
することにより、この光学系を球面レンズで構成する場
合に比べ少ないレンズ枚数で同程度の性能を得ることが
でき、軽量化、低コスト化を図ることができる。また、
このレンズを微小振動させるための振動領域の確保も容
易となる。

【００５２】図５および図６は、実施例１および実施例
２のズームレンズの広角端および望遠端における諸収差
（球面収差、非点収差およびディストーション）を示す
収差図である。これらの収差図に示されるように、本実
施例のズームレンズによればズーム領域の全範囲に亘っ
て良好な収差補正をなすことができ、高性能なズームレ
ンズを得られることが明らかである。

【００５３】なお、本発明のズームレンズとしては上記
実施例のものに限られるものではなく、例えば各レンズ
群を構成するレンズの枚数や形状は適宜選択し得る。ま
た、オートフォーカス時に微小振動させる群は本実施例
に示した第４レンズ群Ｇ_４に限られるものではなく、フ
ォーカス部よりも後段のいずれか１つのレンズ群の全部
または一部のレンズを光軸方向に微小振動させてもよ
い。

【００５４】また、本発明のズームレンズはフォーカス
部の全体またはフォーカス部内の別のレンズを移動して
フォーカスを行うような構成とされていてもよい。ただ
し、本実施例のように最も物体側にある第１Ａレンズ群
Ｇ_１Ａを固定とすることにより、フォーカシングの際の
レンズ繰り出しをなくして全長を一定に保つことができ
る。

【００５５】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明のズームレン
ズによれば、オートフォーカス時には、フォーカス部よ
りも後段のいずれか１つのレンズ群の全部または一部の
小さく軽いレンズを光軸方向に微小振動させ、その微小
振動による像質の変動に基づく信号によりマニュアルフ
ォーカス時に移動されるレンズと同じレンズを移動させ
るように構成されている。これにより高性能ビデオカメ
ラ用の、フォーカス部のレンズが大きく重いズームレン
ズにも、オートフォーカス可能なズームレンズを得るこ
とができる。また、オートフォーカス時に移動されるレ
ンズは、マニュアルフォーカスに移動されるレンズとし
て操作性の高いフォーカス部のレンズと同じレンズとさ
れているので、マニュアル操作を主体としオートフォー
カスも可能な業務用ビデオカメラ用として好適な高性能
なズームレンズを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１に係るズームレンズの構成を示す図

【図２】図１のズームレンズのレンズ構成（第１レンズ
群〜第３レンズ群）を示す図

【図３】図１のズームレンズのレンズ構成（第４レンズ
群〜第５レンズ群）を示す図

【図４】実施例２に係るズームレンズのレンズ構成（第
４レンズ群〜第５レンズ群）を示す図

【図５】実施例１に係るズームレンズの広角端および望
遠端における諸収差を示す収差図

【図６】実施例２に係るズームレンズの広角端および望
遠端における諸収差を示す収差図

【符号の説明】

Ｌ：レンズＲ：曲率半径Ｄ：軸上面間隔Ｘ：光軸Ｐ：結像位置１：固体撮像素子２：絞り３：ローパスフィルタ等を含む光学系１０：微小振動駆動手段２０：マニュアル／オート切替スイッチ部２１：微小振動制御手段３０：合焦移動駆動手段４０：合焦評価手段４１：演算手段４２：合焦移動制御手段５１：合焦移動群保持部５２：保持部駆動機構６１：微小振動群保持部６２：保持部微小振動機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０２Ｂ 13/18 Ｇ０２Ｂ 7/04 Ａ 15/16 7/11 ＺＨ０４Ｎ 5/225 ＤＦターム(参考） 2H044 BA06 DA01 DB01 DB02 DC02 EF01 2H051 AA07 BA47 BA63 FA29 FA48 2H087 KA01 MA18 PA15 PA17 PB19 PB20 QA03 QA07 QA14 QA21 QA25 QA34 QA42 QA45 RA05 RA12 RA32 RA41 RA43 RA46 SA23 SA27 SA30 SA32 SA63 SA64 SB06 SB15 SB23 SB31 5C022 AB23 AB28 AB66 AC42 AC54 AC55 AC69 AC74 9A001 BB06 HH34 JJ71 KK16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物体側より順に、フォーカス部、ズーム
部、およびマスタ部よりなり、一部の群の全部または一
部のレンズを光軸方向に移動させることにより全系の焦
点距離を変化させるズームレンズにおいて、物体距離の
変化に伴う像面位置の変動をマニュアルフォーカスおよ
びオートフォーカスを互いに切替えて補正するように構
成され、この補正を、前記マニュアルフォーカス時には撮影者の目視に基づ
き、前記フォーカス部の全部または一部のレンズを光軸
方向に手動で移動させることにより行い、前記オートフォーカス時には、前記フォーカス部よりも
後段のいずれか１つのレンズ群の全部または一部のレン
ズを光軸方向に微小振動させ、その微小振動による像質
の変動に基づく信号を前記フォーカス部に送出し、この
信号に基づき該フォーカス部の前記マニュアルフォーカ
ス時に手動で移動されるレンズを移動させることにより
行うように構成されたことを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】前記フォーカス部が正の屈折力を有する
第１レンズ群よりなり、前記ズーム部が物体側より順に
負の屈折力を有する第２レンズ群および第３レンズ群よ
りなり、前記マスタ部が物体側より順に正の屈折力を有
する第４レンズ群および第５レンズ群よりなり、前記第
２レンズ群と前記第３レンズ群を光軸方向に移動させる
ことにより全系の焦点距離を変化させ、オートフォーカ
ス時には、前記第４レンズ群の全部または一部のレンズ
を光軸方向に微小振動させるように構成されたことを特
徴とする請求項１記載のズームレンズ。
【請求項３】前記オートフォーカス時に微小振動させ
るレンズの少なくとも一面が非球面とされていることを
特徴とする請求項１または２記載のズームレンズ。
【請求項４】前記オートフォーカス時に微小振動させ
るレンズの少なくとも一面に回折光学素子が形成されて
いることを特徴とする請求項１または２記載のズームレ
ンズ。