JPH08286238A - 焦点位置補正装置 - Google Patents
焦点位置補正装置Info
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- JPH08286238A JPH08286238A JP7112377A JP11237795A JPH08286238A JP H08286238 A JPH08286238 A JP H08286238A JP 7112377 A JP7112377 A JP 7112377A JP 11237795 A JP11237795 A JP 11237795A JP H08286238 A JPH08286238 A JP H08286238A
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- lens group
- lens
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- focus position
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
- G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
- G02B7/10—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens
- G02B7/102—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens controlled by a microcomputer
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- Lens Barrels (AREA)
- Focusing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 製造誤差に起因する焦点位置ずれを少ない記
憶容量で良好に補正することのできる、ズームレンズを
備えたカメラの焦点位置補正装置を提供すること。 【構成】 本発明においては、ズームレンズを備えたカ
メラの焦点位置補正装置において、レンズ全系の焦点距
離に対応する変化量を規定する焦点距離情報とバックフ
ォーカスの調整のために予め記憶された補正係数とに基
づく演算式により前記ズームレンズの少なくとも1つの
レンズ群Ghの調整量δhを算出するための調整量演算
手段と、製造誤差に起因する最良像面のフィルム面に対
する焦点位置ずれを変倍領域の全体に亘って補正するよ
うに、各焦点距離状態において前記レンズ群Ghを前記
調整量δhだけ光軸に沿って移動させるための駆動手段
とを備えている。
憶容量で良好に補正することのできる、ズームレンズを
備えたカメラの焦点位置補正装置を提供すること。 【構成】 本発明においては、ズームレンズを備えたカ
メラの焦点位置補正装置において、レンズ全系の焦点距
離に対応する変化量を規定する焦点距離情報とバックフ
ォーカスの調整のために予め記憶された補正係数とに基
づく演算式により前記ズームレンズの少なくとも1つの
レンズ群Ghの調整量δhを算出するための調整量演算
手段と、製造誤差に起因する最良像面のフィルム面に対
する焦点位置ずれを変倍領域の全体に亘って補正するよ
うに、各焦点距離状態において前記レンズ群Ghを前記
調整量δhだけ光軸に沿って移動させるための駆動手段
とを備えている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は焦点位置補正装置に関
し、特にカメラのズームレンズの製造時に発生する焦点
位置のずれを補正する焦点位置補正装置に関するもので
ある。
し、特にカメラのズームレンズの製造時に発生する焦点
位置のずれを補正する焦点位置補正装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】最近のカメラの傾向として、ズームレン
ズを備えたカメラが主流となりつつあることが挙げられ
る。ズームレンズを備えたカメラが主流になるにつれ
て、高変倍化や高性能化を図ったズームレンズに関する
提案が種々なされている。特に、3群以上の可動レンズ
群より構成される、いわゆる多群ズームタイプを用い
て、高変倍化を図ったズームレンズを備えたカメラが増
えてきている。
ズを備えたカメラが主流となりつつあることが挙げられ
る。ズームレンズを備えたカメラが主流になるにつれ
て、高変倍化や高性能化を図ったズームレンズに関する
提案が種々なされている。特に、3群以上の可動レンズ
群より構成される、いわゆる多群ズームタイプを用い
て、高変倍化を図ったズームレンズを備えたカメラが増
えてきている。
【0003】通常、レンズは、その曲率半径、面間隔、
屈折率、分散等のパラメータについて、それぞれ設計値
に対してある許容誤差(公差)をもって製造される。す
なわち、ズームレンズを構成する各レンズは、各パラメ
ータの公差に基づいて、それぞればらつきをもって製造
される。その結果、製造されたズームレンズは、その焦
点距離やバックフォーカスについて、設計値に対してあ
る程度のずれ量を有する。
屈折率、分散等のパラメータについて、それぞれ設計値
に対してある許容誤差(公差)をもって製造される。す
なわち、ズームレンズを構成する各レンズは、各パラメ
ータの公差に基づいて、それぞればらつきをもって製造
される。その結果、製造されたズームレンズは、その焦
点距離やバックフォーカスについて、設計値に対してあ
る程度のずれ量を有する。
【0004】このように、ズームレンズの場合、各レン
ズ群の焦点距離や主点位置に製造誤差が生じる。また、
変倍時において予め規定されたカム軌道に沿って各レン
ズ群が移動するため、変倍に伴って焦点位置が変化して
しまう。そこで、製造過程において、変倍領域の全体に
亘ってフィルム面の位置と焦点位置とを合わせる操作が
必要である。この操作は、バックフォーカスの調整と呼
ばれている。
ズ群の焦点距離や主点位置に製造誤差が生じる。また、
変倍時において予め規定されたカム軌道に沿って各レン
ズ群が移動するため、変倍に伴って焦点位置が変化して
しまう。そこで、製造過程において、変倍領域の全体に
亘ってフィルム面の位置と焦点位置とを合わせる操作が
必要である。この操作は、バックフォーカスの調整と呼
ばれている。
【0005】一般的に、N個の可動レンズ群で構成され
るズームレンズでは、広角端および望遠端において焦点
位置とフィルム面とをそれぞれ一致させても、広角端と
望遠端との間で焦点位置はN次曲線を描くように変化す
ることが知られている。そこで、ズームレンズの製造時
に発生する焦点位置のずれについて、図9の薄肉レンズ
系を用いて説明する。
るズームレンズでは、広角端および望遠端において焦点
位置とフィルム面とをそれぞれ一致させても、広角端と
望遠端との間で焦点位置はN次曲線を描くように変化す
ることが知られている。そこで、ズームレンズの製造時
に発生する焦点位置のずれについて、図9の薄肉レンズ
系を用いて説明する。
【0006】図9に示すズームレンズは、最も物体側に
配置された第1レンズ群G1を移動させて近距離合焦を
行う、フロントフォーカス(FF)方式の正負2群ズー
ムレンズである。この正負2群ズームレンズを用いて、
焦点距離の変化によるバックフォーカスのずれに関して
説明する。図9において、(a)は設計時の屈折力配置
図を、(b)は製造時の屈折力配置図をそれぞれ示して
いる。なお、図9において、G1は物体側に配置された
レンズ群である第1レンズ群を、G2は像側に配置され
たレンズ群である第2レンズ群をそれぞれ示している。
配置された第1レンズ群G1を移動させて近距離合焦を
行う、フロントフォーカス(FF)方式の正負2群ズー
ムレンズである。この正負2群ズームレンズを用いて、
焦点距離の変化によるバックフォーカスのずれに関して
説明する。図9において、(a)は設計時の屈折力配置
図を、(b)は製造時の屈折力配置図をそれぞれ示して
いる。なお、図9において、G1は物体側に配置された
レンズ群である第1レンズ群を、G2は像側に配置され
たレンズ群である第2レンズ群をそれぞれ示している。
【0007】設計時における第1レンズ群G1の焦点距
離をf1とし、第2レンズ群G2の焦点距離をf2とす
る。一方、製造時における第1レンズ群G1の焦点距離
をf1+Δf1とし、第2レンズ群G2の焦点距離をf
2+Δf2とする。この場合、設計時には広角端(W)
から望遠端(T)にかけて焦点位置がフィルム面に一致
する。これに対し、製造時には広角端(W)および望遠
端(T)における焦点位置がそれぞれσwおよびσtだ
けフィルム面に対してずれてしまう。
離をf1とし、第2レンズ群G2の焦点距離をf2とす
る。一方、製造時における第1レンズ群G1の焦点距離
をf1+Δf1とし、第2レンズ群G2の焦点距離をf
2+Δf2とする。この場合、設計時には広角端(W)
から望遠端(T)にかけて焦点位置がフィルム面に一致
する。これに対し、製造時には広角端(W)および望遠
端(T)における焦点位置がそれぞれσwおよびσtだ
けフィルム面に対してずれてしまう。
【0008】そこで、広角端および望遠端において焦点
位置とフィルム面とを一致させるための具体的な操作
を、図10を参照して説明する。図10に示すように、
(a)に示す操作と(b)に示す操作とにより、バック
フォーカスの調整が行われる。まず、(a)に示す操作
では、第1レンズ群G1をδ0 だけ移動させて、広角端
における焦点位置と望遠端における焦点位置とを一致さ
せる。次いで、(b)に示す操作では、レンズ系全体を
δ0 ’だけ移動させて、広角端および望遠端において焦
点位置をフィルム面に一致させる。
位置とフィルム面とを一致させるための具体的な操作
を、図10を参照して説明する。図10に示すように、
(a)に示す操作と(b)に示す操作とにより、バック
フォーカスの調整が行われる。まず、(a)に示す操作
では、第1レンズ群G1をδ0 だけ移動させて、広角端
における焦点位置と望遠端における焦点位置とを一致さ
せる。次いで、(b)に示す操作では、レンズ系全体を
δ0 ’だけ移動させて、広角端および望遠端において焦
点位置をフィルム面に一致させる。
【0009】(a)に示す操作では、第1レンズ群G1
を光軸方向にδだけ移動させたときの焦点位置の移動量
σは、次の式(1)で表される。 σ=a・δ=β2 2・δ (1) ここで、 a :係数 β2 :第2レンズ群G2の使用倍率
を光軸方向にδだけ移動させたときの焦点位置の移動量
σは、次の式(1)で表される。 σ=a・δ=β2 2・δ (1) ここで、 a :係数 β2 :第2レンズ群G2の使用倍率
【0010】第2レンズ群G2の使用倍率β2 は、広角
端と望遠端とでは値が異なる。このため、第1レンズ群
G1を同じくδだけ移動させたときの焦点位置の移動量
が、広角端と望遠端とでは異なる。すなわち、広角端と
望遠端とで互いに異なる焦点位置の移動量の差を利用し
て、広角端における焦点位置と望遠端における焦点位置
とを一致させることができる。実際には、製造時におい
て、各レンズ群には、焦点距離のずれだけではなく、主
点位置のずれも同時に発生する。しかしながら、各レン
ズ群の主点位置のずれも結果的にはズームレンズの焦点
位置のずれとして現れるので、主点位置のずれに対して
も焦点距離のずれに対する操作と同様の操作により、広
角端および望遠端におけるバックフォーカスの調整を行
うことができる。
端と望遠端とでは値が異なる。このため、第1レンズ群
G1を同じくδだけ移動させたときの焦点位置の移動量
が、広角端と望遠端とでは異なる。すなわち、広角端と
望遠端とで互いに異なる焦点位置の移動量の差を利用し
て、広角端における焦点位置と望遠端における焦点位置
とを一致させることができる。実際には、製造時におい
て、各レンズ群には、焦点距離のずれだけではなく、主
点位置のずれも同時に発生する。しかしながら、各レン
ズ群の主点位置のずれも結果的にはズームレンズの焦点
位置のずれとして現れるので、主点位置のずれに対して
も焦点距離のずれに対する操作と同様の操作により、広
角端および望遠端におけるバックフォーカスの調整を行
うことができる。
【0011】次に、広角端および望遠端におけるバック
フォーカスの調整を行った後の各レンズ群の移動と像面
位置の移動との関係を、図11を参照して説明する。図
11に示すように、広角端および望遠端において焦点位
置をそれぞれフィルム面と一致させても、変倍に際して
各レンズ群がカム軌道に沿って移動すると、広角端から
望遠端への変倍中において焦点位置はフィルム面と一致
しない。そして、図示のズームレンズは2つの可動レン
ズ群から構成(すなわち2群構成)されているため、広
角端と望遠端との間で焦点位置は二次曲線を描くように
変化する。
フォーカスの調整を行った後の各レンズ群の移動と像面
位置の移動との関係を、図11を参照して説明する。図
11に示すように、広角端および望遠端において焦点位
置をそれぞれフィルム面と一致させても、変倍に際して
各レンズ群がカム軌道に沿って移動すると、広角端から
望遠端への変倍中において焦点位置はフィルム面と一致
しない。そして、図示のズームレンズは2つの可動レン
ズ群から構成(すなわち2群構成)されているため、広
角端と望遠端との間で焦点位置は二次曲線を描くように
変化する。
【0012】ズームレンズの変倍比が小さい場合には、
焦点位置の最大ずれ量δBfは小さい。しかしながら、
ズームレンズの変倍比が大きくなるにつれて、焦点位置
の最大ずれ量δBfが大きくなる。その結果、広角端と
望遠端との間の中間焦点距離状態では、いわゆるピント
ずれ(焦点ずれ)が生じて良好な撮影を行うことができ
なくなってしまう。したがって、広角端と望遠端との間
の各焦点距離状態において、フィルム面に対する焦点位
置(最良像面)のずれを補正する必要が生じる。そこ
で、フォーカシングレンズ群である第1レンズG1を調
整量δhだけ移動させてこの焦点位置のずれを補正す
る。図12は、広角端と望遠端との間でフィルム面に対
する焦点位置のずれを補正するのに必要な調整量δhの
変倍に伴う変化を示している。
焦点位置の最大ずれ量δBfは小さい。しかしながら、
ズームレンズの変倍比が大きくなるにつれて、焦点位置
の最大ずれ量δBfが大きくなる。その結果、広角端と
望遠端との間の中間焦点距離状態では、いわゆるピント
ずれ(焦点ずれ)が生じて良好な撮影を行うことができ
なくなってしまう。したがって、広角端と望遠端との間
の各焦点距離状態において、フィルム面に対する焦点位
置(最良像面)のずれを補正する必要が生じる。そこ
で、フォーカシングレンズ群である第1レンズG1を調
整量δhだけ移動させてこの焦点位置のずれを補正す
る。図12は、広角端と望遠端との間でフィルム面に対
する焦点位置のずれを補正するのに必要な調整量δhの
変倍に伴う変化を示している。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のバッ
クフォーカスの調整方法では、図13に示すように、広
角端から望遠端までの焦点距離範囲を複数の小範囲に分
割し、各焦点距離範囲ごとにフォーカシングレンズ群の
近似調整量を記憶していた。すなわち、図中破線で示す
ように各焦点距離に対して連続的に変化する実際の厳密
調整量に対して、図中実線で示すように各焦点距離範囲
の中央における厳密調整量を当該焦点距離範囲の近似調
整量としていた。そして、記憶した近似調整量に基づい
てフォーカシングレンズ群を各焦点距離範囲ごとに段階
的に制御することにより、焦点位置とフィルム面とのず
れを小さくしていた。
クフォーカスの調整方法では、図13に示すように、広
角端から望遠端までの焦点距離範囲を複数の小範囲に分
割し、各焦点距離範囲ごとにフォーカシングレンズ群の
近似調整量を記憶していた。すなわち、図中破線で示す
ように各焦点距離に対して連続的に変化する実際の厳密
調整量に対して、図中実線で示すように各焦点距離範囲
の中央における厳密調整量を当該焦点距離範囲の近似調
整量としていた。そして、記憶した近似調整量に基づい
てフォーカシングレンズ群を各焦点距離範囲ごとに段階
的に制御することにより、焦点位置とフィルム面とのず
れを小さくしていた。
【0014】また、特開平1−201633号公報に開
示の従来のバックフォーカスの調整方法では、図14に
示すように、複数の代表焦点距離状態におけるフォーカ
シングレンズ群の実際の厳密調整量を直接記憶してい
た。そして、第i番目の代表焦点距離状態と第(i+
1)番目の代表焦点距離状態との間では、第i番目の代
表焦点距離状態における厳密調整量δhi と第(i+
1)番目の代表焦点距離状態における厳密調整量δhi+
1 とに基づいて直線補間することにより、各焦点距離状
態における近似調整量(図中実線で示す)を算出してい
た。こうして算出した各焦点距離状態における近似調整
量に基づいて、フォーカシングレンズ群を制御すること
により、フィルム面と焦点位置とのずれを小さくしてい
た。
示の従来のバックフォーカスの調整方法では、図14に
示すように、複数の代表焦点距離状態におけるフォーカ
シングレンズ群の実際の厳密調整量を直接記憶してい
た。そして、第i番目の代表焦点距離状態と第(i+
1)番目の代表焦点距離状態との間では、第i番目の代
表焦点距離状態における厳密調整量δhi と第(i+
1)番目の代表焦点距離状態における厳密調整量δhi+
1 とに基づいて直線補間することにより、各焦点距離状
態における近似調整量(図中実線で示す)を算出してい
た。こうして算出した各焦点距離状態における近似調整
量に基づいて、フォーカシングレンズ群を制御すること
により、フィルム面と焦点位置とのずれを小さくしてい
た。
【0015】しかしながら、前述したように、N個の可
動レンズ群からなる多群ズームレンズでは、焦点位置が
N次曲線を描くように変化する。したがって、図13に
示すような従来のバックフォーカスの調整方法を多群ズ
ームレンズに適用すると、図15に示すように、特定の
変倍領域において焦点位置のずれが著しく大きくなって
しまう。このような焦点位置の著しいずれを回避するに
は、広角端から望遠端までの焦点距離範囲を非常に多く
の小範囲に分割する必要がある。その結果、分割した数
多くの各焦点距離範囲について近似調整量を記憶するた
めに、非常に多くの記憶容量が必要になる。
動レンズ群からなる多群ズームレンズでは、焦点位置が
N次曲線を描くように変化する。したがって、図13に
示すような従来のバックフォーカスの調整方法を多群ズ
ームレンズに適用すると、図15に示すように、特定の
変倍領域において焦点位置のずれが著しく大きくなって
しまう。このような焦点位置の著しいずれを回避するに
は、広角端から望遠端までの焦点距離範囲を非常に多く
の小範囲に分割する必要がある。その結果、分割した数
多くの各焦点距離範囲について近似調整量を記憶するた
めに、非常に多くの記憶容量が必要になる。
【0016】図13と図14とを参照してわかるよう
に、2群構成のズームレンズに対しては、図14の特開
平1−201633号公報によるバックフォーカスの調
整方法の方が、図13の従来のバックフォーカスの調整
方法に比べて、焦点位置のずれを小さくすることができ
る。しかしながら、多群構成の高変倍ズームレンズで
は、図15および図16において破線で示すように、厳
密調整量が焦点距離によって大きく変化するようにな
る。
に、2群構成のズームレンズに対しては、図14の特開
平1−201633号公報によるバックフォーカスの調
整方法の方が、図13の従来のバックフォーカスの調整
方法に比べて、焦点位置のずれを小さくすることができ
る。しかしながら、多群構成の高変倍ズームレンズで
は、図15および図16において破線で示すように、厳
密調整量が焦点距離によって大きく変化するようにな
る。
【0017】このため、図14の特開平1−20163
3号公報によるバックフォーカスの調整方法を多群構成
の高変倍ズームレンズに適用しても、図16に示すよう
に、特定の変倍領域において焦点位置のずれが著しく大
きくなってしまう。このような焦点位置の著しいずれを
回避するには、広角端から望遠端までの焦点距離範囲に
おいて、非常に多くの代表焦点距離状態における調整量
を記憶する必要がある。
3号公報によるバックフォーカスの調整方法を多群構成
の高変倍ズームレンズに適用しても、図16に示すよう
に、特定の変倍領域において焦点位置のずれが著しく大
きくなってしまう。このような焦点位置の著しいずれを
回避するには、広角端から望遠端までの焦点距離範囲に
おいて、非常に多くの代表焦点距離状態における調整量
を記憶する必要がある。
【0018】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、製造誤差に起因する焦点位置ずれを少ない記
憶容量で良好に補正することのできる、ズームレンズを
備えたカメラの焦点位置補正装置を提供することを目的
とする。
のであり、製造誤差に起因する焦点位置ずれを少ない記
憶容量で良好に補正することのできる、ズームレンズを
備えたカメラの焦点位置補正装置を提供することを目的
とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明においては、ズームレンズを備えたカメラの
焦点位置補正装置において、レンズ全系の焦点距離に対
応する変化量を規定する焦点距離情報とバックフォーカ
スの調整のために予め記憶された補正係数とに基づく演
算式により前記ズームレンズの少なくとも1つのレンズ
群Ghの調整量δhを算出するための調整量演算手段
と、製造誤差に起因する最良像面のフィルム面に対する
焦点位置ずれを変倍領域の全体に亘って補正するよう
に、各焦点距離状態において前記レンズ群Ghを前記調
整量δhだけ光軸に沿って移動させるための駆動手段と
を備えていることを特徴とする焦点位置補正装置を提供
する。
に、本発明においては、ズームレンズを備えたカメラの
焦点位置補正装置において、レンズ全系の焦点距離に対
応する変化量を規定する焦点距離情報とバックフォーカ
スの調整のために予め記憶された補正係数とに基づく演
算式により前記ズームレンズの少なくとも1つのレンズ
群Ghの調整量δhを算出するための調整量演算手段
と、製造誤差に起因する最良像面のフィルム面に対する
焦点位置ずれを変倍領域の全体に亘って補正するよう
に、各焦点距離状態において前記レンズ群Ghを前記調
整量δhだけ光軸に沿って移動させるための駆動手段と
を備えていることを特徴とする焦点位置補正装置を提供
する。
【0020】本発明の好ましい態様によれば、前記レン
ズ群Ghは、変倍時に使用倍率が可変で且つ合焦時に可
動である。また、前記調整量演算手段は、前記補正係数
a0 、a1 、a2 、・・・、aiと前記焦点距離情報で
ある変化量Δとに基づく次の演算式 δh=a0 +a1 Δ+a2 Δ2 +・・・+ai Δi により前記調整量δhを算出する。
ズ群Ghは、変倍時に使用倍率が可変で且つ合焦時に可
動である。また、前記調整量演算手段は、前記補正係数
a0 、a1 、a2 、・・・、aiと前記焦点距離情報で
ある変化量Δとに基づく次の演算式 δh=a0 +a1 Δ+a2 Δ2 +・・・+ai Δi により前記調整量δhを算出する。
【0021】
【作用】3群以上の可動レンズ群により構成される、い
わゆる多群ズームレンズに関する一般論について述べ
る。多群ズームレンズにおいては、広角端から望遠端へ
の変倍に際する各レンズ群のズーミング軌道に選択の自
由度が増えるため、収差補正上の自由度が多くなる。ま
た、変倍を担うレンズ群の数が増えるため、各レンズ群
の変倍負担の均等化がし易くなる。したがって、高変倍
化と高性能化との両立が可能となる。なお、可動部分の
増加に伴う鏡筒構造の複雑化等の問題もあったが、近年
の鏡筒技術の進歩により、ある程度克服されている。
わゆる多群ズームレンズに関する一般論について述べ
る。多群ズームレンズにおいては、広角端から望遠端へ
の変倍に際する各レンズ群のズーミング軌道に選択の自
由度が増えるため、収差補正上の自由度が多くなる。ま
た、変倍を担うレンズ群の数が増えるため、各レンズ群
の変倍負担の均等化がし易くなる。したがって、高変倍
化と高性能化との両立が可能となる。なお、可動部分の
増加に伴う鏡筒構造の複雑化等の問題もあったが、近年
の鏡筒技術の進歩により、ある程度克服されている。
【0022】まず、フロントフォーカス(FF)方式に
したがって合焦を行い且つフォーカシングレンズ群を移
動させて変倍領域の全体に亘って焦点位置が一致するよ
うに調整する多群ズームレンズを例にとって、本発明に
よるバックフォーカスの調整方法を説明する。なお、フ
ォーカシングレンズ群である第1レンズ群は変倍に際し
て一方向に単調に移動し、その変倍による移動量に基づ
いてズームレンズの焦点距離が一義的に決まるものとす
る。
したがって合焦を行い且つフォーカシングレンズ群を移
動させて変倍領域の全体に亘って焦点位置が一致するよ
うに調整する多群ズームレンズを例にとって、本発明に
よるバックフォーカスの調整方法を説明する。なお、フ
ォーカシングレンズ群である第1レンズ群は変倍に際し
て一方向に単調に移動し、その変倍による移動量に基づ
いてズームレンズの焦点距離が一義的に決まるものとす
る。
【0023】前述のように、バックフォーカスの調整
は、大きく2つの操作により行われる。第1操作では、
ズームレンズを構成するレンズ群のうちいずれかのレン
ズ群を移動させて、広角端における焦点位置と望遠端に
おける焦点位置とを互いに一致させる。この第1操作の
後に、広角端と望遠端との間の各焦点距離状態において
焦点位置のずれが残存する。前述のように、N個の可動
レンズ群で構成される多群ズームレンズでは、焦点位置
はN次曲線を描いて変化する。
は、大きく2つの操作により行われる。第1操作では、
ズームレンズを構成するレンズ群のうちいずれかのレン
ズ群を移動させて、広角端における焦点位置と望遠端に
おける焦点位置とを互いに一致させる。この第1操作の
後に、広角端と望遠端との間の各焦点距離状態において
焦点位置のずれが残存する。前述のように、N個の可動
レンズ群で構成される多群ズームレンズでは、焦点位置
はN次曲線を描いて変化する。
【0024】すなわち、フォーカシングレンズ群である
第1レンズ群の基準位置からの変倍による移動量Δに依
存して、焦点位置のずれ量δBfは、次の式(2)のよ
うな多項式で表される。 δBf=b0 +b1 Δ+b2 Δ2 +・・・+bN ΔN (2) ここで、 bi :係数
第1レンズ群の基準位置からの変倍による移動量Δに依
存して、焦点位置のずれ量δBfは、次の式(2)のよ
うな多項式で表される。 δBf=b0 +b1 Δ+b2 Δ2 +・・・+bN ΔN (2) ここで、 bi :係数
【0025】次に、第1レンズ群の焦点距離をf1と
し、レンズ系全体での焦点距離をfとすると、第1レン
ズ群よりも像側に配置されるレンズ群全体での使用倍率
βは、次の式(3)で表される。 β=f/f1 (3) 式(3)に示す関係より、前述の式(1)における係数
aは次の式(4)で表される。 a=(f/f1)2 (4)
し、レンズ系全体での焦点距離をfとすると、第1レン
ズ群よりも像側に配置されるレンズ群全体での使用倍率
βは、次の式(3)で表される。 β=f/f1 (3) 式(3)に示す関係より、前述の式(1)における係数
aは次の式(4)で表される。 a=(f/f1)2 (4)
【0026】なお、上述したようにレンズ系全体での焦
点距離fは、第1レンズ群の変倍による移動量Δから一
義的に決まる。すなわち、焦点距離fを次の式(5)の
ような多項式で近似することができる。 f=c0 +c1 Δ+c2 Δ2 +・・・ (5) したがって、焦点距離fの2乗も同様に、次の式(6)
のような多項式で近似することができる。 f2 =c'0+c'1Δ+c'2Δ2 +・・・ (6)
点距離fは、第1レンズ群の変倍による移動量Δから一
義的に決まる。すなわち、焦点距離fを次の式(5)の
ような多項式で近似することができる。 f=c0 +c1 Δ+c2 Δ2 +・・・ (5) したがって、焦点距離fの2乗も同様に、次の式(6)
のような多項式で近似することができる。 f2 =c'0+c'1Δ+c'2Δ2 +・・・ (6)
【0027】式(6)を式(1)に代入すると、焦点位
置の移動量δは次の式(7)で表される。 σ={(c'0+c'1Δ+c'2Δ2 +・・・)/f12 }・δ (7) 式(2)における焦点位置のずれ量δBfを式(7)に
おける焦点位置の移動量σで相殺するように第1レンズ
群を移動させれば、焦点位置のずれを調整することがで
きる。そして、このときのδ、すなわち焦点位置のずれ
が調整可能な移動量δを調整量δhとする。
置の移動量δは次の式(7)で表される。 σ={(c'0+c'1Δ+c'2Δ2 +・・・)/f12 }・δ (7) 式(2)における焦点位置のずれ量δBfを式(7)に
おける焦点位置の移動量σで相殺するように第1レンズ
群を移動させれば、焦点位置のずれを調整することがで
きる。そして、このときのδ、すなわち焦点位置のずれ
が調整可能な移動量δを調整量δhとする。
【0028】すなわち、式(2)の右辺と式(7)の右
辺との総和が0であるとして、次の式(8)に示す関係
を得ることができる。 g(Δ)={h(Δ)/f12 }・δh (8) ここで、 g(Δ)=b0 +b1 Δ+b2 Δ2 +・・・+dN ΔN h(Δ)=c'0+c'1Δ+c'2Δ2 +・・・
辺との総和が0であるとして、次の式(8)に示す関係
を得ることができる。 g(Δ)={h(Δ)/f12 }・δh (8) ここで、 g(Δ)=b0 +b1 Δ+b2 Δ2 +・・・+dN ΔN h(Δ)=c'0+c'1Δ+c'2Δ2 +・・・
【0029】また、式(8)を変形して、次の式(9)
で表される関係が得られる。 δh={g(Δ)/h(Δ)}・f12 (9) ところで、式(9)において、g(Δ)/h(Δ)をΔ
に関するN次式で近似することができる。したがって、
調整量δhは次の式(10)で近似される。 δh=d0 +d1 Δ+d2 Δ2 +・・・+dN ΔN (10)
で表される関係が得られる。 δh={g(Δ)/h(Δ)}・f12 (9) ところで、式(9)において、g(Δ)/h(Δ)をΔ
に関するN次式で近似することができる。したがって、
調整量δhは次の式(10)で近似される。 δh=d0 +d1 Δ+d2 Δ2 +・・・+dN ΔN (10)
【0030】このように、補正係数d0 、d1 、d2 、
・・・、dN と焦点距離情報である第1レンズ群の変倍
による移動量Δとに基づく式(10)により調整量δhを
求めることができる。そして、求めた調整量δhだけフ
ォーカシングレンズ群である第1レンズ群を移動させ
て、製造誤差に起因する最良像面のフィルム面に対する
焦点位置ずれを変倍領域の全体に亘って補正することが
できる。
・・・、dN と焦点距離情報である第1レンズ群の変倍
による移動量Δとに基づく式(10)により調整量δhを
求めることができる。そして、求めた調整量δhだけフ
ォーカシングレンズ群である第1レンズ群を移動させ
て、製造誤差に起因する最良像面のフィルム面に対する
焦点位置ずれを変倍領域の全体に亘って補正することが
できる。
【0031】以上の議論に基づき、本発明においては、
式(10)におけるd0 、d1 、d2、・・・、dN の各
補正係数をカメラ本体中のメモリー上に記憶する。そし
て、第1レンズ群の変倍による移動量Δと記憶した補正
係数とに基づく演算式(10)から調整量δhを算出す
る。算出した調整量δhだけ第1レンズ群を移動させて
焦点位置のずれを調整することができる。すなわち、
(N+1)個の補正係数を記憶するだけで、すなわち少
ない記憶容量で焦点位置のずれを調整することができ
る。
式(10)におけるd0 、d1 、d2、・・・、dN の各
補正係数をカメラ本体中のメモリー上に記憶する。そし
て、第1レンズ群の変倍による移動量Δと記憶した補正
係数とに基づく演算式(10)から調整量δhを算出す
る。算出した調整量δhだけ第1レンズ群を移動させて
焦点位置のずれを調整することができる。すなわち、
(N+1)個の補正係数を記憶するだけで、すなわち少
ない記憶容量で焦点位置のずれを調整することができ
る。
【0032】なお、上述の説明ではズームレンズの焦点
距離に対応する変化量を規定する焦点距離情報として第
1レンズ群の変倍による移動量を用いている。しかしな
がら、焦点距離情報は第1レンズ群の変倍による移動量
に限定されるものではない。たとえば、4群アフォーカ
ルタイプのバリエータのように、変倍時に一方向に単調
に移動し、その変倍による移動量から焦点距離が一義的
に決まるようなレンズ群であれば、このレンズ群の変倍
による移動量を焦点距離情報として用いることもでき
る。
距離に対応する変化量を規定する焦点距離情報として第
1レンズ群の変倍による移動量を用いている。しかしな
がら、焦点距離情報は第1レンズ群の変倍による移動量
に限定されるものではない。たとえば、4群アフォーカ
ルタイプのバリエータのように、変倍時に一方向に単調
に移動し、その変倍による移動量から焦点距離が一義的
に決まるようなレンズ群であれば、このレンズ群の変倍
による移動量を焦点距離情報として用いることもでき
る。
【0033】以上の議論では、フロントフォーカス(F
F)方式に対して本発明の作用を説明したが、フロント
フォーカス(FF)方式以外のフォーカシング方式につ
いて、本発明によるバックフォーカスの調整方法を説明
する。まず、ズームレンズのフォーカシング方法の一般
論について述べる。
F)方式に対して本発明の作用を説明したが、フロント
フォーカス(FF)方式以外のフォーカシング方式につ
いて、本発明によるバックフォーカスの調整方法を説明
する。まず、ズームレンズのフォーカシング方法の一般
論について述べる。
【0034】ズームレンズにおいては、鏡筒構造の簡略
化を図るために、フォーカシング時にレンズ系の一部の
レンズ群を移動させるフォーカシング方法が主流であ
る。ところで、フロントフォーカス(FF)方式を用い
る場合、最も物体側に配置されたレンズ径の大きい第1
レンズ群がフォーカシングレンズ群となるため、駆動機
構が大型化し且つ複雑化し易い。そこで、第1レンズ群
よりも像側に配置されたレンズ径の小さいレンズ群を移
動させることにより、鏡筒構造の簡略化を図ったフォー
カシング方法に関して多くの提案がなされている。
化を図るために、フォーカシング時にレンズ系の一部の
レンズ群を移動させるフォーカシング方法が主流であ
る。ところで、フロントフォーカス(FF)方式を用い
る場合、最も物体側に配置されたレンズ径の大きい第1
レンズ群がフォーカシングレンズ群となるため、駆動機
構が大型化し且つ複雑化し易い。そこで、第1レンズ群
よりも像側に配置されたレンズ径の小さいレンズ群を移
動させることにより、鏡筒構造の簡略化を図ったフォー
カシング方法に関して多くの提案がなされている。
【0035】第1レンズ群よりも像側に配置されたレン
ズ群を移動させるフォーカシング方法は、インナーフォ
ーカス(IF)方式とリアフォーカス(RF)方式とに
分類される。フロントフォーカス(FF)方式では、例
えば4群アフォーカルズームレンズのように、所定の撮
影距離に対する繰り出し量が変倍範囲全体に亘って一定
となる。これに対して、インナーフォーカス(IF)方
式やリアフォーカス(RF)方式の場合、フォーカシン
グレンズ群の使用倍率が変倍時に変化するため、同じ撮
影距離に対する繰り出し量が変倍に伴って変化してしま
う。
ズ群を移動させるフォーカシング方法は、インナーフォ
ーカス(IF)方式とリアフォーカス(RF)方式とに
分類される。フロントフォーカス(FF)方式では、例
えば4群アフォーカルズームレンズのように、所定の撮
影距離に対する繰り出し量が変倍範囲全体に亘って一定
となる。これに対して、インナーフォーカス(IF)方
式やリアフォーカス(RF)方式の場合、フォーカシン
グレンズ群の使用倍率が変倍時に変化するため、同じ撮
影距離に対する繰り出し量が変倍に伴って変化してしま
う。
【0036】上述のように、インナーフォーカス(I
F)方式やリアフォーカス(RF)方式を用いる場合、
広角端から望遠端まで変倍するにつれて、フォーカシン
グレンズ群の使用倍率が変化する。したがって、同じ撮
影距離に対する繰り出し量が変倍に伴って変化してしま
い、フォーカシングレンズ群の駆動制御を行うのが難し
い。特に、フィルム面上の結像状態を確認することがで
きない非TTL方式のカメラでは、フォーカシングレン
ズ群の制御を容易に行うことができない。そこで、広角
端から望遠端までの焦点距離範囲を複数の小範囲に分割
し、各焦点距離範囲内においては焦点距離にかかわらず
それぞれ同じ制御を行う方法がこれまで一般的に用いら
れてきた。
F)方式やリアフォーカス(RF)方式を用いる場合、
広角端から望遠端まで変倍するにつれて、フォーカシン
グレンズ群の使用倍率が変化する。したがって、同じ撮
影距離に対する繰り出し量が変倍に伴って変化してしま
い、フォーカシングレンズ群の駆動制御を行うのが難し
い。特に、フィルム面上の結像状態を確認することがで
きない非TTL方式のカメラでは、フォーカシングレン
ズ群の制御を容易に行うことができない。そこで、広角
端から望遠端までの焦点距離範囲を複数の小範囲に分割
し、各焦点距離範囲内においては焦点距離にかかわらず
それぞれ同じ制御を行う方法がこれまで一般的に用いら
れてきた。
【0037】近年、オートフォーカス機能を備えたカメ
ラが一般的になるにつれて、オートフォーカスの高速化
が進んでおり、特に、仕事量(=重量×移動量)の小さ
いフォーカシング方法に関する提案がなされている。そ
こで、フォーカシングレンズ群の移動量を小さくするた
めの条件について述べる。被写体の位置が遠距離から近
距離に移動するとき、フォーカシングレンズ群による像
点の位置が一定となるように、フォーカシングレンズ群
を移動させることにより合焦を行うことができる。
ラが一般的になるにつれて、オートフォーカスの高速化
が進んでおり、特に、仕事量(=重量×移動量)の小さ
いフォーカシング方法に関する提案がなされている。そ
こで、フォーカシングレンズ群の移動量を小さくするた
めの条件について述べる。被写体の位置が遠距離から近
距離に移動するとき、フォーカシングレンズ群による像
点の位置が一定となるように、フォーカシングレンズ群
を移動させることにより合焦を行うことができる。
【0038】このとき、フォーカシングレンズ群の移動
量を小さくするための条件について、図1に示す薄肉レ
ンズ系を参照して説明する。図1において、Fは遠距離
合焦状態におけるフォーカシングレンズ群の位置を、
F’は近距離合焦状態におけるフォーカシングレンズ群
の位置をそれぞれ示している。そして、Aは遠距離合焦
状態におけるフォーカシングレンズ群に対する物点の位
置を、Bは遠距離合焦状態におけるフォーカシングレン
ズ群による像点の位置をそれぞれ示している。
量を小さくするための条件について、図1に示す薄肉レ
ンズ系を参照して説明する。図1において、Fは遠距離
合焦状態におけるフォーカシングレンズ群の位置を、
F’は近距離合焦状態におけるフォーカシングレンズ群
の位置をそれぞれ示している。そして、Aは遠距離合焦
状態におけるフォーカシングレンズ群に対する物点の位
置を、Bは遠距離合焦状態におけるフォーカシングレン
ズ群による像点の位置をそれぞれ示している。
【0039】また、A’は近距離合焦状態におけるフォ
ーカシングレンズ群に対する物点の位置を、B’は近距
離合焦状態におけるフォーカシングレンズ群による像点
の位置をそれぞれ示している。図示のように、物体位置
が遠距離から近距離に移動すると、フォーカシングレン
ズ群による像点の位置B’が元の像点位置Bを維持する
ように、フォーカシングレンズ群がxだけ光軸に沿って
移動することにより近距離合焦が行われる。
ーカシングレンズ群に対する物点の位置を、B’は近距
離合焦状態におけるフォーカシングレンズ群による像点
の位置をそれぞれ示している。図示のように、物体位置
が遠距離から近距離に移動すると、フォーカシングレン
ズ群による像点の位置B’が元の像点位置Bを維持する
ように、フォーカシングレンズ群がxだけ光軸に沿って
移動することにより近距離合焦が行われる。
【0040】上述のように、フォーカシングレンズ群に
対する物点の位置がAからA’までyだけ移動すると
き、フォーカシングレンズ群による像点の位置を一定に
するために、フォーカシングレンズ群をFからF’まで
xだけ移動させるものとする。この場合、フォーカシン
グレンズ群の結像倍率をβfとすると、フォーカシング
レンズ群の移動量xは、次の数式(11)で与えられる。 x={βf2 /(βf2 −1)}・y (11)
対する物点の位置がAからA’までyだけ移動すると
き、フォーカシングレンズ群による像点の位置を一定に
するために、フォーカシングレンズ群をFからF’まで
xだけ移動させるものとする。この場合、フォーカシン
グレンズ群の結像倍率をβfとすると、フォーカシング
レンズ群の移動量xは、次の数式(11)で与えられる。 x={βf2 /(βf2 −1)}・y (11)
【0041】式(11)において、k=βf2 /(βf2
−1)とすると、kの値はβf2 の値に依存して次の式
(12)および(13)で表すようになる。 1≦k (βf2 >1) (12) 0>k (βf2 <1) (13)
−1)とすると、kの値はβf2 の値に依存して次の式
(12)および(13)で表すようになる。 1≦k (βf2 >1) (12) 0>k (βf2 <1) (13)
【0042】したがって、フォーカシングレンズ群の移
動量xの大きさを小さくするには、βf2 >1の場合
にはkを1に近づける、すなわち1/βfを0に近づけ
ることが必要であり、βf2 <1の場合には、kを0
に近づける、すなわちβfを0に近づけることが必要で
ある。本発明においては、βfを0に近づけることによ
り、フォーカシング時のフォーカシングレンズ群の移動
量xを小さくしている。
動量xの大きさを小さくするには、βf2 >1の場合
にはkを1に近づける、すなわち1/βfを0に近づけ
ることが必要であり、βf2 <1の場合には、kを0
に近づける、すなわちβfを0に近づけることが必要で
ある。本発明においては、βfを0に近づけることによ
り、フォーカシング時のフォーカシングレンズ群の移動
量xを小さくしている。
【0043】ところで、IF方式やRF方式のズームレ
ンズにおいては、フォーカシングレンズ群がδだけ移動
した際の像面の移動量σは、フォーカシングレンズ群の
使用倍率をβfとすると、次の式(14)で与えられる。 σ=δ・(βf2 −1)β2 (14) なお、式(14)において、βはフォーカシングレンズ群
よりも像側に配置されたレンズ群全体の使用倍率であ
る。また、焦点距離fは、フォーカシングレンズ群より
も物体側に配置されたレンズ群全体による合成焦点距離
をf’とするとき、次の式(15)で表される。 f=βf・β・f’ (15)
ンズにおいては、フォーカシングレンズ群がδだけ移動
した際の像面の移動量σは、フォーカシングレンズ群の
使用倍率をβfとすると、次の式(14)で与えられる。 σ=δ・(βf2 −1)β2 (14) なお、式(14)において、βはフォーカシングレンズ群
よりも像側に配置されたレンズ群全体の使用倍率であ
る。また、焦点距離fは、フォーカシングレンズ群より
も物体側に配置されたレンズ群全体による合成焦点距離
をf’とするとき、次の式(15)で表される。 f=βf・β・f’ (15)
【0044】前述のように、フォーカシングレンズ群で
は、βf2 がほとんど0であるか、あるいは1/β
f2 がほとんど0である。したがって、のβf2 がほ
とんど0である場合、式(14)は次の式(16)のように
近似される。 σ=β2 ・δ (16) こうして、式(16)においてa=β2 とし、式(16)を
前述の式(1)と同じように扱うことにより、式(10)
を導くことができる。
は、βf2 がほとんど0であるか、あるいは1/β
f2 がほとんど0である。したがって、のβf2 がほ
とんど0である場合、式(14)は次の式(16)のように
近似される。 σ=β2 ・δ (16) こうして、式(16)においてa=β2 とし、式(16)を
前述の式(1)と同じように扱うことにより、式(10)
を導くことができる。
【0045】また、上述の式(14)は、式(15)に示す
関係を用いて次の式(17)のように表される。 σ=δ・(1−βf-2)(f/f’)2 (17) したがって、の1/βf2 がほとんど0である場合、
すなわちβf-2=0とみなすことができる場合、式(1
7)は次の式(18)のように近似される。 σ=δ・(f/f’)2 (18) こうして、式(18)においてa=(f/f’)2 とし、
式(18)を前述の式(1)と同じように扱うことによ
り、式(10)を導くことができる。
関係を用いて次の式(17)のように表される。 σ=δ・(1−βf-2)(f/f’)2 (17) したがって、の1/βf2 がほとんど0である場合、
すなわちβf-2=0とみなすことができる場合、式(1
7)は次の式(18)のように近似される。 σ=δ・(f/f’)2 (18) こうして、式(18)においてa=(f/f’)2 とし、
式(18)を前述の式(1)と同じように扱うことによ
り、式(10)を導くことができる。
【0046】但し、いずれのフォーカシング方式を用い
た場合にも、変倍に伴って一方向に単調に移動し、その
移動量から一義的に焦点距離が決まるようなレンズ群の
変倍による移動量をΔとすることが望ましい。特に、
の1/βf2 がほとんど0である場合、変倍による移動
量Δから一義的にフォーカシングレンズ群よりも物体側
に配置されたレンズ群による合成焦点距離f’が決まる
ことが望ましい。以上のように、本発明によるバックフ
ォーカスの調整方法は、特定のフォーカシング方法に限
定されることなく適用可能であり、少ない記憶容量で焦
点位置のずれを調整することが可能である。
た場合にも、変倍に伴って一方向に単調に移動し、その
移動量から一義的に焦点距離が決まるようなレンズ群の
変倍による移動量をΔとすることが望ましい。特に、
の1/βf2 がほとんど0である場合、変倍による移動
量Δから一義的にフォーカシングレンズ群よりも物体側
に配置されたレンズ群による合成焦点距離f’が決まる
ことが望ましい。以上のように、本発明によるバックフ
ォーカスの調整方法は、特定のフォーカシング方法に限
定されることなく適用可能であり、少ない記憶容量で焦
点位置のずれを調整することが可能である。
【0047】また、以上の議論では、焦点距離情報とし
てズームレンズを構成するレンズ群のうち1つのレンズ
群の変倍による移動量Δを用いている。しかしながら、
鏡筒の回転角などのように、変倍時に変化する量であっ
てこの量に基づいて一義的に焦点距離を算出することが
できるような変化量であれば、本発明の調整方法におけ
る焦点距離情報として適用することができることはいう
までもない。
てズームレンズを構成するレンズ群のうち1つのレンズ
群の変倍による移動量Δを用いている。しかしながら、
鏡筒の回転角などのように、変倍時に変化する量であっ
てこの量に基づいて一義的に焦点距離を算出することが
できるような変化量であれば、本発明の調整方法におけ
る焦点距離情報として適用することができることはいう
までもない。
【0048】また、フォーカシングレンズ群が連続的に
移動可能であり且つ電気的な制御により容易に調整可能
なため、フォーカシングレンズ群を調整量δhだけ移動
させてバックフォーカスを調整する方式について議論を
進めてきた。しかしながら、連続的に移動可能で且つ電
気的に調整を行うことのできるようなレンズ群であれ
ば、フォーカシングレンズ群以外の他のレンズ群Ghに
ついても本発明の調整方法を適用することができること
は自明である。
移動可能であり且つ電気的な制御により容易に調整可能
なため、フォーカシングレンズ群を調整量δhだけ移動
させてバックフォーカスを調整する方式について議論を
進めてきた。しかしながら、連続的に移動可能で且つ電
気的に調整を行うことのできるようなレンズ群であれ
ば、フォーカシングレンズ群以外の他のレンズ群Ghに
ついても本発明の調整方法を適用することができること
は自明である。
【0049】本発明では、製造過程において、変倍範囲
中の少なくとも3つのレンズ位置状態での調整量δhに
基づいて、演算式に用いる補正係数を導き出す。そし
て、その補正係数を記憶媒体上に記憶させ、演算式に焦
点距離情報を代入して得られる各焦点距離状態に対する
調整量δhだけレンズ群Ghを駆動する。こうして、焦
点位置とフィルム面位置とのずれを変倍範囲全体に亘っ
て小さく抑えることが可能である。
中の少なくとも3つのレンズ位置状態での調整量δhに
基づいて、演算式に用いる補正係数を導き出す。そし
て、その補正係数を記憶媒体上に記憶させ、演算式に焦
点距離情報を代入して得られる各焦点距離状態に対する
調整量δhだけレンズ群Ghを駆動する。こうして、焦
点位置とフィルム面位置とのずれを変倍範囲全体に亘っ
て小さく抑えることが可能である。
【0050】ところで、別の観点によれば、撮影レンズ
には、ある一定以上の解像本数が要求されるが、解像本
数の要求を満足するための焦点深度が考えられる。例え
ば、人間の眼の分解能はθ=1’(分)と言われるが、
サービス判サイズに引き伸ばす場合、引き伸ばし倍率β
は約3倍となる。この写真を明視の距離L(250m
m)で観察することを考えると、フィルム面上での解像
力Kは、次の式(19)で表される。
には、ある一定以上の解像本数が要求されるが、解像本
数の要求を満足するための焦点深度が考えられる。例え
ば、人間の眼の分解能はθ=1’(分)と言われるが、
サービス判サイズに引き伸ばす場合、引き伸ばし倍率β
は約3倍となる。この写真を明視の距離L(250m
m)で観察することを考えると、フィルム面上での解像
力Kは、次の式(19)で表される。
【0051】
【数1】 K=θ・L={2πL/(360・60}/β =0.02424[mm] (19) したがって、観察する上で必要な解像本数kは、次の式
(20)で与えられる。 k=1/K=41.25[本/mm] (20)
(20)で与えられる。 k=1/K=41.25[本/mm] (20)
【0052】また、この際の口径比をFNOとするとき、
光軸方向の焦点深度Sは、次の式(21)で表される。 S=±K・FNO=±0.02424・FNO (21) したがって、フィルム面位置に対して焦点位置がこの焦
点深度S内でずれたとしても、ピントずれ(焦点ずれ)
として観察されない。
光軸方向の焦点深度Sは、次の式(21)で表される。 S=±K・FNO=±0.02424・FNO (21) したがって、フィルム面位置に対して焦点位置がこの焦
点深度S内でずれたとしても、ピントずれ(焦点ずれ)
として観察されない。
【0053】以上の議論に基づく焦点深度は、ピントず
れを許容するというものではなく、あくまでもカメラの
焦点位置精度に関するものである。また、フィルム面の
サイズや、引き伸ばし倍率によっても必要とされる焦点
深度が変化する。さらに、ピントずれは観察者の主観的
な判断による部分が多いため、明視の距離や解像本数な
ども主観的に変化してしまう。このため、上述の具体的
な数値は、あくまでも非限定的な数値例にすぎない。
れを許容するというものではなく、あくまでもカメラの
焦点位置精度に関するものである。また、フィルム面の
サイズや、引き伸ばし倍率によっても必要とされる焦点
深度が変化する。さらに、ピントずれは観察者の主観的
な判断による部分が多いため、明視の距離や解像本数な
ども主観的に変化してしまう。このため、上述の具体的
な数値は、あくまでも非限定的な数値例にすぎない。
【0054】このように、カメラの仕様に基づく焦点深
度を考慮すると、多少の焦点位置のずれは無視すること
ができる。このため、前述の式(10)において、可動レ
ンズ群の数Nより少ない次数の多項式を用いても、焦点
位置を充分に制御することが可能である。また、後述の
各実施例において示すように、焦点距離情報と撮影距離
情報とに基づき、予めカメラ本体に記憶した演算手段に
より算出されるフォーカシング移動量だけフォーカシン
グレンズ群を移動させることにより合焦を行うことがで
きる。また、フォーカシングレンズ群は変倍中固定であ
る必要性はなく、別の演算手段を設けて焦点距離情報に
基づき変倍のための移動量を算出し、算出した変倍移動
量だけフォーカシングレンズ群を移動させることも可能
である。
度を考慮すると、多少の焦点位置のずれは無視すること
ができる。このため、前述の式(10)において、可動レ
ンズ群の数Nより少ない次数の多項式を用いても、焦点
位置を充分に制御することが可能である。また、後述の
各実施例において示すように、焦点距離情報と撮影距離
情報とに基づき、予めカメラ本体に記憶した演算手段に
より算出されるフォーカシング移動量だけフォーカシン
グレンズ群を移動させることにより合焦を行うことがで
きる。また、フォーカシングレンズ群は変倍中固定であ
る必要性はなく、別の演算手段を設けて焦点距離情報に
基づき変倍のための移動量を算出し、算出した変倍移動
量だけフォーカシングレンズ群を移動させることも可能
である。
【0055】
【実施例】以下、本発明の各実施例を、添付図面に基づ
いて説明する。 〔第1実施例〕図2は、本発明の第1実施例および第2
実施例にかかる焦点位置補正装置が適用されるズームレ
ンズの広角端(W)、中間焦点距離状態(M)および望
遠端(T)における屈折力配置図である。図2のズーム
レンズは、物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群G
1と、負屈折力の第2レンズ群G2と、正屈折力の第3
レンズ群G3と、正屈折力の第4レンズ群G4と、負屈
折力の第5レンズ群G5とから構成されている。
いて説明する。 〔第1実施例〕図2は、本発明の第1実施例および第2
実施例にかかる焦点位置補正装置が適用されるズームレ
ンズの広角端(W)、中間焦点距離状態(M)および望
遠端(T)における屈折力配置図である。図2のズーム
レンズは、物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群G
1と、負屈折力の第2レンズ群G2と、正屈折力の第3
レンズ群G3と、正屈折力の第4レンズ群G4と、負屈
折力の第5レンズ群G5とから構成されている。
【0056】そして、広角端から望遠端への変倍に際し
て、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との空気間隔
が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との空
気間隔は減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4
との空気間隔は増大し、第4レンズ群G4と第5レンズ
群G5との空気間隔は減少するように、各レンズ群が物
体側に移動する。なお、変倍時には、第2レンズ群G2
と第4レンズ群G4とが一体的に移動し、第3レンズ群
G3は第2レンズ群G2と第4レンズ群G4とに対して
相対的に移動する。また、フォーカシング時には、第3
レンズ群G3だけが光軸に沿って移動する。
て、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との空気間隔
が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との空
気間隔は減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4
との空気間隔は増大し、第4レンズ群G4と第5レンズ
群G5との空気間隔は減少するように、各レンズ群が物
体側に移動する。なお、変倍時には、第2レンズ群G2
と第4レンズ群G4とが一体的に移動し、第3レンズ群
G3は第2レンズ群G2と第4レンズ群G4とに対して
相対的に移動する。また、フォーカシング時には、第3
レンズ群G3だけが光軸に沿って移動する。
【0057】以下の表(1)には、第1実施例のズーム
レンズを構成する各レンズ群の焦点距離を掲げる。表
(1)において、f1は第1レンズ群G1の焦点距離
を、f2は第2レンズ群G2の焦点距離を、f3は第3
レンズ群G3の焦点距離を、f4は第4レンズ群G4の
焦点距離を、f5は第5レンズ群G5の焦点距離をそれ
ぞれ示している。
レンズを構成する各レンズ群の焦点距離を掲げる。表
(1)において、f1は第1レンズ群G1の焦点距離
を、f2は第2レンズ群G2の焦点距離を、f3は第3
レンズ群G3の焦点距離を、f4は第4レンズ群G4の
焦点距離を、f5は第5レンズ群G5の焦点距離をそれ
ぞれ示している。
【0058】
【表1】 f1=+90.4309 f2=-23.5902 f3=+37.4505 f4=+37.6037 f5=-28.1980
【0059】また、以下の表(2)には、第1実施例の
ズームレンズにおける代表的なレンズ群である第1レン
ズ群G1の広角端における位置からの変倍による移動量
Δに対する、焦点距離f、各レンズ群同士の主点間隔お
よびバックフォーカスBfを示している。表(2)にお
いて、D1は第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との
主点間隔を、D2は第2レンズ群G2と第3レンズ群G
3との主点間隔を、D3は第3レンズ群G3と第4レン
ズ群G4との主点間隔を、D4は第4レンズ群G4と第
5レンズ群G5との主点間隔をそれぞれ示している。な
お、第1レンズ群G1の変倍による移動量Δの符号は、
物体側への移動を正としている。
ズームレンズにおける代表的なレンズ群である第1レン
ズ群G1の広角端における位置からの変倍による移動量
Δに対する、焦点距離f、各レンズ群同士の主点間隔お
よびバックフォーカスBfを示している。表(2)にお
いて、D1は第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との
主点間隔を、D2は第2レンズ群G2と第3レンズ群G
3との主点間隔を、D3は第3レンズ群G3と第4レン
ズ群G4との主点間隔を、D4は第4レンズ群G4と第
5レンズ群G5との主点間隔をそれぞれ示している。な
お、第1レンズ群G1の変倍による移動量Δの符号は、
物体側への移動を正としている。
【0060】
【表2】 Δ f D1 D2 D3 D4 Bf 0.000 39.0006 5.4997 8.5592 10.4519 27.6772 8.7659 8.586 49.8831 10.9106 8.1634 10.8477 23.9376 15.6807 17.254 62.7864 14.1629 7.7675 11.2436 20.8345 24.1998 25.923 75.8719 17.1959 7.3716 11.4395 18.6980 31.9714 34.591 89.6179 20.1471 6.9757 12.0354 17.0385 39.3479 43.259 104.3112 23.0378 6.5799 12.4312 15.6450 46.5189 51.927 119.9336 24.8089 6.1840 12.8271 14.5165 54.5446 60.595 136.2186 26.2328 5.7881 13.2230 13.6042 62.7012 69.377 154.0379 28.4821 5.3922 13.6189 12.6740 70.1640
【0061】第1実施例においては、第1レンズ群G1
の変倍による移動量Δにより、焦点距離fが次の式(2
2)で表される。
の変倍による移動量Δにより、焦点距離fが次の式(2
2)で表される。
【数2】 f=30.89154+1.15333 ×Δ+0.018858×Δ2 −0.486716×10-3×Δ3 +0.717131×10-5×Δ4 −0.369461×10-7×Δ5 (22)
【0062】そして、以下の演算式(23)を用いて、各
焦点距離状態における調整量δhを算出する。 δh=a0 +a1 Δ+a2 Δ2 +・・・+a5 Δ5 (23) ここで、a0 〜a5 は補正係数とする。
焦点距離状態における調整量δhを算出する。 δh=a0 +a1 Δ+a2 Δ2 +・・・+a5 Δ5 (23) ここで、a0 〜a5 は補正係数とする。
【0063】次に、第1実施例における実際のバックフ
ォーカスの調整に関して、以下に説明する。第1実施例
においては、製造時に、第5レンズ群G5を移動させ
て広角端における焦点位置と望遠端における焦点位置と
を合わせる。次いで、広角端から望遠端までの第1レ
ンズ群G1の変倍による移動量Δが表(2)に示す9点
のレンズ位置状態において、焦点位置とフィルム面とを
合わせるのに必要な第3レンズ群G3の9個の調整量δ
hを測定する。そして、カメラのメモリー上にの操
作で得られた9個の調整量δhに基づいて算出された6
つの補正係数a0 、a1 、a2 、・・・、a5 を記憶す
る。最後に、焦点位置とフィルム面位置とが一致する
ようにカメラレンズ系を全体的に移動させることによ
り、バックフォーカスの調整を行う。
ォーカスの調整に関して、以下に説明する。第1実施例
においては、製造時に、第5レンズ群G5を移動させ
て広角端における焦点位置と望遠端における焦点位置と
を合わせる。次いで、広角端から望遠端までの第1レ
ンズ群G1の変倍による移動量Δが表(2)に示す9点
のレンズ位置状態において、焦点位置とフィルム面とを
合わせるのに必要な第3レンズ群G3の9個の調整量δ
hを測定する。そして、カメラのメモリー上にの操
作で得られた9個の調整量δhに基づいて算出された6
つの補正係数a0 、a1 、a2 、・・・、a5 を記憶す
る。最後に、焦点位置とフィルム面位置とが一致する
ようにカメラレンズ系を全体的に移動させることによ
り、バックフォーカスの調整を行う。
【0064】第1実施例における各レンズ群の設計時の
焦点距離は表(1)に示す通りである。しかしながら、
製造時における各レンズの曲率半径、レンズ厚、屈折率
等の誤差に起因して、各レンズ群の焦点距離がそれぞれ
3%だけその大きさが大きくなる方向に変化したものと
想定する。そして、この場合の焦点位置のずれ量を、次
の表(3)において(A)に示すとともに、図3にも示
している。
焦点距離は表(1)に示す通りである。しかしながら、
製造時における各レンズの曲率半径、レンズ厚、屈折率
等の誤差に起因して、各レンズ群の焦点距離がそれぞれ
3%だけその大きさが大きくなる方向に変化したものと
想定する。そして、この場合の焦点位置のずれ量を、次
の表(3)において(A)に示すとともに、図3にも示
している。
【0065】そして、広角端における焦点位置と望遠端
における焦点位置とが一致するように第5レンズ群G5
を移動させて補正した後の焦点位置のずれ量を、表
(3)において(B)に示すとともに、図4にも示して
いる。なお、この場合、第5レンズ群G5の移動量は、
像側に0.8131である。
における焦点位置とが一致するように第5レンズ群G5
を移動させて補正した後の焦点位置のずれ量を、表
(3)において(B)に示すとともに、図4にも示して
いる。なお、この場合、第5レンズ群G5の移動量は、
像側に0.8131である。
【0066】また、フォーカシングレンズ群である第3
レンズ群G3を移動させて各焦点距離状態に亘って焦点
位置のずれを補正するための厳密調整量を表(3)にお
いて(C)に示すとともに、図5において実線で示して
いる。さらに、カメラのメモリー上に記憶された補正係
数をもとに、第3レンズ群G3を制御する際の近似調整
量を表(3)において(D)で示すとともに、図5にお
いて破線で示している。なお、メモリー上に記憶された
補正係数a0 、a1 、a2 、・・・、a5 の具体的な値
は以下の通りである。
レンズ群G3を移動させて各焦点距離状態に亘って焦点
位置のずれを補正するための厳密調整量を表(3)にお
いて(C)に示すとともに、図5において実線で示して
いる。さらに、カメラのメモリー上に記憶された補正係
数をもとに、第3レンズ群G3を制御する際の近似調整
量を表(3)において(D)で示すとともに、図5にお
いて破線で示している。なお、メモリー上に記憶された
補正係数a0 、a1 、a2 、・・・、a5 の具体的な値
は以下の通りである。
【0067】a0 =+0.0000 a1 =+0.12851×10-1 a2 =-0.65462×10-3 a3 =+0.14052×10-4 a4 =-0.15009×10-6 a5 =+0.64941×10-9
【0068】なお、第1実施例では、第3レンズ群G3
を近似調整量だけ移動させて各焦点距離状態に亘って焦
点位置のずれを補正した後の焦点位置とフィルム面位置
とのずれ量が1.4707である。そこで、カメラレンズ系を
全体的に1.4707だけ物体側に移動させることにより、焦
点位置とフィルム面位置とを一致させて、バックフォー
カスの調整を完了する。
を近似調整量だけ移動させて各焦点距離状態に亘って焦
点位置のずれを補正した後の焦点位置とフィルム面位置
とのずれ量が1.4707である。そこで、カメラレンズ系を
全体的に1.4707だけ物体側に移動させることにより、焦
点位置とフィルム面位置とを一致させて、バックフォー
カスの調整を完了する。
【0069】
【表3】 Δ (A) (B) (C) (D) 0.000 2.1387 0.0000 0.0000 0.0000 8.586 2.8594 0.1150 0.0662 0.0702 17.254 3.8363 0.2266 0.0935 0.0867 25.923 3.9908 0.2306 0.0740 0.0778 34.591 4.8019 0.2233 0.0584 0.0601 43.259 5.6719 0.1966 0.0433 0.0412 51.927 8.2628 0.1344 0.0244 0.0236 60.595 9.7495 0.0473 0.0071 0.0085 69.377 11.2949 0.0000 0.0000 -0.0004
【0070】このように、第1実施例では、6つの補正
係数a0 〜a5 と第1レンズ群の変倍による移動量Δと
に基づいて、変倍領域の全体に亘って調整量を良好に近
似することができる。そして、良好に近似した調整量に
基づいて、変倍領域の全体に亘って焦点位置すなわちバ
ックフォーカスを良好に調整することができる。すなわ
ち、第1実施例では、調整量演算手段により、レンズ全
系の焦点距離に対応する変化量を規定する焦点距離情報
である第1レンズ群の変倍による移動量Δとバックフォ
ーカスの調整のために予め記憶された補正係数a0 〜a
5 とに基づく演算式(23)によりフォーカシングレンズ
群である第3レンズ群G3の近似調整量δhを算出す
る。そして、駆動手段により、第3レンズ群G3を算出
した近似調整量δhだけ光軸に沿って移動させることに
よって、製造誤差に起因する最良像面のフィルム面に対
する焦点位置ずれを変倍領域の全体に亘って良好に補正
することができる。
係数a0 〜a5 と第1レンズ群の変倍による移動量Δと
に基づいて、変倍領域の全体に亘って調整量を良好に近
似することができる。そして、良好に近似した調整量に
基づいて、変倍領域の全体に亘って焦点位置すなわちバ
ックフォーカスを良好に調整することができる。すなわ
ち、第1実施例では、調整量演算手段により、レンズ全
系の焦点距離に対応する変化量を規定する焦点距離情報
である第1レンズ群の変倍による移動量Δとバックフォ
ーカスの調整のために予め記憶された補正係数a0 〜a
5 とに基づく演算式(23)によりフォーカシングレンズ
群である第3レンズ群G3の近似調整量δhを算出す
る。そして、駆動手段により、第3レンズ群G3を算出
した近似調整量δhだけ光軸に沿って移動させることに
よって、製造誤差に起因する最良像面のフィルム面に対
する焦点位置ずれを変倍領域の全体に亘って良好に補正
することができる。
【0071】なお、本発明の第1実施例においては、以
下の演算式(24)に基づいて、第3レンズ群G3の変倍
に際する第2レンズ群G2および第4レンズ群G4に対
する相対的な移動量δzを別の演算手段において算出す
る。そして、算出した移動量δzにしたがって駆動手段
により第3レンズ群G3を制御する。 δz=3.1670-0.0458 Δ (24)
下の演算式(24)に基づいて、第3レンズ群G3の変倍
に際する第2レンズ群G2および第4レンズ群G4に対
する相対的な移動量δzを別の演算手段において算出す
る。そして、算出した移動量δzにしたがって駆動手段
により第3レンズ群G3を制御する。 δz=3.1670-0.0458 Δ (24)
【0072】また、以下の演算式(25)または(26)に
基づいて、第3レンズ群G3の近距離合焦に際するフォ
ーカシング移動量δfをフォーカシング移動量演算手段
において算出する。そして、算出した移動量δfにした
がって駆動手段により第3レンズ群G3を制御する。 δf=−(1.2395+0.0258 Δ)/R(Δ≦25.9225mm) (25) δf=−(0.4789+0.0293 Δ)/R(Δ>25.9225mm) (26) 但し、Δは第1レンズ群G1の広角端における位置から
の変倍による移動量を、Rは撮影距離をそれぞれ示して
いる。なお、上述したように、第1レンズ群G1の変倍
による移動量Δの符号は物体側への移動を正としてい
る。また、移動量δzおよびδfの符号も物体側への移
動を正としている。
基づいて、第3レンズ群G3の近距離合焦に際するフォ
ーカシング移動量δfをフォーカシング移動量演算手段
において算出する。そして、算出した移動量δfにした
がって駆動手段により第3レンズ群G3を制御する。 δf=−(1.2395+0.0258 Δ)/R(Δ≦25.9225mm) (25) δf=−(0.4789+0.0293 Δ)/R(Δ>25.9225mm) (26) 但し、Δは第1レンズ群G1の広角端における位置から
の変倍による移動量を、Rは撮影距離をそれぞれ示して
いる。なお、上述したように、第1レンズ群G1の変倍
による移動量Δの符号は物体側への移動を正としてい
る。また、移動量δzおよびδfの符号も物体側への移
動を正としている。
【0073】こうして、第3レンズ群G3の基準位置か
らの総移動量ΔG3は、次の式(27)で表される。 ΔG3=δz+δf+δh (27) このように、焦点距離情報Δと撮影距離Rとに基づき各
演算手段よって算出された移動量の総和である総移動量
ΔG3にしたがって、駆動手段により第3レンズ群を駆動
制御する。
らの総移動量ΔG3は、次の式(27)で表される。 ΔG3=δz+δf+δh (27) このように、焦点距離情報Δと撮影距離Rとに基づき各
演算手段よって算出された移動量の総和である総移動量
ΔG3にしたがって、駆動手段により第3レンズ群を駆動
制御する。
【0074】〔第2実施例〕第2実施例のズームレンズ
は、図2に示す第1実施例と同じ屈折力配置を有する。
なお、第2実施例において、各レンズ群の焦点距離は第
1実施例と同じであり、表(1)に示す通りである。ま
た、第2実施例のズームレンズにおける代表的なレンズ
群である第1レンズ群G1の広角端における位置からの
変倍による移動量Δに対する、焦点距離f、各レンズ群
同士の主点間隔およびバックフォーカスBfは第1実施
例と同じであり、表(2)に示す通りである。
は、図2に示す第1実施例と同じ屈折力配置を有する。
なお、第2実施例において、各レンズ群の焦点距離は第
1実施例と同じであり、表(1)に示す通りである。ま
た、第2実施例のズームレンズにおける代表的なレンズ
群である第1レンズ群G1の広角端における位置からの
変倍による移動量Δに対する、焦点距離f、各レンズ群
同士の主点間隔およびバックフォーカスBfは第1実施
例と同じであり、表(2)に示す通りである。
【0075】以下、第2実施例における実際のバックフ
ォーカスの調整に関して説明する。第2実施例において
は、製造時に、第5レンズ群G5を移動させて望遠端
において焦点位置とフィルム面とを合わせる。次いで、
広角端から望遠端までの第1レンズ群G1の変倍によ
る移動量Δが表(2)に示す9点のレンズ位置状態にお
いて、焦点位置とフィルム面とを合わせるのに必要な第
3レンズ群G3の9個の調整量δhを測定する。そし
て、カメラのメモリー上にの操作で得られた9個の
調整量δhに基づいて算出された6つの補正係数a0 、
a1 、a2 、・・・、a5 を記憶することにより、バッ
クフォーカスの調整を行う。
ォーカスの調整に関して説明する。第2実施例において
は、製造時に、第5レンズ群G5を移動させて望遠端
において焦点位置とフィルム面とを合わせる。次いで、
広角端から望遠端までの第1レンズ群G1の変倍によ
る移動量Δが表(2)に示す9点のレンズ位置状態にお
いて、焦点位置とフィルム面とを合わせるのに必要な第
3レンズ群G3の9個の調整量δhを測定する。そし
て、カメラのメモリー上にの操作で得られた9個の
調整量δhに基づいて算出された6つの補正係数a0 、
a1 、a2 、・・・、a5 を記憶することにより、バッ
クフォーカスの調整を行う。
【0076】第2実施例における各レンズ群の設計時の
焦点距離は、表(1)に示す通りである。しかしなが
ら、製造時における各レンズの曲率半径、レンズ厚、屈
折率等の誤差に起因して、各レンズ群の焦点距離がそれ
ぞれ3%だけその大きさが大きくなる方向に変化したも
のと想定する。そして、この場合の焦点位置のずれを、
表(4)において(A)に示すとともに、図6図にも示
している。
焦点距離は、表(1)に示す通りである。しかしなが
ら、製造時における各レンズの曲率半径、レンズ厚、屈
折率等の誤差に起因して、各レンズ群の焦点距離がそれ
ぞれ3%だけその大きさが大きくなる方向に変化したも
のと想定する。そして、この場合の焦点位置のずれを、
表(4)において(A)に示すとともに、図6図にも示
している。
【0077】そして、望遠端において焦点位置がフィル
ム面と重なるように、第5レンズ群G5を像側に0.9
5142だけ移動させて補正した後の焦点位置のずれ
を、表(4)において(B)に示すとともに、図7にも
示している。また、第3レンズ群G3を移動させて焦点
位置のずれを補正するための厳密調整量を表(4)にお
いて(C)に示すとともに、図8において実線で示して
いる。さらに、カメラのメモリー上に記憶された補正係
数に基づいて、第3レンズ群G3を制御する際の近似調
整量を表(4)において(D)に示すとともに、図8に
おいて破線で示している。
ム面と重なるように、第5レンズ群G5を像側に0.9
5142だけ移動させて補正した後の焦点位置のずれ
を、表(4)において(B)に示すとともに、図7にも
示している。また、第3レンズ群G3を移動させて焦点
位置のずれを補正するための厳密調整量を表(4)にお
いて(C)に示すとともに、図8において実線で示して
いる。さらに、カメラのメモリー上に記憶された補正係
数に基づいて、第3レンズ群G3を制御する際の近似調
整量を表(4)において(D)に示すとともに、図8に
おいて破線で示している。
【0078】なお、第2実施例において、メモリー上に
記憶した補正係数a0 、a1 、a2、・・・、a5 の具
体的な値を以下に示す。 a0 =+1.1682 a1 =-0.14410×10-1 a2 =-0.26889×10-2 a3 =+0.96757×10-4 a4 =-0.11407×10-5 a5 =+0.42820×10-8
記憶した補正係数a0 、a1 、a2、・・・、a5 の具
体的な値を以下に示す。 a0 =+1.1682 a1 =-0.14410×10-1 a2 =-0.26889×10-2 a3 =+0.96757×10-4 a4 =-0.11407×10-5 a5 =+0.42820×10-8
【0079】
【表4】 Δ (A) (B) (C) (D) 0.000 2.1387 1.3678 1.1682 1.1682 8.586 2.8594 1.3729 0.8607 0.9015 17.254 3.8363 1.3351 0.5859 0.5215 25.923 3.9908 0.5016 0.1711 0.2634 34.591 4.8019 0.1715 0.0475 0.0359 43.259 5.6719 -0.1951 -0.0454 -0.0005 51.927 8.2628 0.5918 0.1116 0.0398 60.595 9.7495 0.2757 0.0249 0.0683 69.377 11.2949 0.0000 0.0000 -0.0093
【0080】このように、第2実施例においても、6つ
の補正係数a0 〜a5 と第1レンズ群の変倍による移動
量Δとに基づいて、変倍領域の全体に亘って調整量を良
好に近似することができる。
の補正係数a0 〜a5 と第1レンズ群の変倍による移動
量Δとに基づいて、変倍領域の全体に亘って調整量を良
好に近似することができる。
【0081】
【効果】以上説明したように、本発明の焦点位置補正装
置によれば、ズームレンズを備えたカメラにおいて、た
とえば製造時に発生する焦点位置のずれを少ない記憶容
量で良好に補正することができる。
置によれば、ズームレンズを備えたカメラにおいて、た
とえば製造時に発生する焦点位置のずれを少ない記憶容
量で良好に補正することができる。
【図1】薄肉レンズ系を参照してフォーカシングレンズ
群の移動量を小さくするための条件について説明するた
めの図である。
群の移動量を小さくするための条件について説明するた
めの図である。
【図2】本発明の第1実施例および第2実施例にかかる
焦点位置補正装置が適用されるズームレンズの広角端
(W)、中間焦点距離状態(M)および望遠端(T)に
おける屈折力配置図である。
焦点位置補正装置が適用されるズームレンズの広角端
(W)、中間焦点距離状態(M)および望遠端(T)に
おける屈折力配置図である。
【図3】第1実施例において製造誤差に起因する焦点位
置のずれ量を示す図である。
置のずれ量を示す図である。
【図4】第1実施例において広角端における焦点距離と
望遠端における焦点距離とを一致させた後に残存する焦
点位置のずれ量を示す図である。
望遠端における焦点距離とを一致させた後に残存する焦
点位置のずれ量を示す図である。
【図5】図4の焦点位置のずれを補正するのに必要な調
整量を示す図である。
整量を示す図である。
【図6】第2実施例において製造誤差に起因する焦点位
置のずれ量を示す図である。
置のずれ量を示す図である。
【図7】第2実施例において望遠端において焦点距離と
フィルム面とを一致させた後に残存する焦点位置のずれ
量を示す図である。
フィルム面とを一致させた後に残存する焦点位置のずれ
量を示す図である。
【図8】図7の焦点位置のずれを補正するのに必要な調
整量を示す図である。
整量を示す図である。
【図9】薄肉レンズ系を用いてズームレンズの製造時に
発生する焦点位置のずれについて説明する図である。
発生する焦点位置のずれについて説明する図である。
【図10】広角端および望遠端において焦点位置とフィ
ルム面とを一致させるための具体的な操作を説明するた
めの図である。
ルム面とを一致させるための具体的な操作を説明するた
めの図である。
【図11】広角端および望遠端におけるバックフォーカ
スの調整を行った後の各レンズ群の移動と像面位置の移
動との関係を示す図である。
スの調整を行った後の各レンズ群の移動と像面位置の移
動との関係を示す図である。
【図12】広角端と望遠端との間でフィルム面に対する
焦点位置のずれを補正するのに必要な調整量δhの変倍
に伴う変化を示す図である。
焦点位置のずれを補正するのに必要な調整量δhの変倍
に伴う変化を示す図である。
【図13】2群構成のズームレンズに適用された従来の
第1のバックフォーカスの調整方法を説明するズームレ
ンズである。
第1のバックフォーカスの調整方法を説明するズームレ
ンズである。
【図14】2群構成のズームレンズに適用された従来の
第2のバックフォーカスの調整方法を説明するズームレ
ンズである。
第2のバックフォーカスの調整方法を説明するズームレ
ンズである。
【図15】多群構成のズームレンズに適用された従来の
第1のバックフォーカスの調整方法を説明するズームレ
ンズである。
第1のバックフォーカスの調整方法を説明するズームレ
ンズである。
【図16】多群構成のズームレンズに適用された従来の
第2のバックフォーカスの調整方法を説明するズームレ
ンズである。
第2のバックフォーカスの調整方法を説明するズームレ
ンズである。
G1 第1レンズ群 G2 第2レンズ群 G3 第3レンズ群 G4 第4レンズ群 G5 第5レンズ群
Claims (7)
- 【請求項1】 ズームレンズを備えたカメラの焦点位置
補正装置において、 レンズ全系の焦点距離に対応する変化量を規定する焦点
距離情報とバックフォーカスの調整のために予め記憶さ
れた補正係数とに基づく演算式により前記ズームレンズ
の少なくとも1つのレンズ群Ghの調整量δhを算出す
るための調整量演算手段と、 製造誤差に起因する最良像面のフィルム面に対する焦点
位置ずれを変倍領域の全体に亘って補正するように、各
焦点距離状態において前記レンズ群Ghを前記調整量δ
hだけ光軸に沿って移動させるための駆動手段とを備え
ていることを特徴とする焦点位置補正装置。 - 【請求項2】 前記レンズ群Ghは、変倍時に使用倍率
が可変で且つ合焦時に可動であることを特徴とする請求
項1に記載の焦点位置補正装置。 - 【請求項3】 前記調整量演算手段は、前記補正係数a
0 、a1 、a2 、・・・、ai と前記焦点距離情報であ
る変化量Δとに基づく次の演算式 δh=a0 +a1 Δ+a2 Δ2 +・・・+ai Δi により前記調整量δhを算出することを特徴とする請求
項1または2に記載の焦点位置補正装置。 - 【請求項4】 前記(i+1)個の補正係数は、少なく
とも3つの焦点距離状態における最良像面のフィルム面
に対する焦点位置ずれを補正するのに必要な3つの調整
量δhに基づいて規定されていることを特徴とする請求
項3に記載の焦点位置補正装置。 - 【請求項5】 前記(i+1)個の補正係数は、(i+
1)個よりも多いj個の焦点距離状態における最良像面
のフィルム面に対する焦点位置ずれを補正するのに必要
なj個の調整量δhに基づいて規定されていることをこ
とを特徴とする請求項4に記載の焦点位置補正装置。 - 【請求項6】 前記補正係数の数は、前記ズームレンズ
を構成する可動レンズ群の数よりも少ないことを特徴と
する請求項1乃至5のいずれか1項に記載の焦点位置補
正装置。 - 【請求項7】 前記レンズ群Ghは、合焦時に可動のフ
ォーカシングレンズ群であり、 前記駆動手段は、被写体までの距離を規定する撮影距離
情報と前記焦点距離情報とに基づいて算出された前記レ
ンズ群Ghのフォーカシング移動量δfを算出するため
のフォーカシング移動量演算手段をさらに備え、 前記駆動手段は、前記フォーカシング移動量δfと前記
調整量δhとの総和で表される量だけ前記レンズ群Gh
を光軸に沿って移動させることを特徴とする請求項1乃
至6のいずれか1項に記載の焦点位置補正装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7112377A JPH08286238A (ja) | 1995-04-13 | 1995-04-13 | 焦点位置補正装置 |
| US08/598,265 US5687403A (en) | 1995-04-13 | 1996-02-07 | Focal point position correction apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7112377A JPH08286238A (ja) | 1995-04-13 | 1995-04-13 | 焦点位置補正装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08286238A true JPH08286238A (ja) | 1996-11-01 |
Family
ID=14585162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7112377A Pending JPH08286238A (ja) | 1995-04-13 | 1995-04-13 | 焦点位置補正装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5687403A (ja) |
| JP (1) | JPH08286238A (ja) |
Families Citing this family (7)
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|---|---|---|---|---|
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| US6989865B1 (en) * | 1997-12-19 | 2006-01-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical equipment and it control method, and computer-readable storage medium |
| JPH11218672A (ja) * | 1998-01-30 | 1999-08-10 | Nikon Corp | オートフォーカスシステム、並びに撮影レンズ |
| JP4393045B2 (ja) * | 2002-08-23 | 2010-01-06 | キヤノン株式会社 | レンズ制御装置およびこれを備えたカメラ |
| US8760563B2 (en) | 2010-10-19 | 2014-06-24 | Hand Held Products, Inc. | Autofocusing optical imaging device |
| US8692927B2 (en) | 2011-01-19 | 2014-04-08 | Hand Held Products, Inc. | Imaging terminal having focus control |
| JP6070566B2 (ja) * | 2011-11-11 | 2017-02-01 | 株式会社ニコン | 焦点調節装置、撮像装置、およびレンズ鏡筒 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4914464A (en) * | 1988-02-08 | 1990-04-03 | Olympus Optical Co., Ltd. | Focussing apparatus for camera with zoom lens |
| US5078481A (en) * | 1989-09-05 | 1992-01-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Magnification changing lens |
| JP2596838B2 (ja) * | 1989-12-06 | 1997-04-02 | オリンパス光学工業株式会社 | ズームレンズ |
| JPH03209414A (ja) * | 1990-01-12 | 1991-09-12 | Nikon Corp | 焦点調節装置 |
| JPH03288813A (ja) * | 1990-04-06 | 1991-12-19 | Hitachi Ltd | ズームレンズ |
| US5202992A (en) * | 1990-04-27 | 1993-04-13 | Konica Corporation | Zoom lens apparatus |
| JP2859734B2 (ja) * | 1990-11-22 | 1999-02-24 | オリンパス光学工業株式会社 | ズームレンズ |
| US5191476A (en) * | 1990-12-03 | 1993-03-02 | Nikon Corporation | Great relative aperture zoom lens |
| US5416639A (en) * | 1991-06-29 | 1995-05-16 | Olympus Optical Co., Ltd. | Zoom lens system |
| JPH05264902A (ja) * | 1992-03-19 | 1993-10-15 | Konica Corp | ズームレンズ |
| US5442485A (en) * | 1992-10-15 | 1995-08-15 | Olympus Optical Co., Ltd. | Zoom lens system |
-
1995
- 1995-04-13 JP JP7112377A patent/JPH08286238A/ja active Pending
-
1996
- 1996-02-07 US US08/598,265 patent/US5687403A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5687403A (en) | 1997-11-11 |
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