JP2003043328A - ズームレンズの調整方法、撮像装置の調整方法、ズームレンズ及び撮像装置 - Google Patents
ズームレンズの調整方法、撮像装置の調整方法、ズームレンズ及び撮像装置Info
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Abstract
によって、テレ端付近及びワイド端付近における片ボケ
を解消し、高変倍率化、小型化、高画質化を実現する。 【解決手段】 結像面内の4箇所以上の測定点における
結像状態を測定し、各測定点についてそれぞれ結像状態
が最良となるデフォーカス座標を特定し、各測定点につ
いての結像状態が最良となるデフォーカス座標のうちの
3点によって決定される4つ以上の平面を規定し、固定
群1,3の光軸に対する傾きを調整することにより4つ
以上の平面を一致させる場合における固定群1,3の傾
き量を算出し、算出された固定群1,3の傾き量を目標
点として、固定群1,3の傾きを調整する。
Description
整方法、このズームレンズを有する撮像装置の調整方
法、これらの方法で調整されたズームレンズ及び撮像装
置に関する。
レンズ群を光軸方向に移動させることにより焦点距離を
変化させることができるズームレンズが提案されてい
る。また、このようなズームレンズとして、固定群と移
動群とから構成され、移動群を光軸方向に移動させるこ
とにより焦点距離の変化と焦点調節とを行う、いわゆる
インナーフォーカス式のズームレンズが提案されてい
る。
レンズは、高変倍率ズームレンズとして構成されるとと
もに、小型化、高画質化が図られ、ビデオカメラやいわ
ゆるデジタルカメラ等の撮像装置を構成するに好適なズ
ームレンズとして使用されている。
なズームレンズにおいては、一層の小型化を図るにあた
っては、レンズの加工精度をより一層高くすることが必
要となり、また、レンズの鏡筒に対する組み付けについ
ても高い精度が要求される。
どによるレンズ自体に付随する形状誤差、また、レンズ
保持枠とレンズ外径の嵌合ガタなどによるレンズとレン
ズ保持枠とに付随する組み付け誤差、さらに、レンズ保
持枠と鏡筒との組み付け誤差や、鏡筒部品の点数の多数
化に伴う鏡筒構成部品の組み付け誤差などの組立て誤差
等を要因として生じるレンズの相対位置ずれなどの部品
加工上及び組立上の誤差(以下、偏心という。)を、レ
ンズの小型化に合わせて小さくしていくことは困難であ
る。
いても、上記誤差を全く含まない、いわゆる設計性能に
対する実際のレンズの性能劣化を厳しく抑える必要があ
り、小型化の場合と同様の問題を生ずる。
イプのズームレンズでは、高変倍率を実現し易いという
特徴の反面、高変倍率化を望めば望むほど、偏心に関し
て、高い精度が要求されることとなる。
が大きく発生すると、結像面の傾斜による結像面内の各
象限のデフォーカス(フォーカスずれ)が生じ、また、
偏心によるコマ収差の発生によってMTF(Modulation
Transfer Function:モジュレーション・トランスファ
・ファンクション)のピークが変動し画像周辺部に部分
的なデフォーカスが発生すること(以下、片ボケとい
う。)が発生し、結像される画像に好ましくない影響を
与える。
ズ各群の相対位置の調整により軽減させることが一般的
に行なわれている。例えば、群同士の相対偏心や、複数
枚からなるレンズ群の群内のレンズの相対偏心につい
て、反射偏心顕微鏡を用いて対象面の反射芯を測定しつ
つ、その反射芯同士のずれを合わせるようにレンズをシ
フトまたは傾斜させることにより、解消する方法であ
る。
は、このような偏心を調整するための機構が設けられて
いる。偏心を調整するための機構としては、例えば、レ
ンズを支持するレンズ枠のフランジ面を鏡筒部材に対し
てネジによって締結するとともに、これらレンズ枠及び
鏡筒部材の間に調整用のスペーサを挟んだ構成のものが
ある。この構成においては、スペーサの厚みを変更する
ことにより、鏡筒部材に対するレンズ枠の傾きを調整す
る。また、レンズ枠及び鏡筒部材の間に、調整用のスペ
ーサではなく、例えばモールドからなる板バネを挟んだ
構成もある。この構成においては、レンズ枠を鏡筒部材
に対して締結するネジの締め付け量によって、鏡筒部材
に対するレンズ枠の傾きを調整する。
は、片ボケの発生原因である各レンズの相対偏心自体を
解消することにより、像面傾斜と偏心コマ収差の両者を
減少させることができ、本来の設計性能に近づけること
ができることである。
ては、調整に先立って、調整対象となるレンズの姿勢を
正確に把握することが前提となる。このようなレンズの
姿勢を検出するには、対象とするレンズ全面の反射芯の
ずれを確認し、さらに反射芯ずれの原因である相対シフ
トと相対傾斜の量を算出することが必要であるので、調
整には長時間を要する。
は、上述のように、レンズの姿勢を補正するための機構
を設ける必要があり、鏡筒の構造が煩雑になる。
る機構についても、スペーサを用いた構成においては、
スペーサーの挿入の際に、その都度固定ネジを外す手間
がかかり、煩雑であるし、また、板バネとしてモールド
の変形を使ったバネを用いた場合には、変位量を多く取
れないことや、内部残留応力、ケミカルアタックによる
破壊等の懸念があり、信頼性において問題がある。さら
に、これら調整機構においては、調整を行うとき、調整
に伴ってレンズの光軸方向の位置が移動し、フランジバ
ック量に変動が生じてしまい再度の調整が必要となる。
さらに、いずれの構成においても、群の内部に位置する
レンズについての調整は困難であり、組立て後に調整が
必要となった場合には、レンズ群を分解して調整しなく
てはならなず、煩雑である。
は、あるレンズの1面のみの反射芯と、調整対象である
レンズの1面の反射芯とのずれを合わせるという調整が
考えられる。しかし、この調整方法においては、両者の
レンズの反射芯ずれが、レンズの相対的な傾きに起因す
るものなのか、相対シフトに起因するものなのかの判断
ができないため、調整で反射芯ずれを解消したとして
も、厳密に相対偏心を調整することができず、効率的に
片ボケを解消することが困難である。さらに、調整機構
がシフト、もしくは、傾斜のどちらかにしか対応してい
ない場合には、片方の偏心要素が残存することになり、
好ましくない。
の調整方法として、組立て後に片ボケが生じたレンズに
対して、片ボケの状態を判断し、この判断結果に合わせ
て1群の姿勢を変えて片ボケを解消する調整方法が考え
られる。1群の姿勢を変えるための構成としては、例え
ば、薄い部材(スペーサ)等を1群と鏡筒の間に挟むこ
とによって姿勢を変え、片ボケの状態を見て部材を挿入
する箇所を変える方法や、また、1群の姿勢を容易に修
正可能なように、偏心ピンやネジなどを用いて同様に調
整する方法が挙げられる。
1群以外の組立て誤差要因に起因する偏心(厳密には1
群内部に複数レンズが存在する場合は、その各々のレン
ズの相対位置誤差による偏心も含む)を調整することな
しに、1群の調整のみにより、おおよそ片ボケを改善す
ることができる点である。
と同様に、最適な傾斜角度を短時間に決定することが困
難であり、そのための時間的ロスが大きく、併せて、作
業者の熟練が求められるので、効率的に片ボケを解消す
ることが困難である。
案されるものであって、従来の反射芯によるレンズ相対
偏心調整のような煩雑な調整を事前に行なう必要がな
く、効率よく、固定群(例えば、1群、または、3群)
の傾きを調整することによって、テレ端付近及びワイド
端付近における片ボケを解消することができ、高変倍率
化、小型化、高画質化の実現に対して有効なズームレン
ズの調整方法を提供し、また、このようなズームレンズ
を用いた撮像装置の調整方法を提供し、さらに、このよ
うなズームレンズ、このようなズームレンズを用いた撮
像装置を提供しようとするものである。
め、本発明に係るズームレンズの調整方法は、固定群と
移動群とを有し移動群の光軸方向への移動によって焦点
距離の変化及び焦点調節が行われるズームレンズにおい
て固定群の光軸に対する傾きを調整するにあたって、結
像面内の4箇所以上の測定点における結像状態を測定
し、これら各測定点についてそれぞれ結像状態が最良と
なるデフォーカス座標を特定し、特定されたデフォーカ
ス座標のうちの3点によって決定される4つ以上の平面
を規定し、固定群の光軸に対する傾きを調整することに
より4つ以上の平面を一致させる場合における該固定群
の傾き量を算出し、算出された固定群の傾き量を目標点
として固定群の傾きを調整することを特徴とするもので
ある。
法は、固定群と移動群とを有し移動群の光軸方向への移
動によって焦点距離の変化及び焦点調節が行われるズー
ムレンズにおいて固定群の光軸に対する傾きを調整する
にあたって、結像面内の複数箇所の測定点における結像
状態を測定し、固定群の光軸に対する傾きを調整するこ
とにより結像状態を示す値の総和を極値とする場合にお
ける該固定群の傾き量を算出し、算出された固定群の傾
き量を目標点として固定群の傾きを調整することを特徴
とするものである。
方法は、固定群と移動群とを有し移動群の光軸方向への
移動によって焦点距離の変化及び焦点調節が行われるズ
ームレンズにおいて固定群の光軸に対する傾きを調整す
るにあたって、結像面内の複数箇所の測定点における結
像状態を測定し、固定群の光軸に対する傾きを調整する
ことにより複数箇所の測定点における結像状態を示す値
を同等とする場合における該固定群の傾き量を算出し、
算出された固定群の傾き量を目標点として、固定群の傾
きを調整することを特徴とするものである。
は、固定群と移動群とを有し移動群の光軸方向への移動
によって焦点距離の変化及び焦点調節が行われるズーム
レンズとこのズームレンズが形成する像を撮像する撮像
素子とを有する撮像装置において、前記ズームレンズの
固定群の光軸に対する傾きを調整するにあたって、撮像
素子の受光面内の4箇所以上の測定点における結像状態
を測定し、各測定点についてそれぞれ結像状態が最良と
なるデフォーカス座標を特定し、特定されたデフォーカ
ス座標のうちの3点によって決定される4つ以上の平面
を規定し、固定群の光軸に対する傾きを調整することに
より4つ以上の平面を一致させる場合における該固定群
の傾き量を算出し、算出された固定群の傾き量を目標点
として、固定群の傾きを調整することを特徴とするもの
である。
は、固定群と移動群とを有し移動群の光軸方向への移動
によって焦点距離の変化及び焦点調節が行われるズーム
レンズとこのズームレンズが形成する像を撮像する撮像
素子とを有する撮像装置において、前記ズームレンズの
固定群の光軸に対する傾きを調整するにあたって、撮像
素子の受光面内の複数箇所の測定点における結像状態を
測定し、固定群の光軸に対する傾きを調整することによ
り結像状態を示す値の総和を極値とする場合における該
固定群の傾き量を算出し、算出された固定群の傾き量を
目標点として、固定群の傾きを調整することを特徴とす
るものである。
は、固定群と移動群とを有し移動群の光軸方向への移動
によって焦点距離の変化及び焦点調節が行われるズーム
レンズとこのズームレンズが形成する像を撮像する撮像
素子とを有する撮像装置において、前記ズームレンズの
固定群の光軸に対する傾きを調整するにあたって、撮像
素子の受光面内の複数箇所の測定点における結像状態を
測定し、固定群の光軸に対する傾きを調整することによ
り複数箇所の測定点における結像状態を示す値を同等と
する場合における該固定群の傾き量を算出し、算出され
た固定群の傾き量を目標点として、固定群の傾きを調整
することを特徴とするものである。
定群と移動群とを有し移動群の光軸方向への移動によっ
て焦点距離の変化及び焦点調節が行われるズームレンズ
であって、固定群の光軸に対する傾きの調整は、結像面
内の4箇所以上の測定点における結像状態を測定し、こ
れら各測定点についてそれぞれ結像状態が最良となるデ
フォーカス座標を特定し、特定されたデフォーカス座標
のうちの3点によって決定される4つ以上の平面を規定
し、前記固定群の光軸に対する傾きを調整することによ
り前記4つ以上の平面を一致させる場合における該固定
群の傾き量を算出し、算出された前記固定群の傾き量を
目標点として調整されていることを特徴とするものであ
る。
群と移動群とを有し移動群の光軸方向への移動によって
焦点距離の変化及び焦点調節が行われるズームレンズで
あって、固定群の光軸に対する傾きを調整が、結像面内
の複数箇所の測定点における結像状態を測定し、前記固
定群の光軸に対する傾きを調整することにより前記結像
状態を示す値の総和を極値とする場合における該固定群
の傾き量を算出し、算出された固定群の傾き量を目標点
として調整されていることを特徴とするものである。
定群と移動群とを有し移動群の光軸方向への移動によっ
て焦点距離の変化及び焦点調節が行われるズームレンズ
であって、固定群の光軸に対する傾きを調整が、結像面
内の複数箇所の測定点における結像状態を測定し、前記
固定群の光軸に対する傾きを調整することにより前記結
像状態を示す値を同等とする場合における該固定群の傾
き量を算出し、算出された上記固定群の傾き量を目標点
として調整されていることを特徴とするものである。
と移動群とを有し移動群の光軸方向への移動によって焦
点距離の変化及び焦点調節が行われるズームレンズとこ
のズームレンズが形成する像を撮像する撮像素子とを有
する撮像装置であって、ズームレンズの固定群の光軸に
対する傾きの調整が、撮像素子の受光面内の4箇所以上
の測定点における結像状態を測定し、前記各測定点につ
いてそれぞれ結像状態が最良となるデフォーカス座標を
特定し、前記各測定点についての結像状態が最良となる
デフォーカス座標のうちの3点によって決定される4つ
以上の平面を規定し、前記固定群の光軸に対する傾きを
調整することにより前記4つ以上の平面を一致させる場
合における該固定群の傾き量を算出し、算出された前記
固定群の傾き量を目標点として調整されていることを特
徴とするものである。
移動群とを有し移動群の光軸方向への移動によって焦点
距離の変化及び焦点調節が行われるズームレンズとこの
ズームレンズが形成する像を撮像する撮像素子とを有す
る撮像装置であって、ズームレンズの固定群の光軸に対
する傾きを調整が、撮像素子の受光面内の複数箇所の測
定点における結像状態を測定し、前記固定群の光軸に対
する傾きを調整することにより前記結像状態を示す値の
総和を極値とする場合における該固定群の傾き量を算出
し、算出された前記固定群の傾き量を目標点として調整
されていることを特徴とするものである。
と移動群とを有し移動群の光軸方向への移動によって焦
点距離の変化及び焦点調節が行われるズームレンズとこ
のズームレンズが形成する像を撮像する撮像素子とを有
する撮像装置であって、ズームレンズの固定群の光軸に
対する傾きを調整が、撮像素子の受光面内の複数箇所の
測定点における結像状態を測定し、前記固定群の光軸に
対する傾きを調整することにより前記複数箇所の測定点
における結像状態を示す値を同等とする場合における該
固定群の傾き量を算出し、算出された前記固定群の傾き
量を目標点として調整されていることを特徴とするもの
である。
を参照しながら説明する。
は、組立て直後の未調整の状態においては、レンズに対
してさまざまな誤差要因が累積しており、図2に示す撮
像画像の周辺部の測定点6p,7p,8p,9pにおい
て、同一の結像性能を示すことはない。すなわち、図3
のMTFデフォーカスカーブに示すように、撮像画像の
周辺部4象限において、いわゆる片ボケが発生してい
る。このような片ボケを生じているズームレンズは、撮
影した画像の周辺部分において画質に差を生じており、
好ましい結像性能ではない。
の差を解消するためには、前述の片ボケを解消し、撮像
画像の周辺部でのMTF等の結像状態を示す評価値を均
一にすることが必要である。
として、図1に示すように、後述するようにX軸回り及
びY軸回りの回転機構を有する正パワーの固定群である
第1レンズ群1、ズーミング(変倍操作)のための移動
群である負パワーの第2レンズ群2、後述するようにX
軸回り及びY軸回りの回転機構を有する正パワーの固定
群である第3レンズ群3、及び、フォーカシング(焦点
調節操作)のための正パワーの移動群である第4レンズ
群4を有して構成されている。
を、以下の〔表1〕乃至〔表3〕に示す。以下の実施の
形態において、具体的な数値の例は、ここで示す設計例
に基づくものである。〔表1〕において、rは、面の曲
率半径、dは、隣り合う2つの面の間隔、Ndは、d線
における屈折率、νdはアッベ数である。
0、d13、d17は、ズーミング(変倍)及びフォー
カシング(焦点調節)に伴って変化する。広角(ワイ
ド)端から望遠(テレ)端に向けてズーミングがなされ
たときの、d5、d10、d13、d17の値を、以下
の〔表2〕に示す。なお、この〔表2〕において、f
は、全系の焦点距離、Fnoは、全系のFナンバーを示し
ている。
で構成されており、その形状は、以下の式によって定義
される。
*Y4+A6*Y6+A8*Y8+A10*Y10 この式において、Xは、非球面の光軸方向の座標を、C
は、曲率を、Yは、光軸Xからの距離を、A4,A6,A8,A10
は、各次数の非球面係数を、それぞれ示している。各次
数の非球面係数を、以下の〔表3〕に示す。
座標系を、図2に示すように、撮像画像中心を通る横軸
をx軸、撮像画像中心を通る縦軸をy軸と定義する。こ
れらx軸及びy軸によって、撮像画像は、4つの象限に
分けられる。そして、各象限に1箇所ずつの測定点6
p,7p,8p,9pを設定する。
おいて測定されるMTFは、ズームレンズの組立て直後
のテレ(望遠)端において、図3に示すように、MTF
デフォーカスカーブ6a,7a,8a,9aによって示
される。なお、この図3において、MTFデフォーカス
カーブ5aは、光軸近傍のMTFデフォーカスカーブで
ある。また、図3において、6p,7p,8p,9p
は、各MTFデフォーカスカーブのピーク位置を示して
いる。
ズームレンズの調整方法を実施することにより、各MT
Fデフォーカスカーブは、図4に示すように、各測定点
6p,7p,8p,9pについて略々一致した状態とな
る。すなわち、この調整の実行後においては、4象限の
各測定点6p,7p,8p,9pについて、MTFが最
大となるフォーカス位置が揃えられることとなる。
法の手順について説明する。
についての各測定点6p,7p,8p,9pにおけるM
TFデフォーカスカーブのピーク位置6p,7p,8
p,9pについて、以下のように、ズームレンズに対し
て設けられた3次元座標系に対する絶対座標として定義
する。
8p:(x1,y1,z1) 画像右上のMTFピークデフォーカス位置7p:(x
2,y2,z2) 画像左上のMTFピークデフォーカス位置6p:(x
3,y3,z3) 画像右下のMTFピークデフォーカス位置9p:(x
4,y4,z4) ここで、例えば、8p(x1,y1,z1)、7p(x
2,y2,z2)、6p(x3,y3,z3)を含む平
面の法線ベクトル(a,b,c)は、については、次の
ように示すことができる。
1z2−y2z1+y3z1)/(x1y2z3−x1
y3z2−x2y1z3+x3y1z2−x3y2z1
+x2y3z1) b=(z2−z1+a(x2z1−x1z2))/(y
1z2−y2z1) c=(y3−y2+a(x3y2−x2y3))/(y
3z2−y2z3) また、法線単位ベクトルを(l,m,n)とし、以下の
ように示す。
o さらに、上述の計算式にしたがって、周辺4象限のMT
Fデフォーカスピーク位置4点から、任意の3点をセッ
トとした4平面の法線単位ベクトルを算出し、以下のよ
うに定義する。
ル:(l1、m1、n1) 6p、7p、9pの組の法線単位ベクトル:(l2、m
2、n2) 6p、8p、9pの組の法線単位ベクトル:(l3、m
3、n3) 7p、8p、9pの組の法線単位ベクトル:(l4、m
4、n4) ここで、さらに、定義した4平面の平均の法線単位ベク
トル(L、M、N)を求める。
°、Y軸回り調整量をθy°として、以下のように計算
する。
x°、y軸回りにQy°傾けた場合に発生するMTFデ
フォーカスカーブから計算されるL、Mの逆数である。
のMTFデフォーカスカーブから検出した周辺4象限の
MTFデフォーカスカーブのピーク位置の3次元座標
が、以下に示す値であったとする。
線ベクトルは、以下に示すようになる。
ベクトルは、以下に示すようになる。
て、第1レンズ群1をx軸回り、y軸回りにそれぞれ5
分(1/12(°))傾けた場合のM、Lの逆数Px,
Pyは、計算によって、以下のように定まる。
1のx軸回り及びY軸回りの調整量θx、θyは、以下
のように定まる。
適用すると、図4に示すように、テレ(望遠)端付近に
おけるMTFデフォーカスカーブが、周辺4象限につい
て略々一致し、その結果、高変倍率においても、良好に
片ボケが補正された状態となる。
調整方法は、片ボケそのものを直接コントロールしてい
ることに他ならず、確実な調整方法である。
は、図5のフローチャートに示すように、所定回数に亘
って調整を行っても良好な調整結果が得られない場合に
は、調整を中止し、他の方法による調整に移行するか、
または、不良品として以降の工程を中止するなどの処置
を行うようにする。
程をスタートし、ステップst2に進んでMTFを測定
し、ステップst3に進む。ステップst3では、調整
量が所定値以下かを判別し、所定値以下であればステッ
プst7に進み、所定値以下でなければステップst4
に進む。ステップst4では、調整した回数が所定回数
に達しているかを判別し、所定回数に達していればステ
ップst8に進み、所定回数に達していなけばステップ
st5に進む。ステップst5では、測定されたMTF
に基づいて調整量を決定し、ステップst6に進む。ス
テップst6では、ステップst5で決定された調整量
にしたがって調整を実行し、この調整が何回めの調整で
あるかを記憶して、ステップst2に戻る。ステップs
t7では、調整は完了しているとして、ステップst9
に進んでリターンする。ステップst8では、調整を中
止し、ステップst9に進んでリターンする。
ボケの解消のための調整を、第1レンズ群1の傾きを調
節することにより行っているが、この調整は、第3レン
ズ群3の傾きを調節することにより行うこととしてもよ
い。特に、ワイド(広角)端近傍の片ボケ解消を図る場
合には、第3レンズ群3の傾きの調整によって行うこと
が効果的である。
いて測定されたMTF(評価値)の扱いについては、上
述のように、それらMTFが最大となるフォーカス位置
を揃えることを調整目標とすることに限定されず、撮像
画像の周辺4象限の測定点についてのMTFの差を評価
関数とし、その差が最小となる位置をもって、調整目標
位置としてもよい。すなわち、この場合には、周辺4象
限の測定点について、それぞれの最大のMTFそのもの
の値を揃えることになる。
TFの総和を評価関数とし、図6に示すように、これら
MTFの総和が最大となる位置をもって、調整目標位置
としてもよい。特に、ワイド(広角)端近傍の片ボケを
第3レンズ群3のx軸回り及びy軸回りの回転(傾き)
により解消しよとする場合には、各測定点におけるMT
Fの総和が最大となるように調整することが有効であ
る。
は、組み立て完了後の偏芯等の誤差を含んだズームレン
ズに対して、略々バランスのとれた位置に設定される。
また、この場合のほうが、前述した4象限の測定点につ
いてのMTFの差を最小にする方法に比べて、調整時の
評価像面位置の誤差に対し寛容である。
は、片ボケを測定する評価値として、MTFデフォーカ
スカーブを測定しているが、他の実施の形態として、R
MS(Root Mean Square:ルート・ミーン・スクエア)
スポット径、白黒の万線チャート等を用いたCTF(Co
ntrast Transfer Function:コントラスト・トランスフ
ァ・ファンクション)を評価値として用いて、周辺4象
限の測定点についてのベストフォーカス位置を求めるこ
ととしてもよい。
方法は、上述したような4群インナーフォーカスズーム
レンズに限るものではない。
示すように、上述したズームレンズと、このズームレン
ズの結像面上に配置された撮像素子10とを外筐体31
内に収納して構成されている。外筐体31内において、
第1レンズ群1は、後述するように傾き調整が可能なレ
ンズ枠11によって支持されている。また、第3レンズ
群3は、後述するように傾き調整が可能なレンズ枠24
によって支持されている。第3レンズ群3の後方には、
絞り32が設けられている。
たようにズームレンズの調整を行うにあたって、撮像素
子10からの出力に基づいて、該ズームレンズによる結
像状態を示す評価値を測定することができる。
すように、ズームレンズ及び撮像素子10を外筐体31
内に収納し、さらに、撮像素子10によって得られた情
報信号の記録媒体に対する記録再生を行う記録再生装置
33を外筐体31内に備えて構成される。
撮像素子10とを所定の位置関係となるように外筐体3
1内において組み立てた後に、ズームレンズについての
調整を行って、完成となる。この場合、ズームレンズ単
体の調整のみならず、このズームレンズと撮像素子10
との位置関係の要素も含めた調整が行われるので、その
後にさらに撮像素子10の位置の調整を行う必要がな
い。
レンズ群の傾きを調整するための機構について説明す
る。このズームレンズは、図10に示すように、レンズ
を保持するレンズ枠11と、このレンズ支持枠11を支
持する円筒状の鏡筒部材13とを有している。このレン
ズ枠11に取付けられるレンズは、例えば、第1のレン
ズ群1、すなわち、固定群をなすレンズである。
なるリング状の板バネ12が取付けられている。この板
バネ12は、3本の取付ネジ15により、鏡筒部材13
の前端面に締結されている。そして、レンズ枠11は、
図11に示すように、外周の3箇所に設けられた突起部
11aを、板バネ12の外周の3箇所に設けられた切起
こし部12aの穴部に挿入させることにより、鏡筒部材
13に対して取り付けられている。レンズ枠11は、鏡
筒部材13より離間する方向に移動されると、突起部1
1a及び切起こし部12aを介して板ばね12を変形さ
せる(撓ませる)ので、この板ばね12の復元力によ
り、鏡筒部材13の前端面に接近する方向に付勢され
る。
整ネジ16が螺入されるためのネジ孔11bが設けられ
ている。これらネジ孔11bに螺入された3本の調整ネ
ジ16は、先端側をこのレンズ枠11より鏡筒部材13
側に突出させ、図10に示すように、板バネ12に設け
られた透孔を貫通して、先端部を鏡筒部材13の前端面
に当接させる。
って形成することができるが、この場合には、前端面に
調整ネジ16の先端部が当接することによる変形を防止
するため、前端面に金属製の補強板14を取付けてお
く。また、レンズの傾きの調整後にレンズ枠11と鏡筒
部材13の前端面との間に生じる隙間へのゴミの侵入を
防ぐため、これらレンズ枠11と鏡筒部材13の前端面
との間に、シールゴム17を挿入しておく。
孔11bに、それぞれ調整ネジ16をねじ込んでいく
と、これら調整ネジ16の先端部が補強板4に当たる。
そして、さらに調整ネジ16を締めて行くと、レンズ枠
11は、調整ネジ16が鏡筒部材13の前端面を押すの
で、板バネ12を撓ませつつ、鏡筒部材13から離間す
る方向(前方)に変位する。このとき、レンズ枠11
は、板バネ12によって鏡筒部材13側に付勢されるの
で脱落せず、3本の調整ネジ16のそれぞれの締込み量
によって、光軸に対する傾きを調整することができる。
ズ枠11に保持されたレンズからなる固定群の光軸に対
する傾きの調整は、この固定群の傾き量の目標点に対応
する3本の調整ネジ16のレンズ枠11から鏡筒部材1
3側への突出量を算出し、この算出結果に基づいて3本
の調整ネジ16のレンズ枠11からの突出量を調整し、
レンズの光軸に対する傾きを調整することによって行う
ことができる。
は、レンズの中心位置が変位しないようにすることが好
ましい。このズームレンズにおいては、初期状態として
それぞれの調整ネジ16を同量だけ締め込み、固定群の
傾きのない状態にしておき、その後に、各調整ネジ16
を締め込む方向、または、緩める方向にそれぞれの所定
の量だけ回して変位させることにより、レンズの中心位
置を変位させずに、傾きを変えることが可能である。
ことによる固定群の光軸に対する傾きの変位量について
は、以下のようにして求めることができる。
16の位置A,B,Cのレンズ中心からの距離を、それ
ぞれ、(xa、Ya)、(xb、Yb)、(xc、Y
c)とし、固定群のレンズをy軸回り(x方向)にθ
x、x軸回り(y方向)にθyだけ回転させる場合につ
いて考えると、レンズ枠11の調整ネジ16の位置A,
B,Cにおける変位量Az,Bz,Czは、それぞれ下
記の式のように表される。
それぞれ変えることによって、レンズの光軸に対する全
方向への傾きの調整が可能となる。そして、調整後にお
いては、調整ネジ16をそれぞれ接着することによりレ
ンズ枠11に対して固定し、調整後における変位が起こ
らないようにすることが可能である。
14に示すように、調整ネジ16の先端部による鏡筒部
材13の変形を防ぐための補強板を用いずに、これら調
整ネジ16の先端部を板バネ12にあてるようにして構
成してもよい。この場合には、板バネ12には、各調整
ネジ16が挿通されるための透孔を設けるのではなく、
各調整ネジ16の先端部が当接するための当接部12b
を設けておく。そして、これら当接部12bに対して、
切起こし部12aが変位可能となるように、これら当接
部12bと切起こし部12aとの間には、スリットを設
けておく。この場合には、調整ネジ16を締め込んだと
きには、当接部12bが調整ネジ16の先端部によって
鏡筒部材13の前端部に対して押し付けられた状態で、
切起こし部12aは、レンズ枠11とともに、鏡筒部材
13の前端部より離間する方向に変位される。
5及び図16に示すように、板バネ12は、取付ネジ1
5を用いることなく、レンズ枠11側に向けて形成され
た切起こし部12aと同様の切起こし部12cを鏡筒部
材13側に向けて3箇所に形成しておき、これら切起こ
し部12cの穴部に鏡筒部材13の3箇所に設けた突起
をそれぞれ挿入させることにより、鏡筒部材13に対し
て取り付けることとしてもよい。
レンズ群の傾きを調整するための機構としては、図17
に示すように、レンズ25を保特するレンズ枠24に、
レンズ25の光軸に直交する第1の方向に沿ってこのレ
ンズ枠24の両側に突設された第1の支軸24a,24
bと、レンズ25の光軸及び第1の方向に直交する第2
の方向に沿ってレンズ枠24から突出された第2の支軸
24cとをそれぞれ設けておき、これら第1及び第2の
支軸24a,24b,24c回りにレンズ枠24を回動
させる構成とすることもできる。
いては、レンズ25は、円環状のレンズ枠24に固定さ
れ取付けられている。そして、この固定群は、鏡筒部2
1を有している。この鏡筒部21の前端側には、内周が
レンズ枠24の外周に対応された円筒状の鏡筒部材21
aが形成されている。この鏡筒部材21aには、第1の
調整リング(Y軸調整リング)22及び第2の支軸24
cを支持する傾斜部23aを有する第2の調整リング
(X調整リング)23がそれぞれ外嵌装されて取付けら
れ、それぞれがこの鏡筒部材21aの軸回りに円滑に回
転可能となされている。
25の光軸に直交する第1の支軸24a,24bと、レ
ンズ25の光軸及び第1の支軸24a,24bに直交す
る第2の支軸24cとが突設されている。そして、鏡筒
部材21aには、第1及び第2の支軸24a,24b,
24cが挿入される3本の溝部(スリット)21dが、
それぞれこの鏡筒部材21aの前端部よりこの鏡筒部材
21aの軸方向に形成されている。すなわち、レンズ枠
24は、第1及び第2の支軸24a,24b,24cを
3本の溝部21dに対応させて挿入させつつ、鏡筒部材
21a内に収納される。
される溝部21dは、これら第1の支軸24a、24b
との間に隙間を生じない幅に形成されており、これら第
1の支軸24a、24bの軸方向及び溝部21dの方向
に直交する方向へのレンズ枠24の移動が生じないよう
になされている。また、レンズ枠24には、各第1の支
軸24a、24bの根元部分の付近に位置して、R状
(円筒面状)の突起部24d,24eが形成されてい
る。これら突起部24d,24eは、鏡筒部材21a内
部に、第1の支軸24a、24bが挿入される溝部21
dの近傍に位置して形成されたR状(円筒面状)の突起
21e、21fに当接し、第1の支軸24a、24bの
軸方向へのレンズ枠24の移動が生じないようにしてい
る。このようにして、レンズ枠24は、鏡筒部材21a
の軸に直交する方向への移動を規制されている。
支軸24a,24bを支持する一対の傾斜部22a,2
2bを有している。すなわち、これら傾斜部22a,2
2bには、溝部21dを介して鏡筒部材21aより外方
に向けて突出された第1の支軸24a,24bが当接さ
れる。
軸24cを支持する傾斜部23aを有している。すなわ
ち、この傾斜部23aには、溝部21dを介して鏡筒部
材21aより外方に向けて突出された第2の支軸24c
が当接される。
られた付勢部材となる板バネ26により、各支軸24
a,24b,24cをそれぞれに対応する斜面部22
a,22b,23aに押し当てられている。
れぞれ外方側に向けて調整アーム22c,23cが突設
されている。これら調整アーム22c,23cは、互い
に異なる方向に向けられ、それぞれ鏡筒部21に形成さ
れた透孔21b,21cを介して外方側に臨んでいる。
これら調整リング22,23は、鏡筒部21の外方側か
ら、調整アーム22c,23cを介して、それぞれ鏡筒
部材21aの軸回りに回動させることが可能となされて
いる。
に、各支軸24a,24b,24cがそれぞれに対応す
る斜面部22a,22b,23aの略々中央に位置して
おり、レンズ25が光軸に対して傾きのない状態となさ
れている。このとき、各支軸24a,24b,24cが
それぞれに対応する斜面部22a,22b,23aに対
して板バネ26によって付勢され押し付けられているこ
とにより、レンズ枠24の位置決めがなされている。
19に示すように、各第1の支軸24a、24bを支持
する斜面22a,22bが移動し、各第1の支軸24
a、24bのうちの一方が前方側に変位され、他方が後
方側に変位される。このとき、レンズ枠24は、図19
中矢印θyで示すように、第2の支軸24c回りに回動
されて、光軸に対して傾けられる。レンズ枠24の傾き
量θyと、第1の調整リング22の回動角度θaとの間
には、比例関係があるので、第1の調整リング22の回
転方向及び回転角により、レンズ枠24の傾きの方向及
び傾き量を調整することができる。
20に示すように、各第2の支軸24cを支持する斜面
23aが移動し、第2の支軸24cが前方側、または、
後方側に変位される。このとき、レンズ枠24は、図2
0中矢印θxで示すように、第1の支軸24a、24b
回りに回動されて、光軸に対して傾けられる。レンズ枠
24の傾き量θxと、第2の調整リング23の回動角度
θbとの間には、比例関係があるので、第2の調整リン
グ23の回転方向及び回転角により、レンズ枠24の傾
きの方向及び傾き量を調整することができる。
の調整を、第1及び第2の調整リング22,23によっ
て独立的に行うことができるので、各調整リング22,
23の回転方向及び回転角を組み合わせることによっ
て、レンズ枠24の光軸方向に対する全方向への傾きの
調整を行うことができる。
23cを鏡筒部21に対して接着剤を用いて接着するこ
とにより固定し、調整後の変位が起こらないようにする
ことが可能である。
の回転中心を光軸上に位置させることが可能で、調整に
伴うレンズ25の光軸方向の移動がなく、また、シフト
方向の変位もほとんど発生しないため、調整に伴うフラ
ンジバックのずれや周辺の光量落ちなどの悪影響を少な
くすることができる。
各調整アーム22c,23cを介して、鏡筒部21の外
方側から行うことができるので、鏡筒部21の内方に配
置されるレンズに対する調整も可能であり、鏡筒部21
の組み立て後においても、外方側からの調整を容易に行
うことができる。
端部と鏡筒部21の透孔21b,21cとの間の空隙を
少なくすることにより、外部からのゴミの侵入を抑える
構造とすることができる。
ズの調整方法及び撮像装置の調整方法においては、ビデ
オカメラの如き撮像装置などに使用される小型の高性能
ズームレンズにおいて、従来より問題になっていた片ボ
ケを容易に解消することができ、良好な画像の取得が可
能であるズームレンズを提供することができる。
は、組み立て後において、調整用部品の交換等の手間を
要さずに、容易に、かつ、レンズ中心の位置を光軸方向
に変位させずに、レンズの傾きの調整を行うことができ
る。したがって、調整によるフランジバックずれや周辺
光量落ちなどの影響が生じない。
行なう必要がなく、効率よく、固定群(例えば、1群、
または、3群)の傾きを調整することによって、テレ端
付近及びワイド端付近における片ボケを解消することが
でき、高変倍率化、小型化、高画質化の実現に対して有
効なズームレンズの調整方法を提供し、また、このよう
なズームレンズを用いた撮像装置の調整方法を提供し、
さらに、このようなズームレンズ、このようなズームレ
ンズを用いた撮像装置を提供することができるものであ
る。
れる本発明に係るズームレンズの構成を示す側面図であ
る。
に設定される測定点の位置を示す正面図である。
得られるMTFデフォーカスカーブを示すグラフであ
る。
Fの極大値のデフォーカス位置を一致させる)において
調整後に得られるMTFデフォーカスカーブを示すグラ
フである。
手順を示すフローチャートである。
るMTFの総和を最大にする)において調整後に得られ
るMTFデフォーカスカーブを示すグラフである。
れる本発明に係る撮像装置の構成を示す側面図である。
ネジを有する構成)を示す分解斜視図である。
ネジを有する構成)を示す斜視図である。
ネジを有する構成)を示す三面図(正面図、側面図及び
平面図)である。
ネジを有する構成)の他の実施の形態を示す分解斜視図
である。
ネジを有する構成)の他の実施の形態を示す分解斜視図
である。
ネジを有する構成)のさらに他の実施の形態を示す分解
斜視図である。
ネジを有する構成)のさらに他の実施の形態を示す分解
斜視図である。
を有する構成)を示す分解斜視図である。
を有する構成)を示す三面図(正面図、縦断面図及び横
断面図)である。
成)において固定群を第2の支軸回りに回動させた状態
を示す三面図(正面図、縦断面図及び横断面図)であ
る。
成)において固定群を第1の支軸回りに回動させた状態
を示す三面図(正面図、縦断面図及び横断面図)であ
る。
群、4 第4レンズ群、10 撮像素子
Claims (60)
- 【請求項1】 固定群と移動群とを有し移動群の光軸方
向への移動によって焦点距離の変化及び焦点調節が行わ
れるズームレンズにおいて、固定群の光軸に対する傾き
を調整するにあたって、 結像面内の4箇所以上の測定点における結像状態を測定
し、 上記各測定点についてそれぞれ結像状態が最良となるデ
フォーカス座標を特定し、 上記特定されたデフォーカス座標のうちの3点によって
決定される4つ以上の平面を規定し、 上記固定群の光軸に対する傾きを調整することにより上
記4つ以上の平面を略一致させる場合における該固定群
の傾き量を算出し、 算出された上記固定群の傾き量を目標点として、上記固
定群の傾きを調整することを特徴とするズームレンズの
調整方法。 - 【請求項2】 測定点は、4箇所であって、光軸に対し
て定義された結像面上の4象限上に1箇所ずつ存在する
箇所であり、 上記各測定点についての結像状態が最良となるデフォー
カス座標は、該測定点におけるMTFが極大となる点と
して定義され、 上記特定されたデフォーカス座標のうちの3点によって
決定される平面が4つの平面であることを特徴とする請
求項1記載のズームレンズの調整方法。 - 【請求項3】 測定点は、4箇所であって、光軸に対し
て定義された結像面上の4象限上に1箇所ずつ存在する
箇所であり、 上記特定されたデフォーカス座標は、該測定点における
RMSスポットサイズが極小となる点として定義され、 上記各測定点についての結像状態が最良となるデフォー
カス座標のうちの3点によって決定される平面が4つの
平面であることを特徴とする請求項1記載のズームレン
ズの調整方法。 - 【請求項4】 測定点は、4箇所であって、光軸に対し
て定義された結像面上の4象限上に1箇所ずつ存在する
箇所であり、 上記各測定点についての結像状態が最良となるデフォー
カス座標は、所定のピッチを有するラインチャートを物
体面に配置し、このラインチャートと共役な位置に画像
検出用の光電変換手段を配置し、この光電変換手段から
のラインチャート出力画像から計算したCTFデフォー
カスデータが極大となる点として定義され、 上記特定されたデフォーカス座標のうちの3点によって
決定される平面が4つの平面であることを特徴とする請
求項1記載のズームレンズの調整方法。 - 【請求項5】 光軸をZ軸、光軸に対して直行する直行
座標をX軸、Y軸と定義し、 光軸に対して定義された結像面上の4象限内の各測定点
を第1の測定点、第2の測定点、第3の測定点及び第4
の測定点とし、これら第1乃至第4の測定点における結
像状態が最良になるデフォーカス座標のうちの任意の3
つの点が決定する4つの平面の法線単位ベクトルTi、
Tii、Tiii、Tivの各X,Y,Z成分の平均値に関す
るユークリッド距離を1に正規化した平均の法線単位ベ
クトルをT(L、M、N)とした場合、 固定群に関するX軸回りの回転調整量θx及びY軸回り
の回転調整量θyに関して、 θx=Kx×M θy=Ky×L (∵Kx、Kyは換算係数) を満足するようなθxとθyとを用いて、上記固定群の
傾きを調整することを特徴とする請求項1記載のズーム
レンズの調整方法。 - 【請求項6】 固定群の傾きは、この固定群のレンズの
最も物体側の面と光軸との交点を回転中心として行うこ
とを特徴とする請求項1記載のズームレンズの調整方
法。 - 【請求項7】 固定群の傾きは、この固定群のレンズの
最も物体側の面と光軸との交点近傍を回転中心として行
い、この傾き調整に伴う焦点移動を、当該固定群の光軸
方向への移動によって修正することを特徴とする請求項
1記載のズームレンズの調整方法。 - 【請求項8】 固定群の傾きは、この固定群のレンズの
最も物体側の面と光軸との交点近傍を回転中心として行
い、この傾き調整に伴う焦点移動を、他のレンズ群の光
軸方向への移動によって修正することを特徴とする請求
項1記載のズームレンズの調整方法。 - 【請求項9】 固定群を、円筒状の鏡筒部材の端面に取
付けられた金属材料からなるリング状の板バネと、レン
ズを保特し前記板ばねにより前記鏡筒部材の端面側に付
勢されたレンズ枠と、このレンズ枠の3箇所に設けられ
たネジ孔に螺入され先端部を前記鏡筒部材の端面に当接
させた3本の調整ネジとを用いて構成し、 固定群の光軸に対する傾きの調整は、この固定群の傾き
量の目標点に対応する上記3本の調整ネジの上記レンズ
枠から上記鏡筒部材側への突出量を算出し、この算出結
果に基づいて前記3本の調整ネジの前記レンズ枠からの
突出量を調整し、上記レンズの光軸に対する傾きを調整
することによって行うことを特徴とする請求項1記載の
ズームレンズの調整方法。 - 【請求項10】 固定群を、円筒状の鏡筒部材と、レン
ズを保特するレンズ枠と、前記レンズの光軸に直交する
第1の方向に沿って前記レンズ枠の両側に突設された第
1の支軸と、前記レンズの光軸及び前記第1の方向に直
交する第2の方向に沿って前記レンズ枠から突出された
第2の支軸と、前記鏡筒部材の端部よりこの鏡筒部材の
軸方向に形成され前記第1及び第2の支軸が挿入される
溝部と、前記鏡筒部材に対してこの鏡筒部材の軸回りに
回転可能に取付けられ前記第1の支軸を支持する一対の
傾斜部を有する第1の調整リングと、前記鏡筒部材に対
してこの鏡筒部材の軸回りに回転可能に取付けられ前記
第2の支軸を支持する傾斜部を有する第2の調整リング
と、前記レンズ枠を前記第1及び第2の調整リング側に
付勢する付勢部材とを用いて構成し、 固定群の光軸に対する傾きの調整は、上記第1の調整リ
ングを上記鏡筒部材に対して回動させることにより上記
第1の支軸回りにレンズを回動させ、上記第2の調整リ
ングを上記鏡筒部材に対して回動させることにより上記
第2の支軸回りにレンズを回動させることによって行う
ことを特徴とする請求項1記載のズームレンズの調整方
法。 - 【請求項11】 調整を行うズームレンズとして、物体
側より順に、正の屈折力の固定群である第1群、負の屈
折力で変倍のために移動可能となされた移動群である第
2群、正の屈折力の固定群である第3群、正の屈折力で
変倍による焦点位置の補正及び焦点調節のために移動可
能となされた移動群である第4群から構成されたズーム
レンズを対象とし、 上記第1群の傾きを調節することを特徴とする請求項1
記載のズームレンズの調整方法。 - 【請求項12】 調整を行うズームレンズとして、物体
側より順に、正の屈折力の固定群である第1群、負の屈
折力で変倍のために移動可能となされた移動群である第
2群、正の屈折力の固定群である第3群、正の屈折力で
変倍による焦点位置の補正及び焦点調節のために移動可
能となされた移動群である第4群から構成されたズーム
レンズを対象とし、 上記第3群の傾きを調節することを特徴とする請求項1
記載のズームレンズの調整方法。 - 【請求項13】 固定群と移動群とを有し移動群の光軸
方向への移動によって焦点距離の変化及び焦点調節が行
われるズームレンズにおいて、固定群の光軸に対する傾
きを調整するにあたって、 結像面内の複数箇所の測定点における結像状態を測定
し、 上記固定群の光軸に対する傾きを調整することにより上
記結像状態を示す値の総和を極値とする場合における該
固定群の傾き量を算出し、 算出された上記固定群の傾き量を目標点として、上記固
定群の傾きを調整することを特徴とするズームレンズの
調整方法。 - 【請求項14】 測定点は、4箇所であって、光軸に対
して定義された結像面上の4象限上に1箇所ずつ存在す
る箇所であり、 上記各測定点についての結像状態は、該測定点における
MTFとして定義することを特徴とする請求項13記載
のズームレンズの調整方法。 - 【請求項15】 測定点は、4箇所であって、光軸に対
して定義された結像面上の4象限上に1箇所ずつ存在す
る箇所であり、 上記各測定点についての結像状態は、該測定点における
RMSスポットサイズとして定義することを特徴とする
請求項13記載のズームレンズの調整方法。 - 【請求項16】 測定点は、4箇所であって、光軸に対
して定義された結像面上の4象限上に1箇所ずつ存在す
る箇所であり、 上記各測定点についての結像状態は、所定のピッチを有
するラインチャートを物体面に配置し、このラインチャ
ートと共役な位置に画像検出用の光電変換手段を配置
し、この光電変換手段からのラインチャート出力画像か
ら計算したCTFとして定義することを特徴とする請求
項13記載のズームレンズの調整方法。 - 【請求項17】 固定群の傾きは、この固定群のレンズ
の最も物体側の面と光軸との交点を回転中心として行う
ことを特徴とする請求項13記載のズームレンズの調整
方法。 - 【請求項18】 固定群の傾きは、この固定群のレンズ
の最も物体側の面と光軸との交点近傍を回転中心として
行い、この傾き調整に伴う焦点移動を、当該固定群の光
軸方向への移動によって修正することを特徴とする請求
項13記載のズームレンズの調整方法。 - 【請求項19】 固定群の傾きは、この固定群のレンズ
の最も物体側の面と光軸との交点近傍を回転中心として
行い、この傾き調整に伴う焦点移動を、他のレンズ群の
光軸方向への移動によって修正することを特徴とする請
求項13記載のズームレンズの調整方法。 - 【請求項20】 固定群を、円筒状の鏡筒部材の端面に
取付けられた金属材料からなるリング状の板バネと、レ
ンズを保特し前記板ばねにより前記鏡筒部材の端面側に
付勢されたレンズ枠と、このレンズ枠の3箇所に設けら
れたネジ孔に螺入され先端部を前記鏡筒部材の端面に当
接させた3本の調整ネジとを用いて構成し、 固定群の光軸に対する傾きの調整は、この固定群の傾き
量の目標点に対応する上記3本の調整ネジの上記レンズ
枠から上記鏡筒部材側への突出量を算出し、この算出結
果に基づいて前記3本の調整ネジの前記レンズ枠からの
突出量を調整し、上記レンズの光軸に対する傾きを調整
することによって行うことを特徴とする請求項13記載
のズームレンズの調整方法。 - 【請求項21】 固定群を、円筒状の鏡筒部材と、レン
ズを保特するレンズ枠と、前記レンズの光軸に直交する
第1の方向に沿って前記レンズ枠の両側に突設された第
1の支軸と、前記レンズの光軸及び前記第1の方向に直
交する第2の方向に沿って前記レンズ枠から突出された
第2の支軸と、前記鏡筒部材の端部よりこの鏡筒部材の
軸方向に形成され前記第1及び第2の支軸が挿入される
溝部と、前記鏡筒部材に対してこの鏡筒部材の軸回りに
回転可能に取付けられ前記第1の支軸を支持する一対の
傾斜部を有する第1の調整リングと、前記鏡筒部材に対
してこの鏡筒部材の軸回りに回転可能に取付けられ前記
第2の支軸を支持する傾斜部を有する第2の調整リング
と、前記レンズ枠を前記第1及び第2の調整リング側に
付勢する付勢部材とを用いて構成し、 固定群の光軸に対する傾きの調整は、上記第1の調整リ
ングを上記鏡筒部材に対して回動させることにより上記
第1の支軸回りにレンズを回動させ、上記第2の調整リ
ングを上記鏡筒部材に対して回動させることにより上記
第2の支軸回りにレンズを回動させることによって行う
ことを特徴とする請求項13記載のズームレンズの調整
方法。 - 【請求項22】 調整を行うズームレンズとして、物体
側より順に、正の屈折力の固定群である第1群、負の屈
折力で変倍のために移動可能となされた移動群である第
2群、正の屈折力の固定群である第3群、正の屈折力で
変倍による焦点位置の補正及び焦点調節のために移動可
能となされた移動群である第4群から構成されたズーム
レンズを対象とし、 上記第3群の傾きを調節することを特徴とする請求項1
3記載のズームレンズの調整方法。 - 【請求項23】 固定群と移動群とを有し移動群の光軸
方向への移動によって焦点距離の変化及び焦点調節が行
われるズームレンズにおいて、固定群の光軸に対する傾
きを調整するにあたって、 結像面内の複数箇所の測定点における結像状態を測定
し、 上記固定群の光軸に対する傾きを調整することにより上
記複数箇所の測定点における結像状態を示す値を同等と
する場合における該固定群の傾き量を算出し、 算出された上記固定群の傾き量を目標点として、上記固
定群の傾きを調整することを特徴とするズームレンズの
調整方法。 - 【請求項24】 測定点は、4箇所であって、光軸に対
して定義された結像面上の4象限上に1箇所ずつ存在す
る箇所であり、 上記各測定点についての結像状態は、該測定点における
MTFとして定義することを特徴とする請求項23記載
のズームレンズの調整方法。 - 【請求項25】 測定点は、4箇所であって、光軸に対
して定義された結像面上の4象限上に1箇所ずつ存在す
る箇所であり、 上記各測定点についての結像状態は、該測定点における
RMSスポットサイズとして定義することを特徴とする
請求項23記載のズームレンズの調整方法。 - 【請求項26】 測定点は、4箇所であって、光軸に対
して定義された結像面上の4象限上に1箇所ずつ存在す
る箇所であり、 上記各測定点についての結像状態は、所定のピッチを有
するラインチャートを物体面に配置し、このラインチャ
ートと共役な位置に画像検出用の光電変換手段を配置
し、この光電変換手段からのラインチャート出力画像か
ら計算したCTFとして定義することを特徴とする請求
項23記載のズームレンズの調整方法。 - 【請求項27】 固定群の傾きは、この固定群のレンズ
の最も物体側の面と光軸との交点を回転中心として行う
ことを特徴とする請求項23記載のズームレンズの調整
方法。 - 【請求項28】 固定群の傾きは、この固定群のレンズ
の最も物体側の面と光軸との交点近傍を回転中心として
行い、この傾き調整に伴う焦点移動を、当該固定群の光
軸方向への移動によって修正することを特徴とする請求
項23記載のズームレンズの調整方法。 - 【請求項29】 固定群の傾きは、この固定群のレンズ
の最も物体側の面と光軸との交点近傍を回転中心として
行い、この傾き調整に伴う焦点移動を、他のレンズ群の
光軸方向への移動によって修正することを特徴とする請
求項23記載のズームレンズの調整方法。 - 【請求項30】 固定群を、円筒状の鏡筒部材の端面に
取付けられた金属材料からなるリング状の板バネと、レ
ンズを保特し前記板ばねにより前記鏡筒部材の端面側に
付勢されたレンズ枠と、このレンズ枠の3箇所に設けら
れたネジ孔に螺入され先端部を前記鏡筒部材の端面に当
接させた3本の調整ネジとを用いて構成し、 固定群の光軸に対する傾きの調整は、この固定群の傾き
量の目標点に対応する上記3本の調整ネジの上記レンズ
枠から上記鏡筒部材側への突出量を算出し、この算出結
果に基づいて前記3本の調整ネジの前記レンズ枠からの
突出量を調整し、上記レンズの光軸に対する傾きを調整
することによって行うことを特徴とする請求項23記載
のズームレンズの調整方法。 - 【請求項31】 固定群を、円筒状の鏡筒部材と、レン
ズを保特するレンズ枠と、前記レンズの光軸に直交する
第1の方向に沿って前記レンズ枠の両側に突設された第
1の支軸と、前記レンズの光軸及び前記第1の方向に直
交する第2の方向に沿って前記レンズ枠から突出された
第2の支軸と、前記鏡筒部材の端部よりこの鏡筒部材の
軸方向に形成され前記第1及び第2の支軸が挿入される
溝部と、前記鏡筒部材に対してこの鏡筒部材の軸回りに
回転可能に取付けられ前記第1の支軸を支持する一対の
傾斜部を有する第1の調整リングと、前記鏡筒部材に対
してこの鏡筒部材の軸回りに回転可能に取付けられ前記
第2の支軸を支持する傾斜部を有する第2の調整リング
と、前記レンズ枠を前記第1及び第2の調整リング側に
付勢する付勢部材とを用いて構成し、 固定群の光軸に対する傾きの調整は、上記第1の調整リ
ングを上記鏡筒部材に対して回動させることにより上記
第1の支軸回りにレンズを回動させ、上記第2の調整リ
ングを上記鏡筒部材に対して回動させることにより上記
第2の支軸回りにレンズを回動させることによって行う
ことを特徴とする請求項23記載のズームレンズの調整
方法。 - 【請求項32】 調整を行うズームレンズとして、物体
側より順に、正の屈折力の固定群である第1群、負の屈
折力で変倍のために移動可能となされた移動群である第
2群、正の屈折力の固定群である第3群、正の屈折力で
変倍による焦点位置の補正及び焦点調節のために移動可
能となされた移動群である第4群から構成されたズーム
レンズを対象とし、 上記第3群の傾きを調節することを特徴とする請求項2
3記載のズームレンズの調整方法。 - 【請求項33】 固定群と移動群とを有し移動群の光軸
方向への移動によって焦点距離の変化及び焦点調節が行
われるズームレンズと、このズームレンズが形成する像
を撮像する撮像素子とを有する撮像装置において、前記
ズームレンズの固定群の光軸に対する傾きを調整するに
あたって、 撮像素子の受光面内の4箇所以上の測定点における結像
状態を測定し、 上記各測定点についてそれぞれ結像状態が最良となるデ
フォーカス座標を特定し、 上記特定されたデフォーカス座標のうちの3点によって
決定される4つ以上の平面を規定し、 上記固定群の光軸に対する傾きを調整することにより上
記4つ以上の平面を略一致させる場合における該固定群
の傾き量を算出し、 算出された上記固定群の傾き量を目標点として、上記固
定群の傾きを調整することを特徴とする撮像装置の調整
方法。 - 【請求項34】 固定群と移動群とを有し移動群の光軸
方向への移動によって焦点距離の変化及び焦点調節が行
われるズームレンズと、このズームレンズが形成する像
を撮像する撮像素子とを有する撮像装置において、前記
ズームレンズの固定群の光軸に対する傾きを調整するに
あたって、 撮像素子の受光面内の複数箇所の測定点における結像状
態を測定し、 上記固定群の光軸に対する傾きを調整することにより上
記結像状態を示す値の総和を極値とする場合における該
固定群の傾き量を算出し、 算出された上記固定群の傾き量を目標点として、上記固
定群の傾きを調整することを特徴とする撮像装置の調整
方法。 - 【請求項35】 固定群と移動群とを有し移動群の光軸
方向への移動によって焦点距離の変化及び焦点調節が行
われるズームレンズと、このズームレンズが形成する像
を撮像する撮像素子とを有する撮像装置において、前記
ズームレンズの固定群の光軸に対する傾きを調整するに
あたって、 撮像素子の受光面内の複数箇所の測定点における結像状
態を測定し、 上記固定群の光軸に対する傾きを調整することにより上
記複数箇所の測定点における結像状態を示す値を同等と
する場合における該固定群の傾き量を算出し、 算出された上記固定群の傾き量を目標点として、上記固
定群の傾きを調整することを特徴とする撮像装置の調整
方法。 - 【請求項36】 固定群と移動群とを有し移動群の光軸
方向への移動によって焦点距離の変化及び焦点調節が行
われるズームレンズであって、 固定群の光軸に対する傾きの調整は、結像面内の4箇所
以上の測定点における結像状態を測定し、これら各測定
点についてそれぞれ結像状態が最良となるデフォーカス
座標を特定し、前記特定されたデフォーカス座標のうち
の3点によって決定される4つ以上の平面を規定し、前
記固定群の光軸に対する傾きを調整することにより前記
4つ以上の平面を一致させる場合における該固定群の傾
き量を算出し、算出された前記固定群の傾き量を目標点
として調整されていることを特徴とするズームレンズ。 - 【請求項37】 固定群の傾きの調整は、この固定群の
レンズの最も物体側の面と光軸との交点を回転中心とし
て行われていることを特徴とする請求項36記載のズー
ムレンズ。 - 【請求項38】 固定群の傾きは、この固定群のレンズ
の最も物体側の面と光軸との交点近傍を回転中心として
行われており、この傾き調整に伴う焦点移動が、当該固
定群の光軸方向への移動によって修正されていることを
特徴とする請求項36記載のズームレンズ。 - 【請求項39】 固定群の傾きは、この固定群のレンズ
の最も物体側の面と光軸との交点近傍を回転中心として
行われており、この傾き調整に伴う焦点移動が、他のレ
ンズ群の光軸方向への移動によって修正されていること
を特徴とする請求項36記載のズームレンズ。 - 【請求項40】 固定群は、円筒状の鏡筒部材の端面に
取付けられた金属材料からなるリング状の板バネと、レ
ンズを保特し前記板ばねにより前記鏡筒部材の端面側に
付勢されたレンズ枠と、このレンズ枠の3箇所に設けら
れたネジ孔に螺入され先端部を前記鏡筒部材の端面に当
接させた3本の調整ネジとを有して構成され、 固定群の光軸に対する傾きの調整が、この固定群の傾き
量の目標点に対応する上記3本の調整ネジの上記レンズ
枠から上記鏡筒部材側への突出量を算出し、この算出結
果に基づいて前記3本の調整ネジの前記レンズ枠からの
突出量を調整し、上記レンズの光軸に対する傾きを調整
することによって行われていることを特徴とする請求項
36記載のズームレンズ。 - 【請求項41】 固定群は、円筒状の鏡筒部材と、レン
ズを保特するレンズ枠と、前記レンズの光軸に直交する
第1の方向に沿って前記レンズ枠の両側に突設された第
1の支軸と、前記レンズの光軸及び前記第1の方向に直
交する第2の方向に沿って前記レンズ枠から突出された
第2の支軸と、前記鏡筒部材の端部よりこの鏡筒部材の
軸方向に形成され前記第1及び第2の支軸が挿入される
溝部と、前記鏡筒部材に対してこの鏡筒部材の軸回りに
回転可能に取付けられ前記第1の支軸を支持する一対の
傾斜部を有する第1の調整リングと、前記鏡筒部材に対
してこの鏡筒部材の軸回りに回転可能に取付けられ前記
第2の支軸を支持する傾斜部を有する第2の調整リング
と、前記レンズ枠を前記第1及び第2の調整リング側に
付勢する付勢部材とを有して構成され、 固定群の光軸に対する傾きの調整が、上記第1の調整リ
ングを上記鏡筒部材に対して回動させることにより上記
第1の支軸回りにレンズを回動させ、上記第2の調整リ
ングを上記鏡筒部材に対して回動させることにより上記
第2の支軸回りにレンズを回動させることによって行わ
れていることを特徴とする請求項36記載のズームレン
ズ。 - 【請求項42】 物体側より順に、正の屈折力の固定群
である第1群、負の屈折力で変倍のために移動可能とな
された移動群である第2群、正の屈折力の固定群である
第3群、正の屈折力で変倍による焦点位置の補正及び焦
点調節のために移動可能となされた移動群である第4群
から構成され、 上記第1群の傾きが調節されていることを特徴とする請
求項36記載のズームレンズ。 - 【請求項43】 物体側より順に、正の屈折力の固定群
である第1群、負の屈折力で変倍のために移動可能とな
された移動群である第2群、正の屈折力の固定群である
第3群、正の屈折力で変倍による焦点位置の補正及び焦
点調節のために移動可能となされた移動群である第4群
から構成され、 上記第3群の傾きが調節されていることを特徴とする請
求項36記載のズームレンズ。 - 【請求項44】 固定群と移動群とを有し移動群の光軸
方向への移動によって焦点距離の変化及び焦点調節が行
われるズームレンズであって、 固定群の光軸に対する傾きを調整が、結像面内の複数箇
所の測定点における結像状態を測定し、前記固定群の光
軸に対する傾きを調整することにより前記結像状態を示
す値の総和を極値とする場合における該固定群の傾き量
を算出し、算出された上記固定群の傾き量を目標点とし
て調整されていることを特徴とするズームレンズ。 - 【請求項45】 固定群の傾きは、この固定群のレンズ
の最も物体側の面と光軸との交点を回転中心として行わ
れていることを特徴とする請求項44記載のズームレン
ズ。 - 【請求項46】 固定群の傾きは、この固定群のレンズ
の最も物体側の面と光軸との交点近傍を回転中心として
行われており、この傾き調整に伴う焦点移動が、当該固
定群の光軸方向への移動によって修正されていることを
特徴とする請求項44記載のズームレンズ。 - 【請求項47】 固定群の傾きは、この固定群のレンズ
の最も物体側の面と光軸との交点近傍を回転中心として
行われており、この傾き調整に伴う焦点移動が、他のレ
ンズ群の光軸方向への移動によって修正されていること
を特徴とする請求項44記載のズームレンズ。 - 【請求項48】 固定群は、円筒状の鏡筒部材の端面に
取付けられた金属材料からなるリング状の板バネと、レ
ンズを保特し前記板ばねにより前記鏡筒部材の端面側に
付勢されたレンズ枠と、このレンズ枠の3箇所に設けら
れたネジ孔に螺入され先端部を前記鏡筒部材の端面に当
接させた3本の調整ネジとを有して構成され、 固定群の光軸に対する傾きの調整が、この固定群の傾き
量の目標点に対応する上記3本の調整ネジの上記レンズ
枠から上記鏡筒部材側への突出量を算出し、この算出結
果に基づいて前記3本の調整ネジの前記レンズ枠からの
突出量を調整し、上記レンズの光軸に対する傾きを調整
することによって行われていることを特徴とする請求項
44記載のズームレンズ。 - 【請求項49】 固定群は、円筒状の鏡筒部材と、レン
ズを保特するレンズ枠と、前記レンズの光軸に直交する
第1の方向に沿って前記レンズ枠の両側に突設された第
1の支軸と、前記レンズの光軸及び前記第1の方向に直
交する第2の方向に沿って前記レンズ枠から突出された
第2の支軸と、前記鏡筒部材の端部よりこの鏡筒部材の
軸方向に形成され前記第1及び第2の支軸が挿入される
溝部と、前記鏡筒部材に対してこの鏡筒部材の軸回りに
回転可能に取付けられ前記第1の支軸を支持する一対の
傾斜部を有する第1の調整リングと、前記鏡筒部材に対
してこの鏡筒部材の軸回りに回転可能に取付けられ前記
第2の支軸を支持する傾斜部を有する第2の調整リング
と、前記レンズ枠を前記第1及び第2の調整リング側に
付勢する付勢部材とを有して構成され、 固定群の光軸に対する傾きの調整が、上記第1の調整リ
ングを上記鏡筒部材に対して回動させることにより上記
第1の支軸回りにレンズを回動させ、上記第2の調整リ
ングを上記鏡筒部材に対して回動させることにより上記
第2の支軸回りにレンズを回動させることによって行わ
れていることを特徴とする請求項44記載のズームレン
ズ。 - 【請求項50】 物体側より順に、正の屈折力の固定群
である第1群、負の屈折力で変倍のために移動可能とな
された移動群である第2群、正の屈折力の固定群である
第3群、正の屈折力で変倍による焦点位置の補正及び焦
点調節のために移動可能となされた移動群である第4群
から構成され、 上記第3群の傾きが調節されていることを特徴とする請
求項44記載のズームレンズ。 - 【請求項51】 固定群と移動群とを有し移動群の光軸
方向への移動によって焦点距離の変化及び焦点調節が行
われるズームレンズであって、 固定群の光軸に対する傾きを調整が、結像面内の複数箇
所の測定点における結像状態を測定し、前記固定群の光
軸に対する傾きを調整することにより前記結像状態を示
す値を同等とする場合における該固定群の傾き量を算出
し、算出された上記固定群の傾き量を目標点として調整
されていることを特徴とするズームレンズ。 - 【請求項52】 固定群の傾きは、この固定群のレンズ
の最も物体側の面と光軸との交点を回転中心として行わ
れていることを特徴とする請求項51記載のズームレン
ズ。 - 【請求項53】 固定群の傾きは、この固定群のレンズ
の最も物体側の面と光軸との交点近傍を回転中心として
行われており、この傾き調整に伴う焦点移動が、当該固
定群の光軸方向への移動によって修正されていることを
特徴とする請求項51記載のズームレンズ。 - 【請求項54】 固定群の傾きは、この固定群のレンズ
の最も物体側の面と光軸との交点近傍を回転中心として
行われており、この傾き調整に伴う焦点移動が、他のレ
ンズ群の光軸方向への移動によって修正されていること
を特徴とする請求項51記載のズームレンズ。 - 【請求項55】 固定群は、円筒状の鏡筒部材の端面に
取付けられた金属材料からなるリング状の板バネと、レ
ンズを保特し前記板ばねにより前記鏡筒部材の端面側に
付勢されたレンズ枠と、このレンズ枠の3箇所に設けら
れたネジ孔に螺入され先端部を前記鏡筒部材の端面に当
接させた3本の調整ネジとを有して構成され、 固定群の光軸に対する傾きの調整が、この固定群の傾き
量の目標点に対応する上記3本の調整ネジの上記レンズ
枠から上記鏡筒部材側への突出量を算出し、この算出結
果に基づいて前記3本の調整ネジの前記レンズ枠からの
突出量を調整し、上記レンズの光軸に対する傾きを調整
することによって行われていることを特徴とする請求項
51記載のズームレンズ。 - 【請求項56】 固定群は、円筒状の鏡筒部材と、レン
ズを保特するレンズ枠と、前記レンズの光軸に直交する
第1の方向に沿って前記レンズ枠の両側に突設された第
1の支軸と、前記レンズの光軸及び前記第1の方向に直
交する第2の方向に沿って前記レンズ枠から突出された
第2の支軸と、前記鏡筒部材の端部よりこの鏡筒部材の
軸方向に形成され前記第1及び第2の支軸が挿入される
溝部と、前記鏡筒部材に対してこの鏡筒部材の軸回りに
回転可能に取付けられ前記第1の支軸を支持する一対の
傾斜部を有する第1の調整リングと、前記鏡筒部材に対
してこの鏡筒部材の軸回りに回転可能に取付けられ前記
第2の支軸を支持する傾斜部を有する第2の調整リング
と、前記レンズ枠を前記第1及び第2の調整リング側に
付勢する付勢部材とを有して構成され、 固定群の光軸に対する傾きの調整が、上記第1の調整リ
ングを上記鏡筒部材に対して回動させることにより上記
第1の支軸回りにレンズを回動させ、上記第2の調整リ
ングを上記鏡筒部材に対して回動させることにより上記
第2の支軸回りにレンズを回動させることによって行わ
れていることを特徴とする請求項51記載のズームレン
ズ。 - 【請求項57】 物体側より順に、正の屈折力の固定群
である第1群、負の屈折力で変倍のために移動可能とな
された移動群である第2群、正の屈折力の固定群である
第3群、正の屈折力で変倍による焦点位置の補正及び焦
点調節のために移動可能となされた移動群である第4群
から構成され、 上記第3群の傾きが調節されていることを特徴とする請
求項51記載のズームレンズ。 - 【請求項58】 固定群と移動群とを有し移動群の光軸
方向への移動によって焦点距離の変化及び焦点調節が行
われるズームレンズと、このズームレンズが形成する像
を撮像する撮像素子とを有する撮像装置であって、 上記ズームレンズの固定群の光軸に対する傾きの調整
が、撮像素子の受光面内の4箇所以上の測定点における
結像状態を測定し、前記各測定点についてそれぞれ結像
状態が最良となるデフォーカス座標を特定し、前記各測
定点についての結像状態が最良となるデフォーカス座標
のうちの3点によって決定される4つ以上の平面を規定
し、前記固定群の光軸に対する傾きを調整することによ
り前記4つ以上の平面を一致させる場合における該固定
群の傾き量を算出し、算出された前記固定群の傾き量を
目標点として調整されていることを特徴とする撮像装
置。 - 【請求項59】 固定群と移動群とを有し移動群の光軸
方向への移動によって焦点距離の変化及び焦点調節が行
われるズームレンズと、このズームレンズが形成する像
を撮像する撮像素子とを有する撮像装置であって、 上記ズームレンズの固定群の光軸に対する傾きを調整
が、撮像素子の受光面内の複数箇所の測定点における結
像状態を測定し、前記固定群の光軸に対する傾きを調整
することにより前記結像状態を示す値の総和を極値とす
る場合における該固定群の傾き量を算出し、算出された
前記固定群の傾き量を目標点として調整されていること
を特徴とする撮像装置。 - 【請求項60】 固定群と移動群とを有し移動群の光軸
方向への移動によって焦点距離の変化及び焦点調節が行
われるズームレンズと、このズームレンズが形成する像
を撮像する撮像素子とを有する撮像装置であって、 上記ズームレンズの固定群の光軸に対する傾きを調整
が、撮像素子の受光面内の複数箇所の測定点における結
像状態を測定し、前記固定群の光軸に対する傾きを調整
することにより前記複数箇所の測定点における結像状態
を示す値を同等とする場合における該固定群の傾き量を
算出し、算出された前記固定群の傾き量を目標点として
調整されていることを特徴とする撮像装置。
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