JP2003185908A

JP2003185908A - 光学機器

Info

Publication number: JP2003185908A
Application number: JP2001380780A
Authority: JP
Inventors: Takashi Morimoto; 孝森本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-12-14
Filing date: 2001-12-14
Publication date: 2003-07-03

Abstract

(57)【要約】【課題】撮影レンズなどの光学機器において、温度変
化などの環境変化があっても、それに応じて移動レンズ
群の移動軌跡をその都度適切に設定できるようにするこ
とで、結像面のズレを補正する。【解決手段】制御手段１３により移動レンズ群１０
２、１０４を駆動させて光学系１の調整を行う為の制御
情報を記憶する記憶手段１４と、光学系１に関する温度
情報を検出する温度検出手段１２とを有する。記憶手段
１４は、制御情報として、基準温度における移動レンズ
群１０２、１０４の位置データと、この位置データを温
度検出手段１２からの信号に基づいて補正する為の温度
補正係数データとを含む。制御手段１３は、制御情報に
基づいてレンズ駆動手段５、６を制御することで、温度
変化に伴う光学系１の結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】本発明は光学機器に関し、特
に、ビデオカメラ、銀塩カメラ、電子スチルカメラ等の
光学機器であって、フォーカスや変倍の際に光軸上を移
動する移動レンズを有した光学系（撮影光学系）、例え
ば単一焦点距離の撮影レンズやズームレンズ等の光学系
を備えて、環境変化があったときのピントズレを該移動
レンズによって補正するようにした光学機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、カメラ等の光学機器においては、
撮影光学系の小型化及び固体撮像素子のイメージサイズ
の小径化が急速に進んでいる。また、撮影光学系を構成
する光学材料として、プラスチック材料が多く用いられ
ている。プラスチック材料を用いると、金型によってレ
ンズを容易に成形でき、又その形状の任意性も大きく、
又ガラス材料に対してコストメリットが大きいなどの特
長がある。この為、プラスチック材料より成るレンズ
が、ファインダ系や、赤外線アクティブオートフォーカ
スユニットや、撮影光学系の一部等に多く使用されてい
る。

【０００３】ところで、プラスチック材料は、無機ガラ
ス材料に比べて環境変化に対する物理的性質の変化が大
きい。例えば線膨張係数が大きく、プラスチック材料と
してのＰＭＭＡではこの線膨張係数が代表値で６７．９
×１０^-6／℃であるのに対して、無機ガラスのＬａＫ１
４（ＯＨＡＲＡ製）ではこれが５７×１０^-7／℃と１桁
小さい。また温度変化に対する屈折率の変化について
も、ＰＭＭＡでは代表値で１．０〜１．２×１０^-4／℃
であるのに対して、上記ＬａＫ１４では、Ｄ線で３．９
〜４．４×１０^-6／℃と２桁小さい。

【０００４】このようにプラスチック材料は、無機ガラ
ス材料に比べて、温度変化に対して光学的諸定数（屈折
率や形状等）の変化が大きい。例えばプラスチック材料
より成るレンズ、所謂プラスチックレンズは、無機ガラ
ス材料より成るレンズに比べて、温度変化に対して焦点
距離が大きく変化する。

【０００５】このような問題点に対処するために、例え
ば特開平８−２９２３５９号公報においては、プラスチ
ックレンズの環境変化、特に温度変化に伴う光学系の結
像面位置の変動を補正する手段が記されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】光学系の一部にプラス
チックレンズを用いると前述のような効果が得られる。
しかしながらその反面、上述のように、環境変化、特に
温度変化があると、無機ガラス材料より成るレンズを用
いた場合に比べて焦点距離等の光学的性質が大きく変化
してくるという問題点を有する。

【０００７】最近の光学機器は、撮影光学系の小型化、
固体撮像素子の小型化、各要素の高密度化などを図っ
て、小型化されている。このため、光学機器に用いてい
る光学系の予定結像面に対し、温度変化による結像面の
ズレの影響が大きくなるという問題がある。したがっ
て、このような環境変化による結像位置のズレをいかに
効果的に補正するかが大きな問題点となっている。

【０００８】そこで本発明は、フォーカスや変倍の為に
光軸上を移動する移動レンズ群を有する、撮影レンズな
どの光学機器であって、温度変化などの環境変化があっ
ても、その環境変化に応じて移動レンズ群の移動軌跡を
その都度適切に設定できるようにすることで結像面のズ
レを補正し、それによって高い光学性能を維持すること
ができる、ビデオカメラや銀塩カメラや電子スチルカメ
ラ等に好適な光学機器を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の、移動レンズ群を含む光学系により結像面
上に物体像を形成する光学機器は、前記移動レンズ群を
駆動するレンズ駆動手段と、このレンズ駆動手段の動作
を制御する制御手段と、前記制御手段によって移動レン
ズ群を駆動させて光学系の調整を行う為の制御情報を記
憶する記憶手段と、前記光学系に関する温度情報を検出
する温度検出手段とを有し、前記記憶手段は、制御情報
として、基準温度における移動レンズ群の位置データ
と、この位置データを前記温度検出手段からの信号に基
づいて補正する為の温度補正係数データとを含んでお
り、前記制御手段は、前記制御情報に基づいてレンズ駆
動手段を制御することで、温度変化に伴う光学系の結像
面位置の変動を補正するように構成されているようにし
たものである。

【００１０】これにより、温度変化などの環境変化があ
っても、それに応じて移動レンズ群の移動軌跡をその都
度適切に設定することにより結像面のズレを補正して、
高い光学性能を維持することができる。

【００１１】本発明の光学機器は、ビデオカメラである
ことが好ましい。光学系は、リアフォーカスタイプのズ
ームレンズであることが好ましい。また光学系は複数の
レンズ群を有し、該複数のレンズ群は少なくとも一部に
プラスチックレンズを有することが好ましい。

【００１２】本発明によれば、記憶手段は光学系調整時
の温度情報を記憶するように構成され、制御手段は、レ
ンズ駆動手段を制御する為の温度補正係数データを、前
記記憶手段に記憶された光学系調整時の温度に応じて、
この記憶手段から引き出すように構成されるとともに、
前記温度補正係数データに基づいて移動レンズ群の初期
温度補正位置データを算出するように構成されているの
が好適である。

【００１３】すなわち制御手段は、光学系を使用開始す
るときに一度だけ、レンズ駆動手段を制御する為の制御
情報である温度補正係数データを、光学系の調整時に温
度検出手段によって検出し記憶手段に記憶した温度に応
じて前記記憶手段から引き出し、この温度補正データに
基づいて移動レンズ群の温度補正位置データを算出する
ことになる。

【００１４】本発明によれば、初期温度補正位置データ
は、記憶手段から得られた光学系調整時の温度情報と基
準温度との差分値の関数として定義されるのが好適であ
る。また初期温度補正位置データは、温度検出手段にて
検出された温度と基準温度との差分値に温度補正係数デ
ータを掛け合わせた結果に、基準温度における移動レン
ズ群の位置データを足し合わせたもので定義されるのが
好適である。

【００１５】本発明によれば、制御手段は、レンズ駆動
手段を制御する為の温度補正係数データを、温度検出手
段によって検出された温度に応じて記憶手段から引き出
し、前記温度補正係数データに基づいて前記移動レンズ
群の温度補正位置データを算出するように構成されてい
るのが好適である。

【００１６】また本発明によれば、温度補正位置データ
は、検出手段から検出された温度と基準温度との差分値
の関数として定義されるのが好適である。また温度補正
位置データは、検出手段にて検出された温度と基準温度
との差分値に温度補正係数データを掛け合わせた結果
に、基準温度における移動レンズ群の位置データを足し
合わせたもので定義されるのが好適である。

【００１７】本発明によれば、温度補正係数データは、
変倍の為の移動レンズ群の位置の関数として定義される
のが好適である。温度検出手段は、感温抵抗を使用した
センサ又はサーミスタを使用したセンサを少なくとも１
個有するのが好適である。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態の光
学機器の要部ブロック図である。図中１は、光学系であ
って、４つのレンズ群を有した、所謂４群構成のリアフ
ォーカスズームレンズ（以下「ＲＦＺレンズ」と称す
る）である。

【００１９】ＲＦＺレンズ１は、固定レンズ群である第
１のレンズ群（以下「前玉」と称する）１０１と、移動
レンズ群であり変倍機能を有する第２のレンズ群（以下
「バリエータ」と称する）１０２と、固定レンズ群であ
る第３のレンズ群（以下「アフォーカル」と称する）１
０３と、移動レンズ群でありフォーカスと変倍に伴う像
面変動を補正するコンペンセータとしての機能を有する
第４のレンズ群（以下「ＲＲ」と称する）１０４とより
成っている。

【００２０】実際には上記の各レンズ群は複数枚のレン
ズで構成されていて、例えば図示のＲＦＺレンズ１は、
前玉１０１は３枚、バリエータ１０２は３枚、アフォー
カル１０３は１枚、ＲＲ１０４は２枚の、４群９枚のレ
ンズ構成より成っている。

【００２１】図示の例においては、少なくとも１つのレ
ンズ群に、プラスチック材より成るプラスチックレンズ
を使用している。該プラスチックレンズの材料として
は、アクリル系、ポリオレフィン系、ポリカーボネート
等が適用可能である。

【００２２】図示の例ではプラスチックレンズをレンズ
群中のどこに用いるかは特に限定されるものではなく、
又各レンズ群中に全く使用しない場合もある。１０２ａ
はバリエータ１０２を保持するための部材（以下「Ｖ移
動環」と称する）、１０４ａはＲＲ１０４を保持するた
めの部材（以下「ＲＲ移動環」と称する）である。これ
らの移動環は、ＰＣ（ポリカーボネート）を使用して、
金型による成形、又は切削加工により製作している。

【００２３】２は上記レンズ群を保持するための部材
（以下「鏡筒」と称する）であり、ＰＣ（ポリカーボネ
ート）を使用して、金型による成形、又は切削加工によ
り製作している。

【００２４】本発明においては、Ｖ移動環１０２ａやＲ
Ｒ移動環１０４ａや鏡筒２に関し、特に上記材料及び製
作方法を限定するものではなく、上記以外でも例えば、
アルミニウムやチタン等の金属材料をダイカストにより
成形したものや、ダイカスト成形した後に２次加工によ
って製作したもの、又はブロックから直接切削加工した
ものでも良い。

【００２５】鏡筒２はいくつかの部材に分けて形成して
も良く、本発明においては特に限定するものでない。例
えば、筒状もしくは箱形の鏡筒２をＲＦＺレンズ１の光
軸１０５に対して平行に分けた２部材から形成しても良
く、又光軸１０５に対して垂直に分けた２部材から形成
しても良く、又各々２部材だけでなくそれ以上の複数部
材から形成しても良い。

【００２６】前玉１０１及びアフォーカル１０３は、保
持部材１０１ａ、１０３ａに各々固定したうえで、鏡筒
２に固定する構成としている。しかし、鏡筒２に直接固
定しても良く、特に限定するものではない。

【００２７】３は絞り部材で、結像面としてのＣＣＤ等
の光電変換素子１８に入射する光量を調節するものであ
る。そして、ｉＧメータ又はＳＴＥＰモータ等の駆動手
段７により絞り部材３内の絞り羽３ａを光軸１０５に対
して略垂直に駆動することによって、この絞り部材３の
開口部３ｂの面積を可変としている。９は絞りエンコー
ダであり、ｉＧメータの回転角度を検出している。

【００２８】この光量調節は、具体的には、光電変換素
子１８に入射する光量が一定になるように、絞り制御回
路２０と駆動回路１６とによって駆動手段７により絞り
部材３の絞り羽３ａを駆動して開口部３ｂの面積を制御
することで、行っている。２２は、絞りエンコーダ９か
らの信号を検出する検出回路である。

【００２９】図示のものにおいては、機械式の絞り部材
３と駆動手段７とエンコーダ９とによって絞りユニット
を構成しているが、これに限定するものではない。４は
フィルタユニットであり、光電変換素子１８の前に置か
れるとともに、水晶等の光学的ローパスフィルタ４ａ、
赤外線遮断フィルタ４ｂ等を有している。

【００３０】各フィルタ４ａ、４ｂは、図示のものでは
光電変換素子１８の直前に一体的に配置されているが、
各々別体で配置しても良い。また、ＲＦＺレンズ１にお
ける、各フィルタの機能を発揮できる任意の位置に配置
しても良い。１９はカメラプロセス回路で、光電変換素
子１８からの出力信号を処理して画像信号として出力す
る。

【００３１】５、６は各々ステップモータ等のレンズ駆
動手段で、移動レンズ群１０２、１０４を光軸１０５の
方向に移動させるためのものである。５ａ、６ａは表面
に所定のピッチでネジが切られているリードスクリュー
ネジであり、レンズ駆動手段５、６によって回転駆動さ
れる。１０２ｂ、１０４ｂはラックで、各々Ｖ移動環１
０２ａ、ＲＲ移動環１０４ａと同一部材として形成する
か、又は別部材として形成したうえでＶ移動環１０２ａ
及びＲＲ移動環１０４ａへ接着等で一体化したものであ
る。このラック１０２ｂ、１０４ｂはリードスクリュー
ネジ５ａ、６ａとかみ合っており、レンズ駆動手段５、
６が正逆転することによって、Ｖ移動環１０２ａ、ＲＲ
移動環１０４ａが光軸１０５に平行な方向に移動する。
１５、１７は駆動回路で、レンズ駆動手段５、６として
のステップモータを駆動するためのものである。

【００３２】８ｂ、１０ｂは各々遮光板であり、Ｖ移動
環１０２ａ、ＲＲ移動環１０４ａと同一部材として形成
するか、又は別部材として形成したうえでＶ移動環１０
２ａ、ＲＲ移動環１０４ａに接着等で一体化したもので
ある。鏡筒２にはフォトインタラプタ８ａ、１０ａが設
けられており、遮光板８ｂ、１０ｂがＶ移動環１０２
ａ、ＲＲ移動環１０４ａの移動によってフォトインタラ
プタ８ａ、１０ａの位置に来ることで、これらフォトイ
ンタラプタ８ａ、１０ａからの信号が変化する。そし
て、この変化を検出することで、バリエータ１０２及び
ＲＲ１０４の基準位置（以下「レンズ初期リセット位
置」と称する。）を決定している。すなわち、フォトイ
ンタラプタ８ａ、１０ａと遮光板８ｂ、１０ｂとは、レ
ンズ初期位置検出手段の一要素を構成している。２１、
２３は、フォトインタラプタ８ａ、１０ａからの信号を
検出する検出回路である。

【００３３】また、ステップモータにて構成されたレン
ズ駆動手段５、６を駆動する為の駆動パルス数をカウン
トすることで、各レンズ初期リセット位置からのバリエ
ータ１０２及びＲＲ１０４の相対位置情報を検出してい
る。

【００３４】このようにレンズ初期位置検出手段として
フォトインタラプタ８ａ、１０ａと遮光板８ｂ、１０ｂ
との組み合わせを採用しているが、例えばホール素子と
マグネットの組み合わせ等を用いても良い。

【００３５】また、上記においてはステップモータとレ
ンズ初期リセット位置検出手段の組み合わせを採用して
いるが、ボイスコイルモータ、ＤＣモータ等と、磁気抵
抗効果素子又はホール素子とマグネット等の組み合わせ
によるレンズ位置検出手段との組み合わせでも良く、特
に限定するものではない。

【００３６】１２は温度検出手段で、サーミスタ等の感
温抵抗などによって構成され、光学系の温度を検出する
ことが可能である。この温度検出手段１２によって検出
された温度情報は、その温度に対応した出力信号とし
て、検出回路２４によってマイクロプロセッサ等の制御
回路（制御手段）１３へ出力している。

【００３７】図示の例においては、温度検出手段１２は
前玉１０１の近傍に配置してある。これは、前玉１０１
が、計算上、温度変化に対する焦点距離の変化量が他の
レンズ群に比べて大きいためである。しかし、温度検出
手段１２の置く位置は特に限定しない。

【００３８】１４はＲＯＭ等の記憶手段で、バリエータ
１０２及びＲＲ１０４の駆動情報と、光学系調整時に温
度検出手段１２と検出回路２４によって得られる温度情
報とが格納される。なお、図１においては制御回路１３
と記憶手段１４とは別のブロックとして表現されている
が、マイクロプロセッサ内に制御回路１３と記憶手段１
４とが組み込まれていても良い。

【００３９】１１はズームスイッチであり、広角側（以
下「ＷＩＤＥ」と称する）へズーミングするときにはズ
ームスイッチ１１ａを押し、望遠側（以下「ＴＥＬＥ」
と称する）へズーミングするときにはズームスイッチ１
１ｂを押すことによって、ズーミング動作を行うことが
可能である。すなわち制御回路１３からの駆動信号によ
ってバリエータ１０２とＲＲ１０４を駆動することで、
ズーミングを行うことが可能である。２５は、そのため
の電源である。

【００４０】ＲＦＺレンズ１は、被写体距離ごとに、バ
リエータ１０２の光軸１０５上の停止位置すなわちズー
ム位置に対応したＲＲ１０４の光軸１０５上の停止位置
が決まっている。

【００４１】図２に、被写体距離ごとに、バリエータ１
０２とＲＲ１０４との光軸上の停止位置をプロットした
もの（以下「カム軌跡」と称する）を示す。図２におい
て、例えば被写体距離が無限遠のときは、バリエータ１
０２がＷＩＤＥからＴＥＬＥへ向けて光軸１０５上を移
動すると、ＲＲレンズ１０４は曲線Ｙ∞の如く、光軸１
０５上を物体側へ凸状の軌跡を有しつつ移動する。

【００４２】そこで、あらかじめ記憶手段１４にこのよ
うなカム軌跡のデータを記憶しておき、ＷＩＤＥからＴ
ＥＬＥ、又はＴＥＬＥからＷＩＤＥへズーミングすると
きには、被写体距離に応じて上記カム軌跡をトレースす
るように、記憶手段１４に記憶しているカム軌跡に基づ
いて、バリエータ１０２の移動に応じてＲＲ１０４を駆
動制御する。これにより、ピントズレのない良好な画像
を得ることができる。

【００４３】前述のように少なくとも１つのレンズ群に
プラスチックレンズを使用していると、環境変化により
プラスチックレンズの周囲に温度変化が生じた場合に
は、前述したように材料の線膨張係数が大きい為にレン
ズの形状が変化したり、材質の屈折率の温度係数が大き
い為に屈折率が変化したりして、焦点距離が大きく変化
してくる。つまり、温度変化が生じると、各レンズ群の
焦点距離が変化して、ＲＦＺレンズ１のトータルの焦点
距離も変化してくる。その結果、基準温度Ｔｒｅｆ（た
とえば２０℃に設定することができる）のもとでの結像
面に対して結像面がズレてくる。即ちピントズレが発生
してくる。従ってズーミングする場合に温度変化が生じ
たときは、温度変化によって発生した結像面のズレを補
正するように、移動レンズ群をトレースするための上記
カム軌跡を補正する必要がある。

【００４４】図３に、基準温度Ｔｒｅｆ＝２０℃に対し
て温度が（Ｔｒｅｆ＋３０）℃のときと、（Ｔｒｅｆ−
３０）℃のときの、被写体距離が無限の場合のカム軌跡
を示す。図示の場合は、基準温度Ｔｒｅｆに対して高
温になるとＲＲレンズ１０４の物体側への繰り出し量が
大きくなり、逆に基準温度Ｔｒｅｆに対して低温側にな
ると繰り出し量が小さくなる。図示の場合は、温度変化
に対するピントずれが最も大きいのは、ＴＥＬＥ端であ
る。

【００４５】ここでは、バリエータ１０２とＲＲ１０４
の光軸上の可動範囲において、バリエータ１０２の位置
に対する被写体距離毎のＲＲ１０４の物体側への繰り出
し量である基準温度Ｔｒｅｆにおける代表位置データＰ
ＲＲを予め記憶手段１４に格納してある。又上記バリエ
ータ１０２の位置ＰＶに対する被写体距離毎のＲＲ１０
４の位置データＰＲＲの温度補正係数ＣＰＲＲも同様に
予め記憶手段１４に格納してある。

【００４６】たとえばバリエータ１０２の可動範囲を所
定幅で分割し、この分割領域毎に、被写体距離毎のＲＲ
１０４の基準温度Ｔｒｅｆにおける代表位置データと、
被写体距離毎のＲＲ１０４の位置データの温度補正係数
とを、各々数値データとして予め記憶手段１４に格納し
ておく。但し、これに限定するものでない。例えば、バ
リエータ１０２の位置データを所定幅で分割しなくても
良く、その場合は、上記被写体距離毎のＲＲ１０４の代
表位置データと温度補正係数を、バリエータ１０２の位
置データの関数として定義しても良い。

【００４７】上述の温度補正係数は、基準温度Ｔｒｅｆ
に対して温度変化が生じた際の、プラスチックレンズの
焦点距離の変化及びＲＦＺレンズ１の各レンズ群を保持
する保持部材の伸縮によるレンズ間隔の変化によるピン
トずれの影響を考慮して算出されるものである。

【００４８】ここでは、温度検出手段１２及び検出回路
２４にて得られた温度情報データＴが基準温度Ｔｒｅｆ
に対して温度差を生じたときに、次の式によって、移動
レンズ群の代表位置データＰＲＲを温度補正係数ＣＰＲ
Ｒと前記温度差とによって補正して、ＲＲ１０４の温度
位置データＰＲＲＴを算出する。

【００４９】ＰＲＲＴ＝ＣＰＲＲ×（Ｔ−Ｔｒｅｆ）＋
ＰＲＲ但し、これに限定されるものでなく、温度変化に
よるＲＲ１０４の繰り出し量の変化を、任意の関数（例
えば２次式、３次式、４次式、指数関数、対数関数等）
で近似しても良い。

【００５０】次に図１の光学機器の動作について、図４
に示すフローチャートによって説明する。初めに電源２
５が投入される（ステップＳ−１）。次にフォトインタ
ラプタ８ａ、１０ａからの信号を各検出回路２１、２３
を通して読み込む（ステップＳ−２）。次に制御回路１
３にて、各々読み込んだ信号に応じた方向へ、即ち検出
回路２１、２３からの信号がｈｉｇｈのときはｌｏｗと
なる方向へ、同信号がｌｏｗのときはｈｉｇｈとなる方
向へ、バリエータ１０２とＲＲ１０４を各々駆動する
（ステップＳ−３）。このとき、各フォトインタラプタ
８ａ、１０ａからの信号が変化するまで、バリエータ１
０２とＲＲ１０４を駆動する（ステップＳ−４）。

【００５１】各フォトインタラプタ８ａ、１０ａの信号
が変化した位置を、バリエータ１０２、ＲＲ１０４のそ
れぞれ初期リセット位置とする（ステップＳ−５）。即
ち、上記信号の変化した位置でバリエータ１０２とＲＲ
１０４を停止させて、制御回路内１３のバリエータ１０
２、ＲＲ１０４の各カウンタをクリアする（ステップＳ
−６）。該カウンタは、バリエータ１０２、ＲＲ１０４
の駆動パルスをカウントするものであり、これによって
初期リセット位置からのバリエータ１０２及びＲＲ１０
４の相対的な現在位置を検出している（ステップＳ−
７、ステップＳ−８）。

【００５２】次に光学系調整時に記憶した調整温度Ｔ
（ｃ）と基準温度Ｔｒｅｆとを比較してその差分 ΔＴｃ（＝Ｔ（ｃ）−Ｔｒｅｆ）をとる（ステップＳ−９、ステップＳ−１０）。

【００５３】その上で温度補正係数ＣＰＲＲを読み込ん
でΔＴｃへ掛け合わせる（ステップＳ−１１、ステップ
Ｓ−１２）。即ち ΔＴｃ×ＣＰＲＲの値を求める。この結果を基準温度の代表位置データＰ
ＲＲに足し合わせる（ステップＳ−１３、ステップＳ−
１４）。即ち ΔＴｃ×ＣＰＲＲ＋ＰＲＲの値を求める。これによって、ＲＲ１０４の繰り出し量
を算出している。上記算出データを基に、バリエータ１
０２とＲＲ１０４を各々駆動する（ステップＳ−１
５）。

【００５４】次に、ズームスイッチ１１が押されている
か否かをチェックする（ステップＳ−１６）。ズームス
イッチ１１ａが押されている時はＷＩＤＥ方向へズーミ
ングが行われ、またズームスイッチ１１ｂが押されてい
る時はＴＥＬＥ方向へズーミングが行われる（ステップ
Ｓ−１８〜ステップＳ−２６）。なお、押されていない
場合は、ズーミング動作しない（ステップＳ−１７）。

【００５５】以下、ＴＥＬＥ方向にズーミングされる場
合についてのみ説明する。なお、ＷＩＤＥ方向は、ＴＥ
ＬＥ方向と全く同様のルーチンなので、ここではその説
明を省略する。

【００５６】まず、カウンタよりバリエータ１０２の位
置を読み出して、このバリエータ１０２がどの分割領域
にいるかをサーチし、現在のバリエータ１０２のいる領
域を決める（ステップＳ−１８）。同様にしてカウンタ
よりＲＲ１０４の位置ＰＲＲを読み出す（ステップＳ−
１９）。

【００５７】次に、前玉１０１の周囲に配置した温度検
出手段１２からの出力信号を検出回路２４を通して制御
回路１３に入力することで、温度検出手段１２が置かれ
ている場所の温度Ｔを検出する。以下、電源が投入され
てからｔ秒後の検出温度をＴ（ｔ）とする。

【００５８】実際には制御回路１３はマイクロプロセッ
サ（以下「マイコン」と称する。）にて構成されてお
り、このマイコンのサンプリング周波数に応じてマイコ
ン内に検出温度をデータとして取り込むので、電源投入
時からの所定時間毎の検出温度データの取り込み回数を
ｋ回として、上記Ｔ（ｔ）をＴ（ｋ）と表すことにする
（ステップＳ−２０）。

【００５９】なお、検出温度データ列は、時間の関数と
なっているのが本質であり、ここでは、その表現の仕方
を特に限定するものでない。次に、検出した環境温度Ｔ
（ｋ）と基準温度Ｔｒｅｆとを比較してその差分 ΔＴ（＝Ｔ（ｋ）−Ｔｒｅｆ）をとる（ステップＳ−２１）。その上で温度補正係数Ｃ
ＰＲＲを読み込んで（ステップＳ−２２）、これをΔＴ
へ掛け合わせる（ステップＳ−２３）。すなわち、 ΔＴ×ＣＰＲＲを求める。そして、この結果を基準温度の代表位置デー
タＰＲＲに足し合わせる。すなわち、基準温度の代表位
置データＰＲＲを読み込んで（ステップＳ−２４）、 ΔＴ×ＣＰＲＲ＋ＰＲＲの値を求めることで（ステップＳ−２５）、ＲＲ１０４
の繰り出し量を算出する。上記算出データを基に、バリ
エータ１０２とＲＲ１０４を各々駆動する（ステップＳ
−２６）。その後は、ステップＳ−１６に戻る。

【００６０】以上、ズーミング中の動作について説明し
た。ズーミング中にオートフォーカスを作動させないこ
とを前提として説明したが、作動させても支障のないこ
とは明らかである。

【００６１】以上説明した構成とすることで、ズーミン
グ中、及びＡＦ動作中に温度変化があった場合でも、又
温度が一定でも基準温度からのずれが生じた場合におい
ても、ピントズレのない良好な画像を得ることができ
る。

【００６２】上記においては、サーミスタなどの温度検
出手段１２を１個使用しているが、複数個使用してもよ
く、これによれば、より良好な効果が得られる。

【００６３】

【発明の効果】本発明によれば以上のように、フォーカ
スや変倍の為に光軸上を移動する移動レンズ群を有する
光学系（撮影レンズ）を用いた場合において、温度変化
などの環境変化があったときに、この環境変化に応じて
移動レンズ群の移動軌跡をその都度適切に設定すること
により結像面のズレを補正して、高い光学性能を維持す
ることのできるビデオカメラや銀塩カメラそして電子ス
チルカメラ等に好適な光学機器を達成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の光学機器の要部ブロック
図

【図２】被写体距離ごとにバリエータとＲＲの光軸上の
停止位置をプロットしたカム軌跡の図

【図３】基準温度に対して温度が変動したときの、被写
体距離が無限の場合のカム軌跡の図

【図４】図１の光学機器の動作を示すフローチャート

【符号の説明】

１ＲＦＺレンズ（光学系）５レンズ駆動手段６レンズ駆動手段１２温度検出手段１３制御回路（制御手段）１４記憶手段１８光電変換素子（結像面）１０２バリエータ（移動レンズ群）１０４ＲＲ（移動レンズ群）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】移動レンズ群を含む光学系により結像面
上に物体像を形成する光学機器であって、前記移動レン
ズ群を駆動するレンズ駆動手段と、このレンズ駆動手段
の動作を制御する制御手段と、前記制御手段によって移
動レンズ群を駆動させて光学系の調整を行う為の制御情
報を記憶する記憶手段と、前記光学系に関する温度情報
を検出する温度検出手段とを有し、前記記憶手段は、制御情報として、基準温度における移
動レンズ群の位置データと、この位置データを前記温度
検出手段からの信号に基づいて補正する為の温度補正係
数データとを含んでおり、前記制御手段は、前記制御情報に基づいてレンズ駆動手
段を制御することで、温度変化に伴う光学系の結像面位
置の変動を補正するように構成され、ていることを特徴
とする光学機器。
【請求項２】ビデオカメラであることを特徴とする請
求項１記載の光学機器。
【請求項３】光学系はリアフォーカスタイプのズーム
レンズであることを特徴とする請求項１又は２記載の光
学機器。
【請求項４】光学系は複数のレンズ群を有し、該複数
のレンズ群は少なくとも一部にプラスチックレンズを有
することを特徴とする請求項１から３までのいずれか１
項記載の光学機器。
【請求項５】記憶手段は光学系調整時の温度情報を記
憶するように構成され、制御手段は、レンズ駆動手段を
制御する為の温度補正係数データを、前記記憶手段に記
憶された光学系調整時の温度に応じて、この記憶手段か
ら引き出すように構成されるとともに、前記温度補正係
数データに基づいて移動レンズ群の初期温度補正位置デ
ータを算出するように構成されていることを特徴とする
請求項１から４までのいずれか１項記載の光学機器。
【請求項６】初期温度補正位置データは、記憶手段か
ら得られた光学系調整時の温度情報と基準温度との差分
値の関数として定義されるように構成されていることを
特徴とする請求項５記載の光学機器。
【請求項７】初期温度補正位置データは、温度検出手
段にて検出された温度と基準温度との差分値に温度補正
係数データを掛け合わせた結果に、基準温度における移
動レンズ群の位置データを足し合わせたもので定義され
るように構成されていることを特徴とする請求項５又は
６記載の光学機器。
【請求項８】制御手段は、レンズ駆動手段を制御する
為の温度補正係数データを、温度検出手段によって検出
された温度に応じて記憶手段から引き出し、前記温度補
正係数データに基づいて前記移動レンズ群の温度補正位
置データを算出するように構成されていることを特徴と
する請求項１から４までのいずれか１項記載の光学機
器。
【請求項９】温度補正位置データは、検出手段から検
出された温度と基準温度との差分値の関数として定義さ
れるように構成されていることを特徴とする請求項８記
載の光学機器。
【請求項１０】温度補正位置データは、検出手段にて
検出された温度と基準温度との差分値に温度補正係数デ
ータを掛け合わせた結果に、基準温度における移動レン
ズ群の位置データを足し合わせたもので定義されるよう
に構成されていることを特徴とする請求項８又は９記載
の光学機器。
【請求項１１】温度補正係数データは、変倍の為の移
動レンズ群の位置の関数として定義されるように構成さ
れていることを特徴とする請求項１から１０までのいず
れか１項記載の光学機器。
【請求項１２】温度検出手段は、サーミスタなどの感
温抵抗を使用したセンサを少なくとも１個有することを
特徴とする請求項１から１１までのいずれか１項記載の
光学機器。