JP2005208255A - 撮影レンズ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エクステンダーやレシオコンバーターを取り付けた場合に発生するピントずれを、エクステンダーやレシオコンバーター内のレンズを迅速に移動してピントずれを調整する撮影レンズ装置を提供する。
【解決手段】エクステンダーレンズ群６０は、前段レンズ７０、補正レンズ７２、アクチュエータ７４、弾性ばね７６などを備えている。ＣＰＵ９０からアクチュエータ７４に電圧を印加すると、アクチュエータ７４が変形して左右方向に膨らみ、補正レンズ枠８２が弾性ばね７６を圧縮しつつ光軸Ａに沿って駆動され、これにより被写体光の焦点位置が移動される。ＣＰＵ９０はＲＯＭ９４の移動軌跡データを参照しつつ、各センサによって得られた測定結果をもとにアクチュエータ７４を駆動制御する。すなわち、撮影レンズ１２の温度およびズームレンズ群３０、移動フォーカスレンズ群２８、アイリス３６の絞り開口からなる光学系全系の光学特性の変動情報に基づき補正量を算出し、この補正量に基づいてＣＰＵ９０は補正レンズ７２を駆動する
【選択図】 図２

Description

本発明は撮影レンズ装置に係り、特に撮影レンズに装着される撮影レンズ装置に関する。

従来、撮影レンズ系に変倍レンズを挿入して倍率を拡大したり縮小したりする撮影レンズ装置が知られている。このような撮影レンズ装置にはエクステンダー（たとえば倍率２倍。特許文献１参照）とレシオコンバーター（たとえば倍率約０．８倍）とが知られている。

一般に可変焦点距離の撮影レンズ装置では、ズーミングによって焦点距離を変更したときにピントずれが生じないようにトラッキング調整が事前に行われる。このトラッキング調整は、たとえばマスターレンズ群を構成する一部のレンズ群の位置を調整することによって行われる。エクステンダーやレシオコンバーターなどの挿脱可能な変倍レンズを備えた撮影レンズ装置では、変倍レンズを撮影レンズ系に挿入していない場合にズーミングによるピントずれが生じないようにトラッキング調整が行われるが、変倍レンズを挿入した状態でトラッキング調整をしないので、変倍レンズを挿入した状態で焦点距離を変更したときにはピントずれが生じる場合がある。

特許文献１では、撮影レンズとカメラ本体との間にエクステンダーを装着した場合のピントずれの調整を、エクステンダーのカバーを開けて工具にて手動によりエクステンダーのレンズの一部を移動して行なっている。

また、特許文献１では撮影レンズにエクステンダーを取り付けた場合のピントずれを、エクステンダーを装着した場合の光学特性の変動情報に基づいて撮影レンズを駆動して調整している。
特開２０００−２５０１２２号公報

しかし、特許文献１の第１の方法では、各撮影レンズに対しエクステンダーを取り付ける毎にエクステンダーのカバーを開けて、ピント調整のためにレンズを工具で移動しなければならず面倒である。また、焦点距離によってピントのずれ量が異なる場合にはこの方法では対応できない。

また、特許文献１の第２の方法では、撮影レンズにエクステンダーを取り付けた場合のピントずれは、撮影レンズ系のレンズを駆動して行なっているため、レンズの移動量が大きく即応性に欠ける欠点がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、エクステンダーやレシオコンバーターを取り付けた場合に発生するピントずれを、エクステンダーやレシオコンバーター内のレンズを迅速に移動してピントずれを調整する撮影レンズ装置を提供することを目的とする。

本発明は前記目的を達成するために、撮影レンズを有するとともに、撮影レンズの撮影光軸と直交する方向からエクステンダーまたはレシオコンバーターのレンズを挿脱できる撮影レンズ装置において、前記エクステンダーまたはレシオコンバーターのレンズの一部が前記撮影光軸方向に移動可能であるとともに、前記エクステンダーまたはレシオコンバーターのレンズの一部を移動させる駆動部を有し、前記エクステンダーまたはレシオコンバーターのレンズの挿入時、前記撮影レンズの位置情報に基づいて前記駆動部は前記エクステンダーまたはレシオコンバーターのレンズの一部を移動させてピント調整を行なうことを特徴としている。

本発明によれば、駆動部は、撮影レンズの位置情報に基づきエクステンダーまたはレシオコンバーターのレンズの一部を移動させるので、ピントずれを調整する。また、エクステンダーまたはレシオコンバーターのレンズの一部を移動させるので、調整時のレンズ移動量が少量で迅速にピントずれを補正できる。

請求項２に記載された本発明によれば、この撮影レンズの位置情報は、撮影レンズに設けられたフォーカスレンズの位置情報、ズームレンズの位置情報、絞りの位置情報の少なくとも１つの位置情報である。

請求項３に記載された本発明によれば、撮影レンズ装置には、撮影レンズ装置内の温度を測定する温度測定手段が設けられるとともに、駆動部は、温度測定手段の測定結果に基づいて、温度によって発生するピントずれを調整するので、温度差によって発生するピントずれを補正できる。

なお、本明細書において「撮影レンズの位置情報」とは、たとえば撮影レンズに設けられているフォーカスレンズの位置情報、ズームレンズの位置情報、絞りの位置情報などの少なくとも１つ、またはその組み合わせを含むものとする。

本発明によれば、エクステンダーまたはレシオコンバーターのレンズの一部を撮影レンズの位置情報に基づいて移動させてピント調整を行なうので、ピントずれを迅速に補正できる。

以下、添付図面に従って本発明に係る撮影レンズ装置の実施の形態について詳説する。

図１は、本発明の実施の形態に係る撮影レンズ装置を示す図である。レンズ装置１０は、レンズ鏡胴内に配置した撮影レンズ１２と、不図示のカメラと撮影レンズ１２との間に取り外し可能に装着されるエクステンダー１４とからなる。

撮影レンズ１２はその前面にレンズフード１８が設けられるとともに、鏡筒２４の外周部にはフォーカスリング２０、ズームリング２２などが設けられている。

撮影レンズ１２の鏡筒２４内には前方（図１左側）から順に固定フォーカスレンズ２６、移動フォーカスレンズ群２８、ズームレンズ群３０、補正レンズ群３２が配置されている。なお、符号３４は、鏡筒２４後部に取り付けられたリレーレンズ、符号３６は、アイリス（絞り）である。

符号３７は前記固定フォーカスレンズ２６を取り付ける固定フォーカスレンズ枠であり、符号３８は前記移動フォーカスレンズ群２８が取り付けられた移動フォーカスレンズ枠である。移動フォーカスレンズ枠３８は、フォーカスリング２０と連動する円筒カムと直動手段によって光軸方向に沿って移動される。

符号４０は前記ズームレンズ群３０が取り付けられたズームレンズ枠であり、このズームレンズ枠４０はズームリング２２と連動する円筒カムと直動手段によってズームレンズ群３０とともに光軸方向に沿って移動される。

符号４２は前記補正レンズ群３２が取り付けられた補正レンズ枠であり、この補正レンズ枠４２は不図示の連動機構によってズームレンズ枠４０と連動して光軸Ａ−Ａ方向に沿って移動する。補正レンズ群３２は、ズームレンズ群３０を駆動することによるズーム倍率（焦点距離）変更時のピント調整を行なう。

また、符号４６は鏡筒２４後部に取り付けられた撮影レンズマウントであり、この撮影レンズマウント４６はエクステンダー１４のエクステンダーレンズマウント４８とバヨネット結合される。なお、この撮影レンズマウント４６は、不図示のカメラ本体側のカメラバヨネットともバヨネット結合でき、エクステンダー１４を介さずに撮影レンズをカメラ本体に装着することもできる。

撮影レンズ１２には、図３に示すように撮影レンズ内の温度を測定する温度センサ９６、ズームレンズ群３０の位置を検出するズーム位置センサ９８、移動フォーカスレンズ群２８の位置を検出するフォーカス位置センサ１００、アイリス３６の絞り開口の位置を検出するアイリス位置センサなどが設けられている。

エクステンダー１４には、エクステンダー１４の枠体５０にねじ止めなどされた後部カバー５２と、この後部カバー５２に取り付けられて、カメラ本体にバヨネット結合されるエクステンダーカメラマウント５４などが設けられている。

図２において、エクステンダー１４の内部には、たとえば２倍のエクステンダーレンズ群６０を備えるレンズユニット６２が、エクステンダー１４の内部に設けられた支軸６４を介して回動自在に支持されている。図１、図２に示す支軸６４にはレンズ切り替えレバー６８が取り付けられ、このレンズ切り替えレバー６８を撮影者が操作することによって、エクステンダーレンズ群６０を撮影光路に対して挿脱できる。

エクステンダーレンズ群６０は、前段レンズ７０、補正レンズ７２、アクチュエータ７４、ばね７６などを備えている。

レンズ枠６６の後部には、補正レンズ７２が取り付けられた補正レンズ枠８２、アクチュエータ７４、ばね７６が取り付けられ、ばね７６によって補正レンズ枠８２がアクチュエータ７４方向（図２左方向）に付勢される。符号８４はこれらアクチュエータ７４、補正レンズ枠８２、ばね７６の脱落防止用のカバーである。なお、ばね７６としては、たとえばリング状の波板ばねが用いられる。

アクチュエータ７４は、たとえばリング状に形成された圧電素子（ピエゾ素子）または、たとえば９０度間隔に配置された圧電素子などからなる。アクチュエータ７４に電圧を印加すると、アクチュエータ７４が作動し、補正レンズ枠８２がばね７６の付勢力に抗して駆動される。すなわち、アクチュエータ７４への電圧の印加を強くすると補正レンズ枠８２が図２における右方向に駆動され、この状態からアクチュエータ７４への電圧の印加を弱くするとばね７６の付勢力よって補正レンズ枠８２が図２における左方向に駆動される（図２矢印）。アクチュエータ７４への電圧印加を停止すると、補正レンズ枠８２はばね７６の付勢力よって初期位置まで戻される。このように、補正レンズ７２を光軸Ａに沿って移動させて、補正レンズ７２によるピント調整を行なう。

このような構成のエクステンダー１４において、倍率２倍で撮影する場合には、レンズ切り替えレバー６８を操作してエクステンダーレンズ群６０を光軸Ａに対して進出させる。一方、等倍で使用する場合には、レンズ切り替えレバー６８を操作してエクステンダーレンズ群６０を光軸Ａから退避させる。

図３は、エクステンダー１４の内部構成を示すブロック図である。エクステンダー１４は、前述した補正レンズ７２、アクチュエータ７４に加えて、制御部として機能するＣＰＵ９０、前述した補正レンズ７２の位置を検出する位置センサ９２などを備えている。

ＣＰＵ９０には、この位置センサ９２が接続されるとともに、撮影レンズ１２に設けられた温度センサ９６、ズーム位置センサ９８、フォーカス位置センサ１００、アイリス位置センサ１０２が接続され、各センサによって得られた測定結果がＣＰＵ９０に送信される。

ＣＰＵ９０は、データが格納されているＲＯＭ９４を備えている。このＲＯＭ９４には、エクステンダー１４のエクステンダーレンズ群６０を撮影レンズ１２の光軸Ａに挿入した場合におけるピントのずれを補正するための補正レンズ７２の移動軌跡データが格納されている。この移動軌跡データは、たとえばエクステンダー１４の製造時などにおいてＲＯＭ９４に書き込まれるもので、撮影レンズ１２の温度、ズーム位置、フォーカス位置、アイリス位置の各値に対してピントずれを補正するための補正レンズ７２の基準位置からの移動量（補正量）を示したデータである。図４は、撮影レンズ１２の温度及びフォーカス位置をある値に固定した場合に、補正レンズ７２をある位置で固定して補正を行わなかったとすると、ズーム位置（焦点距離）をワイド端からテレ端まで変化させることによってピント位置（結像位置）がどれだけ移動するかを示したグラフである。同図において、グラフａとグラフｃは、エクステンダーレンズ群６０を撮影レンズ１２の光軸Ａに挿入していない状態（エクステンダー倍率が１倍）でアイリス位置を開放状態にした場合とＦ４の状態にした場合のピント位置の移動量を参考に示したもので、グラフｂとグラフｄは、エクステンダーレンズ群６０を撮影レンズ１２の光軸Ａに挿入した状態（エクステンダー倍率が２倍）でアイリス位置を開放状態にした場合とＦ４の状態にした場合のピント位置の移動量を示している。同一のアイリス位置でのピント位置の移動量を示したグラフａとグラフｂ、または、グラフｃとグラフｄとを比較すると、エクステンダーレンズ群６０を撮影レンズ１２の光軸Ａに挿入することによってピント位置の移動量が大きくなり、また、ズーム位置を変化させたときのピント位置の変動量も大きくなることが分かる。

ＲＯＭ９２には、エクステンダーレンズ群６０を撮影レンズ１２の光軸Ａに挿入した場合の各ズーム位置でのピント位置の移動量が、エクステンダーレンズ群６０を撮影レンズ１２の光軸Ａに挿入していない場合と同程度のレベル、または、それより小さくなるように補正するための各ズーム位置での補正レンズ７２の補正量を示すデータが図４に示したような光学特性データに基づいて作成されて移動軌跡データとして格納されている。

なお、図４では、撮影レンズ１２の温度、フォーカス位置を固定とし、また、アイリス位置を特定の状態として、ズーム位置を変更した場合のピント位置の移動量を示したが、各ズーム位置でのピント位置の移動量は撮影レンズ１２の温度、フォーカス位置、アイリス位置の値によっても異なるため、移動軌跡データにはズーム位置の各値に対してのみでなく撮影レンズ１２の温度、フォーカス位置、アイリス位置の各値に対する補正レンズ７２の補正量を示すデータが含まれて記録されている。

図１において、符号Ｐはこのカメラ本体に設けられたＣＣＤなどの撮像素子を示す。

上記の如く構成されたズームレンズ装置１０の作用を説明する。図５は、エクステンダー１４の補正レンズ７２による補正シーケンスを示すフローチャートである。

同フローチャートのステップＳ１０において、エクステンダー１４を用いて２倍で使用する場合には、レンズ切り替えレバー６８を操作してエクステンダーレンズ群６０を光軸Ａに対して進出させる。この際、ＣＰＵ９０は撮影レンズ１２の各位置センサおよび温度センサ９６からの測定結果を読み取る（ステップＳ１２）。

ＣＰＵ９０はこれを受け、補正レンズ７２による補正を行なう。すなわち、撮影レンズ１２の温度および、ズーミング、フォーカシング、アイリスの操作に伴い、ズームレンズ群３０、移動フォーカスレンズ群２８、アイリス３６の絞り開口からなる光学系全系の光学特性の変動情報を図３における温度センサ９６、ズーム位置センサ９８、フォーカス位置センサ１００、アイリス位置センサによって検知し、ＲＯＭ９４から補正レンズ７２の移動軌跡データを読み取り、補正量を算出する（ステップＳ１４）。この補正量に基づいてＣＰＵ９０は補正レンズ７２を駆動する（ステップＳ１６）。

この駆動制御について図４を用いて説明する。なお、ここでは撮影レンズ１２のズーミングに伴う補正レンズ７２による補正を例として説明する。

はじめにアイリス３６を「開放」とした場合を例として説明する。

レンズ切り替えレバー６８を操作してエクステンダーレンズ群６０を撮影光路から退避させ、等倍で使用する場合において、撮影レンズ１２のズームリング２２が操作され、被写体像がテレＴからワイドＷにズーミングされたときには、補正レンズ７２は移動されずに被写体像がカメラ本体の撮像面に結像される。

一方、エクステンダーレンズ群６０を光軸Ａに進出させた２倍で使用する場合において、被写体像がテレＴからワイドＷにズーミングされたときには、ＣＰＵ９０は補正レンズ７２を同図に示す移動軌跡に沿って移動させる。これにより被写体像はカメラ本体の撮像面に常に結像される。

このようにＣＰＵ９０は、上述した移動軌跡データを参照しつつ、各センサによって得られた測定結果をもとに前記アクチュエータ７４を駆動制御する。ＣＰＵ９０による補正レンズ７２の補正動作終了後、図５におけるステップＳ１０に戻る。

上述したように本実施の形態に係るエクステンダー１４によれば、撮影レンズ１２の温度、ズーム位置、フォーカス位置、アイリスの絞り開口の位置に基づきエクステンダー１４の補正レンズ７２をカメラ本体内の撮像面にあわせるように移動させるので、エクステンダー１４使用時のピントずれを的確に調整できる。

とくに、エクステンダー１４の補正レンズ７２の一部を移動させるので、調整時のレンズ移動量が少量ですみ、迅速にピントずれを補正することができる。

なお、本発明はエクステンダーに限らず、たとえばアスペクト比を４:３と１６:９に相互に切り替えるレシオコンバーターレンズに適用してもよい。

上述したような実施の形態に示した撮影レンズ装置は、補正レンズ７２を駆動するためのアクチュエータ７４に圧電素子を用いたが、補正レンズ７２を駆動モータなどによって駆動させる構成のものでもよい。

本発明の実施の形態に係る撮影レンズ装置を適用したズームレンズ装置を示す側面図 本発明の実施の形態に係る撮影レンズ装置のエクステンダーを示す詳細側面図 本発明の実施の形態に係る撮影レンズ装置のエクステンダーの内部構成を示すブロック図 本発明の実施の形態に係る撮影レンズ装置のエクステンダーの補正レンズの移動軌跡データを示す図 本発明の実施の形態に係る撮影レンズ装置のエクステンダーの補正レンズによる補正シーケンスを示すフローチャート

符号の説明

１０…ズームレンズ装置、１２…撮影レンズ、１４…エクステンダー（撮影レンズ装置）、２８…移動フォーカスレンズ群、３０…ズームレンズ群、３２…補正レンズ群、３６…アイリス、６０…エクステンダーレンズ群、７２…補正レンズ、９２…位置センサ、９６…温度センサ、９８…ズーム位置センサ、１００…フォーカス位置センサ、１０２…アイリス位置センサ、Ａ…光軸、Ｐ…撮像面（結像面）

Claims (3)

1. 撮影レンズを有するとともに、撮影レンズの撮影光軸と直交する方向からエクステンダーまたはレシオコンバーターのレンズを挿脱できる撮影レンズ装置において、
   前記エクステンダーまたはレシオコンバーターのレンズの一部が前記撮影光軸方向に移動可能であるとともに、前記エクステンダーまたはレシオコンバーターのレンズの一部を移動させる駆動部を有し、前記エクステンダーまたはレシオコンバーターのレンズの挿入時、前記撮影レンズの位置情報に基づいて前記駆動部は前記エクステンダーまたはレシオコンバーターのレンズの一部を移動させてピント調整を行なうことを特徴とする撮影レンズ装置。
2. 前記撮影レンズの位置情報は、前記撮影レンズに設けられたフォーカスレンズの位置情報、ズームレンズの位置情報、絞りの位置情報の少なくとも１つの位置情報であることを特徴とする請求項１に記載された撮影レンズ装置。
3. 前記撮影レンズ装置には、前記撮影レンズ装置内の温度を測定する温度測定手段が設けられるとともに、前記駆動部は、前記温度測定手段の測定結果に基づいて、温度によって発生するピントずれを調整することを特徴とする請求項１または請求項２に記載された撮影レンズ装置。
   

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