JP2757592B2 - Camera system - Google Patents

Camera system

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JP2757592B2
JP2757592B2 JP17069891A JP17069891A JP2757592B2 JP 2757592 B2 JP2757592 B2 JP 2757592B2 JP 17069891 A JP17069891 A JP 17069891A JP 17069891 A JP17069891 A JP 17069891A JP 2757592 B2 JP2757592 B2 JP 2757592B2
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lens
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卓哲 小林
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はテレビ用カメラ、ビデオ
カメラ、そして35mmフィルムの写真用カメラ等に好
適なカメラシステムに関し、特に変倍及びフォーカスの
際に独立して移動可能な複数のレンズ群より成るリヤー
フォーカス式のズームレンズを有したカメラシステムに
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a camera system suitable for a television camera, a video camera, and a photographic camera for 35 mm film, and more particularly to a plurality of lens groups which can move independently during zooming and focusing. The present invention relates to a camera system having a rear focus type zoom lens.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来よりテレビ用カメラ、ビデオカメ
ラ、写真用カメラ等で用いられているズームレンズにお
いては、物体側の第1群以外のレンズ群を移動させてフ
ォーカスを行なう所謂リヤーフォーカス式を採用したも
のが種々と提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a zoom lens used in a television camera, a video camera, a photographic camera, or the like employs a so-called rear focus type in which a lens group other than the first group on the object side is moved to perform focusing. Various proposals have been made.

【0003】一般にリヤーフォーカス式のズームレンズ
は第1群を移動させてフォーカスを行なうズームレンズ
に比べて第1群の有効径が小さくなり、レンズ系全体の
小型化が容易になり、又近接撮影、特に極近接撮影が容
易となり、更に比較的小型軽量のレンズ群を移動させて
行なっているので、レンズ群の駆動力が小さくてすみ迅
速な焦点合わせが出来る等の特長がある。
In general, a rear focus type zoom lens has a smaller effective diameter of the first lens group than a zoom lens which moves and focuses the first lens group, so that the entire lens system can be easily miniaturized, and close-up photography can be performed. In particular, extremely close-up photographing is facilitated, and since the relatively small and light lens group is moved, the driving force of the lens group is small, so that quick focusing can be performed.

【0004】図9は従来の変倍系よりも後方のリレーレ
ンズ53の一部のレンズ群55、又は全部のレンズ群5
3を移動させて焦点合わせを行なった所謂リヤーフォー
カス式のズームレンズの光学概略図である。
FIG. 9 shows a partial lens group 55 or a whole lens group 5 of a relay lens 53 behind a conventional variable power system.
FIG. 3 is an optical schematic diagram of a so-called rear focus type zoom lens in which focusing is performed by moving the zoom lens 3.

【0005】図9においてレンズ群51とレンズ群54
(R)は固定しており、バリエーターとしてのレンズ群
52(V)は焦点距離調節により、光軸方向に位置を変
える。又リレーレンズ53の一部のレンズ群55(RR
レンズ)は変倍の際の像面変動の補正と焦点調節の両方
の役割を有している。
FIG. 9 shows a lens group 51 and a lens group 54.
(R) is fixed, and the lens group 52 (V) as a variator changes its position in the optical axis direction by adjusting the focal length. Also, a part of the lens group 55 (RR
The lens (lens) has both the role of correcting the image plane fluctuation at the time of zooming and the role of focusing.

【0006】図10は図9のズームレンズにおいて横軸
にレンズ群52(V)の位置を、即ち変倍位置を、縦軸
にレンズ群55(RRレンズ)のフォーカスの際の光軸
上の位置をとったときの説明図である。
FIG. 10 shows the position of the lens group 52 (V) on the horizontal axis, that is, the zoom position, and the vertical axis on the optical axis when the lens group 55 (RR lens) focuses on the zoom lens of FIG. It is explanatory drawing at the time of taking a position.

【0007】図9のレンズ構成では被写体距離が代わる
場合及びズームレンズの焦点距離(ズーム位置)が変わ
る場合の両方において、ともにレンズ群55(RRレン
ズ)の光軸上の位置を変える必要がある。
In the lens configuration shown in FIG. 9, it is necessary to change the position of the lens group 55 (RR lens) on the optical axis both when the subject distance changes and when the focal length (zoom position) of the zoom lens changes. .

【0008】このようなリヤーフォーカス式のズームレ
ンズが例えば特公昭52−15226号公報で提案され
ている。同公報では変倍を行なったときの変倍用レンズ
群とコンペンセーターとしての機能も有するフォーカス
用レンズ群の光軸上の位置を検知手段により検出してい
る。次いでこのときの双方のレンズ群の位置情報より演
算手段でピントの合うフォーカス用レンズ群の光軸上の
位置を演算する。そしてこの演算結果に基づいてモータ
等によりフォーカス用レンズ群を駆動制御するようにし
たズームレンズを提案している。
[0008] Such a rear focus type zoom lens is proposed in, for example, Japanese Patent Publication No. 52-15226. In this publication, the position on the optical axis of the zooming lens group and the focusing lens group which also has a function as a compensator when zooming is performed is detected by the detecting means. Next, the position on the optical axis of the focusing lens group that is in focus is calculated by the calculating means from the position information of both lens groups at this time. A zoom lens has been proposed in which a focus lens group is driven and controlled by a motor or the like based on the calculation result.

【0009】又、特開昭60−143309号公報では
バリエーターレンズ群とフォーカス機能を有したコンペ
ンセーターレンズ群の光軸上の位置をバリエーターレン
ズ群の位置との関係で記憶手段に記憶している。そして
バリエーターレンズ群の位置に応じて記憶手段よりコン
ペンセーターレンズ群の位置を読み出して該コンペンセ
ーターレンズ群を駆動制御するようにしたズームレンズ
を提案している。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-143309, the positions of the variator lens group and the compensator lens group having a focusing function on the optical axis are stored in the storage means in relation to the position of the variator lens group. . Then, a zoom lens has been proposed in which the position of the compensator lens group is read out from the storage means in accordance with the position of the variator lens group, and the driving of the compensator lens group is controlled.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】一般にリヤーフォーカ
ス式のズームレンズにおいてはフォーカス用レンズ群の
光軸上の位置は例えば図10に示すように物体距離が一
定であっても変倍により種々と異なってくる。この為変
倍に伴ない変倍用のレンズ群と共にフォーカス用レンズ
群を光軸上、高精度に駆動制御することが重要となって
いる。
In general, in a rear focus type zoom lens, the position on the optical axis of a focusing lens group is variously changed due to zooming even if the object distance is constant as shown in FIG. Come. For this reason, it is important to drive and control the focusing lens group and the focusing lens group on the optical axis with high precision along with the magnification change.

【0011】特に高い光学性能が要求される、ハイビジ
ョン用のテレビカメラ等では各レンズ群の光軸上の位置
を高精度に駆動制御することが重要となっている。
In a high definition television camera or the like that requires particularly high optical performance, it is important to drive and control the position of each lens group on the optical axis with high accuracy.

【0012】しかしながら、一般に各レンズ群を光軸上
の所定位置に制度良く、駆動制御することはメカ的にも
又電気的にも難しく、多くの場合制御誤差が発生してき
て、結像位置が変位して光学性能が低下してくるという
問題点があった。
However, in general, it is difficult to control the driving of each lens group at a predetermined position on the optical axis with good accuracy mechanically and electrically. In many cases, a control error occurs, and the image forming position becomes poor. There is a problem that the optical performance is reduced due to displacement.

【0013】本発明は焦点距離設定手段又は物体距離設
定手段又は双方の設定手段から入力した設定値に基づい
て各レンズ群の光軸上の位置を予めメモリー手段に記憶
しておいた焦点距離と物体距離に関する位置情報を用い
ることにより演算し求め、このとき求めた値と実際に各
レンズ群を駆動させた後の各レンズ群の光軸上の位置と
の差より発生する結像位置誤差をズーム位置毎に適切に
選択した1つのレンズ群を移動させて補正することによ
り、結像面上において常に良好なる画像が得られるカメ
ラシステムの提供を目的とする。
According to the present invention, the position on the optical axis of each lens group is stored in advance in the memory means based on the focal length setting means, the object distance setting means, or the setting value input from both setting means. It is calculated by using the position information on the object distance, and the imaging position error generated from the difference between the obtained value and the position on the optical axis of each lens group after actually driving each lens group is calculated. It is an object of the present invention to provide a camera system capable of always obtaining a good image on an image forming plane by moving and correcting one appropriately selected lens group for each zoom position.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明のカメラシステム
は、複数のレンズ群より成る変倍部を光軸上移動させて
変倍を行うと共に、該変倍部の少なくとも一部のレンズ
群を含むフォーカス部を光軸上移動させてフォーカスを
行うようにしたズームレンズを有するカメラシステムに
おいて、焦点距離情報を入力する焦点距離設定手段と、
物体距離情報を入力する物体距離設定手段と、該焦点距
離情報又は/及び該物体距離情報を検出する検出手段
と、該検出手段からの検出信号に基づいて焦点距離情報
と物体距離情報に対して各レンズ群の光軸上の位置情報
を各々記録したメモリ部から対応する位置情報を選択
し、該位置情報を用いて各レンズ群の光軸上の位置を演
算する演算手段と、該演算手段からの信号に基づいて駆
動部を駆動させて各レンズ群を移動させるレンズ位置制
御手段と、各レンズ群の光軸上の位置を検出する位置検
出部からの値と該演算手段で求めた値との差を求める位
置誤差算出手段と、該演算手段からの信号に基づき結像
位置誤差を補正するレンズ郡を選択する選択手段と、該
位置誤差算出手段からの出力信号を用いて結像位置誤差
を補正する為に該選択手段で選択したレンズ群の光軸上
の位置を算出する補正値算出手段とを有し、該補正値算
出手段からの出力信号に基づいて該レンズ位置制御手段
は該駆動部を駆動させて該レンズ群を光軸上移動させて
いることを特徴としている。
SUMMARY OF THE INVENTION A camera system according to the present invention performs zooming by moving a zooming unit including a plurality of lens units on an optical axis, and at least a part of the lens units of the zooming unit. In a camera system having a zoom lens configured to perform focusing by moving a focusing unit including on the optical axis, a focal length setting unit for inputting focal length information;
Object distance setting means for inputting object distance information; detecting means for detecting the focal distance information or / and the object distance information; and detecting the focal distance information and the object distance information based on a detection signal from the detecting means. Calculating means for selecting corresponding position information from a memory unit in which position information on the optical axis of each lens group is recorded, and calculating the position on the optical axis of each lens group using the position information; A lens position control means for driving the drive unit based on the signal from the lens unit to move each lens group, a value from the position detection unit for detecting the position of each lens group on the optical axis, and a value obtained by the arithmetic means Position error calculating means for calculating a difference between the position error calculating means, a selecting means for selecting a lens group for correcting an image forming position error based on a signal from the calculating means, and an image forming position using an output signal from the position error calculating means. Select to correct errors Correction value calculating means for calculating the position on the optical axis of the lens group selected in the step, wherein the lens position control means drives the driving unit based on an output signal from the correction value calculating means, and It is characterized in that the lens group is moved on the optical axis.

【0015】[0015]

【実施例】図1は本発明のカメラシステムの実施例1の
要部概略図である。図中SLはズームレンズ本体(ズー
ムレンズともいう。)、CAはカメラ本体である。ズー
ムレンズSLは3つのレンズ群8a,8b,8cを有し
ている。そして変倍及びフォーカスの際には3つのレン
ズ群8a〜8cのうち少なくとも2つのレンズ群が光軸
上、独立に又は一定の関係を有しつつ移動している。
FIG. 1 is a schematic view of a main part of a camera system according to a first embodiment of the present invention. In the figure, SL denotes a zoom lens body (also referred to as a zoom lens), and CA denotes a camera body. The zoom lens SL has three lens groups 8a, 8b, 8c. At the time of zooming and focusing, at least two of the three lens groups 8a to 8c move independently or in a fixed relationship on the optical axis.

【0016】10a〜10cは位置検出器であり、各々
レンズ群8a〜8cの光軸上の位置を検出して該位置情
報を位置誤差算出手段11a,11b,11cに入力し
ている。位置誤差算出手段11a,11b,11cは演
算手段6で求めた各レンズ群の光軸上の位置と位置検出
部10a,10b,10cで検出した各レンズ群の光軸
上の実際の位置との差(位置誤差)を算出して補正値算
出手段12に入力している。
Reference numerals 10a to 10c denote position detectors, which detect the positions of the lens groups 8a to 8c on the optical axis and input the position information to position error calculating means 11a, 11b, 11c. The position error calculating means 11a, 11b, 11c calculates the position of each lens group on the optical axis calculated by the calculating means 6 and the actual position of each lens group on the optical axis detected by the position detecting units 10a, 10b, 10c. The difference (position error) is calculated and input to the correction value calculating means 12.

【0017】9a〜9cはレンズ駆動部であり、レンズ
位置制御手段7a〜7cからの駆動信号に基づいて各レ
ンズ群8a〜8cを駆動させている。レンズ位置制御手
段7a〜7cには演算手段6で求めた各レンズ群の光軸
上の位置情報が入力されている。
Reference numerals 9a to 9c denote lens driving units which drive the respective lens groups 8a to 8c based on driving signals from lens position control means 7a to 7c. The position information on the optical axis of each lens group obtained by the arithmetic unit 6 is input to the lens position control units 7a to 7c.

【0018】13は選択手段であり、演算手段6からの
信号に基づいて結像位置誤差を補正すべきレンズ群を、
複数のレンズ群8a〜8cの中からそのズーム位置にお
いても最も好ましいレンズ群より選択している。
Reference numeral 13 denotes a selecting unit, which selects a lens group for which an image forming position error is to be corrected based on a signal from the calculating unit 6,
The most preferable lens group is also selected from the plurality of lens groups 8a to 8c at the zoom position.

【0019】本実施例では選択手段13で選択するレン
ズ群の選択基準として、例えばフォーカスの際に移動
し、かつ結像位置誤差を補正すべきズーム位置において
各レンズ群のうち最も敏感度の小さいレンズ群を演算手
段6からの信号に基づいて選択している。
In this embodiment, as a selection criterion of a lens group selected by the selection means 13, for example, at the zoom position where the lens is moved during focusing and an imaging position error is to be corrected, the sensitivity is the smallest among the lens groups. The lens group is selected based on a signal from the calculating means 6.

【0020】この他位置検出部10a〜10cからの位
置情報に基づいて現在のズーム位置を求め、各ズーム位
置毎に敏感度を記録しておいたメモリ部4からの情報を
用いて、これより敏感度の小さいレンズ群を選択するよ
うにしても良い。
The current zoom position is obtained based on the position information from the other position detectors 10a to 10c, and the information from the memory unit 4 in which the sensitivity is recorded for each zoom position is used. A lens group with low sensitivity may be selected.

【0021】12は補正値算出手段であり、位置誤差算
出手段11a,11b,11cからの出力信号を用いて
レンズ群8a,8b,8cの位置誤差による結像位置誤
差を補正する為の選択手段13で選択したレンズ群の光
軸上の位置を算出して、算出した結果をレンズ位置制御
手段に入力している。
Numeral 12 is a correction value calculating means, which is a selecting means for correcting an imaging position error caused by a position error of the lens groups 8a, 8b, 8c using output signals from the position error calculating means 11a, 11b, 11c. The position on the optical axis of the lens group selected in 13 is calculated, and the calculated result is input to the lens position control means.

【0022】同図では選択手段13によりレンズ群8b
又はレンズ群8cを選択し、レンズ群8b又はレンズ群
8cを移動させて結像位置誤差を補正する場合を示した
が、他のレンズ群8aを用いて補正しても良い。 又2
つのレンズ群を選択して一定の比率で移動させて補正す
るようにしても良い。
In the figure, the lens group 8b is
Alternatively, the case where the lens group 8c is selected and the lens group 8b or the lens group 8c is moved to correct the imaging position error has been described, but the correction may be performed using another lens group 8a. 2
The correction may be performed by selecting one lens group and moving it at a fixed ratio.

【0023】1は焦点距離設定手段であり、ズーム操作
によりズームレンズSLの変倍位置情報(焦点距離情
報)を入力している。2は物体距離設定手段であり、物
体距離情報(フォーカス情報)を入力している。3は検
出器であり、焦点距離設定手段1と物体距離設定手段2
からの入力情報を検出して、演算手段としてのCPU6
に入力している。4はメモリ部であり、ROM等から成
っている。メモリ部4はズームレンズの変倍位置と物体
距離に対する各レンズ群8a〜8cの光軸上の位置をC
PU6で演算する為の係数(位置係数)が記憶されてい
る。
Reference numeral 1 denotes a focal length setting means, which inputs zoom position information (focal length information) of the zoom lens SL by a zoom operation. Reference numeral 2 denotes an object distance setting unit which inputs object distance information (focus information). Reference numeral 3 denotes a detector, which includes a focal length setting unit 1 and an object distance setting unit 2
CPU 6 as input means for detecting input information from
Is being entered. Reference numeral 4 denotes a memory unit, which comprises a ROM or the like. The memory unit 4 stores the position on the optical axis of each of the lens groups 8a to 8c with respect to the zoom position and the object distance of the zoom lens as C.
Coefficients (position coefficients) for calculation by the PU 6 are stored.

【0024】図2はメモリ部4に記憶した係数(ai,j
,bi,j ,ci,j )の説明図である。同図に示すよう
に焦点距離と物体距離を変数にとったときの各レンズ群
の光軸上の位置を後述する式に基づいて演算する為に、
x軸に焦点距離(変倍位置)を、y軸に物体距離をとっ
て示している。そして双方を複数の領域に分割し、各領
域毎に係数を記憶している。5はプログラムの入ってい
るROMである。
FIG. 2 shows the coefficient (a) stored in the memory unit 4.i, j  
 , Bi, j , Ci, jFIG. As shown in the figure
Each lens group when the focal length and object distance are taken as variables
In order to calculate the position on the optical axis based on the formula described later,
The focal length (magnification position) is plotted on the x-axis and the object distance is plotted on the y-axis.
Is shown. Then, divide each of them into multiple areas,
A coefficient is stored for each area. 5 contains a program
ROM.

【0025】CPU6は検出手段3からの焦点距離情報
と物体距離情報そしてメモリ部4から所定の係数を選択
し、これらの値を用いて各レンズ群8a〜8cの光軸上
の位置をプログラム5に基づいて演算し求めている。そ
して演算結果をレンズ位置制御手段7a〜7cに入力し
ている。レンズ位置制御手段7a〜7cは駆動部9a〜
9cを駆動制御して各レンズ群8a〜8cを光軸上移動
させている。
The CPU 6 selects the focal length information and the object distance information from the detecting means 3 and predetermined coefficients from the memory unit 4, and uses these values to determine the positions of the lens groups 8a to 8c on the optical axis in the program 5. Is calculated based on The calculation results are input to lens position control means 7a to 7c. The lens position control means 7a to 7c include driving units 9a to 9c.
9c is driven to move each of the lens groups 8a to 8c on the optical axis.

【0026】このとき前述したように各レンズ群8a,
8b,8cの光軸上の位置を位置検出部10a,10
b,10cで検出し、位置誤差算出手段11a,11
b,11cに入力している。位置誤差算出手段11a,
11b,11cでは演算手段6から入力された値との差
を算出し、その結果を各々補正値算出手段12に入力し
ている。補正値算出手段12ではこれらの値を基に結像
位置誤差を各レンズ群の近軸屈折力配置や敏感度等を用
いて求め、この結像位置誤差を補正すべく選択手段13
で選択したレンズ群(本実施例ではレンズ群8b又はレ
ンズ群8c)の光軸上の位置を、例えば敏感度等を利用
して算出し、その信号をレンズ位置制御手段(7b、又
は7c)に入力している。
At this time, as described above, each lens group 8a,
The positions on the optical axis of 8b and 8c are determined by the position detection units 10a and 10c.
b, 10c, the position error calculating means 11a, 11
b, 11c. Position error calculating means 11a,
In 11b and 11c, the difference from the value input from the calculating means 6 is calculated, and the result is input to the correction value calculating means 12, respectively. The correction value calculating means 12 obtains an imaging position error based on these values using the paraxial refractive power arrangement and sensitivity of each lens group, and selects the correcting means 13 to correct the imaging position error.
The position on the optical axis of the lens group (the lens group 8b or the lens group 8c in the present embodiment) selected in (1) is calculated using, for example, sensitivity or the like, and the signal is calculated by the lens position control means (7b or 7c). Is being entered.

【0027】レンズ位置制御手段(7b又は7c)は補
正値算出手段12からの信号に基づいて駆動部(9b、
9c)によりレンズ群(8b、8c)を光軸上移動させ
ている。これにより焦点距離設定手段1と物体距離設定
手段2からの入力情報に基づいてズームレンズを構成す
る各レンズ群8a〜8cを高精度に駆動制御し、良好な
る画像を得ている。
The lens position control means (7b or 7c) is driven by the drive unit (9b,
The lens group (8b, 8c) is moved on the optical axis by 9c). As a result, based on the input information from the focal length setting means 1 and the object distance setting means 2, the driving of each of the lens groups 8a to 8c constituting the zoom lens is controlled with high precision, and a good image is obtained.

【0028】図3はズームレンズSLを構成するフォー
カスの際に移動する1つのレンズ群の光軸上の位置を変
倍位置(焦点距離)と物体距離に関して示した概略図で
ある。
FIG. 3 is a schematic diagram showing the position on the optical axis of one lens group constituting the zoom lens SL which moves at the time of focusing, with respect to the variable magnification position (focal length) and the object distance.

【0029】同図ではx軸に変倍位置(焦点距離)を、
y軸に物体距離を、z軸にレンズ群の光軸上の位置をと
って示している。即ちz軸方向がズームレンズの光軸方
向に相当している。INFは無限遠、MODは至近距
離、WIDEは広角端、TELEは望遠端を示してい
る。
In the figure, the magnification position (focal length) is plotted on the x-axis.
The object distance is shown on the y-axis, and the position on the optical axis of the lens group is shown on the z-axis. That is, the z-axis direction corresponds to the optical axis direction of the zoom lens. INF indicates infinity, MOD indicates a close distance, WIDE indicates a wide angle end, and TELE indicates a telephoto end.

【0030】同図に示すように本発明に係るズームレン
ズは変倍位置(x)と物体距離(y)によりレンズ群の
光軸上の位置(z)は非直線的に変化し、全体としては
1つの曲面上を移動するようになっている。そして1つ
の曲面Szを近似曲面で表わし、このときの係数を位置
係数a,b,cとしてメモリ部4に記録している。
As shown in the figure, in the zoom lens according to the present invention, the position (z) on the optical axis of the lens group changes non-linearly depending on the zoom position (x) and the object distance (y). Moves on one curved surface. One curved surface Sz is represented by an approximated curved surface, and the coefficients at this time are recorded in the memory unit 4 as position coefficients a, b, and c.

【0031】この他本実施例においては簡単の為に近似
曲面Szを近似平面として取扱うようにしても良い。こ
のときのレンズ群の光軸上の位置Zは焦点距離をx、物
体距離をy、係数をa,b,cとした平面Sz上の一点
として取扱うことができ、 Z=ax+by+c ‥‥‥‥‥(1) なる式で表わされる。即ち値x,yに相当する位置平面
(Sz)として取扱っても良い。
In this embodiment, the approximate curved surface Sz may be treated as an approximate plane for simplicity. At this time, the position Z on the optical axis of the lens group can be treated as one point on a plane Sz where the focal length is x, the object distance is y, and the coefficients are a, b, and c: Z = ax + by + c ‥ (1) That is, it may be handled as a position plane (Sz) corresponding to the values x and y.

【0032】ここでxは図1の焦点距離設定手段1よ
り、yは物体距離設定手段2より入力され、又係数a,
b,cは値x,yに応じて図2に示すようにメモリ部4
に記憶されている一領域より選択している。CPU6は
これらの値を用いて例えば(1)式を演算し、平面領域
Sz内におけるレンズ群の光軸上の位置(z)を求めて
いる。
Here, x is inputted from the focal length setting means 1 and y is inputted from the object distance setting means 2 in FIG.
b and c correspond to the values x and y, as shown in FIG.
Is selected from one area stored in. The CPU 6 calculates the position (z) on the optical axis of the lens group within the plane area Sz, for example, by using the above values to calculate the equation (1).

【0033】次に本実施例の動作を図4のフローチャー
トを用いて説明する。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0034】図4では例として焦点距離設定手段1によ
りズーム操作を行なう場合を示しているがフォーカス操
作についても同様である。
FIG. 4 shows a case where the zoom operation is performed by the focal length setting means 1 as an example, but the same applies to the focus operation.

【0035】ズーム操作により焦点距離設定手段1から
入力されてくる焦点距離情報、即ち目標ズーム位置f0
を検出手段3で検出する。そして現在のズーム位置fi
と比較して目標ズーム位置f0に達していないときには fi+1=fi+Δf により、現在のズーム位置f から1ステップ分Δf
だけズーム位置を進める。ズーム位置fi+1における第
1移動レンズ群8aの光軸上の位置P1をメモリー部4
に記憶されている値を基に演算手段6により求める。同
様に第2移動レンズ群8b及び第3移動レンズ群8cの
光軸上の位置P2,P3を求める。移動レンズ群の位置
はズーム位置fとフォーカス位置Fの2変数により一義
的に決定される。
The focal length information input from the focal length setting means 1 by the zoom operation, that is, the target zoom position f 0.
Is detected by the detecting means 3. And the current zoom position f i
When the target zoom position f 0 has not been reached as compared with f i + 1 = f i + Δf, one step Δf from the current zoom position f i
Advance the zoom position only. The position P1 on the optical axis of the first moving lens group 8a at the zoom position fi + 1 is stored in the memory unit 4.
Is calculated by the calculating means 6 based on the value stored in the. Similarly, positions P2 and P3 on the optical axis of the second moving lens group 8b and the third moving lens group 8c are obtained. The position of the moving lens group is uniquely determined by two variables, the zoom position f and the focus position F.

【0036】例えば図3と同様に示すと各レンズ群8a
〜8cは図5〜図7の如く曲面となる。これらの曲面か
ら各移動レンズ群8a〜8cの光軸上の位置P1,P
2,P3を前述した(1)式を用いて求める。
For example, as shown in FIG. 3, each lens group 8a
8c are curved surfaces as shown in FIGS. From these curved surfaces, the positions P1, P on the optical axis of each of the moving lens groups 8a to 8c.
2 and P3 are obtained by using the above-described equation (1).

【0037】次に各移動レンズ群の位置P1,P2,P
3を各レンズ位置制御手段7a〜7cに読み込む。
Next, the positions P1, P2, P of each moving lens group
3 is read into each of the lens position control means 7a to 7c.

【0038】次に各レンズ位置制御手段7a〜7cによ
り駆動部を駆動させて各移動レンズ群を駆動する。この
ときは一般に広く用いられている位置サーボを利用して
いる。普通、位置サーボを行なった場合、ある量の位置
誤差が発生する可能性がある。
Next, the driving units are driven by the respective lens position control means 7a to 7c to drive the respective moving lens groups. At this time, a position servo generally used widely is used. Usually, when a position servo is performed, a certain amount of position error may occur.

【0039】制御における位置誤差が発生すると演算手
段6からの指令値P1,P2,P3が正確に出力されて
もズームレンズの結像位置に誤差が生じ、ピント移動が
発生してしまう。
If a position error occurs in the control, even if the command values P1, P2, and P3 are correctly output from the arithmetic means 6, an error occurs in the image forming position of the zoom lens, and a focus shift occurs.

【0040】そこで本実施例では移動させた各レンズ群
の制御位置誤差により発生した結像位置誤差を選択手段
13で選択した1つのレンズ群により補正している。
Therefore, in the present embodiment, the imaging position error generated by the control position error of each lens group moved is corrected by one lens group selected by the selecting means 13.

【0041】このとき選択手段13ではフォーカスの際
に移動し、そのときのズーム位置において、敏感度が最
も小さいレンズ群を補正用のレンズ群として選択してい
る。
At this time, the selecting means 13 moves at the time of focusing, and at the zoom position at that time, the lens group having the smallest sensitivity is selected as the lens group for correction.

【0042】例えば各ズーム位置における各レンズ群の
結像位置に対する敏感度をメモリ部4に記憶しておき、
そのときの敏感度の小さいレンズ群を選択している。
For example, the sensitivity of each lens group to the image forming position at each zoom position is stored in the memory unit 4,
The lens group with the small sensitivity at that time is selected.

【0043】そして補正値算出手段12により、選択し
たレンズ群により補正する場合の補正量ΔPを算出して
いる。
Then, the correction value calculating means 12 calculates a correction amount ΔP when correcting with the selected lens group.

【0044】今第1、第2、第3レンズ群のあるズーム
位置における敏感度を各々α1、α2、α3とし、補正
量を各々ΔP1,ΔP2、ΔP3とする。そして選択手
段13で例えば第2レンズ群を選択したとき、その補正
量ΔP2は
Now, assume that the sensitivities of the first, second and third lens groups at certain zoom positions are α1, α2 and α3, respectively, and the correction amounts are ΔP1, ΔP2 and ΔP3, respectively. When the selecting unit 13 selects, for example, the second lens group, the correction amount ΔP2 is

【0045】[0045]

【数1】 となる。(Equation 1) Becomes

【0046】又第3レンズ群を選択したとき、その補正
量ΔP3は
When the third lens group is selected, the correction amount ΔP3 is

【0047】[0047]

【数2】 となる。(Equation 2) Becomes

【0048】尚本実施例において第2、第3レンズ群の
双方を選択して第2レンズ群と第3レンズ群の双方を一
定の比率でもって移動させて補正するようにしても良
い。
In this embodiment, the correction may be made by selecting both the second and third lens units and moving both the second and third lens units at a fixed ratio.

【0049】そしてこの補正量ΔPがある一定値以下、
例えば許容結像位置誤差以下になったら補正は終了す
る。
Then, the correction amount ΔP is less than a certain value,
For example, when the error becomes equal to or less than the allowable imaging position error, the correction ends.

【0050】尚本実施例において補正の加え方として図
8のフローチャートで示すように各レンズ群を移動させ
た後の結像位置誤差の補正量を補正量算出手段で算出
後、すぐに補正をせず、次のステップの駆動時に上乗せ
して補正するようにしても良い。
In this embodiment, as a method of applying the correction, as shown in the flowchart of FIG. 8, the correction amount of the imaging position error after each lens group is moved is calculated by the correction amount calculating means, and then the correction is immediately performed. Instead, the correction may be made by adding the data at the time of driving in the next step.

【0051】以上で1ステップの動作が終り、又始めに
戻り目標ズーム位置f0に達したか否かをチェックし目
標位置に達する迄、上記動作を繰り返す。
Thus, the operation of one step is completed, and the process returns to the beginning to check whether or not the target zoom position f 0 has been reached, and the above operation is repeated until the target zoom position is reached.

【0052】このように本実施例では各移動レンズ群の
制御位置誤差により発生する結像位置誤差をそのときの
ズーム位置に応じた適切なるレンズ群で補正することに
より、ズーミングにより発生するピント移動を極力抑え
ることを可能としている。又、本実施例では構成的にも
選択手段と補正値算出手段を加えるだけで達成できるの
で制御系が複雑にならず小型軽量化に効果がある。
As described above, in the present embodiment, an image forming position error caused by a control position error of each moving lens group is corrected by an appropriate lens group corresponding to a zoom position at that time, so that a focus movement caused by zooming is achieved. It is possible to suppress as much as possible. Further, this embodiment can be achieved only by adding the selection means and the correction value calculation means in terms of configuration, so that the control system is not complicated and the size and weight are reduced.

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明によれば前述の如く焦点距離設定
手段又は物体距離設定手段又は双方の設定手段から入力
した設定値に基づいて各レンズ群の光軸上の位置を予め
メモリ手段に記憶しておいた焦点距離と物体距離に関す
る位置情報を用いることにより演算し求め、このとき求
めた値と実際に各レンズ群を駆動させた後の各レンズ群
の光軸上の位置との差より発生する結像位置誤差をズ−
ム位置毎に適切に選択した1つのレンズ群を移動させて
補正することにより、結像面上において常に良好なる画
像が得られるカメラシステムを達成することができる。
According to the present invention, the position on the optical axis of each lens group is stored in the memory means in advance based on the setting values input from the focal length setting means, the object distance setting means or both setting means as described above. It is calculated by using the position information on the focal length and the object distance, and the difference between the value obtained at this time and the position on the optical axis of each lens group after actually driving each lens group is calculated. Reduce the generated imaging position error
By moving and correcting one lens group appropriately selected for each camera position, it is possible to achieve a camera system capable of always obtaining a good image on the image forming plane.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施例1の要部概略図FIG. 1 is a schematic view of a main part of a first embodiment of the present invention.

【図2】 図1のメモリ部の説明図FIG. 2 is an explanatory diagram of a memory unit in FIG. 1;

【図3】 物体距離と焦点距離に対するレンズ群の光軸
上の位置を示す説明図
FIG. 3 is an explanatory diagram showing positions on the optical axis of a lens group with respect to an object distance and a focal length.

【図4】 実施例1のフローチャートFIG. 4 is a flowchart of the first embodiment.

【図5】 実施例1のレンズ群8aの光軸上の位置を示
す説明図
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a position on the optical axis of a lens group 8a according to the first embodiment.

【図6】 実施例1のレンズ群8bの光軸上の位置を示
す説明図
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a position on the optical axis of a lens group 8b according to the first embodiment.

【図7】 実施例1のレンズ群8cの光軸上の位置を示
す説明図
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a position on the optical axis of a lens group 8c according to the first embodiment.

【図8】 実施例1の他のフローチャートFIG. 8 is another flowchart of the first embodiment.

【図9】 従来のリヤーフォーカス式のズームレンズの
概略図
FIG. 9 is a schematic view of a conventional rear focus type zoom lens.

【図10】 図9のズームレンズのフォーカスレンズ群
の光軸上の位置を示す説明図
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a position on the optical axis of a focus lens group of the zoom lens of FIG. 9;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 焦点距離設定手段 2 物体距離設定手段 3 検出手段 4 メモリー部 6 演算手段 7a,7b,7c レンズ位置制御手段 8a,8b,8c レンズ群 9a,9b,9c 駆動部 10a,10b,10c 位置検出部 11a,11b,11c 位置誤差算出手段 12 補正値算出手段 13 選択手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Focal length setting means 2 Object distance setting means 3 Detecting means 4 Memory unit 6 Calculation means 7a, 7b, 7c Lens position control means 8a, 8b, 8c Lens groups 9a, 9b, 9c Drive units 10a, 10b, 10c Position detecting units 11a, 11b, 11c Position error calculating means 12 Correction value calculating means 13 Selecting means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 卓哲 神奈川県川崎市中原区今井上町53番地 キヤノン株式会社 小杉事業所内 (72)発明者 鈴木 昇 神奈川県川崎市中原区今井上町53番地 キヤノン株式会社 小杉事業所内 (72)発明者 大室 隆司 神奈川県川崎市中原区今井上町53番地 キヤノン株式会社 小杉事業所内 (72)発明者 吉田 節男 神奈川県川崎市中原区今井上町53番地 キヤノン株式会社 小杉事業所内 (56)参考文献 特開 平3−123331(JP,A) 特開 平3−105304(JP,A) 特開 昭63−220208(JP,A) 特開 昭60−53907(JP,A) 特開 昭60−143309(JP,A) 特開 昭52−15226(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02B 7/08 G02B 7/10──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Takutetsu Kobayashi 53, Imaiue-cho, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Within the Canon Inc. (72) Inventor Takashi Omuro 53-Imaiue-cho, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Canon Inc.Kosugi Business Office (72) Setsuo Yoshida 53 Imaiue-cho, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Canon Inc. (56) References JP-A-3-123331 (JP, A) JP-A-3-105304 (JP, A) JP-A-63-220208 (JP, A) JP-A-60-53907 (JP, A) JP-A-60-143309 (JP, A) JP-A-52-15226 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G02B 7/08 G02B 7/10

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 複数のレンズ群より成る変倍部を光軸上
移動させて変倍を行うと共に、該変倍部の少なくとも一
部のレンズ群を含むフォーカス部を光軸上移動させてフ
ォーカスを行うようにしたズームレンズを有するカメラ
システムにおいて、焦点距離情報を入力する焦点距離設
定手段と、物体距離情報を入力する物体距離設定手段
と、該焦点距離情報又は/及び該物体距離情報を検出す
る検出手段と、該検出手段からの検出信号に基づいて焦
点距離情報と物体距離情報に対して各レンズ群の光軸上
の位置情報を各々記録したメモリ部から対応する位置情
報を選択し、該位置情報を用いて各レンズ群の光軸上の
位置を演算する演算手段と、該演算手段からの信号に基
づいて駆動部を駆動させて各レンズ群を移動させるレン
ズ位置制御手段と、各レンズ群の光軸上の位置を検出す
る位置検出部からの値と該演算手段で求めた値との差を
求める位置誤差算出手段と、該演算手段からの信号に基
づき結像位置誤差を補正するレンズ郡を選択する選択手
段と、該位置誤差算出手段からの出力信号を用いて結像
位置誤差を補正する為に該選択手段で選択したレンズ群
の光軸上の位置を算出する補正値算出手段とを有し、該
補正値算出手段からの出力信号に基づいて該レンズ位置
制御手段は該駆動部を駆動させて該レンズ群を光軸上移
動させていることを特徴とするカメラシステム。
1. A zooming unit comprising a plurality of lens groups is moved on an optical axis to perform zooming, and a focusing unit including at least a part of lens units of the zooming unit is moved on an optical axis to focus. A focal length setting means for inputting focal length information, an object distance setting means for inputting object distance information, and detecting the focal length information and / or the object distance information. Detecting means and, based on the detection signal from the detecting means, for the focal length information and the object distance information, select the corresponding position information from the memory unit in which the position information on the optical axis of each lens group is recorded, Calculating means for calculating the position of each lens group on the optical axis using the position information; lens position controlling means for driving a driving unit based on a signal from the calculating means to move each lens group; Position error calculating means for calculating a difference between a value from a position detecting unit for detecting the position of the lens group on the optical axis and a value obtained by the calculating means, and correcting an imaging position error based on a signal from the calculating means. Selecting means for selecting a lens group to be corrected, and a correction value for calculating a position on the optical axis of the lens group selected by the selecting means for correcting an imaging position error using an output signal from the position error calculating means. A camera system having a calculation unit, wherein the lens position control unit drives the drive unit to move the lens group on the optical axis based on an output signal from the correction value calculation unit. .
【請求項2】 前記選択手段は前記複数のレンズ群のう
ちのフォーカスの際に移動し、かつ前記検出手段で検出
した焦点距離情報におけるズーム位置で最も敏感度の小
さいレンズ群を選択していることを特徴とする請求項1
のカメラシステム。
2. The selecting means moves during focusing among the plurality of lens groups, and selects the lens group with the lowest sensitivity at the zoom position in the focal length information detected by the detecting means. 2. The method according to claim 1, wherein
Camera system.
【請求項3】 複数のレンズ群より成る変倍部を光軸上
移動させて変倍を行うと共に、該変倍部の少なくとも一
部のレンズ群を含むフォーカス部を光軸上移動させてフ
ォーカスを行うようにしたズームレンズを有するカメラ
システムにおいて、焦点距離設定手段より焦点距離情報
を又は/及び物体距離設定手段より物体距離情報を入力
し、検出手段で該焦点距離情報又は/及び物体距離情報
とを検出し、該検出手段からの検出信号に基づいて演算
手段により焦点距離情報と物体距離情報に対して各レン
ズ群の位置情報を各々記録したメモリ部から対応する位
置情報を選択して、該位置情報を用いて各レンズ群の光
軸上の位置を演算し、該演算手段からの信号に基づいて
レンズ位置制御手段により駆動部を駆動させて各レンズ
群を移動させると共に各レンズ群の光軸上の位置を位置
検出部で検出し、該位置検出部で検出した値と、該演算
手段で求めた値との差を位置誤差算出手段で求め、該演
算手段からの信号に基づき選択手段により結像位置誤差
を補正すべきレンズ群を選択し、該位置誤差算出手段か
らの値を用いて補正値算出手段により結像位置誤差を補
正する為の該選択手段で選択したレンズ群の光軸上の位
置を求め、該補正値算出手段からの出力信号に基づいて
該レンズ位置制御手段は駆動部を駆動させて該レンズ群
を光軸上移動させていることを特徴とするカメラシステ
ム。
3. A variable magnification unit including a plurality of lens groups is moved on the optical axis to perform magnification, and a focusing unit including at least a part of the lens units of the magnification unit is moved on the optical axis to perform focusing. In a camera system having a zoom lens, the focal length information is input from the focal length setting means and / or the object distance information is input from the object distance setting means, and the focal length information and / or the object distance information is detected by the detecting means. And, based on the detection signal from the detection means, the arithmetic means selects focal position information and object distance information, and selects corresponding position information from the memory unit in which the position information of each lens group is recorded. Using the position information, the position of each lens group on the optical axis is calculated, and the lens position control means drives the drive unit based on a signal from the calculation means to move each lens group. The position on the optical axis of each lens group is detected by the position detecting unit, and the difference between the value detected by the position detecting unit and the value obtained by the calculating unit is obtained by the position error calculating unit. A lens group for which the imaging position error is to be corrected by the selection unit based on the signal of (i), and the selection unit for correcting the imaging position error by the correction value calculation unit using the value from the position error calculation unit. The position of the selected lens group on the optical axis is obtained, and based on the output signal from the correction value calculating means, the lens position control means drives the drive unit to move the lens group on the optical axis. Characterized camera system.
【請求項4】 前記選択手段は前記複数のレンズ群のう
ちフォーカスの際に移動し、かつ前記検出手段で検出し
た焦点距離情報におけるズーム位置で最も敏感度の小さ
いレンズ群を選択していることを特徴とする請求項3の
カメラシステム。
4. The method according to claim 1, wherein the selecting unit moves at the time of focusing from among the plurality of lens units, and selects a lens unit having the lowest sensitivity at a zoom position in the focal length information detected by the detecting unit. 4. The camera system according to claim 3, wherein:
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