JP3367130B2 - 変倍光学系のピント調整方法 - Google Patents
変倍光学系のピント調整方法Info
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- G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
- G02B15/142—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having two groups only
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Description
関する。
少なくとも2つの異なる焦点距離(あるいは倍率)にお
いてピント位置を一致させ、かつバックフォーカスを出
すピント調整が不可欠である。このピント調整には、変
倍光学系を構成するレンズ群の光軸方向の位置を、2か
所の調整箇所で調整可能とし、この2か所の調整箇所に
おける調整を、2つの焦点距離、一般的には広角端と望
遠端において、それぞれ行なう必要があった。2か所の
調整箇所は従来、第1群と全レンズ群、あるいは第1群
とマスター群(あるいはその一部)とするのが普通であ
った。しかし、このピント調整は、広角端と望遠端にお
ける1セットの調整を試行錯誤的に複数回繰り返して行
なわねばならず、作業性が悪かった。
ント調整作業を簡単に行なうことができる方法を得るこ
とを目的とする。
な理由は、2か所の調整箇所が2つの焦点距離において
それぞれピント感度を持っている、つまりいずれを移動
させてもピント位置が変化してしまうからであるという
知見に基づきなされたものである。このため本発明は、
まず変倍光学系自体を、特定の焦点距離において、2か
所の調整箇所のうちの一方がピント感度を持ち、他方が
ピント感度を実質的に持たない光学系となし、この変倍
光学系を、この特定の焦点距離において、上記一方の調
整箇所によりピント調整するステップと;上の特定の焦
点距離とは異なる第二の焦点距離において、上記他方の
調整箇所によりピント調整するステップと;を含む調整
ステップによりピント調整するようにしたことを特徴と
している。
は、特定の焦点距離において、2つの調整箇所のうちの
一方、つまりピント感度を持つ調整箇所によりピント調
整をした後、別の焦点距離において、他方の調整箇所に
よりピント調整をするだけで、ピント調整を完了するこ
とができる。ピント調整を行なう2つの焦点距離は、広
角端と望遠端とするのがよい。また、ピント感度を実質
的に持たないとは、具体的には、例えば、その調整箇所
のレンズ群全体の横倍率をmとしたとき、0.9<|m
|<1.1を満足することと定義することができる。
で変倍光学系を設計する場合の概念であり、有限基準で
変倍光学系を設計する場合には厳密には『倍率』の概念
が用いられるが、本発明の『焦点距離』は有限基準設計
のときの『倍率』の概念を含む。また、本明細書でいう
『ピント調整』は、以上の説明から明らかなように、変
倍光学系の製造組立時のピント調整であって、通常の撮
影レンズにおける焦点合わせを意味するものではない。
る。図1は、変倍光学系のピント調整方法およびそのピ
ント感度を一般的に説明するための図である。この変倍
光学系は、第1群ないし第4群の4群からなっている
が、ここでは、ピント調整の際にそれぞれ移動させる前
群Aと後群B、および第3レンズ群Cとに分けて考え
る。つまり、後群A、後群Bは、ここでは、ピント調整
のために移動させるレンズ群の概念であり、後群Bと
は、ピント調整の際に移動させる前群Aより後方のレン
ズ群全体をいう。第3レンズ群Cは、存在する場合に
は、この後群Bより後方に位置するレンズ群であって、
ピント調整には関与しないレンズ群である。なお、前群
Aの前方、あるいは前群Aと後群Bの間に他のレンズ群
があっても本発明は成立する。
る際の前群Aの光軸方向の移動量をΔXA 、後群Bの光
軸方向の移動量をΔXB とし、これらの調整レンズ群
A、後群Bの移動に伴うピント面の移動量をΔPS 、Δ
PL とする。
離)端における前群Aと後群Bのピント感度は、次のよ
うに表わされる。 ΔPS /ΔXA =(1−mSA 2 )mSR 2 ΔPS /ΔXB =(1−mSB 2 )mSC 2 同様に、望遠(長焦点距離)端における前群Aと後群B
のピント感度は、 ΔPL /ΔXA =(1−mLA 2 )mLR 2 ΔPL /ΔXB =(1−mLB 2 )mLC 2 と表わせる。
の横倍率、mSRは、短焦点距離における前群Aより後方
のすべてのレンズ群の横倍率、mSBは、短焦点距離にお
ける後群Bの横倍率、mSCは、短焦点距離における第3
レンズ群Cの横倍率、mLAは、長焦点距離における前群
Aの横倍率、mLRは、長焦点距離における前群Aより後
方のすべてのレンズ群の横倍率、mLBは、長焦点距離に
おける後群Bの横倍率、mLCは、長焦点距離における第
3レンズ群Cの横倍率、である。なお、第3レンズ群C
がないときは、mSC、mLC=1である。
LBの絶対値を1にするか、mSR、mSC、mLRまたはmLC
を零にすれば、短焦点距離または長焦点距離における前
群Aまたは後群Bのピント感度が零になることを示して
いる。このような変倍光学系の設計は十分可能である。
設計した上で、第一のステップとして、一方の調整レン
ズ群(例えば後群B)のピント感度がほぼ零になる長短
いずれかの一方の焦点距離(例えば広角端)において、
ピント感度が零でない方の調整レンズ群(例えば前群
A)によりピント調整を行ない、第二のステップとし
て、長短の他方の焦点距離(望遠端)において、上記一
方の焦点距離(広角端)ではピント感度が零であった調
節レンズ群(後群B)によってピント調整を行なうこと
を特徴としている。
本発明を説明する。 「実施例1」図2に示すもので、 焦点距離f;100(S)〜300(L)mm、 レンズ構成;3群(1群フォーカシング群、2、3群変
倍群、1群は変倍時に移動しない)、 ピント調整レンズ群;第1群と後群(2、3群)全体、 である。
ときの後群の横倍率mを1.0、f=300mmのときの
mを3.0とすると、ピント感度は、 f=100mmのとき、 ΔPS /ΔXA =m2 =1.0 ΔPS /ΔXB =1−m2 =0(ピント移動なし) f=300mmのとき、 ΔPL /ΔXA =m2 =9.0 ΔPL /ΔXB =1−m2 =−8.0
まり第1群を移動させてピント調整を行ない、次に、f
=300mmにして、後群B、つまり2、3群の全体を移
動させてピント調整を行なえば、ピント調整が完了す
る。
倍群)、 ピント調整レンズ群;第1群と第2群、 である。
きの後群の横倍率mを−0.5、f=100mmのときの
mを−1.0とすると、ピント感度は、 f=50mmのとき、 ΔPS /ΔXA =m2 =0.25 ΔPS /ΔXB =1−m2 =0.75 f=100mmのとき、 ΔPL /ΔXA =m2 =1.0 ΔPL /ΔXB =1−m2 =0(ピント移動なし)
まり第1群を移動させてピント調整を行ない、次に、f
=50mmにして、後群B、つまり第2群を移動させてピ
ント調整を行なえば、ピント調整が完了する。
倍群)、 ピント調整レンズ群;第1群と第2群、 である。
きの後群の横倍率mを−1.0、f=100mmのときの
mを−2.0とすると、ピント感度は、 f=50mmのとき、 ΔPS /ΔXA =m2 =1.0 ΔPS /ΔXB =1−m2 =0(ピント移動なし) f=100mmのとき、 ΔPL /ΔXA =m2 =4.0 ΔPL /ΔXB =1−m2 =−3.0
り第1群を移動させてピント調整を行ない、次に、f=
100mmにして、後群B、つまり第2群を移動させてピ
ント調整を行なえば、ピント調整が完了する。
ズ鏡筒に本発明を適用した実施例を説明する。この実施
例は、図2の3群のレンズ系(実施例1)のピント調整
機構を具体化したものである。レンズ系は、第1レンズ
群11、第2レンズ群12、及び第3レンズ群13の3
群からなっている。第1レンズ群11は、前群Aに相当
し、第2レンズ群12及び第3レンズ群13は後群Bに
相当する。第1レンズ群11、第2レンズ群12、第3
レンズ群13はそれぞれ、第1群レンズ枠14、第2群
レンズ枠15、第3群レンズ枠16に支持されており、
第2群レンズ枠15、第3群レンズ枠16は、それぞれ
第2群移動枠17、第3群移動枠18に固定されてい
る。
には、固定環21が固定されていて、この固定環21の
先端に、固定ねじ22によりヘリコイド環23が固定さ
れている。この固定ヘリコイド環23の外周ヘリコイド
23Hには、フォーカスヘリコイド環24の内周ヘリコ
イド24Hが螺合しており、このフォーカスヘリコイド
環24の先端部内周に形成した細密ねじ24fに、上記
第1群レンズ枠14の外周の細密ねじ14fが螺合して
いる。この細密ねじ24fと14fの螺合関係が、前群
Aのピント調整部分(ΔXA )を構成する。なお、フォ
ーカスヘリコイド環24を回動させることにより、第1
群レンズ枠14(第1レンズ群11)が光軸方向に移動
するが、これは組立完了状態でのフォーカシングであ
る。
せて外筒26が固定されており、この外筒26と固定環
21の後部との間に、ズーミング環27が回動自在に支
持されている。また、固定環21の内周部には、カム環
28が回動自在に支持されており、このカム環28とズ
ーミング環27は、径方向の回動連動突起29及び30
により、常時等しい回動をするように結合されている。
カム環28には、第2レンズ群12用、第3レンズ群1
3用のカム溝32、33が形成されていて、このカム溝
32、33に、第2群移動枠17、第3群移動枠18に
それぞれ固定したカムピン34、35がそれぞれ嵌まっ
ている。カムピン34、35は、さらに、固定環21に
形成した直進案内溝36、37(図6)に嵌まってい
て、第2レンズ群12、第3レンズ群13の光軸方向の
直進移動のみを可能にしている。カム溝32、33は、
カム環28が回動したとき、第2レンズ群12、第3レ
ンズ群13に変倍のための所定の光軸方向の移動軌跡を
与えるように形成されている。
ンズ群12及び第3レンズ群13(後群B)を一体に光
軸方向に移動させるピント調整機構が設けられている。
固定環21上には、径方向の対向する位置に、一対のピ
ント調整杆40、41が光軸と平行な方向にスライド可
能に支持されている。このピント調整杆40、41はそ
れぞれ、その先端に、L字状屈曲部42を有し、このL
字状屈曲部42の先端が、カム環28に形成した周方向
溝43に嵌まっている。L字状屈曲部42と周方向溝4
3はその相対回転は自在である。カム環28は、光軸と
平行な方向の移動を可能にして固定環21上に支持され
ており、従って、ピント調整杆40、41を光軸と平行
な方向に移動させると、それに伴って、カム環28、つ
まりカム溝32、33によってカム環28と係合してい
る第2レンズ群12、第3レンズ群13が一体に光軸方
向に移動する。このカム環28の移動による第2レンズ
群12と第3レンズ群13の一体移動により、後群Bの
ピント調整(ΔXB )がなされる。
れ、光軸と平行な方向の一対の長孔44が形成されてお
り、この長孔44には、固定環21に螺合されるガイド
兼固定ねじ45が挿入されている。ピント調整杆40に
はさらに、偏心ピン挿入孔46が形成され、一方、固定
環21には、この偏心ピン挿入孔46とは偏心した位置
に中心を有する偏心調整治具挿入孔47が形成されてい
る。偏心調整治具50は、偏心ピン挿入孔46に嵌まる
円筒部51と、この円筒部51から偏心した位置にあっ
て、偏心調整治具挿入孔47に嵌まる偏心ピン52とを
有している。
により、図2で説明したのと同じピント調整を行なうこ
とができる。第1ないし第3レンズ群11、12、13
により構成される変倍レンズ系は、最短焦点距離では、
後群Bのピント感度が零になるように設計されているも
のとする。
ンズ群12、第3レンズ群13による焦点距離を最短状
態(S端)にし、かつフォーカスヘリコイド環24を回
動させて、無限遠撮影状態にする(無限基準の場合)。
レンズ群11の光軸方向の位置を調整し、所定の位置に
焦点を結ばせる。この調整は、図2の実施例におけるΔ
XAの調整に相当するもので、バックフォーカス(fB)
調整とも呼ばれる。この調整の終了後、第1レンズ枠押
え環25を締めて、第1群レンズ枠14をフォーカスヘ
リコイド環24に固定する。
ンズ群12、第3レンズ群13による焦点距離を最長状
態(L端)にする。
いて、偏心調整治具50の偏心ピン52を偏心調整治具
挿入孔47に、円筒部51を偏心ピン挿入孔46に嵌め
る。この状態で偏心調整治具50を偏心ピン51を中心
に回動させると、偏心ピン51と円筒部51の偏心関係
により、ピント調整杆40が光軸と平行な方向に移動
し、L字状屈曲部42と周方向溝43の係合関係によ
り、カム環28及び第2レンズ群12と第3レンズ群1
3(後群B)が一体に移動するから、この調整により、
焦点位置を最初の調整の位置に一致させる。この調整
は、図2の実施例におけるΔXB の調整に相当するもの
で、ズーミング調整とも呼ばれる。この調整の後、ガイ
ド兼固定ねじ45を締めて、ピント調整杆40、41及
びカム環28の光軸方向位置を固定する。
側、長焦点側各1回の調整ステップ(長短1セットの調
整)だけでピント調整を完了することが可能である。し
かし、特定焦点距離における一方の調整箇所のピント感
度が厳密に零でない場合、あるいは初期状態の誤差が大
きい場合等に、さらに複数セットのピント調整を行なう
ことを妨げるものではない。
ント調整箇所をもつ変倍光学系において、最も簡単に
は、特定の焦点距離において、2つの調整箇所のうちの
一方、つまりピント感度を持つ調整箇所によりピント調
整をした後、別の焦点距離において、他方の調整箇所に
よりピント調整をするだけで、ピント調整を完了するこ
とができ、従来の試行錯誤的なピント調整に比べ、作業
能率が大幅に向上する。
光学系の一般例を示すレンズ構成図である。
レンズ構成図である。
レンズ構成図である。
レンズ構成図である。
び具体的な調整機構を備えたレンズ鏡筒の例を示す上半
断面図である。
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 変倍光学系の異なる焦点距離におけるピ
ント位置を一致させるため、該変倍光学系を構成するレ
ンズ群の光軸方向の位置を、2か所の調整箇所で調整可
能とした変倍光学系のピント調整方法において、 上記変倍光学系を、特定の焦点距離において、上記2か
所の調整箇所のうちの一方がピント感度を持ち、他方が
ピント感度を実質的に持たない光学系となし、 この変倍光学系を、 上記特定の焦点距離において、上記一方の調整箇所によ
りピント調整するステップと;上記特定の焦点距離とは
異なる第二の焦点距離において、上記他方の調整箇所に
よりピント調整するステップと;を含む調整ステップに
よりピント調整することを特徴とする変倍光学系のピン
ト調整方法。 - 【請求項2】 請求項1において、上記特定の焦点距離
と第二の焦点距離は、広角端と望遠端のいずれか一方と
他方である変倍光学系のピント調整方法。 - 【請求項3】 請求項1または2において、上記特定の
焦点距離における上記他方の調整箇所のレンズ群全体の
横倍率をmとしたとき、 0.9<|m|<1.1 を満足するピント調整方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01887093A JP3367130B2 (ja) | 1992-03-16 | 1993-02-05 | 変倍光学系のピント調整方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4-58068 | 1992-03-16 | ||
JP5806892 | 1992-03-16 | ||
JP01887093A JP3367130B2 (ja) | 1992-03-16 | 1993-02-05 | 変倍光学系のピント調整方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05323177A JPH05323177A (ja) | 1993-12-07 |
JP3367130B2 true JP3367130B2 (ja) | 2003-01-14 |
Family
ID=13073587
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP01887093A Expired - Fee Related JP3367130B2 (ja) | 1992-03-16 | 1993-02-05 | 変倍光学系のピント調整方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3367130B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4256705B2 (ja) | 2003-03-28 | 2009-04-22 | Hoya株式会社 | ズームレンズ系及びそのピント調整方法 |
-
1993
- 1993-02-05 JP JP01887093A patent/JP3367130B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
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JPH05323177A (ja) | 1993-12-07 |
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