JP6891216B2 - レンズ装置、撮像装置、補正方法およびプログラム - Google Patents

レンズ装置、撮像装置、補正方法およびプログラム Download PDF

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Description

本発明は、レンズ装置および撮像装置に関するものである。
半導体デバイス等の製品を製造するために基板を露光する露光装置においては、気圧の変化に伴って投影光学系のピント位置が変化すると、歩留まり又は生産性の低下の要因となりうる。そのため、露光装置は、気圧に基づいて、基板を保持したステージを制御して、ピント位置の変化を補償している(特許文献1)。
また、露光装置は、投影光学系のうちの一部の光学部材を駆動して、投影倍率誤差および歪曲収差を補正している(特許文献2)。
テレビカメラや、銀塩フィルム用カメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置は、通常の気圧環境とは異なる気圧環境での撮影が行われうる。当該撮影は、例えば、ヘリコプタやドローンに撮像装置を搭載して行われる、高度変化に伴う気圧変化の大きい撮影や、気圧の低い高所のスタジアム等での撮影である。
特開2001−148337号公報 特開H8−255748号公報
当該撮像装置におけるズームレンズは、主に焦点距離を変化させる変倍のための可動レンズユニット(バリエータ)と、当該変倍に伴う像面移動を補償(低減)するための可動レンズユニット(コンペンセータ)とを含む変倍レンズ群を有している。当該ズームレンズにおいて、強い屈折力を有する変倍レンズ群を有する場合、当該屈折力や変倍比の増大に伴って、気圧の変化に伴うピント位置の変化が増加する傾向がある。このようなズームレンズを、通常の気圧環境とは異なる気圧環境で用いた場合、気圧の変化に伴うピント位置のズレが生じうる。カメラの高画素化に伴ってカメラの画素ピッチが小さくなったことにより、焦点深度が浅くなり、そのため、気圧の変化に伴うピント位置のズレが目立ちやすくなってきている。本発明は、例えば、気圧の変化によるピント位置のズレを低減するのに有利な撮影レンズ装置を提供することを目的とする。
本発明の一つの側面は、ズーム調整のために光軸の方向において移動する複数のレンズ群を有する撮影レンズ装置であって、
前記複数のレンズ群の中で焦点距離の絶対値が最も小さいレンズ群の焦点距離をfv、前記撮影レンズ装置の広角端での焦点距離をfwとして、
0.4<|fv/fw|<9
なる条件式を満たし、
ピント補正のために前記光軸の方向において移動する補正レンズ群を有し
気圧に関する情報および前記撮影レンズ装置の焦点距離に関する情報に応じた前記補正レンズ群の移動量に関する情報を記憶する記憶部を有し、
前記補正レンズ群の移動量に関する情報に基づいて、前記補正レンズ群の位置を制御する制御部有することを特徴とする撮影レンズ装置である。
本発明によれば、例えば、気圧の変化によるピント位置のズレを低減するのに有利な撮影レンズ装置を提供することができる。
実施形態1に係るレンズ装置の構成例を示す図 実施形態1に係る処理の流れを例示する図 実施形態2に係る処理の流れを例示する図 実施形態3に係るレンズ装置の構成例を示す図 実施形態3に係る処理の流れを例示する図 実施形態4に係るレンズ装置の構成例を示す図 実施形態4に係る処理の流れを例示する図 実施形態5に係る処理の流れを例示する図 実施形態6に係るレンズ装置の構成例を示す図 実施形態6に係る処理の流れを例示する図 数値実施例1に係るズームレンズの広角端かつ無限遠合焦の状態での断面図 数値実施例2に係るズームレンズの広角端かつ無限遠合焦の状態での断面図 数値実施例3に係るズームレンズの広角端かつ無限遠合焦の状態での断面図 数値実施例4に係るズームレンズの広角端かつ無限遠合焦の状態での断面図 数値実施例5に係るズームレンズの広角端かつ無限遠合焦の状態での断面図
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、実施形態を説明するための全図を通して、原則として(断りのない限り)、同一の部材等には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
〔実施形態1〕
図1は、実施形態1に係るレンズ装置の構成例を示す図である。同図において、0は、レンズ装置(ズームレンズ装置ともいう)である。1は、変倍のためには移動しない、合焦機能を有するフォーカスレンズ群であり、2は、変倍のために光軸の方向において移動する複数の変倍レンズ群である。複数の変倍レンズ群2は、主として変倍機能を担う変倍レンズ群2aと、変倍に伴う像面の変動(移動)を補正(補償)する機能を担う変倍レンズ群2bとを少なくとも有している。3は、開口絞りである。4は、ピント位置のズレを補正するために光軸の方向において可動の補正レンズ群である。本実施形態では、以上の要素1ないし4を含んでズームレンズ0を構成している。
5は、レンズ装置0の像面である。レンズ装置0が撮像装置を構成している場合、像面5には、撮像素子が配される。6は、合焦のために、フォーカスレンズ群1を構成するサブレンズ群を移動するための駆動部である。当該駆動部は、例えば、カム機構や、当該カムを駆動するモーター等のアクチュエータ、該アクチュエータのための駆動回路を含んで構成されている。7は、変倍レンズ群2を移動するための駆動部である。当該駆動部は、例えば、フォーカスレンズ群1を移動するための上述の駆動部とは同様の構成要素を含んで構成されうる。8は、開口絞り3の開口径を調整する駆動部である。当該駆動部は、例えば、フォーカスレンズ群1を移動するための上述の駆動部とは同様の構成要素を含んで構成されうる。9は、補正レンズ群の駆動部である。当該駆動部は、例えば、フォーカスレンズ群1を移動するための上述の駆動部とは同様の構成要素を含んで構成されうる。10は、レンズ装置0の内部の気圧を計測する計測部である。11は、補正レンズ群のための上記カムの状態(位置または回転角等)を検出する検出部である。12は、制御部であり、レンズ装置における各種の処理を制御する。制御部12は、単数または複数のプロセッサ(CPU等)と単数または複数のメモリとを含んで構成されうる。13は、記憶部であり、気圧の変化によるピント位置の変化を補正(低減)するための補正情報を記憶している。
上述したように、レンズ装置0は、気圧の変化に起因するピント位置の変化を補正(低減)するために光軸方向に移動する補正レンズ群4を有している。さらに、レンズ装置0は、変倍(ズーム)のために移動する変倍レンズ群を複数有し、当該複数の変倍レンズ群のうちで最も焦点距離の短い変倍レンズ群の焦点距離をfvとし、レンズ装置0の広角端での焦点距離をfwとして、
0.4<|fv/fw|<9・・・(1)
なる条件式を満たしている。条件式(1)を満たすことにより、気圧の変化によるピントのズレを簡易かつ良好に補正(低減)しうる。
以下に、気圧の変化によりレンズ装置のピントのズレが発生する原理を示す。一般に、物質の屈折率は、気圧が変化すると変化する。ガラスの絶対屈折率は、気圧が1気圧に対して極端に大きい場合を除き、ほとんど変化しない。一方、空気の屈折率は、次のEdlenの実験式に従い、気圧により大きく変化する。
Figure 0006891216
ここで、nは、屈折率とし、Pは、気圧(hPa)とし、Tは、温度(℃)とし、Hは、湿度(%)としている。具体的には、空気の絶対屈折率は、1気圧(1013hPa)では、1.000267であるに対して、約0.7気圧(711hPa)では、1.000188となり、0気圧(真空状態)では、1.000000となる。
このように、気圧が変化すると、ズームレンズのガラスの絶対屈折率はほとんど変化せず、空気の絶対屈折率のみが大きく変化する。このため、気圧が変化すると、ガラスと空気との屈折率差が変化する。このことに起因してレンズ装置0のピント位置が変化する。
また、気圧は、高度(標高ともいう)により、次の式に従って変化する。
Figure 0006891216
ここで、hは、標高(m)としている。この式より、標高が上がると気圧が小さくなることがわかる。具体的には、標高3000mでは、約0.7気圧(711hPa)となる。よって、高度が変化すると、レンズ装置0のピントの位置が変化する。
レンズ装置0のピントのズレ量は、レンズ装置の有する各空気レンズの絶対屈折率の変化に起因するピントのズレ量の総和となる。ここで、各空気レンズの絶対屈折率の変化に起因するピントのズレ量をXとして、当該ズレ量は、次式で比例関係を規定できる。
X ∝(1−βair)×βr/fair・・・(4)
ここで、βairは、各空気レンズの横倍率とし、βrは、各空気レンズより像側(後側)にある光学系全体の横倍率とし、fairは、各空気レンズの焦点距離としている。式〈4〉より、各空気レンズによるピントのズレ量は、焦点距離fairが短いほど、横倍率βairの絶対値が大きいほど、空気レンズより像側にある光学系全体の横倍率βrの絶対値が大きいほど、大きいといえる。
集光レンズ系において、単焦点レンズ系等のガラス間(レンズ間)の間隔が小さい光学系の場合は、空気レンズの合成焦点距離は、およそ集光レンズ系の焦点距離×―1となり、空気レンズ系は、極端に強い屈折力を持たない。そのため、空気レンズ系の屈折率が変化しても、空気レンズ系の屈折力の変化は過度に大きい値とはならず、それゆえ、気圧によるピントのズレは、比較的小さい。
それに対して、ズームレンズ系の場合は、焦点距離によってレンズ群間の間隔や、各レンズ群の横倍率が大きく変化する。そのため、気圧によるピントのズレが過度に大きくなる焦点距離があったり、気圧によるピントのズレが焦点距離によって過度に大きく変動するケースが生じたりする傾向がある。特に、主変倍レンズ群が強い屈折力を有し、それを打ち消すように、それ以降のレンズ群がそれの符号とは異なる符号を有する強い屈折力を有する場合、上記の傾向が顕著となる。ここで、主変倍レンズ群とは、変倍のために移動する変倍レンズ群のうち、変倍比(広角端での横倍率に対する望遠端での横倍率の比の絶対値)が最も大きい変倍レンズ群をいう。
ここで、主変倍レンズ群は、強い屈折力を有するため、それに伴う空気レンズも強い屈折力を有する。同様に、それ以降のレンズ群も強い屈折力を有するため、それに伴う空気レンズも強い屈折力を有する。全体としてみると、ピントのズレ量は、主変倍レンズ群における強い屈折力を有する空気レンズによるものと、それ以降のレンズ群における強い屈折力(主変倍レンズ群におけるそれとは符号が逆)を有する空気レンズによるものとが互いに打ち消し合う関係となる。
これを焦点距離別にみると、広角端では、主変倍レンズ群の空気レンズの横倍率βairの絶対値が小さいため、式(4)より、主変倍レンズ群の空気レンズに起因するピントのズレ量は小さい。よって、広角端では、主変倍レンズ群より像側のレンズ群の空気レンズに起因するピントのズレ量が支配的となる。上述したように、主変倍レンズ群より像側のレンズ群の空気レンズは強い屈折力を有するため、ピントのズレ量は、広角端でも大きい傾向がある。特に、ズームレンズの広角端での焦点距離とは同じ焦点距離を有する単焦点レンズと比較した場合、その傾向は顕著である。また、ズームレンズは、通常、フォーカス(合焦)のために移動するフォーカスレンズ群を有しているところ、望遠端側では合焦機能を果たし、広角端側では合焦機能を果たさないフォーカスレンズ群を有するズームレンズも存在する。そのようなズームレンズの場合、広角端でのピントのズレは、撮影を困難としうる。
焦点距離が広角端から望遠端へ増大するに伴って、主変倍レンズ群における空気レンズの横倍率βairの絶対値が大きくなる。そうなると、式(4)より、主変倍レンズ群の空気レンズに起因するピントのズレ量が大きくなる。そして、気圧の変化によるピントのズレ量が焦点距離により大きく変化することになる。
以上に説明したように、本実施形態に係る強い屈折力を有する変倍レンズ群を含むズームレンズ(レンズ装置)は、通常の気圧環境とは異なる気圧環境で用いた場合、気圧の変化に伴うピント位置のズレが過度に大きくなりうる。ここで、条件式(1)は、さらに好ましくは、次の条件式(1a)とするのがよい。
0.6<|fv/fw|<7・・・(1a)
また、変倍のために移動する変倍レンズ群のうちで、空気レンズの合成焦点距離の絶対値が最も小さい変倍レンズ群の空気レンズの合成焦点距離をfair_tとして、次の条件式
0.4<|fair_t/fw|<6・・・(5)
を満たすのが好ましい。なお、fair_tは、レンズ群を構成する各空気レンズ(一般的には、第i空気レンズ)の焦点距離をそれぞれ、fair_1、fair_2、fair_3、fair_4、・・・(一般的には、fair_i)として、以下の式で表される焦点距離とする。
Figure 0006891216
また、第i空気レンズの焦点距離fair_iは、次式で表される焦点距離とする。
Figure 0006891216
ここで、各文字列の定義は、次のとおりである。
N1:物体側において空気レンズに隣接するガラスの屈折率
r1:物体側において空気レンズに隣接するガラスの曲率半径
N2:像側において空気レンズに隣接するガラスの屈折率
r2:像側において空気レンズに隣接するガラスの曲率半径
Nair:空気レンズの屈折率
d:空気レンズの光軸上の厚み
fair_tの絶対値が小さい、つまりfair_tを有する変倍レンズ群の有する空気レンズの屈折力の絶対値が大きい場合、前述のようにピント位置のズレが大きくなりうる。
条件式(5)式は、さらに好ましくは、次式のようにするのがよい。
0.6<|fv/fw|<4・・・(5a)
本実施形態に係るレンズ装置は、変倍のために移動する変倍レンズ群のうち、変倍比の絶対値が最も大きい変倍レンズ群の広角端での横倍率をβwとし、同変倍レンズ群の望遠端での横倍率をβtとして、条件式
2<|βt/βw|・・・(6)
を満たすのが好ましい。ここで、変倍比は、広角端での横倍率に対する望遠端での横倍率の比の絶対値で与えられるものとしている。
変倍のために移動するレンズ群の変倍比が大きい場合、当該レンズ群の有する空気レンズの横倍率βairの変化量も大きい。そのため、式(4)より、当該レンズ群の空気レンズに起因するピントのズレ量の変化も大きい。すなわち、焦点距離の変化による、気圧の変化によるピントのズレ量の変化も大きい。条件式(6)は、さらに好ましくは、次の条件式(6a)ようにするのがよい。
2.5<|βt/βw|・・・(6a)
本実施形態に係るレンズ装置0は、レンズ装置の雰囲気または内部の気圧を計測する気圧計測部10(計測部ともいう)を有している。レンズ装置0は、ピントのズレを補正(低減)するための補正レンズ群4の移動量を得るための情報(補正情報ともいう)を記憶部13に記憶している。当該補正情報は、気圧の変化量とピント位置の変化量との対応関係を示す情報(補正情報1ともいう)としうる。制御部12は、気圧計測部で計測された気圧と補正情報1とから、補正レンズ群4の補正量(または移動量)を取得しうる。なお、気圧計測部に替えて、高度計測部やGPS(Global Positioning System;全地球測位システム)を使用しうる。高度計測部を使用する場合、高度計測部で計測された高度を気圧に換算すればよい。また、GPSを使用する場合、GPSから得られた高度を気圧に換算すればよい。
制御部12は、得られた気圧に基づいて、記憶部13に記憶されている情報から補正量を得て、当該補正量を駆動部9に入力する。駆動部9は、制御部12からの補正量に基づいて、補正レンズ群4を光軸方向に移動してピントのズレを補正する。なお、記憶部13に記憶されている補正情報は、テーブル形式の情報であってもよいし、関数形式の情報であってもよい。
ここで、図2は、実施形態1に係る処理の流れを例示する図である。当該処理は、制御部12が制御プログラムを実行することにより実施される。同図において、処理が開始すると、まず、ステップS11では、気圧計測部10により計測された気圧の情報を取得する。ステップS12では、ステップS11で取得された気圧の情報と記憶部13に記憶されている補正情報とに基づいて、補正レンズ群4の補正量(移動量)を取得する。ステップS13では、駆動部9および検出部11により補正レンズ群4の駆動(位置)の制御(位置の変更)を行って、気圧の変化によるピント位置の変化を補正する。そして、処理を終了する。なお、気圧は、上述したように、高度計測部またはGPSを介して取得してもよい。その場合、記憶部13に記憶されている補正情報は、高度に対応する情報または高度を引数とする情報であってもよい。
また、レンズ装置0は、基準とする気圧に対する気圧の変化量が予め定められた閾値Lに満たない場合、ピント位置の変化量(補正レンズ群4の補正量または移動量)をゼロとして、補正レンズ群4を移動しないようにしうる。当該閾値Lは、次の条件式
0.5hpa<L<100hpa・・・(7)
を満たすようにするのが好ましい。
条件式(7)は、さらに好ましくは、次の条件式(7a)のようにしうる。
5hpa<L<50hpa・・・(7a)
そのようにして、ピントのズレ量が閾値L以上の場合のみ補正レンズ群4を駆動することにより、無用な駆動の削減や制御の安定性の点で有利なレンズ装置を提供しうる。
また、補正情報1は、気圧の変化量のみならず焦点距離を変数(引数)としてもよい。そうすることにより、気圧の変化によるピントのズレ量が焦点距離によって大きく変化する場合でも、より適切な補正を行うことができる。また、レンズ装置0は、気圧の変化に起因するピント位置の変化を補正するために光軸方向に移動する補正レンズ群は、補正レンズ群4に限らず、複数有していてもよい。そのようにしている場合、気圧の変化によるピントのズレが焦点距離の変化によって大きく変化するレンズ装置においても、ピント位置の変化に対する補正の敏感度がピント位置の変化量に適合する補正レンズ群を用いた適切な補正を行うことができる。ここで、補正レンズ群の「ピント位置の変化に対する補正の敏感度」とは、補正レンズ群の単位移動量あたりのピント位置の変化量のことである。また、複数の補正レンズ群を同時に動かすことにより、ピントのズレ量が大きい場合であって高精度な補正を行うことができる。
また、レンズ装置0は、変倍のために移動する各変倍レンズ群(例えば、少なくともコンペンセーター群2b)の位置と焦点距離との対応関係(移動軌跡)を、互いに異なる複数の気圧のそれぞれに関して有するようにしてもよい。そうすることにより、気圧の変化によるピントのズレ量が焦点距離の変化によって大きく変化する場合でも、変倍のために移動する各変倍レンズ群の軌跡を変更することにより、焦点距離の変化に伴うピントの位置ずれを補正(低減)するのに有利としうる。
さらに、レンズ装置0と、レンズ装置0の像面に配された撮像素子(を含むカメラ装置)とを有する撮像装置を構成することにより、気圧の変化によるピント位置のズレを低減するのに有利な撮像装置を提供することができる。以上に説明したように、本実施形態によれば、例えば、気圧の変化によるピント位置のズレを低減するのに有利なレンズ装置を提供することができる。
〔実施形態2〕
本実施形態におけるレンズ装置0の構成例は、実施形態1におけるものと同様である。本実施形態は、気圧の変化量が予め定められた閾値Lに満たない場合の処理を含む処理の流れを具体的に示すものである。図3は、実施形態2に係る処理の流れを例示する図である。当該処理は、制御部12が制御プログラムを実行することにより実施される。同図において、処理が開始すると、まず、ステップS21では、気圧計測部10により計測された気圧の情報を取得する。ステップS22では、前回取得された気圧からの気圧の変化量が閾値未満か判定を行う(閾値はL)。ここで、閾値Lは、実施形態1において説明したものとしうる。当該変化量が閾値L未満の場合には、ステップS25に処理が進められ、処理は終了する。当該変化量がL未満でない場合には、ステップS23に処理が進められる。ステップS23では、ステップS21で取得された気圧の情報と記憶部13に記憶されている補正情報とに基づいて、補正レンズ群4の補正量(移動量)を取得する。ステップS24では、駆動部9および検出部11により補正レンズ群4の駆動(位置)の制御(位置の変更)を行って、気圧の変化によるピント位置の変化を補正する。そして、処理を終了する。本実施形態によれば、例えば、気圧の変化によるピント位置のズレを低減するのに有利なレンズ装置を提供することができる。
〔実施形態3〕
図4は、実施形態3に係るレンズ装置の構成例を示す図である。当該構成例は、実施形態1に係る構成例と比較して、以下の点で異なっている。
(A1)記憶部13における補正情報が、変倍レンズ群の位置の変化にも対応している点。
(A2)変倍レンズ群の状態を検出する状態検出部14を有している点。
本実施形態のレンズ装置においては、変倍レンズ群の状態(例えば、変倍レンズ群を駆動するためのカム部材の位置または回転角)の変化によるピントのズレを補正するための補正情報が予め記憶部13に記憶されている。なお、補正情報は、テーブル形式の情報であってもよいし、関数形式の情報であってもよい。
図5は、実施形態3に係る処理の流れを例示する図である。当該処理は、制御部12が制御プログラムを実行することにより実施される。同図において、処理が開始すると、まず、ステップS31では、状態検出部14により検出された変倍レンズ群の状態の情報を取得する。ステップS32では、気圧計測部10により計測された気圧の情報を取得する。ステップS33では、ステップS31で取得された状態の情報とステップS31で取得された気圧の情報と記憶部13に記憶されている補正情報とに基づいて、補正レンズ群4の補正量(移動量)を取得する。ステップS34では、駆動部9および検出部11により補正レンズ群4の駆動(位置)の制御(位置の変更)を行って、気圧の変化によるピント位置の変化を補正する。そして、処理を終了する。本実施形態によれば、例えば、気圧の変化によるピント位置のズレを低減するのに有利なレンズ装置を提供することができる。
〔実施形態4〕
図6は、実施形態4に係るレンズ装置の構成例を示す図である。当該構成例は、実施形態3に係る構成例と比較して、以下の点で異なっている。
(B1)光軸の方向において可動の第2補正レンズ群15と、第2補正レンズ群15を移動するための駆動部16と、第2補正レンズ群15の状態を検出する第2検出部17とを有している点。
(B2)記憶部13が第2補正レンズ群15のための補正情報をも有している点。
本実施形態のレンズ装置0においては、記憶手段13は、複数の補正レンズ群にそれぞれ対応する複数の補正情報を予め記憶している。なお、記憶部13に記憶されている補正情報は、テーブル形式の情報であってもよいし、関数形式の情報であってもよい。
図7は、実施形態4に係る処理の流れを例示する図である。当該処理は、制御部12が制御プログラムを実行することにより実施される。同図において、処理が開始すると、まず、ステップS41では、状態検出部14により検出された変倍レンズ群の状態の情報を取得する。ステップS42では、ステップS41で取得された状態の情報に基づいて、補正に適した補正レンズ群を決定する。ステップS43では、気圧計測部10により計測された気圧の情報を取得する。ステップS44では、ステップS41で取得された状態の情報とステップS43で取得された気圧の情報と記憶部13に記憶されている補正情報とに基づいて、ステップS42で決定された補正レンズ群の補正量(移動量)を取得する。S45では、ステップS42で決定された補正レンズ群の駆動(位置)の制御(位置の変更)を、それに対応する駆動部および検出部により行って、気圧の変化によるピント位置の変化を補正する。そして、処理を終了する。本実施形態によれば、例えば、気圧の変化によるピント位置のズレを低減するのに有利なレンズ装置を提供することができる。
〔実施形態5〕
本実施形態におけるレンズ装置0の構成例は、実施形態4におけるものと同様である。ここで、図8は、実施形態5に係る処理の流れを例示する図である。当該処理は、制御部12が制御プログラムを実行することにより実施される。同図において、処理が開始すると、まず、ステップS51では、状態検出部14により検出された変倍レンズ群の状態の情報を取得する。ステップS52では、気圧計測部10により計測された気圧の情報を取得する。ステップS53では、S51で取得された状態の情報とS52で取得された気圧の情報と記憶部13に記憶されている補正情報とに基づいて、各補正レンズ群の補正量(移動量)を取得する。ステップS54では、各補正レンズ群の駆動(位置)の制御(位置の変更)を、それに対応する駆動部および検出部により行って、気圧の変化によるピント位置の変化を補正する。そして、処理を終了する。本実施形態によれば、例えば、気圧の変化によるピント位置のズレを低減するのに有利なレンズ装置を提供することができる。
〔実施形態6〕
図9は、実施形態6に係るレンズ装置の構成例を示す図である。当該構成例は、実施形態2に係る構成例と比較して、以下の点で異なっている。
本実施形態のレンズ装置0においては、記憶部13は、互いに異なる複数の気圧にそれぞれ対応する各変倍レンズ群2aおよび2b(のうち少なくとも後者)の複数の移動軌跡の情報を予め記憶している。すなわち、本実施形態では、各変倍レンズ群2aおよび2b(のうち少なくとも後者)が光軸の方向において可動の補正レンズ群を構成している。なお、記憶部13に記憶されている複数の移動軌跡の情報(補正情報)は、テーブル形式の情報であってもよいし、関数形式の情報であってもよい。
ここで、図10は、実施形態6に係る処理の流れを例示する図である。当該処理は、制御部12が制御プログラムを実行することにより実施される。同図において、処理が開始すると、まず、ステップS61では、気圧計測部10により計測された気圧の情報を取得する。ステップS62では、S61で取得された気圧の情報と記憶部13に記憶されている複数の移動軌跡の情報とに基づいて、変倍レンズ群2aおよび2bの移動軌跡の情報を取得する。ステップS63では、変倍レンズ群2aおよび2bの駆動(位置)の制御(位置の変更)を、それらにそれぞれ対応する複数の移動軌跡の情報に基づいて行って、気圧の変化によるピント位置の変化を補正する。そして、処理を終了する。本実施形態によれば、例えば、気圧の変化によるピント位置のズレを低減するのに有利なレンズ装置を提供することができる。
以下、本発明に係る数値実施例を説明する。
〔数値実施例1〕
図11は、数値実施例1に係るレンズ装置における光学系(ズームレンズ)の広角端かつ無限遠合焦の状態での断面図である。同図を参照して、当該ズームレンズについて、物体側から像側へ順に説明を行う。
U1は、変倍(ズーム調整)のためには移動しない、正の屈折力の第1レンズ群である。第1レンズ群の一部は、無限遠から有限距離への合焦(フォーカス調整)のために像側から物体側へ移動する。U2は、広角端(短焦点距離端)から望遠端(長焦点距離端)への変倍のために像側へ移動する負の屈折力の第2レンズ群(バリエーターレンズ群)である。U3は、変倍のために移動する負の屈折力の第3レンズ群(コンペンセーターレンズ群)である。SPは、開口絞りである。U4は、変倍のためには移動しない第4レンズ群である。UCは、気圧の変化によるピント位置の変化を補正する補正レンズ群(第5レンズ群ともいう)である。Pは、プリズムや光学フィルター等を含む光学ブロック(第6レンズ群ともいう)である。Iは、ズームレンズの像面であり、そこにはカメラ装置における撮像素子(光電変換素子)の受光面が配される。
本数値実施例において、変倍のために移動するレンズ群の中で焦点距離の絶対値が最も小さいレンズ群、空気レンズの合成焦点距離の絶対値が最も小さいレンズ群、および変倍比の絶対値が最も大きいレンズ群は、いずれも第2レンズ群U2である。本数値実施例のズームレンズの0.7気圧でのピント位置の、基準とする1気圧でのピント位置に対する変化量は、広角端で−45μm、望遠端で−358μmである。当該変化量を補正するための補正レンズ群UCの光軸方向における移動量は、それぞれ、広角端で+45μm、望遠端で+358μmである。
〔数値実施例2〕
図12は、数値実施例2に係るレンズ装置における光学系(ズームレンズ)の広角端かつ無限遠合焦の状態での断面図である。同図を参照して、当該ズームレンズについて、物体側から像側へ順に説明を行う。
U1は、変倍(ズーム調整)のためには移動しない、正の屈折力の第1レンズ群である。第1レンズ群の一部は、無限遠から有限距離への合焦(フォーカス調整)のために像側から物体側へ移動する。U2は、広角端(短焦点距離端)から望遠端(長焦点距離端)への変倍のために像側へ移動する負の屈折力の第2レンズ群(バリエーターレンズ群)である。U3は、変倍のために移動する負の屈折力の第3レンズ群(コンペンセーターレンズ群)である。SPは、開口絞りである。U4は、変倍のためには移動しない第4レンズ群である。UCは、気圧の変化によるピント位置の変化を補正する補正レンズ群(第5レンズ群ともいう)である。Iは、ズームレンズの像面であり、そこにはカメラ装置における撮像素子(光電変換素子)の受光面が配される。
本数値実施例において、変倍のために移動するレンズ群の中で焦点距離の絶対値が最も小さいレンズ群、空気レンズの合成焦点距離の絶対値が最も小さいレンズ群、および変倍比の絶対値が最も大きいレンズ群は、いずれも第2レンズ群U2である。本数値実施例のズームレンズの0.7気圧でのピント位置の、基準とする1気圧でのピント位置に対する変化量は、広角端で−189μm、望遠端で−1256μmである。当該変化量を補正するための補正レンズ群UCの光軸方向における移動量は、それぞれ、広角端で−744μm、望遠端で−4934μmである。
〔数値実施例3〕
図13は、数値実施例3に係るレンズ装置における光学系(ズームレンズ)の広角端かつ無限遠合焦の状態での断面図である。同図を参照して、当該ズームレンズについて、物体側から像側へ順に説明を行う。
U1は、変倍(ズーム調整)のためには移動しない、正の屈折力の第1レンズ群である。第1レンズ群の一部は、無限遠から有限距離への合焦(フォーカス調整)のために像側から物体側へ移動する。U2は、広角端(短焦点距離端)から望遠端(長焦点距離端)への変倍のために像側へ移動する負の屈折力の第2レンズ群(バリエーターレンズ群)である。U3は、変倍のために移動する正の屈折力の第3レンズ群(コンペンセーターレンズ群)である。SPは、開口絞りである。U4は、変倍のためには移動しない第4レンズ群である。UCは、気圧の変化によるピント位置の変化を補正する補正レンズ群(第5レンズ群ともいう)である。Iは、ズームレンズの像面であり、そこにはカメラ装置における撮像素子(光電変換素子)の受光面が配される。
本数値実施例において、変倍のために移動するレンズ群の中で焦点距離の絶対値が最も小さいレンズ群、空気レンズの合成焦点距離の絶対値が最も小さいレンズ群、および変倍比の絶対値が最も大きいレンズ群は、いずれも第2レンズ群U2である。本数値実施例のズームレンズの0.7気圧でのピント位置の、基準とする1気圧でのピント位置に対する変化量は、広角端で−35μm、望遠端で−72μmである。当該変化量を補正するための補正レンズ群UCの光軸方向における移動量は、広角端で+41μm、望遠端で+83μmである。
〔数値実施例4〕
図14は、数値実施例4に係るレンズ装置における光学系(ズームレンズ)の広角端かつ無限遠合焦の状態での断面図である。同図を参照して、当該ズームレンズについて、物体側から像側へ順に説明を行う。
U1は、変倍(ズーム調整)のためには移動しない、正の屈折力の第1レンズ群である。第1レンズ群U1の一部としてのUC2は、気圧の変化によるピント位置の変化を補正する第2の補正レンズ群である。U2は、広角端(短焦点距離端)から望遠端(長焦点距離端)への変倍のために像側へ移動する負の屈折力の第2レンズ群(バリエーターレンズ群)である。U3は、変倍のために移動する負の屈折力の第3レンズ群(コンペンセーターレンズ群)である。SPは、開口絞りである。U4は、変倍のためには移動しない第4レンズ群である。UC1は、気圧の変化によるピント位置の変化を補正する第1の補正レンズ群(第5レンズ群ともいう)である。Pは、プリズムや光学フィルター等を含む光学ブロック(第6レンズ群ともいう)である。Iは、ズームレンズの像面であり、そこにはカメラ装置における撮像素子(光電変換素子)の受光面が配される。
本数値実施例において、変倍のために移動するレンズ群の中で焦点距離の絶対値が最も小さいレンズ群、空気レンズの合成焦点距離の絶対値が最も小さいレンズ群、および変倍比の絶対値が最も大きいレンズ群は、いずれも第2レンズ群U2である。本数値実施例のズームレンズの0.7気圧でのピント位置の、基準とする1気圧でのピント位置に対する変化量は、広角端で−26μm、望遠端で−85μmである。ここで、補正レンズ群UC1は、広角端でのピント位置の補正を行い、当該補正のための光軸方向における移動量は、+26μmである。補正レンズ群UC2は、望遠端でのピント位置の補正を行い、当該補正のための光軸方向における移動量は、−44μmである。そして、本数値実施例に係るレンズ装置は、ズーム状態により移動する補正レンズ群を切り替えてもよい。また、ズーム状態により、第1の補正レンズ群U1の移動量および第2の補正レンズ群U2の移動量をそれぞれ取得し、第1の補正レンズ群U1および第2の補正レンズ群U2を同時に又は並行して移動して、ピント位置の変化を補正するようにしてもよい。
〔数値実施例5〕
図15は、数値実施例5に係るレンズ装置における光学系(ズームレンズ)の広角端かつ無限遠合焦の状態での断面図である。同図を参照して、当該ズームレンズについて、物体側から像側へ順に説明を行う。
U1は、変倍(ズーム調整)のためには移動しない、正の屈折力の第1レンズ群である。第1レンズ群の一部は、無限遠から有限距離への合焦(フォーカス調整)のために像側から物体側へ移動する。U2は、広角端(短焦点距離端)から望遠端(長焦点距離端)への変倍のために像側へ移動する負の屈折力の第2レンズ群(バリエーターレンズ群)である。SPは、開口絞りである。U3は、変倍のためには移動しない正の屈折力の第3レンズ群である。U4は、変倍のために移動する正の屈折力の第4レンズ群(コンペンセーターレンズ群)である。Pは、プリズムや光学フィルター等を含む光学ブロック(第5レンズ群ともいう)である。Iは、ズームレンズの像面であり、そこにはカメラ装置における撮像素子(光電変換素子)の受光面が配される。
本数値実施例において、変倍のために移動するレンズ群の中で焦点距離の絶対値が最も小さいレンズ群、空気レンズの合成焦点距離の絶対値が最も小さいレンズ群、および変倍比の絶対値が最も大きいレンズ群は、いずれも第2レンズ群U2である。本数値実施例に係るレンズ装置は、変倍レンズ群U4は、互いに異なる複数の気圧にそれぞれ対応する複数の移動軌跡を有している。そうして、ピント位置の変化を補正するための移動軌跡を気圧に基づいて選択することにより、気圧の変化によるピントのズレの補正(低減)を実施している。本数値実施例のズームレンズの0.7気圧でのピント位置の、基準とする1気圧でのピント位置に対する変化量は、広角端で−12μm、望遠端で−79μmである。当該変化量を補正するためのU4の移動軌跡の変化量は、広角端で+13μm、望遠端で+107μmである。
ここで、表1は、数値実施例1ないし数値実施例5における条件式(1)、(5)および(6)に係る値を示す。各数値実施例は、条件式(1)、(5)および(6)を満足している。それゆえ、各数値実施例に係るレンズ装置は、気圧の変化によるピント位置の変化を補正するのに有利なものとなっている。
以下に各数値実施例に係る数値の詳細を示す。各数値実施例において、rは、各面の曲率半径とし、dは、各面間隔とし、νdは、アッベ数とする。ndまたはNdは、フラウンフォーファ線のd線に関する1気圧での絶対屈折率とする。フラウンフォーファ線のg線、F線、d線およびC線に関する屈折率をそれぞれNg、NF、NdおよびNCとして、アッベ数νdおよび部分分散比θgfは、その定義は一般的に用いられているものと同様であり、すなわち、それぞれ、次のように表される。
νd=(Nd−1)/(NF−NC)
θgf=(Ng−NF)/(NF−NC)
非球面の形状は、光軸の方向にX軸をとり、光軸の方向とは直交する方向にH軸をとり、光の進行方向を正として表す。Rを近軸曲率半径とし、kを円錐定数とし、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9、A10、A11、A12、A13、A14、A15およびA16を非球面係数として、非球面の形状は、次式で表される。
Figure 0006891216
なお、「e−Z」は、「×10−Z」を意味する。また、面番号に付された*印は、該当する面が非球面であることを示している。

<数値実施例1>
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 211.684 3.00 1.83449 37.2 116.86
2 119.284 1.07 1.00027 0.0 112.54
3 117.822 15.47 1.43425 95.1 112.50
4 956.897 11.15 1.00027 111.55
5 162.287 8.77 1.43425 95.1 105.34
6 620.009 0.20 1.00027 104.87
7 157.165 8.12 1.43425 95.1 103.31
8 505.421 0.20 1.00027 102.58
9 141.065 8.69 1.43425 95.1 99.63
10 510.399 (可変) 98.57
11 49.865 1.00 2.00384 28.3 35.12
12 24.717 9.77 1.00027 31.00
13 -38.300 0.90 1.81649 46.6 29.76
14 195.231 0.70 1.00027 29.53
15 49.164 4.90 1.92337 18.9 29.61
16 -98.473 2.23 1.00027 29.17
17 -56.568 1.10 1.81649 46.6 27.70
18 74.855 (可変) 26.84
19 -48.752 1.30 1.71746 47.9 25.71
20 57.835 2.87 1.84698 23.9 27.24
21 341.243 (可変) 27.65
22(絞り) ∞ 3.24 1.00027 33.60
23 279.345 6.76 1.60781 56.8 35.84
24 -52.197 0.15 1.00027 36.70
25 -693.828 3.29 1.51863 58.9 36.83
26 -112.257 0.35 1.00027 36.92
27 42.232 9.43 1.48789 70.2 36.28
28 -123.578 1.50 1.83449 37.2 34.75
29 -2415.030 0.15 1.00027 34.09
30 33.247 8.31 1.48789 70.2 32.06
31 -84.957 1.50 1.88350 40.8 30.17
32 30.301 (可変) 27.54
33 -120.629 4.64 1.51782 52.4 30.99
34 -35.365 2.54 1.00027 31.27
35 63.076 1.20 1.78637 44.2 28.81
36 31.790 6.50 1.51782 52.4 27.80
37 -109.650 2.01 1.00027 27.42
38 76.161 5.44 1.51782 52.4 25.92
39 -36.256 1.20 1.83530 42.7 25.15
40 48.072 0.67 1.00027 24.34
41 33.725 4.04 1.48789 70.2 24.53
42 -225.928 (可変) 24.30
43 ∞ 33.00 1.60902 46.4 40.00
44 ∞ 13.20 1.51721 64.2 40.00
45 ∞ (可変) 40.00
像面 ∞

各種データ
ズーム比 39.81

焦点距離 11.03 439.19
Fナンバー 2.10 4.10
画角 26.50 0.72
像高 5.50 5.50
レンズ全長 389.28 389.28
BF 11.36 11.36

d10 7.32 116.28
d18 115.82 15.43
d21 10.40 1.83
d32 50.00 50.00
d42 3.80 3.80
d45 11.36 11.36

入射瞳位置 96.73 2379.11
射出瞳位置 293.25 293.25
前側主点位置 108.20 3502.55
後側主点位置 0.33 -427.83

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 161.95 56.68 27.08 -16.36
2 11 -20.39 20.61 7.33 -7.47
3 19 -66.65 4.17 0.27 -2.03
4 22 49.82 34.68 -10.30 -24.33
5 33 57.92 28.24 3.95 -16.00
6 43 ∞ 46.20 14.60 -14.60
<数値実施例2>
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 164.542 17.02 1.48789 70.2 128.57
2 -2190.491 1.00 1.00027 127.75
3 163.406 3.40 1.72962 54.7 121.68
4 105.236 5.74 1.00027 116.27
5 118.299 22.48 1.43425 95.1 115.91
6 -391.744 1.50 1.00027 114.67
7 -311.036 3.20 1.72962 54.7 114.36
8 192.990 17.07 1.00027 110.42
9 154.702 17.13 1.43425 95.1 110.82
10 -398.948 0.20 1.00027 110.17
11 138.851 7.13 1.43425 95.1 103.92
12 229.587 (可変) 102.37
13* 10889.244 1.20 1.77297 49.6 31.61
14 29.856 5.87 1.00027 28.82
15 -158.065 1.00 1.61843 63.3 28.49
16 31.991 7.28 1.72093 34.7 28.18
17 -76.450 3.06 1.00027 28.16
18 -36.038 1.00 1.61843 63.3 28.04
19 460.546 0.20 1.00027 29.13
20 77.615 2.85 1.54855 45.8 29.81
21 913.445 (可変) 30.06
22 -74.286 1.00 1.72962 54.7 38.26
23 168.941 3.38 1.84715 23.8 39.86
24 -1285.456 (可変) 40.47
25 78.883 8.43 1.59392 67.0 45.06
26* -77.092 1.00 1.00027 45.25
27 50.042 8.78 1.59565 67.7 43.82
28 -139.554 3.00 1.00027 42.89
29(絞り) ∞ 3.00 1.00027 38.13
30 -139.468 4.62 1.43913 94.9 36.28
31 -45.110 1.20 2.00384 28.3 35.00
32 94.960 3.46 1.00027 34.20
33 43.242 9.04 1.56774 42.8 34.83
34 -64.973 4.22 1.00027 34.07
35 -367.839 1.20 2.00153 29.1 29.29
36 19.475 8.02 1.84715 23.8 27.05
37 204.743 (可変) 26.46
38 47.069 3.59 1.48789 70.2 21.60
39 -174.898 7.39 1.00027 21.38
40 -29.977 1.00 1.88350 40.8 20.01
41 25.641 7.29 1.71782 29.5 21.06
42 -22.137 2.00 1.00027 21.77
43 -17.575 1.00 1.95427 32.3 21.48
44 -60.000 8.54 1.51782 52.4 23.58
45 -18.621 (可変) 26.37
像面 ∞

非球面データ
第13面
K = 9.77458e+004 A 4= 2.20189e-006 A 6= 2.88707e-011 A 8= 2.09078e-012 A10=-1.14265e-013
A12= 9.17677e-016 A14=-3.08089e-018 A16= 3.85985e-021

第26面
K =-9.05930e-001 A 4= 7.04555e-007 A 6= 2.55835e-010 A 8=-9.15718e-013 A10= 2.78952e-015
A12=-2.67183e-018 A14=-1.00580e-021 A16= 2.50307e-024

各種データ
ズーム比 18.00

焦点距離 50.01 900.17
Fナンバー 4.51 7.00
画角 17.59 1.01
像高 15.85 15.85
レンズ全長 450.92 450.92
BF 45.92 45.92

d12 10.00 137.51
d21 137.35 13.37
d24 4.99 1.47
d37 43.19 43.19
d45 45.92 45.92

入射瞳位置 173.81 2263.76
射出瞳位置 -117.95 -117.95
前側主点位置 208.56 -1780.85
後側主点位置 -4.09 -854.24

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 224.99 95.88 36.30 -45.01
2 13 -33.00 22.45 2.64 -13.59
3 22 -118.41 4.38 -0.24 -2.65
4 25 46.35 55.97 -12.54 -40.29
5 38 3886.44 30.80 483.20 519.79
<数値実施例3>
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1* 83.409 2.50 1.77297 49.6 76.26
2 29.520 16.93 1.00027 55.87
3 63.802 2.00 1.77297 49.6 53.21
4 31.287 18.01 1.00027 46.86
5 -56.871 2.00 1.58955 61.1 46.50
6 -559.990 1.50 1.00027 49.05
7 70.893 5.61 1.92337 18.9 54.81
8 200.025 3.93 1.00027 54.69
9 804.203 7.70 1.48789 70.2 55.05
10 -75.009 5.45 1.00027 55.19
11 463.190 2.00 1.84715 23.8 52.19
12 41.368 12.00 1.48789 70.2 50.52
13 -175.227 0.15 1.00027 50.77
14 95.756 11.57 1.49740 81.5 51.32
15 -56.664 0.15 1.00027 51.08
16 47.943 4.19 1.77297 49.6 42.52
17 110.525 (可変) 41.60
18 447.083 1.20 1.75547 52.3 25.90
19 22.758 4.32 1.00027 22.72
20 -117.751 1.20 1.49740 81.5 22.32
21 22.853 4.01 1.78517 26.3 23.15
22 101.016 4.25 1.00027 23.10
23 -25.396 1.20 1.83449 37.2 23.19
24 -34.691 (可変) 24.13
25 216.389 2.74 1.65044 65.5 25.37
26 -97.018 0.20 1.00027 25.60
27 62.541 5.17 1.49740 81.5 25.79
28 -37.393 1.40 1.83449 37.2 25.66
29 -90.520 (可変) 25.83
30(絞り) ∞ 1.42 1.00027 24.29
31 44.514 5.87 1.76229 26.5 23.91
32 -57.831 1.50 1.72093 34.7 22.95
33 37.064 (可変) 21.56
34 129.264 1.50 1.83449 37.2 20.31
35 44.467 5.52 1.49740 81.5 19.99
36 -47.210 5.45 1.00027 19.79
37 38.045 5.67 1.49740 81.5 21.72
38 -29.137 1.50 1.83449 37.2 21.64
39 34.796 5.00 1.00027 22.25
40 42.347 6.97 1.48789 70.2 27.15
41 -38.007 (可変) 27.79
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.86640e-006 A 6=-6.57382e-010 A 8= 8.07136e-013 A10=-4.17237e-016
A12= 1.14703e-019

各種データ
ズーム比 2.86

焦点距離 13.99 39.97
Fナンバー 2.80 2.80
画角 48.02 21.26
像高 15.55 15.55
レンズ全長 251.89 251.89
BF 40.01 40.01

d17 2.09 26.84
d24 28.66 1.20
d29 8.67 11.38
d33 10.68 10.68
d41 40.01 40.01

入射瞳位置 34.77 47.59
射出瞳位置 -72.22 -72.22
前側主点位置 47.02 73.33
後側主点位置 26.02 0.03

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 25.08 95.70 46.06 42.36
2 18 -24.01 16.17 2.88 -9.44
3 25 56.53 9.51 1.93 -4.22
4 30 -4175.33 8.79 332.76 303.09
5 34 76.45 31.62 19.02 -8.35
<数値実施例4>
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1* 260.189 2.60 1.80448 46.5 74.49
2 28.143 20.19 1.00027 0.0 51.64
3 -183.262 1.90 1.80148 35.0 50.38
4 31.016 11.59 1.84715 23.8 46.41
5 194.218 5.78 1.00027 0.0 45.60
6 315.462 5.70 1.69725 55.5 43.53
7* -87.666 3.99 1.00027 0.0 43.37
8 -192.000 10.07 1.43913 94.7 42.72
9 -32.594 1.80 1.89241 37.1 43.11
10 -103.402 0.20 1.00027 0.0 46.74
11 431.677 1.80 1.80148 35.0 48.63
12 99.474 12.78 1.43913 94.7 49.63
13 -48.808 0.45 1.00027 0.0 50.74
14 -246.591 6.82 1.43425 95.1 51.50
15 -57.432 0.45 1.00027 0.0 51.80
16 231.870 5.57 1.76432 48.5 49.97
17 -114.798 (可変) 49.64
18 522.067 0.80 1.95427 32.3 21.30
19 19.610 4.57 1.00027 0.0 19.34
20 -31.234 0.80 1.59565 67.7 19.27
21 -105.818 1.22 1.00027 0.0 19.55
22 -72.003 4.41 1.85528 24.8 19.68
23 -18.964 0.80 1.88350 40.8 20.12
24 -2285.459 0.20 1.00027 0.0 20.90
25 57.547 3.79 1.65456 39.7 21.40
26 -39.501 (可変) 21.50
27 -35.891 0.80 1.72962 54.7 20.44
28 40.158 2.60 1.85528 24.8 21.69
29 322.662 (可変) 22.04
30(絞り) ∞ 1.40 1.00027 0.0 26.39
31 -578.359 3.14 1.80148 35.0 27.10
32 -48.365 0.15 1.00027 0.0 27.53
33 227.933 1.96 1.69725 55.5 27.86
34 -291.203 0.15 1.00027 0.0 27.89
35 71.130 5.88 1.53213 48.8 27.84
36 -36.462 1.00 1.95427 32.3 27.56
37 -232.268 (可変) 27.75
38 323.228 3.49 1.67315 32.1 27.64
39 -57.787 0.50 1.00027 0.0 27.73
40 48.624 0.90 2.00153 29.1 26.90
41 22.797 8.34 1.52290 59.8 25.74
42 -44.828 2.30 1.00027 0.0 25.49
43 -30.253 0.90 1.88350 40.8 24.75
44 35.657 6.58 1.43913 94.7 25.80
45 -42.595 0.20 1.00027 0.0 26.81
46 53.969 8.10 1.48789 70.2 28.69
47 -30.439 (可変) 28.94
48 ∞ 33.00 1.60902 46.4 40.00
49 ∞ 13.20 1.51721 64.2 40.00
50 ∞ (可変) 40.00
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 9.44670e+000 A 4= 3.81992e-006 A 6= 4.37697e-008 A 8= 1.41324e-010 A10= 4.12115e-014
A12= 5.27213e-017 A14=-1.48898e-020 A16=-2.56438e-024
A 3=-3.31631e-006 A 5=-2.56083e-007 A 7=-3.48401e-009 A 9=-2.98160e-012 A11=-1.46900e-015
A13=-5.00671e-019 A15= 3.86866e-022

第7面
K =-6.04584e-001 A 4= 6.86726e-007 A 6=-8.39702e-008 A 8=-5.93636e-010 A10= 1.24241e-012
A12=-1.00949e-014 A14=-1.46071e-017 A16= 1.48555e-022
A 3= 3.03499e-007 A 5= 3.72098e-007 A 7= 1.02287e-008 A 9= 2.16581e-012 A11= 2.59634e-014
A13= 5.86785e-016 A15= 1.33930e-019

各種データ
ズーム比 9.00

焦点距離 4.60 41.40
Fナンバー 1.86 2.41
画角 50.09 7.57
像高 5.50 5.50
レンズ全長 313.68 313.68
BF 7.45 7.45

d17 0.85 61.66
d26 54.43 1.50
d29 9.78 1.90
d37 34.30 34.30
d47 4.00 4.00
d50 7.45 7.45

入射瞳位置 28.64 70.42
射出瞳位置 225.33 225.33
前側主点位置 33.34 119.69
後側主点位置 2.85 -33.95

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 32.79 91.68 46.44 56.94
2 18 -29.19 16.60 -4.52 -20.61
3 27 -50.25 3.40 0.18 -1.68
4 30 46.75 13.68 2.21 -6.56
5 38 49.93 31.30 18.34 -6.93
6 48 ∞ 46.20 14.60 -14.60
<数値実施例5>
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 142.326 3.48 1.84715 23.8 58.71
2 63.356 11.03 1.69725 55.5 57.14
3 -1869.373 0.73 1.00027 56.54
4 58.101 6.11 1.77297 49.6 54.40
5 133.007 (可変) 53.18
6 62.038 2.02 1.88350 40.8 26.42
7 18.143 6.66 1.00027 21.41
8 -52.406 1.83 1.77297 49.6 19.04
9 17.773 3.63 1.00027 17.33
10 24.602 3.86 1.92337 18.9 18.08
11 57.897 (可変) 17.37
12(絞り) ∞ 4.03 1.00027 22.97
13* 31.553 10.25 1.58355 59.4 24.61
14 -60.766 1.52 1.00027 23.94
15 42.526 2.20 1.84715 23.8 22.24
16 25.200 (可変) 20.85
17 49.578 10.67 1.65888 50.9 18.35
18 -19.768 1.83 1.84715 23.8 16.61
19 -40.816 (可変) 16.33
20 ∞ 8.70 1.51674 64.1 40.00
21 ∞ (可変) 40.00
像面 ∞

非球面データ
第13面
K =-2.33784e+000 A 4= 1.44539e-007 A 6=-2.77612e-009 A 8= 7.66332e-013

各種データ
ズーム比 24.34

焦点距離 9.76 237.53
Fナンバー 1.85 4.10
画角 29.40 1.33
像高 5.50 5.50
レンズ全長 187.37 187.37
BF 7.03 7.03

d 5 2.12 59.27
d11 60.96 3.81
d16 23.00 33.51
d19 15.69 5.18
d21 7.03 7.03

入射瞳位置 41.26 814.27
射出瞳位置 -470.34 295.97
前側主点位置 50.82 1247.07
後側主点位置 -2.73 -230.50

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 86.84 21.36 4.31 -8.29
2 6 -13.83 18.00 3.93 -10.21
3 12 58.18 18.00 -0.46 -12.37
4 17 42.63 12.50 4.01 -3.84
5 20 ∞ 8.70 2.87 -2.87
Figure 0006891216
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、本発明は、変倍のために光軸の方向において移動する変倍レンズ群を有するレンズ装置の気圧の変化によるピント位置の変化を補正する方法に係る発明を含みうる。また、当該方法をコンピュータに実施させるプログラムに係る発明、および当該プログラムを記憶したコンピュータ可読記憶媒体に係る発明を含みうる。当該方法は、図2、3、5、7、8、および10を参照して例示した6つの処理の流れのうちのいずれかの処理の流れにしたがった方法としうる。なお、これらの発明は、以下の処理を実行することによって実現されうる。当該処理は、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアまたはプログラムを、データ通信用のネットワークまたは各種記憶媒体を介してシステムまたは装置に供給したうえでの処理である。当該処理は、当該システムまたは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)が当該ソフトウェアまたはプログラムを読み出して実行する処理である。また、本発明は、当該コンピュータが読み取り可能に当該ソフトウェアまたはプログラムを記憶(記録)した記憶媒体(記録媒体)としても実現されうる。
0 レンズ装置
2a 変倍レンズ群
4 補正レンズ群

Claims (17)

  1. ズーム調整のために光軸の方向において移動する複数のレンズ群を有する撮影レンズ装置であって、
    前記複数のレンズ群の中で焦点距離の絶対値が最も小さいレンズ群の焦点距離をfv、前記撮影レンズ装置の広角端での焦点距離をfwとして、
    0.4<|fv/fw|<9
    なる条件式を満たし、
    ピント補正のために前記光軸の方向において移動する補正レンズ群を有し
    気圧に関する情報および前記撮影レンズ装置の焦点距離に関する情報に応じた前記補正レンズ群の移動量に関する情報を記憶する記憶部を有し、
    前記補正レンズ群の移動量に関する情報に基づいて、前記補正レンズ群の位置を制御する制御部有することを特徴とする撮影レンズ装置。
  2. 前記複数のレンズ群の中で、各レンズ群におけるすべての空気レンズの合成焦点距離の絶対値が最も小さいレンズ群の前記合成焦点距離をfair_t但し、fair_tは、前記絶対値が最も小さいレンズ群における第i空気レンズの焦点距離をfair_iとして、
    Figure 0006891216

    なる式で表され、
    前記第i空気レンズの焦点距離fair_iは、
    前記第i空気レンズに物体側において隣接するレンズの屈折率をN1、該レンズの曲率半径をr1、
    前記第i空気レンズに像側において隣接するレンズの屈折率をN2、該レンズの曲率半径をr2、
    前記第i空気レンズの屈折率をNair、前記第i空気レンズの前記光軸上の厚みをdとして、
    Figure 0006891216

    なる式で表されるものとして、
    0.4<|fair_t/fw|<6
    なる条件式を満たすことを特徴とする請求項1に記載の撮影レンズ装置。
  3. 前記複数のレンズ群における各レンズ群の、前記撮影レンズ装置の広角端での横倍率をβw、前記撮影レンズ装置の望遠端での横倍率をβt、変倍比をβt/βwとして、前記複数のレンズ群の中で前記変倍比の絶対値が最も大きいレンズ群は、
    2<|βt/βw|
    なる条件式を満たすことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の撮影レンズ装置。
  4. 前記補正レンズ群の位置を検出する検出部と、前記補正レンズ群を駆動する駆動部とを有することを特徴とする請求項1ないし請求項のうちいずれか1項に記載の撮影レンズ装置。
  5. 前記気圧を計測する計測部を有することを特徴とする請求項1ないし請求項のうちいずれか1項に記載の撮影レンズ装置。
  6. 前記制御部は、高度の情報に基づいて、前記気圧の情報を得ることを特徴とする請求項1ないし請求項のうちいずれか1項に記載の撮影レンズ装置。
  7. 前記高度を計測する計測部を有することを特徴とする請求項に記載の撮影レンズ装置。
  8. 前記制御部は、前記高度の情報を全地球測位システムにより得ることを特徴とする請求項に記載の撮影レンズ装置。
  9. 前記制御部は、前記気圧の変化量が閾値未満の場合、前記補正レンズ群が移動しないようにすることを特徴とする請求項1ないし請求項のうちいずれか1項に記載の撮影レンズ装置。
  10. 前記閾値をLとして、
    0.5hpa<L<100hpa
    なる条件式を満たすことを特徴とする請求項に記載の撮影レンズ装置。
  11. 前記補正レンズ群を複数有することを特徴とする請求項1ないし請求項10のうちいずれか1項に記載の撮影レンズ装置。
  12. 前記複数のレンズ群は、前記補正レンズ群を含むことを特徴とする請求項1ないし請求項11のうちいずれか1項に記載の撮影レンズ装置。
  13. 互いに異なる複数の気圧にそれぞれ対応する前記補正レンズ群の複数の移動軌跡を有す
    ることを特徴とする請求項12に記載の撮影レンズ装置。
  14. 最も物体側から像側へ順に、ズーム調整のためには移動しない正の屈折力の第1レンズ群と、前記複数のレンズ群のうちの負の屈折力の第2レンズ群とを有することを特徴とする請求項1ないし請求項13のうちいずれか1項に記載の撮影レンズ装置。
  15. 請求項1ないし請求項14のうちいずれか1項に記載の撮影レンズ装置と、
    前記撮影レンズ装置の像面に配された撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
  16. ズーム調整のために光軸の方向において移動する複数のレンズ群を有する撮影レンズ装置であって、前記複数のレンズ群の中で焦点距離の絶対値が最も小さいレンズ群の焦点距離をfv、撮影レンズ装置の広角端での焦点距離をfwとして、
    0.4<|fv/fw|<9
    なる条件式を満たし、ピント補正のために前記光軸の方向において移動する補正レンズ群を有する撮影レンズ装置の気圧の変化によるピント位置の変化を補正する補正方法であって、
    気圧に関する情報および前記撮影レンズ装置の焦点距離に関する情報に応じた前記補正レンズ群の移動量に関する情報に基づいて、前記補正レンズ群の位置を変更することを特徴とする補正方法。
  17. 請求項16に記載の補正方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2470455A (en) 1946-06-18 1949-05-17 Charles F Avila Automatic altitude and pressure compensator for aerial camera lenses
US2575020A (en) * 1947-12-06 1951-11-13 Eastman Kodak Co Focus adjusting mechanism for aerial cameras
US3498695A (en) 1966-10-11 1970-03-03 Sanders Associates Inc Pressure compensated optical device
JPH0763992A (ja) * 1993-08-26 1995-03-10 Canon Inc ズームレンズ及びそれを用いた撮像装置
JP3445045B2 (ja) 1994-12-29 2003-09-08 キヤノン株式会社 投影露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法
JP3372916B2 (ja) 1999-11-18 2003-02-04 山口日本電気株式会社 縮小投影露光装置
JP2007121701A (ja) * 2005-10-28 2007-05-17 Enplas Corp 光学装置
JP5245489B2 (ja) * 2008-03-27 2013-07-24 株式会社ニコン 光学装置
CN101806952B (zh) * 2010-03-10 2012-04-18 中国科学院光电技术研究所 一种主动式温度压力补偿的实时传输型航空摄影相机镜头
JP5732176B2 (ja) * 2012-08-22 2015-06-10 富士フイルム株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
JP6251009B2 (ja) * 2013-11-12 2017-12-20 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP6153488B2 (ja) * 2014-03-18 2017-06-28 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP6564208B2 (ja) * 2015-03-13 2019-08-21 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2017167417A (ja) * 2016-03-17 2017-09-21 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2017219650A (ja) * 2016-06-07 2017-12-14 キヤノン株式会社 ズームレンズ及び撮影システム
US11112798B2 (en) * 2018-04-19 2021-09-07 Axon Enterprise, Inc. Methods and apparatus for regulating a position of a drone
US11287835B2 (en) * 2019-03-21 2022-03-29 Wing Aviation Llc Geo-fiducials for UAV navigation

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