JP7191661B2 - Zoom lens device and imaging device - Google Patents

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JP7191661B2 JP2018222450A JP2018222450A JP7191661B2 JP 7191661 B2 JP7191661 B2 JP 7191661B2 JP 2018222450 A JP2018222450 A JP 2018222450A JP 2018222450 A JP2018222450 A JP 2018222450A JP 7191661 B2 JP7191661 B2 JP 7191661B2
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Description

本発明は、ズームレンズ装置及び撮像装置に関するものである。 The present invention relates to a zoom lens device and an imaging device.

テレビカメラ用ズームレンズ装置は、一般に、物体側から像側へ順に、フォーカスレンズ群と、変倍のためのバリエータ及び変倍に伴う像面の変動を補正するためのコンペンセータを含む変倍レンズ群と、並びに結像レンズ群とを有する。そのようなズームレンズ装置においては、水平(面)に対する(光軸の)角度(姿勢)により焦点位置が変動する(ピントズレが起こる)という課題がある。当該ズームレンズ装置は、例えば、スポーツ中継においては、やぐらの上やスタジアム上部といった高所から、また、報道等においては、ヘリコプターの中から、地上を撮影するなど、それを傾けて使用する場合がある。そのため、そのような場合の姿勢(差)により発生するピントズレが問題となりうる。 A zoom lens device for a television camera generally includes, in order from the object side to the image side, a focus lens group, a variable power lens group including a variator for variable power and a compensator for correcting fluctuations in the image plane due to variable power. and an imaging lens group. In such a zoom lens device, there is a problem that the focal point position fluctuates (out of focus occurs) depending on the angle (orientation) (of the optical axis) with respect to the horizontal (plane). The zoom lens device may be used tilted, for example, from a high place such as the top of a tower or a stadium in sports broadcasts, or from a helicopter in news reports. be. Therefore, the defocus caused by the attitude (difference) in such a case can be a problem.

特許文献1は、ピントズレ対策として、ズームレンズ装置の姿勢(角度)ごとのピントズレ量を予め計測して補正量として記憶し、当該姿勢に整合する当該補正量に基づき補正レンズ群を光軸方向に移動して姿勢によるピントズレを補正(補償)する方法を開示している。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200000 discloses that as a countermeasure against focus deviation, the amount of focus deviation for each posture (angle) of a zoom lens device is measured in advance and stored as a correction amount, and based on the correction amount that matches the posture, a correction lens group is moved in the optical axis direction. It discloses a method of correcting (compensating for) defocusing due to posture by moving.

特開2016-170292号公報JP 2016-170292 A

姿勢によるピントズレは、鏡筒のたわみの変化や、機構内に存在する遊びに起因したフォーカスレンズ群や変倍レンズ群の倒れが原因である。特に、レンズ群の倒れによるピントズレは、水平からの姿勢(角度)の変化がある程度大きくなった場合に急峻に現れうる。また、急峻なピントズレが発生する姿勢(角度)は、温度等の使用環境によるズームレンズ装置の部品の変化(伸縮等)によっても変化しうる。そのため、図9に示すように、急峻なピントズレが発生する角度は、補正量を記憶した時点とズームレンズ装置を使用する時点との間で異なる場合があり、その場合は、補正量と実際のピントズレ量との間に過度の乖離が生じ、使用者に違和感を与えうる。 Defocus due to posture is caused by changes in the deflection of the lens barrel, and tilting of the focus lens group and variable power lens group due to play in the mechanism. In particular, the defocus due to tilting of the lens group can appear steeply when the change in attitude (angle) from the horizontal becomes large to some extent. In addition, the attitude (angle) at which sharp defocusing occurs can also change due to changes in parts of the zoom lens device (e.g. expansion and contraction) due to usage environments such as temperature. Therefore, as shown in FIG. 9, the angle at which sharp defocus occurs may differ between when the correction amount is stored and when the zoom lens device is used. An excessive divergence from the out-of-focus amount may occur, giving the user a sense of discomfort.

本発明は、例えば、姿勢によるピントズレの低減に有利なレンズ装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a lens device that is advantageous in reducing defocus due to, for example, posture.

本発明におけるズームレンズ装置は、光軸方向に移動するズームレンズ群を有するズームレンズ装置であって、水平に対する前記ズームレンズ装置の角度を検出する角度検出部と、前記ズームレンズ装置の焦点位置の変動を補正するために前記光軸方向に移動する補正レンズ群と、前記角度に対する前記焦点位置の補正量に関する情報を記憶する記憶部と、前記角度と前記情報とに基づいて、前記補正レンズ群を前記光軸方向に移動するための制御を行う制御部と、を有し、前記角度の変化1°あたりの前記補正量の変化をΔmbとし、Δmbが最大となる角度θbにおけるΔmbをMAXΔmbとし、イメージサークルの直径をICとして、条件式
0<|MAXΔmb|/IC<4.50×10-3
を満足し、前記角度の変化1°あたりの焦点位置の変化をΔmaとし、Δmaが最大となる角度θaにおけるΔmaをMAXΔmaとし、前記角度θaにおける前記角度の変化1°あたりの前記補正量の変化をmbとして、
|MAXΔma|≧3.0×10-3(mm)の場合は、
0.01<|mb/MAXΔma|<1.0
なる条件式を満足し、
|MAXΔma|<3.0×10-3(mm)の場合は、
0.01<|mb/MAXΔma|<10.0
なる条件式を満足するとを特徴とする。
A zoom lens device according to the present invention is a zoom lens device having a zoom lens group that moves in an optical axis direction, and includes an angle detection unit for detecting an angle of the zoom lens device with respect to the horizontal, and a focus position of the zoom lens device. a correction lens group that moves in the direction of the optical axis to correct variations; a storage unit that stores information about a correction amount of the focal position with respect to the angle; and based on the angle and the information, the correction lens group in the direction of the optical axis, wherein Δmb is the change in the correction amount per 1° of the change in the angle, and MAX Δmb is the Δmb at the angle θb at which Δmb is maximum. , where IC is the diameter of the image circle, the conditional expression 0<|MAXΔmb|/IC<4.50×10 −3
is satisfied, let Δma be the change in the focal position per 1° of the change in the angle, let MAX Δma be the Δma at the angle θa at which Δma is maximum, and change the correction amount per 1° of the change in the angle θa as mb,
When |MAXΔma|≧3.0×10 −3 (mm),
0.01<|mb/MAXΔma|<1.0
satisfies the following conditional expression,
When |MAXΔma|<3.0×10 −3 (mm),
0.01<|mb/MAXΔma|<10.0
It is characterized by satisfying the following conditional expression.

本発明によれば、例えば、姿勢によるピントズレの低減に有利なレンズ装置を提供することができる。 According to the present invention, for example, it is possible to provide a lens device that is advantageous in reducing defocus due to posture.

本発明の実施例1である撮像システムの構成を示す概略図である。1 is a schematic diagram showing the configuration of an imaging system that is Embodiment 1 of the present invention; FIG. 実施例1における処理の例を示すフローチャートである。5 is a flow chart showing an example of processing in the first embodiment; 実施例1における変倍レンズ群の構造の概略図である。4 is a schematic diagram of the structure of the variable magnification lens group in Example 1. FIG. 実施例1において、姿勢差がついた場合に変倍レンズ群の一部が倒れる様子を示した概略図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing how a part of the zoom lens group is tilted when there is a difference in posture in Example 1; 実施例1における広角端での姿勢差によるピントズレ量と補正量の関係を示した図であり、(A)は急峻なピントズレが発生した場合の図、(B)は急峻なピントズレが発生しない場合の図である。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the amount of focus deviation and the amount of correction due to the difference in posture at the wide-angle end in Example 1, where (A) is a diagram when sharp focus deviation occurs, and (B) is a diagram when sharp focus deviation does not occur; is a diagram. 本発明の実施例2である撮像システムの構成を示す概略図である。2 is a schematic diagram showing the configuration of an imaging system that is Embodiment 2 of the present invention; FIG. 実施例2における処理の例を示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating an example of processing in Example 2; 実施例2における広角端での姿勢差によるピントズレ量と補正量の関係を示した例であり、(A)は急峻なピントズレが発生した場合の図、(B)はエクステンダーにより焦点距離が倍加された際の図、(C)望遠端の図、(D)温度が変化した場合の図である。7A and 7B are examples showing the relationship between the amount of focus deviation and the amount of correction due to the difference in posture at the wide-angle end in Example 2, where (A) is a diagram when a sharp focus deviation occurs, and (B) is a diagram in which the focal length is doubled by the extender. (C) is a diagram at the telephoto end, and (D) is a diagram when the temperature changes. 姿勢差による急峻なピントズレ発生角度の変化による影響を示した図である。FIG. 10 is a diagram showing the influence of a sharp change in defocusing angle due to a posture difference;

以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
本発明のズームレンズ装置はフォーカシング(合焦)のために移動するフォーカスレンズ群と、変倍のために移動する変倍レンズ群と、絞りと、ズーミングのために移動しないリレーレンズ群を有する。ズームレンズ装置が、光軸方向が水平方向から角度を有して使用された際、水平状態に対する角度を検出する姿勢差検出部(角度検出部)を有している。本明細書ではズームレンズ装置の光軸方向が水平方向に対する角度(仰俯角)を「姿勢差」とも記載する。本発明のズームレンズ装置は、姿勢差によって発生するピントズレを補正するために光軸方向に移動する補正レンズ群を有する。該補正レンズ群はリレーレンズ群内に配置される。本発明において、姿勢差によるピントズレを補正するため、補正レンズ群を光軸方向に移動させることによる、像面位置の光軸方向の補正量は下記の条件式(1)を満足する。
0<|MAXΔmb|/IC<4.50×10-3 ・・・(1)
ここで、MAXΔmbは、姿勢差によるピントズレを補正するための、ズームレンズ装置の姿勢(仰俯角)の変化1°あたりの補正量の変化Δmbの絶対値の最大値であり、ICはイメージサークルのサイズである。尚、補正レンズ群の位置の補正量の符合は、物体側へ移動した場合を負とし、像側へ移動した場合を正とするものとする。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
The zoom lens apparatus of the present invention has a focus lens group that moves for focusing, a zoom lens group that moves for zooming, an aperture stop, and a relay lens group that does not move for zooming. A zoom lens device has an attitude difference detection section (angle detection section) that detects an angle with respect to a horizontal state when the optical axis direction is at an angle from the horizontal direction. In this specification, the angle (elevation/depression angle) of the optical axis direction of the zoom lens device with respect to the horizontal direction is also referred to as "posture difference". The zoom lens device of the present invention has a correction lens group that moves in the optical axis direction in order to correct defocus caused by a difference in posture. The correction lens group is arranged within the relay lens group. In the present invention, the correction amount of the image plane position in the optical axis direction by moving the correction lens group in the optical axis direction in order to correct the defocus due to the attitude difference satisfies the following conditional expression (1).
0<|MAXΔmb|/IC<4.50×10 −3 (1)
Here, MAXΔmb is the maximum absolute value of the change Δmb in the amount of correction per 1° change in the attitude (elevation/depression angle) of the zoom lens device for correcting the focus shift due to the difference in attitude, and IC is the image circle. Size. The sign of the amount of correction of the position of the correction lens group is negative when moved toward the object side, and positive when moved toward the image side.

仰俯角のある角度で急峻に発生するピントズレは、可動レンズ群の機構上存在するガタに起因するレンズの倒れが原因である。そのため、温度など使用環境の条件によりズームレンズ装置の構成部品の伸縮や、潤滑剤や耐摩耗剤の物性の変化により、急峻なピントズレが発生する角度が変化する。 The sharp defocus at a certain elevation/depression angle is caused by tilting of the lens due to backlash that exists in the mechanism of the movable lens group. Therefore, the angle at which sharp defocusing occurs changes due to expansion and contraction of the constituent parts of the zoom lens device and changes in the physical properties of lubricants and anti-wear agents depending on operating environment conditions such as temperature.

そのため、例えば組立調整時で測定した姿勢ごとのピントズレ量を補正量として記憶し使用時の姿勢差によるピントズレを補正する場合、図9に示すように事前に記憶された補正量と使用時点でのピントズレ量との間に乖離が生じ、ピンボケが発生する場合がある。 Therefore, for example, when the focus deviation amount for each posture measured at the time of assembly adjustment is stored as a correction amount and the focus deviation due to the posture difference during use is corrected, as shown in FIG. Defocus may occur due to deviation from the out-of-focus amount.

本発明では、姿勢差による急峻なピントズレを防止するように補正するため、予め測定して得られた急峻なピントズレが発生した仰俯角の前後にかけて徐々に補正を行うよう補正量を適切に設定する。 In the present invention, in order to perform correction so as to prevent a sharp focus shift due to a posture difference, the correction amount is appropriately set so that the correction is gradually performed before and after the elevation/depression angle at which the sharp focus shift occurs, which is measured in advance. .

条件式(1)の下限を0とすることにより、姿勢差により発生したピントズレを補正することを条件としている。条件式(1)の上限を超えると、補正量の変化が大きくなりすぎて諸条件により急峻なピントズレが発生する角度が変化した場合に違和感のある映像となってしまう。


By setting the lower limit of conditional expression (1) to 0, it is a condition that the defocus caused by the difference in attitude is corrected. If the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, the amount of correction will change too much, and if the angle at which sharp defocusing occurs changes depending on various conditions, the image will appear unnatural.


更に好ましくは条件式(1)を次のように設定することが好ましい。
1.00×10-5<|MAXΔmb|/IC<3.60×10-3 ・・・(1a)
More preferably, conditional expression (1) is set as follows.
1.00×10 −5 <|MAXΔmb|/IC<3.60×10 −3 (1a)

更に本発明において、ズームレンズ装置の姿勢の変化1°あたりの焦点位置の変化をΔmaとし、Δmaの絶対値が最大となる角度θaにおけるズームレンズ装置の姿勢の変化1°あたりの焦点位置の変化をMAXΔmaとし、ズームレンズ装置の使用時において検出された角度θaにおけるズームレンズ装置の姿勢1°変化あたりの補正量の変化をmbとして、
|MAXΔma|≧3.0×10-3(mm)の場合
0.01<|mb/MAXΔma|<1.0 ・・・(2)
|MAXΔma|<3.0×10-3(mm)の場合
0.01<|mb/MAXΔma|<10.0 ・・・(3)
を満足する。
Further, in the present invention, the change in the focal position per 1° change in the posture of the zoom lens device is defined as Δma, and the change in the focal position per 1° change in the posture of the zoom lens device at the angle θa at which the absolute value of Δma is maximized. is MAXΔma, and mb is the change in the correction amount per 1° change in posture of the zoom lens device at the angle θa detected when the zoom lens device is in use,
|MAXΔma|≧3.0×10 −3 (mm) 0.01<|mb/MAXΔma|<1.0 (2)
When |MAXΔma|<3.0×10 −3 (mm) 0.01<|mb/MAXΔma|<10.0 (3)
satisfy.

条件式(2)及び(3)は、ズームレンズ装置の姿勢が1°変化した際の焦点位置の変化をΔmaとしたときΔmaが最大となる角度θaにおける焦点位置の変化に対する、前記角度θaにおける補正量の変化の比の範囲を規定している。より具体的には、姿勢差に起因するピントズレが姿勢差に対して急峻な発生を含む場合は、条件式(2)で規定し、姿勢差に起因するピントズレが姿勢差に対して急峻な発生を含まない場合は、条件式(3)で規定する。 Conditional expressions (2) and (3) are defined as follows: where Δma is the change in focus position when the posture of the zoom lens device changes by 1°, the change in focus position at the angle θa at which Δma is maximum is expressed at the angle θa It defines the range of ratios of changes in correction amounts. More specifically, when the out-of-focus caused by the posture difference includes a sharp occurrence with respect to the posture difference, conditional expression (2) defines the occurrence of a steep out-of-focus with respect to the posture difference. is not included, it is defined by conditional expression (3).

姿勢差よるピントズレが姿勢差に対して急峻な発生を含む場合、条件式(2)の下限を超えると、姿勢差により発生したピントズレ量(焦点位置の変動量)に対して補正量が不足し、急峻なピントズレ発生角度の変化によって違和感を与える像が形成されてしまう。一方、条件式(2)の上限を超えると、姿勢差により発生したピントズレ量に対して補正量が過度に大きくなることを意味し、温度変化、経時劣化などの理由による急峻なピントズレ発生角度の変化によって違和感を与える像が形成されてしまう。予め取得した急峻なピントズレが発生した仰俯角を含む所定の領域では、予め取得された急峻なピントズレが発生した仰俯角における、仰俯角の変化に対する補正量の変化よりも小さく補正量を変化させる。 When the focus shift due to the posture difference includes abrupt occurrence with respect to the posture difference, if the lower limit of conditional expression (2) is exceeded, the amount of correction for the amount of focus shift (fluctuation amount of the focal position) caused by the posture difference will be insufficient. , an image that gives a sense of discomfort is formed due to a sharp change in the defocusing angle. On the other hand, if the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, it means that the amount of correction becomes excessively large with respect to the amount of defocus caused by the difference in posture. An image that gives a sense of discomfort is formed due to the change. In a predetermined region including the pre-obtained elevation/depression angle at which the sharp defocus occurs, the correction amount is changed smaller than the change in the correction amount with respect to the change in the elevation/depression angle at the pre-acquired elevation/depression angle at which the steep defocus occurs.

姿勢差に起因するピントズレが姿勢差に対して急峻な発生を含まない場合、条件式(3)の下限を超えると、補正量が不足し姿勢差により発生したピントズレ量を十分に補正できない。一方、条件式(3)の上限を超えると、姿勢差により発生したピントズレ量を対して補正量が過度に大きくなり違和感を与える像が形成されてしまう。 If the defocus caused by the posture difference does not include abrupt occurrence with respect to the posture difference, and the lower limit of conditional expression (3) is exceeded, the amount of correction becomes insufficient and the amount of defocus caused by the posture difference cannot be sufficiently corrected. On the other hand, when the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, the amount of correction becomes excessively large with respect to the amount of defocus caused by the difference in posture, and an image that gives a sense of discomfort is formed.

更に好ましくは条件式(2)を次のように設定することが好ましい。
0.1<|mb/MAXΔma|<1.0・・・(2a)
更に好ましくは条件式(3)を次のように設定することが好ましい。
0.1<|mb/MAXΔma|<5.0・・・(3a)
More preferably, conditional expression (2) is set as follows.
0.1<|mb/MAXΔma|<1.0 (2a)
More preferably, conditional expression (3) is set as follows.
0.1<|mb/MAXΔma|<5.0 (3a)

実施例1に示すズームレンズ装置について図1を用いて具体的に説明する。
図1は本発明の実施例1である撮像装置の構成を示している。
The zoom lens device shown in Example 1 will be specifically described with reference to FIG.
Embodiment 1 FIG. 1 shows the configuration of an imaging apparatus that is Embodiment 1 of the present invention.

実施例1である撮像装置は、ズームレンズ装置0と、ズームレンズ装置0の像面に配された撮像素子7と、撮像素子7からの信号に基づいて映像信号を得る映像信号処理回路8とを有する。ズームレンズ装置0は、フォーカスレンズ群1と、変倍レンズ群2と、開口絞り3と、前リレーレンズ群4と、エクステンダー部5と、後リレーレンズ群6とを有する。 The imaging apparatus according to the first embodiment includes a zoom lens device 0, an imaging device 7 arranged on the image plane of the zoom lens device 0, and a video signal processing circuit 8 for obtaining a video signal based on a signal from the imaging device 7. have A zoom lens device 0 has a focus lens group 1 , a variable magnification lens group 2 , an aperture stop 3 , a front relay lens group 4 , an extender section 5 and a rear relay lens group 6 .

変倍レンズ群2は、光軸上を移動して変倍を行うレンズ群(バリエータ2a)と変倍に伴って変動する像面を補正するレンズ群(コンペンセータ2b)とで構成される。5はエクステンダー部は、等倍レンズ群5aと焦点距離の範囲を望遠側にシフトするエクステンダーレンズ群5bで構成され、いずれか一方のレンズ群が光軸上に選択的に挿抜して配置される。実施例1においては、後リレーレンズ群6が補正レンズ群として機能し、ピントズレを補正するために光軸方向に移動する。 The variable magnification lens group 2 is composed of a lens group (variator 2a) that moves along the optical axis to vary the magnification, and a lens group (compensator 2b) that corrects the image plane that fluctuates along with the magnification variation. An extender unit 5 is composed of a unity magnification lens group 5a and an extender lens group 5b that shifts the focal length range to the telephoto side, and either one of the lens groups is selectively inserted and removed on the optical axis. . In Example 1, the rear relay lens group 6 functions as a correction lens group and moves in the optical axis direction to correct defocus.

9はフォーカスレンズ群1を駆動するフォーカス駆動部であり、ヘリコイドやカム等の機構によりフォーカスレンズ群1を光軸方向に駆動する。10は変倍レンズ群2を駆動するズーム駆動部であり、カム機構により変倍レンズ群2を光軸方向に駆動する。11は開口絞り3の開口径を調整する絞り駆動部である。12は補正レンズ群を駆動する補正レンズ群駆動部(制御部)である。13はエクステンダー部5の切換え部である。14はレンズの光軸方向の水平方向に対する角度(俯仰角)を検出する姿勢検出部である。15は補正レンズ群検出部である。16は演算部(制御部)であり、ズームレンズ装置全体の各種の駆動を制御するための演算を行っている。17は記憶部であり、姿勢の変化によるピントズレ量に基づいた焦点位置補正量を記憶している。 A focus driving unit 9 drives the focus lens group 1, and drives the focus lens group 1 in the optical axis direction by a mechanism such as a helicoid or a cam. A zoom drive unit 10 drives the variable power lens group 2, and drives the variable power lens group 2 in the optical axis direction by means of a cam mechanism. A diaphragm driver 11 adjusts the aperture diameter of the aperture diaphragm 3 . Reference numeral 12 denotes a correction lens group driving section (control section) for driving the correction lens group. 13 is a switching portion of the extender portion 5 . A posture detection unit 14 detects the angle (depression angle) of the optical axis direction of the lens with respect to the horizontal direction. 15 is a correction lens group detection unit. A calculation unit (control unit) 16 performs calculations for controlling various driving operations of the entire zoom lens apparatus. A storage unit 17 stores a focal position correction amount based on the amount of defocus caused by a change in posture.

実施例1では、姿勢の変化に起因するピントズレ量は製品組立調整時に測定し、測定結果に応じた補正量が記憶部17に記憶されている。そして、演算部16は姿勢検出部14からの信号により記憶部17に記憶されている焦点位置補正量を選択し、補正レンズ群の駆動部12に入力する。そして、補正レンズ群の駆動部12は演算部16からの信号に基づいて補正レンズ群6を光軸方向に移動させて姿勢差によるピントズレを補正する。 In the first embodiment, the amount of defocus caused by the change in posture is measured during product assembly adjustment, and the correction amount according to the measurement result is stored in the storage unit 17 . Then, the calculation unit 16 selects the focal position correction amount stored in the storage unit 17 based on the signal from the attitude detection unit 14 and inputs it to the driving unit 12 of the correction lens group. Based on the signal from the calculation unit 16, the correction lens group driving unit 12 moves the correction lens group 6 in the optical axis direction to correct the defocus due to the difference in posture.

図2は実施例1の形態における処理例を示すフローチャートである。処理のステップの符号にSを付して示す以下の処理は、演算部16のCPUが制御プログラムを実行することにより実現される。 FIG. 2 is a flow chart showing an example of processing according to the first embodiment. The following processes indicated by adding S to the reference numerals of the processing steps are realized by the CPU of the calculation unit 16 executing the control program.

S1では図1で示されるズームレンズ装置の電源を投入する。S2では姿勢検出部14である角度センサーがズームレンズ装置の光軸方向の水平方向に対する角度(仰俯角)を検出する処理が行われる。S3ではS2で検出した角度が水平状態であるか判定する処理が行われる。検出した角度が水平状態ではない場合、角度に対応した補正データを記憶部17から読み出す処理S4が行われる。検出した角度が水平状態の場合、S6に進む。S5では読み出した補正データに基づいて補正レンズ群を移動し、姿勢差によるピントズレを補正する処理が行われる。S6では補正レンズ位置検出部15によって移動後の補正レンズ群の位置を確認する処理が行われる。 In S1, the power of the zoom lens device shown in FIG. 1 is turned on. In S2, the angle sensor, which is the attitude detection unit 14, detects the angle (elevation/depression angle) of the optical axis direction of the zoom lens device with respect to the horizontal direction. In S3, processing is performed to determine whether the angle detected in S2 is in a horizontal state. If the detected angle is not horizontal, a process S4 of reading out correction data corresponding to the angle from the storage unit 17 is performed. If the detected angle is horizontal, the process proceeds to S6. In S5, the correction lens group is moved based on the read correction data, and the process of correcting the defocus due to the difference in posture is performed. In S6, the correction lens position detection unit 15 performs processing for confirming the position of the correction lens group after movement.

図3は実施例1の形態における水平状態でのズームカム構造を示した図である。2aは光軸上を移動し変倍を行うためのバリエータであり、2bは変倍に伴う像面の位置変動を補正するコンペンセータである。101は鏡筒である。102は直線溝である。103はカム筒であり、104はカム溝である。105はバリエータ2a、コンペンセータ2bをカム溝に合わせ移動させるための位置決めコロである。106はバリエータ2a及びコンペンセータ2bを直線溝102に沿って移動させるためのコロである。 FIG. 3 is a diagram showing the zoom cam structure in the horizontal state in the embodiment 1. FIG. 2a is a variator for moving along the optical axis to perform zooming, and 2b is a compensator for correcting the positional variation of the image plane accompanying zooming. 101 is a lens barrel. 102 is a straight groove. 103 is a cam cylinder and 104 is a cam groove. Reference numeral 105 denotes positioning rollers for moving the variator 2a and the compensator 2b in alignment with the cam grooves. 106 is a roller for moving the variator 2a and the compensator 2b along the linear groove 102;

実施例1におけるズームレンズ装置においては、カム筒103を回転させることにより、カム溝104の軌跡に沿ってバリエータ2a及びコンペンセータ2bを光軸方向に移動させることでズーミングを実現している。 In the zoom lens apparatus of Example 1, by rotating the cam cylinder 103, the variator 2a and the compensator 2b are moved in the optical axis direction along the trajectory of the cam groove 104, thereby realizing zooming.

尚、直線溝102は鏡筒101の光軸を中心とする周方向で等間隔に鏡筒101に3本加工され、バリエータ2a及びコンペンセータ2bを支えるコロ106も光軸を中心とする周方向で等間隔に3つが存在し、それぞれ対応する直線溝に摺動可能に係合するように配置されている。 Three linear grooves 102 are machined in the lens barrel 101 at equal intervals in the circumferential direction around the optical axis of the lens barrel 101. There are three evenly spaced, each positioned to slidably engage a corresponding linear groove.

図4は図3に示したズームカム構造のうち、コンペンセータ2b部分が水平状態からある角度θだけ傾いた際の様子を示した例である。カム溝104へは位置決めコロ105の1点のみで連結されていて、直線溝102とコロ106との3箇所の係合部では光軸方向に対する拘束力はないため、姿勢差として角度θがついた際に突然、コンペンセータ2bがある角度θ’だけ倒れることがある。コンペンセータ2bの倒れθ’によって焦点位置が急激に変化しピンボケが発生してしまう。また、先述したとおりコンペンセータ2bの倒れ角度θ’と、その倒れが発生する角度θはその特性上、温度等の使用環境の変化による構成部品の伸縮や、潤滑剤や耐摩耗剤の物性の変化などの理由によって変化する。バリエータ2aについても同様である。 FIG. 4 shows an example of the zoom cam structure shown in FIG. 3 when the compensator 2b portion is inclined by a certain angle θ from the horizontal state. The cam groove 104 is connected to the cam groove 104 only at one point of the positioning roller 105, and since there is no restraining force in the optical axis direction at the three engaging portions of the straight groove 102 and the roller 106, the angle θ is given as the attitude difference. In some cases, the compensator 2b may suddenly fall at a certain angle θ'. Due to the tilt θ' of the compensator 2b, the focal position changes abruptly, resulting in out-of-focus. In addition, as described above, the inclination angle θ' of the compensator 2b and the angle θ at which the inclination occurs are due to the characteristics of the components, such as expansion and contraction of the components due to changes in the usage environment such as temperature, and changes in the physical properties of the lubricant and anti-wear agent. change for other reasons. The same applies to the variator 2a.

そのため、温度等の使用環境の変化があっても、補正後の映像に大きな違和感を与えることない。姿勢差によりレンズ群が倒れることにより発生する急峻なピントズレを補正するためには、予め測定した急峻なピントズレが発生した角度を含む所定の範囲で徐々に補正を行うよう補正量を適切に設定する必要がある。 Therefore, even if there is a change in the operating environment such as the temperature, the image after correction does not give a great sense of incongruity. In order to correct the sharp defocus caused by tilting the lens group due to the difference in posture, the amount of correction is appropriately set so that the correction is performed gradually within a predetermined range that includes the pre-measured angle at which the sharp defocus occurs. There is a need.

図5(A)及び(B)は、実施例1における、ズームレンズ装置の姿勢差によるピントズレ量(実線)と、補正レンズ群による補正量(破線)との関係を示したものである。図5(A)は製造誤差等によるガタが大きい(|MAXΔma|≧3.0×10-3(mm))場合を示しており、図5(b)は製造誤差等によるガタが小さい(|MAXΔma|<3.0×10-3(mm))場合を示している。尚、ピントズレ量は25℃において絞り開放、物体距離無限、広角端、等倍の条件で測定した値である。また、実施例1におけるズームレンズ装置のイメージサークルのサイズ(直径)は1.12×10mmである。 5A and 5B show the relationship between the defocus amount (solid line) due to the attitude difference of the zoom lens device and the correction amount (broken line) by the correction lens group in the first embodiment. FIG. 5(A) shows a case where the play due to manufacturing error etc. is large (|MAXΔma|≧3.0×10 −3 (mm)), and FIG. 5(b) shows a case where the play due to manufacturing error etc. is small (| MAXΔma|<3.0×10 −3 (mm)). The amount of defocus is a value measured at 25° C. under the conditions of open aperture, infinite object distance, wide-angle end, and the same magnification. Also, the size (diameter) of the image circle of the zoom lens device in Example 1 is 1.12×10 1 mm.

図5(A)の条件において、事前の測定などに基づき得られたズームレンズ装置の姿勢の変化1°あたりの焦点位置の変化をΔmaとしたとき、Δmaが最大となる角度(仰俯角)θaは22°である。また、その角度θaおける焦点位置の変化MAXΔmaは4.40×10-3mmである。この場合、姿勢差による急峻なピントズレが発生した角度(予め測定して確認されていた角度)22°を含む所定の角度の範囲において、事前に計測された単位仰俯角あたりの焦点位置の変化量より小さい変化量となるような補正量を設定する。それにより、急峻なピントズレが発生する角度が変化した場合にも違和感の少ない補正をすることが可能になる。図5(A)において、ズームレンズ装置の姿勢が1°変化した際の補正量の変化をΔmbとしたとき、Δmbが最大となる角度θbは22°であり、その角度θbにおける補正量の変化をMAXΔmbは2.40×10-3mmとするように補正量が設定されている。 Under the conditions of FIG. 5(A), the angle (elevation/depression angle) θa at which Δma is the maximum, where Δma is the change in focal position per 1° of change in the posture of the zoom lens device obtained based on prior measurements. is 22°. Also, the focal position change MAXΔma at the angle θa is 4.40×10 −3 mm. In this case, the amount of change in the focal position per unit elevation/depression angle measured in advance in a predetermined angle range including 22°, the angle at which a sharp focus shift occurs due to the attitude difference (an angle that has been measured and confirmed in advance). Set a correction amount that will result in a smaller amount of change. As a result, even when the angle at which sharp defocusing occurs changes, it is possible to perform correction with little sense of incongruity. In FIG. 5A, when the change in the amount of correction when the posture of the zoom lens device changes by 1° is Δmb, the angle θb at which Δmb becomes maximum is 22°. is set to 2.40×10 −3 mm.

図5(A)の各条件式対応値を表1に示す。図5(A)における条件はいずれの条件式も満足している。この構成により、温度など使用環境の条件によりズームレンズ装置の構成部品の伸縮や、潤滑剤や耐摩耗剤の物性の変化により、急峻なピントズレが発生する角度が変化しても、姿勢差によるピントズレに起因する違和感の少ない補正を実現することができる。 Table 1 shows values corresponding to each conditional expression in FIG. The conditions in FIG. 5A satisfy all conditional expressions. With this configuration, even if the angle at which a sharp focus shift occurs changes due to expansion and contraction of the constituent parts of the zoom lens device due to changes in the physical properties of lubricants and anti-wear agents, and changes in the physical properties of lubricants and anti-wear agents, the focus shift due to differences in posture will not occur. It is possible to realize correction with little sense of discomfort caused by.

図5(B)は前述した条件において、事前の測定などに基づき得られた前記ズームレンズ装置の姿勢の変化1°あたりの焦点位置の変化をΔmaとしたとき、Δmaが最大となる角度θaは24°である。その角度θa(=24°)おける焦点位置の変化MAXΔmaは8.00×10-4mmである。このような場合、Δmaの絶対値の最大値(|MAXΔma|)は大きくない(急峻なピントズレがない)ため、角度毎の予め測定して確認されたピントズレ量を実際の撮影で使用される補正量として設定しても問題はない。図5(B)において、ズームレンズ装置の使用時において検出された前記ズームレンズ装置の姿勢の変化1°あたりの補正量の変化をΔmbとしたとき、Δmbが最大となる角度θbは24°である。その角度θbにおける補正量の変化をMAXΔmbは8.00×10-4mmである。 FIG. 5B shows the angle θa at which Δma is maximized, where Δma is the change in focal position per 1° of change in the posture of the zoom lens device obtained based on prior measurements, etc., under the conditions described above. 24°. The focal position change MAXΔma at the angle θa (=24°) is 8.00×10 −4 mm. In such a case, since the maximum absolute value of Δma (|MAXΔma|) is not large (there is no sharp defocus), the amount of defocus previously measured and confirmed for each angle is used for correction used in actual photography. There is no problem even if it is set as a quantity. In FIG. 5B, the angle θb at which Δmb is maximized is 24°, where Δmb is the change in correction amount per 1° of change in posture of the zoom lens device detected during use of the zoom lens device. be. The maximum change in correction amount at the angle θb, Δmb, is 8.00×10 −4 mm.

図5(B)の各条件式対応値を表1に示す。図5(B)における条件はいずれの条件式も満足しており、姿勢差によるピントズレの違和感の少ない補正を実現している。 Table 1 shows the values corresponding to each conditional expression in FIG. All of the conditional expressions in FIG. 5B are satisfied, and the correction of the out-of-focus due to the difference in posture is less uncomfortable.

尚、実施例1における姿勢検出部は角速度も検出でき、上述の仰俯角に加えて水平状態から傾ける速度(仰俯角方向の角速度)に基づいてピントズレの補正を行うようにしてもよい。 Note that the posture detection unit in the first embodiment can also detect angular velocity, and may perform defocus correction based on the velocity of tilting from the horizontal state (angular velocity in the elevation/depression angle direction) in addition to the above-described elevation/depression angle.

図6は本発明の実施例2である撮像システムの構成を示している。
実施例2の撮像システムは実施例1に比べ、フォーカスレンズ群1の位置を検出するフォーカス位置検出部18と、ズーム位置検出部19と、絞り検出部20と、等倍レンズ群5aとエクステンダーレンズ群5bの切り替えを検出するエクステンダー検出部21と、温度検出部22と、を有していることが異なる。その他の構成は同じである。
FIG. 6 shows the configuration of an imaging system that is Embodiment 2 of the present invention.
Compared to the first embodiment, the imaging system of the second embodiment includes a focus position detection unit 18 for detecting the position of the focus lens group 1, a zoom position detection unit 19, an aperture detection unit 20, an equal-magnification lens group 5a, and an extender lens. The difference is that an extender detection section 21 for detecting switching of the group 5b and a temperature detection section 22 are provided. Other configurations are the same.

実施例2のズームレンズ装置においては、姿勢の変化、フォーカスレンズ群の位置の変化、ズーム位置の変化、絞りの変化、温度変化、エクステンダーの切り替えに起因する、ピントズレを補正するための補正値を、あらかじめ記憶部17に記憶している。よって演算部16は、姿勢検出部14、フォーカス位置検出部18、ズーム位置検出部19、絞り検出部20、エクステンダー検出部21、温度検出部22で検出された信号(姿勢、ズーム位置、絞り開度、エクステンダーの状態、温度)に基づき、記憶部17に記憶されている補正量を読出し或いは演算して、補正レンズ群の駆動部12に入力する。そして補正レンズ群の駆動部12は演算部16からの信号に基づいて補正レンズ群6を光軸方向に移動させてピントズレを補正する。 In the zoom lens apparatus of Example 2, a correction value for correcting defocus caused by changes in posture, changes in the position of the focus lens group, changes in the zoom position, changes in the aperture, changes in temperature, and switching of the extender is set. , are stored in the storage unit 17 in advance. Therefore, the calculation unit 16 detects signals (posture, zoom position, aperture opening) detected by the posture detection unit 14, the focus position detection unit 18, the zoom position detection unit 19, the aperture detection unit 20, the extender detection unit 21, and the temperature detection unit 22. degree, state of the extender, temperature), the correction amount stored in the storage unit 17 is read out or calculated, and input to the driving unit 12 of the correction lens group. The correction lens group driving section 12 moves the correction lens group 6 in the optical axis direction based on the signal from the calculation section 16 to correct the defocus.

尚、記憶部17に記憶されているピントズレの補正情報は、テーブル形式の情報でもよいし、諸要因に対するズレ量を演算式化した情報でもよい。 The defocus correction information stored in the storage unit 17 may be information in the form of a table, or may be information obtained by formulating the defocus amount with respect to various factors.

尚、本実施例の異なる形態として、記憶部17には姿勢の変化による補正量に加えて、フォーカスレンズ群の位置、ズームレンズ群の位置、絞りの状態、温度、エクステンダーの状態によるピントズレを補正するための補正値の少なくとも1つの補正量に関する補正情報が記憶されている構成でもよい。また、姿勢を検出する手段に加えて、フォーカスレンズの位置、ズームレンズ群の位置、絞りの状態、温度、エクステンダーの状態を検出する少なくとも1つの検出部を有していればよい。 As a different form of this embodiment, in addition to the amount of correction due to changes in posture, the storage unit 17 stores the position of the focus lens group, the position of the zoom lens group, the state of the diaphragm, the temperature, and the state of the extender. Correction information relating to at least one correction amount of the correction value for correcting the correction may be stored. Moreover, in addition to the means for detecting the attitude, it is sufficient to have at least one detection unit for detecting the position of the focus lens, the position of the zoom lens group, the state of the diaphragm, the temperature, and the state of the extender.

図7は実施例2の形態における処理例を示すフローチャートである。処理のステップの符号にSを付して示す以下の処理は、演算部16のCPUが制御プログラムを実行することにより実現される。 FIG. 7 is a flow chart showing an example of processing according to the second embodiment. The following processes indicated by adding S to the reference numerals of the processing steps are realized by the CPU of the calculation unit 16 executing the control program.

S1では図6で示されるズームレンズの電源を投入し、S11に進む。
S11では姿勢差によるピントズレの補正の実行有無を切換える不図示のスイッチ(切換部)の状態を判定する。姿勢差によるピントズレ補正機能がONの場合はS2に進み、姿勢差によるピントズレ補正機能がOFFの場合はS21に進む。
In S1, the power of the zoom lens shown in FIG. 6 is turned on, and the process proceeds to S11.
In S11, the state of a switch (switching section) (not shown) for switching whether or not to perform focus shift correction due to a posture difference is determined. If the focus deviation correction function based on the attitude difference is ON, the process proceeds to S2, and if the focus deviation correction function based on the attitude difference is OFF, the process proceeds to S21.

S2では姿勢検出部14である角度センサーがズームレンズ装置の姿勢を検出する処理を行い、S21に進む。 In S2, the angle sensor, which is the orientation detection unit 14, performs processing for detecting the orientation of the zoom lens device, and proceeds to S21.

S21ではフォーカス位置検出部18がフォーカスレンズ群の位置を検出する処理が行われ、S22に進む。
S22ではズーム位置検出部19がズームレンズ群の位置を検出し、S23に進む。
S23では絞り検出部20が絞り開度を検出し、S24に進む。
S24では温度検出部22が温度を検出し、S25に進む。
S25ではエクステンダー検出部21が光路に挿入されているエクステンダーの光学系を検出する処理が行われ、S4に進む。
In S21, processing for detecting the position of the focus lens group by the focus position detection unit 18 is performed, and the process proceeds to S22.
In S22, the zoom position detector 19 detects the position of the zoom lens group, and the process proceeds to S23.
In S23, the diaphragm detection unit 20 detects the opening of the diaphragm, and the process proceeds to S24.
In S24, the temperature detection unit 22 detects the temperature, and the process proceeds to S25.
In S25, the extender detection unit 21 detects the optical system of the extender inserted in the optical path, and the process proceeds to S4.

S4ではS2及びS21からS25で検出した、ズームレンズ装置の姿勢、フォーカスレンズ群の位置、ズームレンズ群の位置、絞りの開度、温度、エクステンダーの状態をもとに補正データを記憶部17から読み出す処理が行われる。S5では読み出した補正データに基づいて補正レンズ群を移動し、姿勢差によるピントズレを補正する処理が行われる。S6では補正レンズ位置検出部15によって移動後の補正レンズ群の位置を確認する処理が行われる。 In S4, based on the orientation of the zoom lens device, the position of the focus lens group, the position of the zoom lens group, the opening of the aperture, the temperature, and the state of the extender detected in S2 and S21 to S25, correction data is stored from the storage unit 17. Read processing is performed. In S5, the correction lens group is moved based on the read correction data, and the process of correcting the defocus due to the difference in posture is performed. In S6, the correction lens position detection unit 15 performs processing for confirming the position of the correction lens group after movement.

尚、本実施例の異なる形態として、S2及びS21からS25までの処理の順番が入れ替わっても良い。また、S2及びS21からS25のうちいずれかの処理が実行されない場合でも良い。 As a different form of this embodiment, the order of the processes from S2 and S21 to S25 may be changed. Moreover, it is also possible that any one of the processes from S2 and S21 to S25 is not executed.

図8(A)乃至(D)は、実施例2における、事前の測定などに基づき得られたズームレンズ装置の姿勢差によるピントズレ量(実線)と、実際の撮影で使用される補正レンズ群による補正量(破線)との関係を示したものである。 8A to 8D show the amount of defocus (solid line) due to the difference in posture of the zoom lens device obtained based on preliminary measurements, etc., and the amount of correction lens group used in actual photography in Example 2. The relationship with the correction amount (broken line) is shown.

図8(A)及び(B)は25℃、絞り開放、物体距離無限、広角端の条件で測定された値である。また、図8(A)は等倍時、図8(B)はエクステンダーレンズ群により倍加された場合である。 8A and 8B are values measured under the conditions of 25° C., open aperture, infinite object distance, and wide-angle end. Also, FIG. 8A shows the case of 1:1 magnification, and FIG. 8B shows the case of doubling by the extender lens group.

図8(C)は望遠端の場合の補正を示したものである。図8(D)は温度の変化によってピントズレ量が変化したため、補正量に対してピントズレ量が小さくなった場合を示したものである。 FIG. 8C shows correction for the telephoto end. FIG. 8(D) shows a case where the amount of out-of-focus is reduced with respect to the amount of correction because the amount of out-of-focus changes due to changes in temperature.

図8(A)におけるズームレンズ装置のイメージサークルのサイズは1.12×10mmである。このような場合、姿勢差による急峻なピントズレが発生した角度の前後の角度に対して徐々に補正をすることで、発生角度の変化が起きた場合にも違和感の少ない補正が可能となる。 The size of the image circle of the zoom lens device in FIG. 8A is 1.12×10 1 mm. In such a case, by gradually correcting the angle before and after the angle at which the steep focus shift occurs due to the posture difference, it is possible to perform correction with little discomfort even when the occurrence angle changes.

図8(A)において、前記ズームレンズ装置の姿勢の変化1°あたりの補正量の変化をΔmbとしたとき、Δmbが最大となる角度θbは22.5°であり、その角度θbにおける補正量の変化をMAXΔmbは6.00×10-4mmである。前記ズームレンズ装置の姿勢の変化1°あたりの焦点位置の変化をΔmaとしたとき、Δmaが最大となる角度θaは22.5°である。その角度θaおける焦点位置の変化MAXΔmaは1.60×10-3mmで、前記角度θaにおける補正量の変化mbは6.00×10-4mmである。 In FIG. 8A, when the change in the correction amount per 1° change in the posture of the zoom lens device is Δmb, the angle θb at which Δmb becomes maximum is 22.5°. The maximum change in Δmb is 6.00×10 −4 mm. The angle θa at which Δma is maximized is 22.5°, where Δma is the change in focal position per 1° change in posture of the zoom lens device. The change MAXΔma of the focus position at the angle θa is 1.60×10 −3 mm, and the change mb of the correction amount at the angle θa is 6.00×10 −4 mm.

図8(A)の各条件式対応値を表2に示す。図8(A)における条件はいずれの条件式も満足している。この構成により、温度など使用環境の条件によりズームレンズ装置の構成部品の伸縮や、潤滑剤や耐摩耗剤の物性の変化により、急峻なピントズレが発生する角度が変化しても、姿勢差によるピントズレに起因する違和感の少ない補正を実現することができる。 Table 2 shows values corresponding to each conditional expression in FIG. The conditions in FIG. 8A satisfy all conditional expressions. With this configuration, even if the angle at which a sharp focus shift occurs changes due to expansion and contraction of the constituent parts of the zoom lens device due to changes in the physical properties of lubricants and anti-wear agents, and changes in the physical properties of lubricants and anti-wear agents, the focus shift due to differences in posture will not occur. It is possible to realize correction with little sense of discomfort caused by.

図8(B)は図8(A)に対して、エクステンダーレンズ群によって焦点距離が倍加している。実施例2におけるズームレンズ装置において姿勢差による急峻なピントズレが発生する原因となる可動レンズ群はエクステンダーユニットよりも物体側に存在するため、等倍時よりもピントズレ量が大きくなる。また、本例におけるイメージサークルのサイズは2.24×10mmである。このような場合でも、急峻にピントズレが発生する角度の前後の角度に対して徐々に補正をすれば良い。 FIG. 8(B) doubles the focal length of FIG. 8(A) by the extender lens group. In the zoom lens apparatus according to the second embodiment, the movable lens group that causes sharp defocus due to the difference in posture is located closer to the object side than the extender unit, so the amount of defocus becomes larger than when the magnification is 1:1. Also, the size of the image circle in this example is 2.24×10 1 mm. Even in such a case, it is sufficient to gradually correct the angles before and after the angle at which the sharp defocusing occurs.

図8(B)において、前記ズームレンズ装置の姿勢が1°変化した際の補正量の変化をΔmbとしたとき、Δmbが最大となる角度θbは22.5°であり、その角度θbにおける補正量の変化をMAXΔmbは3.00×10-3mmである。前記ズームレンズ装置の姿勢が1°変化した際の焦点位置の変化をΔmaとしたとき、Δmaが最大となる角度θaは22.5°であり、その角度θaおける焦点位置の変化MAXΔmaは7.20×10-3mmである。前記角度θaにおける補正量の変化mbは3.00×10-3mmである。 In FIG. 8B, when the change in the correction amount when the posture of the zoom lens device is changed by 1° is Δmb, the angle θb at which Δmb becomes maximum is 22.5°. The change in amount MAXΔmb is 3.00×10 −3 mm. Assuming that the change in focal position when the posture of the zoom lens device is changed by 1° is Δma, the angle θa at which Δma is maximum is 22.5°, and the maximum focal position change Δma at that angle θa is 7.5°. 20×10 −3 mm. The change mb of the correction amount at the angle θa is 3.00×10 −3 mm.

図8(B)の各条件式対応値を表2に示す。図8(B)における条件はいずれの条件式も満足しており、姿勢差によるピントズレの違和感の少ない補正を実現している。 Table 2 shows values corresponding to each conditional expression in FIG. All of the conditional expressions in FIG. 8B are satisfied, and correction of defocusing caused by a difference in posture is less uncomfortable.

図8(C)は実施例2のズームレンズ装置において、25℃、絞り開放、物体距離無限、等倍時で、望遠端の場合を示したものである。実施例2のようなズームレンズ装置は、可動レンズ群の位置変動による焦点位置の変動が広角端に対して非常に大きくなる。尚、Δmbが最大となる角度θbは12°、Δmaが最大となる角度θaは12°である。このような場合、補正量を大きくしても急峻なピントズレ発生角度の変化に対応することができない。そのため図8(C)のように、急峻なピントズレが発生しない水平状態に近い角度のピントズレを補正するように補正する。 FIG. 8C shows the case of the zoom lens apparatus of Example 2 at the telephoto end at 25° C., full aperture, infinite object distance, life size magnification. In a zoom lens device like that of the second embodiment, the fluctuation of the focal position due to the positional fluctuation of the movable lens group becomes very large with respect to the wide-angle end. The angle θb at which Δmb is maximized is 12°, and the angle θa at which Δma is maximized is 12°. In such a case, even if the correction amount is increased, it is not possible to cope with sharp changes in the defocus angle. Therefore, as shown in FIG. 8C, correction is performed so as to correct the focus shift at an angle close to the horizontal state in which sharp focus shift does not occur.

図8(D)は図8(A)に対して使用温度が異なっている。尚、Δmbが最大となる角度θbは26°、Δmaが最大となる角度θaは22°である。このような場合でも、条件式(2)の範囲で補正量を適切に設定することで、温度変化によるピントズレ量の変化に対応できる。 FIG. 8(D) differs from FIG. 8(A) in operating temperature. The angle θb at which Δmb is maximized is 26°, and the angle θa at which Δma is maximized is 22°. Even in such a case, by appropriately setting the correction amount within the range of conditional expression (2), it is possible to cope with the change in the amount of defocus due to the change in temperature.

尚、実施例1及び実施例2において姿勢差によるピントズレ量とその補正量の一例を示したが、条件式の満たす範囲でピントズレ量と補正量が限定されるものではない。 Examples of the amount of focus deviation and the amount of correction thereof due to the difference in posture are shown in Embodiments 1 and 2, but the amount of focus deviation and the amount of correction are not limited as long as the conditional expressions are satisfied.

例示した実施例では、補正レンズ群をリレーレンズ群内に構成したが本発明はこれに限定されることはなく、他の位置に構成してもよい。 In the illustrated embodiment, the correction lens group is arranged within the relay lens group, but the invention is not so limited and may be arranged in other positions.

また、実施例1及び実施例2において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ず、その要旨の範囲内で変形及び変更が可能であることとする。 Moreover, although preferred embodiments of the present invention have been described in Examples 1 and 2, the present invention is not limited to these embodiments, and modifications and changes are possible within the scope of the gist thereof.

Figure 0007191661000001
Figure 0007191661000001

0・・・ズームレンズ装置
2・・・変倍レンズ群
10・・・ズーム駆動部
12・・・補正レンズ群駆動部
14・・・姿勢差検出部
16・・・演算部
17・・・補正データ記憶部
0 Zoom lens device 2 Magnifying lens group 10 Zoom driver 12 Compensation lens group driver 14 Attitude difference detector 16 Calculator 17 Correction data storage

Claims (10)

光軸方向に移動するズームレンズ群を有するズームレンズ装置であって、
水平に対する前記ズームレンズ装置の角度を検出する角度検出部と、
前記ズームレンズ装置の焦点位置の変動を補正するために前記光軸方向に移動する補正レンズ群と、
前記角度に対する前記焦点位置の補正量に関する情報を記憶する記憶部と、
前記角度と前記情報とに基づいて、前記補正レンズ群を前記光軸方向に移動するための制御を行う制御部と有し、
前記角度の変化1°あたりの前記補正量の変化をΔmbとし、Δmbが最大となる角度θbにおけるΔmbをMAXΔmbとし、イメージサークルの直径をICとして、条件式
0<|MAXΔmb|/IC<4.50×10-3
を満足し、
前記角度の変化1°あたりの焦点位置の変化をΔmaとし、Δmaが最大となる角度θaにおけるΔmaをMAXΔmaとし、前記角度θaにおける前記角度の変化1°あたりの前記補正量の変化をmbとして、
|MAXΔma|≧3.0×10-3(mm)の場合は、
0.01<|mb/MAXΔma|<1.0
なる条件式を満足し、
|MAXΔma|<3.0×10-3(mm)の場合は、
0.01<|mb/MAXΔma|<10.0
なる条件式を満足するとを特徴とするズームレンズ装置。
A zoom lens device having a zoom lens group that moves in an optical axis direction,
an angle detection unit that detects the angle of the zoom lens device with respect to the horizontal;
a correction lens group that moves in the direction of the optical axis in order to correct fluctuations in the focal position of the zoom lens device;
a storage unit that stores information about a correction amount of the focal position with respect to the angle;
a control unit that performs control for moving the correction lens group in the optical axis direction based on the angle and the information;
Let Δmb be the change in the correction amount per 1° change in the angle, MAXΔmb be the Δmb at the angle θb at which Δmb is maximum, and IC be the diameter of the image circle, then the conditional expression 0<|MAXΔmb|/IC<4. 50× 10-3
satisfies the
Let Δma be the change in the focal position per 1° change in the angle, MAX Δma be the Δma at the angle θa at which Δma is maximum, and mb be the change in the correction amount per 1° change in the angle θa,
When |MAXΔma|≧3.0×10 −3 (mm),
0.01<|mb/MAXΔma|<1.0
satisfies the following conditional expression,
When |MAXΔma|<3.0×10 −3 (mm),
0.01<|mb/MAXΔma|<10.0
A zoom lens device characterized by satisfying the following conditional expression:
前記制御部は、前記補正レンズ群を駆動する駆動部を含むことを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ装置。 2. The zoom lens apparatus according to claim 1, wherein the control section includes a drive section that drives the correction lens group. 前記制御部は、前記ズームレンズ群の位置と温度とのうちの少なくとも一方にも基づいて、前記制御を行うことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のズームレンズ装置。 3. The zoom lens apparatus according to claim 1, wherein the control section performs the control based on at least one of the position and temperature of the zoom lens group. 前記制御部は、前記ズームレンズ群の位置と温度とのうちの少なくとも一方にも基づいて、前記ズームレンズ装置の焦点位置の補正量を得ることを特徴とする請求項1ないし請求項3のうちいずれか1項に記載のズームレンズ装置。 4. Among claims 1 to 3, wherein the control unit obtains a correction amount for the focal position of the zoom lens device based on at least one of the position and temperature of the zoom lens group. A zoom lens device according to any one of the preceding items. 合焦のために前記光軸方向に移動するフォーカスレンズ群と、開口絞りと、光路に挿抜されることにより前記ズームレンズ装置の焦点距離の範囲を変更するエクステンダーレンズ群と有し、
前記情報は、前記フォーカスレンズ群の位置と、前記ズームレンズ群の位置と、前記開口絞りの開度と、前記エクステンダーレンズ群の挿抜と、温度とのうち少なくとも1つと、前記角度とに対する前記焦点位置の補正量に関する情報を含むことを特徴とする請求項1ないし請求項4のうちいずれか1項に記載のズームレンズ装置。
a focus lens group that moves in the optical axis direction for focusing, an aperture diaphragm, and an extender lens group that changes the focal length range of the zoom lens device by being inserted into and removed from the optical path;
The information includes at least one of the position of the focus lens group, the position of the zoom lens group, the opening degree of the aperture stop, the insertion/extraction of the extender lens group, the temperature, and the focus with respect to the angle. 5. The zoom lens apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising information on a position correction amount.
前記フォーカスレンズ群の位置を検出する検出部と、前記ズームレンズ群の位置を検出する検出部と、前記開口絞りの開度を検出する検出部と、前記エクステンダーレンズ群の挿抜に関する状態を検出する検出部と、温度を検出する検出部とのうち少なくとも1つを有することを特徴とする請求項5に記載のズームレンズ装置。 A detection unit for detecting the position of the focus lens group, a detection unit for detecting the position of the zoom lens group, a detection unit for detecting the opening degree of the aperture stop, and a state related to insertion/removal of the extender lens group. 6. The zoom lens device according to claim 5, comprising at least one of a detection section and a detection section for detecting temperature. 最も像側に配置され、変倍のためには移動しないリレーレンズ群を有し、
前記補正レンズ群は、前記リレーレンズ群に含まれているとを特徴とする請求項1ないし請求項6のうちいずれか1項に記載のズームレンズ装置。
It has a relay lens group that is arranged closest to the image side and does not move for zooming,
7. The zoom lens apparatus according to claim 1, wherein the correcting lens group is included in the relay lens group.
前記角度検出部は、前記ズームレンズ装置の角速度を検出するセンサーを含み、
前記記憶部は、前記情報として、前記角度と前記角速度とに対する前記補正量に関する情報を記憶し、
前記制御部は、該情報と前記角度と前記角速度とに基づいて、前記制御を行うとを特徴とした請求項1ないし請求項のうちいずれか1項に記載のズームレンズ装置。
the angle detection unit includes a sensor that detects an angular velocity of the zoom lens device;
The storage unit stores, as the information, information about the correction amount for the angle and the angular velocity,
8. The zoom lens apparatus according to any one of claims 1 to 7 , wherein the control section performs the control based on the information, the angle, and the angular velocity.
前記制御部による前記制御を行うか否かを切換える切換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項に記載のズームレンズ装置。 9. The zoom lens apparatus according to any one of claims 1 to 8 , further comprising a switching section for switching whether or not to perform the control by the control section. 請求項1ないし請求項のうちいずれか1項に記載のズームレンズ装置と、
前記ズームレンズ装置の像面に配された撮像素子と有することを特徴とする撮像装置。
a zoom lens device according to any one of claims 1 to 9 ;
and an imaging device arranged on the image plane of the zoom lens device.
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