JPH01288806A - カメラにおけるレンズバック変動補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は、プラスチックレンズを含んだ撮影レンズにお
ける温度によるレンズバック変動を補正する装置に関す
る。

［従来の技術］ 従来から、レンズ系中にプラスチックレンズを用い、低
コスト化を図ることが行われている。しかし、プラスチ
ックレンズを用いた場合、温度の変化によるレンズバッ
ク変動が大きいので、像点が大きく変動してピントがず
れる傾向にある。

そこで、プラスチックレンズの温度によるレンズバック
変動を補正する方策としては、一般に、■レンズ系とし
て変動を少なくする、■レンズ系または鏡胴の一部をピ
ントずれが少なくなるように移動させる、■カメラ側で
ＡＦ繰り出しなどにより補正することなどが考えられる
。

そして、具体的には、自動焦点（ＡＰ）の光学系が温度
により変化し、これにより撮影レンズバックの補正をす
るものく特開昭６２−１１１２２３号公報）、ＡＦの基
線長を温度により変化するアライメントで変更し、これ
により撮影レンズバックの補正をするもの（特開昭５１
−１６０１２９号公報）、ＡＰによる測距値を温度検知
素子などによる温度信号でもってシフトすることにより
、撮影レンズバックを補正するもの（特開昭５７−６４
２０４号公報）などが知られている。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、プラスチックレンズを含んだ撮影レンズを備
えたカメラにおいて、カメラ側にてレンズの繰り出し量
を変更することで、比較的、簡単な構成で低コストに、
温度によるレンズバック変動を補正し得る装置を提供す
ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、プラスチックレンズを含んだ撮影レンズと、
温度を検知する手段と、フォーカシングのためにレンズ
の繰り出しを行う手段とを有し、上記撮影レンズの温度
変化によるレンズバック変動を補正するようにしたカメ
ラのレンズバック変動補正装置において、上記温度検知
手段からの温度信号に基づき所定の温度変化に対応して
、上記レンズの繰り出し手段によるゾーンフォーカスの
レンズストップ点を変更する制御手段を備えたものであ
る。

［作用］ 本発明の補正装置によれば、レンズの繰り出しのストッ
プ点を温度により乗り換えることになり、温度と測距値
を独立したパラメータで処理することができ、成る一定
の誤差以内にレンズバック変動を補正することが可能と
なる。

［実施例］ 本発明の第一実施例における主レンズ系を第１図、第２
図に示す。

この主レンズＬは焦点路Ｍ３５ｍ、Ｆナンバー２．６で
、第４レンズにプラスチックを使っている。温度変化に
よるレンズバック変動をレンズ系自体で極力抑えるため
、プラスチックレンズのパワーを緩くシているが、レン
ズ全体のコンパクト化と性能向上のため、若干、パワー
を付けている。

このため、計算値としてのレンズバックの変動値は第１
表に示すごとくになる。

じｑ在り 第１表 ここに、２０℃を基準とした５０”Ｃのレンズバック変
動量は−０，０８ｍ＋であり、また、−２０℃の変動量
は＋０．１１ｍｍである。

なお、グラスチックレンズの主材質であるアクリルポリ
カーボネイトの温度による屈折率の変化率ヲ−１０Ｘ　
１０’／’Ｃ１像膨ＨｊｆＡ数ヲ９００　ｘ　１０−７
／”Ｃとしている。

ここで、カメラとしては、コンパクトカメラで通常用い
られているゾーンフォーカス機能を有するものを考える
。ゾーンフォーカスは許容される被写界深度を想定し、
■がら最短撮影距Ｍまでを数段階の被写界深度で分割し
、フォーカスするものである。一般に被写界深度ｄは許
容鏝部円径をδとすると、 ｕ＜ｕ−ｆ）δＦ ｄ＝　　　□ ｆ２±（ｕ−ｆ）δＦ で表わされる。ただし、ｆ：焦点距離、Ｆ：レンズのＦ
ナンバー、Ｕ：前方主点から被写体までの距離、±は前
方および後方深度を表わす。

第３図は、第１図、第２図に示した主レンズ系の被写界
深度とレンズ繰出量、撮影距離との関係を示す。

上記レンズ系において、δ＝２×０．０３３とすると、
７．２ｍピント位置で３．６２ｍ〜Ｑが被写界深度、４
．９３ｍピント位置で２．９５ｍ〜１５．４ｍが被写界
深度、・・・どなる。

この図の縦軸は繰出量、横軸は繰出量にほぼ比例する１
／撮影距離をとっている０図中の・印はフォーカス点を
表わす、この例では、１４のストップ点で■から　１．
０ｍまでを被写界深度を含めフォーカスしている。各レ
ンズストップ点に対する前後のストップ点での深度の重
なりは、ＡＰ誤差、繰出機構のメカ誤差などを吸収する
ためにある。

このストップ点と繰出量の関係を第２表に示す。

（以下オｐ目） 第２表 （なお、繰出量は（１）を０とした値である。）第４図
は温度変化に対する主レンズ系のレンズバック変動量を
示す。同図に示すように、温度変化に連れて変動量も大
きくなる。そこで、温度検知手段を用いて、例えば、１
０℃毎の温度差を検知し、１０℃を越えるとストップ点
を変更することにより、変動量の補正を行えばよい。つ
まり、例えば現在７番目のストップ点にあるとすると、
温度差が１０°Ｃを越えると８番目のストップ点に止め
るようにする。このように補正することにより、第５図
に示すごときレンズバック変動量特性が得られる。

次に上記の温度補正を実施する具体例を第６図に示す。

同図において、１は温度検知回路、２は被写体までの距
離を検出する距離検出器、３はレンズ繰り出し制御回路
、４はレンズ繰り出し装置、Ｓｌは撮影レンズのワイド
状態を検知するスイッチである。

上記距離検出器２は上述した第２表に示すように被写体
までの距離を１〜１４のゾーンに分けてレンズ繰り出し
制御回路３に出力する。温度検知回路１はレンズ繰り出
し制御回路３に後述する第９図に示す温度状態信号を出
力する。

そして、レンズ繰り出し制御回路３はスイッチＳ１の出
力により撮影レンズがワイド状態でない場合、距離検出
器２の出力でレンズ繰り出し装置４を制御する。また、
撮影レンズがワイド状態の場合、温度検知回路１の出力
でもって、温度が一３０℃以下、−３０℃〜−１０°Ｃ
１−１０℃〜１０℃、１０℃〜３０℃、　３０℃以上の
５つの状態を検知し、距離検出器２のゾーン信号を、−
３０°Ｃ以下のときは−２、−３０°Ｃ〜−１０℃のと
きは−１、−１０℃〜１０°Ｃのときは０．１０°Ｃ〜
３０″Ｃのときは１．３０’Ｃ以上のときは＋２だけ、
それぞれシフトさせ、それに合わせたゾーンによりレン
ズ繰り出し装置４を制御する。

この場合のストップ点と繰り出し量との関係を第第３表 このように本実施例は、距離検出器のゾーン分割数に対
して、実使用温度範囲で撮影レンズのレンズバックの変
動量の成分に見合う量をさらにレンズ繰り出しとして設
け、この部分は温度により補正するときに使用する。こ
れにより全使用範囲において正しいピントを保つことが
できる。

上記温度検知回路１の具体例を第７図に示す。

この回路において、トランジスタＱ１とＱ２とは素子の
面積比か１：４となっている。この結果、ＱｌとＱ２の
コレクタ電流を１１、Ｉ２、飽和電流をｉ　、抵抗Ｒ１
の抵抗値をＲ１とし、絶対温度をＴ、ｇＡ数をｋとする
と１ 、に二”−１ｎ−Ｌ！−＝　−”　ｌ　ｎ　　Ｉ２＋Ｉ
　２　・Ｒ１ｑ　　　　ｉｏ　　ｑ　　　　ｉＸ４ ・・・・・・（１） が成立する。また、Ｑ３とＱ４の面積比を４：１、抵抗
Ｒ５とＲ６の抵抗比を１＝４とし、Ｑ３、Ｑ４のコレク
タ電流をＩ３、Ｉ２とすると、−Ｉ　ｎ−上ユー＋Ｒ５
−Ｉ　３ Ｔ ｑ　　　１ＯＸ４ ＝に二＝、　ｎ　　”十Ｒ６・Ｉ　２−　（２）ｑ　　
　　　ｉｏ が成立する。

上記（２）式よりＩ３とＩ２の電流比は４：１となる。

すなわち、Ｑ３、Ｑ４よりＱｌとＱ２のコレクタ電流比
は４：１となる。

この電流比の状態で（１）式を満足させる電流値は、ｌ
１＝４・１２を代入すると、 Ｋ工、ｎ土二上ユ＝に工１ｎ−上ｌ− ｑ　　　　　ｉＯｑ　　　　ｉ　　Ｘ４＋Ｉ２・ＲＩ Ｋ工１ｎ１６＝１２・Ｒ１ ｌ２＝（’−ユ１ｎ１６）／Ｒ１ となる。

すなわち、Ｉ２はＲ１に反比例し、Ｔに比例する。Ｑｌ
とＲ３、Ｑ６とＲ４は、Ｑ３とＲ５とミラー回路をなし
ており、Ｒ３＝Ｒ４＝４にΩとすると、Ｑｌ、Ｑ６はＱ
３と同じ電流値となる。ここで、端子Ｅの電圧ＶＥは、 Ｒ１１ｘ４　ｘ　　ｋＴｌ　ｎ１６ となる。同様に端子り、Ｃ，Ｂの電圧■う、Ｖｃ、■８
は、 ＶＤ＝　（Ｒ１１＋Ｒ１０）Ｘ４ ｘ　　ｋ　Ｔ　　　＞　　１　ｎ　１６ｖｃ＝　（Ｒ９
＋Ｒ１０＋Ｒ１１）ｘ４ｘ　　ｋ　Ｔ　　　　　Ｉ　ｎ
　１６ ｖＢ＝　（Ｒ８＋Ｒ９＋Ｒ１０＋Ｒ１１）Ｘ４ｘ　（ｋ
　Ｔ　　　　Ｉ　ｎ　１６ となる。すなわち、各電圧は絶対温度に比例した電圧と
なる。

またトランジスタＱ８はダイオード接続されており、こ
の両端の電圧は、 ｋ　Ｔ　ｒ　ｎ　　４　　ｋ　Ｔ　　　　１　ｎ　１６
　　　Ｒ１ｑ　　　　　　　　　　ｉ。

で表わされる。

いま、 （ｋＴ／ｑ）１ｎ１６ ４　　　　　　　　　　　＝ｉＭとすると、上記両端の
電圧Ｖ８の温度係数は次のように計算することができる
（常温の範囲では定電流としても大きな差とならない。

）。

ｋ　　　　　　　　ｋＴ　　　ｄ −（ｌ　ｎｉ　　＋　−−（ｌｎｉ　　）　１ｑ　　　
　　　　　　ｑ　　　ｄＴ ｋ　　　　　ｉＭ　　　ｋＴ　　　ｄｌｎｉ０＝−１ｎ
　−− ｑ　　　　　ｔＯｑ　　　　　ｄＴ Ｖｂｅ　　　　ｋＴ　　　　ｄ ＝　−−−−（１ｎα−φ／ｋＴ） Ｔ　　　　　ｑ　　　　ｄＴ ここで、φ＝　１．２１−４．１ｘ１０−’−Ｔ　（ｅ
Ｖ］１．２１　　　４．１ｘ　１０”４ Ｉｎｉ　　＝ｌｎα−□十 ｋＴ　　　　　ｋＴ ｄ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１
．２１、°、　　　−（ｌ　　ｎα−φ／ｋＴ）＝　　
−ｄＴ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
ｋＴいま、常温のｖｂｅを約７００ｎｕｎＶとすると、
このＱ８の両端電圧の温度係数は、　　１．７ｍＶ／”
Ｃとなり、温度に対して負の傾きを持つことになる（ｖ
Ａ）。

上記各電圧の温度係数を第８図に示している。

上記■　の直線とＶＢ、ｖｏ、ＶＤ、ＶＥがそれぞれ−
３０℃、−１０°Ｃ５１０℃、３０℃で交わるように抵
抗Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３を設定
すれば、各温度の検出が可能となる。Ｒ１２、Ｒ１３は
上記各電圧の温度係数の直線が定点で交わるように調整
する抵抗である。Ｑ５は、この回路を始動させるための
トランジスタ、Ｒ７，Ｒ２は、このトランジスタＱ５を
流れる電流を制限する抵抗である。

上記構成の回路にコンパレータＣ１〜Ｃ４を第７図に示
すように接続することによって、その出力には第９図に
示すＨまたはＬのデータが得られ、もってどの温度状態
にあるかを検出することができる。

第１０図、第１１図は、第二実施例を示し、第１群の主
レンズＬと第２群のリアーコンバータレンズＲＣとから
なる。第１群の主レンズＬは前述実施例の主レンズ系と
同じで、その後方に第２群のリアーコンバータレンズＲ
Ｃを装着してテレ系を構成している。この状態でのフォ
ーカシングは第１群のみのレンズで行われることが多い
。

このレンズ系において、＋３０°Ｃのレンズバック変動
量は繰り出し量によって異なり、第４表に示す通りにな
る。

（ｙｌ、ｒＶｔ？’ａ　） 第４表 このようなレンズに対しても、本実施例においては上記
説明から明らかなように、温度とＡＰによる距離情報を
別々にパラメータとして扱うことができるため、例えば
成る温度では１ｍ以遠の被写体に対して、ストップ点を
１つ遠側のストップ点にすることにより対応可能となる
。

［発明の効果コ 以上のように本発明によれば、プラスチックレンズを含
んだ撮影レンズを有したカメラにおいて、温度検知手段
により温度を検知し、レンズバック変動量が一定量を越
えることが予想されるときに、フォーカシングのレンズ
繰り出しにおけるストップ点を変更するようにしている
ので、簡単な構成で低コストに、バック量を適切に補正
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による主レンズ系の構成図、
第２図は同レンズの仕様を示す図、第３図は主レンズの
被写界深度と繰り出し量の関係図、第４図は温度とレン
ズバック変動量の関係図、第５図は本実施例によるレン
ズストップ点を変更したときの温度とレンズバック変動
量の関係図、第６図は本実施例による具体構成のブロッ
ク図、第７図はその温度検知回路の回路図、第８図は同
回路における各部電圧の温度係数を示す図、第９図は同
回路の出力と温度状態の関係図、第１０図は第二実施例
のレンズの構成図、第１１図は同レンズの仕様を示す図
である。 し・・・主レンズ、１・・・温度検知回路、２・・・距
離検出器、３・・・レンズ繰り出し制御回路、４・・・
レンズ繰り出し装置。 出願人　　　　　ミノルタカメラ株式会社代理人　　　
　　弁理士　板　谷　康　火弟１ｍ 第２図 ？−３５，０１：２．６０　　　２（ＡＪ−６３，４０
第３ｒＭ 録り出しｔ（ｍｍ） （１／撮影距骸）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）プラスチックレンズを含んだ撮影レンズと、温度
   を検知する手段と、フォーカシングのためにレンズの繰
   り出しを行う手段とを有し、上記撮影レンズの温度変化
   によるレンズバック変動を補正するようにしたカメラに
   おいて、 上記温度検知手段からの温度信号に基づき所定の温度変
   化に対応して、上記レンズの繰り出し手段によるゾーン
   フォーカスのレンズストップ点を変更する制御手段を備
   えたことを特徴とするカメラにおけるレンズバック変動
   補正装置。