JPH04243207A - ティルトズームレンズ系 - Google Patents
ティルトズームレンズ系Info
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- JPH04243207A JPH04243207A JP7358191A JP7358191A JPH04243207A JP H04243207 A JPH04243207 A JP H04243207A JP 7358191 A JP7358191 A JP 7358191A JP 7358191 A JP7358191 A JP 7358191A JP H04243207 A JPH04243207 A JP H04243207A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 24
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 9
- 230000011514 reflex Effects 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
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- Lenses (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はカメラ等に用いられるズ
ームレンズに関し、特に主光軸（撮影フィルム等の結像
平面の中心に垂直な光軸、以下同じ）に対して傾斜され
た被写体平面に対して合焦を行うことができるティルト
ズームレンズ系に関する。
ームレンズに関し、特に主光軸（撮影フィルム等の結像
平面の中心に垂直な光軸、以下同じ）に対して傾斜され
た被写体平面に対して合焦を行うことができるティルト
ズームレンズ系に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、カメラ等の撮影においては、主光
軸に対して傾斜された被写体を合焦するために、あおり
撮影が行われている。このあおり撮影の条件としては、
被写体平面の延長と、レンズ系主点を含む平面の延長と
、撮影フィルム平面の延長とが一線で交わるようにする
ことが要求される。したがって、一眼レフレックスカメ
ラ等のように撮影フィルム平面がカメラボディに対して
固定されているカメラであおり撮影を行うためには、レ
ンズ系を主光軸に対して傾斜（ティルト）させるように
構成し、このレンズ系の傾斜角度を調整する一方で被写
体に対するカメラボディの対向角度、即ち被写体に対し
て主光軸がなす角度を変化調整すればよい。このように
、レンズ系を主光軸に対してティルトさせながらカメラ
ボディの方向を調整して被写体に対する主光軸の角度を
調整すれば、前記したあおり撮影の条件が満たされたと
きに被写体を合焦させることができる。
軸に対して傾斜された被写体を合焦するために、あおり
撮影が行われている。このあおり撮影の条件としては、
被写体平面の延長と、レンズ系主点を含む平面の延長と
、撮影フィルム平面の延長とが一線で交わるようにする
ことが要求される。したがって、一眼レフレックスカメ
ラ等のように撮影フィルム平面がカメラボディに対して
固定されているカメラであおり撮影を行うためには、レ
ンズ系を主光軸に対して傾斜（ティルト）させるように
構成し、このレンズ系の傾斜角度を調整する一方で被写
体に対するカメラボディの対向角度、即ち被写体に対し
て主光軸がなす角度を変化調整すればよい。このように
、レンズ系を主光軸に対してティルトさせながらカメラ
ボディの方向を調整して被写体に対する主光軸の角度を
調整すれば、前記したあおり撮影の条件が満たされたと
きに被写体を合焦させることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このようなあおり撮影
が可能なレンズ系として、従来単焦点距離のレンズ系は
提案されているが、焦点距離を変化することができるズ
ームレンズにおいてはあおり撮影が可能なレンズ系は未
だに提案されていない。本発明の目的はズームレンズで
のあおり撮影が可能なティルトズームレンズ系を提供す
ることにある。又、本発明の他の目的はズーミングによ
っても被写体像の中心が主光軸に対して移動することが
ないティルトズームレンズ系を提供することにある。
が可能なレンズ系として、従来単焦点距離のレンズ系は
提案されているが、焦点距離を変化することができるズ
ームレンズにおいてはあおり撮影が可能なレンズ系は未
だに提案されていない。本発明の目的はズームレンズで
のあおり撮影が可能なティルトズームレンズ系を提供す
ることにある。又、本発明の他の目的はズーミングによ
っても被写体像の中心が主光軸に対して移動することが
ないティルトズームレンズ系を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明のティルトズーム
レンズ系は、ズーミングの際に少なくとも２つ以上のレ
ンズ群が移動されるズームレンズにおいて、変倍機能を
有するレンズ群の前方のレンズ群全体又はその一部を主
光軸に対してティルト可能に構成する。この場合、最も
物体側のレンズ群を、その第２主点を中心にティルトさ
せる。又、ティルトさせるレンズ群を固定群とティルト
群とで構成し、ティルト群の横倍率をｍＴとし、ティル
ト中心からティルト群の第１主点及び第２主点までの距
離を夫々Ｌ１，Ｌ２としたとき、Ｌ２／Ｌ１＝ｍＴを満
足させるように構成する。
レンズ系は、ズーミングの際に少なくとも２つ以上のレ
ンズ群が移動されるズームレンズにおいて、変倍機能を
有するレンズ群の前方のレンズ群全体又はその一部を主
光軸に対してティルト可能に構成する。この場合、最も
物体側のレンズ群を、その第２主点を中心にティルトさ
せる。又、ティルトさせるレンズ群を固定群とティルト
群とで構成し、ティルト群の横倍率をｍＴとし、ティル
ト中心からティルト群の第１主点及び第２主点までの距
離を夫々Ｌ１，Ｌ２としたとき、Ｌ２／Ｌ１＝ｍＴを満
足させるように構成する。
【０００５】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の基本概念を薄肉レンズ系で説明する
ための図であり、同図（ａ）は短焦点側、同図（ｂ）は
長焦点側を夫々示している。これらの図において、Ｏは
被写体、ＦＰはカメラにおける撮影フィルム等が配置さ
れるレンズ系の結像平面、ＺＬはズームレンズ系である
。このズームレンズ系ＺＬはここでは２群で構成され、
第１レンズ群をティルト群Ｔとしてズームレンズ系ＺＬ
の主光軸Ｘに対してその光軸ＸＴを傾斜可能に構成して
いる。又、第２レンズ群を変倍群Ｖとして主光軸Ｘに沿
って前後方向に移動可能に構成し、ズームレンズ系ＺＬ
全体の焦点距離を変化させてズーミングを行うように構
成している。そして、被写体Ｏが主光軸Ｘに対してα度
傾斜している場合、ティルト群Ｔの光軸ＸＴを主光軸Ｘ
に対してθ度傾斜させることで、被写体像ＩＴを焦点Ｆ
Ｔに結像平面ＦＰと平行になるように結像し、その上で
変倍群を主光軸Ｘ上で前後移動することにより被写体像
ＩＴを被写体像Ｉとして所要の倍率で結像平面ＦＰに合
焦状態で結像させる。ここで、ティルト群Ｔをティルト
させて被写体像ＩＴを焦点ＦＴにおいて結像平面ＦＰと
平行に結像させて合焦を行っているため、その後に変倍
群Ｖを移動させてズーミングを行った場合でも結像平面
ＦＰにおける傾斜した被写体面に対し合焦状態を保持で
きる。
る。図１は本発明の基本概念を薄肉レンズ系で説明する
ための図であり、同図（ａ）は短焦点側、同図（ｂ）は
長焦点側を夫々示している。これらの図において、Ｏは
被写体、ＦＰはカメラにおける撮影フィルム等が配置さ
れるレンズ系の結像平面、ＺＬはズームレンズ系である
。このズームレンズ系ＺＬはここでは２群で構成され、
第１レンズ群をティルト群Ｔとしてズームレンズ系ＺＬ
の主光軸Ｘに対してその光軸ＸＴを傾斜可能に構成して
いる。又、第２レンズ群を変倍群Ｖとして主光軸Ｘに沿
って前後方向に移動可能に構成し、ズームレンズ系ＺＬ
全体の焦点距離を変化させてズーミングを行うように構
成している。そして、被写体Ｏが主光軸Ｘに対してα度
傾斜している場合、ティルト群Ｔの光軸ＸＴを主光軸Ｘ
に対してθ度傾斜させることで、被写体像ＩＴを焦点Ｆ
Ｔに結像平面ＦＰと平行になるように結像し、その上で
変倍群を主光軸Ｘ上で前後移動することにより被写体像
ＩＴを被写体像Ｉとして所要の倍率で結像平面ＦＰに合
焦状態で結像させる。ここで、ティルト群Ｔをティルト
させて被写体像ＩＴを焦点ＦＴにおいて結像平面ＦＰと
平行に結像させて合焦を行っているため、その後に変倍
群Ｖを移動させてズーミングを行った場合でも結像平面
ＦＰにおける傾斜した被写体面に対し合焦状態を保持で
きる。
【０００６】因みに、図２の（ａ）及び（ｂ）に夫々テ
ィルト群Ｔをティルトさせずに、変倍群Ｖをティルトさ
せたときの短焦点側、長焦点側の概念図を示すように、
変倍群Ｖをティルトさせたときには、傾斜された被写体
Ｏの角度αと変倍群Ｖのティルト角θとの関係は、ｔａ
ｎα＝（β１−β２）／β０・ｔａｎθであり、これを
変形すると、 ｔａｎα＝１／ｍＴ（１−１／ｍｖ）ｔａｎθとなり、
したがって、 ｔａｎθ＝ｍＴ／（１−１／ｍＶ）・ｔａｎαとなる。 尚、ｍＴはティルト群Ｔの横倍率、ｍＶは変倍群Ｖの横
倍率であり、この横倍率ｍＶは全系の焦点距離ｆとティ
ルト群の焦点距離ｆＴから、ｍＶ＝ｆ／ｆＴで求められ
る。したがって、変倍群Ｖをティルトさせたときには、
変倍群Ｖをズーミングしてその焦点距離及び横倍率を変
化させるのと同時にティルトの角度θをも変化させて合
焦を行う必要があり、あおり撮影操作が複雑になり好ま
しいものではない。
ィルト群Ｔをティルトさせずに、変倍群Ｖをティルトさ
せたときの短焦点側、長焦点側の概念図を示すように、
変倍群Ｖをティルトさせたときには、傾斜された被写体
Ｏの角度αと変倍群Ｖのティルト角θとの関係は、ｔａ
ｎα＝（β１−β２）／β０・ｔａｎθであり、これを
変形すると、 ｔａｎα＝１／ｍＴ（１−１／ｍｖ）ｔａｎθとなり、
したがって、 ｔａｎθ＝ｍＴ／（１−１／ｍＶ）・ｔａｎαとなる。 尚、ｍＴはティルト群Ｔの横倍率、ｍＶは変倍群Ｖの横
倍率であり、この横倍率ｍＶは全系の焦点距離ｆとティ
ルト群の焦点距離ｆＴから、ｍＶ＝ｆ／ｆＴで求められ
る。したがって、変倍群Ｖをティルトさせたときには、
変倍群Ｖをズーミングしてその焦点距離及び横倍率を変
化させるのと同時にティルトの角度θをも変化させて合
焦を行う必要があり、あおり撮影操作が複雑になり好ま
しいものではない。
【０００７】図３は図１のズームレンズ系におけるティ
ルト群Ｔを厚肉レンズ系で示す図であり、ティルト群Ｔ
の全体を点Ｐを中心としてティルトさせるように構成す
る。そして、この点Ｐはティルト群Ｔの第２主点Ｈ２に
一致させている。Ｈ１はティルト群の第１主点である。 このように、第２主点Ｈ２を中心Ｐとしてティルト群を
ティルトすることにより、その被写体像ＩＴを焦点ＦＴ
に結像させておく限り、変倍群Ｖによるズーミングによ
っても合焦状態が保持され、かつ同時にズーミングによ
っても結像平面ＦＰ上で像Ｉが移動されることはない。
ルト群Ｔを厚肉レンズ系で示す図であり、ティルト群Ｔ
の全体を点Ｐを中心としてティルトさせるように構成す
る。そして、この点Ｐはティルト群Ｔの第２主点Ｈ２に
一致させている。Ｈ１はティルト群の第１主点である。 このように、第２主点Ｈ２を中心Ｐとしてティルト群を
ティルトすることにより、その被写体像ＩＴを焦点ＦＴ
に結像させておく限り、変倍群Ｖによるズーミングによ
っても合焦状態が保持され、かつ同時にズーミングによ
っても結像平面ＦＰ上で像Ｉが移動されることはない。
【０００８】図４はズームレンズ系ＺＬを構成する第１
レンズ群を複数のレンズ群で構成した例であり、同図（
ａ）は短焦点側、同図（ｂ）は長焦点側を示し、夫々薄
肉レンズ系を示している。この実施例においては、第１
レンズ群を固定レンズ群Ａとティルト群Ｔとで構成し、
このティルト群Ｔのみをティルトさせることであおり撮
影を行い、第２レンズ群を変倍群Ｖとして主光軸Ｘ上で
移動させることでズーミングを行っている。このズーム
レンズ系ＺＬにおいても、変倍群Ｖの前側に配設された
第１レンズ群の一部で構成されるレンズ群をティルト群
Ｔとして構成し、これをティルトすることで、被写体像
ＩＴを焦点ＦＴに結像平面ＦＰと平行に結像することが
でき、変倍群Ｖによるズーミングを行った場合でも像Ｉ
の合焦状態を保持することができる。
レンズ群を複数のレンズ群で構成した例であり、同図（
ａ）は短焦点側、同図（ｂ）は長焦点側を示し、夫々薄
肉レンズ系を示している。この実施例においては、第１
レンズ群を固定レンズ群Ａとティルト群Ｔとで構成し、
このティルト群Ｔのみをティルトさせることであおり撮
影を行い、第２レンズ群を変倍群Ｖとして主光軸Ｘ上で
移動させることでズーミングを行っている。このズーム
レンズ系ＺＬにおいても、変倍群Ｖの前側に配設された
第１レンズ群の一部で構成されるレンズ群をティルト群
Ｔとして構成し、これをティルトすることで、被写体像
ＩＴを焦点ＦＴに結像平面ＦＰと平行に結像することが
でき、変倍群Ｖによるズーミングを行った場合でも像Ｉ
の合焦状態を保持することができる。
【０００９】図５は図４のレンズ系を厚肉レンズ系で示
す図であり、前側に配置した固定群Ａと、その後側に配
置したティルト群Ｔとで第１レンズ群を構成している。 そして、固定群Ａ，ティルト群Ｔ，変倍群Ｖに入射され
かつ出射される光の軸上近軸傾角を夫々β０，β１，β
２，β３とする。又、ティルト群Ｔは第１主点Ｈ１と第
２主点Ｈ２を有し、かつ主光軸上の点Ｐを中心にして図
示の上下方向に回転され、そのティルト群Ｔの光軸ＸＴ
が主光軸Ｘに対する傾斜角θを任意に変化できるように
構成されているものとする。
す図であり、前側に配置した固定群Ａと、その後側に配
置したティルト群Ｔとで第１レンズ群を構成している。 そして、固定群Ａ，ティルト群Ｔ，変倍群Ｖに入射され
かつ出射される光の軸上近軸傾角を夫々β０，β１，β
２，β３とする。又、ティルト群Ｔは第１主点Ｈ１と第
２主点Ｈ２を有し、かつ主光軸上の点Ｐを中心にして図
示の上下方向に回転され、そのティルト群Ｔの光軸ＸＴ
が主光軸Ｘに対する傾斜角θを任意に変化できるように
構成されているものとする。
【００１０】今、図６のように、ティルト群Ｔが第１主
点Ｈ１からＬ１の距離で、第２主点Ｈ２からＬ２の距離
の点Ｐを中心にして角θだけ傾斜した場合を考える。こ
の傾斜によって、第１主点Ｈ１は点Ｈ１′に、第２主点
Ｈ２は点Ｈ２′に移動されたものとする。固定群Ａによ
ってその焦点ＦＡに結ばれた像ＩＡはティルト群Ｔによ
って焦点ＦＴに結ばれる像ＩＴとなる。このとき、点Ｈ
１から点Ｈ１′の高さｈ１はｈ１＝Ｌ１θとなり、点Ｈ
２から点Ｈ２′の高さｈ２はｈ２＝Ｌ２θとなる。又、
第１主点Ｈ１の高さ移動ｈ１によって像ＩＡに影響する
像ＩＴのずれ高さ△ｈ２は、△ｈ２＝ｍＴ・ｈ１で示さ
れる。但し、ｍＴはティルト群Ｔにおける横倍率であり
、ｍＴ＝β１／β２で表される。これにより、像ＩＴの
主光軸Ｓに対する横方向の軸ずれ量ｙはｙ＝ｈ２−△ｈ
２となり、これは書き換えればｙ＝Ｌ２θ−ｍＴ・Ｌ１
θとなる。したがって、像ＩＡの軸ずれ量を零とするた
めにはｙ＝０とすればよく、これからＬ２／Ｌ１＝ｍＴ
が導かれる。
点Ｈ１からＬ１の距離で、第２主点Ｈ２からＬ２の距離
の点Ｐを中心にして角θだけ傾斜した場合を考える。こ
の傾斜によって、第１主点Ｈ１は点Ｈ１′に、第２主点
Ｈ２は点Ｈ２′に移動されたものとする。固定群Ａによ
ってその焦点ＦＡに結ばれた像ＩＡはティルト群Ｔによ
って焦点ＦＴに結ばれる像ＩＴとなる。このとき、点Ｈ
１から点Ｈ１′の高さｈ１はｈ１＝Ｌ１θとなり、点Ｈ
２から点Ｈ２′の高さｈ２はｈ２＝Ｌ２θとなる。又、
第１主点Ｈ１の高さ移動ｈ１によって像ＩＡに影響する
像ＩＴのずれ高さ△ｈ２は、△ｈ２＝ｍＴ・ｈ１で示さ
れる。但し、ｍＴはティルト群Ｔにおける横倍率であり
、ｍＴ＝β１／β２で表される。これにより、像ＩＴの
主光軸Ｓに対する横方向の軸ずれ量ｙはｙ＝ｈ２−△ｈ
２となり、これは書き換えればｙ＝Ｌ２θ−ｍＴ・Ｌ１
θとなる。したがって、像ＩＡの軸ずれ量を零とするた
めにはｙ＝０とすればよく、これからＬ２／Ｌ１＝ｍＴ
が導かれる。
【００１１】したがって、この条件を満足する点Ｐを中
心にしてティルト群をティルトすれば、その被写体像Ｉ
Ｔを常に焦点ＦＴに結像させることができ、ティルトに
よっても結像平面ＦＰ上において像Ｍが移動されること
はない。しかも変倍群によるズーミングによっても合焦
状態が保持され、かつ同時にズーミングによっても結像
平面ＦＰ上で像Ｍが移動されることはない。
心にしてティルト群をティルトすれば、その被写体像Ｉ
Ｔを常に焦点ＦＴに結像させることができ、ティルトに
よっても結像平面ＦＰ上において像Ｍが移動されること
はない。しかも変倍群によるズーミングによっても合焦
状態が保持され、かつ同時にズーミングによっても結像
平面ＦＰ上で像Ｍが移動されることはない。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、変倍機能
を有するレンズ群の前方のレンズ群全体又はその一部を
主光軸に対してティルト可能に構成しているので、ティ
ルト操作によってあおり撮影が可能となり、しかもズー
ミングによっても合焦状態を保持することができる。 又、最も物体側のレンズ群をその第２主点を中心にティ
ルトさせるよう構成することで、ズーミングによっても
像の移動が生じることはない。更に、ティルト群をＬ２
／Ｌ１＝ｍＴの関係式を満足させるように構成すること
で、ティルト及びズーミングの両方を行っても像の移動
が生じることはない。
を有するレンズ群の前方のレンズ群全体又はその一部を
主光軸に対してティルト可能に構成しているので、ティ
ルト操作によってあおり撮影が可能となり、しかもズー
ミングによっても合焦状態を保持することができる。 又、最も物体側のレンズ群をその第２主点を中心にティ
ルトさせるよう構成することで、ズーミングによっても
像の移動が生じることはない。更に、ティルト群をＬ２
／Ｌ１＝ｍＴの関係式を満足させるように構成すること
で、ティルト及びズーミングの両方を行っても像の移動
が生じることはない。
【図１】本発明の第１実施例における薄肉レンズ系の構
成図である。
成図である。
【図２】第１実施例と比較して好ましくない例の薄肉レ
ンズ系の構成図である。
ンズ系の構成図である。
【図３】図１におけるティルト群のティルト中心を説明
するための厚肉レンズ系の構成図である。
するための厚肉レンズ系の構成図である。
【図４】本発明の第２実施例における薄肉レンズ系の構
成図である。
成図である。
【図５】第２実施例における厚肉レンズ系の構成図であ
る。
る。
【図６】図５におけるティルト群のティルト中心を説明
するための構成図である。
するための構成図である。
ＺＬ ズームレンズ系
Ｔ ティルト群
Ｖ 変倍群
Ｘ 主光軸
Ｏ 被写休
Ｈ１ 第１主点
Ｈ２ 第２主点
Ｐ ティルト中心
Claims (3)
- 【請求項１】 ズーミングの際に少なくとも２つ以上
のレンズ群が移動されるズームレンズにおいて、変倍機
能を有するレンズ群の前方のレンズ群全体又はその一部
を主光軸に対してティルト可能に構成したことを特徴と
するティルトズームレンズ系。 - 【請求項２】 最も物体側のレンズ群を、その第２主
点を中心にティルトさせる請求項１のティルトズームレ
ンズ系。 - 【請求項３】 ティルトさせるレンズ群を固定群とテ
ィルト群とで構成し、ティルト群の横倍率をｍＴとし、
ティルト中心からティルト群の第１主点及び第２主点ま
での距離を夫々Ｌ１，Ｌ２としたとき、Ｌ２／Ｌ１＝ｍ
Ｔを満足する請求項１のティルトズームレンズ系。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07358191A JP3193387B2 (ja) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | ティルトズームレンズ系 |
| DE4201169A DE4201169C2 (de) | 1991-01-17 | 1992-01-17 | Objektiv mit mehreren Linsengruppen |
| US08/443,558 US5642223A (en) | 1991-01-17 | 1995-05-18 | Tilting lens system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07358191A JP3193387B2 (ja) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | ティルトズームレンズ系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04243207A true JPH04243207A (ja) | 1992-08-31 |
| JP3193387B2 JP3193387B2 (ja) | 2001-07-30 |
Family
ID=13522413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07358191A Expired - Fee Related JP3193387B2 (ja) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | ティルトズームレンズ系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3193387B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3699280B2 (ja) | 1998-10-19 | 2005-09-28 | 富士写真フイルム株式会社 | 感熱記録材料 |
-
1991
- 1991-01-17 JP JP07358191A patent/JP3193387B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3193387B2 (ja) | 2001-07-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |