JPH07244235A - ピント調整を施したズームレンズ - Google Patents

ピント調整を施したズームレンズ

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JPH07244235A
JPH07244235A JP6036494A JP6036494A JPH07244235A JP H07244235 A JPH07244235 A JP H07244235A JP 6036494 A JP6036494 A JP 6036494A JP 6036494 A JP6036494 A JP 6036494A JP H07244235 A JPH07244235 A JP H07244235A
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JP
Japan
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focus
zoom
variable power
lens
zoom lens
Prior art date
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Pending
Application number
JP6036494A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroki Nakayama
博喜 中山
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 製作誤差に基づくピント位置の変動を補正し
たピント調整を施したズームレンズを得ること。 【構成】 全系の焦点距離を変える変倍部と該変倍部の
変倍に伴い変動する像面を補正する補正部とから成る変
倍系を有するズームレンズであって、該変倍系の製作誤
差に基づく変倍に伴うピント位置の変動をフォーカスレ
ンズ群を連続的な移動軌跡に沿って移動させて補正して
いること。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は写真用カメラ、ビデオカ
メラ、テレビカメラ等に好適なピント調整を施したズー
ムレンズに関し、特に各部品の製作誤差により変倍を行
ったときのピント位置の変動をフォーカスレンズ群を光
軸上移動させて調整するようにしたピント調整を施した
ズームレンズに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来よりズームレンズは変倍系により変
倍を行い全系の焦点距離を変化させても結像面が変化せ
ず、一定位置となるように構成されている。即ち変倍系
を全系の焦点距離を変える変倍部(バリエーター)と該
変倍部により変倍を行ったときに変動する像面を一定位
置に維持する補正部(コンペンセーター)とから構成し
ている。
【0003】一般にこのときの変倍部は光軸上直線的に
移動させ補正部は光軸上非直線的に移動させている。多
くのズームレンズの場合、補正部は各部品より成る円筒
カム機構を用いてメカニカルな方式により光軸上を非直
線的に移動させている。
【0004】一般にこの機構の要素は製作が難しく、各
部品の製作誤差によりピント位置が変動する場合があっ
た。従来はこのときのピント位置の変動を各レンズ群の
ピント面に対する敏感度の差を利用して、ピント位置が
略一定となるように各レンズ群を微動させて補正してい
た。
【0005】図2は従来の正の屈折力の第1群と負の屈
折力の第2群の2つのレンズ群より成る所謂2群ズーム
レンズの近軸屈折力配置の概略図である。
【0006】同図において第1群L1と第2群L2を矢
印の如く移動させて広角端から望遠端への変倍を行う
際、設計値どおりに各要素が製作されていれば変倍に伴
うピント位置の変動はない。しかしながら実際には製作
誤差により同図に示すようなピント位置の変動が生じて
くる。
【0007】今、広角端と望遠端でのピント位置のずれ
量を各々ΔW,ΔT、広角端での第1群と第2群の敏感
度を各々S1W,S2W、望遠端での第1群と第2群の
敏感度を各々S1T,S2T、ピント位置の変動を補正
する為の第1群と第2群の移動量を各々Δ1,Δ2とし
たとき S1W・Δ1+S2W・Δ2=ΔW ・・・・・ (a1) S1T・Δ1+S2T・Δ2=ΔT ・・・・・ (a2) となる。
【0008】これよりピント位置のずれ量ΔW,ΔTを
第1群と第2群を(a1)式,(a2)式に基づいて移
動させて補正している。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】一般に変倍部と補正部
を有し、結像面が一定位置となるように設計し、構成さ
れたズームレンズであっても各部品の製作上の誤差の影
響で変倍に伴って生ずるピント位置の変動の補正は近年
の高変倍化、大口径化そして高性能化等の要求が強くな
っているズームレンズにおいては重要になっている。例
えば図2に示す2群ズームレンズではピント位置の変動
を補正する為に2つのレンズ群を光軸上移動させてい
る。
【0010】しかしながらこの方法は機構的に複雑化
し、又ズーム中間部でピント位置が大きく変化するもの
やピント位置がプラスからマイナス方向に、又その逆に
変動し、所謂S字状に変動する場合にはピント位置の変
動を良好に補正するのが難しいという問題点があった。
【0011】本発明は、フォーカスレンズ群又は変倍系
のフォーカス機能を有する一部のレンズ群をピント調整
レンズ群として選択し、このピント調整レンズ群を一定
の条件下において光軸上移動させることにより、レンズ
系を構成する各構成部品の製作誤差に基づく変倍に伴う
ピント位置の変動を補正するようにして、これにより全
変倍範囲にわたり高い光学性能を有したピント調整を施
したズームレンズの提供を目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明のピント調整を施
したズームレンズは、 (1−1)全系の焦点距離を変える変倍部と該変倍部の
変倍に伴い変動する像面を補正する補正部とから成る変
倍系を有するズームレンズであって、該変倍系の製作誤
差に基づく変倍に伴うピント位置の変動をフォーカスレ
ンズ群を連続的な移動軌跡に沿って移動させて補正して
いることを特徴としている。
【0013】(1−2)全系の焦点距離を変える変倍部
と該変倍部の変倍に伴い変動する像面を補正する補正部
とから成る変倍系を有するズームレンズであって、該変
倍系の製作誤差に基づく変倍に伴うピント位置の変動を
該補正部のうちのフォーカス機能を有するフォーカスレ
ンズ群を連続的な移動軌跡に沿って移動させて補正して
いることを特徴としている。
【0014】この他本発明では、前記フォーカスレンズ
群の基準位置からの移動補正量を全変倍範囲中の複数の
任意のズーム位置において設定し、それ以外の変倍領域
では移動補正量をズーム比Z以上の正の整数次のm次関
数で補間して設定していることや、前記複数の任意のズ
ーム位置の数nは前記数mに対してm+1以上であるこ
とや、前記複数の任意のズーム位置は広角端と望遠端の
ズーム位置を含んでいること、そして前記フォーカスレ
ンズ群は基準位置からの任意の量のステップによってフ
ォーカスを行っており、前記基準位置からの移動補正量
は前記m次関数に最も近く、フォーカスのステップの量
で最も最小散乱円が小さくなるフォーカスステップで補
正していることや、前記変倍系は正の補正レンズ群とそ
の背後の負の変倍レンズ群とから成ること等を特徴とし
ている。
【0015】
【実施例】図1は本発明の実施例1の近軸屈折力配置の
説明図である。
【0016】同図ではズームレンズとして正の屈折力の
第1群L1と負の屈折力の第2群L2の2つのレンズ群
を有し、双方のレンズ群を共に物体側へ移動させて広角
端Wから望遠端Tへの変倍を行う、所謂2群ズームレン
ズを例にとり示している。
【0017】図1においてZa,Zbは各々全変倍中の
任意の1つのズーム位置を示している。IPは像面であ
る。第2群L2は変倍作用をする変倍部を構成してお
り、実線の如く移動して変倍を行っている。第1群L1
は変倍に伴う像面変動を補正する補正部を構成してお
り、実線の如く移動させて変倍に伴う像面変動を補正し
ている。
【0018】又第1群L1を光軸上移動させてフォーカ
スを行っており、第1群はフォーカス機能を有してい
る。第1群L1と第2群L2が変倍に伴い実線で示す軌
跡の設計値どおり光軸上移動すれば変倍に伴うピント位
置の変動はない。
【0019】しかしながら実際には設計値からの製作誤
差があり、例えばレンズの材質(硝子)の屈折率のバラ
ツキやレンズ厚、レンズ面の加工誤差、そしてレンズ鏡
筒の押え環やカム溝等の加工誤差等の影響により変倍に
伴い各ズーム位置毎の最良結像面位置(ピント位置)が
曲線ISの如く変動してくる。
【0020】今、図1に示す4つのズーム位置での第1
群のピント面(IP)に対する敏感度を各々S1-1 ,S
1-2 ,S1-3 ,S1-4 とする。そして4つのズーム位置
での実測されたピント位置のずれ量を各々Δ1,Δ2,
Δ3,Δ4とする。このとき各ズーム位置でのピント位
置の変動を補正するには各ズーム位置で第1群L1をΔ
i/S1-i だけ移動させれば良い。
【0021】今、Δi/S1-i =aiとおいたとき、図
1において第1群L1の広角端Wでの位置を基準として
第1群L1を3次関数で補間し、点線で示す如く移動さ
せれば変倍に伴うピント位置の変動を補正することがで
きる。
【0022】図3はこのときの第1群L1の広角端での
位置を基準にしたときのピント位置の変動を補正する為
の変倍に伴う移動軌跡の説明図である。
【0023】図3に示すように第1群をその基準位置
(無限遠物体)に対して実線で示す曲線LSの如く変位
させることによって全変倍範囲にわたりピント位置の変
動が少なくなるように補間している。
【0024】本実施例において予め設定されているフォ
ーカスステップを有するカメラの場合には第1群を図3
の破線で示す直線T1〜T4のようにフォーカスステッ
プに基づいてずらしている。尚第1群を最小散乱円径が
最も小さくなるステップを選択して補正しても良い。こ
のときは望遠側での最小散乱円径が最小となるようにフ
ォーカスステップを選択するのが良い。
【0025】本発明のズームレンズにおいて補間する次
数mとピント位置の変動を補正するズーム位置の数nそ
してズーム比Zとの関係は、例えば次の如く設定するの
が良い。
【0026】(イ)フォーカスレンズの基準位置(例え
ば無限遠物体時の位置)からの移動補正量をズーム全域
ではなく、全変倍範囲中の複数の任意のズーム位置にお
いてそれ以外の変倍領域では移動補正量をズーム比Z以
上の正の整数次のm次関数で補間して設定していること
が良い。このとき設定された複数の任意のズーム位置の
数をnとすると、nは補間する関数の次数m(m>Z)
に対してm+1以上であるのが良い。
【0027】(ロ)フォーカスレンズが基準位置から任
意のステップ量毎に繰り出し、又は繰り込むことによっ
て行うのが良い。基準位置からの移動補正量は補正関数
に最も近く、至近距離から無限遠物体の両端に予め余分
に設定しているフォーカスステップの部分を利用し、最
も最小散乱円が小さくなるフォーカスステップを補正量
とするのが良い。
【0028】(ハ)フォーカスレンズ群の基準位置から
の移動補正量を全変倍範囲中で設定する複数の任意のズ
ーム位置は広角端と望遠端のズーム位置を含んでいるこ
とが良い。
【0029】次に本発明に係るズームレンズの具体的な
数値例を表−1に示す。
【0030】
【表1】 以上の実施例は2つのレンズ群のズームレンズについて
説明したが、第2群と像面との間に固定レンズ群を有し
て良い等、このズーム形態に限定されない。
【0031】
【発明の効果】本発明によれば以上のように、フォーカ
スレンズ群又は変倍系のフォーカス機能を有する一部の
レンズ群をピント調整レンズ群として選択し、このピン
ト調整レンズ群を一定の条件下において光軸上移動させ
ることにより、レンズ系を構成する各構成部品の製作誤
差に基づく変倍に伴うピント位置の変動を補正するよう
にして、これにより全変倍範囲にわたり高い光学性能を
有したピント調整を施したズームレンズを達成すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るズームレンズの近軸屈折力配
置の説明図
【図2】 従来の2群ズームレンズの近軸屈折力配置
の説明図
【図3】 本発明に係るズームレンズのピント位置の
補正の説明図
【符号の説明】
L1 第1群 L2 第2群 IP 像面

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 全系の焦点距離を変える変倍部と該変倍
    部の変倍に伴い変動する像面を補正する補正部とから成
    る変倍系を有するズームレンズであって、該変倍系の製
    作誤差に基づく変倍に伴うピント位置の変動をフォーカ
    スレンズ群を連続的な移動軌跡に沿って移動させて補正
    していることを特徴とするピント調整を施したズームレ
    ンズ。
  2. 【請求項2】 全系の焦点距離を変える変倍部と該変倍
    部の変倍に伴い変動する像面を補正する補正部とから成
    る変倍系を有するズームレンズであって、該変倍系の製
    作誤差に基づく変倍に伴うピント位置の変動を該補正部
    のうちのフォーカス機能を有するフォーカスレンズ群を
    連続的な移動軌跡に沿って移動させて補正していること
    を特徴とするピント調整を施したズームレンズ。
  3. 【請求項3】 前記フォーカスレンズ群の基準位置から
    の移動補正量を全変倍範囲中の複数の任意のズーム位置
    において設定し、それ以外の変倍領域では移動補正量を
    ズーム比Z以上の正の整数次のm次関数で補間して設定
    していることを特徴とする請求項1又は2のピント調整
    を施したズームレンズ。
  4. 【請求項4】 前記複数の任意のズーム位置の数nは前
    記数mに対してm+1以上であることを特徴とする請求
    項3のピント調整を施したズームレンズ。
  5. 【請求項5】 前記複数の任意のズーム位置は広角端と
    望遠端のズーム位置を含んでいることを特徴とする請求
    項4のピント調整を施したズームレンズ。
  6. 【請求項6】 前記フォーカスレンズ群は基準位置から
    の任意の量のステップによってフォーカスを行ってお
    り、前記基準位置からの移動補正量は前記m次関数に最
    も近く、フォーカスのステップの量で最も最小散乱円が
    小さくなるフォーカスステップで補正していることを特
    徴とする請求項4のピント調整を施したズームレンズ。
  7. 【請求項7】 前記変倍系は正の補正レンズ群とその背
    後の負の変倍レンズ群とから成ることを特徴とする請求
    項1又は2のピント調整を施したズームレンズ。
JP6036494A 1994-03-04 1994-03-04 ピント調整を施したズームレンズ Pending JPH07244235A (ja)

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JP (1) JPH07244235A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040039913A (ko) * 2002-11-05 2004-05-12 삼성전자주식회사 렌즈의 위치보정이 가능한 촬영장치 및 그 제어방법
JP2005309208A (ja) * 2004-04-23 2005-11-04 Elmo Co Ltd 機械カム式ズームレンズ装置

Cited By (2)

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