JPH0862487A - 変倍光学系レンズ位置制御装置 - Google Patents

変倍光学系レンズ位置制御装置

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JPH0862487A
JPH0862487A JP6225646A JP22564694A JPH0862487A JP H0862487 A JPH0862487 A JP H0862487A JP 6225646 A JP6225646 A JP 6225646A JP 22564694 A JP22564694 A JP 22564694A JP H0862487 A JPH0862487 A JP H0862487A
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JP
Japan
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lens group
focusing
lens
optical system
variable power
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Application number
JP6225646A
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English (en)
Inventor
Motoyuki Otake
基之 大竹
Koichi Oshita
孝一 大下
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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Publication of JPH0862487A publication Critical patent/JPH0862487A/ja
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/10Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens
    • G02B7/102Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens controlled by a microcomputer

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Lens Barrels (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Focusing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 焦点距離範囲および撮影距離の分割数が多い
にもかかわらず所要の記憶情報が少なく、高精度なフォ
ーカシングが可能な変倍光学系レンズ位置制御装置を提
供すること。 【構成】 本発明の変倍光学系レンズ位置制御装置は、
被写体の位置を検出して撮影距離情報を出力するための
測距手段と、変倍光学系の可動変倍レンズ群の変倍によ
る基準位置からの移動量を検出するための検出手段と、
前記測距手段から得られる撮影距離情報および前記検出
手段から得られる前記可動変倍レンズ群の移動量に基づ
いて、前記変倍光学系の合焦レンズ群の所要の移動量を
算出するための演算手段と、前記演算手段で算出された
移動量に基づいて前記合焦レンズ群を駆動して合焦を行
うための合焦手段と、を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、変倍光学系レンズ位置
制御装置に関し、特にインナー・フォーカス方式または
リア・フォーカス方式のズームレンズを内蔵した自動焦
点カメラおよび自動焦点ビデオカメラ等のフォーカシン
グレンズ群(合焦レンズ群)の位置制御装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】近年、レンズ一体型のスチールカメラや
ビデオカメラでは、ズームレンズの搭載および自動焦点
機能の搭載が主流となってきている。これらのカメラに
搭載されるズームレンズでは、全体操り出し方式を用い
て、あるいはレンズ系を構成する可動レンズ群のうち一
部のレンズ群を移動させる、いわゆるリアーフォーカス
方式またはインナーフォーカス方式を用いて、フォーカ
シングする(合焦させる)ものが主流である。
【0003】しかしながら、このようなズームレンズで
は、フォーカシングレンズ群(合焦動作に伴って光軸に
沿って移動するレンズ群)の移動量が、撮影距離とレン
ズ系の焦点距離との双方に依存して決定され、同じ撮影
距離であっても焦点距離によりフォーカシングレンズ群
の移動量が異なってしまう。
【0004】したがって、このようなズームレンズで
は、焦点距離領域を複数の細かい焦点距離範囲に分割し
て、焦点距離が連続的に存在しない、いわゆるステップ
ズームを採用するものがほとんどである。すなわち、各
焦点距離範囲における撮影距離に応じてフォーカシング
レンズ群の移動量を与える方法が、種々提案されてい
る。各焦点距離範囲における撮影距離に応じてフォーカ
シングレンズ群の移動量を与える方法として、(1)撮
影距離に対応するフォーカシングレンズ群の移動量の対
応表を記憶する方法や、(2)撮影距離とフォーカシン
グレンズ群の移動量との関係を演算式として記憶する方
法が挙げられる。
【0005】たとえば、特開昭62−284317号公
報では、ある撮影距離に対する各焦点距離範囲でのフォ
ーカシングレンズ群の移動量を予め記憶部に蓄積させて
おき、フォーカシングレンズ群の移動量を求める方法を
開示している。また、特開平5−113533号公報で
は、各焦点距離範囲に対応した固有係数を予め記憶部に
蓄積させておき、撮影距離とこの固有係数とに基づく演
算によりフォーカシングレンズ群の移動量を算出する方
法を開示している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
62−284317号公報に開示の方法では、合焦精度
を高めるために無限遠から至近距離に亘ってフォーカシ
ングレンズ群の停止位置を多くする場合、記憶容量が急
激に増大してしまうという不都合があった。また、特開
平5−113533号公報に開示の方法では、前述の通
り、ズームレンズの焦点距離範囲を複数の範囲に分割
し、各焦点距離範囲に対する固有係数を記憶部に保持し
ている。このため、断続的に存在する特定の焦点距離範
囲だけに、すなわちステップズームだけにしか適用する
ことができず、連続的に焦点距離の変化するズームレン
ズに適用することができないという不都合があった。
【0007】また、ステップズームとして用いる場合に
も、ズームレンズの高変倍化に伴ってズームレンズの焦
点距離範囲の分割数を増やすと、記憶部に保持すべき固
有係数の数が増大して、膨大な記憶容量を必要とすると
いう不都合もあった。本発明は、前述の課題に鑑みてな
されたものであり、焦点距離範囲および撮影距離の分割
数が多いにもかかわらず所要の記憶情報が少なく、高精
度なフォーカシングが可能な変倍光学系レンズ位置制御
装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明においては、被写体の位置を検出して撮影距
離情報を出力するための測距手段と、変倍光学系の可動
変倍レンズ群の変倍による基準位置からの移動量を検出
するための検出手段と、前記測距手段から得られる撮影
距離情報および前記検出手段から得られる前記可動変倍
レンズ群の移動量に基づいて、前記変倍光学系の合焦レ
ンズ群の所要の移動量を算出するための演算手段と、前
記演算手段で算出された移動量に基づいて前記合焦レン
ズ群を駆動して合焦を行うための合焦手段と、を備えて
いることを特徴とする変倍光学系レンズ位置制御装置を
提供する。
【0009】本発明の好ましい態様によれば、前記撮影
距離情報を撮影距離Rとし、前記可動変倍レンズ群の移
動量をδとし、所定の係数をaとし、前記合焦レンズ群
の所要の移動量をγとしたとき、前記演算手段は、
【数2】 の演算式に基づいて前記合焦レンズ群の所要の移動量を
算出する。
【0010】
【作用】本発明の変倍光学系レンズ位置制御装置では、
測距手段から得られる撮影距離情報と検出手段から得ら
れる可動変倍レンズ群の移動量とに基づいて、合焦レン
ズ群の所要の移動量を算出するための演算手段を備えて
いる。具体的には、たとえば演算手段に予め記憶されて
いる演算式に、撮影距離および可動変倍レンズ群の移動
量を代入するだけで、合焦レンズ群の所要の移動量を直
接算出することができる。したがって、焦点距離範囲お
よび撮影距離の分割数を多くしても所要の記憶情報が少
なく、高精度なフォーカシングが可能となる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を、添付図面に基づい
て説明する。図1は、本発明の実施例にかかる変倍光学
系レンズ位置制御装置の構成を概略的に示すブロック図
である。図1に示す変倍光学系レンズ位置制御装置は、
変倍に際して光軸に沿って移動する可動変倍レンズ群1
と、フォーカシングに際して光軸に沿って移動するフォ
ーカシングレンズ群2とを含むズームレンズを備えてい
る。
【0012】図示の変倍光学系レンズ位置制御装置で
は、可動変倍レンズ群1の移動量はズームエンコーダ3
によって検出され、フォーカシングレンズ群2の移動量
はフォーカスエンコーダ6によって検出される。そし
て、可動変倍レンズ群1は、制御手段5の制御を介して
ズームモーター4により光軸に沿って駆動される。一
方、フォーカシングレンズ群2は、合焦手段8の制御を
介してフォーカスモーター7により光軸に沿って駆動さ
れるようになっている。
【0013】図示の変倍光学系レンズ位置制御装置はさ
らに、レンズ系全体の制御を行うシステムコントローラ
10と、システムコントローラ10から測距命令を受け
て被写体位置を検出して撮影距離情報を出力する測距手
段9と、レンズ位置情報および撮影距離情報に基づいて
フォーカシングレンズ群の所要移動量を算出する演算手
段11とを備えている。システムコントローラ10は、
ズーミングボタン12を介してレンズ系の焦点距離を変
化させる変倍動作を開始し、レリーズボタン13を介し
てレンズ系の合焦動作を開始するようになっている。
【0014】まず、ズーミングボタン12を押すことに
より、システムコントローラ10により変倍動作が開始
される。すなわち、システムコントローラ10からズー
ム移動量に対応する信号が制御手段5に送出され、制御
手段5はズームモーター4を介して可動変倍レンズ群1
を所定のズーム移動量だけ光軸に沿って移動させる。こ
の際、ズームエンコーダ3により可動変倍レンズ群1の
移動量を検出する。後述するように、検出した可動変倍
レンズ群1の移動量は制御手段5を介してシステムコン
トローラ10に入力され、システムコントローラ10は
可動変倍レンズ群1の基準位置からの移動量δを記憶す
る。
【0015】なお、レンズ系の焦点距離fは、可動変倍
レンズ群1の基準位置からの移動量δと所定の係数bと
に基づき、以下の近似式(1)で表わされる。
【数3】 f=Σbi δi (i=0,1,2,・・・) =b0 +b1 δ1 +b2 δ2 +・・・ (1)
【0016】次に、合焦動作について、説明する。レリ
ーズボタン13が閉となると、システムコントローラ1
0によりフォーカシング(合焦)の動作が開始される。
まず、システムコントローラ10がズームエンコーダ3
で検出した可動変倍レンズ群1の移動量δを制御手段5
を介して得るとともに、測距手段9に測距命令を出して
測距手段9から被写体位置情報すなわち撮影距離情報α
を得る。なお、撮影距離情報αは、測距手段9において
得られる撮影距離そのものの値でも良いし、撮影距離の
逆数のような撮影距離と間接的に結びつく値であっても
よい。
【0017】次いで、システムコントローラ10から、
可動変倍レンズ群1の移動量δおよび撮影距離情報αが
演算手段11に入力される。演算手段11では、予め記
憶された演算式に可動変倍レンズ群1の移動量δと撮影
距離情報αとを代入して、所要のフォーカシング移動量
γを算出する。算出されたフォーカシング移動量γは合
焦手段8に伝達され、フォーカスモーター7を介してフ
ォーカシングレンズ群2を適宜光軸に沿って駆動するこ
とによって、合焦動作を終了する。
【0018】なお、本発明においては、可動変倍レンズ
群1の移動量δからフォーカシング移動量γを演算式に
より算出している。このため、δからγが一義的に求め
られるように、可動変倍レンズ群1は、変倍に際して、
物体側あるいは像側に単調に移動することが望ましい。
また、本発明においては、前述の近似式の次数を減ら
し、レンズ制御を行う上での記憶容量を減らすために、
各撮影距離に対するフォーカシング移動量γが、広角端
から望遠端への変倍に際して、単調に且つ緩やかに増加
することが望ましい。
【0019】さらに、本発明による変倍光学系レンズ位
置制御装置においては、以下に示す近似式(2)に可動
変倍レンズ群の移動量δと撮影距離情報αとを代入し
て、フォーカシングレンズ群のフォーカシング移動量γ
を算出することが好ましい。
【数4】 γ=ΣΣaijαi δj (i=1,2,3,...,j=0,1,2,...) = (a10+a11δ+a12δ2 +・・・ )・α1 +(a20+a21δ+a22δ2 +a23δ3 )・α2 +・・・ (2) ただし、aijは所定の係数である。
【0020】なお、測距手段9は、レンズ系の光軸とは
異なる光軸を有し、例えば赤外線を被写体に向かって投
光して、被写体より戻ってくる光束を受光し、三角測距
方式により被写体の位置を検出する、いわゆるアクティ
ブ方式の焦点検出装置でもよい。また、間隔を隔てて配
置された2つの受光系で被写体の像を受光し、その視差
から被写体の位置を検出する、いわゆるパッシブ方式の
焦点検出装置であってもよい。
【0021】なお、特開平5−113533号公報に開
示の方法では、可動変倍レンズ群の移動量から近似式を
用いて焦点距離を算出し、その焦点距離が含まれる焦点
距離範囲を検出する。そして、撮影距離情報と焦点距離
とに対応する固有係数を演算式に代入して、フォーカシ
ング移動量γを算出している。しかしながら、本発明に
おける演算式では、可動変倍レンズ群1の移動量δと撮
影距離情報αとに基づきフォーカシング移動量γを直接
得るようにしているので、処理の高速化を図ることがで
きる。
【0022】また、本発明においては、可動変倍レンズ
群1の基準位置からの移動量δと撮影距離情報αとに基
づいてフォーカシング移動量γを算出しているが、可動
変倍レンズ群1の基準位置からの移動量δの代わりに、
ズームレンズ鏡筒の回転角を用いてフォーカシング移動
量γを算出することも可能である。なお、ズームレンズ
鏡筒の回転角からフォーカシング移動量γを算出する場
合には、可変変倍レンズ群1が、変倍に際して、物体側
あるいは像側に単調に移動することに限定されない。
【0023】以下、具体的なズームレンズに対して本発
明の変倍光学系レンズ位置制御装置の実施例を説明す
る。 〔実施例1〕図2は、第1実施例にかかる変倍光学系レ
ンズ位置制御装置のズームレンズのレンズ構成を示す図
である。図示のズームレンズは、物体側より順に、正屈
折力の第1レンズ群G1と、負屈折力の第2レンズ群G
2と、正屈折力の第3レンズ群G3と、正屈折力の第4
レンズ群G4と、負屈折力の第5レンズ群G5とにより
構成され、広角端から望遠端への変倍に際して、第1レ
ンズ群G1と第2レンズ群2との空気間隔が増大し、第
2レンズ群G2と第3レンズ群G3との空気間隔は減少
し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との空気間隔
が増大し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との空
気間隔は減少するように移動する。
【0024】第1レンズ群G1は、物体側より順に、両
凸レンズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズと
の貼合わせからなる接合正レンズ成分L1により構成さ
れている。第2レンズ群G2は、物体側より順に、両凹
レンズ成分L21と物体側に凸面を向けた正メニスカス
レンズ成分L22とにより構成されている。第3レンズ
群G3は、両凸レンズ成分L3により構成されている。
第4レンズ群G4は、物体側より順に、両凸レンズと物
体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの貼合わせか
らなる接合正レンズ成分L4により構成されている。第
5レンズ群G5は、物体側より順に、像側に凸面を向け
た正メニスカスレンズ成分L51と、物体側に対して凹
面を向けた負メニスカスレンズ成分L52と、物体側に
対して凹面を向けた負メニスカスレンズ成分L53とに
より構成されている。
【0025】また、第3レンズ群G3と第4レンズ群G
4との間には開口絞りSが配置され、広角端から望遠端
への変倍に際して第4レンズG4と一体的に移動する。
さらに、第3レンズ群G3を光軸に沿って移動させて、
フォーカシングを行っている。
【0026】次の表(1)に、本発明の実施例1の諸元
の値を掲げる。表(1)において、fは焦点距離を、B
fはバックフォーカスを表す。さらに、面番号は光線の
進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を、
屈折率およびアッベ数はそれぞれd線(λ=587.6
nm)に対する値を示している。
【0027】
【表1】 面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数 1 45.0525 3.893 1.51860 69.98 2 -38.2984 1.381 1.86074 23.01 3 -67.7399 (d3= 可変) 4 -21.1121 1.256 1.74810 52.30 5 18.7929 0.879 6 18.5014 1.884 1.86074 23.01 7 57.8271 (d7= 可変) 8 107.9504 1.758 1.51860 69.98 9 -25.8609 (d9= 可変) 10 ∞ 1.884 (開口絞りS) 11 40.0922 3.265 1.51860 69.98 12 -10.7240 1.507 1.80518 25.35 13 -19.5245 (d13=可変) 14 -149.4337 2.888 1.80518 25.35 15 -26.0698 1.633 16 -32.9870 1.381 1.84042 43.35 17 -169.9714 3.767 18 -16.6274 1.5707 1.77279 49.45 19 -294.9845 Bf (変倍における可変間隔) f d3 d7 d9 d13 Bf 38.8095 2.0894 4.0239 2.7541 15.3353 9.5997 46.7720 5.3220 3.7448 3.0332 12.1026 14.9147 54.7394 7.7873 3.4658 3.3123 9.6374 20.0289 62.7069 9.7383 3.1867 3.5913 7.6864 24.9737 70.6743 11.3259 2.9076 3.8704 6.0988 29.7730 78.6418 12.6459 2.6285 4.1495 4.7788 34.4442 86.6092 13.7620 2.3495 4.4285 3.6627 39.0004 94.5767 14.7185 2.0704 4.7076 2.7062 43.4518 102.5441 15.4465 1.7913 4.9866 1.8773 47.8064 110.5159 16.2726 1.5123 5.2657 1.1521 52.0738
【0028】次の表(2)に、第1レンズ群G1の移動
量δ、並びに撮影距離R=1mおよびR=2mに対する
フォーカシング移動量γを示す。なお、第1レンズ群G
1の移動量δは、広角端を基準位置とし、物体側への移
動を正としている。また、フォーカシング移動量γは、
像側への移動を正としている。
【0029】
【表2】
【0030】第1実施例では、上述の近似式(2)にお
けるδとして第1レンズ群G1の移動量を、αとして撮
影距離Rの逆数1/Rを用いて、フォーカシング移動量
γを算出している。すなわち、以下の近似式(3)によ
って、フォーカシング移動量γを算出している。
【数5】 γ= (a10+a11δ+a12δ2 +a13δ3 )・R-1 +(a20+a21δ+a22δ2 +a23δ3 )・R-2 (3)
【0031】ただし、 a10= 0.171687×10+1 a11= 0.646839×10-1 a12= 0.217934×10-3 a13=−0.263337×10-5 a20= 0.239545×10-1 a21=−0.949514×10-3 a22=−0.338433×10-4 a23= 0.562426×10-6
【0032】表(2)から明らかなように、本実施例の
ズームレンズでは、広角端から望遠端への変倍に際し
て、第1レンズ群G1の移動量δが物体側に単調に移動
し、各撮影距離に対してフォーカシング移動量γが単調
に変化している。このようなズームレンズにおいて、近
似式(3)のような単純な演算式に第1レンズ群G1の
移動量δおよび撮影距離Rを代入するだけで、所要のフ
ォーカシング移動量γを直接的に且つ高精度に得ること
ができた。
【0033】なお、近似式(3)では、δに関する3次
の多項式としたが、1次式、2次式、あるいはさらに高
次の多項式としてもよい。また、近似式(1)では、1
/Rに関する2次式としたが、δと同様、1次式、3次
式、あるいはさらに高次の多項式としてもよい。δおよ
びRに関する多項式の次数が小さい場合には、演算の高
速化や、記憶容量の節約を図ることができる。また、多
項式の次数が大きい場合には、フォーカシング精度の向
上を図ることができる。
【0034】図4は、撮影距離Rが無限遠、2mおよび
1mの場合の各焦点距離状態におけるフォーカシングレ
ンズ群G3の隣接レンズ群G2およびG4に対する相対
的な移動を示す図である。図4において、図中左端は第
2レンズG2の位置を図中右端が第4レンズ群G4の位
置を示す。なお、変倍に際して、第2レンズG2と第4
レンズ群G4とは一体的に移動するので、第2レンズG
2と第4レンズ群G4との軸上空気間隔は一定である。
このように、実施例1では、フォーカシングレンズ群で
ある第3レンズ群G3の各撮影距離に対する移動量は、
広角端(図中上側)から望遠端(図中下側)への変倍に
際して、単調に且つ緩やかに増加していることがわか
る。
【0035】〔実施例2〕図3は、第2実施例にかかる
変倍光学系レンズ位置制御装置のズームレンズのレンズ
構成を示す図である。図3のズームレンズは、物体側よ
り順に、正屈折力の第1レンズ群G1と、負屈折力の第
2レンズ群G2とにより構成され、広角端から望遠端へ
の変倍に際して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2
との空気間隔が減少するように移動する。
【0036】第1レンズ群G1は、物体側より順に、物
体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ成分L11、両
凸レンズ成分L12、両凹レンズと両凸レンズとの貼合
わせからなる接合レンズ成分L13、および両凸レンズ
成分L14により構成されている。第2レンズ群G2
は、物体側より順に、像面に凸面を向けた正メニスカス
レンズ成分L21、および像側に凸面を向けた負メニス
カスレンズ成分L22により構成されている。また、第
1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間には開口絞り
Sが配置され、広角端から望遠端への変倍に際して第1
レンズ群G1と一体的に移動する。さらに、レンズ系全
体を移動させて、フォーカシングを行っている。
【0037】次の表(3)に、本発明の実施例2の諸元
の値を掲げる。表(3)において、fは焦点距離を、B
fはバックフォーカスを表す。さらに、面番号は光線の
進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を、
屈折率およびアッベ数はそれぞれd線(λ=587.6
nm)に対する値を示している。
【0038】
【表3】 面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数 1 19.1728 1.400 1.77279 49.45 2 8.7151 3.100 3 16.3784 5.600 1.59507 35.51 4 -144.5355 2.700 5 -22.9378 2.200 1.80454 39.61 6 10.5801 3.300 1.58913 61.30 7 -19.1814 0.100 8 37.4136 5.600 1.51860 69.98 9 -10.8001 1.200 10 ∞ (d10=可変) (開口絞りS) 11 -21.8194 2.600 1.74330 49.32 12 -16.3633 4.200 13 -9.2891 1.400 1.74810 52.30 14 -35.6013 Bf
【0039】次の表(4)に、第1レンズ群G1の移動
量δ、並びに撮影距離R=1mおよびR=2mに対する
フォーカシング移動量γを示す。なお、第1レンズ群G
1の移動量δは広角端を基準位置とし、物体側への移動
を正としている。また、フォーカシング移動量γは、像
側への移動を正としている。
【0040】
【表4】
【0041】第2実施例では、近似式(2)におけるδ
として第1レンズ群G1の移動量を、αとして撮影距離
Rの逆数1/Rを用いて、フォーカシング移動量γを算
出している。すなわち、以下の近似式(4)によって、
フォーカシング移動量γを算出している。
【数6】 γ= (a10+a11δ+a12δ2 +a13δ3 )・R-1 +(a20+a21δ+a22δ2 +a23δ3 )・R-2 +(a30+a31δ+a32δ2 +a33δ3 )・R-3 (4)
【0042】ただし、 a10=0.618900×100 a11=0.657539×10-1 a12=0.231703×10-3 a13=0.271754×10-5 a20=0.409157×10-1 a21=0.584359×10-2 a22=0.251863×10-4 a23=0.263944×10-5 a30=0.491180×10-2 a31=0.967546×10-3 a32=0.418951×10-4 a33=0.119700×10-5
【0043】表(4)から明らかなように、本実施例の
ズームレンズでは、広角端から望遠端への変倍に際し
て、第1レンズ群G1の移動量δが物体側に単調に移動
し、各撮影距離に対してフォーカシング移動量γが単調
に変化している。このようなズームレンズにおいて、近
似式(4)のような単純な演算式に第1レンズ群G1の
移動量δおよび撮影距離Rを代入するだけで、所要のフ
ォーカシング移動量γを直接的に且つ高精度に得ること
ができた。
【0044】なお、近似式(4)では、δに関する3次
の多項式としたが、1次式、2次式、あるいはさらに高
次の多項式としてもよい。また、近似式(1)では、1
/Rに関しても3次式としたが、δと同様、1次式、2
次式、あるいはさらに高次の多項式としてもよい。δお
よびRに関する多項式の次数が小さい場合には、演算の
高速化や、記憶容量の節約を図ることができる。また、
多項式の次数が大きい場合には、フォーカシング精度の
向上を図ることができる。
【0045】なお、本発明は、レンズ系の一部のレンズ
群でフォーカシングを行うズームレンズへの適用に限定
されるものではなく、レンズ系全体でフォーカシングを
行うズームレンズにも適用することができる。また、本
発明による各実施例においては、撮影距離情報として撮
影距離Rの逆数1/Rを用いたが、前述の通り、測距手
段において得られる撮影距離Rそのものの値を用いても
よいし、鏡筒の回転角を用いてフォーカシング移動量γ
を算出してもよい。
【0046】なお、上述の実施例では、変倍中像位置が
一定であるズームレンズを例にとって本発明を説明した
が、変倍中像位置が可変のバリフォーカルレンズに対し
ても本発明を適用することができる。
【0047】
【効果】以上説明したように、本発明の変倍光学系レン
ズ位置制御装置によれば、物体距離の分割数および焦点
距離の分割数の双方を多くしても、所要の記憶容量が小
さく、且つ精度の高いフォーカシングが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例にかかる変倍光学系レンズ位置
制御装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図2】第1実施例にかかる変倍光学系レンズ位置制御
装置のズームレンズのレンズ構成を示す図である。
【図3】第2実施例にかかる変倍光学系レンズ位置制御
装置のズームレンズのレンズ構成を示す図である。
【図4】実施例1において、撮影距離Rが無限遠、2m
および1mの場合の各焦点距離状態におけるフォーカシ
ングレンズ群G3の隣接レンズ群G2およびG4に対す
る相対的な移動を示す図である。
【符号の説明】
1 可動変倍レンズ群 2 フォーカシングレンズ群 3 ズームエンコーダ 4 ズームモーター 5 制御手段 6 フォーカスエンコーダ 7 フォーカスモーター 8 合焦手段 9 測距手段 10 システムコントローラ 11 演算手段 12 ズーミングボタン 13 レリーズボタン
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03B 13/34

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被写体の位置を検出して撮影距離情報を
    出力するための測距手段と、 変倍光学系の可動変倍レンズ群の変倍による基準位置か
    らの移動量を検出するための検出手段と、 前記測距手段から得られる撮影距離情報および前記検出
    手段から得られる前記可動変倍レンズ群の移動量に基づ
    いて、前記変倍光学系の合焦レンズ群の所要の移動量を
    算出するための演算手段と、 前記演算手段で算出された移動量に基づいて前記合焦レ
    ンズ群を駆動して合焦を行うための合焦手段と、 を備えていることを特徴とする変倍光学系レンズ位置制
    御装置。
  2. 【請求項2】 前記撮影距離情報を撮影距離Rとし、前
    記可動変倍レンズ群の移動量をδとし、所定の係数をa
    とし、前記合焦レンズ群の所要の移動量をγとしたと
    き、前記演算手段は、 【数1】 の演算式に基づいて前記合焦レンズ群の所要の移動量を
    算出することを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系
    レンズ位置制御装置。
  3. 【請求項3】 前記可動変倍レンズ群は、変倍に際し
    て、物体側にあるいは像側に単調に移動することを特徴
    とする請求項1または2に記載の変倍光学系レンズ位置
    制御装置。
  4. 【請求項4】 各撮影距離に対する前記合焦レンズ群の
    移動量は、広角端から望遠端への変倍に際して、単調に
    且つ緩やかに増加することを特徴とする請求項1乃至3
    のいずれか1項に記載の変倍光学系レンズ位置制御装
    置。
  5. 【請求項5】 前記検出手段は、前記変倍光学系の可動
    変倍レンズ群のうちの1つのレンズ群について変倍によ
    る基準位置からの移動量を検出することを特徴とする請
    求項1乃至4のいずれか1項に記載の変倍光学系レンズ
    位置制御装置。
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