JP2007121770A - Lens device, lens adjustment device, and camera - Google Patents
Lens device, lens adjustment device, and camera Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007121770A JP2007121770A JP2005315118A JP2005315118A JP2007121770A JP 2007121770 A JP2007121770 A JP 2007121770A JP 2005315118 A JP2005315118 A JP 2005315118A JP 2005315118 A JP2005315118 A JP 2005315118A JP 2007121770 A JP2007121770 A JP 2007121770A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- piezoelectric element
- correction lens
- correction
- element sheet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Studio Devices (AREA)
Abstract
【課題】小型かつ低コストで補正レンズを移動可能として、像面湾曲補正を行うことを目的とする。
【解決手段】第1鏡筒12に、第2鏡筒14に設けられた第2レンズ24の像面湾曲を補正するための補正レンズ18を設ける。補正レンズ18は、第2鏡筒14のハウジング14Aに設けられた3本のスタッドピン14Bと補正レンズ18の貫通穴18Aとを、貫通穴18Aがスタッドピン14Bの直径に対して十分な大きさを持って係合し、補正レンズ18を光軸と直交する方向に移動可能とする。そして、第1鏡筒12と補正レンズ20を圧電素子シート20によって連結する。すなわち、圧電素子シート20に電流を印加することで、圧電素子シート20に歪みが発生し、これによって補正レンズ18を第1鏡筒12内で移動する。
【選択図】図1An object of the present invention is to perform field curvature correction by enabling a correction lens to be moved in a compact and low-cost manner.
A correction lens for correcting curvature of field of a second lens provided in a second lens barrel is provided in the first lens barrel. The correction lens 18 includes three stud pins 14B provided in the housing 14A of the second lens barrel 14 and a through hole 18A of the correction lens 18, and the through hole 18A is sufficiently large with respect to the diameter of the stud pin 14B. So that the correction lens 18 can be moved in a direction perpendicular to the optical axis. Then, the first lens barrel 12 and the correction lens 20 are connected by the piezoelectric element sheet 20. That is, by applying a current to the piezoelectric element sheet 20, the piezoelectric element sheet 20 is distorted, and thereby the correction lens 18 is moved in the first lens barrel 12.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、レンズ装置、レンズ調整装置、及びカメラにかかり、特に、撮影レンズの像面湾曲を補正することが可能なレンズ装置、レンズ調整装置、及びカメラに関する。 The present invention relates to a lens device, a lens adjustment device, and a camera, and more particularly to a lens device, a lens adjustment device, and a camera that can correct field curvature of a photographing lens.
レンズ交換式カメラ等に用いられるレンズ装置には、像面湾曲特性を有するため、光軸以外の部分の像は必ずしも鮮鋭な像となるとは言えない。すなわち、光軸からの距離に応じて像面が湾曲する特性を有するので、光軸付近では鮮鋭な像となるものの、光軸から離れた位置ではピントがぼけた像となる。 Since a lens apparatus used for an interchangeable lens camera or the like has a field curvature characteristic, an image of a portion other than the optical axis is not necessarily a sharp image. That is, since the image surface has a characteristic of being curved in accordance with the distance from the optical axis, a sharp image is obtained near the optical axis, but an out-of-focus image is obtained at a position away from the optical axis.
そこで、特許文献1に記載の技術では、像面湾曲情報をレンズ鏡筒から受信して、合焦位置を補正して撮像レンズによって結像する被写体像の合焦位置を調整することが提案されている。 Therefore, in the technique described in Patent Document 1, it is proposed to receive field curvature information from the lens barrel, correct the focus position, and adjust the focus position of the subject image formed by the imaging lens. ing.
合焦位置の調整などを行うためには、補正レンズなどのレンズを移動する必要があるが、レンズの移動方法としては、特許文献2に記載の技術などが提案されている。 In order to adjust the in-focus position, it is necessary to move a lens such as a correction lens. As a method for moving the lens, a technique described in Patent Document 2 has been proposed.
特許文献2に記載の技術では、ズームレンズ装置を構成するレンズ群のうち、ズーミングとフォーカシングに寄与するレンズ群を保持する保持枠のピンを、フォーカスカム環のカム溝を貫通し、ズームカム環のカム溝に係合し、フォーカスカム環に圧電素子型アクチュエータを取り付けて、圧電素子に駆動パルスを印加することで、フォーカスカム環を光軸方法に移動して焦点合わせを行うことが提案されている。 In the technique described in Patent Document 2, the pin of the holding frame that holds the lens group that contributes to zooming and focusing among the lens groups that constitute the zoom lens device passes through the cam groove of the focus cam ring, and the zoom cam ring It has been proposed to engage the cam groove, attach a piezoelectric element type actuator to the focus cam ring, and apply a drive pulse to the piezoelectric element to move the focus cam ring to the optical axis method for focusing. Yes.
一方、複数のレンズを備える場合には、レンズの光軸のずれが像面湾曲等の原因となる。そこで、特許文献3に記載の技術では、レンズの光軸のずれを検出する装置が提案されている。
しかしながら、特許文献3に記載の技術では、レンズの光軸ずれを検出するのみであり、その補正方法やレンズの光軸ずれを補正するための補正レンズの移動方法等までは提案されていない。 However, the technique described in Patent Document 3 only detects the optical axis deviation of the lens, and does not propose a correction method or a correction lens moving method for correcting the optical axis deviation of the lens.
また、特許文献1に記載の技術も同様に、レンズ装置から像面湾曲情報を取得して補正することが提案されているものの、像面湾曲を補正するためのレンズの移動方法などについては提案されていない。 Similarly, the technique described in Patent Document 1 is proposed to acquire and correct field curvature information from the lens apparatus, but a method for moving the lens to correct field curvature is also proposed. It has not been.
さらに、特許文献2に記載の技術では、圧電素子によってレンズを光軸方向に移動することが提案されているものの、光軸ずれによって発生する像面湾曲を補正することができない、という問題があると共に、レンズを光軸方向に移動するために複雑な機構が必要である、という問題がある。 Furthermore, although the technique described in Patent Document 2 has proposed that the lens be moved in the optical axis direction by a piezoelectric element, there is a problem in that it is impossible to correct curvature of field that occurs due to optical axis misalignment. In addition, there is a problem that a complicated mechanism is required to move the lens in the optical axis direction.
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、小型かつ低コストで補正レンズを移動可能として、像面湾曲補正を行うことを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to perform field curvature correction by enabling a correction lens to be moved in a small size and at a low cost.
上記目的を達成するために請求項1に記載のレンズ装置は、被写体像を結像するレンズの像面湾曲を補正するための補正レンズと、前記補正レンズの光軸を移動可能に、前記補正レンズを収納する鏡筒と、前記鏡筒と前記補正レンズを連結し、電流を印加することで発生する歪みによって前記補正レンズの光軸を移動する圧電素子シートとを備えることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the lens device according to claim 1, wherein the correction lens for correcting curvature of field of a lens that forms a subject image, and the optical axis of the correction lens are movable, and the correction is performed. It comprises a lens barrel that houses a lens, and a piezoelectric element sheet that connects the lens barrel and the correction lens and moves the optical axis of the correction lens by distortion generated by applying a current.
請求項1に記載の発明によれば、被写体像を結像するレンズの像面湾曲を補正するための補正レンズが圧電素子シートによって連結されて鏡筒に収納される。鏡筒に収納された補正レンズは、補正レンズの光軸が移動可能に収納されているので、圧電素子シートに電流を印加することによって、圧電素子シートに歪みが発生してレンズの光軸を移動することができる。例えば、請求項3に記載の発明のように、圧電素子シートは、補正レンズの光軸と直交する方向に補正レンズを移動、または補正レンズの光軸と直交する方向を回転軸として補正レンズを回転するようにしてもよい。 According to the first aspect of the present invention, the correction lens for correcting the curvature of field of the lens that forms the subject image is connected by the piezoelectric element sheet and housed in the lens barrel. The correction lens housed in the lens barrel is housed in such a way that the optical axis of the correction lens is movable, so that applying a current to the piezoelectric element sheet causes distortion in the piezoelectric element sheet, thereby changing the optical axis of the lens. Can move. For example, as in the third aspect of the invention, the piezoelectric element sheet moves the correction lens in a direction orthogonal to the optical axis of the correction lens, or uses the correction lens with the direction orthogonal to the optical axis of the correction lens as a rotation axis. You may make it rotate.
すなわち、圧電素子シートによって補正レンズの光軸を移動することで、補正レンズによる結像位置が変わるので、レンズの像面湾曲を補正することができる。 That is, by moving the optical axis of the correction lens by the piezoelectric element sheet, the imaging position of the correction lens changes, so that the field curvature of the lens can be corrected.
従って、比較的安価で、かつ小型な圧電素子シートを用いて補正レンズを移動することができるので、小型かつ低コストな構成で補正レンズを移動して、像面湾曲補正を行うことができる。 Accordingly, since the correction lens can be moved using a relatively inexpensive and small piezoelectric element sheet, the field curvature can be corrected by moving the correction lens with a small and low-cost configuration.
例えば、請求項2に記載の発明のように、レンズによって結像された被写体像を光源変換して撮影信号を取得する撮像素子と、撮像素子から得られる撮影信号に基づいて、圧電素子シートへ印加する電流を制御する制御手段と、を更に備えることによって、像面湾曲を補正することが可能となる。 For example, as in the second aspect of the invention, an image sensor that obtains a photographic signal by converting a subject image formed by a lens to a light source, and a piezoelectric element sheet based on the photographic signal obtained from the image sensor. By further comprising control means for controlling the applied current, it becomes possible to correct field curvature.
この時、制御手段は、請求項4に記載の発明のように、圧電素子シートを複数有する場合には、複数の圧電素子シートに電流を選択的に印加することによって、補正レンズを移動することができる。すなわち、制御手段は、電流を印加する圧電素子シートを選択制御すると共に、印加する電流値を制御するようにしてもよい。
At this time, if the control means has a plurality of piezoelectric element sheets as in the invention described in
なお、制御手段は、請求項5に記載の発明のように、撮像素子によって予め定めたチャート像を光電変換して取得した撮影信号に基づいて、圧電素子シートへ印加する電流を制御するようにしてもよい。 The control means controls the current applied to the piezoelectric element sheet on the basis of a photographing signal obtained by photoelectrically converting a chart image determined in advance by the imaging element as in the invention described in claim 5. May be.
請求項6に記載のレンズ調整装置は、請求項1に記載のレンズ装置の前記補正レンズの位置を調整するレンズ調整装置であって、前記レンズによって結像された被写体像を光電変換して撮影信号を取得する撮像素子から得られる前記撮影信号に基づいて、前記圧電素子シートへ印加する電流を制御する制御手段を備えることを特徴としている。 The lens adjustment device according to claim 6 is a lens adjustment device that adjusts the position of the correction lens of the lens device according to claim 1, wherein the subject image formed by the lens is photoelectrically converted and photographed. Control means for controlling a current to be applied to the piezoelectric element sheet is provided based on the photographing signal obtained from the image sensor that obtains the signal.
請求項6に記載のレンズ調整装置によれば、レンズによって結像された被写体像を光電変換して撮影信号を取得する撮像素子から得られる撮影信号に基づいて、圧電素子シートへ印加する電流を制御する制御手段を備えているので、請求項2に記載のレンズ装置と同様に、像面湾曲を補正することができる。また、請求項1に記載のレンズ装置を調整するので、小型かつ低コストな構成で補正レンズを移動して、像面湾曲を補正することができる。 According to the lens adjustment device of the sixth aspect, the current to be applied to the piezoelectric element sheet is obtained based on the photographing signal obtained from the imaging element that photoelectrically converts the subject image formed by the lens to obtain the photographing signal. Since the control means for controlling is provided, the curvature of field can be corrected in the same manner as the lens apparatus according to claim 2. Further, since the lens apparatus according to the first aspect is adjusted, the curvature of field can be corrected by moving the correction lens with a small and low-cost configuration.
例えば、圧電素子シートは、請求項7に記載の発明のように、圧電素子シートは、補正レンズの光軸と直交する方向に補正レンズを移動、または補正レンズの光軸と直交する方向を回転軸として補正レンズを回転するようにしてもよい。 For example, the piezoelectric element sheet moves the correction lens in a direction orthogonal to the optical axis of the correction lens, or rotates the direction orthogonal to the optical axis of the correction lens, as in the invention described in claim 7. The correction lens may be rotated as an axis.
また、制御手段は、請求項8に記載の発明のように、圧電素子シートを複数有する場合には、複数の圧電素子シートに電流を選択的に印加することによって、補正レンズを移動することができる。すなわち、制御手段は、電流を印加する圧電素子シートを選択制御すると共に、印加する電流値を制御するようにしてもよい。 Further, as in the invention described in claim 8, when the control means has a plurality of piezoelectric element sheets, the control means can move the correction lens by selectively applying a current to the plurality of piezoelectric element sheets. it can. In other words, the control means may selectively control the piezoelectric element sheet to which current is applied and control the current value to be applied.
また、制御手段は、請求項9に記載の発明のように、撮像素子によって予め定めたチャート像を光電変換して取得した撮影信号に基づいて、圧電素子シートへ印加する電流を制御するようにしてもよい。 The control means controls the current applied to the piezoelectric element sheet on the basis of a photographing signal obtained by photoelectrically converting a chart image determined in advance by the imaging element, as in the ninth aspect of the invention. May be.
なお、請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載のレンズ装置は、請求項10に記載の発明のように、カメラに備えるようにしてもよい。
The lens device according to any one of claims 1 to 5 may be provided in a camera as in the invention according to
また、請求項2乃至請求項5の何れか1項に記載のレンズ装置を備えたカメラの場合には、請求項11に記載の発明のように、撮影信号が表す撮影画像の中央の合焦状態と撮像画像の4隅の合焦状態とに基づいて、補正レンズの合焦状態の最適位置を予め算出して記憶する記憶手段を備えて、制御手段が、記憶手段に記憶された最適位置に補正レンズを移動するように圧電素子シートへ印加する電流を制御するようにしてもよい。すなわち、記憶手段に記憶された最適位置に補正レンズを移動するので、補正レンズの最適位置の算出などの処理を短縮することができ、高速に像面湾曲を補正することが可能となる。 Further, in the case of a camera provided with the lens device according to any one of claims 2 to 5, as in the invention according to claim 11, the focus at the center of the photographed image represented by the photographing signal is obtained. A storage unit that pre-calculates and stores the optimum position of the in-focus state of the correction lens based on the state and the in-focus state of the four corners of the captured image, and the control unit stores the optimum position stored in the storage unit. The current applied to the piezoelectric element sheet may be controlled so as to move the correction lens. That is, since the correction lens is moved to the optimum position stored in the storage means, processing such as calculation of the optimum position of the correction lens can be shortened, and the field curvature can be corrected at high speed.
また、請求項2乃至請求項5の何れか1項に記載のレンズ装置のレンズが撮影倍率を可変可能な倍率可変レンズを含む場合には、請求項12に記載の発明のように、撮影信号が表す撮影画像の中央の合焦状態と撮影画像の4隅の合焦状態とに基づいて、撮影倍率毎の補正レンズの合焦状態の最適位置を予め算出して記憶する記憶手段を備えて、制御手段が、倍率可変レンズの倍率に対応する記憶手段に記憶された補正レンズの最適位置へ、レンズを移動するように、圧電素子シートへ印加する電流を制御するようにしてもよい。すなわち、レンズ倍率毎に補正レンズの最適位置を記憶しているので、各倍率毎の補正レンズの最適位置の算出などの処理を短縮することができ、高速に像面湾曲を補正することができる。 Further, when the lens of the lens device according to any one of claims 2 to 5 includes a variable magnification lens capable of changing a photographing magnification, a photographing signal is provided as in the invention according to the twelfth aspect. Storage means for calculating and storing in advance the optimum position of the focus state of the correction lens for each shooting magnification based on the focus state at the center of the captured image represented by The control unit may control the current applied to the piezoelectric element sheet so as to move the lens to the optimum position of the correction lens stored in the storage unit corresponding to the magnification of the variable magnification lens. That is, since the optimum position of the correction lens is stored for each lens magnification, processing such as calculation of the optimum position of the correction lens for each magnification can be shortened, and the field curvature can be corrected at high speed. .
以上説明したように本発明によれば、圧電素子シートを用いて補正レンズの光軸を移動するので、小型かつ低コストで補正レンズを移動可能として、像面湾曲補正を行うことができる、という効果がある。 As described above, according to the present invention, since the optical axis of the correction lens is moved using the piezoelectric element sheet, the correction lens can be moved with a small size and at low cost, and the field curvature can be corrected. effective.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態に係わるレンズ装置の構成を示す分解斜視図である。 FIG. 1 is an exploded perspective view showing a configuration of a lens apparatus according to an embodiment of the present invention.
本発明の実施の形態に係わるレンズ装置は、カメラユニットとしてカメラに内蔵または取り付けて使用するものである。 The lens apparatus according to the embodiment of the present invention is used as a camera unit built in or attached to a camera.
本発明の実施の形態に係わるレンズ装置10は、図1に示すように、第1鏡筒12と第2鏡筒14とで構成されている。
A
第1鏡筒12には、保護ガラス16が設けられており、保護ガラス16の後方側(第1鏡筒12内側)に、第2鏡筒14に設けられた第2レンズ24の像面湾曲を補正するための補正レンズ18が設けられている。補正レンズ18は、第2鏡筒14のハウジング14Aに設けられた3本のスタッドピン14Bが貫通する貫通穴18Aを有しており、貫通穴18Aとスタッドピン14Bとが係合するようになっている。貫通穴18Aはスタッドピン14Bの直径に対して十分な大きさを持っており、補正レンズ18が補正レンズ18の光軸と直交する方向に移動可能とされている。なお、補正レンズ18の光軸と直交する方向を回転軸として回転可能としてもよい。
The
また、第1鏡筒12と補正レンズ18間に圧電素子シート20が設けられており、第1鏡筒12と補正レンズ20が圧電素子シート20によって連結されている。圧電素子シート20に電流を印加することによって、圧電素子シート20に歪みが発生し、これによって補正レンズ18が第1鏡筒12内で補正レンズ18が移動して、補正レンズ18の光軸が移動する。本実施の形態では、補正レンズ18は光軸と直交する方向に移動される。なお、圧電素子シート20は、フレキシブルケーブル22に接続されて、図2に示すシステムコントローラ36に接続可能されている。また、本実施の形態では、3つの圧電素子シート20によって補正レンズ18を支持するようにしたが、これに限るものではなく、例えば、4つ以上の圧電素子シート20で補正レンズ18を支持するようにしてもよい。
A
第2鏡筒14内には、上述の第2レンズ24及び撮像素子26が設けられており、第1鏡筒12の保護ガラス16及び補正レンズ18、並びに第2鏡筒14の第2レンズ24を介して被写体像が撮像素子26に結像されるようになっている。
In the
続いて、上述のように構成された本発明のレンズ装置10を調整するレンズ調整装置30について説明する。
Next, the
図2は、本発明の実施の形態に係わるレンズ調整装置30の構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the
本発明の実施の形態に係わるレンズ調整装置30は、図2に示すように、ドライバ32、信号処理部34、システムコントローラ36、表示装置38、及び操作部40を含んで構成されている。
As shown in FIG. 2, the
ドライバ32は、上述のレンズ装置10に設けられた撮像素子26を駆動して、撮影信号を取得する。撮像素子26によって取得された撮影信号は信号処理部34によって処理されてシステムコントローラ36に入力されるようになっている。
The
信号処理部34は、例えば、CDS回路、アナログ/デジタル変換器(以下、「A/D」と称す)等を含んで構成され、撮像素子26から読み出された被写体像を示す撮影信号を相関二重サンプリング(CDS:Correlated Double Sampling)処理すると共にR、G、Bの各色信号に色分解処理して各色信号の信号レベルの調整を行い、CDS回路により処理されたアナログ信号をデジタル信号に変換して、A/Dによってデジタルデータに変換されたデータに対して、図示しないホワイトバランス調整、ガンマ補正、YC信号作成などの処理を行う。なお、信号処理部34は、所定の圧縮形式(例えば、JPEG等)でデジタル画像データに対して圧縮処理を施すと共に、圧縮処理されたデジタル画像データに対して伸張処理を施す圧縮・伸張部などを更に行うようにしてもよい。
The
システムコントローラ36は、撮像素子26によって撮影し、信号処理部34によって処理された撮影信号を解析し、解析結果に基づいて、圧電素子シート20に電流を印加して補正レンズ18を移動し、第2レンズ24の湾曲収差を補正する。システムコントローラ36は、例えば、撮影信号を複数の領域に分割して、分割した各領域についてピント状態を算出して、撮影信号が表す画像中央のピント状態や、4隅のピント状態等を算出し、算出結果に基づいて補正レンズ18の移動方向及び移動量を決定するようになっており、決定した補正レンズ18の移動方向及び移動量で補正レンズ18が移動するように、圧電素子シート20に電流を印加する。これによって、圧電素子シート20に歪みが発生して、補正レンズ18が光軸と直交する方向に移動し、第2レンズ24の湾曲収差を補正することができる。なお、システムコントローラ36は、電流を印加する圧電素子シート20を選択したり、印加する電流値を制御したりすることによって補正レンズ18の移動を制御する。
The
表示装置38は、システムコントローラ36によるピント状態の解析結果等を表示し、操作部40は、レンズ装置10の調整に関する指示等の入力を行う。なお、本実施の形態では、表示装置38及び操作部40を設けるようにしたが、省略するようにしてもよい。
The
また、レンズ調整装置30は、図2に示すように、上述のレンズ装置10を収納するようになっており、レンズ装置10の撮像素子26は、ドライバ32及び信号処理部34に接点電極やコネクタ等によって電気的に接続され、レンズ装置10の圧電素子シート20が接続されたフレキシブルケーブル22は、システムコントローラ36と接点電極やコネクタ等によって電気的に接続されるようになっている。
Further, as shown in FIG. 2, the
なお、本実施形態では、レンズ装置10をレンズ調整装置30に収納してレンズ装置10の調整をレンズ調整装置30で行う例を説明するが、図3に示すように、レンズ装置10及びレンズ調整装置30の構成(ドライバ32、信号処理部34、システムコントローラ36、表示装置38、及び操作部40)を備えたカメラニット42を構成するようにしてもよい。
In the present embodiment, an example in which the
続いて、本発明の実施の形態に係わるレンズ調整装置30でレンズ装置10の調整を行う際の処理について説明する。
Next, processing when the
図4は、本発明の実施の形態に係わるレンズ調整装置30でレンズ装置10の調整を行う際の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing an example of a flow of processing when the
まず、図2に示すように、レンズ装置10をレンズ調整装置30内にセットして、操作部40等によって測定開始を指示すると、ステップ100では、予め定めたチャートの撮像素子26によって撮影してステップ102へ移行する。
First, as shown in FIG. 2, when the
ステップ102では、撮像素子26によって撮影し、信号処理部34によって信号処理されて生成された撮影信号がシステムコントローラ36に入力されて、システムコントローラ36によって撮影信号の解析を行う。システムコントローラ36は、撮影信号から画像のピント状態を解析する。ピント状態の解析としては、例えば、画像の周波数を解析したり、コントラストを解析したりすることによって行う。
In
次にステップ104では、ステップ102の解析結果から4隅のぼけ量が略同一か否かをシステムコントローラ36によって判定する。該判定は、例えば、撮影信号を複数の領域に分割して周波数解析して、4隅に対応する領域の周波数が略同一か否かを判定し、該判定が否定された場合にはステップ106へ移行し、肯定された場合にはステップ110へ移行する。なお、ぼけ量は、オートフォーカス等で用いるTTL(Through The Lens)方式でコントラストの最大値等を測定することでぼけ量を測定して、4隅のぼけ量が略同一か否かを判定するようにしてもよい。
Next, in
ステップ106では、ステップ102の解析結果に基づいて補正レンズ18の移動方向及び移動量をシステムコントローラ36によって算出して、ステップ108へ移行する。例えば、システムコントローラ36は、撮影画像の中央以外のピントが合っていない領域では、ピントが合っている領域よりも高い周波数で収束するので、4隅の領域の画像の周波数が略同一となる、補正レンズ18の移動方向及び移動量を算出する。
In
ステップ108では、ステップ106の算出結果に基づいて圧電素子シート20への電流制御をシステムコントローラ36が行ってステップ102に戻って上述の処理を繰り返す。すなわち、ステップ106で算出した補正レンズ18の移動方向となるように電流を印加する圧電素子シート20を決定して、算出した移動量となるように圧電素子シート20へ電流を印加する。これによって圧電素子シート20に歪みが発生し、補正レンズ18が光軸と直交する方向に移動される。
In
一方、補正レンズ18の移動が行われて撮影信号が表す画像の4隅のぼけ量が略同一となり、ステップ104の判定が肯定されてステップ110へ移行すると、補正レンズ18の位置の記憶処理を行って一連の処理を終了する。なお、ステップ110の補正レンズ位置記憶処理としては、例えば、4隅のぼけが略同一となる補正レンズ18位置となる、電流を印加すべき圧電素子シート20及び当該圧電素子シート20に印加する電流値等(圧電素子シート20への通電制御値)をレンズ装置10に記憶したり、レンズ装置10を搭載するカメラ等に記憶したりする。
On the other hand, when the
このように、本実施の形態では、圧電素子シート20を用いて補正レンズ18を移動することができるので、補正レンズ18の移動機構を小型化することができる。また、圧電素子シート20は、比較的安価であるため低コストで補正レンズ18の移動機構を構成することができる。従って、小型かつ低コストでレンズを移動可能として、像面湾曲を補正することができる。
As described above, in the present embodiment, the
続いて、上述した本発明の実施の形態に係われるレンズ装置10及びレンズ調整装置30の機能を含むデジタルカメラについて説明する。
Next, a digital camera including the functions of the
図5は、本発明の実施の形態に係わるデジタルカメラの構成を示すブロック図である。 FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the digital camera according to the embodiment of the present invention.
デジタルカメラ50は、図5に示すように、被写体像を結像させるためのズームレンズ54及びフォーカス(AF)レンズ56、及び上述のレンズ装置10の補正レンズ18を含んで構成されたレンズユニット52、レンズユニット52の光軸後方に配設されて被写体像を撮像する撮像素子26、CDS回路60、アナログ/デジタル変換器(以下、「A/D」と称す)62、データ処理部64、レンズ駆動制御部66、補正レンズ駆動制御部68、及びデジタルカメラ50の全体的な動作を司るマイクロコンピュータ70を備えている。
As shown in FIG. 5, the
CDS60は、CCD58から読み出された被写体像を示す撮影信号を相関二重サンプリング(CDS:Correlated Double Sampling)処理すると共にR、G、Bの各色信号に色分解処理して各色信号の信号レベルの調整を行い、A/D62は、CDS回路60により処理されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、データ処理部64は、A/D62によってデジタルデータに変換されたデータに対して、図示しないホワイトバランス調整、ガンマ補正、YC信号作成などを行うと共に、所定の圧縮形式(例えば、JPEG等)でデジタル画像データに対して圧縮処理を施すと共に、圧縮処理されたデジタル画像データに対して伸張処理を施す圧縮・伸張部などを行う。なお、CCD58は、図示しないタイミングジェネレータから発生されるタイミング信号に同期して駆動される。
The
また、レンズ駆動制御部66は、レンズユニット52に含まれるズームレンズ54を移動(鏡筒の伸縮)させるためのズームモータ、フォーカス(AF)レンズ56を移動させるためのAF(Auto Focus)モータ、及び図示しない絞り・シャッタ機構等を駆動するアイリスシャッタモータ等の各モータを駆動する。レンズ駆動制御部66は、マイクロコンピュータ70からの指示によって、CCD58による撮像によって得られた画像のコントラストが最大となるように、AFレンズ56を駆動することで合焦制御(自動焦点調整)を行う。自動焦点調整としては、読み取られた画像のコントラストが最大となるようにAFレンズ56の位置を設定する、所謂TTL測光方式を採用している。なお、自動焦点調整は、シャッターボタンが半押しされることにより開始され、例えば、予め定めたオートフォーカス・フレームによって示される撮影位置の被写体に対して焦点を調整するようになっている。
In addition, the lens
補正レンズ駆動制御部68は、上述のレンズ装置10の第1鏡筒12と補正レンズ18間に設けられた圧電素子シート20の通電制御を行うことで、補正レンズ18の移動を制御する。すなわち、補正レンズ18を移動することによって像面湾曲を補正することができる。
The correction lens
また、マイクロコンピュータ70には、CCD58による撮像によって得られた被写体像や各種情報を表示する画像表示部72、電源スイッチ、操作ボタン、シャッターボタン等を含む操作部74、補正レンズ18の移動を制御するシステムコントローラ36、デジタルカメラ50の各種制御を行うためのプログラム等を記憶したROM76、各種プログラムの展開やデータの一次保存等を行うRAM78、撮影時に参照される各種の調整データ(例えば、、オートフォーカス用データ、CCD32のシェーディング補正用データなど)等を記憶したEEPROM80、撮影することによって得られる撮影信号を画像データとして記憶するメモリカード82との接続を行うインターフェース(I/F)84等が接続されている。
Further, the
なお、画像表示部72は、撮影によって得られる画像の表示や各種情報の表示の他に、CCD58による連続的な撮像によって得られる動画像(スルー画像)を表示するファインダとしても機能する。
The
そして、本発明の実施の形態に係わるデジタルカメラ50は、レンズユニット52の像面湾曲を補正するための測定モードを有しており、測定モードを起動することによって補正レンズ18の移動位置を決定するようになっている。なお、測定モードへは、例えば、操作部74を操作することによって移行する。
The
続いて、上述のように構成されたデジタルカメラ50で行われる測定モード時の処理について説明する。
Next, processing in the measurement mode performed by the
図6は、本発明の実施の形態に係わるデジタルカメラ50の測定モード時に行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing an example of the flow of processing performed in the measurement mode of the
デジタルカメラ50の操作部74が操作されて測定モードへ移行すると、ステップ200では、ズームレンズ54を広角端に移動してステップ202へ移行する。すなわち、マイクロコンピュータ70がレンズ駆動制御部66にズームレンズ54の移動指示を行うことによって、レンズ駆動制御部66がズームレンズ54を広角端へ移動する。
When the
ステップ202では、AF処理を開始してステップ204へ移行する。AF処理は、例えば、適当な被写体に対してデジタルカメラ50を向けてシャッターボタン等を半押しすることによってAF動作を開始し、レンズ駆動制御部66がAFレンズ56を駆動しながら、読み取られた画像のコントラストが最大となるようにAFレンズ56の位置を設定する。
In
次にステップ204では、撮影画像の4隅のぼけ量の測定をマイクロコンピュータ70が行う。詳細には、撮影信号の周波数を用いてピント状態を解析して、撮影信号が表す撮影画像を複数の領域に分割して、各分割した領域に対応する画像の周波数を測定することによって4隅のぼけ量を測定する。なお、ぼけ量の測定は、オートフォーカス等で用いるTTL方式でコントラストの最大値等を測定することでぼけ量を測定するようにしてもよい。
Next, in
続くステップ206では、ステップ204のぼけ量測定結果から4隅のぼけ量が略同一か否かをマイクロコンピュータ70によって判定する。該判定は、例えば、撮影信号を複数の領域に分割して周波数解析して、4隅に対応する領域の周波数が略同一か否かを判定し、該判定が否定された場合にはステップ208へ移行し、肯定された場合にはステップ212へ移行する。
In
ステップ208では、マイクロコンピュータ70によってピント状態を解析して、補正レンズ18の移動方向及び移動量を算出してステップ210へ移行する。例えば、マイクロコンピュータ70は、撮影画像の中央以外のピントが合っていない領域では、ピントが合っている領域よりも高い周波数で収束するので、4隅の領域の画像の周波数が略同一となる、補正レンズ18の移動方向及び移動量を算出する。
In
ステップ210では、ステップ208の算出結果に基づいて圧電素子シート20への電流制御をマイクロコンピュータ70が行ってステップ204に戻って上述の処理を繰り返す。すなわち、ステップ206で算出した補正レンズ18の移動方向となるように電流を印加する圧電素子シート20を決定して、算出した移動量となるように圧電素子シート20へ電流を印加する。これによって圧電素子シート20に歪みが発生し、補正レンズ18が光軸と直交する方向に移動される。
In step 210, the
一方、補正レンズ18の移動が行われて撮影信号が表す画像の4隅のぼけ量が略同一となり、ステップ206の判定が肯定されてステップ212へ移行すると、補正レンズ18の位置(圧電素子シート20への通電制御値)を補正レンズ情報としてRAM78等に記録してステップ2147へ移行する。
On the other hand, when the
ステップ214では、ズームレンズ54の位置が望遠端か否かをマイクロコンピュータ70が判定する。該判定は、レンズ駆動制御部66からズームレンズ54の位置情報を取得し、当該位置情報から望遠端か否かを判定し、該判定が否定された場合には、ステップ216へ移行して、マイクロコンピュータ70がズームレンズ54を1ステップ望遠端側に移動する指示をレンズ駆動制御部66に出力することによってズームレンズ54を1ステップ望遠端側に移動してステップ204に戻って上述の処理を繰り返し、ステップ214の判定が肯定されたところで一連の測定モード時の処理を終了する。
In
このように、本実施の形態では、上述のレンズ装置10及びレンズ調整装置30と同様に、圧電素子シート20を用いて補正レンズ18を移動することができるので、補正レンズ18の移動機構を小型することができ、デジタルカメラ50を小型化することができる。また、圧電素子シート20は、比較的安価であるため低コストで補正レンズ18の移動機構を構成することができる。従って、小型かつ低コストでレンズを移動可能として、像面湾曲を補正することができる。
As described above, in the present embodiment, the
また、本実施の形態では、ズームレンズ54の倍率毎に補正レンズ18の位置を求めて、RAM78等に記録するようにしたので、各倍率毎の補正レンズ18位置の算出などの処理を短縮することができ、各レンズ倍率毎に湾曲収差を容易かつ高速に補正することができる。
In the present embodiment, the position of the
続いて、上述のデジタルカメラ50の測定モード時の処理の変形例について説明する。変形例では、上述のデジタルカメラ50において、ズームレンズ54の代わりに撮影倍率を固定とした撮影レンズを設けた場合の例を説明する。
Next, a modified example of the process in the measurement mode of the
図7は、本発明の実施の形態に係わるデジタルカメラ50の測定モード時の処理の変形例を示すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing a modified example of processing in the measurement mode of the
デジタルカメラ50の操作部74が操作されて測定モードへ移行すると、ステップ300では、補正レンズ18を予め定めた原点位置にセットする。すなわち、マイクロコンピュータ70から補正レンズ駆動制御部68に補正レンズ18を原点位置にセットする指示を出力することによって補正レンズ18を予め定めた原点位置にセットする。
When the
ステップ302では、フォーカスレンズ56を所定位置にセットする。すなわち、マイクロコンピュータ70からレンズ駆動制御部66にフォーカスレンズ56を所定位置にセットする指示を出力することによってフォーカスレンズ56を所定位置にセットする。なお、所定位置としては、例えば、焦点距離が最も遠い側や最も近い側にセットする。
In
次に、ステップ304では、チャート板を撮影する。すなわち、シャッターボタン等を半押しすることによって、チャート板を撮像素子26によって撮影してステップ306へ移行する。
Next, in
ステップ306では、撮影画像を複数領域に分割して、各領域のピント状態の評価をマイクロコンピュータ70が行う。なお、各領域のピント状態の評価は、各分割した領域に対応する画像の周波数を測定するようにしてもよいし、TTL方式でピント状態を評価するようにしてもよい。
In step 306, the captured image is divided into a plurality of areas, and the
続いてステップ308では、各レンズ位置の評価が終了したか否か判定する。該判定は、フォーカスレンズ56を全ての移動範囲に移動してピント状態の評価を行ったか否かをマイクロコンピュータ70が判定し、該判定が否定された場合には、ステップ310へ移行して、マイクロコンピュータ70がフォーカスレンズ56を1ステップ移動する指示をレンズ駆動制御部66に出力することによって、フォーカスレンズ56を1ステップ移動して、ステップ306に戻って上述の処理を繰り返し、ステップ308の判定が肯定されたところで、ステップ312へ移行する。
Subsequently, in
ステップ312では、各領域のピントが合っているフォーカスレンズ56の位置をマイクロコンピュータ70が特定してステップ314へ移行する。
In
ステップ314では、各領域のピントが合っているフォーカスレンズ56の位置と撮影画像中央のピントが合っているフォーカスレンズ56の位置との差をマイクロコンピュータ70が算出してステップ316へ移行する。
In
ステップ316では、ステップ314で算出した各差を光軸方向に対するピント位置のずれ量としてマイクロコンピュータ70がRAM78等に一次記録してステップ318へ移行する。
In
ステップ318では、マイクロコンピュータ70がRAM78等に一次記憶したずれ量から補正レンズ18の位置を決定して一連の処理を終了する。例えば、算出した各差の平均値を求め、当該平均値に基づいて、各領域のピント位置のずれ量が等しくなるように、補正レンズ18の位置を決定するようにしてもよい。
In
このようにしても、上記の実施の形態と同様に、圧電素子シート20を用いて補正レンズ18を移動することができるので、補正レンズ18の移動機構を小型化することができる。また、圧電素子シート20は、比較的安価であるため低コストで補正レンズ18の移動機構を構成することができる。従って、小型かつ低コストでレンズを移動可能として、像面湾曲を補正することができる。
Even in this case, since the
10 レンズ装置
12 第1鏡筒
14 第2鏡筒
18 補正レンズ
20 圧電素子シート
26 撮像素子
30 レンズ調整装置
32 ドライバ
34 信号処理部
36 システムコントローラ
42 カメラユニット
50 デジタルカメラ
52 レンズユニット
54 ズームレンズ
78 RAM
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記補正レンズの光軸を移動可能に、前記補正レンズを収納する鏡筒と、
前記鏡筒と前記補正レンズを連結し、電流を印加することで発生する歪みによって前記補正レンズの光軸を移動する圧電素子シートと、
を備えたレンズ装置。 A correction lens for correcting curvature of field of a lens that forms a subject image;
A barrel that houses the correction lens so that the optical axis of the correction lens can be moved;
A piezoelectric element sheet that connects the lens barrel and the correction lens and moves the optical axis of the correction lens by distortion generated by applying an electric current;
A lens apparatus comprising:
前記レンズによって結像された被写体像を光電変換して撮影信号を取得する撮像素子から得られる前記撮影信号に基づいて、前記圧電素子シートへ印加する電流を制御する制御手段を備えることを特徴とするレンズ調整装置。 A lens adjustment device for adjusting a position of the correction lens of the lens device according to claim 1,
Control means for controlling a current applied to the piezoelectric element sheet based on the imaging signal obtained from an imaging device that photoelectrically converts an object image formed by the lens to acquire an imaging signal. Lens adjustment device to do.
前記撮影信号が表す撮影画像の中央の合焦状態と前記撮像画像の4隅の合焦状態とに基づいて、前記補正レンズの合焦状態の最適位置を予め算出して記憶する記憶手段と、
を備え、
前記制御手段が前記記憶手段に記憶された前記最適位置に前記補正レンズを移動するように前記圧電素子シートへ印加する電流を制御することを特徴とするカメラ。 The lens device according to any one of claims 2 to 5,
Storage means for preliminarily calculating and storing the optimum position of the in-focus state of the correction lens based on the in-focus state at the center of the captured image represented by the captured signal and the in-focus states at the four corners of the captured image;
With
The camera, wherein the control means controls a current applied to the piezoelectric element sheet so as to move the correction lens to the optimum position stored in the storage means.
前記レンズが、撮影倍率を可変可能な倍率可変レンズを含み、前記撮影信号が表す撮影画像の中央の合焦状態と前記撮影画像の4隅の合焦状態とに基づいて、前記撮影倍率毎の前記補正レンズの合焦状態の最適位置を予め算出して記憶する記憶手段を備え、
前記制御手段が、前記倍率可変レンズの倍率に対応する前記記憶手段に記憶された前記最適位置へ、前記補正レンズを移動するように、前記圧電素子シートへ印加する電流を制御することを特徴とするカメラ。 A camera comprising the lens device according to any one of claims 2 to 5,
The lens includes a magnification variable lens capable of changing a photographing magnification, and is based on a focus state at a center of a photographed image represented by the photographing signal and focus states at four corners of the photographed image. Storage means for calculating and storing in advance the optimum position of the in-focus state of the correction lens;
The control means controls a current applied to the piezoelectric element sheet so as to move the correction lens to the optimum position stored in the storage means corresponding to the magnification of the variable magnification lens. Camera.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005315118A JP2007121770A (en) | 2005-10-28 | 2005-10-28 | Lens device, lens adjustment device, and camera |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005315118A JP2007121770A (en) | 2005-10-28 | 2005-10-28 | Lens device, lens adjustment device, and camera |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007121770A true JP2007121770A (en) | 2007-05-17 |
Family
ID=38145668
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005315118A Pending JP2007121770A (en) | 2005-10-28 | 2005-10-28 | Lens device, lens adjustment device, and camera |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007121770A (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009093635A1 (en) * | 2008-01-22 | 2009-07-30 | Nikon Corporation | Lens tube, method of adjusting lens tube, method of manufacturing lens tube and imaging device |
JP2010026172A (en) * | 2008-07-17 | 2010-02-04 | Nikon Corp | Lens barrel, method of adjusting lens barrel, optical device, and method of adjusting optical device |
JP2010152168A (en) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Nikon Corp | Optical device, method of manufacturing the optical device, method of adjusting the optical device, and imaging device |
JP2010237250A (en) * | 2009-03-30 | 2010-10-21 | Canon Inc | Imaging apparatus |
JP2014044319A (en) * | 2012-08-27 | 2014-03-13 | Nikon Corp | Varifocallength lens, imaging apparatus, varifocallength lens adjustment method |
JP2018072856A (en) * | 2017-12-25 | 2018-05-10 | 株式会社ニコン | Variable focal length lens, imaging apparatus, and variable focal length lens adjustment method |
US10324364B2 (en) | 2015-01-29 | 2019-06-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Lens apparatus and image projection apparatus |
-
2005
- 2005-10-28 JP JP2005315118A patent/JP2007121770A/en active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009093635A1 (en) * | 2008-01-22 | 2009-07-30 | Nikon Corporation | Lens tube, method of adjusting lens tube, method of manufacturing lens tube and imaging device |
JP2010026172A (en) * | 2008-07-17 | 2010-02-04 | Nikon Corp | Lens barrel, method of adjusting lens barrel, optical device, and method of adjusting optical device |
JP2010152168A (en) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Nikon Corp | Optical device, method of manufacturing the optical device, method of adjusting the optical device, and imaging device |
JP2010237250A (en) * | 2009-03-30 | 2010-10-21 | Canon Inc | Imaging apparatus |
JP2014044319A (en) * | 2012-08-27 | 2014-03-13 | Nikon Corp | Varifocallength lens, imaging apparatus, varifocallength lens adjustment method |
US10324364B2 (en) | 2015-01-29 | 2019-06-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Lens apparatus and image projection apparatus |
JP2018072856A (en) * | 2017-12-25 | 2018-05-10 | 株式会社ニコン | Variable focal length lens, imaging apparatus, and variable focal length lens adjustment method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4714176B2 (en) | Stereoscopic apparatus and optical axis adjustment method | |
EP2148243A1 (en) | Digital single lens reflex camera with a half mirror movable between three positions and corresponding lens apparatus | |
WO2015033630A1 (en) | Image capture device, image capture method, and program | |
JP5089154B2 (en) | Auto focus system | |
JP2010213083A (en) | Imaging device and method | |
JP6188407B2 (en) | interchangeable lens | |
JP2007333792A (en) | Lens drive device | |
CN112153276B (en) | Camera device | |
JP2007121770A (en) | Lens device, lens adjustment device, and camera | |
CN104919367B (en) | Replace the control method of camera lens, camera arrangement, camera device, the control method of camera arrangement and camera device | |
JP5398337B2 (en) | Imaging apparatus, control method therefor, and interchangeable lens | |
JP2001221945A (en) | Automatic focusing device | |
WO2019181024A1 (en) | Image-capturing device, image-capturing method, and program | |
JP2008158028A (en) | Electronic still camera | |
JP6059948B2 (en) | Interchangeable lens and imaging apparatus using the same | |
JP5232078B2 (en) | Imaging apparatus, focal length calculation method, and focal length calculation program | |
JP4907956B2 (en) | Imaging device | |
JP2007005912A (en) | Electronic imaging apparatus | |
JP3774962B2 (en) | Autofocus device | |
JP2007094023A (en) | Focus lens focus adjustment method and imaging apparatus | |
JP2001255452A (en) | Automatic focusing device, digital camera and portable information input device | |
JP2007249238A (en) | Imaging device, automatic focusing method, and recording medium recording focusing procedure | |
JP6257741B2 (en) | Interchangeable lens and imaging apparatus using the same | |
JP2008020528A (en) | Imaging apparatus | |
JPH11305115A (en) | Electronic camera |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20070207 |