JP2010237250A - Imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は撮像装置に関し、例えば画質を修正する光学補正手段を有するビデオカメラ、デジタルカメラ、TVカメラ等の撮像装置に好適なものである。 The present invention relates to an imaging apparatus, and is suitable for an imaging apparatus such as a video camera, a digital camera, and a TV camera having an optical correction unit that corrects image quality.
近年、ビデオカメラやデジタルカメラ等の撮像装置に用いられる撮像素子は高画素化され、それに伴い得られる画像の高画質化が進んでいる。そして、それに使用される撮像光学系には、高画質化に対応して高性能でかつ、各レンズ群の組立誤差の少ないことが要望されている。各レンズ群の組立誤差の少ない撮像装置を得るには、それらを構成する各レンズ群の部材精度を向上させるだけでは必ずしも十分でない。このため、従来組立後の各レンズ群の誤差を調整し、各レンズ群内及びレンズ群間のバラツキによる画像の劣化を防止するようにした光学部材の組立調整手段を有したレンズ鏡筒が知られている(特許文献1)。 In recent years, an image pickup element used in an image pickup apparatus such as a video camera or a digital camera has been increased in the number of pixels, and accordingly, an image quality of an obtained image has been improved. In addition, an imaging optical system used therefor is required to have high performance corresponding to high image quality and a small assembly error of each lens group. In order to obtain an image pickup apparatus with little assembling error of each lens group, it is not always sufficient to improve the member accuracy of each lens group constituting them. For this reason, there is known a lens barrel having an optical member assembling adjustment means that adjusts an error of each lens group after assembling so as to prevent image deterioration due to variations in each lens group and between lens groups. (Patent Document 1).
一般に光学部材(レンズ群)の調整では調整後に各光学部材をUV接着剤を用いてレンズ鏡筒に固定保持している。このときの調整では、光学系の一定の条件、例えば一定の焦点距離、フォーカス位置、及び絞り値等の固定した状態において調整している。このため、この条件下においては良好な画像を得ることが出来る。しかしながら撮像光学系がズームレンズのときはズーム位置、フォーカス位置、絞り値等の設定条件下で、各レンズ群の組立誤差の1つである偏芯に対する各収差への影響度が変化する。この為、一つの条件下で調整し適正であっても、その他の条件ではレンズ群同士の収差の打ち消し条件や比率が異なってきて他の条件下では必ずしも十分でない。 In general, in the adjustment of the optical member (lens group), each optical member is fixed and held on the lens barrel using a UV adhesive after the adjustment. In the adjustment at this time, the adjustment is performed under a fixed condition of the optical system, for example, a fixed focal length, a focus position, and an aperture value. Therefore, a good image can be obtained under these conditions. However, when the imaging optical system is a zoom lens, the degree of influence on each aberration with respect to decentering, which is one of the assembly errors of each lens group, varies under setting conditions such as a zoom position, a focus position, and an aperture value. For this reason, even if the adjustment is appropriate under one condition, the aberration canceling conditions and ratios of the lens groups differ under other conditions, which are not necessarily sufficient under other conditions.
ズームレンズにおいてアフォーカル固定レンズ群の平行偏芯によって、ワイド(広角端)時に解像力に影響を及ぼすレンズ群との収差の打ち消し合いを利用して調整している。そしてテレ(望遠端)時には像面(片ボケ)に影響を及ぼすレンズ群との収差の打ち消し合いを利用して調整を行ったとする。この場合、ワイドとテレの各ズーム位置で調整用のレンズ群のベストな偏芯位置に違いが生じることがある。このため一定の調整時以外の条件下、例えばズーム全域において高画質の像を得ることが難しい。 In the zoom lens, adjustment is performed by canceling out aberrations with the lens unit that affects the resolving power at the wide angle (wide-angle end) due to parallel decentering of the afocal fixed lens unit. Then, it is assumed that the adjustment is performed using the cancellation of aberration with the lens group that affects the image plane (one-sided blur) at the telephoto (telephoto end). In this case, there may be a difference in the best eccentric position of the adjustment lens group between the wide and tele zoom positions. For this reason, it is difficult to obtain a high-quality image under conditions other than the fixed adjustment, for example, over the entire zoom range.
この他、光学系が多段の沈胴レンズ鏡筒の様な場合は、そのレンズユニットの上向き・下向き・タテ位置・ヨコ位置等の姿勢によっても、各レンズ群の偏芯状態が変化する。この為、各姿勢位置において高画質を得ることが難しい。この他、レンズ交換可能な撮像装置の場合は、上記以外にも、カメラごとのマウントに対する取付け誤差やフランジバック位置誤差によるフォーカス位置等も異なってくる。このため交換レンズ単体での調整だけでは高画質の像を得ることが困難になってくる。 In addition, when the optical system is a multi-stage collapsible lens barrel, the decentering state of each lens group also changes depending on the posture of the lens unit such as upward, downward, vertical position, and horizontal position. For this reason, it is difficult to obtain high image quality at each posture position. In addition to the above, in the case of an image-capturing apparatus in which a lens can be exchanged, the mounting position for each camera, the focus position due to a flange back position error, and the like differ. For this reason, it becomes difficult to obtain a high-quality image only by adjusting the interchangeable lens alone.
本発明は、撮像光学系の種々な条件下において、各レンズ群の調整が良好に行われ、撮像光学系の種々な使用状態において高い光学性能が得られる撮像装置の提供を目的とする。 An object of the present invention is to provide an imaging apparatus in which each lens group is well adjusted under various conditions of the imaging optical system, and high optical performance is obtained in various usage states of the imaging optical system.
本発明の撮像装置は、可動レンズ群と光軸に対して偏芯駆動可能な偏芯レンズ群を有する撮像光学系と、該可動レンズ群の位置の検出と駆動を制御する駆動制御手段と、該可動レンズ群と該偏芯レンズ群を駆動制御する制御手段とを有する撮像装置において、該制御手段は該駆動制御手段で得られる該可動レンズ群の位置情報から該偏芯レンズ群を光軸に対して偏芯駆動させて、画質を修正することを特徴としている。 An imaging apparatus according to the present invention includes an imaging optical system having a movable lens group and an eccentric lens group that can be driven eccentrically with respect to the optical axis, drive control means for controlling detection and driving of the position of the movable lens group, In the imaging apparatus having the movable lens group and a control unit that drives and controls the decentered lens group, the control unit determines the position of the decentered lens group from the position information of the movable lens group obtained by the drive control unit as an optical axis. The image quality is corrected by driving eccentrically.
この他、本発明の撮像装置は、撮像光学系を含む撮像装置であって、該撮像装置は該撮像装置の姿勢状態を検知する姿勢検知手段と、該撮像光学系の光軸に対して偏芯駆動可能な偏芯レンズ群と、該姿勢状態の量に基づいて該偏芯レンズ群を偏芯させる量を予め記憶した記憶手段と、該姿勢検知手段からの信号に基づいて該記憶手段に記憶したデータを用いて、該偏芯レンズ群を駆動制御する制御手段とを有することを特徴としている。 In addition, the imaging apparatus of the present invention is an imaging apparatus including an imaging optical system, and the imaging apparatus is biased with respect to an optical axis of the imaging optical system and attitude detection means for detecting the attitude state of the imaging apparatus. A decentered lens group that can be driven by a core, a storage means that stores in advance the amount of decentering of the decentered lens group based on the amount of the posture state, And a control unit that drives and controls the decentered lens group using the stored data.
この他、本発明の撮像装置は、カメラ本体と、該カメラ本体に対して着脱可能な交換レンズを有する撮像装置において、該カメラ本体の画質性能に関する要因データと、該交換レンズの画質性能に関する要因データを用いて該交換レンズの撮像光学系の一部を構成する偏芯レンズ群の位置を調整する制御手段を有することを特徴としている。 In addition, the imaging apparatus of the present invention includes a camera main body and factor data relating to image quality performance of the camera body, and factors relating to image quality performance of the interchangeable lens in an imaging apparatus having an interchangeable lens detachable from the camera main body. It is characterized by having a control means for adjusting the position of the decentered lens group constituting a part of the imaging optical system of the interchangeable lens using data.
本発明によれば、撮像光学系の種々な条件下において、各レンズ群の調整が良好に行われ、撮像光学系の種々な使用状態において高い光学性能が得られる撮像装置が得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain an image pickup apparatus in which each lens group is well adjusted under various conditions of the image pickup optical system, and high optical performance can be obtained in various use states of the image pickup optical system.
本発明の撮像装置を参考のため、後述する各部材の符番を付して説明すると次のとおりである。本発明の撮像装置の一部を構成する撮像光学系は、可動レンズ群12と光軸02に対して偏芯駆動可能な偏芯レンズ群13を有する。可動レンズ群12と偏芯レンズ群13を駆動制御する制御手段16は駆動制御手段15で得られる可動レンズ群12の位置情報から偏芯レンズ群13を光軸02に対して偏芯駆動させて、画質を修正している。例えば画質の劣化を改善している。 For reference, the imaging device of the present invention is described below with reference numerals of members to be described later. An imaging optical system that constitutes a part of the imaging apparatus of the present invention includes a movable lens group 12 and an eccentric lens group 13 that can be driven eccentrically with respect to the optical axis 02. The control means 16 for driving and controlling the movable lens group 12 and the eccentric lens group 13 causes the eccentric lens group 13 to be eccentrically driven with respect to the optical axis 02 from the position information of the movable lens group 12 obtained by the drive control means 15. The image quality has been corrected. For example, image quality degradation is improved.
[実施例1]
図1は本発明の実施例1に係るズームレンズ(撮像光学系)の各レンズ群の動きを示したブロック図である。図1(A)はズームポジション1を、図1(B)はズームポジション2を示している。例えばズームポジション1は、ワイド(広角端)を示し、ズームポジション2はテレ状態(望遠端)を示す。
[Example 1]
FIG. 1 is a block diagram showing the movement of each lens group of the zoom lens (imaging optical system) according to Example 1 of the present invention. 1A shows the zoom position 1, and FIG. 1B shows the zoom position 2. For example, the zoom position 1 indicates wide (wide angle end), and the zoom position 2 indicates a tele state (telephoto end).
01は画像情報が形成される撮像素子である。02はズームレンズの光軸を示す。ここで、光軸とは、一般的に光学系の中心線的な概念で、複数のレンズ面の曲率中心を通る線である。実際の光学系ではレンズの個々の偏芯が存在する為に、架空概念と成る。たとえば、ズーミングに際してズーム中心のズレが起こらない撮像中心線で有ったり(バリエータの偏芯に依存)する。又、撮像素子の画面中心からのFナンバー光束の主光線で有ったり(絞りの偏芯に依存)する。又、撮像素子上の4つの周辺部に入射する光束の中心線のバランスがとれている点であったり(上下光束のカット部の偏芯に依存)する。ここでは説明便宜上、光軸を撮像素子01の画面中心に垂直な直線とする撮像面中心線とする。 Reference numeral 01 denotes an image sensor on which image information is formed. 02 indicates the optical axis of the zoom lens. Here, the optical axis is generally a central line concept of an optical system, and is a line passing through the centers of curvature of a plurality of lens surfaces. In an actual optical system, there is an individual eccentricity of the lens, so this is an imaginary concept. For example, it may be an imaging center line that does not cause a shift of the zoom center during zooming (depends on the eccentricity of the variator). Further, it may be the principal ray of the F-number light beam from the screen center of the image sensor (depending on the eccentricity of the stop). In addition, the center lines of the light beams incident on the four peripheral portions on the image sensor are balanced (depending on the eccentricity of the cut portions of the upper and lower light beams). Here, for convenience of explanation, it is assumed that the optical axis is an image plane center line that is a straight line perpendicular to the screen center of the image sensor 01.
レンズ鏡筒101はカメラ本体102に着脱可能に(交換可能)に装着されている。11は1群前玉レンズ群(1群)でありレンズ鏡筒101に偏芯無く取り付けられている。12は2群バリエータレンズ群(2群、可動レンズ群)で図面上では、例として上方向に平行偏芯して取り付けられている場合を示している。15は2群12の光軸方向の駆動制御と光軸方向の位置検知を行う駆動制御手段である。13は3群アフォーカルレンズ群(3群、偏芯レンズ群)である。18は3群13の駆動制御と位置検知を行う駆動制御手段である。3群13は駆動制御手段18によって平行偏芯方向に収差補正のため微動可能な状態に制御されている。これは、像ぶれと画質の低下を軽減するためシフト防振機構等によるメカアクチュエータ機構にて実現している。 The lens barrel 101 is detachably attached to the camera body 102 (replaceable). Reference numeral 11 denotes a first front lens group (first group) which is attached to the lens barrel 101 without eccentricity. Reference numeral 12 denotes a two-group variator lens group (two groups, a movable lens group). In the drawing, as an example, the two-group variator lens group is attached with the eccentricity parallel to the upper direction. Reference numeral 15 denotes drive control means for performing drive control in the optical axis direction and position detection in the optical axis direction of the second group 12. Reference numeral 13 denotes a three-group afocal lens group (three groups, an eccentric lens group). Reference numeral 18 denotes drive control means for performing drive control and position detection of the third group 13. The third group 13 is controlled by the drive control means 18 so as to be finely movable in order to correct aberrations in the parallel eccentric direction. This is realized by a mechanical actuator mechanism such as a shift image stabilizing mechanism in order to reduce image blur and image quality degradation.
14は4群であり、フォーカス作用をする。4群14は図面では例として下方向に平行偏芯している場合を示している。17は4群14の駆動制御と位置検知を行う駆動制御手段である。16は各レンズ群12、13、14を駆動制御する為の制御回路部(制御手段)で、2群12又は4群14の位置情報による3群13の補正位置の記憶手段を含んでいる。20は画像処理手段であり、可動レンズ群12が移動したときに生ずる画面中心位置又は画面周辺部に入射する光束の中心位置の変化に対応させて撮像素子01から得られる画像情報の切り出し位置を変えている。 Reference numeral 14 denotes a fourth group, which performs a focusing action. The 4th group 14 has shown the case where it decenters in the downward direction as an example in drawing. Reference numeral 17 denotes drive control means for performing drive control and position detection of the fourth group 14. Reference numeral 16 denotes a control circuit section (control means) for driving and controlling the lens groups 12, 13, and 14, and includes storage means for correction positions of the third group 13 based on position information of the second group 12 or the fourth group 14. Reference numeral 20 denotes an image processing means, which determines the cut-out position of image information obtained from the image sensor 01 corresponding to the change in the center position of the screen that occurs when the movable lens group 12 moves or the center position of the light beam incident on the periphery of the screen. It is changing.
図1(A)のズームポジション1(広角端)においては、リアフォーカスレンズ群(4群)14より発生する収差の影響が大きい。例えば画面中心の解像度に対する影響が大きい。そこで駆動制御手段17により4群14の平行偏芯(図では下方向)を検知する。そして駆動制御手段17による4群17の位置検知情報より、制御回路16は3群13に関する記憶手段に予め記憶している補正情報に下づき、3群13を4群14と同じく下方向に平行偏芯駆動制御させるように駆動制御手段18を制御する。これにより、4群14が平行偏芯したことにより発生する収差を打ち消している。 At the zoom position 1 (wide-angle end) in FIG. 1A, the influence of aberration generated by the rear focus lens group (fourth group) 14 is large. For example, the influence on the resolution at the center of the screen is large. Therefore, the drive control means 17 detects the parallel eccentricity (downward in the figure) of the fourth group 14. Then, from the position detection information of the fourth group 17 by the drive control means 17, the control circuit 16 follows the correction information stored in the storage means relating to the third group 13 in advance, and the third group 13 is parallel to the lower direction in the same manner as the fourth group 14. The drive control means 18 is controlled so as to perform eccentric drive control. As a result, the aberration caused by the parallel decentering of the fourth group 14 is canceled.
図1(B)のズームポジション2(望遠端)においては、バリエータレンズ群(2群)14より発生する収差の影響が大きい。例えば像面の倒れに対する影響が大きい。そこで駆動制御手段15により2群12の平行偏芯(図では上方向)を検知する。そして駆動制御手段15による2群12の位置検知情報より、制御回路16は3群13に関する記憶手段に予め記憶している補正情報に下づき、3群13を2群12と同様の上方向に平行偏芯駆動制御させるように駆動制御手段18を制御する。これにより、2群12が平行偏芯したことにより発生する収差を打ち消している。 At the zoom position 2 (telephoto end) in FIG. 1B, the influence of aberration generated by the variator lens group (second group) 14 is large. For example, the influence on the fall of the image plane is great. Therefore, the drive control means 15 detects the parallel eccentricity (upward direction in the figure) of the second group 12. Then, from the position detection information of the second group 12 by the drive control means 15, the control circuit 16 follows the correction information stored in advance in the storage means related to the third group 13, and the third group 13 is moved upward as in the second group 12. The drive control means 18 is controlled so as to perform parallel eccentric drive control. Thereby, the aberration generated by the parallel decentering of the second group 12 is canceled.
次に本実施例の各レンズ群の平行偏芯に関する各レンズ群の収差に対する影響度を説明する。図2(A)、(B)は各レンズ群の収差への影響度を表すグラフである。図2(A)は図1(A)のズームポジションに相当し、図2(B)は図1(B)のズームポジション2に相当し、各々各レンズ群の同一方向へ偏芯したときの収差への影響度を各々表している。尚、このグラフは例として示したものであり、撮像光学系の種類によって異なる。グラフの上向き、下向きの方向は、互いに収差を打ち消すことを表し、グラフの高さは収差への影響度の値を示している。 Next, the influence degree with respect to the aberration of each lens group regarding the parallel eccentricity of each lens group of the present embodiment will be described. 2A and 2B are graphs showing the degree of influence of each lens group on the aberration. 2A corresponds to the zoom position of FIG. 1A, FIG. 2B corresponds to the zoom position 2 of FIG. 1B, and each lens group is decentered in the same direction. The degree of influence on the aberration is shown. This graph is shown as an example, and differs depending on the type of the imaging optical system. The upward and downward directions of the graph indicate that aberrations are canceled out each other, and the height of the graph indicates the value of the degree of influence on the aberration.
図2において、21a、21bは1群11、22a、22bは2群12、23a、23bは3群13、24a、24bは4群14の収差影響度をそれぞれ表している。グラフの上下への量は規定量レンズ群が偏芯した時の収差への影響度の値を示し、上下への方向は収差の出る方向を示し、各レンズ群間の上下方向の出方と量で収差を打ち消すことが出来ることを表している。 In FIG. 2, 21 a and 21 b represent the first group 11, 22 a and 22 b represent the second group 12, 23 a and 23 b represent the third group 13, 24 a and 24 b represent the aberration influence degree of the fourth group 14, respectively. The amount of vertical movement in the graph indicates the value of the degree of influence on the aberration when the specified amount of the lens group is decentered. The vertical direction indicates the direction in which the aberration occurs. This shows that the aberration can be canceled by the amount.
図2(A)より、4群14の偏芯量とその収差影響度24aから、収差発生量の補正の為に、3群13を4群14と同じ方向にかつ収差影響度23aの値から3群13の偏芯量を算出して収差を打ち消し補正することが出来る。同じく、図2(B)のグラフから、ズームポジション2では、2群12の収差影響度22bが大きく影響をしており、大きな収差を発生させている。 2A, from the decentering amount of the fourth group 14 and its aberration influence level 24a, the third group 13 is adjusted in the same direction as the fourth group 14 and the value of the aberration influence level 23a in order to correct the aberration generation amount. The aberration amount can be canceled and corrected by calculating the decentering amount of the third group 13. Similarly, from the graph of FIG. 2B, at the zoom position 2, the aberration influence degree 22b of the second group 12 has a large influence, and a large aberration is generated.
図1(B)からすると、2群12と4群14は光軸02に対して逆方向に偏芯している。そこで4群14の持っている偏芯量の収差への影響度24bと、2群12の偏芯量の収差への収差影響度24bとは互いに打ち消す方向に働いていることが分かる。そこで図1(B)で示す3群13は2群12と4群14と打ち消し合った収差の残りの収差分を補正するように偏芯させる。本実施例では3群13を2群12と同じ方向に2群12の偏芯量よりは少なく偏芯駆動制御させる。これによれば、収差を打ち消すことが出来る。
またここで、1群の収差影響度は大きいが、前述の様に1群前玉レンズ群(1群)はレンズ鏡筒101に偏芯無く取り付けられている為、収差の発生は無い。
From FIG. 1B, the second group 12 and the fourth group 14 are eccentric with respect to the optical axis 02 in the opposite direction. Thus, it can be seen that the degree of influence 24b of the eccentricity of the fourth group 14 on the aberration and the degree of aberration influence 24b of the eccentricity of the second group 12 on the aberration work in a direction to cancel each other. Therefore, the third group 13 shown in FIG. 1B is decentered so as to correct the remaining aberrations of the aberrations canceled out by the second group 12 and the fourth group 14. In this embodiment, the third group 13 is controlled to be eccentrically driven in the same direction as the second group 12 and less than the eccentric amount of the second group 12. According to this, aberration can be canceled.
Here, although the aberration influence of the first group is large, since the first front lens group (first group) is attached to the lens barrel 101 without decentering as described above, no aberration occurs.
実際の3群13の駆動制御量は、コリメータもしくはカメラ画像等を用いて複数のズームポジションでの光学的な測定を行う。そして、3群13を駆動させ画像確認を行い、問題の無い範囲(規格値等)に入った時点の3群13の駆動位置をズームポジションと共に制御回路16内の記憶手段に記憶する。また、実際の使用時には、駆動制御手段15からのズームポジションに対する3群13の駆動位置を制御回路16内の記憶手段から呼び出す。そして複数のズームポジションの間においては補間処理を行い駆動制御を行うことで、ズームの広い範囲で収差の補正された高画質を得ることが出来る。 The actual drive control amount of the third group 13 is optically measured at a plurality of zoom positions using a collimator or a camera image. Then, the third group 13 is driven to check the image, and the driving position of the third group 13 at the time when it enters a problem-free range (standard value or the like) is stored in the storage means in the control circuit 16 together with the zoom position. In actual use, the drive positions of the third group 13 with respect to the zoom position from the drive control means 15 are called from the storage means in the control circuit 16. By performing interpolation processing and driving control between a plurality of zoom positions, it is possible to obtain high image quality with aberrations corrected over a wide zoom range.
上記では一例を示したが、フォーカス位置により収差が変動する場合も同様である。例えば絞り値によって収差量が変化する場合も、予め制御回路(制御手段)16内の記憶手段にそれらの各条件の情報によって、補正制御を行うことで、収差補正を行なうことが出来る。又、実際の偏芯補正の量は、1/3インチの撮像素子を用いた、HD用の撮像レンズの場合、その補正量は通常、50μm以下程度の微小な量を数μmの精度で駆動補正することができるが本実施例は、それに限られたものでは無い。 Although an example has been described above, the same applies to the case where the aberration varies depending on the focus position. For example, even when the amount of aberration changes depending on the aperture value, aberration correction can be performed by performing correction control in advance in the storage unit in the control circuit (control unit) 16 based on information on each condition. In addition, the actual amount of eccentricity correction is an HD imaging lens using a 1/3 inch imaging device. The correction amount is usually a small amount of about 50 μm or less driven with an accuracy of several μm. However, the present embodiment is not limited to this.
[実施例2]
本発明の実施例2を説明する。実施例2は、カメラの使用姿勢によって、撮像光学系(撮像レンズ)に偏芯が発生し、画質に影響を及ぼす場合の、画質の低下を防止した実施例である。図3は沈胴方式の撮影レンズを用いた光学機器(撮像装置)の要部ブロック図である。図3は重力によって撮影時に撮影レンズの一部のレンズ群が下向き前方向に傾いた状態を示している。沈胴式の撮影レンズでは、多くの場合レンズ群の鏡筒部分はカム環の3本の溝に、3個のカムピンによって勘合されている。
[Example 2]
A second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment is an embodiment in which the image pickup optical system (image pickup lens) is decentered depending on the use posture of the camera and the image quality is prevented from being deteriorated when the image quality is affected. FIG. 3 is a principal block diagram of an optical apparatus (imaging apparatus) using a retractable photographing lens. FIG. 3 shows a state in which a part of the lens group of the photographing lens is tilted downward and forward at the time of photographing due to gravity. In a retractable photographic lens, in many cases, a lens barrel portion of a lens group is fitted into three grooves of a cam ring by three cam pins.
各レンズ群は、カム環の回転によって駆動されることや、製造上の理由により、カム環の溝とカムピンの間には数十ミクロンのガタが存在する場合がある。したがって、撮影レンズの小型化の為に沈胴構造をとると、可動のレンズ鏡筒の後ろ端(像側端)にカムピンを配置することに成る。この為、水平状態においても重力の影響で前下向きに可動のレンズ鏡筒が傾くことがある。したがって、仮に横位置での撮影状態で、収差補正レンズを調整後、接着固定しても、タテ位置での撮影時には、90度違う方向に可動のレンズ鏡筒が傾く為に、調整効果が充分とは言えない場合がある。 Each lens group may be driven by the rotation of the cam ring, and there may be a play of several tens of microns between the groove of the cam ring and the cam pin for manufacturing reasons. Therefore, when the retractable structure is adopted for downsizing the photographing lens, a cam pin is disposed at the rear end (image side end) of the movable lens barrel. For this reason, even in a horizontal state, the movable lens barrel may be tilted forward and downward due to the influence of gravity. Therefore, even if the aberration correction lens is adjusted in the horizontal position and then bonded and fixed, the movable lens barrel tilts in a different direction by 90 degrees when shooting at the vertical position. It may not be said.
図3において、31は1群鏡筒で1群レンズ群(1群、可動レンズ群)31aを保持している。31bは1群31aの光軸を示している。32は2群鏡筒で2群レンズ群(2群、偏芯レンズ群)32aを保持している。32bは2群32aの光軸を示している。2群レンズ群32aは、2群32aの光軸32bに垂直な面方向に可動可能である。32dは駆動及び位置検出を行う駆動制御手段であり、カメラの姿勢変化によって生じた収差を補正するように2群32aの位置を駆動制御して収差を補正している。33はカメラ本体固定部であり、フォーカスレンズ群(3群)33aと撮像素子部34を有している。フォーカスレンズ群33aは駆動制御手段33cによって位置が検出され駆動制御されている。36はズーム駆動モータであり、カム環を回転駆動させている。37は2群32aの光軸上の位置を検出するズーム位置検出部である。35は、レンズ系全体を制御する制御回路(制御手段)であり、姿勢検知手段38からの情報を含む複数の情報を用いて補正用の2群32aを駆動制御している。 In FIG. 3, reference numeral 31 denotes a first group barrel which holds a first group lens group (first group, movable lens group) 31a. 31b indicates the optical axis of the first group 31a. Reference numeral 32 denotes a second group barrel, which holds a second group lens group (two groups, an eccentric lens group) 32a. Reference numeral 32b denotes the optical axis of the second group 32a. The second group lens group 32a is movable in a surface direction perpendicular to the optical axis 32b of the second group 32a. A drive control unit 32d performs driving and position detection, and corrects the aberration by driving and controlling the position of the second group 32a so as to correct the aberration caused by the change in the posture of the camera. Reference numeral 33 denotes a camera body fixing unit, which includes a focus lens group (third group) 33 a and an image sensor unit 34. The position of the focus lens group 33a is detected and controlled by the drive control means 33c. A zoom drive motor 36 rotates the cam ring. Reference numeral 37 denotes a zoom position detector that detects the position of the second group 32a on the optical axis. Reference numeral 35 denotes a control circuit (control means) that controls the entire lens system, and drives and controls the second group 32a for correction using a plurality of information including information from the posture detection means 38.
ここで複数の情報とは、例えばズーム位置検出部37からの情報、駆動制御部33cからのフォーカス位置情報、絞り値検出部32dからの絞り情報である。この他、収差補正用の偏芯レンズ32aの駆動補正量を予め制御回路35内の記憶手段に予め記憶した補正基準値とから計算した補正量等である。これらの情報より収差補正用の偏芯レンズ32aの補正駆動制御を行っている。姿勢検知手段38で検知出来る姿勢は、レンズ鏡筒の上向き、下向き以外にも、カメラのタテ位置、横位置の検知若しくは各方向の姿勢・傾き等である。偏芯調整には平行偏芯と傾き偏芯による補正方法のうち少なくとも一方が適用できる。画質の性能の補正とは、ザイデルの5収差に属する収差の中の一つ以上の収差、若しくは波面収差を補正することである。 Here, the plurality of information includes, for example, information from the zoom position detection unit 37, focus position information from the drive control unit 33c, and aperture information from the aperture value detection unit 32d. In addition, the correction amount calculated from the correction reference value stored in advance in the storage means in the control circuit 35 is the drive correction amount for the aberration correcting eccentric lens 32a. Based on these pieces of information, correction drive control of the eccentric lens 32a for aberration correction is performed. The postures that can be detected by the posture detection means 38 are not only the upward and downward of the lens barrel, but also the detection of the vertical position and lateral position of the camera or the posture / tilt in each direction. For the eccentricity adjustment, at least one of a correction method using parallel eccentricity and inclination eccentricity can be applied. The correction of image quality performance is to correct one or more aberrations or wavefront aberrations among the aberrations belonging to Seidel's five aberrations.
これは他の実施例においても同様である。予め収差補正用の偏芯レンズ32aの駆動補正量を記憶した補正基準値は、工場出荷時に測定若しくは設計的に求めた数値を制御回路35内の記憶手段に、光学機器(撮像装置)の使用状態ごとに複数条件の記憶を行い、その間の条件では補間処理にて求めている。本実施例では撮像装置の姿勢状態を検知する姿勢検知手段で得られた姿勢状態の量に基づいて制御手段35は、予め記憶手段に記憶したデータを用いて、偏芯レンズ群を駆動制御している。これにより沈胴方式のレンズ鏡筒を用いたときの画質の劣化を軽減している。 The same applies to other embodiments. The correction reference value in which the drive correction amount of the decentering lens 32a for aberration correction is stored in advance is a numerical value obtained by measurement or design at the time of shipment from the factory. Multiple conditions are stored for each state, and the conditions between them are obtained by interpolation processing. In the present embodiment, the control unit 35 drives and controls the decentered lens group using data stored in the storage unit in advance based on the amount of the posture state obtained by the posture detection unit that detects the posture state of the imaging apparatus. ing. This reduces image quality degradation when using a retractable lens barrel.
[実施例3]
本発明の実施例3を説明する。本実施例はカメラ本体に交換レンズを着脱可能に装着したときに双方より生ずる収差変動を補正している。図4は実施例3の交換レンズシステムの要部ブロック図で有る。41は交換レンズ部で、内部に収差補正用の偏芯レンズ群41aを有している。42は交換レンズ部41の性能に関する状態を記憶した記憶手段である。45はカメラ本体で、撮像素子部43を有している。またカメラ本体45内にはカメラの撮像部の結像性能に関する情報が記憶された記憶手段46が設けられている。
[Example 3]
A third embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, aberration variations caused by both of them are corrected when an interchangeable lens is detachably attached to the camera body. FIG. 4 is a principal block diagram of the interchangeable lens system according to the third embodiment. Reference numeral 41 denotes an interchangeable lens unit that has an aberration correction eccentric lens group 41a inside. Reference numeral 42 denotes storage means for storing a state relating to the performance of the interchangeable lens unit 41. Reference numeral 45 denotes a camera body having an image sensor section 43. The camera main body 45 is provided with storage means 46 for storing information relating to the imaging performance of the imaging unit of the camera.
上記の形態で、交換レンズ部41をカメラ本体45に取り付けを行なうと、マウントの接点を通じて通信を行い、記憶手段42からの情報が、カメラ本体部45の制御系ブロック(制御手段)47に入力される。同じく、制御系ブロック47にカメラ本体45の記憶手段46からカメラ本体45側の情報が入力される。制御系ブロック47は交換レンズ部41側とカメラ本体45側の両方の情報に下づき、交換レンズ部41側に通信を戻し、偏芯レンズ群41aの移動に関する駆動命令を駆動制御手段48に入力する。駆動制御手段48は、このときの信号に下づいてレンズ群41aの平行偏芯駆動を行い、交換レンズを交換したときに生ずる収差の補正を行う。 When the interchangeable lens unit 41 is attached to the camera body 45 in the above-described form, communication is performed through the contact of the mount, and information from the storage unit 42 is input to the control system block (control unit) 47 of the camera body unit 45. Is done. Similarly, information on the camera body 45 side is input to the control system block 47 from the storage means 46 of the camera body 45. The control system block 47 returns communication to the interchangeable lens unit 41 side based on information on both the interchangeable lens unit 41 side and the camera body 45 side, and inputs a drive command relating to the movement of the decentered lens group 41a to the drive control unit 48. To do. The drive control means 48 performs parallel eccentric drive of the lens group 41a based on the signal at this time, and corrects aberrations that occur when the interchangeable lens is replaced.
以上のように本実施例では制御系ブロック(制御手段)47はカメラ本体46の画質性能に関する要因データと交換レンズ41の画質性能に関する要因データを用いて交換レンズ内の撮像光学系の一部を構成する偏芯レンズ群41aの位置を調整している。これによってカメラ本体45に種々な交換レンズを装着したときの双方の要因データによる画質の劣化を軽減している。また、本提案の実施例では、撮像素子が固定されている例を示したが、他の可動レンズ群と同様に光軸方向に可動した場合においても、そのポジションごとの偏芯量に対応した偏芯レンズ群での偏芯補正を行なうことで適応できる。 As described above, in this embodiment, the control system block (control means) 47 uses a factor data related to the image quality performance of the camera main body 46 and a factor data related to the image quality performance of the interchangeable lens 41 to configure a part of the imaging optical system in the interchangeable lens. The position of the decentering lens group 41a to be configured is adjusted. As a result, image quality deterioration due to both factor data when various interchangeable lenses are attached to the camera body 45 is reduced. Moreover, in the embodiment of the present proposal, an example in which the image sensor is fixed has been shown. However, even when the imaging element is movable in the optical axis direction like other movable lens groups, it corresponds to the eccentric amount for each position. This can be applied by performing decentration correction by the decentering lens group.
11:1群、12:2群、13:3群、14:4群、16:制御回路(制御手段)、15・17・18・48・32d・33c:駆動制御手段、31:1群鏡筒、32:2群鏡筒、33・102:カメラ本体、34:撮像素子部、35・47:制御回路(制御手段)、36:ズーム駆動部、37:ズーム位置情報検出部、38:姿勢検知手段、101:レンズ鏡筒 11: 1 group, 12: 2 group, 13: 3 group, 14: 4 group, 16: control circuit (control means), 15 · 17 · 18 · 48 · 32d · 33c: drive control means, 31: 1 group mirror Cylinder, 32: 2 group lens barrel, 33/102: camera body, 34: imaging device unit, 35/47: control circuit (control means), 36: zoom drive unit, 37: zoom position information detection unit, 38: posture Detection means, 101: lens barrel
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