JPS6037449B2 - ズ−ムレンズ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ズーミング範囲の制限を可能としたズームレ
ンズに関するものである。

近年、益々、ＴＶ（Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）用ズームレ
ンズは、ズーム比の高いものが望まれる傾向にあり、そ
して、その要望に対応して高ズーム比のズームレンズの
開発が進められている。

しかしながら、ズーム比の高いズームレンズは、レンズ
制作上の制約等により、口径の大きいレンズの供給が困
難であって、第１図に示す如く、一定以上の高ズーム比
領域にて開放絞りＦ値が落ち込むという欠点を有するも
のである。また、このような高ズーム比のズームレンズ
の使用に際して、必ずしも、そのズームレンズのズーム
機能を十分に発揮させる必要があるとは限らず、特にテ
レ側はワイド側に比較して使用頻度が低いものであって
、これは、被写体の大きさ被写体距離等を考慮し、例え
ば３の音の高ズーム比を有するズームレンズであつても
２川音のズーム比までに制限し、２針音を越える範囲で
のズームによる画像の不自然感を与えぬように等の配慮
をしつつ使用されるためである。以上のことを踏まえて
、高ズーム比のズームレンズにあっては、下述するよう
な使用が考えられる。すなわち、第１の使用態様として
は、高ズーム比領域にての開放絞りＦ値の落ち込みを無
視しズームレンズの持つズーム機能を十分に発揮させて
の使用、第２の使用態様としては、開放絞りＦ値の落ち
込む領域へのズーミングを避けての使用、第３の使用態
様としては、開放絞りＦ値を一定に保ち得る範囲内であ
っても更にその範囲を制限し、行過ぎたスーミングを避
けての使用、そして更に第４の使用態様としては、開放
絞りＦ値の少々の落ち込みを無視し第３の使用態様によ
る制限範囲を開放絞りＦ値の落ち込む領域内まで拡げて
の使用等が考えられる。

ここにおいて、第１の使用態様の場合には何ら問題がな
いが、第２の使用態様の場合には、開放絞りＦ値の落ち
込む領域へのズーミングを阻止する手段、そして第３及
び第４の使用態様の場合には、行過ぎたズーミングを阻
止する手段が存在することがズーミングにおける操作上
において望ましいものと言える。そして、少なくとも前
者は、被写体の明るさによって、絞り機構を調整し被写
体の明るさに応じた絞り値に設定する手段に連動するよ
うに構成されることが望まれる。すなわち、これは、第
１図に示す如く、例えば開放絞りＦ値（Ｆ；１．６）の
場合には２９音のズーム比を越える高ズーム比領域でＦ
値が落ち込むために２３音のズーム比までのズーミング
を可能とし、絞りＦ値を（Ｆ；３．２）とした場合には
、その（Ｆ；３．２）の絞りＦ値を保ち得る２７倍のズ
ーム比までのズーミングを可能とするように絞りＦ値の
値によってその絞りＦ値を一定に保ち得る範囲が対応し
て変化するためである。しかしながら、このように絞り
Ｆ値の落ち込む領域へのズーミングを阻止する手段を絞
り値設定手段に連動させるように構成することは第２の
使用態様すなわち、絞り値の落ち込む領域へのズ−ミン
グを避けての使用に適するも、その他の使用態様に際し
ては不都合を生ずるものである。そこで、本発明は、上
述したところに鑑みて、以上に掲げた使用態様が可能で
あって、しかも、前述した欠点なり難点なりを悉く解消
したズームレンズを提供する。以下本発明によるズーム
レンズの一実施例を添付図面を参照し詳細に説明する。

第２図は、本発明によるズームレンズの−実施例の主要
部を示す一部断面側面図であり、第３図は、第２図にお
けるＸ−Ｘ線断面図である。

第２図及び第３図において、符号１０はズームレンズ鏡
銅を示し、この鏡銅１０は、周知の如く、フオーカス機
構部ズーム機構部並びに絞り機構部等を備えているもの
である。すなわち、フオーカス機構部は固定筒１１内に
遊隊したフオーカスレンズ保持枠１２を、このレンズ保
持枠１２の外周に檀定した連動ピン１２ａを固定筒１１
の側壁に形成した光軸に沿う方向の直線キー溝孔１１ａ
を介し固定筒１１の外周に回転自在に俊袋したフォーカ
ス用カム筒１３の螺線状カム溝孔１３ａに係合させ、カ
ム筒１３を回転させることにより光軸に沿って進退移動
させるように構成されている。またズーム機構部は、固
定筒１１内に遊隊されズームレンズ系の一部レンズ群し
を保持するレンズ保持枠１４を、このレンズ保持枠１４
の外周上に槍定した連動ピン１５を固定筒１１の側壁に
形成した光軸に沿う方向の直線キー溝孔１１ｂを介し固
定筒１１の外周に回転自在に俵装したズーム用カム筒１
６の螺線状カム溝孔１６ａに係合させ、カム筒１６を回
転させることにより光軸に沿って進退移動させるように
構成されている。更に、前記絞り機構部は、第４図に示
す如く、固定筒１１のフランジ部１１ｃに回転軸を有す
る複数枚（第４図には代表して一枚が示されている）の
絞り羽根１７と、この絞り羽根１７の駆動ピン１７ａと
隊合する長溝孔１８ａを有する絞り環１８とからなり、
絞り環１８に外部操作によって回転角を付与することに
よって、絞り羽根１７を光路内に出入させ絞り込みを行
なうように構成した所謂アイリス絞りである。そして、
第２図で示す符号２０はズーム・フオーカス操作部を示
し、この操作部２０は、固定節１１に固定支持された支
持機枠２１に支持されているものであって、支持機枠２
１に回転自在に光軸と平行に支承された回転筒体２２と
、この回転筒体２２内に押し引き操作可能に鉄合し手元
まで延設された操作棒２３と、回転筒体２２の外周に鉄
装され回転筒体２２の長手方向に形成した直線キー溝孔
２２ａを介し連結ピン２４をもって操作榛２３に連結さ
れた摺動体２５と、この摺動体２５上に回転自在に鼓装
された回転体２６と、前記回転筒体２２上に固装された
駆動歯車２７とから成る。

そして、このズーム・フオーカス操作部２０と前述した
ズーム機構部とは、前記回転体２６に固着され、両端が
相互にカム筒１６に関し逆方向より巻き付けるようにカ
ム筒１６に巻き付け固定されたワイヤ‐３０‘こよって
連結され、操作棒２３と一体的に第２図中にて左右方向
へ前記回転体２６が移動することによってワイヤ−３０
の一端が引張られカム筒１６を回転させるように成され
ている。尚、第２図中、符号３１で示したのは、案内ロ
ーラである。またズーム・フオーカス操作部２０と前述
したフオーカス機構部とは、前記駆動歯車２７とフオ−
カス用カム筒１３の外周に沿って形成した歯部１３ｂと
を歯車３２，３３及び３４から成る歯車列を介して噛合
連結され、前記回転筒体２２が連結ピン２４と直線キー
溝孔２２ａとの関係によって操作棒２３と一体的に回転
せしめられる為に、カム筒１３が前述した歯車構成によ
って操作棒２３を回転操作することによって回転される
ように成されている。尚、操作棒２３を押し引き操作し
てのズーミング時には、前記回転筒体２２は回転せず、
何らフオーカスに影響を与えぬものであり、また操作棒
２３を回転操作してのフオーカシング時には、回転体２
６が回転せず、何らズームに影響を与えぬものである。

従って、本実施例に適用したズームレンズは、操作棒２
３を押し引き操作することによってズーミングを行ない
且つ操作棒２３を回転操作することによってフオーカシ
ングが行なわれるものであり係る構成のズームレンズは
周知のものであり、更に詳しい説明は省略する。

次に以上の構成に本発明に係る構成を付加したズームレ
ンズを説明するに、本実施例においては、ズーム用カム
筒１３は、第３図において反時計方向に回動させられた
場合には、ワイドズーミングを、そして時計方向に回動
させられた際にテレズーミングを行なうように構成され
ているものとして以下に説明する。

本実施例に付加された構成は、ズーム範囲調整用ッマミ
４０と、後述するように、その調整用ッマミ４０に連動
してズーム操作量を調整するズーム操作量調整部と、同
様に連動してズーム作動量を調整するズーム作動量調整
部と、前記調整用ッマミ４０を絞り値情報によって自動
的に制御する制御装置とから成る。

これらを更に詳述するに、先ず、ズーム操作量調整部は
、固定の機枠２１に岡装され前記回転筒体２２の一端を
回転自在に支持した軸受部村４１に反時計方向回転時に
進入するように螺合鉄装され、先端が前記回転筒体２２
内に延びる鞠状ストッパ一部材４２を有する。

この軸状ストッパ−都材４２は、前記ズーム範囲調整用
ッマミ４０と−体的に回動すべく配設された幅広の主歯
車４３と噛合する歯車４４を有し、調整用ッマミ４０を
回動操作した際に回動させられ、軸受部材４１との螺合
関係によって回転筒体２２内に延びる先端位置が決定さ
れ、操作棒２３のテレズーミングに対応する押し操作量
を規制するように成されている。次にズーム作動量調整
部は、第３図に明示するように、ズーミング用カム筒１
６の外周の一部を包囲するように形成された固定機枠２
１の一部である半円筒状機枠２１ａの外周上に、光麹に
関してその周方向に回動する如く移動可能に設けられた
ストッパ一部材４５を有する。このストッパー部材４５
は、その内周部に前記半円筒状機枠２１ａに形成した長
孔２１ｂを介しカム筒１６の外周上に設けたストッパー
受止部１６ｂの回転行路中に臨み、カム筒１６の時計方
向回転時にそのストッパー受止部１６ｂと係合しそれ以
上の回転を阻止するストッパ一部４５ａを有し、且つ外
周部には、前記主歯車４３と噛合するアィドラ歯車４６
に噛合する歯部４５ｂを有するものであって、前記調整
用操作ッマミ４０を回動操作した際に光軸に関してその
周方向へ移動しストッパー部４５ａのカム筒１６のスト
ッパー受止部１６ｂ‘こ対しての位置が決定されるよう
に成されている。尚、前記機枠２１ａの内周壁に設けら
れた符号２１ｃで示すのは、カム筒１６のストッパー受
止部１６ｂと衝合し、カム筒１６の反時計方向回転を阻
止しワイドズーミングのワイド端を決定するストッパー
である。更に前記制御装置すなわち、絞り値情報をもっ
て自動的に前記調整用ッマミ４０を制御する装置とは、
第４図にブロック図にて図示した如く、指令用ポテンシ
ョメータＰ．、動作位置検出用ボテンショメータＰ２、
これらポテンショメータと共にブリッジ回路を構成する
抵抗器Ｒ，，Ｒ２、前記ブリッジ回路よりの出力信号を
入力信号とするサーボ増幅器Ａ、このサーボ増幅器Ａよ
りの出力信号によって動作制御されるサーボモータＭと
から成る。前記指令用ポテンショメータＰ，は、前述し
た絞り機構部の絞り環１８に連動する摺動子ａを備え、
絞り位置を検出するように設けられており、また前記動
作位置検出用ポテンショメータＰ２は、サーボモ−タＭ
に連動する摺動子ｂを備え、サ−ポモータＭの動作位置
を検出するように設けられている。そしてサーボモータ
Ｍは、第３図に示す如く主歯車４３に噛合する歯車４７
を駆動するように設けられているものである。また、Ｓ
，は、前記ブリッジ回路とサーボ増幅器Ａとの間のスイ
ッチである。次に、以上のように構成したズームレンズ
の作動を以下に説明すると、このズームレンズは、操作
棒２３を押し引き操作することによってズーミング、す
なわち押してテレズーミング、引いてワイドズーミング
を行なうことができるものであり、また同じ操作榛２３
を回転操作することによってフオーカシングを行なうこ
とができるものであって、係る作動に関しては既に良く
知られているために省略する。

このようにして上述せる操作によってズ−ミングが行な
われるズームレンズであるが、そのズーム範囲は既に述
べた構成によって制限調整される。

すなわち、スイッチＳ，を閉成した状態において、絞り
値を決定すべく絞り環１８を回動操作することによって
、指令用ポテンショメー夕Ｐ，は連動して動作し、ブリ
ッジ回路が不平衡状態となる。このブリッジ回路は不平
衡状態となると共に、サーボ増幅器Ａを介しサーボモー
タＭに給電を成して駆動させ、歯車４７を介して主歯車
４３を回転させる。それと同時に、動作位置検出用ポテ
ンショメータＰ２は、動作され、前記ブリッジ回路が再
び平衡状態となった時点でサーボモータＭへの給電を断
つ。主歯車４３の回転によってズーム操作量調整部は、
羊歯車４３によって回転される藤状ストッパ一部材４２
が軸受部材４１との螺合により回転筒体２２内に進退出
入し操作榛２３の押し操作量すなわちテレズーミング操
作量を決定するように働く。また同時に、ズーム作動量
調整部は、そのストッパー部材４５が、主歯車４３によ
って光軸に関してその周方向に回動し、カム筒１６のス
トッパー受止部１６ｂの回転行路に臨むストッパ一部４
５ａの位置を決定し、カム筒１６の回転量すなわちテレ
ズーミングに対応する回転量を決定するように働く。従
って、このズームレンズは、絞り値を決定する為に絞り
環１８を回動操作することによってテレズーミングにお
けるテレ側へのズーム操作量及びズーム作動量が調整さ
れることとなり、絞り値とサーボモータＭの回転量とを
予じめ定めておくことにより絞り値が落ち込むズーム比
領域へのズーミングを自動的に阻止し得る状態に設定す
ることができる。これによって前述した第２の使用態様
である絞りＦ値の落ち込む領域へのズーミングを避けて
の使用を安全に行なうことができる。

また、スイッチＳ，を開成し調整用ッマミ４０を回動操
作した場合には、任意に主歯車４３を回動させることが
でき、ズーム操作量調整部及びズ−ム作動量調整部を同
期的に調整することができるので所望のズーム範囲を設
定することができる。

すなわち、これによって、このズームレンズは絞りＦ値
の落ち込みを無視してズームレンズの持つズーム機能を
十分に発揮させる第１の使用態様、絞りＦ値を一定に保
ち得る範囲内であっても更にその範囲を制限し行き過ぎ
たズーミングを避ける第３の使用態様そして絞り値の少
々の落ち込みを無視し第３の使用態様による制限範囲を
絞り値の落ち込む領域内まで拡げての使用である第４の
使用態様を全て実現することができるものである。これ
は、スイッチＳ，を開成し絞り値情報をサーボモータＭ
に供与せぬようにし操作ッマミ４０を自由に手動調整す
ることによって達成されたものである。以上に説明した
ところにより明らかなように本発明によるズームレンズ
によれば、ズーム範囲の内のテレ側である絞り値の落ち
込む領域へのズーミングを阻止するように、絞り値に応
じて絞り値が一定に保たれるズーム範囲を自動的に調整
され、絞り値が一定に保たれる範囲内でのズーミングを
安全に行なうことができるものである。

また更に、絞り値情報を断つことによって手動によって
ズーム範囲を調整することができることによって、この
ズームレンズによれば、高ズーム比のテレ側への不必要
な行過ぎたズーミングを阻止することができるものであ
って、被写体に適合したズーミングを行ない得るように
設定できるものである。このように本発明によるズーム
レンズは、使用目的に応じてズーム範囲を任意に調整す
ることができ、近年、益々、需要が高まりつつある高ズ
ーム比ズームレンズにあっては操作上、極めて有効なも
のである。

しかも、本発明によるズームレンズによれば、操作部の
ズーム操作量と本体部のズーム作動量とを同期的に調整
することができ、ズーム範囲の調整を成す部材に掛かる
負担を軽減し特にＴＶカメラ用ズームレンズの如く大型
なズームレンズにあっては極めて有効である。ところで
、前記一実施例は、例えば絞り値に関係なくズーム範囲
を調整するに際し手動操作によって調整するようにした
構成を例示したが、サーボ制御によってリモートコント
ロールするようにすることも可能であり、特に本発明に
よるズームレンズは、前記一実施例に限定されるもので
はないことは言うまでもない。

更に以上の説明においては、ズーム範囲のテレ側の範囲
を調整するということで説明をしてきたが、勿論、ワイ
ド側の範囲を調整するように構成することも可能であり
、ズーム範囲のテレ側とワイド側とを調整することも考
えられることであり、それを実現する構成をも前記実施
例の構成に改良を加えることによって成し遂げることが
できるものであって、特にズーム範囲のテレ側を調整す
ることのみを本発明の主旨とするものでない。

更には、また前記一実施例においては、一触二操作式と
呼ばれる操作方式を例示したが、フオーカスとズームと
を別々の操作部によって行なう型式のものあるいは、サ
ーボ制御によってズーミングを行なうようにしたもので
あっても適用させ得るものであることは言うまでもない
ことである。以上に説明したように、本発明によるズー
ムレンズは、既知のズームレンズに僅かの改良を加える
ことによって容易に実現することができ、それによって
蓑せられる作用効果、特に操作上における作用効果は極
めて大きいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、絞り値とズーム比との関係を説明する為の説
明図、第２図は、本発明によるズームレンズの一実施例
の主要部を示す一部断面側面図、第３図は第２図におけ
る×−Ｘ線断面図、及び第４図は、本発明の一実施例に
適用した制御装置のフロツク図である。 １６・・・・・・カム筒、１６ｂ・・・・・・ストッパ
ー受止部、２１・・・・・・固定機枠、２２・・・・・
・回転筒体、２３…・・・操作棒、２５・…・・摺動体
、２６・・・・・・回転体、２７・・・・・・歯車、３
０・・・・・・ワイヤ一、４０・…・・操作ッマミ、４
２・・・・・・軸状ストッパー部材、４５・・・・・・
ストッパー部材、４５ａ・・・・・・ストッパ一部、４
５ｂ・・・・・・歯部、１８・・・・・・絞り環、Ｐ，
・・・・・・指令用ポテンショメータ、Ｐ２・・・・・
・動作位置検出用ポテンショメータ、Ｍ……モータ、４
７・・・・・・歯車。 弟／図おＺ図 鬼３図 鬼４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ズーム操作部材の操作量に対応してズーム用可動レ
   ンズ群を移動させると共に少なくともテレ側ズーム領域
   において絞り値が変動するズームレンズにおいて、前記
   ズーム操作部材の移動路中に臨むズーム操作量調整部材
   とこの調整部材を駆動するモータと絞り値設定手段に連
   動した指令用ポテンシヨメータとこのポテンシヨメータ
   の出力により前記モータを駆動するサーボ回路とを設け
   、前記絞り値設定手段に連動して前記調整部材を自動的
   に制御するように構成したことを特徴とするズームレン
   ズ。