JPS6067912A - ズ−ムレンズ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ズーミングを電動駆動により実行すると共に
、フォーカシングを光軸方向に移動することにより生ず
る結像倍率の微少変動を除去した、例えばテレビジョン
カメラ用のズームレンズ装置に関するものである。

ズームレンズ中のフォーカシング用レンズ群を光軸方向
へ移動すると、結像倍率が変化することは良く知られて
いる。特に、ドラマ番組の撮影のように芸術的な映像を
得ようとしている場合には、倍率変化がたとえ微少であ
ったとしてもそれを避けることが好ましい。また、電動
方式によりフォーカシングを行う場合のように、フォー
カシングが円滑に行われるときにはこの倍率変化が特に
気になるものである。

従来、このフォーカシングに伴なう倍率変化を除去する
ために、フォーカシング用レンズ群に」＝夫をめて倍率
が変化しない構成の光学系を設計したり、或いはズーミ
ングのために光軸方向へ移動するレンズ群を利用し、こ
れらのレンズ群によって傾逆向の倍率を発生させて倍率
変化を打ち消す方法が提案されている。

しかし、倍率が変化しない光学系を設計する場合に、フ
ォーカシング用レンズ群は複雑で大型化し易いため、ズ
ーミング用レンズ群で補償する方法を採用するのが現実
的である。

本発明の目的は、ズーミングを電動制御するズームレン
ズにおいて、フォーカシングによる微少倍率を電気的な
信号処理により補償するズームレンズ装置を提供するこ
とにあり、その要旨は、ズーミングをするための光学系
の位置を電動サーボシステムで駆動制御するズームレン
ズにおいて、ズーミングの速度を指令する速度指令信号
をパルスに変換する手段と、該パルスを計数することに
よりズーミング位置指令信号を形成する信号形成手段と
を設けたことを特徴とするものである。

以下に、図示の実施例に基づいて本発明の詳細な説明す
る。

第１図はレンズ鏡筒、成分ズームを模式的に描いたズー
ムレンズの構成図、第２図は制御回路のブロック回路構
成図である。

第１図において、Ｆはフォーカシング用レンズ群であり
可動鏡筒ｌに収容され、この可動鏡筒ｌは固定鏡筒２に
対して移動自在に保持されている。フォーカシング用レ
ンズ群Ｆの後方には、バリエーションレンズ群■、コン
ペンセーションレンズ群Ｃが配置され、これらはズーミ
ングのために互いに一定の関係を保って移動し得るよう
にカム筒３に支持され、このカム筒３は移動自在に固定
鏡筒２に対して保持されており、両レンズ群ｖ、Ｃがズ
ーム部を構成しており、更にレンズ群Ｖ、Ｃの後方には
結像レンズ群Ｒが設置されている。固定鏡筒２の外側に
は、ズーム駆動用タコジェネレータ付の電動機４が取り
付けられ、ズーム部を駆動してズーミングを行うように
なっており、カム筒３の回転量を基にズーム位置を検出
するポテンショメータ５が付設され、ズーム部の状態を
検出する機能を有し、ズーム位置検出信号を出力するよ
うにされている。更に固定鏡筒２には、フォーカス駆動
用タコジェネレータ性の電動機６が取り付けられ、フォ
ーカシング用レンズ群Ｆを駆動するようになっている。

そして、可動鏡筒１の繰り出し・繰り込み量を基にフォ
ーカス位置を検出するポテンショメータ７が配置され、
現在のフォーカス状態を検出する機能を有し、フォーカ
ス位置信号を出力するようになっている。なお、タコジ
ェネレータはズーミング又はフォーカシング中の駆動速
度を定速にするためのフィードバック信号を出力する。

また第２図において、８はポテンショメータであり、ズ
ーム部の移動方向及び速度を指令する電圧を発生させる
ものであって、テレビカメラの場合には小型ハンドルを
回転させて調整するようにされている。中立位置に対し
て、ハンドルな上又は下に操作することにより望遠側へ
進むか又は広角側へ進むかが決定され、また中立位置か
らの隔差によって移動速度が定まるようになっている。

なお、従来の電動ズームレンズはこのポテンショメータ
８の出力電圧により電動機が直接制御されていた。

このポテンショメータ８の出力は、ポテンショメータ８
で選択されたズーム速度指令信号に比例したパルスを発
生する電圧制御型発振回路９、ズーム速度指令信号が零
になったことを検出する信号検出回路１０、速度指令信
号の移動方向を検出する方向検出回路１１にそれぞれ送
出されている。これらの回路９．１０．１１の出力はア
ップダウンカウンタ１２に入力されるが、発振回路９の
パルス出力は計数のために、信号検出回路１０の出力は
カウント停止のために、方向検出回路１１の出力はアッ
プカウント又はダウンカランＩ・の方向決定のために用
いられる。アップダウンカウンタ１２の出力は、ズーム
位置指令信号としてＤ／Ａ変換回路１３を介して第１の
演算回路１４に送られている。更に、この第１の演算回
路１４にはズーム位置検出用ポテンショメータ５、フォ
ーカス位置検出用ポテンショメータ７の出力も入力され
ている。

この第１の演算回路１４は、Ｄ／Ａ変換回路１３からの
ズーム位置指令信号と、ポテンショメーク５からのズー
ム位置検出信号との差を検出して、ズーム部を移動させ
る動作をすると共に、ポテンショメータ７のフォーカス
位置検出信号の情報によりフォーカス用レンズ群Ｆが移
動したときの微少結像倍率の変動分を演算し、補正を行
う働きを行うものである。第１の演算回路１４の出力は
電動機駆動回路１５に送られズーム駆動用電動機４を駆
動するようになっている。

また、フォーカス位置検出ポテンショメータ７の出力は
、フォーカス位置指令信号を発生させるポテンショメー
タ１６の出力と共に、フォーカス位置指令信号とフォー
カス位置信号とを比較しフォーカス駆動用電圧を発生さ
せる第２の演算回路１７に入力され、この第２の演算回
路１７の電圧出力は、電動機駆動回路１８を介してフォ
ーカス駆動用電動機６を駆動するようになっている。

本実施例は上述の構成を有するので、ズーミングを行う
場合にはポテンショメータ８のハンドルを操作して、ズ
ーム部の移動方向及び速度を指令する。ポテンショメー
タ８あ信号ζ±電圧ｆｆｉ制御型発振回路９、信号検出
回路１０、方向検１ｉ５回路１１にそれぞれ入力され、
これらの出ブｊ４δ号によりアップダウンカウンタ１２
のズーム（を置４行令ｆｆ号の大きさが決定され、Ｄ／
Ａの変換回路１３をｐ山して第１の演算回路１４に入力
される。この第１の演算回路１４においては、現在のズ
ームｆζｂの位置と比較しながらズーム部を電動サー月
ε方式により駆動回路１５、電動機４を介してめるイ立
１ａに移動する。なお、このときフォーカス（Ｖ置べ信
号も第１の演算回路１４に入力され、その（ｆｆ、置に
よる倍率の影響を補正しながら電動機４を駆動すること
になる。

またフォーカシングを行うには、ポテンショメータ１６
によりフォーカス位置を指令し、その出力とポテンショ
メータ７からの現在のフォーカス位置信号とを第２の演
算口［１７＋こおｌ、Ｘて１し較し請求めるフォーカス
位置となるように第２のカ■算回路１７かも駆動回路１
８に駆動信号が送られ、電動サーボ方式により電動Ｉａ
６によりフォーカシング用レンズ１１　Ｆの位置が調整
される。このとき、ポテンショメータ７からはその時点
のフォーカス位置信号が第１の演算回路１４に送信され
、第１の演算回路１４ではその信号を基に演算を行い、
電動機４によりズーム部を補正移動して微小倍率変動を
防止するようにしている。

第３図は上記実施例を変形したものであり、マイクロプ
ロセッサを用いて倍率の変動を補正するものである。ポ
テンショメータ８からのズーム速度指令信号及びポテン
ショメーク７からのフォーカス位置信号は、Ａ／Ｄ変換
回路２０及び２１によってデジタル化され、マイクロプ
ロセ・ンサ２２に入力される。このマイクロプロセッサ
２２はズームの移動速度、方向やフォーカス部の移動に
よって生ずる微少結像倍率の変化を演算し、ズーム位置
信号としてＤ／Ａ変換回路１３に入力される。Ｄ／Ａ変
換回路１３の出力はアナログ信号でに対応し、フォーカ
スを操作したとき＋１微少結イ象倍率の変化分↓こ対応
し、両者を操作したときｔよ演算結果に対応した信号と
なる。更に、このアナログ信号は第１の演算回路１４に
入力されズーム位置信号と比較される。以下は第１図で
説明した場合と同様の作用を行う。

このようにマイクロプロセ・ンサ２２を用ｌ／〜た例に
おいては、演算やズーム部のプリセント機能の追加等も
簡単に行え、またシリアルＩ１０を３貨け、ズーム部、
フォーカス部やエクステンダ等の機能を遠隔操作するこ
とも可能になる。

以上説明したように本発明に係るズームレンズ装置は、
光学機構」二の欠点を簡単な電気信号処理回路を追加す
ることによって補正することができ、また通常レンズを
操作するカメラマン等力玉行っている操作方法を変える
こと無〈実施できるので、操作性も全く支障は無い。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係るズームレンズ装置の実施イ列４−Ｐ
ｌ　斌ＩＴＩＩ士レンズ系の構成図、第２図はブロ・ン
ク回路構成図、第３図は変形例のブロック回路構成図で
ある。 符号１は可動鏡筒、４．６は電動機、５．７．８．１６
はポテンショメータ、９は発振回路、１０は信号検出回
路、１１は方向検出回路、１２はアップダウンカウンタ
、１３．２０．２１はＤ／Ａ変換回路、１４．１７は演
算回路、１５．１８は電動機駆動回路、２２はマイクロ
プロセッサ、Ｆはフォーカシング用レンズ群、■はバリ
エーションレンズ群、Ｃはフンベンセージせンレンズ群
である。 特許出願人　キャノン株式会社 図面 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ズーミングをするだめの光学系の位置を電動サー
   ボシステムで駆動制御するズームレンズにおいて、ズー
   ミングの速度を指令する速度指令信号をパルスに変換す
   る手段と、該パルスを計数することによりズーミング位
   置指令信号を形成する信号形成手段とを設けたことを特
   徴とするズームレンズ装置。 ２、　フォーカシングのための光学系の位置を検出して
   フォーカス位置検出信号を出力するフォーカス位置検出
   信号形成手段と、フォーカシングのだめの光学系の位置
   に依存する結像倍率の微少な変化を補償するためにフォ
   ーカス位置検出信号と前記ズーミング位置指令信号とか
   ら補償量を演算する手段と、前記補償量に応じて前記電
   動サーボシステムをｉｌＫ勤する駆動手段とをイ千加１
   −た嘘詐請求の範囲第１項に記載のズームレンズ装置。