JP2956053B2 - ズーム駆動装置 - Google Patents
ズーム駆動装置Info
- Publication number
- JP2956053B2 JP2956053B2 JP62331913A JP33191387A JP2956053B2 JP 2956053 B2 JP2956053 B2 JP 2956053B2 JP 62331913 A JP62331913 A JP 62331913A JP 33191387 A JP33191387 A JP 33191387A JP 2956053 B2 JP2956053 B2 JP 2956053B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- zoom
- lens
- unit
- zoom lens
- focal length
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
- G02B7/282—Autofocusing of zoom lenses
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B5/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
- G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
- G02B7/09—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted for automatic focusing or varying magnification
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B2205/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
- G03B2205/0046—Movement of one or more optical elements for zooming
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はカメラのズーミングを電気的に制御するズー
ム駆動装置に関するものである。 従来の技術 ズームレンズのズーミングについては、ビデオカメラ
等では、操作性の観点より動力伝達機構を介して変倍系
レンズをモータで電気的に駆動，制御する方法が通常用
いられている。 この場合、駆動回路の簡便さゆえ、ズームレンズの一
部で変倍作用を有する変倍系レンズ部をあらかじめ定め
られた一定速度で駆動する方法が一般的である。 発明が解決しようとする問題点 最近、ズームレンズのフォーカシング方式として、第
２群以後のレンズ部を駆動するいわゆる「インナーフォ
ーカス方式」が一部のレンズに実用化されている。この
方式は前玉駆動方式に比べ焦点調節用レンズ部の重量が
軽く、駆動区が小さくて済み、またレンズ設計上、撮影
至近距離を短縮することが可能である。 しかしながら、インナーフォーカス方式を用いたズー
ムレンズではズーミング操作によりレンズのピント移動
が発生する。 この間の事情を以下に詳細に説明する。 インナーフォーカス方式のズームレンズの場合、無限
遠方の被写体に対する値を基準にした焦点調節用レンズ
部の移動量（ｓ）はズームレンズの焦点距離（ｆ），被
写体までの距離（ｕ）を用いて次の近似式で表される。 ｓ≒f2/u ……（１） 第２図は横軸にズームレンズの焦点距離（ｆ），縦軸
に焦点調節用レンズ部の移動量（ｓ）をとり（１）式の
関係を図示したものである。すなわちｕ＝∞の時ｓ＝
０、また撮影至近距離（ｕ＝unear）に対してはｓ＝f2/
unearとなる。 （１）式より明らかなように焦点調節用レンズ部の移
動量（ｓ）は焦点距離（ｆ）の自乗に比例する。したが
って、インナーフォーカス方式のズームレンズでは被写
体距離（ｕ）が一定であっても焦点距離の変化に応じて
焦点調節用レンズ部の移動量が変化する（すなわち、ピ
ント位置が変化する）。第２図において、Ｎ点はズーム
レンズの焦点距離ｆ＝fNであって、至近距離にある被写
体に合焦している場合を示している。次に被写***置は
一定のままズームレンズがズーミングされ焦点距離がfN
からfWに変化し（fN＞fW）、かつ自動焦点調節機構が作
動していない場合、焦点調節用レンズ部は同図Ｗ点で示
される状態にあり、大きなピント移動（|sN−sW|）が発
生している。 一般に変倍系レンズ部の変位量と焦点距離の変化量と
は線形な関係にはならない。レンズ設計により、通常ズ
ームレンズの変倍系レンズ部の位置変位（Ｄ）と焦点距
離（ｆ）との関係は ｆ≒ａ・DK ……（２） a:整数 k:定数（１より大） にて近似される。 いま被写体距離が一定でズーミングがなされた場合を
想定し、（１）式の両辺を時間ｔで微分すると （ds/dt）＝（2f/u）・（df/dt） ……（３） となる。さらに（２）式を（３）式に代入すれば （ds/dt）≒（2k・ａ1/k・ｆ（２−1/k）/u・（dD/d
t） ……（４） ズーミングは通常、変倍系レンズ部をあらかじめ定め
られた一定速度で駆動する方法にて実施されるため第４
式における（dD/dt）の項は一定となり、結局焦点調節
用レンズ部の移動量（ｓ）の時間変化量（ds/dt）も焦
点距離（ｆ）の（２−1/k）乗（（２−1/k）＞１）に比
例し、特に焦点距離が長くなるとピント移動が非常に大
きくなる。たとえばビデオカメラにしばしば搭載される
焦点距離が６倍変化するズームレンズでは、ズーミング
時にその広角端（焦点距離最短）望遠端（焦点距離最
長）とでピント移動の変化率（変化速度）が約36倍程度
変化する。 現在操作性の観点からズームレンズを搭載するカメラ
には自動焦点調節機構が不可欠の要素となりつつある
が、自動焦点調節機構がインナーフォーカス方式のズー
ムレンズと組み合わされた場合上述のようにズーミング
が実施された場合、ズーミングによるピント移動の変化
量がとくに長焦点側で大きいため、自動焦点調節機構の
応答が間に合わず、大きなピントずれや誤動作をもたら
すことがあり、極めて見苦しいレンズ応答を生じてしま
う。 問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のズーム駆動装置
は、自動焦点調節機構を具備するインナーフォーカス方
式のズームレンズの一部であって、変倍作用を有する変
倍系レンズ部の位置を検出するズームエンコーダと、前
記変倍系レンズ部の停止、駆動およびズーム駆動速度の
制御を実施するズーミング制御部と、前記ズーミング制
御部の出力にもとづき、前記変倍系レンズ部を駆動する
ズーム用駆動部とを具備し、前記ズーミング制御部は、
常に前記ズームエンコーダの指示する連続した複数個の
領域に分割された前記変倍系レンズ部の位置を検知し、
分割された位置での焦点距離の変化に対する前記変倍系
レンズ部の位置の変化に比例するように前記分割された
各変倍系レンズ部の位置ごとに１個のみ代表的に設定さ
れたズーム駆動速度を指示する制御信号を前記ズーム用
駆動部に供給することを特徴とする。 作用 本発明は上記した構成によって、ズーミング制御部が
常にズームエンコーダの指示するズームレンズの変倍系
レンズ部の位置を検知し、あらかじめ設定された変倍系
レンズ部の位置とズーム駆動速度の関係に従い決定され
る駆動速度を指示する制御信号を前記ズーム用駆動部に
供給することにより、インナーフォーカス方式を用いた
ズームレンズにおいて焦点距離が増大するにつれて急速
に増大するピント移動量の変化傾向を大幅に抑圧する
し、前記ズームレンズに具備される自動焦点調節機構が
前記ズームレンズのピント移動に充分追随できるように
作用し、常に応答性に優れたレンズ制御を可能ならしめ
るものである。 実施例 以下本発明の一実施例のズーム駆動装置について、図
面を参照しながら説明する。 第１図は本発明の一実施例における自動焦点調節装置
のブロック図を示すものである。同図において被写体２
の像はズームレンズ１を介し、CCD3に入力される。ビデ
オカメラ回路４はCCD3を駆動するとともに、CCD3より得
られる電気信号に各種信号処理を施し所定の映像信号
（たとえばNTSC信号）C0が出力される。 焦点検出手段５はビデオカメラ回路４より出力される
輝度信号Ｙの内、一定値以上の周波数成分（高周波数成
分と称す）の複数のフィールド間における増減を検出す
ることによりズームレンズ１のピント状態を判断し、フ
ォーカシング制御手段６に制御信号Ｔを印加する。この
ような方式の焦点検出手段については公知であり、たと
えば「山登りサーボ方式によるテレビカメラの自動焦点
調節」（たとえば「NHK技術研究」第17巻，第１号,21
頁，昭和40年発行 石田他）の論文に詳細に発表されて
いる。 フォーカシング制御部６は制御信号Ｔより駆動速度、
および駆動方向を各々規定するフォーカス速度信号FS、
およびフォーカス方向信号FDを生成し、フォーカス用駆
動部７に供給する。フォーカス用駆動部７はズームレン
ズ１の第３レンズ群1cを所定の位置まで移動させ、自動
焦点調節が実行される。 次に本発明の目的とするインナーフォーカス方式のズ
ームレンズのズーミングに伴い発生し、とくに長焦点側
で増大するピント移動の変化率を減少させるズーム駆動
装置の動作の説明を行う。 本実施例においてズームレンズ１は被写体側から順に
正の屈折力を持つ第１レンズ群1aと、負の屈折力を持ち
変倍作用を有する第２レンズ群1bと、正の屈折力を持ち
結像作用を有する第３レンズ群1cにより構成される。各
レンズ群は各各便宜上１枚の凸レンズ、あるいは凹レン
ズにて示すが、実際には複数枚の凸レンズ、あるいは凹
レンズより構成される。本実施例においては第２レンズ
群1bが変倍系レンズ部を構成し、第３レンズ群1cが焦点
調節用レンズ部を構成している。 ズームレンズ１の変倍系レンズ部の位置を第１レンズ
群1aと第２レンズ群1bとのレンズ間隔にて表し、これを
D1-2とする。D1-2とズームレンズ１の焦点距離（ｆ）と
の関係は上記の（２）式において、ＤをD1-2に置き換え
たものに等しいとする。 この時上記（３）式を変形すると、 となり、ズーミング速度を表す（dD1-2/dt）の値を（df
/dD1-2）-1に比例するように設定すると、ピント移動速
度を示す（ds/dt）の項は焦点距離（ｆ）の（２−1/k）
乗ではなく１乗に比例し、長焦点側でのピント移動の変
化率が大幅に抑圧される。 これを実際のシステムにて実現するための方法を以下
に説明する。 第３図中の破線Ａは、縦軸にズームレンズ１の焦点距
離（ｆ）をとり、横軸にズームレンズ１の第１レンズ群
1aと第２レンズ群1bのレンズ間隔（D1-2）をとって、こ
のｆとD1-2との関係の一例を示す。すなわちズームレン
ズ１のD1-2はdW〜dTの間で変化し、これに対応し、ズー
ムレンズ１の焦点距離（ｆ）はfW〜fTの間で変化する。
添え字のW,Tはそれぞれ広角端、および望遠端を意味す
る。 本実施例では、同図に示す通り焦点距離範囲（fT−
fW）を５等分するような各焦点距離ｆの値（f0,f1,f2,f
3,f4,f5）に対応させたD1-2の値d0,d1,d2,d3,d4,d5を定
め、ズームエンコーダ９は少なくともこの６個のD1-2の
値を判別できるように構成される。 本発明の主旨である変倍系レンズ部の位置に応じた最
適ズーム駆動速度は、以下のようにして設定される。 第３図において実線Ｂは焦点距離ｆとD1-2との関係を
示す破線Ａを５個のD1-2の値d0,d1,d2,d3,d4,d5におけ
る点で折れ線近似したものである。この時、区間 dk-1〜dk（ｋ＝1,2,……,5） における各折れ線の傾きsk sk＝（fk−fk-1）／（dk−dk-1） ……（５） （ｋ＝1,2,…….5） はその区間における（df/dD1-2）の代表値となってお
り、各区間においてこのskに反比例するようズーム駆動
速度が設定される。すなわち、各区間におけるズーム駆
動速度をvk（＝1,2,……,5）とすると、 v1:v2:v3:v4:v5＝s1 -1:s2 -1:s3 -1:s4 -1:s5 -1 ……（６） ズーム駆動速度は（６）式と、自動焦点調節機構の応答
性の条件とから一義的に決定される。 この時、上記各区間におけるピント移動の変化率すな
わちピント移動速度（ds/dt）は、（３）′式の関係よ
り焦点距離（ｆ）のほぼ１乗に比例するようになり、長
焦点側でのピント移動の変化率は大幅に抑圧されるので
ある。 再び第１図に戻り説明を続ける。本実施例では第２レ
ンズ群1bが移動すると、これと連動するように設置され
たしゅう動子８がズームエンコーダ９の上を移動し、ズ
ームエンコーダ９が先に説明した５分割された第２レン
ズ群1bの現在位置を読み取り、変倍系レンズ位置信号Zk
（ｋ＝1,2……,5）として出力する。ズーミング制御部1
0は変倍系レンズ位置信号Zkを受け、上記のように設定
された第２レンズ群1bの駆動速度vkを指示するズーム速
度信号ZSを生成する。 撮影者がズーミングを実施するためズームスイッチ11
を押すと、ズーミング制御部10にズーミング実行の意思
とズーミングの方向を指示するズーミング信号ZDが与え
られる。ズーム用駆動部12は上記ズーミング信号ZDおよ
び先に説明したズーム速度信号ZSを受け、第２レンズ群
1bを駆動する。 以上のようにして、ズームレンズ１がズーミングされ
た場合には自動焦点調節機構がズームレンズ１のピント
移動に対して充分応答し常に良好なレンズ制御が実施で
きる。 発明の効果 以上のように本発明は自動焦点調節機構を具備するイ
ンナーフォーカス方式のズームレンズに対して、前記ズ
ームレンズの変倍系レンズ部の位置を検出するズームエ
ンコーダと、前記変倍系レンズ部の停止、駆動およびズ
ーム駆動速度の制御を実施するズーミング制御部と、前
記ズーミング制御部の出力にもとづき、前記変倍系レン
ズ部を駆動するズーム用駆動部とを具備し、前記ズーミ
ング制御部は、常に前記ズームエンコーダの指示する連
続した複数個の領域に分割された前記変倍系レンズ部の
位置を検知し、分割された位置での焦点距離の変化に対
する前記変倍系レンズ部の位置の変化に比例するよう前
記分割された各変倍系レンズ部の位置ごとに１個のみ代
表的に設定されたズーム駆動速度を指示する制御信号を
前記ズーム用駆動部に供給するよう構成されることによ
り、長焦点側でのピント移動の変化率を大幅に減少さ
せ、常に良好なレンズ応答を得ることが可能である。 以上詳細に説明したように本発明は自動焦点調節に極
めて優れた効果を有するものである。
ム駆動装置に関するものである。 従来の技術 ズームレンズのズーミングについては、ビデオカメラ
等では、操作性の観点より動力伝達機構を介して変倍系
レンズをモータで電気的に駆動，制御する方法が通常用
いられている。 この場合、駆動回路の簡便さゆえ、ズームレンズの一
部で変倍作用を有する変倍系レンズ部をあらかじめ定め
られた一定速度で駆動する方法が一般的である。 発明が解決しようとする問題点 最近、ズームレンズのフォーカシング方式として、第
２群以後のレンズ部を駆動するいわゆる「インナーフォ
ーカス方式」が一部のレンズに実用化されている。この
方式は前玉駆動方式に比べ焦点調節用レンズ部の重量が
軽く、駆動区が小さくて済み、またレンズ設計上、撮影
至近距離を短縮することが可能である。 しかしながら、インナーフォーカス方式を用いたズー
ムレンズではズーミング操作によりレンズのピント移動
が発生する。 この間の事情を以下に詳細に説明する。 インナーフォーカス方式のズームレンズの場合、無限
遠方の被写体に対する値を基準にした焦点調節用レンズ
部の移動量（ｓ）はズームレンズの焦点距離（ｆ），被
写体までの距離（ｕ）を用いて次の近似式で表される。 ｓ≒f2/u ……（１） 第２図は横軸にズームレンズの焦点距離（ｆ），縦軸
に焦点調節用レンズ部の移動量（ｓ）をとり（１）式の
関係を図示したものである。すなわちｕ＝∞の時ｓ＝
０、また撮影至近距離（ｕ＝unear）に対してはｓ＝f2/
unearとなる。 （１）式より明らかなように焦点調節用レンズ部の移
動量（ｓ）は焦点距離（ｆ）の自乗に比例する。したが
って、インナーフォーカス方式のズームレンズでは被写
体距離（ｕ）が一定であっても焦点距離の変化に応じて
焦点調節用レンズ部の移動量が変化する（すなわち、ピ
ント位置が変化する）。第２図において、Ｎ点はズーム
レンズの焦点距離ｆ＝fNであって、至近距離にある被写
体に合焦している場合を示している。次に被写***置は
一定のままズームレンズがズーミングされ焦点距離がfN
からfWに変化し（fN＞fW）、かつ自動焦点調節機構が作
動していない場合、焦点調節用レンズ部は同図Ｗ点で示
される状態にあり、大きなピント移動（|sN−sW|）が発
生している。 一般に変倍系レンズ部の変位量と焦点距離の変化量と
は線形な関係にはならない。レンズ設計により、通常ズ
ームレンズの変倍系レンズ部の位置変位（Ｄ）と焦点距
離（ｆ）との関係は ｆ≒ａ・DK ……（２） a:整数 k:定数（１より大） にて近似される。 いま被写体距離が一定でズーミングがなされた場合を
想定し、（１）式の両辺を時間ｔで微分すると （ds/dt）＝（2f/u）・（df/dt） ……（３） となる。さらに（２）式を（３）式に代入すれば （ds/dt）≒（2k・ａ1/k・ｆ（２−1/k）/u・（dD/d
t） ……（４） ズーミングは通常、変倍系レンズ部をあらかじめ定め
られた一定速度で駆動する方法にて実施されるため第４
式における（dD/dt）の項は一定となり、結局焦点調節
用レンズ部の移動量（ｓ）の時間変化量（ds/dt）も焦
点距離（ｆ）の（２−1/k）乗（（２−1/k）＞１）に比
例し、特に焦点距離が長くなるとピント移動が非常に大
きくなる。たとえばビデオカメラにしばしば搭載される
焦点距離が６倍変化するズームレンズでは、ズーミング
時にその広角端（焦点距離最短）望遠端（焦点距離最
長）とでピント移動の変化率（変化速度）が約36倍程度
変化する。 現在操作性の観点からズームレンズを搭載するカメラ
には自動焦点調節機構が不可欠の要素となりつつある
が、自動焦点調節機構がインナーフォーカス方式のズー
ムレンズと組み合わされた場合上述のようにズーミング
が実施された場合、ズーミングによるピント移動の変化
量がとくに長焦点側で大きいため、自動焦点調節機構の
応答が間に合わず、大きなピントずれや誤動作をもたら
すことがあり、極めて見苦しいレンズ応答を生じてしま
う。 問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のズーム駆動装置
は、自動焦点調節機構を具備するインナーフォーカス方
式のズームレンズの一部であって、変倍作用を有する変
倍系レンズ部の位置を検出するズームエンコーダと、前
記変倍系レンズ部の停止、駆動およびズーム駆動速度の
制御を実施するズーミング制御部と、前記ズーミング制
御部の出力にもとづき、前記変倍系レンズ部を駆動する
ズーム用駆動部とを具備し、前記ズーミング制御部は、
常に前記ズームエンコーダの指示する連続した複数個の
領域に分割された前記変倍系レンズ部の位置を検知し、
分割された位置での焦点距離の変化に対する前記変倍系
レンズ部の位置の変化に比例するように前記分割された
各変倍系レンズ部の位置ごとに１個のみ代表的に設定さ
れたズーム駆動速度を指示する制御信号を前記ズーム用
駆動部に供給することを特徴とする。 作用 本発明は上記した構成によって、ズーミング制御部が
常にズームエンコーダの指示するズームレンズの変倍系
レンズ部の位置を検知し、あらかじめ設定された変倍系
レンズ部の位置とズーム駆動速度の関係に従い決定され
る駆動速度を指示する制御信号を前記ズーム用駆動部に
供給することにより、インナーフォーカス方式を用いた
ズームレンズにおいて焦点距離が増大するにつれて急速
に増大するピント移動量の変化傾向を大幅に抑圧する
し、前記ズームレンズに具備される自動焦点調節機構が
前記ズームレンズのピント移動に充分追随できるように
作用し、常に応答性に優れたレンズ制御を可能ならしめ
るものである。 実施例 以下本発明の一実施例のズーム駆動装置について、図
面を参照しながら説明する。 第１図は本発明の一実施例における自動焦点調節装置
のブロック図を示すものである。同図において被写体２
の像はズームレンズ１を介し、CCD3に入力される。ビデ
オカメラ回路４はCCD3を駆動するとともに、CCD3より得
られる電気信号に各種信号処理を施し所定の映像信号
（たとえばNTSC信号）C0が出力される。 焦点検出手段５はビデオカメラ回路４より出力される
輝度信号Ｙの内、一定値以上の周波数成分（高周波数成
分と称す）の複数のフィールド間における増減を検出す
ることによりズームレンズ１のピント状態を判断し、フ
ォーカシング制御手段６に制御信号Ｔを印加する。この
ような方式の焦点検出手段については公知であり、たと
えば「山登りサーボ方式によるテレビカメラの自動焦点
調節」（たとえば「NHK技術研究」第17巻，第１号,21
頁，昭和40年発行 石田他）の論文に詳細に発表されて
いる。 フォーカシング制御部６は制御信号Ｔより駆動速度、
および駆動方向を各々規定するフォーカス速度信号FS、
およびフォーカス方向信号FDを生成し、フォーカス用駆
動部７に供給する。フォーカス用駆動部７はズームレン
ズ１の第３レンズ群1cを所定の位置まで移動させ、自動
焦点調節が実行される。 次に本発明の目的とするインナーフォーカス方式のズ
ームレンズのズーミングに伴い発生し、とくに長焦点側
で増大するピント移動の変化率を減少させるズーム駆動
装置の動作の説明を行う。 本実施例においてズームレンズ１は被写体側から順に
正の屈折力を持つ第１レンズ群1aと、負の屈折力を持ち
変倍作用を有する第２レンズ群1bと、正の屈折力を持ち
結像作用を有する第３レンズ群1cにより構成される。各
レンズ群は各各便宜上１枚の凸レンズ、あるいは凹レン
ズにて示すが、実際には複数枚の凸レンズ、あるいは凹
レンズより構成される。本実施例においては第２レンズ
群1bが変倍系レンズ部を構成し、第３レンズ群1cが焦点
調節用レンズ部を構成している。 ズームレンズ１の変倍系レンズ部の位置を第１レンズ
群1aと第２レンズ群1bとのレンズ間隔にて表し、これを
D1-2とする。D1-2とズームレンズ１の焦点距離（ｆ）と
の関係は上記の（２）式において、ＤをD1-2に置き換え
たものに等しいとする。 この時上記（３）式を変形すると、 となり、ズーミング速度を表す（dD1-2/dt）の値を（df
/dD1-2）-1に比例するように設定すると、ピント移動速
度を示す（ds/dt）の項は焦点距離（ｆ）の（２−1/k）
乗ではなく１乗に比例し、長焦点側でのピント移動の変
化率が大幅に抑圧される。 これを実際のシステムにて実現するための方法を以下
に説明する。 第３図中の破線Ａは、縦軸にズームレンズ１の焦点距
離（ｆ）をとり、横軸にズームレンズ１の第１レンズ群
1aと第２レンズ群1bのレンズ間隔（D1-2）をとって、こ
のｆとD1-2との関係の一例を示す。すなわちズームレン
ズ１のD1-2はdW〜dTの間で変化し、これに対応し、ズー
ムレンズ１の焦点距離（ｆ）はfW〜fTの間で変化する。
添え字のW,Tはそれぞれ広角端、および望遠端を意味す
る。 本実施例では、同図に示す通り焦点距離範囲（fT−
fW）を５等分するような各焦点距離ｆの値（f0,f1,f2,f
3,f4,f5）に対応させたD1-2の値d0,d1,d2,d3,d4,d5を定
め、ズームエンコーダ９は少なくともこの６個のD1-2の
値を判別できるように構成される。 本発明の主旨である変倍系レンズ部の位置に応じた最
適ズーム駆動速度は、以下のようにして設定される。 第３図において実線Ｂは焦点距離ｆとD1-2との関係を
示す破線Ａを５個のD1-2の値d0,d1,d2,d3,d4,d5におけ
る点で折れ線近似したものである。この時、区間 dk-1〜dk（ｋ＝1,2,……,5） における各折れ線の傾きsk sk＝（fk−fk-1）／（dk−dk-1） ……（５） （ｋ＝1,2,…….5） はその区間における（df/dD1-2）の代表値となってお
り、各区間においてこのskに反比例するようズーム駆動
速度が設定される。すなわち、各区間におけるズーム駆
動速度をvk（＝1,2,……,5）とすると、 v1:v2:v3:v4:v5＝s1 -1:s2 -1:s3 -1:s4 -1:s5 -1 ……（６） ズーム駆動速度は（６）式と、自動焦点調節機構の応答
性の条件とから一義的に決定される。 この時、上記各区間におけるピント移動の変化率すな
わちピント移動速度（ds/dt）は、（３）′式の関係よ
り焦点距離（ｆ）のほぼ１乗に比例するようになり、長
焦点側でのピント移動の変化率は大幅に抑圧されるので
ある。 再び第１図に戻り説明を続ける。本実施例では第２レ
ンズ群1bが移動すると、これと連動するように設置され
たしゅう動子８がズームエンコーダ９の上を移動し、ズ
ームエンコーダ９が先に説明した５分割された第２レン
ズ群1bの現在位置を読み取り、変倍系レンズ位置信号Zk
（ｋ＝1,2……,5）として出力する。ズーミング制御部1
0は変倍系レンズ位置信号Zkを受け、上記のように設定
された第２レンズ群1bの駆動速度vkを指示するズーム速
度信号ZSを生成する。 撮影者がズーミングを実施するためズームスイッチ11
を押すと、ズーミング制御部10にズーミング実行の意思
とズーミングの方向を指示するズーミング信号ZDが与え
られる。ズーム用駆動部12は上記ズーミング信号ZDおよ
び先に説明したズーム速度信号ZSを受け、第２レンズ群
1bを駆動する。 以上のようにして、ズームレンズ１がズーミングされ
た場合には自動焦点調節機構がズームレンズ１のピント
移動に対して充分応答し常に良好なレンズ制御が実施で
きる。 発明の効果 以上のように本発明は自動焦点調節機構を具備するイ
ンナーフォーカス方式のズームレンズに対して、前記ズ
ームレンズの変倍系レンズ部の位置を検出するズームエ
ンコーダと、前記変倍系レンズ部の停止、駆動およびズ
ーム駆動速度の制御を実施するズーミング制御部と、前
記ズーミング制御部の出力にもとづき、前記変倍系レン
ズ部を駆動するズーム用駆動部とを具備し、前記ズーミ
ング制御部は、常に前記ズームエンコーダの指示する連
続した複数個の領域に分割された前記変倍系レンズ部の
位置を検知し、分割された位置での焦点距離の変化に対
する前記変倍系レンズ部の位置の変化に比例するよう前
記分割された各変倍系レンズ部の位置ごとに１個のみ代
表的に設定されたズーム駆動速度を指示する制御信号を
前記ズーム用駆動部に供給するよう構成されることによ
り、長焦点側でのピント移動の変化率を大幅に減少さ
せ、常に良好なレンズ応答を得ることが可能である。 以上詳細に説明したように本発明は自動焦点調節に極
めて優れた効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
インナーフォーカス方式のズームレンズの焦点距離と焦
点調節用レンズ部の関係を示す模式図、第３図はズーム
駆動速度の設定に用いられる本実施例におけるズームレ
ンズの変倍系レンズ部の位置と焦点距離の関係を示す模
式図である。 １……ズームレンズ、２……被写体、３……CCD、４…
…ビデオカメラ回路、５……焦点検出手段、６……フォ
ーカシング制御部、７……フォーカス用駆動部、８……
しゅう動子、９……ズームエンコーダ、10……ズーミン
グ制御部、11……ズームスイッチ、12……ズーム用駆動
部。
インナーフォーカス方式のズームレンズの焦点距離と焦
点調節用レンズ部の関係を示す模式図、第３図はズーム
駆動速度の設定に用いられる本実施例におけるズームレ
ンズの変倍系レンズ部の位置と焦点距離の関係を示す模
式図である。 １……ズームレンズ、２……被写体、３……CCD、４…
…ビデオカメラ回路、５……焦点検出手段、６……フォ
ーカシング制御部、７……フォーカス用駆動部、８……
しゅう動子、９……ズームエンコーダ、10……ズーミン
グ制御部、11……ズームスイッチ、12……ズーム用駆動
部。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 小野 周佑
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電
器産業株式会社内
(56)参考文献 特開 昭55−50201（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−58212（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名)
G02B 7/02 - 7/16
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．自動焦点調節機構を具備するインナーフォーカス方
式のズームレンズの一部であって、変倍作用を有する変
倍系レンズ部の位置を検出するズームエンコーダと、前
記変倍系レンズ部の停止、駆動およびズーム駆動速度の
制御を実施するズーミング制御部と、前記ズーミング制
御部の出力にもとづき、前記変倍系レンズ部を駆動する
ズーム用駆動部とを具備し、 前記ズーミング制御部は、常に前記ズームエンコーダの
指示する連続した複数個の領域に分割された前記変倍系
レンズ部の位置を検知し、分割された位置での焦点距離
の変化に対する前記変倍系レンズ部の位置の変化に比例
するよう前記分割された各変倍系レンズ部の位置ごとに
１個のみ代表的に設定されたズーム駆動速度を指示する
制御信号を前記ズーム用駆動部に供給することを特徴と
するズーム駆動装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62331913A JP2956053B2 (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | ズーム駆動装置 |
| DE3853986T DE3853986T2 (de) | 1987-12-28 | 1988-12-28 | Antriebsvorrichtung für ein Zoomobjektiv. |
| EP88312372A EP0323237B1 (en) | 1987-12-28 | 1988-12-28 | Zoom lens driving apparatus |
| KR1019880017675A KR910007515B1 (ko) | 1987-12-28 | 1988-12-28 | 주움렌즈 구동장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62331913A JP2956053B2 (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | ズーム駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01172914A JPH01172914A (ja) | 1989-07-07 |
| JP2956053B2 true JP2956053B2 (ja) | 1999-10-04 |
Family
ID=18249035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62331913A Expired - Lifetime JP2956053B2 (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | ズーム駆動装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0323237B1 (ja) |
| JP (1) | JP2956053B2 (ja) |
| KR (1) | KR910007515B1 (ja) |
| DE (1) | DE3853986T2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01314607A (ja) * | 1988-06-13 | 1989-12-19 | Bridgestone Corp | 空気入りタイヤ |
| JPH03109513A (ja) * | 1989-09-25 | 1991-05-09 | Hitachi Ltd | リアフォーカス方式ズームレンズの自動合焦装置 |
| JPH03237413A (ja) * | 1990-02-15 | 1991-10-23 | Asahi Optical Co Ltd | 電動焦点距離変更装置 |
| JP5352603B2 (ja) * | 2011-02-14 | 2013-11-27 | 日本航空電子工業株式会社 | カメラスタビライザ |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS574018A (en) * | 1980-06-10 | 1982-01-09 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | Focusing system for zoom lens |
| JPS5937509A (ja) * | 1982-08-27 | 1984-03-01 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 自動合焦可能なズ−ムレンズ |
| JPS60108814A (ja) * | 1983-11-18 | 1985-06-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レンズ移動装置 |
| JPS60218613A (ja) * | 1984-04-16 | 1985-11-01 | Canon Inc | 自動焦点装置 |
| JPH0654366B2 (ja) * | 1985-05-20 | 1994-07-20 | ウエスト電気株式会社 | ズ−ミング方法およびズ−ミング装置 |
| JPH0612371B2 (ja) * | 1985-09-09 | 1994-02-16 | ウエスト電気株式会社 | 前玉固定ズ−ムレンズにおける合焦レンズ移動装置 |
-
1987
- 1987-12-28 JP JP62331913A patent/JP2956053B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-12-28 KR KR1019880017675A patent/KR910007515B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1988-12-28 EP EP88312372A patent/EP0323237B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-12-28 DE DE3853986T patent/DE3853986T2/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0323237A3 (en) | 1991-02-27 |
| DE3853986T2 (de) | 1996-02-08 |
| EP0323237A2 (en) | 1989-07-05 |
| KR890011389A (ko) | 1989-08-14 |
| JPH01172914A (ja) | 1989-07-07 |
| DE3853986D1 (de) | 1995-07-20 |
| KR910007515B1 (ko) | 1991-09-26 |
| EP0323237B1 (en) | 1995-06-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2714039B2 (ja) | カメラ装置 | |
| US20010040630A1 (en) | Image pickup apparatus with electronic and optical zoom functions | |
| US6445416B1 (en) | Image pickup apparatus having electronic zoom function based on optical zooming focal length variation with time | |
| US4991944A (en) | Zoom lens driving apparatus | |
| JPH0348212A (ja) | ズームレンズ装置 | |
| JPS5813075A (ja) | ビデオカメラ用自動焦点調節装置 | |
| EP1065549B1 (en) | Optical apparatus, optical element driving unit, and photographing system | |
| US5742435A (en) | Video-camera imaging-system zoom lens barrel | |
| EP1591819B1 (en) | Drive controller of a lens system | |
| JP2956053B2 (ja) | ズーム駆動装置 | |
| JPH09127400A (ja) | ズームレンズの駆動装置 | |
| JP3478563B2 (ja) | カメラ | |
| JP3548184B2 (ja) | 焦点調節装置及びカメラ | |
| JP2586556B2 (ja) | ズームカメラ | |
| JPH05191701A (ja) | 撮影装置あるいはレンズ位置制御装置 | |
| JPH01144865A (ja) | 自動焦点調節装置 | |
| JP2670197B2 (ja) | オートフォーカス装置 | |
| JPH05336424A (ja) | ビデオカメラ | |
| JP3501848B2 (ja) | テレビカメラ用レンズの駆動装置 | |
| JPH1051679A (ja) | 自動焦点調節方法及び装置並びに記憶媒体 | |
| JPH03291610A (ja) | ビデオカメラ | |
| JPH0545553A (ja) | ビデオカメラ装置 | |
| JPH01142703A (ja) | 自動焦点調節装置 | |
| JPH0593832A (ja) | プラスチツクレンズの温度補償機構 | |
| JPH0419703A (ja) | オートフォーカス装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070723 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080723 Year of fee payment: 9 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080723 Year of fee payment: 9 |