JP3461130B2 - Auto iris adaptive small zoom lens - Google Patents

Auto iris adaptive small zoom lens

Info

Publication number
JP3461130B2
JP3461130B2 JP31877698A JP31877698A JP3461130B2 JP 3461130 B2 JP3461130 B2 JP 3461130B2 JP 31877698 A JP31877698 A JP 31877698A JP 31877698 A JP31877698 A JP 31877698A JP 3461130 B2 JP3461130 B2 JP 3461130B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
iris
group
control
zoom
lens
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
Application number
JP31877698A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2000147592A (en
Inventor
一雄 木村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Victor Company of Japan Ltd filed Critical Victor Company of Japan Ltd
Priority to JP31877698A priority Critical patent/JP3461130B2/en
Publication of JP2000147592A publication Critical patent/JP2000147592A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3461130B2 publication Critical patent/JP3461130B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子(C
CD)を搭載したカメラ一体型ビデオテープレコーダ
(ビデオカメラ)、デジタルスチルカメラ等で使用する
際に好適な、オートアイリス適応小型ズームレンズに関
する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a solid-state image pickup device (C
The present invention relates to an auto-iris adaptive small-sized zoom lens suitable for use in a camera-integrated video tape recorder (video camera) equipped with a CD), a digital still camera, or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は、ビデオカメラに搭載される従来
の小型ズームレンズを示しており、図示の如く、光の入
射側から順に、第1レンズ群乃至第4レンズ群により構
成されている。ここで、第1レンズ群は前玉群20、そ
して第3レンズ群は固定マスター22であり、これらは
いずれも固定レンズである。
2. Description of the Related Art FIG. 7 shows a conventional small-sized zoom lens mounted on a video camera. As shown in the drawing, it is composed of a first lens group to a fourth lens group in order from the light incident side. . Here, the first lens group is the front lens group 20, and the third lens group is the fixed master 22, both of which are fixed lenses.

【0003】一方、第2レンズ群は、バリエータ群21であ
り、光軸方向に移動することによりズーム倍率を変化さ
せることができる。図7(a)に示す如く、バリエータ
群21が前玉群20に最も近づいた状態が、最も広角と
なるワイド状態(W)であり、図7(e)に示す如く、
固定マスター22に最も近づいた状態が、最も望遠とな
るテレ状態(T)である。また、第4レンズ群は、移動
マスター群23であり、図7に示す如く、光軸方向に移
動し、固定マスター22からの距離を変化させることに
より、CCD24の結像面におけるフォーカスを調整し
ている。
On the other hand, the second lens group is the variator group 21, and it is possible to change the zoom magnification by moving in the optical axis direction. As shown in FIG. 7A, the state in which the variator group 21 is closest to the front lens group 20 is the wide state (W) in which the widest angle is obtained, and as shown in FIG.
The state closest to the fixed master 22 is the telephoto state (T) that is the most telephoto state. The fourth lens group is the moving master group 23, and moves in the optical axis direction to change the distance from the fixed master 22 to adjust the focus on the image plane of the CCD 24, as shown in FIG. ing.

【0004】そして、バリエータ群21と固定マスター22
との間で、且つ固定マスター22と隣接する位置には露
光制御用のアイリス25が設けられていて、アイリス2
5は、図示しないマイコンの制御によって、固定マスタ
ー22以降のレンズに入射させる光量を調整して露光制
御を行っている。
[0004] Then, the variator group 21 and the fixed master 22
And an iris 25 for exposure control is provided between the iris 2 and the fixed master 22 at a position adjacent to the fixed master 22.
Reference numeral 5 controls exposure by adjusting the amount of light incident on the lens after the fixed master 22 under the control of a microcomputer (not shown).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】以上の如く構成される
従来の小型ズームレンズであるが、ビデオカメラの小型
化に伴い、更なる小型化が求められている。ところが、
上記の如きズームレンズ構成において、更に大幅な小型
化を図ることは非常に困難である。
The conventional compact zoom lens constructed as described above is required to be further miniaturized as the video camera is miniaturized. However,
It is very difficult to further reduce the size of the zoom lens structure as described above.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、本発明に係るズームレンズは、被写体側から順に
前玉群と、バリエータ群と、固定マスター群と、移動マ
スター群とを配列してなるレンズ群と、前記バリエータ
群と前記固定マスター群との間で、且つ前記固定マスタ
ー群と隣接した固定位置に配置した絞り機構とを備えた
ズームレンズにおいて、前記移動マスターの反被写体
側に設けられるイメージセンサー上に形成される被写体
結像面の中心から最大像高離れた周辺部に向かう光線が
所定のズーム領域において前記絞り機構の絞り中心部を
通過しないよう前記レンズ群を構成すると共に、前記周
辺部に向かう光線が前記絞り機構の絞り中心部を通過し
ない際に、前記光線の全てを前記絞り機構が遮光するこ
とのないよう前記絞り機構を制御する制御手段を有する
ことを特徴とするものであり、更に、前記制御手段は、
前記絞り機構の制御に加え、前記イメージセンサーの電
荷蓄積時間を制御することにより、前記イメージセンサ
ーの出力する信号の明るさレベルを一定に保つことを特
徴とするものであり、更に、前記制御手段は、前記所定
のズーム領域の一部又は全部を含む広角ズーム領域にお
いては、前記絞り機構の制御と前記イメージセンサーの
制御とを併用することにより、前記イメージセンサーの
出力する信号の明るさレベルを一定に保つ一方、前記広
角ズーム領域以外のズーム領域では、前記絞り機構の制
御のみにより前記イメージセンサーの出力する信号の明
るさレベルを一定に保つことを特徴とするものである。
In order to solve the above problems BRIEF SUMMARY OF THE INVENTION, engagement LUZ Murenzu the present invention includes: a turn the front lens group from the object side, a variator group, and the fixed master group, and a moving master group In a zoom lens including an arrayed lens group and an aperture mechanism arranged between the variator group and the fixed master group and at a fixed position adjacent to the fixed master group, an anti-movement of the movable master group The lens group is arranged so that a light beam traveling toward the peripheral portion at the maximum image height away from the center of the subject image-forming surface formed on the image sensor provided on the subject side does not pass through the diaphragm center portion of the diaphragm mechanism in a predetermined zoom region. With the configuration, when the light beam heading for the peripheral portion does not pass through the diaphragm central portion of the diaphragm mechanism, the diaphragm mechanism does not block all of the light beam. Ri is characterized in that it has a control means for controlling the mechanism, further, the control means,
In addition to the control of the diaphragm mechanism, the charge storage time of the image sensor is controlled to keep the brightness level of the signal output from the image sensor constant, and the control means is further provided. In the wide-angle zoom area including a part or all of the predetermined zoom area, the brightness level of the signal output from the image sensor is adjusted by using the control of the aperture mechanism and the control of the image sensor together. On the other hand, in the zoom area other than the wide-angle zoom area, the brightness level of the signal output from the image sensor is maintained constant only by controlling the diaphragm mechanism while keeping the brightness constant.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本発明に係るオートアイリス適応
小型ズームレンズは、ズームレンズの後段に設けられた
CCDの結像面周辺部に向かう光線が、必ずしもアイリ
スの中心を含めて通過しなくても良いようなズームレン
ズ構成とすることにより小型化を達成し、その際、画面
周辺部でアイリスによるケラレが生じないようアイリス
制御を適応的に行ったことを特徴とするものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the auto iris adaptive small-sized zoom lens according to the present invention, a light beam heading to the periphery of the image plane of the CCD provided in the rear stage of the zoom lens does not necessarily pass through the iris center. It is characterized by achieving a compact size by adopting a good zoom lens configuration, and performing iris control adaptively so that vignetting due to iris does not occur in the peripheral portion of the screen at that time.

【0008】図1は、本発明の実施例に係るオートアイリス
適応小型ズームレンズを示す図であり、図7で示した従
来の小型ズームレンズをスケーリング処理により縮小
し、レンズの光軸方向、口径方向共に8%小型化させた
構成となっている。このように小型化された本発明に係
るズームレンズは、従来の小型ズームレンズと同様に、
第1レンズ群乃至第4レンズ群により構成され、第1レ
ンズ群は前玉群1、第2レンズ群はバリエータ群2、第
3レンズ群は固定マスター3、第4レンズ群は移動マス
ター4となっている。
[0008] FIG. 1 is a diagram showing an auto-iris adaptive small-sized zoom lens according to an embodiment of the present invention, in which the conventional small-sized zoom lens shown in FIG. Both are configured to be 8% smaller. The zoom lens according to the present invention thus miniaturized, like the conventional small zoom lens,
It comprises a first lens group to a fourth lens group, the first lens group is a front lens group 1, the second lens group is a variator group 2, the third lens group is a fixed master 3, and the fourth lens group is a movable master 4. Has become.

【0009】ここで、前玉群1及び固定マスター3は共に固
定レンズであり、図1(a)乃至(e)に示す如く、バ
リエータ群2を前玉群1に最も近い位置から固定マスタ
ー3に最も近い位置まで移動させることにより、ワイド
状態(W)からテレ状態(T)までのズーム処理を実現
している。なお、ここで、図1(b)はワイドミドル状
態(WM)、図1(c)はミドル状態(M)、図1
(d)はミドルテレ状態(MT)であり、ワイド状態
(W)とテレ状態(T)との間におけるズームポジショ
ンを夫々示したものである。
Here, the front lens group 1 and the fixed master 3 are both fixed lenses, and as shown in FIGS. 1A to 1E, the variator group 2 is fixed from the position closest to the front lens group 1 to the fixed master 3. The zoom process from the wide state (W) to the telephoto state (T) is realized by moving the zoom process to the position closest to. 1 (b) is a wide middle state (WM), FIG. 1 (c) is a middle state (M), and FIG.
(D) is a middle telephoto state (MT), and shows zoom positions between the wide state (W) and the telephoto state (T), respectively.

【0010】また、バリエータ群2と固定マスター3との間
で、且つ固定マスター3と隣接する位置には、露光制御
用のアイリス5が設けられ、このアイリス5は後述する
如くマイコンからのアイリス制御信号に基づき露光制御
を行う。そして、移動マスター4の後段にはCCD24
が配置され、CCD24の結像面におけるフォーカスが
行われるよう移動マスター4が光軸方向に移動する。な
お、CCD24の結像面における受光素子の電荷蓄積時
間及びタイミングは、後述するマイコンからのシャッタ
ー制御信号に基づき制御される。
An iris 5 for exposure control is provided between the variator group 2 and the fixed master 3 and at a position adjacent to the fixed master 3. The iris 5 is controlled by a microcomputer as described later. Exposure control is performed based on the signal. Then, the CCD 24 is provided at the subsequent stage of the moving master 4.
Is arranged, and the moving master 4 moves in the optical axis direction so that focusing is performed on the image plane of the CCD 24. The charge storage time and timing of the light receiving element on the image plane of the CCD 24 are controlled based on a shutter control signal from a microcomputer described later.

【0011】次に、図1及び図2を用いて、CCD24の結
像面中心部に向かう光線と、CCD24の結像面周辺部
に向かう光線との光線通過経路について説明する。ここ
で、図2はCCD24における被写体の結像面を示して
おり、24aは結像面中心部、24bは結像面周辺部を
示し、24aと24bとの距離が最大像高hとなってい
る。
[0011] Next, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, light ray passing paths of a light ray toward the center of the image forming surface of the CCD 24 and a light ray toward the peripheral portion of the image forming surface of the CCD 24 will be described. Here, FIG. 2 shows the image plane of the object in the CCD 24, where 24a indicates the center of the image plane and 24b indicates the peripheral area of the image plane, and the distance between 24a and 24b is the maximum image height h. There is.

【0012】CCD24の結像面中心部24aに向かう光線
は、図1(a)に示すワイド状態ではAWで示され、ま
た、CCD24の結像面周辺部24bに向かう光線はB
Wで示される。また、図1(b)乃至(e)における夫
々のズームポジションでは、結像面中心部24aに向か
う光線は、AWM、AM、AMT、ATで示され、結像面周辺
部24bに向かう光線は、BWM、BM、BMT、BTで示さ
れる。
[0012] The light ray directed to the image plane center portion 24a of the CCD 24 is indicated by A W in the wide state shown in FIG. 1A, and the light ray directed to the image plane peripheral portion 24b of the CCD 24 is B.
Indicated by W. Further, in the zoom position of each in FIG. 1 (b) to (e), the light rays towards the image plane center unit 24a, A WM, A M, A MT, indicated by A T, the imaging surface periphery 24b The rays going to are denoted by B WM , B M , B MT , B T.

【0013】ここで、図1(a)乃至(c)で示すワイド状
態(W)、ミドルワイド状態(MW)、ミドル状態
(M)における結像面周辺部24bに向かう光線に着目
すると、各光線BW、BWM、BMの下光線がアイリス5の
中心の上側を通過していることがわかる。即ち、ワイド
状態(W)、ミドルワイド状態(MW)、ミドル状態
(M)では、CCD24の結像面周辺部24bに向かう
光線BW、BWM、BMはアイリス5の中心を通過していな
いということである。
[0013] Here, focusing on the light rays directed to the imaging surface peripheral portion 24b in the wide state (W), the middle wide state (MW), and the middle state (M) shown in FIGS. 1A to 1C, It can be seen that the lower rays of the rays B W , B WM and B M pass above the center of the iris 5. That is, in the wide state (W), the middle wide state (MW), and the middle state (M), the light rays B W , B WM , and B M traveling toward the image forming surface peripheral portion 24 b of the CCD 24 pass through the center of the iris 5. It is not.

【0014】このように、結像面周辺部24bに向かう光線
がアイリス5の中心を通過していないということは、ア
イリス5が限界まで絞り込まれた状態において、結像面
周辺部24bに光線が到達しないことを意味し、画面周
辺部でケラレが発生してしまう。
[0014] As described above, the fact that the light beam heading for the image-forming surface peripheral portion 24b does not pass through the center of the iris 5 means that the light beam is incident on the image-forming surface peripheral portion 24b when the iris 5 is narrowed to the limit. Vignetting occurs at the periphery of the screen, which means that it does not reach.

【0015】そこで、例えば、図1(a)に示すワイド状態
(W)で、結像面周辺部24bに向かう光線BWの下光
線をアイリス5の中心の下側に下げ、光線BWの一部が
アイリス5の中心を通過するように光線通過経路を変化
させることを考えると、バリエータ群2における各レン
ズの口径を増やす必要がある。
[0015] Therefore, for example, in the wide state (W) shown in FIG. 1A, the lower ray of the light ray B W directed to the peripheral portion 24b of the image plane is lowered to the lower side of the center of the iris 5 and the light ray B W Considering that the light path is changed so that a part thereof passes through the center of the iris 5, it is necessary to increase the aperture of each lens in the variator group 2.

【0016】バリエータ群2は、メニスカス凹レンズ2a、
凹レンズ2b、凸レンズ2cにより構成され、メニスカ
ス凹レンズ2a及び凹レンズ2bの口径を増やすこと
は、同時にメニスカス凹レンズ2aと凹レンズ2bとの
距離を増やすことにつながる。また、凸レンズ2cの口
径を増やす場合、凸レンズ2cのコバにある程度の余裕
があれば問題ないが、余裕がなければコバを所定長以上
確保する必要があるため、レンズの厚みが増大すること
になる。
The variator group 2 includes a meniscus concave lens 2a,
Increasing the aperture of the meniscus concave lens 2a and the concave lens 2b, which is composed of the concave lens 2b and the convex lens 2c, leads to an increase in the distance between the meniscus concave lens 2a and the concave lens 2b at the same time. Further, when increasing the aperture of the convex lens 2c, there is no problem if the edge of the convex lens 2c has some margin, but if there is no margin, it is necessary to secure the edge for a predetermined length or more, so the lens thickness increases. .

【0017】このように、結像面周辺部24bに向かう光線
Wの下光線をアイリス5の中心の下側に下げるために
は、バリエータ群2における各レンズを口径方向にも、
また光軸方向にも大きくする必要がある。
As described above, in order to lower the lower ray of the light beam B W directed to the imaging surface peripheral portion 24b to the lower side of the center of the iris 5, each lens in the variator group 2 is also moved in the aperture direction.
It is also necessary to increase the size in the optical axis direction.

【0018】一方、図1(b)に示すワイドミドル状態(W
M)でも、結像面周辺部24bに向かう光線BWMの下光
線をアイリス5の中心の下側に下げ、光線BWMの一部が
アイリス5の中心を通過するように光線通過経路を変化
させるには、前玉群12における各レンズの口径を増や
す必要がある。
On the other hand, the wide middle state (W
Also in M), the lower ray of the light beam B WM directed to the peripheral portion 24 b of the image plane is lowered below the center of the iris 5, and the light ray passage path is changed so that a part of the light ray B WM passes through the center of the iris 5. To do so, it is necessary to increase the aperture of each lens in the front lens group 12.

【0019】前玉群1は、メニスカス凹レンズ1a、メニス
カス凸レンズ1b、メニスカス凸レンズ1cにより構成
されるが、メニスカス凹レンズ1aの口径を増やした場
合、同レンズ1aの質量の大幅な増大を招き、また、メ
ニスカス凸レンズ1b、メニスカス凸レンズ1cの口径
を増やした場合、コバを所定長以上確保する必要性があ
ることから、厚みを増大させることになる。
[0019] The front lens group 1 is composed of a meniscus concave lens 1a, a meniscus convex lens 1b, and a meniscus convex lens 1c. However, when the aperture of the meniscus concave lens 1a is increased, the mass of the lens 1a is significantly increased, and When the apertures of the meniscus convex lens 1b and the meniscus convex lens 1c are increased, it is necessary to secure the edge of a predetermined length or more, so that the thickness is increased.

【0020】このように、結像面周辺部24bに向かう光線
WMの下光線をアイリス5の中心の下側に下げるために
は、前玉群1における各レンズを口径方向にも、また光
軸方向にも大きくする必要がある。
As described above, in order to lower the lower ray of the light beam B WM directed to the peripheral portion 24b of the image plane to the lower side of the center of the iris 5, each lens in the front lens group 1 is also moved in the radial direction and the light. It is also necessary to increase the size in the axial direction.

【0021】以上示したように、本発明に係るズームレンズ
は、ワイド状態(W)からミドル状態(M)にかけての
ズームポジションにおいて、本来CCD24の結像面周
辺部24bに向かう光線がアイリス5の中心を通過する
よう構成しなければならないところを、アイリス5の中
心を通過しないよう構成した。このような構成とするこ
とにより、従来のズームレンズに比べてその口径方向及
び光軸方向の大きさを大幅に小型化させることを可能に
したのである。
[0021] As described above, in the zoom lens according to the present invention, at the zoom position from the wide state (W) to the middle state (M), the light beam originally directed to the image forming surface peripheral portion 24b of the CCD 24 is the iris 5. Where it should be configured to pass through the center, it was configured not to pass through the center of the iris 5. With such a configuration, it is possible to significantly reduce the size in the aperture direction and the optical axis direction as compared with the conventional zoom lens.

【0022】次に、CCD24のシャッター制御及びアイリ
ス5の露光制御について説明する。図3は、本発明に係
るオートアイリス適応ズームレンズにおけるCCD24
及びアイリス5の制御系を示すブロック図である。同図
において、5は前述したアイリス、24はCCDであ
り、マイコン10からのアイリス制御信号に基づきアイ
リス5にて露光制御が行われ、また、マイコン10から
のシャッター制御信号に基づきタイミングジェネレータ
(TG)11がタイミング信号を発生し、このタイミン
グ信号に基づきCCD24からCCD信号が出力され
る。
Next, shutter control of the CCD 24 and exposure control of the iris 5 will be described. FIG. 3 shows the CCD 24 in the auto iris adaptive zoom lens according to the present invention.
3 is a block diagram showing a control system of an iris 5. FIG. In the figure, 5 is the above-mentioned iris, and 24 is a CCD. Exposure control is performed by the iris 5 based on an iris control signal from the microcomputer 10, and a timing generator (TG) based on a shutter control signal from the microcomputer 10. ) 11 generates a timing signal, and the CCD signal is output from the CCD 24 based on this timing signal.

【0023】そして、6はCCD24が出力するCCD信号
からノイズ成分を除去すると共にマイコン10からのA
GC制御信号に基づき入力信号を所定の信号レベルに自
動調整するCDS/AGC、7は所定のレベルに調整さ
れたCCD信号をディジタルの信号形態に変換して出力
するA/D変換器、8はA/D変換器からのCCD信号
に所定のビデオプロセス処理を施して記録再生部9に記
録信号を出力するDSPである。
[0023] Then, 6 removes a noise component from the CCD signal output from the CCD 24 and outputs A from the microcomputer 10.
A CDS / AGC that automatically adjusts an input signal to a predetermined signal level based on a GC control signal, 7 is an A / D converter that converts a CCD signal adjusted to a predetermined level into a digital signal form, and outputs the converted signal. It is a DSP that performs a predetermined video process process on the CCD signal from the A / D converter and outputs the recording signal to the recording / reproducing unit 9.

【0024】また、10はDSP8及び記録再生部9との間
で制御信号のやりとりを行うと共に、アイリス5にはア
イリス制御信号、TG11にはシャッター制御信号、C
DS/AGC6にはAGC制御信号を夫々出力するマイ
コンである。そして、TG11はマイコン10からのシ
ャッター制御信号に基づき、CCD24がCCD信号を
出力する際に必要なタイミング信号を出力する。更に、
アイリス5からマイコン10には、アイリス開度を示す
情報がフィードバックされている。
[0024] Further, 10 exchanges control signals with the DSP 8 and the recording / reproducing unit 9, the iris 5 has an iris control signal, the TG 11 has a shutter control signal, and C
The DS / AGC 6 is a microcomputer that outputs an AGC control signal. Then, the TG 11 outputs a timing signal required when the CCD 24 outputs the CCD signal based on the shutter control signal from the microcomputer 10. Furthermore,
Information indicating the iris opening is fed back from the iris 5 to the microcomputer 10.

【0025】以上のような構成にて、アイリス5におけるア
イリス制御、CCD24におけるシャッター制御が行わ
れ、更にCDS/AGC6におけるAGC制御が必要に
応じて行われる。
With the above-described configuration, the iris control in the iris 5 and the shutter control in the CCD 24 are performed, and the AGC control in the CDS / AGC 6 is performed as necessary.

【0026】図4は、マイコン10により行われるアイリス
制御、シャッター制御、AGC制御を示す図であり、縦
軸は、アイリス5のアイリス開度、CCD24のシャッ
ター速度、CDS/AGC6のAGC制御量を夫々示し
ており、横軸は被写体の明るさを示している。なお、D
SP8に入力される信号の明るさを示す情報YLはマイ
コン10に出力され、マイコン10は、このDSP8か
らの明るさ情報YLと明るさの目標値YTとを比較する
ことにより各制御を行う。
FIG. 4 is a diagram showing iris control, shutter control, and AGC control performed by the microcomputer 10. The vertical axis represents the iris opening of the iris 5, the shutter speed of the CCD 24, and the AGC control amount of the CDS / AGC 6. In each case, the horizontal axis indicates the brightness of the subject. In addition, D
Information YL indicating the brightness of the signal input to SP8 is output to the microcomputer 10, and the microcomputer 10 performs each control by comparing the brightness information YL from the DSP 8 with the brightness target value YT.

【0027】まず、DSP8から入力される明るさ情報YL
が目標値YTを下回っている場合、マイコン10は、ア
イリス5に対してアイリスを開かせるアイリス制御信号
を出力する。この時、アイリスの開度を示す情報がアイ
リス5からマイコン10にフィードバックされている
が、アイリス5の開度が全開値E1(例えば、F1.8
程度)となっても、DSP8からの明るさ情報YLが依
然として目標値YTを下回っている場合には、マイコン
10はCDS/AGC6に対してAGCをONにするよ
うAGC制御信号を出力する。即ち、ビデオカメラで撮
像している被写体の明るさが、所定の明るさEv1を下
回っている場合には、CDS/AGC6による電気的な
ゲイン調整によりDSP8の入力信号の明るさ制御が行
われる。
[0027] First, the brightness information YL input from the DSP 8
Is less than the target value YT, the microcomputer 10 outputs an iris control signal for causing the iris 5 to open the iris. At this time, information indicating the opening degree of the iris is fed back from the iris 5 to the microcomputer 10, but the opening degree of the iris 5 is the full-open value E1 (for example, F1.8.
However, if the brightness information YL from the DSP 8 is still below the target value YT, the microcomputer 10 outputs an AGC control signal to the CDS / AGC 6 to turn on the AGC. That is, when the brightness of the subject imaged by the video camera is lower than the predetermined brightness Ev1, the brightness of the input signal of the DSP 8 is controlled by the electric gain adjustment by the CDS / AGC 6.

【0028】そして、被写体の明るさが変化してEv1から
Ev2までの間となった場合、即ち、マイコン10がC
DS/AGC6に対してAGCをOFFにするようAG
C制御信号を出力しても、DSP8からの明るさ情報Y
Lが目標値YTを上回っている場合、マイコン10はア
イリス5にアイリスを閉じるようアイリス制御信号を出
力する。
[0028] Then, when the brightness of the subject is changed to be between Ev1 and Ev2, that is, the microcomputer 10 causes C
AG to turn off AGC for DS / AGC6
Even if the C control signal is output, the brightness information Y from the DSP 8
When L exceeds the target value YT, the microcomputer 10 outputs an iris control signal to the iris 5 to close the iris.

【0029】この状態では、DSP8からの明るさ情報YL
と目標値YTとの差に応じてアイリス5の開度が制御さ
れるが、CCD24のシャッター速度は低速シャッター
の限界値S1(例えば、1/60秒)に固定され、CD
S/AGC6におけるAGC制御はOFFになってい
る。
In this state, the brightness information YL from the DSP 8
The opening of the iris 5 is controlled according to the difference between the target value YT and the target value YT, but the shutter speed of the CCD 24 is fixed to the limit value S1 (for example, 1/60 seconds) of the low speed shutter, and the CD
The AGC control in S / AGC6 is OFF.

【0030】そして、被写体の明るさが更に増して、アイリ
ス5の開度がE2(例えば、F11程度)となり、この
状態でもDSP8からの明るさ情報YLが依然として目
標値YTを上回っている場合、マイコン10はアイリス
5の開度をE2に固定したまま、CCD24のシャッタ
ー速度を速めるようシャッター制御信号を出力する。即
ち、被写体の明るさがEv2からEv3までの間である
場合には、CCD24のシャッター速度を変化させるこ
とによりDSP8の入力信号の明るさ制御が行われる。
Then, the brightness of the subject further increases, the opening of the iris 5 becomes E2 (for example, about F11), and even in this state, the brightness information YL from the DSP 8 still exceeds the target value YT, The microcomputer 10 outputs a shutter control signal to increase the shutter speed of the CCD 24 while fixing the opening of the iris 5 to E2. That is, when the brightness of the subject is between Ev2 and Ev3, the brightness of the input signal of the DSP 8 is controlled by changing the shutter speed of the CCD 24.

【0031】その後、被写体の明るさが更に増して、CCD
24におけるシャッター速度が高速シャッターの限界値
S2(例えば、1/250秒)となり、この状態でもD
SP8からの明るさ情報YLが依然として目標値YTを
上回っている場合、マイコン10はCCD24のシャッ
ター速度をS2に固定したまま、アイリス5を更に閉じ
るようアイリス制御信号を出力する。
[0031] After that, the brightness of the subject is further increased, and the CCD
The shutter speed at 24 becomes the limit value S2 of the high-speed shutter (for example, 1/250 seconds), and even in this state, D
If the brightness information YL from SP8 still exceeds the target value YT, the microcomputer 10 outputs an iris control signal to further close the iris 5 while fixing the shutter speed of the CCD 24 to S2.

【0032】以上のような制御により、被写体の明るさがE
v1を下回っている場合はCDS/AGC6によるAG
C制御、Ev1からEv2までの間はアイリス5による
露出制御、Ev2からEv3までの間はCCD24のシ
ャッター速度制御により、DSP8の入力信号の明るさ
制御が行われる。
By the control as described above, the brightness of the subject is E
If it is less than v1, AG by CDS / AGC6
The brightness of the input signal of the DSP 8 is controlled by C control, exposure control by the iris 5 from Ev1 to Ev2, and shutter speed control of the CCD 24 from Ev2 to Ev3.

【0033】このように、被写体の明るさがEv3を下回っ
ている間はアイリス5が絞り込まれることはなく、アイ
リス5の開度がE2に保持されるため、CCD24の結
像面周辺部bに向かう光線にケラレが生じることはな
い。
As described above, the iris 5 is not narrowed down while the brightness of the subject is lower than Ev3, and the opening of the iris 5 is maintained at E2. Vignetting does not occur in the rays of light.

【0034】なお、被写体の明るさがEv3を越えた場合に
は、アイリス5が更に絞り込まれ、CCD24の結像面
周辺部bに向かう光線にケラレが生じる恐れがあるが、
Ev3の明るさとは、太陽光を直接撮像する程度の明る
さであるため、通常の撮像を考えた場合、特に問題が生
じることはない。
[0034] When the brightness of the subject exceeds Ev3, the iris 5 may be further narrowed down, and vignetting may occur in the light beam toward the peripheral part b of the image plane of the CCD 24.
Since the brightness of Ev3 is such a brightness as to directly image the sunlight, no problem arises in the case of normal imaging.

【0035】以上の実施例では、アイリス5の開度がE1
(F11)の時、アイリス開口部の中心からの半径が
0.7mm、そして更にアイリス5を絞り込み、F13
にて0.6mm、F16で0.5mmとなっている。こ
れに対し、図1(a)に示すワイド状態(W)では、光
線BWの下光線がアイリス5の中心の0.27mm上
方、図1(b)に示すワイドミドル状態(WM)では、
光線BWMの下光線がアイリス5の中心の0.26mm上
方、図1(c)に示すミドル状態(M)では、光線BM
の下光線がアイリス5の中心の0.15mm上方を通過
している。
In the above embodiment, the opening degree of the iris 5 is E1.
When (F11), the radius from the center of the iris opening is 0.7 mm, and the iris 5 is further narrowed down to F13.
Is 0.6 mm, and F16 is 0.5 mm. On the other hand, in the wide state (W) shown in FIG. 1 (a), the lower ray of the beam B W is 0.27 mm above the center of the iris 5, and in the wide middle state (WM) shown in FIG. 1 (b),
0.26mm above the central lower ray of the iris 5 of rays B WM, the middle state (M) shown in FIG. 1 (c), light B M
The lower ray passes through 0.15 mm above the center of the iris 5.

【0036】このように、本実施例に係るオートアイリス適
応小型ズームレンズでは、画面周辺部で発生するケラレ
を防止しているだけでなく、画面周辺部における光量低
下を最小限に抑えることができるような構成となってい
る。
As described above, in the auto iris adaptive small-sized zoom lens according to the present embodiment, not only the vignetting that occurs in the peripheral portion of the screen is prevented, but also the decrease in the amount of light in the peripheral portion of the screen can be minimized. It has become a structure.

【0037】次に、本発明の他の実施例に係るオートアイリ
ス適応小型ズームレンズについて説明する。他の実施例
に係るオートアイリス適応小型ズームレンズは、広角側
に近い所定のズームポジション領域においてのみ、既に
説明したようなCCD24及びアイリス5の制御を行う
ことを特徴とするものであり、ズームレンズの構成、そ
してCCD及びアイリスの制御系ブロックに関しては、
図1、図3で示す通りである。
Next, an auto-iris adaptive small-sized zoom lens according to another embodiment of the present invention will be described. An auto-iris adaptive small-sized zoom lens according to another embodiment is characterized in that the CCD 24 and the iris 5 as described above are controlled only in a predetermined zoom position region close to the wide-angle side. Regarding the configuration and the control system block of CCD and iris,
This is as shown in FIGS. 1 and 3.

【0038】図5は、図1で示すズームレンズにおいて、ズ
ームポジションを変化させた場合の有効像円Yの変化を
示すものであり、横軸は変化させたズームポジションに
おける焦点距離、縦軸は夫々のズームポジションにおい
てアイリス5の中心を通過する主光線がCCD24の結
像面においてどの程度の半径の円を形成するかを示す有
効像円Yの長さを示している。
[0038] Fig. 5 shows changes in the effective image circle Y when the zoom position is changed in the zoom lens shown in Fig. 1. The horizontal axis represents the focal length at the changed zoom position, and the vertical axis represents the focal length. It shows the length of the effective image circle Y which shows how much radius the chief ray passing through the center of the iris 5 forms a circle on the image plane of the CCD 24 at each zoom position.

【0039】即ち、有効像円Yの長さが図2で示したCCD
24の最大像高hを上回っているズームポジション領域
においては、CCD24の結像面周辺部24bに向かう
光線が必ずアイリス5の中心を通過しているため、この
ようなズームポジション領域、つまり図5で示すズーム
ポジション領域(例えば、3〜10倍のズーム領域)
においては、アイリス5が限界まで絞り込まれた状態に
おいても、結像面周辺部24bに光線が到達しているた
め画面周辺部でケラレが発生してしまうことはない。
That is, the length of the effective image circle Y is the CCD shown in FIG.
In the zoom position region where the maximum image height h of 24 is exceeded, the light beam heading to the peripheral portion 24b of the image plane of the CCD 24 always passes through the center of the iris 5. Zoom position area (for example, 3 to 10 times zoom area)
In the above, even when the iris 5 is narrowed down to its limit, vignetting does not occur in the peripheral portion of the screen because the light rays reach the peripheral portion 24b of the image plane.

【0040】従って、このようなズームポジション領域に
おいては、図6で示す如くCCD24のシャッター速度
を変化させることなくDSP8の入力信号の明るさ制御
を行う。
Therefore, in such a zoom position region, the brightness of the input signal of the DSP 8 is controlled without changing the shutter speed of the CCD 24 as shown in FIG.

【0041】これに対し、図5で示すズームポジション領域
(例えば、1〜3倍のズーム領域)においては、アイ
リス5が限界まで絞り込まれた状態において、結像面周
辺部24bに光線が到達せずに、画面周辺部でケラレが
発生してしまう恐れがあるため図4で示したアイリス制
御、シャッター制御、AGC制御を行う。
On the other hand, in the zoom position area (for example, a zoom area of 1 to 3 times) shown in FIG. 5, the light beam does not reach the image formation surface peripheral portion 24b in a state where the iris 5 is narrowed down to the limit. Instead, vignetting may occur in the peripheral portion of the screen, so the iris control, shutter control, and AGC control shown in FIG. 4 are performed.

【0042】このように、ズームポジション領域に応じて図
4で示す制御と図6で示す制御とを切り替え、望遠側に
近いズームポジション領域では図6で示す制御を行うこ
とにより、被写体を撮像する際の被写界深度が浅くなる
ことがなく、花または細かい物体などを近接して拡大す
るクローズアップ撮像時にフォーカスがあわせ易くな
る。
As described above, the control shown in FIG. 4 and the control shown in FIG. 6 are switched according to the zoom position area, and the control shown in FIG. 6 is performed in the zoom position area close to the telephoto side to image the subject. At that time, the depth of field does not become shallow, and it becomes easy to focus at the time of close-up imaging in which a flower or a fine object is enlarged in close proximity.

【0043】なお、以上の実施例では、移動マスター4の後
段にCCD24を配置した例を示したが、例えば移動マ
スター4の後段にプリズムを配置し、このプリズムによ
り分光した光を複数のCCDに結像させるよう構成して
も構わない。
In the above embodiments, the example in which the CCD 24 is arranged in the rear stage of the moving master 4 is shown. However, for example, a prism is arranged in the rear stage of the moving master 4, and light dispersed by the prism is distributed to a plurality of CCDs. It may be configured to form an image.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明に係るズームレンズによれば、移
動マスターの反被写体側に設けられるイメージセンサー
上に形成される被写体結像面の中心から最大像高離れた
周辺部に向かう光線が所定ズーム領域において絞り機構
の絞り中心部を通過しないようズームレンズを構成し、
前記光線が前記絞り中心部を通過しない際に、前記絞り
手段が前記光線の全てを遮光しないよう制御したため、
ズームレンズを光軸方向及び口径方向共に大幅に小型化
することが可能になった。
According to the engaging Luz Murenzu the present invention, the maximum image height away <br/> periphery from the center of the object image plane to be formed on the image sensor provided in the counter-object side of the mobile master The zoom lens is configured so that the light beam that goes toward does not pass through the aperture center of the aperture mechanism in the predetermined zoom area,
When the light beam does not pass through the center part of the diaphragm, the diaphragm means controls not to block all of the light beam,
It has become possible to greatly reduce the size of the zoom lens in both the optical axis direction and the aperture direction.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るオートアイリス適応小型ズームレ
ンズのレンズ構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a lens configuration of an auto-iris adaptive small-sized zoom lens according to the present invention.

【図2】CCDにおける被写体の結像面を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing an image plane of an object on a CCD.

【図3】CCDおよびアイリスの制御系を示すブロック
図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a control system for a CCD and an iris.

【図4】マイコンによるアイリス制御、シャッター制
御、AGC制御を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing iris control, shutter control, and AGC control by a microcomputer.

【図5】本発明に係るオートアイリス適応小型ズームレ
ンズにおける有効像円長の変化を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing changes in effective image circle length in the auto-iris adaptive small-sized zoom lens according to the present invention.

【図6】マイコンによるアイリス制御、シャッター制
御、AGC制御の他の例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing another example of iris control, shutter control, and AGC control by a microcomputer.

【図7】従来の小型ズームレンズのレンズ構成を示す図
である。
FIG. 7 is a diagram showing a lens configuration of a conventional compact zoom lens.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、20…前玉群 2、21…バリエータ群 3、22…固定マスター 4、23…移動マスター群 5、25…アイリス 6…CDS/AGC 7…A/D変換器(A/D) 8…DSP 9…記録再生部 10…マイコン 11…タイミングジェネレータ(TG) 24…固体撮像素子(CCD) 24a…CCD24における被写体の結像面中心部 24b…CCD24における被写体の結像面周辺部 AW、AWM、AM、AMT、AT…結像面中心部24aに向
かう光線 BW、BWM、BM、BMT、BT…結像面周辺部24bに向
かう光線 h…CCD24における最大像高 Y…有効像円の半径
1, 20 ... Front lens group 2, 21 ... Variator group 3, 22 ... Fixed master 4, 23 ... Moving master group 5, 25 ... Iris 6 ... CDS / AGC 7 ... A / D converter (A / D) 8 ... DSP 9 ... recording reproducing unit 10 ... microcomputer 11 ... timing generator (TG) 24 ... solid-state imaging device (CCD) 24a ... of the subject in the image plane center 24b ... CCD 24 of the subject in the CCD 24 image plane peripheral portion a W, a WM , A M , A MT , A T ... Rays of light B W , B WM , B M , B MT , B T ... Heading toward the image plane center 24 a ... High Y ... Effective image circle radius

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H04N 5/235 H04N 5/235 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 7/10 G03B 7/095 G03B 9/00 - 9/70 G03B 19/02 H04N 5/225 H04N 5/235 Front page continuation (51) Int.Cl. 7 identification code FI H04N 5/235 H04N 5/235 (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G02B 7/10 G03B 7/095 G03B 9 / 00-9/70 G03B 19/02 H04N 5/225 H04N 5/235

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】被写体側から順に前玉群と、バリエータ群
と、固定マスター群と、移動マスター群とを配列してな
るレンズ群と、 前記バリエータ群と前記固定マスター群との間で、且つ
前記固定マスター群と隣接した固定位置に配置した絞り
機構とを備えたズームレンズにおいて、 前記移動マスターの反被写体側に設けられるイメージ
センサー上に形成される被写体結像面の中心から最大像
高離れた周辺部に向かう光線が所定のズーム領域におい
て前記絞り機構の絞り中心部を通過しないよう前記レン
ズ群を構成すると共に、 前記周辺部に向かう光線が前記絞り機構の絞り中心部を
通過しない際に、前記光線の全てを前記絞り機構が遮光
することのないよう前記絞り機構を制御する制御手段を
有することを特徴とするズームレンズ。
1. A lens group formed by arranging a front lens group, a variator group, a fixed master group, and a moving master group in order from the subject side, between the variator group and the fixed master group, and In a zoom lens including the fixed master group and an aperture mechanism arranged at a fixed position adjacent to the fixed master group, a maximum image from a center of a subject image forming surface formed on an image sensor provided on the side opposite to the subject of the moving master group.
The lens group is configured such that a light beam heading toward a peripheral portion at a high distance does not pass through the diaphragm center portion of the diaphragm mechanism in a predetermined zoom region, and a light beam traveling toward the peripheral portion does not pass through the diaphragm center portion of the diaphragm mechanism. At this time, the zoom lens is provided with a control means for controlling the diaphragm mechanism so that the diaphragm mechanism does not block all of the light rays.
【請求項2】前記制御手段は、前記絞り機構の制御に加
え、前記イメージセンサーの電荷蓄積時間を制御するこ
とにより、前記イメージセンサーの出力する信号の明る
さレベルを一定に保つことを特徴とする請求項1記載の
ズームレンズ。
2. The control means keeps the brightness level of a signal output from the image sensor constant by controlling the charge accumulation time of the image sensor in addition to the control of the diaphragm mechanism. The zoom lens according to claim 1.
【請求項3】前記制御手段は、前記所定のズーム領域の
一部又は全部を含む広角ズーム領域においては、前記絞
り機構の制御と前記イメージセンサーの制御とを併用す
ることにより、前記イメージセンサーの出力する信号の
明るさレベルを一定に保つ一方、 前記広角ズーム領域以外のズーム領域では、前記絞り機
構の制御のみにより前記イメージセンサーの出力する信
号の明るさレベルを一定に保つことを特徴とする請求項
2記載のズームレンズ。
3. The control means uses the control of the aperture mechanism and the control of the image sensor in combination in a wide-angle zoom area including a part or all of the predetermined zoom area to control the image sensor. While maintaining the brightness level of the signal to be output constant, in a zoom area other than the wide-angle zoom area, the brightness level of the signal output from the image sensor is maintained constant only by controlling the diaphragm mechanism. The zoom lens according to claim 2.
JP31877698A 1998-11-10 1998-11-10 Auto iris adaptive small zoom lens Expired - Lifetime JP3461130B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31877698A JP3461130B2 (en) 1998-11-10 1998-11-10 Auto iris adaptive small zoom lens

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31877698A JP3461130B2 (en) 1998-11-10 1998-11-10 Auto iris adaptive small zoom lens

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000147592A JP2000147592A (en) 2000-05-26
JP3461130B2 true JP3461130B2 (en) 2003-10-27

Family

ID=18102826

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31877698A Expired - Lifetime JP3461130B2 (en) 1998-11-10 1998-11-10 Auto iris adaptive small zoom lens

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3461130B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005351932A (en) * 2004-06-08 2005-12-22 Konica Minolta Photo Imaging Inc Lens unit and digital camera
CN110770622A (en) * 2017-06-21 2020-02-07 富士胶片株式会社 Image pickup apparatus and mobile image pickup apparatus

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5146186B2 (en) * 2008-08-06 2013-02-20 三菱電機株式会社 Ultra-high sensitivity imaging device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005351932A (en) * 2004-06-08 2005-12-22 Konica Minolta Photo Imaging Inc Lens unit and digital camera
CN110770622A (en) * 2017-06-21 2020-02-07 富士胶片株式会社 Image pickup apparatus and mobile image pickup apparatus
CN110770622B (en) * 2017-06-21 2021-09-10 富士胶片株式会社 Image pickup apparatus and mobile image pickup apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000147592A (en) 2000-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002094862A (en) Image pickup apparatus
JP3651996B2 (en) Flange back adjustment method and photographing lens using the same
JP4190086B2 (en) Electronic imaging device
JP3461130B2 (en) Auto iris adaptive small zoom lens
JP2001133679A (en) Electronic camera and automatic focusing method
JP2000036917A (en) Image pickup device
JPS642921B2 (en)
JP3182285B2 (en) Electronic camera device
JPS6012525A (en) Photoelectric converter
US5946028A (en) Apparatus and method for controlling magnification of image in camera
JP3387121B2 (en) Exposure control device
JP2002156607A (en) Image pickup device
JP4724287B2 (en) camera
JP2003244537A (en) Digital camera
JP3490747B2 (en) Automatic focusing device for still video camera
JP2011120172A (en) Imaging apparatus, control method thereof, and program
JP4551570B2 (en) camera
JP3402814B2 (en) Camera system
JP3083823B2 (en) camera
JP2001021986A (en) Image pickup optical system
JPH05323227A (en) Image pickup device
JPH0359633A (en) Camera system
JP2004109543A (en) Imaging apparatus, camera and portable information terminal system
JPH06175010A (en) Optical device
JPH05134185A (en) Digital still video camera

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080815

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080815

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090815

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090815

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100815

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100815

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110815

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120815

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120815

Year of fee payment: 9

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120815

Year of fee payment: 9

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120815

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130815

Year of fee payment: 10

EXPY Cancellation because of completion of term