JPH02308212A - ズームレンズ装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はズームレンズ装置に関し、詳しくは超変倍時に
は、通常のズーミング時より変倍レンズの移動速度を速
めて、通常のズーミングから超変倍に切り換える時間を
短くしたズームレンズ装置に関するものであ・る。

〔従来の技術〕

ズームレンズ装置を内蔵したビデオカメラでは、変倍レ
ンズを移動させて焦点距離を連続的に可変しており、広
角から望遠（以下、ズーム範囲という）まで撮影できる
。コンパクトなビデオカメラに搭載される小型のズーム
レンズ装置では、前記変倍レンズの移動量をあまり大き
くすることができないため、焦点距離の可変量が小さく
なる。したがって、コンパクトなビデオカメラではズー
ム比に不満を惑じることが少なくない。このような事情
から、変倍レンズを移動させて行う通常のズーミングの
他に、光軸上の所定位置に変倍レンズを移動させた後に
内蔵したコンバータレンズを自動的に挿入することによ
って、前記ズーム範囲外の超変倍を可能としたズームレ
ンズ装置が試みられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、焦点距離の可変速度を速くしてズーミングす
ると、録画された画像が見にくくなるため、前記変倍レ
ンズの移動速度はあまり速くできない。したがって、コ
ンバータレンズを使用して超変倍を行うようにしたズー
ムレンズ装置では、通常のズーム範囲から超変倍に切換
える際に、変倍レンズを前記所定位置に移動させるまで
に時間がかかり、必要１以上の録画が行われてしまう。

また、この切換え時に録画を停止した場合には、この前
後で画面が大きく変わるため画像再生時には違和窓を感
じるという問題があった。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情に鑑みなされたで、通常のズーミング
から超変倍への切換えを速く行えるズームレンズ装置を
提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するにあたり、通常のズーミン
グから超変倍に切換えるときに、通常のズーミング時よ
りも変倍レンズを所定位置まで高速で移動させるように
したものである。

以下、添付図面を参照して本発明の実施例について説明
する。

（実施例〕 本発明を適用したビデオカメラ２の外観を示す第２図及
びその駆動制御系の回路例を示す第１図において、この
ビデオカメラ２は本体部３と、この本体部３に回動自在
に設けられたグリップ部４とからなる。本体部３の前面
にはズームレンズ５が取り付けられており、このズーム
レンズ５は前・中・後部の３つに仕切られた鏡筒６で保
持されている。前部鏡筒内には、前群レンズ７が固定さ
れている。中部鏡筒内には、変倍レンズ８．補正レンズ
９．光軸Ｘに対して挿脱自在なワイドコンバータｌＯが
内蔵されるとともに、リレーレンズ１１、ビームスプリ
ッタ１２．アイリス１３が組み込まれている。また、後
部鏡筒にはマスターレンズ１４が内蔵されている。

前記グリップ部４にはＣＲＴ２０を内蔵したファインダ
２１が組み込まれている。また、このグリップ部４の後
面には撮像ボタン２２．変倍レンズ駆動速度切換えボタ
ン２２ａ、上部にはズーミング用のシーソーノブ２３．
側面にはスーパーワイドボタン２４がそれぞれ設けられ
ている。更にグリップ部４の側面には片手で支持しなが
ら、指で撮像ボタン２２．変倍レンズ駆動速度切換えボ
タン２２ａ、シーソーノブ２３．スーパーワイドボタン
２４を操作できるようにグリップバンド２５が取り付け
られている。

このシーソーノブ２３を操作すると、前記変倍レンズ８
はステッピングモータ２６の駆動により光軸Ｘ上を進退
して変倍を行う。補正レンズ９はステッピングモータ２
７の駆動によって光軸χ上を移動し、変倍レンズ８の移
動に伴うピント面の移動を補正する。シーソーノブ２３
による通常のズーミング操作時には、ワイドコンバータ
１０は、第２図に実線で示したように光軸Ｘ上から退避
しており、この場合には変倍レンズ８の移動によって例
えば９〜５４ｍｍの範囲で焦点距離を連続的に焦点距離
を変えることができる。また、グリップ部４に別設した
スーパーワイドボタン２４等を操作したときには、変倍
レンズ８がワイド端に移動した後、２点鎖線で示したよ
うにワイドコンバータ１０が光軸Ｘ上に挿入され、通常
のズーミング操作では得られない６ｍｍ程度まで焦点距
離が短縮され、０から無限遠までの被写体距離を合焦範
囲内にカバーすることができるようになる。

ビームスプリッタ１２は撮影光束の一部を取り出し、レ
ンズを介して測距用センサー３０に入射させる。測距セ
ンサー３０はＡＦ回路３１とともに周知の位相差検出型
の測距装置を構成し、ＡＦ回路３１からは被写体距離に
対応した測距信号が出力される。この測距信号はＡ／Ｄ
コンバータ３２を介してコントローラ３３に人力される
。このズームレンズ５はインナーフォーカスタイプとな
　′っており、上記の測距信号に対応してステッピング
モータ２７を駆動して補正レンズ９を移動させてフォー
カシングが行われる。マスターレンズ１４の後方にはＣ
ＣＤ等のイメージセンサ３４が配置され、ズームレンズ
５で得られた光学画像を映像信号に変換する。イメージ
センサ３４からの映像信号は、映像信号処理回路や記録
回路等からなる記録系へと出力される。

コントローラ３３はマイクロコンピュータによって構成
されており、ズームレンズ５の変倍並びにフォーカシン
グを管制する。カメラボディ側に設けられたシーソーノ
ブ２３等によりズーミング操作を行うと、ズーム信号発
生部３５からは望遠側あるいは広角側のいずれかのズー
ム信号が出力される。コントローラ３３はこのズーム信
号に対応してドライバ３６に通常の駆動信号を出力し、
ステッピングモータ２６は望遠側、広角側のいずれかに
回転する。この回転によって変倍レンズ８が光軸Ｘ上を
移動して変倍が行われる。変倍レンズ８の位置情報はポ
テンショメータ３７によって検出され、この位置情報は
Ａ／Ｄコンバータ３８を介してコントローラ３３にフィ
ードバックされる。

コントローラ３３は、変倍レンズ８の位置情報に対応し
てドライバ３９に駆動信号を供給し、ステッピングモー
タ２７を介して補正レンズ９の位置ヲコントロールする
。また、コントローラ３３は、Ａ／Ｄコンバータ３８を
介して入力される測距信号に基づいてドライバ３９を作
動させ、補正レンズ９を焦点調節のために移動させる。

したがって補正レンズ９は、変倍時のピント面移動を補
正するだけでな（、焦点調節のためにも利用される。

変倍レンズ８の移動だけでズーミング：を行う通常の変
倍域を越えて超広角倍率を得るときには、カメラボディ
側に設けられたスーパーワイドボタン２４を操作する。

これによりスーパーワイド信号発生部４０からコントロ
ーラ３３にスーパーワイド信号が入力される。コントロ
ーラ３３がこのスーパーワイド信号を受けると、コント
ローラ３３はドライバ３６に高速又は通常の何れか１つ
の駆動信号を選択して出力する。なお、前記高速又は通
常の駆動信号の選択は前記変倍レンズ駆動速度切換ボタ
ン２２ａのＯＮ、ＯＦＦに従い、ＯＮのときには通常の
駆動信号を、またＯＦＦのときには高速の駆動信号がコ
ントローラ３３より出力される。変倍レンズ８をワイド
端位置に移動させ、さらにワイドコンバータ１０を二点
鎖線で示した位置に挿入する。この結果、ズームレンズ
５の焦点距離はワイド端位置の変倍レンズ８とワイドコ
ンバータ１０との組み合わせによって、６ｍｍ程度まで
短縮されるようになる。

第３図は前記ワイドコンバータ１０の挿脱機構の一実施
例を示しており、補正レンズ９０手前側には第１図に示
すマスターレンズ１０やイメージセンサ３４等が省略さ
れている。変倍レンズ８を保持した可動枠５０はスリー
ブ５１と一体に成形され、このスリーブ５１はガイドバ
ー５２に摺動自在に取り付けられている。このカイトバ
ー５２の一端はストッパ５２ａに固定されており、この
ストッパ５２ａは摺動する前記スリーブ５１を所定の停
止位置に係止する。このストッパ５２ａに近接してマイ
クロスイッチ５２ｂが設けられており、このマイクロス
イッチ５２ｂはスリーブ５１が停止位置に移動されたこ
とを確認している。また、図示したように可動枠５０の
下端側に形成されたフォーク部５０ａもガイドバー５３
に係合しており、変倍レンズ８は可動枠５０とともに光
軸Ｘに対して偏心することなく進退移動する。

減速ギヤも組み込まれた変倍用のステッピングモータ２
６はリードスクリュー５５を回転させる。

リードスクリュー５５には突起５６ａを一体に形成した
移動子５６が螺合し、ステッピングモータ２６の回転方
向に応じて進退する。前記突起５６ａは、スリーブ５１
に突設された突起５１ａに前方から当接しており、バネ
５７によって前方に付勢された可動枠５０は移動子５６
によって位置決めされる。なお、移動子５６のフォーク
部はガイドバー５９に係合し、これにより移動子５６の
回転止めが行われる。

ガイドバー５９には駆動カム６０が摺動自在に取り付け
られている。駆動カム６０は、ガイドバー６１を中心と
する部分円筒体６０ａと、その内面に螺旋状に突出形成
されたカム条６０ｂとを備えており、バネ６２によって
後方に付勢されている。そして、この駆動カム６０はス
トッパ６３に当接して通常は初期位置で待機しているが
、移動子５６によって押圧されたときにはバネ６２に抗
して前方に移動する。

ガイドバー６１には、ワイドコンバータ１０を保持した
ホルダ６５が前後方向には移動しないように回動自在に
軸着されている。このホルダ６５に突設されたピン６６
には二股状のホルダ駆動バネ６８が装着されている。ホ
ルダ駆動バネ６８の脚部６８ａ、６８ｂは、ホルダ６５
と一体となったスリーブの端面に形成した突起６９を挟
み込むように付勢されており、各々の端部は前記駆動カ
ム６０のカム条６０ｂを両側から挟むように係合してい
る。

ガイドバー６１は、さらに補正レンズ９を保持した可動
枠７０が摺動自在に支持している。この可動枠７０はバ
ネ７１により前方に付勢されている。可動枠７０と一体
のスリーブ７２には突起７２ａが突設され、フォーカシ
ング移動子７３の突起７３ａと係合している。フォーカ
シング移動子７３は、ステッピングモータ２７の駆動に
より回転されるリードスクリュー７５に螺合しており、
その回転方向に応じて進退する。なお、このフォーカシ
ング移動子７３の突片７６は鏡筒６内壁に形成した溝に
係合しており、フォーカシング移動子７３は回転するこ
となく進退する。

本発明のビデオカメラ２の作用について第４図の変倍操
作のフローチャート図を参照して説明する。通常の変倍
域内でのズーミング時には、シーソーノブ２３の操作に
対応してステッピングモータ２６の回転方向が決められ
、望遠側へのズーミング時には移動子５６が通常速度で
後退する。これにより移動子５６の突起５６ａがスリー
ブ５１の突起５１ａを押し、可動枠５０とともに変倍レ
ンズ８が後退して望遠側への変倍が行われる。

この変倍レンズ８の通常の移動はポテンショメータ３７
で検出され、この変倍レンズ８の位置情報と、ＡＦ回路
３１からの測距信号に対応した位置情報との両者から補
正レンズ９の位置が算出される。こうして算出されたデ
ータに基づいてコントローラ３３はステッピングモータ
２７を駆動し、補正レンズ９の位置制御が行われる。被
写体からの光は、上述したように変倍とピント調節がな
されたズームレンズ５で、イメージセンサ３４に結像さ
れる。このイメージセンサ３４で出力された映像信号は
記録系に送られる。

変倍レンズ駆動速度切換えボタン２２ａをＯＦＦにした
状態でスーパーワイド信号が人力されると、コントロー
ラ３３はドライバ３６に高速の駆動信号を出力する、す
ると、移動子５６を高速で前進させるようにステッピン
グモータ２６が駆動される。移動子５６の前進により可
動枠５０はこれに追従して前進してゆくが、可動枠５０
がホルダ６５よりも前方となるように設定されたワイド
端位置まで移動すると、スリーブ５１はストッパ５２ａ
に当接してそれ以上の前進が規制される。

このとき、前記マイクロスイッチ５２ｂは可動枠５０に
よりＯＮされるため、コントローラ３３は変倍レンズ８
がワイド端位置に移動されたことを検出することができ
る。この実施例では前記確認をマイクロスイッチ５２ｂ
で行うが、前記ポテンショメータ３７で行うこともでき
る。

なお、前記変倍レンズ駆動速度切換えボタン２２ａをＯ
Ｎにした状態では、コントローラ３３はドライバ３６に
通常の駆動信号を出力して、ズーミング時の回転速度で
ステッピングモータ２６を回転させる。このため、前記
移動子５６は通常の速さで前進させられる。

スリーブ５１がストッパ５２ａに当接した上述の状態で
さらにステッピングモータ２６の駆動が継続され移動子
５６が前進すると、移動子５６は駆動カム６０を押動す
る。こうして駆動カム６０がバネ６２に抗して前進する
と、カム条６０ｂによってホルダ駆動バネ６８の一方の
脚部６８ａが反時計方向に押圧される。これにより、他
方の脚部６８ｂには反時計方向への付勢力が生じ、突起
６９を介してホルダ６５をガイドバー６１の回りに反時
計方向に回動させる。

ホルダ６５が反時計方向に回動し、ストッパ６５ａがガ
イドバー５３に当接して、ワイドコンバータ１０の駆動
が停止され、超広角状態となる。

この超広角状態では、ホルダ６５はホルダ駆動バネ６８
の一方の脚部６８ｂからの付勢力によって、所定の挿入
位置に弾性的に押圧保持され、位置決め精度も良好に維
持することができる。この超広角状層でイメージセンサ
３４に結像される画像は映像信号に変換され、記録系に
送出される。

通常の変倍域に復帰させるときには、スーパーワイドボ
タン２４を操作すると、ステッピングモータ２６を逆転
して移動子５６を後退させる。すると駆動カム６０はバ
ネ６２の付勢により、移動子５６に追従しながら後退す
る。この後退の過程で、カム条６０ｂはホルダ駆動バネ
６８．突起６９を介してホルダ６５を時計方向に回動さ
せ、ワイドコンバータ１０は光軸Ｘ上から退避する。こ
の後、通常の変倍域での撮影が可能となる。なお、この
実施例ではワイドコンバータｌＯを用いたズームレンズ
装置について説明したが、本発明のズームレンズ装置で
はテレコンバータを用いた場合でも、適用することがで
きる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明のズームレンズ装置によれば、変
倍レンズの移動による通常のズーミングから、光軸上の
所定位置に変倍レンズを移動させた後にコンバータレン
ズを挿入することによって通常のズーミングでは得られ
ない超変倍に切換えるときに、前記変倍レンズを通常の
ズーミング時よりも高速で所定位置まで移動させるよう
にしたから、通常のズーミングから超変倍への切換え時
間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はズーム制御回路の一例を示すブロツク図である
。 第２図は本発明を用いたビデオカメラの外観図である。 第３図はワイドコンバータ挿脱機構の一例を示す要部斜
視図である。 第４図はズームレンズ装置の変倍操作のフローチャート
図である。 ２・・・ズームレンズ ７・・・前群レンズ ８・・・変倍レンズ ９・・・補正レンズ １０・・ワイドコンバータ ２６．２７・・ステッピングモータ ３６．３９・・ドライバ ５６・・移動子 ６０・・駆動カム ６５・・ホルダ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）変倍レンズの移動による通常のズーミングの他に
   、光軸上の所定位置に変倍レンズを移動させた後にコン
   バータレンズを挿入することによって通常のズーミング
   では得られない超変倍を可能としたズームレンズ装置に
   おいて 超変倍時には、前記変倍レンズを通常のズーミング時よ
   りも高速で所定位置まで移動させるようにしたことを特
   徴とするズームレンズ装置。