JPS58214112A - カメラ用改良ズ−ムレンズ - 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】 発明の分野 この発明はカメラ、中でもテレビカメラ用などのズーム
レンズに関するもので、特に固定レンズ群と、少なくと
も２組の独立に動き得るレンズ群を持ち、そのうちの１
組の可動レンズ群の位置が、ズーミングやフォーカシン
グに際して、池の可動レンズ群の位置に依存するテレビ
カメラズームレンズに関するものである。

発明の背景 テレビのズームレンズシステムの中で動く構成要素を電
気的に制御することは知られていて、米国特許第４０４
３６４２号は自動化されたズームレンズシステムの一例
である。

米国特許第４０４３６４２号の明細書で述べられている
ズームレンズシステムは、第１および第２の可動レンズ
として述べられＣいる２つの可動レンズ装置を持ってい
る。ズーミングを伴なう撮影において、まずその第２の
可動レンズはフォーカシングのためにズームレンズの軸
に沿って移動させられる。次に、第１の可動レンズが移
動して、その移動量は第１検知手段によって検知される
。

次に、第２可動レンズは第１可動レンズの移動量によっ
て決定される量だけ軸に沿って移動する。

第ルンズの動きに応答した第２可動レンズの移動量はそ
の光学システムが設計された機能方程式によって決定さ
れ、一方、第２可動レンズの位置調整はレンズ移動手段
と第２検知手段によって制御される。倍率の変化は第１
可動レンズと第２可動レンズの移動の結果として起こり
、その結果は最終的像のフォーカス条件に変化を及ぼさ
ない。

本発明の目的は、上述のものに代わり得るテレビジョン
ズームレンズシステムを提供することである。

前述の米国特許で述べられているテレビジョンズームレ
ンズシステムから明らかなように、その発明は、相対的
に動き得るレンズ群を動かすための駆動システムに与え
られる目標値を提供することである。

そのようなシステムは、１つのレンズ群の動きが他のレ
ンズ群のための必要な設定と干渉する閉ループシステム
と通常関連するバックラッシュやハンチングを除去でき
る。

発明の概要 固定レンズ群と、少なくとも２組以上の相対的に動き得
るレンズ群を持ったカメラ用、特にテレビジョンカメラ
用のズームレンズにおける本発明によれば、以下のｂの
を協えている。

（ａ　）　　第１可動レンズＩ丁の動きの割合と方向を
決定する第１情報信号を発生させるためと、（第１情報
信号の値によって決定されるように）最終針ｎ値ｘとＸ
の変化割合に依存して第１可動レンズ群が動くべき位置
に関するＸの目標値を計算するための計算回路手段、 または、 第１可動レンズ群の求められるＲ終位置に対応する固定
された第１情報信号値を発生させる手段のいずれかと、 （ｂ）　　第１可動レンズ群の位置と第２可動レンズ群
の位置の間の関係を決定し、それによってそれらのレン
ズ群の総合焦点長さを制御する第２情報信号値を発生さ
せる手段と、 （０）　　計算されたＸの目標値を成る指定された時間
だけ記憶するか、または第１可動レンズ群の求められる
最終位置に対応したＸの固定値を記憶するための信号記
憶手段と、 （ｄ　）　　記憶されたＸの目標値（または記憶された
Ｘの固定性〉から、そのレンズが無限遠にある物体の合
焦点像を形成するように第２可動レンズ群が動くべき位
置に対応した値Ｙを計算するためのもう１つの匹１ｐｉ
回路手段と、 （ｅ）　　そのズームレンズがｖｒＸ２情報信号の選択
値によって決定される（無限遠より近い）距離にある物
体の合焦点像を形成するように、第２可動レンス鮮が動
くべき位置を決定する出力信号値を信号Ｙと合体して生
成する修正信号ｄＹを計算するために、Ｘの目ｔＭ（ま
たは固定）値とその第２情報信号１ｎに１８答して計算
するさらにもう１つの計算回路手段と、 Ｃｒ”）　　ＹＲ他信号ここで、ＹＲ−Ｙ＋ｄ　Ｙ）が
前記出力信号であっＴ、ｄＹ値とＹ値に応答して、新し
い値ＹＲを計算するためのもう１つの計算手段と、 （ｇ）　Ｘ信号が第１記憶手段によって記憶されるのと
同じ時間だけ、前記ＹＲ他信号記憶するための第２信号
記憶手段と、 （ｈ）ＸとＹＲの記憶値と、第１および第２可動レンズ
群の実際の位置に関する情報信号とに応答し、可動レン
ズ群の実際の位置とそれらレンズ群のための目ｍ辿Ｘや
ＹＲとの間のずれに対応した誤差信号ｅｘとｅｙを生成
するのに適用される中央処理装置（ＣＰＵ）と、 （＋　）　　それぞれ、誤差信号ｅｘとｅｙの値に依存
して、第１および第２可動レンズ群の動く割合と方向を
制御するために、その２つの誤差信号に応答し、それぞ
れの可動レンズ群の実際の位置が、そのレンズ群に適切
な目標値〈ＸまたはＹＲ）によって決定される位置を占
めたときに、それぞれ停止するように構成されている速
度サーボ制御システム。

便利なように、各速度サーボシステムは、速度サーボと
、それによって制御される駆動手段と、そのサーボシス
テムの回転速度を決定するためのタコメータと、そのタ
コメータの出力をサーボシステムへの制御信号に加える
ためのフィードバック手段からなる。

ここで、記憶された値ＸやＹＲがディジタル値であり、
また（あるいは）ＣＰＵからの誤差信号ｅｘやａｙがデ
ィジタル形式であって、その誤差信号を速度サーボシス
テムに供給する前に、都合よくアナログ信号に変換する
ためのディジタル／アナログ変換器を備え（いる。

停止信号は、可動レンズ群の実際の位置と、与えられる
値ＸやＹＲによって決定される目標位置の値とに関連し
た情報から、ＣＰＵによって発生させられる。

都合よく、各可動レンズ群の位置は、その可動群の位置
を電気的信号に変換する変換器によって計られ、その信
号は好ましくは多数のパルスであって、成る基準位置に
関して絶対的に、その基準位置に関−づる可動群の実際
の位置を示す。

ここで高いレベルの１度が要求され、１つの光学システ
ムがモアレ縞を発生さすために各可動グループと関ＩＩ
）られてい′（、ざらにその可動群がその光学システム
に関して動くときモアレ縞の数を数えるためにｔアレ縞
検知器が癩えられている。その検知器が、教えられたモ
アレ縞の数に対応して電気的パルスを発生することによ
って、パルス計数器に受入れられ、またＸやＹ　Ｒ信号
とともに処理されるために、ＣＰＵに送られる数値とし
ての出力信号とし−Ｃパルスが得られる。

ｄＹ値は算術を用いで計棹されるか、または代わりに、
いわゆるルックアップテーブルが用いられる。多数の異
なったｄ’　Ｙ値が異なった）′やＸ値に関して記憶さ
れでいるメモリやストアが備えられていＣ１適切なＸや
Ｙｗｉを捜すことによって適切な補正溝＠ｄＹが得られ
る。

ここぐズームレンズは収差などを補正するために複数の
可動レンズあるいは可動レンズ群を含んでａ３す、本発
明を実施する装置は甲にズームや・フォーカスだけでな
く、それ以外に関する入力信号をも取扱うよう用意され
ていて、そのような出力信号は、たとえば、全ズーミン
グにわたって、より均一な収差補正を得るための収差補
正レンズ群を動かすサーボシステムを制御するように用
意され【いる。

さらに、最終像がいつもシャープに合焦点にあることを
確かめるために、フォーカスコントロールはそのＲＷＩ
像から引き出される情報によって働く自動フォーカシン
グシステムに置及えられ冑る。

ここで、ズーミングとフォーカシングの自動ブロクラム
が必要ぐあって、ズーミングやフォーカシングなどのプ
ログラムを達成するために１そのサーボシステムに可動
レンズｍ°を制御させるＸやＹＲ値を得るためのシステ
ムへ信号が供給される。

得られた値は、後行の続出のために適切なバッファメモ
リに記憶され、サーボシステムが動作のプログラムを達
成づるように指令を与える。

上述のように、収差修正のレンズやレンズ群に求められ
る動きは、ルックアップデープルタイプのメモリに記憶
されているか、または主ＣＰＬＩまたは補助ＣＰＵ中に
保持されている算術によってＨ１算される。

実施例の説明 以下に、添付した図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。この−例は４要素のズームレンズで、２組の相
対的に動き得るレンズ群と２組の固定レンズ群を持ち、
可動レンズ群を動かす制御システムを備えている。

第１図および第２図を参照して、そのズームレンズ集合
体は次の３つの主な部分からなっている。

（１）　前部Ａ２位置が固定された複数枚の前面のレン
ズからなっている。

（２）　中央部Ｂ：無焦点さの変化と、目標物のフォー
カシングを得るために動かされる複数枚のレンズからな
る。

（３）　後部Ｃ：１．１組の固定レンズ群と、ｉｉ、示
されていないが、溝付のリムによって制御される絞りか
らなる。

中央部Ｂは円柱状のボディ２によって形成され、それは
第１の１対の平行に固定された軸３ａと３ｂを含み、そ
れらの軸は第１の可動レンズ集合体４を軸方向に導き、
さらに第２の可動レンズ集合体６の筒を導く第２の１対
の平行に固定された軸５ａと５ｂを含んＣいる。

１１４は、軸３ａに沿っで摺動するスリーブと、軸３ｂ
の！［径に合わせた開隔を持った２つのベアリングから
なる。

一定のピッチのねじ山を持ったカム７ａは、筒に固定さ
れたビニオンが噛み合うことによって、筒４の軸方向の
動きを与える。

同様に、簡６はカム７ａより軸の長さが短いカム７ｂを
介してモータ８ｂによって動かされる。

各レンズ要素の筒の位置はモアレ縞タイプ（回折格子）
の光学検知！Ｉｔによって決定される。そして、部分４
の動きは、固定されたスケール格子９ａと可動の指標格
子９ｂによって監視され、その間、部分６の動きは固定
スケール格子１０ａと可動の指標格子１０ｂによってｖ
５視されている。

可動格子の固定格子に関する移動は、電気的パルスに変
換される回折パターンを生成するであろう。そのパルス
は後述の電子システムによって計数される。

部分４または６の初期位置は、指標格子（９ｂまたは１
０ｂ）が、対応するジョーンズスリット９Ｇまたは１０
ｃと１列に並んだとき検知され、そのスリットは初期位
置が達成されたことを示す電気的パルスを発生させる光
学電子システムの部分を形成している。

第３図において、第１６よび１２の可動レンズ群４と６
のための駆動は、それぞれ速度サーボシステム１４と１
６を含んでいる。各サーボシステムには、それぞれタコ
メータ１８と２０がつなげられていて、タコメータ１８
と２０からの出力は、それぞれ速度サーボシステム１４
と１６を制御するために、ゲート２２と２４に入力信号
として供給される。

固定位置に関して計られる各レンズ群４と６の絶対位置
は、ｔアレ縞検知装置１２６と２８および計数器３０と
３２をそれぞれ用いることによって決定される。また、
検知器２６と２８は第１図および第２図に示されている
。

計数されたパルスは各レンズ群４と６の絶対位置に対応
し、そのため、計数１ｉ３０と３２からの出力はＣＰＬ
Ｉ３２へ供給される。そのＣＰＵは、それぞれｅｘやｅ
ｙで示される１１４０や４２を通る誤差信号を生成する
ために、計数器３０や３２からの絶対パルスカウント値
を、データハイウェイ３６や３８に沿って供給される目
標位置設定値と比較するようにプログラムされている。

ＣＰＵ３４は角型的なディジタル装置であって、したが
って線４０や４２を通る誤差信号ｅ×やｅｙもディジタ
ル信号である。ディジタルからアナログを への変換器４４や４６は、ディジタル信号戸アナログ先
て、ゲート２２や２４へのアナログ入力信号とするψた
めに備えられている。

停止信号はＣＰＵから引き出され、ディジタル／アナロ
グ′ｌｉ換器４４や４６へ、線４８や５０を通ってそれ
ぞれ供給される。そのような停止信号は、３０または３
２からのパルス計数値がデータハイウェイ３６や３８を
通る目標値ＸまたはＹＲに一致したときはいつでもその
ＣＰＵによって発生ざＵられる。

本発明はポテンショメータ５２ヤ５４から引き出される
２つの入力信号から値ＸヤＹＲを発生させるように用意
されている。その第１のポテンショメータはコントロー
ル５６の手段によって調節可能であって、レンズから成
る特定の距離（無限遠より近い）位置の物体に焦点が合
うように２つの可動レンズ群の相対的位置を制御する電
圧源を生成する。

その第２のポテンショメータは、極性や大きさが２組の
可動レンズ集合体の動きの方向や割合を決定する電圧を
生成プるように、零電位を生成する中点を境に正または
負の極性の電位を生成するように適用される。大きな値
の電位は高割合のズームに相当すること各意味し、小さ
い電位は低割合のズームに相当し、制御の中心の零電位
は不動すなわちズーミングをしないことを意味する。

コントロール５８は、通常ポテンショメータか悸 らＩ電位を生成するために、ばね手段によって中心に設
定される。したがって、ズーミングは、必要なズームの
割合に依存して、少量あるいは大量に左または右側へそ
のコントロールを移動させることによって達成すること
ができる。必要なズーミングが達成されるや否や、その
コントロールは中心に戻るように解放され、零信号を生
成する。

２つのポテンショメータ５２と５４からの電位は、それ
ぞれ２つの読取回路６０と６２に供給されて、それぞれ
データハイウェイ６４ど６６を通って計算回路８０と６
８に入力するように、そのポテンショメータからのアナ
ログ値に相当したディジタル信号を生成する。これらは
、もし必要ならばＣＰＵ３４の一部とすることができる
。

計算回路６８は、ストア７２から引き出された最終計算
値ｘと、求められるズームの割合からポテンショメータ
５８によって引き出される値との和から引き出される、
データハイウェイ７υを通るＸ値を生成する。

Ｘが計算される方程式は第３Ａ図に示され【いて、もし
高割合のズームが求められる場合、−での餉２項は低割
合のズームが求められる場合に比べて、より大きいこと
がわかる。もし高いズーム割合が求められる場合、第ル
ンズ要素は低ズーム割合が求められる場合に比べて、ど
の特定の時点−においてもずっと遠くへ動かなければな
りないであろう。

Ｘの最新罐は、データハイウェイ７０やハイウェイ選択
器６１を紅白して、ストア７２に挿入することによって
利用できる。

Ｘの記憶値もまｌこ、データハイウェイ７４を通って、
もう１つの計算回路７６（これもＣＰＵ３４の一部分と
しでもよい）に供給されて、この回路はＹの目標値、す
なわち無限遠にある物体の合焦点像を形成するために、
第２の可動レンズＷ６が動くべき位置を計Ｉ＄１６よう
に用意されている。

Ｙは、計算回路７６に与えられたどのような特定通常の
場合のように、無限遠より近い物体への合焦点が求めら
れて、ポテンショメータ５２の適切な設定によって決定
される場合、Ｙ、（ＹＲ）の修正値は修正信号ｄＹの最
初の決定によって決定される。この修正信号はＸの最終
記憶値とポテンショメータ５２からのフォーカス信号Ｆ
の値から計算される。

この目的のために、求められるフォーカシング距離に対
応したディジタル値が、データハイウニＣＰＵ３４の一
部分としてもよい）に供給される。

修正ｄＹは、ルックアップテーブル（すなわち、ＸとＦ
の異なった値に関する多数のｄＹ値を含むメモリ）を用
いるか、あるいは、たとえば段ｌｌｉ！ｉ８０の計算式
中に組込まれた算術を用いて計算される。

ｄ’／値はデータハイウェイ８４を通して次の計算段階
８２に供給され、Ｙ値もデータハイウェイ８６を通して
供給される。そして、計算回路８２は、データハイウェ
イ８日を通して次のストア９０に記憶される修正信号Ｙ
Ｒ（ＹＲ−Ｙ＋ｄ　Ｙ）を生成するために、ＹとｄＹの
２つの値を結合するように用意されている。ストア９０
はストア８０あるいはストノア７２の一部分としてもよ
く、またそれらのスＩ−７の成るもの、あるいは全てを
ＣＰＵ３４の一部分としてもよい。

ズーム割合コントロール５８が零位Ｕにある場合、ＹＲ
値がフォーカスコントロール５６の設定によ）Ｃ決定さ
れるズームレンズからの成る距離のところにある物体の
合焦点像をズームレンズの焦点面に形成するように、ｄ
Ｙｌｆｌが計鋒される。

これはポテンショメータ５２からのフォ信号スコントー
ル信月の値を支配ツる。

そし【、ＣＰＵ３４には誤差信号ｅｙ　（ｅｙはＯｋ等
しからｆ）を生成づ゛るＸの固定値とＹＲＩが与えられ
、ｔアレ縞計数器３２からの電位的情報が、第２レンズ
群が飴Ｙ　Ｒによって求められる正しい位置にあること
を示すようなとき、ｅｙの鎗は０に赫、少する。

成る場合には、撮影者がその全体のレンズに関して成る
特定の焦点長さを選択し、その選択された焦点長さにズ
ームできることが求められる。この“目的のｌζめに、
計痒手段６８からの出りの代わりにポテンショメータ５
９からの仁丹がストア７２へのデータハイウェイ６３ど
選択器６１を介して供給されるＪ、うに選択−６１が備
えられている。

モして、この″同定されたｘｍはストア７２に残され、
Ｙ、ｄ　ＹやＹＲの値はそれから計算される。

今これで示されたが、一連のズーミングやフォーカシン
グ−リプログラムの構成などに及、ぷ（５９゜６３かう
０）　）　Ｘの（５２，６０からの）ＦｌｉＪの一連の
値は適当なメ七り（図示セず）に記憶され−（、それら
は読取られ１、ズームレンズがプログラムに従って制御
されるように制ｖＩＪ４：ｉ号が与えられる。

第４図、第５図や第６図を参照して、レンズ群の位置は
モアレ縞の計数によつｚｒｌｉｎされる。この目的のた
めに、第４図は、固定スケールの格子９ａと、レンズ筒
１１に取付ｉ）られ（でれどともに動く指標格子９ｂを
示づ。モアレ縞読取ヘッド９２は１つの格子の他の格子
に対する動きを検知し、計数のためのパルスを発生する
。

一端で、指標格子！〕ｂのジョーンズスリット・部分が
整列したとさ、ジョー・ンズスリットｔジュール９Ｃは
出力パルスを提供する。スクール格子９ａは反射格子で
ありで、典型的にはガラスの上にクロムで形成されてい
る。一方、指標格子９ｂは典型的には光が通り青る透過
格子である。読取ヘッド９２とジョーンズスリットモジ
ュール９Ｃは以下に、より詳細に述べる。

［アレ縞変換器はズームレンズの軸に平行な面内に存在
する。発光ダイオード（Ｌ　Ｅ　Ｄ　）　９４からの光
は１対のレンズ９６によって平行光束にされて、指標格
子９ｂを通ってスケール格子９８に遅する。反射された
光は、２つの検知器９８のところに、光源の像を形成す
るレンズによっ゛（集められる。その２つの検知器は指
標とスクール格子の組合せによる０次の回折を観８Ｉｌ
ｌ！ｌ゛る。

その２つの格子の組合せは反射分光器の拡散素子として
考えられる。この場合、検知器は０次グループだけから
の光を受けるように配置される。

ごの次元のグループの興なプた光束間の干渉が、形成さ
れるモアし槁のａ囚となる。その好ましい装置のタイプ
はフォトトランジ′スタ検知器として０ＰＴＲＯＮの０
Ｐ６４１タイプと、発光ダイオード（ＬヒＤ）として０
ＰＴＲＯＮのＯＰＩ　２３／１２４タイプである。

ジョーンズスリット変換器９Ｃは、レンズ１０２によっ
て平１１にされた照明を供給するソリッドステートの光
ｗ１００を―えている。平行にされた光束は固定された
ジョーンズスリット１０４の影像を投射する。投影の中
心と、動く格子９ｂのジョーンズスリットが一致する場
合、そのシステムの光の透過は最小となる。どんな場合
でも、スリットを通る光はレンズ１０６によって集光さ
れてフォトセル１０８に入る。ジョーンズスリット９ｂ
以外のすべての要素はズームレンズ容器に固定されてい
る。

好ましい発光ダイオード１００はオプトロンによつ゛（
製造されている０Ｐ１３０Ｗタイプである。

ジョーンズスリット変換器９Ｃはレンズ群の移動するど
の位置へも取付けることができる固定装置である。変換
器中のジョーンズスリット指標の中心は基準位置を決定
する。その基準点は、図面においてレンズ群の移動の一
端に示されて設定している。

またはその代わりに、レンズのキヤリプレーションの過
程て・でイの基準点を設定することもできる。たどえは
、レンズは、最良のフォーカスの位置にある（分解能ブ
ー１１−トのようなン光学デスト目（■」いＣＢ父定ツ
ることがＣきる。キャリプレーン３ン命；）によ−）Ｃ
，レンズ群はインクリメン９ルエンコーダから動いた距
離を数えながら基準位置へ自＃Ｊ的に動く。そしＬ１モ
の基準位置はメ■ｓりに記ｔｅされる。

ｕ１ヤｌズ変換器は、２゛ノのジョーンズスリットが一
致しくいるとき、幅の狭い゛電気的パルスを供給りる。

Ｖのパルスの幅は、典型的には約３υミク【」ンの変位
に相当４′る。イのパルスの高さは、光源の出力、光検
知器の感度ヤ変換器の整列などによプ（法定される。こ
れらの各々は多くのに数の関数で゛あるので、ぞの基準
点パルスの高さの変化は成る時間周期で起こることが予
想８れる。しかし、工の３！１型点パルスの中心は上記
変動にほとんど彰讐ご、れす、正確な基準点の検知に関
して信頼Ｐきる。

基準点パルスの中心は、ジョーンズスリットの出力信号
を敷居電位と比較することによって確認される。出力信
号がその敷居を越えたときパルスが発生させられて、規
則正しく起こる一連の電気的パルスをゲートするのに、
その発生させられたパルスを用いる。その一連のパルス
の真ん中の１゛〕は、ジョーンズスリットの出力信号の
中央に相当すると考えられ、すなわちその１１点パルス
の中心に一致する。

第７図は算術を示し、それによってｄＹｉｌがＣＰＬＩ
で計算され得る。必要な変数は焦点長さＺとＸの！＆終
記憶値ぐある。これによってＭｉｌｄ　Ｙは計算され得
る。

その算術において、 −Ｘは第１可動レンズ群（り゛なわち、第３図に示され
たレンズ群４）の変位製、 −Ｚはレンズ集合体によって合焦点像が形成されている
物体とそのレンズ間の距離、 −ｄＹはレンズ群２（すなわち、ｗ４３図のレンズ群６
）の位置の修正で、それはＸの成る与えられた値に関し
でＺが無ｌ！ｌ！遠より小さい場合に必要となる。

無限遠でないところの物体のフォーカスを達成するため
の、第２可動レンズ群の位置に関する実際の値は、次の
方程式を用いて得られる。−Ｙ−Ｙｎ＋ｄ’ｙ’ ここで、 −Ｙ１１は無限遠の物体が合焦点になるようなレンズ群
２の実際の位置に相当し、 −ｄＹは前述の算術から得られる。

ｆｉａＹｎは、第８図に示された例の調査表から簡単に
得られる。この表において、 −Ｘは基準点に関するレンズ群１の位置であり、−Ｙは
無限遠にある物体が全体のレンズによってフォーカスさ
れる場合、その基準点に関するレンズ群２の対応する位
置である。

ルックアップテーブルにないＸの値（すなわち、そのル
ックアップテーブルに示された値と値の中間であって特
定されていない値）に関して、それに対応するＹｌｌは
次の方程式を用いて内挿される。

ｙｎ　−ｙａ　＋ｙ ここで、 −ｙｎは無限遠の物体が合蔦点にあるときのレンズ群２
の実際の位置で、 −Ｙａはルックアップテーブル中の最も近いＹの値の小
さい方で、 −ｙは次の方程式で計算され、すなわら、Ｖ−Ａ、（ｄ
　Ｘ）　２＋Ｂ、ｄ　Ｘ＋にこで、 ｄＸ−Ｘ１１−）（ａ そして、 −Ｘｎはレンズ群１の実際の位置で、 −ｘａは表中のＸの最も近い値の小さい方で、−Ａ、Ｂ
とＣはその表の（＊Ｘａを含む列から得られる。

第９ａ図および第９ｂ図は、第１図および第２図で用い
られたような４組のレンズ要素を図示しており、すなり
ち２つの固定レンズ群１と■の間に置かれた２つの可動
レンズ群Ｉと■Ｃある。

初めの３つの群１　．１ど鳳は絞りＤの前に防がれ、他
方、第４の群■はその絞りの後ろに置かれている。２つ
の可動群Ｉと１で、前に位置する群すなわち群Ｉは、目
標物の焦点長さの変化に関する単一関数を持つている。

しかし、この群は×１の倍率で通すよう意図されている
。

一方、そのシステムの設計思想は第２可動レンズ群■が
×１でない倍率を持つことである。この群は目的物の焦
点長さの変化に関する関数とそのシステムのフォーカシ
ングに関する付加的な関数の両方を持つ。

最後に、固定された前方の鮮■は、物体の位置によって
、位置と倍率との両方において変化する物体の実像を形
成する亡とを意図した関数を持っている。

固定群Ｉは７枚のレンズ要素がらなり、すなわち凸面が
物体の方に向いたメニスカス散光レンズ両凹面の散光レ
ンズ、メニスカス集光レンズ、散光レンズと両凸面の集
光レンズによって構成された接着２重レンズ、両凸面の
集光レンズと凸面が物体の方に向いたメニスカス集光レ
ンズである。

第１の可動群１は４枚のレンズ要素がらなっており、す
なわち凸面が物体の方を向いたメニスカス散光レンズ、
散光レンズ、両凹面の散光レンズと集光レンズによって
構成された２重レンズである。

第２可動群１は３枚のレンズ要素がらなっており、すな
わち両凹面の散光レンズ、両凹面の散光レンズと両凸面
の集光レンズによって構成された２ＩＩレンズである。

第４の固定群は１１枚のレンズ要素からなり、すなわち
２枚の両凹面散光レンズ、両凸面の集光レンズと散光レ
ンズで構成された２重レンズ、集光レンズと散光レンズ
で構成された２重レンズ。

集光レンズ、メニスカス集光レンズ、両凹面の散光レン
ズと２枚の集光レンズである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を適用したズームレンズ集合体の斜視
図である。 第２図は、第１図のレンズ集合体のもう１つの斜視図で
あって、そのレンズ群の軸に関Ｃて１８０度回転させら
れており、反対側から見たものである。 第３図は、第゛１図と第２図のレンズ集合体に圏す°る
制御システムを示す概略図である。 第４図は、第１図および第２図に示されたレンズの動き
と位置の検知器の平向図である。 第５図は、第４図のスケール格子の側面図である。 第６図は、第４図におけるスクール格子に関して動くジ
ョーンズスリット格子と組合わされた指標格子の側面図
である。 である。 第９ａ図と第９ｂ図は、第１図と第２図のレンズ集合体
におけるレンズの組合せを図解している。 図において、２は円柱状のボディ、３ａ　、　３ｂはガ
イド軸、４は第１司勤レンズ群、５ａ、５ｂは第２のガ
イド軸、６は第２の可動レンズ一群、７ａ、７ｂはカム
、８ａ　、３ｂはモータ、９ａ、１０ａはスケール格子
、９ｂ、１０ｂは指標格子、９Ｇはジョーンズスリット
モジュール、１４．１６は速度サーボシステム、１８．
２０はタコメータ、２２　、、．２４はゲート、２（３
，２８はモアレ縞検知装置、３０．３２は計数器、３４
は中央処理装ｆｆ　（’ＣＰ’１．〕＞、４４．４６は
デーｔジ’Ｉル、／７ｔａグ変換８１．５２．５４はボ
テンショメ・−タ、６０．６２は読取回路、６８．８０
は計算回路、７２はストア、７６は計算回路、９２は読
取ヘッド、９４は発光ダイオード（ＬＥＤ）　、９６は
コリメートレンズ、９８は検知器、１００は光源、１０
２はコリメー）〜レンズ、１０４は固定ジョーンズスリ
ット、１０６は集光レンズ、１０８はフＡトセルを示す
。 各図において同一番号は同一部分を示す。 特許出願人　ビイ・エイ・マネジメント・図面の浄ｊ９
（内容に変更なし） −一− 第１頁の続き ０発　明　者　ロバート・マーティン・ペテイグルー イギリス・ケンブリッジ・フォ ツクストン・ハイ・ストリート （番地なし）パウンド・カッチ イジ ０発　明　者　ジョン・ダグラス・ブラッドプルツク イギリス・パーク・ロイストン ・ダウンランズ５６ １、事件の表示 昭和５８年特許願第　７９９８２　　号２、発明の名称 カメラ用改良ズームレンズ ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　イギリス、ロンドン ナイツブリッジ・６ｏエイ、ハイド・ パーク・ハウス（番地なし） 名　称　ビイ・エイ・マネジメント・ コンサルタンッ・リミテッド ４、代理人 住　所　大阪市北区天神橋２丁目３番９号八千代第−ピ
ル 電話　大阪（０６）　３５１−６２３９　（代）氏　名
　弁理士（６４７４）深　見　久　部５、補正命令の日
付 自発補正 ６、補正の対象 願書の３．特許出願人の代表者の欄、図面、委任状およ
び訳文 ７、補正の内容 （１）願書の３．特許出願人の代表者の欄に［ディ・ジ
ー・ビュカナン」および「ベリル・ヒックス」を補充致
します。その目的で新たに調製した訂正願書を添付致し
ます。 （２）濃墨で描いた図面を別紙のとおり補充致します。 なお、内容についての変更はありません。 （３）委任状および訳文を別紙のとおり補充致します。 以　　上

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）　固定レンズ群と、さらに相対的に動き得るレン
   ズ群を少なくとも２組以上持ったカメラ用ズームレンズ
   であって、 （ａ　）　　第１可動レンズ群の動きの割合と方向を決
   定する第１情報信号を発生させるためと、（第１情報信
   号の値によって決定されるように）最終針ＷＡＸとＸの
   変化割合に依存して第１可動レンズ群が動くべき位置に
   関するＸの目ｌＪｌ値を針線するための計算回路手段、 または、 第１可動レンズ群の求められる最終位置に対応する固定
   された第１情報信号値を発生させる手段のいずれかと、 （ｂ）　　第１可動レンズ群の位置と第２可動レンズ群
   の位置の間の関係を決定し、それによってそれらのレン
   ズ群の総合焦点長さを制御する第２情報信号値を発生さ
   せる手段と、 （Ｃ）　　計算されたＸの目標値を成る指定された時間
   だけ記憶するか、または第１可動レンズ群の求められる
   最終位置に対応したＸの固定値を記憶するための信号記
   憶手段と、 （ｄ）　　記憶されたＸの目標値（または記憶されたＸ
   の固定値）から、そのレンズが無限遠にある物体の合焦
   点像を形成するように第２可動レンズ群が動くべき位置
   に対応した値Ｙを計算するためのもう１つの計算回路手
   段と、 （ｅ　）　　そのズームレンズが第２情報信号の選択値
   によって決定される（無限遠より近い）距離にある物体
   の合焦点像を形成するように、第２可動レンズ群が動く
   べき位置を決定する出力信号値を信号Ｙと合体して生成
   する修正信号ｄＹを計算するために、Ｘの目標（または
   固定）値とその第２情報信号値に応答して計算するさら
   にもう１つの計算回路手段と、 （ｆ）　　ＹＲ信！（ここｒ、ＹＲ−Ｙ＋ｄ　Ｙ）が前
   記出力信号であって、ｄＹｉｉとＹｌに応答して、新し
   い値ＹＲを計算するためのもう１つの計算手段と、 （ｉｌｌ）Ｘ信号が第１記憶手段によって記憶されるの
   と同じ時間だけ、前記ＹＲ信号を記憶するための第２ｆ
   Ｒ号記憶手段と、 （ｈ）ＸとＹＲの記憶値と、第１および第２可動レンズ
   群の実際の位置に関する情報信号とに応答し、可動レン
   ズ群の実際の位置とそれらレンズ群のための目標値Ｘや
   ＹＲとの間のずれに対応した誤差信号ｅｘとｅｙを生成
   するのに適用される中央処理装置（ＣＰＬＪ）と、 （１）　それぞれ、誤差信号ｅｘとｅｙの値に依存して
   、第１および第２可動レンズ群の動く割合と方向を制御
   するために、その２つの誤差信号に応答し、それぞれの
   可動レンズ群の実際の位置が、そのレンズ群に適切な目
   標値（ＸまたはＹＲ）によって決定される位置を占めた
   ときに、それぞれ停止するように構成されている速度サ
   ーボ制御システム、 を備えたカメラ用改良ズームレンズ。
2. （２）　各速度サーボシステムが、速度サーボと、それ
   によって制御される駆動手段と、そのサーボシステムの
   回転速度を決定するためのタコメータと、そのタコメー
   タの出力をサーボシステムへの制御信号に加えるための
   フィードバック手段からなる特許請求の範囲第１項記載
   のカメラ用改良ズームレンズ。
3. （３）　記憶された値ＸやＹＲがディジタル値であり、
   および／またはＣＰＵからの誤差信号ｅｘやｅｙがディ
   ジタル形式であって、その信号を速度サーボシステムに
   供給する前にアナログ信号に変換するためのディジタル
   ／アナログ変換器を備えた特許請求の範囲第１項または
   第２項記載のカメラ用改良ズームレンズ。
4. （４）　一方で可動群の実際の位置に関し、他方で目標
   位置設定値に関した情報（それらは値ＸやＹＲによって
   与えられる）から、ＣＰＵによって、停止信号が発生さ
   セられる特許請求の範囲第１項ないし第３１１記載のカ
   メラ用改良ズームレンズ。
5. （５）　可動レンズ群の基準点からの位置が、その位置
   を電気信号に変換する変換器によって計られる特Ｉｒｆ
   ｉｉｉ求の範囲第１環ないし第４項記載のカメラ用改良
   ズームレンズ。
6. （６）　１つの光学システムがモアレ縞（ＭＯｉｒｅ　
   ｆｒｉｎｇｅ　）を生成さすために各可動群と関係付け
   られていて、その群がその光学システムに関して動くと
   き、そのモアレ縞を数えるモアレ縞検出器を備えている
   特許請求の範囲第５項記載のカメラ用改良ズームレンズ
   。
7. （７）　　ｄＹ値が、算術を用いて計算されるか、また
   は代わりに、多数の異なったｄＹ値が異なったＸＩに関
   して記憶されていて、その最も近い値が自動的に選択さ
   れる特許請求の範囲第１項ないし第６項記載のカメラ用
   改良ズームレンズ。
8. （８）　そのズームレンズが収差などを補正するために
   、さらにいくつかの可動レンズあるいはレンズ群を含み
   、かつ前記余分の可動レンズやレンズｌＩＹが、与えら
   れる信号に応答して、全ズーミングにわたって、より均
   一な収差補正を得るための手段を備えた特許請求の範囲
   第１項ないし第７項記載のカメラ用改良ズームレンズ。
9. （９）　レンズやレンズ群の収差補正を果たすのに必要
   な信号が、主ＣＰＵまたは補助ＣＰＵ内のルックアップ
   テーブルタイプのメモリに記憶されているか、または前
   記ＣＰＵ内に保有されている算術によって計算される特
   許請求の範囲第８項記載のカメラ用改良ズームレンズ。
10. （１０）　最終像がいつも鮮明に合焦点にあるのを確か
    めるように、焦点制御が、その最終像から引出される情
    報によって動作する自動焦点システムに代わる特許請求
    の範囲第１項ないし第９項記載のカメラ用改良ズームレ
    ンズ。