JPS6388534A

JPS6388534A - ズ−ムレンズシステム

Info

Publication number: JPS6388534A
Application number: JP61234954A
Authority: JP
Inventors: Kaichiro Nomoto; 嘉一郎野本
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1986-10-02
Filing date: 1986-10-02
Publication date: 1988-04-19

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システムに係り、後玉系と１Ｖｊ
ｌ素子との相対距離を可変して焦点合ゎせを行なうズー
ムレンズシステムに関する。

従来の技術従来より手動焦点調整（以下［マニュアルフォーカス」
という）機構及び自動焦点調整（以下［オートフォーカ
ス１という）ＩＩ構を持つズームレンズシステムがある
。

従来のズームレンズシステムは第４図に示す如構造であ
る。ズームレンズ１０は前玉系１０ａ。

ズーム系１０ｂ、後玉系１０ｃより構成されている。ス
イッチ１１によりマニュアルフォーカスモードとされる
と、比較器１２で位置セン＋Ｊ１３の出力を基準レベル
と比較して得た誤差信号がスイッチ１４を介してモータ
ドライバ１５へ供給され、モータ１６によって後玉系１
０ｃが所定位置に移動されて固定される。この後ノオー
カスリングを手動で回転させてｉｎ玉系１０ａを移動さ
せ、マ二ュアルフォーカス操作を行なう。

また、オートフォーカスモードではフォーカスリングを
所定位置に回転させ、スイツプ１１をオー１−ノＡ−力
スモードとする。これによって焦点電圧回路１７の出力
する映像信号中の高周波成分を抽出した焦点電圧がスイ
ッチ１４を介してモータドライバ１５に供給され後玉系
１０ｃがモータ１６によって移動せしめられ、オートフ
ォーカスがｆｉなわれる。

また、従来のズームレンズシステムの他の構成を第５図
に示す。同図中、オートフォーカスモードではオートフ
ォーカス回路部２１の出力信号がスイッチ２２で選択さ
れてモータ１６に供給され、またマニュアルフォーカス
モードではパワーフォーカス回路２３がスイッチ２４．
２５の導通に応じて出力する信号がスイッチ２２で選択
されてモータ１６に供給される。

モータ１６は供給される信号により駆動されて後玉系１
０Ｃを移動し、これによってオートフォーカス及びマニ
ュアルフォーカスが行なわれる。

発明が解決しようとする問題点第４図示の従来システムでは、ズーミング時に後玉系１
０ｃが所定位置に６３かれているので焦点がずれること
はないが、焦点調整機構が前玉系１０ａと後玉系１０ｃ
との夫々に存在し、構造が複雑であり、かつオート／マ
ニュアルの切換機構が複雑であるという問題点があった
。

また、第５図示の従来システムでは、後玉系１０Ｇのみ
で焦点調整をｆｊなうため構造が簡単であるが、有限距
離の被写体に焦点を合わけた後ズーム系１０ｂを移動さ
せてズーム操作を行なうと焦点がずれてしまうという問
題点があった。これ＋、ｉ、一般的なズームは、被写体
圧１ｉ１ｆ１ｍ、２ｍ、５ｍ。

１ｏｙｒｔ、無限遠（ｏＯ）夫々をパラメータとして焦
点距離と後玉系位置との関係が第６図の実線■。

Ｉｌ、　ＩＩＩ、　ＩＮ、　Ｖに示す如きものであり、
例えば２ｍの距離にある被写体を焦点距１１！　４０　
ｍで搬像すると、後玉系位置Ｘａの点へでピントが合う
。この後焦点距離１０ｍまでズームダウンすると後玉系
位置Ｘａはそのままであるので点Ｂとなるが、本来この
場合には後玉系位置Ｘｂの点Ｂで焦点が合うので点Ｃに
おいては焦点がずれて画像がボケだ状態となるからであ
る。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、ズーミ
ング時に焦点ずれがなく筒易構成のズームレンズシステ
ムを提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段本発明においては、第１のセンサは後玉系又は搬像素子
の位置より相対距離を検出する。

第２のセン＋ｊはズーム系の位置より焦点距離を検出覆
る。

演口器は第１のセンサ及び第２のセンサ夫々の検出信号
よりズーミング開始前の被写体距離を算出し、被写体距
離と第２のセンサの検出信号よりズーミング時に変化す
る相対距離を偉出して、σ出された相対距離と一致する
よう後玉系又は搬像素子を移動せしめる。

作用本発明においては、ズーミング時に演ｐ器により相対距
離が可変されるため、焦点がずれない。

実施例第１図は本発明になるズームレンズシステムの第１実施
例のブロック系統図を丞す。同図中、ズームレンズ３０
は前玉系３０ａ、ズーム系３０ｂ。

後玉系３０ｃより構成されている。このズームレンズ３
０によりＩＩＨ＠素子３１に結像が行なわれ、搬像素子
３１で光電変換された信号が端子３２より次段のビデオ
回路（図示せず）に供給される。

ここで、前玉系３０ａ、ズーム系３０ｂ、後玉系３０Ｃ
を単一のレンズとして考えると、第２図に示す如く表わ
される。図中、■は被写体、■は像であり、Ｈ＋　、Ｈ
２は第１．第２の主点、Ｆ＋。

Ｆ２は第１．第２の焦点を表わし、ｆは焦点距離、×２
は後玉移動距離、Ｕは被写体距離であり、δは第１．第
２主点間距離で、焦点距離「の関数として次式でｎ出で
きる。

δ　＝ａ（１＋ａｌ　　　中　ｆ＋ａ　　２　　争　ｆ
　２　＋ａ３　　　・　ｆ　　３この第２図において、
焦点を基準にして次の結像式が得られる。

］　　−ｘ２＝ｆ２　　　　　　−−−−−−（１）ま
た、図面より次式が明らかである。

Ｘ、＋Ｘ２　＋２・ｆ＋δ−Ｕ　　・・・・・・■（１
）、（２）式より、ｕ＝ｏ２　　（ｆ、Ｘ２　）＝×２＋２・ｆ＋δ＋ｆ　２／　Ｘ　２　　・＝・・・
（３Ｘ２’　＝Ｑ＋　　（ｆ、Ｌｌ）＝１／２　（−（δ＋２・ｆ−Ｕ）・・・・・・（４）第１図に戻って説明するに、第１の位置センサ３３は後
玉系３０ｃの位置を検出して後玉系３０ｃと撮像素子３
１との相対距離である後玉移動距離×２に対応した値の
検出信号を演算器３４に供給し、第２の位置セン＃３５
はズーム系３０ｂの位δを検出して上記焦点距１！ｊｌ
ｌｆに対応した値の検出信号を演算器３４に供給する。

演算器３４に至近方向に焦点合わせを行なうスイッチ３
６と無限遠方向に焦点合わせを行なうスイッチ３７とが
設けられている。演算器３４はスイッチ３６．３７夫々
の開成時に誤差信号を生成してモータドライバ３８に供
給する。これによってモータドライバ３８は駆動信号を
モータ３９に供給し、モータ３９が正転又は逆転して、
後玉系３０ｃが搬像素子３１方向又はズーム系３０ｂ方
向に移動する。

また、演９器３４はスイッチ３６．３７の開成終了後（
３）式の演棹を行なう。更にズーム系３０ｂを移動させ
るズーミング時に所定時間間隔で（４）式の演鈴を行な
い、また、（４）式の演ｎ結果である演粋後玉移動距Ｍ
Ｘ２’　と位置センサ３３の検出信号の後玉移動距離×
２との差をとって誤差信号を生成しモータドライバ３８
に供給する。

ここで、第６図において例えば焦点距離ｆａで被写体距
離２ｍに焦点合わけして後玉系９置Ｘａの状態とする。

この状態で演算器３４は（３）式の演算を行ない、被写
体距離Ｕ　（＝２ｍ）を求める。この後ズーム系３０ｂ
を移動させてズーミングを行ない焦点距離ｆａ′となっ
たとき、演算器３４は（４）式の演算を行なわれ後玉移
り距離×２′の値は第６図に示す後玉系位置ｘａ’　に
対応した値となる。これによって得られる誤差信号でモ
ータ３９が駆動され後玉系３０Ｃは後玉系位ｆｌｌｘａ
　’　まで移動される。このようにしてズーミング中に
おいても焦点のずれがなく鮮明な画像を得ることができ
る。

第３図は本発明システムの第２実施例のブロック系統図
を示す。同図中、第１図と同一部分には同一符号を付し
、その説明を省略する。

第３図において、撮像素子３１の出力信号はビデオ回路
４０に供給され、ここで映像信号とされて端子４１より
出力されると共にフォーカス制御回路４２に供給される
。フォーカス制御回路４２は映像信号の高周波成分を抽
出して、この高周波成分のω大となる方向に後玉系３０
ｃを移動させるための誤差信号を生成してスイッチ４３
の端子ａに供給する。

スイッチ４３の端子すはその端子すに演算器３４の出力
誤差信号を供給されており、端子４４より供給されるオ
ート／マニュアル切換（図示せず）のｔａ制御信゛号に
応じて、オートフォーカスモードで端子ａよりのａｔ倍
信号選択し、マニュアルフォーカスニードで端子すより
の誤差信号を選択し、選択した誤差信号をモータドライ
バ３８に供給する。

第３図示のシステムで、マニュアルフォーカスモード時
の動作は第１図示のシステムとまつＩζく同一である。

オートフォーカスモードではズーミングの有無に拘らず
フォーカス制御回路４２よりの誤差信号により後玉系３
０　Ｇは常時ピントの合う位置に移動される。

このように後玉系３０Ｃの移動によりオー１〜フオーカ
スを行なう場合には、位置センサ３３．モータドライバ
３８．モータ３９は必ヂ必ザであるため、位置センサ３
５と演算器３４とスイッチ４３を追加するだけで流む。

なお、オートフォーカスの制御は映象信号の高周波成分
を検出して行なう方式に限らず、伯のどのような方式で
ｉｌ制御しても良く、上記実施例に限定されない。

なお、モータ３９で１り１系３０ｃを移動させる代りに
撮像素子３１を［ｊｌさせても良い。この場合には位置
ヒンサ３３は躍像木子３１の９万を検出する。

発明の効渠上述の如く、本発明になるズームレンズシステムは、ズ
ーミング時に焦点がずれることがなく、かつ焦点調整Ｉ
ＲＭ４は後玉系又は囮像素子にのみ設ければ良く構成が
簡単である等のＶｔ長をイｉしている。

【図面の簡単な説明】

第１図３第３図夫々は本発明システムの各実施例のブロ
ック系統図、第２図は本発明の詳細な説明するための図
、第４図、第５図夫々は従来システムの８例のブロック
系統図、第６図は焦点距離と後玉系位置との関係を示す
図である。３０・・・ズームレンズ、３０ａ・・・前玉系、３０ｂ
・・・ズーム系、３０ｃ・・・後玉系、３１・・・鎧＠
素子、３３．３５・・・位δセンサ、３４・・・０算器
、３６゜３７．４３・・・スイッチ、３８・・・モータ
ドライバ、３９・・・モータ、４０・・・ビデオ回路、
４２・・・フォーカス制御回路。特工１出願人　日本ビクター株式会ン１第１図第２図１Ｈ２１ｕ１噌、□−←□、−ト１．−セ□艷−吟→←□」−１−
，。第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】前玉系とズーム系と後玉系とで構成されるズームレンズ
の該後玉系又は撮像素子を移動させて該後玉系と撮像素
子との相対距離を可変し焦点合わせを行なうズームレン
ズシステムにおいて、該後玉系又は撮像素子の位置より
該相対距離を検出する第１のセンサと、該ズーム系の位置より焦点距離を検出する第２のセンサ
と、該第１のセンサ及び第２のセンサ夫々の検出信号よりズ
ーミング開始前の被写体距離を算出し、該被写体距離と
該第２のセンサの検出信号よりズーミング時に変化する
該相対距離を算出して、算出された相対距離と一致する
よう該後玉系又は撮像素子を移動せしめる演算器とを設
けたことを特徴とするズームレンズシステム。