JPS601602B2

JPS601602B2 - ズ−ムレンズ装置用連動機構

Info

Publication number: JPS601602B2
Application number: JP53091632A
Authority: JP
Inventors: デイヴ・パンドレス・ジユ−ニア
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-07-28
Filing date: 1978-07-28
Publication date: 1985-01-16
Also published as: WO1979000072A1; GB2021286A; GB2021286B; EP0006879A1; JPS5425819A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はカメラズームレンズ装置に協働する２種の互に
無関係に変化させることのできる操作制御パラメータの
間に選定した比率を保つことに関するものである。

これ等の比率は、とくに各制御入力及びその操作パラメ
ータ間の機能関係が種々の操作パラメー外こ対して異る
場合には、通常は相互に関係づけることがむずかしい。

これ等のパラメータを相互に関係づけることが望ましい
場合の１例は撮影する主体及びレンズ装置間の距離が変
ってもしンズ装置からの像寸法を一定に保つようにする
カメラズームレンズの対象距離パラメータ及び焦点距離
パラメータである。本発明は、 ‘ａ｝レンズ装置の設定対象距離を変化させるための
、任意に作動可能な対象距離制御手段ＣＭ。

Ｄ）と、【ｂ｝レンズ装置の設定焦点距離を変化させ
るための、焦点距離制御手段（ＣＭＦＬ）と｛ｃー前
記，焦点距離制御手段を反転自在に作動させるための、
駆動手段（ＭＤＵ）と、【ｄ｝前記駆動手段に対して
対象距離と焦点距離との比率を一定に保つ自動制御を行
うフィードバック制御システム１０と、｛ｅ｝前記駆
動手段に対して前記フィードバック制御システムによる
制御を行うかまたは通常の独立制御を行うかを選択する
切換手段（ＳＷＩ）と、を備えたズームレンズ装置用の
連動機構であって、前記フィードバック制御システム１
０として、ｔィ）前記対象距離制御手段（ＣＭｏＤ）に
連結され、設定対象距離を真数値とする任意の底に対す
る対数値である第１の電気出力信号凶を発生する、対象
距離出力信号発生器１１と、【ｏ｝前記焦点距離制御
手段（ＣＭＦＬ）に連結され、設定焦点距離を真数値と
する‘ィーと共通の底に対する対数値である第２の電気
出力信号｛Ｂーを発生する、焦点距離出力信号発生器１
２と、し一手動議節により選択可能な値である第３の
電気出力信号にーを発生する、比率制御出力信号発生器
（ＰＡ）と、Ｑ前記の駆動手段（ＭＤＵ）および第１
、第２、および第３の電気出力信号発生器１１，１２、
（ＰＡ）に連結され、第１出力信号値凶と、第２出力信
号値【Ｂ｝と第３出力信号に）との和（Ｂ＋Ｃ）とを比
較し、両者を等しくさせる方向に前記駆動手段（ＭＤＵ
）を作動させるフィードバック制御信号を発生する、制
御比較器１４と、を含んで成ることを特徴とする、前記
ズームレンズ装置用運動機構にある。

以下本発明運動機構の実施例を添付図面について詳細に
説明する。

本発明を、第１図、第２図及び第３図に示した映画撮影
カメラＣＭの動力式ズームレンズＬｐｚに応用した場合
について述べる。

第１図、第２図及び第３図に示すようにレンズＬｐｚは
、通常手動の対象距離（焦点）制御部片ＣＭｏＤ〔＝前
記手段｛ａ｝〕と普通の動力駆動又は手動の焦点距離（
ズーム）制御部片ＣＭＦＬ〔＝前記手段【ｂー〕とをレ
ンズ軸線ＡＬのまわりでレンズ本体ＢＬに回転自在に取
付けてある。

カメラ本体ＢＭｃは可逆電動駆動ユニットＭＤＵ〔＝前
記手段｛ｃ｝〕を取付け歯車ＣＭを介し制御部片ＣＭＦ
Ｌを選択的に駆動するようにしてある。スイッチＳＷ１
〔＝前記手段｛ｄ〕を介して駆動され選択つまみ１５に
より調節する比率基準制御ユニット１４を制御する対象
距離送りユニット１１及び焦点距離送りユニット１２
を持つ本発明による制御連動機構１０〔＝前記システム
側〕は、対象距離及び焦点距離間に任意の選定した比率
を自動的に保つｏ制御部片ＣＭｏｏに取付けた対象距離
カム２５のカム作用面２６はしンズＬｐｚの対象距離パ
ラメータを調節するように制御部片ＣＭｏＤを回転する
際に、ばね付勢駆動榛２１を鞄線方向に移動させそのロ
ーラ装置２２内のカム従動ローラ２４を介し送りユニッ
ト１１〔＝前記信号発生器‘ィ｝〕内の線形電位差計
装置２０の可動接点ＰＯＤ−Ｍを調節する。

同様に制御部片ＣＭＦＬに取付けた焦点距離カム３５の
カム作用面３６は、レンズＬｐｚの対象距離パラメータ
を調節するように制御部片ＣＭＦＬを回転する際に、ば
ね付勢駆動棒３１を軸線方向に移動させそのローラ装置
３２内のカム従動ローラ３４を介し送りユニット１２〔
＝前記信号発生器叩内の線形電位差計装置３０の可動接
点ＰＦＬ‐Ｍを調節する。対象距離カム作用面２６の形
状は、電位差計装置２０の可動接点ＰＯＤ‐Ｍにおける
電圧出力がレンズＬｐｚを設定した対象距離パラメータ
の値の任意の底に対する対数になるようにレンズＬｐｚ
を設定できる対象距離パラメータの値の対数曲線である
。すなわち駆動棒２１はカム作用面２６の全距離範囲ｄ
ｏＤにわたり対象距離基準面ＡＰｏＤから可変の距離ｄ
ａだけ鞄線方向に移動するが、駆動榛３１はカム作用面
３６の全距離範囲ｄＦＬにわたり基準焦点距離対物距離
面ＡＰＦＬから可変の距離ｄｂだけ鞠線方向に移動する
。距離ｄａは、制御部片ＣＭｏｏによりレンズＬｐｚの
対象距離パラメータを設定した真数値の対数値であるが
、距離ｄｂは制御部片ＣＭＦＬによりレンズＬｐｚの焦
点距離制御パラメータを設定した真数値の対数値である
。距離ｄａ、ｄｂは次の式により定めることができる。
実際の対象距離値ｄａ＝Ｋｌｏｇｘ最小対象距離値実際の焦点距離値ｄｂ＝Ｋｌｏｇｘ最小焦点距離値これ等の式でｘは対数に対する任意普通の底であり、Ｋ
は定数である。

実際の制御パラメータ値をそのまま計算に使ってもよい
が、実際の制御パラメータ値をその操作範囲における最
小制御パラメータ値により割った商を使うと、カム作用
面２６，３６は図示に当って０から出発できることにな
り計算が容易になる。カム作用面２６の形状は第３図の
焦点距離曲線に対応するが、カム作用面３６の形状は対
象距離曲線に対応する。カム作用面２６，３６の形状は
又、各制御部片ＣＭＦＬ，ＣＭｏＤの調節時の藤線方向
運動を考慮に入れて調節してある第２図に示すように連
動機構１０の制御回路は電動駆動ユニットＭＤＵの既存
の回路に対しィンタフェースしてある。

普通の電動駆動回路は、蓄電池ＢＡＴｃと速度スイッチ
ＳＷｓｐと駆動部片４５（第１図）により制御する１対
のズームスイッチＳＷｚｏ，ＳＷｚｌと制御部片ＣＭＦ
Ｌを選択的に回転する可逆駆動電動機ＭＦＬと共に図の
上部部分に示してある。この回路は、各スイッチＳＷｚ
ｏ，ＳＷｚｌをその共通接点および連動スイッチＳＷ・
の各選択スイッチＳＷ１，ＳＷ・２の第２図で開いて示
した接点を経て電動機ＭＦＬに接続することにより変わ
る。すなわち第２図の各スイッチＳＷ１３，ＳＷ１２を
切換えると、各スイッチＳＷＦＬ，ＳＷｚ・は電動機Ｍ
ｚｏを通常の独立制御方法で作動させる。比率制御ユニ
ット１４〔＝前記比較器０〕はスイッチＳＷ１，を経て
蓄電池ＢＡＴＩにより給電され、調整したＢ＋出力を生
ずる。

送りユニット１１内の電位差計ＰｏＤの一定抵抗体は抵
抗体Ｒ２を経てＢ＋出力に接続し抵抗体Ｒ３を経て藤地
してある。送りユニット１２内の電位差計ＰＦＬの一定
抵抗体は電位差計ＰＡ，経てＢ十出力に接続し電位差計
ＰＡ２を経て接地してある。各電位差計ＰＡ，，ＰＡ２
の一定抵抗体の抵抗値は互いに等しい値に選んである。
制御つまみ１５により連動電位差計装置ＰＡ〔＝前記信
号発生器Ｎ〕の各電位差計ＰＡ，，ＰＡ２を任意に設定
したときに各電位差計ＰＡ，，ＰＡ２の有効抵抗の合計
が各電位差計ＰＡ，，ＰＡ２の一定抵抗値となるように
両軍位差計ＰＡ，，ＰＡ２を連動させてある。電位差計
Ｐｏｏの可動接点の電圧出力○ｏＤは１対の比較器ＣＰ
１，ＣＰｏの一方の互に反対の信号の入力端子に送られ
、電位差計ＰＦＬの可動接点の電圧出力ＯＦＬは各比較
器ＣＰ１，ＣＰｏの他方の互に反対の記号の入力端子に
接続してある。

抵抗体Ｒ４により交さバイアスを与える。比較器ＣＰｏ
の出力は継電器ＰＹｏのコイルを駆動し、比較器ＣＰ・
の出力は継電器ＲＹＩのコイルを駆動する。継電器ＲＹ
ｏの通常開いた接点はスイッチＳＷ・３を介し電動機Ｍ
ＦＬを第１の方向に駆動するが、継電器ＲＹ・の通常開
いた接点はスイッチＳＷＩ１２を介し電動機ＭＦＬを反
対の方向に駆動する。連動電位差計装置ＰＡは、対象距
離パラメータの値と焦点距離パラメータの値との間に保
とうとする比率を定める。

各比較器ＣＰ１，ＣＰｏは、電位差計ＰＦＬの可動接点
からの電圧出力が電位差計ＰＯＤＩの可動接点からの電
圧出力に等しくなるまで電動機ＭＦＬを駆動し焦点距離
パラメータの値を移す。これは比較器ＣＰ１，ＣＰＩか
ら見た対象距離値の対数相当値と焦点距離値の対数相当
値との見掛けの差を零に保つことである。連動電位差計
装置ＰＡはこの見掛けの，焦点距離電圧出力を運動電位
差計装置ＰＡの任意の設定に対して定まる量だけ上下す
るのに使う。各電位差計ＰｏＤ１，ＰＦＬ，ＰＡ，，Ｐ
Ａ２の抵抗値と抵抗体Ｒ２，Ｒ３の抵抗値との間には関
係があり、電位差計ＰｏＤ，ＰＦＬの一定抵抗体の各抵
抗値を互に等しい値とすると、残りの抵抗値の決定が簡
単になる。

この関係は、各抵抗体Ｒ２，Ｒ３の抵抗値をそれぞれ電
位差計ＰＯＤ又は電位差計ＰＦＬの一定抵抗体の抵抗値
に等しい値とするとさらに簡単になる。図示の応用例の
場合、各電位差計ＰｏＤ，ＰＦＬの一定抵抗体および各
抵抗体Ｒ２，Ｒ３の各抵抗値はいずれも等しくＲである
とする。さらに各電位差計ＰＡ，，ＰＡ２の一定抵抗を
相互に等しい値に選定することによって適正な電圧出力
曲線移動が得られる。

これ等の条件のもとでは全操作範囲の制御を望むならば
各電位差計ＰＡ，，ＰＡ２の抵抗値はＲないし弧の範囲
に制限される。図示した例では各電位差計ＰＡ，，ＰＡ
２の抵抗値は波とし、各電位差計ＰＡ，，ＰＡ２の一定
抵抗体の一端部は開いたまますなわち接続しないままに
残してある。他の図示してない例では、各電位差計ＰＡ
，，ＰＡ２の抵抗値をＲとし、図では接続してない各一
定抵抗体の端部を相互に短絡する。各電位差計ＰＡ，，
ＰＡ２の値をＲとすると電位差計ＰＡ，，ＰＡ２の合計
抵抗が最４、となり回路電流のドレーンが最大となり、
一方波とすると電位差計ＰＡ，，ＰＡ２の合計抵抗が最
大となり、回路電流のドレーンが最小となる。図示の回
路は球の例を選んである。各電位差計ＰＡ，，ＰＡ２の
抵抗値をＲ及び波の制限値の間の或る値とする場合には
或る計算できる値の抵抗を各電位差計ＰＡ，，ＰＡ二２
の一定抵抗体の接続してない端部の間に置く。第３図に
示すように対象距離送りユニット１１の出力○ｏＤ（第
２図）は、制御部片ＣＭｏＤが対象距離パラメータを設
定した値の対数値の電圧相当値であり、焦点距離送りユ
ニット１２の出力ＯＦＬ（第２図）は制御部片ＣＭＦＬ
が焦点距離パラメータを設定した値と電位差計装置ＰＡ
一の移動値との和の対数値の電圧相当値である。

この場合出力ＯＦＬを適当に調節し焦点距離電圧曲線を
対象距離電圧曲線の任意の点に合わせることができる。
電位差計装置ＰＡの移動値の意義はこれを１蓮の位置に
設定してみることにより理解し易くなる。

対象距離制御部片ＣＭｏＤを第１図に示すように設定し
カム従動ローラ２４を基準面ＡＰｏＤから距離ｄａだけ
移動し第３図の電圧出力Ｖａを生ずるものとする。電位
差計装置ＰＡを所望の値に設定すると、電動駆動ユニッ
トＭＤＵは、カム従動ローラ３４が第１図に示すように
基準面ＡＰＦＬから距離ｄｂだけ移動するまで焦点距離
制御部片ＣＭＦＬを動かし第３図の電圧出力Ｖｂを生ず
る。

この位置では電圧Ｖａは第３図の点Ｐｏにおける鎖線に
より示すように電圧Ｖｂに等しい。このとき、電位差計
装置Ｐ−ｐは所望の比率に設定されていることを考慮に
入れねばならない。焦点距離電圧曲線の電圧出力Ｖけが
対象距離電圧曲線の電圧Ｖａに対応するような値に比率
を定めることが望まれるのであれば、電位差計装置ＰＡ
によりつまみ１５を介して電圧値Ｖｓを電圧値Ｖ′ｂに
加え、送りユニット１２の出力ＯＦＬの見掛けの電圧が
第３図の移動した破線の曲線により示した値Ｖｂになる
まで移動させる。加える値Ｖｓは、対象距離電圧曲線上
の電圧Ｖａに焦点距離電圧曲線上のどの点を対応させよ
うとするかに従って異る。電位差計装置ＰＡを第３図の
実線曲線により焦点距離電圧曲線を定めるように設定す
るものとする。

電位差計装置ＰＡを同じ位置に留め、対象距離制御部片
ＣＭｏＤを新らたな位置に回しその協働する送りユニッ
ト１１が第３図に示すような電圧出力Ｖａｓを生ずるよ
うにすると、比率基準制御ユニット１４は電動駆動ユニ
ットＭＤＵ‘こより焦点距離制御部片ＣＭＦＬを回転さ
せその協働する送りユニット１２からの電圧出力が電圧
Ｖｂｓとなるようにする。各電圧Ｖａｓ，Ｖｂｓは互に
等しい。このことは第３図の点Ｐｓにおける鎖線により
示される。以上述べた所から明らかなように出力ＯＦＬ
の見掛けの電圧は電位差計ＰＦＬに直接基因する電圧と
電位差計装置ＰＡに基因する電圧との和である。このこ
とは式電圧ＰＦＬ＋電圧ＰＡ＝電圧ＰＯＤを満足することを意味する。

前記の関係に基づいてこの式は次のように書き直すこと
ができる。則祭焦点距離へ澱祭対象距離
Ｋ’。ｇＸ筋、焦点距離＋ＫＶ＝ＫＩＯ鱗最４、対象距
離これは次のように書き直すことができる。表際対象距
離夫際焦′則距離Ｋｌｏｇｘ最小対象距離一Ｋｌｏｇｘ最小焦点距離＝Ｋ
Ｖ電位差計装置ＰＡが任意の１つの設定状態に留まる限
り値Ｋｖも又一定のままである。

Ｋ、ｘ、最小対象距離、最小焦点距離はすべて一定であ
るから・０鱗雲陵駕美麗叢も又、電位差計装置ＰＡの設
定が一定のままである限り一定のままである。このこと
は次のことを意味する。実際対象距離実際焦点距離＝一定すなわち電位差計装置ＰＡを設定すると、対象距離対馬
点距離の比率は一定のままになりこれは所望の特性であ
る。

さらに電位差計装置ＰＡを他の一定値に変えてもなお比
率は一定のままになるが異る値の一定値になるのはもち
ろんである。このことも又望ましい特性である。レンズ
ＬＦＬが２つの自由度を持つのは明らかである。

連動機構１０１こより２つの制御パラメータを自由度の
数が１になるように相互に関係づけることができる。こ
の場合レンズＬＦＬの操作を簡単にし嫁寸法を一定に保
つと共に撮影する主体としンズとの間の距離を変えるこ
とができる。最近自動焦点合わせ式のカメラが開発され
ている。連動機構１０はズームレンズを備えた自動焦点
カメラに容易に取付けられ、自動焦点合わせ作用により
レンズ装置の自由度の数を零にすることができる。制御
部片ＣＭＦＬを作動させるのに必要な電動機ＭＦＬの電
力は比較的小さいから、焦点距離パラメータを瞬間的に
変えたいときは制御部片ＣＭＦＬを電動機ＭＦＬの動力
をオーバーパワーするように手動で瞬間的に動かすこと
ができる。制御部片ＣＭＦＬを釈放すると、電動機ＭＦ
Ｌは制御部片ＣＭＦＬをその所定の比率位置にもどすよ
うに続いて作動する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明連動機構の一実施例を採用したカメラズ
ームレンズの側面図、第２図は第１図の運動機構と組合
わせた制御回路の配線図、第３図は第１図の連動機構の
動作を示す複合線図である。１０・・…・運動機構、１１…・・・対象距離送りユニ
ット、１２・・・・・・焦点距離送りユニット、１４…
・・・タ比率基準制御ユニット、１５・・・・・・選択
つまみ、ＰＡ・・・・・・連動電位差計装置。ｒｉＧＪｆｉＧ３ＦｉＧ２

Claims

【特許請求の範囲】１レンズ装置の設定対象距離を変化させるための、任
意に作動可能な対象距離制御手段（ＣＭ＿Ｏ＿Ｄ）と、レンズ装置の設定焦点距離を変化させるための、焦点距
離制御手段（ＣＭ＿Ｆ＿Ｌ）と、前記焦点距離制御手段
を反転自在に作動させるための、駆動手段（ＭＤＵ）と
、前記駆動手段に対して対象距離と焦点距離との比率を
一定に保つ自動制御を行うフイードバツク制御システム
１０と、前記駆動手段に対して前記フイードバツク制御
システムによる制御を行うかまたは通常の独立制御を行
うかを選択する切換手段（ＳＷ＿Ｉ）と、を備えたズー
ムレンズ装置用の連動機構であつて、前記フイードバツ
ク制御システム１０として、（イ）前記対象距離制御手
段（ＣＭ＿Ｏ＿Ｄ）に連結され、設定対象距離を真数値
とする任意の底に対する対数値である第１の電気出力信
号（Ａ）を発生する、対象距離出力信号発生器１１と、
（ロ）前記焦点距離制御手段（ＣＭ＿Ｆ＿Ｌ）に連結さ
れ、設定焦点距離を真数値とする（イ）と共通の底に対
する対数値である第２の電気出力信号（Ｂ）を発生する
、焦点距離出力信号発生器１２と、（ハ）手動調節によ
り選択可能な値である第３の電気出力信号（Ｃ）を発生
する、比率制御出力信号発生器（Ｐ＿Ａ）と、（ニ）前
記の駆動手段（ＭＤＵ）および第１、第２および第３の
電気出力信号発生器１１，１２，（Ｐ＿Ａ）に連結され
、第１出力信号値（Ａ）と、第２出力信号値（Ｂ）と第
３出力信号値（Ｃ）との和（Ｂ＋Ｃ）とを比較し、両者
を等しくさせる方向に前記駆動手段（ＭＤＵ）を作動さ
せるフイードバツク制御信号を発生する、制御比較器１
４と、を含んで成ることを特徴とする、前記ズームレン
ズ装置用連動機構。２比率制御出力信号発生器（ハ）として、手動調節可
能な組合わせ電位差計回路網（Ｐ＿Ａ）を使つた、前項
１に記載の連動機構。３対象距離出力信号発生器（イ）として、選択的に可
動な第１の接点（Ｐ＿Ｏ＿Ｄ＿−＿Ｍ）をもつ第１の線
形電位差計２０と、前記の可動第１接点（Ｐ＿Ｏ＿Ｄ＿
−＿Ｍ）を対象距離制御手段（ＣＭ＿Ｏ＿Ｄ）へと選択
的に連結し、可動第１接点（Ｐ＿Ｏ＿Ｄ＿−＿Ｍ）から
の電位出力信号が設定対象距離を真数値とする任意の底
に対する対数値を表わすようにする、連結手段２１，２
４，２６とを含むものを使い、焦点距離出力信号発生器
（ロ）として、選択的に可動な第２の接点（Ｐ＿Ｆ＿Ｌ＿−＿Ｍ）をも
つ第２の線形電位差計３０と、前記の可動第２接点（Ｐ
＿Ｆ＿Ｌ＿−＿Ｍ）を焦点距離制御手段（ＣＭ＿Ｆ＿Ｌ
）へと選択的に連結し、可動第２接点（Ｐ＿Ｆ＿Ｌ＿−
＿Ｍ）からの電圧出力信号が設定焦点距離を真数値とす
る（イ）と共通の底に対する対数値を表わすようにする
、連結手段３１，３４，３６とを含むものを使つた、前
項１に記載の連動機構。４制御比較器（ニ）として、第１出力信号値（Ａ）および第２出力信号値（Ｂ）と第
３出力信号値（Ｃ）との和（Ｂ＋Ｃ）に連結され、前者
（Ａ）が後者（Ｂ＋Ｃ）より大きいときこれに応答して
駆動手段（ＭＤＵ）を作動させて両者が等しくなるまで
設定焦点距離を増す、第１の比較器（ＣＰ＿Ｏ）と、第
１出力信号値（Ａ）および第２出力信号値（Ｂ）と第３
出力信号値（Ｃ）との和（Ｂ＋Ｃ）に連結され、後者（
Ｂ＋Ｃ）が前者（Ａ）より大きいときこれに応答して駆
動手段（ＭＤＵ）を作動させて両者が等しくなるまで設
定焦点距離を減らす、第２の比較器（ＣＰ＿Ｉ）と、を
含んで成るものを使つた、前項１に記載の連動機構。