JP2003161982A - 光学素子ユニット、それを備えたカメラ及び撮影レンズ - Google Patents
光学素子ユニット、それを備えたカメラ及び撮影レンズInfo
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Abstract
ことができる光学素子ユニット、光学素子ユニットを備
えたカメラ及び撮影レンズを提供する。 【解決手段】 カメラ100は、撮影レンズ120と、
カメラボディ110と、光路に配置することができる光
学素子142を含む光学素子ユニット140とを備え
る。光学素子ユニット140は、光学素子枠144と、
光学素子枠144を案内する枠案内部材146と、光学
素子枠146を枠案内部材146にそって移動させるよ
うに回転運動可能な回転部材148と、回転部材148
の回転を制限するための回転制限部材150a、150
bと、回転部材148を回転させるためのアクチュエー
タ152とを有する。光学素子枠が作動位置にあると
き、及び、非作動位置にあるとき、回転制限部材が回転
部材に力を及ぼす方向は、光学素子枠の移動する方向に
対して垂直である。
Description
せるように構成されたアクチュエータを備えた光学素子
ユニットに関する。また、本発明は、被写体からの光束
を透過させるように配置することができる光学素子を含
む光学素子ユニットを備えたカメラに関する。また、本
発明は、被写体からの光束を透過させるように配置する
ことができる光学素子を含む光学素子ユニットを備えた
撮影レンズに関する。また、本発明は、被写体からの光
束を部分的に透過させるように配置することができる光
学素子を含む光学素子ユニットを備えたレフレックス撮
影レンズに関する。
ズの光路に配置するためのフィルタユニットでは、撮影
レンズのマウントと鏡胴との間にフィルタ枠を配置し、
マウント内径部をガイドレールにし、ねじりコイルばね
を端点保持したレバー機構を設け、フィルタ枠を手で移
動させていた。第2の従来例では、図27を参照する
と、フィルタを撮影レンズの光路に配置するためのフィ
ルタユニット900は、光学素子であるフィルタ902
と、フィルタ902を支持するフィルタ枠904と、フ
ィルタ枠904を直線移動可能なように案内する枠案内
ピン906、枠案内バー908とを備える。フィルタ枠
904の長孔部904aが、枠案内ピン906に接触し
て案内されるようにフィルタ枠904に設けられる。フ
ィルタ枠904の溝部904bが、枠案内バー908に
接触して案内されるようにフィルタ枠904に設けられ
る。ラック904cがフィルタ枠904に設けられる。
ラック904cと噛み合うピニオン910がギヤボック
ス912の出力軸912bに固定される。ギヤボックス
912を駆動させるためのモータ914が設けられる。
00が非作動状態にあるとき、フィルタ902は、被写
体からの光束が通る光路920から離れた位置にある。
図28及び図29に示すように、直流モータ914を回
転させ、ギヤボックス912を介してピニオン910を
回転させることによりラック904cを矢印の方向に移
動させて、フィルタユニット900を作動状態にする。
フィルタユニット900が作動状態にあるとき、フィル
タ902は、被写体からの光束が通る光路920に配置
される。
ィルタ枠を手で移動させるので操作性が良くない。ま
た、第1の従来例では、ねじりコイルばねで端点保持を
しているので、作動方向にねじりコイルばねのばね力以
上の衝撃荷重が加えられると、フィルタ枠が所定位置で
ない位置に誤作動するおそれがあった。したがって、こ
の誤作動を防止するために、センサを用いてフィルタの
位置を検出しなければならないという課題がある。第2
の従来例では、直流モータ914を回転させ、ギヤボッ
クス912を介してピニオン910を回転させることに
よりラック904cを移動させるので、スイッチをオン
して直流モータ914を回転させてからフィルタ枠90
4が作動状態の所定位置に移動するまでの時間が長いと
いう課題がある。
子を光路に移動させることができる光学素子ユニットを
備えたカメラを提供することにある。本発明の他の目的
は、迅速かつ確実に光学素子を光路に移動させることが
できる光学素子ユニットを備えた撮影レンズを提供する
ことにある。本発明の更に他の目的は、迅速かつ確実に
1枚以上のNDフィルタを光路に移動させることができ
る光学素子ユニットを備えた、完全自動絞り付きのレフ
レックス撮影レンズを実現することにある。本発明の更
に他の目的は、迅速かつ確実に光学素子を移動させるよ
うに構成されたアクチュエータを備えた光学素子ユニッ
トを実現することにある。本発明の更に他の目的は、衝
撃を受けたときでも、誤作動するおそれが少ない光学素
子ユニットを備えたカメラ、光学素子ユニットを備えた
撮影レンズ、光学素子ユニットを備えたレフレックス撮
影レンズ、および、光学素子ユニットを実現することに
ある。
に、本発明の光学素子ユニットは、光学素子を支持する
光学素子枠と、光学素子枠を、「作動状態」に対応する
作動位置と「非作動状態」に対応する非作動位置との間
で移動可能なように案内する枠案内部材と、光学素子枠
を前記枠案内部材にそって移動させるように回転運動可
能な回転部材とを備える。本発明の光学素子ユニット
は、更に、光学素子枠が作動位置にあるときに、回転部
材が回転する角度を制限するための第1の回転制限部
と、光学素子枠が非作動位置にあるときに、回転部材が
回転する角度を制限するための第2の回転制限部と、回
転部材を左右両方向に回転させるためのアクチュエータ
とを有している。本発明の光学素子ユニットにおいて
は、光学素子枠が作動位置にあるとき、第1の回転制限
部が回転部材に力を及ぼす方向は、光学素子枠の移動方
向に対して垂直であるように構成され、光学素子枠が非
作動位置にあるとき、第2の回転制限部が回転部材に力
を及ぼす方向は、光学素子枠の移動方向に対して垂直で
あるように構成されている。この構成により、迅速かつ
確実に光学素子を光路に移動させることができる光学素
子ユニットを実現することができる。
ユニットは、回転部材を回転させるための伝達歯車と、
伝達歯車を左右両方向に回転させるためのアクチュエー
タとを有している。この本発明の光学素子ユニットにお
いては、光学素子枠が非作動位置から作動位置に回転す
る場合、回転部材は第1の死点位置を1度から18度超
えた位置まで第1の回転方向に回転して、第1の回転制
限部により回転角度を制限するように構成され、光学素
子枠が非作動位置から前記作動位置に回転する場合、回
転部材は第2の死点位置を1度から18度超えた位置ま
で第2の回転方向に回転して、第2の回転制限部により
回転角度を制限するように構成され、前記第1の死点位
置と前記第2の死点位置は、回転部材の回転中心に対し
て180度回転した位置にあり、前記第1の回転方向
は、前記第2の回転方向に対して逆方向であるように構
成されている。この本発明の光学素子ユニットにおいて
は、伝達歯車は、静バランスがとれるように形成される
のが好ましい。このような構成の光学素子ユニットは、
衝撃を受けても誤作動するおそれが少ない。
エータは、2つのヨークと、2つのヨークのそれぞれに
面し異なる磁性を有する2つの磁極を備え、かつ、2つ
のヨークの間に回転可能なように配置されたロータと、
ヨークを異なる磁性に磁化させるためのコイルと、ロー
タが回転する角度を制限するためのロータ回転制限部材
とを含むように構成されるのが好ましい。この構成によ
り、迅速かつ確実に光学素子を移動させるように構成さ
れたアクチュエータを備えた光学素子ユニットを実現す
ることができる。
は、被写体からの光束を結像させるための撮影レンズ
と、撮影レンズを通る被写体からの光束を記録するため
のカメラボディとを備える。本発明のカメラでは、上記
のような構成の光学素子ユニットが、被写体からの光束
を透過させるように光路に配置可能なように構成され
る。本発明の他の観点では、本発明のカメラは、被写体
に赤外線を照射するための赤外線発光器を備え、前記光
学素子は赤外線カットフィルタを含むのが好ましい。こ
の構成により、被写体に赤外線を照射するときに、赤外
線カットフィルタが光路から離れるように移動すること
ができるカメラを実現することができる。本発明の他の
観点では、本発明のカメラは、光学素子ユニットは被写
体からの光束を透過させるように光路に配置することが
できる複数のフィルタを含み、前記複数のフィルタは、
被写体からの光束を透過させるように選択的に光路に配
置されるように構成されるのが好ましい。
は、光学素子ユニットは被写体からの光束の一部を通す
ように光路に配置することができる複数の絞り部材を含
み、前記複数の絞り部材は、それぞれ被写体からの光束
をさえぎる程度が異なるように構成され、前記複数の絞
り部材は、選択的に光路に配置されるように構成される
のが好ましい。本発明の他の観点では、本発明のカメラ
は、光学素子ユニットは被写体からの光束を透過さない
ように光路に配置することができる遮光部材を含むのが
好ましい。
ズは、被写体からの光束を結像させるためのレンズ系を
備え、上記のような構成の光学素子ユニットが、被写体
からの光束を透過させるように光路に配置可能なように
構成される。この構成により、迅速かつ確実に光学素子
を光路に移動させることができる光学素子ユニットを備
えた撮影レンズを実現することができる。本発明の撮影
レンズの1つの観点では、光学素子ユニットは被写体か
らの光束を透過させるように光路に配置することができ
る複数のフィルタを含み、前記複数のフィルタは、被写
体からの光束を透過させるように選択的に光路に配置さ
れるように構成されるのが好ましい。本発明の撮影レン
ズの他の観点では、光学素子ユニットは被写体からの光
束の一部を通すように光路に配置することができる複数
の絞り部材を含み、前記複数の絞り部材は、それぞれ被
写体からの光束をさえぎる程度が異なるように構成さ
れ、前記複数の絞り部材は、選択的に光路に配置される
ように構成されるのが好ましい。
は、被写体からの光束を結像させるための反射式レンズ
系を備える。この反射式撮影レンズでは、上記のような
構成の光学素子ユニットが、反射式レンズ系を通過した
被写体からの光束を透過させるように光路に配置可能な
ように構成される。この反射式撮影レンズでは、光学素
子ユニットは、NDフィルタを含む光学素子と、前記光
学素子を支持する光学素子枠とを有している。この構成
により、迅速かつ確実に1枚以上のNDフィルタを光路
に移動させることができる光学素子ユニットを備えた、
完全自動絞り付きのレフレックス撮影レンズを実現する
ことができる。本発明における「光学素子」は、フィル
タ(種々のカラーフィルタ、赤外線カットフィルタ、N
Dフィルタなど)、1個又は複数の開口を有する絞り部
材、遮光部材などを含む概念である。本発明における
「カメラ」は、銀塩フィルムを用いるスチルカメラ、ビ
デオカメラ、デジタルカメラなどを含む概念である。
を移動させるように構成されたアクチュエータを備えた
光学素子ユニットを実現することができる。また、本発
明により、迅速かつ確実に光学素子を光路に移動させる
ことができる光学素子ユニットを備えたカメラを実現す
ることができる。また、本発明により、迅速かつ確実に
光学素子を光路に移動させることができる光学素子ユニ
ットを備えた撮影レンズを実現することができる。ま
た、本発明により、迅速かつ確実に1枚以上のNDフィ
ルタを光路に移動させることができる光学素子ユニット
を備えた、完全自動絞り付きのレフレックス撮影レンズ
を実現することができる。
エータを用いたフィルタユニットでは、5.7mm×
5.4mmの形状で30.78平方ミリメートルのフィ
ルタを移動させるのに要する時間は約1秒であった。こ
れに対して、本発明のアクチュエータを用いた場合、1
2mm×10mmの形状で120平方ミリメートルのフ
ィルタを移動させるのに要する時間は約30ミリ秒であ
った。したがって、本発明のアクチュエータを用いた場
合、従来のフィルタユニットより約4倍大きいフィルタ
を、従来より約33倍移動させることができることが確
認された。また、本発明のアクチュエータを用いた場
合、従来のフィルタユニットより約4倍大きいフィルタ
を使用しても、60Gの落下衝撃において誤作動しなか
った。本発明の誤作動防止機構を備えたカメラでは、カ
メラに衝撃荷重が加えられても、フィルタが所定位置で
ない位置に誤作動するおそれが少ない。したがって、誤
作動を防止するためのセンサは不要であり、カメラ、撮
影レンズの省スペースを図ることができ、更に、カメラ
のコストダウンを達成することができる。
面に基づいて説明する。 (1)第1の実施の形態 以下に、本発明の第1の実施の形態について説明する。
この第1の実施の形態の特徴は、赤外線発光器と、赤外
線カットフィルタとを備えたデジタルカメラである。 (1・1)カメラの全体構造 最初に、本発明の第1の実施の形態において、カメラの
全体構造について説明する。
のカメラ100はデジタルカメラで構成され、撮影レン
ズを通る被写体からの光束を記録するためのカメラボデ
ィ110と、被写体を撮影するための撮影レンズ120
とを備える。撮影レンズ120はカメラボディ110に
固定した構造であってもよいし、カメラボディ110か
ら外せる構造であってもよい。撮影レンズ120は光軸
122と、撮影レンズ光学系124と、絞り126と、
シャッター127と、撮影レンズ光学系124の一部の
レンズ又は全部のレンズを移動させて被写体からの光束
により形成された像を合焦させるための合焦機構172
と、シャッター127を作動させるためのシャッター作
動機構173と、絞り126を作動させるための絞り作
動機構174とを備える。撮影レンズ120は、更に、
被写体に赤外線を照射するための赤外線発光器128を
備える。変形例として、赤外線発光器128をカメラボ
ディ110に設けてもよい。カメラボディ110は、フ
ァインダー112と、シャッターボタン114と、1つ
以上のスイッチ(図3には5個示す)116と、1つ以
上のダイヤル118(図3には2個示す)と、ストロボ
119とを備える。ファインダー112はLCDで構成
される。
の光束を受像するためのCCD素子130と、CCD素
子130が受像した被写体からの光束に関する情報を演
算処理するためのCPUを内蔵したIC132と、前記
CPUが演算処理した被写体からの光束に関する情報を
記憶するためのROMカード134とが、カメラボディ
110に設けられる。絞り作動機構174、シャッター
作動機構173、合焦機構172の作動はIC132内
のCPUにより制御される。変形例として、ROMカー
ド134の代わりに、フロッピディスク、光ディスク、
CD−ROMなどを用いることができる。IC132内
には、CPU、ROM、RAMなどが設けられる。IC
132は各種の動作を行うプログラムを内蔵したPLA
−ICであるのがよい。基準信号を発生するための水晶
振動子136と、電源を構成する電池138とがカメラ
ボディ110に内蔵される。また、本発明の実施の形態
においては、必要に応じて、IC132とともに、抵
抗、コンデンサ、コイル、ダイオード、トランジスタな
どの外付け素子を用いることができる。被写体からの光
束を透過させるように光路に配置することができる光学
素子を含む光学素子ユニット140が、撮影レンズ光学
系124とCCD素子130との間に配置される。
にあるときを示す。ここで、「作動状態」とは、光学素
子が光路に配置されて、その機能を果たしている状態を
示す。これに対して、図9および図10について後述す
るような「非作動状態」とは、光学素子が光路から離れ
た位置(非作動位置)にあって、その機能を果たさない
状態を示す。
ニット140は、光学素子即ち赤外線カットフィルタ1
42と、光学素子142を支持する光学素子枠144と
を備える。光学素子枠144を、「作動状態」に対応す
る位置(「作動位置」という)と、「非作動状態」に対
応する位置(「非作動位置」という)との間で移動可能
なように案内する枠案内部材146と、光学素子枠14
4を枠案内部材146にそって移動させるように回転運
動可能な回転部材148と、回転部材148が回転する
角度を制限するための第1の回転制限部を構成する回転
制限部材150aと、回転部材148が回転する角度を
制限するための第2の回転制限部を構成する回転制限部
材150bとが、光学素子ユニット140に設けられ
る。さらに、光学素子ユニット140は、回転部材14
8を左右両方向に回転させるためのアクチュエータ15
2と、伝達歯車154とを有する。回転部材148は、
ピニオン148aと、作動ピン148bとを有する。伝
達歯車154は、中心穴154aと、位置決め孔154
b、154cと、ギア154dとを有する。回転制限部
材150aと、回転制限部材150bは、別個の部品と
して形成してもよいし、或いは、1つの部品に、回転制
限部材150a及び回転制限部材150bを形成しても
よい。
より回転するように構成される。例えば、回転部材14
8の回転数は伝達歯車154の回転数の3倍になるよう
に構成するのがよい。この場合、ギア154dとピニオ
ン148aの歯車比は3対1になるように構成される。
枠案内部材146は、前板146aと、後板146b
と、光学素子枠144の摺動ガイドを構成する案内ポー
ル146cとを有する。案内ポール146cは直線状に
形成されるのが好ましい。しかしながら、案内ポール1
46cは曲線状に形成してもよい。
れを防ぐためのガイドレール146dが前板146aに
設けられる。案内ポール146cとガイドレール146
dは、縦方向に直線的に設けられる。横方向に直線状に
形成された長孔144aが光学素子枠144に設けられ
る。作動ピン148bは長孔144aに嵌め込まれる。
長孔144aの長手方向中心軸線は、案内ポール146
cの長手方向中心軸線に対して垂直になるように配置さ
れるのが好ましい。しかしながら、長孔144aの長手
方向中心軸線は、案内ポール146cの長手方向中心軸
線に対して垂直でないように配置してもよい。伝達歯車
154の回転により回転部材148が回転し、作動ピン
148bが回転することにより、長孔144aを縦方向
に移動させる力が光学素子枠144に加えられる。それ
によって、光学素子枠144は、前板146aと後板1
46bとの間で、案内ポール146cにより案内され、
ガイドレール146dに接触して、図4において縦方向
に直線的に移動できるように構成される。作動ピン14
8bの時計回り方向の回転(右回転)は回転制限部材1
50aにより制限され、作動ピン148bの反時計回り
方向の回転(左回転)は、回転制限部材150bにより
制限されるように構成される。作動ピン148bは約1
80度回転できるように構成されるのが好ましい。
および、光学素子枠144が非作動位置にあるとき、光
学素子枠144の移動する方向(図4に矢印で示す)
は、回転制限部材150a、150bが回転部材148
に力を及ぼす方向に対して垂直であるように構成され
る。この構成により、光学素子枠144が作動位置にあ
るとき、および、光学素子枠144が非作動位置にある
とき、カメラが衝撃を受けたとしても、光学素子枠14
4は移動するおそれが少ない。合焦機構172は、例え
ば、モータと、モータの回転を減速して伝達する伝達歯
車と、伝達歯車の回転により作動してレンズを移動させ
るためのカムとを含むように構成することができる。絞
り作動機構174は、例えば、ソレノイドと、ソレノイ
ドの作動により絞りを作動させるためのレバーとを含む
ように構成することができる。
わゆる「二定端アクチュエータ」である。アクチュエー
タ152、ハウジング152hと、中心軸152jと、
2つのヨーク156a、156bと、ヨーク156aと
ヨーク156bとの間で回転可能なように配置されたロ
ータ158と、ヨーク156a、156bを異なる磁性
になるように磁化させるためのコイル160と、ロータ
158が回転する角度を制限するためにロータ158と
接触するように構成されたロータ回転制限部材162と
を含む。中心軸152jはハウジング152hに固定さ
れる。ヨーク156aおよびヨーク156bは、ロータ
158の回転中心を基準として、それぞれ開角が90度
に形成され、点対称に配置される。
ロータ磁石158aを保持するロータ枠158fとを含
む。ロータ磁石158aの一方の磁極158bはN極で
あり、他方の磁極158cはS極であるように構成され
る。ロータ磁石158aの外周部は、ヨーク156a、
ヨーク156bに隙間をもって対面するように配置され
る。ロータ枠158fは中心軸152jに対して回転可
能なように構成される。ロータ158の回転角度を制限
するための位置決め部158d、158eがロータ15
8に設けられる。図7を参照すると、ロータ158の時
計回り方向の回転(右回転)を制限するために、位置決
め部158dがロータ回転制限部材162に接触し、ロ
ータ158の反時計回り方向の回転(左回転)を制限す
るために、位置決め部158eがロータ回転制限部材1
62に接触するように構成される。図7に示す構成で
は、ロータ158の回転角度は、約70度に制限され
る。
に電流を流さないと、ロータ磁石158aの磁極158
bはヨーク156aに引き付けられ、ロータ磁石158
aの磁極158cはヨーク156bに引き付けられて、
ロータ158は更に時計回り方向に回転(右回転)しよ
うとするが、作動ピン148bが回転制限部材150a
に接触することにより、時計回り方向の回転(右回転)
は制限される。光学素子作動機構170は、前述した光
学素子枠144と、枠案内部材146と、回転部材14
8と、回転制限部材150a、150bと、伝達歯車1
54とを含む。
ュエータの作用 次に、本発明の第1の実施の形態において、光学素子ユ
ニットおよびアクチュエータの作用について説明する。
図7に示す状態において、コイル160に電流を流し
て、ヨーク156aをN極に磁化させ、ヨーク156b
をS極に磁化させると、ロータ磁石158aの磁極15
8bはヨーク156aに反発され、ロータ磁石158a
の磁極158cはヨーク156bにされて、ロータ15
8は反時計回り方向に回転(左回転)する。図9〜図1
2を参照すると、伝達歯車154が回転することにより
回転部材148が回転し、作動ピン148bが回転する
ことにより長孔144aが縦方向に移動して、光学素子
枠144は、前板146aと後板146bとの間で、案
内ポール146cにより案内され、ガイドレール146
dに接触して、図9において縦方向に直線的に矢印の方
向に移動する。そして、作動ピン148bが回転制限部
材150bに接触することにより、ロータ158の反時
計回り方向の回転(左回転)は制限される。コイル16
0に電流を流すのをやめても、ロータ磁石158aの磁
極158bはヨーク156bに引き付けられ、ロータ磁
石158aの磁極158cはヨーク156aに引き付け
られたままである。したがって、図9〜図12は、光学
素子ユニットが非作動状態にあるときを示している。
0の電子回路の構成について説明する。図13を参照す
ると、IC132には、ダイヤル118の操作により設
定されたモードを記憶するためのモード記憶部132a
と、スイッチ116の作動に基づき、および、シャッタ
ーボタン114の作動によりカメラ100の作動を制御
するための作動制御部132bと、作動制御部132b
が出力する信号に基づいてストロボ119の発光を制御
するためのストロボ制御部132cと、作動制御部13
2bが出力する信号に基づいて赤外線発光器128の発
光を制御するための赤外線制御部132dと、作動制御
部132bが出力する信号により作動したCCD素子1
30が出力する信号に基づいて被写体からの光束により
形成された像を像に関する情報を処理するための像情報
処理部132eと、作動制御部132bが出力する信号
に基づいてアクチュエータ152を駆動するための信号
を出力するアクチュエータ駆動部132fと、像情報処
理部132eが出力する信号に基づいてシャッター12
7の作動を制御するためにシャッター作動機構173に
信号を出力するシャッター制御部132gと、像情報処
理部132eが出力する信号に基づいて表示内容を制御
するための表示制御部132hと、像処理部132eが
出力する信号に基づいて被写体からの光束により形成さ
れた像を合焦させるために合焦機構172に信号を出力
する焦点検出制御部132jと、像情報処理部132e
が出力する信号に基づいて絞り126の作動を制御する
ために絞り作動機構174に信号を出力する絞り制御部
132kとが設けられる。
ードは、例えば、ストロボ119を発光させるかどう
か、赤外線発光器128を発光させるかどうか、露出・
露光はマニュアルモード(いわゆるMモード)、絞り優
先モード(いわゆるAVモード)、シャッター速度優先
モード(いわゆるTVモード)、プログラムモード(い
わゆるPモード)のいずれであるか、焦点調節は自動モ
ード(いわゆるAFモード)か手動モード(いわゆるM
Fモード)か、像の記録はROMカード、フロッピー
(登録商標)ディスク、外部記録媒体のいずれであるか、
などである。図14を参照すると、アクチュエータ駆動
部132fは、コイル160に電流を流す方向を制御す
るための2つのスイッチング部132sおよび132t
を含む。図14に実線で示すように、スイッチング部1
32sがスイッチ端子132s1に導通し、スイッチン
グ部132tがスイッチ端子132t1に導通すると、
コイル160の第1端子160t1に電池138の負極
が導通し、コイル160の第2端子160t2に電池1
38の正極が導通するように構成される。これに対し
て、図14に点線で示すように、スイッチング部132
sがスイッチ端子132s2に導通し、スイッチング部
132tがスイッチ端子132t2に導通すると、コイ
ル160の第1端子160t1に電池138の正極が導
通し、コイル160の第2端子160t2に電池138
の負極が導通するように構成される。
0の作用について説明する。図1〜図3および図13を
参照すると、ダイヤル118の操作によりカメラ100
の作動モードを設定する。例えば、ダイヤル118の操
作により、ストロボ119を発光させず、赤外線発光器
128を発光させ、露出・露光はプログラムモードにし
て、焦点調節は自動モードにして、像の記録はROMカ
ード134に行うように作動モードを設定する。モード
記憶部132aは上記のように設定されたモードを記憶
する。スイッチ116の作動に基づき、作動制御部13
2bが出力する信号によりCCD素子130が作動し、
被写体からの光束を受け入れる。像情報処理部132e
はCCD素子130が出力する信号に基づいて被写体か
らの光束により形成された像に関する情報を処理する。
表示制御部132hは、像情報処理部132eが出力す
る信号に基づいて表示内容を制御する。表示制御部13
2hが出力する信号に基づいてファインダー112に被
写体からの光束により形成された像が表示される。シャ
ッターボタン114を1/2ストローク押すと、焦点検
出制御部132jは、像情報処理部132eが出力する
信号に基づいて被写体からの光束により形成された像を
合焦させるための信号を合焦機構172に出力する。合
焦機構172は撮影レンズ光学系124の一部のレンズ
又は全部のレンズを移動させて被写体からの光束により
形成された像を合焦させる。シャッター制御部132g
および絞り制御部132kは、像情報処理部132eが
出力する信号に基づいて、プログラムにより予め定めら
れている適正なシャッター速度と絞りの値を演算する。
すと、絞り制御部132kは、像情報処理部132eが
出力する信号に基づいて絞り126を作動させるための
信号を絞り作動機構174に出力して、絞り値が決定さ
れた値になるように絞り126を作動させる。さらに、
アクチュエータ駆動部132fは、作動制御部132b
が出力する信号に基づいてアクチュエータ152を駆動
するための信号をアクチュエータ152に出力し、光学
素子作動機構170を作動させることにより、光学素子
142を光路から離れた非作動位置に移動させる。次
に、赤外線制御部132dは、作動制御部132bが出
力する信号に基づいて赤外線発光器128を発光させ
る。シャッター制御部132gは、像情報処理部132
eが出力する信号に基づいてシャッター127を作動さ
せるための信号をシャッター作動機構173に出力し
て、シャッター127を決定された値でシャッター速度
で作動させる。表示制御部132hは、前記シャッター
速度で、被写体からの光束により形成された像をROM
カード134に記録する。赤外線発光器128の発光が
終わり、被写体からの光束により形成された像の記録が
終わると、アクチュエータ駆動部132fは、作動制御
部132bが出力する信号に基づいてアクチュエータ1
52を駆動するための信号をアクチュエータ152に出
力し、光学素子作動機構170を作動させることによ
り、光学素子142を光路に移動させて、図1に示す状
態に戻る。
この第1変形例の特徴は、アクチュエータが、形状記憶
合金で作られた作動ばねを含む点にある。図15を参照
すると、光学素子ユニット170は、光学素子即ち赤外
線カットフィルタ142と、光学素子枠144と、枠案
内部材146と、回転部材148と、回転制限部材15
0a、150bと、アクチュエータ172と、伝達歯車
154とを有する。アクチュエータ172は、形状記憶
合金で作られた第1作動ばね174aと、形状記憶合金
で作られた第2作動ばね174bと、弾性材料で作られ
たバイアスばね176とを有する。第1作動ばね174
aは、電流を加えると加熱されて有効長さが短くなるよ
うに構成される。第2作動ばね174b、電流を加える
と加熱されて有効長さが短くなるように構成される。バ
イアスばね176は、伝達歯車154に時計回り方向の
回転力(右回転の力)を与えるために構成される。
174aに電流を加えると、第1作動ばね174aは加
熱されて有効長さが短くなり、伝達歯車154を時計回
り方向に回転(右回転)させる。伝達歯車154が回転
することにより回転部材148が回転し、光学素子枠1
44は縦方向に直線的に矢印の方向に移動する。そし
て、作動ピン148bが回転制限部材150bに接触す
ることにより、回転部材148の反時計回り方向の回転
(左回転)は制限される。その結果、光学素子ユニット
170は非作動状態になる。第1作動ばね174aに電
流を加えるのをやめても、第1作動ばね174aは有効
長さが短いままである。次に、第2作動ばね174bに
電流を加えると、第2作動ばね174bは加熱されて有
効長さが短くなり、伝達歯車154を反時計回り方向に
回転(左回転)させる。伝達歯車154が回転すること
により回転部材148が回転し、光学素子枠144は縦
方向に直線的に矢印と反対の方向に移動する。そして、
作動ピン148bが回転制限部材150aに接触するこ
とにより、回転部材148の時計回り方向の回転(右回
転)は制限される。その結果、光学素子ユニット170
は作動状態になる。第2作動ばね174bに電流を加え
るのをやめても、第2作動ばね174bは有効長さが短
いままである。
この第1変形例の特徴は、アクチュエータが、直流モー
タを含む点にある。図16を参照すると、光学素子ユニ
ット180は、光学素子即ち赤外線カットフィルタ14
2と、光学素子枠144と、枠案内部材146と、回転
部材148と、回転制限部材150a、150bと、ア
クチュエータ182と、伝達歯車154とを有する。ア
クチュエータ182は、直流モータ184と、直流モー
タ184の出力軸に固定されたウォームギヤ184g
と、ウォームギヤ184gの回転により回転するように
構成された第1作動歯車186と、ウォームホイール1
86の回転により回転するように構成された第2作動歯
車188とを有する。伝達歯車154は作動歯車188
と一体になって回転するように構成される。
84を第1の方向に回転させると、ウォームギヤ184
gは回転し、ウォームギヤ184gの回転により第1作
動歯車186が反時計回り方向に回転(左回転)する。
第1作動歯車186の回転により第2作動歯車188と
伝達歯車154は時計回り方向に回転(右回転)する。
伝達歯車154が回転することにより回転部材148が
回転し、光学素子枠144は縦方向に直線的に矢印の方
向に移動する。そして、作動ピン148bが回転制限部
材150bに接触することにより、回転部材148の時
計回り方向の回転(右回転)は制限される。その結果、
光学素子ユニット180は非作動状態になる。直流モー
タ184の回転数はエンコーダ(図示せず)等の回転検
出機構を設けることにより調整することができる。次
に、直流モータ184を第1の方向と反対の第2の方向
に回転させると、ウォームギヤ184gは回転し、ウォ
ームギヤ184gの回転により第1作動歯車186が時
計回り方向に回転(右回転)する。第1作動歯車186
の回転により第2作動歯車188と伝達歯車154は反
時計回り方向に回転(左回転)する。伝達歯車154が
回転することにより回転部材148が回転し、光学素子
枠144は縦方向に直線的に矢印と反対の方向に移動す
る。そして、作動ピン148bが回転制限部材150a
に接触することにより、回転部材148の反時計回り方
向の回転(左回転)は制限される。その結果、光学素子
ユニット180は作動状態になる。
2の実施の形態の特徴は、光学素子ユニットを搭載した
撮影レンズを備えた1眼レフカメラである。以下の説明
は、本発明のカメラの第2の実施形態の構成および作動
が、本発明の第1の実施の形態の構成および作動と異な
る点を主に述べる。したがって、以下に記載がない個所
は、前述した本発明の第1の実施の形態についての説明
をここに準用する。 (2・1)第2の実施の形態の構成 図17及び図18を参照すると、本発明のカメラ200
はファインダー交換式の一眼レフカメラであり、カメラ
ボディ210と、撮影レンズ220と、ファインダー2
12と、フィルムバック214とを備える。撮影レンズ
220はカメラボディ210に対して着脱可能に取り付
けられる。例えば、バヨネット取付け部220bが撮影
レンズ220の後面に設けられ、バヨネットマウント部
210bがカメラボディ210の前面に設けられる。撮
影レンズ220のバヨネット取付け部220bをカメラ
ボディ210のバヨネットマウント部210bに嵌め合
わせ、撮影レンズ220をカメラボディ210に対して
回転させることによって、撮影レンズ220をカメラボ
ディ210に取り付けることができる。
ンズ光学系224と、絞り226と、距離調節機構(図
示せず)とを有する。フィルム216がフィルムバック
214内に収容される。フィルム216を手動により送
るように構成してもよいし、フィルム送り用モータを設
け、フィルム216を自動的に送るように構成してもよ
い。変形例として、撮影レンズ220をカメラボディ2
10に固定した構造であってもよい。また、変形例とし
て、フィルムバック214を設けることなしに、フィル
ム216をカメラボディ210の中に配置した構造であ
ってもよい。撮影レンズ220を通る被写体からの光束
の経路を変えるためのミラー228と、フォーカルプレ
ーンシャッター234とがカメラボディ210に取り付
けられる。コンデンサレンズ230が、ファインダー2
12における周辺光量落ちを補正するためにカメラボデ
ィ210に設けられる。焦点板231がフィルム216
の面の位置と光学的に共役の位置になるようにカメラボ
ディ210に設けられる。コンデンサレンズ230の平
面側は焦点板231の一方の面に接するように配置され
る。
イアル、巻き上げクランク(いずれも図示せず)がカメ
ラボディ210に設けられる。シャッター速度の制御は
機械式であってもよいし、電子式であってもよい。シャ
ッター速度の制御を電子式で行うような構成では、シャ
ッター速度を制御するための水晶振動子(図示せず)
と、IC(図示せず)と、電池(図示せず)とをカメラ
ボディ210に内蔵するのがよい。変形例として、レン
ズシャッターを撮影レンズに設ける構成では、フォーカ
ルプレーンシャッター234をカメラボディ210に設
ける代わりに、レンズシャッターが撮影レンズに設けら
れ、遮光板がカメラボディに設けられる。すなわち、本
発明の一眼レフカメラは、フォーカルプレーンシャッタ
ーを内蔵した一眼レフカメラであってもよいし、或い
は、レンズシャッターを内蔵した一眼レフカメラであっ
てもよい。
230および焦点板231を通った被写体からの光束の
経路を変えるための第1プリズム212aと、第1プリ
ズム212aを通った被写体からの光束の経路を変える
ための第2プリズム212bと、第2プリズム212b
を通った被写体からの光束の経路を変えるための第3プ
リズム212cと、第3プリズム212cを通った被写
体の像を拡大するための接眼レンズ212dとを含む。
撮影レンズ220を通る被写体からの光束は、ミラー2
28により経路を変えられ、コンデンサレンズ230と
焦点板231を通り、第1プリズム212aおよび第2
プリズム212bおよび第3プリズム212cにより正
立像となるように構成される。したがって、使用者は、
被写体の正立像を接眼レンズ212dにより拡大して見
ることができる。変形例として、複数のプリズムを用い
ないで、「ペンタゴナル・ダハ・プリズム」タイプで構
成されたプリズムを用いてもよいし、プリズムと同様な
作用効果を奏するように配置された複数のミラー(例え
ば、ペンタゴナル・ダハ・ミラー)を用いてもよい。
構成し、このハーフミラーを通過した光束をサブミラー
228bにより反射させ、露出検出機構232及び/又
は焦点検出機構233に入射するように構成される。被
写体からの光束を透過させるように光路に配置すること
ができる光学素子242を含む光学素子ユニット240
が、撮影レンズ光学系224とミラー228との間に配
置される。図17に示す例では、光学素子ユニット24
0は、撮影レンズ220の撮影レンズ光学系224とバ
ヨネット取付け部との間に配置される。変形例として、
光学素子ユニット240をカメラボディ210に内蔵し
た構造であってもよい。図17は、光学素子ユニット2
40が非作動状態にあるときを示す。光学素子ユニット
240の構成および作用は、前述した光学素子ユニット
140の構成および作用と同様である。光学素子242
は、フィルタ(種々のカラーフィルタ、NDフィルタな
ど)で構成される。
いて説明する。図17を参照すると、シャッターボタン
を1/2ストローク押すと、光学素子ユニット240が
作動して、光学素子242を光路に移動させ(図17に
二点鎖線で示す)、露出検出機構232が作動し、合焦
機構(図示せず)を作動させることにより撮影レンズ光
学系224の一部又は全部のレンズを移動させて被写体
からの光束により形成された像を合焦させる。シャッタ
ーボタン114を全ストローク押すと、ミラー228が
上昇し、予め定めた絞り値になるように絞り226が設
定され、予め定めたシャッター速度でシャッター234
が作動して、被写体からの光束により形成された像をフ
ィルム216に露光する。そして、シャッター234の
作動が終わると、ミラー228が下降し、絞り226は
開放になる。また、光学素子ユニット240が作動し
て、光学素子242を光路から離れるように移動させ、
図17に実線で示す状態に戻る。この構成により、撮影
時にフィルタを光路に配置することができる一眼レフカ
メラを実現することができる。また、この構成により、
フィルタの影響を含めた適正露出を露出検出機構232
により正確に検出することができる。
の第3の実施の形態の特徴は、1個又は複数の光学素子
ユニットを撮影レンズ光学系224とバヨネット取付け
部との間に配置した点にある。以下の説明は、本発明の
第3の実施形態の構成および作動が、本発明の第2の実
施の形態における撮影レンズの構成および作動と異なる
点を主に述べる。したがって、以下に記載がない個所
は、前述した本発明の第1の実施の形態および第2の実
施の形態についての説明をここに準用する。 (3・1)光学素子ユニットを1個備えた撮影レンズ 最初に、光学素子ユニットを1個備えた撮影レンズの構
成について説明する。図18を参照すると、撮影レンズ
220は光軸222と、撮影レンズ光学系224と、絞
り226と、距離調節機構(図示せず)と、光学素子ユ
ニット240と、バヨネット取付け部220bとを有す
る。光学素子ユニット240は、撮影レンズ220の撮
影レンズ光学系224とバヨネット取付け部220bと
の間に配置される。図18には、光学素子ユニット24
0が作動状態にある状態を実線で示し、光学素子ユニッ
ト240が非作動状態にある状態を二点鎖線で示す。光
学素子242は、フィルタ(種々のカラーフィルタ、N
Dフィルタなど)で構成される。
用いるカメラに適用する撮影レンズ220の場合、シャ
ッター232が撮影レンズ220に設けられる。これに
対して、フォーカルプレーンシャッターをカメラボディ
に内蔵したカメラに適用する撮影レンズ220の場合、
撮影レンズ220にシャッターを設ける必要はない。こ
の構成により、撮影時に1個のフィルタを光路に配置す
ることができる撮影レンズを実現することができる。
撮影レンズ 次に、光学素子ユニットを2個備えた撮影レンズの構成
について説明する。図19および図20を参照すると、
撮影レンズ320は、光軸222と、撮影レンズ光学系
224と、絞り226と、距離調節機構(図示せず)
と、第1光学素子ユニット340と、第2光学素子ユニ
ット350と、バヨネット取付け部320bとを有す
る。第1光学素子ユニット340は、撮影レンズ320
の撮影レンズ光学系224とバヨネット取付け部320
bとの間で、撮影レンズ光学系224に近い方に配置さ
れる。第2光学素子ユニット350は、撮影レンズ32
0の撮影レンズ光学系224とバヨネット取付け部32
0bとの間で、バヨネット取付け部320bに近い方
に、第1光学素子ユニット340と近接して配置され
る。
素子342と、第1アクチュエータ344と、第1光学
素子作動機構346とを含む。第2光学素子ユニット3
50は、第2光学素子352と、第2アクチュエータ3
54と、第2光学素子作動機構356とを含む。第1ア
クチュエータ344と第2アクチュエータ354は、光
軸222を中心として、点対称になるように配置され
る。すなわち、第1光学素子342の移動方向と第2光
学素子352の移動方向は平行になるように構成され
る。図19および図20は、第1光学素子ユニット34
0および第2光学素子ユニット350が非作動状態にあ
る状態を示す。第1光学素子342は、フィルタ(種々
のカラーフィルタ、NDフィルタなど)で構成される。
第2光学素子352は、フィルタ(種々のカラーフィル
タ、NDフィルタなど)で構成される。次に、第1光学
素子ユニット340および第2光学素子ユニット350
を有する撮影レンズ320の電子回路の構成について説
明する。
は、信号入力手段360と、IC370とを備える。駆
動部のない電子式マウントを有する撮影レンズ320
で、カメラボディからの信号で絞り値を制御する構成で
は、信号入力手段360は絞り値設定用端子(図示せ
ず)で構成される。撮影レンズ320に絞り設定スイッ
チを設けた構成では、信号入力手段360は絞り設定ス
イッチからの信号を受け入れるように構成される。信号
入力手段360から信号を受け入れて、選択的に設定す
べきフィルタを制御するための光学素子制御部370a
と、光学素子制御部370aが出力する信号に基づいて
第1アクチュエータ344、第2アクチュエータ354
の作動を制御するためのアクチュエータ駆動部370b
がIC370に設けられる。
明する。図19〜図21を参照すると、カメラボディの
シャッターボタン、または、撮影レンズ320に設けた
絞り設定スイッチを作動させて、撮影時に使用するフィ
ルタを決定する。撮影時に使用するフィルタが第1光学
素子342だけである場合、カメラボディのシャッター
ボタンを1/2ストロ−ク作動させると、光学素子制御
部370aはアクチュエータ駆動部370bを作動さ
せ、アクチュエータ駆動部370bが出力する信号によ
り第1アクチュエータ344が作動して、第1光学素子
342は図19および図20に二点鎖線で示す作動位置
に移動する。この状態でシャッターボタンを全ストロ−
ク作動させると、第1光学素子342を通過した被写体
からの光束により形成された像をフィルムに露光するこ
とができる。
352だけである場合、カメラボディのシャッターボタ
ンを1/2ストロ−ク作動させると、光学素子制御部3
70aはアクチュエータ駆動部370bを作動させ、ア
クチュエータ駆動部370bが出力する信号により第2
アクチュエータ354が作動して、第2光学素子352
は図19および図20に二点鎖線で示す作動位置に移動
する。この状態でシャッターボタンを全ストロ−ク作動
させると、第2光学素子352を通過した被写体からの
光束により形成された像をフィルムに露光することがで
きる。撮影時に使用するフィルタが第1光学素子342
および第2光学素子352の両方である場合、カメラボ
ディのシャッターボタンを1/2ストロ−ク作動させる
と、光学素子制御部370aはアクチュエータ駆動部3
70bを作動させ、アクチュエータ駆動部370bが出
力する信号により第1アクチュエータ344および第2
アクチュエータ354が作動して、第1光学素子342
および第2光学素子352は図19および図20に二点
鎖線で示す作動位置に移動する。この状態でシャッター
ボタンを全ストロ−ク作動させると、第1光学素子34
2および第2光学素子352を通過した被写体からの光
束により形成された像をフィルムに露光することができ
る。この構成により、2つのフィルタを選択的に光路に
配置することができる。なお、本発明では、3個以上の
光学素子ユニットを、撮影レンズ320の撮影レンズ光
学系224とバヨネット取付け部320bとの間に配置
することもできる。この構成により、3個以上のフィル
タを選択的に光路に配置することができる。
の第4の実施の形態の特徴は、複数の光学素子ユニット
を撮影レンズ光学系の中に配置した点にある。以下の説
明は、本発明の第4の実施形態の構成および作動が、本
発明の第3の実施の形態の撮影レンズの構成および作動
と異なる点を主に述べる。したがって、以下に記載がな
い個所は、前述した本発明の第1の実施の形態から第3
の実施の形態についての説明をここに準用する。図22
および図23を参照すると、撮影レンズ420は、光軸
222と、撮影レンズ光学系224と、距離調節機構
(図示せず)と、第1光学素子ユニット440と、第2
光学素子ユニット450と、第3光学素子ユニット46
0と、バヨネット取付け部420bとを有する。第1光
学素子ユニット440、第2光学素子ユニット450、
第3光学素子ユニット460は、撮影レンズ320の撮
影レンズ光学系224の中で、絞りを設けるべき位置に
配置される。第1光学素子ユニット440と第2光学素
子ユニット450は、互いに近接して配置され、第2光
学素子ユニット450と第3光学素子ユニット460
は、互いに近接して配置される。
素子442と、第1アクチュエータ444と、第1光学
素子作動機構446とを含む。第2光学素子ユニット4
50は、第2光学素子452と、第2アクチュエータ4
54と、第2光学素子作動機構456とを含む。第3光
学素子ユニット460は、第3光学素子462と、第3
アクチュエータ464と、第3光学素子作動機構466
とを含む。第1アクチュエータ444と第2アクチュエ
ータ454は、光軸222を中心として、互いに120
度の角度で配置される。すなわち、第1光学素子442
の移動方向と第2光学素子452の移動方向は120度
の角度になるように構成される。第2アクチュエータ4
54と第3アクチュエータ464は、光軸222を中心
として、互いに120度の角度で配置される。すなわ
ち、第2光学素子452の移動方向と第3光学素子46
2の移動方向は120度の角度になるように構成され
る。
ット440が作動状態にあり、第2光学素子ユニット4
50および第3光学素子ユニット460が非作動状態に
ある状態を示す。第1光学素子442は、被写体からの
光束を1/2だけ通過させるような開口442aを有す
る絞り部材で構成される。第2光学素子452は、被写
体からの光束を1/4だけ通過させるような開口452
aを有する絞り部材で構成される。第3光学素子462
は、被写体からの光束を1/8だけ通過させるような開
口462aを有する絞り部材で構成される。したがっ
て、例えば、開放絞り値がF5.6の撮影レンズ420
の場合、撮影時の絞り値をF8に設定したいときは第1
光学素子ユニット440を作動させ、撮影時の絞り値を
F11に設定したいときは第2光学素子ユニット450
を作動させ、撮影時の絞り値をF16に設定したいとき
は第3光学素子ユニット460を作動させればよい。
明する。撮影時の絞り値を開放絞り値、すなわち、F
5.6に設定したいとき、カメラボディのシャッターボ
タンを作動させても、第1光学素子ユニット440も、
第2光学素子ユニット450も、第3光学素子ユニット
460も作動しない。撮影時の絞り値をF8に設定した
いとき、カメラボディのシャッターボタンを1/2スト
ロ−ク作動させると、光学素子制御部370aはアクチ
ュエータ駆動部370bを作動させ、アクチュエータ駆
動部370bが出力する信号により第1アクチュエータ
444が作動して、第1光学素子442は図22に示す
作動位置に移動する。この状態でシャッターボタンを全
ストロ−ク作動させると、第1光学素子442により、
被写体からの光束は1/2だけ第1光学素子442を通
過し、被写体からの光束の1/2により形成された像を
フィルムに露光することができる。
き、カメラボディのシャッターボタンを1/2ストロ−
ク作動させると、光学素子制御部370aはアクチュエ
ータ駆動部370bを作動させ、アクチュエータ駆動部
370bが出力する信号により第2アクチュエータ45
4が作動して、第2光学素子452は図22に二点鎖線
で示す作動位置に移動する。この状態でシャッターボタ
ンを全ストロ−ク作動させると、第2光学素子452に
より、被写体からの光束は1/4だけ第2光学素子45
2を通過し、被写体からの光束の1/4により形成され
た像をフィルムに露光することができる。撮影時の絞り
値をF16に設定したいとき、カメラボディのシャッタ
ーボタンを1/2ストロ−ク作動させると、光学素子制
御部370aはアクチュエータ駆動部370bを作動さ
せ、アクチュエータ駆動部370bが出力する信号によ
り第3アクチュエータ464が作動して、第3光学素子
462は図22に二点鎖線で示す作動位置に移動する。
この状態でシャッターボタンを全ストロ−ク作動させる
と、第3光学素子462により、被写体からの光束は1
/8だけ第3光学素子462を通過し、被写体からの光
束の1/8により形成された像をフィルムに露光するこ
とができる。
速に作動する絞り機構を選択的に光路に配置することが
できる。なお、本発明では、4個以上の光学素子ユニッ
トを、撮影レンズ420の撮影レンズ光学系224の中
に配置することもできる。この構成により、4個以上の
絞り部材を選択的に光路に配置することができる。変形
例として、絞り部材に代わってNDフィルタを用いるこ
とができる。この構成では、第1光学素子442、第2
光学素子452、第3光学素子462は、いずれも、被
写体からの光束を1/2だけ通過させるようなNDフィ
ルタで構成される。したがって、例えば、開放絞り値が
F5.6の撮影レンズ420の場合、撮影時の絞り値を
F8に設定したいときは第1光学素子ユニット440を
作動させ、撮影時の絞り値をF11に設定したいときは
第1光学素子ユニット440および第2光学素子ユニッ
ト450を作動させ、撮影時の絞り値をF16に設定し
たいときは第1光学素子ユニット440および第2光学
素子ユニット450および第3光学素子ユニット460
を作動させればよい。この構成により、被写界深度を変
えることなく、迅速に作動する絞り機構を選択的に光路
に配置することができる。
の第5の実施の形態の特徴は、反射式撮影レンズにおい
て絞り機構を備えている点にある。以下の説明は、本発
明の第5の実施形態の構成および作動が、本発明の第3
の実施の形態の構成および作動と異なる点を主に述べ
る。したがって、以下に記載がない個所は、前述した本
発明の第1の実施の形態から第3の実施の形態について
の説明をここに準用する。図24および図25を参照す
ると撮影レンズ520は、光軸522と、反射式の撮影
レンズ光学系524と、距離調節機構(図示せず)と、
第1光学素子ユニット540と、第2光学素子ユニット
550と、第3光学素子ユニット560と、バヨネット
取付け部520bとを有する。撮影レンズ光学系524
は、第1レンズ524aと、第2レンズ524bと、第
3レンズ524cと、第4レンズ524dと、第5レン
ズ524eと、第6レンズ524fとを含む。第1反射
面524mが第2レンズ524bのバヨネット取付け部
520bに近い方の面の外周に近い部分に円環状に設け
られる。第2反射面524nが第1レンズ524aのバ
ヨネット取付け部520bから遠い方の面の中心部に円
形に設けられる。
ズ520の撮影レンズ光学系524とバヨネット取付け
部520bとの間で、撮影レンズ光学系524に近い方
に配置される。第2光学素子ユニット550は、第1光
学素子ユニット540とバヨネット取付け部520bと
の間で、第1光学素子ユニット540と近接して配置さ
れる。第3光学素子ユニット560は、第2光学素子ユ
ニット550とバヨネット取付け部520bとの間で、
第2光学素子ユニット550と近接して配置される。第
1光学素子ユニット540は、第1光学素子542と、
第1アクチュエータ544と、第1光学素子作動機構5
46とを含む。第2光学素子ユニット550は、第2光
学素子552と、第2アクチュエータ554と、第2光
学素子作動機構556とを含む。第3光学素子ユニット
560は、第3光学素子562と、第3アクチュエータ
564と、第3光学素子作動機構566とを含む。第1
アクチュエータ544と第2アクチュエータ554は、
光軸522を中心として、互いに120度の角度で配置
される。すなわち、第1光学素子542の移動方向と第
2光学素子552の移動方向は120度の角度になるよ
うに構成される。第2アクチュエータ554と第3アク
チュエータ564は、光軸522を中心として、互いに
120度の角度で配置される。すなわち、第2光学素子
552の移動方向と第3光学素子562の移動方向は1
20度の角度になるように構成される。
第2光学素子ユニット550、第3光学素子ユニット5
60が作動状態にある状態を示す。第1光学素子54
2、第2光学素子552、第3光学素子562は、いず
れも透過光量が1/2になるようなNDフィルタで構成
される。例えば、開放絞り値がF8の撮影レンズ520
の場合、撮影時の絞り値をF11に設定したいときは第
1光学素子ユニット540を作動させ、撮影時の絞り値
をF16に設定したいときは第1光学素子ユニット54
0および第2光学素子ユニット550を作動させ、撮影
時の絞り値をF22に設定したいときは第1光学素子ユ
ニット540および第2光学素子ユニット550および
第3光学素子ユニット560を作動させればよい。
について説明する。図25を参照すると、撮影レンズ5
20は、絞り値入力手段568と、IC570と、開放
絞り値などを記憶しているROM572と、ROM57
2の記憶内容をカメラボディに伝達するための開放絞り
値伝達手段574と、開放絞り値を開放絞り値カメラボ
ディに設定するための開放絞り値設定部材576(図2
4参照)と、基準信号を発生するための水晶振動子58
2と、電源を構成する電池580とを備える。駆動部の
ない電子式マウントを有する撮影レンズ520の場合、
ROM572に記憶されている撮影レンズ520の開放
絞り値は、開放絞り値伝達手段574を介してカメラボ
ディに入力される。このような撮影レンズ520の場
合、カメラボディからの信号で絞り値を制御する構成で
は、絞り値入力手段568は絞り値設定用端子(図示せ
ず)で構成される。この構成では、開放絞り値設定部材
574を設けなくてもよい。機械式マウントを有する撮
影レンズ520の場合、撮影レンズ520の開放絞り値
は、開放絞り値設定部材576を介してカメラボディに
入力される。このような撮影レンズ520の場合、カメ
ラボディが絞り設定レバーを有しており、絞り値入力手
段568はカメラボディの絞り設定レバーにより作動さ
れる絞りレバーで構成される。この構成では、ROM5
72と、開放絞り値伝達手段574を撮影レンズに設け
なくてもよい。絞り値入力手段568から信号を受け入
れて、絞り値を制御するための絞り値制御部570a
と、絞り値制御部570aが出力する信号に基づいて第
1アクチュエータ544、第2アクチュエータ554、
第3アクチュエータ564の作動を制御するためのアク
チュエータ駆動部570bがIC570に設けられる。
次に、撮影レンズ520の作動について説明する。
の絞り値を開放絞り値、すなわち、F8に設定したいと
き、カメラボディのシャッターボタンを作動させても、
第1光学素子ユニット540も、第2光学素子ユニット
550も、第3光学素子ユニット560も作動しない。
撮影時の絞り値をF11に設定したいとき、カメラボデ
ィのシャッターボタンを1/2ストロ−ク作動させる
と、光学素子制御部570aはアクチュエータ駆動部5
70bを作動させ、アクチュエータ駆動部570bが出
力する信号により第1アクチュエータ544が作動し
て、第1光学素子542は図24に実線で示す作動位置
に移動する。この状態でシャッターボタンを全ストロ−
ク作動させると、被写体からの光束は、第1レンズ52
4aと第2レンズ524bを通り、第1反射面524m
で反射して、第2レンズ524bと第3レンズ524c
と第1レンズ524aを通り、第2反射面524nで反
射して、第1レンズ524aと第3レンズ524cと第
4レンズ524dと第5レンズ524eと第6レンズ5
24fと第2レンズ524bを通り、第1光学素子54
2に入射される。そして、第1光学素子542により、
被写体からの光束は1/2だけ第1光学素子542を通
過し、被写体からの光束の1/2により形成された像を
フィルムに露光することができる。
き、カメラボディのシャッターボタンを1/2ストロ−
ク作動させると、光学素子制御部570aはアクチュエ
ータ駆動部570bを作動させ、アクチュエータ駆動部
570bが出力する信号により、第1アクチュエータ5
44が作動して、第1光学素子542は図24に実線で
示す作動位置に移動し、また、第2アクチュエータ55
4が作動して、第2光学素子552は図24に実線で示
す作動位置に移動する。この状態でシャッターボタンを
全ストロ−ク作動させると、第1光学素子542および
第2光学素子552により、被写体からの光束は1/4
だけ第2光学素子552を通過し、被写体からの光束の
1/4により形成された像をフィルムに露光することが
できる。撮影時の絞り値をF22に設定したいとき、カ
メラボディのシャッターボタンを1/2ストロ−ク作動
させると、光学素子制御部570aはアクチュエータ駆
動部570bを作動させ、アクチュエータ駆動部570
bが出力する信号により、第1アクチュエータ544が
作動して、第1光学素子542は図24に実線で示す作
動位置に移動し、また、第2アクチュエータ554が作
動して、第2光学素子552は図24に実線で示す作動
位置に移動し、また、第3アクチュエータ564が作動
して、第3光学素子562は図24に実線で示す作動位
置に移動する。この状態でシャッターボタンを全ストロ
−ク作動させると、第1光学素子542および第2光学
素子552および第3光学素子562により、被写体か
らの光束は1/8だけ第3光学素子562を通過し、被
写体からの光束の1/8により形成された像をフィルム
に露光することができる。
なく、迅速に作動する絞り機構を選択的に光路に配置す
ることができる反射式撮影レンズ、すなわち、いわゆる
完全自動絞り付き反射式撮影レンズを実現することがで
きる。なお、上記の説明は、3個の光学素子ユニットを
備えた撮影レンズについて行ったが、本発明は、1個の
光学素子ユニットを備えた撮影レンズに適用することも
できるし、2個以上の光学素子ユニットを備えた撮影レ
ンズに適用することもできる。また、上記の説明は、透
過光量が1/2になるようなNDフィルタを含む光学素
子ユニットを備えた撮影レンズについて行ったが、本発
明は、透過光量が1/4になるようなNDフィルタを含
む光学素子ユニットを備えた撮影レンズに適用すること
もできるし、透過光量が他の値であるNDフィルタを含
む光学素子ユニットを備えた撮影レンズに適用すること
もできる。
の第6の実施の形態の特徴は、沈胴式カメラにおいてア
クチュエータにより作動するバリア機構を有する点にあ
る。以下の説明は、本発明の第6の実施形態の構成およ
び作動が、本発明の第2の実施の形態の構成および作動
と異なる点を主に述べる。したがって、以下に記載がな
い個所は、前述した本発明の第1の実施の形態および第
2の実施の形態についての説明をここに準用する。図2
6を参照すると、本発明のカメラ600は沈胴式カメラ
であり、カメラボディ610と、撮影レンズ620とを
備える。カメラボディ610は、ファインダー612
と、遮光板614と、スイッチ618と、シャッターボ
タン630とを備える。
ンズ光学系624と、絞り626と、シャッター628
と、距離調節機構(図示せず)と、光学素子ユニット6
40とを有する。スイッチ618がオフのとき、撮影レ
ンズ620の一部は、カメラボディ610の中に収容さ
れるように構成される。スイッチ618をオンすると、
撮影レンズ620は、カメラボディ610から前方に移
動して、撮影可能なように構成される。フィルム616
がカメラボディ610内に収容される。光学素子ユニッ
ト640は、撮影レンズ620の撮影レンズ光学系62
4の前方に配置される。光学素子ユニット640は、光
学素子642と、第1アクチュエータ644と、光学素
子作動機構646とを含む。光学素子642は、光を通
さないバリア部材である。すなわち、光学素子642
は、レンズキャップを構成する。
る。カメラボディ610のスイッチ618をオンする
と、撮影レンズ620は、カメラボディ610から前方
に移動し、アクチュエータ644が作動して、光学素子
642は光路から外れた非作動位置(図示せず)に移動
する。この状態では、被写体からの光束は、撮影レンズ
光学系524に入射することができる。カメラボディ6
10のスイッチ618をオフにすると、撮影レンズ62
0は、カメラボディ610の中に移動し、アクチュエー
タ644が作動して、光学素子642は光路をさえぎる
ように、図26に示す作動位置に移動する。この状態で
は、被写体からの光束は、撮影レンズ光学系524に入
射することがない。この構成により、確実に作動するバ
リア機構(レンズキャップ)を備えた沈胴式カメラを実
現することができる。
の第7の実施の形態の特徴は、赤外線発光器と、赤外線
カットフィルタとを備えたデジタルカメラである。以下
の説明は、本発明の第7の実施形態の構成および作動
が、本発明の第1の実施の形態の構成および作動と異な
る点を主に述べる。したがって、以下に記載がない個所
は、前述した本発明の第1の実施の形態についての説明
をここに準用する。 (7・1)カメラの全体構造 最初に、本発明の第7の実施の形態において、カメラの
全体構造について説明する。図30〜図32を参照する
と、本発明のカメラ700はデジタルカメラで構成さ
れ、撮影レンズを通る被写体からの光束を記録するため
のカメラボディ710と、被写体を撮影するための撮影
レンズ720とを備える。撮影レンズ720はカメラボ
ディ710に固定した構造であってもよいし、カメラボ
ディ710から外せる構造であってもよい。撮影レンズ
720は光軸722と、撮影レンズ光学系724と、絞
り726と、シャッター727と、撮影レンズ光学系7
24の一部のレンズ又は全部のレンズを移動させて被写
体からの光束により形成された像を合焦させるための合
焦機構(図示せず)と、シャッター727を作動させる
ためのシャッター作動機構(図示せず)と、絞り726
を作動させるための絞り作動機構(図示せず)とを備え
る。
ッター作動機構、絞り作動機構は、撮影レンズ枠体72
5に配置される。カメラボディ710は、更に、被写体
に赤外線を照射するための赤外線発光器728を備え
る。変形例として、赤外線発光器728を撮影レンズ7
20に設けてもよい。カメラボディ710は、更に、フ
ァインダー、シャッターボタン、スイッチ、ダイヤル、
ストロボ(いずれも図示せず)を備える。撮影レンズ光
学系724を通る被写体からの光束を受像するためのC
CD素子730が、カメラボディ710に設けられる。
被写体からの光束を透過させるように光路に配置するこ
とができる光学素子を含む光学素子ユニット740が、
撮影レンズ枠体725に配置された撮影レンズ光学系7
24とCCD素子730との間に配置される。
ニットの構造について説明する。図30および図33
は、光学素子ユニットが「作動状態」にあるときを示
す。図34は、光学素子ユニットが「非作動状態」にあ
るときを示す。図30〜図34を参照すると、光学素子
ユニット740は、光学素子即ち赤外線カットフィルタ
742を備える。赤外線カットフィルタ742は光学素
子枠744により支持される。光学素子枠744は、保
持枠744bと、フィルタ押え744cとを含む。枠案
内部材746が、光学素子枠744を、作動位置と非作
動位置との間で移動可能なように案内するために設けら
れる。回転部材748が、光学素子枠744を枠案内部
材746の案内部にそって移動させるために回転運動す
るように設けられる。第1の回転制限部を構成する回転
制限部材750aと、第2の回転制限部を構成する回転
制限部材750bとが、回転部材748が回転する角度
を制限するために設けられる。
を左右両方向に回転させるために設けられる。伝達歯車
754が、アクチュエータ752の作動により回転する
ように設けられる。回転部材748は、ピニオン748
aと、作動ピン748bとを有する。伝達歯車754
は、中心穴754aと、バランスウエイト754bと、
窓部754cと、ギア754dと、案内孔部754f、
754gとを有する。アクチュエータ752の伝達歯車
軸752aが、伝達歯車754の中心穴754aと嵌め
合うように構成される。アクチュエータ752のピニオ
ン軸752bが、回転部材748の中心穴754hと嵌
め合うように構成される。伝達歯車754のギア754
dは、回転部材748のピニオン748aと噛み合うよ
うに構成される。したがって、回転部材748は伝達歯
車754の回転により回転するように構成される。
に直線的に形成された長孔744aが光学素子枠744
に設けられる。作動ピン748bは長孔744aに嵌め
込まれる。光学素子枠744を案内するための案内溝部
746cが枠案内部材746に設けられる。光学素子枠
744の突出部744tが案内溝部746cに対して摺
動可能なように配置される。伝達歯車754の回転によ
り回転部材748が回転し、作動ピン748bが回転す
ることにより、長孔744aを縦方向に移動させる力が
光学素子枠744に加えられる。それによって、光学素
子枠744の突出部744tは、枠案内部材746の案
内溝部746cにより案内され、図33において縦方向
に直線的に移動できるように構成される。作動ピン74
8bの時計回り方向の回転(右回転)は回転制限部材7
50aにより制限され、作動ピン748bの反時計回り
方向の回転(左回転)は、回転制限部材750bにより
制限されるように構成される。
「上死点位置にある」とは、光学素子枠744は案内溝
部746cにより案内されて反時計回り方向に回転し
て、回転部材748の回転中心を通り光学素子枠744
の移動方向と平行な直線上で赤外線カットフィルタ74
2から最も遠い位置(すなわち、図34において、赤外
線カットフィルタ742から最も遠い最上方の位置P
u)に作動ピン748bがある状態をいう。本明細書に
おいて、作動ピン748bが「下死点位置にある」と
は、光学素子枠744は案内溝部746cにより案内さ
れて時計回り方向に回転して、回転部材748の回転中
心を通り光学素子枠744の移動方向と平行な直線上で
赤外線カットフィルタ742から最も近い位置(すなわ
ち、図33において、赤外線カットフィルタ742から
最も遠い最下方の位置Pd)に作動ピン748bがある
状態をいう。したがって、光学素子枠744の移動方向
を水平に配置した構造においては、「上死点位置」と
「下死点位置」は水平な直線上に位置し、「上死点位
置」が「下死点位置」より上方に配置されるのではな
い。また、光学素子枠744の作動位置が光学素子枠7
44の非作動位置よりも上方にあるときは、「下死点位
置」は、「上死点位置」よりも上方に配置される。一
方、光学素子枠744の作動位置が光学素子枠744の
非作動位置よりも下方にあるときは、「下死点位置」
は、「上死点位置」よりも下方に配置される。
作動位置にあるとき、作動ピン748bは、回転部材7
48が下死点位置から更に超過回転角度θ=1度〜18
度だけ余分に回転して、回転制限部材750aに当たっ
て停止するように構成されるのが好ましい。この構成で
は、光学素子枠744が作動位置にあるとき、回転部材
748の回転中心Ptと作動ピン748bの回転中心P
sとを結んだ直線は、光学素子枠744の移動する方向
(図33に矢印で示す)と、1度から18度の範囲の角
度をなすように構成される。また、図33に示すよう
に、光学素子枠744が作動位置にあるとき、作動ピン
748bは、回転部材748が下死点位置から更に超過
回転角度θ=3°〜7°だけ余分に回転して、回転制限
部材750aに当たって停止するように構成されるのが
一層好ましい。この構成では、光学素子枠744が作動
位置にあるとき、回転部材748の回転中心Ptと作動
ピン748bの回転中心Psとを結んだ直線は、光学素
子枠744の移動する方向(図33に矢印で示す)と、
3度から7度の範囲の角度をなすように構成される。こ
の構成により、光学素子枠744が作動位置にあると
き、カメラが衝撃を受けたとしても、光学素子枠744
が移動するおそれを少なくすることができる。
非作動位置にあるとき、作動ピン748bは、回転部材
748が上死点位置から更に超過回転角度θ=1度〜1
8度だけ余分に回転して、回転制限部材750bに当た
って停止するように構成されるのが好ましい。この構成
では、光学素子枠744が非作動位置にあるとき、回転
部材748の回転中心Ptと作動ピン748bの回転中
心Psとを結んだ直線は、光学素子枠744の移動する
方向(図34に矢印で示す)と、1度から18度の範囲
の角度をなすように構成される。すなわち、作動ピン7
48bは、回転部材748が上死点位置にある位置と、
回転部材748が下死点位置との間で180度回転し、
回転部材748が上死点位置にある位置から、更に超過
回転角度θ=1度〜18度回転し、回転部材748が下
死点位置にある位置から、更に超過回転角度θ=1度〜
18回転するように構成されるのが好ましい。したがっ
て、作動ピン748bは、182度から216度の範囲
で回転できるように構成されるのが好ましい。
44が作動位置にあるとき、作動ピン748bは、回転
部材748が上死点位置から更に超過回転角度θ=3度
〜7度だけ余分に回転して、回転制限部材750bに当
たって停止するように構成されるのが好ましい。この構
成では、光学素子枠744が非作動位置にあるとき、回
転部材748の回転中心Ptと作動ピン748bの回転
中心Psとを結んだ直線は、光学素子枠744の移動す
る方向(図34に矢印で示す)と、3度から7度の範囲
の角度をなすように構成される。この構成により、光学
素子枠744が非作動位置にあるときにおいて、カメラ
が衝撃を受けたとしても、光学素子枠744が移動する
おそれを少なくすることができる。
748が上死点位置にある位置と、回転部材748が下
死点位置との間で180度回転し、回転部材748が上
死点位置にある位置から、更に超過回転角度θ=3度〜
7度回転し、回転部材748が下死点位置にある位置か
ら、更に超過回転角度θ=3度〜7度回転するように構
成されるのが一層好ましい。したがって、作動ピン74
8bは186度から194度の範囲で回転できるように
構成されるのが一層好ましい。この構成により、光学素
子枠744が作動位置にあるときにおいても、光学素子
枠744が非作動位置にあるときにおいても、いずれの
場合でも、カメラが衝撃を受けたとしても、光学素子枠
744が移動するおそれを少なくすることができる。さ
らに、上記の伝達歯車754はバランスウエイト754
bを備えており、伝達歯車754の静バランスがつりあ
うように構成されているので、カメラが衝撃を受けたと
しても、光学素子枠744が移動するおそれを少なくす
ることができる。
光学素子ユニット740に設けられた誤作動防止機構の
特徴について説明する。なお、以下の実施例に関する説
明において、光学素子ユニットに関連する部品の慣性モ
ーメント(二次モーメント)の影響は無視している。 (1)カメラが、光学素子枠の移動方向と同じ方向の衝
撃を受けたとき 最初に、本発明に係るカメラが、光学素子枠744の移
動方向と同じ方向の衝撃を受けたときの挙動について説
明する。 (1・1)伝達歯車の静バランスをとらず、光学素子枠
の移動方向が、回転制限部材が回転部材に力を及ぼす方
向に対して垂直な場合 図35を参照すると、光学素子ユニット740を備えた
カメラにおいて、伝達歯車の静バランスをとらず、光学
素子ユニット740が非作動状態にあるときに、光学素
子枠744の移動する方向は、回転制限部材が回転部材
748に力を及ぼす方向に対して垂直であるように構成
されている場合について説明する。
において、光学素子ユニットの構成部品の代表的な数値
を以下のように設定する。 アクチュエータ752の出力端の保持力: F=40[g・mm] 回転部材748の重量: Wa=0.2[g] 回転部材748の腕の長さ(作動ピン748bの中心Psと回転部材748の 回転中心Ptとの間の距離): L1=6.5[mm] 回転部材748の作動ピン748bの直径: D=1.2[mm] 作動ピン748bの中心Psと回転部材748の重心Pkとの間の距離: L3=3[mm] 伝達歯車754の重量: Wb=0.3[g] 伝達歯車754の回転中心Pcと伝達歯車754の重心Phとの間の距離: L2=6[mm] 伝達歯車754の回転中心Pcと伝達歯車754の重心Phとを結ぶ線B1と カメラが衝撃を受ける方向に対して垂直な線B2のなす角:An=30[°] 伝達歯車軸の直径: d=1.2[mm] 光学素子枠744のストローク量: Lh=13[mm] 赤外線カットフィルタ742と、光学素子枠744(フィルタ押えを含む)の 合計重量: Wh=2[g] 伝達歯車軸と伝達歯車754の静摩擦係数: μ=0.1
カメラが、光学素子枠744の移動する方向に衝撃力X
を受けた場合、回転部材748が誤作動する限界の衝撃
力Xは重力加速度GのXf倍であると仮定する。以下の
計算においては、回転部材748が誤作動する方向のト
ルクをプラスとする。衝撃力Xfにより伝達歯車754
に加えられるトルクThは以下の式により求められる。 Th=cosAn*Wb*Xf*L2−sinAn*Wb*Xf*μ*(d/2)= 1.55Xf …(式1) 衝撃力Xfにより回転部材748に加えられるトルクT
kは以下の式により求められる。 Tk=−(Wh+Wa)*Xf*μ*(D/2)−Wh*Xf*μ*L1=− 1.432Xf …(式2)
+Tk)が、アクチュエータ752の出力端の保持力:
Fより大きいときである。回転部材748が誤作動する
ときのカメラが受ける衝撃力は、(式1)および(式
2)を用いて、下記の(式2B)により求められる。 Th+Tk=F …(式2B) すなわち、 1.55Xf−1.432Xf=F=40[g・mm] 上の式を計算すると、 Xf=339[無次元] 回転部材748が上死点位置にあるときに、カメラが衝
撃力:Xf=339G(G:重力加速度)を受けると、
回転部材748が誤作動するであろうことが予想でき
る。
光学素子枠の移動方向が、回転制限部材が回転部材に力
を及ぼす方向に対して垂直な場合 図36を参照すると、光学素子ユニット740を備えた
カメラにおいて、伝達歯車754の静バランスをとり、
光学素子ユニット740が非作動状態にあるときに、光
学素子枠744の移動する方向は、回転制限部材が回転
部材748に力を及ぼす方向に対して垂直であるように
構成されている場合について説明する。伝達歯車754
Bに、バランスウエイト754bを設け、かつ窓部75
4cを設けて、伝達歯車754の静バランスをとる。こ
の結果、伝達歯車754Bの回転中心Pcbと伝達歯車
754Bの重心Phbは一致する。すなわち、L2=0
[mm]となる。
を伝達歯車754Bに設けた結果、伝達歯車754Bの
重量はWb=0.3[g]であるとする。これらの数値
を用いて(式1)、(式2)、(式2B)を計算する
と、 Xfb=−28[無次元] となる。この構成では、回転部材748が上死点位置に
あるときに、カメラが衝撃力を受けても、回転部材74
8が誤作動するおそれはないことが予想できる。この構
成では、回転部材748が上死点位置にあるときに、カ
メラが衝撃力を受けた場合、回転部材748の作動ピン
748bのボスが折れるまで、回転部材748が誤作動
するおそれはない。
する。 回転部材748の作動ピン748bのボス直径:1.3
[mm] 回転部材748の作動ピン748bの荷重位置:根元よ
り2[mm] 回転部材748の作動ピン748bの材質:PC−G3
0 回転部材748の作動ピン748bの耐力:16000
[kg/mm2] 回転部材748が上死点位置にあるときに、回転部材7
48が誤作動する衝撃力の大きさXfbは、 Xfc=π*33 *16000/(32*2)=17
26[無次元] となる。回転部材748が上死点位置にあるときに、カ
メラが衝撃力:Xfc=1726G(G:重力加速度)
を受けると、回転部材748の作動ピン748bのボス
が折れることが予想できる。このXfc=1726Gの
値は、前述したXf=339Gの約5倍の大きさであ
る。
光学素子枠の移動方向が、回転制限部材が回転部材に力
を及ぼす方向に対して垂直でない場合 しかしながら、図36に示すように、光学素子ユニット
740を備えたカメラにおいて、伝達歯車754の静バ
ランスをとったとしても、光学素子ユニットに関連する
部品の寸法誤差により、光学素子ユニット740が非作
動状態にあるときに、回転部材748が上死点位置まで
回転しないことがある。このとき、カメラが衝撃力を受
けると、回転部材748が誤作動することが予想され
る。
1度の位置までしか回転しなかったとき、衝撃力Xfd
により伝達歯車754Bに加えられるトルクThdは以
下の式により求められる。 Thd=−Wb*Xfd*μ*(d/2)=−0.018Xfd…(式3) また、衝撃力Xfにより回転部材748に加えられるト
ルクTkdは以下の式により求められる。 Tkd=sin1°*Wh*Xf*L1+sin1°*Wa*Xf*L3−c os1°*(Wh+Wa)*Xfd*μ*(D/2)=0.227Xfd+0. 010Xfd−0.132Xfd=0.105Xf …(式4)
d+Tkd)が、アクチュエータ752の出力端の保持
力:Fより大きいときである。回転部材748が誤作動
するときのカメラが受ける衝撃力は、(式3)および
(式4)を用いて、下記の(式4B)により求められ
る。 Thd+Tkd=F …(式4B) すなわち、 −0.018Xfd+0.105Xf=F=40[g・
mm] 上の式を計算すると、 Xf=460[無次元] 回転部材748が上死点位置にあるときに、カメラが衝
撃力:Xfd=460G(G:重力加速度)を受ける
と、回転部材748が誤作動するであろうことが予想で
きる。このXfd=460Gという値は、上述したXf
c=1726Gの約1/4である。
光学素子ユニットに関連する部品の寸法誤差の累積を予
め見込んでおき、回転部材748が上死点位置まで回転
するように構成するのが望ましい。図37に示すよう
に、光学素子ユニット740において、回転部材748
が上死点位置から超過回転角度θだけ余分に回転して停
止するように構成するのがよい。このように光学素子ユ
ニット740を構成することにより、カメラが衝撃を受
けたときに生じる誤動作のおそれを、確実に防ぐことが
できる。しかしながら、上記の超過回転角度θをあまり
に大きく設定しすぎると、光学素子枠744が移動する
スライドストロークが減少する弊害を生じる。このよう
な状態における光学素子枠744のスライドストローク
の減少量は、(L1−L1*cosθ)である。光学素
子枠744の全スライドストロークに対するスライドス
トロークの減少量の比率(スライドストローク減少比
率)は、(2*(L1−L1*cosθ))/Lであ
る。したがって、超過回転角度θを14°と設定する
と、スライドストローク減少比率は3%となる。また、
超過回転角度θを18°と設定すると、スライドストロ
ーク減少比率は5%となる。
比率を5%以下に設定するためには、超過回転角度θは
1°から18°に設定するのが望ましい。超過回転角度
θを大きく設定すればするほど、光学素子枠744に形
成する長孔744aが一層長くなり、光学素子枠744
がアクチュエータ752と干渉するおそれが大きくな
る。一方、超過回転角度θを小さく設定すればするほ
ど、光学素子ユニットに関連する部品の寸法誤差の累積
により、回転部材748が上死点位置まで回転しないお
それが大きくなる。超過回転角度θは1°から18°に
設定するのが好ましい。超過回転角度θは3°から7°
に設定するのが一層好ましい。
垂直な方向の衝撃を受けたとき 次に、図35および図37を参照すると、光学素子ユニ
ットが非作動状態にあるときに、カメラが、光学素子枠
の移動方向と垂直な方向に衝撃力X1(図37参照)を
受けたときの挙動について説明する。計算を簡略化させ
るために、回転部材748と光学素子枠744の連結部
の手前までのトルクのつりあいについてのみ検討する。
合、回転部材748が上死点位置を超過回転角度θ=5
°だけ超えた位置にあるときに、衝撃力X1により伝達
歯車754に加えられるトルクTh1は以下の式により
求められる。 Th1=sinAn*Wb*X1*L2−cosAn*Wb*X1*μ*(d/2) =0.884X1 …(式5) 衝撃力X1により回転部材748に加えられるトルクT
k1は以下の式により求められる。 Tk1=cosθ*Wa*X1*L3−sinθ*Wa*X1*μ*(D/2)=0 .597X1 …(式6)
1+Tk1)が、アクチュエータ752の出力端の保持
力:Fより大きいときである。回転部材748が誤作動
するときのカメラが受ける衝撃力は、(式5)および
(式6)を用いて、下記の(式6B)により求められ
る。 Th1+Tk1=F …(式6B) すなわち、 0.884X1+0.597X1=F=40[g・m
m] 上の式を計算すると、 X1=27[無次元] 回転部材748が上死点位置を超過回転角度θ=5°だ
け超えた位置にあるときに、カメラが衝撃力:X1=2
7G(G:重力加速度)を受けると、回転部材748が
誤作動するであろうことが予想できる。
48が上死点位置を超過回転角度θ=5°だけ超えた位
置にあるときは、(式5)においてL2=0である。上
記(式6B)において、 0.016X1+0.597X1=F=40[g・m
m] 上の式を計算すると、 X1=65[無次元] 回転部材748が上死点位置を超過回転角度θ=5°だ
け超えた位置にあるときに、伝達歯車の静バランスをと
ると、カメラが衝撃力:X1=65G(G:重力加速
度)を受けると、回転部材748が誤作動するであろう
ことが予想できる。伝達歯車の静バランスをとることに
より、回転部材748が誤作動するであろう衝撃力を約
2.4倍にすることができることがわかる。すなわち、
伝達歯車の静バランスをとることにより、カメラの耐衝
撃性を約2.4倍だけ向上させることができることがわ
かる。
対して45度の方向から衝撃を受けたとき さらに、図35および図37を参照すると、光学素子ユ
ニット740が非作動状態にあるときに、カメラが、光
学素子枠744の移動方向に対して45度の方向から衝
撃力X2(図37参照)を受けたときの挙動について説
明する。計算を簡略化させるために、回転部材748と
光学素子枠744の連結部の手前までのトルクのつりあ
いについてのみ検討する。
合、回転部材748が上死点位置を超過回転角度θ=5
°だけ超えた位置にあるときに、衝撃力X2により伝達
歯車754に加えられるトルクTh2は以下の式により
求められる。 Th2=sin(45+An)*Wb*X2*L2−cos(45+An)*Wb* X2*μ*(d/2)=1.734X2 …(式7) また、衝撃力X2により回転部材748に加えられるト
ルクTk2は以下の式により求められる。 Tk2=cos(45−θ)*Wa*X2*L3−sin(45−θ)*Wa*X2 *μ*(D/2)=0.417X2 …(式8)
2+Tk2)が、アクチュエータ752の出力端の保持
力:Fより大きいときである。回転部材748が誤作動
するときのカメラが受ける衝撃力は、(式7)および
(式8)を用いて、下記の(式8B)により求められ
る。 Th2+Tk2=F …(式8B) すなわち、 −0.005X2+0.417X2=F=40[g・m
m] 上の式を計算すると、 X2=19[無次元] 回転部材748が上死点位置を超過回転角度θ=5°だ
け超えた位置にあるときに、カメラが衝撃力:X2=1
9G(G:重力加速度)を受けると、回転部材748が
誤作動するであろうことが予想できる。
48が上死点位置を超過回転角度θ=5°だけ超えた位
置にあるときは、(式7)においてL2=0である。し
たがって、上記(式8B)において、 −0.005X1+0.417X1=F=40[g・m
m] 上の式を計算すると、 X1=97[無次元] 回転部材748が上死点位置を超過回転角度θ=5°だ
け超えた位置にあるときに、伝達歯車の静バランスをと
ると、カメラが衝撃力:X2=97G(G:重力加速
度)を受けると、回転部材748が誤作動するであろう
ことが予想できる。したがって、伝達歯車の静バランス
をとることにより、回転部材748が誤作動するであろ
う衝撃力を約5.1倍にすることができることがわか
る。すなわち、伝達歯車の静バランスをとることによ
り、カメラの耐衝撃性を約5.1倍だけ向上させること
ができることがわかる。
防止 以上説明したように、本発明のカメラにおいて、光学素
子ユニットの伝達歯車の静バランスをとることにより、
カメラがいかなる方向から衝撃をうけたときでも、光学
素子ユニットの伝達歯車の静バランスをとらない構造よ
り、カメラの耐衝撃性を向上させることができることが
わかる。上記の説明は、回転部材748が上死点位置に
あるときについて述べたけれども、本発明のカメラは、
回転部材748が下死点位置にあるときについても、回
転部材748が上死点位置にあるときについてと同様な
構造を有している。したがって、本発明のカメラにおい
て、光学素子ユニットの回転部材が、作動状態におい
て、下死点位置を超えた位置にあるように構成したとき
に、光学素子ユニットに関連する部品の寸法誤差の累積
が生じたとしても、光学素子ユニットの回転部材が、作
動状態において、下死点位置にあるように構成したカメ
ラより、カメラの耐衝撃性を向上させることができる。
例においては、光学素子枠が非作動位置から作動位置に
回転するとき、回転部材は第1の死点位置(すなわち、
下死点位置)を1度から18度超えた位置まで第1の回
転方向(すなわち、時計周り方向)に回転するように構
成され、光学素子枠が作動位置から非作動位置に回転す
るとき、回転部材は第2の死点位置(すなわち、上死点
位置)を1度から18度超えた位置まで第2の回転方向
(すなわち、反時計周り方向)に回転するように構成さ
れている。また、本発明のカメラの一層好ましい実施例
においては、光学素子枠が非作動位置から作動位置に回
転するとき、回転部材は第1の死点位置(すなわち、下
死点位置)を3度から7度超えた位置まで第1の回転方
向(すなわち、時計周り方向)に回転するように構成さ
れ、光学素子枠が作動位置から非作動位置に回転すると
き、回転部材は第2の死点位置(すなわち、上死点位
置)を3度から7度超えた位置まで第2の回転方向(す
なわち、反時計周り方向)に回転するように構成されて
いる。
ットに関連する部品の寸法誤差の累積が生じたとして
も、回転部材が非作動状態において上死点位置にあり、
回転部材が作動状態において下死点位置にあるように構
成したカメラと比較すると、カメラの耐衝撃性を向上さ
せることができることがわかる。本発明のカメラにおい
ては、前記第1の死点位置と前記第2の死点位置は、回
転部材の回転中心に対して180度回転した位置にあ
る。本発明のカメラにおいては、前記第1の回転方向
は、前記第2の回転方向に対して逆方向である。
り、及び/又は、回転部材が、非作動状態において、上
死点位置を超えた位置にあるように構成することは、本
発明の第1の実施形態における光学素子ユニットに適用
することができるだけでなく、本発明の他の実施形態に
おける光学素子ユニットのいずれについても適用するこ
とができる。
の静バランスをとり、及び/又は、回転部材が、非作動
状態において、上死点位置を超えた位置にあるように構
成することにより、カメラの耐衝撃性を向上させること
ができる。本発明の撮影レンズの光学素子ユニットにお
いて、伝達歯車の静バランスをとり、及び/又は、回転
部材が、非作動状態において、上死点位置を超えた位置
にあるように構成することにより、撮影レンズの耐衝撃
性を向上させることができる。本発明のレフレックス撮
影レンズの光学素子ユニットにおいて、伝達歯車の静バ
ランスをとり、及び/又は、回転部材が、非作動状態に
おいて、上死点位置を超えた位置にあるように構成する
ことにより、レフレックス撮影レンズの耐衝撃性を向上
させることができる。本発明の光学素子ユニットにおい
て、伝達歯車の静バランスをとり、及び/又は、回転部
材が、非作動状態において、上死点位置を超えた位置に
あるように構成することにより、光学素子ユニットの耐
衝撃性を向上させることができる。
ある。
る。
る。
ユニットが作動状態にあるときの概略構成を示す背面図
である(図4は、後板を外した状態を示し、光学素子、
光学素子枠、案内ポールを実線で示している)。
ユニットが作動状態にあるときの概略構成を示す断面図
である。
クチュエータが作動状態にあるときの概略構成を示す正
面図である。
クチュエータが作動状態にあるときの概略構成を示す横
断面図である。
クチュエータの概略構成を示す縦断面図である。
ユニットが非作動状態にあるときの概略構成を示す背面
図である(図9は、後板を外した状態を示し、光学素
子、光学素子枠、案内ポールを実線で示している)。
子ユニットが非作動状態にあるときの概略構成を示す断
面図である。
アクチュエータが非作動状態にあるときの概略構成を示
す正面図である。
アクチュエータが非作動状態にあるときの概略構成を示
す横断面図である。
ターに連動する回路の概略構成を示すブロック図であ
る。
アクチュエータを作動させるための回路の概略構成を示
すブロック図である。
いて、光学素子ユニットが作動状態にあるときの概略構
成を示す背面図である(図15は、後板を外した状態を
示し、光学素子、光学素子枠、案内ポールを実線で示し
ている)。
いて、光学素子ユニットが作動状態にあるときの概略構
成を示す背面図である(図16は、後板を外した状態を
示し、光学素子、光学素子枠、案内ポールを実線で示し
ている)。
である。
光学素子ユニットを備えた構成を示す断面図である。
光学素子ユニットを備えた構成を示す断面図である。
光学素子ユニットの概略構成を示す拡大部分断面図であ
る。
ターに連動する回路の概略構成を示すブロック図であ
る。
図である。
図である(図23は、後板を外した状態を示し、光学素
子、光学素子枠、案内ポールを実線で示している)。
図である。
ンズに設けられる回路の概略構成を示すブロック図であ
る。
る。
が非作動状態にあるときの概略構成を示す正面図であ
る。
が作動状態にあるときの概略構成を示す断面図である。
が作動状態にあるときの概略構成を示す正面図である。
である。
である。
である。
子ユニットが作動状態にあるときの概略構成を示す要部
正面図である。
子ユニットが非作動状態にあるときの概略構成を示す要
部正面図である。
て、伝達歯車の静バランスをとらず、光学素子ユニット
が非作動状態にあるときに、光学素子枠の移動する方向
は、回転制限部材が回転部材に力を及ぼす方向に対して
垂直であるように構成されている場合、光学素子ユニッ
トが非作動状態にあるとき、カメラが衝撃を受けたとき
の状態を説明するための要部正面図である。
て、伝達歯車の静バランスをとり、光学素子ユニットが
非作動状態にあるときに、光学素子枠の移動する方向
は、回転制限部材が回転部材に力を及ぼす方向に対して
垂直であるように構成されている場合、光学素子ユニッ
トが非作動状態にあるとき、カメラが衝撃を受けたとき
の状態を説明するための要部正面図である。
トを備えたカメラにおいて、伝達歯車の静バランスをと
り、光学素子ユニットが非作動状態にあるときに、光学
素子枠の移動する方向は、回転制限部材が回転部材に力
を及ぼす方向に対して垂直でないように構成されている
場合、光学素子ユニットが非作動状態にあるとき、カメ
ラが衝撃を受けたときの状態を説明するための要部正面
図である。
子ユニットを上から見たときの光学素子枠の案内構造を
示す水平断面図である。
Claims (13)
- 【請求項1】 光学素子ユニットにおいて、 前記光学素子を支持する光学素子枠と、 該光学素子枠を、「作動状態」に対応する作動位置と
「非作動状態」に対応する非作動位置との間で移動可能
なように案内する枠案内部材と、 前記光学素子枠を前記枠案内部材にそって移動させるよ
うに回転運動可能な回転部材と、 前記光学素子枠が前記作動位置にあるときに、前記回転
部材が回転する角度を制限するための第1の回転制限部
と、 前記光学素子枠が前記非作動位置にあるときに、前記回
転部材が回転する角度を制限するための第2の回転制限
部と、 前記回転部材を左右両方向に回転させるためのアクチュ
エータと、を有しており、 前記光学素子枠が前記作動位置にあるとき、前記第1の
回転制限部が前記回転部材に力を及ぼす方向は、前記光
学素子枠の移動方向に対して垂直であるように構成さ
れ、 前記光学素子枠が前記非作動位置にあるとき、前記第2
の回転制限部が前記回転部材に力を及ぼす方向は、前記
光学素子枠の移動方向に対して垂直であるように構成さ
れる、ことを特徴とする光学素子ユニット。 - 【請求項2】 光学素子ユニットにおいて、 前記光学素子を支持する光学素子枠と、 該光学素子枠を、「作動状態」に対応する作動位置と、
「非作動状態」に対応する非作動位置との間で移動可能
なように案内する枠案内部材と、 前記光学素子枠を前記枠案内部材にそって移動させるよ
うに回転運動可能な回転部材と、 前記光学素子枠が前記作動位置にあるときに、前記回転
部材が回転する角度を制限するための第1の回転制限部
と、 前記光学素子枠が前記非作動位置にあるときに、前記回
転部材が回転する角度を制限するための第2の回転制限
部と、 前記回転部材を回転させるための伝達歯車と、 前記伝達歯車を左右両方向に回転させるためのアクチュ
エータと、を有しており、 前記光学素子枠が前記非作動位置から前記作動位置に回
転する場合、前記回転部材は第1の死点位置を1度から
18度超えた位置まで第1の回転方向に回転して、前記
第1の回転制限部により回転角度を制限するように構成
され、 前記光学素子枠が前記非作動位置から前記作動位置に回
転する場合、前記回転部材は第2の死点位置を1度から
18度超えた位置まで第2の回転方向に回転して、前記
第2の回転制限部により回転角度を制限するように構成
され、 前記第1の死点位置と前記第2の死点位置は、前記回転
部材の回転中心に対して180度回転した位置にあり、 前記第1の回転方向は、前記第2の回転方向に対して逆
方向である、ことを特徴とする光学素子ユニット。 - 【請求項3】 前記伝達歯車は、静バランスがとれるよ
うに形成されていることを特徴とする、請求項2に記載
の光学素子ユニット。 - 【請求項4】 請求項1から請求項3のいずれか1項に
記載の光学素子ユニットにおいて、 前記アクチュエータは、2つのヨークと、該2つのヨー
クのそれぞれに面し異なる磁性を有する2つの磁極を備
え、かつ、前記2つのヨークの間に回転可能なように配
置されたロータと、前記ヨークを異なる磁性に磁化させ
るためのコイルと、前記ロータが回転する角度を制限す
るためのロータ回転制限部材とを含むように構成される
ことを特徴とする光学素子ユニット。 - 【請求項5】 被写体からの光束を結像させるための撮
影レンズと、 前記撮影レンズを通る被写体からの光束を記録するため
のカメラボディとを備え、 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の光学素子
ユニットが、前記被写体からの光束を透過させるように
光路に配置可能なように構成される、ことを特徴とする
カメラ。 - 【請求項6】 前記カメラは、被写体に赤外線を照射す
るための赤外線発光器を備え、前記光学素子は赤外線カ
ットフィルタを含むことを特徴とする、請求項5に記載
のカメラ。 - 【請求項7】 前記光学素子ユニットは被写体からの光
束を透過させるように光路に配置することができる複数
のフィルタを含み、前記複数のフィルタは、被写体から
の光束を透過させるように選択的に光路に配置されるよ
うに構成されることを特徴とする、請求項5に記載のカ
メラ。 - 【請求項8】 前記光学素子ユニットは被写体からの光
束の一部を通すように光路に配置することができる複数
の絞り部材を含み、前記複数の絞り部材は、それぞれ被
写体からの光束をさえぎる程度が異なるように構成さ
れ、前記複数の絞り部材は、選択的に光路に配置される
ように構成されることを特徴とする、請求項5に記載の
カメラ。 - 【請求項9】 前記光学素子ユニットは被写体からの光
束を透過さないように光路に配置することができる遮光
部材を含むことを特徴とする、請求項5に記載のカメ
ラ。 - 【請求項10】 撮影レンズにおいて、 被写体からの光束を結像させるためのレンズ系を備え、 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の光学素子
ユニットが、前記被写体からの光束を透過させるように
光路に配置可能なように構成される、ことを特徴とする
撮影レンズ。 - 【請求項11】 前記光学素子ユニットは被写体からの
光束を透過させるように光路に配置することができる複
数のフィルタを含み、前記複数のフィルタは、被写体か
らの光束を透過させるように選択的に光路に配置可能な
ように構成されることを特徴とする、請求項10に記載
の撮影レンズ。 - 【請求項12】 前記光学素子ユニットは被写体からの
光束の一部を通すように光路に配置することができる複
数の絞り部材を含み、前記複数の絞り部材は、それぞれ
被写体からの光束をさえぎる程度が異なるように構成さ
れ、前記複数の絞り部材は、選択的に光路に配置される
ように構成されることを特徴とする、請求項10に記載
の撮影レンズ。 - 【請求項13】 反射式撮影レンズであって、 被写体からの光束を結像させるための反射式レンズ系を
備え、 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の光学素子
ユニットが、前記反射式レンズ系を通過した被写体から
の光束を透過させるように光路に配置可能なように構成
され、 前記光学素子ユニットは、NDフィルタを含む光学素子
と、前記光学素子を支持する光学素子枠とを有してい
る、ことを特徴とする反射式撮影レンズ。
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