JP2004252367A - Light quantity adjusting device and camera - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light quantity adjusting device which has a proper arrangement of light blocking blades and a small difference in light blocking quantity between the light blocking blades, enables proper exposure, and can be made small. <P>SOLUTION: In a lens barrel 10 which has the light quantity adjusting device, a one-group frame 19 and a two-group frame 20 are provided as a photography optical system which moves forward and backward relatively in the optical axis O in collapse driving and zoom driving, and a shutter unit 21 is arranged on the back side of the two-group frame 20 integrally with the two-group frame 20. The shutter unit 21 has shutter blades 49 and 50 and an ND filter 51 inside and they are arranged not at the optical stop position of the photography optical system. At the arrangement positions of the shutter blades 49 and 50, ambient light is biased, and shading is easy to occur in high-luminance photography and high-speed-shutter photography, specially, wide-angle photography. For prevention against the shading, sensitivity adjustment is made possible and further switching to a lower shutter speed is enabled. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学系の光路中に配置される光量調節装置および光量調節装置を内蔵するカメラに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、一般的なシャッタ装置などの光量調節装置においては、複数枚の遮光羽根を開閉駆動することにより光量調節が行われている。例えば、特許文献1には、2枚の遮光羽根をそれぞれ相反する方向に回動駆動することにより開閉を行うシャッタ装置が開示されている。また、特許文献2に記載されたシャッタ装置は、複数枚の遮光羽根を駆動することにより開閉するシャッタ装置が開示されている。
【0003】
他にNDフィルタを光路内に挿脱する方法により光量調節するものも提案されている。例えば、特許文献3には、被写体輝度が所定値以上である場合に上記NDフィルタを開口部に挿入する減光装置(光量調節装置)を内蔵するデジタルカメラが開示されている。
【0004】
【特許文献1】
特許文献1は、特開2002−287207号公報である。
【0005】
【特許文献2】
特許文献2は、特開2000−89295号公報である。
【0006】
【特許文献3】
特許文献3は、特開2000−152072号公報である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のシャッタ装置においては、上記遮光羽根は、中心光束,周辺光束ともに光軸Oに対して偏らずに分布するような、所謂、光学系の絞り位置に配置することが多い。しかしながら、シャッタ装置(光量調節装置)を上記絞り位置に配置するためには、該絞り位置に当然ながらシャッタ装置を配置するスペースが必要である。したがって、光学系やレンズ鏡筒内の各種機構の配置や移動位置や形状等に種々の制限を課することとなり、よりコンパクトな装置を提供することが困難であった。
【0008】
しかし、上記遮光羽根を光学的な絞り位置と異なる位置に単に移させただけては、周辺光束が光軸Oに対して偏ることから遮光羽根の開閉途中において、周辺光束と中心光束との遮光状態が異なって、周辺部と中心部との光量差によるシェーディングが発生してしまう。さらに、遮光羽根の挙動によっては、周辺部においても各象限の光量差によるシェーディングが発生してしまう可能性がある。このような傾向は、特に短焦点側(ワイド側)や高速シャッタスピードを用いる場合に顕著となる。
【0009】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、遮光羽根の配置を適切化し、しかも、遮光羽根による遮光光量差の発生が少なく、より適切な露出が実行でき、かつ、装置の小型化も図ることできる光量調節装置、または、カメラを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に記載の光量調節装置は、光学系の光路中に配置される光量調節装置において、上記光学系の光学絞り位置に対して上記光学系の一部を構成する光学素子を挟んで反対側に配置される一対の遮光羽根と、上記一対の遮光羽根を互いに相反する方向に回転駆動することにより開口を開閉駆動する駆動手段とを具備しており、上記駆動手段により上記遮光羽根が開閉駆動される。
【0011】
本発明の請求項2に記載の光量調節装置は、請求項1に記載の光量調節装置において、上記遮光羽根のそれぞれは、その開閉駆動に際して、上記光学系の周辺光束を略均等に遮光する。
【0012】
本発明の請求項3に記載の光量調節装置は、光学絞り位置よりも突出する光学面を有するレンズと、上記レンズの上記光学面とは反対側に配置される遮光羽根と、上記遮光羽根を駆動する駆動源とを具備しており、上記駆動源は、上記レンズの側方に配される。
【0013】
本発明の請求項4に記載の光量調節装置は、請求項3に記載の光量調節装置において、上記駆動源は、光軸方向で上記光学絞り位置と遮光羽根との間の空間内に配される。
【0014】
本発明の請求項5に記載のカメラは、光学系の光学絞り位置に対し、上記光学系の一部を構成する光学素子を挟んで反対側に配置されると共に、上記光学系の露出開口を開放する位置と遮蔽する位置とに移動可能な遮光羽根を有するシャッタ装置と、上記光学系の光路中に配され、上記露出開口を開放する位置と覆う位置とに移動可能であって、所定の透過率を有するフィルタと、上記光学系の変倍状態とシャッタスピードに応じて上記フィルタを上記覆う位置に移動するか否かを決定する制御手段とを具備し、上記フィルタが上記開放する位置にある状態で、上記シャッタスピードが所定値以上の高速となる場合には、上記フィルタを上記覆う位置として、より低速のシャッタースピードにより撮影する。
【0015】
本発明の請求項6に記載のカメラは、射出面が凹面に形成された第1のレンズ群と、上記第1のレンズ群からの射出光が入射される凸面を有する第2のレンズ群と、を有し、上記第1のレンズ群と第2のレンズ群との間に光学的な絞り位置が位置する変倍可能な光学系と、上記第2のレンズ群の後方に配され、露出開口を開放する位置と遮蔽する位置とに移動可能な遮光羽根を有するシャッタ装置と、上記第2のレンズ群の後方に配され、上記露出開口を開放する位置と覆う位置とに移動可能であって、所定の透過率を有するフィルタを有するフィルタ装置と、上記光学系の変倍状態とシャッタスピードに応じて上記フィルタを上記覆う位置に移動するか否かを決定する制御手段とを具備し、上記フィルタが上記開放する位置にある状態で、上記シャッタスピードが所定値以上の高速となる場合には、上記フィルタを上記覆う位置に移動し、より低速のシャッタースピードを用いて撮影する。
【0016】
本発明の請求項7に記載のカメラは、請求項5または6に記載のカメラにおいて、上記制御手段は、上記フィルタが上記開放する位置にある状態で、撮影時のシャッタスピードが所定値以上となる場合に上記フィルタを上記覆う位置に移動制御し、上記シャッタスピードの所定値には、上記光学系の焦点距離によって異なる値を採用するように制御する。
【0017】
本発明の請求項8に記載のカメラは、請求項7に記載のカメラにおいて、上記光学系が短焦点側である際の上記シャッタスピードの所定値は、上記光学系が長焦点側である際の上記シャッタスピードの所定値よりも高速である。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図を用いて説明する。
図1,2は、本発明の一実施形態である光量調節装置を有するレンズ鏡筒が組み込まれたカメラの外観を示す斜視図であり、図1は、バリア閉状態、図2は、バリア開状態を示している。図3は、上記カメラに内蔵されるレンズ鏡筒の繰り出し状態での外観を示す図である。
【0019】
なお、以下の説明において、撮影レンズ光軸Oに沿う前後(被写体側と結像側)方向をZ方向とし、Z方向に垂直な水平方向をX方向とし、Z方向に垂直な上下方向をY方向とする。また、回転方向は、前方被写体側からみた回転方向で示す。
【0020】
上記カメラ1は、撮像素子で取り込まれた被写体の画像信号をデジタル信号に変換してメモリカード等に記録することが可能なデジタルカメラである。このカメラ1の外装体は、図1,2に示すように前カバー2と、中カバー3と、後カバー4からなり、前カバー2には、その前面部に撮影レンズ鏡筒10,ファインダ窓6等の前面を開閉するスライド操作可能なレンズバリア5が配置されている。
【0021】
上記前カバー2と、中カバー3と、後カバー4は、外観面を形成する外装部材となる金属薄板により形成され、それぞれその内側には、補強および組み付けのための合成樹脂からなる各内枠部材が接着固定されている。
【0022】
上記前カバー2には、その前面部に沈胴可能なズームレンズ鏡筒である撮影レンズ鏡筒(以下レンズ鏡筒と記載)10と、ファインダ窓6と、ストロボ発光窓7等が配置されている。上記レンズ鏡筒10,ファインダ窓6,ストロボ発光窓7等の前面部分は、スライド可能なレンズバリア5により開閉される。レンズバリアが右側閉鎖位置にあるときにレンズ鏡筒は、沈胴位置に繰り込まれており、前面部分が閉鎖されて撮影不可能な状態となる(図1)。左方開放位置にあるときレンズ鏡筒前面部分が開放され、レンズ鏡筒は、撮影可能な位置に繰り出された状態となる(図2)。
【0023】
さらに、上記中カバー3の上面部には、レリーズスイッチ操作釦8が配置され、上記後カバー4の背面上部には、ファインダ接眼窓9が配置されている。
【0024】
上記レンズ鏡筒10は、レンズ鏡枠を有する沈胴可能なズームレンズ鏡筒であって、図3に示すようにカメラ1の内部に固定支持される固定枠11とその固定枠11に回転,進退自在に支持され、撮影状態で固定枠11より外方に繰り出されるカム枠15およびズーム枠16を有している。上記カム枠15,ズーム枠16内には、ズーム撮影光学系を構成する1群レンズ47、および、2群レンズ48(図5)が組み込まれている。なお、上記固定枠11の前端側は、前カバー2に装着された鏡筒保持枠71により支持されている。また、上記固定枠11からシャッタ駆動制御,フォーカス駆動制御用のフレキシブルプリント基板(以下、FPCと記載する)109が導出しており、さらに、固定枠11に装着されるズーム駆動ユニット13からは、ズーム駆動制御用FPC108が導出している。それらのFPCは、図示しないカメラ内部の制御部に接続される。以下、上記レンズ鏡筒10の構造の詳細について説明する。
【0025】
図4は、上記レンズ鏡筒の固定枠側の構成部材を被写体側からみた分解斜視図であり、図5は、上記レンズ鏡筒のカム枠側の構成部材を被写体側からみた分解斜視図である。図6は、上記レンズ鏡筒における2群枠とシャッタユニットとを被写体側からみた拡大分解斜視図である。図7は、上記レンズ鏡筒における合焦駆動ユニットと、一体化された2群枠およびシャッタユニットとを結像側から見た分解斜視図である。図8〜10は、上記レンズ鏡筒の各状態での縦断面の上半部を示す図であって、図8が沈胴状態、図9がワイド状態、図10がテレ状態をそれぞれ示している。
【0026】
図4,5等に示すように、レンズ鏡筒10の主要構成としては、主にカメラ本体に固定支持される固定枠11と、固定枠11の外周部に取り付けられ、ズームモータ24を有するズーム駆動ユニット13と、固定枠11の後方側に固定される撮像素子であるCCDを内蔵するCCDユニット12と、後述するズーム枠16,2群枠20を直進ガイドするためのフロートキー14と、固定枠11に嵌入し、沈胴位置と撮影位置間を回動しながら進退し、かつ、上記撮影位置でワイド回動位置からテレ回動位置間を回動するカム枠15と、カム枠15に進退自在に嵌入し、フロートキー14により直進ガイドされ、沈胴位置と撮影位置間を進退移動するズーム枠16と、ズーム枠16内に固着される第1の枠である合焦駆動枠18および第3の枠である1群枠19とからなる合焦駆動枠ユニット17と、カム枠15内に進退自在に支持され、第2の枠である2群枠20と、2群枠20に固定支持され、開閉可能なシャッタ羽根49,50およびNDフィルタ51を有する光量調節装置(シャッタ装置)としてのシャッタユニット21と、撮影光学系を構成し、上記1群枠19に保持される合焦レンズである1群レンズ47および上記2群枠20に保持される2群レンズ48と、ズーム枠16の先端部と1群枠19の先端部の間に配置される遮光ゴム72と、カム枠15の先端部とズーム枠16の金属筒32(後述)外周の間に配置される遮光ゴム73と、固定枠11の先端部とカム枠15の金属筒31(後述)外周の間に配置される遮光ゴム74と、シャッタユニット21の背面部に配される可撓性シート部材からなる遮光部材である遮光シート55とを有してなる。
【0027】
上記固定枠11は、開口部11aを有する円環状部材であって、その外周部にギヤ室11dが設けられ、ギヤ室11dには、カム枠15を回転駆動するためのロングギヤ26がその軸心をZ方向に沿わせた状態で回転可能に軸支されている。また、固定枠11には、その内周部に雌ヘリコイドねじ11bと、上記雌ヘリコイドねじ11bに連通する円周方向に沿ったロック溝11cと、Z方向に沿ったキー溝11f,11gとが設けられる。さらに、カム枠15の沈胴回動終端近傍位置検出用ミラー部15fの位置を検出するためのカム枠回動位置検出センサ(図示せず)が内周部に配置されている。
【0028】
上記ズーム駆動ユニット13は、減速ギヤ列および終段アイドルギヤ25を内蔵するギヤボックス23と、エンコーダ付きズーム駆動用DCモータであるズームモータ24とを有してなる。このズーム駆動ユニット13は、ギヤボックス23のビス挿通穴23a,23bを挿通させたビスを固定枠11のロングギヤ室端部のビスネジ穴11e等に螺着して固定枠11の外周部に固定される。その固定状態で上記アイドルギヤ25は、ロングギヤ26と噛合する。なお、ロングギヤ26は、図示しないズームファインダ駆動用ギヤ75とも噛合しており、ファインダ光学系のズーム駆動用の駆動力も伝達する。
【0029】
上記CCDユニット12は、撮像用開口部22aおよびロングギヤ軸支穴22bを有するCCDホルダ22と、上記開口部22a内側に配置されるローパスフィルタ61と、CCDホルダ12の背面に固着されるCCD基板63と、CCD基板63上に実装され、撮像面が光軸Oと直交するように配されるCCD62と、CCD62をCCDホルダ12に対して位置決めするためのCCD位置決め板64とを有してなる。なお、上記ローパスフィルタ61とCCD62との間には、CCDゴム65が圧縮状態で挟持されている。
【0030】
上記フロートキー14は、金属板製のリング部材であり、開口部14aを有し、前方に向けてZ方向に平行状態で延出する2本のキー部14d,14fと、外周に突出し、固定枠11のキー溝11f,11gに摺動自在に嵌入する2つの凸部14b,14cとが設けられる。上記一方のキー部14dの先端部14eは、基端側に比べ、僅かに幅寸法が広い段形状を有している。このフロートキー14の前側には、開口部27aを有するリング形状のフロートガイド27がキー部14d,14fの外側に挿入され、ビスにより固着されている。このフロートガイド27の外周には、複数の凸状の爪部27bが設けられる。
【0031】
なお、フロートキー14は、リング形状のプレス成形部材であるがキー部14fをリング状部分の外側から、また、キー部14dをリング状部分の内側から折り曲げるようにして形成して、効率のよいブランク板取りを可能にしている。
【0032】
本実施形態のこのフロートキー14のそのキー部14f、14dは、固定枠およびカム枠より小径であってレンズ鏡筒先端にあるズーム枠16の後述のキー溝に嵌合して摺接するため、そのキー部14f、14dは、鏡筒内半径方向の比較的光軸O側に光軸と平行に配置されている。そして、キー部14f、14dの一方は、リング状部分の外側から折り曲げて形成されるが、その折り曲げ部分の位置は、上述のようにリング状部分の内側にあることになるから、このリング状部分のその部分の繋がり部分が非常に細くなってしまう。従って、キー部14f、14dは、その側面から多少の外力がかかるため、キー部14f、14dの両方を外側から曲げることは、好ましくない。また、上記キー部14dと14fに対して、直進ガイド時の負荷が先端部14eを持つキー部14dの方に多く作用するが、上述のように折り曲げることにより、キー部14d側の方の強度を大きくすることができる(これは、キー部14d側のリング形状部とのつながり部分の幅が広くとれるため)。このようにフロートキー14を形成すれば、この部品のコスト低廉化が可能になる。
【0033】
上記カム枠15は、開口部15aを有する円環状部材であって、その外周部後端側に固定枠11の雌ヘリコイドねじ11bと螺合可能な雄ヘリコイドねじ15bと、ロングギヤ26と噛合し、該雄ヘリコイドねじ15bに重畳した状態の平歯車形状のギヤ部15cと、該雄ヘリコイドねじ中に配されるカム枠の沈胴回動終端近傍位置検出用ミラー部15fと、該雄ヘリコイドねじに対して所定幅離間した前方位置に固定枠11のロック溝11cに摺動自在に嵌入可能な3つのロック凸部15dとが設けられる。
【0034】
さらに、カム枠15の内周面部15gには、後方端部にフロートガイド27の爪部27bが摺動自在に嵌入する、周方向に沿った内周ガイド溝15hと、光軸O方向に対して斜行する3本のカム溝15eが設けられる。そして、カム枠15のロック凸部15dより前方側の外周部には、外装キャップ部となる金属筒31が嵌入、固着されている。
【0035】
上記ズーム枠16は、前方開口部16aを有する円環状筒部材であって、その後方外周面16d上の3つの取り付け穴には、カム枠15のカム溝15eに摺動自在に嵌入する3つのカムフォロア35が嵌合固着されている。また、ズーム枠16の内周部には、光軸Oと平行な方向に沿った溝であって、フロートキー14のキー部14d先端14eおよびキー部14fが摺動自在に嵌入するガイド溝16b,16cが設けられる。
【0036】
そして、ズーム枠16の後方外周部16dより前方の外周部には、外装キャップ部となる金属筒32が嵌入、固着され、さらに、前面部には、前飾り板33が貼付されている。なお、図中では前飾り板33の一部のみを示す。
【0037】
上記合焦駆動枠ユニット17は、合焦駆動枠18と、該合焦駆動枠18の後方に突出(凸部を形成する)して固着される駆動源のステッピングモータであるフォーカスモータ41と、1群枠19と、上記1群枠19を進退自在に支持する1群枠ガイドロッド42と、該ガイドロッド42に挿入され、1群枠19を後方に付勢する圧縮バネである付勢バネ44と、フォーカスモータ41により回転駆動される1群枠進退駆動用送りネジ41A(図7)と、1群枠19の進退位置リセット用PI(フォトインタラプタ)76(図7)とを有してなる。
【0038】
上記合焦駆動枠18は、ズーム枠16の内部にビスにより固着される枠部材であって、中央部に1群枠19を挿入可能な開口部18aを有し、上方部にフォーカスモータ41が固着され、フォーカスモータ41の側方の軸支持部18bにて送りネジ41Aおよび1群ガイドロッド42が光軸Oと平行となるように支持されている。また、下方部に1群枠19を光軸O方向にスライドガイドするガイド溝部18dが設けられ、上記進退位置リセット用PI76が配置されている。
【0039】
上記フォーカスモータ41と軸支持部18bとは、合焦駆動枠18の後方側に突出した状態で配されている。このフォーカスモータ41と軸支持部18bとからなる突出部は、進退駆動時、後述する2群枠20やシャッタ地板37の切り欠き部20g,37sに進入可能である。
【0040】
上記送りネジ41Aは、合焦駆動時にフォーカスモータ41によりピニオンを介して回転駆動され、この送りネジ41Aの回転によって1群枠19が付勢バネ44に抗しながら1群ガイドロッド42に沿って進退駆動される。1群枠19の進退方向(光軸O方向)のガタ分は、上記付勢バネ44の付勢力により除かれる。
【0041】
1群枠19は、その内周部に1群レンズ47が保持されており、上方にスリーブ43がレンズ位置調整後に接着固定されるスリーブ穴19bと、下方に合焦駆動枠18のガイド溝部18dに嵌合する回転規制用ガイド突起部19aと、PI76のための検出遮蔽板部19cが設けられる。この1群枠19は、上記スリーブ43に1群ガイドロッド42を摺動自在に嵌入させ、さらに、1群枠19のガイド突起部19aを合焦駆動枠18のガイド溝18dに嵌入させた状態で光軸O方向に進退可能に組み付けられる。
【0042】
なお、上記ガイドロッド42は、1群レンズ47の芯合わせ調節を行って合焦駆動枠18の接着固定される。
【0043】
すなわち、ガイドロッド42の前方端部は、ズーム枠16の軸穴に嵌入可能で、後方端部は、合焦駆動枠18の軸穴18cに位置調整ガタ分の隙間のある状態で嵌入可能とする。合焦駆動枠18の組み込み時に上記ガイドロッド42を1群レンズ47のスリーブ43を挿通させて両端を上記ズーム枠16の軸穴と合焦駆動枠18の軸穴18cで支持し、そこで、ズーム枠16の外周部を基準にして1群枠19に固着された1群レンズ47の光軸を上下左右にガイドロッド42の傾きを調整して芯合わせする。その芯合わせ状態で上記軸穴18cとガイドロッド42との隙間に接着剤を注入して上記ガイドロッド42の軸端の光軸O直交方向の位置を固定する。上記ガイドロッド42の位置移動操作は、上記ガイドロッド42の後端側凹部に操作具を挿入して行うことができる。また、上記ガイドロッド42には、光軸Oと平行方向の位置規制のために軸穴18cの前方にE型止め輪(Eリング)45が装着されており、さらに、上記止め輪45と軸穴18cの壁面との間には、座金46が挿入されている。この座金46により上記注入された接着剤のもれ出しが防止される。
【0044】
2群枠20には、その開口部前面の光学絞り位置C0 (図11)にフレア絞り20Aが装着され、該絞り20Aの後方に2群レンズ48が保持されている。2群枠20の外方3箇所にカム枠15のカム溝15eに摺動自在に嵌入する3つのカムフォロア36が固着されており、さらに、外方2箇所にフロートキー14のキー部14d,14fが嵌入するガイド穴20e,20fが設けられている。また、2群枠20の上方部は、切り欠き部20gが設けられている。この切り欠き部20gは、レンズ鏡筒10のズーム駆動時、または、沈胴駆動時にフォーカスモータ41および合焦駆動枠18の軸支持部18bの進入を許容するだけのスペースを形成する。
【0045】
シャッタユニット21は、中央部に絞り開口37aと上方に切り欠き部37sが設けられるシャッタ地板37と、シャッタ地板37の背面側に収納される開閉回動可能な遮光羽根である一対(2枚)のシャッタ羽根49,50および所定の減光率を有する1枚のNDフィルタ51と、シャッタ地板37に固着される2つのムービングマグネット型アクチュエータであって、シャッタ駆動源(駆動手段)であるシャッタアクチュエータ52およびフィルタ駆動源であるフィルタアクチュエータ54と、上記シャッタ羽根49,50およびNDフィルタ51の光軸O方向を規制するためのシャッタ押さえ38とを有してなる。なお、上記シャッタ地板37の切り欠き部37sは、ズーム駆動時、または、沈胴駆動時にフォーカスモータ41および合焦駆動枠18の軸支持部18bの進入を許容するスペースを形成する。
【0046】
上記シャッタユニット21は、2群枠20に対してその背面側に固定されて一体化される。すなわち、2群枠20の係合部20b、20cにシャッタ地板37の係止爪37b、37cを係止させた状態でビス挿通穴20dを挿通させたビスをシャッタ地板37のビスネジ穴37dに螺着させ、シャッタ地板37を2群枠20の背面側に固定し、一体化される(図6,7)。
【0047】
また、シャッタユニット21のシャッタ押さえ38の背面には、可撓性のシート材からなる遮光シート55が光軸Oと垂直平面に沿って配置されている(図7,8)。上記遮光シート55は、光軸O近傍がビス止めされ、上半部が自由状態でシャッタ押さえ38に密着して支持されている。この遮光シート55により2群枠20やシャッタ地板37の切り欠き部20g,37sからCCDユニット側への不要光が遮光される(図9)。フォーカスモータ41および軸支持部18bが上記切り欠き部に進入してきたときには、フォーカスモータ41の後端部で遮光シート55が押圧され、後方に弾性変形することにより、上記フォーカスモータ41等の進入が可能となる(図8,10)。なお、このシャッタユニット21については後で詳細に説明する。
【0048】
上記固定枠11,カム枠15,ズーム枠16等の内部構成部材の各内周面には、反射防止塗装が施されている。
【0049】
上述したレンズ鏡筒10の各構成部材は、一例として以下の手順で組み立てられる。勿論、他の手順で組み立てることも可能である。まず、カム枠15の内周部15gに後方側からズーム枠16を嵌入させ、ズーム枠16のカムフォロア35をカム溝15eに嵌入させて1群枠19および合焦駆動ユニット17が装着されたズーム枠16をカム枠15に組み込む。そして、カム枠15の内部にシャッタユニット21が一体化された2群枠20を挿入して、2群枠20のカムフォロア36を共通のカム溝15eに嵌入させる。
【0050】
さらに、フロートガイド27が装着されたフロートキー14をカム枠15の後面側から挿入し、キー部14d,14fを2群枠20のガイド穴20e,20fに挿通させる。また、上記キー部14dの先端部14eをズーム枠16のガイド溝16b側に嵌入させ、キー部14fをズーム枠16のガイド溝16c側に嵌入させる。その後、フロートガイド27の凸部27bをカム枠15の内周ガイド溝15hに嵌入させる。上記のようにフロートガイド27の凸部21bが内周ガイド溝15hに嵌入し、かつ、後述するようにフロートキー14の凸部14b,14cが固定枠11に直進ガイドされることから、上記フロートキー14は、固定枠11に対して回転規制された状態で光軸O方向にはカム枠15と一体的に進退移動することになる。
【0051】
続いて、上記ズーム枠16,2群枠20,フロートキー14等が組み込まれたカム枠15を固定枠11の後面側から挿入し、カム枠15の雄ヘリコイドねじ15bを雌ヘリコイドねじ11bに螺合させ、かつ、フロートキー14の凸部14b,14cを固定枠11のキー溝11f,11gに嵌入させる。そこで、ロングギヤ26を固定枠11のギヤ室に挿入してロングギヤ26の前方軸支穴を固定枠側軸支ピン部に嵌合させておく。後方よりCCD62等が組み付けられたCCDユニット12のCCDホルダ22を装着し、CCDホルダ22の軸支穴22bにロングギヤ26の軸端を嵌入させて、CCDホルダ22をビスにより固定枠11に固着する。以上の組み付けによりレンズ鏡筒10が完成する。
【0052】
次に、上記レンズ鏡筒10の進退駆動動作について説明する。
図1に示すようにレンズバリア5が閉位置にあってレンズ鏡筒10がカメラ内に繰り込まれた沈胴状態にあるときは、図8に示すように固定枠11の内部にズーム枠16および1,2群枠19,20等すべてが収納された状態に保持される。ズーム枠16および2群枠20のカムフォロア35,36は、それぞれ共通のカム溝15eの沈胴終端位置に位置している。また、この沈胴状態でフォーカスモータ41は、2群枠20およびシャッタ地板37の切り欠き部20g,37sに進入した位置にあり、フォーカスモータ41の後端部でシャッタ押さえ38に装着される遮光シート55が押圧され、後方に変形させた状態に保持されている。フォーカスモータ41等の上記切り欠き部20g,37sへの進入によって2群枠20等とズーム枠16側の合焦駆動枠17,1群枠19等とが極めて接近した状態で保持されている。
【0053】
そこで、図2に示すようにレンズバリア5を開放位置にスライド操作すると、カメラ内の制御部の指示にしたがってレンズ鏡筒10は、上記沈胴状態から図9に示す撮影可能なワイド状態に繰り出される。すなわち、ズームモータ24がエンコーダの出力に基いて制御駆動され、ロングギヤ26が回転し、カム枠15が時計回りに回動駆動され、雌,雄ヘリコイドねじ11b,15bを介して回転しながら前方に繰り出される。そして、カム枠15のロック凸部15dが固定枠11のロック溝11cに嵌入した状態となる。このロック溝嵌入状態では、カム枠15は、ズームモータ24の回転によって進退することなく撮影可能状態のワイド回動位置とテレ回動位置間を回動する。一方、ズーム枠16は、フロートキー14により回転規制された状態でカム枠15とともに繰り出され、さらに、カム枠15のカム溝15eによりカムフォロア35を介して1群枠19とともに撮影可能なワイド位置に繰り出される。さらに、2群枠20もフロートキー14により回転規制された状態でカム枠15とともに繰り出され、さらに、カム枠15のカム溝15eによりカムフォロア36を介して撮影可能なワイド位置に繰り出される。
【0054】
上記ワイド状態では、2群枠20とフォーカスモータ41とは、互いに離間した位置にあるので遮光シート55は、自己の弾性力によりシャッタ押さえ38に密着した状態に保持され、2群枠20の切り欠き部20gからの不要光は、遮光される。
【0055】
上記撮影可能なワイド状態からズームモータ41を駆動し、カム枠15をさらに時計回りの回動させると、ズーム枠16とともに1群枠19がフロートキー14により回転規制された状態でテレ位置に進退移動する(図10)。同様に2群枠20もフロートキー14により回転規制された状態でテレ位置に繰り出される(図10)。上記テレ状態にあるときは、1群枠19と2群枠20は、極接近して位置する。したがって、フォーカスモータ41が2群枠20,シャッタ地板37の切り欠き部20g,37sに進入し、遮光シート55がフォーカスモータ41によって押圧され、弾性変形して後方に傾斜する。しかし、上記切り欠き部20g,37sには、フォーカスモータ41等が位置していおり、フォーカスモータ41などと2群枠20、シャッタ地板37との間の隙間は遮光シート55により覆われていることから上記切り欠き部20g,37sからの不要光の侵入は防止される。
【0056】
また、上記ワイド状態からテレ状態の間での合焦駆動動作は、所謂、山登りAF方式で行われる。CCD62の撮像信号から検出されたコントラストデータを基づいてフォーカスモータ41がパルス制御のもとで駆動制御される。上記フォーカスモータ41の回動により合焦駆動枠18の送りネジ41Aを介して1群枠19がズーム枠16に対して相対的に各合焦位置に進退駆動され、合焦動作が行われる。
【0057】
撮影終了後、図2に示す位置にあるレンズバリア5を閉方向にスライド移動させると、ズームモータ24が回転駆動され、カム枠15が反時計回りにワイド回動位置を経て沈胴回動位置に向けて回転駆動される。カムフォロア35,36が共通のカム溝15eを摺動してズーム枠16,2群枠20等が沈胴位置に向けて繰り込まれるが、カム枠15が沈胴回動位置終端近傍まで回動したとき、固定枠11に取り付けられるカム枠回動位置検出センサによりカム枠15の回動位置検出ミラー15fが検出されるので、カメラの制御部の指示によりズームモータ24は、減速駆動モードに入り、その後、カム枠15が沈胴終端回動位置に到達して停止する。
【0058】
図11は、上記レンズ鏡筒の撮影光学系における沈胴状態から撮影可能なワイド状態、さらに、テレ状態へ変化したときの結像面(CCD撮像面)に対する各レンズ群(光学素子)の進退位置を示す図である。本図に示すように第1のレンズ群である1群レンズ47,第2のレンズ群である2群レンズ48は、結像面側により接近した沈胴位置から撮影可能なワイド位置に向けてほぼ直線的に繰り出され、さらに、それぞれのテレ位置へ繰り出し、または、繰り込み移動する。上記テレ位置にある1群レンズ47,2群レンズ48は、図11に示すように極めて接近する。なお、1群レンズ47は、ワイド位置からテレ位置へと駆動される場合、一旦、若干繰り込んだ後、再度繰出すように駆動される。
【0059】
ここで、本実施形態のカメラ1の電気制御系について図12のブロック構成図を用いて説明する。
本カメラ1には、上記各撮影レンズ,シャッタユニット,CCD、および、撮像信号処理等を制御するための電気制御系は、カメラ全体および個々の電気制御部を制御するための制御手段であるCPU101を有し、該CPU101によって制御される電気制御部材として、撮影レンズである1群レンズ47および2群レンズ48を進退駆動するためのズームモータ24,フォーカスモータ41と、該モータのためのレンズ駆動回路107と、シャッタ羽根49,50を回動駆動する駆動源であるシャッタアクチュエータ52と、該アクチュエータ52を駆動するためのシャッタ駆動回路105と、NDフィルタ51を回動駆動する駆動源であるフィルタアクチュエータ54と、該アクチュエータ54を駆動するためのフィルタ駆動回路106と、撮像手段であるCCD62と、該CCD62からの撮像信号を処理する撮像回路102と、該撮像回路102から出力される撮像信号を画像処理して、画像信号を生成する画像処理回路103と、画像信号を記憶するメモリカード等よりなる記憶手段104と、画像信号による撮影画像等を表示する表示回路108とを有してなる。
【0060】
上述した電気制御系により本カメラ1における撮影時の各制御がなされる。すなわち、CPU101を介してズームモータ24が駆動され、撮影レンズのズーム駆動がなされ、撮影露光時には、CCD62を介して取り込まれたコントラストデータに基いて合焦動作が行われる。そして、輝度データに基づいてシャッタアクチュエータ52,フィルタアクチュエータ54が駆動制御され、シャッタ羽根49,50およびNDフィルタ51が開閉駆動される。さらに、CPU101により制御されるCCD62を介して取り込まれた撮像信号は、CPU101の制御のもとで撮像回路102,画像処理回路103により画像信号に変換され、記憶手段104に記憶される。また、その画像信号のよる画像は、表示回路108を介してLCD表示部に表示される。
【0061】
なお、上記撮影動作において、CPU101は、撮影レンズのズーム,合焦制御や撮像処理制御の他に、上述したようにシャッタユニット21の制御を含むAE制御を行う。例えば、後述するように撮影レンズのズーム状態およびシャッタスピ−ドに応じてNDフィルタ51をシャッタ開口37aを覆う位置に挿入するか否かを決定し、制御する。例えば、NDフィルタ51が開位置にある状態で上記シャッタスピードが所定値以上となる場合には、上記NDフィルタ51を上記覆う位置として、より低速のシャッタースピードに切り換えて撮影を行わせるように制御する。また、上記撮影レンズの焦点距離によって上記所定値が異なるように制御し、上記撮影レンズが短焦点側(ワイド側)での上記所定値を上記撮影レンズが長焦点側(テレ側)での上記所定値よりも短い値に設定する。さらに、CPU101は、CCD62により検出される被写体輝度データに基づいて、該CCDの感度調節も行う。
【0062】
次に、本実施形態のカメラ1におけるシャッタユニットの詳細、および、AE制御について説明する。
上記図11に示したように撮影光学系における光学絞り位置C0 においては、周辺光束が偏ることなく略光軸O周辺に分布しており、それ以外の位置、例えば、2群レンズ48の背面側位置では、各周辺光束と中心光束とが偏って分布している。したがって、従来の撮影光学系では、通常、絞りやシャッタを上記絞り位置C0 に配置する。
【0063】
しかし、本実施形態の撮影光学系では、光学絞り位置C0 より前方部に2群レンズ48の凸面光学部が突出しており、さらに、上述のようにテレ状態や、沈胴状態では上記2群レンズ48の凸部側と1群レンズ47の背面側凹面部とが極めて接近している。したがって、上記光学絞り位置C0 にシャッタ羽根49,50,NDフィルタ51を配置することができない。そのため、本実施形態では、前述したように上記シャッタ羽根49,50,NDフィルタ51を有するシャッタユニット21を2群レンズ48の背面に配置する。
【0064】
ところが、上述したように2群レンズの背面位置では、各周辺光束と中心光束とが光軸Oに対して偏って分布する。この傾向は、特にワイド状態で著しい。上記周辺光束の偏りによりシェーディングが発生する可能性がある。被写体輝度が高く、シャッタ秒時が早いほど、全露光期間中にてシャッタ羽根を閉じるときの周辺光束の遮光状態の影響が大きくなり、シェーディングが発生しやすくなる。
【0065】
そこで、本実施形態では、上記シェーディング発生を防止する対策として、1つは、シャッタ羽根の形状,回動動作等のシャッタの機構的に周辺光束をできる均等に遮光することでシェーディングを抑え、他の1つは、CCD感度とシャッタスピードとNDフィルタとによる露光制御(AE制御)によって周辺光束の偏りの影響を減じて上記シェーディングを抑えている。
【0066】
まず、シェーディング防止対策が取られたシャッタユニット21の詳細な構造およびその開閉動作について、図13〜19を用いて説明する。
なお、図13は、シャッタユニットのシャッタ地板に組み込まれるシャッタ羽根,NDフィルタ等の各構成部材の分解斜視図である。図14は、上記シャッタ地板上に配置されるシャッタ羽根を結像側から見た全開状態の姿勢を示す図である。図15は、上記シャッタ羽根を結像側から見た閉じ始めの状態の姿勢を示す図である。図16は、上記シャッタ羽根を結像側から見た閉じ途中の状態の姿勢を示す図である。図17は、上記シャッタ羽根を結像側から見たその後の閉じ途中の状態であって、周辺光を遮光したときの姿勢を示す図である。図18は、上記シャッタ羽根を結像側から見た全閉状態での姿勢を示す図である。図19は、上記シャッタ羽根の回動角に対する周辺光遮光率の変化を示す線図である。
【0067】
シャッタユニット21は、既に説明したようにシャッタ地板37と、該地板37に回動自在に支持される2つのシャッタ羽根49,50およびNDフィルタ51と、上記シャッタ羽根およびNDフィルタの押さえ用の羽根押さえ38と、遮光シート55(図7)と、ムービングマグネットタイプ(ロータリーソレノイド)の駆動源であるシャッタアクチュエータ52とフィルタアクチュエータ54を有してなる。
【0068】
上記シャッタ地板37は、図13に示すように中央部にシャッタ開口(露出開口)37aと、上方部に切り欠き部37sと、前面部(被写体側)に突出する2群枠19との係止爪37bと、2群枠19との締結用ビス挿通穴37eが設けられ、また、右下方側(図13、14では、左下方側)に円弧状駆動ピン挿通長穴37iと、左下方側(図13、14では、右下方側)に円弧状駆動ピン挿通長穴37kとが設けられる。また、シャッタ地板37の背面部(結像面側)には、挿通長穴37iの両側に所定距離離間した位置に突出する羽根回転軸37g,37hと、上記挿通長穴37kから所定距離離間した位置に突出するフィルタ回転軸37jと、上方部にフィルタ閉位置ストッパ37nおよびシャッタ閉位置ストッパ37qと、右側方位置(図13、14では、左側方位置)にシャッタ開位置ストッパ37mと、下方位置にシャッタ開位置ストッパ37pが配されている。
【0069】
上記羽根押さえ38は、シャッタ地板37に対して所定の隙間を設けた状態で固着され、中央のシャッタ開口に対応する開口部分、および、退避した位置にあるNDフィルタ51のための表面保護用逃げ部分からなる開口部38aと、駆動ピン挿通穴,ビス挿通穴38b等が設けられる。
【0070】
上記シャッタアクチュエータ52と上記フィルタアクチュエータ54とは、シャッタ地板37の前面部(被写体側)であって、2群レンズ48の側方位置に固定支持されている。上記シャッタアクチュエータ52の出力軸には、羽根駆動ピン53aを有するシャッタ駆動アーム53が固着されている。上記羽根駆動ピン53aは、シャッタ地板37の円弧状長穴37iに挿通して取り付けられる。一方、上記フィルタアクチュエータ54の出力軸には、フィルタ駆動ピン55aを有するフィルタ駆動アーム55が固着されている。上記羽根駆動ピン55aは、シャッタ地板37の円弧状長穴37kに挿通して取り付けられる。
【0071】
上記シャッタ羽根49,50は、それぞれ羽根回転軸37g,37hに回転自在に嵌入する軸穴49a,50aと、羽根駆動ピン53aが摺動自在に嵌入する駆動ピン係合長穴49b,50bとを有し、組み付け状態で対向するそれぞれの中央縁部に凹状の屈曲部49c,50cが形成されている。シャッタ地板37に組み付けられたシャッタ羽根49,50は、シャッタアクチュエータ52の回動により通常の開位置(図14)から撮像終了時に閉位置(図18)に向けて互いに相反する方向に回動駆動される。
【0072】
上記NDフィルタ51は、所定の透過率を有し、光束を所定量減光する。そして、このNDフィルタ51はフィルタ回転軸37jに回転自在に嵌入する軸穴51aと、フィルタ駆動ピン55aが摺動自在に嵌入する駆動ピン係合長穴51bとを有している。シャッタ地板37に組み付けられたNDフィルタ51は、フィルタアクチュエータ54の回動により駆動ピン55aを介してシャッタ開口から退避した開放位置(図7)とシャッタ開口を覆う開口覆状位置の間を回動駆動される。NDフィルタ51が上記開口覆状位置にあるときは、CCD62に入射する被写体光量が所定量減光される。
【0073】
図14に示すように上記シャッタ羽根49,50は、回転軸37g,37hに支持されて、かつ、駆動ピン係合長穴49b,50bに共通の羽根駆動ピン53aが挿通しているが、シャッタ羽根49,50の主遮蔽方向は、シャッタ開口37aの第2象限Q2 と第4象限Q4 との方向である。前述したようにシャッタの配置上、シャッタ開口37aに対して周辺光が外方に偏る傾向にあることからその周辺光を均一に遮光し、シェーディングを防止するために次のような配置と羽根形状を採用している。
【0074】
すなわち、回転軸37g,37hの間を結ぶ軸間線分S0 の垂直2等分線をP0 とすると、この垂直2等分線P0 と交差する円弧に沿って上記羽根駆動ピン53aが通過する。羽根駆動ピン53aの回動初期では、上記垂直2等分線P0よりも、回動軸37h側に位置し、その後、回動軸37g側となる。一方、上記垂直2等分線P0 は、光軸Oに対して第2象限Q2 側に偏って通るように位置している。このように偏らせる理由は、図14のようにシャッタ駆動アーム53の回動中心が回転軸37h側に配置されており、羽根駆動ピン53aが円弧軌跡上を通り、回動前半の区間ではシャッタ駆動ピン53aが回動軸37gよりも回動軸37hに近いので、シャッタ羽根49よりもシャッタ羽根50の方の回動角が大(回動角速度大)である。従って、上記垂直2等分線P0が光軸O上を通る場合、シャッタ開口37aの第2象限Q2 がと第4象限Q4 よりも遮光されるタイミングが遅くなってしまう。これを、上記垂直2等分線P0を上記第2象限Q2側に偏らせることで、シャッタ開口37aの第2象限Q2と第4象限Q4とが同じタイミングで遮蔽開始される。
【0075】
一方、羽根駆動ピン53aが回動して、回動軸37h側に位置するようになると、シャッタ羽根49の回動角速度がシャッタ羽根50よりも大きくなる。そうすると、シャッタ開口37aの第2象限Q2側が第4象限Q4側よりも早く遮光量が増加してしまう。
【0076】
そこで、シャッタ羽根49と50の中央縁部の屈曲部49cと50cの屈曲角度α1 ,α2 を、α1 >α2 として、上記シャッタ羽根回動速度差による遮蔽光量の変化に差が生じないようにしている。これにより、閉じ動作途中においても、シャッタ羽根49の屈曲部49cによるシャッタ開口37aの遮蔽タイミングを遅らせると共に、シャッタ羽根50の屈曲部50cによるシャッタ開口37aの遮蔽タイミングを早めている。
【0077】
上述のようなシャッタ羽根49,50の形状と、回転軸37g,37hの配置を採用することによって、後述するように外方に偏って分布する第2象限,第4象限の周辺光を均等に遮蔽することができる。
【0078】
上記シャッタ羽根49,50をシャッタアクチュエータ52により回動駆動させてシャッタ開口37aを全開状態から全閉状態まで変化させる過程は、図14から図18までに示される。すなわち、図14の全開状態から回動動作が開始され、まず、図15に示すようにシャッタ開口37aを閉じ始め、図16の閉じ動作の途中は、第2象限Q2 上の周辺光束S2 と第4象限Q4 上の周辺光束S4 と同じ状態で遮蔽される。さらに、図17の閉じ動作の遮光終了近傍は、上記周辺光束S2 ,S4 とが同時に遮蔽が完了する。そして、図18に示すように回動動作が終了する。
【0079】
図19は、シャッタアクチュエータ駆動アーム53の回動角(°)に対する周辺光の遮光率(%)の変化を第2象限Q2 上の周辺光束S2 と第4象限Q4 上の周辺光束S4 別に示した線図であり、上記周辺光束S2 と周辺光束S4 とが略同じ変化状態で遮光されていることを示している。
【0080】
上述したようにこのシャッタユニット21によるとそのシャッタ閉動作において、第2象限Q2 上の周辺光束S2 と第4象限Q4 上の周辺光束S4 とが略均等な状態で遮光されることからシャッタ開口37aの象限による周辺光量の差が生じにくく、シェーディングの発生が抑えられる。
【0081】
つぎに、シェーディング防止対策が取られた本実施形態のカメラ1におけるAE制御について、図20,21等を用いて説明する。
なお、図20,21は、本実施他のカメラにおけるAEプログラム線図であって、図20がズームワイド状態でのAEプログラム線図であり、図21がズームテレ状態でのAEプログラム線図である。
【0082】
本実施形態のカメラ1においては、前述したようにシャッタ羽根49,50が撮影光学系の光学的な絞り位置C0 と異なる2群レンズ48の背面位置に配置されている。したがって、図11に示すように、シャッタ羽根49,50が配される位置では、ワイド状態,テレ状態ともに中心光束と周辺光束とがずれている。即ち、周辺光束が中心光束よりも光軸から離間した位置を通過している。特にワイド状態では、著しい。一方、シャッタ羽根49,50の閉じ動作時においては、シャッタ開口37aの外側から開口の遮蔽が行われる。従って、周辺光束から先に遮光されることになる。これにより、中心部と周辺部とで撮像される光量が異なってしまい、所謂、シェーディングが発生してしまう。このような現象の顕現性は、シャッタ秒時と撮影光学系の焦点距離によって異なる。
【0083】
上記シャッタ秒時(シャッタスピード)については、高速秒時であればあるほど、シャッタ羽根の閉じ動作中の露光量が、全体の露光量に比して大きな割合を占める。従って、シャッタ秒時が高速なほど、上述のようなシェーディングが問題となる。
【0084】
一方、撮影光学系の焦点距離については、図11のワイド,テレ状態を比較しても明らかなように、撮影光学系の光学的な絞り位置C0 と異なる位置では、周辺光束と中心光束とのズレ量がテレ側に比べてワイド側の方が大きい。これは、ワイド側では周辺光束のみをシャッタ羽根が遮光している回動範囲が広くなることを意味する。従って、ワイド側であるほど、上述のようなシェーディングが問題となる。
【0085】
本実施形態のカメラ1では、上記特性に基づいて上述のシェーディングを効果的に防止するために、以下に詳述するような図20,21のAEプログラム線図を適用したAE制御を行っている。なお、本実施形態のカメラ1においては、撮影時にシャッタ羽根は、全開状態から閉じ動作を行うのみである。つまり、シャッタ羽根の全開状態にて、CCD62による撮像動作を開始し、所定の時間が経過した時点でシャッタ羽根を閉じることによって撮像動作が終了する。
【0086】
図20,21は、本実施の形態におけるワイド状態とテレ状態でのAEプログラム線図の一例であり、詳しくは、本実施形態のカメラ1において、フラッシュ発光オフの状態で、CPU101の制御による自動感度モード,プログラムモードが設定されている場合のAEプログラム線図である。なお、以下の説明において、Bv値は、検出される被写体輝度を示すブライトバリューである。Sv値は、CCD感度を示すセンシティブバリューであり、CPU101を介して設定され、ISO感度に対応する。Ev値は、露出量を示すエクスポージャーバリューである。Tv値は、タイムバリューであり、CPU101により設定されるシャッタスピードに対応する。Av値は、絞りを示すアパーチュアバリューであり、CPU101により制御されるNDフィルタ51の挿入状態により設定され、F値に対応する。
【0087】
図20,21の左上の線図は、レンズ鏡筒がワイド側、または、テレ側にセットされている場合の自動感度設定の状態を示す線図であり、被写体輝度のBv値に対するCCD感度のSv値が示されている。ワイド側では、Bv値3.5以上において、また、テレ側では、Bv値6.8以上にて、撮像素子であるCCD62の感度を下げることでSv値を一段下げる。このCCD62の感度の切り換えによって、被写体輝度が高い場合にシャッタスピードが速くなるのを防止する。
【0088】
一方、図20,21の右下の線図は、レンズ鏡筒がワイド側、または、テレ側にセットされている場合に設定されるシャッタスピードのTv値に対する絞りのAv値を示している。まず、図20の右下に示すワイド側では、シャッタスピードが1/500秒(Tv値で9)より速くならないようにAv値を変更させる。
すなわち、被写体輝度のBv値が7.5近傍になると、絞りがAv値3.3でシャッタスピードが1/500秒となるが、その場合には、NDフィルタ51をシャッタ開口37a上に挿入させて減光状態とし、絞り口径を変化させることなく、Av値を6.3に切り換えることによって、シャッタスピードを1/60秒に切り換える。このようにワイド側での高輝度状態においてもより低速側のシャッタスピードが適用されることになる。
【0089】
図21の右下に示すテレ側では、シャッタスピードが1/1000秒(Tv値で10)より速くならないようにAv値を変更させる。すなわち、被写体輝度のBv値が10近傍になると、絞りがAv値4.9でシャッタスピードが1/1000秒となるが、NDフィルタ51をシャッタ開口37a上に挿入させて減光状態とし、Av値を7.9に切り換えることによって、シャッタスピードを1/125秒とする。このようにテレ側での高輝度状態においてもより低速側のシャッタスピードが適用されることになる。
【0090】
上述のように本実施の形態のカメラ1においては、ワイド側とテレ側とで、NDフィルタを挿入するか否かの判定をシャッタースピードが所定値以上となるか否かによって行う。そして、シェーディングの発生しやすいワイド側(短焦点側)における所定値をテレ側よりも低速側に設定する。つまり、ワイド時の高速秒時での撮影をテレ時の撮影に比してより低速となるように制限している。これにより、各撮影条件でのシェーディングの発生を抑え、常に、適切な撮影結果が得られる。
【0091】
また、本実施の形態のカメラ1によれば、光学絞りの位置に拘ることなくそれと異なる位置にシャッタユニット21を配置することを可能とすることで、光学系設計の自由度が増すとともに、より小型化を図ることができる。上記光学絞りの位置は、本実施形態の撮影光学系では、2群レンズ48の凸面部上の位置であるが、その前方には極接近して1群レンズ47の凹面部が位置しているので、シャッタユニット21をその光学絞り位置に配置せず、2群レンズ48の背面に配置する。これによって、1群レンズ群と2群レンズを近接させることが可能となり、沈胴時のコンパクト化、撮影光学系の長焦点化(一般的に2群ズームの場合、テレ側で1群レンズと2群レンズの間隔が狭くなる)が実現される。
【0092】
また、本実施の形態のカメラ1では、上述のようにシャッタユニット21を光学絞りの位置以外に配置した場合でも周辺部のシェーディングの発生を抑えるようなシャッタ羽根49,50の遮蔽部の形状を採用している。すなわち、シャッタ羽根49,50の中央縁部に異なる形状の凹状屈曲部49c,50cを設けて周辺光束を均等に遮蔽するようにしている。
【0093】
上記シャッタユニット21は、2群レンズ48を保持する2群枠20と一体化して支持されるが、その支持状態でシャッタユニット21に装着されるシャッタ,フィルタの駆動源であるアクチュエータ52,54を2群レンズ48側であって、光学絞り位置とシャッタ羽根部との間に配置することにより撮影光学系の光軸O方向に沿った長さを短くすることができる。
【0094】
【発明の効果】
上述のように本発明の遮光羽根の配置を適切化し、さらに、遮光羽根の遮光光量差の発生を少なくし、より適切な露出が実行できる、かつ、装置の小型化を図ることできる光量調節装置、または、カメラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態であるレンズ鏡筒が組み込まれたカメラのバリア閉状態での外観を示す斜視図である。
【図2】上記図1のカメラのバリア開状態での外観を示す斜視図である。
【図3】上記1のカメラに組み込まれるレンズ鏡筒の繰り出し状態での外観を示す図である。
【図4】上記図3のレンズ鏡筒の固定枠側の構成部材を被写体側からみた分解斜視図である。
【図5】上記図3のレンズ鏡筒のカム枠側の構成部材を被写体側からみた分解斜視図である。
【図6】上記図3のレンズ鏡筒における2群枠とシャッタユニットとを被写体側からみた拡大分解斜視図である。
【図7】上記図3のレンズ鏡筒における合焦駆動ユニットと、一体化された2群枠およびシャッタユニットとを結像側から見た分解斜視図である。
【図8】上記図3のレンズ鏡筒の沈胴状態における縦断面の上半部を示す図である。
【図9】上記図3のレンズ鏡筒のワイド状態における縦断面の上半部を示す図である。
【図10】上記図3のレンズ鏡筒のテレ状態における縦断面の上半部を示す図である。
【図11】上記図3のレンズ鏡筒の撮影光学系における沈胴状態から撮影可能なワイド状態、さらに、テレ状態へ変化したときの結像面に対する各レンズ群の進退位置を示す図である。
【図12】上記図1のカメラにおける電気制御系のブロック構成図である。
【図13】上記図3のレンズ鏡筒におけるシャッタユニットのシャッタ地板に組み込まれるシャッタ羽根,NDフィルタ等の各構成部材の分解斜視図である。
【図14】上記図3のレンズ鏡筒におけるシャッタ地板上に配置されるシャッタ羽根を結像側から見た全開状態での姿勢を示す図である。
【図15】上記図3のレンズ鏡筒におけるシャッタ羽根を結像側から見た閉じ始めの状態での姿勢を示す図である。
【図16】上記図3のレンズ鏡筒におけるシャッタ羽根を結像側から見た閉じ途中の状態での姿勢を示す図である。
【図17】上記図3のレンズ鏡筒におけるシャッタ羽根を結像側から見たその後の閉じ途中の状態であって、周辺光を遮光したときの姿勢を示す図である。
【図18】上記図3のレンズ鏡筒におけるシャッタ羽根を結像側から見た全閉状態での姿勢を示す図である。
【図19】上記図3のレンズ鏡筒におけるシャッタ羽根の回動角に対する周辺光遮光率の変化を示す線図である。
【図20】上記図1のカメラにおけるズームワイド状態でのAEプログラム線図である。
【図21】上記図1のカメラにおけるズームテレ状態でのAEプログラム線図である。
【符号の説明】
21 …シャッタユニット
(光量調節装置,シャッタ装置)
47 …1群レンズ(第1のレンズ群)
48 …2群レンズ(第2のレンズ群)
49,50…シャッタ羽根(遮光羽根)
51 …NDフィルタ(フィルタ)
52 …シャッタアクチュエータ
(駆動源,駆動手段)
101…CPU(制御手段)
C0 …光学絞り位置
Tv …シャッタスピードを示す値
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a light amount adjusting device arranged in an optical path of an optical system and a camera incorporating the light amount adjusting device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a light amount adjusting device such as a general shutter device, the light amount is adjusted by opening and closing a plurality of light shielding blades. For example, Patent Literature 1 discloses a shutter device that opens and closes by rotationally driving two light shielding blades in opposite directions. The shutter device described in Patent Document 2 discloses a shutter device that opens and closes by driving a plurality of light-shielding blades.
[0003]
In addition, there has been proposed a filter that adjusts the amount of light by inserting and removing an ND filter in an optical path. For example, Patent Document 3 discloses a digital camera that incorporates a dimming device (light amount adjusting device) that inserts the ND filter into an opening when the subject luminance is equal to or more than a predetermined value.
[0004]
[Patent Document 1]
Patent Document 1 is JP-A-2002-287207.
[0005]
[Patent Document 2]
Patent Document 2 is JP-A-2000-89295.
[0006]
[Patent Document 3]
Patent Document 3 is JP-A-2000-152072.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described conventional shutter device, the light-shielding blade is often arranged at a so-called aperture position of an optical system in which both the central light beam and the peripheral light beam are distributed without being deviated from the optical axis O. However, in order to dispose the shutter device (light amount adjusting device) at the stop position, a space for disposing the shutter device is naturally required at the stop position. Therefore, various restrictions are imposed on the arrangement, movement position, shape, and the like of the optical system and various mechanisms in the lens barrel, and it has been difficult to provide a more compact device.
[0008]
However, simply moving the light-shielding blade to a position different from the optical stop position causes the peripheral light beam to be deviated with respect to the optical axis O, so that the peripheral light beam and the central light beam are blocked during opening and closing of the light-shielding blade. The state is different, and shading occurs due to a light amount difference between the peripheral portion and the central portion. Further, depending on the behavior of the light-shielding blade, shading due to the light amount difference in each quadrant may occur even in the peripheral portion. Such a tendency becomes remarkable especially when a short focal length side (wide side) or a high shutter speed is used.
[0009]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and has an appropriate arrangement of the light-shielding blades, and furthermore, the light-shielding blades are less likely to generate a light-shielding light amount difference, and can perform more appropriate exposure, and It is an object of the present invention to provide a light amount adjusting device or a camera that can be reduced in size.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The light amount adjusting device according to claim 1 of the present invention is a light amount adjusting device arranged in an optical path of an optical system, wherein an optical element forming a part of the optical system with respect to an optical stop position of the optical system. A pair of light-shielding blades disposed on opposite sides of the light-shielding member, and a driving unit for opening and closing the opening by rotating the pair of light-shielding blades in directions opposite to each other. The blade is driven to open and close.
[0011]
In the light amount adjusting device according to a second aspect of the present invention, in the light amount adjusting device according to the first aspect, each of the light-shielding blades substantially uniformly shields a peripheral light beam of the optical system when opening and closing the light-shielding blade.
[0012]
The light amount adjusting device according to claim 3 of the present invention includes a lens having an optical surface protruding from an optical stop position, a light shielding blade disposed on a side of the lens opposite to the optical surface, and the light shielding blade. And a driving source for driving, the driving source being arranged on a side of the lens.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, in the light quantity adjusting device according to the third aspect, the driving source is disposed in a space between the optical stop position and the light shielding blade in an optical axis direction. You.
[0014]
The camera according to claim 5 of the present invention is arranged on the opposite side of an optical stop position of the optical system with an optical element constituting a part of the optical system therebetween, and has an exposure opening of the optical system. A shutter device having a light-shielding blade movable between an opening position and a shielding position, and a shutter device disposed in an optical path of the optical system and movable to a position to open and cover the exposure opening, A filter having a transmittance, and control means for determining whether or not to move to the position covering the filter in accordance with a zoom state and a shutter speed of the optical system, wherein the filter is located at the position where the filter is opened. In a certain state, when the shutter speed is higher than a predetermined value, an image is taken at a lower shutter speed as a position for covering the filter.
[0015]
The camera according to claim 6 of the present invention includes a first lens group having a concave exit surface, and a second lens group having a convex surface on which light emitted from the first lens group is incident. A variable-magnification optical system having an optical stop position located between the first lens group and the second lens group, and an optical system disposed behind the second lens group, A shutter device having a light-blocking blade movable between a position where the opening is opened and a position where the opening is blocked, and a shutter device which is disposed behind the second lens group and is movable between a position where the exposed opening is opened and a position where the exposed opening is covered. A filter device having a filter having a predetermined transmittance, and control means for determining whether to move to the position covering the filter according to the zoom state and shutter speed of the optical system, With the filter in the open position, If the serial shutter speed is faster than the predetermined value, the filter was moved into a position covering above is taken using a slower shutter speed.
[0016]
According to a seventh aspect of the present invention, in the camera according to the fifth or sixth aspect, the control means determines that a shutter speed at the time of shooting is equal to or more than a predetermined value in a state where the filter is at the open position. If so, the filter is controlled to move to the position where the filter is covered, and the predetermined value of the shutter speed is controlled to adopt a different value depending on the focal length of the optical system.
[0017]
The camera according to an eighth aspect of the present invention is the camera according to the seventh aspect, wherein the predetermined value of the shutter speed when the optical system is on the short focal length side is determined when the optical system is on the long focal length side. Is higher than the predetermined value of the shutter speed.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 are perspective views showing the appearance of a camera incorporating a lens barrel having a light amount adjusting device according to one embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a barrier closed state, and FIG. The state is shown. FIG. 3 is a diagram showing an appearance of a lens barrel incorporated in the camera in an extended state.
[0019]
In the following description, the front and rear (subject side and imaging side) directions along the photographing lens optical axis O are defined as a Z direction, a horizontal direction perpendicular to the Z direction is defined as an X direction, and a vertical direction perpendicular to the Z direction is defined as Y direction. Direction. The rotation direction is indicated by the rotation direction as viewed from the front subject side.
[0020]
The camera 1 is a digital camera capable of converting an image signal of a subject captured by an image sensor into a digital signal and recording the digital signal on a memory card or the like. As shown in FIGS. 1 and 2, the exterior body of the camera 1 includes a front cover 2, a middle cover 3, and a rear cover 4. The front cover 2 has a photographic lens barrel 10, a finder window on its front. A slidable lens barrier 5 for opening and closing the front surface such as 6 is disposed.
[0021]
The front cover 2, the middle cover 3, and the rear cover 4 are formed of a thin metal plate serving as an exterior member forming an appearance surface, and each of the inner frames is formed of a synthetic resin for reinforcement and assembly. The member is adhesively fixed.
[0022]
On the front cover 2, a photographing lens barrel (hereinafter, referred to as a lens barrel) 10, which is a retractable zoom lens barrel, a finder window 6, a strobe light emission window 7, and the like are disposed on the front surface thereof. . Front portions of the lens barrel 10, the finder window 6, the strobe light emission window 7, and the like are opened and closed by a slidable lens barrier 5. When the lens barrier is in the closed position on the right side, the lens barrel is retracted to the retracted position, and the front part is closed to make it impossible to take a picture (FIG. 1). When in the left open position, the front surface of the lens barrel is opened, and the lens barrel is extended to a position where photographing is possible (FIG. 2).
[0023]
Further, a release switch operation button 8 is disposed on an upper surface of the middle cover 3, and a finder eyepiece window 9 is disposed on an upper rear surface of the rear cover 4.
[0024]
The lens barrel 10 is a collapsible zoom lens barrel having a lens barrel. As shown in FIG. 3, a fixed frame 11 fixedly supported inside the camera 1 and the fixed frame 11 rotate and move back and forth. It has a cam frame 15 and a zoom frame 16 that are freely supported and are extended outward from the fixed frame 11 in a shooting state. In the cam frame 15 and the zoom frame 16, a first group lens 47 and a second group lens 48 (FIG. 5) constituting a zoom photographing optical system are incorporated. The front end of the fixed frame 11 is supported by a lens barrel holding frame 71 mounted on the front cover 2. Further, a flexible printed circuit board (hereinafter, referred to as FPC) 109 for shutter drive control and focus drive control is derived from the fixed frame 11, and further, from a zoom drive unit 13 mounted on the fixed frame 11, The zoom drive control FPC 108 is derived. These FPCs are connected to a control unit (not shown) inside the camera. Hereinafter, details of the structure of the lens barrel 10 will be described.
[0025]
FIG. 4 is an exploded perspective view of components on the fixed frame side of the lens barrel seen from the subject side, and FIG. 5 is an exploded perspective view of components of the lens barrel on the cam frame side seen from the subject side. is there. FIG. 6 is an enlarged exploded perspective view of the second group frame and the shutter unit in the lens barrel as viewed from the subject side. FIG. 7 is an exploded perspective view of the focusing drive unit, the integrated second group frame and the shutter unit in the lens barrel, as viewed from the image forming side. 8 to 10 are views showing the upper half of a longitudinal section in each state of the lens barrel. FIG. 8 shows a retracted state, FIG. 9 shows a wide state, and FIG. 10 shows a tele state. .
[0026]
As shown in FIGS. 4 and 5 and the like, the main configuration of the lens barrel 10 is mainly a fixed frame 11 fixedly supported on the camera body, and a zoom having a zoom motor 24 attached to an outer peripheral portion of the fixed frame 11. A drive unit 13, a CCD unit 12 having a built-in CCD as an image pickup device fixed to the rear side of the fixed frame 11, a float key 14 for guiding a zoom frame 16 and a second group frame 20 described later in a straight line, and a fixed A cam frame 15 that fits into the frame 11 and moves forward and backward while rotating between the retracted position and the photographing position, and rotates between the wide rotation position and the tele-rotation position at the above-described photographing position. The zoom frame 16 is fitted freely, is guided linearly by the float key 14, and moves forward and backward between the retracted position and the photographing position, and the focusing drive frame 18 as the first frame fixed in the zoom frame 16 and the third frame. Frame A focusing drive frame unit 17 composed of a certain first group frame 19, supported in the cam frame 15 so as to be able to move forward and backward, and a second group frame 20 as a second frame, fixedly supported by the second group frame 20, and capable of opening and closing. A shutter unit 21 as a light amount adjusting device (shutter device) having the shutter blades 49 and 50 and the ND filter 51, and a first-group lens which constitutes a photographic optical system and is a focusing lens held by the first-group frame 19 47, a second lens group 48 held by the second group frame 20, a light-shielding rubber 72 disposed between the front end of the zoom frame 16 and the front end of the first group frame 19, and the front end of the cam frame 15 and the zoom. A light-shielding rubber 73 arranged between the outer periphery of a metal tube 32 (described later) of the frame 16, a light-shielding rubber 74 arranged between the distal end of the fixed frame 11 and the outer periphery of the metal tube 31 (described later) of the cam frame 15, Arranged on the back of the shutter unit 21 Comprising a light-shielding sheet 55 is a light shielding member made of a flexible sheet member.
[0027]
The fixed frame 11 is an annular member having an opening 11a, and a gear chamber 11d is provided on an outer peripheral portion thereof. In the gear chamber 11d, a long gear 26 for rotating and driving the cam frame 15 has an axial center. Are rotatably supported in a state along the Z direction. The fixed frame 11 has a female helicoid screw 11b on its inner peripheral portion, a lock groove 11c along the circumferential direction communicating with the female helicoid screw 11b, and key grooves 11f and 11g along the Z direction. Provided. Further, a cam frame rotation position detection sensor (not shown) for detecting the position of the mirror portion 15f for detecting the position near the collapsed rotation end of the cam frame 15 is arranged on the inner peripheral portion.
[0028]
The zoom drive unit 13 includes a gear box 23 containing a reduction gear train and a final-stage idle gear 25, and a zoom motor 24 which is a DC motor for zoom drive with an encoder. The zoom drive unit 13 is fixed to the outer peripheral portion of the fixed frame 11 by screwing a screw inserted through the screw insertion holes 23 a and 23 b of the gear box 23 into a screw screw hole 11 e or the like at the end of the long gear chamber of the fixed frame 11. You. In the fixed state, the idle gear 25 meshes with the long gear 26. The long gear 26 also meshes with a zoom finder driving gear 75 (not shown), and also transmits a driving force for driving the zoom of the finder optical system.
[0029]
The CCD unit 12 includes a CCD holder 22 having an imaging opening 22a and a long gear shaft support hole 22b, a low-pass filter 61 disposed inside the opening 22a, and a CCD substrate 63 fixed to the back surface of the CCD holder 12. And a CCD 62 mounted on the CCD substrate 63 and arranged so that the imaging surface is orthogonal to the optical axis O, and a CCD positioning plate 64 for positioning the CCD 62 with respect to the CCD holder 12. Note that a CCD rubber 65 is sandwiched between the low-pass filter 61 and the CCD 62 in a compressed state.
[0030]
The float key 14 is a ring member made of a metal plate, has an opening portion 14a, and has two key portions 14d and 14f extending in a state parallel to the Z direction toward the front, and protruding to the outer periphery and fixed. Two convex portions 14b and 14c are provided to be slidably fitted into the key grooves 11f and 11g of the frame 11. The distal end portion 14e of the one key portion 14d has a stepped shape slightly wider in width than the base end side. On the front side of the float key 14, a ring-shaped float guide 27 having an opening 27a is inserted outside the key portions 14d and 14f, and is fixed by screws. On the outer periphery of the float guide 27, a plurality of convex claws 27b are provided.
[0031]
Although the float key 14 is a ring-shaped press-formed member, the key portion 14f is formed by bending the key portion 14d from the outside of the ring-shaped portion, and the key portion 14d is formed by bending the key portion 14d from the inside of the ring-shaped portion. It enables blank board removal.
[0032]
The key portions 14f and 14d of the float key 14 of the present embodiment are smaller in diameter than the fixed frame and the cam frame, and are fitted into and slide-contacted with a key groove (described later) of the zoom frame 16 at the tip of the lens barrel. The key portions 14f and 14d are arranged relatively on the optical axis O side in the radial direction in the lens barrel and parallel to the optical axis. One of the key portions 14f and 14d is formed by bending from the outside of the ring-shaped portion. The position of the bent portion is inside the ring-shaped portion as described above. The connecting part of the part becomes very thin. Therefore, since the key portions 14f and 14d receive some external force from the side surfaces, it is not preferable to bend both the key portions 14f and 14d from outside. Also, the load at the time of the straight guide acts on the key portions 14d and 14f more toward the key portion 14d having the tip portion 14e, but by bending as described above, the strength on the key portion 14d side is increased. Can be increased (because the width of the connection portion with the ring-shaped portion on the key portion 14d side can be increased). If the float key 14 is formed in this manner, the cost of this component can be reduced.
[0033]
The cam frame 15 is an annular member having an opening 15a, and meshes with a long gear 26, a male helicoid screw 15b capable of screwing with the female helicoid screw 11b of the fixed frame 11 on the outer peripheral rear end side, A spur gear shaped gear portion 15c superimposed on the male helicoid screw 15b, a mirror portion 15f for detecting a position near the collapsed rotation end of a cam frame disposed in the male helicoid screw, and And three lock projections 15d which can be slidably inserted into the lock grooves 11c of the fixed frame 11 at a front position separated by a predetermined width.
[0034]
Further, the inner peripheral surface portion 15g of the cam frame 15 has a claw portion 27b of the float guide 27 slidably fitted at a rear end portion thereof, and an inner peripheral guide groove 15h along the circumferential direction, and an optical axis O direction. And three cam grooves 15e skewing. A metal tube 31 serving as an exterior cap portion is fitted and fixed to the outer peripheral portion of the cam frame 15 on the front side of the lock convex portion 15d.
[0035]
The zoom frame 16 is an annular tubular member having a front opening 16a, and three mounting holes on the rear outer peripheral surface 16d of the zoom frame 16 are three slidably fitted into the cam grooves 15e of the cam frame 15. The cam follower 35 is fitted and fixed. A guide groove 16b is formed in the inner peripheral portion of the zoom frame 16 along the direction parallel to the optical axis O, in which the key portion 14d tip 14e and the key portion 14f of the float key 14 are slidably fitted. , 16c.
[0036]
A metal tube 32 serving as an exterior cap portion is fitted and fixed to an outer peripheral portion of the zoom frame 16 in front of a rear outer peripheral portion 16d, and a front decorative plate 33 is attached to a front surface portion. In addition, in the figure, only a part of the front decorative plate 33 is shown.
[0037]
The focus drive frame unit 17 includes a focus drive frame 18, a focus motor 41 that is a stepping motor of a drive source that is fixed to the rear of the focus drive frame 18 by projecting (forming a convex portion), A first-group frame 19, a first-group frame guide rod 42 that supports the first-group frame 19 so as to be able to advance and retreat, and an urging spring that is inserted into the guide rod 42 and is a compression spring that urges the first-group frame 19 backward. 44, a first group frame advance / retreat drive feed screw 41A (FIG. 7) driven to rotate by the focus motor 41, and a PI (photo interrupter) 76 for resetting the advance / retreat position of the first group frame 19 (FIG. 7). Become.
[0038]
The focusing drive frame 18 is a frame member fixed to the inside of the zoom frame 16 with screws. The focusing drive frame 18 has an opening 18a at the center where the first group frame 19 can be inserted, and a focus motor 41 at the upper part. The feed screw 41A and the first group guide rod 42 are supported by the shaft support portion 18b on the side of the focus motor 41 so as to be parallel to the optical axis O. A guide groove 18d for slidingly guiding the first group frame 19 in the direction of the optical axis O is provided in a lower part, and the PI 76 for resetting the advance / retreat position is provided.
[0039]
The focus motor 41 and the shaft support portion 18b are arranged so as to protrude rearward of the focusing drive frame 18. The projecting portion formed by the focus motor 41 and the shaft support portion 18b can enter notches 20g and 37s of the second group frame 20 and the shutter base plate 37, which will be described later, during forward and backward driving.
[0040]
The feed screw 41A is rotatably driven by a focus motor 41 via a pinion at the time of focus driving. The rotation of the feed screw 41A causes the first group frame 19 to move along the first group guide rod 42 while resisting the urging spring 44. It is driven forward and backward. The play of the first group frame 19 in the advancing / retreating direction (the optical axis O direction) is removed by the urging force of the urging spring 44.
[0041]
The first group frame 19 has a first group lens 47 held on the inner peripheral portion thereof. The first group frame 19 has an upper sleeve hole 19b to which the sleeve 43 is adhered and fixed after the lens position adjustment, and a lower lower guide groove portion 18d of the focusing drive frame 18. And a detection shielding plate 19c for the PI 76 are provided. In the first group frame 19, the first group guide rod 42 is slidably fitted in the sleeve 43, and the guide projection 19a of the first group frame 19 is fitted in the guide groove 18d of the focusing drive frame 18. To be able to advance and retreat in the optical axis O direction.
[0042]
The guide rod 42 is adjusted by adjusting the alignment of the first group lens 47, and is fixedly adhered to the focusing drive frame 18.
[0043]
That is, the front end of the guide rod 42 can be fitted into the shaft hole of the zoom frame 16, and the rear end can be fitted into the shaft hole 18 c of the focusing drive frame 18 with a gap corresponding to the position adjustment play. I do. When the focusing drive frame 18 is assembled, the guide rod 42 is inserted through the sleeve 43 of the first lens unit 47, and both ends are supported by the shaft hole of the zoom frame 16 and the shaft hole 18c of the focusing drive frame 18, where the zoom is performed. The optical axis of the first lens group 47 fixed to the first lens group frame 19 is aligned with the inclination of the guide rod 42 in the vertical and horizontal directions with reference to the outer peripheral portion of the frame 16. In the centered state, an adhesive is injected into the gap between the shaft hole 18c and the guide rod 42 to fix the position of the shaft end of the guide rod 42 in the direction orthogonal to the optical axis O. The operation of moving the position of the guide rod 42 can be performed by inserting an operating tool into the recess at the rear end of the guide rod 42. Further, an E-shaped retaining ring (E-ring) 45 is mounted on the guide rod 42 in front of the shaft hole 18c for position regulation in a direction parallel to the optical axis O. A washer 46 is inserted between the hole 18c and the wall surface. The washer 46 prevents the injected adhesive from leaking.
[0044]
The second group frame 20 is provided with a flare stop 20A at an optical stop position C0 (FIG. 11) in front of the opening, and a second group lens 48 is held behind the stop 20A. Three cam followers 36 which are slidably fitted in the cam grooves 15e of the cam frame 15 are fixed to three outer positions of the second group frame 20, and the key portions 14d and 14f of the float key 14 are further fixed to two outer positions. Are provided in the guide holes 20e and 20f. In addition, a cutout portion 20g is provided in an upper portion of the second group frame 20. The notch 20g forms a space that allows the focus motor 41 and the shaft support 18b of the focusing drive frame 18 to enter when the lens barrel 10 is driven for zooming or retracted.
[0045]
The shutter unit 21 includes a shutter base plate 37 provided with a diaphragm opening 37a in the center and a cutout portion 37s above, and a pair (two) of openable and closable light-shielding blades housed on the back side of the shutter base plate 37. Shutter blades 49 and 50, one ND filter 51 having a predetermined dimming rate, and two moving magnet type actuators fixed to a shutter base plate 37, and a shutter actuator serving as a shutter drive source (drive means). 52, a filter actuator 54 serving as a filter drive source, and the shutter blades 49, 50 and a shutter retainer 38 for regulating the direction of the optical axis O of the ND filter 51. The notch 37s of the shutter base plate 37 forms a space that allows the focus motor 41 and the shaft support 18b of the focusing drive frame 18 to enter during zoom driving or collapsing driving.
[0046]
The shutter unit 21 is fixed to and integrated with the rear surface of the second group frame 20. That is, a screw having the screw insertion hole 20d inserted through the screw insertion hole 20d in a state where the locking claws 37b, 37c of the shutter base plate 37 are locked to the engagement portions 20b, 20c of the second group frame 20, is screwed into the screw screw hole 37d of the shutter base plate 37. Then, the shutter base plate 37 is fixed to the rear side of the second group frame 20 and integrated (FIGS. 6 and 7).
[0047]
On the back surface of the shutter retainer 38 of the shutter unit 21, a light shielding sheet 55 made of a flexible sheet material is disposed along a plane perpendicular to the optical axis O (FIGS. 7 and 8). The light-shielding sheet 55 is screwed in the vicinity of the optical axis O, and is supported in close contact with the shutter retainer 38 in an upper half portion in a free state. The light shielding sheet 55 blocks unnecessary light from the cutout portions 20g and 37s of the second group frame 20 and the shutter base plate 37 to the CCD unit side (FIG. 9). When the focus motor 41 and the shaft support 18b enter the notch, the light shielding sheet 55 is pressed by the rear end of the focus motor 41 and elastically deforms rearward, so that the focus motor 41 and the like enter. It becomes possible (FIGS. 8 and 10). The shutter unit 21 will be described later in detail.
[0048]
The inner peripheral surfaces of the internal components such as the fixed frame 11, the cam frame 15, and the zoom frame 16 are coated with anti-reflection coating.
[0049]
Each constituent member of the above-described lens barrel 10 is assembled by the following procedure as an example. Of course, it is also possible to assemble by another procedure. First, the zoom frame 16 is fitted into the inner peripheral portion 15g of the cam frame 15 from the rear side, and the cam follower 35 of the zoom frame 16 is fitted into the cam groove 15e, and the first group frame 19 and the focusing drive unit 17 are mounted. The frame 16 is incorporated into the cam frame 15. Then, the second group frame 20, in which the shutter unit 21 is integrated, is inserted into the cam frame 15, and the cam follower 36 of the second group frame 20 is fitted into the common cam groove 15e.
[0050]
Further, the float key 14 to which the float guide 27 is attached is inserted from the rear side of the cam frame 15, and the key portions 14 d and 14 f are inserted through the guide holes 20 e and 20 f of the second group frame 20. Further, the tip portion 14e of the key portion 14d is fitted into the guide groove 16b of the zoom frame 16, and the key portion 14f is fitted into the guide groove 16c of the zoom frame 16. Thereafter, the convex portion 27b of the float guide 27 is fitted into the inner peripheral guide groove 15h of the cam frame 15. As described above, the convex portion 21b of the float guide 27 fits into the inner peripheral guide groove 15h, and the convex portions 14b and 14c of the float key 14 are guided straight to the fixed frame 11 as described later. The key 14 moves integrally with the cam frame 15 in the direction of the optical axis O in a state where the rotation of the key 14 is restricted with respect to the fixed frame 11.
[0051]
Subsequently, the cam frame 15 in which the zoom frame 16, the second group frame 20, the float key 14, and the like are incorporated is inserted from the rear side of the fixed frame 11, and the male helicoid screw 15b of the cam frame 15 is screwed into the female helicoid screw 11b. And the protrusions 14b and 14c of the float key 14 are fitted into the key grooves 11f and 11g of the fixed frame 11. Therefore, the long gear 26 is inserted into the gear chamber of the fixed frame 11, and the front shaft support hole of the long gear 26 is fitted to the fixed frame side shaft support pin. The CCD holder 22 of the CCD unit 12 in which the CCD 62 and the like are assembled is mounted from the rear, the shaft end of the long gear 26 is fitted into the shaft support hole 22b of the CCD holder 22, and the CCD holder 22 is fixed to the fixed frame 11 with screws. . With the above assembly, the lens barrel 10 is completed.
[0052]
Next, the forward / backward driving operation of the lens barrel 10 will be described.
When the lens barrier 5 is in the closed position as shown in FIG. 1 and the lens barrel 10 is in the collapsed state in which the lens barrel 10 is retracted into the camera, as shown in FIG. The first and second group frames 19, 20 and the like are all held in a housed state. The cam followers 35 and 36 of the zoom frame 16 and the second group frame 20 are respectively located at the retracted end positions of the common cam groove 15e. In this collapsed state, the focus motor 41 is located at a position where it has entered the second group frame 20 and the cutouts 20 g and 37 s of the shutter base plate 37, and the light shielding sheet attached to the shutter holder 38 at the rear end of the focus motor 41. 55 is pressed and held in a state of being deformed rearward. When the notch portions 20g and 37s of the focus motor 41 and the like enter the notch portions 20g and 37s, the second group frame 20 and the like, the focusing drive frame 17 on the zoom frame 16 side, the first group frame 19 and the like are held in an extremely close state.
[0053]
Therefore, when the lens barrier 5 is slid to the open position as shown in FIG. 2, the lens barrel 10 is extended from the retracted state to the photographable wide state shown in FIG. 9 according to an instruction of the control unit in the camera. . That is, the zoom motor 24 is controlled and driven based on the output of the encoder, the long gear 26 rotates, the cam frame 15 is driven to rotate clockwise, and rotates forward through the female and male helicoid screws 11b and 15b. It is paid out. Then, the lock projection 15d of the cam frame 15 is fitted into the lock groove 11c of the fixed frame 11. In the lock groove fitted state, the cam frame 15 rotates between the wide rotation position and the tele rotation position in the photographing enabled state without moving forward and backward by the rotation of the zoom motor 24. On the other hand, the zoom frame 16 is fed out together with the cam frame 15 in a state where the rotation thereof is restricted by the float key 14, and is further moved to a wide position where shooting is possible together with the first group frame 19 via the cam follower 35 by the cam groove 15 e of the cam frame 15. It is paid out. Further, the second group frame 20 is extended with the cam frame 15 in a state where the rotation of the second group frame 20 is restricted by the float key 14, and further extended to a wide position where photographing is possible via the cam follower 36 by the cam groove 15e of the cam frame 15.
[0054]
In the wide state, since the second group frame 20 and the focus motor 41 are at positions separated from each other, the light shielding sheet 55 is held in a state of being in close contact with the shutter retainer 38 by its own elastic force, and the second group frame 20 is cut. Unnecessary light from the notch 20g is blocked.
[0055]
When the zoom motor 41 is driven from the wide state where the image can be taken and the cam frame 15 is further rotated clockwise, the first group frame 19 together with the zoom frame 16 advances and retreats to the tele position in a state where the rotation is restricted by the float key 14. Move (FIG. 10). Similarly, the second group frame 20 is extended to the telephoto position while the rotation of the second group frame 20 is restricted by the float key 14 (FIG. 10). In the telephoto state, the first group frame 19 and the second group frame 20 are located extremely close to each other. Accordingly, the focus motor 41 enters the second group frame 20 and the cutout portions 20g and 37s of the shutter base plate 37, and the light shielding sheet 55 is pressed by the focus motor 41, elastically deformed and inclined rearward. However, the focus motor 41 and the like are located in the cutouts 20g and 37s, and the gap between the focus motor 41 and the second group frame 20 and the shutter base plate 37 is covered with the light shielding sheet 55. Thus, intrusion of unnecessary light from the cutouts 20g and 37s is prevented.
[0056]
The focusing drive operation from the wide state to the telephoto state is performed by a so-called hill-climbing AF method. The focus motor 41 is driven and controlled under pulse control based on contrast data detected from an image signal of the CCD 62. By the rotation of the focus motor 41, the first group frame 19 is driven forward and backward relative to the zoom frame 16 through the feed screw 41A of the focusing drive frame 18 to each focusing position, and a focusing operation is performed.
[0057]
When the lens barrier 5 at the position shown in FIG. 2 is slid in the closing direction after the photographing is completed, the zoom motor 24 is driven to rotate, and the cam frame 15 moves counterclockwise through the wide rotation position to the collapsed rotation position. It is driven to rotate. When the cam followers 35 and 36 slide in the common cam groove 15e and the zoom frame 16, the second group frame 20 and the like are retracted toward the retracted position, but the cam frame 15 is rotated to near the end of the retracted rotation position. Since the rotation position detecting mirror 15f of the cam frame 15 is detected by the cam frame rotation position detection sensor attached to the fixed frame 11, the zoom motor 24 enters the deceleration drive mode according to an instruction from the control unit of the camera. Then, the cam frame 15 reaches the retracted end rotation position and stops.
[0058]
FIG. 11 shows a wide state in which a photographing optical system of the lens barrel can be changed from a collapsed state to a photographable state, and furthermore, an advance / retreat position of each lens group (optical element) with respect to an imaging plane (CCD imaging plane) when the state changes to a telephoto state. FIG. As shown in the figure, the first lens group 47 as the first lens group and the second lens group 48 as the second lens group are substantially moved from the retracted position closer to the image forming surface side to the wide position where photographing is possible. It is extended linearly, and further extended or moved to each telephoto position. The first lens group 47 and the second lens group 48 at the telephoto position are extremely close as shown in FIG. When the first lens unit 47 is driven from the wide position to the telephoto position, the first lens unit 47 is driven so as to slightly retract and then extend again.
[0059]
Here, the electric control system of the camera 1 of the present embodiment will be described with reference to the block diagram of FIG.
The camera 1 has an electric control system for controlling the above-described photographing lens, shutter unit, CCD, image signal processing, and the like. The CPU 101 is control means for controlling the entire camera and individual electric control units. And a zoom motor 24 and a focus motor 41 for driving a first lens group 47 and a second lens group 48, which are photographing lenses, as electric control members controlled by the CPU 101, and a lens drive for the motor. A circuit 107, a shutter actuator 52 as a drive source for rotating the shutter blades 49 and 50, a shutter drive circuit 105 for driving the actuator 52, and a filter as a drive source for rotating the ND filter 51. Actuator 54 and filter drive circuit 10 for driving actuator 54 A CCD 62 serving as an imaging unit, an imaging circuit 102 that processes an imaging signal from the CCD 62, an image processing circuit 103 that performs image processing on an imaging signal output from the imaging circuit 102 to generate an image signal, It has a storage means 104 such as a memory card for storing an image signal, and a display circuit 108 for displaying a captured image or the like based on the image signal.
[0060]
The above-described electric control system controls the camera 1 at the time of shooting. That is, the zoom motor 24 is driven via the CPU 101 to perform zoom driving of the photographing lens. At the time of photographing exposure, a focusing operation is performed based on contrast data captured via the CCD 62. The drive of the shutter actuator 52 and the filter actuator 54 is controlled based on the luminance data, and the shutter blades 49 and 50 and the ND filter 51 are driven to open and close. Further, the image pickup signal taken in via the CCD 62 controlled by the CPU 101 is converted into an image signal by the image pickup circuit 102 and the image processing circuit 103 under the control of the CPU 101 and stored in the storage means 104. Further, an image based on the image signal is displayed on the LCD display unit via the display circuit 108.
[0061]
In the photographing operation, the CPU 101 performs the AE control including the control of the shutter unit 21 as described above, in addition to the zoom and focus control of the photographing lens and the control of the photographing process. For example, as described later, it is determined whether or not to insert the ND filter 51 at a position covering the shutter opening 37a according to the zoom state of the photographing lens and the shutter speed, and control is performed. For example, when the shutter speed is equal to or higher than a predetermined value in a state where the ND filter 51 is in the open position, the position is set so as to cover the ND filter 51 and control is performed so as to switch to a lower shutter speed and perform shooting. I do. Further, the predetermined value is controlled so as to be different depending on the focal length of the photographing lens, and the predetermined value on the short focal length side (wide side) is adjusted by the photographing lens on the long focal length side (tele side). Set to a value shorter than the predetermined value. Further, the CPU 101 also adjusts the sensitivity of the CCD based on the subject brightness data detected by the CCD 62.
[0062]
Next, details of the shutter unit and AE control in the camera 1 of the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 11, at the optical stop position C0 in the photographing optical system, the peripheral light flux is distributed substantially around the optical axis O without deviation, and at other positions, for example, the back side of the second group lens 48 At the position, each peripheral light beam and the central light beam are distributed in a biased manner. Therefore, in a conventional photographing optical system, an aperture and a shutter are usually arranged at the aperture position C0.
[0063]
However, in the photographing optical system of the present embodiment, the convex optical portion of the second group lens 48 protrudes forward from the optical stop position C0. Is very close to the concave side on the back side of the first lens unit 47. Therefore, the shutter blades 49, 50 and the ND filter 51 cannot be arranged at the optical stop position C0. Therefore, in the present embodiment, the shutter unit 21 having the shutter blades 49 and 50 and the ND filter 51 is arranged on the back surface of the second lens group 48 as described above.
[0064]
However, as described above, at the rear position of the second lens group, each peripheral light beam and the central light beam are distributed with a bias with respect to the optical axis O. This tendency is remarkable especially in the wide state. Shading may occur due to the deviation of the peripheral light beam. The higher the subject brightness and the earlier the shutter time, the greater the effect of the surrounding light flux blocking state when closing the shutter blades during the entire exposure period, and the more likely shading occurs.
[0065]
Therefore, in the present embodiment, as a countermeasure to prevent the occurrence of the shading, one is to suppress the shading by uniformly shielding the peripheral light flux as much as possible by mechanically controlling the shutter such as the shape of the shutter blade and the rotation operation. In one of the methods, the above-described shading is suppressed by reducing the influence of the bias of the peripheral light beam by exposure control (AE control) using a CCD sensitivity, a shutter speed, and an ND filter.
[0066]
First, the detailed structure of the shutter unit 21 in which the shading prevention measures have been taken and the opening and closing operations thereof will be described with reference to FIGS.
FIG. 13 is an exploded perspective view of components such as a shutter blade and an ND filter incorporated in the shutter base plate of the shutter unit. FIG. 14 is a view showing the attitude of the shutter blades arranged on the shutter base plate in a fully opened state when viewed from the image forming side. FIG. 15 is a diagram illustrating a posture of the shutter blade when the shutter blade starts to be closed as viewed from the image forming side. FIG. 16 is a view showing the attitude of the shutter blade in the middle of closing as viewed from the image forming side. FIG. 17 is a view showing a state in which the shutter blades are in the process of being closed thereafter as viewed from the image forming side, and when peripheral light is shielded. FIG. 18 is a diagram illustrating a posture in a fully closed state when the shutter blade is viewed from the image forming side. FIG. 19 is a diagram showing a change in the peripheral light blocking ratio with respect to the rotation angle of the shutter blade.
[0067]
As described above, the shutter unit 21 includes a shutter base plate 37, two shutter blades 49 and 50 rotatably supported by the base plate 37, and an ND filter 51, and a blade for holding the shutter blade and the ND filter. It includes a holder 38, a light shielding sheet 55 (FIG. 7), a shutter actuator 52 and a filter actuator 54 which are driving sources of a moving magnet type (rotary solenoid).
[0068]
As shown in FIG. 13, the shutter base plate 37 has a shutter opening (exposure opening) 37a at the center, a notch 37s at the upper part, and a second group frame 19 projecting to the front part (subject side). A claw 37b and a screw insertion hole 37e for fastening the second group frame 19 are provided, and an arc-shaped drive pin insertion elongated hole 37i is formed on the lower right side (lower left side in FIGS. 13 and 14), and a lower left side. An arc-shaped drive pin insertion slot 37k is provided on the lower right side in FIGS. Further, on the back surface (imaging plane side) of the shutter base plate 37, blade rotating shafts 37g and 37h protruding at positions separated by a predetermined distance on both sides of the insertion long hole 37i, and separated by a predetermined distance from the insertion long hole 37k. The filter rotation shaft 37j protrudes to the position, the filter closed position stopper 37n and the shutter closed position stopper 37q in the upper portion, the shutter open position stopper 37m in the right position (the left position in FIGS. 13 and 14), and the lower position. A shutter open position stopper 37p is disposed at the bottom.
[0069]
The blade retainer 38 is fixed to the shutter base plate 37 with a predetermined gap provided therebetween, and has an opening corresponding to a central shutter opening, and a surface protection escape for the ND filter 51 at the retracted position. An opening 38a including a portion, a driving pin insertion hole, a screw insertion hole 38b, and the like are provided.
[0070]
The shutter actuator 52 and the filter actuator 54 are fixedly supported at the front part (subject side) of the shutter base plate 37 and at the side position of the second lens group 48. A shutter drive arm 53 having a blade drive pin 53a is fixed to the output shaft of the shutter actuator 52. The blade drive pin 53a is attached to the shutter base plate 37 by being inserted into an arc-shaped long hole 37i. On the other hand, a filter drive arm 55 having a filter drive pin 55a is fixed to the output shaft of the filter actuator 54. The blade drive pin 55a is attached to the shutter base plate 37 by being inserted into an arc-shaped long hole 37k.
[0071]
The shutter blades 49 and 50 have shaft holes 49a and 50a rotatably fitted to the blade rotation shafts 37g and 37h, and drive pin engagement elongated holes 49b and 50b into which the blade drive pins 53a are slidably fitted. Concave bent portions 49c and 50c are formed at the respective central edges that face each other in the assembled state. The shutter blades 49 and 50 assembled to the shutter base plate 37 are rotationally driven in directions opposite to each other from the normal open position (FIG. 14) to the closed position (FIG. 18) at the end of imaging by rotation of the shutter actuator 52. Is done.
[0072]
The ND filter 51 has a predetermined transmittance and reduces a light beam by a predetermined amount. The ND filter 51 has a shaft hole 51a rotatably fitted to the filter rotating shaft 37j, and a drive pin engagement elongated hole 51b into which the filter drive pin 55a is slidably fitted. The ND filter 51 assembled to the shutter base plate 37 rotates between the open position (FIG. 7) retracted from the shutter opening via the drive pin 55a by the rotation of the filter actuator 54 and the opening covering position covering the shutter opening. Driven. When the ND filter 51 is at the above-mentioned opening covering position, the light quantity of the subject incident on the CCD 62 is reduced by a predetermined amount.
[0073]
As shown in FIG. 14, the shutter blades 49 and 50 are supported by the rotating shafts 37g and 37h, and the common blade drive pin 53a is inserted through the drive pin engagement slots 49b and 50b. The main shielding directions of the blades 49 and 50 are the directions of the second quadrant Q2 and the fourth quadrant Q4 of the shutter opening 37a. As described above, due to the arrangement of the shutter, the ambient light tends to be deviated outward with respect to the shutter opening 37a. Therefore, the peripheral light is uniformly blocked, and the following arrangement and blade shape are used to prevent shading. Is adopted.
[0074]
That is, assuming that a vertical bisector of the inter-axis line segment S0 connecting the rotating shafts 37g and 37h is P0, the blade drive pin 53a passes along an arc intersecting the vertical bisector P0. At the initial stage of the rotation of the blade drive pin 53a, the blade drive pin 53a is located on the rotation axis 37h side with respect to the perpendicular bisector P0, and thereafter on the rotation axis 37g side. On the other hand, the perpendicular bisector P0 is positioned so as to be deviated toward the second quadrant Q2 with respect to the optical axis O. The reason for such a bias is that the rotation center of the shutter drive arm 53 is disposed on the rotation shaft 37h side as shown in FIG. 14, the blade drive pin 53a passes along a circular arc locus, and the shutter is moved in the first half of the rotation. Since the drive pin 53a is closer to the rotation shaft 37h than the rotation shaft 37g, the rotation angle of the shutter blade 50 is larger than that of the shutter blade 49 (rotation angular velocity is large). Therefore, when the perpendicular bisector P0 passes on the optical axis O, the timing at which the second quadrant Q2 of the shutter opening 37a is shielded from light is delayed later than that of the fourth quadrant Q4. By shifting the vertical bisector P0 toward the second quadrant Q2, the shielding of the second quadrant Q2 and the fourth quadrant Q4 of the shutter opening 37a is started at the same timing.
[0075]
On the other hand, when the blade drive pin 53a rotates and is positioned on the rotation shaft 37h side, the rotation angular velocity of the shutter blade 49 becomes larger than that of the shutter blade 50. Then, the amount of light blocking on the second quadrant Q2 side of the shutter opening 37a increases earlier than on the fourth quadrant Q4 side.
[0076]
Therefore, the bending angles α1 and α2 of the bent portions 49c and 50c at the center edges of the shutter blades 49 and 50 are set to α1> α2 so that the difference in the shielding light amount due to the shutter blade rotation speed difference does not occur. I have. Thus, even during the closing operation, the shutter timing of the shutter opening 37a by the bent portion 49c of the shutter blade 49 is delayed, and the shielding timing of the shutter opening 37a by the bent portion 50c of the shutter blade 50 is advanced.
[0077]
By adopting the shapes of the shutter blades 49 and 50 and the arrangement of the rotating shafts 37g and 37h as described above, the peripheral light in the second and fourth quadrants distributed to the outside is uniformly distributed as described later. Can be shielded.
[0078]
The process of rotating the shutter blades 49 and 50 by the shutter actuator 52 to change the shutter opening 37a from the fully opened state to the fully closed state is shown in FIG. 14 to FIG. That is, the rotation operation is started from the fully opened state in FIG. 14, and first, the shutter opening 37a is started to be closed as shown in FIG. 15, and during the closing operation in FIG. 16, the peripheral light flux S2 on the second quadrant Q2 is It is shielded in the same state as the peripheral light beam S4 on the four quadrant Q4. Further, in the vicinity of the end of the light shielding operation in the closing operation in FIG. 17, the peripheral light beams S2 and S4 are simultaneously shielded. Then, the rotation operation ends as shown in FIG.
[0079]
FIG. 19 shows the change in the light blocking ratio (%) of the peripheral light with respect to the rotation angle (°) of the shutter actuator drive arm 53 for the peripheral light flux S2 in the second quadrant Q2 and the peripheral light flux S4 in the fourth quadrant Q4. FIG. 4 is a diagram showing that the peripheral light flux S2 and the peripheral light flux S4 are shielded in substantially the same change state.
[0080]
As described above, in the shutter closing operation of the shutter unit 21, the peripheral light beam S2 in the second quadrant Q2 and the peripheral light beam S4 in the fourth quadrant Q4 are shielded in a substantially uniform state, so that the shutter opening 37a The difference in the amount of peripheral light due to the quadrant is hardly generated, and the occurrence of shading is suppressed.
[0081]
Next, AE control in the camera 1 of the present embodiment in which measures for preventing shading are taken will be described with reference to FIGS.
20 and 21 are AE program diagrams in the other cameras of the present embodiment. FIG. 20 is an AE program diagram in a zoom wide state, and FIG. 21 is an AE program diagram in a zoom telephoto state. .
[0082]
In the camera 1 according to the present embodiment, as described above, the shutter blades 49 and 50 are disposed at the rear position of the second lens group 48 different from the optical stop position C0 of the photographing optical system. Therefore, as shown in FIG. 11, at the positions where the shutter blades 49 and 50 are arranged, the center light beam and the peripheral light beam are shifted in both the wide state and the telephoto state. That is, the peripheral light beam passes through a position farther from the optical axis than the center light beam. This is particularly noticeable in the wide state. On the other hand, during the closing operation of the shutter blades 49, 50, the shutter is blocked from outside the shutter opening 37a. Therefore, the peripheral light beam is shielded first. As a result, the amount of light imaged at the central portion and the peripheral portion differs, and so-called shading occurs. The manifestation of such a phenomenon depends on the shutter speed and the focal length of the photographing optical system.
[0083]
As for the shutter speed (shutter speed), the higher the speed, the larger the exposure amount during the closing operation of the shutter blades is compared with the total exposure amount. Therefore, the higher the shutter speed is, the more the above-mentioned shading becomes a problem.
[0084]
On the other hand, the focal length of the photographing optical system is different from the optical stop position C0 of the photographing optical system at the position different from the optical stop position C0, as is clear from the comparison between the wide and telephoto states in FIG. The shift amount is larger on the wide side than on the tele side. This means that, on the wide side, the rotation range in which the shutter blade blocks only the peripheral light beam is widened. Therefore, the shading as described above becomes more problematic on the wide side.
[0085]
In the camera 1 of the present embodiment, in order to effectively prevent the above-described shading based on the above-described characteristics, AE control to which the AE program diagram of FIGS. . In the camera 1 of the present embodiment, the shutter blades only perform the closing operation from the fully open state at the time of shooting. That is, the imaging operation by the CCD 62 is started in the fully opened state of the shutter blade, and the imaging operation is ended by closing the shutter blade when a predetermined time has elapsed.
[0086]
FIGS. 20 and 21 are examples of AE program diagrams in the wide state and the telescopic state according to the present embodiment. More specifically, in the camera 1 according to the present embodiment, when the flash emission is off, the automatic control under the control of the CPU 101 is performed. FIG. 7 is an AE program diagram when a sensitivity mode and a program mode are set. Note that in the following description, the Bv value is a bright value indicating the detected subject luminance. The Sv value is a sensitive value indicating the CCD sensitivity, is set via the CPU 101, and corresponds to the ISO sensitivity. The Ev value is an exposure value indicating the amount of exposure. The Tv value is a time value and corresponds to a shutter speed set by the CPU 101. The Av value is an aperture value indicating the aperture, is set by the insertion state of the ND filter 51 controlled by the CPU 101, and corresponds to the F value.
[0087]
The upper left diagrams of FIGS. 20 and 21 are diagrams showing the automatic sensitivity setting when the lens barrel is set to the wide side or the tele side, and shows the CCD sensitivity versus Bv value of the subject brightness. The Sv values are shown. On the wide side, at a Bv value of 3.5 or more, and on the tele side, at a Bv value of 6.8 or more, the Sv value is lowered by one step by lowering the sensitivity of the CCD 62 as an image sensor. The switching of the sensitivity of the CCD 62 prevents the shutter speed from increasing when the subject brightness is high.
[0088]
On the other hand, the lower right diagrams of FIGS. 20 and 21 show the Av value of the aperture with respect to the Tv value of the shutter speed set when the lens barrel is set to the wide side or the tele side. First, on the wide side shown in the lower right of FIG. 20, the Av value is changed so that the shutter speed does not become faster than 1/500 second (Tv value is 9).
In other words, when the Bv value of the subject luminance is close to 7.5, the aperture is 3.3 and the shutter speed is 1/500 second. In this case, the ND filter 51 is inserted into the shutter opening 37a. The shutter speed is switched to 1/60 sec by switching the Av value to 6.3 without changing the aperture diameter. As described above, even in the high luminance state on the wide side, the shutter speed on the lower side is applied.
[0089]
On the tele side shown at the lower right of FIG. 21, the Av value is changed so that the shutter speed does not become faster than 1/1000 second (Tv value is 10). In other words, when the Bv value of the subject brightness becomes close to 10, the aperture becomes 4.9 and the shutter speed becomes 1/1000 sec. However, the ND filter 51 is inserted into the shutter opening 37a to reduce the light, By switching the value to 7.9, the shutter speed is reduced to 1/125 second. As described above, even in the high luminance state on the tele side, the shutter speed on the lower side is applied.
[0090]
As described above, in the camera 1 of the present embodiment, whether to insert an ND filter on the wide side and the tele side is determined based on whether or not the shutter speed is equal to or higher than a predetermined value. Then, the predetermined value on the wide side (short focus side) where shading is likely to occur is set to a lower speed side than the tele side. In other words, the shooting at high speed in wide mode is limited so as to be slower than the shooting in telephoto. As a result, the occurrence of shading under each shooting condition is suppressed, and an appropriate shooting result is always obtained.
[0091]
Further, according to the camera 1 of the present embodiment, it is possible to arrange the shutter unit 21 at a position different from the position of the optical diaphragm regardless of the position of the optical diaphragm, thereby increasing the degree of freedom of the optical system design, and The size can be reduced. The position of the optical diaphragm is a position on the convex surface of the second group lens 48 in the photographing optical system of the present embodiment, and the concave surface of the first group lens 47 is located very close to the front of the position. Therefore, the shutter unit 21 is not arranged at the position of the optical stop, but is arranged at the back of the second lens group 48. As a result, the first lens group and the second lens group can be brought close to each other, so that the first lens group can be made compact at the time of collapsing and the focusing optical system can be made longer (generally, in the case of two-group zoom, the first lens group and the The distance between the group lenses is reduced).
[0092]
Further, in the camera 1 of the present embodiment, even when the shutter unit 21 is arranged at a position other than the position of the optical aperture as described above, the shape of the shielding portions of the shutter blades 49 and 50 that suppress the occurrence of shading in the peripheral portion is set. Has adopted. That is, concave bent portions 49c and 50c having different shapes are provided at the central edges of the shutter blades 49 and 50 so as to evenly shield the peripheral light beam.
[0093]
The shutter unit 21 is supported integrally with the second group frame 20 that holds the second group lens 48. In the supported state, the shutter units 21 are mounted on the shutter unit 21 and actuated by the actuators 52 and 54 that are the drive sources of the shutter and the filter. By arranging between the optical diaphragm position and the shutter blade on the second group lens 48 side, the length of the photographing optical system along the optical axis O direction can be shortened.
[0094]
【The invention's effect】
As described above, the arrangement of the light-shielding blades of the present invention is made appropriate, and furthermore, the occurrence of a light-shielding light amount difference between the light-shielding blades is reduced, so that more appropriate exposure can be performed and the size of the device can be reduced. Alternatively, a camera can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a camera in which a lens barrel according to an embodiment of the present invention is incorporated, in a barrier closed state.
FIG. 2 is a perspective view showing an appearance of the camera of FIG. 1 in a barrier open state.
FIG. 3 is a view showing an appearance of a lens barrel incorporated in the camera in an extended state.
FIG. 4 is an exploded perspective view of the components on the fixed frame side of the lens barrel in FIG. 3 as viewed from the subject side.
FIG. 5 is an exploded perspective view of components of the lens barrel shown in FIG. 3 on the cam frame side as viewed from the subject side.
6 is an enlarged exploded perspective view of the second group frame and the shutter unit in the lens barrel of FIG. 3 as viewed from the subject side.
7 is an exploded perspective view of the focusing drive unit and the integrated second group frame and shutter unit in the lens barrel of FIG. 3 as viewed from the image forming side.
8 is a view showing an upper half portion of a longitudinal section of the lens barrel of FIG. 3 in a collapsed state.
9 is a view showing an upper half part of a longitudinal section of the lens barrel of FIG. 3 in a wide state.
FIG. 10 is a view showing an upper half part of a longitudinal section of the lens barrel of FIG. 3 in a telephoto state.
FIG. 11 is a view showing a wide state in which an image can be photographed from a retracted state in the photographing optical system of the lens barrel shown in FIG. 3 and a retracting position of each lens group with respect to an image forming plane when the state changes to a telephoto state.
FIG. 12 is a block diagram of an electric control system in the camera of FIG. 1;
FIG. 13 is an exploded perspective view of components such as a shutter blade and an ND filter incorporated in a shutter base plate of a shutter unit in the lens barrel of FIG. 3;
FIG. 14 is a view showing a posture of the lens barrel shown in FIG. 3 in a fully opened state when a shutter blade disposed on a shutter base plate is viewed from an image forming side.
FIG. 15 is a diagram showing a posture of the lens barrel in FIG. 3 in a state where the shutter blades start to be closed as viewed from the image forming side.
FIG. 16 is a view showing a posture of the lens barrel of FIG. 3 in a state in which shutter blades are being closed when viewed from the image forming side.
FIG. 17 is a view showing a state in which the shutter blades in the lens barrel in FIG. 3 are in the process of being closed after the shutter blades are viewed from the image forming side and when peripheral light is blocked.
18 is a view showing a posture of the lens barrel in FIG. 3 in a fully closed state when a shutter blade is viewed from an image forming side.
FIG. 19 is a diagram showing a change in a peripheral light blocking ratio with respect to a rotation angle of a shutter blade in the lens barrel of FIG. 3;
FIG. 20 is an AE program diagram in the zoom wide state in the camera of FIG. 1;
FIG. 21 is an AE program diagram in the zoom telephoto state in the camera of FIG. 1;
[Explanation of symbols]
21… Shutter unit
(Light control device, shutter device)
47 ... 1 group lens (first lens group)
48 Two-group lens (second lens group)
49, 50: shutter blades (light-shielding blades)
51 ND filter (filter)
52… Shutter actuator
(Drive source, drive means)
101 CPU (control means)
C0: Optical stop position
Tv: value indicating shutter speed

Claims (8)

光学系の光路中に配置される光量調節装置において、
上記光学系の光学絞り位置に対して上記光学系の一部を構成する光学素子を挟んで反対側に配置される一対の遮光羽根と、
上記一対の遮光羽根を互いに相反する方向に回転駆動することにより開口を開閉駆動する駆動手段と、を具備する光量調節装置。
In a light amount adjusting device arranged in an optical path of an optical system,
A pair of light-shielding blades disposed on the opposite side with respect to an optical stop position of the optical system with an optical element constituting a part of the optical system therebetween,
And a driving means for driving the opening and closing of the opening by rotating the pair of light shielding blades in directions opposite to each other.
上記遮光羽根のそれぞれは、その開閉駆動に際して、上記光学系の周辺光束を略均等に遮光することを特徴とする請求項1に記載の光量調節装置。The light amount adjusting device according to claim 1, wherein each of the light-shielding blades substantially uniformly shields a peripheral light beam of the optical system when the light-shielding blade is opened and closed. 光学絞り位置よりも突出する光学面を有するレンズと、
上記レンズの上記光学面とは反対側に配置され、開口を開閉するための遮光羽根と、
上記遮光羽根を駆動する駆動源と、を具備しており、上記駆動源は、上記レンズの側方に配されることを特徴とする光量調節装置。
A lens having an optical surface protruding from the optical stop position,
A light-shielding vane arranged on the opposite side to the optical surface of the lens to open and close an opening;
A drive source for driving the light-shielding blades, wherein the drive source is disposed on a side of the lens.
上記駆動源は、光軸方向で上記光学絞り位置と遮光羽根との間の空間内に配されることを特徴とする請求項3に記載の光量調節装置。The light amount adjusting device according to claim 3, wherein the drive source is disposed in a space between the optical stop position and the light shielding blade in the optical axis direction. 光学系の光学絞り位置に対し、上記光学系の一部を構成する光学素子を挟んで反対側に配置されると共に、上記光学系の露出開口を開放する位置と遮蔽する位置とに移動可能な遮光羽根を有するシャッタ装置と、
上記光学系の光路中に配され、上記露出開口を開放する位置と覆う位置とに移動可能であって、所定の透過率を有するフィルタと、
上記光学系の変倍状態とシャッタスピードに応じて上記フィルタを上記覆う位置に移動するか否かを決定する制御手段と、を具備し、上記フィルタが上記開放する位置にある状態で、上記シャッタスピードが所定値以上の高速となる場合には、上記フィルタを上記覆う位置として、より低速のシャッタースピードにより撮影することを特徴とするカメラ。
With respect to the optical stop position of the optical system, it is arranged on the opposite side with respect to the optical element constituting a part of the optical system, and can be moved to a position where the exposure opening of the optical system is opened and a position where it is shielded. A shutter device having light-shielding blades,
A filter disposed in an optical path of the optical system, the filter having a predetermined transmittance, and being movable between a position where the exposure opening is opened and a position where the exposure opening is covered;
Control means for determining whether or not to move the filter to the position to cover the filter in accordance with a zoom state of the optical system and a shutter speed. When the speed is higher than a predetermined value, the camera takes a picture at a lower shutter speed as a position covering the filter.
射出面が凹面に形成された第1のレンズ群と、上記第1のレンズ群からの射出光が入射される凸面を有する第2のレンズ群と、を有し、上記第1のレンズ群と第2のレンズ群との間に光学的な絞り位置が位置する変倍可能な光学系と、
上記第2のレンズ群の後方に配され、露出開口を開放する位置と遮蔽する位置とに移動可能な遮光羽根を有するシャッタ装置と、
上記第2のレンズ群の後方に配され、上記露出開口を開放する位置と覆う位置とに移動可能であって、所定の透過率を有するフィルタを有するフィルタ装置と、
上記光学系の変倍状態とシャッタスピードに応じて上記フィルタを上記覆う位置に移動するか否かを決定する制御手段と、を具備し、上記フィルタが上記開放する位置にある状態で、上記シャッタスピードが所定値以上の高速となる場合には、上記フィルタを上記覆う位置に移動し、より低速のシャッタースピードを用いて撮影することを特徴とするカメラ。
A first lens group having a concave exit surface; and a second lens group having a convex surface on which light emitted from the first lens group is incident. A zoomable optical system in which an optical stop position is located between the optical system and the second lens group;
A shutter device disposed behind the second lens group and having a light-shielding blade movable between a position where the exposure opening is opened and a position where the exposure opening is blocked;
A filter device disposed behind the second lens group, the filter device having a filter having a predetermined transmittance, the filter device being movable to a position to open and cover the exposure opening,
Control means for determining whether or not to move the filter to the position to cover the filter in accordance with a zoom state of the optical system and a shutter speed. When the speed is higher than or equal to a predetermined value, the camera moves to a position where the filter is covered and shoots using a lower shutter speed.
上記制御手段は、上記フィルタが上記開放する位置にある状態で、撮影時のシャッタスピードが所定値以上となる場合に上記フィルタを上記覆う位置に移動制御し、上記シャッタスピードの所定値には、上記光学系の焦点距離によって異なる値を採用するように制御することを特徴とする請求項5または6に記載のカメラ。In the state where the filter is in the open position, when the shutter speed at the time of photographing is equal to or higher than a predetermined value, the control unit controls the movement of the filter to the position covering the filter. 7. The camera according to claim 5, wherein the camera is controlled to adopt a different value depending on a focal length of the optical system. 上記光学系が短焦点側である際の上記シャッタスピードの所定値は、上記光学系が長焦点側である際の上記シャッタスピードの所定値よりも高速であることを特徴とする請求項7に記載のカメラ。8. The method according to claim 7, wherein the predetermined value of the shutter speed when the optical system is on the short focal length side is higher than the predetermined value of the shutter speed when the optical system is on the long focal length side. The described camera.
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