JP2005274717A - ズームカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】 モータの駆動を利用して撮影レンズの変倍及び合焦を行い、かつファインダー光学系の視野倍率を変更するカメラの視野倍率のずれを補正する。
【解決手段】 モータ１４の駆動は撮影レンズ１５を移動するレンズ移動機構１６に伝達され、レンズ移動機構１６の変位に伴う駆動が所定の遅れ位相差をもってファインダレンズ移動機構１９に伝達される。制御部４０は、変倍動作を行うときにモータ１４を一方向に回転して変倍位置を検出してから所定の遅れ位相差の範囲内に応じた回転量の分だけモータ１４を一方向に駆動して撮影レンズを変倍位置からオーバーランさせ、その後にモータ１４を先の回転量の分だけ逆転して撮影レンズ１５を変倍位置に戻す。先のモータの回転量は視野倍率がその時点の変倍位置に応じた視野倍率に一致するように変倍位置ごとに補正している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、単一のモータの駆動を利用して撮影レンズの変倍及び合焦を行うとともに、前記モータの駆動を利用して各変倍位置に応じた視野倍率にファインダー光学系の視野倍率を変更するズームカメラに関するものである。

従来、単一のモータの駆動を利用して撮影レンズの変倍と合焦とを行うズームレンズが知られている（特許文献１）。このズームレンズは、ステップズーム式となっており、撮影レンズを構成する複数のレンズ群を、順に第１の変倍位置、次に第１の変倍位置における合焦範囲、次に第２の変倍位置、そして、第２の変倍位置における合焦範囲・・・となる軌跡上に移動するカムなどの移動手段を備えており、変倍時にモータを駆動させて撮影レンズを変倍位置に移動し、合焦時に再びモータを駆動してその時点の変倍位置に対する合焦位置に撮影レンズを移動する。

このようなズームレンズを用いるカメラでは、撮影倍率に応じて撮影範囲が変わるため、ファインダ光学系の視野倍率を撮影倍率に応じた視野倍率に変更する必要がある。しかも、ファインダ視野倍率を変更するために別にモータを用いることはコストアップとなるため、撮影レンズを移動するためのモータの駆動を利用することが望まれている。しかし、単一のモータの駆動を利用して撮影レンズの移動と共にファインダ視野倍率の変更を行うように構成すると、合焦時のモータの駆動によりファインダ視野倍率が変わってしまうという欠点があった。

そこで、ズームレンズ駆動手段とファインダレンズ駆動手段との間の駆動伝達機構に遊びを設け、合焦時にその遊びの範囲内でモータを駆動させることで、合焦時のファインダ視野倍率の変動を防止するようにしている（特許文献２及び特許文献３）。

特公平６−１００７０７号公報 特開平９−２１１５５４号公報 特開平９−２５１１７８号公報

しかしながら、上記特許文献２及び３に記載されているようなズームファインダは、単一のモータの駆動を最初にズームレンズ移動機構に伝達し、その駆動によりズームレンズ移動機構が変位することで生じる駆動をファインダレンズ移動機構に伝達する構成となっている。このように、モータからファインダレンズ駆動機構までの駆動伝達系が長いと、その間の駆動伝達系、例えばギヤ列やカム、ヘリコイドなどに生じる組立誤差やガタによって、ズームレンズを変倍するためのモータの回転量をそのままファインダレンズ移動機構に伝達しても、その時点の視野倍率がズームレンズの撮影倍率に応じた視野倍率に一致しないおそれがある。

なお、ズームレンズ及びズームファインダをそれぞれ別のモータで駆動すればこのようなファインダ視野倍率のズレは防ぐことができるが、カメラに組み込むモータの個数が増加することになりローコスト化の妨げとなる。

本発明は、上記問題を解決するためのものであり、単一のモータの駆動を利用してズームレンズの変倍及び合焦を行うタイプで、ファインダ光学系の視野倍率の変更を前記モータの駆動を利用した行うときに生じるファインダ視野倍率のズレを確実に防ぐようにしたズームカメラを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のカメラは、単一のモータの駆動を利用して撮影光学系の一部又は全部を撮影光軸上のうちの予めステップごとに決められた変倍位置、及び各変倍位置における合焦位置に移動するレンズ移動機構と、
ファインダー光学系の一部又は全部をファインダ光軸に沿って移動してファインダ視野倍率を変更するファインダレンズ移動機構と；前記レンズ移動機構の変位に応じた駆動が入力され、その駆動を前記ファインダレンズ駆動機構に伝達するとともに、前記モータの回転方向を切り替えたときには所定の遅れ位相差を持って前記駆動をファインダレンズ駆動機構に伝達する連動機構と；前記撮影レンズの変倍位置を検出する変倍位置検出手段と；ワイド端からテレ端に向けた変倍方向のうちの任意の変倍位置に変倍動作を行うときに、前記変倍位置検出手段が前記変倍位置を検知してから前記モータを前記所定の遅れ位相差の範囲内に応じた回転量の分だけ同方向に回転させて撮影レンズを前記変倍位置から所定量だけオーバーランさせ、その後はファインダレンズ移動機構を変位させないように前記モータを前記回転量の分だけ逆回転して前記撮影レンズを前記変倍位置に戻す片寄せ制御を行う制御部とを備え；前記制御部が片寄せ制御のときに用いる変倍位置から所定量だけオーバーランさせるモータの回転量は、各変倍位置での実際のファインダ視野倍率が各変倍位置ごとに決められた基準のファインダ視野倍率に一致するように、各変倍位置ごとに補正した回転量にしたものである。

制御部は、ワイド端からテレ端に向けた変倍方向のうちの任意の変倍位置に変倍動作を行うときにモータを一方向に回転する。モータの駆動は、レンズ移動機構に伝達される。この駆動に同期してレンズ移動機構が変位して撮影レンズを移動する。レンズ移動機構の変位に応じた駆動は、所定の遅れ位相差をもってファインダレンズ移動機構に伝達される。ファインダレンズ移動機構もモータの駆動に同期して変位してファインダー光学系のファインダ視野倍率を撮影レンズの変倍位置に応じた視野倍率に変更する。この間、制御部は、変倍位置検出手段から得られる信号を監視、変倍位置検出手段が変倍位置を検出することに応答してからモータを前記所定の遅れ位相差の範囲内に応じた回転量の分だけ同方向に回転させる。

この回転量を、所定の遅れ位相差に応じた回転量にすることで、ファインダ視野倍率をその変倍位置に応じた視野倍率に一致させることができる。しかし、ファインダレンズ移動機構には、前記遅れ位相差以外のメカ的なガタや各部品の寸法のバラツキによって、所定の遅れ位相差に応じたモータの回転量をファインダレンズ移動機構に与えても、ファインダ視野倍率をその変倍位置に応じた視野倍率に一致させることができないおそれがある。

そこで、片寄せ制御のときに用いる回転を、各変倍位置での実際のファインダ視野倍率が各変倍位置ごとに決められた基準のファインダ視野倍率に一致するように、各変倍位置ごとに補正した回転量にしている。撮影レンズの変倍位置を検知後にモータを所定の回転量だけ回転すると、ファインダ視野倍率はその時点の変倍位置に応じた視野倍率になるが、レンズ移動機構が、変倍位置をオーバーランした位置に撮影レンズを移動することになる。このため、制御部は、前記回転量の分だけモータを逆回転させる。このとき、その回転量を、所定の遅れ位相差に応じたモータの回転量と同じか、又はそれ以下にすることで、ファインダレンズ移動機構にその駆動が伝達されることはない。

モータを逆転してから停止すると、所定の遅れ位相差に伴うモータの回転が前記一方向となる。これにより、変倍後に行われる合焦時には、モータを一方向でかつ前記所定の遅れ位相差に応じたモータの回転量以内で駆動することでファインダ視野倍率をそのままの倍率に維持しながら撮影レンズを合焦位置に移動することができる。そして、シャッタレリーズ完了後に、合焦時に移動した回転量の分だけモータを逆転して撮影レンズを元の位置に戻す。

片寄せ制御で撮影レンズを変倍位置からオーバーランさせるモータの回転量は、予め工場で、各変倍位置での実際のファインダ視野倍率が各変倍位置ごとに決められた基準のファインダ視野倍率に一致するように、各変倍位置ごとに割り出される。割り出した回転量に基づき補正後の回転量を各変倍位置ごとに対応付けしてカメラのメモリに記憶する。

本発明のズームカメラによれば、駆動側となるレンズ移動機構と従動側となるファインダレンズ移動機構とを連動する連動機構に積極的に設けた遊びの範囲内に応じた回転量の分だけモータを一方向に駆動して撮影レンズを変倍位置から所定量だけオーバーランさせ、その後にモータを前記回転量の分だけ逆転してファインダ光学系を動かさないで撮影レンズだけを変倍位置に戻す。このとき、撮影レンズを変倍位置からオーバーランさせるモータの回転量を、ファインダ視野倍率がその時点の変倍位置に応じた基準の視野倍率に一致するように補正した回転量を用いるようにしているから、その時点の変倍位置に応じたファインダ視野倍率を正確に得ることができる。

以下、本発明を利用したズームカメラについて図１を参照しながら説明する。このカメラ１０は、ズームレンズ部１１、ファインダー光学部１２、及び、連動機構１３などを備えている。ズームレンズ部１１は、単一のモータ１４、撮影レンズ１５、レンズ移動機構１６、及びモータ１４の駆動をレンズ移動機構１６に伝達するギヤ列１７などで構成されている。

ファインダー光学部１２は、ファインダー光学系１８とファインダレンズ移動機構１９とで構成されている。連動機構１３は、レンズ移動機構１６の変位をファインダレンズ移動機構１９に伝達する。

撮影レンズ１５は、例えば第１ないし第３のレンズ群で構成されている。レンズ移動機構１６は、結像面側から順に固定筒、後筒、中間筒、撮影レンズ１５を保持する前筒、及び、これら筒に設けたヘリコイドやカムなどで構成されており、単一のモータ１４の駆動を利用して各筒をそれぞれ撮影光軸方向に繰り出して撮影レンズを一緒に移動するとともに、これら繰り出しに同期して第３レンズ群に対して第２レンズ群を互いの間隔が変わるように移動することで撮影レンズ１５を変倍位置及び各変倍位置に対する合焦位置に移動する。なお、撮影レンズ１５は、各筒がカメラボディに収納される収納位置からワイド端に繰り出され、ワイド端とテレ端との間で変倍される。

ファインダレンズ移動機構１９は、連動機構によりファインダー光学系１８の視野倍率を撮影倍率に応じた視野倍率に変更する。

ファインダー光学系１８は、物体側から順に対物レンズ２０、ポロプリズム２１、及び、接眼レンズ２２からなる実像式ファインダーとなっている。対物レンズ２０は、物体側から順に固定レンズ４４、第１移動レンズ２５、及び第２移動レンズ４５とで構成されている。第１及び第２移動レンズ２５，４５を保持する保持枠２７，２８は、ファインダー光軸２９と平行に設けたガイド棒３０によりガイドされてそれぞれ移動する。

各保持枠２７，２８には、下方に向けて突出したカムピン２３，２４がそれぞれ設けられている。これらカムピン２３，２４は、ファインダー光学部１２の下に配置したカム部材２６に連係している。なお、ファインダー光軸２９は、撮影光軸３１に対して略平行となっている。

カム部材２６は、撮影光軸３１に対して直交方向に設けた固定軸３２を中心として回転自在に取り付けられている。このカム部材２６には、前記各カムピン２３，２４が各々係合する一対のカム開口３３，３４と、後筒３５に設けた駆動ピン３６が遊びをもって係合する被係合部３７とがそれぞれ形成されている。後筒３５は、変倍時及び合焦時にモータ１４の回転に同期して撮影光軸３１の方向に直進的に移動し、その移動に同期してカム部材２６を回転させる。カム部材２６は、回転することで、第１及び第２移動レンズ２５，４５とを互いの間隔が異なるようにファインダー光軸２９に沿って移動させてファインダー視野倍率を撮影倍率に応じた視野倍率に変える。これらカム部材２６、駆動ピン３６、及び各カムピン２３，２４などが連動機構１３を構成する。

このようにレンズ移動機構１６は、モータ１４の駆動に同期して変位して撮影レンズ１５を変倍及び合焦位置に移動する。一方、ファインダレンズ移動機構１９は、連動機構１３を構成する駆動ピン３６とカム部材２６との係合に遊びを設けているため、レンズ移動機構１６の駆動に所定の遅れ位相差をもって同期する。合焦時には、前記遊びの範囲内に応じた回転量でモータ１４を駆動する。これにより、合焦時には、レンズ移動機構１６からファインダレンズ移動機構１９に駆動が伝達されず、よってファインダー視野倍率を変倍時の視野倍率に維持することができる。

レンズ移動機構１６には、変倍位置検知手段と合焦移動検知手段とが設けられている。変倍位置検知手段は、コード板３８、ブラシ３９、及び制御部４０とで構成されている。コード板３８は、ズームレンズ部１１を構成する固定筒４１に固定されており、後筒３５に設けたブラシ３９が摺動することで変倍位置に応じたコード信号を制御部４０に送る。合焦移動検知手段は、ロータリ・エンコーダ４２及び制御部４０で構成されている。ロータリ・エンコーダ４２は、モータ１４の出力軸に固定した羽根車と、羽根車に設けた複数のスリットを検知するフォトセンサとで構成されており、フォトセンサがモータ１４の回転角に応じたパルス信号を制御部４０に送る。

制御部４０は、操作部４３からの変倍操作に応答してモータ１４を駆動し、変倍操作の終了を検知した後に最初に得られるコード信号に基づいてモータ１４の駆動を制御して撮影レンズ１５を変倍位置に停止する。この撮影レンズ１５を変倍位置に停止するときには、片寄せ制御が行われる。

一般的なズームレンズで行われる片寄せ制御は、ワイド端からテレ端に向けた変倍方向、又はテレ端からワイド端に向けた変倍方向に応じたモータの回転方向に係わらず、撮影レンズを変倍位置に停止させるときのモータの回転方向（停止させる直前のズームレンズの進退方向）を一定に揃えてレンズ移動機構のガタをモータの回転方向のうちの一方向に寄せる制御である。すなわち、一方の変倍方向ではそのまま変倍位置に停止させるのに対し、他方の変倍方向では、いったん変倍位置から一定量だけオーバーランさせてその後にモータを逆転駆動して再びその変倍位置に戻して停止する制御である。このような従来の片寄せ制御では、オーバーランに応じたモータの回転量を、レンズ移動機構のガタ分を超える回転量に設定し、かつ変倍位置に係わらず常に一定に設定している。

しかし、本実施形態でのカメラでは、合焦時にファインダレンズ移動機構１９にモータ１４の駆動を伝達させないように、駆動ピン３６と被係合部３７とに遊びを作ってあるため、変倍後に必ず、駆動ピン３６と被係合部３７との係合状態を、合焦時のモータ１４の駆動方向である正転方向に遊びαがある状態にする必要があり、また、前記遊びによってファインダー光学系１８の変倍が撮影レンズ１５の変倍スタート時間より遅れるため、レンズ移動機構１６を各変倍位置に移動させるためのモータ１４の回転量をそのままファインダレンズ移動機構１９に伝達するだけでは、ファインダー光学系１８の視野倍率をその時点の撮影倍率に応じた視野倍率に一致させることができないため、片寄せ制御を行うものである。

ここで、本実施形態のカメラ１０では、モータ１４の正転駆動によりワイド端からテレ端に向けた変倍が行われ、また、逆転駆動のときにはテレ端からワイド端に向けた変倍が行われる。そして、合焦時には、モータ１４を正転して撮影レンズ１５を合焦位置に移動する。

すなわち、図２に示すように、時間ｔ１のときにワイド端からテレ端に向けた変倍操作を行うと、その操作に応答してモータ１４を正転駆動することで撮影レンズ１５を構成するうちの第１レンズ群１１１が移動する。その後、例えば時間ｔ３のときに変倍操作を完了し、時間ｔ４のときに制御部４０に変倍位置Ｚ３に応じたコード信号が得られたものとする。制御部４０は、そのコード信号を得た時間ｔ４のときのモータ１４の回転位置（変倍位置Ｚ３）をオーバーランするように前記回転位置から予め決めた所定の駆動パルスの分だけモータ１４を正転駆動する。これにより、モータ１４が変倍位置ｚ３に応じた回転位置から回転量ＬＰの分だけ駆動する。そして、回転量ＬＰに達した時間ｔ５のときにいったんモータ１４の駆動を停止し、直ぐに前記所定の駆動パルスの分だけモータ１４を逆転する。したがって、時間ｔ６のときに、前回のコード信号を得た回転位置（変倍位置Ｚ３に応じた回転位置）に撮影レンズ１５が戻る。

このような撮影レンズ１５を移動するレンズ移動機構１６の変位に対し、ファインダレンズ移動機構１９は、駆動ピン３６と被係合部３７との遊びαに応じた時間（ｔ２−ｔ１）だけ遅れて変位する。すなわち、時間ｔ１から遅れて時間ｔ２のときにファインダー光学系１８を構成する第１移動レンズ２５が移動し始める。このため、片寄せ制御をしないで撮影レンズ１５を変倍位置ｚ３（図２に示す時間ｔ４の位置）に停止すると、その時点の撮影倍率に応じたファインダ視野倍率Ｆｚ３の位置に到達する前の位置で第１移動レンズ２５が停止してしまい、そのときの視野倍率Ｆ１がその時点の撮影倍率に応じた視野倍率Ｆｚ３とは異なる結果となる。なお、第１移動レンズ２５の移動軌跡は実際には曲線となるが、図２では、説明を容易にするために直線的に記載している。

そこで、片寄せ制御で用いる駆動パルスを、ファインダー光学系１８の視野倍率がその時点の撮影倍率に応じたファインダ視野倍率Ｆｚ３に一致する分のモータの回転量ＬＰに応じた駆動パルスＰに設定している。このモータ１４の回転量ＬＰは、遊びαに応じたモータ１４の回転量である。

このような片寄せ制御によって駆動ピン３６と被係合部３７との位置関係は、図２で説明した時間ｔ５のとき、すなわち、ファインダー光学系１８の視野倍率をその時点の変倍位置に応じた視野倍率に一致させるためにモータ１４を回転量ＬＰ（オーバーラン量）だけ駆動したときに、駆動ピン３６と被係合部３７との係合状態が、図３に示すようにモータ１４の逆転方向に遊びαがある状態なり、また、図２で説明した時間ｔ６のとき、すなわち前記回転量ＬＰ分だけ逆転駆動して撮影レンズ１５をその時点の変倍位置に戻したときには図４に示す状態となる。図４に示した状態では、駆動ピン３６と被係合部３７との係合状態が、モータ１４の正転方向に遊びαがある状態となる。これにより、合焦時にモータ１４を正転駆動してもモータ１４の駆動がファインダレンズ移動機構１９に伝達されることはない。

また、図２で説明した変倍位置ｚ３から再びテレ端側の変倍位置ｚ４に変倍する場合にも片寄せ制御が行われる。この変倍位置で片寄せ制御を行うときに用いる駆動パルスは、図５に示すように、ファインダー光学系１８の視野倍率が変倍位置ｚ４の撮影倍率に応じたファインダ視野倍率Ｆｚ４に一致させる分のモータ１４の回転量ＬＰに応じた駆動パルスＰになる。

このように、変倍後に、駆動ピン３６と被係合部３７との係合状態がモータ１４の一方向、この実施例では正転方向に遊びαのある状態にするために、モータ１４の一方向の回転に応じた変倍、すなわちこの実施例ではワイド端からテレ端に向けた変倍では必ず片寄せ制御を行う。

なお、ワイド端以外の変倍位置のときに、テレ端からワイド端に向けた変倍を行ったときには、図６に示すように、モータ１４の駆動方向が逆転になる。このときには、片寄せ制御を行うことなく、変倍位置に応じたコード信号を得た時点ｔ７でモータ１４の逆転駆動を停止する。というのは、ワイド端からテレ端に向けた変倍では必ず片寄せ制御が行われ、駆動ピン３６と被係合部３７との係合状態がモータ１４の逆転方向に遊びαのない状態になり、よって、ワイド端以外の変倍位置からモータ１４の逆転によって変倍位置に移動するときには、レンズ移動機構１６とファインダレンズ移動機構１９とが略同じに変位するためである。

ところで、図２、図５、及び図６で説明したファインダー光学系１８の移動軌跡は、撮影レンズ１５を各変倍位置に移動するモータ１４の回転量に対して、その時点の撮影倍率に応じた視野倍率に一致する位置に必ず移動することを前提としている。したがって、カメラ１０の設計値どおりの場合には、遊びαに応じた遅れ時間分だけ余計にモータ１４を駆動すればよいので、視野倍率をその時点の撮影倍率に応じた視野倍率に一致するための駆動パルスＰ、及びそれに応じたモータ１４の回転量ＬＰは各変倍位置で同じになる。

しかし、実際には、ファインダレンズ移動機構１９や連動機構１３に含まれるガタ、及びこれら機構１３，１９を構成する各部品の寸法のバラツキ、特にカム部材２６の寸法のバラツキなどによって、撮影レンズ１５を各変倍位置に移動するためのモータ１４の回転量をファインダレンズ移動機構１９に入力しても、図７に示すように、ファインダー光学系１８の視野倍率がその時点の撮影倍率に応じた視野倍率に一致しないおそれがある。

そこで、本実施形態のカメラ１０では、各変倍位置での実際の視野倍率が撮影倍率に応じた基準の視野倍率に一致するように、片寄せ制御で用いる駆動パルスＰを撮影レンズ１５の変倍位置ごとで補正したパルスＰ３に設定している。

図７に示す例では、変倍位置ｚ３の回転位置までモータ１４を駆動したときの実際の視野倍率をＦｚ３で示し、また、その時点の撮影倍率に応じた基準の視野倍率をＦｚ３’で示している。この変倍位置ｚ３では、実際の視野倍率Ｆｚ３が、変倍位置ｚ３に応じた基準の視野倍率Ｆｚ３’よりも大きいため、変倍位置ｚ３の回転位置で、基準の駆動パルスＰよりも小さい値の駆動パルスＰ３でモータ１４を駆動し、変倍位置ｚ３の回転位置からモータ１４を回転量ＬＰ３の分だけオーバーランさせる片寄せ制御を行う。この場合も、変倍位置ｚ３にときに用いる駆動パルスＰ３の分だけモータ１４を逆転して撮影レンズ１５を変倍位置ｚ３に戻す。駆動パルスＰ３に応じたモータ１４の回転量ＬＰ３は、遊びαに応じたモータ１４の回転量ＬＰよりも少ないから、視野倍率が変更されることはない。

なお、各変倍位置において実際の視野倍率Ｆｚ３が変倍位置ｚ３に応じた基準の視野倍率Ｆｚ３’よりも小さくなることもある。この原因としては、
（１）ファインダと鏡胴の連動系に設計外の嵌合ガタが発生している等、鏡胴系に原因がある場合、
（２）カム部材２６もしくはファインダ光学部品等のファインダ系に原因がある場合、
（３）例えば、ファインダと鏡胴とをギヤ列で連結する構成の場合、ギヤ列のうちのいずれかのギヤの組み込みミスにより位相がズレる場合、
が考えられる。このような場合でも以下の理由により本発明を採用することができる。

上記（１）の場合には、設計値よりも遊びαが増えることになるので、［片寄せ時にオ ーバーランさせる回転量ＬＰ３］＞［遊びαに応じたモータ１４の回転量ＬＰ］になっても実際の視野倍率Ｆｚ３の位置まで駆動したファインダ光学系は鏡胴のズーム片寄せ後に基準の視野倍率ＦＺ３’の位置まで戻る現象が起きないと予想されるので問題はない。上記（２）（３）の場合には、理想状態で［片寄せ時にオーバーランさせる回転量ＬＰ３］＝［遊びαに応じたモータ１４の回転量ＬＰ］にした時に、［実際の視野倍率Ｆｚ３］＞［基準の視野倍率Ｆｚ３’］になるように設計していれば、［実際の視野倍率Ｆｚ３］＜［基準の視野倍率Ｆｚ３’］でも［片寄せ時にオーバーランさせる回転量ＬＰ３］＝［遊びαに応じたモータ１４の回転量ＬＰ］になるまでの範囲で補正することができるので問題はない。

片寄せ制御で用いる駆動パルスＬ１，Ｌ２・・・のデータは、カメラ１０に内蔵したＥＥＰＲＯＭ（図１参照）５０に予め書き込まれている。この書き込みは、カメラ１０を組み立てる工場で行われる。工場には、組立ライン、検査ライン、及び調整ラインが順に配され、調整工程で前記駆動パルスのデータを書き込む。書き込む作業は、各変倍位置で用いる駆動パルスの値を調べた後に行う。調査は、撮影レンズ１５を各変倍位置に変倍してその時点の実際のファインダ視野倍率を測定して実測したファインダ視野倍率がその時点の変倍位置に応じた基準の視野倍率に一致するようにモータ１４を駆動して、その時点の変倍位置から一致するまでのモータ１４の回転角に応じたパルスをカウントして行う。

片寄せ制御で用いる駆動パルスの値を書き込むにために、カメラ１０には、外部通信用のインターフェース回路５１が設けられている。インターフェース回路５１は、カメラ１０の外部に露呈するコネクタ５２とターゲットコントローラ５３とからなる。ターゲットコントローラ５３は、コネクタ５２を通して接続される外部の機器に設けたホストコントローラからの指令に応じて、カメラ１０の制御部４０を制御して、例えば変倍位置に応じたコード信号及びモータ１４の回転角に応じたパルス信号を取り出したり、各変倍位置で用いる駆動パルスをＥＥＰＲＯＭ５０に書き込むためのデータを入力するなどのデータの授受を行う。

調整工程には、図８に示すように、調整装置６０が設けられている。調整装置６０は、テレビカメラ（撮影レンズ付きのＣＣＤ）６１、画像処理部６２、視野倍率測定部６３、比較部６４、ＲＯＭ６５、ＲＡＭ６６、調整用制御部６７、及び、外部通信用のインターフェース回路６８とで構成されている。インターフェース回路６８は、外部に露呈して設けたコネクタ６９と、ホストコントローラ７０とで構成されている。ホストコントローラ７０は、カメラ１０に設けたターゲットコントローラ５３との間での接続を検知すると、双方向での通信を許可する通信許可信号を調整用制御部６７に送り、データ通信バスを確立する。調整用制御部６７は、その信号を受け取ることで予め決められた調整プログラムを実行する。

調整工程では、チャート７１に対して一定の撮影距離の位置にカメラ１０をセットし、次にコネクタ５２，６９同士を接続コードで繋ぐ。調整用制御部６７は、通信許可信号を受け取ることで、図９に示すように、モータ１４を正転駆動する信号を送り、カメラ１０の撮影レンズ１５を収納位置からワイド端の変倍位置に移動するよう制御する。この間、調整用制御部６７は、カメラ１０の変倍位置に応じたコード信号を監視し、ワイド端の変倍位置に応じたコード信号を受け取ることでモータ１４の正転駆動を停止する。この時、片寄せ制御を行わず、よってワイド端に応じたコード信号を得た時点でモータ１４の駆動を停止する。

次に、ワイド端の変倍位置の状態で、ファインダー光学系１８の接眼レンズ２２を通して見えるチャート７１の像をテレビカメラ６１で撮像し、撮像した画像を画像処理部６２で画像データに変換し、その画像データに基づいて視野倍率測定部６３でその時点のファインダー視野倍率の値を測定し、測定した実測視野倍率の値とワイド端での撮影倍率に応じた基準の視野倍率の値とを比較部６４で比較しながらモータ１４を正転駆動させる。この間、調整用制御部６７は、モータ１４の回転角に応じたパルスをカウントする。そして、測定視野倍率の値がその時点の基準視野倍率の値に一致した時点でモータ１４の正転駆動を停止し、前記ワイド端の変倍位置からモータ１４を正転駆動したパルスのカウント値をデータとしてＲＡＭ６６に記憶しておく。なお、比較するときに用いる基準視野倍率の値は、各変倍位置に対応付けしてＲＯＭ６５に変倍位置の数だけ記憶されている。

次の変倍位置での片寄せパルスの値を割り出すときには、いったん撮影レンズ１５を収納位置に戻してから次の変倍位置に移動して前述したと同じにモータ１４の回転角のパルスをカウントしてその値をＲＡＭ６６に記憶する。このようにして全部の変倍位置で、実測視野倍率が基準の視野倍率に一致する分のモータ１４の回転角に応じたパルスのカウント値をＲＡＭ６６に記録する。なお、各変倍位置ごとに対応付けしたモータ１４の回転角に応じたパルスのカウント値は、その回転量に一致する分のモータ１４の駆動パルスに変換して記憶される。ＲＡＭ６６には、図１０に示すように、各変倍位置ｚ１，ｚ２，ｚ３，ｚ４・・・ごとに対応付けした駆動パルスＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４・・・の値がデータとして記憶される。これらデータがカメラ１０のＥＥＰＲＯＭ５０にダイレクトに書き込まれる。

このようにして片寄せ制御で用いる駆動パルスの値を各変倍位置に対応付けしてＥＥＰＲＯＭ５０に書き込んだ後に、カメラ１０は出荷される。なお、当然であるが、これら片寄せ制御時に変倍位置からオーバーランさせるモータ１４の回転量は、遊びαに応じたモータ１４の回転量ＬＰよりも小さい。また、このように外部から容易に片寄せ制御の駆動パルスの値を書き換えることができるので、カメラ１０を修理した後の調整も簡便に行える。

なお、片寄せ制御用の駆動パルスは、遊びαに応じたモータ１４の回転量ＬＰ分を駆動するための駆動パルスＰ、すなわち基準の駆動パルスＰに、実際のガタなどによるズレを加味して補正量を加えたパルスとなっている。そこで、前述したように、補正量を加味した駆動パルスの値を書き込む代わりに、図１１に示すように、予め基準の駆動パルスＰを記憶させておき、この基準の駆動パルスＰの値に対する補正量の駆動パルス値Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，・・・を変倍位置ごとに割り出してそれらを調整工程で書き込むようにしてもよい。この場合、カメラ１０の制御部４０は、基準の駆動パルスＰに補正量の駆動パルスの値Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，・・・を加味した駆動パルスを片寄せ制御時にモータ１４に与える。

また、上記実施形態では、レンズ移動機構１６とファインダレンズ移動機構１９との連動機構をカム機構としている。この場合には、個々のカメラ１０ごとで部品の寸法のバラツキが少ないので、個々のカメラを調整することは必要なく、例えばカム部材２６のロットごとでの調整で良い。

また、連動機構１３及びファインダレンズ移動機構１９として、ファインダ光学系の一部のレンズを移動するために周面にカムを螺旋状に設けた円筒ギヤと、レンズ移動機構１６から得られる回転を円筒ギヤに伝達するギヤ列とで構成することも考えられる。この場合、ギヤ列の一部のギヤ、又は円筒ギヤの駆動側軸と従動側ギヤとの間に空転域を設けておけば遊びαを作ることができる。しかし、このようにギヤを多数用いる機構を採用した場合、組立時のギヤ同士の歯ズレにより個々のカメラの駆動伝達に大きなバラツキが生じる。そこで、このような機構の場合には、個々のカメラ１０を調整して各々駆動パルスの値を書き込むのが好適である。

さらに、上記実施形態では、モータ１４の駆動を、レンズ移動機構１６、連動機構１３、及びファインダレンズ移動機構１９に順に入力する構成にしているが、本発明ではこれに限らず、モータの駆動をレンズ移動機構に伝達する第１連動機構と、その第１連動機構の一部から得られる駆動をファインダレンズ移動機構に伝達する第２連動機構とからなるパラレル駆動方式の構成にしてもよい。この場合には、第２連動機構に遊びを作っておけばよい。

次に本実施形態のズームレンズ部１１の構成について詳しく説明する。ズームレンズ部１１は、図１２に示すように、後筒８０、中間筒８１、及び前筒８２で構成されている。後筒８０は、直進筒８３と後回転筒８４とで構成され、また、中間筒８１は、中間回転筒８５と直進ガイド枠８６とで構成されており、さらに、前筒８２は、回転筒８７と移動筒８８とで構成されている。

固定筒４１は、直進筒８３を撮影光軸方向に沿って移動自在に支持しており、かつ直進筒８３を回転止めする。この回転止めは、固定筒４１に設けたキー溝８９と直進筒８３に設けたキー突起９０との係合によって行われている。直進筒８３は、外周面で後回転筒８４を回転自在に支持する。

後回転筒８４は、モータ１４の駆動が入力されることで固定筒４１及び直進筒８３に対して回転しながら、且つ直進筒８３を保持したまま撮影光軸方向に沿って移動する。撮影光軸方向への移動は、外周後端に形成された雄ヘリコイド９１と固定筒４１の内周に設けた雌ヘリコイド９２との螺合によって行われる。

モータ１４の駆動は、長尺ギヤ９３に入力される。長尺ギヤ９３は、固定筒４１の一部を切り欠いた開口９４から内周に露呈しており、後回転筒８４の雄ヘリコイド９１の頂上に形成したギヤ列９５に噛合する。長尺ギヤ９３は撮影光軸方向に軸方向が長く伸びるように形成されており、後回転筒８４が撮影光軸方向に進退しても長尺ギヤ９３とギヤ列９５の噛合が解除されることがない。

中間回転筒８５には、キー突起９６、雄ヘリコイド９７、及び雌ヘリコイド９８が形成されている。雄ヘリコイド９７は、中間回転筒８５の外周後端に形成されており、直進筒８３の内周に形成された雌ヘリコイド９９に螺合する。キー突起９６は、雄ヘリコイド９７の外周の一部に形成されており、直進筒８３に形成された貫通孔１００を通過して後回転筒８４の内周に形成されたキー溝１０１に係合している。これにより、後回転筒８４の回転が中間回転筒８５に伝達され、中間回転筒８５は、後回転筒８４の回転を利用してヘリコイド９７，９９のリードに従って撮影光軸方向に移動する。

中間回転筒８５は、直進ガイド枠８６を回転自在に支持している。直進ガイド枠８６は、環状の枠部１０２、及びその枠部１０２から撮影光軸方向に突出した直進キー１０３が形成されている。枠部１０２には、外周にキー突起１０４が形成されている。キー突起１０４は、直進筒８３の内周に設けたキー溝１０５に係合し、直進ガイド枠８６を回転止めする。直進キー１０３は、中間回転筒８５の内部を通過して移動筒８８に係合する。これにより、直進ガイド枠８６は、中間回転筒８５と一緒に撮影光軸方向に移動し、かつ移動筒８８を回転止めする。

移動筒８８は、外周面で回転筒８７を回転自在に支持する。回転筒８７には、外部にキー突起１０６が形成されている。キー突起１０６は、中間回転筒８５の内周に設けたキー溝１０７に係合しており、中間回転筒８５の回転を回転筒８７に伝達する。移動筒８８の外周後端には、雄ヘリコイド１０８が形成されている。雄ヘリコイド１０８は、中間回転筒８５の内周に設けた雌ヘリコイド９８に螺合する。これにより、移動筒８８は、直進ガイド枠８６に回転止めされた状態でヘリコイド９８，１０８のリードに従って撮影光軸方向に沿って移動する。

移動筒８８は、図１３に示すように、保持枠１１０、第１レンズ群１１１、シャッタブロック１１２、第２レンズ群１１３、バネ１１４、及び第３レンズ群１１５とで構成されている。シャッタブロック１１２は、絞り兼用のプログラムシャッタを内蔵している。第１レンズ群１１１は、保持枠１１０の先端側に固定され、第３レンズ群１１５は、保持枠１１０の後端側にピン止めにより固定される。シャッタブロック１１２と第２レンズ群１１３とは、互いに一体化されたユニットを構成しており、これらを以下では第２レンズブロック１１６と称す。バネ１１４は、圧縮バネとなっており、第２レンズブロック１１６と第３レンズ群１１５を保持する第３レンズ保持枠１１７との間に介在されている。第２レンズブロック１１６は、第１及び第３レンズ群１１１，１１５との間で回転止めされた状態で撮影光軸方向に移動自在となるように保持枠１１０の内部に支持されており、バネ１１４により第１レンズ群１１１に向けて付勢されている。

第２レンズブロック１１６の外周には、３個の直進ガイド部材１２０が設けられている。直進ガイド部材１２０は、保持枠１１０に設けた３つの直進ガイド開口１２１に各々係合して第２レンズブロック１１６を保持枠１１０に対して撮影光軸方向に直進移動させる。各直進ガイド部材１２０の上には、カムフォロワー１２２が形成されている。これらのカムフォロワー１２２は、直進ガイド開口１２１を通過して回転筒８７の内周に３箇所形成された第２レンズ群移動用のカム１２３（図１２参照）にそれぞれ係合する。第２レンズ群移動用のカム１２３は、回転筒８７の回転に応じて撮影光軸方向に変位して第２レンズブロック１１６を保持筒１１０に対して撮影光軸方向に移動し、第１及び第３レンズ群１１１，１１５との間の間隔を変化させる。

第１〜第３レンズ群１１１，１１３，１１５は、モータ１４の正転回転により収納位置からワイド位置を通ってテレ位置に向けて移動する。図１４に示すように、第１及び第３レンズ群１１１、１１５は、後筒８０、中間筒８１、及び前筒８２の各繰り出しを合成した繰り出しにより直線状に移動するとともに、第２レンズ群１１３は、後筒８０、中間筒８１、及び前筒８２の各繰り出しを合成した繰り出しに加えて、第２レンズ群移動用のカム１２３の変位が合成されてジグザグ状に移動する。この第２レンズ群移動用のカム１２３は、第２レンズ群１１３を予め設定された複数の撮影倍率を段階的に変化させるための変倍用カム面と、各撮影倍率毎に被写体距離に応じたピント位置となるように第１レンズ群１１１または第３レンズ群１１５との間の間隔を変化させるカム面とが連続的に形成されている。なお図１５では、図中下方がモータ１４の正回転方向であり、上方が逆回転方向である。

したがって、ワイド端位置とテレ端位置との間のズーム域には、ステップごとに複数のズーム位置Ｚ１〜Ｚｎが決められており、本実施形態においては、撮影倍率のステップがワイド端位置からテレ端位置まで計４段階の撮影倍率で段階的に変化するように、ｎ＝４としており、４つのズーム位置Ｚ１〜Ｚ４が決められている。そして、各ズーム位置Ｚ１〜Ｚ４でピント調節の領域が設定されており、無限から至近までピント位置が調節される４つのピント調節の領域Ｐ１〜Ｐ４が設定されている。そしてこのピント調節の領域Ｐ１〜Ｐ４とそれぞれ隣接するように変倍動作の領域Ｈ１〜Ｈ３が設定されている。すなわち、モータ１４の回転量の変化に応じてピント調節の領域と変倍動作の領域とが交互に位置するように設定されている。

なお、上記実施形態においては、撮影レンズを３つのレンズ群で構成しているが、本発明ではこれに限らず、２つのレンズ群で構成してもよいし、さらには４つ以上のレンズ群で構成してもよい。

本発明を実施したズームカメラの要部を示す斜視図である。 モータの回転量に対する撮影レンズ及びファインダ光学系の移動を示すグラフである。 モータを正転駆動したときの駆動ピンと被係合部との係合状態を示す説明図である。 モータを逆転したときの駆動ピンと被係合部との係合状態を示す説明図である。 図２で説明した変倍位置から再びテレ端方向に変倍したときのモータの回転量に対する撮影レンズ及びファインダ光学系の移動を示すグラフである。 ワイド端に向けて変倍したときのモータの回転量に対する撮影レンズ及びファインダ光学系の移動を示すグラフである。 本発明の片寄せ制御時のモータの回転量に対する撮影レンズ及びファインダ光学系の移動を示すグラフである。 ズームカメラを調整する調整装置の概略を示す説明図である。 調整装置が動作を行うときのシーケンスを説明するフローチャートである。 片寄せ制御時にオーバーランさせるモータの回転量に応じた駆動パルス値を変倍位置毎にメモリに記憶する状態を示す説明図である。 図１０で説明した駆動パルスの代わりに、基準の駆動パルス値とこれに対する補正量とを変倍位置毎にメモリに記憶する別の例を示す説明図である。 ズームレンズ部の一例を示す分解斜視図である。 ズームレンズ部を構成する移動筒を示す分解斜視図である。 モータの回転量に対して撮影レンズを構成する３つのレンズ群の移動を示すグラフである。

符号の説明

１０ カメラ
１１ ズームレンズ部
１３ 連動機構
１４ モータ
１５ 撮影レンズ
１６ レンズ移動機構
１８ ファインダー光学系
１９ ファインダレンズ移動機構
３８，３９ 変倍位置検知手段
４０ 制御部

Claims (1)

1. 単一のモータの駆動を利用して撮影光学系の一部又は全部を撮影光軸上のうちの予めステップごとに決められた変倍位置、及び各変倍位置における合焦位置に移動するレンズ移動機構と、
   ファインダー光学系の一部又は全部をファインダ光軸に沿って移動してファインダ視野倍率を変更するファインダレンズ移動機構と、
   前記レンズ移動機構の変位に応じた駆動が入力され、その駆動を前記ファインダレンズ駆動機構に伝達するとともに、前記モータの回転方向を切り替えたときには所定の遅れ位相差を持って前記駆動をファインダレンズ駆動機構に伝達する連動機構と、
   前記撮影レンズの変倍位置を検出する変倍位置検出手段と、
   ワイド端からテレ端に向けた変倍方向のうちの任意の変倍位置に変倍動作を行うときに、前記変倍位置検出手段が前記変倍位置を検知してから前記モータを前記所定の遅れ位相差の範囲内に応じた回転量の分だけ同方向に回転させて撮影レンズを前記変倍位置から所定量だけオーバーランさせ、その後はファインダレンズ移動機構を変位させないように前記モータを前記回転量の分だけ逆回転して前記撮影レンズを前記変倍位置に戻す片寄せ制御を行う制御部とを備え、
   前記制御部が片寄せ制御のときに用いる変倍位置から所定量だけオーバーランさせるモータの回転量は、各変倍位置での実際のファインダ視野倍率が各変倍位置ごとに決められた基準のファインダ視野倍率に一致するように、各変倍位置ごとに補正した回転量になっていることを特徴とするズームカメラ。

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