JP2008058914A - Camera with zoom function - Google Patents
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Description
本発明はレンズ駆動装置に係り、特に、ズームレンズのズーミングを手動または電動のいずれでも操作できるようにしたズーム機能付きカメラに関する。 The present invention relates to a lens driving device, and more particularly, to a camera with a zoom function that enables zooming of a zoom lens to be operated manually or electrically.
被写体の大きさを変えて撮影することができるズームレンズ鏡胴を備えたデジタルカメラ等の撮像装置において、レンズの焦点距離を変えて撮影する大きさを変化させるズーミングのためのレンズ駆動方法には、レンズ鏡胴部に装着され一部が外装面に露呈し回転自在に操作可能としたズーム操作リングを手動にて回転させてレンズの焦点距離を変化させる方法と、内蔵したモータによってズームレンズの外周に配置されたカム筒を回転させてレンズの焦点距離を変化させる方法とがある。 In an imaging device such as a digital camera equipped with a zoom lens barrel that can shoot while changing the size of the subject, there is a lens driving method for zooming that changes the size of the shooting by changing the focal length of the lens. The zoom lens is mounted on the lens barrel, and a part of the zoom lens is exposed to the exterior surface so that it can be rotated freely. There is a method of changing the focal length of a lens by rotating a cam cylinder arranged on the outer periphery.
このうちモータを内蔵したものはレンズ鏡胴部にドライブユニットと呼ばれるレンズ駆動装置を取付けたものだが、中にはモータによるレンズ駆動装置と手動操作のためのズーム操作リングの両方を備えたズームレンズ鏡胴あるいはズーム機能付きカメラがある。このような手動と電動の両方でレンズ駆動を行うことが出来るレンズ鏡胴には、手動のためのズーム操作リングと電動のためのズーム操作ボタンとが設けられ、更にこれらのモードを選択する切替部材が設けられている。 Among these, the one with a built-in motor has a lens driving unit attached to the lens barrel, and a zoom lens mirror with both a motor-driven lens driving device and a zoom operation ring for manual operation. There is a camera with a torso or zoom function. Such a lens barrel capable of driving the lens both manually and electrically is provided with a zoom operation ring for manual operation and a zoom operation button for operation, and further switching for selecting these modes. A member is provided.
ここでレンズ操作における手動と電動の切替えを切替部材で行うことが煩わしいとして、電動操作に引き続き手動操作が行われた時には手動操作用のズームリングが操作されたことを検知して強制的にモータを停止し手動操作に切替える方法が下記特許文献1に示されている。
Here, it is troublesome to switch between manual and electric in lens operation with a switching member, and when manual operation is performed following electric operation, it is detected that the zoom ring for manual operation has been operated, and the motor is forced. A method for stopping the operation and switching to manual operation is shown in
また下記特許文献2には、回転角および回転速度を検知するセンサを複数個設けた操作リングを手動にて回転させ、パワーズームの回転速度を変化させる方法が開示されている。この方法は操作リングを回転させるという手動操作の特徴を残し、操作速度を自在に変化させることを可能にしている。またこの他に押しボタンを押している時間を検知して行う方法についても開示している。
上記従来例はいずれもズーミングを速くしたりゆっくり微細な調節をしたりすることをスムーズに行いたいというものである。しかしながら前述の特許文献1の方法ではモータドライブをする時の電動操作と細かな微調節を行う手動操作では操作部材の位置が異なるため操作のための手の位置を変えなければならず、カメラのフレーミングの安定を考えると好ましいとはいえない。
In each of the above conventional examples, it is desired to smoothly perform zooming quickly or make fine adjustments slowly. However, in the method of the above-mentioned
また上記特許文献2に示されたズーミングの操作方法では、ズームリングの回転を増速しているのと同じであり、高速ズーミングではボタンを押すだけの方法より遅く、微調節を行うときは手動操作より反応が遅いという問題がある。また押しボタンを押す方法では前述の手の感触による操作のような繊細なコントロールは出来ないことは言うまでもない。 The zooming operation method disclosed in Patent Document 2 is the same as increasing the rotation of the zoom ring. In high-speed zooming, it is slower than the method of simply pressing a button. There is a problem that the reaction is slower than the operation. Needless to say, the method of pressing a push button does not allow delicate control as in the case of the above-described operation by hand.
本発明は上記問題点に鑑み、撮影レンズの焦点距離調節の方法を高速且つ定速でズーミングするモータによる方法と手の感触による微細な調節ができる手動操作リングによる方法の両方を選択切替え可能とし、更に前記2つの方法を切替えた場合にもズーミングのための操作部材を持ち替えることを不要とし、安定したフレーミングを維持できるズーム機能付きカメラを提供することにある。 In view of the above problems, the present invention makes it possible to selectively switch between a method for adjusting the focal length of a photographic lens using a motor that performs zooming at a high speed and a constant speed and a method using a manual operation ring that allows fine adjustment by hand touch. Furthermore, another object of the present invention is to provide a camera with a zoom function that can maintain stable framing without changing the operation member for zooming even when the two methods are switched.
カム筒を回転することによって焦点距離が変化するズームレンズを手動と電動のいずれでも駆動できるようにするため、一部が外装面に露呈し回転自在に操作可能としたズーム操作リングと、前記カム筒に回転力を与えるモータと、前記手動と電動のいずれかを選択する切替手段とを備える。 A zoom operation ring which is partially exposed to the exterior surface and can be rotated freely so that the zoom lens whose focal length is changed by rotating the cam cylinder can be driven manually or electrically, and the cam A motor that applies a rotational force to the cylinder; and a switching unit that selects either manual operation or electric operation.
前記カム筒にはカム筒ギャを一体に形成し、前記モータの回転軸にモータギャを設け、前記ズーム操作リングの内側にリングギャを設ける。そして前記カム筒ギャに常時結合し前記モータギャと前記リングギャのいずれか一方を選択して噛合する選択ギャとを備える。また前記モータへの電源供給をオン/オフするスイッチを設ける。 A cam cylinder gear is formed integrally with the cam cylinder, a motor gear is provided on the rotating shaft of the motor, and a ring gear is provided inside the zoom operation ring. A selection gear that is always coupled to the cam barrel gear and selects and meshes either the motor gear or the ring gear. A switch for turning on / off the power supply to the motor is also provided.
前記ズーム操作リングの回転力を受けて前記回転力を電気信号に変換して出力する圧力センサを備え、前記ズーム操作リングに一体に形成された凸部に圧力センサが当接する係合位置と、前記凸部に圧力センサが当接しない乖離位置との間で移動可能な検出部材を設ける。 A pressure sensor that receives the rotational force of the zoom operation ring, converts the rotational force into an electrical signal, and outputs the electrical signal; and an engagement position where the pressure sensor contacts a convex portion formed integrally with the zoom operation ring; A detection member is provided that is movable between a deviation position where the pressure sensor does not contact the convex portion.
前記選択ギャと前記検出部材とを保持し、一体に形成されたスイッチ押圧部によって前記スイッチをオンする第1操作位置とオフする第2操作位置との間で移動可能な切替部材を設ける。前記第1操作位置では前記選択ギャが前記モータギャと噛合し前記検出部材が前記係合位置となる。前記第2操作位置では前記スイッチをオフすると伴に前記選択ギャが前記リングギャと噛合し前記検出部材が前記乖離位置となる。 A switching member is provided that holds the selection gear and the detection member and is movable between a first operation position where the switch is turned on and a second operation position where the switch is turned off by an integrally formed switch pressing portion. In the first operation position, the selection gear meshes with the motor gear, and the detection member becomes the engagement position. When the switch is turned off at the second operation position, the selected gear meshes with the ring gear, and the detection member becomes the disengaged position.
本発明によれば、モータによって撮影レンズの焦点距離調節を高速且つ定速でズーミングすることができ、そのズーミング速度を調節する手を操作部材から離すことなく、連続して手の感触による微細な調節が可能な手動操作に切替えることができるので、撮影フレーミングの安定した継続が可能である。 According to the present invention, the focal length adjustment of the photographing lens can be zoomed at a high speed and at a constant speed by the motor, and the fine adjustment by the hand feeling is continuously performed without separating the hand for adjusting the zooming speed from the operation member. Since it is possible to switch to manual operation that can be adjusted, it is possible to continue shooting framing stably.
以下添付図面に従って本発明によるズーム機能付きカメラの好ましい実施の形態について説明する。図1にカメラ10の斜視外観図を、図2にレンズ鏡胴12の構成を示す。
Preferred embodiments of a camera with a zoom function according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective external view of the
ズームレンズ16を構成する複数のレンズ群のうち少なくとも1つは移動レンズであり、移動レンズのレンズ筒18に埋設されたピン18aがカム筒23の内壁に設けられたカム溝と係合し、カム筒23の回転によって前記移動レンズを光軸方向に移動させて他のレンズとの間隔を変えることによって撮影レンズの焦点距離を変化させる所謂ズーミングを行う。
At least one of the plurality of lens groups constituting the
ズームレンズ鏡胴12に設けられた切替部材35は保持部35aによって選択ギャ27と検出部材36を保持し、モータによる電動ズーム位置である第1操作位置と手動操作位置である第2操作位置との間を移動可能となっている。切替部材35が第2操作位置にあり手動によるズーミングが行われる時のギャの関係を図3に示す。検出部材36はズーム操作リング25に設けられた凸部25bと係合しない乖離位置にある。切替部材35にはスイッチ押圧部35cが設けられている。切替部材35の保持部35aによって選択ギャ27と圧力センサ37および38を備えた検出部材36が取付けられており、選択ギャ27は切替部材35によってその位置を変えられる。
The switching
前記選択ギャ27はズーム操作リング25に一体に形成されたリングギャ25aと噛合する位置にある。この時、前記選択ギャ27は前記切替部材35によってその位置を変えられても常に前記カム筒23に一体に形成されたカム筒ギャ23aと噛合しているので、前記ズーム操作リング25を回転させると前記選択ギャ27が回転し、前記カム筒ギャ23aを回転させる。これによって前記カム筒23が回転することにより前記レンズ筒が前後に移動して撮影レンズのズーミングが行われる。
The
次に前記切替部材35を第1操作位置にした時の状態を図4,5に示す。前記切替部材35に設けられているスイッチ押圧部35cは、前記切替部材35の第2操作位置から第1操作位置への移動によってスイッチ33をオンにする。これによってモータ31の駆動回路の電源がオンする。前記選択ギャ27は前記切替部材35によってその位置を変えられ、前記リングギャ25aとの噛合を解除しモータギャ31aと噛合する。
Next, the state when the switching
検出部材36に僅かに揺動可能に設けられた押圧部材39はズーム操作リング25に設けられた凸部25bと当接する係合位置にあり、前記ズーム操作リング25が前記押圧部材39の揺動範囲以上に大きく動くことを阻止している。ここで前記ズーム操作リング25を矢印方向(図4参照)に回すと、前記凸部25bが前記押圧部材39を押して前記押圧部材39を前記検出部材36に備えられた圧力センサ27に押し付ける。前記ズーム操作リング25に加えられた回転力は圧力センサ27に伝わり、圧力センサ27は前記回転力に応じた大きさの電気信号を出力する。前記圧力センサが出力した電気信号の大きさに応じた電流がモータ31に流れモータ31が回転する。モータ31の回転はモータギャ31a、選択ギャ27を介してカム筒ギャ25aに伝わりカム筒25回す。これによって撮影レンズは焦点距離が長くなる方向に変化する。
A
次に前記ズーム操作リング25を図5に示す矢印方向に回すと、前記凸部25bが前記押圧部材39を押して前記押圧部材39を前記検出部材36に備えられた圧力センサ28に押し付ける。前記ズーム操作リング25に加えられた回転力は圧力センサ28に伝わり、圧力センサ28は前記回転力に応じた大きさの電気信号を出力する。
Next, when the
前記圧力センサ28の出力によってモータ31は圧力センサ27が出力した時とは逆方向に回転する。これによって撮影レンズは焦点距離が短くなる方向に変化する。この時前記圧力センサに加えられた圧力と前記撮影レンズのズーミングの速さとの関係は、例えば図6に示す(a)のような直線的関係であっても良いし、圧力が大きい程加速度的に早くなる(b)のようにしても良い。
The output of the pressure sensor 28 causes the
前記圧力センサ37および38には、圧電セラミックやピエゾフィルムなどの圧電素子を用いる。あるいはピエゾ抵抗型半導体圧力センサや水晶圧力センサ、静電容量型圧力センサなどを用いても良い。
For the
ズーミングによって変化する焦点距離は、カム筒23に設けられた位置検出装置(図示せず)によって常に検出監視され、図7に示すように鏡胴概観部に液晶あるいは電子ペーパーなどで表示するとともに、カメラ背面側のディスプレイパネルやファインダー内にも同様に表示すると良い。更にこの表示する焦点距離は、カメラ本体に設けられたイメージセンサのサイズの影響を受けないように、35mmフィルムサイズに換算した値で表示するための情報をカメラ本体側から受信して、常に補正した値を表示するようにすると良い。
The focal length that changes due to zooming is always detected and monitored by a position detection device (not shown) provided on the
ここで本発明によるカメラの撮影手順を図8に示すフローチャートによって説明する。カメラの電源スイッチが入るとカメラ内のマイコンのプログラムによって電動か手動かが判断される。ここで前記切替部材35が第1操作位置にあるとスイッチ33はオンとなっており、前記ズーム操作リング25は前記押圧部材39によってその回転を概略ロックされている。選択ギャ27はモータギャ31aと噛合しており、モータ31の回転はカム筒ギャ23aに伝わりカム筒23が回される。
Here, the photographing procedure of the camera according to the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG. When the power switch of the camera is turned on, it is determined whether it is electric or manual by a microcomputer program in the camera. Here, when the switching
前記ズーム操作リング25に回転力が加わらない状態では、前記圧力センサ37および38の出力はともに0であるから、モータ31は回転しない。前記ズーム操作リング25に回転力を加えると前記圧力センサ37あるいは38が回転力に応じた大きさの電気信号を出力しモータ31が回転する。モータ31が回り撮影レンズのズーミングが行われる。撮影レンズは前記圧力センサ37あるいは38の出力がある限りズーミングするが、レンズが最望遠位置(T端)あるいは最広角位置(W端)になった時は停止して次の指示を待つ。
In a state where no rotational force is applied to the
ここで撮影者が被写体のフレーミングを手動ズームによって微調整したい場合、前記切替部材35を第2操作位置に移動させる。この時前記切替部材35は前記ズーム操作リング25の近くに配置されているため(図1参照)、例えば親指を少し動かすだけで良い。そしてモータ31のスイッチ33はオフとなり、前記押圧部材39は前記凸部25bから離れズーム操作リング25の回転のロックを解除する。前記選択ギャ27は前記モータギャ31aとの噛合を解除し前記リングギャ25aと噛合する。これによって前記ズーム操作リング25を回転操作することで前記カム筒23が回転し、手の感触による細かなズーミングを行うことができる。
When the photographer wants to finely adjust the framing of the subject by manual zooming, the switching
撮影の構図が決まったらシャッタボタンを押すとAE/AFによって絞り/シャッタ速度/レンズのピント位置が決まり、続いて撮影が行われ、被写体画像が記録される。 When the shooting composition is determined, when the shutter button is pressed, the aperture / shutter speed / lens focus position is determined by AE / AF, then shooting is performed, and the subject image is recorded.
ここで前述の実施形態では、ズーム操作リングの回転力を圧力センサで受けて、これを電気信号に変換してモータの回転を制御したが、圧力センサに代えて角度センサを用いても良い。角度センサとしては、ズーム操作リングにブラシを設けて鏡胴内に固定したゼブラパターンと接触させることでその回転角を検出する方法でも良いし、ズーム操作リングに設けたゼブラパターンをフォトカプラで検出検出する方法でも良い。あるいはその他のエンコーダでも良い。 Here, in the above-described embodiment, the rotational force of the zoom operation ring is received by the pressure sensor and converted into an electric signal to control the rotation of the motor. However, an angle sensor may be used instead of the pressure sensor. As an angle sensor, a method of detecting the rotation angle by providing a brush on the zoom operation ring and making it contact with a zebra pattern fixed in the lens barrel, or detecting a zebra pattern provided on the zoom operation ring with a photocoupler. A detection method may be used. Alternatively, other encoders may be used.
以上説明したように本発明によるズーム機能付きカメラによれば、撮影レンズの焦点距離調節の方法を高速且つ定速で安定したズーミングを行うモータによる方法と手の感触による微細な調節ができる手動操作リングによる方法の両方を選択切替え可能とし、且つ前記2つの方法を切替えた場合にもズーミングのための操作部材を持ち替える必要がないため、安定したフレーミングを維持可能なズーム機能付きカメラを提供することができる。 As described above, according to the camera with a zoom function according to the present invention, the method of adjusting the focal length of the photographing lens is a method using a motor that performs stable zooming at a high speed and a constant speed, and a manual operation that allows fine adjustment by hand touch To provide a camera with a zoom function capable of maintaining stable framing because it is possible to selectively switch both methods using a ring and there is no need to change the operation member for zooming even when the two methods are switched. Can do.
また前記切替部材35によって電動操作と手動操作の選択切替をしたが、これを静止画撮影と動画撮影の選択切替に用いても良い。この場合、動画撮影時は電動によるズーミング操作、静止画撮影時は手動によるズーミング操作とすると良い。更に光学ズームと電子ズームを組み合わせても良い。静止画撮影時は光学ズームのみで手動によるズーミング操作とし、動画撮影時は光学ズーム+電子ズームとして撮影倍率を大きくし電動によるズーミング操作とすると良い。
In addition, although the switching operation between the electric operation and the manual operation is performed by the switching
静止画撮影時は光学ズームのみで手動操作とし、動画撮影時は光学ズーム+電子ズームとして電動操作とした場合の撮影レンズの焦点距離の変化を図9および図10に夫々示す。静止画撮影時は、カム筒の回転に伴って光学ズームレンズの焦点距離がW端(24mm)からT端(200mm)まで変化する。動画撮影時は、光学ズームレンズが変化する(図10(イ) 参照)のと同時に電子ズーム倍率もW端(×1)からT端(×2)まで変化(図10(ロ) 参照)し、その結果見かけ上の焦点距離はW端(24mm)からT端(400mm)まで連続的に変化(図10(ハ)参照)することになる。 FIG. 9 and FIG. 10 show changes in the focal length of the taking lens when a still image is taken with only an optical zoom for manual operation and when moving images are taken with an optical zoom plus an electronic zoom. During still image shooting, the focal length of the optical zoom lens changes from the W end (24 mm) to the T end (200 mm) as the cam barrel rotates. During movie shooting, the optical zoom lens changes (see Fig. 10 (a)) and the electronic zoom magnification also changes from the W end (x1) to the T end (x2) (see Fig. 10 (b)). As a result, the apparent focal length continuously changes from the W end (24 mm) to the T end (400 mm) (see FIG. 10C).
以上説明した静止画と動画を切替えて撮影する場合においてもカメラを持ち替える必要がなく、同じフレーミングを維持したまま、静止画と動画を随時切替えて撮影することができる。このように本発明の内容はいろいろな応用が考えられ、周知技術との組み合わせによって更に利用の可能性が広がることが予測される。 Even when switching between still images and moving images as described above, it is not necessary to change the camera, and still images and moving images can be switched at any time while maintaining the same framing. As described above, the contents of the present invention can be applied in various ways, and it is expected that the possibility of use will be further expanded by combination with known techniques.
10 カメラ
12 ズームレンズ鏡胴
23 カム筒
23a カム筒ギャ
25 ズーム操作リング
25a リングギャ
25b 凸部
27 選択ギャ
31 モータ
31a モータギャ
35 切替部材
35a 保持部
36 検出部材
37,38 圧力センサ
39 押圧部材
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記カム筒に回転力を与えるモータと、
前記鏡胴の外周部に回転自在に配置され、その操作量に応じて前記カム筒を回転させるズーム操作リングと、
前記ズーム操作リングの回転を電気信号に変換して出力するセンサと、
前記ズーム操作リングの回転を前記カム筒に伝達して前記カム筒を回す手動ズーム位置と、前記センサの出力によって前記モータを回転させて前記カム筒を回す電動ズーム位置のいずれか一方を選択する切替手段とを備えたことを特徴とするズーム機能付きカメラ。 A zoom lens comprising a plurality of lenses including at least one moving lens is incorporated, and has a cam cylinder that engages with the lens cylinder of the moving lens via a cam mechanism, and the cam lens rotates to light the moving lens. In a camera with a zoom function that changes the focal length by moving it in the axial direction and changing the distance to other lenses,
A motor for applying a rotational force to the cam cylinder;
A zoom operation ring that is rotatably arranged on the outer periphery of the lens barrel and rotates the cam barrel in accordance with the operation amount;
A sensor that converts the rotation of the zoom operation ring into an electrical signal and outputs the electrical signal;
One of a manual zoom position in which the rotation of the zoom operation ring is transmitted to the cam cylinder and the cam cylinder is rotated, and an electric zoom position in which the motor is rotated by the output of the sensor and the cam cylinder is rotated are selected. A camera with a zoom function, characterized by comprising switching means.
前記カム筒に一体に形成されたカム筒ギャと常時噛合し前記ズーム操作リングの内側に一体に形成されたリングギャと前記モータギャとのいずれか一方と選択的に噛合する選択ギャと、
前記ズーム操作リングの回転をセンサに伝える係合位置と、ズーム操作リングの回転をセンサが受けない乖離位置との間で移動可能な検出部材と、
前記モータへの電源供給をオン/オフするスイッチと、
一体に形成されたスイッチ押圧部によって前記スイッチをオンすると伴に前記選択ギャが前記モータの回転を出力するモータギャと噛合し前記検出部材が前記係合位置となる第1操作位置と、前記スイッチがオフすると伴に前記選択ギャが前記リングギャと噛合し前記検出部材が前記乖離位置となる第2操作位置との間で移動可能な切替部材とによって構成されたことを特徴とする請求項1記載のズーム機能付きカメラ。 The switching means is
A selection gear that is always meshed with a cam barrel gear formed integrally with the cam barrel and selectively meshed with any one of the ring gear and the motor gear integrally formed inside the zoom operation ring;
A detection member movable between an engagement position for transmitting rotation of the zoom operation ring to the sensor and a separation position where the sensor does not receive rotation of the zoom operation ring;
A switch for turning on / off the power supply to the motor;
When the switch is turned on by an integrally formed switch pressing portion, the selection gear meshes with a motor gear that outputs rotation of the motor, and the detection member becomes the engagement position, and the switch is 2. The switch gear according to claim 1, further comprising a switching member that is movable between a second operation position where the selection gear meshes with the ring gear and the detection member becomes the separation position when the gear is turned off. Camera with zoom function.
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