JP2535013B2 - Variable focus camera - Google Patents
Variable focus cameraInfo
- Publication number
- JP2535013B2 JP2535013B2 JP62123136A JP12313687A JP2535013B2 JP 2535013 B2 JP2535013 B2 JP 2535013B2 JP 62123136 A JP62123136 A JP 62123136A JP 12313687 A JP12313687 A JP 12313687A JP 2535013 B2 JP2535013 B2 JP 2535013B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- moving
- lens
- focusing
- cam
- motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Lens Barrels (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、光学系を切換えることにより複数の焦点距
離に切換可能な、所謂可変焦点カメラに関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a so-called varifocal camera capable of switching a plurality of focal lengths by switching an optical system.
(発明の背景) 従来、撮影レンズの焦点距離を切換可能な可変焦点カ
メラは種々提案されている。しかし、それらの変倍方式
は、主光学系が光軸に沿って移動したあとに副光学系
(コンバージョンレンズ)を挿入する方式である。(Background of the Invention) Conventionally, various varifocal cameras capable of switching the focal length of a taking lens have been proposed. However, these variable power methods are methods in which the sub optical system (conversion lens) is inserted after the main optical system moves along the optical axis.
(発明が解決しようとする問題点) 上述の副光学系(コンバージョンレンズ)を光軸上に
挿入する変倍方式の可変焦点カメラにおいては、副光学
系を挿入する機構が必要である。又、その機構は、副光
学系を正確に光軸上に挿入せねばならないため、機構が
複雑となり、又、製造工程における光軸合せ調整も難し
いという問題点がある。更に副光学系を挿入すると、レ
ンズのF値(明るさを示す値)が大幅に大きくなり、レ
ンズが暗くなってしまうという問題点もある。(Problems to be Solved by the Invention) In the variable magnification type variable focus camera in which the sub optical system (conversion lens) is inserted on the optical axis, a mechanism for inserting the sub optical system is required. In addition, the mechanism has a problem that the sub-optical system must be accurately inserted on the optical axis, so that the mechanism is complicated, and it is difficult to adjust the optical axis in the manufacturing process. Further, when the sub optical system is inserted, there is a problem that the F value (value indicating the brightness) of the lens is significantly increased and the lens becomes dark.
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目
的は、副光学系が不要で、機構が簡単で、製造工程にお
ける調整も容易で、各焦点でのレンズのF値があまり変
化しない可変焦点カメラであって、焦点距離の切換を速
やかに且つ精度よく行えるものを提供することにある。The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to eliminate the need for a sub-optical system, a simple mechanism, easy adjustment in the manufacturing process, and an F value of a lens at each focus that does not change much. It is an object of the present invention to provide a varifocal camera that can quickly and accurately switch the focal length.
(問題点を解決するための手段) 上記問題点を解決する本発明は、複数のレンズを光軸
に沿って移動させることにより複数の焦点距離に切換可
能な可変焦点カメラであって、固定胴と、該固定胴に回
動可能に支持されたカム胴と、前記複数のレンズを保持
する移動レンズ枠と、前記固定胴及び前記カム胴のどち
らか一方に刻設された、焦点距離を切換えるための移動
領域及び該移動領域に連設された複数のフォーカシング
領域よりなり、且つ、前記移動レンズ枠が係合するカム
溝と、前記固定胴及び前記カム胴の他方に設けられた、
前記移動レンズ枠を光軸に沿って平行に案内する直進ガ
イド手段と、前記カム胴を回転駆動させるモータと、前
記カム溝に係合する前記移動レンズ枠が、前記移動領域
及び前記複数のフォーカシング領域のうちの何処に存在
するかを検知して、検知結果を出力する検知手段と、該
検知手段の検知結果に基づいて、前記移動領域及び前記
複数のフォーカシング領域での前記モータの駆動制御を
行い、少なくとも、前記移動領域では、前記複数のフォ
ーカシング領域よりも速く、前記モータを駆動させる制
御手段と、を有することを特徴とするものである。(Means for Solving Problems) The present invention for solving the above problems is a variable focus camera capable of switching to a plurality of focal lengths by moving a plurality of lenses along an optical axis, and a fixed barrel. A cam barrel rotatably supported by the fixed barrel, a movable lens frame for holding the plurality of lenses, and a focal length engraved on one of the fixed barrel and the cam barrel. A moving region for moving and a plurality of focusing regions continuously provided in the moving region, and a cam groove with which the moving lens frame engages, and provided on the other of the fixed barrel and the cam barrel,
A linear guide means for guiding the movable lens frame in parallel along the optical axis, a motor for rotationally driving the cam barrel, and the movable lens frame engaged with the cam groove, the movable region and the plurality of focusings. Detecting where in the area, the detection means that outputs the detection result, and drive control of the motor in the moving area and the plurality of focusing areas based on the detection result of the detection means. And at least in the moving area, the control means for driving the motor is faster than the plurality of focusing areas.
(作用) 本発明の可変焦点カメラにおいて、モータでもってカ
ム胴が固定胴に対して回動させられると、移動レンズを
保持する移動レンズ枠が、カム溝及び直進ガイド手段に
より、光軸に沿って移動し、変倍とフォーカシングがな
される。この時、上記制御手段は、移動領域及びフォー
カシング領域の何処に移動レンズ枠が存在するかを示す
検知手段の検知結果に基づいて、移動領域及びフォーカ
シング領域でのモータの駆動制御を行い、少なくとも、
移動領域では、フォーカシング領域よりも速くモータを
駆動させる。(Operation) In the variable focus camera of the present invention, when the cam barrel is rotated with respect to the fixed barrel by the motor, the moving lens frame holding the moving lens is moved along the optical axis by the cam groove and the straight guide means. Then, the zooming and focusing are performed. At this time, the control means performs drive control of the motor in the moving area and the focusing area based on the detection result of the detecting means indicating where the moving lens frame exists in the moving area and the focusing area, and at least,
In the moving area, the motor is driven faster than in the focusing area.
このため、フォーカシングの位置決め精度に関係ない
移動領域でのみ、モータが高速で駆動されるため、焦点
距離の切換が速やかに行われるにも拘わらず、位置決め
精度が劣化することがない。よって、焦点距離の切換を
速やかに且つ精度よく行える。Therefore, the motor is driven at a high speed only in the moving region that is unrelated to the positioning accuracy of the focusing, so that the positioning accuracy does not deteriorate despite the quick switching of the focal length. Therefore, the focal length can be switched quickly and accurately.
(実施例) 次に本発明の実施例を図面を用いて説明する。(Example) Next, the Example of this invention is described using drawing.
第1図は本発明の実施例を示す斜視図である。図中、
1はカメラ本体に固設される固定胴、2は固定胴1に回
動可能に支持されたカム胴である。カム胴2には第1群
レンズ移動用カム溝3及び第3群レンズ移動用カム溝4
がそれぞれ1対ずつ刻設されている。固定胴1内には撮
影レンズ5が配設されており、そのレンズ配置を第2図
及び第3図に示す。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention. In the figure,
Reference numeral 1 is a fixed body fixed to the camera body, and 2 is a cam body rotatably supported by the fixed body 1. The cam barrel 2 has a cam groove 3 for moving the first lens group and a cam groove 4 for moving the third lens group.
Are engraved in pairs. A photographing lens 5 is arranged in the fixed barrel 1, and the lens arrangement is shown in FIGS. 2 and 3.
本実施例における撮影レンズ5は第1群レンズ5a、第
2群レンズ5b、第3群レンズ5c及びマスタ系レンズ5eよ
り成る。第2図は望遠(テレ)側のレンズ配置であり、
この長焦点距離のフォーカシングは第1群レンズ5aのみ
を光軸に沿って移動させることにより行われる。又、第
3図は広角(ワイド)側のレンズ配置で、望遠側を示す
第2図の状態より、移動レンズである第1群レンズ5aと
第3群レンズ5cとが光軸に沿ってカメラ本体方向に移動
している。この短焦点距離のフォーカシングは第1群レ
ンズ5aのみが光軸に沿って移動することにより行われ
る。又、第3群レンズ5cとマスタ系レンズ5eの間には、
絞り機構6が配設されている。The taking lens 5 in this embodiment includes a first lens group 5a, a second lens group 5b, a third lens group 5c and a master lens system 5e. FIG. 2 shows the lens arrangement on the telephoto (tele) side.
Focusing with this long focal length is performed by moving only the first group lens 5a along the optical axis. Further, FIG. 3 shows the lens arrangement on the wide angle side, and from the state of FIG. 2 showing the telephoto side, the first lens group 5a and the third lens group 5c, which are moving lenses, are arranged along the optical axis of the camera. It is moving toward the body. Focusing with this short focal length is performed by moving only the first lens group 5a along the optical axis. Further, between the third group lens 5c and the master lens 5e,
A diaphragm mechanism 6 is provided.
第1図に戻って説明を続ける。固定胴1はカム胴2を
回動自在に支持する本体部1aと、第2群レンズ5bを保持
する第2群レンズ固定胴部1bと、マスタ系レンズ5dを保
持するマスタ系レンズ固定胴部1cとより成る。直進ガイ
ド手段として、本体部1aの図面上の左側部及び右側部に
は、光軸と平行に延出する第1群レンズ移動用直進案内
溝1dと、図面上の上部及び下部には、光軸と平行に延出
する第3群レンズ移動用直進案内溝1eとが穿設されてい
る。第1群レンズ5aは移動レンズ枠である第1群レンズ
用枠7に保持され、該第1群レンズ用枠7は固定胴1の
本体部1aに嵌入している。そして、第1群レンズ用枠7
には摩擦係数の小さなカムピン7aが設けてあり、該カム
ピン7aは第1群レンズ移動用直進案内溝1d及び第1群レ
ンズ用カム溝3に係合している。第3群レンズ5cは、移
動レンズ枠である第3群レンズ用枠8に保持され、該第
3群レンズ用枠8は第2レンズ群固定胴部1b内に配設さ
れる。第2レンズ群固定胴部1bの図面上の上部及び下部
には、第3群レンズ用通し溝1fが穿設され、前述の第3
群レンズ用枠8の支持部8aが第3群レンズ用通し溝1fを
挿通し、更に、支持部8aに設けられた摩擦係数の小さな
カムピン8bが第3群レンズ移動用直進案内溝1e及び第3
群レンズ移動用カム溝4に係合している。又、カム胴2
の基部には円周方向にラックが刻設されたカム胴ギヤ部
2aが設けてある。9はカム胴駆動用のDCモータで、該カ
ム胴駆動用のモータ9の出力軸9aのピニオン9bと、前記
カム胴ギヤ部2aとに噛合する減速歯車列10を介して、モ
ータ9の回動出力は、カム胴2に伝達され、カム胴2は
回動するようになっている。カム胴2のカム胴ギヤ部2a
近傍の固定胴1には所定のプリントパターンが設けられ
たエンコーダ基板11が固着されている。そして、カム胴
2は突起2bが突設され、該突起2bにはエンコーダ基板11
に摺接するブラシ12が取付けてある。Returning to FIG. 1, the explanation will be continued. The fixed barrel 1 is a main body 1a that rotatably supports a cam barrel 2, a second lens group fixed barrel 1b that holds a second lens group 5b, and a master lens fixed barrel that holds a master lens 5d. Composed of 1c. As the linear guide means, a first group lens moving linear guide groove 1d extending in parallel to the optical axis is provided on the left side and the right side of the main body 1a in the drawing, and an optical guide is provided on the upper and lower parts of the drawing. A third group lens moving linear guide groove 1e extending parallel to the axis is provided. The first group lens 5a is held by a first group lens frame 7 which is a movable lens frame, and the first group lens frame 7 is fitted into the main body 1a of the fixed barrel 1. Then, the first lens group frame 7
Is provided with a cam pin 7a having a small friction coefficient, and the cam pin 7a is engaged with the first group lens moving linear guide groove 1d and the first group lens cam groove 3. The third lens group 5c is held by a third lens group frame 8 which is a moving lens frame, and the third lens group frame 8 is arranged in the second lens group fixed barrel portion 1b. A through groove 1f for a third lens group is formed in the upper and lower parts of the second lens group fixing barrel portion 1b in the drawing, and the third lens group through groove 1f is formed.
The supporting portion 8a of the group lens frame 8 is inserted through the third group lens through groove 1f, and further, the cam pin 8b having a small friction coefficient provided in the supporting portion 8a has the third group lens moving linear guide groove 1e and the third group lens moving groove 1f. Three
It is engaged with the cam groove 4 for moving the group lens. Also, the cam body 2
At the base of the cam body gear part with a rack engraved in the circumferential direction
2a is provided. Reference numeral 9 is a DC motor for driving the cam barrel, which rotates the motor 9 via a reduction gear train 10 meshing with a pinion 9b of an output shaft 9a of the motor 9 for driving the cam barrel and the cam barrel gear portion 2a. The dynamic output is transmitted to the cam barrel 2 so that the cam barrel 2 rotates. Cam body gear part 2a of cam body 2
An encoder substrate 11 provided with a predetermined print pattern is fixed to the fixed cylinder 1 in the vicinity. The cam body 2 is provided with a protrusion 2b, and the encoder substrate 11 is provided on the protrusion 2b.
A brush 12 which is slidably contacted with is attached.
次に、カム胴2の展開構成図を示す第4図を用いて、
第1群レンズ移動用カム溝3及び第3群レンズ移動用カ
ム溝4の説明をする。第1群レンズ移動用カム溝3はワ
イド・フォーカシング領域3a、該ワイド・フォーカシン
グ領域3aに連設される変倍領域3b及び該変倍領域3bに連
設されるテレ・フォーカシング領域3cの3つの部分より
なる。同様に第3群レンズ移動用カム溝4も、ワイド・
フォーカシング領域4a、該ワイド・フォーカシング領域
4aに連設される変倍領域4b及び該変倍領域4bに連設され
るテレ・フォーカシング領域4cの3つの部分よりなる。
そして、カム胴2が回動することにより、第1群レンズ
移動用カム溝3に案内されて、第1群レンズ移動用カム
溝3に係合するカムピン7aを有する第1群レンズ用枠7
(第1群レンズ5a)が光軸方向(矢印にて示す)に移動
する。又、第3群レンズ移動用カム溝4に案内されて、
第3群レンズ移動用カム溝4に係合するカムピン8bを有
する第3群レンズ用枠8(第3群レンズ5c)も光軸方向
に移動する。ここで、第1群レンズ移動用カム溝3の変
倍領域3bと第3群レンズ移動用カム溝4の変倍領域4bと
は、光軸に対して傾斜しており、その傾きはカム胴2が
回動することにより、第1群レンズ5aと第3群レンズ5c
とを光軸方向に望遠のレンズ配置から広角のレンズ配置
(又はその逆)へ所定量移動するように選ばれている。
又、第1群レンズ移動用カム溝3のワイド・フォーカシ
ング領域3aとテレ・フォーカシング領域3cとは、光軸方
向に対して傾斜しており、その傾きは第1群レンズ5aが
各レンズ配置において、フォーカシングをするのに必要
な量を移動するように選ばれている。更に、第3群レン
ズ移動用カム溝4のワイド・フォーカシング領域4aとテ
レ・フォーカシング領域4cとは、第4図において、カム
胴2の回動方向と平行になっており、カム胴2が回動し
ても、第3群レンズ5cが移動しないようになっている。
このようにすることにより、カム胴2を回動させて、ワ
イドのフォーカシング〜変倍〜テレのフォーカシングが
連続して行えるようになっている。Next, with reference to FIG. 4 showing a developed configuration diagram of the cam barrel 2,
The cam groove 3 for moving the first lens group and the cam groove 4 for moving the third lens group will be described. The first group lens moving cam groove 3 has three parts: a wide focusing area 3a, a variable magnification area 3b continuously provided to the wide focusing area 3a, and a tele focusing area 3c continuously provided to the variable magnification area 3b. It consists of parts. Similarly, the cam groove 4 for moving the third lens group is also wide,
Focusing area 4a, the wide focusing area
It is composed of three parts, a variable power region 4b continuously provided with 4a and a tele-focusing region 4c continuous with the variable power region 4b.
When the cam barrel 2 rotates, the first group lens frame 7 having the cam pins 7a guided by the first group lens moving cam groove 3 and engaged with the first group lens moving cam groove 3 is formed.
The (first lens group 5a) moves in the optical axis direction (indicated by an arrow). Also, guided by the third lens group moving cam groove 4,
The third lens group frame 8 (third lens group 5c) having a cam pin 8b that engages with the third lens group moving cam groove 4 also moves in the optical axis direction. Here, the variable power region 3b of the first group lens moving cam groove 3 and the variable power region 4b of the third group lens moving cam groove 4 are inclined with respect to the optical axis, and the inclination is the cam barrel. By rotating 2 the first lens group 5a and the third lens group 5c
And are selected to move in the optical axis direction from the telephoto lens arrangement to the wide-angle lens arrangement (or vice versa) by a predetermined amount.
Further, the wide focusing area 3a and the tele focusing area 3c of the cam groove 3 for moving the first lens group are inclined with respect to the optical axis direction. , Have been chosen to move the amount needed to focus. Further, the wide focusing region 4a and the tele focusing region 4c of the third lens group lens moving cam groove 4 are parallel to the rotation direction of the cam barrel 2 in FIG. Even if it moves, the third lens group 5c does not move.
By doing so, it is possible to rotate the cam barrel 2 to continuously perform wide focusing, zooming, and tele focusing.
次に、第5図乃至第7図を用いてカム胴2の回動を検
知する手段(エンコーダ)13の説明を行う。固定胴1に
設けられたエンコーダ基板11は第5図に示すように、4
本のライン状の導電性パターン11a、11b、11c及び11dが
設けられている。そして、これらのライン状のパターン
11a、11b、11c及び11d上を、4本の導電摺接枝12a、12
b、12c及び12dを有するブラシ12が、カム胴2の回動と
共に、ワイド・フォーカシング領域から変倍領域を介し
てテレ・フォーカシング領域へ摺接移動するようになっ
ている。更に、ブラシ12の摺接枝12a、12b、12c及び12d
の基端部は連結されている。エンコーダ基板11の各パタ
ーン11a、11b、11c及び11dの一端部に端子I、II、III
及びIVが設けられ、それらの端子I、II、III及びIVは
第6図に示す回路に接続されている。端子Iは端子a、
抵抗RIを介してV(v)の直流電源Bの陽極に接続され
ている。端子IIは端子b、抵抗RIIを介しての直流電源
Bの陽極に接続されている。端子IIIは接地されてい
る。端子IVは端子c、抵抗RIIIを介しての直流電源Bの
陽極に接続されている。そして、直流電源Bの陰極は端
子IIIと同様に、接地されている。このような回路を接
続すると、端子a、b及びcでの出力は第7図のように
なる。ワイド・フォーカシング領域とテレ・フォーカシ
ング領域での端子cでの出力はパルスとなるが、これは
エンコーダ基板11のパターン11dがワイド・フォーカシ
ング領域とテレ・フォーカシング領域では、くし歯状部
11e及び11fとなっているためである。本実施例では、ワ
イド・フォーカシング領域のくし歯状部11eとテレ・フ
ォーカシング領域のくし歯状部11fのピッチとくし歯の
段数が異なっており、テレ・フォーカシング領域の方が
ピッチが細く、又、くし歯の段数も多くなっている。そ
して、エンコーダ13の端子a、b及びcの出力を検出す
ることによりカム胴2がどの領域にあるかが検知できる
ようになっている。Next, the means (encoder) 13 for detecting the rotation of the cam barrel 2 will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 5, the encoder board 11 provided on the fixed barrel 1 is
Line-shaped conductive patterns 11a, 11b, 11c, and 11d of the book are provided. And these line-shaped patterns
Four conductive sliding contact branches 12a, 12 are provided on 11a, 11b, 11c and 11d.
The brush 12 having b, 12c, and 12d is configured to slide and move from the wide focusing area to the tele focusing area via the zooming area as the cam body 2 rotates. Furthermore, the sliding contact branches 12a, 12b, 12c and 12d of the brush 12
The base ends of are connected. Terminals I, II, III are provided at one end of each pattern 11a, 11b, 11c and 11d of the encoder board 11.
And IV are provided and their terminals I, II, III and IV are connected to the circuit shown in FIG. Terminal I is terminal a,
It is connected to the anode of a DC power supply B of V (v) via a resistor R I. Terminal II is connected to an anode of a DC power supply B via the terminal b, the resistance R II. Terminal III is grounded. The terminal IV is connected to the anode of the DC power supply B via the terminal c and the resistor R III . The cathode of the DC power source B is grounded, like the terminal III. When such a circuit is connected, the outputs at terminals a, b and c are as shown in FIG. The output at the terminal c in the wide focusing area and the tele focusing area is a pulse. This is because the pattern 11d of the encoder substrate 11 has a comb-shaped portion in the wide focusing area and the tele focusing area.
This is because it is 11e and 11f. In this embodiment, the pitch of the comb teeth 11e of the wide focusing area and the comb teeth 11f of the tele focusing area and the number of steps of the comb teeth are different, and the pitch of the tele focusing area is narrower, or, The number of steps of comb teeth is also increasing. Then, by detecting the outputs of the terminals a, b and c of the encoder 13, it is possible to detect in which area the cam barrel 2 is located.
次に、本実施例の駆動回路を第8図を用いて説明す
る。図において、13はカム胴2がどの領域にあるかを検
知するエンコーダ、14は例えば位相差検出方式を用い、
デフォーカスの方向とデフォーカス量を検知する測距素
子、15はテレ/ワイドの倍率切換スイッチ、16はモータ
電源、17はエンコーダ13、測距素子14及び倍率切換スイ
ッチ15からの情報を取込んで、これらの情報に基づいて
モータ9を制御する制御回路である。この制御回路17
は、各領域において、第9図に示すモータ9の制御を行
う。(イ)は変倍領域でのモータ9の制御方法である。
この時、モータ9は、定電圧により高速駆動される。
(ロ)はワイド・フォーカシング領域(短焦点距離のフ
ォーカシング領域)でのモータ9の制御方法である。こ
の時、モータ9は、パルス電圧により低速駆動となる
が、前述の定電圧の駆動よりも位置決め精度が向上す
る。(ハ)は、テレ・フォーカシング領域(長焦点距離
のフォーカシング領域)でのモータ9の制御方法であ
る。この時、モータ9は、ワイド・フォーカシング領域
と同様にパルス電圧により低速駆動となるが、望遠は広
角よりも焦点深度が浅くなるので、デューティレシオを
(ロ)よりも更に小さくし、ワイド・フォーカシング領
域より更に低速駆動とし、位置決めの精度が更に向上す
るようにしている。Next, the drive circuit of this embodiment will be described with reference to FIG. In the figure, 13 is an encoder for detecting in which area the cam barrel 2 is, 14 is a phase difference detection method,
Distance measuring element for detecting the defocus direction and defocus amount, 15 is a tele / wide magnification changeover switch, 16 is a motor power supply, 17 is information from the encoder 13, distance measuring element 14 and magnification changeover switch 15. Then, the control circuit controls the motor 9 based on these pieces of information. This control circuit 17
Controls the motor 9 shown in FIG. 9 in each region. (A) is a control method of the motor 9 in the variable power region.
At this time, the motor 9 is driven at a high speed by a constant voltage.
(B) is a control method of the motor 9 in the wide focusing region (focusing region of short focal length). At this time, the motor 9 is driven at a low speed by the pulse voltage, but the positioning accuracy is improved as compared with the constant voltage driving described above. (C) is a control method of the motor 9 in the tele focusing area (focusing area of long focal length). At this time, the motor 9 is driven at a low speed by the pulse voltage as in the wide focusing region, but since the depth of focus becomes shallower in the telephoto mode than in the wide angle mode, the duty ratio is made smaller than (B) and the wide focusing mode is set. The driving speed is lower than that of the area, and the positioning accuracy is further improved.
次に上記構成の作動を説明する。先ず、倍率切換スイ
ッチ15を操作して、望遠又は広角に切換える。すると、
制御回路17はモータ9を定電圧駆動して、レンズ系がテ
レ・フォーカシング領域又はワイド・フォーカシング領
域になる迄カム胴2を回動させる。次に、被写体のデフ
ォーカス方向とデフォーカス量の情報が測距素子14より
制御回路へ取込まれる。制御回路17は、エンコーダ13か
らのカム胴2の位置情報と前述の測距素子14からのデフ
ォーカス方向及びデフォーカス量の情報とにより、カム
胴2をどの方向にどれくらい回動すれば、レンズ系は合
焦するかを演算し、その演算結果に基づいてモータ9を
前述のパルス電圧により駆動させ、合焦位置迄カム胴2
を回動させる。Next, the operation of the above configuration will be described. First, the magnification changeover switch 15 is operated to switch between telephoto and wide-angle. Then
The control circuit 17 drives the motor 9 at a constant voltage to rotate the cam barrel 2 until the lens system enters the tele-focusing region or the wide-focusing region. Next, the information on the defocus direction and the defocus amount of the subject is taken into the control circuit from the distance measuring element 14. The control circuit 17 uses the position information of the cam barrel 2 from the encoder 13 and the defocus direction and the defocus amount information from the distance measuring element 14 described above to determine how much the cam barrel 2 should be rotated in which direction. The system calculates whether or not to focus, and based on the calculation result, the motor 9 is driven by the above-mentioned pulse voltage, and the cam barrel 2 reaches the in-focus position.
Rotate.
上記構成によれば、本実施例の多焦点カメラのレンズ
系は副光学系がないので、機構が簡単で、製造工程にお
ける調整も容易で、各焦点でのレンズのF値があまり変
化しない。又、エンコーダ13、測距素子14及び倍率切換
スイッチ15よりの情報を制御回路17に取込み、これらの
情報に基づいてモータ9を制御することにより、オート
フォーカスを実現できる。更に、フォーカシング領域と
変倍領域において、モータ9の駆動をパルス電圧とする
ことによりモータ9の駆動スピードを自在に設定するこ
とができ、又、フォーカシング領域でのパターン11dの
くし歯部11e、11fのくし歯のピッチ及び段数を変えるこ
とにより、レンズ系の焦点距離に応じて、モータ9の制
御方法及び精度を任意に変更することができる。According to the above configuration, since the lens system of the multifocal camera of the present embodiment does not have the sub optical system, the mechanism is simple, the adjustment in the manufacturing process is easy, and the F value of the lens at each focus does not change so much. Further, the information from the encoder 13, the distance measuring element 14, and the magnification changeover switch 15 is taken into the control circuit 17, and the motor 9 is controlled based on these information, whereby the autofocus can be realized. Further, in the focusing area and the magnification changing area, the driving speed of the motor 9 can be freely set by setting the driving voltage of the motor 9 to a pulse voltage, and the comb teeth 11e and 11f of the pattern 11d in the focusing area can be set. By changing the pitch and the number of steps of the comb teeth, the control method and accuracy of the motor 9 can be arbitrarily changed according to the focal length of the lens system.
尚、本発明は、上記実施例に限るものではない。例え
ば、上記実施例では、固定胴1に第1群レンズ移動用直
進案内溝1d,第3群レンズ移動用直進案内溝1eを刻設
し、カム胴2に第1群レンズ移動用カム溝3,第3群レン
ズ用カム溝4を刻設したが、逆に、固定胴1に第1群レ
ンズと第3群レンズの移動用カム溝を刻設し、カム胴2
に第1群レンズと第3群レンズの移動用直進案内溝を刻
設しても、本発明は実現できる。そして、直進案内溝と
カム溝に係合するカムピン7a,8bは、ローラでもよい。
更に、直進ガイド手段として光軸に平行に設置したロッ
ドを用い、カム胴,固定胴の内どちらか一方に前記ロッ
ドを設け、他方にカム溝を設け、移動レンズ枠を前記ロ
ッドに係合せしめても本発明は実現できる。又、上記実
施例では、変倍は第1群レンズ5aと第3群レンズ5cとが
移動し、フォーカシングは第1群レンズ5aのみが移動す
る撮像レンズ5にて説明を行ったが、これに限るもので
はなく、例えば、変倍は第2群レンズ5bと第3群レンズ
5cとが移動し、フォーカシングは第1群レンズ5aのみが
移動する撮影レンズ(この場合には第1群レンズ移動用
カム溝は、変倍領域は光軸まわり方向の溝が刻設されて
おり、変倍時には、第1群レンズは光軸方向に移動しな
い)でも本発明は適用できる。The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the fixed barrel 1 has the first group lens moving linear guide groove 1d and the third group lens moving linear guide groove 1e formed therein, and the cam barrel 2 has the first group lens moving cam groove 3d. Although the cam groove 4 for the third lens group is formed, on the contrary, the cam grooves for moving the first lens group and the third lens group are formed in the fixed barrel 1 and the cam barrel 2 is formed.
The present invention can be realized by engraving the linear guide grooves for moving the first lens group and the third lens group. The cam pins 7a and 8b that engage with the linear guide groove and the cam groove may be rollers.
Further, a rod installed parallel to the optical axis is used as the straight-moving guide means, the rod is provided on either one of the cam barrel and the fixed barrel, and the cam groove is provided on the other, and the movable lens frame is engaged with the rod. However, the present invention can be realized. Further, in the above-described embodiment, the image pickup lens 5 in which the first lens group 5a and the third lens group 5c move for zooming and the first lens group 5a alone moves for focusing has been described. For example, the zooming is not limited to the second lens group 5b and the third lens group.
5c moves, and the focusing lens moves only the first lens group 5a (in this case, the first lens group moving cam groove is provided with a groove in the variable power region around the optical axis). The present invention can be applied even if the first lens group does not move in the optical axis direction during zooming.
そして、第10図に示すようにエンコーダ基板11のパタ
ーン11dをすべてくし歯状とし、変倍領域でパルスをカ
ウントし、変倍領域内でカム胴2を回動させる時、フォ
ーカシング領域に近づくとモータ9が減速するようにし
てもよい。このようにすれば、高速の変倍領域から精度
を要するフォーカシング領域への切換えがスムーズに行
える。モータ9は、DCモータとしていたが、限るもので
はなく例えばステッピングモータにしても良いし、モー
タ駆動によらず手動でフォーカシングを行うようにして
もよい。更に、上記実施例では、望遠と広角の2つの焦
点を有する撮影レンズ5で説明したが、望遠,標準及び
広角の3つの焦点を有する撮影レンズであってもよい。
カム胴2に第11図に示すような形状の第1群レンズ移動
用カム溝23と第3群レンズ移動用カム溝24を設ければ、
望遠(テレ)のフォーカシング〜変倍〜標準のフォーカ
シング〜変倍〜広角(ワイド)のフォーカシングを連続
的に行うことができる。更に、この場合、第12図に示す
ようにエンコーダ基板11にパターン11f,11g,11h及び11i
を設けておけば、第6図に示す回路の端子a,b及びcに
おいては、第13図に示すような出力を得ることができ、
カム胴2がどの領域にあるかが検知できる。Then, as shown in FIG. 10, all the patterns 11d of the encoder substrate 11 are formed in a comb-teeth shape, the number of pulses is counted in the variable magnification region, and when the cam barrel 2 is rotated in the variable magnification region, when the focusing region is approached, The motor 9 may be decelerated. By doing so, it is possible to smoothly switch from the high-speed zoom area to the focusing area that requires accuracy. Although the motor 9 is a DC motor, it is not limited to this and may be, for example, a stepping motor, or focusing may be performed manually instead of driving the motor. Further, in the above embodiment, the taking lens 5 having two focal points of telephoto and wide-angle has been described, but the taking lens having three focal points of telephoto, standard and wide-angle may be used.
If a cam groove 23 for moving the first lens group and a cam groove 24 for moving the third lens group are formed in the cam barrel 2 as shown in FIG. 11,
It is possible to continuously perform telephoto focusing, zooming, standard focusing, zooming, and wide-angle focusing. Further, in this case, as shown in FIG. 12, the patterns 11f, 11g, 11h and 11i are formed on the encoder substrate 11.
By providing the above, at the terminals a, b and c of the circuit shown in FIG. 6, an output as shown in FIG. 13 can be obtained,
It is possible to detect in which area the cam barrel 2 is located.
又、第14図及び第15図に示すように、円板状のエンコ
ーダ基板21の円周面に歯を刻設し、該エンコーダ基板21
をカム胴ギヤ部2aに噛合せしめる。そして、エンコーダ
基板21に第13図に示すパターンを設け、カム胴2が広角
のU=∞から望遠のU=∞(又は、広角のU=minから
望遠のU=min)迄回動する時、エンコーダ基板21が1
回転するように作る。こうすることにより、フォーカシ
ング領域のパターンは広角でも望遠でも共用できる。測
距素子14は位相差検出方式としていたが、他に、コント
ラスト検出方式等であってもよい。Further, as shown in FIGS. 14 and 15, teeth are engraved on the circumferential surface of a disk-shaped encoder board 21 to allow the encoder board 21
Is engaged with the cam body gear portion 2a. When the pattern shown in FIG. 13 is provided on the encoder board 21, when the cam barrel 2 rotates from wide-angle U = ∞ to telephoto U = ∞ (or from wide-angle U = min to telephoto U = min). , The encoder board 21 is 1
Make it to rotate. By doing this, the pattern of the focusing area can be used in both wide-angle and telephoto. Although the distance measuring element 14 uses the phase difference detection method, other methods such as a contrast detection method may be used.
(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、副光学系が不
要で、機構が簡単で、製造工程における調整も容易で、
各焦点でのレンズのF値があまり変化しない可変焦点カ
メラを実現できる。更に本発明によれば、フォーカシン
グの位置決め精度に関係ない移動領域でのみ、モータが
高速で駆動されるため、焦点距離の切換が速やかに行わ
れるにも拘わらず、位置決め精度が劣化することがな
い。よって、焦点距離の切換を速やかに且つ精度よく行
える可変焦点カメラを実現できる。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, the sub-optical system is unnecessary, the mechanism is simple, and the adjustment in the manufacturing process is easy.
It is possible to realize a varifocal camera in which the F value of the lens at each focus does not change much. Further, according to the present invention, since the motor is driven at a high speed only in the moving region that is unrelated to the positioning accuracy of focusing, the positioning accuracy does not deteriorate despite the quick switching of the focal length. . Therefore, it is possible to realize a variable focus camera that can switch the focal length quickly and accurately.
第1図は本発明の一実施例を示す主要部の斜視図、第2
図及び第3図は第1図におけるレンズ配置を示す図、第
4図は第1図におけるカム胴の展開構成図、第5図は第
1図におけるエンコーダ基板の平面図、第6図は第1図
におけるエンコーダ基板に接続される回路図、第7図は
第6図における端子a,b,cの各領域での出力を示す図、
第8図は第1図における駆動回路図、第9図は第1図に
おける各領域におけるモータ駆動制御を示す図、第10図
は本発明の他の実施例を示すエンコーダ基板の平面図、
第11図は本発明の他の実施例を示すカム胴の展開構成
図、第12図は第11図のカム胴を用いたときのエンコーダ
基板の平面図、第13図は第12図のエンコーダ基板を用い
たときの第6図における端子a,b,cの各領域での出力を
示す図、第14図は本発明の他の実施例を示す主要部の斜
視図、第15図は第14図におけるエンコーダ基板の平面図
である。 1……固定胴、1a……本体部 1b……第2群レンズ固定胴部 1c……マスタレンズ系固定胴部 1d……第1群レンズ移動用直進案内溝 1e……第3群レンズ移動用直進案内溝 2……カム胴、2a……カム胴ギヤ部 2b……突起 3,23……第1群レンズ移動用カム溝 4,24……第3群レンズ移動用カム溝 5……撮影レンズ 5a……第1群レンズ、5b……第2群レンズ 6……絞り機構、7……第1群レンズ用枠 7a,8b……カムピン 8……第3群レンズ用枠、8a……支持部 9……モータ、9a……出力軸 10……減速歯車列 11,21……エンコーダ基板 12……ブラシ、13……エンコーダ 14……測距素子 15……倍率切換スイッチ 16……モータ電源、17……制御回路FIG. 1 is a perspective view of a main part showing an embodiment of the present invention, and FIG.
FIGS. 3 and 4 are views showing the lens arrangement in FIG. 1, FIG. 4 is a development configuration diagram of the cam barrel in FIG. 1, FIG. 5 is a plan view of the encoder board in FIG. 1, and FIG. FIG. 7 is a circuit diagram connected to the encoder board in FIG. 1, FIG. 7 is a diagram showing outputs in respective areas of terminals a, b, c in FIG.
FIG. 8 is a drive circuit diagram in FIG. 1, FIG. 9 is a diagram showing motor drive control in each region in FIG. 1, and FIG. 10 is a plan view of an encoder substrate showing another embodiment of the present invention.
11 is a development configuration diagram of a cam barrel showing another embodiment of the present invention, FIG. 12 is a plan view of an encoder board when the cam barrel of FIG. 11 is used, and FIG. 13 is an encoder of FIG. FIG. 6 is a diagram showing the output in each region of the terminals a, b, c in FIG. 6 when a substrate is used, FIG. 14 is a perspective view of the main part showing another embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 15 is a plan view of the encoder board in FIG. 14. 1 ... Fixed barrel, 1a ... Main body 1b ... Second lens group fixed barrel section 1c ... Master lens system fixed barrel section 1d ... First group lens moving linear guide groove 1e ... Third group lens movement Linear guide groove 2 …… Cam barrel, 2a …… Cam barrel gear part 2b …… Protrusion 3,23 …… Cam groove for moving 1st group lens 4,24 …… Cam groove for moving 3rd group lens 5 …… Photographing lens 5a ... 1st group lens, 5b ... 2nd group lens 6 ... Aperture mechanism, 7 ... 1st group lens frame 7a, 8b ... Cam pin 8 ... 3rd group lens frame, 8a ... … Support part 9 …… Motor, 9a …… Output shaft 10 …… Reduction gear train 11, 21 …… Encoder board 12 …… Brush, 13 …… Encoder 14 …… Distance measuring element 15 …… Magnification switch 16 …… Motor power supply, 17 ... Control circuit
Claims (2)
とにより複数の焦点距離に切換可能な可変焦点カメラで
あって、 固定胴と、 該固定胴に回動可能に支持されたカム胴と、 前記複数のレンズを保持する移動レンズ枠と、 前記固定胴及び前記カム胴のどちらか一方に刻設され
た、焦点距離を切換えるための移動領域及び該移動領域
に連設された複数のフォーカシング領域よりなり、且
つ、前記移動レンズ枠が係合するカム溝と、 前記固定胴及び前記カム胴の他方に設けられた、前記移
動レンズ枠を光軸に沿って平行に案内する直進ガイド手
段と、 前記カム胴を回転駆動させるモータと、 前記カム溝に係合する前記移動レンズ枠が、前記移動領
域及び前記複数のフォーカシング領域のうちの何処に存
在するかを検知して、検知結果を出力する検知手段と、 該検知手段の検知結果に基づいて、前記移動領域及び前
記複数のフォーカシング領域での前記モータの駆動制御
を行い、少なくとも、前記移動領域では、前記複数のフ
ォーカシング領域よりも速く、前記モータを駆動させる
制御手段と、 を有することを特徴とする可変焦点カメラ。1. A varifocal camera capable of switching to a plurality of focal lengths by moving a plurality of lenses along an optical axis, comprising a fixed barrel and a cam barrel rotatably supported by the fixed barrel. A moving lens frame for holding the plurality of lenses, a moving region for enlarging one of the fixed barrel and the cam barrel for switching a focal length, and a plurality of moving regions connected to the moving region. A cam groove formed of a focusing area and engaged with the moving lens frame, and a straight-moving guide means provided on the other of the fixed barrel and the cam barrel for guiding the moving lens frame in parallel along the optical axis. A motor for driving the cam barrel to rotate, and the moving lens frame engaged with the cam groove, detecting where the moving region and the plurality of focusing regions are, and output And a drive control of the motor in the moving region and the plurality of focusing regions based on the detection result of the detecting unit, and at least in the moving region, faster than the plurality of focusing regions, A variable focus camera, comprising: a control unit that drives the motor.
シング領域での前記モータの駆動制御については、長焦
点距離のフォーカシング領域では、短焦点距離のフォー
カシング領域よりも遅く、前記モータを駆動させるもの
を用いることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
可変焦点カメラ。2. As the control means, for driving control of the motor in the plurality of focusing regions, a motor that drives the motor in a focusing region having a long focal length is slower than in a focusing region having a short focal length. The variable focus camera according to claim 1, which is used.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62123136A JP2535013B2 (en) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | Variable focus camera |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62123136A JP2535013B2 (en) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | Variable focus camera |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63287833A JPS63287833A (en) | 1988-11-24 |
JP2535013B2 true JP2535013B2 (en) | 1996-09-18 |
Family
ID=14853076
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62123136A Expired - Lifetime JP2535013B2 (en) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | Variable focus camera |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2535013B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3435580B2 (en) * | 1993-04-30 | 2003-08-11 | コニカ株式会社 | Zoom lens barrel and camera |
CN1125361C (en) * | 1995-07-07 | 2003-10-22 | 宾得株式会社 | Zoom lens barrel and camera having such barrel |
JP3817861B2 (en) * | 1997-10-14 | 2006-09-06 | コニカミノルタフォトイメージング株式会社 | Zoom lens position detection device |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59172619A (en) * | 1983-03-22 | 1984-09-29 | Olympus Optical Co Ltd | Motor-driven focusing device of microscope |
JPS60129717A (en) * | 1983-12-19 | 1985-07-11 | Canon Inc | Motor-driven variable focus camera |
JPS61269131A (en) * | 1985-05-23 | 1986-11-28 | Canon Inc | Device for switching magnification of camera |
-
1987
- 1987-05-20 JP JP62123136A patent/JP2535013B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS63287833A (en) | 1988-11-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5196963A (en) | Zoom lens device | |
US4705380A (en) | Automatic focusing device | |
US6657795B2 (en) | Zoom lens device | |
US6553185B1 (en) | Optical apparatus | |
US6670989B2 (en) | Optical system driving control device and camera using the same | |
JP2535013B2 (en) | Variable focus camera | |
JPH09189844A (en) | Lens barrel | |
JP2593659B2 (en) | Inner focus zoom lens | |
JP3676509B2 (en) | Zoom lens barrel and its back focus adjustment method | |
JPH06100707B2 (en) | Magnification switching device | |
JPH07109469B2 (en) | Variable focus camera | |
US5170201A (en) | Close-up control method and apparatus for variable focal length camera | |
JPH07109468B2 (en) | Variable focus camera | |
JP2578117B2 (en) | Variable focus camera | |
JPH1164707A (en) | Zoom lens barrel | |
JP2002116367A (en) | Lens position control device and optical apparatus | |
US5249010A (en) | Apparatus for controlling a zooming optical device | |
JP3038595B2 (en) | Focus lens control device | |
JPH11174311A (en) | Optical system driving device and optical equipment provided with the same | |
JPH0119121B2 (en) | ||
JPH10133091A (en) | Zoom lens device | |
JP2736782B2 (en) | Variable magnification finder device | |
JP3859183B2 (en) | Lens device | |
JP2965172B2 (en) | Zoom lens focus device | |
JP3032312B2 (en) | Imaging equipment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |