JP3962941B2 - ズームレンズ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、簡単な構造でマクロ撮影を実施できる廉価なズームレンズ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のズームレンズ装置には、通常撮影距離で被写体を撮影するノーマル撮影モードからマクロ撮影モードに切り換えられると、ズームレンズがテレ端位置から更に前方に繰り出されてマクロ専用の焦点距離に移動されるとともに、その焦点距離でピントが合う位置にフォーカスレンズが移動されるものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のズームレンズ装置は、マクロ撮影モードに切り換えられると、ズームレンズがテレ端位置から更に前方に繰り出される構造なので、ズームレンズ装置が大型になるという欠点があった。また、ズームレンズの繰り出し量を少なくするために、テレ端をマクロ専用に設定した場合には、通常撮影時におけるテレ端が短くなるので、高倍率の撮影ができないという欠点もあった。
【０００４】
近距離撮影では、被写界深度が浅くなるために、ＡＦの段数を増やす必要があるが、そのためにはレンズの停止精度を上げて、停止位置を細かく制御しなければならず、大きなコストアップとなる。このため被写界深度を深くするために、プログラムシャッタを用いて小絞りにして撮影することも考えられるが、プログラムシャッタでは高精度に羽根の動きを制御しなければならないためにコストがかかること、及びプログラムシャッタで小絞りにすると、それに連動してシャッタ秒時も速くなるために、ストロボによって主要被写体を適正露光にできても、自然光による背景描写はアンダーとなって良好な写真を得られない。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、簡単な構造でマクロ撮影を実施できる廉価なズームレンズ装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために、ズームレンズ装置のテレ端とワイド端との間にある複数のズーム段のうちテレ端に近い所定のズーム段がマクロ撮影モード専用のズーム段に設定され、該マクロ撮影モード専用のズーム段における絞り口径が、他のズーム段における絞り口径よりも小さく設定されていることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、前記目的を達成するために、複数のズーム段が設定されたズームレンズと、被写体を近接撮影するマクロ撮影モードを選択する選択手段と、
前記選択手段でマクロ撮影モードが選択されると、テレ端とワイド端との間にある複数のズーム段のうちテレ端に近いマクロ撮影専用のズーム段に前記ズームレンズを移動させる駆動手段と、ズーム段に応じて絞り口径を変更させるとともに前記マクロ撮影専用のズーム段における絞り口径が他のズーム段の絞り口径よりも小さくなるように絞りの開放量を規制する開放規制手段を有するレンズシャッターと、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、ズームレンズ装置のテレ端及びワイド端以外の所定のズーム段における絞り口径を、他のズーム段における絞り口径よりも小さく設定し、この所定のズーム段をマクロ撮影モードを選択した時のみ使用するようにした。即ち、本発明は、テレ端とワイド端との間にある所定のズーム段をマクロ撮影モード専用のズーム段に設定するとともに、このマクロ撮影モード時の絞り口径を小さくして被写界深度を深くしたので、高精度なレンズ位置制御が不要になり、簡単な構造でマクロ撮影を実施できる。また、奥行きのある被写体でもピントが合い、ＡＦ精度を厳しく要求する必要がない。更に、ストロボフル発光でも適正露光に近い値を得ることができるので、ストロボの調光もしなくて済む。また、テレ端をマクロ専用に設定しないので、通常撮影時に高倍率の撮影が可能になる。
【０００９】
また、本発明では、マクロ撮影モードに設定される所定のズーム段を、同じ鏡胴の動きでも画角の変化がワイド側より小さいテレ端に近いズーム段に設定したので、通常撮影時において、例えばファインダーの像変化が所定のズーム段が抜けたような感覚を撮影者に与えない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に係るズームレンズ装置の好ましい実施の形態について説明する。
【００１１】
図１に示すズームレンズ装置１０は、移動筒１２、直進ガイド筒１４、後群用カム筒１６、後群レンズ枠１８、回転筒２０、及び固定筒２２等で構成された２群ズームレンズ装置である。
【００１２】
このズームレンズ装置１０は、モータ（駆動手段に相当）２４の駆動力で回転筒２０を回転させることにより、図２乃至図４に示す前群レンズ２６と後群レンズ１９とを互いのレンズ群間の距離を変化させながら光軸Ｐ方向に移動させて変倍を行い、その変倍状態で前群レンズ２６と後群レンズ２８とを前記変倍時の変化とは異なるレンズ群間となるように光軸Ｐ方向に移動させることによりピント合わせを行うように構成されている。
【００１３】
図１の回転筒２０には、外周に雄へリコイドねじ３０とその雄ヘリコイドねじ３０の山間に突出して形成されたギア部３２とが形成されている。ギア部３２には、モータ２４の駆動力が円筒ギア３４を介して伝達される。雄ヘリコイドねじ３０には、固定筒２２の内周に形成された雌ヘリコイドねじ３６が螺合されている。回転筒２０は、雄ヘリコイドねじ３０と雌ヘリコイドねじ３６とのリードに従って固定筒２２に対して回転されながら光軸Ｐ方向に移動される。回転筒２０の内面には、雌ヘリコイドねじ３８が形成されている。雌ヘリコイドねじ３８には、移動筒１２の外周に形成された雄へリコイドねじ４０が螺合されている。
【００１４】
移動筒１２には、図２の如く前群レンズ２６とレンズシャッター４２とが固定されている。また、移動筒１２の内周には、光軸Ｐと平行な直進ガイド溝４４が形成され、この直進ガイド溝４４には、直進ガイド筒１４の外周前端側に設けた第１ガイド突起部４６が係合されている。よって、移動筒１２は、回転筒２０の回転作用と直進ガイド筒１４の回転止めの作用とによって、ヘリコイドねじ３８、４０のリードに従い、回転筒２０に対し光軸Ｐ方向に直進移動される。
【００１５】
直進ガイド筒１４には、図１の如く外周後端側に第２ガイド突起４８が形成されている。第２ガイド突起４８は、回転筒２０の内周に、光軸Ｐを中心とする回転方向に沿って設けられた環状溝５０に回転自在に係合される。直進ガイド筒１４は、回転筒２０の内部でカメラ本体に対して回転止めされた状態で回転筒２０と一緒に光軸Ｐ方向に移動される。
【００１６】
後群用カム筒１６には、外周後端にフランジ部５２が形成されている。フランジ部５２は、直進ガイド筒１４の内周に光軸Ｐを中心とする回転方向に沿って環状に設けた溝５４に回転自在に係合される。後群用カム筒１６は、直進ガイド筒１４に回転自在に支持される。後群用カム筒１６には、カム面を持ったカム溝５６が形成され、このカム溝５６には、後群レンズ枠１８に突設されたカムフォロワー５８が係合されている。これらカムフォロワー５８は、カム溝５６に貫通されて直進ガイド筒１４に光軸Ｐと平行に形成された直進ガイド開口６０に係合される。これらカム溝５６、カムフォロワー５８、及び直進ガイド開口６０は、光軸Ｐを中心とする回転方向の３分割位置にそれぞれ設けられている。なお、図２乃至図４の符号６２はフイルム面、符号６４は前カバーである。
【００１７】
図１に示す回転筒２０の後端面６６には、光軸Ｐを中心とする回転方向の一部に切欠部６８が形成されている。切欠部６８には、図５の如く後群用カム筒１６の後端面７０に設けられたＬ字状のアーム７２の折曲先端部が係合されている。アーム７２は、切欠部６８の内部で光軸Ｐを中心とする周方向に遊びを持って係合される。切欠部６８とアーム７２との遊びが後群用カム筒１６の空転域であり、また、切欠部６８とアーム７２とが空転域をもった連係部を構成している。変倍時には、モータ２４が回転筒２０を回転させ、さらに空転域を超えると、後群用カム筒１６が回転される。合焦時には、モータ２４が回転筒２０を空転域内で回転させる。図５に示した矢印方向は、テレ端方向にモータ２４を駆動したときに回転筒２０が回転する方向を示している。
【００１８】
後群用カム筒１６は、切欠部６８のうち光軸Ｐを中心とする回転方向に沿った２つの壁６８ａ、６８ｂの何れか一方がアーム７２に押されることで、回転筒２０の回転力が伝達されて直進ガイド筒１４に対して回転される。図５では、回転筒２０のテレ端方向への回転を後群用カム筒１６に伝達する壁６８ａがテレ方向回転伝達壁、逆側がワイド方向回転伝達壁６８ｂとなっている。なお、後群レンズ枠１８には、後群レンズ２８が支持されている。
【００１９】
変倍時には、回転筒２０とともに後群用カム筒１６が回転筒２０と同方向に回転するため、前群レンズ２６が回転筒２０の変位と移動筒１２の変位との合成により光軸Ｐ方向に移動され、且つ、後群レンズ２８は回転筒２０の変位とカム溝５６のカムの変位との合成により光軸Ｐ方向に移動される。合焦時においては、後群用カム筒１６は回転されないので、前群レンズ２６が回転筒２０の変位と移動筒１２の変位との合成により光軸Ｐ方向に移動され、且つ、後群レンズ２８が回転筒２０の変位により光軸Ｐ方向に移動される。
【００２０】
直進ガイド筒１４には、開放規制手段を構成するカム板７４が内面に取り付けられている。直進ガイド筒１４は、変倍時に回転筒２０とともに光軸Ｐ方向に進退移動される。カム板７４は、直進ガイド筒１４の進退移動によってレンズシャッター４２の外周に形成した切欠部７６内で移動される。
【００２１】
図６に示すように、レンズシャッター４２のシャッタ機構は、２枚のシャッタ羽根７８、８０、直動型ソレノイド８２、及びカム板７４に係合する開放開口規制部材８４等から構成され、これらはシャッタ開口８８が形成されたシャッタ地板９０に取り付けられている。なお、カム板７４と開放開口規制部材８４とによって、本発明の開放規制手段が構成されている。
【００２２】
シャッタ羽根７８、８０は、穴９２、９４を介してシャッタ地板９０に回動自在に支持されている。また、シャッタ羽根７８、８０の穴９２、９４の近傍には、図７の如く長孔９６、９８が形成され、この長孔９６、９８に羽根レバー１００のピン１０１が係合されている。羽根レバー１００は、軸１０２を介してシャッタ地板９０に回動自在に支持され、また、羽根レバー１００とシャッタ地板９０とに掛け渡されたスプリング１０４の付勢力によって、軸１０２を中心に図７上反時計回り方向に付勢されている。この付勢力で羽根レバー１００が図７上反時計回り方向に回動されると、ピン１０１に押されてシャッタ羽根７８、８０が、穴９２、９４を中心に、シャッタ開口８８（図６参照）を閉鎖した閉位置から開放位置に向けて回動する。これにより、レンズシャッター４２が開放される。
【００２３】
一方、図７の如く羽根レバー１００の軸１０２を挟んだ反対側には、突片１０６が一体形成され、この突片１０６に鉄心８３が当接される。鉄心８３は、ソレノイド８２と鉄心８３との間に介在されたスプリング１０８の付勢力によってソレノイド８２から突出する方向に付勢されて突片１０６に押圧接触され、この付勢力によって羽根レバー１００の図７上反時計回り方向の回動が規制されている。これにより、シャッタ羽根７８、８０が閉位置に保持される。ソレノイド８２、鉄心８３、及びスプリング１０８によってプランジャーが構成される。
【００２４】
鉄心８３は、ソレノイド８２に電流が流れると、図６上左方向に移動され筒状のソレノイド８３内に収納される。これにより、シャッタ羽根７８、８０の回動規制が解除されるので、シャッタ羽根７８、８０が開放位置に向けて回動し、開放開口規制部材８４で規制された絞り口径に対応する位置まで回動する。
【００２５】
開放開口規制部材８４は、カム板７４と共にシャッタ羽根７８、８０の最大開口径を規制する部材であり、開放規制レバー１１０及びカムレバー１１２から構成される。
【００２６】
開放規制レバー１１０は、軸１１４を介してシャッタ地板９０に回動自在に支持されるとともに、シャッタ羽根７８の先端に形成された突起部７９が当接するレバー部１１６が形成されている。このレバー部１１６に突起部７９が当接することにより、シャッタ羽根７８の回動が規制され、同時に羽根レバー１００の回動も規制されるので、シャッタ羽根８０の回動も同様に規制される。よって、シャッタ羽根７８、８０の最大開口が規制される。
【００２７】
開放規制レバー１１０には、図６の如くギア部１１８が形成され、このギア部１１８にカムレバー１１２側のギア部１２０が噛合されている。カムレバー１１２は、軸１２２を介してシャッタ地板９０に回動自在に支持される。また、カムレバー１１２には、カムレバー１１２を図６上反時計回り方向に回動付勢するスプリング１１３の付勢力が開放規制レバー１１０を介して伝達されているので、カムレバー１１２に形成されたカムピン１２４がカム板７４のカム面１２６に押圧当接されている。したがって、カム面１２６に対するカムピン１２４の位置が変更されると、カムレバー１１２及び開放規制レバー１１０が回動されてレバー部１１６の位置が変更される。よって、シャッタ羽根７８、８０の最大開口がカム面１２６に応じて変更される。
【００２８】
カム板７４は図５の如く、後群用カム筒１６の内側で切欠部７６の内部に入り込むように直進ガイド筒１４に固定されている。カムピン１２４は、ズームレンズ装置１０の沈胴位置から、後述するマクロ撮影モード位置までの間でカム面１２６との係合が継続され、マクロ撮影モード位置を越えたテレ端位置では、カム面１２６との係合が解除される（図８参照）。なお、本実施の形態では、沈胴式のズームレンズ装置１０について説明するが、本発明のズームレンズ装置は沈胴式に限定されるものではない。
【００２９】
カム面１２６は、カム溝１２８の光軸Ｐ方向に沿った一方側の縁に形成されており、カムレバー１１２の回転中心に合わせて６段のズーム段Ｚ１〜Ｚ６に対応するカム面１２６Ａ〜１２６Ｆが形成されている。
【００３０】
これらのカム面１２６Ａ〜１２６Ｆは、マクロ撮影モードのズーム段Ｚ５に対応するカム面１２６Ｅを除いて、ワイド端からテレ端に向けた直進ガイド筒１４と移動筒１２との光軸Ｐ方向に沿った相対的な変位によりカムピン１２４へ押圧量を徐々に少なくする形状となっている。これにより、シャッタ羽根７８、８０の最大開口径は、ワイド端からテレ端に向けて徐々に大きくなるように規制される。
【００３１】
また、マクロ撮影モードのズーム段Ｚ５に対応するカム面１２６Ｅでは、シャッタ羽根７８、８０の最大開口径が、他のカム面よりも小さく設定されているので、ズーム段Ｚ５での撮影においては、被写界深度が他のズーム段よりも深くなっている。これにより、ズーム段Ｚ５において、高精度なレンズ位置制御が不要なマクロ撮影が可能になる。
【００３２】
図５に示すように、直進ガイド筒１４の後端面には、導体パターン部材１３４が取り付けられている。後群用カム筒１６には、後端面７０に摺動子１３６が取り付けられている。摺動子１３６は、図９の如く導体パターン部材１３４に摺動する２つのブラシ１３６ａ、１３６ｂが取り付けられている。導体パターン部材１３４には、アース用パターン１４０、第１パターン１４２、第２パターン１４４、及び沈胴位置用パターン１４６が設けられている。ブラシ１３６ａ、１３６ｂは、電気的に接続されている。アース用パターン１４０は、アースに接続されており、沈胴位置とテレ端との間での変倍に応じて後群用カム筒１６が回転したときにブラシ１３６ｂが摺動する軌跡上に沿って円弧状に形成されている。
【００３３】
第１パターン１４２と第２パターン１４４とには、信号検出部１５０から所定の電圧が印加されており、ワイド端とテレ端との間での変倍に応じて後群用カム筒１６が回転したときにブラシ１３６ａが摺動する軌跡上に、複数の変倍停止位置用の信号部１４８が変倍位置に応じた後群用カム筒１６の回転位置Ｚ１〜Ｚ６ごとに形成されている。これらの信号部１４８は、ワイド端Ｚ１の時の後群用カム筒１６の回転位置に設けた信号部１４８を１番としたときに偶数番目の信号部１４８が第１パターン１４２に、また奇数番自の信号部１４８が第２パターン１４４に形成されている。本実施形態では、図９に示したＺ６の位置がテレ端時の後群用カム筒１６の回転位置となり、Ｚ５の位置がマクロ撮影モード時の後群用カム筒１６の回転位置となる。
【００３４】
このＺ５の位置は、マクロ撮影モードが選択されないノーマル撮影モード時には使用されず、マクロボタン１５２からマクロ撮影モードが選択された時にのみ自動的にＺ５の位置に後群用カム筒１６が移動され、その位置で停止される。Ｚ５の位置において、レンズシャッター４２の絞り口径は、図８の如く他のズーム段Ｚ１〜Ｚ４、Ｚ６における絞り口径よりも小さく設定され、前述の如く被写界深度が深くなっている。
【００３５】
沈胴位置用パターン１４６は、それ自身が信号部をなしており、ワイド端Ｚ１の時の後群用カム筒１６の回転位置に設けた信号部１４８よりもワイド端に向けての後群用カム筒１６の回転方向に寄った側で、且つブラシ１３６ａの摺動軌跡上に配置され、信号検出部１５０からの定電圧のプルアップにより、後群用カム筒１６の回転位置が沈胴位置に応じた位置となった時点でブラシ１３６ａが接触して信号検出部１５０に低レベルの信号を出力する。
【００３６】
信号検出部１５０は、沈胴位置用パターン１４６及び信号部１４８、１４８…の有無に対応した二値信号をコントローラ１５４に出力する。二値信号は、信号部なし、即ち、ブラシ１３６ａが沈胴位置用パターン１４６、又は信号部１４８に接触していないときに入力される「１」（高レベル）の信号と、信号部有り、即ち、ブラシ１３６ａが沈胴位置用パターン１４６、又は信号部１４８に接触したときに得られる「０」（低レベル）の信号とである。以下、第１パターン１４２から得られる信号を出力信号Ａ、また第２パターン１４４から得られる信号を出力信号Ｂ、さらに、沈胴位置用パターン１４６から得られる信号を出力信号Ｈｐとし、高レベル信号から低レベル信号に変化する信号を立ち下がり信号、また逆を立ち上がり信号として説明する。
【００３７】
コントローラ１５４には、ドライバ１５８を介して変倍用のモータ２４が接続されている。モータ２４の出力軸には、ロータリーエンコーダ１５６が設けられている。ロータリーエンコーダ１５６は、モータ２４の回転角を検出してコントローラ１５４にフィードバックする。コントローラ１５４は、モータ２４の回転角を読み取って合焦駆動等でのモータの駆動停止を制御する。
【００３８】
コントローラ１５４は、変倍操作部１５８に設けられたズームボタンの操作に応答してモータ２４を駆動させる。ズームボタンは、焦点距離をテレ端に向けて連続的に可変するためのテレ側ズームボタンとワイド側に向けて可変するためのワイド側ズームボタンとで構成されている。
【００３９】
コントローラ１５４には、ＲＯＭ１６２、ＲＡＭ１６４及びマクロボタン１５２等が接続されている。ＲＯＭ１６２には、変倍位置と被写体輝度との組み合わせに応じたシャッタ羽根７８、８０の開閉時間、変倍位置と被写体距離との組み合わせに応じた前群レンズ２６の移動量、及びカメラを制御するためのプログラム等が記憶されている。ＲＡＭ１６４は、測距機構１６６から得た被写体距離や測光機構１６８から得た被写体輝度、及びＲＯＭ１６２から読み出したシャッタ羽根７８、８０の開閉時間等の値を一時的に記憶するためのものである。
【００４０】
プログラムには、変倍操作に応じて変倍用のモータ２４の駆動を制御するテレ端方向駆動、及びワイド端方向駆動用のプログラム、シャッタレリーズ後にズームレンズ装置１０を変倍位置から被写体距離に応じた合焦位置に駆動する合焦駆動用プログラム、露光完了後にズームレンズ装置１０を合焦位置から変倍位置に戻す待機駆動用プログラム、後群用カム筒１６の回転位置がズレたか否かを検出し、ズレたときに元の変倍位置に戻すエラー処理用プログラム、及びマクロボタン１５２が押されてマクロ撮影モードに設定された時にズームレンズ装置１０をズーム段Ｚ５に移動させるマクロプログラム等がある。
【００４１】
コントローラ１５４は、変倍時に得られる出力信号Ａ及び出力信号Ｂの立ち下がり信号を順番に検出するごとに、その時点の変倍位置を例えば「Ｚ１（ワイド位置）〜Ｚ６（テレ位置）」のうちの何れであるかを特定する。テレ端からワイド端に向けての変倍時には、モータ２４の回転方向の違いで変倍位置を特定することができる。特定した変倍位置は、その都度ＲＡＭ１６４に書き換えて記憶する。
【００４２】
テレ端方向駆動、及びワイド端方向駆動用のプログラムは、変倍操作完了後にその直前の変倍位置に対応した信号部１４８が偶数番目か奇数番目か、即ちその直前の変倍位置に対応した信号部から得られた出力信号が出力信号Ａか否かを判断することによってモータ２４の駆動制御が異なる２つのフローで構成されている。
【００４３】
合焦駆動用プログラムも、その時点の変倍位置に対応した信号部１４８が偶数番目か奇数番目か、即ち信号部から出力信号Ａが得られるか否かを判断することによってモータ２４の駆動制御が異なる２つのフローで構成されている。
【００４４】
待機駆動用プログラムでは、合焦後にブラシ１３６ａが第１パターン１４２、又は第２パターン１４４の信号部１４８から外れた状態となるため、これをその時点の変倍位置に対応した信号部１４８にまで戻す制御であり、元の変倍位置に対応した信号部１４８が偶数番目か奇数番目か、即ち、その信号部１４８から得られる出力信号が出力信号Ａか否かを判断することによってモータ２４の駆動制御が異なる２つのフローで構成されている。
【００４５】
エラー処理用プログラムは、変倍、合焦、露光及びフイルム給送等の作動が行われていない待機状態中に一定時間毎に実行される。待機中には、ブラシ１３６ａが信号部１４８のうちの何れかに接触した状態となる。しかしながら、空転域を介して駆動伝達される後群用カム筒１６は鏡筒に加わる外乱力により回転位置がずれる恐れがある。
【００４６】
エラー処理用プログラムでは、その時点に入力される出力信号Ａ又は出力信号Ｂの二値信号を読み取ることで、後群用カム筒１６の回転位置がずれているか否かを判断し、ずれている場合には元の変倍位置に対応した回転位置まで後群用カム筒１６を戻すようにモータ２４の駆動を制御する。この制御は、元の変倍位置に対応した信号部１４８が偶数番目か奇数番目か、即ちその信号部１４８から得られる出力信号が出力信号Ａか否かによってモータ２４の駆動制御が異なる２つのフローで構成されている。
【００４７】
マクロプログラムでは、ブラシ１３６ａがマクロ撮影モードに対応するＺ５の信号部１４８に接触する位置に後群用カム筒１６が移動するように、モータ２４の駆動を制御する。マクロ撮影モードでの撮影において、測距機構１６６（図９参照）が被写体までの距離が近接撮影距離の範囲外であることを検知したにもかかわらず、撮影者が撮影を行うと、ズーム段を、ズーム段Ｚ５以外のズーム段に変更して撮影するように、コントローラ１５４がモータ２４を制御する。この時、変更されるズーム段は、ズーム段Ｚ５に隣接する広角側のズーム段が好ましい。
【００４８】
他の例として、マクロモードでＡＦがマクロ範囲外の距離であった時、ＡＦ信号を無視してフォーカスをマクロ範囲内にする。これはＡＦの中抜け等があった場合を助けるためで、この時のピントの位置はマクロ範囲のセンター位置に設定するのが好ましい。
【００４９】
なお、前記近接撮影距離の範囲は、以下の条件によって制限される。即ち、Ｚ５において小絞りにするため、ストロボ光が遠くまで届かず、また通常のフイルム感度では自然光による撮影も期待できないため、遠距離側の撮影範囲はストロボの到達範囲に制限される。また、ピント合わせのために後群レンズ２８が変位軌跡Ｄ（図１１参照）上で移動できる範囲は、空転域で許容される回転筒２０の回転量で決定される。したがって、近接撮影のためにレンズのフォーカス移動領域を大きくしようとしても、この制約によってその移動領域を確保できない場合には、撮影距離範囲のうちの遠距離側を制限しなければならない。
【００５０】
コントローラ１５４は、電源スイッチ１７０のＯＮに応答してズームレンズ装置１０が沈胴位置からワイド端に移動するようにモータ２４の駆動を制御する。この制御は、テレ端方向にモータ２４を駆動した後に、出力信号Ａを監視し、出力信号Ａの立ち下がり信号を得ることでモータ２４の駆動を停止する。これにより、ブラシ１３６ａが第２パターン１４４の１番目の信号部１４８に接触し、且つ、回転筒２０の切欠部６８では、図５の如くテレ方向回転伝達壁６８ａにアーム７２が当接した状態となる。
【００５１】
本実施の形態のカメラでは、任意の変倍位置に変倍したときのレンズ停止位置がワイド端側から変倍したときとテレ端側から変倍したときとで空転域の分で異なるため、前述した待機状態ではブラシ１３６ａが第１パターン１４２、又は第２パターン１４４の信号部１４８に接触したときに、必ず切欠部６８のテレ方向回転伝達壁６８ａにアーム７２が当接した状態となるように前述したプログラムが組まれている。
【００５２】
また、本実施の形態では、合焦時に同じ被写体距離でも変倍位置ごとで前群及び後群レンズ２６、２８の移動量が異なるため、被写体距離ごとのレンズ移動量に対応したモータ駆動パルスを変倍位置ごとに複数用意してＲＯＭ１６２に記憶している。これらのモータ駆動パルスは、全て空転域内の回転量となっている。
【００５３】
次に、ズームレンズ装置１０の作用を図に基づいて説明する。ズームレンズ装置１０の初期状態は、図２に示した沈胴位置の状態となっており、ブラシ１３６ａが沈胴位置用パターン１４６に位置している。ズームレンズ１０が沈胴位置からワイド位置まで移動する期間では、撮影が行われない。このため、その期間に対応したカム面１２６は図８の如く、光軸Ｐを中心とする回転方向に変位のない形状となっている。
【００５４】
コントローラ１５４は、電源スイッチ１７０のＯＮに応答してテレ端方向に空転域を超える回転分でモータ２４を駆動する。この駆動は、回転筒２０に伝達され、回転筒２０は、回転駆動が伝達されることで、ヘリコイドねじ３０、３６のリードに従って固定筒２２に対し光軸Ｐ方向に移動する。また、回転筒２０が回転することで移動筒１２は、直進ガイド筒１４の直進ガイドの作用により、ヘリコイドねじ３８、４０のリードに従って回転筒２０に対し光軸Ｐ方向に移動する。これにより、前群レンズ２６は、回転筒２０の変位と移動筒１２の変位との合成変位分で光軸Ｐ方向に移動する。
【００５５】
直進ガイド筒１４、後群用カム筒１６、及び後群レンズ枠１８は、回転筒２０と一緒に光軸Ｐ方向に移動する。そして、回転筒２０の回転駆動は、テレ方向回転伝達壁６８ａがアーム７２を光軸Ｐを中心とする回転方向に押すことで後群用カム筒１６に伝達される。後群用カム筒１６は、回転筒２０の内部で回転することでカム溝５６のカムの変位分だけ回転筒２０に対し、後群レンズ枠１８を光軸Ｐ方向に移動させる。これにより後群レンズ２８は、回転筒２０の変位に加えてカム溝５６のカムの変位により光軸Ｐ方向に移動し、前群レンズ２６と間の間隔が変更される。
【００５６】
後群用カム筒１６が回転すると、直進ガイド筒１４に設けた信号部１４８の列とアース用パターン１４０とに沿って摺動子１３６が摺動する。この間、コントローラ１５４は、出力信号Ｂを監視し、最初に得られる出力信号Ｂの立ち下がり信号を得た時点でモータ２４の駆動を停止する。これにより、後群用カム筒１６は、ブラシ１３６ａが第２パターン１４４の１番目の信号部１４８に接触した回転位置となる。コントローラ１５４は、最初に得た出力信号Ｂの立ち下がり信号を得た時点で変倍位置がワイド端であることを特定し、この情報をＲＡＭ１６４に記憶する。これにより、コントローラ１５４は、次にワイド端に向けての変倍操作を検出しても現時点の変倍位置がワイド端であるため、この操作を無効にすることができる。
【００５７】
ワイド位置に向けた変倍中に開放開口規制部材８４のカムピン１２４は、移動筒１２と直進ガイド筒１４との光軸Ｐ方向に沿った相対的な変位によりカム面１２６に沿って摺動する。そして、ズームレンズ装置１０がワイド位置に変倍されたときには、カムピン１２４がカム面１２６のカム面１２６Ａに当接した状態となる。
【００５８】
電源ＯＮ後に、テレ端に向けての変倍操作が行われると、コントローラ１５４は、テレ方向駆動用プログラムを実行する。これにより、空転域を超えた回転量でテレ端方向にモータ２４が駆動し、この駆動中の出力信号を監視する。
【００５９】
ブラシ１３６ａが「Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４・・・」の回転位置にある信号部１４８を通過するごとにコントローラ１５４には、出力信号Ａ、出力信号Ｂの順で立ち下がり信号と立ち上がり信号とが順番に入力される。このうち一方の信号を得るごとに、コントローラ１５４はＲＡＭ１６４に記憶した変倍位置の情報を書き換えていく。したがって、ＲＡＭ１６４には、変倍操作が完了する直前の変倍位置の情報が常に書き込まれている。したがって、変倍操作部１５８での変倍操作完了に応答してコントローラ１５４は、ＲＡＭ１６４に書き込まれた変倍位置の情報を読み出し、読み出した変倍位置に応じた信号部１４８が偶数番目か奇数番目かによってモータ２４の駆動を停止するタイミングとなる出力信号Ａ、Ｂのうちの何れを監視するかを判断する。
【００６０】
例えば偶数番目の「Ｚ２」である場合には、コントローラ１５４は、出力信号Ｂの立ち下がり信号を監視し、その信号を検出した時点でモータ２４の駆動を停止する。これにより、ブラシ１３６ａが第２パターン１４４の「Ｚ３」の信号部に接触した状態となる。このとき、アーム７２が切欠部６８のテレ方向回転伝達壁６８ａに当接した状態となっている。
【００６１】
ワイド端方向に変倍操作を行った場合には、ワイド方向駆動プログラムが実行される。このプログラムは、単にモータ２４を逆転したのでは、テレ方向回転伝達壁６８ａとは逆側のワイド方向回転伝達壁６８ｂにアーム７２が当接した状態となり、テレ端方向に変倍操作を行ったときと比べてレンズ停止位置に空転域の分だけズレが生じる。したがって、このワイド端方向駆動プログラムでは、変倍操作が完了した時点で、ワイド端方向に向けてのモータ２４の駆動を継続し、後群用カム筒１６の回転位置がブラシ１３６ａが次に変倍位置に対応した信号部１４８を通過した位置となった時点でモータ２４の駆動を一旦停止する。その後、今度は逆にテレ端方向に向けてブラシ１３６ａが先の信号部１４８に接触する位置までモータ２４を空転域を超える回転量で駆動する。これにより、ワイド端・テレ端のどちらの方向で変倍を行っても、連係部の形態がテレ方向回転伝達壁６８ａにアーム７２が当接した一定な形態となり、したがってレンズ停止位置を等しくすることができる。
【００６２】
図１０は、モータ２４の回転量に対する前群及び後群レンズ２６、２８の光軸Ｐ方向への変位量を示している。変倍駆動により前群レンズ２６は同図に示す直線Ａに沿って移動し、また、後群レンズ２８は、曲線Ｂに沿って移動する。そして、これらのレンズ群２６、２８は、通常撮影状態において、各変倍位置（Ｚ１〜Ｚ６）のうち、マクロ撮影モードに使用されるＺ５の位置を除く何れかの位置で停止する。なお、変倍位置は、これらの変倍軌跡上の任意の位置に制限なく設定することもできる。
【００６３】
シャッタボタン１７２の半押し操作を行うと、コントローラ１５４は測光機構１６８と測距機構１６６とを作動する。測光機構１６８と測距機構１６６とから得られた被写体輝度及び被写体距離の情報は、ＲＡＭ１６４に記憶される。そのままシャッタボタン１７２の全押し操作を行うことで、コントローラ１５４は合焦駆動プログラムを実行する。合焦駆動プログラムは、現時点の出力信号を読み取り、低レベルの信号が出力信号Ａ又はＢのうちの何れかから得られるかを識別する。
【００６４】
識別後、その出力信号Ａ又はＢの立ち上がり信号を検出する位置まで、空転城を超える回転分でテレ端方向にモータ２４を駆動し、立ち上がり信号を検出した時点で所定パルス分だけ同方向にモータ２４を駆動してから停止する。変倍位置での待機状態では、テレ方向回転伝達壁６８ａにアーム７２が当接しているから、合焦駆動でテレ端方向にモータ２４が駆動すると、回転筒２０の駆動が直ぐに後群用カム筒１６に伝達され、後群用カム筒１６の回転と一緒にブラシ１３６ａが回転して、ブラシ１３６ａが信号部１４８から外れる。ブラシ１３６ａが外れた時点でコントローラ１５４に立ち上がりの信号が入力され、これを受けてから一定パルス分だけモータ２４を同方向に駆動した後に駆動を停止する。これにより、ブラシ１３６ａはその時点の変倍位置に対応した信号部１４８から図５に示す矢印方向に所定角度分だけ回転した位置に移動する。このとき、アーム７２には、テレ方向回転伝達壁６８ａが当接した状態となる。
【００６５】
その後、コントローラ１５４は、被写体距離を読み出し、その時点の変倍位置と被写体距離とに基づいたモータ駆動パルスをＲＡＭ１６４から読み出す。その後、空転域内の回転量でワイド端方向にモータ２４を駆動し、この駆動中にロータリーエンコーダ１５６から得られるパルスをカウントして、カウント値が読み出したモータ駆動パルスの値に一致した時点でモータ２４の駆動を停止する。合焦時のモータ２４の駆動パルスは、空転域内の回転量であるため、合焦動作後にはアーム７２がテレ方向回転伝達壁６８ａから離れた状態となる。勿論アーム７２はワイド方向回転伝達壁６８ｂにも当接せず、また、ブラシ１３６ａは、空転域内の回転であるため信号部１４８からテレ端方向にずれた状態のままとなっている。
【００６６】
合焦時のズームレンズ装置１０の動きは、最初にモータ２４が空転域を超える回転量でテレ端方向へ駆動され、その後空転域内の回転量でワイド方向に駆動されるから、図１１に示すように、最初にテレ端方向へ駆動した時点で前群及び後群レンズ２６、２８は変倍位置Ｚｎから各変倍軌跡Ａ、Ｂを通って点線Ｃで示した位置に移動し、その後空転域内の回転量でワイド端方向に回転するから、前群レンズ２６は、変倍軌跡Ａを通ってＧ１に移動するのに対し、後群レンズ２８は、回転筒２０の変位分だけの移動となるため、回転筒２０とカム溝５６のカムとの合成変位となった変倍軌跡Ｂとは異なり、回転筒２０の変位軌跡Ｄを通って点Ｇ２に移動する。これにより、前群及び後群レンズ２６、２８が変倍時とは異なる間隔で移動してその時点の被写体距離に合焦する。ここで、合焦は、至近から無限大に向けてピントが合う方向で行われる。
【００６７】
被写体距離がｉｎｆである場合にレンズ位置がＥ（Ｇ１、Ｇ２）となるとすれば、被写体距離が通常至近距離やそれよりも更に近いマクロ至近距離の場合は、それぞれモータ２４の回転量がＦ、Ｇのような位置となり、レンズ間隔がより大きい位置でレンズを停止させる。
【００６８】
上述のようにマクロ至近距離で撮影する場合には、通常の至近距離撮影よりもさらにレンズ間隔を大きくした位置に後群レンズ２８をセットする必要があるが、その場合、変位軌跡Ｄの開始位置が点Ｌでは所望のレンズ間隔を確保できない場合もありうる。そのときには、カム曲線をＪのように部分的に変形して、変位軌跡Ｄの開始位置を点Ｋに変更することにより、Ｚ５でのレンズセットを全体的に至近側にシフトすることも可能である。なお、制御の仕方によっては、無限大から至近に向けたピントを合わせる動作とすることもできる。
【００６９】
合焦駆動プログラムの実行後には、露出制御プログラムが実行される。このプログラムにより、コントローラ１５４は、被写体輝度と写真フイルムの感度とに応じてシャッタ機構を作動させる。
【００７０】
コントローラ１５４のシャッタ機構の作動は、変倍位置と被写体輝度とに応じたシャッタ羽根７８、８０の開閉時間をＲＯＭ１６２から読み出し、ＲＡＭ１６４に記憶する。そして、レンズシャッター４２のソレノイド８２への通電を開始する。その後、コントローラ１５４は、予め設定された開放時間経過後に、ソレノイド８２への通電を停止する。
【００７１】
図１２に示すように、ワイド端で規制される最大開口径をＲ１、変倍位置と被写体輝度とに応じたシャッタ羽根７８、８０の開閉時間をＴ１とすると、時間Ｔ２のときにシャッタ羽根７８、８０が最大開口径Ｒ１となる。このとき、シャッタ羽根７２の突起部７９がレバー部１１６に当接し、最大開口径がＲ１に規制される。
【００７２】
コントローラ１５４は、シャッター羽根７８、８０の開放時間が予め設定された開閉時間Ｔ１と一致した時点でソレノイド８２への通電を停止する。これにより、鉄心８３がスプリング１０８の付勢力により突出して羽根レバー１００を押すので、シャッタ羽根７８、８０が閉じられる。これにより、図１２に示す時間Ｔ３となった時点でシャッタ羽根７８、８０が閉じ位置となり、時間Ｔ２、Ｔ１のそれぞれとＲ１との各交点を通ってＴ３に向かう直線に囲まれた面積が露光量となる。
【００７３】
なお、被写体輝度が高輝度の場合には、図１２に示すように、ワイド端で規制する最大開口径Ｒ１まで到達しない時間Ｔ４でシャッタ羽根７８、８０を閉じる場合もある。
【００７４】
図８に示したように、開放口径規制部材８４が規制するシャッタ羽根７８、８０の最大開口径は、変倍がワイド端からテレ端方向に向けて行われることに応答して徐々に大きくなるが、変倍がＺ５の位置で、カム面１２６Ｅは、カムピン１２４をマクロ撮影モードに応じた開き位置に規制する。即ち、レンズシャッター４２の絞り口径が最小口径に規制される。
【００７５】
このように、ズームレンズ装置１０では、テレ端及びワイド端以外の所定のズーム段Ｚ５における絞り口径を、他のズーム段における絞り口径よりも小さく設定し、この所定のズーム段Ｚ５を、被写体を近接撮影するマクロ撮影モードを選択した時のみ使用するようにした。
【００７６】
要するに、本実施の形態のズームレンズ装置１０は、テレ端とワイド端との間にあるズーム段Ｚ５をマクロ撮影モード専用のズーム段に設定するとともに、このマクロ撮影モード時の絞り口径を小さくて被写界深度を深くしたので、高精度なレンズ位置制御が不要になり、ズームレンズ装置１０を大型化したりコストアップしたりすることなく、マクロ撮影を行うことができる。
【００７７】
また、被写界深度を深くしてマクロ撮影を実施するので、奥行きのある被写体でもピントを合わすことができる。更に、ＡＦ精度を厳しく要求する必要がなくなり、ストロボの調光もしなくて済むので、ストロボフル発光でも適正露光に近い値を得ることができる。
【００７８】
また、ズームレンズ装置１０は、マクロ撮影モードに設定されるズーム段Ｚ５を、同じ鏡胴の動きでも画角の変化がワイド側より小さいテレ端に近いズーム段に設定したので、通常撮影時において、ファインダの像変化が所定のズーム段が抜けたような感覚を撮影者に与えることはない。
【００７９】
更に、３倍以上の高倍率ズームレンズ装置では、レンズ設計上において開放開口規制部材８４を設ける必要がある。本実施の形態では、既存の開放開口規制部材８４に、マクロ撮影モード時の絞り口径を小さくする機能を付加したので、部品点数の削減、コンパクト化、及びコストダウン等において効果がある。
【００８０】
また、高感度フイルム（例えば、ＩＳＯ８００以上）をユーザーが選択した場合には、マクロズーム段Ｚ５も通常撮影で使用可能に設定する。この場合、高感度フイルムと小絞りとでバランスのよい撮影が可能となる。
【００８１】
本実施の形態では、１個のモータ２４でズームとフォーカスの両方を行うズームレンズ装置１０を例示したが、それぞれ別個の駆動源を用いてもよい。
【００８２】
【発明の効果】
以上のように本発明に係るズームレンズ装置によれば、ズームレンズ装置のテレ端及びワイド端以外の所定のズーム段における絞り口径を、他のズーム段における絞り口径よりも小さく設定し、この所定のズーム段を、マクロ撮影モードを選択した時のみ使用するようにしたので、高精度なレンズ位置制御が不要で、ズームレンズ装置を大型化したりコストアップしたりすることなく、マクロ撮影を行うことができる。
【００８３】
また、本発明では、マクロ撮影モードに設定される所定のズーム段を、同じ鏡胴の動きでも画角の変化がワイド側より小さいテレ端に近いズーム段に設定したので、通常撮影時において、撮影者はファインダの像変化が所定のズーム段が抜けたような感覚を受けることなく、被写体を撮影することができる。
【００８４】
更に、本発明では、近接撮影時に開口規制部材によって小絞りにするので、シャッタ秒時は自然光に応じて独立に制御でき、良好な背景描写を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ズームレンズ装置の組立斜視図
【図２】ズームレンズ装置の沈胴位置の状態を示した断面図
【図３】ズームレンズ装置のワイド端の状態を示した断面図
【図４】ズームレンズ装置のテレ端の状態を示した断面図
【図５】切り欠き部とアームとの関係及び導体パターン部材と摺動子との関係を示した説明図
【図６】レンズシャッターの構造図
【図７】レンズシャッターの組立斜視図
【図８】変倍位置に対するレンズシャッターの絞り口径の遷移図
【図９】摺動子と導体パターン部材との関係を示した説明図
【図１０】変倍時における前群及び後群レンズの光軸方向への移動を示した図
【図１１】合焦時のレンズの動きを示した図
【図１２】シャッタ羽根の開閉時間を示した図
【符号の説明】
１０…ズームレンズ装置、１２…移動筒、１４…直進ガイド筒、１６…後群用カム筒、１８…後群レンズ枠、２０…回転筒、２２…固定筒、２４…モータ、４２…レンズシャッター、７０…カム板、７８、８０…シャッタ羽根、８２…ソレノイド、８４…開放開口規制部材、１２４…カムピン、１２６…カム面

Claims (3)

1. ズームレンズ装置のテレ端とワイド端との間にある複数のズーム段のうちテレ端に近い所定のズーム段がマクロ撮影モード専用のズーム段に設定され、該マクロ撮影モード専用のズーム段における絞り口径が、他のズーム段における絞り口径よりも小さく設定されていることを特徴とするズームレンズ装置。
2. 前記所定のズーム段は、被写体を近接撮影するマクロ撮影モードを選択した時のみ使用されるズーム段であることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ装置。
3. 複数のズーム段が設定されたズームレンズと、
   被写体を近接撮影するマクロ撮影モードを選択する選択手段と、
   前記選択手段でマクロ撮影モードが選択されると、テレ端とワイド端との間にある複数のズーム段のうちテレ端に近いマクロ撮影専用のズーム段に前記ズームレンズを移動させる駆動手段と、
   ズーム段に応じて絞り口径を変更させるとともに前記マクロ撮影専用のズーム段における絞り口径が他のズーム段の絞り口径よりも小さくなるように絞りの開放量を規制する開放規制手段を有するレンズシャッターと、
   を備えたことを特徴とするズームレンズ装置。

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