JP4050078B2 - カメラ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マクロ撮影機能を有するズームレンズカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
マクロ撮影機能を有するカメラにおけるズームレンズは、一般的にワイド端もしくはテレ端からレンズ群の一部または全部を繰り出し、ズーミング範囲における撮影可能距離より近距離の被写体を撮影できるように構成されている。ズームレンズにマクロ撮影機能を持たせるためには、図６に示すように、ズーム光学系のレンズ群を移動させるズーム領域となる第１カムの領域と、この第１カムの領域の端部から延長され、レンズ群を所定の焦点距離にセットし、マクロ撮影可能なマクロ領域でレンズ群を移動可能とする第２カムの領域とを連続形成してカム溝としてレンズ群を保持する鏡胴に形成している。このカム溝には、レンズ群と一体的に設けられた図示しないピン部材がガタのないように挿入され、鏡胴を回転させることでレンズ群を光軸方向に移動可能としている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
第１カムの領域と第２カムの領域とを連続したカム溝として鏡胴に形成すると、カム溝が長くなり、鏡胴が大型化することになる。また、図７に示すように、カム溝を短くして鏡胴を小型化しようとすると、カム溝の回転角に対する変位量が大きくなる。すなわち、カム溝の傾斜や形状変化が急激になるので、鏡胴を回転させる際の抵抗が大きくなりズーミングの駆動力が非常に大きくなってしまう。
本発明は、カム手段や鏡胴を大型化することなく小型で低コストなマクロ撮影機能を有するズームレンズカメラを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係るズーム光学系を備え、前記ズーム光学系の撮影可能距離よりも近距離の被写体の撮影を可能としたマクロ撮影モードを有するカメラは、ズーム光学系のレンズ群を移動させる第１のカムと、レンズ群を所定の焦点距離にセットしマクロ撮影可能な第２のカムとを有し、第１のカム及び第２のカムを、レンズ群を保持する鏡胴に形成したカム溝における光軸方向に位置する対向面にそれぞれ形成したカム手段と、レンズ群と一体的に設けられ、前記カム溝の幅よりも小さく形成されて前記カム溝と係合するピン部材と、ピン部材を前記第１のカム及び第２のカムに向かって付勢する付勢手段と、鏡胴に光軸方向に移動可能に設けられ、付勢手段の付勢力を選択的に調整してピン部材を第１のカムあるいは第２のカムに当接させ、レンズ群を保持するホルダーに一端が係止された付勢手段の他端を、前記一端と対向する側から係止する移動体と、移動体を光軸方向に移動する駆動手段とを有し、第１のカムは、通常撮影時にレンズ群が描くズーム曲線に形成され、第２のカムは、各ズーム位置においてマクロ撮影を行うのに適したレンズ群間隔に形成され、カム手段におけるカム溝の幅は望遠端でもより至近距離まで撮影できるように、広角端側から望遠端側に行くに従って広くなるように構成されていることを特徴としている。
【０００５】
本発明に係るカメラは、マクロ撮影モードを選択する選択手段を有し、駆動手段は、選択手段の操作によってその駆動が開始することを特徴している。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。本形態に係るズームレンズカメラは、無限遠を含む通常の撮影可能距離範囲の最至近距離よりさらに近距離の領域を含むズームレンズ、すなわち所謂マクロ撮影距離範囲の距離調節を可能にするマクロ撮影機能を備えたものである。
【０００７】
図１は、ズームレンズカメラのズーム光学系の模式図である。図１において左方向が被写体側で右方向が結像側である。このズーム光学系は、マクロ撮影が可能な３群のレンズから構成されている。図示しないカメラ本体に固定される固定枠１には、撮影レンズであるズーム光学系を構成する第１のレンズ群１１を変倍移動するための第１群用の直溝１ａが光軸方向に形成されている。この固定枠１には、ズーム光学系を構成する第２のレンズ群１２を被写体側に変倍移動するための第２レンズ群用の直溝１ｂが形成されている。
【０００８】
固定枠１の外周には、カム手段であってレンズ群１１，１２を変倍移動する第1レンズ群用のカム溝２ａと第２レンズ群用のカム溝２ｂが形成された鏡胴としてのカムリング２が回動可能に嵌合している。カム溝２ａ，２ｂには、レンズ群１１，１２を保持するホルダー７ａ，７ｂに形成されたピン部材としてのズームピン８ａ，８ｂが挿入されている。
【０００９】
レンズ群１２よりも結像側には、レンズ群１１，１２とは別の駆動系で光軸方向に移動されるフォーカシング機能を有する第３のレンズ群１３が配設されている。レンズ群１３は、ホルダー７ｃに保持されていて、このホルダー７ｃに形成されたピン部材としてのズームピン８ｃを介して鏡胴２に光軸方向に移動可能に支持されている。
【００１０】
レンズ群１２とレンズ群１３の間に位置する固定枠１と鏡胴２には、光軸方向に幅を持って開口部３１が形成されている。この開口部３１には、移動体１０の一側面１０ｃの下端が挿入されていて、移動体１０を光軸方向に移動可能としている。
【００１１】
カム溝２ａとカム溝２ｂには、図３に示すように、レンズ群１１，１２のズーミング範囲内における撮影可能距離よりも近距離の被写体の撮影を可能としたマクロ撮影モードを有するカム手段３０を構成する第１カムと第２カムとが形成されている。第１カムはレンズ群１１，１２を移動させるもので、第２カムはレンズ群１１，１２を所定の焦点距離にセットしマクロ撮影可能とする範囲でそれぞれ移動可能にしている。第１カムは、カム溝２ａ，２ｂの光軸方向の結像側に位置する対向面２２，２４に形成され、第２カムはカム溝２ａ，２ｂの光軸方向の被写体側に位置する対向面２１，２３に形成されている。第１カムは通常撮影時にレンズ群１１，１２が描くズーム曲線に形成され、第２カムは各ズーム位置においてマクロ撮影を行うのに適したレンズ群間隔となるように形成されている。
【００１２】
レンズ群１１はホルダー７ａに支持されてカム溝２ａに沿って、レンズ群１２はホルダー７ｂに支持されてカム溝２ｂに沿ってズーミングが可能とされている。撮影光学系としては、レンズ群１１とレンズ群１２とが空気間隔を変化させながら所定の関係で移動して、Ｗｉｄｅ端からＴｅｌｅ端まで通常のズーミングが可能とされている。
【００１３】
ズームピン８ａ，８ｂは、図４に示すように、カム溝２ａ，２ｂの幅よりも小さく形成されていて、カム溝２ａ，２ｂ内に、その延出方向と溝の幅方向とに移動可能に挿入されて係合している。図１に示すズームピン８ｃは、図示しない溝に従来と同様、ガタのない状態で挿入されて係合している。ズームピン８ａ，８ｂは、対向面２１，２３と対向面２２，２４に向かってそれぞれ図１に示す付勢手段としてのコイルばね４ａ，４ｂとコイルばね６ａ，６ｂによって付勢されている。コイルばね４ａ，４ｂとコイルばね６ａ，６ｂの付勢力は、移動手段２０によって選択的に調整される。ズームピン８ａ，８ｂは、この付勢力が調整されることで対向面２１，２３あるいは対向面２２，２４に当接される。
【００１４】
移動手段２０は、光軸方向に移動可能に設けられた移動体１０と、この移動体１０を光軸方向に移動する駆動手段としての駆動モータ１５と、この駆動モータ１５によって回転される駆動ギア１４とを備えている。移動体１０の一面には、直線状のラック１０ａが形成されている。このラック１０ａには、駆動ギア１４が噛合している。移動体１０は、断面コ字形状をなし、レンズ群１１，１２よりも光軸方向にその側面１０ｂ,１０ｃが位置するように配置されている。側面１０ｂの内面にはフック部１７ａ,１８ａが、側面１０ｃの内面にはフック部１７ｂ,１８ｂがそれぞれ形成されている。
【００１５】
ホルダー７ａ，７ｂには、ばね掛け部３ａ,５ａと、ばね掛け部３ｂ,５ｂが形成されている。コイルばね４ａ，４ｂの一端は、ばね掛け部３ａ、５ａに係止めされ、その他端はフック部１７ａ,１８ａに係止されている。コイルばね６ａ，６ｂの一端は、ばね掛け部３ｂ,５ｂに係止され、その他端はフック部１７ｂ,１８ｂに係止されている。このため、移動体１０を光軸方向に移動させることによって、コイルばね４ａ，６ａとコイルばね４ｂ，６ｂとのホルダー７ａ,７ｂに付与する付勢力のバランスを選択的に操作することができる。
【００１６】
本形態において、ズームレンズカメラは、マクロ撮影モードを選択する選択手段としてのマクロスイッチ１６を備えている。このスイッチ１６は、オン／オフスイッチであって、オン状態となると、駆動モータ１５を駆動するように構成されている。すなわち、移動体１０の移動は、マクロスイッチ１６の操作と連動しており、マクロスイッチ１６の操作を切り替えることで、光軸方向における位置が制御されるように構成されている。
【００１７】
移動体１０は、レンズ群１１とレンズ群１２とが所定の位置に止まるように、光軸上の結像側に開口部３１の端部によって位置決めされている。この時バネ６ａ，６ｂはホルダー７ａ，７ｂを光軸上、結像側に引っ張るので、ズームピン８ａ,８ｂは、図４（ｂ）に示すように、カム溝２ａ，２ｂの右側方向に位置する対向面２２，２４に押し付けられる。このため、レンズ群１１，１２の間隔は、カム溝２ａとカム溝２ｂの対向面２２，２４の形状に依存することになる。従って、カム溝２ａとカム溝２ｂの対向面２２，２４の形状が正確に製作されていれば、撮影光学系は所定の性能と焦点距離を得ることができる。
【００１８】
このように構成したズームレンズカメラの光学系の動作について説明する。マクロ撮影を行う際には、図１に示すマクロスイッチ１６を操作してマクロ撮影モードに切り替える。すると、図２に示すように、駆動モータ１５が駆動されて移動体１０が被写体側へ移動し、この移動によりコイルばね６ａ，６ｂがレンズ群１１、１２に付与している付勢力量が緩み、代わりにコイルばね４ａ，４ｂがレンズ群１１、１２にコイルばね６ａ，６ｂとは反対方向に付勢力を与える。これよりレンズ群１１とレンズ群１２と一体のズームピン８ａ，８ｂが、図４（ａ）に示すように、カム溝２ａ、２ｂの対向面２１、２３に押し当てられ、レンズ群１１，１２の間隔はカム溝２ａとカム溝２ｂの対向面の形状に依存することになる。
【００１９】
本形態の撮影光学系は、レンズ群１３によってフォーカシングが行われる。通常撮影状態では、撮影光学系の撮影可能至近距離はレンズ群１３の繰り出し可能量で決定されてしまう。しかし、マクロ撮影モードでレンズ群１１とレンズ群１２が物体側（図の左側）に移動することにより、レンズ群１３の繰り出し運動と同様の作用が得られる。これにより通常の撮影可能至近距離よりもさらに物体側に近づけることができる。
【００２０】
図５は、図３のカムリング２のカム溝２ａ，２ｂをマクロ撮影時に効果的な作用が得られるように形状補正をしたカム溝の模式図である。前述のようにレンズ群１１とレンズ群１２を繰り出すことにより、最至近撮影距離が近くなるという効果は得られるものの、カム溝の対向面２２，２４と対向面２１，２３が同じ形状で、Ｗｉｄｅ端からＴｅｌｅ端までカム溝２ａ，２ｂの幅が同じでは、撮影距離が近くなるほど撮影光学系としての性能は損なわれ、なおかつレンズ群１３の繰り出し可能量には限界があるため、ズーミングを行いＴｅｌｅ端に近づけば近づくほど至近撮影距離は遠くなる。しかし、カム溝２ａ，２ｂ各々の対向面２１，２３の形状を補正することにより、Ｗｉｄｅ端からＴｅｌｅ端の間のどの位置でマクロ撮影を行ったとしても、良好な結像性能を得ることができる。カム溝２ａ，２ｂの幅を調整することにより、Ｔｅｌｅ端でもより近距離まで撮影することができる。
【００２１】
カム溝２ａ、２ｂの幅を広げすぎると、ズームピン８ａ，８ｂの止まる位置精度が悪くなるという不具合の発生が懸念されるので、カム溝２ａ、２ｂの補正には限界がある。このため最至近撮影距離はＷｉｄｅ端からＴｅｌｅ端へ行くに従って多少遠くなるが、撮影倍率の観点においてはＷｉｄｅ端での最至近距離撮影とＴｅｌｅ端での最至近距離撮影では大差無く構成することが可能である。本形態のように構成したカム手段３０を用いることは、カムリング２の小型化につながる。
【００２２】
本形態のカム手段３０は、ズーム領域とは別にマクロ領域を設ける必要が無いので、カムリング２は通常の大きさで収まる。さらに、カム溝２ａ，２ｂの形状が複雑にならないので、カムリング２を回転させる際の抵抗が、従来のように増大することがなく、無理な力量がズームピン８ａ，８ｂにかかることなく、スムーズなズーミング動作を行える。
【００２３】
本形態では、ズームピン８ａ，８ｂの移動を司るカム溝２ａ，２ｂに、各ズームピンを左右両側に片寄せすることができる機構を持たせることで、片寄せ移動量分だけレンズ群１１，１２の間隔を変化することができる。この移動量を近距離撮影が可能になる方向に調整することで、図６，図７に示すように、第１のカム領域の一端を延長して設置する第２のカム領域を設けずにマクロ撮影が可能になる。これよりズーミング領域のほぼ全域でマクロ撮影が可能になるとともに、この第２のカム領域を設置しないことにより、カム構成を単純化、小型化、低コスト化することができる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、カム溝の光軸方向に位置する対向面に形成したので、第１のカム領域と第２のカム領域とを連続形成したり、カム溝形状を複雑に変形させる必要がないので、カム手段や鏡胴を大型化を抑えられ、小型で低コストなマクロ撮影機能を有するズームレンズ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を示すマクロ撮影機能を有するズームレンズカメラのズーム光学系の概略構成を示す拡大図である。
【図２】マクロ撮影時の動作を示す拡大図である。
【図３】鏡胴に形成されたカム溝の構成を示す展開図である。
【図４】カム溝内で光軸方向に移動するピン部材の状態を示す拡大図である。
【図５】最適な溝幅に形成されたカム溝の構成を示す展開図である。
【図６】領域が連続形成された従来のカム溝の構成と鏡胴の展開図である。
【図７】領域の形状変化が急激な従来のカム溝の構成と鏡胴の展開図である。
【符号の説明】
２ 鏡胴
２ａ，２ｂ カム溝
４ａ，４ｂ，６ａ，６ｂ 付勢手段
７ａ，７ｂ ホルダー
８ａ，８ｂ ピン部材
１０ 移動体
１１，１２，１３ 撮影レンズ
１４，１５ 駆動手段
１６ 選択手段
２０ 移動手段
２１，２２，２３，２４ 対向面
３０ カム手段

Claims (2)

1. ズーム光学系を備え、前記ズーム光学系の撮影可能距離よりも近距離の被写体の撮影を可能としたマクロ撮影モードを有するカメラにおいて、
   前記ズーム光学系のレンズ群を移動させる第１のカムと、前記レンズ群を所定の焦点距離にセットしマクロ撮影可能な第２のカムとを有し、前記第１のカム及び第２のカムを、前記レンズ群を保持する鏡胴に形成したカム溝における光軸方向に位置する対向面にそれぞれ形成したカム手段と、
   前記レンズ群と一体的に設けられ、前記カム溝の幅よりも小さく形成されて前記カム溝と係合するピン部材と、
   前記ピン部材を前記第１のカム及び第２のカムに向かって付勢する付勢手段と、
   前記鏡胴に光軸方向に移動可能に設けられ、前記付勢手段の付勢力を選択的に調整して前記ピン部材を第１のカムあるいは第２のカムに当接させ、前記レンズ群を保持するホルダーに一端が係止された付勢手段の他端を、前記一端と対向する側から係止する移動体と、
   前記移動体を光軸方向に移動する駆動手段とを有し、
   前記第１のカムは、通常撮影時に前記レンズ群が描くズーム曲線に形成され、
   前記第２のカムは、各ズーム位置においてマクロ撮影を行うのに適したレンズ群間隔に形成され、
   前記カム手段における前記カム溝の幅は望遠端でもより至近距離まで撮影できるように、広角端側から望遠端側に行くに従って広くなるように構成されていることを特徴とするカメラ。
2. 請求項１記載のカメラにおいて、
   マクロ撮影モードを選択する選択手段を有し、
   前記駆動手段は、前記選択手段の操作によってその駆動が開始することを特徴するカメラ。

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