JP4095321B2 - Lens barrel, camera and optical equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はレンズ鏡筒に関するものであり、特にズームリングの回転操作によりレンズ群を光軸方向に移動させて複数のズーム位置に停止させるとともに、無限遠から至近方向で焦点調節(ピント調節)を行うことができるレンズ鏡筒に関するものである。本発明のレンズ鏡筒は、35mmフィルム用カメラやデジタルビデオカメラ等の光学機器に適用することができる。
【0002】
【従来の技術】
特公平6−100707号公報において提案されている倍率切換装置や特開平9−80291号公報において提案されているズーム位置切換装置は、1つのズームリングの回転操作によりズーミングとフォーカシングを行っている。
【0003】
図17および図18は、特公平6−100707号公報において提案されている倍率切換装置の要部概略図、つまり、ズームリングの回転角とレンズ群の光軸方向移動量との関係を示したものである。この倍率切換装置は、2つのレンズ群で構成されており、ズームリングの回転操作によりズーム位置の選択と焦点調節を行うことができる装置である。
【0004】
101は凸レンズユニット、102は絞り兼用のシャッター羽根、103は凹レンズユニット、104は撮像面である。ここで、矢印Cは、ズームリングの回転角に対する凸レンズユニット101の光軸方向移動量を示す。また、矢印M1〜M4および矢印N1〜N3は、ズームリングの回転角に対する凹レンズユニット103の光軸方向移動量を示す。
【0005】
ズームリングの回転角が0°のとき、凸レンズユニット101、シャッター羽根102および凹レンズユニット103は、撮像面104に対して図17中上側に描かれた図の位置関係にある。つまり、倍率切換装置は短焦点距離(以下、WIDEという)状態にあるとともに、レンズピントが無限遠(以下、∞とする)に合っている。
【0006】
また、ズームリングの回転角が240°のとき、凸レンズユニット101、シャッター羽根102および凹レンズユニット103は、撮像面104に対して図17中下側に描かれた図の位置関係にある。つまり、倍率切換装置は長焦点距離(以下、TELEという)状態にあるとともに、レンズピントが至近に合っている。
【0007】
WIDEのズーム位置でレンズピントが無限遠(以下、∞とする)に合っている状態から、ズームリング(不図示)を光軸回りに30°回転させると、凸レンズユニット101は矢印Cに従って移動し、凹レンズユニット103は矢印M1に従って移動する。つまり、ズームリングの回転角が0°〜30°の範囲では、凸レンズユニット101および凹レンズユニット103は光軸方向の間隔を一定に保った状態で繰り出す。これにより、レンズ群の変倍動作は行われずに、WIDE状態のままレンズ群の至近方向への焦点調節だけが行われる。ここで、ズームリングが30°回転した時点でレンズピントが至近に合う。
【0008】
また、ズームリングを光軸回りにさらに回転させると、凸レンズユニット101が矢印Cに従って移動するとともに、凹レンズユニット103が矢印Nに従って移動し、ズームリングの回転角が60°となった時点でレンズ群の倍率が高倍率に切り換わる。
【0009】
装置使用者が、レンズ群の倍率をもう少し上げたいということで、ノーマル(NOR)モードに切り換えると、ズームリングは回転角120°の位置まで回転する。ここで、ズームリングが回転角120°の位置にあるとき、レンズピントは∞に合っている。そして、ズームリングを回転角120°の位置からさらに回転させると、回転角120°〜150°の範囲内においてレンズ群の至近方向への焦点調節が行われ、ズームリングが回転角150°の位置にあるときレンズピントが至近に合う。
【0010】
また、ズームリングを回転角180°の位置まで回転させると、TELE状態となり、このときのレンズピントは∞に合っている。ズームリングを回転角180°の位置からさらに回転させると、凸レンズユニット101が矢印Cに従って移動するとともに凹レンズユニット103が矢印M4に従って移動し、レンズ群の至近方向への焦点調節が行われる。ここで、ズームリングが回転角240°の位置にあるときレンズピントが至近に合う。
【0011】
上述した構成により、倍率切換装置は単一のズームリングを回転させるだけで倍率切換と焦点調節を行っている。
【0012】
特開平10−282393号公報において提案されているレンズ鏡筒は、特公平6−100707号公報や特開平9−80291号公報において提案されている倍率切換機構を有しているとともに、撮影時にカメラ本体から3段の筒が繰り出される構造をとっている。ここで、1段目の筒は固定筒とのヘリコイド係合により繰り出し、2段目の筒は図16に示すように単一の繰り出し量である直線カムにより繰り出し、3段目の筒は特公平6−100707号公報や特開平9−80291号公報において記載されている段階的な形状を有するカムにより繰り出している。また、このレンズ鏡筒は、鏡筒内に配置される可動部材がフレアカット板に干渉してもフレアカット板を弾性変形させることにより、鏡筒内に余分なスペースを設けることなく、フレアカット板によって鏡筒内の可動部材の移動が妨げられるのを防止している。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特公平6−100707号公報や特開平9−80291号公報において提案されている装置や特開平10−282393号公報において提案されているレンズ鏡筒では、ワイドから次のテレ側にある焦点距離位置に倍率切換を行う際に焦点距離の変化速度が大きいため、ファインダーを覗く撮影者に違和感を感じさせるとともに、きめ細かい倍率切換を行うことができない。また、特開平10−282393号公報において提案されているレンズ鏡筒においては、鏡筒内の可動部材の移動を確保するために、可動部材をフレアカット板に敢えて干渉させている。
【0014】
そこで、本発明は撮影者がファインダーを覗いて倍率切換を行う際に違和感のないきめ細かい倍率切換を可能にするレンズ鏡筒を提供するとともに、鏡筒内に余分なスペースを設けずに鏡筒内の可動部材がフレアカット板に干渉するのを防止することができるレンズ鏡筒を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、複数のズーム位置で焦点距離を段階的に変化させるレンズ鏡筒において、第1のカム部材と、沈胴位置及びテレ位置の間において第1のカム部材により光軸方向においてカム駆動されるとともに、レンズ群を光軸方向に駆動するためのレンズ駆動カムを備えた第2のカム部材とを有し、レンズ駆動カムは、第2のカム部材の同一駆動量において、ワイド位置及びワイド位置と隣り合うミドル位置の間におけるレンズ群の駆動速度が、他の隣り合うズーム位置の間におけるレンズ群の駆動速度よりも大きくなるように、レンズ群を駆動し、第1のカム部材のカムは、ワイド位置及びワイド位置と隣り合うミドル位置の間における第2のカム部材の駆動速度が他の隣り合うズーム位置の間における第2のカム部材の駆動速度よりも小さくなるように、第2のカム部材を駆動し、レンズ駆動カムによるレンズ群の駆動と、第1のカム部材のカムによる第2のカム部材の駆動とにより、ワイド位置及びワイド位置と隣り合うミドル位置の間における焦点距離変化速度を、他の隣り合うズーム位置の間における焦点距離変化速度と略等しくさせることを特徴とする。
【0016】
これにより、ワイド位置及びワイド位置と隣り合うミドル位置の間での焦点距離変化速度が、他の隣り合うズーム位置の間での焦点距離変化速度とほぼ等しくなり、ワイドからテレ方向にズーミングする際に撮影者に違和感を感じさせなくすることができる。また、鏡筒内部での可動部品同士の干渉を防止することができる。
【0021】
なお、本発明のレンズ鏡筒は、カメラ等の光学機器に用いることができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
図1に本発明の第1実施形態であるレンズ鏡筒の分解斜視図を示す。本実施形態におけるレンズ鏡筒は、いわゆる差動カム筒を2つ備えた3段沈胴式レンズ鏡筒である。また、本実施形態においては、レンズ鏡筒をカメラに備え付けているが、他の光学機器に備え付けてもよい。
【0023】
141はカメラ本体に固定される固定筒であり、この固定筒141の内周にはメスヘリコイドが形成されている。
【0024】
142は第1差動カム筒で、第1差動カム筒142の内周に光軸方向に延びる直進溝が形成されているとともに、第1差動カム筒142の外周後端部142aにオスヘリコイドが形成されている。このオスヘリコイドは固定筒141に形成されたメスヘリコイドと係合する。第1差動カム筒142は減速ギア列を介してモーター(不図示)と連動しており、第1差動カム筒142がモーターの回転力を受けると、固定筒141とのヘリコイド係合により光軸回りに回転しながら光軸方向に移動する。
【0025】
143は第1直進ガイド筒(本願請求項に記載の第1のカム部材)であり、第1差動カム筒142の内部に、第1差動カム筒142の回転に対して摺動可能な状態で保持される。第1直進ガイド筒143には第1カム溝143bが形成されている。また、第1直進ガイド筒143のフランジ部143aには凸部が形成されており、この凸部は固定筒141の内周に形成された光軸方向に延びる溝部に係合する。ここで、第1差動カム筒142が光軸回りに回転しながら光軸方向に移動すると、第1直進ガイド筒143は、凸部が固定筒141の溝部に係合しているため、第1差動カム筒142と一体となって回転せずに光軸方向にだけ移動する。
【0026】
144は第1直進ガイド筒143の内部に組み込まれる第2差動カム筒(本願請求項に記載の第2のカム部材)で、この第2差動カム筒の外周には駆動ピン151がはめ込まれる凹部144aが形成されている。凹部144aにはめ込まれた駆動ピン151は、第1直進ガイド筒143に形成された第1カム溝143bを貫通して、第1差動カム筒142の直進溝に係合する。
【0027】
145は第1レンズ群を保持する1群レンズ鏡筒であり、第2直進ガイド筒147の内径部に組み込まれる。1群レンズ鏡筒145の周方向には3つの1群カムピン145aが形成されており、これらの1群カムピン145aは第2直進ガイド筒147に形成された光軸方向に延びる溝部を貫通して、第2差動カム筒144の内周に形成された第2カム溝に係合する。
【0028】
146はナットリングであり、第2直進ガイド筒147の爪部147aと後端フランジ部147bとの間に光軸回りに回転可能な状態で取り付けられる。ナットリング146の外周には、光軸方向に延びる2つのナット部146aが形成されている。ここで、駆動ピン151は、ナット部146aを貫通した状態で第2差動カム筒144の凹部144aにはめ込まれる。これにより、第2差動カム筒144と第2直進ガイド筒147は、相対的に回転しながら第1直進ガイド筒143(第1差動カム筒142)に対して光軸方向に一体となって移動する。
【0029】
148は第2レンズ群を保持する2群レンズホルダーであり、第2直進ガイド筒147の内部に組み込まれる。ここで、第2レンズ群は、周方向に板バネ153を配置した状態で2群レンズホルダー148に組み込まれるとともに、固定リング154により2群レンズホルダー148側に押しつけられて固定される。2群レンズホルダー148の周方向には3つの2群カムピン148aがはめ込まれ、これらの2群カムピン148aは第2直進ガイド筒147に形成された光軸方向に延びる溝部を貫通して、第2差動カム筒144の内周に形成された第3カム溝に係合する。
【0030】
149は撮影光路外の有害光をカットするための第1フレアカット板である。この第1フレアカット板149の中央部には撮影光束を通過させるための開口部149aが形成されている。また、第1フレアカット板149の周方向には、光軸方向に凸状に形成された係合部149bが形成されており、この係合部149は第1直進ガイド筒143の後端フランジ部143aに形成された被係合部(不図示)に係止する。これにより、第1フレアカット板149は第1直進ガイド筒143と一体となって光軸方向に移動する。
【0031】
150は撮影光路外の有害光をカットするための第2フレアカット板である。この第2フレアカット板150の中央部には撮影光束を通過させるための開口部150aが形成されている。また、第2フレアカット板150の周方向にはバネ板部150bが形成されているとともに、このバネ板部150bの先端に被係合部150cが形成されている。ここで、被係合部150cには第2直進ガイド筒147の後端フランジ部147bに形成された爪部147cが係止し、これにより、第2フレアカット板150は第2直進ガイド筒147と一体となって光軸方向に移動する。
【0032】
図2に本実施形態のレンズ鏡筒を備えたカメラの断面図および回路図を示す。
【0033】
108はモーターであり、モーター108の回転力はギヤ121を含む減速ギヤ列を介して長軸ギヤ120に伝達される。長軸ギヤ120は、第1差動カム筒142の外周後端部142aに形成されたヘリコイドに噛み合っており、長軸ギヤ120の回転力が第1差動カム筒142に伝達される。
【0034】
109は4枚のプロペラで構成されるパルス板であり、122はパルス板109のプロペラが通過するのを検知するPI(フォトインタラプター)である。110はパルス検出回路であり、PI122からのパルスを検出してコンパレータ112aに送る。
【0035】
111はモーターコントロール回路であり、コンパレータ112aの出力によりモーター正転用通電回路を形成するように構成されているとともに、コンパレータ112bの出力によりモーター逆転用通電回路を形成するように構成されている。そして、後述するロジックコントロール回路116からのモーター起動信号を受けることにより、モーター108を正転させたり逆転させたりする。
【0036】
113は第1差動カム筒回転演算回路であり、後述する被写体距離検出回路114およびズーミング信号処理回路115からの出力信号を受けて、下記表1に示す演算を行う。114は被写体距離検出回路であり、後述する測距モジュール117により得られた被写体距離情報をデジタル信号化して、第1差動カム筒回転演算回路113に出力する。115はズーミング信号処理回路であり、後述するズーミング操作部材118のポジション信号を下記表1に示すように数値化して第1差動カム筒回転演算回路113に出力する。
【0037】
116はロジックコントロール回路であり、撮影者がレリーズボタン(不図示)を第1ストロークまで押し込むことにより、モーターコントロール回路111のモーター正転用通電回路を作動準備状態にしたり、レリーズボタンの押し込みを絶つことにより、モーターコントロール回路111のモーター逆転用通電回路を作動準備状態にしたりする。また、ロジックコントロール回路116は、撮影者がレリーズボタンを第1ストロークまで押し込むことにより、測距モジュール117に起動信号を発するとともに、測距モジュール117による測距動作が終了するまでの十分な時間を経た後でモーターコントロール回路111にモーター起動信号を発する。
【0038】
117は測距モジュールであり、ロジックコントロール回路116からの起動信号を受けることにより被写体距離を測定し、この被写体距離情報を被写体距離検出回路114に送る。
【0039】
118は撮影レンズ(第1レンズ群および第2レンズ群)のズーム位置を切り換えるために操作されるズーミング操作部材であり、5点(WIDE、M(ミドル)1、M2、M3、TELE)のズーム位置を連続的に切り換えることができる。ズーミング操作部材118の操作により、各ズーム位置でのポジション信号がズーミング信号処理回路115で下記表1に示すように数値化されて第1差動カム筒回転演算回路113に出力される。119はファインダーレンズ移動機構であり、ズーミング操作部材118の操作を受けてファインダーレンズ(不図示)を光軸方向に移動させる。
【0040】
上述した構成において、本実施形態におけるカメラの倍率切換および焦点調節の動作を図2から図8を用いて説明する。ここで、図3は、WIDE待機状態におけるレンズ鏡筒の断面図であり、図4はTELE待機状態におけるレンズ鏡筒の断面図である。また、図5は固定筒141の展開図であり、図6は第1直進ガイド筒143の展開図である。図7は第2差動カム筒144の展開図であり、図8は第2差動カム筒144の部分展開図である。
【0041】
まず、レンズ鏡筒の沈胴状態について説明する。レンズ鏡筒が沈胴状態にあるとき、固定筒141とヘリコイド係合している第1差動カム筒142は、固定筒141の前面から繰り出していない。第2差動カム筒144の駆動ピン151は、第1直進ガイド筒143の内周に形成された第1カム溝143bに係合しており、第1カム溝143bの位置143b1にある。
【0042】
第1レンズ群を保持する1群レンズ鏡筒145に形成された1群カムピン145aは、第2差動カム筒144に形成された第2カム溝144bに係合しており、第2カム溝144bの位置144b1にある。このとき、1群レンズ鏡筒145は第2差動カム筒144に対して繰り出していない。第2レンズ群を保持する2群レンズホルダー148にはめ込まれる2群カムピン148aは、第2差動カム筒144の内周に形成された第3カム溝144cに係合しており、第3カム溝144cの位置144c1にある。
【0043】
次に、レンズ鏡筒が沈胴状態からWIDE待機状態(図3)まで繰り出す際の動作を説明する。
【0044】
撮影者がカメラ本体159の電源をオンにするとともに、ズーミング操作部材118の操作によりズーム位置をWIDEに設定すると、モーター108が回転(正転)し、このモーター108の回転力が減速ギヤ列(ギヤ121を含む)および長軸ギヤ120を介して第1差動カム筒142に伝達される。これにより、第1差動カム筒142は、固定筒141とのヘリコイド係合により、光軸回りに回転しながら光軸方向に繰り出す。このとき、第2差動カム筒144に取り付けられた駆動ピン151は、第1カム溝143bに案内されて位置143b1から位置143b2まで移動する。これにより、第2差動カム筒144は第1直進ガイド筒143(第1差動カム筒142)に対して、位置143b1から位置143b2の間における駆動ピン151の光軸方向移動量分だけ繰り出される。
【0045】
第2差動カム筒144が繰り出されることにより、1群レンズ鏡筒145の1群カムピン145aは、第2カム溝144bに案内されて位置144b1から位置144b2まで移動する。これにより、1群レンズ鏡筒145は第2差動カム筒144に対して、位置144b1から位置144b2の間における1群カムピン145aの光軸方向移動量分だけ繰り出される。また、2群レンズホルダー148に取り付けられた2群カムピン148aは、第3カム溝144cに案内されて位置144c1から位置144c2まで移動する。これにより、2群レンズホルダー148は第2差動カム筒144に対して、位置144c1から位置144c2の間における2群カムピン148aの光軸方向移動量分だけ繰り込む。上述した動作により、レンズ鏡筒がWIDE待機状態となる(図3)。
【0046】
レンズ鏡筒がWIDE待機状態(図3)にあるとき、第2レンズ群は第2フレアカット板150をフィルム側に押し込んでいる。ここで、第2直進ガイド筒147の爪部147cが第2フレアカット板150の被係合部150cに係止しているため、第2フレアカット板150はバネ板部150bにより弾性変形して、開口部150aがフィルム側(像面側)にふくらんだ状態となっている。
【0047】
WIDE待機状態において、撮影者がレリーズボタンを第1ストロークまで押し込むと、ロジックコントロール回路116からの出力信号をうけた測距モジュール117により測距動作が行われる。そして、この被写体距離情報が被写体距離検出回路114に送られ、被写体距離検出回路114でデジタル信号化された後に第1差動カム筒回転演算回路113に出力される。また、ズーミング操作部材118の操作によりズーム位置をWIDEに設定した際のポジション信号が、ズーミング信号処理回路115で数値化された後に第1差動カム筒回転演算回路113に出力される。これにより、第1差動カム筒回転演算回路116は、被写体距離検出回路114およびズーミング信号処理回路115の出力信号に応じて下記表1に示す演算を行う。具体的には、撮影者がズーミング操作部材118を操作することによりズーム位置をWIDE(焦点距離f=35mmとする)に設定した場合であって、測距モジュール117により被写体距離が4mと測定された場合には、第1差動カム筒回転演算回路113は、被写体距離検出回路114およびズーミング信号処理回路115の出力信号をうけて下記表1に示す演算を行い、演算結果である数字11をコンパレータ12aの基準値として記憶する。
【0048】
【表1】
【0049】
一方、モーターコントロール回路111は、ロジックコントロール回路116からの起動信号を受けることによりモーター108を正転させて、第1差動カム筒142を光軸回りに回転させる。これにより、第1レンズ群および第2レンズ群が、後述するように光軸方向に移動する。
【0050】
第1差動カム筒142の回転は、パルス板109によりパルス化されてパルス検出回路110に出力されるとともに、パルス検出回路110でパルスの検出が行われて、コンパレータ112aに送られる。
【0051】
モーター108の正転により第1差動カム筒142が回転し続けている間は、パルス検出回路110においてパルスの検出が行われており、パルス数が11パルス(第1差動カム筒回転演算回路113において演算されたコンパレータ112aの基準値)となると、コンパレータ112aが反転することによりモーター108の正転を終了させるための信号をモーターコントロール回路111に発し、モーターコントロール回路111はモーター108の両端をショートさせることによりモーター108に電気ブレーキをかけてモーター108の正転を停止させる。
【0052】
上述した回路動作により、第1差動カム筒142は、固定筒141とのヘリコイド係合により光軸回りに回転しながら光軸方向に繰り出す。このとき、第2差動カム筒144の駆動ピン151は、第1カム溝143bに案内されて位置143b3(∞位置)から位置143b4(至近位置)までの間のうちモーター108の回転量(第1差動カム筒142の回転量)に応じた位置まで移動し、第2差動カム筒144を光軸方向に繰り出す。
【0053】
この第2差動カム筒144の繰り出しにより、1群レンズ鏡筒145の1群カムピン145aは第2カム溝144bに案内されて、位置144b3(∞位置)から位置144b4(至近位置)までの間のうち第2差動カム144の繰り出し量に応じた位置まで移動する。これにより、1群レンズ鏡筒145が光軸方向に繰り出す。また、2群レンズホルダー148の2群カムピン148aは、第3カム溝144cに案内されて、位置144c3(∞位置)から位置144c4(至近位置)のうち第2差動カム筒144の繰り出し量に応じた位置まで移動する。これにより、2群レンズホルダー148が光軸方向に繰り出す。
【0054】
上述した動作により、1群レンズ鏡筒145に保持されている第1レンズ群および2群レンズホルダー148に保持されている第2レンズ群がそれぞれ、光軸方向に移動して焦点調節が行われる。
【0055】
この後、撮影者がレリーズボタンを第2ストロークまで押し込むと、公知の露光動作が行われる。レリーズボタンの押し込みが解除されてレリーズボタンが元の位置に復帰すると、モーターコントロール回路111はロジックコントロール回路116からの起動信号を受けて、モーター108を回転(逆転)させる。これにより、第1差動カム筒142が光軸回りに回転して、レンズ鏡筒がWIDE待機状態に戻るとともに、レンズ鏡筒がWIDE待機状態となった後にスイッチSWがオフとなることでコンパレータ112bが反転して、モーター108の回転が停止する。そして、フィルムが一駒分巻き上げられることにより、カメラは撮影前の状態にもどる。
【0056】
なお、本実施形態においては、ズーム位置をWIDE、M1、M2、M3、TELEの5点として倍率切換を行っているが、ズーム位置の数を5点より多くしたり少なくしたりして倍率切換を行うようにしてもよい。
【0057】
また、本実施形態においては、パルス板109およびパルス検出回路110を設けて、第1差動カム筒142の回転角(第1レンズ群および第2レンズ群の光軸方向における位置関係)を検出することにより、モーター108の回転停止時期を決定しているが、これに限るものではなく、モーター108にパルスモーターを使用し、第1差動カム筒回転演算回路113からの出力パルス数に応じてパルスモーターを回転させて第1差動カム筒142を所定の回転角の位置まで回転させるとともに、モーター108の回転停止時期を決定してもよい。このようにすれば、第1差動カム筒回転演算回路113からの信号を直接モーターコントロール回路111に入力すればよいため、カメラ本体159内にパルス板109、パルス検出回路110およびコンパレータ112aを設ける必要がなくなり、カメラの小型化を図ることができる。
【0058】
次に、レンズ鏡筒が沈胴状態からTELE状態(図4)まで繰り出す際の動作を説明する。
【0059】
撮影者がズーミング操作部材118を操作して、ズーム位置をTELEに設定すると、モーター108が回転(正転)して、このモーター108の回転力が減速ギヤ列(ギヤ121を含む)および長軸ギヤ120を介して第1差動カム筒142に伝達される。これにより、第1差動カム筒142は、固定筒141とのヘリコイド係合により、光軸回りに回転しながら光軸方向に繰り出す。このとき、第2差動カム筒144の駆動ピン151は、第1カム溝143bに案内されて位置143b1から位置143b18まで移動する。これにより、第2差動カム筒144は第1直進ガイド筒143(第1差動カム筒142)に対して、光軸回りに回転しながら繰り出す。ここで、第2差動カム筒144の繰り出し量は、位置143b1から位置43b18の間における駆動ピン151の光軸方向移動量に相当する。
【0060】
第2差動カム筒144が繰り出されることにより、1群レンズ鏡筒145の1群カムピン145aは、第2カム溝144bに案内されて位置144b1から位置144b18まで移動する。これにより、1群レンズ鏡筒145は第2差動カム筒144に対して、位置144b1から位置144b18の間における1群カムピン145aの光軸方向移動量分だけ繰り出される。また、2群レンズホルダー148の2群カムピン148aは、第3カム溝144cに案内されて位置144c1から位置144c18まで移動する。これにより、2群レンズホルダー148は第2差動カム筒144に対して、位置144c1から位置144c18の間における2群カムピン148aの光軸方向移動量分だけ繰り出される。上述した動作により、レンズ鏡筒がTELE待機状態となる(図4)。
【0061】
TELE待機状態において、撮影者がレリーズボタンを第1ストロークまで押し込むと、ロジックコントロール回路116からの出力信号をうけた測距モジュール117において測距動作が行われ、測距モジュール117により測定された被写体距離に基づいて焦点調節が行われる。焦点調節を行う場合、まずモーター108の回転力が第1差動カム筒142に伝達され、第1差動カム筒142は固定筒141とのヘリコイド係合により光軸回りに回転しながら光軸方向に繰り出す。このとき、第2差動カム筒144の駆動ピン151は第1カム溝143bに案内されて位置143b19(∞位置)から位置143b20(至近位置)までの間のうちモーター108の回転量(第1差動カム筒142の回転量)に応じた位置まで移動し、第2差動カム筒144を光軸方向に繰り出す。
【0062】
この第2差動カム筒144の繰り出しにより、1群レンズ鏡筒145の1群カムピン145aは第2カム溝144に案内されて、位置144b19から位置144b20までの間のうち第2差動カム144の繰り出し量に応じた位置まで移動する。これにより、1群レンズ鏡筒145が光軸方向に繰り出す。また、2群レンズホルダー148の2群カムピン148aは、第3カム溝144cに案内されて、位置144c19(∞位置)から位置144c20(至近位置)までの間のうち第2差動カム筒144の繰り出し量に応じた位置まで移動する。これにより、2群レンズホルダー148が繰り込む。
【0063】
上述した動作により、1群レンズ鏡筒145に保持されている第1レンズ群および2群レンズホルダー148に保持されている第2レンズ群がそれぞれ、光軸方向に移動して焦点調節が行われる。そして、撮影者がレリーズボタンを第2ストロークまで押し込むと、公知の露光動作が行われる。露光終了後、モーター108を駆動させることにより、第1差動カム筒142を光軸回りに回転させてレンズ鏡筒をTELE待機位置まで繰り込ませるとともに、フィルムの巻き上げが行われる。これにより、フィルムの1駒撮影が完了してカメラが撮影開始前の状態に戻る。
【0064】
一方、ズーム位置をM1、M2、M3に切り換えた場合にも、レンズ鏡筒は上述したような倍率切換および焦点調節の動作を行う。
【0065】
ここで、図6に示すように、ズーム位置がWIDEからM1に切り換わる際、第1カム溝143bにおけるWIDE〜M1までの領域のリフト量は、他のズーム位置切換領域(M1〜M2までの領域、M2〜M3までの領域、M3〜TELEまでの領域)におけるリフト量よりも小さくなっている。つまり、WIDE〜M1における第2差動カム筒144の駆動速度を他のズーム位置切換領域における第2差動カム筒144の駆動速度よりも小さくしている。ここで、図8に示すように、第2差動カム筒144において、WIDE〜M1間のレンズ群(第1レンズ群および第2レンズ群)の駆動速度は、他のズーム位置間(M1〜M2、M2〜M3、M3〜TELE)のレンズ群の駆動速度よりも大きくなっているため、WIDE〜M1間での第2差動カム筒144の駆動速度を小さくすることにより、レンズ鏡筒におけるWIDE〜M1間での焦点距離変化速度を小さくしている。これにより、撮影者がファインダーを覗いてWIDE〜M1間で倍率切換を行う場合、違和感を感じることなく倍率切換を行うことができる。
【0066】
本実施形態のレンズ鏡筒は、連続的なズーミングが不可能であり、5〜6つの焦点距離へとびとびにしかズーミングができない。また、焦点距離を知るセンサの関係上、隣接する焦点距離間でのカム筒の回転角は等しくなっている。ここで、一般的な光学設計を行い、第1群をリニアに繰り出すメカ構造にすると、従来技術のようにWIDEにおける焦点距離と次のズーム位置における焦点距離との値が大きく離れる。
【0067】
このため、WIDEからTELE側にズーム操作しただけで大きく画角変化し、ファインダを覗いている撮影者に違和感を与えてしまう。しかも、WIDEと所定のミドル段との間で停止させることもできない。
【0068】
そこで、本実施形態のようにWIDEに隣接するズーム位置(M1)における焦点距離をWIDEにおける焦点距離に近づけるようにすることで、視覚的および感覚的に等間隔に近いズーミングが可能となり、撮影者に違和感を与えるのを防止することができる。
【0069】
また、WIDEおよびTELEにおける焦点距離は、従来(図16)のWIDEおよびTELEにおける焦点距離と同じになるように設定しており、ズーム位置がM1、M2、M3と切り換わるにつれて焦点距離が従来のズーム位置における焦点距離に近づいていく。
【0070】
(第2実施形態)
次に本発明の第2実施形態であるレンズ鏡筒について図9から図15を用いて説明する。本実施形態においては、レンズ鏡筒をカメラに備え付けているが、他の光学機器に備え付けてもよい。
【0071】
図9は本実施形態におけるレンズ鏡筒の分解斜視図である。本実施形態におけるレンズ鏡筒も第1実施形態のレンズ鏡筒と同様に、いわゆる差動カム筒を2つ備えた3段沈胴式レンズ鏡筒である。
【0072】
241はカメラ本体に固定される固定筒であり、この固定筒241の内周にはメスヘリコイドが形成されている。
【0073】
242は第1差動カム筒(本願請求項に記載の第1のカム部材)で、第1差動カム筒242の内周に光軸方向に延びる直進溝が形成されているとともに、第1差動カム筒242の外周後端部242aにオスヘリコイドが形成されている。このオスヘリコイドは固定筒241に形成されたメスヘリコイドと係合する。第1差動カム筒242は減速ギア列を介してモーター(不図示)と連動しており、第1差動カム筒242がモーターの回転力を受けると、固定筒241とのヘリコイド係合により光軸回りに回転しながら光軸方向に移動する。
【0074】
243は第1直進ガイド筒であり、第1差動カム筒242の内部に、第1差動カム筒242の回転に対して摺動可能な状態で保持される。第1直進ガイド筒243には第1カム溝が形成されている。また、第1直進ガイド筒243の外周後端部には凸部が形成されており、この凸部は固定筒241の内周に形成された光軸方向に延びる溝部に係合する。ここで、第1差動カム筒242が光軸回りに回転しながら光軸方向に移動すると、第1直進ガイド筒243は、凸部が固定筒241の溝部に係合しているため、第1差動カム筒242と一体となって回転せずに光軸方向にだけ移動する。
【0075】
244は第1直進ガイド筒243の内部に組み込まれる第2差動カム筒(本願請求項に記載の第2のカム部材)で、この第2差動カム筒の外周には駆動ピン251がはめ込まれる凹部244aが形成されている。凹部244aにはめ込まれた駆動ピン251は、第1直進ガイド筒243に形成された第1カム溝を貫通して、第1差動カム筒242の直進溝に係合する。
【0076】
245は第1レンズ群を保持する1群レンズ鏡筒であり、第2直進ガイド筒247の内部に組み込まれる。1群レンズ鏡筒245の周方向には3つの1群カムピン245aが形成されており、これらの1群カムピン245aは第2直進ガイド筒247に形成された光軸方向に延びる溝部を貫通して、第2差動カム筒244の内周に形成された第2カム溝に係合する。
【0077】
246はナットリングであり、第2直進ガイド筒247の爪部247aと後端フランジ部247bとの間に光軸回りに回転可能な状態で取り付けられる。ナットリング246の外周には、光軸方向に延びる2つのナット部246aが形成されている。ここで、駆動ピン251は、ナット部246aを貫通した状態で第2差動カム筒244の凹部244aにはめ込まれる。これにより、第2差動カム筒244と第2直進ガイド筒247は相対的に回転しながら第1直進ガイド筒243(第1差動カム筒242)に対して光軸方向に移動する。
【0078】
248は第2レンズ群を保持する2群レンズホルダーであり、第2直進ガイド筒247の内部に組み込まれる。ここで、第2レンズ群は、周方向に板バネ253を配置した状態で2群レンズホルダー248に組み込まれるとともに、固定リング254により2群レンズホルダー248側に押しつけられて固定される。2群レンズホルダー248の周方向には3つの2群カムピン248aがはめ込まれ、これらの2群カムピン248aは第2直進ガイド筒247に形成された光軸方向に延びる溝部を貫通して、第2差動カム筒244の内周に形成された第3カム溝に係合する。
【0079】
249は撮影光路外の有害光をカットするための第1フレアカット板である。この第1フレアカット板249の中央部には撮影光束を通過させるための開口部249aが形成されている。また、第1フレアカット板249の周方向には、光軸方向に凸状に形成された係合部249bが形成されており、この係合部249は第1直進ガイド筒243の後端フランジ部243aに形成された被係合部(不図示)に係止する。これにより、第1フレアカット板249は第1直進ガイド筒243と一体となって光軸方向に移動する。
【0080】
250は撮影光路外の有害光をカットするための第2フレアカット板である。この第2フレアカット板250の中央部には撮影光束を通過させるための開口部250aが形成されている。また、第2フレアカット板250の周方向には被係合部250bが形成されており、この被係合部250bには第2直進ガイド筒247の後端フランジ部247bに形成された爪部247cが係止する。これにより、第2フレアカット板250は第2直進ガイド筒247と一体となって光軸方向に移動する。
【0081】
上述した構成において、本実施形態のレンズ鏡筒を備えたカメラの倍率切換および焦点調節の動作を図10から図15を用いて説明する。ここで、図10は沈胴状態におけるレンズ鏡筒の断面図であり、図11はWIDE待機状態におけるレンズ鏡筒の断面図であり、図12はTELE待機状態におけるレンズ鏡筒の断面図である。また、図13は第1直進ガイド筒243の展開図であり、図14は第2差動カム筒244の展開図であり、図15は第2差動カム筒244の部分展開図である。
【0082】
まず、レンズ鏡筒の沈胴状態について説明する。レンズ鏡筒が沈胴状態(図10)にあるとき、固定筒241とヘリコイド係合している第1差動カム筒242は、固定筒241の前面から繰り出していない。第2差動カム筒244の駆動ピン251は、第1直進ガイド筒243に形成された第1カム溝243bに係合しており、第1カム溝243bの位置243b1にある。
【0083】
第1レンズ群を保持する1群レンズ鏡筒245に形成された1群カムピン245aは、第2差動カム筒244に形成された第2カム溝244bに係合しており、第2カム溝244bの位置244b1にある。このとき、1群レンズ鏡筒245は第2差動カム筒244に対して繰り出していない。
【0084】
第2レンズ群を保持する2群レンズホルダー248の2群カムピン248aは、第2差動カム筒244の内周に形成された第3カム溝244cに係合しており、第3カム溝244cの位置244c1にある。
【0085】
次に、レンズ鏡筒が沈胴状態(図10)からWIDE待機状態(図11)まで繰り出す際の動作を説明する。
【0086】
撮影者がカメラ本体259の電源をオンにするとともに、カメラ本体259に備え付けられたズームスイッチ(不図示)を操作してズーム位置をWIDEに設定すると、モーターが回転し、このモーターの回転力が第1差動カム筒242に伝達される。これにより、第1差動カム筒242は、固定筒241とのヘリコイド係合により、光軸回りに回転しながら光軸方向に繰り出す。このとき、第2差動カム筒244に取り付けられた駆動ピン251は、第1カム溝243bに案内されて位置243b1から位置243b2まで移動する。これにより、第2差動カム筒244は第1直進ガイド筒243に対して、位置243b1から位置243b2の間における駆動ピン251の光軸方向移動量分だけ繰り出される。
【0087】
第2差動カム筒244が繰り出されることにより、1群レンズ鏡筒245の1群カムピン245aは、第2カム溝244bに案内されて位置244b1から位置244b2まで移動する。これにより、1群レンズ鏡筒245は第2差動カム筒244に対して、位置244b1から位置244b2の間における1群カムピン245aの光軸方向移動量分だけ繰り出される。また、2群レンズホルダー248に取り付けられた2群カムピン248aは、第3カム溝244cに案内されて位置244c1から位置244c2まで移動する。これにより、2群レンズホルダー248は第2差動カム筒244に対して、位置244c1から位置244c2の間における2群カムピン248aの光軸方向移動量分だけ繰り込まれる。上述した動作により、レンズ鏡筒がWIDE待機状態となる(図11)。
【0088】
WIDE待機状態において、撮影者がレリーズボタンを第1ストロークまで押し込むことにより、カメラ本体259内部に備えられた測距部(不図示)により被写体距離が測定され、この被写体距離情報に基づいて焦点調節が行われる。
【0089】
焦点調節を行う場合、まず、モーターの回転力が第1差動カム筒242に伝達され、第1差動カム筒242が固定筒241とのヘリコイド係合により光軸回りに回転しながら光軸方向に繰り出す。このとき、第2差動カム筒244の駆動ピン251が、第1カム溝243bに案内されて位置243b3(∞位置)から位置243b4(至近位置)までの間のうちモーターの回転量(第1差動カム筒242の回転量)に応じた位置まで移動することにより、第2差動カム筒244を光軸方向に繰り出す。
【0090】
この第2差動カム筒244の繰り出しにより、1群レンズ鏡筒245の1群カムピン245aは第2カム溝244bに案内されて、位置244b3(∞位置)から位置244b4(至近位置)までの間のうち第2差動カム244の繰り出し量に応じた位置まで移動する。これにより、1群レンズ鏡筒245が光軸方向に繰り出す。また、2群レンズホルダー248の2群カムピン248aは、第3カム溝244cに案内されて、位置244c3(∞位置)から位置244c4(至近位置)のうち第2差動カム筒244の繰り出し量に応じた位置まで移動する。これにより、2群レンズホルダー248が光軸方向に繰り出す。
【0091】
ここで、図13に示すように、第1カム溝243bのうち位置243b1’から位置243b5までの領域を第1実施形態における第1カム溝143bに比べてフィルム側に0.4mm移動させている。また、図15に示すように、第2カム溝244bのうち位置244b2から位置244b5までの領域を第1実施形態における第2カム溝144bに比べて被写体側に0.4mm移動させている。さらに、図15に示すように、第3カム溝244cのうち位置244c2から位置244c5までの領域を第1実施形態における第3カム溝144cに比べて被写体側に0.4mm移動させている。
【0092】
これにより、WIDEにおける第1レンズ群および第2レンズ群の光軸方向における位置関係は第1実施形態と変わらないが、第2差動カム筒244がフィルム側に0.4mm移動したことになる。この第2差動カム筒244の移動に伴って、第2差動カム筒244と一体に移動する第2直進ガイド筒247に係止されている第2フレアカット板250もフィルム側に0.4mm移動することとなるため、第2フレアカット板250が第2レンズ群と干渉することはなくなる。
【0093】
このように、第1カム溝243bの形状を変更するとともに、この第1カム溝243bの形状の変更に対応して、レンズ群(第1レンズ群および第2レンズ群)の光軸上の位置関係を維持するように第2カム溝244bおよび第3カム溝244cの形状を変更すれば、レンズ群の光軸上の位置関係を変えることなく第2差動カム筒244と第2直進ガイド筒247の繰り出し量を適宜変えることができる。そして、第2差動カム筒244および第2直進ガイド筒247の繰り出し量を適宜変えることができれば、鏡筒内に余分なスペースを設けなくても、第2レンズ群が第2フレアカット板250に干渉するを防止することができる。なお、本実施形態においては、第2差動カム筒244を0.4mmフィルム側に移動させているが、第2差動カム筒244をフィルム側に移動させる距離は適宜設定することができる。
【0094】
一方、上述したように1群レンズ鏡筒245および2群レンズホルダー248がそれぞれ光軸方向に移動することにより、1群レンズ鏡筒245に保持されている第1レンズ群および2群レンズホルダー248に保持されている第2レンズ群がそれぞれ、光軸方向に移動して焦点調節が行われる。この後、撮影者がレリーズボタンを第2ストロークまで押し込むと、公知の露光動作が行われる。
【0095】
次に、レンズ鏡筒が沈胴状態(図10)からTELE待機状態(図12)まで繰り出す際の動作を説明する。
【0096】
撮影者がカメラ本体259に備え付けられたズームスイッチ(不図示)を操作して、ズーム位置をTELEに設定すると、モーターの回転力が第1差動カム筒242に伝達される。これにより、第1差動カム筒242は、固定筒241とのヘリコイド係合により、光軸回りに回転しながら光軸方向に繰り出す。このとき、第2差動カム筒244の駆動ピン251は、第1カム溝243bに案内されて位置243b1から位置243b18まで移動する。これにより、第2差動カム筒244は第1直進ガイド筒243に対して、光軸回りに回転しながら繰り出す。ここで、第2差動カム筒244の繰り出し量は、位置243b1から位置243b18の間における駆動ピン251の光軸方向移動量に相当する。
【0097】
第2差動カム筒244が繰り出されることにより、1群レンズ鏡筒245の1群カムピン245aは、第2カム溝244bに案内されて位置244b1から位置244b18まで移動する。これにより、1群レンズ鏡筒245は第2差動カム筒244に対して、位置244b1から位置244b18の間における1群カムピン245aの光軸方向移動量分だけ繰り出される。また、2群レンズホルダー248の2群カムピン248aは、第3カム溝244cに案内されて位置244c1から位置244c18まで移動する。これにより、2群レンズホルダー248は第2差動カム筒244に対して、位置244c1から位置244c18の間における2群カムピン248aの光軸方向移動量分だけ繰り出される。上述した動作により、レンズ鏡筒がTELE待機状態となる(図12)。
【0098】
TELE待機状態において、撮影者がレリーズボタンを第2ストロークまで押し込むことにより、カメラ本体259内部に備えられた測距部(不図示)により被写体距離が測定され、この被写体距離情報に基づいて焦点調節が行われる。
【0099】
焦点調節を行う場合、まず、モーターの回転力が第1差動カム筒242に伝達され、第1差動カム筒242が固定筒241とのヘリコイド係合により光軸回りに回転しながら光軸方向に繰り出す。このとき、第2差動カム筒244の駆動ピン251が、第1カム溝243bに案内されて位置243b19(∞位置)から位置243b20(至近位置)までの間のうちモーターの回転量(第1差動カム筒242の回転量)に応じた位置まで移動することにより、第2差動カム筒244を光軸方向に繰り出す。
【0100】
この第2差動カム筒244の繰り出しにより、1群レンズ鏡筒245の1群カムピン245aは第2カム溝244bに案内されて、位置244b19(∞位置)から位置244b20(至近位置)までの間のうち第2差動カム244の繰り出し量に応じた位置まで移動する。これにより、1群レンズ鏡筒245が光軸方向に繰り出す。また、2群レンズホルダー248の2群カムピン248aは、第3カム溝244cに案内されて、位置244c19(∞位置)から位置244c20(至近位置)のうち第2差動カム筒244の繰り出し量に応じた位置まで移動する。これにより、2群レンズホルダー248が繰り込む。
【0101】
上述した動作により、1群レンズ鏡筒245に保持されている第1レンズ群および第2レンズホルダー248に保持されている第2レンズ群がそれぞれ、光軸方向に移動して焦点調節が行われる。この後、撮影者がレリーズボタンを第2ストロークまで押し込むと、公知の露光動作が行われる。
【0102】
一方、ズーム位置をM1、M2、M3に切り換えた場合にも、レンズ鏡筒は上述したような倍率切換および焦点調節の動作を行う。ここで、図13に示すように、ズーム位置がWIDEからM1に切り換わる際、第1カム溝243bにおけるWIDE〜M1までの領域のリフト量は、他のズーム位置切換領域(M1〜M2までの領域、M2〜M3までの領域、M3〜TELEまでの領域)におけるリフト量よりも小さくなっている。つまり、WIDE〜M1における第2差動カム筒244の駆動速度を他のズーム位置切換領域における第2差動カム筒244の駆動速度よりも小さくしている。ここで、図15に示すように、第2差動カム筒244において、WIDE〜M1間のレンズ群(第1レンズ群および第2レンズ群)の駆動速度は、他のズーム位置間(M1〜M2、M2〜M3、M3〜TELE)のレンズ群の駆動速度よりも大きくなっているため、WIDE〜M1間での第2差動カム筒244の駆動速度を小さくすることにより、レンズ鏡筒におけるWIDE〜M1間での焦点距離変化速度を小さくしている。これにより、撮影者がファインダーを覗いてWIDE〜M1間での倍率切換を行う場合、違和感を感じることなく倍率切換を行うことができる。
【0103】
また、TELEにおける焦点距離は、従来(図16)のTELEにおける焦点距離と同じになるように設定しており、ズーム位置がM1、M2、M3と切り換わるにつれて焦点距離が従来のズーム位置における焦点距離に近づいていく。
【0104】
【発明の効果】
本発明のレンズ鏡筒では、ワイド位置及びワイド位置と隣り合うミドル位置の間での焦点距離変化速度を遅くすることができ、ワイド位置からミドル位置の間での倍率切換の際にファインダーを覗く撮影者に違和感を感じさせることのないきめ細かい倍率切換を行うことができる。また、鏡筒内部での可動部品同士の干渉を防止することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態であるレンズ鏡筒の分解斜視図。
【図2】第1実施形態であるレンズ鏡筒の断面図およびこのレンズ鏡筒を備えたカメラ内部のブロック図。
【図3】第1実施形態であるレンズ鏡筒の断面図(WIDE)。
【図4】第1実施形態であるレンズ鏡筒の断面図(TELE)。
【図5】固定筒141の展開図。
【図6】第1直進ガイド筒143の展開図。
【図7】第2差動カム筒144の展開図。
【図8】第2差動カム筒144の部分展開図。
【図9】本発明の第2実施形態であるレンズ鏡筒の分解斜視図。
【図10】第2実施形態であるレンズ鏡筒の断面図(沈胴)。
【図11】第2実施形態であるレンズ鏡筒の断面図(WIDE)。
【図12】第2実施形態であるレンズ鏡筒の断面図(TELE)。
【図13】第1直進ガイド筒243の展開図。
【図14】第2差動カム筒244の展開図。
【図15】第2差動カム筒244の部分展開図。
【図16】従来技術における第1直進ガイド筒343の展開図。
【図17】ズームリングの回転角と撮影レンズ群の光軸方向移動量との関係図。
【図18】ズームリングの回転角と撮影レンズ群の光軸方向移動量との関係図。
【符号の説明】
141・241 固定筒
142・242 第1差動カム筒
143・243 第1直進ガイド筒
144・244 第2差動カム筒
145・245 1群レンズ鏡筒
146・246 ナットリング
147・247 第2直進ガイド筒
148・248 2群レンズホルダー
149・249 第1フレアカット板
150・250 第2フレアカット板
151・251 駆動ピン
153・253 板バネ
154・254 固定リング
159・259 カメラ本体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a lens barrel, and in particular, the lens group is moved in the optical axis direction by rotating the zoom ring to stop at a plurality of zoom positions, and focus adjustment (focus adjustment) is performed from infinity to the close range. The present invention relates to a lens barrel that can be used. The lens barrel of the present invention can be applied to optical devices such as 35 mm film cameras and digital video cameras.
[0002]
[Prior art]
The magnification switching device proposed in Japanese Patent Publication No. 6-100707 and the zoom position switching device proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-80291 perform zooming and focusing by rotating one zoom ring.
[0003]
FIGS. 17 and 18 are schematic views of the main part of the magnification switching device proposed in Japanese Patent Publication No. 6-100707, that is, the relationship between the rotation angle of the zoom ring and the amount of movement of the lens group in the optical axis direction. Is. This magnification switching device is composed of two lens groups, and is a device that can perform zoom position selection and focus adjustment by rotating the zoom ring.
[0004]
[0005]
When the rotation angle of the zoom ring is 0 °, the
[0006]
Further, when the rotation angle of the zoom ring is 240 °, the
[0007]
If the zoom ring (not shown) is rotated by 30 ° around the optical axis from the state where the lens focus is at infinity (hereinafter referred to as ∞) at the WIDE zoom position, the
[0008]
Further, when the zoom ring is further rotated around the optical axis, the
[0009]
When the device user wants to increase the magnification of the lens group a little more and switches to the normal (NOR) mode, the zoom ring rotates to a position at a rotation angle of 120 °. Here, when the zoom ring is at a rotation angle of 120 °, the lens focus is set to ∞. When the zoom ring is further rotated from the position of the rotation angle of 120 °, the focus adjustment in the closest direction of the lens group is performed within the range of the rotation angle of 120 ° to 150 °, and the zoom ring is positioned at the position of the rotation angle of 150 °. The lens will be in close proximity when
[0010]
Further, when the zoom ring is rotated to a position where the rotation angle is 180 °, the TELE state is established, and the lens focus at this time is set to ∞. When the zoom ring is further rotated from the position of the rotation angle of 180 °, the
[0011]
With the configuration described above, the magnification switching device performs magnification switching and focus adjustment only by rotating a single zoom ring.
[0012]
The lens barrel proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-282393 has a magnification switching mechanism proposed in Japanese Patent Publication No. 6-100707 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-80291, and a camera during photographing. It has a structure in which three stages of cylinders are drawn from the main body. Here, the first-stage cylinder is extended by helicoid engagement with the fixed cylinder, and the second-stage cylinder is extended by a linear cam having a single extension amount as shown in FIG. It is fed out by a cam having a stepped shape described in Japanese Patent Publication No. 6-100707 and Japanese Patent Laid-Open No. 9-80291. In addition, this lens barrel is capable of flare cutting without providing extra space in the lens barrel by elastically deforming the flare cut plate even if a movable member arranged in the lens barrel interferes with the flare cut plate. The plate prevents the movement of the movable member in the lens barrel from being hindered.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the apparatus proposed in Japanese Patent Publication No. 6-100707 and Japanese Patent Laid-Open No. 9-80291 and the lens barrel proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-282393, the focal point on the next tele side from wide is used. When the magnification is switched to the distance position, the change speed of the focal length is large, so that the photographer looking through the viewfinder feels uncomfortable and cannot perform fine magnification switching. Further, in the lens barrel proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-282393, the movable member is intentionally interfered with the flare cut plate in order to ensure the movement of the movable member in the barrel.
[0014]
Therefore, the present invention provides a lens barrel that enables fine magnification switching without a sense of incongruity when a photographer looks through the viewfinder and switches magnification, and without providing extra space in the barrel. An object of the present invention is to provide a lens barrel that can prevent the movable member from interfering with the flare-cut plate.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, in a lens barrel that changes the focal length stepwise at a plurality of zoom positions, a first cam member and a first cam member between a retracted position and a tele position. And a second cam member provided with a lens driving cam for driving the lens group in the optical axis direction. The lens driving cam is driven in the same manner as the second cam member. The lens group is driven in such a way that the driving speed of the lens group between the wide position and the middle position adjacent to the wide position is greater than the driving speed of the lens group between other adjacent zoom positions, The cam of the first cam member is a second cam in which the driving speed of the second cam member between the wide position and the middle position adjacent to the wide position is between other adjacent zoom positions. As it is smaller than the driving speed of the timber, driving the second cam memberThe focal length change speed between the wide position and the middle position adjacent to the wide position can be changed by driving the lens group by the lens driving cam and driving the second cam member by the cam of the first cam member. Approximately equal to the focal length change speed between adjacent zoom positionsIt is characterized by that.
[0016]
This makes it wideNext to position and wide positionMiddleBetween positionsThe focal length change speed atBetween other adjacent zoom positionsThis is almost the same as the focal length change speed at, so that the photographer does not feel uncomfortable when zooming from wide to tele. Further, it is possible to prevent interference between movable parts inside the lens barrel.
[0021]
The lens barrel of the present invention can be used for an optical device such as a camera.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
FIG. 1 is an exploded perspective view of a lens barrel that is the first embodiment of the present invention. The lens barrel in the present embodiment is a three-stage retractable lens barrel provided with two so-called differential cam barrels. In this embodiment, the lens barrel is provided in the camera, but may be provided in other optical devices.
[0023]
[0024]
[0025]
[0026]
[0027]
[0028]
A
[0029]
[0030]
[0031]
[0032]
FIG. 2 shows a cross-sectional view and a circuit diagram of a camera provided with the lens barrel of the present embodiment.
[0033]
[0034]
[0035]
[0036]
[0037]
[0038]
[0039]
[0040]
With the above-described configuration, the camera magnification switching and focus adjustment operations in this embodiment will be described with reference to FIGS. 3 is a cross-sectional view of the lens barrel in the WIDE standby state, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the lens barrel in the TELE standby state. 5 is a development view of the fixed
[0041]
First, the retracted state of the lens barrel will be described. When the lens barrel is in the retracted state, the first
[0042]
The first
[0043]
Next, the operation when the lens barrel is extended from the retracted state to the WIDE standby state (FIG. 3) will be described.
[0044]
When the photographer turns on the power of the camera
[0045]
As the second
[0046]
When the lens barrel is in the WIDE standby state (FIG. 3), the second lens group pushes the second flare cut
[0047]
When the photographer pushes the release button to the first stroke in the WIDE standby state, the
[0048]
[Table 1]
[0049]
On the other hand, the
[0050]
The rotation of the first
[0051]
While the first
[0052]
By the circuit operation described above, the first
[0053]
By the extension of the second
[0054]
Through the above-described operation, the first lens group held by the first
[0055]
Thereafter, when the photographer pushes the release button to the second stroke, a known exposure operation is performed. When the release button is released and the release button returns to the original position, the
[0056]
In this embodiment, the zoom position is switched with five zoom positions WIDE, M1, M2, M3, and TELE, but the zoom ratio is switched by increasing or decreasing the number of zoom positions to five or more. May be performed.
[0057]
In this embodiment, the
[0058]
Next, the operation when the lens barrel is extended from the retracted state to the TELE state (FIG. 4) will be described.
[0059]
When the photographer operates the zooming
[0060]
As the second
[0061]
When the photographer pushes the release button to the first stroke in the TELE standby state, the
[0062]
By the extension of the second
[0063]
Through the above-described operation, the first lens group held by the first
[0064]
On the other hand, even when the zoom position is switched to M1, M2, or M3, the lens barrel performs the magnification switching and focus adjustment operations as described above.
[0065]
Here, as shown in FIG. 6, when the zoom position is switched from WIDE to M1, the lift amount of the area from WIDE to M1 in the
[0066]
The lens barrel of the present embodiment cannot be continuously zoomed, and can only zoom in increments of 5 to 6 focal lengths. Further, because of the sensor that knows the focal length, the rotation angles of the cam cylinders between adjacent focal lengths are equal. Here, when a general optical design is performed and the first lens group is linearly extended, the focal length at WIDE and the focal length at the next zoom position are greatly separated as in the prior art.
[0067]
For this reason, the angle of view changes greatly only by zooming from WIDE to TELE, and the photographer looking through the viewfinder feels uncomfortable. Moreover, it cannot be stopped between WIDE and a predetermined middle stage.
[0068]
Therefore, by making the focal length at the zoom position (M1) adjacent to WIDE close to the focal length in WIDE as in the present embodiment, zooming close to equal intervals can be realized visually and sensibly. It is possible to prevent the user from feeling uncomfortable.
[0069]
Further, the focal lengths in WIDE and TELE are set to be the same as those in the conventional (FIG. 16) WIDE and TELE, and the focal lengths change as the zoom position is switched to M1, M2, and M3. It approaches the focal length at the zoom position.
[0070]
(Second Embodiment)
Next, a lens barrel that is a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the lens barrel is provided in the camera, but may be provided in another optical device.
[0071]
FIG. 9 is an exploded perspective view of the lens barrel in the present embodiment. Similarly to the lens barrel of the first embodiment, the lens barrel in the present embodiment is also a three-stage retractable lens barrel having two so-called differential cam barrels.
[0072]
[0073]
[0074]
[0075]
[0076]
[0077]
A
[0078]
[0079]
[0080]
[0081]
With the above-described configuration, operations of magnification switching and focus adjustment of a camera provided with the lens barrel of this embodiment will be described with reference to FIGS. 10 is a sectional view of the lens barrel in the retracted state, FIG. 11 is a sectional view of the lens barrel in the WIDE standby state, and FIG. 12 is a sectional view of the lens barrel in the TELE standby state. 13 is a development view of the first
[0082]
First, the retracted state of the lens barrel will be described. When the lens barrel is in the retracted state (FIG. 10), the first
[0083]
The first
[0084]
The second
[0085]
Next, the operation when the lens barrel is extended from the retracted state (FIG. 10) to the WIDE standby state (FIG. 11) will be described.
[0086]
When the photographer turns on the power of the
[0087]
As the second
[0088]
In the WIDE standby state, when the photographer pushes the release button to the first stroke, the subject distance is measured by a distance measuring unit (not shown) provided in the
[0089]
When performing focus adjustment, first, the rotational force of the motor is transmitted to the first
[0090]
By the extension of the second
[0091]
Here, as shown in FIG. 13, the region from the position 243b1 ′ to the position 243b5 in the
[0092]
Thus, the positional relationship in the optical axis direction between the first lens group and the second lens group in WIDE is the same as in the first embodiment, but the second
[0093]
As described above, the shape of the
[0094]
On the other hand, as described above, the first
[0095]
Next, the operation when the lens barrel is extended from the retracted state (FIG. 10) to the TELE standby state (FIG. 12) will be described.
[0096]
When the photographer operates a zoom switch (not shown) provided in the
[0097]
When the second
[0098]
In the TELE standby state, when the photographer pushes the release button to the second stroke, the subject distance is measured by a distance measuring unit (not shown) provided in the
[0099]
When performing focus adjustment, first, the rotational force of the motor is transmitted to the first
[0100]
By the extension of the second
[0101]
By the above-described operation, the first lens group held by the first
[0102]
On the other hand, even when the zoom position is switched to M1, M2, or M3, the lens barrel performs the magnification switching and focus adjustment operations as described above. Here, as shown in FIG. 13, when the zoom position is switched from WIDE to M1, the lift amount of the area from WIDE to M1 in the
[0103]
Further, the focal length in TELE is set to be the same as the focal length in TELE in the prior art (FIG. 16), and the focal length becomes the focal point in the conventional zoom position as the zoom position is switched to M1, M2, and M3. Approaching the distance.
[0104]
【The invention's effect】
The lens barrel of the present inventionsoIs, WaIdNext to position and wide positionMiddlePositionCan change the focal length change speed betweenpositionOrRamiDollarPositionIt is possible to perform detailed magnification switching without causing the photographer looking through the viewfinder to feel uncomfortable when switching magnification between the two.In addition, it is possible to prevent interference between movable parts inside the lens barrel.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a lens barrel according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the lens barrel according to the first embodiment and a block diagram of the inside of the camera equipped with the lens barrel.
FIG. 3 is a cross-sectional view (WIDE) of a lens barrel according to the first embodiment.
FIG. 4 is a cross-sectional view (TELE) of a lens barrel according to the first embodiment.
FIG. 5 is a development view of the fixed
FIG. 6 is a development view of the first
7 is a development view of the second
8 is a partial development view of the second
FIG. 9 is an exploded perspective view of a lens barrel that is a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view (collapsed) of a lens barrel according to a second embodiment.
FIG. 11 is a cross-sectional view (WIDE) of a lens barrel according to a second embodiment.
FIG. 12 is a cross-sectional view (TELE) of a lens barrel according to a second embodiment.
13 is a development view of the first
14 is a development view of the second
15 is a partial development view of the second
FIG. 16 is a development view of a first
FIG. 17 is a diagram showing the relationship between the rotation angle of the zoom ring and the amount of movement of the photographic lens group in the optical axis direction.
FIG. 18 is a diagram showing the relationship between the rotation angle of the zoom ring and the amount of movement of the taking lens group in the optical axis direction.
[Explanation of symbols]
141 ・ 241 fixed cylinder
142/242 1st differential cam cylinder
143/243 first straight guide tube
144/244 Second differential cam cylinder
145 ・ 245 1 group lens barrel
146 ・ 246 Nut Ring
147/247 Second straight guide tube
148/248 2-group lens holder
149/249 First flare cut plate
150 ・ 250 Second flare cut plate
151 ・ 251 Drive pin
153 ・ 253 leaf spring
154/254 fixing ring
159/259 Camera body
Claims (5)
第1のカム部材と、
沈胴位置及びテレ位置の間において前記第1のカム部材により光軸方向にカム駆動されるとともに、レンズ群を光軸方向に駆動するためのレンズ駆動カムを備えた第2のカム部材とを有し、
前記レンズ駆動カムは、前記第2のカム部材の同一駆動量において、ワイド位置及び前記ワイド位置と隣り合うミドル位置の間における前記レンズ群の駆動速度が、他の隣り合うズーム位置の間における前記レンズ群の駆動速度よりも大きくなるように、前記レンズ群を駆動し、
前記第1のカム部材のカムは、前記ワイド位置及び前記ワイド位置と隣り合うミドル位置の間における前記第2のカム部材の駆動速度が他の隣り合うズーム位置の間における前記第2のカム部材の駆動速度よりも小さくなるように、前記第2のカム部材を駆動し、
前記レンズ駆動カムによる前記レンズ群の駆動と、前記第1のカム部材のカムによる前記第2のカム部材の駆動とにより、前記ワイド位置及び前記ワイド位置と隣り合うミドル位置の間における焦点距離変化速度を、他の隣り合うズーム位置の間における焦点距離変化速度と略等しくさせることを特徴とするレンズ鏡筒。In a lens barrel that changes the focal length step by step at multiple zoom positions,
A first cam member;
The first cam member is cam-driven in the optical axis direction between the retracted position and the telephoto position, and has a second cam member having a lens driving cam for driving the lens group in the optical axis direction. And
The lens driving cam has a driving speed of the lens group between a wide position and a middle position adjacent to the wide position at the same driving amount of the second cam member. Driving the lens group so as to be faster than the driving speed of the lens group,
The cam of the first cam member is the second cam member in which the driving speed of the second cam member between the wide position and the middle position adjacent to the wide position is between other adjacent zoom positions. so as to be smaller than the drive speed of the drives the second cam member,
The focal length change between the wide position and the middle position adjacent to the wide position by driving the lens group by the lens driving cam and driving the second cam member by the cam of the first cam member. A lens barrel characterized in that a speed is made substantially equal to a focal length change speed between other adjacent zoom positions .
前記ワイド位置及び前記ワイド位置と隣り合うミドル位置の間における前記第2のカム部材の光軸方向の駆動量が、他の隣り合うズーム位置の間における前記第2のカム部材の光軸方向の駆動量よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載のレンズ鏡筒。The first cam member moves in the optical axis direction, and the second cam member moves in the optical axis direction while rotating around the optical axis,
The driving amount in the optical axis direction of the second cam member between the wide position and the middle position adjacent to the wide position is set in the optical axis direction of the second cam member between other adjacent zoom positions. The lens barrel according to claim 1, wherein the lens barrel is smaller than a driving amount.
前記切換手段の操作により、前記レンズ群を光軸方向に移動させて所定のズーム位置に設定するとともに、前記焦点調節信号出力手段の出力により前記レンズ群を光軸方向に移動させて焦点調節を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載のレンズ鏡筒。Switching means for switching the zoom position by user operation, and focus adjustment signal output means for outputting a signal for performing focus adjustment,
By operating the switching means, the lens group is moved in the optical axis direction to set a predetermined zoom position, and the lens group is moved in the optical axis direction by the output of the focus adjustment signal output means to adjust the focus. The lens barrel according to claim 1, wherein the lens barrel is performed.
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