JPH0339921A - カメラ用ズームレンズの制御方法およびズームレンズ鏡筒 - Google Patents

カメラ用ズームレンズの制御方法およびズームレンズ鏡筒

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JPH0339921A
JPH0339921A JP26769589A JP26769589A JPH0339921A JP H0339921 A JPH0339921 A JP H0339921A JP 26769589 A JP26769589 A JP 26769589A JP 26769589 A JP26769589 A JP 26769589A JP H0339921 A JPH0339921 A JP H0339921A
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JP
Japan
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lens
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zoom
group
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Application number
JP26769589A
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English (en)
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Keisuke Haraguchi
原口 恵介
Yukio Takaoka
高岡 幸雄
Shinsuke Kawamoto
真介 河本
Takeo Kobayashi
武夫 小林
Takayuki Ito
孝之 伊藤
Tomoaki Kobayashi
智晶 小林
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Pentax Corp
Original Assignee
Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「技術分野」 本発明は、オートフォーカスカメラ、特にコンパクトカ
メラに用いて好適なズームレンズに関し、さらに詳しく
は、いわゆるバリフォーカルレンズにおける変倍とフォ
ーカシングを含む制i卸方法、およびこの制御方法を実
現したズームレンズ鏡筒に関する。
「従来技術およびその問題点」 カメラ用ズームレンズは従来、ズーミングによる焦点移
動のない、狭義のズームレンズが一般に用いられている
。このようなズームレンズとして簡単なものは、例えば
正の焦点距離を持つ第1レンズ群と、負の焦点距離を持
つ第2レンズ群とからなる2群ズームにおいて、第1、
第2のレンズ群の空気間隔を変化させてズーミングし、
第1レンズ群によりフォーカシングするものが用いられ
てきた。しかしこのタイプは、高変倍比を得るためには
、レンズ群の移動距離を大きくせざるを得す、事実上高
変倍比が得られない。高変倍比は、バリフォーカルレン
ズによると得やすいが、バリフォーカルレンズはズーミ
ングに伴い焦点移動が起こるため、−眼レフカメラでは
一般に用いられていない。
他方撮影光学系とファインダ光学系とを別に持つオート
フォーカスコンパクトカメラでは、ズーミングによって
焦点移動が起こっても、それをフォーカスレンズ群の移
動位置によって補償することが可能である。つまりフィ
ルム面上に正しく結像するフォーカスレンズ群の位置は
、焦点距離および撮影距離に応じτ予め計算できるから
、焦点距離および被写体距離に応じ、フォーカスレンズ
群をその位置に移動制御すればよい。このためオートフ
ォーカスカメラでは、−[]艮レしカメラでもコンパク
トカメラでも、バリフォーカルレンズをズームレンズと
して使用できる。ただし−眼レフカメラでは、コンパク
トカメラに比べると合焦の速度は遅くなる。なお−前曲
には焦点移動なしに変倍を行なうレンズをズームレンズ
、変倍に伴い焦点移動が生じるレンズをバリフォーカル
レンズと呼ぶが、本発明では、以上の理肉から、バリフ
ォーカルレンズを含めてズームレンズと呼ぶ。
このようなカメラ用ズームレンズとして従来、正の焦点
距離の第1レンズ群と、正の焦点距離の第2レンズ群と
、負の焦点距離の第3レンズ群とからなる3群ズームに
おいて、第2レンズ群あるいは第3レンズ群によってフ
ォーカシングを行なうレンズ(例えば「写真工業198
8年6月号テクニカルレポート P81〜88」あるい
は本出願人が先に提出した特願昭63−225294号
)が知られている。
あるいは、第2群が負の焦点距離を持つ第2a群と正の
焦点距離を持つ第2b群からなり、この第2a群と第2
b群をズーミング時には別の軌跡で移動させ、フォーカ
シングは、この第2a群と第2b群を一体にあるいは別
々に(フローティング)移動させることにより、または
第3群を移動させることにより行なう変形3群タイプ(
実質4群タイプ)も本出願人により提案されている(上
記特願昭63−225294号)。
これらのズームレンズは小型で高変倍比が得られるとい
う特徴がある。しかし変倍に伴って焦点移動が生じるズ
ームレンズは一般に、撮影距離を無限遠にしてズーミン
グしたとき焦点移動が生じないように機械的に補正され
ており、このズームレンズにおいても、同じ無限基準で
補正がされている。このためズーム範囲内での焦点距離
の分割段数が少ないと、その分割の分岐点におけるピン
ト誤差量(焦点距離分割量子化誤差)が、近距離側程大
きくなる。そしてコンパクトカメラのオートフォーカス
は、検出した被写体距離に近い、予め分割した被写体距
離に焦点が合うようにフォーカスレンズ群を移動させる
ため、被写体距離分割の分岐点におけるピント誤差量(
被写体距離分割量子化誤差)が避けられず、これに上記
焦点距離分割量子化誤差が加わるため、トータルの量子
化誤差が大きくなってしまう、つまり近距離程ピントが
甘くなる。この問題点については、本発明との対比の上
で、後にさらに具体的に説明する。
「発明の目的」 本発明は、ズーミングによって焦点移動が生じる従来の
ズームレンズについての以上の問題意識に基づき、焦点
距離の分割段数が少なくてもピントの量子化誤差を小さ
くできるズームレンズの制御方法を得ることを目的とす
る。
さらに本発明は、以上のズームレンズのうち、ズーミン
グの際は1群と3群を一体に移動させ、2群でフォーカ
シングを行なうズームレンズを搭載するのに適したズー
ムレンズ鏡筒を提案することを目的とする。
「発明の概要」 本発明は、ズーミングしても焦点移動が生じない補正を
行なう基準物体距離を、従来の無限基準から有限距離基
準に変えると、上記問題点を一挙に解消できることを見
出して完成されたものである。
すなわち本発明は、基本的には、ズーミングによって焦
点移動が生じ、この焦点移動をフォーカシングレンズ群
によって補正するオートフォーカスカメラ用ズームレン
ズにおいて、ズーミングしたとき焦点移動が生じない基
準物体距離を有限距離に設定し、この基準物体距離のと
きのフォーカスレンズ群の位置を基準位置として、焦点
距離情報および被写体距離情報に基づき、被写体にフォ
ーカシングするためのフォーカシングレンズ群の移動位
置を設定することを特徴としている。
本発明は、特にコンパクトカメラ用のズームレンズに適
しているが、オートフォーカスの一〇艮レフカメラ用に
も適用可能である。
このズームレンズの制御方法は、前述した3群タイプ、
あるいは変形3群タイプを含む、バリフォーカルズーム
レンズ一般に適用できる。
次に本発明を適用可能なバリフォーカルズームレンズの
代表的なタイプをいくつか列挙する。
■2群ズームにおいて、第2群あるいはその一部をフォ
ーカス群とするタイプ。
03群以上のズームで、 ■−a、1群以外のいずれか1つの群の全部でフォーカ
シングするタイプ。
■−す、1群以外のいずれか1つの群の一部でフォーカ
シングするタイプ。
■−〇、複数の群からフォーカス群がなり、これらのフ
ォーカス群が一体に、また は別々に移動してフォーカシングされ るタイプ。
■−d、複数の群からフォーカス群がなり、これらのフ
ォーカス群がズーミングでは 一体に動き、フォーカシングでは別々 に動くタイプ。
■−〇、複数の群からフォーカス群がなり、ズーミング
およびフォーカシングと も、これらのフォーカス群が別々に移 動するタイプ。
これらのいずれのタイプのバリフォーカルズームレンズ
においても、ズーミングによって焦点移動が生じない基
準物体距離を有限距離に設定すると、特にその基準物体
距離近傍のピント精度が上がる。従って、基準物体距離
は、ピント精度を重視する被写体距離によって決定され
るが、例えば無限側と最短撮影距離側のピント精度を平
均化するためには、最短撮影距離の1.5〜2.5倍、
特に好ましくは約2倍とするとよい、またAFがアクテ
ィブ方式で、かつ無限被写体側のピント精度を重視する
場合には、例えば、投光測距光(赤外光)の到達最速距
離の約2倍とするとよい。
本発明のズームレンズ鏡筒は、3群タイプであって、1
群と3群を一体に移動させ、2群によってフォーカシン
グを行なう場合に好適なズームレンズ鏡筒を提案するも
のである。このためのズームレンズ鏡筒は、固定環と:
この固定環に回転に伴い光軸方向に移動するように支持
されたカム環と;このカム環と光軸方向には一体に動き
、かつカム環の光軸方向移動に伴い該カム環に対して相
対回動する直進環と;上記カム環に形成した少なくとも
2本のカム溝と;2本のカム溝のうちの一方のカム溝に
よってズーミング撮影区間の移動位置を決定される第1
レンズ群および第3レンズ群と;他方のカム溝によって
移動位置を決定される第2レンズ群と;この第2レンズ
群を、第t〜第3レンズ群の位置によって決定される焦
点距離情報および測距装置によって検出される被写体距
離情報に応じた位置に駆動するフォーカシング機構と備
えたことを特徴としている。
「発明の実施例」 以下図示実施例について本発明を説明する。
第1A、IB、lC図は本発明のズームレンズの第一の
実施例を示すもので、第1D図は比較のために従来例を
示した。このズームレンズは、第1レンズ群A、第2レ
ンズ群B、第3レンズ群Cの3群構成で、第1レンズ群
Aと第2レンズ群Bは正レンズ、第3レンズ群Cは負レ
ンズからなっている。第1A図に示すように、第1レン
ズ群Aと第2レンズ詳Bを像面Iから遠ざけるとともに
その空気間隔を変化させると、焦点距離が短焦点(f、
)から、中間焦点(九)、長焦点(fLlに変化する。
そしてこのズーム域内で第2レンズ群Bを移動させるこ
とにより、フォーカシングが行なわれる。第3レンズ群
Cは、主に変倍機能を受は持つもので、第1レンズ群A
とは独立に移動させることも一体に移動させることもで
きる。
以上のズームレンズは、ズーミングによって焦点移動が
生じ、フォーカスレンズ群(第2レンズ群)Bは、この
焦点移動を補償するように移動制御される。本発明は、
フォーカスレンズ群Bにより各焦点距離においてフォー
カシングな行なうに際し、第1A図に実線で示すように
有限撮影距離(基準物体距離)で焦点移動が生じないよ
うに機械的に補正を行ない、この基準物体距離を基準ど
して、これより被写体が近距離の場合には、これより前
方にフォーカスレンズ群Bを移動させ、遠距離の場合に
は、後方にフォーカスレンズ群Bを移動させるようにし
たことを特徴とするものである(同破線)。
なお実際のシャッタユニットでは、 Reにシャッタセ
ット時に■撮影位置にフォーカスレンズ群を保持し、被
写体距離および焦点距離に応じた位置に、フォーカスレ
ンズ群を移動させるが、本発明は、シャッタセット時に
フォーカスレンズ群をどの位置に保持するかは問わない
。例えばシャッタセット時にこの基準物体距離にフォー
カシングレンズを保持すれば、基準物体距離に最も早く
ピントを合わせることができ、フォーカシング速度を高
めることができる。
第1B図は、基準物体距離を最短撮影距離の約2倍(2
,45m)に設定した場合のフォーカスレンズ群Bの光
軸方向の移動量を、焦点距離の変化に対応させて示した
グラフである。第1B図の縦軸は焦点距離、横軸はフォ
ーカスレンズ群Bの移動量を示している。横軸にはAF
の段数を合わせて描いている。このAPの段数欄のAF
の設定点○は、フォーカスレンズ群の停止位置を示し、
切替点・は、隣り合うAF設定点○のどちらに停止させ
るかの分岐点を示す、また×は、赤外測距光の最速到達
距離(約10m)である。この最速到達距離のときにど
のAF段にフォーカスレンズ群Bを停止させるかは、焦
点距離によって異なる。図の横軸の○、・列上の×は、
最も遠方のみ(fL時)を示している。
このグラフから明らかなように、フォーカスレンズ群B
は、被写体用j!!(u)が基準物体距離(u:2.4
5m)にあるとき、焦点距離が変化しても、一定のAF
設定点(ラッチ点)に設定され、設定点は移動しない。
つまりズーミングしても、ピントは合ったままに保持さ
れる。そして被写体距離がこの基準物体距離より近距離
の場合(例えばU=1.30m)には、そのときの焦点
距離の長短に応じて、このフォーカスレンズ群Bを近距
離側のAF設定点(ラッチ点)に移動させ、遠距離の場
合(U・10m、20m、oo’)には、同じく焦点距
離の長短に応じて、フォーカスレンズ詳Bを遠距離側の
AF設定点(ラッチ点)に移動させる。
第1C図は、基準物体距離を赤外光の最速到達距離の約
2倍(20m)に設定した場合の、第1B図と同様のグ
ラフである。
また第10図は、基準物体距離を無限遠に設定していた
従来装置の、第1B図と同様のグラフである。これらの
グラフによって本発明の効果をさらに具体的に説明する
以上の制御は、具体的には、ズームレンズの焦点距離の
情報と、測距装置による被写体距離の情報とにより、図
示例では27段あるAF設定点のいずれかにフォーカス
レンズ群Bを停止させることによって行なわれる。焦点
距離の情報は、最短焦点から最長焦点までを複数段に分
割して検出するが、いま説明を簡単にするために、第1
B図と1D図の横線aとbが隣り合う分割された焦点距
離であるとする。つまり分割焦点距離aとbの中間にレ
ンズが停止したとき、aとbのいずれかが焦点距離情報
として検出されるとする。被写体距離Uが1.3mの場
合、この隣り合う分割焦点距離aとbに対応するフォー
カスレンズ群Bの移動量は、本発明ではΔDiである。
これに対し従来例では、ΔDI’であり、明らかにΔD
I’ >ΔDIである。焦点距離分割量子化誤差は、最
大でΔD1°またはΔD1の半分であるから、本発明の
方がピント精度が高い、別言すると、本発明の有限距離
基準は、より粗い焦点距離の分割で、従来の無限基準と
同等のピント精度が得られ、同じ焦点距離分割段数とす
れば、より高精度のピントが得られる。
なお被写体距離が遠距離側(U・Ion、 2011.
 oo )の場合には、同じ理由からピント精度は第1
D図の無限基準の方が高くなるが、近距離側でのピント
精度向上の効果は、遠距離側での若干のピント精度の悪
化を凌駕する。
第1C図のように、基準物体距離を測距赤外光の最速到
達距離の約2倍に設定した場合には、無限被写体と最速
到達距離近傍のピント誤差を等しく振り分けることが可
能となり、特に遠方の被写体に対して、第1D図の無明
基準のときよりピント誤差を少なくすることができる。
近距111ffl II!+1の被写体に対するピント
精度は、第1D図の従来例に比して、あまり変化しない
いずれにしても、基準物体距離はピント精度を重視すべ
き被写体距離に応じて設定される。
以上の第2レンズ群Bをフォーカスレンズ群とするズー
ムレンズは、ピントを合わせるためのフォーカスレンズ
群の移動量が、短焦点側から長焦点側に単調に増加する
という特徴があり(第1A図参照)、近似式を用いて、
フォーカスレンズ群の移動位置を決定するのが容易であ
る。
第2八図ないし第2C図は本発明のズームレンズの第二
の実施例を示すもので、第2D図は比較のための従来例
である。第2A〜20図は第1A〜IC図に対応し、第
2D図は第10図に対応している。このズームレンズは
、第一の実施例と同様に、第1レンズ詳A、第2レンズ
群B、第3レンズ群Cの3群構成で、第1レンズ詳Aと
第2レンズ群Bは正レンズ、第3レンズ群Cは負レンズ
からなっている。このズームレンズが第一の実施例と異
なる点は、負の第3レンズ群が変倍機能だけでなく、フ
ォーカシング機能を持つ点であり、第1レンズ群Aと第
2レンズ群Bはその空気間隔を変化させることにより、
各レンズ群の移動量を小さくする役目を持つ。
以上のズームレンズは、ズーミングによって焦点移動が
生じ、フォーカスレンズ群(第3レンズ群)Cは、この
焦点移動を補償するように移動制御される。この実施例
では、フォーカスレンズ詳Cにより各焦点距離において
フォーカシングを行なうに際し、第2A図に実線で示す
ように有限撮影距離(基準物体距離)で焦点移動が生じ
ないように補正を行ない、この基準物体距離より被写体
が遠距離の場合には、基準物体距離より前方にフォーカ
スレンズ群Cを移動させ、近距離の場合には、後方にフ
ォーカスレンズ群Cを移動させるようにしている(同破
線)。
第2B〜2D図において、第1B〜ID図の説明に加え
るべきことは、分割焦点距離aとbにおけるフォーカス
レンズ群Cの移動量が、本発明(第2B図)においてΔ
D2、従来例で△D2°表わされている点である。
この第3レンズ群をフォーカスレンズ群とするズームレ
ンズは、中間焦点距離で、フォーカスレンズ群の移動量
が最小となるので、パワー配置と焦点距離範囲をバラン
スさせて短焦点側と長焦点側の移動量がほぼ等しくなる
ようにすれば、第一の実施例の第2レンズ群フォーカス
方式よりも、焦点距離分割量子化誤差を小さくすること
が期待できる。
なお焦点距離の分割は、焦点距離分割量子化誤差による
各焦点距離の分岐点におけるレンズ開放時の錯乱円が等
しくなるように行なうことが望ましい。錯乱円δ(f)
は、フォーカスレンズ群のピント感度(フォーカスレン
ズ群移動量に対する焦点位置のピント移動感度)をK(
f)、開放FナンバーをF (f) とするとき、 δ(f) = K (f) X(f) / F (f)
(但しX (f)は、焦点距離分割の分岐点の焦点距離
におけるフォーカスレンズ群の移動量誤差) であるから、この錯乱円δ(f)がほぼ等しくなるよう
に焦点距離fを決めればよい。但し、こノ分割方法によ
ると、短焦点側に比べて、長焦点側の分割が細かくなる
ので、スペース的に分割可能な適当な間隔に修正するこ
とが望ましい。
「ズームレンズの実施例」 次に本発明および従来例について、第1〜第3レンズ詳
A、B%Cの間隔、およびフォーカスレンズ群Bの移動
量を実際のレンズ系に基づいて計算した実施例を説明す
る。
第3図は第1A図の第2レンズ群フォーカスの実施例に
用いるレンズの構成例で、第3A図は最短焦点時、3B
図は最長焦点時の各レンズ群の移動位置をそれぞれ示し
ている。Sは絞りで、第2レンズ群Bの後方に設けられ
ている。
第1表は、そのレンズデータを示す。但し、F )Io
はFナンバー、fは焦点距離、ωは半画角、f、lはバ
ックフォーカス、rはレンズ各面の曲率半径、dはレン
ズ厚またはレンズ間隔、Nは各レンズのd−1ineの
屈折率、νは各レンズのアラへ数、41〜2、β2〜.
はレンズ群間隔である。但し、第1レンズL1と第2レ
ンズL2は貼り合わせで、第2面がはり合わせ面である
(以下余白) 〔実施例1】 FNO= f  = ω  = f、  = 第1表 1:4.0〜6.5〜8.3 39、10〜T0.00〜102.0028.6@〜1
6.8°〜11.8a 8.80 〜30.76〜49.64 −69.545 45、086 −38.751 29、731 366、188 −24.887 20、863 −83.189 70、905 −11.989 −22.083 156、08B −35,469 −152,335 −26,975 −25,935 243、658 −16,323 −62,857 1,50 5,36 0,10 3,28 β1〜。
1.20 3.15 6.54 6.37 1゜35 0、10 2.00 1!、2〜。
2.99 2.69 1.30 3.85 1.4O 1,8340037,2 1,5891361,2 1,51633 1,8348142,7 1,8051825,4 1,5182165,0 1,8051825,4 1,58913 1,80518 1,83400 1、77250 61,2 25,4 37,2 49,6 レンズ群間隔 〔実施例21 レンズデータは実施例1と同じ 以上の実施例1および2は、そのレンズ間隔から明らか
なように、第1〜第3レンズ群A、B、Cがそれぞれ独
立に移動し、第2レンズ群Bによってフォーカシングす
るものである。
次に第1群Aと第3群Cが一体に移動するタイプであっ
て、 ■第2群Bによってフォーカシングするもの(「実施例
3」) ■第3群Cによってフォーカシングするもの(「実施例
4」) ■第1群Aと第3群Cによってフォーカシングするもの
(「実施例5」) についての各レンズ群の間隔と移動量を計算した例をそ
れぞれ説明する。
実施例3と実施例4は、それぞれ第1A図、2A図のレ
ンズ移、動軌跡に対応する。実施例5のレンズ移動軌跡
の概念図を第1E図に示した。
またこれらの実施例3〜5のレンズデータは共通であり
、これを第2表に示す。記号は第1表で述べたのと同様
であるが、このレンズデータでは、 第1表と異なり、 第1レンズL1と第2レン ズL2は、 貼り合わせでない。
(以下余白) 第2表 F+io = f  = ω  = fa  : 1 : 4.0〜6.2〜8.2 39、 OO〜70.00〜102.0028.8°〜
16.8°〜11.8’ 8.80 〜29.00〜49.28 −70.000 48、131 43、517 −43.517 31.486 164、560 −25.613 21.482 −83.963 50、639 −11.927 −22.599 175.675 −35.086 −134.181 −23.348 −23.820 275、596 −15.441 −60.088 1.500 0、338 5、338 0.100 3、153 1、 ZOO 3、109 6、198 6,70口 1.350 o、 io。
2、000 3、981 1.701 1.300 3、972 1.40口 1.83400 1.58913 1.58913 1、83481 1.80518 1、51633 1.80518 1、58913 1、80518 1.83400 1、77250 37.2 61.2 61.2 121〜2 42.7 25.4 25.4 61.2 C2〜。
25.4 49.6 [実施例3] レンズ群間隔 〔実施例4〕 レンズ群間隔 〔実施例5〕 レンズ群間隔 次に、変形3群タイプ(実質4群タイプ)についての同
様の計算例を説明する。この変形3群タイプは、第2群
が2a群と2b群の2つの群からなるもので、ズーミン
グ時には、この28群と2b群が独立した軌跡で移動す
る。フォーカシングは、第2a群と2b群を一体に移動
させる場合(r実施例6」)と、3群を移動させて行な
う場合(「実施例7」)とがある、第1F図は実施例6
のレンズ移動軌跡を示し、第1G図は実施例7のレンズ
移動軌跡を示している。
この実施例6と7のレンズデータは共通であり、これを
第3表に示す。記号は第1表で述べたのと同様である。
第1レンズL1と第2レンズL2ははり合わせであるが
、表中では、第2面と第3面の曲率な同一曲率として示
し、間隔dをOとしている。
(以下余白) 第3表 FNo = f  = ω  = fa  ” 1:4.1〜6.5〜8.2 39、00〜70.00〜+02.0028、ThI4
.8°〜11.1+’ 8.80 〜29.73〜48.20 −107.000 38.413 38.413 −40.606 29、795 135、495 −26.035 20、155 −89.454 60、814 −11.768 −22.113 140、662 −36.015 −135.273 −25.386 −25.912 179、516 −14.965 −49.329 1.50 0.00 5.23 0、10 3.04 1、83400 1、51633 1.62041 1.20    1.834g1 3.29    1.80518 37.2 64.1 60.3 ℃1〜2 42.7 25.4 6−2b 65.0 25.4 6.70 1.35 0.10 2.00 1、51821 1.80518 1.58913   61.2 氾h−3 1,80518° 25.4 1.83400 37.2 1、77250 49.6 〔実施例6J レンズ群間隔 〔実施例7〕 レンズ群間隔 ズームレンエR月 次に以上のズームレンズのうち、実施例3のズームレン
ズ、すなわち第1群Aと第3群Cを一体に動かしてズー
ミングし、第2群Bを動かしてフォーカシングする場合
に好適なズームレンズ鏡筒50の実施例を説明する。こ
の実施例は、以上のズームレンズを搭載し、かつ収納長
の短縮を可能とした点に特徴がある。第4A図は収納状
態、第4B図は最短焦点(ワイド)状態、第4C図は最
長焦点(テレ)状態をそれぞれ示している。第5図は、
本ズームレンズ鏡筒50の基本構成部材をスケルトンで
表わしたものである。
この実施例の基本動作を先に述べると、第】レンズ詳A
と第3レンズ群Cは、第4B図のワイド端から第4C図
のテレ端迄(撮影可能状態)は常に一体に移動し、この
第1レンズ群Aと第3レンズ群Cに対し、第2レンズ詳
Bが空気間隔を変化させてズーミングが行なわれ、かつ
この第2レンズ詳Bによりフォーカシングが行なわれる
これは第1A図の関係である。この実施例では、さらに
第4B図のワイド端から第1〜第3レンズ群A、B、C
を後退させて第4A図の収納状態に移行させる際に、収
納長を短縮す名目的で第1レンズ群Aと第3レンズ群C
の一体移動関係を解き、第1レンズ群Aと第2レンズ群
Bをさらに第3レンズ詳Cに接近させるようにしている
カメラボディに固定される固定環】1にはその前方に外
側ヘリコイド12(内周へリコイド)が固定されている
。この外側へリフイド12には、内側へリコイド(外周
ヘリコイド)13が螺合しており、この内側へクコイド
13にカム環14が固定されている。カム環14には、
第5図に眠念的に示すように、ギヤ15が固定され、こ
のギヤ15がズームモータ16のビニオン16aと噛み
合っている。従ってズームモータ16を駆動すると、カ
ム環i4が内側へりコイド13のリードに従って、光軸
方向に移動する。ギヤ15は、内側へクコイド13の山
と同一の方向に傾斜させるとよい。17は、外側ヘリコ
イド12の外側を覆う前カバーである。
このカム環14の内周には、直進環18が嵌まっている
。この直進環18はその後部に、直進案内板19を固定
しており、この直進案内板19は、その外周一部を固定
環11に形成した直進案内p 11 aに係合させてい
る。またこの直進工118の先端部には、外方フランジ
18aが形成されており、この外方フランジ18dと直
進案内(反19との間に、カム環14が軸方向移動を規
制されて回動自在に嵌まっている。従って、直進環18
は直進案内板19によって回転を規制されているが、光
軸方向には常にカム環14と一体に移動する。カム環1
4は、この直進環18に対して相対回転できる。なお外
方フランジ18aにはレンズカバー筒21が固定されて
いる。
第1レンズ群Aを固定した第1レンズ枠22は、調整ね
じ22aを介して、第1レンズ移動環23に固定されて
いる。調整ねじ22aは、組立時のズーミング調整(基
準物体距離においてズーミングしても焦点移動が生じな
いようにする調整)のために設けたものである。第1レ
ンズ移動環23にはその後部に、1詳ローラA°が植設
されており、この1詳ローラA°は、直進ff118に
形成した直進案内溝18a(第6図参照)を通って、カ
ム[14のIg¥カム溝14aに嵌まっている。
第2レンズ詳Bを固定した第2レンズ枠25は、シャッ
タブロック26の内周ヘリコイド27に螺合している。
シャッタブロック26は第2レンズ移動環28に固定さ
れていて、この第2レンズ移動環28の後部に、2詳ロ
ーラB°が植設されている。この2詳ローラB°は、直
進環18に形成した直進案内溝18b(第6図)を通っ
て、カム環14の2群カム溝14bに嵌まっている。
第3レンズ群Cを固定した第3レンズ・枠30には、直
接3詳ローラC゛が植設されている。この3詳ローラC
゛は、直進環18の直進案内溝18cには嵌まっている
。しかし】群ローラA。
および2詳ローラB° と異なり、カム溝には嵌まって
いない。
1群カム溝14aと2群カム溝14bは、第6図に示す
ように、ズーミング区間θlの前後に、収納区間02と
、マクロ移行区間θ3を有する。
ズーミング区間θlは第1A図に示した区間であり、収
納区間θ2は、ワイド端よりさらに第1〜第3レンズ群
A、B、Cを後退させる区間である。またマクロ移行区
間θ3は、テレ端から若干量だけ、第1レンズ群A、第
2レンズ群B、および第3レンズ群Cを前進させて、マ
クロ撮影状態とする区間である。1群カム溝14aと2
群カム溝14bの傾斜が緩く、かつマクロ移行区間θ3
において両カム溝の傾斜が逆になっているのは、カム環
14自体が、外側へリフイド12(内側ヘリコイド13
)によって前進するためである。つまり第1レンズ群A
(第3レンズ群C)および第2レンズ群Bの移動量は、
外側ヘリコイド12のリード(傾斜)と、1群カム溝1
4a、2群カム溝14bの傾斜の合成量によって決まる
第3レンズ枠30と第1レンズ移動環23との間には、
1群カム溝14aの収納区間θ2に従い、第1レンズ移
動fJI23が第4A図の収納位置から第4B図のワイ
ド端状態に移行する迄に、互いに当接する係合部30a
と係合部23aが設けられている(第7.8図参照)、
すなわち第1レンズ移動環23は、1詳ローラA°と1
群カム溝14 aの関係に従い、カム環14の回転に伴
って光軸方向に進退するが、1詳ローラA°が1群カム
fi14aのズーミング区間θlおよびマクロ移行区間
−03に位置している間は、この係合部30aと係合部
23aが常に接触する。よって第1レンズ移動環23(
第1レンズ詳A)と第3レンズ枠30(第3レンズ詳C
)は一体に移動する。これに対し、1詳ローラA°が1
群カム溝14aの収納区間θ2に入ると、第3レンズ枠
30はやがてその3詳ローラC゛が直進案内溝18cの
後端に達して停止するのに対し、係合部23aは、この
係合部30aから離れて単独で後退する。このとき、第
2レンズ詳Bは、2詳ローラB°と2群カム溝14bの
関係で後退し、この結果、第1〜第3レンズ群A、B%
Cが全体として後退し、収納長が短縮される。第5図お
よび第7図は、第4A図の収納状態に対応する図であり
、第4B、4C図の撮影可能状態では、係合部23aと
30aが接触する。
なお第2レンズ移動環28と第3レンズ枠30の間には
、円周方向の複数箇所に、圧縮ばね31が挿入されてい
て、第3レンズ枠30を常に後方に、つまりその係合部
30aが第1レンズ移動環23の係合部23aと接触す
る方向に移動付勢している。
シャッタブロック26は周知のように、測距装置からの
被写体までの距離信号に応じた角度だけ駆動ビン26a
を回動させるものである。駆動ビン26aは、第2レン
ズ枠25に固定した連結環33と連動しており、駆動ビ
ン26aが回動すると、内周へリフイド2フに従い第2
レンズ群Bが光軸方向に移動する。連結環33は、第2
レンズ枠25の光軸方向位置を調節した後(ピント調整
)、該第2レンズ枠25に固定される。第1″B〜lD
図および第2B〜2D図において示したAF設定点O(
レンズラッヂ〉は、具体的には、この駆動ビン26aの
停止角度(位置)によって設定される。またこのシャッ
タブロック26は、被写体の輝度信号に応じてシャッタ
ブレード26bを開閉する。
第1レンズ移動環23の前方には、飾り枠35が固定さ
れており、この飾り枠35と第1レンズ移動環23の間
に、飾り枠35の撮影開口35aを開閉するバリヤfi
tll136が支持されている。このバリヤ機構36の
構造を第9図、第10図に示す。
飾り枠35の裏面には、撮影開口35aの短辺と平行に
、一対の摺動方向規制溝35bが形成されている。飾り
枠35の裏面にはまた、第1、第2のバリヤ板37.3
8を収納するとともに、摺動方向規制溝35bとともに
その動きを規制する段部(突起)35cが形成されてい
る。
第1、第2のバリヤ板37と38は各一対設けられてい
て、それぞれ撮影開口35aの長辺と平行に伸びる開閉
部37a、38aと、この開閉部37a、38aに連続
して、撮影間口35aの互いに反対側の短辺側に伸びる
駆動案内部37b、38bを有している。この第1、第
2のバリヤ板37と38は、互いに積層可能であり、積
層状態では飾り枠35の撮影間口35aの外側に収納で
きる(第10A図)。
第1バリヤ板37の開閉部37aには、その表裏に、キ
ー突起37cと連動ビン37dが一体に設けられている
。また第2バリヤ板38の開閉部38aには、このキー
突起37cが嵌まる連動長孔38cが形成されている。
連動長孔38eは、第1、第2のバリヤ板37.38が
全部型なった状態においてキー突起37cの一端と当接
し、第1、第2のバリヤ板37.38が整列状(端部が
一部重なった状態)となったとき、キー突起37cの他
端と当接する。
キー突起37cは、連動長孔38cから摺動方向規制溝
35bに同時に嵌まっており、これらの嵌合間係で、第
1、第2のバリヤ板37.38の摺動方向が規制されて
いる。そしてこの第1、第2のバリヤ板37.38は、
飾り枠35と、この飾り枠35の段部35cに固定ねじ
39aで固定される支持板39によって、挟着支持され
ている。
飾り枠35内には、環状の駆動板40と回転板41が挿
入されている。駆動板40には、直径方向の対向する2
か所に、径方向の連動溝40aが形成されている。この
連動溝40aには、第1バリヤ板37の連動ビン37d
が嵌まる。回転板41は、光軸と平行な方向の駆動アー
ム41aを一体に有している。この駆動アーム41aの
後端には、ローラ42が固定されており、このローラ4
2が第3レンズ枠30の先端部に形成したテーパ面30
bと係合する。
駆動板40には、連動突起40bが設けられており、こ
の連動突起40bは、回転板41の周方向切欠41b内
に位置している。回転板41はまたばね掛は突起41c
を有していて、このばね掛は突起41cと連動突起40
bの間に、引張ばね44が張設され、さらに回転板41
は、その駆動アーム41aとレンズ鏡筒の固定部分との
間に張設した引張ばね43によって、バリヤ板37.3
8が撮影開口35aを閉じる方向の回動付勢力が与えら
れている。回転板41と駆動板40は、引張ばね44の
力により、常時は一体に回転するが、駆動板40側に係
止力が加わった場合(例えばバリヤ板37.38の閉止
を妨げる力を与えた場合)には、この引張ばね44が伸
びて両者が相対回転する。
テーパ面30bは、第3レンズ枠30が収納区間θ2に
おいて、第1レンズ移動環23とともに光軸方向に移動
する際、ローラ42と保色し、これを押して回転板41
をバリヤ開閉に必要な角度だけ回動させるように設定さ
れている。
上記構成の本ズームレンズ鏡筒50は、ズームモータ1
6を介してカム環14を正逆に回動させると、カム環1
4が同時に光軸方向に移動する。
すなわちカムE[14は、固定されている外側へリフイ
ド12に噛み合う内側ヘリコイド13を有するため、カ
ム環14は回動しながら光軸方向に移動し、このとき直
進Jjt18をともに光軸方向に移動させる。すると直
進環18は直進案内板19および直進案内溝11aによ
って回動が規制されているので、カム環14と直進環1
8の間に相対回動が生じ、1群カム溝14a、2群カム
溝14bに従って、第1レンズ群Aと第2レンズ群Bが
光軸方向に移動する。
第3レンズ群Cは、カム環14の1群カム溝14aが収
納区間θ2内において第1レンズ移動環23を移動させ
、その係合部23aを第3レンズ枠30の係合部30a
に係合させる前においては、その3群ローラC°が直進
案内溝18cの後端に位置するため停止しているが、両
者が係合してズーミング区間θ1方向にさらに回動する
と、第1レンズ群Aと一体に移動する。よってズーミン
グ区間θ1においては、1群カム溝14a、2群カム溝
14bに基づく所定の関係(第1A図の関係)で、第1
〜第3レンズ群A、B、Cが光軸方向に移動し、ズーミ
ングがなされる。ズーミング区間θ1からマクロ移行区
間θ3への移行時についても同様である。
逆にズーミング区間θ1から収納区間θ2へ移行する際
には、係合部23aと係合部30aとが当接している間
は、第1レンズ群Aと第3レンズ群Cは一体に移動する
。しかし、第3レンズ群Cの後退が直進案内溝18cに
よって制限されると、第1レンズ群Aのみが後退して第
3レンズ群Cに接近する。このとき第2レンズ群Bは2
群カム溝14bに従って後退して同様に第3レンズ群C
に接近し、その結果、収納長が第4A図のように短縮さ
れる。
すなわち以上のズームレンズ鏡筒50は、第一にカム環
14が回転に伴って光軸方向に進退すること、カム環1
4とともに直進環18が光軸方向に移動すること、およ
びこのカム環14と直進環18の相対回転によって第1
レンズ群A(第3レンズ群C)、第2レンズ群Bを移動
させるように、1群カム溝14a、2群カム溝14bの
形状を定めることができることから、レンズ収納長を短
縮することができる。これは従来のズームレンズ鏡筒は
、カムTJ114が定位置で回転するため、第4B図の
ワイド端から第4C図のテレ端迄、第1〜第3レンズ群
A、B、Cを動かすには、その移動距離に見合う長さの
カム環を要したことから明らかである。
そして第二に、以上のように、収納時には第1レンズ群
八と第3レンズ群Cの一体関係を解き、第1レンズ群A
と第2レンズ群Bをともに第3レンズ詳Cに対して接近
させることにより、収納長を短縮することができる。
バリヤ機構36は、この第1レンズ群Aと第2レンズ群
Bの相対移動力により次のように作動する。回転板41
に外力が加わらない状態では、引張ばね43の力により
、第1、第2のバリヤ板37.38は第10B図のよう
に閉じている。収納区間θ2において第1レンズ移動環
23が前進すると、この第1レンズ移動環23に対して
相対移動する第3レンズ枠30のテーバ面30bと駆動
アーム40bのローラ42との係合位置が変化し、回転
板41が引張ばね43の力に抗して回動される。すると
、駆動板40を介して連動ビン37dが矢印方向に移動
し、一対の第1バリヤ板37が撮影開口35aの中心か
ら離れる方向に移動する。第1バリヤ板37のキー突起
37cは最初第2バリヤ板38の連動長孔38c内を移
動し、第2バリヤ板38は動かない(摩擦によっては動
かないとする)。第1バリヤ板37が第2バリヤ板38
に重なってキー突起37cが連動長孔38cの端部に達
すると、第2バリヤ板38がこれとともに動き始め、第
1.第2のバリヤ板37.38は一体になって、撮影開
口35aの外側の退避位置(収納位置)に移動する(第
10A図)。
第1、第2のバリヤ板37.38が撮影開口35aを開
いている状態において、逆に収納区間θ2により第3レ
ンズ枠30が第1レンズ移動環23に対して相対移動す
ると、テーバ面30bが引張ばね43の力による回転板
41の回転を許し、駆動板40を介して連動ピン37d
が矢印方向に移動して、まず一対の第1バリヤ板37が
撮影開口35aの中心に向かって移動する。この移動の
初期においては、キー突起37cは第2バリヤ板38の
連動長孔38c内を移動し、第2バリヤ板38は動かな
い(摩擦によっては動かないとする)。キー突起37c
が連動長孔38cの端部に達すると、第2バリヤ板38
がこれとともに動き始める。そして一対の第1バリヤ板
37の開閉部37aが撮影間口35aの中心で当接する
と、第2バリヤ板38の開閉部38aは、開閉部37a
と整列状になって、開閉部37aの外側と撮影開口35
aの間を閉塞する。よって第1、第2のバリヤ板37.
38(開閉部37aと38a)で撮影間口35aが閉塞
さtする(第10B図)。
ズームレ乙ム星男X道 次に、本発明のズームレンズを制御するための装置の具
体例を説明する。
この実施例は、ズームレンズの焦点距離を38mm〜1
05mmとして、その分割焦点距離ステップを、38.
44.50.57.65.72.80.87.95゜1
00 、105mmおよびマクロ(1,05mm)の1
2段とし、この焦点距離情報と、被写体迄の距離情報に
基づきフォーカスレンズDBを移動制御する場合の具体
的な制御系を示すものである。
第11図〜第13図は本発明のズームレンズを搭載した
電子制御カメラの外観図であって、カメラ本体5】には
、本発明によるズームレンズを搭載したズームレンズ鏡
筒50が搭載されている。
このカメラ本体51には、さらに、裏蓋53、裏燕開閉
レバー54、ファインダー55、液晶表示板56、メイ
ンスイッチ57、ストロボ59、測光素子(Cds)6
0、測距装置61、シャッタおよびズーミング制御のた
めの押しボタンスイッチ62、モード切り換えボタン6
3、表示用の緑ランプ64a、赤ランプ641)が備え
られている。これらの要素は、設置形態(位置)を除き
従来のコンパクトカメラに一般的に設けられている要素
である。
裏i53は裏蓋開閉レバー54を矢印P方向に操作する
と開成される。メインスイッチ57は。
ロック位ff1sWLと、ズーム位zswzと、マクロ
位置SWMとを有する。このメインスイッチ57をロッ
ク位置SWLからズーム位置SWZに、又はロック位置
S W Lからマクロ位置SWMに向かって矢印Q方向
に操作すると、第14図に示すメイ:/ CP Uのコ
ントロールに基づき、モータドライブ回路65、ストロ
ボ制御回路66等が制(卸される。
液晶表示板56には、メインCPUのコントロールに基
づき、フィルム空送りを要求する空送りマーク、フィル
ム装填を意味するパトローネマーク、フィルム撮影枚数
、ズームレンズの位置を示す焦点距離表示等がなされる
メインCPUは、第14図に示すように、ドライブIC
を介してサブCPUとの間で情報の授受を行う。サブC
PUは処理手順にしたがって測光素子60の測光情報、
測距装置61の測距情報等をメインCPUに転送する機
能を有するとともにオートフォーカスICとの間で情報
の授受を行う。オートフォーカスI(,4よ赤外発光ダ
イオードの発光制御を行うとともに、被写体からの赤外
反射光を受光するPSDの受光出力情報を測距情報とし
てサブCPUに転送する機能を有する。
モータドライブ回路65はズームモータ16とフィルム
給送モータ69とを駆動する機能を有する。そのモータ
ドライブ回路65はメインCPl、Jによりコントロー
ルされる。モード切り換えボタン63は、通常1最影モ
ードと日中シンクロ撮影モードとを切り換える機能を有
し、通常撮影モードのもとで、このモード切り換えボタ
ン63を押すと日中シンクロ(層形モードとなり、日中
シンクロ撮影モードのもとてモード切り換えボタン63
を押すと通常撮影モードとなる。この通常撮影モードで
あるか日中シンクロ撮影モードであるか否かは、液晶表
示板56に表示される。
押しボタンスイッチ62は、第12図に示すようにカメ
ラ本体51の上部に設けうわている。この押しボタンス
イッチ62は、測光スイッチSWSと、レリーズスイッ
チSWRと、テレスイッチSWTと、ワイドスイッヂS
WWとを備えている。測光スイッチSWSとレリーズス
イッチSWRはシャッタボタン70を構成する。このシ
ャッタボタン70の半押しで測光スイッチSWSがオン
され、シャッタボタン70の全押しでレリーズスイッチ
SWRがオンされる。
テレスイッチSWTはズームレンズ鏡筒5oが繰り出さ
れる方向にズームモータ16を駆動させる機能を有し、
ワイドスイッチSWWはズームレンズ鏡筒50が収納さ
れる方向にズームモータ16を駆動させる機能を有する
。メインCPUはそのテレスイッチSWTとワイドスイ
ッチSWWのスイッチ入力に基づき、ズームモータ16
を正逆転させるフローを実行する。
メインCPUは、第15図に概略的に示すメインフロー
を実行しており、メインスイッチ57、測光スイッチS
WS、レリーズスイッチSWR、テレスイッチSWT、
ワイドスイッチSWW、モード切り換えボタン63、バ
ッテリが装填されているか否かを検出するバッテリ有無
検出スイッチSWB等の各種のスイッチ情報を入力しく
SL)、これらのスイッチ情報を所定のメモリに収納し
くS2)、この各種のスイッチ入力に基づいて所定の処
理を実行するもので、例えば、バッテリが抜かれたとき
には、バッテリ有無検出スイッチSWBがオンか否かを
判定しくS5)、バッテリが装填されていないときには
バックアップ処理(S6)を実行し、バッテリが装填さ
れている場合にはメインスイッチ57がロック位置SW
Lにあるか否かを判定する(S7)。
メインスイッチ57がロック位置SWLにあるときには
、pos=oか否かの判定を行なう(S8)。ここで、
PO8は、ズームレンズがどの分割焦点距離にあるかを
示し、第17図および第18図に、焦点距離との対応を
示す。pos=0はLOCK位置、POS=1はストッ
プ禁止位置、PO8=2〜Cは38mm 〜105mm
の上記11段の分割焦点距離位置、PO3=Dはストッ
プ禁止位置、POS=Cはマクロ位置(105mm)を
それぞれ示している(PO3段数は15段)。なお第1
7図の「表示」の数値は、液晶表示板56に対する表示
を意味する。
このPO8は、例えばズームレンズ鏡筒50に設けられ
ているズームコード板とブラシとによって与えられる。
第16図は、ズームコード板75と、ブラシZCO,Z
CI、ZC2、GNDの例を示すものである。ズームコ
ード板75は例えば第4A図のカム環14に固定され、
ブラシは固定fjlllに固定される。このズームコー
ドZCは、第17図に示すように、ズームレンズ鏡筒5
0の15段階の位置に対し、POS=2からPOS=C
までの間に同一コードが少なくとも2回以上現われる相
対コードを採用し、POS=O,l、D、Eではズーム
コードZCと絶対的な関係を保っている。このため例え
ばズームコードZC=4はPOS3.7、Bの位置で現
れるが、その出現の回数をソフトウェアにより絶対コー
ド位置から数えることにより、これらのPO8を検出す
ることができる。勿論釜PO8とズームコードとの間に
一対一の対応関係のある絶対コードを使用してもよい。
S8において、pos=oのときは、ロックフローに移
行する。このロックフローは、カメラを使用せず保留さ
れている状態である。pos−Oでないときには、ズー
ムレンズが収納位置にないことを意味するので、ズーム
モータ逆転処理(SIO)を行なってメインフローのス
タートに戻る。
S7において、メインスイッチ57がロック位置SWL
にないときにはマクロ位置SWMにあるか否かを判定す
る(Sll)。Sllにおいて5メインスイツチ57が
マクロ位置SWMにあるときは、S12においてPOS
=Cの判定を行い。
POS=CのときにはS24に移行してスイッチ情報を
メモリに収納してメインフローのスタートに戻る。S1
2においてノーのときは、ズームモータ16を正転させ
るズーム処理(S13)を行なって、ズームレンズをマ
クロ位置に向かって駆動させる処理を行ない、メインフ
ローのスタートに戻る。
Sllにおいて、メインスイッチ57がマクロ位置SW
Mにないときは、PO522であるか否かの判定を行な
う(S14)。PO3<2のときは、ズームレンズがワ
イド端側にあるので、ズームモータ16を正転させるズ
ーム処理(S13)を同様に行なって、ズームレンズを
ズーム位置に向かって駆動する。PO8≧2のときはイ
エスと判定してS15に移行する。S15では、pos
≦Cを判定する。PO3>Cのときは、ノーと判定して
ズームモータ16を逆転させる処理(S10)を行なっ
て、ズームレンズをズーム位置に駆動し、メインフロー
のスタートに戻る。
PO8≦Cのときは、イエスと判定してS16に移行し
、ワイドスイッチSWWがオンされたか否かを判定する
。ワイドスイッチSWWがオンのときは、S17におい
てレンズがワイド端にあることを示すフラグFWIDE
がOか否かを判定する。FWIDE=1のときは、レン
ズがワイド端にあるということであり、ノーと判定して
S24に移行し、メインフローに戻る。FWIDE=0
のときは、イエスと判定してズームレンズを収納する方
向のワイド側に向かって駆動するワイド処理(S18)
を行ない、メインフローに戻る。
S16においてワイドスイッチSWWがOFFのときは
ノーと判定して、テレスイッチSWTがオンか否かを判
定する(S l 9)。S19においてイエスのときは
pos=cの判定を行なう(S20)。pos=cのと
きは、S24に移行してメインフローに戻る。pos=
cでないときは、S21においてズームレンズをテレ端
側に向かって駆動するテレ処理を行なってメインフロー
に戻る。
テ1/スイッチSWTがオンされていないときは、ノー
と判定してS19’移行し、S19’において前回のメ
モリと今回のスイッチ入力とを比較し、測光スイッチS
WSに変化があったか否かを判定する。S19°におい
てノーのときはS24に移行し、イエスのときはS22
に移行して測光スイッチSWSがオンされたか否かを判
定する。S22において測光スイッチSWSがオンされ
ていないときはS24に移行してメインフローに戻り、
オンされているときは第19図のデータIO処理を行な
うものであるが、このデータIO処理について説明を行
なう前に、第18図を参照しつつ焦点距離ステップと測
距ステップに対応するレンズラッチ(AF設定段)LL
とピント位置との関係について説明する。
第18図の横軸は焦点距離(POS)、縦軸はレンズラ
ッチLLの位置を示し、表中の数値は、0〜25の24
段の各レンズラッチ(LL=Oはレンズラッチ1.LL
、=25はレンズラッチ24として処理される)と、1
2ステツプの各焦点距離におけるAF切替点(m)であ
る。レンズラッチLLは、第1B−ID図、および第2
B〜2D図の横軸のAF設定段に相当するもので、具体
的にはレンズ鏡筒50におけるシャッタブロック26に
よるフォーカスレンズ群Bの停止位置である。つまり被
写体距離と焦点距離に応じ、駆動ビン26が1〜24の
いずれかの位置に移動する。
またこの図表は、ズーミングしてもピント移動が生じな
い基準物体距離を、第1A図、第1B図の実施例のよう
に、u=2.45+nに設定した場合を示しており、被
写体距離が2.45m近傍のとき(LL=12または1
3)、焦点距離が変化してもレンズラツチLLが変化し
ないことがら分かる。
駆動ビン26は、オートフォーカス開始前は、このLL
、=12または13に停止している。そして以上のよう
にしてPO8によって検出される焦点距離ステップと、
測距装置61によって検出される被写体距離とによって
、停止させるべきレンズラッチLLの段数が決定される
と、そのレンズラッチLL段に駆動ビン26が移動する
。隣接するレンズラッチLLのいずれに入れるべきかは
、予め定められているAF切替点(第1B〜ID図、お
よび第2B〜2D図)によって決定される。
以下、第19図を参照してデータIO処理を説明する。
データIO処理では、まず、5231において、DXコ
ードを入力してISO感度SVに変換する処理を行い、
次に、5232において、ズームレンズのズームコード
情報POSを露出演算に用いるためのα変換処理を行い
、5233において露出演算フラグセット処理を行なっ
て、5234の処理を実行する。5234ではサブCP
Uから測距情報が入力され、5235においてレンズラ
ッチ演算処理(LL演算)を行なう。
このLL演算では、第20図に示すように、測距情報(
測距データ)を14m=0.3mの範囲にリミットした
後、その測距データを第18図の表中の値(D (LL
、poS))と比較し、そのときの焦点距離情報(PO
S)との対応の上でどのレンズラッチLLを仮決定する
(S2351〜2354)。この判定は、測距データの
値がDの値を越えた点をそのときの仮のレンズラッチと
するものである。次に52355でPOSがマクロが否
かを判定し、マクロでなければ、LL=25(最短撮影
距離より近い)であるか否かを判定する(32356)
。そしてLL=25でなければ、そのままLLの値をレ
ンズラッチとして決定する。
LL=25であるときは、52357に移行して、液晶
表示板56のマクロマークを点滅させるフラグMCMF
L=1、レリーズロック処理を行なうフラグRLOOC
K=1、および緑ランプ64aを点滅させるためのフラ
グG L A M P F L=1の各処理を行なう。
緑ランプ64aの点滅は、被写体が近すぎることを警告
するものである。この処理が行なわれたときは、レリー
ズロックとなるので、レンズラッチの値は何であっても
意味をなさない。
一方52355においてPOS=Eが検出された場合に
は、52358において同様にLL=25であるか否か
を判定する。ここでLL=25であると、82359に
進んで、レンズラッチLLを第24ラツチと決定し、か
つ近距離警告をするフラグGLAMPFL=1の処理を
行なう。
これはマクロ撮影では、被写体距離が最短撮影距離より
近い場合でも、第24ラツチによって撮影を可能とした
ものである。
52358において、マクロ撮影位置であってLL=2
5でないと判定された場合には、52360でLL=0
であるか否か(マクロにおける最長撮影距離(1,38
m)を越えているか否か)を判定し、LL=0でなけれ
ば、そのLLの値をレンズラッチとして決定する。
LL=0である場合、つまりマクロ撮影モードでありな
がら、被写体距離がマクロ撮影で撮影可能な距離を越え
ている場合には、52361において、マクロ・テレシ
フト処理(MTシフト処理)を行なうためのフラグMT
S I FT= 1を設定する処理を行なう。マクロ・
テレシフト処理は、マクロ撮影モードからテレ端に強制
的に戻す処理である。そしてこの処理を実行後5236
2に移行して、その測距データをテレ端(pos=C)
におけるLL変換表(第18図)の数値りと比較し、測
距データがLL変換表の数値りより大きくなったLLの
値をレンズラッチとして決定する。
5235の演算を終了後、8236では、サブCPUか
らメインCPUに向かって測光情報としての測光データ
が転送され、その後、5237において自動露出・フラ
ッシュマチック演算(AE−FM演算)が行なわれ、5
239に移行して、フラグRLOCK= 1か否かを判
定する。
フラグRLOCK=1のときは、レリーズロック処理に
移行する。
レリーズロック処理では、第21図に示すように524
01においてバッテリスイッチSWBがオンしているか
否かを判定し、イエスのときは52402の測光スイッ
チSWSがONしているか否かの判定を行なう。そして
、この52402においてイエスのときは、メインスイ
ッチ57がロック位置SWLにあるか否かの判定を行い
、ノーのときは52401にループする。したがってバ
ッテリスイッチSWBがオンで、がっ、測光スイッチS
WSがオンで、しかも、メインスイッチ57がロック位
置SWLにないときには、52401〜52403のル
ープを回り続けていつまでもこのレリーズループから抜
は出ないことになる。そして、バッテリスイッチSWB
のオフ、測光スイッチSWSのオフ、あるいは、メイン
スイッチ57のロック位置SWLに向かっての操作によ
ってこのレリーズループを抜けでることになる。なお、
バッテリスイッチSWBがオフしたときは、バックアッ
プ処理に移行し、測光スイッチSWSがオフしたとき、
あるいは、メインスイッチ57がロック位置SWLに位
置されたときはメインフローに戻る。
5239において、レリーズロックフラグRL OCK
 = 0のどきには、S24 iにおいてフラグMTS
IFT=1の判定処理を行なう。
MTS I FT= 1のときには5242に移行して
、MTシフト処理に移行する。このMTシフト処理は、
第22図に示すように、52421においてズームモー
タ16を逆転駆動をスタートさせる処理を行なう。これ
によって、マクロ位置にあるズームレンズ鏡筒50がテ
レ側に向かって駆動し始める。そして、ズームコードの
チエツク処理を行なう(S2422)。そして、このコ
ードチエツク結果に基づき、ズームレンズ鏡筒50がP
O3=Bにあるか否かの判定を行なう(S2423)。
ズームレンズ鏡筒50がPO8=Bに位置するまで、ズ
ームコードチエツクを繰り返して、PO5=Bの位置に
ズームレンズ鏡筒50が位置されたときに、ズームモー
タ16の逆転を停止させ、所定時間待って次にズームモ
ータ16を正転なスタートさせる処理を実行する(S 
2424)、、そして、このズームモータ16の正転ス
タート処理実行後、52425においてズームコードチ
エツクを行い、32426に移行しでズームレンズ鏡筒
50がpos=cの位置に位置されたか否かの判定を行
い、ズームレンズ鏡筒50がテレ側の所定位置に位置し
た時点でズームモータ16にブレーキをかけてズームモ
ータ1Gの駆動を停止する。(S2427)。
よって、このMTシフ1〜処理は、マクロ撮影モードの
ときに、このマクロ撮影モードでの撮影に不測の事態を
生じる測距情報が得られたときに、ズームレンズをマク
ロ位置からテレ端位置に駆動して撮影を行なう切り換え
手段として機能する。
メインCPUは、このMTシフト処理実行後、5243
の処理に移行する。なお、M Tシフト処理を行わない
場合には、そのまま5243の処理を実行し、LLデー
タをサブCPUに向かって出力し、5244において、
露出値(AEデータ)をサブCPUに向かって出力する
そして、レリーズスイッチSWRがオンされたか否かを
判断する(S245)、5245において、レリーズス
イッチSWRがオフのときは、8246において測光ス
イッチSWSがオンか否かを判定する。そして、測光ス
イッチSWSがオンの場合には、5247に移行してメ
インスイッチ57がロック位置SWLにあるか否かを判
定する。メインスイッチ57がロックに位置SWLにな
い場合には、再び5245に戻る。
従って、レリーズスイッチSWRがオフで、かつ、測光
スイッチSWSがオンで、しかも、メインスイッチ57
がズーム位iff S W Z又はマクロ位置SWMに
あるときは、5245から247を回り続けるレリーズ
待ちとなる。8246において測光スイッチSWSがオ
フするか、あるいは、メインスイッチ57がロック位置
SWLに向かって操作されると、メインフローに戻る。
また、5245において、レリーズスイッチSWRがオ
ンされると、レリーズシーケンス処理に移行する。レリ
ーズシーケンス処理では、第23図に示すように、52
480においてシャッター駆動等の露出制御処理を行な
った後、32481に移行する。52481では、MT
S I FT=1か否かを判定する。MTS I FT
= 1のときは、52482に移行し、メインスイッチ
57がマクロ位置SWMにあるか否かを判定する。メイ
ンスイッチ57がマクロ位置SWMにあるときは、52
483において、テレ・マクロシフト処理(TMSIF
T処理)を行なう。このTMS 丁FT処理はMTS 
I FTの逆処理である。このTMS I FT処理は
、メインスイッチ57がマクロ撮影モードに設定されて
いるとき、撮影終了後にズーム位置6あるズームレンズ
をマクロ位置に向がって復帰モせる復帰手段として機能
する。そして、このs二483の処理終了後、ワインド
処理に移行する。
なお、MTSI FT処理を行なわない場合には、TM
S I FT処理を行なう必要がないので、5S481
においてノーと判定され、直接ワインド文理が実行され
る。
「発明の効果」 以上のように本発明のズームレンズの制御方えは、いわ
ゆるバリフォーカルレンズを用いたズームレンズにおい
て、同一の焦点距離分割数であ才ば従来品よりピント精
度を高めることができ、従来品と同等のピント精度を得
るには、より少なし焦点距離分割数で足りる。
また本発明のズームレンズ鏡筒は、1群と3藩を一体に
移動させてズーミングを行ない、2群を移動させてフォ
ーカシングを行なうズームレンズを確実に作動させるこ
とができ、かつ収納長を知かくすることができ、高変倍
比でコンパクトなカメラを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1A図は本発明のズームレンズの第一の実施例を示す
、各レンズ群の移動軌跡の例を示すスケルトン図、 第1B図は、第1A図の実施例において、最短撮影距離
の約2倍を基準物体距離とした場合のフォーカスレンズ
群の移動量を焦点距離変化に対応させて示したグラフ、 第1C図は、同じく測距赤外光の約2倍を基準物体距離
とした場合のグラフ、 第1D図は、同じく無限遠を基準物体距離とした従来の
場合のグラフである。 第1E、IF、10図は、それぞれ本発明の他のズーム
レンズの各レンズ群の移動軌跡の例を示すスケルトン図
である。 第2A図〜第2D図は、本発明のズームレンズの第二の
実施例を示す、第1A図〜第1D図に対応する図、 第3A図および第3B図は、第1A図の実施例に用いる
ズームレンズの具体的構成例を示す、最短焦点時、最長
焦点時のレンズ構成図である。 第4A図、第4B図、第4C図は、第1A図に示すズー
ムレンズを搭載した鏡筒の実施例を示すもので、それぞ
れ収納状態、最短焦点距離状態、最長焦点距離状態を示
す上半断面図である。 第5図は、第4A〜40図のズームレンズをスケルトン
で概略的に描いたスケルトン図である。 第6図は、カム環のカム溝と、直進環の直進ガイド溝、
および第1〜第3レンズ群のローラとの関係を示す展開
図、 第7図は、第3レンズ枠と第2レンズ移動環の関係を示
す展開図、 第8図は、第3レンズ枠単体の斜視図、第9図は、バリ
ヤ機構の斜視図、 第10A、108図は、バリヤの開放状態、および閉塞
状態を示す背面図である。 第11図は本発明のズームレンズを搭載した電子制御カ
メラの外観例を示す正面図、 第12図はその上面図 第13図はその背面図 第14図はその電子制御カメラの電子回路の概略構成を
示すブロック図、 第15図はその電子制御回路のメインフローの外略図、 第16図はその電子制御カメラのズームコード板とブラ
シとの関係を示す模式図、 第17図はズームコードとズーム位置との対応関係を示
す図、 第18図は焦点距離ステップと測距ステップによって定
まるレンズラッチとピント位置との関係をまとめて示す
図表、 第19図はデータ入出力の処理フロー図、第20図はレ
ンズラッチ演算の処理フロー図、第21図はレリーズロ
ック処理フロー図、第22図はマクロ・テレシフト処理
のフロー図第23図はレリーズシーケンスの処理フロー
図である。 A・・・第1レンズ群、B・・・第2レンズ群、C・・
・第3レンズ群、A゛・・・1群ローラ、Bo・・・2
群ローラ、C゛・・・3詳ローラ、11・・・固定環、
12・・・外側ヘリコイド、13・・・内側ヘリコイド
、14・・・カム環、15・・・ギヤ、16・・・ズー
ムモータ、17・・・前カバー、18・・・直進環、1
9・・・直進案内板、22・・・第1レンズ枠、23・
・・第1レンズ移動環、25・・・第2レンズ枠、26
・・・シャッタブロック、27・・・内周ヘリコイド、
28・・・第2レンズ移動環、30・・・第3レンズ枠
、31・・・圧縮ばね、33・・・連結環、35・・・
飾り枠、36・・・バリヤ機構、37.38・・・バリ
ヤ板、40・・・駆動板、41・・・回転板、41a・
・・駆動アーム、42・・・ローラ、43・・・引張ば
ね、50・・・ズームレンズ鏡筒、51・・・カメラ本
体、57・・・メインスイッチ、SWL・・・ロック位
置、SWZ・・・ズーム位置、SWM・・・マクロ位置
、65・・・モータドライブ回路。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ズーミングによって焦点移動が生じ、この焦点移
    動をフォーカシングレンズ群によって補正するカメラ用
    ズームレンズにおいて、 ズーミングしたとき焦点移動が生じない基準物体距離を
    有限距離に設定し、この基準物体距離のときのフォーカ
    スレンズ群の位置を基準位置として、焦点距離情報およ
    び被写体距離情報に基づき、被写体にフォーカシングす
    るためのフォーカシングレンズ群の移動位置を決定する
    ことを特徴とするカメラ用ズームレンズの制御方法。
  2. (2)請求項1において、基準物体距離は、最短撮影距
    離の約2倍である制御方法。
  3. (3)請求項1において、基準物体距離は、測距光の最
    速到達距離の約2倍である制御方法。
  4. (4)固定環と;この固定環に回転に伴い光軸方向に移
    動するように支持されたカム環と;上記カム環に形成し
    た少なくとも2本のカム溝と;2本のカム溝のうちの一
    方のカム溝によってズーミング撮影区間の移動位置を決
    定される第1レンズ群および第3レンズ群と;他方のカ
    ム溝によつて移動位置を決定される第2レンズ群と;こ
    の第2レンズ群を、第1〜第3レンズ群の位置によって
    決定される焦点距離情報および測距装置によって検出さ
    れる被写体距離情報に応じた位置に駆動するフォーカシ
    ング機構とを有することを特徴とするズームレンズ鏡筒
  5. (5)請求項4において、さらに、カム環と光軸方向に
    は一体に動き、かつカム環の光軸方向移動に伴い該カム
    環に対して相対回動する直進環が設けられ、第1〜第3
    レンズ群は、この直進環に形成した案内溝によって光軸
    方向に移動するようにガイドされているズームレンズ鏡
    筒。
  6. (6)請求項4において、カム環は、第1〜第3レンズ
    群を撮影可能範囲でズーミングさせるズーミング区間と
    、このズーミング区間の一方の端部からさらに第1〜第
    3レンズ群を後退させる収納区間とを有し、第1レンズ
    群を支持したレンズ移動環は、カム環のこの収納区間に
    おいて、第3レンズ群を支持した第3レンズ枠に対して
    接近するズームレンズ鏡筒。
  7. (7)請求項6において、第1レンズ群と第3レンズ群
    は、光軸方向に相対移動可能に設けられていて、それぞ
    れの支持部材は、両者の最大離間位置を規制する係合部
    を有し、ズーミング区間では、第1レンズ群と第3レン
    ズ群を離れる方向に移動付勢するばね手段により両者は
    最大離間位置を保持して一体に移動し、収納区間では、
    ばね手段を撓ませながら、第1レンズ群が第3レンズ群
    に対して接近するズームレンズ鏡筒。
  8. (8)3群からなるズームレンズであって、第1レンズ
    群と第3レンズ群を一体に移動させると同時に第2レン
    ズ群をこの第1レンズ群と第2レンズ群に対して相対移
    動させることによりズーミングを行ない、第2レンズ群
    を単独で移動させてフォーカシングを行なうズームレン
    ズ鏡筒において、 上記3群のレンズを撮影可能位置からさらに後方の収納
    位置に移動可能とし、かつこの撮影可能位置から収納位
    置に移動させる際、第1レンズ群と第3レンズ群の一体
    移動関係を解いて、後退させることを特徴とするズーム
    レンズ鏡筒。
  9. (9)請求項8において、撮影可能位置から収納位置に
    移動させる際、第1レンズ群と第2レンズ群を第3レン
    ズ群に対して接近させるズームレンズ鏡筒。
JP26769589A 1988-10-15 1989-10-13 カメラ用ズームレンズの制御方法およびズームレンズ鏡筒 Pending JPH0339921A (ja)

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