JPS63287834A

JPS63287834A - 可変焦点カメラ

Info

Publication number: JPS63287834A
Application number: JP12313787A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Tamura; 知章田村
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1987-05-20
Filing date: 1987-05-20
Publication date: 1988-11-24
Anticipated expiration: 2010-11-22
Also published as: JPH07109468B2

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】（産業上の利用分野）本発明は、光学系を切換えることにより複数の焦点距離
を有する可変焦点カメラに関づる。

（発明の背景）従来、光学系を切換えることにより複数の焦点距離を有
する可変焦点カメラは種々提案されている。しかし、そ
れらの変倍方式は、主光学系が光軸に沿って移動したあ
とに副光学系（コンバージョンレンズ）を挿入する方式
である。

（発明が解決しようとする問題点）上述の副光学系（コンバージョンレンズ）を光軸に挿入
する変倍方式の可変焦点カメラにおいては、副光学系を
挿入する機構が必要である。又、その機構は、副光学系
を正確に光軸上に挿入せねばならないため、機構が複雑
となり、又、製造工程における光軸合せ調整も難しいと
いう問題点がある。更に副光学系を挿入すると、レンズ
のＦ値（明るさを示づ値）が大幅に大きくなり、レンズ
が暗くなってしまうという問題点がある。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的
は、副光学系が不要で、機構が簡単で、製造工程におけ
る光軸合せ調整も容易で、各焦点でのレンズのＦ値があ
まり変化しない可変焦点カメラを提供することにある。

又、本発明の別の目的は、カメラ製品検査時の諸調整が
容易な可変焦点カメラを提供することにある。

（問題点を解決するための手段）上記問題点を解決する本発明は、複数のレンズを光軸上
に沿って移動させることにより複数の焦点距離に切換可
能な可変焦点カメラであって、固定胴と、該固定胴に回
動可能に支持されたカム胴と、前記複数のレンズを保持
する移動レンズ枠とを備え、前記固定胴と前記カム胴の
どちらか一方に変倍部及び該変倍部の両端に連設され反
変倍部方向の端部が無限焦点である２つのフォーカシン
グ部よりなり、更に、前記移動レンズ枠が係合するカム
溝を刻設し、他方に前記移動レンズ枠を光軸に沿って平
行に案内する直進ガイド手段を設け、前記カム胴を回動
させることにより変倍とフォーカシングと行うようにし
たことを特徴とするものである。

（作用）本発明の可変焦点カメラにおいて、カム胴を、固定胴に
対して回動させることにより、カム溝に係合し、移動レ
ンズを保持する移動レンズ枠が直進ガイド手段により光
軸方向に沿って平行に移動し、変倍とフォーカシングが
なされる。

（実施例）次に本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図は本発明の実施例を示す斜視図である。

図中、１はカメラ本体に固設される固定胴、２は固定ｇ
Ａ１に回動可能に支持されたカム胴である。

カム胴２には第１群レンズ移動用カム溝３及び第３群レ
ンズ移動用カム溝４がそれぞれ１対ずつ刻設されている
。固定胴１内には２焦点レンズ５が配設されており、そ
のレンズ配置を第２図及び第３図に示す。

本実施例における２焦点レンズ５は第１群レンズ５ａ、
第２群レンズ５ｂ、第３群レンズ５Ｃ及びマスタ系レン
ズ５ｄより成る。第２図は望遠（テレ）側のレンズ配置
であり、フォーカシングは第１群レンズ５ａを光軸に沿
って移動させることにより行われる。又、第３図は広角
（ワイド）側のレンズ配置で、望遠側を示す第２図の状
態より、移動レンズである第１群レンズ５ａと第３群レ
ンズ５Ｃとが光軸に沿ってカメラ本体方向に移動してい
る。このレンズ配置においても、フＪ　−カシングは第
１群レンズ５ａのみが光軸に沿って移動することにより
行われる。又、第３群レンズ５Ｃとマスタ系レンズ５ｅ
の間には、絞り機構６が配設されている。

第１図に戻って説明を続ける。固定胴１はカム胴２を回
動自在に支持する本体部１ａと、第２群レンズ５ｂを保
持する第２群レンズ固定胴部１ｂと、マスタ系レンズ５
ｄを保持するマスク系レンズ固定胴部１Ｃとより成る。

直進ガイド手段として、本体部１ａの図面上の左側部及
び右側部には、光軸方向に延出する第１群レンズ移動用
直進案内溝１ｄと、図面上の上部及び下部には、光軸と
平行に延出する第３群レンズ移動用直進案内溝１０とが
穿設されている。第１群レンズ５ａは移動レンズ枠であ
る第１群レンズ用枠７に保持され、該第１群レンズ用枠
７は固定胴１の本体部１ａに嵌入している。そして、第
１群レンズ用枠７には摩擦係数の小さなカムビン７ａが
設（づてあり、該カムビン７ａは第１群レンズ移動用直
進案内溝１ｄ及び第１群レンズ移動用カム溝３に係合し
ている。

第３群レンズ５Ｃは、移動レンズ枠である第３１Ｙレン
ズ用枠８に保持され、該第３群レンズ用枠８は第２群レ
ンズ固定胴部１ｂ内に配設される。第２群レンズ固定胴
部１ｂの図面上の上部及び下部には、第３群レンズ用通
し溝１「が穿設され、前述の第３８Ｙレンズ用枠８の支
持部８ａが第３群レンズ用通し溝１０を挿通し、更に、
支持部８ａに設けられた摩擦係数の小さなカムビン８ｂ
が第３群レンズ移動用直進案内溝１０及び第３群レンズ
移動用カム溝４に係合している。又、カム１Ｉｉ１２の
基部には円周方向にラックが刻設されたカム胴ギヤ部２
ａが設（ブである。９はカム胴駆動用のＤＣ上−夕で、
該カム胴駆動用のモータ９の出力軸９ａのビニオン９ｂ
と、前記カム胴ギＶ部２ａとに噛合する減速歯車列１０
を介して、モータ９の回紡出力は、カム胴２に伝達され
、カム胴２は回動するようになっている。カム胴２のカ
ム胴ギー７部２ａ近傍の固定胴１には所定のプリントパ
ターンが設けられたエンコーダ基板１１が固着されてい
る。そして、カム胴２には突起２ｂが突設され、該突起
２ｂにはエンコーダ基板１１に摺接するブラシ１２が取
付けである。

次に、カム胴２の展開構成図を示す第４図を用いて、第
１群レンズ移動用カム溝３及び第３群レンズ移動用カム
溝４の説明をする。第１群レンズ移動用カム溝３はワイ
ド・フォーカシング部３ａ１該ワイド・フォーカシング
部３ａに連設される変倍部３ｂ及び該変倍部３ｂに連設
されるテレ・フォーカシング部３Ｃの３つの部分よりな
る。同様に第３群レンズ移動用カム溝４も、ワイド◆フ
ォーカシング部４ａ、該ワイド・フォーカシング部４ａ
に連設される変倍部４ｂ及び該変倍部に連設されるテレ
・フォーカシング部４Ｃの３つの部分よりなる。そして
、第１群レンズ移動用カム溝３のワイド・フォーカシン
グ部３ａの端部Ａがワイド側における無限焦点、テレ・
フォーカシング部３Ｃの端部Ｂがテレ側における無限焦
点となっている。カム胴２が回動することにより、第１
群レンズ移動用カム溝３に案内されて、第１群レンズ移
動用カム溝３に係合するカムビン７ａを有する第１群レ
ンズ角枠７（第１群レンズ５ａ）が光軸方向（矢印にて
示す）に移動する。又、第３群レンズ移動用カム溝４に
案内されて、第３群レンズ移動用カム溝４に係合するカ
ムビン８ｂを有する第３群レンズ角枠８（第３群レンズ
５ｃ）も光軸方向に移動する。ここで、第１群レンズ移
動用カム溝３の変倍部３ｂと第３群レンズ移動用カム溝
４の変倍部４ｂとは、光軸に対して傾斜しており、その
傾きはカム胴２が回動することにより、第１群レンズ５
ａと第３群レンズ５ｃとを光軸方向に望遠のレンズ配置
から広角のレンズ配［（又はその逆）へ所定量移動する
ように選ばれている。又、第１群レンズ移動用カム溝３
のワイド・フォーカシング部３ａとテレ・フォーカシン
グ部３Ｃとは、光軸方向に対して傾斜しており、その傾
きは第１群レンズ５ａが各レンズ配置において、フォー
カシングをするのに必要な量を移動するように選ばれて
いる。更に、第３群レンズ移動用カム溝４のワイド・フ
ォーカシング部４ａとテレ・フォーカシング部４Ｃとは
、第４図において、カム１１４２の回動方向と平行にな
っており、カム胴２が回動しても、第３群レンズ５Ｃが
移動しないようになっている。このようにすることによ
り、カム胴２を回動し、ワイド・フォーカシ変倍−変倍
〜テレ・フォーカシングが連続して行えるようになって
いる。

次に、第５図乃至第７図を用いてカム胴の回動を検知す
る手段（エンコーダ）１３の説明を行う。

固定胴１に設けられたエンコーダ基板１１には第５図に
示すように、４本のライン状の導電性パターン１１ａ、
１１ｂ、１１ｃ及び１１ｄが設置プられている。そして
、これらのライン状のパターン１１ａ　、１１ｂ　、１
１ｃ及び１１ｄ−ヒを、４本の導電摺接波１２ａ　、１
２ｂ　、１２ｃ及び１２ｄを有するブラシ１２が、カム
胴２の回動と共に、ワイド・フォーカシング域から変倍
域を介してテレ・フォーカシング域へ摺接移動するよう
になっている。更に、ブラシ１２の摺接枝１２ａ、１２
ｂ、１２ｃ及び１２ｄの基端部は連結されている。エン
コーダ基板１１の各パターン１１８．１１ｂ。

ｉｉｃ及び１１ｄの一端部に端子工、■、■及び■が設
けられ、それらの端子■、■、■及び■は第６図に示す
回路に接続されている。端子工は端子ａ１抵抗ＲＩ　を
介してＶ（ｖ）の直流電源Ｂの陽極に接続されている。

端子■は端子ｂ１抵抗Ｒ１を介しての直流電源Ｂの陽極
に接続されている。

端子■は接地されている。端子■は端子Ｃ１抵抗Ｒｍを
介しての直流電源Ｂの陽極に接続されている。そして、
直流電源Ｂの陰極は端子■と同様に、接地されている。

このような回路を接続すると、端子ａ１ｂ及びＣでの出
力は第７図のようになる。

ワイド・フォーカシング域とテレ・フォーカシング域で
の端子Ｃでの出力はパルスとなるが、これはエンコーダ
基板１１のパターン１１ｄがワイド・フォーカシング域
とテレ・フォーカシング域では、くし歯状部１１ｅ及び
ｌｌｆとなっているためである。本実施例では、ワイド
・フォーカシング域のくし歯状部１１ｅとテレ・フォー
カシング域のくし歯状部１１ｆとのピッチとくし歯の段
数が異なっており、テレ・フォーカシング域の方がピッ
チが細く、又、くし歯の段数も多くなっている。そして
、エンコーダ１３の端子ａ、ｂ及びＣの出力を検出する
ことによりカム胴２がどの域にあるかが検知できるよう
になっている。

次に、本実施例の駆動回路を第８図を用いて説明する。

図において、１３はカム胴２がどの域にあるかを検知す
るエンコーダ、１４は例えば位相差検出方式を用い、デ
フォーカスの方向とデフォーカス量を検知する測距素子
、１５はテレ／ワイドの倍率切換スイッチ、１６はモー
タ電源、１７はエンコーダ１３、測距素子１４及び倍率
切換スイッチ１５からの情報を取込んで、これらの情報
に基づいてモータ９を制御する制御回路である。

この制御回路１７は、８域において、第９図に示すモー
タ９の制御を行う。（イ）は変倍域でのモータ９の制御
方法である。この時、モータ９は、定電圧により高速駆
動される。（ロ）はワイド・フォーカシング域でのモー
タ９の制御方法である。

この時、モータ９は、パルス電圧により低速駆動となる
が、前述の定電圧の駆動よりも位置決め精度が向上する
。（ハ）は、テレ・フォーカシング域でのモータ９の制
御方法である。この時、モータ９は、ワイド・フォーカ
シング域と同様にパルス電圧により低速駆動となるが、
望遠は広角よりも焦点深度が浅くなるので、デユーティ
レシオを（ロ）よりも更に小さくし、ワイド・フォーカ
シング域より更に低速駆動とし、位置決めの精度が更に
向上するようにしている。

次に上記構成の作動を説明プる。先ず、倍率切換スイッ
チ１５を操作して、望遠又は広角に切換える。すると、
制御回路１７はモータ９を定電圧駆動して、レンズ系が
テレ・フォーカシング域又はワイド・フォーカシング域
になる迄カム胴２を回動させる。次に、被写体のデフォ
ーカス方向とデフォーカス量の情報が測距素子１４より
制御回路へ取込まれる。制御回路１７は、エンコーダ１
３からのカム胴２の位置情報と前）ホの測距素子１４か
らのデフォーカス方向及びデフォーカス最の情報とによ
り、カム胴２をどの方向にどれくらい回動ずれば、レン
ズ系は合焦するかを演算し、その演算結果に基づいてモ
ータ９を前述のパルス電圧により駆動させ、合焦位置迄
カムＷ４２を回動させる。

上記構成によれば、本実施例の多焦点カメラのレンズ系
は副光学系がないので、機構が簡単で、製造工程におけ
る光軸合せ調整も容易で、各焦点でのレンズのＦ値があ
まり変化しない。そして、カメラの製品検査時には、レ
ンズを無限焦点の状態にしそ、エンコーダ基板１１の調
整、第１群レンズ５ａの微調整を行うが、本実施例にお
いては、第１群レンズ移動用カム溝３の両端部をテレ側
とワイド側の無限焦点としたことにより、第１群レンズ
周枠７のカムピン７ａが第１群レンズ移動用カム溝３の
端部に当接した状態で無限焦点が実現でき、それらの調
整が精度よく簡単に行える。又、エンコーダ１３、測距
素子１４及び倍率切換スイッチ１５よりの情報を制御回
路１７に取込み、これらの情報に基づいてモータ９を制
御することにより、オートフォーカスを実現できる。更
に、フォーカシング域と変倍域において、モータ９の駆
動をパルス電圧とすることによりモータ９の駆動スピー
ドを自在に設定することができ、又、フォーカシング域
でのパターン１１ｄのくし歯部１１ｅ、１ｉｆのくし歯
のピッチ及び段数を変えることにより、レンズ系の焦点
距離に応じて、モータ９の制御方法及び精度を任意に変
更することができる。

尚、本発明は上記実施例に限るものではない。

上記実施例では、フォーカシングは第１群レンズ５ａが
光軸に沿って移動する２焦点レンズ５にて説明を行った
が、第１群レンズ５ａと第３群レンズ５Ｃの両方が移動
してフォーカシングを行う２焦点レンズ５においても第
３群レンズ移動用カム溝４の両端を無限焦点となるよう
にすれば、本発明は適用できる。そして、固定胴１に第
１群レンズ移動用直進案内溝１ｅ、第３群レンズ移動用
直進案内溝１ｆを刻設し、カム胴２に第１群レンズ移動
用カム１１１３．第３群レンズ移動用カム溝４を刻設し
たが、逆に、固定胴１に第１群レンズと第３群レンズの
移動用カム溝を刻設し、カム胴２に第１群レンズと第３
群レンズの移動用直進案内溝を刻設しても、本発明は実
現できる。又、直進案内溝とカム溝に係合するカムビン
７ａ、８ｂは、ローラでもよい。更に、直進ガイド手段
として光軸に平行に設置したロッドを用い、カム胴、固
定胴の内どちらか一方に前記ロッドを設け、他方にカム
溝を設け、移動レンズ枠を前記ロッドに係合せしめても
本発明は実現できる。又、モータ９は、ＤＣモータとし
ていたが限るものではなく、例えばステッピングモータ
にしてもよいし、更に、モータ駆動によらず、手動でフ
ォーカシングを行うようにしてもよい。そして、測距素
子１４は位相差検出方式としていたが、他にコントラス
ト検出方式等であってもよい。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、副光学系が不要
で、機構が簡単で、製造工程における光軸合せ調整も容
易で、各焦点でのレンズのＦ値があまり変化せず、又、
最終工程に行われるカメラ製品検査時の諸調整（エンコ
ーダ調整、レンズの微調整、測距装置の調整）が容易な
可変焦点カメラを実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図及び第
３図は第１図におけるレンズ配置を示す図、第４図は第
１図におけるカム胴の展開構成図、第５図は第１図にお
けるエンコーダ基板の平面図、第６図は第１図における
エンコーダ基板に接続される回路図、第７図は第６図に
おける端子ａ、ｂ。０の名城での出力を示す図、第８図は第１図における駆
動回路図、第９図は第１図における名城におけるモータ
駆動制御を示す図である。１・・・固定胴　　　　　　１ａ・・・本体部１ｂ・・
・第２群レンズ固定胴部１Ｃ・・・マスタレンズ系固定胴部１ｄ・・・第１群レンズ移動用直進案内溝１ｅ・・・第
３群レンズ移動用直進案内溝２・・・カム胴　　　　　
　２ａ・・・カム胴ギヤ部２ｂ・・・突起３・・・第１群レンズ移動用カム溝４・・・第３群レンズ移動用カム溝５−・・２焦点レンズ　　　５ａ・・・第１群レンズ５
ｂ・・・第２群レンズ　　６・・・絞り機構７・・・第
１群レンズ用枠７ａ、８ｂ・・・カムビン８・・・第３群レンズ用枠　８ａ・・・支持部９・・・
モータ　　　　　　９ａ・・・出力軸１０・・・減速歯
車列　　　１１・・・エンコーダ基板１２・・・ブラシ
　　　　　１３・・・エンコーダ１４・・・測距素子１５・・・倍率切換スイッチ１６・・・モータ電源　　　１７・・・制御回路特許出
願人　　小西六写真工業株式会社代　　理　　人　　　
弁理士　　井　　島　　藤　　治外１名消６図第８ドロ特開口ａＧ３−２８７８３４　　（８）第７　臣く ↑Ｉｎ　ｎ　ｎ　ｎ　ｎ

Claims

【特許請求の範囲】

複数のレンズを光軸上に沿って移動させることにより複
数の焦点距離に切換可能な可変焦点カメラであつて、固
定胴と、該固定胴に回動可能に支持されたカム胴と、前
記複数のレンズを保持する移動レンズ枠とを備え、前記
固定胴と前記カム胴のどちらか一方に変倍部及び該変倍
部の両端に連設され反変倍部方向の端部が無限焦点であ
る２つのフォーカシング部よりなり、更に、前記移動レ
ンズ枠が係合するカム溝を刻設し、他方に前記移動レン
ズ枠を光軸に沿つて平行に案内する直進ガイド手段を設
け、前記カム胴を回動させることにより変倍とフォーカ
シングと行うようにしたことを特徴とする可変焦点カメ
ラ。