JPH0750296B2

JPH0750296B2 - 焦点距離切換式カメラ

Info

Publication number: JPH0750296B2
Application number: JP10026185A
Authority: JP
Inventors: 一之風見; 央若林
Original assignee: Nippon Kogaku KK
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1985-05-11
Filing date: 1985-05-11
Publication date: 1995-05-31
Anticipated expiration: 2010-05-31
Also published as: JPS61258236A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は、撮影光学系が複数の焦点距離に切換可能なカ
メラに関する。

〔発明の背景〕従来この種のカメラは、焦点距離切換の駆動力を手動に
頼っていたために、操作性に問題があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、焦点距離切換を電動駆動により行って
操作性を向上させ、かつ信頼性の高い焦点距離切換式カ
メラを提供することにある。

〔実施例〕

以下本考案の一実施例を図面を参照しながら、説明す
る。

本実施例は、撮影光学系の焦点距離を望遠と広角の２種
類に切換可能なカメラである。

第１図、第２図は、本実施例の断面図を示している。

第１図において、撮影光学系１は繰り込まれた主光学系
1aのみで構成され、その焦点距離は広角の数値になって
いる。撮影動作が開始される以前では、撮影光学系１は
同図に示す広角領域での待機位置に位置している。撮影
動作が開始されると、撮影光学系１は、自動焦点調節に
より該広角待機位置から繰り出されて、無限遠の被写体
に合焦する位置（広角領域の無限遠位置）から至近の被
写体に合焦する位置（広角領域の至近位置）へ向けて繰
り出され、被写体に合焦すると繰出が停止される。そし
て撮影動作が終了すると、該光学系１は上記広角待機位
置に復帰する。

第２図において、撮影光学系１は、繰り出された主光学
系1aと、そこから射出される光束中に挿入された副光学
系1bとで構成され、合成焦点距離は望遠の数値になって
いる。撮影動作が開始される以前では、撮影光学系１は
同図に示す望遠領域での待機位置に位置している。撮影
動作が開始されると、撮影光学系１は、自動焦点調節に
より該望遠待機位置から繰り出されて、無限遠の被写体
に合焦する位置（望遠領域の無限遠位置）から至近の被
写体に合焦する位置（望遠領域の至近位置）へ向けて繰
り出され、被写体に合焦すると繰出が停止される。そし
て撮影動作が終了すると、該光学系１は上記望遠待機位
置に復帰する。

両図において、主光学系1aは絞り兼シャッタ装置３と支
持筒1cとを介して台板２の前面に固設されている。副光
学系1bは、副光学系駆動部1dに支持されている。駆動部
材1dは光軸と直交する面内で揺動可能に台板２の後面に
軸支されており、主光学系1aが射出する光束に対して副
光学系1bを挿入、退避させる。またカメラ本体５の上面
には、撮影光学系１の焦点距離を切換えるために手動操
作される焦点距離切換スイッチSw1が配設されている。
該スイッチSw1は、焦点距離を広角にする際はOFFにさ
れ、望遠にする際にはONにされる。

第３図は、本実施例の主要部の斜視図である。同図に示
すように、台板２は駆動機構４により撮影光学系１の光
軸方向に駆動される。駆動機構４は、カメラ本体５に固
設されたガイドスクリュー4aと、該スクリュー4aに螺合
するめねじ部材4bと、該めねじ部材4bを回転させる歯車
列4cと、該歯車列4cを回転させるモータ4dとから構成さ
れている。該めねじ部材4bと歯車列4cとは台板２の後面
に軸支されており、モータ4dは台板２の後面に固設され
ている。

駆動機構４により台板２は駆動されて、広角領域、望遠
領域、該両領域の間の焦点距離切換領域の３領域の中を
往復動する。切換領域の中を台板２が移動する際にだ
け、不図示の副光学系駆動機構により副光学系駆動部材
1dが駆動され、副光学系1bが挿入または退避される。

絞り兼シャッタ装置３はカメラ本体５内に支持された不
図示の露出演算回路からの電気信号によって制御され、
前記駆動機構４のモータ4dはカメラ本体５内に支持され
た後述の回路からの電気信号によって制御される。これ
らの電気信号を伝達させる装置としてフレキシブルプリ
ント板６が、台板２側とカメラ本体５側との間に配設さ
れている。

台板２の後面にはラック部材７の一端が固設されてい
る。該ラック部材７の側端にはラック7aが形成されてい
る。該ラック7aにはピニオン８が噛み合っており、該ピ
ニオン８の回転軸の他端にはブラシ91が固設されてい
る。該ブラシ91は、互いに導通した４本の接片91a〜91d
からなり、カメラ本体５に固設されたエンコーダ基板92
の下面に接触している。台板52が光軸方向に往復動する
とラック7aとピニオン８との噛み合いにより、該ブラシ
91は正逆転する。ラック7aとピニオン８との減速比は、
台板２すなわち撮影光学系１の移動量とブラシ91の回転
角との関係が以下の如くなるように設定されている。す
なわち撮影光学系１が全移動行程を移動する間に、エン
コーダ基板92が360°未満の所定角度で回転するよう
に、上記減速比は設定されている。

第４図はエンコーダ基板92の下面を示している。同図に
おいて、エンコーダ基板92の下面は絶縁面であって、該
絶縁面上には５つの導体パターン93、94、95、96、97が
付設されている。各導体パターンのそれぞれは、ブラシ
91の各接片が摺接する摺接部93a、94a、95a、96a、97a
と、該摺接部から延長された端子部93b、94b、95b、96
b、97bとを有する。この各端子部のうち93bを除く４つ
の端子部から、撮影光学系１が光軸上の何処に位置して
いるかを示す４ビットのデジタル信号が並列的に出力さ
れる。これは次の構成による。撮影光学系１が何処に位
置していようとブラシ91接片91aは摺接部93aに常時接触
している。これに対し、接片91bは摺接部94a、97a、絶
縁面のいずれかに、接片91bは摺接部95a、97a、絶縁面
のいずれかに、接片91cは摺接部96a、97a、絶縁面のい
ずれかに、撮影光学系１の位置に応じて接触する。そし
て、導体パターン93は接地されており、他の４つの導体
パターン94〜97は抵抗器を介して電源の正極に接続され
ているので、これら導体パターン94〜97の電位はブラシ
91の角度位置に応じてＨレベルとＬレベルとにデジタル
的に変化する。したがって４つの端子部94b〜97bからは
撮影光学系１の位置を表す４ビットのデジタル信号が得
られる。

該各端子94b〜97bから得られるデジタル信号と、エンコ
ーダ基板92上でブラシ91がとる位置との関係を下記第１
表、第２表に示す。

W8〜W1、Ｓ、T8〜T2は、エンコーダ基板92上でのブラシ
91の角度位置を示しており、W8〜W1は撮影光学系１が広
角領域内にある時の、Ｓは該光学系１が焦点距離切換領
域にある時の、T8〜T2は該光学系１が望遠領域内にある
時の角度位置を示している。

広角の焦点距離を呈する撮影光学系１は、撮影動作が開
始される以前は、第１図に示す広角待機位置で待機し、
この時ブラシ91はW8内に位置している。撮影動作の開始
に伴い不図示の自動焦点調節装置によって上記駆動機構
４が起動されると、撮影光学系１は上記広角待機位置か
ら繰り出され、無限遠の被写体に合焦する広角無限遠位
置（この時ブラシ91はW7内に位置している）から至近
（例えば0.5m）の被写体に合焦する広角至近位置（この
時ブラシ91はW1内に位置している）へ向けて駆動され、
合焦信号が出力されたところで停止される。この広角領
域における焦点調節動作時、ブラシ91はW8から右旋を開
始し、W7とW1との間の合焦位置に対応する所で停止す
る。撮影動作が完了すると上記駆動機構４が駆動され、
該光学系１は広角待機位置まで復動される。

望遠の焦点距離を呈する撮影光学系１は、撮影動作が開
始される以前は、第２図に示す望遠待機位置で待機し、
この時ブラシ91はT8内に位置している。撮影動作の開始
に伴い不図示の自動焦点調節装置によって上記駆動機構
４が起動されると、撮影光学系１は上記望遠待機位置か
ら繰り出され、無限遠の被写体に合焦する望遠無限遠位
置（この時ブラシ91はT8内に位置している）から至近
（例えば1.5m）の被写体に合焦する望遠至近位置（この
時ブラシ91はT2内に位置している）へ向けて駆動され、
合焦信号が出力されたところで停止される。この広角領
域における焦点調節動作時、ブラシ91はT8から右旋を開
始し、T7とT2との間の合焦位置に対応する所で停止す
る。撮影動作が完了すると上記駆動機構４が駆動され、
該光学系１は望遠待機位置まで復動される。

第１図、第２図に示した焦点距離切換スイッチSw1を操
作すると、後述の焦点距離切換回路によって駆動機構４
が起動され、撮影光学系１は、広角待機位置から望遠待
機位置へ、またはその逆に駆動される。

第５図は、上述の焦点距離切換回路を示している。該回
路は、焦点距離切換スイッチSw1に操作が加えられる
と、該スイッチSw1で選択された焦点距離領域の待機位
置に至るまで撮影光学系１を駆動するものであり、待機
位置存否検出部20と、焦点距離切換信号発生部30と、モ
ータ制御部40とから構成されている。

待機位置存否検出部20は、上記各導体パターンの端子部
94b、95b、96bから出力されたデジタル信号を入力と
し、これら各入力が、撮影光学系１が上記広角または望
遠の待機位置にあること（すなわち上記ブラシ91がW8ま
たはT8の角度に位置していること）を示した時に出力を
ＨレベルからＬレベルに反転させる。

焦点距離切換信号発生部30は、上記スイッチSw1のON、O
FFに伴い変化するデジタル信号と、上記導体パターンの
端子部97bからのデジタル信号と、上記待機位置存否検
出回路20からのデジタル信号とを入力し、２つの出力を
発生する。該信号発生部30は、スイッチSw1により選択
された焦点距離と実際に撮影光学系１が位置する領域と
が対応しないことと、待機位置存否検出部20の出力がＨ
レベル（この出力は撮影光学系１が待機位置にないこと
を示す）であることとのどちらか一方が満たされると、
撮影光学系１の焦点距離を切り換えるために２つの出力
のどちらか一方のみをＨレベルとする。

モータ制御部40は、焦点距離切換信号発生回路30の２つ
の出力を受けて、該出力の状態に応じた方向に上記モー
タ4dを駆動し、撮影光学系１の焦点距離を切り換えさせ
る。

次に各部20、30、40の回路構成について説明する。

待機位置存否検出部20は、３つの入力端子を有するオア
回路21を含み、その第１入力端子には上記導体パターン
94の端子部94bがインバータ22を介して接続され、第
２、第３入力端子には導体パターン95、96の端子部95
b、96bがそれぞれ接続されている。

焦点距離切換信号発生部30は、イクスクルーシブオア回
路31と、オア回路32と、一対のアンド回路33、34と、Ｄ
フリップフロップ35とを備えている。イクスクルーシブ
オア回路31の一方の入力端子は、一端を電源の正極に接
続されたプルアップ抵抗ｒと一端を接続された上記スイ
ッチSw1との接続点に接続されており、広角が選択され
て該スイッチSw1がOFFとなるとＨレベルに、望遠が選択
されて該スイッチSw1がONとなるとＬレベルになる。イ
クスクルーシブオア回路31の他方の入力端子は、導体パ
ターン97の端子部97bに接続されており、撮影光学系１
が広角領域にあるとＨレベルに、望遠領域にあるとＬレ
ベルになる。オア回路32の一方の入力端子はイクスクル
ーシブオア回路31の出力端子に、他方の入力端子は上記
待機位置存否検出部20の出力端子すなわちオア回路21の
出力端子にそれぞれ接続されている。そしてオア回路32
の出力端子はアンド回路33、34の一方の入力端子にそれ
ぞれ接続されている。Ｄフリップフロップ35のＤ入力端
子は端子部97bに、Ｔ入力端子はイクスクルーシブオア
回路31の出力端子に、Ｑ出力端子はアンド回路33の他方
の入力端子に、出力端子はアンド回路34の他方の入力
端子にそれぞれ接続されている。

モータ制御部40は、PNPトランジスタ41、42と、NPNトラ
ンジスタ43、44と、インバータ45、46と、電源49とを備
えている。４つのトランジスタ41〜44でモータを正逆転
制御する公知のブリッジ回路を構成しており、トランジ
スタ41、42のエミッタは電源49の正極にそれぞれ接続さ
れ、コレクタはトランジスタ43、44のコレクタにそれぞ
れ接続されている。トランジスタ43、44のエミッタは電
源49の負極にそれぞれ接続されている。トランジスタ4
1、42のベースはインバータ45、46を介して焦点距離切
換信号発生部30の出力端子であるアンド回路33、34の出
力端子にそれぞれ接続されており、トランジスタ43、44
のベースは該アンド回路34、33の出力端子にそれぞれ直
接接続されている。モータ4dは、ブリッジ回路の中位点
間、すなわちトランジスタ41、43のコレクタとトランジ
スタ42、44のコレクタとの間に接続されている。

次に本実施例の動作について説明する。当初、カメラは
第１図に示す状態にあり、撮影光学系１は広角待機位置
にある。従って、ブラシ91はW8の位置にあり、各導体パ
ターンの端子部94b、95b、96b、97bからは、第１表に示
すように、Ｈレベル、Ｌレベル、Ｌレベル、Ｈレベルの
出力が発生している。従って待機位置存否検出部20のオ
ア回路21の入力は全てＬレベルとなり、その出力はＬレ
ベルとなる。一方焦点距離切換スイッチSw1は広角が選
択されOFFとなっているので、焦点距離切換信号発生部3
0のイクスクルーシブオア回路31の両入力端子には、共
にＨレベルとなり、その出力はＬレベルとなる。オア回
路31の両入力はＬレベルとなるので、その出力により制
御されるアンド回路33、34の出力は共にＬレベルとな
る。これを受けるモータ制御部40のトランジスタ41〜44
は全てOFFとなるので、モータ4dには給電がなされず、
停止状態にある。

この状態で焦点距離切換スイッチSw1をONにすると、イ
クスクルーシブオア回路31の一方の入力がＬレベルに反
転するので、該回路31の出力はＨレベルとなる。これに
伴い、オア回路32の出力はＨレベルとなり、Ｄフリップ
フロップ35はＴ入力端子がＨレベルに反転する。端子部
97bと接続されたＤ入力端子は依然Ｈレベルであるの
で、Ｑ出力端子、出力端子はそれぞれＨレベル、Ｌレ
ベルとなる。これによりアンド回路33、34の出力は、そ
れぞれＨレベル、Ｌレベルとなる。モータ制御部40はこ
の２つの入力を受けて、トランジスタ41、44がONとな
り、モータ4dが正転する。

このモータ4dの正転により、撮影光学系１は第１図の広
角待機位置から第２図の望遠待機位置に向けて繰り出さ
れる。これに伴い、ブラシ91は第４図に示すW8からT8の
位置に向けて右旋を開始し、各導体パターンの端子部94
b〜97bの出力は第１表、第２表に示すように変化する。
撮影光学系１が第２図に示す望遠待機位置に到達する
と、ブラシ91はT8に位置し、端子部94b〜97bの出力はＨ
レベル、Ｌレベル、Ｌレベル、Ｌレベルとなる。従っ
て、オア回路21とイクスクルーシブオア回路31の両出力
は共にＬレベルとなり、アンド回路33、34の出力も共に
Ｌレベルとなるので、トランジスタ41〜44がOFFとなり
モータ4dは停止する。尚、撮影光学系１が焦点距離切換
領域を繰出方向に移動する間に、副光学系1bは主光学系
1aの光束内に挿入される。

この撮影光学系１が望遠待機位置にある状態で、スイッ
チSw1をOFFにすると、イクスクルーシブオア回路31の一
方の入力がＨレベルに反転し、この時他方の入力である
端子部97bはＬレベルであるので、該回路31の出力はＨ
レベルとなる。これに伴い、オア回路32の出力はＨレベ
ルとなり、Ｄフリップフロップ35はＴ入力端子がＨレベ
ルに反転する。端子部97bと接続されたＤ入力端子はＬ
レベルであるので、Ｑ出力端子、出力端子はそれぞれ
Ｌレベル、Ｈレベルとなる。これによりアンド回路33、
34の出力は、それぞれＬレベル、Ｈレベルとなる。モー
タ制御部40はこの２つの入力を受けて、トランジスタ4
2、43がONとなり、モータ4dが逆転する。

このモータ4dの逆転により、撮影光学系１は第２図の望
遠待機位置から第１図の広角待機位置に向けて繰り込ま
れる。これに伴い、ブラシ91は第４図に示すT8からW8の
位置に向けて左旋を開始し、各導体パターンの端子部94
b〜97bの出力は第１表、第２表に示すように変化する。
撮影光学系１が第１図に示す広角待機位置に到達する
と、ブラシ91はW8に位置し、端子部94b〜97bの出力はＨ
レベル、Ｌレベル、Ｌレベル、Ｈレベルとなる。従っ
て、オア回路21とイクスクルーシブオア回路31の両出力
は共にＬレベルとなり、アンド回路33、34の出力も共に
Ｌレベルとなるので、トランジスタ41〜44がOFFとなり
モータ4dは停止する。尚、撮影光学系１が焦点距離切換
領域を繰込方向に移動する間に、副光学系1bは主光学系
1aの光束内から退避される。

次に焦点距離切換途中、すなわち撮影光学系１が広角領
域内を望遠待機位置に向けて移動している間、または望
遠領域内を広角待機位置に向けて移動している間に、ス
イッチSw1を徒らにON、OFFさせた場合の動作を説明す
る。この場合、ブラシ91はW8またはT8から離脱した位置
にあるので待機位置存否検出部20の出力はＨレベルであ
る。また端子部97bに接続されたＤ入力端子のレベルは
該光学系１が当該領域内から脱しない限り変化しない。
従って、該検出部20の出力を受けるオア回路32の出力は
Ｈレベルのまま変化することはなく、またＤフリップフ
ロップ35のＱ出力、出力も変化しない。つまり、焦点
距離切換途中においては該スイッチSw1に応答して焦点
距離切換信号発生部30の出力が変化することはなく、よ
ってモータ4dの回転方向が変化することはない。

尚、上記焦点調節装置（不図示）も第５図のモータ制御
回路40を介してモータ4dの回転制御を行う。この焦点調
節装置に応動してモータ制御回路40が動作している間
は、、待機位置存否検出部20、焦点距離切換信号発生部
30は動作を禁止され、モータ制御回路40に関与しない。

また上記導体パターンの端子部94b〜97bの４ビットの出
力は、撮影光学系１がどの焦点距離にあり、またどの距
離にある被写体に合焦しているかを示すので、この出力
を利用して種々の制御がなされる。例えば、焦点距離、
被写体距離の表示、閃光撮影時のフラッシュマチック制
御による絞りの制御等が挙げられる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明の焦点距離切換式カメラによれば、
焦点距離切換スイッチを操作するだけで電動による焦点
距離切換動作が行われるので操作性が向上し、また焦点
距離切換動作の途中には該焦点距離切換スイッチは電動
駆動源は応答しないので、該切換動作途中に頻繁に該ス
イッチをON、OFFさせても撮影光学系が往復動すること
はなく、機構部に負担がかかることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の一実施例の断面図、第３図は
同実施例の主要部分の斜視図、第４図は同実施例の部分
平面図、第５図は同実施例の回路図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮影光学系が複数の焦点距離に切換可能な
カメラおいて、該撮影光学系の焦点距離を切り換えるために、操作され
るスイッチ手段と、前記スイッチ手段に応動して電動駆動力による焦点距離
切換動作をなす焦点距離切換手段と、該焦点距離切換動作の途中では該焦点距離切換手段が前
記スイッチ手段に応動することを禁止する禁止手段とを
有することを特徴とする焦点距離切換式カメラ。