变焦距透镜镜筒及有这种镜筒的摄影机的制作方法

文档序号:2766453阅读:271来源:国知局
专利名称:变焦距透镜镜筒及有这种镜筒的摄影机的制作方法
技术领域
本发明涉及变焦距一种聚焦方法和一种变焦镜的透镜驱动方法,还涉及一种变焦透镜摄影机,该机有一前透镜组和一后透镜组,各自能独立移动。
术语“变焦透镜”指一种透镜其焦距能够变化而不必变化焦点。在现有技术的变焦透镜中,不管摄影机是单透镜反射摄影机还是透镜快门摄影机,当操作变焦操作装置改变焦距时,多个透镜就可按预定的位置关系移动。而焦点并不移动。聚焦透镜组正常地位在无穷远的摄影位置上,当操作焦点操作装置时聚焦透镜组便在快门释放前移动到对象的聚焦位置。
但在变焦透镜快门摄影机中,由于要摄对象的影象是通过变焦取影器的光学系统来观察的,而不是如同单透镜反射摄影机那样通过变焦摄影光学系统来观察的,因此并不总是需要使原来对准一个特定对象距离(通常为无穷大)的变焦摄影透镜移动到对象影象的聚焦位置。在现有技术的透镜快门摄影机中,在变焦操作时多个透镜组沿一预定的变焦轨迹移动,而在快门释放时多个透镜组中的一个即聚焦透镜组移动到可获得聚焦条件的位置。采用这种方式,由于变焦和聚焦的移动方法及其操作完全分开,就有必要为每一个变焦透镜系统提供一个具有非线性形凸轮槽的凸轮件以便得到透镜组的变焦轨迹。如果凸轮件由模压材料制成,就必需为每一种凸轮轮廓制造一个模压用模,这样就会增加制造成本。另外,在传统的采用凸轮机构的变焦透镜镜筒中,有一聚焦透镜组被支承在一个环形快门块的中心,该快门块在变焦时是随着凸轮的轮廓而移动的。而在聚焦时,聚焦透镜组则根据目标物距离的信息相对于环形快门块而移动。传统的环形快门块不仅有为聚焦透镜组用的前进机构(即一个聚焦机构),还有为快门叶片用的开关机构(即一个曝光机构),是透镜镜筒中的一个庞大元件,从而在径向上阻止透镜镜筒小型化。
如果至少前透镜组和后透镜组都能独立移动,那么就会发生下列问题。
就一个设有变焦透镜以便通过透镜镜筒的从摄影机机体内伸出来完成变焦的摄影机而言,当透镜镜筒处在从摄影机机体伸出的状态时,应设有一个如接合器那样的装置,目的是为了当有一个强大的外力或冲击沿着摄影机机体的方向施加在透镜筒的前面时,防止透镜镜筒或其驱动装置受到损伤。当超过预定值的外力施加在透镜镜筒上时,接合器可允许透镜镜筒缩回(退回)到摄影机机体内,即允许它向后移动,因此可以避免透镜镜筒或其驱动装置受到损伤。
就设有前透镜组和后透镜组的双透镜组式摄影机而言,在前透镜组和后透镜组之间的距离在广角端(即“广端”)位置时较长而在远摄端(即“远端”)位置时较短。因此,在设有机构能使变焦通过前透镜组对后透镜组的移动来实现的摄影机中,特别是在“广端”位置上,后透镜组应向后移动到一个离开前透镜组最远的位置,即与胶片最接近的位置。因此就设有变焦透镜而变焦是由其从摄影机机体内的伸来完成的摄影机而言,当透镜镜筒从摄影机机体内伸出时,特别是当透镜镜筒伸出到“远端”位置时,如果有一个强大的外力或冲击沿着摄影机机体的方向施加在透镜镜筒的前面,虽然透镜镜筒或其驱动装置本身可由接合器得到保护如上所述,但同时透镜镜筒被迫退回到摄影机机体内,而位于前透镜组后面的后透镜组却会碰撞到胶片上,因此胶片、后透镜组或其驱动装置可能会被损坏。
如果有一外力施加在透镜镜筒上,造成变焦透镜不希望的移动,前透镜组和后透镜组可能会从原来安排在机内的内藏(收拢)透镱位置移动出去。在这种情况下如果进行聚焦,透镜组也许会发生不能移动到聚焦位置的情况。另外,如果透镜筒后退到内藏位置,后透镜由于外力会从预定的位置向后移动以致碰撞到光圈框或胶片上。
如果透镜筒由于外力而移动,那么透镜的驱动系统,如齿轮系导螺杆、或凸轮槽和凸轮销也许会发生所谓“咬住”。在这种情况下,用传统马达的转矩来驱动,在移动透镜时会发生困难。为了解决这个问题,可能要增大马达的转矩,但这样结果变会增大马达的尺寸。
为了缩小尺寸,小型摄影机的变焦透镜常制成具有多个通常是同心的部分或分级的透镜镜筒,即镜筒可分成两级、三级或多级伸出。在这种变焦透镜中,在用来伸出透镜镜筒的装置如马达齿轮系等中,可能存在着游隙。因此在变焦时由于游隙也许不能便透镜移动到一个所需位置。如果聚焦透镜组是在这种状况下移动,那么聚焦也许有可能不能完成。
就具有动力变焦透镜(即马达驱动)的变焦透镜而言,如果使透镜在变焦后停止,那么由于惯性或类似原因,也许不能停止在一个所需位置上。另外,由于透镜镜筒受推或受拉,透镜组也许会从所需的停止位置上移开。在这种情况下,如果聚焦透镜组被移开以致不能定位在聚焦位置上,那么要摄对象就不能被聚焦对准。
由于上述这些情况,在变焦透镜摄影机内最好所有透镜组,而不只是聚焦透镜组,在聚焦时都能移动,这样所有透镜组便能确实地定位在所需的焦距位置上,从而可以完成准确的聚焦。
但若所有透镜组,包括聚焦透镜组,都依次被驱动,即一次只驱动一个的话,那么为了完成所有透镜组的移动就需一个较长的时间,方可释放快门,即“释放时间的滞后”,在该时间内操作释放按钮、完成聚焦并且快门动作。因此需要提供一种能缩短释放时间滞后的变焦透镜摄影机。
另外,在现有技术的透镜组的结构中,在变焦时所有透镜组都成为一个整体一同移动,而在聚焦时则只有其中的后透镜组移动,如果当透镜组整体移动时,焦距即到胶片表面的距离是变化的,那么在聚焦时后透镜组的移动量将相应变化。因此,在一部分焦距范围内后透镜组为了调焦所需的移动量较大,聚焦所需的时间相应地较长,而在另一部分焦距范围内后透镜组的移动量较小。
就透镜镜筒在内藏(收拢)时能缩回到摄影机机体内的变焦透镜摄影机而言,最好能设一透镜遮盖件件,使当透镜镜筒缩回到最里面的位置时将透镜遮盖件封闭,而当透镜镜筒伸出到能够摄影的位置时将透镜遮盖件打开。但由于前透镜组和后透镜组是分开移动的,要提供一个装置与透镜或透镜镜筒的移动同步使透镜遮盖件打开和封闭是很困难的。
如果变焦透镜摄影机的整个透镜组能在设有变焦取景器的情况下移动的,该取景器又能随着变焦过程改变放大倍数,那么每一次进行聚焦的变焦取景器的放大倍数都会改变,这样将使通过取景器对要摄对象进行观察变得很不方便。
鉴于上述这些问题,本发明的第一目的是要提供一种变焦透镜及其控制方法,其中并不需要变焦用的凸轮机构,并能使透镜的位置只由有关设定焦距和检测到的目标距离的信息来控制。
本发明的另一个目的是要提供一种变焦透镜摄影机,它能在短时间内完成聚焦,能在变焦时使整个透镜组移动,而在聚焦时也能使至少一个透镜组移动,并提供一种变焦透镜摄影机,它能不管焦距而在短时间内完成聚焦。
本发明另一个目的是要提供一种驱动变焦透镜和变焦透镜镜筒的方法,其中当透镜镜筒处在从摄影机机体内向外伸出的状态时,可以防止由于强大的外力或冲击施加在透镜镜筒上使透镜镜筒被迫后退,在后透镜组和胶片表面之间发生碰撞而对胶片、后透镜组或透镜的驱动机构造成的损害。
本发明再一个目的是要提供一种变焦透镜摄影机,该机在后透镜组由于外力或类似原因而移动时能够准确地聚焦,并能内藏(收拢)好透镜,使它们摄影机机体或胶片不致受到损害,该机能在变焦时使前透镜组和后透镜组成为整体而移动,也能在聚焦时使前透镜组和后透镜组独立移动。
本发明的目的还在于要提供一种变焦透镜摄影机,它能在聚焦后使透镜组回复到以前的位置,并能在变焦和聚焦时使整个透镜组移动。
本发明另一个目的是要提供一种变焦透镜摄影机,它能准确地检测透镜的位置并能准确地聚焦,它能在变焦时使整个透镜组移动,并能在聚焦时使聚焦透镜组移动。
本发明再一个目的是要提供一种摄影机,它能在透镜镜筒被外力推动时或当发生咬住时驱动透镜镜筒,用一马达移动透镜或透镜镜筒而不增大马达。
本发明还有另一个目的是要提供一种变焦透镜摄影机,它在聚焦时变焦取景器的放大倍数不发生变化,并且它能通过整个透镜组的移动来完成变焦并改变变焦聚景器的放大倍数,还能在聚焦时使整个透镜组移动。
本发明是按小型摄影机作出的,其想法是变焦只是由变焦操作装置设定焦距的一种操作,在释放快门前最后操作焦点操作装置时只要根据指定的焦距和要摄对象(目标)的距离使前、后透镜组之间的距离或聚焦透镜的位置处在一个正确的位置上就足够了。
因此,在本发明的一个方案内,光学的变焦透镜系统至少具有一个前透镜组和一个后透镜组,并按这个次序从目标一侧向后排列。此外还设有整个透镜系统的移动装置,它能使前透镜组和后透镜组成为一个整体在一光学轴线的方向上移动而不改变其间的距离;相对移动装置,它能使前透镜组和后透镜组相对地移动,从而改变其间的距离;变焦操作装置,用来设定光学变焦透镜系统的焦距;一个变焦取景器,它能按照变焦操作装置设定的焦距改变视域;以及用来开始聚焦操作的焦点操作装置。另外,本发明的一个特征是,它能操作整体驱动装置和相对驱动装置两者来对要摄对象(目标)聚焦,当操作焦点操作装置时使该物体至少处在变焦操作装置所设定的焦距范围的一部分内。就透镜系统而言,在可移动的前或-后透镜组的前面或后面可以设有一个固定的透镜。不管是前透镜组还是后透镜组都可以是正的或负的。
在操作焦点操作装置时,如果聚焦是由移动整体驱动系统和相对驱动系统两者来完成,那么透镜的位置就可自由地控制,并且由于有可能在聚焦时减少移动量,或减少在聚焦时有关移动的信息量,所以其控制容易进行。从机械观点看,对传游隙的措施可容易实行,每一透镜组的准确位置也可容易获得,另外当透镜被内藏(收拢)好后还有可能缩小摄影机的尺寸。
例如,在操作焦点操作装置时,整体驱动装置和相对驱动装置的移动量可分别根据来自变焦操作装置的焦距信息和要摄对象的距离信息获得。
就在操作变焦操作装置时前、后透镜组的移动形式而言,那么有可能只移动整体驱动装置,或同时移动整体驱动装置和相对驱动装置。在任一种情况下操作焦点操作装置时,整体驱动装置和相对驱动装置两者都还要被驱动。
在本发明的另一个方案中,至少一个透镜系统有一位在目标物侧的可移动的前透镜组和一个位在影象侧的可移动的后透镜组,此外还设有“一个整体驱动装置用来将前、后透镜组成为一个整体来驱动,一个相对驱动装置用来改变前透镜组和后透镜组之间的距离,一个变焦操作用来通过透镜系统设定焦距,和一个焦点(聚焦)操作装置用来开始聚焦。本方案的特点是,当操作变焦操作装置时,通过至少整体驱动装置的操作使前、后透镜组移动,能够改变包括前、后透镜组在内的透镜系统在光学轴线方向上的焦点位置,而当操作焦点(聚焦)操作装置时,通过整个单元驱动装置和相对驱动装置的操作能对要摄对象进行聚焦,使它至少在焦距范围的一部分内。
就焦点(聚焦)操作装置而言,最实际的方法是采用能在聚焦后释放快门的释放开关,但焦点操作装置也可包含释放开关的以外的其他装置。
在本发明的再一个方案中设有一个位在目标物侧的正的前透镜组和一个位在影象侧的负的后透镜组,一个整体驱动装置用来将前透镜组和后透镜组成为一个整体来驱动,一个后透镜组相对驱动装置用来使后透镜组相对于前透镜组而移动以便改变前、后透镜组之间的距离,一个变焦操作装置用来通过前、后透镜组设定焦距,和一个焦点(聚焦)操作装置用来开始聚焦。本方案的特点是,当操作焦点聚焦操作装置时,能够通过整体驱动装置和后透镜组相对驱动装置两者的移动对要摄对象进行聚焦,使它至少在变焦操作装置所设定的焦距范围的一部分内。
在本发明的再一个方案中设有一个位在目标物侧的前透镜组和一个位在影象侧的后透镜组,一个整体驱动装置用来将前透镜组和后透镜组成为一个整体来驱动,一个后透镜组相对驱动机构用来使后透镜组相对于前透镜组而移动以便改变前、后透镜组之间的距离,一个变焦操作装置用来通过前、后透镜组设定焦距,和一个焦点(聚焦)操作装置用来开始聚焦。本方案的特点是,当操作变焦操作装置时,通过至少整体驱动装置的操作使前、后透镜组移动,能够改变包括前、后透镜组在内的透镜系统在光学轴线方向上的焦点位置,而当操作焦点(聚焦)操作装置时能够通过整体驱动机构和相对驱动机构两者的操作对要摄对象进行聚焦,使它至少在焦距范围的一部分内。
如果将前透镜组指定为正透镜,并将后透镜组指定为负透镜,那么摄影机的总长就可缩短。就这种正负式(次序为从目标物侧开始)透镜系统而言,在从最短的焦距端到最长的焦距端进行变焦时,两个透镜组都向目标物侧移动并使两透镜组之间的距离逐渐减少。由于前透镜组的移动量小于后透镜组的移动量,并且由于正透镜可以这样形成使其半径短于负透镜的半径,因此把结构做成能使后透镜组相对于前透镜组而移动,便可实现摄影机的小型化,并且其机构亦可简化。另外,如果将后透镜组设计成被相对驱动装置移动的透镜组,可以得出具有优越机械强度的这镜镜筒。
在本发明的另一个方案中,变焦透镜摄影机设有一个至少具有一个前透镜组和一个后透镜组并依此次序从目标物侧向后排列的光学聚焦透镜系统,一个整个透镜系统的移动装置用来使前、后透镜组成为一体地沿光轴方向移动而不改变它们之间的距离,一个相对移动装置用来使前、后透镜组进行相对移动从而改变它们之间的距离,一个变焦操作装置用来设定光学变焦透镜系统的焦距,一个能按变焦操作装置所设定的焦距改变其视野的变焦取景器,一个用来开始聚焦的焦点(聚焦)操作装置,以及一个在变焦操作装置所设定的至少一个焦距上操作焦点(聚焦)操作装置时通过整个透镜系统移动装置和相对移动装置两者的移动使要摄目标聚焦的控制装置。
在本发明的再一个方案中,变焦透镜摄影机具有一光学变焦透镜系统,该系统至少具有一前透镜组和一后透镜组,并从目标侧起按下列顺序布置。一个整个透镜系统移动装置,用于整体地沿光轴方向移动前、后透镜组而不改变彼此间的距离。另外,一个相对移动装置用于相对移动前、后透镜组以改变彼此间的距离。一个变焦操作装置,以调节光学变焦透镜系统的一个焦距。一个变焦聚取景器,用于按照变焦操作装置调节的焦距改变视野。一个变焦控制装置,在操作变焦操作装置时,至少移动整个透镜系统移动装置以使光学变焦透镜系统的焦点在该系统的光轴方向上改变。以及一个聚焦操作装置,在由变焦操作装置调节的至少一个焦距、通过移动整个透镜系统移动装置和相对移动装置,对被摄目标聚焦。
在本发明的另一个方案中,变焦透镜摄影机设有一个光学变焦透镜系统,并且它具有一个正的前透镜组和一个负的后透镜组并依此次序从目标物侧向后排列,一个整个透镜系统的移动装置用来使前、后透镜组成为一体地沿光轴方向移动而不改变它们之间的距离,一个相对移动装置用来使前、后间组相对移动从而改变它们之间的距离,一个变焦操作装置用来设定具有前、后透镜组的光学变焦透镜系统的焦距,一个能按变焦操作装置所设定的焦距改变其视野的变焦取景器,一个用来开始聚焦操作的焦点操作装置,以及一个在变焦操作装置所设定的至少一个焦距上操作焦点操作装置时通过整个透镜移动装置和相对移动装置两者的移动使要摄目标物聚焦的控制装置。
在本发明的另外一个方案中,变焦透镜摄影机设有一个正的前透镜组和一个负的后透镜组并依此次序从目标物侧向后排列,一个整个透镜系统的移动装置用来使前、后透镜组沿光轴方向移动而不改变它们之间的距离,一个相对移动装置用来使前、后透镜组相对移动从而改变它们之间的距离,一个变焦操作装置用来设定具有前、后透镜组的光学变焦透镜系统的焦距,一个能按变焦操作装置所设定的焦距改变其视域的变焦取景器,一个能在操作变焦操作装置时至少移动整个透镜系统的移动装置使光学变焦透镜系统的焦点在其光轴方向上变动的变焦控制装置,一个在变焦操作装置所设定的至少一个焦距上通过整个透镜系统的移动装置和相对移动装置两者的移动使要摄目标物聚焦的焦点操作装置。
在本发明的再一个方案中还提供了一个变焦透镜摄影机用的控制方法。该摄影机设有一个至少具有一个前透镜组和后透镜组并依此次序从目标物侧向后排列的光学变焦透镜系统,一个整个透镜系统的移动装置用来使前、后透镜组成为一体地沿光轴方向移动而不改变它们之间的距离,一个相对移动装置用来使前、后透镜组相对移动从而改变它们之间的距离,一个用来设定光学变焦透镜系统的焦距的变焦操作装置,以及一个用来开始聚焦操作的焦点操作装置。而控制方法具有下列步骤用变焦操作装置设定变焦透镜的焦距,用焦点操作装置开始聚焦操作,以及在变焦操作装置所设定的至少一个焦距上操作焦点操作装置时通过整个透镜系统的移动装置和相对移动装置两者的移动使要摄目标物聚焦。
在本发明的另外一个方案中还提供了一个变焦透镜摄影机用的控制方法,变焦透镜摄影机设有一个具有至少一个前透镜组和一个后透镜组并依此次序从目标物侧向后排列的光学变焦透镜系统,一个整个透镜系统的移动装置用来使前、后透镜组成为一体沿着光轴移动而不改变它们间的距离,一个相对移动装置用来使前、后透镜组相对移动从而改变它们间的距离,以及一个变焦操作装置用来设定光学变焦透镜系统的焦距。该方法包括下列步骤操作变焦操作装置时至少移动整个透镜系统的移动装置使光学变焦透镜系统的焦点在其光轴方向上变动,并在变焦操作装置所设定的至少一个焦距上移动整个透镜系统的移动装置和相对移动装置两者以便聚焦在要摄目标物上。
在本发明的另外一个提供变焦透镜摄影机的控制方法的方案中,摄影机设有一个正的前透镜组和一个负的后透镜组并依从目标侧起的次序向后排列,一个整个透镜系统的移动装置用来使前、后透镜组如同一体沿光轴移动而不改变其间距,一个相对移动装置用来使前、后透镜组相对移动从而改变其间距,一个变焦操作装置用来设定光学变焦透镜系统的焦距,以及一个用来开始聚焦操作的焦点(聚焦)操作装置。该方法包括下列步骤用变焦操作装置设定变焦透镜的焦距,用焦点(聚焦)操作装置开始聚焦操作,以及在变焦操作装置所设定的至少一个焦距上操作焦点操作装置时通过整个透镜系统的移动装置和相对移动两者的移动聚焦在要摄目标物上。
在本发明的再一个提供变焦摄影机的控制方法的方案中,该摄影机设有一个正的前透镜组和一个负的后透镜组并依从目标侧起的次序向后排列,一个整个透镜系统移动装置用来使前、后透镜组如同一体沿光轴移动而不改变其间距,一个相对移动装置用来使前、后透镜组相对移动从而改变其间距,以及一个用来设定由前透镜组和后透镜组组成的光学变焦透镜系统的焦距的变焦操作装置。该方法包括下列步骤在操作变焦操作装置时至少移动整个透镜系统移动装置使光学变焦透镜系统的焦点在光轴方向上变动,在变焦操作系统所设定的至少一个焦距上移动整个透镜系统移动装置和相对移动装置两者以便聚焦在要摄目标物上。
在本发明的另外一个方案中,变焦透镜摄影机设有一个具有至少一个可移动前透镜组和一个可移动后透镜组并在光轴方向上按此次序排列的光学系统,一个整体移动装置用来使前、后透镜组如同一体地移动,一个相对移动装置用来改变前、后透镜组之间的距离,一个变焦操作装置应用透镜系统来设定(调节)焦距,以及一个焦点(聚焦)操作装置用来开始聚焦操作。可用下列三种模式中任一种进行聚焦操作第一种模式是只驱动整体移动装置而不驱动相对移动装置来进行聚焦,这时焦点落在为焦操作装置所设定的焦距范围的一部分内。
第二种模式是驱动整体移动装置和相对移动装置两者来进行聚焦,这时焦点落在变焦操作装置所设定的焦距范围的另一部分内,而不在上述第一种方式中所用的部分内。
第三种模式是只驱动相对移动装置而不驱动整体移动装置来进行聚焦,这时焦点落在变焦操作装置所设定的焦距范围的还有另外一个部分内,而不在上述第一、二种方式中所用的部分内。
如果聚焦操作通过这三种模式来执行,那么在聚焦前透镜的位置便可自由地控制,进一步还可容易地控制。
按照第二种模式,可以做到后透镜组的绝对位置不会相对于摄影机机体而改变。
第一种、第二种和第三种可分别执行,至少当焦距通过变焦操作装置设定在“广端”位置、“远端”位置、或“广端”和“远端”之外的其他中间位置上时。
变焦操作装置将焦距从“广端”到“远端”设定为焦距等级并使它一步一步地变化。
在本发明的再一个方案中,变焦透镜摄影机设有至少一个可移动前透镜组和一个可移动后透镜组,一个整体移动装置用来使前、后透镜组如同一体地沿光轴移动,一个后透镜组移动装置用来使后透镜组朝向或离开前透镜组而移动,一个透镜位置检测装置用来以前透镜组为基准而检测前、后透镜组的位置,一个存储(储存)装置用来存储通过透镜位置检测装置检出的透镜位置,以及一个控制装置用来驱动整体移动装置和后透镜组移动装置从而使前、后透镜组移动。在曝光操作开始前,该控制装置驱动整体移动装置以便通过透镜位置检测装置检测存储在存储装置内的前、后透镜组的位置。
在本发明的再一个方案中,变焦透镜摄影机设有至少一个可移动前透镜组和一个可移动后透镜组,一个整体移动装置用来使前、后透镜组如同一体地沿光轴向前、向后移动,一个相对移动装置用来使前、后透镜组相向或相离地移动,以及一个控制装置用来在变焦操作中驱动整体移动装置并在焦点调节操作中同时驱动整体移动装置和相对移动装置。在调焦操作过程中通过同时驱动整个移动装置和相对移动装置,该控制装置执行调焦操作。
在本发明的另外一个方案中,变焦镜摄影机具有至少一个可移动前透镜组和一个可移动后透镜组,一个透镜移动装置用来在变焦操作中如同一体地移动前、后透镜组并在焦点调节操作中可彼此独立地移动前、后透镜组。透镜移动装置可根据在焦点调节操作中前、后透镜组所需的移动量独立地以各种不同的速率移动前、后透镜组。
在本发明的另一个方案中,变焦透镜摄影机设有至少一个可移动前透镜组和一个可移动后透镜组,一个透镜移动装置用来在变焦操作中如同一体地移动前、后透镜组并在焦点调节操作中移动前、后透镜组使它们相互靠近或离开。在变焦操作中,透镜移动装置使前、后透镜组如同一体地移动。根据移动后的位置,透镜移动装置再使后透镜组相对于前透镜组而移动到一个预定的位置上。
在本发明的另一个方案中,变焦透镜摄影机设有至少一个可移动前透镜组和一个可移动后透镜组,一个整体移动装置用来使前、后透镜组如同一体地沿光轴移动,一个后透镜组移动装置用来使后透镜组朝向或离开前透镜组,以及一个控制装置用来至少在前、后透镜组被整体移动装置移动之前或之后驱动后透镜组移动装置使后透镜组移动到一个初始位置。
在本发明的另一个方案中,变焦透镜摄影机设有至少一个可移动前透镜组和一个可移动后透镜组,一个透镜移动装置用来在变焦操作中使前、后透镜组如同一体地移动并在焦点调节操作中使前、后透镜组相向或相离地移动。另外在快门释放操作中,透镜移动装置使前、后透镜组相向或相离地移动,并在放操作完毕后使前、后透镜组移动而回复到在释放操作以前的位置。
在本发明的另一个方案中,变焦透镜摄影机设有一个前透镜组和一个后透镜组。在变焦操作中,前、后透镜组一起移动并不改变它们之间的距离,在快门释放操作中,后透镜组离开前透镜组而移动,而在释放操作完毕后,后透镜组朝向前透镜组而移动以便回复到在释放操作以前的位置。
在本发明的再一个方案中,变焦透镜摄影机设有至少一个可动前透镜组和一个可动后透镜组,一个整体移动装置以便使前、后透镜组如同一体地沿光轴移动,一个相对移动装置以便使前、后透镜组相向或相离地移动,以及一个控制装置。在变焦操作中,整体移动装置被控制装置驱动,在焦点调节操作中,相对移动装置被控制装置驱动使前、后透镜组移动到预定的位置,控制装置还驱动相对移动装置使前、后透镜组移动到聚焦位置。在前、后透镜组移动到聚焦位置后,控制装置按反方向驱动整体移动装置和相对移动使前、后透镜组移动到它们在被移动之前的位置。
在本发明的再一个方案中,变焦透镜摄影机设有至少一个可动前透镜组和一个可动后透镜组,一个整体移动装置用来使前、后透镜组一起沿光轴方向移动,一个后透镜组移动装置用来使后透镜组朝向或离开前透镜组而移动,一个透镜位置检测(探测)装置以前透镜组为基准用来检测前、后透镜组的位置,一个存储装置用来存储通过透镜位置检测装置检测到的透镜位置,以及控制装置用来开动整体移动装置和后透镜组移动装置以便使前、后透镜组移动。在曝光操作之前,控制装置开动整体移动装置以便检测通过透镜位置检测装置检测而存储在存储装置中的前、后透镜组的位置。
在本发明的再一个方案中,变焦透镜摄影机设有至少一个可动前透镜组和一个可动后透镜组,一个整体移动装置用来使前、后透镜组一起沿光轴移动,一个透镜位置检测装置以前透镜组为基准用来检测前、后透镜组的位置,该装置具有检测部和非检测部交替布置在前、后透镜组移动的方向上,以及一个控制装置用来开动整体移动装置。当整体移动装置被停止时,控制装置首先在一预定的方向上开动整体移动装置,其次在透镜位置检测装置检测透镜位置之后开动整体移动装置,最后停止整体移动装置。当整体移动装置被开动时,控制装置首先在检测部的方向上开动整体移动装置以便通过透镜位置检测装置检测透镜位置。
在本发明的再一个方案中,变焦透镜摄影机设有能在光轴方向上前后移动的透镜组,一个用来移动透镜组的透镜移动装置,以及一个用来开动的控制装置。当透镜组要在第一方向被驱动时,首先按照第一方向的相反方向开动,其次再在第一方向上开动。
在本发明的再一个方案中,变焦透镜摄影机设有至少一个可动前透镜组和一个可动后透镜组,一个整体移动装置用来使前、后透镜组一起沿光轴方向移动,一个后透镜组移动装置用来使后透镜组朝向或离开前透镜组而移动,以及一个控制装置。在焦点调节操作中,控制装置开动整体移动装置使前、后透镜组向前移动到一个预定的位置,控制装置还驱动后透镜组移动装置使后透镜组向后移动离开前透镜组。当前、后透镜组退缩到摄影机机体内比预定位置还要超过时,控制装置首先驱动整体移动装置使前、后透镜组向前移动,其次再驱动后透镜组移动装置使后透镜组向后移动。
在本发明的再一个方案中,变焦透镜摄影机设有一个可动前透镜组和一个可动后透镜组,一个整体移动装置用来使前、后透镜组一起沿光轴前后移动。一个相对移动装置用来使前、后透镜组相向或相离地移动。一个变焦取景器和一个取景器连锁装置以便用来与整体移动装置同步地改变变焦取景器的放大倍数,以及一个用来在焦点调节操作中驱动整体移动装置和相对运动装置以便聚焦的控制装置。在焦点调节操作中通过控制装置而驱使整体移动装置移动的量不足以通过取景器连锁装置使变焦取景器的放大倍数改变。
在本发明的再一个方案中,变焦透镜摄影机设有至少一个可动前透镜组和一个可动后透镜组,一个整体移动装置用来使前、后透镜组一起沿光轴方向移动,一个与整体移动装置同步而具有可变放大倍数的变焦取景器,以及一个控制装置。在变焦操作中,控制装置开动整体移动装置使前、后透镜组移动而停止在多个按步设置的备用位置中的一个备用位置上。在焦点调节操作中,控制装置首先以一预定的量开动整体移动装置使前、后透镜组移动到聚焦位置,其次开动整体移动装置使前、后透镜组移动而返回到一个备用位置上。在焦点调节操作中整体移动装置被驱使移动的预定的数量不足以改变变焦取景器的放大倍数。
在本发明的另一个方案中,变焦透镜摄影机设有至少一个可动前透镜组和一个可动后透镜组,一个整体移动装置用来使前、后透镜组一起沿光轴移动,一个相对移动用来使前、后透镜组相向或相离地移动,一个与整体移动装置同步而具有可变放大倍数的变焦取景器,以及一个控制装置。在变焦操作中,控制装置开动整体移动装置使前、后透镜组移动而停止在多个按步设置的备用位置中的一个备用位置上。在焦点调节操作中,控制装置首先以一预定的量开动整体移动装置并开动相对移动装置使前、后透镜组移动到聚焦位置,然后再开动整体移动装置和相对移动装置使前、后透镜组移动而返回到一个备用位置上。在焦点调节操作中整体移动装置被驱使移动的预定的数量不足以改变变焦取景器的放大倍数。
下面本发明将结合附图详细进行说明,各图中的相似零件均用同一标号指出。其中图1为一摄影机机械结构实例的概略图和方块图,该机采用本发明的变焦透镜摄影机的聚焦方法;图2为按照本发明的聚焦方法的变焦系统结构实例的概略图;图3为按照本发明的聚焦方法的透镜移动控制的一个例子的图解;图4同上,为另一个例子;图5同上,为另一个例子;图6同上,为另一个例子;图7同上,为另一个例子;图8为按照本发明的部分变焦透镜镜筒的放大的概略透视图;图9为图8中变焦透镜镜筒在不同条件下的概略透视图;图10为本发明的变焦透镜镜筒的部分的放大的分解透视图;图11为一概略透视图,图中示出本发明的变焦透镜镜筒的AF/AE快门单元安装到第一可动镜筒上的情况;图12为一分解透视图,图中示出本发明的变焦透镜镜筒的AF/AE快门单元的主要零件;图13为本发明的变焦透镜镜筒的第三可动镜筒外廓的概略透视图;图14为本发明的变焦透镜镜筒的固定透镜镜筒块的前立视图;图15为本发明的变焦透镜镜筒的上部在向外伸出到极端状态时的部面图;图16为本发明的变焦透镜镜筒的上部在缩回机内时的剖面图,图中示出主要零件。
图17为本发明的变焦透镜镜筒的上部的剖面图,图中示出主要零件处在最大程度地伸出的状态。
图18为本发明的变焦透镜镜筒的在缩拢状态下的剖面图;图19为本发明的变焦透镜镜筒的总体结构的分解透视图;图20为控制本发明的变焦透镜镜筒的控制系统的方块图;图21为一剖面图,图中示出本发明的变焦透镜镜筒位在接近“广”端时的状态,以及另一个在释放按钮释放前的状态;图22为一剖面图,图中示出本发明的变焦透镜镜筒位在接近“广”端时的状态,以及另一个紧接着释放按钮释放后的状态;图23为一剖面图,图中示出当一外力沿着摄影机机体的方向施加在第一可动镜筒的前面,致使整个透镜镜筒单元缩回到摄影机机体内,后透镜组与胶片F碰撞的状态;图24为示出前、后透镜组的运动轨迹的概略图;图25为示出后透镜组相对于前透镜组而运动的概略图;图26为按照本发明的变焦透镜摄影机的一个实施例的前立视图;图27为图26中变焦透镜的摄影机的后立视图;图28为图26中变焦透镜摄影机的平面图;图29为本发明的变焦透镜摄影机控制系统的主要部件的方块图;图30为一概略图,图中示出变焦编码板和刷的结构,还示出当检测装置要检测本发明的变焦透镜摄影机的透镜位置时,变焦编码板和刷的接触位置的检测结构;图31为一概略图,图中示出用来检测变焦编码板和刷接触处的电压的电子线路的一例;图32为一表,表中示出通过将刷插入到编码板内的接触而得到的电压的转变;图33为一概略图,图中示出闪光灯电子线路的一例;图34为一概略图,图中示出本发明的变焦透镜摄影机的前、后透镜组的运动;图35为一概略图,图中示出本发明的变焦透镜摄影机在曝光时(即在聚焦时)整体驱动马达和后透镜组驱动马达的运动顺序;
图36为一概略图,图中示出本发明的变焦透镜摄影机在透镜返回时整体驱动马达和后透镜组驱动马达的运动顺序;图37为本发明的变焦透镜镜筒的后透镜组的周边结构的分解透视图;图38为本发明的后透镜组的初始位置检测装置的一个实例的主要零件的剖面图;图39为本发明的后透镜组的初始位置检测装置的剖面图,其时后透镜组正处在初始位置;图40为本发明的后透镜组的初始位置检测装置的剖面图,其时后透镜组不在初始位置上;图41至73均为本发明的变焦透镜摄影机的流程图,其中图41为主过程的流程图;图42为重新设定过程的流程图;图43为AF透镜初始化过程的流程图;图44和45为透镜内藏(收拢)过程的流程图;图46为透镜伸出过程的流程图;图47为变焦“远”运动过程的流程图;图48为变焦“广”运动过程的流程图;图49为摄影过程的流程图;图50为主充电过程流程图;图51为快门初始化过程的流程图;图52为变焦编码输入过程的流程图;图53为AF脉冲确认过程的流程图;图54为AF返回过程的流程图;图55为盖罩关闭过程的流程图;图56为盖罩打开过程的流程图;图57为变焦驱动过程的流程图;图58为AF两级伸出过程的流程图;图59为变焦返回过程的流程图;图60为变焦返回过程和变焦备用确认过程的流程图61为摄影装片过程的流程图;图62为聚焦过程的流程图;图63、64和65为曝光过程的流程图;图66为透镜返回过程的流程图;图67为透镜驱动操作过程的流程图;图68为功能试验过程的流程图;图69为AF脉冲计数过程的流程图;图70为变焦驱动校核过程的流程图;图71为AF驱动过程的流程图;图72为变焦脉冲计数过程的流程图;图73为AF驱动校核过程的流程图;图74为本发明的部分变焦透镜镜筒的概略透视图;图75为图74所示部分的前立面图;图76同上,但处在与图75不同的状态;图77为在摄影状态的开关凸轮的位置的平面图;图78为在内藏(收拢)状态的开关凸轮的位置的平面图;图79为本发明的变焦透镜镜筒的部分的放大的分解透视图;图80为开关凸轮、旋转的开关件和行星齿轮的放大的透视图;图81,同上图,但处在与图80不同的状态;图82,同图80,但处在另一个与图80、81不同的状态;图83为一概略透视图,图中示出AF/AE快门单元和直线引导件的外廓,其时处在摄影状态;图84;同上图,只是其时处在内藏(收拢)状态;图85为图83所示的AF/AE快门单元的外廓的概略透视图;图86为图84所示的AF/AE快门单元的外廓的概略透视图;图87为本发明的变焦透镜镜筒的上部的剖面图,图中示出透镜遮盖装置的主要零件;图88为本发明的变焦透镜镜筒的透镜遮盖装置的分解透视图;图89为本发明的变焦透镜镜筒的透镜遮盖装置的前立面图,图中示出当主遮盖叶片从关闭状态被驱向开启状态时的强制的开口部;图90,同上图;图91,同上图,只是图中示出的是当主遮盖叶片从开启状态被驱向关闭状态时的强制的开口部;图92,同上图;图93为设在第一可动镜筒前面的透镜遮盖装置的平面图;图94为本发明的设有变焦取景器的变焦透镜摄影机的概略图,图中示出从整体驱动马达到前、后透镜组和变焦取景器光学系统的传动装置及传动装置的游隙(后退量)。
图95为本发明的变焦透镜镜筒的固定部的前立面图,图中示出变焦透镜驱动装置和变焦取景器驱动装置的联锁结构;图95A为能用于本发明的一个取景器光学系统的主体图。
图96为具有延迟联锁功能借以在变焦透镜驱动装置和变焦取景器驱动装置之间靠成延迟驱动(即游隙)的双齿轮的分解透视图;图97为图96中双齿轮的大齿轮从图96的反对侧看去的概略透视图;图98为图96中双齿轮的轴的横剖面图;图99为图96中双齿轮的剖面图;图100,同图94;图101为一展开图,图中示出在本发明的一个实施例中的为变焦操作和变焦编码之间的关系;图102为一平面图,图中示出本发明的变焦透镜摄影机的变焦编码的总体结构;还有图103为一放大的侧视图,图中示出变焦编码和刷之间的关系。
现结合


本发明。
图1是组成本发明的变焦透镜摄影机的不同元件的(基本)示意图,更具体的摄影机将在后面参照图8-103进行说明。并且,图1中所用标号与在其它圆中所用标号不同,虽然它们描述相似和/或相同的零件。
如图1,变焦透镜镜筒410设有正放大率的前透镜组L1和负放大率的后透镜组L2。在固定环411的外周上可转地支承着驱动环412,在内周上装着支承前透镜组L1的支承环413和支承后透镜组L2的支环414。在固定环411上开有平行于变焦透镜镜筒410光轴DA的直线导槽411a,有一设在前透镜组支承环413上的径向销415穿过直线导槽411a与驱动环412内周面上制出的导槽412a嵌合。在驱动环412的外周上有一齿轮417固定地与整体驱动马达(整体移动马达)418的齿轮419啮合。
在固定环411上还开有另一个平行于变焦透镜镜筒410光轴的直线导槽411b,有一设在后透镜组支承环414上的径向销420与直线导槽411b嵌合。在前透镜组支承环413上设有后透镜组驱动马达(后透镜组移动马达)421和被它转动的驱动螺杆422,该螺杆与设在后透镜组支承环414上反向转动的螺帽414啮合。
根据上述结构布置,当驱动环412被整体驱动马达418转动时,按照导槽412a和直线导槽411a之间的关系,前透镜组支承环(即前透镜组L1)413带领前透镜组L1在光轴方向上移动。由于后透镜组支承环(即后透镜组L2)414和后透镜组L2通过驱动螺杆422和螺帽423连接在前透镜组支承环413上,因此后透镜组支承环414与前透镜组支承环413一同沿光轴方向移动。这就可以懂得为什么整体驱动马达418能使前、后两个透镜组成为一体而移动。
在另一方面,当用后透镜组驱动马达421转动驱动螺杆422时,后透镜组支承环414(即后透镜组L2)便可相对于前透镜组支承环413(即前透镜组L1)而移动。这就可以懂得为什么后透镜组驱动马达421能够改变后透镜组L2和前透镜组L1之间的距离。
整体驱动马达418和后透镜组驱动马达421分别由各自的马达控制装置425和426控制并驱动。整体驱动马达418还连接到变焦取景器427上使取景器的视野能在整体驱动马达开动时变化。
在摄影机的主体内设有变焦操作装置431、焦点操作装置432、目标距离测量装置433和测光装置434。变焦操作装置431可将变焦指令,即从“广”位移动到“远”位或反之的指令发给变焦透镜镜筒410,即前透镜组L1和后间组L2。变焦操作装置431具有例如一个瞬时机械系统用的开关。焦点操作装置432例如由一释放按钮组成。当将焦点操作装置432按下一半(半步)时,测量目标距离信息被输入到目标距离测量装置433内,而测光信息则被输入到测光装置434内。当将焦点操作装置432全部按下(全步)时,聚焦操作便开始,并通过快门控制装置435来操作装在前透镜组支承环413上的快门436,根据测光装置434输出的测光信息将快门叶片436a打开一个预定的时间。
在上述变焦透镜摄影机中,当操作变焦操作装置431时,整体驱动马达418至少通过马达控制装置425才能被驱动,前透镜组L1和后透镜组L2是一致移动的。后透镜组驱动马达421也要通过马达控制装置426才能被驱动。应该知道的是,在上述布局中,变焦操作装置431所引起的前、后透镜组L1和L2的一致移动在焦点是不动的传统的变焦概念下是不能进行的。变焦操作装置的操作有下列两种模式模式1、只开(驱)动整体驱动马达418,使前、后透镜组L1和L2沿光轴方向移动而不改变它们之间的距离;模式2、同时开动整体驱动马达418和后透镜组驱动马达421,使前、后透镜组L1和L2沿光轴方向移动,同时改变它们之间的距离。
模式1在变焦操作过程中不能聚焦在对象(目标)上。但这对透镜快门式摄影机并不成为一个问题,因为影象并不是通过摄影光学系统观察到的,并且只要在释放快门时能聚好焦就可以了。模式2在变焦操作过程中前、后透镜组L1和L2被移动但不管焦点是否移动,而当快门要释放时,聚焦(调焦)是通过整体驱动马达418和后透镜组驱动马达421两者的开动来进行的。
在另一方面,当整体驱动马达418被变焦操作装置431开动时,变焦取景器427也被驱动,致使取景器的视随着所设焦距而改变。具体点说,当所说焦距从短焦距变化到较长焦距时,取景器的视域(视角)从较宽的视域变化到较窄的视域。取景器的视域当然与要摄影象的尺寸相适应。这种变焦取景器是人们熟知的,因此未予示出。
在本发明中,如上所述,当变焦操作装置431被操作而设定一个焦距时,在设定焦距上的取景器的视域(要摄影象的区域便可通过变焦取景器427观察到。
进一步在变焦操作装置431所设定的焦距范围的至少一部分之内操作焦点操作装置432,开动整体驱动马达418和后透镜组驱动马达421便可完成对象的聚焦。由整体动马达418和后透镜组驱动马达421执行的前、后透镜组L1和L2的移动量不仅应用目标测量装置433提供的对象(目标)距离信息,而且还应用变焦操作装置431设定的焦距信息来确定。这样,当操作焦点操作装置432而开动整体驱动马达418和后透镜组驱动马达421时,透镜的位置便可灵活地控制,即透镜的位置具有一定程度的灵活性。
理论上,在操作变焦操作装置431时可只变动取景器的放大率和焦距信息而并不开动整体驱动马达418也不开动后透镜组驱动马达421。而当操作焦点操作装置432时才同时开动这两种马达,使前、后透镜组L1和L2移动到根据焦距信息和目标距离测量装置433提供的对象距离信息而确定的位置上。
下面将说明前透镜组L1、后透镜组L2及其移动的控制的几个例子。表1为前、后透镜组L1和L2的透镜数据,图2示出透镜组的结构。透镜数据只示出按照本发明应用在双透镜组式变焦透镜的光学系统的一个具体实例。前透镜组L1包括四个透镜组有五个透镜元件,后透镜组L2包括两个透镜组有两个透镜元件(双式)。
在下面的表和图(图3至7)中,FNO代表F数,f代表焦距,ω代表视角的半角,fB代表后焦距,ri代表每一透镜表面的曲率半径,di代表一个透镜的厚度或两个透镜间的距离,n代表d线的折射率,还有γ代表Abbe数。
表1FNO=1∶3.9-10F=39-102(mm)ω=28.4°-12.0°fB=9.47-63.1(mm)
表面 No. ri di n v120.550 2.101.4874970.2242.627 1.65- -3-15.4281.661.8340037.24-30.4583.06- -5631.1222.801.5163364.16-16.9800.10- -791.952 3.421.5399659.58-11.2441.601.8040046.69-23.78412.56-2.59 - -10* -42.4692.501.5854729.911 -26.4905.04- -12 -10.4161.501.7129953.913 -48.829- - -·表示一个具有旋转对称性的非球形表面非球形表面数据k=0.0,A4=5.96223×10-5,A6=2.52645×10-7,A8=2.89629×10-9具有旋转对称性的非球形表面的形状一般可用下式表示x=Ch2/{1+[1-(1+k)c2h2]1/2}+A4h4+A6h6+A8h8+A10h10+T…其中,h代表轴线以上高度,X代表离开非球形顶点切面的距离,C代表非球形顶点的曲率(l/r),K代表圆锥常数,A4代表四次非球形因数,A6代表六次非球形因数,A8代表八次非球形因数,A10代表十次非球形因数,关于变焦的数据见表2。在表2中,TL代表从初始表面到影象表面的距离,d1G-2G代表在前、后透镜组(L1,L2)之间的距离。TL和d1G-2G的值代表第一透镜组L1和第二透镜组L2在保持对准无穷远目标为焦点而变焦时的绝对位置,并且透镜的位置是由在传统的小型变焦摄影机内的凸轮机构来实现的。具体点说,在用变焦开关设定焦距时,第一、第二透镜组L1和L2便可移动到那些在表2中限定由焦距确定的位置。
但按照本发明的变焦透镜摄影机,在用变焦操作装置431设定焦距时,第一和第二透镜组L1和L2并不移动到表2所限定的位置。
在表2中,XA(f)代表第一和第二透镜组L1和L2在有关焦距、被整体移动马达418驱动、从基准位置开始的总移动距离。基准位置(XA(f)=0)是当透镜组位在最短焦距(39mm)而聚焦在无穷远目标上时由透镜组L1和L2的位置限定的。
在表2中,XB(f)代表第二透镜组L2在有关焦距、被相对移动马达421驱动、从后透镜组L2的基准位置开始、相对于第一透镜组L1的总移动距离。基准位置(XB(f)=0)是当透镜组L1、L2位在最长焦距(102mm)而聚焦在无穷远目标上时由第二透镜组L2的位置限定的。
关键点在于,移动距离XA(f)和XB(f)并非只是由设定一个焦距给出的,而是在焦点操作装置操作时给出的。注意在XA(f)和XB(f)中的“0”虽然代表基准位置但并不涉及透镜组L1、L2在马达418和421被开动前的备用位置。换句话说,在XA(f)和XB(f)中的“0”并不意味着在操作焦点操作装置时马达418和421并不被驱动。在机械上要实现对透镜组位置的精确控制,最好是使透镜组位在表2中用负值代表的等候位置上(从基准位置向相反的方向移动到达的位置),然后在操作焦点操作装置时从等候位置移动到表2所示位置表2f TL d1G-2GXA(f) XB(f)3947.4512.560 9.974550.3610.442.917.857066.665.4219.212.839585.563.0538.110.46102 91.112.5943.660如上所述,按照本发明的变焦透镜摄影机是用变焦操作装置431和焦点操作装置432开动马达418和421将第一、第二透镜组L1和L2移动到由设定焦距信息和检测目标距离信息确定的位置上的。因此有可能用新办法来作出变焦控制和聚焦控制而可不需采用凸轮机构。新办法是将含有成组分步焦距信息和分步目标距离信息的透镜位置数据存储在存储器内,然后根据存储的透镜位置数据在数值上控制马达418和421。因此,如何根据设定焦距信息和检测目标信息的综合来控制马达418和421并不在本发明主课题的范围内。下面的论述阐明如何控制马达418和421透镜组L1和L2)的五个有效的例子。这些按照本发明的变焦透镜作出的控制方式可供选用。
在下列例子中,XA代表由于整体驱动装置(整体驱动马达)而产生的移动,XB代表由于相对驱动装置(后透镜组驱动马达)而产生的移动,(f)代表焦距函数,(u)代表对象(目标)距离函数,以及ΔXA和ΔXB分别代表在聚焦时由于整体驱动装置和相对驱动装置而产生的移动。即XAmax代表在变焦和另外聚焦对由于整体驱动装置而产生的最大移动量,XA(f)max代表在变焦时由于整体驱动装置而产生的最大移动量,ΔXF(u)代表只根据对象距离而不管焦距的移动量,XBmax代表在变焦和另外聚焦时由于相对驱动装置而产生的最大移动量,还有XB(f)max代表在变焦时由于相对驱动装置而产生的最大移动量。
例1
图3为前透镜组L1和扌透镜组L2的第一个例子。在图3至7中,与箭头XA和XB相比,箭头ΔXA和ΔXB被过分放大地画出。
在本例中,在变焦操作装置431所设定的整个焦距范围内,总移动量XA和后透镜组XB的相对移动量可由下列关系式得出XA=XA(f)+ΔXF(u)XB=XB(f)+ΔXF(u)换言之,XA和XB是由增添一个与焦距没有任何关系的同样的量ΔXF(u)来确定的。当将与对象距离(u)函数有关的同一的量ΔXF(u)加到XA和XB上时,后透镜组L2离开影象表面的距离并不改变。后透镜组L2的位置表示后透镜组驱动马达未操作时的位置,由点划线(双点划线)表示。
在本例中,如当f=39mm时,最短的对象距离u=700mm,于是ΔXF(u)=1.17,并当f增加时,ΔXF(u)的值将略为增加,但当f=102mm时,其时ΔXF(u)=1.25,因此增加的量是极小的。考虑到焦点的深度,可以只用对象距离信息控制透镜的移动(即将透镜移动到所需位置上),而可不管来自变焦操作装置431的焦距信息。
在本例中,给出下列关系式XAmax=XA(f)max+ΔXF(u)maxXBmax=XB(f)max+ΔXF(u)max例2图4为前透镜组L1和后透镜组L2的第二个例子。
在本例中,在变焦操作装置431所设定的短焦距端周围确立了下列关系式XA=XA(f)+ΔXA(u)XB=XB(f)+0(即就对象距离言,后透镜组L2不应相对于前透镜组L1而移动)在其他焦距则确立了下列关系式XA=XA(f)+ΔXF(u)XB=XB(f)+ΔXF(u)在本例中,当f=39mm时,如最短对象距离u=700mm,则ΔXA(u)=1.72。就其他焦距言,ΔXF(u)的值可大致按如下定出当f=45mm,则ΔXF(u)=1.17;当f=70mm,则XF(u)=1.20;当f=95mm,则ΔXF(u)=1.24;及当f=102mm,则ΔXF(u)=1.25。
因此,在除了短焦距端周围之外的其他焦距上,可以只根据对象距离信息而可不管焦距信息来控制透镜的位置。
在本例中,确立了下列关系式XAmax=XA(f)max+ΔXF(u)maxXBmax=XB(f)max因此,后透镜组的相对移动便可减少。本例中的XB(f)max小于例1中的XB(f)max。
例3图5为前透镜组L1和后透镜组L2的第三个例子。
在本例中,在变焦操作装置431所设定的长焦距端的周围确立了下列关系式XA=XA(f)+0(即就对象距离而言,前透镜组L1不应移动)XB=XB(f)+ΔXB(u)在其他焦距上确立了下列关系式XA=XA(f)+ΔXF(u)XB=XB(f)+ΔXF(u)在本例中,如最短对象距离u=700mm,ΔXF(u)的值可大致定出如下当f=39mm,则ΔXF(u)=1.17;当f=45mm,则ΔXF(u)=1.17;当f=70mm,则ΔXF(u)=1.20;及当f=95mm,则ΔXF(u)=1.24;但当f=102mm,则ΔXB(u)=1.35;因此,在除了长焦距端周围之外的其他焦距上可以只根据对象距离信息而可不管焦距信息来控制透镜的位置。
在本例中,确立了不列关系式XAmax=XA(f)maxXBmax=XB(f)max+ΔXB(u)max因此,总移动量(整体驱动马达)便可减少。
例4图6为前透镜组L1和后透镜组L2的第四个例子。
在本例中,在变焦操作装置431所设定的短焦距端的周围确立了下列关系式XA=XA(f)+ΔXA(u)XB=XB(f)+0(即就对象距离而言,后透镜组L2不应相对于前透镜组L而移动)而在变焦操作装置431所设定的长焦距端的周围确立了下列关系式XA=XA(f)+0(即就对象距离言,前透镜组L1不应移动)XB=XB(f)+ΔXB(u)并在其他焦距上确立了下列关系式XA=XA(f)+ΔXF(u)XB=XB(f)+ΔXF(u)在本例中,如最短对象距离u=700mm,在除了短或长焦距端周围之外的其他透镜位置上,可大致定出下列数值当f=39mm,则ΔXA(u)=1.72;当f=45mm,则ΔXF(u)=1.17;当f=70mm,则ΔXF(u)=1.20;当f=95mm,则ΔXF(u)=1.20;当f=102mm,则ΔXB(u)=1.35。
因此,在除了短或长焦距端周围的其他焦距上,可以只根据对象距离信息而可不管焦距信息来控制透镜的位置。
在本例中还确立了下式关系式XAmax=XA(f)max
XBmax=XB(f)max因此,两个透镜组的移动和后透镜组的相对移动都可减少。
例5图7为前透镜组L1和后透镜组L2的第五个例子。
在本例中,在变焦操作装置431所设定的短焦距端周围可确立下列关系式XA=XA(f)+ΔXA(u)XB=XB(f)+0(即就对象距离而言,后透镜组L2不应相对于前透镜组L1而移动)。
在其他焦距上确立了下列关系式XA=XA(f)+0(即就对象距离而言,前透镜组不应移动)XB=XB(f)+ΔXB(f,u)在本例中,如最短对象距离u=700mm,在长焦距端周围的透镜位置可大致定出如下当f=39mm,则ΔXA(u)=1.72;当f=45mm,则ΔXF(u)=1.90;当f=70mm,则ΔXF(u)=1.42;当f=95mm,则ΔXF(u)=1.35;及当f=102mm,则ΔXB(u)=1.35。
因此,在短焦距端可以只根据对象距离信息来控制透镜的位置,而在其他焦距上可根据焦距信息和对象距离信息两者来控制透镜的位置。
在本例中还确立了下列关系式XAmax=XA(f)maxXBmax=XB(f)max因此,两个透镜组的移动和后透镜组的相对移动都可减少。但透镜位置可随焦距而不同。
图1所示变焦透镜的机械结构只是一个简单的例子。实际上可以作出各种机械结构,因此本发明将不涉及机械结构本身。
如上所按照本发明中使变焦透镜摄影机聚焦的方法,当操作焦点操作装置时,聚焦是这样完成的,用整体驱动装置将前、后透镜组作为一个整体来驱动,同时开动相对驱动装置来改变前、后透镜组之间的距离,从而便可容易实现透镜位置的灵活控制。
为了实现图2至7所示的变焦透镜和驱动透镜的方法,现将结合图8至23说明本发明的几个实施例。
本发明的下列这些实施例都可应用于图26所示的间快门式的变焦透镜摄影机中。现在结合图20说明这种变焦透镜摄影机的概念。
图20示出设在这种变焦透镜摄影机内的变焦透镜镜筒为三级发放式,具有三个可动镜筒,即第一可动镜筒20、第二可动镜筒19和第三可动镜筒16。设有两个透镜组,即具有正放大率的前透镜组L1和具有负放大率的后透镜组。
在摄影机的主体内设有整体驱动马达控制置60,后透镜组驱动马达控制装置61,变焦操作装置62,快门释放装置63,聚焦装置(即测距器64,测光装置65,AE(即自动曝光)马达控制装置66,和CPU(即中央处理单元)210。CPU210控制着上述这些装置或设备。
虽然用于提供目标至摄影机距离信息的装置64的具体聚焦系统不是本发明的一部分,但是在1996年2月22日申请的普通指定美国专利申请S.N.08/605,759公开了一个合适的系统,其整体公开内容在此一并作为参考文献表示。虽然在上述申请中公开的系统是所谓的“被动“型,但其它已知的自动聚焦系统(即主动测距系统,如根据红外光和三角测量的系统)也可被使用。同样地在上述专利申请中公开的测光系统也可作为测光系统65被使用。
当操作变焦操作装置62,例如设在摄影机机体上的变焦杆(或者如图28所示的“广端”变焦按钮62WB和“远端”按钮627B)时,CPU210将指令输出到整体驱动马达控制装置60,使前、后透镜组L1和L2前后移动不管其焦距和焦点。现解释如下由于在操作变焦操作装置62时,透镜L1、L2产生向“远”和“广”位置的向前和向后运动,所以由整体驱动马达控制装置60(马达25)所产生的透镜L1、L2的前后移动是分别指向“远”和“广”的移动。图1所示的取景器427的视域的影象放大率随着操作变焦操作装置62时焦距的变化而顺序地变化。因此,摄影者能够从观察到的取景器视域的影象放大率的变化认识到操作变焦操作装置62所带来的焦距的变化。另外,由变焦操作装置的操作而设定的焦距也可用一数值在圈28所示的LCD(即液晶显示)板224上显示出来以便看见。
当操作聚焦操作装置63时,CPU210通过整体驱动马达控制装置60开动整体驱动马达25,另外还通过后透镜组驱动马达控制装置61开动后透镜组驱动马达30,从而前后透镜组L1、L2就可移动至与一调好的焦距和检测目标距离相对应的位置,在此将变焦透镜聚焦在对象(目标)上。
具体地说,快门释放装置63设有释放按钮217B。有一测光开关SWS和一释放开关SWR与释放按钮217B同步行动。当将释放按钮217B按下一半(半步)时,通过CPU210使测光开关SWS开通,将各该目标距离测量和测光的指令分别输入到目标距离测量装置64和测光装置65。
当将释放按钮217B全部按下(全步)时,通过CPU210使释放开关SWR开通,并按照目标距离测量的要求和调好的焦距的结果,开动整体驱动马达25和后透镜组驱动马达30,这样便可完成将前、后透镜组L1和L2移动到聚焦位置上的聚焦过程,并通过AE马达控制装置66,开动AF/AE(即自动聚焦/自动曝光)快门单元21(图21)的AE马达,使快门27开启。在快门动作时,根据来自测光装置65的测光信息的输入,CPU210开动AE马达29并在一段特定的时间内开启快门27的叶片27a。在本实施例的变焦透镜摄影机中,紧接着快门叶片27a的关闭,开动后透镜组驱动马达30,使后透镜组L2向前移动到其初始位置。快门释放装置63包括没有示出的开关装置,以便执行CPU210指挥下的聚焦过程。
当操作变焦操作装置62时,CPU210开动整体驱动马达25,使前、后透镜组L1和L2如同一个整体一同在光轴方向上移动。与此同时,后透镜组驱动马达30也可通过后透镜组驱动马达控制装置61而被开动。但这个变焦过程与传统概念不同,其焦距虽然顺序变化,其焦点位置却不移动。
马达29和30相同,包括一个在额定电压(即1.5V)时且有最小转矩1.5克×厘米的DC马达;马达25包括一个在额定电压(即,2.4V)时具有12克×厘米最小转矩的DC马达。马达29和30例如可由日本三洋精密有限公司制造,马达代码为M-01166600;而马达25也可由上述公司制造,代码为M-01154200 。
现在结合图18和19,说明按照上述概念的变焦透镜镜筒的实施例的一例。
先说明在本发明中变焦透镜镜筒10的总体结构。
变焦透镜镜筒10设有第一可动镜筒20、第二可动镜筒19、第三可动镜筒16、和一个固定的透镜镜筒块12。第三可动镜筒16与固定透镜镜筒块12的圆筒部咬合,并在旋转时沿光轴方向移动。第三可动镜筒16在其内周上设有一个限定旋转的直线导引筒17。直线导引筒17和第三可动镜筒16如同一体一同在光轴方向上移动。同时第三可动转筒16又相对于直线导引筒7而转动第一可动转筒20可沿光轴方向移动但被限定转动。第二可动转筒19可沿光轴方向移动,同时又可相对于直线导引筒17和第一可动镜筒20而转动。整体驱动马达25固紧在固定透镜镜筒块12上。其上装有AE马达29和后透镜组驱动马达30的快门安装台40固紧在第一可动镜筒20上。前透镜组L1和后透镜组L2分别由透镜支承筒34和50支承着。
在固定透镜镜筒块12的内周设有一条母螺旋线12a和多条平行于光轴0的直线导引槽12b。如图18所示,还设有光圈板14,其上装有光圈14a可限定胶片上被曝光的部分。
在固定透镜镜筒块12内设有一个沿径向扩展并沿光轴方向伸长的齿轮壳体12c,如图14所示。在齿轮壳体12C内,可转动地夹持着一个沿光轴方向伸展的驱动小齿轮15。驱动小齿轮15的轴7的两端分别被设在固定透镜镜筒块12上的承窝4和设在齿轮支承板31上的承窝31a(见图19)可转动地支承着。驱动小齿轮15的齿突出到固定透镜镜筒块12的内周内。
在直线导引槽12b中的一条12b’的底部固定着具有预定模式的编码板13a如图14所示。直线导引槽12b’的设置使它可以定位在相对于固定透镜镜筒块12而言大致为摄影平面的对角线位置。编码板13a基本上沿固定透镜镜筒块12的全长(即沿光轴方向)设置。编码板13a是位在固定透镜镜筒块12外侧的一块柔性的印刷线路板13的一部分(见图19)。在柔性的印刷线路板13上固紧着一个光电断路器1,它与一块旋转板2结合构成一个编码器可检测整体驱动马达25的转动。旋转板2固定在整体驱动马达25的轴上如图19。
在第三可动镜筒16的内周上设有多条平行于光轴的直线导引槽16c。在第三移动镜筒16后端的外周上设有一条与固定透镜镜筒块12上所设的母螺旋线12a咬合的公螺旋线16a,和一与驱动小齿轮15啮合的外周边齿轮16b,如图13所示。驱动小齿轮15的轴向长度足够使它在第三移动镜筒16沿光轴方向移动的整个范围内与外周边齿轮16b啮合。
直线导引筒17在其外周的后部上设有后端凸缘17d。在后端凸缘17d与设有多个沿径向从光轴向外出的咬合突出部17C。有一防落凸缘17e正好设在后端凸缘17d的前面。防落凸缘17e具有比后端凸缘17d小的半径。在防落凸缘17e的圆周方向上制有多个缺口17f。在第三可转镜筒16后端的内周边上设有多个沿径向向光轴突出的咬合突出部16d,如图18所示。该咬合突出部16d位在两个凸缘17d和17e之间。通过直线导引筒17的相对转动便可将咬合突出部16d插入到缺口17f内,从而使咬合突出部16d与直线导引筒17咬合。在直线导引筒17的后端表面上还固定着一个设有光圈23a的光圈板23,光圈23a具有与光圈14a大致相同的形状。
由于平行于光轴0的多个咬合突出部17c与相应直线导引槽12b的可滑动的咬合使直线导引筒17相对于固定透镜镜筒12的相对转动受到限制。咬合突出部17c中的一条17c’(直线导引链)固定在一个接触终端即一个刷9上,该刷可滑动地与固定在直线导引槽12b’底部的编码板13a接触,从而在变焦时产生与焦距信息相应的信号。咬合突出部17c’的位置大致摄影平面成对角线。
接触终端9设有一对大致与固定部96垂直并且与编码板13a成滑动接触的刷子(电枢),还设有一对定位孔9d(见图103)。这对刷子9a通过固定部9b在电路上是互相连通的。
如图30所示,在编码板13a上设有四种对齐在一个垂直于编码板13a纵长方向的方向上的电极模式(图形)ZC0、ZC1、ZC2和ZC3。这些电极模式结合起来可构成一种预定的模式,因此当一对刷子9a沿着编码板13a的纵长方向滑动时,与该滑动位置相应的、在事前指定的、通过电极模式ZC0、ZC1、ZC2和ZC3组成的、预定的信号(电压)便可输送出去。
在直线导引筒17的内周面上制有多条平行于光轴0的直线导引槽17a。在直线导引筒17上还制有多条延伸穿过其周壁的导槽17b。该导槽17b被制成倾斜于光轴和其圆周方向。
第二可动镜筒19与直线导引筒17的内周面接合。在第二移动转筒19的内周面上设有多条倾斜方向与导槽17b相反的导槽19c。在第二可动镜筒19后端的外周面上设有多个具有梯形截面而从光轴沿径向向外突出的从动突出部19a。在从动突出部19a内设有从动销18。每一从动销18具有一个环件18a和将环件18a支承在从动突出部19a内的中心固定螺钉18b。从动销突出部19a可滑动地与直线导引筒17的导槽17b咬合,从动销18则可滑动地与第三可动镜筒16的直线导引槽16c咬合。这样,当第三可动镜筒16转动时,第二可动镜筒19便一边转动一边沿光轴方向直线移动。
在第二可动镜筒19的内周面上接合着第一可动镜筒20。在第一可动镜筒20后端的外周面上设有多个从动销24与相应的内导槽19c咬合,同时第一可动镜筒20被一直线导引件22直线导引。如图8和9所示,直线导引件22设有一个环形件22a一对从环形件22a上沿光轴方向伸出的导腿22b和多个从环形件22a上沿径向离开光轴而突起的咬合突出部28。咬合突出部28可滑动地与直线导引槽17a咬合。导腿22b安插在第一可动镜筒20的内周面与AF/AE快门单元21之间。
直线导引件22的环形件22a连接到第二可动镜筒19的后面,使直线导引件22和第二可动镜筒19能够如同一体地沿光轴方向移动,另外还能环绕光轴作相对转动。在直线导引件22后面的外周面上设有一个具有多个从光轴沿径向向外突起的咬合突出部28b的后端凸缘22d。在后端凸缘22d的前面设有一个半径比后端凸缘22d小的防落凸缘22c。沿着防落凸缘22C的圆周方向制有多个缺口22e,如图8所示。在第二可动镜筒19后面的内周面上设有多个沿径向向光轴突起的咬合突出部19b,如图18所示,该咬合突出部19b位在凸缘22c和22d之间,将咬合突出部19b插入到缺口22e内,并通过直线导引件22的相对转动,但它们与直线导引件咬合。采用上述结构。当第二可动镜筒19沿顺时针或反时针方向转动时,第一可动镜筒20可向前或向后沿光轴方向直线移动,但限制转动。
在第一可动镜筒20的前面装有一个具有遮盖叶片48a和48b的遮盖装置35,而在第一可动镜筒20的内周面上则固定地装着具有快门27和三个快门叶片27a的AF/AE快门单元,如图12所示。在AF/AE快门单元上设有多个以均匀的角间距分布在快门安装台的外周面上的凹窝40a,如图10所示。多个从动销24用作AF/AE快门单元21的固定装置。从动销24被插入并固定在第一可动镜筒20上制出的凹窝20a内,并固定在凹窝40a内。采用这种布置,快门单元21便可固紧在第一可动镜筒20上如图11所示。从动销24举例说可用胶粘剂或螺钉固定。标号41表示固定在第一可动镜筒前端的一块装饰板。
如图12和19所示,AF/AE快门单元21设有快门安装台40、一个固定在快门安装台40后面的快门叶片支承环46、和支承在能够相对于快门安装台40而移动的状态的透镜支承筒50(后透镜组L2用的)。在快门安装台40上支承着前透镜组L1、AE马达29和后透镜组驱动马达30。快门安装台40设有带有摄影光圈40d的环形件40f,还设有从环形件40f向后伸出的三条腿40b。在三条腿40b之间形成三条沟,其中两条沟为直线导沟40c,该导沟可滑动地与直线导引件22的相应的一对的导腿22b咬合以便导引直线导引件22的移动。
快门安装台40支承着一个将AE马达29的转动传递到快门27的AE齿轮系45,一个将后透镜组驱动马达30的转动传递到螺旋轴43的透镜驱动齿轮系42,连接到柔性印刷线路板b上的光电断路器56和57,以及具有设在圆周方向上的多个径向缝隙的旋转板58和59。用来检测后透镜组驱动马达30的转动的编码器具有光电断路器57和旋转板59,而用来检测AE马达的转动的编码器则具有光电断路器56和旋转板58。
快门27、枢支快门27的三个叶片27a的支承件47和将旋转动力赋予快门叶片27a的圆形驱动件49均位在快门安装台40和快门叶片支承环46之间并固紧在快门安装台40上。圆形驱动件49设有以均匀角度间隔开的三个操作突出部49a,用来分别与三个快门叶片接合。如图12所示,在快门叶片支承环46的前端设有摄影光圈46a和在其周围以均匀角度间隔开的三个支承凹窝46b。在快门叶片支承环46的外周面上设有暴露在直线导沟40c下面并可滑动地支承着一对导腿22b的内周面的反射限制件46c。
位在快门叶片支承环46前面的支承件47设有一个与摄影光圈46a对准的摄影光圈47a,还有三根在各自的位置上对着三个支承凹窝46b的轴(其中只有一根在图12中示出)。三个快门叶片27a中的每一个都分别设有一个轴孔27b,每根相应的轴47b的一端就插入在其内,而另一端则设有堵塞部(未示出)以便防止不需要的光线进入到摄影光圈46a和47a内,另外还设有槽27c以便在其一端与另一端之间插入操作突出部49a。支承件47这样固定在快门叶片支承环46上使每一根支承一个相应的快门叶片27a的轴47b都与快门叶片支承环46上的一个相应的支承凹窝46b接合。
在圆形驱动件49外周面上设有齿49b以便接受来自齿轮系45的转动。支承件47在接近三根轴47b的位置上设有三条在圆周方向上成为弧形的三条弧形槽47c。圆形驱动环49的三个操作突出部49a就通过这三个弧形槽47c与各该快门叶片27a上的槽27c咬合。快门叶片支承环46是从快门安装台40的后面插入并用螺钉固定在快门安装台40上的,它被用来支承圆形驱动环49支承件47和快门27。
在快门叶片支承环46的后面设有能够通过滑动轴50和51相对于快门安装台40而移动地支承着的透镜支承筒50。快门安装台40和透镜支承筒50用一装在滑动轴51上的圈弹簧3促使它们以相反的方向彼此离开,因此在它们之间的游隙可以减少。另外,设在齿轮系42内的驱动齿轮42a被阻止在轴向上移动并在其内周面上制有内螺纹(未示出)。一端固定在透镜支承筒50上的螺旋轴43就与这个内螺纹咬合,这样便可由驱动轴42a和螺旋轴43构成一个进给螺杆的结构。当驱动齿轮42a由于后透镜组驱动马达30的驱动而沿顺时针或反时针方向转动时,螺旋轴43则相对于驱动齿轮42a向前或向后移动,而透镜支承筒50亦即它所支承的后透镜组L2将相对于前透镜组L1而移动。
在快门安装台40的前面用来抵压各该马达29和30的压块53和55被用螺钉固紧在叶片安装台40上。马达29、30和光电断路器56、57都连接到柔性印刷线路板6上,柔性印刷线路板6的一端固定在快门安装台40上。当第一、第二和第三可动镜筒20、19和16以及AF/AE快门单元21等被装配起来时,光圈板23被固定在直线导引筒17的后面。在固定透镜镜筒块的前面,接合着一个圆形的防落件33。
在第一可动镜筒20的前面设置着变焦透镜镜筒10的大多数零件以及具有一对遮盖叶片48a和48b分别作为从动遮盖叶片和主遮盖叶片的遮盖装置35。从装饰板41向后,固定着一块环形板96,而在装饰板41与环形板之间,遮盖叶片48a和48b连接在一起地装着。另外,在第一可动镜筒20的前面,在前表面20b和环形板96之间可转动地设置着具有一对遮盖驱动杆98a和98b的遮盖驱动环96。遮盖驱动环97是由一个遮盖联锁齿轮92在接受后透镜组驱动马达30的转动后驱动而在顺时针方向或反时针方向旋转的,并通过遮盖驱动杆98a和98b开启或关闭主遮盖叶片48b连同其从动遮盖叶片48a的。
在本发明的上面的说明中,变焦透镜包括两组,即前透镜组L1和后透镜组L2,应该知道的是,本发明并不仅限于上面所公开的实施例。另外,在上述实施例中,前透镜组L1及由透镜支承筒50支承的后透镜组L2是作为AF/AE快门单元21的组件而提供的,并且后透镜组驱动马达30也装在快门单元21上。采用这种结构固然可使后透镜组L2的支承结构和驱动结构简化,但现有的变焦透镜也可这样实现,使后透镜组L2从AF/AE快门元件21中脱离开来。该快门单元21设有快门安装台40、圆形驱动件49、支承件47、快门叶片27、快门叶片支承环46等,而后透镜组L2则用快门单元21之外的任何支承件支承着。
现在说明本发明的变焦透镜摄影机如何通过整体驱动马达25和后透镜组驱动马达30的转动来进行操作。
如图16所示,当变焦透镜镜筒10在最缩回(退回)的位置上,即透镜内藏(收拢)的状态下时,将电力开关转到开通状态,整体驱动马达25便按顺时针向小量转动。这个转动通过支承件32支承的齿轮系26,传递到驱动小齿轮15,并且由于第三可动镜筒16在光轴方向上转动(即透伸),致使第二可动镜筒19和第一可动镜筒20也随着第三可动镜筒16沿光轴方向小量延伸,因此摄影机便处在能摄影状态,此时变焦透镜定位在最广位置上即广端。其时,由于直线导引筒17相对于固定透镜镜筒块12的移动量已通过编码板13a和接触终端9之间的相对滑动检测出来,变焦透镜即前、后透镜组L1和L2的焦距便可检测出来。
在上面说明的摄影状态中,当使变焦“远”开关开通,那么整体驱动马达25便顺时针驱动,并通过驱动小齿轮15和外周面齿轮16b在它被延伸的方向上转动。因此,第三可动镜筒16便按照母螺旋线12a和公螺旋线16a之间的关系从固定透镜镜筒块12向外伸出。同时,对固定透镜镜筒块12没有相对运动,直线导引筒17按照在咬合突出部17c和直线导线槽12b之间的关系沿光轴方向随同第三可动镜筒16向前移动。其时,由于从动销18同时与导槽17b和直线导引槽16c咬合,使第二可动镜筒19沿光轴方向相对于第三可动镜筒16而向前移动,同时并相对于第三可动镜筒16而在同一方向上转动。第一可动镜筒20由于被直线导引件22直线导引并且从动销24的移动被导槽19c导引,因而连同AF/AE快门单元21沿光轴方向从第二可动镜筒19向前移动,而对固定透镜镜筒块12没有相对转动。在这些运动中,按照事实,直线导线筒17相对于固定透镜镜筒块12的移动位置可通过编码板13a和接触终终端9之间的相对滑动检测出来,变焦透镜即前、后透镜组L1和L2的焦距便可检出来。
当使变焦“广”开关成为开通时,整体驱动马达25反时针驱动,第三可动镜筒16在它后退的方向上转动,并连同直线导引筒17后退到固定透镜镜筒块17之内。同时,第二可动镜筒19后退到第三可动镜筒16内,并与第三可动镜筒以相同的方向转动。而第一可动镜筒20连同AF/AE快门单元21退回到转动的第二可动镜筒19之内。在上述退回驱动中,与上面说明的伸出驱动的情况相同,后透镜组驱动马达30没有被驱动。
当在变焦操作时驱动变焦透镜10,由于后透镜组驱动马达30没有被驱动,前透镜组L1和后透镜组L2如同一体而移动,彼此之间保持着一个恒定的距离如图15所示。通过变焦编码板13a输入的焦距在LCD板224上示出。
在变焦操作装置62所设定的任何焦距上,当将该释放按钮217B按下一个半步时,CPU210从目标距离测量装置64得到聚焦信息并从测光装置65得到测光信息。在这种情况下,当将释放按钮全部按下时,CPU210用一相应于预先设定的焦距信息和来自聚焦装置的对象(目标)距离信息的量使整体驱动马达25和后透镜组驱动马达30移动到特定的焦距上并使对象(目标)落在焦点上。并且通过AE马达控制装置66,按照测光装置65所测得的对象亮度信息使AE马达驱动圆形驱动件49并驱动快门27以便满足所要求的曝光。在这样一个快门释放后,整体驱动马达25和后透镜组驱动马达30立即被驱动,从而使前、后透镜组L1和L2移动到快门释放以前的位置。
当使电力开关212关断从而切断电源时,变焦透镜10就被整体驱动马达25退回到透镜内藏(收拢)的位置如图18所示。在这样的退回移动之前,整体驱动马达25就被驱动,使伯透镜组L2移动到内藏位置。
当释放按钮217B全部按下时,就所完成的前、后透镜组的移动控制而言,后透镜组驱动马达30使后透镜组L2离开前透镜组L1向后移动的量与从目标距离测量装置64得到的对象距离信息和变焦操作装置31设定的焦距信息相适应。同时,整体驱动马达25使前透镜组移动的量与从聚焦装置64得到的对象距离信息和变焦操作装置31设定的焦距信息相适应。由于前、后透镜组L1和L2的移动,焦距被设定,对象聚焦便告完成。在让释放完毕以后,后透镜组驱动马达30和整体驱动马达25立即被驱动,使两个透镜组L1和L2都回到它们在快门释放以前提位置。
当将变焦操作装置62操作到“广”位置时,整体驱动马达25反时针转动,第三可动镜筒16在后退的方向上转动并连同直线导引筒17后退到固定透镜镜筒块12的一个圆筒11内。同时,第二可动镜筒19后退到第三可动镜筒16内,一面以与第三可动镜筒16相同的转动,而第一可动镜筒20则连同AF/AE快门单元21后退到转动的第二可动镜筒19内。在上面这个后退的驱动中,与上述伸出驱动的情况一样,后透镜组驱动马达30没有被驱动。当电力开关被关断时,通过整体驱动马达25的相应驱动,变焦透镜10被退回到内藏位置上如图18所示。
现在结合图24和25详细说明透镜的驱动控制,这是本发明的变焦透镜摄影机的变焦透镜镜筒的众多特征中的一个。
图24示出前后透镜组L1和L2的运动轨迹,而图25示出后透镜组L2与前透镜组L1相比的运动范围。
在图24中,线A代表前透镜组L1的轨迹,线B代表后透镜组L2在释放按钮全部按下之前的轨迹,而线C代表后透镜组L2在释放按钮全部按下时的轨迹。如同在图24中可看到的,在聚焦时,前、后透镜组L1和L2之间的距离在“广端”(即W端)位置时较长,而在“远端”(即T端)位置时较短。
在变焦操作装置62的操作之前和之中,后透镜组位在等候位置上如图25所示,它与前透镜组L1的距离被保持恒定。当释放按钮全部按下时,后透镜组L2向后移动,即在图25中向右移动,并且移动到摄影位置,完成聚焦。当后透镜组L2向后移动时,后透镜组L2(即后透镜支承筒50)的初始位置(即基准位置)通过光电传感器(未示出)被检出出来,并从位置检测的初始时间起开始脉冲计数。当脉冲计数到达一个相当于所需移动量的值,而该移动量与从聚焦装置64得到的对象距离信息和变焦操作装置62设定的焦距信息相适应时,后透镜组驱动马达30即被停止。
在图25中,用“调节范围”指出的范围等于与从初始位置开始的最小脉冲计数值所对应的范围,其时变焦透镜镜筒10位在“远端”,同时聚焦对象在无穷远处。这就是说,后透镜组L2同一移动是如所谓调节量从初始位置开始相对于前透镜组L1而向后移动。
图21示出在释放按钮被全部按下之前而变焦透镜镜筒10在“广端”位置附近时的状态,图22示出在紧接着释放按钮被全部按下后而变焦透镜镜筒10在“广端”位置附近的状态。如上所述,在快门释放完毕后,后透镜组驱动马达30便从图22所示状态立即驱动,使后透镜组L2移向前透镜组L1并返回到图21所示状态。
在快门释放完毕后的图22所示的状态下,如果后透镜组驱动马达30不立即驱动致使后透镜组L2仍停留在如图22所示的摄影位置,这时如有一个严重的外力或冲击沿着朝向摄影机机体的方向即在图22中朝向右方施加在第一可动镜筒的前面时,那么所有可动镜筒,即第一可动镜筒20、第二可动镜筒19和第三可动镜筒16都将被迫缩回到摄影机的主体内,在这种情况下,后透镜组L2将会碰撞到胶片F上。因此便有可能发生不仅是胶片F或是后透镜组L2,而且还有其他的装置或机构被损坏的可能性,这种状态如图23所示。
但按照本实施例的摄影机设有的变焦透镜镜筒的透镜驱动控制,在快门释放完毕后成为图22所示状态时,后透镜组驱动马达30会立即开动使后透镜组L2移向前透镜组L1并返回到图21所示位置。这样,上述问题便不会发生。
本发明的上述实施例涉及一个分三级发放的变焦透镜镜筒,但应该知道的是明并不仅限于这样一种透镜镜筒,它同样可以适用于一级、二级或多于三级发放的变焦透镜镜筒。
如上所述,按照本发明的变焦透镜和变焦透镜镜筒的透镜驱动方法,在变焦操作中,前、后透镜组如同一体地移动,没有改变它们之间的距离,而在快门释放操作中,后透镜组相对于前透镜组而向后移动,并在释放完毕后,后透镜组又移向前透镜组,致使两个透镜组都回到其在变焦操作中的初始位置。因此,当透镜镜筒从摄影机主体伸出时,如果有严重的外力或冲击沿着朝向摄影机主体的方向施加在透镜镜筒的前面时并且透镜镜筒被迫相应地后退,但后透镜组不会撞击在胶片上,因此胶片、后透镜组或透镜驱动装置将不会受到损伤。
图26至28分别示出本发明的透镜快门或摄影机的前立面图、后立面图和平面图,该摄影机设有图1至25所示出的变焦透镜镜筒。
在大致为摄影机机体201前面中心的地方装有变焦透镜镜筒12。在摄影机机体201的前表面上设有测光用的光线接受元件65a,AF传感器窗64a取景器光学系统的取影器窗207a、闪光灯209、和自定时器指示灯229。在摄影机机体201的底部设有电池盖202。
在摄影机机体201的后表面上设有为了装入或拿出胶卷盒而开关的后盖203、用来解开锁定装置以便开启后盖203用的后盖开启杆204、指示聚焦结果的绿灯228、指示闪光灯充电状态的红灯227、目镜207b、和电源(开/关)按钮212B。
在摄影机机体201的顶面上,如从图中的左边看起,设有重卷按钮216B、LCD屏224、模式按钮224B、驱动按钮225B、释放按钮217B、“广端”按钮62WB、和“远端“按钮62TB。
图29示出本发明的变焦透镜摄影机的主要组件的结构。该摄影机设有用作控制装置的CPU210,它控制着摄影机的全部功能。
CPU210通过整体驱动马达控制装置60开始并控制整体驱动马达25,通过后透镜组驱动马达控制装置61开动并控制后透镜组驱动马达30,还通过AE马达控制装置66开动并控制AE马达29。CPU210并通过胶片输送控制装置225控制完成胶片装入、卷绕和倒带的胶片输送马达226。CPU210还通过闪光装置231控制闪光灯(即电子闪光灯)的闪光。
CPU210能在装有电池211时操作并能按照每一开关的i/o状态(即开/关)执行其功能,所述开关包括电源开关212、后盖开关213、模式开关214、驱动开关215、“远端”开关62T、“广端”开关62W、倒带开关216、测光开关SWS、和释放开关SWR。
电源开关212连接到电源按钮212B上,当电源开关212“开通”而电力“关断“时(即电池211的电力被切断),电力开关212将使电力转动“开通(即电池211的电力被供应)。当电力源开关“关断”而电力仍“开通”时,电力开关212会使电力源转为“关断”。
后盖开关213涉及后盖203的开、关,根据后盖203状态的变化验,后盖开关213通过胶片输送马达226的驱动执行胶片的装入过程或使胶片计数器重新设定。
模式开关214用来改变摄影模式并被连接到模式按钮214B上。每当模式开关214“开通”地便可改变摄影模式,如自动闪光模式、强制闪光模式、闪光禁用模式、长期曝光模式、或灯泡模式等。
驱动开关215可在各种驱动模式之间进行改变并被连接到驱动按钮215B上。每当驱动开关215“开通”时便可改变驱动模式,如分格摄影模式、自定时器(自拍)模式、连续摄影模式、多次曝光模式等。
“远端”开关62T连接到“远端”按钮62TB上。当“远端”开关62T“开通”时,整体驱动马达25便驱向“远端”。
“广端”开关62W连接到“广端”按钮62WB上。当“广端”开关“62W开通”时,整体驱动马达25便驱向“广端”。
测光开关SWS和释放开关SWR连接到释放按钮217B上。当释放按钮217B按下一半时,使摄影开关SWS“开通”,而当释放按钮全部按下时,使释放开关SWR“开通”。当释放按钮217B在半按下与全按下之间的期间时,测光开关SWS维持在“开通”状态。当测光开关SWS“开通”时进行测光和目标距离测量,当释放开关SWR“开通”时,根据目标距离测量的结果,开动整体驱动马达25和后透镜组驱动马达30,使前、后透镜组L1和L2移动到可使对象对上焦的位置。而且开动AE马达29根据测光值执行曝光过程。在曝光完毕后,开动整体驱动马达25和后透镜组驱动马达30,使前、后透镜组返回到它们在移动以前的位置。开动胶片输送马达226使胶片卷绕在一个架子上。
CPU210输入信息,包括DX编码信息输入装置218读出的关于ISO胶片速率的信息,变焦编码信息输入装置219从编码板13a读出的关于目前透镜位置的信息,以及来自变焦脉冲输入装置220、AE脉冲输入221、AF参考脉冲输入装置222、卷绕脉冲输入装置(检测胶片的驱动及其驱动量)和AF内藏位置检测装置232的信息。
在CPU 210上还连接着多种指示装置,包括指示现行焦距、摄影张数、曝光模式之类的LCD屏,指示闪光灯充电状态的红灯227,指示来自聚焦系统64的聚焦结果的绿灯228,和指示自定时器操作的自定时器指示灯。
在EEPROM 230内存储着摄影机在装配时固有的数据如关于其AE的调节,或摄影者设定的数据如曝光模式或拍摄张数。
如图31所示,变焦编码信息输入装置(电路)219设有四个串联的电阻(R0、R1、R2和R3)。电阻R0接地同时有一参考电压VDD施加在电阻R3上。在电阻R0和大地之间连接着电极模式ZCO,在电阻R0和R1之间连接着电极模式ZC1,在电阻R1和R2之间连接着电极模式ZC2,而在电阻R2和R3之间连接着电极模式ZC3。另外,有一CPU210的A/D转换输入口连接在电阻R2和R3之间。
如图30(A)所示,编码板13a上设有在绝缘基底13b上形成的四个独立的电极模式(变焦编码)ZC0、ZC1、ZC2和ZC3。电极模式即导电板ZC0、ZC1、ZC2和ZC3分别连接在电阻R0、R1、R2和R3之间。接触终端9设有一对电刷9a,它们通过一个导电部9b使彼此导电。电刷9a被制成可编码板13a上滑动接触地移动,使电极模式ZC0、ZC1、ZC2和ZC3中任两个模式互相导电,因此,如果电极模式ZC0、ZC1、ZC2和ZC3中任两个模式互相导电,那么按照导电的组合,变焦编码信息输入装置219的输出电压将会变化,如图30(C)和30(E)所示。CPU210作出A/D转换,其中将输出电压转换为数字值。CPU210还将转换好的数字值转换到相应的变焦编码内。CPU210于是根据变焦编码检测出变焦透镜的位置。
在本发明的实施例中,如图30(D)所示,相应于电刷9a接触位置的电压被转换成七个变焦编码,即0、1、2、3、4、5和6。这七个编码中的每一个编码都表示一个位置,即变焦编码1表示内藏(收拢)位置,变焦编码2表示“广”位置,变焦编码6表示“远”位置,变焦编码3至5表示在“广”位置和“远”位置之间的中间位置,而变焦编码0表示在内藏位置和“广”位置之间的位置。在中间位置上,变焦编码3、4、5以该次序重复四次,以致变焦范围被划分并编码为十四个变焦步编码。在本发明的这个实施例中,变焦步0被指定为“广端”位置,变焦步13为“远端”位置,而变焦步1至12被指定为在“广”位置和“远”位置之间的位置。
图21和32示出变焦编码输入装置219的电阻R0、R1、R2和R3的值以及输出电压的一例。
变焦脉冲输入装置220设有由光电断路器1和旋转板2构成的编码器。光电断路器1的输入随着旋转板缝隙的通过而变,而该旋转板是跟随整体驱动马达25的驱动轴的旋转而旋转的。该输入成为变焦脉冲而输出。
AE脉冲输入装置221设有由光电断路器57和旋转板59构成的编码器。光电断路器57输入随旋转板59缝隙的通过而变,而该旋转板是跟随AE马达29的驱动轴的旋转而旋转的。该输入成为AE脉冲而输出。旋转板59上的缝隙是这样安排的,使旋转板只要旋转不到一个整转便可达到目的。
AF参考脉冲输入装置222设有由光电断路器56和旋转板59构成的编码器。光电断路器56的输入随着旋转板缝隙的通过而变,并被输出成为AF脉冲,而旋转板59是随着后透镜组驱动马达30的驱动轴的旋转而旋转的。
AF原位检测装置232检测后透镜组是否位在参考基准位置,即最接近前透镜组L1的位置(即AF内藏(原)位置)上。在本发明的这个实施例中,后透镜组L2的位置是由以AF原位为基准的AF脉冲数来控制的。AF原位检测装置232设有光电断路器301,把随同后透镜组L2整体移动的阻断器302(即阻断器板302a)堵塞光电断路器301光线通路的位置定为AF的原位,按照光电断路器301输出的变化就可检测出在AF原位的后透镜组。
图33示出闪光装置231的一种电路。
该闪光灯电路500设有一个接地端GND、一个电压输入端VBAT和三个闪光控制终端STRG、GHEN和RLS。将摄影机的电池电压供到终端VBAT和GND上。控制终端STRG、CHEN和RLS分别连通到CPU210上。终端STRG为一闪光突发信号(闪光触发器)输入终端,在正常状态下终端STRG设定在电平L(即低电平)上,而在闪光突发时输入一个电平H(即高电平)的信号。将充电信号输入到终端CHEN上。在状态L,充电尚未完成,而在状态H,进行充电。终端RLS为一充电电压输出终端,它将相应于充电电压的电压输出到CPU210的A/D转换器上。
现在说明电池的充电和充电电压的监控。
如上所述,充电是使终端CHEN的电平成为H(即充电信号接通)来完成的。当终端CHEN在电平H时,晶体管501的基板的电平成为H,晶体管501转为开通。当晶体管501开通时,一个由晶体管502、变压器510的初圈511和次级线圈512及一个二极管521组成的变压电路便作用起来并将电容器530充电。另外,由于有电平H的信号送到终端CHEN上,晶体管573和576也都转为开通,并有一个Zener二极管570通过一个晶体管576及电阻577和578与电容器530的每一个终端连通。如果电容器530的充电电压高于Zener二极管570的Zener电压,那么Zener电流就会流动。
如上所述,当终端CHEN处在电平H而进行充电时,电阻577和578被连接到电容器530的两端,其时Zener二极管的Zener电压须从电容器530的充电电压中减去,而其余的电压由电阻577和578分担,这样一个电压值被输出到终端RLS上。采用这种方式,对在终端RLS的输出电压进行A/D转换,CPU 210便能检测出电容器530的充电电压。作为参考二极管507为一保护二极管,用来防止晶体管501承受过量的电压,而一个含有电容器503、电阻504和线圈513的电路可使变压操作稳定地进行。
当终端CHEN在电平L时,晶体管501和502被关断,电容器530便不能充电。另外,当终端CHEN在电平L(即充电信号“关断”)时,晶体管573和577也都被关断。在该情况下,电容器530的充电电压不能从终端RLS检出。
现在说明闪光灯的闪光操作。
当电容器530的充电电压大于或等于发生闪光所需的电平时,只要把闪光触发器的信号输入到终端STRG上便可触发闪光。
当将闪光触发器的信号输入到终端STRG上,换句话说,当将在电平H的信号输入到终端STRG上时,SCR(可控硅整流器)就处在导通状态。其时,由于连接在变压器550的初级线圈上的电容器544的突然放电,变压器550的次级线圈将有一高电压。该高电压被施加到氙气管560的触发器终端上便可使氙气管发生闪光。
图37至40示出检测AF原位的装置的结构。AF原位为后透镜组L2接近前透镜组L1时的初始位置。将这个位置作为聚焦用的基准位置,使后透镜组L2沿着光轴离开前透镜组L1而移动。当电力接通时,当快门释放完毕时,当透镜内藏时,并在除了变焦步0到4以外的其他变焦步位置上,后透镜组L2都被控制着使其相对于前透镜组L1的AF原位维持不变,而在变焦步0到4上,后透镜组L2被移动到离开AF原位的向后位置,其量相当于特定的脉冲值AP1。
后透镜组支承筒50通过一对滑动轴51、52被支承着使能沿着光轴移向快门安装台40。滑动轴51和52的一端固定在从透镜支承筒50的外周面上突起的轴支承凸部50b和50c上,滑动轴51被插在其内而可滑动地被一固定在快门安装台40上的滑动轴承51a支承着。
螺旋轴43的一端被固定在一个从透镜支承筒50的外表面上突起的轴支承凸部50a上,该凸部与另一个轴支承凸部50b接近。螺旋轴43与驱动齿轮42a啮合,驱动齿轮42a被快门安装台40和快门27支承着使它可转动但不能沿轴向移动。当驱动齿轮42a被后透镜组驱动马达30驱动时,螺旋轴43相对于驱动齿轮42a而前后移动,而透镜支承筒50连同它所支承的后透镜组L2则相对于前透镜组L1而移动。为了防止在螺旋轴43和驱动齿轮42a之间产生游隙,后透镜组促动圈弹簧3装在滑动轴51上并与滑动轴承51a和轴支承凸部50b啮合。该弹簧可强迫透镜支承筒50沿着离开快门安装台40的方向移动,换言之,朝向快门安装台40的后方移动。这样游隙便可防止。
在快门安装台40的前面装有构成AF原位检测装置232的压块55、光电断路器301和阻断器302。光电断路器301装在柔性的印刷线路板6上并固定在快门安装台40上。阻断器302可滑动地被一阻断器导轴303支承着,斩波器302的前端被压块55支承着,而该压块被一装在斩波器302和压块55之间的斩波器促动弹簧304促使它朝向快门安装台40,换言之,沿着光轴方向向后移动。斩波器302设有斩波板302a,该板插入在光电断路器301的缝隙内,当阻断器302由于斩波器促动弹簧304的力而在后面的位置时,光电断路器301的光线通路便开启,而当阻断器302克服阻断器促动弹簧304的力移向特定的位置上时,光电断路器301的光线通路便被堵塞。
在螺旋轴43的两端和滑动轴51的一端,通过一个锁定垫圈305固定着一块挡止板306。有一成为一体地设在挡止板306上的阻断器压块306a与阻断器302接触。当透镜支承筒50向前移动时,该压块306a能克服斩波器促动弹簧的力,使阻断器302向前移动。当透镜支承筒50(即后透镜组L2)到达一个更接近快门安装台40的预定位置时,斩波器压块306a还与阻断器302上的一个突出部302b接触,这样由于透镜支承筒50继续向前移动,斩波器压块306a便可使斩波器302克服斩波器促动弹簧304的力而移动。当透镜支承筒50移动到接近快门安装台40的AF原位时,阻断器302的斩波板302a将光电断路器301的光线通路阻断。通过验核光电断路器的输出,CPU210可以检测出后透镜组L2即透镜支承筒50是否在AF原位。
就这样变焦透镜摄影机的功能而言,下面将结合图41到73所示出的流程图进行论述。这些过程都是由CPU210根据存储在其内ROM上的程序来执行的。
主过程图41为一示出本发明摄影机主过程的流程图。当将电池装入摄影机内,CPU210便开始主过程,然后进入备用状态,等候摄影者来操作。
在主过程中,执行在S0001步指出的重新设定过程(图42)。在重新设定过程中,执行硬件的初始化,如CPU210的每一接口,RAM的初始化,试验功能过程,读出调节数据,快门初始化,AF透镜初始化,及透镜内藏过程。
在完成重新设定过程后,在S0003步到S0053步进行下列校验错误标志是否设有,重新卷绕开关516是否开通,后盖开关213的状态是否改变,电力是否接通,电力开关的状态是否已从关断转为开通,“远”开关62T是否开通,“广”开关是否开通,驱动开关215是否已从关断转为开通,模式开关214是否已从关断转为开通,测光开关214是否已从关断转为开通,以及需要充电的标志是否设立;并执行根据校验结果需进行的过程。
在S0003步,如错误标志已设有(即错误标志已被设为1),就表示在重新设定过程中至少有一个上述过程已发生错误。为了清除错误标志,从S0005步到S0013就的错误初始化过程被反复进行一直到错误标志消除为止。在S0005步CPU210等待任何一个开关的状态变化,在变化后,在S0006步到S0009步,重新设置错误标志、快门初始化过程(图51)和AF透镜初始化过程(图43)被执行然后在S0011步校验错误标志是否已在上述过程(S0006-S0009)中设有,如果已经设有,那么控制就回到S0003步,从S0005步开始的过程被重复进行。如果错误标志没有在S001步设立,那么表示错误状态已消除,控制就在S0013步完成透镜内藏(收拢)过程(图44)后返回到S0003步。
当错误标志被清除,当电力被关断,在S0015步、S0019步、S0023步、S0025步和S0029步上述校验被重复进行,即要校验重新卷绕开关216是否开通,后盖开关213的状态是否改变,电力是否接通,电力开关212是否已从关闭变为开通。当重新卷绕开关216转为开通时,或当后盖开关213的状态改变时,或当电力开关212从关断变为开通时,下列过程被执行。
在S0015步,如果重新卷绕开关216开通,那么重新卷绕马达的被驱动和胶片的重新卷绕就在S0017步被执行。
在S0019步,如果后盖开关213的状态改变,即后盖关闭或开启,那么后盖过程如重新设定胶片计数器或胶片装入过程就在S0021步被执行。
在S0023步和S0025步,如果电力开关212已从关断转为开通,电力被接通,那么透镜伸出过程就在S0027步被执行每当电力开关转为开通时,如果电力被关断,CPU210就把电力转为接通,并且如果电力已接通,就把电力转为关断。
当电力被接通时,就执行从S0023步到S0029步的控制以及从S0029步到S0053步的过程。在从S0029到S0053的过程中,要核验电力开关212是否已从关断转为开启,“远”开关62T是否开通,“广”开关62W是否开通,驱动开关215是否已从关断转为开通,模式开关214是否已从关断变为开通,测光开关SWS是否已从关断转为开通,需要充电的标志是否已设立。
在S0029步,如果电力开关212已从开通变为关断,电力已经关断,那么透镜内藏过程(图44)就在S0031步被执行。在透镜内藏过程中透镜镜筒被退回到内藏位置。
在S0033步,如果“远”开关62T转为开通,那么变焦“远”移动过程(图47)就在S0035步被执行。在变焦“远”移动过程中整体驱动马达25在透镜伸出的方向上被驱动。
在S0037步,如果“广”开关62W转为开通,那么“广”移动过程(图48)就在S0034步被执行。在变焦“广”移动过程中整体驱动马达25在透镜退回的方向上被驱动。
在S0041步,如果驱动开关215已从关断变为开通,那么驱动设定过程就在S0043步被执行。虽然未曾详细示出,但可说明的是,驱动设定过程为从分格摄影模式、连续摄影模式、多次曝光模式、自定时器模式之类中选择驱动模式的过程。
在S0045步中,如果模式开关214已从关断变为开通,那么模式设定过程就在S0047步被执行。虽然未曾详细示出,但可说明的是,模式设定过程为从闪光自动闪光模式、强制闪光模式、闪光防止模式、红眼减少模式、长期曝光模式、灯泡模式之类中选择曝光模式的过程。
在S0049步中,如果测光开关SWS已从关断变为开通,那么摄影过程(图49)就在S0051步被执行。
在S0053步中,如果需要充电的标志已设有,那么主充电过程(图50)就在S0055步被执行,并且闪光灯装置231的充电过程也被执行。
当电力开通时,从S0003到S0055步的上述过程将按照摄影者的操作重复进行,并在没有进行操作时保持备用状态即马上可以摄影的状态。
重新设定过程图42为示出在主过程S0001步的重新设定过程的流程图。在重新设定过程中,下列过程被执行,即硬件如CPU210每一接口的初始化,RAM的初始化,功能试验的引入,调节数据的读出,快门的初始化,AF透镜的初始化,和透镜内藏过程。
在S1101步,硬件如CPU210每一接口电平的初始化被执行,在S1103步,RAM的初始化,即在CPU 210内的RAM的清零被执行。
在S1105步,功能试验过程(图68)被执行,即在装配中或之后用外部测量装置如计算机来试验摄影机的每一功能。虽然有关要试验的功能的指令是由外部测量装置输出的,但在本发明这个实施例的功能试验过程中,实际过程却是由CPU210来执行的。
在S1107步,调节数据是从EEPOM 230读出的。调节数据包括曝光调节值数据、焦点调节值数据、和光阑调节的数据。曝光调节值数据用来调节在设计光阑值与实际光阑值之间的误差,或调节不同的透镜由于不同的透光度而引起的差异,并在摄影机装运前就被存储起来。光阑调节的数据用来检测在快门叶片设计的开启度与实际的开启度之间的差异是否已根据AE马达29驱动时由AE编码器检测出来的AE脉冲数进行过调节。如果进行过这样的调节,那么光阑调节的值就被作为部分调节数据存储在EEPROM 230内。
在S1109步时,快门初始化过程被执行以便使快门叶片27a完全关闭。在本发明的这个实施例中,由于快门叶片27a的开启是由AE马达操作的,从而有可能在快门开启时拿走电池或装入电池。因此,AE马达29是在关闭快门叶片的方向上被驱动的,并在快门叶片27a与初始位置挡(未示出)接触时设定在关闭状态。
在S1111步时,AF透镜初始化过程(图43)被执行,即后透镜组L2被移动到伸出得最远的初始位置。在本实施例中,后透镜组驱动马达30被驱动以便使后透镜组L2向前移动到接近前透镜组L1的最远延伸位置,即一个初始位置。
在S1113步时,要校验是否设有错误标志,如果错误标志已经设有,那么控制就返回,不再执行其他任何过程,如果错误标志没有被设立,那么控制在S1115步执行透镜内藏过程(图44)后再返回。
在透镜内藏过程中,由于整体驱动马达25的驱动使透镜镜筒向后移动到摄影机机体201内的内藏位置,这时遮盖叶片48a和48b就被闭合。由于在正常的使用情况下,错误标志将被清除,因此可以执行透镜内藏过程。但若错误标志被设为1,那么透镜的内藏(或退回)就要停止,这是因为在AF透镜初始化过程中不能保证后透镜组是在初始位置(即AF原位),如果在这种状态下执行透镜内藏过程,那么后透镜组L2就有可能与光圈板14冲撞,因此透镜内藏过程就被取消。
AF透镜初始化过程图43为示出AF透镜初始化过程的流程图。在该过程中,如果透镜已内藏,整体驱动马达25顺时针驱动,而后透镜组驱动马达30被连接到一个未示出的遮盖器驱动齿轮装置上,那么可先用整体驱动马达25将前、后透镜组L1和L2如同一体地移动到“广”位置,然后用后透镜组驱动马达30使后透镜组L2移动到AF原位即最靠近前透镜组L1的位置。
如果透镜是在内藏位置以外的任何位置上那么可先顺时针转动整体驱动马达25,而如果变焦编码中的一个编码被检测到,开动后透镜组驱动马达30,使后透镜组L2移动到最靠近前透镜组L1的AF原位上。
但由于后透镜组驱动马达30是在内藏位置上与遮盖器驱动齿轮装置连接的并在内藏位置之外的其他位置上与后透镜组驱动齿轮装置连接的,因此当要驱动后透镜组L2时必须先开动整体驱动齿轮25以便使前、后透镜组移动到一个在内藏位置之外的位置(即“广”位置或其他位置)上。
在S1201步,整体驱动马达25先被顺时针(即在使透镜伸出的方向上)开动。如果透镜已内藏,遮盖器驱动装置已与遮盖器驱动马达脱离并与透镜驱动齿轮接合,这样后透镜组L2便被处在一个能被驱动的状态。
在S1203步,CPU210完成来自变焦编码输入装置219的电压输入的A/D转换并将所得的数字值转换为变焦编码,如果在S1205步,CPU210检测转换的变焦编码,如果这个编码在2到6的范围内,那么在S1207步,整体驱动马达25就被立即停止。在本实施例中,变焦编码1表示内藏位置,变焦编码2表示“广端”位置,变焦编码6表示“远端”位置,变焦编码3、4和5表示中间变焦位置,而变焦编码0表示关断状态。在从S1201到S1207步的过程中,透镜镜筒16、19和20被从摄影机向外伸出一直到检测到变焦编码是在2到6的范围内为止。
在S1209步,当整体驱动马达25被停止时,AF脉冲确认过程(图53)就被执行并且后透镜组L2被移动到AF原位。AF脉冲确认过程的特征在于,后透镜组驱动马达30被开动使它能在向前和相反的方向上转动以便消除机械零件如凸轮从动销的插入在凸轮槽内而引起的所谓“咬住”现象。在后透镜组被移动到AF原位后,控制就被返回。
图44和45示出透镜内藏过程的流程图。在该过程中前、后透镜组L1和L2返回到内藏位置。即用后透镜组驱动马达30使后透镜组L2返回到AF原位,再用整体驱动马达25使前、后透镜组L1和L2返回到内藏位置,然后关上透镜遮盖件。
在S1301步,当透镜内藏过程被要求时,整体驱动马达25就在顺时针方向即“远”变焦向被开动。在S1303步,变焦编码输入过程(图52)被执行一直到本变焦编码,即相应于透镜内藏过程被要求时的透镜位置的变焦编码被检测到为止。如果变焦编码在S1305步被检测,那么在S1307步整体驱动马达25就被停止。接着在S1309步作出判断,说明后透镜组L2是否在AF原位上。如果在S1309步后透镜组L2不在原位,那么就执行AF返回过程(图54)使后透镜组L2移动到AF原位。
当后透镜组L2不在AF的原位时,即后透镜组L2向胶片方向突出时,如果进行透镜内藏过程,那么后透镜组L2就有可能在透镜到达内藏位置之前与摄影机机体的光圈板14碰撞。为了防止这种事故,后透镜组L2在透镜被内藏之前,即在整体驱动马达25按反时针向开动之前先返回到AF原位。
当透镜内藏过程被要求时,如果透镜都在“广端”位置,那么后透镜组驱动马达30就有可能不与后透镜组L2的移动装置连接,而用与遮盖件开启装置连接。如果后透镜组驱动马达30与遮盖件开启装置连接,并且如果其时后透镜组L2从AF原位伸出,那么即使开动后透镜组驱动马达30,后透镜组L2也不会移动到AF原位。
在S1301到S1307步的过程中,透镜一度被驱动超越“广端”位置而来到“远”侧,如图34所示,因此在S1307步后后透镜组驱动马达30一定要与后透镜组L2的驱动装置连接。通过在AF返回过程的S1311步的开动后透镜组驱动马达30,在S1309步业已判断后透镜组L2不在AF原位之后,后透镜组L2便能确定地被移动。
在S1309步,如果后透镜组L2已被判断为在AF原位,那么CPU210便会跳过AF返回过程(S1311步),并在S1312步进展到内藏透镜的移动过程。
在S1312步,透镜的移向“广端”是由反时针向开动整体驱动马达25开始的,并在S1313步开动一个两秒定时器,随后,在S1315到S1329步,在两秒定时器还没有到头的情况下,将随着透镜的移动而变化的变焦编码输入进去以便检测到达“广端”位置的透镜。
在S1315步,CPU判断定时器的时间是否已到。“时间已到”涉及这样一个情况,就是在两秒钟内变焦编码的变化还没有检测出来而透镜的移动已经停止。如果时间未到,那么在S1321步变焦码输入过程被要求进行,变焦编码被输入。在S1323步判断变焦编码是否有改变,如果变焦编码有改变,两秒定时器就被重新设定。如果在S1323步判断变焦编码没有改变,那么在S1327步判断透镜是否已到达内藏位置。如果透镜没有到达内藏位置,那么判断透镜是否曾在S1329步到达“广端”位置。如果内藏编码和“广端”编码都没有被检测出来,那么CPU就反复进行S1315步以来的过程。
如果在重复上述过程时时间已到,那么在S1317步,CPU210停止整体驱动马达25,并将错误标志设定为1借以指出一个错误的发生(S1319步),这时透镜内藏过程结束,控制返回到本过程被要求时的位置。
如果在S1329步,“广端”编码曾在上述过程中被检出,那么在S1331步设定一个四秒定时器并将计数器重置为零(S1335步),从S1337到S1361步的过程就被重复进行一直到四秒定时器到点为止。这里有一个过程被执行,在该过程中,后透镜组驱动马达30被断续开动而整体驱动马达25被连续开动,即透镜被移动到超越“广端”位置而超向内藏位置。
在本实施例的摄影机1中,如上已述,后透镜组L2的移动和遮盖件的启闭是由后透镜组驱动马达30执行的。当透镜位在“广端”位置的“远”侧时,后透镜组驱动马达30被连接到后透镜组L2的驱动装置上而不是连接到遮盖件的开启装置上。但当透镜在从“广端”位置走向内藏位置时,并当透镜被内藏时,遮盖件/透镜的转换齿轮装置必须转换到使后透镜组驱动马达30与遮盖件开启装置连接的位置。
虽然齿轮的转换被设计为通过根据透镜的移动而制成的凸轮件来执行,但为了确保遮盖件/透镜的齿轮转换装置能可靠地与遮盖件驱动齿轮上的齿啮合而不会在这时失效,当透镜从“广端”位置被移动到内藏位置时,后透镜组驱动马达30仍可被开动,那就是说,在S1311步整体驱动马达25开始反时针转动后,后透镜组驱动马达30被设计成可以断续地被开动。
在S1337步判断四秒定时器的时间是否到点。只要没有发生错误,四秒定时器的时间就还不会到点。在S1337步通常要作一个N(否定)判断。在S1345步等候1ms(毫秒)后,在S1347步计数器被增量,在S1349步要判断计数器的值是否已达到100。如果计数器的值小于100,在S1349步要作出N判断,然后在S1351步要判断计数器的值是否已达到80。
如果在S1351步计数器的值小于80,变焦编码输入过程就被要求执行,变焦编码就在S1359步被输入。如果在S1361步内藏编码没有被检出,控制就返回到S1351步,过程就要重复进行。在S1351步,当计数器值到达80时,按反时针方向开动后透镜组驱动马达30便在S1353步被执行。如果计数器值到达100,那么计数器就被重置为0,后透镜组驱动马达30在S1355和S1357步被停止。
由于在S1345步等候时间被设定为1ms,上述过程将在100ms的周期内重复进行。因此,当计数器的值在0和小于80之间,即在“广端”编码被检出后到达80ms之前只有整体驱动马达25被开动。当计数器的值为80或更多并小于100ms时,即在检出“广端”编码后经过80ms或更多并小于10ms时,整体驱动马达25和后透镜组驱动马达30两者都被开动。当计数器值到达100,即经过100ms后,后透镜组驱动马达30被停止,只有整体驱动马达25继续被开动。由于上述过程重复进行,在整体驱动马达25被开动时,后透镜组驱动马达30在每一个100ms的周期内被开动20ms。
如果在四秒定时器的时间到点前,内藏编码还没有被检出,那么在S1337步时间就被判断为到点。如果由于某种原因使透镜的移动受到阻碍,内藏编码将不再在四秒钟内进行检测。在这种情况下,在S1339和S1341步,后透镜组驱动马达30和整体驱动马达25都被停止,过程就告结束并将错误标志设定为1表示发生过错误。
在上述过程中,当内藏编码被检测时,CPU210便在S1363步停止后透镜组驱动马达30,进一步并在S1365步停止整体驱动马达25,在引用遮盖件关闭过程而将遮盖件关闭后,透镜内藏过程便告完毕。遮盖件关闭过程是用后透镜组驱动马达30来将透镜遮盖件关闭的过程。
透镜伸出过程图46示出透镜伸出过程的流程图。在该过程中,当摄影机的状态从备用状态改变为电力接通状态(即操作状态)时,透镜遮盖件被打开,而透镜(包括前透镜组L1和后透镜组L2)被从内藏位置伸出到“广端”位置。
当透镜伸出过程被要求进行时,在S1401步遮盖件开启过程便被引入,通过后透镜组驱动马达30的驱动,遮盖件就被开启。在遮盖件开启过程中,如果没有脉冲从AF参考脉冲输入装置222内输出,即后透镜组驱动马达30没有被开动,那么错误标志被设为1。
在S1403步判断在遮盖件开启过程中错误标志曾否被设为1。如果遮盖件开启过程没有被正常地结束,错误标志会被设为1,在这种情况下,在S1405步以后的透镜伸出过程将不被执行,控制将返回。如果遮盖件开启过程正常地结束,那么错误标志将被设为0,在这种情况下,在S1405步整体驱动马达25将被按顺时针方向开动,而前、后透镜组L1和L2在“远”向的移动也就开始。
随着整体驱动马达25的开始驱动,在S1407步CPU210开始使用四秒定时器,并在定时器的时间到点之前监控“广端”编码(即透镜到达“广端”位置)是否检出。
在S1409步,CPU210判断定时器的时间是否到点。通常由于透镜是在从透镜开始伸出后的四秒钟以内到达“广端”位置,在S1409步的判断为“N”。在S1415步变焦编码输入过程被引用,在S1417步判断输入编码即相应于透镜位置的变焦编码是否为“远端”编码,如果输入编码不是“远端”编码,那么在S1419步判断输入编码是否“广端”编码。
透镜在四秒钟内从内藏位置移动到“远端”位置。因此,在四秒定时器的时间到点之前,如果“远端”编码和“广端”编码都没有检测到,这就意味着例如透镜的移动受到阻碍。因此,在透镜移动时如果在S1409步时间被判断为到点,那么在S1411步就得将整体驱动马达25停止,并在S1413步设立错误标志指出业已出现错误,透镜伸出过程就告结束。
在正常的透镜伸出过程中,当透镜伸出时首先检测到“广端”编码。在S1419步,如果检测到“广端”编码,那么在S1423步,等于是透镜位置指示器的变焦步被设定为0,即在广端位置。从S1425步起,用来停止透镜的过程就被执行。
如果透镜伸出过程继续下去而没有测出“广端”编码,透镜最后将会到达可能移动范围的终端,即变成不再能移动。在本实施例的摄影机1的透镜伸出过程中,即使“广端”没有测到,透镜仍将继续移动,当在S1417步测到“远端”编码时,透镜的移动即在S1425步以后的过程将被停止。当透镜到达“远端”位置时,在S1421步相应于“远端”位置的变焦步被设为13。因此,在透镜伸出过程中,即使透镜已移动到“远端”,变焦步将被设为相应于透镜位置的正确值。
如上所述,当透镜向外伸出而变焦步已被设为与透镜位置相应的值时,从S1425到S1435步,停止透镜的过程就被执行。在本实施例的摄影机中,为了得到透镜的位置,在检测变焦编码时设定变焦步,而当透镜被停止时,为了检测变焦编码,设计了电刷9a,使能停止在一个向“广端”位置转向一个预定量的位置即“备用位置”上。当透镜为了变焦或聚焦的目的而被移动时,不管移动方向朝向“广端”还是“远端”,透镜度朝向“远”侧移动为的是使电刷9a与变焦编码接触。变焦编码于是被输入到CPU210内,而CPU210便根据输入变焦编码时所在位置控制变焦透镜的移动量,即将变焦编码输入时所在位置作为参考基准位置。
在S1425步,具有预定值的第一变焦脉冲EP1被设定在变焦脉冲计数器中并且变焦驱动过程被引用,如图57所示。在变焦驱动过程中,整体驱动马达25在顺时针方向即在透镜移往“远”侧的方向上被驱动,一直到与整体驱动装置25同步旋转的变焦脉冲输入装置220输出到CPU210的脉冲数与充定在变焦脉冲计数器内的数值相等为止,从而透镜在从变焦编码检测终端检测出变焦编码的那个位置上继续向“远”位置移动一个预定量后将被停止。
当透镜在变焦驱动过程中被移动时,变焦编码检测用的电刷将被移动经过变焦编码而被一定设置在“远”侧非连续部上的值被用作第一变焦脉冲ZP1而在S1425步被设定在变焦脉冲计数器内。第一变焦脉冲ZP1的值并须满足下列条件。在本发明的摄影机中,取景器光学系统的放大倍数是随着透镜的移动而变化的。因此,第一变焦脉冲ZP1被设定为即使透镜以相应于这个脉冲值的数量而被移动,取景器的放大倍数也可不受影响。在本实施例中,虽然透镜在快门按钮按下时便移动,相应于其时透镜移动量的变焦脉冲数的值却被设定为不超过第一变焦脉冲ZP1的值。
在透镜被移动一个相应于变焦脉冲ZP1的数量后,在S1429步判断后透镜组L2是否位在AF原位上,如果后透镜组L2不在AF原位上,即如果后透镜组L2在S1429步是从AF原位伸出,那么在S1431步AF返回过程便被引用,后透镜组L2被移动到AF原位。当后透镜组L2位在AF原位时,在S1433步的AF两级伸出过程和在S1435步的变焦返回过程便被执行,控制返回。
AF两级发放(伸出)过程是在其中将后透镜组L2从AF原位向外伸出一定数量的过程。在本发明的摄影机中,摄影经过如下的准备(其时快门按钮被完全按下),在前、后透镜组L1和L2同时被移动进行变焦后,除了有整体驱动马达25使前、后透镜组L1和L2移动外,还有后透镜组驱动马达30只是使后透镜组L2移动以便聚焦并调节焦距。
在摄影时,当透镜位在“广端”侧时,由于后透镜组L2的移动量较大,释放时间滞后也就较大。所谓释放时间滞后是指在快门按钮按下时和曝光实际进行时两者之间的时间差。为了缩短释放时间滞后,在本发明的摄影机中,当透镜位在“广”侧、后透镜组L2的移动量较大时,预先使后透镜组L2伸出一个预定的数量。AF两级伸出过程便是为这个目的而完成的,它就是将后透镜组L2伸出一个预定量的过程,但只是用在当透镜位在“广”侧时。在本实施例中,判断透镜是否在“广”侧是根据变焦步是否等于或小于4来作出的,这将在后面说明。在S1434步变焦返回过程以与变焦脉冲ZP2对应的预定量使透镜朝“广”方向移动(后面说明)。
变焦“远”移动过程图47示出变焦“远”移动过程的流程图。这个过程首先要结合34来说明,该图示出在变焦“远”移动过程中变焦编码板13b与前、后透镜组L1和L2的位置的关系。在变焦“远”移动过程中,整体驱动马达25在一使透镜镜筒16、19和20向外伸出的方向(即在使焦距变长的方向)上被开动,即前、后透镜组L1和L2一起向前移动而不改变它们之间的相对距离。
在变焦“远”移动过程中,首先按顺时针方向开动整体驱动马达25检测出相应于透镜现有位置的变焦编码。当整体驱动马达25被停止而变焦编码转变为开通时,该点被用作基准点。然后再按顺时针向开动整体驱动马达25使透镜相对于该基准点而移动一个预定的第一变焦脉冲值ZP1,在此以后,按反时针向开动整体驱动马达25。在整体驱动马达25被开动而按反时针方向相对于一个变焦编码重新转变为开通/关断的点转动一个第二变焦脉冲值ZP2之后,整体驱动马达25又被按顺时针方向开动而转动一个消除游隙的变焦脉冲值ZP3,然后整体驱动马达25被停止。采用这种变焦“远”移动过程,变焦透镜在变焦编码之间停止,而在向前(前进)方向上的游隙多少可被消除。
另外,在本实施例中,当整体驱动马达25停止时,如果变焦步不大于4,可将后透镜组L2退回一个与预定AF脉冲值AP1相应的量。在本实施例中,透镜的现有位置是将从“广端”到“远端”的焦距范围划分为14个部分而控制的。其时指定变焦步0为“广端”,变焦步13为“远端”,而将变焦步1到12指定为在这两焦距中间的焦距。
在变焦“远”移动过程中,在S1501步校核透镜是否在“远”端位置上,如果透镜是在“远”端位置上,那么控制返回,因为不再需要“远”变焦。
如果在S1501步透镜不在“远”端位置上,那么在S1503步整体驱动马达25被按顺时针向即在远变焦的方向上开动,在S1505步变焦编码输入过程被执行,并且进行等候一直到在S1507步相应于变焦步的现有变焦编码被检测出来。当相应于变焦步的现有变焦编码被检出时,在S1509步开始用两秒定时器以便检测在预定的时间区段(即两秒钟)内整体驱动马达25所不能驱动的状态。
当两秒定时器开始后,在S1511步校核时间是否到点,在正常操作的情况下,时间不会到点,因此在S1513步变焦编码输入过程被执行。然后在S1515步校核变焦编码是否改变,如果变焦编码没有改变,“远”端编码检测校核就直接在S1519步被执行,如果变焦编码已有改变,那么只有在S1517步使两秒定时器重新开始后,才在S1519步执行“远”编码检测校核。
如果在整体驱动马达25开动预定时间后变焦编码仍然没有改变,那么一定有不正常情况发生,如镜筒与某些物体接触。因此在S1511、S1537和S1539步,在两秒定时器重新开始之后,如果两秒过去了,两秒定时器的时间也到点了,变焦编码仍没有什么变化,那么整体驱动马达25就被停止,错误标志被设立,控制被返回。
如果在S1519步“远端”编码没有被检出,那么在S1521步检测是否有下一个编码,如果下一个编码没有被检出,那么从S1511到S1519步的过程就被重复进行。在检测下一个变焦编码时,在S5123步,变焦步被增加1,如果在S1525步“远”开关62T被接通,控制就返回到S1511步,上述这些过程被重复进行,而如果“远”开关被关断,那么就可跳到S1525步。那就是说,一旦进入这个过程,远变焦便可在一个变焦步内完成,即使当在此以前变焦开关62T已转为关断也是如此。
当透镜到达“远端”或当“远”开关62T转为关断(步骤S1525、S1529或S1519、S1527、S1529)都可一跳而至S1529步。如果跳跃是在到达“远端”时完成的,那么在S1527步变焦步就被设为13。
在S1529步,预定的第一变焦脉冲值ZP1被设定在变焦脉冲计数器内。然后在S1531步进行变焦驱动过程后,AF两级发放(伸出)过程(步骤S1533)和变焦返回过程(步骤S1535)便被执行,控制就被返回。
在变焦驱动过程中,整体驱动马达25在顺时针方向上被开动(即在透镜伸出的方向上),其量相应于变焦脉冲计数器之值即第一变焦脉冲值ZP1。
在AF两级伸出过程中,当整体驱动马达25被停止时,如果变焦部不大于4,那么后透镜组L2就往后缩回一个相应于预定AF脉冲值(AP1)的量。然后整体驱动马达25在反时针方向上相对于变焦编码转变为开通/关断之点被开动相应于第二变焦脉冲值ZP2的量,在此以后,整体驱动马达25在顺时针方向上被开动,其量相应于消除游隙的第三变焦脉冲值,然后整体驱动马达25被停止。采用这种变焦“远”移动过程,变焦透镜在变焦编码之间停止,而在前进方向上的游隙多少被消除。
在变焦返回过程中,整体驱动马达25在反时针方向上被开动,并继续在反时针向上转动一个相对于变焦编码转变为开通/关断之点而相应于第二变焦脉冲值ZP2的量。在此以后,马达被顺时针转动一个相应于消除游隙的第三变焦脉冲值ZP3的量,然后整体驱动马达25被停止,从而使前、后透镜组L1和L2停止在变焦编码之间的备用位置上。
变焦“广”移动过程图48示出变焦“广”移动过程的流程图。首先结合图34说明该过程,该图示出在变焦“广”移动过程中变焦编码板13b与前、后透镜组L1和L2的位置的关系。在变焦“广”移动过程中,整体驱动马达25被在透镜镜筒16、19和20缩回的方向(即焦距变短的方向)上开动,即前、后透镜组L1和L2一起缩回而不改变它们之间的距离。
在变焦“广”移动过程中,整体驱动马达25先是在顺时针方向上被开动,并从相应于透镜现有位置的变焦编码被测出的那个点开始继续在顺时针向上转动一个相应于第一变焦脉冲值ZP1的量后再在反时针方向上被开动。当整体驱动马达25被停止在中间的变焦区域内时,马达25从变焦编码转变其开通/关断的那个点开反时针方向上被开动一个相应于第二应焦脉冲值ZP2的量,然后马达25再在反时针向上转动一个相应于消除游隙的变焦脉冲值ZP3的量,然后整体驱动马达25被停止。采用这种变焦“广”移动过程,变焦透镜在变焦编码之间停止,而在向前(前进)方向上的游隙多少被消除。
在本实施例中,当整体驱动马达停止时,如果变焦步不大于4,那么后透镜组L2还要向后缩回一个相应于预定AF脉冲值(AP1)的量。马达25然后在反时针向上被开动,从一个变焦编码转变开通/关断之点转动一个相应于第二变焦脉冲值ZP2的量,然后马达25在顺时针向上被转动一个相应于变焦脉冲值ZP3的量以便消除游隙,然后整体驱动马达25被停止。采用这种变焦“广”移动过程,变焦透镜在变焦编码之间停止,而在前进方向上的游隙多少被消除。
当变焦“广”移动过程被进入,在S1601步便可校核透镜是否在“广”(即“广端”)位置,如果透镜是在“广”位置上,那么控制就可返回,因为不再需要变焦。
如果在S1601步,透镜不在“广”位置上,那么在S1603步整体驱动马达应在顺时针向即远变焦方向上被驱动,因为有可能由于透镜在退缩时存在着游隙以致在被移动时已经超过下一个变焦编码。在S1605步变焦编码输入过程被执行,并进行等候一直到相应于变焦步的现有变焦编码在S1607步被检出为止。当相应于变焦步的现有变焦编码被检出时,整体驱动马达就被停止(步骤S1609),然后在反时针向上被驱动(步骤S1611),并在S1613步上开始使用两秒定时器。
当两秒定时器开始使用后,在S1615步校核时间是否到点。在正常操作的情况下,时间不会到点,因此在S1617步变焦编码输入过程被执行。
然后在S1619步校核变焦编码有否改变,如果变焦编码有改变,两秒定时器就被重新开始(步骤S1621)并在S1623步校核内藏编码曾否被检出。如果变焦编码在S1619步没有改变,那么控制就进展到S1623步。如果在S1623步内藏编码没有被检出,那么在S1625步校核“广端”编码是否被检出。并且如果“广端”编码也没有被检出,那么在S1627步校核下一个变焦编码曾否被检出。如果下一个变焦编码没有被检出,那么控制返回到S1615步,并且从S1615到S1627步的过程被重复进行一直到下一个变焦编码被检出为止。
当下一个变焦编码在S1627步被检出,那么在S1629步变焦步被减少1,如果“广”开关62W在S1631步为开通,控制就返回到S1615步,并且上述从S1615步到S1531步的过程被重复进行。如果“广端”编码在S1625步被检出,或者如果“广”开关为关断,那么控制可跳跃至S1633步并且变焦返回过程被引用(步骤S1625、S1633、S1635、S1637或S1631、S1635、S1637)。在S1637步,当“广端”编码被检出时,便进行跳跃,变焦步被设为0。
在S1633步的变焦返回过程中,前、后透镜组L1和L2被返回到备用位置,这个位置是它们在摄影过程中的透镜驱动过程之前所停留的位置。
在S1635步的AF两级发放(伸出)过程中,后透镜组L2被退缩到AF原位或按照现有的变焦步从AF原位退缩一个相应于AP1值的量。
虽然上述说明指的是正常的操作,但在透镜镜筒被强建推动等情况下就需要在S1623步校核内藏编码曾否被检出,在S1639步校核整体驱动马达25是否被停止,并在S1641步校核透镜伸出过程是否在控制返回前已被执行。另外,如果两秒定时器的时间例如在透镜镜筒被压而不能移动时已经到点,那么整体驱动马达25要在S1645步被停止,控制要在将错误标志设为1后返回。
在现有的变焦“广”过程中,由于现有变焦编码和下一个变焦编码在被检出后,“广”开关校核被执行,因此广变焦在一旦进入这个过程后就用一个变焦步来完成,即使在此以前变焦“广”开关业关断也可如此。
摄影过程图49示出摄影过程的流程图。在本实施例中,该过程是在测光开关SWS开通时使用的,其特征在于,首先要校核前透镜组L1是否在备用位置,还要校核在预先设定的焦距下,在快门释放开关SWR已经接通后前、后透镜组L1和L2是否已移动到能使焦点落在要摄对象上的位置。
在摄影过程中,在S1701步,变焦备用确认过程被执行,前透镜组L1被移动到与此时焦距相适应的备用位置上。
然后在S1703、S1705和S1707步,测距过程被执行从而焦距可得到,测光过程被执行从而要摄对象的亮度可得到,以及AE计算过程被执行从而可确定快门速率、光圈值以及是否需要闪光灯闪照。当在自动闪照的模式下对象的亮度位在要闪照的水平时或者已设定在强制闪光的模式下等情况时便需要闪光。在S1709步判断闪光灯闪照是否需要,在S1711步摄影充电过程被执行。在摄影充电过程中,如果测光开关SWS转为关断,或者充电定时器的时间已经到点(步骤S1713)那么控制便返回,如果业已充分完成充电,那么在S1715步执行闪照(FM)操作后,控制便进展到S1717步。如果在S1709步闪光灯闪照并非必需,那么控制便可进展到S1717步,跳过S1711到S1715的步骤。
在S1717步校核测光开关SWS是否转为接通,如果测光开关SWS转为关断,那么控制便返回。如果在S1717步测光开关SWS为接通,那么就保留在接通状态同时等候快门释放开关SWR也转为接通状态(步骤S1719)。
当释放开关为接通(步骤S1719)并且如果在S1721步并不设定自定时器的模式,那么在S1725步,透镜驱动计算过程便被执行。如果自定时器模式被设定,那么透镜驱动计算过程就放在S1723步的一个等候预定时间的自等候过程之后被执行。
在透镜驱动计算过程中,前透镜组L1相对于变焦编码的开通/关断转换点的移动量,即变焦脉冲值,和后透镜组L2的相对于AF原位信号(AF原位)的转换点的移动量,即AF脉冲值,都根据聚焦结果和现有焦距被计算出来。
然后在S1725和S1727步,根据通过透镜驱动计算过程而得到前、后透镜组L1、L2的移动量,透镜驱动过程便可被执行。在透镜驱动过程中,后透镜组L2与前透镜组L1、一同被驱动并进行控制以便聚焦在要摄对象上。
当透镜的移动完成时,在S1729步绿灯228便发光以便提醒摄影者快门将被释放,于是在S1731步曝光过程被执行。绿灯228只发光一小段时间,然后便被关闭。
在曝光过程完毕后,在S1733步,透镜返回过程被执行,其中前、后透镜组L1和L2被返回到它们在S1727步的移动之前原来所在的位置。
然后在S1735、S1737和S1739步,胶片卷绕过程被执行,如果胶片没有到头,那么控制便返回,如果胶片已到头,那么倒带过程被执行,控制也返回。
主充电过程如图50示出主充电过程的流程图。该过程为在主过程(图43)中当充电需要标志为1时要求进行的。
在S1801步,CPU210判断充电失效定时器的值是否设为0。在充电失效定时器中设定着充电失效的时间。当闪光灯装置231的频闪电容器530被充分充电时充电失效时间被设定为3秒钟。如果在S1801步充电失效定时器的时间没有到点,那么在S1803步充电需要标志便被设为0,充电过程便告结束。充电失效定时器便被用来核计3秒,期间充电将被失效。CPU210禁止在不校核充电电压的情况下无条件地进行充电。只要将闪光灯装置231的终端CHEN的电平设定为L充电便能被阻断。
如果充电失效定时器的时间已经到点,那么CPU210在S1805步判断充电阻断标志是否要设为1。正如后面将要说明,当充电过程在完成前被取消时,充电阻断标志被设为1。在现有的主充电过程和摄影充电过程中,如后面所述,通常当充电电压到达预定值时,或当充电时间到达预定时间(在本摄影机中为八秒钟)时,充电过程都被认为已经完成。在充电时,如果由于操作其他开关等而致充电被阻断,那么在阻断前消耗在充电上的时间将从预定时间如八秒钟中扣除,而将剩余时间存储在存储器中。当充电恢复时应判断在剩余时间内充电电压是否达到预定值。
因此,如果充电阻断标志被设为1,当将它清零,即设为0,通过设定充电定时器而进行恢复充电过程,剩余时间存储在存储器内。如果充电阻断标志不是1,即如果在S1805步充电过程没有被阻断,那么就可将充电定时器设定在预定时间即八秒钟上进行充电。
为了开始充电,CPU210在S1813步将充电信号转为接通。换言之,充电是将闪光灯装置231的终端CHEN的电平设定为高电平(H)而开始的。当闪光灯装置231的终端CHEN为高电平H时,在闪光灯装置231的终端RLS上便有输出,这个输出经过A/D转换被输入到CPU210内。在S1815步,CPU210根据经过A/D转换的电压值校核充电电压。如果在S1817步充电电压已达到上限,那么在S1819步,CPU210将充电失效定为三秒钟,而将三秒钟设定为在充电失效定时器内充电失效的时间,然后CPU210使闪光灯装置231的终端CHEN的电压处在低位(L),这样便可停止充电。然后在S1823步充电需要标志被设为0,主充电过程便告完毕。
如果在S1817步,CPU210判断尚未到达上限,那么在S1825步判断充电器的时间已否到点。如果充电定时器的时间已经到点,那么在S1821步使闪光灯装置231的终端CHEN的电平为L即可使充电停止,并在S1823步将充电需要标志设为0以便指示充电过程业已完毕。作为参考,如果主充电过程是在充电定时器的时间到点后完成的,那么三秒的充电失效时间就不要设定。
如果在S1825步,充电定时器的时间还没有到点,然后在S1827步,CPU判断所用开关中的某一个的状态是否有改变。如果所用开关中的状态有某些改变被检测出来,那么充电过程就被中断,并将相应于所操作开关的过程就优先完成。因此在检出开关的状态有某些改变的基础上,在S1829步,CPU210将充电信号设为关断(即将闪光灯装置231的终端CHEN的电平设为低值),并在S1831步将充电定时器指出的剩余时间存入存储器内,并在S1835步将充电阻断标志设为1以便指出充电的中断和主充电过程的完成。其余时间在S1831步被存入存储器内,在S1835步充电阻断标志被设立以便在执行下一个主充电过程或下一个摄影充电过程时参考。
快门初始化过程图51示出快门初始化过程的流程图。在本实施例的该过程中,驱动快门27的AE马达29在关闭快门的方向上被开动以便完全地关闭快门叶片一直到快门叶片与挡止部接触为止。
在S1901步,AE马达29首先在反时针向开动以便在关闭方向驱动快门叶片。然后在S1903步开始使用AE脉冲计数限制定时器,并引用AE脉冲计数过程以便一面检测AE脉冲,一面等候AE脉冲计数限制定时器的时间到点(步骤S1905、S1907)。
在S1907和S1909步,由于AE脉冲计数限制定时器的时间即将到点,快门叶片27a被完全关闭,AE马达29不再能驱动,当时间到点时,AE马达29便可自由,控制随即返回。
由于上述过程,快门27就被设定在快门叶片27a完全关闭的初始位置上。
变焦编码输入过程图53示出变焦编码输入过程的流程图。在该过程中,变焦编码是根据从变焦编码信息输入装置219输入到CPU210的A/D转换终端内的输入电压的A/D转换值来设定的。
在S3201步,电压从变焦编码信息输入装置219被输入到CPU210的A/D终端内,CPU210通过Vf将这个输入电压的A/D转换值与阈值电压Va比较,并设定相应于输入电压的变焦编码。变焦编码的设定进行如下在S3203步,CPU210将A/D转换值与阈值电压Va比较。如果在S2303步输入电压的A/D转换值大于阈值电压Va,那么就在S2305步将变焦编码设定为0并将控制返回。
如果输入电压的A/D转换值在S3203步小于或等于Va,在S3207步大于Vb,那么就在S3209步将变焦编码设定为5。
如果在S3207步输入电压的A/D转换值小于或等于Vb,并在S3211步大于Vc,那么就在S3213步将变焦编码设定为4。
如果在S3211步输入电压的A/D转换值小于或等于Vc,并在S3215步大于Vd,那么就在S3217步将变焦编码设定为3。
如果在S3215步输入电压的A/D转换值小于或等于Vd,并在S3219步大于Ve,那么就在S3221步将变焦编码设定为6。
如果在S3219步输入电压的A/D转换值小于或等于Ve,并在S3223步大于Vf,那么就在S3225步将变焦编码设定为1。
如果在S3223步输入电压的A/D转换值小于或等于Vf,那么就在S3227步将变焦编码设定为2。
这里,一些用阈值电压之间间隔比较大的Vd、Ve和Vf来辨认的编码分别被指定为透镜内藏位置(变焦编码=1),“广端”位置(变焦编码=2),和“远端’位置(变焦编码=6),它们成为透镜位置的参考点。采用这种方式,即使输入到CPU210内的电压由于电压波动会有若干变化,至少这些参考点的正确的变焦编码将被设定的。
AF脉冲确认过程图52示出AF脉冲确认过程的流程图。在该过程中,后透镜组驱动马达30被交替在顺时针方向和反时针方向上被开动。例如,在开动后透镜组驱动马达30时,如果由于某种原因致使该马达30不再能转动,只要将该马达顺时针和反时针交替开动,造成转动障碍的原因就可排除,从而后透镜组L2便可移动。在本实施例中,后透镜组驱动马达30交替按顺时针方向和反时针方向开动,并在确认它已经作了超过预定量的转动后,将后透镜组移动到AF原位。如果在交替按顺时针方向和反时针方向开动的五次以内没有作出这个确认,或者即使作出了这样一个确认,如果后透镜组L2没有在预定的时间内移动到AF原位,那么后透镜组驱动马达30就被停止,并将错误标志设为1。
在S3301步内,限定着后透镜组驱动马达30交替按顺时针方向和反时针方向开动的最大次数的计数器值被设定为5。
然后在S3303、S3305和S3307步,使后透镜组驱动马达30先按顺时针向转动,即在后透镜组后退的方向上转动。然后开始AF脉冲计数过程,将AF脉冲计数器值设定为50,并等候着一直到50个AF脉冲被输出。当AF脉冲计数器值变为50时,在S3309步将后透镜组驱动马达30停止。
在S3311步校核OK标志是否设立,如果OK标志已设立,换句话说如果50个AF脉冲已输出,校核后透镜组L2是否在AF原位。如果后透镜组L2在AF原位,控制就返回,如果后透镜组L2不在AF原位,那么在S3331和S3335步使后透镜组驱动马达30反时针转动,即在后透镜组L2移向AF原位的方向上转动,并开始使用500ms的定时器。由于后透镜组L2通常可在500ms定时器到点之前到达AF原位,当后透镜组L2到达AF原位时,后透镜组驱动马达30就被停止,控制就返回(步骤S3335、S3337、S3339)。如果后透镜组L2没有在500ms定时器到点之前到达AF原位,那么在S3335、S3341和S3343步将后透镜组驱动马达30停止,并将错误标志设为1而将控制返回。
上面所说是正常情况,如果后透镜组L2并不容易移动,那么应按下列过程进行。
在S3307步的AF脉冲计数过程中,如果在后透镜组驱动马达30被开动以后AF脉冲仍然未能在预定的时间量内输出,这种情况可能是由于咬住等原因而致后透镜组驱动马达30不能转动,OK标志当被清除。在这种情况下,控制进展到从S3311到S3313步的滚动过程。当控制在S3313步等候100ms后,在S3315步后透镜组驱动马达30按反时针方向被开动。然后在S3317、S3319和S3321步,AF脉冲计数器值被设定为50,AF脉冲计数过程被执行,然后将后透镜组驱动马达30停止。在AF脉冲计数过程中,当检测出50个AF脉冲时,OK标志便可设立,如果在预定时间内没有检9测到50个AF脉冲,那么OK标志当清除。这样,如果在后透镜组驱动马达30的这个反时针方向的转动中后透镜组L2移动,那么控制就可进展到在S3329步的过程,如果后透镜组L2未移动,那么控制就进展到在S3325步的过程。
在S3325步,计数器的数以1递减,如果计数器值不是0,那么控制返回到S3303步,从S3303步开始的过程被重复进行。如果计数器值变为0,即如果在后透镜组驱动马达30重复按顺时针方向和反时针方向开动五次后,后透镜组仍然不移动,那么这可能指示在透镜的驱动系统内发生了某种形式的故障,在S3341和S3343步,后透镜组驱动马达30被停止,错误标志被设为1,控制随后返回。
AF返回过程图54示出AF返回过程的流程图。在该过程中后透镜组L2返回到AF原位。
在S3401和S3403步,后透镜组驱动马达30在反时针向,即在使后透镜组前进的方向上被开动,以便使后透镜组L2朝向AF原位前进并等候着一直到后透镜组L2到达AF原位为止。
在S3405、S3407、S3409、S3411和S3413步,当通过光电断路器301检测到后透镜组L2到达AF原位时,将后透镜组驱动马达30转换为低速反时针方向转动,并将数值10设定在计数器上。然后对AF脉冲的发生进行计数,每计数一次,计数器的数值便递减1,并进行等候一直到计数器的数值成为0为止。
在S3413和S3415步,当计数器的数值成为0时,将后透镜组驱动马达30停止,使控制返回。这样,后透镜组L2便可确定地停止在AF原位。
在本实施例中,在后透镜组L2到达AF原位后,后透镜组驱动马达30还要为10个脉冲继续转动。在这是因为后透镜组的驱动脉冲计数是根据AF原位信号的切换来进行的,因此后透镜组L2可以确定地保持在AF原位等候使用。
遮盖件关闭过程图55示出遮盖件关闭过程的流程图。在该过程中当将透镜内藏后遮盖件被关闭。
首先将数值3设定在计数器上,该数是当错误发生时要将开启/关闭过程(下面将说明)重复进行的次数。在本实施例中,判断遮盖件关闭过程是否正常地完成是根据后透镜组驱动马达30是否已顺时针转动一个预定的数量,即在转动后透镜组驱动马达30时是否检测到一个预定数量的AF脉冲来确定的。
在后透镜组驱动马达30的顺时针转动中,如果从AF参考脉冲输入装置222来的预定的脉冲数没有被输入,那么就可怀疑是否由于某种原因而致遮盖件不能关闭,或者遮盖件关闭过程早已被执行以致遮盖件早已关闭好了。
因此,在本实施例中,当后透镜组驱动马达30顺时针转动时如果没有数到预定的AP脉冲数,可将该马达反时针转动一个预定的数量,其大小足够使关闭的遮盖件开启,然后再顺时针转动。在S3501步内设定的数值就是在上述过程中用来限制换向次数的。
在S3503步,后透镜组驱动马达又被顺时针转动,即在使遮盖件关闭的方向上转动,在S3505步将数值300设定在AF脉冲计数器上,并在S3507步动用AF脉冲计数过程。在该过程中,在S3505步设定在AF脉冲计数器的数值将根据来自与后透镜组驱动马达30同步旋转的AF参考脉冲输入装置222输出到CPU210的脉冲信号而递减。
当在预定时间内脉冲不再被输出,或者当在递减的AF脉冲计数器上的数值已成为0时AF脉冲计数过程便告结束。
在该过程结束后,在S3509步,后透镜组驱动马达30被停止,在S3511步判断在AF脉冲计数过程中递减后留下的AF脉冲数值是否小于100。
在S3511步,如果AF计数器的数值小于100,即如果在AF脉冲计数过程中,数值已被递减掉200以上,这就可以判断遮盖件已被正常地关闭,遮盖件关闭过程已告结束。如果在S3511步,AF脉冲计数器的数值为100或更多,就可考虑后透镜组驱动马达30不再能转动是出于某种原因,这时可以这样消除障碍,使后透镜组驱动马达30反转一次后再重新顺转,这样便可消除障碍。
在S3513步,只要计数器递减时留在其内的数值没有成为0,控制就可进展到S3519步。在S3519步,后透镜组驱动马达30被反时针转动,数值300被设定在AF脉冲计数器上,AF脉冲计数过程被动用。在S3523步,当AF脉冲计数过程完毕后,在S3525步后透镜组驱动马达30被停止,控制返回到S3503步。然后在S3503、S3505、S3507和S3509步,又进行后透镜组驱动马达30的顺时针转动、AF脉冲计数器数值的设定、AF脉冲计数过程的执行和后透镜组驱动马达30的停止。然后在S3511步根据AF脉冲计数器的数值判断遮盖件是否已关闭。在本实施例中,由于在S3501步设定在计数器上的值为3,如果遮盖件没有关闭,那么上述重新试验过程可重复两次。
在上述过程中,如果遮盖件关闭,那么在S3511步AF脉冲计数器的数值将小于100,同时遮盖件的关闭过程也就完成。另外,在重复该过程后,如果AF脉冲计数器的数值不小于100,在最后一次重复时就可判断遮盖件还没有关闭,遮盖件的关闭过程则告一段落,同时将错误标志设为1指出发生了错误。
遮盖件开启过程图56示出遮盖件开启过程的流程图。在该过程中当透镜要从内藏位置伸出时遮盖件被开启。
首先在S3601步将代表过程重复次数的数值3设定在计数器上。通常当遮盖件被关闭时要动用遮盖件开启过程。但遮盖件开启过程也可在遮盖件开启时执行,例如当摄影机的电池要更换而透镜伸出时,在透镜内藏时由于某种障碍致使遮盖件未能关上也要用这过程。当遮盖件已经开启时如开动后透镜组驱动马达去开启遮盖件,该马达30将不会转动,并且AF参考脉冲输入装置222也不会产生脉冲。
因此在本过程中,后透镜组驱动马达30首先被开动以便用来开启遮盖件,但若遮盖件的开启没有被确认,换句话说,如果AF参考脉冲输入装置222没有脉冲输出给CPU210,那么后透镜组驱动马达30应先在关闭遮盖件的方向上转动一次,然后再在开启遮盖件的方向上转动。在S3601步设定在计数器上的数值便是在执行上述过程时用来限制过程的重复次数的。
在S3603步,后透镜组驱动马达首先在反时针向即在遮盖件开启的方向上转动,在S3605步将数值300设定在AF脉冲计数器上,并在S3607步动用AF脉冲计数过程。在该过程中AF脉冲计数器根据来自与后透镜组驱动马达30同步转动的AF参考脉冲输入装置222而输出给CPU210的脉冲信号递减在其上设定的数值。
在一预定时间内当脉冲不再从AF参考脉冲输入装置222输出给CPU210,或当递减的AF脉冲计数器的计数值成为0时AF脉冲计数过程便告结束。
在该过程完毕后,在S3609步后透镜组驱动马达30便被停止。在S3611步判断在AF脉冲计数过程中被递减而残留下来的AF脉冲数是否小于100。
在S3611步,如果AF脉冲计数器的值小于100,即在AF脉冲计数过程中该数被减掉200以上,那么就判断遮盖件已正常地开启,而遮盖件开启过程便告结束。如果在S3611步,AF脉冲计数器的值是100或更多,那么就认为后透镜组驱动马达30是由于某种原因而不再能转动,这时可赏试消除障碍,使该马达先顺转使遮盖件关闭,然后再反转,这样便可消除障碍。
在S3613步,计数器被递减,只要在S3615步计数器没有变为0,控制便可进至S3619步。在S3619步,后透镜组驱动马达30被顺时针转动,将300设在AF脉冲计数器上,AF脉冲计数过程动用。在S3623步AF脉冲计数过程远毕后,在S3625步后透镜组驱动马达30被停止,控制返回到S3603步。然后作出后透镜组驱动马达30的反转、AF脉冲计数器的设定、AF脉冲计数过程的执行和后透镜组驱动马达30的停止,并根据AF脉冲计数器的值判断遮盖件是否关闭。
在本实施例中,由于在S3601步已将数值3设定在计数器上,如果在S3611步遮盖件没有开启,那么从S3613步通过S3625步到S3609步的过程将被重复两次。如果在这过程中遮盖件开启,那么在S3611步AF脉冲计数器的值将小于100,而盖件开启过程可告结束。如果AF脉冲计数器的值在最后一次重复操作时仍然没有小于100,那么就判断盖件没有开启,而遮盖件开启过程却要告一段落,错误标志当设为1以便指出发生过错误。
变焦驱动过程图57示出变焦驱动过程的流程图。在该过程中以一相应于变焦脉冲计数器值的量来按顺时针向(即透镜伸出的方向)开动和控制整体驱动马达25,为的是使前、后透镜组L1和L2聚焦在对象距离上,如图34所示。
在该过程中,在S3701步先将变焦脉冲计数器值以变焦脉冲数的形式存储在存储器内。然后在S3703、S3705、S3707和S3709步将变焦顺序设定为0,并使整体驱动马达25按顺时针方向即前进方向开动。变焦驱动校核过程被执行,并进行等候一直到变焦顺序变为5为止,其时控制被返回。
变焦顺序是一种标识符,可用来识别整体驱动马达控制装置60的操作顺序状态。变焦顺序0指示已经测出变焦编码的转换,该变焦编码用作参考点以便对变焦脉冲进行计数,变焦顺序1或2指示指示变焦脉冲在被计数的状态,变焦顺序3指示反向旋转的制动器的作用,变焦顺序4指示短路制动状态,以及变焦顺序5指示断开的终端状态(不起作用的状态),这样就结束了变焦驱动顺序的系列。
AF两级伸出过程图58示出AF两级伸出过程的流程图。该过程是在透镜的焦距发生改变时被执行的,当透镜位在“广”侧时这个过程能使后透镜组L2从AF原位向外伸出一个预定的数量(AP1)。
当AF两级伸出过程被要求时,在S3801步,CPU210先判断后透镜组L2现有的状态是否已用AF两级伸出过程伸出了一个预定的数量。在最近一次AF两级伸出过程的执行中,如果透镜位在“广端”侧(即变焦步小于4),后透镜组L2可能已伸出了一个预定的数量并且两级伸出标志可能被设为1。如果当以前的AF两级伸出过程被执行时,变焦步为4或以上,那么后透镜组可能没有被伸出(可能仍在AF原位),而两级伸出标志可能被设为0。
在S3801步,当AF两级伸出过程被要求使用而两级伸出标志被设为1时,在S3805步,CPU先判断相应于现有透镜位置的变焦步是否大于4。如果变焦步大于4,即前、后透镜组L1和L2是在“远”侧,在S3807和S3809步,AF返回过程就被动用使已伸出的后透镜组L2返回到AF原位,并在清除两级伸出标志即把标志设为0时使控制返回。如果现有的变焦步为4或以下,虽然后透镜组L2需要伸出,由于后透镜组L2在以前的两级伸出过程执行时已经伸出,所以控制被返回而不再执行任何过程。
在S3801步,如果两级伸出标志不是1而被设为0,这可能意谓在以前的两级伸出过程结束时,在透镜组L2是在AF原位。在这种情况下,在S3803步CPU210判断变焦步是否为4或以下,如果在S3803步变焦步大于4,由于并不需要伸出后透镜组L2,换句话说,将后透镜组L2留在AF原位便已足够,因此后透镜组L2的伸出不再执行,控制被返回。如果变焦步为4或以下,即如果透镜位在“广”侧,后透镜组L2的伸出过程便可执行。总之,过程方法将会根据透镜是否在“广端”而有不同。
在S3811步判断变焦步的值是否为0,换句话说,即判断透镜是否位在“广端”位置上。如果透镜位在“广端”位置上,那么后透镜组驱动马达30可与遮盖件启动装置而不与后透镜组移动装置连接。换句话说,如果当透镜位在“广端”位置上而开动后透镜组驱动马达30,那么后透镜组L2将不被由这个马达来驱动,倒是遮盖件的开/关可由这个马达来执行。
在另一方面,当透镜是在“远端”,而不是在“广端”位置上,后透镜组驱动马达30总是要与后透镜组移动装置连接。因此,当透镜并不位在“广端”时,即在S3811步变焦步不是0时,后透镜组L2可从AF原位伸出一个相应于AF脉冲数PI的数量,办法是将预定值AP1设定在AF脉冲计数器上(步骤S3823)并在S3825步动用AF驱动过程。在将后透镜组L2伸出后,CPU210便将两级伸出标志设为1并使控制返回。
当变焦步的值为0,即在S3811步当透镜位在“广端”时,如上已述,可能将后透镜组驱动马达30连接到遮盖件开启装置上。但只要在透镜返回过程中动用AF两级伸出过程,那么后透镜组驱动马达30将被保证连接在后透镜组移动装置上。因此在S3813步,过程将根据变焦返回标志来分枝,该标志指出被执行的AF两级伸出过程曾否被运用在透镜返回过程中。如果现有的AF两级伸出过程曾被运用在透镜返回过程中,那么变焦返回标志被设为1。在这种情况下,在S3823和S3825步,只对后透镜组L2进行驱动。
在另一方面,如果现有的AF两级伸出过程是从透镜返回过程以外的过程引用来的,那么变焦返回标志被设为0,因此CPU210将从步骤S3815来执行这些过程。
在S3815和S3817步,CPU210分别将预定值ZP1和AP1设定在变焦脉冲计数器和AF脉冲计数器上,并在S3819步动用透镜驱动过程,使前、后透镜组L1和L2被整体驱动马达25驱动,先移动一个相应于变焦脉冲ZP1的量,同时使且透镜组L2被后透镜组驱动马达30驱动,移协一个相应于AF脉冲AP1的量。在此以后,在S3821步,在聚焦返回过程中,前、后透镜组L1和L2被整体驱动马达25驱动,返回一个相应于ZP1的量。那就是说,透镜曾一度以预定的数量被移动到“远”位置,以致后透镜组驱动成达30肯定要与后透镜组L2的驱动装置接合使后透镜组L2由于后透镜组驱动马达30的驱动而伸出,并且在此以后,由于前后透镜以预定的数量返回到“广”位置,结果后透镜组L2只移动到“广”位置。
如上所述,在AF两级伸出过程被结束之点,如果透镜在“广”位置(即变焦步不大于4),后透镜组L2将被伸出一个预定的数量,两级伸出标志将被设为1。如果透镜在“远”位置(即变焦步大于4),后透镜组L2将在AF原位,两级伸出标志将被设为0。
变焦返回过程图59示出变焦返回过程的流程图。该过程被用来使前、后透镜组L1和L2返回到备用位置,该位置是它们在被摄影过程中的透镜驱动过程移动之前所停留的位置。换言之,在该过程中整体驱动马达25以一相应于第二变焦脉冲ZP2的量从现有变焦编码在内藏侧的转换点按反时针向被转动。为了使前、后透镜组L1和L2返回到备用位置,该马达被停止,再以一个相应于第三变焦脉冲ZP3的量按顺时针向被转动以便多少消除游隙,如图34所示。
在变焦返回过程中,在S3901、S3905、S3907、S3909和S3911步校核存储在变焦脉冲存储器内的脉冲数是否小于第一变焦脉冲值ZP1,如果是小于,那么整体驱动马达25就按顺时针向即移向远端的方向被转动。然后将存储在变焦脉冲存储器内的驱动脉冲值从第一变焦脉冲值ZP1中减去而得到的脉冲值设定在变焦脉冲计数器上,执行变焦脉冲计数过程并进行等候一直到变焦脉冲计数器的值成为0。当该值成为0,以当整体驱动马达25已从现有变焦编码的转换点被转动一个相应于第一变焦脉冲值ZP1的量时,整体驱动马达25被停止。在这样一个过程中,当透镜被停止在现有变焦编码的“远”位置转换点附近时,在将电流通到整体驱动马达25的初始阶段,变焦编码会不稳定而备用位置会变换。为了防止这种情况发生,可将整体驱动马达25按时针方向转动一个相应于第一变焦脉冲值ZP1的量使变焦编码肯定地转为关断。然后在S3913步,如错误标志被设为1,将控制返回,如果错误标志并不设为1,控制可进到S3915步。
如果存储在变焦脉冲存储器内的驱动脉中数等于第一变焦脉冲数ZP1,那么由于这意味着透镜已经移动到现有变焦编码转为关断的位置,驱动整体驱动成达25的过程便被跳过。
在S3915步,整体驱动马达25按反时针向即驱向“广端”的方向被转动。然后在S3917、S3919、S3923和S3929步动用变焦编码输入过程以便检测变焦编码并校核“广”编码、内藏编码和现有变焦编码是否已被检出。如果“广”编码被检出。那么就被设定为透镜的“广”位置,如果内藏位置被检出,那么整体驱动马达25就被停止,控制在执行透镜伸出过程(步骤S3919、S3921和S3923或S3923、S3925和S3927)之后返回。
如果在S3929步,现有变焦编码被检出,那么在S3931步变焦编码输入过程就被执行。然后进行等候一直到关断的编码被检测出来,即直至目前的变焦码被断关(步骤S3933)。当关断编码被检出时,将第二变焦脉冲值ZP2设定在变焦脉冲计数器上并动用变焦脉冲计数过程来进行等待一直到变焦脉冲计数器成为0(步骤S3935、S3937)。
在S3939步,当从变焦脉冲计数过程返回时,整体驱动马达25被停止。在S3941、S3943、S3945和S3947步),如果错误标志被设为1,即,如果返回是在变焦脉冲计数器的值没有成为0时完成的,那么控制就返回,不再执行任何过程。如果错误标志没有被设定,可将整体驱动马达25按顺时方向转动,将消除游隙用的脉冲数ZP3设定在变焦脉冲计数器上,然后动用变焦脉冲计数过程并进行等候一直到变焦脉冲计数器成为0。然后在S3949步,当从变焦脉冲计数过程返回时,整体驱动成达25就被停止,控制就被返回。
这样利用变焦返回过程,前透镜组L1便可向后移动到备用位置,该位置是从现有变焦编码的后端边后退一个第二变焦脉冲ZP2的值。在备用位置上,在整体驱动马达25的在“远”方向的转动中游隙基本被消除。
变焦备用确认过程图60示出变焦备用确认过程的流程图。变焦备用确认过程是一个在摄影过程中引用的过程,当测光开关SWS开通时,该过程被用来确认透镜是否在正确的备用位置上,并且如果透镜不是在正确的备用位置上,就将透镜移动到正确的备用位置上,在变焦备用确认过程中的S3931步以后的过程与变焦返回过程相同。
在变焦备用确认过程中,在S4001和S4003步,变焦编码输入过程被引用,变焦编码被输入,并且如果现有的变焦编码没有被检测出来,控制就返回,因为原来假定透镜是在正确的备用位置上。如果在S4003步现有变焦编码被检出,由于这意味着透镜已从备用位置移动过,因此在S4005步按反时针向即驱向“广”侧的方向开动整体驱动马达25并将控制进至S3431步,执行变焦编码输入过程。
然后等待关断编码的检出,当关断编码被检出时,将第二变焦脉冲数ZP2设定在变焦脉冲计数器上,动用变焦脉冲计数过程,然后等候变焦脉冲计数器成为0(S3933、S3935和S3937)。
在S3939步,当从变焦脉冲计数过程返回时,整体驱动马达25被停止。在S3941、S3943、S3945和S3947步,如果错误标志被设为1,即如果控制在返回时变焦脉冲计数器的值没有成为0,那么控制就返回,不再执行过程。如果错误标志没有设定,那么可按顺时针方向开动整体驱动马达25,将消除游隙用的脉冲数设定在变焦脉冲计数器上,动用变焦脉冲计数过程并等候变焦脉冲计数器的值成为0。然后在S3949步,当从变焦脉冲计数过程返回时,整体驱动马达25被停止,控制被返回。
如上所述,在变焦备用确认过程中,前、后透镜组L1和L2都被移动到备用位置,该位置是在相应于变焦步的现有变焦编码被测出时从现有变焦编码的“广”侧的转换位置后退一个预定的距离得出的。
摄影充电过程图61示出摄影充电过程的流程图。该过程是在测光开关SWS开通时执行的,并且是在摄影过程中当判断需要有闪光灯闪光时引用的。
当引用摄影充电过程时,在S4101步CPU210判断充电失效定时器是否设为0。充电失效定时器用来定出充电失效的时间,当闪光灯装置231的频闪电容器530在图41所示的主充电过程中已经充分充电时,将3秒钟的充电时间设定在这个定时器上。这样,如果充电失效定时器的时间还没有到点(即定时器的值还没有到0),那么虽然频闪电容器530将不再能充足,但由于该电容器已经差不多充分充电,闪光灯闪光仍能进行。因此如果在S4101步,充电失效定时器的时间还没有到点,那么在S4103步将充电OK标志设为1表示闪光灯能够闪照,而在S4104步将充电需要标志设为0,在摄影充电过程结束时控制就被返回。
在S4101步,如果闪光灯装置231没有充分充电或者如果闪光灯装置231在充分充电后已过去了三秒钟或以上,那么充电失效定时器的时间也会没有到点。在这种情况下,由于充电并非不适用,在S4102步CPU210可将充电OK标志设为0,并执行在S4105步以后的充电过程。
在S4105步,CPU210判断充电阻断标志是否被设为1。当主充电过程在被执行而进行一个开关操作时,充电过程会被阻断而相应于所操作开关的过程会被执行,在这过程中充电阻断标志被设为1。
如果充电阻断标志被设为0,那就是在S4105步主充电过程没有被阻断,为了限制充电时间,将一预定的限制时间(8秒钟)设定在充电定时器上。在S4105步如果充电阻塞标志被设为1,由于充电将被恢复,充电阻断标志被清零(设在0),而在充电被阻断点上剩余的充电限制时间被设定在充电定时器上(步骤S4107和S4109)。这样,即使充电被阻断,一部分预定的充电限制时间(8秒)已在充电过程被阻断这前消耗在充电中,由于在阻断以后充电过程的充电时间已设定上述那部分剩余的充电限制时间,因此当定时器上的时间到点而充电结束时,充电就是在预定的充电时间的完成的。
在S4111或S4109步当充电定时器被设定后,CPU210将红灯闪烁标志设为1,红灯227就闪烁。虽然闪光灯频闪电容器530的充电在主充电过程中被执行,但摄影者并不知道,由于摄影过程中的充电是在摄影者将快门按钮217按下一半时被执行的,因此最好提醒摄影者充电正在进行。为此,在摄影充电过程中红灯227闪烁使摄影者可以知道充电正在进行。
当充电定时器被设定时,在S4115步充电信号被设定为开通,即闪光灯装置231的终端CHEN的电平被设定为H,充电就开始。相应于充电电压的闪光灯装置231终端RLS的输出在经过A/D转换后被输入到CPU210内。在S4117步CPU210校核经过A/D转换的充电电压。如果在S4119步充电电压达能使闪光灯闪照的电平,那么在S4121步CPU210就将充电OK标志设为1表示闪光灯已能闪照,并在S4123步将闪光电路500终端CHEN的电平设为低电平(L),充电就被停止,并在S4125步将红灯闪烁标志设为0,红灯闪烁就被停止。这样,摄影者便可知道充电已经完毕,即不再是闪光灯不能闪光的情况,换句话说,摄影现在可以进行。
在S4119步,如果CPU210判断充电电压还没有达到能使闪光灯照的值,那么在S4127步判断充电定时器的时间是否到点。如果已经到点,那么在S4123步将闪光电路500中终端CHEN的电平设为低值(L)使充电停止,并在S4125步将红灯闪烁标志设为0,使红灯停止闪烁。如果在S4127步,时间已经到点,充电OK标志将不被设为1,因为充电电压还没有到达能闪光的电平。
如果在S4127步,充电定时器的时间还没有到点,那么在S4129步CPU210判断测光开关SWS是否关断。如果测光开关SWS为开通,寻么从S4117到S4127步的过程将重复进行。这样,只要快门开关217至少被按下一半,充电便被执行一直到充电电压达到能够闪照的电平或充电时间(八秒钟)已告完成。
在S4129步,如果测光开关SWS被判断为关断,即如果在充电时快门按钮半按下的状态已被取消,那么在S4131步CPU210将充电信号变为关断,即将闪光电路500中终端CHEN的电平设为低值,并在S4133步将充电定时器指出的剩余时间存储在存储器内,并在S4135步将充电阻断标志设为1以便指出充电已被阻断。然后为了恢复执行在主充电过程中被取消剩余充电过程,在S4137步中充电需要标志被设为1,然后在S4139将红灯闪烁标志设为0使红灯227停止闪烁,摄影充电过程就被结束。如上所述,在S4133步存储在存储器内的剩余时间、充电阻断标志和充电需要标志都将在执行主充电过程中被参考。
聚焦过程图62示出聚焦过程的流程图。在聚焦过程中整体驱动马达25以顺时针方向(即,使透镜伸出的方向),及后透镜组驱动马达30以顺时针向(即,使后透镜组L2后退的方向)按照在透镜驱动计算过程计算出来的整体驱动马达驱动脉冲数和后透镜组驱动马达驱动脉冲数被转动,从而使前、后透镜组L1和L2移动到聚焦位置上(见图34的透镜驱动)。本聚焦过程的特征在于,整体驱动马达25和后透镜组驱动马达30都在同一时间即平行地被驱动。
在聚焦过程中,在透镜驱动计算过程中计算出来的变焦脉冲计数器值即脉冲数在S4201步被写入到变焦脉冲存储器内,该数就是整体驱动马达25所要从现有变焦编码在内藏侧的转换点驱动的量。然后将变焦顺序设为0,使整体驱动马达25顺时针转动,并执行驱动校核过程,等候变焦顺序变为1,即为了使现有的变焦编码能被检出(即从关断转为开通),当变焦顺序变为1时,AF顺序就被设为0(步骤S4203、S4205、S4207、S4209和S4211)。
然后后透镜组驱动马达30被按顺时针方向转动,并校核AF脉冲计数器值是否小于50。如果该值小于50,后透镜组驱动马达30的控制就被转为低速控制(即脉冲宽度调制(PWM)控制),而若该值不小于50,那么控制进到变焦驱动校核过程(步S4213、S4215、S4217和S4219或S4213、S4215和S4219)。
然后等候到变焦顺序和AF顺序都变为5,当两者都变为5时,即当整体驱动马达25和后透镜组驱动马达30都停止时,控制便返回(步S4219、S4221、S4223和S4225)。
在聚焦过程中,由于整体驱动马达25和后透镜组驱动马达30都同被驱动,将前、后透镜组L1和L2移动到聚焦位置上的聚焦所需时间便可缩短。
曝光过程图63到65示出曝光过程的流程图。该过程是在释放开关SWR被转为开通时被动用或执行的。在曝光过程中,有关快门的补偿过程和快门初始位置确认过程等都被执行,快门随后被释放以便完成曝光。
首先校核AE调节是否完成,如果AE调节没有完成,或者AE即使调节已完成但AE数据却小于10EV,AE定时器的时间都可从根据在AE计算过程中得到的AE数据而存储在ROM内的固定数据中选出(S4301和S4305,或在S4301步,步骤S4303和S4305)。如果在S4301、S4303和S4307步,以在AE计算过程中得到的AE数据为依据的AE调节已经完成并且AE数据为10EV或更多,那么AE定时器的时间可从在重新设定过程中读得的调节数据中确定。当AE数居小于10EV时可用在ROM内存储的固定数据,因为当AE数据小于10EV时,快门释放时间较长从而误差的影响较小,并且因为该过程在采用ROM内的数据时能够以较短的时间来完成。
然后在S4309和S4311步或在S4309和S4313步校核FM调节已否完成。如果FM调节没有完成,那么FM定时器的时间可从根据FM数据而存储在ROM内的固定数据中选出,而若FM调节已经完成,这时便可利用在重新设定过程的调节数据读出过程中读出的数据。
在S4315、S4317、S4319和S4321步,当定时器的设定已经完成时,快门初始位置确认过程便被执行。在该过程中,即在S4315、S4317、S4319和S4321步,AE马达29在反时针向上被转动以便使快门叶片27a在关闭方向上转动,AE脉冲计数限制定时器开始被使用,并且AE脉冲计数过程被执行以便等候到定时器的时间到点。当快门叶片27a完全关闭不再转动时,时间便到点,因为AE马达不再能转动。
当时间到点时,在S3223和S4325步,AE马达29在顺时针向上被驱动使快门在开启方向上被驱动,AE脉冲计数限制定时器的时间开始计数。然后在S4327、S4329和S4331步,AE脉冲计数过程被执行并进行等候一直到参考脉冲数在AE脉冲计数过程被数到为止,同时校核AE脉冲计数限制定时器的时间是否到点。
在S4329、S4333和S4335步,如果AE脉冲计数限制定时器的时间已经到点,这意味着由于某种原因,AE马达29的转动已经受阻,这时当设定快门错误标志,使AE马达自由即停止使电流通入,控制被返回。
当参考脉冲的计数结束时,由于快门叶片27a开始被打开,AE定时器和FM定时器开始使用,并且闪照结束标志被清除(步骤S4335、S4337、S4339和S4341)。
虽然一般要校核闪照结束标志是否设定和闪照模式是否设定,但在有些情况下如闪光灯不必闪照,由于闪照结束标志保持在清除状态,同时闪照模式不用设定,这时等候只是为了使AE定时器的时间到点(步骤S4343、S4345和S4347)。
当AE定时器的时间已到点并且如果灯泡模式没有被设定,那么AE马达29便在反时针向(即,使快门关闭的方向)上被转动以便开始快门叶片的关闭操作,这时AE脉冲计数限制定时器的时间便开始。然后在执行AE脉冲计数过程时进行等候一直到AE脉冲计数器的时间到点。此时快门叶片27a被关闭,并且当时间到点时,AE马达29被停止并可脱开,控制被返回(步骤S4375、S4377和S4379)。在采用(闪光)灯泡的模式时,测光开关SWS被开通,为了防止AE马达29过载并进行等候一直到测光开关SWS转为关断(步骤S4365、S4367和S4369),AE马达29被脱开。
如果闪光灯闪光的模式被设定,控制便进展到S4349步,并校核闪照是否仍在进行,由于闪照不会在开始时便进行,因此要等候到FM定时器的时间到点(步骤S4349、S4351、S4347、S4313和S4345)。由于FM定时器的时间通常短于AE定时器的时间,FM定时器的时间通常会首先到点。当FM定时器的时间到点时,闪照便开始,2ms的定时器也开始(步骤S4351、S4353和S4355)。2ms定时器用来等候闪光灯的闪光的完全结束,这个等候时间并不限于2ms,可根据闪光灯的特性而有不同。
当闪光开始,由于闪光连续进行,因此要等候一直到2ms定时器的时间到点(步骤S4349、S4357、S4347、S4343和S4345)。当2ms定时器的时间到点时,闪照就停止,闪照结束标志被设定,并且充电需要标志也被设定(步骤S4357、S4359、S4361和S4363)。然后在S4343和S4347步,由于闪照结束标志被设定,只要等候AE定时器上的时间到点即可。
透镜返回过程图66示出透镜返回过程的流程图。在该过程中,在摄影过程中被移动骤焦位置的前、后透镜组L1和L2被返回到在摄影过程以前的位置。前透镜组L1被返回到备用位置,该备用位置是在内藏的方向上从变焦编码在“广”侧的转换点后退一个相应于第二变焦脉冲ZP2的量,而该变焦编码是与辨认现有焦距的变焦步相对应的。后透镜组L2在变焦步为5或更大时被返回到AF原位,而当变焦步在0与4之间时被移动到一个位置,该位置是从AF原位延伸(即后退)一个相应于AF脉冲值AP1的量。
在透镜返回过程中,首先动用AF返回过程,使后透镜L2返回到AF原位,并设定透镜返回标志。然后动用AF双级伸出过程,并且如果变焦编码为5或更大,后透镜组L2可留在原地。如果变焦编码为4或更小,那么后透镜组L2要延伸(即后退)一个相应于AP脉冲值AP1值的量,然后变焦返回标志被清零,即设为0。然后变焦返回过程被动用,前透镜组L1被移动到现有变焦编码的备用位置,控制被返回(步骤S4401、S4403、S4405、S4407和S4409)。
透镜驱动计算过程图67示出透镜驱动计算过程的流程图。在该过程中,整体驱动马达25和后透镜组驱动马达30所被驱动的量(即脉冲数)是根据在聚焦过程中得到的对象(目标)距离(或摄影距离)和现有的变焦步来确定的。该脉冲数被确定为从相应于现有的变焦步和AF脉冲值的在“广”侧的转换点(即开通/关断点)出发的变焦脉冲数。在本实施例的聚焦过程中,整体驱动马达25被驱动的方向是使前透镜组L1前进(伸出)的方向,而后透镜组驱动马达30被驱动的方向是使后透镜组L2从AF原位后退,即离开前透组L1的方向。
在本实施例中,可用三种模式完成聚焦。在“广端”可完成整体聚焦(第一模式),其中前、后透镜组L1和L2如同一个整体而被整体驱动马达25移动。在“远端”可完成后透镜组聚焦(第三模式),其中只有后透镜组L2被后透镜组驱动马达30移动,而在“广端”和“远端”之间可完成前透镜组聚焦(第二模式),其中前、后透镜组L1和L2被整体驱动马达25移动,而后透镜组L2并被后透镜组驱动马达30移动,因此后透镜组L2相对于摄影机的绝对位置可以不变。
在透镜驱动计算过程中,在S4501步,根据现有变焦步和通过聚焦过程而得到的对象距离计算出透镜移动的参考量(即脉冲量)2T。然后在S4503、S4505、S4507、S4509、S4511、S4513和S4515步判断现有变焦步是否为0(即“广端”)、为在1和12之间(即在“广端”和“远端”之间的中间位置)还是为13(即“远端”),并执行相应于变焦步的脉冲计算过程。在S4505和S4507步,如现有变焦步在“广端”,那么便可完成整体聚焦,将(a×X2T)的值设定在变焦脉冲计数器上,并将数值0设定在AF脉冲计数器上。如果现有变焦步相应于一个中间位置,那么可进行前透镜组聚焦,在S4509和S4511步,将(b×X2T)的值设定在变焦脉冲计数器上。并将(c×X2T)的值设定在AF脉冲计数器上。如果现有变焦步相应于“远端”,那么可进行后透镜组聚焦,并在S4513和S4515步,将数值0设定在变焦脉冲计数器上,将数值(X2T)设定在AF脉冲计数器上。符号a、b、c和x为预先确定的补偿因数。
当脉冲计数器设定完毕时,在S4517步将根据焦距的校正值x2f加在AF脉冲计数器值上。然后在S4519和S4521步,从EZPROM230读出调节数据,再加在AF脉冲计数器和变焦脉冲计数器的值上。在S4523和S4525步校核AF两级伸出标志是否设定,如已设定,由于后透镜组L2已经从AF原位以AF脉冲值AP1延伸(后退),须将AP1值从AF脉冲计数器中减去。
在上述过程中完成将驱动脉冲数设定在整体驱动马达25和后透镜组驱动马达30上以便使前、后透镜组L1和L2移动到在现有焦距下能够将焦点落到对象上的透镜位置上。
功能试验过程图68示出功能试验过程的流程图。该过程用来试验摄影机的各种功能并被用来执行摄影机的各种功能,其时摄影机连接在一个测量装置上。
在现有技术中,为了对连接着测量装置的摄影机进行试验,从测量装置输入到摄影机内的指令是在事前确定的,而预定的过程是在摄影机侧根据来自测量装置的各种指令执行的。但当试验用这种方法进行时,便只有预定的操作能够执行,而其他操作却不能执行。试验操作只能用来进行那些在准备程序时就已考虑的试验项目,试验项目不能在后来增加。采用本实例的摄影机,控制摄影机的程序能够一次一个功能地从测量装置被设计出来并由该摄影机执行。
功能试验过程是在重新设定过程中被引用的,其时将电池装在摄影机内并将测量装置(未示出)连接在摄影机上来执行功能试验过程。
当功能试验过程被引用时,在S7101步,将一个手摇信号交换机(handshake)插在摄影机的CPU210和测量装置之间并连接在摄影机上使它们设定在连通状态。如果在手摇时发生错误,或者如果测量装置没有连接到摄影机上,那么在S7103步就被认为手摇机是不成功的,功能试验装置就被取消,控制被返回。如果在S7103步发现手摇机是成功的并能连通的,那么从测量装置上发出的指令就能输入到CPU210内(步骤S7105)。
如果指令数据有一值为0,该值意谓在S7107步功能试验过程已结束,于是控制就返回。如果指令数据的值不是0,那么要动用的功能的上地址和下地址就可通过来自测量装置的串联连通而被接受(步骤S7109、S7111,而存储在地址内的功能在S7113步被执行。过程必然涉及试验项目,在执行时往往重复上面的步骤直到有一值为0的指令数据被收到为止。
如上所述,采用本实施例的摄影机能够进行详细的试验,因为摄影机控制程序能够设计出来并应用来自测量装置的数据输入而在各个功能单位执行。
AF脉冲计数过程图69示出AF脉冲计数过程的流程图。在该流程中,预先设定的AF脉冲计数器在预定的时间区段内每逢到有一次AF脉冲变化被检出便递减1,当AF脉冲计数器的值变为0时将OK标志设为1,在预定时间内如脉冲计数器的值不是0,则OK标志被设为0。
在S7201步,CPU210首先在定时器上设定一个200ms的时间作为所要监控AF脉冲变化的时间区段。如上所述,在下列过程中,如果在200ms的时段内AF脉冲没有变化,那么CPU210就将OK标志设为0。
在S7203步,CPU210判断定时器的时间是否到头。如果没有,那么在S7207步根据AF参考脉冲输入装置222发给CPU210的输出信号判断AF脉冲是否有变化。后一个判断是通过从高电平(H)到低电平(L)和反过来的对脉冲变化的检测而作出的。
如果在S7207步,AF脉冲没有变化,那么CPU210返回到S7203步。因此,如果在200ms内没有检测到AF脉冲的变化,那么就在S7203步判断时间已经到点,并在S7205步将OK标志设为0而令过程结束。换言之,在执行AF脉冲计数过程时如果没有把在此以前设定在AF脉冲计数器上的值即相同的脉冲数检测出来,那么OK标志也被设为0。
当在S7207步,CPU210检测出AF脉冲的变化,那么在S7209步将定时器重新设定,时段200ms也再被设定并重新开始。如果在S7211步检测到的AF脉冲变化是发生一个AF脉冲,那么在S7213步AF脉冲计数器被递减1。这里要计数的值在AF脉冲计数过程开始前就设定在AF脉冲计数器上,该值相应于后透镜组L2所要被后透镜组驱动马达驱动的量。如果在S7215步,在递减的AF脉冲计数器上的值变为0,那么CPU210就将OK标志设为1并将过程结束。那就是说,如果在AF脉冲计数过程开始前设定在AF脉冲计数器上的同一脉冲数都被核计到,OK标志就设为1。
如上所述,在AF脉冲计数过程中,如果在以前设定在AF脉冲计数器值上的同一脉冲数被AF参考脉冲输入装置222输出给CPU210,OK标志就被设为1,而在AF参考脉冲输入装置222将同一脉冲数作为设定在AF脉冲计数器上的值输送给CPU210之前如果脉冲的输出被阻止,OK标志就被设为0。
变焦驱动校核过程图70示出变焦驱动校核过程的流程图。另外,在图35以定时图的形式示出整体驱动马达25的驱动状态与变焦顺序的关系。在该过程中须判断,为了聚焦在对象距离上而使透镜被整体驱动马达25驱动处在哪一阶段,以及整体驱动马达25的驱动控制处在哪一阶段。
当变焦驱动校核过程被执行时,按照变焦顺序值(0到5),在S7301步过程分成多支。变焦顺序是一个指出整体驱动马达25的驱动状态,即整体驱动马达控制装置60的操作状态的指数。当变焦驱动校核过程被动用时情况为整体驱动马达是在顺时针方向被驱动,变焦顺序被设为0。
在S7303步,如变焦顺序值为0,CPU210就动用变焦编码输入过程,将变焦编码值输入。当透镜被停止时,变焦编码检测用的终端位在变焦编码的“广”侧。当整体驱动成达顺时针向被驱动时,变焦编码检测终端首先接触相应于预设透镜位置的变焦编码。如果在变焦编码输入过程中的变焦编码等于在S7305步现有变焦编码存储在存储器内的值,那么在S7307步,变焦顺序就被设为1。如果在变焦编码输入过程中的变焦编码不等于在S7305步现有变焦编码存储在存储器内的值,那么变焦顺序保留为0,变焦驱动校核过程便告结束。
当变焦顺序值为1,即在现有变焦编码检到后,在S7311步CPU210监控着变焦脉冲输入装置220的变焦脉冲输出。在S7311和S7313步,只是在变焦脉冲的出现被检出到时才将变焦脉冲数递减,在S7315步,当变焦脉冲计数器变成小于20时,那么在S7317步,CPU210将整体驱动马达25转为低速控制,并且在S7319步将变焦顺序的值设为2。如果在S7315步变焦脉冲计数器的值等于或大于20,那么变焦顺序保留为1,变焦驱动校核过程被结束。
因此,当整体驱动马达25开始驱动时,变焦脉冲计数器便以现有变焦编码为基础按照变焦脉冲输入装置220对CPU210的脉冲输出进行递减。整体驱动马达25由正常的DC驱动机构驱动一直到变焦脉冲计数器的计数变为20。当整体驱动马达25以正常速率被驱动时变焦顺序为1。如果在DC驱动条件下继续驱动,由于惯性等原因,当整体驱动马达25停止时,透镜可能会被移动较多的相应于所需脉冲数的量。因此,当变焦脉冲计数器变为小于20时,整体驱动马达25被转为低速控制。低速控制是用PWM控制法执行的。在低速控制时,变焦顺序被设为2。
当变焦顺序为2,即在整体驱动马达25在低速控制时,如果动用变焦驱动校核过程,那么从S7321步起的过程便被执行。在S7321步CPU监控着变焦脉冲的出现,并当一个脉冲在S7323步被检测时将变焦脉冲数递减。如果在S7321步脉冲的出现没有被检测出来,那么在S7323的过程就被跳过。
直至在透镜被低速控制下的整体驱动马达25驱动时每次被递减1的变焦脉冲数逐渐变为0,每一次当变焦驱动校核过程动用时在S7321和S7323步的过程被执行。在这时段内变焦顺序停留在2。当在S7325步变焦脉冲变为0时,在S7327步整体驱动马达25在反时针方向被驱动以便进行制动过程(即反向制动)。在整体驱动马达25开始反时针向的驱动后,在S7328步将反向驱动期用的5ms设定在定时器上,并将变焦顺序在S7329步设为3。这样当变焦顺序是3时,整体驱动马达25就被反时针方向驱动以便制动。
当变焦顺序为3时,如果变焦驱动校核过程被动用,那么在S7331步CPU210判断整体驱动马达25的反向驱动期5ms是否已经消逝。如果5ms没有消逝,那么控制被返回,变焦顺序停留在3。在5ms的时间消逝后,在S7333、S7335和S7337步将整体驱动马达25的终端短路便可进行制动。这时开始使用20ms的定时器,将变焦顺序设为4,并使控制返回。
当变焦顺序为4时如果动用变焦驱动校核过程,那么在S7341步CPU210监控变焦脉冲是否有变化,那就是根据在20ms内变焦脉冲是否有变化来判断整体驱动马达25是否在制动起作用的条件下转动。
如果CPU210判断,在S7341步变焦脉冲没有变化,并且在S7345步20ms定时器的时间已经到点,那么在S7347和S7349步,整体驱动马达25的控制被停止,而马达的终端被移到断开的位置(即不被驱动),此时变焦顺序被设为5。如果在S7341步检测到变焦脉冲有变化,那么在S7343步20ms定时器重新开始并进行监控在上一变焦脉冲发生变化后的20ms内是否还有下一个变焦脉冲变化可检测。将制动作用在整体驱动马达25上来执行返回并将变焦顺序停留在4一直到在S7345步判断到20ms定时器的时间已经到点。
当变焦顺序为5时如果动用变焦驱动校核过程,则如流程图所示,控制将被返回,不再执行变焦驱动校核过程中的任何其他过程。
如上所述,在变焦驱动校核过程中,透镜首先被移动到现有变焦编码的位置上,该位置作为基准位置(变焦顺序=0)。然后当变焦脉冲计数器的值为20或以上时透镜以正常速率移动(变焦顺序=1),并当变焦脉冲计数器的值小于20时以低速移动(变焦顺序=2)。当变焦脉冲计数器的计数变为0时,整体驱动马达25在反时针向上被驱动5ms(变焦顺序=3),在以此后,使整体驱动马达25的终端短路而制动(变焦顺序=4)。当整体驱动马达25完全停止时,控制便被结束(变焦顺序=5)。并且在此以后,整体驱动马达25不再被控制,即维持不被驱动的状态,一直要到新的值被设定在变焦脉冲计数器上并且变焦顺序被设为0。
AF驱动过程图71示出AF驱动过程的流程图。在该过程中,后透镜组马达30在使透镜后退的方向上被驱动并控制。在该过程中,后透镜组L2被移动为的是将焦点设在对象(目标)距离上。
在S7401步先将AF顺序设为0。在S7403和S7405步后透镜组驱动马达30在反时针向即在使透镜后退的方向上被驱动,校核在AF脉冲计数器上的计数是否小于50。如果该计数小于50,那么将后透镜组驱动马达30的控制转为低速控制(即PWM控制),而若计数为50或以上,则可动用AF驱动校核过程而可不必转换控制(步骤S7405、S7407和S7409或在S7405和S7409步)。然后在S7409和S7411步等候AF顺序变为5,其时便可进行AF驱动校核过程,当该顺序变为5时控制被返回。
AF顺序是一种指数可用来辨认后透镜组驱动马达控制装置b1的操作顺序的状态,并且如图35和36所示,AF顺序为0指出的状态是作为AF脉冲计数基础的AF原位信号的转换已被检测出来,1和2指出的状态是AF脉冲正在进行计数,其中1表示DC驱动,2表示低速控制,3指出的状态是反向制动,4指出的状态是短路制动,5指出的状态是马达的终端已经脱开(不再作用),这样就完成了顺序系列。
如果由DC驱动机驱动的后透镜组驱动马达30的相应于AF脉冲数的转动量较小,那么由于惯性等原因,后透镜组驱动马达30可能会以比原来打算的更多的AF脉冲数被驱动。因此当AF脉冲数小于50时,从一开始开动和驱动便都用相同的低速进行,如AF顺序中的2。
变焦脉冲计算过程图72示出变焦脉冲计算过程的流程图。在过程中,以前被设定的变焦脉冲计数器在每一次变焦脉冲输入装置220输出的变焦脉冲发生变化时都被递减1并在一个预定的时段内被检测,而当变焦脉冲计数器的计数变为0时,该过程便告结束。如果在上述预定时段内没有检出变焦脉冲的变化,那么错误标志被设为1。
在S7501步,CPU210首先将200ms的时段设定在定时器上作为要监控变焦脉冲的变化的时段。在下列过程中,如果在200ms内变焦脉冲没有变化,那么错误标志被设为1。
在S7503步,CPU210判断200ms定时器的时间是否到点。如果时间没有到点,那么在S7507步判断是否有从变焦脉冲输入装置220输送给CPU210的变焦脉冲输出发生变化。这是通过从H(高)电平到L(低)电平并反过来对变焦脉冲的变化进行检测然后再判断的。
如果在S7507步变焦脉冲没有变化,那么CPU210就返回到在S7503步的过程。因此,如果变焦脉冲的变化没有在200ms内被检出,那么在S7503步判断时间是否到点,并在S7505步将错误标志设为1,然后使控制返回。换句话说,与在变焦,脉冲计数过程开始前设定在变焦脉冲计数器上的值相同的脉冲数如果未能在为脉冲计数过程所在时段内检出,那么错误标志就被设为1并使控制返回。
当在S7507步,CPU210在变焦脉冲上检测出变化时,那么在S7509步定时器被重新设定为200ms。如果S7511步检出的变化是发生一个变焦脉冲,那么在S7513步变焦脉冲计器就被递减1。这里要核计的值已在变焦脉冲计数过程开始前被设定在变焦脉冲计数器上,这个要核计的值相应于透镜所要被整体驱动马达25驱动的量(即变焦脉冲输入装置220的输出脉冲的计数)。当递减的变焦脉冲计数器的计数在S7515变为0时,CPU210便将此过程结束。那就是说,如果有与变焦脉冲计数过程开始前设定在变焦脉冲计数器上的值相同的脉冲数被核计出来,那么本过程就可正常地结束。
如上所述,在变焦脉冲计数过程中,如果与以前设定在变焦脉冲计数器上的值相同的脉冲数能被核计出来,那么控制就返回,不需设定错误标志。在另一方面,如果与变焦脉冲输入装置220设定在变焦脉冲计数器上的值相同的脉冲数没有能核计到,那么控制在返回时就要将错误标志设为1。
AF驱动校核过程图73所示为AF驱动校核过程的流程图。在该过程中,后透镜组驱动马达30受到控制使后透镜组L2根据设定在AF脉冲计数器上的值而被驱动。
在执行时该过程按照AF顺序的值(0到5在S7601步分成多支。AF顺序是一种指数可用来辨认后透镜组驱动马达控制装置61的操作顺序的状态。当第一次执行AF驱动校核过程时,后透镜组驱动马达30被开努,AF顺序被设为0。图35示出后透镜组驱动马达30的驱动状态和AF顺序的关系。
在S7603步,如AF顺序为0,CPU210判断AFH(即AF原位)信号是否从H(高)变为L(低)。当后透镜组L2位在AF原位时,AFH信号为H(高),而当后透组L2离开AF原位时,转变为L(低)。下面说明根据AF脉冲计数器的后透镜组L2的移动,它是根据AFH信号转变为L的位置执行的。在S7603步,AFH信号从H变为L,然后在S7605步CPU210将AF顺序设为1并使控制返回。当AFH信号为H而控制返回时AF顺序仍留在0上。
如果AF顺序为1,即在AFH信号从H变为L被检测到以后,在S7611步CPU210监控着AF脉冲的发生。在S7611和S7613步,AF脉冲计数器只是当AF脉冲的发生被检到后,其值才递减,并且在S7615步当AF脉冲计数器的计数变为小于200时,在S7617步CPU210就将后透镜组驱动马达30切换为低速控制,并在S7619步,将AF顺序值设为2。如果在S7615步AF脉冲计数器的计数为200或以上,那么AF驱动校核过程就被结束,而控制是在AF顺序停留在1上时完成的。如果从开始到结束,后透镜组驱动马达30都采用DC驱动,那么由于惯性等原因,所需AE脉冲数的驱动量可能会被超过。因此,当剩余的AF脉冲数变为200时,后透镜组驱动马达30带被通过PWM控制以低速驱动。
如上所述,当后透镜组驱动马达开始驱动时,AF脉冲计数器根据AFH信号从H变为L之点被递减,而后透镜驱动马达30的正常的DC驱动在AF脉冲计数器的计数变为200之前被采用。当后透镜组驱动马达30的正常驱动进行时,AF顺序将为1。当AF脉冲计数器变为小于200时,后透镜组驱动马达30就在低速控制下被开动。当后透镜组驱动马达30接受低速控制时,AF顺序被设为2。
当AF顺序为2时动用AF驱动校核过程,即当后透镜组驱动马达30接受低速控制时,从S7621步开始的过程被执行。在S7621步CPU210监控着AF脉冲的发生,并且如果AF脉冲的发生被检测到,在S7623步就将变焦脉冲计数器的计数减1。如果AF脉冲的发生在S7621步没有被检测到,那么在S7623步的过程就可跳过。
在每次递减1的AF脉冲计数变为0以前,后透镜组L2被后透镜组驱动马达30驱动,而后者接受低速控制,并且每当AF驱动校核过程被引用时,在S7621和S7623步的过程都被执行。在这种情况下,AF顺序停留在2。当AF脉冲计数变为0时,通过在S7627步按反时针向驱动后透镜组驱动马达30,制动过程(即反向制动)被执行。在后透镜组驱动马达30开始反时针方向的驱动后,在S7628步将反时针向驱动的时间即5ms设定在定时器上,在S7629步AF顺序被设为3。这样,当AF顺序为3时,后透镜组驱动马达30按反时针方向驱动以便制动。
当AF顺序为3,如果AF驱动校核过程被引用,那么在S7631步CPU210就判断5ms的时间是否已消逝,并且如果5ms没有消逝,控制就被返回,AF顺序停留在3。在5ms时间消逝后,接着在S7633、S7635和S7637步,采用将后透镜组驱动马达30终端短路的方法来进行制动,20ms的定时器开始使用,AF顺序被设为4,控制被返回。
当AF顺序为4,如果AF驱动校核过程被引用,那么在S7641步CPU210就监控AF脉冲是否有变化。那就是,不管后透镜组驱动马达30在转动时制动是否在作用,都是按照在20ms内AF脉冲是否有变化来判断的。
如果CPU210判断,在S7641步AF脉冲无变化,并且在S7645步20ms定时器的时间已经到点,那么在S7647和S7649步,后透镜组驱动马达30的控制被停止,并且马达的终端被移成断开状态(即不被驱动状态),AF顺序被设为5。如果在S7641步检测到AF脉冲的变化,那么在S7643步20ms的定时器重新开始,并监控着在AF脉冲内发生前一变化后下一个变化是否能在20ms内被检测出来。在S7645步将制动作用在后透镜组驱动马达30上而执行返回,并将AF顺序留在4位一直到20ms上的时间被判断为已经到点。
当AF顺序为5,如果AF驱动校核过程被引用,那么如流程图所示,控制将被返回,不再执行AF驱动校核过程中的其他任何过程。
如上所述,在AF驱动校核过程中,透镜先被移动到参考位置,在该位置上AFH信号变为L(AF顺序=0)。当AF脉冲计数器的计数为200或以上时后透镜组被正常的DC驱动机构移动(AF顺序=1),然后当AF脉冲计数器的计数变为小于200时被PWM以低速移动(AF顺序=2)。当AF脉冲计数器的计数变为0时,后透镜组驱动马达30在反时针方向被驱动5ms(AF顺序=3),并且在此以后,使后透镜组驱动马达30的终端短路,进行制动(AF顺序=4)。当后透镜组驱动马达30完全停止时,其控制被终止(AF顺序=5)。并且在此以后,后透镜组驱动马达30不再受控制(不被驱动),一直要到有新的值设定在AF脉冲计数器上并且AF顺序被设为0。
现在结合图74到93对本发明的本实施例所用的遮盖装置和后透镜组驱动装置进行详细说明。
在图87和88中,在第一可动镜筒20的前面,并在变焦透镜镜筒10的前面设置着透镜遮盖装置35,配有一对从动遮盖叶片48a和一对主遮盖叶片48b,即一共是四个遮盖叶片。在装饰板41的内周上固定着环状板96,而装饰板则固定在第一可动镜筒的前端。两对遮盖叶片48a和48b都枢支地连接在装饰板41和环形板96之间。在第一可动镜筒20的前部有一个由第一可动镜筒20和一内周凸缘20b环绕而形成的空间,在该空间的内周面20c与环状板96之间可转动地安装着一个遮盖件驱动环97,其上设有一对遮盖件驱动杆98a和98b。遮盖件驱动环97通过一根遮盖件联接齿轮轴92可在正、反两个方向转动,而齿轮轴92是在接受来自后透镜组驱动马达30的转动后才转动的。遮盖件联接齿轮轴92在其前端有一驱动齿轮92a,在其后端有一从动齿轮92b。后透镜组驱动马达30的转动通过一定的齿轮系传送到从动齿轮92b上。遮盖件驱动环97可通过一对枢支地连结在遮盖件驱动环上的遮盖件驱动杆98a和98b使主遮盖叶片48b和从动遮盖叶片48a一起开启和关闭。现在主要结合图87到93说明在本发明中所用的遮盖件驱动装置的机构。在四个遮盖叶片中,只有一个主遮盖叶片48b用双短划链线在图89到92中示出,为的是便于说明。
在第一可动镜筒20的内周凸缘20b上,在AF/AE快门单元21的压块53所形成的凹部111(见图8)的对面位置上制有一个支承插入孔20d,如图88所示。遮盖件联接齿轮轴92有一驱动齿轮92a从支承插入孔20d伸出一个预的数量使另一端的从动齿轮92b可以插入穿过凹部111而与遮盖件开启齿轮系(即第二齿轮系)42c的最终齿轮42b啮合,如图75和76所示。遮盖件联接齿轮轴92的驱动齿轮92a则与在遮盖件驱动环97的后表面上制出的扇形齿轮97a啮合,如图87所示。采用上述结构,当齿轮轴92在接受后透镜组驱动马达30的转动而顺时针或反时针地转动时,遮盖件驱动环97可环绕光轴0顺时针或反时针地转动。
如图87到89所示,遮盖件驱动环97是这样形成的,其外周缘的直径略小于镜筒的内周面20c,而其内周缘的直径则略大于一个筒形件34a的外周。
在装饰板41的后表面上固定着一对枢轴(未示出),其中一个枢轴的位置大体上与另一个枢轴隔着光轴0相对。在这些枢轴上可旋转地装在分别在两个主遮盖叶片48b上形成的凹穴102,和分别在两个从动遮盖叶片48a上形成的凹穴103。每一个主遮盖叶片48b在开启和关闭摄影光圈时都是与相应的从动遮盖叶片48a一起环绕相应的枢轴旋转的。每一个主遮盖叶片48b都设有一个与凹穴102偏心的凸部101,每一个从动遮盖叶片48a都设有一个在光轴方向上向后突出的咬合突出部100,该突出部与位在其内侧的、相应的主遮盖叶片48b的外缘咬合,为的是跟随主遮盖叶片48b的开启和关闭操作而一起运动。
在遮盖件驱动环97的前壁上固定着轴头97h和97i,它们正好以光轴0为中心,对称地分布在两旁。每一遮盖件驱动杆98a和98b都设有一个凸轮槽107(如图89所示),其内配合着相应的主遮盖叶片48b的凸部101。在每一个遮盖件驱动杆98a和98b上都在沿凸轮槽107长度的中间位置上制有轴槽120,并在每一个轴头97h和97i上可转动地配合着相应的轴槽120。每一轴槽120都设在相应的凹穴102的附近。遮盖件驱动杆98a和98b分别在两端设有咬合部109和110。
在盖件驱动环97的前壁上,在一对主遮盖叶片48b的一对凹穴102的连线一侧的一个位置上设有一个小突97e,装着扭力弹簧105的一个圈105c。装扭力弹簧105的目的是通过一对遮盖件驱动杆98a和98b促使一对主遮盖叶片48b在开启方向上张开,弹簧的一端105a就连接在遮盖件驱动杆98a一端的咬合部109上。
在扭力弹簧105和一个遮盖件驱动杆98b之间设有一个反转杆104,用来以转扭力弹簧105的力方向。在遮盖件驱动环97的前壁上,有一轴头97j固定在遮盖件驱动杆98b和小突97e之间,而反转杆104则可旋转地装在轴头97j上。反转杆104的一端有一咬合部104b与扭力弹簧105的另一端105b咬合,反转杆104另一端的另一咬合部104a遮盖件驱动杆98b的另一端的咬合部110咬合。限制小突97f和97g设在遮盖件驱动环97的小突97e的两侧,以便用来限制扭力弹簧105的两个端部105a和105b的变形。该端部在预定的位置上沿径向向外伸出。
分别设在遮盖件驱动件98a和98b上的凸轮槽107分别设有第一开口段107a和第二开口段107b。虽然第一和第二开口段在其中间边界部上多少成为阶梯形,它们一般被安排为基本上是直的。
在遮盖件开启操作中,即,当遮盖件驱动环97从遮盖件完全关闭的位置(即如图89所示的位置)转动到中间开启的位置(即如图90所示的位置),第一开启段107a用作强制开启段,并强制地驱动一对主遮盖叶片48b使它们在开启的方向上移动。在遮盖件关闭操作中,即,当遮盖件驱动环97从中间开启位置(即如图90所示位置)转动到遮盖件完全关闭的位置(即如图89所示的位置)时,第一开启段107a用作一个弹簧促动段,以便用扭力弹簧105来促使一对主遮盖叶片48b在关闭方向上运动。
在遮盖件关闭操作中,即,当遮盖件驱动环97从遮盖件完全开启的位置(即如图91所示位置)转动到中间开启的位置(即如图90所示位置)时,第二开启段107b用作一个强制开启段并强制一对主遮盖叶片48b在关闭方向上运动。在遮盖件开启操作中,即,当遮盖件驱动环97从中间开启位置(即如图90所示位置)转动到遮盖件完全开启的位置(即如图91所示位置),第二开启段107b用作一个弹簧促动段,以使用扭力弹簧105来促使一对主遮盖叶片48b在开启方向上运动。
遮盖件驱动环97还具有上述的扇形齿轮97a,以使用来在接受遮盖件联接齿轮轴92的转动时驱动遮盖件驱动环97本身旋转,该齿轮轴92是在一对主遮盖叶片的一对凹穴102的连线的另一侧。扇形齿轮97a是在遮盖件驱动环97后表面的弧形槽97a的内周上形成的。
具有上述结构的透镜遮盖装置35如下进行操作。当遮盖件联接齿轮轴92在一个方向上(即图89中的顺时针方向)旋转到完全关闭的位置时,其时变焦透镜镜筒10位在透镜内藏位置,各种零件的位置如图89所示,通过扇形齿轮97a,遮盖件驱动环97在反时针方向上被转动。在遮盖件驱动环97转动时,遮盖件驱动杆98a和98b分别使一对主遮盖叶片48b如下运动。
在图89所示状态中,当遮盖件驱动环97按反时针向从关闭位置转动到中间开启位置时,每一遮盖件驱动杆98a和98b首先通过凸轮槽107的第一开启段107a使相应的凸部101向光轴0移动,即从图89所示状态移动到图90所示状态。当遮盖件驱动环97继续在该方向上运动时,每一遮盖件驱动杆98a和98b继续使相应的凸部101通过凸轮槽107的第二开启段107b向光轴0移动,即从图90所示状态转为图91所示状态。由于这个运动,该对主遮盖叶片48b和该对从动遮盖叶片48a都被带到开启状态。当遮盖件联接齿轮轴92从图91所示状态反方向(即图91中的反时针向)旋转时,遮盖件驱动环97通过扇形齿轮97a在顺时针方向(即图91中的顺时针向)上被转动。在此以后,通过一个与上述驱动环在图89中的反时针向上转动时所产生的操作相反的操作,把该对主遮盖叶片48b和该对从动遮盖叶片48a带到关闭状态。现在将结合图74到87对后透镜组驱动马达30的转动通过遮盖件联接齿轮轴92传送到透镜遮盖装置35上的机构进行详细说明。
如图79所示,快门安装板40设有一个在垂直于光轴0的方向上伸展的环状部40f,后透镜组驱动马达30被固定在该环状部40f的前表面上。在该环状部40f的前壁和后壁上设有一个用来传递固定在后透镜组驱动马达30的旋转轴上的小齿轮30a的转动的透镜驱动齿轮系42A,并设有一个用来传递小齿轮30a的转动的编码器齿轮系42B。该编码器齿轮系42B用来将后透镜组驱动马达30的转动传递到旋转板59的旋转轴59f上(图75),并且后透镜组驱动马达30的转动总是通过编码器齿轮系42B被传递到旋转轴58f上。另外在环状部40f上,为了将透镜驱动齿轮系42A的转动传送到遮盖件联接齿轮轴92上,使透镜遮盖装置35的透镜遮盖件,即该对主遮盖叶片48b和该对从动遮盖叶片48a可以开启和关闭,还设有一个遮盖件开启齿轮系42c。
在透镜齿轮系42A中,行星齿轮传动系93(图74)设有一个行星齿轮93a和一个恒星齿轮93b。当变焦透镜镜筒10从透镜伸出位置移动到透镜内藏位置时,行星齿轮传动系93的位置通过一个转换凸轮122(见图80到82)从图75所示位置转换到图76所示位置。行星齿轮93a与遮盖件开启齿轮系42c的输入齿轮42c在图76所示状态下啮合,并与啮合有螺旋轴43的驱动齿轮42a在图75所示状态下啮合。驱动齿轮42a为透镜驱动齿轮系42A的终端齿轮。当后透镜组驱动马达30在图75所示状态下顺时针和反时针方向驱动时,遮盖件驱动环97通过遮盖件联接齿轮轴92在顺时针方向和反时针方向被驱动,使透镜遮盖装置35的遮盖件开启和关闭。另外,当后透镜组驱动马达30在图75所示状态顺时针和反时针驱动时,驱动齿轮42a在顺时针向和反时针向被驱动,使后透镜组L2通过螺旋轴43相对于前透镜组L1而移动。
行星齿轮传动系93的行星齿轮93a和恒星齿轮93b被转动转换件130支承着,如图79到83的放大图所示,旋转转换件130设有一个与环状件40f平行的基件130a。在基件130a的后表面上,一端固定着一次轴130b,另一端固定着二次轴130C。在基件130a的前表面上,一端固定着与一次轴130b同心的轴130f,另一端固定着几乎与二次轴130c同心的从动轴130d。一次轴130b、二次轴130c、从动轴130d和轴130f都与光轴0平行。
恒星齿轮93b可旋转地配合在一次轴130b上,行星齿轮93b则可旋转地配合在二次轴130c上。恒星齿轮93b配合在环状件40f前面形成的一个下陷的支承面40h上,在这种情况下,一次轴130b的前端部130e可插入到一个在下陷支承面(40h)中心形成的孔40i内并可旋转地被支承着。轴130f可旋转地配合在一个在相应于压块53的位置上形成的导坑(未示出)内。可以知道在采用上述结构时,当旋转转换件130环绕一次轴130b旋转时,行星齿轮93a可在图75所示位置和图76所示位置两者之间进行转换。
旋转转换件130的从动轴130d穿过一条在压块53上形成的导槽53j并向前伸出而插入到转换凸轮122的空穴122a内,可旋转地被压块53支承着。
转换凸轮122在其中心设有一个轴插入孔122b,而压块53上则设有轴53i,该轴可旋转地配合在轴插入孔122内。轴53i比轴插入孔122b长出一个预定的数量,其前端配装在固定在压块53前方的压板55的孔55a内。在轴插入孔122b的周围,转换凸轮122设有一个空穴122a、一个在光轴方向上向前伸出接合销122c和一个接合凸轮122d。在接合凸轮122d前端的内周上形成一个凸轮面123。该凸轮面123从其后端123a到其前端123b逐步向后透镜组驱动马达30倾斜。当在AF/AE快门单元21和直线导引件22之间的相对位置成为预先确定的位置时,凸轮面123与设在直线导引件22上的导腿22b之一的前端的接合部22f接合。因此,在转换凸轮122的凸轮面123和直线导引件22的接合部22f之间的、在光轴方向上的相对位置可被严格地设定。
在转换凸轮122的轴插入孔122b和压板55之间设有一个配装在轴53i上的圈弹簧124。该弹簧被用来经常促使转换凸轮122沿着光轴方向向后运动。另外,有一扭力弹簧125配装在固定在压块53上的固定柱53k上,并与一螺钉127啮合以固定压板55的一端。扭力弹簧125的一端125a与压块53的固定部53m接合,另一端125b与转换凸轮122的接合销122c接合。扭力弹簧125经常促使转换凸轮122在从目标侧观看AF/AE快门单元21时的反时针方向上转动。另外,由于旋转转换件130的从动轴130d被插入而穿过导槽53j,因此旋转转换件130也在同一方向上被扭力弹簧125促动。当AF/AE快门单元21和直线导引件22处在互相隔开的状况时,转换凸轮122可这样配装在轴53i,如图77所示,使一个接近接合销122c的接合部122f与一个固定在压块53上的接合突出部53n接触。这样在从对象侧向AF/AE快门单元21看去的顺时针方向上转换凸轮122就不再能转动。其时在转换凸轮122与旋转转换件130之间的相对位置关系如图80所示。从这样一种状态出发,如果使转换凸轮122克服圈弹簧124的弹力向前移动(即沿图80中箭头指出的方向),从而使接合突出部53n与接合部122f的接合解除,那么就可能在顺时针方向旋转。
当在图83所示状态(摄影状态)而摄影机的电力供应被转为关断时,转移到图84所示状态即内藏状态,就被实行。在这个过程中,首先使直线导引件22的接合部22f接触凸轮面123的前端123b,然后当直线导引件22和AF/AE快门单元21移动得较靠近时,由于接合部22f沿着光轴方向向前压在凸轮面123上致使转换凸轮122向前移动,从而接合突出部53n与接合部122f的接合便被解除。其时,转换凸轮122与旋转转换件130的相互位置关系将如图81所示。
此后,当直线导引件22和AF/AE快门单元21移动得更接近时,转换凸轮122在相对于从目标侧看到AF/AE快门单元21的顺时针向(即图81中箭头拐出的方向)上转动,而凸轮面123则在直线导引件22的接合部22f上滑动。其时旋转转换件通过孔122a和从动轴130d也在同一方向上转动。由于这个转动,行星齿轮93a与驱动齿轮42a的啮合便被解除。
此后当直线导引件22与AF/AE快门元件21最接近时,如图84所示,接合凸轮122d来到接近接合部22f的导腿22b的边缘22g之上。其时,转换凸轮122位在相对于从目标侧看AF/AE快门单元21的顺时针向转得最远的位置,同时,旋转转换件130也在同一方向上转动,并位在同上所述的顺时针向转得最远的位置。在这种情况下,行星齿轮93a便与遮盖件开启齿轮系42c的输入齿轮42c啮合。当这种啮合设定后,后透镜组驱动马达控制装置61便以预定的方向转动后透镜组驱动马达30上的小齿轮30a,这个转动便通过透镜驱动齿轮系42A,遮盖件开启齿轮系42c和遮盖件联接齿轮轴92传递到透镜遮盖装置35上,最后使透镜遮盖件关闭。从内藏状态开始,当摄影机的电力供应转为开通时,后透镜组驱动马达控制装置61首先转动马达30上的小齿轮30a,方向与上面关闭遮盖件时所用方向相反,以便开启透镜遮盖装置35的遮盖件,然后伸出变焦透镜镜筒。由于这个伸出,直线导引件22和AF/AE快门元件21便互相离开,因此在直线导引件22的导腿22b与转换凸轮122之间的接合便被解除,而图83所示的摄影状态便被设定。这时行星齿轮93a处在与驱动齿轮42a啮合的状态。
如上所述,在本发明本实施例的变焦透镜镜筒10内,由于后透镜组驱动马达30的转动是通过特定的齿轮系传递到透镜遮盖装置35上的,因此透镜遮盖件能够可靠地开启和关闭。
在上面的说明中已知本发明的本实施例设有至少一个前透镜组和一个后透镜组,以及一个能使前、后透镜组一起移动的整体驱动马达和一个使后透镜组相对前透镜组移动的后透镜组驱动马达。当前、后透镜组位在一个从预定位置向摄影机机体缩进的位置时,首先用整体驱动装置使前、后透镜一起向前移动,然后用后透镜组驱动装置使后透镜组向后移动,因此如果有任何外力沿透镜后退的方向施加在后退到预定位置的前、后透镜组上时,由于后透镜组是在前、后透镜组伸出后再向后移动的,因此后透镜组不可能碰撞在胶片上或摄影机机体的光圈框架上。
另外在本发明的本实施例中,设有一个可被后透镜组驱动装置驱动而开启和关闭的透镜遮盖装置。另外还设有一个转换装置。利用该装置,当前、后透镜组处在内藏位置时,后透镜组驱动装置与透镜遮盖装置连接,而当前、后透镜组被整体驱动装置从一预定位置伸出时,后透镜组驱动装置便与后透镜组连接。当前、后透镜组处在一个预定位置时,在前、后透镜组被整体驱动装置从预定位置向外伸出后,便可开动后透镜组驱动装置,这时转换装置的将连接从透镜遮盖装置转到后透镜组能够可靠地进行。
现在将说明本发明的一个关于变焦取景器光学系统的实施例,该系统是用来在与透镜运动同步的条件下进行变焦的。
图94是一个示意图,用来表示从整体驱动马达25到前、后透镜组L1和L2并到一个变焦取景器光学系统即到一个具有放大率可变透镜L5的系统的传动装置的整体操作及其游隙。前、后透镜组L1和L2的变焦是通过它们沿光轴0的移动,而放大率可变透镜L5的放大率(影象放大率)的改变是由于沿光轴01的移动。
虽然图94只表示一个放大率可变透镜,但变焦取景器光学系统也可以包括多个透镜以执行可改变的放大率的功能;作为一例,图95A公开两个可动透镜L5和L6(另外,虽然未表示,在变焦取景器光学系统中还可包括两个或两个以上的固定透镜)。
在本实施例的摄影机的摄影光学系统的聚焦中所涉及的游隙包括齿轮装置341的齿轮系游隙BL1,范围从整体驱动马达25的小齿轮25a、通过减速齿轮系26、到驱主动小齿轮15,变焦编码检测装置342的检测游隙BL2,范围从驱动小齿轮15、通过外周齿轮16b(即第三可动镜筒16)和固定透镜镜筒块12、到直线导引筒17,以及透镜镜筒伸出装置343的透镜镜筒游隙BL3,范围从直线导引筒17、通过第二可动镜筒19、到第一可动镜筒20,检测游隙BL2还包括检测前透镜组L1的位置用包括电刷9a和编码板13a在内的各种元件的游隙。
在变焦取景器光学系统的改变放大率的操作中涉及的游隙包括齿轮系游隙BL1和取景器驱动装置344的取影器游隙BL4,其范围从驱动小齿轮15到外周齿轮16b(即第三可动镜筒16)和取景器驱动齿轮334。
虽然从BL1到BL4的游隙含有一个齿轮在改变转动方向时通常发生的游隙,但检测游隙BL2和取景器游隙BL4还包含它们自身的特性游隙。各该游隙的大小在图中用各该U形部的宽度概略地指出。
现在结合图94和14说明在本发明的本实施例中进行变焦和聚焦时的操作。
在本实施例中,在电力接通的摄影备用状态,前、后透镜组L1和L2停留在备用位置上,该备用位置也就在变焦编码转换位置的内藏位置一侧。例如,当变焦透镜从“广”位置到“远”位置进行变焦时,按顺时针方向开动整体驱动马达25,从检测出电刷9a与变焦编码接触的变焦编码关断/开通检测位置用一个预定的变焦脉冲数ZP1继续按顺时针方向转动到变焦编码转为关断的位置后随即停止。这个透镜位置被定义为交接位置。从该交接位置开始,改为按反时针方向开动整体驱动马达25,转动量相当于第二变焦脉冲ZP2的值,该驱动是从与现有变焦码接触后刷9a就移开的变焦码开/关检测位置开始的,达到后该马达25便停止。为了减小游隙BL1、BL2和BL3,整体驱动马达25继续用相当于第三变焦脉冲值ZP3的量在顺时针方向上转动。这样达到的透镜位置便是透镜备用位置,如图94(B)所示。
在“远”变焦中,整体驱动马达25按顺时针方向开动,转动量相当于第一变焦脉冲ZP1的值,在这个转动量完成之前,装置341、342和343都被操作,使从BL1到BL3的游隙消除,其时前、后透镜组L1和L2都被向前移动。当整体驱动马达25以第一变焦脉冲ZP1的值的转动完成时,游隙BL4就被消除。而放大率可变透镜L5从相应于交接位置的位置开始移动,如图94(A)所示。在整体驱动马达25的顺时针向的转动中,在“远”方向的从BL1到BL4的游隙都被消除。
从这个交接位置开始,整体驱动马达25按反时针方向转动,由于用游隙BL1、BL2和BL3的值按反时针向转动已在整体驱动马达25初始开动时完成,因此齿轮装置341、变焦编码检测装置342和透镜镜筒伸出装置343的驱动便可使前、后透镜组L1和L2移动到透镜备用位置。但就取景器驱动装置344而言,在整体驱动马达25反时针方向转动时其游隙并没有被消除。因此,放大率可变透镜L5将不会移动,除非整体驱动马达25用一不小于取景器游隙BL4的值从交接位置开始按反时针方向转动,如图94(B)所示。在本实施例中,取景器游隙BL4的值几乎与前、后透镜组L1和L2从交接位置移动到备用位置时整体驱动马达25的转动量相当。
当透镜经过从“远”位置到“广”位置的变焦而停止时,整体驱动马达25按反时针方向转动,并从电刷9a接触变焦编码然后离开的变焦编码开通/关断检测位置(交接位置)用第二变焦脉冲ZP2的值反时针方向驱动,然后用第三变焦脉冲值ZP3按顺时针方向转动,最后在使前、后透镜组L1和L2移动到透镜备用位置后停止,如图94(B)所示。这个备用状态与在远变焦时得到的备用状态一样。
通过上述操作,不管是在向远侧或广侧变焦,透镜都停留在同一备用位置上并处在同一游隙条件下。
在聚焦时即在摄影时,前、后透镜组L1和L2按照对象距离,从备用位置被移到“远”位置,如图94(C)所示,并在完成摄影后返回到备用位置。移动量是按变焦编码关断/开通检测位置设定的。在这种情况下,整体驱动马达25的驱动脉冲即从变焦编码关断/开通检测位置开始的脉冲值将不超过第一变焦脉冲ZP1的值。因此,如果整体驱动马达25在摄影时按一预定数量转动,取景器的放大率可变透镜L5由于取景器游隙BL4而并不移动,这样取景器的视野便可维持稳定。
当聚焦时的驱动脉冲值小于第一变焦脉冲ZP1的值时,整体驱动马达25先按这值顺时针转动,然后再反时针转动。
图95到99示出设置取景器游隙BL4的一个实施例,以及景象放大率与整体驱动马达25的转动同步可变的变焦取景器光学系统的联锁机构。
整体驱动马达25的驱动轴的转动通过小齿轮、35a和固定在驱动轴上的减速齿轮系26被传递到小齿轮15上。驱动小齿轮15与第三可动镜筒16的外周齿轮16b啮合,并与双齿331和332中一个小齿轮331啮合,与小齿轮331啮合的大齿轮332并与取景器啮合齿轮环333的外周齿轮333a啮合,后者又与取景器驱动齿轮334啮合,该齿轮334在取景器光学系统中用来驱动放大率可变的透镜。这样,整体驱动马达25的转动,便从驱动小齿轮15开始,通过双齿轮331和332,和取景器啮合齿轮环333,传递到取景器驱动齿轮334上。取景器啮合齿轮环333可旋转地接合在一个从防落件33呈圆筒形突出的支承333a上。
然后,齿轮334与一机构啮合(或者直接或者间接),以驱动/变焦一个取景器光学系统。这连接的一种方式在图95A中被表示,图中表示齿轮334驱动轴334a具有凸轮表面334b和334c,用于驱动(例如)取景器透镜L5和L6。一种可被取景器驱动齿轮334驱动的替换取景器系统在日本专利申请8-365中已表示,它也已在此一并用作参考文献。
小齿轮331的轴331a被插入在大齿轮332的轴孔332a内。在轴331a上制有一对对称于轴心的键331b,在轴孔332a上设有一对键槽332b可与该对键331b配合。键槽332b在周边方向上的宽度略大于键331b的厚度。这样即使每一键331b只与相应键槽332b的一个面在径向上接触,大齿轮332仍能跟随小齿轮331一起转动;当小齿轮331在一个方向上转动而转动方向被改变时,每一键331b便与相应键槽332b的一个面在径向上离开,大齿轮332就不再转动,换言之,取景器光学系统的放大率就可不改变,一直要到小齿轮331转动一个预定的转动角度,每一键331b与相应键槽332b的其他面在径向上接触为止。
预定的转动角度今后被称为“滞后的啮合角”。当整体驱动马达25驱动透镜使从备用位置移动到指定的焦距或摄影中的聚焦位置时,“滞后的啮合角”因设定得大于小齿轮331的转动角度。虽然细节将在下面说明,但现在就可说该角度被设定得使取景器光学系统不会改变其放大率,例如,在摄影过程中整体驱动马达25按顺时针方向开动以便使前、后透镜组L1和L2在现有变焦编码被检测到转为开通之点起以一预定的变焦脉冲数即第一变焦脉冲ZP1相应的量前进,并在上述移动完成后整体驱动马达25改按反时针方向开动,并从现有变焦编码被检测到转为关断之点起以第二变焦脉冲ZP2相应的量反时针驱动,从而使前、后透镜组L1和L2返回到备用位置。
如上所述,在本发明的本实施例中,在聚焦中如果开动整体驱动马达25,由于该马达的转动量被设定为每一次测光开关SWS开通时都可使变焦取景器的放大率可变的透镜25不会移动,从而取景器的视野的放大率不会改变,这样在按下快门释放开关SWR时时间滞后可进一步减少。
从上面的说明可以知道,由于本实施例提供的变焦透镜具有至少一个前透镜组和一个后透镜组,一个变焦取景器,一个使前、后透镜组一起移动的整体驱动装置,在变焦时开动该装置使前、后透镜组移动到并停止在按每一相位设定的备用位置之一的位置上。在聚焦时开动该装置使前、后透镜组移动到聚焦位置上。此后该装置又被开动使前、后透镜组返回到备用位置上。在这些运动中,如果以从备用位置到聚焦位置的移动量移动前、后透镜组,变焦取景器的放大率便可不变,从而所设取景器的视野便可被用户认可。
上面说明的实施例属于不必考虑变焦编码误差出错的情况。但下面将要结合图100到103说明必需考虑变焦编码误差的情况。零件的总体操作与图94所示实施例基本相同,因此其说明从略。
图102和103示出编码板13a和电刷9a的放大图,它们形成变焦编码和接触条件。变码板13a设有四个在绝缘的基板13b上制出的独立的电极模式ZC0、ZC1、ZC2和ZC3。由于这些电极模式具有一定的厚度,它们分别以各自的厚度凸起在绝缘的基板上。这样电刷部9a的弧形尖端9d便在绝缘基板和电极模式上滑动。但在电极模式的转换位置(即变焦编码的开通/关断转换位置),电刷部9a将会在离开尖端9d的9e部或9f部与电极模式接触或离开。因此当电刷9a与电极模式ZC0、ZC1、ZC2和ZC3接触或离开时,便会发生一个距离d0的误差。因此,在本实施例中,虽然前透镜组L1(及与后透镜组L2)的基准位置设定在上电刷9a会在电极模式ZC0、ZC1、ZC2和ZC3的膜面侧开通/关断的位置,但是在这过程中距离d0应该考虑。
图101示出相对于电9a尖端9d的透镜的位置。下面结合图101和100将说明本实施例在变焦和聚焦中的一些操作。
在电源接通时摄影备用状态,前、后透镜组停止在备用位置上,实际在变焦编码转换位置的内藏位置侧。例如,当前、后透镜组L1和L2在经过从“广”位置到“远”位置的变焦后而停止时,按顺时针方向开动整体驱动马达25,从电刷9a与变焦编码接触的变焦编码关断/开通检测位置(用一个预定的变焦脉冲数ZP1)继续按顺时针方向转动后随即停止在变焦编码转为关断的位置。这个透镜位置被称为交接位置。从该交换位置开始,改变为按反时针方向开动整体驱动马达25。然后,从电刷9a与变焦编码接触而后分开的变焦编码开通/关断检测位置,以反时针方向驱动马达25,转动量相当于第二变焦脉冲数ZP2的值,之后马达25便停止。这个透镜位置便是透镜备用位置。
在“远”变焦中,各该机构341、342、343和345都操作在从BL1到BL4的游隙被消除的条件下,游隙是用整体驱动马达25的合适的顺时针方向的转动来消除的。前、后透镜组L1、L2被移动到交接位置。而放大率可变的透镜L5被移动到相应于交接位置的位置上,如图100A所示。在这个位置,当整体驱动马达25顺时针转动时,在“远”方向产生的BL1到BL4的游隙就被消除。
当从这个交接位置开始,整体驱动马达25按反时针方向转动时,由于用相应于游隙BL1、BL2和BL3的量对齿轮装置341、变焦编码检测装置342、和透镜镜筒伸出装置343的驱动已在整体驱动马达25初始反时针方向开动时完成,所以前、后透镜组移动到备用位置。但就取景器驱动装置344的游隙而言,在整体驱动马达25反时针向转动时并没有被消除。因此在透镜备用位置上,放大率可变的透镜L5将不会从相应于交接位置的位置上移动过来,因为放大率可变的透镜L5将不会移动,除非整体驱动马达25用一等于或大于取景器游隙BL4的量从交接位置开始按反时针方向转动把该游隙BL4消除,如图100(B)所示。在本实施例中,取景器游隙BL4的量几乎与前、后透镜组L1和L2从交接位置移动到备用位置时整体驱动马达25的转动量相当。
当透镜经过从“远”位置到“广”位置的变焦后而停止时,使整体驱动马达25按反时针方向转动,并从电刷9a接触变焦编码然后离开的变焦编码开通/关断检测位置(交接位置)用预定的变焦脉冲数ZP2反时针方向转动,使前、后透镜组L1和L2移动到透镜镜备用位置后停止,如图100(B)所示。这个备用状态与在“远”变焦时得到的备用状态完全一样。
通过上述操作,当操作远聚焦或广聚焦时,透镜都停留在同一透镜备用位置上并处在同一的游隙条件下。
在摄影时,前、后透镜组L1和L2按照对象(目标)距离,从备用位置沿“远”方向移动,如图100C所示。并在完成摄影后返回到备用位置。移动量是按变焦编码关断/开通设定的。在这种情况下,前、后透镜组L1和L2的移动量将使其不超过交接位置。因此,即使整体驱动马达在摄影时按一预定数量转动,取景器的放大率可变透镜L5就由于取景器游隙BL4而并不移动,这样取景器的视域便可维持稳定。
如上所述,在本实施例中,在变焦时,开动整体驱动马达25使前、后透镜组L1、L2一起移动。在聚焦时,开动整体驱动马达25和后透镜组驱动马达30使前、后透镜组移动到聚焦位置。因此在聚焦时前、后透镜组L1和L2能不管游隙如何,都能可靠地移动到聚焦位置上。另外,变焦取景器可不改变其放大率。
在本发明中,如上所述,到具有包括一个前透镜组和一个后透镜组的变焦透镜,一个使前、后透镜组一起移动的整体驱动装置,一个用来使后透镜组相对于前透镜组而移动的后透镜组驱动装置,一个变焦取景器和一个取景器连锁装置、它与后透镜组驱动装置一起操作可改变变焦取景器的放大率,以及一个控制装置可用来开动整体驱动装置和后透镜组驱动装置以便在聚焦过程中设定焦点。由于控制装置在聚焦过程中驱动整体驱动装置的量可被设定为不会改变变焦取景器的放大率,前、后透镜组便可准确地移到聚焦位置,而取景器在聚焦过程中也不改变放大率,进行精确聚焦,聚景器视野被用户认可。
虽然在上述本发明的实施例中,当快门按钮被全按下时,前后透镜组L1和L2被移到聚焦位置上,而当快门按钮被按下一半时,前后透镜组L1和L2也可同样地移到聚焦位置。采用这种布置释放时间滞后就可减小。并且采用当快门按钮完全按下时透镜组就移动的布置,电池的使用也可减小。
本发明可应用于传统的35mm摄影机(照相机)和最近推出的先进光系统(即APS)摄影机(照相机)。
并且,虽然本发明根据附图和公开的实施例已被具体说明,但这种实施例只能认为是说明性的而非限定性,而且不同的修改和变更可以在不超出所附权利要求的范围中进行。
权利要求
1.一种变焦透镜摄影机,包括至少具有一前透镜组和一后透镜组的一个光学变焦透镜系统,该系统从被摄目标一侧起按下列顺序布置;整个透镜系统移动装置,用于作为一个整体、不改变它们之间的距离、以光轴方向地移动所述前透镜组和所述后透镜组;相对移动装置,用于移动所述前透镜组和所述后透镜组以便相对地改变它们之间的距离;变焦操作装置,以调节一个所述光学变焦透镜系统的焦距;一个变焦取影器,根据所述变焦操作装置所调节的所述焦距而改变视野;聚焦操作装置,用于开始一个聚焦操作;以及对被摄目标进行聚焦的控制装置,该聚焦过程是这样完成的在一个上述聚焦操作装置的操作过程中在至少一个由所述变焦操作装置所调节的焦距上移动所述整个透镜系统移动装置和所述相对移动装置。
全文摘要
一种变焦透镜摄影机,包括:一个整体移动装置和一个相对移动装置;前者在光轴方向上整体地移动一个前透镜组和一个后透镜组,后者改变该前透镜组和后透镜组之间的距离。在一个变焦操作过程中所述整体移动装置被驱动,以及在调焦操作过程中,至少该整体移动装置或相对移动装置被驱动以对被摄目标聚焦。
文档编号G02B7/10GK1172263SQ9610877
公开日1998年2月4日 申请日期1996年7月5日 优先权日1995年7月7日
发明者伊藤孝之, 野村博, 畔上和义, 佐佐木启光, 田畑靖司, 沼子纪夫, 谷村芳成, 佐藤琢磨, 岸本政昭, 小迫幸圣 申请人:旭光学工业株式会社
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