(57)【要約】【課題】小型、かつ、光学系性能の優れたシャッタ内蔵の焦点距離に切り換え可能な撮影光学装置を提供する。【解決手段】焦点距離切り換え可能な撮影光学装置であるレンズ鏡筒部３は、撮影光学系として各切り換え焦点距離位置（ズーム位置）に進退可能な４つの１〜４群レンズ１１〜１４を有しており、さらに、上記各レンズ群間に３つのシャッタ（Ａ）〜（Ｃ）１５〜１７が配置される。切り換えられた焦点距離の状態に応じて上記シャッタ（Ａ）〜（Ｃ）１５〜１７の中の１つのシャッタが選択され、露光時にシャッタとして開閉駆動される。他の２つのシャッタは、露光開始に先立って所定の開口の開放状態にセットされる。上記所定の開口は、撮影光学系光路上の有害光を規制し、必要光のみを通過させる開口である。なお、露光終了時、全てのシャッタは、閉鎖状態に戻される。【選択図】　　　図５
2004020863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズ群により構成される焦点距離が切り換え可能な撮影光学装置において、
所定のレンズ群間に配置された第１のシャッタと、
上記シャッタのレンズ群間とは異なるレンズ群間に配置された第２のシャッタと、
を有することを特徴とする撮影光学装置。
【請求項２】
複数のレンズ群により構成される焦点距離が切り換え可能な撮影光学装置において、
所定のレンズ群間に配置された第１のシャッタと、
上記シャッタのレンズ群間とは異なるレンズ群間に配置された第２のシャッタと、
を有し、焦点距離の状態により上記第１のシャッタ、または、第２のシャッタのいずれかのシャッタを択一的にシャッタとして機能させることを特徴とする撮影光学装置。
【請求項３】
露光動作時以外は、上記第１のシャッタおよび第２のシャッタは、遮光状態であることを特徴とする請求項１、または、２記載の撮影光学装置。
【請求項４】
所定の数のレンズ群により構成される焦点距離が変更可能な撮影光学装置において、
２以上、かつ、上記所定の数より１少ない数以下のシャッタを有し、
上記全てのシャッタは、それぞれ異なるレンズ群間に配置されていることを特徴とする撮影光学装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の焦点距離に切り換え可能な撮影光学装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数の焦点距離に切り換え可能なカメラに関して特開２０００−１１１７７８号のものは、例えば、ズーム状態をワイド，標準，テレに切り換え可能な一眼レフカメラに関するものである。このカメラは、進退移動する４群構成の撮影レンズ光学系を有しており、シャッタ装置としてフォーカルプレーンシャッタを有している。上記撮影レンズ光学装置のレンズ群間には、３組の絞り装置が配置されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特開２０００−１１１７７８号に提案されたカメラには、シャッタ装置としてのフォーカルプレーンシャッタと、さらに、複数の絞り装置が組み込まれており、このような複数の焦点距離に切り換え可能なカメラとしてコンパクト化や低コスト化に対しては、必ずしも十分なものとはいえない。
【０００４】
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであり、複数の焦点距離に切り換え可能な撮影光学装置において、小型、かつ、光学系性能の優れたシャッタ内蔵の撮影光学装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の撮影光学装置は、複数のレンズ群により構成される焦点距離が切り換え可能な撮影光学装置において、所定のレンズ群間に配置された第１のシャッタと、上記シャッタのレンズ群間とは異なるレンズ群間に配置された第２のシャッタとを有し、上記第１のシャッタと第２のシャッタを動作させて露光が行われる。
【０００６】
本発明の請求項２記載の撮影光学装置は、複数のレンズ群により構成される焦点距離が切り換え可能な撮影光学装置において、所定のレンズ群間に配置された第１のシャッタと、上記シャッタのレンズ群間とは異なるレンズ群間に配置された第２のシャッタとを有し、焦点距離の状態により上記第１のシャッタ、または、第２のシャッタのいずれかのシャッタを択一的にシャッタとして機能させる。
【０００７】
本発明の請求項３記載の撮影光学装置は、請求項１、または、２記載の撮影光学装置において、露光動作時以外は、上記第１のシャッタおよび第２のシャッタは、遮光状態である。
【０００８】
本発明の請求項４記載の撮影光学装置は、所定の数のレンズ群により構成される焦点距離が変更可能な撮影光学装置において、２以上、かつ、上記所定の数より１少ない数以下のシャッタを有し、上記全てのシャッタは、それぞれ異なるレンズ群間に配置されている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１，２は、本発明の一実施形態の撮影光学装置であるレンズ鏡筒部を内蔵するカメラの外観を示す斜視図であり、そのうち、図１は、ワイド状態にセットされている状態、図２は、テレ状態にセットされている状態を示す。図３は、上記カメラに組み込まれるレンズ鏡筒部の主要構成部の分解斜視図である。図４は、上記レンズ鏡筒部の撮影光学系の構成図である。図５は、上記撮影光学系の沈胴状態から各焦点距離状態への繰り出し状態を示す図である。図６は、上記レンズ鏡筒部を構成するカム環のカム溝部展開図である。図７は、上記レンズ鏡筒部に適用される焦点距離エンコーダ部の展開図である。図８は、上記レンズ鏡筒部におけるシャッタ部の分解斜視図である。図９（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、上記撮影光学系における各焦点距離状態での光路図であり、図９（Ａ）は、ワイド状態、図９（Ｂ）は、標準状態、図９（Ｃ）は、テレ状態を示す。
【００１０】
なお、以下の説明において、カメラの前後方向は、被写体側を前方とし、結像側を後方とする。回転方向は、前方側から見た回転方向を示す。
【００１１】
本実施形態のカメラ１は、手動操作による３焦点距離切り換え可能なカメラであって、複数のレンズシャッタが組み込まれた４群構成の撮影光学装置であるレンズ鏡筒部３を内蔵している。上記３つのレンズシャッタは、レンズ群間に配置され、そのシャッタのうち、光学性能を最適に維持し得る何れかを択一的にシャッタとして機能させるように構成されている。
【００１２】
なお、上記３焦点距離とは、レンズ鏡筒部３がワイド状態となる焦点距離（ワイド位置）と、標準ズーム状態となる焦点距離（標準位置）と、テレ状態となる焦点距離（テレ位置）である。但し、レンズ鏡筒部３は、ワイド状態から沈胴状態（沈胴位置）に繰り込み可能とする。
【００１３】
以下、上記カメラ１の詳細を説明する。
図１，２に示すように上記カメラ１の外装２には、その前面部にレンズ鏡筒部３と、測光窓６と、ファインダ対物窓７と、ストロボ発光窓８とが配置され、さらに、上面部にレリーズスイッチ操作釦９が配置されている。
【００１４】
上記レンズ鏡筒部３は、図３に示すように主に図示しないカメラ本体により固定支持される円筒形状の固定枠５と、固定枠５内に進退自在に配置される撮影光学系と、固定枠５の外周に嵌入されて回転自在に支持される円筒形状のカム環４とを有してなる。なお、上記カム環４の外周部でカメラ外装に露出した部分に焦点距離切り換え操作ツマミ４ｉが固着されている。
【００１５】
上記撮影光学系は、図４に示すように１，２，３，４群レンズ１１，１２，１３，１４と、それらのレンズ群の間に配置されるシャッタ（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）１５，１６，１７とからなり、それぞれ固定枠５内周部に進退自在に支持されている。
【００１６】
上記１〜４レンズ群１１〜１４、および、シャッタ（Ａ）〜（Ｃ）１５〜１７は、それぞれカム環４の焦点距離切り換え操作ツマミ４ｉの回動操作により、後述するカム環４のカム溝を介して図５に示すように沈胴位置（沈胴状態）と、所定の短い焦点距離を与えるワイド位置（ワイド状態）と、所定の標準焦点距離を与えるズーム標準位置（標準状態）と、所定の長い焦点距離を与えるテレ位置（テレ状態）とに繰り込み、または、繰り出される。
【００１７】
上記各シャッタ（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）１５，１６，１７には、シャッタ駆動用ステップモータであるシャッタ（Ａ）モータ３１，シャッタ（Ｂ）モータ３２，シャッタ（Ｃ）モータ３３がそれぞれ装着されており、フィルム露光時に上記各モータにより各シャッタが開放、または、開閉駆動される。
【００１８】
上記固定枠５には、上記１群〜４群レンズ１１〜１４を保持する４つのレンズ枠（図示せず）、および、上記各シャッタ１５〜１７（図３には図示せず）が嵌入されている。その外周部に設けられる光軸Ｏ方向の直進溝５ａには、上記各レンズ枠にそれぞれ固着されたカムフォロア２１，２２，２３，２４が嵌入し、光軸Ｏ方向に沿って移動可能に支持される。
【００１９】
上記カム環４には、４本のカム溝４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄと、３本のカム溝４ｉ，４ｊ，４ｋと、４つのズーム位置割り出し用クリック溝４ｅ，４ｆ，４ｇ，４ｈとが設けられ、さらに、焦点距離検出用の焦点距離エンコーダ２７が外周面に貼付されている。
【００２０】
上記カム溝４ａ〜４ｄには、上記固定枠５の直進溝５ａによって直進ガイドされる上記レンズ枠のカムフォロア２１，２２，２３，２４が摺動自在に嵌入している（図６）。さらに、上記カム溝４ｉ〜４ｋには、同様に上記固定枠５の直進溝５ａによって直進ガイドされる上記シャッタ（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）１５，１６，１７の段付き形状のカムフォロア１５ａ，１６ａ，１７ａが摺動自在に嵌入している（図６）。
【００２１】
上記カム環４は、焦点距離切り換え操作ツマミ４ｉ（図１）を回動操作することにより、上記カム溝４ｅ〜４ｈとカムフォロア２１〜２４とを介して上記各レンズ群１１〜１４を光軸Ｏ方向に進退駆動し、同時に、上記カム溝４ｉ〜４ｋとカムフォロア１５ａ〜１７ａとを介して上記シャッタ（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）１５〜１７を光軸Ｏ方向に進退駆動する。そのカム環４は、上記嵌入カムフォロアに対して図６に示すように上記各レンズ群１１〜１４および各シャッタ（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）１５〜１７を沈胴位置に繰り込む沈胴位置Ｐ４Ｃと、ワイド位置に繰り出すワイド位置Ｐ４Ｗと、標準ズーム位置（以下、標準位置と記載）に繰り出す標準位置Ｐ４Ｓと、テレ位置に繰り出すテレ位置Ｐ４Ｔに回動可能である。
【００２２】
上記カム溝４ａ〜４ｄは、図６に示すようにカム環４の回動位置である沈胴位置Ｐ４Ｃ，ワイド位置Ｐ４Ｗ，標準位置Ｐ４Ｓ，テレ位置Ｐ４Ｔの近傍のカムフォロア位置決め領域で光軸Ｏまわりの周方向に沿った形状を有し、さらに、上記沈胴位置，ワイド位置，標準位置，テレ位置の間のカムフォロア駆動領域で光軸Ｏの周方向に対して移動に必要とする部分が傾斜する形状を有している。上記カムフォロア駆動領域では、上記カムフォロア２１〜２４を介して駆動されるべきレンズ群１１〜１４が上記進退駆動され、上記カムフォロア位置決め領域において、各レンズ群１１〜１４が図５に示す沈胴位置および各焦点距離位置（ズーム位置）に保持される。
【００２３】
同様に上記カム溝４ｉ〜４ｋは、図６に示すようにカム環４の回動位置である沈胴位置Ｐ４Ｃ，ワイド位置Ｐ４Ｗ，標準位置Ｐ４Ｓ，テレ位置Ｐ４Ｔの近傍のカムフォロア位置決め領域で光軸Ｏまわりの周方向に沿った形状を有し、さらに、上記沈胴位置，ワイド位置，標準位置，テレ位置の間のカムフォロア駆動領域で光軸Ｏの周方向に対して移動に必要とする部分が傾斜する形状を有している。上記カムフォロア駆動領域では、上記カムフォロア１５ａ〜１７ａを介して駆動されるべきシャッタ（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）１５〜１７が進退駆動され、上記カムフォロア位置決め領域において、各シャッタ（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）１５〜１７が図５に示す沈胴位置および各焦点距離位置（ズーム位置）に保持される。
【００２４】
上記焦点距離位置割り出し用クリック溝４ｅ〜４ｈは、カム環４が上記沈胴位置Ｐ４Ｃ，ワイド位置Ｐ４Ｗ，標準位置Ｐ４Ｓ，テレ位置Ｐ４Ｔに回動したとき、クリックピン２５が係合する４つのＶ字状溝である。上記クリックピン２５は、カメラ本体３０側に出没自在に支持されており、バネ２６により付勢されてクリック力を発生させる。
【００２５】
上記焦点距離エンコーダ２７は、図７に示すようにコモンパターン２７ａと、沈胴位置検出パターン２７ｂと、標準位置検出パターン２７ｃと、テレ位置検出パターン２７ｄとからなる。上記焦点距離エンコーダ２７には、焦点距離位置検出用接片２８が接触しており、カム環４が沈胴位置Ｐ４Ｃ，ワイド位置Ｐ４Ｗ，標準位置Ｐ４Ｓ，テレ位置Ｐ４Ｔにあるとき、コモンパターン２７ａと、対応する上記検出パターンがオン（導通）状態となる。なお、焦点距離エンコーダ２７の出力ラインは、後述する焦点距離切り換え検出部２９に接続され、カム環４の焦点距離設定情報がＣＰＵ５０に取り込まれる（図１０）。
【００２６】
上記シャッタ（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）１５，１６，１７は、それぞれ同様の構成を有しており、シャッタ（Ａ）１５を例にとって説明する。上記シャッタ（Ａ）１５は、図８に示すようにシャッタ（Ａ）モータ３１が装着され、開口部４１ａおよび３本のセクタ支持ピン４１ｃを有するシャッタ地板４１と、シャッタ地板４１に回動自在に支持され、開口部４２ａ，扇状ギヤ部４２ｂ，３本のセクタ駆動ピン４２ｃを有する駆動リング４２と、それぞれが開閉回動可能である３枚のセクタ４３と、開口部４１ａを有するシャッタ蓋部材４４とを有してなる。なお、上記シャッタ地板４１には、その外周部に光軸Ｏ方向進退駆動のための段付き形状のカムフォロア１５ａが固着されている。
【００２７】
上記３枚のセクタ４３は、それぞれ上記セクタ支持ピン４１ｃが回転自在に嵌合する支持穴４３ｃと、セクタ駆動ピン４２ｃが摺動自在に嵌入するスライド穴４３ａとを有しており、このセクタ４３の回動位置によりシャッタ（Ａ）の開口量が設定される。なお、セクタ４３の配置姿勢は、光軸Ｏと直交する平面に沿っている。
【００２８】
シャッタ（Ａ）モータ３１の出力軸には、ピニオン３１ａが固着されており、シャッタ地板４１のピニオン挿通穴４１ｂを挿通して駆動リング４２の扇状ギヤ部４２に噛合している。
【００２９】
上記セクタ４３は、撮影時以外の通常の状態ではシャッタ地板開口部４１ａを閉鎖する状態に回動しているが、撮影時には、シャッタ（Ａ）モータ３１により駆動リング４２が回動駆動され、シャッタ秒時により上記開口部４１ａを開閉するか、あるいは、不要光をカットするために後述する所定のシャッタ開口位置まで開放回動される。この動作の選択は、撮影レンズ光学系の焦点距離状態により決定される。
【００３０】
なお、他のシャッタ（Ｂ），（Ｃ）１６，１７のシャッタ地板にもその外周部に光軸Ｏ方向進退駆動のための段付き形状のカムフォロア１６ａ，１７ａが固着されており、上述したようにカム環４のカム溝に摺動自在に嵌入される。
【００３１】
また、シャッタ（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）１５，１６，１７の光軸Ｏ方向の位置決め構造として上述のカム溝とカムフォロアを適用するものに代えて、上記各シャッタ（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）１５〜１７をレンズ群保持枠に対して所定の方向のバネ付勢して保持し、上記レンズ保持枠の間隔が離間した位置に移動したとき、その間に介在するシャッタを上記バネ付勢力によって所定の中間位置まで相対移動させて位置決めするような構造を採用してもよい。
【００３２】
ここで、上記レンズ鏡筒部３の撮影光学系の構成について、図５，８を用いてさらに詳しく説明する。
レンズ鏡筒部３の後面側に存在するフィルム結像面１８に被写体像を正しく結像させるため、１群レンズ１１は負パワー、２，３群レンズ１２，１３は、正パワー、４群レンズ１４は負パワーを有する。なお、各レンズ群は、複数レンズで構成されてもよいし、１枚のレンズのみで構成されてもよい。
【００３３】
上記レンズ鏡筒部３の沈胴状態では、図５に示すように１〜４群レンズ１１〜１４は、沈胴位置に繰り込まれており、同様に各シャッタ（Ａ）〜（Ｃ）１５〜１７も上記レンズ群の間に位置し、シャッタ閉状態に保持されている。
【００３４】
上記レンズ鏡筒部３のワイド状態では、１群レンズ１１と２群レンズ１２の間の間隔が広い状態に繰り出され、２群〜４群レンズ１２，１３，１４は、接近した状態に保たれる。この場合、被写体側の負パワーの１群レンズ１１に対し、フィルム面側の２群１２〜４群レンズ１４は、総合的に正パワーとなる。これは「レトロフォーカスタイプ」と類似の構成であり、広角系のレンズ構成に適する。このワイド状態では、シャッタ（Ａ）１５は、１群レンズ１１と２群レンズ１２の比較的広い離間距離の間に位置しており、撮影時にシャッタとして開閉駆動される。他のシャッタ（Ｂ），（Ｃ）１６，１７は、各レンズ群１２，１３，１４の間に挟まれた位置に保持され、撮影時には後述するワイド状態に対応する所定の開口状態に保持される。
【００３５】
上記レンズ鏡筒部３のズーム標準状態では、図５に示すように１群レンズ１１と２群レンズ１２、また、３群レンズ１３と４群レンズ１４がそれぞれ互いに接近し、２群レンズ１２と３群レンズ１３との間隔が広がる。この状態では、被写体側は、１群，２群レンズ１１，１２で負・正パワーを構成し、フィルム面側は、３群，４群レンズ１３，１４で正・負パワーを構成し、標準系レンズに適した光学系で、例えば、前後でパワー配分が対称で焦点距離５０ｍｍ前後とする。また、この標準状態では、シャッタ（Ｂ）１６が２群レンズ１２と３群レンズ１３の比較的広い離間距離の間に位置し、撮影時にシャッタとして開閉駆動される。他のシャッタ（Ａ），（Ｃ）１５，１７は、各レンズ群１１，１２、または、１３，１４に挟まれた位置に保持され、撮影時に標準状態に対応する所定の開口状態に保持される。
【００３６】
上記レンズ鏡筒部３のテレ状態では、１群〜３群レンズ１１〜１３は、互いに接近した状態で、かつ、３群レンズ１３と４群レンズ１４の間の間隔が広くなった状態に繰り出される。この場合、被写体側の１群〜３群レンズ１１〜１３は、総合的に正パワーを構成し、フィルム面側の４群レンズ１４は、負パワーである。この構成は、望遠系に適した「テレフォトタイプ」に相当する。このテレ状態では、シャッタ（Ａ），（Ｂ）１５，１６は、１群〜３群レンズ１１〜１３の間にそれぞれが挟まれた位置に保持され、撮影時に後述するテレ状態に対応する所定の開口状態に保持される。一方、シャッタ（Ｃ）１７は、３群レンズ１３と４群レンズ１４の比較的広い離間距離の間に位置し、撮影時にシャッタとして開閉駆動される。
【００３７】
なお、上記各焦点距離状態（ズーム状態）において、撮影露光時以外は上記各シャッタ１５〜１７は、閉状態に保持される。
【００３８】
続いて、図９（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に従って本レンズ鏡筒部３における各シャッタの撮影レンズ光学系の光路内における入射光線を規制するシャッタ開口制御について説明する。
上記図９（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）には、フィルム面１８の中心に結像する光線と、その周辺に結像する光線を図示し、さらに、ワイド，標準，テレ状態での各シャッタの開口径の比較をそれぞれ例示している。
【００３９】
ワイド状態、標準状態およびテレ状態におけるレンズ群と、３つのシャッタとの位置関係の変化、および、所定のシャッタ駆動に伴って、光学系内の有効光路が図示のように変化する。
【００４０】
例えば、ワイド状態では、図９（Ａ）に示すように１群レンズ１１のみ前方に位置し、２群〜４群レンズ１２〜１４が相互に近接して後方に位置する。
そして、前方側の比較的遠くに離間している１群レンズ１１と２群レンズ１２との間に位置するシャッタ（Ａ）１５は、シャッタ装置として機能し、撮影時に適切な露出が行うシャッタ秒時にしたがって開閉駆動される。
【００４１】
上記シャッタ（Ａ）１５のワイド状態のシャッタ開放口径φＤＡＷは、上記ワイド状態で有害光をカットし、有効光のみの通過に必要な開放口径である。
【００４２】
なお、上記シャッタ（Ａ）１５の全開放口径φＤＡ０、または、後述するシャッタ（Ｂ），（Ｃ）１６，１７の全開放口径φＤＢ０，φＤＣ０は、それぞれシャッタの各セクタが最大開放位置まで回動したときの口径とする。
【００４３】
そして、上記ワイド状態にて後方側の２，３群レンズ１２，１３間に位置するシャッタ（Ｂ）１６は、露光に先立って全開放口径φＤＢ０より僅かに小さい開放口径φＤＢＷに絞った状態に駆動される。同様に、後方側の３，４群レンズ１３，１４間に位置するシャッタ（Ｃ）１７も露光に先立って全開放口径φＤＣ０より僅かに小さい開放口径φＤＣＷに絞った状態に駆動される（図９（Ａ））。
【００４４】
上記開放口径φＤＢＷ、および、φＤＣＷは、ワイド状態で有害光をカットし、有効光線のみを通過させるために必要な径であって、上記シャッタ（Ｂ），（Ｃ）１６，１７を全開放よりわずかに絞った補助的な固定絞りとして機能させる口径である。
【００４５】
また、テレ状態では、図９（Ｃ）に示すように４群レンズ１４のみ後方に位置し、１群〜３群レンズ１１〜１３が相互に近接して前方に位置する。
そして、後方側の比較的遠くに離間している３，４群レンズ１３，１４間に位置するシャッタ（Ｃ）１７は、シャッタ装置として機能し、撮影時に適切な露出が行うシャッタ秒時にしたがって開閉駆動される。
【００４６】
上記シャッタ（Ｃ）１７のテレ状態でのシャッタ開放口径φＤＣＴは、上記テレ状態で有害光をカットし、有効光のみの通過に必要な開放口径であって、全開放口径φＤＣ０よりも小さくなっており、セクタ駆動量が比較的少ない（図９（Ｃ））。
【００４７】
テレ状態にて前方側の１，２群レンズ１１，１２間に位置するシャッタ（Ａ）１５は、露光に先立って全開放口径φＤＡ０より僅かに小さい開放口径φＤＡＴに絞った状態に駆動される。同様に、前方側２，３群レンズ１２，１３間に位置するシャッタ（Ｂ）１６も露光に先立って全開放口径φＤＢ０より僅かに小さい開放口径φＤＢＴに絞った状態に駆動される（図９（Ｃ））。
【００４８】
なお、上記開放口径φＤＡＴ、および、φＤＢＴは、テレ状態で有害光をカットし、有効光のみを通過させるために必要な径であって、上記シャッタ（Ａ），（Ｂ）１５，１６を全開放より僅かに絞った補助的な固定絞りとして機能させる口径である。
【００４９】
また、ズーム標準状態では、図９（Ｂ）に示すように前方側に１，２群レンズ１１，１２が接近して位置し、後方側に３，４群レンズ１３，１４が接近して位置している。
そして、中央の比較的遠くに離間している２，３群レンズ１２，１３間に位置するシャッタ（Ｂ）１６は、シャッタ装置として機能し、撮影時に適切な露出が行うシャッタ秒時にしたがって開閉駆動される。そのときのシャッタ（Ｂ）１６のシャッタ開放口径は、上記標準状態で有害光をカットし、有効光のみの通過に必要な開放口径であって、全開放口径φＤＢ０よりも小さくなっており、セクタ駆動量が少ない（図９（Ｂ））。
【００５０】
また、１，２群レンズ１１，１２間に位置するシャッタ（Ａ）１５、および、３，４群レンズ１３，１４間に位置するシャッタ（Ｃ）１７は、補助的な固定絞りとして機能し、有害光の入射を規制する所定の開放口径に設定される。但し、これについての具体例は、レンズ光学系が標準状態でもあり、設定される開放口径の大きさ等は周知技術を適用して適宜に実施してよい。
【００５１】
上記シャッタ（Ａ）〜（Ｃ）１５〜１７がシャッタ装置としてとして機能する場合、そのシャッタ秒時は、撮影情報である測光測距値、シャッタ速度、フィルム感度などに基づいて周知の露出制御技術によって設定される。
【００５２】
本実施形態のカメラのレンズ鏡筒部３において、上述したシャッタ（Ａ）〜（Ｃ）１５〜１７の配置と設定および制御動作を採用した結果、フィルム面１８にはその焦点距離に合致した最適な露出状態で被写体像を結像させ、良好なフィルム露光が実行できる。
【００５３】
次に、本実施形態のカメラ１における撮影制御動作について、図１０〜図１３を用いて説明する。
図１０は、上記カメラ１に内蔵される電気制御回路の主要ブロック構成図である。図１１は、上記カメラ１におけるカメラシーケンス処理のフローチャートである。図１２は、上記カメラシーケンス処理中にて呼び出されるサブルーチンの撮影処理のフローチャートである。図１３は、上記撮影処理において、ワイド状態でのリーズスイッチ出力に対するシャッタ開口波形，フォーカシング進退波形を示すタイムチャ−トである。
【００５４】
図１０に示すように上記電気制御回路は、カメラ前端の制御を司るＣＰＵ５０と、ＣＰＵ５０により駆動制御される４つのモータドライバ５１，５２，５３，５４と、上記モータドライバ５１，５２，５３によりパルス駆動されるステップモータからなるシャッタ（Ａ）モータ３１，シャッタ（Ｂ）モータ３２，シャッタ（Ｃ）モータ３３と、上記シャッタ（Ａ）モータ３１で駆動されるシャッタ（Ａ）１５と、上記シャッタ（Ｂ）モータ３２で駆動されるシャッタ（Ｂ）１６と、上記シャッタ（Ｃ）モータ３３で駆動されるシャッタ（Ｃ）１７と、上記モータドライバ５４によって駆動されるフォーカスモータ５５と、上記フォーカスモータ５５の出力軸の回転量を検出するフォーカスモータパルス検出部５６と、焦点距離切り換え検出信号をＣＰＵ５０に出力する焦点距離切り換え検出部２９と、エンコーダ出力ラインが焦点距離切り換え検出部２９に接続される上記焦点距離エンコーダ２７と、さらに、図示しない１ｓｔ（１段目）レリーズスイッチ、および、２ｎｄ（２段目）レリーズスイッチと、図示しない測距回路、および、測光回路等を有している。
【００５５】
なお、上記フォーカスモータ５５によるフォーカシング駆動は、上記１〜４群レンズ１１〜１４の内の特定のレンズ群のみを進退駆動してフォーカシングしてもよいし、上記１〜４群レンズ１１〜１４の全てを進退駆動してフォーカシングしてもよい。
【００５６】
本実施形態のカメラ１のカメラシーケンスにおいては、ＣＰＵ５０の制御のもとでの処理が実行される。すなわち、図１に示すようにステップＳ０１にてＣＰＵ５０のデータ内容イニシアライズや各レンズ群の所定焦点距離位置への駆動や各シャッタ閉鎖等の初期設定が実行される。ステップＳ０２にて１ｓｔレリーズスイッチのオン出力を待つ。１ｓｔレリーズスイッチのオンにともなってステップＳ０３にて測距および測光が実行される。ステップＳ０４にて測距データに基づいてフォーカスモータ５５を駆動し、レンズ群をフォーカシング位置に駆動する。
【００５７】
なお、上記フォーカシング駆動の開始タイミングは、１ｓｔレリーズスイッチオン後、上記測距・測光時間ｔｃ経過したタイミングである（図１３）。
【００５８】
続いて、ステップＳ０５にて１ｓレリーズスイッチのオンを確認し、オンであればステップＳ０６に進むが、オフになっていれば、ステップＳ０２に戻る。ステップＳ０６にて２ｎｄレリーズスイッチのオンが検出されれば、ステップＳ０７に進み、図１２に示すサブルーチンの撮影処理が呼び出される。
【００５９】
上記サブルーチンの撮影処理においては、ステップＳ１１にて２ｎｄレリーズスイッチのオンを確認後、ステップＳ１２にてレンズ鏡筒部３の焦点距離状態（ズーム状態）を焦点距離切り換え検出部２９のエンコーダ出力によりチェックする。焦点距離状態がワイド状態であれば、ステップＳ２１に進み、ズーム標準状態であれば、ステップＳ３１に進み、テレ状態であれば、ステップＳ４１に進む。
【００６０】
ステップＳ２１に進んだ場合、測光データに基づいて露出データが演算される。ステップＳ２２にて上記露出データからシャッタ（Ａ）１５に対するシャッタ秒時が決定される。さらにシャッタ（Ａ）〜（Ｃ）１５〜１７の各開放口径φＤＡＷ，φＤＢＷ，φＤＣＷが決定される。
【００６１】
ステップＳ２３，２４にてシャッタ（Ｂ），（Ｃ）モータ３２，３３によりシャッタ（Ｂ），（Ｃ）１６，１７が開放口径φＤＢＷ，φＤＣＷの位置までパルス駆動される。上記シャッタ（Ｂ），（Ｃ）１６，１７の駆動順は、図１３に示すようにシャッタ（Ｂ）１６が先でもよく、その逆でも、あるいは、同時でもよい。また、この開放駆動開始は、上記２ｎｄレリーズスイッチのオン後、露出データ演算時間ｔｓ経過後である。
【００６２】
続いて、ステップＳ２５にてシャッタ（Ａ）１５を演算された露出位置まで開放駆動するが、高速ではない通常のシャッタ秒時であれば、上記開放口径φＤＡＷまで開放駆動される。しかし、演算された露出が高速秒時であった場合、シャッタ（Ａ）１５は、上記開放口径φＤＡＷ以下の開位置まで駆動される（図１３）。
【００６３】
ステップＳ２６で露光時間のカウントが行われる。通常のシャッタ秒時Ｔｎ、または、高速シャッタ秒時Ｔｈのカウントが終了すると（図１３）、ステップＳ２７にてシャッタ（Ａ）モータ３１を逆転駆動してシャッタ（Ａ）１５を閉鎖状態とする。
【００６４】
また、ステップＳ２８，２９にて同様にシャッタ（Ｃ），（Ｂ）モータ３３，３２を逆転駆動してシャッタ（Ｃ），（Ｂ）１７，１６を閉鎖状態とする。その後、カメラシーケンスメインルーチンであるカメラシーケンス処理のＳ０８に戻る。
【００６５】
上記カメラシーケンス処理のステップＳ０８では、フィルムの１コマ巻き上げを実行し、ステップＳ０２に戻り、１ｓｔレリーズスイッチのオン待ちの状態に戻る。
【００６６】
上記ステップＳ１２で検出された焦点距離状態がズーム標準状態であり、ステップＳ３１に進んだ場合、測光データ，測距データに基づいて露出データが演算される。ステップＳ３２にて上記露出データからシャッタ（Ｂ）１６に対するシャッタ秒時が決定される。さらにシャッタ（Ａ）〜（Ｃ）１５〜１７の各開放口径が決定される。
【００６７】
ステップＳ３３，３４にてシャッタ（Ａ），（Ｃ）モータ３１，３３によりシャッタ（Ａ），（Ｃ）１５，１７が開放口径の位置までパルス駆動される。上記シャッタ（Ａ），（Ｃ）１５，１７の駆動順は、特に限定されない。
【００６８】
続いて、ステップＳ３５にてシャッタ（Ｂ）１６を演算された露出位置まで開放駆動するが、高速ではない通常のシャッタ秒時であれば、上記開放口径まで開放駆動される。しかし、演算された露出が高速秒時であった場合、シャッタ（Ｂ）１６は、上記開放口径以下の開位置まで駆動される。
【００６９】
ステップＳ３６で露光時間のカウントが行われる。通常のシャッタ秒時Ｔｎ、または、高速シャッタ秒時Ｔｈのカウントが終了すると、ステップＳ３７にてシャッタ（Ｂ）モータ３２を逆転駆動してシャッタ（Ｂ）１６を閉鎖状態とする。
【００７０】
また、ステップＳ３８，３９にて同様にシャッタ（Ｃ），（Ａ）モータ３３，３１を逆転駆動してシャッタ（Ｃ），（Ａ）１７，１５を閉鎖状態とする。その後、カメラシーケンスメインルーチンであるカメラシーケンス処理のＳ０８に戻る。
【００７１】
上記ステップＳ１２で検出された焦点距離状態がテレ状態であり、ステップＳ４１に進んだ場合、測光データ，測距データに基づいて露出データが演算される。ステップＳ４２にて上記露出データからシャッタ（Ｃ）１７に対するシャッタ秒時が決定される。さらに、シャッタ（Ａ）〜（Ｃ）１５〜１７の各開放口径φＤＡＴ，φＤＢＴ，φＤＣＴが決定される。
【００７２】
ステップＳ４３，４４にてシャッタ（Ａ），（Ｂ）モータ３１，３２によりシャッタ（Ａ），（Ｂ）１５，１６が開放口径φＤＡＴ，φＤＢＴの位置までパルス駆動される。上記シャッタ（Ａ），（Ｂ）１５，１６の駆動順は、特に限定されない。
【００７３】
続いて、ステップＳ４５にてシャッタ（Ｃ）１７を演算された露出位置まで開放駆動するが、高速ではない通常のシャッタ秒時であれば、上記開放口径φＤＣＴまで開放駆動される。しかし、演算された露出が高速秒時であった場合、シャッタ（Ｃ）１７は、上記開放口径φＤＣＴ以下の開位置まで駆動される。
【００７４】
ステップＳ４６で露光時間のカウントが行われる。通常のシャッタ秒時Ｔｎ、または、高速シャッタ秒時Ｔｈのカウントが終了すると、ステップＳ４７にてシャッタ（Ｃ）モータ３３を逆転駆動してシャッタ（Ｃ）１７を閉鎖状態とする。
【００７５】
また、ステップＳ４８，４９にて同様にシャッタ（Ｂ），（Ａ）モータ３２，３１を逆転駆動してシャッタ（Ｂ），（Ａ）１６，１５を閉鎖状態とする。その後、カメラシーケンスメインルーチンであるカメラシーケンス処理のＳ０８に戻る。
【００７６】
以上、説明したように本実施形態のカメラ１のレンズ鏡筒部３においては、各焦点距離域に適したレンズ系となり得るように、開閉するシャッタの位置を可変にするという新しい概念を適用したもので、小型でかつ少ないレンズ枚数にて高性能化が実現できる。ところで、従来のズームレンズ光学系のレンズシャッタ装置では、シャッタ位置は、所定のレンズの間にセットされ、不変であった。したがって、各焦点距離域で高い光学系性能を確保することが困難であった。
【００７７】
上述した実施形態のカメラ１においては、焦点距離切り換えが手動操作によって行われたが、この焦点距離切り換えをモータ駆動により行うように構成することは勿論可能である。また、上記実施形態のカメラ１のレンズ鏡筒部３は、４群レンズ構成であり、３つのシャッタを適用したが、上記レンズ群の数は、４群構成に限らない。そして、シャッタの数も上記レンズ群の数より１つ少ない２以上の数を適用し、上記レンズ群の間に上記シャッタを配置するレンズ鏡筒にも同様のシャッタ駆動制御方式を適用可能である。
【００７８】
さらに、上述した実施形態のカメラのレンズ鏡筒部３においては、切り換えられる３種類の焦点距離状態がワイド状態，標準状態，テレ状態のそれぞれが一定の焦点距離状態であった。その変形例として上記切り換えられた各焦点距離状態（ズーム状態）をさらに上記各焦点距離の前後の焦点距離にも連続的にセットできる焦点切り換え可能なレンズ鏡筒部も提案できる。この場合、例えば、図６に示すカム環４のカム溝に対して各レンズ繰り出し位置を決める光軸Ｏの周方向のカム溝を僅かに傾斜させることにより実現できる。
【００７９】
【発明の効果】
上述したように本発明によれば、焦点距離切り換え可能な撮影レンズ光学装置であって、単焦点レンズ並の高性能な光学性能を有し、しかも、構造が簡単でコンパクト化、および、低コスト化が可能な撮影レンズ光学装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の撮影光学装置であるレンズ鏡筒部を内蔵するカメラの外観を示す斜視図であって、レンズ鏡筒部がワイド状態にセットされている状態を示す。
【図２】上記図１のカメラの外観を示す斜視図であって、レンズ鏡筒部がテレ状態にセットされている状態を示す。
【図３】上記図１のカメラに組み込まれるレンズ鏡筒部の主要構成部の分解斜視図である。
【図４】上記図３のレンズ鏡筒部における撮影光学系の構成図である。
【図５】上記図３のレンズ鏡筒部における撮影光学系の沈胴状態から各焦点距離状態への繰り出し状態を示す図である。
【図６】上記図３のレンズ鏡筒部を構成するカム環のカム溝部展開図である。
【図７】上記図３のレンズ鏡筒部に適用される焦点距離エンコーダ部の展開図である。
【図８】上記図３のレンズ鏡筒部のシャッタ部の分解斜視図である。
【図９】上記図３のレンズ鏡筒部の撮影光学系における各焦点距離状態での光路図であり、図９（Ａ）は、ワイド状態、図９（Ｂ）は、標準状態、図９（Ｃ）は、テレ状態を示す。
【図１０】上記図１のカメラに内蔵される電気制御回路の主要ブロック構成図である。
【図１１】上記図１のカメラにおけるカメラシーケンス処理のフローチャートである。
【図１２】上記図１１のカメラシーケンス処理中で呼び出されるサブルーチンの撮影処理のフローチャートである。
【図１３】上記図１２の撮影処理において、ワイド状態のもとでのレリーズスイッチ出力に対するシャッタ開口波形，フォーカシング進退波形を示すタイムチャ−トである。
【符号の説明】
３　…レンズ鏡筒部（撮影光学装置）
１１　…１群レンズ（複数のレンズ群）
１２　…２群レンズ（複数のレンズ群）
１３　…３群レンズ（複数のレンズ群）
１４　…４群レンズ（複数のレンズ群）
１５　…シャッタ（Ａ）
（第１、または、第２のシャッタ）
１６　…シャッタ（Ｂ）
（第１、または、第２のシャッタ）
１７　…シャッタ（Ｃ）
（第１、または、第２のシャッタ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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