JP2010078958A - レンズ鏡胴及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】３つの反射面を有し、最も物体側に配置された反射部材での反射後の光軸と最も像面側に配置された反射部材での反射後の光軸とが平行となるよう配置されたレンズ鏡胴において、より小型化されたレンズ鏡胴及び撮像装置を得る。
【解決手段】最も物体側に配置された反射部材を、撮像素子の最も像面側に配置された反射面に対向した外形面より、内側に配置したレンズ鏡胴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、光学系中に３つの反射面が配置された屈曲光学系を内包したレンズ鏡胴及び該レンズ鏡胴を備えた撮像装置に関するものである。

従来より、変倍可能な撮像光学系（例えば、ズームレンズ）を搭載したカメラが市販されている。ズームレンズは、光学系を構成する複数のレンズ群を光軸に沿って所望の位置に移動させて、その間隔を変化させることにより、焦点距離の変更（ズーミング）を行うようになっている。

近年、変倍可能な撮像光学系中に反射面を配置し、光軸を折り曲げた所謂屈曲光学系を用いたカメラが増加している。この屈曲光学系を用いたカメラは、撮影時にカメラ前面からレンズ鏡胴が突出せず、ズーミングを行ってもカメラの形態が変化しない利点を有している。

このような、屈曲光学系を内包したレンズ鏡胴として、３つの反射面を有し、最も物体側に配置された反射部材での反射後の光軸と最も像面側に配置された反射部材での反射後の光軸とが平行となるよう配置されたレンズ鏡胴が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７−１３３２１４号公報

上記特許文献１に記載のレンズ鏡胴は、小型薄型化を達成しながら、高変倍化の可能なレンズ鏡胴である。しかしながら、カメラに代表される撮像装置の外形は直方体形状が一般的であり、内蔵されるレンズ鏡胴に突出部があると、この突出部を包含するために直方体形状のカメラ等の撮像装置の外形が大型化してしまう問題がある。

本発明は、上記問題に鑑み、３つの反射面を有し、最も物体側に配置された反射部材での反射後の光軸と最も像面側に配置された反射部材での反射後の光軸とが平行となるよう配置されたレンズ鏡胴において、より小型化されたレンズ鏡胴及び撮像装置を得ることを目的とするものである。

上記の目的は、下記に記載する発明により達成される。

（１）複数のレンズ群と、該レンズ群の間で、物体側から順に第１の反射面と、第２の反射面と、第３の反射面と、該第３の反射面の後方に配置された撮像素子と、を有し、前記第１の反射面で反射された後の光軸と前記第３の反射面で反射された後の光軸とが平行となるよう配置されたレンズ鏡胴において、前記第１の反射面を有する反射部材を、前記撮像素子の前記第３の反射面に対向した外形面より、前記第２の反射面側に配置したことを特徴とするレンズ鏡胴。

（２）前記第１の反射面と前記第２の反射面の間に光量規制部材及びシャッタのうちの一方が配置され、前記第３の反射面と前記撮像素子の撮像面の間に光量規制部材及びシャッタのうちの他方が配置されていることを特徴とする（１）に記載のレンズ鏡胴。

（３）前記第１の反射面で反射された後の光軸と前記第３の反射面で反射された後の光軸とを含む平面に平行な面内を回動する、カム溝の形成された板状の回動部材を有し、該回動部材の回動により、レンズ群を移動させることを特徴とする（１）又は（２）に記載のレンズ鏡胴。

（４）前記回動部材のカム溝は、前記第１の反射面と前記第２の反射面の間に配置されたレンズ群と前記第３の反射面と前記撮像素子の撮像面の間に配置されたレンズ群とを保持する鏡枠に形成されたピンと係合していることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載のレンズ鏡胴。

（５）前記複数のレンズ群のうち、少なくとも移動するレンズ群は２本のガイド軸に支持されていることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載のレンズ鏡胴。

（６）前記第２の反射面又は前記第３の反射面で形成される斜面部に駆動部を配置したことを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載のレンズ鏡胴。

（７）（１）〜（６）のいずれかに記載のレンズ鏡胴を備えたことを特徴とする撮像装置。

本発明によれば、３つの反射面を有し、最も物体側に配置された反射部材での反射後の光軸と最も像面側に配置された反射部材での反射後の光軸とが平行となるよう配置されたレンズ鏡胴においても、より小型化されたレンズ鏡胴及び撮像装置を得ることが可能となる。

以下、実施の形態により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

図１は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴を備えた撮像装置の一例である、カメラ１００の主要構成ユニットの内部配置の一例を示す図である。同図は、カメラ１００を被写体側斜め上方から見た斜視図である。

同図に示すように、カメラ１００は、変倍可能な折り曲げ撮像光学系を内包したレンズ鏡胴５０が図示の如く右側に縦に配置され、開口部５１が被写体光束を取り込むよう配置されている。この開口部５１には、開口部５１を露呈する開状態と開口部５１を覆う閉状態とする図示しないレンズバリアが設けられている。

５２はフラッシュ発光窓であり、５３はフラッシュ発光窓の後方に配置された反射傘、キセノン管、その他メインコンデンサ、回路基板等で構成されるフラッシュユニットである。５４はカード型の画像記録用メモリである。５５は電池であり、本カメラの各部へ電源を供給する。画像記録用メモリ５４及び電池５５は、図示しない蓋部から挿脱が可能となっている。

カメラ１００の上面には、レリーズ釦５６が配置され、その１段の押し込みによりカメラの撮影準備動作、即ち焦点合わせ動作や測光動作が行われ、その２段の押し込みにより撮影露光動作が行われる。５７はメインスイッチであり、カメラを動作状態と非動作状態に切り替えるスイッチである。メインスイッチ５７により動作状態に切り替えられると、図示しないレンズバリアは、開状態にされると共に、各部の動作が開始される。また、メインスイッチ５７により非動作状態に切り替えられると、図示しないレンズバリアは、閉状態にされると共に、各部の動作を終了させる。

カメラ１００の背面には、ＬＣＤ或いは有機ＥＬ等で構成され、画像やその他文字情報等を表示する画像表示部５８が配置されている。また、図示していないが、ズームアップ、ズームダウンをおこなうズーム釦、撮影した画像を再生する再生釦、画像表示部５８上に各種のメニューを表示させるメニュー釦、表示から所望の機能を選択する選択釦等の操作部材が配置されている。

なお、不図示であるが、これら主要構成ユニットの間には、各部を接続すると共に、各種電子部品が搭載された回路基板が配置され、各主要構成ユニットの駆動及び制御を行うようになっている。同様に、不図示の、外部入出力端子、ストラップ取り付け部、三脚座等を備えている。

図２は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴５０の内部の概略構造を示す模式断面図である。

図２に示すレンズ鏡胴５０は、被写体側より、紙面表面に垂直な光軸ＯＡを、紙面に平行な光軸ＯＢに折り曲げる反射面（第１の反射面）Ｒ１を有した反射部材１０１が配置されている。更に、該光軸ＯＢを光軸ＯＣ方向に折り曲げる反射面（第２の反射面）Ｒ２及び、該光軸ＯＣを光軸ＯＤ方向に折り曲げる反射面（第３の反射面）Ｒ３を有している。光軸ＯＢと光軸ＯＤは、平行となるよう配置されている。本図の例では、第２の反射面Ｒ２及び第３の反射面Ｒ３は一体の反射部材１０２で構成されているが、別体で構成されていてもよい。

第１の反射面Ｒ１を有する反射部材１０１の前後には第１レンズ群１が配置されている。第１レンズ群１は、反射部材１０１の前方（被写体側）に配置されたレンズ群１ａ（破線で示す）と、反射部材１０１の後方（像面側）に配置されたレンズ群１ｂで構成されている。

また、光軸ＯＢ上には、レンズ群１ｂの像面側に、第２レンズ群２、第３レンズ群３が配置され、第２の反射面Ｒ２及び第３の反射面Ｒ３を介して、光軸ＯＤ上には第４レンズ群４、第５レンズ群５、第６レンズ群６が配置されている。第６レンズ群６の像面側には、光学フィルタ７、撮像素子８が配置されている。光学フィルタ７は、赤外光カットフィルタ又は赤外光カットフィルタとオプチカルローパスフィルタが積層されたフィルタである。

第１レンズ群１、第３レンズ群３、第６レンズ群６は主胴１０に保持されている。一方第２レンズ群２と第４レンズ群４は、図示の如く一体の鏡枠２４ｋに保持され、第５レンズ群５は鏡枠５ｋに保持されている。鏡枠２４ｋと鏡枠５ｋは、それぞれ２本のガイド軸１１及び１２に案内され、光軸方向に摺動移動可能となされている。

第３レンズ群３と反射部材１０２の間には、光量規制部材であるＮＤフィルタ１５が配置され、モータ３１の回転により光路中に挿脱可能となされている。また、第４レンズ群４と反射部材１０２の間には、シャッタ１６が配置され、モータ３２の回転によりシャッタの開閉が可能となされている。

なお、第３レンズ群３と反射部材１０２の間にシャッタ１６が配置され、第４レンズ群４と反射部材１０２の間にＮＤフィルタ１５が配置された構成でもよい。また、光量規制部材として、機械的な絞りであってもよい。

また、図示の如く、光量規制部材とシャッタ及びモータ３１、３２をシャッタケース２３に組み付けてユニット化し、一体的に構成することが好ましい。このようにすることで、組み立て工数の削減等により、レンズ鏡胴５０を低コストで製造することができる。

第２レンズ群２と第４レンズ群４を一体的に保持する鏡枠２４ｋは、不図示のカム溝が形成された板状の回動部材の回動によって、ガイド軸１１、１２に案内されて、光軸方向に移動させられるようになっている。

また、第５レンズ群５を保持する鏡枠５ｋには、雌ネジ部材５ｓが係合されており、ステッピングモータ２５により駆動されるリードスクリュー２５ｒに螺合している。この、リードスクリュー２５ｒの回転により、雌ネジ部材５ｓが移動させられ、係合する鏡枠５ｋは、ガイド軸１１、１２に案内されて、光軸方向に移動させられるようになっている。

更に、第１の反射面Ｒ１を有する反射部材１０１は、撮像素子８の第３の反射面Ｒ３に対向した外形面より、第２の反射面Ｒ２側に配置されている。換言すると、図示の如く、反射部材１０１の光軸ＯＢに垂直な外形線Ａは、撮像素子８の第３の反射面Ｒ３に対向した外形面Ｂから図示ｔだけ反射面Ｒ２側となるよう配置されている。このようにすることで、反射部材１０１の端面Ａ２を基板ＫＢの側端面より光軸ＯＤ側（図示ではｔ２に相当）に寄せて配置することができ、不図示の第１レンズ群１を構成するレンズの口径が大きくても、レンズ鏡胴５０の外形の幅寸法を小型に収めることが可能となる。

図３は、各レンズ群のズーミング時の移動線図である。同図は、各レンズ群の移動を模式的に示すものであり、破線は第１〜第３反射面Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の位置を示し、縦軸の数字はそれぞれレンズ群を示している。

同図に示すように、第１レンズ群１、第３レンズ群３、第６レンズ群６は固定レンズ群であり、第２レンズ群２、第４レンズ群４、第５レンズ群５は広角端（Ｗ）〜望遠端（Ｔ）の間を図示の如く移動してズーミングが行われる。なお、第５レンズ群５はズーミングで移動した位置から更に移動してフォーカシングも行うようになっている。

図４は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴５０の一例の外観を示す斜視図である。

図５は、図４に示すレンズ鏡胴５０の分解斜視図である。

なお、以降の図においては、説明の重複を避けるため図１〜図２で説明したのと同機能部材には同符号を付与して説明する。

図４及び図５に示すレンズ鏡胴５０においては、略平行な光軸ＯＢと光軸ＯＤとを含む面に平行な面内で回動する、板状の回動部材２８が配置されている。回動部材２８には、カム溝２８ｍが形成されている。回動部材２８の回動中心である孔２８ｃは、主胴１０に形成された軸部１０ｐに組み込まれ、嵌合している。カム溝２８ｍは、第２レンズ群２と第４レンズ群４を一体に保持する鏡枠２４ｋに一体的に形成されたピン２４ｐと係合している。回動部材２８の外周は歯車部２８ｇが形成されており、ステッピングモータ２６により回転させられるピニオンギア２７と歯合している。

これにより、ステッピングモータ２６の駆動により、回動部材２８が回動させられ、カム溝２８ｍに係合するピン２４ｐすなわち鏡枠２４ｋは、ガイド軸１１及び１２に案内されて光軸方向に移動させられる。

なお、ＦＰＣは、他の回路と信号の授受を行うための、撮像素子と他の回路との間に接続されるフレキシブルプリント基板である。

図示のように、第３の反射面で形成される斜面部に、駆動部であるモータを配置することで、レンズ鏡胴５０の外形を略矩形状にまとめることができ、レンズ鏡胴５０の小型化が可能となる。なお、第２の反射面で形成される斜面部に、駆動部であるモータを配置しても同様の効果を得ることができる。

図６は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴５０の他の例の外観を示す斜視図である。

図７は、図６に示すレンズ鏡胴５０の分解斜視図である。

図６及び図７に示すレンズ鏡胴５０は、鏡枠２４ｋを移動させる、板状の回動部材２８を、第１レンズ群１を構成するレンズ群１ａの光軸ＯＡを回動中心として回動させる位置に配置したものである。

図示の如く、回動部材２８は、反射部材１０１の前方（被写体側）に配置されたレンズ群１ａを保持する主胴１０の環状部１０ｒに、回動可能に支持されている。回動部材２８には、カム溝２８ｍが形成されている。カム溝２８ｍは、第２レンズ群２と第４レンズ群４を一体に保持する鏡枠２４ｋに一体的に形成されたピン２４ｐと係合している。回動部材２８の外周は歯車部２８ｇが形成されており、ステッピングモータ２６により回転させられるピニオンギア２７と歯合している。

これにより、ステッピングモータ２６の駆動により、回動部材２８が回動させられ、カム溝２８ｍに係合するピン２４ｐすなわち鏡枠２４ｋは、ガイド軸１１及び１２に案内されて光軸方向に移動させられる。

また、本例のように、第２の反射面Ｒ２と第３の反射面Ｒ３を構成する反射部材が一体でなく、それぞれ反射部材１０２ａと反射部材１０２ｂに分離された構成であってもよい。

なお、上記の実施の形態においては、６つのレンズ群で構成されたズームレンズを例にとり説明したが、これに限るものでなく、光学系中に３つの反射面を有し、第１の反射面で反射された後の光軸と第３の反射面で反射された後の光軸とが平行となるよう配置されたものであれば適用可能である。また、本願明細書でいう平行とは、厳密な意味での平行だけでなく、実用上問題のない程度の微少なずれを有したものも含むものである。

本実施の形態に係るレンズ鏡胴を備えた撮像装置の一例である、カメラの主要構成ユニットの内部配置の一例を示す図である。 本実施の形態に係るレンズ鏡胴の内部の概略構造を示す模式断面図である。 各レンズ群のズーミング時の移動線図である。 本実施の形態に係るレンズ鏡胴の一例の外観を示す斜視図である。 図４に示すレンズ鏡胴の分解斜視図である。 本実施の形態に係るレンズ鏡胴の他の例の外観を示す斜視図である。 図６に示すレンズ鏡胴の分解斜視図である。

符号の説明

１ 第１レンズ群
２ 第２レンズ群
３ 第３レンズ群
４ 第４レンズ群
５ 第５レンズ群
５ｋ 鏡枠
５ｓ 雌ネジ部材
６ 第６レンズ群
７ 光学フィルタ
８ 撮像素子
１０ 主胴
１１、１２ ガイド軸
１５ ＮＤフィルタ（光量規制部材）
１６ シャッタ
２３ シャッタケース
２４ｋ 鏡枠
２５、２６ ステッピングモータ
２５ｒ リードスクリュー
２７ ピニオンギア
２８ 回動部材
３１、３２ モータ
５０ レンズ鏡胴
１００ カメラ
１０１、１０２ 反射部材
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３ 反射面
ＯＡ、ＯＢ、ＯＣ、ＯＤ 光軸
ＦＰＣ フレキシブルプリント基板

Claims (7)

1. 複数のレンズ群と、該レンズ群の間で、物体側から順に第１の反射面と、第２の反射面と、第３の反射面と、該第３の反射面の後方に配置された撮像素子と、を有し、前記第１の反射面で反射された後の光軸と前記第３の反射面で反射された後の光軸とが平行となるよう配置されたレンズ鏡胴において、
   前記第１の反射面を有する反射部材を、前記撮像素子の前記第３の反射面に対向した外形面より、前記第２の反射面側に配置したことを特徴とするレンズ鏡胴。
2. 前記第１の反射面と前記第２の反射面の間に光量規制部材及びシャッタのうちの一方が配置され、前記第３の反射面と前記撮像素子の撮像面の間に光量規制部材及びシャッタのうちの他方が配置されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡胴。
3. 前記第１の反射面で反射された後の光軸と前記第３の反射面で反射された後の光軸とを含む平面に平行な面内を回動する、カム溝の形成された板状の回動部材を有し、該回動部材の回動により、レンズ群を移動させることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡胴。
4. 前記回動部材のカム溝は、前記第１の反射面と前記第２の反射面の間に配置されたレンズ群と前記第３の反射面と前記撮像素子の撮像面の間に配置されたレンズ群とを保持する鏡枠に形成されたピンと係合していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のレンズ鏡胴。
5. 前記複数のレンズ群のうち、少なくとも移動するレンズ群は２本のガイド軸に支持されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のレンズ鏡胴。
6. 前記第２の反射面又は前記第３の反射面で形成される斜面部に駆動部を配置したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のレンズ鏡胴。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載のレンズ鏡胴を備えたことを特徴とする撮像装置。

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