(57)【要約】      （修正有）【課題】撮像素子に最も近接する鏡枠に保持されるレンズにおいて、有効画素の範囲から外れるレンズの部分を切り欠いた形状にすることにより、鏡枠に占めるレンズのスペースを小さくすることが可能となり、レンズ鏡枠に部材が配設可能なスペースを生じさせる。また、撮像素子に入射する有害光の光量が制限されるので、レンズ鏡筒内における光の反射が抑えられ、ゴーストやフレアの発生を減少させることも可能となる。【解決手段】撮像素子に近接する第１の鏡枠３に保持されるレンズ３ｆにおいて、有効画素の範囲から外れるレンズ３ｆの部分を除くことにより、レンズ３ｆを保持する鏡枠に占めるレンズ３ｆのスペースを小さくする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズから構成される撮影光学系を有する沈胴式撮像装置であって、
該複数のレンズのうちで、前記沈胴式撮像装置に配設された撮像素子の撮像面に最も近い鏡枠に保持されるレンズの形状は円形形状の外周部の少なくとも一部を切り欠いた形状であることを特徴とする沈胴式撮像装置。
【請求項２】
前記レンズの切り欠いた形状は前記撮像素子の有効画素の範囲に最適化された形状であることを特徴とする請求項１記載の沈胴式撮像装置。
【請求項３】
前記レンズの切り欠いた形状は略円弧状部又は略矩形形状部を有することを特徴とする請求項１又は２記載の沈胴式撮像装置。
【請求項４】
前記鏡枠は円形形状の外周部の少なくとも一部を切り欠いた形状を有した前記レンズを有し、前記鏡枠に前記鏡枠の移動部材を配設したことを特徴とする請求項１乃至３記載の沈胴式撮像装置。
【請求項５】
前記鏡枠は円形形状の外周部の少なくとも一部を切り欠いた形状を有した前記レンズを有し、前記鏡枠に前記鏡枠のガイド部材を配設したことを特徴とする請求項１乃至４記載の沈胴式撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一眼レフデジタルカメラに使用される大型撮像素子を搭載したコンパクトデジタルカメラのレンズ鏡筒内の機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンパクトデジタルカメラの需要は拡大している。ユーザーからはコンパクトデジタルカメラの多機能化と高性能化とが求められている。手ブレ機能、被写体である人物の顔を認識する機能、高速度の連写機能等を備え、従来のコンパクトデジタルカメラよりも高画質の撮影を可能ならしめるため、有効画素範囲が１０００万画素を超える撮像素子を搭載したコンパクトデジタルカメラが登場している。これらの機能を有するため、コンパクトデジタルカメラに搭載される部品の点数は多くなり、コンパクトデジタルカメラ本体内は部品点数の増加により過密な状態になる傾向にある。コンパクト性を求めるため、光学系が屈曲式のコンパクトデジタルカメラが提案されている。
【０００３】
屈曲式のコンパクトデジタルカメラはズーミング用レンズ鏡枠とフォーカシング用レンズ鏡枠とをカメラボディー内に内在し、このカメラボディー内で両レンズ鏡枠を移動させる。カメラボディー内でズーミング用レンズとフォーカシング用レンズを移動させる機構は光学全長を保つため、入射光の光路を途中で折り曲げる構造をとる。この構造をとることにより、レンズユニットの部品の点数を減らすことが可能となる。しかし、カメラボディー内に占める光学系のスペースに問題が生じる。
【０００４】
上記問題を考慮し、カメラボディー内に占める光学系の省スペース化を図るため、光学系を構成するレンズの形状を楕円形形状や矩形形状のような円形形状以外にし、レンズ鏡筒内に占めるレンズサイズを小さくすることにより、光学系の省スペース化を図っていることが特許文献１と特許文献２とで示されている。
【特許文献１】特開２００７−８６１４１号公報
【特許文献２】特許第４０７９６３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１と特許文献２とで開示されているように、屈曲式の光学系は入射光の光束を直角に屈曲させて撮像素子に像を結像させる光学系である。入射光を屈曲させるための光学部材として反射素子を使用しているため光学系における部材の点数が増加する。これにより、光学系の省スペース化が難化する傾向にある。また、反射素子の製造過程においては反射素子の反射面角度に製造誤差が生じる可能性がある。反射素子をコンパクトデジタルカメラボディー内に配設する組立てにおいては反射素子の設置誤差が生じる可能性がある。これらの誤差によりフレア、ゴーストが発生する可能性が高くなる。光学系部材の点数が増加すると設計過程において収差補正や公差設定等が難化し、製造過程では組立性が悪くなる。
【０００６】
また、従来のコンパクトデジタルカメラに搭載されている撮像素子のサイズはデジタル一眼レフカメラに搭載されている撮像素子よりも小さい。このため撮像素子の直前に配設されるレンズはカメラボディー内に配設される撮像素子のサイズに対応させた小径のものが使用されている。小径のレンズを採用することにより、鏡枠に占めるレンズのスペースを小さくし、鏡枠上において、レンズの周囲に部材を配設可能なスペースを確保した。しかし、画質を向上させるため、コンパクトデジタルカメラのボディーにデジタル一眼レフカメラに搭載されるような大型の撮像素子（例えばＡＰＳ−Ｃサイズの撮像素子）を搭載すると、この撮像素子の大きさに合わせてレンズ鏡枠に配設されるレンズも大型化する。このため、コンパクトデジタルカメラに配設されるレンズ鏡枠に占めるレンズのスペースが大きくなり、鏡枠やレンズ鏡筒等を動かすためのアクチュエータ等の部材を配設するスペースが小さくなる可能性がある。また、レンズの径が大きくなるにしたがって光学系に入射する光量が増加するため、レンズ鏡筒内での光の反射の頻度が増加する。反射の頻度の増加によりゴーストやフレア等も発生しやすくなる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記課題を解決するためになされたものである。第１の発明は、複数のレンズから構成される撮影光学系を有する沈胴式撮像装置であって、該複数のレンズのうちで、前記沈胴式撮像装置に配設された撮像素子の撮像面に最も近い鏡枠に保持されるレンズの形状は円形形状の外周部の少なくとも一部を切り欠いた形状であることを特徴とする沈胴式撮像装置である。
【０００８】
また、第２の発明は、前記レンズの切り欠いた形状は前記撮像素子の有効画素の範囲に最適化された形状であることを特徴とする上記第１の発明の沈胴式撮像装置である。
【０００９】
また、第３の発明は、前記レンズの切り欠いた形状は略円弧状部又は略矩形形状部を有することを特徴とする上記第１又は第２の発明の沈胴式撮像装置である。
【００１０】
また、第４の発明は、前記鏡枠は円形形状の外周部の少なくとも一部を切り欠いた形状を有した前記レンズを有し、前記鏡枠に前記鏡枠の移動部材を配設したことを特徴とする上記第１乃至第３の発明の沈胴式撮像装置である。
【００１１】
また、第５の発明は、前記鏡枠は円形形状の外周部の少なくとも一部を切り欠いた形状を有した前記レンズを有し、前記鏡枠に前記鏡枠のガイド部材を配設したことを特徴とする上記第１乃至第４の発明の沈胴式撮像装置である。
【発明の効果】
【００１２】
沈胴式撮像装置に配設される撮像素子に最も近接する鏡枠に保持されるレンズにおいて、有効画素の範囲から外れるレンズの部分を切り欠いた形状にすることにより、レンズを保持する鏡枠に占めるレンズのスペースを小さくすることが可能となる。これにより、レンズ鏡枠に部材が配設可能なスペースを生じさせることが可能となる。また、撮像素子に入射する有害光の光量が制限されるので、レンズ鏡筒内における光の反射が抑えられ、ゴーストやフレアの発生を減少させることも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明を実施したレンズ鏡筒１ｆを搭載したカメラ本体１の外観図である。図２はカメラ使用時の図である。図３はカメラ本体１後方の斜視図である。図４はリヤフォーカスユニット２に配設されている第１の鏡枠３の図であり、第１の鏡枠３に保持されている第１の鏡枠のレンズ３ｆは本発明の第１の実施例である。図５はレンズ鏡筒１ｆに配設されているリヤフォーカスユニット２の全体斜視図である。図６はリヤフォーカスユニット２の横断面図であり、フォーカシング用レンズ鏡枠である第１の鏡枠３が無限遠位置にある状態である。図７はリヤフォーカスユニット２の横断面図であり、フォーカシング用レンズ鏡枠である第１の鏡枠３が最至近撮影位置にある状態である。図８は第２の実施例の図である。図９は第３の実施例の図である。図１０はカメラ本体１の背面図である。図１１は従来の円形形状のレンズをリヤフォーカスユニット２に配設されている第１の鏡枠３に使用した光学系の図である。図１２は本発明を実施した光学系の図である。
【００１４】
以下、図に従って部材の説明をする。
【００１５】
図１では、カメラ本体１において、電源用ボタン１ｂ、モードダイヤル１ｃ、レンズ鏡筒１ｆとシャッターボタン１ａとが配設されていることが示されている。レンズ鏡筒１ｆは沈胴状態である。
【００１６】
図２では、カメラ本体１を使用しているときであり、レンズ鏡筒１ｆがカメラ本体１から繰り出された状態が示されている。
【００１７】
図３では、カメラ本体１を使用しているときであり、カメラ本体１後部に液晶モニター１ｅ、フォーカシング用ダイヤル１ｄが配設されていることが示されている。
【００１８】
図４は撮像素子５側から見たリヤフォーカスユニット２であり、リヤフォーカスユニット２を構成する第１の鏡枠３が示されている。第１の鏡枠３には、第１の鏡枠のレンズ３ｆ、ナット３ａ、ナット保持部３ｂ、ガイドシャフトＡ４ｃ、ガイドシャフトＢ４ｄ、ガイドシャフトＢ用遊嵌孔３ｅ、ガイドシャフトＡ受け部３ｄとリードスクリュー４ｂとが配設されていることが示されている。ガイドシャフトＡ４ｃ、ガイドシャフトＢ４ｄとリードスクリュー４ｂとは光軸Ｌに略平行に配設してある。
【００１９】
円周を示す破線部は直径ａの円形形状レンズの外周である。第１の鏡枠３に保持されている第１の鏡枠のレンズ３ｆの対角長はａ、長辺長はｂ、短辺長はｃであり、第１の鏡枠のレンズ３ｆの形状は略小判形である。
【００２０】
また、カメラ本体１に配設されている撮像素子５の形状は略矩形である。図４中の斜線部はこの撮像素子５の有効画素範囲である。撮像素子５の有効画素範囲は略矩形形状である。
【００２１】
図５ではリヤフォーカスユニット２は第１の鏡枠３と第２の鏡枠４との二つの鏡枠から構成されていることが示されている。第２の鏡枠４にはモータ４ａ、モータ４ａを固定する孔部４ｆが配設されている。モータ４ａは第２の鏡枠４の被写体側から撮像素子５側に向けて孔部４ｆに嵌着し、モータ４ａにはリードスクリュー４ｂが配設されている。モータ４ａに配設されたリードスクリュー４ｂが光軸Ｌに略平行に第１の鏡枠３のリードスクリュー用遊嵌孔（不図示）を遊嵌して第１の鏡枠３の撮像素子５側に突出している。このリードスクリュー４ｂにナット３ａが撮像素子５側から螺合し、第１の鏡枠３に螺着している。また、第１の鏡枠３と第２の鏡枠４との間にはバネ４ｅが配設されている。
【００２２】
図６と図７とでは、リヤフォーカスユニット２と撮像素子５の断面図が示されている。撮像素子５側から被写体側に向けて、第１の鏡枠３、第２の鏡枠４が配設されている。第２の鏡枠４には２枚のレンズが保持されていることが示されている。
【００２３】
図８では第２の実施例、図９では第３の実施例が示されている。
【００２４】
図１０ではカメラ本体１の幅と有効画素範囲の寸法が示されている。
【００２５】
図１１では撮像素子５の至近に配設されているレンズは従来型のレンズであり、そのレンズの形状は円形形状であることが示されている。図１２では撮像素子５の至近に配設されるレンズは本実施例のレンズであり、そのレンズの形状は小判形状であることが示されている。
【００２６】
以下、図に従って機能の説明をする。
【００２７】
図１において、カメラ本体１上面部に配設してある電源用ボタン１ｂを押圧することにより電源をＯＮにする。これによりカメラ本体１が通電状態になり、レンズ鏡筒１ｆが光軸Ｌに略平行に被写体側に向かって繰り出され、図２及び図３で示されている状態になる。
【００２８】
カメラ本体１を被写体に向けると、被写体の像がカメラ本体１の後部に配設されている液晶モニター１ｅに映し出される。合焦操作において、マニュアル操作時は液晶モニター１ｅに映し出された被写体の像を基にして焦点調整を行う。カメラ上面部付近に配設されているフォーカシング用ダイヤル１ｄを回動操作することにより焦点を調節することが可能となる。オートフォーカス操作時は、シャッターボタン１ａを半押しすると、カメラ本体１内にあるＣＰＵ（不図示）において合焦点が決定され、焦点調整を行う。
【００２９】
図４において、第１の鏡枠３に配設してある第１の鏡枠のレンズ３ｆは撮像素子５の有効画素の範囲に最適化された形状をしている。一般的には撮像素子５に近接し、鏡枠に保持されたレンズの形状は図４中の破線で示しているような直径ａの円形形状となるが、本実施例では対角長ａ、長辺長ｂ、短辺長ｃ、半径ｒ＝ａ／２の略小判形状となる。円形形状のレンズを、有効画素の範囲から外れた部分、図４中では円周を示す破線で示されているレンズの部分を除いた形状にすることにより、第１の鏡枠３に占めるレンズのスペースが小さくなる。これにより、鏡枠上に部材を配設可能なスペースが生じるため、ガイドシャフトＡ４ｃ、ガイドシャフトＢ４ｄ、ガイドシャフトＡ受け部３ｄとガイドシャフトＢ用遊嵌孔３ｅを第１の鏡枠３上に配設可能となる。
【００３０】
また、図１０より、カメラ本体１に配設された撮像素子５はデジタル一眼レフカメラにも配設可能な大型の撮像素子であり、本実施例では有効画素範囲の寸法ａの長さは、カメラ本体１の幅の長さＷの２０％である。大型の撮像素子の有効画素範囲の寸法ａはカメラ本体の幅Ｗに対して、Ｗの２０％以上の長さであればよい。
【００３１】
図５においては、ガイドシャフトＡ４ｃとガイドシャフトＢ４ｄとは光軸Ｌと略平行となるように第２の鏡枠４に固定されている。ガイドシャフトＡ４ｃにバネ４ｅが装入されており、バネ４ｅは撮像素子５側方向と被写体側方向とへ付勢するため、第１の鏡枠３が装着されると、第１の鏡枠３はナット３ａへバネ４ｅにより圧接される。また、バネ４ｅの撮像素子５側、被写体側の両方向への付勢力により第２の鏡枠４は被写体側方向へ、第１の鏡枠３は撮像素子５側方向へ付勢されるため、両鏡枠のガタつきが防止されている。
【００３２】
第２の鏡枠４に固定されている２本のガイドシャフトは第１の鏡枠３に摺動可能に挿嵌しており、モータ４ａの回転によりリードスクリュー４ｂは回転しナット保持部３ｂ内に保持されているナット３ａに螺合する。これによりモータ４ａの回転方向で第１の鏡枠３は撮像素子５側方向と被写体側方向へと移動が可能になる。
【００３３】
図６では、合焦操作においてリヤフォーカスユニット２の第１の鏡枠３が無限遠位置にある状態である。モータ４ａの回転によりリードスクリュー４ｂが回転し、第１の鏡枠３がリードスクリュー４ｂの回転に従って、ガイドシャフトＡ４ｃとガイドシャフトＢ４ｄとに摺動しながら撮像素子５側に移動する。これにより、第１の鏡枠３が無限遠位置へ移動する。このとき、第１の鏡枠３は撮像素子５に最も近接する。
【００３４】
図７では、合焦操作においてリヤフォーカスユニット２の第１の鏡枠３が最至近位置にある状態である。モータ４ａの回転によりリードスクリュー４ｂが回転し、第１の鏡枠３がリードスクリュー４ｂの回転に従って、ガイドシャフトＡ４ｃとガイドシャフトＢ４ｄとに摺動しながら被写体側に移動する。これにより、第１の鏡枠３が最至近位置へ移動する。このとき、第１の鏡枠３は撮像素子５から最も離れる。
【００３５】
撮像素子のサイズが大きくなるに従って有効画素の範囲も大きくなるため、レンズ鏡筒１ｆ内に配設されるレンズも大きくなる。最も撮像素子寄りのレンズの形状を有効画素の範囲の形状に最適化させて形成する。これにより、有効画素の範囲から外れるレンズの部分を除くことが出来、除くことによりレンズの鏡枠に占めるスペースが減少し、鏡枠に部材を配設出来るスペースを設けることが可能となる。
【００３６】
図８では第２の実施例が示されている。第１の鏡枠３に保持されている第２の実施例のレンズ３ｇは、ガイドシャフトＡ受け部３ｄ側のみ切り欠いた形状であり、ガイドシャフトＡ受け部３ｄが配設可能となっている。
【００３７】
図９では第３の実施例が示されている。第１の鏡枠３に保持されている第３の実施例のレンズ３ｈは、有効画素の範囲から外れているレンズの部分を全て切り欠いたものである。レンズの形状は略矩形形状であるが、４箇所の角部がｒ＝ａ／２の略弧状である。これにより、ガイドシャフトＡ４ｃ、ガイドシャフトＢ４ｄ、ガイドシャフトＡ受け部３ｄとガイドシャフトＢ用遊嵌孔３ｅとが配設可能となっている。
【００３８】
図１１では撮像素子５側に配設されるレンズの形状が従来の円形形状の場合である。被写体側から入射した光が従来型円形形状レンズ６の周辺部を透過すると、その光は有効画素範囲から外れて撮像素子５上に結像する。しかし、図１２において示されるとおり、切り欠き部を有した本実施例の小判形レンズ３ｃを使用すると、このレンズの周辺部を透過した光は有効画素範囲から外れることなく、撮像素子５上において有効画素の範囲内で結像するのである。また、切り欠き部を有することにより、撮像素子５に入射する有害光の光量が制限されるので、ゴーストやフレアの発生を減少させることが可能となる。
【００３９】
尚、レンズの形状は本実施例に限定されるものではない。撮像素子の有効画素の範囲から外れるレンズの部分を切り欠いた形状を有するものであればよく、この切り欠いた形状を有することにより、レンズ鏡枠に占めるレンズのスペースを減少させ、レンズ鏡枠に部材を配設出来るスペースを生じさせるものであればよい。
【００４０】
また、生じたスペースに配設している部材は本実施例ではリードスクリュー、ガイドシャフト、ガイドシャフト受け部と遊嵌孔とであるが、配設する部材は本実施例に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明を実施したレンズ鏡筒１ｆを搭載したカメラ本体１の外観図である。
【図２】カメラ使用時の図である。
【図３】カメラ本体１後方の斜視図である
【図４】リヤフォーカスユニット２の第１の鏡枠３の図である。
【図５】レンズ鏡筒１ｆに配設されているリヤフォーカスユニット２の全体斜視図である。
【図６】リヤフォーカスユニット２の横断面図であり、フォーカシング用レンズ鏡枠である第１の鏡枠３が無限遠位置にある状態である。
【図７】リヤフォーカスユニット２の横断面図であり、フォーカシング用レンズ鏡枠である第１の鏡枠３が最至近位置にある状態である。
【図８】第２の実施例の図である。
【図９】第３の実施例の図である。
【図１０】カメラ本体１の背面図である。
【図１１】従来の円形形状のレンズを使用した光学系の図である。
【図１２】本発明を実施した光学系の図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  カメラ本体
１ａ  シャッターボタン
１ｂ  電源用ボタン
１ｃ  モードダイヤル
１ｄ  フォーカシング用ダイヤル
１ｅ  液晶モニター
１ｆ  レンズ鏡筒
２  リヤフォーカスユニット
３  第１の鏡枠
３ａ  ナット
３ｂ  ナット保持部
３ｃ  小判形レンズ
３ｄ  ガイドシャフトＡ受け部
３ｅ  ガイドシャフトＢ用遊嵌孔
３ｆ  第１の鏡枠のレンズ
３ｇ  第２の実施例のレンズ
３ｈ  第３の実施例のレンズ
４  第２の鏡枠
４ａ  モータ
４ｂ  リードスクリュー
４ｃ  ガイドシャフトＡ
４ｄ  ガイドシャフトＢ
４ｅ  バネ
４ｆ  孔部
５  撮像素子
６  従来型円形形状レンズ
Ｌ  光軸
【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】
2010054783.tif 000011
【図１０】
2010054783.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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