(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像光学系の前面に配置され、画角開口部を開閉可能に装着されたレンズバリア羽根を備えたレンズバリアユニットと、
前記撮像光学系とは異なる光束を用いて被写体までの距離を測距する外測方式の測距光学系ユニットと、を有する撮像装置において、
前記レンズバリアユニットにおける前記レンズバリア羽根の動作範囲以外の位置に設けられた収容凹部に、前記撮像光学系の光軸中心から前記測距光学系ユニットの外縁までの距離が小さくなる態様で前記測距光学系ユニットを配置して構成したことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記測距光学系ユニットが、矩形状に形成され、前記測距光学系ユニットの長辺が前記光軸中心を通る直線と直交する方向に沿うように前記収容凹部に配置して構成したことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記測距光学系ユニットを、前記画角開口部の直線の開口辺と平行する状態で配置して構成したことを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記測距光学系ユニットの両脇には、マイクが配置されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像光学系の前面に開閉可能に配置されたレンズバリアと被写体までの距離を測距するための測距ユニットとのレイアウトを調整して、小型化を図った撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、撮像装置には、自動的に合焦動作を行う自動合焦機構（オートフォーカス、Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｆｏｃｕｓｉｎｇ、  ＡＦ）が搭載されているのが普通である。
【０００３】
このような撮像装置の自動合焦機構には、コントラスト検出方式、又は外測方式の自動合焦機構が用いられている。さらに、最近の撮像装置では、動いている被写体の撮影に有利な外測方式のオートフォーカスを採用することが好ましいとされる傾向がある。
【０００４】
この外測方式のオートフォーカスは、撮像光学系とは異なる測距光学系を用い、三角測距の原理にて被写体までの距離を測定し、測距情報に基づき撮像光学系を動かし、合焦させる方式である。
【０００５】
また、撮像装置のレンズ鏡筒には、撮像光学系レンズの前面を開閉し、撮像光学系レンズを塵埃または手指による汚損から保護するために、一対、または二対のレンズバリア羽根からなるレンズバリアが装着されているのが普通である。
【０００６】
このように外測方式のオートフォーカス機構と、レンズバリアとの両者を装着する場合には、レンズバリア羽根によって画角を遮られると、外測方式のオートフォーカス機構で正確な測距を行えなくなる。
【０００７】
そこで、従来の撮像装置では、レンズバリア羽根の動作範囲を避けた位置に外測方式の測距光学系ユニットを配置したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−１７５９７０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このような従来提案されている撮像装置では、図７に例示するように、外測方式の測距光学系ユニットが、レンズ鏡筒の斜め下側の部分から突出するように配置されたレイアウトとされている。
【００１０】
これは、従来の撮像装置では、レンズバリア羽根を開閉させるための回転中心２０１が撮像光学系開口部２０２の左右の横端部に配置されているというレイアウト上の制限がある。これと共に、外測方式の測距光学系ユニット２０３は、総じて横長であるのでレンズバリア羽根の動作範囲２０４を避けた位置に外測方式の測距光学系ユニット２０３を配置する必要があるためである。
【００１１】
そこで、従来の撮像装置では、外測方式の測距光学系ユニットをレンズ鏡筒の斜め下側の部分から突出するように配置している。このため、従来の撮像装置では、装置前面に、レンズバリア羽根の動作範囲２０４と測距光学系ユニットの対角長２０４とを合わせた設置場所が必要となってしまい、結果として撮像装置が大型化してしまうという問題がある。
【００１２】
本発明の目的は、撮像光学系の前面に開閉可能に配置されたレンズバリアにおけるデッドスペースを利用して測距ユニットを配置するようにして全体的な構成を最適化し、小型化を図った撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、撮像光学系の前面に配置され、画角開口部を開閉可能に装着されたレンズバリア羽根を備えたレンズバリアユニットと、前記撮像光学系とは異なる光束を用いて被写体までの距離を測距する外測方式の測距光学系ユニットと、を有する撮像装置において、前記レンズバリアユニットにおける前記レンズバリア羽根の動作範囲以外の位置に設けられた収容凹部に、前記撮像光学系の光軸中心から前記測距光学系ユニットの外縁までの距離が小さくなる態様で前記測距光学系ユニットを配置して構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、撮像光学系の前面に開閉可能に配置されたレンズバリアにおけるデッドスペース内に、少なくとも測距ユニットの一辺部分を入り込ませるように配置する。そして、このデッドスペース内に配置した測距ユニットが、撮像装置に対して小型化に最適な測距ユニットの配置位置となるように構成することによって、撮像装置は、その前面側から見た全体的な輪郭の外形を小型化できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係るデジタルビデオカメラの構成の概略を示す斜視図である。
【図２】（Ａ）は、本発明の実施の形態に係るビデオカメラ本体に測距光学系ユニットを取付た状態を示す概略斜視図、（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係るビデオカメラ本体に測距光学系ユニットを取付た状態を示す概略正面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るレンズバリアユニットの分解斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るレンズバリアユニットの開状態を示す正面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るレンズバリアユニットの閉状態を示す正面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るレンズバリア羽根の動作範囲を示す正面図である。
【図７】従来の撮像装置における、レンズバリア羽根と外測方式の測距光学系ユニットのレイアウトを例示する要部正面図である。
【図８】（Ａ）は、従来の撮像装置の外形を示す正面図であり、（Ｂ）は、これと比較するための本実施の形態に係わる撮像装置の外形を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の撮像装置の実施の形態に係わるデジタルビデオカメラについて図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１に示すように、本実施の形態に係わるデジタルビデオカメラ本体１００は、撮像光学系としての撮像レンズ１０１を備える。この撮像レンズ１０１は、デジタルビデオカメラ本体１００の前面に被写体に臨むように配置されている。この撮像レンズ１０１は内部の光学群を移動することが可能であり、ズームおよびフォーカスの機能を有している。
【００１８】
また、撮像光学系としての撮像レンズ１０１により結像される位置には、固体撮像素子（図示しない）と、それを駆動するための回路部品が実装されたプリント基板（図示しない）が配置されている。この撮像光学系では、固体撮像素子に結像された光学像を光電変換して信号処理回路１１７に出力するように構成されている。
【００１９】
さらに、このデジタルビデオカメラ本体１００は、撮像レンズ１０１とは異なる光束を用いて被写体までの距離を測距する略矩形状に形成された測距光学系ユニット１０６及びレンズバリアユニット１１５を備える。
【００２０】
なお、このデジタルビデオカメラ本体１００は、音を記録するためのマイク１１６、撮像装置全体を制御する制御ユニットとしての信号処理回路１１７及び信号処理回路１１７を実装した基板１１８等を備える。
【００２１】
このマイク１１６は、左右一対のマイクエレメント（図示しない）を格納したユニットであり、マイク１１６の前面部に多数の孔が穿孔されたカバーが設けられている。このマイク１１６は、カバーの孔を通して到達した音声をマイクエレメントによって電気信号へ変換し、信号処理回路１１７に出力する。
【００２２】
信号処理回路１１７は、基板１１８上に実装されており、撮像レンズ１０１、測距光学系ユニット１０５及びマイク１１６と電気的に接続されている。
【００２３】
この信号処理回路１１７は、測距光学系ユニット１０６からの出力に基づき、２つの被写体光学像の結像位置のずれ（位相差）から被写体までの距離を演算し、撮像レンズ１０１を制御し合焦させる動作を司る。また、この信号処理回路１１７は、マイク１１６からの出力に基づき音声データを作成する機能を備える。
【００２４】
次に、デジタルビデオカメラ本体１００に用いられる測距光学系ユニットについて、図２を参照して説明する。
【００２５】
この測距光学系ユニット１０６は、測距レンズ１０２、測距センサー１０３及び測距ホルダー１０４を備える。この測距光学系ユニット１０６は、撮像レンズ１０１のハウジングにビス１０５によって締結されて取り付けられている。
【００２６】
測距光学系ユニット１０６の測距レンズ１０２は、一対の凸レンズＡ１０２ａ及び凸レンズＢ１０２ｂを横に並べて一体的に成形したレンズユニットとして構成されている。この一対の凸レンズＡ１０２ａ及び凸レンズＢ１０２ｂは、被写体光学像を２つの光学像に分割し、分割した被写体光学像をそれぞれ測距センサー１０３上に再結像させる機能を備える。
【００２７】
この測距光学系ユニット１０６の測距センサー１０３は、複数の光電変換素子を線上に配列させて構成されている。この測距センサー１０３には、その長手方向の２箇所に、それぞれ測距レンズ１０２によって２つの被写体光学像が結像される。この測距センサー１０３は、その長手方向の２箇所に結像された２つの被写体光学像を、それぞれ光電変換して信号処理回路１１７に出力する。
【００２８】
なお、上述した測距レンズ１０２及び測距センサー１０３は、測距ホルダー１０４に保持されている。
【００２９】
ここで、外測方式のオートフォーカスで使用されている三角測距の原理については、公知の技術であるため、説明を省略するが、その原理上、被写体光学像の縦方向又は横方向のエッジを検出する必要がある。
【００３０】
また、一般の被写体は、自然物、人工物を問わず、横方向よりも縦方向のエッジの方が多く存在している。このため、高精度に測距を行うためには、測距レンズ１０２内の一対の凸レンズ、及び測距センサー１０３内の複数の光電変換素子を横に並べ、縦方向のエッジを検出する方が好ましい。そのため全体が略矩形状に形成された測距光学系ユニット１０６の外形は、ＬＸ＞ＬＹとなり、横長形状となっている。
【００３１】
次に、このデジタルビデオカメラ本体１００に装着されるレンズバリアユニットについて図３の分解斜視図を参照して説明する。
【００３２】
このレンズバリアユニット１１５は、非撮影時に撮像レンズ１０１を塵埃または手指による汚損から保護する略円弧状の薄板部材であるレンズバリア羽根Ａ１０７及びレンズバリア羽根Ｂ１０８を備える。これらレンズバリア羽根Ａ１０７とレンズバリア羽根Ｂ１０８との基端部は、それぞれ案内部材１１１の前面側（被写体側）に設けられた回転中心軸１２０に軸着されている。
【００３３】
これらレンズバリア羽根Ａ１０７とレンズバリア羽根Ｂ１０８とは、回転中心軸１２０を中心に回転して、撮像レンズ１０１前面の画角開口部１１９から完全に退避した開位置（図４）まで開扉動作可能に装着されている。これと共に、これらレンズバリア羽根Ａ１０７とレンズバリア羽根Ｂ１０８とは、回転中心軸１２０を中心に回転して、画角開口部１１９を完全に塞ぐ閉位置（図５）まで閉扉動作可能に装着されている。
【００３４】
図３に示すように、案内部材１１１の背面側には、レンズバリア羽根Ａ１０７及びレンズバリア羽根Ｂ１０８の駆動機構を構成するため、レンズバリア駆動部材１０９と押さえ部材１１２とを装着する。
【００３５】
このレンズバリア駆動部材１０９は、案内部材１１１と押さえ部材１１２の間に挟まれる状態で、撮像レンズ１０１の光軸中心を回転中心として回転可能に装着する。
【００３６】
また、レンズバリア駆動部材１０９の正又は逆回転の動作に追従して、レンズバリア羽根Ｂ１０８を開閉させるように、レンズバリアばね１１０を架設する。
【００３７】
この、ねじりコイルばねであるレンズバリアばね１１０は、そのコイル部分を、案内部材１１１に設けた、フック部（図示しない）に架設させて取り付ける。
【００３８】
また、このレンズバリアばね１１０は、レンズバリア駆動部材１０９に突設した駆動軸１２４に係止して架設する。
【００３９】
さらに、レンズバリア羽根Ｂ１０８に追従してレンズバリア羽根Ａ１０７を動作させるため、レンズバリア羽根Ａ１０７には、基端部の近くの所定位置に動作ボス１２５を突設する。これと共に、レンズバリア羽根Ｂ１０８の動作ボス１２５に対応する位置には、円弧状の動作溝１２６を穿設する。そして、レンズバリア羽根Ｂ１０８の動作溝１２６内には、レンズバリア羽根Ａ１０７の動作ボス１２５を円弧状溝内で移動可能に挿通する。
【００４０】
これにより、レンズバリア羽根Ａ１０７は、動作溝１２６の円弧状溝の範囲内で動作ボス１２５が移動する範囲内の遊びを持って、レンズバリア羽根Ｂ１０８の開閉動作に追従する。これにより、レンズバリア羽根Ｂ１０８が所定の角度以上回転すると、動作溝１２６の端面が動作ボス１２５に当接し、レンズバリア羽根Ａ１０７は、レンズバリア羽根Ｂ１０８に連動して回転中心軸１２０を中心に回転して開閉動作を行う。
【００４１】
また、このレンズバリアユニットでは、レンズバリア羽根Ａ１０７及びレンズバリア羽根Ｂ１０８を開閉動作させるための駆動源として、押さえ部材１１２における撮像レンズ１０１の上方側にモーター１１３を配置する。
【００４２】
このレンズバリアユニットでは、モーター１１３の駆動力が、モーター１１３の出力軸に接続されたギア列１１４を介して、レンズバリア駆動部材１０９の駆動ギア部１２１に伝達されるよう構成されている。
【００４３】
このレンズバリアユニットでは、モーター１１３を正転又は逆転させることにより、レンズバリア駆動部材１０９は開位置と閉位置との間で所定の角度回転する動作に追従してレンズバリア羽根Ａ１０７及びレンズバリア羽根Ｂ１０８を開閉動作させる。
【００４４】
このレンズバリアユニットで閉動作を行う場合には、モーター１１３を駆動してレンズバリア駆動部材１０９を開位置から閉位置まで回動する。すると、このレンズバリア駆動部材１０９に対してレンズバリアばね１１０を介して追従するレンズバリア羽根Ａ１０７及びレンズバリア羽根Ｂ１０８は、開位置から閉位置まで移動する。
【００４５】
このとき、レンズバリア羽根Ｂ１０８は、レンズバリア羽根Ｂ１０８同士が当接するまで動作を継続する。さらに、レンズバリア羽根Ｂ１０８同士が当接した後もレンズバリア駆動部材１０９は、動作溝１２６の遊びの範囲内で所定の角度だけ回転動作を行う。この所定の角度の回転動作によってレンズバリアばね１１０には、バネ力が発生する。これにより、このレンズバリアユニット１１５では、レンズバリア羽根Ａ１０７及びレンズバリア羽根Ｂ１０８が閉位置の状態に付勢されて保持される。
【００４６】
なお、レンズバリアユニット１１５の開位置から閉位置への動作は、前述した閉位置から開位置の動作の逆手順となる。
【００４７】
このように構成された撮像レンズ１０１前面の画角開口部１１９に装着されたレンズバリアユニット１１５は、デジタルビデオカメラ本体１００が撮影状態のときに、開位置（図４に図示）とされる。また、このレンズバリアユニット１１５は、再生状態および電源がオフになった時に、閉位置（図５に図示）とされる。
【００４８】
次に、デジタルビデオカメラ本体１００における、小型化を図るように配置した各構成部のレイアウトについて、図４乃至図６により説明する。
【００４９】
デジタルビデオカメラ本体１００では、測距光学系ユニット１０６を、レンズバリア羽根Ａ１０７及びレンズバリア羽根Ｂ１０８の動作範囲１２７を避けた位置に配置する必要がある。また、測距光学系ユニット１０６は、撮像レンズ１０１の画角に写りこまない位置に配置する必要があるため、例えばレンズバリアユニット１１５の前方などには配置することができない。
【００５０】
そこで、このデジタルビデオカメラ本体１００では、レンズバリア羽根Ａ１０７及びレンズバリア羽根Ｂ１０８の回転中心軸１２０を画角開口部１１９の略対角線の延長線上に配置する。これにより図６にレンズバリア羽根の動作範囲をハッチングで示したものから分かるように、レンズバリア羽根の動作範囲１２６から外れた範囲を、撮像レンズ１０１の上側及び下側に設定する。このレンズバリア羽根の動作範囲１２６から外れた範囲は、いわゆるデッドスペースとなっており、レンズバリア羽根Ａ１０７及びレンズバリア羽根Ｂ１０８に影響を与えること無く利用可能なスペースとなっている。
【００５１】
そこで、このレンズバリア羽根の動作範囲１２６に覆われない範囲で、かつ、レンズバリア羽根の動作範囲外形を結ぶ光軸中心の円弧１２７の内側の範囲に、測距光学系ユニット１０６の少なくとも一部が入るようにレイアウトを設定する。
【００５２】
このように構成した場合には、レンズ鏡筒の円筒形ハウジングの内側に、測距光学系ユニット１０６の一部が食い込む状態で配置されることになり、測距光学系ユニット１０６がレンズ鏡筒から突出する量を低減して小型化を図ることができる。
【００５３】
具体的に説明すると、前述のように測距光学系ユニット１０６の外形は、ＬＸ＞ＬＹである。よって、測距光学系ユニット１０６は、撮像レンズ１０１の鉛直上下のどちらかに配置すると、デジタルビデオカメラ本体１００の前面に必要な領域が、レンズバリア羽根の動作範囲１２７と測距光学系ユニット１０６との縦長さＬＹとなる。
【００５４】
その結果、測距光学系ユニット１０６は、レンズバリア羽根Ａ１０７及びレンズバリア羽根Ｂ１０８によって画角を遮られることが無い。これと共に、測距光学系ユニット１０６は、比較的に撮像レンズ１０１の光軸中心１２２側に寄せて配置されることになるので、デジタルビデオカメラ本体１００の小型化が可能となる。
【００５５】
要するに、図６に示したデジタルビデオカメラ本体１００では、レンズバリアユニット１１５におけるレンズバリア羽根の動作範囲１２６に覆われない範囲で比較的大きな面積となる部分に、測距光学系ユニット１０６の設置部を設定する。
【００５６】
このレンズバリアユニット１１５では、案内部材１１１と押さえ部材１１２とにおけるレンズバリア羽根の動作範囲１２６以外のいわゆるデッドスペースに対応する箇所に、測距光学系ユニット１０６の設置部を構成する。
【００５７】
この設置部を構成するため案内部材１１１と押さえ部材１１２とには、それぞれレンズバリア羽根の動作範囲１２６以外の箇所に測距光学系ユニット１０６の一辺側部分を収めるため矩形凹部状に切欠して形成した、収容凹部１３０を形成する。なお、レンズバリア羽根の動作範囲以外の位置に形成される収容凹部１３０は、測距光学系ユニット１０６の大きさに対応して、案内部材１１１にだけ形成しても良い。
【００５８】
レンズバリア羽根の動作範囲以外の位置に形成される収容凹部１３０の底辺は、光軸中心１２２の中心を通る直線（直径）と直交する方向（ラジアル方向と直交する方向）に沿うように形成する。この設置部を構成する収容凹部１３０内には、矩形形状の測距光学系ユニット１０６の一辺側部分をはめ込むように配置する。
【００５９】
このように収容凹部１３０に配置された測距光学系ユニット１０６は、その長手方向の一辺が光軸中心１２２を通る直線（直径）と直交する方向に沿う態様で配置される。これにより、このレンズバリアユニット１１５では、光軸中心１２２から測距光学系ユニット１０６の外縁までの距離が最も小さくなる態様で配置されて、全体の小型化を図ることができる。
【００６０】
これと共に、このレンズバリアユニット１１５では、測距光学系ユニット１０６を取り付ける収容凹部１３０を、画角開口部１１９の図４に向かって下側の長辺（開口辺を形成する長い方の直線）と平行となるように対向した位置に配置する。これにより、このレンズバリアユニット１１５では、光軸中心１２２から収容凹部１３０の底辺までの距離を最も小さく構成して、全体の小型化を図ることができる。なお、このように構成した場合には、レンズバリア羽根Ａ１０７及びレンズバリア羽根Ｂ１０８の形状にもよるが、２つのバリア羽根の回転中心軸１２０が画角開口部１１９に対して斜め上下の各位置に配置されることになる。
【００６１】
次に、上述のようにレンズバリアユニット１１５及び測距光学系ユニット１０６をレイアウトして小型化されたデジタルビデオカメラ本体１００について、図８（Ｂ）を参照して説明する。
【００６２】
図８（Ｂ）に示すように、このデジタルビデオカメラ本体１００では、測距光学系ユニット１０６を撮像レンズ１０１の中央下部に配置し、測距光学系ユニット１０６の両脇にマイク１１６を配置して構成されている。
【００６３】
このように構成した場合には、撮像レンズ１０１の下側のスペースを有効活用することができるため、デジタルビデオカメラ本体１００の小型化が可能となる。また、デジタルビデオカメラ本体１００の外形を大きくすることなく、マイク１１６内のエレメント間の距離を大きくとることが可能となり、録音された音声のステレオ感の向上させることができる。以上のことより、測距光学系ユニット１０６は撮像レンズ１０１の下側に配置し、その両脇にマイク１１６を配置することによってスペース効率が上がり、デジタルビデオカメラ本体１００の小型化が可能になった。
【００６４】
ここで、図８（Ｂ）に示す本実施の形態に係るデジタルビデオカメラ本体１００について、図８（Ａ）に示す従来のデジタルビデオカメラと比較して説明する。
【００６５】
本実施の形態に係るデジタルビデオカメラ本体１００では、レンズバリア羽根Ａ１０７及びレンズバリア羽根Ｂ１０８の回転中心２０１を、画角開口部１１９の略対角に配置している。さらに、デジタルビデオカメラ本体１００では、測距光学系ユニット１０６を撮像レンズ１０１の中央下部に測距光学系ユニット１０６を配置する。
【００６６】
さらに、このデジタルビデオカメラ本体１００では、レンズバリア羽根Ａ１０７及びレンズバリア羽根Ｂ１０８の動作範囲外に測距光学系ユニット１０６を配置する。これと共に、デジタルビデオカメラ本体１００では、レンズバリア羽根Ａ１０７及びレンズバリア羽根Ｂ１０８の動作範囲の外形を結ぶ円弧の内側に、測距光学系ユニット１０６の少なくとも一部が入るように配置する。なお、測距光学系ユニット１０６の両脇には、それぞれマイク１１６を配置する。
【００６７】
これに対して、図８（Ａ）に例示するデジタルビデオカメラ本体２００では、測距光学系ユニット２０３が、画角開口部の略対角線の下側延長線上に配置されている。
【００６８】
この図８（Ａ）と図８（Ｂ）とを比較して理解されるように、本実施の形態に係わるデジタルビデオカメラ本体１００は、図８（Ａ）に例示するデジタルビデオカメラ本体２００に対して、外形寸法１２８だけ小型化されることが理解される。
【００６９】
また、上述のようにレンズバリアユニット１１５及び測距光学系ユニット１０６をレイアウトして構成することにより、図８（Ａ）に例示したものと比較してレンズバリアユニット１１５の厚み方向の増加を防ぎつつ、径方向の小型化が可能となった。
【００７０】
なお、本実施の形態では、撮像装置の例としてデジタルビデオカメラを挙げて説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、本発明は、撮像光学系の前面に開閉可能に配置されたレンズバリアと、撮像光学系とは異なる光束を用いて被写体までの距離を測距する測距光学系を有するものであれば、適応可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００７１】
１００  デジタルビデオカメラ本体
１０６  測距光学系ユニット
１１５  レンズバリアユニット
１１６  マイク
１１９  画角開口部
１２６  レンズバリア羽根の動作範囲
【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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