(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々１以上のレンズからなる複数のレンズ群と、
これら複数のレンズ群をレンズ群毎に保持する複数のレンズ保持部材と、
これら複数のレンズ保持部材を介して前記複数のレンズ群を移動させるレンズ群駆動手段と、
前記複数のレンズ群によって結像された光学像を電子的画像情報に変換する撮像素子と、
前記撮像素子に入射する光束を光学的にフィルタリングする光学フィルタと、
これら各部を保持するための固定枠と
を具備するレンズ鏡胴であって、
前記レンズ群駆動手段は、
前記複数のレンズ群の少なくとも一部を沈胴させた沈胴状態と対物側に移動させた撮影状態の間で前記複数のレンズ群を駆動するとともに、
沈胴状態では、少なくとも１つのレンズ群を、退避レンズ群としてレンズ鏡筒の内径よりも外側に退避させるべく、
前記退避レンズ群を保持し且つ移動させて退避させる退避レンズ移動部材と、
前記光学フィルタを退避移動可能に保持するフィルタ退避部材と
を含み、
前記退避レンズ移動部材および前記フィルタ退避部材の少なくとも一方に、前記退避レンズ移動部材と前記フィルタ退避部材とを相互に係合させるための係合手段を有し、前記退避レンズ移動部材が、収納時に前記退避レンズ群を光軸上から退避させる際に、前記係合手段により前記フィルタ退避部材に係合して前記光学フィルタを光軸上から退避させ、空いた空間に残りのレンズ群の少なくとも一部を収容することを特徴とするレンズ鏡胴。
【請求項２】
前記退避レンズ移動部材と前記フィルタ退避部材の係合手段は、前記退避レンズ移動部材が収納時に光軸に沿って前記撮像素子に近づき退避動作をする際に係合して両者を結合し、起動時には前記退避レンズ移動部材が光軸上位置に挿入された際に両者間の結合が解除される手段であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡胴。
【請求項３】
前記フィルタ退避部材を光軸上に挿入する方向へ常時付勢する付勢部材をさらに含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレンズ鏡胴。
【請求項４】
前記付勢部材は、トーションばねであることを特徴とする請求項３に記載のレンズ鏡胴。
【請求項５】
前記退避レンズ移動部材および前記フィルタ退避部材の位置を検出する位置検出手段を前記固定枠に設けてなることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴。
【請求項６】
前記フィルタ退避部材が光軸上に挿入された際に、前記フィルタ退避部材の位置を光軸上に規制する位置規制手段を備えることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴。
【請求項７】
前記フィルタ退避部材は、前記光学フィルタに加えて、遮光部材および防塵部材の少なくともいずれかを保持することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴。
【請求項８】
前記フィルタ退避部材は、前記撮像素子に面する側の前記光学フィルタの周縁の少なくとも一部に、光軸上への挿入時および光軸上からの退避時に前記撮像素子の前面を清掃する植毛紙等の撮像素子清掃部材を備えることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴。
【請求項９】
前記撮像素子の受光面周縁およびその近傍の少なくとも一部に、前記フィルタ退避部材が光軸上に進入する際および光軸上から退避する際に前記光学フィルタの結像面側を清掃する植毛紙等のフィルタ清掃部材をさらに備えることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴。
【請求項１０】
前記フィルタ退避部材は、前記撮像素子およびそれに付属する電子部品をさらに保持することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴。
【請求項１１】
撮像光学系として請求項１〜請求項１０のいずれか１項のレンズ鏡胴を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項１２】
撮像機能を有し、撮像用光学系として請求項１〜請求項１０のいずれか１項のレンズ鏡胴を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１つの形態では、各々１以上のレンズからなる複数のレンズ群の少なくとも一部のレンズ群を沈胴して収納し、他の１つの形態では当該レンズ群を所定位置まで繰り出して使用する沈胴構造を用いたレンズ鏡胴に係り、特に前記複数のレンズ群の少なくとも一部を相対的に移動させて焦点距離を変更し得るズームレンズにおけるレンズ収納時の薄型化に好適なレンズ鏡胴、撮像装置および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディジタルカメラ等の撮像装置の撮像光学系においては、焦点距離変更可能なズームレンズ等の撮影レンズの高性能化およびユーザーの要求による小型化等の進展に伴い、撮影時以外にレンズ鏡筒の少なくとも一部が撮像装置のボディ筐体内に収納される、いわゆる沈胴式の撮影レンズを用いるものが増加している。すなわち、この種の撮像光学系におけるレンズ鏡胴は、各々１以上のレンズからなる複数のレンズ群により撮影レンズを構成し、１つの形態では、複数のレンズ群の少なくとも一部を沈胴して収納し、他の１つの形態では当該部分を所定位置まで繰り出して使用する沈胴構造を用いている。また、ズームレンズ等においては、前記複数のレンズ群の少なくとも一部を相対的に移動させて焦点距離を変更する。
さらには、単なる小型化ではなく、より一層の薄型化の要求により、沈胴収納状態におけるレンズ鏡胴部分の厚み寸法を極限にまで減らすことが重要となってきている。
沈胴収納状態での厚みを減らすには、種々の方法が提案されており、例えば、特許文献１（特開２００７−３３４８１号）、特許文献２（特開２００４−１１８１０１号）および特許文献３（特開平１１−４３７１号）等に開示されている。
【０００３】
すなわち、特許文献１（特開２００７−３３４８１号）には、収納時に光学要素を光軸外へ退避させて沈胴収納状態での厚み寸法を減らすことが示されている。また、特許文献２（特開２００４−１１８１０１号）には、収納時に光学フィルタを光軸外へ退避させて沈胴収納状態での厚み寸法を減らすことが示されている。そして、特許文献３（特開平１１−４３７１号）には、撮像ユニットを光軸外へ退避させて沈胴収納状態での厚み寸法を減らすことが示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１（特開２００７−３３４８１号）の構成では、レンズ群の一部をレンズ鏡筒内において光軸外へ退避させるため、レンズ鏡筒の光軸に直交する径方向の寸法が大きくなってしまう。また、特許文献２（特開２００４−１１８１０１号）の構成では、光学フィルタのみを鏡筒内において、光軸外へ退避させるため、厚み寸法の縮減量が少なく、しかも、特許文献１（特開２００７−３３４８１号）と同様に、レンズ鏡筒の光軸に直交する径方向の寸法が大きくなってしまう。そして、特許文献３（特開平１１−４３７１号）の構成では、撮像素子を含む撮像ユニットを光軸外へ退避させるため、撮像ユニットに接続して入出力信号を伝達授受するためのＦＰＣ（フレキシブルプリント配線基板）等の電気部品の処理が煩雑になってしまう。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、レンズ鏡筒の径方向寸法を増大させることなく、簡単な構成で、沈胴収納時における光軸に沿う方向の寸法を効果的に縮減し得るレンズ鏡胴、撮像装置および電子機器を提供することを目的としている。
すなわち、本発明の請求項１の目的は、レンズ鏡筒の径方向寸法を増大させることなく、簡単な構成で、しかも沈胴収納時における光軸に沿う方向の寸法を著しく縮小化することを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
【０００５】
また、本発明の請求項２の目的は、特に、沈胴収納時における光軸に沿う方向の寸法を縮小化して、しかも撮像時における退避レンズ群の移動手段の作動に負荷をかけることがなく、退避レンズ群の位置精度を向上させ、撮像画質を向上させることを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項３の目的は、特に、沈胴収納時における光軸に沿う方向の寸法を縮小化して、しかも撮像時における光学フィルタの光軸上の位置決め精度を効果的に向上させ、撮影画質を向上させることを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項４の目的は、特に、沈胴収納時における光軸に沿う方向の寸法を縮小化して、しかも極めて簡単な構成で、撮像時における光学フィルタの光軸上の位置決め精度を効果的に向上させ、撮影画質を向上させることを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項５の目的は、特に、沈胴収納時における光軸に沿う方向の寸法を縮小化して、しかも簡単な構成で、退避レンズおよび光学フィルタの異常動作を効果的に検知し、ユーザーに対して適切な警告を与えることを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
【０００６】
本発明の請求項６の目的は、特に、光学フィルタの光軸上への挿入時に光学フィルタの位置を規制し、光学フィルタの位置決め精度を高め、撮像画質を向上させることを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項７の目的は、特に、フィルタおよびその近傍に対し適切な遮光および防塵の少なくともいずれかを実現し、撮像画質を向上させることを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項８の目的は、特に、簡単な構成で、フィルタの光軸上からの退避時および光軸上への挿入時に撮像素子の前面を効果的に清掃し、撮像素子への塵埃等の付着を防止し、撮像画質を向上させることを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項９の目的は、特に、簡単な構成で、フィルタの光軸上からの退避時および光軸上への挿入時に光学フィルタの少なくとも一面を効果的に清掃し、光学フィルタへの塵埃等の付着を防止し、撮像画質を向上させることを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項１０の目的は、特に、沈胴収納時における光軸に沿う方向の寸法をさらに縮小化することを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
【０００７】
本発明の請求項１１の目的は、特に、撮像用のレンズ鏡胴におけるレンズ鏡筒の径方向寸法を増大させることなく、簡単な構成で、しかも沈胴収納時における光軸に沿う方向の寸法を著しく縮小化することを可能とする撮像装置を提供することにある。
本発明の請求項１２の目的は、特に、撮像機能用のレンズ鏡胴におけるレンズ鏡筒の径方向寸法を増大させることなく、簡単な構成で、しかも沈胴収納時における光軸に沿う方向の寸法を著しく縮小化することを可能とする電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、上述した目的を達成するために、
各々１以上のレンズからなる複数のレンズ群と、
これら複数のレンズ群をレンズ群毎に保持する複数のレンズ保持部材と、
これら複数のレンズ保持部材を介して前記複数のレンズ群を移動させるレンズ群駆動手段と、
前記複数のレンズ群によって結像された光学像を電子的画像情報に変換する撮像素子と、
前記撮像素子に入射する光束を光学的にフィルタリングする光学フィルタと、
これら各部を保持するための固定枠と
を具備するレンズ鏡胴であって、
前記レンズ群駆動手段は、
前記複数のレンズ群の少なくとも一部を沈胴させた沈胴状態と対物側に移動させた撮影状態の間で前記複数のレンズ群を駆動するとともに、
沈胴状態では、少なくとも１つのレンズ群を、退避レンズ群としてレンズ鏡筒の内径よりも外側に退避させるべく、
前記退避レンズ群を保持し且つ移動させて退避させる退避レンズ移動部材と、
前記光学フィルタを退避移動可能に保持するフィルタ退避部材と
を含み、
前記退避レンズ移動部材および前記フィルタ退避部材の少なくとも一方に、前記退避レンズ移動部材と前記フィルタ退避部材とを相互に係合させるための係合手段を有し、前記退避レンズ移動部材が、収納時に前記退避レンズ群を光軸上から退避させる際に、前記係合手段により前記フィルタ退避部材に係合して前記光学フィルタを光軸上から退避させ、空いた空間に残りのレンズ群の少なくとも一部を収容することを特徴としている。
【０００９】
請求項２に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項１のレンズ鏡胴であって、
前記退避レンズ移動部材と前記フィルタ退避部材の係合手段は、前記退避レンズ移動部材が収納時に光軸に沿って前記撮像素子に近づき退避動作をする際に係合して両者を結合し、起動時には前記退避レンズ移動部材が光軸上位置に挿入された際に両者間の結合が解除される手段であることを特徴としている。
請求項３に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項１または請求項２のレンズ鏡胴であって、
前記フィルタ退避部材を光軸上に挿入する方向へ常時付勢する付勢部材をさらに含むことを特徴としている。
請求項４に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項３のレンズ鏡胴であって、
前記付勢部材は、トーションばねであることを特徴としている。
請求項５に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項１〜請求項４のいずれか１項のレンズ鏡胴であって、
前記退避レンズ移動部材および前記フィルタ退避部材の位置を検出する位置検出手段を前記固定枠に設けてなることを特徴としている。
【００１０】
請求項６に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項１〜請求項５のいずれか１項のレンズ鏡胴であって、
前記フィルタ退避部材が光軸上に挿入された際に、前記フィルタ退避部材の位置を光軸上に規制する位置規制手段を備えることを特徴としている。
請求項７に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項１〜請求項６のいずれか１項のレンズ鏡胴であって、
前記フィルタ退避部材は、前記光学フィルタに加えて、遮光部材および防塵部材の少なくともいずれかを保持することを特徴としている。
請求項８に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項１〜請求項７のいずれか１項のレンズ鏡胴であって、
前記フィルタ退避部材は、前記撮像素子に面する側の前記光学フィルタの周縁の少なくとも一部に、光軸上への挿入時および光軸上からの退避時に前記撮像素子の前面を清掃する植毛紙等の撮像素子清掃部材を備えることを特徴としている。
【００１１】
請求項９に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項１〜請求項８のいずれか１項のレンズ鏡胴であって、
前記撮像素子の受光面周縁およびその近傍の少なくとも一部に、前記フィルタ退避部材が光軸上に進入する際および光軸上から退避する際に前記光学フィルタの結像面側を清掃する植毛紙等のフィルタ清掃部材をさらに備えることを特徴としている。
請求項１０に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項１〜請求項７のいずれか１項のレンズ鏡胴であって、
前記フィルタ退避部材は、前記撮像素子およびそれに付属する電子部品をさらに保持することを特徴としている。
請求項１１に記載した本発明に係る撮像装置は、
撮像光学系として請求項１〜請求項１０のいずれか１項のレンズ鏡胴を備えたことを特徴としている。
請求項１２に記載した本発明に係る電子機器は、
撮像機能を有し、撮像用光学系として請求項１〜請求項１０のいずれか１項のレンズ鏡胴を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、レンズ鏡筒の径方向寸法を増大させることなく、簡単な構成で、沈胴収納時における光軸に沿う方向の寸法を効果的に縮減することを可能とするレンズ鏡胴、撮像装置および電子機器を提供することができる。
すなわち本発明の請求項１のレンズ鏡胴によれば、
各々１以上のレンズからなる複数のレンズ群と、
これら複数のレンズ群をレンズ群毎に保持する複数のレンズ保持部材と、
これら複数のレンズ保持部材を介して前記複数のレンズ群を移動させるレンズ群駆動手段と、
前記複数のレンズ群によって結像された光学像を電子的画像情報に変換する撮像素子と、
前記撮像素子に入射する光束を光学的にフィルタリングする光学フィルタと、
これら各部を保持するための固定枠と
を具備するレンズ鏡胴であって、
前記レンズ群駆動手段は、
前記複数のレンズ群の少なくとも一部を沈胴させた沈胴状態と対物側に移動させた撮影状態の間で前記複数のレンズ群を駆動するとともに、
沈胴状態では、少なくとも１つのレンズ群を、退避レンズ群としてレンズ鏡筒の内径よりも外側に退避させるべく、
前記退避レンズ群を保持し且つ移動させて退避させる退避レンズ移動部材と、
前記光学フィルタを退避移動可能に保持するフィルタ退避部材と
を含み、
前記退避レンズ移動部材および前記フィルタ退避部材の少なくとも一方に、前記退避レンズ移動部材と前記フィルタ退避部材とを相互に係合させるための係合手段を有し、前記退避レンズ移動部材が、収納時に前記退避レンズ群を光軸上から退避させる際に、前記係合手段により前記フィルタ退避部材に係合して前記光学フィルタを光軸上から退避させ、空いた空間に残りのレンズ群の少なくとも一部を収容することにより、
レンズ鏡筒の径方向寸法を増大させることなく、簡単な構成で、しかも沈胴収納時における光軸に沿う方向の寸法を著しく縮小化することが可能となる。
【００１３】
また、本発明の請求項２のレンズ鏡胴によれば、請求項１のレンズ鏡胴において、
前記退避レンズ移動部材と前記フィルタ退避部材の係合手段は、前記退避レンズ移動部材が収納時に光軸に沿って前記撮像素子に近づき退避動作をする際に係合して両者を結合し、起動時には前記退避レンズ移動部材が光軸上位置に挿入された際に両者間の結合が解除される手段であることにより、
特に、沈胴収納時における光軸に沿う方向の寸法を縮小化して、しかも撮像時における退避レンズ群の移動手段の作動に負荷をかけることがなく、退避レンズ群の位置精度を向上させ、撮像画質を向上させることが可能となる。
本発明の請求項３のレンズ鏡胴によれば、請求項１または請求項２のレンズ鏡胴において、
前記フィルタ退避部材を光軸上に挿入する方向へ常時付勢する付勢部材をさらに含むことにより、
特に、沈胴収納時における光軸に沿う方向の寸法を縮小化して、しかも撮像時における光学フィルタの光軸上の位置決め精度を効果的に向上させ、撮影画質を向上させることが可能となる。
【００１４】
本発明の請求項４のレンズ鏡胴によれば、請求項３のレンズ鏡胴において、
前記付勢部材は、トーションばねであることにより、
特に、沈胴収納時における光軸に沿う方向の寸法を縮小化して、しかも極めて簡単な構成で、撮像時における光学フィルタの光軸上の位置決め精度を効果的に向上させ、撮影画質を向上させることが可能となる。
本発明の請求項５のレンズ鏡胴によれば、請求項１〜請求項４のいずれか１項のレンズ鏡胴において、
前記退避レンズ移動部材および前記フィルタ退避部材の位置を検出する位置検出手段を前記固定枠に設けてなることにより、
特に、沈胴収納時における光軸に沿う方向の寸法を縮小化して、しかも簡単な構成で、退避レンズおよび光学フィルタの異常動作を効果的に検知し、ユーザーに対して適切な警告を与えることが可能となる。
本発明の請求項６のレンズ鏡胴によれば、請求項１〜請求項５のいずれか１項のレンズ鏡胴において、
前記フィルタ退避部材が光軸上に挿入された際に、前記フィルタ退避部材の位置を光軸上に規制する位置規制手段を備えることにより、
特に、光学フィルタの光軸上への挿入時に光学フィルタの位置を規制し、光学フィルタの位置決め精度を高め、撮像画質を向上させることが可能となる。
【００１５】
本発明の請求項７のレンズ鏡胴によれば、請求項１〜請求項６のいずれか１項のレンズ鏡胴において、
前記フィルタ退避部材は、前記光学フィルタに加えて、遮光部材および防塵部材の少なくともいずれかを保持することにより、
特に、フィルタおよびその近傍に対し適切な遮光および防塵の少なくともいずれかを実現し、撮像画質を向上させることが可能となる。
本発明の請求項８のレンズ鏡胴によれば、請求項１〜請求項７のいずれか１項のレンズ鏡胴において、
前記フィルタ退避部材は、前記撮像素子に面する側の前記光学フィルタの周縁の少なくとも一部に、光軸上への挿入時および光軸上からの退避時に前記撮像素子の前面を清掃する植毛紙等の撮像素子清掃部材を備えることにより、
特に、簡単な構成で、フィルタの光軸上からの退避時および光軸上への挿入時に撮像素子の前面を効果的に清掃し、撮像素子への塵埃等の付着を防止し、撮像画質を向上させることが可能となる。
【００１６】
本発明の請求項９のレンズ鏡胴によれば、請求項１〜請求項８のいずれか１項のレンズ鏡胴において、
前記撮像素子の受光面周縁およびその近傍の少なくとも一部に、前記フィルタ退避部材が光軸上に進入する際および光軸上から退避する際に前記光学フィルタの結像面側を清掃する植毛紙等のフィルタ清掃部材をさらに備えることにより、
特に、簡単な構成で、フィルタの光軸上からの退避時および光軸上への挿入時に光学フィルタの少なくとも一面を効果的に清掃し、光学フィルタへの塵埃等の付着を防止し、撮像画質を向上させることが可能となる。
本発明の請求項１０のレンズ鏡胴によれば、請求項１〜請求項７のいずれか１項のレンズ鏡胴において、
前記フィルタ退避部材は、前記撮像素子およびそれに付属する電子部品をさらに保持することにより、
特に、沈胴収納時における光軸に沿う方向の寸法をさらに縮小化することが可能となる。
【００１７】
本発明の請求項１１の撮像装置によれば、
撮像光学系として請求項１〜請求項１０のいずれか１項のレンズ鏡胴を備えることにより、
特に、撮像用のレンズ鏡胴におけるレンズ鏡筒の径方向寸法を増大させることなく、簡単な構成で、しかも沈胴収納時における光軸に沿う方向の寸法を著しく縮小化することが可能となる。
本発明の請求項１２の電子機器によれば、
撮像機能を有し、撮像用光学系として請求項１〜請求項１０のいずれか１項のレンズ鏡胴を備えることにより、
特に、撮像機能用のレンズ鏡胴におけるレンズ鏡筒の径方向寸法を増大させることなく、簡単な構成で、しかも沈胴収納時における光軸に沿う方向の寸法を著しく縮小化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズとして構成されるレンズ鏡胴およびその周辺部分を含むディジタルカメラの要部である、いわばコアユニットの撮影状態における光軸に沿う縦断面を示しており、（ａ）は、広角状態における縦断面図、そして（ｂ）は、望遠状態における縦断面図である。
【図２】沈胴収納状態における図１のコアユニットを斜め前方から見た斜視図である。
【図３】撮影状態における図１のコアユニットを斜め前方から見た斜視図である。
【図４】図１のコアユニットの主としてレンズ鏡胴部分を分解して示す分解斜視図である。
【図５】撮影状態における図１のコアユニットのうちの第４群レンズ系（退避レンズ群）、光学フィルタおよびそれらの保持駆動系と撮像素子に係る部分の詳細な配置構成を示しており、（ａ）は、当該部分を斜め前方から見た斜視図、そして（ｂ）は、当該部分を側方から見た側面図である。
【図６】退避直前および撮影準備直前の状態における図１のコアユニットのうちの第４群レンズ系、光学フィルタおよびそれらの保持駆動系と撮像素子に係る部分の詳細な配置構成を示しており、（ａ）は、当該部分を斜め前方から見た斜視図、（ｂ）は、当該部分を側方から見た側面図、そして（ａ）の背後から見た第４群レンズ系保持駆動系と光学フィルタ保持駆動系との連動部分の部分詳細図である。
【図７】退避収納状態における図１のコアユニットのうちの第４群レンズ系、光学フィルタおよびそれらの保持駆動系と撮像素子に係る部分の詳細な配置構成を示しており、（ａ）は、当該部分を斜め前方から見た斜視図、そして（ｂ）は、当該部分を側方から見た側面図である。
【図８】退避沈胴収納状態における図１のコアユニットを内部背面側から見た背面図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係るレンズ鏡胴および当該レンズ鏡胴を撮像光学系として組み込んだ撮像装置としてのディジタルカメラの退避沈胴による沈胴収納状態におけるコアユニットのうちの第４群レンズ系（退避レンズ群）、光学フィルタおよびそれらの保持駆動系と撮像素子に係る部分の配置構成を示しており、（ａ）は、当該部分を前方から見た正面図、そして（ｂ）は、当該部分を側方から見た側面図である。
【図１０】撮影準備直前および退避直前の状態における図９の第４群レンズ系、光学フィルタおよびそれらの保持駆動系と撮像素子に係る部分の詳細な配置構成を示す側方から見た側面図である。
【図１１】撮影準備状態および撮影状態における図９の第４群レンズ系、光学フィルタおよびそれらの保持駆動系と撮像素子に係る部分の詳細な配置構成を示す側方から見た側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態に基づき、図面を参照して本発明に係るレンズ鏡胴およびそれを撮像光学系として用いた本発明の撮像装置であるディジタルカメラを詳細に説明する。
図１〜図８は、本発明の第１の実施の形態に係るレンズ鏡胴および当該レンズ鏡胴を撮像光学系として組み込んだ撮像装置としてのディジタルカメラの要部の構成を示している。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズとして構成されるレンズ鏡胴およびその周辺部分を含むディジタルカメラの要部である、いわばコアユニット（カメラユニットまたはレンズユニットなどと称される場合もある）の撮影状態における光軸に沿う縦断面を示しており、（ａ）は、広角状態における縦断面図、そして（ｂ）は、望遠状態における縦断面図である。図２は、沈胴収納状態における図１のコアユニットの斜め前方（被写体側）から見た斜視図、図３は、撮影状態における図１のコアユニットの斜め前方から見た斜視図、そして図４は、図１のコアユニットの主としてレンズ鏡胴部分を分解して示す分解斜視図である。図５は、撮影状態における図１のコアユニットのうちの退避レンズ群である第４群レンズ系、光学フィルタおよびそれらの保持駆動系と撮像素子に係る部分の詳細な配置構成を示しており、（ａ）は、当該部分を斜め前方から見た斜視図、そして（ｂ）は、当該部分を側方から見た側面図である。
【００２０】
図６は、退避直前および撮影準備直前の状態における図１のコアユニットのうちの退避レンズ群である第４群レンズ系、光学フィルタおよびそれらの保持駆動系と撮像素子に係る部分の詳細な配置構成を示しており、（ａ）は、当該部分を斜め前方から見た斜視図、（ｂ）は、当該部分を側方から見た側面図、そして（ａ）の背後から見た第４群レンズ系保持駆動系と光学フィルタ保持駆動系との連動部分の部分詳細図である。図７は、退避収納状態における図１のコアユニットのうちの退避レンズ群である第４群レンズ系、光学フィルタおよびそれらの保持駆動系と撮像素子に係る部分の詳細な配置構成を示しており、（ａ）は、当該部分を斜め前方から見た斜視図、そして（ｂ）は、当該部分を側方から見た側面図である。図８は、退避沈胴収納状態における図１のコアユニットを内部背面側から見た背面図である。
図１〜図８に示すコアユニットは、第１群レンズ系１、第２群レンズ系２、第３群レンズ系３、第４群レンズ系４、光学フィルタ５、撮像素子６、シャッタ／絞りユニット７、第１群レンズ保持枠１１、レンズ鏡筒１２、１３、１４、１５、１６、固定枠１７、レンズバリア１８、第２群レンズ保持枠２１、第３群レンズ保持枠３１、退避レンズ移動部材（第４群レンズ保持枠）４１、トーションばね４２、５２、副軸４３、フィルタ退避部材（フィルタ保持枠）５１、第４群フォーカスレンズ駆動モータ５３、ギヤ５４、５５、リードスクリュー５６、雌ねじ部材５７および主軸５８を具備している。
【００２１】
この場合、コアユニットのレンズ鏡胴は、撮像装置であるディジタルカメラの撮像光学系として用いられ、撮影状態として通常使用される。この撮影状態においては、物体側、つまり被写体側から、順次、第１群レンズ系１、第２群レンズ系２、第３群レンズ系３、第４群レンズ系４、光学フィルタ５、そして撮像素子６が光軸上に配列されている。複数のレンズ群、すなわち、第１群レンズ系１、第２群レンズ系２、第３群レンズ系３および第４群レンズ系４は、各々１以上のレンズからなり、焦点距離可変の例えばズームレンズを構成していて、第１群レンズ系１〜第３群レンズ系３を光軸上で移動させて、焦点距離を変化させる動作、すなわち変倍動作を行う。第４群レンズ系４は、焦点調整用のフォーカシングレンズであり、第１群レンズ系１〜第３群レンズ系３により所要の焦点距離とした状態で、この第４群レンズ系４を光軸上で移動させて、焦点を合わせる動作、すなわちフォーカシング動作を行う。
【００２２】
図１〜図４に示すレンズ鏡筒１２、１３、１４、１５および１６は、回転筒、ライナー、カム筒および直進筒等の鏡筒であり、これら回転筒、ライナー、カム筒および直進筒等を適宜組み合わせて、固定枠１７との関係で、第１群レンズ系１および第２群レンズ系２を所要のごとく移動させる。これらレンズ鏡筒１２〜１６における回転筒、ライナー、カム筒および直進筒等の組合せは、種々の構成が考えられ、本発明においては、その組み合わせ構成は、問わない。また、第３群レンズ系３は、詳細には図示していないが、適宜なる駆動系を介して第１群レンズ系１および第２群レンズ系２と連動して移動する。また、レンズバリア１８は、開閉窓を有して、第１群レンズ系１の最も物体（被写体）側のレンズの対物面を保護するために第１群レンズ系１よりもさらに物体（被写体）側に設けられており、撮影時等のような光学系の使用時には開閉窓を開き、収納時等の非撮影時、つまり光学系の非使用時、には開閉窓を閉じる。また、シャッタ／絞りユニット７は、例えば第２群レンズ系２と第３群レンズ系３との間に設けられている。
【００２３】
第１群レンズ系１〜第３群レンズ系３は、ズーミングレンズであり、図示していない駆動源により、所要の駆動機構を介して、各群毎に且つ互いに関連して移動させて、焦点距離を変化させるが、フォーカシングレンズである第４群レンズ系４は、単独の駆動モータ５３により、ほぼ独立的に駆動される。すなわち、図５〜図７に詳細に示すように、駆動モータ５３により、複数のギヤ５４および５５を介してリードスクリュー５６を回転させる。リードスクリュー５６には、適宜なる回転規制機構により回り止めされ、リードスクリュー５６の軸線方向にのみ移動可能とされた雌ねじ部材５７が螺合しており、リードスクリュー５６の回転によって、雌ねじ部材５７をリードスクリュー５６の軸線方向に沿って進退移動させることができる。
雌ねじ部材５７は、退避レンズ群としての第４群レンズ系４を一端に保持する退避レンズ保持枠である退避レンズ移動部材４１と係合しており、退避レンズ移動部材４１およびそれを介して第４群レンズ系４を移動させる。退避レンズ移動部材４１は、他端のスリーブ部に挿通される主軸５８によって、主軸５８に沿う方向に進退移動可能に且つ主軸５８を中心として回動可能に保持されており、回転基部のスリーブ部の外周に形成されたカム部分において雌ねじ部材５７と係合している。第４群レンズ系４が光軸上に位置する撮影状態にあるときは、図５に示すような状態であり、駆動モータ５３によるリードスクリュー５６の正転／逆転により、雌ねじ部材５７を進退駆動し、それに伴って、フォーカシングレンズである第４群レンズ系４を光軸上で前進／後退させて、フォーカシング動作を行わせる。
【００２４】
一方、収納時には、駆動モータ５３を逆転させて雌ねじ部材５７を図６に示すような状態まで後退させ、退避レンズ移動部材４１の回転基部に形成されているカムによって、主軸５８を中心として退避レンズ移動部材４１を回転させ、第４群レンズ系４を光軸近傍の光路から退避させて、図７に示すような状態として収納する。なお、副軸４３は、退避レンズ群としての第４群レンズ系４を光軸上に正確に位置させるための位置決めガイドであり、退避レンズ移動部材４１は、トーションばね４２によって光軸上側へ付勢されて、副軸４３に当接して第４群レンズ系４の位置を光軸上に安定させるようにしており、上述の収納時の主軸５８を中心とする退避レンズ移動部材４１の回転は、このトーションばね４２の付勢力に抗して行われる。
また、不使用時・保管時等の図７に示すような退避収納状態から、図５および図６に示すような撮影状態に移行する際には、駆動モータ５３を正転させて雌ねじ部材５７を前進させ、退避レンズ移動部材４１の回転基部に形成されているカムによる規制位置を変化させて、上述のトーションばね４２の付勢力によって主軸５８を中心として退避レンズ移動部材４１を回転させ、第４群レンズ系４を光路内の光軸上に進入させる。
【００２５】
図１、図５、図６および図７に示すように、第４群レンズ系４と撮像素子６との間には、光学フィルタ５が配置されており、第４群レンズ系４は、退避レンズ移動部材４１により保持され、光学フィルタ５は、フィルタ保持枠であるフィルタ退避部材５１により保持されている。フィルタ退避部材５１は、退避レンズ移動部材４１の光軸側の位置決めのための副軸４３を共通に使用しており、トーションばね５２によって光軸上側へ付勢されて、副軸４３に当接して光学フィルタ５の位置を光軸上に安定させているが、光軸上を前後には移動することができない構造になっている。
図１および図５に示すように撮影状態では、第４群レンズ系４と、光学フィルタ５および撮像素子６とは、所定の間隔以上の間隔をあけて離間して保持されているが、収納動作を開始すると、退避レンズ移動部材４１は、光軸上を後退して、図６に示すようにフィルタ退避部材５１と所定のわずかな隙間を存してほぼ重なり合う状態となる。このとき、図６の（ｃ）に詳細に示すように、退避レンズ移動部材４１の中間部背面に突出して形成された係合連結部４１ａが、フィルタ退避部材５１の中間部に係合することとなる。さらに収納動作を続けると、退避レンズ移動部材４１は、雌ねじ部材５７と、退避レンズ移動部材４１の回転基部に形成されているカムとの作用によって、トーションばね４２の付勢力に抗して、主軸５８を中心として回転して第４群レンズ系４を光軸上から光路外、特にレンズ鏡筒の内径よりも外側に退避させるが、このとき係合連結部４１ａによる係合によってフィルタ退避部材５１も退避レンズ移動部材４１と一体的に主軸５８を中心として回転操作されて、光路外、特にレンズ鏡筒の内径よりも外側に退避させられ、図７に示すような退避収納状態となる。
【００２６】
このようにして、第４群レンズ系４と共に光学フィルタ５が、光路外、特にレンズ鏡筒の内径よりも外側の退避収納位置に退避することによって、光軸上に光学フィルタ５が占有していたスペースが空くので、残りの第１群レンズ系１〜第３群レンズ系３を、光学フィルタ５が位置していた位置まで後退させて沈胴収納することができる。このようにして、第４群レンズ系４と共に光学フィルタ５が退避収納位置に退避した退避沈胴収納状態を内部背面側から見た様子を図８に示している。
そして、上述したディジタルカメラの起動時には、収納状態から撮影状態への移行に伴って、退避レンズ保持枠４１は、雌ねじ部材５７と、退避レンズ移動部材４１の回転基部に形成されているカムとの作用およびトーションばね４２の作用によって、図７の状態から主軸５８を中心に回転操作されて、第４群レンズ系４を光軸上に挿入させるが、フィルタ退避部材５１は、同様にトーションばね５２の作用によって退避レンズ保持枠４１に追随して回転操作されて光学フィルタ５を光軸上に挿入させる。このようにして、退避レンズ移動部材４１とフィルタ退避部材５１が副軸４３に当接して、第４群レンズ系４と光学フィルタ５が光軸上に位置決めされた状態では、フィルタ退避部材５１に対する退避レンズ移動部材４１の係合連結部４１ａによる係合が解かれ、フィルタ退避部材５１は光軸に沿う方向への移動はできないので、その後は退避レンズ移動部材４１は、光軸上を繰出されて撮影可能位置へ移動するが、フィルタ退避部材５１は、その場に留まる。
【００２７】
上述したように、残りのレンズ群を、第４群レンズ系４および光学フィルタ５が配置されていた位置まで後退させて沈胴収納することにより、収納時の光軸方向寸法を縮小化することができ、ディジタルカメラ等の撮像装置を薄型化することができる。
なお、上述における退避レンズ移動部材４１およびフィルタ退避部材５１がそれぞれ撮影位置および退避収納位置にあるか否かは、図４〜図６に示すフォトインタラプタＰＩのような位置検出器を所要個所に配設して、退避レンズ移動部材４１およびフィルタ退避部材５１がそれぞれ撮影位置および退避収納位置にあることを検出するようにする。
また、第４群レンズ系４とほぼ同様に、第３群レンズ系３をも光路外、特にレンズ鏡筒の内径よりも外側の退避収納位置に退避させるようにしてもよい。その場合には、残りの第１群レンズ系１および第２群レンズ系２を、光学フィルタ５が位置していた位置まで後退させて沈胴収納することができ、収納時の光軸方向寸法のさらなる縮小化、すなわちディジタルカメラ等の撮像装置のさらなる薄型化を図ることができる。
【００２８】
図９〜図１１は、本発明の第２の実施の形態に係るレンズ鏡胴および当該レンズ鏡胴を撮像光学系として組み込んだ撮像装置としてのディジタルカメラの要部の構成を示している。図９〜図１１に示す本発明の第２の実施の形態に係るレンズ鏡胴およびそれを撮像光学系として組み込んだディジタルカメラにおいては、撮像素子６の受光面の周縁およびその近傍の少なくとも一部に、植毛紙等のフィルタ清掃部材を設けて、フィルタ退避部材５１が光軸上に進入する際および光軸上から退避する際に光学フィルタ５の結像面側を清掃するようにしている。
図９は、本発明の第２の実施の形態に係るレンズ鏡胴および当該レンズ鏡胴を撮像光学系として組み込んだ撮像装置としてのディジタルカメラの退避沈胴による沈胴収納状態におけるコアユニットのうちの退避レンズ群である第４群レンズ系、光学フィルタおよびそれらの保持駆動系と撮像素子に係る部分の配置構成を示しており、（ａ）は、当該部分を前方から見た正面図、そして（ｂ）は、当該部分を側方から見た側面図である。図１０は、撮影準備直前および退避直前の状態における図９の第４群レンズ系、光学フィルタおよびそれらの保持駆動系と撮像素子に係る部分の詳細な配置構成を示す側方から見た側面図である。図１１は、撮影準備状態および撮影状態における図９の第４群レンズ系、光学フィルタおよびそれらの保持駆動系と撮像素子に係る部分の詳細な配置構成を示す側方から見た側面図である。
【００２９】
図９〜図１１に示す第４群レンズ系、光学フィルタおよびそれらの保持駆動系と撮像素子に係る部分において、図５〜図７に示したのと同様の撮像素子６、退避レンズ移動部材４１、副軸４３、フィルタ退避部材５１、第４群フォーカスレンズ駆動モータ５３、リードスクリュー５６、雌ねじ部材５７および主軸５８に加えて、フィルタ清掃部材をさらに備えている。
すなわち、図９に示すように、撮像素子６の受光面周縁の少なくとも一部、例えば光学フィルタ５が通過する部分に対応して、植毛紙等のフィルタ清掃部材６１を配設している。
このようにすることにより、光学フィルタ５が、図９に示す収納状態から図１０の撮影直前状態を経て、光軸上に進入して図１１に示す撮影状態に至る過程および図１１に示す撮影状態の光学フィルタ５が、光軸上から図１０の収納直前状態を経て図９に示す収納状態に至る過程において、フィルタ清掃部材６１が光学フィルタ５の結像面側を清掃する。
また、フィルタ退避部材５１は、撮像素子６に面する側の光学フィルタ５の周縁の少なくとも一部に、光軸上への挿入時および光軸上からの退避時に撮像素子６の前面を清掃する植毛紙等の撮像素子清掃部材を備えるようにしてもよい。
【００３０】
さらに、上述したレンズ鏡胴を撮像光学系として設けて、ディジタルカメラまたはそれ以外の撮像装置を構成するようにしてもよい。このようにしても撮像用のレンズ鏡胴におけるレンズ鏡筒の径方向寸法を増大させることなく、簡単な構成で、しかも沈胴収納時における光軸に沿う方向の寸法を著しく縮小化することができる。
また、撮像機能を有する携帯用情報端末装置等の電子機器に、撮像用光学系として上述したようなレンズ鏡胴を設けるようにしてもよい。このような場合にも、撮像機能用のレンズ鏡胴におけるレンズ鏡筒の径方向寸法を増大させることなく、簡単な構成で、しかも沈胴収納時における光軸に沿う方向の寸法を著しく縮小化することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１  第１群レンズ系
２  第２群レンズ系
３  第３群レンズ系
４  第４群レンズ系
５  光学フィルタ
６  撮像素子
７  シャッタ／絞りユニット
１１  第１群レンズ保持枠
１２、１３、１４、１５、１６  レンズ鏡筒
１７  固定枠
１８  レンズバリア
２１  第２群レンズ保持枠
３１  第３群レンズ保持枠
４１、退避レンズ移動部材（第４群レンズ保持枠）
４２、５２  トーションばね
４３  副軸
５１  フィルタ退避部材（フィルタ保持枠）
５３  第４群フォーカスレンズ駆動モータ
５４、５５  ギヤ
５６  リードスクリュー
５７  雌ねじ部材
５８  主軸
６１  フィルタ清掃部材（植毛紙等）
ＰＩ  フォトインタラプタ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３２】
【特許文献１】特開２００７−３３４８１号公報
【特許文献２】特開２００４−１１８１０１号公報
【特許文献３】特開平１１−４３７１号公報
【図１】
0005397774.tif 000002
【図２】
0005397774.tif 000003
【図３】
0005397774.tif 000004
【図４】
0005397774.tif 000005
【図５】
0005397774.tif 000006
【図６】
0005397774.tif 000007
【図７】
0005397774.tif 000008
【図８】
0005397774.tif 000009
【図９】
0005397774.tif 000010
【図１０】
0005397774.tif 000011
【図１１】
0005397774.tif 000012