(57)【要約】【課題】各レンズ同士の相対的の位置の位置決めを容易に行う。【解決手段】、第１光学ユニット３１のユニット本体４０と第２光学ユニット３２とを固定するには、突起４０ｅをボス５４ｅに挿入し、ユニット本体４０とユニット本体５４との相対的な位置の位置決めを行う。突起４０ｅとボス５４ｅとをネジ６０によって軸方向Ｙに沿って上方から固定する。これにより、ユニット本体４０とユニット本体５４とが２点で固定される。このとき、ユニット本体４０で保持されている後レンズ４３、第２レンズ群４６、第３レンズ群４７と、ユニット本体５４で保持されている第４レンズ群５５との第２光軸Ｌ２上での相対的な位置が位置決めされる。【選択図】        図５
2006084709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略水平な第１光軸に沿って入射した被写体光を、前記第１光軸と略垂直な第２光軸に沿って折り曲げる反射部材と、前記反射部材によって折り曲げられた前記被写体光が前記第２光軸に沿って入射する第１レンズと、前記第１レンズを透過した前記被写体光が前記第２光軸に沿って入射する第２レンズとを備えたカメラにおいて、
前記反射部材及び前記第１レンズを保持した第１レンズホルダと、
前記第２レンズを保持し、前記第１レンズホルダと相互に連結された第２レンズホルダと、
前記第１レンズホルダ又は前記第２レンズホルダのいずれかに固定され、前記第２レンズに入射する被写体光の光量を調節する光量調節ユニットとを備えたことを特徴とするカメラ。
【請求項２】
略水平な第１光軸に沿って入射した被写体光を、前記第１光軸と略垂直な第２光軸に沿って折り曲げる反射部材と、前記反射部材によって折り曲げられた前記被写体光が前記第２光軸に沿って入射する第１レンズと、前記第１レンズを透過した前記被写体光が前記第２光軸に沿って入射する第２レンズとを備えたレンズユニットにおいて、
前記反射部材及び前記第１レンズを保持した第１レンズホルダと、
前記第２レンズを保持し、前記第１レンズホルダと相互に連結された第２レンズホルダと、
前記第１レンズホルダ又は前記第２レンズホルダのいずれかに固定され、前記第２レンズに入射する被写体光の光量を調節する光量調節ユニットとを備えたことを特徴とするレンズユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
反射部材によって折り曲げられた被写体光が透過するレンズを複数備えたカメラ及びレンズユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤ等のイメージセンサを用いて撮像した画像データをメモリカード等の電子記憶媒体に記憶させるデジタルカメラが普及してきている。近年、デジタルカメラは、例えば光学ズームの高倍率化などの機能面での進歩が求められる反面、手軽に携帯することができるように小型化及び薄型化することが求められている。このため、各メーカーでは、デジタルカメラをより小型化及び薄型化しながら高機能化することが課題の一つとなっている。
【０００３】
デジタルカメラを小型化及び薄型化するための方法として、例えば水平な光軸に沿って入射した被写体光を例えばプリズムなどの反射部材によって前記水平な光軸に対して垂直な光軸に沿って折り曲げ、この垂直な光軸上に例えばズーム用のレンズやオートフォーカス用のレンズなどを配置することが知られている（特許文献１，２）。これにより、各レンズを水平な光軸上に直線的に並べて配置した場合に比べ、デジタルカメラの厚みを薄くすることができる。
【０００４】
被写体光を折り曲げるカメラとしては、例えば各々はレンズを保持した２つのレンズホルダの間に被写体光の光量を調節するシャッターユニットが配置されたものが知られている（特許文献３）。このカメラでは、各レンズホルダはシャッターユニットに取り付けられており、これにより、各レンズ同士の相互間にシャッター羽根が位置決めされるようににし、各レンズ同士の位置決めを容易にしている。
【特許文献１】特開平９−２１１２８７号公報
【特許文献２】特開２００４−１４５０１９号公報
【特許文献３】特許第３３４００９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、例えばデジタルカメラなどのＣＣＤをイメージセンサとして用いたカメラでは、撮影条件によってはスミアが発生してしまうことがある。このため、ＣＣＤを用いたカメラでは、スミアを防止するためにシャッター羽根を用いるメカ式のシャッターを採用することが有効である。上述したような被写体光を折り曲げるカメラにメカ式のシャッターを採用する場合、特許文献３のカメラのように、各レンズホルダをシャッターユニットに連結すると製造が容易になる。しかし、各レンズホルダをシャッターユニットに連結すると、各レンズホルダとシャッターユニットとの相対的な位置は位置決めしやすくなるが、各レンズホルダ同士、すなわち、各レンズ同士の相対的な位置の位置決めが困難になってしまう。これを解決するためには、シャッターユニットと各レンズホルダとの取付部分を高精度に加工しなければならず、特許文献３の方法では、各レンズ同士の相対的な位置の位置決めを行いながらカメラの製造コストを低減させるのは困難となっていた。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、各レンズ同士の相対的の位置の位置決めを容易に行うことができるカメラ及びレンズユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のカメラは、略水平な第１光軸に沿って入射した被写体光を、前記第１光軸と略垂直な第２光軸に沿って折り曲げる反射部材と、前記反射部材によって折り曲げられた前記被写体光が前記第２光軸に沿って入射する第１レンズと、前記第１レンズを透過した前記被写体光が前記第２光軸に沿って入射する第２レンズとを備えたカメラにおいて、前記反射部材及び前記第１レンズを保持した第１レンズホルダと、前記第２レンズを保持し、前記第１レンズホルダと相互に連結された第２レンズホルダと、前記第１レンズホルダ又は前記第２レンズホルダのいずれかに固定され、前記第２レンズに入射する被写体光の光量を調節する光量調節ユニットとを備えたものである。
【０００８】
本発明のレンズユニットは、略水平な第１光軸に沿って入射した被写体光を、前記第１光軸と略垂直な第２光軸に沿って折り曲げる反射部材と、前記反射部材によって折り曲げられた前記被写体光が前記第２光軸に沿って入射する第１レンズと、前記第１レンズを透過した前記被写体光が前記第２光軸に沿って入射する第２レンズとを備えたカメラにおいて、前記反射部材及び前記第１レンズを保持した第１レンズホルダと、前記第２レンズを保持し、前記第１レンズホルダと相互に連結された第２レンズホルダと、前記第１レンズホルダ又は前記第２レンズホルダのいずれかに固定され、前記第２レンズに入射する被写体光の光量を調節する光量調節ユニットとを備えたものである。
【０００９】
なお、第１レンズホルダと第２レンズホルダとの連結、第１レンズホルダ又は第２レンズホルダと光量調節ユニットとの連結は、互いを直接連結した場合に限らず、例えばスペーサなどを介して連結することも含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のカメラ及びレンズユニットでは、第１レンズホルダと第２レンズホルダとを相互に連結し、第１レンズホルダ又は第２レンズホルダのいずれかに光量調節ユニットを固定したので、第１レンズ及び第２レンズを直接移動させることなく各レンズ同士の位置決めを行うことが可能になり、各レンズ同士の相対的の位置の位置決めを容易に行うことができる。また、レンズユニットの組立工程の際に各レンズ同士の相対的の位置の位置決めを行うことができるので、レンズの位置決め工程を省くことが可能になり、カメラやレンズユニットの製造コストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１及び図２に示すように、デジタルカメラ１０は撮影機構が組み込まれたカメラ本体１２を備えている。カメラ本体１２には、カメラ本体１２の高さ方向に長い撮像装置（レンズユニット）１４が組み込まれている。カメラ本体１２の前面には、詳しくは後述するように被写体光の光束が入射する前レンズ４１、ストロボ発光部１５等が設けられている。カメラ本体１２の上面にはレリーズボタン１６が設けられている。カメラ本体１２の背面には、撮影画像や録画画像が表示される液晶モニタ（ＬＣＤ）１７等が設けられている。
【００１２】
図３及び図４に示すように、撮像装置１４は、上方に配置された第１光学ユニット３１、第１光学ユニット３１の下方に配置された第２光学ユニット３２、第１光学ユニット３１と第２光学ユニット３２との相互間に配置されたシャッターユニット（光量調節ユニット）３３を備えている。詳しくは後述するように第１光学ユニット３１と第２光学ユニット３２とは相互に連結されており、シャッターユニット３３は第２光学ユニット３２に連結されている。
【００１３】
図５に示すように、第１光学ユニット３１は、各種部品が取り付けられるユニット本体（第１レンズホルダ）４０を備えている。ユニット本体４０は、前レンズ４１、プリズム４２、後レンズ（第１レンズ）４３からなる第１レンズ群４４を保持している。
【００１４】
ユニット本体４０は、その上部に略三角形状のフレームからなるプリズム収納部４０ａを備え、プリズム収納部４０ａの下部に直方体形状のフレームからなるレンズ収納部４０ｂを備えている。
【００１５】
プリズム収納部４０ａの前面には横長な矩形の開口４０ｃが形成されている。開口４０ｃからは、プリズム収納部４０ａ内に断面が三角形状のプリズム（反射部材）４２が挿入される。また、ユニット本体４０の前面には、プリズム４２の前方に位置するように、前レンズ４１が嵌め込まれたレンズ枠４５が取り付けられる。
【００１６】
前レンズ４１からは、被写体光が水平な第１光軸Ｌ１の軸方向Ｘに沿って入射する。被写体レンズ４１から入射した被写体光は、プリズム４２によって第１光軸Ｌ１と垂直な第２光軸Ｌ２の軸方向Ｙに沿って折り曲げられる。
【００１７】
レンズ収納部４０ｂの下面には図示しない開口が形成されている。この開口からはレンズ収納部４０ｂ内に、後レンズ４３、第２レンズ群４６が順に軸方向Ｙに沿って挿入される。この開口は、第３レンズ群４７を有する蓋４８によって覆われる。
【００１８】
後レンズ４３は円筒状の保持枠４９によって保持されている。レンズ収納部４０ｂ内には、保持枠４９の外周の形状に沿った鏡筒保持溝４０ｄが形成されている。保持枠４９は鏡筒保持溝４０ｄに嵌め込まれる。これにより、後レンズ４３はレンズ収納部４０ｂに保持され、第２光軸Ｌ２上で位置決めされる。
【００１９】
第２レンズ群４６は略矩形の保持枠５０によって保持されている。保持枠５０には円柱形状の孔５０ａが形成されており、この孔５０ａに第２レンズ群４６が嵌め込まれている。
【００２０】
保持枠５０は、その長手方向が軸方向Ｘ，Ｙの両方と直交するＺ方向に沿った状態でレンズ収納部４０ｂに収納される。保持枠５０の長手方向の両端部には孔５０ｂが形成されており、孔５０ｂには一対のガイド軸５１が挿通されている。
【００２１】
ガイド軸５１は円柱形状に形成されており、レンズ収納部４０ｂの高さと略同一の長さに形成されている。保持枠５０の孔５０ｂはガイド軸５１の直径よりも一回り大きくなっている。このため、保持枠５０はガイド軸５１の長手方向に沿って移動自在となっている。ガイド軸５１は一端がレンズ収納部４０ｂ、他端が蓋４８で保持されている。ガイド軸５１が保持されると、その長手方向が軸方向Ｙに沿った状態となる。これにより、保持枠５０はガイド軸５１によって軸方向Ｙに沿って移動するように移動方向が規制される。また、ガイド軸５１が保持されると、第２レンズ群４６が第２光軸Ｌ２上に位置するように位置決めされる。
【００２２】
蓋４８は略矩形状に形成されており、その長手方向がＺ方向に沿った状態で一対のネジ４８ｂによってレンズ収納部４０ｂに固定されている。蓋４８には円柱形状の孔４８ａが形成されており、孔４８ａに第３レンズ群４７が嵌め込まれている。蓋４８がレンズ収納部４０ｂに取り付けられると、第３レンズ群４７が第２光軸Ｌ２上で位置決めされる。
【００２３】
シャッターユニット３３は、箱形に形成されたユニット本体５２と、ユニット本体５２に一体に取り付けられたモータ５３とから構成されている。ユニット本体５２は内部には、互いに対向する一対のシャッター羽根５２ａなどを含むシャッター装置が設けられている。ユニット本体５２の上下の両面には開口５２ｂが形成されている。シャッター羽根５２ａはモータ５３の駆動によって前述したＺ方向に沿って移動される。そして、シャッター羽根５２ａを互いに近づく方向あるいは離れる方向に移動させることによって開口５２ｂに入射する被写体光の光量、すなわち、後述する第４レンズ群（第２レンズ）５５に入射する被写体光の光量が調節される。なお、光量調節ユニットとしては、本実施形態のシャッター機能のみを有するシャッターユニット３３に限らず、周知の絞り機能を有するユニット及びシャッター機能と絞り機能とが兼用となっているユニットも含むものとする。
【００２４】
第２光学ユニット３２は、直方体形状のフレームからなるユニット本体（第２レンズホルダ）５４を備えている。ユニット本体５４内の上面には開口５４ａが形成されている。開口５４ａからは第４レンズ群５５が軸方向Ｙに沿って挿入される。
【００２５】
ユニット本体５４には上方からシャッターユニット３３のユニット本体５２がネジ５６によって取り付けられる。シャッターユニット３３はモータ５３が下方に突出した状態でユニット本体５４に取り付けられる。シャッターユニット３３が取り付けられると開口５４ａはユニット本体５２によって覆われる。
【００２６】
第４レンズ群５５は略矩形の保持枠５７によって保持されている。保持枠５７には円柱形状の孔５７ａが形成されており、この孔５７ａに第４レンズ群５５が嵌め込まれている。
【００２７】
保持枠５７は、その長手方向が軸方向Ｘ，Ｙと直交する方向Ｚに沿った状態でユニット本体５４に収納される。保持枠５７の長手方向の両端部には孔５７ｂが形成されており、孔５７ｂには一対のガイド軸５８が挿通されている。
【００２８】
ガイド軸５８は円柱形状に形成されており、ユニット本体５４の高さと略同一の長さに形成されている。保持枠５７の孔５７ｂはガイド軸５８の直径よりも一回り大きくなっている。このため、保持枠５７はガイド軸５８の長手方向に沿って移動自在となっている。ガイド軸５８は一端が第２光学ユニット３２のユニット本体５４、他端がシャッターユニット３３のユニット本体５２で保持されている。これにより、保持枠５７はガイド軸５８によって軸方向Ｙに沿って移動するように移動方向が規制される。
【００２９】
なお、第１光学ユニット３１の保持枠５０及び第２光学ユニット３２の保持枠５７は図示しないステッピングモーターによって駆動され、その初期位置がフォトインタラプタによって検出される。これにより、第２レンズ群４６と第４レンズ群５５との第２光軸Ｌ２上での相対的な距離が変化して被写体画像のズーミングが行われる。また、ズーミングが行われた後に第４レンズ群５５が第２光軸Ｌ２上で移動し、被写体画像のピントが調節される。
【００３０】
ユニット本体５４には下面には図示しない開口が設けられている。この開口からは各レンズ群で結像された被写体画像を撮影するＣＣＤ（イメージセンサ）５９がユニット本体５４内に挿入される。ＣＣＤ５９はユニット本体５４内の被写体光が結像する位置で固定される。なお、ＣＣＤ５９には、モアレを防ぐためのローパスフィルタ６０が一体に取り付けられている。
【００３１】
第１光学ユニット３１のユニット本体４０のＺ方向における両側方には、軸方向Ｙに沿って下方に突出した一対の突起４０ｅが設けられている。突起４０ｅは略円柱形状に形成されており、互いに対角をなすように配置されている。
【００３２】
また、第２光学ユニット３２のユニット本体５４の上面には、突起４０ｅと対面するように、一対のボス５４ｂが形成されている。ボス５４ｂはその内周が突起４０ｅよりも一回り大きい円柱形状に形成されている。突起４０ｅ及びボス５４ｅの中心には、軸方向Ｙに沿ってネジ孔が形成されている。
【００３３】
撮像装置１４を組み立てる際には、第１光学ユニット３１のユニット本体４０及び第２光学ユニット３２のユニット本体５４に各部品を取り付け、シャッターユニット３３を第２光学ユニット３２に組み付ける。
【００３４】
そして、突起４０ｅをボス５４ｅに挿入し、ユニット本体４０とユニット本体５４との相対的な位置の位置決めを行い、突起４０ｅとボス５４ｅとをネジ６１によって軸方向Ｙに沿って上方から固定する。これにより、ユニット本体４０とユニット本体５４とが２点で固定される。このとき、ユニット本体４０で保持されている後レンズ４３、第２レンズ群４６、第３レンズ群４７と、ユニット本体５４で保持されている第４レンズ群５５との第２光軸Ｌ２上での相対的な位置が位置決めされる。
【００３５】
上記実施形態では、シャッターユニット３３を第２光学ユニット３２に連結したが、第１光学ユニットに連結してもよい。また、撮像装置３０の光学ユニットは、互いに連結したときに光軸上での各レンズ群同士の相対的な位置が位置決めされれば、２つの光学ユニットに限らず適宜数の光学ユニットで構成してよく、連結箇所も２点に限らず適宜箇所で連結してよい。
【００３６】
上記実施形態では、反射部材としてプリズムを用いたが、反射部材としては、例えばミラーを用いるなど、被写体光を折り曲げることが可能であれば適宜部材を用いてよい。
【００３７】
上記実施形態では、カメラとしてデジタルカメラを例に説明したが、例えば被写体光を写真フイルムに露光する写真カメラに本発明を適用してもよい。写真フイルムに本発明を適用する合には、上述した被写体光を折り曲げる反射部材に加えて、第２レンズと写真フイルムの露光面との間に被写体像を反転させるプリズムなどの反射部材を設ければよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】カメラの正面からの外観を示す斜視図である。
【図２】カメラの背面からの外観を示す斜視図である。
【図３】撮像装置の正面からの外観を示す斜視図である。
【図４】撮像装置の背面からの外観を示す斜視図である。
【図５】撮像装置の分解斜視図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０  デジタルカメラ（カメラ）
１４  撮像装置（レンズユニット）
３１  第１光学ユニット
３２  第２光学ユニット
３３  シャッターユニット（光量調節ユニット）
４０  ユニット本体（第１レンズホルダ）
４１  前レンズ
４２  プリズム（反射部材）
４３  後レンズ（第１レンズ）
４４  第１レンズ群
４６  第２レンズ群
４７  第３レンズ群
５２ａ  シャッター羽根
５４  ユニット本体（第２レンズホルダ）
５５  第４レンズ群（第２レンズ）
Ｌ１  第１光軸
Ｌ２  第２光軸
【図１】
2006084709.tif 000003
【図２】
2006084709.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006084709.tif 000006
【図５】
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