(57)【要約】【課題】デジタルカメラを小型化・薄型化でき、かつ高画質、高倍率の画像を得ることができる屈曲光学系を提供すること。【解決手段】鏡筒１２３に支持され、撮像位置と収納位置との２つの位置を移動可能な沈胴式の第１レンズ群１２０と、第１レンズ群１２０を透過する入射光を、入射光の光軸ＡＸＡと異なる方向に折り曲げる光偏向部とを有する屈曲光学系であって、光偏向部は、基部と、基部に機械的に結合された反射部とを有し、基部は、反射部を支持する基材１４２と、鏡筒１２３の撮像位置及び収納位置への移動に連動して、偏向位置及び退避位置の２つの位置に基材１４２を移動または回動させる付勢部材１４５等とを有し、反射部は、入射光を偏向して反射する反射部材１４０と、反射部材１４０の基材１４２に対する角度を調整する調整用アクチュエータ１４１ａ等とを有する。【選択図】        図１
2006259281.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ鏡筒に支持され、撮像時にカメラの本体外に突出する撮像位置と未使用時に前記本体内に収納される収納位置との２つの位置に相互に移動可能な沈胴式のレンズ群と、
前記レンズ群を透過する入射光を、入射光の光軸と異なる方向に折り曲げる光偏向部と、を有する屈曲光学系であって、
前記光偏向部は、
基部と、
前記基部に機械的に結合された反射部とを有し、
前記基部は、
前記反射部を支持する基材と、
前記レンズ鏡筒の前記撮像位置または前記収納位置への移動に連動して、前記基材を、入射光を折り曲げる偏向位置と前記偏向位置から退避する退避位置との２つの位置に相互に移動または回動させる駆動機構とを有し、
前記反射部は、
前記入射光を偏向して反射する反射部材と、
前記反射部材の前記基材に対する角度を調整する調整機構と、
を有することを特徴とする屈曲光学系。
【請求項２】
前記駆動機構は、前記本体及び前記基材に対して所定の力を作用させ、
前記調整機構は、前記基材及び前記反射部材に対して所定の力を作用させることを特徴とする請求項１に記載の屈曲光学系。
【請求項３】
前記駆動機構は、
前記基材を前記偏向位置と前記退避位置との２つの位置に相互に移動または回動させる駆動軸と、
前記レンズ群の撮像位置と収納位置と間の移動を前記基材へ伝達する伝達手段と、
前記基材を前記駆動軸に沿って移動または回動させる駆動手段とからなることを特徴とする請求項１または２に記載の屈曲光学系。
【請求項４】
前記伝達手段及び前記駆動手段は、前記基材を前記偏向位置と前記退避位置との２つの位置に相互に移動または回動させる駆動用アクチュエータからなり、
前記駆動用アクチュエータは、前記レンズ群の前記撮像位置と前記収納位置とのいずれかの位置状態を示す位置情報、または前記レンズ群を移動させる方向を含む開始情報に基づいて動作することを特徴とする請求項３に記載の屈曲光学系。
【請求項５】
前記伝達手段及び前記駆動手段は、
前記レンズ鏡筒に設けられ、前記基材に接圧する接圧部材と、
前記基材を前記偏向位置へ配置させる付勢部材と、
前記基材を前記偏向位置において固定する規制部材と、
からなることを特徴とする請求項３に記載の屈曲光学系。
【請求項６】
前記伝達手段及び前記駆動手段は、
前記レンズ鏡筒と前記基材とを機械的に連結する連結部材と、
前記基材を前記偏向位置へ配置させる付勢部材と、
前記基材を前記偏向位置において固定する規制部材と、
からなることを特徴とする請求項３に記載の屈曲光学系。
【請求項７】
前記調整機構は、前記基材上に形成され、前記反射部材で反射された反射光の光路を微小に偏向させる調整用アクチュエータからなることを特徴とする請求項１または２に記載の屈曲光学系。
【請求項８】
前記調整機構は、
前記基材上に形成されたバネ部材と、
前記反射部材を押圧する調整用アクチュエータとからなることを特徴とする請求項１または２記載の屈曲光学系。
【請求項９】
前記レンズ群が前記撮像位置に配置されているとき、前記基材は前記偏向位置に固定されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の屈曲光学系。
【請求項１０】
前記反射部材の重さは、前記基材の重さよりも軽量であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の屈曲光学系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入射光の光路を折り曲げるための屈曲光学系、特にデジタルカメラ用の屈曲光学系に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮像媒体として銀塩フィルムを用いたフィルムカメラに代わり、撮像媒体に電子撮像素子を用いたいわゆるデジタルカメラが普及している。デジタルカメラは、撮像した画像の加工ができること、撮像コストが安いこと、撮像装置をコンパクトに構成できること、更には電子通信技術との融和性に優れていること等の長所を有している。特に、コンパクトデジタルカメラは、カメラ本体を小型・薄型にすることで携帯性に優れている。そして、コンパクトデジタルカメラにおいても、小型・薄型であり、かつ高画質な画像を得られること、高倍率までズーム比を高めて撮像ができること等が求められている。
【０００３】
このため、従来から、デジタルカメラの分野において、小型・薄型化を達成し、かつ更なる高画質、高倍率の画像を得るための様々な技術が提案されている。例えば、特許文献１には、より高画質な画像を得るための構成が提案されている。特許文献１では、光路中に揺動可能なミラーを設け、光軸を屈曲させている。そして、カメラ本体を薄型化すると共に、撮像時の手ブレを検出し、その振れを補正するようにミラーを揺動する。これにより、手ブレによる撮像面での光軸のズレを補正する。この結果、より高画質な画像を得ることができる。
【０００４】
また、特許文献２には、高倍率化を実現するための構成が提案されている。特許文献２では、沈胴機構を有するレンズと光軸から退避するミラーを組み合わせている。これにより、カメラ本体を薄型化すると共に、ズームレンズを採用するのに十分な光路長を得ている。この結果、より高倍率化を実現している。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２１９９３０号公報
【特許文献２】特開平１１−３０５３１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示された構成では、カメラ本体を薄型化した上で、手ブレの影響を低減させ、より高画質な画像を得ることはできる。しかしながら、高倍率で撮像するため、ズームレンズ及び駆動機構を搭載するとき、ズームレンズを配置できる場所は、光路折り曲げ用のミラーと撮像素子との間の空間に限定されてしまう。このため、ミラーと撮像素子の間にズームレンズ及び駆動機構を配置すると、カメラ本体の大きさの制約からズームレンズの移動距離が制限されてしまう。このように、実用的な構成においては、小さなズーム比しか得られない。このような構成において、ズーム比を大きくするとき、高屈折率のガラス硝材を用いる必要がある。このため、レンズ設計が非常に困難になってしまう。さらに、ミラーよりも物体側にズームレンズ及び駆動機構を配置すると、レンズ鏡筒が本体から突出してしまう。この結果、カメラが大型化してしまい、薄型である利点に反してしまう。
【０００７】
また、特許文献２に開示された構成では、ズームレンズ機構を有する鏡筒を沈胴させている。これにより、撮像時にカメラ本体からレンズ鏡筒が突出するのに対して、携帯時にはレンズ鏡筒が本体内に収納される。このため、カメラの薄型化を実現した上で、より高倍率まで撮像を行うことが可能となる。しかしながら、手ブレによる画像への影響はズーム比が高倍率化するに応じてより顕著になる。このため、特許文献２に開示された構成により高倍率で撮像を行ったとき、手ブレにより高画質な画像を得ることができない。更に、カメラ本体をより薄型化させているため、撮像者がカメラ本体をしっかり固定することが困難である。この結果、手ブレが発生する頻度がさらに高まるおそれがある。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、デジタルカメラを小型化・薄型化でき、かつ高画質、高倍率の画像を得ることができる屈曲光学系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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、レンズ鏡筒に支持され、撮像時にカメラの本体外に突出する撮像位置と未使用時に本体内に収納される収納位置との２つの位置に相互に移動可能な沈胴式のレンズ群と、レンズ群を透過する入射光を、入射光の光軸と異なる方向に折り曲げる光偏向部とを有する屈曲光学系であって、光偏向部は、基部と、基部に機械的に結合された反射部とを有し、基部は、反射部を支持する基材と、レンズ鏡筒の撮像位置または収納位置への移動に連動して、基材を、入射光を折り曲げる偏向位置と偏向位置から退避する退避位置との２つの位置に相互に移動または回動させる駆動機構とを有し、反射部は、入射光を偏向して反射する反射部材と、反射部材の基材に対する角度を調整する調整機構と、を有することを特徴とする屈曲光学系を提供できる。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様によれば、駆動機構は、本体及び基材に対して所定の力を作用させ、調整機構は、基材及び反射部材に対して所定の力を作用させることが望ましい。
【００１１】
また、本発明の好ましい態様によれば、駆動機構は、基材を偏向位置と退避位置との２つの位置に相互に移動または回動させる駆動軸と、レンズ群の撮像位置と収納位置と間の移動を基材へ伝達する伝達手段と、基材を駆動軸に沿って移動または回動させる駆動手段とからなることが望ましい。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様によれば、伝達手段及び駆動手段は、基材を偏向位置と退避位置との２つの位置に相互に移動または回動させる駆動用アクチュエータからなり、駆動用アクチュエータは、レンズ群の撮像位置と収納位置とのいずれかの位置状態を示す位置情報、またはレンズ群を移動または回動させる方向を含む開始情報に基づいて動作することが望ましい。
【００１３】
また、本発明の好ましい態様によれば、伝達手段及び駆動手段は、レンズ鏡筒に設けられ、基材に接圧する接圧部材と、基材を偏向位置へ配置させる付勢部材と、基材を偏向位置において固定する規制部材と、からなることが望ましい。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様によれば、伝達手段及び駆動手段は、レンズ鏡筒と基材とを機械的に連結する連結部材と、基材を偏向位置へ配置させる付勢部材と、基材を偏向位置において固定する規制部材と、からなることが望ましい。
【００１５】
また、本発明の好ましい態様によれば、調整機構は、基材上に形成され、反射部材で反射された反射光の光路を微小に偏向させる調整用アクチュエータからなることが望ましい。
【００１６】
また、本発明の好ましい態様によれば、調整機構は、基材上に形成されたバネ部材と、反射部材を押圧する調整用アクチュエータとからなることが望ましい。
【００１７】
また、本発明の好ましい態様によれば、レンズ群が撮像位置に配置されているとき、基材は偏向位置に固定されていることが望ましい。
【００１８】
また、本発明の好ましい態様によれば、反射部材の重さは、基材の重さよりも軽量であることが望ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る屈曲光学系は、沈胴式のレンズ群と光偏向部とを備えている。沈胴式のレンズ群は、レンズ鏡筒に支持されている。そして、沈胴式のレンズ群は、撮像時にカメラの本体外に突出する撮像位置と、未使用時に本体内に収納される収納位置との２つの位置を相互に移動可能に構成されている。また、光偏向部は、レンズ群を透過する入射光を、入射光の光軸と異なる方向に折り曲げる。光偏向部は、基部と、基部に機械的に結合された反射部とを有している。基部は、反射部を支持する基材と、レンズ鏡筒の撮像位置または及び収納位置への移動に連動して、基材を、入射光を折り曲げる偏向位置と偏向位置から退避する退避位置との２つの位置に相互に移動または回動させる駆動機構と、を有している。また、反射部は、入射光を偏向して反射する反射部材と、反射部材の基材に対する角度を調整する調整機構とを有している。
【００２０】
このような構成により、光偏向部により、光軸を折り曲げることで、カメラ本体の厚さを極めて薄くし、かつ全体の光路長を長くとることができる。また、沈胴機構と、ズームレンズのためのレンズ駆動機構とを併せて設けることにより、ズームレンズを光偏向部よりも被写体側へ配置できる。これにより、ズームレンズの移動距離はカメラの本体の大きさに制約されることがない。従って、撮像時においてはズームレンズの移動量を多くとることができる。この結果、高倍率のズーム比を得ることができる。さらに、レンズ移動量の制限が緩和されると、高ズーム比を達成するためのレンズ設計において、ガラス硝材の選択の自由度が大きくなる。このため、レンズの設計が容易となる。
【００２１】
また、カメラの未使用時には、レンズ群をカメラの本体内に完全に収納することができる。このため、本体からの突出部を無くし、カメラ本体の薄型化が可能となる。さらに、反射部材は、調整機構により基材に対する角度が調整される。このため、反射部材は、入射光が反射する光路を偏向、好ましくは微小に偏向できる。この結果、手ブレ補正を行うこと、または見かけ上の撮像素子の画素数を増加させることができる。従って、より高画質、高精細な画像を得ることができる。このように、本発明によれば、デジタルカメラを小型化・薄型化でき、かつ高画質、高倍率の画像を得ることができる屈曲光学系を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、本発明に係る屈曲光学系の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により、この発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００２３】
図１及び図２は、本発明の実施例１に係る屈曲光学系を備えるデジタルカメラの概略構成を示す。図１はカメラの未使用時の状態を、図２は撮像時の状態をそれぞれ示している。鏡筒１２３は、第１レンズ群１２０を保持する。鏡筒１２３は、ガイド１３１によってガイドレール１３０に沿った方向に移動可能に構成されている。鏡筒１２３の一部には、接圧部材１２４が形成されている。筺体１００は、デジタルカメラの本体に対応する。また、第１レンズ群１２０と、鏡筒１２３と、接圧部材１２４と、ガイド１３１と、ガイドレール１３０とは、沈胴式のレンズ群に対応する。
【００２４】
平板状の基材１４２の一方の面には、複数の調整用アクチュエータ１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃが形成されている。調整用アクチュエータ１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃにより反射部材１４０が保持されている。反射部材１４０は、例えば平面ミラーである。基材１４２には、回転軸１４３が形成されている。基材１４２は、回転軸１４３を中心として、その周方向に沿って回動可能に構成されている。基材１４２と、回転軸１４３と、規制部材１４４とは、基部に対応する。また、調整用アクチュエータ１４１ａ等と、反射部材１４０とは、反射部に対応する。そして、基部と反射部とを合わせた構成が、光偏向部に対応する。また、筐体１００内には、第２レンズ群１２１及び撮像素子１５０が配置されている。
【００２５】
図３は、光偏向部を拡大した斜視図である。図３に示すように、基材１４２には、付勢部材１４５により回転軸１４３に対し紙面手前方向への回転力Ｆが常に働いている。次に、図１〜図６を用いて、屈曲光学系の動作について説明する。
【００２６】
図１に示すように、デジタルカメラの未使用状態において、第１レンズ群１２０を支持する鏡筒１２３は、デジタルカメラの筐体１００内に収納されている。以下、鏡筒１２３が筐体１００内に収納された位置を「収納位置」という。使用者は、デジタルカメラの筺体に設けられた電源ＯＮ−ＯＦＦスイッチ（不図示）によりデジタルカメラを使用状態にする。このとき、図２に示すように、鏡筒１２３は、収納位置の状態からデジタルカメラの筐体１００に対して突出した位置に移動する。以下、鏡筒１２３が筐体１００に対して突出した位置を「撮像位置」という。
【００２７】
鏡筒１２３の移動動作は、例えば、送りねじ機構を備えるガイドレール１３０及びガイド１３１により行われる。モータ（不図示）は、送りねじを回転させる。これにより、鏡筒１２３を収納位置から撮像位置へ移動する。これに対して、デジタルカメラを使用状態から未使用状態にするとき、この逆の手順により、鏡筒１２３は、撮像位置から収納位置へ移動する。
【００２８】
鏡筒１２３が収納位置にあるとき、接圧部材１２４が基材１４２を押圧する。これにより、基材１４２は図１に示す位置に配置される。以下、基材１４２が接圧部材１２４に押圧されている位置を「退避位置」という。
【００２９】
また、鏡筒１２３が撮像位置に移動することに応じて、基材１４２は、付勢部材１４５により回転軸１４３を軸として紙面において時計回りに回動する。基材１４２は、最終的に規制部材１４４と当接（接触）した状態で固定される。以下、基材１４２が規制部材１４４と当接して固定された位置を「偏向位置」という。
【００３０】
表１に各位置の関係を掲げる。
（表１）
デジタルカメラ      鏡筒          光偏向部
使用状態            撮像位置      偏向位置
未使用状態          収納位置      退避位置
【００３１】
このように、鏡筒１２３は、収納位置と撮像位置との２つの位置を相互に移動する、いわゆる沈胴動作を行う。そして、基材１４２は、沈胴動作に応じて、退避位置と偏向位置との２つの位置を相互に移動する。
【００３２】
また、被写体（不図示）からの光は、図４に示すように、光軸ＡＸＡに沿って、第１レンズ群１２０に入射する。第１レンズ群１２０を透過した光は、反射部材１４０により光軸ＡＸＡと異なる方向、例えば交差する方向へ偏向されて反射される。反射された光は、光軸ＡＸＢに沿って進行し、第２レンズ群１２１に入射する。第２レンズ群１２１を透過した光は、撮像素子１５０の撮像面上に結像する。デジタルカメラの使用時に、光軸ＡＸＡと光軸ＡＸＢとは直角となるように配置される。このため、偏向位置において、反射部材１４０は、図４に示すように光軸ＡＸＡと法線Ｎとがなす入射角度が略４５度になる位置に配置される。
【００３３】
次に、図４、図５、図６を用いて反射部の動作について説明する。図４は、基材１４２と、調整用アクチュエータ１４１ａ、１４１ｂと、反射部材１４０との近傍の構成を拡大して示す。なお、説明の簡単のため、調整用アクチュエータ１４１ｃの図示は省略する。
【００３４】
図４に示すように、基材１４２上には、調整用アクチュエータ１４１ａ、１４１ｂが形成されている。調整用アクチュエータ１４１ａ、１４１ｂとしては、静電アクチュエータ、形状記憶合金等を用いることができる。例えば、調整用アクチュエータ１４１ａ、１４１ｂは、螺旋状の駆動電極を有している。駆動電極は、過冷却液体域を有する非晶質合金から構成されている。駆動電極の一方の端部には、駆動される物体、即ち反射部材１４０が固着されている。また、駆動電極の他方の端部には、駆動電極パッド部が形成されている。さらに、基材１４２の表面には、基板電極と基板電極パッド部とが形成されている。
【００３５】
駆動電極パッド部と基板電極パッド部との間に電圧を印加する。これにより、電場が発生する。螺旋状の駆動電極は、螺旋中心軸に沿って上下方向、即ち平面状の基材１４２の法線Ｎの方向に駆動される。これにより、駆動電極パッド部と基板電極パッド部との間に電圧を印加していないとき、駆動電極は、上昇位置にある。駆動電極が上昇位置にあるとき、螺旋状の駆動電極は外周部から中心部に向かうにつれて上昇し、円錐状を呈している。このため、基材１４２と反射部材１４０との間隔を大きくすることができる。
【００３６】
これに対して、両パッド部間に外部電源（不図示）から電圧が印加されたとき、駆動電極は下降位置にある。駆動電極が下降位置にあるとき、基板電極と駆動電極との間に発生した電場によって、駆動電極は基板電極に引き付けられる。この結果、駆動電極は、基板電極に吸着されて、平面的な渦巻き状を呈する。これにより、基材１４２と反射部材１４０との間隔を小さくすることができる。
【００３７】
このように駆動電極は、電圧印加の有無によって螺旋中心軸に沿って上下方向、即ち法線Ｎに沿った方向に駆動される。このとき、反射部材１４０を取り付けている端部も螺旋中心軸に沿って上下方向に駆動される。従って、駆動電極と、反射部材１４０を取り付ける端部とは、常に同方向に駆動する。このため、駆動力の発生点が駆動中に変化するということがなくなる。また、垂直方向のストロークも大きくなる。
【００３８】
また、基板電極を複数に分割することが望ましい。これにより、上述の上方位置と下降位置との２段階ではなく、駆動電極の駆動位置を多段階に制御することができる。なお、駆動電極の形状は、円錐状及び渦巻き状に限定されるものではなく、四角錐状、または多重錐状に構成することもできる。このような調整用アクチュエータ１４１ａ及び１４１ｂにより、反射部材１４０が基材１４２に支持されている。
【００３９】
また、調整用アクチュエータ１４１ａ、１４１ｂを微小変位、微小発生力かつ軽量とすることで、調整用アクチュエータ１４１ａ、１４１ｂは、極小型のアクチュエータを用いることができる。このため、基材１４２上に調整用アクチュエータ１４１ａ、１４１ｂを容易に形成できる。さらに、調整用アクチュエータ１４１ａ、１４１ｂの設置に必要なスペースを極力小さくできる。
【００４０】
図４は、初期状態における光偏向部の断面構成を示す。初期状態では、調整用アクチュエータ１４１ａ、１４１ｂの全長がそれぞれ等しくなるように制御する。このとき、入射光の光軸ＡＸＡと反射光の光軸ＡＸＢとがなす角度αは略直角となる。
【００４１】
次に、図５に示すように、調整用アクチュエータ１４１ｂを、その全長が初期状態よりも短くなるように駆動する。これにより、入射光の光軸ＡＸＡと反射光の光軸ＡＸＢとのなす角度αは鋭角となる。このため、反射光の光軸ＡＸＢは、図４で示す初期状態に比較して、紙面の上方へ傾斜する。
【００４２】
これに対して、図６に示すように、調整用アクチュエータ１４１ａを、その全長が初期状態よりも短くなるように駆動する。これにより、入射光の光軸ＡＸＡと反射光の光軸ＡＸＢとのなす角度αは鈍角となる。このため、反射光の光軸ＡＸＢは、図４で示す初期状態に比較して、紙面の下方へ傾斜する。
【００４３】
図５及び図６では、紙面に対し水平方向の駆動についてのみ説明した。しかしながら、これに限られず、さらに、紙面に対して垂直方向についても同様の駆動機構の構成をとることができる。これにより、反射部材１４０は、基材１４２に対して全方位にチルト駆動をさせることができる。この結果、光軸ＡＸＢの角度を任意の方向について調整できる。
【００４４】
このような構成により、まず、接圧部材１２４及び付勢部材１４５の作用力が筐体１００と基材１４２に対して作用する。また、調整用アクチュエータ１４１ａ、１４１ｂの作用力は、基材１４２と反射部材１４０に対して作用する。これにより、接圧部材１２４及び付勢部材１４５の作用力が直接反射部材４００に作用しない構成とすることができる。このため、接圧部材１２４及び付勢部材１４５には、大変位・大発生力のアクチュエータを用いることができる。また、調整用アクチュエータ１４１ａ、１４１ｂには、微小変位・微小発生力のアクチュエータを用いることができる。「微小変位」とは、例えば数十μｍ程度の変位をいう。さらに、基材１４２には、高い剛性の基板を用いることで変形を防止できる。加えて、反射部材１４０には軽量の基板を用いることで高速駆動が可能となる。
【００４５】
また、本実施例では、接圧部材１２４が基材１４２と当接することにより、鏡筒１２３の撮像位置及び収納位置の相互の移動に伴い、自動的に基材１４２を偏向位置及び退避位置へ移動することができる。さらに、鏡筒１２３の撮像位置及び収納位置の相互の移動に連動して、基材１４２を偏向位置及び退避位置へ移動することで、各々の構成部材の位置関係を一意的に決定できる。
【００４６】
図１〜図６を用いて、さらに各構成部材ついて説明を続ける。第１レンズ群１２０及び第２レンズ群１２１は、それぞれズーム機構及びフォーカ機構を備えることが望ましい。これにより、第１レンズ群１２０は、光軸ＡＸＡに沿った方向に並進移動することで、ズーミング（変倍）動作とフォーカシング（合焦）動作とを行うことができる。同様に、第２レンズ群１２１は、光軸ＡＸＢに沿った方向に並進移動することで、ズーミング（変倍）動作とフォーカシング（合焦）動作とを行うことができる。従って、第１レンズ群１２０及び鏡筒１２３は、沈胴動作に加えて、撮像位置においてはズーミング動作及びフォーカシング動作のために光軸ＡＸＡに沿った方向に並進移動する。このため、鏡筒１２３が撮像位置にあるとき、図２に示すように、接圧部材１２４は、基材１４２から離れた状態にすること、または鏡筒１２３とは別構成のレンズ駆動機構を設けることが望ましい。これにより、第１レンズ群１２０及び鏡筒１２３のズーミング動作時及びフォーカシング動作時において、接圧部材１２４と基材１４２との空間的な干渉を低減できる。
【００４７】
また、第１レンズ群１２０が撮像位置から収納位置へ移動するとき、接圧部材１２４により基材１４２が押圧される。これにより、基材１４２は、偏向位置から退避位置へ移動する。ここで、基材１４２には、付勢部材１４５により常に紙面時計回り方向の回転力Ｆが作用している。このため、接圧部材１２４が基材１４２を押圧する力、即ち鏡筒１２３が収納位置へ移動する力は、付勢部材１４５による基材１４２を回転させる力Ｆよりも大きいことが望ましい。また、基材１４２は、付勢部材１４５による力と、接圧部材１２４による力とにより湾曲する力を受ける。このため、基材１４２は、湾曲する力を受けたとき、変形しないような剛性を有する構成が望ましい。
【００４８】
また、反射部材１４０は、調整用アクチュエータ１４１ａ、１４１ｂを駆動することにより、基材１４２に対する反射部材１４０の角度を調整する。これにより、反射部材１４０による反射光の光軸ＡＸＢの角度を微小に偏向するように調整できる。ここで、撮像状態において、基材１４２は常に偏向位置に固定されている。このため、基材１４２の光軸ＡＸＡに対する角度は一定に保たれる。そして、反射部材１４０の基材１４２に対する角度を制御することで、光軸ＡＸＡと光軸ＡＸＢとの空間的な関係を一意的に所望の状態に設定できる。
【００４９】
基材１４２が偏向位置に固定されていることで、調整用アクチュエータ１４１ａ、１４１ｂの駆動量に対する反射部材１４０の変位量を一意的に決定できる。さらに、反射部材１４０の全体の系に対する角度を一意的に決定できる。
【００５０】
このように、反射部材１４０を駆動することで光軸ＡＸＢの角度を調整できる。この結果、後述するような、手ブレ補正による高画質化、または撮像素子１５０の画素数（分解能）を見かけ上向上させることによる高精細化という効果を奏する。
【００５１】
このためには、反射部材１４０の重さは、基材１４２の重さよりも軽量であることが望ましい。これにより、反射部材１４０の基材１４２に対する角度を高速に制御して微小変位させることができる。また、基材１４２と反射部材１４０を別構成にしていることで、基材１４２に対しては、付勢部材１４５による力と接圧部材１２４による力を受けても変形しないような剛性を持たせることができる。さらに、反射部材１４０に対しては、高速で駆動するための軽量化を行うことができる。従って、各構成部材に最適な素材を使用することができる。
【００５２】
以上説明したように、本実施例によれば、図１及び図２に示すように、反射部材１４０により、光軸ＡＸＡを光軸ＡＸＢへと折り曲げることで、デジタルカメラの筺体１００の厚さを極薄くできる。同時に、第１のレンズ面から撮像素子１５０の撮像面へ至るまでの光路長を長くとることができる。
【００５３】
また、撮像時は、沈胴式の第１レンズ群１２０は、デジタルカメラの筺体１００外に突出する。同時に、基材１４２は、撮影時には偏向位置に配置されている。ここで、さらに好ましくは、沈胴機構と、ズームレンズのためのレンズ駆動機構とを併せて設けることが望ましい。これにより、レンズの鏡筒１２３を光偏向部よりも被写体側へ配置できる。このため、ズームレンズの移動距離は、デジタルカメラの筐体１００の大きさに制約されることがない。従って、撮像時においてはズームレンズの移動量を多くとることができる。この結果、高倍率のズーム比を得ることができる。さらに、レンズ移動量の制限が緩和されると、高ズーム比を達成するためのレンズ設計において、ガラス硝材の選択の自由度が大きくなる。このため、レンズの設計が容易となる。
【００５４】
また、デジタルカメラの未使用時には、第１レンズ群１２０をデジタルカメラの筺体１００内に完全に収納することができる。このため、筺体１００からの突出部を無くし、デジタルカメラの筺体１００の薄型化が可能となる。
【００５５】
また、反射部材１４０の基材１４２に対する傾斜角度を調整している。これにより、反射光の光軸ＡＸＢの角度を調整して高速に微小変位させることができる。デジタルカメラは、例えば、ジャイロセンサ（不図示）等を搭載している。ジャイロセンサは、撮像時に発生する手ブレ量を検出する。調整用アクチュエータ１４１ａ、１４１ｂの駆動制御部（不図示）は、手ブレにより生じた光軸のズレ量を補正するように反射部材１４０の角度を調整する。これにより、手ブレ補正を行うことができる。この結果、高画質なデジタルカメラを提供できる。
【００５６】
また、反射部材１４０を高速に微小変位させるとき、反射光の光軸ＡＸＢの角度を撮像素子１５０の撮像面における各撮像素子幅の半画素分ずらすことが望ましい。これにより、見かけ上撮像素子の画素数を増加できる。このため、より高精細な画像を得ることができる。
【実施例２】
【００５７】
次に、図７を参照して本発明の実施例２に係る屈曲光学系を説明する。実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図７は、本実施例の光偏向部の斜視構成を示す。
【００５８】
図７において、付勢部材２４５は、モータ等で構成されている。使用者は、デジタルカメラの筺体１００の電源ＯＮ−ＯＦＦボタン（不図示）により、デジタルカメラを使用状態または未使用状態にする。電源ＯＮ−ＯＦＦボタンからの信号に基づいて、鏡筒１２３は、図１に示したように、収納位置と撮像位置とのいずれかの位置に相互に移動する。同時に、付勢部材２４５であるモータは、鏡筒１２３の移動を開始させるための開始情報に応じて、基材１４２を退避位置と偏向位置とのいずれかの位置に相互に移動させる。「開始情報」とは、鏡筒１２３を撮像位置へ繰り出すこと、または鏡筒１２３を収納位置へ後退させることに関する情報をいう。
【００５９】
また、鏡筒１２３を収納位置と撮像位置とのいずれかの位置に相互に移動させると共に、鏡筒１２３の位置情報を取得することもできる。「位置情報」とは、鏡筒１２３が収納位置と撮像位置とのいずれかの位置であるかに関する情報をいう。位置情報は、鏡筒１２３の位置を検出するセンサ（不図示）により求められる。位置情報に基づいて鏡筒１２３が収納位置へ移動していると判定されるとき、付勢部材２４５であるモータは、基材１４２を退避位置へ移動させる。また、位置情報に基づいて鏡筒１２３が撮像位置へ移動していると判定されるとき、付勢部材２４５であるモータは、基材１４２を偏向位置へ移動させる。
【００６０】
ここで、モータの位置決め精度（駆動分解能）を高くすることが望ましい。このように、鏡筒１２３の撮像位置及び収納位置の相互の移動状態に応じて、能動的に基材１４２を偏向位置及び退避位置へ移動する事で、接圧部材１２４や規制部材１４４を省略することができる。これにより、構成を簡略化できる。
【実施例３】
【００６１】
次に、図８を参照して本発明の実施例３に係る屈曲光学系を説明する。実施例１、実施例２と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図８は、本実施例の光偏向部の斜視構成を示す。
【００６２】
本実施例では、連結部材３４７と、スライドレール３４６とが設けられている点が実施例１、実施例２とは異なる。連結部材３４７は、鏡筒１２３（図８においては図示を省略）と基材１４２とを連結する。スライドレール３４６は、回転軸１４３の代わりに設けられている。
【００６３】
図８に示すように、連結部材３４７の一方の端部は、基材１４２に接続されている。接続点は回転可能に構成されている。また、連結部材３４７の他方の端部は、鏡筒１２３に接続されている。接続点は回転及び並進移動が可能となるように構成されている。さらに、基材１４２の端部は、スライドレール３４６に沿って並進移動できるように構成されている。そして、付勢部材３４５により、図８の紙面奥方向へ作用する力が常に働いている。付勢部材３４５は、例えば、バネ機構である。
【００６４】
使用者は、デジタルカメラの筺体１００の電源ＯＮ−ＯＦＦボタンを操作して、デジタルカメラを使用状態または未使用状態にする。鏡筒１２３は、電源ＯＮ−ＯＦＦボタンからの信号に基づいて、収納位置と撮像位置とのいずれかの位置に相互に移動する。鏡筒１２３が収納位置から撮像位置へ移動するとき、基材１４２は付勢部材２４５により、スライドレール３４６に沿って退避位置から偏向位置へと移動する。基材１４２は、最終的に、規制部材１４４と当接した状態で固定される。また、鏡筒１２３が撮像位置から収納位置に移動するとき、基材１４２は連結部材３４７により、スライドレール３４６に沿って偏向位置から退避位置へと移動する。
【００６５】
実施例１及び実施例２では、基材１４２は、回転軸１４３の周囲を回転移動する。このため、図１に示すように、基材１４２が収納位置にあるとき、基材１４２の回転半径分の退避スペースが必要となる。これに対して、本実施例では、基材１４２は、スライドレール３４６に沿って並進しながら退避位置へ移動する。この結果、図１に示すような基材１４３の退避スペースが不要となる。換言すると、本実施例では、連結部材３４７の作用により、鏡筒１２３の撮像位置及び収納位置の相互の移動に伴い、自動的に基材１４２を偏向位置及び退避位置へ移動することができると共に、スライドレール３４６に沿って基材１４２を移動することで、基材１４２の移動に伴うデッドスペースを小さくできる。従って、デジタルカメラの小型化、薄型化を図ることができる。
【実施例４】
【００６６】
次に、本発明の実施例４に係る屈曲光学系を図９、図１０、図１１、図１２を参照して説明する。実施例１、実施例２、実施例３と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図１０〜図１２は、それぞれ本実施例における光偏向部の断面構成を示す。
【００６７】
図９において、基材１４２上には、バネ部材４４１ａ、４４１ｂが形成されている。バネ部材４４１ａ、４４１ｂは、反射部材１４０を支持する。また、調整用アクチュエータ４４２が基材１４２外に形成されている。そして、図９に示すように、基材１４２が退避位置にあるとき、バネ部材４４１ａの全長に比較して、バネ部材４４１ｂの全長が長くなるように形成されている。
【００６８】
使用者は、デジタルカメラの筺体１００の電源ＯＮ−ＯＦＦボタンを操作して、デジタルカメラを未使用状態から使用状態にする。このとき、鏡筒１２３は収納位置から撮像位置に移動する。基材１４２は、鏡筒１２３の移動に応じて、付勢部材１４５（図２参照）により回転軸１４３の周りを紙面時計回りに矢印Ａ方向へ回転する。そして、基材１４２は、退避位置から偏向位置に移動する。
【００６９】
図１０に示すように、基材１４２は、規制部材１４４と当接することで偏向位置に固定される。このとき、調整用アクチュエータ４４２が反射部材４００と当接する。そして、バネ部材４４１ａの全長と、バネ部材４４１ｂの全長とが略等しくなるように調整用アクチュエータ４４２が設置されている。この状態において、光軸ＡＸＡと光軸ＡＸＢのなす角度αは略直角となる。
【００７０】
次に、図１１に示すように、調整用アクチュエータ４４２を駆動して、反射部材１４０との接点を基材１４２側へ押し込む。これにより、光軸ＡＸＡと反射光の光軸ＡＸＢとのなす角度αは鋭角となる。このため、光軸ＡＸＢは、図１０の状態に比べて図１１の紙面において上方へ傾斜する。
【００７１】
また、これとは反対に、調整用アクチュエータ４４２を駆動して、反射部材１４０との接点を基材１４２側から離すときを考える。このとき、入射光の光軸ＡＸＡと反射光の光軸ＡＸＢとのなす角度αは鈍角となる。このため、光軸ＡＸＢは、図１０の状態に比べて図１１の紙面において下方へ傾斜する。
【００７２】
図１１、図１２においては、紙面に対し水平方向の駆動についてのみ説明した。しかしながら、これに限られず、さらに、紙面に対して垂直方向についても同様の駆動機構の構成をとることができる。これにより、反射部材１４０は、基材１４２に対して全方位にチルト駆動をさせることができる。この結果、反射光の光軸ＡＸＢの角度を任意の方向について調整できる。
【００７３】
また、基材１４２と反射部材１４０を別構成にしていることで、基材１４２に対しては、付勢部材１４５等による力と接圧部材１２４による力を受けても変形しないような剛性を持たせることができる。さらに、反射部材１４０に対しては、高速で駆動するための軽量化を行うことができる。従って、各構成部材に最適な素材を使用することができる。
【００７４】
さらに、調整用アクチュエータ４４２を微小変位、微小発生力かつ軽量とすることで、調整用アクチュエータ４４２は、極小型のアクチュエータを用いることができる。このため、調整用アクチュエータ４４２を容易に形成できる。さらに、調整用アクチュエータ４４２の設置に必要なスペースを極力小さくできる。
【００７５】
なお、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変形例をとることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
以上のように、本発明に係る屈曲光学系は、デジタルカメラに適している。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施例１に係る屈曲光学系を備えるデジタルカメラの概略構成を示す図である。
【図２】実施例１の屈曲光学系を備えるデジタルカメラの概略構成を示す他の図である。
【図３】実施例１における光偏向部の斜視構成を示す図である。
【図４】実施例１における光偏向部の断面構成を示す図である。
【図５】実施例１における光偏向部の断面構成を示す他の図である。
【図６】実施例１における光偏向部の断面構成を示す別の図である。
【図７】実施例２における光偏向部の斜視構成を示す図である。
【図８】実施例３における光偏向部の斜視構成を示す図である。
【図９】実施例４における光偏向部の断面構成を示す図である。
【図１０】実施例４における光偏向部の断面構成を示す他の図である。
【図１１】実施例４における光偏向部の断面構成を示すさらに他の図である。
【図１２】実施例４における光偏向部の断面構成を示す別の図である。
【符号の説明】
【００７８】
１００  筐体
１２０  第１レンズ群
１２１  第２レンズ群
１２３  鏡筒
１２４  接圧部材
１３０  ガイドレール
１３１  ガイド
１４０  反射部材
１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃ  調整用アクチュエータ
１４２  基材
１４３  回転軸
１４４  規制部材
１４５  付勢部材
１５０  撮像素子
２４５  付勢部材
３４４  規制部材
３４５  付勢部材
３４６  スライドレール
３４７  連結部材
４４１ａ、４４１ｂ  バネ部材
４４２  調整用アクチュエータ
ＡＸＡ、ＡＸＢ  光軸
Ｎ  法線
α  角度
【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】
2006259281.tif 000009
【図８】
2006259281.tif 000010
【図９】
2006259281.tif 000011
【図１０】
2006259281.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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