(57)【要約】  【課題】  可動のレンズ群を含む撮像光学系と可動の光量規制部材とを備える撮像光学ユニットであって、撮像光学系の光軸に沿う方向について小型のものを提供する。  【解決手段】  デジタルカメラ(1)は、プリズム(25)を含む固定レンズ群(21)、可動レンズ群(22,23)、固定レンズ群(24)から成る撮像光学系と、撮像素子(26)と、可動のシャッタユニット(50)を備える。レンズ群(22,23)とシャッタユニット(50)はそれぞれモータ(42,43,44)によって個別に駆動される。レンズ群(22,23)は、ガイド軸(36)によって移動自在に支持され、かつ傾倒を防止され、ガイド軸(37)によって回転を防止される。シャッタユニット(50)は、逆に、ガイド軸(37)によって移動自在に支持され、かつ傾倒を防止され、ガイド軸(36)によって回転を防止される。【選択図】      図２
2006010892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズ群を含み、外部の撮像素子に光を導く撮像光学系と、撮像素子に導く光の量を規制する光量規制部材より成り、撮像光学系の一部のレンズ群と光量規制部材が撮像光学系の光軸に沿う方向に可動の撮像光学ユニットにおいて、
可動のレンズ群を保持する第１の保持部材と、
光量規制部材を保持する第２の保持部材と、
撮像光学系の光軸に平行な第１の軸と第２の軸を備え、
第１の軸が、第１の保持部材に接して、第１の保持部材を移動自在に支持しつつ撮像光学系の光軸に対する第１の保持部材の傾倒を防止し、第２の軸が、第１の保持部材に接して、第１の軸を中心とする第１の保持部材の回転を防止し、
第２の軸が、第２の保持部材に接して、第２の保持部材を移動自在に支持しつつ撮像光学系の光軸に対する第２の保持部材の傾倒を防止し、第１の軸が、第２の保持部材に接して、第２の軸を中心とする第２の保持部材の回転を防止する
ことを特徴とする撮像光学ユニット。
【請求項２】
第１の保持部材に係合して第１の保持部材を移動させる第１の駆動部と、第２の保持部材に係合して光量規制部材を移動させる第２の駆動部を備え、
第１の駆動部と第１の保持部材との係合部位と、第２の駆動部と第２の保持部材との係合部位が、撮像光学系の光軸に関して概ね反対側に位置する
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像光学ユニット。
【請求項３】
可動のレンズ群と光量規制部材が最も接近した状態において、第１の保持部材のうち第１の軸に接する部分と、第２の保持部材のうち第２の軸に接する部分とが、撮像光学系の光軸に対して垂直な方向から見て重なる
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像光学ユニット。
【請求項４】
可動のレンズ群を保持した第１の保持部材と、光量規制部材を保持した第２の保持部材と、第１の軸と、第２の軸とを収容し、第１の軸と第２の軸とを支持する鏡胴を備え、
第２の保持部材が、その縁部に、鏡胴の内面に沿う板状の部分を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像光学ユニット。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の撮像光学ユニットと、撮像光学ユニットによって導かれた光を受けて画像を撮影する撮像素子を備えることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像光学系とシャッタ等の光量規制部材より成る撮像光学ユニットに関し、特に、撮像光学系の一部のレンズ群と光量規制部材が光軸方向に可動の撮像光学ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラは撮影対象からの光を結像させるためにいくつかのレンズ群を備えており、撮影対象からの光に外部の不要な光が混入するのを防止するとともに、一体として取り扱いを容易にするために、レンズ群は鏡胴に収容されている。また、レンズ群の中には固定のものと、焦点調節用やズーム用のように、光軸方向に可動のものがある。
【０００３】
従来、鏡胴の内面に螺旋状のねじを設け、レンズ群を保持するレンズ枠に、鏡胴のねじに係合するねじを設けて、鏡胴を回転させることにより、レンズ群を光軸方向に移動させるようにしていた。このように鏡胴の回転によってレンズ群を移動させる構成では、回転する鏡胴は、必然的に円筒状になって、形状が限定される上、可動レンズ群のレンズ枠全体を収容するに足る大きさを有しなければならず、小型化が難しい。
【０００４】
さらに、可動レンズ群を駆動するためのモータ等の駆動源を鏡胴内に配置すると、鏡胴の一層の大型化を招くため、駆動源を鏡胴の外部に配置する必要がある。その際、駆動源を鏡胴の側方に配置すれば、鏡胴と駆動源を合わせた全体の大きさが、レンズ群の光軸に対して垂直な方向に増し、駆動源を鏡胴の延長上に配置すれば、全体の大きさがレンズ群の光軸方向に増す結果となる。
【０００５】
そこで、螺旋状のねじを外周面に設けた棒状の駆動軸をレンズ群の光軸に対して平行に配置するとともに、駆動軸のねじに係合するねじをレンズ枠に設けて、駆動軸の回転によりレンズ群を移動させることが行われるようになっている。この場合、光軸の傾きや位置ずれを防止する必要があり、そのために、レンズ群の光軸に平行な少なくとも２本のガイド軸を設け、一方のガイド軸を通す貫通孔と他方のガイド軸を挟む部位をレンズ枠に設けて、一方のガイド軸によってレンズ群を移動自在に支持しつつ傾倒を防止し、他方のガイド軸によって回転を防止するのが一般的である。この構成では、鏡胴の形状に制約がなく、駆動軸やガイド軸と共に、駆動軸を回転させる駆動源を鏡胴内に配置することができて、全体としての大きさを抑えることが容易になる。
【０００６】
カメラは、光束の周辺部を遮断して光量を規制する絞りを備え、また多くの場合、所定時間のみ露光するために光束全体を遮断するシャッタを備える。さらに、所定の透過率で光を透過させて光量を規制するＮＤフィルタを備えるカメラもある。
【０００７】
これらの光量規制部材は所定位置に固定配置されるのが一般的であった。しかし、撮像光学系がズーム光学系の場合、光量規制部材を固定とするよりも可動とした方が、全体の小型化が容易になることもあり、特開２００３−４３３５９号には、絞りがいずれの可動レンズ群とも異なる動きをするようにした光学系が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−４３３５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記公報では絞りを移動させるための構成については言及されていないが、可動レンズ群を２本のガイド軸で回転を防止しながら移動自在に支持する構成では、それらのガイド軸を光量規制部材の支持および移動に兼用するのが、全体の小型化を図る上で好ましい。しかしながら、一方のガイド軸で可動レンズ群と光量規制部材の双方の傾倒を防止し、他方のガイド軸で可動レンズ群と光量規制部材の双方の回転を防止するようにすると、可動レンズ群と光量規制部材の移動範囲に制約が生じたり、ガイド軸に沿う方向についての全体の大型化を招いたりする結果となる。これは、次の理由による。
【０００９】
すなわち、可動レンズ群や光量規制部材の傾倒を的確に防止するためには、可動レンズ群のレンズ枠や光量規制部材の保持枠がガイド軸に対して広い範囲にわたって接する必要があり、レンズ枠や保持枠のうちガイド軸に接する部位（以下、接触部位という）を、ガイド軸に沿う方向に長くしなければならない。その一方、レンズ枠の接触部位と保持枠の接触部位とは、同一のガイド軸に接しているため、両者は互いに当接する位置よりも接近することはできない。したがって、レンズ枠や保持枠の接触部位を長くすると、可動レンズと光量規制部材の最短距離に制約が生じ易くなる。
【００１０】
レンズ枠の接触部位を光量規制部材から遠い部位に設け、保持枠の接触部位を可動レンズから遠い部位に設ければ、可動レンズと光量規制部材の最短距離に制約が生じるという問題は回避することができる。しかし、その構成では、ガイド軸の長さが、可動レンズの移動範囲と光量規制部材の移動範囲の和を大きく超えることになって、ガイド軸に沿う方向の大型化が避けられなくなる。
【００１１】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、可動のレンズ群を含む撮像光学系と可動の光量規制部材とを備える撮像光学ユニットであって、撮像光学系の光軸に沿う方向について小型のものを提供することを目的とする。また、そのような撮像ユニットを備えた小型の撮像装置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】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明では、複数のレンズ群を含み、外部の撮像素子に光を導く撮像光学系と、撮像素子に導く光の量を規制する光量規制部材より成り、撮像光学系の一部のレンズ群と光量規制部材が撮像光学系の光軸に沿う方向に可動の撮像光学ユニットにおいて、可動のレンズ群を保持する第１の保持部材と、光量規制部材を保持する第２の保持部材と、撮像光学系の光軸に平行な第１の軸と第２の軸を備え、第１の軸が、第１の保持部材に接して、第１の保持部材を移動自在に支持しつつ撮像光学系の光軸に対する第１の保持部材の傾倒を防止し、第２の軸が、第１の保持部材に接して、第１の軸を中心とする第１の保持部材の回転を防止し、第２の軸が、第２の保持部材に接して、第２の保持部材を移動自在に支持しつつ撮像光学系の光軸に対する第２の保持部材の傾倒を防止し、第１の軸が、第２の保持部材に接して、第２の軸を中心とする第２の保持部材の回転を防止する構成とする。
【００１３】
この撮像光学ユニットでは、可動レンズ群を移動可能に支持しその傾倒を防止するための第１の軸と、可動レンズ群の回転を防止するための第２の軸を、光量規制部材を移動自在に支持してその傾倒と回転を防止するために兼用する。ただし、同一の軸で可動レンズ群と光量規制部材の双方を支持してそれらの傾倒を防止するのではなく、可動レンズ群を支持し傾倒を防止するためには第１の軸を用い、光量規制部材を支持し傾倒を防止するためには第２の軸を用いる。
【００１４】
この構成では、可動レンズ群を保持する第１の保持部材の接触部位（第１の軸に接する部位）と、光量規制部材を保持する第２の保持部材の接触部位（第２の軸に接する部位）とが、当接する可能性がない。したがって、第１の軸や第２の軸の長さを、可動レンズの移動範囲と光量規制部材の移動範囲の和を少し超える程度に抑えながら、第１の保持部材の接触部位と第２の保持部材の接触部位とを傾倒防止に必要十分な長さとし、かつ、可動レンズ群と光量規制部材の最短距離を短くすることができる。
【００１５】
ここで、第１の保持部材に係合して第１の保持部材を移動させる第１の駆動部と、第２の保持部材に係合して光量規制部材を移動させる第２の駆動部を備え、第１の駆動部と第１の保持部材との係合部位と、第２の駆動部と第２の保持部材との係合部位が、撮像光学系の光軸に関して概ね反対側に位置する構成とすることができる。この構成では、２つの駆動部を互いに干渉しないように設けることが容易である。
【００１６】
可動のレンズ群と光量規制部材が最も接近した状態において、第１の保持部材のうち第１の軸に接する部分と、第２の保持部材のうち第２の軸に接する部分とが、撮像光学系の光軸に対して垂直な方向から見て重なるようにすることもできる。このようにすると、第１の保持部材の接触部位と第２の保持部材の接触部位の各々を、傾倒防止に必要十分な長さにすることがきわめて容易になり、また、可動レンズと光量規制部材の最短距離を短くすることも容易になる。
【００１７】
可動のレンズ群を保持した第１の保持部材と、光量規制部材を保持した第２の保持部材と、第１の軸と、第２の軸とを収容し、第１の軸と第２の軸とを支持する鏡胴を備え、第２の保持部材が、その縁部に、鏡胴の内面に沿う板状の部分を有する構成とするとよい。光量規制部材を滑らかに移動させるためには、光量規制部材を保持する第２の保持部材が鏡胴に接しないようにする必要があるが、そのようにすると、第２の保持部材の縁部と鏡胴との間に隙間が生じ、その隙間を不要な光が通ってフレアとなるおそれがある。しかし、鏡胴の内面に沿う板状の部分を第２の保持部材の縁部に設けることで、その板状の部分と鏡胴の内面で隙間を通る光を何度も反射して、減弱させることができ、フレアの発生を防止することが可能になる。
【００１８】
前記目的を達成するために、本発明ではまた、撮像装置は、上記のいずれかの撮像光学ユニットと、撮像光学ユニットによって導かれた光を受けて画像を撮影する撮像素子を備えるものとする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の撮像光学ユニットでは、可動レンズ群と光量規制部材の双方を移動自在に支持してそれらの傾倒および回転を防止するために、２本の軸を兼用するので、簡素な構成となる。しかも、可動レンズ群の支持および傾倒防止と光量規制部材の支持および傾倒防止に異なる軸を利用するため、２本の軸をあまり長くしなくても、各保持部材の軸への接触部位を傾倒防止に必要十分な長さとすることが可能になり、また、可動レンズ群と光量規制部材の最短距離を短くすることができる。したがって、質の高い画像を提供し得る高精度で小型の撮像光学ユニットとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態のデジタルカメラについて図面を参照しながら説明する。本実施形態のデジタルカメラ１の外観を図１に模式的に示す。図１において、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図であり、点線は後述する内部の鏡胴を表している。
【００２１】
デジタルカメラ１は、最も短い辺が他の辺の数分の１程度の大きさの概ね直方体状の筐体１０を有しており、通常の撮影時には、筐体１０の最も短い辺の方向（図１の紙面に垂直な方向）が前後方向、最も長い辺の方向（図１の左右方向）が左右方向、それらの間の長さの辺の方向（図１の上下方向）が上下方向を向く状態で、使用者に把持されるように設定されている。以下、この状態を基準として、前後、左右、上下の各方向を定める。
【００２２】
デジタルカメラ１は、前面に、対物窓１１、ファインダー前窓１２ａ、フラッシュ発光部１３、セルフタイマーランプ１４、背面に、ファインダー後窓１２ｂ、表示部１５、モード設定スイッチ１６、カーソルボタン１７、複数の操作キー１８、上面に、レリーズボタン１９を備えている。
【００２３】
対物窓１１は開閉可能であり、対物窓１１を開くと、後述の撮像光学系に含まれる第１のレンズ群が現れる。ファインダー窓１２ａ、１２ｂは撮影対象の光学像を提供し、フラッシュ発光部１３は撮影対象を照明するフラッシュ光を発する。セルフタイマーランプ１４は、セルフタイマー撮影の準備が進行中であることを点灯により示す。
【００２４】
表示部１５は液晶表示器から成り、撮影した画像のほか、デジタルカメラ１の設定状況、操作案内等の諸情報を表示する。モード設定スイッチ１６は、スライド式であり、デジタルカメラ１の動作モードの設定に用いられる。デジタルカメラ１は、静止画を撮影して記録する静止画撮影モードと、動画を撮影して記録する動画撮影モードと、記録している画像を再生表示する再生モードを有しており、モード設定スイッチ１６の近傍には各モードを表すマークが記されている。
【００２５】
カーソルボタン１７は、上下左右に４つの接点を有しており、表示部１５に表示されるカーソルの移動に用いられる。デジタルカメラ１は、撮像光学系としてズームレンズを備えており、カーソルボタン１７はその焦点距離の調節にも使用される。操作キー１８は、表示部１５に表示する項目の切り換え、表示した項目の選択等、デジタルカメラ１の機能に関する設定に用いられる。レリーズボタン１９は２段階で動作し、記録する画像の撮影の準備の指示と、記録する画像の撮影の指示に用いられる。デジタルカメラ１は自動焦点調節（ＡＦ）と自動露光制御（ＡＥ）の機能を有しており、撮影の準備ではＡＦとＡＥを行う。
【００２６】
デジタルカメラ１の内部構成を図２および図３に模式的に示す。図２は撮像光学系全体の正面透視図である。また、図３は撮像光学系の側面透視図であり、（ａ）および（ｂ）はそれぞれ、後述するシャッタユニット付近および第２のレンズ群付近を表したものである。
【００２７】
デジタルカメラ１は、筐体１０内に、第１のレンズ群２１、第２のレンズ群２２、第３のレンズ群２３、および第４のレンズ群２４より成る撮像光学系と、ＣＣＤエリアセンサ等の撮像素子２６と、光学的ローパスフィルタ２７を備えており、撮影対象からの光を撮像光学系によって撮像素子２６上に結像させるとともに、撮像素子２６によって光を電気信号に変換することによって、撮影を行う。撮像光学系および撮像素子２６は、筐体１０の上下方向の中央付近に配設されている。
【００２８】
撮像素子２６が出力する信号は、不図示の回路によって処理されて、撮影した画像を表す画像データとされる。画像データは着脱可能な記録媒体（不図示）に記録することができる。
【００２９】
撮像素子２６は筐体１０に設けられた支持基板１０ａに固定されており、ローパスフィルタ２７は、撮像素子２６に固定されている。第１のレンズ群２１は２つのレンズ２１ａ、２１ｂとプリズム２５より成る。第１のレンズ群２１のレンズ２１ｂ、第２のレンズ群２２、第３のレンズ群２３、および第４のレンズ群２４は、鏡胴７０に収容されている。第２のレンズ群２２は第１のレンズ群２１と撮像素子２６の間に配置されており、第３のレンズ群２３は第２のレンズ群２２と撮像素子２６の間に配置されており、第４のレンズ群２４は第３のレンズ群２３と撮像素子２６の間に配置されている。なお、図２では、第２のレンズ群２２と第３のレンズ群２３をそれぞれ１つのレンズとして表しているが、レンズ群２２、２３、２４は単一または複数のレンズより成る。
【００３０】
第１のレンズ群２１の一方のレンズ２１ａは、その光軸が前後方向を向くように設定されており、第１のレンズ群２１の他方のレンズ２１ｂは、その光軸がレンズ２１ａの光軸と直交し、左右方向を向くように設定されている。
【００３１】
プリズム２５は、断面が直角二等辺三角形の三角プリズムであり、互いに直交する２つの面の一方がレンズ２１ａに対向し、他方がレンズ２１ｂに対向し、さらに、斜面が、レンズ２１ａの光軸とレンズ２１ｂの光軸との交点上に位置し、かつ、レンズ２１ａの光軸とレンズ２１ｂの光軸に対して４５゜を成すように配置されている。レンズ２１ａとプリズム２５はプリズムホルダ７１に固定されており、プリズムホルダ７１は鏡胴７０に固定されている。
【００３２】
第２のレンズ群２２、第３のレンズ群２３、および第４のレンズ群２４は、各々の光軸がレンズ２１ｂの光軸と一致するように設定されている。したがって、撮像光学系全体としての光軸は、途中でプリズム２５によって９０゜折り曲げられて、大部分が左右方向を向く設定となっている。なお、プリズム２５は、レンズ２１ａを透過して入射する撮影対象からの光を、斜面によって全反射してレンズ２１ｂに導く。プリズム２５の斜面に反射膜を設けておいてもよい。
【００３３】
第１のレンズ群２１と第４のレンズ群２４は固定である。第２のレンズ群２２と第３のレンズ群２３はいずれも、光軸方向に移動可能である。第２のレンズ群２２の移動によってズーミングすなわち焦点距離の変更が行われ、第３のレンズ群２３の移動によってフォーカシングすなわち撮影対象に対する焦点の調節が行われる。第２のレンズ群２２はレンズ枠３２に保持されており、第３のレンズ群２３はレンズ枠３３に保持されている。
【００３４】
デジタルカメラ１は、第２のレンズ群２２をレンズ枠３２と共に移動させるためのモータ４２と、第３のレンズ群２３をレンズ枠３３と共に移動させるためのモータ４３を備えており、また、第２のレンズ群２２および第３のレンズ群２３を支持して、それらの光軸方向への移動を案内するガイド軸３６、３７を備えている。これらのガイド軸３６、３７は、外周面が平滑な円柱状であり、また、第２のレンズ群２２の光軸および第３のレンズ群２３の光軸に対して平行である。ガイド軸３６、３７は端部が鏡胴７０に固定されており、ガイド軸３７は、第２のレンズ群２２および第３のレンズ群２３に関してガイド軸３６の反対側に位置する。
【００３５】
第２のレンズ群２２を保持するレンズ枠３２には、ガイド軸３６を貫通させて、ガイド軸３６に対するレンズ枠３２の傾倒を防止する傾倒防止部３２ａと、ガイド軸３７に接して、ガイド軸３６を中心とするレンズ枠３２の回転を防止する回転防止部３２ｂが設けられている。
【００３６】
傾倒防止部３２ａは、ガイド軸３６の外径よりも僅かに大きい内径を有する円筒状であり、その内周面は平滑である。傾倒防止部３２ａは、その内周面の全体が、貫通しているガイド軸３６の外周面に接して、ガイド軸３６に平行な方向へのレンズ枠３２の円滑な移動を可能にしながら、ガイド軸３６に対するレンズ枠３２の傾倒を防止する。これで、第２のレンズ群２２の姿勢が常に一定に保たれて、その光軸はガイド軸３６に対して常時平行になる。なお、傾倒防止部３２ａには、ガイド軸３６との摩擦を低減するため、および、成形に用いる金型の構成を簡素にするために、ガイド軸３６に平行な方向に長い窓が形成されている。
【００３７】
回転防止部３２ｂは、レンズ枠３２の縁部を略長方形状に切り欠いたもので、互いに平行で平滑な内面を有する。回転防止部３２ｂは、内面の２点でガイド軸３７に接して、ガイド軸３７に平行な方向へのレンズ枠３２の円滑な移動を可能にしながら、ガイド軸３６を中心として回転しようとするレンズ枠３２の動きを規制する。これで、第２のレンズ群２２の光軸が、固定されている第１のレンズ群２１のレンズ２１ｂの光軸に常に一致する。
【００３８】
ガイド軸３６に摺接する傾倒防止部３２ａは、第２のレンズ群２２の移動範囲に制約をもたらさない範囲内で、ガイド軸３６に沿ってできるだけ長く作製されている。したがって、ガイド軸３６の外径や傾倒防止部３２ａの内径に多少の誤差が生じたとしても、第２のレンズ群２２の光軸の傾倒はごく僅かに抑えられる。また、ガイド軸３６とガイド軸３７（傾倒防止部３２ａと回転防止部３２ｂ）は第２のレンズ群２２を挟んで互いに反対側に位置し、両者間の距離は長い。したがって、ガイド軸３７の外径や回転防止部３２ｂの内面の離間幅に多少の誤差が生じたとしても、第２のレンズ群２２の光軸の位置ずれはごく僅かに抑えられる。
【００３９】
第３のレンズ群２３を保持するレンズ枠３３にも、ガイド軸３６に接する傾倒防止部３３ａと、ガイド軸３７に接する回転防止部３３ｂが設けられている。これらの傾倒防止部３３ａと回転防止部３３ｂの構成および機能は、上記の傾倒防止部３２ａと回転防止部３２ｂのものと同様である。
【００４０】
第２のレンズ群２２を保持するレンズ枠３２を移動させるモータ４２の回転軸には、外周面に螺旋状のねじが形成された円柱状の駆動軸４７が結合されており、第３のレンズ群２３を保持するレンズ枠３３を移動させるモータ４３の回転軸にも、外周面に螺旋状のねじが形成された円柱状の駆動軸４８が結合されている。これらの駆動軸４７、４８はガイド軸３６、３７と平行であり、互いに同一直線上に位置する。レンズ枠３２には、駆動軸４７に垂直な方向の断面が略Ｕ字状で、その半円状の最深部に駆動軸４７のねじに係合するねじが形成された係合部３２ｃが設けられており、レンズ枠３３にも、駆動軸４８に垂直な方向の断面が略Ｕ字状で、その半円状の最深部に駆動軸４８のねじに係合するねじが形成された係合部３３ｃが設けられている。
【００４１】
モータ４２の回転軸の回転に伴って駆動軸４７が回転し、その回転がねじを介して係合部３２ｃに伝わり、レンズ枠３２がガイド軸３６、３７に沿って移動する。同様に、モータ４３の回転軸の回転に伴って駆動軸４８が回転し、その回転がねじを介して係合部３３ｃに伝わり、レンズ枠３３がガイド軸３６、３７に沿って移動する。
【００４２】
レンズ枠３２には突起３２ｄが設けられており、突起３２ｄと鏡胴７０の間に、ガイド軸３６に平行な引っ張りばね（不図示）が架設されている。レンズ枠３２は、この引っ張りばねによって常に一方向付勢された状態となり、焦点距離を長くする方向に移動するときも焦点距離を短くする方向に移動するときも、駆動軸４７にがたつきなく係合する。
【００４３】
デジタルカメラ１では、第２のレンズ群２２を保持するレンズ枠３２の先端部を内側に突出させて円形の開口を有するようにし、これを絞り４１として利用する。したがって、絞り４１の口径は固定であり、絞り４１はズーミングを司る第２のレンズ群２２と共に移動する。
【００４４】
デジタルカメラ１は、撮影対象からの光を遮断して撮像素子２６の露光を制御するシャッタユニット５０を備えている。シャッタユニット５０は複数の可動のセクタ５１と、それぞれ円形の開口５２ａ、５３ａを有し、間にセクタ５１を挟む基板５２と押さえ板５３とを備えており、基板５２に平行な方向へのセクタ５１の回動によって、開口５２ａ、５３ａを開閉する。基板５２および押さえ板５３は、第２のレンズ群２２の光軸に対して垂直であり、開口５２ａ、５３ａの中心を光軸が通る。
【００４５】
撮像光学系は、シャッタユニット５０を設定すべき位置がズーミングにより変化する構成となっており、シャッタユニット５０の理想位置は焦点距離に応じて変化する。そこで、デジタルカメラ１では、シャッタユニット５０を撮像光学系の光軸方向に移動可能にして、シャッタユニット５０を常に理想位置に設定するようにしている。
【００４６】
デジタルカメラ１は、第１のレンズ群２１が負のパワー、第２のレンズ群２２が正のパワー、第３のレンズ群２３が正のパワー、第４のレンズ群２４が負のパワーを有する光学設定である。ズーミングに際しての第１〜第４のレンズ群２１〜２４の位置を連ねたズーム曲線を図４に示す。図４において、上端がワイド端すなわち設定可能な最短の距離、下端がテレ端すなわち設定可能な最長の焦点距離である。
【００４７】
第１のレンズ群２１と第４のレンズ群２４は固定であり、撮像素子２６も固定であるため、これらの位置は変化しない。第２のレンズ群２２は、最短の焦点距離から最長の焦点距離に変化する間、撮像素子２６側から第１のレンズ群２１側に直線的に移動する。第３のレンズ群２３は、最短の焦点距離から最長の焦点距離に変化する間、まず、第１のレンズ群２１側から撮像素子２６側に移動し、その後、第１のレンズ群２１側に移動する。
【００４８】
ズーミング際してのシャッタユニット５０の位置を連ねて図４に点線で示す。シャッタユニット５０の位置は撮像素子２６側にふくらむ曲線をなす。この曲線はフォーカシングを司る第２のレンズ群２２のズーム曲線とは相違し、シャッタユニット５０は第２のレンズ群２２とは別個に移動する。
【００４９】
図２に示すように、シャッタユニット５０は、セクタ５１、基板５２、および押さえ板５３のほかに、セクタ５１を駆動する駆動部５４を有する。駆動部５３は、ムービングマグネットと、磁界を生成してムービングマグネットを移動させるコイルとで構成されている。駆動部５４には電力および制御信号を与えるためのフレキシブル配線基板５９が、鏡胴７０の外部から接続されている。なお、フレキシブル配線基板５９は、光を遮ることがなく、かつ、シャッタユニット５０の移動に伴う力を吸収し得るように、鏡胴７０の内周面に沿って螺旋状に設けられている。
【００５０】
シャッタユニット５０は、第２のレンズ群２２および第３のレンズ群２３を移動自在に支持し、それらの傾倒と回転を防止するガイド軸３６、３７によって移動自在に支持され、かつ、回転と傾倒を防止される。ただし、シャッタユニット５０を移動自在に支持して傾倒を防止するのは、レンズ群２２、２３の回転を防止するガイド軸３７であり、シャッタユニット５０の回転を防止するのは、レンズ群２２、２３を移動自在に支持して傾倒を防止するガイド軸３６である。
【００５１】
セクタ５１、押さえ板５３、および駆動部５４を保持する基板５２には、ガイド軸３７を貫通させて、ガイド軸３７に対する基板５２（シャッタユニット５０）の傾倒を防止する傾倒防止部５０ａと、ガイド軸３６に接して、ガイド軸３７を中心とする基板５２（シャッタユニット５０）の回転を防止する回転防止部５０ｂが設けられている。
【００５２】
傾倒防止部５０ａは、ガイド軸３７の外径よりも僅かに大きい内径を有する円筒状であり、その内周面は平滑である。傾倒防止部５０ａは、その内周面の全体が、貫通しているガイド軸３７の外周面に接して、ガイド軸３７に平行な方向への基板５２の円滑な移動を可能にしながら、ガイド軸３７に対する基板５２の傾倒を防止する。これで、シャッタユニット５０の姿勢が常に一定に保たれて、基板５２はガイド軸３７に対して常時垂直になる。なお、図示しないが、傾倒防止部５０ａには、ガイド軸３７との摩擦を低減するため、および、成形に用いる金型の構成を簡素にするために、ガイド軸３７に平行な方向に長い窓が形成されている。
【００５３】
回転防止部５０ｂは、基板５２の縁部を略長方形状に切り欠いたもので、互いに平行で平滑な内面を有する。回転防止部５０ｂは、内面の２点でガイド軸３６に接して、ガイド軸３６に平行な方向への基板５２の円滑な移動を可能にしながら、ガイド軸３７を中心として回転しようとする基板５２の動きを規制する。これで、基板５２、押さえ板５３の開口５２ａ、５３ａの中心が撮像光学系の光軸上に常に位置する。
【００５４】
ガイド軸３７に摺接する傾倒防止部５０ａは、シャッタユニット５０の移動範囲に制約をもたらさない範囲内で、ガイド軸３７に沿ってできるだけ長く作製されている。したがって、ガイド軸３７の外径や傾倒防止部５０ａの内径に多少の誤差が生じたとしても、シャッタユニット５０の傾倒はごく僅かに抑えられる。また、ガイド軸３７とガイド軸３６（傾倒防止部５０ａと回転防止部５０ｂ）はシャッタユニット５０を挟んで互いに反対側に位置し、両者間の距離は長いから、ガイド軸３６の外径や回転防止部５０ｂの内面の離間幅に多少の誤差が生じたとしても、開口５２ａ、５３ａの位置ずれはごく僅かに抑えられる。
【００５５】
シャッタユニット５０と第２のレンズ群２２が最も接近している状態のとき、シャッタユニット５０の傾倒防止部５０ａと第２のレンズ群２２を保持するレンズ枠３２の傾倒防止部３２ａは、撮像光学系の光軸に対して垂直な方向から見て、互いに重なる。このようにすることで、傾倒防止部５０ａ、３２ａの長さによらず、シャッタユニット５０と第２のレンズ群２２の最短距離を短くすることができる。
【００５６】
デジタルカメラ１は、シャッタユニット５０を移動させるためのモータ４４を備えており、モータ４４の回転軸には、外周面に螺旋状のねじが形成された円柱状の駆動軸４９が結合されている。駆動軸４９は、ガイド軸３６、３７と平行であり、ガイド軸３７の近傍に位置する。シャッタユニット５０の基板５２には、駆動軸４９に垂直な方向の断面が略Ｕ字状で、その半円状の最深部に駆動軸４９のねじに係合するねじが形成された係合部５０ｃが設けられている。モータ４４の回転軸の回転に伴って駆動軸４９が回転し、その回転がねじを介して係合部５０ｃに伝わり、シャッタユニット５０がガイド軸３７、３６に沿って移動する。
【００５７】
シャッタユニット５０の主たる目的は撮像素子２６の露光時間を制御することにあるが、シャッタユニット５０は、撮影対象範囲外から大きく傾斜して鏡胴７０に入る光を遮断して、フレアの発生を防止する機能も有する。シャッタユニット５０の押さえ板５３の第１のレンズ群２１側の表面には反射防止コーティングが施されており、また、鏡胴７０の内面全体にも反射防止コーティングが施されている。
【００５８】
ただし、ガイド軸３６、３７や駆動軸４７、４８、４９の表面に反射防止コートを設けると、傾倒防止部３２ａ、３３ａ、５０ａ、回転防止部３２ｂ、３３ｂ、５０ｂ、係合部３２ｃ、３３ｃ、５０ｃとの接触により摩耗して、精度が低下するおそれがあるので、これらの表面には反射防止コーティングは施されていない。また、製造効率の低下とコストの上昇を抑える観点から、モータ４２、４３、４４の表面にも反射防止コーティングは施されていない。
【００５９】
一方、シャッタユニット５０が円滑に移動し得るようにするために、基板５２の縁は鏡胴７０の内面に接触しておらず、両者の間には隙間が存在する。したがって、撮影対象範囲の外に太陽、照明器具等の明るい光源が存在する場合は、その光源からの光が大きく傾いて鏡胴７０内に入り、ガイド軸３６、３７等で反射されて、基板５２と鏡胴７０の間の隙間を通り、撮像素子２６に達してフレアとなるおそれがある。
【００６０】
これを防止するために、デジタルカメラ１では、鏡胴７０の内面に沿う板状部５０ｄを基板５２の縁部に設けている。板状部５０ｄは、図３（ａ）に示すように、基板５２の全周にわたる筒状であり、また、図２に示すように、基板５２の厚さの数倍以上の幅（ガイド軸３７に沿う方向の長さ）を有する。
【００６１】
板状部５０ｄと鏡胴７０との間にはやはり隙間が存在するが、撮影対象範囲外からの光が大きく傾いて鏡胴７０に入り、ガイド軸３７等の表面で反射されてその隙間に達しても、その光は板状部５０ｄの外面と鏡胴７０の内面で複数回反射されることになる。したがって、たとえ、その光が鏡胴７０の内面への１回の入射で消滅しないほど高強度であっても、複数回の反射の間に減弱させることができ、フレアの発生が防止される。なお、板状部５０ｄの幅を大きくすると、シャッタユニット５０の移動範囲に制約が生じる場合は、板状部５０ｄの幅をある程度に抑えて、その外面に反射防止コーティングを施せばよい。
【００６２】
なお、ここでは絞りの口径を固定とした例を掲げたが、回動可能な複数の絞りセクタから成る口径可変の絞りユニットを備え、その絞りユニットを光軸方向に可動とすることもできる。また、回動可能なＮＤフィルタを含むフィルタユニットを備え、そのフィルタユニットを光軸方向に可動とすることもできる。いずれの場合も、レンズ群の回転を防止するガイド軸によって、絞り（フィルタ）ユニットを移動自在に支持するとともに傾倒を防止し、レンズ群を移動自在に支持して傾倒を防止するガイド軸によって、絞り（フィルタ）ユニットの回転を防止するようにする。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の一実施形態のデジタルカメラの外観を模式的に示す正面図（ａ）および背面図（ｂ）。
【図２】上記デジタルカメラの内部構成（撮像光学系周辺）を模式的に示す正面透視図。
【図３】上記デジタルカメラのシャッタユニット付近（ａ）および第２のレンズ群付近（ｂ）を示す側面透視図。
【図４】上記デジタルカメラのズームミングの間の各レンズ群およびシャッタユニットの位置を模式的に示す図。
【符号の説明】
【００６４】
１    デジタルカメラ
１０    筐体
１０ａ  基板
１１    対物窓
１２ａ  ファインダー前窓
１２ｂ  ファインダー後窓
１３    フラッシュ発光部
１４    セルフタイマーランプ
１５    表示部
１６    モード設定スイッチ
１７    カーソルボタン
１８    操作キー
１９    レリーズボタン
２１    第１のレンズ群
２１ａ、２１ｂ  第１のレンズ群レンズ
２２    第２のレンズ群
２３    第３のレンズ群
２４    第４のレンズ群
２５    プリズム
２６    撮像素子
２７    光学ローパスフィルタ
３２、３３  レンズ枠
３２ａ、３３ａ  傾倒防止部
３２ｂ、３３ｂ  回転防止部
３２ｃ、３３ｃ  係合部
３２ｄ  突起
３６、３７  ガイド軸
４１    絞り
４２、４３、４４  モータ
４７、４８、４９  駆動軸
５０    シャッタユニット
５０ａ  傾倒防止部
５０ｂ  回転防止部
５０ｃ  係合部
５０ｄ  板状部
５１    シャッタセクタ
５２    基板
５２ａ  開口
５３    押さえ板
５３ａ  開口
５４    駆動部
５９    フレキシブル配線基板
７０    鏡胴
７１    プリズムホルダ
【図１】
2006010892.tif 000003
【図２】
2006010892.tif 000004
【図３】
2006010892.tif 000005
【図４】
2006010892.tif 000006