(57)【要約】【課題】簡便な機構で変倍時における開口径を変化させることのできる、低コストのレンズ鏡胴及び該レンズ鏡胴を備えた低コストの撮像装置を提供する。【解決手段】複数のレンズ群で構成され、所定のレンズ群の移動により変倍を行う撮像光学系と、撮像光学系中に配置され、開口径を変化させる絞り羽根を有する絞り機構と、一方の端部で軸支されて揺動可能となされ、他方の端部が絞り機構の一部に係合したカム部材と、を有し、変倍時に移動するレンズ群を保持する移動鏡枠を、カム部材のカム面に当接させ、移動鏡枠の移動によりカム部材を揺動させて開口径を変化させるレンズ鏡胴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズ群で構成され、所定のレンズ群の移動により変倍を行う撮像光学系と、
前記撮像光学系内に配置され、開口径を変化させる絞り羽根を有する絞り機構と、
一方の端部で軸支されて揺動可能となされ、他方の端部が前記絞り機構の一部に係合したカム部材と、を有し、
変倍時に移動するレンズ群を保持する移動鏡枠を、前記カム部材のカム面に当接させ、
前記移動鏡枠の移動により前記カム部材を揺動させて前記開口径を変化させることを特徴とするレンズ鏡胴。
【請求項２】
前記カム部材の一方の端部が、前記絞り羽根に係合してい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】
前記カム部材を前記移動鏡枠に当接する方向に付勢する付勢部材を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレンズ鏡胴。
【請求項４】
前記カム部材の少なくとも一部が、光軸方向から見て、前記移動鏡枠を移動させるアクチュエータと前記アクチュエータに近いほうの前記移動鏡枠を案内するガイド軸と前記撮像光学系の光軸とを繋ぐ三角形と重なる位置に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のレンズ鏡胴。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のレンズ鏡胴と、前記撮像光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像素子とを有す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、変倍時に開口径を変化させるよう構成された絞り機構を有するレンズ鏡胴及び該レンズ鏡胴を備えた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ズームレンズにおいて、変倍時に開放Ｆ値を一定に保つため或いは、撮影画面周辺部の光学性能確保のため、開放時の開口径を変化させるものが知られている。
【０００３】
このようなものとして、ピンが植設された複数枚の絞り羽根を挟んで保持する２つの羽根保持部材の一方を回動させて絞り値を変化させ、他方の羽根保持部材をズーミングに対応させて回動させて開放時の絞り口径を変化させ、開放Ｆ値を一定に保つものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２９０１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、動画を撮影する撮像装置において、撮像光学系内に露光量を調定するための絞り機構を設けず、撮像素子の電荷蓄積時間の調定のみで高輝度下における露光量の調定を行うものがある。この場合、常に開口絞りが開放状態で撮影されるため、変倍領域全てに対し撮像光学系の開放時の性能確保が必要になり、光学系の大型化と高コスト化を招いてしまう。
【０００６】
そこで、変倍時における撮影画面周辺部の光学性能確保のため開口径を変化させ、性能を低下させる光束をカットして性能確保することが考えられる。しかしながら、上記特許文献１に記載のような機構を用いて、変倍時における開放時の開口径を変化させるのでは部品点数が多く、高コストとなる問題がある。
【０００７】
本発明は上記問題に鑑み、簡便な機構で、変倍時における開口径を変化させることのできる、低コストのレンズ鏡胴及び該レンズ鏡胴を備えた低コストの撮像装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的は、下記の構成により達成される。
【０００９】
１．複数のレンズ群で構成され、所定のレンズ群の移動により変倍を行う撮像光学系と、
前記撮像光学系内に配置され、開口径を変化させる絞り羽根を有する絞り機構と、
一方の端部で軸支されて揺動可能となされ、他方の端部が前記絞り機構の一部に係合したカム部材と、を有し、
変倍時に移動するレンズ群を保持する移動鏡枠を、前記カム部材のカム面に当接させ、
前記移動鏡枠の移動により前記カム部材を揺動させて前記開口径を変化させることを特徴とするレンズ鏡胴。
【００１０】
２．前記カム部材の一方の端部が、前記絞り羽根に係合していることを特徴とする前記１に記載のレンズ鏡胴。
【００１１】
３．前記カム部材を前記移動鏡枠に当接する方向に付勢する付勢部材を有することを特徴とする前記１又は前記２に記載のレンズ鏡胴。
【００１２】
４．前記カム部材の少なくとも一部が、光軸方向から見て、前記移動鏡枠を移動させるアクチュエータと前記アクチュエータに近いほうの前記移動鏡枠を案内するガイド軸と前記撮像光学系の光軸とを繋ぐ三角形と重なる位置に配置されていることを特徴とする前記１から前記３までのいずれか一項に記載のレンズ鏡胴。
【００１３】
５．前記１から前記４までのいずれか一項に記載のレンズ鏡胴と、前記撮像光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、簡便な機構で、変倍時における開口径を変化させることのできる、低コストのレンズ鏡胴及び該レンズ鏡胴を備えた低コストの撮像装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施の形態に係るレンズ鏡胴を備えた撮像装置の外観図である。
【図２】変倍可能な撮像光学系及び該撮像光学系を保持するレンズ鏡胴の概略を示す断面図である。
【図３】ワイド端時のカム部材、第２レンズ群鏡枠、絞り機構、第３レンズ群鏡枠等を抜き出した斜視図である。
【図４】第２レンズ群鏡枠の移動によるカム部材の揺動を示す図である。
【図５】絞り機構を示す正面図である。
【図６】絞り機構の変形例を示す斜視図である。
【図７】カム部材及び、第２レンズ群鏡枠を光軸方向から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、実施の形態により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１７】
図１は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴を備えた撮像装置の外観図である。図１（ａ）は撮像装置を前斜め上方から見た斜視図であり、図１（ｂ）は使用時の撮像装置を斜め後方から見た斜視図である。同図は、静止画及び動画並びに音声の記録が可能な撮像装置の例であるが、静止画撮影のみ可能な撮像装置であってもよい。
【００１８】
撮像装置１００は、第１レンズ群１１が露呈した変倍可能な撮像光学系１０、フラッシュ（静止画撮影用）８１、撮影釦９１、ズーム釦９４を有している。また、開閉により主電源スイッチのＯＮとＯＦＦの切り替えを行うように構成された開閉ケース８２と、該開閉ケース８２内に液晶モニタ８３が配置されている。開閉ケース８２は図１（ｂ）に示す開状態で主電源スイッチをＯＮし、図１（ａ）に示す本体に畳みこんだ閉状態とすることで主電源スイッチをＯＦＦに切り替える。
【００１９】
撮影釦９１は、動画撮影時には動画記録の開始及び停止の指示が入力され、静止画撮影時にはレリーズ釦となる。ズーム釦９４は、撮像光学系１０を変倍させ、所望の画角に画像を変更するためのものである。また、動作モードや各種撮影条件等を液晶モニタ８３に表示させるためのジョグダイアル９２と、該表示から選択、確定するための決定釦９３を有している。不図示であるが、記録媒体として、ハードディスク装置や、メモリカード等が用いられ、記録媒体に記録されたデータを外部機器に受け渡すためのインターフェース、コネクタ等を有している。
【００２０】
図２は、変倍可能な撮像光学系及び該撮像光学系を保持するレンズ鏡胴５０の概略を示す断面図である。図２（ａ）はワイド端（広角端）の状態を示し、図２（ｂ）はテレ端（望遠端）の状態を示している。
【００２１】
同図に示す撮像光学系は、主胴２１に固定された第１レンズ群１１、移動可能と成された第２レンズ群１２、固定の第３レンズ群１３、移動可能となされた第４レンズ群１４、で構成されている。１５は赤外光カットフィルタ及びオプチカルローパスフィルタが積層された平行平板の光学フィルタであり、１６は撮像素子である。
【００２２】
第２レンズ群１２は、第２レンズ群鏡枠１２ｋに保持され、光軸Ｏ方向に配置された２本のガイド軸２５、２６に案内され光軸方向に移動可能となされている。第３レンズ群１３は、第３レンズ群鏡枠１３ｋに保持され、主胴２１に固定されている。第４レンズ群１４は、第４レンズ群鏡枠１４ｋに保持され、光軸Ｏ方向に配置された２本のガイド軸２５、２６に案内され光軸方向に移動可能となされている。
【００２３】
なお、図示していないが、第２レンズ群鏡枠１２ｋはステッピングモータにより光軸Ｏ方向に移動させられる。より具体的には、ステッピングモータにより回転させられる雄ネジであるリードスクリューと、第２レンズ群鏡枠１２ｋに一体的に形成された雌ネジ部が螺合しており、リードスクリューを回転させることにより、第２レンズ群鏡枠１２ｋは光軸Ｏ方向に移動させられる。また、第４レンズ群鏡枠１４ｋについても同様である。
【００２４】
本例では、第２レンズ群１２を保持する第２レンズ群鏡枠１２ｋが光軸Ｏ方向に移動して変倍（ズーミング）を行い、第４レンズ群１４を保持する第４レンズ群鏡枠１４ｋが光軸Ｏ方向に移動して焦点調節（フォーカシング）を行うよう構成されている。
【００２５】
３２ａ、３２ｂは絞り羽根であり、４１はカム部材である。絞り羽根３２ａ、３２ｂは不図示の地板に組み付けられ絞り機構として、第３レンズ群鏡枠１３ｋに固定されている。絞り羽根３２ａ、３２ｂは地板上で、光軸Ｏに略直交する方向に摺動可能となされている。
【００２６】
カム部材４１は、図２（ｂ）に示すように、一方の端部に形成された揺動軸部４１ｊにより主胴に支持され、揺動軸部４１ｊを軸に図示紙面表裏方向に揺動可能となっている。また、他方の端部には、突起部４１ｔが形成されており、絞り羽根３２ａ、３２ｂに係合している。また、カム部材４１は、カム面４１ｃが第２レンズ群鏡枠１２ｋと当接する方向に不図示の付勢部材により付勢されている。
【００２７】
図３は、ワイド端時のカム部材、第２レンズ群鏡枠、絞り機構、第３レンズ群鏡枠等を抜き出した斜視図である。
【００２８】
カム部材４１の端部に形成された揺動軸部４１ｊは、不図示の主胴又は主胴に一体的に固定された部材に嵌合軸支され、揺動軸部４１ｊを軸に図示矢印方向に揺動可能となっている。また、カム部材４１の端部に形成された突起部４１ｔは、絞り機構３０の地板３１に組み付けられた絞り羽根３２ａ、３２ｂに形成された長孔３２ｍ、３２ｎに貫通係合している。
【００２９】
さらに、カム部材４１には、カム面４１ｃを移動鏡枠である第２レンズ群鏡枠１２ｋに当接する方向に付勢する付勢部材であるバネ４２が掛けられている。これにより、第２レンズ群鏡枠１２ｋに形成された当接部１２ｔは、カム部材４１のカム面４１ｃに常に当接させられ、第２レンズ群鏡枠１２ｋの移動によりカム部材４１を揺動させることができる。
【００３０】
図４は、第２レンズ群鏡枠１２ｋの移動によるカム部材の揺動を示す図である。同図は、図３に示すカム部材、第２レンズ群鏡枠、絞り機構、第３レンズ群鏡枠等を抜き出した上面図であり、図４（ａ）はワイド端での状態を示し、図４（ｂ）はテレ端での状態を示している。
【００３１】
図４（ａ）に示すように、第２レンズ群鏡枠１２ｋと、第３レンズ群鏡枠１３ｋが最も離間したワイド端の状態では、第２レンズ群鏡枠１２ｋの当接部１２ｔが、揺動軸部４１ｊに近い位置でカム面４１ｃに当接する。このワイド端の状態から、より長焦点側への変倍時には、第２レンズ群鏡枠１２ｋは、第３レンズ群鏡枠１３ｋに近接する方向に移動させられ、テレ端では図４（ｂ）に示す状態となる。このテレ端では、第２レンズ群鏡枠１２ｋの当接部１２ｔが、揺動軸部４１ｊから離間した位置でカム面４１ｃに当接する状態になる。すなわち、第２レンズ群鏡枠１２ｋの当接部１２ｔがカム面４１ｃに当接しつつ移動することで、カム部材４１が揺動させられる。
【００３２】
これにより、カム部材４１に形成された突起部４１ｔが揺動し、突起部４１ｔが貫通係合している長孔３２ｍ、３２ｎを有する絞り羽根３２ａ、３２ｂを動作させるようになっている。
【００３３】
図５は、絞り機構を示す正面図である。図５は、絞り機構を光軸方向から見た図であり、図５（ａ）はワイド端での状態を示し、図５（ｂ）はミドルでの状態を示し、図５（ｃ）はテレ端での状態を示している。
【００３４】
図５に示すように、絞り機構３０は、地板３１に絞り羽根３２ａ、３２ｂが摺動可能に組み付けられている。地板３１には、ガイドピン３１ａ、３１ｂ、３１ｃが形成されており、絞り羽根３２ａ、３２ｂに形成された長孔状のガイド孔が、ガイドピン３１ａ、３１ｂ、３１ｃに挿入され、組み付けられている。絞り羽根３２ａ、３２ｂは、このガイド孔の長手方向に移動可能となっている。
【００３５】
また、絞り羽根３２ａには、ガイド孔の長手方向とは異なる方向に傾斜した長孔３２ｍが形成されている。同様に、絞り羽根３２ｂには、ガイド孔の長手方向とは異なる方向に傾斜した長孔３２ｎが形成されている。更に、長孔３２ｍと長孔３２ｎは、交差する方向に傾斜して形成されている。この、長孔３２ｍと長孔３２ｎに、カム部材４１に形成された突起部４１ｔ（図２〜図４参照）が貫通係合している。
【００３６】
図５（ａ）に示すワイド端では、カム部材４１に形成された突起部４１ｔの位置は、図４（ａ）に示す状態となって、絞り羽根３２ａ、３２ｂにより形成される開口部Ｋは、図示のように略円形に設定されている。
【００３７】
また、図５（ｃ）に示すテレ端では、カム部材４１の突起部４１ｔの位置は、図４（ａ）に示す位置から図４（ｂ）に示す位置（図５では図示右方向）に揺動させられて、絞り羽根３２ａ、３２ｂにより形成される開口部Ｋは、図示のように絞られた状態に設定される。
【００３８】
図５（ｂ）に示すミドルの状態では、カム部材４１に形成された突起部４１ｔの位置は、ワイド端での位置とテレ端での位置の中間となり、絞り羽根３２ａ、３２ｂにより形成される開口部Ｋも、ワイド端とテレ端の間の径に設定される。
【００３９】
このように、揺動可能となされ、絞り機構３０に係合したカム部材４１を有し、変倍時に移動するレンズ群を保持する移動鏡枠（本例では、第２レンズ群鏡枠１２ｋ）を、カム部材４１のカム面４１ｃに当接させ、移動鏡枠の移動によりカム部材４１を揺動させて開口径を変化させるよう構成することで、変倍時における開口径を、簡便な機構で変化させることができるレンズ鏡胴を得ることができる。
【００４０】
また、図５に示すように、カム部材４１に形成された突起部４１ｔを、直接的に２枚の絞り羽根に係合させることで、絞り機構の部品点数を削減することができ、低コスト化することができる。
【００４１】
図６は、絞り機構の変形例を示す斜視図である。図６（ａ）はワイド端での状態を示し、図６（ｂ）はテレ端での状態を示している。
【００４２】
図６に示す絞り機構３０は、絞り羽根３２ａ、３２ｂに係合する係合部材３５を有している。係合部材３５は、係合部材３５に形成された軸部３５ｊを軸として揺動可能となされ、係合部材３５の揺動により絞り羽根３２ａ、３２ｂを摺動させるようになっている。また、係合部材３５は、付勢部材であるバネ４２により絞り羽根３２ａ、３２ｂが開放となる方向に付勢されている。
【００４３】
カム部材４１に形成された突起部４１ｔは、係合部材３５に形成された長孔３５ｈに貫通係合されている。
【００４４】
図６（ａ）に示すワイド端の、開口部が略円形の状態から、図６（ｂ）に示すテレ端においては、カム部材４１は上述のように揺動（図示矢印方向）させられ、係合部材３５を図示のように揺動させる。これにより、絞り羽根３２ａ、３２ｂにより形成される開口部Ｋは、図示のように絞られた状態となる。
【００４５】
このような構成でも、変倍時における開口径を、簡便な機構で変化させることができるレンズ鏡胴を得ることができる。
【００４６】
図７は、カム部材４１及び、第２レンズ群鏡枠１２ｋを光軸Ｏ方向から見た図である。
【００４７】
図７に示すように、第２レンズ群鏡枠１２ｋを移動させるためのアクチュエータであるステッピングモータ６１が配置されている。カム部材４１は、ステッピングモータ６１とステッピングモータ６１に近いほうのガイド軸２５と撮像光学系の光軸Ｏとを繋ぐ三角形（図示破線）に、少なくとも一部が重なるように配置されている。
【００４８】
このように配置することにより、当接部１２ｔでカム部材４１のカム面４１ｃと当接する第２レンズ群鏡枠１２ｋが移動する時の光軸Ｏに直交する方向のブレを抑制することができる。光軸Ｏに直交する方向のブレは、変倍時の像ブレとなるものであり、上記の配置により、像ブレを抑えることができる。
【００４９】
なお、本実施の形態では、開口部Ｋをワイド端から長焦点側になるに従い絞り込むよう構成されたもので説明したが、これに限らず、カム部材４１に形成されるカム面４１ｃの形状を適宜設定することで、各焦点距離で所望の開口径にすることができる。また、開口部Ｋの形状を略円形から略菱形となる開口形状で説明したが、これに限るものでなく、絞り羽根３２ａ、３２ｂのそれぞれに形成する開口部の形状を適宜設定することで、他の形状とすることも可能である。また、絞り羽根３２ａ、３２ｂを地板３１に組み込み、第３レンズ群鏡枠１３ｋに固定した例で説明したが、地板３１を廃し第３レンズ群鏡枠１３ｋに絞り羽根３２ａ、３２ｂを組み込むような構成でもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１１  第１レンズ群
１２  第２レンズ群
１２ｋ  第２レンズ群鏡枠
１２ｔ  当接部
１３  第３レンズ群
１３ｋ  第３レンズ群鏡枠
１４  第４レンズ群
１４ｋ  第４レンズ群鏡枠
１５  光学フィルタ
１６  撮像素子
２１  主胴
２５、２６  ガイド軸
３０  絞り機構
３１  地板
３２ａ、３２ｂ  絞り羽根
４１  カム部材
４１ｃ  カム面
４１ｊ  揺動軸部
４１ｔ  突起部
４２  バネ
５０  レンズ鏡胴
１００  撮像装置
Ｋ  開口部
【図１】
2011133621.tif 000003
【図２】
2011133621.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2011133621.tif 000008
【図７】
2011133621.tif 000009