(57)【要約】【課題】低コストおよび低重量を図ることができるプロジェクタを備えたカメラの提供。【解決手段】複数のレンズからなる撮像光学系と、撮像光学系で結像された被写体像を撮像する撮像素子と、投影レンズを介して投影像を投影するプロジェクタ部と、撮像光学系の複数のレンズのうち少なくとも１枚のレンズと投影レンズとを兼用する少なくとも１枚の兼用レンズ１３と、兼用レンズ１３を、撮像光学系の光軸Ｊ１上に配置した第１の位置と投影レンズの光軸Ｊ２上に配置した第２の位置とのいずれかに配置する移動機構３０ｃ，３２〜３４，５０，Ｍ１とを有することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズからなる撮像光学系と、
前記撮像光学系で結像された被写体像を撮像する撮像素子と、
投影レンズを介して投影像を投影するプロジェクタ部と、
前記撮像光学系の複数のレンズのうち少なくとも１枚のレンズと前記投影レンズとを兼用する少なくとも１枚の兼用レンズと、
前記少なくとも１枚の兼用レンズを、前記撮像光学系の光軸上に配置した第１の位置と前記投影レンズの光軸上に配置した第２の位置とのいずれかに配置する移動機構とを有することを特徴とするカメラ。
【請求項２】
請求項１に記載のカメラにおいて、
前記投影レンズは複数のレンズを有し、
前記兼用レンズは、前記撮像光学系の複数のレンズのうち少なくとも１枚のレンズと前記投影レンズのうち少なくとも１枚のレンズとを兼用することを特徴とするカメラ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のカメラにおいて、
前記移動機構は、前記兼用レンズを前記光軸に直交する面内で移動して、前記第１および第２の位置に前記兼用レンズを選択的に配置することを特徴とするカメラ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のカメラにおいて、
前記カメラは前記複数のレンズを備えた鏡筒がカメラボディ内に沈胴する沈胴式カメラであって、
沈胴時には、前記兼用レンズを前記第２の位置に配置することを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタを組み込んだカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクタを備えたカメラが知られている（例えば、特許文献１参照）。プロジェクタはカメラ本体に組み込まれており、プロジェクタ用の投影光学系を用いて画像をスクリーンに投影するようにしている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２５０３９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来のカメラでは、独立した撮影光学系と投影光学系とを別々に備えているため、コストアップを招くという欠点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明のカメラは、複数のレンズからなる撮像光学系と、撮像光学系で結像された被写体像を撮像する撮像素子と、投影レンズを介して投影像を投影するプロジェクタ部と、撮像光学系の複数のレンズのうち少なくとも１枚のレンズと投影レンズとを兼用する少なくとも１枚の兼用レンズと、少なくとも１枚の兼用レンズを、撮像光学系の光軸上に配置した第１の位置と投影レンズの光軸上に配置した第２の位置とのいずれかに配置する移動機構とを有することを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１に記載のカメラにおいて、投影レンズは複数のレンズを有し、兼用レンズは、撮像光学系の複数のレンズのうち少なくとも１枚のレンズと投影レンズのうち少なくとも１枚のレンズとを兼用する用にしたものである。
請求項３の発明は、請求項１または２に記載のカメラにおいて、兼用レンズを光軸に直交する面内で移動して、第１および第２の位置に兼用レンズを選択的に配置するようにしたものである。
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のカメラにおいて、カメラは複数のレンズを備えた鏡筒がカメラボディ内に沈胴する沈胴式カメラであって、沈胴時には、兼用レンズを第２の位置に配置するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、撮影光学系の複数のレンズの少なくとも一つを、投影レンズとして兼用しているので、コストを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１〜４は本発明の一実施の形態を説明する図であり、プロジェクタを備えたカメラの撮影光学系および投影光学系の概略構成を示す図である。図１はカメラの断面を示す図であり、図１（ａ）は撮影状態を示しており、カメラ使用時の状態（カメラモード）に対応している。一方、図１（ｂ）は非撮影状態を示し、電源オフの状態またはプロジェクタ使用時の状態（プロジェクタモード）に対応している。非撮影状態では鏡筒１は沈胴状態になっており、撮影状態では鏡筒１が沈胴状態から初期位置（ワイド状態）に繰り出される。
【０００８】
本実施の形態のカメラは、被写体像を撮像する手段としてＣＣＤ等の固体撮像素子を用いるカメラであって、ＣＣＤ２はＣＣＤ台３に固定されている。鏡筒１には、ＣＣＤ台３に固定される固定筒４と、固定筒４に対して回転しつつ光軸方向に移動する中間筒５と、中間筒５に同期して回転しつつ光軸方向に移動するカム筒６とが設けられている。
【０００９】
中間筒５およびカム筒６の内側には直進筒７，８が設けられている。直進筒７は中間筒５に対して回転自在に設けられるとともに、その後端には固定筒４の直進ガイド４ａに係合するキー７ａが設けられている。そのため、直進筒７は回転することなく光軸方向に移動する。同様に、直進筒８もカム筒６に対して回転自在に設けられるとともに、後端には直進筒８の直進ガイド（不図示）に係合するキー８ａが設けられ、回転することなく光軸方向に移動する。
【００１０】
１群レンズ１１を保持するレンズ筒９および２群レンズ１２を保持するレンズ筒１０は、いずれもカム筒６により光軸方向に駆動されるが、２群レンズ１２を保持するレンズ筒１０は直進筒８により光軸方向にガイドされ、１群レンズ１１を保持するレンズ筒９はレンズ筒１０により光軸方向にガイドされている。そのため、カム筒６が回転すると、レンズ筒９，１０は光軸方向に直進駆動されることになる。
【００１１】
詳細は後述するが、３群レンズ１３および４群レンズ１４は、ステッピングモータによって直進駆動される。また、図示していないが、シャッタユニット１５には、直進筒７の直進ガイドを貫通して中間筒５のカム溝に係合するカムピンが設けられている。そのため、シャッタユニット１５は、中間筒５の回転により光軸方向に直進駆動される。これらのレンズ群はズームレンズを構成しており、１群レンズ１１,２群レンズ１２および３群レンズ１３を駆動することでズーム動作を行い、４群レンズ１４でフォーカス動作を行う。
【００１２】
次に、プロジェクタ部について説明する。プロジェクタ部には、光源２０、集光レンズ２１，偏光ビームスプリッタ２２、ＬＣＯＳ（反射型液晶素子：Liquid Crystal on Silicon）２３を備えている。さらに、プロジェクタ使用時には、本実施の形態のカメラは、カメラ部の３群レンズ１３がプロジェクタ部の投影レンズを兼用しており、非撮影時（プロジェクタモード）には、図１（ａ）に示すように３群レンズ１３がプロジェクタ部の光軸Ｊ２上に配置される。
【００１３】
光源２０から出射された照明光は集光レンズ２１を介して偏光ビームスプリッタ２２に入射する。照明光のうちのＳ偏光は偏光ビームスプリッタ２２で反射され、ＬＣＯＳ２３に入射する。ＬＣＯＳ２３には投影画像に関する画像信号が入力され、入射したＳ偏光はＬＣＯＳ２３により反射される。入力される画像信号としては、カメラ部で撮影された撮影画像の画像信号や、カメラの記録媒体に記録されている画像の再生画像信号などがある。
【００１４】
入射光はＬＣＯＳ２３で反射される際に画像信号に基づいて変調を受け、画像情報に応じた偏光状態の変調光がＬＣＯＳ２３から出射され、再び偏光ビームスプリッタ２２に入射する。偏光ビームスプリッタ２２に入射した変調光のうち、Ｓ偏光は反射され、Ｐ偏光だけが透過する。偏光ビームスプリッタ２２を透過したＰ偏光は、投影レンズ（３群レンズ）１３により不図示のスクリーンに投影される。
【００１５】
本実施の形態では投影レンズ１３は１枚であるが、投影レンズとして複数のレンズを使用しても構わない。なお、複数のレンズを使用する場合には、プロジェクタ部に予め兼用しないレンズを配置しておき、１枚のレンズを撮影光学系のレンズと兼用しても良いし、複数枚のレンズを共用しても構わない。
【００１６】
本実施の形態のカメラでは、３群レンズ１３を光軸Ｊ１，Ｊ２間で揺動移動させることにより、撮影系のレンズと投影系の投影レンズとを共用するようにしている。図２（ａ），（ｂ）は３群レンズ１３および４群レンズ１４を説明する図であり、図１（ａ）のＣ１矢視図である。図２（ａ）は撮影状態の場合を示し、図２（ｂ）は非撮影状態の場合を示す。図１（ａ），（ｂ）はＤ１−Ｊ１−Ｄ２に沿った断面図である。また、図３は、図２のＣ２矢視図である。
【００１７】
３群レンズ１３はレンズ枠３０に保持されており、レンズ枠３０のレンズ保持部と反対側には光軸Ｊ１方向に延在するロッド３１が貫通している。また、レンズ枠３０のロッド３１が貫通する部分には、ラック３２が設けられている。レンズ枠３０とラック３２とは、ロッド３１を回転中心として互いに回転自在に連結されている。また、レンズ枠３０とラック３２とは、ロッド３１に沿って一体に移動することができる。
【００１８】
３４はねじりコイルバネであり、一端はレンズ枠３０の爪３０ｂに掛けられ、他端はラック３２の爪３２ａに掛けられている。そのため、ねじりコイルバネ３４によって、ラック３２は図２（ａ）において時計回りに回転するように付勢され、ロッド３１と平行に配設されたリードネジ３３に螺合している。逆に、レンズ枠３０は、ねじりコイルバネ３４によって反時計回りに回転するように付勢される。
【００１９】
３５はロッド３１と平行に設けられた位置決め用のロッドであり、レンズ枠３０に設けられた爪３０ａがこのロッド３５に当接することで、３群レンズ１３が光軸Ｊ１上に位置決めされる。ステッピングモータＭ１によりリードネジ３３が回転駆動されると、レンズ枠３０およびラック３２は光軸Ｊ１に沿って一体に直進駆動される。ロッド３１は固定筒４の外側に設けられており、ロッド３１に取り付けられたレンズ枠３０は、固定筒４の側面に形成された切り欠き４ａから筒内へと挿入されている。
【００２０】
図３に示すレンズ枠３０の位置は、図１（ａ）に示した初期位置状態における位置を示しており、レンズ枠３０に形成された爪３０ｃはカム部材５０の斜面５０ａに当接している。カム部材５０は、ＣＣＤ台３からカメラ前方に突出するように形成されている。後述するように、レンズ枠３０が初期位置からさらに後退すると、爪３０ｃとカム部材５０とで構成されるカム機構により、レンズ枠３０が揺動駆動される。
【００２１】
４群レンズ１４のレンズ枠４０に関しても、爪３０ｃおよびカム部材５０ａを除いてはレンズ枠３０と同様の構造を有している。すなわち、レンズ枠４０は、ねじりコイルバネ４４の一端が掛けられる爪４０ｂ、ロッド４５に係合する切り欠き４０ｃを有する爪４０ｂを備え、ロッド４２を中心に回転自在に連結されたラック４２を備えている。ロッド４５と切り欠き４０ｃとが係合することで、４群レンズ１４が光軸Ｊ１上に位置決めされる。ラック４２は、ステッピングモータＭ２により回転駆動されるリードネジ４３に螺号している。そいて、リードネジ４３を回転駆動すると、レンズ枠４０は光軸Ｊ１に沿って直進駆動される。
【００２２】
図４は、レンズ枠３０の揺動動作を説明する図であり、カム部材５０とレンズ枠３０との関係を示す斜視図である。符号３０（Ａ）は初期位置におけるレンズ枠を示し、符号３０（Ｂ）は初期位置からカメラ後方に後退した場合のレンズ枠を示す。カム部材５０はロッド３１を中心に円弧を描いている板状の部材であって、斜面５０ｂが形成されている。初期位置では、レンズ枠３０（Ａ）の爪３０ｃは、斜面５０ａの下端領域に当接している。
【００２３】
一方、モータＭ１を駆動してレンズ枠３０を矢印Ｒ１のようにカメラ後方側に後退させると、爪３０ｃの当接部は斜面５０ａを上昇する。そのため、爪３０ｃが設けられている部分は、ねじりコイルバネ３４の付勢力に逆らってロッド３１を中心に回転する。その結果、レンズ枠３０は矢印Ｒ２のように揺動駆動され、３群レンズ１３が光軸Ｊ１上からプロジェクタ部の光軸Ｊ２へと移動する。
【００２４】
図１（ｂ）の沈胴状態から、図１（ａ）の初期状態までの一連の動作を説明すると、次のようになる。カメラには、カメラモードとプロジェクタモードとを選択設定するスイッチが設けられており、カメラの電源をオンすると、設定されているモードでカメラが起動される。例えば、プロジェクタモードで起動した場合、起動後は図１（ｂ）の沈胴状態が維持される。
【００２５】
一方、カメラモードで起動した場合、図１（ｂ）の沈胴状態から鏡筒１が繰り出される。鏡筒１が初期位置まで繰り出されたならば、ステッピングモータＭ１，Ｍ２を駆動して３群レンズ１３および４群レンズ１４の各レンズ枠３０，４０を初期位置へと移動する。沈胴状態ではレンズ枠３０の爪３０ｃは、図４に示すように斜面５０ａの上端領域に当接しているが、レンズ枠３０が初期位置に向けてカメラ前方に移動されると、爪３０ｃは斜面５０ａ上を下端領域へと移動し、レンズ枠３０が固定筒４内へと揺動駆動される。
【００２６】
そして、レンズ枠３０が初期位置に位置決めされると、３群レンズ１３が光軸Ｊ２上の初期位置に位置決めされる。なお、鏡筒１の初期位置への繰り出しが完了してから、３，４群レンズ１３，１４の初期位置への移動を行ったが、鏡筒１の繰り出しと３，４群レンズの移動とを同時に行っても良い。
【００２７】
逆に、カメラモード時に、プロジェクタモードに切り替えられると、まず、１〜４群レンズ１１〜１４を初期位置に戻す。次に、３，４群レンズ１３，１４を初期位置からさらに後退させ、レンズ枠３０を揺動駆動して３群レンズ１３をプロジェクタ部の光軸Ｊ２上に移動する。その後、鏡筒１の沈胴動作が行われる。１群レンズ１１,２群レンズ１２は、３群レンズ１３が抜けたスペースに収納され、図１（ｂ）に示す沈胴状態（非撮影状態）となる。この場合も、３，４群レンズ１３，１４の後退動作と鏡筒１の沈胴動作とを同時に行っても良い。
【００２８】
以上説明したように、本実施の形態では、カメラ部の３群レンズ１３をプロジェクタ部の投影レンズに兼用するようにしたので、プロジェクタ用の投影レンズをカメラ用のレンズとは別に設けた従来のカメラに比べ、コストを抑制することができるとともに、カメラの重量増加を抑えることができる。また、上述したような鏡筒沈胴式のカメラの場合、沈胴時に３群レンズ１３がプロジェクタ部側に移動されるため、撮影レンズ側に３群レンズ１３の沈胴スペースを必要とせず、沈胴時のカメラの大きさをより小さくすることができる。なお、上述した実施の形態のカメラは次のように変形することができる。
【００２９】
［変形例１］
上述した実施の形態では、図１（ａ）に示す撮影状態（図３の位置Ａ）から３群レンズ１３をＣＤＤ台３方向に後退させ、レンズ枠３０の爪３０ｃをカム部材５０の斜面５０ａに当接させることでレンズ枠３０を揺動駆動した。そのため、３群レンズ１３の光軸方向位置は、撮影状態（初期位置）と非撮影状態とで異なる。変形例１では、爪３０ｃと当接するカム部材５０を、図５に示すように直進筒７の後端に設けることで、初期位置におけるレンズ枠３０の光軸方向位置と非撮影状態におけるレンズ枠３０の光軸方向位置とを一致させるようにした。なお、図５は、直進筒７およびレンズ枠３０の部分をカメラ側方から見た図である。
【００３０】
図１（ａ）に示す撮影状態（初期位置）から沈胴動作を開始すると、直進筒７のカム部材５０が後退し、レンズ枠３０の爪３０ｃはカム部材５０の斜面５０ａを上方へと移動する。その結果、レンズ枠３０が揺動駆動され、３群レンズ１３が撮影系の光軸Ｊ１上から投影系の光軸Ｊ２上に移動する。変形例１の場合、レンズ枠３０の爪３０ｃに対してカム部材５０が移動するので、撮影状態（初期位置）と非撮影状態とではレンズ枠３０の光軸方向位置は変化しない。
【００３１】
上述した実施の形態の図１，２に示す構成の場合には、レンズ枠３０が後退することで揺動駆動されるようにしたので、その後退の分だけプロジェクタ部を後方に配置する必要がある。一方、変形例１の場合には、３群レンズ１３を光軸Ｊ１，Ｊ２間で移動する際に、レンズ枠３０を光軸に直交する面内で揺動駆動するようにしたので、カメラ厚さ方向寸法をより小さくすることができる。
【００３２】
［変形例２］
図６，７は本実施の形態の第２の変形例を示す図であり、図６は図２（ａ）と同様にカメラ前方から見た図であり、図７は図６のＣ方向から見た図である。変形例２の場合も、変形例１の場合と同様にレンズ枠３０の光軸方向の位置を変えることなく、３群レンズ１３を光軸Ｊ１と光軸Ｊ２との間で移動させることができる。
【００３３】
変形例２では円筒カム７０とラック７１に設けられたピン７２とにより、レンズ枠３０を揺動駆動するような構成とした。円筒カム７０とレンズ枠３０とは一体になっており、円筒カム７０が回転することでレンズ枠３０が揺動運動する。変形例２の場合、レンズ枠３０および円筒カム７０はロッド３１に対して一体で回転するとともに、ロッド３１に沿ってスライド可能に設けられている。
【００３４】
ラック７１は柱状をしており、リードネジ３３に螺合する雌ネジがラック７１の中心を貫通するように形成されている。ラック７１の側面にはカムピン７２が設けられており、このカムピン７２が円筒カム７０のカム溝７０ａに挿入されている。ねじりコイルバネ７４は上述したねじりコイルバネ３４と同様の機能するものであり、レンズ枠３０を反時計回りに付勢している。バネ７４の一端はレンズ枠３０の爪３０ｂに係止されており、他端はラック７１に係止されている。
【００３５】
図８はレンズ枠３０の揺動動作を説明する図であり、図８（ａ）は３群レンズ１３がズーム域にある場合を示し、図８（ｂ）は初期位置Ａにある場合を示し、図８（ｃ）はレンズ枠３０が揺動動作している場合を示す。図８（ａ）のズーム領域においては、上述したようにバネ７４によりレンズ枠３０は反時計回りに付勢されており、爪３０ａは光軸Ｊ１方向に延在するピン３５に当接している。すなわち、レンズ枠３０と一体の円筒カム７０も半時計回りに付勢されている。そのため、ラック７１が光軸Ｊ１方向に直進移動すると、円筒カム７０およびレンズ枠３０は回転することなくラック７１とともにロッド３１に沿ってスライド移動する。
【００３６】
ラック７１がカメラ後方側（図示右側）に駆動されて、図８（ｂ）に示すようにレンズ枠３０が初期位置Ａまで後退すると、円筒カム７０の端面が位置決め部材７６に当接する。そして、図８（ｃ）に示すようにラック７１がさらに後退すると、円筒カム７０は時計回りに回転駆動される。
【００３７】
その結果、レンズ枠３０はロッド３１を中心に揺動駆動され、爪３０ａがピン３５から離れ、３群レンズ１３は光軸Ｊ１上からプロジェクタ部の光軸Ｊ２へと揺動駆動される。レンズ枠３０は、爪３０ａがプロジェクタ部に設けられたピン８０（図６参照）に当接するまで揺動駆動され、ピン８０に当接することで、３群レンズ１３が光軸Ｊ２上に位置決めされる。変形例２の場合も、変形例１と同様の効果を奏する。
【００３８】
なお、上述したカメラでは、撮影レンズを４つのレンズ群で構成したが、これに限らない。また、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施の形態を説明する図であり、（ａ）は撮影状態を示し、（ｂ）は非撮影状態を示す。
【図２】３群レンズ１３および４群レンズ１４を詳細に示す図であり、（ａ）は撮影状態を、（ｂ）は非撮影状態を示す。
【図３】揺動動作時における、爪３０ｃとカム部材５０との関係を説明する図である。
【図４】レンズ枠３０の揺動動作を説明する斜視図である。
【図５】変形例１を示す説明する図であり、直進筒７およびレンズ枠３０をカメラ側方から見た図である。
【図６】変形例２を示す図であり、３群レンズ１３および４群レンズ１４をカメラ前方から見た図である。
【図７】図６のＣ方向から見た図である。
【図８】変形例２の動作を説明する図であり、（ａ）は３群レンズ１３がズーム域にある場合を示し、（ｂ）は初期位置Ａにある場合を示し、（ｃ）はレンズ枠３０が揺動動作している場合を示す。
【符号の説明】
【００４０】
１：鏡筒、２：ＣＣＤ、３：ＣＣＤ台、４：固定筒、５：中間筒、６：カム筒、７，８：直進筒、１１、１群レンズ、１２：２群レンズ、１３：３群レンズ、１４：４群レンズ、２０：光源、２１：集光レンズ、２２：偏光ビームスプリッタ、２３：ＬＣＯＳ、３０，４０：レンズ枠、３０ａ〜３０ｃ４０ａ，４０ｂ：爪、３２，４２，７１：ラック、３３，４３：リードネジ、７０：円筒カム、７０ａ：カム溝、７２：カムピン、７６：位置決め部材、Ｍ１，Ｍ２：モータ
【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】
2008111912.tif 000009
【図８】
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