(57)【要約】【課題】レンズ鏡筒の沈胴時の厚み（沈胴長）を小さくし、装置の薄型化（小型化）を実現することができる撮像装置を提供する。【解決手段】被写体を撮像する撮像装置であって、撮像レンズと、前記撮像レンズからの光を電気信号に変換する撮像素子と、撮像時の前記撮像素子に対する位置と非撮像時の前記撮像素子に対する位置とが異なるように駆動される駆動機構とを有し、前記撮像素子と前記駆動機構とは、前記撮像素子の光軸方向に沿って、少なくとも一部が重なるように配置されることを特徴とする撮像装置を提供する。【選択図】図６
2008026451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像する撮像装置であって、
撮像レンズと、
前記撮像レンズからの光を電気信号に変換する撮像素子と、
撮像時の前記撮像素子に対する位置と非撮像時の前記撮像素子に対する位置とが異なるように駆動される駆動機構とを有し、
前記撮像素子と前記駆動機構とは、前記撮像素子の光軸方向に沿って、少なくとも一部が重なるように配置されることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記駆動機構は、シャッター機構であることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記駆動機構は、絞り機構であることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像レンズからの光の光量を調整する光学部材を更に有し、
前記駆動機構は、前記光学部材を動作させる動作機構であることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮像レンズの焦点と前記撮像素子とを合焦させるフォーカス機構を更に有し、
前記駆動機構は、前記フォーカス機構を動作させる動作機構であることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般には、撮像装置に係り、特に、撮像レンズを繰り出す及び繰り込みするレンズ鏡筒を有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
銀塩フィルムを用いるフィルムカメラや撮像素子を用いるデジタルカメラなどの撮像装置は、従来から広く利用されている。撮像装置は、例えば、撮像レンズの焦点距離を変更することができるズームカメラや焦点距離を固定した単焦点カメラである。このような撮像装置は、一般的に、非撮像時（即ち、カメラの電源がＯＦＦのとき）の小型化や撮像時（即ち、カメラの電源がＯＮのとき）の焦点距離を変更可能にするために、撮像レンズを繰り出す及び繰り込みすることができるレンズ鏡筒を備えている。
【０００３】
近年では、撮像装置の携帯性等を向上させるため、撮像装置の薄型化（小型化）や焦点距離の変化率（ズーム倍率）を大きくするための内部機構の技術開発が進んでおり、特に、撮像装置の薄型化に注力した様々な機構が提案されている。撮像装置の薄型化には、撮像装置に備えられる電池や液晶表示装置などの薄型化（小型化）だけではなく、レンズ鏡筒の薄型化も重要な要素となる。レンズ鏡筒の薄型化とは、レンズ鏡筒の沈胴長を小さくすることである。従って、撮像レンズを薄型化するだけではなく、レンズ鏡筒内部に配置されるシャッター機構、絞り機構、焦点調節機構等の内部機構を薄型化する、即ち、沈胴時にレンズ鏡筒の内部構造の厚みを小さくする技術が重要となる。
【０００４】
例えば、特許文献１には、撮像レンズを光軸上から退避させ、レンズ鏡筒の沈胴時での厚みを小さくする技術が開示されている。また、特許文献２には、撮像素子の被写体側に配置される光学素子の開口部を、その直前の撮像レンズよりも大きくすることで沈胴長を小さくする技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−３１５８６１号公報
【特許文献２】特開２００３−１３１１０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術は、撮像レンズを退避させる退避機構を必要とするため、コストアップを招いてしまう。また、撮像レンズを退避させることによって、レンズ鏡筒の沈胴時の厚みは小さくなるが、退避した撮像レンズを収納する空間が必要となり、レンズ鏡筒の径が大きくなってしまう。その結果、撮像装置全体（左右方向）の大型化につながる。
【０００６】
また、特許文献２は、撮像レンズと光学素子との間隔を小さくする技術を開示しているが、レンズ鏡筒全体の構成を開示しておらず、レンズ鏡筒の薄型化（小型化）に関しては不十分な開示である。
【０００７】
そこで、本発明は、レンズ鏡筒の沈胴時の厚み（沈胴長）を小さくし、装置の薄型化（小型化）を実現することができる撮像装置を提供することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての撮像装置は、被写体を撮像する撮像装置であって、撮像レンズと、前記撮像レンズからの光を電気信号に変換する撮像素子と、撮像時の前記撮像素子に対する位置と非撮像時の前記撮像素子に対する位置とが異なるように駆動される駆動機構とを有し、前記撮像素子と前記駆動機構とは、前記撮像素子の光軸方向に沿って、少なくとも一部が重なるように配置されることを特徴とする。
【０００９】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、レンズ鏡筒の沈胴時の厚み（沈胴長）を小さくし、装置の薄型化（小型化）を実現することができる撮像装置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】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本発明の一側面としての撮像装置について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。ここで、図１は、本発明の撮像装置１の構成を示す概略斜視図である。
【００１２】
撮像装置１は、被写体を撮像する撮像装置であり、本実施形態では、デジタルカメラとして具現化される。撮像装置１は、図１に示すように、カメラ筐体１０と、レンズ鏡筒２０と、レンズバリア部３０と、発光窓部４０と、ファインダ窓５０と、レリーズボタン６０とを有する。
【００１３】
カメラ筐体１０は、後述する撮像素子７０などの撮像装置１の構成部材を収納する。レンズ鏡筒２０は、撮像レンズの焦点距離を変更可能とし、カメラ筐体１０の前面に配置される。レンズバリア部３０は、レンズ鏡筒２０の前面に配置され、撮像装置１の電源状態（即ち、ＯＮ又はＯＦＦ）に応じて、撮像レンズの光路を開閉する。発光窓部４０は、被写体に照明光を照射するストロボ装置の一部を構成し、カメラ筐体１０の前面に配置される。ファインダ窓５０は、発光窓部４０の近傍に配置される。レリーズボタン６０は、カメラ筐体１０の上面に配置され、撮像準備動作（焦点調節動作及び測光動作）及び撮像動作（フィルムやＣＣＤ等の撮像素子への露光）を開始させるためのボタンである。なお、図１に示す構成はカメラの代表的な構成であり、本発明の撮像装置１の構成は図１に示す構成に限定するものではない。
【００１４】
ここで、撮像装置１の具体的な構成について説明する。なお、以下では、本発明に関する特徴的な構成について説明する。
【００１５】
図２は、撮像装置１の要部、特に、レンズ鏡筒２０の近傍を示す展開斜視図である。図２において、７０は、撮像レンズからの光を電気信号に変換する撮像素子である。８０は、撮像素子７０よりも被写体側に配置される光学部材であって、所謂、撮像素子７０が出力する電気信号に含まれる偽信号の発生を抑制するローパスフィルターである。９０は、撮像素子が出力する電気信号を中央演算処理装置等の電気回路に接続するためのフレキシブルプリント基板である。１００は、撮像素子７０及びフレキシブルプリント基板９０を保持するための保持板である。１１０は、保持板１００をレンズ鏡筒２０の筐体に取り付けるための支持板である。２２は、後述するシャッター機構ＳＭを有する２群レンズユニットである。２４は、２群レンズユニット２４を光軸方向に移動（進退）させるための移動カム環である。
【００１６】
レンズ鏡筒２０は、図示しない鏡筒駆動モータによって移動カム環２４を回転させ、移動カム環２４の内部に設けられたカムと２群レンズユニット２２に備えられたカムピンとのカム結合を介して、２群レンズユニット２２を光軸方向に移動させる。なお、レンズ鏡筒２０の具体的な駆動方法は、当業界で周知の技術であるため、ここでは詳しい説明は省略する。
【００１７】
図３は、２群レンズユニット２２の概略断面図である。２群レンズユニット２２は、図３に示すように、撮像レンズ２２１を内部に有する。撮像レンズ２２１の撮像素子７０に対する位置は、移動カム環２４の回転（駆動）に従って変化する。これにより、撮像装置１（レンズ鏡筒２０）は、焦点距離を変更して（即ち、ズーミングをして）撮像することができる。
【００１８】
図３において、ＳＳは、シャッターはね及びＮＤはねが収納される領域である。シャッターはね及びＮＤはねの構成や配置等は、当業界で周知の技術であるため、ここでは詳しい説明は省略する。
【００１９】
図４は、２群レンズユニット２２の撮像素子７０側からの概略斜視図である。図４において、２２２は、シャッターはね等を押えるための支持板である。なお、支持板２２２は、後述するシャッター機構ＳＭも押えている。２２３は、図示しないコイルが巻かれているコイルユニットである。コイルユニット２２３は、撮像装置１の中央演算処理装置からの信号に従って、はんだ付け部２２３ａに通電し、磁界を発生させる。２２４は、コイルユニット２２３が発生させた磁界を後述する回転マグネット２２５に伝達するためのヨーク板である。
【００２０】
図５は、コイルユニット２２３、ヨーク板２２４、回転マグネット２２５及びシャッターはね２２６で構成されるシャッター機構ＳＭを示す概略斜視図である。なお、シャッター機構ＳＭは、本実施形態では、コイルユニット２２３、ヨーク板２２４及び回転マグネット２２５を単一のユニットとして構成する。これは、コイルユニット２２３、ヨーク板２２４及び回転マグネット２２５が１つの機能を有するアクチュエーターであるからである。
【００２１】
コイルユニット２２３で発生した磁界は、ヨーク板２２４に伝達され、回転マグネット２２５を回転させる。これにより、回転マグネット２２５は、図５に示すＸ方向に回転することができる。回転マグネット２２５は、シャッターはね２２６と結合（ピン結合）している。シャッターばね２２６は、回転マグネット２２５に連動して、図５に示すＹ方向に回転する。これにより、シャッターはね２２６は、撮像光路を遮断し、撮像装置１は、撮像（露光）を終了する。シャッター機構ＳＭは、図５に示す構成に限定されるものではなく、当業界で周知のいかなる構成をも適用することができるので、これ以上の詳しい説明は省略する。なお、本実施形態において、撮像時の撮像素子７０に対する位置と非撮像時の撮像素子７０に対する位置とが異なるように駆動される駆動機構は、本実施形態では、シャッター機構ＳＭである。
【００２２】
図６は、撮像装置１の非撮像時（撮像装置１の電源がＯＦＦの状態、即ち、レンズ鏡筒２０の沈胴時）のレンズ鏡筒２０を示す概略断面図である。図６において、破線で示される領域の内部に２群レンズユニット２２が配置される。特に、破線で示される領域においてαで示される領域には、コイルユニット２２３、ヨーク板２２４及び回転マグネット２２５が配置される。
【００２３】
コイルユニット２２３、ヨーク板２２４及び回転マグネット２２５を含むユニット（シャッター機構ＳＭ）は、図６に示すように、斜線領域βにおいて、光軸方向（図中ＯＤ方向）に対して少なくとも一部が撮像素子７０の全長Ｌと重なるように配置される。換言すれば、コイルユニット２２３、ヨーク板２２４及び回転マグネット２２５を含むユニット（シャッター機構ＳＭ）と撮像素子７０とは、撮像素子７０（撮像レンズ２２１）の光軸方向に沿って、少なくとも一部が重なるように配置される。これにより、レンズ鏡筒２０の沈胴長を小さくすることができる。なお、本実施形態では、かかるユニットは、撮像素子７０の結像面をまたぐように配置されている。
【００２４】
ここで、図７を参照して、本発明の撮像装置１において、レンズ鏡筒２０の沈胴長を小さくすることができる理由について詳しく説明する。図７は、撮像素子７０と２群レンズユニット２２（レンズ鏡筒２０）との位置関係を示す図であって、図７（ａ）は従来技術における位置関係を、図７（ｂ）は本発明における位置関係を示している。
【００２５】
図７（ａ）を参照するに、従来技術は、コイルユニット、ヨーク板及び回転マグネットを含むユニットと撮像素子７０とが、光軸方向に沿って、少なくとも一部が重なるように配置されていない。従って、２群レンズユニット２２（レンズ鏡筒２０）を撮像素子７０の結像面よりも沈胴させることができない。なお、ＬＡは、撮像素子７０の結像面と２群レンズユニット２２との間の長さである。
【００２６】
一方、本発明の撮像装置１は、上述したように、コイルユニット２２３、ヨーク板２２４及び回転マグネット２２５を含むユニットと撮像素子７０とが、光軸方向に沿って、少なくとも一部が重なるように配置される。従って、図７（ｂ）に示すように、２群レンズユニット２２（レンズ鏡筒２０）を撮像素子７０の結像面よりも少なくともＬＢの長さだけ２群レンズユニット２２（レンズ鏡筒２０）を沈胴させることができる。
【００２７】
図７（ａ）と図７（ｂ）とを比較すると、本発明の撮像装置１は、少なくともＬＣの長さ（撮像素子７０と光学部材８０との間の長さ）だけレンズ鏡筒２０の沈胴長を小さくすることができる。このように、撮像装置１は、従来技術と比較して、レンズ鏡筒２０の沈胴長を小さくすることができ、その結果、撮像装置１の薄型化（撮像装置全体の小型化）を実現することができる。
【００２８】
撮像装置１においては、図８に示すように、フレキシブルプリント基板９０と、コイルユニット２２３、ヨーク板２２４及び回転マグネット２２５で構成されるシャッター機構ＳＭとを、撮像素子７０の光軸に対して回転させて配置してもよい。なお、本実施形態では、フレキシブルプリント基板９０及びシャッター機構ＳＭとを、１８０度回転させている。ここで、図８は、撮像装置１において、フレキシブルプリント基板９０とシャッター機構ＳＭとを、撮像装置７０の光軸に対して回転させて配置した場合の効果を説明するための図である。
【００２９】
図８（ａ）は、撮像装置１の正面からのレンズ鏡筒２０を示す投影図である。図８（ａ）において、レンズ鏡筒２０の直径ＬＤに対して撮像素子７０とフレキシブルプリント基板９０が配置されていない領域γが斜線で示されている。本実施形態では、コイルユニット２２３、ヨーク板２２４及び回転マグネット２２５で構成されるシャッター機構ＳＭが領域γに配置される。
【００３０】
従来技術では、図８（ｂ）に示されるように、フレキシブルプリント基板９０が存在する領域に、コイルユニット、ヨーク板及び回転マグネットで構成されるシャッター機構を配置する。このような構成は、２群レンズユニット２２（レンズ鏡筒２０）の沈胴時に各部品間の干渉を避けるため、図８（ｂ）にＥで示される空間（隙間）を必要とする。従って、隙間Ｅの長さだけレンズ鏡筒２０を沈胴させることができなくなり、その結果、撮像装置の薄型化を妨げてしまう。
【００３１】
一方、本発明の撮像装置１は、図８（ｃ）に示されるように、フレキシブルプリント基板９０が存在しない領域にコイルユニット２２３、ヨーク板２２４及び回転マグネット２２５で構成されるシャッター機構ＳＭを配置する。これにより、レンズ鏡筒２０の沈胴時において、フレキシブルプリント基板９０がレンズ鏡筒２０（シャッター駆動機構ＳＭ）の沈胴を妨げることを防止することができる。従って、図８（ｃ）に示すように、レンズ鏡筒２０を撮像素子７０の結像面から長さＬＦだけ大きく沈胴させることができる。換言すれば、撮像装置１は、従来技術と比較して、レンズ鏡筒２０を長さＬＧだけ大きく沈胴させることができる。
【００３２】
このように、撮像装置１は、レンズ鏡筒２０の沈胴長を小さくすることができ、その結果、撮像装置１の薄型化（撮像装置全体の小型化）を実現することができる。
また、本実施形態では、フレキシブルプリント基板９０と、コイルユニット２２３、ヨーク板２２４及び回転マグネット２２５で構成されるシャッター機構ＳＭとを、撮像素子７０に対して１８０度回転させている。但し、図８（ａ）に示す領域γ（フレキシブルプリント基板９０が存在しない領域）にシャッター機構ＳＭが配置することができれば、回転させる角度は１８０度に限定されない。
【００３３】
以上説明したように、本発明によれば、レンズ鏡筒の沈胴長を小さくすることができ、その結果、撮像装置を薄型化（小型化）することができる。また、本発明をカメラに適用することによって、レンズ鏡筒の径方向の大きさに影響を与えることはない。
【００３４】
なお、本実施形態では、駆動機構としてシャッター機構を例に説明したが、かかる駆動機構は、撮像レンズからの光の光量を調整する絞りやＮＤフィルターなどの光学部材の動作させるシャッター機構や動作機構であってもよい。また、撮像レンズの焦点と撮像素子（の結像面）とを合焦させるフォーカス機構を動作させる動作機構であってもよい。この場合も、上述したように、レンズ鏡筒の沈胴長を小さくする効果を得ることができる。即ち、本発明は、シャッター機構の形状等に依存するのではなく、レンズ鏡筒内部の駆動機構（絞り機構や動作機構等）全般に適用することができる。
【００３５】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一側面としての撮像装置の構成を示す概略斜視図である。
【図２】図１に示す撮像装置の要部、特に、レンズ鏡筒の近傍を示す展開斜視図である。
【図３】図１に示すレンズ鏡筒の２群レンズユニットの概略断面図である。
【図４】図２に示す２群レンズユニットの撮像素子側からの概略斜視図である。
【図５】コイルユニット、ヨーク板、回転マグネット及びシャッターはねで構成されるシャッター機構を示す概略斜視図である。
【図６】撮像装置の非撮像時（撮像装置の電源がＯＦＦの状態、即ち、レンズ鏡筒の沈胴時）のレンズ鏡筒を示す概略断面図である。
【図７】図１に示す撮像装置において、撮像素子と２群レンズユニット（レンズ鏡筒）との位置関係を示す図である。
【図８】図１に示す撮像装置において、フレキシブルプリント基板とシャッター機構とを、撮像装置の光軸に対して回転させて配置した場合の効果を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３７】
１                        撮像装置
１０                      カメラ筐体
２０                      レンズ鏡筒
２２                      ２群レンズユニット
２２１                    撮像レンズ
２２２                    支持板
２２３                    コイルユニット
２２３ａ                  はんだ付け部
２２４                    ヨーク板
２２５                    回転マグネット
２２６                    シャッターはね
２４                      移動カム環
３０                      レンズバリア部
４０                      発光窓部
５０                      ファインダ窓
６０                      レリーズボタン
７０                      撮像素子
８０                      光学部材
９０                      フレキシブルプリント基板
１００                    保持板
１１０                    支持板
ＳＭ                      シャッター機構
【図１】
2008026451.tif 000003
【図２】
2008026451.tif 000004
【図３】
2008026451.tif 000005
【図４】
2008026451.tif 000006
【図５】
2008026451.tif 000007
【図６】
2008026451.tif 000008
【図７】
2008026451.tif 000009
【図８】
2008026451.tif 000010