(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸方向に移動する移動レンズと、
前記光軸と平行に配され、前記移動レンズの移動を光軸方向にガイドするために光軸方向に伸長されているガイド棒と、
前記移動レンズに対して光軸方向の前又は後に配したベース板と、
前記ベース板に対して光軸方向に重ねて配した一対の遮蔽板を、前記光軸に交差する一方向で、かつ前記一方向のうちの互いに異なる方向にそれぞれ直線的に移動することで、各遮蔽板の一部で前記ベース板のうちの前記光軸上に設けた遮蔽用開口部を閉じる状態と、前記遮蔽用開口部を開く状態との間で状態が変化する遮蔽機構と、を備えたレンズ移動装置において、
前記一対の遮蔽板のうちのいずれか一方の遮蔽板には、その一方の遮蔽板の移動を許容し、かつ前記ガイド棒を挿通するための長穴が設けられていることを特徴とするレンズ移動装置。
【請求項２】
前記長穴は、前記ガイド棒に接して、前記一方の遮蔽板の移動をガイドするガイド穴に兼用されていることを特徴とする請求項１記載のレンズ移動装置。
【請求項３】
前記ベース板には、いずれかひとつの遮蔽板が摺動するベース板のベース面との間で一対の遮蔽板を移動自在に押さえる押さえ部材が一体に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のレンズ移動装置。
【請求項４】
前記押さえ部材には、前記光軸上に突出して配されており、前記一対の遮蔽板を挟んでベース面とは逆側に、前記移動レンズとともに光学系を構成する固定レンズを固定するためのレンズ保持部を備えていることを特徴とする請求項３記載のレンズ移動装置。
【請求項５】
前記移動レンズは、前記遮蔽機構に対して前記光軸方向の前後にそれぞれ配されており、
前記ガイド棒は、前記一対の移動レンズの移動をガイドする長さになっていることを特徴とする請求項１ないし４いずれか記載のレンズ移動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビデオカメラやデジタルカメラの撮影光学系、ファインダ光学系、内視鏡の光学系などに使用されるレンズ移動装置、さらに詳しくは、シャッタ機構、又は絞り機構、あるいは絞り兼用のシャッタ機構などを含むレンズ移動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レンズ移動装置には、撮影レンズのうちの一部のレンズを保持するレンズ枠を、撮影光軸と平行に配した２つのガイド棒に係合させて、レンズ枠を撮影光軸と平行にガイドしておき、モータの駆動により回動される送りネジに螺合するナット部を形成した駆動筒とレンズ枠とをクリック結合などの連結手段で着脱自在に連結して、モータの回転によりレンズ枠を撮影光軸方向に移動するものが知られている（特許文献１）。
【０００３】
また、デジタルカメラなどでは、ボディの厚みを薄くするために、屈曲光学系を用いたものが知られている（特許文献２）。この屈曲光学系は、ミラーを介して光路が被写体側と撮像素子側とに屈曲した屈曲ズーム光学系である。被写体側光路には、第１レンズ群が、また、撮像素子側の光路には、ミラー寄りから順に、第２〜第５レンズ群がそれぞれ配されている。このうち第１，第３，第５のレンズ群は固定となっており、変倍には、第２及び第４のレンズ群を各々撮像素子側の光軸に平行に移動することで焦点距離が変わる。これら第２及び第４レンズ群を保持する保持枠は、撮像素子側の光軸と平行に配した一対のガイド棒にそれぞれ係合しており、共通のガイド棒により光軸方向への移動がガイドされ、また、回転止めの作用がなされている。この一対のガイド棒は、光軸を挟んだ両側にそれぞれ配されている。
【０００４】
第２及び第３レンズ群の間には、絞り及びシャッタ機構が固定されている。シャッタ機構は、モータの回転を減速ギヤに入力して減速し、その回転を利用してシャッタレバーを回転させ、シャッタレバーの回転により、対称形の２枚の羽根を回転させる。２枚の羽根は、光軸方向に重ねった状態で各々が一端を軸に回転して、互いの全部が重なったときにシャッタ開口を遮蔽し、また、互いに隙間が形成されたときにシャッタ開口を開く。そして、シャッタレバーはシャッタを開く開放位置にバネで付勢されており、モータに通電を行うことで遮蔽位置にセットされる。絞り機構は、シャッタ用とは異なるモータの駆動を利用してＮＤフィルタを光軸上に挿脱することで絞りの作用を成す構成となっている。
【０００５】
このように、シャッタ機構と絞り機構とを別々に設けると、モータなどが２つ必要になるため高価となる。また、絞り兼用のシャッタ機構も知られているが、２枚のシャッタ羽根を各々回転させるタイプでは、減速機構やバネ付勢機構などを必要にするため機構が複雑になり、また、コストも高く付く。
【０００６】
そこで、光軸に対して交差する一方向に２枚の絞り羽根をスライド移動させて絞りの作用を成す構成の電動絞り装置が知られている（特許文献３）。この電動絞り装置は、シャッタ開口を有した地板に、一対の絞り羽根をスライド自在に配し、絞り羽根駆動レバーでモータの回転を直線運動に変換し、その直線運動を絞りバネに直接に伝達することで絞り羽根を互いに異なる方向に直線的に移動する。絞り羽根には、シャッタ開口の上で開口を形成するための開口部を有し、互いの開口部の重なり量で絞り径を変化させる。
【特許文献１】特開平９−３３７８２号
【特許文献２】特開２００５−８４６５４号公報
【特許文献３】特開平１０−２５４０２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献３に記載の絞り装置は、構成が簡素で、コストも安価である。この絞り装置は、シャッタ装置としても使える。このため、絞り装置を屈曲光学系に採用することが望まれていた。しかしながら、特許文献２に記載の屈曲光学系では、シャッタ及び絞り装置の前後に配した２つの移動レンズをガイドするガイド棒が配されている。このため、前述した絞り装置を屈曲光学系に採用すると、一対のガイド棒が一対の絞り羽根の移動路に入り込み、絞り羽根の移動スペースが取れない問題があった。また、一対のガイド棒に当たらない方向に絞り羽根が移動するように絞り装置を配すると、撮像光学系の厚みが厚くなり、コンパクト化を阻害する問題がある。
【０００８】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、スライド移動する遮蔽板の移動路が移動レンズの移動をガイドするガイド棒に制限されないように工夫し、かつ、光学系全体のコンパクト化を図ることができるレンズ移動装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の遮蔽装置は、光軸方向に移動する移動レンズと；前記光軸と平行に配され、前記移動レンズの移動を光軸方向にガイドするために光軸方向に伸長されているガイド棒と；前記移動レンズに対して光軸方向の前又は後に配したベース板と、前記ベース板に対して光軸方向に重ねて配した一対の遮蔽板を、前記光軸に交差する一方向で、かつ前記一方向のうちの互いに異なる方向にそれぞれ直線的に移動することで、各遮蔽板の一部で前記ベース板のうちの光軸上に設けた遮蔽用開口部を閉じる状態と、前記遮蔽用開口部を開く状態との間で状態が変化する遮蔽機構と；を備えたレンズ移動装置に用いられ、前記一対の遮蔽板のうちのいずれか一方の遮蔽板に、一方の遮蔽板の移動を許容しかつ前記ガイド棒を挿通するための長穴を設けたものである。この長穴としては、ガイド棒に接しない幅広の長穴としてもよいし、ガイド棒に接して一方の遮蔽板の移動をガイドするガイド兼用の長穴としてもよい。
【００１０】
一対の遮蔽板は、光軸方向に重なって配されているため、いずれか一方の遮蔽板が摺動するベース板のベース面との間で一対の遮蔽板を押さえる押さえ部材を別に必要とする。この押さえ部材をベース板に一体に形成するのがローコストになるため望ましい。押さえ部材としては、ベース面との間で一対の遮蔽板を挟む貫通開口を形成し、貫通開口の間口で押さえる構成にしてもよい。
【００１１】
また、押さえ部材を光軸上に配し、一対の遮蔽板を挟んでベース面とは逆側の押さえ部材の一部に固定レンズを固定するためのレンズ保持部を一体に設けてもよい。さらに、移動レンズとしては、変倍時又はフォーカス時、あるいは両方のときに移動するレンズ群又は単体レンズであればよい。
【００１２】
また、移動レンズとしては、遮蔽機構に対して光軸方向の前後にそれぞれ配した構成でもよい。この場合には、一対の移動レンズの移動をガイドするように伸長した長さのガイド棒を用いるのが兼用できるので好適である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、移動レンズの移動をガイドするガイド棒が挿通される長穴を遮蔽板に設けたから、ガイド棒に対して交差する一方向に直線的にスライド移動する遮蔽板の移動路を確実に確保でき、しかも、ガイド棒の配置スペースと遮蔽板の移動スペースとを重ねることができるため、光学系全体のコンパクト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、デジタルカメラに内蔵されるレンズ保持ユニット１０を示している。レンズ保持ユニット１０は、レンズ移動装置や撮像センサなどを筺体１１に内蔵して一体的に取り扱うことができる構成になっている。レンズ移動装置１２は、屈曲光学系１３、絞り兼用シャッタ機構１４、及び、レンズ移動機構１５などで構成されている。
【００１５】
屈曲光学系１３は、被写体側から順に、第１レンズ群１６、プリズム１７、及び、第２〜第５レンズ群１８〜２１とから構成されており、絞り兼用シャッタ機構１４は、第４レンズ群２０と第５レンズ群２１との間に固定して配置されている。プリズム１７は、第１レンズ群１６の中心を通る第１の光軸２２に沿って取り込まれる被写体光を直角方向に反射し、第１の光軸２２に対して直交する第２の光軸２３の上に配した第２〜第５レンズ群１８〜２１に入射させる。プリズム１７で反射する被写体光は、撮像センサ２４の受光面に結像する。撮像センサ２４は、例えばＣＣＤになっており、第５レンズ群２１に対して第２の光軸２３の方向の後方に固定して配置され、結像する被写体の像を画像信号に変換する。なお、第１の光軸２２は、実際には図１の紙面方向に折り曲げられているが、図面を分かりやすくするために、左方向に屈曲して記載している。
【００１６】
屈曲光学系１３は、第１，第２，及び第４レンズ群１６，１８，２０が固定となっており、第３及び第５レンズ群１９，２１が第２の光軸２３の方向に移動する。第３レンズ群１９は、第３レンズ保持枠２５に保持されている。第３レンズ保持枠２５には、一対のガイド棒２６，２７に係合する一対の軸受け部２８、２９が一体に設けられている。一対の軸受け部２８，２９は、第２の光軸２３と平行に配した一対のガイド棒２６，２７に移動方向がガイドされる。一対のガイド棒２６，２７は、第２の光軸２３を挟んだ両側に配されており、筺体１１の上・下壁１１ａ，１１ｂで両端がそれぞれ固定されている。
【００１７】
一方の軸受け部２８，２９には、ネジ部３０を有した駆動部３１が形成されている。ネジ部３０は、送りネジ３２に螺合している。送りネジ３２は、第３レンズ群１９を移動させるための第１のモータ３３の出力軸となっている。したがって、第１のモータ３３を駆動することで第３レンズ群１９が第２の光軸２３の方向に移動する。
【００１８】
第５レンズ群２１は、第５レンズ保持枠３５に保持されている。第５レンズ保持枠３５も、前述したと同じに、一対の軸受け部３６，３７、及びネジ部３８を有する駆動部３９を一体に設けており、ネジ部３８が第２のモータ４０の出力軸である送りネジ４１に螺合し、第２のモータ４０の駆動により第２の光軸２３の方向に移動する。なお、この屈曲光学系１３は、第３及び第５レンズ群１９，２１を移動することで焦点距離が可変し、また、第５レンズ群２１を移動することでピント調節が行える。
【００１９】
絞り兼用シャッタ機構１４は、図２及び図３に示すように、ベース板４５、駆動レバー４６、アクチュエータ４７、一対のシャッタ羽根（遮蔽板）４８，４９、及び、第４レンズ保持枠５０とを組み込んで一体的に取り扱えるようにユニット化されている。ベース板４５は、第２の光軸２３に対して交差する一方向に伸びた長板形状となっている。このベース板４５には、ベース面５２、押さえ部５３、凹部５４、シャッタ開口５５、及び、一対のガイド棒挿入用の穴５６，５７が形成されている。
【００２０】
ベース面５２は、一方のシャッタ羽根４８が摺動する面である。押さえ部５３は、第２の光軸２３の上に形成されている。一対のガイド棒挿入用の穴５６，５７には、押さえ部５３の両側に形成されており、一対のガイド棒２６，２７が各々挿通される。一方の穴５７は、ガイド棒２６の全周に接する位置決め用の穴であり、他方の穴５６は、ベース板４５の回転止め用の穴である。これにより、ベース板４５は、一対のガイド棒２６，２７により一方向及びこれに直交する方向との位置決めがなされる。なお、高さ方向での位置決めは、筺体１１で行われる。凹部５４は、第２の光軸２３から離れたベース面５２の端に形成され、駆動レバー４６を回動自在に配するスペースとなる。シャッタ開口５５は、第２の光軸２３の上に配され、シャッタ羽根４８，４９の背後で被写体光を通過させるため開口である。
【００２１】
押さえ部５３は、シャッタ開口５５の前面で、平面視矩形状の台座部を第２の光軸２３の方向に突出した形態になっており、前記一方向に沿った両側面６０，６１には、一対のシャッタ羽根４８，４９が重ねて挿通される挿入用開口６２，６３が形成されている。挿入用開口６２，６３との間は、トンネル部６４で接続されている。挿入用間口６２，６３は、一対のシャッタ羽根４８，４９をベース面５２との間で、一方向への移動を許容する範囲で押さえる。なお、トンネル部６４は、開口縁６２ａ，６３ａよりも高さを高くされており、また、ベース面５２と開口縁６２ａ，６３ａとの間の寸法は、一対のシャッタ羽根４８，４９の厚みと同じか、これよりも僅かに広い寸法にしているため、一対のシャッタ羽根４８，４９同士の摩擦抵抗、及び一対のシャッタ羽根４８，４９に対してベース面５２、及び開口縁６２ａ，６３ａとの間に生じる摩擦抵抗を減らしている。
【００２２】
駆動レバー４６は、アクチュエータ４７によりシャッタ開口５５を遮蔽する遮蔽位置と開口する開放位置との間で回動される。この駆動レバー４６には、一対の駆動ピン７８，７９が形成されている。一対の駆動ピン７８，７９は、回転軸を挟んだ両側から一対のシャッタ羽根４８，４９に向けて突出している。アクチュエータ４７は、ベース板４５の裏面に取り付けられている。その出力軸は、ベース面５２に向けて貫通しており、その先端に駆動レバー４６が固定されている。なお、アクチュエータ４７及び駆動レバー４６をベース板４５に対して逆側に配置する構成にしてもよい。この場合には、シャッタ羽根４８，４９の外れ防止及びシャッタ羽根４８，４９の反り防止を行える。
【００２３】
各シャッタ羽根４８，４９には、絞り開口部７０，７１、一対の長穴７２〜７５、及び、駆動用開口７６，７７とが各々形成されている。一対の長穴７２〜７５は、一対のガイド棒２６，２７を挿通させ、かつ、各ガイド棒２６，２７に接して一対のシャッタ羽根４８，４９の前記一方向への移動をガイドする。駆動用開口７６，７７には、一対の駆動ピン７８，７９がそれぞれ係合する。
【００２４】
駆動レバー４６が遮蔽位置に回転すると、図４に示すように、一方のシャッタ羽根４８が前記一方向のうちの左方向にスライド移動し、他方のシャッタ羽根４９が右方向にスライド移動する。このとき、一対の絞り開口部７０，７１は、シャッタ開口５５の上で重ならず、よってシャッタ開口５５を閉じる状態となる。また、駆動レバー４６が開放位置に回転すると、図５に示すように、一方のシャッタ羽根４８が前記一方向のうちの右方向にスライド移動し、他方のシャッタ羽根４９が左方向にスライド移動する。これにより、一対の絞り開口部７０，７１は、シャッタ開口５５の上で互いが完全に重なり、よってシャッタ開口５５の全部を開放する開放状態となる。
【００２５】
駆動レバー４６が遮蔽位置と開放位置との間の位置に回転すると、図６に示すように、一対の絞り開口部７０，７１の一部がシャッタ開口５５の上で重なり、よって、シャッタ開口５５よりも小さい絞り口径を形成する。この絞り口径が第２の光軸２３を中心とする略円形状となるように、一対の絞り開口部７０，７１が対称形状になっている。
【００２６】
第４レンズ保持枠５０は、図７に示すように、第４レンズ群２０とこれを保持する保持枠１００とからなる。保持枠１００は、第４レンズ群２０を保持する断面円形の保持部１１０と、保持部１１０の外周から前記一方向に直交する方向に向けて突出した一対の片１０１，１０２とが一体に形成されており、これらは樹脂材料で金型成型により一体に形成されている。一対の片１０１，１０２は、弾性を有しており、偏芯調整を行うときに押さえる部位となる。
【００２７】
押さえ部５３には、上面に第４レンズ保持枠５０を保持する保持部９０が形成されている。保持部９０には、第４レンズ保持枠５０を下方から受ける当て面１０２、接着用リブ１０３、及び、被写体光を通過させるための通過用開口１０４が形成されている。接着用リブ１０３は、保持部１１０の外周を取り巻くように、一段突出して形成されており、一対の片１０１，１０２を逃がすために一部９８，９９が切り欠かれている。
【００２８】
第４レンズ保持枠５０を保持部９０に取り付けるときには、第４レンズ保持枠５０を当て面１０２に上方から挿入し、一対の片１０１，１０２を上方から押し込むことで偏芯調整を行い、第４レンズ群２０の位置が決まったら、図８に示すように、接着用リブ１０３と保持部１１０との間（符号１２４〜１２６）に接着剤を塗布して固定する。塗布する箇所は、任意でよいが、３箇所ぐらいが好適である。そして、固定後に、一対の片１０１，１０２をカット位置１２０，１２１で切断する。
【００２９】
なお、上記実施形態では、一対の長穴７２〜７５が一対のシャッタ羽根４８，４９の移動をガイドするガイド穴の作用をする例として説明しているが、本発明ではこれに限らず、一対のガイド棒２６，２７に接しない逃がし穴としてもよい。この場合には、ベース板４５やシャッタ羽根４８，４９に一対のシャッタ羽根４８，４９の移動をガイドするガイド手段を設ければよい。
【００３０】
また、上記各実施形態では、絞り兼用シャッタ機構１４として説明しているが、本発明ではこれに限らず、絞り機能、又はシャッタ機能、あるいは撮像センサの前面で撮影光を遮断する遮蔽機能だけを有する遮蔽機構としてもよい。
【００３１】
また、上記実施形態では、撮影光学系を屈曲光学系１３として説明しているが、これに限ることはない。また、絞り兼用シャッタ機構１４を挟んだ両側に配した第３及び第５レンズ群１９，２１を移動レンズとして説明しているが、これに限らず、このうちの一方のレンズ群だけの構成であってもよい。
【００３２】
上記実施形態では、プリズムを用いてレンズ移動装置の光路を屈曲させているが、他の部材、例えばミラーを用いて光路を屈曲してもよい。また、光路を屈曲した屈曲光学系でなくても本発明を利用することができる。また、本実施形態ではデジタルカメラへ適用した場合について説明したが、本発明は、デジタルカメラへの適用に限定されるものではなく、銀塩フイルムを使用するカメラや、プロジェクタ等の各種光学装置のレンズ移動装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明を実施したデジタルカメラの撮影光学系を示す説明図である。
【図２】絞り兼用のシャッタ機構を示す分解斜視図である。
【図３】絞り兼用のシャッタ機構を示す断面図である。
【図４】遮蔽状態の絞り兼用のシャッタ機構を示す平面図である。
【図５】開放状態の絞り兼用のシャッタ機構を示す平面図である。
【図６】絞り状態の絞り兼用のシャッタ機構を示す平面図である。
【図７】第４レンズ保持枠を押さえ部に取り付けるときに状態を示す要部斜視図である。
【図８】第４レンズ保持枠と接着用リブとの間に接着剤を塗布する位置、及び、固定後に一対の片を切断するカット位置を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１３  屈曲光学系
１４  絞り兼用シャッタ機構
２４  撮像センサ
２６，２７  ガイド棒
４５  ベース板
４８，４９  シャッタ羽根
７２〜７５  長穴
【図１】
0004637724.tif 000002
【図２】
0004637724.tif 000003
【図３】
0004637724.tif 000004
【図４】
0004637724.tif 000005
【図５】
0004637724.tif 000006
【図６】
0004637724.tif 000007
【図７】
0004637724.tif 000008
【図８】
0004637724.tif 000009