(57)【要約】【課題】物体側から順に配置される撮影光学系とローパスフィルタと撮像素子とを有しており、小型化が可能で組み立て性も改善可能なデジタルカメラ用鏡枠を提供する。【解決手段】このデジタルカメラ用鏡枠１は、物体側から順に第一群レンズ１１、第二群レンズ１２と、第三群レンズ１３と、ＬＰＦ１４と、撮像素子１５とを有しており、第一，二群レンズ１１，１２とは、第一，二群枠４，５に保持され、ズーミング駆動される。第三群レンズ１３とＬＰＦ１４とは、第三群枠６に進退自在に支持される第三群レンズ保持枠７に固定保持され、コントラスト法によるフォーカシング駆動により進退される。第三群レンズ１３とＬＰＦ１４が一体でフォーカシング時に進退されることからＬＰＦ１４の取り付け位置の誤差を特に考慮することなく組み付けても、良好な撮像画像データを得ることができ、さらに、鏡枠の短縮化が実現できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に配置される撮影光学系とローパスフィルタと撮像素子とを有する光学機器において、
上記撮影光学系を構成する最も撮像素子側に配置されるレンズ群は、撮像素子に対して可動であり、上記ローパスフィルタは、上記レンズ群と一体に支持され、上記撮影光学系の光軸方向に沿って移動可能であることを特徴とする光学機器。
【請求項２】
上記撮影光学系は、上記最も撮像素子側に配置されるレンズ群を含む複数のレンズ群を有しており、少なくとも上記複数のレンズ群のうちの２つのレンズ群が異なる軌跡で上記光軸方向に移動することにより焦点距離を変化させる変倍光学系であることを特徴とする請求項１記載の光学機器。
【請求項３】
上記最も撮像素子側に配置されるレンズ群を光軸方向に移動させることによってフォーカシングが行われることを特徴とする請求項２記載の光学機器。
【請求項４】
物体側から順に配置される撮影光学系とローパスフィルタと撮像素子とを有するデジタルカメラ用鏡枠において、
上記撮影光学系を構成する最も撮像素子側に配置されるレンズ群は、撮像素子に対して可動であり、上記ローパスフィルタは、上記レンズ群と一体に支持され、上記撮影光学系の光軸方向に沿って移動可能であることを特徴とするデジタルカメラ用鏡枠。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影光学系とローパスフィルタと撮像素子とを有する光学機器、または、デジタルカメラ用鏡枠の配置構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般的なデジタルカメラ用のズームレンズ鏡筒（鏡枠）として図２の光軸に沿った断面図に示すズームレンズ鏡筒５１は、固定枠２と、固定枠２に嵌入し、各枠部材を支持するカム枠３と、物体側から順に負のパワーをもつ進退自在の第一群レンズ６１と、正のパワーをもつ進退自在の第二群レンズ６２と、正のパワーを持つ進退自在の第三群レンズ６３と、固定枠５２に対して固定配置されるローパスフィルタ（以下、ＬＰＦと記載する）６４と、固定枠５２にＣＣＤ取り付け板６０を介して固定されるＣＣＤ，ＣＭＯＳ等の撮像素子６５とを有している。
【０００３】
第一群レンズ６１と第二群レンズ６２とは、それぞれ第一，二群枠５４，５５に保持されており、ズーミング時に固定枠５２に嵌入されたカム枠５３の回転によりカムフォロア５４ａ，５５ａを介して光軸Ｏ方向に進退駆動される。第三群レンズ６３は、フォーカシングレンズであり、第三群レンズ保持枠５７に保持される。この第三群レンズ保持枠５７は、カム枠５３に嵌入する第三群枠５６に送りねじ５８とガイド軸５９を介して進退自在に支持されている。第三群レンズ６３は、ズーミング時には第三群枠５６によってカムフォロア５６ａを介して進退駆動される。さらに、第三群レンズ６３は、フォーカシング時に図示しない合焦駆動機構部により送りねじ５８を介して第三群レンズ保持枠５７が第三群枠５６に対して進退駆動されることで、合焦位置に移動する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来のズームレンズ鏡筒５１においては、ＬＰＦ６４と第三群レンズ６３との離間距離ｄ10がズーミング時およびフォーカシング時に変化するが、距離ｄ10は、部品製造誤差，各レンズ群の焦点距離および近軸的位置等のばらつきによって大きく変化する可能性がある。従って、ＬＰＦ６４と第三群レンズ６３とを干渉を避けるためには設計寸法上、ある余裕を見込んだ距離に設定しなければならない。その余裕分だけレンズ鏡筒の全長が増えることになる。また、ＬＰＦ６４は、撮像素子６５に対して距離ｄ20だけ離間させて固定配置されるが、組み付け時に配設位置ずれを所定の範囲内に抑えるように調整が必要があり、組み立て工数が増える。また、ある範囲以上には調整できない場合とするとＬＰＦ６４の厚み等による撮像素子上の像面位置のずれを許容せざるを得ない。
【０００５】
本発明は、上述の不具合を解決するためになされたものであり、物体側から順に配置される撮影光学系とローパスフィルタと撮像素子とを有する光学機器、または、デジタルカメラ用鏡枠において、小型化（特に全長の短縮化）が可能で組み立て性も改善可能な光学機器、または、デジタルカメラ用鏡枠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】
【０００６】
本発明の請求項１記載の光学機器は、物体側から順に配置される撮影光学系とローパスフィルタと撮像素子とを有する光学機器において、上記撮影光学系を構成する最も撮像素子側に配置されるレンズ群は、撮像素子に対して可動であり、上記ローパスフィルタは、上記レンズ群と一体に支持され、上記撮影光学系の光軸方向に沿って移動可能である。
【０００７】
本発明の請求項２記載の光学機器は、請求項１記載の光学機器において、上記撮影光学系は、上記最も撮像素子側に配置されるレンズ群を含む複数のレンズ群を有しており、少なくとも上記複数のレンズ群のうちの２つのレンズ群が異なる軌跡で上記光軸方向に移動することにより焦点距離を変化させる変倍光学系である。
【０００８】
本発明の請求項３記載の光学機器は、請求項２記載の光学機器において、上記最も撮像素子側に配置されるレンズ群を光軸方向に移動させることによってフォーカシングが行われる。
【０００９】
本発明の請求項４のデジタルカメラ用鏡枠は、物体側から順に配置される撮影光学系とローパスフィルタと撮像素子とを有するデジタルカメラ用鏡枠において、上記撮影光学系を構成する最も撮像素子側に配置されるレンズ群は、撮像素子に対して可動であり、上記ローパスフィルタは、上記レンズ群と一体に支持され、上記撮影光学系の光軸方向に沿って移動可能である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、小型化（特に全長の短縮化）が可能な光学機器、または、デジタルカメラ用鏡枠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、図を用いて本発明の実施形態について説明する。  
図１は、本発明の一実施形態の光学機器であるデジタルカメラ用鏡枠、すなわち、ズームレンズ鏡筒の光軸に沿った断面図である。
【００１２】
このズームレンズ鏡筒１は、固定枠２と、固定枠２に嵌入し、各枠部材を支持するカム枠３と、物体側から順に撮影光学系としての負のパワーをもつ進退自在の第一群レンズ１１、正のパワーをもつ進退自在の第二群レンズ１２、正のパワーを持つ進退自在の第三群レンズ１３と、第三群レンズ１３と一体に進退し、水晶やニオブ酸リチウム等からなる異方性を利用するＬＰＦ１４と、固定枠２に撮像素子取り付け板１０を介して固定支持されるＣＣＤ，ＣＭＯＳ等の撮像素子１５とを有している。
【００１３】
第一群レンズ１１と第二群レンズ１２とは、ズーム光学系（変倍光学系）を構成し、それぞれ第一群枠４，第二群枠５に保持される。該レンズ群は、ズーミング時には固定枠５２に嵌入するカム枠３の回転によってカム溝３ａ，３ｂとカムフォロア４ａ，５ａを介して光軸Ｏ方向に進退駆動される。
【００１４】
第三群レンズ１３は、フォーカシングレンズ群であって、第三群レンズ保持枠７にＬＰＦ１４とともに固定保持される。この第三群レンズ保持枠７は、カム枠３に嵌入する第三群枠６によって送りねじ８とガイド軸９を介して進退自在に支持されている。
【００１５】
第三群レンズ１３とＬＰＦ１４とは、ズーミング時にカム枠３の回転によって光軸Ｏ方向に進退駆動される。すなわち、第三群レンズ１３とＬＰＦ１４とを保持する第三群レンズ保持枠７がズーミング時に第三群枠６とともにカム枠３のカム溝３ｃとカムフォロア６ａによって光軸Ｏ方向に進退駆動される。さらに、フォーカシング時に合焦駆動機構部（図示せず）により送りねじ１８を介して第三群レンズ保持枠１７が駆動され、第三群レンズ１３とＬＰＦ１４とは各フォーカシング位置に進退される。この合焦駆動は、撮像素子１５により取り込まれる被写体像のコントラストデータに基づいた合焦方式のフォーカシング制御による。従って、第三群レンズ１３，ＬＰＦ１４と撮像素子１５との組み付け状態での離間距離精度は、直接、フォーカシング精度には影響しない。
【００１６】
第三群レンズ保持枠７に保持される第三群レンズ１３とＬＰＦ１４とは、光軸Ｏ方向に極接近させた離間距離ｄ1 にて支持される。また、ＬＰＦ１４と撮像素子１５との離間距離ｄ2 は、ズーミング時の第三群枠６の進退移動およびフォーカシング時の第三群レンズ保持枠７の進退移動により変化する。
【００１７】
上述した構成を有するズームレンズ鏡筒１における各枠部材の進退駆動について説明すると、まず、ズーミング時には、カム枠３が所望のズーム回動位置に回動駆動される。第一，二，三群枠４，５，６は、それぞれ光軸Ｏに沿って移動し、第一，二，三群レンズ１１，１２，１３およびＬＰＦ１４がそれぞれのズーム位置に移動してズーミングが実行され、撮影光学系の変倍が行われる。
【００１８】
続く撮影実行に際してカメラ側のレリーズスイッチ釦（図示せず）の一段目操作がなされると、フォーカシング駆動が開始される。すなわち、上記合焦駆動機構により送りネジ８が回転駆動され、第三群レンズ保持枠７が第三群枠６に対し相対的に光軸Ｏに沿って進退移動し、ＬＰＦ１４を含む撮影光学系による撮像素子１５上の被写体像コントラストデータに基づいたフォーカシング駆動が実行される。そのフォーカシング駆動によってＬＰＦ１４を含む撮影光学系による像面位置が撮像素子１５上の光電変換面に一致する位置に第三群レンズ１３とＬＰＦ１４とが移動する。
【００１９】
上述したズームレンズ鏡筒１では、前述した従来のレンズ鏡筒のようにＬＰＦを撮像素子に対して固定配置するのではなく、ズーミング，フォーカシング駆動される第三群レンズ保持枠７に第三群レンズ１３とＬＰＦ１４とを極接近させた状態で支持する構造を採用した。
【００２０】
従って、撮影光学系（レンズ群）のうち、撮像素子１５に最も近い第三群レンズ１３を撮像素子１５に対してより接近させて位置させることが可能となり、さらに、その前方に位置する第二群レンズ１２も同様に撮像素子１５に接近させることができる。この第二群レンズ１２は、強い光学的変倍作用を有していることから撮像素子１５に接近させることによって撮影光学系の光軸Ｏに沿った占有エリア（長さ）を短くすることができ、ズームレンズ鏡筒の小型化が実現できる。また、ＬＰＦ１４を第三群レンズ１３と一体的に第三群レンズ保持枠７に固着したことから第三群レンズ１３、さらには他の撮影光学系とＬＰＦ１４との離間距離の製造上の位置精度を向上させることができ、光学系特性が改善される。
【００２１】
さらに、フォーカシング駆動時にＬＰＦ１４が第三群レンズ１３と一体の状態で進退移動し、ＬＰＦ１４と撮像素子１５との離間距離ｄ2 は、被写体像のコントラストデータに基づく合焦状態が得られる距離になるよう制御される。従来のズームレンズ鏡筒においては、ＬＰＦが撮像素子に対して固定されているため、構成部品の寸法誤差や組み付け誤差等の製造誤差によってＬＰＦの設計値からの位置ずれが生じ（なお、ずれの影響はズームレンズの場合、単焦点レンズの場合より影響が大きい）、第三群レンズのみの進退によるフォーカシングでは上記ＬＰＦの位置ずれによる像面位置のずれは修正できなかった。それに対して本実施形態のズームレンズ鏡筒にあっては、上記製造誤差を考慮することなくＬＰＦ１４と第三群レンズ１３を第三群レンズ保持枠７に固着したとしても、上述のように第三群保持枠７をフォーカシング移動させることによって、ＬＰＦ１４を含む撮影光学系の像面位置ずれのない撮像を行うことができる。
【００２２】
なお、単焦点のレンズ鏡筒の場合、第三群レンズとＬＰＦとは、むしろ別体とすることによってＬＰＦの回転位置を変えたり、ＬＰＦ自体を交換したりすることが頻繁に行われるることから第三群レンズとＬＰＦとを一体化させない方が好都合であるが、ズームレンズ鏡筒１の場合は、そのようなＬＰＦの回転調整や交換作業が少なく、上述のように第三群レンズ１３とＬＰＦ１４とを第三群枠６に固定装着させても特に不都合は生じない。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明による光学機器、または、デジタルカメラ鏡枠は、物体側から順に配置される撮影光学系とローパスフィルタと撮像素子とを有しており、小型化（特に全長の短縮化）が可能で組み立て性もよい光学機器、または、デジタルカメラ用鏡枠として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態の光学機器であるデジタルカメラ用鏡枠、すなわち、ズームレンズ鏡筒の光軸に沿った断面図である。
【図２】従来のデジタルカメラ用鏡枠、すなわち、ズームレンズ鏡筒の光軸に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１１  …第一群レンズ（撮影光学系，変倍光学系）
１２  …第二群レンズ（撮影光学系，変倍光学系）
１３  …第三群レンズ（撮影光学系，
最も撮像素子側に配置される撮影光学系）
１４  …ＬＰＦ（ローパスフィルタ）
１５  …撮像素子
代理人      弁理士    伊  藤    進
【図１】
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【図２】
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