(57)【要約】      （修正有）【課題】さらなる薄型化が図られた撮影装置を提供する。【解決手段】ズームレンズ２００２を駆動するズームモータ２０とフォーカスレンズ２００６を駆動するフォーカスモータ２００を光軸両端側に配設して光軸に沿ってリードスクリュー２０ａ、２００ａを各設ける。さらに従来においてはメカ絞りが配設されていたところに液晶絞り２０１０を設けるようにして、液晶パネル２３に干渉する位置に配設しなければならなかったメカ絞りを駆動するためのモータを取り去ることにより一層の薄型化を図る。【選択図】 図４
2007065371.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮影光学系で撮影素子に結像させて画像信号を生成する撮影装置において、
前記撮影光学系が液晶を利用して光量を調節する液晶絞りと、
前記液晶絞りの光の透過率を制御する光量制御手段とを備えたことを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
前記撮影光学系が、前方から向かう第１の光軸に沿って入射してきた被写体光を反射光学素子で反射し第２の光軸に沿って進行させて前記撮像素子上に結像させる屈曲光学系であることを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
【請求項３】
前記液晶絞りが、前記反射光学素子よりも被写体側に配備されたものであることを特徴とする請求項２記載の撮影装置。
【請求項４】
前記液晶絞りが、前記反射光学素子よりも被写体から離れた側に配備されたものであることを特徴とする請求項２記載の撮影装置。
【請求項５】
前記液晶絞りが、前記屈曲光学系内を進行中の光束が最も細くなる位置近傍に配備されたものであることを特徴とする請求項２記載の撮影装置。
【請求項６】
前記液晶絞りが、前記撮像素子の直前の位置に配備されたものであることを特徴とする請求項２記載の撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体を撮影光学系で撮影素子に結像させて画像信号を生成する撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、デジタルカメラにおいては小型軽量化に加えて薄型化が盛んに進められている。このようにデジタルカメラの薄型化が進められてくると、デジタルカメラをカードと同じ様にポケットに入れておいてシャッタチャンスにポケットから取り出してすぐに撮影を行なうようなことができるようになる。
【０００３】
ところで、デジタルカメラの薄型化を達成するにあたって、撮影光学系を構成するズームレンズ、フォーカスレンズ、さらに遮光用のメカシャッタや小絞りと開放絞りとを有する絞り板といった光学部品を鏡胴内にコンパクトに収める必要がある。
【０００４】
しかしながら、これらの光学部品を鏡胴内にコンパクトに収めようとしてフォーカスレンズやズームレンズを光軸方向に駆動するためのアクチュエータやメカシャッタや絞りを駆動するためのアクチュエータを鏡胴付近に配備しようとすると、どうしても鏡胴部全体が大型化してしまうという問題がある。
【０００５】
この問題を解決するために数あるアクチュエータをレンズ鏡胴付近にうまく配設することによって何とか薄型化を達成しているものもある（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
図１は、特許文献１の技術を用いて薄型化を実現しようとしたときの撮影装置の外観を示す図である。また、図１には、奥行きの薄型化を図るために撮影光学系として屈曲光学系を用いた場合の例が示されている。図２は、その屈曲光学系の周辺部の構成を示す図である。図２（ａ）には、図１に示す屈曲光学系１０００を図１の側方から見た図が示されており、図２（ｂ）には、屈曲光学系１０００を図１の正面方向から見た図が示されている。
【０００７】
なお、図１に示すような上記第１の光軸１１０が上下方向に屈曲する屈曲光学系を用いずに第１の光軸１１０が左右方向に屈曲する屈曲光学系を用いることにより奥行きサイズはそのままにしておいて高さ方向の薄型化を図るようなこともできる。
【０００８】
図１に示すデジタルカメラ１は、前方から向かう第１の光軸１１０に沿って入射してきた被写体光を上下方向に延びる第２の光軸１２０に沿う方向に反射してＣＣＤ固体撮像素子上に結像させる屈曲光学系１０００を備えたものである。図１には、屈曲光学系１０００を構成する第１の光軸を持つ対物レンズ１００１のみが示されている。その対物レンズ１００１の横には発光窓１１が配備されていてその発光窓１１から撮影補助光が照射されるようになっている。またカメラボディ上面にはシャッタボタン１２が配備されている。さらに背面側には液晶パネル１３が設けられている。
【０００９】
図２（ａ）に示すように前方から向かう第１の光軸１１０に沿って入射してきた被写体光を、図１に示す１群レンズの一部を構成する対物レンズ１００１を経由させプリズム１００２により上下方向に延びる第２の光軸１２０に沿う方向に反射してＣＣＤ固体撮像素子（以降ＣＣＤという）１００７上に結像させる屈曲光学系１０００が備えられている。この例においては、プリズム１００２により反射した被写体光が対物レンズ１００１とともに一群レンズを構成するレンズ１００３、次に２群レンズ（ズームレンズに相当）１００４、さらに３群レンズ１００５、さらには４群レンズ（フォーカスレンズに相当）１００６を経由してＣＣＤ１００７にまで達するような屈曲光学系１０００が示されている。また、この例においては、光量を調節するとともにレンズ開口を調節する絞り（以降、明細書中に記載される液晶絞りと明確な区別をするためにメカ絞りという）が３群レンズと４群レンズとの間に設けられている例が示されている。
【００１０】
図１（ｂ）に示すように、特許文献の技術を用いてズームモータ１０とフォーカスモータ１００とを光軸方向両端側にそれぞれ配置するようにし、さらに光軸方向に沿ってそれらのモータ１０，１００により駆動され回転するリードスクリュー１０ａ，１００ａをそれぞれ配設し、さらにメカ絞り１０１を駆動するためのモータ１０２をそれらのリードスクリューと反対の側に配設することにより薄型化を実現しようとしている。
【００１１】
しかしながら図２（ｂ）に示すように絞り駆動用のモータ１０２を配設しようとすると、どうしても背面側の液晶パネル１３と干渉し易い位置にモータ１０２が位置してしまうため、液晶パネル１３からの沿面距離をある程度確保してモータ１０２を配設しようとするとどうしても今ひとつ薄型化を図ることが出来なくなるという問題が生じる。この問題は、図１の左右方向に屈曲する屈曲光学系を用いて奥行きを持たせておいて高さ方向の薄型化を図ろうとした場合にも同様に発生する。
【特許文献１】特開２００４−３０４８２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑み、さらなる薄型化が図られた撮影装置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】
【００１３】
上記目的を達成する本発明の撮影装置は、被写体を撮影光学系で撮影素子に結像させて画像信号を生成する撮影装置において、
上記撮影光学系が液晶を利用して光量を調節する液晶絞りと、
上記液晶絞りの光の透過率を制御する光量制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
上記本発明の撮影装置によれば、前述のメカ絞りの代わりに上記液晶絞りを用いることによりそのメカ絞りを駆動するためのモータを取り除くことができるようになる。
【００１５】
そうすると、そのモータを配設するスペースが必要なくなった分、さらなる薄型化を図ることができるようになる。
【００１６】
ここで、上記撮影光学系が、前方から向かう第１の光軸に沿って入射してきた被写体光を反射光学素子で反射し第２の光軸に沿って進行させて上記撮像素子上に結像させる屈曲光学系であることが好ましい。
【００１７】
そうすると、図２（ｂ）においてメカ絞りを駆動するモータを配設する必要がなくなり、背面側の液晶パネルとモータとの間の距離を確保する必要がなくなった分、図１に示す撮影装置のさらなる薄型化を図ることができるようになる。
【００１８】
ここで、上記液晶絞りが、上記反射光学素子よりも被写体側に配備されたものであっても、上記液晶絞りが、上記反射光学素子よりも被写体から離れた側に配備されたものであっても良い。
【００１９】
上記液晶絞りは開口絞りとしてだけではなく、ＮＤフィルタとしても作用させることができる。
【００２０】
そうすると、図２に示すようなメカ絞りが配設されていた位置にわざわざ液晶絞りを配設する必要はなくなる。例えば上記のように上記反射光学素子よりも被写体側に配備したり、上記反射光学素子よりも被写体から離れた側に配備したりするようなことができるようになる。
【００２１】
例えば、上記反射光学素子よりも被写体側に配備されるようになると、上記液晶絞りが屈曲光学系のレンズ群の間に配置されることがなくなり、もしくは反射光学素子よりも被写体から離れた側に配備されるようになると、図２に示す光学系であればズームレンズ、フォーカスレンズといった最も光軸合わせが必要なレンズの間に液晶絞りを配置する必要がなくなる。
【００２２】
いずれにおいても、反射光学素子よりも被写体側から離れた側以降のレンズ群の光軸あわせが容易になるというメリットが得られる。
【００２３】
さらに、上記液晶絞りが、上記屈曲光学系内を進行中の光束が最も細くなる位置近傍に配備されたものであっても良い。
【００２４】
例えば、図２に示す屈曲光学系においては、撮像素子に最も近いフォーカスレンズ群と撮像素子との間に上記液晶絞りを配置することによって屈曲光学系を進行中の光束が最も細くなる位置に液晶絞りを配置することができるようになる。このように光束が最も細くなるところに液晶絞りを配置してさらにその液晶絞りを絞り兼用シャッタとして用いるようにすることでその液晶絞りを高速シャッタとして作用させることもできるようにもなる。
【００２５】
さらに上記液晶絞りが、上記撮像素子の直前の位置に配備されたものであっても良い。
【００２６】
この場合にも前述のＮＤフィルタとして液晶絞りを作用させることができる。
【００２７】
そうすると上記反射光学素子よりも被写体側、あるいは上記反射光学素子よりも被写体から離れた側に液晶絞りを配備した場合に比べて液晶絞りがスペース的にコンパクトに収容されるようになるため、さらなる小型薄型化を図ることができるようになる。
【発明の効果】
【００２８】
以上、説明したように、さらなる薄型化が図られた撮影装置が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００３０】
図３は本発明の一実施形態であるデジタルカメラ１の外観を示す図である。
【００３１】
図３に示すデジタルカメラ２は、前方から向かう第１の光軸に沿って入射してきた被写体光を上下方向に延びる第２の光軸に沿う方向に反射してＣＣＤ固体撮像素子上に結像させる屈曲光学系２０００を備えたものである。図３には、屈曲光学系２０００を構成する第１の光軸を持つ対物レンズ２００１のみが示されている。その対物レンズ２００１の横には発光窓２１が配備されていてその発光窓２１から撮影補助光が照射されるようになっている。またカメラボディ上面にはシャッタボタン２２が配備されている。
【００３２】
図４は、屈曲光学系２０００の構成を示す図である。
【００３３】
図４（ａ）には、図１に示す屈曲光学系２０００を側方から見た図が示されており、図４（ｂ）には、屈曲光学系２０００を正面方向から見た図が示されている。
【００３４】
図４（ａ）に示すように前方から向かう第１の光軸２１０に沿って入射してきた被写体光を、図１に示す１群の一部を構成する対物レンズ２００１を経由させプリズム２００２により上下方向に延びる第２の光軸２２０に沿う方向に反射してＣＣＤ固体撮像素子（以降ＣＣＤという）２００７上に結像させる屈曲光学系２０００が備えられている。この例においては、プリズム２００２により反射した被写体光が対物レンズ２００１とともに一群レンズを構成するレンズ２００３、次に２群レンズ（ズームレンズに相当）２００４、さらに３群レンズ２００５、さらには４群レンズ（フォーカスレンズに相当）２００６を経由してＣＣＤ２００７にまで達するような屈曲光学系２０００が示されている。
【００３５】
図４（ｂ）に示すように、特許文献１の技術を用いてズームモータ２０とフォーカスモータ２００とを光軸方向両端側にそれぞれ配置するようにし、さらに光軸方向に沿ってそれらのモータ２０，２００により駆動され回転するリードスクリュー２０ａ，２００ａをそれぞれ配設し、さらに液晶絞り２０１０を第４レンズ群２００６と撮像素子２００７との間に配置して電気的に絞りの開口を調節することにより透過光量を調節することができるようにしている。
【００３６】
ここでは、この液晶絞り２０１０に液晶アレイを用いて絞りの開口を小絞りあるいは開口絞りのどちらかに切り替えることができるようにしている。このようにすると、図２に示した絞り板用のモータ１０２を液晶パネル２３に干渉する位置に配設する必要がなくなった分、さらなる薄型化を図ることができるようになる。
【００３７】
図５は、液晶絞り２０１０Ａを反射光学素子であるプリズム２００２よりも被写体側に配備した場合の例を示す図である。
【００３８】
図５に示すような構成にしたときには、液晶絞りをメカ絞りと同じ様に作用させる訳にはいかないのでＮＤフィルタとして作用させるようにしている。
【００３９】
このような場合にはズームレンズ２００４とフォーカスレンズ２００６との間に液晶絞りを設ける必要がなくなりプリズム２００２からＣＣＤ２００７までの間に在る各レンズ群を一体的に一つの枠で押さえることができるようになるので各レンズ群の軸芯がずれて光軸がずれてしまうようなことがなくなる。
【００４０】
また、従来においてはＣＣＤ２００７の近傍の部品が増えてくると、組立時にＣＣＤ２００７の受光面にゴミが付着してしまうという不具合が良く発生していたが、図５に示すように液晶絞りを対物レンズ２００１の前に配設することによってＣＣＤ２００７近傍の部品を減らすことができるようになり、ＣＣＤ２００７へのゴミの付着という問題も改善されるようにもなる。
【００４１】
図６は、液晶絞り２０１０Ｂを反射光学素子であるプリズム２００２よりも被写体から離れた側に配備した場合の例を示す図である。
【００４２】
このようにしてもＣＣＤ近傍の部品を減らすことができ図５の構成の場合と同様の効果が得られる。
【００４３】
図７は、液晶絞り２０１０Ｃを、屈曲光学系内を進行中の光束が最も細くなる位置近傍に配備した場合の構成を示す図である。
【００４４】
図７に示す屈曲光学系においては、ＣＣＤ２００７に最も近いフォーカスレンズ群２００６とＣＣＤ２００７との間に液晶絞り２０１０Ｃを配置するようにすると、屈曲光学系を進行中の光束が細くなる位置に液晶絞り２０１０Ｃが配置される。このように光束が細くなるところに液晶絞りを配設してその液晶絞りを絞り兼用シャッタとしても用いるようにした場合には、その液晶絞りを高速シャッタとして作用させることもできるようになる。
【００４５】
さらに図８は、液晶絞り２０１０ＤをＣＣＤ２００７の直前の位置に配備した場合の例を示す図である。
【００４６】
図８に示す構成にするとＣＣＤ２００７にゴミが付着するようになってしまうことを防止するために防塵機構などを設ける必要は出てくるが上記と同様の効果を得ることができる。
【００４７】
また図８に示す構成にすると、図４から図７のいずれの構成例よりも配設スペースが少なくて済むようになり、さらなる小型化を図ることができるようにもなる。
【００４８】
なお、本実施形態では、上下方向に屈曲する屈曲光学系を備えた撮影装置を例に掲げて説明したが、左右方向に屈曲する屈曲光学系を備えた撮影装置の高さ方向の薄型化を達成しようとする場合においても本発明は適用される。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】特許文献１の技術を用いて薄型化を実現しようとしたときの撮影装置の外観を示す図である。
【図２】図１の光学系として用いられた屈曲光学系の周辺部の構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態であるデジタルカメラ１の外観を示す図である。
【図４】図３の撮影装置が備える屈曲光学系２０００の構成を示す図である。
【図５】液晶絞り２０１０Ａを反射光学素子よりも被写体側に配備した場合の例を示す図である。
【図６】液晶絞り２０１０Ｂを反射光学素子であるプリズム１００２の直後の位置に配備した場合の例を示す図である。
【図７】液晶絞り２０１０Ｃを屈曲光学系内を進行中の光束が細くなる位置近傍に配備した場合の構成を示す図である。
【図８】液晶絞り２０１０Ｄを撮像素子直前の位置に配備した場合の例を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  ２    デジタルカメラ
１０００  ２０００    屈曲光学系
１００１  ２００１    対物レンズ（一群）
１００２  ２００２    プリズム
１００３  ２００３    レンズ（一群）
１００４  ２００４    ２群レンズ（ズームレンズ）
１００５  ２００５    ３群レンズ
１００６  １００６    ４群レンズ（フォーカスレンズ）
１００７  ２００７    ＣＣＤ
１０１０  ２０１０  ２０１０Ａ  ２０１０Ｂ  ２０１０Ｃ  ２０１０Ｄ  液晶レンズ
【図１】
2007065371.tif 000003
【図２】
2007065371.tif 000004
【図３】
2007065371.tif 000005
【図４】
2007065371.tif 000006
【図５】
2007065371.tif 000007
【図６】
2007065371.tif 000008
【図７】
2007065371.tif 000009
【図８】
2007065371.tif 000010