(57)【要約】【課題】光軸の物体側と像面側に分割した筐体で構成されたレンズ鏡胴において、結像性能の個体差バラツキの小さい、良好な結像性能を有するレンズ鏡胴を得る。【解決手段】複数のレンズ群を有する撮像光学系を内包したレンズ鏡胴において、筐体の内部に配置されたレンズ群を保持する鏡枠の一部を筐体の外側に露呈させ、鏡枠に保持されたレンズ群の光軸直交方向の位置を調整可能としたレンズ鏡胴とする。【選択図】図５
2007271648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズ群を有する撮像光学系を内包したレンズ鏡胴において、
筐体の内部に配置されたレンズ群を保持する鏡枠の一部を前記筐体の外側に露呈させ、前記鏡枠に保持されたレンズ群の光軸直交方向の位置を調整可能としたことを特徴とするレンズ鏡胴。
【請求項２】
前記筐体は、前記撮像光学系の光軸の物体側と像面側の少なくとも２つに分割されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡胴。
【請求項３】
前記筐体の外側に露呈した鏡枠に保持されたレンズ群は、前記筐体の結合部側に位置するレンズ群であることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡胴。
【請求項４】
前記撮像光学系は変倍光学系であり、前記鏡枠に保持されたレンズ群は光軸方向に移動しないレンズ群であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴。
【請求項５】
前記鏡枠の光軸直交方向の位置の調整後、前記鏡枠を前記筐体に固定したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴。
【請求項６】
前記撮像光学系は光学系中に反射面が配置された屈曲光学系であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴を備えたことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像光学系を収納したレンズ鏡胴及び該レンズ鏡胴を備えた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ズームレンズを搭載したカメラが市販されている。ズームレンズは、光学系を構成する複数のレンズ群を光軸に沿って所望の位置に移動させて、その間隔を変化させることにより、焦点距離の変更（ズーミング）を行うようになっている。
【０００３】
一方、光学系中に反射面を配置し、光軸を折り曲げた所謂屈曲光学系を備えたカメラが知られている。この屈曲光学系を備えたカメラは、撮影時にカメラ前面からレンズ鏡胴が突出せず、ズーミングを行ってもカメラの形態が変化しない利点を有している。
【０００４】
このような屈曲光学系を収納するレンズ鏡胴の構造として、反射面による折り曲げ後の光軸の物体側と像面側に分割した筐体とし、それぞれの筐体にレンズ群を組み込んだ後、筐体を結合してレンズ鏡胴としたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１２１８８２号公報（図８、図９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載されたような構成のレンズ鏡胴の場合、撮像光学系が光軸方向の前後で分割されて組み立てられた後、筐体同士が結合されて一体化されるため、筐体相互の部品誤差及び取り付け誤差等により、結像性能の個体差バラツキが大きくなる問題がある。
【０００６】
更に、撮像光学系及びレンズ鏡胴の小型化の要求は高く、これに対応して撮像光学系を小型化すると、撮像光学系を構成する特定のレンズ群の光軸に対する許容シフト量が非常に小さくなり、上記の問題は、より顕著なものとなる。
【０００７】
本発明は上記問題に鑑み、光軸の物体側と像面側に分割した筐体で構成されるレンズ鏡胴であっても、結像性能の個体差バラツキの小さい、良好な結像性能を有するレンズ鏡胴を得ることを目的とし、このレンズ鏡胴を備えることで良好な画質の画像が撮影できる撮像装置を得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的は、下記に記載する発明により達成される。
【０００９】
１．複数のレンズ群を有する撮像光学系を内包したレンズ鏡胴において、筐体の内部に配置されたレンズ群を保持する鏡枠の一部を前記筐体の外側に露呈させ、前記鏡枠に保持されたレンズ群の光軸直交方向の位置を調整可能としたことを特徴とするレンズ鏡胴。
【００１０】
２．前記筐体は、前記撮像光学系の光軸の物体側と像面側の少なくとも２つに分割されていることを特徴とする１に記載のレンズ鏡胴。
【００１１】
３．前記筐体の外側に露呈した鏡枠に保持されたレンズ群は、前記筐体の結合部側に位置するレンズ群であることを特徴とする１又は２に記載のレンズ鏡胴。
【００１２】
４．前記撮像光学系は変倍光学系であり、前記鏡枠に保持されたレンズ群は光軸方向に移動しないレンズ群であることを特徴とする１〜３のいずれかに記載のレンズ鏡胴。
【００１３】
５．前記鏡枠の光軸直交方向の位置の調整後、前記鏡枠を前記筐体に固定したことを特徴とする１〜４のいずれかに記載のレンズ鏡胴。
【００１４】
６．前記撮像光学系は光学系中に反射面が配置された屈曲光学系であることを特徴とする１〜５のいずれかに記載のレンズ鏡胴。
【００１５】
７．１〜６のいずれかに記載のレンズ鏡胴を備えたことを特徴とする撮像装置。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、結像性能の個体差バラツキの小さい、良好な結像性能を有するレンズ鏡胴を得ることが可能となり、このレンズ鏡胴を備えることで良好な画質の画像が撮影できる撮像装置を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、実施の形態により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１８】
図１は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴を備えた撮像装置の一例であるカメラ１００の主要構成ユニットの内部配置の一例を示す図である。同図は、カメラ１００を被写体側から見た斜視図である。
【００１９】
同図に示すように、カメラ１００は、変倍可能な折り曲げ撮像光学系を内包したレンズ鏡胴７０が図示の如く右側に縦に配置され、開口部８１が被写体光束を取り込むよう形成されている。この開口部８１には、開口部８１を露呈する開状態と開口部８１を覆う閉状態とする図示しないレンズバリアが設けられている。
【００２０】
８２はフラッシュ発光窓であり、フラッシュ発光窓８２の後方には反射傘、キセノン管、その他メインコンデンサ、回路基板等で構成されるフラッシュユニット８３が配置されている。８４はカード型の画像記録用メモリである。８５は電池であり、本カメラの各部へ電源を供給する。画像記録用メモリ８４及び電池８５は、図示しない蓋部から挿脱が可能となっている。
【００２１】
カメラ１００の上面には、レリーズ釦８６が配置され、その１段目の押し込みによりカメラの撮影準備動作、即ち焦点合わせ動作や測光動作が行われ、その２段目の押し込みにより撮影露光動作が行われる。８７はメインスイッチであり、カメラを動作状態と非動作状態に切り替えるスイッチである。メインスイッチ８７により動作状態に切り替えられると、図示しないレンズバリアは、開状態にされると共に、各部の動作が開始される。また、メインスイッチ８７により非動作状態に切り替えられると、図示しないレンズバリアは、閉状態にされると共に、各部の動作を終了させる。
【００２２】
本カメラの背面には、ＬＣＤ或いは有機ＥＬ等で構成され、画像やその他文字情報等を表示する画像表示部８８が配置されている。また、図示していないが、ズームアップ、ズームダウンをおこなうズーム釦、撮影した画像を再生する再生釦、画像表示部８８上に各種のメニューを表示させるメニュー釦、表示から所望の機能を選択する選択釦等の操作部材が配置されている。
【００２３】
また、不図示であるが、これら主要構成ユニットの間には、各部を接続すると共に、各種電子部品が搭載された回路基板が配置され、各主要構成ユニットの駆動及び制御を行うようになっている。同様に不図示であるが、外部入出力端子、ストラップ取り付け部、三脚座等を備えている。
【００２４】
図２は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴７０に収納されている撮像光学系を示す概略断面図である。同図（Ａ）はレンズ鏡胴７０の概略の縦断面図であり、同図（Ｂ）は撮像光学系を構成する各レンズ群の変倍のための移動線図である。
【００２５】
同図において、１は第１レンズ群であり、光軸をＯＡとし被写体に向けて配置されたレンズ１１と光軸ＯＡを略直角方向に折り曲げる反射部材であるプリズム１２と、プリズム１２により折り曲げられた光軸ＯＢを光軸として配置されたレンズ１３及びレンズ１４から構成されている。なお、第１レンズ群１は第１筐体２１に固定され、移動しない。
【００２６】
２は第２レンズ群であり、鏡枠３２に保持されている。第２レンズ群は変倍（以下、ズーミングとも言う）時には、同図（Ｂ）に示したように、光軸ＯＢに沿って移動する。
【００２７】
Ｓはシャッタユニットであり、不図示のシャッタ及び絞りを有している。なお本例ではシャッタ及び絞りを有するシャッタユニットとして説明するが、絞りとシャッタのいずれか一方が配置されているものであってもよい。
【００２８】
これら第１レンズ群１、第２レンズ群２、シャッタユニットＳは、第１筐体２１に保持され、第１鏡胴ユニット７１としてユニット化されている。
【００２９】
３は第３レンズ群であり、鏡枠３３に保持されている。なお後述するが、図示の如く、鏡枠３３の一部は、第２筐体２２の外側に露呈しており、鏡枠３３の光軸直交方向に遊びを有しており、鏡枠３３の位置を調整した後、鏡枠３３は第２筐体２２に固定されており、この第３レンズ群３は変倍時に移動しない。
【００３０】
４は第４レンズ群であり、鏡枠３４に保持されている。第４レンズ群４は変倍時には、図示の如く光軸ＯＢに沿って移動する。
【００３１】
５は第５レンズ群であり、鏡枠３５に保持されている。第５レンズ群５は、変倍時には図示の如く光軸ＯＢに沿って移動する。なお、第５レンズ群５は、変倍の後、破線で示す位置まで移動し、焦点調節（以下、フォーカシングとも言う）を行うようになっている。
【００３２】
６は第６レンズ群であり、第２筐体２２に固定されており、変倍時に移動しない。
【００３３】
７は光学フィルタであり、赤外光カットフィルタ及び、必要に応じてオプチカルローパスフィルタが積層され、第２筐体２２に固定されている。
【００３４】
８は撮像素子であり、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）型イメージセンサ、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型イメージセンサ等が用いられ、第２筐体２２に固定されている。
【００３５】
これら第３レンズ群３、第４レンズ群４、第５レンズ群５、第６レンズ群６、光学フィルタ７及び撮像素子８は、第２筐体２２に保持され第２鏡胴ユニット７２としてユニット化されている。
【００３６】
このように分割された、第１鏡胴ユニット７１と第２鏡胴ユニット７２とが結合され、レンズ鏡胴７０が形成されている。
【００３７】
図３は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴７０の概略の内部構造を示す斜視図である。なお、以下の図においては、説明の重複を避けるため、同機能部材には同符号を付与して説明する。
【００３８】
同図において、第２レンズ群２を保持する鏡枠３２は、ガイド軸４１、４２により、光軸ＯＢ方向に摺動可能となされている。また、鏡枠３２に一体的に形成もしくは組み込まれた雌ネジ部３２ｒが、ステップモータ４４に連設されたリードスクリュー４３と螺合しており、リードスクリュー４３の回転により鏡枠３２の光軸ＯＢ方向への駆動を行うようになっている。更に、鏡枠３２は、フォトセンサであるフォトインタラプタ４５の投受光部間に挿脱される遮蔽部が形成されており、この遮蔽部の離脱もしくは挿入をフォトインタラプタ４５が初期位置として検知し、この位置を基準にステップモータ４４の回転方向及び回転量を制御することで、鏡枠３２即ち第２レンズ群２を所定の位置に移動させることができる。
【００３９】
同様に、第４レンズ群４を保持する鏡枠３４及び第５レンズ群５を保持する鏡枠３５は、ガイド軸５１、５２により、光軸ＯＢ方向に摺動可能となされている。鏡枠３４に一体的に形成もしくは組み込まれた雌ネジ部３４ｒが、ステップモータ５３に連設されたリードスクリュー５４と螺合しており、リードスクリュー５４の回転により鏡枠３４の光軸ＯＢ方向への駆動を行い、鏡枠３５に一体的に形成もしくは組み込まれた雌ネジ部３５ｒが、ステップモータ５５に連設されたリードスクリュー５６と螺合しており、リードスクリュー５６の回転により鏡枠３５の光軸ＯＢ方向への駆動を行うようになっている。鏡枠３４、３５の初期位置はそれぞれフォトインタラプタ４６、４７が検知するようになっている。
【００４０】
図４は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴７０の外観斜視図である。
【００４１】
同図に示すように、レンズ鏡胴７０は、第１筐体２１にシャッタユニットＳが保持された第１鏡胴ユニット７１と第２鏡胴ユニット７２が結合されて構成されている。
【００４２】
第１鏡胴ユニット７１は、ステップモータ４４、フォトインタラプタ４５、シャッタユニットＳに接続されたフレキシブルプリント基板ＦＰＣ１を有し、第２鏡胴ユニット７２にはステップモータ５３、５５、フォトインタラプタ４６、４７に接続されたフレキシブルプリント基板ＦＰＣ２を有している（図３参照）。フレキシブルプリント基板ＦＰＣ１は、コネクタＣで、フレキシブルプリント基板ＦＰＣ２と接続され、接続端子部Ｔが、不図示の制御基板に接続されて、レンズ鏡胴７０の可動部の駆動制御が行われる。
【００４３】
第２鏡胴ユニットの第２筐体２２の外面に、図示の如く、第３レンズ群３を保持する鏡枠３３の一部が露呈している。なお、図２に示したように、鏡枠３３の一部はレンズ鏡胴７０の表裏に露呈している。この露呈した鏡枠３３の一部を利用して、第３レンズ群３を光軸直交方向に面内変位させ調整がおこなわれる。
【００４４】
以下に、レンズ鏡胴７０から露呈した鏡枠３３の一部を利用した第３レンズ群３の調整について説明する。
【００４５】
図５は、鏡枠３３の一部を利用した第３レンズ群３の調整の一例を示す図である。同図は、図２に示す断面図の鏡枠３３周辺を抜き出して拡大した図である。
【００４６】
同図に示すように、第３レンズ群３を保持する鏡枠３３に形成された凹部３３ｖに調整用のジグ６１を挿入し、ジグ６１を用いて、鏡枠３３即ち第３レンズ群３を光軸ＯＢに直交する面内で移動させて調整を行う。
【００４７】
より具体的には、フレキシブルプリント基板ＦＰＣ２を制御部に接続し、第２、第４、第５レンズ群を所定の位置に移動停止させた後、撮像素子を駆動し、所定のチャートを撮像してモニタに表示させ、ジグ６１を用いて、鏡枠３３即ち第３レンズ群３光軸ＯＢに直交する面内で移動させる。このとき、得られるチャート画像を見ながら、画質が所望の状態となる位置で鏡枠３３を固定する。この固定は、接着で行われることが好ましい。
【００４８】
これにより、第１の鏡胴ユニット７１に収納されている第１、第２レンズ群と、第２の鏡胴ユニット７２に収納されている第４、第５、第６レンズ群との間で微小な軸ずれが発生しても、第３レンズ群３を光軸に直交する面内で移動させて調整することにより、光学系全体の光学性能の劣化を防ぐことができる。なお、この調整は特定のレンズ群に対する調芯であってもよいし、周辺部の結像バランスを調整するものであってもよい。
【００４９】
即ち、全てのレンズ群を組み付けた後で、光軸前後で分割された鏡胴ユニットの結合の際に、それぞれの内部のレンズ群の光軸に微小なズレを生じた場合でも、結合部側境界に位置するレンズ群を光軸に直交する方向に面内移動させ調整できるよう構成することで、良好な結像性能の画像が得られるレンズ鏡胴を得ることが可能となる。
【００５０】
図６は、鏡枠３３の一部を利用した第３レンズ群３の調整のその他の例を示す図である。
【００５１】
この例は、第３レンズ群３を保持する鏡枠３３に形成された凸部３３ｔを調整用のジグ６２で挟持し、鏡枠３３即ち第３レンズ群３を光軸ＯＢに直交する面内で移動させて調整を行うようにしたものである。
【００５２】
以上説明したように、複数の筐体の境界部である結合部側に位置するレンズ群を保持する鏡枠の一部を筐体の外側に露呈させ、鏡枠の光軸直交方向の位置を調整可能としたレンズ鏡胴とすることにより、光軸の物体側と像面側に分割した筐体で構成されるレンズ鏡胴であっても、光学系全系が組み立てられた状態での筐体間での微小な光軸のズレによる光学性能の劣化を防ぐことができ、結像性能の個体差バラツキの小さい、良好な結像性能を有するレンズ鏡胴を得ることが可能となる。
【００５３】
なお、上記実施の形態においては、屈曲光学系を収納するレンズ鏡胴を例に取り説明したが、光軸を折り曲げること無く撮像素子上に画像を形成する光学系にも適用可能である。
【００５４】
また、複数の筐体の境界部である結合部側に位置するレンズ群の鏡枠を露呈させ、このレンズ群を調整する例で説明したが、これに限るものでなく、筐体の内部で他の位置に配置されたレンズ群の鏡枠を露呈させ、調整するものであってもよい。更に、撮像光学系の光軸の物体側と像面側に分割されている筐体で構成されたレンズ鏡胴の例で説明したが、これに限るものでなく、箱状の筐体と蓋状の筐体に分割されたものや、筐体が分割されていないものであってもよい。
【００５５】
また、撮像装置の例としてカメラを用いて説明したが、これに限るものでなく、携帯電話、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等に搭載するカメラモジュールをも含むものであるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本実施の形態に係るレンズ鏡胴を備えた撮像装置の一例であるカメラの主要構成ユニットの内部配置の一例を示す図である。
【図２】本実施の形態に係るレンズ鏡胴に収納されている撮像光学系を示す概略断面図である。
【図３】本実施の形態に係るレンズ鏡胴の概略の内部構造を示す斜視図である。
【図４】本実施の形態に係るレンズ鏡胴の外観斜視図である。
【図５】鏡枠の一部を利用した第３レンズ群の調整の一例を示す図である。
【図６】鏡枠の一部を利用した第３レンズ群の調整のその他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  第１レンズ群
２  第２レンズ群
３  第３レンズ群
４  第４レンズ群
５  第５レンズ群
６  第６レンズ群
７  光学フィルタ
８  撮像素子
２１  第１筐体
２２  第２筐体
３２、３３、３４、３５  鏡枠
４５、４６、４７  フォトインタラプタ
６１  ジグ
７１  第１の鏡胴ユニット
７２  第２の鏡胴ユニット
ＯＡ、ＯＢ  光軸
ＦＰＣ１、ＦＰＣ２  フレキシブルプリント基板
【図１】
2007271648.tif 000003
【図２】
2007271648.tif 000004
【図３】
2007271648.tif 000005
【図４】
2007271648.tif 000006
【図５】
2007271648.tif 000007
【図６】
2007271648.tif 000008