(57)【要約】【課題】  本発明は、液体レンズを備えたレンズ鏡筒およびカメラに関し、液体レンズへの電気配線を容易に行うことを目的とする。【解決手段】  液体レンズを内側に保持する保持部材と、前記保持部材を貫通し、前記液体レンズの電極に電力を供給する導電部材とを有することを特徴とする。また、前記導電部材は、棒状の部材であり、前記液体レンズの中心位置を光軸と垂直な方向に調整することができることを特徴とする。また、前記導電部材に、電気配線を着脱自在に接続してなることを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体レンズを内側に保持する保持部材と、
前記保持部材を貫通し、前記液体レンズの電極に電力を供給する導電部材と、
を有することを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
請求項１記載のレンズ鏡筒において、
前記導電部材は、棒状の部材であり、前記液体レンズの中心位置を光軸と垂直な方向に調整することができることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載のレンズ鏡筒において、
前記導電部材に、電気配線を着脱自在に接続してなることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項４】
請求項３記載のレンズ鏡筒において、
前記導電部材に穴部を形成し、前記穴部に、電気配線の接続端子を嵌挿してなることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項５】
請求項４記載のレンズ鏡筒において、
前記穴部を前記導電部材の外側端面に形成してなることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項記載のレンズ鏡筒において、
前記保持部材を絶縁性材料により形成してなることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項７】
請求項６記載のレンズ鏡筒において、
前記保持部材の内側に、導電性材料からなり前記液体レンズの光軸方向位置を規制する押さえ部材を配置し、前記押さえ部材を前記液体レンズの第２の電極に接触してなることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項８】
請求項７記載のレンズ鏡筒において、
前記押さえ部材に、電気配線を着脱自在に接続してなることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか１項記載のレンズ鏡筒を有することを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体レンズを備えたレンズ鏡筒およびカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
液体レンズは、導電性液体(水溶液)と絶縁性液体(オイル)とを、相互に混合しない状態とされた界面において隣接させて配置し、これらの液体間に電圧を印加することによって、界面形状を変化させて光学特性を変更するものである。そして、このような液体レンズでは、液体レンズの電極に電気配線を接続する必要がある。
【特許文献１】特開２００１−２２８３０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような液体レンズをレンズ鏡筒内に収容して使用しようとすると、レンズ鏡筒内の空間に電気配線を引き回す必要があり、組み立てが難しいという問題があった。
本発明は、かかる従来の問題を解決するためになされたもので、液体レンズへの電気配線を容易に行うことができるレンズ鏡筒およびこのレンズ鏡筒を用いたカメラ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】
【０００４】
第１の発明のレンズ鏡筒は、液体レンズを内側に保持する保持部材と、前記保持部材を貫通し、前記液体レンズの電極に電力を供給する導電部材とを有することを特徴とする。
第２の発明のレンズ鏡筒は、第１の発明のレンズ鏡筒において、前記導電部材は、棒状の部材であり、前記液体レンズの中心位置を光軸と垂直な方向に調整することができることを特徴とする。
【０００５】
第３の発明のレンズ鏡筒は、第１または第２の発明のレンズ鏡筒において、前記導電部材に、電気配線を着脱自在に接続してなることを特徴とする。
第４の発明のレンズ鏡筒は、第３の発明のレンズ鏡筒において、前記導電部材に穴部を形成し、前記穴部に、電気配線の接続端子を嵌挿してなることを特徴とする。
第５の発明のレンズ鏡筒は、第４の発明のレンズ鏡筒において、前記穴部を前記導電部材の外側端面に形成してなることを特徴とする。
【０００６】
第６の発明のレンズ鏡筒は、第１ないし第５のいずれか１の発明のレンズ鏡筒において、前記保持部材を絶縁性材料により形成してなることを特徴とする。
第７の発明のレンズ鏡筒は、第６の発明のレンズ鏡筒において、前記保持部材の内側に、導電性材料からなり前記液体レンズの光軸方向位置を規制する押さえ部材を配置し、前記押さえ部材を前記液体レンズの第２の電極に接触してなることを特徴とする。
【０００７】
第８の発明のレンズ鏡筒は、第７の発明のレンズ鏡筒において、前記押さえ部材に、電気配線を着脱自在に接続してなることを特徴とする。
第９の発明のカメラは、第１ないし第８のいずれか１の発明のレンズ鏡筒を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、液体レンズへの電気配線を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて詳細に説明する。
(第１の実施形態)
この実施形態のレンズ鏡筒は、図１および図２に示すように、保持部材１１、レンズ押え１３、液体レンズ１５、レンズ枠１７、調心機構１９を備えている。
保持部材１１は、円筒状をしており、例えば樹脂等の絶縁性材料により形成されている。保持部材１１の内側には、光の入射側から順に、レンズ押え１３、液体レンズ１５、レンズ枠１７が配置されている。保持部材１１の入射側と反対側には、内側に突出する円環状のフランジ部１１ａが一体形成されている。そして、このフランジ部１１ａにレンズ枠１７の端面が当接されている。
【００１０】
レンズ枠１７は円筒状をしており、例えば銅，真鍮等の導電性材料により形成されている。レンズ枠１７の内部には、正(凸)のレンズ２１が固定されている。レンズ枠１７には、液体レンズ１５の出射側の端面と当接する接触部１７ａが形成されている。
液体レンズ１５の入射側には、レンズ押え１３が配置されている。レンズ押え１３の外周には雄螺子部１３ａが形成され、保持部材１１の内周に形成される雌螺子部１１ｂに螺合されている。レンズ押え１３には、液体レンズ１５の入射側の端面に当接する押さえ部１３ｂが形成されている。液体レンズ１５は、レンズ押え１３を保持部材１１に螺合することにより、レンズ枠１７の接触部１７ａとレンズ押え１３の押さえ部１３ｂとの間に挟持されている。
【００１１】
液体レンズ１５は、調心機構１９により光軸位置を調整可能とされている。調心機構１９は、図２に示すように、３本の調整ビス２３，２４，２５を有している。３本の調整ビス２３，２４，２５は、保持部材１１に１２０度の角度を置いて形成される螺子穴１１ｃに螺合されている。３本の調整ビス２３，２４，２５の先端は、液体レンズ１５の外周に当接されている。３本の調整ビス２３，２４，２５の後端には、ドライバを係止するための凹部２３ａ，２４ａ，２５ａが形成されている。３本の調整ビス２３，２４，２５は、銅、真鍮等の導電性材料により形成されている。なお、調整ビス２３のみを導電性材料により形成しても良い。
【００１２】
調整ビス２３は、保持部材１１から外側に突出されており、この突出部の軸長方向に直角な方向に穴部２３ｂが形成されている。そして、図１に示すように、穴部２３ｂに、負側の電気配線２７の接続端子２９が嵌挿可能とされている。また、保持部材１１のフランジ部１１ａには、貫通穴１１ｄが形成され、この貫通穴１１ｄが位置するレンズ枠１７の端面には穴部１７ｂが形成されている。そして、この穴部１７ｂに、正側の電気配線３１の接続端子３３が嵌挿可能とされている。
【００１３】
図３は、上述した液体レンズ１５の詳細を模式的に示している。
この液体レンズ１５は、液体レンズ枠３５、ガラス板３７，３９、負側電極４１、正側電極４３を有している。
液体レンズ枠３５およびガラス板３７，３９により形成される空間内には、異なった屈折率を有する導電性液体４５および絶縁性液体４７が、光軸方向入射側（光軸方向対物側）から順に層状に封入されている。導電性液体４５には例えば水溶液が用いられ、絶縁性液体４７には例えばオイルが用いられている。導電性液体４５と絶縁性液体４７との界面は、これらが相互に混合されることがなくかつ変形可能に構成されている。
【００１４】
液体レンズ枠３５は、円筒状をしており樹脂等の絶縁性材料により形成されている。液体レンズ枠３５は、光軸方向における両端部にガラス板３７，３９を有している。ガラス板３７，３９は、円盤状の平板であり、それぞれ液体レンズ枠３５の入射側、射出側の端面を閉塞している。
液体レンズ１５は、疎水コート部４９、絶縁層５１を有している。疎水コート部４９は、導電性液体４５および絶縁性液体４７の外周面と、導電性液体４５およびガラス板３７との界面に形成されている。絶縁層５１は、導電性液体４５および絶縁性液体４７の外周面に形成された疎水コート部４９をカバーする円筒状に形成されている。
【００１５】
負側電極４１は、円環状をしており、内筒部４１ａ、外筒部４１ｂ、接続部４１ｃを有している。内筒部４１ａと外筒部４１ｂとは、接続部４１ｃを介して導通されている。内筒部４１ａは、円筒状に形成され、液体レンズ枠３５の内径側に挿入され、その内周面は絶縁層５１の外周面と接している。外筒部４１ｂは、円筒状に形成され、その内径側に液体レンズ枠３５が挿入されている。液体レンズ枠３５の外周面は、略全面にわたって負側電極４１の外筒部４１ｂによって覆われている。この外筒部４１ｂには、上述した調整ビス２３の先端が加圧接触される。これにより、調整ビス２３を介して負側の電気配線２７が負側電極４１に導通される。
【００１６】
正側電極４３は、円環状をしており、内板部４３ａ、外筒部４３ｂ、外板部４３ｃを有している。内板部４３ａと外板部４３ｃとは、外筒部４３ｂを介して導通されている。外筒部４３ｂの内側には、ガラス板３９の外周が収容され、ガラス板３９の内側に内板部４３ａが位置し、外側に外板部４３ｃが位置している。外板部４３ｃには、上述したレンズ枠１７の接触部１７ａが加圧接触されている。これにより、レンズ枠１７を介して正側の電気配線３１が正側電極４３に導通される。
【００１７】
以下、上述した液体レンズ１５の動作について説明する。
図３に示すように、正側電極４３および負側電極４１に電圧を印加していない状態においては、導電性液体４５と絶縁性液体４７との界面Ｋは、外周縁部においては入射側に寄り、光軸付近においては射出側に張り出して、射出側に凸となる球面状となっている。また、外周縁部において、絶縁性液体４７および疎水コート部４９の接触面と界面Ｋとがなす角度θは鋭角となっている。このとき、液体レンズ１５は、負のレンズパワーを有し、平行光を入射すると、その射出光は拡散される。
【００１８】
図４に示すように、正側電極４３、負側電極４１を電源部５３の正極、負極とそれぞれ接続して電圧を印加すると、絶縁性液体４７内の正電荷が、負側電極４１の内筒部４１ａの負電荷に引き付けられ、界面Ｋは、外周縁部においては射出側に寄り、光軸付近においては入射側に張り出して、入射側に凸となる球面状となっている。また、上述した角度θは、鈍角となっている。このとき、液体レンズ１５は、正のレンズパワーを有し、平行光を入射すると、その射出光は収束される。
【００１９】
このようなレンズパワーは、印加する電圧を変化させることによって連続的に変化させることができるから、例えば液体レンズ１５をフォーカシングレンズとして利用する場合は、公知の自動焦点調節（ＡＦ）制御に応じて電圧を変化させることにより、焦点合わせを行うことができる。
上述したレンズ鏡筒の組み立ては、以下述べるようにして行われる。
【００２０】
先ず、保持部材１１のフランジ部１１ａ側を下にした状態で、保持部材１１の内側にレンズ枠１７および液体レンズ１５を収容した後、レンズ押え１３の雄螺子部１３ａを保持部材１１の雌螺子部１１ｂに螺合して、液体レンズ１５を、レンズ枠１７の接触部１７ａとレンズ押え１３の押さえ部１３ｂとの間に挟持して仮固定する。
次に、ドライバにより調整ビス２３，２４，２５を回して液体レンズ１５の位置を調整する。この調心操作は、例えば、公知の計測機器を用いて行われる。この調心操作により、液体レンズ１５の光軸とレンズ枠１７の正のレンズ２１の光軸とが一致される。また、調整ビス２３の先端が、液体レンズ１５の負側電極４１に強固に接触する。
【００２１】
この状態で、レンズ押え１３を回して液体レンズ１５をレンズ枠１７の接触部１７ａとレンズ押え１３の押さえ部１３ｂとの間に強固に固定する。この固定により、液体レンズ１５の正側電極４３がレンズ枠１７の接触部１７ａに強固に接触する。
そして、調整ビス２３およびレンズ枠１７の穴部２３ｂ，１７ｂに、電気配線２７，３１の接続端子２９，３３を嵌挿して組み立てが終了する。なお、調心操作時に液体レンズ１５に電圧を印加する必要がある場合には、調心操作時に接続端子２９，３３を穴部２３ｂ，１７ｂに嵌挿するようにしても良い。また、レンズ鏡筒をカメラ等の機器に組み付けた後に、接続端子２９，３３を穴部２３ｂ，１７ｂに嵌挿するようにしても良い。
【００２２】
上述したレンズ鏡筒では、保持部材１１に挿通される調心機構１９の調整ビス２３およびレンズ枠１７に電気配線２７，３１を接続するようにしたので、レンズ鏡筒内の狭い空間に電気配線を引き回す必要がなくなり、液体レンズ１５への電気配線を容易，確実に行うことが可能になり、組み立て作業性、メンテナンス性を向上することができる。
また、保持部材１１を絶縁性材料により形成し、レンズ枠１７を導電性材料により形成したので、保持部材１１とレンズ枠１７との間に絶縁性材料を介在させることなく、レンズ枠１７を介して正側電極４３に電圧を印加することが可能になる。
【００２３】
なお、上述した実施形態では、調整ビス２３の軸長方向に直角な方向に穴部２３ｂを形成した例について説明したが、例えば図５の(ａ)および(ｂ)に示すように、調整ビス２３の端面に穴部２３ｃを形成し、この穴部２３ｃに、電気配線２７の接続端子２９を嵌挿するようにしても良い。これにより、調整ビス２３が保持部材１１から外側に突出して邪魔になることを防止することができる。
【００２４】
また、上述した実施形態では、調心機構１９に３本の調整ビス２３，２４，２５を用いた例について説明したが、例えば４本以上用いても良い。
(第２の実施形態)
図６は、上述した第１の実施形態のレンズ鏡筒を備えた電子カメラを示している。
なお、この実施形態において第１の実施形態と同一の部材には、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２５】
この実施形態の電子カメラは、カメラ本体５５と、撮影レンズ５７とを有している。
カメラ本体５５のカメラボディ５９には、撮影レンズ５７が交換可能に装着されている。撮影レンズ５７の光軸上には、メインミラー６１、シャッタ６３および撮像素子(例えばＣＣＤ)６５が配置されている。また、カメラ本体５５の上部領域にはファインダ光学系６７が配置されている。
【００２６】
撮影レンズ５７は、ズームレンズであり、被写体像を撮像素子６５に結像するためのレンズ群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３を有している。第１のレンズ群Ｇ１は、負の第１レンズＬ１と正の第２レンズＬ２を有している。第２のレンズ群Ｇ２は、絞りＳと、正の第３レンズＬ３と、正の第４レンズＬ４と、負の第５レンズＬ５を有している。そして、第３のレンズ群は、液体レンズ１５と正のレンズ２１を有している。この第３のレンズ群Ｇ３には、第１の実施形態で述べたレンズ鏡筒が使用されている。
【００２７】
この実施形態では、第３のレンズ群Ｇ３に液体レンズ１５を使用したので、例えば液体レンズ１５に完全な変倍作用を持たせることで全てのレンズ群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３を光軸方向に固定することができ、レンズ群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３の駆動機構を持たないズームレンズを実現することが可能になる。また、液体レンズ１５への電気配線を容易，確実に行うことができる。
(第３の実施形態)
図７は、上述した第１の実施形態のレンズ鏡筒を備えたカメラ付き携帯電話を示している。
【００２８】
このカメラ付き携帯電話装置は、その正面の下半分の領域にキー入力部７１、上半分の領域に液晶表示部７３を有している。キー入力部７１の下部には音声入力用のマイク７５が設けられ、液晶表示部７３の上部には音声出力用のスピーカ７７が設けられている。また、装置本体の上端部右端にはアンテナ７９が設けられ、さらに同上端部中央にはデジタルカメラの撮像部８１が設けられている。
【００２９】
キー入力部７１には、各種の数字，記号，文字を入力するための文字・記号入力キー群７１ａが備えられると共に、電源のＯＮ／ＯＦＦ、カメラシャッタのレリーズ、通常の電話／電子メールモード、テレビ電話モード、監視カメラモード、常時監視モードなど、各種モードの切り替えや設定の切り替え、表示画面上でのカーソル移動による各種データや項目の選択、選択内容の確定などを行うための機能操作キー（操作ボタン）７１ｂが配置されている。
【００３０】
そして、撮像部８１には、第１の実施形態で述べたレンズ鏡筒を用いたズームレンズが使用されている。
この実施形態では、撮像部８１のズームレンズに液体レンズ１５(図１参照)を用いたので、ズームレンズのレンズ群を駆動する駆動機構が不要になり、撮像部８１を小型化することができる。また、液体レンズ１５への電気配線を容易，確実に行うことができる。
(実施形態の補足事項)
以上、本発明を上述した実施形態によって説明してきたが、本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下のような形態でも良い。
【００３１】
(１)上述した実施形態では、調心機構１９の調整ビス２３に電気配線２７を接続した例について説明したが、例えば、別途、保持部材１１に導電部材を挿通して、この導電部材に電気配線を接続しても良い。
(２)上述した実施形態では、調整ビス２３に穴部２３ｂを形成し、穴部２３ｂに電気配線２７の接続端子２９を接続した例について説明したが、例えば、調整ビスに電気配線を半田付けしても良い。また、調整ビスに穴部を形成することなく、接続端子側に穴部を形成し、この穴部に調整ビスの端部を嵌挿するようにしても良い。
【００３２】
(３)上述した実施形態では、保持部材１１を樹脂により形成し調整ビス２３の全体を導電性材料により形成した例について説明したが、例えば、保持部材が導電性材料からなる場合には、調整ビスの中心部を導電性材料で形成し外周に絶縁性材料層を設け、調整ビスの先端の導体部を負側電極４１に接触するようにしても良い。
（４）上述した実施形態では、第１の実施形態のレンズ鏡筒を電子カメラおよび携帯電話に用いた例について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、ムービーカメラ、フィルムカメラ、双眼鏡、単眼鏡等のレンズ鏡筒にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明のレンズ鏡筒の実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１のII-II線に沿う横断面図である。
【図３】図１の液体レンズの詳細を示す説明図である。
【図４】図３の液体レンズに電圧を印加した状態を示す説明図である。
【図５】図１の調整ビスへの電気配線の接続構造の他の例を示す説明図である。
【図６】図１のレンズ鏡筒を用いたカメラを示す説明図である。
【図７】図１のレンズ鏡筒を用いたカメラ付き携帯電話を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３４】
１１：保持部材、１５：液体レンズ、１７：レンズ枠、１７ｂ：穴部、１９：調心機構、２３，２４，２５：調整ビス、２３ｂ，２３ｃ：穴部、２７，３１：電気配線、２９，３３：接続端子、３５：液体レンズ枠、４１：負側電極、４３：正側電極。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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