(57)【要約】【課題】モータ及びリードスクリューを用いて屈曲光学系中の所定のレンズ群を移動させる構成のレンズ鏡胴において、より小型のレンズ鏡胴を得て、これにより、更に小型化された撮像装置を得ること。【解決手段】被写体光を導くための複数のレンズ群と、複数のレンズ群の間に配置され光軸を屈曲させる反射面と、複数のレンズ群のうち少なくとも１つのレンズ群を移動させるための駆動源と、を有するレンズ鏡胴において、駆動源を反射面の背面側に配置したレンズ鏡胴とする。【選択図】図４
2007121494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体光を導くための複数のレンズ群と、前記複数のレンズ群の間に配置され光軸を屈曲させる反射面と、前記複数のレンズ群のうち少なくとも１つのレンズ群を移動させるための駆動源と、を有するレンズ鏡胴において、
前記駆動源を前記反射面の背面側に配置したことを特徴とするレンズ鏡胴。
【請求項２】
前記駆動源により移動させられるレンズ群は、前記反射面より像面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に記載のレンズ鏡胴。
【請求項３】
前記駆動源の駆動軸は、前記反射面より物体側の光軸及び前記反射面より像面側の光軸を含む面と略直交する方向に配置され、前記反射面より像面側の光軸に略平行に配置されたリードスクリューを駆動してレンズ群を移動させ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】
前記駆動源を前記反射面の背面に複数配置し、前記リードスクリューを前記反射面より像面側の光軸を挟むように配置した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】
請求項１〜４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、屈曲した撮像光学系を内包し、所定のレンズ群を移動させるように構成され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】
レンズ群を光軸に沿って移動させる方式としては大別して２種有り、レンズ枠を直進案内に係合させ、カム筒やヘリコイドを回転させることによりレンズ枠を直進移動させるものと、光軸に略平行に軸を配置しこの軸を直進案内のガイド軸とし、レンズ枠にガイド軸が貫通するスリーブを形成し、モータとリードスクリューを用いて直接的にレンズ枠をガイド軸に沿って摺動させ直進移動させるものがある。また、これらのレンズ群を移動させるための駆動源としては、ＤＣモータやステッピングモータが一般的に用いられている。
【０００４】
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。この屈曲光学系におけるレンズ群の移動には、後者のモータとリードスクリューを用いた方式が多用されている。
【０００５】
このような、屈曲光学系を用いた撮像光学系の、反射面による折り曲げ後の２つのレンズ群の移動のためのモータ及びリードスクリューを、反射面より像面側の光軸の一方の側方に配置し、他方の側方にアイリス駆動モータを配置したレンズ鏡胴が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１２１８８２号公報（図６〜図１６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の屈曲光学系を備えたカメラにおいても、外形の小型薄型化の要求は大きく、これに伴って、内蔵される撮像光学系は、より小型薄型化することが求められている。
【０００７】
図５は、従来の屈曲光学系を用いた撮像光学系を内包するレンズ鏡胴のモータレイアウトの一例を示している。同図に示すＯＡは入射光の光軸であり、１１は物体側の第１レンズ、６は撮像素子である。光軸ＯＡは第１レンズ１１の後方に配置された不図示のプリズムにより、折り曲げられ、撮像素子６へ導かれるようになっている。この例のように、全長の短い光学系の内部で２つの光学系をそれぞれ移動させる場合には、モータ２１及び２２はプリズムの両脇に配置せざるを得ず、プリズムと両脇のモータ径により幅方向の寸法が決められることになって小型化の障害となっていた。
【０００８】
また、上記の特許文献１に記載されたレンズ鏡胴の配置構成では、厚み方向は光学系の径、長さ方向はレンズ全長、幅方向は光学系の径とレンズ駆動モータの径及びアイリス駆動モータの径の総和により決められ、これ以上の幅方向の小型化は困難であった。
【０００９】
本発明は上記問題に鑑み、モータ及びリードスクリューを用いて屈曲光学系中の所定のレンズ群を移動させる構成のレンズ鏡胴において、より小型のレンズ鏡胴を得て、これにより、更に小型化された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】
【００１０】
上記の課題は、以下の構成で解決される。
【００１１】
１）  被写体光を導くための複数のレンズ群と、前記複数のレンズ群の間に配置され光軸を屈曲させる反射面と、前記複数のレンズ群のうち少なくとも１つのレンズ群を移動させるための駆動源と、を有するレンズ鏡胴において、前記駆動源を前記反射面の背面側に配置したことを特徴とするレンズ鏡胴。
【００１２】
２）  前記駆動源により移動させられるレンズ群は、前記反射面より像面側に位置するレンズ群である１）のレンズ鏡胴。
【００１３】
３）  前記駆動源の駆動軸は、前記反射面より物体側の光軸及び前記反射面より像面側の光軸を含む面と略直交する方向に配置され、前記反射面より像面側の光軸に略平行に配置されたリードスクリューを駆動してレンズ群を移動させる１）又は２）のレンズ鏡胴。
【００１４】
４）  前記駆動源を前記反射面の背面に複数配置し、前記リードスクリューを前記反射面より像面側の光軸を挟むように配置した１）〜３）のいずれかのレンズ鏡胴。
【００１５】
５）  １）〜４）のいずれか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、モータ及びリードスクリューを用いて屈曲光学系の所定のレンズ群を移動させる構成で、幅方向を短縮した、小型の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、より小型の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、本発明に係るレンズ鏡胴を備えた撮像装置であるカメラ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本発明に係るレンズ鏡胴５０が図示の如く前面に沿って配置され、開口部５１が被写体光束を取り込むよう配置されている。また図示していないが、開口部５１を開閉するレンズバリアが配置されている。
【００２０】
５２はフラッシュ発光窓であり、５３はフラッシュ発光窓の後方に配置された反射傘、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である。５４はカード型の画像記録用メモリである。５５は電池であり、カメラ１００の各部へ電源を供給する。画像記録用メモリ５４及び電池５５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５６が配置され、その１段の押し込みにより撮影準備動作、即ち焦点合わせ動作や測光動作が行われ、その２段の押し込みにより撮影露光動作が行われる。５７はメインスイッチであり、カメラ１００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５７により動作状態に切り替えられると、レンズバリアを備えている場合には、これを開状態にすると共に、各部の動作が開始される。また、メインスイッチ５７により非動作状態に切り替えられると、レンズバリアを閉状態にすると共に、各部の動作を終了させる。
【００２２】
カメラ１００の背面には、ＬＣＤ或いは有機ＥＬ等の表示素子で構成され、画像やその他文字情報等を表示する画像表示部５８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５８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。更に、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ものである。
【００２４】
図２は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴５０に内包された変倍可能な折り曲げ撮像光学系を示す断面図である。同図は、ワイド時の状態を示しており、折り曲げ前及び折り曲げ後の２つの光軸を含む面で切断したものである。
【００２５】
同図に示すように、ＯＡは折り曲げ前の光軸であり、ＯＢは折り曲げ後の光軸である。レンズ鏡胴５０の外側は、主胴１０Ａ及び主胴１０Ｂで構成されている。
【００２６】
１は第１レンズ群であり、第１レンズ群１は、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面を有した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により構成されている。この第１レンズ群１は、主胴１０Ａに固定されたレンズ群である。
【００２７】
２は第２レンズ群であり、第２レンズ群鏡枠２ｋに組み込まれている。第２レンズ群は、変倍（以下、ズーミングとも言う）時に第２レンズ群鏡枠２ｋと共に、一体的に移動するレンズ群である。
【００２８】
３は第３レンズ群である。この第３レンズ群３は、主胴１０Ｂに組み込まれ、移動しないレンズ群である。
【００２９】
４は第４レンズ群であり、第４レンズ群鏡枠４ｋに組み込まれている。第４レンズ群は、変倍時及び焦点調節（以下、フォーカシングとも言う）時に第４レンズ群鏡枠４ｋと共に、一体的に移動するレンズ群である。
【００３０】
５は赤外光カットフィルタ及びオプチカルローパスフィルタを積層した光学フィルタであり、主胴１０Ｂに組み付けられている。６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る。撮像素子６は取り付け部材８に組み付けられ、取り付け部材８は撮像素子６と共に主胴１０Ｂに組み付けられている。７はフレキシブルプリント基板であり、撮像素子６に接続され、カメラ内の他の回路へ接続される。９はシャッタユニットであり、主胴Ｂ１０Ｂに固定されている。
【００３１】
更に、第２レンズ群鏡枠２ｋと第４レンズ群４ｋをそれぞれ移動させる駆動源となる第１モータ２１、第２モータ２２が、反射面を有するプリズム１２の後方、背面側に配置されている。この第１モータ２１、第２モータ２２は、例えばステッピングモータであり、不図示のフレキシブルプリント基板と接続され駆動されるようになっている。
【００３２】
また、第１モータ２１、第２モータ２２の駆動軸（回転軸）は、反射面より物体側の光軸ＯＡ及び反射面より像面側の光軸ＯＢを含む面と略直交する方向に配置されている。
【００３３】
図３は、第１モータ２１の駆動軸（回転軸）の回転により、反射面より像面側の光軸ＯＢに略平行に配置されたリードスクリューを駆動する機構の一例を模式的に示した斜視図である。
【００３４】
同図に示すように、プリズム１２の反射面の背面に配置された第１モータ２１の駆動軸ＯＭの回転は、食違い歯車３１、及び３２により、直交するリードスクリュー３３に伝えられるようになっている。
【００３５】
なお、これに限らず、第１モータ２１の駆動軸ＯＭにピニオンギア、リードスクリュー３３の回転軸ＯＲにクラウンギアを配置した構成や、第１モータ２１の駆動軸ＯＭ及び、リードスクリュー３３の回転軸ＯＲの双方に傘歯車を配置した構成であってもよい。
【００３６】
この駆動軸の方向変換部で減速することでレンズ移動に必要なトルクを軽減でき、モータトルクの小さいモータでも使用が可能となり、レンズ鏡胴をより小型化することができる。
【００３７】
図４は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴５０の第２レンズ群２及び第４レンズ群４の移動機構及び内部の概略構造を示す模式図である。同図は、プリズム１２以降の光学系を図示しており、第２レンズ群２及び第４レンズ群４がワイド位置にある状態を示している。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】
同図に示すように、第２レンズ群鏡枠２ｋに一体的に形成されたスリーブ２ｓ、第４レンズ群鏡枠４ｋに一体的に形成された回転係止部４ｍに、ガイド軸１５が設けられている。更に、第２レンズ群鏡枠２ｋに一体的に形成された回転係止部２ｍ、第４レンズ群鏡枠４ｋに一体的に形成されたスリーブ４ｓに、ガイド軸１６が設けられている。これにより、第２レンズ群鏡枠２ｋ、第４レンズ群鏡枠４ｋは、ガイド軸１５、１６に沿って光軸ＯＢ方向に摺動可能とされている。
【００３９】
プリズム１２の背面側に配置された第１モータ２１の駆動力は前述の食違い歯車３１、及び３２により、光軸ＯＢに略平行に配置されたリードスクリュー３３に伝えられる。
【００４０】
第２レンズ群鏡枠２ｋはスリーブ２ｓに形成された二股の突起部２ｔを有しており、この突起部２ｔは、リードスクリュー３３の回転により移動する駆動部材３３ｋと係合している。これにより、第１モータ２１の回転で、駆動部材３３ｋと係合している第２レンズ群鏡枠２ｋが、ガイド軸１５及び１６に沿って摺動し光軸ＯＢ方向に移動するようになっている。なお、不図示であるが駆動部材３３ｋは回転係止されている。
【００４１】
同様に、プリズム１２の背面側に配置された第２モータ２２の駆動力は，同様の食違い歯車３４、及び３５により、光軸ＯＢに略平行に配置されたリードスクリュー３６に伝えられる。
【００４２】
第４レンズ群鏡枠４ｋはスリーブ４ｓに形成された二股の突起部４ｔを有しており、この突起部４ｔは、リードスクリュー３６の回転により移動する駆動部材３６ｋと係合している。これにより、第２モータ２２の回転で、駆動部材３６ｋと係合している第４レンズ群鏡枠４ｋが、ガイド軸１５及び１６に沿って摺動し光軸ＯＢ方向に移動するようになっている。なお、不図示であるが駆動部材３６ｋは回転係止されている。
【００４３】
これにより、第２レンズ群２及び第４レンズ群４は、図示のワイド状態の位置から、第３レンズ群３に近接する方向へ、各々設定された量だけ移動しズーミングが行われる。更に、第４レンズ群４は、ズーミングにより移動した位置から更に移動することによりフォーカシングが行われるようになっている。
【００４４】
なお、図示していないが、第２レンズ群２の存在を検出する位置センサ、第４レンズ群４の存在を検出する位置センサが配置されている。位置センサとしては、例えばフォトインタラプタが用いられる。この位置センサは、第２レンズ群鏡枠２ｋ及び第４レンズ群鏡枠４ｋにそれぞれ形成された遮蔽部が、それぞれの位置センサの投受光系間にあって遮蔽しているか、位置センサの投受光系を遮蔽しない位置にあるかを判断するものであり、遮蔽状態から遮蔽しない状態への切り替わり位置を基準にして、第１モータ２１及び第２モータ２２の回転方向及び回転量を制御し、レンズ群の位置制御が行われるようになっている。
【００４５】
以上説明したように、駆動源であるモータを反射面の背面側に配置し、モータの駆動方向を変換して、リードスクリューに伝え、このリードスクリューの回転によりレンズ群を移動させるよう構成することにより、リードスクリューの延長線上にモータが同軸で配置されている場合に比べ、モータ側面の膨らみによる幅方向の寸法を削減することができる。更に、従来のレイアウトではモータが他部品と干渉するため配置できなかった位置にリードスクリューを配置することができ、リードスクリューを光軸により接近させた位置、即ちガイド軸により接近させた位置に配置することができるようになり、幅方向の更なる小型化を可能としたレンズ鏡胴を得ることができる。また、このレンズ鏡胴を備えることにより、更に小型化された撮像装置を得ることが可能となる。
【００４６】
なお、上記の実施の形態においては、モータ軸とリードスクリューの回転軸を略直交に配置したもので説明したが、これに限るものでなく、斜交した構成であってもよいのは勿論である。
【００４７】
また、反射面の背面に２つのモータを配置し、２つのレンズ群を移動させるズームレンズ鏡胴に適用した例で説明したが、単焦点レンズを屈曲光学系で構成し、反射面の背面にモータを１つ配置してフォーカシングに用いる場合にも適用できるのは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係るレンズ鏡胴を備えた撮像装置であるカメラの、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内包された変倍可能な折り曲げ撮像光学系を示す断面図である。
【図３】第１モータの駆動軸（回転軸）の回転により、反射面より像面側の光軸ＯＢに略平行に配置されたリードスクリューを駆動する機構の一例を模式的に示した斜視図である。
【図４】本実施の形態に係るレンズ鏡胴の第２レンズ群及び第４レンズ群の移動機構及び内部の概略構造を示す模式図である。
【図５】従来の屈曲光学系を用いた撮像光学系を内包するレンズ鏡胴のモータレイアウトの一例を示している。
【符号の説明】
【００４９】
１  第１レンズ群
２  第２レンズ群
２ｋ  第２レンズ群鏡枠
３  第３レンズ群
３ｋ  第３レンズ群鏡枠
４  第４レンズ群
５  光学フィルタ
６  撮像素子
１２  プリズム
１５、１６  ガイド軸
２１  第１モータ
２２  第２モータ
３３、３６  リードスクリュー
５０  レンズ鏡胴
１００  カメラ
【図１】
2007121494.tif 000003
【図２】
2007121494.tif 000004
【図３】
2007121494.tif 000005
【図４】
2007121494.tif 000006
【図５】
2007121494.tif 000007