JP2003270512A - レンズ鏡胴 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】全体の鏡枠部、シャッタ及び絞り開閉駆動部、
ズーム、シャッタ及び絞りの駆動源を有する駆動部を個
別に組み立てることができ、スペース上、組み立てコス
ト面で有利とすることができ、電装部の集中実装がで
き、スペース上、品質管理上有利とすることができ、絞
り口径の無段階化や絞り口径の高精度化を達成すること
ができるレンズ鏡胴を提供する。 【解決手段】ミラーＭを介して光路が被写体側と撮像素
子側とに分離された屈曲光学系のレンズ鏡胴において、
ズーム駆動される光学系を保持する鏡枠Ｋ２と、ズー
ム、シャッタ及び絞りを駆動させる駆動源を有する駆動
部（ＺＭ，ＳＨＭ，ＳＥＭ）と、ズーム駆動光学系保持
鏡枠Ｋ２に搭載されたシャッタ及び絞りを開閉させるシ
ャッタ絞り開閉駆動部（ＳＨ，ＳＥ）とを、電気回線で
接続させないように構成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばレンズ鏡胴
に関し、詳しくはミラーを介して光路が屈曲された屈曲
光学系のレンズ鏡胴において、例えば、該ミラーの反射
面を静電力によって凹面変形させ、該ミラーの屈折力を
変化させることによりＡＦ（オートフォーカス機能を達
成させるなど、該ミラーによってＡＦ（オートフォーカ
ス）を機能させるズームレンズあるいは単焦点光学系の
鏡胴等に関する。さらに詳しくは、可変焦点レンズ、可
変焦点回折光学素子、可変偏角プリズム、可変焦点ミラ
ー等の光学特性可変光学素子、及びこれらの光学特性可
変光学素子を含む光学系を備えた、例えば眼鏡、ビデオ
プロジェクター、デジタルカメラ、テレビカメラ、内視
鏡、望遠鏡、カメラのファインダー、光情報処理装置等
の光学装置に用いるズームレンズ、あるいは単焦点光学
系の鏡胴等に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の屈曲光学系においては、
ズームに寄与する光学系保持鏡枠に、絞り、シャッタ開
閉駆動部及びそれらを駆動させる駆動源を有する駆動部
を共に保持する構造になっていたため、駆動源を有する
駆動部からの電気信号等を不図示のカメラ電装本体部に
送るためには、駆動源を有する駆動部と、不図示のカメ
ラ本体電装部とを可撓性があり折れ曲がり可能なＦＰＣ
等の電気回線で接続する必要があった。また、従来のズ
ーム光学保持鏡枠構造として、ズーム光学系保持鏡枠
に、駆動源を有する駆動部と、光軸移動させるズーム駆
動部とを搭載した構造が知られている。そして、ズーム
駆動部と不図示のカメラ本体電装部との電気回線の接続
は上記と同様に可撓性があり折れ曲がり可能なＦＰＣ等
を用いた接続方法が採用されている。

【０００３】また、従来の光学系保持鏡枠は、駆動源を
有するズーム、シャッタ及び絞りの駆動部、検出部が、
固定枠部、ズーム光学系保持部にそれぞれ分離されて配
置される構造になっていた。

【０００４】また、従来の可変ミラーを用いて光路を屈
曲させた屈曲光学系では、シャッタ及び絞りを可変ミラ
ーに隣接しかつ対面する位置に配置する構造に関し、光
学系が屈曲するためのスペース上の制約から、絞り開閉
機構は、ターレットタイプを採用している。また、従来
の絞り機構として２枚羽根を採用したものも知られてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の屈曲光
学系においては、ズーム光学系保持鏡枠部に搭載された
ズーム、シャッタ及び絞りの駆動部（駆動源を有する駆
動部と開閉駆動部。以下、同じ。）とカメラ本体電装部
をフレキ等の伸縮自在の部材で連結する必要があったた
め、ズーム光学系を含む全体の鏡枠部、シャッタ及び絞
り開閉駆動部、ズーム、シャッタ及び絞りの駆動源を有
する駆動部を個別に組み立てることができず、スペース
上、組み立てコスト面での不具合が大きかった。また、
鏡枠組み立て時に上記開閉駆動部、駆動源を有する駆動
部を鏡枠部に組み込むため、組み込みの際の変形や位置
ずれ等によって光学系の品質を損ないやすいという不具
合があった。また、ズーム、シャッタ及び絞りの駆動源
を有する駆動部を個別管理できず、組みあがり時の品質
のみがチェック品質になるため、歩留まりが悪いという
不具合があった。

【０００６】また、ズーム、シャッタ及び絞りの駆動
部、それらの検出部が分離搭載される構造になってい
て、電装部の集中実装ができないため、電気系としてま
とめてチェックできないという品質管理上の不具合があ
り、更にスペース上も個別配置になることによる制約を
受けやすく不利であった。

【０００７】更に、屈曲光学系のズームに寄与する光学
系保持鏡枠部の可変ミラーに隣接しかつ対面する位置に
シャッタ及び絞りを配置する構成において、スペース上
の制約から絞り開閉機構として構成されたターレットタ
イプや２枚羽根機構では、絞り口径の無段階化や絞り口
径の高精度化を達成することができなかった。

【０００８】そこで、本発明は、このような問題点に鑑
みてなされたものであり、ズーム光学系を含む全体の鏡
枠部、シャッタ及び絞り開閉駆動部、ズーム、シャッタ
及び絞りの駆動源を有する駆動部を個別に組み立てるこ
とができ、スペース上、組み立てコスト面で有利とする
ことができ、また、電装部の集中実装ができ、スペース
上、品質管理上有利とすることができ、更に、絞り口径
の無段階化や絞り口径の高精度化を達成することができ
るレンズ鏡胴を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本第１の発明によるレンズ鏡胴は、ミラーを介して
光路が被写体側と撮像素子側とに分離された屈曲光学系
のレンズ鏡胴において、ズーム駆動される光学系を保持
する鏡枠と、ズーム、シャッタ及び絞りを駆動させる駆
動源を有する駆動部と、前記ズーム駆動光学系保持鏡枠
に搭載されたシャッタ及び絞りを開閉させるシャッタ絞
り開閉駆動部とを、電気回線で接続させないように構成
したことを特徴とする。

【００１０】また、本第２の発明によるレンズ鏡胴は、
ミラーを介して光路が被写体側と撮像素子側とに分離さ
れた屈曲光学系のレンズ鏡胴において、ズーム、シャッ
タ及び絞りを駆動させる駆動源を有する駆動部を一つの
ユニットとして固定部に配置したことを特徴とする。

【００１１】また、本第３の発明によるレンズ鏡胴は、
ミラーを介して光路が被写体側と撮像素子側とに分離さ
れた屈曲光学系のレンズ鏡胴において、虹彩タイプのシ
ャッタと絞りを開閉する開閉駆動部を一つのユニットと
して構成し、該ユニットをズーム駆動される光学系を構
成するレンズのうち前記ミラーに最も近接するレンズの
前記ミラーに対面する位置に配置したことを特徴とす
る。

【００１２】また、本第４の発明によるズームレンズ鏡
胴は、前記ミラーが可変ミラーであることを特徴とす
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】実施形態の説明に先立ち、本発明
の作用効果を説明する。本発明のレンズ鏡胴によれば、
駆動源を有するズーム、シャッタ、絞りの駆動部とその
検出部を一つのユニットとして固定部に配置したので、
固定部上で該駆動部、検出部を電気回線で結合させるだ
けで足り、従来のように光軸を移動させるズーム光学系
保持部材や折り曲げ可能なＦＰＣ等で結線する必要がな
く、駆動部と被駆動部とを機械的に接続させるだけで、
個別に組み立て及び管理することができ、従来のような
スペース上、組み立てコスト面での不具合を解消でき、
歩留まりが向上する。

【００１４】また、駆動源を有するズーム、シャッタ及
び絞りの駆動部とそれらの検出部とを一つのユニットと
して基盤にまとめて配置することにより、電気系として
まとめてチェックでき品質管理しやすくなり、更に、ス
ペース上の制約を受けににくくすることができる。

【００１５】また、屈曲光学系の可変ミラーに隣接した
スペースにシャッタ及び絞りを配置し、絞り羽根を３枚
以上にすることにより、従来のターレット絞り機構タイ
プと比べて絞り口径を無段階化でき、また、２枚羽根の
ものに比べて口径の精度を向上させることができる。

【００１６】以下、本発明の実施の形態について図面を
用いて説明する。図１、図２は本発明の一実施形態にか
かるレンズ鏡胴におけるレンズ群を構成する光学部材の
配置を示す構成図であり、図１は望遠（長焦点）時、図
２は広角（短焦点）時の状態を示している。本実施形態
のレンズ鏡胴に用いるズーム光学系は、被写体側より順
に、レンズＬ１を備えた第１群Ｇ１と、可変ミラーＭ
と、レンズＬ２〜Ｌ５を備えた第２群Ｇ２と、レンズＬ
６とフィルタＦ１〜Ｆ３とを備えた第３群Ｇ３と、撮像
素子として用いたＣＣＤとを有して構成されている。な
お、図１、２中、Ｃ１₁はＣＣＤ面である。また、図
１、２では、可変ミラーＭは反射面Ｍ１₁を備える可変
ミラー構成部材Ｍ１のみ示し、その他の可変ミラー構成
部材は省略して示すこととする。そして、本実施形態の
ズーム光学系では、第１群Ｇ１を経た被写体側光路から
の光が可変ミラーＭの反射面Ｍ１₁で反射して、撮像素
子側光路に屈曲され、第２群Ｇ２、第３群Ｇ３を経てＣ
ＣＤ面Ｃ１₁で結像するようになっている。また、第２
群Ｇ２が、光軸に沿って移動することによりズームを行
なうように構成されている。

【００１７】また、本実施形態のズーム光学系では、可
変ミラーＭの反射面Ｍ１₁の形状を変形させることで物
体距離が変った場合のピント合わせとズームに伴うピン
ト移動を補償するように構成されており、モータでピン
ト合わせを行なう場合より消費電力を小さくできるメリ
ットがある。また、可変ミラーＭの反射面Ｍ１₁の形状
は自由曲面にすると光学系の収差補正上有利である。ま
た、第１群Ｇ１は凹レンズを含んでおり、凹作用を持っ
ている。第２群Ｇ２は凸レンズを含んでおり、凸作用を
持っている。

【００１８】さらに、本実施例のズームレンズ鏡胴で
は、第２群のレンズＬ２と可変ミラーＭに対面する位置
にシャッタ羽根ＳＨ１及び絞り羽根ＳＥ１が配置されて
いる。

【００１９】図３は本実施形態のレンズ鏡胴の各構成部
材を組み込んだ状態の全体構成を示す正面図、図４は図
３のレンズ鏡胴を上方からみた図であり、それぞれ、シ
ャッタ駆動部材とシャッタ被駆動部材との係合状態、絞
り駆動部材と絞り被駆動部材との係合状態、及びシャッ
タ、絞りが開閉したときの状態を示している。なお、こ
こでは、概略構成を述べ、詳細については後述すること
とする。本実施形態のレンズ鏡胴では、鏡枠基盤Ｋ４
に、可変ミラー構成部材Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３と、１群枠Ｋ
１とを具備するとともに、ロッドＫ５を介して、２群枠
Ｋ２と、３群枠Ｋ３と、ＣＣＤ枠Ｃ２と、ＣＣＤ保持枠
Ｃ１₂を保持して鏡枠部組構造が構成されている。

【００２０】また、可変ミラーＭの背部（入射側とは反
対側）には、ズームモータＺＭ１、シャッタモータＳＨ
Ｍ１及び絞りモータＳＥＭ１が配置され、それぞれギア
トレイン部及びモータ部をまとめてモータカバー及びギ
アカバー（図３において不図示）に収納されており、こ
れらモータカバー及びギアカバーが駆動基板ＫＢ１に搭
載されており、これらのモータＺＭ１，ＳＨＭ１，ＳＥ
Ｍ１と駆動基板ＫＢ１及びそれらのギアトレイン部と
で、駆動部を有する駆動部ユニットを構成している。駆
動部ユニットは、駆動基板ＫＢ１を介して鏡枠基盤Ｋ４
に固定されている。

【００２１】また、図４に示すように、シャッタ・絞り
基盤ＳＥ５には、シャッタ部材（シャッタ駆動部材ＳＨ
５、シャッタ被駆動部材ＳＨ２）及び絞り部材（絞り駆
動部材ＳＥ４、絞り被駆動部材ＳＥ３）が搭載されてい
る。そして、これらでシャッタ羽根ＳＨ１、絞り羽根Ｓ
Ｅ１の開閉駆動部を収納したユニットを構成している。
このシャッタ及び絞りユニットは、シャッタ・絞り基盤
ＳＥ５を介して２群枠Ｋ２に固定されている。

【００２２】以下、図３，４で示した各構成部材の詳細
な構成について説明する。図５〜図１１は本実施形態の
レンズ鏡胴に組み込まれているシャッタ駆動機構を示す
図であり、図５は望遠（長焦点）時におけるシャッタが
開いた状態を図３と同じ側からみた図、図６は広角（短
焦点）時におけるシャッタが閉じた状態を図３と同じ側
からみた図、図７は図５の右側面図、図８はシャッタが
開いたときのシャッタ羽根部の状態を示す上面図、図９
は図８の主にシャッタ羽根を示す図、図１０は図８の下
面図、図１１はシャッタが閉じたときのシャッタ羽根部
の状態を示す上面図である。

【００２３】本実施形態のシャッタ駆動機構では、図５
〜図７に示すように、シャッタモータＳＨＭ１が、ギア
トレインＳＨＭ１₁，ＳＨＭ２₁，ＳＨＭ３₁，ＳＨＭ３₂
を介してシャッタ駆動部材ＳＨ５のラックギア係合部Ｓ
Ｈ５₁に係合している。シャッタ駆動部材ＳＨ５には、
ガイド穴ＳＨ５₂が設けられている。そして、シャッタ
駆動部材ＳＨ５は、駆動基板ＫＢ１に固定された２つの
ガイドピンＧＫ１₁を介してガイド穴ＳＨ５₂の長手方向
に沿って往復移動可能に構成されている。

【００２４】シャッタ被駆動部材ＳＨ２は、図７に示す
ように、シャッタ基盤ＳＨ３の突起嵌合部ＳＨ３₀₁に回
動可能に嵌合されている。また、ワッシャＳＨ２₀₁がシ
ャッタ被駆動部材ＳＨ２が突起嵌合部ＳＨ３₀₁から外れ
ないように突起嵌合部に取り付けられている。そして、
シャッタ羽根部は、シャッタ基盤ＳＨ３の突起嵌合部Ｓ
Ｈ３₀₁に回動可能に嵌合されたシャッタ被駆動部材ＳＨ
２が突起嵌合部ＳＨ３₀₁の周囲を回動することによって
シャッタ羽根ＳＨ１を光軸に対し垂直方向に回動させる
ことによってシャッタを開閉させるようになっている。
また、シャッタ被駆動部材ＳＨ２は、シャッタばねＳＨ
３₁によって閉じ方向に付勢され、シャッタ被駆動部材
係合部ＳＨ２₁が、シャッタ駆動部材ＳＨ５のシャッタ
駆動部材係合部ＳＨ５₃と係合している。

【００２５】シャッタ羽根ＳＨ１は、２枚設けられてお
り、それぞれシャッタ羽根穴ＳＨ１ ₁を介してシャッタ
基盤ＳＨ３のシャッタ羽根突起嵌合部ＳＨ３₂に回動可
能に嵌合されている。また、シャッタ羽根カム穴ＳＨ１
₂２が、シャッタ被駆動部材ＳＨ２のシャッタ羽根係合
突起ＳＨ２₂と係合している。また、シャッタカバーＳ
Ｈ４が、シャッタ羽根ＳＨ１をシャッタ基盤ＳＨ３とで
挟むようにしてシャッタ・絞りユニット固定ビスＳＥ５
₂を介してシャッタ基盤ＳＨ３に固着されており、シャ
ッタ羽根ＳＨ１をシャッタ羽根突起嵌合部ＳＨ３₂から
外れないように抑えている。そして、２枚のシャッタ羽
根ＳＨ１は、シャッタ基盤ＳＨ３のシャッタ羽根突起嵌
合部ＳＨ３₂に嵌合したシャッタ羽根穴ＳＨ１₁を中心と
して回動させられたときに、シャッタ被駆動部材ＳＨ２
のシャッタ羽根係合突起ＳＨ２₂とシャッタ羽根カム穴
ＳＨ１₂にガイドされて、光軸に対し垂直方向に回動し
て光路を開き（図８、９）、あるいは閉じる（図１１）
ようになっている。

【００２６】そして、このように構成された本実施形態
のシャッタ駆動機構では、シャッタ駆動部材ＳＨ５が、
シャッタモータＳＨＭ１の回動によってガイド穴ＳＨ５
₂の長手方向に往復移動し、シャッタ駆動部材係合部Ｓ
Ｈ５₃を介してシャッタ被駆動部材係合部ＳＨ２₁との係
合状態を変化させて図７に示すシャッタ被駆動部材ＳＨ
２を駆動させることによって図９、１１に示すシャッタ
羽根ＳＨ１を光軸に対し垂直方向に回動させてシャッタ
を開閉する。なお、図５のシャッタ駆動部材ＳＨ５及び
シャッタ被駆動部材係合部ＳＨ２₁はシャッタが開いた
ときの位置、図６のシャッタ駆動部材ＳＨ５はシャッタ
が閉じたときの位置にある。

【００２７】図１２〜図１８は本実施形態のレンズ鏡胴
に組み込まれている絞り機構を示す図であり、図１２は
望遠（長焦点）時における絞り状態を図３と同じ側から
みた図、図１３は広角（短焦点）時における絞り状態を
図３と同じ側からみた図、図１４は図１２の絞り部を主
に示す右側面図、図１５は絞りを開いたときの絞り羽根
部の状態を示す上面図、図１６は絞りを閉じたときの絞
り羽根部の状態を示す上面図、図１７は絞りを開いたと
きの絞り羽根部の状態を示す下面図、図１８は絞りを閉
じたときの絞り羽根部の状態を示す下面図である。

【００２８】本実施形態の絞り駆動機構では、図１２〜
図１４に示すように、絞りモータＳＥＭ１が、ギアトレ
インＳＥＭ１₁，ＳＥＭ２₁，ＳＥＭ２₂，ＳＥＭ３₁を介
して絞り駆動部材ＳＥ４のラックギア係合部ＳＥ４₁に
係合している。絞り駆動部材ＳＥ４には、ガイド穴ＳＥ
４₂が設けられている。そして、絞り駆動部材ＳＥ４
は、駆動基板ＫＢ１に固定された２つのガイドピンＧＫ
１₂を介してガイド穴ＳＥ４₂の長手方向に沿って往復移
動可能に構成されている。

【００２９】図１４に示すように、絞りモータＳＥＭ１
には、回転方向に放射状に細分化された切り欠き部（不
図示）を有する絞り検出板ＳＥＭ１₂₁が設けられてい
る。また、絞りモータＳＥＭ１には、絞り検出板ＳＥ１
₂₁の軌道上に、絞り検出部としてフォトインタラプタＳ
ＥＭ４が搭載されており、絞りモータＳＥＭ１の回転を
検出制御することで細分化された絞り口径を制御するこ
とができるようになっている。

【００３０】絞り基盤ＳＥ２は、２群枠Ｋ２に固着され
たシャッタ・絞り基盤ＳＥ５に搭載されている。絞り基
盤ＳＥ２の内周には、絞り被駆動部材ＳＥ３が回動可能
に嵌合されている。絞り被駆動部材ＳＥ３には、図１８
に示すように、パッチン部材ＳＥ３₄が絞り基盤ＳＥ２
の内周に設けられた溝ＳＥ２₂に嵌合されている。パッ
チン部材ＳＥ３₄は、パッチン回転止めＳＥ３₄₁を介し
て絞り基盤ＳＥ２に対し固定されている。また、絞り被
駆動部材ＳＥ３には、パッチンバネ受けＳＥ３５がパッ
チン部材ＳＥ３₄を抑えるようにしてカシメ固着されて
いる。また、絞り被駆動部材ＳＥ３には、図１４に示す
ように、絞り被駆動ピンＳＥ３₁が嵌合穴ＳＥ３₀に挿入
固着されて設けられており、絞り被駆動ピンＳＥ３
₁は、図１５に示すように、絞り駆動部材ＳＥ４の絞り
駆動部材係合部ＳＥ４₃と係合している。また、絞り被
駆動部材ＳＥ３は、図１３、１７に示すように、絞りば
ね受けＳＥ３₂と絞りばねＳＥ３₃とパッチンバネ受けＳ
Ｅ３₅とを介して、絞り羽根ＳＥ１を閉じる方向（図１
５、１６において左回転方向）に付勢されている。

【００３１】絞り羽根ＳＥ１は、図１５、図１６に示す
ように、３枚設けられており、それぞれ絞り羽根穴ＳＥ
１₁を介して絞り基盤ＳＥ２の絞り羽根突起嵌合部ＳＥ
２₁に回動可能に嵌合されている。また、絞り羽根カム
穴ＳＥ１₂が、絞り被駆動部材ＳＥ３の絞り羽根係合突
起ＳＥ３₀₁と係合している。そして、３枚の絞り羽根Ｓ
Ｅ１は、絞り基盤ＳＥ２の絞り羽根突起嵌合部ＳＥ２₁
に嵌合した絞り羽根穴ＳＥ１₁を中心として回動させら
れたときに、絞り被駆動部材ＳＥ３の絞り羽根係合突起
ＳＥ３₀₁と絞り羽根カム穴ＳＥ１₂にガイドされて、光
軸に対し垂直方向に回動して光路を開き（図１５）、あ
るいは閉じる（図１６）ようになっている。

【００３２】そして、このように構成された本実施形態
の絞り駆動機構では、絞り駆動部材ＳＥ４が、絞りモー
タＳＥＭ１の回動によってガイド穴ＳＥ４₂の長手方向
に往復移動し、絞り駆動部材係合部ＳＥ４₃を介して絞
り被駆動ピンＳＥ３₁との係合状態を変化させて絞り被
駆動部材ＳＥ３を光軸を中心に回動させることによって
絞り羽根ＳＥ１を光軸に対し垂直方向に回動させて絞り
を開閉する。

【００３３】図１９〜図２２は本実施形態のレンズ鏡胴
に組み込まれているズーム駆動機構を示す図であり、図
１９は望遠（長焦点）時におけるズーム駆動状態を図３
と同じ側からみた図、図２０は広角（短焦点）時におけ
るズーム駆動状態を図３と同じ側からみた図、図２１は
図１９の右側面図、図２２はズーム駆動機構の下面図で
ある。

【００３４】本実施形態のズーム駆動機構では、図１９
〜図２１に示すように、ズームモータＺＭ１が、ギアト
レインＺＭ１₁，ＺＭ２₁，ＺＭ２₂，ＺＭ３₁，ＺＭ
３₂，ＺＭ４₁を介してズーム駆動部材Ｚ１のラックギア
係合部Ｚ１₁に係合している。ズーム駆動部材Ｚ１に
は、ズーム駆動部材ラック穴Ｚ１₁₂が可変ミラーＭの反
射面Ｍ１₁〜第３群Ｇ３を通る光軸に沿う方向に細長く
設けられている。そして、ズーム駆動部材Ｚ１は、駆動
基板ＫＢ１に固定された２つのガイドピンＧＫ１ ₃を介
してズーム駆動部材ラック穴Ｚ１₁₂に嵌合され、その長
手方向に沿って往復移動可能に構成されている。また、
ズーム駆動部材Ｚ１には、ズーム駆動部材組み立て穴Ｚ
１₃及びズーム駆動部材カム穴Ｚ１₂が設けられている。
ズーム駆動部材カム穴Ｚ１₂には、ズーム駆動部材組み
立て穴Ｚ１₃から挿し込み、図２１、２２に示す２群枠
穴Ｋ２₀₁に固着されたズーム被駆動部材である２群枠被
駆動ピンＫ２₁が嵌合している。そして、２群枠被駆動
ピンＫ２₁を介して、ズーム駆動部材Ｚ１の光軸に沿う
方向への移動に２群枠Ｋ２が連動するように構成されて
いる。

【００３５】ズームモータＺＭ１には、図２１に示すよ
うに、回転方向に細分化された切り欠き部（不図示）を
有するズーム検出板ＺＭ１₂₁が設けられている。また、
ズームモータＺＭ１には、ズーム検出板ＺＭ１₂₁の軌道
上に、ズーム検出フォトインタラプタＺＭ５が備えられ
ており、ズームモータＺＭ１の回転を検出制御すること
で焦点位置を制御することができるようになっている。

【００３６】そして、このように構成された本実施形態
のズーム駆動機構では、２群枠Ｋ２が、ズームモータＺ
Ｍ１の回動によって、ズーム駆動部材Ｚ１に設けられた
ズーム駆動部材組み立て穴Ｚ１₃に係合する２群枠被駆
動ピンＫ２を介して２群枠Ｋ２を光軸方向に沿って往復
移動させ、その際にズーム検出フォトインタラプタＺＭ
５を介して所望のズーム位置に第２群枠Ｋ２内のレンズ
Ｌ２〜Ｌ５を移動制御する。なお、本実施形態において
は、第２群Ｇ２をモータを用いて動かす構成としたが、
モータでなく手動で動かしてもよい。手動にした場合に
は、消費電力を小さくすることができるというメリット
がある。

【００３７】図２３、２４は本実施形態のレンズ鏡胴に
おけるレンズ枠の位置関係を示す図であり、図２３は望
遠（長焦点）時におけるレンズ枠の位置関係を図３と同
じ側からみた図、図２４は広角（短焦点）時におけるレ
ンズ枠の位置関係を図３と同じ側からみた図である。図
２５は１群枠Ｋ１の鏡枠基盤Ｋ４への固定状態を示す右
側面図である。図２６は鏡枠基盤Ｋ４と２群枠Ｋ２に対
するロッドＫ５、スリーブＫ２₂の位置関係を示す下面
図である。

【００３８】鏡枠基盤Ｋ４には、ロッド受けＫ４₁がカ
シメ固着されている。ロッド受けＫ４₁には、ロッドＫ
５が嵌め込まれ、その一端部Ｋ５₁が固着されている。
２群枠Ｋ２には、スリーブＫ２₂が固着されている。ロ
ッドＫ５は、スリーブＫ２₂に精密嵌合されており、２
群枠Ｋ２が光軸方向に沿って移動可能に構成されてい
る。また、ロッドＫ５の他端部Ｋ５₂は、３群枠Ｋ３の
嵌合穴Ｋ３₁に固着され、さらにその先端がＣＣＤ枠Ｃ
２のロッド受けＣ２₁に固着されている。ＣＣＤ枠Ｃ２
には、３群枠Ｋ３とＣＣＤ保持枠Ｃ１₂が嵌合固定され
ている。そして、２群枠Ｋ２は、図１９〜２１に示すズ
ームモータＺＭ１の回動によって、ズーム駆動部材Ｚ１
に設けられたズーム駆動部材組み立て穴Ｚ１₃に係合す
る２群枠被駆動ピンＫ２₁を介して光軸方向への力が加
えられたときに、ロッドＫ５に沿って往復移動する。す
なわち、本実施形態のレンズ鏡胴では、ズームを第２群
Ｇ２の移動のみにより行っている。なお、本実施形態と
は異なり、ズームのために第２群Ｇ２を手動で動かすよ
うに構成する場合には、第２群Ｇ２を構成するレンズの
位置を検出するためのエンコーダを設けるとよい。エン
コーダで検出した第２群Ｇ２を構成するレンズの位置を
基にして可変ミラーＭを最適な形状に変形させることで
ズーム状態の収差とピント移動を補償することができ
る。また、本実施形態のように、第２群Ｇ２を電動で動
かすように構成する場合でも、同様に第２群Ｇ２を構成
するレンズの位置を検出するためのエンコーダを設け、
可変ミラーＭを最適な形状にすればよい。

【００３９】なお、１群枠Ｋ１は、図２３、２５に示す
ように、鏡枠基板Ｋ４に、固定ビスＫ１₁を介して取り
付けられている。

【００４０】図２７〜図３０は本実施形態のズームレン
ズ鏡胴におけるズームモータＺＭ１、シャッタモータＳ
ＨＭ１及び絞りモータＳＥＭ１のギアトレイン部を収納
し、駆動基板ＫＢ１に固定するギアカバーの構造を示す
図であり、図２７は図３と同じ側からみた図、図２８は
図２７の右側面図、図２９は図２７の上面図、図３０は
図２７の左側面図である。ズームモータＺＭ１のギアト
レインＳＨＭ１₁，ＳＨＭ２₁，ＳＨＭ３₁，ＳＨＭ３₂、
シャッタモータＳＨＭ１のギアトレインＳＥＭ１₁，Ｓ
ＥＭ２₁，ＳＥＭ２₂，ＳＥＭ３₁及び絞りモータＳＥＭ
１のギアトレインギアトレインＺＭ１₁，ＺＭ２₁，ＺＭ
２₂，ＺＭ３₁，ＺＭ３₂，ＺＭ４₁を構成するそれぞれの
ギアＳＨＭ１₁，ＳＨＭ２，ＳＨＭ３，ＳＥＭ１₁，ＳＥ
Ｍ２，ＳＥＭ３，ＺＭ１₁，ＺＭ２，ＺＭ３，ＺＭ４
は、それぞれの中心を通る軸の一端を駆動基板ＫＢ１の
所定位置にそれぞれ設けられた穴に嵌め込み、他端をギ
アカバーＺＫ１の所定位置にそれぞれ設けられた穴に嵌
め込み、さらに、ギアカバーＺＫ１をギアカバー固定ビ
スＫＢ１₂を介して駆動基板ＫＢ１に固定することで、
ギアカバーＺＫ１に収納され、かつ、駆動基板ＫＢ１に
対して回動可能に位置が固定されている。また、駆動基
板ＫＢ１は、駆動基板固定ビスＫＢ１₄を介して鏡枠基
盤Ｋ４に固定されている。

【００４１】図３１〜図３３は本実施形態のズームレン
ズ鏡胴におけるモータ部を収納し、駆動基板ＫＢ１に固
定する構造を示す図であり、図３１は図３と同じ側から
みた図、図３２は図３１の右側面図、図３３は図３１の
左側面図である。ズームモータＺＭ１、シャッタモータ
ＳＨＭ１及び絞りモータＳＥＭ１は、それぞれモータカ
バーＺＫ２の所定箇所に収納され、さらに、モータカバ
ーＺＫ２を２つのモータカバー固定ビスＫＢ１₃を介し
て駆動基板ＫＢ１に固定することで、駆動基板ＫＢ１に
対して位置が固定されている。また、絞りモータＳＥＭ
１のフォトインタラプタＳＥＭ４は、２つの取り付け穴
ＳＥＭ４₁をモータカバーＺＫ２に設けられた２つのモ
ータカバーボスＺＫ２₁に嵌合してモータカバーＺＫ２
に固着されている。また、ズームモータＺＭ１のフォト
インタラプタＺＭ５は２つの取り付け穴ＺＭ５₁をモー
タカバーＺＫ２に設けられた２つのモータカバーボスＺ
Ｋ２₂に嵌合してモータカバーＺＫ２に固着されてい
る。

【００４２】図３４〜図４３は本実施形態のレンズ鏡胴
に用いる可変ミラー構成部材Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３をユニッ
トとして可変ミラー保持部Ｍ４に保持する構造と該可変
ミラー保持部Ｍ４及びミラーケースＭ５を鏡枠基盤Ｋ４
に保持する構造を示す図であり、図３４は可変ミラー保
持部Ｍ４を図３と同じ側から見た図、図３５は図３４の
右側面図、図３６は図３４の上面図、図３７は図３４の
左側面図、図３８は図３４の下面図、図３９は可変ミラ
ー保持部Ｍ４に取り付けたミラーケースＭ５を図３と同
じ側から見た図、図４０は図３９の右側面図、図４１は
図３９の上面図、図４２は図３９の左側面図、図４３は
図３９の下面図である。可変ミラー構成部材Ｍ１，Ｍ
２，Ｍ３を可変ミラー保持部Ｍ４に収納し、次いで、可
変ミラー保持部Ｍ４に設けられた４つの取り付け穴Ｍ４
₁，Ｍ４₂にミラーケースＭ５に設けられた４つのミラー
ケースボスＭ５₁，Ｍ５₂を挿入し固着することよって、
可変ミラーＭをミラーケースに収納した一つのユニット
が構成されている。また、可変ミラー保持部Ｍ４が、上
端部が２つのミラーケース固定ビスＫ４₂を介して鏡枠
基盤Ｋ４に固着されるとともに、下端部に形成された２
つのミラー保持部ボスＭ４₃が鏡枠基板Ｋ４の取り付け
穴Ｋ４₃に挿入、固着されており、可変ミラーユニット
は、鏡枠基板Ｋ４に固定されている。

【００４３】図４４〜４７は本実施形態のズームレンズ
鏡胴におけるシャッタ・絞りユニットを示す図であり、
図４４はシャッタ・絞りユニットを固定する構造と２群
枠Ｋ２への固着構造を示す図３と同じ側から見た図、図
４５はシャッタ・絞りユニットを示す図４４の右側面
図、図４６は図４４の上面図、図４７は図４４の下面図
である。シャッタカバーＳＨ４、シャッタ基盤ＳＨ３及
び絞り基盤ＳＥ２は、２つのシャッタ・絞りユニット固
定ビスＳＥ５₂を介してシャッタ・絞り基盤ＳＥ５に一
体的に固定され、シャッタ・絞りユニットとして構成さ
れている。シャッタ・絞りユニットは、シャッタ・絞り
基盤ＳＥ５に設けられた４つのシャッタ・絞り基盤ボス
ＳＥ５₁を２群枠Ｋ２に設けられた４つの取り付け穴Ｋ
２_{0 1}に挿入し固着することによって、２群枠Ｋ２に固定
されている。

【００４４】その他、ＣＣＤ部は、内部にＣＣＤを装備
したＣＣＤ保持枠Ｃ１₂と、図示を省略した、放熱板
と、ＣＣＤ基盤と、ＣＣＤ基盤に実装されたＣＣＤ電装
部品とを備えている。なお、ＣＣＤの向きは、光軸に垂
直であるとともにＣＣＤの撮像エリアの短辺方向が例え
ば図３の紙面に平行になるようにすると、光学系の収差
を減らすことができてよい。つまり、撮像素子の撮像エ
リアの短辺方向が可変ミラーへ入射する軸上光線の入射
面に平行であればよい。また、ＣＤＤの代わりにＣ−Ｍ
ＯＳ等の固体撮像素子を用いてもよい。また、デジタル
カメラ，ＴＶカメラのデザイン面を考慮して、ＣＣＤの
撮像エリアの長辺方向が図３の紙面に平行にしてももち
ろんよい。例えば、ストロボの配置を考えると、撮像素
子の撮像エリアの長辺方向が可変ミラーへ入射する軸上
光線の入射面に平行である方がよい。

【００４５】このように構成された本実施形態のレンズ
鏡胴によれば、レンズ鏡枠を構成する１群枠Ｋ１、２群
枠Ｋ２、３群枠Ｋ３、ロッドＫ５、ＣＣＤ保持枠Ｃ
１₂、ミラー保持部Ｍ４を鏡枠基盤Ｋ４に搭載し、さら
にそれとは別に、モータ類（ＺＭ１，ＳＨＭ１，ＳＥＭ
１）、ギアトレイン類（ＺＭ２等，ＳＨＭ２等，ＳＥＭ
２等）及びシャッタ、絞り、ズーム駆動部材類（ＳＨ
５，ＳＥ４，Ｚ１）を駆動基板ＫＢ０１にそれぞれ分離
搭載して、鏡枠部からこれら駆動部材を電気回線で接続
しないで構成できる。このため、本実施形態のレンズ鏡
胴によれば、従来のレンズ鏡胴のような鏡枠内でのＦＰ
Ｃ等の伸び縮みによるスペース上の不利や、内面反射等
の品質上の不利を解消することができる。

【００４６】また、本実施形態のレンズ鏡胴によれば、
シャッタ、絞り、ズーム駆動部材類（ＳＨ５，ＳＥ４，
Ｚ１）を駆動基板ＫＢ０１に搭載して、鏡枠基盤Ｋ４に
は直接組み込まないようにしたので、従来のレンズ鏡胴
のような鏡枠内にモータやＦＰＣ等の光学系を構成しな
い部材の組み込み変形や位置ずれ等による光学系の品質
を損なうことがなくなる。

【００４７】また、本実施形態のレンズ鏡胴によれば、
駆動部が鏡枠部と分離しているため、最終的な全体の組
み上がりを待つことなく、それぞれ単独で鏡枠治具や駆
動治具を介して個別に検査できる。このため、歩留まり
が向上し生産コスト面で有利となる。

【００４８】また、本実施形態のレンズ鏡胴によれば、
鏡枠基盤Ｋ４に対し、１群枠Ｋ１、ミラー保持部Ｍ４及
びロッドＫ５に支持される鏡枠（Ｋ２，Ｋ３等）をそれ
ぞれ分離して組み立てることができるようにしたので、
それぞれの構成部材を多数種類標準化して揃えておき、
目的に応じて組み合せることができる。また、本実施形
態のレンズ鏡胴によれば、鏡枠部と駆動部をそれぞれ別
箇に組み立てて調整すればよく、鏡枠部と駆動部との組
み込み時に調整が不要となる。

【００４９】また、本実施形態のレンズ鏡胴によれば、
モータ等の駆動部材を１つのユニットとして構成したの
で、電装系を１箇所に集中して収納して、標準化するこ
とができ、電気系としてまとめて管理検査できる。ま
た、ユニット化したことに伴い、自動組み立てやすくな
る。

【００５０】また、本実施形態のレンズ鏡胴によれば、
可変ミラーＭ１に隣接、対面しズーム駆動する２群枠に
シャッタ及び絞りをユニットで配置し、絞りを３枚羽根
の虹彩タイプで構成したので、従来のレンズ鏡胴に設け
られていたターレットタイプの絞りに比べて、無段階の
絞り口径を得ることができる。また、２枚羽根の絞りに
比べて精度の良い口径比を得ることができる。また、シ
ャッタ及び絞りをユニットとして構成したことにより標
準化を図ることができる。

【００５１】以上の本発明の実施形態では、１つのレン
ズ群のみが移動するズーム光学系の例を示したが、２つ
以上のレンズ群が移動するズームレンズにも本発明は適
用できる。また、以上の実施形態では、可変ミラーを１
つ含む光学系の例を示したが、可変ミラーを２つ以上含
むズーム光学系にも本発明は適用できる。また、ズーム
光学系に限らず、単焦点の光学系にも本発明は適用でき
る。

【００５２】図４８は本発明のズームレンズ鏡胴に適用
可能なズームレンズ鏡枠部の光学部材の他の例を示す概
略構成図である。本実施例のズームレンズ鏡枠１１は、
可変ミラー１２を介して物体距離の変動に伴うピントの
ズレを補正し、変倍レンズ１３とコンペンセータ１４を
光軸に沿って動かすことによって、ズームを行なうよう
に構成されている。可変ミラー１２は、位置を固定され
た凹レンズ１６とレンズ１７とに挟まれており、変倍レ
ンズ１３が動いてもゴミ等が可変ミラー１２の表面に落
ちないように構成されている。

【００５３】絞り１８と、シャッタ１９は、レンズ１６
のすぐ後方に配置されており、絞り１８と、シャッタ１
９が動いてもゴミ等が可変ミラー１２の表面に落ちない
ように構成されている。レンズ２０は、非球面レンズで
もって、近点フォーカス時においても像面歪曲が生じな
いように構成され、位置を固定されている。なお、絞り
１８と、シャッタ１９は、変倍レンズ１３とともに動い
てもよく、或いは、動かないように固定されていてもよ
い。なお、図中、１５は固体撮像素子である。

【００５４】次に、本発明のズームレンズ鏡胴を用いる
ズーム光学系に適用可能な可変ミラー、可変焦点レンズ
の構成例について説明する。

【００５５】図４９は本発明のズームレンズ鏡胴を用い
るズーム光学系に適用可能な可変ミラーとして光学特性
可変ミラーを用いたデジタルカメラのケプラー式ファイ
ンダーの概略構成図である。本実施例の構成は、もちろ
ん、銀塩フィルムカメラにも使うことができる。まず、
光学特性可変形状鏡４０９について説明する。

【００５６】光学特性可変形状鏡４０９は、アルミコー
ティング等で作られた薄膜（反射面）４０９ａと複数の
電極４０９ｂからなる光学特性可変形状鏡（以下、単に
可変形状鏡と言う。）であり、４１１は各電極４０９ｂ
にそれぞれ接続された複数の可変抵抗器、４１２は可変
抵抗器４１１と電源スイッチ４１３を介して電極４０９
ｋと電極４０９ｂ間に接続された電源、４１４は複数の
可変抵抗器４１１の抵抗値を制御するための演算装置、
４１５，４１６及び４１７はそれぞれ演算装置４１４に
接続された温度センサー、湿度センサー及び距離センサ
ーで、これらは図示のように配設されて１つの光学装置
を構成している。

【００５７】なお、対物レンズ９０２、接眼レンズ９０
１、及び、プリズム４０４、二等辺直角プリズム４０
５、ミラー４０６及び可変形状鏡の各面は、平面でなく
てもよく、球面、回転対称非球面の他、光軸に対して偏
心した球面、平面、回転対称非球面、あるいは、対称面
を有する非球面、対称面を１つだけ有する非球面、対称
面のない非球面、自由曲面、微分不可能な点又は線を有
する面等、いかなる形状をしていてもよく、さらに、反
射面でも屈折面でも光に何らかの影響を与え得る面なら
ばよい。以下、これらの面を総称して拡張曲面という。

【００５８】また、薄膜４０９ａは、例えば、P.Rai-ch
oudhury編、Handbook of MichrolithoＧraphy, Michrom
achininＧ and Michrofabrication, Volume 2:Michroma
chininＧ and Michrofabrication,P495,FiＧ.8.58, SPI
E PRESS刊やOptics Communication, 140巻（1997年）P1
87〜190に記載されているメンブレインミラーのよう
に、複数の電極４０９ｂと電極４０９ｋの間に電圧が印
加されると、静電気力により薄膜４０９ａが変形してそ
の面形状が変化するようになっており、これにより、観
察者の視度に合わせたピント調整ができるだけでなく、
さらに、レンズ９０１，９０２及び／又はプリズム４０
４、二等辺直角プリズム４０５、ミラー４０６の温度や
湿度変化による変形や屈折率の変化、あるいは、レンズ
枠の伸縮や変形及び光学素子、枠等の部品の組立誤差に
よる結像性能の低下が抑制され、常に適正にピント調整
並びにピント調整で生じた収差の補正が行われ得る。な
お、電極４０９ｂの形は、例えば図５１、５２に示すよ
うに、薄膜４０９ａの変形のさせ方に応じて選べばよ
い。

【００５９】本実施例によれば、物体からの光は、対物
レンズ９０２及びプリズム４０４の各入射面と射出面で
屈折され、可変形状鏡４０９で反射され、プリズム４０
４を透過して、二等辺直角プリズム４０５でさらに反射
され（図４９中、光路中の＋印は、紙面の裏側へ向かっ
て光線が進むことを示している。）、ミラー４０６で反
射され、接眼レンズ９０１を介して眼に入射するように
なっている。このように、レンズ９０１，９０２、プリ
ズム４０４，４０５、及び、可変形状鏡４０９によっ
て、本実施例の光学装置の観察光学系を構成しており、
これらの各光学素子の面形状と肉厚を最適化することに
より、物体面の収差を最小にすることができるようにな
っている。

【００６０】すなわち、反射面としての薄膜４０９ａの
形状は、結像性能が最適になるように演算装置４１４か
らの信号により各可変抵抗器４１１の抵抗値を変化させ
ることにより制御される。すなわち、演算装置４１４
へ、温度センサー４１５、湿度センサー４１６及び距離
サンサー４１７から周囲温度及び湿度並びに物体までの
距離に応じた大きさの信号が入力され、演算装置４１４
は、これらの入力信号に基づき周囲の温度及び湿度条件
と物体までの距離による結像性能の低下を補償すべく、
薄膜４０９ａの形状が決定されるような電圧を電極４０
９ｂに印加するように、可変抵抗器４１１の抵抗値を決
定するための信号を出力する。このように、薄膜４０９
ａは電極４０９ｂに印加される電圧すなわち静電気力で
変形させられるため、その形状は状況により非球面を含
む様々な形状をとり、印加される電圧の極性を変えれば
凸面とすることもできる。なお、距離センサー４１７は
なくてもよく、その場合、固体撮像素子４０８からの像
の信号の高周波成分が略最大になるように、デジタルカ
メラの撮像レンズ４０３を動かし、その位置から逆に物
体距離を算出し、可変形状鏡を変形させて観察者の眼に
ピントが合うようにすればよい。なお、可変形状鏡４０
９は、リソグラフィーを用いて作ると、加工精度が良
く、良い品質のものが得られやすく、良い。

【００６１】また、変形する基板４０９ｊをポリイミド
等の合成樹脂で製作すれば、低電圧でも大きな変形が可
能であるので好都合である。なお、プリズム４０４と可
変形状鏡４０９を一体的に形成してユニット化すると組
み立て上便利である。また、図４９の例では、変形する
基板４０９ｊをはさんで反射面４０９ａと変形する電極
４０９ｋを別に設けて一体化しているので、製造法がい
くつか選べるメリットがある。また、反射面４０９ａで
変形する電極４０９ｋを兼ねるようにしても良い。両者
が１つになるので、構造が簡単になるメリットがある。

【００６２】また、図示を省略したが、可変形状鏡４０
９の基板上に固体撮像素子４０８をリソグラフィープロ
セスにより一体的に形成してもよい。

【００６３】また、レンズ９０１，９０２、プリズム４
０４，４０５、ミラー４０６は、プラスチックモールド
等で形成することにより任意の所望形状の曲面を容易に
形成することができ、製作も簡単である。なお、本実施
例の撮像装置では、レンズ９０１，９０２がプリズム４
０４から離れて形成されているが、レンズ９０１，９０
２を設けることなく収差を除去することができるように
プリズム４０４，４０５、ミラー４０６、可変形状鏡４
０９を設計すれば、プリズム４０４，４０５、可変形状
鏡４０９は１つの光学ブロックとなり、組立が容易とな
る。また、レンズ９０１，９０２、プリズム４０４，４
０５、ミラー４０６の一部あるいは全部をガラスで作製
してもよく、このように構成すれば、さらに精度の良い
撮像装置が得られる。また、可変形状鏡の反射面の形状
は、自由曲面に構成するのがよい。なぜなら、収差補正
が容易にでき、有利だからである。本発明で使用する自
由曲面とは以下の式で定義されるものである。この定義
式のＺ軸が自由曲面の軸となる。

【００６４】 ここで、（ａ）式の第１項は球面項、第２項は自由曲面
項である。Ｍは２以上の自然数である。球面項中、 ｃ：頂点の曲率 ｋ：コーニック定数（円錐定数） ｒ＝√（Ｘ² ＋Ｙ² ） である。

【００６５】自由曲面項は、 ただし、Ｃj （ｊは２以上の整数）は係数である。上記
自由曲面は、一般的には、Ｘ−Ｚ面、Ｙ−Ｚ面共に対称
面を持つことはないが、Ｘの奇数次項を全て０にするこ
とによって、Ｙ−Ｚ面と平行な対称面が１つだけ存在す
る自由曲面となる。また、Ｙの奇数次項を全て０にする
ことによって、Ｘ−Ｚ面と平行な対称面が１つだけ存在
する自由曲面となる。

【００６６】なお、図４９の例では、演算装置４１４、
温度センサー４１５、湿度センサー４１６、距離センサ
ー４１７を設け、温湿度変化、物体距離の変化等も可変
形状鏡４０９で補償するようにしたが、そうではなくて
もよい。つまり、演算装置４１４、温度センサー４１
５、湿度センサー４１６、距離センサー４１７を省き、
観察者の視度変化のみを可変形状鏡４０９で補正するよ
うにしてもよい。

【００６７】図５０は本発明のズームレンズ鏡胴を用い
るズーム光学系にかかる可変ミラーとして適用可能な可
変形状鏡４０９の他の実施例を示す概略構成図である。
本実施例の可変形状鏡は、薄膜４０９ａと電極４０９ｂ
との間に圧電素子４０９ｃが介装されていて、これらが
支持台４２３上に設けられている。そして、圧電素子４
０９ｃに加わる電圧を各電極４０９ｂ毎に変えることに
より、圧電素子４０９ｃに部分的に異なる伸縮を生じさ
せて、薄膜４０９ａの形状を変えることができるように
なっている。電極４０９ｂの形は、図５１に示すよう
に、同心分割であってもよいし、図５２に示すように、
矩形分割であってもよく、その他、適宜の形のものを選
択することができる。図５０中、４２４は演算装置４１
４に接続された振れ（ブレ）センサーであって、例えば
デジタルカメラの振れを検知し、振れによる像の乱れを
補償するように薄膜４０９ａを変形させるべく、演算装
置４１４及び可変抵抗器４１１を介して電極４０９ｂに
印加される電圧を変化させる。このとき、温度センサー
４１５、湿度センサー４１６及び距離センサー４１７か
らの信号も同時に考慮され、ピント合わせ、温湿度補償
等が行われる。この場合、薄膜４０９ａには圧電素子４
０９ｃの変形に伴う応力が加わるので、薄膜４０９ａの
厚さはある程度厚めに作られて相応の強度を持たせるよ
うにするのがよい。

【００６８】図５３は本発明のズームレンズ鏡胴を用い
るズーム光学系にかかる可変ミラーとして適用可能な可
変形状鏡４０９のさらに他の実施例を示す概略構成図で
ある。本実施例の可変形状鏡は、薄膜４０９ａと電極４
０９ｂの間に介置される圧電素子が逆方向の圧電特性を
持つ材料で作られた２枚の圧電素子４０９ｃ及び４０９
ｃ’で構成されている点で、図５０に示された実施例の
可変形状鏡とは異なる。すなわち、圧電素子４０９ｃと
４０９ｃ’が強誘電性結晶で作られているとすれば、結
晶軸の向きが互いに逆になるように配置される。この場
合、圧電素子４０９ｃと４０９ｃ’は電圧が印加される
と逆方向に伸縮するので、薄膜４０９ａを変形させる力
が図５０に示した実施例の場合よりも強くなり、結果的
にミラー表面の形を大きく変えることができるという利
点がある。

【００６９】圧電素子４０９ｃ，４０９ｃ’に用いる材
料としては、例えばチタン酸バリウム、ロッシエル塩、
水晶、電気石、リン酸二水素カリウム（ＫＤＰ）、リン
酸二水素アンモニウム（ＡＤＰ）、ニオブ酸リチウム等
の圧電物質、同物質の多結晶体、同物質の結晶、ＰｂＺ
ｒＯ₃とＰｂＴｉＯ₃の固溶体の圧電セラミックス、二フ
ッ化ポリビニール（ＰＶＤＦ）等の有機圧電物質、上記
以外の強誘電体等があり、特に有機圧電物質はヤング率
が小さく、低電圧でも大きな変形が可能であるので、好
ましい。なお、これらの圧電素子を利用する場合、厚さ
を不均一にすれば、上記実施例において薄膜４０９ａの
形状を適切に変形させることも可能である。

【００７０】また、圧電素子４０９ｃ，４０９ｃ’の材
質としては、ポリウレタン、シリコンゴム、アクリルエ
ラストマー、ＰＺＴ、ＰＬＺＴ、ポリフッ化ビニリデン
（ＰＶＤＦ）等の高分子圧電体、シアン化ビニリデン共
重合体、ビニリデンフルオライドとトリフルオロエチレ
ンの共重合体等が用いられる。圧電性を有する有機材料
や、圧電性を有する合成樹脂、圧電性を有するエラスト
マー等を用いると可変形状鏡面の大きな変形が実現でき
てよい。

【００７１】なお、図５０、５４の圧電素子４０９ｃに
電歪材料、例えば、アクリルエラストマー、シリコンゴ
ム等を用いる場合には、圧電素子４０９ｃを別の基板４
０９ｃ−１と電歪材料４０９ｃ−２を貼り合わせた構造
にしてもよい。

【００７２】図５４は本発明のズームレンズ鏡胴を用い
るズーム光学系にかかる可変ミラーとして適用可能な可
変形状鏡４０９のさらに他の実施例を示す概略構成図で
ある。本実施例の可変形状鏡は、圧電素子４０９ｃが薄
膜４０９ａと電極４０９ｄとにより挟持され、薄膜４０
９ａと電極４０９ｄ間に演算装置４１４により制御され
る駆動回路４２５を介して電圧が印加されるようになっ
ており、さらにこれとは別に、支持台４２３上に設けら
れた電極４０９ｂにも演算装置４１４により制御される
駆動回路４２５を介して電圧が印加されるように構成さ
れている。したがって、本実施例では、薄膜４０９ａは
電極４０９ｄとの間に印加される電圧と電極４０９ｂに
印加される電圧による静電気力とにより二重に変形され
得、上記実施例に示した何れのものよりもより多くの変
形パターンが可能であり、かつ、応答性も速いという利
点がある。

【００７３】そして、薄膜４０９ａ、電極４０９ｄ間の
電圧の符号を変えれば、可変形状鏡を凸面にも凹面にも
変形させることができる。その場合、大きな変形を圧電
効果で行ない、微細な形状変化を静電気力で行なっても
よい。また、凸面の変形には圧電効果を主に用い、凹面
の変形には静電気力を主に用いてもよい。なお、電極４
０９ｄは電極４０９ｂのように複数の電極から構成され
てもよい。この様子を図５４に示した。なお、本願で
は、圧電効果と電歪効果、電歪をすべてまとめて圧電効
果と述べている。従って、電歪材料も圧電材料に含むも
のとする。

【００７４】図５５は本発明のズームレンズ鏡胴を用い
るズーム光学系にかかる可変ミラーとして適用可能な可
変形状鏡４０９のさらに他の実施例を示す概略構成図で
ある。本実施例の可変形状鏡は、電磁気力を利用して反
射面の形状を変化させ得るようにしたもので、支持台４
２３の内部底面上には永久磁石４２６が、頂面上には窒
化シリコン又はポリイミド等からなる基板４０９ｅの周
縁部が載置固定されており、基板４０９ｅの表面にはア
ルミニウム等の金属コートで作られた薄膜４０９ａが付
設されていて、可変形状鏡４０９を構成している。基板
４０９ｅの下面には複数のコイル４２７が配設されてお
り、これらのコイル４２７はそれぞれ駆動回路４２８を
介して演算装置４１４に接続されている。したがって、
各センサー４１５，４１６，４１７，４２４からの信号
によって演算装置４１４において求められる光学系の変
化に対応した演算装置４１４からの出力信号により、各
駆動回路４２８から各コイル４２７にそれぞれ適当な電
流が供給されると、永久磁石４２６との間に働く電磁気
力で各コイル４２７は反発又は吸着され、基板４０９ｅ
及び薄膜４０９ａを変形させる。

【００７５】この場合、各コイル４２７はそれぞれ異な
る量の電流を流すようにすることもできる。また、コイ
ル４２７は１個でもよいし、永久磁石４２６を基板４０
９ｅに付設しコイル４２７を支持台４２３の内部底面側
に設けるようにしてもよい。また、コイル４２７はリソ
グラフィー等の手法で作るとよく、さらに、コイル４２
７には強磁性体よりなる鉄心を入れるようにしてもよ
い。

【００７６】この場合、薄膜コイル４２７の巻密度を、
図５６に示すように、場所によって変化させることによ
り、基板４０９ｅ及び薄膜４０９ａに所望の変形を与え
るようにすることもできる。また、コイル４２７は１個
でもよいし、また、これらのコイル４２７には強磁性体
よりなる鉄心を挿入してもよい。

【００７７】図５７は本発明のズームレンズ鏡胴を用い
るズーム光学系にかかる可変ミラーとして適用可能な可
変形状鏡４０９のさらに他の実施例を示す概略構成図で
ある。本実施例の可変形状鏡では、基板４０９ｅは鉄等
の強磁性体で作られており、反射膜としての薄膜４０９
ａはアルミニウム等からなっている。この場合、薄膜コ
イルを設けなくてもすむから、構造が簡単で、製造コス
トを低減することができる。また、電源スイッチ４１３
を切換え兼電源開閉用スイッチに置換すれば、コイル４
２７に流れる電流の方向を変えることができ、基板４０
９ｅ及び薄膜４０９ａの形状を自由に変えることができ
る。図５８は本実施例におけるコイル４２７の配置を示
し、図５９はコイル４２７の他の配置例を示している
が、これらの配置は、図５５に示した実施例にも適用す
ることができる。なお、図６０は、図５５に示した実施
例において、コイル４２７の配置を図５９に示したよう
にした場合に適する永久磁石４２６の配置を示してい
る。すなわち、図６０に示すように、永久磁石４２６を
放射状に配置すれば、図５５に示した実施例に比べて、
微妙な変形を基板４０９ｅ及び薄膜４０９ａに与えるこ
とができる。また、このように電磁気力を用いて基板４
０９ｅ及び薄膜４０９ａを変形させる場合（図５５及び
図５７の実施例）は、静電気力を用いた場合よりも低電
圧で駆動できるという利点がある。

【００７８】以上いくつかの可変形状鏡の実施例を述べ
たが、ミラーの形を変形させるのに、図５４の例に示す
ように、２種類以上の力を用いてもよい。つまり静電気
力、電磁力、圧電効果、磁歪、流体の圧力、電場、磁
場、温度変化、電磁波等のうちから２つ以上を同時に用
いて可変形状鏡を変形させてもよい。つまり２つ以上の
異なる駆動方法を用いて光学特性可変光学素子を作れ
ば、大きな変形と微細な変形とを同時に実現でき、精度
の良い鏡面が実現できる。

【００７９】図６１は本発明のさらに他の実施例に係
る、ズームレンズ鏡胴を用いるズーム光学系に適用可能
な可変ミラーとして可変形状鏡４０９を用いた撮像系、
例えば携帯電話のデジタルカメラ、カプセル内視鏡、電
子内視鏡、パソコン用デジタルカメラ、ＰＤＡ用デジタ
ルカメラ等に用いられる撮像系の概略構成図である。本
実施例の撮像系は、可変形状鏡４０９と、レンズ９０２
と、固体撮像素子４０８と、制御系１０３とで一つの撮
像ユニット１０４を構成している。本実施例の撮像ユニ
ット１０４では、レンズ１０２を通った物体からの光は
可変形状鏡４０９で集光され、固体撮像素子４０８の上
に結像する。可変形状鏡４０９は、光学特性可変光学素
子の一種であり、可変焦点ミラーとも呼ばれている。

【００８０】本実施例によれば、物体距離が変わっても
可変形状鏡４０９を変形させることでピント合わせをす
ることができ、レンズをモータ等で駆動する必要がな
く、小型化、軽量化、低消費電力化の点で優れている。
また、撮像ユニット１０４は本発明の撮像系としてすべ
ての実施例で用いることができる。また、可変形状鏡４
０９を複数用いることでズーム、変倍の撮像系、光学系
を作ることができる。なお、図６１では、制御系１０３
にコイルを用いたトランスの昇圧回路を含む制御系の構
成例を示している。特に積層型圧電トランスを用いる
と、小型化できてよい。昇圧回路は本発明のすべての電
気を用いる可変形状鏡、可変焦点レンズに用いることが
できるが、特に静電気力、圧電効果を用いる場合の可変
形状鏡、可変焦点レンズに有用である。なお、可変形状
鏡４０９でピント合わせを行なう為には、例えば固体撮
像素子４０８に物体像を結像させ、可変形状鏡４０９の
焦点距離を変化させながら物体像の高周波成分が最大に
なる状態を見つければよい。高周波成分を検出するに
は、固体撮像素子４０８にマイクロコンピュータ等を含
む処理回路を接続し、その中で高周波成分を検出すれば
よい。

【００８１】図６２は本発明のズームレンズ鏡胴を用い
るズーム光学系に係る可変ミラーとして適用可能なさら
に他の実施例に係る、マイクロポンプ１８０で流体１６
１を出し入れし、ミラー面を変形させる可変形状鏡１８
８の概略構成図である。本実施例によれば、ミラー面を
大きく変形させることが可能になるというメリットがあ
る。マイクロポンプ１８０は、例えば、マイクロマシン
の技術で作られた小型のポンプで、電力で動くように構
成されている。マイクロマシンの技術で作られたポンプ
の例としては、熱変形を利用したもの、圧電材料を用い
たもの、静電気力を用いたものなどがある。

【００８２】図６３は本発明のズームレンズ鏡胴を用い
るズーム光学系の可変ミラーに適用可能なマイクロポン
プの一実施例を示す概略構成図である。本実施例のマイ
クロポンプ１８０では、振動板１８１は静電気力、圧電
効果等の電気力により振動する。図６３では静電気力に
より振動する例を示しており、図６３中、１８２，１８
３は電極である。また、点線は変形した時の振動板１８
１を示している。振動板１８１の振動に伴い、２つの弁
１８４，１８５が開閉し、流体１６１を右から左へ送る
ようになっている。

【００８３】本実施例の可変形状鏡１８８では、反射膜
１８９が流体１６１の量に応じて凹凸に変形すること
で、可変形状鏡として機能する。可変形状鏡１８８は流
体１６１で駆動されている。流体としては、シリコンオ
イル、空気、水、ゼリー、等の有機物、無機物を用いる
ことができる。

【００８４】なお、静電気力、圧電効果を用いた可変形
状鏡、可変焦点レンズなどにおいては、駆動用に高電圧
が必要になる場合がある。その場合には、例えば図６１
に示すように、昇圧用のトランス、あるいは圧電トラン
ス等を用いて制御系を構成するとよい。また、反射用の
薄膜４０９ａは、変形しない部分にも設けておくと、可
変形状鏡の形状を干渉計等で測定する場合に、基準面と
して使うことができ便利である。

【００８５】図６４は本発明にかかるズームレンズ鏡胴
を用いるズーム光学系に適用可能な可変焦点レンズの原
理的構成を示す図である。この可変焦点レンズ５１１
は、第１，第２の面としてのレンズ面５０８ａ，５０８
ｂを有する第１のレンズ５１２ａと、第３，第４の面と
してのレンズ面５０９ａ，５０９ｂを有する第２のレン
ズ５１２ｂと、これらレンズ間に透明電極５１３ａ，５
１３ｂを介して設けた高分子分散液晶層５１４とを有
し、入射光を第１，第２のレンズ５１２ａ，５１２ｂを
経て収束させるものである。透明電極５１３ａ，５１３
ｂは、スイッチ５１５を介して交流電源５１６に接続し
て、高分子分散液晶層５１４に交流電界を選択的に印加
するようにする。なお、高分子分散液晶層５１４は、そ
れぞれ液晶分子５１７を含む球状、多面体等の任意の形
状の多数の微小な高分子セル５１８を有して構成し、そ
の体積は、高分子セル５１８を構成する高分子および液
晶分子５１７がそれぞれ占める体積の和に一致させる。

【００８６】ここで、高分子セル５１８の大きさは、例
えば球状とする場合、その平均の直径Ｄを、使用する光
の波長をλとするとき、例えば、 ２ｎｍ≦Ｄ≦λ／５ …(1) とする。すなわち、液晶分子５１７の大きさは、２ｎｍ
程度以上であるので、平均の直径Ｄの下限値は、２ｎｍ
以上とする。また、Ｄの上限値は、可変焦点レンズ５１
１の光軸方向における高分子分散液晶層５１４の厚さｔ
にも依存するが、λに比べて大きいと、高分子の屈折率
と液晶分子５１７の屈折率との差により、高分子セル５
１８の境界面で光が散乱して高分子分散液晶層５１４が
不透明になってしまうため、後述するように、好ましく
はλ／５以下とする。可変焦点レンズが用いられる光学
製品によっては高精度を要求しない場合もあり、そのと
きＤはλ以下でよい。なお、高分子分散液晶層５１４の
透明度は、厚さｔが厚いほど悪くなる。

【００８７】また、液晶分子５１７は、例えば、一軸性
のネマティック液晶分子を用いる。この液晶分子５１７
の屈折率楕円体は、図６５に示すような形状となり、 ｎ_ox＝ｎ_oy＝ｎ_o …(2) である。ただし、ｎ_oは常光線の屈折率を示し、ｎ_oxお
よびｎ_oyは、常光線を含む面内での互いに直交する方向
の屈折率を示す。

【００８８】ここで、図６４に示すように、スイッチ５
１５をオフ、すなわち高分子分散液晶層５１４に電界を
印加しない状態では、液晶分子５１７が様々な方向を向
いているので、入射光に対する高分子分散液晶層５１４
の屈折率は高く、屈折力の強いレンズとなる。これに対
し、図６６に示すように、スイッチ５１５をオンとして
高分子分散液晶層５１４に交流電界を印加すると、液晶
分子５１７は、屈折率楕円体の長軸方向が可変焦点レン
ズ５１１の光軸と平行となるように配向するので、屈折
率が低くなり、屈折力の弱いレンズとなる。

【００８９】なお、高分子分散液晶層５１４に印加する
電圧は、例えば、図６７に示すように、可変抵抗器５１
９により段階的あるいは連続的に変化させることもでき
る。このようにすれば、印加電圧が高くなるにつれて、
液晶分子５１７は、その楕円長軸が徐々に可変焦点レン
ズ５１１の光軸と平行となるように配向するので、屈折
力を段階的あるいは連続的に変えることができる。

【００９０】ここで、図６４に示す状態、すなわち高分
子分散液晶層５１４に電界を印加しない状態での、液晶
分子５１７の平均屈折率ｎ_LC’は、図６５に示すように
屈折率楕円体の長軸方向の屈折率をｎ_zとすると、およ
そ （ｎ_ox＋ｎ_oy＋ｎ_Z）／３≡ｎ_LC’ …(3) となる。また、上記(2)式が成り立つときの平均屈折率
ｎ_LCは、ｎ_zを異常光線の屈折率ｎ_eと表して、 （２ｎ_o＋ｎ_e）／３≡ｎ_LC …(4) で与えられる。このとき、高分子分散液晶層５１４の屈
折率ｎ_Aは、高分子セル５１８を構成する高分子の屈折
率をｎ_Pとし、高分子分散液晶層５１４の体積に占める
液晶分子５１７の体積の割合をｆｆとすると、マックス
ウェル・ガーネットの法則により、 ｎ_A＝ｆｆ・ｎ_LC’＋（１−ｆｆ）ｎ_P …(5) で与えられる。

【００９１】したがって、図６７に示すように、レンズ
５１２ａおよび５１２ｂの内側の面、すなわち高分子分
散液晶層５１４側の面の曲率半径を、それぞれＲ₁およ
びＲ₂とすると、可変焦点レンズ５１１の焦点距離ｆ
₁は、 １／ｆ₁＝（ｎ_A−１）（１／Ｒ₁−１／Ｒ₂） …(6) で与えられる。なお、Ｒ₁およびＲ₂は、曲率中心が像点
側にあるとき、正とする。また、レンズ５１２ａおよび
５１２ｂの外側の面による屈折は除いている。つまり、
高分子分散液晶層５１４のみによるレンズの焦点距離
が、(6)式で与えられる。

【００９２】また、常光線の平均屈折率を、 （ｎ_ox＋ｎ_oy）／２＝ｎ_o’ …(7) とすれば、図６６に示す状態、すなわち高分子分散液晶
層５１４に電界を印加した状態での、高分子分散液晶層
５１４の屈折率ｎ_Bは、 ｎ_B＝ｆｆ・ｎ_o’＋（１−ｆｆ）ｎ_P …(8) で与えられるので、この場合の高分子分散液晶層５１４
のみによるレンズの焦点距離ｆ₂は、 １／ｆ₂＝（ｎ_B−１）（１／Ｒ₁−１／Ｒ₂） …(9) で与えられる。なお、高分子分散液晶層５１４に、図６
６におけるよりも低い電圧を印加する場合の焦点距離
は、(6)式で与えられる焦点距離ｆ₁と、(9)式で与えら
れる焦点距離ｆ₂との間の値となる。

【００９３】上記(6)および(9)式から、高分子分散液晶
層５１４による焦点距離の変化率は、 ｜（ｆ₂−ｆ₁）／ｆ₂｜＝｜（ｎ_B−ｎ_A）／（ｎ_B−１）｜ …(10) で与えられる。したがって、この変化率を大きくするに
は、｜ｎ_B−ｎ_A｜を大きくすればよい。ここで、 ｎ_B−ｎ_A＝ｆｆ（ｎ_o’−ｎ_LC’） …(11) であるから、｜ｎ_o’−ｎ_LC’｜を大きくすれば、変化
率を大きくすることができる。実用的には、ｎ_Bが、
１．３〜２程度であるから、 ０．０１≦｜ｎ_o’−ｎ_LC’｜≦１０ …(12) とすれば、ｆｆ＝０．５のとき、高分子分散液晶層５１
４による焦点距離を、０．５％以上変えることができる
ので、効果的な可変焦点レンズを得ることができる。な
お、｜ｎ_o’−ｎ_LC’｜は、液晶物質の制限から、１０
を越えることはできない。

【００９４】次に、上記(1)式の上限値の根拠について
説明する。「Solar EnerＧy Materials and Solar Cell
s」31巻,Wilson and Eck,1993, Eleevier Science Publ
ishers B.v.発行の第197 〜214 頁、「Transmission va
riation usinＧ scatterinＧ/transparent switchinＧ
films 」には、高分子分散液晶の大きさを変化させたと
きの透過率τの変化が示されている。そして、かかる文
献の第206 頁、図６には、高分子分散液晶の半径をｒと
し、ｔ＝３００μｍ、ｆｆ＝０．５、ｎ_P ＝１．４５、
ｎ_LC＝１．５８５、λ＝５００ｎｍとするとき、透過率
τは、理論値で、ｒ＝５ｎｍ（Ｄ＝λ／５０、Ｄ・ｔ＝
λ・６μｍ（ただし、Ｄおよびλの単位はｎｍ、以下も
同じ））のときτ≒９０％となり、ｒ＝２５ｎｍ（Ｄ＝
λ／１０）のときτ≒５０％になることが示されてい
る。

【００９５】ここで、例えば、ｔ＝１５０μｍの場合を
推定してみると、透過率τがｔの指数関数で変化すると
仮定して、ｔ＝１５０μｍの場合の透過率τを推定して
みると、ｒ＝２５ｎｍ（Ｄ＝λ／１０、Ｄ・ｔ＝λ・１
５μｍ）のときτ≒７１％となる。また、ｔ＝７５μｍ
の場合は、同様に、ｒ＝２５ｎｍ（Ｄ＝λ／１０、Ｄ・
ｔ＝λ・７．５μｍ）のときτ≒８０％となる。

【００９６】これらの結果から、 Ｄ・ｔ≦λ・１５μｍ …(13) であれば、τは７０％〜８０％以上となり、レンズとし
て十分実用になる。したがって、例えば、ｔ＝７５μｍ
の場合は、Ｄ≦λ／５で、十分な透過率が得られること
になる。

【００９７】また、高分子分散液晶層５１４の透過率
は、ｎ_Pの値がｎ_LC’の値に近いほど良くなる。一方、
ｎ_o’とｎ_Pとが異なる値になると、高分子分散液晶層５
１４の透過率は悪くなる。図６４の状態と図６６の状態
とで、平均して高分子分散液晶層５１４の透過率が良く
なるのは、 ｎ_P＝（ｎ_o’＋ｎ_LC’）／２ …(14) を満足するときである。

【００９８】ここで、可変焦点レンズ５１１は、レンズ
として使用するものであるから、図６４の状態でも、図
６６の状態でも、透過率はほぼ同じで、かつ高い方が良
い。そのためには、高分子セル５１８を構成する高分子
の材料および液晶分子５１７の材料に制限があるが、実
用的には、 ｎ_o’≦ｎ_P≦ｎ_LC’ …(15) とすればよい。

【００９９】上記(14)式を満足すれば、上記(13)式は、
さらに緩和され、 Ｄ・ｔ≦λ・６０μｍ …(16) であれば良いことになる。なぜなら、フレネルの反射則
によれば、反射率は屈折率差の２乗に比例するので、高
分子セル５１８を構成する高分子と液晶分子５１７との
境界での光の反射、すなわち高分子分散液晶層５１４の
透過率の減少は、およそ上記の高分子と液晶分子５１７
との屈折率の差の２乗に比例するからである。

【０１００】以上は、ｎ_o’≒１．４５、ｎ_LC’≒１．
５８５の場合であったが、より一般的に定式化すると、 Ｄ・ｔ≦λ・１５μｍ・（１．５８５−１．４５）²／（ｎ_u−ｎ_P）² …(17) であればよい。ただし、（ｎ_u−ｎ_P）²は、（ｎ_LC’−
ｎ_P）²と（ｎ_o’−ｎ_P）²とのうち、大きい方である。

【０１０１】また、可変焦点レンズ５１１の焦点距離変
化を大きくするには、ｆｆの値が大きい方が良いが、ｆ
ｆ＝１では、高分子の体積がゼロとなり、高分子セル５
１８を形成できなくなるので、 ０．１≦ｆｆ≦０．９９９ …(18) とする。一方、ｆｆは、小さいほどτは向上するので、
上記(17)式は、好ましくは、 4×10^-6〔μｍ〕²≦Ｄ・ｔ≦λ・45μｍ・(1.585−1.45)²/(ｎ_u−ｎ_P)²…(19) とする。なお、ｔの下限値は、図６４から明らかなよう
に、ｔ＝Ｄで、Ｄは、上述したように２ｎｍ以上である
ので、Ｄ・ｔの下限値は、（２×１０^-3μｍ）²、すな
わち４×１０^-6〔μｍ〕²となる。

【０１０２】なお、物質の光学特性を屈折率で表す近似
が成り立つのは、「岩波科学ライブラリー８ 小惑星が
やってくる」向井正著,1994,岩波書店発行の第５８頁に
記載されているように、Ｄが１０ｎｍ〜５ｎｍより大き
い場合である。また、Ｄが５００λを越えると、光の散
乱は幾何学的となり、高分子セル５１８を構成する高分
子と液晶分子５１７との界面での光の散乱がフレネルの
反射式に従って増大するので、Ｄは、実用的には、 ７ｎｍ≦Ｄ≦５００λ …(20) とする。

【０１０３】図６８は図６７に示す可変焦点レンズ５１
１を用いたデジタルカメラ用の撮像光学系の構成を示す
ものである。この撮像光学系においては、物体（図示せ
ず）の像を、絞り５２１、可変焦点レンズ５１１および
レンズ５２２を介して、例えばＣＣＤよりなる固体撮像
素子５２３上に結像させる。なお、図６８では、液晶分
子の図示を省略してある。

【０１０４】かかる撮像光学系によれば、可変抵抗器５
１９により可変焦点レンズ５１１の高分子分散液晶層５
１４に印加する交流電圧を調整して、可変焦点レンズ５
１１の焦点距離を変えることより、可変焦点レンズ５１
１およびレンズ５２２を光軸方向に移動させることな
く、例えば、無限遠から６００ｍｍまでの物体距離に対
して、連続的に合焦させることが可能となる。

【０１０５】図６９は本発明にかかるズームレンズ鏡胴
を用いるズーム光学系に適用可能な可変焦点回折光学素
子の一例の構成を示す図である。この可変焦点回折光学
素子５３１は、平行な第１，第２の面５３２ａ，５３２
ｂを有する第１の透明基板５３２と、光の波長オーダー
の溝深さを有する断面鋸歯波状のリング状回折格子を形
成した第３の面５３３ａおよび平坦な第４の面５３３ｂ
を有する第２の透明基板５３３とを有し、入射光を第
１，第２の透明基板５３２，５３３を経て出射させるも
のである。第１，第２の透明基板５３２，５３３間に
は、図６４で説明したと同様に、透明電極５１３ａ，５
１３ｂを介して高分子分散液晶層５１４を設け、透明電
極５１３ａ，５１３ｂをスイッチ５１５を経て交流電源
５１６に接続して、高分子分散液晶層５１４に交流電界
を印加するようにする。

【０１０６】かかる構成において、可変焦点回折光学素
子５３１に入射する光線は、第３の面５３３ａの格子ピ
ッチをｐとし、ｍを整数とすると、 ｐsinθ＝ｍλ …(21) を満たす角度θだけ偏向されて出射される。また、溝深
さをｈ、透明基板３３の屈折率をｎ₃₃とし、ｋを整数と
すると、 ｈ（ｎ_A−ｎ₃₃）＝ｍλ …(22) ｈ（ｎ_B−ｎ₃₃）＝ｋλ …(23) を満たせば、波長λで回折効率が１００％となり、フレ
アの発生を防止することができる。

【０１０７】ここで、上記(22)および(23)式の両辺の差
を求めると、 ｈ（ｎ_A−ｎ_B）＝（ｍ−ｋ）λ …(24) が得られる。したがって、例えば、λ＝５００ｎｍ、ｎ
_A＝１．５５、ｎ_B＝１．５とすると、 ０．０５ｈ＝（ｍ−ｋ）・５００ｎｍ となり、ｍ＝１，ｋ＝０とすると、 ｈ＝１００００ｎｍ＝１０μｍ となる。この場合、透明基板５３３の屈折率ｎ₃₃は、上
記(22)式から、ｎ₃₃＝１．５であればよい。また、可変
焦点回折光学素子５３１の周辺部における格子ピッチｐ
を１０μｍとすると、θ≒２．８７°となり、Ｆナンバ
ーが１０のレンズを得ることができる。

【０１０８】かかる可変焦点回折光学素子５３１は、高
分子分散液晶層５１４への印加電圧のオン・オフで光路
長が変わるので、例えば、レンズ系の光束が平行でない
部分に配置して、ピント調整を行うのに用いたり、レン
ズ系全体の焦点距離等を変えるのに用いることができ
る。

【０１０９】なお、この実施形態において、上記(22)〜
(24)式は、実用上、 ０．７ｍλ≦ｈ（ｎ_A−ｎ₃₃）≦１．４ｍλ …(25) ０．７ｋλ≦ｈ（ｎ_B−ｎ₃₃）≦１．４ｋλ …(26) ０．７（ｍ−ｋ）λ≦ｈ（ｎ_A−ｎ_B）≦１．４（ｍ−ｋ）λ …(27) を満たせば良い。

【０１１０】また、ツイストネマティック液晶を用いる
可変焦点レンズもある。図７０および図７１は、この場
合の可変焦点眼鏡５５０の構成を示すものであり、可変
焦点レンズ５５１は、レンズ５５２および５５３と、こ
れらレンズの内面上にそれぞれ透明電極５１３ａ，５１
３ｂを介して設けた配向膜５３９ａ，５３９ｂと、これ
ら配向膜間に設けたツイストネマティック液晶層５５４
とを有して構成し、その透明電極５１３ａ，５１３ｂを
可変抵抗器５１９を経て交流電源５１６に接続して、ツ
イストネマティック液晶層５５４に交流電界を印加する
ようにする。

【０１１１】かかる構成において、ツイストネマティッ
ク液晶層５５４に印加する電圧を高くすると、液晶分子
５５５は、図７１に示すようにホメオトロピック配向と
なり、図７０に示す印加電圧が低いツイストネマティッ
ク状態の場合に比べて、ツイストネマティック液晶層５
５４の屈折率は小さくなり、焦点距離が長くなる。

【０１１２】ここで、図７０に示すツイストネマティッ
ク状態における液晶分子５５５の螺旋ピッチＰは、光の
波長λに比べて同じ程度か十分小さくする必要があるの
で、例えば、 ２ｎｍ≦Ｐ≦２λ／３ …(28) とする。なお、この条件の下限値は、液晶分子の大きさ
で決まり、上限値は、入射光が自然光の場合に、図７０
の状態でツイストネマティック液晶層５５４が等方媒質
として振る舞うために必要な値であり、この上限値の条
件を満たさないと、可変焦点レンズ５５１は偏光方向に
よって焦点距離の異なるレンズとなり、これがため二重
像が形成されてぼけた像しか得られなくなる。

【０１１３】図７２(a)は本発明にかかるズームレンズ
鏡胴を用いるズーム光学系に適用可能な可変偏角プリズ
ムの構成を示すものである。この可変偏角プリズム５６
１は、第１，第２の面５６２ａ，５６２ｂを有する入射
側の第１の透明基板５６２と、第３，第４の面５６３
ａ，５６３ｂを有する出射側の平行平板状の第２の透明
基板５６３とを有する。入射側の透明基板５６２の内面
（第２の面）５６２ｂは、フレネル状に形成し、この透
明基板５６２と出射側の透明基板５６３との間に、図６
４で説明したと同様に、透明電極５１３ａ，５１３ｂを
介して高分子分散液晶層５１４を設ける。透明電極５１
３ａ，５１３ｂは、可変抵抗器５１９を経て交流電源５
１６に接続し、これにより高分子分散液晶層５１４に交
流電界を印加して、可変偏角プリズム５６１を透過する
光の偏角を制御するようにする。なお、図７２(a)で
は、透明基板５６２の内面５６２ｂをフレネル状に形成
したが、例えば、図７２(b)に示すように、透明基板５
６２および５６３の内面を相対的に傾斜させた傾斜面を
有する通常のプリズム状に形成することもできるし、あ
るいは図６９に示した回折格子状に形成することもでき
る。回折格子状に形成する場合には、上記の(21)〜(27)
式が同様にあてはまる。

【０１１４】かかる構成の可変偏角プリズム５６１は、
例えば、ＴＶカメラ、デジタルカメラ、フィルムカメ
ラ、双眼鏡等のブレ防止用として有効に用いることがで
きる。この場合、可変偏角プリズム５６１の屈折方向
（偏向方向）は、上下方向とするのが望ましいが、さら
に性能を向上させるためには、２個の可変偏角プリズム
５６１を偏向方向を異ならせて、例えば図７３に示すよ
うに、上下および左右の直交する方向で屈折角を変える
ように配置するのが望ましい。なお、図７２および図７
３では、液晶分子の図示を省略してある。

【０１１５】図７４は本発明にかかるズームレンズ鏡胴
を用いるズーム光学系に適用可能な可変焦点レンズを応
用した可変焦点ミラーを示すものである。この可変焦点
ミラー５６５は、第１，第２の面５６６ａ，５６６ｂを
有する第１の透明基板５６６と、第３，第４の面５６７
ａ，５６７ｂを有する第２の透明基板５６７とを有す
る。第１の透明基板５６６は、平板状またはレンズ状に
形成して、内面（第２の面）５６６ｂに透明電極５１３
ａを設け、第２の透明基板５６７は、内面（第３の面）
５６７ａを凹面状に形成して、該凹面上に反射膜５６８
を施し、さらにこの反射膜５６８上に透明電極５１３ｂ
を設ける。透明電極５１３ａ，５１３ｂ間には、図６４
で説明したと同様に、高分子分散液晶層５１４を設け、
これら透明電極５１３ａ，５１３ｂをスイッチ５１５お
よび可変抵抗器５１９を経て交流電源５１６に接続し
て、高分子分散液晶層５１４に交流電界を印加するよう
にする。なお、図７４では、液晶分子の図示を省略して
ある。

【０１１６】かかる構成によれば、透明基板５６６側か
ら入射する光線は、反射膜５６８により高分子分散液晶
層５１４を折り返す光路となるので、高分子分散液晶層
５１４の作用を２回もたせることができると共に、高分
子分散液晶層５１４への印加電圧を変えることにより、
反射光の焦点位置を変えることができる。この場合、可
変焦点ミラー５６５に入射した光線は、高分子分散液晶
層５１４を２回透過するので、高分子分散液晶層５１４
の厚さの２倍をｔとすれば、上記の各式を同様に用いる
ことができる。なお、透明基板５６６または５６７の内
面を、図６９に示したように回折格子状にして、高分子
分散液晶層５１４の厚さを薄くすることもできる。この
ようにすれば、散乱光をより少なくできる利点がある。

【０１１７】なお、以上の説明では、液晶の劣化を防止
するため、電源として交流電源５１６を用いて、液晶に
交流電界を印加するようにしたが、直流電源を用いて液
晶に直流電界を印加するようにすることもできる。ま
た、液晶分子の方向を変える方法としては、電圧を変化
させること以外に、液晶にかける電場の周波数、液晶に
かける磁場の強さ・周波数、あるいは液晶の温度等を変
化させることによってもよい。以上に示した実施形態に
おいて、高分子分散液晶は液状ではなく固体に近いもの
もあるので、その場合はレンズ５１２ａ，５１２ｂの一
方、透明基板５３２、レンズ５３８、レンズ５５２，５
５３の一方、図７２(a)における透明基板５６３、図７
２(b)における透明基板５６２，５６３の一方、透明基
板５６６，５６７の一方はなくてもよい。以上図６４か
ら図７４で述べたような、媒質の屈折率が変化すること
で、光学素子の焦点距離等が変化するタイプの光学素子
のメリットは、形状が変化しないため機械設計が容易で
ある、機械的構造が簡単になる、等である。

【０１１８】図７５は本発明のズームレンズ鏡胴を用い
るズーム光学系に適用可能な可変焦点レンズのさらに他
の実施例に係る、可変焦点レンズ１４０を用いた撮像ユ
ニット１４１の概略構成図である。撮像ユニット１４１
は本発明の撮像系として用いることができる。本実施例
では、レンズ１０２と可変焦点レンズ１４０とで、撮像
レンズを構成している。そして、この撮像レンズと固体
撮像素子４０８とで撮像ユニット１４１を構成してい
る。可変焦点レンズ１４０は、透明部材１４２と圧電性
のある合成樹脂等の柔らかい透明物質１４３とで、光を
透過する流体あるいはゼリー状物質１４４を挟んで構成
されている。

【０１１９】流体あるいはゼリー状物質１４４として
は、シリコンオイル、弾性ゴム、ゼリー、水等を用いる
ことができる。透明物質１４３の両面には透明電極１４
５が設けられており、回路１０３’を介して電圧を加え
ることで、透明物質１４３の圧電効果により透明物質１
４３が変形し、可変焦点レンズ１４０の焦点距離が変わ
るようになっている。従って、本実施例によれば、物体
距離が変わった場合でも光学系をモーター等で動かすこ
となくフォーカスができ、小型、軽量、消費電力が少な
い点で優れている。

【０１２０】なお、図７５中、１４５は透明電極、１４
６は流体をためるシリンダーである。また、透明物質１
４３の材質としては、ポリウレタン、シリコンゴム、ア
クリルエラストマー、ＰＺＴ、ＰＬＺＴ、ポリフッ化ビ
ニリデン（ＰＶＤＦ）等の高分子圧電体、シアン化ビニ
リデン共重合体、ビニリデンフルオライドとトリフルオ
ロエチレンの共重合体等が用いられる。圧電性を有する
有機材料や、圧電性を有する合成樹脂、圧電性を有する
エラストマー等を用いると可変焦点レンズ面の大きな変
形が実現できてよい。可変焦点レンズには透明な圧電材
料を用いるとよい。

【０１２１】なお、図７５の例で、可変焦点レンズ１４
０は、シリンンダー１４６を設けるかわりに、図７６に
示すように、支援部材１４７を設けてシリンダー１４６
を省略した構造にしてもよい。支援部材１４７は、間に
透明電極１４５を挟んで、透明物質１４３の一部の周辺
部分を固定している。本実施例によれば、透明物質１４
３に電圧をかけることによって、透明物質１４３が変形
しても、図７７に示すように、可変焦点レンズ１４０全
体の体積が変わらないように変形するため、シリンダー
１４６が不要になる。なお、図７６、７７中、１４８は
変形可能な部材で、弾性体、アコーディオン状の合成樹
脂または金属等でできている。

【０１２２】図７５、７６に示す実施例では、電圧を逆
に印加すると透明物質１４３は逆向きに変形するので凹
レンズにすることも可能である。なお、透明物質１４３
に電歪材料、例えば、アクリルエラストマー、シリコン
ゴム等を用いる場合は、透明物質１４３を透明基板と電
歪材料を貼り合わせた構造にするとよい。

【０１２３】図７８は本発明のズームレンズ鏡胴を用い
るズーム光学系に適用可能な可変焦点レンズのさらに他
の実施例に係る、マイクロポンプ１６０で流体１６１を
出し入れし、レンズ面を変形させる可変焦点レンズ１６
７の概略構成図である。マイクロポンプ１６０は、例え
ば、マイクロマシンの技術で作られた小型のポンプで、
電力で動くように構成されている。流体１６１は、透明
基板１６３と、弾性体１６４との間に挟まれている。図
７８中、１６５は弾性体１６４を保護するための透明基
板で、設けなくてもよい。マイクロマシンの技術で作ら
れたポンプの例としては、熱変形を利用したもの、圧電
材料を用いたもの、静電気力を用いたものなどがある。

【０１２４】そして、図６３で示したようなマイクロポ
ンプ１８０を、例えば、図７８に示す可変焦点レンズに
用いるマイクロポンプ１６０のように、２つ用いればよ
い。

【０１２５】なお、静電気力、圧電効果を用いた可変焦
点レンズなどにおいては、駆動用に高電圧が必要になる
場合がある。その場合には、昇圧用のトランス、あるい
は圧電トランス等を用いて制御系を構成するとよい。特
に積層型圧電トランスを用いると小型にできてよい。

【０１２６】図７９は本発明にかかるズームレンズ鏡胴
を用いるズーム光学系に適用可能な光学特性可変光学素
子の他の実施例であって圧電材料２００を用いた可変焦
点レンズ２０１の概略構成図である。圧電材料２００に
は透明物質１４３と同様の材料が用いられており、圧電
材料２００は、透明で柔らかい基板２０２の上に設けら
れている。なお、基板２０２には、合成樹脂、有機材料
を用いるのが望ましい。本実施例においては、２つの透
明電極５９を介して電圧を圧電材料２００に加えること
で圧電材料２００は変形し、図７９において凸レンズと
しての作用を持っている。

【０１２７】なお、基板２０２の形をあらかじめ凸状に
形成しておき、かつ、２つの透明電極５９のうち、少な
くとも一方の電極の大きさを基板２０２と異ならせてお
く、例えば、一方の透明電極５９を基板２０２よりも小
さくしておくと、電圧を切ったときに、図８０に示すよ
うに、２つの透明電極５９が対向する所定部分だけが凹
状に変形して凹レンズの作用を持つようになり、可変焦
点レンズとして動作する。このとき基板２０２は、流体
１６１の体積が変化しないように変形するので、液溜１
６８が不要になるというメリットがある。

【０１２８】本実施例では、流体１６１を保持する基板
の一部分を圧電材料で変形させて、液溜１６８を不要と
したところに大きなメリットがある。なお、図７８の実
施例にも言えることであるが、透明基板１６３，１６５
はレンズとして構成しても、或いは平面で構成してもよ
い。

【０１２９】図８１は本発明にかかるズームレンズ鏡胴
を用いるズーム光学系に適用可能な光学特性可変光学素
子のさらに他の実施例であって圧電材料からなる２枚の
薄板２００Ａ，２００Ｂを用いた可変焦点レンズの概略
構成図である。本実施例の可変焦点レンズは、薄板２０
０Ａと２００Ｂの材料の方向性を反転させることで、変
形量を大きくし、大きな可変焦点範囲が得られるという
メリットがある。なお、図８１中、２０４はレンズ形状
の透明基板である。本実施例においても、紙面の右側の
透明電極５９は基板２０２よりも小さく形成されてい
る。

【０１３０】なお、図７９〜図８１の実施例において、
基板２０２、薄板２００，２００Ａ，２００Ｂの厚さを
不均一にして、電圧を掛けたときの変形のさせかたをコ
ントロールしてもよい。そのようにすれば、レンズの収
差補正等もすることができ、便利である。

【０１３１】図８２は本発明にかかるズームレンズ鏡胴
を用いるズーム光学系に適用可能な可変焦点レンズのさ
らに他の実施例を示す概略構成図である。本実施例の可
変焦点レンズ２０７は、例えばシリコンゴムやアクリル
エラストマー等の電歪材料２０６を用いて構成されてい
る。本実施例の構成によれば、電圧が低いときには、図
８２に示すように、凸レンズとして作用し、電圧を上げ
ると、図８３に示すように、電歪材料２０６が上下方向
に伸びて左右方向に縮むので、焦点距離が伸びる。従っ
て、可変焦点レンズとして動作する。本実施例の可変焦
点レンズによれば、大電源を必要としないので消費電力
が小さくて済むというメリットがある。以上述べた図７
５から図８３の可変焦点レンズに共通して言えるのは、
レンズとして作用する媒質の形状が変化することで、可
変焦点を実現していることである。屈折率が変化する可
変焦点レンズに比べ、焦点距離変化の範囲が自由に選べ
る、大きさが自由に選べる、等のメリットがある。

【０１３２】図８４は本発明にかかるズームレンズ鏡胴
を用いるズーム光学系に適用可能な光学特性可変光学素
子のさらに他の実施例であってフォトメカニカル効果を
用いた可変焦点レンズの概略構成図である。本実施例の
可変焦点レンズ２１４は、透明弾性体２０８，２０９で
アゾベンゼン２１０が挟まれており、アゾベンゼン２１
０には、透明なスペーサー２１１を経由して光が照射さ
れるようになっている。図８４中、２１２，２１３はそ
れぞれ中心波長がλ₁，λ₂の例えばＬＥＤ、半導体レー
ザー等の光源である。

【０１３３】本実施例において、中心波長がλ₁の光が
図８５(a)に示すトランス型のアゾベンゼンに照射され
ると、アゾベンゼン２１０は、図８５(b)に示すシス型
に変化して体積が減少する。このため、可変焦点レンズ
２１４の形状はうすくなり、凸レンズ作用が減少する。
一方、中心波長がλ₂の光がシス型のアゾベンゼン２１
０に照射されると、アゾベンゼン２１０はシス型からト
ランス型に変化して、体積が増加する。このため、可変
焦点レンズ２１４の形状は厚くなり、凸レンズ作用が増
加する。このようにして、本実施例の光学素子２１４は
可変焦点レンズとして作用する。また、可変焦点レンズ
２１４では、透明弾性体２０８，２０９の空気との境界
面で光が全反射するので外部に光がもれず、効率がよ
い。

【０１３４】図８６は本発明にかかるズームレンズ鏡胴
を用いるズーム光学系に可変ミラーとして適用可能な可
変形状鏡のさらに他の実施例を示す概略構成図である。
本実施例では、デジタルカメラに用いられるものとして
説明する。なお、図８６中、４１１は可変抵抗器、４１
４は演算装置、４１５は温度センサー、４１６は湿度セ
ンサー、４１７は距離センサー、４２４は振れセンサー
である。本実施例の可変形状鏡４５は、アクリルエラス
トマー等の有機材料からなる電歪材料４５３と間を隔て
て分割電極４０９ｂを設け、電歪材料４５３の上に順に
電極４５２、変形可能な基板４５１を設け、さらにその
上に入射光を反射するアルミニウム等の金属からなる反
射膜４５０を設けて構成されている。このように構成す
ると、分割電極４０９ｂを電歪材料４５３と一体化した
場合に比べて、反射膜４５０の面形状が滑らかになり、
光学的に収差を発生させにくくなるというメリットがあ
る。なお、変形可能な基板４５１と電極４５２の配置は
逆でも良い。また、図８６中、４４９は光学系の変倍、
あるいはズームを行なう釦であり、可変形状鏡４５は、
釦４４９を使用者が押すことで反射膜４５０の形を変形
させて、変倍あるいは、ズームをすることができるよう
に演算装置４１４を介して制御されている。なお、アク
リルエラストマー等の有機材料からなる電歪材料のかわ
りに既に述べたチタン酸バリウム等の圧電材料を用いて
もよい。

【０１３５】なお本願の可変形状鏡に共通して言えるこ
とであるが、反射面の変形する部分を反射面に垂直な方
向から見た時の形は、軸上光線の入射面の方向に長い形
状、たとえば楕円、卵形、多角形、等にするのが良い。
なぜなら図４９の例のように可変形状鏡は斜入射で用い
る場合が多いが、このとき発生する収差を抑えるために
は、反射面の形状は回転楕円面、回転放物面、回転双曲
面に近い形が良く、そのように可変形状鏡を変形させる
為には、反射面の変形する部分を反射面に垂直な方向か
ら見た時の形を、軸上光線の入射面の方向に長い形状に
しておくのが良いからである。

【０１３６】最後に、本発明で用いる用語の定義を述べ
ておく。

【０１３７】光学装置とは、光学系あるいは光学素子を
含む装置のことである。光学装置単体で機能しなくても
よい。つまり、装置の一部でもよい。

【０１３８】光学装置には、撮像装置、観察装置、表示
装置、照明装置、信号処理装置等が含まれる。

【０１３９】撮像装置の例としては、フィルムカメラ、
デジタルカメラ、ロボットの眼、レンズ交換式デジタル
一眼レフカメラ、テレビカメラ、動画記録装置、電子動
画記録装置、カムコーダ、ＶＴＲカメラ、電子内視鏡等
がある。デジカメ、カード型デジカメ、テレビカメラ、
ＶＴＲカメラ、動画記録カメラなどはいずれも電子撮像
装置の一例である。

【０１４０】観察装置の例としては、顕微鏡、望遠鏡、
眼鏡、双眼鏡、ルーペ、ファイバースコープ、ファイン
ダー、ビューファインダー等がある。

【０１４１】表示装置の例としては、液晶ディスプレ
イ、ビューファインダー、ゲームマシン（ソニー社製プ
レイステーション）、ビデオプロジェクター、液晶プロ
ジェクター、頭部装着型画像表示装置（ｈｅａｄ ｍｏ
ｕｎｔｅｄ ｄｉｓｐｌａｙ：ＨＭＤ）、ＰＤＡ（携帯
情報端末）、携帯電話等がある。

【０１４２】照明装置の例としては、カメラのストロ
ボ、自動車のヘッドライト、内視鏡光源、顕微鏡光源等
がある。

【０１４３】信号処理装置の例としては、携帯電話、パ
ソコン、ゲームマシン、光ディスクの読取・書込装置、
光計算機の演算装置等がある。

【０１４４】なお、本願の光学系は小型軽量なので、電
子撮像装置、信号処理装置、特に、デジタルカメラ、携
帯電話の撮像系に用いると効果がある。

【０１４５】撮像素子は、例えばＣＣＤ、撮像管、固体
撮像素子、写真フィルム等を指す。また、平行平面板は
プリズムの１つに含まれるものとする。観察者の変化に
は、視度の変化を含むものとする。被写体の変化には、
被写体となる物体距離の変化、物体の移動、物体の動
き、振動、物体のぶれ等を含むものとする。

【０１４６】拡張曲面の定義は以下の通りである。球
面、平面、回転対称非球面のほか、光軸に対して偏心し
た球面、平面、回転対称非球面、あるいは対称面を有す
る非球面、対称面を１つだけ有する非球面、対称面のな
い非球面、自由曲面、微分不可能な点、線を有する面
等、いかなる形をしていても良い。反射面でも、屈折面
でも、光になんらかの影響を与えうる面ならば良い。本
発明では、これらを総称して拡張曲面と呼ぶことにす
る。

【０１４７】光学特性可変光学素子とは、可変焦点レン
ズ、可変形状鏡、面形状の変わる偏光プリズム、頂角可
変プリズム、光偏向作用の変わる可変回折光学素子、つ
まり可変ＨＯＥ，可変ＤＯＥ等を含む。

【０１４８】可変焦点レンズには、焦点距離が変化せ
ず、収差量が変化するような可変レンズも含むものとす
る。可変形状鏡についても同様である。要するに、光学
素子で、光の反射、屈折、回折等の光偏向作用が変化し
うるものを光学特性可変光学素子と呼ぶ。

【０１４９】情報発信装置とは、携帯電話、固定式の電
話、ゲームマシン、テレビ、ラジカセ、ステレオ等のリ
モコンや、パソコン、パソコンのキーボード、マウス、
タッチパネル等の何らかの情報を入力し、送信すること
ができる装置を指す。撮像装置のついたテレビモニタ
ー、パソコンのモニター、ディスプレイも含むものとす
る。情報発信装置は、信号処理装置の中に含まれる。

【０１５０】以上説明したように、本発明のズームレン
ズ鏡胴又はズームレンズ鏡枠は、特許請求の範囲に記載
された発明の他に、次に示すような特徴も備えている。

【０１５１】（１）ミラーを介して光路が被写体側と撮
像素子側とに分離された屈曲光学系のレンズ鏡胴におい
て、ズーム駆動される光学系、シャッタ及び絞りを駆動
させる駆動部を、ズーム駆動によっては移動しない固定
部に配置したことを特徴とするレンズ鏡胴。

【０１５２】（２）ミラーを介して光路が被写体側と撮
影素子側とに分離された屈曲光学系のレンズ鏡胴におい
て、シャッタと絞りを、ズーム駆動される光学系を構成
するレンズのうち前記ミラーに最も近接するレンズの前
記ミラーに対面する位置に配置したことを特徴とするレ
ンズ鏡胴。

【０１５３】（３）ミラーを介して光路が被写体側と撮
影素子側とに分離された屈曲光学系のレンズ鏡胴におい
て、シャッタと絞りを、前記ミラーよりも撮像素子寄り
で、前記ミラーに最も近い固定の光学素子あるいは固定
の光学素子群よりも撮像素子寄りに配置したことを特徴
とするレンズ鏡胴。

【０１５４】（４）ミラーを介して光路が被写体側と撮
像素子側とに分離された屈曲光学系のレンズ鏡胴におい
て、絞り及び絞りを駆動する駆動部を、ズーム駆動によ
っては移動しない固定部に配置したことを特徴とするレ
ンズ鏡胴。

【０１５５】（５）前記ミラーが可変ミラーであること
を特徴とする上記（１）〜（４）のいずれかに記載のレ
ンズ鏡胴。

【０１５６】（６）前記可変ミラーが、静電気力、電磁
気力、圧電効果、電歪、流体のいずれかによって駆動さ
れることを特徴とする請求項４又は上記（５）に記載の
レンズ鏡胴。

【０１５７】（７）前記可変ミラーの変形する光反射部
材が、有機材料を用いて構成されていることを特徴とす
る請求項４、上記（５）、（６）のいずれかに記載のレ
ンズ鏡胴。

【０１５８】（８）前記ズーム駆動される光学系が、凹
レンズ作用をもつレンズ群と、前記可変ミラーを含む光
学素子の群と、光軸にほぼ沿って移動するレンズ群とを
含んで構成されていることを特徴とする請求項４、上記
（１）又は（２）に従属する上記（５）〜（７）のいず
れかに記載のレンズ鏡胴。

【０１５９】（９）前記屈曲光学系が、物体側から順
に、凹レンズを含むレンズ群と、前記可変ミラーを含む
群と、光軸にほぼ沿って移動する凸レンズを含むレンズ
群とを含んで構成されていることを特徴とする請求項
４、上記（５）〜（８）のいずれかに記載のレンズ鏡
胴。

【０１６０】（１０）前記光軸にほぼ沿って移動するレ
ンズ群が１つであることを特徴とする上記（９）に記載
のレンズ鏡胴。

【０１６１】（１１）前記ズーム駆動される光学系が移
動するレンズ群を含み、モーターまたは手動で前記移動
するレンズ群を駆動するようにしたことを特徴とする請
求項１〜４、上記（１）、（２）、請求項１〜４、上記
（１）、（２）のいずれかに従属する上記（５）〜（１
０）のいずれかに記載のレンズ鏡胴。

【０１６２】（１２）可変ミラーを複数個含むことを特
徴とする請求項１〜４、上記（１）〜（１１）のいずれ
かに記載のレンズ鏡胴。

【０１６３】（１３）複数の移動するレンズ群を含むこ
とを特徴とする請求項１〜４、上記（１）〜（１２）の
いずれかに記載のレンズ鏡胴。

【０１６４】（１４）撮像素子の撮像エリアの短辺また
は長辺方向が、前記可変ミラーへ入射する軸上光線の入
射面とほぼ平行（±５度以内）であることを特徴とする
請求項４、上記（５）〜（１０）、請求項４、上記
（５）〜（１０）のいずれかに従属する上記（１１）の
いずれかに記載のレンズ鏡胴。

【０１６５】（１５）前記可変ミラーの形状が、所定の
状態において自由曲面となることを特徴とする請求項
４、上記（５）〜（１０）、請求項４、上記（５）〜
（１０）のいずれかに従属する上記（１１）、上記（１
４）のいずれかに記載のレンズ鏡胴。

【０１６６】（１６）前記ズーム駆動される光学系がレ
トロフォーカスタイプであることを特徴とする請求項１
〜４、上記（１）、（２）、請求項１〜４、上記
（１）、（２）のいずれかに従属する上記（５）〜（１
０）、（１２）、（１３）、請求項４、上記（１）、
（２）のいずれかに従属する（１４）、（１５）、上記
（１１）のいずれかに記載のレンズ鏡胴。

【０１６７】（１７）ズーム駆動される光学系における
移動するレンズ群を手動または電動で駆動する場合に移
動するレンズ群の位置を検出するためのエンコーダーを
備えた上記（８）、上記（８）に従属する上記（９）、
（１０）、（１１）、上記（８）、上記（８）に従属す
る上記（９）、上記（１０）、（１１）のいずれかに従
属する上記（１２）〜（１６）のいずれかに記載の可変
ミラーを有するレンズ鏡胴に用いるズーム駆動される光
学系。

【０１６８】（１８）検出したレンズ群の位置に応じて
前記可変ミラーを所望の値に変形させることを特徴とす
る上記（１７）に記載のズーム駆動される光学系。

【０１６９】（１９）前記絞りが前記可変ミラーに対し
て移動しないことを特徴とする請求項４、上記（５）〜
（１０）、（１４）、（１５）、（１７）、（１８）、
請求項４、上記（５）〜（１０）のいずれかに従属する
上記（１１）〜（１３）、（１６）のいずれかに記載の
レンズ鏡胴に用いる光学系。

【０１７０】（２０）絞りとシャッタとが凸レンズ群よ
りも撮像素子よりも遠くに配置されることを特徴とする
請求項１〜４、上記（１）〜（１９）のいずれかに記載
のレンズ鏡胴。

【０１７１】（２１）絞りとシャッタとが凹レンズ群よ
りも撮像素子寄りに配置されていることを特徴とする請
求項１〜４、上記（１）〜（２０）のいずれかに記載の
レンズ鏡胴。

【０１７２】（２２）撮像素子上に物体像を結像させ
て、可変ミラーの焦点距離を変化させながら物体像の高
周波成分が最大になる状態を探すことで、ピント位置を
検出するようにしたことを特徴とする請求項１〜４、上
記（１）〜（２１）のいずれかに記載のレンズ鏡胴に用
いる光学系を備えた撮像装置。

【０１７３】

【発明の効果】本発明によれば、レンズ鏡枠を構成する
１群枠、２群枠、３群枠、ロッド、ＣＣＤ保持枠、ミラ
ー保持部を鏡枠基盤に搭載し、さらにそれとは別に、モ
ータ類、ギアトレイン類及びシャッタ、絞り、ズーム駆
動部材類を駆動基板にそれぞれ分離搭載して、鏡枠部か
らこれら駆動部材を電気回線で接続しないで構成でき
る。このため、従来のレンズ鏡胴のような鏡枠内でのＦ
ＰＣ等の伸び縮みによるスペース上の不利や、内面反射
等の品質上の不利を解消することができる。

【０１７４】また、本発明によれば、シャッタ、絞り、
ズーム駆動部材類を駆動基板に搭載して、鏡枠基盤には
直接組み込まないようにしたので、従来のレンズ鏡胴の
ような鏡枠内にモータやＦＰＣ等の光学系を構成しない
部材の組み込み変形や位置ずれ等による光学系の品質を
損なうことがなくなる。

【０１７５】また、本発明によれば、駆動部が鏡枠部と
分離しているため、最終的な全体の組み上がりを待つこ
となく、それぞれ単独で鏡枠治具や駆動治具を介して個
別に検査できる。このため、歩留まりが向上し生産コス
ト面で有利となる。

【０１７６】また、本発明によれば、鏡枠基盤に対し、
１群枠、ミラー保持部及びロッドに支持されるレンズ鏡
枠をそれぞれ分離して組み立てることができるようにし
たので、それぞれの構成部材を多数種類標準化して揃え
ておき、目的に応じて組み合せることができる。また、
本発明によれば、鏡枠部と駆動部をそれぞれ別箇に組み
立てて調整すればよく、鏡枠部と駆動部との組み込み時
に調整が不要となる。

【０１７７】また、本発明によれば、モータ等の駆動部
材を１つのユニットとして構成したので、電装系を１箇
所に集中して収納して、標準化することができ、電気系
としてまとめて管理検査できる。また、ユニット化した
ことに伴い、自動組み立てやすくなる。

【０１７８】また、本発明によれば、可変ミラーに隣
接、対面しズーム駆動する２群枠にシャッタ及び絞りを
ユニットで配置し、絞りを３枚羽根の虹彩タイプで構成
したので、従来のレンズ鏡胴に設けられていたターレッ
トタイプの絞りに比べて、無段階の絞り口径を得ること
ができる。また、２枚羽根の絞りに比べて精度の良い口
径比を得ることができる。また、シャッタ及び絞りをユ
ニットとして構成したことにより標準化を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかるズームレンズ鏡胴
におけるレンズ群を構成する光学部材の配置を示す構成
図であり、望遠（長焦点）時の状態を示している。

【図２】図１の構成における広角（短焦点）時の状態を
示す図である。

【図３】本実施形態のレンズ鏡胴の各構成部材を組み込
んだ状態の全体構成を示す正面図である。

【図４】図３のレンズ鏡胴を上方からみた図である。

【図５】本実施形態のレンズ鏡胴に組み込まれているシ
ャッタ駆動機構の望遠（長焦点）時におけるシャッタが
開いた状態を図３と同じ側からみた図である。

【図６】本実施形態のレンズ鏡胴に組み込まれているシ
ャッタ駆動機構の広角（短焦点）時におけるシャッタが
閉じた状態を図３と同じ側からみた図である。

【図７】図５の右側面図である。

【図８】本実施形態のレンズ鏡胴に組み込まれているシ
ャッタ駆動機構のシャッタが開いたときのシャッタ羽根
部の状態を示す上面図である。

【図９】図８の主にシャッタを示す図である。

【図１０】図８の下面図である。

【図１１】本実施形態のレンズ鏡胴に組み込まれている
シャッタ駆動機構のシャッタが閉じたときのシャッタ羽
根部の状態を示す上面図である。

【図１２】本実施形態のレンズ鏡胴に組み込まれている
絞り機構の望遠（長焦点）時における絞り状態を図３と
同じ側からみた図である。

【図１３】本実施形態のレンズ鏡胴に組み込まれている
絞り機構の広角（短焦点）時における絞り状態を図３と
同じ側からみた図である。

【図１４】図１２の絞り部を主に示す右側面図である。

【図１５】本実施形態のレンズ鏡胴に組み込まれている
絞り機構の絞りを開いたときの絞り羽根部の状態を示す
上面図である。

【図１６】本実施形態のレンズ鏡胴に組み込まれている
絞り機構の絞りを閉じたときの絞り羽根部の状態を示す
上面図である。

【図１７】本実施形態のレンズ鏡胴に組み込まれている
絞り機構の絞りを開いたときの絞り羽根部の状態を示す
下面図である。

【図１８】本実施形態のレンズ鏡胴に組み込まれている
絞り機構の絞りを閉じたときの絞り羽根部の状態を示す
下面図である。

【図１９】本実施形態のレンズ鏡胴に組み込まれている
ズーム駆動機構の望遠（長焦点）時におけるズーム駆動
状態を図３と同じ側からみた図である。

【図２０】本実施形態のレンズ鏡胴に組み込まれている
ズーム駆動機構の広角（短焦点）時におけるズーム駆動
状態を図３と同じ側からみた図である。

【図２１】図１９の右側面図である。

【図２２】本実施形態のレンズ鏡胴に組み込まれている
ズーム駆動機構の下面図である。

【図２３】本実施形態のレンズ鏡胴の望遠（長焦点）時
におけるレンズ枠の位置関係を図３と同じ側からみた図
である。

【図２４】本実施形態のレンズ鏡胴の広角（短焦点）時
におけるレンズ枠の位置関係を図３と同じ側からみた図
である。

【図２５】本実施形態のズームレンズ鏡胴における１群
枠Ｋ１の鏡枠基盤Ｋ４への固定位置を示す右側面図であ
る。

【図２６】本実施形態のズームレンズ鏡胴における鏡枠
基盤Ｋ４と２群枠Ｋ２に対するロッドＫ５、スリーブＫ
２₂の位置関係を示す下面図である。

【図２７】本実施形態のズームレンズ鏡胴におけるズー
ムモータＺＭ１、シャッタモータＳＨＭ１及び絞りモー
タＳＥＭ１のギアトレイン部を収納し、駆動基板ＫＢ１
に固定するギアカバーの構造を図３と同じ側からみた図
である。

【図２８】図２７の右側面図である。

【図２９】図２７の上面図である。

【図３０】図２７の左側面図である。

【図３１】本実施形態のズームレンズ鏡胴におけるモー
タ部を収納し、駆動基板ＫＢ１に固定する構造を図３と
同じ側からみた図である。

【図３２】図３１の右側面図である。

【図３３】図３１の左側面図である。

【図３４】本実施形態のズームレンズ鏡胴に用いる可変
ミラー保持部Ｍ４を図３と同じ側から見た図である。

【図３５】図３４の右側面図である。

【図３６】図３４の上面図である。

【図３７】図３４の左側面図である。

【図３８】図３４の下面図である。

【図３９】本実施形態のレンズ鏡胴に用いる可変ミラー
保持部Ｍ４に取り付けたミラーケースＭ５を図３と同じ
側から見た図である。

【図４０】図３９の右側面図である。

【図４１】図３９の上面図である。

【図４２】図３９の左側面図である。

【図４３】図３９の下面図である。

【図４４】本実施形態のズームレンズ鏡胴におけるシャ
ッタ・絞りユニットを固定する構造と２群枠Ｋ２への固
着構造を示す図３と同じ側から見た図である。

【図４５】本実施形態のズームレンズ鏡胴におけるシャ
ッタ・絞りユニットを示す図４４の右側面図である。

【図４６】図４４の上面図である。

【図４７】図４４の下面図である。

【図４８】本発明のズームレンズ鏡胴に適用可能なズー
ムレンズ鏡枠部の光学部材の他の例を示す概略構成図で
ある。

【図４９】本発明のズームレンズ鏡胴を用いるズーム光
学系に適用可能な可変ミラーとして光学特性可変ミラー
を用いたデジタルカメラのケプラー式ファインダーの概
略構成図である。

【図５０】本発明のズームレンズ鏡胴を用いるズーム光
学系にかかる可変ミラーとして適用可能な可変形状鏡４
０９の他の実施例を示す概略構成図である。

【図５１】図５０の実施例の可変形状鏡に用いる電極の
一形態を示す説明図である。

【図５２】図５０の実施例の可変形状鏡に用いる電極の
他の形態を示す説明図である。

【図５３】本発明のズームレンズ鏡胴を用いるズーム光
学系にかかる可変ミラーとして適用可能な可変形状鏡４
０９のさらに他の実施例を示す概略構成図である。

【図５４】本発明のズームレンズ鏡胴を用いるズーム光
学系にかかる可変ミラーとして適用可能な可変形状鏡４
０９のさらに他の実施例を示す概略構成図である。

【図５５】本発明のズームレンズ鏡胴を用いるズーム光
学系にかかる可変ミラーとして適用可能な可変形状鏡４
０９のさらに他の実施例を示す概略構成図である。

【図５６】図５５の実施例における薄膜コイル４２７の
巻密度の状態を示す説明図である。

【図５７】本発明のズームレンズ鏡胴を用いるズーム光
学系にかかる可変ミラーとして適用可能な可変形状鏡４
０９のさらに他の実施例を示す概略構成図である。

【図５８】図５７の実施例におけるコイル４２７の一配
置例を示す説明図である。

【図５９】図５７の実施例におけるコイル４２７の他の
配置例を示す説明図である。

【図６０】図５５に示した実施例において、コイル４２
７の配置を図５９に示したようにした場合に適する永久
磁石４２６の配置を示す説明図である。

【図６１】本発明のさらに他の実施例に係る、ズームレ
ンズ鏡胴を用いるズーム光学系に適用可能な可変ミラー
として可変形状鏡４０９を用いた撮像系、例えば携帯電
話のデジタルカメラ、カプセル内視鏡、電子内視鏡、パ
ソコン用デジタルカメラ、ＰＤＡ用デジタルカメラ等に
用いられる撮像系の概略構成図である。

【図６２】本発明のズームレンズ鏡胴を用いるズーム光
学系に係る可変ミラーとして適用可能なさらに他の実施
例に係る、マイクロポンプ１８０で流体１６１を出し入
れし、ミラー面を変形させる可変ミラーとして用いる可
変形状鏡１８８の概略構成図である。

【図６３】本発明のズームレンズ鏡胴を用いるズーム光
学系の可変ミラーに適用可能なマイクロポンプの一実施
例を示す概略構成図である。

【図６４】本発明にかかるズームレンズ鏡胴を用いるズ
ーム光学系に適用可能な可変焦点レンズの原理的構成を
示す図である。

【図６５】一軸性のネマティック液晶分子の屈折率楕円
体を示す図である。

【図６６】図６２に示す高分子分散液晶層に電界を印加
状態を示す図である。

【図６７】図６４に示す高分子分散液晶層への印加電圧
を可変にする場合の一例の構成を示す図である。

【図６８】図６７に示す可変焦点レンズ５１１を用いた
デジタルカメラ用の撮像光学系の構成を示す図である。

【図６９】本発明にかかるズームレンズ鏡胴を用いるズ
ーム光学系に適用可能な可変焦点回折光学素子の一例の
構成を示す図である。

【図７０】ツイストネマティック液晶を用いる可変焦点
レンズを有する可変焦点眼鏡の構成を示す図である。

【図７１】図７０に示すツイストネマティック液晶層へ
の印加電圧を高くしたときの液晶分子の配向状態を示す
図である。

【図７２】本発明にかかるズームレンズ鏡胴を用いるズ
ーム光学系に適用可能な可変偏角プリズムの２つの例の
構成を示す図である。

【図７３】図７２に示す可変偏角プリズムの使用態様を
説明するための図である。

【図７４】本発明にかかるズームレンズ鏡胴を用いるズ
ーム光学系に適用可能な可変焦点レンズを応用した可変
焦点ミラーを示す図である。

【図７５】本発明のズームレンズ鏡胴を用いるズーム光
学系に適用可能な可変焦点レンズのさらに他の実施例に
係る、可変焦点レンズ１４０を用いた撮像ユニット１４
１の概略構成図である。

【図７６】図７５の実施例における可変焦点レンズの変
形例を示す説明図である。

【図７７】図７６の可変焦点レンズが変形した状態を示
す説明図である。

【図７８】本発明のズームレンズ鏡胴を用いるズーム光
学系に適用可能な可変焦点レンズのさらに他の実施例に
係る、マイクロポンプ１６０で流体１６１を出し入れ
し、レンズ面を変形させる可変焦点レンズ１６２の概略
構成図である。

【図７９】本発明にかかるズームレンズ鏡胴を用いるズ
ーム光学系に適用可能な光学特性可変光学素子の他の実
施例であって圧電材料２００を用いた可変焦点レンズ２
０１の概略構成図である。

【図８０】図７９の変形例に係る可変焦点レンズの状態
説明図である。

【図８１】本発明にかかるズームレンズ鏡胴を用いるズ
ーム光学系に適用可能な光学特性可変光学素子のさらに
他の実施例であって圧電材料からなる２枚の薄板２００
Ａ，２００Ｂを用いた可変焦点レンズの概略構成図であ
る。

【図８２】本発明にかかるズームレンズ鏡胴を用いるズ
ーム光学系に適用可能な可変焦点レンズのさらに他の実
施例を示す概略構成図である。

【図８３】図８２の実施例に係る可変焦点レンズの状態
説明図である。

【図８４】本発明にかかるズームレンズ鏡胴を用いるズ
ーム光学系に適用可能な光学特性可変光学素子のさらに
他の実施例であってフォトメカニカル効果を用いた可変
焦点レンズの概略構成図である。

【図８５】図８４の実施例に係る可変焦点レンズに用い
るアゾベンゼンの構造を示す説明図であり、(a)はトラ
ンス型、(b)はシス型を示している。

【図８６】本発明にかかるズームレンズ鏡胴を用いるズ
ーム光学系に可変ミラーとして適用可能な可変形状鏡の
さらに他の実施例を示す概略構成図である。

【符号の説明】

Ｃ１₁ ＣＣＤ面 Ｃ１₂ ＣＣＤ保持枠 Ｃ２ ＣＣＤ枠 Ｃ２₁ ロッド受け Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３ フィルタ Ｇ１ 第１群 ＧＫ１₁，ＧＫ１₂，ＧＫ１₃ ガイドピン Ｇ２ 第２群 Ｇ３ 第３群 Ｋ１ １群枠 Ｋ１₁ 固定ビス Ｋ２ ２群枠 Ｋ２₁ ２群枠被駆動ピン Ｋ２₀₁ 取り付け穴 Ｋ２₂ スリーブ Ｋ３ ３群枠 Ｋ３₁ 嵌合穴 Ｋ４ 鏡枠基盤 Ｋ４₁ ロッド受け Ｋ４₂ ミラーケース固定ビス Ｋ４₃ 取り付け穴 Ｋ５ ロッド Ｋ５₁ 一端部 Ｋ５₂ 他端部 ＫＢ１ 駆動基板 ＫＢ１₂ ギアカバー固定ビス ＫＢ１₃ モータカバー固定ビス ＫＢ１₄ 駆動基板固定ビス Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６ レンズ Ｍ 可変ミラー Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３ 可変ミラー構成部材 Ｍ１₁ 可変ミラーの反射面 Ｍ４ 可変ミラー保持部 Ｍ４₁，Ｍ４₂ 取り付け穴 Ｍ４₃ ミラー保持部ボス Ｍ５ ミラーケース Ｍ５₁，Ｍ５₂ ミラーケースボス ＺＭ１ ズームモータ ＺＭ１₂ ガイド穴 ＳＨ１ シャッタ羽根 ＳＨ１₁ シャッタ羽根穴 ＳＨ１₂ シャッタ羽根カム穴 ＳＨ２ シャッタ被駆動部材 ＳＨ２₁ シャッタ被駆動部材係合部 ＳＨ２₀₁ ワッシャ ＳＨ２₂ シャッタ羽根係合突起 ＳＨ３ シャッタ基盤 ＳＨ３₁ シャッタばね ＳＨ３₀₁ 突起嵌合部 ＳＨ３₂ シャッタ羽根突起嵌合部 ＳＨ４ シャッタカバー ＳＨ５ シャッタ駆動部材 ＳＨ５₁ ラックギア係合部 ＳＨ５₂ ガイド穴 ＳＨ５₃ シャッタ駆動部材係合部 ＳＨＭ１ シャッタモータ ＳＨＭ２，ＳＨＭ３ ギア ＳＨＭ１₁，ＳＨＭ２₁，ＳＨＭ３₁，ＳＨＭ３₂
ギアの歯部 ＳＥ１ 絞り羽根 ＳＥ１₁ 絞り羽根穴 ＳＥ１₂ 絞り羽根カム穴 ＳＥ１₂₁ 絞り検出板 ＳＥ２ 絞り基盤 ＳＥ２₁ 絞り羽根突起嵌合部 ＳＥ２₂ 溝 ＳＥ３ 絞り被駆動部材 ＳＥ３₀ 嵌合穴 ＳＥ３₁ 絞り被駆動ピン ＳＥ３₀₁ 絞り羽根係合突起 ＳＥ３₂ 絞りばね受け ＳＥ３₃ 絞りばね ＳＥ３₄ パッチン部材 ＳＥ３₄₁ パッチン回転止め ＳＥ３₅ パッチンバネ受け ＳＥ４ 絞り駆動部材 ＳＥ４₁ ラックギア係合部 ＳＥ４₂ ガイド穴 ＳＥ４₃ 絞り被駆動部材係合部 ＳＥ５ シャッタ・絞り基盤 ＳＥ５₁ シャッタ・絞り基盤ボス ＳＥ５₂ シャッタ・絞りユニット固定ビス ＳＥＭ１ 絞りモータ ＳＥＭ１₂₁ 絞り検出板 ＳＥＭ２，ＳＥＭ３ ギア ＳＥＭ１₁，ＳＥＭ２₁，ＳＥＭ２₂，ＳＥＭ３₁
ギアの歯部 ＳＥＭ４₁ 取り付け穴 Ｚ１ ズーム駆動部材 Ｚ１₁ ラックギア係合部 Ｚ１₁₂ ズーム駆動部材ラック穴 Ｚ１₂ ズーム駆動部材カム穴 Ｚ１₃ ズーム駆動部材組み立て穴 ＺＫ１ ギアカバー ＺＫ２ モータカバー ＺＫ２₁，ＺＫ２₂ モータカバーボス ＺＭ１ ズームモータ ＺＭ１₂₁ ズーム検出板 ＺＭ２，ＺＭ３，ＺＭ４ ギア ＺＭ１₁，ＺＭ２₁，ＺＭ２₂，ＺＭ３₁，ＺＭ３₂，ＺＭ
４₁ ギアの歯部 ＺＭ５ フォトインタラプタ ＺＭ５₁ 取り付け穴 １１ ズームレンズ鏡枠 １２ 可変ミラー １３ 変倍レンズ １４ コンペンセータ １５ 固体撮像素子 １６，２０ レンズ １７ 凹レンズ １８ 絞り １９ シャッタ ４５，１８８ 可変形状鏡 １４０，１６７，２０１，２０７，２１４，５１１，５
５１ 可変焦点レンズ １６１ 流体 １６３，１６５，２０４，５３２，５３３，５６２，５
６３，５６６，５６７ 透明基板 ５９，１４５，５１３ａ，５１３ｂ 透明電極 １０２，５１２ａ，５１２ｂ，５２２，５５２，５５３
レンズ １０３ 制御系 １０３’ 回路 １０４，１４１ 撮像ユニット １４２ 透明部材 １４３ 圧電性のある透明物質 １４４ 流体あるいはゼリー状物質 １４６ シリンダー １４７ 支援部材 １４８ 変形可能な部材 １６０，１８０ マイクロポンプ １６４ 弾性体 １６８ 液溜 １８１ 振動板 １８２，１８３，４０９ｂ，４０９ｄ，４０９ｋ，４５
２ 電極 １８４，１８５ 弁１８９，４５０
反射膜 ２００ 圧電材料 ２００Ａ，２００Ｂ 薄板 ２０２ 透明で柔らかい基板 ２０６，４０９ｃ−２ 電歪材料 ２０８，２０９ 透明弾性体 ２１０ アゾベンゼン ２１１ スペーサー ２１２，２１３ 光源 ４０３ 撮像レンズ ４０４ プリズム ４０５ 二等辺直角プリズム ４０６ ミラー ４０８，５２３ 固体撮像素子 ４０９ 光学特性可変形状鏡 ４０９ａ 薄膜 ４０９ｃ，４０９ｃ’ 圧電素子 ４０９ｃ−１，４０９ｅ 基板 ４０９ｊ 変形する基板 ４１１ 可変抵抗器 ４１２ 電源 ４１３ 電源スイッチ ４１４ 演算装置 ４１５ 温度センサー ４１６ 湿度センサー ４１７ 距離センサー ４２３ 支持台 ４２４ 振れセンサー ４２５，４２８ 駆動回路 ４２６ 永久磁石 ４２７ コイル ４４９ 釦 ４５１ 変形可能な基板 ４５３ 電歪材料 ５０８ａ，５３２ａ，５６２ａ，５６６ａ 第
１の面 ５０８ｂ，５３２ｂ，５６２ｂ，５６６ｂ 第
２の面 ５０９ａ，５３３ａ，５６３ａ，５６７ａ 第
３の面 ５０９ｂ，５３３ｂ，５６３ｂ，５６７ｂ 第
４の面 ５１４ 高分子分散液晶層 ５１５ スイッチ ５１６ 交流電源 ５１７ 液晶分子 ５１８ 高分子セル ５１９ 可変抵抗器 ５２１ 絞り ５３１ 可変焦点回折光学素子 ５３９ａ，５３９ｂ 配向膜 ５５０ 可変焦点眼鏡 ５５４ ツイストネマティック液晶層 ５５５ 液晶分子 ５６１ 可変偏角プリズム ５６５ 可変焦点ミラー ５６８ 反射膜 ９０１ 接眼レンズ ９０２ 対物レンズ

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｂ 5/10 Ｇ０２Ｂ 5/18 ２Ｈ０８８ 5/18 7/08 Ａ ２Ｈ１０１ 7/08 7/10 Ｃ 7/10 Ｅ 15/00 7/182 17/08 Ｚ 15/00 Ｇ０２Ｆ 1/13 ５０５ 17/08 Ｇ０３Ｂ 17/17 Ｇ０２Ｆ 1/13 ５０５ Ｇ０２Ｂ 7/04 Ｅ Ｇ０３Ｂ 17/17 7/18 Ｚ Ｆターム(参考） 2H042 CA12 CA17 DA02 DA20 DD12 DD13 DE00 2H043 CA07 CA10 CD04 CE00 2H044 BE02 BE04 BE06 BE08 DA01 DB04 EC07 EE01 2H049 AA04 AA18 AA43 AA55 AA61 2H087 KA02 KA03 KA14 MA00 RA01 RA46 SA00 TA03 TA06 TA08 UA09 2H088 EA42 GA02 GA10 HA21 HA24 KA04 KA05 KA06 MA20 2H101 FF08

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ミラーを介して光路が被写体側と撮像素
   子側とに分離された屈曲光学系のレンズ鏡胴において、 ズーム駆動される光学系を保持する鏡枠と、ズーム、シ
   ャッタ及び絞りの駆動源を有する駆動部と、前記ズーム
   駆動光学系保持鏡枠に搭載されたシャッタ及び絞りを開
   閉させるシャッタ絞り開閉駆動部とを、電気回線で接続
   させないように構成したことを特徴とするレンズ鏡胴。
2. 【請求項２】 ミラーを介して光路が被写体側と撮像素
   子側とに分離された屈曲光学系のレンズ鏡胴において、 ズーム、シャッタ及び絞りを駆動させる駆動源を有する
   駆動部を一つのユニットとして固定部に配置したことを
   特徴とするレンズ鏡胴。
3. 【請求項３】 ミラーを介して光路が被写体側と撮像素
   子側とに分離された屈曲光学系のレンズ鏡胴において、 虹彩タイプのシャッタと絞りを開閉する開閉駆動部を一
   つのユニットとして構成し、該ユニットをズーム駆動さ
   れる光学系を構成するレンズのうち前記ミラーに最も近
   接するレンズの前記ミラーに対面する位置に配置したこ
   とを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡胴。
4. 【請求項４】 前記ミラーが可変ミラーであることを特
   徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のレンズ鏡胴。