【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被写体光を撮影レンズにより撮像素子に結像させるカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、被写体光を撮影レンズによりＣＣＤ等の撮像素子に結像させ、撮像素子により光電変換した後に種々の画像処理を行って画像信号に変換し、この画像信号をＩＣカード等にデジタル記録するデジタルカメラが急速に普及している。
【０００３】
デジタルカメラは、銀塩フィルムを用いる従来のカメラ、即ちフィルムカメラと比較して、被写体光が結像する画面寸法が小さい。また、フィルムカメラに必要なフィルムを収納したパトローネを装填することや、フィルムを給送することは、デジタルカメラには不要である。このような要因により、近年はフィルムカメラと比較してより小型に形成されたデジタルカメラが多数販売されている。
【０００４】
デジタルカメラにおいても、より多くの撮影条件に対応できるように、ズームレンズを備えたものが多数市販されている。しかし、ズームレンズの光学系はレンズ枚数が多くて大型化するので、ズームレンズを備えるとカメラ本体からズームレンズが大きく突出してしまって、非撮影時に携帯性が非常に良くない。そこで、フィルムカメラと同様に、非撮影時にはズームレンズを沈胴させてカメラの厚みを薄くする構成が採用されている。
【０００５】
この一例を図７及び図８に示す。図７は撮影時のズームレンズ鏡胴の図、図８は非撮影時のズームレンズ鏡胴の図である。
【０００６】
本ズームレンズの光学系は、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、ローパスフィルタ２及び撮像素子１から成る。鏡胴の作動については省略するが、撮影時には図７に示す如く第１レンズ群Ｌ１及び第２レンズ群Ｌ２が突出しているが、非撮影時には図８に示す如く第１レンズ群Ｌ１及び第２レンズ群Ｌ２が第３レンズ群Ｌ３の近傍まで後退し、鏡胴は沈胴している。
【０００７】
しかし、フィルムカメラの場合には結像面に薄いフィルムがあるのみなので、ズームレンズをフィルムに接近させて沈胴させれば薄型化が達成できるが、デジタルカメラの場合には結像面にはある程度の厚みがあるローパスフィルタ２や撮像素子１が配置されるので、充分に沈胴させて薄型化することは困難である。従って、従来のデジタルカメラにおいては、非撮影時には更に薄型化してポケット等に収納したいというユーザーの要望に応えるには未だ充分でなかった。
【０００８】
そこで、このようなデジタルカメラにおいても薄型化を達成することを目的とした提案が種々になされている。
【０００９】
例えば、撮像素子の結像面が撮影レンズの光軸と平行になるようにローパスフィルタや撮像素子を撮影レンズの側方に配置し、撮影時には撮影レンズの後方に配置した反射鏡にて被写体光を９０度の角度で反射させて撮像素子に結像させ、非撮影時には反射鏡を回動させて後退させ、反射鏡が位置していた空間に撮影レンズを後退させるカメラがある。（特許文献１，２参照）
また、非撮影時には、撮像素子を撮影レンズの光軸と直交する方向に退避させ、撮像素子が位置していた空間に撮影レンズを沈胴させるカメラがある。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１０−２０６９６５号公報
【００１１】
【特許文献２】
特開平１１−３０５３１２号公報
【００１２】
【特許文献３】
特開平１１−４３７１号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１，２の如き構成では、ローパスフィルタや撮像素子の厚みと反射鏡の厚みの差分だけは従来より深く沈胴させることが可能である。しかし、撮影レンズにズームレンズを用いた場合にはレンズ枚数が多く、非撮影時にこのように沈胴させたとしてもレンズの厚みのためにカメラの厚さを充分に薄くすることは困難である。
【００１４】
特許文献３の構成では、反射鏡を用いずにローパスフィルタと撮像素子を側方に移動させるので、ローパスフィルタと撮像素子の厚みだけは従来より深く沈胴させることが可能である。しかし、この場合でも前述と同様に非撮影時に、レンズの厚みのためにカメラの厚さを充分に薄くすることは困難である。また、撮像素子を光軸に対して挿脱するために、非常に高精度の駆動機構を必要とする。
【００１５】
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、多数のレンズから構成されるズームレンズを撮影レンズとして用いた場合でも、非撮影時にはレンズを沈胴させてカメラの厚さを従来より更に薄くすることができるカメラを提案することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は下記の手段により達成される。
【００１７】
少なくとも撮影レンズ及び撮像素子からなる光学部材により撮影光学系を構成し、被写体光を前記撮影レンズにより前記撮像素子に結像させるカメラにおいて、非撮影時には、前記撮影レンズを構成するレンズの中の所定のレンズを光軸と平行な面で二分割し、二分割したレンズの間に前記撮影光学系を構成する他の光学部材を位置させることを特徴とするカメラ。
【００１８】
【発明の実施の形態】
先ず、本発明のカメラにおける代表的なレンズ鏡胴の実施の形態を図１及び図２を参照して詳細に説明する。図１はレンズ鏡胴を突出させた断面図、図２はレンズ鏡胴を沈胴させた断面図である。
【００１９】
本レンズ鏡胴における光学系において、撮影レンズは第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２及び第３レンズ群Ｌ３よりなりズームレンズを構成しており、第３レンズ群Ｌ３の後方にはローパスフィルタ２及び撮像素子１が配置されている。
【００２０】
なお、撮像素子１はＣＣＤ等の固体撮像素子であり、受光面に結像した被写体光を光電変換して所定の画像処理回路に供する。
【００２１】
ローパスフィルタ２は撮像素子１に入射する被写体光における空間周波数の高い不要成分を除去する。また、ローパスフィルタ２に、赤外光を除去する赤外カットフィルタ等を組み合わせてもよい。
【００２２】
また、第１レンズ群Ｌ１及び第２レンズ群Ｌ２は光軸Ｏの方向に移動することによって変倍動作を行い、第３レンズ群Ｌ３は光軸Ｏの方向に移動することによって合焦動作を行う。
【００２３】
次に、各鏡胴について説明する。
１１は固定胴であり、不図示のカメラ本体に固定される。
【００２４】
固定胴１１の内側には第１回転胴１２が配置されている。第１回転筒１２は、固定胴１１の内周壁に設けたカム溝１１ａと係合するカムピン１２ａと、第１回転筒１２を回転駆動させるための大歯車１２ｂとを外周壁に有している。
【００２５】
第１回転筒１２の内側には第１直進筒１３が配置され、第１直進筒１３は直進板１４と係合し、且つ、第１回転筒１２、第１直進筒１３及び直進板１４は一体的に組み立てられている。固定胴１１には光軸Ｏと平行に長溝が形成されていて、この長溝に直進板１４の外周の一部が係合している。従って、第１回転筒１２が回転しながら光軸Ｏの方向に移動したときでも、第１直進筒１３は直進板１４によって回転せずに直進移動のみを行って、第１回転筒１２、第１直進筒１３及び直進板１４は一体の状態で移動する。
【００２６】
第１直進筒１３の内側には第２回転筒１５が配置され、第２回転筒１５の外周壁にカムピン１５ａが立設している。カムピン１５ａは第１直進筒１３に設けたカム溝１３ａと係合すると共に、第１直進筒１３の外周壁より突出していて、第１回転筒１２の内周壁に設けたカム溝１２ｃとも係合している。そして、第２回転筒１５は第１回転筒１２の回転によって回転すると共に、第１直進筒１３のカム溝１３ａによって光軸方向に進退する。
【００２７】
第２回転筒１５の内側には第２直進筒１６及び第３直進筒１７が配置され、第２直進筒１６は第１レンズ群Ｌ１を保持する不図示の鏡枠と係合し、第３直進筒１７は第２レンズ群Ｌ２を保持する不図示の鏡枠と一体的に形成されている。第２直進筒１６の外周壁にはカムピン１６ａが突出していて第２回転筒１５の内周壁に設けたカム溝１５ｂと係合し、第３直進筒１７の外周壁にはカムピン１７ａが突出していて第２回転筒１５の内周壁に設けたカム溝１５ｃと係合している。
【００２８】
一方、第２回転筒１５の後部には第４直進筒１８が一体的に組み立てられている。そして、第４直進筒１８の外端１８ａが第１直進筒１３の内周壁に光軸Ｏと平行に形成された長溝と係合し、且つ、第４直進筒１８は第３直進筒１７の内周壁に光軸Ｏと平行に形成された長溝とも係合している。従って、第２回転筒１５が回転移動しても第４直進筒１８は回転せずに第２回転筒１５に追随して直進移動のみを行う。
【００２９】
また、第４直進筒１８の先端部と、第２直進筒１６の内周壁に光軸Ｏと平行に形成された長溝の後端部とが光軸Ｏの方向に係合している。
【００３０】
従って、第２回転筒１５が回転したときにも第４直進筒１８は回転せず、第４直進筒１８によって第３直進筒１７も回転せず、更に第４直進筒１８によって第２直進筒１６も回転しない。そして、第２直進筒１６はカム溝１５ｂの軌跡に応じて直進移動を行い、第３回転筒１７はカム溝１５ｃの軌跡に応じて直進移動を行う。
【００３１】
次に、レンズ鏡胴の動作を説明する。
図１は光学系が広角の状態になっている図であるが、望遠に変倍するためにはカメラ本体に設けた不図示のズームスイッチを作動させると、不図示の鏡胴モータが回転して連結した不図示の減速歯車群が回転し、この減速歯車群の末端の歯車が第１回転筒１２の大歯車１２ｂと歯合しているので、第１回転筒１２が回転する。
【００３２】
第１回転筒１２が回転すると、第１回転筒１２は固定胴１１のカム溝１１ａによって回転しながら光軸Ｏの方向に移動する。しかし、第１回転筒１２と一体に組み立てられている第１直進筒１３は直進板１４によって回転することがなく、光軸Ｏの方向に直進移動のみを行う。第１回転筒１２が回転すると、カムピン１５ａに駆動力が伝達されて第２回転筒１５が回転し、第２回転筒１５の第１直進筒１３に対する光軸Ｏ方向への移動量は第１直進筒１３に設けたカム溝１３ａによって決定される。
【００３３】
更に、第２回転筒１５が回転すると、第４直進筒１８によって回転が規制されている第２直進筒１６及び第３直進筒１７は、各々カムピン１６ａとカム溝１５ｂの係合、及びカムピン１７ａとカム溝１５ｃの係合によって光軸Ｏの方向に直進移動して、第１レンズ群Ｌ１及び第２レンズ群Ｌ２は互いの群間距離を変化させながら光軸Ｏの方向に直進移動し、光学系は望遠状態に変倍する。
【００３４】
ここで、被写体光は第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３及びローパスフィルタ２を通過して、撮像素子１に結像する。
【００３５】
なお、合焦動作は不図示のフォーカスモータによって第３レンズ群Ｌ３を光軸Ｏの方向に移動させて行う。即ち、光軸Ｏと平行に設けた複数のシャフトに第３レンズ群Ｌ３の不図示の鏡枠の端部を係合させ、そのシャフトの一本に雄ネジを設けて該鏡枠に設けた雌ネジと嵌合させ、該シャフトをフォーカスモータによって回転させることにより第３レンズ群Ｌ３を光軸Ｏの方向に移動させる。
【００３６】
非撮影状態とするには、不図示のメインスイッチをオフにすると、鏡胴モータが逆転して、広角の状態から望遠の状態にするときとは逆方向に第１回転筒１２が回転する。すると、各鏡筒は前述の変倍動作と同様に作動し、固定胴１１、第１直進筒１３及び第２回転筒１５のカム溝によって各鏡筒は後退する。第１レンズ群Ｌ１及び第２レンズ群Ｌ２は互いの群間距離を狭めながら後退し、後述する構成によって図２の如く第１レンズ群Ｌ１は光軸Ｏを含む光軸Ｏと平行な面で半レンズ群Ｌ１１と半レンズ群Ｌ１２とに二分割され、半レンズ群Ｌ１１，Ｌ１２は支軸２６を中心に回転して光軸Ｏから互いに離間する。従って非撮影時には、離間した半レンズ群Ｌ１１と半レンズ群Ｌ１２の間に第２レンズ群Ｌ２が挿入され、更に第２レンズ群Ｌ２は第３レンズ群Ｌ３に近接する。
【００３７】
この結果、従来のデジタルカメラより薄く沈胴させることができ、非撮影時により携帯性が向上するデジタルカメラを実現することができる。
【００３８】
なお、図２の非撮影状態から図１の撮影状態にするときは、鏡胴モータを正転させて、広角の状態から望遠の状態にするときと同様に第１回転筒１２を回転させればよい。
【００３９】
次に、非撮影時に第１レンズ群Ｌ１を半レンズ群Ｌ１１と半レンズ群Ｌ１２とに二分割する構成の一例を図３乃至図５を参照して説明する。
【００４０】
図３は第１レンズ群Ｌ１を分割する過程を示す側面図であり、半レンズ群Ｌ１１，Ｌ１２は図３（ａ）から図３（ｂ）、図３（ｃ）に進むに従って大きく離間している。図４は図３（ａ）に対応する上面図、図５は図４の左方から見た正面図である。
【００４１】
先ず、第１レンズ群Ｌ１を分割する部材の構成を説明する。
半レンズ群Ｌ１１は鏡枠２１に保持され、半レンズ群Ｌ１２は鏡枠２２に保持されている。鏡枠２１の両側壁には回転レバー２３が固着され、鏡枠２２の両側壁には回転レバー２４が固着されている。一方、二つの駆動部材２５が第２直進筒１６より光軸Ｏの方向に突出して、第２直進筒１６と一体的に組み立てられていて、二つの駆動部材２５の先端に各々設けた支軸２６に、回転レバー２３，２４に設けた孔が嵌合している。従って、回転レバー２３，２４は支軸２６を中心に回動可能であり、即ち、鏡枠２１，２２は支軸２６を中心に回動可能である。しかし、回転レバー２３には反時計方向に付勢した不図示のバネが掛けられており、回転レバー２４には時計方向に付勢した不図示のバネが掛けられている。このために、通常は鏡枠２１，２２が互いに当接し、半レンズ群Ｌ１１，Ｌ１２は光軸Ｏに沿って各々の分割面Ｌ１１ａ，Ｌ１２ａが密着して一体となり、第１レンズ群Ｌ１が形成される。
【００４２】
回転レバー２３，２４の後端には図３の紙面垂直方向に駆動ピン２３ａ，２３ｂが各々立設していて、駆動ピン２３ａ，２３ｂの後方には不図示のカメラ本体若しくはカメラ本体に固着された部材より形成され常に固定されている壁部２８が配置されている。
【００４３】
次に、第１レンズ群Ｌ１を分割する作動を説明する。
撮影時には、図１を参照して説明した如く、第２直進筒１６が進退し、これに伴って二つの駆動部材２５及び支軸２６も光軸Ｏの方向に進退する。回転レバー２３，２４に掛けられている不図示のバネによって鏡枠２１，２２は互いに当接し、半レンズ群Ｌ１１，Ｌ１２は各々の分割面Ｌ１１ａ，Ｌ１２ａで密着した状態になって、第２直進筒１６に伴って進退する。
【００４４】
従って、撮影時には半レンズ群Ｌ１１，Ｌ１２によって被写体側から見て円形の第１レンズ群Ｌ１が形成され、通常の撮影が可能になる。
【００４５】
非撮影時には、第２直進筒１６は他の鏡筒と共に撮像素子１の方向に後退する。これにより、駆動部材２５を介して支軸２６も後退し、回転レバー２３，２４、鏡枠２１，２２及び半レンズ群Ｌ１１，Ｌ１２も後退する。そして、第２直進筒１６が所定位置まで後退すると、回転レバー２３，２４の駆動ピン２３ａ，２３ｂが壁部２８に当接する。なおも第２直進筒１６が後退すると、駆動ピン２３ａ，２３ｂが壁部２８に当接した状態で支軸２６が進退するので、図３（ｂ）に示す如く回転レバー２３が時計方向に回動し、回転レバー２４が反時計方向に回動するので、鏡枠２１，２２及び半レンズ群Ｌ１１，Ｌ１２は互いに離間する。そして、最終的には図３（ｃ）及び図２に示す如く、半レンズ群Ｌ１１，Ｌ１２は互いに大きく離間して、半レンズ群Ｌ１１，Ｌ１２の間に第２レンズ群Ｌ２が挿入した状態になって各鏡筒の作動が停止する。
【００４６】
なお、図１の如き撮影状態より図２の如き非撮影状態の方が、第２直進筒１６の先端部１６ｂと支軸２６との距離が狭まって、第２直進筒１６は撮像素子１に向かって充分に沈胴している。この動作が可能なように、駆動部材２５は弾性を有する弾性部２５ａを有し、非撮影状態では図３に示す如く駆動部材２５は湾曲している。但し、弾性部２５ａの弾性力は回転レバー２３，２４に掛けたバネの付勢力より強いので、撮影時に弾性部２５ａが湾曲することはない。
【００４７】
また、回転レバー２３，２４に各々掛かっている二つのバネによる付勢力が少しでも異なると、半レンズ群Ｌ１１，Ｌ１２により一体になった第１レンズ群Ｌ１が光軸Ｏに対してチルトしてしまい、光学性能が劣化する。そこで、回転レバー２３の側面より保持ピン２３ａを突出させ、且つ、駆動部材２５より保持部２５ｂを光軸Ｏと平行に突出させると、撮影時には回転レバー２３に掛かっているバネの付勢力によって保持ピン２３ａが保持部２５ｂに当接する。この結果、保持部２５ｂにより回転レバー２３と共に鏡枠２１及び半レンズ群Ｌ１１はチルトのない正規な位置に保持される。また、回転レバー２４に掛かっているバネによって半レンズ群Ｌ１２は半レンズ群Ｌ１１と逆方向に付勢されているので、半レンズ群Ｌ１２の分割面Ｌ１２ａが半レンズ群Ｌ１１の分割面Ｌ１１ａに当接して同様にチルトのない正規な位置に保持される。なお、回転レバー２３に掛かっているバネより回転レバー２４に掛かっているバネの方が弱い付勢力に形成されているので、半レンズ群Ｌ１２が半レンズ群Ｌ１１を押圧して共にチルトするようなことは生じない。
【００４８】
ここで、撮影時には半レンズ群Ｌ１１，Ｌ１２の分割面Ｌ１１ａ，Ｌ１２ａが密着して第１レンズ群Ｌ１を形成しているが、斜光線が分割面Ｌ１１ａ，Ｌ１２ａで反射して、フレアの原因となる恐れがある。そこで、分割面Ｌ１１ａ，Ｌ１２ａには黒色艶消し塗装を施すことが望ましい。
【００４９】
しかし、この黒色艶消し塗装によって有害なフレアは防止できても、画像が劣化する恐れがある。具体的には、必要な光線の入射が妨げられて、撮像素子に入射する光量が減少することである。そこで、画像の劣化、具体的には光量減少を画像処理によって補うこととする。
【００５０】
このような画像処理を図６を参照して説明する。図６はデジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【００５１】
撮影レンズ３１により被写体の光学像が結像された撮像素子３２は、光学像に対応する電荷量に変換する、所謂光電変換を行う。Ａ／Ｄ変換回路３３は、撮像素子３２から入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換して出力する。Ａ／Ｄ変換回路３３を介して得られた画像データは、一旦、画像用メモリ３４に記憶される。
【００５２】
画像用メモリ３４に記憶された画像データは、ＭＰＵ３５によって各種の画像処理が施され、最終的にはＭＰＵ３５に接続されたメモリカード等の不揮発性メモリ３６に記憶される。なお、黒色艶消し塗装によって減少した光量を補正するのもＭＰＵ３５によって行われるが、光量の減少を補正する補正量は撮影レンズ３１の焦点距離、Ｆ値及び撮影距離の撮影条件によって異なるので、これらの撮影条件に対する補正量をテーブルとしてＭＰＵ３５のメモリに記憶しておき、撮影の度にテーブルを参照して光量を補正するようにすればよい。
【００５３】
また、ＭＰＵ３５は、内蔵電池等の電源３７から電力供給され、インターフェイス３８を介して外部と通信できる。
【００５４】
また、ＭＰＵ３５は、レリーズボタン４０からのレリーズ信号を受信して不図示のシャッタ装置を駆動する。
【００５５】
更に、ＭＰＵ３５は、液晶モニタ等の画像表示装置３９を駆動制御して、撮影済みの画像や撮影直後の画像の表示を行わせる。そして、ＭＰＵ３５は、コマ送りボタン３１ａ，３１ｂの押圧信号を受信して、画像表示装置３９に表示された画像をコマ送りする。
【００５６】
なお、以上の構成においては、二分割した第１レンズ群Ｌ１の間に第２レンズ群Ｌ２を位置させるようにしたが、場合によっては第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２を二分割し、この間に第３レンズ群Ｌ３や撮像素子１を位置させるようにしてもよい。
【００５７】
また、光軸Ｏに対して第１レンズ群Ｌ１を分割する方向は、カメラを前方から見た場合に上下左右のどの方向であってもよい。
【００５８】
また、撮影レンズは必ずしもズームレンズである必要はなく、単焦点レンズであってもよい。
【００５９】
【発明の効果】
本発明のカメラによれば、多数のレンズから構成されるズームレンズを撮影レンズとして用いた場合でも、非撮影時にはレンズを沈胴させてカメラの厚さを従来より更に薄くすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】レンズ鏡胴を突出させた断面図である。
【図２】第１レンズ群Ｌ１を分割してレンズ鏡胴を沈胴させた断面図である。
【図３】第１レンズ群Ｌ１を分割する過程を示す側面図である。
【図４】図３（ａ）に対応する上面図である。
【図５】図４の左方から見た正面図である。
【図６】デジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【図７】従来の鏡胴において、レンズ鏡胴を突出させた断面図である。
【図８】従来の鏡胴において、レンズ鏡胴を沈胴させた断面図である。
【符号の説明】
Ｌ１ 第１レンズ群
Ｌ１１，Ｌ１２ 半レンズ群
Ｌ２ 第２レンズ群
Ｌ３ 第３レンズ群
Ｏ 光軸
１ 撮像素子
２ ローパスフィルタ
２１，２２ 鏡枠
２３，２４ 回転レバー
２５ 駆動部材
２６ 支軸
２８ 壁部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a camera that forms an image of subject light on an image sensor using a photographing lens.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, a digital camera that forms an image of an object light on an image sensor such as a CCD by a photographing lens, performs photoelectric conversion by the image sensor, converts the image signal into an image signal, and digitally records the image signal on an IC card or the like. Cameras are rapidly becoming popular.
[0003]
The digital camera has a smaller screen size on which the subject light forms an image than a conventional camera using a silver halide film, that is, a film camera. Further, it is unnecessary for a digital camera to load a patrone containing a film necessary for a film camera and to feed the film. Due to such factors, in recent years, many digital cameras formed smaller than film cameras have been sold.
[0004]
Many digital cameras equipped with a zoom lens are commercially available so as to be able to cope with more photographing conditions. However, since the optical system of the zoom lens has a large number of lenses and is large, if the zoom lens is provided, the zoom lens protrudes greatly from the camera body, and the portability during non-shooting is not very good. Therefore, a configuration is adopted in which the thickness of the camera is reduced by retracting the zoom lens at the time of non-photographing, similarly to the film camera.
[0005]
This example is shown in FIG. 7 and FIG. FIG. 7 is a view of the zoom lens barrel during shooting, and FIG. 8 is a view of the zoom lens barrel during non-shooting.
[0006]
The optical system of the present zoom lens includes a first lens unit L1, a second lens unit L2, a third lens unit L3, a low-pass filter 2, and an image sensor 1. Although the operation of the lens barrel is omitted, the first lens unit L1 and the second lens unit L2 protrude as shown in FIG. 7 during photographing, but the first lens unit L1 and the second lens unit L2 as shown in FIG. The lens unit L2 is retracted to the vicinity of the third lens unit L3, and the lens barrel is retracted.
[0007]
However, in the case of a film camera, there is only a thin film on the image forming surface, so a thinner lens can be achieved by retracting the zoom lens close to the film. Since the low-pass filter 2 and the image pickup device 1 having a large thickness are arranged, it is difficult to sufficiently collapse and reduce the thickness. Therefore, the conventional digital camera is not yet sufficient to meet the user's demand to make it thinner and store it in a pocket or the like at the time of non-shooting.
[0008]
Therefore, various proposals have been made with the aim of achieving a reduction in the thickness of such digital cameras as well.
[0009]
For example, a low-pass filter or an image sensor is arranged on the side of the imaging lens so that the image plane of the imaging device is parallel to the optical axis of the imaging lens. There is a camera that reflects an image at an angle of 90 degrees to form an image on an image sensor, rotates the reflecting mirror to retract when not photographing, and retracts the photographing lens to the space where the reflecting mirror was located. (See Patent Documents 1 and 2)
In addition, there is a camera that retracts the imaging device in a direction perpendicular to the optical axis of the imaging lens during non-shooting, and retracts the imaging lens in the space where the imaging device was located.
[0010]
[Patent Document 1]
JP-A-10-206965 [0011]
[Patent Document 2]
JP-A-11-3051212
[Patent Document 3]
JP-A-11-4371
[Problems to be solved by the invention]
In the configuration as disclosed in Patent Documents 1 and 2, only the difference between the thickness of the low-pass filter or the image sensor and the thickness of the reflecting mirror can be made deeper than before. However, when a zoom lens is used as the photographing lens, the number of lenses is large, and it is difficult to sufficiently reduce the thickness of the camera due to the thickness of the lens even if the lens is collapsed during non-photographing.
[0014]
In the configuration of Patent Literature 3, the low-pass filter and the image sensor are moved to the side without using the reflecting mirror, so that only the thickness of the low-pass filter and the image sensor can be retracted more deeply than before. However, even in this case, it is difficult to sufficiently reduce the thickness of the camera due to the thickness of the lens at the time of non-shooting as described above. In addition, a very high-precision driving mechanism is required to insert and remove the image sensor with respect to the optical axis.
[0015]
The present invention has been made in view of such a problem, and even when a zoom lens including a large number of lenses is used as a photographing lens, the lens is collapsed during non-photographing to further reduce the thickness of the camera. The aim is to propose a camera that can.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved by the following means.
[0017]
In a camera in which a photographing optical system is configured by at least an optical member including a photographing lens and an image pickup device, and subject light is imaged on the image pickup device by the photographing lens, when a non-photographing operation is performed, a predetermined one of lenses constituting the photographing lens is used. Wherein the lens is divided into two in a plane parallel to the optical axis, and another optical member constituting the photographing optical system is positioned between the two divided lenses.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
First, an embodiment of a typical lens barrel in a camera according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 1 is a sectional view in which the lens barrel is projected, and FIG. 2 is a sectional view in which the lens barrel is collapsed.
[0019]
In the optical system of this lens barrel, the taking lens constitutes a zoom lens composed of a first lens unit L1, a second lens unit L2, and a third lens unit L3, and a low-pass filter is provided behind the third lens unit L3. 2 and an image sensor 1 are arranged.
[0020]
Note that the imaging device 1 is a solid-state imaging device such as a CCD, and photoelectrically converts the subject light imaged on the light receiving surface and supplies it to a predetermined image processing circuit.
[0021]
The low-pass filter 2 removes unnecessary components having a high spatial frequency in subject light incident on the image sensor 1. Further, the low-pass filter 2 may be combined with an infrared cut filter for removing infrared light.
[0022]
The first lens unit L1 and the second lens unit L2 perform a zooming operation by moving in the direction of the optical axis O, and the third lens unit L3 performs a focusing operation by moving in the direction of the optical axis O. Do.
[0023]
Next, each lens barrel will be described.
Reference numeral 11 denotes a fixed body, which is fixed to a camera body (not shown).
[0024]
A first rotary drum 12 is arranged inside the fixed drum 11. The first rotary cylinder 12 has on its outer peripheral wall a cam pin 12a that engages with a cam groove 11a provided on the inner peripheral wall of the fixed barrel 11 and a large gear 12b for driving the first rotary cylinder 12 to rotate. .
[0025]
A first rectilinear barrel 13 is disposed inside the first rotary barrel 12, the first rectilinear barrel 13 is engaged with a rectilinear plate 14, and the first rotary cylinder 12, the first rectilinear cylinder 13 and the rectilinear plate 14 It is assembled integrally. A long groove is formed in the fixed barrel 11 in parallel with the optical axis O, and a part of the outer periphery of the rectilinear plate 14 is engaged with this long groove. Therefore, even when the first rotary cylinder 12 moves in the direction of the optical axis O while rotating, the first rectilinear cylinder 13 does not rotate by the rectilinear plate 14 but performs only the rectilinear movement. The one straight moving cylinder 13 and the straight moving plate 14 move in an integrated state.
[0026]
A second rotary cylinder 15 is disposed inside the first rectilinear cylinder 13, and a cam pin 15 a stands upright on an outer peripheral wall of the second rotary cylinder 15. The cam pin 15a engages with the cam groove 13a provided in the first straight barrel 13 and also projects from the outer peripheral wall of the first straight barrel 13 and also engages with the cam groove 12c provided on the inner circumferential wall of the first rotary barrel 12. are doing. Then, the second rotary cylinder 15 is rotated by the rotation of the first rotary cylinder 12, and is advanced and retracted in the optical axis direction by the cam groove 13 a of the first linear cylinder 13.
[0027]
A second rectilinear barrel 16 and a third rectilinear barrel 17 are arranged inside the second rotary barrel 15, and the second rectilinear barrel 16 engages with a lens frame (not shown) holding the first lens unit L1, and The rectilinear barrel 17 is formed integrally with a lens frame (not shown) that holds the second lens unit L2. A cam pin 16 a protrudes from the outer peripheral wall of the second rectilinear barrel 16 and engages with a cam groove 15 b provided on the inner peripheral wall of the second rotary barrel 15, and a cam pin 17 a protrudes from the outer peripheral wall of the third rectilinear barrel 17. And is engaged with a cam groove 15c provided on the inner peripheral wall of the second rotary cylinder 15.
[0028]
On the other hand, a fourth rectilinear cylinder 18 is integrally assembled at the rear part of the second rotary cylinder 15. The outer end 18a of the fourth rectilinear barrel 18 engages with a long groove formed on the inner peripheral wall of the first rectilinear barrel 13 in parallel with the optical axis O, and the fourth rectilinear barrel 18 is It also engages with a long groove formed in the inner peripheral wall in parallel with the optical axis O. Therefore, even if the second rotary cylinder 15 rotates, the fourth rectilinear cylinder 18 does not rotate but follows the second rotary cylinder 15 and performs only the linear movement.
[0029]
Further, the front end of the fourth rectilinear barrel 18 and the rear end of a long groove formed on the inner peripheral wall of the second rectilinear barrel 16 in parallel with the optical axis O are engaged in the direction of the optical axis O.
[0030]
Therefore, even when the second rotary cylinder 15 rotates, the fourth rectilinear cylinder 18 does not rotate, the third rectilinear cylinder 17 does not rotate by the fourth rectilinear cylinder 18, and the second rectilinear cylinder 17 16 also does not rotate. Then, the second rectilinear cylinder 16 moves straight according to the locus of the cam groove 15b, and the third rotary cylinder 17 moves straight according to the locus of the cam groove 15c.
[0031]
Next, the operation of the lens barrel will be described.
FIG. 1 is a view in which the optical system is in a wide-angle state. However, in order to change the magnification to telephoto, when a zoom switch (not shown) provided on the camera body is operated, a lens barrel motor (not shown) rotates. The reduction gear group (not shown) connected to the first rotation cylinder rotates, and the terminal gear of the reduction gear group meshes with the large gear 12b of the first rotation cylinder 12, so that the first rotation cylinder 12 rotates.
[0032]
When the first rotary cylinder 12 rotates, the first rotary cylinder 12 moves in the direction of the optical axis O while rotating by the cam groove 11 a of the fixed barrel 11. However, the first rectilinear cylinder 13 assembled integrally with the first rotary cylinder 12 does not rotate by the rectilinear plate 14 but performs only the rectilinear movement in the direction of the optical axis O. When the first rotary cylinder 12 rotates, a driving force is transmitted to the cam pin 15a to rotate the second rotary cylinder 15, and the amount of movement of the second rotary cylinder 15 relative to the first rectilinear cylinder 13 in the direction of the optical axis O is the first. It is determined by the cam groove 13a provided in the straight advancing barrel 13.
[0033]
Further, when the second rotary cylinder 15 rotates, the second linear cylinder 16 and the third linear cylinder 17 whose rotation is restricted by the fourth linear cylinder 18 are engaged with the cam pin 16a and the cam groove 15b, respectively, and the cam pin 17a. The first lens unit L1 and the second lens unit L2 move straight in the direction of the optical axis O while changing the distance between the first and second lens units L1 and L2 by changing the distance between the first and second lens units L1 and L2. The optical system zooms to the telephoto state.
[0034]
Here, the subject light passes through the first lens unit L1, the second lens unit L2, the third lens unit L3, and the low-pass filter 2, and forms an image on the image sensor 1.
[0035]
The focusing operation is performed by moving the third lens unit L3 in the direction of the optical axis O by a focus motor (not shown). That is, the ends of the lens frame (not shown) of the third lens unit L3 are engaged with a plurality of shafts provided in parallel with the optical axis O, and one of the shafts is provided with a male screw and provided on the lens frame. The third lens group L3 is moved in the direction of the optical axis O by being fitted with a female screw and rotating the shaft by a focus motor.
[0036]
When the main switch (not shown) is turned off to set a non-photographing state, the lens barrel motor rotates in the reverse direction, and the first rotary cylinder 12 rotates in a direction opposite to the direction in which the state is changed from the wide-angle state to the telephoto state. Then, each lens barrel operates in the same manner as the above-described zooming operation, and each lens barrel is retracted by the cam grooves of the fixed barrel 11, the first rectilinear barrel 13, and the second rotary barrel 15. The first lens unit L1 and the second lens unit L2 recede while decreasing the distance between the groups, and the first lens unit L1 is in a plane parallel to the optical axis O including the optical axis O as shown in FIG. The lens group is divided into a half lens group L11 and a half lens group L12. The half lens groups L11 and L12 rotate about the support shaft 26 and are separated from the optical axis O. Therefore, at the time of non-shooting, the second lens unit L2 is inserted between the separated half lens unit L11 and the half lens unit L12, and the second lens unit L2 is closer to the third lens unit L3.
[0037]
As a result, it is possible to realize a digital camera that can be retracted thinner than a conventional digital camera and that has improved portability even when shooting is not performed.
[0038]
When the non-photographing state of FIG. 2 is changed to the photographing state of FIG. 1, the lens barrel motor is rotated forward, and the first rotary cylinder 12 is rotated in the same manner as when the wide-angle state is changed to the telephoto state. Just fine.
[0039]
Next, an example of a configuration in which the first lens unit L1 is divided into a half lens unit L11 and a half lens unit L12 during non-shooting will be described with reference to FIGS.
[0040]
FIG. 3 is a side view showing a process of dividing the first lens unit L1. The half lens units L11 and L12 are separated greatly from FIG. 3A to FIG. 3B and FIG. 3C. I have. 4 is a top view corresponding to FIG. 3A, and FIG. 5 is a front view seen from the left side of FIG.
[0041]
First, the configuration of a member that divides the first lens unit L1 will be described.
The half lens group L11 is held by the lens frame 21, and the half lens group L12 is held by the lens frame 22. A rotation lever 23 is fixed to both side walls of the lens frame 21, and a rotation lever 24 is fixed to both side walls of the lens frame 22. On the other hand, the two drive members 25 protrude from the second rectilinear barrel 16 in the direction of the optical axis O, are integrally assembled with the second rectilinear barrel 16, and are provided at the tips of the two drive members 25 respectively. The holes provided in the rotation levers 23 and 24 are fitted to 26. Therefore, the rotation levers 23 and 24 can rotate about the support shaft 26, that is, the lens frames 21 and 22 can rotate about the support shaft 26. However, a spring (not shown) urged in a counterclockwise direction is applied to the rotation lever 23, and a spring (not shown) urged in the clockwise direction is applied to the rotation lever 24. For this reason, the lens frames 21 and 22 are normally in contact with each other, and the divided lens surfaces L11a and L12a of the half lens units L11 and L12 are united along the optical axis O to form a first lens unit L1. Is done.
[0042]
Drive pins 23a and 23b are respectively provided upright at the rear ends of the rotary levers 23 and 24 in the direction perpendicular to the plane of FIG. 3, and fixed to a camera body or a camera body (not shown) behind the drive pins 23a and 23b. A wall portion 28 formed of a fixed member and fixed at all times is disposed.
[0043]
Next, an operation of dividing the first lens unit L1 will be described.
At the time of photographing, as described with reference to FIG. 1, the second rectilinear barrel 16 advances and retreats, and accordingly, the two drive members 25 and the support shaft 26 advance and retreat in the direction of the optical axis O. The lens frames 21 and 22 abut against each other by springs (not shown) hooked on the rotating levers 23 and 24, and the half lens groups L11 and L12 come into close contact with the respective divided surfaces L11a and L12a, and go straight in the second straight line. It moves forward and backward with the cylinder 16.
[0044]
Therefore, at the time of photographing, the first lens group L1 that is circular as viewed from the subject side is formed by the half lens groups L11 and L12, and normal photographing can be performed.
[0045]
At the time of non-shooting, the second rectilinear barrel 16 is retracted in the direction of the image sensor 1 together with the other lens barrels. As a result, the support shaft 26 also retreats via the drive member 25, and the rotation levers 23, 24, the lens frames 21, 22 and the half lens groups L11, L12 also retreat. Then, when the second rectilinear barrel 16 is retracted to a predetermined position, the drive pins 23a and 23b of the rotary levers 23 and 24 come into contact with the wall 28. Further, when the second rectilinear barrel 16 is retracted, the support shaft 26 advances and retreats with the drive pins 23a and 23b abutting on the wall 28, so that the rotary lever 23 is turned clockwise as shown in FIG. Then, since the rotation lever 24 rotates counterclockwise, the lens barrels 21 and 22 and the half lens groups L11 and L12 are separated from each other. Finally, as shown in FIGS. 3C and 2, the half lens groups L11 and L12 are largely separated from each other, and the second lens group L2 is inserted between the half lens groups L11 and L12. The operation of each lens barrel stops.
[0046]
The distance between the distal end portion 16b of the second rectilinear barrel 16 and the support shaft 26 is smaller in the non-capturing state as in FIG. 2 than in the capturing state as in FIG. She is fully collapsed. The driving member 25 has an elastic portion 25a having elasticity so that this operation can be performed, and the driving member 25 is curved as shown in FIG. 3 in a non-photographing state. However, since the elastic force of the elastic portion 25a is stronger than the urging force of the spring applied to the rotary levers 23 and 24, the elastic portion 25a does not bend during photographing.
[0047]
If the biasing forces of the two springs applied to the rotation levers 23 and 24 are slightly different, the first lens unit L1 integrated by the half lens units L11 and L12 tilts with respect to the optical axis O. As a result, the optical performance deteriorates. Therefore, when the holding pin 23a is projected from the side surface of the rotating lever 23 and the holding portion 25b is projected from the driving member 25 in parallel with the optical axis O, the holding is performed by the urging force of the spring applied to the rotating lever 23 during photographing. The pin 23a contacts the holding portion 25b. As a result, the lens frame 21 and the semi-lens group L11 are held at a proper position without tilt by the holding portion 25b together with the rotary lever 23. Further, since the half lens group L12 is urged in the opposite direction to the half lens group L11 by a spring applied to the rotation lever 24, the division plane L12a of the half lens group L12 is brought into contact with the division plane L11a of the half lens group L11. In contact with each other, it is similarly held at a regular position without tilt. Since the spring applied to the rotation lever 24 is formed to have a weaker biasing force than the spring applied to the rotation lever 23, the half lens group L12 presses the half lens group L11 to tilt together. Nothing happens.
[0048]
Here, at the time of photographing, the division surfaces L11a and L12a of the half lens units L11 and L12 are in close contact with each other to form the first lens unit L1, but oblique rays are reflected by the division surfaces L11a and L12a and cause flare. Could be. Therefore, it is desirable to apply black matte coating to the divided surfaces L11a and L12a.
[0049]
However, even though harmful flare can be prevented by the black matte coating, the image may be deteriorated. Specifically, the required light beam is prevented from being incident, and the amount of light incident on the image sensor is reduced. Therefore, the deterioration of the image, specifically, the decrease in the amount of light is compensated for by image processing.
[0050]
Such image processing will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the digital camera.
[0051]
The imaging element 32 on which the optical image of the subject is formed by the photographing lens 31 performs so-called photoelectric conversion, which converts the image into a charge amount corresponding to the optical image. The A / D conversion circuit 33 converts an analog signal input from the image sensor 32 into a digital signal and outputs the digital signal. The image data obtained via the A / D conversion circuit 33 is temporarily stored in the image memory 34.
[0052]
The image data stored in the image memory 34 is subjected to various types of image processing by the MPU 35, and is finally stored in a non-volatile memory 36 such as a memory card connected to the MPU 35. It should be noted that the MPU 35 also corrects the light amount reduced by the black matte coating, but the correction amount for correcting the light amount decrease depends on the focal length of the photographing lens 31, the F-number, and the photographing conditions such as the photographing distance. The amount of correction for the photographing condition may be stored as a table in the memory of the MPU 35, and the light amount may be corrected by referring to the table each time photographing is performed.
[0053]
The MPU 35 is supplied with power from a power supply 37 such as a built-in battery, and can communicate with the outside via an interface 38.
[0054]
Further, the MPU 35 receives a release signal from the release button 40 and drives a shutter device (not shown).
[0055]
Further, the MPU 35 controls the drive of an image display device 39 such as a liquid crystal monitor to display a photographed image or an image immediately after photographing. Then, the MPU 35 receives the pressing signals of the frame forwarding buttons 31a and 31b, and frame forwards the image displayed on the image display device 39.
[0056]
In the above configuration, the second lens unit L2 is positioned between the two divided first lens units L1, but in some cases, the first lens unit L1 and the second lens unit L2 are divided into two. The third lens unit L3 and the image sensor 1 may be located during this time.
[0057]
In addition, the direction in which the first lens unit L1 is divided with respect to the optical axis O may be any of the upper, lower, left, and right directions when the camera is viewed from the front.
[0058]
Further, the photographing lens does not necessarily need to be a zoom lens, and may be a single focus lens.
[0059]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the camera of this invention, even when using the zoom lens which consists of many lenses as an imaging | photography lens, at the time of non-shooting, the lens can be collapsed and the camera thickness can be made thinner than before. Play.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view in which a lens barrel is projected.
FIG. 2 is a sectional view in which a first lens unit L1 is divided and a lens barrel is collapsed.
FIG. 3 is a side view showing a process of dividing the first lens unit L1.
FIG. 4 is a top view corresponding to FIG.
FIG. 5 is a front view as viewed from the left side of FIG. 4;
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a digital camera.
FIG. 7 is a sectional view of a conventional lens barrel in which a lens barrel is projected.
FIG. 8 is a sectional view of a conventional lens barrel in which a lens barrel is collapsed.
[Explanation of symbols]
L1 First lens unit L11, L12 Half lens unit L2 Second lens unit L3 Third lens unit O Optical axis 1 Image sensor 2 Low-pass filter 21, 22 Lens frame 23, 24 Rotary lever 25 Drive member 26 Support shaft 28 Wall
