JP2005345620A - 光量規制ユニット、レンズ鏡胴および撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光路に進出して光量を規制する部材を備え、全体として光路に平行な方向に移動可能な小型の光量規制ユニットを提供する。
【解決手段】 光量規制ユニットであるシャッタユニット(50)は、開口(52a)を有する基板(52)と、基板(52)に保持された２つのシャッタセクタ(51)を備える。基板(52)には移動の案内を受けるガイド軸(55)が植設されている。２つのセクタ(51)は、それぞれの回動軸(51a)を中心として回動し、開口(52a)を開閉する。セクタ(51)はいずれも基板(52)に関してガイド軸(55)の反対側に設けられており、一方のセクタは、開口(52a)を開いた状態とするときに、ガイド軸(55)の延長上に位置する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、光の量を規制する光量規制ユニットに関し、特に、光路に沿って移動可能な光量規制ユニットに関する。

カメラは撮影対象からの光を結像させるためにいくつかのレンズを備えており、撮影対象からの光に外部の不要な光が混入するのを防止するとともに、一体として取り扱いを容易にするために、レンズは鏡胴に収容されている。また、レンズの中には固定のものと、焦点調節用やズーム用のように、光軸方向に可動のものがある。

従来、鏡胴の内面に螺旋状のねじを設け、レンズを保持するレンズ枠に、鏡胴のねじに係合するねじを設けて、鏡胴を回転させることにより、レンズを光軸方向に移動させるようにしていた。このように鏡胴の回転によってレンズを移動させる構成では、回転する鏡胴は、必然的に円筒状になって、形状が限定される上、可動レンズのレンズ枠全体を収容するに足る大きさを有しなければならず、小型化が難しい。

さらに、可動レンズを駆動するためのモータ等の駆動部を鏡胴内に配置すると、鏡胴の一層の大型化を招くため、駆動部を鏡胴の外部に配置する必要がある。その際、駆動部を鏡胴の側方に配置すれば、鏡胴と駆動部を合わせた全体の大きさが、レンズの光軸に対して垂直な方向に増し、駆動部を鏡胴の延長上に配置すれば、全体の大きさがレンズの光軸方向に増す結果となる。

そこで、螺旋状のねじを外周面に設けた棒状の駆動軸をレンズの光軸に対して平行に配置するとともに、駆動軸のねじに係合するねじをレンズ枠に設けて、駆動軸の回転によりレンズを移動させることが行われるようになっている。この場合、光軸の傾きや位置ずれを防止する必要があり、そのために、レンズの光軸に平行なガイド軸を設け、ガイド軸を通す貫通孔をレンズ枠に設けるのが一般的である。この構成では、鏡胴の形状に制約がなく、駆動軸やガイド軸と共に、駆動軸を回転させる駆動部を鏡胴内に配置することができて、全体としての大きさを抑えることが容易になる。

カメラは、光束の周辺部を遮断して光量を規制する絞りを備え、また多くの場合、所定時間のみ露光するために光束全体を遮断するシャッタを備える。さらに、所定の透過率で光を透過させて光量を規制するＮＤフィルタを備えるカメラもある。

これらの光量規制部材は所定位置に固定配置されるのが一般的であった。しかし、ズームレンズの場合、固定とするよりも可動とした方が、レンズ全体の小型化が容易になることもある。可動のレンズをガイド軸で案内しながら駆動軸で移動させる構成では、光量規制部材も同様の構成とするのが、全体の小型化を図る上で好ましい。特開２０００−１８０９１４号公報には、開口を有する基板と、基板に保持され、基板に平行な方向に回動するシャッタセクタ（シャッタ羽根）より成るシャッタユニットの移動を、ガイド軸によって案内する構成が開示されている。
特開２０００−１８０９１４号公報

ところが、上記公報のシャッタユニットでは、ガイド軸が基板を貫通してシャッタセクタ側にも存在しているため、シャッタセクタの移動範囲に制約が生じ易い。これを避けるためには、シャッタユニットをガイド軸に対して垂直な方向に大きくしなければならない。当然、この構成を絞りユニットやＮＤフィルタユニットに適用した場合でも、同様の不都合が生じることになる。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされてもので、基板に対して垂直な方向に可動でありながら、基板に対して平行な方向に移動する光量規制部材の移動範囲に制約が生じ難く、しかも小型化が容易な光量規制ユニットを提供することを目的とする。また、可動の光量規制ユニットを備えた小型のレンズ鏡胴および撮像装置を提供することを目的とする

上記目的を達成するために、本発明では、開口を有する基板と、基板に保持され、基板に平行な方向に移動して基板の開口を開閉し、開口を通過する光の量を規制する光量規制部材より成り、基板に垂直な方向に移動可能な光量規制ユニットにおいて、一端が基板に固定されて、基板に垂直な方向への移動の案内を受けるガイド軸を備え、光量規制部材が、基板の開口を開いた状態もしくは閉じた状態でガイド軸の延長上に位置し、または、基板の開口を開閉する間にガイド軸の延長上を通過する構成とする。

この光量規制ユニットでは、光量規制部材は、基板に関してガイド軸の反対側に設けられており、基板の開口を開いた状態、開口を閉じている状態、および開口を開閉する途中の状態のいずれかにおいてガイド軸の延長上に位置し、その移動範囲はガイド軸によって制約を受けない。したがって、小型化が容易である。なお、光量規制部材は、開口全体を閉じて光束を全て遮断するシャッタセクタであってもよいし、開口の一部を閉じて光束の周辺部を遮断する絞りセクタであってもよいし、さらには、開口全体を閉じて、光束の全体を所定の透過率で透過させるＮＤフィルタであってもよい。

上記光量規制ユニットは、基板に垂直な方向に移動するための駆動力を、ガイド軸を介して受けるようにすることもできる。

前記目的を達成するために、本発明ではまた、レンズ鏡胴は上記の光量規制ユニットを備えるものとする。また、このレンズ鏡胴を撮像装置に備える。

本発明の光量規制ユニットでは、光量規制部材の移動範囲がガイド軸によって制約を受けることがなく、小型化を図りながら光量規制部材の移動範囲を広くすることができる。この光量規制ユニットを備えたレンズ鏡胴や撮像装置も、小型化が容易になる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。第１の実施形態であるデジタルカメラ１の外観を図１に模式的に示す。図１において、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図であり、点線は後述する内部の鏡胴を表している。

デジタルカメラ１は、最も短い辺が他の辺の数分の１程度の大きさの概ね直方体状の筐体１０を有しており、通常の撮影時には、筐体１０の最も短い辺の方向（図１の紙面に垂直な方向）が前後方向、最も長い辺の方向（図１の左右方向）が左右方向、それらの間の長さの辺の方向（図１の上下方向）が上下方向を向く状態で、使用者に把持されるように設定されている。以下、この状態を基準として、前後、左右、上下の各方向を定める。なお、デジタルカメラ１が撮影する範囲は長方形であり、通常の撮影とは、正立した使用者が、正面の横に長い長方形の範囲を、横に長く撮影することをいう。

デジタルカメラ１は、前面に、対物窓１１、ファインダー前窓１２ａ、フラッシュ発光部１３、セルフタイマーランプ１４、背面に、ファインダー後窓１２ｂ、表示部１５、モード設定スイッチ１６、カーソルボタン１７、複数の操作キー１８、上面に、レリーズボタン１９を備えている。

対物窓１１は開閉可能であり、対物窓１１を開くと、後述の撮像光学系に含まれる第１のレンズ群が現れる。ファインダー窓１２ａ、１２ｂは撮影対象の光学像を提供し、フラッシュ発光部１３は撮影対象を照明するフラッシュ光を発する。セルフタイマーランプ１４は、セルフタイマー撮影の準備が進行中であることを点灯により示す。

表示部１５は液晶表示器から成り、撮影した画像のほか、デジタルカメラ１の設定状況、操作案内等の諸情報を表示する。モード設定スイッチ１６は、スライド式であり、デジタルカメラ１の動作モードの設定に用いられる。デジタルカメラ１は、静止画を撮影して記録する静止画撮影モードと、動画を撮影して記録する動画撮影モードと、記録している画像を再生表示する再生モードを有しており、モード設定スイッチ１６の近傍には各モードを表すマークが記されている。

カーソルボタン１７は、上下左右に４つの接点を有しており、表示部１５に表示されるカーソルの移動に用いられる。デジタルカメラ１は、撮像光学系としてズームレンズを備えており、カーソルボタン１７はその焦点距離の調節にも使用される。操作キー１８は、表示部１５に表示する項目の切り換え、表示した項目の選択等、デジタルカメラ１の機能に関する設定に用いられる。レリーズボタン１９は２段階で動作し、記録する画像の撮影の準備の指示と、記録する画像の撮影の指示に用いられる。デジタルカメラ１は自動焦点調節（ＡＦ）と自動露光制御（ＡＥ）の機能を有しており、撮影の準備ではＡＦとＡＥを行う。

デジタルカメラ１の内部構成を図２〜図４に模式的に示す。図２は撮像光学系全体の正面透視図、図３は、撮像光学系の要部（後述するシャッタユニットおよび第２のレンズ群）を分解して示す正面透視図である。また、図４は撮像光学系の側面透視図であり、（ａ）および（ｂ）はそれぞれ、シャッタユニット付近および第２のレンズ群付近を表したものである。

デジタルカメラ１は、筐体１０内に、２つのレンズ２１ａ、２１ｂおよびプリズム２５より成る第１のレンズ群２１、第２のレンズ群２２、第３のレンズ群２３、ならびに第４のレンズ群２４より成る撮像光学系と、ＣＣＤエリアセンサ等の撮像素子２６と、光学的ローパスフィルタ２７を備えており、撮影対象からの光を撮像光学系によって撮像素子２６上に結像させるとともに、撮像素子２６によって光を電気信号に変換することによって、撮影を行う。撮像光学系および撮像素子２６は、筐体１０の上下方向の中央付近に配設されている。

撮像素子２６が出力する信号は、不図示の回路によって処理されて、撮影した画像を表す画像データとされる。画像データは着脱可能な記録媒体（不図示）に記録することができる。

撮像素子２６は筐体１０に設けられた支持基板１０ａに固定されており、ローパスフィルタ２７は、撮像素子２６に固定されている。第１のレンズ群２１の一部（レンズ２１ｂ）、第２のレンズ群２２、第３のレンズ群２３、および第４のレンズ群２４は、鏡胴７０に収容されている。第２のレンズ群２２は第１のレンズ群２１と撮像素子２６の間に配置されており、第３のレンズ群２３は第２のレンズ群２２と撮像素子２６の間に配置されており、第４のレンズ群２４は第３のレンズ群２３と撮像素子２６の間に配置されている。なお、図では、第２のレンズ群２２と第３のレンズ群２３をそれぞれ１つのレンズとして表しているが、レンズ群２２、２３、２４は単一または複数のレンズより成る。

第１のレンズ群２１に含まれる一部のレンズ２１ａは、その光軸が前後方向を向くように設定されており、第１のレンズ群２１に含まれる他のレンズ２１ｂは、その光軸がレンズ２１ａの光軸と直交し、左右方向を向くように設定されている。

プリズム２５は、断面が直角二等辺三角形の三角プリズムであり、互いに直交する２つの面の一方がレンズ２１ａに対向し、他方がレンズ２１ｂに対向し、さらに、斜面が、レンズ２１ａの光軸とレンズ２１ｂの光軸との交点上に位置し、かつ、レンズ２１ａの光軸とレンズ２１ｂの光軸に対して４５゜を成すように配置されている。また、レンズ２１ａとプリズム２５は筐体１０に固定されている。

第２のレンズ群２２、第３のレンズ群２３、および第４のレンズ群２４は、各々の光軸がレンズ２１ｂの光軸と一致するように設定されている。したがって、撮像光学系全体としての光軸は、途中でプリズム２５によって９０゜折り曲げられて、大部分が左右方向を向く設定となっている。なお、プリズム２５は、レンズ２１ａを透過して入射する撮影対象からの光を、斜面によって全反射してレンズ２１ｂに導く。プリズム２５の斜面に反射膜を設けておいてもよい。

第１のレンズ群２１と第４のレンズ群２４は固定である。第２のレンズ群２２と第３のレンズ群２３はいずれも、光軸方向に移動可能である。第２のレンズ群２２の移動によってズーミングすなわち焦点距離の変更が行われ、第３のレンズ群２３の移動によってフォーカシングすなわち撮影対象に対する焦点の調節が行われる。第２のレンズ群２２はレンズ枠３２に保持されており、第３のレンズ群２３はレンズ枠３３に保持されている。

デジタルカメラ１は、第２のレンズ群２２をレンズ枠３２と共に移動させるためのモータ４２と、第３のレンズ群２３をレンズ枠３３と共に移動させるためのモータ４３を備えており、また、第２のレンズ群２２および第３のレンズ群２３を支持して、それらの光軸方向への移動を案内するガイド軸３６、３７を備えている。これらのガイド軸３６、３７は、外周面が平滑な円柱状であり、また、第２のレンズ群２２の光軸および第３のレンズ群２３の光軸に対して平行である。ガイド軸３６、３７は端部が鏡胴７０に固定されており、ガイド軸３７は、第２のレンズ群２２および第３のレンズ群２３に関してガイド軸３６の反対側に位置する。

第２のレンズ群２２を保持するレンズ枠３２には、ガイド軸３６を貫通させて、ガイド軸３６に対するレンズ枠３２の傾倒を防止する傾倒防止部３２ａと、ガイド軸３７に接して、ガイド軸３６を中心とするレンズ枠３２の回転を防止する回転防止部３２ｂが設けられている。

傾倒防止部３２ａは、ガイド軸３６の外径よりも僅かに大きい内径を有する円筒状であり、その内周面は平滑である。傾倒防止部３２ａは、その内周面の全体が、貫通しているガイド軸３６の外周面に接して、ガイド軸３６に平行な方向へのレンズ枠３２の円滑な移動を可能にしながら、ガイド軸３６に対するレンズ枠３２の傾倒を防止する。これで、第２のレンズ群２２の姿勢が常に一定に保たれて、その光軸はガイド軸３６に対して常時平行になる。なお、傾倒防止部３２ａには、ガイド軸３６との摩擦を低減するため、および、成形に用いる金型の構成を簡素にするために、ガイド軸３６に平行な方向に長い窓が形成されている。

回転防止部３２ｂは、レンズ枠３２の縁部を略長方形状に切り欠いたもので、互いに平行で平滑な内面を有する。回転防止部３２ｂは、内面の２点でガイド軸３７に接して、ガイド軸３７に平行な方向へのレンズ枠３２の円滑な移動を可能にしながら、ガイド軸３６を中心として回転しようとするレンズ枠３２の動きを規制する。これで、第２のレンズ群２２の光軸が、固定されている第１のレンズ群２１のレンズ２１ｂの光軸に常に一致する。

ガイド軸３６に摺接する傾倒防止部３２ａは、第２のレンズ群２２の移動範囲に制約をもたらさない範囲内で、ガイド軸３６に沿ってできるだけ長く作製されている。したがって、ガイド軸３６の外径や傾倒防止部３２ａの内径に多少の誤差が生じたとしても、第２のレンズ群２２の光軸の傾倒はごく僅かに抑えられる。また、ガイド軸３６とガイド軸３７（傾倒防止部３２ａと回転防止部３２ｂ）は第２のレンズ群２２を挟んで互いに反対側に位置し、両者間の距離は長い。したがって、ガイド軸３７の外径や回転防止部３２ｂの内面の離間幅に多少の誤差が生じたとしても、第２のレンズ群２２の光軸の位置ずれはごく僅かに抑えられる。

第３のレンズ群２３を保持するレンズ枠３３にも、ガイド軸３６に接する傾倒防止部３３ａと、ガイド軸３７に接する回転防止部３３ｂが設けられている。これらの傾倒防止部３３ａと回転防止部３３ｂの構成および機能は、上記の傾倒防止部３２ａと回転防止部３２ｂのものと同様である。

第２のレンズ群２２を保持するレンズ枠３２を移動させるモータ４２の回転軸には、外周面に螺旋状のねじが形成された円柱状の駆動軸４７が結合されており、第３のレンズ群２３を保持するレンズ枠３３を移動させるモータ４３の回転軸にも、外周面に螺旋状のねじが形成された円柱状の駆動軸４８が結合されている。これらの駆動軸４７、４８はガイド軸３６、３７と平行であり、互いに同一直線上に位置する。レンズ枠３２には、駆動軸４７に垂直な方向の断面が略Ｕ字状で、その半円状の最深部に駆動軸４７のねじに係合するねじが形成された係合部３２ｃが設けられており、レンズ枠３３にも、駆動軸４８に垂直な方向の断面が略Ｕ字状で、その半円状の最深部に駆動軸４８のねじに係合するねじが形成された係合部３３ｃが設けられている。

モータ４２の回転軸の回転に伴って駆動軸４７が回転し、その回転がねじを介して係合部３２ｃに伝わり、レンズ枠３２がガイド軸３６、３７に沿って移動する。同様に、モータ４３の回転軸の回転に伴って駆動軸４８が回転し、その回転がねじを介して係合部３３ｃに伝わり、レンズ枠３３がガイド軸３６、３７に沿って移動する。

レンズ枠３２には突起３２ｄが設けられており、突起３２ｄと鏡胴７０の間に、ガイド軸３６に平行な引っ張りばね（不図示）が架設されている。レンズ枠３２は、この引っ張りばねによって常に一方向付勢された状態となり、焦点距離を長くする方向に移動するときも焦点距離を短くする方向に移動するときも、駆動軸４７にがたつきなく係合する。

デジタルカメラ１では、第２のレンズ群２２を保持するレンズ枠３２の先端部を内側に突出させて円形の開口を有するようにし、これを絞り４９として利用する。したがって、絞り４９の口径は固定であり、絞り４９はズーミングを司る第２のレンズ群２２と共に移動する。

デジタルカメラ１は、撮影対象からの光を遮断して撮像素子２６の露光を制御するシャッタユニット５０を備えている。シャッタユニット５０は複数の可動のセクタ５１と、それぞれ円形の開口５２ａ、５３ａを有し、間にセクタ５１を挟む基板５２と押さえ板５３とを備えており、基板５２に平行な方向へのセクタ５１の回動によって、開口５２ａ、５３ａを開閉する。基板５２および押さえ板５３は、第２のレンズ群２２の光軸に対して垂直であり、開口５２ａ、５３ａの中心を光軸が通る。

撮像光学系は、シャッタユニット５０を設定すべき位置がズーミングにより変化する構成となっており、シャッタユニット５０の理想位置は焦点距離に応じて変化する。そこで、デジタルカメラ１では、シャッタユニット５０を撮像光学系の光軸方向に移動可能にして、シャッタユニット５０を常に理想位置またはその近傍に位置させるようにしている。ただし、簡素な構成とするために、所定の焦点距離範囲内では、シャッタユニット５０を第２のレンズ群２２と一体に移動するようにし、その焦点距離範囲以外では、一定位置に留めるようにする。

シャッタユニット５０は、セクタ５１、基板５２、および押さえ板５３のほかに、セクタ５１を駆動する駆動部５４と、ガイド軸５５が植設された支持基台５６を有する。ガイド５５軸は第２のレンズ群２２の光軸に平行である。

駆動部５４は、ムービングマグネットと、磁界を生成してムービングマグネットを移動させるコイルとで構成されている。駆動部５４には電力および制御信号を与えるためのフレキシブル配線基板５９が、鏡胴７０の外部から接続されている。なお、フレキシブル配線基板５９は、光を遮ることがないようにするために、鏡胴７０の内周面に沿って螺旋状に設けられている（図４（ａ）参照）。

第２のレンズ群２２を保持するレンズ枠３２には、ガイド軸５５を貫通させて、シャッタユニット５０の傾倒を防止する傾倒防止部３２ｅが設けられている。また、基板５２には、ガイド軸３７に接して、ガイド軸５５を中心とするシャッタユニット５０の回転を防止する回転防止部５２ｂが設けられている。

傾倒防止部３２ｅは、ガイド軸５５の外径よりも僅かに大きい内径を有する円筒状であり、その内周面は平滑である。傾倒防止部３２ｅは、その内周面の全体が、貫通しているガイド軸５５の外周面に接して、レンズ枠３２とシャッタユニット５０の相対的な移動を可能にしながら、移動によるガイド軸５５の傾倒を防止する。後述するように、レンズ枠３２とシャッタユニット５０の相対的な移動は、シャッタユニット５０が停止した状態で行われ、したがって、傾倒防止部３２ｅは、レンズ枠３２のみが移動する間にシャッタユニット５０の姿勢が変化するのを防止する働きをする。前述の傾倒防止部３２ａと同様に、傾倒防止部３２ｅにもガイド軸５５との摩擦の低減等を目的とした窓が形成されている。

回転防止部５２ｂは、基板５２の縁部を略長方形状に切り欠いたもので、互いに平行で平滑な内面を有する。回転防止部５２ｂは、内面の２点でガイド軸３７に接して、ガイド軸３７に平行な方向へのシャッタユニット５０の円滑な移動を可能にしながら、ガイド軸５５を中心として回転しようとするシャッタユニット５０の動きを規制する。シャッタユニット５０にはフレキシブル配線基板５９が接続されており、移動に伴ってフレキシブル配線基板５９からシャッタユニット５０に加わる力は変動するが、傾倒防止部３２ｅと回転防止部５２ｂの存在により、シャッタユニット５０の姿勢の変動は防止される。

レンズ枠３２と支持基台５６との間には、ガイド軸５５に対して平行に、引っ張りばね（伸張された状態のコイルばね）６１が架設されており、レンズ枠３２とシャッタユニット５０には常に互いに近づく方向への付勢力が働く。外部から他の力が加わらなければ、レンズ枠３２とシャッタユニット５０は、傾倒防止部３２ｅのシャッタユニット５０側の端面３２ｆと支持基台５６の端面５６ａとが当接した状態で静止する。

鏡胴７０には、シャッタユニット５０の移動範囲の一端を規定するストッパ６２が固定されており、シャッタユニット５０はストッパ６２よりも第１のレンズ群２１側に位置する。シャッタユニット５０がストッパ６２に近づくと基板５１の端部がストッパ６２に当接し（図４（ａ）参照）、シャッタユニット５０はそれ以上撮像素子２６側に移動することはできない。一方、レンズ枠３２のうち、ストッパ６２の位置に相当する端部には切り欠きが設けられており（図４（ｂ）参照）、レンズ枠３２は、ストッパ６２よりも第１のレンズ２１側にも、ストッパ６２よりも撮像素子２６側にも移動することができる。

デジタルカメラ１では、第１のレンズ群２１が負のパワー、第２のレンズ群２２が正のパワー、第３のレンズ群２３が正のパワー、第４のレンズ群２４が負のパワーを有する光学設定としている。最短の焦点距離から最長の焦点距離まで変化する間に、第２のレンズ群２２は、ストッパ６２よりも第３のレンズ群３３側からストッパ６２よりも第１のレンズ群２１側に移動する。シャッタユニット５０は、第２のレンズ群２２がストッパ６２よりも第３のレンズ群２３側に位置するときは、ストッパ６２に当接して停止し、第２のレンズ群２２がストッパ６２よりも第１のレンズ群２３側に位置するときは、第２のレンズ群２２と共に移動する。

デジタルカメラ１では、シャッタセクタ５１による開口５２ａ、５３ａの開閉によって撮像素子２７の露光を調節することができるが、露光時間を短くすることなく明るい撮影対象を撮影することができるようにするために、ＮＤフィルタを備えている。ＮＤフィルタは、シャッタユニット５０の基板５２と押さえ板５３の間に設けられており、回動して、開口５２ａ、５３ａを閉じる位置と、開口５２ａ、５３ａを開く位置をとる。

第１のレンズ群２１、第２のレンズ群２２側から見たシャッタユニット５０をそれぞれ図５の（ａ）、（ｂ）に示し、内部のＮＤフィルタ板５７を透視して第２のレンズ群２２側から見たシャッタユニット５０を図５の（ｃ）、（ｄ）に示す。図５（ｃ）はＮＤフィルタ板５７が開口５２ａ、５３ａを開いている状態を表しており、図５（ｄ）はＮＤフィルタ板５７が開口５２ａ、５３ａを閉じている状態を表している。

基板５２には、ＮＤフィルタ板５７を駆動する駆動部５８が設けられている。駆動部５８は、シャッタセクタ５１を駆動する駆動部５４と同様に、ムービングマグネットとコイルより成る。ＮＤフィルタ板５７には、回動の中心となるピン５７ａが設けられており、基板５２にはピン５７ａを受ける孔が形成されている。ＮＤフィルタ板５７にはまた、細長い孔５７ｂが設けられており、孔５７ｂには駆動部５７によって移動させられるピンが挿通されている。

図５（ｃ）に示すように、開口５２ａ、５３ａを開いている状態にあるとき、ＮＤフィルタ板５７の一部位は、基板５２に植設されたガイド軸５５の延長上に位置する。このような構成としたことで、撮像光学系の光軸に対して垂直な方向についてのシャッタユニット５０の大型化を避けながら、ガイド軸５５によるＮＤフィルタ板５７の移動範囲の制約をなくすことができる。

なお、ＮＤフィルタ板５７は、開口５２ａ、５３ａを開いている状態にあるときも、開口５２ａ、５３ａを閉じている状態にあるときも、さらには、回動の途中においても、その縁部が基板５２や押さえ板５３の縁部から出ることはない。これは、シャッタセクタ５１についても同様である。図５（ａ）にはシャッタセクタ５１を表していないが、シャッタセクタ５１は、開口５２ａに関して駆動部５７の反対側に設けられた回動軸（不図示）を中心に回動する。

本実施形態では、撮像光学系の光軸の大部分が左右方向を向く設定としているが、撮像光学系の光軸の大部分が上下方向を向く設定としてもよい。

第２の実施形態のデジタルカメラ２について説明する。このデジタルカメラ２は、第１の実施形態のデジタルカメラ１を修飾して、シャッタセクタ５１とＮＤフィルタ５７とを逆に配置したものである。内部のシャッタセクタ５１を透視して第２のレンズ群２２側から見たシャッタユニット５０を図６の（ａ）、（ｂ）に示す。図５（ａ）はシャッタセクタ５１が開口５２ａ、５３ａを開いている状態を表しており、図５（ｂ）はシャッタセクタ５１が開口５２ａ、５３ａを閉じている状態を表している。

デジタルカメラ２はシャッタセクタ５１を２つ備えている。各シャッタセクタ５１には回動の中心となるピン５１ａが設けられており、基板５２にはピン５１ａを受ける２つの孔が形成されている。各シャッタセクタ５１にはまた、細長い孔５１ｂが設けられており、これらの孔５１ｂは重ねられて、その重なり部分には駆動部５４によって移動させられる１つのピンが挿通されている。２つのシャッタセクタ５１はこのピンを介して同時に回動する。

図６（ａ）に示すように、２つのシャッタセクタ５１のうちの一方は、開口５２ａ、５３ａを開いている状態にあるとき、基板５２に植設されたガイド軸５５の延長上に位置する。この構成により、撮像光学系の光軸に対して垂直な方向についてのシャッタユニット５０の大型化を避けながら、ガイド軸５５によるシャッタセクタ５１の移動範囲の制約をなくすことができる。なお、シャッタセクタ５１とＮＤフィルタ板５７の縁部が、常に基板５２や押さえ板５３の縁部から出ることがないのは前述のとおりである。

第３の実施形態のデジタルカメラ３の撮像光学系周辺を図７に模式的に示す。このデジタルカメラ３は、シャッタユニット５０を第２のレンズ群２２とは別に移動させるようにするとともに、第２のレンズ群２２を移動させるモータ４２と第３のレンズ群２３を移動させるモータ４３を対向させて、両者の間に駆動軸４７、４８が位置するようにしたものである。なお、図７においては、ガイド軸３６、３７、モータ４２、４３等を支持する鏡胴７０は省略している。

デジタルカメラ３は、シャッタユニット５０を移動させるために、モータ６３と駆動軸６４を備えている。また、シャッタユニット５０には、移動の案内を受けるガイド軸６５が設けられている。シャッタユニット５０は、基板５２が第１のレンズ群２１側に、押さえ板５３が第２のレンズ群２２側に位置するように配置されており、ガイド軸６５は基板５２に植設されている。ガイド軸６５は、撮像光学系の光軸方向への移動の案内を受けるとともに、その駆動力を受けるためのものであり、光軸に平行に設けられている。

第１のレンズ群２１側から見たシャッタユニット５０の基板５２およびガイド軸６５を図８に示し、駆動軸７２に対して垂直な方向から見た基板５２、ガイド軸６５、モータ６３および駆動軸６４を図９に示す。駆動軸６４はモータ６３の回転軸に結合されており、その外周面には螺旋状のねじが形成されている。ガイド軸６５は、円筒の一部を中心軸に沿って切除した形状であり、円弧状の断面の中心角は１８０゜を超える。ガイド軸６５の内面には、駆動軸６４のねじに係合するねじが形成されている。

駆動軸６４はガイド軸６５に挿入され、その回転によってシャッタユニット５０を移動させ、また、広い範囲でガイド軸６５の内周面に接することにより、シャッタユニット５０の傾倒を防止する。基板５２には、第２のレンズ群２２の移動を案内するガイド軸３６に接して、シャッタユニット５０の回転を防止する回転防止部５２ｂが設けられている。なお、もう１つのガイド軸３７は、基板５２を貫通しているものの、基板５２には接触しておらず、シャッタユニット５０の支持や案内には関与しない。

図示しないが、デジタルカメラ３においても、シャッタセクタ５１やＮＤフィルタ板５７は、基板５２や押さえ板５３の開口５２ａ、５３ａを開いた状態にあるとき、一部がガイド軸６５の延長上に位置する。したがって、撮像光学系の光軸に対して垂直な方向についてのシャッタユニット５０の大型化を避けながら、ガイド軸６５によるシャッタセクタ５１やＮＤフィルタ板５７の移動範囲の制約をなくすことができる。

上記の各実施形態では、開口５２ａ、５３ａを開いている状態のときに、シャッタセクタ５１やＮＤフィルタ５７ａの一部がガイド軸５５、６５の延長上に位置する設定としているが、開口５２ａ、５３ａを閉じている状態のときに、シャッタセクタ５１やＮＤフィルタ５７ａの一部がガイド軸５５、６５の延長上に位置する設定とすることもできる。また、シャッタセクタ５１やＮＤフィルタ５７ａが、回動する間に、ガイド軸５５、６５の延長上を通過する設定とすることも可能である。なお、上記の各実施形態では、シャッタユニット５０に押さえ板５３を備えているが、これを省略した構成とすることもできる。

また、ここでは絞りの口径を固定とした例を掲げたが、可動の複数の絞りセクタから成る口径可変の絞りユニットを備え、その絞りユニットを光軸方向に可動とすることもできる。その場合も、絞りユニットにガイド軸を植設して、ガイド軸によって絞りの移動を案内するようにするとともに、絞りセクタが、移動範囲の端にあるとき、または移動の途中で、ガイド軸の延長上に位置する設定とするのが好ましい。

第１の実施形態のデジタルカメラの外観を模式的に示す正面図（ａ）および背面図（ｂ）。 第１の実施形態のデジタルカメラの内部構成（撮像光学系周辺）を模式的に示す正面透視図。 第１の実施形態のデジタルカメラの撮像光学系の要部を分解して示す正面透視図。 第１の実施形態のデジタルカメラのシャッタユニット付近（ａ）および第２のレンズ群付近（ｂ）を示す側面透視図。 第１の実施形態のデジタルカメラのシャッタユニットの構成を模式的に示す側面透視図。 第２の実施形態のデジタルカメラのシャッタユニットの構成を模式的に示す側面透視図。 第３の実施形態のデジタルカメラの撮像光学系周辺を模式的に示す正面透視図。 第３の実施形態のデジタルカメラのシャッタユニットの基板とガイド軸を模式的に示す図。 第３の実施形態のデジタルカメラのシャッタユニットを移動させるための構成を模式的に示す図。

符号の説明

１〜３ デジタルカメラ
１０ 筐体
１０ａ 基板
１１ 対物窓
１２ａ ファインダー前窓
１２ｂ ファインダー後窓
１３ フラッシュ発光部
１４ セルフタイマーランプ
１５ 表示部
１６ モード設定スイッチ
１７ カーソルボタン
１８ 操作キー
１９ レリーズボタン
２１ 第１のレンズ群
２１ａ、２１ｂ 第１のレンズ群レンズ
２２ 第２のレンズ群
２３ 第３のレンズ群
２４ 第４のレンズ群
２５ プリズム
２６ 撮像素子
２７ 光学ローパスフィルタ
３２、３３ レンズ枠
３２ａ、３３ａ 傾倒防止部
３２ｂ、３３ｂ 回転防止部
３２ｃ、３３ｃ 係合部
３２ｄ 突起
３２ｅ 傾倒防止部
３２ｆ 傾倒防止部端面
３４ レンズ枠
３６、３７ ガイド軸
４２、４３ モータ
４７、４８ 駆動軸
４９ 絞り
５０ シャッタユニット
５１ シャッタセクタ
５１ａ ピン
５１ｂ 孔
５２ 基板
５２ａ 開口
５２ｂ 回転防止部
５３ 押さえ板
５３ａ 開口
５４ 駆動部
５５ ガイド軸
５６ 支持基台
５６ａ 支持基台端面
５７ ＮＤフィルタ板
５７ａ ピン
５７ｂ 孔
５８ 駆動部
５９ フレキシブル配線基板
６１ 引っ張りバネ
６２ ストッパ
６３ モータ
６４ 駆動軸
６５ ガイド軸
７０ 鏡胴

Claims (4)

1. 開口を有する基板と、基板に保持され、基板に平行な方向に移動して基板の開口を開閉し、開口を通過する光の量を規制する光量規制部材より成り、基板に垂直な方向に移動可能な光量規制ユニットにおいて、
   一端が基板に固定されて、基板に垂直な方向への移動の案内を受けるガイド軸を備え、
   光量規制部材が、基板の開口を開いた状態もしくは閉じた状態でガイド軸の延長上に位置し、または、基板の開口を開閉する間にガイド軸の延長上を通過する
   ことを特徴とする光量規制ユニット。
2. 基板に垂直な方向に移動するための駆動力を、前記ガイド軸を介して受けることを特徴とする請求項１に記載の光量規制ユニット。
3. 請求項１または請求項２に記載の光量規制ユニットを備えることを特徴とするレンズ鏡胴。
4. 請求項３に記載のレンズ鏡胴を備えることを特徴とする撮像装置。

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