JP2005352236A - Imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光軸方向に可動のレンズ群とシャッタとを備える撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus including a lens group movable in the optical axis direction and a shutter.
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。 The camera is equipped with several lenses to form an image of the light from the object to be photographed, in order to prevent external unnecessary light from being mixed into the light from the object to be photographed and to facilitate handling as a whole. The lens is housed in a lens barrel. Some lenses are fixed, while others are movable in the optical axis direction, such as for focus adjustment and zoom.
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。 Conventionally, a spiral screw is provided on the inner surface of the lens barrel, a screw that engages with the lens barrel screw is provided on the lens frame that holds the lens, and the lens is moved in the optical axis direction by rotating the lens barrel. I was trying to let them. In such a configuration in which the lens is moved by the rotation of the lens barrel, the rotating lens barrel is inevitably formed in a cylindrical shape, which is limited in shape and large enough to accommodate the entire lens frame of the movable lens. It is difficult to reduce the size.
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。 Furthermore, if a drive unit such as a motor for driving the movable lens is arranged in the lens barrel, the size of the lens barrel is further increased. Therefore, the drive unit needs to be arranged outside the lens barrel. At this time, if the drive unit is arranged on the side of the lens barrel, the total size of the lens barrel and the drive unit increases in a direction perpendicular to the optical axis of the lens, and the drive unit extends the lens barrel. If arranged above, the overall size increases in the optical axis direction of the lens.
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て、ガイド軸によってレンズ枠を移動可能に支持す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。 Therefore, a rod-shaped drive shaft provided with a spiral screw on the outer peripheral surface is arranged in parallel to the optical axis of the lens, and a screw that engages with the screw of the drive shaft is provided on the lens frame to rotate the drive shaft. The lens is moved by this. In this case, it is necessary to prevent the inclination and displacement of the optical axis. For this purpose, a guide shaft parallel to the optical axis of the lens is provided, and a through hole through which the guide shaft passes is provided in the lens frame. It is common to support the movably. In this configuration, there is no restriction on the shape of the lens barrel, and a drive unit that rotates the drive shaft can be arranged in the lens barrel together with the drive shaft and the guide shaft, so that the overall size can be easily suppressed. Become.
近年では、このような構成を採用するとともに、撮像光学系の光軸をミラーやプリズムによって折り曲げて、光軸の一部のみ(撮影対象側の端部)が前後方向を向き、光軸の大部分が左右方向または上下方向を向くようにすることで、カメラの薄型化(前後方向についての小型化)を図ることも行われている。 In recent years, while adopting such a configuration, the optical axis of the imaging optical system is bent by a mirror or prism, and only a part of the optical axis (the end on the subject side) faces in the front-rear direction, and the optical axis is large. It is also attempted to reduce the thickness of the camera (downsizing in the front-rear direction) by making the portion face the left-right direction or the up-down direction.
カメラは、一般に、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。撮像光学系としてズームレンズを用いる場合、シャッタの理想位置が焦点距離によって変動することがあり、シャッタを可動とするのが好ましい。例えば、特開平5−257057号では、シャッタをズーム用のレンズ群と共に移動させるようにしたカメラが開示されている。
可動レンズをガイド軸で支持するカメラでは、可動レンズが円滑に移動し得るようにするために、そのレンズのレンズ枠を鏡胴から離間させることになり、レンズ枠と鏡胴の内面との間には隙間が生じる。シャッタも可動とする場合、可動レンズを支持する構成と同様の構成でシャッタを移動可能に支持するのが好ましく、シャッタと鏡胴との間にも隙間が生じる。 In a camera that supports a movable lens with a guide shaft, the lens frame of the lens is separated from the lens barrel so that the movable lens can move smoothly, and between the lens frame and the inner surface of the lens barrel. There is a gap. When the shutter is also movable, it is preferable that the shutter is movably supported with the same configuration as that for supporting the movable lens, and a gap is also formed between the shutter and the lens barrel.
シャッタは、露光時間の制御を主たる目的とするものであるが、撮影対象範囲の外から到来する光を遮断して、フレアの発生を防止する機能も有する。また、同様の目的で、通常、レンズ鏡胴の内面には反射防止コーティングが施される。シャッタを可動としたカメラでは、シャッタと鏡胴の間の隙間を光が通過する可能性があるが、レンズ鏡胴の内面のうち、前端からシャッタの移動範囲の後端にわたって反射防止コーティングを施しておけば、隙間を通過する光はなくなり、フレアの発生を防止することができる。 The shutter is mainly intended to control the exposure time, but also has a function of preventing the occurrence of flare by blocking light coming from outside the imaging target range. For the same purpose, an antireflection coating is usually applied to the inner surface of the lens barrel. In a camera with a movable shutter, light may pass through the gap between the shutter and the lens barrel, but an anti-reflection coating is applied from the front end to the rear end of the shutter movement range on the inner surface of the lens barrel. In this case, no light passes through the gap, and flare can be prevented.
ところが、可動のレンズを駆動するための前述の駆動部や駆動軸を鏡胴内に配置する構成では、光が駆動部や駆動軸の表面で反射されて、シャッタとレンズ鏡胴の隙間を通過することがある。特に、撮像光学系の光軸の大部分を水平にし、駆動部を撮像光学系の光軸よりも下方に配置した構成では、太陽、電灯等の著しく明るい光源からの光がフレアの原因になり易くなる。 However, in the configuration in which the driving unit and the driving shaft for driving the movable lens are arranged in the lens barrel, the light is reflected by the surface of the driving unit and the driving shaft and passes through the gap between the shutter and the lens barrel. There are things to do. In particular, in a configuration in which most of the optical axis of the imaging optical system is horizontal and the drive unit is disposed below the optical axis of the imaging optical system, light from an extremely bright light source such as the sun or an electric light causes flare. It becomes easy.
その理由を図5のデジタルカメラ7を参照して説明する。デジタルカメラ7は、撮像光学系と撮像素子74を収容した筐体80を有する。筐体80には、上面にシャッタレリーズボタン81が設けられ、また、上部に光学式ファインダ82が設けられている。撮像光学系は、ミラーまたはプリズムを含む固定の第1のレンズ群71と、ズーム用の可動の第2のレンズ群72と、焦点調節用の可動の第3のレンズ群73より成り、第2のレンズ群72と第3のレンズ群73は、レンズ鏡胴70に収容されている。撮像光学系は光軸の大部分が左右方向を向くように設定されている。
The reason will be described with reference to the
レンズ鏡胴70には、第2のレンズ群72を移動させるモータ75と駆動軸77、第3のレンズ群73を移動させるモータ76と駆動軸78、第2のレンズ群72と一体に移動するシャッタ79も収容されている。モータ75、76と駆動軸77、78は、撮像光学系の光軸よりも下方に配置されている。レンズ鏡胴70の内面には全体に反射コーティングが施されているが、シャッタ79が可動であるため、レンズ鏡胴70とシャッタ79との間には隙間が生じている。
The
太陽、電灯等の光源83があると、通常の撮影では、光源83はデジタルカメラ7よりも上方に位置することになり、光源83が撮影対象範囲外であっても、光源83からの光Lが第1のレンズ群71を経てレンズ鏡胴70内に入る。レンズ鏡胴70に入った光源からの光Lの一部は、モータ75の表面や駆動軸77の表面で反射されてレンズ鏡胴70とシャッタ79の隙間を通り、撮像素子74に達してフレアとなる。
When there is a
この不都合は、モータ75や駆動軸77の表面に反射防止コーティングを施すことで回避することができる。しかし、レンズ鏡胴70の内面に加えて、モータ75や駆動軸77に反射防止コーティングを施すことは、デジタルカメラ7の製造効率を低下させ、コスト上昇を招くことになる。また、駆動軸77の表面に反射防止コーティングを施しても、第2のレンズ群72のレンズ保持枠との係合により反射コートが摩耗するため、長期にわたってその機能を発揮することはできず、第2のレンズ群72を精度よく駆動することもできなくなってしまう。
This inconvenience can be avoided by applying an antireflection coating to the surfaces of the
撮影した画像を電子データとするデジタルカメラでは、撮影した画像を表示する表示部を備えて、これをファインダとして利用することが行われているが、光学式ファインダを備えるデジタルカメラもある。撮像光学系としてズームレンズを用いる場合、光学式ファインダによって提供する光学像の大きさを焦点距離に応じて可変とするのが好ましい。しかし、上記のデジタルカメラ7のように、ズーム用のレンズ群72が前後方向に対して垂直な方向に移動する構成では、光学式ファインダ82が提供する像の大きさをレンズ群72の位置に連動させるための構成が複雑になり易い。
A digital camera that uses a captured image as electronic data includes a display unit that displays the captured image and uses this as a finder. However, some digital cameras include an optical finder. When a zoom lens is used as the imaging optical system, it is preferable that the size of the optical image provided by the optical finder is variable according to the focal length. However, in the configuration in which the
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、撮像光学系の光軸が水平方向を向き、レンズ群とシャッタが光軸方向に可動で、撮影対象範囲外からの光によるフレアが発生し難い撮像装置を提供することを目的とする。さらに、光学式ファインダの像の大きさを撮像光学系の焦点距離に応じて変える簡素な構成の撮像装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems. The optical axis of the imaging optical system faces the horizontal direction, the lens group and the shutter are movable in the optical axis direction, and flare due to light from outside the imaging target range is generated. An object of the present invention is to provide an imaging device that is unlikely to occur. It is another object of the present invention to provide an image pickup apparatus having a simple configuration that changes the size of an image of an optical viewfinder in accordance with the focal length of an image pickup optical system.
上記目的を達成するために、本発明では、撮像素子と、光軸方向に可動のレンズ群を含む複数のレンズ群を有し、光を撮像素子に導く撮像光学系と、撮像光学系の可動のレンズ群を移動可能に支持するガイド軸と、撮像素子に導く光の光路に進退するとともに撮像光学系の光軸方向に可動のシャッタとを備え、通常の撮影に際して撮像光学系の光軸が略水平になるように使用者に保持される撮像装置において、撮像光学系の可動のレンズ群とシャッタを移動させる駆動部を有し、駆動部が通常の撮影に際して撮像光学系の光軸よりも上方となる位置に設けられている構成とする。 In order to achieve the above object, the present invention has an imaging device and an imaging optical system that includes a plurality of lens groups including a lens group movable in the optical axis direction, guides light to the imaging device, and a movable imaging optical system. And a shutter that is movable in the optical axis direction of the imaging optical system and that moves in the optical axis direction of the imaging optical system. An imaging apparatus that is held by a user so as to be substantially horizontal has a movable lens group of an imaging optical system and a driving unit that moves a shutter, and the driving unit is more than the optical axis of the imaging optical system during normal shooting. It is set as the structure provided in the upper position.
この撮像装置では、通常の撮影に際して、駆動部が撮像光学系の光軸よりも上方に位置するため、撮影対象範囲外の太陽、電灯等の明るい光源からの光が、駆動部に直接当たって反射されることがない。したがって、駆動部の表面に反射防止コーティングを施さなくても、フレアの発生を防止することができる。 In this imaging apparatus, during normal shooting, the drive unit is positioned above the optical axis of the imaging optical system, so light from a bright light source such as the sun or an electric light outside the shooting target range directly strikes the drive unit. There is no reflection. Therefore, the occurrence of flare can be prevented without applying an antireflection coating to the surface of the drive unit.
ここで、撮像光学系が光を反射する反射素子を含み、撮像光学系の光軸が反射素子によって折り曲げられている構成とするとよい。このようにすると、撮像光学系の光軸の大部分が左右方向を向くことになり、薄型の撮像装置となる。 Here, the imaging optical system may include a reflective element that reflects light, and the optical axis of the imaging optical system may be bent by the reflective element. If it does in this way, most optical axes of an imaging optical system will turn to the left-right direction, and it will become a thin imaging device.
また、撮像光学系の可動のレンズ群とシャッタを収容するレンズ鏡胴を備え、レンズ鏡胴の内面のうち、通常の撮影に際して撮像光学系の光軸よりも下方となる部分に、反射防止コートまたは反射防止部材が設けられている構成とするとよい。通常の撮影に際して、撮影対象範囲外の太陽、電灯等の光源からの光は、レンズ鏡胴内面の反射防止コートまたは反射防止部材に当たることになり、反射されて駆動部に向かうことがない。 The lens barrel includes a movable lens group of the imaging optical system and a shutter, and an antireflection coating is provided on a portion of the inner surface of the lens barrel that is below the optical axis of the imaging optical system during normal shooting. Alternatively, a configuration in which an antireflection member is provided is preferable. In normal shooting, light from a light source such as the sun or an electric light outside the shooting target range hits the antireflection coating or the antireflection member on the inner surface of the lens barrel, and is reflected and does not go to the drive unit.
撮像光学系の光軸が折り曲げられている上述の撮像装置は、通常の撮影に際して撮像光学系の光軸よりも上方となる位置に設けられ、前後方向に可動のレンズ群を含む光学式ファインダと、ラックギアが設けられ、撮像光学系の可動のレンズ群と一体に移動する可動部材と、可動部材のラックギアに係合して回転し、光学式ファインダの可動のレンズ群を移動させるピニオンギアを備え、撮像光学系の可動のレンズ群の移動によって撮像光学系の焦点距離を変えるとともに、可動部材を介して撮像光学系の可動のレンズ群に連動する光学式ファインダの可動のレンズ群の移動によって、光学式ファインダが提供する像の大きさを撮像光学系の焦点距離に応じて変える構成とすることもできる。 The above-described imaging device in which the optical axis of the imaging optical system is bent is provided at a position above the optical axis of the imaging optical system in normal shooting, and includes an optical viewfinder including a lens group movable in the front-rear direction. A movable member that moves integrally with the movable lens group of the imaging optical system, and a pinion gear that rotates by engaging with the rack gear of the movable member and moves the movable lens group of the optical finder. By changing the focal length of the imaging optical system by moving the movable lens group of the imaging optical system, and by moving the movable lens group of the optical finder linked to the movable lens group of the imaging optical system via the movable member, The size of the image provided by the optical finder may be changed according to the focal length of the imaging optical system.
光学式ファインダが提供する像の大きさを撮像光学系の焦点距離に応じて変えるためには、光学式ファインダの可動のレンズ群を、撮像光学系の可動のレンズ群の移動方向に対して垂直な方向に移動させることになる。この撮像装置では、光学式ファインダの可動のレンズ群を撮像光学系の可動のレンズ群に連動させるとともに、そのために必要となる移動方向の変換をラックギアとピニオンギアという簡単な機構によって実現する。可動部材は撮像光学系の光軸よりも上方に設けられるため、可動部材に反射防止コーティングを施さなくても、可動部材での光の反射によってフレアが生じることはない。 In order to change the size of the image provided by the optical viewfinder according to the focal length of the imaging optical system, the movable lens group of the optical viewfinder is perpendicular to the moving direction of the movable lens group of the imaging optical system. Will be moved in any direction. In this imaging apparatus, the movable lens group of the optical finder is interlocked with the movable lens group of the imaging optical system, and conversion of the moving direction necessary for this is realized by a simple mechanism called a rack gear and a pinion gear. Since the movable member is provided above the optical axis of the imaging optical system, flare does not occur due to light reflection on the movable member even if the movable member is not provided with an antireflection coating.
ここで、撮像光学系の可動のレンズ群と可動部材を収容するレンズ鏡胴を備え、レンズ鏡胴が、移動範囲内の所定位置にある可動部材を視認可能にする窓を有する構成とするとよい。光学式ファインダが提供する像の大きさを撮像光学系の焦点距離に対応させるためには、光学式ファインダの可動のレンズ群の位置と、ピニオンギアが係合するラックギアの部位とを対応させる必要があるが、組み立てに際し、ラックギアが設けられた可動部材がレンズ鏡胴に収容されて見えなければ、その実現が困難である。レンズ鏡胴に窓を設けて、所定位置にある可動部材を見えるようにしたことで、撮像光学系の可動のレンズ群の位置とピニオンギアが係合するラックギアの部位とを対応させることが容易になる。 Here, a movable lens group of the imaging optical system and a lens barrel that houses the movable member may be provided, and the lens barrel may have a window that allows the movable member at a predetermined position within the moving range to be visually recognized. . In order to make the image size provided by the optical viewfinder correspond to the focal length of the imaging optical system, it is necessary to make the position of the movable lens group of the optical viewfinder correspond to the position of the rack gear with which the pinion gear is engaged. However, at the time of assembly, if the movable member provided with the rack gear is not accommodated in the lens barrel and cannot be seen, it is difficult to realize it. By providing a window in the lens barrel so that the movable member at a predetermined position can be seen, it is easy to make the position of the movable lens group of the imaging optical system correspond to the portion of the rack gear with which the pinion gear is engaged. become.
本発明の撮像装置は、通常の撮影に際して撮像光学系の光軸が略水平になるように保持されるものでありながら、駆動部が撮像光学系の光軸よりも上方に位置するため、撮影対象範囲外の太陽、電灯等の明るい光源からの光が、駆動部に直接当たって反射されることがなく、駆動部の表面に反射防止コーティングを施さなくても、フレアの発生を防止することができる。したがって、低コストでありながら、質の高い画像を提供し得る撮像装置となる。 The image pickup apparatus of the present invention is held so that the optical axis of the image pickup optical system is substantially horizontal during normal shooting, but the drive unit is positioned above the optical axis of the image pickup optical system, so Light from bright light sources such as the sun and electric lights outside the target range will not be reflected directly on the drive unit, and flare will be prevented even if the anti-reflection coating is not applied to the surface of the drive unit. Can do. Therefore, the imaging apparatus can provide a high-quality image at a low cost.
また、撮像光学系の光軸が折り曲げられている構成では、光軸の大部分を左右方向に向けることができて、薄型の撮像装置とすることが容易になる。特に、通常の撮影に際して撮像光学系の光軸よりも上方となる位置に設けられ、前後方向に可動のレンズ群を含む光学式ファインダを備え、ラックギアとピニオンギアで、光学式ファインダの可動のレンズ群を撮像光学系の可動のレンズ群に連動させて、光学式ファインダが提供する像の大きさを撮像光学系の焦点距離に応じて変えるようにした構成は、簡素であり、小型化が容易でありながら、使い勝手を向上させることができる。しかも、ラックギアが設けられた可動部材は、撮像光学系の光軸よりも上方に位置するため、可動部材に反射防止コーティングを施さなくても、可動部材の表面での反射によるフレアを防止することができる。 In the configuration in which the optical axis of the imaging optical system is bent, most of the optical axis can be directed in the left-right direction, and a thin imaging device can be easily obtained. In particular, it is provided with an optical viewfinder including a lens group movable in the front-rear direction, provided at a position above the optical axis of the imaging optical system for normal shooting, and a movable lens of the optical viewfinder with a rack gear and a pinion gear. The structure in which the group is linked to the movable lens group of the imaging optical system and the size of the image provided by the optical viewfinder is changed according to the focal length of the imaging optical system is simple and easy to downsize. However, usability can be improved. In addition, since the movable member provided with the rack gear is positioned above the optical axis of the imaging optical system, flare due to reflection on the surface of the movable member can be prevented without applying an antireflection coating to the movable member. Can do.
以下、本発明の一実施形態であるデジタルカメラについて、図面を参照しながら説明する。本実施形態のデジタルカメラ1の構成を図1、図2に模式的に示す。図1は、デジタルカメラ1の筐体を透視して表した正面図であり、図2は、レンズ鏡胴の内部および周辺部を表した正面図である。 Hereinafter, a digital camera according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The configuration of the digital camera 1 of the present embodiment is schematically shown in FIGS. FIG. 1 is a front view showing the housing of the digital camera 1 in perspective, and FIG. 2 is a front view showing the inside and the periphery of the lens barrel.
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。
The digital camera 1 has a substantially
筐体10の上面にはシャッタレリーズボタン11が設けられており、使用者は、通常の撮影に際して、シャッタレリーズボタン11が上方を向くようにデジタルカメラ1を右手で把持して、右手の人差し指でシャッタレリーズボタン11を操作する。
A shutter release button 11 is provided on the upper surface of the
デジタルカメラ1は、第1のレンズ群21、第2のレンズ群22、第3のレンズ群23より成る撮像光学系と、CCDエリアセンサより成る撮像素子24を備えている。第1のレンズ群21は、プリズムと2つのレンズより成る。プリズムは断面が直角二等辺三角形の三角プリズムであり、2つのレンズはプリズムの互いに直交する面にそれぞれ対向するように配置されている。2つのレンズの光軸はプリズムの斜面上で交差し、いずれもプリズムの斜面と45゜の角を成し、かつ互いに直交する。第1のレンズ群21は、2つのレンズの光軸を含む平面が水平になり、一方のレンズの光軸が前後方向、他方のレンズの光軸が左右方向を向くように、プリズムホルダ13に固定されている。光軸が前後方向を向くレンズはプリズムの前方に位置し、光軸が前後方向を向くレンズはプリズムの側方に位置する。
The digital camera 1 includes an imaging optical system composed of a
第2のレンズ群22と第3のレンズ群23はそれぞれ複数のレンズより成り、それらの光軸は第1のレンズ群21のレンズの左右方向を向く光軸に一致している。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。第1のレンズ群21のプリズムの斜面には反射コートが設けられている。
The
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可動である。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と第3のレンズ群23は、レンズ鏡胴12に収容されている。レンズ鏡胴12は筐体10に固定されており、第1のレンズ群21を保持するプリズムホルダ13はレンズ鏡胴12に固定されている。レンズ鏡胴12は蓋15を有し、レンズ群22、23等を収容した後は蓋15によって閉じられる。
Both the
撮像素子24は、第3のレンズ群23の光軸と直交し、中心を第3のレンズ群23の光軸が通るように配置されている。撮像素子24は放熱板14に固定されており、放熱板14はレンズ鏡胴12に固定されている。
The
デジタルカメラ1は、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31、32を備えており、また、第2のレンズ群22を移動させるためのモータ33と、第3のレンズ群23を移動させるためのモータ34を備えている。ガイド軸31、32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31、32は端部がレンズ鏡胴12に固定されており、ガイド軸32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31の反対側に位置する。
The digital camera 1 includes
第2のレンズ群22を保持するレンズ枠には、ガイド軸31を貫通させて、ガイド軸31に対する第2のレンズ群22の傾倒を防止する傾倒防止部と、ガイド軸32を挟んで、ガイド軸31を中心とする第2のレンズ群22の回転を防止する回転防止部が設けられている。第3のレンズ群23を保持するレンズ枠にも、同様の傾倒防止部と回転防止部が設けられている。
The
第2のレンズ群22を移動させるモータ33と、第3のレンズ群23を移動させるモータ34は、撮像光学系よりも上方に配置されている。モータ33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35が結合されており、モータ34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36が結合されている。これらの駆動軸35、36はガイド軸31、32と平行であり、互いに同一直線上に位置する。第2のレンズ群22を保持するレンズ枠には、駆動軸35のねじに係合するねじが形成された係合部が設けられており、第3のレンズ群23を保持するレンズ枠にも、駆動軸36のねじに係合するねじが形成された係合部が設けられている。
The
モータ33の回転軸の回転に伴って駆動軸35が回転し、その回転がねじを介して係合部に伝わり、第2のレンズ群22がガイド軸31、32に沿って移動する。同様に、モータ34の回転軸の回転に伴って駆動軸36が回転し、その回転がねじを介して係合部に伝わり、第3のレンズ群23がガイド軸31、32に沿って移動する。
The
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24の露光を制御するシャッタユニット25を備えている。シャッタユニット25は複数の可動のセクタ25aと、それぞれ円形の開口を有し、間にセクタ25aを挟む基板25bと押さえ板25cより成り、基板25bに平行な方向へのセクタ25aの回動によって、基板25bと押さえ板25cの開口を開閉する。基板25bおよび押さえ板25cは、第2のレンズ群22の光軸に対して垂直であり、それらの開口の中心を光軸が通る。
The digital camera 1 includes a
撮像光学系は、シャッタユニット25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25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25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25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25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。
The imaging optical system has a configuration in which the position where the
シャッタユニット25は、セクタ25a、基板25b、および押さえ板25cのほかに、ガイド軸26が植設された支持基台27を有する。ガイド26軸は第2のレンズ群22の光軸に平行である。
The
第2のレンズ群22を保持するレンズ枠には、ガイド軸26を貫通させて、シャッタユニット25の傾倒を防止する傾倒防止部28が設けられている。また、基板25bには、ガイド軸32を挟んで、ガイド軸26を中心とするシャッタユニット25の回転を防止する回転防止部が設けられている。
The lens frame that holds the
第2のレンズ群22のレンズ枠と支持基台27との間には、ガイド軸26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)29が架設されており、第2のレンズ群22とシャッタユニット25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、第2のレンズ群22とシャッタユニット25は、傾倒防止部28の端面と支持基台27の端面とが当接した状態で静止する。
Between the lens frame of the
レンズ鏡胴12には、シャッタユニット25の移動範囲の一端を規定するストッパ(不図示)が固定されており、シャッタユニット25はストッパよりも第1のレンズ群21側に位置する。シャッタユニット25がストッパに近づくと基板25bの端部がストッパに当接し、シャッタユニット25はそれ以上撮像素子24側に移動することはできない。一方、第2のレンズ群22のレンズ枠はストッパには当接せず、第2のレンズ群22は、ストッパよりも第1のレンズ21側にも、ストッパよりも撮像素子24側にも移動することができる。
A stopper (not shown) that defines one end of the moving range of the
デジタルカメラ1では、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が、ストッパよりも撮像素子24側からストッパよりも第1のレンズ群21側に移動する設定としている。シャッタユニット25は、第2のレンズ群22がストッパよりも撮像素子24側に位置するときは、ストッパに当接して停止し、第2のレンズ群22がストッパよりも第1のレンズ群21側に位置するときは、第2のレンズ群22と共に移動する。
In the digital camera 1, while changing from the shortest focal length to the longest focal length, the
シャッタユニット25の主たる目的は撮像素子24の露光時間を制御することにあるが、シャッタユニット25は、撮影対象範囲外から大きく傾斜してレンズ鏡胴12内に入る光を遮断して、フレアの発生を防止する機能も有する。シャッタユニット25の押さえ板25cの第1のレンズ群21側の表面には反射防止コーティングが施されており、シャッタユニット25によって光が反射されることはない。また、レンズ鏡胴12の内面全体にも反射防止コーティングが施されており、レンズ鏡胴12の内面で反射される光もない。
The main purpose of the
シャッタユニット25が円滑に移動し得るようにするために、シャッタユニット25の縁はレンズ鏡胴12の内面に接触しておらず、両者の間には隙間が存在する。しかしながら、第2のレンズ群22およびシャッタユニット25を移動させるモータ33および駆動軸35は撮像光学系の光軸よりも上方に位置しているため、通常の撮影に際して撮影対象範囲の上方に位置する太陽、電灯等の明るい光源からの光がレンズ鏡胴12に入っても、モータ33や駆動軸35には当たらず、したがって、その光がモータ33や駆動軸35の表面で反射されて、シャッタユニット25とレンズ鏡胴12との隙間を通って撮像素子24側に進むことはない。これで、フレアの発生が防止される。
In order to allow the
デジタルカメラ1は光学式のファインダ50を備えており、ファインダ50はレンズ鏡胴12に取り付けられている。ファインダ50の構成を図3、図4に示す。図3は正面透視図、図4は上面透視図である。ファインダ50の光学系は、3つのレンズ51、52、53、2つのプリズム54、55、および接眼レンズ56より成る。撮影対象からの光は、第1のレンズ51、第2のレンズ52、第3のレンズ53、プリズム54、プリズム55、および接眼レンズ36をこの順に経て、使用者の眼に達する。
The digital camera 1 includes an
第1、第2、第3のレンズ51、52、53の光軸は一致しており、接眼レンズ56の光軸はこれに平行である。これらの光軸は前後方向を向いており、撮像光学系の光軸に垂直である。プリズム54は光を2回反射し、プリズム55は3回反射する。プリズム54、55によってファインダ50の光学系の光軸は5回折り曲げられることになり、これによりファインダ50の大型化が抑えられている。第1、第2、第3のレンズ51、52、53は撮影対象からの光をプリズム54とプリズム55との間で結像させる。使用者はその実像を、接眼レンズ56とプリズム55を介して観察する。
The optical axes of the first, second, and
第2のレンズ52と第3のレンズ53は光軸方向に可動である。これらのレンズ52、53の位置に応じて、プリズム54、55の間に形成される空中像の倍率が変わる。デジタルカメラ1では、撮像光学系の焦点距離にかかわらず、ファインダ50によって提供される光学像が撮影対象範囲に一致するようにするために、ファインダ50の第2、第3のレンズ52、53を、撮像光学系の第2のレンズ群22の移動に連動して移動させる。
The
図1、図2に示すように、第2のレンズ群22のレンズ枠には、ファインダ50のレンズ52、53を移動させるための駆動板41が固定されている。駆動板41は、第2のレンズ群22の光軸方向に長い形状であり、上縁にラックギア41aが形成されている。また、レンズ鏡胴12には、駆動板41のラックギア41aに係合して回転するピニオンギア42が設けられている。ピニオンギア42の回転軸はファインダ50のレンズ51、53、53の光軸に平行である。ピニオンギア42は、図3に示すように、ピッチ円の大きいギア42aとピッチ円の小さいギア42bとを一体に形成したもので、ピッチ円の大きいギヤ42aがラックギア41aに係合する。
As shown in FIGS. 1 and 2, a driving
ファインダ50には、ピッチ円の小さいギア42bに係合するギア61が設けられており、ギア61の回転軸にはカム部材62が結合されている。カム部材62は、ギア61と一体に回転する。カム部材62には、その回転軸に対する傾きが逆の2つのカム62a、62bが設けられている。また、カム部材62は、その後端に設けられた圧縮ばね63によって前方に付勢されており、これによって前後方向の位置が一定に保たれている。
The
第2のレンズ52を保持するレンズ枠には、カム62aに当接するカムフォロア52aが設けられており、また、そのレンズ枠は引っ張りばね58によって後方に付勢されている。第2のレンズ52のレンズ枠は、引っ張りばね58の付勢力によって常にカム62aに当接した状態となり、カム部材62の回転に伴って前後に移動する。第3のレンズ53を保持するレンズ枠には、カム62bに当接するカムフォロア53aが設けられており、また、そのレンズ枠は引っ張りばね59によって前方に付勢されている。第3のレンズ53のレンズ枠は、引っ張りばね59の付勢力によって常にカム62bに当接した状態となり、カム部材62の回転に伴って前後に移動する。
The lens frame that holds the
カム62a、62bの傾斜方向が逆であるから、第2のレンズ52が後方に移動するときは、第3のレンズ53は前方に移動し、第2のレンズ52が前方に移動するときは、第3のレンズ53は後方に移動する。図4は、提供する光学像の倍率が最小のときのレンズ52、53を表しており、撮像光学系の焦点距離が最短の状態に相当する。撮像光学系の焦点距離が長くなるにつれて、レンズ52、53は接近する。なお、図3、図4において、57は固定の第1のレンズ51の位置を一定とするための引っ張りばねである。
Since the inclination directions of the
撮像光学系の第2のレンズ群22が移動すると、駆動板41も一体に移動し、駆動板41のラックギア41aに係合したピニオンギア42が回転する。ピニオンギア42の回転により、ファインダ50のギア61が回転し、カム部材62も回転して、第2、第3のレンズ52、53が移動する。撮像光学系の第2のレンズ群22の移動方向と、ファインダ50のレンズ52、53の移動方向は垂直であるが、ラックギア41aとピニオンギア42を含む上記の構成により、第2のレンズ群22の移動を、ファインダ50のレンズ52、53の移動方向に適するように変換して、伝達することができる。
When the
駆動板41は、ピニオンギア42の大きいギア42aと共に、レンズ鏡胴12に収容されている。ギア42aはシャッタユニット25よりも撮像素子24側に位置するが、駆動板41は、第2のレンズ群22の移動に伴って、その全体がシャッタユニット25よりも撮像素子24側に位置する状態となることもあれば、その一部がシャッタユニット25よりも第1のレンズ群21側に位置する状態となることもある。
The
しかし、駆動板41は撮像光学系の光軸よりも上方に位置するため、シャッタユニット25よりも第1のレンズ群21側に位置する状態でも、撮影対象範囲外の光源からの光が駆動板41に当たることはない。したがって、駆動板41に反射防止コーティングを施さなくても、駆動板41での光の反射によるフレアの発生を防止することが可能である。
However, since the
ファインダ50により提供する光学像が撮影対象範囲に一致するようにするためには、ファインダ50のレンズ52、53の位置と、ラックギア41aのうちピニオンギア42(ギア42a)が係合する部位とを適切に対応させなければならず、これはファインダ50をレンズ鏡胴12に取り付ける際に行う必要がある。しかしながら、ラックギア41aを形成した駆動板41とギア42aはレンズ鏡胴12に収容され、レンズ鏡胴12の蓋15を閉じた状態でファインダ50を取り付けるため、駆動板41とギア42aは見えず、ファインダ50のレンズ52、53の位置と、ギア42aとラックギア41aの係合部位とを適切に対応させることが困難になる。
In order for the optical image provided by the
デジタルカメラ1では、この不都合を解消するために、図1に示すように、レンズ鏡胴12の蓋15に窓15a、15bを設けて、第2のレンズ群22が撮像光学系の最長の焦点距離に対応する位置にあるときに、ラックギア41aが窓15aから現れ、駆動板41の端部が窓15bから現れるようにしている。ファインダ50のレンズ52、53が撮像光学系の最長の焦点距離に対応する位置になるようにカム部材62の向きを設定しておくとともに、ラックギア41aの所定の複数の歯が窓15aから見える状態、または、駆動板41の端部が窓15bから見える状態にして、ファインダ50をレンズ鏡胴12に取り付ける(ギア61をギア42bに係合させる)ことで、ファインダ50のレンズ52、53の位置とピニオンギア42が係合するラックギア41aの部位が適切に定まる。ファインダ50の取り付け後、遮光フィルムを貼着して窓15a、15bを閉じておく。
In the digital camera 1, in order to eliminate this inconvenience, as shown in FIG. 1,
なお、本実施形態では、撮像光学系全体よりも上方にモータ33、34および駆動軸35、36を配置しているが、モータ33、34や駆動軸35、36は撮像光学系の光軸よりも上方に設けておけばよい。また、ここでは、レンズ鏡胴12の内面の全体に反射コーティングを施しているが、反射コートは、左右方向については、レンズ鏡胴12の内面のうち、第1のレンズ群21側の端部からシャッタユニット25の移動範囲の撮像素子24側の端部に対応する部位まで設けておけばよい。上下方向については、反射コートを撮像光学系の光軸以下の部位全体に設けておけば通常の撮影には十分であるが、撮像光学系の光軸の大部分が鉛直方向を向く状態で撮影を行うこともあるので、上端から下端の全体にわたって反射コートを設けるのが好ましい。反射防止コートに代えて、反射防止用の部材、例えば吸光性の植毛紙を、レンズ鏡胴12の内面に設けることも可能である。
In the present embodiment, the
第2のレンズ群22、第3のレンズ群23、およびシャッタユニット25の回転を防止するためのガイド軸32は、撮像光学系の光軸よりも下方に位置するため、その表面にも反射防止コートを設けるのが望ましい。ガイド軸32に代えてレンズ鏡胴12にガイド溝を設け、このガイド溝の内面に接する突起をレンズ群22、23のレンズ枠やシャッタユニット25の基板25bに設けて、レンズ群22、23やシャッタユニット25の回転を防止することも可能である。この構成でも、ガイド溝には反射防止コートを設けるのが望ましい。ガイド軸32やガイド溝には、レンズ枠等が摺接するのみで、駆動軸35、36のように大きな力が加わることはないから、表面に設けた反射防止コートは摩耗し難く、長期の使用でも光軸の変位を防止することができる。
Since the
1 デジタルカメラ
10 筐体
11 シャッタレリーズボタン
12 レンズ鏡胴
13 プリズムホルダ
14 放熱板
15 レンズ鏡胴蓋
15a、15b 窓
21 第1のレンズ群
22 第2のレンズ群
23 第3のレンズ群
24 撮像素子
25 シャッタユニット
25a シャッタセクタ
25b 基板
25c 押さえ板
26 ガイド軸
27 支持基台
28 傾倒防止部
29 引っ張りばね
31、32 ガイド軸
33、34 モータ
35、36 駆動軸
41 駆動板
41a ラックギア
42 ピニオンギア
42a、42b ギア
50 光学式ファインダ
51、52、53 レンズ
52a、53a カムフォロア
54、55 プリズム
56 接眼レンズ
57、58、59 引っ張りばね
61 ギア
62 カム部材
62a、62b カム
63 圧縮ばね
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
撮像光学系の可動のレンズ群とシャッタを移動させる駆動部を有し、駆動部が通常の撮影に際して撮像光学系の光軸よりも上方となる位置に設けられていることを特徴とする撮像装置。 An image pickup device, an image pickup optical system that has a plurality of lens groups including a lens group movable in the optical axis direction, guides light to the image pickup device, and a guide shaft that movably supports the moveable lens group of the image pickup optical system. And a shutter that moves forward and backward in the optical path of the light guided to the image sensor and is movable in the optical axis direction of the imaging optical system, and is held by the user so that the optical axis of the imaging optical system is substantially horizontal during normal shooting In the imaging device,
An image pickup apparatus having a movable lens group of an image pickup optical system and a drive unit for moving a shutter, and the drive unit is provided at a position above the optical axis of the image pickup optical system in normal shooting. .
ラックギアが設けられ、撮像光学系の可動のレンズ群と一体に移動する可動部材と、
可動部材のラックギアに係合して回転し、光学式ファインダの可動のレンズ群を移動させるピニオンギアを備え、
撮像光学系の可動のレンズ群の移動によって撮像光学系の焦点距離を変えるとともに、可動部材を介して撮像光学系の可動のレンズ群に連動する光学式ファインダの可動のレンズ群の移動によって、光学式ファインダが提供する像の大きさを撮像光学系の焦点距離に応じて変えることを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。 An optical viewfinder including a lens group that is provided at a position above the optical axis of the imaging optical system in normal shooting and movable in the front-rear direction;
A movable member that is provided with a rack gear and moves integrally with a movable lens group of the imaging optical system;
A pinion gear that rotates by engaging the rack gear of the movable member and moves the movable lens group of the optical finder,
The focal length of the imaging optical system is changed by moving the movable lens group of the imaging optical system, and the optical lens is moved by moving the movable lens group of the optical finder linked to the movable lens group of the imaging optical system via a movable member. The image pickup apparatus according to claim 2, wherein the size of the image provided by the type finder is changed according to the focal length of the image pickup optical system.
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