JP2006106230A - カメラ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】物体側の光軸O1に沿った方向に移動する第2レンズ群L2とこれを保持する第2レンズ群ホルダ6と、屈曲光学部材であるミラー13とこれを保持するミラーホルダ14とを重複した移動領域22aを有するように配置し、レンズ鏡筒を沈胴させるときに、ミラー13とミラーホルダ14を、その回転軸15を中心に方向Nに回転させることにより退避させ、第2レンズ群L2と第2レンズ群ホルダ6を重複した移動領域22aに移動させる。
【選択図】図1
Description
折り曲げ光学系を備えたカメラは、カメラをさらに小型、薄型にするために沈胴式のレンズ鏡筒を採用して、非撮影時にカメラの取り扱いを容易にし、或いは、撮影光学系に光学ズーム機構を採用するなどして、カメラの付加価値を高め、他機種との差別化を図っていた。
例えば、特許文献1は、インナーフォーカスズームレンズにおいて、固定レンズ群の後ろに直角プリズムを配置し、光軸を90度折り曲げ、ズームレンズの奥行き寸法を短くし、小型化を図るズームレンズ及びビデオカメラを開示している。
請求項1の発明は、物体側の光軸である第1の光軸(O1)を、像面側の光軸である第2の光軸(O2)に折り曲げる屈曲光学部(13,14等)と、前記第1の光軸(O1)上に配置された第1のレンズ群(L1,L2)と、前記第2の光軸(O2)上に配置された第2のレンズ群(L3,L4,L5)とを備え、前記屈曲光学部(13,14,15等)は、光軸を折り曲げる屈曲光学部材(13)と、前記屈曲光学部材(13)を撮影時の位置から退避させる屈曲光学部材移動装置(6,7,14,16等)とを備えること、を特徴とするカメラである。
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載のカメラにおいて、第1の移動機構(4等)によって前記第1のレンズ群(L1,L2)を移動させ、前記第1の光軸(O1)に沿った方向に移動する第1の移動部(22)とを備えること、前記第1の移動部(22)と前記屈曲光学部(23)は、重複した移動領域(22a)を有すること、前記屈曲光学部(23)は、前記第1の移動部(22)の前記重複した移動領域(22a)から退避する動作に応じて、前記重複した移動領域(22a)へ移動すること、を特徴とするカメラである。
請求項4の発明は、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載のカメラにおいて、第2の移動機構(7等)によって前記第2のレンズ群(L3,L4,L5)を移動させ、前記第2の光軸(O2)に沿った方向に移動する第2の移動部(L4、7等)とを備えること、前記第2の移動部と前記屈曲光学部(23)は、重複した移動領域を有すること、前記屈曲光学部(23)は、前記第2の移動部(L4、7等)の前記重複した移動領域へ移動する動作に応じて、前記重複した移動領域から退避すること、を特徴とするカメラである。
請求項5の発明は、請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載のカメラにおいて、第2の移動機構(7等)によって前記第2のレンズ群(L3,L4,L5)を移動させ、前記第2の光軸(O2)に沿った方向に移動する第2の移動部(L3,7等)とを備えること、前記第2の移動部(L3,7等)と前記屈曲光学部(23)は、重複した移動領域を有すること、前記屈曲光学部(23)は、前記第2の移動部(L4、7等)の前記重複した移動領域から退避する動作に応じて、前記重複した移動領域へ移動すること、を特徴とするカメラである。
請求項6の発明は、請求項1に記載のカメラにおいて、前記第1のレンズ群(L1,L2)を移動させる第1の移動機構(4等)を備えること、前記屈曲光学部材移動装置(14,16等)は、前記第1の移動機構(4等)に連動して駆動されること、を特徴とするカメラである。
請求項7の発明は、請求項1に記載のカメラにおいて、前記第1のレンズ群(L1,L2)を移動させる第1の移動機構(4等)を備えること、前記屈曲光学部材移動装置(14,16等)は、前記第1の移動機構の一部(4等)を用いて駆動されること、を特徴とするカメラである。
請求項8の発明は、請求項1に記載のカメラにおいて、前記第2のレンズ群(L3,L4,L5)を移動させる第2の移動機構(7等)を備えること、前記屈曲光学部材移動装置(14,16等)は、前記第2の移動機構(7等)に連動して駆動されること、を特徴とするカメラである。
請求項9の発明は、請求項1に記載のカメラにおいて、前記第2のレンズ群(L3,L4,L5)を移動させる第2の移動機構(7等)を備えること、前記屈曲光学部材移動装置(14,16等)は、前記第2の移動機構の一部(7等)を用いて駆動されること、を特徴とするカメラである。
(3)本発明のカメラは、第1の光軸に沿った方向に移動する第1の移動部が、第1のレンズ群とこれを第1の光軸に沿った方向に移動する第1の移動機構とを備えている。また、第1の移動部と屈曲光学部は、重複した移動領域を有し、屈曲光学部は、第1の移動部のこの領域からの退避に応じて、この領域に移動する。これにより例えば、カメラは、沈胴式のレンズ鏡筒を採用して、レンズ群等をカメラ筐体から物体側に繰り出すことができる。
(4)本発明のカメラは、第2の光軸に沿った方向に移動する第2の移動部が、第2のレンズ群とこれを第2の光軸に沿った方向に移動する第2の移動機構とを備えている。また、第2の移動部と屈曲光学部は、重複した移動領域を有し、屈曲光学部は、第2の移動部のこの領域への移動に応じて、この領域から退避する。これにより例えば、カメラは、不使用時の状態にするときに、第2のレンズ群を重複した移動領域に移動することにより、カメラの、第2の光軸に沿った方向(例えば鉛直方向)の大きさを、小型化することができる。
(5)本発明のカメラは、第2の光軸に沿った方向に移動する第2の移動部が、第2のレンズ群とこれを第2の光軸に沿った方向に移動する第2の移動機構とを備えている。また、第2の移動部と屈曲光学部は、重複した移動領域を有し、屈曲光学部は、第2の移動部のこの領域からの退避に応じて、この領域に移動する。これにより例えば、(4)で述べた小型にされたカメラを、不使用時の状態から撮影時の状態にすることができる。
(6)本発明のカメラは、屈曲光学部材移動装置が、第1の移動機構に連動して駆動されるので、例えば、沈胴式のレンズ鏡筒を採用したカメラを場合において、レンズ鏡筒を繰り出し、収納するときに、屈曲光学部が連動して駆動されるので、ユーザーによるカメラの操作が煩雑としない。
(7)本発明のカメラは、屈曲光学部材移動装置が、第1の移動機構の一部を用いて駆動されるので、屈曲光学部材移動装置の構造を複雑にすることなく、また、配置スペースを節約でき、カメラをさらに小型化することができる。
(8)本発明のカメラは、屈曲光学部材移動装置は、第2の移動機構に連動して駆動されるので、例えば、(4),(5)で述べたカメラにおいて、屈曲光学部が連動して駆動されるので、ユーザーによるカメラの操作が煩雑とすることがない。
(9)本発明のカメラは、屈曲光学部材移動装置は、第2の移動機構の一部を用いて駆動されるので、例えば、(4),(5)で述べたカメラにおいて、屈曲光学部材移動装置の構造を複雑にすることなく、また、配置スペースを節約でき、カメラをさらに小型化することができる。
なお、以下の説明においては、カメラの正位置撮影時を基準に上下、前後等を説明する。正位置撮影時とは、対物レンズの光軸を水平方向に向け、横長の画像を撮影するときの状態をいうものとし、また、カメラ本体の対物レンズ側の面を前面とし、その反対側を背面とする。
図1は、本発明を適用した実施例1によるレンズ鏡筒一体型のカメラ(ズームカメラ)の縦断面を示す図であって、レンズ鏡筒が撮影時の望遠位置にあり、各レンズ群が所定位置に配置された状態(対物レンズ等を物体側に繰り出した状態)を示している。図2は、実施例1によるカメラのレンズ鏡筒に設けられた駆動部の一部を、カメラ正面から示す図である。
実施例1のカメラは、図1に示すように、カメラ筐体1に、折り曲げ光学系を備えた5群構成のレンズ鏡筒が収容されている。
カメラ筐体1は、直方体をしており、縦断面の形状は、鉛直方向に長い矩形状をしている。
カメラ筐体1は、図1に示すように、その縦断面に、第1レンズ群L1と、第2レンズ群L2と、第3レンズ群L3と、第4レンズ群L4と、第5レンズ群L5と、固定鏡筒2と、カム筒3と、直進筒4と、第1レンズ群ホルダ5と、第2レンズ群ホルダ6と、第3レンズ群ホルダ7と、第4レンズ群ホルダ8と、第5レンズ群ホルダ9と、フォトインタラプタPI3,PI4,PI5と、ガイド軸10と、ローパスフィルタ11と、撮像素子12と、ミラー13と、ミラーホルダ14と、回転軸15と、バネ16と、位置決め用ストッパ17とを備えている。
実施例1のカメラの折り曲げ光学系は、対物レンズである第1レンズ群L1から像面側に順に第5レンズ群L5へと配置された撮影用レンズ群と、その第2レンズ群L2と第3レンズ群L3との間に配置された、屈曲光学部材であるミラー13から形成される。
第1レンズ群L1から第4レンズ群L4は、撮影光学系の焦点距離を変更するズームレンズ群であり、第5レンズ群L5は、被写体距離を変更するフォーカスレンズである。以下、第1レンズ群L1からミラー13までの光軸を光軸O1、屈曲された光軸を光軸O2と称して説明する。
円筒部2aは、第1レンズ群L1、第2レンズ群L2等の収容部であり、それらの光軸O1を物体側に向けるように配置し、カメラ筐体1の上部に、カメラ前後にわたって延在している。円筒部2aは、後述する直進筒4を、光軸O1に沿った方向に案内するガイド溝2cが設けられている。ガイド溝2cは、円筒部2aの内周面のカメラ上側に、光軸O1と平行に設けられた有底の長溝であり、その長さは、直進筒4の移動範囲を満足するように設定されている。円筒部2aは、その内周面にカム溝2dを有し、後述するカム筒3とカム結合し、これを移動可能に支持する。
また、円筒部2aは、そのカメラ後方の範囲にミラー13を収容している。ミラー13は、光軸O1をカメラ前後方向に、光軸O2をカメラ鉛直方向になるように配置されている。ミラー13については、後に詳述する。
筒部2bは、第3レンズ群L3、第4レンズ群L4、第5レンズ群L5を、その光軸O2が鉛直方向になるように収容し、カメラ筐体1の内側に上下にわたって延在している。
なお図2に示すように、ガイド溝2c、カム溝2dは、それぞれ3つ設けられ、円筒部2aの内周に略等間隔の角度に配置されている。図1は、その内の1つが示されており、他の2つの説明は、省略した。以下の説明においても、同様とする。
カム筒3は、第1レンズ群L1、第2レンズ群L2を移動させるためのカム溝3b,3cを有している。カム溝3b,3cは、カム筒3の内周面に、カメラ下側及び上側の範囲に、それぞれ設けられている。
カム筒3は、その外周の円周方向に、ギア部3dが形成されている。このギア部3dに後述するギアユニット21が接続され(図2参照)、カム筒3は、光軸O1を中心に回転される。
直進筒4は、フランジ部4bの縁部に、カメラ上方向に突き出すように直進キー4cを有している。直進筒4は、この直進キー4cがガイド溝2cに挿入されることにより、光軸O1回りの回転止めをされ、また、光軸O1に沿った方向に案内される。
直進筒4は、第1レンズ群L1、第2レンズ群L2をそれぞれ案内するガイド穴4d,4eを有している。ガイド穴4d,4eは、直進筒4の側面のカメラ下側と上側にそれぞれ設けられた、光軸O1に沿った方向に長い長孔であり、その長さは、第1レンズ群L1、第2レンズ群L2の移動範囲を満足する。
第1レンズ群ホルダ5は、その外周のカメラ下側の後方に、径方向外側に突き出すように設けられたカムフォロア5aを有している。カムフォロア5aは、直進筒4に設けられたガイド穴4dを貫通し、また、カム筒3に設けられたカム溝3bに挿入されている。これにより、第1レンズ群ホルダ5は、光軸O1回りの回転止めをされ、また、カム筒3が光軸O1回りに回転することにより、第1レンズ群L1と一緒に光軸O1に沿った方向に移動する。
第3レンズ群ホルダ7は、カメラ前方に突き出すように遮蔽羽7eを備えている。遮蔽羽7eが後述するフォトインタラプラPI3を横切ることにより、第3レンズ群ホルダ7の固定鏡筒2に対する基準位置が検出され、また、第3レンズ群L3の撮影光学系に対する基準位置(絶対位置)が検出される。
第3レンズ群ホルダ7は、ミラー13を移動させるための爪部7fを有している。爪部7fは、腕7a,7bのカメラ後方側の先端から、鉛直方向上側に向けて設けられた平板部7gの先端に設けられており、ミラー13よりもカメラ後方側に配置されている。爪部7fは、ミラー13と係合するための、ミラー13と平行に設けられた係合部7hが設けられている。また、爪部7fは、後述する沈胴状態のときに、ミラー13の位置決めをするための位置決め部7iを有している。
撮像素子12は、各レンズ群によって結像された被写体像を電気信号に変換するものであり、例えばCCD、CMOS等の光−電気変換素子が用いられている。撮像素子12は、筒部2bの下端に固定されている。
ミラー13は、後述するミラーホルダ14に保持されている。撮影状態では、ミラー13は、物体側光軸O1を鉛直方向下側に90度折り曲げ、像面側光軸O2にするように、その反射面を前方向下側に45度傾けた位置に配置されている。
ミラーホルダ14は、その下部に略三角形をした当て付け部14aを有しており、その1辺を後述する位置決めストッパ17に当て付けることにより位置決めされ、撮影状態のときに、ミラー13を上述した位置に配置する。
ズームモータ20は、第1レンズ群L1、第2レンズ群L2を駆動させるパルスモータであり、その回転軸が鉛直方向になるようにカメラ筐体1に、固定鏡筒2の円筒部2aの左側に収容されている。ズームモータ20は、その回転軸にウォームギア20aが取り付けられ、これが上側を向くように配置されている。
実施例1によるカメラは、図3に示すように、ミラー13が撮影時の状態から方向Nに回転し、反射面がカメラ前方を向くように配置される。そして、第1レンズ群L1、第2レンズ群L2等は、カメラ筐体1に収容され、第3レンズ群L3、第4レンズ群L4、第5レンズ群L5は、それぞれ基準位置に配置される。
ミラーホルダ14は、その後方の面14bを第3レンズ群ホルダ7の位置決め部7iに当て付け、バネ16による付勢に対する回転止めを行なうことにより、位置決めされている。
実施例1によるカメラは、第2レンズ群L2と第2レンズ群ホルダ6(以下「第2群移動部22」という)と、ミラー13とミラーホルダ14(以下「ミラーユニット23」という)は、重複した移動領域22aを有している。そのため、ミラーユニット23が撮影状態の位置にあるときにレンズ鏡筒を沈胴させると、第2群移動部22とミラーユニット23が衝突してしまう。
そこで、実施例1のカメラは、CPU24(中央処理演算装置)を備え、各モータを制御して、以下のように、各レンズ群とミラーユニット23を移動させる。
図4に示すように、フォトインタラプタPI3,PI4,PI5からの検出は、信号処理回路24aで処理され、CPU24へ出力される。CPU24は、信号処理回路24aからの入力に基づき、各モータを駆動するか否か判定し、駆動回路24bへ命令する。駆動回路24bは、ズームモータ20、パルスモータM3,M4,M5へ信号を出力し、各モータを駆動する。パルスモータM3,M4,M5は、第3レンズ群ホルダ7、第4レンズ群ホルダ8、第5レンズ群ホルダ9にそれぞれ接続され、そして、第3レンズ群L3、第4レンズ群L4、第5レンズ群L5をそれぞれ移動させる。
図5(a)に示すように、撮影状態から沈胴させるときは、まず、電源OFF信号が入力されると(S101)、CPU24がパルス信号を与えて像面に一番近い第5群のパルスモータM5を駆動し(S102)、第5レンズ群ホルダ9を像面側に移動する。第5レンズ群ホルダ9によって、フォトインタラプタPI5の信号を検出した場合には(S103;yes)、第5レンズ群L5が基準位置にあると判定し、第4群のパルスモータM4を駆動し(S104)、第4レンズ群ホルダ8を像面側に移動する。同様に、フォトインタラプタPI4の信号が検出された場合には(S105;yes)、第4レンズ群L4が基準位置にあると判定し、第3群のパルスモータM3を駆動し(S106)、第3レンズ群ホルダ7を像面側に移動する。
なお、前述した実施例1と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
図6は、本発明を適用した実施例2によるカメラの縦断面を示す図であって、レンズ鏡筒が撮影時の望遠位置にあり、各レンズ群が所定位置に配置された状態を示している。
実施例2のカメラは、実施例1のカメラが、第3レンズ群ホルダ7を用いてミラーユニット23を駆動させていた機構を、直進筒4を用いてミラーユニット23を駆動させる機構に変更したカメラである。
ミラーホルダ14は、その接触部材14cが直進筒4のアーム部4fに当て付けられ、バネ16の付勢に対する回転止めを行なうことにより、位置決めされている。
カメラを撮影状態から沈胴させるときには、CPU24が、パルスモータM3,M4,M5等を用いて、第3レンズ群ホルダ7、第4レンズ群ホルダ8、第5レンズ群ホルダ9をそれぞれ光軸O2に沿った方向に、像面側に移動し、第3レンズ群L3、第4レンズ群L4、第5レンズ群L5をそれぞれ基準位置に配置する。
この場合において、第2群移動部22(第2レンズ群L2と第2レンズ群ホルダ6)は、ミラーユニット23と重複した移動領域22aを有しているが、アーム部4fと接触部材14cにより、ミラーユニット23が重複した移動領域22aから退避する。これにより、第2群移動部22は、ミラーユニット23と衝突しないで移動することができる。
以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
(1)各実施例において、光軸を折り曲げる屈曲光学部にミラー13を用いた例を示したが、これに限定されない。例えば、プリズム等を用いて光軸を折り曲げてもよい。
L2 第2レンズ群
L3 第3レンズ群
L4 第4レンズ群
L5 第5レンズ群
1 カメラ筐体
2 固定鏡筒
2a 円筒部
2b 筒部
2c ガイド溝
2d カム溝
3 カム筒
3a カムフォロア
3b,3c カム溝
3d ギア部
4 直進筒
4a,4b フランジ部
4c 直進キー
4d,4e ガイド穴
4f アーム部
5 第1レンズ群ホルダ
6 第2レンズ群ホルダ
5a,6a カムフォロア
7 第3レンズ群ホルダ
7a,7b 腕
7c,7d 通孔
7e 遮蔽羽
7f 爪部
7g 平板部
7h 係合部
7i 位置決め部
8 第4レンズ群ホルダ
9 第5レンズ群ホルダ
10 ガイド軸
11 ローパスフィルタ
12 撮像素子
13 ミラー
14 ミラーホルダ
14a 当て付け部
14b 面
14c 接触部材
15 回転軸
16 バネ
17 位置決めストッパ
17a 直線部
17b 円弧部
20 ズームモータ
20a ウォームギア
21 ギアユニット
22 第2群移動部
22a 重複した移動領域
23 ミラーユニット
24 CPU
M3,M4,M5 パルスモータ
PI3,PI4,PI5 フォトインタラプタ
O1,O2 光軸
Claims (9)
- 物体側の光軸である第1の光軸を、像面側の光軸である第2の光軸に折り曲げる屈曲光学部と、
前記第1の光軸上に配置された第1のレンズ群と、
前記第2の光軸上に配置された第2のレンズ群とを備え、
前記屈曲光学部は、光軸を折り曲げる屈曲光学部材と、前記屈曲光学部材を撮影時の位置から退避させる屈曲光学部材移動装置とを備えること、
を特徴とするカメラ。 - 請求項1に記載のカメラにおいて、
第1の移動機構によって前記第1のレンズ群を移動させ、前記第1の光軸に沿った方向に移動する第1の移動部とを備えること、
前記第1の移動部と前記屈曲光学部は、重複した移動領域を有すること、
前記屈曲光学部は、前記第1の移動部の前記重複した移動領域へ移動する動作に応じて、前記重複した移動領域から退避すること、
を特徴とするカメラ。 - 請求項1に記載のカメラにおいて、
第1の移動機構によって前記第1のレンズ群を移動させ、前記第1の光軸に沿った方向に移動する第1の移動部とを備えること、
前記第1の移動部と前記屈曲光学部は、重複した移動領域を有すること、
前記屈曲光学部は、前記第1の移動部の前記重複した移動領域から退避する動作に応じて、前記重複した移動領域へ移動すること、
を特徴とするカメラ。 - 請求項1に記載のカメラにおいて、
第2の移動機構によって前記第2のレンズ群を移動させ、前記第2の光軸に沿った方向に移動する第2の移動部とを備えること、
前記第2の移動部と前記屈曲光学部は、重複した移動領域を有すること、
前記屈曲光学部は、前記第2の移動部の前記重複した移動領域へ移動する動作に応じて、前記重複した移動領域から退避すること、
を特徴とするカメラ。 - 請求項1に記載のカメラにおいて、
第2の移動機構によって前記第2のレンズ群を移動させ、前記第2の光軸に沿った方向に移動する第2の移動部とを備えること、
前記第2の移動部と前記屈曲光学部は、重複した移動領域を有すること、
前記屈曲光学部は、前記第2の移動部の前記重複した移動領域から退避する動作に応じて、前記重複した移動領域へ移動すること、
を特徴とするカメラ。 - 請求項1に記載のカメラにおいて、
前記第1のレンズ群を移動させる第1の移動機構を備えること、
前記屈曲光学部材移動装置は、前記第1の移動機構に連動して駆動されること、
を特徴とするカメラ。 - 請求項1に記載のカメラにおいて、
前記第1のレンズ群を移動させる第1の移動機構を備えること、
前記屈曲光学部材移動装置は、前記第1の移動機構の少なくとも一部を用いて駆動されること、
を特徴とするカメラ。 - 請求項1に記載のカメラにおいて、
前記第2のレンズ群を移動させる第2の移動機構を備えること、
前記屈曲光学部材移動装置は、前記第2の移動機構に連動して駆動されること、
を特徴とするカメラ。 - 請求項1に記載のカメラにおいて、
前記第2のレンズ群を移動させる第2の移動機構を備えること、
前記屈曲光学部材移動装置は、前記第2の移動機構の少なくとも一部を用いて駆動されること、
を特徴とするカメラ。
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