JP2009217014A - レンズ鏡筒および撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ鏡筒の内面で直進規制部による光線反射を防止することができるレンズ鏡筒を提供する。
【解決手段】撮影レンズ鏡筒７１では、第３レンズ部５に設けられたアクチュエータ部５ｃを駆動するために、電流を供給する通電部材５ｂであるフレキシブル基板がアクチュエータ部５ｃに接続されている。このフレキシブル基板は光軸側から直進規制部６ａの内面を覆うように配置されている。さらに、フレキシブル基板の光軸側の面には、反射防止処理が施されている。
【選択図】図１２

Description

本発明は、レンズ鏡筒、およびこのレンズ鏡筒を備えた撮影装置に関する。

従来から銀塩フィルムを用いるフィルムカメラは広く普及しているが、近年、フィルムを使用せずに画像をメモリに取り込むことができるデジタルカメラが急速に普及している。このデジタルカメラの中には、複数の光学レンズを光軸方向に移動させて撮影倍率を変更するズーム機構を備えたものがある。

特許文献１には、ズーム鏡筒の構成の一例が示されている。このズーム鏡筒では、複数のレンズを保持する複数のレンズ保持部をカムリングで光軸方向に移動させ、なおかつ回転規制部によりレンズ保持部の回転方向への移動を規制している。この構成により光学レンズを指定の位置に移動させることができる。

近年では、高倍率化が急速に進展しており、それに伴ってレンズ群が増加したり、繰出し全長が長くなったりして、ズーム鏡筒は大型化する傾向にある。また、カメラの薄型化の要求も強くあり、収納時の大きさを極力薄くすることが求められている。この薄型化のためには、鏡筒における各筒の光軸方向の寸法を短くし、多段構成によって繋げていくことが考えられる。このような薄型化の方法は様々に提案されている。

特許文献２には、小型化のために柱状の金属直進キーを使用した鏡筒の例が示されている。このようにすると、肉厚の薄い金属キーで鏡筒における筒の一部を直進保持することができる。このような鏡筒は、従来のようにプラスチック成型の筒で直進保持する場合に比べてスペース効率が良く、小型化に適している。

また、特許文献３には、多段階にカム筒を繋げている鏡筒の一例が示されている。この場合も同様に、肉厚の薄い金属キーで鏡筒における筒の一部を直進保持しており、このような鏡筒も小型化に適している。
特開２００１−３２４６６３号公報 特開２０００−６６０８１号公報 特開２００３−２１７７６号公報

しかしながら、上記特許文献２、３のレンズ鏡筒では、直進規制する金属キーがレンズ鏡筒の内面に配置されると、撮影レンズを通過した光線が金属キーに反射して有害光となり、俗に言うゴーストという現象が発生する。この現象が発生した場合、撮影した画像に実際の被写体像とは違う像が写りこんでしまうため、このゴーストの発生を防止しなければならなかった。

このゴーストの防止策として、金属キーに直接反射防止塗装を施すという方法がある。この場合、きちんと塗装が施されていなければならず、また反射防止効果をきちんと出さなければならない。しかし、金属表面に塗装することから金属の光沢感が残っていたりする場合があり、現状の技術で十分に金属キーの光線反射を防止することは困難であった。このようなことから、小型でかつ薄型の鏡筒でありながら、ゴーストの無いことが必要であった。

そこで、本発明は、レンズ鏡筒の内面で直進規制部（直進キー）による光線反射を防止することができるレンズ鏡筒および撮影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、本発明のレンズ鏡筒は、光軸方向に移動するレンズ鏡筒であって、前記光軸方向に移動するレンズ部と、前記レンズ鏡筒の内側に配置され、前記レンズ部を直進に案内する直進規制部を有する第２直進規制部材と、前記レンズ鏡筒の内側に配置された駆動部と、前記駆動部に接続され、通電が行われる通電部材とを備え、前記通電部材は、軸径方向において前記直進規制部と同位相に配置されるとともに、光軸側から前記直進規制部を覆うように配置されたことを特徴とする。

本発明の請求項１に係るレンズ鏡筒によれば、通電部材がレンズ鏡筒の内側に配置された直進規制部を光軸側から覆うので、レンズ鏡筒の内面で直進規制部による光線反射を防止することができる。また、駆動部と接続される通電部材を用いることで、光線反射の防止のために余分な部材を設けなくて済む。

請求項２に係るレンズ鏡筒によれば、通電部材を立ち曲げ部に沿って滑らかに摺動させることができ、フレキシブル基板である通電部材の断線を防止することができる。

請求項３に係るレンズ鏡筒によれば、通電部材からの光線反射も防止することができる。

請求項４に係るレンズ鏡筒によれば、通電部材として、撮影に必要なシャッタ、絞り、フィルタあるいは防振のための信号線を用いることができる。

本発明のレンズ鏡筒および撮影装置の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態の撮影装置は、撮影倍率を任意に変更可能な沈胴式のズーム機構を有する撮影レンズ鏡筒を備えたデジタルカメラに適用される。

図１は電源をＯＦＦにした状態のデジタルカメラ１２の外観を示す斜視図である。図２は電源をＯＮにした状態のデジタルカメラ１２の外観を示す斜視図である。図３はデジタルカメラ１２の上面を示す図である。図４はデジタルカメラ１２の背面を示す図である。図５はデジタルカメラ１２の底面を示す図である。

デジタルカメラ１２の正面には、被写体の構図を決めるためのファインダ１７、測光・測距を行う際の光源の補助を行う補助光源１６、ストロボ１８および撮影レンズ鏡筒７１が設けられている。

また、デジタルカメラ１２の上面には、レリーズボタン１３、電源切換えボタン１５およびズームスイッチ１４が配置されている。また、デジタルカメラ１２の底面には、三脚取付部２７およびカードバッテリカバー２８が配置されている。カードバッテリカバー２８の内部には、後述するメモリカードドライブ４２およびバッテリ挿入部（図示せず）が設けられている。

また、デジタルカメラ１２の背面には、様々な機能の切換えを行う操作ボタン２１、２２、２３、２４、２５、２６、ＬＣＤからなるディスプレイ２０、およびファインダ接眼部１９が配置されている。操作ボタン２１、２２、２３、２４、２５、２６の押下により、デジタルカメラ１２の動作モード、例えば撮影モード、再生モード、動画撮影モード等の選択が行われる。ディスプレイ２０は、メモリ４０に保存された画像データやメモリカードから読み込んだ画像データを画面に表示する。また、再生モードが選択されると、ディスプレイ２０は、複数の撮影データを縮小して画面に表示する。

図６はデジタルカメラ１２の制御部およびその周辺回路の構成を示すブロック図である。制御部５０は、ＣＰＵ４６、ＲＯＭ４５およびＲＡＭ４７から主に構成されている。制御部５０には、バス４４を介して、レリーズボタン１３、操作ボタン２１〜２６、ディスプレイ２０、メモリ４０、メモリカードドライブ４２等の各種の構成要素が接続されている。

また、バス４４を介して制御部５０と接続される駆動回路４３には、ズームモータ駆動部２９、フォーカスモータ駆動部３１、シャッタ駆動部３２、絞り駆動部３５、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子３７およびストロボ１８が接続されている。ズームモータ駆動部２９は鏡筒駆動モータ２９ａを駆動する。フォーカスモータ駆動部３１はフォーカスモータ３１ａを駆動する。これら各部の駆動は、制御部５０からの信号により制御される。ＲＯＭ４５には、上記各種の構成要素を制御する制御プログラムが記憶されている。ＲＡＭ４７には、各制御プログラムに必要なデータが記憶される。

上記構成を有するデジタルカメラ１２では、使用者が電源切り替えボタン１５を操作して電源をＯＦＦからＯＮにすると、ＣＰＵ４６はＲＯＭ４５から必要な制御プログラムを読み出して初期動作を開始する。つまり、制御部５０は、撮影レンズ鏡筒７１を所定の撮影可能領域に移動させ、撮影機能を立ち上げて撮影スタンバイ状態になる。

使用者が撮影を行うためにレリーズボタン１３を押すと、制御部５０は、撮像素子３７により被写体の明るさを検知し、その測光値に基づいて絞り値やシャッタスピードを設定するとともに、ストロボ１８を発光するか否かを判断する。また、使用者は、あらかじめ操作ボタン２１を操作することによってストロボ１８を強制的に発光させるか、発光させないかを選択することもできる。

つづいて、制御部５０は、測距を行い、被写体との距離を測定してフォーカスモータ駆動部３１を制御し、フォーカスレンズ部３０を所定のフォーカス位置に移動させる。フォーカスレンズ部３０として、後述する撮影レンズ部１、第２レンズ部２および第３レンズ部５が用いられる。そして、制御部５０は、シャッタ駆動部３２を制御してシャッタ３３の開閉を行い、所望の画像を撮像素子３７に取り込ませる。撮像素子３７には、露光制御値に基づいて入射した光の光量に応じた電荷が蓄積され、その電荷が画像信号となり、アナログ信号処理部３６に出力される。

アナログ信号処理部３６は、取り込まれた画像信号にアナログ信号処理を施し、Ａ／Ｄ変換部３８に出力する。Ａ／Ｄ変換部３８は、取り込まれたアナログデータをデジタルデータに変換する。このデジタルデータはデジタル信号処理部３９に出力され、デジタルデータの処理が行われる。最終的にデジタルデータはメモリ４０に記憶される。

メモリ４０に記憶されたデジタルデータは、操作ボタン２２の操作によって圧縮伸張部４１によりＪＰＥＧやＴＩＦＦ等の圧縮加工等が施された後、メモリカードドライブ４２に出力され、メモリカードに記憶される。なお、メモリ４０を持たないデジタルカメラ１２の場合、デジタル信号処理部３９で処理されたデジタルデータは、圧縮伸張部４１に出力され、メモリカードドライブ４２でメモリカードに記憶される。

制御部５０は、メモリ４０に記憶された画像データやメモリカードドライブ４２でメモリカードに記憶されている画像データに対し、圧縮伸張部４１によって伸張処理を行い、処理後の画像データを、バス４４を介してディスプレイ２０に表示させる。使用者は、ディスプレイ２０に表示されたデータを見てその画像が不必要であると判断した場合、操作ボタン２３の操作によって消去することができる。

使用者がデジタルカメラ１２の上面に配置されたズームスイッチ１４を操作することにより、ズームモータ駆動部２９は、駆動回路４３を介して制御部５０によって制御され、撮影レンズ鏡筒７１をレンズの光軸方向（レンズの中心を通る光軸の方向）に移動させる。また、使用者は、ズームスイッチ１４を操作することにより、ディスプレイ２０に表示されている記憶画像を拡大あるいは縮小する、いわゆるデジタルズームを行うことができる。

つぎに、デジタルカメラ１２の撮影レンズ鏡筒に備わるレンズ群の構成について説明する。図７は収納状態における撮影レンズ鏡筒７１の内部構造を示す断面図である。図８は撮影可能状態における撮影レンズ鏡筒７１の内部構造を示す断面図である。図９は撮影レンズ鏡筒７１の構造を示す分解斜視図である。

撮影レンズ部１は光学レンズが装着された筒状の筐体で構成されている。撮影レンズ部１には、ピン形状のフォロワ部１ａが形成されている。また、第２レンズ部２は別の光学レンズが装着されたホルダで構成されている。第２レンズ部２にもピン形状のフォロワ部２ａが一体で形成されている。フォロワ部２ａは、光軸に対して軸径方向の１２０°等分に位置する３箇所に配置されている。また、第３レンズ部５は別の光学レンズが装着されたホルダで構成されている。第３レンズ部５にもピン形状のフォロワ部５ａが一体で形成されている。

円筒部３の外周には、フォロワ部１ａを追従させる第１カム溝３ａが形成されている。また、円筒部３の内周には、フォロワ部２ａを追従させる第２カム溝（図示せず）が周上の３箇所に形成されている。また同様に、円筒部３の内周には、フォロワ部５ａを追従させる第３カム溝（図示せず）が周上の３箇所に形成されている。

また、円筒部３の内周には直進規制部材４が配置されている。円筒部３と直進規制部材４はバヨネット結合しており、円筒部３は直進規制部材４の外周に沿って回転する。撮影レンズ部１は、光軸方向に移動する際、直進規制部材４によって直進方向に規制を受ける。第２レンズ部２および第３レンズ部５においても、直進規制部材４によってそれらの移動は直進方向に規制される。

また、撮影レンズ部１の外周には第２円筒部７が配置されている。第２円筒部７と円筒部３は、バヨネット結合しており、略一体で光軸（前後）方向に移動自在である。

また、第２円筒部７には、フォロワ部７ａが設けられており、第３円筒部８に形成されたカム溝（図示せず）に追従する。第３円筒部８は、固定カム部９に設けられたカム溝（図示せず）によって光軸方向に移動自在である。また、第３円筒部８は、固定カム部９の外周に配置されているドライブリング１０によって直接回転力を受ける。ドライブリング１０はカバー部材１１により保持されている。また、撮影レンズ部１、第２円筒部７および第３円筒部８は光軸方向に収納自在である。

直進規制部材４は、第２直進規制部材６に設けられている直進規制部６ａによって直進方向にガイドされる。つまり、撮影レンズ部１は第２直進規制部材６によって直進方向にガイド（案内）されていることになる。同時に、第２円筒部７は、第２直進規制部材６に一体で設けられている直進規制部６ｂに嵌合され、直進方向にガイド（案内）される。一般的に、撮影レンズ鏡筒の内部では、光が内面反射しないように処理が施さなければならない。これは、もし光が強く反射する箇所があると、一般的に言われるゴースト現象が発生し、実際の被写体とは違う光線が写真に写りこんでしまうからである（図８の符号ｋ参照）。

図１０は比較のために引用された撮影レンズ鏡筒の構造を示す断面図である。この撮影レンズ鏡筒では、直進規制部６ａは鏡筒内部に剥き出しの状態となっている。このため、第２直進規制部材６が金属で作られている場合、この直進規制部６ａ（キーの部分）がゴースト現象を発生させる原因になるおそれがある。このような場合、通常、直進規制部６ａに反射防止処理が施されていた。しかし、素材が金属であるので、十分な反射防止効果が得られず、上記問題が十分に解決されていなかった。

これに対し、本実施形態では、撮影レンズ鏡筒は次のような構造を有する。図１１は実施形態における撮影レンズ鏡筒の構造を示す断面図である。撮影レンズ鏡筒７１では、第３レンズ部５に設けられたアクチュエータ部５ｃを駆動するために、電流を供給する通電部材５ｂであるフレキシブル基板がアクチュエータ部５ｃに接続されている。このフレキシブル基板は光軸側から直進規制部６ａの内面を覆うように配置されている。ここで、アクチュエータ部５ｃには、シャッタを駆動するシャッタ駆動部、絞りを駆動する絞り駆動部、撮影光量を変化させるフィルタ駆動部、防振レンズを駆動する防振駆動部等が搭載可能である。さらに、フレキシブル基板の鏡筒内面（光軸側の面）には、反射防止処理が施されているので、ゴースト現象の発生を防止することができる（図８の符号ｈ参照）。

図１２は撮影レンズ鏡筒において光軸方向から視た通電部材５ｂと直進規制部６ａの位置関係を示す断面図である。図１３は撮影レンズ鏡筒において光軸方向に対して直交する方向から視た通電部材５ｂと直進規制部６ａの位置関係を示す断面図である。

図１２、図１３に示すように、第２直進規制部材６に設けられた直進規制部６ａの鏡筒内側（光軸側）には、立ち曲げ部６ｃが設けられている。直進規制部６ａと立ち曲げ部６ｃは、図１２に示すように、鏡筒前面から光軸方向に見て回転方向（光軸に対して軸径方向）に同位相の関係にある。なお、略同位相の関係であってもよい。従って、通電部材５ｂも直進規制部６ａと略同位相の関係にあり、通電部材５ｂによって直進規制部６ａの内側を確実に光軸方向に沿って覆い隠すことができる。

レンズ鏡筒が光学倍率を変化させる、いわゆるズーミング動作が行われた場合、第３レンズ部５と第２直進規制部材６の光軸方向の位置関係が変化するため、通電部材５ｂは立ち曲げ部６ｃと接触しながら移動することになる。通電部材５ｂが立ち曲げ部６ｃと接触することによる傷や断線を防止するため、立ち曲げ部６ｃの接触部分である上側端面６ｅおよび下側端面６ｆはＲ状に形成されている。

撮影レンズ鏡筒が上記構造を有することにより、直進規制部６ａを反射防止処理する必要が無くなり、製造コストが低減する。本実施形態では、通電部材５ｂによって覆われる部分は、直進規制部６ａ、つまり、デジタルカメラの下側（カメラ本体側）に配置された直進キーのみである。これは、上側（撮影レンズ部１側）の直進規制部では、太陽光源等によるゴーストが発生しづらいからである。よって、他の部分に配置されている直進規制部は反射防止塗装のみ施されている。また、全ての直進規制部を覆うことは、ゴースト防止に効果があるが、その分、通電部材が多くなってしまい、構成上困難であるからである。本実施形態のように、直進規制部６ａを覆うだけでも十分な効果が見込まれる。なお、全ての直進規制部を覆って、効果を高めてもよいことは勿論である。

図１４は撮影レンズ鏡筒７１を備えたデジタルカメラの電源ＯＮから撮影終了までの動作手順を示すフローチャートである。この制御プログラムは制御部５０内のＲＯＭ４５に格納されており、ＣＰＵ４６によって実行される。

使用者がデジタルカメラ１２の電源をＯＮすると、ＣＰＵ４６は、ズームモータ駆動部２９に指令を送り、鏡筒駆動モータ２９ａをＣＷ回転させる（ステップＳ１）。ＣＰＵ４６は、その後、所定の動作を行わせ、撮影レンズ鏡筒７１が撮影位置に移動したことを確認すると、鏡筒駆動モータ２９ａを停止させる。この動作により、撮影レンズ鏡筒は図１の状態から図２の状態に変化する。

ＣＰＵ４６は、使用者によってレリーズボタン１３がＯＮに操作されるまで待ち（ステップＳ３）、ＯＮに操作されると、ＣＰＵ４６は測光を行い、被写体の輝度情報を得る（ステップＳ４）。

ＣＰＵ４６は、得られた輝度情報が既定の輝度より高輝度であるか否かを判別する（ステップＳ５）。得られた輝度情報が既定の輝度より高輝度である場合、ＣＰＵ４６は、絞り３４を光軸に進入させ、入射光量を変化させる（ステップＳ６）。

一方、ＣＰＵ４６は、得られた輝度情報が既定の輝度より低輝度である場合、絞り３４を進入させる動作を行わず、光軸から退避した状態にしておき、ステップＳ７の処理に進む。

その後、ＣＰＵ４６は、フォーカスレンズ部３０を作動させ、被写体のピントが合う位置に移動させると（ステップＳ７）、その位置で画像の取り込みを開始する（ステップＳ８）。ＣＰＵ４６は、シャッタ３３を開状態から閉状態に移動させて入射光量を遮り（ステップＳ９）、画像取り込みを終了する（ステップＳ１０）。

その後、ＣＰＵ４６は、絞り３４を光軸から退避させ（ステップＳ１１）、フォーカスレンズ部３０を初期位置に移動させる（ステップＳ１２）。この後、ＣＰＵ４６はステップＳ３の処理に戻り、電源がＯＦＦになるまで同様の処理を繰り返す。

本実施形態のデジタルカメラによれば、直進キーを使用して省スペースに鏡筒の直進規制を行う場合、直進キーの光軸側の内面を、反射防止処理を施したフレキシブル基板で覆うことで、有害光によるゴーストの発生を防止することができる。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または本実施形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。

例えば、上記実施形態では、コンパクトタイプのデジタルカメラを例に説明したが、本発明はフィルムカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルＳＬＲ（一眼レフカメラ）等にも適用可能である。

電源をＯＦＦにした状態のデジタルカメラ１２の外観を示す斜視図である。 電源をＯＮにした状態のデジタルカメラ１２の外観を示す斜視図である。 デジタルカメラ１２の上面を示す図である。 デジタルカメラ１２の背面を示す図である。 デジタルカメラ１２の底面を示す図である。 デジタルカメラ１２の制御部およびその周辺回路の構成を示すブロック図である。 収納状態における撮影レンズ鏡筒７１の内部構造を示す断面図である。 撮影可能状態における撮影レンズ鏡筒７１の内部構造を示す断面図である。 撮影レンズ鏡筒７１の構造を示す分解斜視図である。 比較のために引用された撮影レンズ鏡筒の構造を示す断面図である。 実施形態における撮影レンズ鏡筒の構造を示す断面図である。 撮影レンズ鏡筒において光軸方向から視た通電部材５ｂと直進規制部６ａの位置関係を示す断面図である。 撮影レンズ鏡筒において光軸方向に対して直交する方向から視た通電部材５ｂと直進規制部６ａの位置関係を示す断面図である。 撮影レンズ鏡筒７１を備えたデジタルカメラの電源ＯＮから撮影終了までの動作手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 撮影レンズ部
２ 第２レンズ部
５ 第３レンズ部
５ｂ 通電部材
５ｃ アクチュエータ部
６ 直進規制部材
６ａ 直進規制部
６ｃ 立ち曲げ部
７ 第２円筒部
８ 第３円筒部
７１ 撮影レンズ鏡筒

Claims (5)

1. 光軸方向に移動するレンズ鏡筒であって、
   前記光軸方向に移動するレンズ部と、
   前記レンズ鏡筒の内側に配置され、前記レンズ部を直進に案内する直進規制部を有する第２直進規制部材と、
   前記レンズ鏡筒の内側に配置された駆動部と、
   前記駆動部に接続され、通電が行われる通電部材とを備え、
   前記通電部材は、軸径方向において前記直進規制部と同位相に配置されるとともに、光軸側から前記直進規制部を覆うように配置されたことを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記通電部材はフレキシブル基板であり、
   前記第２直進規制部材は、前記軸径方向において前記直進規制部と同位相に配置され、前記通電部材を案内する立ち曲げ部を有することを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
3. 前記通電部材の光軸側の面には、反射防止処理が施されたことを特徴とする請求項１または２記載のレンズ鏡筒。
4. 前記駆動部は、シャッタを駆動するシャッタ駆動部、絞りを駆動する絞り駆動部、撮影光量を変化させるフィルタ駆動部、および防振レンズを駆動する防振駆動部の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のレンズ鏡筒。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載されたレンズ鏡筒を備えた撮影装置。

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