JP2009223234A - レンズユニットおよびカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】 光学系を保護しつつ偏向光学素子を可動とすることなく、非撮影時における厚さ寸法を小さくする。
【解決手段】 撮影時は、リードスクリュー１６の回転によりナット部材１８を移動させて、レンズ保持枠１１を主軸１２の上端に配置させる。レンズ保持枠１１は、圧縮トーションスプリング１５により、副ガイドピンを副軸に当接させ、プリズムの物体側の光軸上の所定位置に位置している。保護カバー２２は圧縮スプリング２５により物体側に突出して保護ガラス２１により入射光路を覆っている。収納時は、リードスクリュー１６によりナット部材１８を介してレンズ保持枠１１を主軸１２の下方に移動させる。レンズ保持枠１１は、固定枠の退避カム部によって圧縮トーションスプリング１５に抗して回転され、レンズ保持枠１１が固定枠に形成された退避空間に退避する。
【選択図】 図１５

Description

本発明は、例えばミラーまたはプリズム等のような偏向光学素子を用いて光路を折り曲げて屈曲鏡胴を構成するレンズユニットに係り、特に、複数のレンズとレンズの光路を折り曲げる固定された偏向光学素子とを有し、撮影時に前記偏向光学素子よりも物体側に少なくとも１つ以上のレンズが配置されるレンズ鏡胴を含むレンズユニットおよびそのようなレンズユニットを用いたカメラに関するものである。

近年、コンパクトカメラ等においては、撮影レンズとしてズームレンズを用いることが一般化しつつある。このようなズームレンズはレンズ鏡胴が大型化しがちであるが、カメラとしては、携帯性を向上させるために、レンズ鏡胴を含めたカメラの小型化、特に薄型化が要求されている。このため、カメラの薄型化の技術が多数提案されている。例えば、カメラの薄型化の手段として、回転筒と回転筒に設けられたカム溝を用いて複数のレンズ群を所要の位置に移動させ、各群の間隔を変化させることによってズーミングを行い、非撮影時には、各群の間隔をできるかぎり小さくするようにするために、レンズを保持する径の異なる筒を重ね合わせるように収納して、レンズ鏡胴の長さを短縮する沈胴タイプのレンズ鏡胴が用いられている。さらにレンズ鏡胴における光軸の途中に光路を反射偏向するミラーまたはプリズム等のような偏向光学素子を介挿して、光軸を折り曲げることにより、カメラボディの長辺や短辺の長さを利用して光路長を確保し、カメラ全体の厚さを薄くする屈曲鏡胴が、多数提案されている。特に、このような屈曲鏡胴は、鏡胴の厚さを偏向光学素子とその前側に配置されるレンズの厚さのみでほぼ構成することが可能であり、薄型化には効果的である。

一般に屈曲鏡胴は、光路を屈曲させる偏向光学素子と、前記偏向光学素子を保持している固定筒と、前記偏向光学素子よりも物体側の第１のレンズ群と、前記偏向光学素子よりも像面側に配置され光軸上に移動可能として保持された１つ以上の移動レンズ群と、シャッタと、絞りとを有して構成されている。前記第１のレンズ群は、固定レンズ群であるので、前記固定筒に固定的に保持されており、前記移動レンズ群は、前記固定筒に可動的に保持されており、前記シャッタおよび絞りは、前記固定筒に固定的にまたは可動的に保持されている。前記移動レンズ群が移動することによって、ズーミングおよびフォーカシングを行うようにしている。なお、像面側にも固定レンズを設けている場合もある。これら第１のレンズ群および移動レンズ群等の撮像レンズにより集光した被写体像がＣＣＤ等の撮像素子上に結像され、撮影される。
このような屈曲鏡胴を用いてカメラを構成する場合には、第１のレンズ群の最も物体側の第１レンズのレンズ面の前方を遮蔽するバリア部材や、カメラボディの背面側に液晶モニタ等の表示装置を配置するため、カメラの厚さは、主としてバリア、レンズ群、偏向光学素子、固定筒および液晶モニタによって決定される。これらは、カメラの厚さを決める最小構成であるが、昨今においては、更なる薄型化を達成すべく、様々な構成が提案されている。

例えば、特許文献１（特開２００７−８６１４１号）には、偏向光学素子に相当する反射部材としてプリズムが用いられており、このプリズムを含むレンズ群が回転軸を中心に回転して、カメラからの突出部をカメラ内に収納する構成が開示されている。すなわち、この構成では、撮影時には、プリズムの物体側のレンズがカメラから突出するが、非撮影時には、プリズムと物体側のレンズを一体的に回転軸によって回転させて、物体側のレンズ部分をカメラ内に収納し、非撮影時におけるカメラの厚みを薄くするようにしている。しかしながら、この構成は、プリズムが可動であるため、プリズムの繰り返し位置精度を充分に高くすることが要求される。なぜならば、プリズムの傾き角の変動は、反射偏向される光軸に２倍の角度変動を生じさせてしまうからである。
カメラの厚みを薄くするための他の構成として、例えば特許文献２（特開２００６−２５９６８５号）には、偏向光学素子に相当する反射光学素子としてのプリズムを、非撮影時に撮像素子側に退避させ、その空いた空間にプリズムよりも前方の物体側のレンズ群が沈胴し収納されることにより、非撮影時におけるカメラの厚みを薄くする構成が開示されている。また、特許文献３（特開２００６−１０６０７１号）には、反射ミラーを回転軸を中心として回転させて畳み込むことによって空いた空間に、物体側のレンズ群を収納する構成が開示されている。これら特許文献２および特許文献３の構成においても、上述した特許文献１の場合と同様に、プリズムやミラー等の偏向光学素子を可動としているため、偏向光学素子を著しく高い位置精度で移動させることが要求されることになる。

上述した特許文献１〜特許文献３の構成における問題点を解決するものとして、偏向光学素子としてのプリズムを固定し、プリズムよりも物体側のレンズを移動させて非撮影時に退避させる構成が考えられる。このような構成とすれば、非撮影時の厚さがプリズムに起因する厚さで規定され、カメラとして薄く且つ位置精度が高いレンズ鏡胴を達成することができる。

特開２００７−８６１４１号公報 特開２００６−２５９６８５号公報 特開２００６−１０６０７１号公報

上述したように、偏向光学素子としてのプリズムを固定し、プリズムよりも物体側のレンズを移動させて非撮影時に退避させる構成とすれば、非撮影時の厚さがプリズムに起因する厚さで規定され、特許文献１〜特許文献３の構成における問題点を解決して、しかもカメラとして薄く且つ位置精度が高いレンズ鏡胴とすることができる。ところが、この場合、レンズが退避した後にプリズムが外部に晒された状態となると、プリズムに汚れやごみが付着し易くなり、好ましくない。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、レンズや偏向光学素子等の光学系に対する汚れやゴミの付着を保護防止して、しかも非撮影時における薄さを確保することを可能とするレンズユニットおよびそのようなレンズユニットを備えたカメラを提供することを目的としている。
本発明の請求項１の目的は、特に、非撮影時における薄さを効果的に確保して、しかも光学系の汚れやゴミの付着を防止することを可能とするレンズユニットを提供することにある。
本発明の請求項２の目的は、特に、光学系に対する汚れやゴミの付着を保護防止する保護部材を、簡単な構成を用いて、偏向光学素子によって折り曲げられた光軸のうちの物体側の光軸方向について前後に安定に移動させることを可能とするレンズユニットを提供することにある。

本発明の請求項３の目的は、特に、独立した駆動源を設けることなく、光学系への汚れやゴミの付着を保護防止する保護部材を、退避レンズの移動と連動して移動させ、制御が簡潔でしかも干渉等の作動不良を発生させることのないレンズユニットを提供することにある。
本発明の請求項４の目的は、特に、光学系への汚れやゴミの付着を保護防止する保護部材の形状を単純化し、非撮影時における厚さを効果的に薄くして、性能を劣化させることなく、光学系を保護することを可能とするレンズユニットを提供することにある。
本発明の請求項５の目的は、特に、薄さを確保しつつ、光学系を効果的に保護することを可能とするカメラを提供することにある。
本発明の請求項６の目的は、特に、非撮影時に外形からレンズユニットが突出することがなく、高い携帯性を実現し得るカメラを提供することにある。

請求項１に記載した本発明に係るレンズユニットは、上述した目的を達成するために、
複数のレンズおよび光学素子を含む光学系と、前記光学系を保護するための保護部材とを備え、
前記光学系は、物体側から、順次、
少なくとも１枚以上のレンズで構成される第１レンズ群と、
前記光学系の光軸を折り曲げる偏向光学素子と、
少なくとも１枚以上のレンズで構成される第２レンズ群と
が配置されてなり、
前記偏向光学素子は、撮影時および非撮影時に共に同じ位置に固定配置され、
前記第１のレンズ群は、撮影時には、前記第１のレンズ群の光軸が、前記光学系の光軸と一致するように配置され、非撮影時には、前記第１のレンズ群の少なくとも１枚のレンズを退避レンズとして、前記退避レンズを前記光学系の光軸から外れるように移動退避させ、
前記保護部材は、前記第１のレンズ群のさらに物体側に配置され、且つ非撮影時において、前記退避レンズが前記光学系の光軸から移動することにより生じる空間に移動することを特徴としている。

請求項２に記載した本発明に係るレンズユニットは、
前記保護部材が、前記保護部材を保持するための保持部材に固定され、且つ前記保持部材は前記偏向光学素子によって折り曲げられた光軸のうちの物体側の光軸と平行に配置したガイド部材に嵌合する嵌合部を備えてなり、前記保護部材を前記物体側の光軸と平行に移動可能としたことを特徴としている。
請求項３に記載した本発明に係るレンズユニットは、
前記保持部材が、弾性部材により光軸の物体側方向に付勢されているとともに、前記退避レンズに設けられた係合部に、前記退避レンズの退避移動中に係合する係合受け部を有してなり、
前記退避レンズの退避移動時に、前記退避レンズの係合部が前記保持部材の係合受け部に係合することによって、前記保持部材を前記物体側の光軸に沿って物体側とは反対方向へ移動させることを特徴としている。
請求項４に記載した本発明に係るレンズユニットは、
前記保護部材が、光を透過する平行平板を用いて形成されたことを特徴としている。

請求項５に記載した本発明に係るカメラは、
請求項１〜請求項４のいずれか１項のレンズユニットを用いて撮像光学系を構成したことを特徴としている。
請求項６に記載した本発明に係るカメラは、
非撮影時には、前記保護部材が、カメラ本体の物体側の面と同一面またはそれよりも後方に位置し、且つ撮影時には、前記保護部材が、前記非撮影時よりも物体側に位置することを特徴としている。

本発明によれば、レンズや偏向光学素子等の光学系に対する汚れやゴミの付着を保護防止して、しかも非撮影時における薄さを確保することを可能とするレンズユニットおよびそのようなレンズユニットを備えたカメラを提供することができる。
すなわち、本発明の請求項１のレンズユニットによれば、
複数のレンズおよび光学素子を含む光学系と、前記光学系を保護するための保護部材とを備え、前記光学系は、物体側から、順次、少なくとも１枚以上のレンズで構成される第１レンズ群と、前記光学系の光軸を折り曲げる偏向光学素子と、少なくとも１枚以上のレンズで構成される第２レンズ群とが配置されてなり、
前記偏向光学素子は、撮影時および非撮影時に共に同じ位置に固定配置され、前記第１のレンズ群は、撮影時には、前記第１のレンズ群の光軸が、前記光学系の光軸と一致するように配置され、非撮影時には、前記第１のレンズ群の少なくとも１枚のレンズを退避レンズとして、前記退避レンズを前記光学系の光軸から外れるように移動退避させ、前記保護部材は、前記第１のレンズ群のさらに物体側に配置され、且つ非撮影時において、前記退避レンズが前記光学系の光軸から移動することにより生じる空間に移動することにより、
非撮影時における薄さを効果的に確保して、しかも光学系の汚れやゴミの付着を防止することが可能となる。

また、本発明の請求項２のレンズユニットによれば、
前記保護部材が、前記保護部材を保持するための保持部材に固定され、且つ前記保持部材は前記偏向光学素子によって折り曲げられた光軸のうちの物体側の光軸と平行に配置したガイド部材に嵌合する嵌合部を備えてなり、前記保護部材を前記物体側の光軸と平行に移動可能としたことにより、
特に、光学系に対する汚れやゴミの付着を保護防止する保護部材を、簡単な構成を用いて、偏向光学素子によって折り曲げられた光軸のうちの物体側の光軸方向について前後に安定に移動させることが可能となる。
本発明の請求項３のレンズユニットによれば、
前記保持部材が、弾性部材により光軸の物体側方向に付勢されているとともに、前記退避レンズに設けられた係合部に、前記退避レンズの退避移動中に係合する係合受け部を有してなり、前記退避レンズの退避移動時に、前記退避レンズの係合部が前記保持部材の係合受け部に係合することによって、前記保持部材を前記物体側の光軸に沿って物体側とは反対方向へ移動させることにより、
特に、独立した駆動源を設けることなく、光学系への汚れやゴミの付着を保護防止する保護部材を、退避レンズの移動と連動して移動させ、制御が簡潔でしかも干渉等の作動不良を発生させることがなくなる。

本発明の請求項４のレンズユニットによれば、
前記保護部材が、光を透過する平行平板を用いて形成されたことにより、
特に、光学系への汚れやゴミの付着を保護防止する保護部材の形状を単純化し、非撮影時における厚さを効果的に薄くして、性能を劣化させることなく、光学系を保護することが可能となる。
さらに、本発明の請求項５のカメラによれば、
請求項１〜請求項４のいずれか１項のレンズユニットを用いて撮像光学系を構成することにより、
特に、薄さを確保しつつ、光学系を効果的に保護することが可能となる。

本発明の請求項６のカメラによれば、
非撮影時には、前記保護部材が、カメラ本体の物体側の面と同一面またはそれよりも後方に位置し、且つ撮影時には、前記保護部材が、前記非撮影時よりも物体側に位置することにより、
特に、非撮影時に外形からレンズユニットが突出することがなく、高い携帯性を実現することが可能となる。

以下、本発明に係る実施の形態に基づき、図面を参照して本発明のレンズユニットおよびカメラを詳細に説明する。
図１〜図３は、本発明の一つの実施の形態に係るレンズユニットのレンズ鏡胴部分の要部の構成を示しており、それぞれ図１は、レンズ鏡胴の要部の斜視図、図２はレンズ鏡胴の要部の正面図、そして図３は、レンズ鏡胴の要部の分解斜視図である。図４は、図１〜図３のレンズ鏡胴に用いられる光学系の構成を示す、模式的な部分断面側面図である。また、図５〜図７は、図１〜図３のレンズ鏡胴における退避レンズ群の動作を示しており、それぞれ、図５は、撮影時、図６は、収納途中、そして図７は、収納時の状態を示す斜視図である。図８および図９は、退避レンズ群と偏向光学素子としてのプリズムの動作位置関係を詳細に示しており、それぞれ、図８は、撮影時、そして図９は、非撮影収納時の状態を示す要部断面図である。
図１０および図１１は、保護カバーを含むレンズユニットの要部の構成を示しており、図１０は、撮影状態の斜視図、図１１は、収納状態の斜視図である。図１２は、図１０に示した保護カバーを含むレンズユニットの要部の撮影状態における構成をさらに詳細に示しており、（ａ）は、正面（物体側）から見た正面図、（ｂ）は、そのＡ−Ａ線に沿う矢視断面図である。

図１３は、図１１に示した保護カバーを含むレンズユニットの要部の収納状態における構成をさらに詳細に示しており、（ａ）は、正面から見た正面図、（ｂ）は、そのＢ−Ｂ線に沿う矢視断面図である。図１４は、保護カバーを含むレンズユニットの要部の構成を背面（撮影者側）から見た撮影状態における斜視図である。図１５は、収納途中状態における保護カバーを含むレンズユニットの要部の構成を示しており、（ａ）は、背面から見た斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＣ部を拡大して示す詳細図である。図１６は、保護カバーを含むレンズユニットの要部の構成を背面から見た収納状態における斜視図である。
図１７は、図１〜図１６に示したレンズ鏡胴を含むレンズユニットが組み込まれた、例えばディジタルカメラとしてのカメラの分解斜視図である。図１８および図１９は、上述したレンズユニットが組み込まれたカメラの外観構成を示しており、それぞれ撮影状態における斜視図および収納状態における斜視図である。図２０および図２１は、上述したレンズユニットが組み込まれたカメラの内部構成を示しており、それぞれ撮影状態における断面図および収納状態における断面図である。

まず、図１〜図３に示す本発明の一つの実施の形態に係るレンズユニットにおけるレンズ鏡胴の要部および図４に示す光学系について説明する。
図１〜図３に示すレンズ鏡胴における光学系は、図４に詳細に示すように、物体側（図示上方）から、第１レンズ群Ｇ１、プリズムＰＲ、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、絞り／シャッタユニットＡＳ、第４レンズ群Ｇ４、第５レンズ群Ｇ５、第６レンズ群Ｇ６、第７レンズ群Ｇ７、光学フィルタＯＦおよび撮像素子ＩＳが、光軸に沿って順次配置されて構成されている。
図４において、第１レンズ群Ｇ１は、最も物体側に配置される退避レンズ群として１枚以上のレンズにより構成され、物体側からの光が入射される。この第１レンズ群Ｇ１は、撮影状態では固定的に配置され、非撮影時の収納状態では光路外に退避する。プリズムＰＲは、入射光を反射偏向する偏向光学素子として用いられ、この場合、入射光を９０度偏向して光軸を折り曲げて屈曲光路を形成する。第２レンズ群Ｇ２は、１枚以上のレンズにより構成され、プリズムＰＲの像面側に固定的に配置される。第３レンズ群Ｇ３は、１枚以上、例えば３枚、のレンズで構成され、光軸に沿って移動可能な可動レンズ群である。

絞り／シャッタユニットＡＳは、光路上において光束を絞り込む絞り機能と光路を開閉するシャッタ機能とを有している。第４レンズ群Ｇ４は、１枚以上、例えば１枚、のレンズで構成され、光軸に沿って移動可能な可動レンズ群である。第５レンズ群Ｇ５は、１枚以上、例えば３枚、のレンズで構成され、光軸に沿って移動可能な可動レンズ群である。
第６レンズ群Ｇ６は、１枚以上、例えば２枚、のレンズで構成され、光軸に沿って移動可能な可動レンズ群である。第７レンズ群Ｇ７は、１枚以上、例えば１枚、のレンズで構成されて、固定的に配置される。光学フィルタＯＦは、赤外線をカットするフィルタであり、ローパスフィルタの機能をも有していても良い。撮像素子ＩＳは、ＣＭＯＳ（相補型金属酸化物半導体）またはＣＣＤ（電荷結合素子）等のイメージセンサにより構成され、受光面に結像される光学像を電子的な画像データに変換する。
なお、偏向光学素子は、入射光を反射偏向または屈折偏向して、光軸を折り曲げ屈曲光路を形成するものであり、この偏向光学素子としては、プリズムＰＲに代えて、ミラー等を用いても良い。

第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４および第５レンズ群Ｇ５は、変倍用のレンズ群であり、図示されていない駆動機構により光軸上で所要の位置に移動させることができ、これら第３レンズ群Ｇ３〜第５レンズ群Ｇ５の移動により、焦点距離を変化させることができる。
なお、絞り／シャッタユニットＡＳは、例えば第４レンズ群Ｇ４と一体的に移動しても良いが、単独で移動しても、あるいはこれら第３レンズ群Ｇ３〜第５レンズ群Ｇ５の動作を阻害しなければ固定しておいても良い。第６レンズ群Ｇ６は、フォーカス用のレンズ群であり、図示されていない駆動装置により光軸上を移動して、撮像素子ＩＳの受光面に被写体光学像を結像させるべく、合焦動作を行う。これらのレンズ群の動作により、撮影時に、変倍動作および合焦動作を行うことができる。
図１〜図３に示すレンズ鏡胴は、レンズ保持枠１１、主軸１２、固定枠１３、副軸１４、圧縮トーションスプリング１５、リードスクリュー１６、パルスモータ１７およびナット部材１８を備えている。

退避レンズ群である第１レンズ群Ｇ１は、レンズ保持枠１１によって保持されている。レンズ保持枠１１は、ガイド軸である主軸１２が嵌挿される円筒状のスリーブ部１１ａを有しており、主軸１２のまわりでの回転移動および主軸１２に沿うスライド移動を可能としている。すなわち、主軸１２は、両端において固定枠１３に固定され、これにより第１レンズ群Ｇ１は、主軸１２に沿う方向に移動可能である。レンズ保持枠１１には、第１レンズ群Ｇ１を挟んでスリーブ部１１ａの反対側に副ガイドピン１１ｂが設けられている。固定枠１３には、第１レンズ群Ｇ１を挟んで主軸１２とは反対側に副軸１４が固定されている。副ガイドピン１１ｂは、撮影時に副軸１４と固定枠１３に挟み込まれるように配置されている。
主軸１２の図示下端側には、固定枠１３とレンズ保持枠１１のスリーブ部１１ａとの間に、圧縮トーションスプリング１５を配置している。圧縮トーションスプリング１５は、レンズ保持枠１１を主軸方向に沿って図示上方に押圧する圧縮スプリングの機能と、レンズ保持枠１１を主軸１２を中心として副ガイドピン１１ｂを副軸１４へ向けて押しつける方向に回転させる回転力を発生させるトーションスプリングの機能とを併せ持っている。圧縮トーションスプリング１５は、主軸１２方向について、レンズ保持枠１１側とは反対側において固定枠１３に固定され、レンズ保持枠１１側は、レンズ保持枠１１に設けられたスプリング係合部１１ｄ（図８および図９参照）に係合している。

圧縮トーションスプリング１５の圧縮反発力によって、レンズ保持枠１１は、主軸１２の方向に沿って固定枠１３のプリズムＰＲ側へ付勢され、トーション力によってレンズ保持枠１１は、副ガイドピン１１ｂを副軸１４を押しつける側に付勢される。固定枠１３には、撮影状態においてレンズ保持枠１１が係止される受け面１３ａ（図３参照）を形成してあり、これによって第１レンズ群Ｇ１は光軸が垂直に交わる面で安定した位置を確保することができる。副ガイドピン１１ｂがトーション力により副軸１４に係合することによって、第１レンズ群Ｇ１の光軸の倒れを安定させることができる。
また、副ガイドピン１１ｂを挟んで副軸１４に対峙する固定枠１３の受け面１３ｄが副ガイドピン１１ｂと極小の隙間を存して設けられることにより、使用者が不用意に第１レンズ群Ｇ１に接触したとしても、移動する量は少なく、接触から解放されれば元の位置に戻るようにすることができる。
固定枠１３には、リードスクリュー１６が直結されたパルスモータ１７が固定されており、リードスクリュー１６は主軸１２と平行に配置されている。すなわち、主軸１２、副軸１４およびリードスクリュー１６は、プリズムＰＲによって屈曲された光軸を含む平面に対して垂直に、互いに平行として配設されている。リードスクリュー１６にはナット部材１８が螺合しており、ナット部材１８の回り止め突起１８ａは、固定枠１３にリードスクリュー１６および主軸１２に平行に形成されている直進ガイド溝１３ｂに嵌合している。これによりナット部材１８を、リードスクリュー１６の回転によって、リードスクリュー１６に沿って直進移動させることが可能となる。

レンズ保持枠１１は、ナット部材１８の係合突起１８ｂが係合するナット係合部１１ｃ（図２参照）を有し、これらは圧縮トーションスプリング１５の圧縮反発力により係合している。なお、レンズ保持枠１１のナット係合部１１ｃは、主軸１２の方向に適宜間隔を存して平行に対峙する２枚のほぼ扇形の板状の突出部で形成され、これら２枚の板状の突出部の間に、主軸１２に沿う方向に若干の遊びを有してナット部材１８の係合突起１８ｂが係合している（図２参照）。これによって、レンズ保持枠１１を、主軸１２上でパルスモータ１７の回転に従って移動させることができる。
そして、固定枠１３のプリズムＰＲから遠い側、つまり図示下方、に、レンズ保持枠１１が移動してきたときに係合して、背面方向に案内する退避カム部１３ｃを設けており、レンズ保持枠１１が移動してくると、この退避カム部１３ｃにレンズ保持枠１１が係合して、レンズ保持枠１１が、圧縮トーションスプリング１５のトーション力に反して回転し、副ガイドピン１１ｂが副軸１４から離間する。ナット部材１８が所定の位置まで移動すると、レンズ保持枠１１は固定枠１３に形成した退避空間に退避される（図７および図９参照）。

なお、この実施の形態では、駆動源であるパルスモータ１７に対してリードスクリュー１６を直結するものとしているが、パルスモータ１７とリードスクリュー１６の間にギヤ等を介在させるようにしても良いし、駆動源をパルスモータ１７でなくＤＣ（直流）モータとしたり、またはパルスモータ１７とリードスクリュー１６ではなくリニアモータを用いる構成としても良い。
図５、図６および図７は、それぞれ、撮影状態から退避状態へレンズ保持枠１１が移動する様子を示しており、図５は撮影状態（撮影時）、図６は退避収納の途中、そして図７は退避収納状態（収納時）を示している。
また、図８および図９は、それぞれ、撮影時および非撮影時の退避収納状態を側方から見た一部を断面にて示す模式図である。主軸１２、リードスクリュー１６、パルスモータ１７および副軸１４がプリズムＰＲの側方に配置されていることで、収納時にレンズ鏡胴の構成要素に、プリズムＰＲの物体側の面よりも物体側に位置するものが存在せず、また、退避時にプリズムＰＲより背後方向（図示下方）にレンズ保持枠１１が突出しないため、収納時のレンズ鏡胴の厚さはプリズムＰＲの厚さ寸法で決定され、最小の寸法となる。

図１０に示す斜視図は、上述したレンズ鏡胴にさらに保護カバーを含めたレンズユニットの要部の撮影状態における構成を示しており、図１１に示す斜視図は、図１０と同様のレンズユニットの要部の収納状態における構成を示している。図１２は、図１０に示した保護カバーを含むレンズユニットの要部の撮影状態における構成を、（ａ）正面（物体側）から見た正面図および（ｂ）そのＡ−Ａ線に沿う矢視断面図によって、さらに詳細に示している。図１３は、図１１に示した保護カバーを含むレンズユニットの要部の収納状態における構成を、（ａ）正面から見た正面図、および（ｂ）そのＢ−Ｂ線に沿う矢視断面図によって、さらに詳細に示している。図１４は、保護カバーを含むレンズユニットの要部の構成を背面（撮影者側）から見た撮影状態における斜視図を示している。図１５は、収納途中状態における保護カバーを含むレンズユニットの要部の構成を、（ａ）背面から見た斜視図、および（ｂ）そのＣ部を拡大して示す詳細図によって示している。図１６は、保護カバーを含むレンズユニットの要部の構成を背面から見た収納状態における斜視図を示している。
図１０〜図１６には、上述した図１〜図９の構成の一部に加えて、保護ガラス２１、保護カバー２２、第１の保護カバーガイド軸２３、第２の保護カバーガイド軸２４および圧縮スプリング２５が示されている。

図１０および図１１に示すように、撮影時には、例えば透明な平行平板ガラスからなる保護ガラス２１が、退避レンズである第１レンズ群Ｇ１の物体側に、配置される。保護ガラス２１は、第１レンズ群Ｇ１が退避する軌跡で干渉しないように箱形の形状をした保護カバー２２に保持されている。保護ガラス２１は、撮影時の撮像光路の位置に対応して保護カバー２２に形成された窓部に配設されており、この保護ガラス２１を撮影時の撮像光束が透過するようになっている。これら保護ガラス２１および保護カバー２２によって、光学系を保護する保護部材を構成している。保護カバー２２は、プリズムＰＲによって折り曲げられる光軸の折曲面よりも物体側の光軸に平行に配設されて、固定枠１３に固定されるガイド部材としての第１および第２の保護カバーガイド軸２３および２４がそれぞれ摺動可能に嵌挿される第１および第２の嵌合部２２ａおよび２２ｂを備えている。この場合、第１の嵌合部２２ａは、第１の保護カバーガイド軸２３が挿通されるスリーブ状に形成され、第２の嵌合部２２ｂは、第２の保護カバーガイド軸２４を把持する形状をなしている。

このような構成によって、保護カバー２２は、折曲面よりも物体側の光軸に平行に移動することを可能としている。また、プリズムＰＲおよび第１レンズ群Ｇ１等の光学系は、保護ガラス２１および保護カバー２２に覆われて保護され、外部と接触することがない。このように構成されているために、プリズムＰＲおよび第１レンズ群Ｇ１等の光学系には、ゴミおよび汚れ等が付着しにくい。なお、この構成において、第１および第２の保護カバーガイド軸２３および２４と第１および第２の嵌合部２２ａおよび２２ｂによる構成に代えて、突出したキーとそれに嵌合するキー溝等により平行移動を規制する構成を用いてもよい。
次に、撮影状態から収納状態までの第１レンズ群Ｇ１と保護ガラス２１および保護カバー２２からなる保護部材との動作を、図１２〜図１６を参照してさらに詳細に説明する。図１０に示した保護カバーを含むレンズユニットの要部の撮影状態における構成をさらに詳細に説明するための図１２において、（ａ）は、物体側から見た正面図を示し、（ｂ）はそのＡ−Ａ線に沿う矢視断面図を示している。

また、図１１に示した保護カバーを含むレンズユニットの要部の収納状態における構成をさらに詳細に説明するための図１３において、（ａ）は、物体側から見た正面図を示し、（ｂ）はそのＢ−Ｂ線に沿う矢視断面図を示している。図１４には、保護カバー２２を含むレンズユニットの要部の構成を背面（撮影者側）から見た撮影状態における斜視図を示している。図１５には、収納途中状態における保護カバーを含むレンズユニットの要部の構成を示しており、（ａ）は、背面から見た斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＣ部を拡大して示す詳細図である。図１６には、保護カバーを含むレンズユニットの要部の構成を背面から見た収納状態における斜視図を示している。
図１２〜図１６において、保護カバー２２は、圧縮スプリング２５によって物体側に向けて付勢されている。
第１レンズ群Ｇ１のレンズ保持枠１１には、退避時に保護カバー２２に係合する係合突起１１ｅが設けられており、保護カバー２２には、係合突起１１ｅに係合する係合受け部２２ｃが設けられている。第１レンズ群Ｇ１のレンズ保持枠１１が退避移動して、固定枠１３の退避カム部１３ｃに係合して主軸１２を中心として回転し始めると、レンズ保持枠１１の係合突起１１ｅが固定枠２２の係合受け部２２ｃに係合する。

第１レンズ群Ｇ１のレンズ保持枠１１の回転に伴って、保護カバー２２は、保護カバーガイド軸２３および２４にしたがってプリズムＰＲ側に移動させられる。この動作によって、保護カバー２２は退避レンズ群である第１レンズ群Ｇ１のレンズ保持枠１１を駆動源として、収納位置に収納される。逆に、第１レンズ群Ｇ１のレンズ保持枠１１が撮影状態に移動する場合には、第１レンズ群Ｇ１のレンズ保持枠１１の回転に伴い、圧縮スプリング２５の反発力によって保護カバー２２が物体側に移動し、ガイド軸２３および２４の端部の固定枠１３部分に保護カバー２２の嵌合部２２ａおよび２２ｂが係合することによって保護カバー２２の位置が固定される。第１レンズ群Ｇ１のレンズ保持枠１１が、さらに移動して、プリズムＰＲの前方に位置すれば、撮影可能状態となる。
すなわち、撮影時においては、パルスモータ１７によりリードスクリュー１６を介して駆動されるナット部材１８によってレンズ保持枠１１が主軸１２の図１等における図示上端に位置させられている。このとき、レンズ保持枠１１は、圧縮トーションスプリング１５によって、副ガイドピン１１ｂを副軸１４に当接押圧して、プリズムＰＲの物体側の光軸上の所定位置に配置されている。また、収納時においては、パルスモータ１７によりリードスクリュー１６を介して駆動されるナット部材１８によってレンズ保持枠１１が主軸１２の図示下方に位置させられている。

このとき、レンズ保持枠１１は、固定枠１３の退避カム部１３ｃによって圧縮トーションスプリング１５に抗して回転され、副ガイドピン１１ｂが副軸１４から離れて、レンズ保持枠１１が固定枠１３に形成された退避空間に退避する。なお、レンズ保持枠１１のナット係合部１１ｃ（図２参照）がほぼ扇形をなしているのは、レンズ保持枠１１の回転範囲において、ナット部材１８の係合突起１８ｂとの係合が外れないようにするためである。
上述した本発明に係るレンズユニットは、カメラ等の撮像装置に組み込んで使用される。図１７の分解斜視図は、上述したレンズユニットを組み込んだカメラとしてのディジタルカメラの構成を概略的に示している。図１８の斜視図は、図１７のディジタルカメラの撮影状態における外観構成を示しており、図１９の斜視図は、図１７のディジタルカメラの収納状態における外観構成を示している。図２０の断面図は、図１７のディジタルカメラの撮影状態における内部構成を示しており、図２１の断面図は、図１７のディジタルカメラの収納状態における内部構成を示している。

図１７〜図２１に示すディジタルカメラは、レンズユニット３１、回路基板３２、コンデンサ３３、電池３４、表示装置３５、メモリカード３６、ストロボ３７、前カバー３８、後カバー３９を備えている。この場合、レンズユニット３１には、上述したような、保護ガラス２１、保護カバー２２およびレンズ鏡胴を含んでいる。
レンズユニット３１は、上述したような構成のレンズ鏡胴、並びに保護ガラス２１および保護カバー２２を含んでおり、図１〜図１６における各部と同様の部分は同一の符号を付して示し、その詳細な説明を省略する。回路基板３２は、プリント配線基板であり、画像処理やカメラ制御等を行うための電装部品を配置実装している。コンデンサ３３は、電源である電池３４の電荷を蓄積して、ストロボ３７を発光させるための電源として用いられる。電池３４は、このカメラの電源であり、カメラの各部、例えばレンズユニット３１、回路基板３２、コンデンサ３３、表示装置３５、メモリカード３６、ストロボ３７等にこれらを駆動するための電力を供給する。表示装置３５は、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）等を用いて構成され、カメラを動作させるための操作に係る情報、撮影され／格納された画像などを操作または状態に応じて表示する。

メモリカード３６は、撮影された画像その他の情報を含む記録データを格納するフラッシュメモリを搭載した汎用タイプまたは専用タイプの記録媒体である。ストロボ３７は、発光が要求されまたは指示されると、コンデンサ３３の充電電荷を放電するなどして発光して、被写体を照光する。前カバー３８および後カバー３９は、カメラの外装カバー、いわゆるカメラボディ、を構成し、上述したレンズユニット３１、回路基板３２、コンデンサ３３、電池３４、表示装置３５、メモリカード３６およびストロボ３７等を保持／格納している。この場合、レンズユニット３１の保護ガラス２１および保護カバー２２は、上述したように、第１レンズ群Ｇ１およびプリズムＰＲ等の光学系を覆って保護し且つカメラボディの厚み方向に沿って進退移動可能に設けられ、撮影時には、物体側に突出して撮影可能とし、収納時には、保護カバー２２の前面を、撮影者側に後退させてカメラボディの前カバー３８の前面またはそれよりも後方に位置させて、突出部をなくし、薄型を維持する。
この実施の形態に係るレンズユニット３１が搭載されたディジタルカメラは、電源が入っていない非撮影状態、すなわち収納状態では、図２１の断面図等からわかるように、保護ガラス２１および保護カバー２２の物体側の面、つまり前面、が、カメラボディを形成する前カバー３８の前面と同一面を形成するかまたは前カバー３８の前面よりも内方に入り込んでいる。

そして、電源を入れると、図２０の断面図等からわかるように、第１レンズ群Ｇ１のレンズ保持枠１１が移動するにつれて保護カバー２２が物体側に突出し、第１レンズ群Ｇ１のレンズ保持枠１１がプリズムＰＲの前方に位置して撮影準備完了となる。このとき、保護カバー２２は、使用者が不用意に押圧しても第１レンズ群Ｇ１のレンズ保持枠１１の一部に当接し、第１レンズ群Ｇ１等とは干渉しないようにするのが好ましい。この実施の形態では、レンズ保持枠１１の副ガイドピン１１ｂに当接するようになっており、もしも保護カバー２２が押圧された場合には、保護カバー２２は、第１レンズ群Ｇ１のレンズ保持枠１１の副ガイドピン１１ｂの根元に当接し、副ガイドピン１１ｂが固定枠１３に係合するため、保護カバー２２がそれ以上移動することはない。このとき、保護ガラス２１が第１レンズ群Ｇ１に接触することがないようにすることが望ましい。
このようなカメラとすれば、撮影状態には、第１レンズ群Ｇ１が適正な撮影状態となってしかも保護ガラス２１で保護され、非撮影状態には、カメラボディを形成する前カバー３８の前面より突出することがなく、したがって、カメラの厚さも保護ガラス２１と、プリズムＰＲと、固定枠１３と、表示装置３５とでほぼ決定され、充分に薄くすることができ、携帯性を増すことができる。このように、非撮影時における薄さを確保しつつ、光学素子の汚れやゴミの付着を効果的に防止することが可能となる。

本発明の一つの実施の形態に係るレンズユニットを構成するレンズ鏡胴の要部の構成を模式的に示す斜視図である。 図１のレンズ鏡胴の要部の構成を示す正面図である。 図１のレンズ鏡胴の要部の構成を示す分解斜視図である 図１のレンズ鏡胴に用いられる光学系の構成を示す模式的な部分断面側面図である。 図１のレンズ鏡胴における退避レンズ群の動作を説明するための撮影時の状態を示す斜視図である。 図１のレンズ鏡胴における退避レンズ群の動作を説明するための収納途中の状態を示す斜視図である。 図１のレンズ鏡胴における退避レンズ群の動作を説明するための収納時の状態を示す斜視図である。 図１のレンズ鏡胴における退避レンズ群と偏向光学素子としてのプリズムとの動作位置関係を説明するための撮影時の状態を示す要部断面図である。 図１のレンズ鏡胴における退避レンズ群と偏向光学素子としてのプリズムとの動作位置関係を説明するための非撮影収納時の状態を示す要部断面図である。 保護カバーを含むレンズユニットの要部の構成を示す撮影状態の斜視図である。 図１０のレンズユニットの要部の構成を示す収納状態の斜視図である。 図１０のレンズユニットの要部の撮影状態における構成をさらに詳細に示しており、（ａ）は、正面（物体側）から見た正面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ線に沿う矢視断面図である。 図１１の保護カバーを含むレンズユニットの要部の収納状態における構成をさらに詳細に示しており、（ａ）は、正面から見た正面図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ線に沿う矢視断面図である。 図１０の保護カバーを含むレンズユニットの要部の構成を背面（撮影者側）から見た撮影状態における斜視図である。 収納途中状態における保護カバーを含むレンズユニットの要部の構成を示しており、（ａ）は、背面から見た斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＣ部を拡大して示す詳細図である。 図１１の保護カバーを含むレンズユニットの要部の構成を背面から見た収納状態における斜視図である。 図１〜図１６のレンズ鏡胴を含むレンズユニットが組み込まれたカメラとしてのディジタルカメラの要部の構成を示す分解斜視図である。 図１７のカメラの撮影状態における要部の構成を模式的に示す斜視図である。 図１７のカメラの収納状態における要部の構成を模式的に示す斜視図である。 図１７のカメラの動作状態を説明するための撮影状態における断面図である。 図１７のカメラの動作状態を説明するための収納状態における断面図である。

符号の説明

１１ レンズ保持枠
１１ａ スリーブ部
１１ｂ 副ガイドピン
１１ｃ ナット係合部
１１ｄ スプリング係合部
１１ｅ 係合突起
１２ 主軸（ガイド軸）
１３ 固定枠（固定部材）
１３ａ 受け面
１３ｂ 直進ガイド溝
１３ｃ 退避カム部
１４ 副軸
１５ 圧縮トーションスプリング
１６ リードスクリュー
１７ パルスモータ
１８ ナット部材
１８ａ 回り止め突起
１８ｂ 係合突起
２１ 保護ガラス
２２ 保護カバー
２２ａ 第１の嵌合部
２２ｂ 第２の嵌合部
２２ｃ 係合受け部
２３ 第１の保護カバーガイド軸
２４ 第２の保護カバーガイド軸
２５ 圧縮スプリング
３１ レンズユニット
３２ 回路基板
３３ コンデンサ
３４ 電池
３５ 表示装置
３６ メモリカード
３７ ストロボ
３８ 前カバー
３９ 後カバー
Ｇ１ 第１レンズ群（退避レンズ群）
ＰＲ プリズム（偏向光学素子）
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
ＡＳ 絞り／シャッタユニット
Ｇ４ 第４レンズ群
Ｇ５ 第５レンズ群
Ｇ６ 第６レンズ群
Ｇ７ 第７レンズ群
ＯＦ 光学フィルタ
ＩＳ 撮像素子

Claims (6)

1. 複数のレンズおよび光学素子を含む光学系と、前記光学系を保護するための保護部材とを備え、
   前記光学系は、物体側から、順次、
   少なくとも１枚以上のレンズで構成される第１レンズ群と、
   前記光学系の光軸を折り曲げる偏向光学素子と、
   少なくとも１枚以上のレンズで構成される第２レンズ群と
   が配置されてなり、
   前記偏向光学素子は、撮影時および非撮影時に共に同じ位置に固定配置され、
   前記第１のレンズ群は、撮影時には、前記第１のレンズ群の光軸が、前記光学系の光軸と一致するように配置され、非撮影時には、前記第１のレンズ群の少なくとも１枚のレンズを退避レンズとして、前記退避レンズを前記光学系の光軸から外れるように移動退避させ、
   前記保護部材は、前記第１のレンズ群のさらに物体側に配置され、且つ非撮影時において、前記退避レンズが前記光学系の光軸から移動することにより生じる空間に移動することを特徴とするレンズユニット。
2. 前記保護部材は、前記保護部材を保持するための保持部材に固定され、且つ前記保持部材は前記偏向光学素子によって折り曲げられた光軸のうちの物体側の光軸と平行に配置したガイド部材に嵌合する嵌合部を備えてなり、前記保護部材を前記物体側の光軸と平行に移動可能としたことを特徴とする請求項１に記載のレンズユニット。
3. 前記保持部材は、弾性部材により光軸の物体側方向に付勢されているとともに、前記退避レンズに設けられた係合部に、前記退避レンズの退避移動中に係合する係合受け部を有してなり、
   前記退避レンズの退避移動時に、前記退避レンズの係合部が前記保持部材の係合受け部に係合することによって、前記保持部材を前記物体側の光軸に沿って物体側とは反対方向へ移動させることを特徴とする請求項２に記載のレンズユニット。
4. 前記保護部材が、光を透過する平行平板を用いて形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のレンズユニット。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか１項のレンズユニットを用いて撮像光学系を構成したことを特徴とするカメラ。
6. 非撮影時には、前記保護部材が、カメラ本体の物体側の面と同一面またはそれよりも後方に位置し、且つ撮影時には、前記保護部材が、前記非撮影時よりも物体側に位置することを特徴とする請求項５に記載のカメラ。

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