JP2010134324A - レンズ鏡筒およびそれを用いた電子撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】鏡筒の径方向寸法を小さくできて、カメラの筐体を小型化でき、像ぶれ補正装置を備える電子撮像装置にも簡単に適用できるレンズ鏡筒および電子撮像装置を提供する。
【解決手段】正の屈折力の一群レンズ21を保持する光軸移動可能な一群枠12と、負の屈折力の二群レンズ22を保持する光軸移動可能な二群枠11と、明るさ絞り10b及び正の屈折力の三群レンズ23を保持し、明るさ絞り10b及び三群レンズ23をレンズ鏡筒1が伸長した撮影可能状態で撮影光軸O上の位置に、レンズ鏡筒1が短縮した沈胴状態で撮影光軸Oから外れた位置に退避させる光軸移動可能で光軸直交方向に揺動可能な三群枠10と、正の屈折力の四群レンズ24を保持する光軸移動可能な四群枠13とを有し、沈胴状態では、明るさ絞り10b及び三群レンズ23を、光軸直交方向から見て、二群レンズ22の比較的外形の小さい二群像側レンズの物体側端と、四群レンズ24の像側端との間に退避させる。
【選択図】図８

Description

本発明は、レンズ鏡筒およびそれを用いた電子撮像装置に関するものである。

従来、写真撮影を行うカメラ等に適用されるレンズ鏡筒として、光軸方向に伸長して当該レンズ鏡筒が適用されるカメラの筐体の前面に向けて突出した形態となる撮影可能状態と、撮影可能状態よりも光軸方向に短縮して該カメラの筐体内に収納された形態となる沈胴状態との間で、全長を伸縮自在に構成したものが実用化され、広く普及している。

このような伸縮可能なレンズ鏡筒は、一般に、沈胴状態では、撮影光学系を構成するレンズ群の一部を、撮影光路から退避させている（例えば、特許文献１参照）。

また、近年、撮影光学系により形成される光学像（被写体像）を受けて光電変換して画像データを生成するＣＣＤ（Ｃharge Ｃoupled Ｄevice）等の撮像素子を備えて構成され、電子的な静止画像や動画像等を取得するいわゆるデジタルカメラ等の電子撮像装置も広く普及している。さらに、このような電子撮像装置として、撮像の際の手ぶれ等による像ぶれを補正するため、撮像素子をその受光面に平行な面内で変位させて像ブレ補正動作を行なう像ぶれ補正装置を備えたものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００８−１７０６５０号公報 特開２００８−０４８２２０号公報

ところで、特許文献１に開示されているように、沈胴状態において、撮影光学系の一部のレンズ群を撮影光路から退避させる場合は、その退避レンズ群は、撮影可能状態において、明るさ絞りの近傍に位置する口径の小さいレンズ群とするのが、退避スペースを小さくし、結果として、レンズ鏡筒の径方向寸法を小さくする上で好ましい。

しかしながら、沈胴状態では、通常、レンズ鏡筒の短縮により、撮影可能状態で退避レンズの前後に位置していたレンズ群が接近することになる。しかも、これらのレンズ群は、撮影可能状態において、明るさ絞りから比較的離れて位置することから、一般には、退避レンズ群よりも口径が大きく、かつ、その口径は、退避レンズ群から離れて位置するレンズほど大きくなる。したがって、例えば、撮影可能状態において、退避レンズ群の物体側に位置するレンズ群が、二枚のレンズを有する場合は、その二枚のレンズのうち、物体側に位置するレンズの方が、像側に位置するレンズよりも口径が大きくなる。

このため、沈胴状態における退避レンズ群の退避スペースを、撮影可能状態において退避レンズ群の近傍に位置していたレンズ群のうち、最も口径の大きいレンズの径方向に少なくとも一部が位置するように設定すると、レンズ鏡筒の径方向寸法が大きくなり、結果として、該レンズ鏡筒を用いるカメラの筐体も大型化することが懸念される。

また、特許文献１に開示のレンズ鏡筒においては、沈胴状態において、退避レンズ群の像側端を、撮影可能状態で撮像素子の近傍に位置するレンズ群の像側端よりも、撮像素子側に突出させている。

このため、特許文献１に開示のレンズ鏡筒を、特許文献２に開示されているような像ぶれ補正装置を備える電子撮像装置に適用しようとしても、沈胴状態において、退避レンズ群を保持するレンズ枠や退避レンズ群の退避機構等が、像ぶれ補正装置と干渉することになるため、簡単には適用できないことになる。

したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、レンズ鏡筒の径方向寸法を小さくできて、カメラに適用した場合にカメラの筐体を小型化できるとともに、像ぶれ補正装置を備える電子撮像装置にも簡単に適用できるレンズ鏡筒、およびそれを用いた電子撮像装置を提供することにある。

上記目的を達成する請求項１に係るレンズ鏡筒の発明は、伸縮可能なレンズ鏡筒において、
正の屈折力を有する一群レンズを保持し、光軸方向に移動可能な一群枠と、
前記一群レンズの光軸上の像側に負の屈折力を有する二群レンズを保持し、前記光軸方向に移動可能な二群枠と、
明るさ絞りおよび正の屈折力を有する三群レンズを保持し、前記レンズ鏡筒が伸長した撮影可能状態では、前記明るさ絞りおよび前記三群レンズを前記二群レンズの光軸上の像側に位置させ、前記レンズ鏡筒が前記撮影可能状態より短縮した沈胴状態では、前記明るさ絞りおよび前記三群レンズを前記二群レンズの光軸から外れた位置に退避させる、前記光軸方向に移動可能で、かつ前記光軸方向と直交する方向に揺動可能な三群枠と、
正の屈折力を有する四群レンズを保持し、前記撮影可能状態では、前記三群レンズの光軸上の像側で前記光軸方向に移動可能な四群枠とを有し、
前記二群レンズは、二群物体側レンズと、該二群物体側レンズよりも外形の小さい二群像側レンズとの少なくとも二つのレンズを有し、
前記四群レンズは、前記二群物体側レンズよりも外形の小さいレンズからなり、
前記明るさ絞りおよび前記三群レンズは、前記沈胴状態において、前記光軸方向と直交する方向から見て、前記二群像側レンズの物体側端と、前記四群レンズの像側端との間に退避させるように構成した、
ことを特徴とするものである。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のレンズ鏡筒において、
前記三群レンズは、前記沈胴状態において、当該三群レンズの像側端を、前記光軸方向と直交する方向から見て、前記四群レンズの像側端にほぼ一致させて退避させるように構成した、
ことを特徴とするものである。

さらに、上記目的を達成する請求項３に係る電子撮像装置の発明は、
請求項１または２に記載のレンズ鏡筒と、
前記四群レンズの光軸上の像側に配置され、前記撮影可能状態において、前記一群レンズ、前記二群レンズ、前記三群レンズおよび前記四群レンズを経て形成される光学像を受けて画像データを生成する撮像素子と、
前記撮像素子を、当該撮像素子の受光面に平行な面内で変位させて像ブレ補正動作を行なう像ぶれ補正装置と、
を有することを特徴とするものである。

本発明によれば、伸縮可能なレンズ鏡筒において、沈胴状態では、明るさ絞りおよび三群レンズを、光軸方向と直交する方向から見て、二群レンズの比較的外形の小さい二群像側レンズの物体側端と、四群レンズの像側端との間に退避させるようにしたので、レンズ鏡筒の径方向寸法を小さくすることが可能となる。したがって、カメラに適用した場合、カメラの筐体を小型化できるとともに、像ぶれ補正装置を備える電子撮像装置にも簡単に適用することが可能となる。

以下、本発明の一実施の形態として、電子撮像装置に適用した場合を例にとって、図１〜図１０を参照して説明する。

図１は、レンズ鏡筒の構成を示す分解斜視図である。図２は、図１に示すシャッタ／三群ユニットと二群枠とを分解して示す要部分解斜視図である。図３は、シャッタ／三群ユニットの前面側を示す要部拡大斜視図である。図４は、図３で示すシャッタユニットを示す要部拡大斜視図である。図５および図６は、撮影可能状態および沈胴状態におけるシャッタ／三群ユニットを後面側から見た際の要部拡大斜視図である。図７および図８は、撮影可能状態（ワイド位置）および沈胴状態におけるレンズ鏡筒の光軸を含む面に沿う断面図である。図９は、図８の一部を拡大して示す要部拡大断面図である。図１０は、図７および図８に示す像ぶれ補正装置を含む撮像ユニットを示す平面図である。

以下の説明においては、レンズ鏡筒における撮影光学系の光軸を符号Ｏで表すものとする。この光軸Ｏに沿う方向において被写体側（物体側）を前方とし、当該レンズ鏡筒における各枠部材が、前方に向かう際の方向を繰り出し方向というものとする。一方、光軸Ｏに沿う方向において結像側（像側）を後方とし、各枠部材が後方に向かう際の方向を繰り込み方向というものとする。また、レンズ鏡筒における各構成部材の回転方向は、前方側から見た回転方向で表すものとする。

本実施の形態の電子カメラは、伸縮可能な撮影レンズ、すなわちレンズ鏡筒を用いたものである。このレンズ鏡筒は、光軸Ｏに沿う方向に伸長して電子カメラの筐体の前方に向けて伸長し突出して撮影動作を行い得る形態、すなわち撮影動作を待機している形態の使用状態である撮影待機状態（撮影可能状態）と、光軸Ｏに沿う方向に伸長した状態より短縮して電子カメラの筐体内に収納されてレンズ鏡筒が撮影動作に供しない形態の非使用状態である沈胴状態との間でレンズ鏡筒の全長が伸縮自在に構成され、かつ撮影可能状態にあるときには、短焦点位置（ワイド位置）と長焦点位置（テレ位置）との間で、複数の枠部材を繰り出しまたは繰り込むことで変倍動作（ズーミング）を可能とする伸縮機構を有して構成されるズームレンズ鏡筒である。

先ず、レンズ鏡筒の構成について、図１〜図６を用いて説明する。

本実施の形態のレンズ鏡筒１は、カメラ本体（図示せず）に固定される固定枠２と、固定枠２に支持されてズーミング時や沈胴動作時に駆動源となる駆動モータ１７ａの駆動力によって回転および進退駆動される回転枠３と、光軸方向に進退しかつ回転枠３に対し相対的に光軸Ｏに沿う方向の進退移動が規制された状態で回転可能な移動枠４と、回転枠３と一体に回転し回転枠３に対して光軸Ｏに沿う方向に進退移動するカム枠５と、回転が規制された状態でカム枠５とともに光軸Ｏに沿う方向に進退する直進ガイド枠６と、回転が規制された状態で回転枠３によって光軸Ｏに沿う方向に進退駆動されシャッタ機構や退避レンズ枠である三群枠１０を内部に有するシャッタ／三群ユニット３２と、回転が規制された状態でカム枠５によって光軸Ｏに沿う方向にそれぞれ進退駆動される二群枠１１および一群枠１２と、フォーカシング時や沈胴動作時に光軸Ｏに沿う方向に進退駆動されるフォーカシングレンズ枠である四群枠１３と、一群枠１２に保持される一群レンズ２１（図１〜図６では図示せず。後述の図７，図８参照），二群枠１１に保持される二群レンズ２２，三群枠１０に保持される三群レンズ２３，四群枠１３に保持されるフォーカシングレンズである四群レンズ２４からなる撮影光学系と、固定枠２の後端に固定される保持プレート１５等によって構成される。

固定枠２は、円筒状に形成されており、その内周部に光軸Ｏに対して傾斜する方向に形成される傾斜カム溝部と円周に沿う方向に形成される円周溝部とが連接してなるカム溝２ａと、光軸Ｏに沿う方向に形成される直進溝２ｂ，２ｃとを有している。

また、固定枠２の外周部には、撮影光学系のズーミング動作を行うためのユニットであってズーム駆動源であるズームモータや、このズームモータの駆動力を伝達するギヤ列，ロングギヤ等からなるズーミングユニット１７と、撮影光学系のフォーカシング動作を行うためのユニットであってフォーカス駆動源であるフォーカスモータ，フォーカスモータの駆動力を伝達するギヤ列，送りねじおよびガイド軸等からなるフォーカシングユニット１８とが配設されている。

ズーミングユニット１７は、ズームモータによりレンズ鏡筒１の撮影光学系のうちズーミング動作に寄与するズーム光学系（一群レンズ２１，二群レンズ２２，三群レンズ２３）を光軸Ｏに沿う方向に駆動するズーム駆動機構であり、さらに、レンズ鏡筒１を撮影可能状態から沈胴状態へと駆動させる沈胴動作をも行う。

フォーカシングユニット１８は、フォーカスモータによりレンズ鏡筒１の撮影光学系のうちフォーカシング動作に寄与するフォーカシング光学系（四群レンズ２４）を光軸Ｏに沿う方向に駆動するフォーカス駆動機構としての役目をしている。

なお、ズーミングユニット１７のロングギヤは、特に図示されていないが、ギヤ回転軸を光軸Ｏに平行に配置され、固定枠２の内周部に露呈した状態で回動自在に支持されている。

回転枠３は、円筒状に形成されており、固定枠２の内周部に回動および進退自在な状態で嵌入している。回転枠３の外周後方部には、固定枠２のカム溝２ａに摺動自在に嵌入するカムフォロワ３ａと、ロングギヤに噛合するギヤ部３ｂとが形成されている。

また、回転枠３の内周部には、光軸Ｏに対して傾斜する方向に形成された三群用カム溝３ｄと、光軸Ｏに沿う方向に形成されたカム枠用直進溝３ｃとを有している。このカム枠用直進溝３ｃは、後述するカム枠５のカムフォロワ４１が係合することで、カム枠５と回転枠３とがともに回転しながら、カム枠５が回転枠３に対して光軸Ｏに沿う方向に移動可能とするものである。

さらに、回転枠３の内周後端部には、内方に向けて突出するように形成される複数のバヨネット突起３ｅがカム枠用直進溝３ｃを挟むようにして配設されている。このバヨネット突起３ｅは、後述するように移動枠４の円周溝４ｅに嵌入することによって、回転枠３と移動枠４とをバヨネット結合させるために設けられるものである。したがって、回転枠３と移動枠４とがバヨネット結合した状態では、移動枠４は回転枠３の内周部において回転自在となっているとともに、移動枠４は回転枠３に対して光軸Ｏに沿う方向への進退移動が規制されている。

上述したように、回転枠３のカムフォロワ３ａは、固定枠２のカム溝２ａに摺動自在に嵌入しており、ギヤ部３ｂは、ロングギヤに噛合している。したがって、ズーミングユニット１７のズームモータが駆動されてロングギヤが回転駆動されると、その駆動力がギヤ部３ｂを介して回転枠３に伝達されて、当該回転枠３を回転させるようになっている。こうして回転枠３が回転すると、当該回転枠３のカムフォロワ３ａが固定枠２のカム溝２ａの傾斜カム溝部に沿って移動することで、回転枠３は、回転しながら沈胴状態にある位置から撮影可能状態における短焦点位置にまで前方に繰り出される。そして、レンズ鏡筒１が撮影可能状態にあるときには、短焦点位置から長焦点位置までの間におけるズーミング動作中には、当該回転枠３は、カムフォロワ３ａとカム溝２ａの円周溝部とによって光軸Ｏに沿う方向には進退することなく回転方向にのみ駆動されるようになっている。

移動枠４は、円筒形状に形成されており、回転枠３の内周部において相対的に回転自在に嵌入している。移動枠４の後端外周部には、固定枠２の直進溝２ｂに嵌入するガイド突起部４ａが外方に向けて突設されている。これにより、当該移動枠４は、固定枠２によって回転規制された状態で光軸Ｏに沿う方向への進退移動が可能となっている。

また、移動枠４には、光軸Ｏに沿う方向に形成された三群用直進溝４ｂと、光軸Ｏに対して傾斜する方向に形成されるカム枠用カム溝４ｃと、外周後方部に形成される有底の円周溝４ｅとが設けられている。なお、三群用直進溝４ｂ，カム枠用カム溝４ｃは、いずれも内外周を貫通してなる溝部となっている。

この移動枠４は、回転枠３のバヨネット突起３ｅが円周溝４ｅに嵌入した状態で、回転枠３の内周部に嵌入するように配設されている。これにより、移動枠４は、回転枠３に対して相対的に回転が可能で、かつ回転枠３に対して光軸Ｏに沿う方向には相対的に進退移動しないようにバヨネット結合されている。

さらに、移動枠４の内周部には、光軸Ｏに沿う方向に形成され、後述の直進ガイド枠６のガイド突起部６ａが嵌入することで当該直進ガイド枠６の回転規制を行う直進溝４ｄが形成されている。

カム枠５は、円筒状に形成され、移動枠４の内周部に嵌入するように配置されている。このカム枠５は、外周後方部に外方に向けて突設されるカムフォロワ４１を有している。また、カム枠５の内周部には、光軸Ｏに対して傾斜する方向に形成される二群用カム溝５ａおよび一群用カム溝５ｂとが設けられている。

カム枠５のカムフォロワ４１は、移動枠４のカム枠用カム溝４ｃに摺動自在に係合しており、その係合状態で貫通し、さらにカムフォロワ４１の先端部が回転枠３のカム枠用直進溝３ｃに嵌入して支持されている。これにより、カム枠５は、回転枠３と一体的に回動し、かつ回転枠３に対して相対的に光軸Ｏに沿う方向に進退移動可能に支持されている。

直進ガイド枠６は、円筒状に形成されており、後端外周部に移動枠４の直進溝４ｄに嵌入するガイド突起部６ａを有している。また、直進ガイド枠６は、光軸Ｏに沿う方向に内外周を貫通するように形成される二群用直進溝６ｂと、光軸Ｏに沿う方向に外周面上に形成される有底の一群用直進溝６ｃと、前端側に形成されバリア駆動レバー（図示せず）を駆動する切り欠き状カム部６ｅとを有している。

そして、直進ガイド枠６は、カム枠５の内側に配置される一群枠１２の内周部に嵌入した状態に配置される。このとき、直進ガイド枠６のガイド突起部６ａが移動枠４の直進溝４ｄに嵌入している。これにより、当該直進ガイド枠６は、移動枠４により進退自在に支持されるとともに回転規制されている。また、直進ガイド枠６の一群用直進溝６ｃに一群枠１２のガイド突部（図示せず）が嵌入している。これにより、当該直進ガイド枠６は、一群枠１２を進退自在に支持するとともに回転規制している。

なお、直進ガイド枠６は、カム枠５に対して回転自在となっており、かつ光軸Ｏに沿う方向に対しては、カム枠５と一体に移動するようになっている。

二群枠１１は、円筒状に形成され、直進ガイド枠６の内周部に嵌入された状態に配置されている。この二群枠１１のほぼ中央部には二群レンズ２２が保持されており、外周部には外方に突設されるガイド突部１１ａと、このガイド突部１１ａ上において外方に突設されるカムフォロワ４３とを有している。

ガイド突部１１ａは、直進ガイド枠６の二群用直進溝６ｂに嵌入するようになっており、カムフォロワ４３は、二群用直進溝６ｂを挿通して、その外方に設けられるカム枠５の二群用カム溝５ａに摺動可能に嵌入している。これにより、二群枠１１は、直進ガイド枠６によって回転規制された状態で、カム枠５によって進退駆動されるようになっている。

一群枠１２は、円筒状に形成される枠部材２０と、この枠部材２０の内部で一群レンズ２１（図７，図８参照）を保持する一群レンズ保持枠１２ａ（図１〜図６では図示せず。図７，図８参照）等からなり、直進ガイド枠６の外周側であってカム枠５の内周側に嵌入した状態で配置されている。

一群枠１２の前面内側には、一群レンズ２１の前面を開閉自在とするレンズバリア２７が配置されている。また、一群枠１２の内周部には、光軸Ｏに沿う方向に形成され、内方に向けて突設されるガイド突部（図示せず）が、内周方向において等間隔に複数（例えば三つ）形成されている。そして、このガイド突部の配置されている部分に対応する一群枠１２の外周側後端部にカム枠５の一群用カム溝５ｂに嵌合するカムフォロワ４４が外方に向けて配設されている。

上述したように、一群枠１２のガイド突部は、直進ガイド枠６の一群用直進溝６ｃに嵌入している。これにより、一群枠１２は、直進ガイド枠６によって回転規制された状態で、カムフォロワ４４と一群用カム溝５ｂとのカム結合によって光軸Ｏに沿う方向に進退駆動されるようになっている。

レンズバリア２７は、一群枠１２の前端部において回動自在に支持されており、バネ付勢された状態で回動自在に支持されるバリア駆動レバー（図示せず）によって開閉駆動されるようになっている。このバリア駆動レバーは、当該レンズ鏡筒１の沈胴動作時に直進ガイド枠６の切り欠き状カム部６ｅによって回動駆動されるのに連動してレンズバリア２７を閉方向に駆動するようになっている。

シャッタ／三群ユニット３２は、図２〜図６に詳細に示すように、後端側に配設される三群用直進枠７と、シャッタ機構を保持するシャッタ枠９と、三群レンズ２３を保持する三群枠１０と、オサエ板部材８と、第１の可撓性部材である第１遮光シート５１と、第２の可撓性部材である第２遮光シート５２等によって構成されている。

三群用直進枠７は、ほぼ円形状の板部材からなり、そのほぼ中央部分には撮影用の光束が通過する開口が穿設されている。また、三群用直進枠７は、外方の三方向に向けて延出するように腕部が形成され、各腕部の先端にはガイド突部７ａが設けられている。そして、各ガイド突部７ａからは、さらに外方に向けてカムフォロワ４２が突設されている。

三群用直進枠７は、移動枠４の内部に嵌入した状態で配置され、ガイド突部７ａが移動枠４の三群用直進溝４ｂに嵌入し、これを貫通してカムフォロワ４２が回転枠３の三群用カム溝３ｄに嵌入されるようになっている。これにより、三群用直進枠７は、移動枠４によって回転規制された状態で、回転枠３によって進退駆動されるようになっている。

三群用直進枠７の前側には、三群枠１０を挟むようにしてシャッタ枠９が配設されている。この三群枠１０は、三群レンズ２３の保持部の前端部に形成された明るさ絞り１０ｂを有しており、三群用直進枠７とシャッタ枠９との間の空間において、三群用直進枠７に対し光軸Ｏに沿う方向への移動が規制された状態で配置されている。

詳しくは、三群枠１０は、三群用直進枠７上において光軸Ｏに沿う方向で前方に向けて植設される支持軸１０ａによって、光軸Ｏと直交する方向に回動自在（揺動可能）となるように、三群用直進枠７に対して軸支されている。これにより、三群枠１０は、支持軸１０ａによって、光軸Ｏ上に三群レンズ２３を配置する位置（図５の状態）と光軸Ｏ上から三群レンズ２３を光軸外へと退避させる位置（図６の状態）との間で回動自在に軸支されている。

そのため、三群用直進枠７には、三群枠１０を光軸上から光路外へと回動させた際に、三群枠１０が撮影光束の光路外に退避するのに充分な退避空間を内部に有して形成されている。

シャッタ枠９は、図４に示すように、ほぼ中央部に開口を有するほぼ円形状の板部材に、中央開口を開閉するシャッタ羽根や、このシャッタ羽根を回動駆動させるシャッタアクチュエータ等を含むシャッタ機構等を保持した形態で構成されている。

このシャッタ枠９は、三群用直進枠７上において光軸Ｏに沿う方向で前方に向けて植設される支軸４７によって、三群用直進枠７に対し光軸Ｏに沿う方向に移動し得るように、三群用直進枠７に対して軸支されている。なお、支軸４７には、コイルバネ４８が巻回されている。このコイルバネ４８は、シャッタ枠９と三群用直進枠７との間に圧縮状態で配設されている。したがって、シャッタ枠９は、コイルバネ４８の伸長性の付勢力によって三群用直進枠７に対して前方に向けて常に離間する方向に付勢されている。

シャッタ枠９の前面側の所定部位には、図４に示すように第２遮光シート５２（第２の可撓性部材）が貼着されている。

シャッタ枠９の前方には、オサエ板部材８が、例えば複数のビス４９（図２参照）によって三群用直進枠７にシャッタ枠９を光軸方向において挟むように固設されてシャッタ枠９の光軸前方向への位置規制をしている。このオサエ板部材８とともに三群用直進枠７は、第２の枠部材を構成している。オサエ板部材８の光軸方向の前面側には、図３に示すように、第１遮光シート５１（第１の可撓性部材）が貼着されている。

第１，第２遮光シート５１，５２は、例えばポリエチレンテレフタレート（Polyethylene terephthalate；略号ＰＥＴ）等の可撓性を有する素材をシート状に形成したものである。

ところで、三群用直進枠７に対してシャッタ枠９を取り付けた状態としたとき、両者の中央開口が連通されることにより撮影光束が通過する光路が形成される。レンズ鏡筒１を撮影可能状態としたときには、この光路上に三群枠１０が配置されることになる。

この場合において、三群用直進枠７においては、三群枠１０が退避する空間を形成するための構造上から、三群用直進枠７とシャッタ枠９との間に、図５に符号５０で示すような開口（切欠）が形成される。このことから、光路上に配置された三群枠１０の三群レンズ２３を通過する光線以外の不要光である光線が開口５０を撮影レンズ前方から後方へと通過して光路内に入射することが懸念される。

そこで、本実施の形態においては、第１遮光シート５１および第２遮光シート５２をオサエ板部材８およびシャッタ枠９のそれぞれ所定の部位に貼着することで、レンズ鏡筒１を撮影可能状態としたときに、開口５０を塞ぐ位置に第１遮光シート５１および第２遮光シート５２を配置している。

すなわち、図５に示すように、オサエ板部材８に貼着される第１遮光シート５１は、開口５０のほぼ下半部を塞ぐように配置される。また、シャッタ枠９に貼着される第２遮光シート５２は、開口５０のほぼ上半部を塞ぐように配置される。このとき、第１遮光シート５１と第２遮光シート５２とのそれぞれの一部が重畳した状態となるように、両者の配置が設定されている。

そのために、第１遮光シート５１は、一部がオサエ板部材８の内側縁部からシャッタ枠９および三群用直進枠７の中央開口５３に向けて突出するように、当該開口５３の一部を塞ぐように配置されている。また、第２遮光シート５２は、一部がシャッタ枠９の外側縁部からシャッタ枠９および三群用直進枠７の中央開口５３に向けて突出するように、当該開口５３の一部を塞ぐように配置されている。

一方、第１遮光シート５１および第２遮光シート５２は、上述したように可撓性を有する素材によって形成されている。このことから、レンズ鏡筒１が撮影可能状態から沈胴状態に移行したときには、第１遮光シート５１は、二群枠１１の後端縁部の所定部位（後述する図７の符号Ａで示す部位）の当接によって撓まされた所定の形態に変形されるようになっている。また、このとき同時に、第２遮光シート５２は、レンズ鏡筒１が撮影可能状態から沈胴状態への移行するのに伴って、光軸Ｏ上から光軸外へと移行して光路上から退避する三群枠１０の当接によって撓まされて第１遮光シート５１の撓み先端と重なり、所定の形態に変形されるようになっている。

また、さらに、第２遮光シート５２は、レンズ鏡筒１が沈胴状態から撮影可能状態へと移行する際には、第１遮光シート５１を、その変形前の状態となるように復元させるようになっている。

なお、第１遮光シート５１，第２遮光シート５２には、各所定の枠部材によって撓ませられたときに、それぞれが貼着されている側の部材、すなわちオサエ板部材８の内周縁部，シャッタ枠９の外周縁部に沿って各遮光シート５１，５２の縁部が撓むようにするために、筋状の切り欠きであるスリット５１ａ，５２ａが複数形成されている。以上のようにシャッタ／三群ユニット３２は構成されている。

四群枠１３は、四群レンズ２４を保持する枠部材である。四群枠１３の外周には、外方に向けて延出する長腕部１３ｅおよび短腕部１３ｆが設けられている。長腕部１３ｅの先端部近傍には、フォーカシングユニット１８のガイド軸（図示せず）が挿通される軸穴１３ａが形成されている。また、短腕部１３ｆの先端部近傍には、固定枠２の直進溝２ｃに摺動自在に係合されるガイド突起部１３ｂが形成されている。

この四群枠１３は、固定枠２の内部における後方に挿入配置されており、固定枠２に対して光軸Ｏに沿う方向に進退自在となっている。

すなわち、四群枠１３は、フォーカシングユニット１８のフォーカス駆動源（フォーカスモータ）の駆動力によってギヤ列，送りネジを介してガイド軸６１が回動されると、このガイド軸６１に沿う方向、すなわち光軸Ｏに沿う方向に進退駆動されて、撮影可能状態にあるときには適切なフォーカシング位置に、また沈胴動作時には所定の沈胴位置に配置されるようになっている。

また、四群枠１３のほぼ中央部には開口部が穿設されており、この開口部の内側部分に四群レンズ２４が固定保持されている。

保持プレート１５は、金属製の板状部材からなり、組み立てられた状態のレンズ鏡筒１における固定枠２の後端面に対して、例えばビス等によって固定されている。この保持プレート１５には、ほぼ中央部に開口１５ａが設けられている。この開口１５ａの部位に、撮像ユニット１００（図７，図８等参照）が配設されている。

次に、図７〜図１０を参照して、撮影光学系のレンズ構成および撮影ユニット１００の構成について説明する。

まず、撮影光学系のレンズ構成について説明する。上述したように、撮影光学系は、物体側から順に、一群レンズ２１、二群レンズ２２、三群レンズ２３および四群レンズ２４を有している。また、三群レンズ２３の物体側には、明るさ絞り１０ｂを有している。ここで、一群レンズ２２は正の屈折力を有し、二群レンズ２２は負の屈折力を有し、三群レンズ２３および四群レンズ２４はそれぞれ正の屈折力を有している。

図７〜図９においては、各群のレンズを以下のように構成した場合を例示している。すなわち、正の屈折力を有する一群レンズ２１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた第１負メニスカスレンズ２１ａと第２両凸正レンズ２１ｂとを接合して構成されている。負の屈折力を有する二群レンズ２２は、物体側から順に、第３両凹負レンズ２２ａと、第４両凹負レンズ２２ｂと、第５両凸正レンズ２２ｃとを有し、第４両凹負レンズ２２ｂと第５両凸正レンズ２２ｃとが接合されて構成されている。正の屈折力を有する三群レンズ２３は、物体側から順に、第６両凸正レンズ２３ａと、第７両凸正レンズ２３ｂと、第８両凹負レンズ２３ｃとを有し、第７両凸正レンズ２３ｂと第８両凹負レンズ２３ｃとが接合されて構成されている。正の屈折力を有する四群レンズ２４は、第９両凸正レンズの単レンズで構成されている。なお、これらのレンズ構成は一例であって、一群レンズ２１が正の屈折力、二群レンズ２２が負の屈折力、三群レンズ２３が正の屈折力、四群レンズ２４が正の屈折力をそれぞれ有すれば、種々のレンズ構成が可能である。したがって、例えば、二群レンズ２２が、二群物体側レンズと二群像側レンズとの二枚のレンズで構成される場合もある。

ここで、撮影光路から退避可能な三群レンズ２３は、明るさ絞り１０ｂが形成された三群枠１０に保持されることから、他のレンズ群と比較して口径が小さくなっている。したがって、三群枠１０のレンズ保持部も小さくなっている。他のレンズ群については、明るさ絞り１０ｂから離れて位置するレンズほど口径が大きくなっている。このため、三枚のレンズから成る二群レンズ２２は、第５両凸正レンズ２２ｃ、第４両凹負レンズ２２ｂおよび第３両凹負レンズ２２ａの順に口径が大きくなっている。なお、本実施の形態では、二群レンズ２２の第３両凹負レンズ２２ａが二群物体側レンズを構成し、第４両凹負レンズ２２ｂおよび第５両凸正レンズ２２ｃの接合レンズが二群像側レンズを構成している。また、四群レンズ２４は、二群レンズ２２の二群物体側レンズよりも口径が小さくなっている。

次に、撮影ユニット１００の構成について、図７，図８，図１０を参照して説明する。撮像ユニット１００は、図７および図８に示すように、保持プレート１５が取り付けられた固定枠２の後端面に対してビス止め固定されている。これによって、撮像ユニット１００は、レンズ鏡筒１の後側に固定保持されている。

撮像ユニット１００は、例えば、上述した特許文献２に開示されている像ぶれ補正装置と同様の構成からなるもので、撮影光学系を経て形成される光学像を受光して画像データを生成する撮像素子ユニット１１０と、該撮像素子ユニット１１０を光学像の受光面に平行な面内で変位させて像ブレ補正動作を行なう像ぶれ補正装置１５０とを有している。

撮像素子ユニット１１０は、受光した光学像を光電変換して画像データを生成するＣＣＤ等からなる撮像素子１１１と、この撮像素子１１１を実装するとともに当該撮像素子１１１に接続されるフレキシブルプリント基板１１２と、このフレキシブルプリント基板１１２を、後述する像ぶれ補正装置１５０の第２移動枠１８１の背面側に保持する撮像素子保持板１１３とによって主に構成されている。

撮像素子１１１の受光面の前面側には、カバーガラス１１１ａが配設されており、このカバーガラス１１１ａの前面側から枠状の封止部材１１４，ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１５，枠状の遮光シート１１６，枠状のＬＰＦ抑え板１１７が配設されている。

像ぶれ補正装置１５０は、基本構成部材となる基台１６０と、基台１６０に対して変位可能に支持される第１移動枠１６１と、この第１移動枠１６１に対して変位可能で撮像素子ユニット１１０を支持する第２移動枠１８１と、基台１６０に固設され第１移動枠１６１と第２移動枠１８１と撮像素子ユニット１１０とを組み立てた状態の組立ユニットを光軸と直交する矢印Ｙ（図１０参照）に沿う方向に変位させるための駆動源および駆動機構からなる第１駆動機構部１６４と、基台１６０に固設され第２移動枠１８１，撮像素子ユニット１１０を光軸および矢印Ｙと直交する矢印Ｘ（図１０参照）に沿う方向に変位させるための駆動源および駆動機構からなる第２駆動機構部１８４とによって主に構成されている。

なお、撮像素子ユニット１１０は、像ぶれ補正装置１５０の背面側から組み込まれるようになっている。具体的には、第２移動枠１８１に対して撮像素子保持板１１３が、これらの両者（１８１，１１３）の間にフレキシブルプリント基板１１２を挟持した状態で、その背面側からネジ（図示せず）により固設される。このとき、撮像素子ユニット１１０の撮像素子１１１の受光面は、第２移動枠１８１の開口窓１８１ｘから前面に向けて配置されるようになる。

その他の詳細な構成については、上記特許文献２に開示の像ぶれ補正装置と同様であるので、ここでは説明を省略する。

以下、以上のように構成された本実施の形態のレンズ鏡筒１における作用について、図７〜図９を参照して説明する。

まず、レンズ鏡筒１が撮影可能状態にあるときは、図７に示すように各枠部材が光軸Ｏに沿う方向であって前方に向けて移動して、当該レンズ鏡筒１は全体として伸長した状態となっている。

図７に示すように、この撮影可能状態においては、二群枠１１とシャッタ／三群ユニット３２とは、互いに離間した位置に配置されている。したがって、シャッタ／三群ユニット３２の各所定の部位、すなわちオサエ板部材８，シャッタ枠９の各所定の部位に貼着された第１遮光シート５１，第２遮光シート５２は、それぞれが重畳した形態で開口５０を塞ぐように配置される。

レンズ鏡筒１が撮影可能状態から沈胴状態へと移行するときには、まず、二群枠１１が後方に向けて光軸Ｏに沿う方向に移動する。この移動に伴って、二群枠１１の後端縁部の所定部位Ａが第１遮光シート５１に当接し、図８，図９に示すように、第１遮光シート５１の光軸側縁部の一部を後方に向けて撓ませて変形させる。

また、二群枠１１は、シャッタ枠９と当接し、この当接状態を維持したままシャッタ枠９をコイルバネ４８の付勢力に抗して光軸Ｏに沿う方向で後方に向けて移動させる。これと同時に、三群枠１０が光軸Ｏ上の位置から光軸外へと移行して光路上から退避する。

これによって、三群枠１０の外周縁部の所定部位が第２遮光シート５２に当接し、図８，図９に示すように、第２遮光シート５２の下方側縁部の一部を前方に向けて撓ませて変形させる。このようにして、レンズ鏡筒１は沈胴状態となる。

本実施の形態では、この沈胴状態において、三群枠１０に保持された三枚のレンズからなる三群レンズ２３を、光軸方向と直交する方向から見て、二群レンズ２２を構成する第４両凹負レンズ２２ｂと第５両凸正レンズ２２ｃとの接合レンズからなる二群像側レンズの物体側端と、四群レンズ２４の像側端との間に退避させる。なお、本実施の形態では、三群レンズ２３の像側端、すなわち最も後方に位置する第８両凹負レンズ２３ｃの像側端を、光軸方向と直交する方向から見て、四群レンズ２４の像側端にほぼ一致させて退避させる。

レンズ鏡筒１が沈胴状態から再度撮影可能状態へと移行するときは、二群枠１１が前方に向けて光軸Ｏに沿う方向に移動する。この移動に伴って、二群枠１１の後端縁部の所定部位Ａと第１遮光シート５１との当接状態は解除される。これにより、第１遮光シート５１は自身の復元力により平板状の元の形態に復帰する。

なお、このとき、シャッタ枠９も前方に向けて光軸Ｏに沿う方向に移動する。これにより、第２遮光シート５２が変形状態にある第１遮光シート５１の先端部近傍に当接して、これを前方に押し出す作用もする。これにより、第２遮光シート５２は、第１遮光シート５１を変形前の状態に復元させるように作用する。

さらに、これと同時に、三群枠１０は、光軸外の位置から光軸Ｏ上の位置へと移行して光路上に配置される。これにより、三群枠１０の外周縁部の所定部位と第２遮光シート５２との当接状態が解除される。すると、第２遮光シート５２は自身の復元力により平板状の元の形態に復帰する。こうして、レンズ鏡筒１は、図７に示す撮影可能状態となる。

以上説明したように、本実施の形態に係る伸縮可能なレンズ鏡筒１は、正の屈折力を有する一群レンズ２１を保持し、光軸Ｏに沿う方向に移動可能な一群枠１２と、一群レンズ２１の後方に負の屈折力を有する二群レンズ２２を保持し、光軸Ｏに沿う方向に移動可能な二群枠１１と、明るさ絞り１０ｂおよび正の屈折力を有する三群レンズ２３を保持し、撮影可能状態では、明るさ絞り１０ｂおよび三群レンズ２３を二群レンズ２２の前方に位置させ、沈胴状態では、明るさ絞り１０ｂおよび三群レンズ２３を光軸Ｏから外れた位置に退避させる、光軸Ｏに沿う方向に移動可能で、かつ光軸Ｏに沿う方向と直交する方向に揺動可能な三群枠１０と、正の屈折力を有する四群レンズ２４を保持し、撮影可能状態では、三群レンズ２３の光軸上の像側で光軸Ｏに沿う方向に移動可能な四群枠１３とを有し、二群レンズ２２は、二群物体側レンズと、該二群物体側レンズよりも外形の小さい二群像側レンズとの少なくとも二つのレンズを有し、四群レンズ２４は、二群物体側レンズよりも外形の小さいレンズからなり、明るさ絞り１０ｂおよび三群レンズ２３は、沈胴状態において、光軸方向と直交する方向から見て、二群像側レンズの物体側端と、四群レンズ２４の像側端との間に退避させるように構成している。

したがって、沈胴状態では、光軸方向と直交する方向から見て、二群レンズ２２の比較的口径の大きい二群物体側レンズを構成する第３両凹負レンズ２２ａと、三群レンズ２３とが重ならないので、二群枠１１の径を小さくでき、結果として、レンズ鏡筒１の径方向寸法を小さくできる。しかも、上記実施の形態では、三群レンズ２３の最も後方に位置する第８両凹負レンズ２３ｃの像側端を四群レンズ２４の像側端にほぼ一致させて、三群レンズ２３を光軸Ｏから退避させている。したがって、沈胴状態において、二群レンズ２２と四群レンズ２４とをより接近させることが可能となるので、電子撮像装置の筐体の薄型化が図れる。

また、沈胴状態において、三群レンズ２３が、四群レンズ２４の像側端より後方に突出しないので、像ぶれ補正装置１５０と干渉することがない。したがって、像ぶれ補正装置を備える電子撮像装置に簡単に適用することが可能となる。

また、本実施の形態に係る伸縮可能なレンズ鏡筒１は、光軸Ｏに沿う方向に移動可能な第１の枠部材である二群枠１１と、この二群枠１１より光軸後方に配置され、該二群枠１１に対し光軸Ｏに沿う方向に相対移動可能に形成される第２の枠部材である三群用直進枠７と、二群枠１１と三群用直進枠７との間に配置され、三群用直進枠７の方向に前方からの不要光が通過してしまう開口を有し、三群用直進枠７に対し光軸Ｏに沿う方向に相対移動可能で、撮影可能状態で三群用直進枠７に対し光軸Ｏに沿う方向に離間し、沈胴状態では、三群用直進枠７に対し撮影可能状態より近接する第３の枠部材であるシャッタ枠９と、撮影可能状態では開口を塞ぐように、沈胴状態では二群枠１１の当接により撓まされるようシャッタ枠９より前方に配置されて三群用直進枠７に固着されている第１の可撓性部材である第１遮光シート５１と、撮影可能状態では光軸方向において第１遮光シート５１の直後に配置され、第１遮光シート５１と重畳して少なくとも開口の一部を塞ぐようにシャッタ枠９に固着されて、沈胴状態では第１遮光シート５１の撓み先端に重なり当接している第２の可撓性部材である第２遮光シート５２とを有して構成されている。

なお、上記の開口は、レンズ鏡筒１内の光軸外にある部材との干渉を避けるための開口である。

また、レンズ鏡筒１は、さらに三群用直進枠７に光軸上と光軸軸外との間を揺動可能に設けられた第４の枠部材である三群枠１０を有し、レンズ鏡筒１が撮影可能状態から沈胴状態への移行に伴って三群枠１０が光軸Ｏ上から光軸外へと移行して、第２遮光シート５２を撓ませるようになっている。

そして、第２遮光シート５２は、レンズ鏡筒１が沈胴状態から撮影可能状態へと移行するのに伴って、第１遮光シート５１を、その変形前の状態に復元させるように作用するように構成している。

つまり、本実施の形態のレンズ鏡筒１は、撮影可能状態（使用状態）と沈胴状態（非使用状態）との間で変位して短縮可能に構成されるレンズ鏡筒１であって、光軸Ｏに沿う方向に移動する枠部材同士の間に構造上生じる開口から入射する不要光線を遮光するための一対の遮光シート（第１遮光シート５１，第２遮光シート５２）を備えており、レンズ鏡筒１が撮影可能状態にあるときには、この一対の遮光シートを一部が重畳するような形態で開口を塞ぐように配置するとともに、沈胴状態となったときには、当該一対の遮光シートのそれぞれは光軸Ｏに沿う方向に移動する第１の枠部材（二群枠１１）と光軸に対して直交する方向に退避する三群枠１０によって撓ませて変形した形態で収納されるようにしている。

これにより、レンズ鏡筒１を撮影可能状態にあるときには、第１遮光シート５１，第２遮光シート５２の一対の遮光シートによって開口を塞ぐことができ、よって不要光線の入射を確実に遮光することができる。

また、レンズ鏡筒１を沈胴状態としたときには、第１遮光シート５１，第２遮光シート５２を撓ませて変形した形態で収納することができるので、無駄な占有空間を不要とし、レンズ鏡筒１を沈胴状態とすることができる。

また、開口５０は、三群枠１０との干渉を避けるために設けられるものであるが、それが三群枠１０という枠部材でなくとも、鏡筒内にある部材との干渉を避けるためのものであってもよい。例えば、その部材がレンズ鏡筒内に固定されて設けられたモータ等のアクチュエータ等であってもよい。

なお、本発明は、前記実施の形態にのみ限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変形または変更が可能である。例えば、本発明に係るレンズ鏡筒は、電子撮像装置に限らず、フィルムカメラなどにも適用することが可能である。

本発明の一実施の形態に係るレンズ鏡筒の構成を示す分解斜視図である。 図１に示したシャッタ／三群ユニットと二群枠とを分解して示す要部分解斜視図である。 図１に示したシャッタ／三群ユニットの前面側を示す要部拡大斜視図である。 図３に示したシャッタユニットを示す要部拡大斜視図である。 撮影可能状態におけるシャッタ／三群ユニットを後面側から見た際の要部拡大斜視図である。 沈胴状態におけるシャッタ／三群ユニットを後面側から見た際の要部拡大斜視図である。 撮影可能状態におけるレンズ鏡筒の光軸を含む面に沿う断面図である。 沈胴状態におけるレンズ鏡筒の光軸を含む面に沿う断面図である。 図８の一部を拡大して示す要部拡大断面図である。 図７および図８に示す像ぶれ補正装置を含む撮像ユニットを示す平面図である。

符号の説明

１ レンズ鏡筒
２ 固定枠
３ 回転枠
４ 移動枠
５ カム枠
６ 直進ガイド枠
７ 三群用直進枠
８ オサエ板部材
９ シャッタ枠
１０ 三群枠
１０ｂ 明るさ絞り
１１ 二群枠
１２ 一群枠
１３ 四群枠
１５ 保持プレート
２１ 一群レンズ
２２ 二群レンズ
２３ 三群レンズ
２４ 四群レンズ
２７ レンズバリア
３２ シャッタ／三群ユニット
４７ 支軸
４８ コイルバネ
４９ ビス
５０ 開口
５１ 第１遮光シート
５２ 第２遮光シート
５１ａ，５２ａ スリット
１００ 撮像ユニット
１１１ 撮像素子
１５０ 像ぶれ補正装置

Claims (3)

1. 伸縮可能なレンズ鏡筒において、
   正の屈折力を有する一群レンズを保持し、光軸方向に移動可能な一群枠と、
   前記一群レンズの光軸上の像側に負の屈折力を有する二群レンズを保持し、前記光軸方向に移動可能な二群枠と、
   明るさ絞りおよび正の屈折力を有する三群レンズを保持し、前記レンズ鏡筒が伸長した撮影可能状態では、前記明るさ絞りおよび前記三群レンズを前記二群レンズの光軸上の像側に位置させ、前記レンズ鏡筒が前記撮影可能状態より短縮した沈胴状態では、前記明るさ絞りおよび前記三群レンズを前記二群レンズの光軸から外れた位置に退避させる、前記光軸方向に移動可能で、かつ前記光軸方向と直交する方向に揺動可能な三群枠と、
   正の屈折力を有する四群レンズを保持し、前記撮影可能状態では、前記三群レンズの光軸上の像側で前記光軸方向に移動可能な四群枠とを有し、
   前記二群レンズは、二群物体側レンズと、該二群物体側レンズよりも外形の小さい二群像側レンズとの少なくとも二つのレンズを有し、
   前記四群レンズは、前記二群物体側レンズよりも外形の小さいレンズからなり、
   前記明るさ絞りおよび前記三群レンズは、前記沈胴状態において、前記光軸方向と直交する方向から見て、前記二群像側レンズの物体側端と、前記四群レンズの像側端との間に退避させるように構成した、
   ことを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記三群レンズは、前記沈胴状態において、当該三群レンズの像側端を、前記光軸方向と直交する方向から見て、前記四群レンズの像側端にほぼ一致させて退避させるように構成した、
   ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 請求項１または２に記載のレンズ鏡筒と、
   前記四群レンズの光軸上の像側に配置され、前記撮影可能状態において、前記一群レンズ、前記二群レンズ、前記三群レンズおよび前記四群レンズを経て形成される光学像を受けて画像データを生成する撮像素子と、
   前記撮像素子を、当該撮像素子の受光面に平行な面内で変位させて像ブレ補正動作を行なう像ぶれ補正装置と、
   を有することを特徴とする電子撮像装置。

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