JP2011203373A - レンズ鏡筒及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ鏡筒の収納位置での撮像装置の光軸方向の厚さを薄くすると共に、虹彩絞りの外径を小径にしてレンズ鏡筒の小径化を実現することで、撮像装置の小型化を図る仕組みを提供する。
【解決手段】レンズ鏡筒１９は、第二レンズ２を第一レンズ１に対して光軸方向に接近離間移動可能に保持する第二レンズ保持枠７と、第一レンズ１と第二レンズ２との間に配置され、入射光量を調整する絞り羽根６を有する虹彩絞り５と、を備える。第二レンズ２は、第一レンズ１と光軸方向に対向する側の端部に、第二レンズ保持枠７から第一レンズ１側に向けて突出する凸球面部を有し、レンズ鏡筒１９の収納位置では、第二レンズ２が第一レンズ１に対して接近して配置されるとともに、絞り羽根６の内周部が第二レンズ保持部７の径方向内側で、かつ前記凸球面部に対して径方向に対向する位置に配置される。
【選択図】図６

Description

本発明は、入射光量を調整する虹彩絞りを有するレンズ鏡筒及び該レンズ鏡筒を備えるフィルムカメラやデジタルカメラ等の撮影装置に関する。

虹彩絞りを有するレンズ鏡筒が搭載されるデジタルカメラ等では、レンズ鏡筒の収納時に虹彩絞りの厚み分だけ光軸方向の厚みが大きくなってしまう。

このため、従来においては、レンズ群の被写体側に絞りを配置し、収納時にはレンズ群をシャッタ羽根や絞り羽根の開口に挿入することでカメラの光軸方向の厚みを薄くした技術が提案されている（特許文献１）。

特開２００４−３４７６１５号公報

上記特許文献１では、絞り羽根の開口にレンズ群及びレンズ群を保持するレンズ保持枠を光軸方向に挿入しているため、レンズ鏡筒の収納時に絞り羽根の全体をレンズ群及びレンズ保持枠の径方向外側に退避させる必要がある。

従って、絞り羽根の面積が大きくなって絞り全体の外径が大きくなることから、レンズ鏡筒が大径化する。このため、カメラの光軸方向の厚さは薄くなるものの、縦横寸法が増してカメラの大型化を招いてしまう。

そこで、本発明は、レンズ鏡筒の収納位置での撮像装置の光軸方向の厚さを薄くするのは勿論のこと、虹彩絞りの外径を小径にしてレンズ鏡筒の小径化を実現することで、撮像装置の小型化を図る仕組み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、撮影位置と収納位置との間を光軸方向に移動して撮影倍率を変更するズーム機構を備えるレンズ鏡筒であって、第一レンズを保持する第一レンズ保持部と、第二レンズを前記第一レンズに対して光軸方向に相対的に接近離間移動可能に保持する第二レンズ保持部と、前記第一レンズと前記第二レンズとの間に配置され、入射光量を調整する絞り羽根を有する虹彩絞りと、を備え、前記第二レンズは、前記第一レンズと光軸方向に対向する側の端部に、前記第二レンズ保持部から前記第一レンズに向けて突出する凸球面部を有し、前記収納位置において、前記第二レンズが前記第一レンズに対して接近して配置されるとともに、前記絞り羽根の内周部が前記第二レンズ保持部の径方向内側で、かつ前記凸球面部に対して径方向に対向する位置に配置される、ことを特徴とする。

本発明によれば、レンズ鏡筒の収納位置での撮像装置の光軸方向の厚さを薄くすることができ、また、虹彩絞りの外径を小径にしてレンズ鏡筒の小径化を実現することができるので、撮像装置の小型化を図ることができる。

本発明のレンズ鏡筒を備える撮像装置の実施形態の一例であるデジタルカメラを正面側から見た外観斜視図である。 図１に示すデジタルカメラの電源をＯＮした状態での外観斜視図である。 図１の背面図である。 図１の底面図である。 デジタルカメラの制御ブロック図である。 レンズ鏡筒の収納位置での要部断面図である。 レンズ鏡筒の撮影位置での要部断面図である。 デジタルカメラの撮影動作例について説明するためのフローチャート図である。 デジタルカメラにおけるレンズ鏡筒の収納動作例について説明するためのフローチャート図である。

以下、本発明の実施形態の一例を図面を参照して説明する。

図１は本発明のレンズ鏡筒を備える撮像装置の実施形態の一例であるデジタルカメラを正面側から見た外観斜視図、図２は図１のデジタルカメラの電源をＯＮした状態での外観斜視図、図３は図１の背面図、図４は図１の底面図である。

図１及び図２に示すように、本実施形態のデジタルカメラ１８は、撮影位置と収納位置との間を光軸方向に移動して撮影倍率を変更するズーム機構を備える。デジタルカメラ１８の正面には、被写体の構図を決めるファインダ１６、測光測距を行う場合の補助光源１５、ストロボ１７、及びレンズ鏡筒１９が配置されている。デジタルカメラ１８の上面には、レリーズボタン１２、電源切換えボタン１４、及びズームスイッチ１３が配置されている。

また、デジタルカメラ１８の背面には、図３に示すように、操作ボタン２２〜２７、ＬＣＤ等のディスプレイ２１、及びファインダ接眼部２０が配置されている。更に、デジタルカメラ１８の底面には、図４に示すように、三脚取付部２８、メモリカードドライブ４２（図５参照）及びバッテリー挿入部（不図示）のカバー２９が配置されている。

図５は、本実施形態のデジタルカメラ１８の制御ブロック図である。

バス４４には、ＣＰＵ４６、ＲＯＭ４５、ＲＡＭ４７、レリーズボタン１２、操作ボタン２２〜２７、ディスプレイ２１、電源切換えボタン１４、ズームスイッチ１３、メモリ４０、圧縮伸張部４１、メモリカードドライブ４２及び駆動回路４３が接続される。

駆動回路４３には、レンズ鏡筒１９をズーム駆動するズーム機構３０、フォーカスレンズ３５を駆動するフォーカス駆動機構３１、シャッタ３３（図１参照）を駆動するシャッタ駆動機構３２、虹彩絞り５を駆動する絞り駆動機構３４が接続される。

また、駆動回路４３には、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子３６及びストロボ１７が接続される。駆動回路４３に接続された各ユニットは、ＣＰＵ４６からの信号に基づいて該駆動回路４３を介して駆動が制御される。

ＲＯＭ４５には、各種制御プログラム等が記憶され、ＲＡＭ４７には、各種制御プログラムに必要なデータが記憶されている。アナログ信号処理部３７は、撮像素子３６から出力された画像データにアナログ処理を施し、Ａ／Ｄ変換部３８に出力する。

Ａ／Ｄ変換部３８は、撮像素子３６から取り込んだアナログデータをデジタルデータに変換して、デジタル信号処理部３９に出力する。デジタル信号処理部３９は、Ａ／Ｄ変換部３８で変換されたデジタルデータに対して所定の処理を行い、画像データとしてメモリ４０に出力する。

メモリ４０に記憶された画像データは、操作ボタン２３の操作によって圧縮伸張部４１によりＪＰＥＧやＴＩＦＦ等の圧縮処理等が施された後、メモリカードドライブ４２に装着されたメモリカードに出力されて記憶される。

また、メモリ４０に記憶された画像データやメモリカードに記憶された画像データを圧縮伸張部４１によって伸張処理を行い、その後、バス４４を介してディスプレイ２１に表示させることができる。ディスプレイ２１に表示された画像をユーザが見て不要と判断した場合は、操作ボタン２４の操作によって消去することができる。

次に、図６及び図７を参照して、虹彩絞り５を有するレンズ鏡筒１９について説明する。図６はレンズ鏡筒１９の収納位置での要部断面図、図７はレンズ鏡筒１９の撮影位置での要部断面図である。

図６及び図７に示すように、レンズ鏡筒１９は、第一レンズ１が第一レンズ保持枠３に保持され、第一レンズ保持枠３は、鏡筒４に固定されている。鏡筒４の被写体側の端部には、第一レンズ１の被写体側に配置された中央部に開口を有するレンズカバー８が嵌め込まれている。

また、第一レンズ１の像面側には、第二レンズ２が配置され、第二レンズ２は、第二レンズ保持枠７によって第一レンズ１に対して光軸方向に相対的に接近離間移動可能に保持されている。また、第二レンズ２は、第一レンズ１と光軸方向に対向する側の端部が第一レンズ１側に向けて突出する凸球面形状になっている。

第二レンズ保持枠７は、第二レンズベース枠１１に保持され、第一レンズ１と第二レンズ２との光軸方向の間には、入射光量を調整する絞り羽根６を有する虹彩絞り５が配置されている。ここで、第一レンズ保持枠３は、本発明の第一レンズ保持部の一例に相当し、第二レンズ保持枠７は、本発明の第二レンズ保持部の一例に相当する。

虹彩絞り５には、フォロワ９が設けられ、第二レンズベース枠１１には、フォロワ１０が設けられている。不図示のカム筒の回転に応じて、フォロワ９及びフォロワ１０がカム筒のカム溝に追従することにより、虹彩絞り５と第二レンズ２とが光軸方向に移動して、図６に示す収納位置と図７に示す撮影位置とに切り替わる。

図７に示す撮影位置では、虹彩絞り５と第二レンズ２の光軸方向の距離は図６に示す収納位置に比べて離れており、虹彩絞り５の絞り羽根６の内周部が径方向に開閉移動できるようになっている。つまり、絞り羽根６の内周部の開口の大きさが小（小絞り）から大（開放絞り）の間で変更可能な状態になっている。

図６に示す収納位置では、第一レンズ１と第二レンズ２とは最も接近した状態となり、これにより、レンズ鏡筒１９の光軸方向の長さを短くしてデジタルカメラ１８の光軸方向の厚さを薄くしている。また、図６に示す収納位置では、虹彩絞り５の絞り羽根６は、図７に示す撮影位置より第一レンズ１に接近して配置されている。

ここで、従来においては、第二レンズ２の形状にかかわらず、収納位置で、絞り羽根６の内周部の開口に第二レンズ２や第二レンズ保持枠７を挿入するようにしていた。従って、絞り羽根６は、第二レンズ保持枠７の外径より大きい直径Ｂまで開く必要があった。この場合、絞り羽根６は、直径（Ｂ）と虹彩絞り５の外径（Ｃ）との間に形成される空間（収納部）に収納する必要があるため、必然的に虹彩絞り５の外径（Ｃ）が大きくなり、レンズ鏡筒１９の大径化を招いていた。

そこで、本実施形態では、レンズ鏡筒１９の収納位置において、絞り羽根６の内周部の一部が直径（Ｂ）と虹彩絞り５の外径（Ｃ）との間に形成される空間（収納部）に収納されないようにしている。

具体的には、レンズ鏡筒１９の収納位置では、絞り羽根６の内周部は、図６に示すように、第二レンズ保持枠７の径方向内側で、かつ第二レンズ２の凸球面部に対して径方向に対向する位置に配置されている。

本実施形態では、第一レンズ１の像面側の端部の径方向に沿う面と、第二レンズ保持枠７の被写体側の端部外周部を通る第二レンズ２の凸球面部の接線の方向に沿う面とに囲まれる略三角形状の空間Ｅに絞り羽根６の内周部を径方向内側に突出させて配置している。このときの絞り羽根６の内周部の直径Ａは直径Ｂより小径になるため、結果として虹彩絞り５の外径（Ｃ）を小径にして、レンズ鏡筒１９の小径化を実現することができる。

次に、図８を参照して、デジタルカメラ１８の撮影動作例について説明する。図８での各処理は、ＲＯＭ４５等に記憶されたプログラムがＲＡＭ４７にロードされて、ＣＰＵ４６により実行される。

ステップＳ８０１では、ＣＰＵ４６は、ユーザにより電源切換えボタン１４がＯＮ操作されると、ステップＳ８０２に進む。

ステップＳ８０２では、ＣＰＵ４６は、駆動回路４３を介してズーム機構３０を制御して、レンズ鏡筒１９を撮影位置（図７）に移動させる動作を開始し、ステップ８０３に進む。

ステップＳ８０３では、ＣＰＵ４６は、駆動回路３４を介して絞り駆動機構３４を制御して、虹彩絞り５の絞り羽根６を初期位置（例えば図７の直径Ｄの位置）に移動させ、ステップＳ８０４に進む。この状態では、図７に示すように、虹彩絞り５と第二レンズ２との光軸方向の距離及び第一レンズ１と第二レンズ２との光軸方向の距離は、図６に示す収納位置に比べて離れている。

ステップＳ８０４では、ＣＰＵ４６は、ユーザによりレリーズボタン１２がＯＮ操作されると、ステップＳ８０５に進む。

ステップＳ８０５では、ＣＰＵ４６は、測光により被写体の輝度情報を取得し、ステップＳ８０６に進む。

ステップＳ８０６では、ＣＰＵ４６は、ステップＳ８０５で取得した輝度情報に基づき、駆動回路４３を介して絞り駆動機構３４を制御して、虹彩絞り５の絞り羽根６を動作させ、絞り口径を適正位置に調整して、ステップＳ８０７に進む。

ステップＳ８０７では、ＣＰＵ４６は、駆動回路４３を介してフォーカス駆動機構３１を制御して、フォーカスレンズ３５を被写体の合焦位置に移動させ、ステップＳ８０８に進む。

ステップＳ８０８では、ＣＰＵ４６は、駆動回路４３を介して撮像素子３６を駆動して、画像の取り込みを開始し、ステップＳ８０９に進む。

ステップＳ８０９では、ＣＰＵ４６は、駆動回路４３を介してシャッタ駆動機構３２を制御して、シャッタ３３を動作させ、これにより、撮像素子３６での画像の取り込みを終了して、処理を終了する。

次に、図９を参照して、デジタルカメラ１８におけるレンズ鏡筒１９の収納動作例について説明する。図９での各処理は、ＲＯＭ４５等に記憶されたプログラムがＲＡＭ４７にロードされて、ＣＰＵ４６により実行される。

ステップＳ９０１では、ＣＰＵ４６は、ユーザにより電源切換えボタン１４がＯＦＦ操作されると、ステップＳ６０２に進む。

ステップＳ９０２では、ＣＰＵ４６は、駆動回路４３を介して絞り駆動機構３４を制御して、虹彩絞り５の絞り羽根６を退避位置（例えば図６の直径Ａの位置）に移動させる動作を開始し、ステップＳ９０３に進む。

ステップＳ９０３では、ＣＰＵ４６は、駆動回路４３を介してズーム機構３０を制御して、レンズ鏡筒１９を収納位置（図６）に移動させる動作を開始し、レンズ鏡筒１９が収納位置に配置されると、処理を終了する。この状態では、第一レンズ１と第二レンズ２とは最も接近した状態となり、また、絞り羽根６の内周部が第二レンズ保持枠７の径方向内側で、かつ第二レンズ２の凸球面部に対して径方向に対向する位置に配置される。

以上説明したように、本実施形態では、レンズ鏡筒１９の収納位置で第一レンズ１と第二レンズ２とが最も接近した状態となるため、デジタルカメラ１８の光軸方向の厚さを薄くすることができる。

また、本実施形態では、レンズ鏡筒１９の収納位置で絞り羽根６の内周部を第二レンズ保持枠７の径方向内側で、かつ第二レンズ２の凸球面部に対して径方向に対向する位置に配置しているので、虹彩絞り５の外径（Ｃ）を小径にすることができる。これにより、レンズ鏡筒１９の小径化を実現することができ、デジタルカメラ１８の縦横寸法を小さくすることが可能となって、デジタルカメラ１８の小型化を図ることができる。

なお、本発明の構成は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

１ 第一レンズ
２ 第二レンズ
５ 虹彩絞り
６ 絞り羽根
７ 第二レンズ保持枠
１８ デジタルカメラ
１９ レンズ鏡筒

Claims (4)

1. 撮影位置と収納位置との間を光軸方向に移動して撮影倍率を変更するズーム機構を備えるレンズ鏡筒であって、
   第一レンズを保持する第一レンズ保持部と、
   第二レンズを前記第一レンズに対して光軸方向に相対的に接近離間移動可能に保持する第二レンズ保持部と、
   前記第一レンズと前記第二レンズとの間に配置され、入射光量を調整する絞り羽根を有する虹彩絞りと、を備え、
   前記第二レンズは、前記第一レンズと光軸方向に対向する側の端部に、前記第二レンズ保持部から前記第一レンズに向けて突出する凸球面部を有し、
   前記収納位置において、前記第二レンズが前記第一レンズに対して接近して配置されるとともに、前記絞り羽根の内周部が前記第二レンズ保持部の径方向内側で、かつ前記凸球面部に対して径方向に対向する位置に配置される、ことを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記虹彩絞りは、前記第一レンズに対して光軸方向に相対的に接近離間移動可能に配置され、
   前記収納位置で前記第一レンズに対して接近して配置される、ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記第二レンズは、前記第一レンズの像面側に配置される、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒。
4. 撮影位置と収納位置との間を光軸方向に移動して撮影倍率を変更するズーム機構を備えるレンズ鏡筒を有する撮像装置であって、
   前記レンズ鏡筒として、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒を有する、ことを特徴とする撮影装置。

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