JP2599775Y2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、撮像装置、詳しくは、
コンバージョンレンズを内蔵した撮影光学系を有する撮
像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】撮像素子を用いた撮像装置、例えば、ビ
デオカメラ、あるいは、スチルビデオカメラ等におい
て、コンバージョンレンズを内蔵したものにあっては、
そのコンバージョンレンズの光路への挿入、退避、即
ち、挿脱が必要である。その挿入、退避機構としては、
従来のものは図６の撮像機構の斜視図に示すような等ピ
ッチのネジ部を持つスクリュー軸３４とカム板３７を用
いてコンバージョンレンズ３９を撮影レンズ３３の光路
内外に挿入，または、退避させるものであった。上記機
構を更に詳しく説明すると、地板３１にはギヤ−３６が
固着された上記スクリュー軸３４が光軸に平行の状態で
回動自在に支持されており、その反対側にはガイド軸３
５が固着されている。そして、撮影レンズ３３，絞り機
構，ＡＦ（オートフォーカス）のための駆動機構（図示
せず）、更に、コンバージョンレンズ枠３８に保持され
るリアコンバージョンレンズ３９等を内蔵する鏡枠ユニ
ット３２が、上記スクリュー軸３４とガイド軸３５にそ
れぞれナット部３２ａ，切り欠き３２ｂを介して光軸方
向に移動可能に支持されている。その光軸方向の移動
は、スクリュー軸３４をギヤ−３６を介して回転せしめ
ることによって行われる。また、上記コンバージョンレ
ンズ枠３８は、鏡枠ユニット３２にピン４０を介して支
持されており、鏡枠ユニット３２の光軸方向の移動に伴
いカム板３７によって駆動され、ピン４０回りに回動す
る。その回動により撮影レンズ３３の光路内外にリアコ
ンバージョンレンズ３９を挿入，または、退避せしめる
ことができる。なお、図６には撮像素子は、図示しない
が鏡枠ユニットの後方で本体、または、地板３１に固着
されるものとする。

【０００３】図７の（Ａ）と図８の（Ａ）は、上記撮像
機構の平面図であって、図７の（Ａ）は、鏡枠ユニット
３２を後退させ、リアコンバージョンレンズ３９を光路
から退避させた状態であり、図８の（Ａ）は、鏡枠ユニ
ット３２を前進させリアコンバージョンレンズ３９を光
路中に挿入させた状態を示している。そして、図７の
（Ｂ）と図８の（Ｂ）は、それぞれ図７の（Ａ）のＡ−
Ａ断面図，図８の（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。図７，
８に示されるように、鏡枠ユニット３２に支持されるコ
ンバージョンレンズ枠３８は、バネ４１で付勢されてい
るので、その先端部３８ａがカム板３７のカム面３７
ａ，３７ｂ，３７ｃに当接して摺動することになる。そ
して、スクリュー軸３４を回転させることにより、該ユ
ニット３２が進退し、その進退によりコンバージョンレ
ンズ枠３８は、カム形状に基づいてリアコンバージョン
レンズ３９を光路内に挿入した位置，または、退避した
位置に回動される。コンバージョンレンズ枠３８の先端
部がカム面３７ｂ上にあるときは、リアコンバージョン
レンズ３９が光路内に挿入された撮像可能状態であっ
て、フォーカシングのためのレンズ移動と露光等が実行
される。また、カム面３７ｃ上にあるときは、リアコン
バージョンレンズ３９が光路内から退避した標準撮像可
能状態であって、標準状態でのフォーカシングのための
レンズ移動と露光等が実行される。これらの状態ではカ
ム面３７ｂ，３７ｃが光軸と平行状態に設けてあるので
コンバージョンレンズ枠３８は、回動せず所定の位置に
保持されている。

【０００４】なお、上記従来例のものは、フォーカシン
グ時、撮影レンズを光軸方向に移動させるものであった
が、撮影レンズ側ではなく、撮像素子を光軸方向に移動
させてフォーカシング駆動を行う装置として、特開昭６
３−２１６１７号公報に開示の自動焦点調節装置が提案
されている。この装置は、本体側に内蔵されたアクチュ
エータにより撮像素子を移動させるタイプのＡＦ装置に
関するものである。本装置においては、駆動モータの出
力軸上のプーリに巻回されたベルトを撮像素子支持部材
に結合し、該モータを回転駆動することによって撮像素
子の光軸方向の移動を行わせる。この駆動方式をコンバ
ージョンレンズの挿脱連動機構に適用し、撮像素子を光
軸方向に移動させてコンバージョンレンズの挿脱を行
い、また、ＡＦ駆動も同様に撮像素子を移動させて行わ
せるようにすることも可能である。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】ところが、上記図６の
従来のコンバージョンレンズ挿入、退避機構を有する撮
像機構のものでは、その駆動負荷を考えた場合、鏡枠ユ
ニット３２には前述のように撮影レンズ３３，絞り機
構，ＡＦ駆動機構，更に、コンバージョンレンズ枠３８
が内蔵されており、それを移動させるにはかなり大きな
負荷となる。従って、撮影レンズ３３やリアコンバージ
ョンレンズ３９等として、できる限り軽量なものを使用
せざるを得なかった。更に、フォーカシング状態におい
ては、コンバージョンレンズ枠３８の先端部３８ａは、
カム３７のカム面３７ｂ，３７ｃに当接した状態になっ
ている。従って、そのときの摺動抵抗も大きい値にな
り、この点からも駆動系統の大型化が避けられず、ま
た、高速化も難しくなっていた。

【０００６】一方、上記特開昭６３−２１６１７号公報
に開示の自動焦点調節装置は、撮像素子を移動させるタ
イプのフォーカシング機構を有するものであり、負荷の
点では軽量化ができるものである。この撮像素子駆動機
構をコンバージョンレンズの挿脱と合焦駆動の連動機構
に適用した場合、この装置では、モータの出力軸のプー
リに巻回されたベルトにより、直接、撮像素子を駆動す
るものであるから、その駆動速度は、定速駆動とならざ
るを得ない。従って、コンバージョンレンズの切り換え
時の速度がＡＦ処理時の速度と同じ速度になってしま
い、該切り換え動作が敏速に行えないことになる。

【０００７】本考案は、上述の不具合を解決するために
なされたものであり、フォーカシング、および、コンバ
ージョンレンズの挿脱駆動を撮像素子を駆動に関連して
行うようにして、コンバージョンレンズの挿脱駆動は素
早く行い、フォーカシングは精度の高い駆動が実行可能
とし、しかも、モータ負荷を軽減し、小型軽量化の可能
な撮像装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本考案による撮像装置
は、被写体像を結像させるための撮影レンズと、上記被
写体像を光電変換するための撮像素子と、ピント合わせ
を行うために上記撮影レンズに対して上記撮像素子を相
対的に移動させるための撮像素子移動手段と、上記撮影
レンズの焦点距離を変えるためのコンバージョンレンズ
と、上記撮像素子移動手段と連動し上記撮像素子と上記
撮影レンズとの相対的な移動により、上記コンバージョ
ンレンズを撮影光路内、外に挿脱させるコンバージョン
レンズ移動手段と、上記撮影レンズに対して上記撮像素
子を相対的に移動させてピント合わせを行うと共に、上
記撮影レンズに対する上記撮像素子の移動量を上記ピン
ト合わせ時には相対的に少なくし、上記コンバージョン
レンズの挿脱時には相対的に大きくするように上記移動
量を調節する移動量調節手段とを具備したことを特徴と
する。

【０００９】

【作用】コンバージョンレンズは、撮影レンズに対して
上記撮像素子を相対的に移動させるための撮像素子移動
手段と連動するコンバージョンレンズ移動手段により撮
影光路内、外に挿脱される。一方、上記撮影レンズと上
記撮像素子の移動量は移動量調節手段によって調節さ
れ、上記移動量はピント合わせ時には相対的に少なく、
上記コンバージョンレンズの挿脱時には相対的に大きく
調節される。

【００１０】

【実施例】以下、図に基づいて本考案の実施例を説明す
る。図１は、本考案の一実施例を示す撮像装置の駆動機
構部の斜視図である。本図に示すように、本装置は、撮
像素子を用いたビデオカメラ等の撮像装置であって、撮
影レンズ３を保持する鏡枠２は地板１に固定とし、撮像
素子ホルダ６を移動量調節手段であるスクリュー軸４の
回転により相対的に移動させてピント合わせを行うもの
とする。また、コンバージョンレンズ１２を光軸Ｏ上の
撮影光路内、外に挿脱させるには、撮像素子ホルダ６の
移動に伴って操作される移動手段の駆動レバー１７によ
り該コンバージョンレンズ１２を保持するコンバージョ
ンレンズ保持枠１１を所定の挿脱位置まで回動して移動
させるものである。そして、上記スクリュー軸４のスク
リュー部のリード、即ち、移動ピッチは、ピント合わせ
領域とコンバージョンレンズ駆動領域とで異なって形成
され、コンバージョンレンズ駆動領域ではリード角を、
より大きく設定してある。

【００１１】上記機構を更に詳しく説明すると、鏡枠２
の後方にコの字形の地板１が図示しないカメラ本体に固
定されている。地板１には駆動ギヤ−９が固着された上
記スクリュー軸４が光軸Ｏに平行の状態で回動自在に支
持されており、その反対側にはガイド軸５が固着されて
いる。更に、コンバージョンレンズ枠１１は、地板１に
固着されるピン１ａに回動自在に支持され、撮影レンズ
３の光路に対して挿入，退避可能とする。撮像素子ホル
ダ６は、上記スクリュー軸４とガイド軸５にそれぞれホ
ルダ６のガイド部６ａ，切り欠き６ｂ（図４参照）で支
持されて光軸Ｏ方向に移動可能に支持されている。そし
て、図２のスクリュー軸部の断面図に示すように撮像素
子ホルダ６のガイド部６ａにおいて、ネジ止め固定され
た板バネ７の先端部に駆動ピン８が固着されており、そ
の駆動ピン８の先端部は、ガイド部６ａに挿入される。
そして、スクリュー軸４に設けられるリード溝に摺動自
在に嵌入している。従って、スクリュー軸４が回転する
と、撮像素子ホルダ６は、駆動ピン８を介して光軸方向
に移動せしめられる。また、撮像素子ホルダ６の駆動位
置の行き戻りのガタ取りを行うため、ギヤ−９の裏面に
押圧バネ１０を当接せしめ、スクリュー軸４を撮影レン
ズ３側に押圧している。

【００１２】上記スクリュー軸４に形成されるリード
は、上記図２に示されるように、リード角が一定ではな
い。即ち、全移動範囲をリード領域Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃの
３領域に分割し、リード領域Ｒａ，Ｒｃではリード角が
小さく、リード領域Ｒｃではリード角が大きく設定され
ている。なお、この３領域のうちリード領域Ｒａ，Ｒｃ
はスクリュー軸４を回転して撮像素子ホルダ６を移動さ
せ合焦動作を行う領域である。また、領域Ｒｂはスクリ
ュー軸４を回転して撮像素子ホルダ６を移動させその移
動によってコンバージョンレンズ１２を撮影光路内に挿
脱させる動作を行う領域である。また、それらの領域の
境界部Ｂ1 ，Ｂ2 は、上記両動作の切り換え領域とし、
合焦動作，挿脱動作を行わない領域とする。

【００１３】図３は、上記撮像機構の特に撮像素子ホル
ダ６の横断面図である。本図は、撮像素子ホルダ６を前
進させコンバージョンレンズ１２を光路から退避させた
状態を示す。撮像素子ホルダ６内部には、押え板１３に
接着等で固定された撮像素子１４が内蔵され、その押え
板１３は撮像素子ホルダ６にネジ止めされている。撮像
素子ホルダ６前方には水晶ローパスフィルタ１６が挿入
され弾性部材１５を介して撮像素子１４により押圧固定
されている。また、撮像素子１４が内蔵される撮像ホル
ダ６の位置は、常に、カメラの制御部（図示せず）で合
焦処理、レンズ切り換え処理時に検知される必要があ
る。そこで、スライド型の可変抵抗器等よりなるポジシ
ョンセンサ１９が地板１に固着され、撮像素子ホルダ６
によりその操作部１９ａが操作され、撮像素子ホルダ６
の位置検出が行われる。

【００１４】図４は、図３のＣ−Ｃ断面を示すものであ
って、図４の（Ａ）はコンバージョンレンズ１２を光路
から退避させた状態を示し、図４の（Ｂ）はコンバージ
ョンレンズ１２を光路内に挿入した状態を示している。
また、図５の（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ上記図４
の（Ａ）のＤ−Ｄ断面図であり、図４の（Ｂ）のＥ−Ｅ
断面図である。上記図４，５に示すように、地板１の底
面部に固着されたピン１ｂには駆動レバー１７が回動自
在に装着されている。また、同じく地板１の底面部に固
着されたピン１ｃには、その他端が駆動レバー１７のピ
ン１７ｄに係合しているトグルバネ１８が回動自在に装
着されている。更に、地板１の底面部には、駆動レバー
１７が当接するストッパピン１ｄ，１ｅが所定の間隔で
設けられている。上記駆動レバー１７は、略Ｌ字形状を
有しており、その１つの端部にはコンバージョンレンズ
枠１１の先端部１１ａが嵌入する長溝１７ｃが設けられ
ている。また、他方の端部には、撮像素子ホルダ６の下
面部に設けられた操作ピン６ｃが当接可能なピン当接面
１７ａと１７ｂとが略対向した位置に設けられている。

【００１５】そして、撮像素子ホルダ６が撮影レンズ３
側に前進移動し（繰り出し方向）、上記駆動レバー１７
のピン当接面１７ａに、撮像素子ホルダ６の操作ピン６
ｃが当接し、更に、前進すると、駆動レバー１７はトグ
ルバネ１８の所定の中立位置を越えたときにその付勢力
により時計回りに回動し、地板１のストッパ１ｄ側に当
接した状態に保持される（図５の（Ａ）の状態）。この
状態ではコンバージョンレンズ枠１１は、その先端部１
１ａが長溝１７ｃで押圧され、図４の（Ａ）に示すよう
に時計回りに回動して、コンバージョンレンズ１２が撮
影光路外に退避した状態になる。逆に、撮像素子ホルダ
６が撮影レンズ３と反対方向に後退し（繰り込み方
向）、駆動レバー１７のピン当接面１７ｂ側に撮像素子
ホルダ６の操作ピン６ｃが当接し、更に、後退すると、
駆動レバー１７は、やはり、トグルバネ１８の所定の中
立位置を越えた時点でその付勢力により駆動レバー１７
が反時計回りに回動し、地板１のストッパ１ｅ側に当接
した状態に保持される（図５の（Ｂ）の状態）。この状
態ではコンバージョンレンズ枠１１は、その先端部１１
ａが長溝１７ｃで押圧され、図４の（Ｂ）に示すように
反時計回りに回動して、撮像素子ホルダ６の後退により
生じた撮影光路内スペ−スにコンバージョンレンズ１２
が挿入された状態となる。なお、撮像素子ホルダ６の操
作ピン６ｃは、その前進，後退時、上記駆動レバー１７
のピン当接面１７ａ，１７ｂに当接後は、図５の
（Ａ），（Ｂ）に示すように上記駆動レバー１７ｂがト
グルバネ１８の付勢力でそれぞれの方向に回動した状態
になっているので、操作ピン６ｃは、該当接面１７ａ，
１７ｂの先端部を通り越し、ピント合わせ動作位置まで
前進、または、後退する。従って、ピント合わせ動作時
には駆動レバー１７は、不動状態を維持する。

【００１６】以上のように構成された本実施例の撮像装
置の駆動機構部の動作について説明する。まず、コンバ
ージョンレンズ１２を光路から退避させた状態で撮影を
行うためには、図示しない駆動機構によりギヤ−９を駆
動し、スクリュー軸４を撮影レンズ側からみて反時計回
りに回転させ、撮像素子ホルダ６を前進させる。駆動ピ
ン８をスクリュー軸４のリード領域Ｒａに位置させる。
このときの初期位置は、無限遠，至近，中立位置合焦位
置のいずれか、その撮像装置に都合の良い位置に設定さ
れる。また、この状態では前述の駆動レバー１７の作用
により、コンバージョンレンズ１２は、撮影光路外の位
置に移動している（図４の（Ａ））。そして、カメラの
制御部からの指示に従い、スクリュー軸４を適宜回転さ
せ、ピント合わせを行う。この場合、駆動ピン８は、上
述のようにリード領域Ｒａ内に位置しているのでスクリ
ュー軸４の回転角に対する撮像素子ホルダ６の移動量は
少なく、精度の良いピント合わせが行われる。また、駆
動負荷抵抗も少ない。

【００１７】次に、焦点距離を切り換えて撮影を行うた
めには、図示しない駆動機構によりギヤ−９を駆動し、
スクリュー軸４を撮影レンズ側からみて時計回りに回転
させる。撮像素子ホルダ６を駆動する駆動ピン８は、ス
クリュー軸４のリード領域Ｒａから領域Ｒｂに移り、領
域Ｒｂのリード角で前進移動する。このリード角は前述
の通り大きいので、スクリュー軸４の回転速度が一定で
あっても撮像素子ホルダ６は、高速で移動する。この領
域にて、上述したコンバージョンレンズ１２は、撮影光
路内に位置するように駆動されるが、それらの動作が高
速で処理されることになる。そのときの動作は、前述し
たように駆動レバー１７を操作ピン６ｃで回動せしめ、
地板１のストッパ１ｅ側に当接させ（図５の（Ｂ）の状
態）、コンバーョンレンズ枠１１を図４の（Ｂ）に示す
ように反時計回りに回動して、撮影光路内スペ−スにコ
ンバージョンレンズ１２を挿入し、撮影光学系の焦点距
離が長くなった状態に設定される。コンバージョンレン
ズ１２が光路内に挿入された後、撮像素子ホルダ６は更
に後退し、駆動ピン８がスクリュー軸４のリード領域Ｒ
ｃ上に位置し、その領域でのリード角の小さい送りに基
づいて、ピント合わせ等の撮影処理が行われる。このと
きの初期位置は、無限遠，至近，中立位置合焦位置のい
ずれか、その撮像装置に都合の良い位置に設定される。
なお、コンバージョンレンズ１２を、再度、光路外に退
避させる場合は、上述の動作の逆動作を行って、上記コ
ンバーョンレンズ枠１１を時計回りに回動させ、コンバ
ージョンレンズ１２を光路外に退避させ、図４の（Ａ）
の状態とする。その後の動作は、上述した通りである。

【００１８】以上述べたように、本実施例の撮像装置
は、コンバージョンレンズ１２の挿脱と、ピント合わせ
とを行うため、撮像素子１４を保持する撮像素子ホルダ
６を光軸方向に移動させるものであり、従来例のものの
ように、重い負荷となる撮影レンズ鏡枠を駆動すること
がないので駆動手段を小型化しコンパクトにまとめるこ
とができる。更に、移動ピッチ（リード角）をコンバー
ジョンレンズ１２の挿脱時と、ピント合わせ時とで変化
させ、コンバージョンレンズ１２の挿脱時には移動ピッ
チを大きくして、挿脱動作をできるだけ速やかに終わら
せるようにし、また、ピント合わせ時には移動ピッチを
小さくして精度のよい撮像素子ホルダ６の位置決めを可
能とするものである。更に、ピント合わせの動作時のス
クリュー軸４の駆動系統からコンバージョンレンズ１２
の挿脱機構部の駆動レバー１７とは切り離されているこ
とからピント合わせ時の負荷が小さくなる。

【００１９】

【考案の効果】上述のように本考案の撮像装置は、コン
バージョンレンズの挿脱を速やかに終わらせることがで
きると同時に、ピント合わせ時には精度のよい撮像素子
の位置決めが可能となるなどの顕著な効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す撮像装置の機構部の分
解斜視図。

【図２】上記図１の撮像装置の機構部のスクリュー軸部
の縦断面図。

【図３】上記図１の撮像装置の機構部の横断面図。

【図４】上記図３のＣ−Ｃ断面図であって、（Ａ）はコ
ンバージョンレンズが光路外に退避した状態、（Ｂ）は
コンバージョンレンズが光路内に挿入された状態を示
す。

【図５】上記図４の断面図であって、（Ａ）は図４の
（Ａ）のＤ−Ｄ断面図、（Ｂ）は図４の（Ｂ）のＥ−Ｅ
断面図を示す。

【図６】従来例を示す撮像装置の機構部の斜視図。

【図７】上記図６の撮像装置の機構部のコンバージョン
レンズの光路外退避状態を示し、（Ａ）は平面図、
（Ｂ）は上記平面図の（Ａ）のＡ−Ａ断面図。

【図８】上記図６の撮像装置の機構部のコンバージョン
レンズの光路内挿入状態を示し、（Ａ）は平面図、
（Ｂ）は上記平面図の（Ａ）のＢ−Ｂ断面図。

【符号の説明】

３・・・・・撮影レンズ ４・・・・・スクリュー軸（移動量調節手段） ６ｃ・・・・・操作ピン（コンバージョンレンズ移動手段） ８・・・・・駆動ピン（移動量調節手段） １４・・・・・撮像素子 １２・・・・・コンバージョンレンズ １７・・・・・駆動レバー（コンバージョンレンズ移動手
段） １８・・・・・トグルバネ（コンバージョンレンズ移動手
段）

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体像を結像させるための撮影レンズ
   と、上記 被写体像を光電変換するための撮像素子と、ピント合わせを行うために上記撮影レンズに対して上記
   撮像素子を相対的に移動させるための撮像素子移動手段
   と、 上記撮影レンズの焦点距離を変えるためのコンバージョ
   ンレンズと、 上記撮像素子移動手段と連動し上記撮像素子と上記撮影
   レンズとの相対的な移動により、上記 コンバージョンレ
   ンズを撮影光路内、外に挿脱させるコンバージョンレン
   ズ移動手段と、 上記撮影レンズに対して上記撮像素子を相対的に移動さ
   せてピント合わせを行うと共に、上記撮影レンズに対す
   る上記撮像素子の移動量を上記ピント合わせ時には相対
   的に少なくし、上記コンバージョンレンズの挿脱時には
   相対的に大きくするように上記移動量を調節する移動量
   調節手段と、 を具備したことを特徴とする撮像装置。