JP4250467B2 - デジタルカメラ - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被写体光を捉えて画像信号を生成するデジタルカメラに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、従前の銀塩フィルム上に写真撮影を行なうタイプのカメラに加え、CCD撮像素子あるいはMOS撮像素子等の固体撮像素子を備えその固体撮像素子上に被写体を結像して画像信号を生成するタイプのデジタルカメラが急速に普及してきている。
【0003】
このデジタルカメラにおいても、撮影性能の向上とともに携帯性の向上が強く求められており、中には、焦点距離可変とすることで所望の画角の撮影が可能であるとともに携帯に便利なように複数のレンズ群で構成された撮影レンズを内蔵し、非撮影時には、撮影レンズを構成する複数のレンズ群間の距離が撮影に最低限必要な距離未満となるようにカメラ筐体内に沈胴させ、撮影時には、これら複数のレンズ群間の距離が撮影に必要な距離となるようにカメラ筐体内から繰り出させるタイプのレンズ鏡胴を備えたものがある(例えば、特許文献1参照。)。
【0004】
上記レンズ鏡胴を備えたデジタルカメラでは、レンズ群、シャッタや絞りなどの光量制御部材、および固体撮像素子などの、撮影光軸上に並ぶものどうしの間隔をできるだけ接近させて沈胴することで非撮影時におけるカメラ本体の薄型化が図られている。
【0005】
さらに、撮影時に撮影光軸上にある固体撮像素子を、沈胴時には撮影光軸上から退避させることで、さらに薄型化を図る提案もなされている(例えば、特許文献2参照。)。
【0006】
【特許文献1】
特開平10−288731号公報
【特許文献2】
特開2003−116028号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
一方、光屈折タイプのデジタルカメラについては、被写体光を屈折させたことによる問題、即ち厚み方向には薄くなるが幅方向や縦方向の寸法が大きくなるという問題をいかに解決するかについての提案は数多くなされているものの、さらなる薄型化の実現についての提案はなされていないのが現状である。
【0008】
本発明は、上記事情に鑑み、薄型化の工夫がなされたデジタルカメラを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明のデジタルカメラは、
被写体光を捉えて画像信号を生成するデジタルカメラにおいて、
撮影レンズを収容し、相対的に筒長の短い収納状態と相対的に筒長の長い撮影状態との間で筒長の変更が自在なレンズ鏡胴と、
撮影レンズの光軸方向とは別の方向を向いて配置された固体撮像素子と、
上記撮影レンズを経由して入射した被写体光を上記固体撮像素子に向けて反射する反射部材とを備え、
上記反射部材は、上記レンズ鏡胴が上記撮影状態にあるときに上記撮影レンズの光軸に対し斜めを向いてこの撮影レンズを経由して入射した被写体光を上記固体撮像素子に向けて反射する使用状態にあり、上記レンズ鏡胴が上記撮影状態から上記収納状態に移行した時に、この使用状態から退避した不使用状態に、光軸に対する角度を維持したまま位置を変えるものであることを特徴とする。
【0010】
レンズ鏡胴を備えたデジタルカメラの中には、撮影レンズを通過してきた撮影光を、例えばカメラ本体底部に備えた固体撮像素子に向けて反射部材で反射させて導く、いわゆる光屈折方式を採用することで沈胴時のカメラ本体の薄型化を図ろうとするものが提案されているが、これらに備えられている反射部材はレンズ鏡胴が収納状態に移行しても、撮影レンズの光軸に対する角度や位置は撮影状態における状態のままであるが、本発明のデジタルカメラでは、レンズ鏡胴が撮影状態から収納状態に移行したときに、反射部材の、光軸に対する角度を維持したまま、使用状態から、使用状態から退避した不使用状態へと変化する。したがって、本発明のデジタルカメラによれば、反射部材を収納時においても撮影時と同じ状態で固定的に配置させていた従来よりも、レンズ鏡胴をよりカメラ後面側に沈胴させることができるためにカメラ本体の薄型化を実現することができる。
【0011】
ここで、上記反射部材は、上記使用状態に位置するように付勢されたものであるとともに、前記レンズ鏡胴の、上記撮影状態から上記収納状態への移行に伴って移動する撮影レンズあるいは該撮影レンズの枠体に押されて上記不使用状態となるものであってもよい。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【0013】
図1、図2は、本発明の第1実施形態のデジタルカメラの外観斜視図である。
【0014】
図1には、本実施形態のデジタルカメラ1の、ズームレンズを内蔵するレンズ鏡胴100の沈胴状態が示されており、図2には、デジタルカメラ1の、レンズ鏡胴100の繰出し状態が示されている。
【0015】
図1、図2に示すデジタルカメラ1のレンズ鏡胴100には、後述するような2群で構成された撮影レンズが内蔵されており、デジタルカメラ1では、あらかじめステップ的に定められた複数のズーム段(ステップ的な複数のズーム倍率)において、レンズ群間の相対間隔を変更することにより焦点調節が行なわれている。
【0016】
図1および図2に示すデジタルカメラ1の正面上部には、補助光発光窓12およびファインダ対物窓13が配置されている。また、このデジタルカメラ1の上面には、シャッタボタン14が配置されている。
【0017】
このデジタルカメラ1の、図示しない背面には、ズーム操作スイッチが配備されており、このズーム操作スイッチの一方を押すと、押し続けている間、レンズ鏡胴100が望遠側に繰り出し、ズーム操作スイッチの他方を押すと、押し続けている間、レンズ鏡胴100が広角側に移動する。尚、このデジタルカメラ1は、詳しくは後述する、被写体光を反射部材で反射させて固体撮像素子に導くタイプのものである。
【0018】
図3は、図1、図2に示すデジタルカメラのレンズ鏡胴の、最大繰出状態における、光軸Sに沿う縦断面図、図4は、図3と同一のレンズ鏡胴の、沈胴状態における、光軸Sに沿う縦断面図である。
【0019】
このレンズ鏡胴100には、撮影レンズ110が覗く開口102が形成されており、また後方は、カメラボディに固定された、あるいはカメラボディの一部を構成する壁部材103が配置され、レンズ鏡胴100の内部空間101は、その壁部材103、および、後に説明する複数の筒体によりその輪郭が画定されている。図3に示すレンズ鏡胴100には、前群レンズ111と後群レンズ112とからなる撮影レンズ110の他に、後群レンズ112の光軸方向前側に配設されたシャッタユニット179、レンズ鏡胴100の光軸方向後端を画定する壁部材103に下端が取り付けられた反射部材120、および、反射部材120の下方の、やはり壁部材103に取り付けられたCCD撮像素子130が備えられており、図3に示す最大繰出し状態と図4に示す沈胴状態との間で、沈胴、繰出し自在となっている。
【0020】
ここで、レンズ鏡胴100の動作について、図3を参照しながら説明する。
【0021】
壁部材103には、固定筒140が固定されており、その固定筒140の内側には回転筒150が備えられている。この回転筒150には、その外周に、柱状ギア(不図示)と噛合した歯車(不図示)が設けられており、その柱状ギアは、図示しない鏡胴駆動モータにより回転駆動され、これにより、その回転筒150が回動する。また、固定筒140の内壁には、カム溝141が形成されており、回転筒150に固定されたカムピン152がそのカム溝141に嵌入しており、したがって、この回転筒150は、柱状ギアを介して回転駆動力を受けると、回転しながら光軸方向に前進あるいは後退する。
【0022】
また、この回転筒150の内側には、回転筒側直進キーリング154が、回転筒150に対し回転自在に、ただし回転筒150に対する光軸方向への相対移動不能に備えられている。さらに、その回転筒側直進キーリング154には、キー板155が固定され、そのキー板155が、固定筒140の内壁に形成された、光軸方向に延びるキー溝142に嵌入し、これにより、その回転筒側直進キーリング154は、固定筒140に、光軸方向への移動は自在に回り止めされている。したがって、回転筒150が回転しながら光軸方向に移動すると、回転筒側直進キーリング154は、固定筒140に対し回り止めされていることから回転せずに、ただし光軸方向へは回転筒150とともに移動する。
【0023】
また、回転筒150の内側には、回動自在な中間筒160が備えられている。回転筒150の内壁には、カム溝156が形成されており、さらに、回転筒側直進キーリング154にもその外周と内周とに貫通したカム溝157が形成されており、回転筒150のカム溝156には、中間筒160に設けられたカムピン161が、回転筒側直進キーリング154のカム溝157を貫通して嵌入している。したがって、回転筒150が回転しながら光軸方向に移動すると、中間筒160も、回転筒150と回転筒側直進キーリング154のカム溝の形状に従って回転しながら、回転筒150に対しさらに相対的に光軸方向に移動する。
【0024】
この中間筒160の内側には、中間筒側直進キーリング164が配備されている。先に説明した固定筒側直進キーリング154には直進キー158が形成されており、中間筒側直進キーリング164は固定筒側直進キーリング154の直進キー158に嵌入している。この中間筒側直進キーリング164は、中間筒160に対し相対回転自在であり、一方、その中間筒160に対する光軸方向への相対移動は禁止されている。したがって、中間筒160が回転しながら回転筒150に対し相対的に光軸方向に移動すると、中間筒側直進キーリング164は、回転せずに、中間筒160の光軸方向への移動に伴って光軸方向に直進移動する。
【0025】
この中間筒160の内壁には、後群ガイド枠170を案内するためのカム溝165が形成されており、このカム溝165には、後群ガイド枠170に固設されたカムピン171が、中間筒側直進キーリング164に対し回り止めされた状態で嵌入している。したがって、中間筒160が回転すると、後群ガイド枠170は、中間筒160内壁のカム溝165の形状に応じて光軸方向に直進移動する。
【0026】
この後群ガイド枠170には、その光軸方向前方にシャッタユニット179が配設されており、光軸方向後方には、後群レンズ112を保持する後群保持枠172が固定されている。
【0027】
中間筒160には、前群レンズ111を保持した前群枠180を案内するためのもう1つのカム溝166が形成されており、このカム溝166には前群枠180に設けられたカムピン181が入り込んでいる。また、この前群枠180は、中間筒側直進キーリング164に、光軸方向への移動が自在に回わり止めされている。したがって、中間筒160が回転すると、前群枠180は、カム溝166の形状に応じて、その中間筒160に対し光軸方向に直進移動する。
【0028】
このような機構により、図3に示す最大繰り出し状態にあるときに、柱状ギア105を介して回転筒140に沈胴方向への回転駆動力が伝達されると、図3に示す状態から図4に示す状態にまで沈胴し、逆に、図4に示す沈胴状態にあるときに回転筒160に繰出し方向への回転駆動力が伝達されると、図4に示す沈胴状態から図3に示す最大繰り出し状態となる。
【0029】
ここで、図3および図4に示す反射部材120は、最大繰り出し時には、図3に示すように、その下端を軸に上端が内部空間101に突き出された状態となり、沈胴時には、図4に示すように、後群レンズ112の保持枠172の後端部に押されて壁部材103の凹部103aに押し込められた状態となっている。
【0030】
図5は、反射部材の外観斜視図である。
【0031】
図5に示す反射部材120は、本体121とトーションバネ122とからなり、本体121には、反射部121a、バネ支持部121b、部材軸部121c、およびストッパ部121dが備えられており、反射部材120は部材軸部121cによって壁部材103の一部に回動自在に軸着され、トーションバネ122も、その部材軸部121cに軸支されている。また、トーションバネ122の一端122aは、バネ支持部121bに支持されているとともに、その他端122bは、壁部材103の凹部103aに当接されている。尚、図5では図示されていないが、反射部材の反射部121aを挟んだ反対側にも、これらバネ支持部121bおよび部材軸部121cは備えられており、上述した様にトーションバネ122がそこに軸支されている。
【0032】
したがって、図4に示すようにレンズ鏡胴の沈胴によって、後群レンズ保持枠172の後端部によって反射部材120が壁部材103の凹部103aに押し込まれると、トーションバネ122によって、部材軸部121cを中心として反射部材120の上端を内部空間101に突き出す方向への付勢力が発生することとなる。
【0033】
レンズ鏡胴が沈胴状態から繰出し状態に移行すると、後群レンズ枠172による反射部材への押圧力は解除されるため、上述の付勢力により、反射部材の上端は内部空間に突き出されるが、その上端が付勢力によって内部空間101にある程度突き出されると、反射部材120の下端側に備えられたストッパ部121dが、図3に示すように壁部材103に当接するために、この反射部材は、壁部材103に対し所定の角度を保った状態を維持することとなる。
【0034】
以上説明したように、本実施形態のデジタルカメラ1では、レンズ鏡胴100が繰り出した撮影状態においては、反射部材120が撮影光軸に対して所定の角度を保った状態で内部空間101に突き出るために撮影レンズを通過してきた被写体光はこの反射部材によって、結像面をカメラ上方に向けた状態で反射部材120の下方に備えられたCCD撮像素子130に導かれるようになっている。一方、レンズ鏡胴100が沈胴状態に移行する際には、反射部材120を、撮影時の状態よりも後群レンズ側を向いた状態に変化させることができるため、反射部材が撮影時のまま固定的に備えられていた従来と比べレンズ鏡胴をよりカメラ後面側に沈胴させることができるためカメラ本体を薄型にすることができる。
【0035】
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
【0036】
図6は、本実施形態のデジタルカメラのレンズ鏡胴の、最大繰出状態における、光軸Sに沿う縦断面図、図7は、図6と同一のレンズ鏡胴の、沈胴状態における、光軸Sに沿う縦断面図である。図6および図7は、それぞれ第1実施形態の図3および図4に相当する。
【0037】
本実施形態のデジタルカメラと第1実施形態のデジタルカメラとの相違点は、反射部材の動作機構だけであるので、本実施形態のデジタルカメラの外観についての図示および説明は省略する。以下、第1実施形態との相違点である反射部材の動作機構についてのみ説明する。
【0038】
図8は、本実施形態の反射部材の外観斜視図である。
【0039】
図7に示す反射部材220は、本体221、トーションバネ222、スライドアーム223、およびアーム支持材224で構成されており、本体221には、反射部221a、バネ支持部221b、部材軸部221c、およびアーム軸支部221dが備えられている。
【0040】
スライドアーム223は、中抜き部223aを有する長楕円形状のものであり、本体221に備えられたアーム軸支部221dは、その中抜き部223aに遊嵌されている。またスライドアーム223は、その端部において、壁103に固定されたアーム支持材224と軸224aによって回動自在に軸止めされている。
【0041】
したがって、本実施形態では、レンズ鏡胴100の沈胴によって、第1実施形態と同様に後群レンズ枠172の後端部で反射部材220が壁部材103側に押し込まれることで、トーションバネ222による付勢力が発生すると共に、反射部材220の上端近傍に備えられたアーム軸支部221dがスライドアームの中抜き部223aをアーム支持部材側に移動することとなる。一方、レンズ鏡胴100が繰り出され、後群レンズ保持部172からの押圧力が解除されると、上述の付勢力により、反射部材220は、レンズ鏡胴100の内部空間101に突き出ることとなるが、反射部材220の本体221に備えられたアーム軸支部221dがスライドアーム223の中抜き部223aの、アーム支持部材側とは反対側の端部に到達することで、この反射部材220の、壁部材103に対する角度は所定の角度に維持されることとなる。
【0042】
以上説明したように、本実施形態においても、レンズ鏡胴の繰出し時には、反射部材220が撮影光軸に対して所定の角度を保った状態に維持されるために撮影レンズを通過して来た被写体光はこの反射部材220によって、結像面をカメラ上方に向けた状態で反射部材220の下方に備えられたCCD撮像素子130に導かれ、沈胴時には、壁部材103の凹部103aに押し込まれることから沈胴時における薄型化を、沈胴時にも撮影時と同じ状態で固定的に反射部材を備えた場合よりも図ることができる。
【0043】
次に、本発明の第3実施形態について説明する。
【0044】
図9は、本実施形態のデジタルカメラのレンズ鏡胴の、最大繰出状態における、光軸Sに沿う縦断面図の一部であり、第1実施形態の図3に相当する。
【0045】
本実施形態のデジタルカメラと第1実施形態のデジタルカメラとの相違点は、反射部材の動作機構だけであるので、本実施形態のデジタルカメラの外観についての図示および説明は省略する。以下、第1実施形態との相違点である反射部材の動作機構についてのみ説明する。
【0046】
図9に示す反射部材320は、本体321、トーションバネ322、および、当接アーム323からなり、本体321は、反射部321a、バネ支持部321b、および部材軸部321cで構成されている。尚、反射部材320の本体321は、部材軸部321cが図9の手前側と向こう側の、固定筒140の壁に軸支されている他、当接アーム323の両端も図9の手前側と向こう側の固定筒140の壁に取り付けられている。
【0047】
本体321の部材軸部321cには、トーションバネ322が挿通されており、トーションバネ322の一端は本体321のバネ支持部321bに支持されており、他端は当接アーム323に当接されている。また、当接アーム323は、本体321の端部321dが当接すると、本体321の反射部321aが、撮影レンズを経てきた撮影光をCCD撮像素子130に導くことのできる角度を向くように配置されており、撮影が行われる際には、トーションバネ322により反射部321aが光軸に進出する方向(矢印B)に付勢されている本体321が図9に示す状態となることで撮影光はCCD撮像素子130に導かれることとなる。一方、沈胴時には、本体321は、後群レンズ枠172によって本体321は矢印A方向に跳ね上げられるように押し込まれ、後群レンズ枠172によって支持された状態となる。
【0048】
したがって、本実施形態では、レンズ鏡胴100の沈胴によって、第1実施形態と同様に後群レンズ枠172の後端部で本体321が押し込まれることで、トーションバネ322による付勢力が発生することとなる。一方、レンズ鏡胴100が繰り出され、後群レンズ保持部172からの押圧力が解除されると、上述の付勢力により、本体321は、光軸上に進出することとなるが、本体321の端部321dが当接アーム323に当接することでこの本体321の、光軸に対する角度は所定の角度に維持されることとなる。
【0049】
以上説明したように、本実施形態においても、レンズ鏡胴の繰出し時には、反射部材320が光軸に対して所定の角度を保った状態に維持されるために撮影レンズを通過して来た被写体光はこの反射部材320によって、結像面をカメラ上方に向けた状態で反射部材320の下方に備えられたCCD撮像素子130に導かれ、沈胴時には、光軸に平行な状態に押し込まれることから沈胴時における薄型化を、沈胴時にも撮影時と同じ状態で固定的に反射部材を備えた場合よりも図ることができる。
【0050】
さらに、本発明の第4実施形態について説明する。
【0051】
図10は、本実施形態のデジタルカメラのレンズ鏡胴の、最大繰出状態における、光軸Sに沿う縦断面図の一部であり、第1実施形態の図3に相当する。
【0052】
本実施形態のデジタルカメラと第1実施形態のデジタルカメラとの相違点は、反射部材の動作機構だけであるので、本実施形態のデジタルカメラの外観についての図示および説明は省略する。以下、第1実施形態との相違点である反射部材の動作機構についてのみ説明する。
【0053】
図10に示す反射部材420は、本体421、バネ422、スライドレール423、ストッパー424、および、バネ止め部425からなり、本体421には、反射部421a、バネ支持部421b、およびガードプレート421cで構成されている。
【0054】
本体421のバネ支持部421bにバネ422の一端が取り付けられ、CCD撮像素子130の端部に配置されたバネ止め部425にこのバネ422の他端が取り付けられているため、本体421は図10の下側(矢印B)に付勢されている。尚、このバネ422は、この本体421の両端側、すなわち図10における手前側と向こう側に取り付けられている。ストッパー424は、本体421が当接すると、本体421の反射部421aが、撮影レンズを経てきた撮影光をCCD撮像素子130に導くことのできる角度を向くように配置されており、撮影が行われる際には、バネ422によって反射部421aが光軸に進出する方向(矢印B)に付勢されている本体421が図10に示す状態となることで撮影光はCCD撮像素子130に導かれることとなる。一方、沈胴時には、本体421は、後群レンズ枠172が、本体421の両端側に取り付けられているバネの間を通過してガードプレート421cを押圧することでスライドレール423に沿って図10の上方(矢印A)に移動させられることとなる。
【0055】
したがって、本実施形態では、レンズ鏡胴100の沈胴によって、第1実施形態と同様に後群レンズ枠172の後端部で本体421が押し込まれることで、バネ422による付勢力が発生することとなる。一方、レンズ鏡胴100が繰り出され、後群レンズ保持部172からの押圧力が解除されると、上述の付勢力により、本体421は、光軸上に進出することとなるが、本体421がストッパー424に当接することでこの本体421の、光軸に対する角度は所定の角度に維持されることとなる。
【0056】
以上説明したように、本実施形態においても、レンズ鏡胴の繰出し時には、反射部材420が光軸に対して所定の角度を保った状態に維持されるために撮影レンズを通過して来た被写体光はこの反射部材420によって、結像面をカメラ上方に向けた状態で反射部材420の下方に備えられたCCD撮像素子130に導かれ、沈胴時には、カメラ内部上方に押し込まれ、カメラ内部の上方側に退避することから、沈胴時における薄型化を、沈胴時にも撮影時と同じ状態で固定的に反射部材を備えた場合よりも図ることができる。
【0057】
以上に説明した各実施形態では、前群と後群との2群からなる撮影レンズを採用するデジタルカメラを例に挙げて説明したが、これが3群以上からなる撮影レンズを有するデジタルカメラであってもよい。
【0058】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、さらなる薄型化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態のデジタルカメラの外観斜視図である。
【図2】本発明の第1実施形態のデジタルカメラの外観斜視図である。
【図3】図1、図2に示すデジタルカメラのレンズ鏡胴の、最大繰出状態における、光軸Sに沿う縦断面図である。
【図4】図3と同一のレンズ鏡胴の、沈胴状態における、光軸Sに沿う縦断面図である。
【図5】反射部材の外観斜視図である。
【図6】第2実施形態のデジタルカメラのレンズ鏡胴の、最大繰出状態における、光軸Sに沿う縦断面図である。
【図7】図6と同一のレンズ鏡胴の、沈胴状態における、光軸Sに沿う縦断面図である。
【図8】本実施形態の反射部材の外観斜視図である。
【図9】最大繰出状態における、光軸Sに沿う縦断面図の一部。
【図10】最大繰出状態における、光軸Sに沿う縦断面図の一部。
【符号の説明】
1 デジタルカメラ
100 レンズ鏡胴
101 内部空間
102 開口
103 壁部材
103a 凹部
110 撮影レンズ
111 前群レンズ
112 後群レンズ
120、220、320、420 反射部材
130 CCD固体撮像素子
140 固定筒
141、156、157、165、166 カム溝
142 キー溝
150 回転筒
152、161、171、181 カムピン
154 回転筒側直進キーリング
155 キー板
160 中間筒
164 中間筒側直進キーリング
170 後群ガイド枠
172 後群保持枠
179 シャッタユニット
180 前群枠

Claims (1)

  1. 被写体光を捉えて画像信号を生成するデジタルカメラにおいて、
    撮影レンズを収容し、相対的に筒長の短い収納状態と相対的に筒長の長い撮影状態との間で筒長の変更が自在なレンズ鏡胴と、
    撮影レンズの光軸方向とは別の方向を向いて配置された固体撮像素子と、
    前記撮影レンズを経由して入射した被写体光を前記固体撮像素子に向けて反射する反射部材とを備え、
    前記反射部材は、前記レンズ鏡胴が前記撮影状態にあるときに前記撮影レンズの光軸に対し斜めを向いて該撮影レンズを経由して入射した被写体光を前記固体撮像素子に向けて反射する使用状態にあり、前記レンズ鏡胴が前記撮影状態から前記収納状態に移行した時に、該使用状態から退避した不使用状態に、光軸に対する角度を維持したまま位置を変えるものであって、該使用状態に位置するように付勢されたものであるとともに、該レンズ鏡胴の、該撮影状態から該収納状態への移行に伴って移動する撮影レンズあるいは該撮影レンズの枠体に押されて該不使用状態となるものであることを特徴とするデジタルカメラ。
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