JP4263965B2 - カメラ - Google Patents

Description

この発明は、ズ−ミング機能を有する光学系ユニットをカメラケ−ス内に収納して薄型構成としたカメラに関する。

広く知られている通り、ズ−ミング機能を有するカメラはレンズ鏡筒を備え、このレンズ鏡筒をズ−ミングにしたがって進退させ、撮影レンズの焦点距離を変える構成となっている。（例えば、特許文献１参照）

具体的には、変倍レンズを支持させた移動枠と、カム枠と、固定枠とを重合させた鏡筒構成とし、移動枠に設けたカムピンをカム枠のカム溝によって駆動し、移動枠を光軸方向に進退させてズ−ミングする。
なお、カム枠は回転駆動するが、その駆動部として鏡筒一部にモ−タと連動歯車機構とを備えている。

しかし、レンズ鏡筒を進退させてズ−ミングするカメラは、カメラ形態をより小型化するほどレンズ鏡筒の構成が困難となる。

特に、カメラ形態を薄型化する場合には、レンズ鏡筒径のために薄型設計に限界が生じることになり、このように薄型化したカメラにはズ−ムレンズを搭載させることが困難であった。

特開２００２−７２０４３号公報

解決しようとする問題点は、ズ−ミング機能を有するカメラは薄型化するほどレンズ鏡筒の構成が困難となる点である。

上記した目的を達成するため、本発明では、第１の発明として、表示部と操作部とを配置したカメラ本体部と、鏡筒を具備しないズ−ミング機能を有する光学系ユニットを収納して前記カメラ本体部に回転可能に連結した光学系収納部とを備え、前記カメラ本体部と前記光学系収納部は各々略同一の厚さを有する薄型の箱状体に形成し、さらに、前記光学系収納部の内部に立設して前記光学系ユニットの略四隅位置にそれぞれ設けた支持孔を貫通させる細長状の支持部材と、前記支持部材に装備したばね部材とを設け、前記光学系ユニットを前記支持部材と前記ばね部材によって光軸直交方向へ付勢することにより前記光学系収納部の内面に圧接保持し、前記支持孔のうち、一つの支持孔は前記支持部材との間に隙間を設けず、他の支持孔は前記支持部材との間に間隔を設ける構成としたことを特徴とするカメラを提案する。

第２の発明は、第１の発明のカメラにおいて、前記一つの支持孔に対して対角線方向に位置する前記他の支持孔を対角線方向に長い長孔として形成したことを特徴とするカメラを提案する。

第３発明は、第１〜第２の発明のいずれかに記載したカメラにおいて、前記カメラ本体部と前記光学系収納部との厚さを前記光学系ユニットの高さに規制される厚さとすることを特徴とするカメラを提案する。

その他、第４の発明は、第１〜第３の発明のカメラにおいて、前記光学系収納部には、メインコンデンサ、回路基板、発光部とからなるフラッシュユニットを収納することを特徴とするカメラを提案する。

第５の発明は、第４の発明のカメラにおいて、前記回路基板を前記光学系ユニットの側部に隣接して配置し、前記メインコンデンサを前記光学系ユニットの後方に隣接して配置したことを特徴とするカメラを提案する。

第６の発明は、第１〜第５の発明のいずれかのカメラにおいて、前記光学系ユニットは、変倍レンズのレンズ枠と、合焦レンズのレンズ枠と、ガイド軸とを備え、前記ガイド軸が前記変倍レンズのレンズ枠及び前記合焦レンズのレンズ枠とを共にガイドすることを特徴とするカメラを提案する。

第７の発明は、第６の発明のカメラにおいて、前記光学系ユニットは、撮像素子を有する撮像ユニットと、前記ガイド軸の後方端部を軸支する後固定枠とを備え、前記撮像ユニットを前記後固定枠に直接取付けることを特徴とするカメラを提案する。

ズ−ミング機能を有していながらより薄型化を図ったカメラを提供することができる。

図１〜図４はズ−ミング駆動機構（光学系ユニット）に鏡筒を具備させず、つまり、鏡筒レスで備えた電子カメラ（デジタルカメラ）の実施形態を示す。
なお、図１はカメラ平面図、図２はカメラ正面図、図３はカメラ背面図である。

図示するように、この電子カメラは正面から見て、横幅、縦幅を広く奥行き幅を狭くした薄型のカメラ形態となっている。
また、この電子カメラは、カメラ本体部１０と撮影レンズなどを備えた光学系収納部１１とを別体のボックス状体として構成してある。
そして、カメラ本体部１０と光学系収納部１１は連結部１２によって適度の節度をもって回転できるように連結してある。

なお、図示するように、カメラ本体部１０の上面には、シャッタボタン１３、電源スイッチ１４を設け、また、カメラ本体部１０の背面には、液晶モニタ１５、選択・決定ボタン１６、ズ−ムボタン１７、モ−ド選択ボタン１８などが設けてあり、更に、図示しないがカメラ本体部１０内部には、コントロ−ラ、ＣＰＵを含む各種回路基板、電源を供給するバッテリ−、メモリカ−ド収納部などが収納してある。

光学系収納部１１の上面には、撮影レンズ窓１９とフラッシュユニットの発光窓２０などが設けてあり、内部には、ズ−ミング駆動機構、後述するフラッシュユニットを遮光して収納してある。
このように、カメラ本体部１０には、表示部、操作部、バッテリ−、コントロ−ラ、メモリカ−ド収納部、回路基板などを集約して配置すると共に、光学系収納部１１には、ズ−ミング駆動機構、フラッシュユニットを集約して配置することにより、カメラ全体の薄型化を実現している。

上記した電子カメラは極く薄型のカメラ形態であることから携帯に便利である。
一方、撮影する場合には、図４に一例として示したように、撮影レンズ窓１９が正面を向くように光学系収納部１１を回転させる。
この状態でカメラ本体部１０を手で握りシャッタレリ−ズすることができるので、カメラ振れの極めて少ないカメラとなる。
また、図４とは逆側に光学系収納部１１を回転させ、液晶モニタ１５と同方向を撮影することもできる。

図５はリアケ−ス（カメラケ−ス）を取り外して内部構成を示した上記光学系収納部１１の斜視図である。
これらの図面から分かるように、光学系収納部１１は、撮影レンズのズ−ミング駆動機構（光学系ユニット）２１とフラッシュユニット２２とを箱状のフロントケ−ス（カメラケ−ス）２３内に組付け、鏡筒を具備しない鏡筒レスとし、上記ユニット等を遮光して収納してある。
よって、光学系収納部１１は薄型に形成した光学系ユニットの高さ寸法により規制される厚さに抑えられ、カメラの薄型化を実現できる構成となっている。

ズ−ミング駆動機構２１は、ズ−ムレンズである第１レンズ群２４、第２レンズ群２５とフォ−カスレンズである第３レンズ群２６を備え、撮影レンズ窓１９からそれら各レンズに撮影像光が入光するようになっており、また、上記の各レンズ群２４、２５、２６の後方には個体撮像素子を備える撮像ユニット２７が配設してある。

上記した第１、第２、第３レンズ群２４、２５、２６は前固定枠２８と後固定枠２９とに軸支させたガイド軸３０を摺動して光軸方向に移動し、同様に軸支させた摺動杆３１によって回り止めしてある。

また、第１、第２レンズ群２４、２５はそれらのレンズ枠に設けたカムピンをズ−ム用カム３２のカム溝に突入させてあり、これらレンズ群２４、２５がズ−ム用カム３２に連動されて移動し、さらに、第３レンズ群２６はモ−タ駆動されるリ−ドスクリュによってねじ送りされて移動する構成としてある。

フラッシュユニット２２は、発光窓２０内に配設した発光部３３、フロントケ−ス２３内の最奥部であって、光学系ユニットの後方に隣接配置したメインコンデンサ３４、フロントケ−ス２３内の光学系ユニット側部に隣接配設した回路基板３５などから構成してある。

上記したように、ズ−ミング駆動機構２１とフラッシュユニット２２とを収納したフロントケ−ス２３にはリアケ−スを被せてねじ止めする。
このように構成した光学系収納部１１は、特にレンズ鏡筒を設ける必要がなく、レンズ径に合せた奥行幅（厚さ）とすることができるので、極薄型の電子カメラに適するものとなる。

上記したズ−ム用カム３２については図６に示すように、２つの筒状基体３６、３７からカム基体３８が構成してある。
具体的には、筒状基体３６の挿入杆部３６ａを筒状基体３７内に挿入し、筒状基体３７の孔部３７ａから差し入れた偏心ピン３９を挿入杆部３６ａのピン孔３６ｂに嵌着してこれら筒状基体３６、３７を一体的に連結する。

すなわち、偏心ピン３９を回動させて挿入杆部３６ａの挿入深さを調整して筒状基体３６に形成した一側カム面４０ａと筒状基体３７に形成した一側カム面４１ａとの間の距離を微調整する。
なお、一側カム面４０ａ、４１ａがカム枠４２、４３の他側カム面４０ｂ、４１ｂとで第１、第２カム溝４０、４１を形成する。（なお、第１、第２カム溝４０、４１については図７参照）

一方、このズ−ム用カム３２のカム枠４２には、ピン受片部が内部に向かって突出形成してあり、このピン受片部が筒状基体３６の長孔３６ｃ内を摺動するようにしてある。
そして、このピン受片部をばね勢力を与えたカム押動ピンによって押動してカム枠４２、４３とカム基体３８を一方向に押動させることによって、一側カム面４０ａと他側カム面４０ｂとを対向させ、一側カム面４１ａと他側カム面４１ｂとを対向させて第１、第２カム溝４０、４１を形成させる。
なお、第１カム溝４０には第１レンズ群２４のカムピンが突入し、第２カム溝４１には第２レンズ群２５のカムピンが突入する。

なお、カム枠４３はその内部に設けたキ−凸部を筒状基体３７のキ−溝３７ｂに嵌合させることで筒状基体３７と一体回転するようにしてある。
また、このカム枠４３には連動歯車４４を設け、この連動歯車４４を減速装置４５を介してモ−タ駆動する。

このズ−ミング駆動機構２１の減速装置４５は図７に示すように、前歯車群と後歯車群とで構成してある。
前歯車群は、ズ−ム用モ−タ４６のピニオン４７に大径歯車部を噛合させた歯車４８と、この歯車４８の小径歯車部を噛合させた歯車４９とから構成してある。
なお、歯車４９は回転杆５０の前端に設けてあり、この回転杆５０を介して後歯車群を連動する。

後歯車群は、回転杆５０の後端に設けた歯車５１と、この歯車５１に大径歯車部を噛合させた歯車５２と、この歯車５２の小径歯車部に大径歯車部を噛合させた歯車５３とから構成してあり、歯車５３の小径歯車部にカム枠４３の連動歯車４４が噛合している。
なお、この図に示すモ−タ５４はフォ−カス用モ−タである。

このように前歯車群と後歯車群とに分けることによって減速歯車の配置部所が２分されるため、撮影レンズ径に合せた減速装置４５となり、光学系収納部１１の薄型化に適するようになる。
より詳しく説明すると、減速歯車を一ケ所にまとめて配置しようとすると、充分な減速比を確保するには、ズ−ム機構のズ−ム方向に減速歯車群を延在して配置しなければならず、ズ−ム機構が長くなり、小型化をはばむことになる。また、長さを変えずに充分な減速比を確保するには、歯車を大径化しなければならず、撮影レンズ径に合せた減速装置を実現できず、薄型化を阻止してしまう。

図８は光学系収納部１１にズ−ミング駆動機構２１を組付ける状態を示した分解斜視図である。
図示するように、フロントケ−ス２３の内底面には、四辺形の各角部に位置させるようにした支持ピン５５、５６、５７、５８（支持部材）が立設してある。

また、ズ−ミング駆動機構２１のベース２１ａには、上記した支持ピン５５〜５８の各位置に合せた支持孔５９、６０、６１、６２（支持孔６０、６１は図９参照）が形成してある。

ズ−ミング駆動機構２１をフロントケ−ス２３に組付ける場合は、支持ピン５５〜５８の各々をズ−ミング駆動機構２１の各支持孔５９〜６２に差し入れるようにしてズ−ミング駆動機構２１をフロントケ−ス２３内に収納する。

そして、ズ−ミング駆動機構２１を収納した後、支持孔５９〜６２を貫通して突出している各々の支持ピン５５〜５８に対してコイルばね（ばね部材）６３、６４、６５、６６を装備する。
つまり、各コイルばね６３〜６６内に支持ピンを挿入させるようにして各々のコイルばねを支持ピンに付設する。

このようにしてズ−ミング駆動機構２１をフラッシュユニット２２などと共にフロントケ−ス２３に収納させた後にリアケ−ス６７を被せ、このリアケ−ス６７をフロントケ−ス２３にねじ止めする。

具体的には、リアケ−ス６７の一方側にフロントケ−ス２３から差し入れる小ねじ６８によってねじ止めし、また、リアケ−ス６７の他方側は連結部１２の一方舌片１２ａによってねじ止めする。

すなわち、連結部１２の一方舌片１２ａをフロントケ−ス２３のリアケ−ス６７とに小ねじ６９によって止着しこれらケ−ス２３、６７を一体的に固着する。
なお、連結部１２の他方舌片１２ｂはカメラ本体部１０のケ−スにねじ止めするもので、その管状部１２ｃによってカメラ本体部１０と光学系収納部１１とを回転自在に連結すると共に、これらの間の電気配線を行なうようになっている。

図９はズ−ミング駆動機構２１のベ−ス２１ａの支持孔５９〜６２とフロントケ−ス２３の支持ピン５５〜５８との関係を示した簡略図である。
図１０（Ａ）は図９上のＡ−Ａ線に沿って切断して示した一部切欠き簡略断面図、図１０（Ｂ）は図９上のＢ−Ｂ線に沿って切断して示した一部切欠き簡略断面図である。

これらの図面に示してある通り、支持孔５９は、支持ピン５５の断面径とほぼ同じ大きさとし、支持ピン５５との間にほとんど隙間のない主たる支持孔となっている。

その他の支持孔は支持ピンとの間に間隔が設けてある。
支持孔５９に対して対角線方向となっている支持孔６１は、その対角線方向に長くした長孔となっている。
支持孔６０、６２は、支持ピン５６、５８の断面径に対して大きく形成し、支持ピン５６、５８との間に所定の間隔が設けてある。

上記した支持孔５９〜６２を貫通させた支持ピン５５〜５８とコイルばね６３〜６６とを介在させて組付けたズ−ミング駆動機構２１は、コイルばねのばね勢力によってフロントケ−ス２３の内底面部に圧接した状態で保持される。

したがって、このように光学系収納部１１に収納保持したズ−ミング駆動機構２１は、コイルばね６３〜６６によるばね勢力によって定常位置への復動作用が働く。

このことから、光学系収納部１１に何等かの衝撃が加わり、ズ−ミング駆動機構２１に歪みが生じた場合には、コイルばねの復動作用により、このズ−ミング駆動機構２１が定常位置に戻る。

図９を参照して具体的に説明する。
ズ−ミング駆動機構２１に衝撃が加わると、ベ−ス２１ａに歪みが生ずるが、この場合、主たる支持孔５９と支持ピン５５との支持部が不動位置となっているため、ベ−ス２１ａの歪みが、支持孔５９と支持孔６１とを結ぶ対角線方向に生じたり、或いは、支持孔６０と支持孔６２を結ぶ対角線方向に生ずるようになる。

したがって、前者の歪みについては、長孔である支持孔６１と支持ピン５６、５８の間に間隔のある支持孔６０、６２によって機械的に逃げ、また、後者の歪みについては、支持孔６０、６２によって機械的に逃げる。

そして、上記のような機械的逃げによるベ−ス２１ａの変位がコイルばね６３〜６６の復動作用によって定常位置に戻される。
この結果、ズ−ミング駆動機構２１が常に高い光軸精度に維持されるようになる。

ズ−ミング駆動機構２１をねじ止めによって組付けると、上記したような衝撃による歪みが生じた場合には、その回復が困難となる。
また、ズ−ミング駆動機構２１のねじ止めによる組付けは、狭い個所でのねじ締め作業となるため、作業能率が低くなるが、本発明の組付手段はこの点についても解決している。

このように光学系ユニットを光学系収納部に直接組付けるので、鏡筒レスの構成を実現することができる。
この結果、より薄型化したカメラを提供することができる他、ズ−ムレンズの搭載も可能になる。

また、光学系ユニットを支持部材とばね部材によって光軸直交方向へ付勢することにより光学系収納部内面部に圧接保持する構成としたので、光学系ユニットのネジによる取付けが不要となり、光学系ユニットの組付けが容易となる。

そして、特に、第４の発明のように構成すれば、カメラ本体部と光学系収納部が光学系ユニットの高さに規制される厚さとすることができるので、なお一層薄型化に適するカメラとなる。

さらに、第２、第３の発明のカメラによれば、カメラが衝撃を受けて歪むような場合、主とする支持孔を基準として他の支持孔が支持部材に対して動き、また、その歪みによる動きがばね部材の勢力で復動する。
この結果、カメラに衝撃が加わったときでも光学系ユニットの精度を維持することができる。

本発明の一実施形態を示す電子カメラの平面図である。 上記電子カメラの正面図である。 上記電子カメラの背面図である。 上記電子カメラの撮影状態の一例を示す正面図である。 上記した電子カメラの光学系収納部をリアケ−スを取り外して示したした斜視図である。 上記した電子カメラの光学系収納部に収納したズ−ミング駆動機構のズ−ム用カムを示す分解斜視図である。 上記した電子カメラの光学系収納部に収納したズ−ミング駆動機構の減速装置を示す斜視図である。 上記した電子カメラの光学系収納部にズ−ミング駆動機構を組付ける状態を示す分解斜視図である。 上記した光学系収納部のフロントケ−スに設けた支持ピンとズ−ミング駆動機構のベ−スに形成した支持孔との関係を示した簡略図である。 図１０（Ａ）は図９上のＡ−Ａ線で切断して示した一部切欠き簡略断面図、図１０（Ｂ）は図９上のＢ−Ｂ線で切断して示した一部切欠き簡略断面図である。

符号の説明

１０ カメラ本体部
１１ 光学系収納部
１２ 連結部
２１ ズ−ミング駆動機構
２２ フラッシュユニット
２３ フロントケ−ス
２４ 第１レンズ群
２５ 第２レンズ群
２６ 第３レンズ群
２７ 個体撮像素子
２８ 前固定枠
２９ 後固定枠
３０ ガイド軸
３２ ズ−ミング用カム
４５ 減速装置
５５〜５８ 支持ピン
５９〜６２ 支持孔
６３〜６６ コイルばね
６７ リアケ−ス

Claims (7)

1. 表示部と操作部とを配置したカメラ本体部と、
   鏡筒を具備しないズ−ミング機能を有する光学系ユニットを収納して前記カメラ本体部に回転可能に連結した光学系収納部とを備え、
   前記カメラ本体部と前記光学系収納部は各々略同一の厚さを有する薄型の箱状体に形成し、
   さらに、前記光学系収納部の内部に立設して前記光学系ユニットの略四隅位置にそれぞれ設けた支持孔を貫通させる細長状の支持部材と、前記支持部材に装備したばね部材とを設け、
   前記光学系ユニットを前記支持部材と前記ばね部材によって光軸直交方向へ付勢することにより前記光学系収納部の内面に圧接保持し、前記支持孔のうち、一つは前記支持部材との間に隙間を設けず、他の支持孔は前記支持部材との間に間隔を設ける構成としたことを特徴とするカメラ。
2. 請求項１に記載したカメラにおいて、
   前記一つの支持孔に対して対角線方向に位置する前記他の支持孔を対角線方向に長い長孔として形成したことを特徴とするカメラ。
3. 請求項１乃至２のいずれかに記載したカメラにおいて、
   前記カメラ本体部と前記光学系収納部との厚さを前記光学系ユニットの高さに規制される厚さとすることを特徴とするカメラ。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載したカメラにおいて、
   前記光学系収納部には、メインコンデンサ、回路基板、発光部とからなるフラッシュユニットを収納することを特徴とするカメラ。
5. 請求項４に記載したカメラにおいて、
   前記回路基板を前記光学系ユニットの側部に隣接して配置し、前記メインコンデンサを前記光学系ユニットの後方に隣接して配置したことを特徴とするカメラ。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載したカメラにおいて、
   前記光学系ユニットは、変倍レンズのレンズ枠と、合焦レンズのレンズ枠と、ガイド軸とを備え、
   前記ガイド軸が前記変倍レンズのレンズ枠及び前記合焦レンズのレンズ枠とを共にガイドすることを特徴とするカメラ。
7. 請求項６に記載したカメラにおいて、
   前記光学系ユニットは、撮像素子を有する撮像ユニットと、前記ガイド軸の後方端部を軸支する後固定枠とを備え、
   前記撮像ユニットを前記後固定枠に直接取付けることを特徴とするカメラ。