JP4373716B2 - 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、被写体光を固体撮像素子上で結像させ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するレンズ鏡胴を、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ものがある（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、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薄型化が図られている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−３４７６９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、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による薄型化にも限界がある。
【０００７】
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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のデジタルカメラは、
被写体光を固体撮像素子上に結像させて画像信号を生成するデジタルカメラにおいて、
撮影レンズを内蔵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を備え、
該レンズ鏡胴が、
前記撮影レンズを通過する撮影光の光量を制御する光量制御部材と、
前記撮影状態から前記沈胴状態への移行の際に、前記光量制御部材を撮影光軸上から退避させるとともに、前記沈胴状態から前記撮影状態への移行の際には、退避させた前記光量制御部材を撮影光軸上に進出させる光量制御部材進退機構とを備えたものであることを特徴とする。
【０００９】
本発明のデジタルカメラでは、撮影状態から沈胴状態への移行の際に光量制御部材が撮影光軸上から退避されることから、撮影光軸上のレンズ群や光量制御部材等をできるだけ近接させることで薄型化が図られていた従来よりも薄型化を実現することができる。
【００１０】
ここで、前記撮影レンズが、複数のレンズ群で構成されたものであり、
前記光量制御部材進退機構を備えるとともに、前記複数のレンズ群のうちのいずれかのレンズ群を、前記光量制御部材とは独立に、前記撮影状態から前記沈胴状態への移行の際に撮影光軸上から退避させるとともに、前記沈胴状態から前記撮影状態への移行の際に撮影光軸上に進出させるレンズ進退機構を備えたものであることが好ましい。
【００１１】
このように、撮影状態から沈胴状態への移行の際に、光量制御部材だけではなく、複数のレンズ群のうちのいずれかのレンズ群を撮影光軸上から退避させることで一層の薄型化を図ることができる。
【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および図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および図２に示すデジタルカメラ１のレンズ鏡胴１００には、後述するような前側と後側との２群で構成された撮影レンズが内蔵されており、このデジタルカメラ１では、それらレンズ群を光軸方向に移動させることで焦点距離調節が行なわれるとともに、焦点距離調節がなされた時のレンズ群間の距離を維持したまま光軸方向に移動させることでピント調節が行なわれる。
【００１６】
このデジタルカメラ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】
また、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。
【００１８】
図３は、本発明の第１実施形態のデジタルカメラの、繰出し状態にあるレンズ鏡胴を光軸方向から見て主要部品を示した模式図であり、後述する図８の断層線Ｆ−Ｆ’に沿う断面図、図４は、図３と同一の断面図上に断層線Ａ−Ａ’を示した図、図５は、図３と同一の断面図上に断層線Ｄ−Ｄ’を示した図、図６は、図３と同一の断面図上に断層線Ｇ−Ｇ’を示した図である。図７は、図４の断層線Ａ−Ａ’に沿う断面図、図８は、図７と同一の断面図上に断層線Ｆ−Ｆ’を示した図、図９は、図６の断層線Ｇ−Ｇ’に沿う断面図、図１０は、図５の断層線Ｄ−Ｄ’に沿う断面図である。また、図１１は、図１〜図１０に示す第１実施形態のデジタルカメラの沈胴状態にあるレンズ鏡胴を、光軸方向から見て主要部品を示した模式図であり、後述する図１４の断層線Ｅ−Ｅ’に沿う断面図、図１２は、図１１と同一の断面図上に断層線Ｂ−Ｂ’および断層線Ｃ−Ｃ’を示した図、図１３は、図１２の断層線Ｃ−Ｃ’に沿う断面図、図１４は、図１３と同一の断面図上に断層線Ｅ−Ｅ’を示した図、図１５は、図１２の断層線Ｂ−Ｂ’に沿う断面図である。
【００１９】
以下では、主に図７を参照するとともに、必要に応じて他の図面も合わせて参照しながら説明する。
【００２０】
図３〜図１５に示すレンズ鏡胴１００の内部空間１０１には、光軸方向前方から順に、前群レンズ１１１、後群レンズ１１３の２群からなる撮影レンズ１１０が収容されている。この撮影レンズ１１０は、前群レンズと後群レンズ１１２とが相対的に光軸方向に移動することにより焦点距離が変化し、かつ所定の焦点距離となったときの、前群レンズと後群レンズとの間の距離を維持したまま光軸方向に移動することでピント調節が行なわれる構成となっている。
【００２１】
この内部空間前端には、撮影レンズ１１０が覗く開口１０２が形成されており、また後方には、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、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。
【００２２】
また、これら複数の筒体のうち外径が最小で、繰り出し時には光軸上最も前方に配置される前群枠１８０の内側に前群レンズ１１１が保持されている。この前群枠１８０の内径よりも前群レンズ１１１の外径が小さいことにより、その前群レンズ１１１の脇には、その前群レンズ１１１と前群枠１８０との間に空間が形成されている。ここで、以降の説明では、この前群レンズ１１１と前群枠１８０との間の空間を前群レンズ脇１０６と呼ぶ。
【００２３】
壁部材１０３には、ＣＣＤ固体撮像素子（以下、ＣＣＤと略記する）１２０が内部空間１０１に突出した状態に取り付けられている。このＣＣＤ１２０が内部空間１０１に突出した位置に配備されていることにより、そのＣＣＤ１２０の脇には、そのＣＣＤ１２０と壁部材１０３とで区画された窪み部分１０４が形成されている。
【００２４】
また、その壁部材１０３には、送りネジ１３１（図１０参照）が回転自在に支持されており、その送りネジ１３１には、図１０に示すナット部材１３２が螺合し、そのナット部材１３２には、後群レンズ１１３を光軸方向に案内する後群レンズガイド枠１３３が固定されている。この後群レンズガイド枠１３３は、ナット部材１３２に固着されているとともに、その後群レンズガイド枠１３３に設けられたフォーク状の溝部１３３ａ（図３参照）に、壁部材１０３から突出するガイド棒２０５が嵌入している。このため、この後群レンズガイド枠１３３は、送りネジ１３１の回転により光軸方向に移動する。
【００２５】
また、この後群レンズガイド枠１３３には、後群レンズ１１３を保持する後群レンズ保持枠１３４が回転自在に軸支されている。
【００２６】
後群レンズガイド枠１３３が固定されたナット部材１３２が螺合した送りネジ１３１は、カメラボディ側に備えられた図示しないフォーカスモータにより回転駆動され、その送りネジ１３１の回転により、ナット部材１３２に固定された後群レンズガイド枠１３３およびその後群レンズガイド枠１３３に回転自在に軸支された後群レンズ保持枠１３４が光軸方向に移動し、これにより、その後群レンズ保持枠１３４に保持された後群レンズ１１３が光軸方向に移動される。
【００２７】
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１０５（図３参照）と噛合した歯車１５１が設けられており、その柱状ギア１０５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１０５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。
【００２８】
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には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。
【００２９】
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１６０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。
【００３０】
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には直進キー溝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の直進キー溝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。
【００３１】
この中間筒１６０の内壁には、シャッタユニットガイド枠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、シャッタユニットガイド枠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、シャッタユニットガイド枠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。
【００３２】
シャッタユニットガイド枠１７０には、シャッタユニット１１２を保持するシャッタユニット保持枠１７２が回転軸１７３により、このシャッタユニットガイド枠１７０に対し回動自在に軸支されている。このシャッタユニット保持枠１７２は、沈胴時には、図１３に示すように、シャッタユニット１１２とともにＣＣＤ１２０脇の窪み部分１０４に退避し、繰出し時には、図７等に示すように、シャッタユニット１１２とともに光軸上に進出する。このシャッタユニット１１２には、撮影レンズ１１０を通過する被写体光の光量を制御する絞り部材と、シャッタ速度を制御することにより撮影レンズ１１０を通過する被写体光の光量を制御するシャッタ部材との双方が備えられており、これらは、ＰＬＺＴ素子を用いて光量を制御する方式のものである。このシャッタユニット保持枠１７２の回動範囲はその後シャッタユニット保持枠１７２に保持されたシャッタユニット１１２が、撮影レンズ１１０の光軸上に進出した使用位置（図７参照）と、ＣＣＤ１２０脇の窪み部分１０４に入り込む退避位置（図１３参照）との間で旋回する範囲である。また、回転軸１７３のまわりにはコイルバネ１７４が備えられており、シャッタユニット保持枠１７２は、そのコイルバネ１７４により、シャッタユニット１１２が撮影レンズ１１０の光軸上に旋回する方向にバネ付勢されるとともに、光軸方向にも付勢されている。
【００３３】
シャッタユニット保持枠１７２が回動することによってシャッタユニット１１２が旋回し窪み部分１０４に設定された退避位置に退避する機構については、後で説明する。
【００３４】
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。
【００３５】
このような機構により、テレ端にあるときに、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、テレ端の状態からワイド端の状態を経由して、図１３などに示す状態にまで沈胴し、逆に、図１３など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１３などに示す沈胴状態からワイド端の状態にまで繰り出し、さらにワイド端の状態を経由してテレ端の状態となる。
【００３６】
撮影を行なう際は、前述したズーム操作スイッチを操作してテレ端とワイド端との間で焦点距離を調節することにより、所望の撮影画角に設定され、ＣＣＤ１２０で得られた画像信号に基づくコントラスト検知により最高のコントラストが得られる位置にピント調節される。その後、シャッタボタンが押されると、ＣＣＤ１２０によりそのときの被写体を表わす画像信号が生成され、適切な画像処理が施された後、記録される。
【００３７】
次に、沈胴時に後群レンズ１１３を前群レンズ脇１０６に設定された退避位置へ旋回させる機構について説明する。
【００３８】
後群レンズ１１３を保持する後群レンズ保持枠１３４は、前述したように、回転軸２０６により、後群レンズガイド枠１３３に回転自在に軸支され、コイルバネ１０７（図３参照）により後群レンズ１１３が撮影レンズ１１０の光軸上に位置する方向にバネ付勢されている。
【００３９】
ここで、レンズ鏡胴１００の内部空間１０１の後面を画定する壁部材１０３には、図１０に示すように、後群レンズ保持部材１３４の係合部１３４ａの、沈胴方向移動軌跡内に、その内部空間１０１に突出した形状の凸部２０８が形成されている。
【００４０】
図１６は、壁部材に設けられた凸部およびフォーカスレンズ保持部材の係合部を、図１０に示す方向とは９０度異なる方向から見て示した模式図である。
【００４１】
壁部材に設けられた凸部２０８には、図１６に示すように、後群レンズ保持部材の係合部１３４ａに係合するテーパ面２０８ａが設けられている。したがって、送りネジ１３１が回転して後群レンズ１１３がＣＣＤ１２０に近づく方向に移動すると、後群レンズ保持部材１３４の係合部１３４ａが凸部２０８のテーパ面２０８ａに接触してそのテーパ面２０８ａに沿って動き、これにより後群レンズ保持部材１３４が回転軸２０６のまわりに回動し、その後群レンズ保持部材１３４に保持された後群レンズ１１３が撮影レンズ１１０の光軸上の位置から外れて旋回し、前群レンズ脇１０６に設定されている退避位置（図１３参照）に移動する。
【００４２】
図１３などに示す沈胴状態から繰出し方向に移動すると、壁部材１０３から突出した凸部２０８と後群レンズ保持部材１３４との係合が外れ、後群レンズ保持部材１３４は、コイルバネ１０７の付勢力により、図１１に示す状態から図３に示す状態に回動し、それにより、後群レンズ１１３は図１４に示す前群レンズ脇１０６に設定されている退避位置から光軸上の位置に旋回する。
【００４３】
引き続き、沈胴時にシャッタユニットを窪み部分１０４に設定された退避位置へ旋回させる機構について説明する。
【００４４】
シャッタユニット１１２を保持するシャッタユニット保持枠１７２は、前述したように、回転軸１７３により、シャッタユニットガイド枠１７０に回転自在に軸支され、コイルバネ１７４（図３参照）によりシャッタユニット１１２が撮影レンズ１１０の光軸上に位置する方向にバネ付勢されている。このシャッタユニットガイド枠１７０には、図３等に示すレバー部材１７５も、回転軸１７６により回転自在に軸支されている。シャッタユニット保持枠１７２には、図３に示すようにフォーク状の係合溝１７８が設けられており、その係合溝１７８には、レバー部材１７５の一端に設けられた係合ピン１７７が入り込んでいる。
【００４５】
ここで、レンズ鏡胴１００の内部空間１０１の後面を画定する壁部材１０３には、図９に示すように、レバー部材１７５の係合ピン１７７が設けられた方向とは反対側の端部１７５ａの沈胴方向移動軌跡内に、その内部空間１０１に突出した形状の凸部２０９が形成されており、その凸部２０９の先端側にはテーパ面２０９ａが設けられている。したがって、回転筒１５０が沈胴方向に回転すると中間筒１６０およびその中間筒１６０にカム係合されたシャッタユニットガイド枠１７０も沈胴方向に移動し、レバー部材１７５の端部１７５ａが凸部２０９のテーパ面２０９ａに当たってそのテーパ面２０９ａに沿って動き、これによりそのレバー部材１７５が、図３に示す回転位置から図１１に示す回転位置に回動する。すると、そのレバー部材１７５の係合ピン１７７が後群保持枠１７２のフォーク状の係合溝１７８に入り込んでいることから、後群保持枠１７２も回転軸１７３のまわりに回動し、シャッタユニット１１２を、図３に示す光軸上の位置から、図１１に示す、光軸から外れた退避位置に退避する。この退避位置は、図１３に示すように、ＣＣＤ１２０の脇に形成された窪み部分１０４である。
【００４６】
図１３などに示す沈胴状態から繰出し方向に移動すると、図９に示す、壁部材１０３から突出した凸部２０９と、レバー部材１７５との係合が外れ、後群保持枠１７５は、コイルバネ１７４の付勢により、図１１に示す状態から図３に示す状態に回動し、それにより、シャッタユニット１１２は、図１３に示す退避位置から光軸上の位置に旋回する。
【００４７】
この第１実施形態においては、上記のとおり、沈胴時には、後群レンズ１１３を前群レンズ脇１０６に退避させ、シャッタユニット１１２をＣＣＤ１２０の脇の窪み部分１０４に退避させている。上記の前群レンズ脇１０６と窪み部分１０４とは、撮影レンズを光軸上から退避させる機構を持たずに光軸上に配置したまま沈胴する従来の沈胴、繰出し機構を備えたデジタルカメラの場合、デッドスペースとなり勝ちであるが、本実施形態では、後群レンズ１１３およびシャッタユニット１１２の双方を光軸から外して、それぞれ上記の前群レンズ脇１０６および窪み部分１０４に退避させているため、それら前群レンズ脇１０６および窪み部分１０４が有効利用され、従来よりも一層の薄型化が実現できる。
【００４８】
尚、本実施形態では、沈胴時には、後群レンズ１１３を前群レンズ脇１０６に退避させ、シャッタユニット１１２をＣＣＤ１２０の脇の窪み部分１０４に退避させているが、本発明ではこれに限らず、後群レンズ１１３およびシャッタユニット１１２を共にＣＣＤ１２０の脇の窪み部分１０４に退避させるものであってもよく、また、後群レンズ１１３およびシャッタユニット１１２を共に前群レンズ脇１０６に退避させるものであっても良い。さらには、後群レンズ１１３をＣＣＤ１２０の脇の窪み部分１０４に退避させ、シャッタユニット１１２を前群レンズ脇１０６に退避させるものであってもよい。
【００４９】
図１７は、図１〜図１６に示すデジタルカメラの回路構成を示すブロック図である。
【００５０】
このデジタルカメラ１には、前述した、撮影レンズ１１０、シャッタユニット１１２、およびＣＣＤ撮像素子１２０が備えられている。撮影レンズ１１０およびシャッタユニット１１２を経由してＣＣＤ撮像素子１２０上に結像された被写体像は、ＣＣＤ撮像素子１２０により、アナログの画像信号に変換される。ここで、シャッタユニット１１２は、ＣＣＤ撮像素子１２０からアナログ信号を読み出すにあたり、光によるスミアの発生を抑えるためのものである。
【００５１】
また、ここには補助光発光部１３０が備えられており、この補助光発光部１３０は、低照度時に補助光を発光する。また、この補助光発光部１３０は、低照度以外の必要時にも発光させることができる。
【００５２】
また、このデジタルカメラ１には、アナログ信号処理部５０１と、Ａ／Ｄ部５０２と、デジタル信号処理部５０３と、テンポラリメモリ５０４と、圧縮伸長部５０５と、内蔵メモリ（またはメモリカード）５０６と、画像モニタ５０７と、駆動回路５０８とが備えられている。ＣＣＤ撮像素子１２０は、駆動回路５０８内のタイミング発生回路（図示せず）によって発生したタイミングで駆動され、アナログの画像信号を出力する。また、駆動回路５０８には、撮影レンズ１１０、シャッタユニット１１２、補助光発光部１３０等を駆動する駆動回路も含まれている。ＣＣＤ撮像素子１２０から出力されたアナログの画像信号は、アナログ信号処理部５０１でアナログ信号処理され、Ａ／Ｄ部５０２でＡ／Ｄ変換されてデジタル信号処理部５０３でデジタル信号処理される。デジタル信号処理された信号を表わすデータはテンポラリメモリ５０４に一時的に格納される。テンポラリメモリ５０４に格納されたデータは、圧縮伸長部５０５で圧縮されて内蔵メモリ（またはメモリカード）５０６に記録される。尚、撮影モードによっては、圧縮の過程を省いて内蔵メモリ５０６に直接記録してもよい。テンポラリメモリ５０４に格納されたデータは画像モニタ５０７に読み出され、これにより画像モニタ５０７に被写体の画像が表示される。
【００５３】
さらに、このデジタルカメラ１には、このデジタルカメラ１全体の制御を行なうＣＰＵ５０９と、ズーム操作スイッチ等を含む操作スイッチ群５１０と、シャッタボタン１４とが備えられており、操作スイッチ群５１０を操作して、所望の画角に設定することを含む所望の撮影状態に設定してシャッタボタン１４を押下することにより写真撮影が行なわれる。
【００５４】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００５５】
以下に説明する第２実施形態においてはその外観および概略回路構成は前述した第１実施形態における外観（図１，図２参照）および概略回路構成（図１７参照）とほぼ同一であり、多少の相違点があっても本発明の特徴部分の説明には差しつかえないため、ここでの図示および説明は省略し、レンズ鏡胴の構成に関してのみ説明する。また、レンズ鏡胴の説明にあたっても、前述した第１実施形態における各構成要素と同一の作用を成す構成要素には、第１実施形態の図面（図３〜図１６）に付した符号と同一の符号を付して示し、相違点のみ説明する。
【００５６】
図１８は、本発明の第２実施形態のデジタルカメラの、焦点距離最長のテレ端の状態を示す、光軸に沿う断面図、図１９は、第２実施形態のデジタルカメラの沈胴状態を示す、光軸に沿う断面図である。
【００５７】
これらの図１８および図１９は、前述した第１実施形態における、それぞれ図７、図１３に対応する図であり、前述した第１実施形態との相違点は、第１実施形態ではシャッタユニットが、前群レンズと後群レンズとの間に配置されていたのが、本実施形態では前群レンズおよび後群レンズからなる撮影レンズとＣＣＤ撮像素子との間に配置されている点と、第１実施形態ではシャッタユニットはＣＣＤ１２０の脇の窪み部分１０４に退避させられ、後群レンズは前群レンズ脇１０６に退避させられているのに対し、本実施形態ではシャッタユニットは前群レンズ脇１０６に退避させられ、後群レンズはＣＣＤ１２０の脇の窪み部分１０４に退避させられている点と、本実施形態のデジタルカメラでは、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点である。
【００５８】
沈胴、繰出しに伴う退避、進出の機構は、前述した第１実施形態の場合と同一であり、ここでは重複した図示および説明は省略する。
【００５９】
この第２実施形態のデジタルカメラでも、沈胴時に、後群レンズ１１３をＣＣＤ１２０の脇の窪み部分１０４に退避させ、シャッタユニット１１２を前群レンズ脇１０６に退避させているため、それら前群レンズ脇１０６および窪み部分１０４が有効利用され、従来よりも一層の薄型化が実現できる。
【００６０】
尚、本実施形態では、沈胴時には、後群レンズ１１３をＣＣＤ１２０の脇の窪み部分１０４に退避させ、シャッタユニット１１２を前群レンズ脇１０６に退避させているが、本発明ではこれに限らず、後群レンズ１１３およびシャッタユニット１１２を共にＣＣＤ１２０の脇の窪み部分１０４に退避させるものであってもよく、また、後群レンズ１１３およびシャッタユニット１１２を共に前群レンズ脇１０６に退避させるものであっても良い。さらには、後群レンズ１１３を前群レンズ脇１０６に退避させ、シャッタユニット１１２をＣＣＤ１２０の脇の窪み部分１０４に退避させるものであってもよい。
【００６１】
以上に説明した各実施形態では、後群レンズ１１３およびシャッタユニット１１２を撮影光軸上から退避する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、撮影状態から沈胴状態に移行する際に、シャッタユニットが撮影光軸上から退避するようになってさえいれば、他のレンズ群が撮影光軸上から退避しなくても本発明の目的を減却するものではない。また、以上の実施形態では前群および後群の２群からなる撮影レンズを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、３群以上のレンズ群からなる撮影レンズを例に挙げても良く、さらには、撮影光軸上から撮影光軸上の最も対物側に位置するレンズ群を撮影光軸上から退避させるものであっても良い。さらに、本実施形態では、絞り機能とシャッタ機能とが併設されたシャッタユニットにＰＬＺＴ素子を用いた場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、これが液晶を利用したものであっても良い。また、必ずしも電気光学素子を用いたものである必要はなく、開口径やシャッタ速度を機械的に制御するものや、光軸上に所定開口のアイリスを進退させるアイリス絞りを用いたものであってもよい。また、シャッタユニットが、絞り兼用のものであってもよく、さらには、絞り機能とシャッタ機能とが分離されて備えられていても良く、その場合には、撮影状態から沈胴状態に移行する際に、少なくともいずれか一方が撮影光軸上から退避するものであれば良い。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、沈胴時におけ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】本発明の第１実施形態のデジタルカメラの、繰出し状態にあるレンズ鏡胴を光軸方向から見て主要部品を示した模式図である。
【図４】図３と同一の断面図上に断層線Ａ−Ａ’を示した図である。
【図５】図３と同一の断面図上に断層線Ｄ−Ｄ’を示した図である。
【図６】図３と同一の断面図上に断層線Ｇ−Ｇ’を示した図である。
【図７】図４の断層線Ａ−Ａ’に沿う、焦点距離最長のテレ端の状態を示す断面図である。
【図８】図７と同一の断面図上に断層線Ｆ−Ｆ’を示した図である。
【図９】図６の断層線Ｇ−Ｇ’に沿う断面図、図１０は、図５の断層線Ｄ−Ｄ’に沿う断面図である。
【図１０】図５の断層線Ｄ−Ｄ’に沿う断面図である。
【図１１】図１〜図１０に示す第１実施形態のデジタルカメラの沈胴状態にあるレンズ鏡胴を、光軸方向から見て主要部品を示した模式図である。
【図１２】図１１と同一の断面図上に断層線Ｂ−Ｂ’および断層線Ｃ−Ｃ’を示した図である。
【図１３】図１２の断層線Ｃ−Ｃ’に沿う断面図である。
【図１４】図１３と同一の断面図上に断層線Ｅ−Ｅ’を示した図である。
【図１５】図１２の断層線Ｂ−Ｂ’に沿う断面図である。
【図１６】壁部材に設けられた凸部およびフォーカスレンズ保持部材の係合部を、図１０に示す方向とは９０度異なる方向から見て示した模式図である。
【図１７】第１実施形態のデジタルカメラの回路構成を示すブロック図である。
【図１８】本発明の第２実施形態のデジタルカメラの、焦点距離最長のテレ端の状態を示す図である。
【図１９】第２実施形態のデジタルカメラの沈胴状態を示す、光軸に沿う断面図である。
【符号の説明】
１ デジタルカメラ
１２ 補助光発光窓
１３ ファインダ対物窓
１４ シャッタボタン
１００ レンズ鏡胴
１０１ 内部空間
１０２ 開口
１０３ 壁部材
１０４ 窪み部分
１０５ 柱状ギア
１０６ 前群レンズ脇
１１０ 撮影レンズ
１１１ 前群レンズ
１１２ シャッタユニット
１１３ 後群レンズ
１２０ ＣＣＤ固体撮像素子
１３１ 送りネジ
１３２ ナット部材
１３３ 後群レンズガイド枠
１３４ 後群レンズ保持枠
１４０ 固定筒
１４１ カム溝
１４２ キー溝
１５０ 回転筒
１５１ 歯車
１５２ カムピン
１５４ 固定筒側直進キーリング
１５５ キー板
１５６ カム溝
１５７ カム溝
１５８ 直進キー溝
１６０ 中間筒
１６１ カムピン
１６４ 中間筒側直進キーリング
１６５ カム溝
１６６ カム溝
１７０ シャッタユニットガイド枠
１７１ カムピン
１７２ シャッタユニット保持枠
１７３ 回転軸
１７４ コイルバネ
１７５ レバー部材
１７５ａ 端部
１７６ 回転軸
１７７ 係合ピン
１７８ 係合溝
１８０ 前群レンズ枠
２０５ ガイド棒
２０６ 回転軸
２０９ 凸部
２０９ａ テーパ面
【発明の属する技術分野】
本発明は、被写体光を固体撮像素子上で結像させ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するレンズ鏡胴を、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ものがある（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、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薄型化が図られている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−３４７６９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、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による薄型化にも限界がある。
【０００７】
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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のデジタルカメラは、
被写体光を固体撮像素子上に結像させて画像信号を生成するデジタルカメラにおいて、
撮影レンズを内蔵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を備え、
該レンズ鏡胴が、
前記撮影レンズを通過する撮影光の光量を制御する光量制御部材と、
前記撮影状態から前記沈胴状態への移行の際に、前記光量制御部材を撮影光軸上から退避させるとともに、前記沈胴状態から前記撮影状態への移行の際には、退避させた前記光量制御部材を撮影光軸上に進出させる光量制御部材進退機構とを備えたものであることを特徴とする。
【０００９】
本発明のデジタルカメラでは、撮影状態から沈胴状態への移行の際に光量制御部材が撮影光軸上から退避されることから、撮影光軸上のレンズ群や光量制御部材等をできるだけ近接させることで薄型化が図られていた従来よりも薄型化を実現することができる。
【００１０】
ここで、前記撮影レンズが、複数のレンズ群で構成されたものであり、
前記光量制御部材進退機構を備えるとともに、前記複数のレンズ群のうちのいずれかのレンズ群を、前記光量制御部材とは独立に、前記撮影状態から前記沈胴状態への移行の際に撮影光軸上から退避させるとともに、前記沈胴状態から前記撮影状態への移行の際に撮影光軸上に進出させるレンズ進退機構を備えたものであることが好ましい。
【００１１】
このように、撮影状態から沈胴状態への移行の際に、光量制御部材だけではなく、複数のレンズ群のうちのいずれかのレンズ群を撮影光軸上から退避させることで一層の薄型化を図ることができる。
【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および図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および図２に示すデジタルカメラ１のレンズ鏡胴１００には、後述するような前側と後側との２群で構成された撮影レンズが内蔵されており、このデジタルカメラ１では、それらレンズ群を光軸方向に移動させることで焦点距離調節が行なわれるとともに、焦点距離調節がなされた時のレンズ群間の距離を維持したまま光軸方向に移動させることでピント調節が行なわれる。
【００１６】
このデジタルカメラ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】
また、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。
【００１８】
図３は、本発明の第１実施形態のデジタルカメラの、繰出し状態にあるレンズ鏡胴を光軸方向から見て主要部品を示した模式図であり、後述する図８の断層線Ｆ−Ｆ’に沿う断面図、図４は、図３と同一の断面図上に断層線Ａ−Ａ’を示した図、図５は、図３と同一の断面図上に断層線Ｄ−Ｄ’を示した図、図６は、図３と同一の断面図上に断層線Ｇ−Ｇ’を示した図である。図７は、図４の断層線Ａ−Ａ’に沿う断面図、図８は、図７と同一の断面図上に断層線Ｆ−Ｆ’を示した図、図９は、図６の断層線Ｇ−Ｇ’に沿う断面図、図１０は、図５の断層線Ｄ−Ｄ’に沿う断面図である。また、図１１は、図１〜図１０に示す第１実施形態のデジタルカメラの沈胴状態にあるレンズ鏡胴を、光軸方向から見て主要部品を示した模式図であり、後述する図１４の断層線Ｅ−Ｅ’に沿う断面図、図１２は、図１１と同一の断面図上に断層線Ｂ−Ｂ’および断層線Ｃ−Ｃ’を示した図、図１３は、図１２の断層線Ｃ−Ｃ’に沿う断面図、図１４は、図１３と同一の断面図上に断層線Ｅ−Ｅ’を示した図、図１５は、図１２の断層線Ｂ−Ｂ’に沿う断面図である。
【００１９】
以下では、主に図７を参照するとともに、必要に応じて他の図面も合わせて参照しながら説明する。
【００２０】
図３〜図１５に示すレンズ鏡胴１００の内部空間１０１には、光軸方向前方から順に、前群レンズ１１１、後群レンズ１１３の２群からなる撮影レンズ１１０が収容されている。この撮影レンズ１１０は、前群レンズと後群レンズ１１２とが相対的に光軸方向に移動することにより焦点距離が変化し、かつ所定の焦点距離となったときの、前群レンズと後群レンズとの間の距離を維持したまま光軸方向に移動することでピント調節が行なわれる構成となっている。
【００２１】
この内部空間前端には、撮影レンズ１１０が覗く開口１０２が形成されており、また後方には、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、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。
【００２２】
また、これら複数の筒体のうち外径が最小で、繰り出し時には光軸上最も前方に配置される前群枠１８０の内側に前群レンズ１１１が保持されている。この前群枠１８０の内径よりも前群レンズ１１１の外径が小さいことにより、その前群レンズ１１１の脇には、その前群レンズ１１１と前群枠１８０との間に空間が形成されている。ここで、以降の説明では、この前群レンズ１１１と前群枠１８０との間の空間を前群レンズ脇１０６と呼ぶ。
【００２３】
壁部材１０３には、ＣＣＤ固体撮像素子（以下、ＣＣＤと略記する）１２０が内部空間１０１に突出した状態に取り付けられている。このＣＣＤ１２０が内部空間１０１に突出した位置に配備されていることにより、そのＣＣＤ１２０の脇には、そのＣＣＤ１２０と壁部材１０３とで区画された窪み部分１０４が形成されている。
【００２４】
また、その壁部材１０３には、送りネジ１３１（図１０参照）が回転自在に支持されており、その送りネジ１３１には、図１０に示すナット部材１３２が螺合し、そのナット部材１３２には、後群レンズ１１３を光軸方向に案内する後群レンズガイド枠１３３が固定されている。この後群レンズガイド枠１３３は、ナット部材１３２に固着されているとともに、その後群レンズガイド枠１３３に設けられたフォーク状の溝部１３３ａ（図３参照）に、壁部材１０３から突出するガイド棒２０５が嵌入している。このため、この後群レンズガイド枠１３３は、送りネジ１３１の回転により光軸方向に移動する。
【００２５】
また、この後群レンズガイド枠１３３には、後群レンズ１１３を保持する後群レンズ保持枠１３４が回転自在に軸支されている。
【００２６】
後群レンズガイド枠１３３が固定されたナット部材１３２が螺合した送りネジ１３１は、カメラボディ側に備えられた図示しないフォーカスモータにより回転駆動され、その送りネジ１３１の回転により、ナット部材１３２に固定された後群レンズガイド枠１３３およびその後群レンズガイド枠１３３に回転自在に軸支された後群レンズ保持枠１３４が光軸方向に移動し、これにより、その後群レンズ保持枠１３４に保持された後群レンズ１１３が光軸方向に移動される。
【００２７】
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１０５（図３参照）と噛合した歯車１５１が設けられており、その柱状ギア１０５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１０５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。
【００２８】
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には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。
【００２９】
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１６０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。
【００３０】
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には直進キー溝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の直進キー溝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。
【００３１】
この中間筒１６０の内壁には、シャッタユニットガイド枠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、シャッタユニットガイド枠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、シャッタユニットガイド枠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。
【００３２】
シャッタユニットガイド枠１７０には、シャッタユニット１１２を保持するシャッタユニット保持枠１７２が回転軸１７３により、このシャッタユニットガイド枠１７０に対し回動自在に軸支されている。このシャッタユニット保持枠１７２は、沈胴時には、図１３に示すように、シャッタユニット１１２とともにＣＣＤ１２０脇の窪み部分１０４に退避し、繰出し時には、図７等に示すように、シャッタユニット１１２とともに光軸上に進出する。このシャッタユニット１１２には、撮影レンズ１１０を通過する被写体光の光量を制御する絞り部材と、シャッタ速度を制御することにより撮影レンズ１１０を通過する被写体光の光量を制御するシャッタ部材との双方が備えられており、これらは、ＰＬＺＴ素子を用いて光量を制御する方式のものである。このシャッタユニット保持枠１７２の回動範囲はその後シャッタユニット保持枠１７２に保持されたシャッタユニット１１２が、撮影レンズ１１０の光軸上に進出した使用位置（図７参照）と、ＣＣＤ１２０脇の窪み部分１０４に入り込む退避位置（図１３参照）との間で旋回する範囲である。また、回転軸１７３のまわりにはコイルバネ１７４が備えられており、シャッタユニット保持枠１７２は、そのコイルバネ１７４により、シャッタユニット１１２が撮影レンズ１１０の光軸上に旋回する方向にバネ付勢されるとともに、光軸方向にも付勢されている。
【００３３】
シャッタユニット保持枠１７２が回動することによってシャッタユニット１１２が旋回し窪み部分１０４に設定された退避位置に退避する機構については、後で説明する。
【００３４】
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。
【００３５】
このような機構により、テレ端にあるときに、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、テレ端の状態からワイド端の状態を経由して、図１３などに示す状態にまで沈胴し、逆に、図１３など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１３などに示す沈胴状態からワイド端の状態にまで繰り出し、さらにワイド端の状態を経由してテレ端の状態となる。
【００３６】
撮影を行なう際は、前述したズーム操作スイッチを操作してテレ端とワイド端との間で焦点距離を調節することにより、所望の撮影画角に設定され、ＣＣＤ１２０で得られた画像信号に基づくコントラスト検知により最高のコントラストが得られる位置にピント調節される。その後、シャッタボタンが押されると、ＣＣＤ１２０によりそのときの被写体を表わす画像信号が生成され、適切な画像処理が施された後、記録される。
【００３７】
次に、沈胴時に後群レンズ１１３を前群レンズ脇１０６に設定された退避位置へ旋回させる機構について説明する。
【００３８】
後群レンズ１１３を保持する後群レンズ保持枠１３４は、前述したように、回転軸２０６により、後群レンズガイド枠１３３に回転自在に軸支され、コイルバネ１０７（図３参照）により後群レンズ１１３が撮影レンズ１１０の光軸上に位置する方向にバネ付勢されている。
【００３９】
ここで、レンズ鏡胴１００の内部空間１０１の後面を画定する壁部材１０３には、図１０に示すように、後群レンズ保持部材１３４の係合部１３４ａの、沈胴方向移動軌跡内に、その内部空間１０１に突出した形状の凸部２０８が形成されている。
【００４０】
図１６は、壁部材に設けられた凸部およびフォーカスレンズ保持部材の係合部を、図１０に示す方向とは９０度異なる方向から見て示した模式図である。
【００４１】
壁部材に設けられた凸部２０８には、図１６に示すように、後群レンズ保持部材の係合部１３４ａに係合するテーパ面２０８ａが設けられている。したがって、送りネジ１３１が回転して後群レンズ１１３がＣＣＤ１２０に近づく方向に移動すると、後群レンズ保持部材１３４の係合部１３４ａが凸部２０８のテーパ面２０８ａに接触してそのテーパ面２０８ａに沿って動き、これにより後群レンズ保持部材１３４が回転軸２０６のまわりに回動し、その後群レンズ保持部材１３４に保持された後群レンズ１１３が撮影レンズ１１０の光軸上の位置から外れて旋回し、前群レンズ脇１０６に設定されている退避位置（図１３参照）に移動する。
【００４２】
図１３などに示す沈胴状態から繰出し方向に移動すると、壁部材１０３から突出した凸部２０８と後群レンズ保持部材１３４との係合が外れ、後群レンズ保持部材１３４は、コイルバネ１０７の付勢力により、図１１に示す状態から図３に示す状態に回動し、それにより、後群レンズ１１３は図１４に示す前群レンズ脇１０６に設定されている退避位置から光軸上の位置に旋回する。
【００４３】
引き続き、沈胴時にシャッタユニットを窪み部分１０４に設定された退避位置へ旋回させる機構について説明する。
【００４４】
シャッタユニット１１２を保持するシャッタユニット保持枠１７２は、前述したように、回転軸１７３により、シャッタユニットガイド枠１７０に回転自在に軸支され、コイルバネ１７４（図３参照）によりシャッタユニット１１２が撮影レンズ１１０の光軸上に位置する方向にバネ付勢されている。このシャッタユニットガイド枠１７０には、図３等に示すレバー部材１７５も、回転軸１７６により回転自在に軸支されている。シャッタユニット保持枠１７２には、図３に示すようにフォーク状の係合溝１７８が設けられており、その係合溝１７８には、レバー部材１７５の一端に設けられた係合ピン１７７が入り込んでいる。
【００４５】
ここで、レンズ鏡胴１００の内部空間１０１の後面を画定する壁部材１０３には、図９に示すように、レバー部材１７５の係合ピン１７７が設けられた方向とは反対側の端部１７５ａの沈胴方向移動軌跡内に、その内部空間１０１に突出した形状の凸部２０９が形成されており、その凸部２０９の先端側にはテーパ面２０９ａが設けられている。したがって、回転筒１５０が沈胴方向に回転すると中間筒１６０およびその中間筒１６０にカム係合されたシャッタユニットガイド枠１７０も沈胴方向に移動し、レバー部材１７５の端部１７５ａが凸部２０９のテーパ面２０９ａに当たってそのテーパ面２０９ａに沿って動き、これによりそのレバー部材１７５が、図３に示す回転位置から図１１に示す回転位置に回動する。すると、そのレバー部材１７５の係合ピン１７７が後群保持枠１７２のフォーク状の係合溝１７８に入り込んでいることから、後群保持枠１７２も回転軸１７３のまわりに回動し、シャッタユニット１１２を、図３に示す光軸上の位置から、図１１に示す、光軸から外れた退避位置に退避する。この退避位置は、図１３に示すように、ＣＣＤ１２０の脇に形成された窪み部分１０４である。
【００４６】
図１３などに示す沈胴状態から繰出し方向に移動すると、図９に示す、壁部材１０３から突出した凸部２０９と、レバー部材１７５との係合が外れ、後群保持枠１７５は、コイルバネ１７４の付勢により、図１１に示す状態から図３に示す状態に回動し、それにより、シャッタユニット１１２は、図１３に示す退避位置から光軸上の位置に旋回する。
【００４７】
この第１実施形態においては、上記のとおり、沈胴時には、後群レンズ１１３を前群レンズ脇１０６に退避させ、シャッタユニット１１２をＣＣＤ１２０の脇の窪み部分１０４に退避させている。上記の前群レンズ脇１０６と窪み部分１０４とは、撮影レンズを光軸上から退避させる機構を持たずに光軸上に配置したまま沈胴する従来の沈胴、繰出し機構を備えたデジタルカメラの場合、デッドスペースとなり勝ちであるが、本実施形態では、後群レンズ１１３およびシャッタユニット１１２の双方を光軸から外して、それぞれ上記の前群レンズ脇１０６および窪み部分１０４に退避させているため、それら前群レンズ脇１０６および窪み部分１０４が有効利用され、従来よりも一層の薄型化が実現できる。
【００４８】
尚、本実施形態では、沈胴時には、後群レンズ１１３を前群レンズ脇１０６に退避させ、シャッタユニット１１２をＣＣＤ１２０の脇の窪み部分１０４に退避させているが、本発明ではこれに限らず、後群レンズ１１３およびシャッタユニット１１２を共にＣＣＤ１２０の脇の窪み部分１０４に退避させるものであってもよく、また、後群レンズ１１３およびシャッタユニット１１２を共に前群レンズ脇１０６に退避させるものであっても良い。さらには、後群レンズ１１３をＣＣＤ１２０の脇の窪み部分１０４に退避させ、シャッタユニット１１２を前群レンズ脇１０６に退避させるものであってもよい。
【００４９】
図１７は、図１〜図１６に示すデジタルカメラの回路構成を示すブロック図である。
【００５０】
このデジタルカメラ１には、前述した、撮影レンズ１１０、シャッタユニット１１２、およびＣＣＤ撮像素子１２０が備えられている。撮影レンズ１１０およびシャッタユニット１１２を経由してＣＣＤ撮像素子１２０上に結像された被写体像は、ＣＣＤ撮像素子１２０により、アナログの画像信号に変換される。ここで、シャッタユニット１１２は、ＣＣＤ撮像素子１２０からアナログ信号を読み出すにあたり、光によるスミアの発生を抑えるためのものである。
【００５１】
また、ここには補助光発光部１３０が備えられており、この補助光発光部１３０は、低照度時に補助光を発光する。また、この補助光発光部１３０は、低照度以外の必要時にも発光させることができる。
【００５２】
また、このデジタルカメラ１には、アナログ信号処理部５０１と、Ａ／Ｄ部５０２と、デジタル信号処理部５０３と、テンポラリメモリ５０４と、圧縮伸長部５０５と、内蔵メモリ（またはメモリカード）５０６と、画像モニタ５０７と、駆動回路５０８とが備えられている。ＣＣＤ撮像素子１２０は、駆動回路５０８内のタイミング発生回路（図示せず）によって発生したタイミングで駆動され、アナログの画像信号を出力する。また、駆動回路５０８には、撮影レンズ１１０、シャッタユニット１１２、補助光発光部１３０等を駆動する駆動回路も含まれている。ＣＣＤ撮像素子１２０から出力されたアナログの画像信号は、アナログ信号処理部５０１でアナログ信号処理され、Ａ／Ｄ部５０２でＡ／Ｄ変換されてデジタル信号処理部５０３でデジタル信号処理される。デジタル信号処理された信号を表わすデータはテンポラリメモリ５０４に一時的に格納される。テンポラリメモリ５０４に格納されたデータは、圧縮伸長部５０５で圧縮されて内蔵メモリ（またはメモリカード）５０６に記録される。尚、撮影モードによっては、圧縮の過程を省いて内蔵メモリ５０６に直接記録してもよい。テンポラリメモリ５０４に格納されたデータは画像モニタ５０７に読み出され、これにより画像モニタ５０７に被写体の画像が表示される。
【００５３】
さらに、このデジタルカメラ１には、このデジタルカメラ１全体の制御を行なうＣＰＵ５０９と、ズーム操作スイッチ等を含む操作スイッチ群５１０と、シャッタボタン１４とが備えられており、操作スイッチ群５１０を操作して、所望の画角に設定することを含む所望の撮影状態に設定してシャッタボタン１４を押下することにより写真撮影が行なわれる。
【００５４】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００５５】
以下に説明する第２実施形態においてはその外観および概略回路構成は前述した第１実施形態における外観（図１，図２参照）および概略回路構成（図１７参照）とほぼ同一であり、多少の相違点があっても本発明の特徴部分の説明には差しつかえないため、ここでの図示および説明は省略し、レンズ鏡胴の構成に関してのみ説明する。また、レンズ鏡胴の説明にあたっても、前述した第１実施形態における各構成要素と同一の作用を成す構成要素には、第１実施形態の図面（図３〜図１６）に付した符号と同一の符号を付して示し、相違点のみ説明する。
【００５６】
図１８は、本発明の第２実施形態のデジタルカメラの、焦点距離最長のテレ端の状態を示す、光軸に沿う断面図、図１９は、第２実施形態のデジタルカメラの沈胴状態を示す、光軸に沿う断面図である。
【００５７】
これらの図１８および図１９は、前述した第１実施形態における、それぞれ図７、図１３に対応する図であり、前述した第１実施形態との相違点は、第１実施形態ではシャッタユニットが、前群レンズと後群レンズとの間に配置されていたのが、本実施形態では前群レンズおよび後群レンズからなる撮影レンズとＣＣＤ撮像素子との間に配置されている点と、第１実施形態ではシャッタユニットはＣＣＤ１２０の脇の窪み部分１０４に退避させられ、後群レンズは前群レンズ脇１０６に退避させられているのに対し、本実施形態ではシャッタユニットは前群レンズ脇１０６に退避させられ、後群レンズはＣＣＤ１２０の脇の窪み部分１０４に退避させられている点と、本実施形態のデジタルカメラでは、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点である。
【００５８】
沈胴、繰出しに伴う退避、進出の機構は、前述した第１実施形態の場合と同一であり、ここでは重複した図示および説明は省略する。
【００５９】
この第２実施形態のデジタルカメラでも、沈胴時に、後群レンズ１１３をＣＣＤ１２０の脇の窪み部分１０４に退避させ、シャッタユニット１１２を前群レンズ脇１０６に退避させているため、それら前群レンズ脇１０６および窪み部分１０４が有効利用され、従来よりも一層の薄型化が実現できる。
【００６０】
尚、本実施形態では、沈胴時には、後群レンズ１１３をＣＣＤ１２０の脇の窪み部分１０４に退避させ、シャッタユニット１１２を前群レンズ脇１０６に退避させているが、本発明ではこれに限らず、後群レンズ１１３およびシャッタユニット１１２を共にＣＣＤ１２０の脇の窪み部分１０４に退避させるものであってもよく、また、後群レンズ１１３およびシャッタユニット１１２を共に前群レンズ脇１０６に退避させるものであっても良い。さらには、後群レンズ１１３を前群レンズ脇１０６に退避させ、シャッタユニット１１２をＣＣＤ１２０の脇の窪み部分１０４に退避させるものであってもよい。
【００６１】
以上に説明した各実施形態では、後群レンズ１１３およびシャッタユニット１１２を撮影光軸上から退避する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、撮影状態から沈胴状態に移行する際に、シャッタユニットが撮影光軸上から退避するようになってさえいれば、他のレンズ群が撮影光軸上から退避しなくても本発明の目的を減却するものではない。また、以上の実施形態では前群および後群の２群からなる撮影レンズを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、３群以上のレンズ群からなる撮影レンズを例に挙げても良く、さらには、撮影光軸上から撮影光軸上の最も対物側に位置するレンズ群を撮影光軸上から退避させるものであっても良い。さらに、本実施形態では、絞り機能とシャッタ機能とが併設されたシャッタユニットにＰＬＺＴ素子を用いた場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、これが液晶を利用したものであっても良い。また、必ずしも電気光学素子を用いたものである必要はなく、開口径やシャッタ速度を機械的に制御するものや、光軸上に所定開口のアイリスを進退させるアイリス絞りを用いたものであってもよい。また、シャッタユニットが、絞り兼用のものであってもよく、さらには、絞り機能とシャッタ機能とが分離されて備えられていても良く、その場合には、撮影状態から沈胴状態に移行する際に、少なくともいずれか一方が撮影光軸上から退避するものであれば良い。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、沈胴時におけ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】本発明の第１実施形態のデジタルカメラの、繰出し状態にあるレンズ鏡胴を光軸方向から見て主要部品を示した模式図である。
【図４】図３と同一の断面図上に断層線Ａ−Ａ’を示した図である。
【図５】図３と同一の断面図上に断層線Ｄ−Ｄ’を示した図である。
【図６】図３と同一の断面図上に断層線Ｇ−Ｇ’を示した図である。
【図７】図４の断層線Ａ−Ａ’に沿う、焦点距離最長のテレ端の状態を示す断面図である。
【図８】図７と同一の断面図上に断層線Ｆ−Ｆ’を示した図である。
【図９】図６の断層線Ｇ−Ｇ’に沿う断面図、図１０は、図５の断層線Ｄ−Ｄ’に沿う断面図である。
【図１０】図５の断層線Ｄ−Ｄ’に沿う断面図である。
【図１１】図１〜図１０に示す第１実施形態のデジタルカメラの沈胴状態にあるレンズ鏡胴を、光軸方向から見て主要部品を示した模式図である。
【図１２】図１１と同一の断面図上に断層線Ｂ−Ｂ’および断層線Ｃ−Ｃ’を示した図である。
【図１３】図１２の断層線Ｃ−Ｃ’に沿う断面図である。
【図１４】図１３と同一の断面図上に断層線Ｅ−Ｅ’を示した図である。
【図１５】図１２の断層線Ｂ−Ｂ’に沿う断面図である。
【図１６】壁部材に設けられた凸部およびフォーカスレンズ保持部材の係合部を、図１０に示す方向とは９０度異なる方向から見て示した模式図である。
【図１７】第１実施形態のデジタルカメラの回路構成を示すブロック図である。
【図１８】本発明の第２実施形態のデジタルカメラの、焦点距離最長のテレ端の状態を示す図である。
【図１９】第２実施形態のデジタルカメラの沈胴状態を示す、光軸に沿う断面図である。
【符号の説明】
１ デジタルカメラ
１２ 補助光発光窓
１３ ファインダ対物窓
１４ シャッタボタン
１００ レンズ鏡胴
１０１ 内部空間
１０２ 開口
１０３ 壁部材
１０４ 窪み部分
１０５ 柱状ギア
１０６ 前群レンズ脇
１１０ 撮影レンズ
１１１ 前群レンズ
１１２ シャッタユニット
１１３ 後群レンズ
１２０ ＣＣＤ固体撮像素子
１３１ 送りネジ
１３２ ナット部材
１３３ 後群レンズガイド枠
１３４ 後群レンズ保持枠
１４０ 固定筒
１４１ カム溝
１４２ キー溝
１５０ 回転筒
１５１ 歯車
１５２ カムピン
１５４ 固定筒側直進キーリング
１５５ キー板
１５６ カム溝
１５７ カム溝
１５８ 直進キー溝
１６０ 中間筒
１６１ カムピン
１６４ 中間筒側直進キーリング
１６５ カム溝
１６６ カム溝
１７０ シャッタユニットガイド枠
１７１ カムピン
１７２ シャッタユニット保持枠
１７３ 回転軸
１７４ コイルバネ
１７５ レバー部材
１７５ａ 端部
１７６ 回転軸
１７７ 係合ピン
１７８ 係合溝
１８０ 前群レンズ枠
２０５ ガイド棒
２０６ 回転軸
２０９ 凸部
２０９ａ テーパ面
Claims (2)
- 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、
撮影レンズを内蔵し開口を前方に有するとともに後方が壁部材で画定された内部空間を有する、相対的に筒長の短い沈胴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筒、
前記撮影レンズにより結像された被写体光を受けて画像信号を生成する、前記壁部材に支持された固体撮像素子、
前記撮影レンズを通過する撮影光の光量を制御する光量制御部材、
前記撮影レンズ光軸方向に移動し前記光量制御部材の光軸方向に関する位置を定める光量制御部材ガイド枠、
前記光量制御部材を保持するとともに前記光量制御部材ガイド枠に軸支され、前記沈胴状態から前記撮影状態への移行の際に前記撮影レンズ光軸上へ該光量制御部材を進出させる向きの旋回と前記撮影状態から前記沈胴状態への移行の際に該撮影レンズ光軸上から該光量制御部材を退避させる向きの旋回とが自在であって、該光量制御部材を該撮影レンズ光軸上に進出させる向きの旋回については付勢された光量制御部材保持枠、
前記撮影状態から前記沈胴状態への移行の際に該光量制御部材保持枠の前記旋回に作用する、前記壁部材から突出し先端にテーパ面が設けられた光量制御部材用旋回作用部、および
前記光量制御部材保持枠と係合する第１の端部と前記光量制御部材用旋回作用部と係合する第２の端部とを有し、これら第１の端部と第２の端部との間の位置で前記光量制御部材ガイド枠に回動自在に軸支されたレバー部を備え、
前記レバー部は、前記撮影状態から前記沈胴状態への移行の際に前記第２の端部が前記光量制御部材用旋回作用部に押されて所定の向きに回動することで、前記第１の端部が係合する光量制御部材保持枠を、前記光量制御部材が前記撮影レンズ光軸上から退避する向きに旋回させるものであることを特徴とするデジタルカメラ。 - 前記撮影レンズが、複数のレンズ群で構成されたものであり、
前記複数のレンズ群のうちのいずれかのレンズ群を、前記光量制御部材とは独立に、前記撮影状態から前記沈胴状態への移行の際に前記撮影レンズ光軸上から退避する向きに旋回させるとともに、前記沈胴状態から前記撮影状態への移行の際に該撮影レンズ光軸上へ進出する向きに旋回させるレンズ進退機構を備え、
前記レンズ進退機構が、
前記撮影レンズ光軸方向に移動し前記レンズ群の該撮影レンズ光軸方向に関する位置を定めるレンズ群ガイド枠と、
前記レンズ群を保持するとともに該レンズ群ガイド枠に軸支され、前記沈胴状態から前記撮影状態への移行の際に該レンズ群を前記撮影レンズ光軸上へ進出させる向きの旋回と前記撮影状態から前記沈胴状態への移行の際に該レンズ群を該撮影レンズ光軸上から退避させる向きの旋回とが自在であって、該レンズ群を該撮影レンズ光軸上に進出させる向きの旋回については付勢されたレンズ群保持枠と、
前記撮影状態から前記沈胴状態への移行の際に前記レンズ群保持枠の所定の端部に係合し前記旋回に作用する、前記壁部材から突出し先端にテーパ面が設けられたレンズ群用旋回作用部とを有するものであり、
前記レンズ群保持枠は、前記撮影状態から前記沈胴状態への移行の際に前記端部が前記レンズ群用旋回作用部に押されて所定の向きに回動することで、前記レンズ群を前記撮影レンズ光軸上から退避する向きに旋回させるものであることを特徴とする請求項１記載のデジタルカメラ。
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