JP4605439B2

JP4605439B2 - 沈胴式レンズ鏡筒および撮像装置

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Publication number: JP4605439B2
Application number: JP2004122466A
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Inventors: 宏昭東條; 高志小山
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Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2004-04-19
Filing date: 2004-04-19
Publication date: 2011-01-05
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Description

本発明は沈胴式レンズ鏡筒および撮像装置に関する。

デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置として、鏡筒内に配設され撮影光学系を構成するレンズを保持するレンズ保持枠と、撮影光学系によって導かれる被写体像を撮像する撮像素子とを備え、レンズ保持枠が後退して沈胴状態となる沈胴式レンズ鏡筒を備えるものがある。
このような沈胴式レンズ鏡筒においては、鏡筒内の後部に、鏡筒内の半径方向外側から内側に突出する部品が設けられていることが多く、このような場合には、これらの部品に当たらない範囲までしかレンズ保持枠を後退できず、沈胴状態における鏡筒の光軸方向の寸法の縮小する上で不利がある。
そこで、レンズ保持枠に切欠部を設け、レンズ保持枠が後退して鏡筒が沈胴状態となった際に、前記切欠部内に前記部品を位置させることで沈胴状態における鏡筒の光軸方向の寸法の縮小を図ることが考えられる。
しかしながら、このような切欠部をレンズ保持枠に設けると、迷光が切欠部を通り鏡筒の内周面に沿って撮像素子側に至るおそれがある。
近年、撮像素子の高画素化に伴ない撮像動作時における電荷蓄積時間が増加する傾向にあることから、撮像素子によって撮像された画像に上記の迷光が及ぼす悪影響が顕著になってきており、迷光の抑制が一段と要望されている。
一方、鏡筒の内周面に遮光部材の基端部を揺動可能に取着し、遮光部材の先端部がレンズ保持枠に当接することにより、迷光を遮断する構成が提案されている（例えば特許文献１参照）。
特開平１０−１６０９９４号公報

しかしながら、このような従来の構成では、遮光部材の基端部が鏡筒側に取着されているため、レンズ保持枠が移動することでレンズ保持枠と遮光部材との光軸方向における位置がずれると、遮光部材はレンズ保持枠に当たらなくなり、したがって、遮光部材により迷光を抑制できなくなる不具合がある。
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、その目的は迷光の影響を確実に防止しつつ、沈胴状態における鏡筒の小型化を図る上で有利な沈胴式レンズ鏡筒および撮像装置を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明は、鏡筒と、前記鏡筒内に配設され撮影光学系を構成するレンズを保持するレンズ保持枠とを備え、前記撮影光学系の焦点距離調整もしくは合焦調整が前記レンズ保持枠の前記レンズの光軸方向への移動により行なわれ、前記レンズ保持枠が後退して沈胴状態となる沈胴式レンズ鏡筒であって、前記レンズ保持枠の外周の一部に該箇所を切り欠いた切欠部が設けられ、前記切り欠かれた前記レンズ保持枠の壁部に支軸を介して、該壁部から前記切欠部を通って前記レンズ保持枠の径方向外方に延在し前記鏡筒の内周面に沿って通過する光を遮断する閉塞位置と、該壁部から前記鏡筒の軸方向に延在し前記鏡筒の内周面から離れる退避位置との間で揺動可能な遮光部材が設けられ、前記遮光部材を前記閉塞位置に付勢する付勢部材が設けられ、ガイド軸をベースに取り付けるためのガイド軸支持壁が設けられ、前記ガイド軸支持壁は、ベースに配設された撮像素子の前方に面した箇所から光軸に沿って前方に延在する２つの延出部と、ベースに臨んでいて前記延出部の先端を連結する先端部とで構成され、前記レンズ保持枠が後退することにより、閉塞位置にある前記遮光部材の先端部が前記ガイド軸支持壁の先端部の当接凸部に当接し、最初にガイド軸支持壁に当接する遮光部材の箇所は、前記支軸から最も離れた箇所に近い箇所となり、前記レンズ保持枠が後方に移動するにつれてガイド軸支持壁に当接する遮光部材の箇所は前記支軸方向に徐々に近づくように構成され、遮光部材の先端部の下面でガイド軸支持壁の当接凸部に当接する当接面は滑らかな曲面に形成されていることを特徴とする。

また、本発明は、鏡筒と、前記鏡筒内に配設され撮影光学系を構成するレンズを保持するレンズ保持枠と、前記撮影光学系によって導かれた被写体像を撮像する撮像素子とを備え、前記撮影光学系の焦点距離調整もしくは合焦調整が前記レンズ保持枠の前記レンズの光軸方向への移動により行なわれ、前記レンズ保持枠が後退して沈胴状態となる沈胴式レンズ鏡筒を有する撮像装置であって、前記レンズ保持枠の外周の一部に該箇所を切り欠いた切欠部が設けられ、前記切り欠かれた前記レンズ保持枠の壁部に支軸を介して、該壁部から前記切欠部を通って前記レンズ保持枠の径方向外方に延在し前記鏡筒の内周面に沿って通過する光を遮断する閉塞位置と、該壁部から前記鏡筒の軸方向に延在し前記鏡筒の内周面から離れる退避位置との間で揺動可能な遮光部材が設けられ、前記遮光部材を前記閉塞位置に付勢する付勢部材が設けられ、ガイド軸をベースに取り付けるためのガイド軸支持壁が設けられ、前記ガイド軸支持壁は、ベースに配設された撮像素子の前方に面した箇所から光軸に沿って前方に延在する２つの延出部と、ベースに臨んでいて前記延出部の先端を連結する先端部とで構成され、前記レンズ保持枠が後退することにより、閉塞位置にある前記遮光部材の先端部が前記ガイド軸支持壁の先端部の当接凸部に当接し、最初にガイド軸支持壁に当接する遮光部材の箇所は、前記支軸から最も離れた箇所に近い箇所となり、前記レンズ保持枠が後方に移動するにつれてガイド軸支持壁に当接する遮光部材の箇所は前記支軸方向に徐々に近づくように構成され、遮光部材の先端部の下面でガイド軸支持壁の当接凸部に当接する当接面は滑らかな曲面に形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、遮蔽部材が閉塞位置にあるときには鏡筒内の迷光が遮蔽部材よりも後方に侵入することを確実に防止することができ、遮蔽部材が退避位置にあるときには切欠部内にレンズ保持枠の後方に位置する部品を位置させることができる。したがって、迷光による悪影響を確実に防止しつつ、沈胴状態における鏡筒の光軸方向の寸法を縮小する上で有利となる。
また、最初にガイド軸支持壁に当接する遮光部材の箇所が、支軸から最も離間した箇所に近い箇所であるため、ガイド軸支持壁と遮光部材とが当接する際に、ガイド軸支持壁と遮光部材に生じる衝撃や振動を低減することができる。このため、ガイド軸支持壁と遮光部材の耐久性を向上させる上で有利となり、また、前記衝撃や振動が撮像装置を構成する各種機構、部材、部品に及ぼす悪影響を抑制する上でも有利となる。
そして、さらに、遮光部材の先端部の下面でガイド軸支持壁の当接凸部に当接する当接面が滑らかな曲面に形成されているので、当接凸部に当接された当接面の移動に際して生じる衝撃や振動を低減する上でより有利となっている。

迷光による悪影響を確実に防止しつつ、沈胴状態における鏡筒の光軸方向の寸法を縮小するという目的を、レンズ保持枠に切欠部と遮光部材を設けることによって実現した。

次に本発明の実施例１について図面を参照して説明する。
図１は実施例１の撮像装置の斜視図、図２は実施例１の撮像装置の構成を示すブロック図である。
図１に示すように、本実施例の撮像装置１００はデジタルスチルカメラであり、外装を構成するケース１０２を有している。
ケース１０２の前面右側部寄りの箇所には撮影光学系１０４を収容保持する沈胴式の鏡筒１０が設けられ、ケース１０２の前面上部寄りの箇所には閃光を発光するフラッシュ部１０６、光学式ファインダ４０（図３）の対物レンズ１０８などが設けられている。
鏡筒１０はケース１０２の内部に組み込まれた駆動部１２４（図２）によってケース１０２の前面から前方に突出した使用位置（広角状態、望遠状態、および広角乃至望遠の中間状態）とケース１０２の前面に収容された収容位置（沈胴状態）との間を出没するように構成されている。
ケース１０２の上端面にはシャッタボタン１１０が設けられ、ケース１０２の後面には、前記光学式ファインダの接眼窓（不図示）、電源のオンオフ、撮影モード、再生モードの切替など種々の操作を行なうための複数の操作スイッチ１１２、撮像した映像を表示するディスプレイ１１４（図２）などが設けられている。

図２に示すように、鏡筒１０の後部には、撮影光学系１０４によって結像された被写体像を撮像するＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどで構成された撮像素子１１６が配設され、撮像装置１００は、撮像素子１１６から出力された撮像信号に基づいて画像データを生成し、メモリカードなどの記憶媒体１１８に記録する画像処理部１２０、前記画像データをディスプレイ１１４に表示させる表示処理部１２２、駆動部１２４、操作スイッチ１１２やシャッタボタン１１０の操作に応じて画像処理部１２０、表示処理部１２２、駆動部１２４を制御するＣＰＵなどを含む制御部１２６などを備えている。

次に、鏡筒１０の概略構成について説明する。
図３は鏡筒１０の状態を説明する斜視図で、（Ａ）が不使用時のレンズ収納状態すなわち沈胴状態を示すもの、（Ｂ）が使用時のレンズ突出状態（広角状態あるいは望遠状態）を示す。図４は鏡筒１０の断面図であり、（Ａ）が沈胴状態、（Ｂ）が広角状態、（Ｃ）が望遠状態を示すものである。図５は鏡筒１０の分解斜視図である。

図３に示すように、鏡筒１０は、ケース１０２に固定されるベース１２に取着され、ベース１２には撮像素子１１６が配設されている。
図４に示すように、撮影光学系は光学的には３群構成である。すなわち、鏡筒１０の光軸方向で被写体側を前方とし、前記光軸方向で撮像素子１１６側を後方としたとき、鏡筒１０を構成する３群は、前方から後方に向かってこの順番で配設された１群レンズ１４、２群レンズ１６、３群レンズ１８によって構成されている。
鏡筒１０は、１群レンズ１４と２群レンズ１６が所定のカムカーブにより光軸方向に駆動されることによってズーミング（焦点距離調整）を行い、３群レンズ１８が光軸方向に微小に変位されることによってフォーカッシング（合焦調整）を行う。すなわち、１群レンズ１４と２群レンズ１６の変位によって焦点距離を可変し、この焦点距離の変化によって生じた合焦位置のずれを３群の変位によって修正し適切に合焦させるように構成されている。

図５に示すように鏡筒１０は、１群、２群レンズ１４，１６を前記光軸方向に移動させる構成として、固定環２０、回転環２２、カム環２４、直進案内環２６などが用いられ、３群レンズ１８を光軸方向に移動させる構成として案内部２８および駆動部２９からなる駆動機構が用いられている。
本実施例では、図３（Ｂ）に示すように、鏡筒１０は、第１鏡筒１０Ａと第２鏡筒１０Ｂと第３鏡筒１０Ｃとで構成された沈胴式である。第１鏡筒１０Ａは、ケース１０２内に配設された固定環２０で構成され、第２鏡筒１０Ｂは、固定環２０の内側に配設されたカム環２４で構成され、第３鏡筒１０Ｃは、カム環２４の内側に配設された１群レンズ枠１４０２で構成されている。なお、鏡筒１０と、この鏡筒１０内に配設される１群、２群レンズ、３群レンズ１４，１６、１８やそれらの駆動系によりレンズ鏡筒が構成されている。

具体的に説明すると、固定環２０はベース１２に対して固定されており、固定環２０の内周面には、図６に示すように、周方向に延在するカム溝２００２，２００４と、撮影光学系の光軸方向と平行に延在する直進案内溝２００６とが設けられている。
回転環２２は、固定環２０の外周に回転可能にかつ光軸方向に移動不能に設けられている。
回転環２２にはその内周面と外周面を貫通し周方向に延在する複数のカム溝２２０２が設けられ、内周面には光軸方向に沿って直線的に延在する直進溝２２０５が設けられ、外周面後部にはギア部２２０４が周方向に所定の長さ延在形成され、また、回転環２２の後端には回転位置検知用の複数のフィン２２０６が突設されている。
ギア部２２０４はベース１２に取着された回転環駆動機構２３のギア２３０２に噛合され、回転環駆動機構２３から供給される回転駆動力がギア２３０２とギア部２２０４を介して回転環２２に供給されることで回転環２２が光軸を中心に回転駆動されるように構成されている。
回転環駆動機構２３は、ギア２３０２を回転駆動するＤＣモータと、このＤＣモータまたはギア２３０２の回転数をカウントするためのロータリエンコーダと、フィン２２０６の移動を検知するフォトセンサとを有し、これらロータリエンコーダおよびフォトセンサの検出信号に基づいて回転環２２の回転速度または回転位置制御を行うように構成されている。

３群レンズ１８は３群レンズ枠１８０２で保持され、３群レンズ枠１８０２は、固定環２０の内側で後部に配置され、案内部２８によってベース１２に対して光軸方向に移動可能に保持されることで光軸方向に移動可能にかつ光軸を中心に回転できないように案内されており、駆動部２９によって光軸方向に微小に変位されるように構成されている。
詳細に説明すると、図８乃至図１０に示すように、３群レンズ枠１８０２は環板状に形成されその中央開口部に３群レンズ１８が保持されており、３群レンズ枠１８０２の径方向外側箇所で周方向に間隔をおいた箇所に第１軸受部１８０２Ａと第２軸受部１８０２Ｂとが設けられている。
第１軸受部１８０２Ａ、第２軸受部１８０２Ｂには、光軸方向に沿って延在するガイド軸２８Ａ、１２Ａが挿通されており、ガイド軸２８Ａ、１２Ａは、例えば均一外径の円柱状に形成されベース１２に取付けられている。
これらガイド軸２８Ａ、１２Ａ、第１、第２軸受部１８０２Ａ、１８０２Ｂによって、３群レンズ枠１８０２、すなわち３群レンズ１８を３群レンズ１８の光軸方向に沿って往復直線移動可能に案内する案内部２８が構成されている。

図８乃至図１０に示すように、ガイド軸２８Ａのベース１２への取付は、ガイド軸支持壁９１およびガイド軸押え部材９を用いてガイド軸２８Ａの前後両端を支持することでなされている。
ガイド軸支持壁９１はベース１２と一体に例えば型成形によって設けられている。
ガイド軸支持壁９１は、ベース１２の撮像素子１１６の前方に面した箇所から前記光軸に沿って前方に延在する２つの延出部９１Ａと、延出部９１Ａの先端を連結する先端部９１Ｂとで構成され、先端部９１Ｂはベース１２に臨んでいる。また、２つの延出部９１Ａは、ガイド軸２８Ａをその周方向から挟むような２箇所に沿って設けられている。
先端部９１Ｂ、すなわちガイド軸支持壁９１の前端には、ガイド軸２８Ａの前端を保持する凹部９１Ｃが設けられ、該凹部９１Ｃはガイド軸２８Ａの先端が挿入される有底状の円柱孔で形成されている。この有底状の孔は例えば断面Ｄ字形を呈している。

ガイド軸支持壁９１の後端に位置するベース１２箇所、言い換えるとガイド軸２８Ａの突出方向に向いたベース１２の前面箇所には孔部が設けられ、該孔部にはガイド軸２８Ａの後端を保持する嵌合孔９Ａが設けられたガイド軸押さえ部材９が取着される。この嵌合孔９Ａは例えば断面Ｄ字形を呈している。
ガイド軸２８Ａは、その前端が凹部９１Ｃに保持されるとともに、後端が嵌合孔９Ａに嵌合固定された状態で、ガイド軸２８Ａの延在方向に対して直交する方向にガイド軸押え部材９が動かされ、これにより３群レンズ１８の光軸が１群および２群のレンズの光軸と平行するように位置調節がなされ、その状態でガイド軸押さえ部材９とベース１２の前記孔との間に接着剤が塗布されることにより、ガイド軸押さえ部材９とベース１２とが接着固定される。

図９、図１０に示すように、駆動部２９は、３群レンズ１８を光軸方向に移動させるものであり、前記光軸方向に沿って延在する雄ねじ部材２９０２と、雄ねじ部材２９０２を回転させるステッピングモータなどからなるモータ２９０４と、雄ねじ部材２９０２に螺合する雌ねじ部材２９０６と、３群レンズ枠１８０２の係合部１８０２Ｃと、コイルスプリング２９０８とを有している。雄ねじ部材２９０２および雌ねじ部材２９０６として金属材料を用いている。

図９に示すように、モータ２９０４は、モータ配設用部材２９１０に取着されており、雄ねじ部材２９０２はモータ２９０４に連結され、３群レンズ１８の光軸方向と平行する方向に延在している。
モータ配設用部材２９１０は、モータ２９０４のケースの端面に取着される第１支片２９１０Ａと、第１支片２９１０Ａに対向する第２支片２９１０Ｂと、これら第１、第２支片２９１０Ａ、２９１０Ｂを連結する第３支片２９１０Ｃとを備えている。
第１支片２９１０Ａには、雄ねじ部材２９０２の延在方向に対して直交する面に沿って突出形成された突出部２９１０Ｄが設けられている。この突出部２９１０Ｄには、ねじ挿通用の孔２９１０Ｅと、位置決め用孔２９１０Ｆとが形成され、図８に示すように、位置決め用孔２９１０Ｆがベース１２のボスに係合された状態で、ねじ２０２を孔２９１０Ｅからベース１２に設けられたねじ孔に螺合することでモータ配設用部材２９１０がベース１２に取着されている。なお、ねじ挿通用の孔２９１０Ｅの半径方向外側の箇所に係合溝２９１０Ｅ−１が形成されており、該係合溝２９１０Ｅ−１がベース１２側に設けられた凸部に係合されることでモータ配設用部材２９１０が孔２９１０Ｅを中心に揺動しないように構成されている。
図９に示すように、第３支片２９１０Ｃは第１支片２９１０Ａの基端から延在しており、第２支片２９１０Ｂは第３支片２９１０Ｃの先端に設けられている。
雄ねじ部材２９０２の先端（３群レンズ１８の光軸方向の前方の端部）は、第２支片２９１０Ｂの軸受孔などを介して回転可能に支持されている。
モータ配設用部材２９１０の第１、第２支片２９１０Ａ、２９１０Ｂの間には、回り止め用のロッド２９１２が雄ねじ部材２９０２と間隔をおいてほぼ平行に延在するように取付けられている。

雌ねじ部材２９０６は雄ねじ部材２９０２に螺合され、雌ねじ部材２９０６の係合凹部２９０６Ｂがロッド２９１２に係合し、これにより雌ねじ部材２９０６の回転が阻止されており、雄ねじ部材２９０２の正逆転により雌ねじ部材２９０６が雄ねじ部材２９０２の長手方向に沿って往復移動するように構成されている。
また、図１０に示すように、雌ねじ部材２９０６が３群レンズ１８の光軸方向の後方に臨む端部２９０６Ａは、３群レンズ枠１８０２の外周部の一部をなす係合部１８０２Ｂに当接可能に設けられている。
雄ねじ部材２９０２は、図９、図１０に示すように、雌ねじ部材２９０６に螺合する雄ねじ部２９０２Ａを有し、雌ねじ部材２９０６は、雄ねじ部材２９０２の雄ねじ部２９０２Ａの延在方向の全長にわたって該雄ねじ部材２９０２に沿って移動できるように配設されている。
コイルスプリング２９０８は、ガイド軸２８Ａに巻装されその一端が３群レンズ枠１８０２の第１軸受部１８０２Ａに弾接し他端がベース１２側（ガイド軸押え部材９）に弾接して配設されており、係合部１８０２Ｃを雌ねじ部材２９０６の端部２９０６Ａに当接する方向に３群レンズ枠１８０２を付勢している。言い換えると、コイルスプリング２９０８は３群レンズ枠１８０２を光軸方向の前方に付勢し、３群レンズ枠１８０２を常時雌ねじ部材２９０６に弾接させている。したがって、３群レンズ枠１８０２、すなわち３群レンズ１８は雌ねじ部材２９０６の動きに追従して光軸方向に往復直線移動することになる。
さらに、３群レンズ１８の光軸上に位置するベース１２箇所に開口が形成され、前記開口に臨むベース１２の後面には収容凹部８Ｃが設けられ、撮像素子１１６は収容凹部８Ｃに収容保持されている。
また、３群レンズ枠１８０２のベース１２に面した箇所には検知片１８０２Ｃが光軸方向の後方に向けて突設されており、該検知片１８０２Ｃに臨むベース１２箇所にはフォトインタラプタからなるセンサ５０が配設されている。このセンサ１８は、次に説明するように、３群レンズ１８の基準位置（原点）を設定するために用いられている。
したがって、モータ２９０４の正転により３群レンズ１８が光軸方向の前方に移動し、逆転により光軸方向の後方に移動するとした場合、モータ２９０４が正転すると、雌ねじ部材２９０６は雄ねじ部材２９０２の正転に応じて前方に移動され、これにより、３群レンズ１８は光軸方向の前方に移動され、モータ２９０４の正逆回転によって雌ねじ部材２９０６が雄ねじ部２９０２Ａ上で光軸方向に往復直線移動され、これにより３群レンズ１８が光軸方向に移動される。
なお、図１０に示すように、ガイド軸支持壁９１の先端部９１Ｂには当接凸部９１Ｄが設けられており、この当接凸部９１Ｄは、モータモータ配設用部材２９１０の第２支片２９１０Ｂよりも光軸方向で高い位置に位置している。

カム環２４は、図５に示すように、固定環２０の径方向内側箇所に回転可能にかつ前記光軸方向に移動可能に設けられ、カム環２４の内周面には、図７に示すように、カム溝２４０２，２４０４が設けられ、図５に示すように、カム環２４の後端には径方向外方向に突出する３つの凸部２４０６が周方向に間隔をおいて設けられている。そして、これら３つの凸部２４０６が固定環２０のカム溝２００２，２００４に係合した状態で、カム環２４が固定環２０に対して回転運動することでこれら３つの凸部２４０６が固定環２０のカム溝２００２，２００４に沿って動かされることによりカム環２４が前記光軸方向に移動される。
さらに、固定環２０のカム溝２００２の少なくとも１つは径方向に貫通しており、前記貫通したカム溝２００２に対応するカム環２４の凸部２４０６に設けられた不図示のアームの先端が前記カム溝２００２を通って回転環２２の直進溝２２０５に係合されている。これにより、カム環２４と回転環２２は固定環２０に対して連動して回転する。すなわち、回転環２２を回転させると、カム環２４は回転しながら光軸方向に移動する。
直進案内環２６は、カム環２４の径方向内側箇所に回転不能にかつ前記光軸方向にカム環２４と連動して移動可能に設けられている。詳しく説明すると、直進案内環２６の後端には径方向外方に突出する３つの凸部２６０２が周方向に間隔をおいて設けられている。そして、これら３つの凸部２６０２がカム環２４の後方を通って固定環２０の直進案内溝２００８に係合した状態でカム環２４が固定環２０に対して回転運動することでこれら３つの凸部２６０２が固定環２０の直進案内溝２００８に沿って動かされ、これにより直進案内環２６は回転せずにカム環２４と連動して光軸方向にのみ移動される。
また、直進案内環２６には、前縁の径方向を挟んだ２箇所から案内片２６０４がそれぞれ光軸方向と平行に前方に突設されている。

２群レンズ１６は２群レンズ枠１６０２（特許請求の範囲のレンズ保持枠に相当）に保持されている。２群レンズ枠１６０２はカム環２４の内周に配設され、２群レンズ枠１６０２の外周面には、径方向を挟む２箇所に光軸方向と平行に延在し直進案内環２６の２つの案内片２６０４に案内される案内部１６０４と、径方向を挟む２箇所に光軸方向と平行に延在し前方に突出する案内レール１６０５と、カム環２４のカム溝２４０４に係合される３つのカムピン１６０６とが設けられている。
そして、案内部１６０４が案内片２６０４に案内され、かつ、３つのカムピン１６０６がカム環２４のカム溝２４０４に係合された状態で、カム環２４が回転することにより、２群レンズ１６は、回転せずにカム溝２４０４で設定されたカムカーブにより光軸方向にのみ移動する。
２群レンズ枠１６０２には自動露光装置１６１０が設けられている。
自動露光装置１６１０はケース１６２０（図１１）を備え、ケース１６２０は２群レンズ枠１６０２の前部に取着されている。
自動光量調整装置１６１０のケース１６２０内には、撮影光学系１０４の光路を開閉するシャッタ機構と、撮影光学系１０４の光路における光量を調節する光量調整機構とが配設され、自動露光装置１６１０はシャッタ機構と光量調整機構とを含んでいる。
これらシャッタ機構および光量調整機構は、撮像装置１００のケース１０２内部に組み込まれた電気回路からフレキシブル基板１６１２を介して供給される制御信号によって動作するように構成され、例えば、シャッタ機構や光量調整機構としてはモータなどの電気式アクチュエータと機械的開閉機構とを組み合わせたもの、また、光量調整機構として液晶素子を用いたものなど、これらシャッタ機構および光量調整機構として従来公知の様々な機構が採用可能である。

フレキシブル基板１６１２は、屈曲可能な素材で構成されその一端が自動露光装置１６１０のケース１６２０に接続されている。このフレキシブル配線板１６１２の中間部は、カム環２４の後方を通って固定環２０に設けられた不図示の保持部に保持されベース１２に設けられた不図示の開口を通ってベース１２の外方に導出され、フレキシブル配線板１６１２の他端は固定環２０やベース１２に固定されている。フレキシブル配線板１６１２は、回転環２２の回転動作および２群レンズ枠１６０２と直進案内環２６の光軸方向の移動に際して、連続的に屈曲部位が変化しながら、前記配線群に無理な力が加わらないように形成されている。
このフレキシブル基板１６１２は、自動露光装置１６１０に設けられたアクチュエータ群を動作させるための電気信号を供給する配線群を有している。また、フレキシブル配線板１６１２は、鏡筒１０がケース１０２から外方に露出している部分に静電気等が加えられて瞬間的な大電流が流れる場合に、その電流の流路として機能する前記配線群とは別の配線群を備えている。フレキシブル基板１６１２の前記別の配線群のベース１２側に位置する接続端は、ケース１０２と同電位となる接地部分に電気的に接続されている。

１群レンズ１４は１群レンズ枠１４０２に保持されている。１群レンズ枠１４０２はカム環２４の内周で２群レンズ枠１６０２の前方に配設され、１群レンズ枠１６０２の内周面には、径方向を挟む２箇所に光軸方向と平行に延在し２群レンズ枠１６０２の２つの案内レール１６０５に案内される不図示の案内溝と、カム環２４のカム溝２４０４に係合される３つのカムピン１４０６とが設けられている。
そして、前記案内溝が案内レール２６０５に案内され、かつ、３つのカムピン１４０６がカム環２４のカム溝２４０２に係合された状態で、カム環２４が回転することにより、１群レンズ１４は、回転せずにカム溝２４０２で設定されたカムカーブにより光軸方向にのみ移動する。
また、１群レンズ枠１４０２と２群レンズ枠１６０２との間には、２つの金属製のコイルスプリング１５が張設されており、これらコイルスプリング１５の付勢力によって１群レンズ枠１４０２と２群レンズ枠１６０２は光軸方向に沿って互いに近接する方向に付勢されており、これにより、カムピン１４０６とカム溝２４０２との間のガタ、および、カムピン１６０６とカム溝２４０４との間のガタを吸収するように構成されている。
また、２群レンズ枠１６０２には１つの導通板３１が組み込まれている。この導通板３１には、前記２つのコイルスプリング１５のうちの一方のコイルスプリング１５の端部が係止されるとともに、フレキシブル配線板１６１２の前記別の配線群の接続端のうち１群レンズ枠１４０２側に位置する接続端が電気的に接続されている。これにより、前記一方のコイルスプリング１５は導通板３１とフレキシブル配線板１６１２の前記別の配線群を介して前記接地部分に接続されている。

また、１群レンズ群１４の前部に撮影光学系の光路を開閉するバリア機構３０が設けられ、バリア機構３０の前方の１群レンズ枠１４部分には鏡筒１０の体裁を整える金属製の化粧リング３２が取着され、カム環２４の前部には鏡筒の体裁を整えるための金属製の化粧リング３４が取着されている。
１群レンズ枠１４の外周とカム環２４の内周との隙間には、この隙間からゴミや迷光の侵入を防ぐ遮光リング３６が配設され、この遮光リング３６は、１群レンズ枠１４上に装着され、化粧リング３４とカム環２４との間にクリアランスを持った状態で配設されている。
カム環２４の外周と固定環２０の内周との隙間には、この隙間からゴミや迷光の侵入を防ぐための遮光リング３８が配設され、この遮光リング３８はカム環２４の外周に装着され、固定環２０の内周に弾接される。
また、光学式ファインダ４０は可動式のレンズを内蔵しておりベース１２に取着されている。前記可動式のレンズは不図示のカムピンを介して回転環２２のカム溝２２０２に連結されており、回転環２２の回転に連動して光軸方向に移動することで視野のズーミング動作がなされるように構成されている。

次に２群レンズ枠１６０８の構成について詳細に説明する。
図１１は２群レンズ枠１６０８および自動光量調整装置１６１０の構成を示す分解斜視図、図１２は２群レンズ枠１６０８に自動光量調整装置１６１０が取着された状態を斜め前方から見た斜視図、図１３は２群レンズ枠１６０８に自動光量調整装置１６１０が取着された状態を斜め後方から見た斜視図、図１４は遮蔽部材が閉塞位置にある状態を斜め前方から観た斜視図、図１５（Ａ）、（Ｂ）は鏡筒１０が沈胴状態における遮蔽部材の動作を示す斜視図、図１６（Ａ）は鏡筒１０が使用状態における遮蔽部材の動作を示す説明図、（Ｂ）は鏡筒１０が沈胴状態における遮蔽部材の動作を示す説明図である。

図１１に示すように、２群レンズ枠１６０２には、複数個のレンズからなる２群レンズ１６が保持されている。
２群レンズ枠１６０２の前部には、自動光量調整装置１６１０のケース１６２０が取着されている。ケース１６２０は第２レンズ枠１６０８の外周の輪郭とほぼ同様の輪郭で形成されている。
ケース１６２０には、撮影光学系の光路を形成する開口が設けられ、２群レンズ枠１６０２の後部には、撮影光学系の光路を形成する開口が設けられた迷光防止用のマスク１６２２が取着されている。
図１３に示すように、２群レンズ枠１６０２の外周にはその一部を切り欠いた切欠部１６２４が設けられ、この切り欠かれた２群レンズ枠１６０２の直線状の壁部１６２５に遮光部材５０が設けられている。
また、切欠部１６２４の前方のケース１６２０箇所には切欠部１６２４とほぼ同様の形状をなすケース側切欠部１６２１が設けられている。
これら切欠部１６２４およびケース側切欠部１６２１は、上述した３群レンズ枠１８０２の案内部２８および駆動部２９の前方、具体的にはガイド軸支持壁９１およびモータ配設用部材２９１０の前方に位置している。
したがって、第１鏡筒１０Ａ内に第２鏡筒１０Ｂが収容され、第２鏡筒１０Ｂ内に第３鏡筒１０Ｃが収容された鏡筒１０の沈胴状態では、２群レンズ枠１６０２がベース１２に接近しており、切欠部１６２４およびケース側切欠部１６２１内にガイド軸支持壁９１およびモータ配設用部材２９１０が侵入し、位置することになる。

遮光部材５０は硬質な合成樹脂で形成され、遮光部材５０は、図１６（Ａ）に示すように、壁部１６２５から切欠部１６２４を通って２群レンズ枠１６０８の径方向外方に延在し鏡筒１０の内周面に沿って通過する光を遮断する閉塞位置Ｐ１と、図１６（Ｂ）に示すように、壁部１６２５から鏡筒１０の軸方向に延在し鏡筒１０の内周面から離れる退避位置Ｐ２との間で揺動可能に設けられている。
図１２、図１３に示すように、遮光部材５０は、光軸方向から見てその外周の輪郭が２群レンズ保持枠１６０２およびケース１６２０の外周の輪郭に連続してつながり円状をなすように形成され、より詳細には、２群レンズ保持枠１６０２およびケース１６２０の外周の輪郭に遮光部材５０の外周の輪郭を合わせた輪郭が、カム環２４の内周面に近接する円状をなすように形成されている。
図１４に示すように、壁部１６２５の延在方向の両端部には２つの軸受部１６２６と、２つの係止部１６２８とが設けられ、これら軸受け部１６２６に支軸５２が保持され、遮光部材５０は、その基部が支軸５２に揺動可能に支持されている。
また、支軸５２には付勢部材を構成するねじりコイルばね５４が装着され、ねじりコイルばね５４によって遮光部材５０が支軸５２回りに付勢され、遮光部材５０の下面の延在方向両端箇所が各係止部１６２８に係止されることで閉塞位置Ｐ１に位置決めされ、この位置決めされた状態に付勢されている。

図１６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、２群レンズ枠１６０２が後退することにより、遮光部材５０がガイド軸支持壁９１に当接されて揺動されることにより、遮光部材５０は閉塞位置Ｐ１から退避位置Ｐ２に動かされるように構成され、本実施例では、開放位置Ｐ２で遮光部材５０が光軸とほぼ平行をなするように構成されている。
より詳細に説明すると、本実施例では、２群レンズ枠１６０２が後退することにより、まず、閉塞位置Ｐ１にある遮光部材５０の先端部がガイド軸支持壁９１の先端部９１Ｂの当接凸部９１Ｄに当接する。すなわち、最初にガイド軸支持壁９１に当接する遮光部材５０の箇所は、支軸５２から最も離間した箇所あるいは最も離間した寄り箇所となり、２群レンズ１６０２が後方に移動するにつれてガイド軸支持壁９１に当接する遮光部材５０の箇所は支軸５２方向に徐々に近づくように構成されている。
また、本実施例では、遮光部材５０の先端部の下面でガイド軸支持壁９１の当接凸部９１Ｄに当接する箇所に滑らかな曲面からなる当接面５００２が形成されている。

次に作用効果について説明する。
図１６（Ａ）に示すように、鏡筒１０が使用位置にある場合について説明する。
２群レンズ枠１６０２の遮光部材５０と、ガイド軸支持壁９１とが光軸方向において離間しており、遮光部材５０は閉塞位置Ｐ１に位置しその先端がカム環２４の内周面に近接している。そのため、鏡筒１０の内周面に沿って通過する光が遮光部材５０により遮断され、迷光が撮像素子１１６に至ることが確実に防止される。
次に、図１６（Ａ）に示す使用位置から図１６（Ｂ）に示す沈胴位置に鏡筒１０が移動する場合について説明する。
まず、駆動部２９により３群レンズ枠１８０２が最も後方の位置に移動される。
次いで、回転環駆動機構２３の駆動により回転環２２が所定方向に回動されることにより、２群レンズ枠１６０２および１群レンズ枠１８０２の双方が後方に移動される。
２群レンズ枠１６０２が後方に移動すると、遮光部材５０の当接面５００２がガイド軸支持壁９１の当接凸部９１Ｄに当接する。この状態でさらに２群レンズ枠１６０２が後退すると、遮光部材５０の当接面５００２がガイド軸支持壁９１の当接凸部９１Ｄによって前方に押し上げられることにより、遮光部材５０が閉塞位置Ｐ１から開放位置Ｐ２に向けて揺動される。
さらに２群レンズ枠１６０２が後方に動かされ最も後方の位置に至り、遮光部材５０はガイド軸支持壁９１により図１６（Ｂ）に示す開放位置Ｐ２に揺動され、その状態で保持される。
そして、この状態で、切欠部１６２４およびケース側切欠部１６２１内にガイド軸支持壁９１およびモータ配設用部材２９１０が位置する。
さらに１群レンズ枠１４０２も２群レンズ枠１６０２に最も接近した位置まで後退し、これにより鏡筒１０が沈胴状態となる。

本実施例によれば、２群レンズ枠１６０２の外周の一部に該箇所を切り欠いた切欠部１６２４を設け、切り欠かれた２群レンズ枠１６０２の壁部１６２５に、該壁部１６２５から切欠部１６２４を通って２群レンズ枠１６０２の径方向外方に延在しカム環２４の内周面に沿って通過する光を遮断する閉塞位置Ｐ１と、壁部１６２５からカム環２４の軸方向に延在しカム環２４の内周面から離れる退避位置Ｐ２との間で揺動可能な遮光部材５０を設け、遮光部材５０を閉塞位置Ｐ１に付勢するねじりコイルばね５４を設けた。
したがって、遮蔽部材５０が閉塞位置Ｐ１にあるときには鏡筒１０内の迷光が遮蔽部材５０よりも後方に侵入することを確実に防止することができ、退避位置Ｐ２にあるときには切欠部１６２４内に２群レンズ枠１６０２の後方に位置するガイド軸支持壁９１およびモータ配設用部材２９１０を位置させることができる。したがって、迷光による悪影響を確実に防止しつつ、沈胴状態における鏡筒１０の光軸方向の寸法を縮小する上で有利となる。
また、本実施例では、最初にガイド軸支持壁９１に当接する遮光部材５０の箇所が、支軸５２から最も離間した箇所あるいは最も離間した寄り箇所であるため、ガイド軸支持壁９１と遮光部材５０とが当接する際に、ガイド軸支持壁９１と遮光部材５０に生じる衝撃や振動を低減することができる。このため、ガイド軸支持壁９１と遮光部材５０の耐久性を向上させる上で有利となり、また、前記衝撃や振動が撮像装置１００を構成する各種機構、部材、部品に及ぼす悪影響を抑制する上でも有利となる。
また、本実施例では、遮光部材５０の先端部の下面でガイド軸支持壁９１の当接凸部９１Ｄに当接する箇所に滑らかな曲面からなる当接面５００２が形成されているので、当接凸部９１Ｄに当接された当接面５００２の移動に際して生じる衝撃や振動を低減する上でより有利となっている。

なお、本実施例では、硬質な合成樹脂を用いて遮光部材５０を構成し、遮光部材５０を支軸５２を介して壁部１６２５で揺動可能に支持し、付勢部材５４で閉塞位置Ｐ１に付勢するようにしたが、遮光部材５０を可撓性を有し閉塞位置Ｐ１に弾性復帰する材料、例えばつや消しフィルムや植毛紙などの弾性復帰する材料を用いて構成してもよく、この場合には遮光部材５０が付勢部材を兼ねるので、付勢部材は省略される。
また、本実施例では、撮像装置としてデジタルスチルカメラを用いて説明したが、本発明は、ビデオカメラ、その他種々の撮像装置に適用可能である。

実施例１の撮像装置の斜視図である。実施例１の撮像装置の構成を示すブロック図である。鏡筒１０の状態を説明する斜視図である。鏡筒１０の状態を説明する断面図である。沈胴レンズの分解斜視図である。固定環２０の展開図である。カム環２４の展開図である。３群レンズ枠１８０２とベース１２の構成を示す斜視図である。駆動部２９の構成を示す斜視図である。３群レンズ枠１８０２とベース１２の構成を示す説明図である。２群レンズ枠１６０８および自動光量調整装置１６１０の構成を示す分解斜視図である。２群レンズ枠１６０８に自動光量調整装置１６１０が取着された状態を斜め前方から見た斜視図である。２群レンズ枠１６０８に自動光量調整装置１６１０が取着された状態を斜め後方から見た斜視図である。遮蔽部材が閉塞位置にある状態を斜め前方から観た斜視図である。鏡筒１０の沈胴状態における遮蔽部材５０の動作を示す斜視図である。遮蔽部材５０の動作を示す説明図である。

符号の説明

１００……撮像装置、１０……鏡筒、１２……ベース、１６……２群レンズ、１６０２……２群レンズ枠（レンズ保持枠）、１６２４……切欠部、１６２５……壁部、２８Ａ……ガイド軸、５０……遮光部材、５００２……当接面、５２……支軸、５４……ねじりコイルスプリング（付勢部材）、９１……ガイド軸支持壁、９１Ａ……延出部、９１Ｂ……先端部、９１Ｄ……当接凸部、１１６……撮像素子

Claims

鏡筒と、前記鏡筒内に配設され撮影光学系を構成するレンズを保持するレンズ保持枠とを備え、
前記撮影光学系の焦点距離調整もしくは合焦調整が前記レンズ保持枠の前記レンズの光軸方向への移動により行なわれ、前記レンズ保持枠が後退して沈胴状態となる沈胴式レンズ鏡筒であって、
前記レンズ保持枠の外周の一部に該箇所を切り欠いた切欠部が設けられ、
前記切り欠かれた前記レンズ保持枠の壁部に支軸を介して、該壁部から前記切欠部を通って前記レンズ保持枠の径方向外方に延在し前記鏡筒の内周面に沿って通過する光を遮断する閉塞位置と、該壁部から前記鏡筒の軸方向に延在し前記鏡筒の内周面から離れる退避位置との間で揺動可能な遮光部材が設けられ、
前記遮光部材を前記閉塞位置に付勢する付勢部材が設けられ、
ガイド軸をベースに取り付けるためのガイド軸支持壁が設けられ、
前記ガイド軸支持壁は、ベースに配設された撮像素子の前方に面した箇所から光軸に沿って前方に延在する２つの延出部と、ベースに臨んでいて前記延出部の先端を連結する先端部とで構成され、
前記レンズ保持枠が後退することにより、閉塞位置にある前記遮光部材の先端部が前記ガイド軸支持壁の先端部の当接凸部に当接し、最初にガイド軸支持壁に当接する遮光部材の箇所は、前記支軸から最も離れた箇所に近い箇所となり、前記レンズ保持枠が後方に移動するにつれてガイド軸支持壁に当接する遮光部材の箇所は前記支軸方向に徐々に近づくように構成され、遮光部材の先端部の下面でガイド軸支持壁の当接凸部に当接する当接面は滑らかな曲面に形成されている
ことを特徴とする沈胴式レンズ鏡筒。
前記遮光部材は、可撓性を有し前記閉塞位置に弾性復帰する材料で構成され、前記遮光部材は前記付勢部材を兼ねていることを特徴とする請求項１記載の沈胴式レンズ鏡筒。
前記遮光部材が前記閉塞位置に位置した状態において、前記光軸方向から見て前記遮光部材と前記レンズ保持枠と合わせた輪郭は、前記レンズ保持枠が配設された鏡筒部分の内周面に近接する大きさの円形を呈していることを特徴とする請求項１記載の沈胴式レンズ鏡筒。
鏡筒と、前記鏡筒内に配設され撮影光学系を構成するレンズを保持するレンズ保持枠と、前記撮影光学系によって導かれた被写体像を撮像する撮像素子とを備え、
前記撮影光学系の焦点距離調整もしくは合焦調整が前記レンズ保持枠の前記レンズの光軸方向への移動により行なわれ、前記レンズ保持枠が後退して沈胴状態となる沈胴式レンズ鏡筒を有する撮像装置であって、
前記レンズ保持枠の外周の一部に該箇所を切り欠いた切欠部が設けられ、
前記切り欠かれた前記レンズ保持枠の壁部に支軸を介して、該壁部から前記切欠部を通って前記レンズ保持枠の径方向外方に延在し前記鏡筒の内周面に沿って通過する光を遮断する閉塞位置と、該壁部から前記鏡筒の軸方向に延在し前記鏡筒の内周面から離れる退避位置との間で揺動可能な遮光部材が設けられ、
前記遮光部材を前記閉塞位置に付勢する付勢部材が設けられ、
ガイド軸をベースに取り付けるためのガイド軸支持壁が設けられ、
前記ガイド軸支持壁は、ベースに配設された撮像素子の前方に面した箇所から光軸に沿って前方に延在する２つの延出部と、ベースに臨んでいて前記延出部の先端を連結する先端部とで構成され、
前記レンズ保持枠が後退することにより、閉塞位置にある前記遮光部材の先端部が前記ガイド軸支持壁の先端部の当接凸部に当接し、最初にガイド軸支持壁に当接する遮光部材の箇所は、前記支軸から最も離れた箇所に近い箇所となり、前記レンズ保持枠が後方に移動するにつれてガイド軸支持壁に当接する遮光部材の箇所は前記支軸方向に徐々に近づくように構成され、遮光部材の先端部の下面でガイド軸支持壁の当接凸部に当接する当接面は滑らかな曲面に形成されている
ことを特徴とする撮像装置。
前記遮光部材は、可撓性を有し前記閉塞位置に弾性復帰する材料で構成され、前記遮光部材は前記付勢部材を兼ねていることを特徴とする請求項４記載の撮像装置。
前記遮光部材が前記閉塞位置に位置した状態において、前記光軸方向から見て前記遮光部材と前記レンズ保持枠と合わせた輪郭は、前記レンズ保持枠が配設された鏡筒部分の内周面に近接する大きさの円形を呈していることを特徴とする請求項４記載の撮像装置。