JP4673575B2 - レンズ鏡胴および撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも変倍レンズ群と焦点調節レンズ群を含む複数のレンズ群からなる撮影レンズを収容し、繰出し、沈胴が自在であって繰出時に撮影レンズに焦点距離調節およびピント調節を行なわさせるレンズ鏡胴、および、そのようなレンズ鏡胴を備えそのレンズ鏡胴を通過してきた被写体光を捉えることにより撮影を行う撮影装置に関する。

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ＣＭＯＳ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像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。

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、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備えて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、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）。

また、沈胴時に、内蔵するレンズ群間の距離を撮影に最低限必要な距離未満としてしまうデジタルカメラでは、非結像画像をカメラ背面などに備えられた液晶パネルに表示しないようにする、いわゆるブラックアウトと呼ばれる措置が沈胴時に採られている。
特開平５−３４７６９号公報

このことはすなわち、上記のようなレンズ鏡胴を備えたデジタルカメラは、ブラックアウト措置の実施不実施を別にして、沈胴時に、被写体光を固体撮像素子上に結像させることができない撮影不能状態に置かれていることを意味するものであり、例えば、デジタルカメラを携帯していて咄嗟の撮影が必要となった時であっても、レンズ鏡胴が、沈胴位置から、内蔵するレンズ群間の距離が撮影に最低限必要な距離を確保する所定の繰出位置にまで繰り出されるのを待つ必要があり、シャッタチャンスを逃してしまうおそれがある。

尚、このことはロール状のフィルム等に撮影を行う、いわゆる銀塩カメラにおいても同様にいえることである。

本発明は、上記事情に鑑み、レンズ鏡胴の沈胴により薄型化が図られると共に携帯時の咄嗟のシャッタチャンスにも対応可能なカメラを提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明のレンズ鏡胴は、少なくとも変倍レンズ群と焦点調節レンズ群を含む複数のレンズ群からなる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において、前記収納状態への移行に伴って前記複数のレンズ群のうちの少なくとも１つのレンズ群を撮影光軸上から退避させるレンズ退避機構と、前記撮影状態への移行に伴って前記退避させたレンズ群を撮影光軸上に進出させるレンズ進出機構とを備え、前記撮影レンズは、前記収納状態にあるときに、上記複数のレンズ群のうちの撮影光軸上から退避したレンズ群を除く残りのレンズ群によって撮影光学系を成すものであることを特徴とする。

ここで、前記撮影レンズは、典型的には、前記残りのレンズ群によって固定焦点撮影光学系を成すものである。

また、本発明のレンズ鏡胴において、前記撮影レンズは、光軸方向前方から順に、前群レンズ、後群レンズ、およびフォーカスレンズの３群からなり、焦点距離可変であるとともに該フォーカスレンズの移動によりピント調節を行なう撮影レンズであり、前記レンズ退避機構と前記進出機構とを備えたレンズ進退機構を有し、前記レンズ進退機構は、前記収納状態への移行に伴って撮影光軸上から前記後群レンズを退避させるものであって、前記撮影レンズは、前記収納状態にあるときに、前記前群レンズと前記フォーカスレンズとにより撮影光学系を成すものであってもよい。

この場合に、前記前群レンズは正の屈折力をもつレンズ群であり、前記後群レンズは負の屈折力を持つレンズ群であり、前記フォーカスレンズは正の屈折力を持つレンズ群であることが好ましい。

また、本発明のレンズ鏡胴において、更に、前記撮影レンズを通過する光の光量を制御する光量制御部材を備え、該光量制御部材が、撮影光軸上から退避するレンズ群とともに撮影光軸上から退避し、前記撮影状態への移行に伴って、退避したレンズ群とともに撮影光軸上に進出するものであってもよく、あるいは、前記撮影レンズを通過する光の光量を制御する光量制御部材を備え、該光量制御部材は、前記収納状態においても撮影光軸上に留まるものであってもよい。

また、本発明のレンズ鏡胴においては、前記撮影レンズは、光軸方向前方から順に前群レンズおよび後群レンズの２群レンズからなるものであり、前記レンズ退避機構と前記進出機構とを備えたレンズ進退機構を有し、前記レンズ進退機構が、前記収納状態への移行に伴い、前記２群レンズのうちのいずれか一方からなる第１のレンズ群を撮影光軸上から退避させるとともに、前記撮影状態への移行に伴い、前記退避させた第１のレンズ群を撮影光軸上に進出させるものであって、前記撮影レンズは、前記収納状態あるときに、前記２群レンズのうちの第２のレンズ群によって撮影光学系を成すものであることも好ましい態様である。

この場合、前記収納状態にあるときに、撮影光軸上に進出して前記第２のレンズ群の収差補正を行なうとともに、前記撮影状態にあるときには撮影光軸上から退避する補正レンズを備えた補正レンズ進退機構を備え、前記撮影レンズは、前記収納状態にあるときに、前記第２のレンズ群と前記補正レンズとによって撮影光学系を成すものであることが好ましい。

また、前群レンズ、及び後群レンズの２群レンズからなる撮影レンズを備えた場合に、上記レンズ退避機構は、前記収納状態への移行に伴って前記前群レンズを撮影光軸上から退避させるとともに、前記撮影状態への移行に伴って該前群レンズを撮影光軸上に進出させるものであることが好ましい態様である。

また、本発明のレンズ鏡胴においては、前記撮像レンズは、光軸方向前方から順に第１群、第２群、第３群および第４群からなり、前記収納状態のときに、少なくとも前記第３群および前記第４群レンズのうちの一方のレンズ群を撮影光軸上から退避させるとともに、前記撮影状態のときは前記収納状態のときに退避させたレンズ群を撮影光軸上に進出させるレンズ進退機構を備え、前記撮影レンズは、前記収納状態にあるときに、前記４群からなるレンズ群のうちの撮影光軸上から退避したレンズ群を除く残りのレンズ群によって撮影光学系を成すものであってもよい。

この場合に、前記レンズ進退機構は、前記収納状態へ移行するときに前記第２群と前記第４群との双方を光軸上から退避させるとともに、前記撮影状態に移行するときに前記収納状態のときに退避させた第２群および第４群レンズ群を撮影光軸上に進出させるものであり、前記撮影レンズは、前記収納状態にあるときに、撮影光軸上から退避した第２群と第４群を除く残りのレンズ群によって撮影光学系をなすものであってもよい。

この場合に、前記撮影レンズは、前記収納状態にあるときに、前記残りのレンズ群によって固定焦点撮影光学系をなすものであってもよい。

この場合に、前記第１群、第２群、第３群、および第４群は、それぞれ、正の屈折力、負の屈折力、正の屈折力、および正の屈折力を持つレンズ群であってもよい。

この場合に、前記撮影状態は、前記撮影レンズを構成する複数のレンズ群の全てを使って結像する状態であり、前記収納状態は、前記撮影状態のうちの筒長の最も短い状態を超えて筒長が短縮された状態であってもよい。

上記目的を達する本発明の撮影装置は、被写体光を捉えることにより撮影を行なう撮影装置において、少なくとも変倍レンズ群と焦点調節レンズ群を含む複数のレンズ群からなる撮影レンズと、前記撮影レンズを収容するとともに、繰出し、沈胴が自在であって繰出時に該撮影レンズに焦点距離調節およびピント調節を行なわさせるレンズ鏡胴とを備え、前記レンズ鏡胴が、沈胴時に前記複数のレンズ群のうちの少なくとも１つのレンズ群を撮影光軸上から退避させるとともに、繰出時には、沈胴時に退避させたレンズ群を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り、前記撮影レンズは、沈胴時に、前記複数のレンズ群のうちの撮影光軸上から退避したレンズ群を除く残りのレンズ群によって固定焦点撮影光学系を成すものである。

ここで、上記撮影レンズは、光軸方向前方から順に、正の屈折力をもつ前群レンズ、負の屈折力をもつ後群レンズ、および正の屈折力をもつレンズであるフォーカスレンズの３群からなり、焦点距離可変であるとともに該フォーカスレンズの移動によりピント調節を行なう撮影レンズであり、前記レンズ進退機構は、沈胴時に撮影光軸上から前記後群レンズを退避させるものであって、前記撮影レンズは、沈胴時に、前記前群レンズと前記フォーカスレンズとにより固定焦点撮影光学系を成すものであってもよい。

また、本発明の撮影装置において、前記撮影レンズは、前群レンズと後群レンズとの２群レンズからなり、前記レンズ鏡胴が、沈胴時に、前記２群レンズのうちのいずれか一方からなる第１のレンズ群を撮影光軸上から退避させるとともに、繰出時には、沈胴時に退避させた第１のレンズ群を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り、前記撮影レンズは、沈胴時に、前記２群レンズのうちの第２のレンズ群によって固定焦点撮影光学系を成すものであってもよい。

この場合に、前記レンズ鏡胴が、さらに、沈胴時には前記撮影光軸上に進出して前記第２のレンズ群の収差補正を行なうとともに、繰出時には前記撮影光軸上から退避する補正レンズを備えたものであって、前記撮影レンズは、沈胴時に、前記第２のレンズ群と前記補正レンズとによって固定焦点撮影光学系を成すものであることが好ましい。

また、本発明の撮影装置において、前記レンズ鏡胴は、沈胴時に前記前群レンズを前記撮影光軸上から退避させるとともに、繰出時に該前群レンズを前記撮影光軸上に進出させるものであってもよい。

また、本発明の撮影装置において、前記撮影レンズは、光軸方向前方から順に第１群、第２群、第３群および第４群からなり、前記レンズ鏡胴が、沈胴時に、少なくとも前記第３群および前記第４群レンズのうちの一方のレンズ群を撮影光軸上から退避させるとともに、繰出時には沈胴時に退避させたレンズ群を撮影光軸上に進出させるレンズ進退機構を備え、前記撮影レンズは、沈胴時に、前記４群からなるレンズ群のうちの撮影光軸上から退避したレンズ群を除く残りのレンズ群によって撮影光学系を成すものであってもよい。

この場合に、前記レンズ進退機構は、沈胴時に前記第２群と前記第４群との双方を光軸上から退避させるとともに、繰出時には、沈胴時に退避させた第２群および第４群レンズ群を撮影光軸上に進出させるものであり、前記撮影レンズは、沈胴時に、撮影光軸上から退避した第２群と第４群を除く残りのレンズ群によって撮影光学系をなすものであってもよい。

また、上記撮影レンズは、沈胴時に、前記残りのレンズ群によって固定焦点撮影光学系をなすものであってもよい。

また、上記撮影レンズは、前記第１群、第２群、第３群、および第４群は、それぞれ、正の屈折力、負の屈折力、正の屈折力、および正の屈折力を持つレンズ群であることが好ましい。

また、上記レンズ鏡胴あるいは上記撮影装置が、上記撮影レンズ前面を開閉自在に覆うレンズバリアを備えたものであることが好ましい。

また、上記レンズ鏡胴あるいは上記撮影装置が、上記収納状態あるいは上記沈胴状態で撮影を行なうにあたり上記レンズバリアを開いて撮影を行なう手段を備えたものであることが好ましい。

本発明では、沈胴時に、繰出時には撮影光軸上に位置する複数のレンズ群のうちの少なくとも１つのレンズ群が撮影光軸上から退避されると共に、撮影光軸上に残された他のレンズ群によって撮影光学系が形成されるため、撮影レンズの沈胴による薄型化を図るとともに、沈胴状態においても像撮影を行なうことができる。

ここで、本発明において、撮影レンズを、光軸方向前方側から順に、例えば正負正の、前群レンズ、後群レンズ、およびフォーカスレンズからなる３つのレンズ群で構成し、沈胴時には、中央の後群レンズを撮影光軸上から退避させ、撮影光軸上に残された前群レンズとフォーカスレンズとにより撮影光学系を形成するものであってもよい。

また、本発明において、撮影レンズを前群レンズと後群レンズとの２群で構成し、沈胴時には、前群レンズおよび後群レンズのうち一方のレンズ群を撮影光軸上から退避させることで、撮影光軸上に残ったもう一方のレンズ群によって撮影光学系が形成されるようになっていてもよい。この構成においても、撮影レンズが沈胴した状態でも撮影を行なうことができる。

この場合に、上記補正レンズを備えると、前群レンズと後群レンズとの２群で行なわれる通常撮影に比べ、撮影光軸上に残った第２のレンズ群のみによる沈胴状態での撮影において発生する、収差に起因する画像品質の低下を抑制することができる。

以上説明したように、本発明によれば、撮影レンズの沈胴による薄型化と、沈胴状態における撮影とを両立することができ、携帯時の咄嗟のシャッタチャンスにも対応することができる。

以下、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の第１実施形態のデジタルカメラの外観図である。

図１（ａ）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１（ｂ）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。図１（ｃ）には、デジタルカメラ１の背面が示されている。

図１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３群で構成された撮影レンズが内蔵されており、それらの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、第３群のフォーカスレンズを光軸方向に移動させることによりピント調節が行なわれる。また、レンズ鏡胴１００は、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である。

図１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１３ａ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。このシャッタボタン１４は、半押しと全押しとの２段階になっており、半押しによって上述のピント調節が行なわれ、全押しによって撮影が行なわれる。尚、レンズ鏡胴１００の前面には、沈胴時にレンズ鏡胴の前面を覆うレンズバリア１００ａが備えられている。

このデジタルカメラ１の背面には、電源スイッチ１５、ファインダ接眼窓１３ｂ、画像モニタ２０、設定表示ボタン１６、記録指示ボタン１７、画像表示オンオフボタン２０ａ、十字キー１９、ズーム操作切替ボタン１８が備えられており、ズーム操作切替ボタン１８を所定時間押下し続けることでズーム操作モードに入ると、十字キー１９の‘上’を指し示すマークを押し続けている間、レンズ鏡胴１００が望遠側に移動し、十字キー１９の‘下’を指し示すマークを押し続けている間、レンズ鏡胴１００が広角側に移動する。ズーム操作モードの解除は、再び、ズーム操作切替ボタン１８を所定時間押下し続けることで行なわれる。

画像表示オンオフボタン２０ａは、画像モニタ２０に画像表示を行なうか否かを指示するボタンであり、デジタルカメラ１では、例えこの画像表示オンオフボタン２０ａがオフにされていても、撮影によって得られた画像は画像モニタ２０に所定時間表示されるようになっている。尚、画像モニタ２０がオフ時の撮影は、ファインダ１３から被写界を確認して行なわれる。

設定表示ボタン１６は、現在設定されているシャッタスピードや感度などの値などを表示する際に操作するボタンである。記録指示ボタン１７は、撮影した画像をメモリに記録する際に操作するボタンである。

ファインダ接眼窓１３ｂは、前面側のファインダ対物窓１３ａとの間に光学ファインダを形成している。

電源スイッチ１５は、このデジタルカメラ１を起動させるために操作するスイッチである。このデジタルカメラ１では、メモリなどに記録されている画像を画像モニタ２０に表示するためのモードである再生モードを指定するためのポジション「再生」、後述する沈胴時撮影を指定するためのポジション「沈胴」、ムービーモードを含む通常の写真撮影を指定するためのポジション「通常」が備えられており、電源をオフするためのポジション「ＯＦＦ」を含めて電源スイッチ１５がスライド可能となっている。尚、図１（ｃ）には、電源スイッチ１５がポジション「沈胴」に合わせられている様子が示されている。

このデジタルカメラ１では、電源スイッチ１５がポジション「沈胴」からポジション「ＯＦＦ」にスライドされる力を利用してレンズバリア１００ａが閉じられ、ポジション「ＯＦＦ」からポジション「沈胴」にスライドされる力を利用してレンズバリア１００ａが開かれるようになっている。したがって、電源スイッチ１５がポジション「ＯＦＦ」からポジション「通常」にスライドされる場合には、途中のポジション「沈胴」を通過時にレンズバリア１００ａが開かれることとなる。

図２は、本実施形態のデジタルカメラの撮影レンズの、繰出時および沈胴時における各レンズ群の撮影光軸上の配置を示す図である。

図２（ａ）には、電源スイッチ１５によって「通常」が選択されている場合での、広角側における第１から第３までのレンズ群の配置が示され、図２（ｂ）には、電源スイッチ１５によって「通常」が選択されている場合での、望遠側における第１から第３までのレンズ群の配置が示されている。また、図２（ｃ）には、電源スイッチ１５によって「沈胴」が選択されている場合での、沈胴時の各レンズ群の配置が示されているが、ここには、撮影光軸上から退避させられた第２レンズ群（後述する後群レンズ）は図示省略されており、第１（後述する前群レンズ）と第３（後述するフォーカスレンズ）が示されている。尚、本実施形態のデジタルカメラ１では、電源スイッチ１５によって、「通常」が選択されている場合の外、「沈胴」が選択されている場合であっても撮影が可能であり、この場合の撮影（以下では、これを沈胴時撮影と称呼する）は、レンズ鏡胴が沈胴している時に撮影光軸上に残っている第１レンズ群と第３レンズ群とによる固定焦点撮影となる。尚、図２には、撮影光軸上にＣＣＤも示されている。

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、焦点距離最長のテレ端の状態を示す断面図、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４の断層線Ａ−Ａ’に沿う、焦点距離最短のワイド端の状態を示す断面図、図１０は、図６の断層線Ｇ−Ｇ’に沿う断面図、図１１は、図５の断層線Ｄ−Ｄ’に沿う、ワイド端の状態の主要部品を示す断面図である。また、図１２は、図１〜図１１に示す第１実施形態のデジタルカメラ１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１５の断層線Ｅ−Ｅ’に沿う断面図、図１３は、図１２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１４は、図１３の断層線Ｃ−Ｃ’に沿う断面図、図１５は、図１４と同一の断面図上に断層線Ｅ−Ｅ’を示した図、図１６は、図１３の断層線Ｂ−Ｂ’に沿う断面図である。

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。

図３〜図１６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１１２、およびフォーカスレンズ１１３の３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、後群レンズ１１２が図７に示すテレ端と図９に示すワイド端との間で移動することにより焦点距離が変化し、かつフォーカスレンズ１１３が光軸方向に移動することによりピント調節が行なわれる構成となっている。

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。

また、これら複数の筒体のうち外径が最小で、繰り出し時には撮影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。

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。

また、その壁部材１０３には、送りネジ１３１（図１１参照）が回転自在に支持されており、その送りネジ１３１には、図１１に示すナット部材１３２が螺合し、そのナット部材１３２には、フォーカスレンズ１１３を光軸方向に案内するフォーカスレンズガイド枠１３３が固定されている。このフォーカスレンズガイド枠１３３は、ナット部材１３２に固着されているとともに、そのフォーカスレンズガイド枠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、このフォーカスレンズガイド枠１３３は、送りネジ１３１の回転により光軸方向に移動する。

また、このフォーカスレンズガイド枠１３３には、フォーカスレンズ１１３を保持するフォーカスレンズ保持枠１３４が固着されている。

フォーカスレンズガイド枠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に固定されたフォーカスレンズガイド枠１３３およびそのフォーカスレンズガイド枠１３３に固着されたフォーカスレンズ保持枠１３４が光軸方向に移動し、これにより、そのフォーカスレンズ保持枠１３４に保持されたフォーカスレンズ１１３が光軸方向に移動し、ＣＣＤ１２０の前面にピントの合った被写体像が写し出されるようにそのフォーカスレンズ１１３の位置が調整される。

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。

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。

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。

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。

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、後群レンズガイド枠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。

後群レンズガイド枠１７０には、レンズシャッタユニット１７９と後群レンズ１１２を保持する後群レンズ保持枠１７２が、回転軸１７３により、この後群レンズガイド枠１７０に対し回動自在に軸支されている。この後群レンズ保持枠１７２は、電源スイッチ１５によって「ＯＦＦ」が選択された時には、図１４に示すように、後群レンズ１１２およびレンズシャッタユニット１７９とともにＣＣＤ１２０脇の窪み部分１０４に退避し、電源スイッチ１５によって「通常」が選択された時には、図７等に示すように、後群レンズ１１２等とともに撮影光軸上に進出する。この後群レンズ１１２の前面に位置するレンズシャッタユニット１７９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。この後群レンズ保持枠１７２の回動範囲はその後群レンズ保持枠１７２に保持された後群レンズ１１２が、撮影レンズ１１０の撮影光軸上に進出した使用位置（図７、図９参照）と、ＣＣＤ１２０脇の窪み部分１０４に入り込む退避位置（図１４参照）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、後群レンズ保持枠１７２は、そのコイルバネ１７４により、後群レンズ１１２が撮影レンズ１１０の撮影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。

後群レンズ保持枠１７２が回動することによって後群レンズ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。

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。

このような機構により、図７のテレ端にあるときに電源スイッチ１５によって「ＯＦＦ」が選択された時には、柱状ギア１０５を介して回転筒１５０に沈胴方向への回転駆動力が伝達され、図７のテレ端の状態から図９のワイド端の状態を経由して、図１４および図１６の状態にまで沈胴し、逆に、図１４および図１６に示す沈胴状態にあるときに電源スイッチ１５によって「通常」が選択されて回転筒１５０に繰出し方向への回転駆動力が伝達されると、図１４、図１６に示す沈胴状態から図９に示す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図７に示すテレ端の状態となる。

電源スイッチ１５によって「通常」が選択されて撮影が行なわれる際は、前述したズーム操作スイッチを操作して図７に示すテレ端と図９に示す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する。フォーカスレンズ１１３は、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。

ここで、後群レンズ１１２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。

後群レンズ１１２を保持する後群レンズ保持枠１７２は、前述したように、回転軸１７３により、後群レンズガイド枠１７０に回転自在に軸支され、コイルバネ１７４（図３参照）により後群レンズ１１２が撮影レンズ１１０の撮影光軸上に位置する方向にバネ付勢されている。この後群レンズガイド枠１７０には、図３、図１０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。後群レンズ保持枠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。

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、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にカム係合された後群ガイド枠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１２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、後群レンズ１１２を、図３に示す撮影光軸上の位置から、図１２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１４に示すように、ＣＣＤ１２０の脇に形成された窪み部分１０４である。

図１４、図１６に示す沈胴状態から繰出し方向に移動すると、図１０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１２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１１２は、図１４に示す退避位置から撮影光軸上の位置に旋回する。

この第１実施形態のデジタルカメラ１では、上述のとおり、後群レンズ１１２が、撮影光軸上のレンズ群を撮影光軸上から退避させる機構を持たずに撮影光軸上に配置したまま沈胴する従来の沈胴、繰出機構を備えたデジタルカメラにおいてデッドスペースとなり勝ちであるＣＣＤ１２０の脇の窪み部分１０４に退避されることで薄型化が図られていると共に、撮影光軸上に残っている正の屈折力をもつ前群レンズ１１１と、同じく正の屈折力をもつフォーカスレンズとにより固定焦点の撮影光学系が形成されている。この固定焦点撮影光学系は、カメラから１ｍ〜２ｍの距離にピントが合うようになされており、電源スイッチ１５によって「沈胴」が選択された時には沈胴時撮影が可能となっている。以下、図１７について説明する中で、この沈胴時撮影の詳細についても併せて説明する。

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。

このデジタルカメラ１には、前述した、撮影レンズ１１０、撮影レンズ１１０を保護するためのバリア１００ａ、レンズシャッタユニット１７９、およびＣＣＤ１２０が備えられている。デジタルカメラ１では、電源スイッチ１５によってポジション「通常」が選択された場合には、バリア１００ａが開かれた状態で、レンズ鏡胴１００は、画角が所定の広角側となるまで繰り出される。一方、電源スイッチ１５が「沈胴」位置に設定されて沈胴時撮影が選択された場合には、レンズ鏡胴１００の繰り出しは行なわれずにバリア１００ａの開放だけが行なわれ、前群レンズとフォーカスレンズとにより形成されている固定焦点による撮影が可能となる。なお、電源スイッチ１５によって、「通常」が選択された場合が撮影状態を意味し、撮影レンズ１１０を構成する複数のレンズ群の全てを使って結像する状態であり、ここでいう、沈胴時撮影が収納状態を意味し、該撮影状態のうちの筒長の最も短い状態を超えて筒長が短縮された状態である。

すなわち、撮影レンズが最も広角の位置よりさらに繰り込んだ沈胴位置に移行するとき（収納状態へ移行するときに）、第２のレンズ群が光軸上より退避して、沈胴位置（収納状態）で撮影可能となる。

例えば、複数のレンズ群からなり焦点距離可変であると共にピント調節を行なう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において、収納状態への移行に伴って前記複数のレンズ群のうちの少なくとも１つのレンズ群を撮影光軸上から退避させるレンズ退避機構と、撮影状態への移行に伴って退避させたレンズ群を撮影光軸上に進出させるレンズ進出機構とを備え、撮影レンズは、前記収納状態にあるときに、上記複数のレンズ群のうちの撮影光軸上から退避したレンズ群を除く残りのレンズ群によって撮影光学系を成すことにより、撮影可能とする。

また、撮影レンズ１１０およびレンズシャッタユニット１７９を経由してＣＣＤ１２０上に結像された被写体像は、ＣＣＤ１２０により、アナログの画像信号に変換される。ここで、レンズシャッタユニット１７９は、ＣＣＤ１２０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。

また、デジタルカメラ１には、補助光発光部１３０およびファインダ１３が備えられており、この補助光発光部１３０は、補助光発光窓１２から低照度時に補助光を発光する。尚、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。

このデジタルカメラ１では、電源スイッチ１５によって「通常」が選択されている場合には、補助光発光部１３０の充電が途中であるとシャッタボタン１４での全押しは許可されず撮影できないが、電源スイッチ１５によって「沈胴」が選択されて沈胴時撮影が選択された場合には、補助光発光部１３０の充電が途中であってもシャッタボタン１４での全押しは許可され撮影が行なわれる。デジタルカメラ１に備えられているファインダ１３は、前述したように光学ファインダであり、しかもこの光学ファインダは電源スイッチ１５によって「通常」が選択されている場合には、駆動回路５０８によって焦点距離調節と連動した制御が行なわれるズームファインダである。一方、電源スイッチ１５によって「沈胴」が選択されて沈胴時撮影が選択された場合には前述した固定焦点の画角に合わせるようにファインダ１３が調節される。

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２０（図１参照）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、レンズシャッタユニット１７９、補助光発光部１３０等を駆動する駆動回路も含まれており、この駆動回路５０８では、電源スイッチ１５によって「通常」が選択されている場合には、前述したフォーカスレンズ（第３群）の撮影光軸上の移動はコントラストが最大となるように行われるが、電源スイッチ１５によって「沈胴」が選択されて沈胴時撮影が選択された場合には、フォーカスレンズ（第３群）は沈胴時にカメラから１ｍ〜２ｍ間の距離にピントが合うように配置されたまま固定されている。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２０に読み出され、これにより画像モニタ２０に被写体の画像が表示される。

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。

以上で本発明の第１実施形態についての説明を終了し、以下では本発明の他の実施形態について説明する。以下に説明する各実施形態では、デジタルカメラの外観については、図１に示す第１実施形態における外観をそのまま流用することとし、各実施形態の特徴的な点の説明に留める。

図１８は、本発明の第２実施形態としてのデジタルカメラの断面図である。

図１８に示す、本実施形態のデジタルカメラの断面図は、第１実施形態の図１４に相当する図であり、本実施形態と第１実施形態との相違点は、第１実施形態では後群レンズ１１２はＣＣＤ１２０の脇の窪み部分１０４に退避させられているのに対し、本実施形態では前群レンズ脇１０６に退避させられている点のみである。尚、本実施形態のこの他の説明については、第１実施形態においてした説明と重複するので省略する。

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１１２が、撮影光軸上のレンズ群を撮影光軸上から退避させる機構を持たずに撮影光軸上に配置したまま沈胴する従来の沈胴、繰出機構を備えたデジタルカメラにおいてデッドスペースとなり勝ちである前群レンズ脇１０６に退避されることで薄型化が図られていると共に、撮影光軸上に残っている正の屈折力をもつ前群レンズ１１１と、同じく正の屈折力をもつフォーカスレンズとにより固定焦点の撮影光学系が形成されており、これにより沈胴時撮影が可能となる。

図１９、図２０は、本発明の第３実施形態のデジタルカメラの、それぞれ操出状態および沈胴状態のレンズ鏡胴断面を示す図である。この図１９、図２０のレンズ鏡胴は、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である。

ここには、第１実施形態における、ＰＺＬＴ素子を用いたレンズシャッタユニット１７９（例えば図７を参照）に代わり、機械的な絞り部材とシャッタ部材とで構成されたメカニカルシャッタユニット２７９が備えられている。また、第１実施形態におけるレンズシャッタユニット１７９は、後群レンズ１１２を保持する後群レンズ保持枠１７２にその後群レンズ１１２とともに固定されているが、この第２実施形態におけるレンズシャッタユニット２７９は、後群レンズ保持枠１７２に固定されているのではなく、図１９に示すように、その後群レンズ保持枠１７２を回転自在に軸支する後群レンズガイド枠１７０に固定されている。したがって、図２０に示すように、沈胴により後群レンズ１１２が光軸から退避しても、レンズシャッタユニット２７９は撮影光軸上に留まっている。したがって、この第２実施形態の場合、沈胴時撮影においても絞りやシャッタを作動させ、スミア防止等を図ることができる。

また、この第２実施形態はＣＣＤ１２０を備えたデジタルカメラの例であるが、レンズシャッタユニット２７９が沈胴時にも撮影光軸上に留まっておりレンズ鏡胴を通過してくる光を遮断することができるため、銀塩フィルム上に写真撮影を行なうタイプのカメラにも適用することができる。

以上に説明した第１実施形態および第２実施形態では、後群レンズ１１２を撮影光軸上から退避する際に、絞り部材とシャッタ部材との双方を備えたレンズシャッタユニットも共に退避する例、および、絞り部材とシャッタ部材との双方を備えたレンズシャッタユニットを撮影光軸上に留めておく例を説明したが、本発明はこれに限るものではなく、シャッタ部材がフォーカスレンズ保持枠に備えられ、絞り部材が後群レンズと共に退避するものであってもよく、また、絞り部材がフォーカスレンズ保持枠に備えられ、シャッタ部材が後群レンズ枠に備えられるものであってもよい。ここで、撮影光軸上に絞り部材が残る場合、沈胴時撮影において、絞り値を通常撮影より小さくすることで後群退避により生じる球面収差を補正してもよい。また、絞り部材によらず画角を小さくすることで、後群退避により生じる像面湾曲の影響を小さくすることが可能である。

また、第１実施形態および第２実施形態では、光量制御用部材としてＰＬＺＴ素子を用いた旨説明したが、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メカニカルシャッタユニットを備えてもよく、その他、撮影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ユニットを用いたものであってもよい。

さらに、以上に説明した第１実施形態および第２実施形態では、デジタルカメラの中でも静止画撮影用のデジタルカメラを念頭に置いて説明したが、動画撮影用のデジタルカメラ、あるいは静止画撮影と動画撮影との両用のデジタルカメラについても、本発明を同様に適用することができる。

また、第２実施形態のように沈胴時においてもレンズシャッタユニットを撮影光軸上に残しておく構成の場合、銀塩写真フィルム上に写真撮影を行なうタイプのカメラにも本発明を適用することができる。

さらに、各実施形態では、撮影レンズとして、光軸方向前方から順に、前群レンズ、後群レンズ、およびフォーカスレンズの３群で構成され、焦点距離可変であるとともにフォーカスレンズの移動によりピント調節を行なうタイプの撮影レンズを例に挙げて説明したが、これに限るものではなく、本発明は、撮影光軸上に並ぶ、フォーカスレンズを含む複数のレンズ群からなり、焦点距離可変であるとともにフォーカスレンズの移動によりピント調節を行なうタイプの撮影レンズを備えたカメラ一般に適用することができ、また、沈胴時に、複数のレンズ群のうちの少なくとも１つを撮影光軸上から退避させることで薄型化が図れるとともに、撮影光軸上に残ったレンズ群によって固定焦点の撮影光学系が形成されるものであれば、複数のレンズ群のうちのいずれが撮影光軸上から退避するものであってよい。

図２１は、本発明の第３実施形態のデジタルカメラの撮影レンズの、繰出時および沈胴時における各レンズ群の撮影光軸上の配置を示す図である。尚、図２１の左側が対物側であり、図２１の右側にはＣＣＤ撮像素子１２０も示されている。

この図２１に示す第３実施形態の撮影レンズは、前群レンズ３０１と後群レンズ３０２からなる２群構成のズームレンズである。

図２１（ａ）には、広角撮影時の、前群レンズ３０１および後群レンズ３０２の配置が示され、図２１（ｂ）には、望遠撮影時の、前群レンズ３０１および後群レンズ３０２の配置が示されている。また、図２１（ｃ）には、沈胴時の、前群および後群レンズ群の配置が示されているが、ここには、前群レンズ３０１が撮影光軸上から退避し、後群レンズ３０２のみが撮影光軸上に残っている様子が示されている。

なお、第１実施形態と同様に第３実施形態のデジタルカメラは、図１で説明したように、電源スイッチ１５によって、「通常」が選択された場合が撮影状態を意味し、撮影レンズ１１０を構成する複数のレンズ群の全てを使って結像する状態であり、ここでいう、沈胴時撮影が収納状態を意味し、記撮影状態のうちの筒長の最も短い状態を超えて筒長が短縮された状態である。

すなわち、撮影レンズが最も広角の位置よりさらに繰り込んだ沈胴位置に移行するとき（収納状態へ移行するときに）、第２のレンズ群が光軸上より退避して、沈胴位置（収納状態）で撮影可能となる。

例えば、光軸方向前方から順に前群レンズおよび後群レンズの２群レンズからなり焦点距離可変であると共にピント調節を行なう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において、収納状態への移行に伴って複数のレンズ群のうちの少なくとも１つのレンズ群を撮影光軸上から退避させるレンズ退避機構と、撮影状態への移行に伴って退避させたレンズ群を撮影光軸上に進出させるレンズ進出機構とを備え、撮影レンズは、前記収納状態にあるときに、上記複数のレンズ群のうちの撮影光軸上から退避したレンズ群を除く残りのレンズ群によって撮影光学系を成すことにより、撮影可能とする。

本実施形態のデジタルカメラでは、図２１（ｃ）に示すように、沈胴時には、撮影光軸上から前群レンズ３０１が退避しても、撮影光学上に残った後群レンズ３０２が固定焦点の撮影光学系を成すために、レンズ鏡胴が沈胴した状態にあっても撮影を行なうことができる。また、ここでは、前群レンズ３０１が撮影光軸上から退避されるために、レンズ鏡胴を沈胴したときにレンズ群を退避せずに撮影光軸上の複数のレンズ群の間の距離を単に縮めた場合よりも沈胴時の薄型化が図られている。尚、本実施形態のデジタルカメラでは、沈胴時の撮影の際には、後群レンズのみによる撮影により、撮影画像が収差の影響を受けたものとなることをなるべく避けるために、画角が狭く、絞りが絞られた状態での撮影が行なわれるように設定されている。

尚、前群レンズ３０１を撮影光軸上から退避させる機構は、第１実施形態における後群レンズ１１２（例えば図７参照）を撮影光軸上から退避させる機構を前群レンズ３０１に適用すればよく、ここでは、図示および説明は省略する。

次に、本発明の第４実施形態について説明する。

図２２は、第３実施形態における図２１に相当する、第４実施形態のデジタルカメラの撮影レンズの、繰出時および沈胴時における各レンズ群の撮影光軸上の配置を示す図である。

本実施形態と第３実施形態との相違点は、本実施形態のデジタルカメラには、通常撮影時には撮影光軸外に待機し、沈胴時に限り撮影光軸上に進出してくる補正レンズ３０３が備えられている点のみである。

図２２（ａ）には、本実施形態であるデジタルカメラの広角撮影時の、前群レンズ３０１、後群レンズ３０２、および、撮影光軸外に待機する補正レンズ３０３が示されており、図２２（ｂ）には、本実施形態であるデジタルカメラの望遠撮影時の、前群レンズ３０１、後群レンズ３０２、および、撮影光軸外に待機する補正レンズ３０３が示されている。つまり、本実施形態では、補正レンズ３０３は、通常撮影時においては撮影光軸上から退避した状態に置かれている。

図２２（ｃ）には、沈胴時の、前群および後群レンズの配置が示されているが、ここには、前群レンズ３０１が撮影光軸上から退避する代わりに、撮影光軸上に残った後群レンズ３０２の後側に補正レンズ３０３が進出している様子が示されている。

図２２に示す補正レンズ３０３は、沈胴時に撮影光軸上に残る、本実施形態においては後群レンズ３０２の収差を補正する役目を果たすレンズである。

本実施形態のデジタルカメラでは、図２２（ｃ）に示すように、沈胴時に撮影光軸上から前群レンズ３０１が退避しても、撮影光軸上に残った後群レンズ３０２と補正レンズ３０３とが固定焦点の撮影光学系を成すために、レンズ鏡胴が沈胴していても撮影を行なうことができる。尚、本実施形態では、第３実施形態において行なわれていた、画角を狭く絞りが絞られた設定での撮影を、この補正レンズの採用により、画角をより広く絞りを開けた設定とすることができる。また、この補正レンズには、撮影光軸上から退避された前群レンズと比べ十分に厚みの薄いものが採用されている。沈胴時には前群レンズ３０１が撮影光軸上から退避されているために、レンズ鏡胴を沈胴したときにいずれのレンズ群も退避させることなく、撮影光軸上のレンズ群どうしの間の距離を単に縮めた場合よりも薄型化が図られている。

尚、沈胴時に補正レンズ３０３を撮影光軸上に進出させる機構は、公知のどのような機構を採用してもよく、例えば第１実施形態における後群レンズ（例えば図７参照）を撮影光軸上から退避させる機構と同様な機構により沈胴時に撮影光軸上に進出するように構成してもよい。

次に本発明の第５の実施形態について説明する。

図２３は、本発明の第５実施形態のデジタルカメラ３００の外観図である。

図２３（ａ）には、本実施形態の撮影装置が備えるレンズ鏡胴３１０の沈胴状態が示されており、図２３（ｂ）には、デジタルカメラ３００の、レンズ鏡胴３１０の繰出し状態が示されている。図２３（ｃ）には、デジタルカメラ３００の背面が示されている。

図２３に示すデジタルカメラ３００のレンズ鏡胴３１０には、後述するような４群で構成された撮影レンズが内蔵されており、それらの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、第４群のフォーカスレンズを光軸方向に移動させることによりピント調節が行なわれる。このレンズ鏡胴３１０は、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である。

図２３に示すデジタルカメラ３００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１３ａが配置されている。また、このデジタルカメラ３００の上面には、シャッタボタン１４が配置されている。このシャッタボタン１４は、半押しと全押しとの２段階になっており、半押しによって上述のピント調節が行なわれ、全押しによって撮影が行なわれる。尚、レンズ鏡胴３１０の前面には、沈胴時にレンズ鏡胴３１０の前面を覆うレンズバリア３１０ａが備えられている。

このデジタルカメラ１の背面には、電源スイッチ１５、ファインダ接眼窓１３ｂ、画像モニタ２０、設定表示ボタン１６、記録指示ボタン１７、画像表示オンオフボタン２０ａ、十字キー１９、ズーム操作切替ボタン１８が備えられており、ズーム操作切替ボタン１８を所定時間押下し続けることでズーム操作モードに入ると、十字キー１９の‘上’を指し示すマークを押し続けている間、レンズ鏡胴１００が望遠側に移動し、十字キー１９の‘下’を指し示すマークを押し続けている間、レンズ鏡胴３１０が広角側に移動する。ズーム操作モードの解除は、再び、ズーム操作切替ボタン１８を所定時間押下し続けることで行なわれる。

画像表示オンオフボタン２０ａは、画像モニタ２０に画像表示を行なうか否かを指示するボタンであり、デジタルカメラ３００では、例えこの画像表示オンオフボタン２０ａがオフにされていても、撮影によって得られた画像は画像モニタ２０に所定時間表示されるようになっている。尚、画像モニタ２０がオフ時の撮影は、ファインダ１３から被写界を確認して行なわれる。

設定表示ボタン１６は、現在設定されているシャッタスピードや感度などの値などを表示する際に操作するボタンである。記録指示ボタン１７は、撮影した画像をメモリに記録する際に操作するボタンである。

ファインダ接眼窓１３ｂは、前面側のファインダ対物窓１３ａとの間に光学ファインダを形成している。

電源スイッチ１５は、このデジタルカメラ３００を起動させるために操作するスイッチである。このデジタルカメラ１では、メモリなどに記録されている画像を画像モニタ２０に表示するためのモードである再生モードを指定するためのポジション「再生」、後述する沈胴時撮影を指定するためのポジション「沈胴」、ムービーモードを含む通常の写真撮影を指定するためのポジション「通常」が備えられており、電源をオフするためのポジション「ＯＦＦ」を含めて電源スイッチ１５がスライド可能となっている。尚、図２３（ｃ）には、電源スイッチ１５がポジション「沈胴」に合せられている様子が示されている。

このデジタルカメラ３００では、電源スイッチ１５がポジション「沈胴」からポジション「ＯＦＦ」にスライドされる力を利用してレンズバリア３１０ａが閉じられ、ポジション「沈胴」にスライドされる力を利用してレンズバリア３１０ａが開かれるようになっている。したがって、電源スイッチ１５がポジション「ＯＦＦ」からポジション「通常」にスライドされる場合には、途中のポジション「沈胴」を通過時にレンズバリア３１０ａが開かれることとなる。

図２４〜図２６は、本実施形態のデジタルカメラの撮影レンズの、繰出時および沈胴時における各レンズ群の撮影光軸上の配置を示す図である。

図２４には、電源スイッチ１５によって「通常」が選択されている場合での、広角側における第１から第４までのレンズ群の配置が示され、図２５には、電源スイッチ１５によって「通常」が選択されている場合での、望遠側における第１から第４までのレンズ群の配置が示されている。また、図２６には、電源スイッチ１５によって「沈胴」が選択されている場合での、沈胴時の各レンズ群の配置が示されている。尚、本実施形態のデジタルカメラ３００では、電源スイッチ１５によって、「通常」が選択されている場合の外、「沈胴」が選択されている場合であっても撮影が可能であり、この場合の撮影（以下では、これを沈胴時撮影と称呼する）は、レンズ鏡胴が沈胴している時に撮影光軸上に残っている第１レンズ群と第３レンズ群とによる固定焦点撮影となる。図２４〜図２６には、撮影光軸上にＣＣＤも示されている。

電源スイッチ１５によって「通常」が選択されて撮影が行なわれる際は、前述したズーム操作スイッチを操作して図２５に示すテレ端と図２４に示す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する。フォーカスレンズ４４０は、ＣＣＤ５００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、ＣＣＤ５００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。

なお、本実施形態のデジタルカメラは、電源スイッチ１５によって、「通常」が選択された場合が撮影状態を意味し、撮影レンズを構成する複数のレンズ群の全てを使って結像する状態であり、ここでいう、沈胴時撮影が収納状態を意味し、記撮影状態のうちの筒長の最も短い状態を超えて筒長が短縮された状態である。

すなわち、撮影レンズが最も広角の位置よりさらに繰り込んだ沈胴位置に移行するとき（収納状態へ移行するときに）、第２のレンズ群が光軸上より退避して、沈胴位置（収納状態）で撮影可能となる。

例えば、光軸方向前方から順に第１群、第２群、第３群および第４群からなり焦点距離可変であると共にピント調節を行なう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において、収納状態への移行に伴って複数のレンズ群のうちの少なくとも１つのレンズ群を撮影光軸上から退避させるレンズ退避機構と、撮影状態への移行に伴って退避させたレンズ群を撮影光軸上に進出させるレンズ進出機構とを備え、撮影レンズは、前記収納状態にあるときに、上記複数のレンズ群のうちの撮影光軸上から退避したレンズ群を除く残りのレンズ群によって撮影光学系を成すことにより、撮影可能とする。

ここで、図２４〜図２６に加えて図２７〜図２９を参照してレンズ鏡胴３１０の構成を説明する。

前述したように、図２４，図２５および図２６は、図２３に示すデジタルカメラに組み込まれたレンズ鏡胴３１０の、光軸に沿う断面図であり、それぞれ、ワイド端、テレ端および沈胴状態を示す図であって、図２７は、図２４に示した状態のレンズ鏡胴を輪切りにして、図２４に示す矢印Ａ−Ａ’の方向から見た断面図であり、図２８は、図２５に示した状態のレンズ鏡胴を輪切りにして図２５に示す矢印Ｂ−Ｂ’の方向から見た断面図であり、図２９は、図２６に示した状態のレンズ鏡胴を輪切りにして、図２６に示す矢印Ｃ−Ｃ’の方向から見た断面図である。尚、図２４は、図２７に示す矢印Ｄ−Ｄ’に沿う断面図であり、図２５は、図２８に示す矢印Ｅ−Ｅ’に沿う断面図であり、図２６は、図２９に示す矢印Ｆ−Ｆ’に沿う断面図である。また、図３０は、図２４〜図２９に示すレンズ鏡胴を構成する３段の筒のうちの最外郭側の筒の内周と、３段の筒の中間の筒の、内周に設けられたカム溝を説明する展開図である。以降の説明においては、３段筒の最外郭側の筒を固定筒３１３と記載し、３段筒の中間の筒を中間筒３１２と記載し、最内側の筒を前筒３１１と記載する。

このレンズ鏡胴３１０には、第１レンズ群４１０と第２レンズ群４２０と第３レンズ群４３０と第４レンズ群４４０とからなる４群構成のズームレンズが内蔵されている。この４群構成のズームレンズのうちの最後尾にある第４レンズ群４４０は、フォーカスレンズとして用いられる。この例においては、光軸方向前方から順に第１群、第２群、第３群および第４群からなり焦点距離可変であるとともに第４群によりピント調整を行う撮影レンズがレンズ鏡胴内に収容されており、第１群から順に、それぞれ、正の屈折力、負の屈折力、正の屈折力、および正の屈折力を持つレンズ群で４群が構成されている。

図２４、図２５、図２６に示すように、第１レンズ群４１０は前筒３１１に保持されており、この前筒３１１にはカムピン３１１１（図２５参照）が備えられている。このカムピン３１１１は、中間筒３１２の内周に設けられているカム溝３１２３（図２５および図３０参照）と係合している。また、その中間筒３１２にもカムピン３１２４が備えられており、そのカムピン３１２４が固定筒３１３の内周のカム溝３１３１（図３０参照）と係合している。また、直進キー３２０には前筒３１１の凸部３１１２が嵌め合わされる直進溝３２０４が設けられており、その凸部３１１２と直進溝３２０４との嵌合部（図２４参照）が前筒３１１の回転止めになっている。したがって、前筒３１０と直進キー３２０は光軸方向への相対移動のみが可能であり、光軸まわりの回転はしない。

ここで中間筒３１２はズームモータ３３００（図２８，図２９参照）により回転するように構成されており、ズームモータ３３００に駆動されて中間筒３１２が回転すると、固定筒３１３の内周面のカム溝３１３１の形状（図３０参照）に沿って中間筒３１２が回転しながら光軸方向に移動し、その回転しながら移動する中間筒３１２とのカム係合によりカム溝３１２３の形状に沿って前筒３１１が光軸方向に移動する。図２８、図２９には、ズームモータ３３００と中間筒３１２との連結状態が示されており、ズームモータ３３００から連結ギア３３０２（図２８参照）によって中間筒３１２の内周に設けられたギア３１２５に回転力が与えられ、中間筒３１２が回転する構成が示されている。

また固定筒３１３の直進溝３１３２には直進キー３２０が進退自在に係合している。さらにこの直進キー３２０に設けられたカムピン３２０３が中間筒３１２のカム溝３１２２（図３０参照）と係合することによって中間筒３１２が直進キー３２０に回転自在に係合している。したがって、この中間筒３１２が固定筒３１３との間のカム係合により回転に伴って進退するとその中間筒３１２とともに直進キー３２０も進退する。

このように中間筒３１２は、光軸まわりの相対回転が可能であり、光軸方向には、直進キー３２０と一体的に移動可能である。

ここで各レンズ群を保持するレンズ群保持枠のうち、第２レンズ群４２０を保持する第２レンズ群保持枠４２１と第４レンズ群４４０を保持する第４レンズ群保持枠４４１と中間筒３１２との係わりと、直進キー３２０と第３レンズ群４３０との係わり、さらに中間筒３１２と固定筒３１３との係わりを、図２４〜図３０を参照して詳細に説明する。また、本実施形態の例では、レンズ鏡胴の更なる短縮化を図るために第２レンズ群および第４レンズ群を退避位置に退避させる構成が示されている。この退避機構についても各レンズ群の係わりを説明していく中で随時説明する。

まず、第２レンズ群４２０を保持する第２レンズ群保持枠４２１は直進キー３２０から延びている第２レンズ群支持枠４２２に移動自在に支持されており、そのレンズ群支持枠４２２の外周にカムピン３２１１が備えられている。そのカムピン３２１１は、直進キー３２０のキー溝３２０ａを貫通して中間筒３１２の内周に設けられたカム溝３１２１（図２４および図３０参照）と係合している。また、図２４、図３０に示すように、直進キー３２０は、第２レンズ群支持枠４２２を介して第２レンズ群保持枠４２１を支持するとともに第３レンズ群４３０を直接支持しており、さらに第４レンズ群４４０を、柱状ネジ３２０１（図２５参照）からなる移動機構を介して支持している。

前述したように直進キー３２０に支持されている第２レンズ群支持枠４２２にはカムピン３２１１が設けられており、そのカムピン３２１１が直進キー３２０のキー溝３２０ａを貫通して中間筒３１２のカム溝３１２１と係合している。このカムピン３２１１がカム溝３１２１の形状に沿って移動すると、そのキー溝３２０ａに案内されて第２レンズ群４２０がテレ端からワイド端まで、あるいはワイド端からテレ端まで移動する。

また中間筒３１２は、その外周に植設されたカムピン３１２４を備えており、そのカムピン３１２４が固定筒３１３の内周に設けられたカム溝３１３１と係合している。このカム溝３１３１は、図２６に示す沈胴状態から図２５に示すテレ端まで繰り出す間に所定の角度回転するように溝（図３０中、符号ｋで示す領域）が延びている。したがってズームモータ３３００（図２８，図２９参照）からの駆動力を受けて、中間筒３１２は、そのカム溝３１３１に従って、沈胴状態（図２６）からテレ端（図２５）に至る間に所定の角度だけ回転しながら光軸方向に繰り出され、その中間筒３１２の繰り出しにしたがって、前筒３１１はカム溝３１２３の形状（図３０中、符号ｍで示す領域）に沿って回転せずに繰り出される。この中間筒３１２が繰り出された状態にあるときに、ズームスイッチがワイド側に操作されると、中間筒３１２はその位置（図３０中、符号ｌで示す領域）で回転し、その回転により第２レンズ群４２０がカム溝３１２１の形状（図３０中、符号ｐで示す領域）に沿ってワイド端まで移動する。このようにしてズームスイッチの操作に応じたズーミングが行なわれる。

ここで第２レンズ群４２０を保持する第２レンズ群保持枠４２１は、第２レンズ群支持枠４２２に支持されており、その第２レンズ群支持枠４２２は直進キー３２０に支持されている。この第２レンズ群支持枠４２２には第２レンズ群保持枠４２１を光軸から退避させるように第２レンズ群保持枠４２１を回転させる回動軸４２２ａが設けられている。一方、第２レンズ群保持枠４２１には、その回動軸４２２ａと嵌合する貫通孔４２２ｃが穿設されている。第２レンズ群保持枠４２１の貫通孔４２２ｃを通して回動軸４２２ａが挿通され、その第２レンズ群保持枠４２１が光軸前方に付勢されるように回動軸４２２ａの基端側にはバネ４２２ｂが巻回されている。このバネ４２２ｂは捻じりばねの作用も持っており、回動軸４２２ａを中心にして第２レンズ群保持枠４２１を回動させる方向に付勢するためのものでもある。沈胴時には、このバネ４２２ｂが前筒３１１にある押圧部３１１ａに第２レンズ群保持枠４２１が押圧されるため基端側に第２レンズ群４２０が移動して鏡胴内にコンパクトに収納され（図２６参照）、繰出時には第１レンズ群４１０を保持する前筒の押圧部３１１ａ（図２４参照）が第２レンズ群支持枠４２１から離間するため、そのバネ４２２ｂにより第２レンズ群４２０が光軸前方に付勢される。このときには、バネ４２２ｂにより第２レンズ群保持枠４２０が回動方向にも付勢されて第２レンズ群４２０の中心が光軸と精度良く一致するように第２レンズ群保持枠４２１の突起部４２１２が止棒４２２１に当接してその当接位置に第２レンズ群が保持される。

またレンズ群保持枠４２１には回動軸４２２ａを境にして一方側に保持枠４２１が、他方側に延設部４２１１が設けられている。この延設部４２１１は、第２レンズ群４２０が直進キー３２０とともに沈胴していくときに切替凸部３１３３に係合するものであり、切替凸部は直進キーが後退する方向に沿って斜面を有するものである。

したがって、この延設部４２１１が沈胴時に切替凸部３１３３の斜面に沿って移動すると、レンズ群保持枠４２１が回動軸４２２ａを中心に直進キー３２０に当接する位置（図２９参照）まで回転する。

この実施例では、第２レンズ保持枠４２１と、その保持枠４２１の延設部４２１１と、その保持枠４２１の、その延設部とは反対側の端部４２１２と、捻りバネ４２１ｂと、直進キー３２０に支持された第２レンズ群支持枠４２２に設けられた止め棒４２２１と、本体側に設けられた切替凸部３１３３とを含む一連の部材で第２レンズ群４２０の進退機構が構成されている。

また、第３レンズ群４３０は直接直進キー３２０に支持されており、その直進キー３２０には、フォーカスモータとそのフォーカスモータのギアヘッドに噛合されている柱状ネジとからなる移動機構を介して第４レンズ群４４０も支持されている。この第４レンズ群４４０はレンズ群保持枠４４１に保持され、そのレンズ群保持枠４４１には貫通孔４４１ａが設けられ、その貫通孔４４１ａに直進キー３２０に設けられたガイド棒３２０２が挿通されている。また柱状ネジ３２０１には、その柱状ネジ３２０１に螺合するナット３２０１ａが螺入されており、そのナット３２０１ａがレンズ群保持枠４４１に設けられた突出部４４１１と係合している。一方、レンズ群保持枠４４１を光軸方向に精度良く案内するガイド棒３２０２にはバネ４４１ｂが巻回されており、そのバネ４４１ｂによりレンズ群保持枠４４１がそのナット３２０１ａ側に付勢されている。

またこの例においては、その第４レンズ群保持枠４４１にも第２レンズ群保持枠４２１と同様の進退機構が設けられており、第４レンズ群保持枠４４１の延設部４４１１が退避ガイド３１３４と沈胴時に係合すると第４レンズ群４４０が第２レンズ群４２０と同様に光軸から退避する（図２６参照）。そうすると第１レンズ群４１０と第３レンズ群４３０をできる限り押し込んで並べて詰め込み、さらにその第１レンズ群４１０と第３レンズ群４３０の上部または下部に第２レンズ群４２０と第４レンズ群４４０を二次元的に詰め込むことができ、鏡胴の更なる短縮化が図れる。また、図２６に示す沈胴状態にあるときに第１レンズ群４１０と第３レンズ群４３０によって固定焦点の撮影光学系が形成され、沈胴状態にあっても咄嗟のときに撮影を行うことができるようになっている。

また前述したように第４レンズ群４４０を光軸方向に移動させるためのフォーカスモータ３２００も直進キー３２０に支持されており、図２５に示す柱状ネジ３２０１には、直進キー３２０に支持されたフォーカスモータ３２００の回転駆動力がギア列を介して伝達されてこの柱状ネジ３２０１が回転する。その回転に伴ってその柱状ネジ３２０１の回転に応じた分だけ、その柱状ネジ３２０１に回転自在に螺入されたナット３２０１ａが移動してそのナット３２０１ａと係合しているレンズ群保持枠４４１が移動してピントが調整される。

ここでは、撮像素子５００で生成された画像データに基づいて図示しない制御装置から直進キーに支持されているフォーカスモータ３２００へ駆動指令が発せられてピントの調整が行なわれて撮影が行われる。

このようにしてピントの調整が行われた後、シャッタボタン３０４が押されたら、直進キーに支持されているシャッタユニット３３０が駆動され、さらに電子シャッタが駆動されて撮影が行なわれる。これにより、第１レンズ群４１０、第２レンズ群４２０、第３レンズ群４３０、および第４レンズ群（フォーカスレンズ）４４０を経由した被写体光は、撮像素子５００の受光面に結像し、撮像素子５００では、その受光面上に結像した被写体像を表わす画像信号が生成される。なお、図２４〜図２９にはフォーカスモータやシャッタユニットに指令を伝達するための配線ケーブルを図示していない。

このように光軸方向に移動する直進キー３２０に、第２レンズ群２４０と第３レンズ群４３０と、柱状ネジ３２０１を介して第４レンズ群４４０も支持させて、さらにその柱状ネジ３２０１を回転させるフォーカスモータ３２００も支持させることによって、直進キーとともに第４レンズ群をピント付近にまで移動させておいて、ピント調整を行う段階では柱状ネジを回転させることにより第４レンズ群の位置を微調する構成になっている。

このようにすると、撮像素子の受光面から光軸方向に長く延びる柱状ネジやガイド棒を設けて、その柱状ネジを回転させることにより第４レンズ群を長々とガイド棒に沿って移動させる必要がなくなる。このため、撮像素子５００と第４レンズ群４４０との間に妨害物のない空きスペースが生じ、沈胴時にはその空きスペースに光軸から退避位置に退避させた第２レンズ群４２０と第４レンズ群４２０を二次元的に詰め込む（図２６参照）ことができ、鏡胴の長さをいままでよりも遥かに短くすることが可能になる。また、前筒３１１に押圧部３１１ａを設けて、沈胴時には第２レンズ群保持枠４２１を第２レンズ群支持枠４２２側に押圧してバネ４２２ｂを縮めることによって第１レンズ群４１０と第２レンズ群４２０を限りなく接近させるとともに、繰出時には第２レンズ群をバネにより光軸前方に付勢して光軸前方に大きく繰出すことができる。

さらに図２６に示す沈胴状態にあるときに第１レンズ群と第３レンズ群とで固定焦点撮影光学系が形成され、図２３に示す選択スイッチにより沈胴が選択されたときには沈胴状態のまま撮影を行うことができる。

そうすると、図２３に示すデジタルカメラ３００が薄型のボディであっても、レンズ鏡胴３１０の沈胴時にはレンズ鏡胴３１０がカメラボディ内に収納され、また４群構成からなるズームレンズを保持したレンズ鏡胴３１０がカメラボディから繰り出された時には、このデジタルカメラ３００でズーム倍率の高い撮影が楽しめる。さらに沈胴状態にあるときに撮影光学系が形成されているため、沈胴時にシャッタチャンスが訪れてもいち早く被写体の撮影を沈胴状態のまま行うことができる。

最後に図２３のデジタルカメラの内部構成を簡単に説明しておく。

図３１は、本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。

このデジタルカメラ３００には、図２４〜図２６に示す第１レンズ群４１０と第２レンズ群４２０と第３レンズ群４３０と第４レンズ群４４０とからなる４群構成のズームレンズ４００、シャッタユニット３３０、撮影レンズ４００を保護するためのバリア３１０ａ、および撮像素子５００が備えられている。ズームレンズ４００およびシャッタユニット３３０を経由して撮像素子５００上に結像された被写体像は、撮像素子５００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３３０は、撮像素子に照射される光量を制限する絞りと撮像素子５００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シャッタとから構成されている。

また、ここには補助光発光部６００が備えられており、この補助光発光部６００は、低輝度時に、図２３に示す補助光発光部６００からデジタルカメラ前方に向けて補助光を発光する。また、この補助光発光部６００は、低輝度以外の必要時にも発光させることができる。

また、このデジタルカメラ３００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。撮像素子５００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４００、シャッタユニット、補助光発光部６００等を駆動する駆動回路も含まれている。撮像素子５００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後の画像を表わす画像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に格納された画像データは、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（またはメモリカード）５０６に直接記録してもよい。また、テンポラリメモリ５０４に格納された画像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。

さらに、このデジタルカメラ３００には、このデジタルカメラ３００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３０４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３０４を押下することにより、写真撮影すなわち上述の画像データの生成が行なわれる。

上記実施形態では、第４レンズ群４４０と第２レンズ群４２０を退避させたが、第４レンズ群４４０のみを退避させても良い。

次に本発明の第６の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態では、デジタルカメラの外観については、図２３に示す第５実施形態における外観をそのまま流用することとし、各実施形態の特徴的な点の説明に留める。

図３２〜図３７は、第４レンズ群４４０を退避させる進退機構を有するレンズ鏡胴の構成を示す図である。この図３２〜図３７に示すレンズ鏡胴３１０が図２３に示すカメラに組み込まれたものとして以降説明する。図３２〜図３７に示すレンズ鏡胴３１０の構成は、第２レンズ群保持枠４２１ａが若干変更されている以外、図２４〜図２９に示したものと同様の構成である。

図３２，図３３および図３４は、図２３に示すデジタルカメラに組み込まれたレンズ鏡胴３１０の、光軸に沿う断面図である。この図３２，図３３および図３４は、それぞれ、ワイド端、テレ端および沈胴状態を示す。また、図３５は、図３２に示した状態のレンズ鏡胴を輪切りにして、図３２に示す矢印Ａ−Ａ’の方向から見た断面図であり、図３６は、図３３に示した状態のレンズ鏡胴を輪切りにして図３３に示す矢印Ｂ−Ｂ’の方向から見た断面図であり、図３７は、図３４に示した状態のレンズ鏡胴を輪切りにして、図３４に示す矢印Ｃ−Ｃ’の方向から見た断面図である。尚、図３２は、図３５に示す矢印Ｄ−Ｄ’に沿う断面図であり、図３３は、図３６に示す矢印Ｅ−Ｅ’に沿う断面図であり、図３４は、図３７に示す矢印Ｆ−Ｆ’に沿う断面図である。

前述したように第４レンズ群４４０はフォーカスレンズ群として作用するので特に光軸をあわせることが大事である。第５の実施形態においては説明を省略したが、第４レンズ群４４０を保持するレンズ保持枠４４１も第２レンズ群保持枠４２１ａと同様に撮影光軸に第４レンズ群４４０を精度良く進出させる機構を有している。その機構は第２レンズ保持枠４２１ａと同様の構成であって、第４レンズ群保持枠４４１の端部４４１２が直進キー３２０に設けられた止め棒３２０５に当て止めされてフォーカスレンズの中央が光軸に精度良く一致するように構成されている（図３３参照）。また、この第６実施形態における進退機構も、第５実施形態と同様に、捻りバネ４４１ｂと、切替凸部３１３４と、第４レンズ群保持枠４４１の延設部４４１１と、その第４レンズ群保持枠４４１の端部４４１２と、直進キー３２０に支持された止め棒３２０５とを備えている。第４レンズ群４４０が直進キー３２０とともに沈胴していくときにその延設部４４１１が切替凸部３１３４に係合して切替凸部３１３４の斜面に沿って延設部４２１１が移動していくにしたがってレンズ群保持枠４２１ａが回動軸４２２ａを中心に直進キー３２０に当接する位置（図３４参照）まで回転する。そうすると第１レンズ群４１０と第２レンズ群４２０と第３レンズ群４３０とをできる限り押し込んで並べて詰め込み、さらにその第１レンズ群４１０と第２レンズ群４２０と第３レンズ群４３０の上部または下部に第４レンズ群４４０を立体的に詰め込むことができ、鏡胴の更なる短縮化が図れる。また退避させた以外の残りのレンズ群によって撮影光学系が形成され、沈胴状態にあっても撮影を行うことができるレンズ鏡胴が実現される。

レンズ鏡胴が備える進退機構は、第３群レンズを退避させるものであっても良い。

図３８は図２４〜図３７で説明した４群レンズの構成のみを抽出した図であり、図３９は沈胴時にそれらのレンズ群のうちの第３レンズ群を退避させた場合のレンズの配置を示すレイアウト図である。

図３９に示すように第４レンズ群と同じ正の屈折力を持つ第３レンズ群を退避させても同様の効果が得られる。

以上説明したように少なくとも第３レンズ４３０および第４レンズ群４４０のうちの一方を撮影光軸から退避させる進退機構を設けることによりレンズ鏡胴の短尺化が実現され、その短尺化されたレンズ鏡胴を撮影装置に組み込むことで撮影装置の薄型化も図れる。

さらに沈胴時に退避させた以外の残りのレンズ群で撮影光学系が形成され、沈胴していても咄嗟のときに撮影を行うことが自在な撮影装置が実現される。

尚、以上の各実施形態ではデジタルカメラ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、ロール状のフィルム上、あるいはインスタント写真フィルム上に撮影を行う、いわゆる銀塩カメラであってもよい。また、本発明は、カメラにのみ適用可能なものではなく、カメラ機能を備えた機器であれば、どのような機器にも適用可能である。

上記各実施形態のレンズ鏡胴は、交換式レンズなどのレンズユニットにも適用可能である。例えば、一眼レフカメラなどでは、倍率が異なるレンズを交換して使用可能となっている。一眼レフカメラで使用する交換レンズの中で、筒長の可変なレンズ鏡胴を備えている交換レンズがあるが、本発明のレンズ鏡胴を採用することも可能である。上記各実施形態の様に、レンズ鏡筒に配置されている複数のレンズ郡のうちの少なくともひとつのレンズ郡を撮影光軸上から退避できるようにしておけば、交換レンズを薄型化にでき、更に、レンズ郡を一部退避した状態で撮影が可能なので、携帯時の咄嗟のシャッタチャンスにも対応することができる。

なお、レンズユニットは、固体撮像素子などが含まれたＣＣＤとレンズ一体型のレンズユニットであってもよい。

また、以上に説明した実施形態では、レンズバリアの開閉に、電源スイッチ１５をスライドさせる力を利用する例を挙げて説明しているが、本発明は、これに限るものではなく、電源スイッチ１５の位置を検出し、検出した位置に応じてレンズバリアの開閉を行なうものであってもよく、あるいは、電源スイッチ１５がポジション「ＯＦＦ」からポジション「通常」にスライドされることで、レンズ鏡胴の繰り出しと共にレンズバリアが開かれ、電源スイッチ１５がポジション「通常」からポジション「ＯＦＦ」にスライドされることで、レンズ鏡胴の沈胴と共にレンズバリアも閉められるようになっていると共に、電源スイッチ１５がポジション「沈胴」にスライドされている時には、シャッタボタンの押下によってレンズバリアが開かれるようになっているものであってよい。

本発明の第１実施形態のデジタルカメラの外観図である。 撮影レンズの繰出時および沈胴時の各レンズ群の撮影光軸上における配置の概略図である。 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３と同一の断面図上に断層線Ａ−Ａ’を示した図である。 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３と同一の断面図上に断層線Ｇ−Ｇ’を示した図である。 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７と同一の断面図上に断層線Ｆ−Ｆ’を示した図である。 図４の断層線Ａ−Ａ’に沿う、焦点距離最短のワイド端の状態を示す断面図である。 図６の断層線Ｇ−Ｇ’に沿う断面図である。 図５の断層線Ｄ−Ｄ’に沿う、ワイド端の状態の主要部品を示す断面図である。 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の断層線Ｃ−Ｃ’に沿う断面図である。 図１４と同一の断面図上に断層線Ｅ−Ｅ’を示した図である。 図１３の断層線Ｂ−Ｂ’に沿う断面図である。 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。 本発明のデジタルカメラの第２実施形態の断面図である。 本発明の第３実施形態のデジタルカメラの操出状態のレンズ鏡胴断面を示す図である。 本発明の第３実施形態のデジタルカメラの沈胴状態のレンズ鏡胴断面を示す図である。 第３実施形態のデジタルカメラの撮影レンズの、繰出時および沈胴時における各レンズ群の撮影光軸上の配置を示す図である。 第４実施形態のデジタルカメラの撮影レンズの、繰出時および沈胴時における各レンズ群の撮影光軸上の配置を示す図である。 本発明の撮影装置の第５実施形態である、デジタルカメラ３００の外観斜視図である。 図２３に示すデジタルカメラに組み込まれたレンズ鏡胴３１０の、光軸に沿う断面図であって、レンズ鏡胴がワイド端にあるときの状態を示す図である。 図２３に示すデジタルカメラに組み込まれたレンズ鏡胴３１０の、光軸に沿う断面図であって、レンズ鏡胴がテレ端にあるときの状態を示す図である。 図２３に示すデジタルカメラに組み込まれたレンズ鏡胴３１０の、光軸に沿う断面図であって、レンズ鏡胴が沈胴している状態を示す図である。 図２４に示す図の中にある線に沿ってレンズ鏡胴を切断して矢印の方向から見た図である。 図２５に示す図の中にある線に沿ってレンズ鏡胴を切断して矢印の方向から見た図である。 図２６に示す図の中にある線に沿ってレンズ鏡胴を切断して矢印の方向から見た図である。 中間筒の内周に設けられたカム溝を説明する展開図である。 本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。 第２レンズ群の進退機構が省略されたレンズ鏡胴３１０の、光軸に沿う断面図であって、レンズ鏡胴がワイド端にあるときの状態を示す図である。 第２レンズ群の進退機構が省略されたレンズ鏡胴３１０の、光軸に沿う断面図であって、レンズ鏡胴がテレ端にあるときの状態を示す図である。 第２レンズ群の進退機構が省略されたレンズ鏡胴３１０の、光軸に沿う断面図であって、レンズ鏡胴が沈胴している状態を示す図である。 図３２に示す図の中にある線に沿ってレンズ鏡胴を切断して矢印の方向から見た図である。 図３３に示す図の中にある線に沿ってレンズ鏡胴を切断して矢印の方向から見た図である。 図３４に示す図の中にある線に沿ってレンズ鏡胴を切断して矢印の方向から見た図である。 図２４〜図３７で説明した４群レンズの構成のみを抽出した図である。 沈胴時にそれらのレンズ群のうちの第３レンズ群を退避させた場合のレンズの配置を示すレイアウト図である。

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
１３ａ ファインダ対物窓
１３ｂ ファインダ接眼窓
１４ シャッタボタン
１５ 電源スイッチ
１６ 設定表示ボタン
１７ 記録表示ボタン
１８ ズーム操作切替ボタン
１９ 十字キー
２０ 画像モニタ
２０ａ 画像表示ボタン
１００ レンズ鏡胴
１００ａ バリア
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 後群レンズ
１１３ フォーカスレンズ
１２０ ＣＣＤ固体撮像素子
１３１ 送りネジ
１３２ ナット部材
１３３ フォーカスレンズガイド枠
１３４ フォーカスレンズ保持枠
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、１６６ カム溝
１７０ 後群レンズガイド枠
１７１ カムピン
１７２ 後群レンズ保持枠
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
１７９ レンズシャッタユニット
１８０ 前群レンズ枠
２０５ ガイド棒
２０６ 回転軸
２０９ 凸部
２０９ａ テーパ面
２７９ レンズシャッタユニット
３０１ 前群レンズ
３０２ 後群レンズ
３０３ 補正レンズ
３１０ レンズ鏡胴
３１１ 前筒
３１１１ カムピン
３１２ 中間筒
３１２１ カム溝
３１２２ カム溝
３１２３ カム溝
３１２４ カムピン
３１３ 固定筒
３１３１ カム溝
３２０ 直進キー
３２００ フォーカスモータ
３２０１ 柱状ネジ
３２０２ 連結ギア
３２０３ カムピン
４００ 撮影レンズ
４１０ 第１レンズ群
４２０ 第２レンズ群
４２１ レンズ群保持枠
４３０ 第３レンズ群
４４０ 第４レンズ群
４４１ レンズ群保持枠
５００ 撮像素子

Claims (2)

1. 光軸方向前方から順に前群レンズおよび後群レンズの２群レンズからなる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において、
   前記収納状態への移行に伴って前記２群レンズのうちのいずれか一方からなる第１のレンズ群を撮影光軸上から退避させるレンズ退避機構と、前記撮影状態への移行に伴って前記退避させた第１のレンズ群を撮影光軸上に進出させるレンズ進出機構とを備え、
   さらに、前記収納状態にあるときに、撮影光軸上に進出して前記２群レンズのうちの第２のレンズ群の収差補正を行なうとともに、前記撮影状態にあるときには撮影光軸上から退避する補正レンズを備えた補正レンズ進退機構を備え、
   前記撮影レンズは、前記収納状態にあるときに、前記第２のレンズ群と前記補正レンズとによって撮影光学系を成すものであることを特徴とするレンズ鏡胴。
2. 被写体光を捉えることにより撮影を行なう撮影装置において、
   前群レンズと後群レンズとの２群レンズからなる撮影レンズと、
   前記撮影レンズを収容するとともに、繰出し、沈胴が自在であって繰出時に該撮影レンズに焦点距離調節およびピント調節を行なわさせるレンズ鏡胴とを備え、
   前記レンズ鏡胴が、沈胴時に、前記２群レンズのうちのいずれか一方からなる第１のレンズ群を撮影光軸上から退避させるとともに、繰出時には、沈胴時に退避させた第１のレンズ群を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り、
   さらに、沈胴時には前記撮影光軸上に進出して前記２群レンズのうちの第２のレンズ群の収差補正を行なうとともに、繰出時には前記撮影光軸上から退避する補正レンズを備え、
   前記撮影レンズは、沈胴時に、前記第２のレンズ群と前記補正レンズとによって固定焦点撮影光学系を成すものであることを特徴とする撮影装置。
   

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