JP4964108B2 - レンズ鏡胴およびカメラ - Google Patents

Description

本発明は、例えばミラーまたはプリズム等の偏向光学素子を用いて光路を折り曲げて屈曲鏡胴を構成するレンズ鏡胴に係り、特に、複数のレンズとレンズの光路を折り曲げる固定されたレンズ鏡胴とを有し、撮影時に前記偏向光学素子よりも物体側に１つ以上のレンズが配置されるレンズ鏡胴およびそのようなレンズ鏡胴を用いたカメラに関するものである。

近年、コンパクトカメラ等においては、撮影レンズとしてズームレンズを用いることが一般化しつつある。このようなズームレンズはレンズ鏡胴が大型化しがちであるが、カメラとしては、携帯性を向上させるために、レンズ鏡胴を含めたカメラの小型化、特に薄型化が要求されている。このため、カメラの薄型化の技術が多数提案されている。例えば、カメラの薄型化の手段として、回転筒と回転筒に設けられたカム溝を用いて複数のレンズ群を任意の位置に移動させ、各群の間隔を変化させることでズーミングを行い、非撮影時には、各群の間隔をできるかぎり小さくするようにするために、レンズを保持する径の異なる筒を重ね合わせるように収納して、レンズ鏡胴の長さを短縮する沈胴タイプのレンズ鏡胴が用いられている。さらにレンズ鏡胴における光軸の途中に光路を反射偏向するミラーまたはプリズム等のような偏向光学素子を介挿して、光軸を折り曲げることにより、カメラボディの長辺や短辺の長さを利用して光路長を確保し、カメラ全体の厚さを薄くする屈曲鏡胴が、多数提案されている。特に、このような屈曲鏡胴は、鏡胴の厚さを偏向光学素子とその前側に配置されるレンズの厚さのみでほぼ構成することが可能であり、薄型化には効果的である。

一般に屈曲鏡胴は、光路を屈曲させる偏向光学素子と、前記偏向光学素子を保持している固定筒と、前記偏向光学素子よりも物体側の第１のレンズ群と、前記偏向光学素子よりも像面側に配置され光軸上に移動可能として保持された１つ以上の移動レンズ群と、シャッタと、絞りとを有して構成されている。前記第１のレンズ群は、固定レンズ群であるので、前記固定筒に固定的に保持されており、前記移動レンズ群は、前記固定筒に可動的に保持されており、前記シャッタおよび絞りは、前記固定筒に固定的にまたは可動的に保持されている。前記移動レンズ群が移動することによって、ズーミングおよびフォーカシングを行うようにしている。なお、像面側にも固定レンズを設けている場合もある。これら第１のレンズ群および移動レンズ群等の撮像レンズにより集光した被写体像がＣＣＤ等の撮像素子上に結像され、撮影される。
このような屈曲鏡胴を用いてカメラを構成する場合には、第１のレンズ群の最も物体側のレンズ面の前方を遮蔽するバリア部材や、カメラボディの背面側に液晶モニタ等の表示装置を配置するため、カメラの厚さは、主としてバリア、レンズ群、偏向光学素子、固定筒および液晶モニタによって決定される。これらは、カメラの厚さを決める最小構成であるが、昨今においては、更なる薄型化を達成すべく、様々な構成が提案されている。

例えば、特許文献１（特開２００７−８６１４１号）には、偏向光学素子に相当する反射部材としてプリズムが用いられており、このプリズムを含むレンズ群が回転軸を中心に回転して、カメラからの突出部をカメラ内に収納する構成が開示されている。すなわち、この構成では、撮影時には、プリズムの物体側のレンズがカメラから突出するが、非撮影時には、プリズムと物体側のレンズを一体的に回転軸によって回転させて、物体側のレンズ部分をカメラ内に収納し、非撮影時におけるカメラの厚みを薄くするようにしている。しかしながら、この構成は、プリズムが可動であるため、プリズムの繰り返し位置精度を充分に高くすることが要求される。なぜならば、プリズムの傾き角の変動は、反射偏向される光軸に２倍の角度変動を生じさせてしまうからである。
カメラの厚みを薄くするための他の構成として、例えば特許文献２（特開２００６−２５９６８５号）には、偏向光学素子に相当する反射光学素子としてのプリズムを、非撮影時に撮像素子側に退避させ、その空いた空間にプリズムよりも前方の物体側のレンズ群が沈胴し収納されることにより、非撮影時におけるカメラの厚みを薄くする構成が開示されている。また、特許文献３（特開２００６−１０６０７１号）には、反射ミラーを回転軸を中心として回転させて畳み込むことによって空いた空間に、物体側のレンズ群を収納する構成が開示されている。これら特許文献２および特許文献３の構成においても、上述した特許文献１の場合と同様に、プリズムやミラー等の偏向光学素子を可動としているため、偏向光学素子を著しく高い位置精度で移動させることが要求されることになる。

特開２００７−８６１４１号公報 特開２００６−２５９６８５号公報 特開２００６−１０６０７１号公報

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、屈曲光路を形成するために光路を折り曲げる偏向光学素子を可動とすることなく、非撮影時における厚さ寸法を小さくすることを可能とするレンズ鏡胴およびカメラを提供することを目的としている。
本発明の請求項１の目的は、特に、光路を屈曲するための偏向光学素子を移動させることなく、簡単な構成で、高い光学性能を達成しつつ光路屈曲光学系を薄型化することを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項２の目的は、特に、退避レンズ群を、他のレンズ群と干渉することなく、円滑に且つ効率良く退避させることを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項３の目的は、特に、簡単な構成で、撮影時における退避レンズ群の高い位置精度の確保および円滑な退避動作を可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。

本発明の請求項４の目的は、特に、簡単な構成で、退避レンズ群の所要の方向についての進退移動および位置精度の安定化を可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項５の目的は、特に、退避時に、退避レンズ群の移動に関連する構成を偏向光学素子よりも物体側に配置することなく、効果的に薄型化することを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。

本発明の請求項６の目的は、特に、簡単な構成で、撮影時に偏向光学素子よりも前方に位置する退避レンズ群を非撮影時に高い位置精度にて移動退避させ、薄型化することを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。

本発明の請求項７の目的は、特に、非撮影時における厚さ方向寸法を効果的に低減し、効率良く薄型化することを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項８の目的は、特に、光路を屈曲するための偏向光学素子を移動させることなく、光学性能を劣化させずに非撮影時に薄型化することを可能とするカメラを提供することにある。
本発明の請求項９の目的は、特に、退避レンズ群の退避時に、光学系を保護するバリア部材が、充分に近接して偏向光学素子の前方を覆い、効果的に薄型化することを可能とするカメラを提供することにある。
本発明の請求項１０の目的は、特に、退避レンズ群の退避時に、光学系を保護するバリア部材が、充分に近接して偏向光学素子の前方を覆い、効果的に薄型化することを可能とするカメラを提供することにある。
本発明の請求項１１の目的は、特に、光学系を保護するバリア部材と退避レンズ群が互いに干渉することなくスムーズに作動することを可能とするカメラを提供することにある。

請求項１に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、上述した目的を達成するために、
複数のレンズとレンズの光路を折り曲げる固定された偏向光学素子とを有し、撮影時に前記偏向光学素子よりも物体側に１つ以上のレンズが配置されるレンズ鏡胴において、
前記物体側のレンズの少なくとも一部を構成し、撮影時には前記光路上に位置し、非撮影時には前記光路上から移動し、前記偏向光学素子の側方に退避する退避レンズ群を備え、
前記退避レンズ群は、１つ以上のレンズと、当該レンズを保持する保持枠とを有し、
前記保持枠は、ガイド軸に沿って摺動可能で且つ該ガイド軸を中心に回転可能として、前記ガイド軸に嵌合保持され、退避時には前記ガイド軸に従った移動および回転により前記退避レンズ群を退避させることを特徴としている。

請求項２に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項１のレンズ鏡胴であって、
前記ガイド軸は、前記偏向光学素子によって折り曲げられた光軸のなす平面とは垂直な方向に延在しており、
前記退避レンズ群は、退避時に、光軸方向について前記偏向光学素子と重なる範囲では前記ガイド軸に沿う方向へ移動し、前記偏向光学素子と重なる範囲外では前記ガイド軸を中心に回転して、前記偏向光学素子の側方に退避することを特徴としている。
請求項３に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項１または請求項２のレンズ鏡胴であって、
前記レンズ鏡胴は、
前記偏向光学素子を保持する固定部材と、
前記保持枠の光路上への進入時に光軸方向への移動を規制し退避時に係合が外れるガイド溝と、
前記保持枠を前記ガイド軸に沿う方向と回転方向に付勢する弾性部材と
をさらに備え、且つ
前記固定部材は、退避時に前記保持枠と係合して前記保持枠を回転させる係合部を有することを特徴としている。

請求項４に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項３のレンズ鏡胴であって、
前記ガイド軸と平行に設けられ、回転駆動源に結合されているリードスクリューと、
前記リードスクリューに螺合されたナットと
を備えてなり、
前記保持枠が前記弾性部材の付勢力により前記ナットに係合されていることを特徴としている。
請求項５に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項１〜請求項４のいずれか１項のレンズ鏡胴であって、
前記ガイド軸は、前記偏向光学素子の物体側方向から見て、前記偏向光学素子の側方に並設されていることを特徴としている。

請求項６に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項１〜請求項４のいずれか１項のレンズ鏡胴であって、
前記ガイド軸は、光軸方向について前記退避レンズ群の対物面よりも前記偏向光学素子側に配置されることを特徴としている。

請求項７に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項１〜請求項６のいずれか１項のレンズ鏡胴であって、
前記退避レンズ群は、撮影時には、光路上で最も物体側に配置される光学系であることを特徴としている。
請求項８に記載した本発明に係るカメラは、
請求項１〜請求項７のいずれか１項のレンズ鏡胴を用いて構成されることを特徴としている。
請求項９に記載した本発明に係るカメラは、請求項８のカメラであって、
対物側の光路開口を非撮影時に遮蔽するバリア部材をさらに有し、前記バリア部材は、遮蔽時に前記退避レンズ群が退避したスペースに配置されることを特徴としている。
請求項１０に記載した本発明に係るカメラは、
請求項１〜請求項７のいずれか１項のレンズ鏡胴を用いて構成され、さらに対物側の光路開口を非撮影時に遮蔽するバリア部材を有し、前記バリア部材は、遮蔽時に前記退避レンズ群が退避したスペースに配置されることを特徴としている。
請求項１１に記載した本発明に係るカメラは、請求項１０のカメラであって、
前記バリア部材の開閉状態を検出する位置検出装置がさらに配設され、前記位置検出装置の検出に基づき前記バリア部材の開閉状態に応じて退避レンズ群を作動させる構成としたことを特徴としている。

本発明によれば、屈曲光路を形成するために光路を折り曲げる偏向光学素子を可動とすることなく、組立時の精度を維持し、安定した位置精度を確保しつつ非撮影時における厚さ寸法を小さくすることを可能とするレンズ鏡胴およびカメラを提供することができる。
すなわち、本発明の請求項１のレンズ鏡胴によれば、
複数のレンズとレンズの光路を折り曲げる固定された偏向光学素子とを有し、撮影時に前記偏向光学素子よりも物体側に１つ以上のレンズが配置されるレンズ鏡胴において、
前記物体側のレンズの少なくとも一部を構成し、撮影時には前記光路上に位置し、非撮影時には前記光路上から移動し、前記偏向光学素子の側方に退避する退避レンズ群を備え、
前記退避レンズ群は、１つ以上のレンズと、当該レンズを保持する保持枠とを有し、
前記保持枠は、ガイド軸に沿って摺動可能で且つ該ガイド軸を中心に回転可能として、前記ガイド軸に嵌合保持され、退避時には前記ガイド軸に従った移動および回転により前記退避レンズ群を退避させることによって、
特に、光路を屈曲するための偏向光学素子を移動させることがないため、組立時の精度を維持し、安定した位置精度を確保しつつ簡単な構成で、高い光学性能を達成しつつ光路屈曲光学系を薄型化することが可能となる。

また、本発明の請求項２のレンズ鏡胴によれば、請求項１のレンズ鏡胴において、
前記ガイド軸は、前記偏向光学素子によって折り曲げられた光軸のなす平面とは垂直な方向に延在しており、
前記退避レンズ群は、退避時に、光軸方向について前記偏向光学素子と重なる範囲では前記ガイド軸に沿う方向へ移動し、前記偏向光学素子と重なる範囲外では前記ガイド軸を中心に回転して、前記偏向光学素子の側方に退避することによって、
特に、退避レンズ群を、他のレンズ群と干渉することなく、円滑に且つ効率良く退避させることが可能となる。
本発明の請求項３のレンズ鏡胴によれば、請求項１または請求項２のレンズ鏡胴において、
前記レンズ鏡胴は、
前記偏向光学素子を保持する固定部材と、
前記保持枠の光路上への進入時に光軸方向への移動を規制し退避時に係合が外れるガイド溝と、
前記保持枠を前記ガイド軸に沿う方向と回転方向に付勢する弾性部材と
をさらに備え、且つ
前記固定部材は、退避時に前記保持枠と係合して前記保持枠を回転させる係合部を有することによって、
特に、簡単な構成で、撮影時における退避レンズ群の高い位置精度の確保および円滑な退避動作が可能となる。

本発明の請求項４のレンズ鏡胴によれば、請求項３のレンズ鏡胴において、
前記ガイド軸と平行に設けられ、回転駆動源に結合されているリードスクリューと、
前記リードスクリューに螺合されたナットと
を備えてなり、
前記保持枠が前記弾性部材の付勢力により前記ナットに係合されていることによって、
特に、簡単な構成で、退避レンズ群の所要の方向についての進退移動および位置精度の安定化が可能となる。
本発明の請求項５のレンズ鏡胴によれば、請求項１〜請求項４のいずれか１項のレンズ鏡胴において、
前記ガイド軸は、前記偏向光学素子の物体側方向から見て、前記偏向光学素子の側方に並設されていることによって、
特に、退避時に、退避レンズ群の移動に関連する構成を偏向光学素子よりも物体側に配置することなく、効果的に薄型化することが可能となる。

本発明の請求項６のレンズ鏡胴によれば、請求項１〜請求項４のいずれか１項のレンズ鏡胴において、
前記ガイド軸は、光軸方向について前記退避レンズ群の対物面よりも前記偏向光学素子側に配置されることによって、
特に、簡単な構成で、撮影時に偏向光学素子よりも前方に位置する退避レンズ群を非撮影時に高い位置精度にて移動退避させ、薄型化することが可能となる。

本発明の請求項７のレンズ鏡胴によれば、請求項１〜請求項６のいずれか１項のレンズ鏡胴において、
前記退避レンズ群は、撮影時には、光路上で最も物体側に配置される光学系であることによって、
特に、非撮影時における厚さ方向寸法を効果的に低減し、効率良く薄型化することが可能となる。
本発明の請求項８のカメラによれば、
請求項１〜請求項７のいずれか１項のレンズ鏡胴を用いて構成されることによって、
特に、光路を屈曲するための偏向光学素子を移動させることなく、光学性能を劣化させずに非撮影時に薄型化することが可能となる。

本発明の請求項９のカメラによれば、請求項８のカメラにおいて、
対物側の光路開口を非撮影時に遮蔽するバリア部材をさらに有し、前記バリア部材は、遮蔽時に前記退避レンズ群が退避したスペースに配置されることによって、
特に、退避レンズ群の退避時に、光学系を保護するバリア部材が、充分に近接して偏向光学素子の前方を覆い、効果的に薄型化することが可能となる。
本発明の請求項１０のカメラによれば、
請求項１〜請求項７のいずれか１項のレンズ鏡胴を用いて構成され、さらに対物側の光路開口を非撮影時に遮蔽するバリア部材を有し、前記バリア部材は、遮蔽時に前記退避レンズ群が退避したスペースに配置されることによって、
特に、退避レンズ群の退避時に、光学系を保護するバリア部材が、充分に近接して偏向光学素子の前方を覆い、効果的に薄型化することが可能となる。
本発明の請求項１１のカメラによれば、請求項１０のカメラにおいて、
前記バリア部材の開閉状態を検出する位置検出装置がさらに配設され、前記位置検出装置の検出に基づき前記バリア部材の開閉状態に応じて退避レンズ群を作動させる構成としたことによって、
特に、光学系を保護するバリア部材と退避レンズ群が互いに干渉することなくスムーズに作動することが可能となる。

以下、本発明に係る実施の形態に基づき、図面を参照して本発明のレンズ鏡胴およびカメラを詳細に説明する。
図１〜図３は、本発明の第１の実施の形態に係るレンズ鏡胴の要部の構成を示しており、それぞれ図１はレンズ鏡胴の要部の斜視図、図２はレンズ鏡胴の要部の正面図、そして図３はレンズ鏡胴の要部の分解斜視図である。図４は、図１〜図３のレンズ鏡胴に用いられる光学系の構成を示す、模式的な部分断面側面図である。また、図５〜図７は、図１〜図３のレンズ鏡胴における退避レンズ群の動作を示しており、それぞれ、図５は撮影時、図６は収納途中、そして図７は収納時の状態を示す斜視図である。図８および図９は、退避レンズ群と偏向光学素子としてのプリズムの動作位置関係を詳細に示しており、それぞれ、図８は撮影時、そして図９は非撮影収納時の状態を示す要部断面図である。図１０および図１１は、ナット部材と退避レンズ保持枠との係合動作関係をさらに詳細に示しており、それぞれ、図１０は撮影時の（ａ）正面図と（ｂ）Ａ−Ａ矢視断面図、そして図１１は収納時の（ａ）正面図と（ｂ）Ｂ−Ｂ矢視断面図である。

まず、図１〜図３に示す本発明の第１の実施の形態に係るレンズ鏡胴の要部および図４に示す光学系について説明する。
図１〜図３に示すレンズ鏡胴における光学系は、図４に詳細に示すように、物体側（図示上方）から、第１レンズ群Ｇ１、プリズムＰＲ、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、絞り／シャッタユニットＡＳ、第４レンズ群Ｇ４、第５レンズ群Ｇ５、第６レンズ群Ｇ６、第７レンズ群Ｇ７、光学フィルタＯＦおよび撮像素子ＩＳが、光軸に沿って順次配置されて構成されている。
図４において、第１レンズ群Ｇ１は、最も物体側に配置される退避レンズ群として１枚以上のレンズにより構成され、物体側からの光が入射される。この第１レンズ群Ｇ１は、撮影状態では固定的に配置され、非撮影時の収納状態では光路外に退避する。プリズムＰＲは、入射光を反射偏向する偏向光学素子として用いられ、この場合、入射光を９０度偏向して光軸を折り曲げて屈曲光路を形成する。第２レンズＧ２は、１枚以上のレンズにより構成され、プリズムＰＲの像面側に固定的に配置される。第３レンズ群Ｇ３は、１枚以上、例えば３枚、のレンズで構成され、光軸に沿って移動可能な可動レンズ群である。

絞り／シャッタユニットＡＳは、光路上において光束を絞り込む絞り機能と光路を開閉するシャッタ機能とを有している。第４レンズ群Ｇ４は、１枚以上、例えば１枚、のレンズで構成され、光軸に沿って移動可能な可動レンズ群である。第５レンズ群Ｇ５は、１枚以上、例えば３枚、のレンズで構成され、光軸に沿って移動可能な可動レンズ群である。第６レンズ群Ｇ６は、１枚以上、例えば２枚、のレンズで構成され、光軸に沿って移動可能な可動レンズ群である。第７レンズ群Ｇ７は、１枚以上、例えば１枚、のレンズで構成されて、固定的に配置される。光学フィルタＯＦは、赤外線をカットするフィルタであり、ローパスフィルタの機能をも有していても良い。撮像素子ＩＳは、ＣＭＯＳ（相補型金属酸化物半導体）またはＣＣＤ（電荷結合素子）等のイメージセンサにより構成され、受光面に結像される光学像を電子的な画像データに変換する。
第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４および第５レンズ群Ｇ５は、変倍用のレンズ群であり、図示されていない駆動機構により光軸上で所要の位置に移動させることができ、これら第３レンズ群Ｇ３〜第５レンズ群Ｇ５の移動により、焦点距離を変化させることができる。

なお、絞り／シャッタユニットＡＳは、例えば第４レンズ群Ｇ４と一体的に移動しても良いが、単独で移動しても、あるいはこれら第３レンズ群Ｇ３〜第５レンズ群Ｇ５の動作を阻害しなければ固定しておいても良い。第６レンズ群Ｇ６は、フォーカス用のレンズ群であり、図示されていない駆動装置により光軸上を移動して、撮像素子ＩＳの受光面に被写体光学像を結像させるべく、合焦動作を行う。これらのレンズ群の動作により、撮影時に、変倍動作および合焦動作を行うことができる。
図１〜図３に示すレンズ鏡胴は、レンズ保持枠１１、主軸１２、固定枠１３、副軸１４、圧縮トーションスプリング１５、リードスクリュー１６、パルスモータ１７およびナット部材１８を備えている。
退避レンズ群である第１レンズ群Ｇ１は、レンズ保持枠１１によって保持されている。レンズ保持枠１１は、ガイド軸である主軸１２が嵌挿される円筒状のスリーブ部１１ａを有しており、主軸１２のまわりでの回転移動および主軸１２に沿うスライド移動を可能としている。すなわち、主軸１２は、両端において固定枠１３に固定され、これにより第１レンズ群Ｇ１は、主軸１２に沿う方向に移動可能である。レンズ保持枠１１には、第１レンズ群Ｇ１を挟んでスリーブ部１１ａの反対側に副ガイドピン１１ｂが設けられている。固定枠１３には、第１レンズ群Ｇ１を挟んで主軸１２とは反対側に副軸１４が固定されている。副ガイドピン１１ｂは、撮影時に副軸１４と固定枠１３に挟み込まれるように配置されている。

主軸１２の図示下端側には、固定枠１３とレンズ保持枠１１のスリーブ部１１ａとの間に、レンズ保持枠１１を主軸方向に沿って図示上方に押圧する圧縮スプリングの機能と、レンズ保持枠１１を主軸１２を中心として副ガイドピン１１ｂを副軸１４へ向けて押しつける方向に回転させる回転力を発生させるトーションスプリングの機能とを併せ持つ圧縮トーションスプリング１５を配置している。圧縮トーションスプリング１５は、レンズ保持枠１１に当接する側とは反対側において固定枠１３に固定され、レンズ保持枠１１側は、レンズ保持枠１１に設けられたスプリング係合部１１ｄ（図８および図９参照）に係合している。圧縮トーションスプリング１５の圧縮反発力によって、レンズ保持枠１１は、主軸１２の方向に沿って固定枠１３のプリズムＰＲ側へ付勢され、トーション力によってレンズ保持枠１１は、副ガイドピン１１ｂを副軸１４を押しつける側に付勢される。固定枠１３には、撮影状態においてレンズ保持枠１１が係止される受け面１３ａを形成してあり、これによって第１レンズ群Ｇ１は光軸が垂直に交わる面で安定した位置を確保することができる。副ガイドピン１１ｂがトーション力により副軸１４に係合することによって、第１レンズ群Ｇ１の光軸の倒れを安定させることができる。

また、副ガイドピン１１ｂを挟んで副軸１４に対峙する固定枠１３の受け面１３ｄが副ガイドピン１１ｂと極小の隙間を存して設けられることにより、使用者が不用意に第１レンズ群Ｇ１に接触したとしても、移動する量は少なく、接触から解放されれば元の位置に戻るようにすることができる。
固定枠１３には、リードスクリュー１６が直結されたパルスモータ１７が固定されており、リードスクリュー１６は主軸１２と平行に配置されている。すなわち、主軸１２、副軸１４およびリードスクリュー１６は、プリズムＰＲによって屈曲された光軸を含む平面に対して垂直に、互いに平行として配設されている。リードスクリュー１６にはナット部材１８が螺合しており、ナット部材１８の回り止め突起１８ａは、固定枠１３にリードスクリュー１６および主軸１２に平行に形成されている直進ガイド溝１３ｂに嵌合している。これによりナット部材１８を、リードスクリュー１６の回転によって、リードスクリュー１６に沿って直進移動させることが可能となる。

レンズ保持枠１１は、ナット部材１８の係合突起１８ｂが係合するナット係合部１１ｃを有し、これらは圧縮トーションスプリング１５の圧縮反発力により係合している。なお、レンズ保持枠１１のナット係合部１１ｃは、主軸１２の方向に適宜間隔を存して平行に対峙する２枚のほぼ扇形の板状の突出部で形成され、これら２枚の板状の突出部の間に、主軸１２に沿う方向に若干の遊びを有してナット部材１８の係合突起１８ｂが係合している（図８、図９、図１０および図１１参照）。これによって、レンズ保持枠１１を、主軸１２上でパルスモータ１７の回転に従って移動させることができる。
そして、固定枠１３のプリズムＰＲから遠い側、つまり図示下方、に、レンズ保持枠１１が移動してきたときに係合して、背面方向に案内する退避カム部１３ｃを設けており、レンズ保持枠１１が移動してくると、この退避カム部１３ｃにレンズ保持枠１１が係合して、レンズ保持枠１１が、圧縮トーションスプリング１５のトーション力に反して回転し、副ガイドピン１１ｂが副軸１４から離間する。ナット部材１８が所定の位置まで移動すると、レンズ保持枠１１は固定枠１３に形成した退避空間に退避される（図７、図９および図１１参照）。

なお、この実施の形態では、駆動源であるパルスモータ１７に対してリードスクリュー１６を直結するものとしているが、パルスモータ１７とリードスクリュー１６の間にギヤ等を介在させるようにしても良いし、駆動源をパルスモータ１７でなくＤＣ（直流）モータとしたり、またはパルスモータ１７とリードスクリュー１６ではなくリニアモータを用いる構成としても良い。
図５、図６および図７は、それぞれ、撮影状態から退避状態へレンズ保持枠１１が移動する様子を示しており、図５は撮影状態（撮影時）、図６は退避収納の途中、そして図７は退避収納状態（収納時）を示している。また、図８および図９は、それぞれ、撮影時および非撮影時の退避収納状態を側方から見た一部を断面にて示す模式図である。主軸１２、リードスクリュー１６、パルスモータ１７および副軸１４がプリズムＰＲの側方に配置されていることで、収納時にレンズ鏡胴の構成要素に、プリズムＰＲの物体側の面よりも物体側に位置するものが存在せず、また、退避時にプリズムＰＲより背後方向（図示下方）にレンズ保持枠１１が突出しないため、収納時のレンズ鏡胴の厚さはプリズムＰＲの厚さ寸法で決定され、最小の寸法となる。

また、図１０および図１１には、ナット部材１８に設けられた回り止め突起１８ａと、固定枠１３に設けられている直進ガイド溝１３ｂとの嵌合状態、ならびにナット部材１８の係合突起１８ｂと、レンズ保持枠１１に設けられたナット係合部１１ｃ（図２参照）との嵌合状態の詳細が示されている。図１０において、（ａ）は、図２と同様の撮影時におけるレンズ鏡胴の要部の正面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面を矢印に従って図示下方から見た矢視断面図である。また、図１１において、（ａ）は、収納時におけるレンズ鏡胴の要部の正面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面を矢印に従って図示下方から見た矢視断面図である。上述した通り、レンズ保持枠１１のナット係合部１１ｃは、ナット部材１８の係合突起１８ｂの厚みよりも若干広い適宜間隔を存して平行に対峙する２枚のほぼ扇形の板状の突出部で形成されている。これらナット係合部１１ｃの２枚の板状の突出部の間に、主軸１２に沿う方向に若干の遊びを有してナット部材１８の係合突起１８ｂが係合している。

撮影時においては、図１０の（ａ）に示すように、パルスモータ１７によりリードスクリュー１６を介して駆動されるナット部材１８によってレンズ保持枠１１が主軸１２の図示上端に位置させられている。このとき図１０の（ｂ）に示すように、レンズ保持枠１１は、圧縮トーションスプリング１５によって、副ガイドピン１１ｂを副軸１４に当接押圧して、プリズムＰＲの物体側の光軸上の所定位置に配置されている。
また、収納時においては、図１１の（ａ）に示すように、パルスモータ１７によりリードスクリュー１６を介して駆動されるナット部材１８によってレンズ保持枠１１が主軸１２の図示下方に位置させられている。このとき図１１の（ｂ）に示すように、レンズ保持枠１１は、固定枠１３の退避カム部１３ｃによって圧縮トーションスプリング１５に抗して回転され、副ガイドピン１１ｂが副軸１４から離れて、レンズ保持枠１１が固定枠１３に形成された退避空間に退避している。なお、レンズ保持枠１１のナット係合部１１ｃがほぼ扇形をなしているのは、レンズ保持枠１１の回転範囲において、ナット部材１８の係合突起１８ｂとの係合が外れないようにするためである。

以上述べたように、プリズムＰＲを固定した状態で、プリズムＰＲよりも物体側の第１レンズ群Ｇ１を、非撮影時にプリズムＰＲの側方に退避させることができ、レンズ鏡胴の厚さを最小寸法とすることができる。また、プリズムＰＲが固定されているため、プリズムＰＲの位置精度は、組付け時に依存し、精度を確保し易くなっている。レンズ保持枠１１は、圧縮トーションスプリング１５、主軸１２および副軸１４により、位置規制されて第１レンズ群Ｇ１の高い位置精度を確保している。
次に、本発明の第２の実施の形態として、上述したレンズ鏡胴を組み込んだカメラについて説明する。
図１２および図１３は、上述した本発明の第１の実施の形態のレンズ鏡胴を組み込んだ本発明の第２の実施の形態に係るカメラの要部の構成を示しており、図１２は斜視図、図１３はその分解斜視図である。

図１４、図１５および図１６は、図１２および図１３に示したカメラの動作状態を説明するためのもので、それぞれ、図１４は図１２のカメラにおける撮影時の（ａ）正面図と（ｂ）断面図、図１５は収納途中の（ａ）正面図と（ｂ）断面図、そして図１６は収納時の（ａ）正面図と（ｂ）断面図である。
図１７、図１８および図１９は、退避レンズ群である第１レンズ群の挿入／退避動作と、バリアの開閉動作との連係の詳細を説明するために主としてレンズ保持枠とバリアを模式的に示すものであり、それぞれ、図１７は、バリアが開いている撮影時の（ａ）斜視図と（ｂ）上面図、図１８は、収納途中の（ａ）斜視図と（ｂ）上面図、そして図１９は、バリアが閉じている収納時の（ａ）斜視図と（ｂ）上面図である。

図１２および図１３に示すカメラは、レンズ鏡胴３１、回路基板３２、コンデンサ３３、電池３４、表示装置３５、メモリカード３６、ストロボ３７、前カバー３８、後カバー３９およびバリア４０を備えている。
レンズ鏡胴３１は、上述の第１の実施の形態に係るレンズ鏡胴であり、図１〜図１１における各部と同様の部分は同一の符号を付して示しその詳細な説明を省略する。回路基板３２は、プリント配線基板であり、画像処理やカメラ制御等を行うための電装部品を配置実装している。コンデンサ３３は、電源である電池３４の電荷を蓄積して、ストロボ３７を発光させるための電源として用いられる。電池３４は、このカメラの電源であり、カメラの各部、例えばレンズ鏡胴３１、回路基板３２、コンデンサ３３、表示装置３５、メモリカード３６、ストロボ３７およびバリア４０等にこれらを駆動するための電力を供給する。表示装置３５は、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）等を用いて構成され、カメラを動作させるための操作に係る情報、撮影され／格納された画像などを操作または状態に応じて表示する。

メモリカード３６は、撮影された画像その他の情報を含む記録データを格納するフラッシュメモリを搭載した汎用タイプまたは専用タイプの記録媒体である。ストロボ３７は、発光が要求されまたは指示されると、コンデンサ３３の充電電荷を放電するなどして発光して、被写体を照光する。前カバー３８および後カバー３９は、カメラの外装カバー、いわゆるカメラボディ、を構成し、上述したレンズ鏡胴３１、回路基板３２、コンデンサ３３、電池３４、表示装置３５、メモリカード３６およびストロボ３７等を保持／格納している。バリア４０は、カメラボディの長手方向に沿ってスライド移動可能として前カバー３８のレンズ鏡胴３１を覗かせる開口部を開閉可能に設けられ、撮影時には開口部を開放して撮影可能とし、非撮影時には開口部を遮蔽して光学系を保護する。
図１４は、バリア４０を開いた撮影状態を示す（ａ）カメラの正面図および（ｂ）そのＣ−Ｃ線に沿い図示矢印方向から見た矢視断面図、図１５は収納途中の状態を示す（ａ）カメラの正面図および（ｂ）そのＤ−Ｄ線に沿う矢視断面図、そして図１６はバリアを閉じた収納時状態を示す（ａ）カメラの正面図および（ｂ）そのＥ−Ｅ線に沿う矢視断面図である。

図１４〜図１６の各々の（ｂ）の断面図からわかるように、バリア４０は、図１６の非撮影収納時には、レンズ保持枠１１が光路外に退避した後に、図１４の撮影時にレンズ保持枠１１が配置されていたスペースに入り込むようになっている。これにより図１６の非撮影時には、バリア４０が開口部を覆っているにもかかわらず、バリア４０とプリズムＰＲと表示装置３５との厚さの合計で全体の厚さがほぼ決定され、カメラの厚さを最小に抑えることができる。
また、図１７〜図１９に示すように、バリア４０には、位置検出装置として、例えばカメラ本体側にフォトインタラプタＰＩを設け、且つそれに対応してバリア４０に、例えば遮光板４０ａが突設されている。図１７〜図１９においては、退避レンズである第１レンズ群Ｇ１の挿入／退避に際してのレンズ保持枠１１とバリア４０の位置関係の変化を示している。それぞれ、図１７には、撮影時の（ａ）斜視図と（ｂ）上面図、図１８は、収納途中の（ａ）斜視図と（ｂ）上面図、そして図１９は、収納時の（ａ）斜視図と（ｂ）上面図である。図示のようにバリア４０は、図１７の撮影時には開いており、図１８の収納途中には、閉じ始めており、図１９の収納時には閉じている。

図１７に示す撮影状態においては、バリア４０の遮光板４０ａはフォトインタラプタＰＩを遮光して位置検出装置としてバリア４０が開状態にあることを検出している。この撮影状態から非撮影収納状態に移行する際には、まず、収納するためにバリア４０が閉状態へ移動し始めると、位置検出装置としての遮光板４０ａがフォトインタラプタＰＩから外れて、バリア４０の閉状態への移動が検出され、図示していないカメラ制御系によりパルスモータ１７を駆動させて、レンズ保持枠１１を回転させ退避させる。このようにして図１９のような収納状態となる。
図１９に示す収納状態においては、遮光板４０ａはフォトインタラプタＰＩから離れており、フォトインタラプタＰＩを遮光しておらず、位置検出装置としてバリア４０が開状態にないことを検出している。逆に、図１９に示す収納状態から撮影状態に移行する際には、バリア４０が開き、完全に開いた状態となって、遮光板４０ａがフォトインタラプタＰＩを遮光し、バリア４０が開いた状態であることが検出されると、レンズ保持枠１１をプリズムＰＲの物体側に移動させ、撮影可能な状態とするように制御する。このようにすることにより、バリア４０とレンズ保持枠１１とを互いに干渉することなく作動させることができる。

上述したように、請求項１のレンズ鏡胴は、複数のレンズとレンズの光路を折り曲げる固定された偏向光学素子とを有し、撮影時に前記偏向光学素子よりも物体側に１つ以上のレンズが配置されるレンズ鏡胴において、前記物体側のレンズの少なくとも一部を構成し、撮影時には前記光路上に位置し、非撮影時には前記光路上から移動し、前記偏向光学素子の側方に退避する退避レンズ群を備え、前記退避レンズ群は、１つ以上のレンズと、当該レンズを保持する保持枠とを有し、前記保持枠は、ガイド軸に沿って摺動可能で且つ該ガイド軸を中心に回転可能として、前記ガイド軸に嵌合保持され、退避時には前記ガイド軸に従った移動および回転により前記退避レンズ群を退避させる。このようにすることで、退避時には、ほぼ、偏向光学素子とこの偏向光学素子を保持する固定部材のみの厚さとすることができ、さらに、偏向光学素子は撮影時および非撮影時に移動することがないため、組付け時の精度が維持される。このため、安定した位置精度を確保しつつ薄型のレンズ鏡胴を達成することができる。また、退避レンズ群をガイド軸に嵌合させることによって、退避レンズ群の位置精度を確保し、さらにそのガイド軸を利用して、偏向光学素子上からのスライド移動と回転移動により偏向光学素子の側方へ移動退避し、偏向光学素子の厚さ内に退避レンズ群が入ることになるので非撮影時の厚さを薄くすることができる。

請求項２のレンズ鏡胴においては、前記ガイド軸は、前記偏向光学素子によって折り曲げられた光軸のなす平面とは垂直な方向に延在しており、前記退避レンズ群は、退避時に、光軸方向について前記偏向光学素子と重なる範囲では前記ガイド軸に沿う方向へ移動し、前記偏向光学素子と重なる範囲外では前記ガイド軸を中心に回転して、前記偏向光学素子の側方に退避する。このようにすることで、退避レンズ群は、他のレンズ群と干渉することなく退避することができ、屈曲光軸のなす平面に垂直な方向に退避レンズ群が移動できることにより、最短移動距離で偏向光学素子の側方に移動することができる。
請求項３のレンズ鏡胴においては、前記レンズ鏡胴は、前記偏向光学素子を保持する固定部材と、前記保持枠の光路上への進入時に光軸方向への移動を規制し退避時に係合が外れるガイド溝と、前記保持枠を前記ガイド軸に沿う方向と回転方向に付勢する弾性部材と
をさらに備え、且つ前記固定部材は、退避時に前記保持枠と係合して前記保持枠を回転させる係合部を有する。このようにすることで、撮影時に退避レンズ群が光路上に侵入したときには、弾性部材によるガイド軸方向と回転方向への付勢により、ガイド溝とガイド軸に押付けられ、退避レンズ群の位置が安定させられ、退避時には係合部により退避位置に回転させることができるため、簡単な構成で退避レンズ群の位置精度の確保と退避動作が可能となる。

請求項４のレンズ鏡胴においては、前記ガイド軸と平行に設けられ、回転駆動源に結合されているリードスクリューと、前記リードスクリューに螺合されたナットとを備えてなり、前記保持枠が前記弾性部材の付勢力により前記ナットに係合されている。このようにすることで、退避レンズ群を簡単な構成でガイド軸方向に移動可能とし、退避レンズ群の位置精度を安定させて移動させることができる。
請求項５のレンズ鏡胴においては、前記ガイド軸は、前記偏向光学素子の物体側方向から見て、前記偏向光学素子の側方に並設されている。このようにすることで、退避時に偏向光学素子よりも物体側に退避レンズ群の駆動部材を無くしレンズ鏡胴を薄くすることができる。

請求項６のレンズ鏡胴においては、前記ガイド軸は、光軸方向について前記退避レンズ群の対物面よりも前記偏向光学素子側に配置される。このようにすることで非撮影時の状態においては、撮影時の状態よりもレンズ鏡胴の厚さを薄くすることができる。
請求項７のレンズ鏡胴においては、前記退避レンズ群は、撮影時には、光路上で最も物体側に配置される光学系である。このようにすることで、非撮影時のレンズ鏡胴を厚さ方向が最小の構成とし薄くすることができる。
請求項８のカメラにおいては、請求項１〜請求項７のいずれか１項のレンズ鏡胴を用いて構成される。このような構成とすることで、偏向光学素子の位置を固定したまま退避レンズ群が退避できるカメラとし、像性能を確保しつつ非撮影時のカメラの厚さを薄くすることができる。

請求項９のカメラにおいては、対物側の光路開口を非撮影時に遮蔽するバリア部材をさらに有し、前記バリア部材は、遮蔽時に前記退避レンズ群が退避したスペースに配置される。このようにすることで、非撮影時にレンズや偏向光学素子を保護するバリアを持たせても、カメラの厚さを余計に増やすことなく薄くすることができる。
請求項１０のカメラは、請求項１〜請求項７のいずれか１項のレンズ鏡胴を用いて構成され、さらに対物側の光路開口を非撮影時に遮蔽するバリア部材を有し、前記バリア部材は、遮蔽時に前記退避レンズ群が退避したスペースに配置される。このようにすることで、非撮影時における偏向光学素子上の厚さを最小の構成とすることができ、厚さを薄くすることができる。
請求項１１のカメラにおいては、前記バリア部材の開閉状態を検出する位置検出装置がさらに配設され、前記位置検出装置の検出に基づき前記バリア部材の開閉状態に応じて退避レンズ群を作動させる。このようにすることで、バリア部材と退避レンズ群が干渉することなくスムーズに作動させることができる。

本発明の第１の実施の形態に係るレンズ鏡胴の要部の構成を模式的に示す斜視図である。 図１のレンズ鏡胴の正面図である。 図１のレンズ鏡胴の分解斜視図である 図１のレンズ鏡胴に用いられる光学系の構成を示す模式的な部分断面側面図である。 図１のレンズ鏡胴における退避レンズ群の動作を説明するための撮影時の状態を示す斜視図である。 図１のレンズ鏡胴における退避レンズ群の動作を説明するための収納途中の状態を示す斜視図である。 図１のレンズ鏡胴における退避レンズ群の動作を説明するための収納時の状態を示す斜視図である。 図１のレンズ鏡胴における退避レンズ群と偏向光学素子としてのプリズムの動作位置関係を説明するための撮影時の状態を示す要部断面図である。 図１のレンズ鏡胴における退避レンズ群と偏向光学素子としてのプリズムの動作位置関係を説明するための非撮影収納時の状態を示す要部断面図である。 図１のレンズ鏡胴のナット部材と退避レンズ保持枠との係合動作関係を説明するための撮影時の（ａ）正面図と（ｂ）Ａ−Ａ矢視断面図である。 図１のレンズ鏡胴のナット部材と退避レンズ保持枠との係合動作関係を説明するための収納時の（ａ）正面図と（ｂ）Ｂ−Ｂ矢視断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係るカメラの要部の構成を模式的に示す斜視図である。 図１２のカメラの要部の構成を模式的に示す分解斜視図である。 図１２のカメラの動作状態を説明するための撮影時の（ａ）正面図と（ｂ）断面図である。 図１２のカメラの動作状態を説明するための収納途中の（ａ）正面図と（ｂ）断面図である。 図１２のカメラの動作状態を説明するための収納時の（ａ）正面図と（ｂ）断面図である。 図１２のカメラにおける退避レンズ群の挿入／退避動作と、バリアの開閉動作との連係を説明するためにバリアが開いている撮影時の主としてレンズ保持枠とバリアを模式的に示す（ａ）斜視図と（ｂ）上面図である。 図１２のカメラにおける退避レンズ群の挿入／退避動作と、バリアの開閉動作との連係を説明するために収納途中の主としてレンズ保持枠とバリアを模式的に示す（ａ）斜視図と（ｂ）上面図である。 図１２のカメラにおける退避レンズ群の挿入／退避動作と、バリアの開閉動作との連係を説明するためにバリアが閉じている収納時の主としてレンズ保持枠とバリアを模式的に示す（ａ）斜視図と（ｂ）上面図である。

符号の説明

１１ レンズ保持枠
１２ 主軸（ガイド軸）
１３ 固定枠（固定部材）
１４ 副軸
１５ 圧縮トーションスプリング
１６ リードスクリュー
１７ パルスモータ
１８ ナット部材
３１ レンズ鏡胴
３２ 回路基板
３３ コンデンサ
３４ 電池
３５ 表示装置
３６ メモリカード
３７ ストロボ
３８ 前カバー
３９ 後カバー
４０ バリア
１１ａ スリーブ部
１１ｂ 副ガイドピン
１１ｃ ナット係合部
１１ｄ スプリング係合部
１３ａ 受け面
１３ｂ 直進ガイド溝
１３ｃ 退避カム部
１８ａ 回り止め突起
１８ｂ 係合突起
４０ａ 遮光板
Ｇ１ 第１レンズ群（退避レンズ群）
ＰＲ プリズム（偏向光学素子）
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
ＡＳ 絞り／シャッタユニット
Ｇ４ 第４レンズ群
Ｇ５ 第５レンズ群
Ｇ６ 第６レンズ群
Ｇ７ 第７レンズ群
ＯＦ 光学フィルタ
ＩＳ 撮像素子
ＰＩ フォトインタラプタ

Claims (11)

1. 複数のレンズとレンズの光路を折り曲げる固定された偏向光学素子とを有し、撮影時に前記偏向光学素子よりも物体側に１つ以上のレンズが配置されるレンズ鏡胴において、
   前記物体側のレンズの少なくとも一部を構成し、撮影時には前記光路上に位置し、非撮影時には前記光路上から移動し、前記偏向光学素子の側方に退避する退避レンズ群を備え、
   前記退避レンズ群は、１つ以上のレンズと、当該レンズを保持する保持枠とを有し、
   前記保持枠は、ガイド軸に沿って摺動可能で且つ該ガイド軸を中心に回転可能として、前記ガイド軸に嵌合保持され、退避時には前記ガイド軸に従った移動および回転により前記退避レンズ群を退避させることを特徴とするレンズ鏡胴。
2. 前記ガイド軸は、前記偏向光学素子によって折り曲げられた光軸のなす平面とは垂直な方向に延在しており、
   前記退避レンズ群は、退避時に、光軸方向について前記偏向光学素子と重なる範囲では前記ガイド軸に沿う方向へ移動し、前記偏向光学素子と重なる範囲外では前記ガイド軸を中心に回転して、前記偏向光学素子の側方に退避することを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡胴。
3. 前記レンズ鏡胴は、
   前記偏向光学素子を保持する固定部材と、
   前記保持枠の光路上への進入時に光軸方向への移動を規制し退避時に係合が外れるガイド溝と、
   前記保持枠を前記ガイド軸に沿う方向と回転方向に付勢する弾性部材とをさらに備え、且つ
   前記固定部材は、退避時に前記保持枠と係合して前記保持枠を回転させる係合部を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレンズ鏡胴。
4. 前記ガイド軸と平行に設けられ、回転駆動源に結合されているリードスクリューと、
   前記リードスクリューに螺合されたナットと
   を備えてなり、
   前記保持枠が前記弾性部材の付勢力により前記ナットに係合されていることを特徴とする請求項３に記載のレンズ鏡胴。
5. 前記ガイド軸は、前記偏向光学素子の物体側方向から見て、前記偏向光学素子の側方に並設されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴。
6. 前記ガイド軸は、光軸方向について前記退避レンズ群の対物面よりも前記偏向光学素子側に配置されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴。
7. 前記退避レンズ群は、撮影時には、光路上で最も物体側に配置される光学系であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴。
8. 請求項１〜請求項７のいずれか１項のレンズ鏡胴を用いて構成されることを特徴とするカメラ。
9. 対物側の光路開口を非撮影時に遮蔽するバリア部材をさらに有し、前記バリア部材は、遮蔽時に前記退避レンズ群が退避したスペースに配置されることを特徴とする請求項８に記載のカメラ。
10. 請求項１〜請求項７のいずれか１項のレンズ鏡胴を用いて構成され、さらに対物側の光路開口を非撮影時に遮蔽するバリア部材を有し、前記バリア部材は、遮蔽時に前記退避レンズ群が退避したスペースに配置されることを特徴とするカメラ。
11. 前記バリア部材の開閉状態を検出する位置検出装置がさらに配設され、前記位置検出装置の検出に基づき前記バリア部材の開閉状態に応じて退避レンズ群を作動させる構成としたことを特徴とする請求項１０に記載のカメラ。

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