JPH11109203A - デジタルスチルカメラ - Google Patents
デジタルスチルカメラInfo
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/50—Constructional details
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Abstract
止し、さらに収納時のレンズの全長を短くできるデジタ
ルスチルカメラを提供する。 【構成】第1レンズ群L1、第2レンズ群L2およびズ
ーミングおよびフォーカシングにおいて不動の第3レン
ズ群L3を備えたズームレンズと、このズームレンズに
よって形成された像を撮像するCCD撮像素子17を備
えたデジタルスチルカメラであって、第3レンズ群L3
とCCD撮像素子17との間の光路を、筒状密封部材2
1によって密封し、ごみ、塵埃などの写し混みを防止し
た。
Description
関する。
なデジタル信号に変換して保存するデジタルスチルカメ
ラが開発されている。デジタルスチルカメラは、撮影レ
ンズで形成された被写体像を撮像素子、たとえばCCD
撮像素子によって電気的な信号に変換し、さらにデジタ
ル信号に変換して所定のフォーマットでメモリーカード
などの記憶媒体に記憶している。
対角が1/4〜1/3インチ程度であり、ライカ判(3
5mm)の銀塩フィルムの画面に比べて小さい。そしてこ
の受光面に、一辺が数μm の画素が数十万個以上集積さ
れている。そのため、CCD撮像素子の前方に微細なご
みが存在しても、その影は拡大投影されるので、受光面
上に形成される影が多数の画素にかかってしまい、大き
な影として写り込んでしまう。そのため、CCD撮像素
子の前方光路は、できる限りごみなどが付着しない構造
にしなけらばならない。
すると、CCD撮像素子および密封構造が厚くなるの
で、撮影レンズを非使用時にカメラボディ内に収納しよ
うとしても、撮影レンズを後退させ得る奥行きが短くな
り、カメラボディの薄型化は困難であった。
メラの問題に鑑みてなされたもので、ごみなどの付着物
の写し込みを簡単な構造で効果的に防止し、さらに収納
時のレンズの全長を短くできるデジタルスチルカメラを
提供することを目的とする。
は、少なくとも2群レンズを備え、最後端レンズ群は光
軸に沿って移動しない撮影レンズおよびこの撮影レンズ
によって形成された像を撮像する撮像素子を備えたデジ
タルスチルカメラであって、前記最後端レンズ群と前記
撮像素子との間の光路を密封部材によって密封連結した
こと、に特徴を有する。密封部材は、前記最後端レンズ
群および前記撮像素子を一体化して撮像ユニットを構成
する筒状部材で形成する。この撮像ユニットを、レンズ
収納時には撮影光路外に移動させて、他のレンズ群を空
いた撮影光路内まで後退させる。
する。図1は、本発明を適用したズームレンズを備えた
デジタルスチルカメラの光学系および撮像系の一実施例
を示す断面図である。
第2レンズ群L2および第3レンズ群(最後端レンズ
群)L3を備えている。第1、第2レンズ群L1、L2
は、光軸Oに沿って相対的に移動してズーミングおよび
フォーカシングを行うが、第3レンズ群L3は前後動し
ない構成である。このズームレンズで形成された被写体
像は、CCD撮像素子(撮像手段)17の受光面上に形
成される。
から順に、フィルター(ローパスフィルターおよび赤外
カットフィルター)13、カバーガラス15が配置され
ていて、フィルター13、カバーガラス15およびCC
D撮像素子17は、フレーム19に一体的に固定されて
いる。フレーム19およびCCD撮像素子17は、基板
25に固定されている。
せられ、筒状密封部材21の先端部に、第3レンズ群L
3が固定されている。筒状密封部材21は、第3レンズ
群L3とCCD撮像素子17等とを一体化するととも
に、これらの間の光路を密封している。したがって、ご
み、塵埃などは、筒状密封部材21内に進入できないの
で、フィルター13の表面に付着することがないので、
ごみなどが写り込むことがない。ごみなどがたとえ第3
レンズ群L3の前面23に付着したとしても、あって
も、この密封構造によって、第3レンズ群の前面とCC
D撮像素子17の受光面が離間しているため、、ごみ、
塵埃などの影がCCD撮像素子17の受光面に縮小投影
され、ごみ、塵埃などの写り込みが防止される。
されていて、第3レンズ群L3およびCCD撮像素子1
7等をユニット化したCCD撮像ユニット11を構成し
ている。CCD撮像ユニット11によって撮像された電
気的な画像信号は、不図示のケーブルを介して画像処理
回路に送られ、画像処理回路によって所定フォーマット
のデジタルデータに変換され、メモリカードなどの記録
媒体に記録され、あるいは外部に出力される。
において、ごみ、塵埃などの写り込みを防止する実施例
であった。次に、デジタルスチルカメラをコンパクト化
できる本発明の他の実施例について、図2〜図4を参照
して説明する。この実施例のズームレンズは、第1レン
ズ群L1、第2レンズ群L2および固定の第3レンズ群
(後端レンズ群)L3を備えた3群ズームレンズであ
る。つまり、ズーミングおよびフォーカシングは第1、
第2レンズ群L1、L2を相対的に接離移動しておこな
うが、第3レンズ群L3はズーミング、フォーカシング
に際して不動の構成である。 CCD撮像素子17の受
光面には、レンズ群L1、L2、L3によって被写体像
が形成される。そして基板25は、光軸Oと直交する方
向に移動可能に支持されている。
(B)は広角状態を、(C)は収納状態をそれぞれ示し
ている。望遠状態、広角状態、およびこれらの間のレン
ズ位置においてズーミングおよび撮像可能である。
L1が前進し、第2レンズ群L2は第3レンズ群L3に
近接する位置まで後退している。この望遠位置から広角
側にズーミングさせると、第1レンズ群L1は後退し、
第2レンズ群L2は前進して、これらのレンズ群L1、
L2は接近して、広角になる(図2(B)参照)。レン
ズ群L1、L2は、広角状態と望遠状態との間で可逆的
なことはいうまでもない。そしてこのズーミングに際し
て、第3レンズ群L3は移動しない。なお、第1、第2
レンズ群L1、L2は、図示しないが、像面がCCD撮
像ユニット11の受光面と一致するように、焦点調節機
構によって調節される。
ときは、CCD撮像ユニット11が光軸Oと直交する方
向に移動して撮影光路外に退避する。そして、CCD撮
像ユニット11が退避して空いた撮影光路内に第2レン
ズ群L2が後退し、第1レンズ群L1は、第2レンズ群
L2に最も接近可能な位置まで後退する(図2(C)参
照)。この状態がレンズ収納状態である。
ズ群L3を含むCCD撮像ユニット11が撮影光路外に
退避し、空いた撮影光路内に第2レンズ群L2が後退す
るので、固定の第3レンズ群L3が撮影光路内に位置し
ている場合に比して、第1、第2レンズ群L1、L2を
より後退させることが可能になる。したがって、レンズ
収納時のズームレンズの全長を短くし、カメラボディの
厚さをより薄くすることができる。
して、CCD撮像ユニット11を撮影光路内に保持する
と共に、撮影光路内と撮影光路外との間を移動させるリ
ンク機構を備えた移動機構の異なる実施例を示してい
る。図3(A)、(B)に示した第1の実施例は、直進
移動する可動レンズ鏡筒31の移動に連動して、CCD
撮像ユニット11を撮像位置と退避位置との間を移動さ
せる構成である。CCD撮像ユニット11が装着された
支持板41は脚部42を備え、この脚部42によって、
撮影レンズ光軸Oと平行な軸43に回動自在に枢支され
ている。軸43は、図示しないが、カメラボディに固定
されている。
ピン45との間に張り渡された引張りばね46によって
常時一方向に付勢され、この付勢力によって支持板41
は、カメラボディに固定された位置決めピン47に当接
している。この状態が撮像位置であり、CCD撮像ユニ
ット11の受光面に、ズームレンズによって被写体の像
が形成される。そして支持板41は、ばね46の付勢力
に抗して回動することで、CCD撮像ユニット11を撮
影光路外に退避させることができる。
沿って延びる連係アーム51が配置されている。連係ア
ームは、光軸Oと直交方向に延びる軸52によって揺動
自在に軸支され、先端部に固定されたカムピン53が、
移動鏡筒31に形成されたカム溝33に嵌っている。一
方、連係アーム51の後端部には、支持板41と平行な
方向に曲折された連係突片54が形成されていて、この
連係突片54が、支持板41をばね46の付勢力に抗し
て退避位置方向に駆動可能な方向から、支持板41の前
面に突設された連係ピン48に当接している。
3の輪郭は、可動レンズ鏡筒31が撮像可能状態におい
て進退移動するズーミング区間W〜Tの範囲では、連係
アーム51を撮影光路進出位置に保持して揺動させない
ように形成されている。そして、カム溝33の輪郭は、
可動レンズ鏡筒31がワイド端位置Wから収納位置Sに
後退するときに、収納区間W〜S間で連係アーム51を
退避方向に回動させるように形成されている。
の実施例の概要を、分解斜視図およびカム板の平面図に
よって示してある。このズームレンズカメラは、ズーム
レンズの鏡筒ブロック101、ファインダおよびストロ
ボブロック112、測距装置(AF装置)の発光部と受
光部114、ズーミングおよびレンズ収納駆動用のズー
ムモータ116を備えている。これらの部材は、不図示
のカメラボディの固定部に装着されている。
が、カムリング102と、このカムリング102内に収
納され、カムリング102の回転によって進退動される
前群レンズ鏡筒103および後群レンズ鏡筒104を備
えている。第1レンズ群L1および第2レンズ群L2
は、この前群レンズ鏡筒103および後群レンズ鏡筒1
04に支持され、ズームモータ116によるカムリング
102の回転に連動して、収納位置、撮像可能位置に移
動され、さらにズーム領域内において移動される。
ク112には、ファインダ装置118およびストロボ装
置119が含まれる。このファインダ装置118および
ストロボ装置119はともに、ズームレンズの焦点距離
の変化に連動させて、ファインダ視野を変化させ、かつ
ストロボ照射角を変化させるものである。そのための動
力源として、ズームモータ116が兼用される。
クタギヤ105には、ズームモータ116のピニオン1
07と、従動ピニオン120が噛み合っている。従動ピ
ニオン120の軸121は後方に延長され、その後端に
減速ギヤ列122が設けられている。減速ギヤ列122
の最終ギヤは、カム板123のラック123aに噛み合
っている。カム板123はズームレンズの光軸と直交す
る左右方向に摺動可能で、その後端の下方折曲部123
bの先端(下端)にラック123aが一体に形成されて
いる。減速ギヤ列122は、ギヤ105の回転を減速
し、カムリング102の動きを縮小してカム板123に
伝達するものである。カム板123には、ファインダ装
置118用の変倍カム溝125、およびストロボ装置1
19用のストロボカム溝127が設けられている。な
お、図において、符号130、131はカムリング10
2の回転位置を検出するためのコード板および導電ブラ
シである。
的には、固定された被写体側レンズ群L4と接眼レンズ
群L6、および可動の変倍レンズ群L5からなる。変倍
レンズ群L5は鏡筒ブロック101の変倍操作による撮
像画面と、ファインダ装置118による視野を一致させ
るものである。
焦点距離が長焦点のとき程、つまり前群レンズを繰出す
程照射角を絞る一方、近接撮像時には、照射角を逆に広
げて被写体に対する光量を落すものである。このためこ
の実施例ではフレネルレンズL7を固定し、キセノンラ
ンプを保持した反射笠を光軸方向に動かすようにしてい
る。
に連動して左右に移動する。このカム板123は、レン
ズ収納時には、図4(A)において最もレンズ鏡筒10
1側に移動し、撮像可能位置、すなわちズーム領域では
レンズ鏡筒101から離反している。本実施例では、こ
のカム板123の収納位置と撮像可能位置との間の移動
を利用して、CCD撮像ユニット11を撮像位置と退避
位置とに移動させることに特徴を有する。
トロボカム溝127はそれぞれ、カムリング102の回
転位置、すなわちテレ端位置A、ワイド端位置B、収納
位置Cおよびテレ端位置Aからワイド端位置B間の回転
角θ1、ワイド端位置Bから収納位置C間の回転θ2に
対応させて形成されている。つまり、カム溝125、1
27は、テレ端位置がT、ワイド端位置がW、収納位置
がSになるように形成されていて、区間T〜Wにおい
て、ファインダ装置113の倍率、ストロボ装置119
の照射角を変更し、収納区間W〜SでCCD撮像ユニッ
ト11を撮像位置と退避位置との間を移動させる(図3
(B)参照)。テレ端位置Tおよびワイド端位置Wの間
は、ズームレンズ11の焦点距離に応じてファインダ装
置118およびストロボ装置119が変倍、照射角変更
するように傾斜して形成されているが、ワイド端位置W
および収納位置Sの間は、カム板123の移動方向と平
行な直線状に形成されている。つまり、収納区間W〜S
では、ファインダおよびストロボはいずれも変倍、変
更、照射角変更はしないのである。
装着されている。支持板61には、L字形状に延びる脚
部62が一体に形成されていて、この脚部62は、屈曲
部よりも先端部において後方に折れ曲がり、さらに光軸
と直交方向に再度折れ曲がったクランク部において、撮
影レンズの光軸Oと平行な軸63により回動自在に枢支
されている。軸63は、図示しないが、カメラボディに
固定されている。
ピン65との間に張り渡された引張りばね66によって
常時一方向に付勢され、この付勢力によって支持板61
は、カメラボディに固定された位置決めピン67に当接
している。この状態が撮像位置であり、CCD撮像ユニ
ット11の受光面に、ズームレンズによって被写体の像
が形成される。そして支持板61は、ばね66の付勢力
に抗して回動することで、CCD撮像ユニット11を撮
影光路外に退避させることができる。
の延長部である突板123c上に位置している。ズーム
モータ116が収納方向に回転し、カム板123が収納
位置まで移動する過程で、突板123cの端部が先端部
64に当接し、脚部62を退避方向に、したがって支持
板61をばね66の付勢力に抗して退避方向に回転させ
る。そして、カム板123が収納位置に至る前に、CC
D撮像ユニット11を撮影光路外に退避させる(図4の
二点鎖線参照)。このときCCD撮像ユニット11の一
つの角部は、カム板123に形成された逃げ溝123d
内に進入して、カム板123との干渉を回避される。
02を収納方向に回動すると、後群レンズ枠104およ
び第2レンズ群L2が後退し、第2レンズ群L2は、C
CD撮像ユニット11が占位していたが現在は空いてい
る撮影光路内まで後退する(図2(C)参照)。
に回転すると、後群レンズ鏡筒および後群レンズが前進
するとともに、カム板123がワイド端、望遠端方向に
移動する。このカム板123の移動過程において、突板
123cが先端部64から離反する方向に移動するの
で、支持板61はばね66の付勢力によって撮像位置方
向に回転する。そして、第2レンズ群L2、後群レンズ
鏡筒104が不在になった撮影光路内にCCD撮像ユニ
ット11が進出する。さらにワイド端位置まで移動した
ときには、突板123cが先端部64から離反するの
で、ばね65の付勢力によって支持板61が位置決めピ
ン67に当接するまで回転する。カム板123は、ズー
ミングのときには、突板123cが先端部64から離反
した範囲内で移動するので、CCD撮像ユニット11
は、ばね65の付勢力によって支持板61が位置決めピ
ン67に当接した撮像可能状態を維持される。
電源スイッチをOFFすると、ズームモータ106がレ
ンズ収納方向に回動し、前群レンズ鏡筒103および後
群レンズ鏡筒104が後退するが、同時にカム板123
がレンズ収納方向にスライド移動して、まず、支持板6
1が退避方向に回動してCCD撮像ユニット11が撮影
光路から退避し、退避した後に、後群レンズ鏡筒104
が入り込む。したがって後群レンズ鏡筒104または第
2レンズ群L2の最後端部を、カメラボディの内壁に近
接する位置まで後退させることができる。
群L3とCCD撮像素子17との間の撮影光路を筒状密
封部材21で密閉するとともにこれらを一体化してある
ので、ごみなどがCCD撮像素子17のカバーガラス1
5やフィルター13に付着することがなく、たとえ第3
レンズ群L3に付着したとしても、その付着位置はCC
D撮像素子17の受光面から離れているので、ごみなど
の影は広く拡散されるので、影響が非常に小さくなる。
さらに本実施例では、撮影レンズを後退させるときには
第3レンズ群も含めたCCD撮像ユニットを撮影光路か
ら退避させて撮影レンズの後方に空間を作り、この空間
内まで撮影レンズを後退させるので、多群レンズ構成で
あっても、少なくとも1群レンズが光路から退避される
ので、カメラボディの厚さを薄くすることが可能にな
る。
記載の発明は、デジタルスチルカメラにおいて、固定の
最後端レンズ群と撮像素子との間の光路を密封部材によ
って密封したので、撮像素子の近傍にごみなどが付着す
ることがなくなり、付着物の写し込みによる画像の劣化
がない。また、請求項5に記載の発明は、最後端レンズ
群と撮像素子とを密封部材を介してユニット化し、レン
ズ収納時には撮影光路外に移動させて、空いた撮影光路
内に他のレンズを後退させるので、レンズ収納時のレン
ズ全長がより短くなり、カメラボディをより薄くするこ
とができる。
し込み防止構造を適用した実施の形態の要部を示す断面
図である。
示す図であって、(A)はテレ端状態、(B)はワイド
端状態、(C)は収納状態をそれぞれ示す図である。
ジタルスチルカメラの第1の実施例を示す図であって、
(A)はその要部を示す斜視図、(B)はそのカム環の
カム溝を展開して示す図である。
ジタルスチルカメラの第2の実施例を示す図であり、
(A)はその要部を示す斜視図、(B)はそのカム板の
カム溝を示す図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 少なくとも2群レンズを備え、最後端レ
ンズ群は光軸に沿って移動しない撮影レンズおよびこの
撮影レンズによって形成された像を撮像する撮像素子を
備えたデジタルスチルカメラであって、 前記最後端レンズ群と前記撮像素子との間の光路を密封
部材によって密封したこと、を特徴とするデジタルスチ
ルカメラ。 - 【請求項2】 前記撮影レンズはズームレンズであっ
て、前記最後端レンズ群は、ズーミングおよびフォーカ
シングにかかわらず光軸に沿った移動はしない請求項1
に記載のデジタルスチルカメラ。 - 【請求項3】 前記密封部材は、前記最後端レンズ群お
よび前記撮像素子を一体化して撮像ユニットを形成する
筒状部材である請求項1または2に記載のデジタルスチ
ルカメラ。 - 【請求項4】 前記撮像ユニットを、撮影光路内と撮影
光路外との間で移動自在に支持する撮像ユニット移動手
段と、 前記撮像ユニットを撮影光路外に移動させた後の光路内
まで、前記撮影レンズの他のレンズ群を後退させるレン
ズ駆動手段とを備えた請求項1から4のいずれか一項に
記載のデジタルスチルカメラ。 - 【請求項5】 前記撮影レンズは、前記最後端レンズ群
と、光軸に沿って相対的に移動する第1および第2レン
ズ群を備え、撮像時には、前記第1、第2レンズ群が前
進するともに前記撮像ユニットが撮影光路内に進出し、
収納時には、前記撮像ユニットが撮影光路外に退避した
後に、前記撮像ユニットが占位していた撮影光路内ま
で、前記第2レンズ群が後退する請求項4に記載のデジ
タルスチルカメラ。 - 【請求項6】 前記撮像ユニット移動手段は、前記ズー
ムレンズの光軸と平行な軸を中心に回動自在にカメラボ
ディに軸支された支持板を備え、前記撮像ユニットはこ
の支持板に固定されてこの支持板の回動によって前記撮
影光路内および撮影光路外に移動される請求項5に記載
のデジタルスチルカメラ。 - 【請求項7】 前記ズームレンズのレンズ鏡筒が撮像可
能位置と収納位置との間を移動するときに前記支持板を
介して前記撮像ユニットを撮影光路内と撮影光路外とに
移動させるリンク機構を備えた請求項6に記載のデジタ
ルスチルカメラ。 - 【請求項8】 前記ズームレンズはパワーズームレンズ
であって、このパワーズームレンズのズーミングに連動
してパワーズームレンズの光軸と直交する方向に移動す
るカム板を備え、前記パワーズームレンズが撮像可能位
置と収納位置との間を移動するときの前記カム板の移動
に連動して前記支持板を駆動し、前記撮像ユニットを前
記撮影光路内と撮影光路外とに移動させるリンク機構を
備えた請求項6に記載のデジタルスチルカメラ。
Priority Applications (2)
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JP26879397A JP3887081B2 (ja) | 1997-10-01 | 1997-10-01 | デジタルスチルカメラ |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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