WO2004049058A1 - 光学ユニット及びその光学ユニットを備えた撮像装置 - Google Patents

Description

光学ュニッ ト及ぴその光学ュニッ トを備えた撮像装置 技術分野

本発明は、 光学系を使用位置と収納位置との間に移動可能な沈 胴式の光学ュニッ ト、 及ぴその光学ュニッ トを備えたデジタルス チルカメ ラ、デジタルビデオカメ ラ等の撮像装置に関する。特に、 光学ュニク 卜の沈胴時に光学フィルタを光軸と交差する方向に退

- 避させる とによ り、 退避された空間部分に、 例えばフォーカス レンズの レンズ枠等を入り込ませることで沈胴式レンズの薄型化 を実現すると と もに、ユーザーが沈胴動作を強制的に実行したり、 光学ュニッ 卜の沈胴時に退避機構が作動しない異常時等に、 光学 フィルタを光軸上から光軸外に強制的に退避させるよ う にした光 学ュニッ 卜 、 及びその光学ュニッ トを備えた撮像装置に関するも のである 背景技術

近年、 テジタルスチノレカメ ラゃデジタノレビデオカメ ラ等の撮像 装 にねいては、 携帯性の向上や使い勝手の良化が求められ、 装 置全体の小型化が追求されており、 撮像装置に用いられる光学系 レンズ鏡筒やレンズの小型化も進められている。 更に、 撮影され た画像のさ らなる高画質化 · 高画素化の要望は非常に強く 、 光学 系の構成部材 'である レンズは大型化しても、 駆動機構を小型化す ることによつて光学系レンズ鏡筒の小型化が要望される場合があ る。

また、 ジタノレスチルカメ ラゃデジタルビデォカメ ラ等の撮像 装置において使用されている、 いわゆる沈胴式レンズに関しても 帯性の利便性という観点力ゝら、 小型化及び薄型化が要望されて いる。 更に、 デジタルスチルカメ ラゃデジタルビデォカメ ラ等の 撮像装置においては、 C C Dや C M O S等の固体撮像素子は、 光 学系鏡筒によつて結像された被写体の像を受像し、 この受像した 光を光電変換して電気信号と して出力し、 被写体の像に対応した デジタルデータを生成する。

ここで、 C C Dや C M O S等の固体撮像素子は、 幾何学的に離 散的なサンプリ ングをするために、 撮像素子の周期配列よ り細か い幾何学模様 (髪の毛、 縞模様、 タイル模様等) を写すと、 偽色 信号やモアレ等が生じ、 画像に違和感が生じてしま う という不具 合がある。

この不要な高周波成分を除 < ために 、 光学 パス ブ イ ノレタ によってボケを加える という ·>· とが一般に行 いる。 このよ う に光学式口―パスフイ ノレタには 、 回折現象 折、 球面収差 等を利用した様々な「ポカス」手段が提案され、実施されている。

また、 C C Dや C M O S等の固体撮像素子は、 一般的に可視光 だけでなく赤外域にも高い感度を持っているため、 不要な赤外域 を遮断しなければ正しい色再現ができない。 この不要な赤外域を 遮断するために赤外域力ッ トフィルタが用いられており、 その赤 外域カツ トフィルタは赤外線だけでなく ォレンジから赤にかけて なだらかな吸収カーブを描き、 長波長域の色再現を整える役割も 果たしている。 この赤外域カッ トフィルタには、 ガラス又はブラ スチックを使用した吸収タイプの他に、 マルチコ一ティ ングによ り赤外線を反射して透過光をカツ トするタイブもある。

一般的なデジタルスチノレカメ ラやデジタルビデォ力メ ラ等の撮 像装置においては、 上述したよ う に高い色再現性を追及するため に赤外域カツ トフィルタが用いられている (例えば、 特許文献 2 参照。）。 この赤外域力 ッ トフィルタは、 光路中に配置すること及 び光路から外すこ とがでぎるよ う になっている。 また、 赤外線ラ イ ト等で赤外光を被写体に照射することによ り、 通常のデジタル スチルカメ ラやデジタルビデオカメ ラ等の撮像装置では撮影でき ないよ う な真っ暗闇の環境においても、 ブラ ッシュ等の閃光装置 や照明装置等の発光装置を使わずに撮影すること もできる（「ナイ ト シ ョ ッ ト機能」）。

また、 最近本出願人によ り、 上述したナイ トシ ョ ッ ト機能 （赤 外線撮影機能） だけでなく 、 フォーカスに同期して赤外域カッ ト フィルタをレンズの光軸上に出し入れするこ とで、 暗闇でのフ レ 一ミ ングと 自然な色合いでの画像記録を両立する機能（「ナイ ト フ レーミ ング機能」） が開発されている。 これは、 フ レーミ ング時に おいて、 赤外域カ ツ トフィ ルタを光軸外に退避させることによつ て赤外線撮影状態で正確なフ レー ミ ングを実現し、 ピン ト合わせ の段階で赤外域カ ツ トフィルタを光軸上に戻してピン ト合わせを 行い、 撮影 （記録） の際にフラッシュを発光させるこ とによって 自然な色再現での撮影を行う ものである。

図 9は、 沈胴式レンズを備えた、 例えばデジタルスチルカメ ラ の不使用時のレンズ収納状態、 つま り レンズ鏡筒が収縮した沈胴 状態の外観斜視図である。 図 1 0は、 レンズ鏡筒が伸長したカメ ラ使用状態を示すもので、 ワイ ド （広角） 状態若しく はテレ （望 遠） 状態の外観斜視図である。 そして、 図 1 1 A、 図 1 I B及び 図 1 1 Cは、 光学ユニ ッ ト の沈胴式レンズの外観形状を示すもの で、 図 1 1 Aは沈胴状態、 図 1 1 Bはワイ ド状態、 図 1 1 Cはテ レ状態をそれぞれ示す斜視図である。

また、 図 1 2 A、 図 1 2 B及ぴ図 1 2 Cは、 従来の光学ュニッ トの沈胴式レンズを示すもので、 図 1 2 Aは不使用時のレンズ収 納位置、 図 1 2 Bはワイ ド （広角） 位置、 図 1 2 C はテ レ （望遠） 位置をそれぞれ示す断面図である。 そして、 図 1 3は、 図 1 2 に 示す沈胴式レンズを分解した斜視図である。 まず、 図 9及び図 1 0において、 デジタルスチルカメラの主な 構成について説明する。 符号 1 がデジタルスチルカメ ラのカメ ラ 本体部であり、 符号 2がカメ ラ本体部 1 の一側前面に設けられて いる沈胴式の撮像レンズ部である。 図 9の沈胴状態では、 パリ ア 3によ り撮像レンズ部 2 の前玉レンズ面が保護されている。 カメ ラ本体部 1 の前面側にはファインダレンズ 4 と、 ス トロポ 5 と、 被写体との距離を検出するためのォー ト フォーカス補助光受光部 6が配置されている。 また、 符号 7はファインダ窓、 8はシャツ タポタン、 9はモー ド切換つまみである。

次に、 図 1 1 A、 図 1 1 B、 図 1 1 C及ぴ図 1 2 A、 図 1 2 B、 図 1 2 Cを参照して、 沈胴式の光学ユニッ トである撮像レンズ部 2の詳細な構成について説明する。 図 1 2 A〜図 1 2 Cに示す沈 胴式の光学ュニッ トは、 夜間撮影ができないタイプ （ナイ トショ ッ 機能未搭載型） のものである。

符号 1 0は、複数のレンズ 1 1 を保持した 1群レンズ枠であり、 1群レンズ枠 1 0 はカ ム環 1 2 の第 1 のカム溝 1 2 a に嵌合され る複数のカムピン 1 0 a を備えている。 1群レンズ枠 1 0は、 例 えばガラス繊維を含有する黒色のポリ カーボネー ト樹脂で成形さ れ、 強度及ぴ遮光性を有している。

符号 1 3は、 複数のレンズ 1 3 a を保持した 2群レンズ枠であ り、 2群レンズ枠 1 3 はカム環 1 2 の第 2 のカム溝 1 2 b に嵌合 される複数のカムピン 1 3 b を備えている。 2群レンズ枠 1 3は、 例えばガラス繊維を含有する黒色のポリカーボネー ト樹脂で成形 され、 強度及ぴ遮光性を有している。 また、 2群レンズ枠 1 3 に はアイ リ スシャ ツタ機構を構成している場合もある。

上述したカム環 1 2は、 ギアュニッ ト 1 4のギア 1 4 a によ り 固定環 1 5 の内径内で回転駆動するためのギア部 1 2 c と、 固定 環 1 5のカム溝 1 5 a に嵌合される複数のカムピン 1 2 dを備え ている。 カム環 1 2は、 例えばガラス繊維を含有する黒色のポリ カーボネー ト樹脂で成形され、 強度及び遮光性を有している。 力 ム環 1 2の第 1 の力ム溝 1 2 a及ぴ第 2のカム溝 1 2 b は 、 1群 レンズ枠 1 0及ぴ 2群レンズ枠 1 3 を所定のカープに沿つて光軸

L方向に移動させるズ一ヽ 、ング動作が行われる。

符号 1 6 は直進案内環であり、 カ ム環 1 2 と一体的に固定環 1

5 の内側で光軸 L方向に移動する部材である。 こ の直進案内環 1

6 には、 1群レンズ枠 1 0を光軸方向にガイ ドする複数の案内溝

1 6 a と、 2群レンズ枠 1 3 を光軸方向にガイ ドする複数の案内 溝 1 6 b を備えている o こ.の直進案内環 1 6 は、 例えばガラス繊 維を含有する黒色のポ V力ーボネー ト樹脂で成形され 、 強度及び 遮光性を有している。

固定環 1 5 は、 後部鏡筒 1 7に固定される部材である o この固 定環 1 5は、 例えばガラス繊維を含有する黒色のポリ力一ポネ一 ト樹脂で成形され 、 強度及ぴ遮光性を有している。

符号 1 8 は、 レンズ 1 9 を保持した 3群レンズ枠でめ 。 この

3群レンズ枠 1 8 は、 例 X.ばガラス繊維を含有する黒色のポリ 力 ーボネー ト樹脂で成形され 、 強度及び遮光性を有している 。 この

3群レンズ枠 1 8 は、 後部鏡筒 1 7 に対して光軸方向に移動可能 に保持されており 、 図示しないステ ッ ピングモータ等の動力源に よって光軸方向に微小に変移するよ う になっている。

後部鏡筒 1 7には固定環 1 5 と、 バリ ァ駆動機構 2 0 と 、 ギア ユニッ ト 1 4が固定される 。 また、 後部鏡筒 1 7には 3群レンズ 枠 1 8に対面するよ う にした保持部 2 1 に光学式ローパスカッ ト フ ィ ルタや赤外力ッ 卜フィルタからなる光学フィルタ 2 2がシー ルゴム 2 3で弾性付勢されるよ う にして位置決め固定されている 更に、 後部鏡筒 1 7には光学フィルタ 2 2 の背後に C C Dや C M O S等の固体撮像素子 2 4が位置決め固定されている。 パリ ア駆動機構 2 0は、 撮像レンズ部 2 の沈胴時に連動してパ リア 3 を閉止駆動するための突起部材である。 また、 ギアュニッ ト 1 4は、 ギア 1 2 c と嚙み合うギア部 1 4 a を介してカム環 1 2を回転駆動するものであり、 そのギア比は沈胴状態， ワイ ド状 態， テレ状態及ぴテレ状態' ワイ ド状態， 沈胴状態の範囲におい て十分な駆動力を得られるよ う に決められている。

次に、 上述した撮像レンズ部 2 の動作について説明する。

図 1 2 Aの沈胴状態から図 1 2 Bのワイ ド位置の間の動作にお いて、 カム環 1 2は 、 そのギア部 1 2 c に嚙合されるギアュニッ 卜 1 4のギア 1 4 aが D Cモ一タ等の駆動源によつて駆動される - とによ り、 その力ムピン 1 2 dが固定環 1 5の力ム溝 1 5 a に つて回転しながら光軸 Lに沿つて被写体に向けて移動する。 こ のとき、 直進案内 1 6 は 、 力ム環 1 2 と一体的に矢印 A方向に 移動する。

これと同時に、 1群レンズ枠 1 0 はそのカムピン 1 0 a がカム 環 1 2 の第 1 のカム溝 1 2 a及ぴ直進案内環 1 6 の案内溝 1 6 a に沿って矢印 B方向へ移動する。 これと同時に、 2群レンズ枠 1 3 はそのカムピン 1 3 b がカム環 1 2 の第 2 のカム溝 1 2 b及び 直進案内環 1 6 の案内溝 1 6 b に沿って矢印 C方向へ移動する。 以上のよ う な動作によ り、 1群レンズ枠 1 0及び 2群レンズ枠 1 3は光学的にワイ ド位置となる。

そして、 ワイ ド位置から図 1 2 Cのテレ位置の間の動作におい ても、 カム環 1 2はギアユニッ ト 1 4 によ り駆動されるが、 この 範囲においてカムピン 1 2 dはカム溝 1 5 a の水平なカム溝 1 5 を移動するこ とでカム環 1 2が光軸方向に移動しないこ とから 直進案内環 1 6 も矢印 Dに示すよ う に光軸方向には移動しない。 このと き、 1群レンズ枠 1 0 は、 そのカムピン 1 0 a がカム環 1 2 のカム溝 1 2 a及び直進案内環 1 6 の案内溝 1 6 a に沿って矢 印 E方向に移動する。

同時に 2群レンズ枠 1 3は、 そのカムピン 1 3 bがカム環 1 2 のカム溝 1 2 b及ぴ直進案内環 1 6 の案内溝 1 6 b に沿って矢印 F方向に移動する。 以上のよ う な動作によ り、 1群レンズ枠 1 0 及ぴ 2群レンズ枠 1 3は光学的にヮィ ド位置からテレ位置の間を 移動するこ とによってズーミ ング動作を行う （矢印 G方向）。

尚、 テレ位 ¾：力 らワイ ド位置、 ワイ ド位置から沈胴位置への移 動については、 ギァュニッ ト 1 4のギァ 1 4 a を逆回転駆動する とで 、 カム環 1 2を逆向きに回転させることによって行う。

で、 1群レンズ枠 1 0及び 2群'レンズ枠 1 3がズー ミ ング 動作を行ったとき 、 これとは別の図示しない 、 例えばステツピン グモ一タ等からなる駆動源によって 3群レンズ枠 1 8が光軸方向 に微小に変位することによ り フォー力ッシング動作を行う。

このよ うな構成を有する従来の沈胴レンズ 2の沈胴状態におい て 、 光学式ローバスカツ トフイノ タゃ赤外域力ッ トフィ /レタ等の 光学フィルタ 自体の厚さ及び光学フィルタ の揷入 · 固定部分の厚 さによ り、 3群レンズ枠 1 8が C C Dや C M O S等の固体撮像素 子 2 4方向に移動できる範囲が規制されてしま う。 また、 3群レ ンズ枠 1 8 と 2群レンズ枠 1 3 との間 、 及ぴ 2群レンズ枠 1 3 と

1群レンズ枠 1 0 との間を近づけることがでさる距離に関しても、 ある一定の限界があつに。

仮に、 3群レンズ枠 1 8 を後部鏡筒 1 7 (光学フィ ルタ の挿入 · 固定部分） に接触するところまで移動させ、 3群レンズ枠 1 8〜 2群レンズ枠 1 3間、 及ぴ 2群レンズ枠 1 3〜 1群レンズ枠 1 0 間をそれぞれ接触する ところまで近づけたと しても、 撮像レンズ 部 2 (沈胴式レンズ） の沈胴全長は、 ある一定の限界までしか薄 型化するこ とができなかった。

また、 光学フィルタ 2 2は、 赤外域カツ トフィルタ が光学式口 一パス フ ィルタ と張り合わされた状態で光学フィルタ と して使用 されて後部鏡筒 1 7に固定されていた。 そのため、 赤外域カツ ト フィルタを光軸上に出し入れするこ とができず、 従って夜間撮影 ができなかった。

次に、 図 1 4 A、 図 1 4 B、 図 1 4 C、 図 1 5 A、 図 1 5 B、 図 1 6及び図 1 7 を参照して、 夜間撮影が可能なタイプ （ナイ ト ショ ッ ト機能搭載型） の先行技術に係る沈胴式光学ュニッ トであ る沈胴式レンズ （撮像レンズ部） 7 0 の詳細な構成について説明 する。

この夜間撮影 （ナイ ト シヨ ッ ト） は、 赤外域カッ トフィ ルタを 光軸上に出し入れすることで可能になる技術である。 光学ュニッ ト全体の構成は、 上述した夜間撮影ができないタイプ （ナイ トシ ョ ッ ト機能未搭載型） の沈胴式光学ュニッ ト 2 (図 1 2 A〜図 1 2 Cを参照） と同様であるため、 同一部分には同一符号を付して それらの説明を省略し、 異なる部分について説明する。

図 1 4 A〜図 1 4 Cに示すよ う に、 後部鏡筒 1 7 Aには、 固定 環 1 5 に対向される側の面の略中央部に略直方体をなすケーシン グ 7 1 が設けられている。 図 1 6及ぴ図 1 7に示すよ う に、 ケー シング 7 1 の内部には、 レンズの光軸方向において適切な位置に 光学フ ィ ルタ （本実施例では、 赤外域カッ トフィルタ 9 1 ) を配 置するためのフ ィ ルタ収納部 7 2が設けられている。 このフ ィ ル タ収納部 7 2 に対応させてケーシング 7 1 の前面には、 対物側か らの入射光線を後部鏡筒 1 7 Aに保持されている C C Dや CMO S等の固体撮像素子 2 4に向けて通すための開口部 7 3が設けら れている。

また、 ケーシング 7 1 の上面には、 フィルタ収納部 7 2に収納 された光学フ ィルタの一具体例を示す赤外域カツ トフ ィルタ 9 1 を光軸 L と直交する方向に退避させるための退避口 7 4が設けら れている。 この退避口 7 4の両側には、 赤外域カッ トフィルタ 9 1 が動力を受けて移動する際に当該赤外域カツ トフィルタ 9 1 を 光軸と直交する方向に適切にガイ ドするための一対のガイ ド部 7 5， 7 5が設けられている。

更に、 後部鏡筒 1 7 Aの一面の斜め上部には、 赤外域カツ トフ ィルタ 9 1 を移動させるための動力を発生する動力源 7 6が取り 付けられる動力源取付部 7 7が設けられている。 動力源 7 6 と し ては、 例えば、 ステッピングモータを適用するこ とができ、 その 回転軸 7 6 aが突出する側には動力源取付部 7 7に取り付.けるた めのフランジ部 7 6 bが設けられている。 このフランジ部 7 6 b を取付ネジ等の固着手段で動力源取付部 7 7に固定するこ とによ り、 動力源 7 6が後部鏡筒 1 7 Aに取り付けられる。 このとき、 軸受け穴 7 7 a に回転軸 7 6 a が挿入される o

動力源 7 6 の回転軸 7 6 a には、 アーム部 7 8 a を介して回動 ピン 7 8が一体的に設けられている 。 この回動ピン 7 8は、 ァー ム部 7 8 a によって回転軸 7 6 a から所定距離だけ変位して互い に平行と されている。 更に、 回転軸 7 6 a の先端部には 、 外周縁 の一部にギァ部 7 9 aが設けられた扇形ギァ 7 9が取り付けられ ている。 形ギア 7 9 の中央部には 、 回転軸 7 6 a と回動ピン 7

8が挿入される係合穴 7 9 が設けられてレ、る。 この回転軸 7 6 a と回動ピン 7 8が係合穴 7 9 b に同時に係合されることによ り、 回転軸 7 6 a の回転によって扇形ギァ 7 9が一体的に回転駆動さ れる。

扇形ギア 7 9 のギア部 7 9 a には、 フランジ部 7 6 bに設けら れた枢軸 7 6 c に回転自在に支持されたピニオンギア 8 0が嚙合 されている。 ピニオンギア 8 0の外周の一部にはアーム部 8 0 a が設けられており、 このアーム部 8 0 a に、 動力源 7 6側に突出 する駆動ピン 8 1 が取り付けられている。 これら動力源 7 6 と回 動ピン 7 8 と扇形ギア 7 9 と ピ二オンギア 8 0 と駆動ピン 8 1 に よってフィルタホルダ 8 2 を移動するための動力伝達機構 8 3が 構成されている ο

これら扇形ギァ 7 9等は、 後部鏡筒 1 7 Aと動力源 7 6 との間 に配置され、 所定の性能を得られるよ う にそれぞれ位置決めされ て、 駆動される 0 尚、 動力伝達機構 8 3は、 上述したギア列等に 限定されるものではなく 、 例 ば、 カム機構、 リ ンク機構その他 の動力伝達の可能な各種の機構を用いることができる。

フイ ノレタホノレダ 8 2は、 赤外域カツ トフィルタ 9 1 を保持して 光軸 L と直交方向に移動させるもので、 赤外域カッ トフィルタ 9

1 が装着される 字状に開口された保持部 8 2 a が設けられてい る。 この保持部 8 2 a の開口側の両外面には、 その開口部を閉じ る取付パン ド 8 4 を係止するための突起 8 2 bがそれぞれ設けら れている。 またヽ フィノレタホルダ 8 2の保持部 8 2 a と反対側に は、 駆動ピン 8 1 が摺動可能に係合される長穴 8 2 c が設けられ ている。

更に、 フィルタホノレダ 8 2 の保持部 8 2 a の開 P側と反対側に は、 光軸 Lと直交方向に移動される際に、 ケ一シング 7 1 のガイ ド部 7 5 にガィ ドされるガイ ド突条 8 2 が けられている。 こ のフイ ノレタホノレダ 8 2 の材質と しては、 例えば 、 ガラス繊維を含

· - 有するポリカーボ ' ~~ ト樹脂を用いて成形する とができ、強度、 遮光性及び量産性を備えてい Ό o

取付パン ド 8 4はゴム状弹性体等の弾性部材によつて形成され、 突起 8 2 b に係合される一対の係合孔 8 4 aが設けられている。 この取付バン ド 8 4には、 装着時に赤外域力ク 卜フイ ノレタ 9 1 を 弾性的に付勢して脱落を防止する付勢部 8 4 bが けられている。 この取付パン ド 8 4を 、 保持部 8 2 a に赤外域力ッ トフィルタ 9

1 を装着した状態で開口側に取り付けるこ とによ り 、 赤外域カツ トフィルタ 9 1 が所定位置に位置決めされてフ ィ ルタホルダ 8 2 に保持される。

赤外域カ ツ ト フ ィルタ 9 1 の保持方法は、 取付バン ド 8 4 によ るスナップフイ ツ ト方法に限定されるものではなく 、 熱力シメゃ 接着剤による接着方法、その他各種の方法を用いるこ とができる。

赤外域力ッ トフィルタ 9 1 は、 フィルタホルダ 8 2に保持され て光軸 L と直交方向に移動されるためヽ 本実施例にねいては、 従 来の沈胴式レンズの場合とは異なり、 光学式 π一パス力ッ トブイ ルタ 8 5 とは別部材と して独立に形成されている o

光学式口 —パス力ッ 卜 フィ ルタ 8 5は 、 赤外線撮 等の夜間撮 影時においても撮像装置の画像記録のためには必要で る。 その ため、 本実施例においては 、 後部鏡筒 1 7 Aの中央穴に装着され た固体撮像素子 2 4 の光軸方向前側に配置され、 所定位置に位置 決めされて固定されてレ、る o

上述した動力伝達機構 8 3 とフィノレタホルダ 8 2 によ り、 赤外 域カツ トフィルタ 9 1 を光軸上の位置と光軸外の位 との間に移 動させる移動機構 8 6が構成されている 。 そして 、 移動機構 8 6 とケーシング 7 1 によ り 、 赤外域力ッ 卜フィルタ 9 1 を光軸上の 所定位置から直交方向 直線状に移動させて光軸外の所定位置に 退避させる退避機構 8 8が構成されてレ、 «。

この退避機構 8 8 の動作を簡単に説明すると、次の如く である。 最初に、 赤外域カッ トフィルタ 9 1 を光軸上の位置から光軸外の 位置へ移動させる場合について説明する。

まず、 駆動源 7 6 を駆動させて回転軸 7 6 a及び回動ピン 7 8 を所定の回転方向に回転させる。 これによ り、 回転軸 7 6 a等と 回転方向に一体と された扇形ギア 7 9が同方向に同じ量だけ回転 される。 こ の扇形ギア 7 9の回転によ り、 そのギア部 7 9 a に嚙 合されたピニオンギア 8 0が嚙み合った歯数の分だけ逆方向に回 転される。

この駆動ピン 8 1 が枢軸 7 6 c を中心に回動するこ とによ り 、 その駆動ピン 8 1 が長穴 8 2 c に沿って移動しつつ、 フィルタホ ルダ 8 2をフィルタ収納部 7 2から引き出す方向に移動させる。 これによ り 、 フィルタホルダ 8 2がガイ ド部 7 5 にガイ ドされて 光軸方向と直交方向に移動する。 その結果、 フィルタホルダ 8 2 に保持された赤外域カツ トフィルタ 9 1 が、 光軸上の所定位置か ら直交方向へ直線状に移動されて光軸外の所定位置に移る。

一方、 赤外域カツ トフィルタ 9 1 を光軸外の所定位置から光軸 上の所定位置へ移動させる場合は、 上述した退避動作と逆の動作 が行われる。 それによ り、 赤外域カッ トフィルタ 9 1 を光軸上の 所定位置に移動させるこ とができる。

このよ う な赤外域カッ トフィルタ 9 1等が装着される後部鏡筒 1 7 Aの前面に固定環 1 5の後端部が当接され、 取付ネジ等の固 着手段によ り 固定されて一体化される。 そのため、 図 1 7に示す よ う に、 固定環 1 5の後端部には取付ネジが揷通される複数個の ネジ受け部 1 5 c が設けられている と共に、 これらネジ受け部 1 5 c に対応して後部鏡筒 1 7 Aには同じ数の凹部 1 7 a が設けら れている。 これらの凹部 1 7 a に各ネジ受け部 1 5 c を嵌合させ るこ とによ り、 後部鏡筒 1 7 Aに対して固定環 1 5が位置決めさ れる。 その状態でネジ止めすることによ り、 後部鏡筒 1 7 Aに固 定環 1 5が締付け固定されて一体化される。

以上のよ うな構成によ り、 この沈胴式レンズ 7 0は、 上述した 「ナイ トショ ッ ト機能」 と 「ナイ トフ レーミ ング機能」 を実行す るこ とができる。 即ち、 図 1 4 Aに示す沈胴状態から図 1 4 Bに 示すワイ ド状態を経て図 1 4 Cに示すテレ状態に至るまでの光学 レンズと して使用する ときに、 赤外域カツ トフィルタ 9 1 を光軸 上に出し入れすることによ り、 赤外線撮影である 「ナイ トショ ッ ト撮影」 及び 「ナイ トフ レーミ ング撮影」 を行う ことができる。 図 1 5 A及ぴ図 1 5 Bは、 沈胴式レンズ 7 0 の赤外域力ッ ト フ ィルタ 9 1 を出し入れする動作を説明するもので、 図 1 5 Aは光 軸上の所定位置に赤外域カツ トフィルタ 9 1 をセッ ト した状態を 示し、 図 1 5 Bは光軸上から光軸外に完全に移動させた状態を示 している。 同図において、 符号 Hは、 赤外域カッ トフ ィルタ 9 1 の移動方向を示している。

上述したよ うな沈胴式光学ュニッ トを備えた撮影装置と しては、 例えば 、 特許文献 1 に記載されているよ うなものがある 。 この特 許文献 1 には、 光学系を使用位置と収納位置に移動可能なカメ ラ 等の光学装置に関するものが記載されている。

の光学装置は 、 光学系を構成する第 1 の レンズュ二ッ 卜と、 J記第 1 の レンズュ二ッ トを駆動する第 1 のモータ と、 前記光学 系を構成する、 刖記第 1 の レンズュニッ トの後万に s¾り られる第

2 の レンズュ二 グ 卜 と 、 前記第 2 の レンズュ二 ッ ト を駆動する第

2 のモータと、 5己ラ 学系の収納指示に応答して刖記第 2 の レン スュ ッ トを繰り込み 、 前記第 2のレンズュ二ッ トの繰り込みが 元 S した後に前記第 1 の レンズュニッ ト の繰り込みを開 ip し、 刖 記第 2 の レンズュ二ッ トの繰り込みによつて けられたスペース に刖記第 1 の レンズュニッ トを繰り込むよ う に lu記第 1 、 第 2 の モ―タを制御する 手段を有する、 ことを特徴と している。

また 、 赤外域力 -y 卜フ ィルタを備えた撮像装置と しては、 例え ば、 特許文献 2に記載されているよ うなものがある。 この特許文 献 2には、 可視光領域及び赤外光領域の撮像が可能な撮像素子を 有する撮像装置に関するものが記載されている。

この撮像装置は、 可視光領域及び赤外光領域の撮像が可能な撮 像素子を有する撮像装置において、 光路中に配置すること及び上 記光路から外すこ とが可能な赤外光カッ トフ ィ ルタ と 、 上記撮像 素子から得られた画像信号を信号処理する信号処理手段と、 上記 画像信号が撮影されたときの明るさを検出する検出手段と、 上記 検出手段の検出結果に基づいて誤操作か否かを判断し、 上記誤操 作を利用者に知らせるための制御手段とからなるこ とを特徴と し ている。

特許文献 1

特開 2 0 0 0 — 1 9 4 0 4 6号公報 （第 3〜 5頁、 図 1等） 特許文献 2

特開 2 0 0 0 — 2 6 1 7 1 6号公報 （第 2頁、 図 1 ) しかしながら、 上述した図 1 4 A〜図 1 4 Cで説明したよ うな 「ナイ トシ ョ ッ ト機能が搭載された夜間撮影可能な沈胴レンズ」 においては、 赤外域カツ トフ ィ ルタ の出し入れ機構が増えるため に、 図 1 2 A〜図 1 2 Cに示すよ う に 「ナイ トショ ッ ト機能が搭 載されていない夜間撮影不能な沈胴式レンズ」 に比較して、 沈胴 時における レンズ全長が厚く なつてしま う という課題があった。

この点を詳しく説明すると、 図 4 Aは 「ナイ トショ ッ ト機能が ない沈胴式レンズ （以下 「Xタイプ」 という。）」、 図 4 Bは 「ナイ ト シヨ ッ ト機能がある先行技術に係る沈胴式レンズ （以下 「 Yタ イブ」 という。）」、 図 4 Cは 「ナイ トショ ッ ト機能がある本願発明 に係る沈胴式レンズ （以下 「 Zタイプ」 という。）」 を示すもので ある。

図 4 A及び図 4 Bから明らかなよ う に、 Xタイプの沈胴式レン ズと Yタイプの沈胴式レンズを比べる と、 退避機構 8 8の厚み分 だけ Yタイ プの沈胴式レンズの厚み T 1 が増えているこ とが明ら かになつた。

また、 図 4 Bに示すよ うな 「ナイ トショ ッ ト機能が搭載された 夜間撮影可能な沈胴式レンズ」 においては、 沈胴時に、 ユーザー (使用者） が電源をオフにし、 或いは急な電池切れや、 電池ボッ クスを開けるこ とによって急に電源の供給がなく なる と、 手動操 作で沈胴式レンズに無理矢理外力を与えて、 沈胴動作を無理に行 う ことが想定される。

かかる場合には、 赤外域カツ トフィルタの出し入れ機構に対し て電源が与えられなく なるため、 沈胴動作において赤外域カッ ト フィルタを同期的に光軸外へ退避させるこ とができなく なる。 そ の結果、 その外力によって無理矢理収納させられる収納部品が他, の部品と接触若しく は干渉し、 赤外域カッ トフィルタやそのフィ ルタホルダ、 その駆動機構、 或いはカ ム環等の沈胴式レンズ自体 の駆動機構が構造的に破壊されるおそれがある という課題があつ た。

本発明は、 上述したよ うな課題を解消するためになされたもの であり、 沈胴式レンズのよ り一層の薄型化を実現できるよ う にし た光学ュニッ ト及ぴその光学ュニッ トを備えた撮像装置を提供す ることを目的と している。

また、 本発明は、 沈胴式レンズの収納 · 沈胴動作の際に、 ユー ザ一が強制的に沈胴動作を実行したり、 光学フィルタを光軸上か ら光軸外へと退避させる退避機構が作動しない異常等が生じた場 合に、 その光学フ ィルタを強制的に光軸上から光軸外へと退避さ せる機構を設けるこ とによ り、 上述した課題を解決することを目 的と している。 発明の開示

上述の目的を達成するため、 本出願の光学ユニッ トは、 固定鏡 筒と、 固定鏡筒に対して光軸方向に沿って移動可能と された少な く とも 1つのレンズ鏡筒と、 固定鏡筒と レンズ鏡筒との間に介在 されたレンズ及び光学フ ィ ルタと、 を備えた沈胴式の光学ュニッ トにおいて、 レンズ鏡筒が光学フィルタに近づく沈胴時に、 光学 フィ ルタを光軸と交差する方向へ移動させて光軸外に退避させる 退避機構を設ける と と もに、 光学フ ィルタが移動した後の光軸上 の位置にレンズを収納可能と したこ とを特徴と している。

更に、 本出願の光学ユニッ トは、 固定鏡筒と、 固定鏡筒に対し て光軸方向に沿って移動可能と された少なく と も 1 つの レンズ鏡 筒と、 固定鏡筒と レンズ鏡筒との間に介在されたレンズ及び光学 フィルタ と、 を備えた沈胴式の光学ユニッ トにおいて、 レンズ鏡 筒が光学フ ィ ルタ に近づく沈胴時に、 光学フ ィルタを光軸と交差 する方向へ移動させて光軸外に退避させる退避機構と、 退避機構 では光学フィルタを光軸上から退避させることができないときに、 光学フィルタを光軸上から強制的に退避させる強制退避機構を設 けたこ とを特徴と している。

また、本出願の光学ュニッ トを備えた撮像装置は、固定鏡筒と、 固定鏡筒に対して光軸方向に つて移動可能と された少なく とも

1つのレンズ鏡筒と、 固定鏡筒と レンズ鏡筒との間に介在された レンズ及ぴ光学フィ /レタと、 レンズ鏡筒が光学フィルタに近づく 沈胴時に、 光学フ イルクを光軸と交差する方向へ移動させて光軸 外に退避させる退避機構と、 を設けた沈胴式の光学ュニッ トを備

X.、 光学フィルタが移動した後の光軸上の位置にレンズを収納可 能と したデジタルスチルカメ ラ 、 デジタノレビデ才カメ ラ等のカメ ラ装置であ · - る とを特徴と してレ、 Ό

更に、本出願の光学ュニッ トを備えた撮像装置は、固定鏡筒と、 固定鏡筒に対して光軸方向に沿って移動可能と された少なく と も

1つのレンズ鏡筒と、 固定鏡筒と レンズ鏡筒との間に介在された レンズ及び光学フ ィ ルタ と 、 レンズ鏡筒が光学フ ィルタ に近づく 沈胴時に、 光学フ ィ ルタを光軸と交差する方向へ移動させて光軸 外に退避させる退避機構と、 退避機構では光学フィルタを光軸上 から退避させるこ とができないときに、 光学フィルタを光軸上か ら強制的に退避させる強制退避機構と、 を設けた沈胴式の光学ュ ニッ トを備えたデジタルスチルカメ ラ、 デジタルビ "才カメ ラ等 のカメ ラ装置であることを特徴と している。

本出願の光学ユニッ トによれば、 レンズ鏡筒の沈胴時に光学フ イルクを光軸と交差する方向に退避させることで移動した後の光 軸上の位置に所定の大きさの空間部を形成し、 その空間部にレン ズ鏡筒のレンズを入り込ませる。 これによ り、 光学フィルタが移 動して空レ、た位置にレンズを収納するこ とによ り 、 光学ユニッ ト の沈胴レンズ全長の薄型化を可能にし、 光学ュ二ッ トの小型化を 図るこ とができる。

更に、 退避機構とは別に強制退避機構を設けるこ とによ り、 ュ 一ザ一による強制的な沈胴操作や沈胴時における退避機構の異常 時等において、 強制退避機構によって光学フィルタを光軸上から 光軸外へ強制的に退避させるこ とができ、 赤外域カツ トフイ ノレタ 等の光学フィルタやその保持部材、 その駆動機構 、 或いはカム環 等の沈胴式レンズ自体の駆動機構が構造的に破壊されるのを防ぐ ことがでさ Ό。

また、 本出願の光学ュニッ トを備えた撮像装置によれば、 小型 化の可能な光学ュニッ トを用いるこ とができるため、 デジタノレス チノレカメ ラ 、 デジタルビデオカメ ラ等のカメ ラ 置と して用いる こ とがでさ 、撮像装置全体の小型化、薄型化を図るこ とができる。 更に、 退避機構とは別に強制退避機構を設けるこ とによ り、 ュ 一ザ一による強制的な沈胴操作や沈胴時における退避機構の不作 動等によつて光学ュニッ トが構造的に破壌されるおそれを少なく し、 構造的な破壊に強いデジタルスチルカメ ラ、 デジタルビデオ カメ ラ等の撮像装置を提供するこ とができる。 図面の簡単な説明 図 1 Aは、 本発明の光学ユニッ トに係る第 1 の実施例の沈胴式 レンズの不使用時のレンズ収納状態である沈胴状態'を示す断面図 である。

図 1 Bは、 本発明の光学ユニッ トに係る の実施例の沈胴式 レンズのワイ ド （広角） 状態を示す断面図である o

図 1 Cは、 本発明の光学ユニッ トに係る第 1 の実施例の沈胴式 レンズのテ レ （望遠） 状態を示す断面図である o

図 2は、 図 1 Aを拡大して示す断面図でめ O o

図 3 Aは、 本発明の光学ユニッ トに係る第 1 の実施例の赤外域 カツ トフ ィ ルタの出し入れ動作を説明するもので 、 光軸上に位置 した状態を示す断面図であ Ό o

図 3 Bは、 本発明の光学ユニッ トに係る第 1 の実施例の赤外域 カツ トフ ィ ルタの出し入れ動作を説明するもので 、 光軸外に移動 した状態を示す断面図であ O o

図 4 Aは、 ナイ トショ ッ ト機能のない従来の光学ュニッ トの沈 胴式レンズを示す断面図でめ 。

図 4 Bは、 ナイ トショ ッ ト機能のある先行技 の光学ュニッ ト の沈胴式レンズを示す断面図である o

図 4 Cは、 ナイ トショ ッ ト機能のある不発明の光学ュニッ トの 第 1 の実施例の沈胴式レンズを示す断面図である o

図 5 Aは、 本発明の光学ユニッ トに係る第 2の実施例の沈胴式 レンズの不使用時の レンズ収納状態である沈胴状態を示す断面図 である。

図 5 Bは、 本発明の光学ユニッ トに係る第 2の実施例の沈胴式 レンズのワイ ド （広角） 状態を示す断面図である o

図 5 Cは、 本発明の光学ユニッ トに係る第 2の実施例の沈胴式 レンズのテ レ （望遠） 状態を示す断面図である o

図 6 Aは、 本発明の光学ユニッ トに係る第 2の実施例の赤外域 カッ トフ ィルタの出し入れ動作を説明するもので、 光軸上に位置 した状態を示す断面図である。

図 6 Bは、 本発明の光学ユニッ トに係る第 2の実施例の赤外域 カッ トフ ィルタの出し入れ動作を説明するもので、 光軸外に移動 した状態を示す断面図である。

図 7は、 本発明の光学ュニッ トに係る第 2 の実施例の沈胴式レ ンズの 2群レンズ枠及び後部鏡筒を示す側面図である o

図 8は、 本発明の光学ュニッ トに係る第 2 の実施例の沈胴式レ ンズの 2群レンズ枠及ぴ後部鏡筒を示す斜視図である o

図 9は、 光学ュニッ トの沈胴式レンズが沈胴状態であるデジタ ルスチルカメ ラの一実施例の外観斜視図である o

図 1 0は 、 光学ュニッ トの沈胴式レンズがヮィ ド状態又はテレ 状態に伸長したァジタルスチノレカメ ラの一実施例の外観斜視図で ある。

図 1 1 Aは、 光学ュニッ トの沈胴式レンズの沈胴状態を示す外 観斜視図である。

図 1 1 Bは、 光学ュニッ トの沈胴式レンズのワイ ド状態を示す 外観斜視図である。

図 1 1 Cは、 光学ュニッ トの沈胴式レンズのテレ状態を示す外 観斜視図である。

図 1 2 Aは、 従来のナイ トショ ッ ト機能のない沈胴式レンズの 沈胴状態を示す断面図である。

図 1 2 Bは、 従来のナイ トショ ッ ト機能のない沈胴式レンズの ワイ ド状態を示す断面図である。

図 1 2 Cは、 従来のナイ トショ ッ ト機能のない沈胴式レンズの テ レ状態を示す断面図である。

図 1 3 は、 図 1 2 に示す従来の沈胴式レンズを分解した斜視図

C あ 。 1 4 Aは、 先行技術に係るナイ トショ ッ ト機能のある沈胴式 レンズの沈胴状態を示す断面図である。

図 1 4 Bは、 先行技術に係るナイ トショ ッ ト機能のある沈胴式 レンズのワイ ド状態を示す断面図である

図 1 4 Cは、 先行技術に係るナイ トショ ッ ト機能のある沈胴式 レンズのテ レ状態を示す断面図である。

図 1 5 Aは、 図 1 4に示す先行技術に係るナイ トショ ッ ト機能 のある沈胴式レンズの赤外域カツ ト フィルタの出し入れ動作を説 明する もので、 光軸上に位置した状態の断面図で る。

図 1 5 Bは、 図 1 4に示す先行技術に係るナイ トショ ッ ト機能 のある沈胴式レンズの赤外域力ッ 卜フィルタの出し入れ動作を説 明する もので、 光軸外に移動した状態の断面図である。

図 1 6は、 図 1 4に示す先行技術に係るナイ トショ ッ ト機能の ある沈胴式レンズの赤外域力ッ 卜フィルタの退避機構等を分解し て前側から見た斜視図である

図 1 7は、 図 1 4に示す先行技術に係るナイ トショ ッ ト機能の ある沈胴式レンズの赤外域力ッ 卜フィルタの退避機構等を分解し て後側から見た斜視図である 発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明に係る沈胴式の光学ュニッ ト及ぴその光学ュニッ トを備えた撮像装置の実施例の形態を、図面を参照して説明する。 図 1 A、 図 1 B及ぴ図 1 Cは本出願に係る沈胴式レンズの第 1 の実施例の断面図であり、 図 1 Aは不使用時のレンズ収納状態で ある沈胴位置、 図 1 Bがワイ ド （広角） 位置、 図 1 Cがテレ （望 遠） 位置の各状態を示すものである。 また、 図 2は、 図 1 Aを拡 大して示す断面図である。 更に、 図 3 A及び図 3 Bは、 赤外域力 ッ トフィルタの出し入れ動作を説明する断面図である。 こ こで、 複数のレンズ 1 1 を保持した 1群レンズ枠 1 0及び複 数のレンズ 1 3 a を保持した 2群レンズ枠 1 3がカム環 1 2の回 転駆動によ り、 図 1 Aの沈胴位置から図 1 Bのワイ ド位置及び図 1 Bのワイ ド位置から図 1 Cのテ レ位置に移動するズーミ ング動 作及びその逆のワイ ド動作を行う と き の各動作は、 図 1 0 A、 図 1 O B及び図 1 0 Cで説明した場合と同様である。

また、 本出願の第 1 の特徴とする部分は、 光学ユニッ トの沈胴 状態において、 光学式ローパスカツ トフ ィルタや赤外域カツ トフ ィルタ等からなる光学フィルタを光軸 Lに対して直交方向に退避 させ、 その退避された空間部分にフォーカス レンズ等の 3群レン ズ枠を入り込ませるこ とによ り、 沈胴レンズ全長の薄型化を可能 にするものである。

以下に、 光学フ ィ ルタ の退避機構 8 8 を、 図 1 A乃至図 1 C、 図 2並びに図 3 A及ぴ図 3 Bを参照して説明する。 尚、 図 1 A〜 図 1 C、 図 2及び図 3 A， 図 3 Bにおいて、 上述した図 4 A乃至 図 4 C、 図 1 2 A乃至図 1 2 C、 図 1 3、 図 1 4 A乃至図 1 4 C 並びに図 1 5 A及び図 1 5 Bで説明した構成部分と同一部分には 同一符号を付して説明する。

第 1 の実施例に係る沈胴式レンズ （撮像レンズ部） 9 0は、 全 体の構成と しては、図 1 4 A乃至図 1 4 Cを参照して説明した「夜 間撮影可能なナイ ト ショ ッ ト機能搭載」 の沈胴式レンズと略同様 であるので、 こ こでは全体の構成を概略説明し、 差異のある点に ついて詳細に説明する。

図 1 A〜図 1 Cにおいて、 1 0は、 複数のレンズ 1 1 を保持す る 1群レンズ枠であり 、 1 2は、 1群レンズ枠 1 0 を光軸方向へ 移動可能に支持するカム環である。 また、 1 3 は、 複数のレンズ 1 3 a を保持する 2群レンズ枠であり、 1 6は、 2群レンズ枠 1 3 を光軸方向へ移動可能に支持する直進案内環である。 更に、 1 5は、カム環 1 2 を光軸方向へ移動可能に支持する固定環であり、 固定環 1 5は後部鏡筒 1 7 Bの前面に一体的に固定されている。 後部鏡筒 1 7 Bには、 光学式ローパスカ ツ トフィルタ 8 5 と固 体撮像素子 2 4が保持されていて、 両者の間にはシールゴム 2 3 が介在されている。 光学式ローパスカッ トフ ィルタ 8 5 の前方に は、 光学フィルタの一具体例を示す赤外域カツ トフィルタ 9 1 が 光軸 L上と光軸外との間に直線的に移動可能と されて配置されて いる。 更に 、 光軸上において赤外域カ ッ トフ ィルタ 9 1 の前方に

3群レンズ枠 1 8 Bに保持されたレンズ 1 9が配置されている。

3群レンズ枠 1 8 Bは 、 その構成は上述した 3群レンズ枠 1 8 と同様でめるが、 光学性能に悪影響を与えない範囲で径方向に小 型化を図 ヽ 赤外域力ッ 卜フ ィルタ 9 1及ぴフ ィ ルタホルダ 8 2 が光軸 L と直交方向に退避し易いよ うな形状とすることが好ま し レ、。 こ の場合 、 光軸 L と直交方向に退避したフ ィルタホルダ 8 2 を避けるよ Όな切欠きを 3群レンズ枠 1 8 Βに設けるこ と も有効 である。

後部鏡筒 1 7 Bの構成 ¾ゝ 上 3ϊΝした後部鏡筒 1 7 Αと同様であ るが、 フィルタホノレダ 8 2を光軸 L と直交方向に退避させて 3群 レンズ枠 1 8 Bを C C Dや C Μ Ο S等の固体撮像素子 2 4方向に 収納するため 、 次のよ う にすることが好ま しい。

その 1 は 、 フ イ ノレタホルダ 8 2を光軸 L と直交方向に退避させ るため、 従来に比べて退避口 7 4の逃げ部を大き くする。 その 2 は、 3群レンズ枠 1 8 Bを 、 フィルタホルダ 8 2が光軸 L と直交 方向に退避した後にできるスぺ一スに収納するため、 従来に比べ て開口部 7 3 を大き くする 。 この開口部 7 3は、 通常、 固定絞り と しての機能を兼用する場合もあるが、この機能は別の開口部（例 えば、 光学式ローノヽ。スカ トフィルタ 8 5 を固定している部分） に持たせる とができるため、 開 Ρ部 7 3 を大き くするこ とは設 計的にも可能である。

次に、 本実施例の動作について説明する。 図 1 Aの沈胴状態か ら図 1 B のワイ ド状態を経て図 1 Cのテ レ状態に至るまでの光学 レンズと して使用する状態においては、 赤外域カツ トフィ ルタ 9 1 を光軸 L上に出し入れすることによ り赤外線機能を持たせて、 赤外線撮影を実行するこ とができる （図 3 A , 図 3 B参照）。

この沈胴式レンズ 9 0の沈胴動作においては、 図 1 Aに示すよ う に、 動力源 7 6からの動力をフィルタホルダ 8 2に与えること によ り (矢印 H)、 フィルタホルダ 8 2 を介して赤外域力ッ トフィ ルタ 9 1 を光軸 L と直交方向に退避させることができる。その後、 赤外域カツ トフィルタ 9 1 が光軸 L と直交方向に退避して空いた スペースに、 3群レンズ枠 1 8 Bを収納する （矢印 1 )。 これによ り、 3群レンズ枠 1 8 Bが従来よ り も深い位置に収納され、 レン ズ 1 9がよ り薄く収納された状態となる。

更に、 3群レンズ枠 1 8 Bが従来に比較してよ り薄く収納され たため、 その空いたスペースに、 所定のカムカーブに沿って 1群 レンズ枠 1 0、 2群レンズ枠 1 3及び直進案内環 1 6 を重ね合わ せて収納することができる （矢印 A、 矢印 B及び矢印 C )。

以上によ り、 3 タイプの関係を比較した図 4 A〜図 4 Cから明 らかなよ う に、 Xタイプ沈胴式レンズ （図 4 A ) と Yタイプ沈胴 式レンズ（図 4 B ) を比べる と、 Yタイプ沈胴式レンズの全長が、 退避機構 8 8の厚み T 1 だけ増えているこ とが分かる。 一方、 Y タイプ沈胴式レンズと Zタイプ沈胴式レンズ (図 4 C ) を比べる と、 Zタイプ沈胴式レンズの全長が、 共に赤外域カツ トフィルタ を用いているにもかかわらず厚み T 2だけ薄く なっているこ とが 分かる。 更に、 Xタイプ沈胴式レンズと Zタイプ沈胴式レンズを 比べる と、 Zタイプ沈胴式レンズの全長が、 赤外域カッ トフ ィ ル タ 2 2が追加されているにもかかわらず厚み T 3分だけ薄く なつ ている。

本実施例に係る沈胴式レンズ 9 0 によれば、 先行技術若しく は 従来の 「ナイ トショ ッ ト機能が搭載された夜間撮影可能な沈胴式 レンズ」 に比較して、 効率良く収納スペースを生み出してそのス ペースを活用してレンズ枠を収納するこ とができる （図 4 A〜図 4 C )。 そのため、 沈胴式レンズ 9 0の全長を小さ く して薄型化を 図ることができた。

しかも、 従来の 「ナイ トショ ッ ト機能が搭載されない夜間撮影 不能な沈胴式レンズ」 と比較しても、 赤外域カツ トフィルタを光 軸 L と直交方向に退避するこ とによって効率良く収納スペースを 生み出してそのスペースを活用しているため、 沈胴式レンズ 9 0 の全長を小さ く して薄型化を図るこ とができた。

図 5 A、 図 5 B及ぴ図 5 Cは本出願に係る沈胴式レンズの第 2 の実施例の断面図であり、 図 5 Aが不使用時のレンズ収納状態で ある沈胴位置、 図 5 Bがワイ ド （広角） 位置、 図 5 Cがテレ （望 遠）位置の各状態'を示すものである。 また、図 6 A及ぴ図 6 Bは、 沈胴式レンズの赤外域カッ トフィルタの出し入れ動作を説明する 断面図、 図 7は 2群レンズ枠と後部鏡筒を示す側面図、 図 8は同 じく 2群レンズ枠と後部鏡筒を示す斜視図である。

ここで、 沈胴式レンズ 1 0 0 において、 複数のレンズ 1 1 を保 持した 1群レンズ枠 1 0及び複数のレンズ 1 3 a を保持した 2群 レンズ枠 1 3 Bがカム環 1 2 の回転駆動によ り、 図 5 Aの沈胴位 置から図 5 B のワイ ド位置及び図 5 B のワイ ド位置から図 5 Cの テレ位置にズー ミ ング動作及びその逆のワイ ド動作を行う ときの 各動作は、 図 1 A、 図 I B及び図 1 Cで説明した場合と同様であ る。 そのため、 重複する部分についての説明は省略する。

この第 2 の実施例に係る沈胴式レンズ 1 0 0 の特徴とする部分 は、 退避機構 8 8が作動しない異常時に、 光学フ ィルタを強制的 に光軸上から光軸外へと退避させる強制退避機構 9 2に関するも のである。そこで、以下に、光学フィルタの強制退避機構 9 2を、 図 5 A乃至図 5 C、 図 6 A及ぴ図 6 B、 図 7並びに図 8 を参照し て説明する。

尚、 図 5 A〜図 5 C、 図 6 A, 図 6 B、 図 7及ぴ図 8 において、 上述した図 1 A〜図 1 C、 図 2及び図 3 A， 図 3 Bで説明した構 成部分と同一部分には同一符号を付して説明する。

第 2の実施例に係る沈胴式レンズ （撮像レンズ部） 1 0 0は、 全体の構成と しては、 図 1 A〜図 1 C等を参照して説明した 「夜 間撮影可能なナイ トショ ッ ト機能搭載」 の沈胴式レンズと略同様 であるので、 ここでは全体の構成を概略説明し、 差異のある点に ついて詳細に説明する。

図 5 A〜図 5 Cにおいて、 1 0は 1群レンズ枠、 1 2はカム環、 1 3 Bは 2群レンズ枠、 1 6 は直進案内環である。 1 5は固定環 であり、 後部鏡筒 1 7 Bの前面に一体的に固定されている。 後部 鏡筒 1 7 Bには、 光学式ローパスカ ツ トフィルタ 8 5 と固体撮像 素子 2 4が保持されていて、 光学式ローパスカ ツ トフィルタ 8 5 の前方に、 光学フィルタの一具体例を示す赤外域カツ トフィルタ 9 1 が光軸 L上と光軸外との間に直線的に移動可能と されて配置 されている。

この赤外域カツ トフィルタ 9 1 を進退動作させる退避機構 8 8 によ り、 収納時及び沈胴時に赤外域力ッ トフィルタ 9 1 が自動的 に光軸外の所定位置に退避する構成と されている。 この退避機構 8 8 に関連して、 強制退避機構 9 2が設けられている。 強制退避 機構 9 2は、 沈胴動作において、 退避機構 8 8の作動不良によつ て赤外域カツ トフィルタ 9 1 が所定位置まで退避しないときに、 その赤外域カツ トフィルタ 9 1 を所定の退避位置まで強制的に移 動させるものである。 本実施例においては、 強制退避機構の一具体例を示す突起部 9 2が 2群レンズ枠 1 3 Bに設けられている。 2群レンズ枠 1 3 B に設けた突起部 9 2は、 図 7及び図 8等に示すよ う に、 板材の先 端部を細く したクサビのよ うな形状と されており、 先端部に傾斜 面 9 2 aが形成されている。

この突起部 9 2は、 沈胴動作時に、 動力伝達機構 8 3 の扇形ギ ァ 7 9の受圧部 7 9 c を押圧するこ とによ り、 フィルタホルダ 8 2が光軸 Lから離れる方向に移動するよ う に動力伝達機構 8 3 を 作動させる。 即ち、 本実施例の強制退避機構 9 2は、 2群レンズ 枠 1 3 Bが光軸方向へ移動する際の力を動力と して退避機構 8 8 を動作させ、 赤外域カツ トフィルタ 9 1 を光軸 L上から強制的に 退避させるよ う に構成されている。

次に、 本実施例の動作について説明する。 図 5 Aの沈胴状態か ら図 5 B のワイ ド状態を経て図 5 C のテ レ状態に至るまでの光学 レンズと して使用される状態においては、 赤外域カッ トフィルタ 9 1 を光軸 L上に出し入れすることによ り、 赤外線撮影機能を持 たせて、 赤外線撮影を実行することができる。

即ち、 図 6 Aに示すよ う に赤外域力ッ トフィルタ 9 1 を光軸 L 上にセ ッ ト した状態と、 図 6 Bに示すよ う に赤外域カ ツ ト フ ィル タ 9 1 を光軸 L上から光軸 L外へ移動させた状態を選択的に取る ことによ り （矢印 H )、 上述したナイ トショ ッ ト機能及びナイ トフ レー ミ ング機能によって夜間撮影を行う こ とができる。

この沈胴式レンズ 1 0 0 の沈胴動作においては、 図 5 Aに示す よ う に、 動力源 7 6力、らの動力をフィルタホルダ 8 2に与えるこ とによ り （矢印 H)、 フィルタホルダ 8 2を介して赤外域力ッ ト フ ィルタ 9 1 を光軸 L と直交方向に退避させる。 その後、 赤外域力 ッ ト フ ィ ルタ 9 1 が光軸 L と直交方向に退避して空いたスペース に、 3群レンズ枠 1 8 Bを収納する （矢印 1 )。 これによ り、 3群レンズ枠 1 8 Bが従来よ り も深い位置に収納 され、 よ り薄く収納された状態となる。 更に、 3群レンズ枠 1 8 Bが従来に比較してよ り薄く収納されるため、 その空いたスぺー スに、 所定のカムカープに沿って 1群レンズ枠 1 0、 2群レンズ 枠 1 3 B及ぴ直進案内環 1 6 を重ね合わせて収納することができ る （矢印 A、 矢印 B及び矢印 C )。

このとき、 例えば、 ユーザー （使用者） が電源をオフにし、 或 いは急な電池切れや、 電池ボックスを開けるこ とによって急に電 源の供給がなく なる等の原因に基づいてユーザーが手動操作で沈 胴式レンズ 1 0 0に無理矢理外力を与える と、 沈胴動作を無理に 行う ことになるが、 かかる場合に強制退避機構 9 2が働く ことに なる。

即ち、 ユーザーが手動操作で沈胴式レンズ 1 0 0 を無理矢理沈 月同させよ う とする と、 図 1 6 に示すよ うに、 沈胴時の終期におい て、 突起部 9 2の傾斜面 9 2 aが動力伝達機構 8 3 の扇形ギア 7 9 の受圧部 7 9 c に上方から当接される。 これによ り、 傾斜面 9 2 aで押圧されて扇形ギア 7 9が、 図 1 6 において時計方向に回 動される。 その結果、 ピニオンギア 8 0及ぴ駆動ピン 8 1 の作動 を介してフィルタホルダ 8 2が外側に移動し、 これに保持されて いる赤外域カツ トフィルタ 9 1 が光軸 L上から光軸 L外へ移動さ れる。

以上によ り、 本実施例に係る沈胴式レンズ 1 0 0によれば、 沈 胴動作時に、 ユーザーによる強制的な沈胴操作や退避機構 8 8 の 作動不良等によって赤外域カツ ト フ ィ ルタ 9 1 が光軸 L上に置き 去り にされたよ う な場合にも、 強制退避機構 9 2 によつて赤外域 カツ トフィルタ 9 1 が強制的に光軸 L上から光軸 L外に退避させ られる。 そのため、 赤外域カツ ドフィルタ 9 1やそのフィルタホ ルダ 8 2等が他の部品と接触したり干渉したりするのを防ぐこと ができ、 赤外域カ ッ トフィルタ 9 1やフィルタホルダ 8 2、 その 動力伝達機構 8 3、 或いはカム環 1 2等の沈胴式レンズ自体の駆 動機構が構造的に破壌されるのを防止し、 信頼性を向上すること ができ O o

本発明は、 上述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるあ のでなく、 その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能 である

例えば、 上記実施例では、 赤外域力ッ 卜フ ィルタを光軸と直交 方向に退避させる構成と したが、 その退避方向は光軸に対して直 交する方向でなく てもよく 、 赤外域力ッ 卜フ ィ ルタが適切に機能 するよ うに光軸上に出し入れできるもの、 例えば、 赤外域力ッ 卜 フ ィルタを斜め方向に移動させ、 或いは支軸を中心にした回動動 作によつて円弧状に移動させる構成と してもよく 、 赤外域力ッ 卜 フィルタの出し入れ方向に限定されるものではない。 更に 赤外 域カツ トフィルタを出し入れする機構についても、 上述した実施 例に限定されるも のではない。

また、 上記実施例においては 赤外域カツ トフ ィルタを光軸と 直交方向に移動可能とするためのレ ル状のガイ ド部 7 5 を後部 筒に B¾けたが 例えば、 別部材で赤外域カツ ト フィルタ の駆動 ガイ ド手段 （例 ば、 フラップ方式、 旋回方式等） を構成しても よく 、 また、 パリ ァ駆動機構等に設けてもかまわない

更に、 沈胴式レンズの レンズ構成についても前述した実施例に 限定されるものではなく 、 沈胴式レンズの駆動方式につレヽて 様である よ 駆動源と しては 、 ステツピンダモータばかりで なく 、 超音波モ タゃ一般的な D Cモ タ等を用いることがでさ る 更に 、 ギアュニッ トを必ずしも必要とするも のではなく 例 えば、 超音波モ タゃリニァモ タ等によるダイ レク ト駆動によ るものでもかまわない。 また、 沈胴式レンズの沈胴構造は、 カム溝やカム ピンによる力 ム機構に限定されるものではなく 、 光学レンズ系を薄型に収納す る機構であればよく 、 例えば、 ポールネジ式、 ラック · ピニオン 式、 リニアモータ式等のよ うに各種の機構を採用するこ とができ るものである。 更に、 退避機構 8 8及び強制退避機構 9 2によつ て退避される光学フィルタは、 上述した赤外域力ッ トフィルタに 限定されるものではなく 、 例えば、 光学式ローパスカッ トフ ィル タ、 液晶装置、 E C素子その他の光学フ ィルタ状のものを適用す ることができるものである。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 固定鏡筒と、

上記固定鏡筒に対して光軸方向に沿つて移動可能と された少な く とも 1 つの レンズ鏡筒と、

上記固定鏡筒と上記レンズ鏡筒との に介在されたレンズ及び 光学フィルタと、

を備えた沈胴式の光学ュニッ トにおレ、て、

上記レンズ鏡筒が上記光学フィルタに近づく沈胴時に、 当該光 学フィルタを光軸と交差する方向へ移動させて光軸外に退避させ る退避機構を設けると ともに、 上記光学フ ィルタが移動した後の 光軸上の位置に上記レンズを収納可能と したことを特徴とする光 学ュニッ ト。

2 . 請求の範囲第 1項記載の光学ュニ V トにおいて、

上記退避機構は、 上記固定鏡筒に設けられ且つ上記光学フィル タを移動可能に保持するケーシングと 上記光学フ ィ ルタを上記 光軸上の位置と光軸外の位置との間に移動させる移動機構と、 か らなるこ とを特徴とする光学ュニッ ト o

3 . 請求の範囲第 2項記載の光学ュニ V トにおいて

上記移動機構は、 上記光学フ ィ ルタを保持するフィルタホルダ と、 上記フィルタホルダを上記ケーシング内で移動させるための 動力を発生する動力源と、 上記動力源の動力を上記フ ィルタホル ダに伝えて直線的に移動させる動力伝達機構と、 を有するこ とを 特徴とする光学ュニッ ト。

4 . 請求の範囲第 1項記載の光学ュニ トにおいて、

上記光学フ ィ ルタは、 赤外域カッ トフ ィルタ及ぴ Z又はローパ スカツ トフィルタであることを特徴とする光学ュニッ ト。

5 . 固定鏡筒と、

上記固定鏡筒に対して光軸方向に沿つて移動可能と された少な く と も 1 つの レンズ鏡筒と、

上記固定鏡筒と上記レンズ鏡筒との間に介在されたレンズ及ぴ 光学フ ィ ルタ と、

を備えた沈胴式の光学ュニッ トにおいて、

上記レンズ鏡筒が上記光学フ ィ ルタ に近づく沈胴時に、 上記光 学フ ィルタを光軸と交差する方向へ移動させて光軸外に退避させ る退避機構と

上記退避機構では上記光学フ ィ ルタを光軸上から退避させるこ とができないときに、 当該光学フィルタを光軸上から強制的に退 避させる強制退避機構を設けたことを特徴とする光学ユニッ ト。

6 . 請求の範囲第 5項記載の光学ユニッ トにおいて、

上記強制退避機構は、 上記レンズ鏡筒の上記光学フ ィ ルタ側に 設けられた突起部と、 上記光学フィルタ側の部材に設けられ且つ 上記突起部が当接されるこ とによ り押圧されて上記光学フィルタ を上記光軸上から光軸外に移動させる受圧部と、 を有することを 特徴とする光学ュニッ ト。

7 . 請求の範囲第 5項記載の光学ユニッ トにおいて、

上記強制退避機構は、 上記レンズ鏡筒の上記光学フィルタ側に 設けられた突起部を有し、 上記突起部で上記退避機構を作動させ るこ とによ り上記光学フィルタを光軸上から強制的に退避させる よ う にしたこ とを特徴とする光学ュニッ ト。

8 . 請求の範囲第 5項記載の光学ュニッ トにおいて、

上記退避機構は、 上記固定鏡筒に設けられ且つ上記光学フ ィ ル タを移動可能に保持するケーシングと、 上記光学フ ィ ルタを上記 光軸上の位置と光軸外の位置との間に移動させる移動機構と、 か らなるこ とを特徴とする光学ユニッ ト。

9 . 請求の範囲第 8項記載の光学ユニッ トにおいて、

上記移動機構は、 上記光学フィルタを保持するフィルタホルダ と、 上記フィルタホルダを上記ケ一シング内で移動させるための 動力を発生する動力源と 、 上 動力源の動力を上記フ ィルタホル ダに 123Cえて直線的に移動させる動力伝達機構と、 を有するこ とを 特徴とする光学ュ二 y 卜 o

1 0 . 請求の範囲第 5項記載の光学ュ二ッ トにおいて、

上記光学フィルタは 、 赤外域力ッ 卜フィルタ及び/又はローパ ス力ッ トフイノレタでめるこ とを特徴とする光学ュニッ ト。

1 1 . 固定鏡筒とヽ

上記固定鏡筒に対して光軸方向に沿つて移動可能と された少な

< と あ 1つのレンズ鏡筒と、

上記固定鏡筒と上記レンズ鏡筒との間に介在されたレンズ及び 光学フイノレタ と、

上記レンズ鏡筒が上記光学フィルタに近づく沈胴時に、 当該光 学フィルタを光軸と交差する方向へ移動させて光軸外に退避させ る退避機構と、

を設けた沈胴式の光学ュニッ トを備え、

上記光学フィルタが移動した後の光軸上の位置に上記レンズを 収納可能と したことを特徴とする撮像壮

¾S IB.。

1 2 . 固定鏡筒と、

上記固定鏡筒に対して光軸方向に つて移動可能と された少な く と も 1つのレンズ鏡筒と、

上記固定鏡筒と上記レンズ鏡筒との間に介在されたレンズ及ぴ 光学フ ィ ルタ と 、

上記レンズ鏡筒が上記光学フィルタに近づく沈胴時に 、 当該光 学フ ィ ルタを光軸と交差する方向 移動させて光軸外に退避させ る退避機構と

上記退避機構では上記光学フィルタを光軸上力 ら退避させるこ とができないときに、 当該光学フィルタを光軸上から強制的に退 避させる強制退避機構と、 を設けた沈胴式の光学ュ たことを特徴とする撮像装置。