レンズ鏡胴及び撮像装置
【課題】小型のレンズ鏡胴を得、該レンズ鏡胴を備えることで小型の撮像装置を得ること。
【解決手段】被写体光を導く複数のレンズ群とで構成された撮像光学系と、レンズ群の各々を保持する複数の鏡枠と、駆動部及び該駆動部に対し相対的に直進及び回転を行う軸部とを有するアクチュエータと、を有し、軸部のスラスト方向を固定し、軸部に対する駆動部の直進移動により、駆動部に係合する鏡枠を撮像光学系の光軸方向に移動させるレンズ鏡胴とする。
【解決手段】被写体光を導く複数のレンズ群とで構成された撮像光学系と、レンズ群の各々を保持する複数の鏡枠と、駆動部及び該駆動部に対し相対的に直進及び回転を行う軸部とを有するアクチュエータと、を有し、軸部のスラスト方向を固定し、軸部に対する駆動部の直進移動により、駆動部に係合する鏡枠を撮像光学系の光軸方向に移動させるレンズ鏡胴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ鏡胴及び該レンズ鏡胴を備えた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、市販されているカメラ等の撮像装置においては、撮像光学系としてズームレンズを搭載したものが主流である。
【０００３】
ズームレンズは、光学系を構成する複数のレンズ群を光軸に沿って所望の位置に移動させて、その間隔を変化させることにより、焦点距離の変更（ズーミング）を行い、所定のレンズ群を移動させて更にフォーカシングを行うようになっているものが一般的である。
【０００４】
レンズ群を光軸に沿って移動させる方式としては、光軸に略平行に軸を配置し、この軸を直進案内のガイドとし、レンズ枠にガイド軸が貫通するスリーブを形成し、モータとリードスクリューを用いて直接的にレンズ枠をガイド軸に沿って摺動させ直進移動させるものがある。この場合、レンズ群を移動させるための駆動源としては、ステッピングモータが一般的に用いられている。
【０００５】
一方、ロータの接線方向の駆動力を発生する第１圧電素子と、回転軸方向の駆動力を発生する第２圧電素子と、第１圧電素子の駆動力をロータに伝える第１伝達手段と第２圧電素子の駆動力をロータに伝える第２伝達手段とを備え、第１伝達手段および第２伝達手段が摩擦結合部材あるいは電磁結合部材のいずれかである、回転、直動の２方向併進駆動アクチュエータが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、複数の圧電素子を互いに所定角度で交差するよう配置され高周波信号に基づいて振動する振動体と、振動体の振動により駆動される円筒状の被駆動部材と、被駆動部材に一体的に形成された雄ネジ部材と、雄ネジ部材に螺合した雌ネジ部材と、を有し、振動体は、被駆動部材を円周方向の回転と円筒高さ方向へ移動させる駆動装置を用いたレンズ鏡胴が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００７−３７３５１号公報
【特許文献２】特開２００７−１１０８０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１には何に用いるかの記載がなく、周方向の回転と軸方向へ移動させることが可能なアクチュエータをレンズ鏡胴に適用した場合、特許文献２に記載された構成以外にも、種々の応用発展の余地を有している。
【０００８】
本発明は、駆動部及び該駆動部に対し相対的に直進及び回転を行う軸部とを有するアクチュエータを適切に用いることにより小型のレンズ鏡胴を得、該レンズ鏡胴を備えることで小型の撮像装置を得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的は、下記に記載する発明により達成される。
【００１０】
（１）被写体光を導く複数のレンズ群とで構成された撮像光学系と、前記レンズ群の各々を保持する複数の鏡枠と、駆動部及び該駆動部に対し相対的に直進及び回転を行う軸部とを有するアクチュエータと、を有し、前記軸部のスラスト方向を固定し、前記軸部に対する前記駆動部の直進移動により、前記駆動部に係合する鏡枠を前記撮像光学系の光軸方向に移動させることを特徴とするレンズ鏡胴。
【００１１】
（２）前記軸部の一部に雄ネジ部を形成し、前記雄ネジ部に雌ネジ部材を螺合させ、前記軸部の回転による雌ネジ部材の光軸方向の移動に伴って、前記鏡枠を前記撮像光学系の光軸方向に移動させることを特徴とする（１）に記載のレンズ鏡胴。
【００１２】
（３）前記アクチュエータの軸部を前記撮像光学系の光軸に平行に２つ配置したことを特徴とする（１）又は（２）に記載のレンズ鏡胴。
【００１３】
（４）前記軸部の一部に光学部材を一体的に固着し、前記軸部の回転により、前記光学部材を回動させて前記撮像光学系の光軸に対し挿脱することを特徴とする（１）又は（２）に記載のレンズ鏡胴。
【００１４】
（５）前記光学部材は、オプチカルローパスフィルタ、赤外光カットフィルタ、ＮＤフィルタ、クローズアップレンズのうちの少なくともいずれか１つであることを特徴とする（４）に記載のレンズ鏡胴。
【００１５】
（６）前記軸部の回転により、絞り、シャッタ、レンズバリアのうちの少なくともいずれか１つを駆動することを特徴とする（１）又は（３）に記載のレンズ鏡胴。
【００１６】
（７）前記軸部の一つを回転させることで、レンズバリアと絞りを駆動することを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載のレンズ鏡胴。
【００１７】
（８）前記軸部の一つを回転させることで、レンズバリアとシャッタを駆動することを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載のレンズ鏡胴。
【００１８】
（９）（１）〜（８）のいずれかに記載のレンズ鏡胴と撮像素子を備えたことを特徴とする撮像装置。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、小型のレンズ鏡胴及び撮像装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、実施の形態により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２１】
図１は、本実施の形態に係る撮像装置の一例であるデジタルカメラ１の模式図である。図１（ａ）はデジタルカメラ１の背面の外観模式図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ’部縦断面模式図である。
【００２２】
図１（ａ）に示すように、デジタルカメラ１の上面には、レリーズボタン１１０が設けられている。また、レリーズボタン１１０の下部でデジタルカメラ１の内部には、ＡＦスイッチＳＷ１とレリーズスイッチＳＷ２の２段スイッチが設けられており、各々レリーズボタン１１０の押し下げの第１段目と第２段目で動作するように成されている。同じくデジタルカメラ１の上面には、カメラの動作モードを設定するモード設定ダイアル１１２が設けられている。カメラの動作モードには、静止画を撮像する「静止画モード」、動画を撮像する「動画モード」、音声を記録する「音声記録モード」、画像や音声を再生する「再生モード」等がある。
【００２３】
デジタルカメラ１の背面には、液晶等から成る背面モニタ１３１、電子ビューファインダ（ＥＶＦ）１２１の接眼部１２１ａ、接眼部１２１ａの近傍に配置され、撮影者が接眼部１２１ａを覗き込んだことを検知する接眼検知部１２１ｃが設けられている。接眼検知部１２１ｃは、例えば投光部から赤外線等の不可視光を投光し、基線長離れた受光部に設置された受光素子で、投光された赤外線光の撮影者の顔から反射してくる反射光を受光することで、撮影者が接眼部１２１ａを覗き込んだことを検知するように成されたものである。
【００２４】
また、デジタルカメラ１の背面には、カメラの電源スイッチであるメインスイッチ１１１、上下左右の４方向にスイッチを持つジョグダイアル１１３と、ジョグダイアル１１３の中央に置かれ、ジョグダイアル１１３での設定を決定する決定スイッチ１１４、撮像光学系のズームを行うズームスイッチ１１６、背面モニタ１３１のオン／オフを設定する背面モニタ設定スイッチ１１７等の各撮像装置操作手段が配置されている。
【００２５】
デジタルカメラ１の底面には、カメラを三脚に取り付けるための雌ネジが切られた三脚穴１９１が設けられている。
【００２６】
また、図１（ｂ）に示す撮像光学系２１１の光軸を含む縦断面において、撮像光学系２１１と絞り・シャッタユニットＳを通った被写体からの光は、撮像素子１５３上に結像され、撮像素子１５３により電気信号に変換され、メイン基板１６０上の画処理部１５１により画像データに変換される。画像データは、電子ビューファインダ（ＥＶＦ）１２１のＥＶＦ表示素子１２１ｂに表示されるか、あるいは、背面モニタ設定スイッチ１１７の設定によっては、背面モニタ１３１に表示される。
【００２７】
図２は、本実施の形態に係る撮像装置の一例であるデジタルカメラ１のブロック図である。
【００２８】
デジタルカメラ１の制御部であるカメラ制御部１００は、図示しないＣＰＵ（中央処理装置）、ワークメモリ等から構成され、記憶部１０１に記憶されているプログラムをワークメモリに読み出し、当該プログラムに従ってデジタルカメラ１の各部を集中制御する。
【００２９】
また、カメラ制御部１００は、メインスイッチ１１１、モード設定ダイアル１１２、ジョグダイアル１１３、決定スイッチ１１４、ズームスイッチ１１６、背面モニタ設定スイッチ１１７、ＡＦスイッチＳＷ１、レリーズスイッチＳＷ２、接眼検知部１２１ｃ等からの入力を受信してデジタルカメラ１全体を制御し、電源部１２０を制御することでカメラ各部に電源を供給し、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）等の外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）１２５を介してパーソナルコンピュータやプリンタと画像データの転送等の交信を行う。
【００３０】
カメラ制御部１００は、撮像素子制御部１５２を介して撮像素子１５３の撮像動作を制御するとともに、画処理部１５１を介して撮像素子１５３で撮像された画像を処理して、記録部１５４を介して画像メモリ１５５に一旦記録し、最終的にはメモリカード１５６に記録する。画処理部１５１、撮像素子制御部１５２、撮像素子１５３を合わせて撮像部１５０と称す。また、撮像部１５０の画像出力から得られるピント情報に基いて、撮像光学系２１１のＡＦ動作を制御する。また、撮像部１５０の画像出力から得られる露出情報に基づいて、絞り・シャッタユニットＳの絞りを制御すると共に、撮影時には絞り・シャッタユニットＳのシャッタを制御し、露光時間を調定する。
【００３１】
また、カメラ制御部１００は、撮像素子１５３によって撮像された画像のライブビューを、背面モニタ設定スイッチ１１７の設定に従って、画像表示部１３２を介して電子ビューファインダ（ＥＶＦ）１２１または背面モニタ１３１あるいはその両方に表示し、画像メモリ１５５に記録された画像をアフタービューとして背面モニタ１３１に表示し、メモリカード１５６に記録された画像を再生画像として背面モニタ１３１に表示する。
【００３２】
撮像光学系２１１、絞り・シャッタユニットＳは、筒状の主胴に収められており、これらを駆動するアクチュエータを含め、レンズ鏡胴と称す。
【００３３】
図３は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴に使用されるアクチュエータを示す模式図である。
【００３４】
同図に示すアクチュエータは、駆動部Ｋと、駆動部Ｋを貫通する軸部Ｊで構成され、不図示であるが駆動部Ｋへの電源供給により、駆動部Ｋに対し相対的に軸部Ｊが図示矢印で示すように直進移動及び回転を行うことができるようになっているものである。
【００３５】
以下、上記デジタルカメラに搭載されるレンズ鏡胴について説明する。
【００３６】
図４は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴２００の一例を示す断面図である。図４（ａ）は広角端時の状態を示し、図４（ｂ）は望遠端時の状態を示している。
【００３７】
同図に示すレンズ鏡胴２００において、１１は第１レンズ群であり、第１レンズ群鏡枠１１ｋに保持され、主胴１０に固定されている。１２は第２レンズ群であり、第２レンズ群鏡枠１２ｋに保持され、主胴１０内で移動可能となされている。１３は第３レンズ群であり、第３レンズ群鏡枠１３ｋに保持され、主胴１０に固定されている。第３レンズ群鏡枠１３ｋには、絞り・シャッタユニットＳが配置されている。１４は第４レンズ群であり、第４レンズ群鏡枠１４ｋに保持され、主胴１０内で移動可能となされている。１５は赤外光カットフィルタ及びオプチカルローパスフィルタが積層された光学フィルタであり、１６は撮像素子である。撮像素子１６は撮像素子基板１７に実装されており、この撮像素子基板１７と光学フィルタ１５は、撮像素子固定版１８に固定され、主胴１０に固定されている。３１は、第２レンズ群鏡枠１２ｋ及び第４レンズ群鏡枠１４ｋの回転止めの機能を有し、光軸Ｏ方向に案内するガイド軸である。
【００３８】
主胴１０の内部には、第２レンズ群鏡枠１２ｋ及び第４レンズ群鏡枠１４ｋを光軸Ｏ方向に移動させるための、図３に示すアクチュエータが配置されている。アクチュエータの軸部２１のスラスト方向は、第１レンズ群鏡枠１１ｋに配置されたスラスト軸受け２２ａと、撮像素子固定板１８に配置されたスラスト軸受け２２ｂにより保持されている。即ち、このレンズ鏡胴２００においては、アクチュエータの駆動部２０による軸部２１の回転駆動により軸部２１が回転し、駆動部２０で軸部２１を直進移動させようとすると、相対的に駆動部２０が軸に沿って移動することになる。
【００３９】
図示の如く、駆動部２０は第２レンズ群鏡枠１２ｋのＵ字状部に挟まれると共に、回転できないように係合されている。なお１２ｓは駆動部２０と第２レンズ群鏡枠１２ｋのＵ字状部の隙間を片寄せするバネである。また、軸部２１は、図示の如く、一部に雄ネジ部２１ｓが形成されており、第４レンズ群鏡枠１４ｋに形成された雌ネジ部１４ｎが螺合されている。
【００４０】
なお、Ｕ字状部は第２レンズ群鏡枠１２ｋと一体であっても別体で形成したものであってもよく、第２レンズ群鏡枠１２ｋと一体的に構成されていればよい。また、雌ネジ部１４ｎは第４レンズ群鏡枠１４ｋと一体であっても別体で形成したものであってもよく、第４レンズ群鏡枠１４ｋと一体的に構成されていればよい。
【００４１】
以上のように構成されたレンズ鏡胴２００において、駆動部２０により軸部２１を直進移動する方向に駆動すると、軸部２１は軸方向に移動できないため、相対的に駆動部２０が、軸部２１に沿って移動することになる。この駆動部２０の移動により、係合する第２レンズ群鏡枠１２ｋは光軸Ｏ方向に移動する。また、駆動部２０により軸部２１を回転する方向に駆動すると、軸部２１が回転し、螺合する第４レンズ群鏡枠１４ｋは、光軸Ｏ方向に移動する。
【００４２】
即ち、図３に示すようなアクチュエータを１個備えることで、駆動部２０による軸部２１の直進移動方向への駆動により、第２レンズ群１２を移動させ、駆動部２０による軸部２１の回転方向への駆動により、第４レンズ群１４を移動させることができる。これにより、撮像光学系の変倍及び焦点移動の補正を行うと共に、更に駆動部２０による軸部２１の回転方向への駆動により、第４レンズ群１４を移動させて被写体に対するピント調整を行うことができるようになる。
【００４３】
このように構成することで、アクチュエータがレンズ鏡胴外に突出せず、レンズ鏡胴内にアクチュエータの駆動部及び軸部を収めることができ、更に、アクチュエータの軸部２１をガイド軸に兼用することで、極めて細身の変倍可能な小型のレンズ鏡胴を得ることが可能となる。
【００４４】
図５は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴２００の他の例を示す断面図である。同図は広角端時の状態を示している。同図に示すレンズ鏡胴２００は、図３に示すアクチュエータを２個用いた例である。より詳しくは、アクチュエータの軸部を撮像光学系の光軸に略平行に２個配置したものである。
【００４５】
なお、以下の図においては、説明の重複を避けるため、同機能部材には同符号を付与し、異なる部分についてのみ説明する。
【００４６】
同図に示すレンズ鏡胴２００において、一方のアクチュエータの駆動部２０は第２レンズ群鏡枠１２ｋのＵ字状部に挟まれると共に、回転できないように係合されている。更に、一方のアクチュエータの軸部２１には、腕部材５１が固着されている。この腕部材５１には、ＮＤフィルタ５２が組み付けられている。これにより、駆動部２０による軸部２１の直進移動方向への駆動により第２レンズ群１２を移動させ、駆動部２０による軸部２１の回転方向への駆動により、腕部材５１を回動させＮＤフィルタ５２を光軸Ｏに対し挿脱可能に構成されている。
【００４７】
他方のアクチュエータの駆動部４０は第４レンズ群鏡枠１４ｋのＵ字状部に挟まれると共に、回転できないように係合されている。これにより、駆動部４０による軸部４１の直進移動方向への駆動により第４レンズ群１４を移動させるように構成されている。
【００４８】
これにより、駆動部２０による軸部２１の直進移動方向への駆動により、第２レンズ群１２を移動させ、駆動部４０による軸部４１の直進移動方向への駆動により第４レンズ群１４を移動させ、撮像光学系の変倍及び焦点移動の補正を行うと共に、更に第４レンズ群１４のみを移動させて被写体に対するピント調整を行うことができるようになる。更に、駆動部２０による軸部２１の回転方向への駆動により、被写体が高輝度である場合にＮＤフィルタ５２を光軸Ｏに対し挿入可能となる。
【００４９】
このように構成することで、２個のアクチュエータがレンズ鏡胴外に突出せず、レンズ鏡胴内にアクチュエータの駆動部及び軸部を収めることができ、更に、２個のアクチュエータの軸部２１及び４１を各々ガイド軸として、更に各々相手軸を図４に示す回転止めの機能を有するガイド軸３１の代用として兼用することで、極めて細身の変倍可能な小型のレンズ鏡胴を得ることが可能となる。
【００５０】
なお、ＮＤフィルタの光軸への挿脱を例にして説明したが、これに限るものでなく、クローズアップレンズや光学フィルタを挿脱するよう構成してもよいし、光学フィルタを赤外光カットフィルタとオプチカルローパスフィルタに分割し、いずれかを挿脱するようにしてもよい。また、他方のアクチュエータの軸部４１にもスラスト軸受け４２ａ、４２ｂ及び腕部材を設け、ＮＤフィルタ、赤外光カットフィルタ、オプチカルローパスフィルタ、クローズアップレンズのうち２つを選択的に挿脱するよう構成してもよい。また、異なる濃度の２つのＮＤフィルタを選択的に挿脱するようにすると、３種の濃度を使い分けることができるようになる。
【００５１】
図６は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴２００の他の例を示す断面図である。同図も広角端時の状態を示している。また同図に示すレンズ鏡胴２００は、図３に示すアクチュエータを２個用いた例である。
【００５２】
同図に示すレンズ鏡胴２００において、一方のアクチュエータの駆動部２０と他方のアクチュエータの駆動部４０は、図５に示すレンズ鏡胴と同様に、それぞれ第２レンズ群鏡枠１２ｋのＵ字状部及び第４レンズ群鏡枠１４ｋのＵ字状部と係合している。
【００５３】
また、一方のアクチュエータの軸部２１と同様に、他方のアクチュエータの軸部４１のスラスト方向は、第１レンズ群鏡枠１１ｋに配置されたスラスト軸受け４２ａと、撮像素子固定板１８に配置されたスラスト軸受け４２ｂにより保持されている。即ち、このレンズ鏡胴２００においては、他方のアクチュエータの駆動部４０による軸部４１の回転駆動により軸部４１が回転可能となっている。
【００５４】
一方のアクチュエータの軸部２１には、絞り・シャッタユニットＳの絞り羽根を動作させる絞り駆動ギア５２が組み付けられ、他方のアクチュエータの軸部４１には、シャッタの開閉を行うシャッタ駆動レバー５３が組み付けられている。即ち、軸部２１の回転により絞り駆動ギア５２は回転し、軸部４１の回転によりシャッタ駆動レバー５３は回動するようになっている。
【００５５】
図７は、図６に示すレンズ鏡胴２００の絞り・シャッタユニットＳと絞り駆動ギア５２、シャッタ駆動レバー５３の連動機構を示す分解斜視図である。
【００５６】
同図において、５４は絞りカム板、５５は絞り羽根、５６は絞り地板、５７はシャッタ羽根押さえ、５８はシャッタ羽根、５９はシャッタ地板である。
【００５７】
絞り羽根５５の絞り地板５６側の面にはピンが植設されており、絞り地板５６上でピンを軸にして回動可能に軸支されている。また、絞り羽根５５の他方の面にもピン５５ｐが植設されており、このピン５５ｐが絞りカム板５４に形成されたカム溝と係合している。絞りカム板５４の外周には絞り駆動ギア５２と歯合する歯車部５４ｇが形成されている。
【００５８】
シャッタ地板５９に形成されたピン５９ｐに、シャッタ羽根５８に形成された穴５８ｈが組み込まれ、ピン５９ｐを軸にシャッタ羽根５８は回動可能に軸支されている。また、シャッタ羽根５８に形成された長穴５８ｎに、シャッタ駆動レバー５３の形成されたピン部５３ｐが係合している。
【００５９】
これにより、アクチュエータの軸部２１及び絞り駆動ギア５２が回転すると、歯合する絞りカム板５４が回転させられ、絞りカム板５４に形成されたカム溝で係合する絞り羽根５５が回動し、絞り値が変化するようになっている。また、アクチュエータの軸部４１及びシャッタ駆動レバー５３の往復回動により、係合するシャッタ羽根５８が往復回動し、シャッタの開閉を行うようになっている。
【００６０】
このように、構成することで、２個のアクチュエータがレンズ鏡胴外に突出せず、レンズ鏡胴内にアクチュエータの駆動部及び軸部を収めることができ、更に、２個のアクチュエータの軸部の回転駆動により、絞り及びシャッタを駆動することもでき、極めて細身の変倍可能な小型のレンズ鏡胴を得ることが可能となる。
【００６１】
図８は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴２００の他の例を示す断面図である。同図も広角端時の状態を示している。同図に示すレンズ鏡胴２００は、アクチュエータの軸部の回転でバリアを開閉するよう構成したものである。
【００６２】
同図に示すように、駆動部２０により回転させられる軸部２１の第１レンズ群１１側は、スラスト軸受け２２ａ、２２ｂにより保持され、スラスト軸受け２２ａ及び第１レンズ群鏡枠１１ｋを貫通する軸部２１の先端にはバリア駆動ギア６１が固着されている。バリア駆動ギア６１の回転により、歯合するバリア駆動リング６２を回転させてバリア羽根６３を開閉させるようになっている。６４はバリアカバーである。
【００６３】
図９は、図８に示すバリア駆動ギア６１、バリア駆動リング６２、バリア羽根６３、バリアカバー６４の分解斜視図である。
【００６４】
第１レンズ群鏡枠１１ｋを貫通した軸部２１が細軸に形成され、その先端部にバリア駆動ギア６１が固着されている。バリア駆動リング６２の内周部には内歯のギア部６２ｇ（図示せず）が形成されバリア駆動ギア６１と歯合している。また、バリア羽根６３に形成されたピン６３ｐは、バリアカバー６４に形成された不図示の穴部で軸支され、ピン６３ｐを軸に回動可能となっている。また、バリア羽根６３には、不図示のバネにより開き方向に付勢力が付与されており、バリア駆動リング６２に形成されたピン６２ｐがバリア羽根の当接部６３ｃと離間している場合には、開いた状態となるよう構成されている。
【００６５】
以上のような構成で、駆動部２０により軸部２１を回転させ、これによりバリア駆動ギア６１が回転させられ、歯合するバリア駆動リング６２が回転する。バリア駆動リング６２の回転により、ピン６２ｐがバリア羽根６３の当接部６３ｃに当接し、ピン６３ｐを軸にしてバリア羽根６３を回動させる。これにより、バリアは閉状態になる。逆方向に軸部２１を回転させるとピン６２ｐがバリア羽根６３の当接部６３ｃから離間し、不図示のバネの付勢力により開状態となる。
【００６６】
なお、第４レンズ群鏡枠１４ｋに係合する駆動部４０とシャッタ駆動レバー５３が組み付けられた軸部４１で構成されたアクチュエータは、図６と同様である。
【００６７】
即ち、本例は、２個のアクチュエータの駆動部２０、４０の移動により第２レンズ群１２と第４レンズ群１４を移動させて変倍及び焦点移動の補正を行う。また、駆動部４０の移動により第４レンズ群１４を移動させて被写体距離に対応してピント調整をおこなう。更に、軸部２１を回転させてレンズバリアの開閉を行い、軸部４１を往復回動させてシャッタの開閉動作による露光量の調定を行うものである。
【００６８】
図１０は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴２００の他の例を示す断面図である。同図も広角端時の状態を示している。同図に示すレンズ鏡胴２００は、２つのアクチュエータの軸部２１、４１のうち、一方の軸部２１の回転により、バリア駆動ギア６１を回転させてバリア羽根の開閉を行い、更に、絞り駆動ギア５２を回転させて絞り羽根を駆動するものである。また、他方の軸部４１は図６と同様に、回転によりシャッタ駆動レバー５３を回転させシャッタＳを駆動するよう構成したものである。本例は、軸部２１にバリア駆動ギア６１及び絞り駆動ギア５２が同軸で組み付けられており、それぞれの機構部は既に図７、図９で説明したものと略同様である。
【００６９】
このレンズバリアと絞りの駆動は、駆動部２０による軸部２１の回転領域のうち、バリア羽根を開閉する回転領域と、絞り羽根が駆動される回転領域を分離して構成することにより行われる。
【００７０】
図１１は、軸部２１の回転によるバリア羽根と絞り羽根の駆動状態を示す平面図である。同図（ａ）はバリア羽根が閉じた状態を示し、同図（ｂ）はバリア羽根が開状態で、絞りが開放の状態を示し、同図（ｃ）はバリア羽根が開状態で、絞りが絞られた状態を示している。
【００７１】
メインスイッチがＯＮされると、軸部２１を回転させ、同図（ａ）に示すバリア羽根の閉じ状態から、バリア駆動ギア６１が回転させられ、歯車部６２ｇ（図示せず）で歯合するバリア駆動リング６２が回転する。バリア駆動リング６２の回転により、ピン６２ｐがバリア羽根６３の当接部６３ｃから破線で示す位置まで離間し、不図示のバネの付勢力により同図（ｂ）に示すように、バリア羽根６３は開状態となる。一方、軸部２１の回転により絞り駆動ギア５２も回転し、絞りカム板５４を回転させるが、この範囲の回転では同図（ｂ）に示すように、絞り羽根は動かず開放状態を維持するように、絞りカム板５４のカム溝が形成されている。
【００７２】
同図（ｂ）に示す状態から、軸部２１を更に回転させると同図（ｃ）に示すように、ピン６２ｐはバリア羽根６３から離間した位置で移動する。一方、絞り駆動ギア５２に歯車部５４ｇで歯合する絞りカム板５４は、更に回転させられ、カム溝で係合する絞り羽根５５を動かして絞った状態に変化させるようになっている。この後、軸部４１を回転させることでシャッタを駆動して、静止画の撮影を行う事ができる。
【００７３】
なお、メインスイッチがＯＦＦされた際には、軸部２１を逆方向に回転させ、上記と逆の動作を行い、絞りを開放とし、バリア羽根６３を閉じ状態とする。
【００７４】
このように、軸部２１の回転により、レンズバリアを開状態とし、この開状態を維持する領域で、絞りを変化させるよう構成することで、１軸で２つの機能を果たすことが可能となる。即ち、図１０に示すレンズ鏡胴２００は、駆動部及び該駆動部に対し相対的に直進及び回転を行う軸部と、を有するアクチュエータを２つ備えることで、レンズバリアの開閉、絞りの駆動、変倍、焦点調節、シャッタの駆動の全てを行うことができる。
【００７５】
なお、図１０及び図１１では、バリア駆動ギア６１と絞り駆動ギア５２を同軸で回転させる構成で説明したが、バリア駆動ギア６１とシャッタ駆動レバー５３を同軸で回転させるよう構成しても良い。この場合、レンズバリアとシャッタの駆動も、軸部の回転領域のうち、バリア羽根を開閉する回転領域と、シャッタ羽根が駆動される往復回動領域を分離して構成することで可能となる。
【００７６】
なお、上記の実施の形態においては、４群のズーム光学系で説明したが、これに限るものでなく、２群以上の変倍光学系に適用可能であり、また、ズーム光学系のみならず、単焦点でもインナーフォーカスやフローティング機構を有するレンズ鏡胴の場合、特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本実施の形態に係る撮像装置の一例であるデジタルカメラの模式図である。
【図２】本実施の形態に係る撮像装置の一例であるデジタルカメラのブロック図である。
【図３】本実施の形態に係るレンズ鏡胴に使用されるアクチュエータを示す模式図である。
【図４】本実施の形態に係るレンズ鏡胴の一例を示す断面図である。
【図５】本実施の形態に係るレンズ鏡胴の他の例を示す断面図である。
【図６】本実施の形態に係るレンズ鏡胴の他の例を示す断面図である。
【図７】図６に示すレンズ鏡胴の絞り・シャッタユニットと絞り駆動ギア、シャッタ駆動レバーの連動機構を示す分解斜視図である。
【図８】本実施の形態に係るレンズ鏡胴の他の例を示す断面図である。
【図９】図８に示すバリア駆動ギア、バリア駆動リング、バリア羽根、バリアカバーの分解斜視図である。
【図１０】本実施の形態に係るレンズ鏡胴の他の例を示す断面図である。
【図１１】軸部の回転によるバリア羽根と絞り羽根の駆動状態を示す平面図である。
【符号の説明】
【００７８】
１ デジタルカメラ
１１ 第１レンズ群
１１ｋ 第１レンズ群鏡枠
１２ 第２レンズ群
１２ｋ 第２レンズ群鏡枠
１３ 第３レンズ群
１３ｋ 第３レンズ群鏡枠
１４ 第４レンズ群
１４ｋ 第４レンズ群鏡枠
１５ 光学フィルタ
１６ 撮像素子
１７ 撮像素子基板
１８ 撮像素子固定版
２０、４０ 駆動部（アクチュエータ）
２１、４１ 軸部
２２ａ、２２ｂ、４２ａ、４２ｂ スラスト軸受け
４５ ＮＤフィルタ
５２ 絞り駆動ギア
５３ シャッタ駆動レバー
６１ バリア駆動ギア
２００ レンズ鏡胴
Ｏ 光軸
Ｓ 絞り・シャッタユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ鏡胴及び該レンズ鏡胴を備えた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、市販されているカメラ等の撮像装置においては、撮像光学系としてズームレンズを搭載したものが主流である。
【０００３】
ズームレンズは、光学系を構成する複数のレンズ群を光軸に沿って所望の位置に移動させて、その間隔を変化させることにより、焦点距離の変更（ズーミング）を行い、所定のレンズ群を移動させて更にフォーカシングを行うようになっているものが一般的である。
【０００４】
レンズ群を光軸に沿って移動させる方式としては、光軸に略平行に軸を配置し、この軸を直進案内のガイドとし、レンズ枠にガイド軸が貫通するスリーブを形成し、モータとリードスクリューを用いて直接的にレンズ枠をガイド軸に沿って摺動させ直進移動させるものがある。この場合、レンズ群を移動させるための駆動源としては、ステッピングモータが一般的に用いられている。
【０００５】
一方、ロータの接線方向の駆動力を発生する第１圧電素子と、回転軸方向の駆動力を発生する第２圧電素子と、第１圧電素子の駆動力をロータに伝える第１伝達手段と第２圧電素子の駆動力をロータに伝える第２伝達手段とを備え、第１伝達手段および第２伝達手段が摩擦結合部材あるいは電磁結合部材のいずれかである、回転、直動の２方向併進駆動アクチュエータが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、複数の圧電素子を互いに所定角度で交差するよう配置され高周波信号に基づいて振動する振動体と、振動体の振動により駆動される円筒状の被駆動部材と、被駆動部材に一体的に形成された雄ネジ部材と、雄ネジ部材に螺合した雌ネジ部材と、を有し、振動体は、被駆動部材を円周方向の回転と円筒高さ方向へ移動させる駆動装置を用いたレンズ鏡胴が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００７−３７３５１号公報
【特許文献２】特開２００７−１１０８０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１には何に用いるかの記載がなく、周方向の回転と軸方向へ移動させることが可能なアクチュエータをレンズ鏡胴に適用した場合、特許文献２に記載された構成以外にも、種々の応用発展の余地を有している。
【０００８】
本発明は、駆動部及び該駆動部に対し相対的に直進及び回転を行う軸部とを有するアクチュエータを適切に用いることにより小型のレンズ鏡胴を得、該レンズ鏡胴を備えることで小型の撮像装置を得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的は、下記に記載する発明により達成される。
【００１０】
（１）被写体光を導く複数のレンズ群とで構成された撮像光学系と、前記レンズ群の各々を保持する複数の鏡枠と、駆動部及び該駆動部に対し相対的に直進及び回転を行う軸部とを有するアクチュエータと、を有し、前記軸部のスラスト方向を固定し、前記軸部に対する前記駆動部の直進移動により、前記駆動部に係合する鏡枠を前記撮像光学系の光軸方向に移動させることを特徴とするレンズ鏡胴。
【００１１】
（２）前記軸部の一部に雄ネジ部を形成し、前記雄ネジ部に雌ネジ部材を螺合させ、前記軸部の回転による雌ネジ部材の光軸方向の移動に伴って、前記鏡枠を前記撮像光学系の光軸方向に移動させることを特徴とする（１）に記載のレンズ鏡胴。
【００１２】
（３）前記アクチュエータの軸部を前記撮像光学系の光軸に平行に２つ配置したことを特徴とする（１）又は（２）に記載のレンズ鏡胴。
【００１３】
（４）前記軸部の一部に光学部材を一体的に固着し、前記軸部の回転により、前記光学部材を回動させて前記撮像光学系の光軸に対し挿脱することを特徴とする（１）又は（２）に記載のレンズ鏡胴。
【００１４】
（５）前記光学部材は、オプチカルローパスフィルタ、赤外光カットフィルタ、ＮＤフィルタ、クローズアップレンズのうちの少なくともいずれか１つであることを特徴とする（４）に記載のレンズ鏡胴。
【００１５】
（６）前記軸部の回転により、絞り、シャッタ、レンズバリアのうちの少なくともいずれか１つを駆動することを特徴とする（１）又は（３）に記載のレンズ鏡胴。
【００１６】
（７）前記軸部の一つを回転させることで、レンズバリアと絞りを駆動することを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載のレンズ鏡胴。
【００１７】
（８）前記軸部の一つを回転させることで、レンズバリアとシャッタを駆動することを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載のレンズ鏡胴。
【００１８】
（９）（１）〜（８）のいずれかに記載のレンズ鏡胴と撮像素子を備えたことを特徴とする撮像装置。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、小型のレンズ鏡胴及び撮像装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、実施の形態により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２１】
図１は、本実施の形態に係る撮像装置の一例であるデジタルカメラ１の模式図である。図１（ａ）はデジタルカメラ１の背面の外観模式図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ’部縦断面模式図である。
【００２２】
図１（ａ）に示すように、デジタルカメラ１の上面には、レリーズボタン１１０が設けられている。また、レリーズボタン１１０の下部でデジタルカメラ１の内部には、ＡＦスイッチＳＷ１とレリーズスイッチＳＷ２の２段スイッチが設けられており、各々レリーズボタン１１０の押し下げの第１段目と第２段目で動作するように成されている。同じくデジタルカメラ１の上面には、カメラの動作モードを設定するモード設定ダイアル１１２が設けられている。カメラの動作モードには、静止画を撮像する「静止画モード」、動画を撮像する「動画モード」、音声を記録する「音声記録モード」、画像や音声を再生する「再生モード」等がある。
【００２３】
デジタルカメラ１の背面には、液晶等から成る背面モニタ１３１、電子ビューファインダ（ＥＶＦ）１２１の接眼部１２１ａ、接眼部１２１ａの近傍に配置され、撮影者が接眼部１２１ａを覗き込んだことを検知する接眼検知部１２１ｃが設けられている。接眼検知部１２１ｃは、例えば投光部から赤外線等の不可視光を投光し、基線長離れた受光部に設置された受光素子で、投光された赤外線光の撮影者の顔から反射してくる反射光を受光することで、撮影者が接眼部１２１ａを覗き込んだことを検知するように成されたものである。
【００２４】
また、デジタルカメラ１の背面には、カメラの電源スイッチであるメインスイッチ１１１、上下左右の４方向にスイッチを持つジョグダイアル１１３と、ジョグダイアル１１３の中央に置かれ、ジョグダイアル１１３での設定を決定する決定スイッチ１１４、撮像光学系のズームを行うズームスイッチ１１６、背面モニタ１３１のオン／オフを設定する背面モニタ設定スイッチ１１７等の各撮像装置操作手段が配置されている。
【００２５】
デジタルカメラ１の底面には、カメラを三脚に取り付けるための雌ネジが切られた三脚穴１９１が設けられている。
【００２６】
また、図１（ｂ）に示す撮像光学系２１１の光軸を含む縦断面において、撮像光学系２１１と絞り・シャッタユニットＳを通った被写体からの光は、撮像素子１５３上に結像され、撮像素子１５３により電気信号に変換され、メイン基板１６０上の画処理部１５１により画像データに変換される。画像データは、電子ビューファインダ（ＥＶＦ）１２１のＥＶＦ表示素子１２１ｂに表示されるか、あるいは、背面モニタ設定スイッチ１１７の設定によっては、背面モニタ１３１に表示される。
【００２７】
図２は、本実施の形態に係る撮像装置の一例であるデジタルカメラ１のブロック図である。
【００２８】
デジタルカメラ１の制御部であるカメラ制御部１００は、図示しないＣＰＵ（中央処理装置）、ワークメモリ等から構成され、記憶部１０１に記憶されているプログラムをワークメモリに読み出し、当該プログラムに従ってデジタルカメラ１の各部を集中制御する。
【００２９】
また、カメラ制御部１００は、メインスイッチ１１１、モード設定ダイアル１１２、ジョグダイアル１１３、決定スイッチ１１４、ズームスイッチ１１６、背面モニタ設定スイッチ１１７、ＡＦスイッチＳＷ１、レリーズスイッチＳＷ２、接眼検知部１２１ｃ等からの入力を受信してデジタルカメラ１全体を制御し、電源部１２０を制御することでカメラ各部に電源を供給し、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）等の外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）１２５を介してパーソナルコンピュータやプリンタと画像データの転送等の交信を行う。
【００３０】
カメラ制御部１００は、撮像素子制御部１５２を介して撮像素子１５３の撮像動作を制御するとともに、画処理部１５１を介して撮像素子１５３で撮像された画像を処理して、記録部１５４を介して画像メモリ１５５に一旦記録し、最終的にはメモリカード１５６に記録する。画処理部１５１、撮像素子制御部１５２、撮像素子１５３を合わせて撮像部１５０と称す。また、撮像部１５０の画像出力から得られるピント情報に基いて、撮像光学系２１１のＡＦ動作を制御する。また、撮像部１５０の画像出力から得られる露出情報に基づいて、絞り・シャッタユニットＳの絞りを制御すると共に、撮影時には絞り・シャッタユニットＳのシャッタを制御し、露光時間を調定する。
【００３１】
また、カメラ制御部１００は、撮像素子１５３によって撮像された画像のライブビューを、背面モニタ設定スイッチ１１７の設定に従って、画像表示部１３２を介して電子ビューファインダ（ＥＶＦ）１２１または背面モニタ１３１あるいはその両方に表示し、画像メモリ１５５に記録された画像をアフタービューとして背面モニタ１３１に表示し、メモリカード１５６に記録された画像を再生画像として背面モニタ１３１に表示する。
【００３２】
撮像光学系２１１、絞り・シャッタユニットＳは、筒状の主胴に収められており、これらを駆動するアクチュエータを含め、レンズ鏡胴と称す。
【００３３】
図３は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴に使用されるアクチュエータを示す模式図である。
【００３４】
同図に示すアクチュエータは、駆動部Ｋと、駆動部Ｋを貫通する軸部Ｊで構成され、不図示であるが駆動部Ｋへの電源供給により、駆動部Ｋに対し相対的に軸部Ｊが図示矢印で示すように直進移動及び回転を行うことができるようになっているものである。
【００３５】
以下、上記デジタルカメラに搭載されるレンズ鏡胴について説明する。
【００３６】
図４は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴２００の一例を示す断面図である。図４（ａ）は広角端時の状態を示し、図４（ｂ）は望遠端時の状態を示している。
【００３７】
同図に示すレンズ鏡胴２００において、１１は第１レンズ群であり、第１レンズ群鏡枠１１ｋに保持され、主胴１０に固定されている。１２は第２レンズ群であり、第２レンズ群鏡枠１２ｋに保持され、主胴１０内で移動可能となされている。１３は第３レンズ群であり、第３レンズ群鏡枠１３ｋに保持され、主胴１０に固定されている。第３レンズ群鏡枠１３ｋには、絞り・シャッタユニットＳが配置されている。１４は第４レンズ群であり、第４レンズ群鏡枠１４ｋに保持され、主胴１０内で移動可能となされている。１５は赤外光カットフィルタ及びオプチカルローパスフィルタが積層された光学フィルタであり、１６は撮像素子である。撮像素子１６は撮像素子基板１７に実装されており、この撮像素子基板１７と光学フィルタ１５は、撮像素子固定版１８に固定され、主胴１０に固定されている。３１は、第２レンズ群鏡枠１２ｋ及び第４レンズ群鏡枠１４ｋの回転止めの機能を有し、光軸Ｏ方向に案内するガイド軸である。
【００３８】
主胴１０の内部には、第２レンズ群鏡枠１２ｋ及び第４レンズ群鏡枠１４ｋを光軸Ｏ方向に移動させるための、図３に示すアクチュエータが配置されている。アクチュエータの軸部２１のスラスト方向は、第１レンズ群鏡枠１１ｋに配置されたスラスト軸受け２２ａと、撮像素子固定板１８に配置されたスラスト軸受け２２ｂにより保持されている。即ち、このレンズ鏡胴２００においては、アクチュエータの駆動部２０による軸部２１の回転駆動により軸部２１が回転し、駆動部２０で軸部２１を直進移動させようとすると、相対的に駆動部２０が軸に沿って移動することになる。
【００３９】
図示の如く、駆動部２０は第２レンズ群鏡枠１２ｋのＵ字状部に挟まれると共に、回転できないように係合されている。なお１２ｓは駆動部２０と第２レンズ群鏡枠１２ｋのＵ字状部の隙間を片寄せするバネである。また、軸部２１は、図示の如く、一部に雄ネジ部２１ｓが形成されており、第４レンズ群鏡枠１４ｋに形成された雌ネジ部１４ｎが螺合されている。
【００４０】
なお、Ｕ字状部は第２レンズ群鏡枠１２ｋと一体であっても別体で形成したものであってもよく、第２レンズ群鏡枠１２ｋと一体的に構成されていればよい。また、雌ネジ部１４ｎは第４レンズ群鏡枠１４ｋと一体であっても別体で形成したものであってもよく、第４レンズ群鏡枠１４ｋと一体的に構成されていればよい。
【００４１】
以上のように構成されたレンズ鏡胴２００において、駆動部２０により軸部２１を直進移動する方向に駆動すると、軸部２１は軸方向に移動できないため、相対的に駆動部２０が、軸部２１に沿って移動することになる。この駆動部２０の移動により、係合する第２レンズ群鏡枠１２ｋは光軸Ｏ方向に移動する。また、駆動部２０により軸部２１を回転する方向に駆動すると、軸部２１が回転し、螺合する第４レンズ群鏡枠１４ｋは、光軸Ｏ方向に移動する。
【００４２】
即ち、図３に示すようなアクチュエータを１個備えることで、駆動部２０による軸部２１の直進移動方向への駆動により、第２レンズ群１２を移動させ、駆動部２０による軸部２１の回転方向への駆動により、第４レンズ群１４を移動させることができる。これにより、撮像光学系の変倍及び焦点移動の補正を行うと共に、更に駆動部２０による軸部２１の回転方向への駆動により、第４レンズ群１４を移動させて被写体に対するピント調整を行うことができるようになる。
【００４３】
このように構成することで、アクチュエータがレンズ鏡胴外に突出せず、レンズ鏡胴内にアクチュエータの駆動部及び軸部を収めることができ、更に、アクチュエータの軸部２１をガイド軸に兼用することで、極めて細身の変倍可能な小型のレンズ鏡胴を得ることが可能となる。
【００４４】
図５は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴２００の他の例を示す断面図である。同図は広角端時の状態を示している。同図に示すレンズ鏡胴２００は、図３に示すアクチュエータを２個用いた例である。より詳しくは、アクチュエータの軸部を撮像光学系の光軸に略平行に２個配置したものである。
【００４５】
なお、以下の図においては、説明の重複を避けるため、同機能部材には同符号を付与し、異なる部分についてのみ説明する。
【００４６】
同図に示すレンズ鏡胴２００において、一方のアクチュエータの駆動部２０は第２レンズ群鏡枠１２ｋのＵ字状部に挟まれると共に、回転できないように係合されている。更に、一方のアクチュエータの軸部２１には、腕部材５１が固着されている。この腕部材５１には、ＮＤフィルタ５２が組み付けられている。これにより、駆動部２０による軸部２１の直進移動方向への駆動により第２レンズ群１２を移動させ、駆動部２０による軸部２１の回転方向への駆動により、腕部材５１を回動させＮＤフィルタ５２を光軸Ｏに対し挿脱可能に構成されている。
【００４７】
他方のアクチュエータの駆動部４０は第４レンズ群鏡枠１４ｋのＵ字状部に挟まれると共に、回転できないように係合されている。これにより、駆動部４０による軸部４１の直進移動方向への駆動により第４レンズ群１４を移動させるように構成されている。
【００４８】
これにより、駆動部２０による軸部２１の直進移動方向への駆動により、第２レンズ群１２を移動させ、駆動部４０による軸部４１の直進移動方向への駆動により第４レンズ群１４を移動させ、撮像光学系の変倍及び焦点移動の補正を行うと共に、更に第４レンズ群１４のみを移動させて被写体に対するピント調整を行うことができるようになる。更に、駆動部２０による軸部２１の回転方向への駆動により、被写体が高輝度である場合にＮＤフィルタ５２を光軸Ｏに対し挿入可能となる。
【００４９】
このように構成することで、２個のアクチュエータがレンズ鏡胴外に突出せず、レンズ鏡胴内にアクチュエータの駆動部及び軸部を収めることができ、更に、２個のアクチュエータの軸部２１及び４１を各々ガイド軸として、更に各々相手軸を図４に示す回転止めの機能を有するガイド軸３１の代用として兼用することで、極めて細身の変倍可能な小型のレンズ鏡胴を得ることが可能となる。
【００５０】
なお、ＮＤフィルタの光軸への挿脱を例にして説明したが、これに限るものでなく、クローズアップレンズや光学フィルタを挿脱するよう構成してもよいし、光学フィルタを赤外光カットフィルタとオプチカルローパスフィルタに分割し、いずれかを挿脱するようにしてもよい。また、他方のアクチュエータの軸部４１にもスラスト軸受け４２ａ、４２ｂ及び腕部材を設け、ＮＤフィルタ、赤外光カットフィルタ、オプチカルローパスフィルタ、クローズアップレンズのうち２つを選択的に挿脱するよう構成してもよい。また、異なる濃度の２つのＮＤフィルタを選択的に挿脱するようにすると、３種の濃度を使い分けることができるようになる。
【００５１】
図６は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴２００の他の例を示す断面図である。同図も広角端時の状態を示している。また同図に示すレンズ鏡胴２００は、図３に示すアクチュエータを２個用いた例である。
【００５２】
同図に示すレンズ鏡胴２００において、一方のアクチュエータの駆動部２０と他方のアクチュエータの駆動部４０は、図５に示すレンズ鏡胴と同様に、それぞれ第２レンズ群鏡枠１２ｋのＵ字状部及び第４レンズ群鏡枠１４ｋのＵ字状部と係合している。
【００５３】
また、一方のアクチュエータの軸部２１と同様に、他方のアクチュエータの軸部４１のスラスト方向は、第１レンズ群鏡枠１１ｋに配置されたスラスト軸受け４２ａと、撮像素子固定板１８に配置されたスラスト軸受け４２ｂにより保持されている。即ち、このレンズ鏡胴２００においては、他方のアクチュエータの駆動部４０による軸部４１の回転駆動により軸部４１が回転可能となっている。
【００５４】
一方のアクチュエータの軸部２１には、絞り・シャッタユニットＳの絞り羽根を動作させる絞り駆動ギア５２が組み付けられ、他方のアクチュエータの軸部４１には、シャッタの開閉を行うシャッタ駆動レバー５３が組み付けられている。即ち、軸部２１の回転により絞り駆動ギア５２は回転し、軸部４１の回転によりシャッタ駆動レバー５３は回動するようになっている。
【００５５】
図７は、図６に示すレンズ鏡胴２００の絞り・シャッタユニットＳと絞り駆動ギア５２、シャッタ駆動レバー５３の連動機構を示す分解斜視図である。
【００５６】
同図において、５４は絞りカム板、５５は絞り羽根、５６は絞り地板、５７はシャッタ羽根押さえ、５８はシャッタ羽根、５９はシャッタ地板である。
【００５７】
絞り羽根５５の絞り地板５６側の面にはピンが植設されており、絞り地板５６上でピンを軸にして回動可能に軸支されている。また、絞り羽根５５の他方の面にもピン５５ｐが植設されており、このピン５５ｐが絞りカム板５４に形成されたカム溝と係合している。絞りカム板５４の外周には絞り駆動ギア５２と歯合する歯車部５４ｇが形成されている。
【００５８】
シャッタ地板５９に形成されたピン５９ｐに、シャッタ羽根５８に形成された穴５８ｈが組み込まれ、ピン５９ｐを軸にシャッタ羽根５８は回動可能に軸支されている。また、シャッタ羽根５８に形成された長穴５８ｎに、シャッタ駆動レバー５３の形成されたピン部５３ｐが係合している。
【００５９】
これにより、アクチュエータの軸部２１及び絞り駆動ギア５２が回転すると、歯合する絞りカム板５４が回転させられ、絞りカム板５４に形成されたカム溝で係合する絞り羽根５５が回動し、絞り値が変化するようになっている。また、アクチュエータの軸部４１及びシャッタ駆動レバー５３の往復回動により、係合するシャッタ羽根５８が往復回動し、シャッタの開閉を行うようになっている。
【００６０】
このように、構成することで、２個のアクチュエータがレンズ鏡胴外に突出せず、レンズ鏡胴内にアクチュエータの駆動部及び軸部を収めることができ、更に、２個のアクチュエータの軸部の回転駆動により、絞り及びシャッタを駆動することもでき、極めて細身の変倍可能な小型のレンズ鏡胴を得ることが可能となる。
【００６１】
図８は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴２００の他の例を示す断面図である。同図も広角端時の状態を示している。同図に示すレンズ鏡胴２００は、アクチュエータの軸部の回転でバリアを開閉するよう構成したものである。
【００６２】
同図に示すように、駆動部２０により回転させられる軸部２１の第１レンズ群１１側は、スラスト軸受け２２ａ、２２ｂにより保持され、スラスト軸受け２２ａ及び第１レンズ群鏡枠１１ｋを貫通する軸部２１の先端にはバリア駆動ギア６１が固着されている。バリア駆動ギア６１の回転により、歯合するバリア駆動リング６２を回転させてバリア羽根６３を開閉させるようになっている。６４はバリアカバーである。
【００６３】
図９は、図８に示すバリア駆動ギア６１、バリア駆動リング６２、バリア羽根６３、バリアカバー６４の分解斜視図である。
【００６４】
第１レンズ群鏡枠１１ｋを貫通した軸部２１が細軸に形成され、その先端部にバリア駆動ギア６１が固着されている。バリア駆動リング６２の内周部には内歯のギア部６２ｇ（図示せず）が形成されバリア駆動ギア６１と歯合している。また、バリア羽根６３に形成されたピン６３ｐは、バリアカバー６４に形成された不図示の穴部で軸支され、ピン６３ｐを軸に回動可能となっている。また、バリア羽根６３には、不図示のバネにより開き方向に付勢力が付与されており、バリア駆動リング６２に形成されたピン６２ｐがバリア羽根の当接部６３ｃと離間している場合には、開いた状態となるよう構成されている。
【００６５】
以上のような構成で、駆動部２０により軸部２１を回転させ、これによりバリア駆動ギア６１が回転させられ、歯合するバリア駆動リング６２が回転する。バリア駆動リング６２の回転により、ピン６２ｐがバリア羽根６３の当接部６３ｃに当接し、ピン６３ｐを軸にしてバリア羽根６３を回動させる。これにより、バリアは閉状態になる。逆方向に軸部２１を回転させるとピン６２ｐがバリア羽根６３の当接部６３ｃから離間し、不図示のバネの付勢力により開状態となる。
【００６６】
なお、第４レンズ群鏡枠１４ｋに係合する駆動部４０とシャッタ駆動レバー５３が組み付けられた軸部４１で構成されたアクチュエータは、図６と同様である。
【００６７】
即ち、本例は、２個のアクチュエータの駆動部２０、４０の移動により第２レンズ群１２と第４レンズ群１４を移動させて変倍及び焦点移動の補正を行う。また、駆動部４０の移動により第４レンズ群１４を移動させて被写体距離に対応してピント調整をおこなう。更に、軸部２１を回転させてレンズバリアの開閉を行い、軸部４１を往復回動させてシャッタの開閉動作による露光量の調定を行うものである。
【００６８】
図１０は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴２００の他の例を示す断面図である。同図も広角端時の状態を示している。同図に示すレンズ鏡胴２００は、２つのアクチュエータの軸部２１、４１のうち、一方の軸部２１の回転により、バリア駆動ギア６１を回転させてバリア羽根の開閉を行い、更に、絞り駆動ギア５２を回転させて絞り羽根を駆動するものである。また、他方の軸部４１は図６と同様に、回転によりシャッタ駆動レバー５３を回転させシャッタＳを駆動するよう構成したものである。本例は、軸部２１にバリア駆動ギア６１及び絞り駆動ギア５２が同軸で組み付けられており、それぞれの機構部は既に図７、図９で説明したものと略同様である。
【００６９】
このレンズバリアと絞りの駆動は、駆動部２０による軸部２１の回転領域のうち、バリア羽根を開閉する回転領域と、絞り羽根が駆動される回転領域を分離して構成することにより行われる。
【００７０】
図１１は、軸部２１の回転によるバリア羽根と絞り羽根の駆動状態を示す平面図である。同図（ａ）はバリア羽根が閉じた状態を示し、同図（ｂ）はバリア羽根が開状態で、絞りが開放の状態を示し、同図（ｃ）はバリア羽根が開状態で、絞りが絞られた状態を示している。
【００７１】
メインスイッチがＯＮされると、軸部２１を回転させ、同図（ａ）に示すバリア羽根の閉じ状態から、バリア駆動ギア６１が回転させられ、歯車部６２ｇ（図示せず）で歯合するバリア駆動リング６２が回転する。バリア駆動リング６２の回転により、ピン６２ｐがバリア羽根６３の当接部６３ｃから破線で示す位置まで離間し、不図示のバネの付勢力により同図（ｂ）に示すように、バリア羽根６３は開状態となる。一方、軸部２１の回転により絞り駆動ギア５２も回転し、絞りカム板５４を回転させるが、この範囲の回転では同図（ｂ）に示すように、絞り羽根は動かず開放状態を維持するように、絞りカム板５４のカム溝が形成されている。
【００７２】
同図（ｂ）に示す状態から、軸部２１を更に回転させると同図（ｃ）に示すように、ピン６２ｐはバリア羽根６３から離間した位置で移動する。一方、絞り駆動ギア５２に歯車部５４ｇで歯合する絞りカム板５４は、更に回転させられ、カム溝で係合する絞り羽根５５を動かして絞った状態に変化させるようになっている。この後、軸部４１を回転させることでシャッタを駆動して、静止画の撮影を行う事ができる。
【００７３】
なお、メインスイッチがＯＦＦされた際には、軸部２１を逆方向に回転させ、上記と逆の動作を行い、絞りを開放とし、バリア羽根６３を閉じ状態とする。
【００７４】
このように、軸部２１の回転により、レンズバリアを開状態とし、この開状態を維持する領域で、絞りを変化させるよう構成することで、１軸で２つの機能を果たすことが可能となる。即ち、図１０に示すレンズ鏡胴２００は、駆動部及び該駆動部に対し相対的に直進及び回転を行う軸部と、を有するアクチュエータを２つ備えることで、レンズバリアの開閉、絞りの駆動、変倍、焦点調節、シャッタの駆動の全てを行うことができる。
【００７５】
なお、図１０及び図１１では、バリア駆動ギア６１と絞り駆動ギア５２を同軸で回転させる構成で説明したが、バリア駆動ギア６１とシャッタ駆動レバー５３を同軸で回転させるよう構成しても良い。この場合、レンズバリアとシャッタの駆動も、軸部の回転領域のうち、バリア羽根を開閉する回転領域と、シャッタ羽根が駆動される往復回動領域を分離して構成することで可能となる。
【００７６】
なお、上記の実施の形態においては、４群のズーム光学系で説明したが、これに限るものでなく、２群以上の変倍光学系に適用可能であり、また、ズーム光学系のみならず、単焦点でもインナーフォーカスやフローティング機構を有するレンズ鏡胴の場合、特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本実施の形態に係る撮像装置の一例であるデジタルカメラの模式図である。
【図２】本実施の形態に係る撮像装置の一例であるデジタルカメラのブロック図である。
【図３】本実施の形態に係るレンズ鏡胴に使用されるアクチュエータを示す模式図である。
【図４】本実施の形態に係るレンズ鏡胴の一例を示す断面図である。
【図５】本実施の形態に係るレンズ鏡胴の他の例を示す断面図である。
【図６】本実施の形態に係るレンズ鏡胴の他の例を示す断面図である。
【図７】図６に示すレンズ鏡胴の絞り・シャッタユニットと絞り駆動ギア、シャッタ駆動レバーの連動機構を示す分解斜視図である。
【図８】本実施の形態に係るレンズ鏡胴の他の例を示す断面図である。
【図９】図８に示すバリア駆動ギア、バリア駆動リング、バリア羽根、バリアカバーの分解斜視図である。
【図１０】本実施の形態に係るレンズ鏡胴の他の例を示す断面図である。
【図１１】軸部の回転によるバリア羽根と絞り羽根の駆動状態を示す平面図である。
【符号の説明】
【００７８】
１ デジタルカメラ
１１ 第１レンズ群
１１ｋ 第１レンズ群鏡枠
１２ 第２レンズ群
１２ｋ 第２レンズ群鏡枠
１３ 第３レンズ群
１３ｋ 第３レンズ群鏡枠
１４ 第４レンズ群
１４ｋ 第４レンズ群鏡枠
１５ 光学フィルタ
１６ 撮像素子
１７ 撮像素子基板
１８ 撮像素子固定版
２０、４０ 駆動部（アクチュエータ）
２１、４１ 軸部
２２ａ、２２ｂ、４２ａ、４２ｂ スラスト軸受け
４５ ＮＤフィルタ
５２ 絞り駆動ギア
５３ シャッタ駆動レバー
６１ バリア駆動ギア
２００ レンズ鏡胴
Ｏ 光軸
Ｓ 絞り・シャッタユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体光を導く複数のレンズ群とで構成された撮像光学系と、前記レンズ群の各々を保持する複数の鏡枠と、駆動部及び該駆動部に対し相対的に直進及び回転を行う軸部とを有するアクチュエータと、を有し、
前記軸部のスラスト方向を固定し、前記軸部に対する前記駆動部の直進移動により、前記駆動部に係合する鏡枠を前記撮像光学系の光軸方向に移動させることを特徴とするレンズ鏡胴。
【請求項２】
前記軸部の一部に雄ネジ部を形成し、前記雄ネジ部に雌ネジ部材を螺合させ、前記軸部の回転による雌ネジ部材の光軸方向の移動に伴って、前記鏡枠を前記撮像光学系の光軸方向に移動させることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡胴。
【請求項３】
前記アクチュエータの軸部を前記撮像光学系の光軸に平行に２つ配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡胴。
【請求項４】
前記軸部の一部に光学部材を一体的に固着し、前記軸部の回転により、前記光学部材を回動させて前記撮像光学系の光軸に対し挿脱することを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡胴。
【請求項５】
前記光学部材は、オプチカルローパスフィルタ、赤外光カットフィルタ、ＮＤフィルタ、クローズアップレンズのうちの少なくともいずれか１つであることを特徴とする請求項４に記載のレンズ鏡胴。
【請求項６】
前記軸部の回転により、絞り、シャッタ、レンズバリアのうちの少なくともいずれか１つを駆動することを特徴とする請求項１又は３に記載のレンズ鏡胴。
【請求項７】
前記軸部の一つを回転させることで、レンズバリアと絞りを駆動することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴。
【請求項８】
前記軸部の一つを回転させることで、レンズバリアとシャッタを駆動することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴と撮像素子を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項１】
被写体光を導く複数のレンズ群とで構成された撮像光学系と、前記レンズ群の各々を保持する複数の鏡枠と、駆動部及び該駆動部に対し相対的に直進及び回転を行う軸部とを有するアクチュエータと、を有し、
前記軸部のスラスト方向を固定し、前記軸部に対する前記駆動部の直進移動により、前記駆動部に係合する鏡枠を前記撮像光学系の光軸方向に移動させることを特徴とするレンズ鏡胴。
【請求項２】
前記軸部の一部に雄ネジ部を形成し、前記雄ネジ部に雌ネジ部材を螺合させ、前記軸部の回転による雌ネジ部材の光軸方向の移動に伴って、前記鏡枠を前記撮像光学系の光軸方向に移動させることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡胴。
【請求項３】
前記アクチュエータの軸部を前記撮像光学系の光軸に平行に２つ配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡胴。
【請求項４】
前記軸部の一部に光学部材を一体的に固着し、前記軸部の回転により、前記光学部材を回動させて前記撮像光学系の光軸に対し挿脱することを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡胴。
【請求項５】
前記光学部材は、オプチカルローパスフィルタ、赤外光カットフィルタ、ＮＤフィルタ、クローズアップレンズのうちの少なくともいずれか１つであることを特徴とする請求項４に記載のレンズ鏡胴。
【請求項６】
前記軸部の回転により、絞り、シャッタ、レンズバリアのうちの少なくともいずれか１つを駆動することを特徴とする請求項１又は３に記載のレンズ鏡胴。
【請求項７】
前記軸部の一つを回転させることで、レンズバリアと絞りを駆動することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴。
【請求項８】
前記軸部の一つを回転させることで、レンズバリアとシャッタを駆動することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴と撮像素子を備えたことを特徴とする撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−２２９８４１（Ｐ２００９−２２９８４１Ａ）
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−７５５２４（Ｐ２００８−７５５２４）
【出願日】平成２０年３月２４日（２００８．３．２４）
【出願人】（３０３０００４０８）コニカミノルタオプト株式会社 (3,255)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２４日（２００８．３．２４）
【出願人】（３０３０００４０８）コニカミノルタオプト株式会社 (3,255)
【Ｆターム（参考）】
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