説明

レンズ鏡胴及び撮像装置

【課題】移動レンズ群と鏡筒との間に十分な隙間を確保して干渉の危険を回避しつつ、この隙間から撮影光束以外の光が通過することを抑制できる薄型のレンズ鏡胴及び撮像装置を提供する。
【解決手段】鏡枠52に第1衝立部52fが設けられているので、光軸に対して斜めの不要光Lが、鏡枠52と衝立部52fとの間の隙間に侵入した場合、複数回の反射が行われ、その間に減衰が行われて、隙間から出射する不要光はほとんどなくなる。これによりゴーストが生じることを回避して、高画質な画像を得ることができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等のデジタル入出力機器に用いられるレンズ鏡胴およびこれを用いた撮像装置に関する。
【背景技術】
【0002】
ボディを薄形化するために、入射した被写体光をプリズムを用いて折り曲げる屈曲光学系を備えたカメラが上市されている。又、さらなる薄型化をめざす技術として、特許文献1に示されたものがある。
【0003】
特許文献1のカメラは、屈曲光学系を有するレンズ鏡筒の前面が開口して形成されており、外装ケース本体に組み付けられることにより、開口部が外装ケース本体の内壁面に覆われて遮光されるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2009-180791号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記従来技術は、鏡胴の外装をカメラの外装ケースで兼用しようとするものであるが、ズームレンズのように、移動するレンズ群鏡枠を備えたレンズ鏡胴では、鏡枠と鏡胴部材との間に干渉を避けるためのクリアランス(隙間)を必要とする。一方で、この隙間から撮影光束以外の光が通過して撮像素子へ到達し有害光となる場合があるため、レンズ群と鏡胴間の隙間は極力狭いことが好ましいため、ここに相反する問題が生じる。
【0006】
更に、上記従来技術では、鏡胴の開口部と外装ケースの内壁面の隙間を極力狭くするためには、移動するレンズ群を保持する鏡枠全てを、あえて大きくしなければならず、結果的に薄型化につながらず、駆動部の大型化、材料コストの増大につながることとなる。また、大開口部を設けることで鏡胴の剛性が低下するという問題もある。
【0007】
本発明は上記問題に鑑み、移動レンズ群と鏡筒との間に十分な隙間を確保して干渉を回避しつつ、この隙間から撮影光束以外の光が通過することを抑制できる薄型のレンズ鏡胴及び撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
請求項1に記載のレンズ鏡胴は、光軸方向に沿って延在し互いに対向する面を備えた鏡筒と、前記鏡筒内に配置された複数のレンズ群とを有し、前記複数のレンズ群の中の可動レンズ群を、前記対向する面に沿って光軸方向に移動させるレンズ鏡胴において、
前記可動レンズ群を保持する鏡枠には、前記対向する面の少なくとも一方に隣接して光軸方向に延伸した衝立部が設けられていることを特徴とする。
【0009】
本発明によれば、前記可動レンズ群を保持する鏡枠に、前記対向する面の少なくとも一方に隣接して光軸方向に延伸した衝立部が設けられているので、前記可動レンズ群を保持する鏡枠と前記鏡筒との間に、干渉を回避するための十分な隙間を確保した場合でも、その隙間の光軸方向の長さが長くなるために、かかる隙間に向かって不要光が入射した場合にも、反射による減衰回数が増えることで、通過を抑制することができる。また、隙間を形成する鏡枠の衝立部や鏡筒の対向する面に、粗面や微細な凹凸を設けるようにしても良い。尚、「光軸方向に延伸する」とは、例えば可動レンズ群のフランジ部の光軸方向長さの1.5倍以上、好ましくは2倍以上延在することをいう。
【0010】
請求項2に記載のレンズ鏡胴は、請求項1に記載の発明において、前記鏡筒の前記対向する面の少なくとも一方は、前記可動レンズ群の可動範囲にわたって開口が形成されており、前記開口を遮蔽する遮蔽部材により対向する面が形成されていることを特徴とする。
【0011】
前記可動レンズ群の可動範囲にわたって開口を設けることで、剛性低下を抑制しつつも、前記鏡筒を極力薄く形成することができる。又、前記開口を遮蔽する遮蔽部材は、前記鏡筒の強度に殆ど関与しないので、薄いシート部材とできるため、前記鏡筒内への不要光の進入を防ぎながらも前記鏡筒を薄くすることを阻害しない。
【0012】
請求項3に記載のレンズ鏡胴は、請求項2に記載の発明において、前記遮蔽部材は可撓性の部材であり、前記可動レンズ群を保持する鏡枠から離れる方向に弾性変形させられて取り付けられていることを特徴とする。
【0013】
前記遮蔽部材を外側に弾性変形させることで、前記可動レンズ群を保持する鏡枠との干渉をより回避できる。
【0014】
請求項4に記載のレンズ鏡胴は、請求項2又は3に記載の発明において、前記開口の周囲の背面形状と、前記衝立部の外面形状とは、等間隔の隙間を有して形成されていることを特徴とする。
【0015】
これにより、各可動レンズ群を保持する鏡枠と前記レンズ鏡筒との間を不要光が通過することを抑制し、遮光をより有効なものとできる。
【0016】
請求項5に記載のレンズ鏡胴は、請求項1〜4のいずれかに記載の発明において、前記可動レンズ群の移動方向に対し直交する方向における前記開口の幅は、前記衝立部の同方向の幅より小さいことを特徴とする。
【0017】
これにより、斜めに入射する不要光であっても前記隙間を通過することを抑制し、遮光をより有効なものとできる。
【0018】
請求項6に記載のレンズ鏡胴は、請求項1〜5のいずれかに記載の発明において、前記複数のレンズ群の中に可動レンズ群を複数有し、可動レンズ群を保持するそれぞれの鏡枠に、前記対向する面の少なくとも一方に隣接して光軸方向に延伸した衝立部が設けられていることを特徴とする。
【0019】
これにより、各可動レンズ群を保持する鏡枠と前記レンズ鏡筒との間を不要光が通過することを抑制し、遮光をより有効なものとできる。
【0020】
請求項7に記載の撮像装置は、請求項1〜6のいずれかに記載のレンズ鏡胴と、前記レンズ鏡胴を保持する筐体と、被写体像を光電変換する撮像素子と、前記撮像素子からの信号を処理する処理部とを有することを特徴とする。
【0021】
本発明によれば、移動レンズ群と鏡筒との間に十分な隙間を確保して干渉を回避しつつ、この隙間から撮影光束以外の光が通過することを抑制できる薄型のレンズ鏡胴及び撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本実施の形態の撮像装置10の正面側斜視図である。
【図2】本実施の形態の撮像装置10の背面側斜視図である。
【図3】レンズ鏡胴の斜視図である。
【図4】図3の構成をIV-IV線を含む面で切断して矢印方向に見た図である。
【図5】広角端(Wide)から望遠端(Tele)までの各レンズ群の光軸方向位置を示すグラフである。
【図6】図3の構成をVI-VI線を含む面で切断して矢印方向に見た図である。
【図7】凹レンズL7を保持する鏡枠52の斜視図である。
【図8】凹レンズL7周辺を光軸方向に見た拡大図である。
【図9】本実施の形態に対応する鏡枠52を、図7のIX-IX線で切断して矢印方向に見た図である。
【図10】衝立部を有しない比較例の鏡枠52’を同じ位置で切断した断面図である。
【図11】別な実施の形態にかかる図8と同様な図である。
【図12】別な実施の形態にかかる図8と同様な図である。
【図13】別な実施の形態にかかる図8と同様な図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
本発明の実施の形態にかかる撮像装置について、図面を参照して説明する。図1は、本実施の形態の撮像装置10の正面側斜視図であり、図2は、本実施の形態の撮像装置10の背面側斜視図である。
【0024】
デジタルスチルカメラである撮像装置10は、レンズ鏡胴を保持し外装を構成する筐体12を有している。筐体12は、図1、2に示すように、前後方向の厚さと、厚さよりも大きい寸法の上下方向の高さと、高さよりも大きい寸法の左右方向の幅を有し、扁平な薄い矩形板状に形成されている。
【0025】
図1に示すように、筐体12の前面上部の右側部寄りの箇所には開口12aが設けられ、後述する撮像レンズ系の第1レンズ群が、開口12aを介して前方に臨んで設けられている。
【0026】
図2に示すように、筐体12の背面に、撮像した映像(画像データ)を表示すると共に、撮像や再生にまつわる種々の設定操作などを行うための操作画面あるいはメニュー画面などを表示するディスプレイ32が設けられている。ディスプレイ32によって表示部が構成されている。ディスプレイ32としては、液晶表示装置あるいは有機EL表示装置など従来公知の表示装置が採用可能である。
【0027】
筐体12の上面には、レリーズボタン34,電源スイッチ36が設けられている。筐体12の後面の左側部には、撮像レンズ系のズーム率を望遠側(テレ側)あるいは広角側(ワイド側)に調整するためのズーム操作スイッチ38と、撮像モード、再生モードの切替など種々の操作、あるいは、ディスプレイ32に表示されたメニュー画面の選択項目の選択操作、設定項目の設定操作などを行う複数の操作スイッチ40が設けられている。尚、図1で44はフラッシュ発光部、46はメモリカード、48はバッテリである。
【0028】
図3は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴の斜視図である。図4は、図3の構成をIV-IV線を含む面で切断して矢印方向に見た図である。
【0029】
図4において、略直方体状の鏡筒50内には、屈曲系のズームレンズZLが収容されている。ズームレンズZLは、変倍時に固定の第1レンズ群GR1、変倍時に光軸に沿って移動する第2レンズ群GR2、変倍時に移動すると共にフォーカシング動作を行う第3レンズ群GR3、変倍時に固定の第4レンズ群GR4から成る。図5に、広角端(Wide)から望遠端(Tele)までの各レンズ群の光軸方向位置を示す。
【0030】
第1レンズ群GR1は、それぞれ鏡筒50に固定された、凹レンズL1と、光軸を折り曲げるための反射部材MR、凹レンズL2,凸レンズL3を貼り合わせた複合レンズとからなる。第2レンズ群GR2は、開口絞りSと、凸レンズL4と,凹レンズL5と,凸レンズL6と、これらを保持する鏡枠51とからなる。第3レンズ群GR3は、凹レンズL7と、これを保持する鏡枠52とからなる。第4レンズ群GR4は、鏡筒50に固定された凸レンズL8からなる。尚、凸レンズL8の像側には、撮像素子CCDが配置されている。撮像素子CCDは、それから出力される信号を処理する処理部にプリント基板FPCを介して接続されている。
【0031】
鏡筒50は、図3に示すように、可動レンズ群である第2レンズ群GR2,GR3の可動範囲にわたって延在する矩形状の開口50aを有しており、かかる開口50aは、鏡筒50に取り付けられた矩形シート状の遮蔽部材50bにより遮蔽されている。又、鏡筒50は、内部部品を組み付けるために背面側が全面にわたってカットされており、固定された蓋部材50c(図6参照)によりカットされた背面全体が覆われている。ここでは、遮蔽部材50bの内面と、蓋部材50cの内面とが、光軸方向に沿って延在し互いに対向する面を構成する。
【0032】
図6は、図3の構成をVI-VI線を含む面で切断して矢印方向に見た図である。図7は、凹レンズL7を保持する鏡枠52の斜視図である。図8は、凹レンズL7周辺を光軸方向に見た拡大図である。
【0033】
図6、7に示す鏡枠52は、両端にガイド孔52a、52bを有し、その間に開口52cを有している。開口52c内には、凹レンズL7が保持されている。又、ガイド孔52a、52bには、鏡筒50内に固定されたガイド軸50d、50eが嵌合している。ガイド孔52aに隣接して、駆動部DRが設けられている。駆動部DRは、不図示のアクチュエータにより光軸方向に推力を与えられ、これにより凹レンズL7と一体で鏡枠52を、ガイド軸50d、50eに沿って駆動するようになっている。
【0034】
図8に示すように、鏡筒50の開口50aにおける両側縁は、その周囲の背面50fが開口に向かうに連れて薄くなるテーパ形状となっている。これにより鏡枠52の外形を維持しつつも、鏡筒50を極力薄くできる。一方、開口50aの前面側は、表面が一段下がった状態に形成され、この一段下がった平坦な面50gに、遮蔽部材50bが取り付けられており、遮蔽部材50bは、取り付けられた状態で、鏡筒50の前面と面一又は鏡筒50の前面より低くなっている。なお、背面50fはR形状であってもよく、この場合には、光軸を中心とするR形状であるのが好ましい。
【0035】
開口52cの周囲において、鏡枠52における開口50aに対向する位置に、光軸方向に延伸するようにして第1衝立部52fが形成されている。第1衝立部52fは、全体的には等厚であるが、開口50aに平行な主部52gと、主部52gの両側にて、開口50aの背面50fに対応して傾いた斜部52hとを有する。主部52gと、開口50aに取り付けられた遮蔽部材50bとの隙間は、背面50fと斜部52hとの隙間にほぼ等しくなるように形成されている。可動レンズ群の移動方向に対し直交する方向における開口50aの幅W1は、第1衝立部52fの同方向の幅W2より小さい。
【0036】
更に、開口52cを挟んで第1衝立部52fに対向する位置に、光軸方向に延伸するようにして第2衝立部52iが形成されている。第2衝立部52iの物体側端は、光軸に近い側に物体側に近づくに連れて薄くなるテーパ面52jが形成されている。第1衝立部52fと第2衝立部52iが、鏡枠52の最大幅部となる。尚、鏡枠52の開口52cには、物体側において光軸に近づくに連れて像側に近づくテーパ面52mが形成され、凹レンズL7のフランジ部FLの物体側を覆っている。尚、フランジ部FLの像側には、ドーナツ板状の遮光部材53(図9参照)が取り付けられている。尚、鏡筒50の内面(遮蔽部材50bを含む)、鏡枠52の表面には、黒色塗装や表面処理(粗面や凹凸形状加工を含む)が行われている。
【0037】
本実施の形態における撮像装置の動作を説明する。図1,2において、電源スイッチ36がオン操作された状態で、ズーム操作スイッチ38を操作することで、第2レンズ群GR2と、第3レンズ群GR3が所定の関係で光軸方向に移動して、変倍を実現するようになっている。又、公知の像面AF機能によって、第3レンズ群GR3が光軸方向に移動して、合焦を実現するようになっている。
【0038】
更に、レリーズボタン34を押し下げると、撮像レンズ系を介して入射した被写体光が、シャッタ機構により規定される所定の露光時間だけ撮像素子CCDの撮像面に入射して画像信号に変換されるので、処理装置にて所定の画像処理を行った後、かかる画像信号に基づく被写体画像がディスプレイ32に表示される。
【0039】
次に、比較例を参照して、本実施形態の作用効果を説明する。図9は、本実施の形態に対応する鏡枠52を、図7のIX-IX線で切断して矢印方向に見た図である。図10は、衝立部を有しない比較例の鏡枠52’を同じ位置で切断した断面図である。
【0040】
まず、図10において、光軸に対して斜めの不要光Lが、鏡枠52’と遮蔽部材50bとの間の隙間に侵入した場合、衝立部がないので、1回の反射しか生じず、その反射光が十分減衰されぬまま隙間から出射して、撮像素子の撮像面に入射する恐れがある。
【0041】
これに対し、図9に示す本実施の形態にかかる鏡枠52の場合、第1衝立部52fが設けられているので、光軸に対して斜めの不要光Lが、鏡枠52と衝立部52fとの間の隙間に侵入した場合、複数回の反射が行われ、その間に減衰して、隙間から出射する不要光はほとんどなくなる。これによりゴーストが生じることを回避して、高画質な画像を得ることができる。同様な効果は、第2衝立部52i側でも生じる。尚、第1衝立部52f、第2衝立部52iに直交する側には、衝立部を設けていないが、これは、図7に示すように、鏡枠52の形状が衝立部に直交する方向では幅広に形成され、鏡筒の内面が光軸より大きく離れていることや、アクチュエータ等で塞がれているため、不要光が到達しないことによる。
【0042】
図11は、別な実施の形態にかかる図8と同様な図である。図11に示す実施の形態は、開口50aの遮蔽に撮像装置10の筐体12を用いた場合を示している。このような場合、第1衝立部の形状を、対向する背面50f及び筐体12の面形状に対しほぼ等しい隙間を有するように形成すればよい。
【0043】
図12は、別な実施の形態にかかる図8と同様な図である。図12の実施の形態では、鏡枠52Bの開口50aの前面両側が、表面が一段下がった状態に形成されているが、平坦な面ではなく、開口50aに近づくに連れて第1衝立部52fから離れるような湾曲状の面52g’となっている。よって、可撓性素材からなる遮蔽部材50bを、湾曲状の面52g’に接着等により取り付けると同様に湾曲して、特に開口50a内の部分が第1衝立部52fから離れるようになる。これにより、遮蔽部材50bと第1衝立部52fとの干渉を抑制できる。
【0044】
図13は、別な実施の形態にかかる図8と同様な図である。図13の実施の形態では、鏡枠52Cの開口50aの前面側の、表面が一段下がった平坦な面50g上に、開口12aに隣接して両側に凸部50kを設けている。よって、可撓性素材からなる遮蔽部材50bを、平坦な面52gに接着等により取り付けると同様に湾曲して、特に開口50a内の部分が第1衝立部52fから離れるようになる。これにより、遮蔽部材50bと第1衝立部52fとの干渉を抑制できる。但し、凸部50kは一方のみでも良い。尚、以上の実施の形態に加えて、他の移動レンズ群(本実施の形態では第2レンズ群GR2)を保持する鏡枠にも同様な衝立部を設けても良い。
【符号の説明】
【0045】
10 撮像装置
12 筐体
12a 開口
32 ディスプレイ
34 レリーズボタン
36 電源スイッチ
38 ズーム操作スイッチ
40 操作スイッチ
50 鏡筒
50a 開口
50b 遮蔽部材
50c 蓋部材
50d、50e ガイド軸
50f 背面
50g 平坦な面
50k 凸部
51 鏡枠
52 鏡枠
52A 鏡枠
52B 鏡枠
52C 鏡枠
52a、52b ガイド孔
52f 第1衝立部
52g 主部
52h 斜部
52i 第2衝立部
52j テーパ面
52k 段差面
53 遮光部材
60 シャッタ機構
FPC プリント基板
GR1〜GR4 レンズ群
ZL ズームレンズ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
光軸方向に沿って延在し互いに対向する面を備えた鏡筒と、前記鏡筒内に配置された複数のレンズ群とを有し、前記複数のレンズ群の中の可動レンズ群を、前記対向する面に沿って光軸方向に移動させるレンズ鏡胴において、
前記可動レンズ群を保持する鏡枠には、前記対向する面の少なくとも一方に隣接して光軸方向に延伸した衝立部が設けられていることを特徴とするレンズ鏡胴。
【請求項2】
前記鏡筒の前記対向する面の少なくとも一方は、前記可動レンズ群の可動範囲にわたって開口が形成されており、前記開口を遮蔽する遮蔽部材により対向する面が形成されてい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】
前記遮蔽部材は可撓性の部材であり、前記可動レンズ群を保持する鏡枠から離れる方向に弾性変形させられて取り付けられていることを特徴とする請求項2に記載のレンズ鏡胴。
【請求項4】
前記開口の周囲の背面形状と、前記衝立部の外面形状とは、等間隔の隙間を有して形成されていることを特徴とする請求項2又は3に記載のレンズ鏡胴。
【請求項5】
前記可動レンズ群の移動方向に対し直交する方向における前記開口の幅は、前記衝立部の同方向の幅より小さいことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のレンズ鏡胴。
【請求項6】
前記複数のレンズ群の中に可動レンズ群を複数有し、可動レンズ群を保持するそれぞれの鏡枠に、前記対向する面の少なくとも一方に隣接して光軸方向に延伸した衝立部が設けられていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のレンズ鏡胴。
【請求項7】
請求項1〜6のいずれかに記載のレンズ鏡胴と、前記レンズ鏡胴を保持する筐体と、被写体像を光電変換する撮像素子と、前記撮像素子からの信号を処理する処理部とを有することを特徴とする撮像装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【公開番号】特開2013−88698(P2013−88698A)
【公開日】平成25年5月13日(2013.5.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−230458(P2011−230458)
【出願日】平成23年10月20日(2011.10.20)
【出願人】(303000408)コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 (3,255)
【Fターム(参考)】