撮像装置
【課題】屈曲系の撮像レンズ系を有しながらも、薄形を図った撮像装置を提供する。
【解決手段】保持板４２が、撮像レンズ系における最も物体側の第１レンズ群Ｌ１と、撮像素子ＣＣＤとの間の光路内又は該光路の周囲に配置される部材の少なくとも１つとの干渉を回避する矩形開口４２ａ〜４２ｃを有するので、矩形開口に部材を入り込むように組み付けることで、保持板４２に、矩形開口４２ａ〜４２ｃを有しない場合に比較して、撮像装置１０の厚さをより薄くできる。
【解決手段】保持板４２が、撮像レンズ系における最も物体側の第１レンズ群Ｌ１と、撮像素子ＣＣＤとの間の光路内又は該光路の周囲に配置される部材の少なくとも１つとの干渉を回避する矩形開口４２ａ〜４２ｃを有するので、矩形開口に部材を入り込むように組み付けることで、保持板４２に、矩形開口４２ａ〜４２ｃを有しない場合に比較して、撮像装置１０の厚さをより薄くできる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いわゆる屈曲系の撮像レンズを備えた、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、あるいは、撮影機能を有するモバイル機器などの撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、被写体光の入射窓から撮像素子に至る撮像光学系として、その光路中に反射面を一面備えるプリズムを挿入して光路を略直角に折り曲げた屈曲系の撮像レンズを採用したカメラ等の撮像装置が普及している。屈曲系の撮像レンズを採用することで、光軸を被写体方向と垂直に曲げることにより、沈胴することなく厚さ方向のサイズが薄い鏡胴を作製できるから、カメラの厚み方向の小型化（薄肉化）を図ることができる。また、これにより耐衝撃性を確保し、防水ケースに収容して防水カメラとしても使用できるという利点がある。
【０００３】
ところで、屈曲系の撮像レンズを採用した撮像装置において、画像表示用のパネルを筐体の背面に設ける場合、例えば特許文献１に示すように、カメラの厚み方向に、カバー・鏡胴・LCD保持板・LCD・LCD保護板等がレイアウトされることが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−３２６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
つまり、カメラの厚み方向に配置される部品が決まっているため、カメラをより薄くするためには鏡胴の断面を極力小さくすることが重要となるが、光学性能を確保したり製造容易性を狙って光学感度を低くする等の光学設計上の課題があり、レンズ自体のサイズ(径)を小さくすることは容易ではないという実情がある。また光学系では一般的に、絞り部分で有効径が小さくなり、被写体側や像面側に絞りから遠ざかるにしたがって有効径が大きくなる傾向があり、その大きい部分が制約となって鏡胴の厚さが決まってしまうことも多い。更に、ＬＣＤやＬＣＤ保護板はＬＣＤの仕様により厚さが決まるので、これを薄くすることは困難である。又、ＬＣＤ保持板は、ＬＣＤを保持する為のものであるから、その剛性を弱めるとＬＣＤの変形を招くこととなるため、一様に薄くすることは好ましくない。一方、変倍可能な撮像レンズにおいては、移動するレンズ群と固定のレンズ群があり、それぞれ必要なサイズが異なっているが、移動するレンズ群においては、移動する全ストローク域において干渉を回避する空間が必要となる。
【０００６】
本発明は、このような問題を鑑みてなされたものであり、屈曲系の撮像レンズ系を有しながらも、薄形を図った撮像装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の撮像装置は、
筐体と、
光路の一部を反射部材によって折り曲げた撮像レンズ系と、
前記筐体に取り付けられ、前記撮像レンズ系を保持する鏡胴と、
前記鏡胴に取り付けられ、前記撮像レンズ系を介して入射した被写体光を受光する撮像素子と、
前記撮像素子からの画像信号に基づいて、被写体画像を表示する表示部と、
前記表示部を前記筐体に取り付けるための板状の保持板と、を有し、
前記保持板は、前記撮像レンズ系における最も物体側の光学素子と、前記撮像素子との間の光路内又は該光路の周囲に配置される部材の少なくとも１つとの干渉を回避する凹部もしくは切欠を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、前記保持板が、前記撮像レンズ系における最も物体側の光学素子と、前記撮像素子との間の光路内又は該光路の周囲に配置される部材の少なくとも１つとの干渉を回避する凹部もしくは切欠を有するので、前記凹部もしくは前記切欠に、前記１つの部材を入り込むように組み付けることで、前記保持板に、凹部もしくは切欠を有しない場合に比較して、前記撮像装置の厚さをより薄くできる。
【０００９】
請求項２に記載の撮像装置は、請求項１に記載の発明において、前記１つの部材は、前記撮像レンズ系のうち最も物体側に配置されるレンズ群であることを特徴とする。屈曲系の撮像レンズ系において、最も物体側に位置するレンズ群は、光軸を折り曲げる反射部材、例えばプリズムを含むことが多いが、プリズムを通過した入射光の光線径は、像側の絞り部分と比べ太くなっているので、プリズムおよびプリズムの像側に配置するレンズは大径化する傾向がある。そこで、かかるレンズ群との干渉を回避する凹部や切欠を前記保持板に設けると好ましい。
【００１０】
請求項３に記載の撮像装置は、請求項１又は２に記載の発明において、前記１つの部材は、シャッタ機構であることを特徴とする。シャッタ機構は、光路の周囲に配置され、絞りを駆動するアクチュエータやシャッター羽根等を有するから、サイズが大きくなりやすく、よってシャッタ機構との干渉を回避する凹部や切欠を前記保持板に設けると好ましい。
【００１１】
請求項４に記載の撮像装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記１つの部材は、前記撮像レンズ系のうち最も像側に配置されるレンズ群であることを特徴とする。撮像素子に入射する入射光の光線径は、物体側の絞り部分と比べ太くなっているので、最も像側に配置するレンズ群は大径化する傾向がある。そこで、かかるレンズ群との干渉を回避する凹部や切欠を前記保持板に設けると好ましい。
【００１２】
請求項５に記載の撮像装置は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、前記１つの部材は、手ブレ補正機構であることを特徴とする。手ブレ補正機構は、光路の周囲に配置され、補正光学要素を駆動するアクチュエータを有すること、および、補正光学要素系が移動するスペースが必要な事から、サイズが大きくなりやすく、よって手ブレ補正機構との干渉を回避する凹部や切欠を前記保持板に設けると好ましい。
【００１３】
請求項６に記載の撮像装置は、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、前記撮像レンズ系は、光軸方向に移動可能な可動レンズ群を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、屈曲系の撮像レンズ系を有しながらも、薄形を図った撮像装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【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】撮像装置１０から筐体１２を取り外した状態を示す斜視図である。
【図４】図３の状態から、更にディスプレイ３２と保護板４２と鏡胴５０とを取り外した状態を示す斜視図である。
【図５】保護板４２と鏡胴５０とを組み付けた状態を示す斜視図である。
【図６】鏡胴５０を単体で示す斜視図である。
【図７】図３の構成をVII-VII線を含む面で切断して矢印方向に見た図である。
【図８】シャッタ装置６０の斜視図である。
【図９】手ブレ補正機構７０の斜視図である。
【図１０】図９の構成をX-X線を含む面で切断して矢印方向に見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
デジタルスチルカメラである撮像装置１０は、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。
【００１８】
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。又、開口１２ａを遮蔽可能なカバー部材１４が前面に設けられている。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
図３は、撮像装置１０から筐体１２を取り外した状態を示す斜視図である。図４は、図３の状態から、更にディスプレイ３２と保護板４２と鏡胴５０とを取り外した状態を示す斜視図である。図５は、保護板４２と鏡胴５０とを組み付けた状態を示す斜視図である。図６は、鏡胴５０を単体で示す斜視図である。図７は、図３の構成をVII-VII線を含む面で切断して矢印方向に見た図である。
【００２２】
筐体１２に取り付けられた保護板４２は、図５に示すように、金属製の矩形薄板の周囲をプレスで折り曲げた形状を有し、図５で表側の立ち曲げ部内において、矩形板状のディスプレイ３２を両面テープ等で接着し（スナップフィットでも良い）、裏側には鏡胴５０を取り付けるようになっている。又、保護板４２は、鏡胴５０の取り付ける側に、縦に並んだ３つの矩形開口４２ａ〜４２ｃを有している。尚、凹部としての矩形開口４２ａ〜４２ｃの総面積は比較的小さいので、保護板４２の剛性を低下させる恐れは少ない。
【００２３】
直方体状の鏡胴５０内には、屈曲系の撮像レンズ系が収容されている。撮像レンズ系は、最も物体側に配置された第１レンズ群Ｌ１と、不図示の駆動機構により光軸方向に可動の第２レンズ群Ｌ２と、絞り部を構成するシャッタ機構６０と、固定された第３レンズ群Ｌ３と、不図示の駆動機構により光軸方向に可動の第４レンズ群Ｌ４と、光軸方向に固定された第５レンズ群Ｌ５及びＩＲカットフィルタＦとからなる。又、鏡胴５０の末端には、台板ＢＳを介して撮像素子ＣＣＤが取り付けられている。
【００２４】
第１レンズ群Ｌ１は、鏡胴５０に取り付けられた凹レンズＬ１ａと、撮像レンズ系の光軸を折り曲げるプリズムＰＺと、凸レンズＬ１ｂとからなり、プリズムＰＺと凸レンズＬ１ｂは、同一のホルダＨＬＤを介して鏡胴５０に取り付けられている。
【００２５】
ここで、第１レンズ群Ｌ１は、被写体光を取り入れるため、絞り部に比べて光線径が太くなっており、よってプリズムＰＺと凸レンズＬ１ｂの光軸直交方向断面を大きく確保する必要がある。特に、撮像装置１０の仕様によって焦点距離が短く広角化が図られると、かかる傾向が顕著になる。一方、これに応じて鏡胴５０の外形を厚くすると、撮像装置１０が厚くなる。
【００２６】
そこで本実施の形態では、鏡胴５０の外径厚さを抑えた上で、プリズムＰＺと凸レンズＬ１ｂを保持するホルダＨＬＤの一部Ａを、鏡胴５０から外方に突出させ、更に保持板４２の矩形開口４２ａに嵌入させることで、撮像装置１０の厚みを抑えている。
【００２７】
第２レンズ群Ｌ２は、変倍用のレンズ群であり、凹レンズＬ２ａ、凹レンズＬ２ｂ、凸レンズＬ２ｃが一体で光軸方向に移動するようになっている。
【００２８】
シャッタ機構６０について説明する。図８は、シャッタ装置６０の斜視図であるが、鏡胴５０に取り付ける際には、シャッタ機構６０の長手方向（図８で左右方向）を、撮像装置１０の長手方向（図１で左右方向）に一致させるようにする。図８において、シャッタ機構６０は、撮像レンズの光路内に配置される光路開口６０１が形成されたベース６０２を有し、同ベース６０２に、モータ（アクチュエータ）６０３、モータ６０３によって回転駆動されるアーム６０４、アーム６０４によってスライド駆動される組合わせ羽根６０５、アーム６０４を初期位置（組合わせ羽根が光路開口を閉じた位置）に付勢するリターンばね６０６、などが備えられている。組合わせ羽根６０５は、アーム６０４によってスライド駆動されて、光路開口６０１を絞る、又は開閉する。
【００２９】
ベース６０２の表面側には、組合わせ羽根６０５がスライドする平坦で滑らかなスライド面６０６と、アーム６０４が取り付けられる凹部６０７とが設けられている。スライド面６０６の中央付近には光路開口６０１が開けられている。また、スライド面６０６の両側には、スライド方向に離れた２本のガイドピン６０８が立設されている。ガイドピン６０８の先端には、同ピンの略直角方向に突き出た羽根押さえ部６０８ａが形成されている。
【００３０】
モータ６０３は凹部６０７の裏面に取り付けられており、その回転軸はベース６０２を貫通して正面側に突き出ている。この回転軸は、後述するアーム６０４のボス部に嵌合固定される。ボス部の周囲には、複数の（この例では３個）のバネ端係合部６０９が周方向に並んで立設されている。
【００３１】
組合わせ羽根６０５は、上下に重なった２枚の羽根部材６０５ａ、６０５ｂからなる。上側の羽根部材６０５ａには、中央付近に略円形の絞り形成穴６０５ｃが開けられており、下側の羽根部材６０５ｂには、略円弧状の絞り形成縁（不図示）が形成されている。両羽根部材６０５ａ、６０５ｂはアーム６０４により反対方向にスライド駆動して、絞り形成穴６０５ｃと絞り形成縁とで、光路開口６０１の光軸を中心とした開口を形成する。各羽根部材６０５ａ、６０５ｂの端部には、後述するアーム６０４の係合ピンが係合する係合長穴６０５ｄ、６０５ｅが開けられている。また、両側には、スライド方向に延びるカム穴６０５ｆ、６０５ｇが、スライド方向に並んで１個又は２個開けられている。同カム穴６０５ｆ、６０５ｇに、ベース６０２に立設されたガイドピン６０８が係合する。
【００３２】
羽根部材６０５ａ、６０５ｂは、薄い部材であり、例えば、遮光能力のあるコーティングを施した樹脂フィルム（一例でポリエステルフィルム）で作製されている。
【００３３】
シャッタ機構６０の動作を説明すると、光路開口全閉時には、上側の羽根部材６０５ａはスライド閉端までスライドし、下側の羽根部材６０５ｂはスライド閉端までスライドし、光路開口６０１が完全に塞がれる。モータ６０３に駆動されてアーム６０４が反時計方向に回転すると、上側羽根部材６０５ａはアーム６０４で押されて、ガイドピン６０８にガイドされながらスライド面６０６上を図８で左方にスライドする。一方、下側羽根部材６０５ｂはアーム６０４に引っ張られて、ガイドピン６０８にガイドされながらスライド面６０６上を図８で右方にスライドする。その結果、各羽根部材６０５ａ、６０５ｂの絞り形成穴６０５ｃと絞り形成縁とで、光路開口６０１の中心を中心とした開口が形成される。そして、上側羽根部材６０５ａがスライド開端までスライドし、下側羽部材６０５ｂがスライド開端までスライドすると、光路開口６０１が全開となる。尚、シャッタ機構６０は以上の構成に限られない。
【００３４】
図７において、第３レンズ群Ｌ３は１枚の凸レンズからなる。第４レンズ群Ｌ４は、変倍及び合焦用のレンズ群であり、凹レンズＬ４ａ、凸レンズＬ４ｂが一体で光軸方向に移動するようになっている。
【００３５】
第５レンズ群Ｌ５は、凹レンズＬ５ａ、凸レンズＬ５ｂ、凹レンズＬ５ｃより構成されており、撮像素子ＣＣＤに近くなり光線径が太くなることに応じて大径化している。そこで本実施の形態では、第５レンズ群Ｌ５ａを保持する鏡胴５０の一部Ｃを外方に突出させ、更に保持板４２の矩形開口４２ｃに嵌入させることで、撮像装置１０の厚みを抑えている。
【００３６】
手ブレ補正機構７０について説明する。図９は、手ブレ補正機構７０の斜視図であり、図１０は、図９の構成をX-X線を含む面で切断して矢印方向に見た図である。図１０において、鏡枠７０１は、鏡胴５０から水平方向（紙面垂直方向）に突出したガイド軸７０２，７０３によりスライド可能に支持されており、且つ鏡胴５０から垂直方向に延在する回転軸７０４に、長孔７０１ａを介して嵌合して、枢動可能に支持されている。鏡枠７０１の図１０で右端側には、１枚の凸レンズＬ５ｂが取り付けられており、回転軸７０４を挟んで左端側の上部には、回転方向駆動用のマグネット７０５が固定され、また左端側の下部には、直進方向駆動用のマグネット７０６が固定されている。マグネット７０５，７０６の間にはヨーク７０７が配置されている。
【００３７】
更に、鏡胴５０における回転方向駆動用のマグネット７０５の上部近傍には、回転方向駆動用のコイル７０８が配置され、鏡胴５０における直進方向駆動用のマグネット７０６の下部近傍には、直進方向駆動用のコイル７０９が配置されている。マグネット７０５に対向して、回転方向位置検出用のホール素子７１０が設けられ、マグネット７０６に対向して、直進方向駆動用のマグネット７１１が設けられている。
【００３８】
公知の手ブレ補正を実現すべく、回転方向駆動用のコイル７０８に通電することで、マグネット７０５に磁力が付与され、鏡枠７０１と共に凸レンズＬ５ｂが回転軸７０４回りに回動し、その位置はホール素子７１０で検出される。又、直進方向駆動用のコイル７０９に通電することで、マグネット７０６に磁力が付与され、鏡枠７０１と共に凸レンズＬ５ｂが図１０で左右方向に移動し、その位置はホール素子７１１で検出される。
いる。
【００３９】
ここで、手ブレ補正機構７０は、鏡枠７０１が枢動することで、光軸方向にはみ出すから、そのストローク分だけ移動空間を確保すると、撮像装置１０が厚くなる。そこで本実施の形態では、鏡胴５０の外径を抑えた上で、手ブレ補正機構７０の一部Ｄ（図７）との干渉を回避すべく、保持板４２の矩形開口４２ｃを設けることで、撮像装置１０の厚みを抑えている。
【００４０】
図７において、凹レンズＬ５ｃは、撮像素子ＣＣＤに近くなり光線径が太くなることに応じて大径化している。そこで本実施の形態では、鏡胴５０の外径を抑えた上で、凹レンズＬ５ｃ及びＩＲカットフィルタＦを保持する鏡枠Ｌ７ａの一部Ｅとの干渉を回避すべく、保持板４２の矩形開口４２ｃを下方に拡大することで、撮像装置１０の厚みを抑えている。尚、保持板４２の矩形開口の代わりに、切欠を設けても良い。
【００４１】
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Ｌ２と、第４レンズ群Ｌ４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４レンズ群Ｌ４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。
【００４２】
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６０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、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。このとき、撮像装置１０の手ブレに応じて、手ブレ補正機構７０が鏡枠７０１と共に第６レンズ群Ｌ６を移動させることで、手ブレ補正を実現することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１０ 撮像装置
１２ 筐体
１２ａ 開口
１４ カバー部材
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
４２ 保持板
４２ａ 矩形開口
４２ｂ 矩形開口
４２ｃ 矩形開口
５０ 鏡胴
６０ シャッタ機構
７０ 手ブレ補正機構
６０１ 光路開口
６０２ ベース
６０３ モータ
６０４ アーム
６０５ 羽根
６０５ａ 上側羽根部材
６０５ｂ 下側羽根部材
６０５ｃ 形成穴
６０５ｄ 係合長穴
６０５ｆ カム穴
６０６ スライド面
６０７ 凹部
６０８ ガイドピン
６０８ａ 羽根押さえ部
６０９ バネ端係合部
７０１ 鏡枠
７０２，７０３ ガイド軸
７０４ 回転軸
７０５ 回転方向駆動用のマグネット
７０６ 直進方向駆動用のマグネット
７０７ ヨーク
７０８ 回転方向駆動用のコイル
７０９ 直進方向駆動用のコイル
７１０ ホール素子
７１１ ホール素子
ＣＣＤ 撮像素子
Ｆ ＩＲカットフィルタ
ＨＬＤ ホルダ
Ｌ１ 第１レンズ群
Ｌ１ａ 凹レンズ
Ｌ１ｂ 凸レンズ
Ｌ２ 第２レンズ群
Ｌ２ａ 凹レンズ
Ｌ２ｂ 凹レンズ
Ｌ２ｃ 凸レンズ
Ｌ３ 第３レンズ群
Ｌ４ 第４レンズ群
Ｌ４ａ 凹レンズ
Ｌ４ｂ 凸レンズ
Ｌ５ 第５レンズ群
Ｌ５ａ 凹レンズ
Ｌ５ｂ 凸レンズ
Ｌ５ｃ 凹レンズ
Ｌ７ａ 鏡枠
ＰＺ プリズム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いわゆる屈曲系の撮像レンズを備えた、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、あるいは、撮影機能を有するモバイル機器などの撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、被写体光の入射窓から撮像素子に至る撮像光学系として、その光路中に反射面を一面備えるプリズムを挿入して光路を略直角に折り曲げた屈曲系の撮像レンズを採用したカメラ等の撮像装置が普及している。屈曲系の撮像レンズを採用することで、光軸を被写体方向と垂直に曲げることにより、沈胴することなく厚さ方向のサイズが薄い鏡胴を作製できるから、カメラの厚み方向の小型化（薄肉化）を図ることができる。また、これにより耐衝撃性を確保し、防水ケースに収容して防水カメラとしても使用できるという利点がある。
【０００３】
ところで、屈曲系の撮像レンズを採用した撮像装置において、画像表示用のパネルを筐体の背面に設ける場合、例えば特許文献１に示すように、カメラの厚み方向に、カバー・鏡胴・LCD保持板・LCD・LCD保護板等がレイアウトされることが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−３２６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
つまり、カメラの厚み方向に配置される部品が決まっているため、カメラをより薄くするためには鏡胴の断面を極力小さくすることが重要となるが、光学性能を確保したり製造容易性を狙って光学感度を低くする等の光学設計上の課題があり、レンズ自体のサイズ(径)を小さくすることは容易ではないという実情がある。また光学系では一般的に、絞り部分で有効径が小さくなり、被写体側や像面側に絞りから遠ざかるにしたがって有効径が大きくなる傾向があり、その大きい部分が制約となって鏡胴の厚さが決まってしまうことも多い。更に、ＬＣＤやＬＣＤ保護板はＬＣＤの仕様により厚さが決まるので、これを薄くすることは困難である。又、ＬＣＤ保持板は、ＬＣＤを保持する為のものであるから、その剛性を弱めるとＬＣＤの変形を招くこととなるため、一様に薄くすることは好ましくない。一方、変倍可能な撮像レンズにおいては、移動するレンズ群と固定のレンズ群があり、それぞれ必要なサイズが異なっているが、移動するレンズ群においては、移動する全ストローク域において干渉を回避する空間が必要となる。
【０００６】
本発明は、このような問題を鑑みてなされたものであり、屈曲系の撮像レンズ系を有しながらも、薄形を図った撮像装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の撮像装置は、
筐体と、
光路の一部を反射部材によって折り曲げた撮像レンズ系と、
前記筐体に取り付けられ、前記撮像レンズ系を保持する鏡胴と、
前記鏡胴に取り付けられ、前記撮像レンズ系を介して入射した被写体光を受光する撮像素子と、
前記撮像素子からの画像信号に基づいて、被写体画像を表示する表示部と、
前記表示部を前記筐体に取り付けるための板状の保持板と、を有し、
前記保持板は、前記撮像レンズ系における最も物体側の光学素子と、前記撮像素子との間の光路内又は該光路の周囲に配置される部材の少なくとも１つとの干渉を回避する凹部もしくは切欠を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、前記保持板が、前記撮像レンズ系における最も物体側の光学素子と、前記撮像素子との間の光路内又は該光路の周囲に配置される部材の少なくとも１つとの干渉を回避する凹部もしくは切欠を有するので、前記凹部もしくは前記切欠に、前記１つの部材を入り込むように組み付けることで、前記保持板に、凹部もしくは切欠を有しない場合に比較して、前記撮像装置の厚さをより薄くできる。
【０００９】
請求項２に記載の撮像装置は、請求項１に記載の発明において、前記１つの部材は、前記撮像レンズ系のうち最も物体側に配置されるレンズ群であることを特徴とする。屈曲系の撮像レンズ系において、最も物体側に位置するレンズ群は、光軸を折り曲げる反射部材、例えばプリズムを含むことが多いが、プリズムを通過した入射光の光線径は、像側の絞り部分と比べ太くなっているので、プリズムおよびプリズムの像側に配置するレンズは大径化する傾向がある。そこで、かかるレンズ群との干渉を回避する凹部や切欠を前記保持板に設けると好ましい。
【００１０】
請求項３に記載の撮像装置は、請求項１又は２に記載の発明において、前記１つの部材は、シャッタ機構であることを特徴とする。シャッタ機構は、光路の周囲に配置され、絞りを駆動するアクチュエータやシャッター羽根等を有するから、サイズが大きくなりやすく、よってシャッタ機構との干渉を回避する凹部や切欠を前記保持板に設けると好ましい。
【００１１】
請求項４に記載の撮像装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記１つの部材は、前記撮像レンズ系のうち最も像側に配置されるレンズ群であることを特徴とする。撮像素子に入射する入射光の光線径は、物体側の絞り部分と比べ太くなっているので、最も像側に配置するレンズ群は大径化する傾向がある。そこで、かかるレンズ群との干渉を回避する凹部や切欠を前記保持板に設けると好ましい。
【００１２】
請求項５に記載の撮像装置は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、前記１つの部材は、手ブレ補正機構であることを特徴とする。手ブレ補正機構は、光路の周囲に配置され、補正光学要素を駆動するアクチュエータを有すること、および、補正光学要素系が移動するスペースが必要な事から、サイズが大きくなりやすく、よって手ブレ補正機構との干渉を回避する凹部や切欠を前記保持板に設けると好ましい。
【００１３】
請求項６に記載の撮像装置は、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、前記撮像レンズ系は、光軸方向に移動可能な可動レンズ群を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、屈曲系の撮像レンズ系を有しながらも、薄形を図った撮像装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【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】撮像装置１０から筐体１２を取り外した状態を示す斜視図である。
【図４】図３の状態から、更にディスプレイ３２と保護板４２と鏡胴５０とを取り外した状態を示す斜視図である。
【図５】保護板４２と鏡胴５０とを組み付けた状態を示す斜視図である。
【図６】鏡胴５０を単体で示す斜視図である。
【図７】図３の構成をVII-VII線を含む面で切断して矢印方向に見た図である。
【図８】シャッタ装置６０の斜視図である。
【図９】手ブレ補正機構７０の斜視図である。
【図１０】図９の構成をX-X線を含む面で切断して矢印方向に見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
デジタルスチルカメラである撮像装置１０は、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。
【００１８】
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。又、開口１２ａを遮蔽可能なカバー部材１４が前面に設けられている。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
図３は、撮像装置１０から筐体１２を取り外した状態を示す斜視図である。図４は、図３の状態から、更にディスプレイ３２と保護板４２と鏡胴５０とを取り外した状態を示す斜視図である。図５は、保護板４２と鏡胴５０とを組み付けた状態を示す斜視図である。図６は、鏡胴５０を単体で示す斜視図である。図７は、図３の構成をVII-VII線を含む面で切断して矢印方向に見た図である。
【００２２】
筐体１２に取り付けられた保護板４２は、図５に示すように、金属製の矩形薄板の周囲をプレスで折り曲げた形状を有し、図５で表側の立ち曲げ部内において、矩形板状のディスプレイ３２を両面テープ等で接着し（スナップフィットでも良い）、裏側には鏡胴５０を取り付けるようになっている。又、保護板４２は、鏡胴５０の取り付ける側に、縦に並んだ３つの矩形開口４２ａ〜４２ｃを有している。尚、凹部としての矩形開口４２ａ〜４２ｃの総面積は比較的小さいので、保護板４２の剛性を低下させる恐れは少ない。
【００２３】
直方体状の鏡胴５０内には、屈曲系の撮像レンズ系が収容されている。撮像レンズ系は、最も物体側に配置された第１レンズ群Ｌ１と、不図示の駆動機構により光軸方向に可動の第２レンズ群Ｌ２と、絞り部を構成するシャッタ機構６０と、固定された第３レンズ群Ｌ３と、不図示の駆動機構により光軸方向に可動の第４レンズ群Ｌ４と、光軸方向に固定された第５レンズ群Ｌ５及びＩＲカットフィルタＦとからなる。又、鏡胴５０の末端には、台板ＢＳを介して撮像素子ＣＣＤが取り付けられている。
【００２４】
第１レンズ群Ｌ１は、鏡胴５０に取り付けられた凹レンズＬ１ａと、撮像レンズ系の光軸を折り曲げるプリズムＰＺと、凸レンズＬ１ｂとからなり、プリズムＰＺと凸レンズＬ１ｂは、同一のホルダＨＬＤを介して鏡胴５０に取り付けられている。
【００２５】
ここで、第１レンズ群Ｌ１は、被写体光を取り入れるため、絞り部に比べて光線径が太くなっており、よってプリズムＰＺと凸レンズＬ１ｂの光軸直交方向断面を大きく確保する必要がある。特に、撮像装置１０の仕様によって焦点距離が短く広角化が図られると、かかる傾向が顕著になる。一方、これに応じて鏡胴５０の外形を厚くすると、撮像装置１０が厚くなる。
【００２６】
そこで本実施の形態では、鏡胴５０の外径厚さを抑えた上で、プリズムＰＺと凸レンズＬ１ｂを保持するホルダＨＬＤの一部Ａを、鏡胴５０から外方に突出させ、更に保持板４２の矩形開口４２ａに嵌入させることで、撮像装置１０の厚みを抑えている。
【００２７】
第２レンズ群Ｌ２は、変倍用のレンズ群であり、凹レンズＬ２ａ、凹レンズＬ２ｂ、凸レンズＬ２ｃが一体で光軸方向に移動するようになっている。
【００２８】
シャッタ機構６０について説明する。図８は、シャッタ装置６０の斜視図であるが、鏡胴５０に取り付ける際には、シャッタ機構６０の長手方向（図８で左右方向）を、撮像装置１０の長手方向（図１で左右方向）に一致させるようにする。図８において、シャッタ機構６０は、撮像レンズの光路内に配置される光路開口６０１が形成されたベース６０２を有し、同ベース６０２に、モータ（アクチュエータ）６０３、モータ６０３によって回転駆動されるアーム６０４、アーム６０４によってスライド駆動される組合わせ羽根６０５、アーム６０４を初期位置（組合わせ羽根が光路開口を閉じた位置）に付勢するリターンばね６０６、などが備えられている。組合わせ羽根６０５は、アーム６０４によってスライド駆動されて、光路開口６０１を絞る、又は開閉する。
【００２９】
ベース６０２の表面側には、組合わせ羽根６０５がスライドする平坦で滑らかなスライド面６０６と、アーム６０４が取り付けられる凹部６０７とが設けられている。スライド面６０６の中央付近には光路開口６０１が開けられている。また、スライド面６０６の両側には、スライド方向に離れた２本のガイドピン６０８が立設されている。ガイドピン６０８の先端には、同ピンの略直角方向に突き出た羽根押さえ部６０８ａが形成されている。
【００３０】
モータ６０３は凹部６０７の裏面に取り付けられており、その回転軸はベース６０２を貫通して正面側に突き出ている。この回転軸は、後述するアーム６０４のボス部に嵌合固定される。ボス部の周囲には、複数の（この例では３個）のバネ端係合部６０９が周方向に並んで立設されている。
【００３１】
組合わせ羽根６０５は、上下に重なった２枚の羽根部材６０５ａ、６０５ｂからなる。上側の羽根部材６０５ａには、中央付近に略円形の絞り形成穴６０５ｃが開けられており、下側の羽根部材６０５ｂには、略円弧状の絞り形成縁（不図示）が形成されている。両羽根部材６０５ａ、６０５ｂはアーム６０４により反対方向にスライド駆動して、絞り形成穴６０５ｃと絞り形成縁とで、光路開口６０１の光軸を中心とした開口を形成する。各羽根部材６０５ａ、６０５ｂの端部には、後述するアーム６０４の係合ピンが係合する係合長穴６０５ｄ、６０５ｅが開けられている。また、両側には、スライド方向に延びるカム穴６０５ｆ、６０５ｇが、スライド方向に並んで１個又は２個開けられている。同カム穴６０５ｆ、６０５ｇに、ベース６０２に立設されたガイドピン６０８が係合する。
【００３２】
羽根部材６０５ａ、６０５ｂは、薄い部材であり、例えば、遮光能力のあるコーティングを施した樹脂フィルム（一例でポリエステルフィルム）で作製されている。
【００３３】
シャッタ機構６０の動作を説明すると、光路開口全閉時には、上側の羽根部材６０５ａはスライド閉端までスライドし、下側の羽根部材６０５ｂはスライド閉端までスライドし、光路開口６０１が完全に塞がれる。モータ６０３に駆動されてアーム６０４が反時計方向に回転すると、上側羽根部材６０５ａはアーム６０４で押されて、ガイドピン６０８にガイドされながらスライド面６０６上を図８で左方にスライドする。一方、下側羽根部材６０５ｂはアーム６０４に引っ張られて、ガイドピン６０８にガイドされながらスライド面６０６上を図８で右方にスライドする。その結果、各羽根部材６０５ａ、６０５ｂの絞り形成穴６０５ｃと絞り形成縁とで、光路開口６０１の中心を中心とした開口が形成される。そして、上側羽根部材６０５ａがスライド開端までスライドし、下側羽部材６０５ｂがスライド開端までスライドすると、光路開口６０１が全開となる。尚、シャッタ機構６０は以上の構成に限られない。
【００３４】
図７において、第３レンズ群Ｌ３は１枚の凸レンズからなる。第４レンズ群Ｌ４は、変倍及び合焦用のレンズ群であり、凹レンズＬ４ａ、凸レンズＬ４ｂが一体で光軸方向に移動するようになっている。
【００３５】
第５レンズ群Ｌ５は、凹レンズＬ５ａ、凸レンズＬ５ｂ、凹レンズＬ５ｃより構成されており、撮像素子ＣＣＤに近くなり光線径が太くなることに応じて大径化している。そこで本実施の形態では、第５レンズ群Ｌ５ａを保持する鏡胴５０の一部Ｃを外方に突出させ、更に保持板４２の矩形開口４２ｃに嵌入させることで、撮像装置１０の厚みを抑えている。
【００３６】
手ブレ補正機構７０について説明する。図９は、手ブレ補正機構７０の斜視図であり、図１０は、図９の構成をX-X線を含む面で切断して矢印方向に見た図である。図１０において、鏡枠７０１は、鏡胴５０から水平方向（紙面垂直方向）に突出したガイド軸７０２，７０３によりスライド可能に支持されており、且つ鏡胴５０から垂直方向に延在する回転軸７０４に、長孔７０１ａを介して嵌合して、枢動可能に支持されている。鏡枠７０１の図１０で右端側には、１枚の凸レンズＬ５ｂが取り付けられており、回転軸７０４を挟んで左端側の上部には、回転方向駆動用のマグネット７０５が固定され、また左端側の下部には、直進方向駆動用のマグネット７０６が固定されている。マグネット７０５，７０６の間にはヨーク７０７が配置されている。
【００３７】
更に、鏡胴５０における回転方向駆動用のマグネット７０５の上部近傍には、回転方向駆動用のコイル７０８が配置され、鏡胴５０における直進方向駆動用のマグネット７０６の下部近傍には、直進方向駆動用のコイル７０９が配置されている。マグネット７０５に対向して、回転方向位置検出用のホール素子７１０が設けられ、マグネット７０６に対向して、直進方向駆動用のマグネット７１１が設けられている。
【００３８】
公知の手ブレ補正を実現すべく、回転方向駆動用のコイル７０８に通電することで、マグネット７０５に磁力が付与され、鏡枠７０１と共に凸レンズＬ５ｂが回転軸７０４回りに回動し、その位置はホール素子７１０で検出される。又、直進方向駆動用のコイル７０９に通電することで、マグネット７０６に磁力が付与され、鏡枠７０１と共に凸レンズＬ５ｂが図１０で左右方向に移動し、その位置はホール素子７１１で検出される。
いる。
【００３９】
ここで、手ブレ補正機構７０は、鏡枠７０１が枢動することで、光軸方向にはみ出すから、そのストローク分だけ移動空間を確保すると、撮像装置１０が厚くなる。そこで本実施の形態では、鏡胴５０の外径を抑えた上で、手ブレ補正機構７０の一部Ｄ（図７）との干渉を回避すべく、保持板４２の矩形開口４２ｃを設けることで、撮像装置１０の厚みを抑えている。
【００４０】
図７において、凹レンズＬ５ｃは、撮像素子ＣＣＤに近くなり光線径が太くなることに応じて大径化している。そこで本実施の形態では、鏡胴５０の外径を抑えた上で、凹レンズＬ５ｃ及びＩＲカットフィルタＦを保持する鏡枠Ｌ７ａの一部Ｅとの干渉を回避すべく、保持板４２の矩形開口４２ｃを下方に拡大することで、撮像装置１０の厚みを抑えている。尚、保持板４２の矩形開口の代わりに、切欠を設けても良い。
【００４１】
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Ｌ２と、第４レンズ群Ｌ４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４レンズ群Ｌ４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。
【００４２】
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６０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、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。このとき、撮像装置１０の手ブレに応じて、手ブレ補正機構７０が鏡枠７０１と共に第６レンズ群Ｌ６を移動させることで、手ブレ補正を実現することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１０ 撮像装置
１２ 筐体
１２ａ 開口
１４ カバー部材
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
４２ 保持板
４２ａ 矩形開口
４２ｂ 矩形開口
４２ｃ 矩形開口
５０ 鏡胴
６０ シャッタ機構
７０ 手ブレ補正機構
６０１ 光路開口
６０２ ベース
６０３ モータ
６０４ アーム
６０５ 羽根
６０５ａ 上側羽根部材
６０５ｂ 下側羽根部材
６０５ｃ 形成穴
６０５ｄ 係合長穴
６０５ｆ カム穴
６０６ スライド面
６０７ 凹部
６０８ ガイドピン
６０８ａ 羽根押さえ部
６０９ バネ端係合部
７０１ 鏡枠
７０２，７０３ ガイド軸
７０４ 回転軸
７０５ 回転方向駆動用のマグネット
７０６ 直進方向駆動用のマグネット
７０７ ヨーク
７０８ 回転方向駆動用のコイル
７０９ 直進方向駆動用のコイル
７１０ ホール素子
７１１ ホール素子
ＣＣＤ 撮像素子
Ｆ ＩＲカットフィルタ
ＨＬＤ ホルダ
Ｌ１ 第１レンズ群
Ｌ１ａ 凹レンズ
Ｌ１ｂ 凸レンズ
Ｌ２ 第２レンズ群
Ｌ２ａ 凹レンズ
Ｌ２ｂ 凹レンズ
Ｌ２ｃ 凸レンズ
Ｌ３ 第３レンズ群
Ｌ４ 第４レンズ群
Ｌ４ａ 凹レンズ
Ｌ４ｂ 凸レンズ
Ｌ５ 第５レンズ群
Ｌ５ａ 凹レンズ
Ｌ５ｂ 凸レンズ
Ｌ５ｃ 凹レンズ
Ｌ７ａ 鏡枠
ＰＺ プリズム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
光路の一部を反射部材によって折り曲げた撮像レンズ系と、
前記筐体に取り付けられ、前記撮像レンズ系を保持する鏡胴と、
前記鏡胴に取り付けられ、前記撮像レンズ系を介して入射した被写体光を受光する撮像素子と、
前記撮像素子からの画像信号に基づいて、被写体画像を表示する表示部と、
前記表示部を前記筐体に取り付けるための板状の保持板と、を有し、
前記保持板は、前記撮像レンズ系における最も物体側の光学素子と、前記撮像素子との間の光路内又は該光路の周囲に配置される部材の少なくとも１つとの干渉を回避する凹部もしくは切欠を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記１つの部材は、前記撮像レンズ系のうち最も物体側に配置されるレンズ群であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記１つの部材は、シャッタ機構であることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記１つの部材は、前記撮像レンズ系のうち最も像側に配置されるレンズ群であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項５】
前記１つの部材は、手ブレ補正機構であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項６】
前記撮像レンズ系は、光軸方向に移動可能な可動レンズ群を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項１】
筐体と、
光路の一部を反射部材によって折り曲げた撮像レンズ系と、
前記筐体に取り付けられ、前記撮像レンズ系を保持する鏡胴と、
前記鏡胴に取り付けられ、前記撮像レンズ系を介して入射した被写体光を受光する撮像素子と、
前記撮像素子からの画像信号に基づいて、被写体画像を表示する表示部と、
前記表示部を前記筐体に取り付けるための板状の保持板と、を有し、
前記保持板は、前記撮像レンズ系における最も物体側の光学素子と、前記撮像素子との間の光路内又は該光路の周囲に配置される部材の少なくとも１つとの干渉を回避する凹部もしくは切欠を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記１つの部材は、前記撮像レンズ系のうち最も物体側に配置されるレンズ群であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記１つの部材は、シャッタ機構であることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記１つの部材は、前記撮像レンズ系のうち最も像側に配置されるレンズ群であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項５】
前記１つの部材は、手ブレ補正機構であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項６】
前記撮像レンズ系は、光軸方向に移動可能な可動レンズ群を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−８３６０５（Ｐ２０１２−８３６０５Ａ）
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３０６５５（Ｐ２０１０−２３０６５５）
【出願日】平成２２年１０月１３日（２０１０．１０．１３）
【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２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１３日（２０１０．１０．１３）
【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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