JP2004325555A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】小型化を異時しつつ、光線漏れは防止することができる鏡筒の提供を課題とする。
【解決手段】６は第二群レンズを保持すると共に第三群レンズの駆動部を有する二群鏡筒ユニットである。５ｃは直進筒５の円筒形状を固定筒の中心軸に平行に切り欠いて作られた二群直進溝で、二群カムフォロワー６ａと勘合する。これら２つの勘合により二群鏡筒ユニット６は、直進筒５により直進方向に移動を規制されるので、カム筒３の回転に伴い二群カム３ｄにならって固定筒の中心軸方向へ移動可能となる。また、このように固定筒の中心軸は光学系の光軸と平行に構成されている。
【選択図】 図１
【解決手段】６は第二群レンズを保持すると共に第三群レンズの駆動部を有する二群鏡筒ユニットである。５ｃは直進筒５の円筒形状を固定筒の中心軸に平行に切り欠いて作られた二群直進溝で、二群カムフォロワー６ａと勘合する。これら２つの勘合により二群鏡筒ユニット６は、直進筒５により直進方向に移動を規制されるので、カム筒３の回転に伴い二群カム３ｄにならって固定筒の中心軸方向へ移動可能となる。また、このように固定筒の中心軸は光学系の光軸と平行に構成されている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光を受光可能な撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
撮影レンズを撮影時のレンズ間隔で配置した使用状態と、レンズ間隔や撮像面との間隔を狭めた収納状態との間で、鏡筒全長を可変とした沈胴鏡筒が知られている。鏡筒全長の変化はカム繰り出し機構やヘリコイド繰り出し機構によって、鏡筒が適切な配置となるように設定される。また、２つ以上のレンズ群をそれぞれ別々に移動させることで焦点距離を可変としたズーム鏡筒を構成することも可能である。
【０００３】
図８は従来の沈胴鏡筒の沈胴状態を表す横断面図である。１０１は撮像素子であるＣＣＤであり、１０１ａは撮像面、１０１ｂは保護ガラスである。１０２はＣＣＤ１０１や後述する鏡筒の各部品を保持するＣＣＤ地板である。１０３は水晶の複屈折効果を利用して、繰り返しパターンを有した被写体撮影時の輝度モアレや偽色の発生を防止する光学ＬＰＦ（ローパスフィルター）である。１０４は従来鏡筒の光学系を構成する第一群レンズである。１０５は同じく第二群レンズ，１０６は第三群レンズである。図８において各レンズ群は撮影に供しない収納位置にある。
【０００４】
図９は図８のレンズの撮影に供する使用状態を表す横断面図である。１０７はＣＣＤ地板１０２に固定され，円筒形状をした固定筒である。１０８は円筒形状を成し，円筒の外側にカムフォロワ−となる突起を有するカム筒である。固定筒１０７の内側にはカムが形成されており，カム筒１０８のカムフォロワーとカム勘合する。カム筒１０８は不図示の駆動部により回転力を与えられ，固定筒１０７のカムにならって被写体側へ回転しながら繰り出すことができる。
【０００５】
１０９はカム筒１０８の内面と回転自在に勘合する直進筒である。１０９ａはカム筒１０８から直進筒１０９が抜けることを防止する爪である。１０９ｂは直進筒１０９から半径方向へ伸びた突起である。１０７ａは固定筒１０７の内面に、光軸と平行に形成された溝である。突起１０９ｂは溝１０７ａに勘合するので、カム筒１０８の回転しながらの繰り出しに伴い、直進筒１０９は回転せずに繰り出すよう構成されている。
【０００６】
１１０は第一群レンズ１０４を保持する一群鏡筒である。１１０ａは一群カムフォロワーであり、一群鏡筒１１０の外側に向けて植設されている。カム筒１０８の内側に形成された一群カムに一群カムフォロワー１１０ａがならって移動する。１１１は第二群レンズ１０５を保持する二群鏡筒である。二群鏡筒１１１にも一群鏡筒１１０と同様に外側に向けて二群カムフォロワーが植設されており，カム筒１０８の内側に形成された二群カムにならって移動する。
【０００７】
さらに、直進筒１０９には光軸と平行に切り欠きがあり、この切り欠きが一群カムフォロワーと勘合することで一群鏡筒１１０は直進移動するように規制されるので、カム筒１０８の回転と共にカム筒１０８の内側の一群カムに沿って回転せずに前後に移動する。同様に、直進筒１０９の光軸と平行な別の切り欠きに二群カムフォロワーが勘合することで二群鏡筒１１１は直進移動するように規制されるので，カム筒１０８の回転と共にカム筒１０８の内側の二群カムに沿って回転せずに前後に移動する。これらにより一群鏡筒１１０と二群鏡筒１１１は撮影に供する位置に移動可能になる。図９の横断面図は従来鏡筒の位置状態を表しているが、第一群レンズ１０４と第二群レンズ１０５の間隔をカム筒１０８のカムで適切に変化させることで焦点距離を可変にすることができる。
【０００８】
１１０ａは鏡筒の収納状態でレンズを保護するレンズバリアである。１１０ｂはレンズバリア１１０ａの摺動面を有するバリア地板である。１１０ｃはレンズバリア１１０ａの脱落を防止するバリアキャップで、バリア地板１１０ａとバリアキャップ１１０ｃでレンズバリア１１０ａの動作空間を作り出す。１１０ｄはレンズバリア１１０ａを開閉させるバリア駆動環である。
【０００９】
１１２は第三群レンズ１０６を保持する三群鏡筒である。第三群レンズ１０６はピントをあわせる作用があり、三群鏡筒１１２を光軸方向へ移動させてピント合わせを行う。１１３は三群鏡筒１１２を光軸に沿って移動可能に支持する案内棒でありＣＣＤ地板１０２に植設されている。１１４は三群鏡筒１１２を駆動するモータであり、ＣＣＤ地板１０２に固定されている。１１４ａはスクリュウでモータ１１４により回転する。１１５ａは案内棒１１３の軸受けであり、１１５ｂはスクリュウ１１４ａの軸受けである。軸受け１１５ａ、１１５ｂはともにＣＣＤ地板１０２に固定されている。三群鏡筒１１２にはスクリュウ１１４ａと螺合するナットが回動しないように支持されており、これによりモータ１１４により三群鏡筒１１２が前後に駆動され、ピント合わせ動作が可能となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
撮像手段から出力される信号を撮影用に使用しない状態では、撮像装置の携帯性や収納性を高めるために、鏡筒全長を短くしたい場合がある。そのため、鏡筒の沈胴状態では二群鏡筒１１１が図８に示すように三群鏡筒１１２の可動範囲に入り込むように収納されることがある。このような構成では三群鏡筒１１２を移動可能とする諸部品である案内棒１１３、スクリュウ１１４ａおよびそれらの軸受け１１５ａ、１１５ｂなどを避ける為に二群鏡筒１１１を大きく切り欠かねばならない。
【００１１】
図１０は二群鏡筒１１１を正面から見た図である。１１６はスクリュウ１１４ａの軸受け１１５ｂ、案内棒１１３の軸受け１１５ａおよび不図示であるが三群鏡筒１１２の案内棒１１３を中心とした回転を抑制するための回転止め棒の軸受けを避ける為に二群鏡筒１１１から切り欠かれた領域である。１１７は一群カムフォロワー１１０ａ部を避ける為に切り欠かれた領域で略等間隔に３箇所ある。１１８は収納状態でレンズを保護するレンズバリアを駆動するために切り欠かれた領域である。
【００１２】
このように従来構成の二群鏡筒１１１では切り欠かれた領域が大きく、強度不足や光線漏れを引き起こすことがあった。強度不足による弊害はレンズの保持が不安定になり光学性能の低下を引き起こすことである。十分な強度を確保するためにリブ形状などを追加することは鏡筒の小型化に反し、二群鏡筒１１１を三群鏡筒１１２の可動範囲に入り込むように収納した意義がなくなってしまう。
【００１３】
光線漏れは撮影光束以外の光が撮像手段に写りこむ現象である。従来例の鏡筒の場合、第一群レンズ１０４に角度をもって入射した光線が直進筒１０９の内面に反射して、第二群レンズ１０５を通らずにＣＣＤ１０１に入り込むことがあった。しかし、二群鏡筒１１１に大きな切り欠き領域がある以上このような光線漏れは防止できず、鏡筒小型化への弊害となっていた。
【００１４】
本発明は上述の問題を解決するために、鏡筒内部の各部品の配置を提案し、鏡筒直径を太らせること無く鏡筒全長の短縮化を実現することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するために、本願発明では、被写体からの光を受光し信号を出力する撮像手段と、前記撮像手段を保持する保持手段と、前記撮像手段上に被写体象を結像させる光学手段と、前記光学手段は、可動群と、第２のレンズを保持する第２の保持手段と、前記第２の保持手段を移動可能に支持する支持手段と、前記第２の保持手段を駆動する駆動手段とを有し、前記光学手段は撮影に供する第一の状態と撮影に供しない第二の状態とに遷移可能であり、該支持手段および該駆動手段は光軸を中心として該傾け手段を略包括する円筒の内部にあり、かつ、該可動群と共に移動し、かつ、光軸方向から見たときに該撮像素子と該撮像装置保持手段を避けるように配置する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施形態である鏡筒の分解斜視図である。本実施例の光学系は第一群レンズがコンペンセータ、第二群レンズがバリエータ、そして、第三群レンズがフォーカスレンズという構成である。以下の説明では、一群鏡筒には第一群レンズが保持され、同様に二群鏡筒には第二群レンズ、三群鏡筒には第三群レンズが保持されているとする。
【００１７】
１は後述するＣＣＤ３１を保持するＣＣＤ地板である。２は円筒形状を成し、ＣＣＤ地板１に固定される固定筒である。２ａは固定筒２の内側に３箇所に同形状でそれぞれが等分になるように配置された繰り出しカムである。３は円筒形状を成し、円筒の外側に繰り出しカム２ａにカム係合する繰り出しカムフォロワー３ａを有するカム筒である。３ｂはカム筒３の外側の一部に配置されたカム筒ギアである。４は不図示のモータの駆動力により回転し、カム筒ギア３ｂに噛み合い、カム筒３に回転力を伝達する駆動ギアである。
【００１８】
カム筒３の繰り出し繰り込み動作について説明する。駆動ギア４によりカム筒３に回転力が与えられ、繰り出しカムフォロワー３ａが繰り出しカム２ａにならうことで、カム筒３は回転しながら固定筒２に対し繰り出す。カム筒３を繰り込むときは駆動ギア４の回転方向を逆にすればよい。なお、カム筒３の位置は不図示の検知手段により検知され繰り出し過ぎ、繰り込み過ぎを防止するだけでなく、所定の位置に停止できるようになっている。検知手段の例としてはモータの回転回数を検知する方法やカム筒３の位置を可変抵抗などで検知する方法があるが、ここでは特に限定しない。
【００１９】
５は円筒形状を成し、カム筒３の内面に勘合する直進筒である。５ａはカム筒３の内面にリング状に形成された溝形状３ｃ部に係合し、直進筒５がカム筒３から抜けるのを防止する抜け止めキーである。５ｂは固定筒２の内面に、固定筒２の中心軸に平行に作られた溝形状２ｂに係合する直進キーである。
【００２０】
直進筒５の動作について説明する。前述したようにカム筒３は回転しながら繰り出すが、このとき直進筒５は、直進キー５ｂにより固定筒２に対し回転することなく、かつ、抜け止めキー５ａによりカム筒３に引っ張られ、繰り出すことができる。つまり、直進筒５は固定筒の中心軸に平行な直進移動のみを行うように構成されている。
【００２１】
カム筒３に戻って、３ｄ、３ｅはカム筒３の内面にそれぞれ３箇所に同形状で配置されたカムで、円周上に等分に配置されている。３ｄは後述する二群鏡筒ユニット６を移動せしめる二群カム、３ｅは同様に一群鏡筒ユニット７を移動せしめる一群カムである。３ｆは一群カム３ｅの不使用領域と溝形状３ｃとをつなぐ連絡溝である。カム筒３と直進筒５を組み合わせるときは、抜け止めキー５ａが一群カム３ｅを経由して、連絡溝３ｆを通って溝形状３ｃへ達するようにする。なお、鏡筒繰り出し時にカム筒３は回転し、直進筒５は回転しないので、抜け止めキー５ａは連絡溝３ｆにかからないように回転量、回転位相が設定されている。
【００２２】
６は第二群レンズを保持すると共に第三群レンズの駆動部を有する二群鏡筒ユニットである。６ａは二群鏡筒ユニット６の外側に向けて植設され、二群カム３ｄにカム勘合する二群カムフォロワーである。二群カム３ｄは円周上に等分に３箇所あり、二群カムフォロワー６ａはそれぞれのカムに対応してやはり等分に３箇所植設されている。これにより、二群鏡筒ユニット６は一意に支持される。５ｃは直進筒５の円筒形状を固定筒の中心軸に平行に切り欠いて作られた二群直進溝で、二群カムフォロワー６ａと勘合する。これら２つの勘合により二群鏡筒ユニット６は、直進筒５により直進方向に移動を規制されるので、カム筒３の回転に伴い二群カム３ｄにならって固定筒の中心軸方向へ移動可能となる。また、このように固定筒の中心軸は光学系の光軸と平行に構成されている。
【００２３】
７は第一群レンズを保持すると共に収納状態でレンズを保護するレンズバリア機能を有する一群鏡筒ユニットである。７ａは一群鏡筒ユニット７の外側に向けて植設され、一群カム３ｅにカム勘合する一群カムフォロワーである。一群カム３ｅは円周上に等分に３箇所あり、一群カムフォロワー７ａはそれぞれのカムに対応してやはり等分に３箇所植設されている。これにより、一群鏡筒ユニット７は一意に支持される。７ｂは一群カムフォロワーと略同軸に位置する直進受けである。５ｄは直進筒５の円筒形状を光軸に平行に切り欠いて作られた一群直進溝で、直進受け７ｂと勘合する。これら２つの勘合により一群鏡筒ユニット７は、直進筒５により直進方向に移動を規制されるので、カム筒３の回転に伴い一群カム３ｅにならって光軸方向へ移動可能となる。
【００２４】
繰り出しカム２ａ、一群カム３ｅおよび二群カム３ｄには鏡筒全長が最短となる沈胴カム部と、鏡筒が撮影に供する撮影カム部と、沈胴カム部と撮影カム部を結ぶ連絡カム部を有する。第一群レンズは繰り出しカム２ａと一群カム３ｅを足し合わせた位置まで光軸に平行に繰り出され、第二群レンズは繰り出しカム２ａと二群カム３ｄを足し合わせた位置まで光軸に平行に繰り出される。撮影カム部では、第一群レンズと第二群レンズの間隔が適当に定められ、焦点距離が可変となるように設定されている。
【００２５】
次に、二群鏡筒ユニット６の構成についてより詳細に説明する。図２は図１を逆方向から見た二群鏡筒ユニット６の分解斜視図である。１１は二群カムフォロワー６ａを有し、後述する三群鏡筒１３を駆動する各部品の土台となる二群地板である。１２は絞りとシャッタの機能を有する絞りシャッタユニットで二群地板１１に固定される。１３は第三群レンズを保持する三群鏡筒である。１４は二群地板１１に植設された光軸に平行で棒形状をした案内軸である。１３ａは三群鏡筒１３に設けられ案内軸１４に勘合する案内穴であり、これにより三群鏡筒１３は光軸方向へ移動可能に支持される。
【００２６】
１５はステップモータであり、二群地板１１に固定される。１６ａはギアで、ステップモータ１５の駆動力が不図示の連結ギアにより伝達され回転する。１６ｂはスクリュウで、ギア１６ａと一体に回転する。１３ｂは三群鏡筒１３に回転せぬよう保持され、スクリュウ１６ｂに螺合するナットである。１７は案内軸１４とスクリュウ１６ｂの軸押さえであり、二群地板１１に固定される。これらによりステップモータ１５の回転がギア１６ａを経由してスクリュウ１６ｂを回転させ、三群鏡筒を光軸方向へ移動せしめる。
【００２７】
１８はホトインタラプタ（以下ＰＩ）で二群地板１１に固定される。１３ｃは三群鏡筒１３に設けられ所定の位置でＰＩ１８を横切るように配置された遮光板である。三群鏡筒１３を駆動するときには、まず、ＰＩ１８の信号により所定の位置に三群鏡筒１３の位置を検出し、ここを初期位置とする。ステップモータ１５のステップ駆動による１ステップ当たりの移動量は予め分かるので、入力したステップ数をカウントすることで三群鏡筒１３の位置を知ることが出来る。なお、不図示であるがステップモータ１５とＰＩ１８への電気配線はフレキシブル基板などを用いて鏡筒外部に接続する。
【００２８】
次に、一群鏡筒ユニット７の構成についてより詳細に説明する。図３は図１を逆方向から見た一群鏡筒ユニット７の分解斜視図である。２１は一群カムフォロワー７ａと直進受け７ｂを有し、後述するレンズバリアの各部品の土台となる一群鏡筒である。２２は鏡筒の収納状態でレンズを保護するレンズバリアで本実施例では２つで一組である。２２ａはレンズバリア２２の回転中心で、２２ｂはレンズバリア２２に回転力が与えられるピンである。２２ｃは開いた位置にあるレンズバリアである。レンズバリア２２には不図示のばねにより常に閉じようとする方向へ付勢力が働いている。２３は一群鏡筒２１の内部に固定され、レンズバリアの回転中心２２ａに勘合する回転軸を有するバリア地板である。
【００２９】
２４はバリア地板２３と一群鏡筒２１の間の空間で一群鏡筒２１の中心軸を中心に回動するバリア駆動環である。バリア駆動環２４の２４ａ部がピン２２ｂを押すことで、レンズバリア２２を開ける方向へ回転せしめる。バリア駆動環２４には図３中の矢印Ｂ方向へ不図示のばねにより常に付勢力が働いている。この付勢力はレンズバリア２２を閉じようとする付勢力よりも強くなるように設定されており、バリア駆動環２４に外力が働かない状態では２４ａ部がピン２２ｂを押し、レンズバリア２２は開いた状態となる。２５はレンズバリア２２の脱落を防止し、外観の見栄えを良くする化粧板で一群鏡筒２１に固定される。
【００３０】
２４ｂはバリア駆動環２４に植設され、斜面を有するバリア突起である。図１に戻って１ａは鏡筒が沈胴状態へ遷移する過程でバリア突起２４ｂと当接するＣＣＤ地板突起である。鏡筒が沈胴状態に移るときには、まずＣＣＤ地板突起１ａの斜面とバリア突起２４ｂの斜面が接触し、バリア駆動環２４には被写体側へ押される力と図３の矢印Ａ方向への回転力が与えられる。不図示のモータの駆動力による鏡筒の沈胴する力はバリア駆動環２４の矢印Ｂ方向への付勢力より強く設定するので、バリア駆動環２４は付勢力に打ち勝って矢印Ａ方向へ回転する。これにより２４ａ部によるピン２２ｂの押圧が開放され、レンズバリア２２は閉じ方向の付勢力により閉じ状態となる。
【００３１】
次に、撮像面傾け機構について説明する。光学系を構成するそれぞれのレンズ自身の偏心や傾き、およびレンズ保持手段の偏心や傾きなどにより設計中心に光学系を組み立てることは困難である。このように光学系が設計中心からずれた場合、被写体の結像面が必ずしも光軸に垂直にならないこと、いわゆる像面がたおれること、がある。また、ＣＣＤの撮像面とパッケージ面は必ずしも平行ではなく傾いていることがあるので、ＣＣＤのパッケージを基準にして取り付けを行うと、前記の傾きが残ることになる。これら二つの要因により撮像面の中心にピントがあっても、中心をはさんだ撮像面上の２点ではピントがそれぞれ逆の方向へずれているということがありうる。この不具合を解消するためには、撮像面を光軸に垂直な面に対して傾け、撮像面の全領域で可能な限りピントがあうように調整可能とする機構が必要である。撮像面傾け機構は上記の課題を解決するために像面のたおれとＣＣＤの傾きを同時に補正する機構である。
【００３２】
図４は撮像面傾け機構を表す分解斜視図である。３１はＣＣＤで、内部に撮像面を有する。３２はＣＣＤ３１が貼り付け固定されるＣＣＤ保持板である。３２ａはＣＣＤ保持板３２に開けられた穴であり、ＣＣＤ地板に植設されたピン１ｂと微小ながたを持って勘合し、ＣＣＤ地板１に対して光軸に垂直な平面上の撮像面位置を規定する。３３は水晶の複屈折効果を利用して、繰り返しパターンを有した被写体撮影時の輝度モアレや偽色の発生を防止する光学ＬＰＦである。
【００３３】
１ｃはＣＣＤ地板１に設けられた有底の穴である。３４は圧縮ばねで、有底穴１ｃに遊勘する。圧縮ばね３３はＣＣＤ地板１とＣＣＤ保持板３２にはさまれ、これにより、ＣＣＤ保持板３２はＣＣＤ地板１から押し離される力を受ける。３５ａ、３５ｂおよび３５ｃはＣＣＤ地板１に螺合する調整ネジで、圧縮ばね３４で押し離されるＣＣＤ保持板３２をＣＣＤ地板１に押し付ける役目をもつ。
【００３４】
図５は撮像面傾け機構の背面図であり、本図を用いて撮像面を傾ける調整について説明する。ここで３４ａは２つの圧縮ばね３４の合力であり、２つの圧縮ばねのばね特性と縮み量が同じであれば、２つのばねのほぼ中間にある。まず、平面が保証されている被写体を、ピントをずらしながら複数回撮像し、それぞれの映像信号鮮鋭度の変化をモニタすることで、像面の傾きを把握する。次に像面の傾きがなくなるように、３本の調整ネジのそれぞれを適宜回転させて撮像面を傾ける。
【００３５】
例えば、調整ネジ３５ｂを回転させた場合、ＣＣＤ保持板３２には圧縮ばねの合力３４ａが働いているので、調整ネジ３５ａと３５ｃを結ぶ線を軸として自在に傾くことができる。なお、調整ネジ３５ａと３５ｃを完全に締め込むとＣＣＤ保持板３２は傾くことことが出来ないので、所定量緩めた状態にしてあり、ＣＣＤ地板１は所定量緩めた状態で撮像面の中心が設計上の位置に来るようにねじの受け面高さが決まっている。合力３４ａと調整ネジ３５ｂが仮に調整ネジ３５ａと３５ｃを結ぶ線をはさむ位置関係にあった場合は、ＣＣＤ保持板３２の調整ネジ３５ｂ部には常にＣＣＤ地板１へ押し付ける力が働くので調整不能となる。つまり、どの方向へも傾け可能にするためには、圧縮ばねの合力が３つの調整ネジを結ぶ三角形の内部にある必要がある。本実施例では２つの圧縮ばねを用いているが圧縮ばねの合力が３つの調整ネジを結ぶ三角形の内部にあればいくつのばねを用いても良い。さらには、３つの調整ネジを結ぶ三角形の重心と圧縮ばねの合力が接近しているほど調整作業性がよくなる。
【００３６】
同様に、調整ネジ３５ａの回転により、ＣＣＤ保持板３２は、調整ネジ３５ｂと３５ｃを結ぶ線を軸として傾き、調整ネジ３５ｃの回転により、調整ネジ３５ａと３５ｂを結ぶ線を軸として傾く。３つの調整ネジの高さにより平面の傾きを規定できるので、調整ネジは最低３個必要である。なお、穴３２ａとピン１ｂは微小ながたのある勘合になっているためＣＣＤ保持板３２を傾けることができる。
【００３７】
次に、沈胴時に鏡筒全長を短くするとともに鏡筒の直径を出来るだけ細くする部品配置について説明する。沈胴時に全長を短くするためには二群鏡筒ユニット６を可能な限りＣＣＤ地板１に近づけることが肝要である。このときＣＣＤ地板１には、撮像素子であるＣＣＤ３１、光学ＬＰＦ３３および撮像面傾け機構のための圧縮ばね３４や調整ネジ３５ａ、３５ｂ、３５ｃのために撮像面から被写体側へ突出した個所とそうでない個所がある。そのため、二群鏡筒ユニット６上の部品は正面から見てＣＣＤ地板１の突出部を避けるように配置することが望ましい。
【００３８】
また、単に鏡筒全長の短縮化を行うと、カム筒３の光軸方向の移動量が少なくなり、所定の位置まで各レンズ群を繰り出せなくなってしまう。そのためカム筒３を沈胴時にできるだけ撮像面側に落とし込むように構成することが求められる。そのためには、前述したＣＣＤ地板１から突出した個所を避けるため、突出個所の外側にカム筒３が収まるように構成するとよい。実際には直進筒５がカム筒３の内側に勘合しているので、沈胴時には直進筒５の内面がＣＣＤ地板１の突出個所から微小に隙間をもって支持されることが望ましい。
【００３９】
図６は三群鏡筒１３を駆動する各部品とＣＣＤ地板１の正面図である。４１は撮像面傾け機構を略包括する包括円である。４２は撮像面傾け機構の有底穴１ｃや調整ネジ３５ａ、３５ｂおよび３５ｃによる第一の突出部である。同じく４３は光学ＬＰＦ３３による第二の突出部、４４はＣＣＤ３１による第三の突出部である。図６に示すように案内軸１４およびステップモータ１５は全ての突出部を避けて配置されている。案内軸１４は長い方が三群鏡筒１３との勘合長が長くとれ、三群鏡筒１３の勘合がたによる倒れを少なく出来る。ステップモータ１５は長い方がその出力当たりの消費電流を減らせる。このように突出部を避けて二群鏡筒の各部品を配置することで性能を落とすことなく鏡筒を小型化できる。
【００４０】
なお、ＰＩ１８は第一の突出部４２と第二の突出部４３は避けているが、第三の突出部４４にかかっている。これはＰＩ１８がもともと小さく、大型化しても性能向上が図れないためで、無理に全ての突出部を避ける必要がないからである。こうすることで、包括円４１の内部にＰＩ１８を配置することが可能になっている。包括円４１の外側に突出部はなく、二群鏡筒を構成する各部品はそれぞれの部品の特性を考慮し全て包括円４１の内側に収めたので、カム筒３および直進筒５はＣＣＤ地板１の底面まで沈胴することができる。また、ＣＣＤ地板突起１ａを撮像面傾け機構による第一の突出部４２に重ねて配置することで、前面から見たときの突出部面積を拡大することなく、バリア駆動のための突起を配置している。
【００４１】
次に、二群鏡筒ユニット６の各部品の配置と二群地板１１の関係について説明する。図７は二群地板１１と絞りシャッタユニット１２の正面図である。二群地板１１そのものに三群鏡筒１２を駆動する各部品を載せているので、従来例の鏡筒のように三群鏡筒を駆動するための切り欠き部を設ける必要がない。また、１１ａは一群カムフォロワー７ａ部を避けるためのくぼみであるが、従来例の鏡筒では図１０の１１７のように切り欠かれていた。本実施例ではＣＣＤ地板１に三群鏡筒を駆動する部品が載らないので、沈胴時に二群地板１１とＣＣＤ地板１の間に隙間があり、この隙間を利用して一群カムフォロワー７ａ部を避けるための切り欠きに蓋をし、くぼみ状にすることが出来ている。
【００４２】
１１ｂはＣＣＤ地板突起１ａを避けるための切り欠きである。前述したようにＣＣＤ地板突起１ａはバリア突起２４ｂと直接当接するので、二群地板１１を切り欠く必要がある。しかし、二群地板１１の切り欠きは従来例に比べて大幅に少ないので、二群地板の強度を高く保つことができ、第二群レンズの保持精度が向上し、ズームによる第二群レンズの揺動を押さえ、光学性能の向上につながっている。また、従来は二群鏡筒ユニットの切り欠き部を通過した光線が直接撮像面に入り込みゴーストの原因となったり、撮像面と二群鏡筒ユニットの間で乱反射しフレアの原因となったりしていたが、本実施例の二群鏡筒ユニットではそれらのゴーストやフレアを大幅に抑えることができる。
【００４３】
さらに、従来例の構成では三群鏡筒の可動範囲を長くすると一群鏡筒１１０まで切り欠く必要があり、この場合、レンズバリアを構成する諸部品の配置が困難であったが、その困難性を緩和できる。また、第三群レンズを沈胴時の鏡筒全長を超えて被写体側へ移動させることは物理的に不可能であり、鏡筒全長を短縮するときの制約となっていたが、その制約を緩和できる。
【００４４】
以上のように、上記撮像装置は、鏡筒内蔵レンズバリア機構を犠牲にすることなく、光学性能の向上を図りつつ、鏡筒全長の短縮化と鏡筒の細径化を可能となる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による撮像装置は、光学性能の向上を図りつつ、鏡筒全長の短縮化と鏡筒の細径化を可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の鏡筒の分解斜視図を示す図である。
【図２】実施例の二群鏡筒ユニットの分解斜視図を示す図である。
【図３】実施例の一群鏡筒ユニットの分解斜視図を示す図である。
【図４】実施例の撮像面傾け機構の分解斜視図を示す図である。
【図５】実施例の撮像面傾け機構の背面図を示す図である。
【図６】実施例の二群鏡筒の各部品の配置を表す正面図を示す図である。
【図７】実施例の二群地板の正面図を示す図である。
【図８】従来の沈胴鏡筒の沈胴状態を表す横断面図を示す図である。
【図９】従来の沈胴鏡筒の使用状態を表す横断面図を示す図である。
【図１０】従来の沈胴鏡筒の二群鏡筒を表す正面図を示す図である。
【符号の説明】
１ ＣＣＤ地板
２ 固定筒
３ カム筒
４ 駆動ギア
５ 直進筒
６ 二群鏡筒ユニット
７ 一群鏡筒ユニット
１１ 二群地板
１２ 絞りシャッタユニット
１３ 三群鏡筒
１４ 案内軸
１５ ステップモータ
１６ｂ スクリュウ
１７ 軸押さえ
１８ ホトインタラプタ
２１ 一群鏡筒
２２ レンズバリア
２３ バリア地板
２４ バリア駆動環
２５ 化粧板
３１ ＣＣＤ
３２ ＣＣＤ保持板
３３ 光学ＬＰＦ
３４ 圧縮ばね
３５ａ、３５ｂ、３５ｃ 調整ネジ
４１ 包括円
【発明の属する技術分野】
本発明は光を受光可能な撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
撮影レンズを撮影時のレンズ間隔で配置した使用状態と、レンズ間隔や撮像面との間隔を狭めた収納状態との間で、鏡筒全長を可変とした沈胴鏡筒が知られている。鏡筒全長の変化はカム繰り出し機構やヘリコイド繰り出し機構によって、鏡筒が適切な配置となるように設定される。また、２つ以上のレンズ群をそれぞれ別々に移動させることで焦点距離を可変としたズーム鏡筒を構成することも可能である。
【０００３】
図８は従来の沈胴鏡筒の沈胴状態を表す横断面図である。１０１は撮像素子であるＣＣＤであり、１０１ａは撮像面、１０１ｂは保護ガラスである。１０２はＣＣＤ１０１や後述する鏡筒の各部品を保持するＣＣＤ地板である。１０３は水晶の複屈折効果を利用して、繰り返しパターンを有した被写体撮影時の輝度モアレや偽色の発生を防止する光学ＬＰＦ（ローパスフィルター）である。１０４は従来鏡筒の光学系を構成する第一群レンズである。１０５は同じく第二群レンズ，１０６は第三群レンズである。図８において各レンズ群は撮影に供しない収納位置にある。
【０００４】
図９は図８のレンズの撮影に供する使用状態を表す横断面図である。１０７はＣＣＤ地板１０２に固定され，円筒形状をした固定筒である。１０８は円筒形状を成し，円筒の外側にカムフォロワ−となる突起を有するカム筒である。固定筒１０７の内側にはカムが形成されており，カム筒１０８のカムフォロワーとカム勘合する。カム筒１０８は不図示の駆動部により回転力を与えられ，固定筒１０７のカムにならって被写体側へ回転しながら繰り出すことができる。
【０００５】
１０９はカム筒１０８の内面と回転自在に勘合する直進筒である。１０９ａはカム筒１０８から直進筒１０９が抜けることを防止する爪である。１０９ｂは直進筒１０９から半径方向へ伸びた突起である。１０７ａは固定筒１０７の内面に、光軸と平行に形成された溝である。突起１０９ｂは溝１０７ａに勘合するので、カム筒１０８の回転しながらの繰り出しに伴い、直進筒１０９は回転せずに繰り出すよう構成されている。
【０００６】
１１０は第一群レンズ１０４を保持する一群鏡筒である。１１０ａは一群カムフォロワーであり、一群鏡筒１１０の外側に向けて植設されている。カム筒１０８の内側に形成された一群カムに一群カムフォロワー１１０ａがならって移動する。１１１は第二群レンズ１０５を保持する二群鏡筒である。二群鏡筒１１１にも一群鏡筒１１０と同様に外側に向けて二群カムフォロワーが植設されており，カム筒１０８の内側に形成された二群カムにならって移動する。
【０００７】
さらに、直進筒１０９には光軸と平行に切り欠きがあり、この切り欠きが一群カムフォロワーと勘合することで一群鏡筒１１０は直進移動するように規制されるので、カム筒１０８の回転と共にカム筒１０８の内側の一群カムに沿って回転せずに前後に移動する。同様に、直進筒１０９の光軸と平行な別の切り欠きに二群カムフォロワーが勘合することで二群鏡筒１１１は直進移動するように規制されるので，カム筒１０８の回転と共にカム筒１０８の内側の二群カムに沿って回転せずに前後に移動する。これらにより一群鏡筒１１０と二群鏡筒１１１は撮影に供する位置に移動可能になる。図９の横断面図は従来鏡筒の位置状態を表しているが、第一群レンズ１０４と第二群レンズ１０５の間隔をカム筒１０８のカムで適切に変化させることで焦点距離を可変にすることができる。
【０００８】
１１０ａは鏡筒の収納状態でレンズを保護するレンズバリアである。１１０ｂはレンズバリア１１０ａの摺動面を有するバリア地板である。１１０ｃはレンズバリア１１０ａの脱落を防止するバリアキャップで、バリア地板１１０ａとバリアキャップ１１０ｃでレンズバリア１１０ａの動作空間を作り出す。１１０ｄはレンズバリア１１０ａを開閉させるバリア駆動環である。
【０００９】
１１２は第三群レンズ１０６を保持する三群鏡筒である。第三群レンズ１０６はピントをあわせる作用があり、三群鏡筒１１２を光軸方向へ移動させてピント合わせを行う。１１３は三群鏡筒１１２を光軸に沿って移動可能に支持する案内棒でありＣＣＤ地板１０２に植設されている。１１４は三群鏡筒１１２を駆動するモータであり、ＣＣＤ地板１０２に固定されている。１１４ａはスクリュウでモータ１１４により回転する。１１５ａは案内棒１１３の軸受けであり、１１５ｂはスクリュウ１１４ａの軸受けである。軸受け１１５ａ、１１５ｂはともにＣＣＤ地板１０２に固定されている。三群鏡筒１１２にはスクリュウ１１４ａと螺合するナットが回動しないように支持されており、これによりモータ１１４により三群鏡筒１１２が前後に駆動され、ピント合わせ動作が可能となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
撮像手段から出力される信号を撮影用に使用しない状態では、撮像装置の携帯性や収納性を高めるために、鏡筒全長を短くしたい場合がある。そのため、鏡筒の沈胴状態では二群鏡筒１１１が図８に示すように三群鏡筒１１２の可動範囲に入り込むように収納されることがある。このような構成では三群鏡筒１１２を移動可能とする諸部品である案内棒１１３、スクリュウ１１４ａおよびそれらの軸受け１１５ａ、１１５ｂなどを避ける為に二群鏡筒１１１を大きく切り欠かねばならない。
【００１１】
図１０は二群鏡筒１１１を正面から見た図である。１１６はスクリュウ１１４ａの軸受け１１５ｂ、案内棒１１３の軸受け１１５ａおよび不図示であるが三群鏡筒１１２の案内棒１１３を中心とした回転を抑制するための回転止め棒の軸受けを避ける為に二群鏡筒１１１から切り欠かれた領域である。１１７は一群カムフォロワー１１０ａ部を避ける為に切り欠かれた領域で略等間隔に３箇所ある。１１８は収納状態でレンズを保護するレンズバリアを駆動するために切り欠かれた領域である。
【００１２】
このように従来構成の二群鏡筒１１１では切り欠かれた領域が大きく、強度不足や光線漏れを引き起こすことがあった。強度不足による弊害はレンズの保持が不安定になり光学性能の低下を引き起こすことである。十分な強度を確保するためにリブ形状などを追加することは鏡筒の小型化に反し、二群鏡筒１１１を三群鏡筒１１２の可動範囲に入り込むように収納した意義がなくなってしまう。
【００１３】
光線漏れは撮影光束以外の光が撮像手段に写りこむ現象である。従来例の鏡筒の場合、第一群レンズ１０４に角度をもって入射した光線が直進筒１０９の内面に反射して、第二群レンズ１０５を通らずにＣＣＤ１０１に入り込むことがあった。しかし、二群鏡筒１１１に大きな切り欠き領域がある以上このような光線漏れは防止できず、鏡筒小型化への弊害となっていた。
【００１４】
本発明は上述の問題を解決するために、鏡筒内部の各部品の配置を提案し、鏡筒直径を太らせること無く鏡筒全長の短縮化を実現することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するために、本願発明では、被写体からの光を受光し信号を出力する撮像手段と、前記撮像手段を保持する保持手段と、前記撮像手段上に被写体象を結像させる光学手段と、前記光学手段は、可動群と、第２のレンズを保持する第２の保持手段と、前記第２の保持手段を移動可能に支持する支持手段と、前記第２の保持手段を駆動する駆動手段とを有し、前記光学手段は撮影に供する第一の状態と撮影に供しない第二の状態とに遷移可能であり、該支持手段および該駆動手段は光軸を中心として該傾け手段を略包括する円筒の内部にあり、かつ、該可動群と共に移動し、かつ、光軸方向から見たときに該撮像素子と該撮像装置保持手段を避けるように配置する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施形態である鏡筒の分解斜視図である。本実施例の光学系は第一群レンズがコンペンセータ、第二群レンズがバリエータ、そして、第三群レンズがフォーカスレンズという構成である。以下の説明では、一群鏡筒には第一群レンズが保持され、同様に二群鏡筒には第二群レンズ、三群鏡筒には第三群レンズが保持されているとする。
【００１７】
１は後述するＣＣＤ３１を保持するＣＣＤ地板である。２は円筒形状を成し、ＣＣＤ地板１に固定される固定筒である。２ａは固定筒２の内側に３箇所に同形状でそれぞれが等分になるように配置された繰り出しカムである。３は円筒形状を成し、円筒の外側に繰り出しカム２ａにカム係合する繰り出しカムフォロワー３ａを有するカム筒である。３ｂはカム筒３の外側の一部に配置されたカム筒ギアである。４は不図示のモータの駆動力により回転し、カム筒ギア３ｂに噛み合い、カム筒３に回転力を伝達する駆動ギアである。
【００１８】
カム筒３の繰り出し繰り込み動作について説明する。駆動ギア４によりカム筒３に回転力が与えられ、繰り出しカムフォロワー３ａが繰り出しカム２ａにならうことで、カム筒３は回転しながら固定筒２に対し繰り出す。カム筒３を繰り込むときは駆動ギア４の回転方向を逆にすればよい。なお、カム筒３の位置は不図示の検知手段により検知され繰り出し過ぎ、繰り込み過ぎを防止するだけでなく、所定の位置に停止できるようになっている。検知手段の例としてはモータの回転回数を検知する方法やカム筒３の位置を可変抵抗などで検知する方法があるが、ここでは特に限定しない。
【００１９】
５は円筒形状を成し、カム筒３の内面に勘合する直進筒である。５ａはカム筒３の内面にリング状に形成された溝形状３ｃ部に係合し、直進筒５がカム筒３から抜けるのを防止する抜け止めキーである。５ｂは固定筒２の内面に、固定筒２の中心軸に平行に作られた溝形状２ｂに係合する直進キーである。
【００２０】
直進筒５の動作について説明する。前述したようにカム筒３は回転しながら繰り出すが、このとき直進筒５は、直進キー５ｂにより固定筒２に対し回転することなく、かつ、抜け止めキー５ａによりカム筒３に引っ張られ、繰り出すことができる。つまり、直進筒５は固定筒の中心軸に平行な直進移動のみを行うように構成されている。
【００２１】
カム筒３に戻って、３ｄ、３ｅはカム筒３の内面にそれぞれ３箇所に同形状で配置されたカムで、円周上に等分に配置されている。３ｄは後述する二群鏡筒ユニット６を移動せしめる二群カム、３ｅは同様に一群鏡筒ユニット７を移動せしめる一群カムである。３ｆは一群カム３ｅの不使用領域と溝形状３ｃとをつなぐ連絡溝である。カム筒３と直進筒５を組み合わせるときは、抜け止めキー５ａが一群カム３ｅを経由して、連絡溝３ｆを通って溝形状３ｃへ達するようにする。なお、鏡筒繰り出し時にカム筒３は回転し、直進筒５は回転しないので、抜け止めキー５ａは連絡溝３ｆにかからないように回転量、回転位相が設定されている。
【００２２】
６は第二群レンズを保持すると共に第三群レンズの駆動部を有する二群鏡筒ユニットである。６ａは二群鏡筒ユニット６の外側に向けて植設され、二群カム３ｄにカム勘合する二群カムフォロワーである。二群カム３ｄは円周上に等分に３箇所あり、二群カムフォロワー６ａはそれぞれのカムに対応してやはり等分に３箇所植設されている。これにより、二群鏡筒ユニット６は一意に支持される。５ｃは直進筒５の円筒形状を固定筒の中心軸に平行に切り欠いて作られた二群直進溝で、二群カムフォロワー６ａと勘合する。これら２つの勘合により二群鏡筒ユニット６は、直進筒５により直進方向に移動を規制されるので、カム筒３の回転に伴い二群カム３ｄにならって固定筒の中心軸方向へ移動可能となる。また、このように固定筒の中心軸は光学系の光軸と平行に構成されている。
【００２３】
７は第一群レンズを保持すると共に収納状態でレンズを保護するレンズバリア機能を有する一群鏡筒ユニットである。７ａは一群鏡筒ユニット７の外側に向けて植設され、一群カム３ｅにカム勘合する一群カムフォロワーである。一群カム３ｅは円周上に等分に３箇所あり、一群カムフォロワー７ａはそれぞれのカムに対応してやはり等分に３箇所植設されている。これにより、一群鏡筒ユニット７は一意に支持される。７ｂは一群カムフォロワーと略同軸に位置する直進受けである。５ｄは直進筒５の円筒形状を光軸に平行に切り欠いて作られた一群直進溝で、直進受け７ｂと勘合する。これら２つの勘合により一群鏡筒ユニット７は、直進筒５により直進方向に移動を規制されるので、カム筒３の回転に伴い一群カム３ｅにならって光軸方向へ移動可能となる。
【００２４】
繰り出しカム２ａ、一群カム３ｅおよび二群カム３ｄには鏡筒全長が最短となる沈胴カム部と、鏡筒が撮影に供する撮影カム部と、沈胴カム部と撮影カム部を結ぶ連絡カム部を有する。第一群レンズは繰り出しカム２ａと一群カム３ｅを足し合わせた位置まで光軸に平行に繰り出され、第二群レンズは繰り出しカム２ａと二群カム３ｄを足し合わせた位置まで光軸に平行に繰り出される。撮影カム部では、第一群レンズと第二群レンズの間隔が適当に定められ、焦点距離が可変となるように設定されている。
【００２５】
次に、二群鏡筒ユニット６の構成についてより詳細に説明する。図２は図１を逆方向から見た二群鏡筒ユニット６の分解斜視図である。１１は二群カムフォロワー６ａを有し、後述する三群鏡筒１３を駆動する各部品の土台となる二群地板である。１２は絞りとシャッタの機能を有する絞りシャッタユニットで二群地板１１に固定される。１３は第三群レンズを保持する三群鏡筒である。１４は二群地板１１に植設された光軸に平行で棒形状をした案内軸である。１３ａは三群鏡筒１３に設けられ案内軸１４に勘合する案内穴であり、これにより三群鏡筒１３は光軸方向へ移動可能に支持される。
【００２６】
１５はステップモータであり、二群地板１１に固定される。１６ａはギアで、ステップモータ１５の駆動力が不図示の連結ギアにより伝達され回転する。１６ｂはスクリュウで、ギア１６ａと一体に回転する。１３ｂは三群鏡筒１３に回転せぬよう保持され、スクリュウ１６ｂに螺合するナットである。１７は案内軸１４とスクリュウ１６ｂの軸押さえであり、二群地板１１に固定される。これらによりステップモータ１５の回転がギア１６ａを経由してスクリュウ１６ｂを回転させ、三群鏡筒を光軸方向へ移動せしめる。
【００２７】
１８はホトインタラプタ（以下ＰＩ）で二群地板１１に固定される。１３ｃは三群鏡筒１３に設けられ所定の位置でＰＩ１８を横切るように配置された遮光板である。三群鏡筒１３を駆動するときには、まず、ＰＩ１８の信号により所定の位置に三群鏡筒１３の位置を検出し、ここを初期位置とする。ステップモータ１５のステップ駆動による１ステップ当たりの移動量は予め分かるので、入力したステップ数をカウントすることで三群鏡筒１３の位置を知ることが出来る。なお、不図示であるがステップモータ１５とＰＩ１８への電気配線はフレキシブル基板などを用いて鏡筒外部に接続する。
【００２８】
次に、一群鏡筒ユニット７の構成についてより詳細に説明する。図３は図１を逆方向から見た一群鏡筒ユニット７の分解斜視図である。２１は一群カムフォロワー７ａと直進受け７ｂを有し、後述するレンズバリアの各部品の土台となる一群鏡筒である。２２は鏡筒の収納状態でレンズを保護するレンズバリアで本実施例では２つで一組である。２２ａはレンズバリア２２の回転中心で、２２ｂはレンズバリア２２に回転力が与えられるピンである。２２ｃは開いた位置にあるレンズバリアである。レンズバリア２２には不図示のばねにより常に閉じようとする方向へ付勢力が働いている。２３は一群鏡筒２１の内部に固定され、レンズバリアの回転中心２２ａに勘合する回転軸を有するバリア地板である。
【００２９】
２４はバリア地板２３と一群鏡筒２１の間の空間で一群鏡筒２１の中心軸を中心に回動するバリア駆動環である。バリア駆動環２４の２４ａ部がピン２２ｂを押すことで、レンズバリア２２を開ける方向へ回転せしめる。バリア駆動環２４には図３中の矢印Ｂ方向へ不図示のばねにより常に付勢力が働いている。この付勢力はレンズバリア２２を閉じようとする付勢力よりも強くなるように設定されており、バリア駆動環２４に外力が働かない状態では２４ａ部がピン２２ｂを押し、レンズバリア２２は開いた状態となる。２５はレンズバリア２２の脱落を防止し、外観の見栄えを良くする化粧板で一群鏡筒２１に固定される。
【００３０】
２４ｂはバリア駆動環２４に植設され、斜面を有するバリア突起である。図１に戻って１ａは鏡筒が沈胴状態へ遷移する過程でバリア突起２４ｂと当接するＣＣＤ地板突起である。鏡筒が沈胴状態に移るときには、まずＣＣＤ地板突起１ａの斜面とバリア突起２４ｂの斜面が接触し、バリア駆動環２４には被写体側へ押される力と図３の矢印Ａ方向への回転力が与えられる。不図示のモータの駆動力による鏡筒の沈胴する力はバリア駆動環２４の矢印Ｂ方向への付勢力より強く設定するので、バリア駆動環２４は付勢力に打ち勝って矢印Ａ方向へ回転する。これにより２４ａ部によるピン２２ｂの押圧が開放され、レンズバリア２２は閉じ方向の付勢力により閉じ状態となる。
【００３１】
次に、撮像面傾け機構について説明する。光学系を構成するそれぞれのレンズ自身の偏心や傾き、およびレンズ保持手段の偏心や傾きなどにより設計中心に光学系を組み立てることは困難である。このように光学系が設計中心からずれた場合、被写体の結像面が必ずしも光軸に垂直にならないこと、いわゆる像面がたおれること、がある。また、ＣＣＤの撮像面とパッケージ面は必ずしも平行ではなく傾いていることがあるので、ＣＣＤのパッケージを基準にして取り付けを行うと、前記の傾きが残ることになる。これら二つの要因により撮像面の中心にピントがあっても、中心をはさんだ撮像面上の２点ではピントがそれぞれ逆の方向へずれているということがありうる。この不具合を解消するためには、撮像面を光軸に垂直な面に対して傾け、撮像面の全領域で可能な限りピントがあうように調整可能とする機構が必要である。撮像面傾け機構は上記の課題を解決するために像面のたおれとＣＣＤの傾きを同時に補正する機構である。
【００３２】
図４は撮像面傾け機構を表す分解斜視図である。３１はＣＣＤで、内部に撮像面を有する。３２はＣＣＤ３１が貼り付け固定されるＣＣＤ保持板である。３２ａはＣＣＤ保持板３２に開けられた穴であり、ＣＣＤ地板に植設されたピン１ｂと微小ながたを持って勘合し、ＣＣＤ地板１に対して光軸に垂直な平面上の撮像面位置を規定する。３３は水晶の複屈折効果を利用して、繰り返しパターンを有した被写体撮影時の輝度モアレや偽色の発生を防止する光学ＬＰＦである。
【００３３】
１ｃはＣＣＤ地板１に設けられた有底の穴である。３４は圧縮ばねで、有底穴１ｃに遊勘する。圧縮ばね３３はＣＣＤ地板１とＣＣＤ保持板３２にはさまれ、これにより、ＣＣＤ保持板３２はＣＣＤ地板１から押し離される力を受ける。３５ａ、３５ｂおよび３５ｃはＣＣＤ地板１に螺合する調整ネジで、圧縮ばね３４で押し離されるＣＣＤ保持板３２をＣＣＤ地板１に押し付ける役目をもつ。
【００３４】
図５は撮像面傾け機構の背面図であり、本図を用いて撮像面を傾ける調整について説明する。ここで３４ａは２つの圧縮ばね３４の合力であり、２つの圧縮ばねのばね特性と縮み量が同じであれば、２つのばねのほぼ中間にある。まず、平面が保証されている被写体を、ピントをずらしながら複数回撮像し、それぞれの映像信号鮮鋭度の変化をモニタすることで、像面の傾きを把握する。次に像面の傾きがなくなるように、３本の調整ネジのそれぞれを適宜回転させて撮像面を傾ける。
【００３５】
例えば、調整ネジ３５ｂを回転させた場合、ＣＣＤ保持板３２には圧縮ばねの合力３４ａが働いているので、調整ネジ３５ａと３５ｃを結ぶ線を軸として自在に傾くことができる。なお、調整ネジ３５ａと３５ｃを完全に締め込むとＣＣＤ保持板３２は傾くことことが出来ないので、所定量緩めた状態にしてあり、ＣＣＤ地板１は所定量緩めた状態で撮像面の中心が設計上の位置に来るようにねじの受け面高さが決まっている。合力３４ａと調整ネジ３５ｂが仮に調整ネジ３５ａと３５ｃを結ぶ線をはさむ位置関係にあった場合は、ＣＣＤ保持板３２の調整ネジ３５ｂ部には常にＣＣＤ地板１へ押し付ける力が働くので調整不能となる。つまり、どの方向へも傾け可能にするためには、圧縮ばねの合力が３つの調整ネジを結ぶ三角形の内部にある必要がある。本実施例では２つの圧縮ばねを用いているが圧縮ばねの合力が３つの調整ネジを結ぶ三角形の内部にあればいくつのばねを用いても良い。さらには、３つの調整ネジを結ぶ三角形の重心と圧縮ばねの合力が接近しているほど調整作業性がよくなる。
【００３６】
同様に、調整ネジ３５ａの回転により、ＣＣＤ保持板３２は、調整ネジ３５ｂと３５ｃを結ぶ線を軸として傾き、調整ネジ３５ｃの回転により、調整ネジ３５ａと３５ｂを結ぶ線を軸として傾く。３つの調整ネジの高さにより平面の傾きを規定できるので、調整ネジは最低３個必要である。なお、穴３２ａとピン１ｂは微小ながたのある勘合になっているためＣＣＤ保持板３２を傾けることができる。
【００３７】
次に、沈胴時に鏡筒全長を短くするとともに鏡筒の直径を出来るだけ細くする部品配置について説明する。沈胴時に全長を短くするためには二群鏡筒ユニット６を可能な限りＣＣＤ地板１に近づけることが肝要である。このときＣＣＤ地板１には、撮像素子であるＣＣＤ３１、光学ＬＰＦ３３および撮像面傾け機構のための圧縮ばね３４や調整ネジ３５ａ、３５ｂ、３５ｃのために撮像面から被写体側へ突出した個所とそうでない個所がある。そのため、二群鏡筒ユニット６上の部品は正面から見てＣＣＤ地板１の突出部を避けるように配置することが望ましい。
【００３８】
また、単に鏡筒全長の短縮化を行うと、カム筒３の光軸方向の移動量が少なくなり、所定の位置まで各レンズ群を繰り出せなくなってしまう。そのためカム筒３を沈胴時にできるだけ撮像面側に落とし込むように構成することが求められる。そのためには、前述したＣＣＤ地板１から突出した個所を避けるため、突出個所の外側にカム筒３が収まるように構成するとよい。実際には直進筒５がカム筒３の内側に勘合しているので、沈胴時には直進筒５の内面がＣＣＤ地板１の突出個所から微小に隙間をもって支持されることが望ましい。
【００３９】
図６は三群鏡筒１３を駆動する各部品とＣＣＤ地板１の正面図である。４１は撮像面傾け機構を略包括する包括円である。４２は撮像面傾け機構の有底穴１ｃや調整ネジ３５ａ、３５ｂおよび３５ｃによる第一の突出部である。同じく４３は光学ＬＰＦ３３による第二の突出部、４４はＣＣＤ３１による第三の突出部である。図６に示すように案内軸１４およびステップモータ１５は全ての突出部を避けて配置されている。案内軸１４は長い方が三群鏡筒１３との勘合長が長くとれ、三群鏡筒１３の勘合がたによる倒れを少なく出来る。ステップモータ１５は長い方がその出力当たりの消費電流を減らせる。このように突出部を避けて二群鏡筒の各部品を配置することで性能を落とすことなく鏡筒を小型化できる。
【００４０】
なお、ＰＩ１８は第一の突出部４２と第二の突出部４３は避けているが、第三の突出部４４にかかっている。これはＰＩ１８がもともと小さく、大型化しても性能向上が図れないためで、無理に全ての突出部を避ける必要がないからである。こうすることで、包括円４１の内部にＰＩ１８を配置することが可能になっている。包括円４１の外側に突出部はなく、二群鏡筒を構成する各部品はそれぞれの部品の特性を考慮し全て包括円４１の内側に収めたので、カム筒３および直進筒５はＣＣＤ地板１の底面まで沈胴することができる。また、ＣＣＤ地板突起１ａを撮像面傾け機構による第一の突出部４２に重ねて配置することで、前面から見たときの突出部面積を拡大することなく、バリア駆動のための突起を配置している。
【００４１】
次に、二群鏡筒ユニット６の各部品の配置と二群地板１１の関係について説明する。図７は二群地板１１と絞りシャッタユニット１２の正面図である。二群地板１１そのものに三群鏡筒１２を駆動する各部品を載せているので、従来例の鏡筒のように三群鏡筒を駆動するための切り欠き部を設ける必要がない。また、１１ａは一群カムフォロワー７ａ部を避けるためのくぼみであるが、従来例の鏡筒では図１０の１１７のように切り欠かれていた。本実施例ではＣＣＤ地板１に三群鏡筒を駆動する部品が載らないので、沈胴時に二群地板１１とＣＣＤ地板１の間に隙間があり、この隙間を利用して一群カムフォロワー７ａ部を避けるための切り欠きに蓋をし、くぼみ状にすることが出来ている。
【００４２】
１１ｂはＣＣＤ地板突起１ａを避けるための切り欠きである。前述したようにＣＣＤ地板突起１ａはバリア突起２４ｂと直接当接するので、二群地板１１を切り欠く必要がある。しかし、二群地板１１の切り欠きは従来例に比べて大幅に少ないので、二群地板の強度を高く保つことができ、第二群レンズの保持精度が向上し、ズームによる第二群レンズの揺動を押さえ、光学性能の向上につながっている。また、従来は二群鏡筒ユニットの切り欠き部を通過した光線が直接撮像面に入り込みゴーストの原因となったり、撮像面と二群鏡筒ユニットの間で乱反射しフレアの原因となったりしていたが、本実施例の二群鏡筒ユニットではそれらのゴーストやフレアを大幅に抑えることができる。
【００４３】
さらに、従来例の構成では三群鏡筒の可動範囲を長くすると一群鏡筒１１０まで切り欠く必要があり、この場合、レンズバリアを構成する諸部品の配置が困難であったが、その困難性を緩和できる。また、第三群レンズを沈胴時の鏡筒全長を超えて被写体側へ移動させることは物理的に不可能であり、鏡筒全長を短縮するときの制約となっていたが、その制約を緩和できる。
【００４４】
以上のように、上記撮像装置は、鏡筒内蔵レンズバリア機構を犠牲にすることなく、光学性能の向上を図りつつ、鏡筒全長の短縮化と鏡筒の細径化を可能となる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による撮像装置は、光学性能の向上を図りつつ、鏡筒全長の短縮化と鏡筒の細径化を可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の鏡筒の分解斜視図を示す図である。
【図２】実施例の二群鏡筒ユニットの分解斜視図を示す図である。
【図３】実施例の一群鏡筒ユニットの分解斜視図を示す図である。
【図４】実施例の撮像面傾け機構の分解斜視図を示す図である。
【図５】実施例の撮像面傾け機構の背面図を示す図である。
【図６】実施例の二群鏡筒の各部品の配置を表す正面図を示す図である。
【図７】実施例の二群地板の正面図を示す図である。
【図８】従来の沈胴鏡筒の沈胴状態を表す横断面図を示す図である。
【図９】従来の沈胴鏡筒の使用状態を表す横断面図を示す図である。
【図１０】従来の沈胴鏡筒の二群鏡筒を表す正面図を示す図である。
【符号の説明】
１ ＣＣＤ地板
２ 固定筒
３ カム筒
４ 駆動ギア
５ 直進筒
６ 二群鏡筒ユニット
７ 一群鏡筒ユニット
１１ 二群地板
１２ 絞りシャッタユニット
１３ 三群鏡筒
１４ 案内軸
１５ ステップモータ
１６ｂ スクリュウ
１７ 軸押さえ
１８ ホトインタラプタ
２１ 一群鏡筒
２２ レンズバリア
２３ バリア地板
２４ バリア駆動環
２５ 化粧板
３１ ＣＣＤ
３２ ＣＣＤ保持板
３３ 光学ＬＰＦ
３４ 圧縮ばね
３５ａ、３５ｂ、３５ｃ 調整ネジ
４１ 包括円
Claims (3)
- 被写体からの光を受光し信号を出力する撮像手段と、
前記撮像手段を保持する保持手段と、
前記撮像手段上に被写体象を結像させる光学手段と、
前記光学手段は、
可動群と、
第２のレンズを保持する第２の保持手段と、
前記第２の保持手段を移動可能に支持する支持手段と、
前記第２の保持手段を駆動する駆動手段と
を有し、
前記光学手段は撮影に供する第一の状態と撮影に供しない第二の状態とに遷移可能であり、該支持手段および該駆動手段は光軸を中心として該傾け手段を略包括する円筒の内部にあり、かつ、前記可動群と共に移動し、かつ、光軸方向から見たときに該撮像素子と該撮像装置保持手段を避けるように配置したことを特徴とする撮像装置。 - 前記保持手段は、前記撮像手段の撮像面を光軸に受ける面に対して傾ける傾斜手段を有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
- 前記第２の保持手段が所定の位置にあることを検知する検知手段を備え、
該検知手段は、
光軸を中心として前記傾斜手段を内包する円筒の内部にあり、かつ、前記可動群と共に移動し、かつ、光軸方向から見たときに該撮像手段と前記傾斜手段とを避けるように配置したことを特徴とする特許請求の範囲第二項に記載の撮像装置。
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006293187A (ja) * | 2005-04-14 | 2006-10-26 | Nikon Corp | 光学機器及び光学機器の調整方法 |
| JP2007033795A (ja) * | 2005-07-26 | 2007-02-08 | Canon Inc | レンズ鏡筒 |
| JP2007219435A (ja) * | 2006-02-20 | 2007-08-30 | Canon Inc | レンズ装置および撮像装置 |
| JP2009175257A (ja) * | 2008-01-22 | 2009-08-06 | Canon Inc | 光学レンズ鏡筒及び撮像装置 |
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|---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2000194025A (ja) * | 1998-12-28 | 2000-07-14 | Canon Inc | ピント調整機構およびそれを用いた撮像装置 |
| JP3860719B2 (ja) | 2001-03-29 | 2006-12-20 | フジノン株式会社 | レンズ駆動装置及びレンズ鏡胴 |
| JP3574629B2 (ja) * | 2001-05-31 | 2004-10-06 | ペンタックス株式会社 | レンズ駆動装置 |
| JP3861241B2 (ja) * | 2002-03-15 | 2006-12-20 | 三菱電機株式会社 | フィルタ移動型カメラ装置 |
-
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006293187A (ja) * | 2005-04-14 | 2006-10-26 | Nikon Corp | 光学機器及び光学機器の調整方法 |
| JP4735012B2 (ja) * | 2005-04-14 | 2011-07-27 | 株式会社ニコン | 光学機器及びその製造方法 |
| JP2007033795A (ja) * | 2005-07-26 | 2007-02-08 | Canon Inc | レンズ鏡筒 |
| JP2007219435A (ja) * | 2006-02-20 | 2007-08-30 | Canon Inc | レンズ装置および撮像装置 |
| US7595937B2 (en) | 2006-02-20 | 2009-09-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Lens apparatus and image-pickup apparatus |
| JP2009175257A (ja) * | 2008-01-22 | 2009-08-06 | Canon Inc | 光学レンズ鏡筒及び撮像装置 |
| US8175453B2 (en) | 2009-12-22 | 2012-05-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Imaging apparatus |
| US8665359B2 (en) | 2010-03-18 | 2014-03-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup apparatus in which image pickup element is movable in optical axis direction |
| US10863067B2 (en) | 2018-10-16 | 2020-12-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup unit that allows optical adjustment |
| JP2021063926A (ja) * | 2019-10-15 | 2021-04-22 | エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドＳｚ Ｄｊｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ | レンズ装置、撮像装置、及び移動体 |
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