JP4876774B2 - レンズ鏡胴及び撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、レンズ鏡胴及び撮像装置に関する。

近年、パーソナルコンピュータの普及に伴い、手軽にパーソナルコンピュータに画像を取り込めるデジタルカメラが普及している。また、モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等の情報処理機器にデジタルカメラを組み込むことも一般化している。このようなデジタルカメラの普及にともない、より小型のデジタルカメラが要望されるようになり、レンズユニットも一層小型にする必要があり、また高倍率のズームレンズが要望され、高倍率のズームレンズに対応できるような変倍機構が必要である。

そこで、レンズユニットを小型にするために、レンズを保持する鏡胴を入れ子式に収納することができる例として、直線に沿って往復移動可能な可動枠体の姿勢を拘束する機構にして、直線に直交する第１軸体と、直線および第１軸体の双方に直交して可動枠体の姿勢を拘束する第２軸体と、可動枠体の移動中に、第１軸体を保持して直線に対する第１軸体の直交姿勢を保つ第１保持機構と、第２軸体を保持して第１軸体に対する第２軸体の直交姿勢を保つ第２保持機構とを備え、第１保持機構および第２保持機構のそれぞれは、第１軸体および第２軸体を含むカム機構または逆カム機構のいずれか一方を有する可動枠体の姿勢拘束機構（特許文献１参照）。

また、レンズ鏡胴が、カメラボディの一部をなす固定筒と、この固定筒内に入れ子式に収納された中間筒と、更に中間筒内に入れ子式に収納された移動筒とから成る３連構成され、固定筒の内面には螺旋溝が形成されており２群式ズーム装置を有するカメラがある。より詳しくは、中間筒の末端部外面に設けられた係合部がこの螺旋溝に係合されている。中間筒は、直流モータにより伝動機構を介して正逆両方向に回転可能となっており、その回転により固定筒に対して伸縮される。また、中間筒の内面にも螺旋溝が形成されており、この螺旋溝に移動筒の末端部外面の係合部が係合されている。移動筒は、固定筒に対して回転不可能とされているので、中間筒が回転されると、中間筒の伸縮と同方向に伸縮される（特許文献２参照）。

なお、鏡胴が入れ子式に収納され、更にカメラボディ内部に収納される状態を沈胴と称する。
特開平１１−１１９０７８号公報 特開平６−３２４２４７号公報（第３頁）

しかしながら、特許文献１に記載されている可動枠体の姿勢拘束機構には、固定枠体に対して１つの可動枠体が移動できる構成が記載されてあるが、近年の高倍率のズームレンズに対応できるように、例えば、ズームレンズの被写体に最も近いレンズ群を大きく被写体側に繰り出す変倍機構に対応するためには、アーム部を長くする必要があり、ズームレンズの小型化に対応することが困難である。また、２つ以上の可動枠体に関しての記述がない。

また、特許文献２に記載されている２群式ズーム装置では、３連構成としているが、固定筒及び中間筒の内面に螺旋溝を形成する必要が有り、またこれに係合する中間筒の末端部外面及び移動筒の末端部外面にも螺旋溝を形成する必要があるため機構が複雑になる。また、螺旋溝を有するため各筒は円筒形状にする必要がある。このため、近年のズームレンズのより小型化に対応すべく鏡胴を撮像素子の角型形状に合わせて角筒にすることができない。

本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、簡単な構成でコンパクトな多段沈胴を構成できるレンズ鏡胴及びこのレンズ鏡胴を備えた撮像装置を提供することである。

上記の課題は、以下の構成により解決される。

１． レンズを保持する角形状のレンズ鏡胴において、
固定枠体と、
同軸上に配置される前記固定枠体に入れ子式に出入り可能な、前記固定枠体から内側へ向かって順に第１の可動枠体と第２の可動枠体と、
２つのアーム部と該アーム部を結ぶ連結部とで構成されるコの字状の部材であって、前記同軸に直交し前記アーム部が前記第１の可動枠体に係合される第１の軸を備え且つ前記固定枠体に前記第１の軸と平行な軸で軸支される第１の支持片と、
２つのアーム部と該アーム部を結ぶ連結部とで構成されるコの字状の部材であって、前記同軸と前記第１の軸とに直交し前記アーム部が前記第１の可動枠体に係合される第２の軸を備え且つ前記固定枠体に前記第２の軸と平行な軸で軸支される第２の支持片と、
２つのアーム部と該アーム部を結ぶ連結部とで構成されるコの字状の部材であって、前記アーム部は一方の端が前記第２の可動枠体に前記第１の軸と平行な第３の軸として軸支され、他方の端が前記第１の可動枠体に前記第１の軸と平行な第４の軸として係合される、又は、前記アーム部は一方の端が前記第２の可動枠体に前記第１の軸と平行な第３の軸として係合され、他方の端が前記第１の可動枠体に前記第１の軸と平行な第４の軸として軸支される第１の連結部材と、
２つのアーム部と該アーム部を結ぶ連結部とで構成されるコの字状の部材であって、前記アーム部は一方の端が前記第２の可動枠体に前記第２の軸と平行な第５の軸として軸支され、他方の端が前記第１の可動枠体に前記第２の軸と平行な第６の軸として係合される、又は、前記アーム部は一方の端が前記第２の可動枠体に前記第２の軸と平行な第５の軸として係合され、他方の端が前記第１の可動枠体に前記第２の軸と平行な第６の軸として軸支される第２の連結部材と、を備え、
前記第１の支持片と前記第１の連結部材が構成してなる駆動アームとが係合していることを特徴とするレンズ鏡胴。

２． 前記駆動アームと係合する前記第１の支持片を構成する２つの前記アーム部に第１の軸となるピンが備えられ、
前記ピンは前記第１の可動枠体が備えている長穴と係合し、更に前記駆動アームが備えている長穴が係合していることを特徴とする１に記載のレンズ鏡胴。

３． 前記第１の可動枠体と前記第２の可動枠体とが前記固定枠体に入れ子式に挿入された状態から第１の可動枠体が固定枠体から離れた場所まで移動する際、第１の可動枠体及び第２の可動枠体は、前記固定枠体に入れ子式に挿入された状態のまま移動することを特徴とする１又は２に記載のレンズ鏡胴。

４． １乃至３の何れか一項に記載されたレンズ鏡胴を備えていることを特徴とする撮像装置。

本発明によれば、レンズ鏡胴は、固定枠体と、同軸上に配置される固定枠体に入れ子式に出入り可能な第１の可動枠体と第２の可動枠体とを備えている。第１の可動枠体には、固定枠体に軸支され、互いに直交しているコの字状の第１の支持片及び第２の支持片が第１の軸及び第２の軸で係合されている。第２の可動枠体には、第１の可動枠体に第４の軸及び第６の軸で軸支又は係合され、互いに直交しているコの字状の第１の連結部材及び第２の連結部材が第３の軸及び第５の軸で係合又は軸支されている。更に、第１の支持片と第１の連結部材が構成してなる駆動アームとが係合している。

よって、第１の支持片を駆動することで互いに直交する第１及び第２の支持片で拘束される第１の可動体枠が精度良く駆動され、第１の支持片に係合して駆動力を得る駆動アームにより互いに直交する第１の連結部材及び第２の連結部材で拘束される第２の可動枠体が精度良く駆動される。

また、上記の効果を有するレンズ鏡胴を用いて撮像装置が構成される。

従って、簡単な構成でコンパクトな多段沈胴を構成できるレンズ鏡胴及びこのレンズ鏡胴を備えた撮像装置を提供することができる。

以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。

撮像装置であるデジタルカメラ１の外観を図１２に模式的に示す。図１２において、（ａ）は斜視図、（ｂ）は背面図である。

デジタルカメラ１は、概ね直方体状のカメラ筐体１０と撮像時にはカメラ筐体１０から突出して使用されるレンズユニット１２を備えている。レンズユニット１２の突出方向を奥行き方向とし、また、カメラ筐体１０の横長方向を横方向、図１２の上下方向を縦方向と定める。

デジタルカメラ１は、前面にレンズユニット１２、フラッシュ発光部１３、セルフタイマーランプ１４、背面に表示部１５、モード設定スイッチ１６、十字キー１７、複数の操作キー１８、上面にレリーズボタン１９、電源ボタン２０を備えている。

レンズユニット１２は、ズームレンズであり、使用位置にある時に、レンズの一部がカメラ筐体１０の前面から突出し、広角端から望遠端に変倍するとさらに突出し、残りのレンズ部が後述する屈曲部材により光軸を略直角に折り曲げられ、カメラ筐体１０の内部に横方向に配置されている。また、使用時に突出している一部のレンズは、撮像せずに携帯する非使用時に沈胴して、カメラ筐体１０の内部に収納される収納位置に収められる。

フラッシュ発光部１３は被写体を照明するフラッシュ光を発する。セルフタイマーランプ１４は、セルフタイマー撮像の準備が進行中であることを点灯により示す。

背面にある表示部１５は、液晶表示器から成り、撮像した画像のほか、デジタルカメラ１の設定状況、操作案内等の諸情報を表示する。モード設定スイッチ１６は、スライド式であり、デジタルカメラ１の撮像、再生などの動作モードの設定に用いられる。十字キー１７は、上下左右に４つの接点を有しており、表示部１５に表示されるカーソルの移動に用いられる。また、十字キー１７はレンズユニット１２の焦点距離の調節にも使用される。操作キー１８は、表示部１５に表示する項目の切り換え、表示した項目の選択等、デジタルカメラ１の機能に関する設定に用いられる。レリーズボタン１９は２段階で動作し、レリーズボタン１９の半押し状態で記録する画像の撮像準備の指示と、レリーズボタン１９の全押し状態で記録する画像の撮像の指示に用いられる。

図１３にデジタルカメラ１の構成を模式的に示す。デジタルカメラ１は、レンズユニット１２および表示部１５のほか、撮像素子２６、信号処理部２２、記録部２３、操作部２４、撮像レンズ駆動部２５および制御部２７を有している。撮像素子２６はＣＣＤエリアセンサであり、画素ごとの受光量に基づく信号を出力する。信号処理部２２は、撮像素子２６の出力信号を処理して、撮像した画像を表す画像データを生成する。記録部２３は、信号処理部２２が生成した画像データを着脱可能な記録媒体２３ａに記録し、また、画像の再生表示のために、記録媒体２３ａから画像データを読み出す。操作部２４は、モード設定スイッチ１６、十字キー１７、操作キー１８、レリーズボタン１９及び電源ボタン２０の総称であり、使用者が操作したボタンに関する情報を制御部２７に伝達する。

撮像レンズ駆動部２５は、ズーム用モータとフォーカス用モータと露出調節するシャッタ・絞り用モータなどモータの駆動を制御部２７の制御に基づき行う。撮像レンズ駆動部２５はレンズユニット１２に設けられていても良い。

制御部２７は、制御プログラムに従ってデジタルカメラ１の各部の動作を制御するもので、レリーズボタン１９が半押しされると、露出制御値の設定や焦点調節等の被写体を撮像するための準備動作を実行し、レリーズボタン１９が全押しされると撮像素子２６を露光し、その露光によって得られた画像信号に所定の画像処理を施して記録媒体２３ａに記録する一連の撮像動作を実行する機能を有する。

次に、実施形態として、レンズユニット１２を例にして以下に説明する。

図１はレンズユニット１２の広角状態の正面図、図２はレンズユニット１２の望遠状態の側面図、図３はレンズユニット１２の望遠状態の上面図、図４はレンズユニット１２の広角状態の側面図、図５はレンズユニット１２の広角状態の上面図、図６は沈胴時（沈胴させる時）もしくは起動時（起動させる時）に第１直進筒７０及び第２直進筒７１を移動させた位置（プリズム挿脱位置）の側面図、図７は沈胴時もしくは起動時に第１直進筒及び第２直進筒を移動させた位置（プリズム挿脱位置）の上面図、図８、図９、図１０はそれぞれ沈胴した状態の正面図、側面図、上面図である。図１１は第１直進筒及び第２直進筒周辺の分解斜視図である。側面図については、第２、第３のレンズ群は図示せずに、第１レンズ群８１及び第１レンズ群８１を保持して移動させる可動枠体とする第１直進筒７０及び第２直進筒７１、これらの直進筒を駆動する部材の動きの説明に用いる。

まず、図１〜図５によりレンズユニット１２の構成を説明する。レンズユニット１２において、上下は、光軸７７の方向と同じ方向とし、左右は、光軸７７と光軸７６とのどちらにも垂直な方向とする。尚、レンズユニット１２は、上下方向をそのままにしてデジタルカメラ１の上下方向としてカメラ筐体に配置される。

図１に示すレンズユニット１２が有する撮像レンズは、被写体側から順に、第１レンズ群８１と、プリズム８５と、手ぶれ補正レンズ群８２ｔを含む第２レンズ群８２、および第３レンズ群８３を備えている。第１レンズ群８１は第１の光軸７６上にあり、第２レンズ群８２と第３レンズ群８３は、第２の光軸７７上にある。この撮像レンズは、被写体からの光を撮像素子２６に結像させる。

プリズム８５は、断面が直角二等辺三角形の三角プリズムであり、斜面が第１の光軸７６と第２の光軸７７に対して４５度の角度を成すように配置され、第１の光軸７６を第２の光軸７７の方向に略直角に折り曲げる。

第２直進筒７１は第１レンズ群８１を保持し、プリズム保持部材７５はプリズム８５を保持し、第２保持部材７２は第２レンズ群８２を保持し、第３保持部材７３は第３レンズ群８３を保持する。なお、光路を折り曲げるプリズム８５は、板状のミラーであっても良い。手ぶれ補正ユニット７２ｔは、手ぶれ補正レンズ８２ｔを第２の光軸７７に対して垂直平面内に移動可能に保持し、カメラの手ぶれによる光軸のズレを補正する。また、シャッタユニット（不図示）が第２保持部材７２に固着されている。

変倍は、第１レンズ群８１と第２レンズ群８２と第３レンズ群８３が移動し、フォーカシング時には第３レンズ群８３が移動する。なお、手ぶれ補正レンズ群８２ｔは、変倍の際に限らず、光軸方向には固定されている。広角端から望遠端に変倍すると、第１レンズ群８１が被写体側に移動し、第２レンズ群８２がプリズム８５側に移動し、第３レンズ群８３が撮像素子２６側に移動する。

第１レンズ群８１を変倍移動させる構成は、例えば、図２又は３に示す様に、第１レンズ群８１を保持する第２の可動枠体とする第２直進筒７１と、第２直進筒７１の外側に第１の可動枠体とする第１直進筒７０と、第１直進筒７０の外側に固定枠体とする筐体６０がある。

第１直進筒７０には、筐体６０に軸９０で軸支されている第１駆動片１００及び軸９１で軸支されている第１従動片１０２とが係合している。軸９０と軸９１は、それぞれ光軸７６に直交し、更に互いに直交している。第１の支持片として第１駆動片１００は、光軸７６を挟む２つのアーム部１００−１、１００−２と連結部１００−３とでコの字状に構成されている（図２参照）。第２の支持片として第１従動片１０２も同様で、２つのアーム部１０２−１、１０２−２と連結部１０２−３とでコの字状に構成されている（図１参照）。第１駆動片１００と第１従動片１０２とは、光軸７６に対して互いに直交する位置にある。

第１駆動片１００が軸支されている軸９０側と反対の端部には、軸９０と平行な第１の軸としてピン１００ａ、１００ｂが設けてある（図３参照）。このピン１００ａ、１００ｂは第１直進筒７０の上下に設けてあるガイド溝２００ａ、２００ｂに係合している。また、第１従動片１０２には軸支されている軸９１側と反対の端部に、長穴２５０ａ、２５０ｂが設けてある（図２参照）。この長穴２５０ａ、２５０ｂは第１直進筒７０の左右方向に軸９１と平行な第２の軸として設けてあるピン７０ａ、７０ｂに係合している。第１駆動片１００を軸９０を中心に回動させると、ピン１００ａ、１００ｂに係合しているガイド溝２００ａ、２００ｂを備えた第１直進筒７０は、光軸７６方向に前後移動する。第１直進筒７０が光軸に沿って前後移動すると、ピン７０ａ、ピン７０ｂも移動し、これに伴って第１従動片１０２は軸９１を中心に回動されることになる。

筐体６０に軸支され、互いに直交するコの字状の第１駆動片１００及び第１従動片１０２が第１直進筒７０に係合して保持することで、第１直進筒７０の姿勢が左右上下のシフト、光軸７６に垂直な方向の回転が拘束され、第１直進筒７０が精度良く光軸７６に沿って移動する。

第１直進筒７０に出入り可能な第２直進筒７１には、第１直進筒７０に軸９２で軸支されている第２駆動片１０１及び軸９３ａ、９３ｂで軸支されている第２従動片１０３とが係合している。軸９２と軸９３ａ、９３ｂは、それぞれ光軸７６に直交し、更に互いに直交している。

第２駆動片１００は、光軸７６を挟む２つのアーム部１０１−１、１０１−２と連結部１０１−３とでコの字状に構成されている（図２参照）。第２の連結部材として第１従動片１０３も同様で、２つのアーム部１０３−１、１０３−２と連結部１０３−３とでコの字状に構成されている（図２参照）。第２駆動片１０１と第２従動片１０３のそれぞれ２つのアーム部は、光軸７６に対して互いに直交する位置にある。

第２駆動片１０１が第１直進筒に軸支されている第１の軸と平行な第４の軸としての軸９２側の反対の端部には、第１の軸と平行な第３の軸としてのピン１０１ａ、１０１ｂが設けてある（図３参照）。このピン１０１ａ、１０１ｂは第２直進筒７１の上下に設けてあるガイド溝２０１ａ、２０１ｂに係合している。また、第２駆動片１０１の軸９２とピン１０１ａ、１０１ｂとの間には長穴２５１ａ、２５１ｂが設けてあり、この長穴２５１ａ、２５１ｂに第１駆動片１００に設けてあるピン１００ａ、１００ｂが係合している。よって、第２駆動片１０１は、第１駆動片１００により軸９２を中心に回転駆動される駆動アームを構成する。

第２従動片１０３が第１直進筒に軸支されている第２の軸に平行な第６の軸としての軸９３ａ、９３ｂ側の反対の端部には、第２の軸に平行な第５の軸としてのピン１０３ａ、１０３ｂが設けてある（図２参照）。このピン１０３ａ、１０３ｂは第２直進筒７１の左右に設けてある長穴２５２ａ、２５２ｂに係合している。第１駆動片１００を回動させると、ピン１００ａ、１００ｂに係合している長穴２５１ａ、２５１ｂを備えた第２駆動片１０１が駆動され、ピン１０１ａ、１０１ｂに係合しているガイド溝２０１ａ、２０１ｂを備えた第２直進筒７１は、光軸７６方向に前後移動する。第２直進筒７１が光軸に沿って前後移動すると、ピン１０３ａ、ピン１０３ｂも移動し、これに伴って第２従動片１０３はピン９３ａ、９３ｂを軸として回動されることになる。

第１直進筒７０に軸支され、互いに直交するコの字状の第２駆動片１０１及び第２従動片１０３が第２直進筒７１に係合して保持することで、第２直進筒７１の姿勢が左右上下のシフト、光軸７６に垂直な方向の回転が拘束され、第２直進筒７１が精度良く光軸７６に沿って移動する。

第２直進筒７１の左右の第２従動片１０３のコの字状のアームが、第２直進筒７１の外側面と第１直進筒７０の内側面を摺動する構成を取ることで、第２直進筒７１の姿勢が左右のシフト、光軸７６に垂直な方向の回転が拘束され、第２直進筒７１がより精度良く第１直進筒７０に沿って移動する。上述した様に第１直進筒７０は精度良く光軸７６に沿って移動するため、第１直進筒７０に沿って移動する第２直進筒７１も光軸７６に沿って精度良く移動する。

尚、第２駆動片１０１において、第４の軸として第１の可動体である第１直進筒７０に軸９２で軸支され、第３の軸としてピン１０１ａ、１０１ｂが第２の可動体である第２直進筒７１に係合している。この軸支と係合との関係は逆とすることができる。同様に、第２従動片１０３において、第６の軸として第１の可動体である第１直進筒７０に軸９３ａ、９３ｂで軸支され、第５の軸としてピン１０３ａ、１０３ｂが第２の可動体である第２直進筒７１に係合している。この軸支と係合との関係は逆とすることができる。

また、例えば、第２直進筒７１の内側に更に繰り出し可能な第３直進筒（不図示）を設けた場合、第２直進筒７１に備えている第２駆動片１０１及び第２従動片１０３と同じように、第３駆動片（不図示）及び第３従動片（不図示）を設けることで、第３直進筒を光軸７６に沿って精度良く移動する。

例えば、第３直進筒に、第２直進筒７１に第３の軸及び第５の軸に平行にそれぞれ軸支されているコの字状の第３駆動片及び第３従動片とを係合させる。第３駆動片と第３従動片のそれぞれの２つアーム部は、光軸７６に対して互いに直交する位置にある。第３駆動片が軸支されている軸側の反対の２つのアーム部の端部には、軸支されている軸に平行なピンを設ける。このピンは第３直進筒の上下に設けてあるガイド溝に係合させる。また、第３駆動片が軸支される軸とピンとの間に長穴が設け、この長穴に第２駆動片１０１に設けてあるピン１０１ａ、１０１ｂを係合させる。

上記の様な駆動片及び従動片を直進筒に設けることで多段で、挿脱可能な鏡胴を構成される。直進筒を３段以上の多段構成する場合、駆動片を軸支する軸は、前段の直進筒に設けるのが駆動片のアーム部の長さを短くできるためより好ましい。

第１モータ４０が回転すると、減速ギヤ列４５で減速された回転駆動力が駆動軸片１０６を回転させる（図１参照）。図５に示すように駆動軸片１０６が備えているピン１０６ａに係合した長穴２５３を備えた第１駆動片１００に駆動力が伝達され、第１駆動片１００が軸９０を中心に回転すると、ピン１００ａ、１００ｂと係合するガイド溝２００ａ、２００ｂを備えた第１直進筒７０を光軸７６方向に直進移動させ、第１駆動片１００が備えたピン１００ａ、１００ｂに係合し長穴２５０ａ、２５０ｂを備えた第２駆動片１０１に駆動力が伝達され、第２駆動片１０１が軸９２を中心に回転して、ピン１０１ａ、１０１ｂと係合したガイド溝２０１ａ、２０１ｂを備えた第２直進筒７１を光軸７６方向に直進移動させる。

例えば、第２直進筒７１が保持する第１レンズ群８１が広角端に位置する図５において、駆動軸片１０６を反時計方向に回転させると、第１駆動片１００と第２駆動片１０１とに駆動力が伝達されそれぞれに係合している第１直進筒７０及び第２直進筒７１が被写体側に繰り出されて、図３に示す様に、望遠端に至る。この状態から、駆動軸片１０６を時計方向に回転させると、第１レンズ群８１は望遠端から広角端に到る。尚、望遠端と広角端との間に、後述するプリズム挿脱位置がある。

従って、上述した様に、第１直進筒が筐体に軸支された第１駆動片１００及び第１従動片１０２を備え、第２直進筒が第２駆動片１０１及び第２従動片１０３を備えた簡単な構成で、第１駆動片と第２駆動片とを係合させることで駆動力を長い距離まで伝達することができる機構を構成することができるため、移動距離が大きく精度良く第１レンズ群８１を移動させることができる。

次に、図１を参照しながら第２保持部材７２の変倍移動の構成について説明する。第１ガイド軸４１は、第２の光軸７７と平行に配置され、その両端部が筐体６０の壁面に固定されている。また、第１ガイド軸４１は、ガイド部である第２保持部材７２の第１摺動ガイド穴４２が嵌合し、第２保持部材７２を第２の光軸７７に対して傾かずに第２の光軸７７の方向へ移動できるように案内する。回転止め部７２ｃが筐体６０の規制部６０ｄに係合して、第２保持部材７２が移動するときに光軸７７の周りに回転することを規制されている。

さらに、第２保持部材７２は第２ばね（不図示）により第２の光軸７７方向で撮像素子２６側にばね付勢され、第２保持部材７２のガイドピン（不図示）が、第１モータ４０の回転を減速ギヤ列４５により減速して回転させる駆動軸片１０６と同じ駆動軸４５ａに備えてあるカムの変位当接部４５ｂに当接している。駆動軸４５ａの回転により、変位当接部４５ｂがガイドピン（不図示）と常に当接することで、第２保持部材７２が変倍移動する。このように駆動軸４５ａは、第２保持部材７２を変倍移動させる部材であると同時に、これまで説明したように第１直進筒７０と第２直進筒７１を連動して動かしている。

また、第３保持部材７３の変倍移動の構成については、第３ガイド軸６１は、第２の光軸７７と平行に配置され、その一端が筐体６０の壁面６０ｅに固定され、その他端が中央の壁面６０ｆに固定され、第３保持部材７３の第３摺動ガイド穴７３ａが嵌合し、第３保持部材７３を第２の光軸７７に対して傾かずに第２の光軸７７の方向へ移動できるように案内する。回転止め部７３ｃが筐体６０の規制部６０ｃに係合して、第３保持部材７３が移動するときに光軸の周りに回転することを防止している。第３モータ６３の回転軸と結合している第３駆動軸６２は、第２の光軸７７と平行に配置され、その外周面に螺旋状のネジが形成され、第３保持部材７３の摺動ガイド部７３ａに連結される係合ねじ７３ｂに螺合している。

第３モータ６３が回転すると、第３駆動軸６２のネジのリードにより、第３保持部材７３が撮像素子２６に対してフォーカスする様に光軸方向に移動する。

沈胴時には、図６及び図７に示すように第２直進筒７１及び第１直進筒７０がプリズム挿脱位置に移動し、次に図８〜図１０に示すようにプリズム８５を保持したプリズム保持部材７５が光軸７６、７７と垂直な軸７８方向へ退避し、続いて第２直進筒７１及び第１直進筒７０がプリズム保持部材７５が移動して形成される空間に、第１の光軸７６上を移動し、沈胴して収納される。この時、第１直進筒７０及び第２直進筒７１と第２保持部材７２は連動して移動する。

第１のモータ４０が駆動されると駆動軸片１０６が回転し、第１駆動片１００及び第２駆動片１０１に駆動力が伝達され、第１直進筒７０及び第２直進筒７１が広角端（ワイド端）と望遠端（テレ端）との間にあるプリズム挿脱位置に移動する（図６、図７参照）。

次に、プリズム８５を保持したプリズム保持部材（屈曲保持部材）７５を退避位置に退避させる。図８を用いて、プリズム保持部材７５を退避位置に移動させる機構について説明する。プリズム８５を保持するプリズム保持部材７５は、第２摺動ガイド部５７ｂと第２摺動ガイド穴５７ａを有し、第２摺動ガイド穴５７ａは筐体６０に固定された第２ガイド軸５１と嵌合している。また、第２摺動ガイド部５７ｂは、第２モータ５０によって駆動される第２駆動軸５２と係合ネジ５５から成る屈曲移動部材により移動する。係合ネジ５５に摺動ガイド部５７ｂが連結され、第２モータ５０の回転により、第２駆動軸５２が回転し、その回転により係合ネジ５５が移動することで、プリズム保持部材７５を第２ガイド軸５１に沿って移動し、図８、図１０に示す退避位置に退避する。

続いて、第１モータ４０が駆動され、第１駆動片１００の回転により、第１直進筒７０が沈胴位置（図９、図１０参照）に移動する。この時、第１駆動片１００が駆動されることで第２駆動片１０１が駆動されるが、第１駆動片１００が備えているピン１００ａ、１００ｂが係合する第１直進筒７０が備えているガイド溝２００ａ、２００ｂと第２駆動片１０１が備えている長穴２５１ａ、２５１ｂの形状が挿脱位置から同じであるため、第２駆動片１０１は回転しない。従って、第１直進筒７０及び第２直進筒７１は、挿脱位置と同じ位置関係を維持した状態で筐体６０の内部に引き込まれ沈胴動作が完了する。

起動時については、沈胴動作と逆の順に動く。すなわち、第２直進筒７１及び第１直進筒７０がプリズム挿脱位置まで移動する。沈胴位置からプリズム挿脱位置までの第１駆動片１００が備えているピン１００ａ、１００ｂが係合する第１直進筒７０が備えているガイド溝２００ａ、２００ｂと第２駆動片１０１が備えている長穴２５１ａ、２５１ｂの形状が同じであるため、第１直進筒７０及び第２直進筒７１は、沈胴位置と同じ位置関係を維持した状態でプリズム挿脱位置に移動する動作が完了する。

従って、上述した様に、第１直進筒が筐体に軸支された第１駆動片１００及び第１従動片１０２を備え、第２直進筒が第２駆動片１０１及び第２従動片１０３を備えた簡単な構成で、更に第１駆動片と第２駆動片とを係合させることで各駆動片を折り重ねてコンパクトにすることができる駆動伝達機構を構成できるため、沈胴時の厚みを薄くすることができる。

また、沈胴位置とプリズム挿脱位置との間を第１直進筒７０と第２直進筒７１とを同時に一体で移動させることで、撮影可能な状態から沈胴状態にするズームレンズ収納時間及び沈胴状態から撮影可能な状態にするズームレンズ起動時間が短くなり、素早く収納・起動する使い勝手のよいレンズユニットとすることができる。

次にプリズム保持部材７５が第１の光軸７６と第２の光軸７７を結ぶ光路屈曲位置に移動する。プリズム保持部材７５が上記の所定の光路屈曲位置に移動が完了することで、第１レンズ群と第２レンズ群及び第３レンズ群とで撮像素子２６に結像する光学系が構成できる。続いて所望の変倍位置に変倍動作により移動し、撮影が行われる。

上述したレンズユニット１２を備えることで、簡単な構成でコンパクトな多段沈胴を構成できるレンズ鏡胴を備えた撮像装置、例えば、デジタルカメラを構成することができる。

本実施形態におけるレンズ鏡胴は、ＣＣＤの光電変換面と同じ形状の４角形としているが、角をカットした、例えば、６角形としても良いし、角に丸みを持たせた概４角形状でもよい。

レンズユニットの正面図。 レンズユニットの広角状態の側面図。 レンズユニットの広角状態の上面図。 レンズユニットの望遠状態の測面図。 レンズユニットの望遠状態の上面図。 レンズユニットのプリズム挿脱時の測面図。 レンズユニットのプリズム挿脱時の上面図。 レンズユニットの沈胴状態の正面図。 レンズユニットの沈胴状態の測面図。 レンズユニットの沈胴状態の上面図。 レンズユニットの第１直進筒及び第２直進筒周辺の分解斜視図。 本発明のデジタルカメラの外観を模式的に示す斜視図（ａ）および背面図（ｂ）。 本発明のデジタルカメラの構成を模式的に示す図。

符号の説明

１ デジタルカメラ
１０ カメラ筐体
１２ レンズユニット
１５ 表示部
１９ レリーズボタン
２０ 電源ボタン
２５ 撮像レンズ駆動部
２６ 撮像素子
２７ 制御部
４０ 第１モータ
４１ 第１ガイド軸
４２ 第１摺動ガイド穴
４５ 減速ギア
４５ａ 駆動軸
４５ｂ 変位当接部
５０ 第２モータ
５１ 第２ガイド軸
５２ 第２駆動軸
５５ 係合ネジ
５７ａ 第２摺動ガイド穴
５７ｂ 第２摺動ガイド部
６０ 筐体
６０ｃ、６０ｄ 規制部
６０ｅ、６０ｆ 壁面
６１ 第３ガイド軸
６２ 第３駆動軸
６３ 第３モータ
７０ 第１直進筒
７１ 第２直進筒
７２ 第２保持部材
７２ｃ、７３ｃ 回転止め部
７３ 第３保持部材
７３ａ 第３摺動ガイド穴
７５ プリズム保持部材
７６ 第１の光軸
７７ 第２の光軸
７８ 軸
８１ 第１レンズ群
８２ 第２レンズ群
８３ 第３レンズ群
８２ｔ 手ぶれ補正レンズ
８５ プリズム
９０、９１、９２、９３ａ、９３ｂ 軸
１００ 第１駆動片
１０１ 第２駆動片
１００−１、１００−２、１０１−１、１０２−２、１０２−１、１０２−２、１０３−１、１０３−２ アーム部
１００−３、１０１−３、１０２−３、１０３−３ 連結部
１０２ 第１従動片
１０３ 第２従動片
７０ａ、７０ｂ、１００ａ、１００ｂ、１０３ａ、１０３ｂ、１０６ａ ピン
２００ａ、２００ｂ、２０１ａ、２０１ｂ ガイド溝
２５０ａ、２５０ｂ、２５１ａ、２５１ｂ、２５２ａ、２５２ｂ、２５３ 長穴

Claims (4)

1. レンズを保持する角形状のレンズ鏡胴において、
   固定枠体と、
   同軸上に配置される前記固定枠体に入れ子式に出入り可能な、前記固定枠体から内側へ向かって順に第１の可動枠体と第２の可動枠体と、
   第１，第２のアーム部と該第１，第２のアーム部を結ぶ連結部とで構成されるコの字状の部材であって、前記同軸に直交し前記第１，第２のアーム部が前記第１の可動枠体に係合される第１の軸を備え且つ前記固定枠体に前記第１の軸と平行な軸で軸支される第１の支持片と、
   第３，第４のアーム部と該第３，第４のアーム部を結ぶ連結部とで構成されるコの字状の部材であって、前記同軸と前記第１の軸とに直交し前記第３，第４のアーム部が前記第１の可動枠体に係合される第２の軸を備え且つ前記固定枠体に前記第２の軸と平行な軸で軸支される第２の支持片と、
   第５，第６のアーム部と該第５，第６のアーム部を結ぶ連結部とで構成されるコの字状の部材であって、前記第５，第６のアーム部は一方の端が前記第２の可動枠体に前記第１の軸と平行な第３の軸として軸支され、他方の端が前記第１の可動枠体に前記第１の軸と平行な第４の軸として係合される、又は、前記第５，第６のアーム部は一方の端が前記第２の可動枠体に前記第１の軸と平行な第３の軸として係合され、他方の端が前記第１の可動枠体に前記第１の軸と平行な第４の軸として軸支される第１の連結部材と、
   第７，第８のアーム部と該第７，第８のアーム部を結ぶ連結部とで構成されるコの字状の部材であって、前記第７，第８のアーム部は一方の端が前記第２の可動枠体に前記第２の軸と平行な第５の軸として軸支され、他方の端が前記第１の可動枠体に前記第２の軸と平行な第６の軸として係合される、又は、前記第７，第８のアーム部は一方の端が前記第２の可動枠体に前記第２の軸と平行な第５の軸として係合され、他方の端が前記第１の可動枠体に前記第２の軸と平行な第６の軸として軸支される第２の連結部材と、を備え、
   前記第１の支持片と前記第１の連結部材が構成してなる駆動アームとが係合していることを特徴とするレンズ鏡胴。
2. 前記駆動アームと係合する前記第１の支持片を構成する前記第１，第２のアーム部に第１の軸となるピンが備えられ、
   前記ピンは前記第１の可動枠体が備えている長穴と係合し、更に前記駆動アームが備えている長穴が係合していることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡胴。
3. 前記第１の可動枠体と前記第２の可動枠体とが前記固定枠体に入れ子式に挿入された状態から第１の可動枠体が固定枠体から離れた場所まで移動する際、第１の可動枠体及び第２の可動枠体は、前記固定枠体に入れ子式に挿入された状態のまま移動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。
4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載されたレンズ鏡胴を備えていることを特徴とする撮像装置。

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