JP4895200B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、沈胴式のレンズ鏡筒を備える撮像装置に関する。

近年、銀塩フィルムを記録媒体として用いるフィルムカメラに代えて、メモリを記録媒体として用いるデジタルカメラが急速に普及している。このデジタルカメラとしては、複数の光学レンズを光軸方向に移動させて撮影倍率を変更するズーム機構を備えるものがある。

このズーム機構を備えるレンズ鏡筒の一例として、以下のような構成を有するものがある（特許文献１参照）。

このズーム機構を備えるレンズ鏡筒の場合、複数のレンズが、それぞれ、回転規制筒により回転を規制されながら、カムリングにより光軸方向へ進退される。これにより、各レンズが指定位置に移動され、撮影倍率が変更される。

デジタルカメラに関しては、携帯性などを向上させるために、小型化および／または薄型化が急速に進められており、そのレンズ鏡筒に対しても、同様に、小型化および／または薄型化が進められている。レンズ鏡筒、特にズーム機構を備えるレンズ鏡筒の小型化および／または薄型化を達成するためには、レンズ鏡筒の収納時に、複数のレンズ間の間隔を可能限り小さくすることが必要である。

また、ズーム機構を備えるレンズ鏡筒においては、撮影時に各レンズを所望の位置に停止させて保持することが必要である。そのために、レンズ鏡筒の基準位置いわゆるリセット位置を光学的検知手段で検知する必要がある。この光学的検知手段としては、フォトインタラプタが用いられ、このフォトインタラプタは、例えば直進ガイド筒に設けられている基準部材の通過を検知することにより、レンズ鏡筒の基準位置を検知する。

このような構成において、フォトインタラプタを可能な限り外周側に配置する場合は、固定筒に対して、基準部材を貫通させるための切り欠きを設ける必要がある。

デジタルカメラはユーザにより携帯可能な機器であるので、ユーザが誤ってデジタルカメラを落下させまたは他の物体にぶつけるなどの不慮の事故が発生する可能性が高い。このような場合、レンズ鏡筒およびカメラ本体には、衝撃力が加えられることになる。ここで、レンズ鏡筒の固定筒には、上記切り欠きが設けられているので、上記レンズ鏡筒が衝撃力を受けた場合、この衝撃力により、固定筒が損傷され、レンズ鏡筒が動作不能な状態に陥り易い。

このような問題を解決するための方法として、各種の方法が提案されている。例えば、固定筒の切り欠きを設ける必要がないように、フォトリフレクタを用いる方法が提案されている（特許文献２参照）。
特開２００１−３２４６６３号公報 特開２００５−３００５６３号公報

しかしながら、上述したフォトリフレクタを用いる方法の場合、フォトリフレクタは外乱を拾い易い。すなわち、フォトリフレクタは、検知精度が周囲の環境に左右され易く、検知精度の点で、フォトインタラプタより若干劣るという欠点がある。また、ＣＣＤ、ＣＭＯＳなどの撮像素子の近くにフォトリフレクタを配置することはできない。これは、フォトリフレクタの光が撮像素子に入り込み易くなるからである。すなわち、レンズ鏡筒の基準位置を検知する手段としてフォトリフレクタを用いる場合、フォトレフレクタの配置位置が制限される。

本発明の目的は、レンズ鏡筒の基準位置に対する検知精度を低下させることなく、衝撃力によりレンズ鏡筒が動作不能な状態に陥ることを極力回避することができる撮像装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、収納位置から撮影可能位置に繰り出される沈胴式のレンズ鏡筒と、前記レンズ鏡筒を前記撮影可能位置に停止させるための前記レンズ鏡筒の基準位置を検知する基準位置検知手段とを備え、前記レンズ鏡筒は、内周面にカム溝が形成されている固定筒と、前記固定筒の前記カム溝に係合する係合部が設けられ、レンズを光軸方向へ移動させるカム筒と、前記レンズの回転を規制する回転規制筒とを有し、前記カム筒は、前記係合部が前記固定筒の前記カム溝と係合して回転しながら、光軸方向へ進退し、前記回転規制筒は、前記カム筒の光軸方向への進退に伴い光軸方向へ進退し、前記固定筒には、楔形状の受け入れ孔が設けられ、前記回転規制筒には、前記固定筒の前記受け入れ孔を経て突出する楔形状の基準部材が設けられ、前記基準位置検知手段は、前記レンズ鏡筒が前記収納位置から前記撮影可能位置へ繰り出される際に前記基準部材が通過する位置に設けられ、前記基準部材が前記基準位置検知手段を通過した際に、前記レンズ鏡筒が前記基準位置に到達したことを検知することを特徴とする撮像装置を提供する。

本発明によれば、レンズ鏡筒の基準位置に対する検知精度を低下させることなく、衝撃力によりレンズ鏡筒が動作不能な状態に陥ることを極力回避することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の一実施の形態に係る撮像装置の外観を示す斜視図である。図２は図１の撮像装置においてレンズ鏡筒が繰り出された状態を示す斜視図である。本実施の形態においては、撮像装置として、デジタルカメラを説明する。

デジタルカメラは、図１および図２に示すように、厚さ（奥行き）が薄い箱状の本体９を備える。本体９の前面には、ファインダ１４、補助光発光部１３、ストロボ１５、レンズ鏡筒１６が設けられている。ここで、補助光発光部１３は、測光測距を行う場合の補助光を発光する。

また、本体９の上面には、レリーズボタン１０、電源切換えボタン１２、ズーム切換えスイッチ１１が設けられている。また、本体９の背面には、機能の切換えなどを行うための複数の操作ボタン（図示せず）、および撮影画像などを表示するための液晶ディスプレイ（図示せず）などが設けられている。

ここで、レンズ鏡筒１６は、ズーム機構を備える沈胴式のレンズ鏡筒であり、デジタルカメラの電源がオフされているときには、図１に示すように、本体９内に収納されている。これに対し、電源がオンされると、図２に示すように、レンズ鏡筒１６は、本体９から繰り出される。

次に、上記レンズ鏡筒１６の構成について図３〜図７を参照しながら説明する。図３は図１のレンズ鏡筒１６の分解斜視図である。図４は図１のレンズ鏡筒１６が本体９に収納された状態にあるときの縦断面図である。図５は図１のレンズ鏡筒１６が本体９から繰り出された状態にあるときの側面図である。図６は図３の回転規制筒１の詳細を示す平面図である。図７は図３の固定筒３の縦断面図である。

レンズ鏡筒１６は、図３および図４に示すように、複数のレンズ群４，５，７および本体９に固定される固定筒３を備える。固定筒３の内周面には、カム溝２ａが形成されている。固定筒３内には、内周面にカム溝が形成されているカム筒２が配置されている。このカム筒２の外周面には、カム溝２ａと係合するカムフォロワ８が設けられている。また、カム筒２内には、回転規制筒１が配置されている。

カム筒２は、ズームモータ（図示せず）により回転される。カム筒２が回転されると、カム筒２は、そのカムフォロワ８が固定筒３のカム溝２ａに係合されながら、光軸方向へ進退する。このとき、回転規制筒１は、カム筒２とバヨネット結合されており、カム筒２と略一体となって光軸方向へ進退する。そして、カム筒２の回転により、レンズ群４およびレンズ群５は、回転規制筒１により光軸周りの回転が規制されながら、光軸方向へ直進移動する。

例えば撮影時には、レンズ鏡筒１６は、本体９の収納位置から撮影可能位置へ繰り出される。具体的には、カム筒２が所定方向へ回転され、レンズ群４，５は、カム筒２とともに、本体９の収納位置（図４）から撮影可能位置（図５）へ繰り出されることになる。

レンズ鏡筒１６を収納位置から撮影可能位置まで繰り出すために、レンズ鏡筒１６の基準位置を検知し、当該基準位置を基準としてレンズ鏡筒の位置を求める必要がある。本実施の形態においては、レンズ鏡筒１６の基準位置を検知する基準位置検知手段として、フォトインタラプタ６が用いられる。このフォトインタラプタ６は、所定位置に固定され、光路を形成する。そして、後述するように、レンズ鏡筒１６の繰り出し動作の開始に伴い（回転規制筒１の移動開始に伴い）基準部材１ａが上記光路に進入すると、上記光路は一時的に遮断され、基準部材１ａが上記光路を通過すると、上記光路は開放される。これに応答して、フォトインタラプタ６は、レンズ鏡筒１６が基準位置に到達したことを示す信号を発生する。

これ以降、上記ズームモータに設けられているパルス発生手段（図示せず）が発生するパルスの数がカウントされ、このカウントされたパルスの数に基づいてレンズ鏡筒１６（レンズ４群，レンズ群５）の位置が検出される。そして、この検出結果に基づいてレンズ鏡筒１６（レンズ群４，レンズ群５）が撮影可能位置に停止される。

次に、基準部材１ａの構成およびその位置について詳細に説明する。

基準部材１ａは、回転規制筒１の外周部から後述する固定筒３の受け入れ孔３を経て突出する部材からなる。基準部材１ａの先端部１ｂ（レンズ鏡筒前方側の端部）は楔状に形成され、後端部１ｃは矩形状に形成されている（詳細は図６（ａ），（ｂ）を参照）。固定筒３には、図５および図７に示すように、上記基準部材１ａを受け入れるための受け入れ孔３ａが形成されている。ここで、受け入れ孔３ａは、基準部材１ａを受け入れ可能なように、先端３ｂが楔状に形成された形状の長孔からなる。

ここで、レンズ鏡筒１６の薄型化およびズーム倍率の高倍率化を図ると、固定筒３に設けられているカム溝２ａと上記受け入れ孔３ａは、図７に示す状態より接近した状態となり、両者の間の間隔が非常に狭くなる。すなわち、カム溝２ａと受け入れ孔３ａとの間の光軸方向への距離が非常に短くなる。そして、図７に示すように、カム溝２ａにおけるカム筒２のカムフォロワ８の停止位置が位置８ｂとなる場合、光軸方向に対して、位置８ｂが受け入れ孔３ａと最も接近することになる（位置８ｂと受け入れ孔３ａ間の距離が最短になる）。この場合、外部から加えられた衝撃によりレンズ鏡筒１６に大きな外力が作用すると、上述したカム溝２ａと上記受け入れ孔３ａ間の部位が破損され易くなり、この破損などにより、カムフォロワ８がカム溝２ａから脱落することがある。すなわち、レンズ鏡筒１６が動作不能状態に陥る恐れがある。

これを防止するために、本実施の形態においては、上述したように、先端部１ｂが楔状に、後端部１ｃが矩形状に形成されている基準部材１ａが設けられている。レンズ鏡筒１６が本体９に収納されているときには、基準部材１ａの楔状の先端部１ｂがフォトインタラプタ６により形成される光路を遮る状態にあり、フォトインタラプタ６から発生される信号は、暗状態を示す信号となる。レンズ鏡筒１６が動作を開始して、基準部材１ａの後端部１ｃがフォトインタラプタ６の光路を通過し、当該光路を開放すると、フォトインタラプタ６からは、レンズ鏡筒１６が基準位置に到達したことを示す信号が発生される。そして、この信号は、レンズ鏡筒１６の基準位置をリセットするための基準信号となる。これにより、従来のフォトインタラプタを用いた基準位置検知手段と同程度の検知精度を確保することができる。

このような形状に構成された基準部材１ａを受け入れるために、上述したように、固定筒３の受け入れ孔３ａは、先端３ｂが楔状に形成された形状の長孔からなる。この受け入れ孔の光軸方向に沿う長さは、基準部材１ａの移動距離（回転規制筒１の光軸方向への移動距離）に対応する長さである。そして、本実施の形態においては、カム溝２ａ上でカム筒２のカムフォロワ８が停止する停止位置が、図７に示す位置８ｂではなく、位置８ａまたは位置８ｃにされる。これにより、カムフォロワ８の停止位置８ａまたは８ｃと受け入れ孔３ａ間の距離が長くなり、衝撃などによりレンズ鏡筒１６に外力が作用したとしても、停止位置８ａまたは８ｃと受け入れ孔３ａ間の部位が損傷され難い。その結果、カムフォロワ８がカム溝２ａから脱落するなどして、レンズ鏡筒１６が動作不能状態に陥ることを回避することができる。

本実施の形態においては、基準部材１ａが回転規制筒１に設けられているが、これに代えて、基準部材をレンズ群４またはレンズ群５を保持する鏡筒に設けるようにしてもよい。この場合、固定筒に基準部材を受け入れる受け入れ孔が同様に設けられ、また、同様の効果を得ることができる。

本発明の一実施の形態に係る撮像装置の外観を示す斜視図である。 図１の撮像装置においてレンズ鏡筒が繰り出された状態を示す斜視図である。 図１のレンズ鏡筒１６の分解斜視図である。 図１のレンズ鏡筒１６が本体９に収納された状態にあるときの縦断面図である。 図１のレンズ鏡筒１６が本体９から繰り出された状態にあるときの側面図である。 図３の回転規制筒１の詳細を示す平面図である。 図３の固定筒３の縦断面図である。

符号の説明

１ 回転規制筒
１ａ 基準部材
１ｂ 先端部
１ｃ 後端部
２ カム筒
３ 固定筒
３ａ 受け入れ孔
４，５，７ レンズ群
６ フォトインタラプタ
８ カムフォロワ
９ 本体
１６ レンズ鏡筒

Claims (5)

1. 収納位置から撮影可能位置に繰り出される沈胴式のレンズ鏡筒と、
   前記レンズ鏡筒を前記撮影可能位置に停止させるための前記レンズ鏡筒の基準位置を検知する基準位置検知手段とを備え、
   前記レンズ鏡筒は、内周面にカム溝が形成されている固定筒と、前記固定筒の前記カム溝に係合する係合部が設けられ、レンズを光軸方向へ移動させるカム筒と、前記レンズの回転を規制する回転規制筒とを有し、前記カム筒は、前記係合部が前記固定筒の前記カム溝と係合して回転しながら、光軸方向へ進退し、前記回転規制筒は、前記カム筒の光軸方向への進退に伴い光軸方向へ進退し、
   前記固定筒には、楔形状の受け入れ孔が設けられ、
   前記回転規制筒には、前記固定筒の前記受け入れ孔を経て突出する楔形状の基準部材が設けられ、
   前記基準位置検知手段は、前記レンズ鏡筒が前記収納位置から前記撮影可能位置へ繰り出される際に前記基準部材が通過する位置に設けられ、前記基準部材が前記基準位置検知手段を通過した際に、前記レンズ鏡筒が前記基準位置に到達したことを検知することを特徴とする撮像装置。
2. 前記レンズ鏡筒が前記撮影可能位置に停止した際に前記固定筒の前記カム溝における前記カム筒の前記係合部は、前記固定筒の前記受け入れ孔との間の距離が最短になる位置とは異なる位置に停止することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記固定筒の前記受け入れ孔は、前記固定筒の前記カム溝より後方に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
4. 前記基準部材は、先端部が楔状に形成され、後端部が矩形状に形成されている部材からなり、
   前記固定筒の前記受け入れ孔は、前記基準部材を受け入れ可能なように、先端が楔状に形成された形状の長孔からなり、
   前記基準位置検知手段は、前記基準部材の前記後端部が前記基準位置検知手段を通過した際に、前記レンズ鏡筒が前記基準位置に到達したことを検知することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
5. 前記基準位置検知手段は、光路を形成し、前記基準部材の前記先端部が前記形成された光路に進入してから前記後端部が前記光路を抜けるまで前記光路は遮断され、前記後端部が前記光路を抜けると、前記光路は開放されることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。

Images