WO2004038475A1 - 光学ユニット及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、光学系を使用位置と収納位置との間に移動可能な沈胴式の光学ユニット及びその光学ユニットを備えた撮像装置に関する。特に、固定鏡筒に対して移動可能に支持されたレンズ鏡筒の位置を検出することにより、レンズの位置情報を得ることができる光学ユニット及び撮像装置に関する。本発明の光学ユニットは、固定環及び後部鏡筒に対して2群レンズ枠が光軸方向に沿って移動可能であり、2群レンズ枠の背後に固体撮像素子を備えた沈胴式の光学ユニットにおいて、移動可能な2群レンズ枠に、その2群レンズ枠の位置を検出する位置検出手段を設ける。本発明によれば、外形部の突起等をなくして小型化を図ることができると共に、部品点数や加工工数の増加を最小限に抑えることができる。

Description

明 細 曰

光学ュニッ 卜及び撮像装置 技術分野

本発明は、 光学系を使用位置と収納位置との Jに移動可能な沈 胴式の光学ュニッ ト、 及ぴその光学ュニッ 卜を備えたデジタノレス チルカメ ラ、 デジタノレビデオ力メ ラ等の撮像装置に関し、 特に、 固定鏡筒に対して移動可能に支持されたレンズ鏡筒の位置を検出 することによ り レンズの位置情報 (例えば、 ズ一ム位置に関する 情報等 ) を得るこ とができるよ にした光学ュ二ッ ト及びその光 学ュニ V トを備えた撮像装置に関するものである o 背景技術

近年、 デジタルスチルカメ ラやデジタルビデオカメ ラ等の 装置においては、 携帯性の向上や使い勝手の向上が求められ 、 力 メ ラ全体の小型化が追求されており、 撮像装置に用いられる光学 系レンズ鏡筒やレンズの小型化も進められている。 更に、 撮影さ れた画像のさ らなる高画質化 · 高画素化の要望も強く 、 光学系の 構成部材である レンズは大型化しても駆動機構を小型化すること によって光学系レンズ鏡筒の小型化が要望されることが多い

このよ うな要望は、 デジタノレスチノレカメ ラゃデジタルビデォカ メ ラ等の撮像装置に使用されている、 いわゆる沈胴式レンズに関 しても同様であり、 携帯の利便性という観点から小型化及び薄型 化等が要望されている。

図 3は、 沈胴式レンズを備えた、 例えばデジタルスチルカメ ラ の不使用時のレンズ収納状態、 つま り レンズの沈胴位置の外観斜 視図を示すものである。 図 4 は、 レンズ鏡筒が伸長したカメ ラ使 用状態を示すもので、 ワイ ド （広角） 位置若し く はテ レ （望遠） 位置の外観斜視図である。

図 5 A、 図 5 B及び図 5 Cに従来の沈胴式レンズの断面図を示 す。 図 5 Aが不使用時の レンズ収納位置、 図 5 Bがワイ ド （広角） 位置、 図 5 Cがテレ （望遠） 位置の各断面図である。 また、 図 6 は、 沈胴式レンズの分離状態の斜視図である。

まず、 図 3及び図 4において、 デジタルスチルカメ ラの主な機 能について説明する。 符号 1 がデジタルスチルカメ ラのカメ ラ本 体部であり、 符号 2がカメ ラ本体部 1 の一側前面に設けられてい る沈胴式の撮像レンズ部である。 図 3の沈胴状態では、 パリ ア 3 によ り撮像レンズ部 2の前玉レンズ面が保護されている。 また、 カメ ラ本体部 1 の前面側にはフ ァイ ンダレンズ 4 と、 ス トロボ 5 と、 被写体との距離を検出するためのオー ト フォーカス補助光受 光部 6が配置されている。 また、 符号 7はファインダ窓、 8はシ ャッターボタン、 9 はモー ド切り換えつまみである。

次に、 図 5 A、 図 5 B及ぴ図 5 C並びに図 6 を参照して、 沈胴 式の光学ユニッ トである撮像レンズ部 2の詳細な構成について説 明する。

符号 1 0は、複数のレンズ 1 1 を保持した 1群レンズ枠であり、 1群レンズ枠 1 0 はカム環 1 2の第 1 のカム溝 1 2 a に嵌合され る複数の力ムピン 1 0 a を備えている。 1群レンズ枠 1 0は、 例 えばガラス繊維を含有する黒色のポリ カーボネー ト樹脂で成形さ れ、 強度及ぴ遮光性を有している。

符号 1 3 は、 複数のレンズ 1 3 a を保持した 2群レンズ枠であ り 、 2群レンズ枠 1 3 はカム環 1 2 の第 2 のカ ム溝 1 2 b に嵌合 される複数のカ ム ピン 1 3 b を備えている。 2群レンズ枠 1 3は、 例えばガラス繊維を含有する黒色のポリカーボネー ト樹脂で成形 され、 強度及ぴ遮光性を有している。 また、 2群レンズ枠 1 3 に はアイ リ スシャッター機構を構成している場合もある。 上述した力ム環 1 2は、 ギアュニ ッ ト 1 4 のギア 1 4 a によ り 固定環 1 5の内径内で回転駆動するためのギア部 1 2 c と 、 固定 環 1 5のカム溝 1 5 a に嵌合される複数のカムピン 1 2 dを備え ている。 カム環 1 2はヽ 例えばガラス繊維を含有する黒色のポリ カーボネー ト樹脂で成形され、 強度及び遮光性を有している o ^

1 のカム溝 1 2 a及び第 2のカム溝 1 2 b によ り、 . 1群レンズ枠

1 0及び 2群レンズ枠 1 3 を所定のカーブに沿つて光軸 L方向に

、

移動させるズ 、ヽ ング動作が行われ

符号 1 6は直進案内環であり、 力ム環 1 2 と一体的に固定環 1

5 の内径で光軸 L方向に移動する部材である。 この直進案内環 1

6 には、 1群レンズ枠 1 0 を光軸方向にガイ ドする複数の案内溝

1 6 a と、 2群レンズ枠 1 3 を光軸方向にガイ ドする複数の案内 溝 1 6 b 備 てレ、る o この直進案内環 1 6 は、 例えばガフス繊 維を含有する 色のポ V カーボネー ト樹脂で成形され 、 強度及び 遮光性を有してレ、 Ό。

固定環 1 5 は、 後部鏡筒 1 7に固定される部材である。 この固 定環 1 5は、 例えばガラス繊維を含有する黒色のポリ カーボネー ト樹脂で成形され、 強度及び遮光性を有している。

符号 1 8は、 レンズ 1 9 を保持した 3群レンズ枠である 。 この 3群レンズ枠 1 8 は、 例えばガラス繊維を含有す o黒色のポリ力 ーポネー ト樹脂で成形され、 強度及び遮光性を有している 。 この

3群レンズ枠 1 8 は、 後部鏡筒 1 7 に対して光軸方向に移動可能 に保持されており 、 図示しないステツピンダモータ等の動力源に よつて光軸方向に微小に変移するよ うになつてい o

後部鏡筒 1 7には固定環 1 5 と 、 パリ ア駆動機構 2 0 と 、 ギア ュ二ッ ト 1 4が固定される。 ¾ 7こ 、 後部鏡筒 1 7には 3群レンズ 枠 1 8に対面するよ う にした保持部 2 1 に光学式 Π一パスカッ ト フィルタゃ赤外力 ッ 卜フィノレタカゝらなる光学フィルタ 2 2がシー ルゴム 2 3で弾性付勢されるよ う にして位置決め固定されている。 更に、 後部鏡筒 1 7には光学フィルタ 2 2 の背後に C C Dや C M O S等の固体撮像素子 2 4が位置決め固定されている。

バリ ァ駆動機構 2 0 は、 撮像レンズ部 2 の沈胴時に連動してバ リ ア 3 を閉止駆動するための突起部材である。 また、 ギアュニッ ト 1 4はギア 1 4 a と嚙み合う ギア部 1 2 c を介してカム環 1 2 を回転駆動するものであり、 そのギア比は沈胴状態→ワイ ド状態 →テレ状態及ぴテレ状態→ワイ ド状態→沈胴状態の範囲において 十分な駆動力を得られるよ う に決められている。

次に、 上述した撮像レンズ部 2 の動作について説明する。

図 5 Aの沈胴状態から図 5 Bのワイ ド位置の間の動作において、 カム環 1 2はギア部 1 2 cがギアュニッ ト 1 4のギア 1 4 aが D Cモータ等の駆動源によつて駆動され、 カムピン 1 2 dが固定環 1 5 のカム溝 1 5 a に沿って回転しながら被写体に向けて光軸方 向に移動する。 このと き、 直進案内環 1 6 はカム環 1 2 と一体に 矢印 A方向に移動する。

これと同時に、 1群レンズ枠 1 0はそのカムピン 1 0 aがカム 環 1 2 の第 1 のカム溝 1 2 a及び直進案内環 1 6 の案内溝 1 6 a に沿って矢印 B方向へ移動する。 これと同時に、 2群レンズ枠 1 3 はそのカムピン 1 3 b がカム環 1 2 の第 2 のカム溝 1 2 b及ぴ 直進案内環 1 6 の案内溝 1 6 b に沿って矢印 C方向へ移動する。 以上のよ うな動作によ り、 1群レンズ枠 1 0及ぴ 2群レンズ枠 1 3は光学的にワイ ド位置となる。

そして、 ワイ ド位置から図 5 Cのテレ位置の間の動作において も、 カム環 1 2はギアュニッ ト 1 4によ り駆動されるが、 この範 囲においてカムピン 1 2 d はカム溝 1 5 a の水平なカム溝 1 5 b を移動するこ とでカム環 1 2が光軸方向に移動しないこ とから、 直進案内環 1 6 も矢印 Dに示すよ う に光軸方向には移動しない。 こ の と き、 1群レンズ枠 1 0 は、 そのカム ピン 1 0 a がカム環 1 2のカム溝 1 2 a及び直進案内環 1 6 の案内溝 1 6 a に沿って矢 印 E方向に移動する。

同時に 2群レンズ枠 1 3 は、 そのカムピン 1 3 bがカム環 1 2 のカム溝 1 2 b及び直進案内環 1 6 の案内溝 1 6 b に沿って矢印 F方向に移動する。 以上のよ うな動作によ り、 1群レンズ枠 1 0 及ぴ 2群レンズ枠 1 3は光学的にワイ ド位置からテ レ位置の間を 移動するこ とによってズーミ ング動作を行う。

尚、 テ レ位置からワイ ド位置、 ワイ ド位置から沈胴状態につい ては、 ギアユニッ ト 1 4のギア 1 4 a を逆回転駆動するこ とで、 カム環 1 2 を逆向きに回転させるこ とによって行う。

こ こで、 1群レンズ枠 1 0及び 2群レンズ枠 1 3 がズー ミ ング 動作を行ったとき、 これとは別の図示しない、 例えばステツピン グモータ等からなる駆動源によって 3群レンズ枠 1 8が光軸方向 に微小に変位するこ とによ り フォーカツシング動作を行う。

この よ う に撮像レンズ部 2が被写体の位置に応じて 1群レンズ 枠 1 0及ぴ 2群レンズ枠 1 3 を移動させてズーミ ング動作及びフ オーカッシング動作を選択的に行うため、 撮像レンズ部 2には、 レンズの位置を検出する手段が必要となる。

従来の沈胴式レンズのズーム位置検出方法と しては、 例えば、 カム環の回転角度による位置検出方法や、 カム環の繰り 出し方向 の位置による位置検出方法等が知られている。

更に、 カム環の回転角度による位置検出方法には、 カム環の外 形部に電気的なパターンを配し、 その導通の変化によって位置を 検出する方法や、 カム環の外形部に回転位置を検出するための突 起と、 その外側に配したスィ ッチを設け、 その突起でスィ ッチを 動作させてズーム位置を検出する方法等が知られている。

図 7は、 前者の電気的接点 （ブラシ） による回転位置の検出手 段を示すものである。 図 7において、 符号 5 0は沈胴式レンズの 撮像レンズ部であり、 不使用時のレンズ収納状態である沈胴位置 と、 ワイ ド （広角） 位置と、 テ レ （望遠） 位置を選択的に取るこ とができるよ う になつている。 撮像レンズ部 5 0の左上部にはフ アインダレンズ 5 1 が配置されている。

この撮像レンズ部 5 0 の上部に、 電気的接点による回転位置検 出手段 5 2が設けられている。 この回転位置検出手段 5 2は、 レ ンズ鏡筒の回転部に設けられた電気接点パターン 5 3 と、 カメ ラ 本体等の固定部に取り付けられたブラシ部 5 4 とからなり、 ブラ シ部 5 4に設けられた複数のブフ シ 5 5が.電気接点パターン 5 3 に摺動可能に接触されている

力 く して、 レンズ鏡筒の回転部の回転位置によって複数のブラ シ 5 5 と ¾気接点パターン 5 3 の接触位置が変化するため、 その 回転位置に応じて電気的出力が変更される。 この電気的出力の変 化を見ることによ り、 回転位 検出手段 5 2でレンズのズーム位 置を検出する とができる。

図 8は、 後者の可変抵抗器による回転位置の検出手段を示すも のである。 図 8 において、 符号 6 0は沈胴式レンズの撮像レンズ 部であり、 同じく沈胴位置と フィ ド (広角） 位置とテレ （望遠） 位置を選択的に取るこ とがでさ 撮像レンズ部 6 0 の左上部に フ ァイ ンダレンズ 6 1 が配置されており、 その下方である撮像レ ンズ部 6 0の左下部に、 可変抵 f几器による回転位置検出手段 6 2 が設けられてレ、

この回転位置検出手段 6 2は 、 力メ ラ本体等の固定部に取り付 けられた可変抵抗器 6 3 と、 の可変抵抗器 6 3の検出/ 1 6 3 a を支持する支持部材 6 4 と、 - の支持部材 6 4を撮像レンズ部 6

0 の光軸方向に移動させる リ一ド、スク リ ュー 6 5 と、 レンズ鏡筒 の回転部に設けられたギア部に »1¾口 してその回転力をリードス ク リ ユ ー 6 5に伝達するギア列 6 6 とから構成されている。 ギア列 6 6は、 レンズ鏡筒のギア部に嚙合される駆動ギアと、 リー ドス ク リ ュー 6 5 に固定されるス ク リ ュー部ギア と 、 このス ク リ ュー 部ギアと駆動ギアとの間を動力伝達可能に連結するアイ ドラギア とカゝらなっている。

. かく して、 レンズ鏡筒の回転部の回転位置によって可変抵抗器 6 3の抵抗値が変化する。 その可変抵抗器 6 3から出力される抵 抗値を見ることによ り、 回転位置検出手段 6 2でレンズのズーム 位置を検出するこ と ができ る。

また、上述したよ う な位置検出方法を用いた光学装置と しては、 例 ば、 特許文献 1 のよ うなものもある。 この特許文献 1 に記载 された光学装置は、 光学系を構成する第 1 の レンズュ ッ 卜 と 、 刖記第 1 の レンズュニッ トを駆動する第 1 のモータ と 、 前記光学 系を構成する、 前記第 1 の レンズュニッ ト の後方に設けられる第 2のレンズユニッ ト と、 前記光字系の収納指示に応答して刖記第

2 の レンズュニッ トを繰り込み 、 前記第 2 の レンズュ二 ッ ト の繰 り込みが完了した後に前記第 1 のレンズュニッ トの繰り込みを 1¾ 始し、 刖記第 2 の レンズュニ ッ 卜 の繰り込みによって空けられた スペースに前記第 1 の レンズュ二 ッ ト を繰り込むよ う に J記第 1 、 第 2 のモータを制御する制御手段を有する、 こ とを特徴と してレヽ る。

この光学装置は、 レンズの位置を検出するためのリ ニァセンサ を備えており、 そのリニアセンサはベースにネジ止め等によ り 固 定されている。 こ のリニアセンサは可変抵抗器からなり、 端子間 に所定の電圧を印加した状態で摺動子がスライ ドすることによ り、 リ ニアに変化する出力が端子間から出力される。

特許文献 1

特開 2 0 0 0 — 1 9 4 0 4 6号公報 （第 5頁、 図 1 2等） しかしながら、 上述したよ う なレンズ位置検出方法において、 前者の力ム環の回転角度による位置検出方法では、 カム環の外形 部に突起ゃスィ ッチ或いは電気的パターン等を配する必要力 Sある ため、 外形部が大き く なって大型化されると共に、 部品点数や加 ェ工数が増加して不経済になってしま う という課題があつた。

また、 後者の力ム環の繰り 出し方向の位置による位置検出方法 では、 外形部に突起を設け、 こ の突起に対応させてスィ ッチゃ板 パネを所定位置に設ける必要があるため、 前者に比べて部 ΡΠ Λ？、 . の増加は少ないが、 外形部が大き く なり、 小型化については不利 になっている という課題があった。

更に、 どちらの位置検出方法においても、 機械的スイ ッチや導 通を検出するブラシ等の摺動部分が存在し、 その摺動部分の摩 抵抗によつてレンズに対する負荷が発生する。 そのため、 駆動力 に対するレンズの移動効率が下がってしま う と m

レ、う 題もある o 本発明は 上述したよ うな課題を解消するためになされたもの であり、 移 可能なレンズ鏡筒の内部に位置検出手段を設け、 レ ンズ鏡筒の内部でその位置を検出するこ とによ り 、 装置全体の小 型化を図る とができると共に、 レンズ鏡筒内に配置されたレン ズ部間の を防止できる光学ュニッ ト及ぴその光学ユニッ トを 備えた 置を 供する。 発明の開示

上述の目的を達成するため、 本出願の光学ユニッ トは、 固定鏡 筒に対して少なく と も 1 つの レンズ鏡筒が光軸方向に沿って移動 可能であり、 レンズ鏡筒の背後に撮像手段を備えた沈胴式の光学 ユニッ トにおいて、 固定鏡筒内でレンズ鏡筒に、 レンズ鏡筒の位 置を検出する位置検出手段を設けたことを特徴と している。

また、本出願の光学ュニッ トを備えた撮像装置は、固定鏡筒と、 固定鏡筒に対して光軸方向に沿って移動可能と された少なく と も

1 つの レンズ鏡筒と、レンズ鏡筒の背後に配置された撮像手段と、 固定鏡筒内でレンズ鏡筒の位置を検出する位置検出手段と、 を有 する沈胴式の光学ュニッ トを備えた撮像装置ににおおいレ、て

は、 デジタルスチルカメ ラ 、 デジタルビデォカメ のカメ ラ装 置であるこ とを特徴と している。

上述した光学ュ ッ トによれば 内でレンズ鏡筒の位 置を検出する位 出手段を設ける構成と したため、 外形部の突 起等をなく して小型化を図ることができきる と共に 、 部 R 占

ロロ ί？、数や加 ェ工数の増加を最小限に抑 7Lる とができる

また、 光学ュ二ッ を備えた によれば、 型化の可能 な光学ュニッ トを用 るこ と力 Sできるため 装置全

の小 化、 ィ匕を図るこ と力 s.できる 図面の簡単な説明

図 1 Aは、 本発明の光学ユニッ トの第一の実施例の沈胴状態を 示す断面図である。

図 1 Βは、 同じく光学ュニッ トの第一の実施例のワイ ド位置を 示す断面図である。

図 1 Cは、 同じく光学ユニッ トの第一の実施例のテ レ位置を示 す断面図である。

図 2は、 図 1 の光学ュニッ トを分解して示す斜視図である。 図 3 は、 光学ュニッ トが沈胴状態であるデジタルスチルカメ ラ の外観斜視図である。

図 4は、 光学ュニッ トがワイ ド状態又はテ レ状態に伸長したデ ジタルスチルカメ ラの外観斜視図である。

図 5 Αは、従来の光学ュニッ トの沈胴状餱を示す断面図である。 図 5 Bは、 同じく光学ュニッ ト のワイ ド位置を示す断面図であ る。

図 5 Cは、同じく光学ュニッ トのテ レ位置を示す断面図である。 図 6 は、 従来の光学ュニッ トを分解して示す斜視図である。 図 7は、 従来の光学ュニッ トのレンズ位置を検出する手段が電 気的接点による方式である例を示す正面図である。

図 8は、 従来の光学ュニッ トのレンズ位置を検出する手段が可 変抵抗器による方式である例を示す正面図である。 発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明による沈胴式の光学ュニッ ト及ぴその光学ュニッ トを備えた撮像装置の実施の形態の例を、 図面を参照して説明す る。

図 1 A、 図 1 B及び図 1 Cは本発明による沈胴式レンズの断面 図であり、 図 1 Aが不使用時のレンズ収納状態である沈胴位置、 図 1 Bがワイ ド （広角） 位置、 図 1 Cがテレ （望遠） 位置の各状 態を示すものである。 尚、 図 1 A、 図 I B及び図 1 Cにおいて、 上述した図 5 A、 図 5 B及び図 5 Cで説明した構成部分と同一部 分には同一符号を付して説明する。

こ こで、 複数のレンズ 1 1 を保持した 1群レンズ枠 1 0及ぴ複 数のレンズ 1 3 a を保持した 2群レンズ枠 1 3がカム環 1 2の回 転駆動によ り 、 図 1 Aの沈胴位置から図 1 Bのワイ ド位置及び図 1 Bのワイ ド位置から図 1 C のテ レ位置にズーミ ング動作を行う ときの動作は、 図 5 A、 図 5 B及び図 5 Cで説明した場合と同様 である。

また、 本発明の特徴とする部分は、 固定鏡筒に対して少なく と も 1つのレンズ鏡筒が光軸方向に沿って移動可能であり、 レンズ 鏡筒の背後に撮像手段を備えた沈胴式の光学ュニッ トにおいて、 移動可能なレンズ鏡筒の内部に、 レンズ鏡筒の位置を検出する位 置検出手段を設けたことであり、 これによ り フォーカス レンズ部 の動作範囲の制御を行い、 レンズ鏡筒内における レンズ部間の衝 突を防止して動作不良を回避する と共に 、 光学位置精度を向上さ せる ものでめな。

以下に 、 光学ュニッ ト の レンズ位置検出機構を、 図 1 A〜図 1

C及ぴ図 2 を参照して説明する。 2は光学ュニッ トの分解斜視 図である o

図 1 A〜図 1 Cにおレ、て 、 1 0は 、 複数のレンズ 1 1 を保持す る 1群レンズ枠でありゝ 1 2は、 1群レンズ枠 1 0 を光軸方向へ 移動可能に支持する力ム である o また 、 1 3は、 複数のレンズ

1 3 a を保持する 2群レンズ枠でめ り 、 1 6 は、 2群レンズ枠 1

3 を光軸方向へ移動可能に支持する直進案内環である。

更に、 1 5は、 カム環 1 2 を光軸方向へ移動可能に支持する固 定環であり 、 固定環 1 5は後部鏡筒 1 7 の前面に一体的に固定さ れている。 後部鏡筒 1 7には、 光学フィルタ 2 2 と固体撮像素子

2 4が保持されていて 、 両者の間にはシールゴム 2 3が介在され ている。 ぞして、 光学フィ ルタ 2 2 の前方には、 3群レンズ枠 1

8 に保持されたレンズ 1 9が配置されてレ、る ο

また、 2群レンズ枠 1 3 の背面側には 、 後部鏡筒 1 7側に突出 するフィ ン状の突起部 7 1 が設けられている 。この突起部 7 1 は、 撮像レンズ部 2 の光軸と略平行となるよ う に延在されていて、 レ ンズ 1 9 を保持する 3群レンズ枠 1 8 の外周面よ り外側に位置す るよ う に配置されている o こ の突起部 7 1 を検出する フォ トセン サ 7 2が、 取付ブラケク 卜 7 3 を介して後部鏡筒 1 7に取り付け られている。 フォ トセンサ 7 2 の検出部には突起部 7 1 が対向さ れており、 突起部 7 1 がその検出部内に入り込むこ とによって 2 群レンズ枠 1 3 の位置が検出される 0

この実施例では、 突起部 7 1 とフォ トセンサ 7 2 とによってレ ンズ鏡筒の位置を検出するための位置検出手段の—具体例が構成 されてレ、る。 この位置検出手段では、 2群レンズ枠 1 3が後退し て最も 3群レンズ枠 1 8 に近づいた状態を検出するこ とができる この場合 3群レンズ枠 1 8 に当接する直前で 2群レンズ枠 1 3 が停止するよ う に突起部 7 1及びフォ トセンサ 7 2を取り付ける 次に レンズの動作について説明する o

レンズの沈胴状態から カム環 1 2がギア部 1 2 c で駆動され ることによ り、 カムピン 1 2 dが 、 固定環 1 5のカム溝 1 5 a に 沿つて回転しながらワイ ド、 置まで前方に移動する （矢印 A )。 こ のとき 1群レンズ枠 1 0及ぴ 2群レンズ枠 1 3は、 それぞれ力 ムピン 1 0 aがカム溝 1 2 に沿つ又刖後方向に移動し、 カムピ ン 1 3 bがカム溝 1 2 b に沿って前後方向に移動する。 これによ り、 光学ュニッ トが所定の光学ヮィ ド位置になる (矢印 B及び矢 印 c )。

また 光学ワイ ドーテレ位置の間も、 カム環 1 2がギア部 1 2 cで駆動されるこ とによ り回転す o の範囲の固定環 1 5の力 ム溝 1 5 a は、 カム環 1 2が前後方向には移動しないよ う に形成 してあるため、 矢印 Dの動き とな O o の と き 1群レンズ枠 1

0 は、カム ピン 1 0 a がカム 1 5 a に沿って前後方向に移動し、

2群レンズ枠 1 3 は、 カム ピン 1 3 bがカム溝 1 2 b に沿って前 後方向に移動することによ 、 所定の光学.位置を経由しながら、 光学フィ ド、 ―テレ位置間を移動する （矢印 E及び矢印 F )。

上記の 1群レンズ枠 1 0 、 2群レンズ枠 1 3及びカム環 1 2 の 駆動は 、 レンズの沈胴及びズームの動作を行うが、 これとは別の 駆動源によ りヽ 3群レンズ枠 1 8であるフォーカス レンズ部が合 焦の巨的のため刖後に駆動される （矢印 G )。

この 、 図 1 Aの沈胴状態から図 1 Bのワイ ド状態の間では、 フォ一力ス レンズ部が所定の光学範囲全てを移動する と、 2群レ ンズ枠 1 3 が 3群レンズ枠 1 8 に衝突してしま う こ とになる o 方 、 図 1 Bのワイ ド状態から図 1 Cのテレ状態の間では 2群レ ンズ枠 1 3が前方に移動するためレンズ部同士が衝突する - とは ない。

このため、 レンズのズーム位置を検出し、 沈胴位置から Vィ ド、 位置までの間では、 フォ カス レンズ部を動かす範囲に制限をか ける必要がある。 そこで 、 本発明では 2群レンズ枠 1 3 に け た検出用の突起部 7 1 を 、 後部鏡筒 1 7 に取り付けたフォ 卜セン サ 7 2で検知することによ り、 レンズのズーム状態を検出するこ とができ 。

即ち、 2群レンズ枠 1 3は、 図 1 Aの沈胴状態から図 1 Cのテ レ状態までの間では常に目 U方向に移動するため、 2群レンズ枠 1

3 の最後部に検出用突起部 7 1 を設け 、 図 1 Aの沈胴状 ではフ ォ トセンサ 7 2 の検出部に揷入され 図 1 Bのワイ ド状態ではフ ォ トセンサ 7 2から退避するよ う に配置することでヮィ ド、位置を 検出することができる。 また、 図 1 Bのワイ ド状態から図 1 Cの テレ状態までの間では、 検出用突起部 7 1 はフォ トセンサ 7 2か ら常に退避した状態とな Ό o

これによ り、 フォ トセンサ 7 2が O N状態のときは フォ 力 ス レンズ部の作動範囲に制限をかけておき、 O F F状態のとさは 全作動範囲を動く ことができるよ に制御することがでさる ο 従 つて、 かかる制御を行う ことによ り 2群レンズ枠 1 3 と フォ 力スレンズ部である 3群レンズ · - 枠 1 8が衝突するのを回避する とができる o 更にゝ 1AL [A検出手段を設けたことによつてフィ ド位 置を検出することができるため ズ ムの位置精度を向上させる とを目的と して使用すること 可能である。 業上の利用分野 本発明は、 上述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるも のではなく 、 その要旨を逸脱しない範囲内で種々 の変形実施が可 能である。

例えば、 上記実施例では、 2群レンズ枠 1 3 に突起部 7 1 を設 け、後部鏡筒 1 7 にフォ トセンサ 7 2を取り付ける構成と した力 S、 これとは逆に.、 2群レンズ枠 1 3 にフォ トセンサ 7 2を取り付け、 後部鏡筒 1 7に突起部 7 1 を設ける

成と してもよい o 更に、 フ ォ トセンサ以外のセンサを用いて突起部を検出する構成とするこ ともできる。 更に又、 突起部 7 1 の形状も上記実施例のあのに限 定されるものではなく 、 例えば、 丸棒や角棒等の棒状部材 、 その 他各種形状のものを適用するこ とがでさ O

また、 本実施例では 、 フォ トセンサ 7 2 を後部鏡筒- 1 7に取り 付けた例について説明したが、 フォ 卜センサ 7 2又は突起部 7 1 を固定環 1 5の内側に設ける構成と してもよい 。 更に 、 本発明の 光学ュニッ トは 3つの群からなる レンズ構成に限定されるもので はなく、 固定鏡筒に対して相対的に移動する レンズ鏡筒が 2個又 は 3個以上ある場合には、 それらレンズ鏡筒の 置 ¾f検出するた めに 2個又は 3個以上の位置検出手段を設ける構成とするこ とあ 可能である。

更に、 沈胴式レンズの駆動源は 、 一般的な D Cモータやステツ ビングモータ以外にも、超音波モータ等を使用することもできる。 また、 ギア機構を必ずしも使用する必要はなく、 例えば超音波モ ータゃリ ニアモータ等によるダイ レク ト駆動と してもよい。 更に 又、 沈胴式レンズの沈胴構造は、 カ ム溝やカム ピンによるカム機 構に限定されるものではなく、 光学レンズ系を沈胴式に薄型に収 納する機構にも広く採用可能である。

以上説明したよ うに、 本出願の光学ユニッ トによれば、 固定鏡 筒内で光軸方向に沿って移動可能と されたレンズ鏡筒に位置検出 手段を設ける構成と したため、 外形部の突起等をなく して小型化 を図ることができる と共に、 部品点数や加工工数の増加を最小限 に抑えることができる。 また、 位置検出手段と して非接触式のセ ンサを用いるこ とによ り、 レンズに対する負荷等の機械的ロスを 発生させるこ となく位置情報を得るこ とができる。

また、 本出願の光学ュニッ トを備えた撮像装置によれば、 デジ タルスチルカメ ラ、 デジタルビデオカメ ラ等のカメラ装置と して 小型化の可能な光学ユニッ トを用いるこ とができるため、 撮像装 置全体の小型化、 軽量化を図ることができる。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 固定鏡筒に対して少なく と も 1 つの レンズ鏡筒が光軸方向に 沿って移動可能であり、 上記レンズ鏡筒の背後に撮像手段を備え た沈胴式の光学ュニッ トにおいて、

上記固定鏡筒内で上記レンズ鏡筒に、 当該レンズ鏡筒の位置を 検出する位置検出手段を設けたことを特徴とする光学ュニッ ト。

2 . 請求の範囲第 1項記載の光学ュニッ トにおいて、

上記位置検出手段は、 上記固定鏡筒及び移動可能なレンズ鏡筒 の一方に設けられたフ ィ ン状の突起部と、 上記固定鏡筒及び移動 可能なレンズ鏡筒の他方に設けられたフォ トセンサとからなるこ とを特徴とする光学ュニッ ト。

3 . 請求の範囲第 1項記載の光学ユニッ トにおいて、

上記 1つのレンズ鏡筒は、 上記光軸方向に沿って移動可能と さ れた 2群レンズ枠を有する直進案内環であり、 上記位置検出手段 によって上記 2群レンズ枠の位置を検出するよ う にしたこ とを特 徴とする光学ュニッ ト。

4 . 請求の範囲第 3項記載の光学ュニッ トにおいて、

上記 2群レンズ枠は、 上記光軸方向の位置を変えることによ り ズーム領域を設定するこ とができるズーム レンズであり、 上記位 置検出手段によって上記レンズのズーム領域を検出するよ う にし たこ とを特徴とする光学ュニッ ト。

5 . 請求の範囲第 4項記載の光学ュニッ トにおいて、

上記ズーム レンズが沈胴位置からテ レ位置までの間に位置する ときに当該ズームレンズを上記テレ位置側に移動させる移動手段 を設け、

上記沈胴位置からワイ ド位置までは上記位置検出手段によって 上記 2群レンズ枠の位置を検出し、 ワイ ド位置からテ レ位置まで は位置検出手段が 2群レンズ枠の位置を検出しないよ う にしたこ とを特徴とする光学ュニッ ト。

6 . 固定鏡筒と、 上記固定鏡筒に対して光軸方向に沿って移動可 能と された少なく とも 1つのレンズ鏡筒と、 上記レンズ鏡筒の背 後に配置された撮像手段と、 上記固定鏡筒内でレンズ鏡筒の位置 を検出する位置検出手段と、 を有する沈胴式の光学ユニッ トを備 えた撮像装置において、

上記撮像装置は、 デジタルスチルカメ ラ、 デジタルビデオカメ ラ等のカメ ラ装置であるこ とを特徴とする撮像装置。