レンズ鏡筒および撮像装置
【課題】構造を簡素化して収納状態における筒長を短くすることができるレンズ鏡筒を提供する。
【解決手段】シャッタユニット２０１と絞りユニット３０１の距離は、撮影状態では、回転筒４０２に形成されたカム溝４０３、４０４により一定の間隔４０６に保たれる。撮影状態から収納状態へ移行する際、カム溝４０３とカム溝４０４の間隔が変化し、その距離は短くなる。収納時、絞りアクチュエータ３０９を駆動し、センサ３１１により絞りユニット３０１が超開放状態になったことを確認する。絞り羽根３０８は、レンズ群２０８との干渉を防止するため、絞りベース３０５に収納される。レンズ群２０８は絞りユニット３０１の口径内３２０に入り込み、かつレンズ群２０８はレンズ群１０２の一部と光軸方向にオーバーラップする。
【解決手段】シャッタユニット２０１と絞りユニット３０１の距離は、撮影状態では、回転筒４０２に形成されたカム溝４０３、４０４により一定の間隔４０６に保たれる。撮影状態から収納状態へ移行する際、カム溝４０３とカム溝４０４の間隔が変化し、その距離は短くなる。収納時、絞りアクチュエータ３０９を駆動し、センサ３１１により絞りユニット３０１が超開放状態になったことを確認する。絞り羽根３０８は、レンズ群２０８との干渉を防止するため、絞りベース３０５に収納される。レンズ群２０８は絞りユニット３０１の口径内３２０に入り込み、かつレンズ群２０８はレンズ群１０２の一部と光軸方向にオーバーラップする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焦点距離を変更し、撮影状態から収納状態に移行自在なレンズ鏡筒および撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮影時に繰出し、収納時に沈胴するズームレンズ鏡筒に関し、収納状態の筒長を短くするための技術が種々提案されている。
【０００３】
特許文献１には、沈胴および繰出しが自在なレンズ鏡筒と比べ、光軸方向の寸法（筒長）をさらに縮めることのできるレンズ鏡筒、およびそのようなレンズ鏡筒を備えたカメラを提供する技術が開示されている。図１７は従来のレンズ鏡筒の構造を示す断面図である。このレンズ鏡筒８００は、筒長の短い収納状態と筒長の長い撮影状態との間で筒長の変更が自在である。レンズ鏡筒８００は、収納状態にあるとき、レンズシャッタ９００の開口を開き、その開口内にレンズ群８５２を入り込ませることで、光軸方向の寸法を縮小する。
【０００４】
また、特許文献２には、収納時の光軸方向の寸法を短くすることが可能なシャッタを備えたズームレンズ鏡筒を提供する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３４７６１５号公報
【特許文献２】特開平１０−１１１４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来のレンズ鏡筒には、つぎのような課題があった。すなわち、収納時に筒長を更に短くすることができるレンズ鏡筒が要望された。
【０００７】
また、特許文献１のレンズ鏡筒は、鏡筒が撮影状態から収納状態に移行するとき、あるいは撮影状態で衝撃など外力が加わったとき、レンズと光量調整部材が接触することを防ぐため、光量調整部材が棒状部材により強制的に退避させられる構造となっている。このため、光量調整部材に機能上、不必要な力が加わることにより、光量調整部材が破損したり、沈胴時に光量調整部材に余分な負荷がかかるといった懸念があった。
【０００８】
そこで、本発明は、構造を簡素化して収納状態における筒長を短くすることができるレンズ鏡筒および撮像装置を提供することを目的とする。また、本発明は、光量調整部材が破損することを防ぐことができるレンズ鏡筒および撮像装置を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のレンズ鏡筒は、第１のレンズ群および第２のレンズ群の少なくとも一方を光軸方向に移動させることで、焦点距離を変更し、また、撮影状態から収納状態に移行自在であるレンズ鏡筒において、回転が規制された第１の保持枠と、前記第２のレンズ群を保持し、前記第１の保持枠に対して回転自在かつ前記光軸方向に移動自在である第２の保持枠と、前記第２の保持枠に保持され、当該第２の保持枠を前記第１の保持枠に対して回転させることで、前記光軸方向に移動する光量調整部材と、前記第１のレンズ群を保持し、前記第２の保持枠に対して前記光軸方向に移動自在である第３の保持枠とを有し、前記撮影状態から前記収納状態に移行した際、前記第２のレンズ群を構成する部材が、前記光量調整部材の口径内に入り込み、かつ、前記第２のレンズ群を構成する部材と前記第１のレンズ群を構成する部材が、前記光軸方向に重複した状態で保持されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の請求項１に係るレンズ鏡筒では、撮影状態から収納状態に移行した際、第２のレンズ群を構成する部材が光量調整部材の口径内に入り込み、かつ、第２のレンズ群を構成する部材と第１のレンズ群を構成する部材が、光軸方向に重複した状態で保持される。これにより、構造を簡素化して収納状態における筒長を短くすることができる。
【００１１】
請求項２に係るレンズ鏡筒によれば、第２のレンズ群を構成する部材は、超開放状態において、光量調整部材の口径内に入り込んだ状態で保持されるので、光量調整部材が破損することを防ぐことができる。
【００１２】
請求項３に係るレンズ鏡筒によれば、複数枚の羽根が超開放状態にあることが確認されてから収納状態に移行可能となるので、羽根とレンズの接触を回避することができる。
【００１３】
請求項４に係るレンズ鏡筒によれば、収納状態における筒長をさらに短くすることができる。また、撮影状態で衝撃などの外力が加わったとき、光量調整部材と光量可変部材が接近し、レンズと羽根が接触して光量調整部材が破損することを防ぐことができる。
【００１４】
請求項５に係るレンズ鏡筒によれば、収納状態で光量可変部材が全閉となるので、撮像素子の劣化を防止することができる。
【００１５】
請求項６に係るレンズ鏡筒によれば、第２のレンズ群を挟んで光量調整部材とは反対側に光量可変部材が配置されたので、光量可変部材を撮像素子の近傍に配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態におけるレンズ鏡筒７１を搭載したデジタルカメラ１２の外観を示す斜視図である。
【図２】デジタルカメラ１２の制御部およびその周辺回路の構成を示すブロック図である。
【図３】収納状態にある場合のレンズ鏡筒７１の構造を示す断面図である。
【図４】撮影状態にある場合のレンズ鏡筒７１の構造を示す断面図である。
【図５】絞りユニット３０１の構成を示す分解斜視図である。
【図６】光軸方向から見た絞りユニット３０１の構成を示す図である。
【図７】光軸方向から見た絞りユニット３０１の構成を示す図である。
【図８】光軸方向から見た絞りユニット３０１の構成を示す図である。
【図９】直進筒４０１、回転筒４０２、絞りユニット３０１およびシャッタユニット２０１の構成を示す図である。
【図１０】回転筒４０２に形成されたカム溝４０３、４０４を示す展開図である。
【図１１】光軸方向から見た、撮影状態における絞りユニット３０１とシャッタユニット２０１の外観を示す図である。
【図１２】図１１の矢印Ａ−Ａ線方向から見た、絞りユニット３０１とシャッタユニット２０１の構造を示す断面図である。
【図１３】光軸方向から見た、収納状態における絞りユニット３０１とシャッタユニット２０１の外観を示す図である。
【図１４】図１３の矢印Ｂ−Ｂ線方向から見た、絞りユニット３０１とシャッタユニット２０１の構造を示す断面図である。
【図１５】メイン電源ＯＦＦ時にレンズ鏡筒７１を撮影状態から収納状態に移行させる動作手順を示すフローチャートである。
【図１６】撮影状態でエラーが発生した場合にレンズ鏡筒７１を撮影状態から収納状態に移行させる動作手順を示すフローチャートである。
【図１７】従来のレンズ鏡筒の構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明のレンズ鏡筒および撮像装置の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態のレンズ鏡筒は、撮像装置としてのデジタルカメラに搭載される。このレンズ鏡筒は、撮影倍率を任意に変更可能な沈胴式のズーム機構を有し、撮影状態から収納状態に移行自在である。
【００１８】
図１は実施の形態におけるレンズ鏡筒７１を搭載したデジタルカメラ１２の外観を示す斜視図である。デジタルカメラ１２の正面には、被写体の構図を決めるためのファインダ１７、測光・測距を行う際の光源の補助を行う補助光源１６、ストロボ１８およびレンズ鏡筒７１が設けられている。なお、図１においては、デジタルカメラ１２のメイン電源がＯＦＦであり、レンズ鏡筒（撮影レンズ鏡筒）７１は収納状態にある。
【００１９】
また、デジタルカメラ１２の上面には、レリーズボタン１３、電源切換えボタン１５およびズームスイッチ１４が配置されている。また、デジタルカメラ１２の底面には、三脚取付部（図示せず）およびカードバッテリカバー（図示せず）が配置されている。カードバッテリカバーの内部には、後述するメモリカードドライブ４２およびバッテリ挿入部（図示せず）が設けられている。
【００２０】
また、デジタルカメラ１２の背面には、様々な機能の切換えを行う操作ボタン２１、２２、２３、２４、２５、２６、ＬＣＤからなるディスプレイ２０（図２参照）、およびファインダ接眼部（図示せず）が配置されている。操作ボタン２１〜２６の押下により、デジタルカメラ１２の動作モード、例えば撮影モード、再生モード、動画撮影モード等の選択が行われる。ディスプレイ２０は、メモリ４０に保存された画像データやメモリカードから読み込んだ画像データを画面に表示する。また、再生モードが選択されると、ディスプレイ２０は、複数の撮影データを縮小して画面に表示する。
【００２１】
図２はデジタルカメラ１２の制御部およびその周辺回路の構成を示すブロック図である。制御部５０は、ＣＰＵ４６、ＲＯＭ４５およびＲＡＭ４７から主に構成されている。制御部５０には、バス４４を介して、レリーズボタン１３、操作ボタン２１〜２６、ディスプレイ２０、メモリ４０、メモリカードドライブ４２等の各種の構成要素が接続されている。
【００２２】
また、バス４４を介して制御部５０と接続される駆動回路４３には、ズームモータ駆動部２９、フォーカスモータ駆動部３１、シャッタ駆動部３２、絞り駆動部３５、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子１０５およびストロボ１８が接続されている。ズームモータ駆動部２９は鏡筒駆動モータ２９ａを駆動する。フォーカスモータ駆動部３１はフォーカスモータ３１ａを駆動する。これら各部の駆動は、制御部５０からの信号により制御される。ＲＯＭ４５には、上記各種の構成要素を制御する制御プログラムが記憶されている。ＲＡＭ４７には、各制御プログラムに必要なデータが記憶される。
【００２３】
上記構成を有するデジタルカメラ１２では、使用者が電源切換えボタン１５を操作して電源をＯＦＦからＯＮにすると、ＣＰＵ４６はＲＯＭ４５から必要な制御プログラムを読み出して初期動作を開始する。つまり、制御部５０は、レンズ鏡筒７１を所定の撮影可能領域に移動させ、撮影機能を立ち上げて撮影スタンバイ状態になる。
【００２４】
使用者が撮影を行うためにレリーズボタン１３を押すと、制御部５０は、撮像素子１０５により被写体の明るさを検知し、その測光値に基づいて絞り値やシャッタスピードを設定するとともに、ストロボ１８を発光するか否かを判断する。また、使用者は、あらかじめ操作ボタン２１を操作することによってストロボ１８を強制的に発光させるか、発光させないかを選択することもできる。
【００２５】
つづいて、制御部５０は、測距を行い、被写体との距離を測定してフォーカスモータ駆動部３１を制御し、フォーカスレンズ部３０を所定のフォーカス位置に移動させる。これにより、焦点距離が変更される。なお、フォーカスレンズ部３０には、後述するレンズ群１０２、２０８等が用いられる。
【００２６】
そして、制御部５０は、シャッタ駆動部３２を制御してシャッタ（シャッタユニット）２０１の開閉を行い、所望の画像を撮像素子１０５に取り込ませる。撮像素子１０５には、露光制御値に基づいて入射した光の光量に応じた電荷が蓄積され、その電荷が画像信号となり、アナログ信号処理部３６に出力される。
【００２７】
アナログ信号処理部３６は、取り込まれた画像信号にアナログ信号処理を施し、Ａ／Ｄ変換部３８に出力する。Ａ／Ｄ変換部３８は、取り込まれたアナログデータをデジタルデータに変換する。このデジタルデータはデジタル信号処理部３９に出力され、デジタルデータの処理が行われる。最終的にデジタルデータはメモリ４０に記憶される。
【００２８】
メモリ４０に記憶されたデジタルデータは、操作ボタン２２の操作によって圧縮伸張部４１によりＪＰＥＧやＴＩＦＦ等の圧縮加工等が施された後、メモリカードドライブ４２に出力され、メモリカードに記憶される。なお、メモリ４０を持たないデジタルカメラ１２の場合、デジタル信号処理部３９で処理されたデジタルデータは、圧縮伸張部４１に出力され、メモリカードドライブ４２でメモリカードに記憶される。
【００２９】
制御部５０は、メモリ４０に記憶された画像データやメモリカードドライブ４２でメモリカードに記憶されている画像データに対し、圧縮伸張部４１によって伸張処理を行い、処理後の画像データを、バス４４を介してディスプレイ２０に表示させる。使用者は、ディスプレイ２０に表示されたデータを見てその画像が不必要であると判断した場合、操作ボタン２３の操作によって消去することができる。
【００３０】
使用者がデジタルカメラ１２の上面に配置されたズームスイッチ１４を操作することにより、ズームモータ駆動部２９は、駆動回路４３を介して制御部５０によって制御され、レンズ鏡筒７１をレンズの光軸方向（レンズの中心を通る光軸の方向）に移動させる。また、使用者は、ズームスイッチ１４を操作することにより、ディスプレイ２０に表示されている記憶画像を拡大あるいは縮小する、いわゆるデジタルズームを行うことができる。
【００３１】
つぎに、デジタルカメラ１２のレンズ鏡筒７１の構造について説明する。図３は収納状態にある場合のレンズ鏡筒７１の構造を示す断面図である。図４は撮影状態にある場合のレンズ鏡筒７１の構造を示す断面図である。
【００３２】
レンズ群２０８（第２のレンズ群）は、複数のレンズ群２０９およびシャッタベース２０２から構成される。複数のレンズ群２０９はシャッタベース２０２に固定されている。シャッタベース２０２には、その周方向に３本の直進ガイド部２０６が略等間隔に配置されており、その先端にカムピン２０７を有する。
【００３３】
絞りベース３０５には、その周方向に３本の直進ガイド部３１４が略等間隔に配置されており、その先端にカムピン３１５を有する。
【００３４】
レンズ群１０４は、レンズ群２０８に対して撮像素子１０５側に位置する。レンズ群１０４と撮像素子１０５の間には、光学部品１０６が配置されている。
【００３５】
また、レンズ群２０８に対して、撮像素子１０５とは反対側に、レンズ群１０２（第１のレンズ群）が配置されている。このレンズ群１０２は、回転筒４０２に対して光軸方向に移動自在な円筒１５０（第３の保持枠）に保持されている。円筒１５０は、回転筒４０２に形成されたカム溝（図示せず）に追従するフォロワ部（図示せず）を有し、回転筒４０２の回転に従って光軸方向に移動する。
【００３６】
つぎに、絞りユニットの構成を示す。図５は絞りユニット３０１の構成を示す分解斜視図である。図６、図７および図８は光軸方向から見た絞りユニット３０１の構成を示す図である。
【００３７】
絞りユニット３０１（光量調整部材）は、絞りベース３０５、絞りカバー３０６、絞りリング３０７、絞り羽根３０８、絞りアクチュエータ３０９、ギヤ３１０、およびセンサ３１１から構成されている。
【００３８】
絞りベース３０５には、絞り羽根３０８の回転軸３１２が挿入される穴３１３が光軸１０１を中心として周方向に略等間隔に複数個設けられている。絞りアクチュエータ３０９の駆動軸には、ギヤ３１０が取り付けられている。また、絞りアクチュエータ３０９は絞りベース３０５に固定されている。
【００３９】
絞りリング３０７には、絞り羽根３０８のボス３１７と嵌合するカム溝３１６が光軸１０１を中心として周方向に略等間隔に複数個設けられている。また、絞りリング３０７には、ギヤ３１０と噛み合うギヤ部３１８、およびセンサ３１１によって検出される被検出部３２２が設けられている。なお、センサ３１１および被検出部３２２は位置検出手段の一例である。
【００４０】
絞り羽根３０８には、回転軸３１２およびボス３１７が設けられている。回転軸３１２は、絞りベース３０５に形成された穴３１３に挿入される。また、ボス３１７は、絞りリング３０７に形成されたカム溝３１６に挿入される。
【００４１】
絞り羽根３０８は、光軸１０１を中心として略等間隔に複数枚配置されている。複数枚の絞り羽根３０８は、それらの重なり具合によって大きさ（口径）が変更自在な開口３１９を形成する。
【００４２】
絞りリング３０７が絞りアクチュエータ３０９の動力により駆動されると、絞り羽根３０８は回転軸３１２を中心に絞りリング３０７のカム溝３１６に沿って回転するように移動し、絞りユニット３０１の開口３１９を意図した大きさに開閉する。
【００４３】
本実施形態の絞りユニット３０１は、撮影状態において、複数枚の絞り羽根３０８が開口３１９を形成することで、光量を調整する。一方、収納状態において、複数枚の絞り羽根３０８は、レンズ群２０８との干渉を防止するため、絞りベース３０５の外径内であって最大口径ｄの外側部分に収納される。すなわち、複数枚の絞り羽根３０８は、撮影状態における最大口径よりもさらに大きく開いた超開放状態に移行する。ここで、超開放状態における最大口径ｄの内側を口径内３２０とする。
【００４４】
絞りベース３０５には、センサ３１１が固定されており、絞りリング３０７に設けられた被検出部３２２の位置を検出することで、絞り羽根３０８の状態が把握される。また、本実施形態では、絞り羽根３０８が絞りベース３０５内に収納され、撮影状態の最大口径よりもさらに大きく開いた超開放状態になったとき、センサ３１１は、被検出部３２２を検知するように配置されている。
【００４５】
図９は直進筒４０１、回転筒４０２、絞りユニット３０１およびシャッタユニット２０１の構成を示す図である。図１０は回転筒４０２に形成されたカム溝４０３、４０４を示す展開図である。
【００４６】
直進筒４０１（第１の保持枠）には、シャッタユニット２０１（光量可変部材）に設けられた直進ガイド部２０６、および絞りユニット３０１に設けられた直進ガイド部３１４が嵌合する切り欠き４０５が形成されている。なお、直進筒４０１の回転は直進規制部材（図示せず）によって規制されている。
【００４７】
回転筒４０２（第２の保持枠）は、直進筒４０１に対して回転自在かつ光軸方向に移動自在である。回転筒４０２には、直進ガイド部２０６の先端に設けられたカムピン２０７と係合するカム溝４０３（第２のカム部）、および直進ガイド部３１４の先端に設けられたカムピン３１５と係合するカム溝４０４（第１のカム部）が形成されている。
【００４８】
直進ガイド部３１４、２０６を、直進筒４０１の切り欠き４０５に挿入し、それぞれの先端に設けられたカムピン２０７、３１５を回転筒４０２に形成されたカム溝４０３、４０４に位置させる。これにより、直進筒４０１と回転筒４０２は、絞りユニット３０１およびシャッタユニット２０１を保持する。
【００４９】
ここで、直進筒４０１に対して回転筒４０２を相対的に回転させることで、シャッタユニット２０１と絞りユニット３０１は光軸１０１の方向に移動する。シャッタユニット２０１と絞りユニット３０１の距離は、撮影状態では、回転筒４０２に形成されたカム溝４０３、４０４により一定の間隔４０６に保たれている。しかし、撮影状態から収納状態へ移行する際、カム溝４０３とカム溝４０４の間隔が間隔４０７に変化して短くなるので、シャッタユニット２０１と絞りユニット３０１は接近する。これにより、収納状態における筒長を短くすることができる。
【００５０】
なお、本実施形態では、撮影状態において、シャッタユニット２０１と絞りユニット３０１の距離を一定に保って光軸１０１の方向に移動させているが、この距離を可変させながら移動させてもよく、そのようにすることで、光学系の自由度が増す。また、シャッタユニット２０１と絞りユニット３０１は、直進筒４０１および回転筒４０２によって保持・駆動されることで、レンズ鏡筒の構造は簡略化される。
【００５１】
つぎに、撮影状態と収納状態における、絞りユニット３０１とシャッタユニット２０１を示す。図１１は光軸方向から見た、撮影状態における絞りユニット３０１とシャッタユニット２０１の外観を示す図である。図１２は図１１の矢印Ａ−Ａ線方向から見た、絞りユニット３０１とシャッタユニット２０１の構造を示す断面図である。
【００５２】
また、図１３は光軸方向から見た、収納状態における絞りユニット３０１とシャッタユニット２０１の外観を示す図である。図１４は図１３の矢印Ｂ−Ｂ線方向から見た、絞りユニット３０１とシャッタユニット２０１の構造を示す断面図である。
【００５３】
シャッタユニット２０１と絞りユニット３０１は、光軸１０１の方向に、レンズ群２０８を挟むように各々独立に配置されている。シャッタユニット２０１は、絞りユニット３０１よりも撮像素子１０５の近傍に配置されている。
【００５４】
また、シャッタユニット２０１は、シャッタベース２０２の一部、シャッタ羽根２０３、シャッタカバー２０４（図１２参照）およびシャッタアクチュエータ（図示せず）から構成される。シャッタ羽根２０３は、そのスペースに応じて1枚から複数枚で構成されており、シャッタアクチュエータの動力を利用して開閉自在であり、無通電状態で全開状態あるいは全閉状態に保持される。
【００５５】
図１５はメイン電源ＯＦＦ時にレンズ鏡筒７１を撮影状態から収納状態に移行させる動作手順を示すフローチャートである。この処理プログラムは、制御部５０内のＲＯＭ４５に格納されており、メイン電源がＯＦＦになったときにＣＰＵ４６によって実行される。
【００５６】
レンズ鏡筒７１が撮影状態から収納状態に移行する際、制御部５０は、まずセンサ３１１が絞りリング３０７に設けられた被検出部３２２の位置を検出したか否かを判別する（ステップＳ１）。制御部５０は、被検出部３２２の位置を検出しなかった場合、絞り羽根３０８の開口３１９の状態を確認し、その状態に合わせて、絞りアクチュエータ３０９を駆動する（ステップＳ２）。そして、制御部５０はステップＳ１の処理に戻る。
【００５７】
一方、制御部５０は、センサ３１１により、絞りユニット３０１が意図した超開放状態になったことを確認すると、レンズ鏡筒７１を撮影状態から収納状態に移行させ（ステップＳ５３）、本処理を終了する。
【００５８】
このとき、絞り羽根３０８は、レンズ群２０８との干渉を防止するため、絞りユニット３０１の口径内３２０に収納され、撮影状態の最大口径よりもさらに大きく開いた超開放状態に移行し、保持されている。
【００５９】
また、レンズ群２０８を構成する部材の少なくとも一部が、絞りユニット３０１の口径内３２０に入り込み、かつレンズ群２０８を構成する部材の少なくとも一部が、レンズ群１０２を構成する部材の少なくとも一部と光軸方向にオーバーラップする。これにより、レンズ鏡筒の全長を短縮することができる（図１参照）。
【００６０】
図１６は撮影状態でエラーが発生した場合にレンズ鏡筒７１を撮影状態から収納状態に移行させる動作手順を示すフローチャートである。この処理プログラムは、制御部５０内のＲＯＭ４５に格納されており、ＣＰＵ４６によって所定の周期ごとに実行される。
【００６１】
制御部５０は、撮影状態で、デジタルカメラ１２に異常が起きたり、レンズ鏡筒７１が誤作動を起こしたりして、エラーが発生しているか否かを判別する（ステップＳ１１）。
【００６２】
撮影状態で、デジタルカメラ１２に異常が起きた場合やレンズ鏡筒７１が誤作動を起こした場合、制御部５０は、センサ３１１により、絞りユニット３０１の状態を確認する（ステップＳ１２）。つまり、制御部５０は、センサ３１１が絞りリング３０７に設けられた被検出部３２２の位置を検出したか否かを判別する。
【００６３】
制御部５０は、絞り羽根３０８の開口３１９の状態を確認した結果、絞り羽根３０８が超開放状態になかった場合、絞りアクチュエータ３０９を駆動する（ステップＳ１３）。そして、制御部５０はステップＳ１２の処理に戻る。一方、制御部５０は、センサ３１１により、絞りユニット３０１が意図した超開放状態になったことを確認すると、レンズ鏡筒７１を撮影状態から収納状態に移行させ（ステップＳ１４）、本処理を終了する。
【００６４】
このように、制御部５０は、センサ３１１を用いて絞りユニット３０１の状態を確認することで、絞り羽根３０８を超開放状態に移行させ、絞り羽根３０８が撮影状態のまま、沈胴してレンズ群２０８と干渉し、レンズ鏡筒７１が破損してしまうことを防止する。
【００６５】
ここで、レンズ鏡筒７１が収納状態にある場合でも、シャッタ羽根２０３は、状態に関係なく開閉可能である。従って、収納状態でシャッタ羽根２０３を閉じることで、撮像素子１０５および撮像素子１０５に設けられた光学部品１０６の性能劣化を防ぐことができる。
【００６６】
本実施形態では、レンズ群１０２のレンズ群２０９に最も近いレンズ面１０７が凹面形状を有し、レンズ群２０８のレンズ群１０２に最も近いレンズ面３２１が凸面形状を有する。そして、収納状態では、これらのレンズ面同士が光軸１０１に対して垂直方向にオーバーラップ（重複）した状態にある。これにより、筒長を短くすることができる。なお、レンズ構成によって面形状の組み合わせは、任意であり、特に限定されない。
【００６７】
さらに、撮影状態から収納状態に移行する場合、あるいは撮影状態で衝撃など外力が加わった場合、シャッタユニット２０１と絞りユニット３０１で互いの距離が近づくことを抑制するので、シャッタユニット２０１と絞りユニット３０１の破損を防ぐことができる。
【００６８】
本実施形態のレンズ鏡筒では、撮影状態から収納状態に移行した際、レンズ群２０８を構成する部材が絞りユニット３０１の口径内３２０に入り込み、かつ、レンズ群２０８を構成する部材とレンズ群１０２を構成する部材が、光軸方向に重複した状態で保持される。これにより、構造を簡素化して収納状態における筒長を短くすることができる。
【００６９】
また、レンズ群２０８を構成する部材は、超開放状態において、絞りユニット３０１の口径内３２０に入り込んだ状態で保持されるので、絞りユニット３０１が破損することを防ぐことができる。
【００７０】
また、複数枚の羽根３０８が超開放状態にあることが確認されてから収納状態に移行可能となるので、羽根とレンズの接触を回避することができる。
【００７１】
また、収納状態でシャッタユニット２０１が全閉となるので、撮像素子１０５の劣化を防止することができる。
【００７２】
また、撮影状態で衝撃などの外力が加わったとき、絞りユニット３０１とシャッタユニット２０１が接近し、レンズと羽根が接触して絞りユニット３０１が破損することを防ぐことができる。
【００７３】
また、レンズ群２０８を挟んで絞りユニット３０１とは反対側にシャッタユニット２０１が配置されたので、シャッタユニット２０１を撮像素子１０５の近傍に配置することができる。
【００７４】
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または本実施形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。
【００７５】
本実施形態では、絞りユニット３０１が超開放状態となり、シャッタユニット２０１を全閉状態としているが、特にこのような状態に限定されない。例えば、光量調整部材としてシャッタユニット２０１を全開にし、光量可変部材として絞りユニット３０１を全閉にする構成や、絞りユニット３０１の代わりにＮＤフィルタなどの光量調整部材を使用する構成であってもかまわない。
【００７６】
また、ガイド部、加圧部等の構成や配置は、上記実施形態のものに限定されず、適宜変更することができる。
【００７７】
また、本実施形態のレンズ鏡筒は、撮像装置と一体に構成されたものであったが、撮像装置に対して交換自在に装着されるものであってもよい。
【００７８】
また、上記実施形態では、撮像装置としてデジタルカメラを例に説明したが、本発明は、デジタルビデオカメラ等にも適用可能である。
【符号の説明】
【００７９】
５０ 制御部
７１ レンズ鏡筒
１０２、２０８ レンズ群
１５０ 円筒
２０１ シャッタユニット
３０１ 絞りユニット
３０８ 絞り羽根
３０９ 絞りアクチュエータ
３１１ センサ
３２２ 被検出部
４０１ 直進筒
４０２ 回転筒
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焦点距離を変更し、撮影状態から収納状態に移行自在なレンズ鏡筒および撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮影時に繰出し、収納時に沈胴するズームレンズ鏡筒に関し、収納状態の筒長を短くするための技術が種々提案されている。
【０００３】
特許文献１には、沈胴および繰出しが自在なレンズ鏡筒と比べ、光軸方向の寸法（筒長）をさらに縮めることのできるレンズ鏡筒、およびそのようなレンズ鏡筒を備えたカメラを提供する技術が開示されている。図１７は従来のレンズ鏡筒の構造を示す断面図である。このレンズ鏡筒８００は、筒長の短い収納状態と筒長の長い撮影状態との間で筒長の変更が自在である。レンズ鏡筒８００は、収納状態にあるとき、レンズシャッタ９００の開口を開き、その開口内にレンズ群８５２を入り込ませることで、光軸方向の寸法を縮小する。
【０００４】
また、特許文献２には、収納時の光軸方向の寸法を短くすることが可能なシャッタを備えたズームレンズ鏡筒を提供する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３４７６１５号公報
【特許文献２】特開平１０−１１１４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来のレンズ鏡筒には、つぎのような課題があった。すなわち、収納時に筒長を更に短くすることができるレンズ鏡筒が要望された。
【０００７】
また、特許文献１のレンズ鏡筒は、鏡筒が撮影状態から収納状態に移行するとき、あるいは撮影状態で衝撃など外力が加わったとき、レンズと光量調整部材が接触することを防ぐため、光量調整部材が棒状部材により強制的に退避させられる構造となっている。このため、光量調整部材に機能上、不必要な力が加わることにより、光量調整部材が破損したり、沈胴時に光量調整部材に余分な負荷がかかるといった懸念があった。
【０００８】
そこで、本発明は、構造を簡素化して収納状態における筒長を短くすることができるレンズ鏡筒および撮像装置を提供することを目的とする。また、本発明は、光量調整部材が破損することを防ぐことができるレンズ鏡筒および撮像装置を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のレンズ鏡筒は、第１のレンズ群および第２のレンズ群の少なくとも一方を光軸方向に移動させることで、焦点距離を変更し、また、撮影状態から収納状態に移行自在であるレンズ鏡筒において、回転が規制された第１の保持枠と、前記第２のレンズ群を保持し、前記第１の保持枠に対して回転自在かつ前記光軸方向に移動自在である第２の保持枠と、前記第２の保持枠に保持され、当該第２の保持枠を前記第１の保持枠に対して回転させることで、前記光軸方向に移動する光量調整部材と、前記第１のレンズ群を保持し、前記第２の保持枠に対して前記光軸方向に移動自在である第３の保持枠とを有し、前記撮影状態から前記収納状態に移行した際、前記第２のレンズ群を構成する部材が、前記光量調整部材の口径内に入り込み、かつ、前記第２のレンズ群を構成する部材と前記第１のレンズ群を構成する部材が、前記光軸方向に重複した状態で保持されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の請求項１に係るレンズ鏡筒では、撮影状態から収納状態に移行した際、第２のレンズ群を構成する部材が光量調整部材の口径内に入り込み、かつ、第２のレンズ群を構成する部材と第１のレンズ群を構成する部材が、光軸方向に重複した状態で保持される。これにより、構造を簡素化して収納状態における筒長を短くすることができる。
【００１１】
請求項２に係るレンズ鏡筒によれば、第２のレンズ群を構成する部材は、超開放状態において、光量調整部材の口径内に入り込んだ状態で保持されるので、光量調整部材が破損することを防ぐことができる。
【００１２】
請求項３に係るレンズ鏡筒によれば、複数枚の羽根が超開放状態にあることが確認されてから収納状態に移行可能となるので、羽根とレンズの接触を回避することができる。
【００１３】
請求項４に係るレンズ鏡筒によれば、収納状態における筒長をさらに短くすることができる。また、撮影状態で衝撃などの外力が加わったとき、光量調整部材と光量可変部材が接近し、レンズと羽根が接触して光量調整部材が破損することを防ぐことができる。
【００１４】
請求項５に係るレンズ鏡筒によれば、収納状態で光量可変部材が全閉となるので、撮像素子の劣化を防止することができる。
【００１５】
請求項６に係るレンズ鏡筒によれば、第２のレンズ群を挟んで光量調整部材とは反対側に光量可変部材が配置されたので、光量可変部材を撮像素子の近傍に配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態におけるレンズ鏡筒７１を搭載したデジタルカメラ１２の外観を示す斜視図である。
【図２】デジタルカメラ１２の制御部およびその周辺回路の構成を示すブロック図である。
【図３】収納状態にある場合のレンズ鏡筒７１の構造を示す断面図である。
【図４】撮影状態にある場合のレンズ鏡筒７１の構造を示す断面図である。
【図５】絞りユニット３０１の構成を示す分解斜視図である。
【図６】光軸方向から見た絞りユニット３０１の構成を示す図である。
【図７】光軸方向から見た絞りユニット３０１の構成を示す図である。
【図８】光軸方向から見た絞りユニット３０１の構成を示す図である。
【図９】直進筒４０１、回転筒４０２、絞りユニット３０１およびシャッタユニット２０１の構成を示す図である。
【図１０】回転筒４０２に形成されたカム溝４０３、４０４を示す展開図である。
【図１１】光軸方向から見た、撮影状態における絞りユニット３０１とシャッタユニット２０１の外観を示す図である。
【図１２】図１１の矢印Ａ−Ａ線方向から見た、絞りユニット３０１とシャッタユニット２０１の構造を示す断面図である。
【図１３】光軸方向から見た、収納状態における絞りユニット３０１とシャッタユニット２０１の外観を示す図である。
【図１４】図１３の矢印Ｂ−Ｂ線方向から見た、絞りユニット３０１とシャッタユニット２０１の構造を示す断面図である。
【図１５】メイン電源ＯＦＦ時にレンズ鏡筒７１を撮影状態から収納状態に移行させる動作手順を示すフローチャートである。
【図１６】撮影状態でエラーが発生した場合にレンズ鏡筒７１を撮影状態から収納状態に移行させる動作手順を示すフローチャートである。
【図１７】従来のレンズ鏡筒の構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明のレンズ鏡筒および撮像装置の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態のレンズ鏡筒は、撮像装置としてのデジタルカメラに搭載される。このレンズ鏡筒は、撮影倍率を任意に変更可能な沈胴式のズーム機構を有し、撮影状態から収納状態に移行自在である。
【００１８】
図１は実施の形態におけるレンズ鏡筒７１を搭載したデジタルカメラ１２の外観を示す斜視図である。デジタルカメラ１２の正面には、被写体の構図を決めるためのファインダ１７、測光・測距を行う際の光源の補助を行う補助光源１６、ストロボ１８およびレンズ鏡筒７１が設けられている。なお、図１においては、デジタルカメラ１２のメイン電源がＯＦＦであり、レンズ鏡筒（撮影レンズ鏡筒）７１は収納状態にある。
【００１９】
また、デジタルカメラ１２の上面には、レリーズボタン１３、電源切換えボタン１５およびズームスイッチ１４が配置されている。また、デジタルカメラ１２の底面には、三脚取付部（図示せず）およびカードバッテリカバー（図示せず）が配置されている。カードバッテリカバーの内部には、後述するメモリカードドライブ４２およびバッテリ挿入部（図示せず）が設けられている。
【００２０】
また、デジタルカメラ１２の背面には、様々な機能の切換えを行う操作ボタン２１、２２、２３、２４、２５、２６、ＬＣＤからなるディスプレイ２０（図２参照）、およびファインダ接眼部（図示せず）が配置されている。操作ボタン２１〜２６の押下により、デジタルカメラ１２の動作モード、例えば撮影モード、再生モード、動画撮影モード等の選択が行われる。ディスプレイ２０は、メモリ４０に保存された画像データやメモリカードから読み込んだ画像データを画面に表示する。また、再生モードが選択されると、ディスプレイ２０は、複数の撮影データを縮小して画面に表示する。
【００２１】
図２はデジタルカメラ１２の制御部およびその周辺回路の構成を示すブロック図である。制御部５０は、ＣＰＵ４６、ＲＯＭ４５およびＲＡＭ４７から主に構成されている。制御部５０には、バス４４を介して、レリーズボタン１３、操作ボタン２１〜２６、ディスプレイ２０、メモリ４０、メモリカードドライブ４２等の各種の構成要素が接続されている。
【００２２】
また、バス４４を介して制御部５０と接続される駆動回路４３には、ズームモータ駆動部２９、フォーカスモータ駆動部３１、シャッタ駆動部３２、絞り駆動部３５、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子１０５およびストロボ１８が接続されている。ズームモータ駆動部２９は鏡筒駆動モータ２９ａを駆動する。フォーカスモータ駆動部３１はフォーカスモータ３１ａを駆動する。これら各部の駆動は、制御部５０からの信号により制御される。ＲＯＭ４５には、上記各種の構成要素を制御する制御プログラムが記憶されている。ＲＡＭ４７には、各制御プログラムに必要なデータが記憶される。
【００２３】
上記構成を有するデジタルカメラ１２では、使用者が電源切換えボタン１５を操作して電源をＯＦＦからＯＮにすると、ＣＰＵ４６はＲＯＭ４５から必要な制御プログラムを読み出して初期動作を開始する。つまり、制御部５０は、レンズ鏡筒７１を所定の撮影可能領域に移動させ、撮影機能を立ち上げて撮影スタンバイ状態になる。
【００２４】
使用者が撮影を行うためにレリーズボタン１３を押すと、制御部５０は、撮像素子１０５により被写体の明るさを検知し、その測光値に基づいて絞り値やシャッタスピードを設定するとともに、ストロボ１８を発光するか否かを判断する。また、使用者は、あらかじめ操作ボタン２１を操作することによってストロボ１８を強制的に発光させるか、発光させないかを選択することもできる。
【００２５】
つづいて、制御部５０は、測距を行い、被写体との距離を測定してフォーカスモータ駆動部３１を制御し、フォーカスレンズ部３０を所定のフォーカス位置に移動させる。これにより、焦点距離が変更される。なお、フォーカスレンズ部３０には、後述するレンズ群１０２、２０８等が用いられる。
【００２６】
そして、制御部５０は、シャッタ駆動部３２を制御してシャッタ（シャッタユニット）２０１の開閉を行い、所望の画像を撮像素子１０５に取り込ませる。撮像素子１０５には、露光制御値に基づいて入射した光の光量に応じた電荷が蓄積され、その電荷が画像信号となり、アナログ信号処理部３６に出力される。
【００２７】
アナログ信号処理部３６は、取り込まれた画像信号にアナログ信号処理を施し、Ａ／Ｄ変換部３８に出力する。Ａ／Ｄ変換部３８は、取り込まれたアナログデータをデジタルデータに変換する。このデジタルデータはデジタル信号処理部３９に出力され、デジタルデータの処理が行われる。最終的にデジタルデータはメモリ４０に記憶される。
【００２８】
メモリ４０に記憶されたデジタルデータは、操作ボタン２２の操作によって圧縮伸張部４１によりＪＰＥＧやＴＩＦＦ等の圧縮加工等が施された後、メモリカードドライブ４２に出力され、メモリカードに記憶される。なお、メモリ４０を持たないデジタルカメラ１２の場合、デジタル信号処理部３９で処理されたデジタルデータは、圧縮伸張部４１に出力され、メモリカードドライブ４２でメモリカードに記憶される。
【００２９】
制御部５０は、メモリ４０に記憶された画像データやメモリカードドライブ４２でメモリカードに記憶されている画像データに対し、圧縮伸張部４１によって伸張処理を行い、処理後の画像データを、バス４４を介してディスプレイ２０に表示させる。使用者は、ディスプレイ２０に表示されたデータを見てその画像が不必要であると判断した場合、操作ボタン２３の操作によって消去することができる。
【００３０】
使用者がデジタルカメラ１２の上面に配置されたズームスイッチ１４を操作することにより、ズームモータ駆動部２９は、駆動回路４３を介して制御部５０によって制御され、レンズ鏡筒７１をレンズの光軸方向（レンズの中心を通る光軸の方向）に移動させる。また、使用者は、ズームスイッチ１４を操作することにより、ディスプレイ２０に表示されている記憶画像を拡大あるいは縮小する、いわゆるデジタルズームを行うことができる。
【００３１】
つぎに、デジタルカメラ１２のレンズ鏡筒７１の構造について説明する。図３は収納状態にある場合のレンズ鏡筒７１の構造を示す断面図である。図４は撮影状態にある場合のレンズ鏡筒７１の構造を示す断面図である。
【００３２】
レンズ群２０８（第２のレンズ群）は、複数のレンズ群２０９およびシャッタベース２０２から構成される。複数のレンズ群２０９はシャッタベース２０２に固定されている。シャッタベース２０２には、その周方向に３本の直進ガイド部２０６が略等間隔に配置されており、その先端にカムピン２０７を有する。
【００３３】
絞りベース３０５には、その周方向に３本の直進ガイド部３１４が略等間隔に配置されており、その先端にカムピン３１５を有する。
【００３４】
レンズ群１０４は、レンズ群２０８に対して撮像素子１０５側に位置する。レンズ群１０４と撮像素子１０５の間には、光学部品１０６が配置されている。
【００３５】
また、レンズ群２０８に対して、撮像素子１０５とは反対側に、レンズ群１０２（第１のレンズ群）が配置されている。このレンズ群１０２は、回転筒４０２に対して光軸方向に移動自在な円筒１５０（第３の保持枠）に保持されている。円筒１５０は、回転筒４０２に形成されたカム溝（図示せず）に追従するフォロワ部（図示せず）を有し、回転筒４０２の回転に従って光軸方向に移動する。
【００３６】
つぎに、絞りユニットの構成を示す。図５は絞りユニット３０１の構成を示す分解斜視図である。図６、図７および図８は光軸方向から見た絞りユニット３０１の構成を示す図である。
【００３７】
絞りユニット３０１（光量調整部材）は、絞りベース３０５、絞りカバー３０６、絞りリング３０７、絞り羽根３０８、絞りアクチュエータ３０９、ギヤ３１０、およびセンサ３１１から構成されている。
【００３８】
絞りベース３０５には、絞り羽根３０８の回転軸３１２が挿入される穴３１３が光軸１０１を中心として周方向に略等間隔に複数個設けられている。絞りアクチュエータ３０９の駆動軸には、ギヤ３１０が取り付けられている。また、絞りアクチュエータ３０９は絞りベース３０５に固定されている。
【００３９】
絞りリング３０７には、絞り羽根３０８のボス３１７と嵌合するカム溝３１６が光軸１０１を中心として周方向に略等間隔に複数個設けられている。また、絞りリング３０７には、ギヤ３１０と噛み合うギヤ部３１８、およびセンサ３１１によって検出される被検出部３２２が設けられている。なお、センサ３１１および被検出部３２２は位置検出手段の一例である。
【００４０】
絞り羽根３０８には、回転軸３１２およびボス３１７が設けられている。回転軸３１２は、絞りベース３０５に形成された穴３１３に挿入される。また、ボス３１７は、絞りリング３０７に形成されたカム溝３１６に挿入される。
【００４１】
絞り羽根３０８は、光軸１０１を中心として略等間隔に複数枚配置されている。複数枚の絞り羽根３０８は、それらの重なり具合によって大きさ（口径）が変更自在な開口３１９を形成する。
【００４２】
絞りリング３０７が絞りアクチュエータ３０９の動力により駆動されると、絞り羽根３０８は回転軸３１２を中心に絞りリング３０７のカム溝３１６に沿って回転するように移動し、絞りユニット３０１の開口３１９を意図した大きさに開閉する。
【００４３】
本実施形態の絞りユニット３０１は、撮影状態において、複数枚の絞り羽根３０８が開口３１９を形成することで、光量を調整する。一方、収納状態において、複数枚の絞り羽根３０８は、レンズ群２０８との干渉を防止するため、絞りベース３０５の外径内であって最大口径ｄの外側部分に収納される。すなわち、複数枚の絞り羽根３０８は、撮影状態における最大口径よりもさらに大きく開いた超開放状態に移行する。ここで、超開放状態における最大口径ｄの内側を口径内３２０とする。
【００４４】
絞りベース３０５には、センサ３１１が固定されており、絞りリング３０７に設けられた被検出部３２２の位置を検出することで、絞り羽根３０８の状態が把握される。また、本実施形態では、絞り羽根３０８が絞りベース３０５内に収納され、撮影状態の最大口径よりもさらに大きく開いた超開放状態になったとき、センサ３１１は、被検出部３２２を検知するように配置されている。
【００４５】
図９は直進筒４０１、回転筒４０２、絞りユニット３０１およびシャッタユニット２０１の構成を示す図である。図１０は回転筒４０２に形成されたカム溝４０３、４０４を示す展開図である。
【００４６】
直進筒４０１（第１の保持枠）には、シャッタユニット２０１（光量可変部材）に設けられた直進ガイド部２０６、および絞りユニット３０１に設けられた直進ガイド部３１４が嵌合する切り欠き４０５が形成されている。なお、直進筒４０１の回転は直進規制部材（図示せず）によって規制されている。
【００４７】
回転筒４０２（第２の保持枠）は、直進筒４０１に対して回転自在かつ光軸方向に移動自在である。回転筒４０２には、直進ガイド部２０６の先端に設けられたカムピン２０７と係合するカム溝４０３（第２のカム部）、および直進ガイド部３１４の先端に設けられたカムピン３１５と係合するカム溝４０４（第１のカム部）が形成されている。
【００４８】
直進ガイド部３１４、２０６を、直進筒４０１の切り欠き４０５に挿入し、それぞれの先端に設けられたカムピン２０７、３１５を回転筒４０２に形成されたカム溝４０３、４０４に位置させる。これにより、直進筒４０１と回転筒４０２は、絞りユニット３０１およびシャッタユニット２０１を保持する。
【００４９】
ここで、直進筒４０１に対して回転筒４０２を相対的に回転させることで、シャッタユニット２０１と絞りユニット３０１は光軸１０１の方向に移動する。シャッタユニット２０１と絞りユニット３０１の距離は、撮影状態では、回転筒４０２に形成されたカム溝４０３、４０４により一定の間隔４０６に保たれている。しかし、撮影状態から収納状態へ移行する際、カム溝４０３とカム溝４０４の間隔が間隔４０７に変化して短くなるので、シャッタユニット２０１と絞りユニット３０１は接近する。これにより、収納状態における筒長を短くすることができる。
【００５０】
なお、本実施形態では、撮影状態において、シャッタユニット２０１と絞りユニット３０１の距離を一定に保って光軸１０１の方向に移動させているが、この距離を可変させながら移動させてもよく、そのようにすることで、光学系の自由度が増す。また、シャッタユニット２０１と絞りユニット３０１は、直進筒４０１および回転筒４０２によって保持・駆動されることで、レンズ鏡筒の構造は簡略化される。
【００５１】
つぎに、撮影状態と収納状態における、絞りユニット３０１とシャッタユニット２０１を示す。図１１は光軸方向から見た、撮影状態における絞りユニット３０１とシャッタユニット２０１の外観を示す図である。図１２は図１１の矢印Ａ−Ａ線方向から見た、絞りユニット３０１とシャッタユニット２０１の構造を示す断面図である。
【００５２】
また、図１３は光軸方向から見た、収納状態における絞りユニット３０１とシャッタユニット２０１の外観を示す図である。図１４は図１３の矢印Ｂ−Ｂ線方向から見た、絞りユニット３０１とシャッタユニット２０１の構造を示す断面図である。
【００５３】
シャッタユニット２０１と絞りユニット３０１は、光軸１０１の方向に、レンズ群２０８を挟むように各々独立に配置されている。シャッタユニット２０１は、絞りユニット３０１よりも撮像素子１０５の近傍に配置されている。
【００５４】
また、シャッタユニット２０１は、シャッタベース２０２の一部、シャッタ羽根２０３、シャッタカバー２０４（図１２参照）およびシャッタアクチュエータ（図示せず）から構成される。シャッタ羽根２０３は、そのスペースに応じて1枚から複数枚で構成されており、シャッタアクチュエータの動力を利用して開閉自在であり、無通電状態で全開状態あるいは全閉状態に保持される。
【００５５】
図１５はメイン電源ＯＦＦ時にレンズ鏡筒７１を撮影状態から収納状態に移行させる動作手順を示すフローチャートである。この処理プログラムは、制御部５０内のＲＯＭ４５に格納されており、メイン電源がＯＦＦになったときにＣＰＵ４６によって実行される。
【００５６】
レンズ鏡筒７１が撮影状態から収納状態に移行する際、制御部５０は、まずセンサ３１１が絞りリング３０７に設けられた被検出部３２２の位置を検出したか否かを判別する（ステップＳ１）。制御部５０は、被検出部３２２の位置を検出しなかった場合、絞り羽根３０８の開口３１９の状態を確認し、その状態に合わせて、絞りアクチュエータ３０９を駆動する（ステップＳ２）。そして、制御部５０はステップＳ１の処理に戻る。
【００５７】
一方、制御部５０は、センサ３１１により、絞りユニット３０１が意図した超開放状態になったことを確認すると、レンズ鏡筒７１を撮影状態から収納状態に移行させ（ステップＳ５３）、本処理を終了する。
【００５８】
このとき、絞り羽根３０８は、レンズ群２０８との干渉を防止するため、絞りユニット３０１の口径内３２０に収納され、撮影状態の最大口径よりもさらに大きく開いた超開放状態に移行し、保持されている。
【００５９】
また、レンズ群２０８を構成する部材の少なくとも一部が、絞りユニット３０１の口径内３２０に入り込み、かつレンズ群２０８を構成する部材の少なくとも一部が、レンズ群１０２を構成する部材の少なくとも一部と光軸方向にオーバーラップする。これにより、レンズ鏡筒の全長を短縮することができる（図１参照）。
【００６０】
図１６は撮影状態でエラーが発生した場合にレンズ鏡筒７１を撮影状態から収納状態に移行させる動作手順を示すフローチャートである。この処理プログラムは、制御部５０内のＲＯＭ４５に格納されており、ＣＰＵ４６によって所定の周期ごとに実行される。
【００６１】
制御部５０は、撮影状態で、デジタルカメラ１２に異常が起きたり、レンズ鏡筒７１が誤作動を起こしたりして、エラーが発生しているか否かを判別する（ステップＳ１１）。
【００６２】
撮影状態で、デジタルカメラ１２に異常が起きた場合やレンズ鏡筒７１が誤作動を起こした場合、制御部５０は、センサ３１１により、絞りユニット３０１の状態を確認する（ステップＳ１２）。つまり、制御部５０は、センサ３１１が絞りリング３０７に設けられた被検出部３２２の位置を検出したか否かを判別する。
【００６３】
制御部５０は、絞り羽根３０８の開口３１９の状態を確認した結果、絞り羽根３０８が超開放状態になかった場合、絞りアクチュエータ３０９を駆動する（ステップＳ１３）。そして、制御部５０はステップＳ１２の処理に戻る。一方、制御部５０は、センサ３１１により、絞りユニット３０１が意図した超開放状態になったことを確認すると、レンズ鏡筒７１を撮影状態から収納状態に移行させ（ステップＳ１４）、本処理を終了する。
【００６４】
このように、制御部５０は、センサ３１１を用いて絞りユニット３０１の状態を確認することで、絞り羽根３０８を超開放状態に移行させ、絞り羽根３０８が撮影状態のまま、沈胴してレンズ群２０８と干渉し、レンズ鏡筒７１が破損してしまうことを防止する。
【００６５】
ここで、レンズ鏡筒７１が収納状態にある場合でも、シャッタ羽根２０３は、状態に関係なく開閉可能である。従って、収納状態でシャッタ羽根２０３を閉じることで、撮像素子１０５および撮像素子１０５に設けられた光学部品１０６の性能劣化を防ぐことができる。
【００６６】
本実施形態では、レンズ群１０２のレンズ群２０９に最も近いレンズ面１０７が凹面形状を有し、レンズ群２０８のレンズ群１０２に最も近いレンズ面３２１が凸面形状を有する。そして、収納状態では、これらのレンズ面同士が光軸１０１に対して垂直方向にオーバーラップ（重複）した状態にある。これにより、筒長を短くすることができる。なお、レンズ構成によって面形状の組み合わせは、任意であり、特に限定されない。
【００６７】
さらに、撮影状態から収納状態に移行する場合、あるいは撮影状態で衝撃など外力が加わった場合、シャッタユニット２０１と絞りユニット３０１で互いの距離が近づくことを抑制するので、シャッタユニット２０１と絞りユニット３０１の破損を防ぐことができる。
【００６８】
本実施形態のレンズ鏡筒では、撮影状態から収納状態に移行した際、レンズ群２０８を構成する部材が絞りユニット３０１の口径内３２０に入り込み、かつ、レンズ群２０８を構成する部材とレンズ群１０２を構成する部材が、光軸方向に重複した状態で保持される。これにより、構造を簡素化して収納状態における筒長を短くすることができる。
【００６９】
また、レンズ群２０８を構成する部材は、超開放状態において、絞りユニット３０１の口径内３２０に入り込んだ状態で保持されるので、絞りユニット３０１が破損することを防ぐことができる。
【００７０】
また、複数枚の羽根３０８が超開放状態にあることが確認されてから収納状態に移行可能となるので、羽根とレンズの接触を回避することができる。
【００７１】
また、収納状態でシャッタユニット２０１が全閉となるので、撮像素子１０５の劣化を防止することができる。
【００７２】
また、撮影状態で衝撃などの外力が加わったとき、絞りユニット３０１とシャッタユニット２０１が接近し、レンズと羽根が接触して絞りユニット３０１が破損することを防ぐことができる。
【００７３】
また、レンズ群２０８を挟んで絞りユニット３０１とは反対側にシャッタユニット２０１が配置されたので、シャッタユニット２０１を撮像素子１０５の近傍に配置することができる。
【００７４】
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または本実施形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。
【００７５】
本実施形態では、絞りユニット３０１が超開放状態となり、シャッタユニット２０１を全閉状態としているが、特にこのような状態に限定されない。例えば、光量調整部材としてシャッタユニット２０１を全開にし、光量可変部材として絞りユニット３０１を全閉にする構成や、絞りユニット３０１の代わりにＮＤフィルタなどの光量調整部材を使用する構成であってもかまわない。
【００７６】
また、ガイド部、加圧部等の構成や配置は、上記実施形態のものに限定されず、適宜変更することができる。
【００７７】
また、本実施形態のレンズ鏡筒は、撮像装置と一体に構成されたものであったが、撮像装置に対して交換自在に装着されるものであってもよい。
【００７８】
また、上記実施形態では、撮像装置としてデジタルカメラを例に説明したが、本発明は、デジタルビデオカメラ等にも適用可能である。
【符号の説明】
【００７９】
５０ 制御部
７１ レンズ鏡筒
１０２、２０８ レンズ群
１５０ 円筒
２０１ シャッタユニット
３０１ 絞りユニット
３０８ 絞り羽根
３０９ 絞りアクチュエータ
３１１ センサ
３２２ 被検出部
４０１ 直進筒
４０２ 回転筒
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のレンズ群および第２のレンズ群の少なくとも一方を光軸方向に移動させることで、焦点距離を変更し、また、撮影状態から収納状態に移行自在であるレンズ鏡筒において、
回転が規制された第１の保持枠と、
前記第２のレンズ群を保持し、前記第１の保持枠に対して回転自在かつ前記光軸方向に移動自在である第２の保持枠と、
前記第２の保持枠に保持され、当該第２の保持枠を前記第１の保持枠に対して回転させることで、前記光軸方向に移動する光量調整部材と、
前記第１のレンズ群を保持し、前記第２の保持枠に対して前記光軸方向に移動自在である第３の保持枠とを有し、
前記撮影状態から前記収納状態に移行した際、前記第２のレンズ群を構成する部材が、前記光量調整部材の口径内に入り込み、かつ、前記第２のレンズ群を構成する部材と前記第１のレンズ群を構成する部材が、前記光軸方向に重複した状態で保持されることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記光量調整部材は、絞りの口径を可変する複数枚の羽根を有し、
前記レンズ鏡筒が前記収納状態にある場合、前記複数枚の羽根は、前記撮影状態における最大口径より大きく開いた超開放状態に移行し、
前記第２のレンズ群を構成する部材は、前記超開放状態において、前記光量調整部材の口径内に入り込んだ状態で保持されることを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
【請求項３】
前記光量調整部材は、前記複数枚の羽根が前記超開放状態にある位置を検出する位置検出手段を有し、
前記位置検出手段によって前記複数枚の羽根が前記超開放状態にある位置が検出された場合、前記収納状態に移行可能となることを特徴とする請求項２記載のレンズ鏡筒。
【請求項４】
前記第２の保持枠に前記光量調整部材とは別に保持された光量可変部材を有し、
前記光量調整部材および前記光量可変部材は、前記第２の保持枠にそれぞれ設けられた第１のカム部および第２のカム部により、前記光軸方向に移動自在であり、
前記収納状態では、前記光量調整部材と前記光量可変部材の間隔は、前記撮影状態に比べて短くなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項５】
前記光量可変部材は、開閉自在である複数枚の羽根を有し、前記レンズ鏡筒が前記収納状態にある場合、前記複数枚の羽根を全閉にすることを特徴とする請求項４記載のレンズ鏡筒。
【請求項６】
前記光量可変部材は、前記第２のレンズ群を挟んで前記光量調整部材とは反対側に配置されたことを特徴とする請求項４記載のレンズ鏡筒。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒を備えた撮像装置。
【請求項８】
請求項３に記載のレンズ鏡筒を用い、前記位置検出手段によって前記複数枚の羽根が前記超開放状態にある位置が検出された場合、前記レンズ鏡筒を収納状態に移行させる制御手段を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項１】
第１のレンズ群および第２のレンズ群の少なくとも一方を光軸方向に移動させることで、焦点距離を変更し、また、撮影状態から収納状態に移行自在であるレンズ鏡筒において、
回転が規制された第１の保持枠と、
前記第２のレンズ群を保持し、前記第１の保持枠に対して回転自在かつ前記光軸方向に移動自在である第２の保持枠と、
前記第２の保持枠に保持され、当該第２の保持枠を前記第１の保持枠に対して回転させることで、前記光軸方向に移動する光量調整部材と、
前記第１のレンズ群を保持し、前記第２の保持枠に対して前記光軸方向に移動自在である第３の保持枠とを有し、
前記撮影状態から前記収納状態に移行した際、前記第２のレンズ群を構成する部材が、前記光量調整部材の口径内に入り込み、かつ、前記第２のレンズ群を構成する部材と前記第１のレンズ群を構成する部材が、前記光軸方向に重複した状態で保持されることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記光量調整部材は、絞りの口径を可変する複数枚の羽根を有し、
前記レンズ鏡筒が前記収納状態にある場合、前記複数枚の羽根は、前記撮影状態における最大口径より大きく開いた超開放状態に移行し、
前記第２のレンズ群を構成する部材は、前記超開放状態において、前記光量調整部材の口径内に入り込んだ状態で保持されることを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
【請求項３】
前記光量調整部材は、前記複数枚の羽根が前記超開放状態にある位置を検出する位置検出手段を有し、
前記位置検出手段によって前記複数枚の羽根が前記超開放状態にある位置が検出された場合、前記収納状態に移行可能となることを特徴とする請求項２記載のレンズ鏡筒。
【請求項４】
前記第２の保持枠に前記光量調整部材とは別に保持された光量可変部材を有し、
前記光量調整部材および前記光量可変部材は、前記第２の保持枠にそれぞれ設けられた第１のカム部および第２のカム部により、前記光軸方向に移動自在であり、
前記収納状態では、前記光量調整部材と前記光量可変部材の間隔は、前記撮影状態に比べて短くなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項５】
前記光量可変部材は、開閉自在である複数枚の羽根を有し、前記レンズ鏡筒が前記収納状態にある場合、前記複数枚の羽根を全閉にすることを特徴とする請求項４記載のレンズ鏡筒。
【請求項６】
前記光量可変部材は、前記第２のレンズ群を挟んで前記光量調整部材とは反対側に配置されたことを特徴とする請求項４記載のレンズ鏡筒。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒を備えた撮像装置。
【請求項８】
請求項３に記載のレンズ鏡筒を用い、前記位置検出手段によって前記複数枚の羽根が前記超開放状態にある位置が検出された場合、前記レンズ鏡筒を収納状態に移行させる制御手段を備えたことを特徴とする撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１１−２７５４（Ｐ２０１１−２７５４Ａ）
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１４７５７９（Ｐ２００９−１４７５７９）
【出願日】平成２１年６月２２日（２００９．６．２２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月２２日（２００９．６．２２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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