JP2000028897A - ズームレンズ鏡胴を備えたデジタルカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ズームレンズ鏡胴を有するデジタルカメラに
おいて、デジタルカメラ特有の部材を考慮した上で鏡胴
の小型化・薄型化を達成し、それによりカメラ本体の小
型化も可能とする。 【解決手段】 カメラ内において撮影者側に配置された
撮像素子510と、複数の可動体300、400のうち最も撮像
素子側に配置された可動体400が保持する撮影レンズ群4
11と、の間の位置に当該鏡胴よりも小径のローパスフィ
ルタ550を配置してなるデジタルカメラ。いずれかの可
動体に保持した電子部品をカメラ本体側に電気接続する
フレキシブルケーブル312をズームレンズ鏡胴内を通過
してカメラ本体側へと配線するとともに、ズームレンズ
鏡胴が最短状態にあるときにフレキシブルケーブル312
を湾曲状態で収容するフレキシブルケーブル収容室600
を、ローパスフィルタ550の外周面側に確保する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ズーム機能を備え
たデジタルカメラに関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従来
のデジタルカメラは、単焦点のものが主流であり、ズー
ミングを行うカメラは少ない。また、ズーミングを行う
デジタルカメラにあっては、銀塩フィルムを用いるレン
ズシャッタカメラの構成を利用してズームレンズ鏡胴を
構成しており、デジタルカメラ特有の部材等を利用して
構成されたものはなかった。よって、ズームレンズ鏡胴
は大きなものとなり、結果的にカメラ全体も大型化する
こととなっていた。

【０００３】本発明の目的は、ズームレンズ鏡胴を有す
るデジタルカメラにおいて、デジタルカメラ特有の部材
を考慮した上で鏡胴の小型化・薄型化を達成し、それに
よりカメラ本体の小型化も可能とすることである。さら
には、それによりデジタルカメラに高いデザイン自由度
を付与するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段・作用・効果】本発明によ
り、以下の特徴を備えたデジタルカメラが提供される。
すなわち、本発明のデジタルカメラが備えるズームレン
ズ鏡胴は、「カメラ本体に対して不動の固定筒」と「撮
影レンズ群を保持し固定筒に対して光軸方向に相対移動
する複数の可動体」とを含む。そして、カメラ内におい
ては、「光軸方向に関し可動体よりも撮影者側に配置さ
れた撮像素子(ＣＣＤ等)」と「複数の可動体のうち最も
撮像素子側に配置された可動体が保持する撮影レンズ
群」との間の位置に、当該鏡胴よりも小径のローパスフ
ィルタを配置してなる。さらに、いずれかの可動体に保
持した電子部品をカメラ本体側に電気接続するフレキシ
ブルケーブルをズームレンズ鏡胴内を通過してカメラ本
体側へと配線するとともに、ズームレンズ鏡胴が最短状
態(例えば、沈胴状態)にあるときにフレキシブルケーブ
ルを湾曲状態で収容するフレキシブルケーブル収容室
を、ローパスフィルタの外周面側に確保している。

【０００５】上記構成を有する本発明のデジタルカメラ
においては、ズームレンズ鏡胴が最短状態にある場合に
当該ズームレンズ鏡胴内で折りたたまれることとなるフ
レキシブルケーブルがローパスフィルタの外周面側に設
けた収容室内にコンパクトに収容されるため、ズームレ
ンズ鏡胴のコンパクト化を達成でき、結果的にデジタル
カメラ全体がコンパクト化され、そのデザイン自由度を
高めることができる。

【０００６】上記「最も撮像素子側に配置された可動
体」が電子部品を保持している場合には、ズームレンズ
鏡胴が最短状態にある時に当該電子部品を収容する電子
部品収容室をローパスフィルタの外周面側に確保すれ
ば、上記コンパクト化の要請に大きく貢献できる。

【０００７】本発明においては、上記「最も撮像素子側
に配置された可動体」に、光軸方向に突出するケーブル
押圧部を設けることが好ましい。ズームレンズ鏡胴が最
短状態にあるときに、湾曲状態にあるフレキシブルケー
ブルをこのケーブル押圧部によって押圧することによ
り、フレキシブルケーブルの湾曲状態をより確実に維持
することができる。

【０００８】さらに本発明においては、ローパスフィル
タへ向かう撮影光線の光路内に上記湾曲状態にあるフレ
キシブルケーブルが侵入するのを防止する光路保護スト
ッパを、該ローパスフィルタを保持するホルダ壁に設け
ることが好ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を添付の図面を
参照して以下に詳細に説明する。図１は、本発明の一実
施形態に係るデジタルカメラ10の全体を沈胴状態で示す
概略斜視図である。カメラボディの一部を構成する前面
外装材11上に、後述する前進筒の前面に固定された保護
ガラス302が現れている。すなわち、沈胴状態において
は、前面外装材11と鏡胴前面とが同一面内に位置するこ
とが分かる(図２参照)。

【００１０】カメラ内には、デジタルカメラにおいて撮
像素子として一般的に使用されるＣＣＤ510が配置され
ている。なお、図１中、12は撮影用のシャッタボタン、
13はメモリカード挿入口、14はカード取出ボタンを、そ
れぞれ示している。

【００１１】図２〜４は、それぞれ、ズームレンズ鏡胴
の沈胴状態、望遠(ｔｅｌｅ)状態、広角(wide)状態を示
している。図示の例においては、ズームレンズ鏡胴は、
「カメラ本体内に不動に固定された円筒形の固定筒10
0」と、「それぞれ撮影レンズ群を保持し、固定筒100に
対して光軸方向に相対移動する２つの可動体、すなわ
ち、前進筒300および絞り台板400」と、を含んでいる。
前進筒300および絞り台板400については後に詳述する。

【００１２】固定筒100の外周面側には回転筒200が回動
可能に外嵌されている。回転筒200の内周面の先端近傍
位置には、内側に向かって突出する突起210が設けられ
ている。一方、固定筒100の外周面の先端近傍位置に
は、その全周面にわたって形成された円周溝110が形成
されている。回転筒200の突起210が円周溝110内に周方
向にスライド可能に嵌入することによって、回転筒200
は、固定筒100に対して相対回動するとともに、光軸方
向における相対移動が禁止される。

【００１３】（１）鏡胴の進退移動の説明 回転筒200を回動させると、これに連動して前進筒300お
よび絞り台板400が光軸方向に前後動するが、この機能
について以下に説明する。

【００１４】固定筒100の周壁には、撮影光軸と平行に
延びる３本の直進案内スロット101が120度の間隔をおい
て互いに平行に形成されている(図においては、１本の
みが現れている)。一方、固定筒100に相対回動可能に外
嵌された回転筒200のの周壁には、互いに平行にかつ螺
旋状に延びるカムスロット201が形成されている。カム
スロット201は、前進筒300に対して３本（201ａ）、絞
り台板400に対して３本(201ｂ)、つまり、合計６本形成
されている(図においては、ぞれぞれ１本づつだけが現
れている)。

【００１５】前進筒(可動体)300には、円周方向に120度
の間隔をおいて３本のフォロアピン301が設けられてい
る(図には１本だけが現れている)。各フォロアピン301
は固定筒100の直進案内スロット101および回転筒200の
カムスロット201ａに挿通されているので、回転筒200が
固定筒100の周囲で回転すると、前進筒300は、撮影光軸
方向に回転することなく、固定筒100に対して相対的に
前後動する。

【００１６】絞り台板(可動体)400にも、前進筒300の場
合と同様に、円周方向に120度の間隔をおいて３本のフ
ォロアピン401が設けられている(図には１本だけが現れ
ている)。つまり、回転筒200が固定筒100の周囲で回転
すると、絞り台板400は、前進筒300の場合と同じ原理
で、撮影光軸方向に回転することなく前後動する。

【００１７】回転筒200の後端部(撮影者側端部)近傍の
外周面には、その全周にわたってギア部211が形成され
ており、不図示の駆動系からの駆動力がこのギア部211
を介して回転筒200に伝達される。そして、回転筒200が
回動すると、それに伴って前進筒300および絞り台板400
が互いの相対距離を変えながら、それぞれ光軸方向に前
後動し、この結果、ズームレンズ鏡胴を、図２の沈胴状
態、図３の望遠状態、図４の広角状態に選択的に制御す
ることができる。

【００１８】（２）前進筒300の説明 次に、前進筒300の構成について説明する。前進筒300の
内側には、フォーカスモータ311を支持するフォーカス
台板310が固定されており、フォーカスモータ311は、フ
レキシブルケーブル312によってカメラ本体側の制御機
構(図示せず)に接続されている。フレキシブルケーブル
312は、前進筒300の内周面に両面テープや金具等で保持
・固定される。フォーカス台板310のさらに内側には、第
１レンズ群321を保持する玉枠320が配置されている。第
１レンズ群321は、接着または“かしめ”によって玉枠3
20に固定される。

【００１９】玉枠320は、スプリング322によって被写体
側(図中左側)へと付勢されるとともに、その外周面に係
合するヘリコイドネジ323によって光軸方向に駆動され
る。すなわち、ヘリコイドネジ323は不図示のギア列に
よってフォーカスモータ311に連結されているので、フ
ォーカスモータ311によって、後述するＣＣＤの撮像面
上に像を結ぶように第１レンズ群321を進退駆動してフ
ォーカシングを行うことができる。

【００２０】なお、前進筒300の前面には、第１レンズ
群321を保護する透明の保護ガラス302が接着剤または両
面テープで固定される。また、第１レンズ群321の前面
外周縁部を覆うようにしてリング状の光路規制板325を
設けている。この光路規制板325は、第１レンズ群321を
通過した光が玉枠320の内周面等で反射することに起因
して生じるフレアを低減するものである。押さえ板326
は、自身とフォーカス台板310との間にヘリコイドネジ3
23を回転可能に挟み込んだ状態で、フォーカス台板310
にネジ止めされている。押さえ板326の前面には前方に
突出するリブ327が形成されており、このリブ327が前進
筒300の内面側に形成された溝303と入子式に係合するこ
とによって遮光性が高められている。

【００２１】（３）絞り台板400の説明 次に絞り台板400の構成について説明する。絞り台板400
は、固定絞り414と可動絞り415とで構成される絞り機構
部を保持するとともに、略円筒状のレンズ保持部410に
おいて第２レンズ群411を保持している。

【００２２】固定絞り414は、開口部を有する板部材で
あって、絞り台板400にネジ止めで固定されている。可
動絞り415は、複数の絞り孔が形成された板部材であっ
て、絞り台板400に回動可能に軸支されている。円筒状
のレンズ保持部410の周囲には、リング状の絞り駆動カ
ム417が外嵌されている。絞り駆動カム417の前面にはカ
ム溝418が形成されており、このカム溝418内に、可動絞
り415に固定されたカムピン416が嵌入している。したが
って、後述するモータ保持台板450に固定された絞り駆
動用モータ451からの駆動力を受けて駆動カム417が回動
すると、可動絞り415上の所定の絞り孔が固定絞り414の
開口部と整合する。

【００２３】絞り台板400のレンズ保持部410よりも撮影
者側(図中右側)の位置には、絞り駆動用モータ451を保
持するモータ保持台板450が固定されている。また、モ
ータ保持台板450からは、撮影者側に向かって光軸方向
に突出する２本のケーブル押圧リブ452が形成されてい
る。これらのリブ452の作用については後に説明する。

【００２４】以上の説明から分かるように、モータ保持
台板450は、絞り台板400と一体となって光軸方向に進退
移動する。すなわち、絞り台板400およびモータ保持台
板450は一体として１つの可動体を構成しており、図示
の実施形態においては、これが「最も撮像素子側に配置
された可動体」である。そして、この可動体にケーブル
押圧リブ452が形成されているのである。

【００２５】（４）撮像素子周辺の説明 デジタルカメラにおいては、一般に撮像素子としてＣＣ
Ｄが使用される。ＣＣＤは、電荷結合素子(charge coup
led ｄｅｖｉｃｅ)であって、その撮像面上で結像した
像を電気的に処理することで、ＬＣＤ等の表示手段に表
示したり、メモリカード等に記録することができる。図
示の例においては、固定筒100の撮影者側端部にＣＣＤ
取付板500が固定されており、この取付板500にＣＣＤ51
0が固定されている(ただし、ＣＣＤは必ずしも鏡胴内に
ある必要はない)。取付板500には、CCD510の高さ位置を
決めるＣＣＤ位置決めリブ501が設けられており、これ
によって、取付板500に対するＣＣＤ510の位置合わせを
行うことができる。したがって、次のようにズームレン
ズ鏡胴に対する取付板500の位置合わせを行うことによ
って、ＣＣＤ510のズームレンズ鏡胴に対する位置合わ
せを行うことができる。すなわち、取付板500は、その
位置決め当接部502を固定筒100の内面に当接させること
によって、ズームレンズ鏡胴に対する高さ方向の位置合
わせを行うことができる。光軸方向における位置合わせ
は、固定筒100と取付板500との間に調整ワッシャを挿入
すること等によって行うことができる。

【００２６】ＣＣＤ510からの各端子511は、取付板500
に設けた２つの開口部503を通して、鏡胴外部に設けた
不図示の制御系へと配線される。この各開口部503は、
上述のようにＣＣＤ510のズームレンズ鏡胴に対する位
置合わせを行った後で、接着剤等によって閉塞され、光
の侵入が防止される。また、このように接着剤で固定す
ることによって、ＣＣＤ510が取付板500に対して不動と
なる。

【００２７】なお、取付板500上において、固定された
ＣＣＤ510の裏面側に対応する箇所に開口部504が設けら
れているが、これは次のように利用される。すなわち、
ＣＣＤ510を取付板500に固定した後、検査工程でＣＣＤ
510が不良と判断された場合には、開口部504から棒材等
を押し込むことによって、ＣＣＤ510を取付板500から取
り外す。つまり、ＣＣＤ510自体は不良であるが、取付
板500は再利用できる。あるいは、ＣＣＤ510を取付板50
0に固定した後で固定位置を変える必要が生じた場合に
も、この開口部504を利用して同様にＣＣＤ510を取り外
すことができる。

【００２８】ＣＣＤ510の前方側の位置には、ローパス
フィルタ550が配置されている。ローパスフィルタは、
ＣＣＤの光学的特性を考慮して、撮影レンズ群とＣＣＤ
との間に配置されるものである。ローパスフィルタ550
は、径の異なる複数の筒体を組み合わせてなるホルダ部
材560に保持されている。さらに詳しくは、ホルダ部材5
60の最先端に位置する最小径のホルダ周壁561の内側に
嵌入させた状態で接着剤等を利用して固定される。各撮
影レンズを通過した光線をローパスフィルタ550に導く
ためにホルダ部材560の前面に設けた開口部の周縁部は
傾斜面563とされており、その径は、ローパスフィルタ5
50の外径よりもやや小さくしている。これは、ホルダ周
壁561の内面で反射した光に起因して生じるフレアを低
減するためである。

【００２９】ホルダ周壁561の先端からは、被写体側へ
向かうとともにズームレンズ鏡胴の径方向外側へと向か
って斜めに延在する光路保護ストッパ562を設けてい
る。この光路保護ストッパ562の機能については後述す
る。

【００３０】ホルダ部材560とＣＣＤ510との間には、大
略円筒状の弾性部材520が圧縮挟持されている。この弾
性部材520は、ローパスフィルタ550からＣＣＤ510へ至
る光路を包囲しており、当該領域にゴミ等の異物が侵入
することを防止している。また、ＣＣＤ510を取付板500
に対して圧接させ、ＣＣＤ510の位置がずれることを防
止している。

【００３１】固定筒100の内周面の撮影者側端部近傍の
位置には、内側に向かって突出する位置決めリブ103が
形成されている。一方、ホルダ部材560は前記弾性部材5
20によって被写体側(図中左側)に付勢されているが、該
ホルダ部材560の基板565がこの位置決めリブ103に当接
するので、これによりホルダ部材560の撮影光軸方向に
おける位置合わせがなされる。また、ホルダ部材560の
鉛直方向および水平方向の位置合わせは、当該ホルダ部
材560が固定筒100に内接することによって達成される。
このようにホルダ部材560の位置を正確に位置決めする
のは、それが保持しているローパスフィルタ550の位置
合わせを正確に行うためである。

【００３２】以上でズームレンズ鏡胴の全体的な構成の
説明を終え、以下に、本発明による特徴的な作用につい
て説明する。

【００３３】図４の広角状態では、フレキシブルケーブ
ル312は、前進筒300の内周面の図中右端から、絞り台板
400の側方を通過し、固定筒100とホルダ部材560との間
の隙間を経て、ＣＣＤ取付板500に形成したスリット状
の開口部505を通って、鏡胴外部へと至る。フレキシブ
ルケーブル312は、図４の広角状態で最も伸びた状態と
なっている。

【００３４】図４の状態よりも前進筒300がやや後退し
た図３の望遠状態では、フレキシブルケーブル312はや
や緩み、図２の沈胴状態ではさらに大きく緩む。本発明
のデジタルカメラにおけるズームレンズ鏡胴において
は、ローパスフィルタ550の直径を鏡胴の直径よりも小
さくし、これにより、ローパスフィルタ550の外周面側
に所定の空間を確保している。特に、第２レンズ群411
とともに進退移動する絞り台板400およびモータ保持台
板450等で構成される一体的な可動体がホルダ部材560に
接近する図２の沈胴状態や図４の広角状態では、ローパ
スフィルタ550の外周面側に確保した上記所定の空間
は、円環状の部屋のごとき状態となる。

【００３５】本発明においては、この円環状の部屋をフ
レキシブルケーブル収容室600として利用している。モ
ータ保持台板450からは、撮影者側に向かって２本のケ
ーブル押圧リブ452が設けられている。これらのリブ452
は、沈胴状態(図２)において、フレキシブルケーブル収
容室600に折りたたまれた湾曲状態で収容されたフレキ
シブルケーブル312を押圧し、その湾曲状態を維持して
いる。これによって、フレキシブルケーブル312は、鏡
胴内でより安定した状態で保持される。

【００３６】なお、図２から分かるように、ローパスフ
ィルタ550を保持するホルダ部材560のホルダ周壁561の
先端から突出する光路保護ストッパ562が、湾曲したフ
レキシブルケーブル312から光路を保護している。すな
わち、第２レンズ群411からローパスフィルタ550へと至
る光路内に、湾曲したフレキシブルケーブル312の一部
が侵入してしまうのを当該ストッパ562が有効に防止し
ている。

【００３７】図示の実施形態においては、ズームレンズ
鏡胴内に設けた撮影レンズ群は第1および第２の２群だ
けであるが、３つ以上の撮影レンズ群を備えるズームレ
ンズ鏡胴においても本発明を同様に適用することができ
る。そして、カメラ内において撮影者側配置した撮像素
子(ＣＣＤ)に最も近い側に配置される撮影レンズ群を保
持する可動体が何らかの電子部品を保持している場合
(図示の例では、第２レンズ群411とともに進退移動する
モータ保持台板450に保持された絞り駆動用モータ451)
には、上記円環状の部屋を電子部品収容室700として、
さらに有効利用することが可能になる。

【００３８】なお、図２から分かるように、ケーブル押
圧リブ452を廃止して、その位置に絞り駆動用モータ451
を配置すれば、該モータ451でケーブル押圧リブ452を代
用することが可能である。そして、この場合、電子部品
収容室700には、他の何らかのカメラ要素を配置できる
ので、カメラの小型化・薄型化という点でさらに有利で
ある。

【００３９】以上に説明した実施形態においては、ズー
ムレンズ鏡胴が最も縮まった最短状態にあるとき該ズー
ムレンズ鏡胴全体がカメラ本体内に収容される沈胴タイ
プのものを例にとって説明したが、本発明はそのような
沈胴タイプのズームレンズ鏡胴のみならず、最短状態に
おいてその一部がカメラ外に突出してなるズームレンズ
鏡胴を有するデジタルカメラにも適用できることは勿論
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態に係るデジタルカメラを
示す概略斜視図である。

【図２】 図１のデジタルカメラにおいて採用されるズ
ームレンズ鏡胴を沈胴状態で示す断面図である。

【図３】 図２のズームレンズ鏡胴を望遠状態で示す断
面図である。

【図４】 図２のズームレンズ鏡胴を広角状態で示す断
面図である。

【符号の説明】

10 デジタルカメラ 11 前面外装材 12 シャッタボタン 13 メモリカード挿入口 14 カード取出ボタン 100 固定筒 101 直進案内スロット 103 位置決めリブ 110 円周溝 200 回転筒 201ａ、201ｂ カムスロット 210 突起 211 ギア部 300 前進筒 301 フォロアピン 302 保護ガラス 303 溝 310 フォーカス台板 311 フォーカスモータ 312 フレキシブルケーブル 320 玉枠 321 第１レンズ群 322 スプリング 323 ヘリコイドネジ 325 光路規制板 326 押さえ板 327 リブ 400 絞り台板 401 フォロアピン 410 レンズ保持部 411 第２レンズ群 414 固定絞り 415 可動絞り 416 カムピン 417 絞り駆動カム 418 カム溝 450 モータ保持台板 451 絞り駆動用モータ 452 ケーブル押圧リブ 500 ＣＣＤ取付板 501 ＣＣＤ位置決めリブ 502 位置決め当接部 503、504、505 開口部 510 ＣＣＤ 511 端子 520 弾性部材 550 ローパスフィルタ 560 ホルダ部材 561 ホルダ周壁 562 光路保護ストッパ 563 傾斜面 565 基板 600 フレキシブルケーブル収容室 700 電子部品収容室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H044 EC01 EC07 2H100 AA01 BB05 BB06 BB11 CC07 2H101 DD21 DD66 5C022 AA11 AB12 AB23 AB44 AB66 AC34 AC42 AC54 AC55 AC74 AC75 CA02

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カメラ本体に対して不動の固定筒と、撮
   影レンズ群を保持し固定筒に対して光軸方向に相対移動
   する複数の可動体と、を含むズームレンズ鏡胴を備え、 カメラ内において、光軸方向に関し可動体よりも撮影者
   側に配置された撮像素子と、複数の可動体のうち最も撮
   像素子側に配置された可動体が保持する撮影レンズ群
   と、の間の位置に当該鏡胴よりも小径のローパスフィル
   タを配置してなるデジタルカメラであって、 いずれかの可動体に保持した電子部品をカメラ本体側に
   電気接続するフレキシブルケーブルをズームレンズ鏡胴
   内を通過してカメラ本体側へと配線するとともに、 ズームレンズ鏡胴が最短状態にあるときにフレキシブル
   ケーブルを湾曲状態で収容するフレキシブルケーブル収
   容室を、ローパスフィルタの外周面側に確保したことを
   特徴とする、デジタルカメラ。
2. 【請求項２】 上記ズームレンズ鏡胴が最短状態にある
   ときに、上記最も撮像素子側に配置された可動体に保持
   した電子部品を収容する電子部品収容室をローパスフィ
   ルタの外周面側に確保したことを特徴とする、請求項１
   記載のデジタルカメラ。
3. 【請求項３】 上記最も撮像素子側に配置された可動体
   に、光軸方向に突出するケーブル押圧部を設けており、 該ケーブル押圧部は、ズームレンズ鏡胴が最短状態にあ
   るときに、湾曲状態にあるフレキシブルケーブルを押圧
   しその湾曲状態を維持することを特徴とする、請求項１
   または２記載のデジタルカメラ。
4. 【請求項４】 ローパスフィルタへ向かう撮影光線の光
   路内に上記湾曲状態にあるフレキシブルケーブルが侵入
   するのを防止する光路保護ストッパを、該ローパスフィ
   ルタを保持するホルダ壁に設けたことを特徴とする、請
   求項１、２または３記載のデジタルカメラ。