JP2006178269A - レンズ移動装置、撮像装置及び光学装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 レンズキャリアを保持枠に組み付けた際にレンズキャリアのがたつきを抑制することで、撮像光学系の光学性能の低下を防止する。
【解決手段】 レンズキャリアのガイド受け部７８ｂに設けられる貫通孔７８ｇ，７８ｈに、位置規制部８２、８３を対面するように設ける。ガイド受け部７８ｂに設けられる切欠き部７８ｄにトーションバネ８１を収納し、ガイドシャフト７９を組み付ける。トーションバネ８１の一端８１ａが図中Ｇ方向に、その他端８１ｂが図中Ｈ方向にそれぞれ付勢することによりレンズキャリアを図中Ｆ方向に移動させ、レンズキャリアをガイドシャフト７９に対して片寄せする。位置規制部８２，８３を設けることで、レンズキャリア７８の片寄せ方向が規制され、また、貫通孔７８ｇ，７８ｈとガイドシャフト７９との相対位置が一定に保持される。
【選択図】 図８

Description

本発明は、電子スチルカメラ、ビデオカメラや銀塩カメラ等に用いられ、撮影倍率の変更を行うズーム光学系を備えたレンズ移動装置、撮像装置及び光学装置に関する。

一般に、普及しているカメラの中には、撮像光学系によって結像された被写体像を例えばＣＣＤイメージセンサ等の撮像手段で撮像するカメラ、所謂デジタルカメラがある。最近では、小型化されたデザインやスリム化されたデザインのデジタルカメラが主流になってきている。このようなデジタルカメラは、プリズムやミラーを用いて、取り込まれた第１の光軸に沿った被写体光を、第１の光軸に直交する第２の光軸方向に屈曲させて、第２の光軸上に配置されたＣＣＤイメージセンサの結像面上に上記被写体光を結像させる、所謂屈曲光学系を備えたものが一般的である（特許文献１）。このような屈曲光学系を備えたデジタルカメラの中には、ズームに寄与する光学系を駆動源により移動させてズーム倍率を変更する、光学ズーム機能を備えたデジタルカメラも開発されている（特許文献２）。

このような光学ズーム機能を備えたデジタルカメラを製造する場合、屈曲光学系を構成する光学レンズやプリズムの精度と、レンズを保持する保持枠の精度とを厳密にする他に、光学レンズやプリズムを保持枠へ組み付ける際の組付け精度や、光学ズームを行う光学レンズをレンズキャリアに組み付ける際の組付け精度や、レンズキャリアと保持枠との組付け精度を厳密にすることによって屈曲光学系自体の光学性能を向上させることが一般的に行われている。

この場合、レンズキャリアの光軸方向の移動をガイドするガイドシャフトや、レンズキャリアに設けられた貫通孔は、予め部品同士が問題なく組み付けられるように予め公差の範囲内で製造されるため、部品自体の製造時の精度や、組付け精度が高精度にした場合であっても、がたつきが生じてしまうことになる。このがたつきを防止する方法として、例えばレンズキャリアをスラストばねによって光軸方向に付勢することが考えられる（特許文献３）。このスラストばねを用いることによって、レンズキャリアの移動時のストレスを軽減させるとともに、レンズキャリアの光軸方向に対するがたつきを防止することが可能となる。
特許第３３４００９３号公報 特開２００３−１０７３１０号公報 特開平５−３４１１６８号公報

しかしながら、スラストばねはレンズキャリアを光軸方向にのみ付勢するため、光軸方向に対するがたつきを防止する際には有効となるが、光軸方向と直交する方向に対するがたつきを防止することができないので、結果的に撮像光学系の光学性能を低下させる原因になるという問題がある。このようながたつきを防止する方法として、例えばレンズキャリアをバネ付勢して、ガイドシャフトに対して片寄せすることが考えられる。この場合、バネ付勢によって貫通孔の内壁面と、ガイドシャフトの周面とを当接させることによって、レンズキャリアの片寄せ方向のがたつきが抑制されることになる。

しかしながら、貫通孔自体がガイドシャフトよりも大きく形成されており、ガイドシャフトの周面に貫通孔の内壁面を当接するようにレンズキャリアを片寄せさせたとしても、レンズキャリアの片寄せ方向と直交する方向におけるがたつきが生じてしまうという問題がある。このレンズキャリアの片寄せ方向と直交する方向のがたつきが生じることにより、単にレンズキャリアをバネ付勢することによって、レンズキャリアをガイド軸に対して片寄せするだけでは、上述した「撮像光学系の光学性能が低下してしまう」という問題を解決したことにはならないというのが実情である。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、レンズキャリアを保持枠に組み付けた際にレンズキャリアのがたつきを抑制することで、撮像光学系の光学性能の低下を防止することができるようにしたレンズ移動装置、撮像装置及び光学装置を提供することを目的とする。

本発明のレンズ移動装置は、レンズを保持したレンズキャリアと、アクチュエータの駆動により前記レンズキャリアを光軸方向に移動させるレンズ移動装置と、レンズキャリアに設けられた貫通孔に挿通され、レンズキャリアの光軸方向への移動をガイドするガイド軸とを有するレンズ移動装置において、前記レンズキャリアは、前記ガイド軸で支持されたトーションバネを収納する切欠き部を前記貫通孔の略中央に備え、前記レンズキャリアは、前記トーションバネの付勢を受けて前記光軸方向に直交する方向に移動することによって前記ガイド軸に対して片寄せされるとともに、前記貫通孔は、前記ガイド軸に対するレンズキャリアの位置を規制する位置規制部を備え、前記位置規制部は、片寄せされたレンズキャリアの、前記光軸方向、及び片寄せ方向のそれぞれに直交する方向のがたつきを抑制することを特徴とする。

また、前記位置規制部は、前記切欠き部に連なる貫通孔の少なくともいずれか一方に設けられ、前記位置規制部が設けられた貫通孔の軸方向と直交する断面形状が長孔形状からなることが好ましい。

また、前記レンズキャリアがトーションバネの付勢によって片寄せされるときに、前記レンズキャリアの片寄せ方向が前記位置規制部によって規制されることが好ましい。

また、本発明の撮像装置は、上記記載のレンズ移動装置と、該レンズ移動装置の背後に設けられた固体撮像装置とを備えたことを特徴とする。

また、本発明の光学装置は、上記記載のレンズ移動装置を備えたことを特徴とする。

本発明のレンズ移動装置によれば、レンズを保持したレンズキャリアと、アクチュエータの駆動により前記レンズキャリアを光軸方向に移動させるレンズ移動装置と、レンズキャリアに設けられた貫通孔に挿通され、レンズキャリアの光軸方向への移動をガイドするガイド軸とを有するレンズ移動装置において、前記レンズキャリアは、前記ガイド軸で支持されたトーションバネを収納する切欠き部を前記貫通孔の略中央に備え、前記レンズキャリアは、前記トーションバネの付勢を受けて前記光軸方向に直交する方向に移動することによって前記ガイド軸に対して片寄せされるとともに、前記貫通孔は、前記ガイド軸に対するレンズキャリアの位置を規制する位置規制部を備え、前記位置規制部は、片寄せされたレンズキャリアの、前記光軸方向、及び片寄せ方向のそれぞれに直交する方向のがたつきを抑制するから、前記片寄せ方向へのがたつき、及び前記光軸方向、及び片寄せ方向のそれぞれに直交する方向のがたつきがそれぞれ抑制されることになり、撮像ユニットに組み込まれる光学系の光学性能を向上させることができる。また、撮像倍率の変更時には、貫通孔の内周面と、ガイド軸に摺接しながらレンズキャリアが移動することになるから、レンズキャリアの移動時におけるがたつきも抑制され、正確な撮像倍率に合わせることが可能となる。

また、前記位置規制部は、前記切欠き部に連なる貫通孔の少なくともいずれか一方に設けられ、前記位置規制部が設けられた貫通孔の軸方向と直交する断面形状が長孔形状からなるから、貫通孔の断面形状を複雑にしなくても、ガイド軸に対するレンズキャリアのがたつきを抑制することができる。

また、前記レンズキャリアがトーションバネの付勢によって片寄せされるときに、前記レンズキャリアの片寄せ方向が前記位置規制部によって規制されるから、レンズキャリアが、トーションバネと位置規制部とによって位置決めされることになり、組み付け後の光学調整を行わずに済む。

図１は、本発明を実施したデジタルカメラの前面を示す斜視図、図２は、図１に示すデジタルカメラの後面を示す斜視図である。デジタルカメラ２の前面には、撮像窓３、ストロボ発光部４が設けられる。撮像窓３と、ストロボ発光部４との間には、セルフタイマー用のランプ５が設けられている。この撮像窓３の後面には、後述する第１レンズ群６６の第１レンズ７０が配置される。このデジタルカメラ２の上面には、電源ボタン８及びシャッタボタン９が設けられている。

デジタルカメラ２の後面には、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）パネル１１が設けられている。このＬＣＤパネル１１は撮影モードでは電子ビューファインダとして機能し、ＣＣＤイメージセンサ９７（図１０参照）で撮像されたスルー画像がＬＣＤパネル１１に表示される。このＬＣＤパネル１１の図２中右側上方には、ズームボタン１２が設けられる。このズームボタン１２は、拡大（ワイド）ボタン１２ａ、縮小（テレ）ボタン１２ｂから構成される。このズームボタン１２の下方には、モード選択ボタン１３、４つのボタンが十字配列された設定変更キー１４が設けられる。なお、モード選択ボタン１３は、撮影を行う撮影モード、撮影画像を再生する再生モード、各種設定を行うセットアップモードなどの各種モードを選択するために設けられる。

設定変更キー１４は、モード選択ボタン１３の操作によって、セットアップモードが選択されたときに、ＬＣＤパネル１１に表示されたメニュー画面のカーソルの移動や、項目の選択を行う場合に操作される。また、再生モードが選択されると、メモリに記憶された画像が再生される。複数の画像がメモリに記憶されている場合には、この状態で設定変更キー１４を操作することにより、他の画像がＬＣＤパネル１１に表示される。この再生モードの際に、ズームボタン１２が操作されると、ＬＣＤパネル１１に表示された画像が拡大表示、或いは縮小表示される。また、撮影モードが選択された場合、設定変更キー１４を操作することによって、例えばストロボ発光の有無の切換や、近接撮影、風景撮影等の撮影時のモード切換等を行うことができる。

図３は、デジタルカメラ２に内蔵される撮像ユニット２０の前面を分割して示す斜視図、図４は撮像ユニット２０の後面を示す斜視図である。この撮像ユニット２０に組み込まれる撮像光学系は、プリズム７１（図７参照）を用いた屈曲光学系から構成される。この屈曲光学系が用いられることによって、デジタルカメラ２の厚みを薄くすることができる。この撮像ユニット２０は、上部ユニット２１と、下部ユニット２２とから構成され、これら２つのユニットがネジ２３等によって一体に組み付けられる。なお、符号２４はシャッタユニットであり、本実施形態では、便宜上シャッタユニット２４は下部ユニット２２に含まれるものとして説明する。

上部ユニット２１、下部ユニット２２の背面側には、第１駆動ユニット３０、第２駆動ユニット３１が、ネジ３３、３４等によりそれぞれ組み付けられる。

図５は、第１駆動ユニット３０の構成を分解して示す斜視図である。第１駆動ユニット３０は、ブラケット４０、移動部材４１、駆動モータ４２、ガイドシャフト４３から構成されている。ブラケット４０は、略コの字状から形成されている。この上面４０ａ及び下面４０ｂには、ガイドシャフト４３が挿通される開口４４の他に、駆動モータ４２の駆動ネジ軸４２ａが挿通される開口４５がそれぞれ設けられる。なお、符号４６（図４参照）、符号４７は、上部保持枠６５に設けられたピン６５ａが挿入される位置決め孔であり、符号４８は、ネジ３３が挿通される開口である。

移動部材４１は、略円柱形状からなる基部４１ａに、ガイドシャフト４３が挿通される貫通孔４１ｂ、４１ｃが設けられている。この基部４１ａから突出するように、当接片４１ｄ及び押圧片４１ｅ、４１ｆが設けられている。この当接片４１ｄと、押圧片４１ｅ、４１ｆとの間には、駆動モータ４２の駆動ネジ軸４２ａが挿入される。なお、当接片４１ｄにはラッチ４１ｇが設けられており、駆動モータ４２の駆動ネジ軸４２ａと噛み合うことで、駆動ネジ軸４２ａの回転を移動部材４１の移動に変換している。また、移動部材４１は連結片４１ｈを備えており、この連結片４１ｈに引張りバネ８４（図７参照）の一端が取り付けられる。なお、ガイドシャフト４３は、移動部材４１の移動方向を規制するために設けられる。また、移動部材４１に設けられる押圧片を、押圧片４１ｅ，４１ｆの２つの押圧片としたが、これに限定する必要はなく、押圧片４１ｆのみを備えた場合であってもよいものとする。

図６は、第２駆動ユニット３１の構成を分解して示す斜視図である。第２駆動ユニット３１は、第１駆動ユニット３０と同様に、ブラケット５０、移動部材５１、駆動モータ５２、ガイドシャフト５３から構成されている。ブラケット５０は、略コの字状から構成されている。この上面５０ａ及び下面５０ｂには、ガイドシャフト５３が挿通される開口５５の他に、駆動モータ５２の駆動ネジ軸５２ａが挿通される開口５６がそれぞれ設けられる。なお、符号５７（図４参照）、符号５８は、下部保持枠９０に設けられたピン９０ａが挿入される位置決め孔であり、符号５９は、ネジ３４が挿通される開口である。

移動部材５１は、円柱形状からなる基部５１ａに、ガイドシャフト５３が挿通される開口５１ｂ、５１ｃが設けられている。この基部５１ａから突出するように、当接片５１ｄ及び押圧片５１ｅ，５１ｆが設けられている。この当接片５１ｄと、押圧片５１ｅ，５１ｆの間に駆動モータ５２の駆動ネジ軸５２ａが挿入される。なお、当接片５１ｄにはラッチ５１ｇが設けられており、駆動モータ５２の駆動ネジ軸５２ａと噛み合うことで、駆動ネジ軸５２ａの回転を移動部材５１の移動に変換している。また、移動部材５１は、連結片５１ｈを備えており、この連結片５１ｈに引張りバネ１０２（図９参照）の一端が取り付けられる。なお、ガイドシャフト５３は、移動部材５１の移動方向を規制するために設けられる。また、移動部材５１に設けられる押圧片を、押圧片５１ｅ，５１ｆの２つの押圧片としたが、これに限定する必要はなく、押圧片５１ｅのみであってもよいものとする。

図７に示すように、上部ユニット２１は、上部保持枠６５、第１レンズ群６６、第２レンズ群６７、第３レンズ群６８等から構成される。第１レンズ群６６は、第１レンズ７０、プリズム７１、第２レンズ７２から構成される。第１レンズ７０は、レンズホルダ７３の後面側から挿入された後に、上部保持枠６５に組み付けられる。上部保持枠６５の前面にはピンが２カ所設けられており、これらピンによって、レンズホルダ７３が上部保持枠６５の前面の所定位置に位置決めされる。このレンズホルダ７３は、第１レンズ７３の背面が上部保持枠６５のレンズ受け面６５ｇに当接された状態で保持されることになる。なお、符号７４，７５は、レンズホルダ７３を上部保持枠６５に固定するときに用いられる留め具である。

プリズム７１には、光入射面と光出射面とが直交する直交プリズムが用いられる。プリズム７１は、第１レンズ７０により取り込まれた第１方向（図７中符号Ｌ１）の被写体光束を光入射面から入射させ、全反射面にて９０度折り曲げて第２方向（図７中符号Ｌ２）に反射させ、光出射面から出射させる。なお、このプリズム７１は、上部保持枠６５に設けられたプリズム収納部６５ｂに挿入された後に、プリズム収納部６５ｂの外壁面に設けられた注入孔６５ｃ，６５ｄから例えばＵＶ接着材等が注入されることによって上部保持枠６５に固着される。なお、符号７６は、調光用のマスクシートである。

第２レンズ７２は、例えば２枚のレンズから構成され、これらレンズが例えば金属からなるレンズホルダ７７に組み込まれる。このレンズホルダ７７は、上部保持枠６５の下方から、その内部に収納される。この際、プリズム７１の光出射面と第２レンズ７２とによってマスクシート７６が挟持される。

第２レンズ群６７は、ズーム倍率の調整を行うためのレンズ群である。この第２レンズ群６７は、図示はしないが、例えば３枚のレンズから構成され、レンズキャリア７８に組み込まれる。

レンズキャリア７８は、第２レンズ群６７を収納する収納部７８ａ、ガイドシャフト７９，８０が挿通されるガイド受け部７８ｂ,７８ｃを備えている。ガイド受け部７８ｂは円柱形状から形成されている。

図７及び図８に示すように、このガイド受け部７８ｂの光軸方向の略中央には切欠き部７８ｄが設けられ、この切欠き部７８ｄには、トーションバネ８１が収納される。このトーションバネ８１の端部８１ａはガイド受け部７８ｂに設けられた凹部７８ｅに、その他端部８１ｂは凹部７８ｆに入り込む。このトーションバネ８１の端部８１ａは図８中Ｇ方向に、他端部８１ｂは図８中Ｈ方向に付勢することにより、レンズキャリア７８が図８中Ｆ方向に付勢され、ガイドシャフト７９に対してレンズキャリア７８が片寄せされる。

図９は、ガイド受け部７８ｂを上面から見た平面図である。このガイド受け部７８ｂは、ガイドシャフト７９が挿通される貫通孔７８ｇ、７８ｈが形成されている。これら貫通孔７８ｇ、７８ｈの断面形状は、直径Ｄ１の円を基にして、位置規制部８２，８３が対面するようにそれぞれ設けられた長孔形状から形成される。また、対面する位置規制部８２，８３の間は、ガイドシャフト７９の直径Ｄ２と略同一となるように設けられている。これにより、上述したトーションバネ８１の付勢によってレンズキャリア７８がガイドシャフト７９に対して片寄せされた場合に、その片寄せ方向（図９中Ｆ方向）が位置規制部８２，８３によってガイドされ、また、位置規制部８２，８３によって片寄せされたレンズキャリア７８の片寄せ方向と直交する方向（図９中Ｉ方向、或いはＪ方向）のがたつきが抑制される。

ガイド受け部７８ｂには、連結片７８ｉが設けられており、この連結片７８ｉに、引張りバネ８４の他端側が組み付けられる。これにより、第１駆動ユニット３０の移動部材４１と、レンズキャリア７８とが連結され、これら部材の相対位置が一定に保持される。この他に、レンズキャリア７８には、インデックス７８ｊが設けられており、このインデックス７８ｊを上部保持枠６５に組み付けられたホトインタラプタ８５（図４参照）によって検出されることによって、移動するレンズキャリア７８が停止する。なお、ホトインタラプタ８５は、ネジ８６等により、上部保持枠６５に組み付けられる。

レンズホルダ８７は、ネジ８８等によって上部保持枠６５の底面に組み付け固定される。このレンズホルダ８７の上面には、上述したガイドシャフト７９，８０の一端をそれぞれ保持する軸受け部８７ａ，８７ｂを備える他に、第３レンズ群６８が固定される取付け孔８７ｃを備えている。

第３レンズ群６８は、第２レンズ群６７からの被写体光束を第４レンズ群９１にリレーするためのレンズ群である。この第３レンズ群６８は、単一レンズでも、複数のレンズから構成されて良いものとする。なお、第１駆動ユニット３０と、第２レンズ群６７が保持されたレンズキャリア７８、ガイドシャフト７９，８０とからレンズ移動装置９０（図１２参照）が構成される。

図１０に示すように、下部ユニット２２は、シャッタユニット２４、下部保持枠９５、第４レンズ群９６及びＣＣＤイメージセンサ９７等から構成される。第４レンズ群９６は、例えば３枚のレンズから構成され、ズーム倍率の調整を行う。また、第４レンズ群９６は、ズーム倍率の調整時のフォーカス調整の他に、撮像時のフォーカス調整を行う。この第４レンズ群９６は、レンズキャリア９８に組み付けられる。

レンズキャリア９８は、第４レンズ群９６を上述した収納部９８ａの他に、ガイドシャフト９９，１００が挿通されるガイド受け部９８ｂ，９８ｃを備えている。ガイド受け部９８ｂは円柱形状から構成されており、その中央部付近に切欠き部９８ｄが設けられている。この切欠き部９８ｄが、トーションバネ１０１が収納される収納部となる。このトーションバネ１０１の一端はガイド受け部９８ｂに設けられた凹部９８ｅに、その他端は凹部９８ｆに入り込む。このトーションバネ１０１の付勢を受けて、レンズキャリア９８がガイドシャフト９９に対して片寄せされる。

また、ガイド受け部９８ｂには、連結片９８ｉが設けられており、この連結片９８ｉに、引張りバネ１０２の他端側が組み付けられる。これにより、第２駆動ユニット３１の移動部材５１と、レンズキャリア９８とが連結され、これら部材の相対位置が一定に保持される。また、このレンズキャリア９８はインデックス９８ｊを備え、下部保持枠９５の側部開口９５ａに組み付けられるフォトインタラプタ１０４によって検出される。なお、レンズキャリア９８、ガイドシャフト９９，１００は下部保持枠９５の上方から、下部保持枠９５に組み付けられる。

ＣＣＤイメージセンサ９７、ローパスフィルタ１０３は、下部保持枠９５の下方から、下部保持枠９５に組み付けられる。ＣＣＤイメージセンサ９７は、第４レンズ群９６を透過した被写体光が、その結像面にて結像され、被写体像の撮像信号に変換される。ローパスフィルタ１０３はモアレや擬色を防止するために用いられる。このローパスフィルタ１０３は、ＣＣＤイメージセンサ９７の結像面９７ａに対して離されて配置されており、例えばローパスフィルタ１０３に塵等のゴミが存在する場合に、ローパスフィルタ１０３上のゴミの影響を低減させる。なお、上述した第２駆動ユニット３１と、第４レンズ群９６が保持されるレンズキャリア９８、ガイドシャフト９９，１００とからレンズ移動装置１０５（図１３参照）が構成される。

デジタルカメラ２の電気的構成を示す図１１において、ＣＰＵ１１０は、レリーズボタン９、ズームボタン１２、或いはモード設定ボタン１３等から入力される操作信号に応じて、デジタルカメラ２の各部を制御する。ＲＯＭ１１０ａには、ＣＰＵ１１０によって実行される制御プログラムが格納されており、この制御プログラムには、動作モードの切り替えを行うモード制御プログラムが含まれている。ＲＡＭ１１０ｂは、ＣＰＵ１１０が制御プログラムを実行する際の作業用メモリである。

例えばズームボタン１２の何れか一方が操作されると、ＣＰＵ１１０は、モータドライバ１１１を介して、駆動モータ４２及び駆動モータ５２を駆動させ、第２レンズ群６７、及び第４レンズ群９６を光軸方向（図７及び図１０に示すＬ２方向）に移動させる。また、ＣＰＵ１１０はズーム倍率の変更後には駆動モータ５２を駆動させ、ズーム倍率に合わせたフォーカス調整を行う。また、レリーズボタン９が半押し操作されると、駆動モータ５２を駆動させて、再度フォーカス調整を行うと共に、モータドライバ１１１を介して、シャッタユニット２４に設けられたシャッタモータ１１２を駆動させ、シャッタ１１３を駆動させる。

上述したように、第４レンズ群９６の背後には、ＣＣＤイメージセンサ９７が配置されている。ＣＣＤイメージセンサ９７は、その受光面に結像された被写体光を撮像し、アナログの撮像信号を出力する。なお、このＣＣＤイメージセンサ９７は、ＣＣＤドライバ１１４によって制御される。

ＣＣＤイメージセンサ９７から出力されたアナログの撮像信号は、ＣＤＳ／ＡＭＰ回路１１５に入力される。ＣＤＳ／ＡＭＰ回路１１５は、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）と、増幅器（ＡＭＰ）とからなる。ＣＤＳは、ＣＣＤイメージセンサ９７からのアナログ信号からＲ，Ｇ，の画像データを生成し、ＡＭＰは、ＣＤＳによって生成されたＲ，Ｇ，Ｂの画像データを増幅する。Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）１１６は、ＣＤＳ／ＡＭＰ回路１１５から出力されたアナログのＲ，Ｇ，Ｂの画像データをデジタルのＲ，Ｇ，Ｂの画像データに変換する。なお、Ａ／Ｄ変換器１１６によって変換されたデジタルの画像データは、ＣＰＵ１１０によって画像信号処理回路１１７に出力される。

画像信号処理回路１１７は、デジタルのＲ，Ｇ，Ｂの画像データに対して、階調変換、ホワイトバランス補正、γ補正処理などの各種画像処理と、ＹＣ変換処理とを施す。撮影モード下で撮影処理が実行される前には、画像信号処理回路１１７に入力された画像データは、簡易な画像処理とＹＣ変換処理とが施されてＶＲＡＭ１１８に一時的に書き込まれる。ビデオエンコーダ１１９は、ＶＲＡＭ１１８に書き込まれた画像データをコンポジット信号に変換し、ＬＣＤパネル１１にスルー画像として表示する。一方、撮影処理が実行されたときには、画像信号処理回路１１７に入力された画像データは、本格的な画像処理とＹＣ変換処理とが施され、ＳＤＲＡＭ１２０に撮影画像データとして記録される。

圧縮伸張処理回路１２１は、撮影モード下でＳＤＲＡＭ１２０に記録された撮影画像データを所定の圧縮形式（例えばＪＰＥＧ形式）で圧縮して画像ファイルを生成する。この圧縮された画像ファイルが図示しないメディアコントローラを介してメモリーカード等の記録媒体に記録される。また、圧縮伸長処理回路１２１は、再生モード下で、メディアコントローラによってメモリーカード等の記憶媒体から読み出された画像ファイルを伸張処理し、ＬＣＤパネル１１に再生画像として表示する。

バス１２２には、画像データの輝度から露出値とホワイトバランス値とを算出するＡＥ／ＡＷＢ検出回路１２３と、画像データのコントラストから第４レンズ群９６のピント位置を算出するＡＦ検出回路１２４とが接続されている。各検出回路１２３，１２４は、撮影モード下でレリーズボタン９が半押し操作されたことに応答し、バス１２２を介してＣＰＵ１１０に検出結果を出力する。ＣＰＵ１１０は、各検出回路１２３，１２４から入力された検出結果に基づいて、自動露出設定（ＡＥ制御）、自動ホワイトバランス調整（ＡＷＢ制御）、ピント合わせ（ＡＦ制御）の各処理を実行する。

次に、本実施形態の作用について説明する。上部ユニット２１は、次のようにして組み立てられる。まず、上部保持枠６５のプリズム収納部６５ｂにプリズム７１を収納し、開口６５ｃ，６５ｄから接着剤を注入してプリズム７１を上部保持枠６５に固定する。その後、第２レンズ７２、第２レンズ群６７及びガイドシャフト７９，８０が組み付けられたレンズキャリア７８の順で、上部保持枠６５の下方から組み付ける。最後に、レンズホルダ８５を組み付ける。レンズホルダ８５を組み付けると、ガイド軸７９が上部保持枠６５と、レンズホルダ８５とによって保持される。

図８、又は図９に示すように、ガイドシャフト７９は、レンズキャリア７８のガイド受け部７８ｂの貫通孔７８ｇ，７８ｈに挿通されて上部保持枠６５に組み付けられる。このとき、トーションバネ８１の一端８１ａは図８中Ｇ方向に、その他端８１ｂが図８中Ｈ方向に付勢する。これにより、切欠き部７８ｄに収納されたトーションバネ８１の内面がガイドシャフト７９の周面に当接される。なお、ガイドシャフト７９は、上部保持枠６５及びレンズホルダ８７によって固定されているから、トーションバネ８１の内周面は、ガイドシャフトの周面に当接下状態で保持される。これにより、ガイドシャフト７９に対してレンズキャリア７８が図８中Ｆ方向に片寄せされ、貫通孔７８ｇ、７８ｈの内壁面がガイドシャフト７９の周面にそれぞれ当接された状態で保持される。なお、レンズキャリア７９が片寄せされる際には、位置規制部８２，８３によって、ガイドシャフト７９が挟持されているので、レンズキャリア７８が片寄せされる方向（図８或いは図９中Ｆ方向）と直交する方向（図９中Ｉ方向或いはＪ方向）におけるレンズキャリア７８のがたつきを低減させることができる。

その後、第３レンズ群６８をレンズホルダ８７に固定し、第１レンズ７０が組み付けられたレンズホルダ７３を留め具７４，７５を用いて固定する。この状態で、上部保持枠６５に、第１駆動ユニット３０を組み付け、上部保持枠６５の前面に設けられた開口６５ｉから治具を挿入して、引張りバネ８４の一端を移動部材４１に、その他端をレンズキャリア７８にそれぞれ取り付ける。これにより、上部ユニット２１が完成する。

一方、下部ユニット２２は、下部保持枠９５のレンズ収納部９５ｂに、第４レンズ群９１が組み付けられたレンズキャリア９３と、ガイドシャフト９５とを組み付ける。これら部材を組み込んだ後に、シャッタユニット２４を下部保持枠９５の上方にネジ止め固定する。その後、下部保持枠９５の下方からローパスフィルタ１０３を、例えばＵＶ接着剤等を用いて下部保持枠９５の内部に固着し、下部保持枠９５の底面にＣＣＤイメージセンサ９７を組み付ける。最後に、第２駆動ユニット３１を下部保持枠９７の所定位置に組み付けた後に、下部保持枠９７の前面に設けられた開口９５ｃから治具を使用して、引張りバネ１０２の一端を移動部材５１に、その他端をレンズキャリア９８に取り付ける。これにより、下部ユニット２２が組み立てられる。そして、上部ユニット２１と下部ユニット２２とをネジ２３等によって組み付けることによって撮像ユニット２０が完成する。完成した撮像ユニット２０は、他の部品と共に、デジタルカメラ２に組み込まれる。

デジタルカメラ２を用いて撮影を行う場合には、まず、ズームボタン１２のいずれか一方を操作して、被写体像に合わせたズーム倍率に設定する。例えば、ワイドボタン１２ａを操作したときには、駆動モータ４２が駆動して、レンズキャリア７８を図１２中Ｓ方向に移動させる。このとき、駆動モータ４２が駆動して移動部材４１を移動させるが、レンズキャリア７８は移動部材４１により押圧され、図１２中Ｓ方向に移動する。このレンズキャリア７８の移動の際に、ガイド受け部７８ｂに設けられた開口７８ｇ，７８ｈの内壁面がトーションバネ８１の付勢によってガイドシャフト７９に摺接しながら移動するので、光軸方向に直交する方向（図８中Ｆ方向）のレンズキャリア７８のがたつきを抑制することができる。また、位置規制部８２，８３によって、レンズキャリア７８の片寄せ方向に直交する方向（図９中Ｉ方向或いはＪ方向）のがたつきも抑制できる。

この上部ユニット２１のレンズキャリア７８の図１２中Ｓ方向の移動とともに、駆動モータ５２が駆動してレンズキャリア９８が図１３中Ｔ方向に移動する。なお、上部ユニット２１のレンズキャリア７８と同様に、レンズキャリア９８は移動部材５１によって押圧されることによって移動することになる。そして、ワイドボタン１２ａの押圧操作が解除されると、駆動モータ４２，５２が停止しレンズキャリア７８，９８が一旦停止する。その後、フォーカス調整を行うために、再度駆動モータ５２が駆動し、レンズキャリア９８が図１３中Ｔ方向或いはＵ方向に移動する。

一方、テレボタン１２ｂが押圧操作された場合には、移動部材４１が図１２中Ｖ方向に移動するが、移動部材４１とレンズキャリア７８とは、引張りバネ８２によって連結されているので、移動部材４１の移動に連動してレンズキャリア７８が図１２中Ｖ方向に移動する。なお、このときも同様に、レンズキャリア７８のガイド受け部７８ｂに設けられた開口７８ｇ，７８ｈの内壁面がトーションバネ８１の付勢によってガイドシャフト７９に摺接しながら移動し、且つ、位置規制部８２，８３によって、レンズキャリア７８の移動時に生じるがたつきを抑制することができる。

この上部ユニット２１のレンズキャリア７８が図１２中Ｖ方向に移動するとともに、下部ユニット２２のレンズキャリア９８が図１３中Ｕ方向に移動する。なお、移動部材５１とレンズキャリア９８とは、引張りバネ１０２によって連結されているので、移動部材５１の移動に連動してレンズキャリア９８が図１３中Ｕ方向に移動する。なお、このときも同様に、レンズキャリア９８のガイド受け部９８ｂに設けられた開口９８ｇ，９８ｈの内壁面がトーションバネ１０１の付勢によってガイドシャフト９９に摺接されながら移動するので、レンズキャリア９８移動時のがたつきが抑制される。

そして、テレボタン１２ｂの押圧操作が解除されると、駆動モータ４２，５２が停止しレンズキャリア７８，９８が一旦停止する。その後、フォーカス調整を行うために、再度駆動モータ５２が駆動し、レンズキャリア９８が図１３中Ｔ方向或いはＵ方向に移動する。これらズームボタンの押圧操作後にシャッタボタン９が押圧操作されると、再度フォーカス調整を行った後に、シャッタユニット２４が駆動し、被写体像の撮像が行われる。

上記実施形態では、ＣＣＤイメージセンサ２６を有する撮像装置（デジタルカメラ）８を例に説明したが、この撮像装置に限定されず、フイルムや感光板を使用する銀塩カメラや、プロジェクタなどの画像投影装置に本発明を適用できる。また、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤなどの光学メディアのデータ読み取りに使用されるピックアップレンズにも本発明を適用できる。

本実施形態では、上部ユニットのレンズキャリアについて、本発明を適用した例を記載したが、これに限定する必要はなく、例えば、下部ユニットのレンズキャリアについても本発明を用いることができる。

本実施形態では、貫通孔のそれぞれに位置規制部を設けたが、これに限定する必要はなく、一方の貫通孔にのみ設けることも可能である。また、位置規制部は、貫通孔の軸方向に、全長に亘って設けたが、これに限定する必要はなく、例えば、一部分に設けることも可能である。この場合、切欠き部に連なる貫通孔の端部に位置規制部をそれぞれ設けたり、切欠き部と連なる端部とは反対側の他端に位置規制部を、それぞれ設けることも可能である。

本実施形態では、貫通孔に設けられる位置規制部を対面するように設け、各位置規制部間の幅をガイドシャフトの直径と略同一となるようにしたが、これに限定する必要はなく、位置規制部間の幅を、レンズキャリアの片寄せ方向に向けて狭くするように、位置規制部を設けることも可能である。

デジタルカメラの前面の外観を示す斜視図である。 デジタルカメラの後面の外観を示す斜視図である。 撮像ユニットの前面側の構成を、上部ユニット、下部ユニットに分解して示す斜視図である。 撮像ユニットの後面側の構成を示す斜視図である。 第１駆動ユニットの構成を分解して示す斜視図である。 第２駆動ユニットの構成を分解して示す斜視図である。 上部ユニットの構成を分解して示す斜視図である。 ガイド受け部の近傍の構成を示す断面図である。 ガイド受け部の上面の構成を示す平面図である。 下部ユニットの構成を分解して示す斜視図である。 カメラの電気的構成を示す機能ブロック図である。 上部ユニットの内部の構成を示す断面図である。 下部ユニットの内部の構成を示す断面図である。

符号の説明

２ デジタルカメラ
２０ 撮像ユニット
２１ 上部ユニット
２２ 下部ユニット
３０ 第１駆動ユニット
３１ 第２駆動ユニット
４２，５２ 駆動モータ
７８ レンズキャリア
７８ｂ ガイド受け部
７８ｄ 切欠き部
７８ｇ，７８ｈ 貫通孔
７９，８０ ガイドシャフト
８１ トーションバネ
８２，８３ 位置規制部
９０ レンズ移動装置
９７ ＣＣＤイメージセンサ

Claims (5)

1. レンズを保持したレンズキャリアと、アクチュエータの駆動により前記レンズキャリアを光軸方向に移動させるレンズ移動装置と、レンズキャリアに設けられた貫通孔に挿通され、レンズキャリアの光軸方向への移動をガイドするガイド軸とを有するレンズ移動装置において、
   前記レンズキャリアは、前記ガイド軸で支持されたトーションバネを収納する切欠き部を前記貫通孔の略中央に備え、前記レンズキャリアは、前記トーションバネの付勢を受けて前記光軸方向に直交する方向に移動することによって前記ガイド軸に対して片寄せされるとともに、
   前記貫通孔は、前記ガイド軸に対するレンズキャリアの位置を規制する位置規制部を備え、前記位置規制部は、片寄せされたレンズキャリアの、前記光軸方向、及び片寄せ方向のそれぞれに直交する方向のがたつきを抑制することを特徴とするレンズ移動装置。
2. 前記位置規制部は、前記切欠き部に連なる貫通孔の少なくともいずれか一方に設けられ、前記位置規制部が設けられた貫通孔の軸方向と直交する断面形状が長孔形状からなることを特徴とする請求項１記載のレンズ移動装置。
3. 前記レンズキャリアがトーションバネの付勢によって片寄せされるときに、前記レンズキャリアの片寄せ方向が前記位置規制部によって規制されることを特徴とする請求項１又は２記載のレンズ移動装置。
4. 請求項１〜３いずれか１つ記載のレンズ移動装置と、該レンズ移動装置の背後に設けられた固体撮像装置とを備えたことを特徴とする撮像装置。
5. 請求項１〜３いずれか１つ記載のレンズ移動装置を備えたことを特徴とする光学装置。
   

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