JP2007003869A - 撮像装置に用いられるレンズ移動機構及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 像揺れを防止する。
【解決手段】 可動レンズ１６を保持し該可動レンズの光軸方向へ移動されるレンズホルダー１７と、該レンズホルダーを光軸方向へ案内する一対のガイド軸１８、１９とを設け、レンズホルダーに一方のガイド軸に摺動自在に支持されるスリーブ部３６と他方のガイド軸に摺動自在に支持され光軸に直交する面内において所定の方向へ長く形成された係合部３７とを設け、一対のガイド軸の各中心を結んだ結合線に対して係合部の長手方向に延びる線を傾斜させた。
【選択図】図５

Description

本発明は撮像装置に用いられるレンズ移動機構及び撮像装置についての技術分野に関する。詳しくは、レンズホルダーの係合部の長手方向を所定の方向に設定して像揺れを防止する技術分野に関する。

鏡筒内に可動レンズ等の撮像光学系や可動レンズを所定の方向へ移動させるレンズ駆動機構等が配置されて成る撮像装置があり、このような撮像装置には可動レンズを保持しフォーカス又はズーミングのために可動レンズの光軸方向へ移動されるレンズホルダーが設けられている（例えば、特許文献１参照）。

レンズホルダーａには、図９に示すように、一般に、円筒状のスリーブ部ｂと光軸方向に直交する方向に長く形成された係合部ｃとがそれぞれ軸受け部として設けられ、これらの軸受け部が光軸方向へ延びる一対のガイド軸ｄ、ｅにそれぞれ摺動自在に支持されている。レンズホルダーａにはフォーカスレンズ又はズームレンズである可動レンズｆが保持されている。スリーブ部ｂはレンズホルダーａのガイド軸ｄに対する位置決め部として機能し、係合部ｃはレンズホルダーａのガイド軸ｄの中心Ｅを基準とした回転方向（図９に示すＲ方向）における規制を行うための規制部として機能する。

このように、係合部ｃはレンズホルダーａのガイド軸ｄの中心Ｅを基準とした回転方向Ｒにおける規制を行うための規制部として機能するため、係合部ｃの長手方向（図９に示すＳ）は、回転方向Ｒにおけるガタが最小となるように、ガイド軸ｄ、ｅの各中心を結んだ結合線Ｌに一致されている。尚、結合線Ｌは、一般に、水平線Ｈ及び鉛直線Ｖに対して光軸回り方向（方向Ｒと同じ）へ所定の角度傾斜した角度となるような位置に設定されている。

ガイド軸ｄの中心Ｅを基準とした回転方向Ｒにおける規制は、係合部ｃの内周縁とガイド軸ｅとが接触することにより行われるが、係合部ｃの長手方向Ｓが結合線Ｌに一致されているため、係合部ｃの内周縁とガイド軸ｅとの接触状態を保持するような力は作用していない。従って、回転方向Ｒにおける規制は、レンズホルダーａと可動レンズｆの自重がガイド軸ｅに付与されることにより行われる。

特許第２７２５４９１号公報

ところで、撮像装置による動画撮影は、使用者が撮像装置を把持した状態で行われることが多いが、このとき使用者の把持状態や撮影角度によっては、撮像装置が前後左右へ傾いた状態とされることがある。撮像装置の傾きはレンズホルダーａの光軸回り方向への傾きとなり得るが、この傾き状態によってはレンズホルダーａの係合部ｃとガイド軸ｅとの接触状態を保持するような力（締結力）が作用せず、係合部ｃがガイド軸ｅに対して両者のクリアランス内で離隔してしまうおそれがある。

また、動画撮影に限らず、撮像装置による撮影が、レンズホルダーａが光軸回り方向へ傾いた状態で行われることがある。

このようにレンズホルダーが光軸回り方向へ傾いた状態で撮影が行われ、係合部ｃがガイド軸ｅに対して離隔してしまうと、レンズホルダーａのガイド軸ｅに対するガタツキが発生するおそれがある。

レンズホルダーａのガタツキが生じると、撮影画像が揺れる所謂像揺れが発生してしまう。例えば、２１インチモニター上では、レンズホルダーａのガタ量が数ミクロンである場合に、５ｍｍ乃至１０ｍｍの像揺れが生じる可能性がある。

上記のような像揺れの発生を防止するために、例えば、レンズホルダー等の自重を大きくする、ガイド軸と係合部のクリアランスを小さくする、可動レンズの光学敏感度を下げる等の方法があるが、レンズホルダー等の自重を大きくした場合には撮像装置の重量化やレンズホルダーの駆動時における消費電力が高くなる等の不具合が生じ、ガイド軸と係合部のクリアランスを小さくした場合には低温時における係合部の収縮による動作不良やレンズホルダーの移動時における消費電力が高くなる等の不具合が生じ、可動レンズの光学敏感度を下げた場合には撮像装置が大型化してしまう等の不具合を生じてしまう。

そこで、本発明撮像装置に用いられるレンズ移動機構及び撮像装置は、上記した問題点を克服し、像揺れを防止することを課題とする。

本発明撮像装置に用いられるレンズ移動機構は、上記した課題を解決するために、可動レンズを保持し該可動レンズの光軸方向へ移動されるレンズホルダーと、該レンズホルダーの移動時にレンズホルダーを光軸方向へ案内する一対のガイド軸とを設け、レンズホルダーに一方のガイド軸に摺動自在に支持されるスリーブ部と他方のガイド軸に摺動自在に支持され光軸に直交する面内において所定の方向へ長く形成された係合部とを設け、一対のガイド軸の各中心を結んだ結合線に対して係合部の長手方向に延びる線を傾斜させたものである。

本発明撮像装置は、上記した課題を解決するために、可動レンズを保持し該可動レンズの光軸方向へ移動されるレンズホルダーと、該レンズホルダーの移動時にレンズホルダーを光軸方向へ案内する一対のガイド軸と、可動レンズを含む撮像光学系によって結像された像を電気信号に変換する撮像素子とを設け、レンズホルダーに一方のガイド軸に摺動自在に支持されるスリーブ部と他方のガイド軸に摺動自在に支持され光軸に直交する面内において所定の方向へ長く形成された係合部とを設け、一対のガイド軸の各中心を結んだ結合線に対して係合部の長手方向に延びる線を傾斜させたものである。

従って、本発明撮像装置に用いられるレンズ移動機構及び撮像装置にあっては、レンズホルダーの光軸回り方向における角度に拘わらず係合部とガイド軸の接触が保持される締結力が作用する。

本発明撮像装置に用いられるレンズ移動機構は、可動レンズを保持し該可動レンズの光軸方向へ移動されるレンズホルダーと、該レンズホルダーの移動時にレンズホルダーを光軸方向へ案内する一対のガイド軸とを備え、レンズホルダーは一方のガイド軸に摺動自在に支持されるスリーブ部と他方のガイド軸に摺動自在に支持され光軸に直交する面内において所定の方向へ長く形成された係合部とを有し、一対のガイド軸の各中心を結んだ結合線に対して係合部の長手方向に延びる線を傾斜させたことを特徴とする。

従って、レンズホルダーの光軸回り方向における傾き角度に拘わらず係合部とガイド軸の接触が保持される締結力が作用し、像揺れの防止を図ることができる。

請求項２に記載した発明にあっては、一対のガイド軸の各中心を結んだ結合線に対する係合部の長手方向に延びる線の角度を３０°乃至６０°にしたので、係合部とガイド軸の接触が保持される締結力が高く、像揺れの防止効果が高くなる。

請求項３に記載した発明にあっては、一対のガイド軸の各中心を結んだ結合線に対する係合部の長手方向に延びる線の角度を４５°にしたので、係合部とガイド軸の接触が保持される締結力が高く、像揺れの防止効果が高くなる。

本発明撮像装置は、可動レンズを保持し該可動レンズの光軸方向へ移動されるレンズホルダーと、該レンズホルダーの移動時にレンズホルダーを光軸方向へ案内する一対のガイド軸と、可動レンズを含む撮像光学系によって結像された像を電気信号に変換する撮像素子とを備え、レンズホルダーは一方のガイド軸に摺動自在に支持されるスリーブ部と他方のガイド軸に摺動自在に支持され光軸に直交する面内において所定の方向へ長く形成された係合部とを有し、一対のガイド軸の各中心を結んだ結合線に対して係合部の長手方向に延びる線を傾斜させたことを特徴とする。

従って、レンズホルダーの光軸回り方向における傾き角度に拘わらず係合部とガイド軸の接触が保持される締結力が作用し、像揺れの防止を図ることができる。

請求項５に記載した発明にあっては、一対のガイド軸の各中心を結んだ結合線に対する係合部の長手方向に延びる線の角度を３０°乃至６０°にしたので、係合部とガイド軸の接触が保持される締結力が高く、像揺れの防止効果が高くなる。

請求項６に記載した発明にあっては、一対のガイド軸の各中心を結んだ結合線に対する係合部の長手方向に延びる線の角度を４５°にしたので、係合部とガイド軸の接触が保持される締結力が高く、像揺れの防止効果が高くなる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に従って説明する。本発明は、携帯電話、ビデオカメラ、スチルカメラ等の撮影の機能を有する各種の撮像装置又はこれらの撮像装置に用いられた各種のレンズ移動機構に適用することができる。

先ず、撮像装置１の全体構成について説明する（図１参照）。

撮像装置１は、カメラブロック２、カメラＤＳＰ（Digital Signal Processor）３、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）４、媒体インターフェース５、制御ブロック６、操作部７、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）８及び外部インターフェース９を備え、記録媒体１００が着脱可能とされている。

記録媒体１００としては、半導体メモリーを用いた所謂メモリーカード、記録可能なＤＶＤ（Digital Versatile Disk）や記録可能なＣＤ（Compact Disc）等のディスク状記録媒体等の種々のものを用いることができる。

カメラブロック２は、可動部１０、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子１１、Ａ／Ｄ変換回路１２、第１のドライバー１３、第２のドライバー１４、タイミング生成回路１５等を備えている。

可動部１０は、例えば、フォーカスレンズやズームレンズ等の可動レンズ１６と該可動レンズ１６を保持するレンズホルダー１７等を有している。可動部１０はレンズホルダー１７が光軸Ｓ方向（図１参照）に延びるガイド軸１８、１９に摺動自在に支持され、該ガイド軸１８、１９に案内されて光軸方向へ移動される。従って、レンズホルダー１７及びガイド軸１８、１９は、可動レンズ１６を光軸方向へ移動させるレンズ移動機構２０として機能する。

撮像素子１１は、第２のドライバー１４からの駆動信号に応じて動作し、可動レンズ１６を介して取り込まれた被写体の画像を取り込み、制御ブロック６によって制御されるタイミング生成回路１５から出力されたタイミング信号に基づいて、取り込んだ被写体の画像（画像情報）を電気信号としてＡ／Ｄ変換回路１２に送出する。

尚、撮像素子１１はＣＣＤに限られることはなく、撮像素子１１として、例えば、ＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)等の他の素子を使用することもできる。

Ａ／Ｄ変換回路１２は、入力された電気信号としての画像情報に対して、ＣＤＳ（Correlated Double Sampling）処理を行っての良好なＳ／Ｎ比の保持、ＡＧＣ（Automatic Gain Control）処理を行っての利得の制御、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換を行ってのデジタル信号としての画像データーの生成等を行う。

第１のドライバー１３は、制御ブロック６の後述するＣＰＵの指令に基づいて後述する駆動手段に対して駆動信号を送出する。

第２のドライバー１４は、タイミング生成回路１５から出力されたタイミング信号に基づいて撮像素子１１に対して駆動信号を送出する。

タイミング生成回路１５は、制御ブロック６による制御に応じて、所定のタイミングを提供するタイミング信号を生成する。

カメラブロック２には、可動部１０を光軸Ｓ方向へ移動させる後述するステッピングモーター等によって構成される駆動手段２１が設けられている。

カメラブロック２には検出手段２２が設けられている。検出手段２２としては、例えば、磁気的な検出を行うＭＲ（Magneto Resistance）センサーや光学的な検出を行う光センサー等が用いられる。検出手段２２は駆動手段２１又は可動部１０に関する所定量、例えば、駆動手段２１による可動部１０の移動量を検出し、この検出結果をＣＰＵに送出する。

カメラＤＳＰ３は、Ａ／Ｄ変換回路１２から入力した画像データーに対して、ＡＦ（Auto Focus）、ＡＥ（Auto Exposure）、ＡＷＢ（Auto White Balance）等の信号処理を行う。ＡＦ、ＡＥ、ＡＷＢ等の信号処理が行われた画像データーは、所定の方式でデーター圧縮され、制御ブロック６を介して記録媒体１００に出力され、該記録媒体１００にファイルとして記録される。

カメラＤＳＰ３には、ＳＤＲＡＭコントローラー２３が設けられ、該ＳＤＲＡＭコントローラー２３の指令によりＳＤＲＡＭ４に対して高速でデーターの読み書きが行われる。

制御ブロック６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２４、ＲＡＭ（Random Access Memory）２５、フラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）２６、時計回路２７等の各部がシステムバス２８を介して接続されて構成されたマイクロコンピュータであり、撮像装置１の各部を制御する機能を有する。

ＣＰＵ２４は第１のドライバー１３やタイミング生成回路１５を介して第２のドライバー１４等に指令信号を送出し、これらの各部を動作させる。

ＲＡＭ２５は処理の途中結果を一時記憶する等、主に作業領域として用いられる。

フラッシュＲＯＭ２６には、ＣＰＵ２４において実行する種々のプログラムや各処理に必要となるデーター等が記憶される。

時計回路２７は、現在年月日、現在曜日、現在時刻、撮影日時等を出力する回路である。

操作部７は撮像装置１の筐体３０に設けられたタッチパネルやコントロールキー等であり（図２参照）、操作部７に対する操作に応じた信号がＣＰＵ２４に入力され、該ＣＰＵ２４によって入力した信号に基づいて各部に指令信号が送出される。

ＬＣＤ８は、例えば、筐体３０の背面に設けられ、システムバス２８に接続されたＬＣＤコントローラー２９によって制御される。ＬＣＤ８には、ＬＣＤコントローラー２９の駆動信号に基づいた画像データー等の各種の情報が表示される。

外部インターフェース９はシステムバス２８に接続されている。外部インターフェース９を介して外部機器２００、例えば、外部のパーソナルコンピューターと接続し、このパーソナルコンピューターから画像データーを受け取って記録媒体１００に記録したり、記録媒体１００に記録されている画像データーを外部のパーソナルコンピューター等に出力することができる。尚、記録媒体１００はシステムバス２８に接続された媒体インターフェース５を介して制御ブロック６に接続される。

また、外部インターフェース９に外部デバイス２００、例えば、通信モジュールを接続することにより、例えば、インターネット等のネットワークに接続し該ネットワークを通じて種々の画像データーやその他の情報を取得し、これらのデーターや情報を記録媒体１００に記録したり、記録媒体１００に記録されているデーターを、ネットワークを通じて目的とする相手先に送信したりすることができる。

尚、外部インターフェース９は、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）１３９４、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の有線用インターフェースとして設けることも可能であり、また、光や電波による無線用インターフェースとして設けることも可能である。

一方、記録媒体１００に記録された画像データーは、ユーザーによって行われた操作部７に対する操作に応じた操作信号に基いて記録媒体１００から読み出され、媒体インターフェース５を介してカメラＤＳＰ３に送出される。

カメラＤＳＰ３は、記録媒体１００から読み出されて入力された圧縮されている画像データーについて、データー圧縮の解凍処理（伸張処理）を行い、解凍後の画像データーをシステムバス２８を介してＬＣＤコントローラー２９に送出する。ＬＣＤコントローラー２９は、この画像データーに基づいた画像信号をＬＣＤ８に送出する。ＬＣＤ８には画像信号に基づいた画像が表示される。

以上のように構成された撮像装置１において、ＣＰＵ２４の指令により第１のドライバー１３から駆動手段２１に対して駆動信号が出力されると、図示しない電源回路から駆動手段２１に対して駆動電圧が印加される。

駆動手段２１に対して駆動電圧が印加されると、駆動手段２１が動作され可動部１０がガイド軸１８、１９に案内されて光軸方向へ移動されフォーカス動作やズーミング動作が行われる。

撮像装置１は、筐体３０に上記した所要の各部が配置されて成る（図２参照）。筐体３０は、例えば、前後方向に厚みの薄い略矩形状に形成され、筐体３０内にはレンズ鏡筒３１が配置されている。レンズ鏡筒３１は横長の状態で配置されている。

レンズ鏡筒３１の長手方向（左右方向）における一端部には開口３１ａが形成され、該開口３１ａに対物レンズ３２が配置されている。レンズ鏡筒３１内には反射鏡３３、可動部１０、撮像素子１１等の所要の各部が配置されている。対物レンズ３２や可動部１０の可動レンズ１６等は撮像光学系を構成する。

撮像装置１においては、前方から対物レンズ３２に入射された光が反射鏡３３によって９０°折り曲げられ可動部１０の可動レンズ１６を透過されて撮像素子１１に入射される。従って、図３に示すように、対物レンズ３２から反射鏡３３までの光軸Ｓ１方向は前後方向となり、反射鏡３３から撮像素子１１までの光軸Ｓ２方向は左右方向とされている。

このように撮像装置１にあっては、反射鏡３３から撮像素子１１までの光軸方向Ｓ２が左右方向とされているため、撮影時に使用者が上方側や下方側の被写体を撮影しようとすると、光軸Ｓ２の軸回り方向（図３に示すＲ方向）へ撮像装置１が傾動されることになり、このとき対物レンズ３２が前方を向く状態を基準として可動部１０は光軸Ｓ２の軸回り方向へ回動される。このとき撮影者が撮影する画像に像揺れが生じない等の品位を求める回動角度の最大値は、対物レンズ３２が前方を向く状態を基準として±６０°と想定される。

また、撮影時に、可動部の光軸回り方向への回転が生じ得る装置として、例えば、図４に示すような撮像装置３４がある。

撮像装置３４は、例えば、パーソナルコンピューター等の情報処理装置３００に設けられている。情報処理装置３００は本体部３０１と該本体部３０１に開閉自在に支持された表示部３０２とを有し、本体部３０１にはキーボード３０３が設けられている。撮像装置３４は表示部３０２に設けられ、表示部３０２に対して左右に延びる軸３０４の軸回り方向へ回転可能とされている。

撮像装置３４は左右方向に長く形成され、上記撮像装置１と同様に、長手方向（左右方向）における一端部に対物レンズ３５が配置されている。撮像装置３４の内部には、撮像装置１と同様に、反射鏡、可動レンズがレンズホルダーに保持されて成る可動部及び撮像素子等の所要の各部が配置されている。

撮像装置３４においても、撮像装置１と同様に、対物レンズ３５に入射された光が反射鏡によって９０°折り曲げられ可動レンズを透過されて撮像素子に入射される。従って、反射鏡から撮像素子までの光軸方向は左右方向とされている。

このように撮像装置３４にあっても、反射鏡から撮像素子までの光軸方向が左右方向とされており、表示部３０２に対して軸３０４の軸回り方向へ回転されたときに、撮像装置１と同様に、可動部が可動レンズの光軸回り方向へ回動される。

尚、撮像装置３４における内部構成は撮像装置１における内部構成と同様であり、可動レンズを有する可動部が一対のガイド軸によって光軸方向へ移動自在に支持されている。

撮像装置１及び撮像装置３４において、可動部１０のレンズホルダー１７には、図５に示すように、円筒状のスリーブ部３６と光軸に直交する面内において所定の方向へ長く形成された係合部３７とがそれぞれ軸受け部として設けられ、これらの軸受け部がガイド軸１８、１９にそれぞれ摺動自在に支持されている。スリーブ部３６はレンズホルダー１７のガイド軸１８に対する位置決め部として機能し、係合部３７はレンズホルダー１７のガイド軸１８の中心Ｅを基準とした回転方向（図５に示すＲ方向）における規制を行うための規制部として機能する。

可動部１０を光軸方向へ移動させる駆動手段２１としては、ステッピングモーター２１ａと該ステッピングモーター２１ａによって回転されるリードスクリュー２１ｂが用いられ、レンズホルダー１７に取り付けられたナット２１ｃにリードスクリュー２１ｂが螺合されている。従って、可動部１０は、リードスクリュー２１ｂの回転方向に応じてナット２１ｃがリードスクリュー２１ｂの軸方向に送られることにより、光軸方向へ移動される。

レンズ移動機構２０は、図５に示すように、スリーブ部３６の中心（ガイド軸１８の中心Ｅ）を通る鉛直線Ｖ１に対する一対のガイド軸１８、１９の各中心を結んだ結合線Ｂの角度をθ_１とし、結合線Ｂに対する係合部３７の長手方向に延びる線Ｃの角度をθ_２とし、撮影時にレンズホルダー１７が鉛直線Ｖに対して光軸回り方向Ｒへ傾く最大角度をθ_３としたときに、θ＝θ_１−θ_２−θ_３とすると、θの絶対値が２０°以上１６０°以下となるように設定されている。即ち、撮像装置１、３４にあっては、
２０°≦θの絶対値≦１６０°・・・条件式（１）
が成立するように設定されている。

レンズホルダー１７を正面から見た状態で、時計回り方向をプラス（＋）とし、反時計回り方向をマイナス（−）とすると、θ_１の範囲は任意であり、θ_２の範囲は０°より大きく±９０°未満であり、θ_３の範囲は０°以上±６０°以下である。撮像装置１、３４にあっては、例えば、θ_１は約３３°、θ_２は約４５°、θ_３は約６０°とされている。尚、θ_２としては、±１０°以上８０°以下が好ましく、さらに好ましくは±３０°以上６０°以下である。

尚、撮像装置１、３４において、図５に示すように、リードスクリュー２１ｂとガイド軸１９の各中心を結んだ結合線をＤとすると、この結合線Ｄに対しても係合部３７の長手方向に延びる線Ｃが傾斜されている。結合線Ｄに対する係合部３７の長手方向に延びる線Ｃの角度をθ_４とすると、θ_４は好ましくは１０°以上９０°以下であり、さらに好ましくは４０°以上８０°以下である。

上記のように、撮像装置１、３４にあっては、結合線Ｂに対して係合部３７の長手方向に延びる線Ｃが所定の角度θ_２傾斜され条件式（１）を満足するように構成されているため、撮影時にレンズホルダー１７が鉛直線Ｖに対して傾く範囲θ_３内（±６０°）において、常に、可動部１０の自重成分が、ガイド軸１９と係合部３７とのクリアランスに起因するガイド軸１９に対する可動部１０のガタ付きを防止する方向へ作用する。

従って、可動部１０のガイド軸１９に対するガタツキが防止され、撮影画像が揺れる像揺れの発生を防止することができる。

次に、係合部３７とガイド軸１９の接触状態が保持される力（締結力）の発生について考察する（図５参照）。

可動部１０の自重をＷとすると、ガイド軸１９の中心Ｆに、可動部１０のガタ付きを防止する方向への力Ｗｒと締結力Ｐとが作用する。力Ｗｒは結合線Ｂに対して直交する方向に作用し、締結力Ｐは結合線Ｂ方向に作用する。このとき力の釣り合い式は以下の数１の通りである。尚、μ_１は係合部３７における摩擦係数であり、ρ_１は係合部３７における摩擦角であり、両者の間には
μ_１＝ｔａｎρ_１
の関係が成立する。

従って、（９０°−θ_２＋ρ_１）＞０であれば、常に、締結力Ｐが作用することになる。撮像装置１、３４にあっては、結合線Ｂに対して係合部３７の長手方向に延びる線Ｃを所定の角度θ_２傾斜させ、（９０°−θ_２＋ρ_１）＞０が成立するようにθ_２とρ_１の値を選択しているため、可動部１０の光軸回り方向における傾き角度に依存することなく、常に、締結力Ｐが作用する。

このように、常に、締結力Ｐがガタツキを防止する方向に作用するため、像揺れの発生を高い確率で防止することができる。

次に、係合部３７がガイド軸１９に喰い込む力と反対方向の力（緩み方向の力）の発生について考察する（図６参照）。係合部３７がガイド軸１９に喰い込む力により、ネジの自立条件と同様に、係合部３７がガイド軸に喰い込んでしまうと、可動部１０がガイド軸１９に対して光軸方向へ移動しないことになる。

可動部１０の自重をＷとすると、ガイド軸１９の中心Ｆに、可動部１０のガタ付きを防止する方向への力Ｗｒと締結力Ｐとが作用する。力Ｗｒは結合線Ｂに対して直交する方向に作用し、締結力Ｐは結合線Ｂ方向に作用する。このとき力の釣り合い式は以下の数２の通りである。尚、μ_０は係合部３７における静止摩擦係数であり、ρ_０は係合部３７における静止摩擦角であり、両者の間には
μ_０＝ｔａｎρ_０
の関係が成立する。

従って、（θ_２＋ρ_０−９０°）＜０であれば、常に、係合部３７がガイド軸１９に喰い込まない力（緩み方向の力）が作用するため、ネジの自立条件を満足しないことになる。撮像装置１、３４にあっては、結合線Ｂに対して係合部３７の長手方向に延びる線Ｃを所定の角度θ_２傾斜させ、（θ_２＋ρ_０−９０°）＜０が成立するようにθ_２とρ_０の値を選択しているため、常に、この緩み方向の力が作用し、可動部１０が光軸方向へ移動可能とされる。

尚、可動部１０がガイド軸１８、１９に案内されて光軸方向へ移動されるときの抵抗（摺動抵抗）について、従来の可動部と可動部１０を比較する比較検討を行った（図７参照）。この検討は、従来の可動部及び可動部１０とも、θ_１が約３３°のレンズホルダーを使用し、従来のレンズホルダーのθ_２は０°、レンズホルダー１７のθ_２は約４５°である。摺動抵抗は、可動部を移動させる駆動手段として使用したステッピングモーター２１ａのトルクを算出し、最低動作電圧を測定することにより推測した。

比較検討の結果、従来の可動部に対して可動部１０の摺動抵抗は僅かに高くなっただけであり、可動部１０の円滑な移動に支障を来たす値とはならなかった。従って、結合線Ｂに対して係合部３７の長手方向に延びる線Ｃを所定の角度θ_２傾斜させても、可動部１０の円滑な移動を確保できることが確認された。

次いで、像揺れの発生状況を確認する実験を行った（図８参照）。

この実験は、θ_１が約３３°、θ_２が約４５°とされたレンズホルダー１７を用い、θ_３の範囲を０°（図８に示す（ｂ））を基準として−６０°（図８に示す（ａ））から＋６０°（図８に示す（ｃ））までの範囲でレンズホルダー１７を傾け、モニターに映し出される映像の像揺れ状態を目視によって確認することにより行った。

この実験の結果、±６０°の範囲内の何れの傾斜状態においても撮影に支障を来たすような目立った像揺れが発生せず、本発明の効果を確認することができた。

上記した最良の形態において示した各部の具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施する際の具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。

図２乃至図８と共に本発明の最良の形態を示すものであり、本図は、撮像装置の全体構成を示すブロック図である。 撮像装置を一部を切り欠いて示す概略斜視図である。 光路を説明するための斜視図である。 別の撮像装置を示す斜視図である。 各部に作用する力の釣り合い式を導出するための拡大正面図である。 各部に作用する力の別の釣り合い式を導出するための拡大正面図である。 従来の撮像装置と本発明に係る撮像装置について、可動部の移動時におけるモーターのトルクを測定したグラフ図である。 像揺れの発生状況を確認する実験を行ったときの可動部の各状態を示す正面図である。 従来の撮像装置における可動部の構成を示す拡大正面図である。

符号の説明

１…撮像装置、１１…撮像素子、１６…可動レンズ、１７…レンズホルダー、１８…ガイド軸、１９…ガイド軸、２０…レンズ移動機構、３４…撮像装置、３６…スリーブ部、３７…係合部

Claims (6)

1. 可動レンズを保持し該可動レンズの光軸方向へ移動されるレンズホルダーと、
   該レンズホルダーの移動時にレンズホルダーを光軸方向へ案内する一対のガイド軸とを備え、
   レンズホルダーは一方のガイド軸に摺動自在に支持されるスリーブ部と他方のガイド軸に摺動自在に支持され光軸に直交する面内において所定の方向へ長く形成された係合部とを有し、
   一対のガイド軸の各中心を結んだ結合線に対して係合部の長手方向に延びる線を傾斜させた
   ことを特徴とする撮像装置に用いられるレンズ移動機構。
2. 一対のガイド軸の各中心を結んだ結合線に対する係合部の長手方向に延びる線の角度を３０°乃至６０°にした
   ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置に用いられるレンズ移動機構。
3. 一対のガイド軸の各中心を結んだ結合線に対する係合部の長手方向に延びる線の角度を４５°にした
   ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置に用いられるレンズ移動機構。
4. 可動レンズを保持し該可動レンズの光軸方向へ移動されるレンズホルダーと、
   該レンズホルダーの移動時にレンズホルダーを光軸方向へ案内する一対のガイド軸と、
   可動レンズを含む撮像光学系によって結像された像を電気信号に変換する撮像素子とを備え、
   レンズホルダーは一方のガイド軸に摺動自在に支持されるスリーブ部と他方のガイド軸に摺動自在に支持され光軸に直交する面内において所定の方向へ長く形成された係合部とを有し、
   一対のガイド軸の各中心を結んだ結合線に対して係合部の長手方向に延びる線を傾斜させた
   ことを特徴とする撮像装置。
5. 一対のガイド軸の各中心を結んだ結合線に対する係合部の長手方向に延びる線の角度を３０°乃至６０°にした
   ことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
6. 一対のガイド軸の各中心を結んだ結合線に対する係合部の長手方向に延びる線の角度を４５°にした
   ことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。

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