JP2012103555A

JP2012103555A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2012103555A
Application number: JP2010252991A
Authority: JP
Inventors: Akira Yasutomi; 暁安富; Manabu Yoshii; 学吉井
Original assignee: Olympus Imaging Corp
Current assignee: Olympus Imaging Corp
Priority date: 2010-11-11
Filing date: 2010-11-11
Publication date: 2012-05-31
Anticipated expiration: 2030-11-11
Also published as: JP5592761B2

Abstract

【課題】フォーカス駆動ユニットと像ぶれ補正装置とが干渉することなく且つ小型の撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像装置は、フォーカシングレンズ２４を含む複数のレンズ２１−２４から成る撮像レンズ系を保持するレンズ鏡筒１と、撮像レンズ系を経て形成される光学像を受けて画像データを生成する撮像素子１１０と、撮像素子１１０を該撮像素子の受光面に平行な面内で変位させて像ぶれ補正動作を行う像ぶれ補正装置１０５とを備える。レンズ鏡筒１は、フォーカシングレンズ２４を光軸に沿って進退駆動させるフォーカス駆動ユニット１８を含み、該フォーカス駆動ユニット１８の一部が、像ぶれ補正装置１０５と干渉しないように像ぶれ補正装置１０５を貫通していることを特徴とする撮像装置。
【選択図】図６

Description

本発明は、電子カメラなどの撮像装置に関する。

近年、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどの撮像素子を用いて被写体を撮影する撮像装置が広く普及している。これら撮像装置では、可動レンズ枠、特に、フォーカシングレンズを保持するレンズ枠を光軸方向に進退駆動するために、モータとモータにより回転駆動されるリードスクリューと該リードスクリューに係合するネジ部材とを用い、ネジ部材とともに可動レンズ枠を進退移動するように構成したものが知られている（例えば、特許文献１および２参照）。

例えば、特許文献１には、折曲撮像光学系を備えたレンズ鏡筒を有する撮像装置が記載されている。この撮像装置では、５群構成のレンズ群のうち二群、四群および五群レンズが可動レンズとなっている。このうち、フォーカシングを行う五群レンズは、スリーブと一体形成された五群レンズ枠により支持される。スリーブは、撮像素子側に配置されたモータにより回転される光軸方向に延在するリードスクリューと係合する雌ネジ部材を有するとともに、光軸方向に延在するガイド軸が摺動可能に貫通している。これにより、モータを回転させることにより、五群レンズは光軸方向に進退駆動される。

また、特許文献２によれば、４群構成のレンズ群を備えた伸縮可能なレンズ鏡筒を有する撮像装置が記載されている。この撮像装置では、一群レンズから四群レンズのうち、ズームレンズ系を構成する一群、二群および三群の各レンズ群は、レンズ鏡筒の鏡枠により光軸方向に移動可能に支持される。また、フォーカシングレンズである四群レンズは、ベース部材に対して、光軸方向に進退可能に支持される。具体的には、四群レンズを保持する四群レンズ枠から外方向へ延びる腕部にガイド軸を挿通するとともに、光軸方向に移動可能な送りねじと係合させ、この送りねじをフォーカシング用のモータの駆動力により回転させることにより、四群レンズ枠を進退駆動させる。

特開２００９−１３３９４４号公報特開２０１０−１７５７４７号公報

ところで、多くのデジタルカメラは、撮影時の手の動き等による画像のぶれを補正するための像ぶれ補正機構を有している。像ぶれ補正の方法としては、撮像素子を動かして補正を行う光学式像ぶれ補正が知られている。この、光学式の像ぶれ補正を行うためには、撮像素子を動かすための像ぶれ補正装置を設け、この像ぶれ補正装置に撮像素子を載置する。

ところが、フォーカシングレンズを駆動するフォーカス駆動ユニットと、この像ぶれ補正装置とが干渉するために、撮像装置の小型化の制約となる。例えば、特許文献１の撮像装置では、フォーカス駆動ユニットのリードスクリューおよびその下部に配置されたモータが、撮像素子側に突出している。このため、像ぶれ補正装置を設ける場合、モータと像ぶれ補正装置とが干渉しないように、光軸方向に見たとき、撮像素子の外側にモータを配置しなければならず、レンズ鏡筒が大きくなってしまう。

また、特許文献２に記載の撮像装置では、ベース部材を挟んで伸縮可能なレンズ鏡筒と像ぶれ補正装置とが固定配置されている。そして、フォーカシング用のモータおよびガイド軸は、背面側の像ぶれ補正装置と干渉する位置を避けて、レンズ鏡筒の固定枠の外周部で固定されている。この構成でも、レンズ鏡筒の口径を小さくすることができず、さらに、固定枠の外周部にモータおよびガイド軸を設けたので、さらにストロボや三脚ねじ等を配置しようとすると、配置できるスペースを確保するため装置をさらに大型にしなければならないという点で改善の余地がある。

したがって、これらの点に着目してなされた本発明の目的は、フォーカス駆動ユニットと像ぶれ補正装置とが干渉することなく且つ小型の撮像装置を提供することにある。

上記目的を達成する請求項１に係る撮像装置の発明は、
フォーカシングレンズを含む複数のレンズから成る撮像レンズ系を保持するレンズ鏡筒と、
前記撮像レンズ系を経て形成される光学像を受けて画像データを生成する撮像素子と、
前記撮像素子を該撮像素子の受光面に平行な面内で変位させて像ぶれ補正動作を行う像ぶれ補正装置とを備え、
前記レンズ鏡筒は、前記フォーカシングレンズを光軸に沿って進退駆動させるフォーカス駆動ユニットを含み、該フォーカス駆動ユニットの一部が、前記像ぶれ補正装置と干渉しないように該像ぶれ補正装置を貫通していることを特徴とするものである。

なお、ここで言う「貫通している」とは、像ぶれ補正装置が光軸方向に貫通した開口を有し、フォーカス駆動ユニットの一部が、この開口内に少なくとも部分的に挿入された状態にあることを意味する。すなわち、フォーカス駆動ユニットの一部が、必ずしも像ぶれ補正装置の後方まで延びている必要はない。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の撮像装置において、
前記フォーカス駆動ユニットは、前記フォーカシングレンズの駆動源であるフォーカスモータを備え、該フォーカスモータの一部が前記像ブレ補正装置を貫通していることを特徴とするものである。

請求項３に係る発明は、請求項１または２の何れかに記載の撮像装置において、
前記像ぶれ補正装置は、前記レンズ鏡筒が固定されたベース部材と、該ベース部材により前記光軸と直交する第１の方向に移動可能に支持されるスライダと、該スライダにより前記光軸および前記第１の方向に直交する第２の方向に移動可能に支持される前記撮像素子を保持するセンサ保持枠とを備え、前記フォーカス駆動ユニットの一部は、前記光軸方向に見て、前記スライダの領域内であって前記センサ保持枠の移動領域の外側を貫通していることを特徴とするものである。

本発明によれば、前記レンズ鏡筒は、フォーカシングレンズと該フォーカシングレンズを光軸に沿って進退駆動させるフォーカス駆動ユニットとを含み、該フォーカス駆動ユニットの一部が、前記像ぶれ補正装置と干渉しないように該像ぶれ補正装置を貫通しているので、フォーカス駆動ユニットと像ぶれ補正装置とが干渉することなく且つ小型の撮像装置を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係る撮像装置を構成するレンズ鏡筒およびセンサユニットを含む撮像ユニットの要部の構成を示す分解斜視図である。図１に示す撮像ユニットの沈胴状態における断面図である。図１に示す撮像ユニットのワイド位置における断面図である。図１に示す撮像ユニットのテレ位置における断面図である。図１に示す撮像ユニットの四群レンズ、四群枠およびフォーカス駆動ユニットの断面図である。図１に示す撮像ユニットの背面図である。本発明の変形例に係る撮像ユニットの四群レンズ、四群枠およびフォーカス駆動ユニットの断面図である。

以下、本発明の実施の形態に係る撮像装置について、図面を参照して説明する。

なお、本実施の形態の説明においては、レンズ鏡筒における撮影光学系の光軸（撮影光軸）を符号Ｏで表すものとする。この光軸Ｏに沿う方向（撮影光軸方向）において、被写体側（物体側）を前方とし、当該レンズ鏡筒における各枠部材が、前方に向かう際の方向を繰り出し方向というものとする。一方、光軸Ｏに沿う方向において結像側（像側）を後方とし、各枠部材が後方に向かう際の方向を繰り込み方向というものとする。また、レンズ鏡筒における各構成部材の回転方向は、前方側から見た回転方向で表すものとする。

本実施の形態の撮像装置は、伸縮可能な撮影光学系、すなわちレンズ鏡筒を用いたものである。このレンズ鏡筒は、光軸Ｏに沿う方向に伸長して撮像装置の筐体の前方に向けて伸長し突出して撮影動作を行い得る形態、すなわち撮影動作を待機している形態の使用状態である撮影待機状態（撮影可能状態）と、光軸Ｏに沿う方向に伸長した状態より短縮して撮像装置の筐体内に収納されてレンズ鏡筒が撮影動作に供しない形態の非使用状態である沈胴状態との間でレンズ鏡筒の全長が伸縮自在に構成され、かつ撮影可能状態にあるときは、短焦点位置（ワイド端）と長焦点位置（テレ端）との間で、複数の枠部材を繰り出しまたは繰り込むことで変倍動作（ズーミング）を可能とする伸縮機構を有して構成される。

先ず、図１〜図４を参照して、レンズ鏡筒の構成について説明する。

レンズ鏡筒１は、センサユニット１００のベース部材１０１に固定される固定枠２と、固定枠２に支持されてズーミング動作時や沈胴動作時に回転駆動されるとともに、光軸Ｏに沿う方向に進退駆動されるカム枠５と、回転規制状態でカム枠５とともに光軸Ｏに沿う方向に進退するフロートキー６と、回転規制状態でカム枠５とともに光軸Ｏに沿う方向に進退するガイド枠７と、回転規制状態でカム枠５の回転により光軸Ｏに沿う方向に進退する一群レンズ２１を保持する一群枠１２と、回転規制状態でカム枠５の回転により光軸Ｏに沿う方向に進退する二群レンズ２２を保持する二群枠１１と、回転規制状態でカム枠５の回転により光軸Ｏに沿う方向に進退する、三群レンズ２３を保持する三群枠１０およびシャッタを支持するシャッタ／三群ユニット８と、固定枠２に光軸Ｏに沿う方向に進退可能に結合された、四群レンズ（フォーカシングレンズ）２４を保持する四群枠１３とを有している。ここで、一群レンズ２１、二群レンズ２２、三群レンズ２３および四群レンズ２４は、撮像レンズ系を構成している。

このレンズ鏡筒１は、カム枠５が後方移動端と前方移動端との間を移動する際の回転により、沈胴状態と撮影可能状態との位置決めが実行されて、撮影可能状態で光軸Ｏの物体側から像側に順に、一群レンズ２１、二群レンズ２２、三群レンズ２３、および四群レンズ２４が位置し、さらに、前方移動端でのカム枠５の定位置回転により変倍作用が実行されるようになっている。

固定枠２は、円筒状に形成されており、その内周部に光軸Ｏに対して傾斜する方向に形成された複数の傾斜カム溝部と円周に沿う方向に形成される円周溝部とが連接してなるカム溝２ａと、光軸方向に形成された複数の直進溝２ｂ，２ｃとを有している。この固定枠２の外周部には、撮影光学系のズーミング動作を行うためのズーム駆動ユニット１７が設けられ、また、固定枠２の内部には、撮影光学系のフォーカシング動作を行うためのフォーカス駆動ユニット１８が配設されている。

ズーム駆動ユニット１７は、ズーム駆動源であるズームモータ１７ａ、ズームモータ１７ａの駆動力を伝達するギヤ列（回転伝達機構）１７ｂ、カム枠５の位置を検出する位置センサ（図示せず）、およびロングギヤ１７ｃ等を含んでいる。そして、ズームモータ１７ａにより、レンズ鏡筒１の撮影光学系のうちズーミング動作に寄与するズーム光学系（一群レンズ２１、二群レンズ２２、三群レンズ２３）を光軸Ｏに沿う方向に駆動するズーミング動作を行うとともに、レンズ鏡筒１を撮影可能状態から沈胴状態へと駆動させる沈胴動作をも行う。なお、ズーム駆動ユニット１７のロングギヤ１７ｃは、固定枠２のギヤ収納部２ｄに回転軸が光軸Ｏと平行になるように配置されて、固定枠２の内周部に露呈した状態で回動自在に支持されている。

フォーカス駆動ユニット１８は、モータ軸を光軸Ｏに平行に配置されたフォーカス駆動源であるフォーカスモータ１８ａ、フォーカスモータ１８ａの回転軸と一体として形成されたリードスクリュー１８ｂ、リードスクリュー１８ｂに螺合するナット１８ｃ、および、レンズ鏡筒１の撮影光学系のうちフォーカシング動作に寄与するフォーカシング光学系（四群レンズ２４）の原点位置を検出するフォトインタラプタからなる位置センサ（図示せず）等を含んでいる。そして、フォーカスモータ１８ａにより、四群レンズ２４を光軸Ｏに沿う方向にフォーカス駆動する。フォーカス駆動ユニット１８の詳細な構成と動作については、後述する。

カム枠５は円筒状に形成されており、固定枠２の内周部に回動および進退自在な状態で嵌入している。カム枠５の外周後方部には、固定枠２の複数のカム溝２ａにそれぞれ摺動自在に嵌入する複数のカムフォロワ５ａと、ズーム駆動ユニット１７のロングギヤ１７ｃに噛合するギヤ部５ｂとが形成されている。

上述したように、カム枠５のカムフォロワ５ａは、固定枠２のカム溝２ａに摺動自在に嵌入しており、ギヤ部５ｂは、ロングギヤ１７ｃに噛合している。したがって、ズーム駆動ユニット１７のズームモータ１７ａが駆動されてロングギヤ１７ｃが回転駆動されると、その駆動力がギヤ部５ｂを介してカム枠５に伝達されて、当該カム枠５を回転させるようになっている。こうしてカム枠５が回転すると、当該カム枠５のカムフォロワ５ａが固定枠２の傾斜したカム溝２ａの傾斜カム溝部に沿って移動することで、カム枠５は、回転しながら沈胴状態にある位置（後方移動端）から撮影可能状態における短焦点位置であるワイド端（前方移動端）にまで前方に繰り出される。そして、レンズ鏡筒１が撮影可能状態にあるときには、短焦点位置であるワイド端から長焦点位置であるテレ端までの間におけるズーミング動作中には、当該カム枠５は、カムフォロワ５ａとカム溝２ａの円周溝部とによって光軸Ｏに沿う方向には進退することなく、前方移動端において回転方向にのみ駆動されるようになっている。

また、カム枠５の外周部には、光軸Ｏに対して傾斜する方向に一群用カム溝５ｃが形成されており、内周部には、光軸Ｏに対して傾斜する方向に二群用カム溝５ｄおよび三群用カム溝５ｅが形成されている。

フロートキー６は、円筒形状に形成されており、カム枠５の内周部において相対的に回転自在に嵌入している。フロートキー６の後端外周部には、固定枠２の直進溝２ｂに嵌入するガイド突起部６ａが外方に向けて突設されている。これにより、当該フロートキー６は、固定枠２によって回転規制された状態で、カム枠５とともに光軸Ｏに沿う方向への進退移動が可能となっている。

このフロートキー６は、バヨネット突起部６ｂがカム枠５のフランジ部５ｆに設けられた円形凹部の外周溝５ｇに嵌入した状態で、カム枠５の内周部に嵌入するように配設されている。これにより、フロートキー６は、カム枠５に対して相対的に回転が可能で、かつカム枠５に対して光軸Ｏに沿う方向には相対的に進退移動しないようにバヨネット結合されている。

さらに、フロートキー６は、光軸Ｏに沿う方向に内外周を貫通するように形成された二群用直進溝６ｃおよび三群用直進溝６ｄを有している。

また、フロートキー６の二群用直進溝６ｃに二群枠１１のガイド突起部１１ａが嵌入し、三群用直進溝６ｄに三群ユニット１０のガイド突起部１０ｂが嵌入している。これにより、フロートキー６は、二群枠１１およびシャッタ／三群ユニット８を進退自在に支持するとともに回転規制している。

ガイド枠７は、円筒状に形成されており、後端内周部にカム枠５の結合溝（図示せず）に嵌入するバヨネット突起（図示せず）を有している。また、ガイド枠７の内周部には、光軸Ｏに沿う方向に、一群枠１２の後方外周部に形成されたカムフォロワ１２ａが嵌合する直進溝７ｂが形成されている。

そして、ガイド枠７は、固定枠２の内周部に嵌入した状態で、カム枠５とバヨネット結合されて配置される。このとき、ガイド枠７のガイド突起部７ａが、固定枠２の直進溝２ｃに嵌入している。これにより、ガイド枠７は、フロートキー６と同様に、固定枠２に対して回転規制された状態で、光軸Ｏに沿う方向に対しては、カム枠５と一体に移動するようになっている。

二群枠１１は、円筒状に形成されており、フロートキー６の内周部に嵌入された状態に配置されている。この二群枠１１のほぼ中央部には二群レンズ２２が保持されており、外周部には外方に突設されるガイド突起部１１ａと、このガイド突起部１１ａ上において外方に突設されるカムフォロワ１１ｂとを有している。

ガイド突起部１１ａは、フロートキー６の二群用直進溝６ｃに嵌入し、カムフォロワ１１ｂは、二群用直進溝６ｃを挿通して、その外方に設けられるカム枠５の二群用カム溝５ｄに摺動可能に嵌入する。これにより、二群枠１１は、フロートキー６により回転規制された状態で、カム枠５の回転によって進退駆動されるようになっている。

また、二群枠１１は、カム枠５が後方移動端に位置する場合は、像側一部が像側のレンズの一部とともに、シャッタ枠３０の内周側に嵌入するように構成されている。

一群枠１２は、円筒状に形成されており、カム枠５とガイド枠７との間に嵌入された状態で配置されている。この一群枠１２の物体側には、一群レンズ２１が保持されている。また、一群枠１２の内周部には、カム枠５の外周部に形成された一群用カム溝５ｃに嵌合するように、内周方向において等間隔に内方に向けて複数（例えば三つ）のカムフォロワ（図示せず）が配設されている。

また、上述したように、一群枠１２の後端外周部に形成されたカムフォロワ１２ａは、ガイド枠７の内周部に形成された直進溝７ｂに嵌合し、一群枠１２の内周部に形成されたカムフォロワは、カム枠５の外周部に形成された一群用カム溝５ｃに嵌合する。これにより、一群枠１２は、ガイド枠７により回転規制された状態で、カム枠５の回転によって進退駆動されるようになっている。

シャッタ／三群ユニット８は、シャッタ機構を保持するシャッタ枠３０と、シャッタ枠３０の後方側で三群レンズ２３を保持する三群枠１０とを含んで構成されている。

シャッタ枠３０は、ほぼ中央部に開口を有するほぼ円形状の板部材に、中央開口を開閉するシャッタ羽根や、このシャッタ羽根を回動駆動させるシャッタアクチュエータ等を含むシャッタ機構等を保持した形態で構成されている。

三群枠１０は、三群レンズ２３を保持する円筒形状の保持部１０ａを有し、この保持部１０ａが、シャッタ枠３０の後方からシャッタ枠３０内に嵌入した状態で、シャッタ枠３０に固定されている。また、三群枠１０は、前方外周部に外周方向において等間隔に外方に向けて複数（例えば三つ）のガイド突起部１０ｂが設けられており、それらのガイド突起部１０ｂには、さらに外方に向けてカムフォロワ１０ｃがそれぞれ突設されている。

また、三群枠１０は、フロートキー６の内部に嵌入した状態で配置され、ガイド突起部１０ｂがフロートキー６の三群用直進溝６ｄに嵌入し、これを貫通してカムフォロワ１０ｃがカム枠５の三群用カム溝５ｅに嵌入されるようになっている。これにより、三群用直進枠３０は、フロートキー６によって回転規制された状態で、カム枠５によって進退駆動されるようになっている。

二群枠１１とシャッタ／三群ユニット８との間には、コイルバネ３５が配設されている。これにより、二群枠１１およびシャッタ／三群ユニット８は、互いに離間する方向に付勢されている。コイルバネ３５は、一端部がシャッタ／三群ユニット８のシャッタ枠３０の内周部に嵌合するように挿入され、他端部は二群枠１１のレンズホルダ部分の外周部に嵌合するように挿入されている。

また、三群レンズの像側には、減光フィルタ（ＮＤフィルタ）４０が取り付けられている。三群レンズの像側に配置することによって、他の部分、例えば二群レンズ２２と三群レンズ２３との間に配置した場合と比べて、小型のＮＤフィルタを用いることができる。なお、このＮＤフィルタ４０は、設けなくても良い。

四群枠１３は、四群レンズ２４を保持する中央部に円形の開口を有する略円板状の枠部材である。四群枠１３は、フォーカス駆動ユニット１８により、固定枠２の内部で光軸方向に進退可能に支持される。また、フォーカス駆動ユニット１８は、フォーカス駆動ユニット固定用の部材であるＬＤ本体１９およびベース部材１０１を介して固定枠２に結合している。

次に、フォーカス駆動ユニット１８による四群枠１３の支持および駆動の機構を説明する。図５は、図１に示す撮像ユニットの四群レンズ２４、四群枠１３およびフォーカス駆動ユニット１８を含む断面図である。この図は、リードスクリュー１８ｃと後述するフォーカスガイド軸１８ｆとのそれぞれの中心軸線を同時に通る断面による断面図である。

フォーカスモータ１８ａは、該フォーカスモータ１８ａの筐体と一体に形成された支持枠１８ｄを有している。支持枠１８ｄは、フォーカスモータ１８ａの筐体の側部から光軸方向へ延び、先端部がモータの回転軸側に屈曲した形状を有する。この支持枠１８ｄの先端部は、フォーカスモータ１８ａの回転軸と一体として形成されたリードスクリュー１８ｂの先端部を回転可能に支持する。したがって、リードスクリュー１８ｂは、フォーカスモータ１８ａと支持枠１８ｄの先端部との２箇所で両持ち支持される。このようにすることによって、リードスクリュー１８ｂの回転に伴う振動の発生を防止し、フォーカス駆動ユニット１８を静音化することができる。また、支持枠１８ｄにはねじ孔が設けられ、フォーカスモータ取り付けネジ１８ｅにより、ＬＤ本体１９に固定されている。

さらに、リードスクリュー１８ｂにはナット１８ｃが、支持枠１８ｄにより回転を規制された状態で螺合している。このため、フォーカスモータ１８ａを駆動するとリードスクリュー１８ｂが回転し、この回転に応じてナット１８ｃがリードスクリューに沿って進退移動する。

また、ＬＤ本体１９には、フォーカスモータ１８ａと近接した位置に、光軸方向に延びる主フォーカスガイド軸１８ｆが挿設され、また、フォーカスモータとは離間した位置にも、光軸方向に延びる副フォーカスガイド軸１８ｈ（図１参照）が挿設されている。主フォーカスガイド軸１８ｆおよび副フォーカスガイド軸１８ｈは、四群枠１３を摺動可能に貫通するので、四群枠１３は、主フォーカスガイド軸１８ｆおよび副フォーカスガイド軸１８ｈに沿って、光軸方向に移動が可能となる。また、主フォーカスガイド軸１８ｆに加え、副フォーカスガイド軸１８ｈを設けたので、四群枠１３が主フォーカスガイド軸１８ｆの回りに回転することが防止される。

さらに、リードスクリュー１８ｂは、フォーカスモータ１８ａとナット１８ｃとの間で、四群枠１３の外周部を貫通している。一方、主フォーカスガイド軸１８ｆには、ＬＤ本体１９と四群枠１３との間に付勢バネが巻装され、ＬＤ本体１９と四群枠１３とは互いに離間する方向に付勢されている。これによって、四群枠１３はナット１８ｃの後方の面に常に当接される。

なお、ＬＤ本体１９には、フォーカス駆動用のフォーカスモータ１８ａへの駆動信号線および撮像装置の制御回路への原点位置検出信号線を含むＦＰＣ基板１１７が接続されている（図２〜４参照）。

これにより、フォーカス駆動ユニット１８のフォーカスモータ１８ａの駆動力によってリードスクリュー１８ｂが回動されると、ナット１８ｃがリードスクリュー１８ｂに沿って進退駆動される。ナット１８ｃが進退駆動されると、ナット１８ｃの後方の面に当接された四群枠１３は、フォーカスガイド軸１８ｆ，１８ｈに沿う方向、すなわち光軸Ｏに沿う方向に進退駆動され、撮影可能状態にあるときには適切なフォーカシング位置に調整され、また沈胴動作時には所定の沈胴位置に位置決めされるようになっている。

なお、図５において、フォーカスモータ１８ａと主フォーカスガイド軸１８ｆの後端部およびこれらと嵌合するＬＤ本体１９の一部は、沈胴位置における四群レンズ２４の後側（像側）のレンズ面よりも後方に突出している。後述するように、これらの部分は、手ぶれ補正装置を貫通するように配置されている。一方副フォーカスガイド軸１８ｈについては、手ぶれ補正装置１０５を貫通していない。

次に、図６を参照してセンサユニット１００の構成について説明する。

センサユニット１００は、像ぶれ補正を行う像ぶれ補正装置１０５と画像データを生成する撮像素子１１０とを有するユニットである。像ぶれ補正装置１０５は、ベース部材１０１と、ベース部材１０１にＹ方向（第１の方向）に延在して支持されるＹガイド軸１０９，１１１、Ｙ送りねじ１１２およびＸ方向（第２の方向）に延在して支持されるＸ送りねじ１１３と、Ｙガイド軸１１１およびＹ送りねじ１１２によりＹ方向に移動可能に支持されるスライダ１１４と、スライダ１１４にＸ方向に延在して支持されるＸガイド軸１１５，１１６と、Ｘ送りねじ１１３およびＸガイド軸１１５，１１６によりＸ方向に摺動可能に支持されるセンサ保持枠１１９と、センサ保持枠１１９に取り付けられる光学ローパスフィルタ１１８（図２〜４参照）および撮像素子１１０（図１〜４参照）と、ベース部材１０１に支持されるＹモータ（第１モータ）１２０およびＸモータ（第２モータ）１３０（図１参照）とを有している（図１参照）。

なお、Ｘ方向およびＹ方向は、互いに直交し、かつ光軸Ｏに直交する方向であって、撮像素子１１０の横方向（Ｘ方向）および縦方向（Ｙ方向）に沿った方向である。

Ｙモータ１２０は、ギヤ列１２１を介してＹ送りねじ１１２を回転させてスライダ１１４のＹ方向の駆動を行うステッピングモータである。また、Ｘモータ１３０は、ギヤ列１３１を介してＸ送りねじ１１３を回転させてセンサ保持枠１１９のＸ方向の駆動を行うステッピングモータである。Ｙモータ１２０およびＸモータ１３０には、ベース回路基板に接続されるＦＰＣ（図示せず）が接続されて駆動される。これにより、センサ保持枠１１９は、Ｙモータ１２０およびＸモータ１３０により撮像素子１１０の受光面と平行な面に沿って駆動されて、レンズ鏡筒１を介して撮像素子１１０に形成される光学像の像ずれを補正するようになっている。

なお、Ｙガイド軸１１１およびＸガイド軸１１６には、それぞれ圧縮コイルバネ１２２，１３２が巻装されている。また、ベース部材１０１とスライダ１１４およびセンサ保持枠１１９とのそれぞれの間には、引張コイルバネ１２３，１３３が懸架されている。これにより、スライダ１１４およびセンサ保持枠１１９は、それぞれ原点位置に付勢されている。

撮像素子１１０は、ＦＰＣ１４１に接続されて、センサ保持枠１１９に搭載されている。この撮像素子１１０の裏面側には、ＦＰＣ１４１を挟むように、センサ保持枠１１９に放熱板１４２が取り付けられている。

ここで、像ぶれ補正装置１０５のベース部材１０１は、レンズ鏡筒１側から見た概略投影形状が、半円形と矩形とを半円の直線部分と矩形の一辺とが一致するように組み合わせた形状を有している。矩形部分の２つの隅部のうち第１隅部１５１には、Ｙモータ１２０およびギヤ列１２１を含む第１駆動部１６１が搭載され、他方の隅部である第２隅部１５２には、Ｘモータ１３０およびギヤ列１３１を含む第２駆動部１６２が搭載されている。

また、ベース部材１０１の半円部分の円弧は固定枠２の後端部分の外周に沿い、第２隅部１５２と光軸Ｏを介して反対側のベース部材１０１の外側、すなわち、固定枠２の外側には、ズーム駆動ユニット１７が配置されている。ズーム駆動ユニット１７のズームモータ１７ａは、ギヤ列１７ｂを介して、固定枠２のギヤ収納部２ｄ内のロングギヤ１７ｃと接続されている（図１参照）。

固定枠２の内部には、光学系と干渉しない位置にフォーカス駆動ユニット１８が設けられ、フォーカスモータ１８ａはモータ軸を前方に向けた状態で、ＬＤ本体１９に固定されている後端部が像ぶれ補正ユニット１０５内に突出し貫通している。また、主フォーカスガイド軸１８ｆの後端部も、ＬＤ本体１９に固定された状態で、像ぶれ補正装置１０５を貫通している。なお、フォーカスモータ１８ａおよび主フォーカスガイド軸１８ｆは、センサユニット１００内において、光軸方向に見て開口を有するように、放熱板１４２とスライダ１１４との間に切り欠き部を設け、この切り欠き部を光軸に沿う方向に貫通している。すなわち、フォーカスモータ１８ａと主フォーカスガイド軸１８ｆとは、スライダ１１４とセンサ保持枠１１９との間の間隙を貫通している。また、フォーカスモータ１８ａおよび主フォーカスガイド軸１８ｆと、放熱板１４２およびスライダ１１４とは隙間を有し、像ぶれ補正の際、放熱板１４２およびスライダ１１４がＸ方向および／またはＹ方向に移動したとき接触しないようになっている。このような構造にすると、固定枠の外径を小型化することができる。したがってストロボや三脚ねじが固定枠により接近させることができ、撮像装置の小型化が可能となる。また、レンズ鏡筒１とセンサユニット１００とを組み立てる際には、フォーカス駆動ユニット１８と像ぶれ補正装置１０５とが干渉せず、また、像ぶれ補正装置１０５の後方からフォーカスモータ１８ａや主フォーカスガイド軸１８ｆの位置を目視確認することができるので、組み立てが容易である。

撮像素子１１０が接続されたＦＰＣ１４１は、ベース部材１０１の裏面側において、撮像素子１１０からＸ方向に延在している。このＦＰＣ１４１は、ベース回路基板に接続されて、撮像素子１１０により撮像された画像が、図示しない液晶パネル等の表示装置に表示されるとともに、記録媒体に記録されるようになっている。

以下、以上のように構成された本実施の形態に係る撮像装置の作用について、説明する。

先ず、撮像装置の起動等により撮像装置を撮影可能状態にするには、ズーム駆動ユニット１７により、カム枠５が右回りに回転されて、レンズ鏡筒１が沈胴状態（後方移動端）から前方移動端まで繰り出される。カム枠５が前方移動端に位置して短焦点位置であるワイド端となったときは、図３に示すように、各枠部材が光軸Ｏに沿う方向であって前方に向けて移動して、レンズ鏡筒１は全体として伸長した状態となる。

次に、ズーム調整時には、カム枠５が前方移動端において回転され、所望の像倍率となるように、一群枠、二群枠および三群枠の位置が調整される。例えば、長焦点位置であるテレ端においては、図４に示すように、レンズ鏡筒１が最大限に繰り出された状態となり、二群枠おおよび三群枠の位置もそれに合わせて調整される。

さらに、フォーカス調整時は、フォーカス駆動ユニット１８を駆動して、四群枠１３を光軸方向に進退駆動し、四群レンズ２４の光軸方向の位置を調整する。これによって、所望の像倍率でフォーカス調整された画像の撮像が可能となる。

また、撮像時には、図示しない角速度センサ等のセンサにより手ぶれの方向を検出し、像ぶれ補正装置１０５の第１駆動部１６１および第２駆動部１６２を駆動することによって、センサ保持枠１１９を手ぶれの方向とは逆方向に駆動し、像ぶれを補正する。その際、フォーカスモータ１８ａおよび主フォーカスガイド軸１８ｆが、像ぶれ補正装置１０５を貫通しているが、フォーカスモータ１８ａおよびフォーカスガイド軸１８ｆと像ぶれ補正装置との間には、光軸方向から見て隙間が設けられているので、像ぶれ補正を妨げることはない。

さらに、フォーカスモータ１８ａと主フォーカスガイド軸１８ｆとは、像ぶれ補正装置１０５のスライダ１１４とセンサ保持枠１１９との間の間隙を貫通しているので、フォーカスモータ１８ａおよび主フォーカスガイド軸１８ｆを、像ブレ補正装置１０５の配置された位置の背面側の位置を避けて配置する必要がない。このため、固定枠２の口径を小型化することが可能になる。その結果、ストロボや三脚ねじ等を、撮像装置本体の固定枠２に近接して配置することができ、装置全体の小型化が可能になる。

また、撮像装置の電源がオフにされた場合など撮影可能状態が終了されると、レンズ鏡筒１のカム枠５が左回りに回転され、カム枠５の回転に伴って、各枠部材が光軸Ｏに沿う後方に移動して、図２に示す沈胴状態となる。その際、フォーカスモータ１８ａと主フォーカスガイド軸１８ｆとは、最も直径の大きい一群レンズ２１の後方のレンズ鏡筒内に形成されるデッドスペースを有効に利用して収納される。

以上のように、本実施の形態によれば、レンズ鏡筒１は、フォーカシングレンズである四群レンズ２４と四群レンズ２４を光軸に沿って進退駆動させるフォーカス駆動ユニット１８とを含み、フォーカス駆動ユニット１８の一部であるフォーカスモータ１８ａおよび主フォーカスガイド軸１８ｆが、前記像ぶれ補正装置１０５と干渉しないように像ぶれ補正装置１０５を貫通しているので、固定枠２の口径を小型化することができ、装置本体を小型化することができる。

なお、像ぶれ補正装置１０５を貫通するのは、フォーカスモータ１８ａおよび主フォーカスガイド軸１８ｆに限られず、副ガイド軸１８ｈやその他のフォーカス駆動ユニット１８の構成要素とすることもできる。あるいは、フォーカスモータ１８ａまたは主フォーカスガイド軸１８ｆの一方のみが、像ぶれ補正装置１０５を貫通するようにしても良い。特に、比較的大きな部材であるフォーカスモータ１８ａが像ぶれ補正装置１０５を貫通することによって、沈胴状態でのレンズおよびレンズ枠の配置が容易となり、撮像装置１の小型化が可能となる。

また、フォーカスモータ１８ａおよび主フォーカスガイド軸１８ｆが、光軸方向に見て、像ブレ補正装置１０５のスライダ１１４の領域内であってセンサ保持枠１１９の移動領域の外側を貫通しているので、より撮像素子１１０に近い位置にフォーカス駆動ユニット１８を配置することが可能になる。したがって、さらにレンズ鏡筒１および撮像装置全体の小型化をすることができる。

なお、本発明は、前記実施の形態にのみ限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変形または変更が可能である。例えば、本発明に係るレンズ鏡筒は、ＣＣＤを有するセンサユニットに限らず、ＣＭＯＳを有するセンサユニットに結合して撮像装置を構成することもできるし、銀塩フィルムを使用するカメラに適用することもできる。また、像ぶれ補正装置のＸモータおよびＹモータとしては、ステッピングモータの他ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）を使用することができる。

さらに、フォーカス駆動ユニットは、フォーカスモータの一部が像ぶれ補正装置を貫通する構成に限られず、例えば、図７に示すように、フォーカスモータ１８ａ、リードスクリュー１８ｂおよび支持枠１８ｄの配置を前後方向に逆転させ、支持枠１８ｄの先端部が像ぶれ補正装置補正装置を貫通するように構成しても良い。また、フォーカス駆動ユニットは、像ぶれ補正装置に対して、光軸方向に移動可能に構成されていても良く、その場合、レンズ鏡筒が沈胴状態等所定の状態にあるときに、フォーカス駆動ユニットの一部が像ぶれ補正装置を貫通するものとする。図７のようにフォーカス駆動ユニットを構成することによって、支持枠はフォーカスモータより小さい場合が多いので、像ぶれ補正装置の可動部の移動量の妨げを最小にすることができる。また、カメラ使用状態での像ぶれ補正装置可動部の移動量を妨げないので、フォーカスと像ぶれ補正装置との移動量を確保でき、よりレンズ機構を小型化することができる。

１レンズ鏡筒
２固定枠
５カム枠
６フロートキー
７ガイド枠
８シャッタ／三群ユニット
１０三群枠
１１二群枠
１２一群枠
１３四群枠
１７ズーム駆動ユニット
１８フォーカス駆動ユニット
２１一群レンズ
２２二群レンズ
２３三群レンズ
２４四群レンズ
３０シャッタ枠
３５コイルバネ
１００センサユニット
１０１ベース部材
１０５像ぶれ補正装置
１１０撮像素子
１１４スライダ
１１５センサ保持枠
１１７ＦＰＣ
１１９センサ保持枠
１２０Ｙモータ（第１モータ）
１３０Ｘモータ（第２モータ）
１６１第１駆動部
１６２第２駆動部
Ｏ光軸

Claims

フォーカシングレンズを含む複数のレンズから成る撮像レンズ系を保持するレンズ鏡筒と、
前記撮像レンズ系を経て形成される光学像を受けて画像データを生成する撮像素子と、
前記撮像素子を該撮像素子の受光面に平行な面内で変位させて像ぶれ補正動作を行う像ぶれ補正装置とを備え、
前記レンズ鏡筒は、前記フォーカシングレンズを光軸に沿って進退駆動させるフォーカス駆動ユニットを含み、該フォーカス駆動ユニットの一部が、前記像ぶれ補正装置と干渉しないように該像ぶれ補正装置を貫通していることを特徴とする撮像装置。
前記フォーカス駆動ユニットは、前記フォーカシングレンズの駆動源であるフォーカスモータを備え、該フォーカスモータの一部が前記像ブレ補正装置を貫通していることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記像ぶれ補正装置は、前記レンズ鏡筒が固定されたベース部材と、該ベース部材により前記光軸と直交する第１の方向に移動可能に支持されるスライダと、該スライダにより前記光軸および前記第１の方向に直交する第２の方向に移動可能に支持される前記撮像素子を保持するセンサ保持枠とを備え、前記フォーカス駆動ユニットの一部は、前記光軸方向に見て、前記スライダの領域内であって前記センサ保持枠の移動領域の外側を貫通していることを特徴とする請求項１または２の何れか一項に記載の撮像装置。