JP4415250B2 - レンズ鏡筒および撮像装置 - Google Patents

Description

本発明はレンズ鏡筒および撮像装置に関する。

デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置には、鏡筒内に配設された可動レンズを含む撮影光学系と、該撮像光学系で結像された被写体像を撮像する撮像素子とを備えたレンズ鏡筒が設けられている。
このようなレンズ鏡筒は、レンズ保持枠を可動レンズの光軸方向に移動可能に案内する案内機構と、可動レンズを光軸方向に移動させる駆動機構とを有している（例えば特許文献１参照）。
案内機構は、光軸方向と平行する方向に延在しレンズ保持枠にがたつくことなく挿通されたメインガイド軸と、光軸方向と平行する方向に延在しレンズ保持枠に係合しメインガイド軸を中心としたレンズ保持枠の回転を阻止するサブガイド軸とを備え、駆動機構は、光軸方向に沿って延在する雄ねじ部材と、雄ねじ部材を回転させるモータと、雄ねじ部材に螺合され雄ねじ部材の延在方向に移動される雌ねじ部材とを有し、この雌ねじ部材がレンズ保持枠に連結され、モータの回転により雌ねじ部材とともに可動レンズを光軸方向に移動させるように構成されている。
このような従来のレンズ鏡筒では、可動レンズを光軸方向に円滑に移動させるため、レンズ保持枠とサブガイド軸との間には微小な間隙（すなわちミクロンまたは１０ミクロン単位の間隙）が確保されている。

特開２００２−２９６４８０号公報

そのため、モータにより雄ねじ部材が回転されると該モータの回転動作に伴って発生する振動が雄ねじ部材と雌ねじ部材を介してレンズ保持枠に伝達され、前記間隙分だけ可動レンズがメインガイド軸を中心として光軸と直交する方向に振動する場合があった。
このような可動レンズの振動が生じると、撮像素子で撮像される画像がブレてしまう不都合があった。また、可動レンズが前記間隙分だけ振動することによりレンズ保持枠とサブガイド軸とがぶつかりあって異音が発生する不都合もあった。
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、その目的は可動レンズの振動を防止することにより、撮影される画像のブレを抑制するとともに動作音の静粛化を図る上で有利なレンズ鏡筒および撮像装置を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明のレンズ鏡筒は、鏡筒内に配設された可動レンズを含む撮影光学系を備え、前記可動レンズは、レンズと、前記レンズを保持するレンズ保持枠と、前記レンズ保持枠から突設された係合片とを有し、前記撮影光学系は、前記レンズ保持枠を前記可動レンズの光軸方向に移動可能に案内する案内機構と、前記可動レンズを光軸方向に移動させる駆動機構とを有し、前記案内機構は、前記光軸方向と平行する方向に延在し前記レンズ保持枠にがたつくことなく挿通されたメインガイド軸と、前記光軸方向と平行する方向に延在し前記レンズ保持枠に係合し前記メインガイド軸を中心とした前記レンズ保持枠の回転を阻止するサブガイド軸とを備え、前記駆動機構は、前記光軸方向に沿って延在する雄ねじ部材と、前記雄ねじ部材を回転させるモータと、回転を阻止された状態で前記雄ねじ部材に螺合され該雄ねじ部材の回転により雄ねじ部材に沿って移動する雌ねじ部材と、前記光軸方向に沿って前記係合片を前記雌ねじ部材に当接させる方向に付勢するばね手段とを有し、前記係合片と前記雌ねじ部材とが互いに向かい合う双方の箇所には、前記ばね手段により互いに当接されることで前記メインガイド軸を中心とした前記レンズ保持枠の回転方向に力を発生させるトルク発生手段が設けられ、前記トルク発生手段は、前記係合片と前記雌ねじ部材とが互いに向かい合う箇所の一方に形成され前記光軸と直交する面に対して傾斜する傾斜面と、前記双方の箇所の他方に形成され前記傾斜面に当接する凸部とで構成されていることを特徴とする。
また本発明の撮像装置は、鏡筒内に配設された可動レンズを含む撮影光学系を備え、前記可動レンズは、レンズと、前記レンズを保持するレンズ保持枠と、前記レンズ保持枠から突設された係合片とを有し、前記撮影光学系は、前記レンズ保持枠との間に微小の間隙を確保しつつ該レンズ保持枠を前記可動レンズの光軸方向に移動可能に案内する案内機構と、前記可動レンズを光軸方向に移動させる駆動機構とを有するレンズ鏡筒を備える撮像装置であって、前記駆動機構は、前記光軸方向に沿って延在する雄ねじ部材と、前記雄ねじ部材を回転させるモータと、回転を阻止された状態で前記雄ねじ部材に螺合され該雄ねじ部材の回転により雄ねじ部材に沿って移動する雌ねじ部材と、前記光軸方向に沿って前記係合片を前記雌ねじ部材に当接させる方向に付勢するばね手段とを有し、前記係合片と前記雌ねじ部材とが互いに向かい合う双方の箇所には、前記ばね手段により互いに当接されることで前記間隙を吸収する方向に前記レンズ保持枠を移動させる力を発生させる間隙吸収手段が設けられ、前記間隙吸収手段は、前記係合片と前記雌ねじ部材とが互いに向かい合う双方の箇所の一方に形成され前記光軸と直交する面に対して傾斜する傾斜面と、前記双方の箇所の他方に形成され前記傾斜面に当接する凸部とで構成されていることを特徴とする。
また本発明の撮像装置は、鏡筒内に配設された可動レンズを含む撮影光学系を備え、前記可動レンズは、レンズと、前記レンズを保持するレンズ保持枠と、前記レンズ保持枠から突設された係合片とを有し、前記撮影光学系は、前記レンズ保持枠を前記可動レンズの光軸方向に移動可能に案内する案内機構と、前記可動レンズを光軸方向に移動させる駆動機構とを有するレンズ鏡筒を備える撮像装置であって、前記案内機構は、前記光軸方向と平行する方向に延在し前記レンズ保持枠にがたつくことなく挿通されたメインガイド軸と、前記光軸方向と平行する方向に延在し前記レンズ保持枠に係合し前記メインガイド軸を中心とした前記レンズ保持枠の回転を阻止するサブガイド軸とを備え、前記駆動機構は、前記光軸方向に沿って延在する雄ねじ部材と、前記雄ねじ部材を回転させるモータと、回転を阻止された状態で前記雄ねじ部材に螺合され該雄ねじ部材の回転により雄ねじ部材に沿って移動する雌ねじ部材と、前記光軸方向に沿って前記係合片を前記雌ねじ部材に当接させる方向に付勢するばね手段とを有し、前記係合片と前記雌ねじ部材とが互いに向かい合う双方の箇所には、前記ばね手段により互いに当接されることで前記メインガイド軸を中心とした前記レンズ保持枠の回転方向に力を発生させるトルク発生手段が設けられ、前記トルク発生手段は、前記係合片と前記雌ねじ部材とが互いに向かい合う箇所の一方に形成され前記光軸と直交する面に対して傾斜する傾斜面と、前記双方の箇所の他方に形成され前記傾斜面に当接する凸部とで構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、間隙吸収手段によりレンズ保持枠を移動させて案内機構の間隙を吸収するので、可動レンズの振動が防止され、撮像される画像のブレを抑制するとともに動作音の静粛化を図る上で有利となる。
また、本発明によれば、トルク発生手段によってメインガイド軸を中心としたレンズ保持枠の回転方向に力が発生されることによりレンズ保持枠がサブガイド軸に当て付けられレンズ保持枠とサブガイド軸との間の間隙が吸収されるので、可動レンズの振動が防止され、撮像される画像のブレを抑制するとともに動作音の静粛化を図る上で有利となる。

撮影される画像のブレを抑制するとともに動作音の静粛化を図るという目的を、レンズ保持枠とサブガイド軸との間の間隙を吸収する間隙吸収手段を設けることによって実現した。
また、撮影される画像のブレを抑制するとともに動作音の静粛化を図るという目的を、メインガイド軸を中心としたレンズ保持枠の回転方向に力を発生させるトルク発生手段を設けることによって実現した。

次に本発明の実施例１について図面を参照して説明する。
図１は実施例１の撮像装置の斜視図、図２は実施例１の撮像装置の構成を示すブロック図である。
図１に示すように、本実施例の撮像装置１００はデジタルスチルカメラであり、外装を構成するケース１０２を有している。
ケース１０２の前面右側部寄りの箇所には撮影光学系１０４を収容保持する沈胴式の鏡筒１が設けられ、ケース１０２の前面上部寄りの箇所には閃光を発光するフラッシュ部１０６、光学式ファインダの対物レンズ１０８などが設けられている。
鏡筒１はケース１０２の内部に組み込まれた駆動部１２４（図２）によってケース１０２の前面から前方に突出した使用位置（広角状態、望遠状態、および広角乃至望遠の中間状態）とケース１０２の前面に収容された収容位置（沈胴状態）との間を出没するように構成されている。
ケース１０２の上端面にはシャッタボタン１１０が設けられ、ケース１０２の後面には、前記光学式ファインダの接眼窓（不図示）、電源のオンオフ、撮影モード、再生モードの切替など種々の操作を行なうための複数の操作スイッチ１１２、撮像した映像を表示するディスプレイ１１４（図２）などが設けられている。

図２に示すように、撮像装置１００は、撮影光学系１０４によって結像された被写体像を撮像する鏡筒１の後端部分に配設されたＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどで構成された撮像素子１１６、該撮像素子１１６から出力された撮像信号に基づいて画像データを生成し、メモリカードなどの記憶媒体１１８に記録する画像処理部１２０、前記画像データをディスプレイ１１４に表示させる表示処理部１２２、駆動部１２４、操作スイッチ１１２やシャッタボタン１１０の操作に応じて画像処理部１２０、表示処理部１２２、駆動部１２４を制御するＣＰＵなどを含む制御部１２６などを備えている。

次に、鏡筒１の概略構成について説明する。
図３は鏡筒１の状態を説明する斜視図で、（ａ）が不使用時のレンズ収納状態すなわち沈胴状態を示すもの、（ｂ）が広角状態、（ｃ）が望遠状態を示すものである。図４は沈胴レンズの断面図であり、（ａ）が沈胴状態、（ｂ）が広角状態、（ｃ）が望遠状態を示すものである。図５は沈胴レンズの分解斜視図である。

図４に示すように、鏡筒１は光学的には３群構成である。すなわち、鏡筒１の光軸方向で被写体側を前方とし、前記光軸方向で撮像素子１１６側を後方としたとき、鏡筒１を構成する３群は、前方から後方に向かってこの順番で配設された１群、２群、３群によって構成されている。
鏡筒１は、１群と２群が所定のカムカーブに沿って光軸方向に駆動されることによってズーミングを行い、３群が光軸方向に微小に変位されることによってフォーカッシングを行う。すなわち、１群と２群の変位によって焦点距離を可変し、この焦点距離の変化によって生じた合焦位置のずれを３群の変位によって修正し適切に合焦させるように構成されている。

図４、図５に示すように、１群レンズ枠２は、カム環４のカム溝４ｂに嵌合される３本（複数本）のカムピン２ａと、１群を構成する複数のレンズを挿入・固定する複数のレンズ室２ｂと、収納時、沈胴状態においてレンズ前玉を保護するバリア機構部２ｃとを備えている。
２群レンズ枠３は、カム環４のカム溝４ｃに嵌合される３本（複数本）のカムピン３ａと、２群を構成する複数のレンズを挿入、固定する複数のレンズ室３ｂとを備えている。また、２群レンズ枠３はアイリス・シャッター機構を構成してもよい。
カム環４は、ギアユニットによって駆動されることによりカム環４を固定環６の内径で回転駆動するためのギア部４ａと、１群レンズ枠２のカムピン２ａが嵌合される３本（複数本）のカム溝４ｂと、２群レンズ枠３のカムピン３ａが嵌合される３本（複数本）のカム溝４ｃと、固定環６のカム溝６ａに嵌合される３本（複数本）のカムピン４ｄとを備えている。
カム溝４ｂおよびカム溝４ｃは、１群および２群を所定のカーブに沿って光軸方向に移動させ、ズーミング動作を行うものである。
直進案内環５は、カム環４と一体的に固定環６の内径で光軸方向に移動する部材で、１群レンズ枠２を光軸方向にガイドする案内溝５ａと、２群レンズ枠３を光軸方向にガイドする案内溝５ｂとを備えている。
固定環６は、ベース８に固定される部材で、カム環４のカムピン４ｄが嵌合される３本（複数本）のカム溝６ａを備えている。

３群レンズ枠７は特許請求の範囲のレンズ保持枠を構成するものであり、３群レンズ枠７は３群を構成するレンズ７１を挿入・固定するためのレンズ室を備え、本実施例では３群レンズ枠７とレンズ７１によって特許請求の範囲の可動レンズ７２が構成されている。
可動レンズ７２は、後述する案内機構１７（図６参照）によってベース８に対して光軸方向に移動可能に保持されることで光軸方向に案内されており、後述する駆動機構１５によって光軸方向に微小に変位されるように構成されている。
ベース８には、固定環６、ガイド軸押え部材９、ギアユニット（不図示）が位置決め・固定される。
ベース８は、光学式ローパスカットフィルタや赤外カットフィルタなどの光学フィルタ１１を挿入・位置決め・固定するための凹部と、鏡筒内部へのゴミなどの侵入を防止し、光学フィルタ１１を弾性付勢するためのシールゴム１２を挿入するための凹部とを備えている。
ベース８には撮像素子１１６が高精度に位置決め・固定される。

ギアユニットは、カム環４をギア部４ａによって駆動するものである。ギア比は、沈胴→広角→望遠および望遠→広角→沈胴の範囲において十分な駆動力を得られるように決められる。ギアユニットは、カム環４を駆動することにより、この沈胴レンズのズーミング動作を行う。

また、本例においては、１群レンズ枠２、２群レンズ枠３、３群レンズ枠７に保持された前記複数のレンズによって本発明の撮影光学系が構成されている。
また、本例において、１群レンズ枠２、２群レンズ枠３、カム環４、直進案内環５、固定環６、３群レンズ枠７、ベース８は、例えばガラス繊維を含有するポリカーボネート樹脂（黒色）などの繊維強化プラスチックで成形され、強度・遮光性と量産性を備えている。

次に、カム環４によるレンズの動作について説明する。
沈胴状態〜広角間の動作において、カム環４はギア部４ａがギアユニットによって駆動力を与えられることにより駆動されて、カムピン４ｄが固定環６のカム溝６ａに沿って回転しながら光軸方向に被写体側に向けて移動する。このとき、直進案内環５はカム環４と一体的に移動する（図４中矢印Ａ参照）。
このとき、１群レンズ枠２はカムピン２ａがカム溝４ｂおよび案内溝５ａに沿って所定のカーブによって移動する（図４中矢印Ｂ参照）。このとき、２群レンズ枠３はカムピン３ａがカム溝４ｃおよび案内溝５ｂに沿って所定のカーブによって移動する（図４中矢印Ｃ参照）。以上により、１群および２群は所定の位置に移動し、光学的に広角の位置になる。

広角〜望遠間の動作においても、カム環４はギア部４ａがギアユニットによって駆動力を与えられることにより駆動されるが、この範囲においてカム溝６ａはカム環４が光軸方向に駆動しないように形成されており、直進案内環５も光軸方向に移動しない（図４中矢印Ｄ参照）。
このとき、１群レンズ枠２はカムピン２ａがカム溝４ｂおよび案内溝５ａに沿って所定のカーブによって移動する（図４中矢印Ｅ参照）。このとき、２群レンズ枠３はカムピン３ａがカム溝４ｃおよび案内溝５ｂに沿って所定のカーブによって移動する（図２中矢印Ｆ参照）。以上により、１群および２群は所定のカーブに沿って移動し、光学的に広角〜望遠間を移動することによってズーミング動作を行う。

望遠→広角→沈胴状態については、ギアユニットを上記動作と反対向きに駆動することでカム環４を反対向きに回転させることによって行う。上記のギアユニットによるカム環４の駆動によって鏡筒１は沈胴動作およびズーミング動作を行うが、これとは別に駆動機構１５によって可動レンズ７２が光軸方向に微小に変位することによりフォーカッシング動作を行う（図４中矢印Ｇ参照）。

次に、本実施例に係る撮像装置の主要な部分である、可動レンズ７２と、駆動機構１５と、案内機構１７の構成について詳細に説明する。
図６は実施例１に係る撮像装置の要部を説明する分解斜視図、図７は実施例１に係る撮像装置の要部の組み立て状態を説明する斜視図、図８は実施例１に係る撮像装置の要部の組み立て状態を説明する斜視図、図９は駆動機構１５の斜視図、図１０は３群レンズ枠および鏡筒の構成を示す断面図、図１１は図１０の平面図、図１２は可動レンズ７２の位置制御を行なう制御系の構成を示すブロック図である。

図６乃至図８に示すように、３群レンズ枠７は環板状に形成されその中央開口部にレンズ７１が保持されており、３群レンズ枠７の径方向外側箇所で周方向に間隔をおいた箇所に第１軸受部７ａと第２軸受部７ｂとが設けられている。
第１軸受部７ａ、第２軸受部７ｂには、光軸方向と平行する方向に沿って延在するメインガイド軸１４、サブガイド軸８ｂが挿通されており、これらメインガイド軸１４、サブガイド軸８ｂは、３群レンズ枠７の互いに対向する箇所に配置されている。また、メインガイド軸１４、サブガイド軸８ｂは、例えば均一外径の円柱状に形成されベース８に取付けられている。
さらに詳しく説明すると、メインガイド軸１４は第１軸受部７ａを介して３群レンズ枠７にがたつくことなく挿通されている。サブガイド軸８ｂは第２軸受部７ｂを介して３群レンズ枠７に係合しメインガイド軸１４を中心とした３群レンズ枠７の回転を阻止する。また、サブガイド軸８ｂと第２軸受部７ｂとの間には、３群レンズ枠７を円滑に光軸方向に案内するために微小な間隙が確保されている。
本実施では、これらメインガイド軸１４、サブガイド軸８ｂ、第１、第２軸受部７ａ、７ｂによって、３群レンズ枠７、すなわち可動レンズ７２をレンズ７１の光軸方向に沿って往復直線移動可能に案内する案内機構１７が構成されている。

図６乃至図８に示すように、メインガイド軸１４のベース８への取付は、ガイド軸支持壁９１およびガイド軸押え部材９を用いてメインガイド軸１４の前後両端を支持することでなされている。
ガイド軸支持壁９１はベース８と一体に例えば型成形によって設けられている。
ガイド軸支持壁９１は、ベース８の撮像素子１１６の前方に面した箇所から前記光軸に沿って前方に延在する２つの延出部９１ａと、延出部９１ａの先端を連結する先端部９１ｂとで構成され、先端部９１ｂはベース８に臨んでいる。また、２つの延出部９１ａは、メインガイド軸１４をその周方向から挟むような２箇所に沿って設けられている。
先端部９１ｂ、すなわちガイド軸支持壁９１の前端には、メインガイド軸１４の前端を保持する凹部９１ｃが設けられ、該凹部９１ｃはメインガイド軸１４の先端が挿入される有底状の円柱孔で形成されている。この有底状の孔は例えば断面Ｄ字形を呈している。

ガイド軸支持壁９１の後端に位置するベース８箇所、言い換えるとメインガイド軸１４の突出方向に向いたベース８の前面箇所には、小径孔８Ａが設けられ、この小径孔８Ａと同軸上でベース８の後面に大径凹部８Ｂが設けられている。これら小径孔８Ａ、大径凹部８Ｂは、凹部９１ｃとほぼ同軸上に形成されている。
ガイド軸押え部材９は円盤状を呈し、小径軸部９Ａと、小径軸部９Ａと同軸上の大径軸部９Ｂと、小径軸部９Ａの端面に設けられた嵌合孔９Ｃとを有し、これら小径軸部９Ａ、大径軸部９Ｂ、嵌合孔９Ｃとは同軸上に設けられている。なお、図１０、図１１においては、本発明の要部を明確にするためガイド軸押え部材９の形状は均一外径の円柱状に描かれている。
小径軸部９Ａは、小径孔８Ａよりも直径が小さく形成され、大径軸部９Ｂは、大径凹部８Ｂよりも直径が小さく形成されている。嵌合孔９Ｃは、メインガイド軸１４の後端が嵌合される有底状の孔で形成されている。この有底状の孔は例えば断面Ｄ字形を呈している。
なお、ガイド軸押え部材９は、円盤状以外の形状、例えば楕円板状、多角形板状などであってもかまわない。同様に、小径孔８Ａおよび大径凹部８Ｂの形状も円形以外の形状であってもかまわない。
また、ガイド軸押さえ部材９に大径凹部８Ｂの縁部にベース８の前面側から係止する凸部を設ければ、衝撃荷重がガイド軸押え部材９に加わった際の強度を保証する上で有利となる。この場合、前記凸部はガイド軸押え部材９を光軸と直交する方向に位置調整する際の妨げにはならない。

ガイド軸押え部材９は、大径軸部９Ｂが大径凹部８Ｂに収容されるとともに小径軸部９Ａが小径孔８Ａに収容され、かつ、大径軸部９Ｂと小径軸部９Ａとの境をなす平坦な環状端面からなる当接面が大径凹部８Ｂの底面からなる当接面に当て付けられて配設されている。
そして、メインガイド軸１４は、その前端が凹部９１ｃに保持されるとともに、後端が嵌合孔９Ｃに嵌合固定された状態で、メインガイド軸１４の延在方向に対して直交する方向にガイド軸押え部材９が動かされ、これによりレンズ７１の光軸が１群および２群のレンズの光軸と平行するように位置調節がなされる。
この位置調節は、例えば、市販のＸＹテーブルなどを用いて行なわれる。
位置調節後、大径凹部８Ｂに接着剤Ｓが塗布され大径凹部８Ｂ内において大径軸部９Ｂが固定され、これによりガイド軸押え部材９がベース８に固定されている。すなわち、小径軸部９Ａが小径孔８Ａに挿通され小径軸部９Ａの外周面と小径孔８Ａの内周面との間に間隙が確保された状態で当接面と当接面とが当接されて固定されている。前記接着剤Ｓとしては例えばＵＶ硬化型接着剤を用いることができ、その場合には接着剤Ｓを硬化させるために紫外線を照射することになる。
なお、メインガイド軸１４のベース８への取付けを行なう構成は上述したものに限定されるものではなく任意である。

図６、図９、図１０に示すように、駆動機構１５は、可動レンズ７２を光軸方向に移動させるものであり、前記光軸方向に沿って延在する雄ねじ部材１５０２と、雄ねじ部材１５０２を回転させるステッピングモータなどからなるモータ１５０４と、雄ねじ部材１５０２に螺合する雌ねじ１５０７が形成された雌ねじ部材１５０６と、３群レンズ枠７の外周部から雄ねじ部材１５０２を跨ぐように外方に突設された２つの係合片７００２と、コイルスプリング１５０８（特許請求の範囲のばね手段に相当）とを有している。
本実施例では、雌ねじ部材１５０６は均一な厚さを有する板材に該厚さ方向に延在する雌ねじ１５０７が貫通形成されており、該雌ねじ１５０７に雄ねじ部材１５０６螺合されている。したがって、雌ねじ部材１５０６に雄ねじ部材１５０２が螺合した状態で、雌ねじ部材１５０６の厚さ方向と雌ねじ１５０７の延在方向は前記光軸と平行している。また、雄ねじ部材１５０２および雌ねじ部材１５０６は金属材料で構成されている。

図８、図９に示すように、モータ１５０４は、モータ配設用部材１５１０に取着されており、雄ねじ部材１５０２はモータ１５０４に連結され、可動レンズ７２の光軸方向と平行する方向に延在している。
モータ配設用部材１５１０は、モータ１５０４のケースの端面に取着される第１支片１５１０Ａと、第１支片１５１０Ａに対向する第２支片１５１０Ｂと、これら第１、第２支片１５１０Ａ、１５１０Ｂを連結する第３支片１５１０Ｃとを備えている。
第１支片１５１０Ａには、雄ねじ部材１５０２の延在方向に対して直交する面に沿って突出形成された突出部１５１０Ｄが設けられている。この突出部１５１０Ｄには、ねじ挿通用の孔１５１０Ｅと、位置決め用孔１５１０Ｆとが形成され、図８に示すように、位置決め用孔１５１０Ｆがベース８のボスに係合された状態で、ねじ２０２を孔１５１０Ｅからベース８に設けられたねじ孔に螺合することでモータ配設用部材１５１０がベース８に取着されている。なお、本実施例では、ねじ挿通用の孔１５１０Ｅの半径方向外側の箇所に係合溝１５１０Ｅ−１が形成されており、該係合溝１５１０Ｅ−１がベース８側に設けられた凸部に係合されることでモータ配設用部材１５１０が孔１５１０Ｅを中心に揺動しないように構成されている。
図９に示すように、第３支片１５１０Ｃは第１支片１５１０Ａの基端から延在しており、第２支片１５１０Ｂは第３支片１５１０Ｃの先端に設けられている。
雄ねじ部材１５０２の先端（可動レンズ７２の光軸方向の前方の端部）は、第２支片１５１０Ｂの軸受孔などを介して回転可能に支持されている。
モータ配設用部材１５１０の第１、第２支片１５１０Ａ、１５１０Ｂの間には、回り止め用のロッド１５１２が雄ねじ部材１５０２と間隔をおいてほぼ平行に延在するように取付けられている。

雌ねじ部材１５０６は雄ねじ部材１５０２に螺合され、雌ねじ部材１５０６の係合凹部１５０６Ｂがロッド１５１２に係合し、これにより雌ねじ部材１５０６の回転が阻止されており、雄ねじ部材１５０２の正逆転により雌ねじ部材１５０６が雄ねじ部材１５０２の長手方向に沿って往復移動するように構成されている。
また、図１０、図１１に示すように、雌ねじ部材１５０６が可動レンズ７２の光軸方向の後方に臨む端部１５０６Ａは、３群レンズ枠７の外周部から外方に突設された係合片７００２に当接可能に設けられている。
雄ねじ部材１５０２は、図９、図１０に示すように、雌ねじ部材１５０６に螺合する雄ねじ部１５０２Ａを有し、雌ねじ部材１５０６は、雄ねじ部材１５０２の雄ねじ部１５０２Ａの延在方向の全長にわたって該雄ねじ部材１５０２に沿って移動できるように配設されている。
コイルスプリング１５０８は、メインガイド軸１４に巻装されその一端が３群レンズ枠７の第１軸部７ａに弾接し他端がベース８側（ガイド軸押え部材９）に弾接して配設されており、前記光軸方向に沿って係合片７００２を雌ねじ部材１５０６の端部１５０６Ａに当接する方向に３群レンズ枠７を付勢している。言い換えると、コイルスプリング１５０８は３群レンズ枠７を光軸方向の前方に付勢し、３群レンズ枠７を常時雌ねじ部材１５０６に当接させている。したがって、３群レンズ枠７、すなわち可動レンズ７２は雌ねじ部材１５０６の動きに追従して光軸方向に往復直線移動することになる。
さらに、可動レンズ７２の光軸上に位置するベース８箇所に開口が形成され、前記開口に臨むベース８の後面には収容凹部８ｃが設けられ、撮像素子１１６は収容凹部８ｃに収容保持されている。

また、３群レンズ枠７のベース８に面した箇所には検知片７３が光軸方向の後方に向けて突設されており、該検知片７３に臨むベース８箇所にはフォトインタラプタからなるセンサ１８が配設されている。このセンサ１８は、次に説明するように、可動レンズ７２の基準位置（原点）を設定するために用いられている。

次に可動レンズ７２および駆動機構１５の動作について説明する。
鏡筒１が前記収容位置（沈胴位置）から使用位置に移動する場合には、まず、前記ギアユニットが駆動されることでカム環４が駆動され１群レンズ枠２および２群レンズ枠３が光軸方向の前方に移動される。
ここで、モータ１５０４の正転により可動レンズ７２が光軸方向の前方に移動し、逆転により光軸方向の後方に移動するとした場合、モータ１５０４が正転すると、雌ねじ部材１５０６は雄ねじ部材１５０２の正転に応じて前方に移動され、これにより、可動レンズ７２は光軸方向の前方に移動され、モータ１５０４の正逆回転によって雌ねじ部材１５０６が雄ねじ部１５０２Ａ上で光軸方向に往復直線移動され、これにより可動レンズ７２がフォーカッシング動作を行なう。

次に、鏡筒１が使用位置からケース１０２の前面に収容された収容位置（沈胴位置）に移動する場合には、モータ１５０４が逆転することにより雌ねじ部材１５０６が光軸方向の後方に移動される。
可動レンズ７２が後方の所定位置に移動されると、後述する制御系によりモータ１５０４の逆転が停止され、次いで前述したように前記ギアユニットが駆動されることでカム環４が駆動され１群レンズ枠２および２群レンズ枠３も光軸方向の後方に移動され鏡筒１は沈胴状態とされる。

次に、駆動機構１５を制御する制御系の構成について図１２を参照して説明する。
図１２に示すように、制御部１２６は、センサ１８から供給される検知信号を入力するとともに、ドライバ１２８を介してモータ１５０４の正転および逆転、回転量、回転速度、出力トルクをそれぞれ制御するように構成されている。
本実施例では、モータ１５０４がステッピングモータで構成されているため、ドライバ１２８からモータ１５０４に供給される駆動信号の供給順序、パルス数、周波数、デューティ比などを制御することでモータ１５０４の正転および逆転、回転量、回転速度、出力トルクの制御がなされている。
また、制御部１２６は、可動レンズ７２のフォーカッシング動作を行なうため、撮像素子１１６から出力された撮像信号に基づいて画像処理部１２０によって生成された画像信号のコントラスト評価信号に基づいて可動レンズ７２の位置制御を行なうように構成されている。
制御部１２６による可動レンズ７２の基準位置の設定は次のようになされる。
すなわち、制御部１２６は、ドライバ１２８を介してモータ１５０４を回転制御し、可動レンズ７２を光軸方向に移動させ検知片７３がセンサ１８によって検知されると、その検知がなされた際のモータ１５０４の回転位置を光軸方向の位置制御を行なう際の基準位置（原点）として設定される。
そして、制御部１２６は、前記基準位置を基準としてモータ１５０４の回転量を制御することで、可動レンズ７２の光軸方向の位置が目標位置となるように移動制御（位置制御）を行なう。本実施例では、モータ１５０４がステッピングモータであるため、前記基準位置を基準として前記ステッピングモータに供給する駆動信号のパルス数を制御することで可動レンズ７２の移動制御（位置制御）が行なわれる。
このような基準位置の設定は、例えば、撮像装置１００の電源が投入された時点、あるいは、撮像装置１００が撮影モードに設定された時点で行なわれる。
そして、制御部１２６は、フォーカッシング動作の際には、前記コントラスト評価信号に基づいて上述したようなモータ１５０４の制御を行なうことによって可動レンズ７２の位置制御を行なう。
なお、前記コントラスト評価信号は可動レンズ７２の移動時には変化し、可動レンズ７２の停止時には変化が停止するため、制御部１２６は、前記コントラスト評価信号に基づいて可動レンズ７２が移動しているか、停止しているかを判別できるようになっている。
なお、本実施例では、鏡筒１、可動レンズ７２、案内機構１４、駆動機構１５、制御部１２６によって本発明のレンズ鏡筒が構成されている。

次に、本実施例における可動レンズ７２の動作の一例としてのフォーカッシング動作について図１３のフローチャートを参照して説明する。
なお、可動レンズ７２の基準位置の設定は既に終了しているものとする。
まず、制御部１２６は、前記コントラスト評価信号に基づいて可動レンズ７２の目標位置を算出し目標位置が決定すると（ステップＳ１０で“Ｙ”）、可動レンズ７２を駆動するために必要な通常トルクを設定し、該通常トルクでモータ１５０４が駆動されるように駆動機構１５を制御する（ステップＳ１２）。
次いで、可動レンズ７２の前記目標位置への移動制御（駆動制御）が完了した後、前記コントラスト評価信号に基づいて合焦が完了したか否かを判定し（ステップＳ１４）、合焦が完了していればフォーカシング動作を終了する。
ステップＳ１４で合焦が完了していないと判定されれば、可動レンズ７２が停止しているか否かを前記コントラスト評価信号に基づいて判定する（ステップＳ１６）。可動レンズ７２が停止していなければ、ステップＳ１４に移行する。
ステップＳ１６で可動レンズ７２が停止していると判定されれば、言い換えれば合焦が完了しない状態でモータ１５０４が停止していると判断されれば、制御部１２６は、雌ねじ部材１５０６がホルダ１５１０の第１支片１５１０Ａまたは第２支片１５１０Ｂに当て付けられ、雌ねじ部材１５０６が雄ねじ部材１５０２に食いついた状態となっていると判断し、モータ１５０４が停止した状態で雌ねじ部材１５０６に作用している該雌ねじ部材１５０６の移動を阻止する摩擦トルクを上回る脱出トルクでモータ１５０４が逆転するようにドライバ１２８を制御する（ステップＳ１８）。
これにより、雌ねじ部材１５０６と雄ねじ部材１５０２との食いつきが解除され、可動レンズ７２は再び移動可能な状態とされるので、制御部１２６は可動レンズ７２に対する基準位置の設定を行ない（ステップＳ２０）、ステップＳ１０に移行する。
雌ねじ部材１５０６がホルダ１５１０の第１支片１５１０Ａまたは第２支片１５１０Ｂに当て付けられてモータ１５０４が停止する原因は、制御部１２６で管理しているモータ１５０４の回転量および可動レンズ７２の位置と、実際のモータ１５０４の回転量および可動レンズ７２の位置とが不一致となることによる。
このような回転量および位置の不一致は、例えばモータ１５０４が前記通常トルクで駆動されている場合に、該通常トルクを超える負荷がモータ１５０４に掛かるなどして、モータ１５０４に供給される駆動信号のパルス数に対応した分だけモータ１５０４が回転できない現象（脱調）が発生することなどによって生じる。

次に、前記摩擦トルクおよび脱出トルクについて詳細に説明する。
なお、説明の便宜上、以下に示す数式においては、可動レンズ７２の光軸方向の前方の位置（Ｎｅａｒ位置）を添字Ｎまたはｎで示し、可動レンズ７２の光軸方向の後方の位置（Ｆａｒ位置）を添字Ｆまたはｆで示し、可動レンズ７２の光軸方向の中間の位置（Ｍｉｄｄｌｅ位置）を添字Ｍまたはｍで示す。

コイルスプリング１５０８の付勢力（弾性力）Ｐ１は可動レンズ７２（３群レンズ枠７）の光軸方向の位置によって変化する。
Ｐ１Ｆ＞Ｐ１Ｍ＞Ｐ１Ｆ （１）
３群レンズ枠７の第１軸受部７ａとメインガイド軸１４の間の機械抵抗および第２軸受部７ｂとサブガイド軸８ｂの間の機械抵抗の和（以下３群レンズ枠７の機械抵抗という）Ｐ２は動摩擦抵抗を受ける状態における機械抵抗を示し、静摩擦抵抗を受ける状態における３群レンズ枠７の機械抵抗はＰ２ｓとして示す。
雌ねじ部材１５０６と雄ねじ部材１５０２の間の機械抵抗および雌ねじ部材１５０６とロッド８ｂの間の機械抵抗の和（以下雌ねじ部材１５０６の機械抵抗という）Ｐ３は同摩擦抵抗を受ける状態における機械抵抗を示し、静摩擦抵抗を受ける状態における雌ねじ部材１５０６の機械抵抗はＰ３ｓとして示す。
コイルスプリング１５０８の付勢力Ｐ１と、３群レンズ枠７の機械抵抗と、雌ねじ部材１５０６の機械抵抗とが雌ねじ部材１５０６に作用する合力Ｐは、３群レンズ枠７の光軸方向の位置によって変化する。
ＰＦ＞ＰＭ＞ＰＮ （２）
また、モータ１５０４の出力軸による出力トルクＴｏｕｔを軸線方向の力に換算したものをＰｏｕｔとする。
図１４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、雄ねじ部材１５０２の雄ねじ１５０２Ａにおいて、リード角をβ、ねじ面における摩擦抵抗をμ１とし、接線力Ｑをねじの有効径ｄ２上に作用するものとする。軸方向の力Ｐがねじ面を介してモータ１５０４の出力軸に与えるトルクをＴｐとする。
斜面に沿った方向の力の釣り合いから、
Ｑｃｏｓβ＝Ｐｓｉｎβ＋μ１・（Ｑｓｉｎβ＋Ｐｓｉｎβ） （３）
ねじ面の摩擦角をρ１とすれば、
μ１＝ｔａｎρ１ （４）
であるから、光軸方向後方に雌ねじ部材１５０６を移動させるときには、
Ｑｆ＝ｔａｎ（β＋ρ１）・Ｐ （５）
Ｔｐｆ＝（ｄ２／２）・ｔａｎ（β＋ρ１）・Ｐ （６）
となる。
一方、光軸方向前方に雌ねじ部材１５０６を移動させるときには、
Ｑｎ＝ｔａｎ（ρ１−β）・Ｐ （７）
Ｔｐｎ＝（ｄ２／２）・ｔａｎ（ρ１−β）・Ｐ （８）
となる。

（１）雌ねじ部材１５０６がホルダ１５１０の第１支片１５１０Ａに当て付けられたときにおける摩擦トルク
雌ねじ部材１５０６が光軸方向後方に移動されホルダ１５１０の第１支片１５１０Ａに当て付けられた状態では、
ＰＦ１＝Ｐ１Ｆ＋Ｐ２＋Ｐ３ （９）
が成り立ち、モータ１５０４の出力軸は、
Ｐｏｕｔ１＞ＰＦ１ （１０）
なる力Ｐｏｕｔ１を発生させるトルクＴｏｕｔ１
Ｔｏｕｔ１＝（ｄ２／２）・ｔａｎ（β＋ρ１）・Ｐｏｕｔ１ （１１）
の出力が可能である。
雌ねじ部材１５０６は、第１支片１５１０Ａに対して、
Ｐｍｆ１＝Ｐｏｕｔ１−ＰＦ１
＝Ｐｏｕｔ１−（Ｐ１Ｆ＋Ｐ２＋Ｐ３） （１２）
なる突っ張り力Ｐｍｆ１において当接、停止する。

雌ねじ部材１５０６が第１支片１５１０Ａに当接する際には、雌ねじ部材１５０６と第１支片１５１０Ａとの間でも摩擦力（摩擦係数μｍ）が働く。摩擦係数μｍは、静止状態に至る過程の動摩擦係数に等しいとする。
摩擦力が雌ねじ部材１５０６の平均半径ｄｍ／２に集中して作用すると考えれば、
Ｔｍｆ１＝（ｄｍ／２）・μｍ・Ｐｍｆ１
＝（ｄｍ／２）・μｍ・（Ｐｏｕｔ１−ＰＦ１）
＝（ｄｍ／２）・μｍ
・｛Ｐｏｕｔ１−（Ｐ１Ｆ＋Ｐ２＋Ｐ３）｝ （１３）
なる摩擦トルクＴｍｆ１が作用する。
ここで、トルクの釣り合いを考えれば、
Ｔｍｆ１＝Ｔｏｕｔ１−Ｔｐｆ （１４）
（ｄｍ／２）・μｍ・Ｐｍｆ１
＝（ｄ２／２）・ｔａｎ（β＋ρ１）・Ｐｏｕｔ１
−（ｄ２／２）・ｔａｎ（β＋ρ１）・ＰＦ１ （１５）
（ｄｍ／２）・μｍ・Ｐｍｆ１
＝（ｄ２／２）・ｔａｎ（β＋ρ１）・（Ｐｏｕｔ１−ＰＦ１）（１６）
ｄｍ・μｍ＝ｄ２・ｔａｎ（β＋ρ１） （１７）
μｍ＝（ｄ２／ｄｍ）・ｔａｎ（β＋ρ１） （１８）
が成り立ち、
ｔａｎ（β＋ρ１）≒ｔａｎβ＋ｔａｎρ１ （１９）
を用いて変形すれば、
μｍ＝（ｄ２／ｄｍ）・（ｔａｎβ＋ｔａｎρ１） （２０）

（２）雌ねじ部材１５０６がホルダ１５１０の第１支片１５１０Ａに当て付けられたときにおける脱出トルク
雌ねじ部材１５０６が光軸方向後方に移動されホルダ１５１０の第１支片１５１０Ａに当て付けられた状態から脱出する際には、
ＰＦ２＝Ｐ１Ｆ−Ｐ２ｓ−Ｐ３ｓ （２１）
が成り立ち、モータ１５０４の出力軸は、トルクＴｏｕｔ２
Ｔｏｕｔ２＝（ｄ２／２）・ｔａｎ（ρ１−β）・Ｐｏｕｔ２ （２２）
の出力によって、力Ｐｏｕｔ２を発生させることが可能である。
ここで、雌ねじ部材１５０６に対して光軸方向前方に
Ｐｍｆ２＝Ｐｏｕｔ２＋ＰＦ２
＝Ｐｏｕｔ２＋（Ｐ１Ｆ−Ｐ２ｓ−Ｐ３ｓ） （２３）
なる力Ｐｍｆ２が作用している。
雌ねじ部材１５０６が第１支片１５１０Ａに当て付けられた状態から脱出する瞬間には、雌ねじ部材１５０６と第１支片１５１０Ａとの間でも摩擦力（摩擦係数μ０）が働く。
摩擦係数μ０は静摩擦係数である。摩擦力は雌ねじ部材１５０６の座面の平均半径ｄｍ／２に集中して作用すると考えて、
Ｔｍｆ２＝（ｄｍ／２）・μ０・Ｐｍｆ２
＝（ｄｍ／２）・μ０・（Ｐｏｕｔ２＋ＰＦ２）
＝（ｄｍ／２）・μ０
・｛Ｐｏｕｔ２＋（Ｐ１Ｆ−Ｐ２ｓ−Ｐ３ｓ）｝ （２４）
なる脱出トルクＴｍｆ２が作用する。
したがって、雌ねじ部材１５０６がホルダ１５１０の第１支片１５１０Ａに当て付けられ状態では、脱出トルクＴｍｎ２が摩擦トルクＴｍｎ１を上回れば、すなわち
Ｔｍｆ２＞Ｔｍｆ１ （２５）
が成り立つことにより雌ねじ部材１５０６の脱出が可能である。

ここで、
Ｔｍｆ２＞Ｔｍｆ１だから、
（ｄｍ／２）・μ０・｛Ｐｏｕｔ２＋（Ｐ１Ｆ−Ｐ２ｓ−Ｐ３ｓ）｝
＞（ｄｍ／２）・μｍ・｛Ｐｏｕｔ１−（Ｐ１Ｆ＋Ｐ２＋Ｐ３）｝ （２６）
μ０・｛Ｐｏｕｔ２＋（Ｐ１Ｆ−Ｐ２ｓ−Ｐ３ｓ）｝
＞μｍ・｛Ｐｏｕｔ１−（Ｐ１Ｆ＋Ｐ２＋Ｐ３）｝ （２７）
μ０・｛Ｐｏｕｔ２＋（Ｐ１Ｆ−Ｐ２ｓ−Ｐ３ｓ）｝
＞（ｄ２／ｄｍ）・ｔａｎ（β＋ρ１）
・｛Ｐｏｕｔ１−（Ｐ１Ｆ＋Ｐ２＋Ｐ３）｝ （２８）
すなわち、式（２７）もしくは式（２８）を満足するような力Ｐｏｕｔ１とＰｏｕｔ２の関係を満足させるトルクＴｏｕｔ１およびＴｏｕｔ２をモータ１５０４が出力するように制御することで、雌ねじ部材１５０６がホルダ１５１０の第１支片１５１０Ａに当て付けられた状態から脱出させることができる。

（３）雌ねじ部材１５０６がホルダ１５１０の第２支片１５１０Ｂに当て付けられたときにおける摩擦トルク
雌ねじ部材１５０６が光軸方向後方に移動されホルダ１５１０の第２支片１５１０Ｂに当て付けられた状態では、図１０に示すように、３群レンズ枠７の第１軸受部７ａの前端の当接部７４がガイド軸支持壁９１の後端の当接部９１０２に当接されており、雌ねじ部材１５０６には、コイルスプリング１５０８の付勢力（弾性力）Ｐ１と３群レンズ枠７の機械抵抗Ｐ２が作用しない状態となっている。
ここで、雌ねじ部材１５０６が光軸方向前方に移動されホルダ１５１０の第２片１５１０Ｂに当て付けられた状態では、
モータ１５０４の出力軸は、
Ｐｏｕｔ５＞Ｐ３ （２９）
なる力Ｐｏｕｔ５を発生させるトルクＴｏｕｔ５
Ｔｏｕｔ５＝（ｄ２／２）・ｔａｎ（ρ１−β）・Ｐｏｕｔ５ （３０）
の出力が可能である。
雌ねじ部材１５０６は、第２支片１５１０Ｂに対して、
Ｐｍｎ３＝Ｐｏｕｔ５−Ｐ３ （３１）
なる突っ張り力Ｐｍｎ３において当接、停止する。

雌ねじ部材１５０６が第２支片１５１０Ｂに当接する際には、雌ねじ部材１５０６と第２支片１５１０Ｂとの間でも摩擦力（摩擦係数μｍ）が働く。摩擦係数μｍは、静止状態に至る過程の動摩擦係数に等しいとする。
摩擦力が雌ねじ部材１５０６の平均半径ｄｍ／２に集中して作用すると考えれば、
Ｔｍｎ３＝（ｄｍ／２）・μｍ・Ｐｍｎ３
＝（ｄｍ／２）・μｍ・（Ｐｏｕｔ５−Ｐ３） （３２）
なる摩擦トルクＴｍｎ３が作用する。
ここで、トルクの釣り合いを考えれば、
Ｔｍｎ３＝Ｔｏｕｔ５＋Ｔｐｎ （３３）
（ｄｍ／２）・μｍ・Ｐｍｎ３
＝（ｄ２／２）・ｔａｎ（ρ１−β）・Ｐｏｕｔ５
−（ｄ２／２）・ｔａｎ（ρ１−β）・（−Ｐ３） （３４）
（ｄｍ／２）・μｍ・Ｐｍｎ３
＝（ｄ２／２）・ｔａｎ（ρ１−β）・（Ｐｏｕｔ５−Ｐ３） （３５）
ｄｍ・μｍ・Ｐｍｎ３＝ｄ２・ｔａｎ（ρ１−β）・Ｐｍｎ３ （３６）
ｄｍ・μｍ＝ｄ２・ｔａｎ（ρ１−β） （３７）
μｍ＝（ｄ２／ｄｍ）・ｔａｎ（ρ１−β） （３８）
が成り立ち、
ｔａｎ（ρ１−β）≒ｔａｎρ１―ｔａｎβ （３９）
を用いて変形すれば、
μｍ＝（ｄ２／ｄｍ）・（ｔａｎρ１―ｔａｎβ） （４０）

（４）雌ねじ部材１５０６がホルダ１５１０の第２支片１５１０Ｂに当て付けられたときにおける脱出トルク
雌ねじ部材１５０６が光軸方向前方に移動されホルダ１５１０の第２支片１５１０Ｂに当て付けられた状態から脱出する際には、
モータ１５０４の出力軸は、トルクＴｏｕｔ６
Ｔｏｕｔ６＝（ｄ２／２）・ｔａｎ（β＋ρ１）・Ｐｏｕｔ６ （４１）
の出力によって、力Ｐｏｕｔ６を発生させることが可能である。
ここで、雌ねじ部材１５０６に対して光軸方向後方に
Ｐｍｎ４＝Ｐｏｕｔ６−Ｐ３ｓ （４２）
なる力Ｐｍｎ４が作用している。
雌ねじ部材１５０６が第２支片１５１０Ｂに当て付けられた状態から脱出する瞬間には、雌ねじ部材１５０６と第２支片１５１０Ｂとの間でも摩擦力（摩擦係数μ０）が働く。
摩擦係数μ０は静摩擦係数である。摩擦力は雌ねじ部材１５０６の座面の平均半径ｄｍ／２に集中して作用すると考えて、
Ｔｍｎ４＝（ｄｍ／２）・μ０・Ｐｍｎ４
＝（ｄｍ／２）・μ０・（Ｐｏｕｔ６−Ｐ３ｓ） （４３）
なる脱出トルクＴｍｎ４が作用する。
したがって、雌ねじ部材１５０６がホルダ１５１０の第２支片１５１０Ｂに当て付けられた状態では、脱出トルクＴｍｎ４が摩擦トルクＴｍｎ３を上回れば、すなわち
Ｔｍｎ４＞Ｔｍｎ３ （４４）
が成り立つことにより雌ねじ部材１５０６の脱出が可能である。

ここで、
Ｔｍｎ４＞Ｔｍｎ３だから、
（ｄｍ／２）・μ０・（Ｐｏｕｔ６−Ｐ３ｓ）
＞（ｄｍ／２）・μｍ・（Ｐｏｕｔ５−Ｐ３） （４５）
μ０・（Ｐｏｕｔ６−Ｐ３ｓ）＞μｍ（Ｐｏｕｔ５−Ｐ３） （４６）
μ０・（Ｐｏｕｔ６−Ｐ３ｓ）
＞（ｄ２／ｄｍ）・ｔａｎ（ρ１−β）
・（Ｐｏｕｔ５−Ｐ３） （４７）
すなわち、式（４６）もしくは式（４７）を満足するような力Ｐｏｕｔ５とＰｏｕｔ６の関係を満足させるトルクＴｏｕｔ５およびＴｏｕｔ６をモータ１５０４が出力するように制御することで、雌ねじ部材１５０６がホルダ１５１０の第２支片１５１０Ｂに当て付けられた状態から脱出させることができる。

本実施例によれば、モータ１５０４の回転駆動中に生じたモータ１５０４の停止を検出すると、モータ１５０４が停止した状態で雌ねじ部材１５０６に作用している該雌ねじ部材１５０６の移動を阻止する摩擦トルクを上回る脱出トルクで停止前のモータ１５０４の回転方向とは逆方向にモータ１５０４を回転させようにしたので、従来と違って雄ねじ部材１５０２の延在方向の寸法を余分に確保することなく、雌ねじ部材１５０６の雄ねじ部材１５０２に対する食いつきを確実に回避しつつ、レンズ鏡筒の光軸方向の小型化を図る上で有利となる。
また、雌ねじ部材１５０６を金属製とした場合に上記食いつきが発生しやすいが、本発明では食いつき状態から確実に脱出できるので、雌ねじ部材１５０６として金属材料を用いて雌ねじ部材１５０６を薄型化でき、レンズ鏡筒の光軸方向の小型化を図る上で有利となる。

このような実施例によれば、図１１に示すように、３群レンズ枠７とサブガイド軸８ｂとの間には微小な間隙が確保されているため、モータ１５０４により雄ねじ部材１５０２が回転されるとモータ１５０４の回転動作に伴って発生する振動が雄ねじ部材１５０２と雌ねじ部材１５０６を介して３群レンズ枠７に伝達されるため、３群レンズ枠７が３群レンズ枠７の第２軸受部７ｂとサブガイド軸８ｂとの間に確保された微小な間隙分だけメインガイド軸１４を中心として光軸と直交する方向に振動する場合がある。
このような３群レンズ枠７の振動が生じると、撮像素子１１６で撮像される画像がブレてしまい、また、３群レンズ枠７が前記間隙分だけ振動することにより３群レンズ枠７の第２軸受部７ｂとサブガイド軸８ｂとがぶつかりあって異音が発生するといった不都合が生じる。

そこで本実施例ではこのような不都合を解消するため次のような構成をとっている。
図１７、図１８に示すように、３群レンズ枠７の２つの係合片７００２と雌ねじ部材１５０６とが互いに向かい合う双方の箇所に、コイルスプリング１５０８により互いに当接されることで３群レンズ枠７の第２軸受部７ｂとサブガイド軸８ｂとの間に確保された微小な間隙を吸収する方向に３群レンズ枠７を移動させる力を発生させる間隙吸収手段が設けられている。言い換えると、３群レンズ枠７の２つの係合片７００２と雌ねじ部材１５０６とが互いに向かい合う双方の箇所に、コイルスプリング１５０８により互いに当接されることでメインガイド軸１４を中心とした３群レンズ枠７の回転方向に力を発生させるトルク発生手段が設けられている。
詳細に説明すると、３群レンズ枠７の２つの係合片７００２が雌ねじ部材１５０６に臨む箇所にはそれぞれ雌ねじ部材１５０６に向かって凸状の曲面で形成された凸部７００３が突設されている。なお、凸部７００３の曲面は無論球面であってもよい。
また、雌ねじ部材１５０６が２つ係合片７００２に臨む箇所（端部１５０６Ａ）にはそれぞれ凹部が形成され、各凹部の底部には雌ねじ１５０７の延在方向に対して傾斜する、換言すれば雌ねじ部材１５０６が雄ねじ部材１５０２に螺合した状態で、光軸と直交する面に対して傾斜する傾斜面１５０９がそれぞれ設けられている。
そして、コイルスプリング１５０８により３群レンズ枠７が雌ねじ部材１５０に当接する方向に付勢されているため、凸部７００３と傾斜面１５０９が当接し、これにより３群レンズ枠７、すなわち可動レンズ７２は雌ねじ部材１５０６の動きに追従して光軸方向に往復直線移動する。

各凸部７００３が各傾斜面１５０９に当接すると、図１１に矢印Ｆで示すように、可動レンズ７２の光軸と交差する面上で（本実施例では光軸と直交する面上で）メインガイド軸１４を中心とした３群レンズ枠７の回転方向の力が発生される。
そして、この力が発生されることにより３群レンズ枠７が移動され、３群レンズ枠７の回転方向から３群レンズ枠７の第２軸受部７ｂがサブガイド軸８ｂに当て付けられ、３群レンズ枠７の第２軸受部７ｂとサブガイド軸８ｂとの間に確保された微小な間隙が吸収される。本実施例では、傾斜面１５０９および凸部７００３によって特許請求の範囲の間隙吸収手段およびトルク発生手段が構成されている。
したがって、３群レンズ枠７の第２軸受部７ｂとサブガイド軸８ｂとの間に確保された微小な間隙が取り除かれているので、モータ１５０４により雄ねじ部材１５０２が回転されても可動レンズ７２の振動が防止され、撮像素子１１６で撮像される画像のブレを抑制するとともに３群レンズ枠７が光軸方向に移動される際の動作音の静粛化を図る上で有利となる。
また、雌ねじ部材１５０６と３群レンズ枠７の係合片７００２との当接箇所に傾斜面１５０９および凸部７００３を設けるといった簡単な構成により上記の効果を達成でき、したがって、小型化を図りつつまたコストダウンを図りつつ画像のブレを抑制するとともに可動レンズ７２の動作音の静粛化を図る上で有利となる。

なお、本実施例では、凸部７００３を３群レンズ枠７の係合片７００２に設けるとともに傾斜面１５０９を雌ねじ部材１５０６に設けたが、これとは逆に凸部を雌ねじ部材１５０６に設けるとともに傾斜面を係合片７００２に設けてもよい。
また、間隙吸収手段またはトルク発生手段は、メインガイド軸１４を中心とした３群レンズ枠７の回転方向に力を発生させることができればよく、例えば、互いに係合可能な一対の傾斜面で構成するなどその構造には従来公知の様々な構成が採用可能である。
さらに、案内機構１７として従来公知の様々な構成が採用可能であり、これらの案内機構１７の構成に応じて間隙吸収手段やトルク発生手段の配置箇所や構成が適宜選択される。

次に、実施例２について説明する。
図１５は実施例２の３群レンズ枠および鏡筒の構成を示す断面図であり、実施例１と同一または同様の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
実施例２が実施例１と異なるのは、コイルスプリング１５０８、雌ねじ部材１５０６、３群レンズ枠７の係合片７００２の配設位置である。
図１５に示すように、実施例２では、雌ねじ部材１５０６が可動レンズ７２の光軸方向の前方に臨む端部１５０６Ｂが、３群レンズ枠７の外周部から突設された係合片７００２に当接可能に設けられている。
また、３群レンズ枠７の２つの係合片７００２が雌ねじ部材１５０６に臨む箇所にはそれぞれ球面状の凸部７００３が突設され、雌ねじ部材１５０６が２つ係合片７００２に臨む箇所にはそれぞれ凹部が形成され、各凹部の底部には傾斜面１５０９がそれぞれ設けられ、これらにより間隙吸収手段およびトルク発生手段が構成されている点は実施例１と同じである。
コイルスプリング１５０８は、メインガイド軸１４に巻装されその一端が３群レンズ枠７の第１軸部７ａに弾接し他端がベース８側のガイド軸支持壁９１に弾接して配設されており、係合片７００２を雌ねじ部材１５０６の端部１５０６Ａに当接する方向に３群レンズ枠７を付勢している。言い換えると、コイルスプリング１５０８は３群レンズ枠７を光軸方向の後方に付勢し、３群レンズ枠７を常時雌ねじ部材１５０６に弾接させている。したがって、３群レンズ枠７、すなわち可動レンズ７２は雌ねじ部材１５０６の動きに追従して光軸方向に往復直線移動することになる。
そして、雌ねじ部材１５０６が光軸方向後方に移動されホルダ１５１０の第１支片１５１０Ａに当て付けられた状態では、図１５に示すように、３群レンズ枠７の第１軸受部７ａの後端の当接部７５がガイド軸保持部材９の前端の当接部９０２に当接されており、実施例１と同様に、雌ねじ部材１５０６には、コイルスプリング１５０８の付勢力（弾性力）Ｐ１と３群レンズ枠７の機械抵抗Ｐ２が作用しない状態となっている。
実施例２によれば、実施例１と同様に制御部１２６が駆動機構１５を制御することにより雌ねじ部材１５０６の雄ねじ部材１５０２に対する食いつきを確実に回避しつつ、レンズ鏡筒の光軸方向の小型化を図る上で有利となる。
また、実施例２においても、実施例１と同様に、間隙吸収手段あるいはトルク発生手段によって３群レンズ枠７の第２軸受部７ｂとサブガイド軸８ｂとの間に確保された微小な間隙が吸収されるので、モータ１５０４により雄ねじ部材１５０２が回転されても可動レンズ７２の振動が防止され、撮像素子１１６で撮像される画像のブレを抑制するとともに３群レンズ枠７が光軸方向に移動される際の動作音の静粛化を図る上で有利となる。

次に実施例３について説明する。
実施例３が実施例１と異なるのは、制御部１２６がモータ１５０４の回転量に基づいて雌ねじ部材１５０６がホルダ１５１０の第１支片部１５１０Ａ、または、第２支片部１５１０Ｂに当接されたか否かを判定する点である。
以下、実施例３における可動レンズ７２の駆動動作について図１６のフローチャートを参照して説明する。
なお、可動レンズ７２の基準位置の設定は既に終了しているものとする。
まず、制御部１２６は、可動レンズ７２の目標位置が決定すると（ステップＳ３０で“Ｙ”）、可動レンズ７２を駆動するために必要な通常トルクを設定し、該通常トルクでモータ１５０４が駆動されるように駆動機構１５を制御する（ステップＳ３２）。
次いで、可動レンズ７２の前記目標位置への移動制御（駆動制御）が完了したか否かをドライバ１２８からモータ１５０４に供給される駆動信号のパルス数に基づいて判定し（ステップＳ３４）、移動が完了していなければ移動を継続する。
移動が完了していれば（ステップＳ３４で“Ｙ”）、モータ１５０４の回転を停止し（ステップＳ３５）、モータ１５０４の回転量に基づいて雌ねじ部材１５０６がホルダ１５１０の第１支片部１５１０Ａ、または、第２支片部１５１０Ｂに当接された状態でモータ１５０４の回転が停止されているか否かを判定する（ステップＳ３６）。
ステップＳ３６が“Ｎ”ならば制御を終了し、ステップＳ３６が“Ｙ”ならば、制御部１２６は、雌ねじ部材１５０６がホルダ１５１０の第１支片１５１０Ａまたは第２支片１５１０Ｂに当て付けられ、雌ねじ部材１５０６が雄ねじ部材１５０２に食いついた状態となっていると判断し、モータ１５０４が停止した状態で雌ねじ部材１５０６に作用している該雌ねじ部材１５０６の移動を阻止する摩擦トルクを上回る脱出トルクでモータ１５０４が所定の回転量逆転するようにドライバ１２８を制御する（ステップＳ３８）。なお、脱出トルクの算出に関しては実施例１の数式が同様に適用される。
これにより、雌ねじ部材１５０６と雄ねじ部材１５０２との食いつきが解除された状態となるので制御を終了する。
また、実施例３では、制御部１２６で管理しているモータ１５０４の回転量および可動レンズ７２の位置が実際のモータ１５０４の回転量および可動レンズ７２の位置とが不一致とならないことが前提である。
また、モータ１５０４の回転量に基づいて雌ねじ部材１５０６がホルダ１５１０の箇所に当接されモータ１５０４の回転が停止していると判断されたときにモータ１５０４が停止した状態で雌ねじ部材１５０６に作用している摩擦トルクを上回る脱出トルクで停止前のモータ１５０４の回転方向とは逆方向にモータ１５０４を回転させようにしたので、実施例１と同様に、雌ねじ部材１５０６の雄ねじ部材１５０２に対する食いつきを確実に回避しつつ、レンズ鏡筒の光軸方向の小型化を図る上で有利となる。
このような実施例３においても、実施例１と同様に、間隙吸収手段あるいはトルク発生手段によって３群レンズ枠７の第２軸受部７ｂとサブガイド軸８ｂとの間に確保された微小な間隙が吸収されるので、撮像素子１１６で撮像される画像のブレを抑制するとともに３群レンズ枠７が光軸方向に移動される際の動作音の静粛化を図る上で有利となる。

なお、各実施例では、雌ねじ部材１５０６のホルダ１５１０の第１支片１５１０Ａまたは第２支片１５１０Ｂへの当接が、例えばフォーカッシング動作中に発生する場合について説明したが、雌ねじ部材１５０６のホルダ１５１０の第１支片１５１０Ａまたは第２支片１５１０Ｂへの当接は、フォーカッシング動作時以外の例えば鏡筒を突出あるいは沈胴させる過程で生じてもよいことは無論である。
また、実施例１では、３群レンズ枠７の第１軸受部７ａの前端の当接部７４がガイド軸支持壁９１の後端の当接部９１０２に当接されることで、雌ねじ部材１５０６にコイルスプリング１５０８の付勢力（弾性力）Ｐ１と３群レンズ枠７の機械抵抗Ｐ２が作用しないように構成し、実施例２では、３群レンズ枠７の第１軸受部７ａの後端の当接部７５がガイド軸保持部材９の前端の当接部９０２に当接されることで、雌ねじ部材１５０６に、コイルスプリング１５０８の付勢力（弾性力）Ｐ１と３群レンズ枠７の機械抵抗Ｐ２が作用しないように構成したが、雌ねじ部材１５０６にこれら付勢力（弾性力）Ｐ１と機械抵抗Ｐ２が作用するように構成するか、作用しないように構成するかは任意である。また、前記摩擦トルクの算出は、これら付勢力Ｐ１および機械抵抗Ｐ２の有無を考慮して算出すればよい。
また、実施例１では、撮像素子から出力される撮像信号に基づいて生成された画像信号のコントラスト評価信号の変化に基づいて検出手段が回転駆動中のモータ１５０４の停止の検出を行なったが、検出手段はモータ１５０４の停止の検出を行なえるものであればその構成は任意である。例えば、モータ１５０４がＤＣモータで構成されている場合には、検知手段は、ＤＣモータに供給される駆動信号としての電流信号をモニタし該電流信号の変動に基づいて回転駆動中のモータ１５０４の停止を検出するように構成することができる。また、モータ１５０４の出力軸の回転を検知するセンサを設け、検出手段がこのセンサの検知出力に基づいて回転駆動中のモータ１５０４の停止の検出を行なうように構成することもできる。
また、各実施例では、３群レンズ枠７に本発明を適用した場合について説明したが、１、２群レンズ枠２、３にも本発明は無論適用される。
また、本実施例では、撮像装置としてデジタルスチルカメラを用いて説明したが、本発明は、ビデオカメラ、その他種々の撮像装置に適用可能である。

実施例１の撮像装置の斜視図である。 実施例１の撮像装置の構成を示すブロック図である。 鏡筒１の状態を説明する斜視図で、（ａ）が不使用時のレンズ収納状態すなわち沈胴状態を示すもの、（ｂ）が広角状態、（ｃ）が望遠状態を示すものである。 沈胴レンズの断面図であり、（ａ）が沈胴状態、（ｂ）が広角状態、（ｃ）が望遠状態を示すものである。 沈胴レンズの分解斜視図である。 実施例１に係る撮像装置の要部を説明する分解斜視図である。 実施例１に係る撮像装置の要部の組み立て状態を説明する斜視図である。 実施例１に係る撮像装置の要部の組み立て状態を説明する斜視図である。 駆動機構１５の斜視図である。 ３群レンズ枠および鏡筒の構成を示す断面図である。 図１０の平面図である。 可動レンズ７２の位置制御を行なう制御系の構成を示すブロック図である。 フォーカッシング動作を示すフローチャートである。 雄ねじ部材１５０２の雄ねじ１５０２Ａの説明図である。 実施例２の３群レンズ枠および鏡筒の構成を示す断面図である。 実施例３における可動レンズ７２の駆動動作を示すフローチャートである。 実施例１における雌ねじ部材１５０６および３群レンズ枠７の構成を示す斜視図である。 実施例１における雌ねじ部材１５０６および３群レンズ枠７の断面図である。

符号の説明

１００……撮像装置、１……鏡筒、７……３群レンズ枠、８ｂ……サブガイド軸、１４……メインガイド軸、７１……レンズ、７２……可動レンズ、７００２……係合部、８……ベース、１５……駆動機構、１５０４……モータ、１５０６……雌ねじ部材、１５０８……コイルスプリング、１５０９……傾斜面、７００２……係合片、７００３……凸部。

Claims (5)

1. 鏡筒内に配設された可動レンズを含む撮影光学系を備え、
   前記可動レンズは、レンズと、前記レンズを保持するレンズ保持枠と、前記レンズ保持枠から突設された係合片とを有し、
   前記撮影光学系は、前記レンズ保持枠を前記可動レンズの光軸方向に移動可能に案内する案内機構と、前記可動レンズを光軸方向に移動させる駆動機構とを有し、
   前記案内機構は、前記光軸方向と平行する方向に延在し前記レンズ保持枠にがたつくことなく挿通されたメインガイド軸と、前記光軸方向と平行する方向に延在し前記レンズ保持枠に係合し前記メインガイド軸を中心とした前記レンズ保持枠の回転を阻止するサブガイド軸とを備え、
   前記駆動機構は、前記光軸方向に沿って延在する雄ねじ部材と、前記雄ねじ部材を回転させるモータと、回転を阻止された状態で前記雄ねじ部材に螺合され該雄ねじ部材の回転により雄ねじ部材に沿って移動する雌ねじ部材と、前記光軸方向に沿って前記係合片を前記雌ねじ部材に当接させる方向に付勢するばね手段とを有し、
   前記係合片と前記雌ねじ部材とが互いに向かい合う双方の箇所には、前記ばね手段により互いに当接されることで前記メインガイド軸を中心とした前記レンズ保持枠の回転方向に力を発生させるトルク発生手段が設けられ、
   前記トルク発生手段は、前記係合片と前記雌ねじ部材とが互いに向かい合う箇所の一方に形成され前記光軸と直交する面に対して傾斜する傾斜面と、前記双方の箇所の他方に形成され前記傾斜面に当接する凸部とで構成されている、
   ことを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記メインガイド軸とサブガイド軸は前記レンズ保持枠の互いに対向する箇所に配設されていることを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
3. 鏡筒内に配設された可動レンズを含む撮影光学系を備え、
   前記可動レンズは、レンズと、前記レンズを保持するレンズ保持枠と、前記レンズ保持枠から突設された係合片とを有し、
   前記撮影光学系は、前記レンズ保持枠との間に微小の間隙を確保しつつ該レンズ保持枠を前記可動レンズの光軸方向に移動可能に案内する案内機構と、前記可動レンズを光軸方向に移動させる駆動機構とを有するレンズ鏡筒を備える撮像装置であって、
   前記駆動機構は、前記光軸方向に沿って延在する雄ねじ部材と、前記雄ねじ部材を回転させるモータと、回転を阻止された状態で前記雄ねじ部材に螺合され該雄ねじ部材の回転により雄ねじ部材に沿って移動する雌ねじ部材と、前記光軸方向に沿って前記係合片を前記雌ねじ部材に当接させる方向に付勢するばね手段とを有し、
   前記係合片と前記雌ねじ部材とが互いに向かい合う双方の箇所には、前記ばね手段により互いに当接されることで前記間隙を吸収する方向に前記レンズ保持枠を移動させる力を発生させる間隙吸収手段が設けられ、
   前記間隙吸収手段は、前記係合片と前記雌ねじ部材とが互いに向かい合う双方の箇所の一方に形成され前記光軸と直交する面に対して傾斜する傾斜面と、前記双方の箇所の他方に形成され前記傾斜面に当接する凸部とで構成されている、
   ことを特徴とする撮像装置。
4. 鏡筒内に配設された可動レンズを含む撮影光学系を備え、
   前記可動レンズは、レンズと、前記レンズを保持するレンズ保持枠と、前記レンズ保持枠から突設された係合片とを有し、
   前記撮影光学系は、前記レンズ保持枠を前記可動レンズの光軸方向に移動可能に案内する案内機構と、前記可動レンズを光軸方向に移動させる駆動機構とを有するレンズ鏡筒を備える撮像装置であって、
   前記案内機構は、前記光軸方向と平行する方向に延在し前記レンズ保持枠にがたつくことなく挿通されたメインガイド軸と、前記光軸方向と平行する方向に延在し前記レンズ保持枠に係合し前記メインガイド軸を中心とした前記レンズ保持枠の回転を阻止するサブガイド軸とを備え、
   前記駆動機構は、前記光軸方向に沿って延在する雄ねじ部材と、前記雄ねじ部材を回転させるモータと、回転を阻止された状態で前記雄ねじ部材に螺合され該雄ねじ部材の回転により雄ねじ部材に沿って移動する雌ねじ部材と、前記光軸方向に沿って前記係合片を前記雌ねじ部材に当接させる方向に付勢するばね手段とを有し、
   前記係合片と前記雌ねじ部材とが互いに向かい合う双方の箇所には、前記ばね手段により互いに当接されることで前記メインガイド軸を中心とした前記レンズ保持枠の回転方向に力を発生させるトルク発生手段が設けられ、
   前記トルク発生手段は、前記係合片と前記雌ねじ部材とが互いに向かい合う箇所の一方に形成され前記光軸と直交する面に対して傾斜する傾斜面と、前記双方の箇所の他方に形成され前記傾斜面に当接する凸部とで構成されている、
   ことを特徴とする撮像装置。
5. 前記メインガイド軸とサブガイド軸は前記レンズ保持枠の互いに対向する箇所に配設されていることを特徴とする請求項４記載の撮像装置。

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