JP4655765B2 - 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、被写体像を撮像素子に導く撮影光学系を収容するレンズ鏡筒が設けられている。
このようなレンズ鏡筒は、固定鏡筒と、撮影光学系の光軸方向に沿って前後方向に移動可能に固定鏡筒に支持された可動鏡筒とを有する鏡筒と、可動鏡筒を光軸方向に沿って前後方向に移動させる駆動機構とを備えている。
そして、上記レンズ鏡筒において、駆動機構としてリニアモータを採用したものが提案されている（特許文献１参照）。
このリニアモータは、固定鏡筒に設けられたマグネットおよびヨークからなる固定磁界発生手段と、可動鏡筒が前記マグネットおよびヨークに臨む箇所に設けられたコイルと、コイルに電流を供給する電流供給手段とで構成されている。
そして、コイルに電流を流すことによりコイルと前記固定磁界発生手段との間で磁気相互作用を生じさせ、これにより可動鏡筒を光軸方向に沿って前後方向に移動させ、可動鏡筒を前方に突出させた突出状態と、可動鏡筒を固定鏡筒内に収納させた沈胴状態とを形成している。
そのため、従来のリニアモータ方式では、可動レンズを突出状態に保持する場合、前記コイルに電流を供給し続ける必要がある。
特開平８−９４９０５号公報

したがって、従来のリニアモータ方式を採用したレンズ鏡筒では、可動レンズを突出状態で撮影を行っている間、コイルに電流を供給し続けなければならず、消費電力を削減する上で不利があった。
本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、その目的は、消費電力を低減す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、撮影光学系を収容する鏡筒を備え、前記鏡筒は、前記光学系の光軸方向に沿って互いに相対的に前後移動する第１鏡筒および第２鏡筒を有し、前記第２鏡筒は前記第１鏡筒の内側で該第１鏡筒により前後移動可能に支持され、前記第１鏡筒および第２鏡筒を相対的に前後移動させる駆動機構が設けられたものであって、前記駆動機構は、前記第１鏡筒が前記第２鏡筒に臨む箇所または前記第２鏡筒が前記第１鏡筒に臨む箇所のうちの一方の箇所に設けられた固定磁界発生手段と、前記第１鏡筒が前記第２鏡筒に臨む箇所または前記第２鏡筒が前記第１鏡筒に臨む箇所のうちの他方の箇所で前記固定磁界発生手段に臨む箇所に設けられたコイルと、前記他方の箇所で前記コイルの内側に配置され前記コイルから発生される磁界によって磁化され、磁化された後は前記磁界がゼロになっても磁化された状態が存続し磁界を発生し続ける硬磁性材料で形成された硬磁性体と、前記コイルに電流を供給する電流供給手段とを有することを特徴とする。
また、本発明の撮像装置は、撮影光学系を収容する鏡筒と、前記撮影光学系によって導かれた被写体像を撮像する撮像素子とを有するレンズ鏡筒を備え、前記鏡筒は、前記光学系の光軸方向に沿って互いに相対的に前後移動する第１鏡筒および第２鏡筒を有し、前記第２鏡筒は前記第１鏡筒の内側で該第１鏡筒により前後移動可能に支持され、前記第１鏡筒および第２鏡筒を相対的に前後移動させる駆動機構が設けられ、前記駆動機構は、前記第１鏡筒が前記第２鏡筒に臨む箇所または前記第２鏡筒が前記第１鏡筒に臨む箇所のうちの一方の箇所に設けられた固定磁界発生手段と、前記第１鏡筒が前記第２鏡筒に臨む箇所または前記第２鏡筒が前記第１鏡筒に臨む箇所のうちの他方の箇所で前記固定磁界発生手段に臨む箇所に設けられたコイルと、前記他方の箇所で前記コイルの内側に配置され前記コイルから発生される磁界によって磁化され、磁化された後は前記磁界がゼロになっても磁化された状態が存続し磁界を発生し続ける硬磁性材料で形成された硬磁性体と、前記コイルに電流を供給する電流供給手段とを有することを特徴とする。

本発明では、第１鏡筒に固定磁界発生手段を設け、第２鏡筒にコイルおよび硬磁性体を設け、電流をコイルに供給することで発生する磁界と固定磁界発生手段の磁界の磁気相互作用よって第２鏡筒を光軸方向に沿って前後移動させるようにした。
このため、コイルに供給する電流をゼロとした状態において、硬磁性体の磁界と固定磁界発生手段の磁界の磁気相互作用によって第２鏡筒に対して前後方向の力を与えることができる。
したがって、例えば、コイルに電流を供給することなく第２鏡筒を第１鏡筒から突出した状態に保持でき、消費電力を削減する上で有利となる。

（第１の実施の形態）
次に本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は第１の実施の形態の撮像装置の斜視図、図２は第１の実施の形態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、本実施の形態の撮像装置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。
なお、本明細書において、撮像装置１００の前後は、被写体側を前方、その反対側を後方とし、撮像装置１００の左右は、撮像装置１００の前方から見た状態でいうものとする。
ケース１０２にはレンズ鏡筒１０が設けられ、レンズ鏡筒１０は、被写体像を撮像素子１１６に導く撮影光学系１０４と、撮影光学系１０４を収容する鏡筒１２と、鏡筒１２を駆動する駆動機構６０などを備える。
鏡筒１２は、ケース１０２の前面右側部寄りの箇所に設けられている。
撮影光学系１０４は、最も前方に（被写体側に）に配置された対物レンズ１００２を含む複数のレンズを備えている。
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。
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などが設けられている。

図２に示すように、撮像素子１１６は、鏡筒１２の後部に配設され、撮像素子１１６はＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどで構成されている。
撮像装置１００は、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、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を制御するＣＰＵなどを含む制御部１２６などを備えている。
また、制御部１２６は後述する可動鏡筒３０（図３）の移動制御も行う。

次に、レンズ鏡筒１０について説明する。
図３（Ａ）は鏡筒１２の沈胴状態を示す斜視図、（Ｂ）は鏡筒１２の突出状態を示す斜視図である。
図４は対物レンズ１０４の斜視図、図５は可動鏡筒３０の斜視図、図６は固定鏡筒４０の斜視図である。
図７、図８はレンズ鏡筒１０の分解斜視図である。
図９は固定磁界発生手段５０の斜視図である。
図１０（Ａ）は固定磁界発生手段５０の斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ矢視図、（Ｃ）は（Ａ）のＢ矢視図である。
図１１は固定磁界発生手段５０とコイル４０の斜視図である。
図１２、図１３は固定磁界発生手段５０とコイル４０の動作説明図である。
図１４は固定磁界発生手段と可動鏡筒の斜視図である。
図１５は可動鏡筒と固定鏡筒側ストッパの位置関係を示す斜視図である。
図１６（Ａ）は固定鏡筒側ストッパの側面図、（Ｂ）、（Ｃ）は固定鏡筒側ストッパの斜視図である。
図１７は硬磁性体における外部磁場（磁界）と磁化の関係を示す特性図である。
なお、本明細書の図面においては、レンズの表面あるいは各部材の表面、各部品の表面に複数の直線が描かれている箇所が存在しているが、これは作図上表示されているものであり、これら複数の直線が描かれた箇所は、実際には円筒面あるいは曲面あるいは球面をなしている箇所である。

図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、鏡筒１２は、固定鏡筒２０（特許請求の範囲の第１鏡筒に相当）と、固定鏡筒２０の内側で支持される可動鏡筒３０（特許請求の範囲の第２鏡筒に相当）とを有し、駆動機構６０によって可動鏡筒３０が固定鏡筒２０に対して撮影光学系１０４の光軸方向に沿って前後に移動され、いわゆる沈胴式鏡筒である。
固定鏡筒２０はケース１０２内に収容され固定されている。
図６乃至図８に示すように、固定鏡筒２０は、断面が矩形枠状を呈し、前端および後端が開放状に形成され、後端の開口２００２に枠状の取り付け部材２００４を介して撮像素子１１６が取着されている。
固定鏡筒２０の左右の側壁の内面には、撮影光学系１０４の光軸方向に平行して前後に延在する固定側ガイド壁２２が突出形成されている。この固定側ガイド壁２２は一方の内面では上下に間隔をおいて２つ設けられ、他方の内面では上下中間の高さに１つ設けられている。

図６乃至図８に示すように、２つの固定側ガイド壁２２が設けられた固定鏡筒２０の側壁の前方寄り箇所には、１つの取り付け孔２０１０がそれら２つの固定側ガイド壁２２の間に貫通形成されており、１つの固定側ガイド壁２２が設けられた固定鏡筒２０の側壁の前方寄り箇所には、１つの固定側ガイド壁２２を上下に挟むように２つの取り付け孔２０１０がそれぞれ貫通形成されている。
それら３つの取り付け孔２０１０は前後方向において同一の位置に設けられ、各取り付け孔２０１０には、左右の側壁の外側から固定鏡筒側ストッパ２４（特許請求の範囲の第１鏡筒側ストッパに相当）が挿通されている。すなわち、固定鏡筒側ストッパ２４は固定鏡筒２０が可動鏡筒３０に臨む箇所に設けられている。
固定鏡筒側ストッパ２４は、図１６に示すように、取り付け孔２０１０にがたつくことなく回転可能に挿通される挿通部２４０２と、挿通部２４０２の先部に設けられ固定鏡筒２０の左右の側壁の内側に突出し、後述する可動鏡筒側ストッパ３４に当接可能な突出部２４０４と、挿通部２４０２の突出部２４０４の反対側に設けられドライバなどが係合される十字溝が形成された頭部２４０６とを有し、挿通部２４０２の軸心と突出部２４０４の軸心とは偏心している。
固定鏡筒側ストッパ２４は、取り付け孔２０１０に挿通部２４０２が挿通され、頭部２４０６が回転操作されることで突出部２４０４の前後方向における位置が調整され、調整後、接着剤により頭部２４０６が側壁に固着される。
すなわち、固定鏡筒側ストッパ２４は、撮影光学系１０４の光軸回りの周方向に間隔をおいて３つ設けられることになる。

固定鏡筒２０の上壁と下壁には、それぞれ開口２０２０が形成され、この開口２０２０に固定磁界発生手段５０が取着されている。
また、固定鏡筒２０の内部で開口２００２の前方箇所には、撮影光学系１０４の一部を構成する不図示のフォーカスレンズが設けられている。このフォーカスレンズは従来公知のレンズ駆動機構によって光軸方向に移動可能に構成され、フォーカスレンズが光軸方向に移動することで、撮影光学系１０４によって導かれる被写体像の撮像素子１１６の撮像面に対する焦点調整がなされるように構成されている。

可動鏡筒３０は、固定鏡筒２０の内側で該固定鏡筒２０により撮影光学系１０４の光軸方向に沿って前後移動可能に支持されている。
図８、図９に示すように、可動鏡筒３０は、断面が矩形枠状を呈し、前後が開放状に形成されている。
可動鏡筒３０は、前端の壁部の開口３１に撮影光学系１０４の一部を構成する対物レンズ１００２が組み込まれ、後部は開放状に形成されている。
本実施の形態では、対物レンズ１００２は、２つのレンズ１００２Ａ、１００２Ｂがレンズ枠１００２Ｃを介して結合されることで構成されている。
可動鏡筒３０の左右の側壁の外面には、撮影光学系の光軸方向に平行して前後に延在し固定側ガイド壁２２が滑動可能に係合する固定側ガイド溝３２が形成されている。この固定側ガイド溝３２は固定側ガイド壁２２に対応して一方の外面では上下に間隔をおいて２つ設けられ、他方の外面では上下中間の高さに１つ設けられている。可動鏡筒３０は、固定鏡筒２０の内側でそれら固定側ガイド溝３２に固定側ガイド壁２２が係合することで撮影光学系１０４の光軸方向に沿って前後移動可能に支持されている。

図７、図８に示すように、２つの固定側ガイド溝３２が設けられた可動鏡筒３０の側壁外面の後方寄り箇所には、１つの可動鏡筒側ストッパ３４（特許請求の範囲の第２鏡筒側ストッパに相当）がそれら２つの固定側ガイド溝３２の間に突出して上下方向に延在形成されている。また、１つの固定側ガイド溝３２が設けられた可動鏡筒３０の側壁外面の後方寄り箇所には、１つの固定側ガイド溝３２を上下に挟むように２つの可動鏡筒側ストッパ３４（特許請求の範囲の第２鏡筒側ストッパに相当）がそれぞれ突出して上下方向に延在形成され、それら３つの可動鏡筒側ストッパ３４は前後方向において同一の位置に設けられている。すなわち、可動鏡筒３０が固定鏡筒２０に臨む箇所に可動鏡筒側ストッパ３４が設けられている。
図３に示すように可動鏡筒３０が固定鏡筒２０の内側に収容され支持された状態で、図１５に示すように、可動鏡筒側ストッパ３４は、固定鏡筒側ストッパ２４の各突出部２４０４に当接可能に構成されている。

図７、図８に示すように、可動鏡筒３０の上壁と下壁には、それぞれ凹部３０１０が形成され、この凹部３０１０にはコイル４０が取着され、コイル４０の内側に硬磁性体４２が取着されている。

駆動機構６０は、固定鏡筒２０に対して可動鏡筒３０を前記光軸方向に沿って前後に移動させるように構成され、駆動機構６０は、コイル４０と、固定磁界発生手段５０と、電流供給手段６４（図２）を含んで構成され、いわゆるリニアモータを構成している。
駆動機構６０は、図３（Ａ）に示すように、可動鏡筒３０が後退して固定鏡筒２０の内側に収納された沈胴状態と、図３（Ｂ）に示すように、固定鏡筒２０から可動鏡筒３０が最も前進した突出状態との間でそれら可動鏡筒２０を前後移動させるように構成されている。
なお、鏡筒１２の沈胴状態では、図１に示すように、鏡筒１２の前端がケース１０２の前面とほぼ同じ位置に位置する。
また、固定鏡筒側ストッパ２４の突出部２４０４と、可動鏡筒側ストッパ３４とが当接することで固定鏡筒２０に対する可動鏡筒３０の前端の位置、すなわち、突出時の位置が決められる。
また、固定鏡筒２０の側壁内面および可動鏡筒３０の側壁外面には互いに当接可能な不図示のストッパがそれぞれ設けられ、これらストッパが当接することで固定鏡筒２０に対する可動鏡筒３０の後端の位置、すなわち、沈胴時の位置が決められる。

図７、図８に示すように、固定磁界発生手段５０は光軸方向に沿って前後に延在する細長形状を呈している。
固定磁界発生手段５０は、上述のように固定鏡筒２０の上壁と下壁の開口２０２０に取着され、これにより固定磁界発生手段５０は、可動鏡筒３０に臨むように固定鏡筒２０に設けられ、また、固定鏡筒２０の互いに対向する箇所で前記光軸方向（前後方向）において同一な位置にそれぞれ設けられている。
図９、図１０に示すように、固定磁界発生手段５０は、板状のヨーク５２と、ヨーク５２の一方の面に取着された板状のマグネット５４とで構成されている。
ヨーク５２の一方の面に取着されたマグネット５４の外面が磁極面５００２として構成され、磁極面５００２は前記光軸と平行な方向に沿って延在している。
図１１、図１２に示すように、磁極面５００２はコイル５０に臨んでいる。
マグネット５４は、Ｓ極とＮ極、すなわち、２つの異なる磁極が前後方向に沿って並べられて構成されている。したがって、磁極面５００２は２つの異なる磁極が前後方向に沿って並べられた状態で形成される。
なお、本実施の形態では、図１０に示すように、ヨーク５２およびマグネット５２はそれぞれ長方形板状を呈しており、マグネット５４はヨーク５２と同一寸法の長辺と、ヨーク５２よりも短い寸法の短辺を有している。
マグネット５４は、その短辺方向の中心をヨーク５２の短辺方向の中心に合致させそれら短辺をヨーク５２の短辺とそれぞれ合致させた状態でヨーク５２に重ね合わされて取着されている。
したがって、マグネット５４の各長辺とヨーク５２との間には段部５０１０が形成される。
図６に示すように、開口２０２０には各段部５０１０に合致する形状の段部２０２２がそれぞれ形成されており、固定磁界発生手段５０の段部５０１０を段部２０２２のそれぞれに合致させて固定磁界発生手段５０を開口２０２０に取り付けることで固定磁界発生手段５０の磁極面５００２が固定鏡筒２０の上壁および下壁の内面とそれぞれ一致し、磁極面５００２と反対側のヨーク５２の面が固定鏡筒２０の上壁および下壁の外面とそれぞれ一致するように取着されている。

コイル４０は、可動鏡筒３０の凹部３０１０に設けられ、硬磁性体４２は、コイル４０の内側に収容された状態で凹部３０１０に取着され、コイル４０および硬磁性体４２は、可動鏡筒３０が固定磁界発生手段５０に臨む箇所に配置されている。
より詳細には、コイル４０および硬磁性体４２は、前記沈胴状態において、固定磁界発生手段５０の前部に臨むように配置され、かつ、前記突出状態において、固定磁界発生手段５０の後部に臨むように配置されている。
図１１に示すように、コイル４０は、巻線が固定磁界発生手段５０の磁極面５００２と直交する軸線回りに巻回され、巻線が巻回されて形成される巻回端面４００２（コイル４０が前記軸線方向の一方に臨む端面）が磁極面５００２に臨むように設けられている。本実施の形態では、コイル４０の巻線は矩形枠状に巻回されている。
具体的に説明すると、コイル４０は、巻回端面４００２の輪郭の大きさに比べてその巻回高さが小さい寸法で形成され磁極面５００２に対して直交する方向の高さが小さい扁平コイルで形成されている。

硬磁性体４２は、図５に示すように、コイル４０の内側に形成される矩形状の空間に収容される大きさの板状を呈し、本実施の形態では矩形板状に形成されている。
硬磁性体４２は、コイル４０の内側に配置されコイル４０から発生される磁界によって磁化され、磁化された後は磁界がゼロになっても磁化された状態が存続し磁界を発生し続ける硬磁性材料で形成されている。
言い換えると、硬磁性材料は、加えられた磁界によって磁化され、磁化された後は磁界がゼロになった状態においても磁化が残留しその残留磁化によって磁界を発生する。
また、このような硬磁性材料は、加えられた磁界とは逆向きの磁界を与えることで磁化された状態が解消される（残留磁界が消失される）が、前記逆向きの磁界によって再び磁化され、磁化された後は磁界がゼロになっても磁化された状態が存在し磁界を発生し続ける。

硬磁性材についてさらに説明すると、図１７に示すように、磁化Ｊがゼロの状態の硬磁性材料に加える外部磁界Ｈを増加していくと、硬磁性材料の磁化Ｊは上昇して値Ａで一定となる。
次に、外部磁界Ｈを減少させていくと、磁化Ｊも減少するが外部磁界Ｈがゼロになっても磁化Ｊはゼロよりも高い値Ｂとなる。
さらに、外部磁界Ｈの向きを反転させて増加させていくと、やがて硬磁性材料の磁化Ｊが減少してゼロに至る。
さらに、外部磁界Ｈの値を逆向きに増加させていくと、やがて硬磁性材料の磁化Ｊの向きも反転して逆向きに増加する。
次に、外部磁界Ｈの向きを反転して増加させていくと、硬磁性材料の磁化Ｊが上昇し磁化Ｊの値がＡに戻る。
したがって、硬磁性材料は、外部磁界Ｈに対する磁化Ｊのヒステリシスが大きなものであり、外部磁界Ｈがゼロのときに残留している磁化Ｊが大きな材料である。
硬磁性材料としては、永久磁石を構成する材料、例えば、炭素鋼、アルニコ磁石、フェライト磁石、サマリウム磁石、ネオヂウム磁石などを用いることができる。
また、コイル４０および硬磁性体４２は、図１２に示すように、前記沈胴状態において、固定磁界発生手段５０の後部に臨むように配置され、かつ、図１３に示すように、前記突出状態において、前固定磁界発生手段５０の前部に臨むように配置されている。

電流供給手段６４は、図２に示すように、制御部１２６の制御に基づいて、コイル４０２に電流を供給することで、それらコイル４０から磁界を発生させるように構成されている。

次に、鏡筒１２を突出状態および沈胴状態にする場合の動作について説明する。
鏡筒１２を沈胴状態にする場合は、図１１、図１２に示すように、電流供給手段６４によりコイル４０に実線で示すような向きの電流Ｉを供給し磁界Ｈ１を発生させる。
したがって、磁界Ｈ１と磁極面５００２のＮ極、Ｓ極から発生する磁界との相互磁界作用により、コイル４０には前方向きの力Ｆ１が作用する。
ここで、コイル４０は可動鏡筒３０に取着されており、固定磁界発生手段５０は固定鏡筒２０に取着されていることから、コイル４０に作用する力Ｆ１は、前方向きの力として可動鏡筒３０に作用する。
したがって、図１３に示すように、コイル４０および可動鏡筒３０に対して前方向きの力Ｆ１が作用することで可動鏡筒３０は前進する。
この際、各可動鏡筒側ストッパ３４が各固定鏡筒側ストッパ２４の突出部２４０４に当接することで可動鏡筒３０の突出位置が定められ、鏡筒１２が突出状態とされ、コイル４０による磁界Ｈ１が生じている間、力Ｆ１によって可動鏡筒側ストッパ３４が固定鏡筒側ストッパ２４の突出部２４０４に当接した状態が保持される。

また、コイル４０によって発生する磁界Ｈ１により硬磁性体４２は磁界Ｈ１と同じ向きで磁化される。
鏡筒１２が突出状態とされた後、制御部１２６の制御により電流供給手段６４によるコイル４０への電流Ｉの供給が停止される。
この状態では、コイル４０による磁界Ｈ１がゼロになるが、硬磁性体４２は磁化された状態が存続し磁界Ｈ１と同じ向きの磁界を発生し続ける。
したがって、コイル４０によって磁界Ｈ１が発生されていたときと同じように前方向きの力が硬磁性体４２および可動鏡筒４０に作用し続け、これにより、可動鏡筒側ストッパ３４が固定鏡筒側ストッパ２４の突出部２４０４に当接し鏡筒１２の突出状態が保持される。
これにより、撮影光学系１０４によって被写体像が撮像素子１１６の撮像面に導かれ、撮影可能な状態となる。
この状態で、コイル４０および硬磁性体４２は、固定磁界発生手段５０の前部に臨んでいる。

鏡筒１２を沈胴状態にする場合には、電流供給手段６４によりコイル４０に対して、図１１とは逆向きの電流Ｉを供給して磁界Ｈ１とは反対向きの磁界Ｈ２を発生させる。
したがって、図１３に示すように、磁界Ｈ２と磁極面５００２のＮ極、Ｓ極から発生する磁界との相互磁界作用により、コイル４０には後方向きの力Ｆ２が作用する。
したがって、コイル４０に作用する力Ｆ２は、可動鏡筒３０に後方向きの力として作用する。
そのため、図１２に示すように、コイル４０および可動鏡筒３０に対して後方向きの力Ｆ２が作用することで可動鏡筒３０は後退する。
この際、不図示の可動鏡筒側のストッパと不図示の固定鏡筒側のストッパが当接することで可動鏡筒３０の沈胴位置が定められ、鏡筒１２が沈胴状態とされ、コイル４０による磁界Ｈ２が生じている間、力Ｆ２によって前記可動鏡筒側のストッパが前記固定鏡筒側のストッパに当接した状態が保持される。

また、コイル４０によって発生する磁界Ｈ２により硬磁性体４２は磁界Ｈ２と同じ向きで磁化される。
鏡筒１２が沈胴状態とされた後、制御部１２６の制御により電流供給手段６４によるコイル４０への電流Ｉの供給が停止される。
この状態では、コイル４０による磁界Ｈ２がゼロになるが、硬磁性体４２は磁化された状態が存続し磁界Ｈ２と同じ向きの磁界を発生し続ける。
したがって、コイル４０によって磁界Ｈ２が発生されていたときと同じように後方向きの力が硬磁性体４２および可動鏡筒４０に作用し続け、これにより、前記可動鏡筒側のストッパが前記固定鏡筒側のストッパに当接し鏡筒１２の沈胴状態が保持される。
これにより、撮影光学系１０４によって被写体像が撮像素子１１６の撮像面に導かれ、撮影可能な状態となる。
この状態で、コイル４０および硬磁性体４２は、固定磁界発生手段５０の後部に臨んでいる。

次に、固定鏡筒側ストッパ２４および可動鏡筒側ストッパ３４を用いたレンズ鏡筒１０の組み立て時の調整について説明する。
本実施の形態では、レンズ鏡筒１０の光学系１０４は、上述したように対物レンズ１００２と前記フォーカスレンズを有している。
これら対物レンズ１００２やフォーカスレンズは製造時のばらつきによってその焦点距離などにばらつきが含まれているため、対物レンズ１００２やフォーカスレンズを鏡筒１２に組み込んだだけでは所望の光学的特性を実現することが難しい。
このため、鏡筒１２の突出状態において、光学系１０４が所望の光学的特性を得られるように撮像素子１１６に対する対物レンズ１００２の光軸方向の位置を調整することが必要となる。

そこで、本実施の形態では次のように対物レンズ１００２の調整を行う。
レンズ鏡筒１０が組み立てられた状態で、コイル４０に電流を供給して鏡筒１２を突出状態にする。
そして、光学系１０４の前方で撮像素子１１６の撮像面から所定距離離間した位置に被写体（チャート）を設置する。
次いで、撮像素子１１６から得られる撮像信号に基づいて画像をディスプレイに表示させ、光学系１０４によって結像された被写体像の結像面と撮像素子１１６の撮像面（受光面）の光軸方向におけるずれ量が所定範囲に収まるように撮像素子１１６に対する対物レンズ１００２の光軸方向の位置を調整する。
すなわち、３つの固定鏡筒側ストッパ２４の頭部２４０６にそれぞれドライバを係合させて同一の角度で回転させ、可動鏡筒側ストッパ３４が当接している突出部２４０４の前後方向における位置を調整することで可動鏡筒３４の前後方向の位置を調整する。
被写体像の結像面と撮像素子１１６の撮像面（受光面）の光軸方向におけるずれ量が所定範囲に収まったならば、接着剤により頭部２４０６を固定鏡筒２０の側壁に固着する。

以上説明したように本実施の形態によれば、固定鏡筒２０に固定磁界発生手段５０を設け、可動鏡筒３０にコイル４０および硬磁性体４２を設け、電流をコイル４０に供給することで発生する磁界と固定磁界発生手段５０の磁界の磁気相互作用よって可動鏡筒３０を光軸方向に沿って前後移動させるようにした。
このため、コイル４０の磁界で硬磁性体４２を磁化させることにより、コイル４０に電流を供給することなく硬磁性体４２の磁界と固定磁界発生手段５０の磁界の磁気相互作用によって可動鏡筒３０に対して前後方向の力を与えることができる。
したがって、例えば、可動鏡筒３０を固定鏡筒２０から突出した状態に保持する際にコイル４０に供給する電力が不要となるので、消費電力を削減する上で有利となる。

また、本実施の形態によれば、可動鏡筒側ストッパ３４が当接することで鏡筒１２の突出状態が形成される固定鏡筒側ストッパ２４を設け、固定鏡筒側ストッパ２４が挿通部２４０２と、可動鏡筒側ストッパ３４に当接可能な突出部２４０４とを有している。
したがって、可動鏡筒側ストッパ３４が突出部２４０４に当接する箇所を前後方向に調整することで、可動鏡筒３０に設けられた対物レンズ１００２の前後方向の位置を簡単に調整でき、レンズ鏡筒１０の組み立て調整作業の効率化を図る上で有利となる。
特に本実施の形態では、挿通部２４０２の軸心と突出部２４０４の軸心とが偏心している構成としたので、固定鏡筒側ストッパ２４を挿通部２４０２の軸心を中心に回転することで可動鏡筒側ストッパ３４が突出部２４０４に当接する箇所を前後方向に調整できるため、可動鏡筒３０に設けられた対物レンズ１００２の前後方向の位置を簡単に調整でき、レンズ鏡筒１０の組み立て調整作業の効率化を図る上でより有利となる。

従来は、鏡筒に取着される対物レンズ１００２などのレンズの前後方向の位置調整は、レンズと鏡筒の間にワッシャを介在させるとともに、そのワッシャの厚さを変えることで行われたり、あるいは、レンズが保持されるレンズ枠と、レンズ枠が取着されるレンズ鏡筒の箇所との双方に複数の段差を設け、互いの段差を当接させるとともに、当接させる段差の組み合わせを変えることで行われている。
したがって、いずれの従来技術においても調整作業が繁雑であり、また、レンズの位置調整をきめ細かく行うことが難しいという不利があった。
これに対して本実施の形態では、固定鏡筒側ストッパ２４を挿通部２４０２の軸心を中心に回転するという簡単な操作で可動鏡筒３０に設けられたレンズの前後方向の位置を簡単に、かつ、きめ細かく調整でき、レンズ鏡筒１０の組み立て調整作業の効率化を図る上で有利となる。

また、このように固定鏡筒２０が可動鏡筒３０に臨む箇所に固定鏡筒側ストッパ２４を設け、可動鏡筒３０が固定鏡筒２０に臨む箇所に、固定鏡筒側ストッパ２４に当接することで突出状態が形成される可動鏡筒側ストッパ３４を設け、固定鏡筒側ストッパ２４が、固定鏡筒２０の壁部の取り付け孔２０１０に挿通される挿通部２４０２と、挿通部２４０２の先部に設けられ壁部の内側に突出し可動鏡筒３０側ストッパに当接可能な突出部２４０４とを有する構成は、駆動機構６０の構成の如何に拘わらず適用可能である。

また、本実施の形態では、固定鏡筒側ストッパ２４および可動鏡筒側ストッパ３４が光軸回りの周方向に間隔をおいて３つずつ設けられているため、３つの固定鏡筒側ストッパ２４の回転操作を行うことで可動鏡筒３４に取着されている対物レンズ１００２の光軸の傾き調整を簡単に行うことができ、対物レンズ１００２の光軸が撮像素子１１６の撮像面に対して直交するように調整する上で有利となり、撮像素子１１６によって撮像される被写体像の片ボケの発生を防止し、撮像素子１１６で撮像される画像の解像性能を向上する上で有利となる。

また、本実施の形態では、可動鏡筒３０が固定鏡筒２０に対して３つの可動側ガイド溝３２と３つの固定側ガイド壁２２を介して光軸方向に沿って前後方向に移動可能に支持されているため、例えば、撮像装置１００が落下するなどして可動鏡筒３０に対して光軸と直交する方向の衝撃力が加わってもその衝撃力が分散されるため、レンズ鏡筒１０の耐久性を高める上で有利となる。
また、鏡筒１２の突出状態において、可動鏡筒３０の前部に物がぶつかるなどして可動鏡筒３０に後方向きの外力が加わり、その外力が駆動機構７０による力（可動側コイル６０および固定側コイル６２と固定磁界発生手段５０との間で生じる磁気相互作用による力）を上回ったとしても、可動鏡筒３０が後方に動いて外力が吸収されるため、可動鏡筒３０および固定鏡筒２０が損傷を受けるおそれがなく、レンズ鏡筒１０の耐久性を高める上で有利となる。

なお、本実施の形態では、鏡筒１２が固定鏡筒２０と可動鏡筒３０で構成されている場合について説明したが、本発明は、光学系の光軸方向に沿って互いに相対的に前後移動する第１鏡筒および第２鏡筒を有し、第２鏡筒は前記第１鏡筒の内側で該第１鏡筒により前後移動可能に支持され、第１鏡筒および第２鏡筒を相対的に前後移動させる駆動機構が設けられたレンズ鏡筒に適用可能である。あるいは、鏡筒１２が固定鏡筒と、固定鏡筒の内側で固定鏡筒により前後移動可能に支持された第１可動鏡筒と、第１可動鏡筒の内側で第１可動鏡筒により前後移動可能に指示された第２可動鏡筒とを有する場合、固定鏡筒と前記第１可動鏡筒に本発明が適用可能であり、かつ、前記第１可動鏡筒と前記第２可動鏡筒にも本発明は適用可能である。

また、本実施の形態では、固定磁界発生手段５０と、コイル４０と、硬磁性体４２とをそれぞれ２つ設けた場合について説明したが、これら固定磁界発生手段５０と、コイル４０と、硬磁性体４２とをそれぞれ１つ設けても、あるいは、これら固定磁界発生手段５０と、コイル４０と、硬磁性体４２とをそれぞれ３つ以上設けてもよい。
また、本実施の形態では、固定磁界発生手段５０のヨーク５４が板状に形成されその一方の面にマグネット５２が取着されている場合について説明したが、マグネット５２とコイル４０を挟んでヨーク５４と対向する箇所にさらに対向ヨークを設けてもよい。
このような対向ヨークを設けた場合には、ヨーク５４のみを設けた場合に比べてマグネット５２からの磁束線をコイル４０により多く導くことができ、可動鏡筒３０に作用する力を高めることができ、可動鏡筒３０の移動速度を高める上で有利となる。
また、本実施の形態では、固定鏡筒２０、可動鏡筒３０の断面が矩形枠状を呈している場合について説明したが、固定鏡筒２０、可動鏡筒３０の断面形状はこれに限定されるものではなく、例えば、円筒状であってもよい。
また、本実施の形態では、撮影光学系１０４が対物レンズ１００２と前記フォーカスレンズで構成されている場合について説明したが、撮影光学系１０４の構成は任意である。
例えば、対物レンズ１００２と撮像素子１１６との間に光軸方向に移動可能なズームレンズを設けることによって撮影光学系１０４がズーム機能を有するようにしてもよい。
また、本実施の形態では、固定鏡筒２０の左右の側壁の内面に固定側ガイド壁２２を突出形成し、可動鏡筒３０の左右の側壁の外面に可動側ガイド溝３２を形成し、それら固定側ガイド壁２２と可動側ガイド溝３２とを滑動可能に係合することで固定鏡筒２０の内側で可動鏡筒３０を前後移動可能に支持した場合について説明したが、固定鏡筒２０の左右の側壁の内面に固定側ガイド溝を形成し、可動鏡筒３０の左右の側壁の外面に可動側ガイド壁を突出形成し、それら固定側ガイド溝と固定側ガイド壁とを滑動可能に係合することで固定鏡筒２０の内側で可動鏡筒３０を前後移動可能に支持するようにしてもよい。
なお、本実施の形態では、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。

第１の実施の形態の撮像装置の斜視図である。 第１の実施の形態の撮像装置の構成を示すブロック図である。 （Ａ）は鏡筒１２の沈胴状態を示す斜視図、(Ｂ)は鏡筒１２の突出状態を示す斜視図である。 対物レンズ１０４の斜視図である。 可動鏡筒３０の斜視図である。 固定鏡筒４０の斜視図である。 レンズ鏡筒１０の分解斜視図である。 レンズ鏡筒１０の分解斜視図である。 固定磁界発生手段５０の斜視図である。 （Ａ）は固定磁界発生手段５０の斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ矢視図、（Ｃ）は（Ａ）のＢ矢視図である。 固定磁界発生手段５０とコイル４０の斜視図である。 固定磁界発生手段５０とコイル４０の動作説明図である。 固定磁界発生手段５０とコイル４０の動作説明図である。 固定磁界発生手段と可動鏡筒の斜視図である。 可動鏡筒と固定鏡筒側ストッパの位置関係を示す斜視図である。 （Ａ）は固定鏡筒側ストッパの側面図、（Ｂ）、（Ｃ）は固定鏡筒側ストッパの斜視図である。 硬磁性体における外部磁場（磁界）と磁化の関係を示す特性図である。

符号の説明

１０……レンズ鏡筒、１２……鏡筒、２０……固定鏡筒、３０……可動鏡筒、４０……コイル、４２……硬磁性体、５０……固定磁界発生手段、６０……駆動機構、６４……電流供給手段、１００……撮像装置、１０４……撮影光学系。

Claims (12)

1. 撮影光学系を収容する鏡筒を備え、
   前記鏡筒は、前記光学系の光軸方向に沿って互いに相対的に前後移動する第１鏡筒およ
   び第２鏡筒を有し、
   前記第２鏡筒は前記第１鏡筒の内側で該第１鏡筒により前後移動可能に支持され、
   前記第１鏡筒および第２鏡筒を相対的に前後移動させる駆動機構が設けられたレンズ鏡
   筒であって、
   前記駆動機構は、
   前記第１鏡筒が前記第２鏡筒に臨む箇所または前記第２鏡筒が前記第１鏡筒に臨む箇所
   のうちの一方の箇所に設けられた固定磁界発生手段と、
   前記第１鏡筒が前記第２鏡筒に臨む箇所または前記第２鏡筒が前記第１鏡筒に臨む箇所
   のうちの他方の箇所で前記固定磁界発生手段に臨む箇所に設けられたコイルと、
   前記他方の箇所で前記コイルの内側に配置され前記コイルから発生される磁界によって
   磁化され、磁化された後は前記磁界がゼロになっても磁化された状態が存続し磁界を発生
   し続ける硬磁性材料で形成された硬磁性体と、
   前記コイルに電流を供給する電流供給手段と、
   を有することを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記駆動機構は、前記第２鏡筒が後退して前記第１鏡筒の内側に収納された沈胴状態と
   、前記第１鏡筒から前記第２鏡筒が最も前進した突出状態との間でそれら前記第２鏡筒を
   移動させるように構成され、
   前記第１鏡筒が前記第２鏡筒に臨む箇所に第１鏡筒側ストッパが設けられ、
   前記第２鏡筒が前記第１鏡筒に臨む箇所に、前記第１鏡筒側ストッパに当接することで
   前記突出状態が形成される第２鏡筒側ストッパが設けられ、
   前記第１鏡筒側ストッパは、前記第１鏡筒の壁部の取り付け孔に挿通される挿通部と、
   前記挿通部の先部に設けられ前記壁部の内側に突出し前記第２鏡筒側ストッパに当接可能
   な突出部とを有している、
   ことを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
3. 前記第１鏡筒側ストッパは、前記光学系の光軸回りの周方向に間隔をおいて３つ設けら
   れていることを特徴とする請求項２記載のレンズ鏡筒。
4. 前記挿通部の軸心と前記突出部の軸心とは偏心していることを特徴とする請求項２記載
   のレンズ鏡筒。
5. 前記固定磁界発生手段は、板状のヨークと、前記ヨークの一方の面に取着された板状の
   マグネットとで構成され、前記ヨークの一方の面に取着されたマグネットの外面が磁極面
   として構成され、前記磁極面は前記コイルおよび前記硬磁性体に臨んでいることを特徴と
   する請求項１記載のレンズ鏡筒。
6. 前記固定磁界発生手段は前後長さを有し、前記駆動機構は、前記第２鏡筒が後退して前
   記第１鏡筒の内側に収納された沈胴状態と、前記第１鏡筒から前記第２鏡筒が最も前進し
   た突出状態との間で第２鏡筒を移動させるように構成され、前記沈胴状態において、前記
   コイルおよび前記硬磁性体は前記固定磁界発生手段の前部に臨むように配置され、前記突
   出状態において、前記コイルおよび前記硬磁性体は前記固定磁界発生手段の後部に臨むよ
   うに配置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。
7. 前記固定磁界発生手段は、前後方向に延在する細長形状を呈していることを特徴とする
   請求項１記載のレンズ鏡筒。
8. 前記固定磁界発生手段は、２つの異なる磁極が前後方向に沿って並べられて構成されて
   いることを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
9. 前記固定磁界発生手段は前後方向に沿って延在する磁極面を有し、前記コイルは巻線が
   それぞれ前記磁極面と直交する軸線回りに巻回され、その巻回端面が前記硬磁性体ととも
   に前記磁極面に臨むように設けられていることを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
10. 前記固定磁界発生手段は、前記第２鏡筒の互いに対向する箇所で前後方向において同一
    な位置にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
11. 前記第１鏡筒の内面の互いに対向する箇所に、前後に延在する第１鏡筒側ガイド壁また
    は第１鏡筒側ガイド溝が形成され、前記第２鏡筒の外面に、前記第１鏡筒側ガイド壁また
    は前記第１鏡筒側ガイド溝に前後に滑動可能に係合する第２鏡筒側ガイド溝または第２鏡
    筒側ガイド壁が前後に延在形成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。
12. 撮影光学系を収容する鏡筒と、前記撮影光学系によって導かれた被写体像を撮像する撮
    像素子とを有するレンズ鏡筒を備え、
    前記鏡筒は、前記光学系の光軸方向に沿って互いに相対的に前後移動する第１鏡筒およ
    び第２鏡筒を有し、
    前記第２鏡筒は前記第１鏡筒の内側で該第１鏡筒により前後移動可能に支持され、
    前記第１鏡筒および第２鏡筒を相対的に前後移動させる駆動機構が設けられ、
    前記駆動機構は、
    前記第１鏡筒が前記第２鏡筒に臨む箇所または前記第２鏡筒が前記第１鏡筒に臨む箇所
    のうちの一方の箇所に設けられた固定磁界発生手段と、
    前記第１鏡筒が前記第２鏡筒に臨む箇所または前記第２鏡筒が前記第１鏡筒に臨む箇所
    のうちの他方の箇所で前記固定磁界発生手段に臨む箇所に設けられたコイルと、
    前記他方の箇所で前記コイルの内側に配置され前記コイルから発生される磁界によって
    磁化され、磁化された後は前記磁界がゼロになっても磁化された状態が存続し磁界を発生
    し続ける硬磁性材料で形成された硬磁性体と、
    前記コイルに電流を供給する電流供給手段と、
    を有することを特徴とする撮像装置。

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