(57)【要約】【課題】屈曲撮影光学系の光軸と直交する方向の極限迄の小幅化を図った電動駆動装置を提供する。【解決手段】光軸上を移動する可動光学要素と、光軸上に配置されたプリズムとを有する屈曲撮影光学系、及び上記可動光学要素を駆動する光軸と平行なリードスクリューを有するモータを有し、リードスクリューは、可動光学要素のナット部材と螺合する雄ねじ部と、プリズムの側面に位置する該雄ねじ部より小径の小径部とを有する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸上を移動する可動光学要素と、上記光軸上に配置された反射光学要素とを有する屈曲撮影光学系；及び
上記可動光学要素を駆動する上記光軸と平行なリードスクリューを有するモータ；
を有し、
上記リードスクリューは、上記可動光学要素のナット部材と螺合する雄ねじ部と上記反射光学要素の側面に位置する該雄ねじ部より小径の小径部とを有すること；
を特徴とする屈曲撮影光学系の電動駆動装置。
【請求項２】
請求項１記載の屈曲撮影光学系の電動駆動装置において、上記モータは、その一部が上記反射光学要素の反射面の背面にオーバラップして位置している屈曲撮影光学系の電動駆動装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の屈曲撮影光学系の電動駆動装置において、上記リードスクリューの小径部は、無ねじ部である屈曲撮影光学系の電動駆動装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項記載の屈曲撮影光学系の電動駆動装置において、上記リードスクリューは、上記モータ側が上記小径部である屈曲撮影光学系の電動駆動装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項記載の屈曲撮影光学系の電動駆動装置において、上記リードスクリューは、軸線方向から見たとき、その雄ねじ部がプリズムの側面と接しまたは干渉する程度にプリズムに接近している屈曲撮影光学系の電動駆動装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項記載の屈曲撮影光学系の電動駆動装置において、屈曲撮影光学系の上記可動光学要素は、一対のレンズ要素であり、上記モータ及びリードスクリューは、該一対のレンズ要素に対応させて上記プリズムの両側面に位置させて一対が配置されている屈曲撮影光学系の電動駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屈曲撮影光学系を有し、その光学要素を電動駆動する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置では、小型化薄型化を図るため、撮影光路内に光軸を屈曲させるプリズムを配置した屈曲撮影光学系が知られている。また、撮影光学系内の光学要素（典型的にはレンズ）を、フォーカシング又は（及び）変倍（ズーミング）のために電動駆動する撮像装置も一般化している。
【０００３】
このような屈曲撮影光学系を有し、光路内の光学要素を電動駆動する撮像装置において、小型化を図るために、プリズムの反射面の背面（つまり反射面を入射光線方向または出射光線方向から見たときに該反射面とオーバラップする位置）に電動駆動用のモータを配置した装置が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７-１２１４９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、モータをプリズムの反射面の背面に位置させることで一定の小型化を達成している。しかしながら、本発明者らによれば、特許文献１では小型化が十分でなく、特に、屈曲撮影光学系の光軸（プリズムの入射光軸と出射光軸を含む平面）方向と直交する方向の小幅化が十分図られていない。
【０００６】
本発明は、以上の問題意識に基づき、特に、屈曲撮影光学系の光軸と直交する方向の極限迄の小幅化を図った電動駆動装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、光軸上を移動する可動光学要素と、上記光軸上に配置された反射光学要素とを有する屈曲撮影光学系；及び上記可動光学要素を駆動する上記光軸と平行なリードスクリューを有するモータ；を有し、該リードスクリューは、上記可動光学要素のナット部材と螺合する雄ねじ部と、上記反射光学要素の側面に位置する該雄ねじ部より小径の小径部とを有すること、を特徴としている。
反射光学要素の側面とは、入射面、出射面、反射面以外の側面を言う。
【０００８】
モータは、その一部が反射光学要素の反射面の背面にオーバラップして位置していることが好ましい。
【０００９】
リードスクリューの小径部は、無ねじ部とするのが実際的である。
【００１０】
リードスクリューは、軸線方向から見たとき、その雄ねじ部が反射光学要素の側面（反射面）と干渉する程度に反射光学要素に接近させることが好ましい。
【００１１】
上記屈曲撮影光学系の可動光学要素は、典型的な実施形態では一対のレンズ要素であり、モータ及びリードスクリューは、該一対のレンズ要素に対応させて反射光学要素の両側面に位置させて一対が配置されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、光軸上を移動する可動光学要素と、上記光軸上に配置された反射光学要素とを有する屈曲撮影光学系と、上記可動光学要素を駆動する上記光軸と平行なリードスクリューを有するモータを有する電動駆動装置において、該リードスクリューが可動光学要素のナット部材と螺合する雄ねじ部と、反射光学要素の側面に位置する該雄ねじ部より小径の小径部とを有しているため、リードスクリューを反射光学要素に極限迄接近させて配置することが可能であり、光軸直交方向の小型化（小幅化）を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による屈折撮影光学系を有する電動駆動装置を適用した撮像ユニットの一実施形態を示す平面図である。
【図２】図１のII-II線に沿う断面図である。
【図３】図２のIII-III線に沿う断面図である。
【図４】撮像ユニットの第１群ブロック、可動第２レンズ群、可動第３レンズ群、プリズム、撮像素子及び可動第２レンズ群と可動第３レンズ群のガイド軸を描いた斜視図である。
【図５】図４の要素にさらに可動第２レンズ群用及び可動第３レンズ群用のモータとリードスクリューを組み合わせた状態の斜視図である。
【図６】図５の要素にさらにモータフランジを描いた斜視図である。
【図７】図５の状態の平面図である。
【図８】図５の状態の正面図である。
【図９】プリズムと、一対のモータ及びスクリューシャフトの関係を誇張して描いた平面図である。
【図１０】図９のＸ矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態に係る撮像ユニット（撮像装置）１０について説明する。なお以下の説明において撮像ユニット１０の前後、左右、及び、上下の各方向は図中に記載した矢線方向を基準としており、被写体（物体）側が前方となる。撮像ユニット１０は前後方向に薄く左右方向に長い横長形状をなしている。本実施形態で問題とする小幅化は、撮像ユニット１０の上下方向の幅を小さくすることである。また、以下光学的な位置関係の説明においては、光軸方向を前後方向とし、被写体（物体）側が前方、像側が後方とする。
【００１５】
図２に示すように、撮像ユニット１０の撮像光学系は、被写体側から光路順に、負のパワーの第１群（前方レンズ群）Ｇ１と、正のパワーの可動の第２群（後方レンズ群、可動光学要素）Ｇ２と、正のパワーの第３群（後方レンズ群、可動光学要素）Ｇ３と、正のパワーの固定レンズ群Ｇ４と、第２プリズム（反射光学要素）Ｌ１２を有し、第１群Ｇ１に含まれる第１プリズム（反射光学要素）Ｌ１１と固定レンズ群Ｇ４の後方(像側)に位置する第２プリズムＬ１２でそれぞれ略直角に光束を反射させている。すなわち、この屈曲光学系は、第１プリズムＬ１１の入射面Ｌ１１ａから反射面Ｌ１１ｂに至る光軸Ｏ１、反射面Ｌ１１ｂで反射して出射面Ｌ１１ｃから出射し、第２群Ｇ２、第３群Ｇ３、及び固定レンズ群Ｇ４を通って、第２プリズムＬ１２の入射面Ｌ１２ａから反射面Ｌ１２ｂに至る光軸Ｏ２、及び第２プリズムＬ１２の反射面Ｌ１２ｂで反射し出射面Ｌ１２ｃから出射して撮像素子ＩＳに入射する光軸Ｏ３が同一平面に位置している。なお第１群Ｇ１は、第１プリズムＬ１１の入射面Ｌ１１ａの前方（被写体側）に位置する第１レンズＬ１と、第１プリズムＬ１１と、第１プリズムＬ１１の出射面Ｌ１１ｃの後方（像側）に位置する第２レンズＬ２とから構成されている。
【００１６】
以上の光学要素は、ハウジング２０に支持されている。ハウジング２０は、メインハウジング２１と、第１群ハウジング２２とを有し、メインハウジング２１に第２群Ｇ２と第３群Ｇ３を光軸方向に可動に案内する一対のガイドロッド３１、３２が支持されている。第１群Ｇ１は第１群ハウジング２２に支持され、第２プリズムＬ１２と固定レンズ群Ｇ４はメインハウジング２１のプリズムハウジング部２３に支持されている。モータフランジ２４は、第１群ハウジング２２とプリズムハウジング部２３にそれぞれ固定ねじ２５、２６で固定されている（図２）。モータフランジ２４は左右方向に長い板状部材であり、第１群ハウジング２２の後方まで延びている。また、撮像ユニット１０の上下面は、図示しないがメインハウジング２１の壁で塞がれており、モータフランジ２４の隙間や穴は、外面から板状部材や遮光テープなどの別部材で塞がれる。
【００１７】
第２群Ｇ２と第３群Ｇ３は、それぞれレンズ枠３３、３４に支持されており、レンズ枠３３、３４にはそれぞれ、上下一対のガイドロッド３１、３２に嵌まってガイドされるガイド筒（またはガイド穴）３３ａ、３４ａが形成されている。
【００１８】
ハウジング２０（モータフランジ２４）には、第２群Ｇ２、第３群Ｇ３を光軸方向に進退移動させる一対のリードスクリュー一体型モータ４１、４２が支持されている（図６）。リードスクリュー一体型モータ４１、４２は、モータ本体４１ａ、４２ａの回転軸を直接（つまり他の減速機構を介在させることなく）リードスクリュー４１ｂ、４２ｂとしたものである。リードスクリュー一体型モータ４１、４２は、そのリードスクリュー４１ｂ、４２ｂを、ガイドロッド３１、３２と平行に所定長離反させて配置されている。
【００１９】
リードスクリュー４１ｂ、４２ｂは、モータ本体４１ａ、４２ａに近い小径部（細径部）４１ｂ２、４２ｂ２と、遠い雄ねじ部４１ｂ１、４２ｂ１とを同一軸線上に有している。レンズ枠３４には、雄ねじ部４１ｂ１が挿通される二股部３４ｂが形成されており、この二股部３４ｂに最小のクリアランスで挿入されたナット部材３４ｃに、雄ねじ部４１ｂ１が螺合している（図７）。同様に、レンズ枠３３には、雄ねじ部４２ｂ１が挿通される二股部３３ｂが形成されており、この二股部３３ｂに最小のクリアランスで挿入されたナット部材３３ｃに、雄ねじ部４２ｂ１が螺合している（図５ないし図７）。従って、リードスクリュー４１ｂ（雄ねじ部４１ｂ１）、リードスクリュー４２ｂ（雄ねじ部４２ｂ１）が正逆に駆動されると、レンズ枠３３（第２群Ｇ２）とレンズ枠３４（第３群Ｇ３）が光軸Ｏ２方向に正逆に移動する。リードスクリュー一体型モータ４１と４２は、焦点距離情報及び撮影距離情報に基づいて駆動されるものであり、その制御の詳細の説明は省略する。
【００２０】
リードスクリュー４１ｂ、４２ｂの小径部４１ｂ２、４２ｂ２は無ねじ部（単純円柱部）として形成されており、雄ねじ部４１ｂ１、４１ｂ１より小径である。このため、本実施形態では、その径の差だけ、リードスクリュー４１ｂ、４２ｂを、第２プリズムＬ１２の両側面Ｌ１２ｄに近接して配置することができており、その結果、撮像ユニット１０の上下方向（第２プリズムＬ１２に入射する側の光軸Ｏ２と第２プリズムＬ１２から出射する側の光軸Ｏ３を通る平面と直交する方向）の小幅化が達成されている（図１、図３、図７）。第２プリズムＬ１２の側面Ｌ１２ｄは、入射面Ｌ１２ａ、反射面Ｌ１２ｂ及び出射面Ｌ１２ｃ以外の側面（光軸Ｏ２及び光軸Ｏ３を通る平面と平行な一対の外面）である。リードスクリュー４１ｂ、４２ｂは、例えば雄ねじ部４１ｂ１、４１ｂ１を形成すべき大径部と小径部４１ｂ２、４２ｂ２を形成すべき小径部とを棒材として形成し、この棒材の大径部に転造で雄ねじ部４１ｂ１、４１ｂ１を形成することで構成できる。
【００２１】
図９、図１０は、リードスクリュー４１ｂ、４２ｂを、第２プリズムＬ１２の両側面Ｌ１２ｄに近接配置できることを誇張して描いたものである。「近接配置」の程度は、具体的には、図１０に示すように、リードスクリュー４１ｂ、４２ｂを軸線方向から見たとき、その雄ねじ部４１ｂ１、４２ｂ１が第２プリズムＬ１２の両側面Ｌ１２ｄと接しまたは干渉する程度である。図３に示すように、リードスクリュー４１ｂ、４２ｂの小径部４１ｂ２、４２ｂ２は、プリズムハウジング部２３に形成した逃げ凹部２３ａ内に非接触状態で位置している。
【００２２】
また、リードスクリュー一体型モータ４１、４２のモータ本体４１ａ、４２ａは、光軸Ｏ２方向前方または光軸Ｏ３方向後方から見たとき、その一部が第２プリズムＬ１２のＬ１２ｂ（Ｌ１２ｃ）の背面に位置している（図７）。この配置によって、撮像ユニット１０の左右方向の小型化も達成できる。
【００２３】
第２プリズムＬ１２は、樹脂材料から射出成形によって成形できる。第２プリズムＬ１２が樹脂材料の成形品からなる場合、両側面Ｌ１１ｄ、Ｌ１１ｄに成形時の抜け勾配を設定する。例えば、入射面Ｌ１１ａを光軸Ｏ２方向から見て（図３）、出射面Ｌ１１ｃと接する辺（上の辺）よりも、この辺と対向する辺（下の辺）の方が短くなるように（台形となるように）、両側面Ｌ１１ｄ、Ｌ１１ｄに勾配を設定する。このように両側面Ｌ１１ｄ、Ｌ１１ｄは、光軸Ｏ２及び光軸Ｏ３に対して平行でない場合もある。
【００２４】
以上の実施形態では、リードスクリュー４１ｂ、４２ｂの双方に小径部４１ｂ２、４２ｂ２を設けたが、リードスクリュー４１ｂ、４２ｂの一方のみに小径部を設け、小径部をプリズムの側面に近接させてもよい。
本実施形態では、二つの可動第２群Ｇ２、第３群Ｇ３を有する屈曲撮影光学系に本発明を適用したが、電動駆動されるレンズ群が一つのみのタイプ（つまり変倍機能を備えずフォーカシングを電動で行うタイプ）にも本発明は適用可能である。
【００２５】
本発明は、リードスクリュー一体型モータ４１、４２を第１群Ｇ１側に配置し、リードスクリュー４１ｂ、４２ｂの小径部４１ｂ２、４２ｂ２を第１プリズムＬ１１の両側面に近接配置する構成も可能である。第１群Ｇ１の構成は一例であり、第１群Ｇ１内の第１プリズムＬ１１以外の構成は自由である。本発明は、第１群Ｇ１の第１プリズムＬ１１の反射方向が反対のタイプ、さらに、第１群Ｇ１に第１プリズムＬ１１を備えないタイプにも適用できる。
【００２６】
また本実施形態の撮像光学系は、光路を屈曲させる反射光学要素としてプリズムを用いているが、プリズムに代えてミラーなどを反射光学要素として用いてもよい。また反射面による光軸の屈曲角度（反射角）は９０°以外の値であってもよい。
【００２７】
また、図示実施形態の第２プリズムＬ１２の、入射面Ｌ１２ａは法線（光軸Ｏ２）方向から見て横長矩形（長方形）であるが、プリズムの入射面が法線方向から見て正方形、台形あるいはその他の形状をなすタイプの撮像装置にも本発明は適用可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１０  撮像ユニット
２０  ハウジング
２１  メインハウジング
２２  第１群ハウジング
２３  プリズムハウジング部
２４  モータフランジ
３１  ３２  ガイドロッド
３３  ３４  レンズ枠
３３ａ  ３４ａ  ガイド筒（またはガイド穴）
３３ｂ  ３４ｂ  二股部
３３ｃ  ３４ｃ  ナット部材
４１  ４２  リードスクリュー一体型モータ（モータ）
４１ｂ  ４２ｂ  リードスクリュー
４１ｂ２  ４２ｂ２  小径部
４１ｂ１  ４２ｂ１  雄ねじ部
Ｇ１  第１群（前方レンズ群）
Ｇ２  第２群（後方レンズ群、可動光学要素）
Ｇ３  第３群（後方レンズ群、可動光学要素）
Ｇ４  固定レンズ群
Ｌ１１  第１プリズム（反射光学要素）
Ｌ１１ａ  入射面
Ｌ１１ｂ  反射面
Ｌ１１ｃ  出射面
Ｌ１２  第２プリズム（反射光学要素）
Ｌ１２ａ  入射面
Ｌ１２ｂ  反射面
Ｌ１２ｃ  出射面
Ｌ１２ｄ  側面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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