(57)【要約】【課題】光学要素を保持する可動部材を、駆動手段の構成を問わずに、省スペースで高精度かつスムーズに移動させることができる駆動装置を提供する。【解決手段】光学要素を保持する可動部材に永久磁石を設け、磁性体によって形成され撮像光学系の光軸方向に軸線を向けて延設されたガイドシャフトによって可動部材を直進案内すると共に、ガイドシャフトを中心とする可動部材の回転を回転規制部材によって規制し、可動部材上の永久磁石とガイドシャフトとの間に作用する磁力によって可動部材を光軸方向と交差する方向に付勢した。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像光学系を構成する光学要素を保持し、永久磁石を備えた可動部材；
磁性体からなり、上記撮像光学系の光軸方向に軸線を向けて延設され、上記可動部材に設けた被案内部に挿通されて該可動部材を上記光軸方向に直進移動可能に支持するガイドシャフト；
上記可動部材に設けた回転規制部に嵌合して上記ガイドシャフトを中心とする上記可動部材の回転を規制する回転規制部材；
を有し、
上記永久磁石と上記ガイドシャフトとの間に作用する磁力によって上記可動部材を上記光軸方向と交差する方向に付勢することを特徴とする光学要素の駆動装置。
【請求項２】
請求項１記載の光学要素の駆動装置において、上記可動部材は上記光学要素を保持する保持部から異なる方向に突出する第１の突出部と第２の突出部を有し、上記第１の突出部に上記被案内部が形成され、上記第２の突出部に上記回転規制部が形成されており、上記第１の突出部に上記永久磁石が保持されている光学要素の駆動装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の光学要素の駆動装置において、上記永久磁石と上記ガイドシャフトとの間に作用する上記磁力は、上記永久磁石を上記ガイドシャフトに接近させる方向の吸引力である光学要素の駆動装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項記載の光学要素の駆動装置において、上記可動部材の上記被案内部は、上記ガイドシャフトを摺動可能に挿通させる閉鎖断面形状のガイド孔を有し、上記永久磁石と上記ガイドシャフトとの間に作用する磁力によって、上記ガイド孔の内周面が上記ガイドシャフトの外周面に対して片寄せされた状態で当接する光学要素の駆動装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項記載の光学要素の駆動装置において、上記可動部材が上記光軸方向の所定位置にあるときに上記永久磁石に対向し、該永久磁石を光の反射面として上記可動部材の上記光軸方向における位置検出を行う反射型フォトセンサを備えている光学要素の駆動装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項記載の光学要素の駆動装置において、
上記回転規制部材は、上記ガイドシャフトと略平行に延設されたサブガイドシャフトであり、
上記可動部材の上記回転規制部は、上記サブガイドシャフトを挿通させる回転規制孔からなり、
上記回転規制孔は、上記ガイドシャフトを中心とする回転方向には上記サブガイドシャフトとの上記可動部材の相対移動を規制し、上記ガイドシャフトを中心とする径方向には上記サブガイドシャフトに対して遊嵌する光学要素の駆動装置。
【請求項７】
請求項６記載の光学要素の駆動装置において、２つの異なる上記光学要素を保持する第１の可動部材及び第２の可動部材と、上記光軸方向に軸線を向けて延設された２つのガイドシャフトを備え、
上記２つのガイドシャフトの一方が、上記第１の可動部材を直進案内する上記ガイドシャフトと上記第２の可動部材の回転規制を行う上記サブガイドシャフトを兼用し、上記２つのガイドシャフトの他方が、上記第２の可動部材を直進案内する上記ガイドシャフトと上記第１の可動部材の回転規制を行う上記サブガイドシャフトを兼用する光学要素の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学機器において可動の光学要素を直進移動させる駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラ等の光学機器では、ズーミングやフォーカシング等の際に、撮像光学系を構成する光学要素を光軸方向に移動させる。このような動きを光学要素に行わせる駆動装置の一形態として、光学要素を保持する可動部材を、光軸方向に延びる棒状のガイドシャフトによって直進移動可能に案内し、モータ等の駆動源からの駆動力を用いて可動部材をガイドシャフトに沿って移動させる構成が知られている。この構成では、ガイドシャフトと可動部材の間のクリアランスが大きくなると可動部材のガタつきや光学要素の偏心が生じるおそれがあり、クリアランスを小さくすると摩擦抵抗が大きくなって駆動性能に悪影響を及ぼす。そのため、摺動に必要な最小限のクリアランスを確保するようにガイドシャフトと可動部材を設計するが、光学要素の支持精度をさらに厳密なものとするために、可動部材に対して進行方向と交差する方向への力を付与して位置決めする技術が提案されている。
【０００３】
例えば特許文献１では、磁気回路中のコイルに通電して駆動力を発生させるボイスコイルモータを駆動手段として用いた駆動装置において、光軸方向に移動可能な可動体に取り付けた付勢用磁石と、ボイスコイルモータの磁気回路を構成するカバー部材（ヨーク）との間に生じる磁気的吸引力によって、可動体を所定の方向に付勢して位置決めしている。特許文献２に記載のレンズ鏡筒では、ガイド部材の案内を受けるレンズ保持部材に磁性体部材を固定し、ボイスコイルモータを構成するヨークからの漏れ磁束を利用した磁気吸着力で、ガイド部材に対してレンズ保持部材を片寄せしている。
【０００４】
特許文献３は、直進案内手段としてガイドシャフトを用いないタイプのガイド機構に関するものであり、光学素子を保持する保持枠を摺動可能に支持する案内面に沿って磁性体を設け、この磁性体と保持枠に設けた磁石との間で働く磁力によって、保持枠のガイドアームを案内面に対して密着させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３-１４８６９９号公報
【特許文献２】特許第４８０４３２５号
【特許文献３】特開２０１１-２７２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１や特許文献２は、駆動力を付与するためのボイスコイルモータの磁気回路を利用して可動部材に磁気吸引力を付与する構成であり、駆動手段としてボイスコイルモータを用いないタイプの駆動装置には適用できない。
【０００７】
特許文献３の構成は、案内面による保持枠の支持及び案内が、磁気吸引力による密着保持を前提としたものであるため、案内面から保持枠を離脱させないために強い磁気吸引力が必要となり、案内面と保持枠の間に働く摩擦力が大きくなりがちである。その結果、保持枠を駆動させる際の負荷が大きくなってしまう。また、強い磁気吸引力を確保するためには大型の磁石が必要であるため、ガイド機構の配置に広いスペースが必要となり、光学機器の小型化を妨げる原因となる。
【０００８】
本発明は以上の問題点を解消するべく、光学要素を保持する可動部材を、駆動手段の構成を問わずに、省スペースで高精度かつスムーズに移動させることができる光学要素の駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による光学要素の駆動装置は、撮像光学系を構成する光学要素を保持すると共に永久磁石を備えた可動部材と、磁性体によって形成されて撮像光学系の光軸方向に軸線を向けて延設され、可動部材に設けた被案内部に挿通されて該可動部材を光軸方向に直進移動可能に支持するガイドシャフトと、可動部材に設けた回転規制部に嵌合してガイドシャフトを中心とする可動部材の回転を規制する回転規制部材とを有し、永久磁石とガイドシャフトとの間に作用する磁力によって可動部材を光軸方向と交差する方向に付勢することを特徴としている。
【００１０】
可動部材は、光学要素を保持する保持部から異なる方向に向けて、被案内部を有する第１の突出部と回転規制部を有する第２の突出部を突出させた上で、第１の突出部に永久磁石を保持することが好ましい。この構成により、永久磁石がガイドシャフトに接近して配置されるため、効率的に付勢力を発生させることができる。
【００１１】
永久磁石とガイドシャフトとの間に作用する磁力は、永久磁石をガイドシャフトに接近させる方向の吸引力であることが好ましい。
【００１２】
可動部材の被案内部は、ガイドシャフトを摺動可能に挿通させる閉鎖断面形状のガイド孔を有しており、永久磁石とガイドシャフトとの間に作用する磁力によって、ガイド孔の内周面をガイドシャフトの外周面に対して片寄せした状態で当接させるとよい。
【００１３】
可動部材が光軸方向の所定位置にあるときに永久磁石に対向する反射型フォトセンサを設け、永久磁石を光の反射面として利用して可動部材の光軸方向における位置検出を行ってもよい。このように永久磁石に複数の機能を持たせることで、光学要素の駆動装置を構成する部品点数を削減することができる。
【００１４】
回転規制部材は、直進案内を行うメインのガイドシャフトと略平行に延設されたサブガイドシャフトとすることが好ましい。この場合、可動部材における回転規制部として、サブガイドシャフトを挿通させる回転規制孔を形成する。回転規制孔は、ガイドシャフトを中心とする回転方向にはサブガイドシャフトと可動部材の相対移動を規制し、ガイドシャフトを中心とする径方向にはサブガイドシャフトに対して遊嵌する形状に設定する。
【００１５】
２つの異なる光学要素を保持する第１の可動部材及び第２の可動部材と、光軸方向に軸線を向けて延設された２つのガイドシャフトを備え、この２つのガイドシャフトの一方を、第１の可動部材を直進案内するメインガイドシャフトと第２の可動部材の回転規制を行うサブガイドシャフトとして兼用し、２つのガイドシャフトの他方を、第２の可動部材を直進案内するメインガイドシャフトと第１の可動部材の回転規制を行うサブガイドシャフトとして兼用させることで、複数の光学要素を駆動させる場合において構成の簡略化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の光学要素の駆動装置によれば、直進案内機構を構成する可動部材とガイドシャフトの間に磁力による付勢手段を備えるため、可動部材に光軸方向の移動力を与えるための駆動手段のタイプを問わずに、可動部材を常に安定して高精度に支持することができる。また、直進案内用のガイドシャフトを磁性体とすることで、別途磁性体を設ける構成に比して簡単かつ省スペースな駆動装置にすることができると共に、可動部材の可動範囲全体に亘って均質な付勢力を付与することができる。また、可動部材に対してガイドシャフトと回転規制部材を用いた直進案内を行った上で磁力による精密な位置決めをするため、直進案内機構に対して強い磁力で可動部材を密着保持させる必要がなく、摩擦抵抗の小さいスムーズな可動部材の移動と、付勢用の永久磁石の小型化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明を適用した撮像ユニットの外観を示す斜視図である。
【図２】図１から本体カバーを外して撮像ユニットの内部構造を示した斜視図である。
【図３】図２から位置検出センサを支持するフレキシブル基板を除いた状態の斜視図である。
【図４】撮像光学系の第２群を構成するレンズを通る位置で、第２光軸と直交する断面として示した撮像ユニットの断面図である。
【図５】撮像ユニットの光学系を、第１光軸、第２光軸及び第３光軸を含む断面で示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照しながら本発明の一実施形態に係る撮像ユニット１０について説明する。以下の説明における前後、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。
【００１９】
図１に外観形状を示すように、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。図５に示すように、撮像ユニット１０の撮像光学系は、第１群Ｇ１、第２群Ｇ２、第３群Ｇ３、第４群Ｇ４を有し、第１群Ｇ１に含まれる第１プリズムＬ１１と第４群Ｇ４の右方（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る屈曲光学系となっている。第１群Ｇ１は、第１プリズムＬ１１の入射面の前方（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の出射面の右方（像側）に位置する第２レンズＬ２とから構成される。第２群Ｇ２から第４群Ｇ４はそれぞれプリズムなどの反射素子を含まないレンズ群であり、複数枚のレンズで構成してもよいし、単レンズで構成してもよい。
【００２０】
前方から後方に向かう第１光軸Ｏ１に沿って第１レンズＬ１に入射した被写体からの光束は、第１プリズムＬ１１の反射面によって第２光軸Ｏ２に沿う方向（左方から右方）に反射される。続いて光束は、第２光軸Ｏ２上に位置する第２レンズＬ２と第２群Ｇ２から第４群Ｇ４までの各レンズを通って第２プリズムＬ１２に入り、第２プリズムＬ１２の反射面によって第３光軸Ｏ３に沿う方向（後方から前方に向かう方向）に反射されて、撮像センサ（撮像素子）１４の撮像面上に結像される。
【００２１】
撮像ユニット１０は第２光軸Ｏ２に沿う方向に長い形状をなしており、第１群Ｇ１は撮像ユニット１０の長手方向の一端部（左側の端部）に近い位置に寄せて配置されている。図２及び図３に示すように第１群Ｇ１とその支持部は１群ブロックとして構成され、この１群ブロックに対して図１に示すハウジング１１が結合している。ハウジング１１は、第２群Ｇ２から第２プリズムＬ１２までの各光学要素を内部に収容する箱状体であり、ベースプレート１２の前方をコ字状断面の本体カバー１３で覆って構成されている。ハウジング１１のうち第２プリズムＬ１２の前方には、撮像センサ１４を支持する撮像センサ基板１５が固定される。
【００２２】
撮像ユニット１０の撮像光学系は焦点距離可変であり、第２光軸Ｏ２に沿う第２群Ｇ２と第３群Ｇ３の移動によってズーミング（変倍）動作が行われる。また、第２光軸Ｏ２に沿う第３群Ｇ３の移動によってフォーカシング動作が行われる。以下、第２群Ｇ２と第３群Ｇ３の支持及び駆動を行う駆動装置について説明する。
【００２３】
図２ないし図４に示すように、ハウジング１１内には、上下方向において第２群Ｇ２や第３群Ｇ３を挟む位置関係で第１ガイドシャフト１６と第２ガイドシャフト１７が固定的に支持されている。第１ガイドシャフト１６と第２ガイドシャフト１７はいずれも磁性体金属からなる細長の円柱状（棒状）部材であり、それぞれが第２光軸Ｏ２と略平行に軸線を向けて、本体カバー１３の一方の側壁１３ａと他方の側壁１３ｂに沿う位置に配置されている。
【００２４】
第２群Ｇ２は２群枠（可動部材）２０に保持される。２群枠２０は、第２群Ｇ２を構成するレンズを内部に保持する筒状のレンズ保持部２１から上下方向へ向けて第１突出部２２と第２突出部２３を突出させている。第１突出部２２は本体カバー１３の側壁１３ａ側に向けて突出し、第２突出部２３は側壁１３ｂ側に向けて突出している。図３に示すように、第１突出部２２の先端には第１ガイドシャフト１６と同軸状の円筒部（被案内部）２４が設けられており、この円筒部２４内に第１ガイドシャフト１６を摺動可能に挿通させるガイド孔２５が形成されている。ガイド孔２５は、円筒部２４の軸線方向の両端部分では第１ガイドシャフト１６を全周的に囲む完全な（閉鎖断面形状の）円形孔となっており（図３参照）、円筒部２４の軸線方向の中間部分では、本体カバー１３の側壁１３ａに向く側が開放された部分的な円形孔となっている（図３、図４参照）。ガイド孔２５の内周面（特に完全な円形孔となっている部分）と第１ガイドシャフト１６の外周面の間には、第１ガイドシャフト１６の軸線に沿う方向への２群枠２０のスムーズな摺動を可能にするために必要な最小限のクリアランスが設けられている。第２突出部２３の先端には、第２ガイドシャフト１７を摺動可能に挿通させる回転規制孔２６が形成されている。図４に示すように、回転規制孔２６は、撮像ユニット１０の前後方向には第２ガイドシャフト１７の外径サイズと略同じ幅を有し、上下方向には第２ガイドシャフト１７を遊嵌させる長さを有する長孔として形成されている。すなわち回転規制孔２６は、第１ガイドシャフト１６を中心とする回転方向には第２ガイドシャフト１７と２群枠２０の相対移動を規制し、第１ガイドシャフト１６を中心とする径方向には第２ガイドシャフト１７に対する２群枠２０の位置設定にある程度の許容幅を有する形状に設定されている。
【００２５】
２群枠２０は、第１ガイドシャフト１６と第２ガイドシャフト１７の案内を受けて、第２光軸Ｏ２に沿う方向へ直進移動可能に支持される。ガイド孔２５と回転規制孔２６の形状の相違によって、第１ガイドシャフト１６が主たる案内手段（メインガイドシャフト）となり、第２ガイドシャフト１７は第１ガイドシャフト１６を中心とする２群枠２０の回転を防ぐ補助的な案内手段（回転規制部材、サブガイドシャフト）となる。つまり、第１ガイドシャフト１６とガイド孔２５の嵌合部分が、第２光軸Ｏ２と垂直な平面内における２群枠２０の位置の基準となっている。
【００２６】
第３群Ｇ３は３群枠（可動部材）３０に保持される。３群枠３０は、第３群Ｇ３を構成するレンズを内部に保持する筒状のレンズ保持部３１から上下方向へ向けて第１突出部３２と第２突出部３３を突出させており、２群枠２０の第１突出部２２と第２突出部２３の突出方向とは逆に、第１突出部３２が本体カバー１３の側壁１３ｂ側に向けて突出し、第２突出部３３が側壁１３ａ側に向けて突出している。第１突出部３２の先端に設けた円筒部（被案内部）３４には、第２ガイドシャフト１７を摺動可能に挿通させるガイド孔３５（図４に仮想線で示す）が形成され、第２突出部３３の先端には、第１ガイドシャフト１６を摺動可能に挿通させる回転規制孔３６が形成されている。ガイド孔３５は、２群枠２０のガイド孔２５と同様に、円筒部３４の両端部分が閉鎖断面形状の完全な円形孔で、円筒部３４の軸線方向の中間部分が本体カバー１３の側壁１３ｂに向く側に開放された部分的な円形孔となっている。ガイド孔３５の内周面（特に完全な円形孔となっている部分）と第２ガイドシャフト１７の外周面の間には、第２ガイドシャフト１７の軸線に沿う方向への３群枠３０のスムーズな摺動を可能にするために必要な最小限のクリアランスが設けられている。回転規制孔３６は、２群枠２０における回転規制孔２６と共通する形状を有している。すなわち、第１ガイドシャフト１６と回転規制孔３６は、第２ガイドシャフト１７を中心とする３群枠３０の回転を規制し、第２ガイドシャフト１７を中心とする径方向には３群枠３０の位置設定にある程度の許容幅を有する関係になっている。従って３群枠３０は、ガイド孔３５と回転規制孔３６の形状の相違によって、第２ガイドシャフト１７を主たる案内手段（メインガイドシャフト）とし、第１ガイドシャフト１６を補助的な案内手段（回転規制部材、サブガイドシャフト）として、第２光軸Ｏ２に沿う方向へ直進移動可能に支持される。
【００２７】
２群枠２０は第１モータ４０の駆動力によって第２光軸Ｏ２に沿って移動され、３群枠３０は第２モータ５０の駆動力によって第２光軸Ｏ２に沿って移動される。ベースプレート１２上には、第２プリズムＬ１２の反射面の裏側と第２プリズムＬ１２の側方のスペースを利用して、第１モータ４０の本体部４１と第２モータ５０の本体部５１が配されている。第１モータ４０と第２モータ５０はそれぞれステッピングモータであり、本体部４１、５１から突出する軸状のリードねじ４２、５２を回転駆動させることができる。リードねじ４２は本体カバー１３の側壁１３ａに沿って第２光軸Ｏ２と略平行に延設され、リードねじ５２は本体カバー１３の側壁１３ｂに沿って第２光軸Ｏ２と略平行に延設されている。
【００２８】
リードねじ４２の外周面に形成した雄ねじに対して２群用ナット４３の雌ねじが螺合している。図４に示すように、２群用ナット４３は２群枠２０の第１突出部２２に形成した回転規制溝２８に突起部４４を嵌合させることでリードねじ４２を中心とする回転が規制されており、リードねじ４２を回転駆動させると、２群用ナット４３がリードねじ４２の軸線に沿って直進移動する。図３に示すように、２群枠２０の第１突出部２２には２群用ナット４３を挟持するナット保持部２７が設けられており、リードねじ４２の軸線に沿う方向の２群用ナット４３の移動力が、ナット保持部２７を介して２群枠２０へ伝達される。従って、第１モータ４０のリードねじ４２を正逆に回転させると、２群枠２０が第１ガイドシャフト１６及び第２ガイドシャフト１７に沿って進退移動する。
【００２９】
３群枠３０は２群枠２０と同様の構造によって駆動される。３群枠３０の駆動機構については、２群枠２０におけるナット保持部２７に相当する部位と、２群用ナット４３に相当する部位が図に表れていないため符号を付さずに説明すると、第２モータ５０のリードねじ５２の雄ねじに対して螺合する雌ねじを有する３群用ナットは、３群枠３０の第１突出部３２に形成した回転規制溝によってリードねじ５２を中心とする回転が規制されると共に、第１突出部３２に形成したナット保持部に挟持されて、リードねじ５２の軸線に沿う方向の移動力を３群枠３０に伝える。従って、第２モータ５０のリードねじ５２を正逆に回転させると、３群枠３０が第１ガイドシャフト１６及び第２ガイドシャフト１７に沿って進退移動する。
【００３０】
２群枠２０の第１突出部２２には、撮像ユニット１０の前方に向けて開口する凹状をなす磁石保持部６０が形成されており、磁石保持部６０内に永久磁石６１が嵌合保持されている。３群枠３０の第１突出部３２にも同様に、撮像ユニット１０の前方に向けて開口する凹状をなす磁石保持部６２が形成されており、磁石保持部６２内に永久磁石６３が嵌合保持されている。
【００３１】
図４に示すように、第１ガイドシャフト１６と永久磁石６１は、２群枠２０の円筒部２４と磁石保持部６０の間の薄い壁部を挟んで隣接する関係にあり、磁性体金属からなる第１ガイドシャフト１６と永久磁石６１との間に磁気吸引力が働く。第１ガイドシャフト１６はハウジング１１に対して固定されているため、この磁気吸引力は２群枠２０を図４の矢印Ｆ１方向へ付勢する力として作用し、ガイド孔２５の内周面のうち磁石保持部６０に近い部分が第１ガイドシャフト１６に当接する状態、すなわち第１ガイドシャフト１６を基準として２群枠２０が矢印Ｆ１方向に片寄せされた状態が維持される。これにより、第２光軸Ｏ２と垂直な面内で各ガイドシャフト１６、１７に対する２群枠２０の位置が安定し、２群枠２０を高精度に支持及び案内することができる。
【００３２】
２群枠２０は、ガイド孔２５と回転規制孔２６に第１ガイドシャフト１６と第２ガイドシャフト１７を挿通させているため、第１ガイドシャフト１６と永久磁石６１による磁気吸引力の有無に関わらず、２群枠２０を直進案内するガイド機能は常に確保される（２群枠２０が光軸直交方向に大きく逸脱するおそれがない）。そのため、第１ガイドシャフト１６と永久磁石６１による磁気吸引力は、第１ガイドシャフト１６とガイド孔２５の間のわずかなクリアランス分だけ２群枠２０を引きつける大きさがあれば足りる。また、第１ガイドシャフト１６による直進案内を受ける円筒部２４（ガイド孔２５）と、永久磁石６１を保持する磁石保持部６０は、いずれも２群枠２０の第１突出部２２上に設けられており、永久磁石６１が第１ガイドシャフト１６の至近に位置している。従って、小型軽量な永久磁石６１で２群枠２０を確実に付勢して安定させることができる。
【００３３】
３群枠３０の支持案内についても２群２０と同様であり、磁性体金属からなる第２ガイドシャフト１７と第１突出部３２上に保持した永久磁石６３との間に磁気吸引力が働き、この磁気吸引力が３群枠３０を図４の矢印Ｆ２方向へ付勢する力として作用する。すると、ガイド孔３５の内周面のうち磁石保持部６２に近い部分が第２ガイドシャフト１７に当接し、第２ガイドシャフト１７を基準として３群枠３０が矢印Ｆ２方向に片寄せされた状態が維持される。これにより、第２光軸Ｏ２と垂直な面内で各ガイドシャフト１６、１７に対する３群枠３０の位置が安定し、３群枠３０を高精度に支持及び案内することができる。
【００３４】
３群枠３０は、第１ガイドシャフト１６と第２ガイドシャフト１７に対して光軸直交方向に大きく逸脱しないように支持されているので、第２ガイドシャフト１７と永久磁石６３による磁気吸引力は、第２ガイドシャフト１７とガイド孔３５の間のわずかなクリアランス分だけ３群枠３０を引きつける大きさがあれば足りる。また、第２ガイドシャフト１７による直進案内を受ける円筒部３４（ガイド孔３５）と、永久磁石６３を保持する磁石保持部６２は、いずれも３群枠３０の第１突出部３２上に設けられており、永久磁石６３が第２ガイドシャフト１７の至近に位置している。従って、小型軽量な永久磁石６３で３群枠３０を確実に付勢して安定させることができる。
【００３５】
以上のように、第２群Ｇ２と第３群Ｇ３を進退移動させる駆動装置において、２群枠２０や３群枠３０を光軸方向に直進案内する第１ガイドシャフト１６や第２ガイドシャフト１７を磁性体で形成し、これらのガイドシャフト１６、１７を２群枠２０や３群枠３０の位置を安定させる磁気的な付勢手段の構成要素として用いることで、駆動手段の構成に依存せずに、少ない部品点数で高精度なレンズ駆動を実現できる。
【００３６】
より詳しくは、第１ガイドシャフト１６や第２ガイドシャフト１７自体を磁性体とすることで、別途磁性体を設ける場合に比して省スペースな構成を実現できると共に、光軸方向（第２光軸Ｏ２に沿う方向）における２群枠２０や３群枠３０の可動範囲の全体に亘って安定した付勢効果を得ることができる。特に、第１ガイドシャフト１６と第２ガイドシャフト１７はいずれも軸線方向に一様な断面形状を有し、第１ガイドシャフト１６と永久磁石６１の距離や第２ガイドシャフト１７と永久磁石６３の距離が常に一定であるため、２群枠２０や３群枠３０の位置変化による付勢力の変動が生じず、第１モータ４０や第２モータ５０に対する負荷変動を抑えることができる。
【００３７】
また、本実施形態ではステッピングモータである第１モータ４０と第２モータ５０のリードねじ４２、５２から２群用ナット４３と３群用ナットを介して２群枠２０と３群枠３０に駆動力を伝達しているが、この駆動手段は２群枠２０や３群枠３０に対する付勢には直接的に関与していないので、駆動手段の構成が限定されないという利点もある。すなわち、図示実施形態と異なるタイプのアクチュエータを使用可能な汎用性がある。
【００３８】
さらに、先に述べたように、第１ガイドシャフト１６と第２ガイドシャフト１７が２群枠２０と３群枠３０を光軸直交方向に逸脱しないように保持しており、各ガイドシャフト１６、１７と永久磁石６１、６３との間に強い磁力が要求されない構造であるため、永久磁石６１、６３を小型軽量に構成することができる。可動部分である２群枠２０や３群枠３０に含まれる永久磁石６１、６３が軽量であると、第１モータ４０と第２モータ５０の負荷が抑えられるため、小型のモータを採用することが可能であり、撮像ユニット１０全体のコンパクト化に有利となる。
【００３９】
図４から分かるように、２群枠２０において永久磁石６１を保持する磁石保持部６２は、筒状のレンズ保持部２１とその外側の円筒部２４の間のスペースに収まる形で形成されており、永久磁石６１は第１突出部２２から大きく突出しない。３群枠３０においても同様に、永久磁石６３が筒状のレンズ保持部３１と円筒部３４の間のスペースに収まっていて第１突出部３２から大きく突出しない。よって、永久磁石６１と永久磁石６３の配置に関するスペース効率も優れている。
【００４０】
第１ガイドシャフト１６は、２群枠２０を直進案内するメインガイドシャフトとして２群枠２０上の永久磁石６１との間に磁気的な付勢力を発生させると共に、３群枠３０の回転規制を行うサブガイドシャフトとしても機能する。第２ガイドシャフト１７は、３群枠３０を直進案内するメインガイドシャフトとして３群枠３０上の永久磁石６３との間に磁気的な付勢力を発生させると共に、２群枠２０の回転規制を行うサブガイドシャフトとしても機能する。このように各ガイドシャフト１６、１７に複合的な機能を持たせることにより、部品点数の削減や装置の小型化を図ることができる。
【００４１】
図１、図２及び図４に示すように、ハウジング１１を構成する本体カバー１３の前面側には位置検出センサ６４、６５が支持されている。位置検出センサ６４、６５はいずれも、撮像ユニット１０の電装系を構成するフレキシブル基板６６に支持されたフォトリフレクタ（反射型フォトセンサ）であり、位置検出センサ６４は２群枠２０に保持された永久磁石６１の移動領域の前方に位置し、位置検出センサ６５は３群枠３０に保持された永久磁石６３の移動領域の前方に位置している。永久磁石６１と永久磁石６３における前方を向く面（図２及び図３に表れている面）は、光を反射させる平滑な反射面として形成されている。永久磁石６１が位置検出センサ６４に対向して位置するとき、位置検出センサ６４の投光部から発した光が永久磁石６１の反射面で反射して位置検出センサ６４の受光部で受光され、この状態が２群枠２０の原点位置として検出される。同様に、位置検出センサ６５に対向して永久磁石６３が位置するとき、位置検出センサ６５の投光部から発した光が永久磁石６３の反射面で反射して位置検出センサ６５の受光部で受光され、この状態が３群枠３０の原点位置として検出される。これらの原点位置を参照して、撮像ユニット１０の撮像光学系でのズーミングやフォーカシングを制御する。このように、第１ガイドシャフト１６や第２ガイドシャフト１７との間で磁気的な付勢力を発生させる永久磁石６１、６３を、位置検出センサ６４、６５による位置検出の対象部位として用いることで、部品点数の削減や装置の小型化においてより一層有利となる。
【００４２】
以上、図示実施形態に基づいて説明したが、本発明はこの特定の実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で改良や改変することができる。例えば、図示実施形態はプリズムで光路を屈曲させるタイプの撮像ユニット１０に適用しているが、このような屈曲光学系に限らず、直線的に光路が形成されるような光学機器も本発明の適用対象となる。その一例として、いわゆるコンパクトカメラに搭載されるテレスコピック型のレンズ鏡筒では、フォーカシング用のレンズを可動に案内する構造として棒状のガイドシャフトが多用されており、このような部分に本発明を適用することも可能である。
【００４３】
図示実施形態では、各ガイドシャフト１６、１７と永久磁石６１、６３との間に磁気吸引力が働くものとしたが、これとは逆に磁気的な反発力（斥力）が働くようにしても成立する。具体的には、第１ガイドシャフト１６と永久磁石６１の間に、２群枠２０を図４の矢印Ｆ２方向に付勢する力が働き、第２ガイドシャフト１７と永久磁石６３の間に、３群枠３０を図４の矢印Ｆ１方向に付勢する力が働くように構成してもよい。なお、図４はガイド孔２５の一部が開かれてＣ字状の断面となっている箇所を示しているが、円筒部２４の両端部ではガイド孔２５は全周的な閉鎖断面の孔部となっているため、２群枠２０に対して矢印Ｆ２方向への付勢力が作用した場合でもガイド孔２５の内周面を第１ガイドシャフト１６に当接させて位置を安定させることができる。３群枠３０のガイド孔３５と第２ガイドシャフト１７の関係についても同様である。
【００４４】
図示実施形態では、第１ガイドシャフト１６を中心とする２群枠２０の回転を規制する手段として第２ガイドシャフト１７と回転規制孔２６を用い、第２ガイドシャフト１７を中心とする３群枠３０の回転を規制する手段として第１ガイドシャフト１６と回転規制孔３６を用いている。この構成は、２本のガイドシャフト１６、１７によって２群枠２０と３群枠３０の直進案内及び回転規制を実現できるため、構造の簡略化や部品点数の削減において優れた効果が得られる。但し、２群枠２０や３群枠３０に相当する可動部材の回転規制を、図示実施形態とは異なる手段によって行うことも可能である。その一例として回転規制キーとキー溝を用いてもよい。図示実施形態の撮像ユニット１０に適用した場合、第２光軸Ｏ２と略平行に延びるキー溝をハウジング１１に形成し、このキー溝に対して摺動可能に嵌合する回転規制キーを２群枠２０や３群枠３０に設けるとよい。
【符号の説明】
【００４５】
１０  撮像ユニット
１１  ハウジング
１２  ベースプレート
１３  本体カバー
１４  撮像センサ
１６  第１ガイドシャフト
１７  第２ガイドシャフト
２０  ２群枠（可動部材）
２１  レンズ保持部
２２  第１突出部
２３  第２突出部
２４  円筒部（被案内部）
２５  ガイド孔
２６  回転規制孔
２７  ナット保持部
３０  ３群枠（可動部材）
３１  レンズ保持部
３２  第１突出部
３３  第２突出部
３４  円筒部（被案内部）
３５  ガイド孔
３６  回転規制孔
４０  第１モータ
４２  リードねじ
４３  ２群用ナット
５０  第２モータ
５２  リードねじ
６０  ６２  磁石保持部
６１  ６３  永久磁石
６４  ６５  位置検出センサ
Ｇ１  第１群
Ｇ２  第２群
Ｇ３  第３群
Ｇ４  第４群
Ｌ１１  第１プリズム
Ｌ１２  第２プリズム
【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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