(57)【要約】  【課題】  光軸方向に移動する可動レンズ群と、可動レンズ群の移動範囲の一部において可動レンズ群と共に移動する光学部材と、可動レンズ群を移動自在に支持するガイド軸を有し、可動レンズ群の移動範囲の全体にわたって可動レンズ群の向きが変動し難い小型の撮像光学ユニットを提供する。  【解決手段】  デジタルカメラ(1)は、ズーム用レンズ群(22)、レンズ群(22)を支持するガイド軸(36)、レンズ群(22)に支持されたシャッタ(50)、レンズ群(22)を移動させる駆動軸（47）、レンズ群(22)とシャッタ(50)の間に架設された引っ張りばね(61)、およびシャッタ(50)の移動範囲の一端を規定するストッパ(62)を有する。ガイド軸(36)、駆動軸(47)、ばね(61)およびストッパ(62)をレンズ群(22)の光軸を含む一平面に関して同じ側に配置して、ガイド軸(36)に働く力のモーメントの変動を抑える。【選択図】      図２
2005352339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子に光を導く撮像光学ユニットにおいて、
レンズ群を保持し、保持したレンズ群の光軸に沿って移動可能な可動レンズ枠と、
可動レンズ枠に接して可動レンズ枠を移動自在に支持するガイド軸と、
可動レンズ枠に係合して可動レンズ枠を移動させる駆動部と、
光学部材を保持し、可動レンズ枠が保持したレンズ群の光軸に沿って移動可能で、可動レンズ枠に接して可動レンズ枠によって移動自在に支持される可動保持部材と、
可動レンズ枠が保持したレンズ群の光軸に沿って、可動レンズ枠と可動保持部材を逆向きに付勢する付勢部材と、
可動保持部材の移動路上に位置し、可動保持部材が当接する当接部材とを備え、
可動レンズ枠の移動範囲の一部分において、付勢部材の付勢力によって可動レンズ枠と可動保持部材の距離が一定に保たれて、可動レンズ枠が可動保持部材と一体に移動し、可動レンズ枠の移動範囲の他の部分において、可動保持部材が当接部材に当接して移動を規制され、可動レンズ枠が可動保持部材とは別に移動し、
ガイド軸と、駆動部と、可動保持部材を支持する可動レンズ枠の支持部位と、付勢部材と、当接部材が、可動レンズ枠が保持したレンズ群の光軸を含む一平面に関して同じ側に位置する
ことを特徴とする撮像光学ユニット。
【請求項２】
可動レンズ枠が保持したレンズ群の光軸に沿って可動レンズ枠を付勢する更なる付勢部材を備え、更なる付勢部材が前記平面に関してガイド軸と同じ側に位置することを特徴とする請求項１に記載の撮像光学ユニット。
【請求項３】
可動レンズ枠が可動保持部材と一体に移動するときに可動レンズ枠を介してガイド軸に働く力のモーメントの方向と、可動レンズ枠が可動保持部材とは別に移動するときに可動レンズ枠を介してガイド軸に働く力のモーメントの方向との角度差が、４５゜以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像光学ユニット。
【請求項４】
可動レンズ枠が可動保持部材と一体に移動するときに可動レンズ枠を介してガイド軸に働く力のモーメントの大きさと、可動レンズ枠が可動保持部材部材とは別に移動するときに可動レンズ枠を介してガイド軸に働く力のモーメントの大きさとの差が、より大きい方の大きさの３０％以下であることを特徴とする請求項３に記載の撮像光学ユニット。
【請求項５】
可動保持部材に保持された光学部材が、シャッタ、絞り、またはＮＤフィルタであることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の撮像光学ユニット。
【請求項６】
可動レンズ枠と、可動レンズ群に保持されたレンズ群と、ガイド軸と、駆動部と、可動保持部材と、可動保持部材に保持された光学部材と、付勢部材と、当接部材とを収容して、ガイド軸と、駆動部と、当接部材を支持し、可動レンズ群に保持されたレンズ群の光軸に対して垂直方向の断面が略長方形のレンズ鏡胴を備え、
前記平面がレンズ鏡胴の断面の長辺と交差することを特徴とする請求項１に記載の撮像光学ユニット。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の撮像光学ユニットと、撮像光学ユニットによって導かれた光を受けて画像を撮影する撮像素子を備えることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を撮像素子に導く撮像光学ユニットに関し、特に、一部のレンズ群とシャッタ等の光学部材が光軸方向に可動の撮像光学ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラは撮影対象からの光を結像させるためにいくつかのレンズ群を備えており、撮影対象からの光に外部の不要な光が混入するのを防止するとともに、一体として取り扱いを容易にするために、レンズ群は鏡胴に収容されている。また、レンズ群の中には固定のものと、焦点調節用やズーム用のように、光軸方向に可動のものがある。
【０００３】
従来、鏡胴の内面に螺旋状のねじを設け、レンズ群を保持するレンズ枠に、鏡胴のねじに係合するねじを設けて、鏡胴を回転させることにより、レンズ群を光軸方向に移動させるようにしていた。このように鏡胴の回転によってレンズ群を移動させる構成では、回転する鏡胴は、必然的に円筒状になって、形状が限定される上、可動レンズ群のレンズ枠全体を収容するに足る大きさを有しなければならず、小型化が難しい。
【０００４】
さらに、可動レンズ群を駆動するためのモータ等の駆動部を鏡胴内に配置すると、鏡胴の一層の大型化を招くため、駆動部を鏡胴の外部に配置する必要がある。その際、駆動部を鏡胴の側方に配置すれば、鏡胴と駆動部を合わせた全体の大きさが、レンズ群の光軸に対して垂直な方向に増し、駆動部を鏡胴の延長上に配置すれば、全体の大きさがレンズ群の光軸方向に増す結果となる。
【０００５】
そこで、螺旋状のねじを外周面に設けた棒状の駆動軸をレンズ群の光軸に対して平行に配置するとともに、駆動軸のねじに係合するねじをレンズ枠に設けて、駆動軸の回転によりレンズ群を移動させることが行われるようになっている。この場合、光軸の傾きや位置ずれを防止する必要があり、そのために、レンズ群の光軸に平行なガイド軸を設け、ガイド軸を通す貫通孔をレンズ枠に設けて、ガイド軸によってレンズ群を移動自在に支持するのが一般的である。この構成では、鏡胴の形状に制約がなく、駆動軸やガイド軸と共に、駆動軸を回転させる駆動部を鏡胴内に配置することができて、全体としての大きさを抑えることが容易になる。
【０００６】
カメラは、光束の周辺部を遮断して光量を規制する絞りを備え、また多くの場合、所定時間のみ露光するために光束全体を遮断するシャッタを備える。さらに、所定の透過率で光を透過させて光量を規制するＮＤフィルタを備えるカメラもある。
【０００７】
これらの光量規制部材は所定位置に固定配置されるのが一般的であった。しかし、ズームレンズの場合、光量規制部材を固定とするよりも可動とした方が、レンズ全体の小型化が容易になることもあり、特開２００３−４３３５９号には、絞りがいずれの可動レンズ群とも異なる動きをするようにした光学系が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−４３３５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記公報では絞りを移動させるための構成については言及されていないが、可動レンズ群をガイド軸で支持しながら駆動軸で移動させる構成では、光量規制部材も同様の構成とするのが、全体の小型化を図る上で好ましい。ただし、光量規制部材を移動させるための駆動部を可動レンズを移動させるための駆動部とは別に備えると、駆動部を配設するために必要な空間が大きくなってしまい、全体の小型化に制約が生じる。
【０００９】
そこで、光量規制部材を可動レンズ群によって移動させるとともに、両者の相対位置を可変として、光量規制部材を理想位置またはその近傍に位置させながら、光量規制部材を移動させるための駆動部を省略することが考えられる。
【００１０】
例えば、可動レンズ群によって光量規制部材を移動自在に支持し、光量規制部材と可動レンズ群との間にバネ等の付勢部材を架設して、外部からの力が加わらなければ両者の距離が一定になるようするとともに、付勢部材の付勢力に抗して光量規制部材の移動を規制する部材を光量規制部材の移動路上に備えるようにする。このようにすると、可動レンズ群の移動範囲の一部分では可動レンズ群を光量規制部材と一体に移動させ、他の部分では可動レンズ群を光量規制部材とは別に移動させることが可能になり、光量規制部材の位置を常に理想位置の近傍に設定することが容易になる。
【００１１】
しかし、この構成では、可動レンズ群が光量規制部材と一体に移動するときと、可動レンズ群が光量規制部材とは別に移動するときとで、可動レンズ群を介してガイド軸に働く力のモーメントが相違するため、ガイド軸とその支持部材に高い剛性をもたせなければ、可動レンズ群の向きが変動し易くなる。可動レンズの向きが変動すれば、当然、質の高い画像を提供することはできない。一方、ガイド軸のみならずその支持部材にも高い剛性をもたせようとすると、樹脂成形等の簡便な方法で支持部材を製造することが困難になって、製造効率の低下を招く。
【００１２】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、光軸方向に移動する可動レンズ群と、可動レンズ群の移動範囲の一部において可動レンズ群と共に移動する光学部材と、可動レンズ群を移動自在に支持するガイド軸を有し、可動レンズ群の移動範囲の全体にわたって可動レンズ群の向きが変動し難い小型の撮像光学ユニットを提供することを目的とする。また、そのような撮像光学ユニットを備えた、小型で質の高い画像を撮影することが可能な撮像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】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明では、撮像素子に光を導く撮像光学ユニットにおいて、レンズ群を保持し、保持したレンズ群の光軸に沿って移動可能な可動レンズ枠と、可動レンズ枠に接して可動レンズ枠を移動自在に支持するガイド軸と、可動レンズ枠に係合して可動レンズ枠を移動させる駆動部と、光学部材を保持し、可動レンズ枠が保持したレンズ群の光軸に沿って移動可能で、可動レンズ枠に接して可動レンズ枠によって移動自在に支持される可動保持部材と、可動レンズ枠が保持したレンズ群の光軸に沿って、可動レンズ枠と可動保持部材を逆向きに付勢する付勢部材と、可動保持部材の移動路上に位置し、可動保持部材が当接する当接部材とを備え、可動レンズ枠の移動範囲の一部分において、付勢部材の付勢力によって可動レンズ枠と可動保持部材の距離が一定に保たれて、可動レンズ枠が可動保持部材と一体に移動し、可動レンズ枠の移動範囲の他の部分において、可動保持部材が当接部材に当接して移動を規制され、可動レンズ枠が可動保持部材とは別に移動し、さらに、ガイド軸と、駆動部と、可動保持部材を支持する可動レンズ枠の支持部位と、付勢部材と、当接部材が、可動レンズ枠が保持したレンズ群の光軸を含む一平面に関して同じ側に位置する構成とする。
【００１４】
この撮像光学ユニットでは、可動レンズ枠が可動保持部材を支持して、移動範囲の一部分では可動保持部材と共に移動し、移動範囲の他の部分では可動保持部材とは別に移動するため、可動保持部材が保持する光学部材を理想位置の近傍に設定することが容易である。また、可動レンズ枠を移動させるための駆動部を可動保持部材の移動に兼用することができて、大型化を招かない。
【００１５】
可動レンズ枠を介してガイド軸に働く力のモーメントは、可動レンズ枠が可動保持部材と共に移動するときと、可動レンズ枠が可動保持部材とは別に移動するときとで、異なる。可動レンズ枠が可動保持部材と共に移動するときは、駆動部が可動レンズ枠に加える駆動力が、ガイド軸に働く力のモーメントの原因となる。一方、可動レンズ枠が可動保持部材とは別に移動するときは、駆動部が可動レンズ枠に加える駆動力のほかに、付勢部材が可動レンズ枠に加える付勢力と、付勢部材が可動保持部材に加える付勢力と、当接部材が可動保持部材に加える制動力も、ガイド軸に働く力のモーメントの原因となる。
【００１６】
しかしながら、ガイド軸と、駆動部と、可動保持部材を支持する可動レンズ枠の支持部位と、付勢部材と、当接部材を、可動レンズ枠が保持したレンズ群の光軸を含む一平面に関して同じ側に位置させることで、ガイド軸に働く力のモーメントの方向を、可動レンズ枠が可動保持部材と共に移動するときと、可動レンズ枠が可動保持部材とは別に移動するときで、大きく相違しないようにすることが可能である。これで、レンズ群の向きの変動を防止することが容易になる。
【００１７】
ここで、可動レンズ枠が保持したレンズ群の光軸に沿って可動レンズを付勢する更なる付勢部材を備え、更なる付勢部材が前記平面に関してガイド軸と同じ側に位置するようにしてもよい。更なる付勢部材を備えて可動レンズ枠を常時一方向に付勢することで、駆動部と可動レンズ枠の係合にがたつきがなくなり、可動レンズ枠の位置を精度よく設定することができる。更なる付勢部材は、他の部材と同様に、ガイド軸と同じ側に位置するため、その付勢力がガイド軸に働く力のモーメントの方向に大きな影響を及ぼすことはない。
【００１８】
可動レンズ枠が可動保持部材と一体に移動するときに可動レンズ枠を介してガイド軸に働く力のモーメントの方向と、可動レンズ枠が可動保持部材とは別に移動するときに可動レンズ枠を介してガイド軸に働く力のモーメントの方向との角度差が、４５゜以下である設定とするとよい。この設定では、ガイド軸に働く力のモーメントの方向の変化が少ないため、レンズ群の向きが変動し難い。
【００１９】
さらに、可動レンズ枠が可動保持部材と一体に移動するときに可動レンズ枠を介してガイド軸に働く力のモーメントの大きさと、可動レンズ枠が可動保持部材部材とは別に移動するときに可動レンズ枠を介してガイド軸に働く力のモーメントの大きさとの差が、より大きい方の大きさの３０％以下とするとよい。ガイド軸に働く力のモーメントの方向だけでなく、大きさの変動も抑えられて、レンズ群の向きの変動を一層確実に防止することが可能である。ガイド軸に働く力のモーメントの大きさは、可動レンズ枠や可動保持部材に加える力の大きさと、力を加える部位からガイド軸までの距離によって、設定することができる。
【００２０】
可動保持部材に保持された光学部材は、シャッタ、絞り、またはＮＤフィルタとすることができる。
【００２１】
可動レンズ枠と、可動レンズ群に保持されたレンズ群と、ガイド軸と、駆動部と、可動保持部材と、可動保持部材に保持された光学部材と、付勢部材と、当接部材とを収容して、ガイド軸と、駆動部と、当接部材を支持し、可動レンズ群に保持されたレンズ群の光軸に対して垂直方向の断面が略長方形のレンズ鏡胴を備え、前記平面がレンズ鏡胴の断面の長辺と交差する構成とするとよい。全体をレンズ鏡胴に収容して取り扱いを容易にしながら、レンズ鏡胴を必要最小限の大きさにすることができる。
【００２２】
前記目的を達成するために、本発明では、撮像装置は、上記のいずれかの撮像光学ユニットと、撮像光学ユニットによって導かれた光を受けて画像を撮影する撮像素子を備えるものとする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の撮像光学ユニットは、可動保持部材が保持する光学部材を理想位置の近傍に設定することが容易である上、可動レンズ枠を移動させるための駆動部を可動保持部材の移動に兼用することができて大型化を招かない。しかも、ガイド軸に働く力のモーメントの要因となる全ての部材を、可動レンズ枠が保持したレンズ群の光軸を含む平面に関してガイド軸と同じ側に配置しているため、ガイド軸に働く力のモーメントの方向を、可動レンズ枠が可動保持部材と共に移動するときと、可動レンズ枠が可動保持部材とは別に移動するときで、大きく相違しないようにすることができて、レンズ群の向きの変動を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。第１の実施形態であるデジタルカメラ１の外観を図１に模式的に示す。図１において、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図であり、点線は後述する内部の鏡胴を表している。
【００２５】
デジタルカメラ１は、最も短い辺が他の辺の数分の１程度の大きさの概ね直方体状の筐体１０を有しており、通常の撮影時には、筐体１０の最も短い辺の方向（図１の紙面に垂直な方向）が前後方向、最も長い辺の方向（図１の左右方向）が左右方向、それらの間の長さの辺の方向（図１の上下方向）が上下方向を向く状態で、使用者に把持されるように設定されている。以下、この状態を基準として、前後、左右、上下の各方向を定める。なお、デジタルカメラ１が撮影する範囲は長方形であり、通常の撮影とは、正立した使用者が、正面の横に長い長方形の範囲を、横に長く撮影することをいう。
【００２６】
デジタルカメラ１は、前面に、対物窓１１、ファインダー前窓１２ａ、フラッシュ発光部１３、セルフタイマーランプ１４、背面に、ファインダー後窓１２ｂ、表示部１５、モード設定スイッチ１６、カーソルボタン１７、複数の操作キー１８、上面に、レリーズボタン１９を備えている。
【００２７】
対物窓１１は開閉可能であり、対物窓１１を開くと、後述の撮像光学系に含まれる第１のレンズ群が現れる。ファインダー窓１２ａ、１２ｂは撮影対象の光学像を提供し、フラッシュ発光部１３は撮影対象を照明するフラッシュ光を発する。セルフタイマーランプ１４は、セルフタイマー撮影の準備が進行中であることを点灯により示す。
【００２８】
表示部１５は液晶表示器から成り、撮影した画像のほか、デジタルカメラ１の設定状況、操作案内等の諸情報を表示する。モード設定スイッチ１６は、スライド式であり、デジタルカメラ１の動作モードの設定に用いられる。デジタルカメラ１は、静止画を撮影して記録する静止画撮影モードと、動画を撮影して記録する動画撮影モードと、記録している画像を再生表示する再生モードを有しており、モード設定スイッチ１６の近傍には各モードを表すマークが記されている。
【００２９】
カーソルボタン１７は、上下左右に４つの接点を有しており、表示部１５に表示されるカーソルの移動に用いられる。デジタルカメラ１は、撮像光学系としてズームレンズを備えており、カーソルボタン１７はその焦点距離の調節にも使用される。操作キー１８は、表示部１５に表示する項目の切り換え、表示した項目の選択等、デジタルカメラ１の機能に関する設定に用いられる。レリーズボタン１９は２段階で動作し、記録する画像の撮影の準備の指示と、記録する画像の撮影の指示に用いられる。デジタルカメラ１は自動焦点調節（ＡＦ）と自動露光制御（ＡＥ）の機能を有しており、撮影の準備ではＡＦとＡＥを行う。
【００３０】
デジタルカメラ１の内部構成を図２〜図４に模式的に示す。図２は撮像光学系全体の正面透視図、図３は、撮像光学系の要部（後述するシャッタユニットおよび第２のレンズ群）を分解して示す正面透視図である。また、図４は撮像光学系の側面透視図であり、（ａ）および（ｂ）はそれぞれ、シャッタユニット付近および第２のレンズ群付近を表したものである。
【００３１】
デジタルカメラ１は、筐体１０内に、第１のレンズ群２１、第２のレンズ群２２、第３のレンズ群２３、および第４のレンズ群２４より成る撮像光学系と、ＣＣＤエリアセンサ等の撮像素子２６と、光学的ローパスフィルタ２７を備えており、撮影対象からの光を撮像光学系によって撮像素子２６上に結像させるとともに、撮像素子２６によって光を電気信号に変換することによって、撮影を行う。撮像光学系および撮像素子２６は、筐体１０の上下方向の中央付近に配設されている。
【００３２】
撮像素子２６が出力する信号は、不図示の回路によって処理されて、撮影した画像を表す画像データとされる。画像データは着脱可能な記録媒体（不図示）に記録することができる。
【００３３】
撮像素子２６は筐体１０に設けられた支持基板１０ａに固定されており、ローパスフィルタ２７は、撮像素子２６に固定されている。第１のレンズ群２１は２つのレンズ２１ａ、２１ｂとプリズム２５より成る。第１のレンズ群２１のレンズ２１ｂ、第２のレンズ群２２、第３のレンズ群２３、および第４のレンズ群２４は、鏡胴７０に収容されている。第２のレンズ群２２は第１のレンズ群２１と撮像素子２６の間に配置されており、第３のレンズ群２３は第２のレンズ群２２と撮像素子２６の間に配置されており、第４のレンズ群２４は第３のレンズ群２３と撮像素子２６の間に配置されている。なお、図では、第２のレンズ群２２と第３のレンズ群２３をそれぞれ１つのレンズとして表しているが、レンズ群２２、２３、２４は単一または複数のレンズより成る。
【００３４】
第１のレンズ群２１の一方のレンズ２１ａは、その光軸が前後方向を向くように設定されており、第１のレンズ群２１の他のレンズ２１ｂは、その光軸がレンズ２１ａの光軸と直交し、左右方向を向くように設定されている。
【００３５】
プリズム２５は、断面が直角二等辺三角形の三角プリズムであり、互いに直交する２つの面の一方がレンズ２１ａに対向し、他方がレンズ２１ｂに対向し、さらに、斜面が、レンズ２１ａの光軸とレンズ２１ｂの光軸との交点上に位置し、かつ、レンズ２１ａの光軸とレンズ２１ｂの光軸に対して４５゜を成すように配置されている。また、レンズ２１ａとプリズム２５は保持部材７１に固定され、保持部材７１は鏡胴７０に固定されている。
【００３６】
第２のレンズ群２２、第３のレンズ群２３、および第４のレンズ群２４は、各々の光軸がレンズ２１ｂの光軸と一致するように設定されている。したがって、撮像光学系全体としての光軸は、途中でプリズム２５によって９０゜折り曲げられて、大部分が左右方向を向く設定となっている。なお、プリズム２５は、レンズ２１ａを透過して入射する撮影対象からの光を、斜面によって全反射してレンズ２１ｂに導く。プリズム２５の斜面に反射膜を設けておいてもよい。
【００３７】
第１のレンズ群２１と第４のレンズ群２４は固定である。第２のレンズ群２２と第３のレンズ群２３はいずれも、光軸方向に移動可能である。第２のレンズ群２２の移動によってズーミングすなわち焦点距離の変更が行われ、第３のレンズ群２３の移動によってフォーカシングすなわち撮影対象に対する焦点の調節が行われる。第２のレンズ群２２はレンズ枠３２に保持されており、第３のレンズ群２３はレンズ枠３３に保持されている。
【００３８】
デジタルカメラ１は、第２のレンズ群２２をレンズ枠３２と共に移動させるためのモータ４２と、第３のレンズ群２３をレンズ枠３３と共に移動させるためのモータ４３を備えており、また、第２のレンズ群２２および第３のレンズ群２３を支持して、それらの光軸方向への移動を案内するガイド軸３６、３７を備えている。これらのガイド軸３６、３７は、外周面が平滑な円柱状であり、また、第２のレンズ群２２の光軸および第３のレンズ群２３の光軸に対して平行である。ガイド軸３６、３７は端部が鏡胴７０に固定されており、ガイド軸３７は、第２のレンズ群２２および第３のレンズ群２３に関してガイド軸３６の反対側に位置する。
【００３９】
第２のレンズ群２２を保持するレンズ枠３２には、ガイド軸３６を貫通させて、ガイド軸３６に対するレンズ枠３２の傾倒を防止する傾倒防止部３２ａと、ガイド軸３７に接して、ガイド軸３６を中心とするレンズ枠３２の回転を防止する回転防止部３２ｂが設けられている。
【００４０】
傾倒防止部３２ａは、ガイド軸３６の外径よりも僅かに大きい内径を有する円筒状であり、その内周面は平滑である。傾倒防止部３２ａは、その内周面の全体が、貫通しているガイド軸３６の外周面に接して、ガイド軸３６に平行な方向へのレンズ枠３２の円滑な移動を可能にしながら、ガイド軸３６に対するレンズ枠３２の傾倒を防止する。これで、第２のレンズ群２２の姿勢が常に一定に保たれて、その光軸はガイド軸３６に対して常時平行になる。なお、傾倒防止部３２ａには、ガイド軸３６との摩擦を低減するため、および、成形に用いる金型の構成を簡素にするために、ガイド軸３６に平行な方向に長い窓が形成されている。
【００４１】
回転防止部３２ｂは、レンズ枠３２の縁部を略長方形状に切り欠いたもので、互いに平行で平滑な内面を有する。回転防止部３２ｂは、内面の２点でガイド軸３７に接して、ガイド軸３７に平行な方向へのレンズ枠３２の円滑な移動を可能にしながら、ガイド軸３６を中心として回転しようとするレンズ枠３２の動きを規制する。これで、第２のレンズ群２２の光軸が、固定されている第１のレンズ群２１のレンズ２１ｂの光軸に常に一致する。
【００４２】
ガイド軸３６に摺接する傾倒防止部３２ａは、第２のレンズ群２２の移動範囲に制約をもたらさない範囲内で、ガイド軸３６に沿ってできるだけ長く作製されている。したがって、ガイド軸３６の外径や傾倒防止部３２ａの内径に多少の誤差が生じたとしても、第２のレンズ群２２の光軸の傾倒はごく僅かに抑えられる。また、ガイド軸３６とガイド軸３７（傾倒防止部３２ａと回転防止部３２ｂ）は第２のレンズ群２２を挟んで互いに反対側に位置し、両者間の距離は長い。したがって、ガイド軸３７の外径や回転防止部３２ｂの内面の離間幅に多少の誤差が生じたとしても、第２のレンズ群２２の光軸の位置ずれはごく僅かに抑えられる。
【００４３】
第３のレンズ群２３を保持するレンズ枠３３にも、ガイド軸３６に接する傾倒防止部３３ａと、ガイド軸３７に接する回転防止部３３ｂが設けられている。これらの傾倒防止部３３ａと回転防止部３３ｂの構成および機能は、上記の傾倒防止部３２ａと回転防止部３２ｂのものと同様である。
【００４４】
第２のレンズ群２２を保持するレンズ枠３２を移動させるモータ４２の回転軸には、外周面に螺旋状のねじが形成された円柱状の駆動軸４７が結合されており、第３のレンズ群２３を保持するレンズ枠３３を移動させるモータ４３の回転軸にも、外周面に螺旋状のねじが形成された円柱状の駆動軸４８が結合されている。これらの駆動軸４７、４８はガイド軸３６、３７と平行であり、互いに同一直線上に位置する。レンズ枠３２には、駆動軸４７に垂直な方向の断面が略Ｕ字状で、その半円状の最深部に駆動軸４７のねじに係合するねじが形成された係合部３２ｃが設けられており、レンズ枠３３にも、駆動軸４８に垂直な方向の断面が略Ｕ字状で、その半円状の最深部に駆動軸４８のねじに係合するねじが形成された係合部３３ｃが設けられている。
【００４５】
モータ４２の回転軸の回転に伴って駆動軸４７が回転し、その回転がねじを介して係合部３２ｃに伝わり、レンズ枠３２がガイド軸３６、３７に沿って移動する。同様に、モータ４３の回転軸の回転に伴って駆動軸４８が回転し、その回転がねじを介して係合部３３ｃに伝わり、レンズ枠３３がガイド軸３６、３７に沿って移動する。
【００４６】
レンズ枠３２には突起３２ｄが設けられており、突起３２ｄには、板状の可動部材（不図示）に結合されており、この可動部材と鏡胴７０の間に、引っ張りばね６０（図４参照）が架設されている。この引っ張りばね６０はガイド軸３６に平行である。レンズ枠３２は、引っ張りばね６０によって常に撮像素子２６側に付勢された状態となり、焦点距離を長くする方向に移動するときも焦点距離を短くする方向に移動するときも、駆動軸４７にがたつきなく係合する。
【００４７】
デジタルカメラ１では、第２のレンズ群２２を保持するレンズ枠３２の先端部を内側に突出させて円形の開口を有するようにし、これを絞り４９として利用する。したがって、絞り４９の口径は固定であり、絞り４９はズーミングを司る第２のレンズ群２２と共に移動する。
【００４８】
デジタルカメラ１は、撮影対象からの光を遮断して撮像素子２６の露光を制御するシャッタユニット５０を備えている。シャッタユニット５０は複数の可動のセクタ５１と、セクタ５１を支持し、開口を有する基板５２より成り、基板５２に平行な方向へのセクタ５１の回動によって、基板５２の開口を開閉する。基板５２は、第２のレンズ群２２の光軸に対して垂直であり、その開口の中心を光軸が通る。
【００４９】
撮像光学系は、シャッタユニット５０を設定すべき位置がズーミングにより変化する構成となっており、シャッタユニット５０の理想位置は焦点距離に応じて変化する。そこで、デジタルカメラ１では、シャッタユニット５０を撮像光学系の光軸方向に移動可能にして、シャッタユニット５０を常に理想位置またはその近傍に位置させるようにしている。ただし、簡素な構成とするために、所定の焦点距離範囲内では、シャッタユニット５０を第２のレンズ群２２と一体に移動するようにし、その焦点距離範囲以外では、一定位置に留めるようにする。
【００５０】
シャッタユニット５０は、セクタ５１と基板５２のほかに、セクタ５１を駆動する駆動部５３と、ガイド軸５４が植設された支持基台５５を有する。ガイド軸５４は第２のレンズ群２２の光軸に平行である。
【００５１】
駆動部５３は、ムービングマグネットと、磁界を生成してムービングマグネットを移動させるコイルとで構成されている。駆動部５３には電力および制御信号を与えるためのフレキシブル配線基板５６が、鏡胴７０の外部から接続されている。なお、フレキシブル配線基板５６は、光を遮ることがなく、かつ、シャッタユニット５０の移動に伴う力を吸収し得るように、鏡胴７０の内周面に沿って螺旋状に設けられている（図４（ａ）参照）。
【００５２】
第２のレンズ群２２を保持するレンズ枠３２には、ガイド軸５４を貫通させて、シャッタユニット５０の傾倒を防止する傾倒防止部３２ｅが設けられている。また、基板５２には、ガイド軸３７に接して、ガイド軸５４を中心とするシャッタユニット５０の回転を防止する回転防止部５２ａが設けられている。
【００５３】
傾倒防止部３２ｅは、ガイド軸５４の外径よりも僅かに大きい内径を有する円筒状であり、その内周面は平滑である。傾倒防止部３２ｅは、その内周面の全体が、貫通しているガイド軸５４の外周面に接して、レンズ枠３２とシャッタユニット５０の相対的な移動を可能にしながら、移動によるガイド軸５４の傾倒を防止する。後述するように、レンズ枠３２とシャッタユニット５０の相対的な移動は、シャッタユニット５０が停止した状態で行われ、したがって、傾倒防止部３２ｅは、レンズ枠３２のみが移動する間にシャッタユニット５０の姿勢が変化するのを防止する働きをする。前述の傾倒防止部３２ａと同様に、傾倒防止部３２ｅにもガイド軸５４との摩擦の低減等を目的とした窓が形成されている。
【００５４】
回転防止部５２ａは、基板５２の縁部を略長方形状に切り欠いたもので、互いに平行で平滑な内面を有する。回転防止部５２ａは、内面の２点でガイド軸３７に接して、ガイド軸３７に平行な方向へのシャッタユニット５０の円滑な移動を可能にしながら、ガイド軸５４を中心として回転しようとするシャッタユニット５０の動きを規制する。
【００５５】
レンズ枠３２には突起３２ｇが設けられている。突起３２ｇと支持基台５５との間には、ガイド軸５４に対して平行に、引っ張りばね６１が架設されており、レンズ枠３２とシャッタユニット５０には互いに近づく方向への付勢力が働く。外部から他の力が加わらなければ、レンズ枠３２とシャッタユニット５０は、傾倒防止部３２ｅのシャッタユニット５０側の端面３２ｆと支持基台５５の端面５５ａとが当接した状態で静止する。なお、引っ張りばね６１は、レンズ枠３２とシャッタユニット５０が当接している状態でシャッタユニット５０の姿勢を安定させる最低限の力量を与えるように設定されており、レンズ枠３２がシャッタユニット５０と共に移動するときは、引っ張りばね６１の付勢力はほとんど生じない。
【００５６】
鏡胴７０には、シャッタユニット５０の移動範囲の一端を規定するストッパ６２が固定されており、シャッタユニット５０はストッパ６２よりも第１のレンズ群２１側に位置する。シャッタユニット５０がストッパ６２に近づくと基板５２の端部がストッパ６２に当接し（図４（ａ）参照）、シャッタユニット５０はそれ以上撮像素子２６側に移動することはできない。一方、レンズ枠３２のうち、ストッパ６２の位置に相当する端部には切り欠きが設けられており（図４（ｂ）参照）、レンズ枠３２は、ストッパ６２よりも第１のレンズ２１側にも、ストッパ６２よりも撮像素子２６側にも移動することができる。
【００５７】
第２のレンズ群２２を保持するレンズ枠３２とシャッタユニット５０の移動の様子を、図５〜図７に示す。図５は、シャッタユニット５０がストッパ６２によって停止させられている状態を表している。この状態でレンズ枠３２が第１のレンズ群２１の方向に移動しても、傾倒防止部３２ｅの端面３２ｆが支持基台５５の端面５５ａに当接するまで、シャッタユニット５０は停止したままである。図６は、傾倒防止部３２ｅの端面３２ｆが支持基台５５の端面５５ａに当接した状態を表している。この状態で、レンズ枠３２が第１のレンズ群２１の方向にさらに移動すると、シャッタユニット５０は、レンズ枠３２に押されて、レンズ枠３２と一体に移動する。図７は、この状態を表している。
【００５８】
デジタルカメラ１では、第１のレンズ群２１が負のパワー、第２のレンズ群２２が正のパワー、第３のレンズ群２３が正のパワー、第４のレンズ群２４が負のパワーを有する光学設定としている。ズーミングに際しての第１〜第４のレンズ群２１〜２４の位置を連ねたズーム曲線を図８に示す。図８において、上端がワイド端すなわち設定可能な最短の距離、下端がテレ端すなわち設定可能な最長の焦点距離である。
【００５９】
第１のレンズ群２１と第４のレンズ群２４は固定であり、撮像素子２６も固定であるため、これらの位置は変化しない。第２のレンズ群２２は、最短の焦点距離から最長の焦点距離に変化する間、撮像素子２６側から第１のレンズ群２１側に直線的に移動する。第３のレンズ群２３は、最短の焦点距離から最長の焦点距離に変化する間、まず、第１のレンズ群２１側から撮像素子２６側に移動し、その後、第１のレンズ群２１側に移動する。
【００６０】
ズーミング際してのシャッタユニット５０の理想位置を連ねた線（点線Ａ）と、シャッタユニット５０の実際の位置を連ねた線を図８に重ねて示す。理想位置は、撮像素子２６側にふくらむ曲線をなす。一方、実際には、シャッタユニット５０は、最短の焦点距離から最長の焦点距離に変化する間、最初は移動せず、その後、第２のレンズ群２２と共に第１のレンズ群２１側に移動して、シャッタユニット５０の位置は２本の直線をなす。ただし、シャッタユニット５０の実際の位置は、設定可能な焦点距離の全範囲において第２のレンズ群２２と一体に移動させる構成よりも、理想位置に近くなっている。
【００６１】
引っ張りばね６１が伸長し、また、シャッタユニット５０がストッパ６２に当接した状態と当接しない状態とをとるデジタルカメラ１では、第２のレンズ群２２のレンズ枠３２に加わる力が常時一定ではなく、レンズ枠３２を介してガイド軸３６に働く力のモーメントは変動する。ガイド軸３６やこれを支持する鏡胴７０の剛性が低いと、力のモーメントの変動によりガイド軸３６の向きが変動し、第２のレンズ群２２の向きも変動して、質の高い画像を常に提供することができなくなる。
【００６２】
しかし、デジタルカメラ１は、レンズ枠３２を介してガイド軸３６に働く力のモーメントの変動を抑えて、ガイド軸３６や鏡胴７０に特に高い剛性をもたせなくても、第２のレンズ群２２の向きを常に一定に保ち得る構成としている。レンズ枠３２を介してガイド軸３６に働く力のモーメントの変動を抑えるために、そのモーメントの原因となる力をレンズ枠３２に加える全ての部材（駆動軸４７、引っ張りばね６０、ストッパ６２、傾倒防止部３３ｅ）は、第２のレンズ群２２の光軸を含む平面に関して、ガイド軸３６と同じ側に配置されている。この平面は、第２のレンズ群２２の光軸に対して垂直な断面の形状が略長方形である鏡胴７０の長辺と交差する。
【００６３】
レンズ枠３２を介してガイド軸３６に働く力のモーメントと、その要因となる力を図９に示す。なお、図９は、ガイド軸３６に平行な方向から見たものであり、また、ガイド軸３６に働く力のモーメントの要因となる力は全てガイド軸３６に平行であるため、２種類の丸印で力の方向を表す。十字を付した丸印は、紙面の手前側（第１のレンズ群２１側）から向こう側（撮像素子２６）に向かう力を表しており、二重の丸印は、逆に、紙面の向こう側から手前側に向かう力を表している。この表記は、後に説明する図１０、図１６、図１７でも同じである。
【００６４】
図９の（ａ）は、レンズ枠３２が第１のレンズ群２１側に移動する際に、常にレンズ枠３２に加わる力とガイド軸３６に働く力のモーメントを表している。なお、図が煩雑になるのを避けるために、各部を示す符号は省略している（各部の符号については図４参照）。
【００６５】
レンズ枠３２の突起３２ｄには、引っ張りばね６０による撮像素子２６側への付勢力Ｆ１が常に加わり、この力Ｆ１のベクトルと、突起３２ｄを原点とするガイド軸３６の位置ベクトルとの積である力のモーメントＭ１がガイド軸３６に働く。また、レンズ枠３２の係合部３２ｃには、レンズ枠３２を第１のレンズ群２１側に移動させるための駆動軸４７の駆動力Ｆ２が加わり、この力Ｆ２のベクトルと、係合部３２ｃを原点とするガイド軸３６の位置ベクトルの積である力のモーメントＭ２が、ガイド軸３６に働く。
【００６６】
レンズ枠３２が第１のレンズ群２１側に移動する際には、常に、これらのモーメントＭ１、Ｍ２の合成モーメントＭａがガイド軸３６に働くことになり、シャッタユニット５０がストッパ６２に当接しない状態では、ガイド軸３６にはこの力のモーメントＭａのみが働く。なお、前述のように、レンズ枠３２とシャッタユニット５０が当接している状態では、引っ張りばね６１の付勢力はほとんど生じない。
【００６７】
図９の（ｂ）は、ストッパ６２に当接した状態のシャッタユニット５０に加わる力と、シャッタユニット５０のガイド軸５４に働く力のモーメントを表している。このとき、引っ張りばね６１が伸びて、撮像素子２６側に向かう付勢力Ｍ５がばね６２の結合部位に加わり、この力Ｆ３のベクトルと、ばね６１の結合部位を原点とするガイド軸５４の位置ベクトルとの積である力のモーメントＭ３がガイド軸５４に働く。また、第１のレンズ群２１側に向かうストッパ６２からの制動力Ｆ４が、レンズ枠３２のストッパ６２への当接部位に加わり、この力Ｆ４のベクトルと、当接部位を原点とするガイド軸５４の位置ベクトルとの積である力のモーメントＭ４が、ガイド軸５４に働く。結局、ガイド軸５４には、これらのモーメントＭ３、Ｍ４の合成モーメントが働く。
【００６８】
図９の（ｃ）は、シャッタユニット５０がストッパ６２に当接している状態で、レンズ枠３２に加わる力とガイド軸３６に働く力のモーメントを表している。引っ張りばね６１が伸びるため、第１のレンズ群２１側に向かう付勢力Ｆ５が突起３２ｇに加わり、この力Ｆ５のベクトルと、突起３２ｇを原点とするガイド軸３６の位置ベクトルとの積である力のモーメントＭ５が、ガイド軸３６に働く。なお、引っ張りばね６１による２つの付勢力Ｆ３、Ｆ５は、方向が逆で、大きさは等しいが、位置ベクトルの大きさ（原点からの距離）に差があるため、力のモーメントＭ３、Ｍ５の大きさは異なる。
【００６９】
図９の（ｄ）は、シャッタユニット５０がストッパ６２に当接している状態で、レンズ枠３２が第１のレンズ群２１側に移動する際に、ガイド軸３６に働く力のモーメントを表している。このとき、ガイド軸３６には、（ａ）に示した力のモーメントＭａのほかに、（ｂ）に示したガイド軸５４に働く力のモーメントＭ３、Ｍ４と、（ｃ）に示した力のモーメントＭ５が働き、ガイド軸３６に働く力のモーメントは、これらの合成モーメントＭｂとなる。
【００７０】
デジタルカメラ１では、シャッタユニット５０がストッパ６２に当接していない状態で、第２のレンズ群２２が（シャッタユニット５０と共に）、第１のレンズ群２１側に移動するときにガイド軸３６に働く力のモーメントＭａと、シャッタユニット５０がストッパ６２に当接している状態で、第２のレンズ群２２が（シャッタユニット５０とは別に）、第１のレンズ群２１側に移動するときにガイド軸３６に働く力のモーメントＭｂとが、大きく相違しないように、上述の各力Ｆ１〜Ｆ４の大きさと、各位置ベクトルの大きさおよび向きを定めている。具体的には、力のモーメントＭａ、Ｍｂの方向の差を４５゜以下とし、力のモーメントＭａ、Ｍｂの大きさの差を、大きい方（図９の例ではモーメントＭｂ）の３０％以下としている。
【００７１】
力Ｆ１〜Ｆ４の大きさは、引っ張りばね６０のばね定数とモータ４２の出力によって定まり、位置ベクトルは各部材の相対位置で定まるから、これらを調整することで、上記の値を実現することができる。
【００７２】
本実施形態では、駆動軸４７とレンズ枠３２の係合部３２ｃとのがたつきを防止するためのばね６０が、レンズ枠３２を撮像素子２６側に付勢する設定であるが、その付勢方向を逆にすることも可能である。ばね６０によりレンズ枠３２を第１のレンズ群側２１に付勢する変形例において、ガイド軸３６に働く力のモーメントを図１０に示す。これは、レンズ枠３２を撮像素子２６側に移動させるときのものである。図１０の（ａ）〜（ｄ）が表すところは図９の（ａ）〜（ｄ）と同じであり、重複する説明は省略する。
【００７３】
付勢力Ｆ１と駆動力Ｆ２の方向が図９とは逆であるため、力のモーメントＭａ、Ｍｂの方向も概ね逆になっている。ただし、本変形例でも、力のモーメントＭａ、Ｍｂの方向の差は４５゜以下であり、力のモーメントＭａ、Ｍｂの大きさの差は大きい方の３０％以下である。
【００７４】
第２の実施形態のデジタルカメラ２について説明する。デジタルカメラ２は、第１の実施形態のデジタルカメラ１を修飾して、シャッタユニット５０を移動させる構成を変更したものである。第２のレンズ群２２を保持するレンズ枠３２とシャッタユニット５０の構成と、それらの移動の様子を、図１１の側面透視図および図１２〜図１４の正面透視図に示す。
【００７５】
デジタルカメラ２では、引っ張りばね６１に代えて、圧縮ばね６３が、レンズ枠３２とシャッタユニット５０との間に架設されており、レンズ枠３２とシャッタユニット５０には互いに遠ざかる方向への付勢力が働く。圧縮ばね６３は、ガイド軸５４を囲むように配設されており、一端がレンズ枠３２の傾倒防止部３２ｅの端面３２ｆに、他端が支持基台５５の端面５５ａに当接している。
【００７６】
レンズ枠３２には、基板５２に当接して、シャッタユニット５０がレンズ枠３２から所定距離以上離間するのを防止するためのストッパ６４が設けられており、また、シャッタユニット５０は、第２のレンズ群２２とストッパ６４の間に位置する。鏡胴７０に設けられている前述のストッパ６２は、デジタルカメラ１のものよりも、第１のレンズ群２１寄りに設定されている。なお、圧縮ばね６３は、シャッタユニット５０がストッパ６４に当接している状態でシャッタユニット５０の姿勢を安定させる最低限の力量を与えるように設定されており、レンズ枠３２がシャッタユニット５０と共に移動するときは、圧縮ばね６３の付勢力はほとんど生じない。
【００７７】
図１２は、シャッタユニット５０がストッパ６２に当接していない状態を表している。この状態でレンズ枠３２が第１のレンズ群２１の方向に移動すると、基板５２の端部がストッパ６２に当接するまで、シャッタユニット５０はレンズ枠３２と一体に移動する。図１３は、基板５２の端部がストッパ６２に当接した状態を表している。この状態で、レンズ枠３２が第１のレンズ群２１の方向にさらに移動しても、シャッタユニット５０は停止したままとなる。その際、レンズ枠３２のストッパ６４が基板５２から離間するとともに、圧縮ばね６３が縮む。図１４はこの状態を表している。
【００７８】
デジタルカメラ２でも、デジタルカメラ１と同様に、第１のレンズ群２１が負のパワー、第２のレンズ群２２が正のパワー、第３のレンズ群２３が正のパワー、第４のレンズ群２４が負のパワーを有する光学設定としている。ただし、第１〜第４のレンズ群２１〜２４のパワーの大きさは、デジタルカメラ１とは相違する。デジタルカメラ２におけるズーム曲線と、ズーミング際してのシャッタユニット５０の理想位置を連ねた線（点線Ａ）と、シャッタユニット５０の実際の位置を連ねた線を図１５示す。
【００７９】
シャッタユニット５０の理想位置は、第１のレンズ群２１側にふくらむ曲線をなす。一方、実際には、シャッタユニット５０は、最短の焦点距離から最長の焦点距離に変化する間、最初は第２のレンズ群２２と共に第１のレンズ群２１側に移動し、その後は停止して、シャッタユニット５０の位置は２本の直線をなす。ただし、シャッタユニット５０の実際の位置は、設定可能な焦点距離の全範囲において第２のレンズ群２２と一体に移動させる構成よりも、理想位置に近くなっている。
【００８０】
レンズ枠３２を介してガイド軸３６に働く力のモーメントと、その要因となる力を図１６に示す。図１６の（ａ）は、レンズ枠３２が第１のレンズ群２１側に移動する際に、常にレンズ枠３２に加わる力とガイド軸３６に働く力のモーメントを表している。なお、図が煩雑になるのを避けるために、各部を示す符号は省略している（各符号については図１１参照）。
【００８１】
レンズ枠３２の突起３２ｄには、引っ張りばね６０による撮像素子２６側への付勢力Ｆ１が常に加わり、この力Ｆ１のベクトルと、突起３２ｄを原点とするガイド軸３６の位置ベクトルとの積である力のモーメントＭ１がガイド軸３６に働く。また、レンズ枠３２の係合部３２ｃには、レンズ枠３２を第１のレンズ群２１側に移動させるための駆動力Ｆ２が加わり、この力Ｆ２のベクトルと、係合部３２ｃを原点とするガイド軸３６の位置ベクトルの積である力のモーメントＭ２が、ガイド軸３６に働く。
【００８２】
レンズ枠３２が第１のレンズ群２１側に移動する際には、常に、これらのモーメントＭ１、Ｍ２の合成モーメントＭａがガイド軸３６に働くことになり、シャッタユニット５０がストッパ６２に当接しない状態では、ガイド軸３６にはこの力のモーメントＭａのみが働く。なお、前述のように、シャッタユニット５０がレンズ枠３２のストッパ６４に当接している状態では、圧縮ばね６３の付勢力はほとんど生じない。
【００８３】
図１６の（ｂ）は、ストッパ６２に当接した状態のシャッタユニット５０に加わる力と、シャッタユニット５０のガイド軸５４に働く力のモーメントを表している。このとき、圧縮ばね６３が縮んで、撮像素子２６側に向かう付勢力（不図示）がばね６３の結合部位に加わるが、ばね６３の結合部位はガイド軸５４上に位置するため、ばね６３の結合部位を原点とするガイド軸５４の位置ベクトルはゼロとなり、ばね６３の付勢力による力のモーメントはガイド軸５４には働かない。一方、撮像素子２６側に向かうストッパ６２からの制動力Ｆ４が、レンズ枠３２のストッパ６２への当接部位に加わり、この力Ｆ４のベクトルと、当接部位を原点とするガイド軸５４の位置ベクトルとの積である力のモーメントＭ４が、ガイド軸５４に働く。
【００８４】
図１６の（ｃ）は、シャッタユニット５０がストッパ６２に当接している状態で、レンズ枠３２に加わる力とガイド軸３６に働く力のモーメントを表している。圧縮ばね６３が縮むため、撮像素子２６側に向かう付勢力Ｆ５がばね６３の結合部位に加わり、この力Ｆ５のベクトルと、ばね６３の結合部位を原点とするガイド軸３６の位置ベクトルとの積である力のモーメントＭ５が、ガイド軸３６に働く。
【００８５】
図１６の（ｄ）は、シャッタユニット５０がストッパ６２に当接している状態で、レンズ枠３２が第１のレンズ群２１側に移動する際に、ガイド軸３６に働く力のモーメントを表している。このとき、ガイド軸３６には、（ａ）に示した力のモーメントＭａのほかに、（ｂ）に示したガイド軸５４に働く力のモーメントＭ４と、（ｃ）に示した力のモーメントＭ５が働き、ガイド軸３６に働く力のモーメントは、これらの合成モーメントＭｂとなる。
【００８６】
デジタルカメラ２でも、シャッタユニット５０がストッパ６２に当接していない状態で、第２のレンズ群２２が（シャッタユニット５０と共に）、第１のレンズ群２１側に移動するときにガイド軸３６に働く力のモーメントＭａと、シャッタユニット５０がストッパ６２に当接している状態で、第２のレンズ群２２が（シャッタユニット５０とは別に）、第１のレンズ群２１側に移動するときにガイド軸３６に働く力のモーメントＭｂとが、大きく相違しないように、上述の各力Ｆ１〜Ｆ４の大きさと、各位置ベクトルの大きさおよび向きを定めている。具体的には、力のモーメントＭａ、Ｍｂの方向の差を４５゜以下とし、力のモーメントＭａ、Ｍｂの大きさの差を、大きい方（図１６の例ではモーメントＭａ）の３０％以下としている。
【００８７】
本実施形態では、駆動軸４７とレンズ枠３２の係合部３２ｃとのがたつきを防止するためのばね６０が、レンズ枠３２を撮像素子２６側に付勢する設定であるが、その付勢方向を逆にすることも可能である。ばね６０によりレンズ枠３２を第１のレンズ側２１に付勢する変形例において、ガイド軸３６に働く力のモーメントを図１７に示す。これは、レンズ枠３２を撮像素子２６側に移動させるときのものである。図１７の（ａ）〜（ｄ）が表すところは、図１６の（ａ）〜（ｄ）と同じであり、重複する説明は省略する。
【００８８】
付勢力Ｆ１と駆動力Ｆ２の方向が図１６とは逆であるため、力のモーメントＭａ、Ｍｂの方向も概ね逆になっている。また、ガイド軸５４には力のモーメントＭ４のみが働き、その方向が力のモーメントＭａの方向に近いため、力のモーメントＭｂは力のモーメントＭａよりも大きくなっている。ただし、本変形例でも、力のモーメントＭａ、Ｍｂの方向の差は４５゜以下であり、力のモーメントＭａ、Ｍｂの大きさの差は大きい方（モーメントＭｂ）の３０％以下である。
【００８９】
上記の各実施形態および変形例では、絞り４０を第２のレンズ群２２を保持するレンズ枠３２に設けているが、口径可変の絞りユニットを備え、これをシャッタユニット５０を移動させる各実施形態の構成と同様の構成で、移動させるようにしてもよい。また、光を所定の透過率で透過させるＮＤフィルタを備え、これを同様の構成で移動させるようにしてもよい。上記構成は、これらの光量規制部材の移動のみでなく、レンズ群の移動にも適用可能である。いずれの場合も、駆動軸３６に働く力のモーメントの変動が、方向において４５゜以下となり、大きさにおいて３０％以下となるように設定するのが好ましい。
【００９０】
また、ここでは鏡胴７０に固定されたストッパ６２にシャッタユニット５０を当接させて、シャッタユニット５０を停止させるようにしているが、ストッパ６２を可動とするとともに、ストッパ６２をシャッタユニット５０側に付勢するばね等の付勢部材を備えて、第２のレンズ群２２とシャッタユニット５０が、ある範囲では一体に移動し、別の範囲では独立に移動する構成としてもよい。この構成は、絞り、ＮＤフィルタ等を移動させる場合にも採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】第１の実施形態のデジタルカメラの外観を模式的に示す正面図（ａ）および背面図（ｂ）。
【図２】第１の実施形態のデジタルカメラの内部構成（撮像光学系周辺）を模式的に示す正面透視図。
【図３】第１の実施形態のデジタルカメラの撮像光学系の要部を分解して示す正面透視図。
【図４】第１の実施形態のデジタルカメラのシャッタユニット付近（ａ）および第２のレンズ群付近（ｂ）を示す側面透視図。
【図５】第１の実施形態のデジタルカメラのシャッタユニットがストッパによって停止させられている状態を模式的に示す正面透視図。
【図６】第１の実施形態のデジタルカメラの第２のレンズ群が図５の状態から移動して、そのレンズ枠がシャッタユニットに当接した状態を模式的に示す正面透視図。
【図７】第１の実施形態のデジタルカメラの第２のレンズ群が図６の状態からさらに移動して、シャッタユニットが第２のレンズ群と一体に移動する状態を模式的に示す正面透視図。
【図８】第１の実施形態のデジタルカメラのズームミングの間の各レンズ群およびシャッタユニットの位置を模式的に示す図。
【図９】第１の実施形態のデジタルカメラのガイド軸に働く力のモーメントおよびその要因となる力を模式的に示す側面透視図。
【図１０】第１の実施形態の変形例のデジタルカメラにおけるガイド軸に働く力のモーメントおよびその要因となる力を模式的に示す側面透視図。
【図１１】第２の実施形態のデジタルカメラのシャッタユニット付近（ａ）および第２のレンズ群付近（ｂ）を示す側面透視図。
【図１２】第２の実施形態のデジタルカメラのシャッタユニットが第２のレンズ群と一体に移動する状態を模式的に示す正面透視図。
【図１３】第２の実施形態のデジタルカメラの第２のレンズ群とシャッタユニットが図１２の状態から移動して、シャッタユニットがストッパに当接した状態を模式的に示す正面透視図。
【図１４】第２の実施形態のデジタルカメラの第２のレンズ群が図１３の状態からさらに移動して、シャッタユニットがストッパによって停止させられている状態を模式的に示す正面透視図。
【図１５】第２の実施形態のデジタルカメラのズームミングの間の各レンズ群およびシャッタユニットの位置を模式的に示す図。
【図１６】第２の実施形態のデジタルカメラのガイド軸に働く力のモーメントおよびその要因となる力を模式的に示す側面透視図。
【図１７】第２の実施形態の変形例のデジタルカメラにおけるガイド軸に働く力のモーメントおよびその要因となる力を模式的に示す側面透視図。
【符号の説明】
【００９２】
１、２  デジタルカメラ
１０    筐体
１０ａ  基板
１１    対物窓
１２ａ  ファインダー前窓
１２ｂ  ファインダー後窓
１３    フラッシュ発光部
１４    セルフタイマーランプ
１５    表示部
１６    モード設定スイッチ
１７    カーソルボタン
１８    操作キー
１９    レリーズボタン
２１    第１のレンズ群
２１ａ、２１ｂ  第１のレンズ群レンズ
２２    第２のレンズ群
２３    第３のレンズ群
２４    第４のレンズ群
２５    プリズム
２６    撮像素子
２７    光学ローパスフィルタ
３２、３３  レンズ枠
３２ａ、３３ａ  傾倒防止部
３２ｂ、３３ｂ  回転防止部
３２ｃ、３３ｃ  係合部
３２ｄ    突起
３２ｅ    傾倒防止部
３２ｆ    傾倒防止部端面
３２ｇ    突起
３４    レンズ枠
３６、３７  ガイド軸
４２、４３  モータ
４７、４８  駆動軸
４９    絞り
５０    シャッタユニット
５１    セクタ
５２    基板
５２ａ  回転防止部
５３    駆動部
５４    ガイド軸
５５    支持基台
５５ａ  支持基台端面
５６    フレキシブル配線基板
６０    引っ張りばね
６１    引っ張りばね
６２    ストッパ
６３    圧縮ばね
６４    ストッパ
７０    鏡胴
７１    保持部材
Ｆ１〜Ｆ５  力
Ｍａ、Ｍｂ、Ｍ１〜Ｍ５  力のモーメント
【図１】
2005352339.tif 000003
【図２】
2005352339.tif 000004
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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