(57)【要約】【課題】省エネルギー化、静音化を実現するとともに、レンズ枠の高速移動及びレンズ枠の高精度位置決めを両立させるレンズ駆動装置及び撮像装置を提供することにある。【解決手段】第２のステップモータ３３を駆動して、Ｌ１とＬ２との比が選択された値になる位置まで、連接棒３１及び揺動軸７３が光軸に対して垂直な方向に移動する。Ｌ１＜Ｌ２の状態の高速移動モードでは、ナット２８の移動量に対してレンズ枠２２の移動量は大きくなり、Ｌ１＝Ｌ２の状態に比べレンズ枠２２の移動速度は大きくなる。これにより、第１のステップモータ２３の回転数を低くした静音化駆動状態でレンズ枠２２の高速移動が実現される。一方、Ｌ１＞Ｌ２の状態の高精度移動モードでは、ナット２８の移動量に対してレンズ枠２２の移動量は小さくなり、Ｌ１＝Ｌ２の状態に比べレンズ枠２２の分解能は向上する。これにより、レンズ枠２２の高精度な位置決めが実現される。【選択図】図３
2011085755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ及び前記レンズを保持するレンズ枠を光軸方向に移動させる駆動源と、
前記駆動源の駆動により回転駆動されるリードスクリューと、
前記リードスクリューの回転駆動により光軸方向に移動するナットと、
前記レンズ枠に取り付けられ、前記レンズ及び前記レンズ枠を光軸方向に案内するガイドシャフトと、
前記ナットに連結される駆動源側連結部と、前記駆動源側連結部と反対側の端部に設けられ、前記レンズ枠に連結されるレンズ側連結部と、前記駆動源側連結部と前記レンズ側連結部との間に設けられる揺動軸とを有し、前記揺動軸を中心に揺動可能なリンク部材と、
前記リンク部材を前記レンズ枠及び前記ナットに対して移動させ、前記駆動源側連結部と前記揺動軸との間の第１の距離と、前記レンズ側連結部と前記揺動軸との間の第２の距離との比を変更するリンク部材位置変更手段と、
を備えることを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】
前記駆動源側連結部は、前記ナットに設けられる駆動源側ピン部材と、前記リンク部材に設けられ、前記駆動源側ピン部材に対して移動可能に係合する駆動源側スロット部を備え、
前記レンズ側連結部は、前記レンズ枠に設けられるレンズ側ピン部材と、前記リンク部材に設けられ、前記レンズ側ピン部材に対して移動可能に係合するレンズ側スロット部を備えることを特徴とする請求項１のレンズ駆動装置。
【請求項３】
前記リンク部材位置変更手段により、前記リンク部材が光軸に対して垂直な方向に移動することを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
【請求項４】
さらに前記駆動源により前記レンズ及び前記レンズ枠を光軸方向に移動させるモードを設定するモード切替手段を備え、
前記モード切替手段により前記レンズ及び前記レンズ枠を高速に移動させる高速移動モードに設定された際には、前記リンク部材位置変更手段により前記リンク部材は、前記駆動源側連結部の方向に移動することを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
【請求項５】
さらに前記駆動源により前記レンズ及び前記レンズ枠を光軸方向に移動させるモードを設定するモード切替手段を備え、
前記モード切替手段により前記レンズ及び前記レンズ枠の位置を高精度に調整する高精度移動モードに設定された際には、前記リンク部材位置変更手段により前記リンク部材は、前記レンズ側連結部の方向に移動することを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
【請求項６】
前記駆動源はステップモータであることを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
【請求項７】
前記リンク部材位置変更手段は、ステップモータを備えることを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のレンズ駆動装置と、
結像した被写体像を撮像する撮像素子と、
撮像した被写体像の画像情報を処理する画像処理手段と、
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、デジタルカメラ、携帯電話等の撮像装置のレンズを移動させるレンズ駆動装置、及び、このレンズ駆動装置を備える撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、デジタルカメラ、携帯電話等の撮像装置は、レンズと、レンズを保持するとともにレンズと一体に光軸方向に移動するレンズ枠と、レンズ駆動装置とを備える。レンズ駆動装置の一例として、レンズ枠を光軸方向に案内するガイドシャフトと、レンズ枠の一部で保持されるとともに雌ねじ部が設けられているナットと、製品の外枠等の固定枠に固定されるモータと、モータに連結されるとともにナットの雌ねじ部と螺合する雄ねじ部が設けられる光軸方向に延設されたリードスクリューとを備える構成の装置が知られている。このレンズ駆動装置では、モータを駆動してリードスクリューを回転させることにより、ナット及びレンズ枠が一体に光軸方向に移動する。レンズ枠の光軸方向への移動量は、リードスクリューの回転量及びリード量により決定される。
【０００３】
このため、リードスクリューのリード量を小さくすることにより、モータ（リードスクリュー）の単位回転角度当たりのレンズ枠（ナット）の移動量は小さくなり、レンズ枠の高精度な位置決めが可能となる。しかし、レンズ枠をフルストローク（最大繰り出し位置と最大沈胴位置との間）で移動させる場合等には、モータ（リードスクリュー）の総回転角度が大きくなり、リードスクリューに螺合するナットの移動時間が増大してしまう。逆に、リードスクリューのリード量を大きくすることにより、レンズ枠をフルストロークで移動させる場合に、レンズ枠の移動時間は短縮される。しかし、モータ（リードスクリュー）の単位回転角度当たりのレンズ枠の移動量が大きくなり、レンズ枠の位置決め精度が低下する。すなわち、レンズ枠の高速移動及びレンズ枠の高精度位置決めを両立させることができない。
【０００４】
この課題を解決するため、特許文献１では、リードスクリューを回転させる第１のモータとは別に、リードスクリューと螺合するナットを回転駆動する第２のモータを備えるレンズ駆動装置が開示されている。このレンズ駆動装置では、第２のモータの回転を制御してナットの回転を調整することにより、ナットとリードスクリューとの相対的な回転速度を変化させている。これにより、第１のモータ（リードスクリュー）の単位回転角度当たりのレンズ枠の移動量が調整される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２６４５４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１のレンズ駆動装置では、第１のモータによって駆動される被駆動部であるレンズ枠の一部に第２のモータが固定されている。このため、第１のモータの被駆動部の質量が重くなり、レンズ枠の移動の高速化の妨げとなる。また、第１のモータを駆動すると第２のモータはレンズ枠等とともに光軸方向に移動するため、移動可能なすべての位置で第２のモータに給電可能となるように、フレキシブル基板等を設けなければならない。また、レンズ枠の移動の際には、第１のモータ及び第２のモータは常に駆動しているため、２つのモータは常に通電されている。このため、レンズ駆動装置の消費電力が増大する。さらに、近年、撮像装置のレンズ駆動装置の静音化が要求されているが、上記特許文献１のレンズ駆動装置では、２つのモータを同時に駆動させるため騒音が生じやすい。
【０００７】
本発明は上記課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、省エネルギー化、静音化を実現するとともに、レンズ枠の高速移動及びレンズ枠の高精度位置決めを両立させるレンズ駆動装置及び撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明のレンズ駆動装置は、レンズ及び前記レンズを保持するレンズ枠を光軸方向に移動させる駆動源と、前記駆動源の駆動により回転駆動されるリードスクリューと、前記リードスクリューの回転駆動により光軸方向に移動するナットと、前記レンズ枠に取り付けられ、前記レンズ及び前記レンズ枠を光軸方向に案内するガイドシャフトと、前記ナットに連結される駆動源側連結部と、前記駆動源側連結部と反対側の端部に設けられ、前記レンズ枠に連結されるレンズ側連結部と、前記駆動源側連結部と前記レンズ側連結部との間に設けられる揺動軸とを有し、前記揺動軸を中心に揺動可能なリンク部材と、前記リンク部材を前記レンズ枠及び前記ナットに対して移動させ、前記駆動源側連結部と前記揺動軸との間の第１の距離と、前記レンズ側連結部と前記揺動軸との間の第２の距離との比を変更するリンク部材位置変更手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
このレンズ駆動装置では、リンク部材位置変更手段によりリンク部材がナット及びレンズ枠に対して移動する。第１の距離が第２の距離より小さい場合は、ナットの移動量に対してレンズ枠の光軸方向への移動量は大きくなり、第１の距離と第２の距離とが等しい場合に比べレンズ枠の移動速度は大きくなる。これにより、駆動源の回転数を低くした静音化駆動状態でレンズ枠の高速移動が実現される。一方、第１の距離が第２の距離より大きい場合、ナットの移動量に対してレンズ枠の光軸方向への移動量は小さくなり、第１の距離と第２の距離とが等しい場合に比べレンズ枠の分解能は向上する。これにより、レンズ枠の高精度な位置決めが実現される。以上のようにして、静音化を実現するとともに、レンズ枠の高速移動及びレンズ枠の高精度位置決めを両立させるレンズ駆動装置を提供することができる。
【００１０】
また、リンク部材位置変更手段は、リンク部材をレンズ枠及びナットに対して移動させる際にのみ、駆動される。レンズ枠の光軸方向への移動の際に、リンク部材位置変更手段は駆動されないため、レンズ駆動装置の省エネルギー化を実現することができる。
【００１１】
さらに、このレンズ駆動装置では、リンク部材位置変更手段を駆動源の被駆動部であるレンズ枠等に固定する必要がなくなる。このため、駆動源の被駆動部の質量の増加がレンズ枠の移動の高速化の妨げとなることはない。
【００１２】
このレンズ駆動装置では、前記駆動源側連結部は、前記ナットに設けられる駆動源側ピン部材と、前記リンク部材に設けられ、前記駆動源側ピン部材に対して移動可能に係合する駆動源側スロット部を備え、前記レンズ側連結部は、前記レンズ枠に設けられるレンズ側ピン部材と、前記リンク部材に設けられ、前記レンズ側ピン部材に対して移動可能に係合するレンズ側スロット部を備えてもよい。
【００１３】
また、このレンズ駆動装置では、前記リンク部材位置変更手段により、前記リンク部材が光軸に対して垂直な方向に移動することが好ましい。
【００１４】
また、このレンズ駆動装置は、さらに前記駆動源により前記レンズ及び前記レンズ枠を光軸方向に移動させるモードを設定するモード切替手段を備えることが好ましい。前記モード切替手段により前記レンズ及び前記レンズ枠を高速に移動させる高速移動モードに設定された際には、前記リンク部材位置変更手段により前記リンク部材は、前記駆動源側連結部の方向に移動する。一方、前記モード切替手段により前記レンズ及び前記レンズ枠の位置を高精度に調整する高精度移動モードに設定された際には、前記リンク部材位置変更手段により前記リンク部材は、前記レンズ側連結部の方向に移動する。
【００１５】
さらに、このレンズ駆動装置では、前記駆動源はステップモータであることが好ましく、前記リンク部材位置変更手段は、ステップモータを備えることが好ましい。これにより、レンズ枠の光軸方向への移動及びリンク部材の移動が、パルスカウントによるオープン制御により駆動制御されている。レンズ枠の駆動源及びリンク部材位置変更手段の駆動源に、それぞれステップモータを用いることにより、パルスを検出する手段を別途に設ける必要がなくなる。このため、制御システムの構成の単純化を実現できる。
【００１６】
また、本発明の撮像装置は、前述した記載のレンズ駆動装置と、結像した被写体像を撮像する撮像素子と、撮像した被写体像の画像情報を処理する画像処理手段と、を備えることを特徴とする。これにより、省エネルギー化、静音化を実現するとともに、レンズ枠の高速移動及びレンズ枠の高精度位置決めを両立させる撮像装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、省エネルギー化、静音化を実現するとともに、レンズ枠の高速移動及びレンズ枠の高精度位置決めを両立させるレンズ駆動装置及び撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態のデジタルカメラの外観を示す斜視図。
【図２】第１の実施形態のレンズ駆動装置の構成を示す斜視図。
【図３】第１の実施形態のレンズ駆動装置の連接棒の連結状態を拡大して示す斜視図。
【図４】第１の実施形態のデジタルカメラの制御システムを示すブロック図。
【図５】第１の実施形態のデジタルカメラの動作状態を示すフローチャート。
【図６】第１の実施形態のデジタルカメラの高速移動モードでの動作状態を示すフローチャート。
【図７】第１の実施形態のデジタルカメラの高精度移動モードでの動作状態を示すフローチャート。
【図８】第１の実施形態のレンズ駆動装置の中間位置モードでの連接棒を示す概略図。
【図９】第１の実施形態のレンズ駆動装置の高速移動モードでの連接棒を示す概略図。
【図１０】第１の実施形態のレンズ駆動装置の高精度移動モードでの連接棒を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態では、本発明に係るレンズ駆動装置を備える撮像装置としてデジタルカメラを例に挙げて説明するが、撮像装置はデジタルビデオカメラ、携帯電話等のその他の製品でもよい。
【００２０】
（第１の実施形態）  
本発明の第１の実施形態について図１乃至図１０を参照して説明する。
【００２１】
図１は、本実施形態に係るデジタルカメラ１の外観を示す図である。図１に示すように、デジタルカメラ１の正面の中央部には、沈胴式のレンズ鏡筒１１が設けられている。レンズ鏡筒１１は、第１の円筒部１１Ａと、第１の円筒部１１Ａより大径の第２の円筒部１１Ｂとの２段円筒状に形成されている。光軸方向についてレンズ鏡筒１１の被写体側の端部には、開口部１１Ｃが形成されている。開口部１１Ｃはカバーガラス１３により塞がれている。レンズ鏡筒１１の内部には、被写体を撮像するための撮像素子（図示しない）と、光軸方向に沿って撮像素子の被写体側に並設される複数のレンズ（図示しない）が内蔵され、撮像光学系が構成されている。これらのレンズを光軸方向に移動させることにより、焦点距離調整、ピント調整が行われる。
【００２２】
図１に示すように、デジタルカメラ１の上面には、シャッターボタン１２が設けられている。また、シャッターボタン１２にはレリーズケーブル１７が着脱可能に取り付けられる。レリーズケーブル１７のシャッターボタン１２との連結部と反対側の端部には、レリーズスイッチ１８が設けられている。レリーズスイッチ１８を押すことにより、デジタルカメラ１に直接触れることなく撮影を行うことが可能となる。
【００２３】
デジタルカメラ１の背面には、電源ボタン（図示しない）及びズーム操作スイッチ（図示しない）が設けられている。ズーム操作スイッチでの操作により、レンズ鏡筒１１が望遠側又は広角側に移動する。
【００２４】
図２及び図３は、レンズ鏡筒１１に内蔵されるレンズ駆動装置２の構成を示す図である。図２に示すように、レンズ鏡筒１１の内部には、ピント調整を行うフォーカス用のレンズ２１と、レンズ２１を保持するレンズ枠２２と、レンズ駆動装置２とが配設されている。レンズ駆動装置２は、レンズ枠２２を光軸方向に移動させる駆動源である第１のステップモータ２３を有する。レンズ枠２２の外周面には、２つの爪部５１が光軸回り方向について略１８０°離れた位置に突設状態で形成されている。それぞれの爪部５１は、レンズ鏡筒１１の第１の円筒部１１Ａから光軸方向について被写体と反対方向に延設される棒状のガイドシャフト２５とスライド可能に嵌合している。爪部５１がガイドシャフト２５と嵌合することにより、ガイドシャフト２５がレンズ枠２２に取り付けられ、レンズ２１及びレンズ枠２２は一体にガイドシャフト２５に沿って光軸方向に案内される。レンズ２１及びレンズ枠２２が光軸方向に移動することにより、ピント調整が行われる。
【００２５】
図２に示すように、レンズ枠２２の外周面の爪部５１と光軸周り方向について略９０°離れた位置には、外方向に向けて突出した突出部５２が設けられている。図３に示すように、突出部５２には、レンズ側ピン部材であるレンズ側フォロア５３が設けられている。
【００２６】
図３に示すように、レンズ駆動装置２は、第１のステップモータ２３により回転駆動されるリードスクリュー２７と、リードスクリュー２７に取り付けられるナット２８とを有する。リードスクリュー２７は、第１のステップモータ２３と一体に又は第１のステップモータ２３に連結された状態で、光軸に対して平行に設けられている。リードスクリュー２７の外周面の一部には、雄ねじ部６１が設けられている。ナット２８には、雌ねじ部６２が設けられている。雌ねじ部６２が雄ねじ部６１と螺合することにより、ナット２８がリードスクリュー２７に取り付けられる。これにより、第１のステップモータ２３によりリードスクリュー２７が回転駆動された際には、ナット２８はリードスクリュー２７に沿って光軸方向に移動可能となっている。また、ナット２８には、駆動源側ピン部材である駆動源側フォロア６３が設けられている。
【００２７】
レンズ駆動装置２は、レンズ枠２２とナット２８とを連結するリンク部材である連接棒３１を有する。連接棒３１は光軸に垂直な方向（本実施形態では上下方向）に沿って配置されている。連接棒３１の一端部には、レンズ側スロット部７１が上下方向に沿って長孔状に形成されている。レンズ側スロット部７１がレンズ枠２２の突出部５２のレンズ側フォロア５３と係合することにより、連接棒３１がレンズ枠２２に連結されるレンズ側連結部が形成される。この際、レンズ側スロット部７１が長孔状に形成されているため、連接棒３１はレンズ側フォロア５３に対して光軸に垂直な方向に移動可能である。
【００２８】
連接棒３１の他端部には、駆動源側スロット部７２が上下方向に沿って長孔状に形成されている。駆動源側スロット部７２がナット２８の駆動源側フォロア６３と係合することにより、連接棒３１がナット２８に連結される駆動源側連結部が形成される。以上のようにして、レンズ枠２２が連接棒３１を介してナット２８に連結される。この際、駆動源側スロット部７２が長孔状に形成されているため、連接棒３１は駆動源側フォロア６３に対して光軸に垂直な方向に移動可能である。
【００２９】
連接棒３１のレンズ側フォロア５３と駆動源側フォロア６３との間の中央部には、揺動軸７３が固定された状態で連結されている。連接棒３１は、揺動軸７３を支点として軸回り方向に揺動可能となっている。第１のステップモータ２３によりリードスクリュー２７が回転駆動された際には、ナット２８はリードスクリュー２７に沿って光軸方向に移動する。この際、ナット２８の移動に連動して、連接棒３１は揺動軸７３を中心に揺動する。これにより、連接棒３１を介してナット２８に連結されるレンズ枠２２が光軸方向についてナット２８と反対方向に移動する。
【００３０】
図３に示すように、レンズ駆動装置２は、揺動軸７３を光軸に垂直な方向（本実施形態では上下方向）に移動させる駆動源である第２のステップモータ３３を有する。揺動軸７３が移動することにより、連接棒３１は揺動軸７３と一体に光軸に垂直な方向（本実施形態では上下方向）に移動する。
【００３１】
レンズ駆動装置２は、第２のステップモータ３３により回転駆動されるリードスクリュー３５と、リードスクリュー３５に取り付けられるナット３６とを有する。リードスクリュー３５は、第２のステップモータ３３と一体に又は第２のステップモータ３３に連結された状態で、連接棒３１に対して平行に、すなわち上下方向に延設されている。リードスクリュー３５の外周面の一部には、雄ねじ部７５が設けられている。ナット３６には、雌ねじ部７６が設けられている。雌ねじ部７６が雄ねじ部７５と螺合することにより、ナット３６がリードスクリュー３５に取り付けられる。これにより、第２のステップモータ３３によりリードスクリュー３５が回転駆動された際には、ナット３６はリードスクリュー３５に沿って光軸に垂直な方向（本実施形態では上下方向）に移動可能となっている。
【００３２】
また、ナット３６には、略Ｌ字状の突出部７７が設けられている。突出部７７は、揺動軸７３に連結されている。
【００３３】
第２のステップモータ３３によりリードスクリュー３５が回転駆動された際には、ナット３６はリードスクリュー３５に沿って光軸に垂直な方向（本実施形態では上下方向）に移動する。ナット３６の移動に連動して、ナット３６に連結される揺動軸７３及び揺動軸７３に連結される連接棒３１が光軸に垂直な方向（本実施形態では上下方向）についてナット３６と同一の方向に移動する。すなわち、第２のステップモータ３３、リードスクリュー３５及びナット３６が、リンク部材である連接棒３１の光軸に垂直な方向についての位置を変更するリンク部材位置変更手段となっている。
【００３４】
連接棒３１が光軸に垂直な方向に移動することにより、揺動の支点となる揺動軸７３からナット２８の駆動源側フォロア６３と連接棒３１との係合部までの距離（第１の距離）Ｌ１が変化する。同様に、揺動軸７３からレンズ枠２２のレンズ側フォロア５３と連接棒３１との係合部までの距離（第２の距離）Ｌ２が変化する。揺動軸７３から駆動源側フォロア７６３と連接棒３１との係合部までの距離Ｌ１、及び、揺動軸７３からレンズ側フォロア５３と連接棒３１との係合部までの距離Ｌ２が変化することにより、第１のステップモータ２３の駆動によるナット２８の光軸方向への移動量に対するレンズ枠２２の光軸方向への移動量が変化する。すなわち、レンズ枠２２を光軸方向に移動する際の駆動モードが切り替わる。
【００３５】
図３に示すように、レンズ駆動装置２は、第１のステップモータ２３の初期位置検出手段として、ナット２８が所定の位置まで移動した際に位置検出を行う第１のフォトインタラプタ（ＰＩ）４１を有する。また、第２のステップモータ３３の初期位置検出手段として、ナット３６が所定の位置まで移動した際に位置検出を行う第２のフォトインタラプタ（ＰＩ）４２を有する。
【００３６】
また、図２に示すように、レンズ枠２２の光軸方向について被写体と反対側にはＣＣＤ等の撮像素子９５が設けられている。
【００３７】
図４は、レンズ駆動装置２及びデジタルカメラ１の制御システムを示す図である。図４に示すように、第１のステップモータ２３はモータドライバ８１に接続され、モータドライバ８１はマイクロコントローラ８２に接続されている。第２のステップモータ３３はモータドライバ９１に接続され、モータドライバ９１はマイクロコントローラ９２に接続されている。マイクロコントローラ８２及びマイクロコントローラ９２は、システム全体を制御するシステムコントローラ８５に接続されている。システムコントローラ８５には、第１のステップモータ２３の初期位置検出手段である第１のフォトインタラプタ４１及び第２のステップモータ３３の初期位置検出手段である第２のフォトインタラプタ４２が接続されている。また、システムコントローラ８５には、レンズ枠２２を光軸方向に移動する際の駆動モードを切り替えるモード切替手段８７が接続されている。モード切替手段８７には、ズーム位置、被写体距離、撮影モード等の情報及びユーザの設定情報が入力部８８から入力される。
【００３８】
第１のフォトインタラプタ４１により検出された第１のステップモータ２３の初期位置情報は、システムコントローラ８５に入力される。第１のステップモータ２３の初期位置情報に基づいて、システムコントローラ８５はマイクロコントローラ８２に操作命令を入力する。操作命令に基づいて、マイクロコントローラ８２はモータドライバ８１を介して第１のステップモータ２３の駆動制御を行う。第１のステップモータ２３の駆動制御は、パルスカウントによるオープン制御により行われている。すなわち、第１のステップモータ２３の回転角度及び回転速度は、入力されるパルス数及びパルス繰返しレートに比例している。
【００３９】
第２のフォトインタラプタ４２により検出された第２のステップモータ３３の初期位置情報は、システムコントローラ８５に入力される。また、モード切替手段８７は、入力部８８から入力されたズーム位置、被写体距離、撮影モード等の情報及びユーザの設定情報に基づいてシステムコントローラ８５にモード切替命令が入力される。第２のステップモータ３３の初期位置情報及びモード切替命令に基づいて、システムコントローラ８５はマイクロコントローラ９２に操作命令を入力する。操作命令に基づいて、マイクロコントローラ９２はモータドライバ９１を介して第２のステップモータ３３の駆動制御を行う。第２のステップモータ３３の駆動制御は、パルスカウントによるオープン制御により行われている。ずなわち、第２のステップモータ３３の回転角度及び回転速度は、入力されるパルス数及びパルス繰返しレートに比例している
図４に示すように、被写体を撮像する撮像素子９５は、画像処理手段９７に接続されている。画像処理手段９７は、システムコントローラ８５に接続されている。また、画像処理手段９７には、記録装置９９が接続されている。
【００４０】
撮像素子９５により撮像された被写体像は、画像処理手段９７に入力される。また、画像処理手段９７には、システムコントローラ８５から画像処理命令が入力される。画像処理手段９７は、画像処理命令に基づいて被写体像の画像処理を行う。画像処理手段９７で画像処理された被写体像は、記録装置９９に入力され、記録される。
【００４１】
次に、本実施形態に係るレンズ駆動装置２及びデジタルカメラ１の作用について説明する。
【００４２】
図５乃至図７は、デジタルカメラ１の動作状態を示す図である。図５に示すように、デジタルカメラ１で被写体を撮影する際には、電源ボタンを押して、電源をＯＮにする（ステップＳ１０１）。電源をＯＮにすると、第１のフォトインタラプタ４１により第１のステップモータ２３の初期位置を、第２のフォトインタラプタ４２により第２のステップモータ３３の初期位置を検出する。そして、検出された初期位置に基づいて、第１のステップモータ２３及び第２のステップモータ３３を所定位置にリセット駆動する（ステップＳ１０２）。この際、第１のステップモータ２３をリセット駆動により、連接棒３１が光軸に対して垂直に配置される（ステップＳ１０３）。また、第２のステップモータ３３のリセット駆動により、図８に示すように、揺動の支点となる揺動軸７３からナット２８の駆動源側フォロア６３と連接棒３１との係合部までの距離（第１の距離）Ｌ１が、揺動軸７３からレンズ枠２２のレンズ側フォロア５３と連接棒３１との係合部までの距離（第２の距離）Ｌ２と等しくなる（Ｌ１＝Ｌ２）（ステップＳ１０４）。
【００４３】
そして、ズーム位置、被写体距離、撮影モード等の情報及びユーザの設定情報が入力部８８からモード切替手段８７に入力される（ステップＳ１０５）。入力された情報に基づいてモード切替手段８７は、Ｌ１とＬ２の比（Ｌ１：Ｌ２）の選択を行う（ステップＳ１０６）。Ｌ１＝Ｌ２の状態の中間位置モードで撮影を行うと判断した場合、第２のステップモータ３３は駆動されず、連接棒３１及び揺動軸７３は光軸に垂直な方向に移動しない。すなわち、揺動軸７３から駆動源側フォロア６３と連接棒３１との係合部までの距離Ｌ１と、揺動軸７３からレンズ側フォロア５３と連接棒３１との係合部までの距離Ｌ２とが等しい状態（Ｌ１＝Ｌ２）のままである。
【００４４】
そして、レリーズスイッチ１８を押してレリーズをＯＮ状態にする（ステップＳ１１１）。レリーズをＯＮ状態にすると、第１のステップモータ２３が駆動され、レンズ枠２２及びレンズ２１が光軸方向に移動する（ステップＳ１１２）。中間位置モードでは、Ｌ１＝Ｌ２であるため、レンズ枠２２はナット２８と反対方向にナット２８と同一の移動量だけ移動する。すなわち、レンズ枠２２とナット２８は、移動速度及び分解能が等しくなる。レンズ枠２２及びレンズ２１を目標位置まで光軸方向に移動することにより、フォーカスシングが行われ、ピントが調整される（ステップＳ１１３）。ピント調整が完了すると、シャッターボタン１２が自動的に押される（ステップＳ１１４）。そして、被写体の撮影、画像の処理、画像の記録が行われる（ステップＳ１１５）。
【００４５】
そして、再び撮影を行うか、撮影を終了するか判断される（ステップＳ１１６）。再び撮影を行う場合は、ステップＳ１０２に戻り、操作が繰り返される。すべての撮影が完了すると電源ボタンを押して、電源をＯＦＦにする（ステップＳ１１７）。
【００４６】
レンズ２１及びレンズ枠２２を高速で移動させたい場合は、Ｌ１とＬ２の比（Ｌ１：Ｌ２）の選択（ステップＳ１０６）で、Ｌ１＜Ｌ２の状態の高速移動モードで撮影を行うと判断される。図６に示すように、高速移動モードでは、第２のステップモータ３３が駆動され、揺動軸７３及び連接棒３１は光軸に垂直な方向についてナット２８側（図３で上方向）に移動する（ステップＳ１２１）。連接棒３１及び揺動軸７３の移動により、図９に示すように、揺動軸７３から駆動源側フォロア６３と連接棒３１との係合部までの距離Ｌ１が、揺動軸７３からレンズ側フォロア５３と連接棒３１との係合部までの距離Ｌ２より小さくなる（Ｌ１＜Ｌ２）（ステップＳ１２２）。
【００４７】
そして、レリーズスイッチ１８を押してレリーズをＯＮ状態にする（ステップＳ１２３）。レリーズをＯＮ状態にすると、第１のステップモータ２３が駆動され、レンズ枠２２及びレンズ２１が光軸方向に移動する（ステップＳ１２４）。高速移動モードでは、Ｌ１＜Ｌ２であるため、ナット２８の移動量に対してレンズ枠２２の移動量は大きくなる。すなわち、中間位置モードに比べレンズ枠２２の分解能は低下するが、移動速度は大きくなる。これにより、第１のステップモータ２３の回転数を低くした状態（静音化駆動）でレンズ枠２２の高速移動が実現される。レンズ枠２２及びレンズ２１を目標位置まで光軸方向に移動することにより、フォーカスシングが行われ、ピントが調整される（ステップＳ１２５）。ピント調整が完了すると、シャッターボタン１２が自動的に押される（ステップＳ１２６）。そして、被写体の撮影、画像の処理、画像の記録が行われる（ステップＳ１２７）。
【００４８】
レンズ２１及びレンズ枠２２の位置決めを高精度に行いたい場合は、Ｌ１とＬ２の比（Ｌ１：Ｌ２）の選択（ステップＳ１０６）で、Ｌ１＞Ｌ２の状態の高精度移動モードで撮影を行うと判断される。図７に示すように、高精度移動モードでは、第２のステップモータ３３が駆動され、揺動軸７３及び連接棒３１は光軸に垂直な方向についてレンズ枠２２側（図３で下方向）に移動する（ステップＳ１３１）。連接棒３１及び揺動軸７３の移動により、図１０に示すように、揺動軸７３から駆動源側フォロア６３と連接棒３１との係合部までの距離Ｌ１が、揺動軸７３からレンズ側フォロア５３と連接棒３１との係合部までの距離Ｌ２より大きくなる（Ｌ１＞Ｌ２）（ステップＳ１３２）。
【００４９】
そして、レリーズスイッチ１８を押してレリーズをＯＮ状態にする（ステップＳ１３３）。レリーズをＯＮ状態にすると、第１のステップモータ２３が駆動され、レンズ枠２２及びレンズ２１が光軸方向に移動する（ステップＳ１３４）。高精度移動モードでは、Ｌ１＞Ｌ２であるため、ナット２８の移動量に対してレンズ枠２２の移動量は小さくなる。すなわち、中間位置モードに比べレンズ枠２２の移動速度は小さくなるが、分解能は向上する。これにより、レンズ枠２２の高精度な位置決めが実現される。レンズ枠２２及びレンズ２１を目標位置まで光軸方向に移動することにより、フォーカスシングが行われ、ピントが調整される（ステップＳ１３５）。ピント調整が完了すると、シャッターボタン１２が自動的に押される（ステップＳ１３６）。そして、被写体の撮影、画像の処理、画像の記録が行われる（ステップＳ１３７）。
【００５０】
そこで上記構成のレンズ駆動装置２及びデジタルカメラ１では、以下の効果を奏する。
【００５１】
すなわち、レンズ駆動装置２及びデジタルカメラ１では、入力される情報に基づいてモード切替手段８７が、揺動軸７３から駆動源側フォロア６３と連接棒３１との係合部までの距離Ｌ１と、揺動軸７３からレンズ側フォロア５３と連接棒３１との係合部までの距離Ｌ２との比（Ｌ１：Ｌ２）を選択する。そして、リンク部材位置変更手段に設けられる第２のステップモータ３３を駆動して、Ｌ１とＬ２との比が選択された値になる位置まで、連接棒３１及び揺動軸７３が光軸に対して垂直な方向に移動する。Ｌ１＜Ｌ２の状態の高速移動モードでは、ナット２８の移動量に対してレンズ枠２２の移動量は大きくなり、Ｌ１＝Ｌ２の状態に比べレンズ枠２２の移動速度は大きくなる。これにより、第１のステップモータ２３の回転数を低くした静音化駆動状態でレンズ枠２２の高速移動が実現される。一方、Ｌ１＞Ｌ２の状態の高精度移動モードでは、ナット２８の移動量に対してレンズ枠２２の移動量は小さくなり、Ｌ１＝Ｌ２の状態に比べレンズ枠２２の分解能は向上する。これにより、レンズ枠２２の高精度な位置決めが実現される。以上のようにして、静音化を実現するとともに、レンズ枠２２の高速移動及びレンズ枠２２の高精度位置決めを両立させるレンズ駆動装置２及びデジタルカメラ１を提供することができる。
【００５２】
また、第２のステップモータ３３は、連接棒３１及び揺動軸７３を光軸に対して垂直な方向に移動させる際にのみ、駆動される。レンズ枠２２の光軸方向への移動の際に、第２のステップモータ３３は駆動されないため、レンズ駆動装置２及びデジタルカメラ１の省エネルギー化を実現することができる。
【００５３】
また、このレンズ駆動装置２では、連接棒３１を移動させる駆動源である第２のステップモータ３３がレンズ枠２２等に固定されていない。このため、第１のステップモータ２３の被駆動部の質量の増加がレンズ枠２２の移動の高速化の妨げとなることはない。
【００５４】
さらに、駆動源であるステップモータ２３、３３は、パルスカウントによるオープン制御により駆動制御されている。レンズ枠２２の駆動源及びリンク部材位置変更手段の駆動源に、それぞれステップモータ２３、３３を用いることにより、パルスを検出する手段を別途に設ける必要がなくなる。このため、制御システムの構成の単純化を実現できる。
【００５５】
なお、上述の実施形態では、レンズ枠２２を光軸方向に移動させる駆動源は第１のステップモータ２３であるが、ＤＣモータ、ＡＣモータ等を用いてもよい。また、連接棒３１を光軸に垂直な方向に移動させるリンク部材位置変更手段の駆動源は第２のステップモータ３３であるが、ＤＣモータ、ＡＣモータ等を用いてもよく、ソレノイド等の直進アクチュエータを用いてもよい。ただし、駆動源としてステップモータを用いない場合は、パルスを検出する手段が別途に必要となるため、制御システムの構成が複雑となる。
【００５６】
また、上述の実施形態では、リンク部材位置変更手段は第２のステップモータ３３、リードスクリュー３５及びナット３６から構成されているが、連接棒３１及び揺動軸７３をレンズ枠２２及びナット２８に対して移動させる構成であればよい。
【００５７】
また、上述の実施形態では、第２のステップモータ３３の駆動により連接棒３１及び揺動軸７３は光軸に垂直な方向に移動する。しかし、連接棒３１及び揺動軸７３の移動によりナット２８の移動量に対するレンズ枠２２の光軸方向への移動量が変化する構成であれば、連接棒３１及び揺動軸７３は光軸に垂直な方向に移動しなくてもよい。
【００５８】
また、上述の実施形態では、ピント調整を行うフォーカス用のレンズ２１に本発明のレンズ駆動装置２が適用されているが、レンズ駆動装置２をズーム用のレンズ等のその他のレンズに適用してもよい。ズーム用レンズにレンズ駆動装置２を適用した場合、第１のステップモータ２３を駆動し、ズーム用のレンズを光軸方向に移動することにより、焦点距離調整が行われる。
【００５９】
さらに、絞りの絞り羽根の駆動に、レンズ駆動装置２と同様の機構を用いてもよい。
【００６０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形ができることは勿論である。
【符号の説明】
【００６１】
１…デジタルカメラ、  ２…レンズ駆動装置、  ２１…レンズ、  ２２…レンズ枠、  ２３…第１のステップモータ、  ２７…リードスクリュー、  ２８…ナット、  ３１…連接棒、  ３３…第２のステップモータ、  ３５…リードスクリュー、  ３６…ナット、  ５３…レンズ側フォロア、  ６３…駆動源側フォロア、  ７１…レンズ側スロット部、  ７２…駆動源側スロット部、  ７３…揺動軸、  Ｌ１…第１の距離、  Ｌ２…第２の距離。
【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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