(57)【要約】【課題】振動型リニアアクチュエータにより光学素子を移動させる光学機器に、良好な耐衝撃性を付与する。【解決手段】光学機器は、第１の方向に移動可能な光学素子保持部材１２と、振動型リニアアクチュエータ１８，１９とを有する。振動部材１９と接触部材１８のうち一方のアクチュエータ用部材は、振動部材と接触部材とを圧接させる方向を含む第２の方向に変位可能な保持機構２１，２２を介してベース部材２３と光学素子保持部材のうち一方の保持用部材により保持される。他方のアクチュエータ用部材は、他方の保持用部材により保持される。第２の方向において、保持機構のうち上記一方の保持用部材１２に最も近い部分２１と該保持用部材との間の間隔Ｌ１と、光学素子保持部材のうち他方の保持用部材２３に最も近い部分１２ｅ，１２ｆと該保持用部材との間の間隔Ｌ２とは、Ｌ１＞Ｌ２である。【選択図】図５
2011028094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部材と、
光学素子を保持し、前記ベース部材に対して第１の方向に移動可能な光学素子保持部材と、
電気−機械エネルギ変換作用により振動が励起される振動部材および該振動部材に接触する接触部材により構成され、該振動部材と該接触部材とを相対移動させる振動型リニアアクチュエータとを有し、
前記振動部材および前記接触部材のうち一方のアクチュエータ用部材は、前記第１の方向に直交して該振動部材と該接触部材とを圧接させる方向を含む第２の方向に変位可能な保持機構を介して前記ベース部材および前記光学素子保持部材のうち一方の保持用部材により保持され、
前記振動部材および前記接触部材のうち他方のアクチュエータ用部材は、前記ベース部材および前記光学素子保持部材のうち他方の保持用部材により保持されており、
前記第２の方向において、前記保持機構のうち前記一方の保持用部材に最も近い部分と該一方の保持用部材との間の間隔を第１の間隔とし、前記光学素子保持部材のうち前記他方の保持用部材に最も近い部分と該他方の保持用部材との間の間隔を第２の間隔とするとき、前記光学素子保持部材の移動可能範囲の全体において前記第２の間隔が前記第１の間隔よりも小さいことを特徴とする光学機器。
【請求項２】
前記光学素子保持部材は、前記第２の方向において前記一方の保持用部材に向かって突出するように形成されたストッパ部を有し、
前記第１の間隔は、該ストッパ部と前記一方の保持用部材との間の間隔であることを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
【請求項３】
前記振動部材と前記接触部材とが互いに面接触し、
前記第２の方向は、前記振動部材と前記接触部材の接触面に直交する方向であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動型リニアアクチュエータを用いてレンズ等の光学素子を移動させる光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
振動型リニアアクチュエータは、電気−機械エネルギ変換作用によって振動が励起される振動部材（振動子）と該振動部材に圧接する接触部材とを直線方向に相対移動させるアクチュエータである。このような振動型リニアアクチュエータを用いてレンズ保持部材を移動させる光学機器が、特許文献１にて開示されている。
特許文献１にて開示された光学機器では、レンズ保持部材のガイドブッシュに振動子保持部材が設けられ、該振動子保持部材によって振動子を保持するとともに、振動子と接触部材とを圧接させるためのバネを保持している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−９０５８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１にて開示された光学機器では、落下等により強い衝撃力が加わった場合に、レンズ保持部材と振動子との位置関係が変化することにより、バネから強い衝撃力を受けて振動子が破損するおそれがある。
【０００５】
本発明は、振動型アクチュエータにより光学素子を移動させるとともに、良好な耐衝撃性を有する光学機器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面としての光学機器は、ベース部材と、光学素子を保持し、ベース部材に対して第１の方向に移動可能な光学素子保持部材と、電気−機械エネルギ変換作用により振動が励起される振動部材および該振動部材に接触する接触部材により構成され、該振動部材と該接触部材とを相対移動させる振動型リニアアクチュエータとを有する。振動部材および接触部材のうち一方のアクチュエータ用部材は、第１の方向に直交して該振動部材と該接触部材とを圧接させる方向を含む第２の方向に変位可能な保持機構を介してベース部材および光学素子保持部材のうち一方の保持用部材により保持されている。また、振動部材および接触部材のうち他方のアクチュエータ用部材は、ベース部材および光学素子保持部材のうち他方の保持用部材により保持されている。そして、第２の方向において、保持機構のうち上記一方の保持用部材に最も近い部分と該一方の保持用部材との間の間隔を第１の間隔とし、光学素子保持部材のうち他方の保持用部材に最も近い部分と該他方の保持用部材との間の間隔を第２の間隔とするとき、光学素子保持部材の移動可能範囲の全体において第２の間隔が第１の間隔よりも小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、振動型リニアアクチュエータにより光学素子を移動させる光学機器に、良好な耐衝撃性を付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例１である撮影装置のレンズ鏡筒を光軸に平行な面で切断したときの断面図。
【図２】実施例１のレンズ鏡筒の分解斜視図。
【図３】実施例１のレンズ鏡筒における第２レンズ保持部材の斜視図。
【図４】実施例１のレンズ鏡筒における第１の振動型リニアアクチュエータの振動子保持部の斜視図。
【図５】実施例１のレンズ鏡筒における第１の振動型リニアアクチュエータ部の図。
【図６】実施例１のレンズ鏡筒における第４レンズ保持部材の斜視図。
【図７】実施例１のレンズ鏡筒における第２の振動型リニアアクチュエータの斜視図。
【図８】実施例１のレンズ鏡筒における第２の振動型リニアアクチュエータ部の図。
【図９】実施例１の撮影装置の電気的構成を示したブロック図。
【図１０】本発明の実施例２であるレンズ鏡筒の第４レンズ保持部材の斜視図。
【図１１】実施例２のレンズ鏡筒における振動型リニアアクチュエータの斜視図。
【図１２】実施例２のレンズ鏡筒における振動型リニアアクチュエータを光軸に平行な方向で切断したときの断面図。
【図１３】実施例２のレンズ鏡筒における振動型リニアアクチュエータを光軸に垂直な方向で切断したときの断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１には、本発明の実施例１であるビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等の撮像装置（光学機器）のレンズ鏡筒を光軸を含む面で切断して示している。図２には、該レンズ鏡筒を分解して示している。さらに、図３，図４および図５には、該レンズ鏡筒を構成する第２レンズユニットを移動させる振動型リニアアクチュエータを部分的に拡大して示している。また、図６，図７および図８には、該レンズ鏡筒を構成する第４レンズユニットを移動させる振動型リニアアクチュエータを部分的に拡大して示している。
これらの図において、物体側から順に、１は固定された第１レンズユニット、２は変倍のために光軸方向（第１の方向）に移動する第２レンズユニットである。１５は光量調節ユニット、３は固定された第３レンズユニット、４は変倍に伴う像面変動の補正および焦点調節のために光軸方向に移動する第４レンズユニットである。
５は後述する撮像素子やローパスフィルタ（ＬＰＦ）を保持し、不図示のカメラ本体に固定される後部鏡筒である。６は第１レンズユニット１を保持し、ビス７，８，９により後部鏡筒５に固定された第１レンズ保持部材である。
１０，１１は後部鏡筒５と第１レンズ保持部材６により光軸方向に平行に保持されたガイドバー（ガイド部材）である。
１２は第２レンズユニット２を保持する第２レンズ保持部材（光学素子保持部材）であり、該第２レンズ保持部材１２には、不要光をカットするマスク３２が固定されている。この第２レンズ保持部材１２は、係合部１２ａにおいてガイドバー１０に係合して光軸方向にガイドされ、係合部１２ｂにおいてガイドバー１１に係合してガイドバー１０回りでの回転が阻止されている。
１３は第３レンズユニット３を保持し、ビス１６により後部鏡筒５に固定された第３レンズ保持部材である。
１４は第４レンズユニット４を保持する第４レンズ保持部材（光学素子保持部材）であり、係合部１４ａにおいてガイドバー１１に係合して光軸方向にガイドされ、係合部１４ｂにおいてガイドバー１０に係合してガイドバー１１回りでの回転が阻止されている。
光量調節ユニット１５は、光軸方向から見て左右方向よりも上下方向に長い外形形状を有する。この光量調節ユニット１５は、ビス１７により後部鏡筒５に固定されている。
１８は磁石と摩擦材とを接合して構成されたスライダ（接触部材、接触体）である。１９は電気−機械エネルギ変換素子とその電気−機械エネルギ変換作用によって振動が励起される板状の弾性部材とにより構成される振動子（振動部材、振動体）である。振動子１９とスライダ１８はそれぞれ、「一方のアクチュエータ用部材」および「他方のアクチュエータ用部材」に相当する。
振動子１９の弾性部材は強磁性体であり、該強磁性体がスライダ１８の磁石と引き合うことにより、スライダ１８の摩擦材の圧接面（接触面）１８ａと振動子１９の弾性部材において光軸方向２箇所に形成された圧接面（接触面）１９ａ，１９ｂとが圧接される。
これらスライダ１８および振動子１９によって構成される第１の振動型リニアアクチュエータでは、フレキシブル配線板２０を介して２つの位相が異なる周波信号（パルス信号又は交番信号）が電気−機械エネルギ変換素子に入力される。これにより、振動子１９の圧接面１９ａ，１９ｂに楕円運動が発生し、スライダ１８の圧接面１８ａに光軸方向の駆動力が発生して、スライダ１８と振動子１９が相対移動する。
２１は振動子１９が固定されて保持されるスペーサ（振動体保持部材）であり、２２はスペーサ２１が固定される板バネである。スペーサ２１と板バネ２２により、振動子１９の「保持機構」が構成される。板バネ２２は、その板面の面内方向には変形しにくく、板面に垂直な方向には変形しやすい形状を有する。また、板バネ２２は、その面内に含まれる任意の軸を中心とした回転方向の変形が容易であり、該変形により振動子１９の圧接面１９ａ，１９ｂをスライダ１８の圧接面１８ａに対して平行として、それらの面接触状態を維持する。板バネ２２が面内方向に変形しにくいことにより、振動子１９の光軸方向（すなわち、駆動方向）への変位は制限される。
なお、以下の説明において、板バネ２２の板面に垂直な方向（第２の方向）、すなわち光軸方向に直交して振動子１９とスライダ１８とを圧接させる方向を含む方向を「保持機構の変位方向」という。保持機構の変位方向は、スライダ１８および振動子１９の圧接面１８ａ，１９ａ，１９ｂに直交する方向でもある。
２３は、ビス２６，２７により第１レンズ保持部材６に固定されたスライダ保持部材（ベース部材）である。このスライダ保持部材２３に光軸方向に延びるように形成された溝部にはスライダ１８が接着等で固定される。第２レンズ保持部材１２およびスライダ保持部材２３はそれぞれ、「一方の保持用部材」および「他方の保持用部材」に相当する。
２８は第２レンズ保持部材１２の移動量（位置）を検出するためのスケールであり、第２レンズ保持部材１２に形成された溝部１２ｄ内に接着等で固定されている。ビス２４、２５により板バネ２２が固定されている。２９はスケール２８に対して投光し、スケール２８からの反射光を受光して第２レンズ保持部材１２の移動量を検出するための投受光素子である。これら投受光素子２９およびスケール２８により検出器としての第１のリニアエンコーダが構成されている。３０は投受光素子２９に対して信号を入出力するためのフレキシブル配線板であり、ビス３１により第１レンズ保持部材６に固定されている。
【００１１】
図３および図５に示すように、第２レンズ保持部材１２には、保持機構の変位方向においてスライダ保持部材２３に向かって突出（延出）するようにストッパ部１２ｅ，１２ｆが形成されている。ストッパ部１２ｅ，１２ｆの先端は、保持機構の変位方向において、第２レンズ保持部材１２のうち最もスライダ保持部材２３に近い部分に相当する。保持機構の変位方向におけるストッパ部１２ｅ，１２ｆの先端とスライダ保持部材２３との間の間隔（第２の間隔）は、第２レンズ保持部材１２の光軸方向における移動可能範囲の全体にわたってＬ２に設定されている。
一方、保持機構のうち最も第２レンズ保持部材１２に近い部分であるスペーサ２１（より詳しくは、スペーサ２１に形成された板バネ２２の位置決め用の突起２１ａ）と第２レンズ保持部材１２との間の間隔（第１の間隔）はＬ１に設定されている。Ｌ１は板バネ２２（つまりは保持機構）の変位可能量ということもできる。Ｌ２はＬ１よりも小さい（Ｌ１＞Ｌ２）。
３４は磁石と摩擦材とが接合されて構成されたスライダ（接触部材）であり、第４レンズ保持部材１４に光軸方向に延びるように形成された溝部に接着等で固定されている。
３５は振動子であり、電気−機械エネルギ変換素子とその電気−機械エネルギ変換作用により振動が励起される板状の弾性部材とにより構成される。振動子３５の弾性部材は強磁性体であり、該強磁性体がスライダ３４の磁石と引き合うことにより、スライダ３４の摩擦材の圧接面（接触面）３４ａと振動子３５の弾性部材において光軸方向２箇所に形成された圧接面（接触面）３５ａ，３５ｂとが圧接される。
これらスライダ３４および振動子３５によって構成される第２の振動型リニアアクチュエータでは、フレキシブル配線板３６を介して２つの位相が異なる周波信号（パルス信号又は交番信号）が電気−機械エネルギ変換素子に入力される。これにより、振動子３５の圧接面３５ａ，３５ｂに楕円運動が発生し、スライダ３４の圧接面３４ａに光軸方向の駆動力が発生し、スライダ３４と振動子３５が相対移動する。振動子３５とスライダ３４はそれぞれ、「一方のアクチュエータ用部材」および「他方のアクチュエータ用部材」に相当する。
３７は振動子３５が固定されるスペーサであり、３８はスペーサ３７が固定される板バネである。板バネ３８は、その板面の面内方向には変形しにくく、板面に垂直な方向には変形しやすい形状を有する。この板バネ３８は、面内に含まれる任意の軸を中心とした回転方向の変形が容易であり、これにより、振動子３５の圧接面３５ａ，３５ｂをスライダ３４の圧接面３４ａに対して平行として、それらの面接触状態を維持する。板バネ３８が面内方向に変形しにくいことにより、振動子３５の光軸方向（すなわち、駆動方向）への変位は制限される。
なお、以下の説明において、板バネ３８の板面に垂直な方向（第２の方向）を「保持機構の変位方向」という。保持機構の変位方向は、スライダ３４および振動子３５の圧接面３４ａ，３５ａ，３５ｂに直交する方向でもある。
３９はビス４６，４７により後部鏡筒５に固定された板バネ保持部材（ベース部材）であり、この板バネ保持部材３９には、ビス４２，４３により板バネ３８（つまりは保持機構）が固定されている。板バネ保持部材３９および第４レンズ保持部材１４はそれぞれ、「一方の保持用部材」および「他方の保持用部材」に相当する。
４８は第４レンズ保持部材１４の移動量（位置）を検出するためのスケールであり、第４レンズ保持部材１４に形成された溝部１４ｄ内に接着等で固定されている。４９はスケール４８に対して投光し、スケール４８からの反射光を受光して第４レンズ保持部材１４の移動量を検出するための投受光素子である。これら投受光素子４９およびスケール４８により検出器としての第２のリニアエンコーダが構成されている。５０は投受光素子４９に対して信号を入出力するためのフレキシブル配線板であり、ビス５１により後部鏡筒５に固定されている。
【００１２】
図８に示すように、第４レンズ保持部材１４には、保持機構の変位方向において板バネ保持部材３９に向かって突出（延出）するようにストッパ部１４ｅ，１４ｆが形成されている。ストッパ部１４ｅ，１４ｆの先端は、保持機構の変位方向において、第４レンズ保持部材１４のうち最も板バネ保持部材３９に近い部分に相当する。保持機構の変位方向におけるストッパ部１４ｅ，１４ｆの先端と板バネ保持部材３９との間の間隔（第２の間隔）は、第４レンズ保持部材１４の光軸方向における移動可能範囲の全体にわたってＬ２′に設定されている。
一方、保持機構のうち最も第４レンズ保持部材１４に近い部分であるスペーサ３７（より詳しくは、スペーサ３７に形成された板バネ３８の位置決め用の突起３７ａ）と板バネ保持部材３９との間の間隔（第１の間隔）はＬ１′に設定されている。Ｌ１′は板バネ３８（つまりは保持機構）の変位可能量ということもできる。Ｌ２′はＬ１′よりも小さい（Ｌ１′＞Ｌ２′）。
図９には、本実施例の撮像装置の主として電気的構成を示している。１０１はＣＣＤセンサまたはＣＭＯＳセンサ等により構成される撮像素子である。１０２は第２レンズユニット２（第２レンズ保持部材１２）の駆動源であり、前述したスライダ１８および振動子１９を含む第１の振動型リニアアクチュエータである。１０３は第４レンズユニット４（第４レンズ保持部材１４）の駆動源であり、前述したスライダ３４および振動子３５を含む第２の振動型リニアアクチュエータである。
１０４は光量調節ユニット１５の駆動源としての絞りモータである。１０５はスケール２８および投受光素子２９を含む第１のリニアエンコーダとしての第２レンズエンコーダ、１０６はスケール４８および投受光素子４９を含む第２のリニアエンコーダとしての第４レンズエンコーダである。これらのエンコーダ１０５，１０６はそれぞれ、第２レンズユニット２および第４レンズユニット４の光軸方向での相対位置（基準位置からの移動量）を検出する。本実施例では、エンコーダとして光学式エンコーダを用いているが、磁気式エンコーダを用いてもよいし、電気抵抗を用いて絶対位置を検出するエンコーダ等を用いてもよい。
１０７は絞りエンコーダであり、例えば、光量調節ユニット１５の駆動源である絞りモータ１０４の内部に設けられたホール素子によって該絞りモータ１０４のロータとステータの回転位置関係を検出する方式のもの等が用いられる。
１１７は該撮像装置の動作の制御を司るコントローラとしてのＣＰＵである。１０８はカメラ信号処理回路であり、撮像素子１０１の出力に対して増幅やガンマ補正などを施す。これらの所定の処理を受けた映像信号のコントラスト信号は、ＡＥゲート１０９およびＡＦゲート１１０を通過する。これらのゲート１０９，１１０により、露出決定およびピント合わせのために最適な信号の取り出し範囲が全画面内から設定される。
１１４はオートフォーカス（ＡＦ）のためのＡＦ信号処理回路であり、映像信号の高周波成分を抽出してＡＦ評価値信号を生成する。１１５はズーム操作を行うためのズームスイッチである。１１６はズームトラッキングメモリであり、変倍に際して合焦状態を維持するために、被写体距離と第２レンズユニット２の位置とに応じた第４レンズユニット４を駆動すべき目標位置情報を記憶する。なお、ズームトラッキングメモリとしては、ＣＰＵ１１７内のメモリを使用してもよい。
上記構成において、撮影者によりズームスイッチ１１５が操作されると、ＣＰＵ１１７は第２レンズユニット２を駆動するために第１の振動型リニアアクチュエータ１０２を制御する。同時に、第１のズームトラッキングメモリ１１６の情報と第２レンズユニットエンコーダ１０５の検出結果から求めた現在の第２レンズユニット２の位置とに基づいて第４レンズユニット４の目標駆動位置を算出する。該目標駆動位置に第４レンズユニット４を駆動するよう第２の振動型リニアアクチュエータ１０３を制御する。第４レンズユニット４が目標駆動位置に達したか否かは、第４レンズユニットエンコーダ１０６の検出結果から求められた現在の第４レンズユニット４の位置と目標駆動位置とが一致したか否かによって判別される。
また、オートフォーカスにおいては、ＣＰＵ１１７は、ＡＦ信号処理回路１１４で得られたＡＦ評価値がピークを示す位置を探索するように第４レンズユニット４を駆動するため、第２の振動型リニアアクチュエータ１０３を制御する。
適正露出を得るために、ＣＰＵ１１７は、ＡＥゲート１０９を通過した輝度信号の平均値が所定値となるように、つまりは絞りエンコーダ１０７の出力が該所定値に対応した値となるように、光量調節ユニット１５のメータ１０４を制御して開口径をコントロールする。
上記レンズ鏡筒において、第１の振動型リニアアクチュエータ１０２では、スライダ１８は磁石を用いて構成され、振動子１９を吸着することによって振動型リニアアクチュエータとしての駆動力を発生するために必要な圧接力を得ている。このため、圧接力の反力が第２レンズ保持部材１２には作用しない。これにより、第２レンズ保持部材１２におけるガイドバー１０，１１との係合部１２ａ，１２ｂに発生する摩擦力が大きくならず、摩擦による駆動負荷も大きくならない。しかも、板バネ２２にて発生する力は小さいので、該板バネ２２からガイドバー１０，１１との係合部１２ａ，１２ｂに作用する力も小さく、係合部１２ａ，１２ｂに発生する摩擦力をほとんど増加させない。したがって、低出力で小型の振動型リニアアクチュエータを使用することができ、この結果、レンズ鏡筒の小型化を図ることができる。
また、大きな圧接力が第２レンズ保持部材１２に作用することがないので、第２レンズ保持部材１２におけるガイドバー１０，１１との係合部１２ａ，１２ｂに発生する摩擦力が大きくならない。したがって、第１の振動型リニアアクチュエータ１０２を大出力化したり大型化したりする必要がなく、係合部１２ａ，１２ｂのガイドバー１０，１１との摩擦による摩耗を低減することもできる。また、第２レンズ保持部材１２（第２レンズユニット２）の微小駆動も正確に行うことができる。
また、製造誤差等でいずれかの圧接面の光軸に平行な軸に対する位置や該軸回りでの傾きが光軸方向において変化した場合でも、板バネ２２が変形して振動子１９の位置や傾き（向き）が変化することで、両圧接面は平行に維持され、適正な面接触状態が維持される。また、板バネ２２は、上記圧接力よりも小さな力で変形するようにバネ定数が設定されている。このため、圧接面の位置や傾きが変わった場合でも圧接力は大きく変わらない。したがって、第１の振動型リニアアクチュエータ１０２が本来持つ性能に応じた出力を安定的に引き出すことができる。
これらのことは、第２の振動型リニアアクチュエータ１０３およびこれにより駆動される第４レンズ保持部材１４についても同様である。
また、撮像装置が落下すること等によってレンズ鏡筒に強い衝撃が加わった場合、第２レンズ保持部材１２および第４レンズ保持部材１４の質量により、ガイドバー１０，１１に強い力が加わり、ガイドバー１０，１１に弾性変形が生じる。ガイドバー１０，１１の弾性変形により、第２レンズ保持部材１２および第４レンズ保持部材１４には、瞬間的に変位が生じ、各部品間のクリアランスに変化が生じる。
しかし、第２レンズ保持部材１２が保持機構の変位方向のうちスライダ１８の圧接面１８ａの方向に向かって変位しても、板バネ２２が変形して衝撃を吸収する。その板バネ２２の変形によるバネ力は、十分小さいので、振動子１９には大きな力が加わらず、破損等を防ぐことができる。そして、第２レンズ保持部材１２の変位がＬ２に達すると、ストッパ部１２ｅ，１２ｆがスライダ保持部材２３と接触する。このため、第２レンズ保持部材１２の最大変位量はＬ２に抑えられる。板バネ２２の変位可能な量はＬ１であり、Ｌ１＞Ｌ２である。したがって、レンズ鏡筒に強い衝撃が加わった場合でも、第２レンズ保持部材１２の変位量は板バネ２２の変位可能範囲内に収まり、強い衝撃力が振動型リニアアクチュエータには伝わらない。これにより、第１の振動型リニアアクチュエータ１０２の破損を防ぐことができる。
また、ストッパ部１２ｅ，１２ｆをこのように適切な寸法設定で設けることにより、スペーサ２１と第２レンズ保持部材１２との間隔であるＬ１を衝撃対策のために大きくする必要がない。このため、レンズ鏡筒を小型化することができる。
一方、第４レンズ保持部材１４が保持機構の変位方向のうち振動子３５の圧接面３５ａ，３５ｂの方向に向かって変位した場合でも、板バネ３８が変形して衝撃を吸収する。その板バネ３８の変形によるバネ力は十分小さいので、振動子３５およびスライダ３４には大きな力が加わらず、破損を防ぐことができる。そして、第４レンズ保持部材１４の変位がＬ２′に達すると、ストッパ部１４ｅ，１４ｆが板バネ保持部材３９と接触する。このため、第４レンズ保持部材１４の最大変位量はＬ２′に抑えられる。板バネ３８の変位可能な量はＬ１′であり、Ｌ１′＞Ｌ２′である。このため、レンズ鏡筒に強い衝撃が加わった場合でも、第４レンズ保持部材１４の変位量は、板バネ３８の変位可能量の範囲内に収まっており、強い衝撃力が第２の振動型リニアアクチュエータ１０３には伝わらない。これにより、第２の振動型リニアアクチュエータ１０３の破損を防ぐことができる。
また、ストッパ部１４ｅ，１４ｆをこのように適切な寸法設定で設けることにより、スペーサ３７と板バネ保持部材３９との間ま間隔Ｌ１′を衝撃対策のために大きくする必要がない。このため、レンズ鏡筒を小型化することができる。
【実施例２】
【００１３】
図１０、図１１、図１２および図１３には、本発明の実施例２である撮像装置のレンズ鏡筒に設けられた振動型リニアアクチュエータの構成を示している。該振動型リニアアクチュエータは、実施例１にて説明した第４レンズ保持部材を移動させる第２の振動型リニアアクチュエータに代えて用いられる。振動型リニアアクチュエータ以外の構成は、実施例１と同じであるので、説明を省略する
２０４は変倍に伴う像面変動の補正および焦点調節のために光軸方向に移動する第４レンズユニットである。２１４は第４レンズ保持部材である。
振動子２３４は、電気−機械エネルギ変換素子とその電気−機械エネルギ変換作用により振動が励起される板状の弾性部材とにより構成される。振動子２３４の弾性部材は強磁性体である。該強磁性体がスライダ２３３の磁石と引き合うことにより、スライダ２３３の弾性部材の圧接面（接触面）２３３ａと振動子２３４の弾性部材において光軸方向２箇所に形成された圧接面（接触面）２３４ａ，２３４ｂとが圧接される。
これらスライダ２３３および振動子２３４によって構成される振動型リニアアクチュエータでは、フレキシブル配線板２３５を介して２つの位相が異なる周波信号（パルス信号又は交番信号）が電気−機械エネルギ変換素子に入力される。これにより、振動子２３４の圧接面２３４ａ，２３４ｂに楕円運動が発生し、スライダ２３３の圧接面２３３ａに光軸方向の駆動力が発生して、スライダ２３３と振動子２３４が相対移動する。振動子２３４およびスライダ２３３はそれぞれ、「一方のアクチュエータ用部材」および「他方のアクチュエータ用部材」に相当する。
スライダ２３３は第４レンズ保持部材２１４に光軸方向に延びるように形成された溝部に接着等で固定される。２３６は振動子２３４が接着等で固定される振動子ホルダである。２３８は振動子２３４およびスライダ２３３により構成される振動型リニアアクチュエータを覆うアクチュエータカバーである。アクチュエータカバー２３８および第４レンズ保持部材２１４はそれぞれ、「一方の保持用部材」および「他方の保持用部材」に相当する。
２３７は止めビス２３９により、アクチュエータカバー２３８に固定される板バネである。振動子ホルダ２３６の上下には球形状の回転部２３６ａが形成されている。これら回転部２３６ａは、板バネ２３７およびアクチュエータカバー２３８の壁面２３８ａによって上下に形成された長穴部２３８ｂによってそれぞれ挟持される。これにより振動子ホルダ２３６は、図１２に示すように、回転部２３６ａを中心として矢印Ｋ方向に回転可能に保持される。
さらに、振動子ホルダ２３６の両回転部２３６ａは、図１３に示すように、長穴部２３８ｂ内において該長穴部２３８ｂの長手方向（矢印Ｊ方向）にも移動可能である。なお、以下の説明において、光軸方向に直交してスライダ２３３と振動子２３４とを圧接させる方向を含む方向を「保持機構の変位方向」という。保持機構の変位方向は、スライダ２３３および振動子２３４との圧接面２３３ａ，２３４ａ，２３４ｂに直交する方向でもある。
さらに、振動子ホルダ２３６の２つの回転部２３６ａのうち一方が他方に対して矢印Ｊ方向に移動することで、振動子ホルダ２３６はその姿勢（傾き）を矢印Ｌ方向に変えられる。振動子ホルダ２３６の回転軸２３６ａは、板バネ２３７によって光軸方向に付勢されており、これにより振動子ホルダ２３６の光軸方向の動きが制限される。
図１０および図１２に示すように、第４レンズ保持部材２１４には、ストッパ部２１４ｅ，２１４ｆが、保持機構の変位方向においてアクチュエータカバー２３８に向かって突出（延出）するように形成されている。ストッパ部２１４ｅ，２１４ｆの先端は、保持機構の変位方向において、第４レンズ保持部材２１４のうち最もアクチュエータカバー２３８に近い部分に相当する。保持機構の変位方向におけるストッパ部２１４ｅ，２１４ｆの先端とアクチュエータカバー２３８との間の間隔（第２の間隔）は、第４レンズ保持部材２１４の光軸方向における移動可能範囲の全体にわたってＬ２に設定されている。
一方、保持機構のうち最も第４レンズ保持部材２１４に近い部分である振動子ホルダ２３６とアクチュエータカバー２３８との間の間隔（第１の間隔）はＬ１に設定されている。Ｌ１は長穴部２３８ｂによる振動子ホルダ２３６（つまりは保持機構）の変位可能量ということもできる。Ｌ２はＬ１よりも小さい（Ｌ１＞Ｌ２）。
上記構成において、製造誤差等でスライダ２３３と振動子２３４のいずれかの圧接面の光軸に平行な軸に対する位置や該軸回りでの傾きが変化した場合でも、振動子ホルダ２３６が位置および傾きが変化することにより、振動子２３５の位置や傾き（向き）が変化する。これにより、両圧接面は平行に維持され、適正な面接触状態が維持される。この際、振動子ホルダ２３６が変位する方向に対してはバネ性がないため、圧接面の位置や傾きが変わった場合でも圧接力に変化はない。したがって、製造誤差によるばらつきがある場合でも、振動型リニアアクチュエータが本来持つ性能に応じた出力を安定的に引き出すことができる。
また、撮像装置の落下等によってレンズ鏡筒に強い衝撃が加わった場合、第４レンズ保持部材２１４の質量により、該第４レンズ保持部材２１４を光軸方向にガイドする不図示のガイドバーに強い力が加わり、該ガイドバーに弾性変形が生じる。ガイドバーの弾性変形により、第４レンズ保持部材２１４には、瞬間的に変位が生じ、各部品間のクリアランスに変化が生じる。
【００１４】
第４レンズ保持部材２１４が振動子２３４の圧接面２３４ａ，２３４ｂに向かって変位した場合でも、振動子２３５は矢印Ｊの方向に変位できる。この際、振動型リニアアクチュエーには、回転部２３６ａと壁面２３８ｂ，２３７との間に加わる摩擦力のみしか伝わらず、その力は十分小さいので、振動型リニアアクチュエータの破損を防ぐことができる。
そして、第４レンズ保持部材２１４の変位量がＬ２に達すると、ストッパ部２１４ｅ，２１４ｆがアクチュエータカバー２３８と接触する。これにより、第４レンズ保持部材２１４の最大変位量はＬ２に抑えられる。前述したように、振動子ホルダ２３６の変位可能な量はＬ１であり、Ｌ１＞Ｌ２となっている。このため、レンズ鏡筒に強い衝撃が加わった場合でも、レンズ保持部材２１４の変位量は、振動子ホルダ２３６の変位可能範囲内に収まり、強い衝撃力が振動型リニアアクチュエータには伝わらない。これにより、振動型リニアアクチュエータの破損を防ぐことができる。
また、ストッパ部２１４ｅ，２１４ｆをこのように適切な寸法設定で設けることにより、振動子ホルダ２３６の変位可能量Ｌ１を衝撃対策のために必要以上に大きくする必要がない。このため、レンズ鏡筒を小型化することができる。
以上説明した実施例１，２によれば、振動型リニアアクチュエータによりレンズ（光学素子）を移動させる撮像装置に、良好な耐衝撃性を付与することができる。
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
例えば上記実施例では、振動型リニアアクチュエータの加圧に磁気力を用いた場合について説明したが、本発明は、振動型リニアアクチュエータの加圧に弾性部材等のその他の加圧機構を用いてもよい。
また、上記実施例では、振動部材を保持機構によって変位可能に保持し、接触部材を保持用部材によって固定的に保持する場合について説明したが、接触部材を保持機構によって変位可能に保持し、振動部材を保持用部材によって固定的に保持してもよい。
さらに、上記実施例では、レンズ一体型の撮像装置について説明したが、本発明は、撮像装置本体に対して着脱可能な交換レンズ（光学機器）にも適用することができる。また、撮像装置に限らず、レンズ等の光学素子を振動型リニアアクチュエータによって駆動する各種光学機器にも本発明を適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
振動型アクチュエータにより光学素子を移動させ、良好な耐衝撃性を有する光学機器を提供できる。
【符号の説明】
【００１６】
１  第１レンズユニット
２  第２レンズユニット
３  第３レンズユニット
４，２０４  第４レンズユニット
５  後部鏡筒
６  第１レンズ保持部材
１０，１１  ガイドバー
１２  第２レンズ保持部材
１４，２１４  第４レンズ保持部材
１８，３４，２３３  スライダ
１９，３５，２３４  振動子
２２，３８  板バネ
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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