(57)【要約】【課題】接触部材と振動部材が駆動と垂直な方向で所定の位置で接触することを可能にした振動型アクチュエータを用いた光学機器を提供すること。【解決手段】電気−機械変換素子を含む振動部材と磁石を含む接触部材で、接触部材は、振動部材と接触していて、電気−機械変換素子に振動を励起することにより、接触部材と振動部材の間で駆動力を発生する振動型アクチュエータを用いた光学機器において、駆動方向から見て接触部材の両側に、接触部材とは反発する磁力を持った、振動部材または振動部材を固定する部材に磁石を配置している振動型アクチュエータを用いて光学部材を駆動することを特徴とする構成とした。【選択図】  図２
2015055688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
a.電気−機械変換素子を含む振動部材と
b.磁石を含む接触部材で、
c.接触部材は、振動部材と接触していて、
d.電気−機械変換素子に振動を励起することにより、
e.接触部材と振動部材の間で駆動力を発生する
f.振動型アクチュエータを用いた光学機器において、
g.駆動方向から見て、接触部材の両側に、
h.接触部材とは反発する磁力を持った、
i.振動部材または振動部材を固定する部材に磁石を配置している
j.振動型アクチュエータを用いて光学部材を駆動する
ことを特徴とする光学機器。
【請求項２】
a.接触部材の両側に配置した前記磁石は、接触部材から等しい距離にある
ことを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
【請求項３】
a.前記接触部材が直線状または、円環状である
ことを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
【請求項４】
a.円環状の接触部材の内径側と外形側に前記接触部材を配置した
ことを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズを光軸方向に駆動する駆動源を有する光学機器に関し、特に駆動源として振動型のリニアアクチュエーターを用いる光学機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光学機器において、レンズを駆動する駆動源として振動型リニアアクチュエーターを使用したものがある（例えば、特許文献１参照）。該特許文献１にて提案の光学機器では、電気−機械エネルギー変換作用によって振動が形成される振動部材と、該振動部材に圧接する接触部材とにより振動型リニアアクチュエーターが構成される。そして、その光学機器では、振動型リニアアクチェーターは、振動部材をレンズ保持部材に固定し、接触部材をレンズ鏡筒の固定部材に固定して、該振動部材に駆動振動を励起することにより、振動部材とともにレンズ保持部材を移動させる。または、その光学機器では、振動型リニアアクチュエーターは、接触部材をレンズ保持部材に固定し、振動部材をレンズ鏡筒の固定部材に固定して、該振動部材に駆動振動を励起することにより、接触部材とともにレンズ保持部材を移動させる。
【０００３】
例えば、特許文献１で、振動型リニアアクチュエーターの構成を説明する。接触部材であるスライダが磁石と摩擦材とを接合して構成される。磁石は、移動方向に伸びた四角柱状の形状をしている。その磁石は、その磁石の長手方向に平行で、互いに平行な２つの面に、Ｎ極またはＳ極がある。そのＳ極またはＮ極に四角形の板状の前記摩擦材が接合されている。磁石に接合した摩擦材の面とは反対側の摩擦材の面が、スライダの圧接面である。
【０００４】
また、振動部材である振動子が、電気−機械エネルギー変換素子とその電気−機械エネルギー変換素子により振動が励起される板状の弾性部材から構成される。その電気−機械エネルギー変換素子は、四角形の板状をしていて、１面側には、振動を励起するための電力を供給するフレキシブ配線板が接着されている。また、前記弾性部材は、フレキシブル配線板を接着した電気−機械エネルギー変換素子の面とは反対側の面に接着された強磁性体である。
【０００５】
前記弾性部材には、接着された面とは反対側にスライダの圧接面と接触する進行方向の２ヶ所に弾性部材の圧接面がある。スライダの磁石が振動子の強磁性体と引き合うことにより、スライダの摩擦材の圧接面が振動子の弾性部材の圧接面に圧接して振動型リニアアクチュエーターを構成している。また、その振動型アクチュエーターを有する光学機器が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３０１４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の特許文献１に開示された従来技術では、スライダの圧接部の駆動方向の幅の中心と振動子の圧接部の駆動方向の幅の中心がずれていると、引き合う力が圧接部に均一にかからずに、偏りが発生する。その力の偏りにより大きな力のかかる所が摩耗し易くなり、摩耗量が大きくなる。そのためにスライダと振動子が傾き、傾くことにより、摩耗した部分が、圧接され、摩耗していない部分が浮き上がり、圧接部の接触状態が低下する。そのために振動型リニアアクチュエーターの推力が小さくなってしまうという課題があった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、スライダと振動子の偏りを減少させることを可能にした振動型アクチュエーターを有する光学機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、
a.電気−機械変換素子を含む振動部材と
b.磁石を含む接触部材で、
c.接触部材は、振動部材と接触していて、
d.電気−機械変換素子に振動を励起することにより、
e.接触部材と振動部材の間で駆動力を発生する
f.振動型アクチュエータを用いた光学機器において、
g.駆動方向から見て、接触部材の両側に、
h.接触部材とは反発する磁力を持った、
i.振動部材または振動部材を固定する部材に磁石を配置している
j.振動型アクチュエータを用いて光学部材を駆動する
ことを特徴とする
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、スライダと振動子の偏りを減少させることを可能にした振動型アクチュエータを有する光学機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第1の実施例の光学機器を示す図である
【図２】本発明の第1の実施例の光学機器の光軸に垂直な面の断面図である
【図３】本発明の第１の実施例の振動子の分解斜視図である
【図４】本発明の第１の実施例の振動子の斜視図である
【図５】本発明の第１の実施例の振動子とスライダの斜視図である
【図６】本発明の第１の実施例の振動子とスライダの磁力線を示す図である
【図７】本発明の第１の実施例の振動子とスライダが所定の位置からずれた時の磁力線を示す図である
【図８】本発明の第２の実施例の振動子の分解斜視図である
【図９】本発明の第２の実施例の振動子とスライダが所定の位置からずれた時の磁力線を示す図である
【図１０】本発明の第２の実施例の振動子の分解斜視図である
【図１１】本発明の第３の実施例の光学機器を示す図である
【図１２】本発明の第３の実施例の駆動部の断面図である
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
〔第1実施形態〕
［実施例１］
図１は本発明の第1の実施例のビデオカメラ等の撮影装置に用いられる光学機器の光軸を含む面の断面図である。また、図２は本発明の第1の実施例の光学機器の光軸に垂直な面の断面図である。図３は、振動子と振動子取り付け部と取り付け部にある磁石の分解斜視図である。図４は、図３の組立て図である。図５は、振動子とスライダを当接させた時の組立て図である。
【００１４】
このレンズ鏡筒の光学系は、撮影レンズとして凸凹凸凸のパワーを有する４群構成の変倍光学系であり、被写体側から順に、第１群レンズＬ１、第２群レンズＬ２、第３群レンズＬ３、第４群レンズＬ４が配列されている。
【００１５】
固定の第１群レンズＬ１は固定鏡筒１に保持され、光軸Ｏ方向に移動して変倍動作を行う第２群レンズＬ２は変倍移動枠２に保持されている。固定の第３群レンズＬ３は、アフォーカル鏡筒３に保持されている。更に、光軸Ｏ方向に移動して合焦動作を行う第４群レンズＬ４は合焦移動枠４に保持され、撮像素子６は後部鏡筒７に固定されている。フィルタ５は、後部鏡筒７と撮影素子６とゴム枠２５に挟まれて固定されている。
【００１６】
固定鏡筒１と後部鏡筒７との間には、第１と第２のガイドバー８と９が設けられ、変倍移動枠２及び合焦移動枠４はこれらの第１と第２のガイドバー８と９により光軸方向に移動可能に支持されている。また、変倍移動枠２、合焦移動枠４はそれぞれ第１と第２のガイドバー８、９に対して光軸方向に所定の長さを有するスリーブ部を介して嵌合することにより、光軸方向への倒れが防止されている。更に、変倍移動枠２、合焦移動枠４はＵ溝部を介して第１と第２のガイドバー８，９に係合することにより、第１と第２のガイドバー８，９回りでの回転が防止されている。
【００１７】
アフォーカル鏡筒３は、後部鏡筒７に固定されている。絞りユニット１０は、後部鏡筒７に固定されている。絞りユニット１０は複数枚の絞り羽根を互いに逆方向に移動させて開口径を変化させる。
【００１８】
また後部鏡筒７には、フォーカスリセットスイッチ１１が設けられている。このフォーカスリセットスイッチ１１はフォトインタラプタから成り、合焦移動枠４に形成された遮光部４ａの光軸方向への移動による遮光と透光の切換わりを検出して電気信号を出力する。フォーカスリセットスイッチ１１からの電気信号に基づいて、図示しない制御回路は第４群レンズＬ４が基準位置に位置するか否かを判別する。
【００１９】
変倍移動枠２を駆動する振動型アクチュエーターの構造については、後述する。合焦移動枠４は、不図示のステッピングモータであるフォーカスモーターで光軸方向に駆動される。
【００２０】
光学式の位置センサー２２は、固定鏡筒１に固定される。スケール２３は、位置センサー２２に対向する位置に配置され、変倍移動枠２に固定される。位置センサー２２は、位置センサー２２からの投光をスケール２３で反射し、その反射光を位置センサー２２で受光し、位置センサー２２の出力により、変倍移動枠２の相対的な移動量を検出する。
【００２１】
カメラの電源が投入されると、マイコン３２はフォーカスリセット回路３３及びズームリセット回路３４の出力を監視する。この監視をしながら、フォーカスモータ駆動回路３７は、フォーカスモータ回転させ、合焦移動枠４を光軸方向に移動させる。また、ズームモータ駆動回路３８は、振動型リニアアクチュエーターを駆動し、変倍移動枠２を光軸方向に移動させる。
【００２２】
フォーカスリセット回路３３及びズームリセット回路３４の出力は、それぞれ合焦移動枠４及び変倍移動枠２が予め設定された位置、つまり各移動枠４、２に設けられた遮光部が、リセットスイッチの発光部を遮光する境界位置に至ると反転する。この一連の動作を合焦移動枠４及び変倍移動枠２のリセット動作と云う。マイコン３２はフォーカスリセット位置を基準として、以後のフォーカスモータの駆動ステップ数を計数することにより、合焦移動枠４の絶対位置を含む正確な距離情報が得られる。
【００２３】
また、マイコン３２はズームリセット位置を基準として、以後のズーム位置センサー４１のステップ数を計数することにより、変倍移動枠２の絶対位置を含む正確な距離情報が得られる。
【００２４】
絞り駆動回路３９は絞りユニット１０を駆動し、撮像素子６の信号をカメラ信号処理回路４０で信号処理し、その信号によりマイコン３２に取り込まれた映像信号の明るさ情報に基づいて、絞り開口径が制御される。
【００２５】
また、フォーカス操作スイッチ４２の操作により、合焦移動枠４を移動させる事により、合焦位置を調整することが出来る。また、ズーム操作スイッチを操作４３することにより、ズームモータ駆動回路とフォーカスモーター駆動回路により、変倍移動枠２を駆動するとともに、合焦移動枠４を移動させて、変倍動作を行うことが出来る。
【００２６】
次に、振動型リニアアクチュエーターの構造について説明する。光軸方向に剛性が強く、光軸垂直方向の剛性が弱く、光軸方向の回転方向の剛性が弱い板ばね１２は、ねじ１３と１４で変倍移動枠２に取り付けられている。振動部材である振動子１６は、電気−機械エネルギー変換素子１６ａとその電気−機械エネルギー変換素子１６ａにより振動が励起される板状の弾性部材１６ｂから構成される。その振動部材である振動子１６は、スペーサ１５とともに、ねじ１００１と１００２で、雌ねじ磁石１００３と１００４で板ばね１２に取り付けられている。弾性部材１６ｂの一面側には、スライダ２１の圧接面２１ａと圧接する圧接面１６ｃと１６ｄがある。
【００２７】
その圧接面１６ｃと１６ｄは、駆動方向に短く、駆動方法に垂直な方向に長く面であり、突出している。電気−機械エネルギー変換素子１６ａの他の一面側には、振動を励起するための電力を供給するフレキシブ配線板１０１１が接着されている。雌ねじ磁石１００３と１００４は、スペーサー１５の位置決めピン１５ａと１５ｂで位置決めされ、回転止めピン１５ｃと１５ｄで回り止めされて、固定されている。
【００２８】
スライダ固定枠１７は、ねじ１８と１９で固定鏡筒１と後部鏡筒７に取り付けられている。振動吸収部材であるゴムやエラストマー樹脂でできた振動吸収板２０は、スライダ固定枠１７に固定されている。スライダ磁石２１ｃと摩擦材２１ｂを含む接触部材であるスライダ２１は振動吸収板２０に取り付けられている。また、スライダ２１は振動子１６と接触し、振動子１６とスライダ２１は、磁気で吸引されて、圧接している。
【００２９】
雌ねじ磁石１００３と１００４は、スライダ２１のスライダ磁石２１ｃから移動方向と垂直な方向に対して等しい距離にある。
【００３０】
次に図６と図７を用いて、スライダ磁石２１ｃと雌ねじ磁石１００３と１００４で作られる磁気回路について説明する。雌ねじ磁石１００３と１００４は、磁石で出来ており、雌ねじ磁石１００３と１００４の磁力の方向は、スライダ２１のスライダ磁石２１ｃと同じ方向である。スライダ２１のスライダ磁石２１ｃで磁界が発生し、その磁力線を表すとスライダ磁石２１ｃから出て、摩擦板２１ｂ、弾性部材１６ｂを含む振動子１６、スライダ磁石２１ｃの外側を通ってスライダ磁石２１ｃの反対の面に入る磁力線１０１２と１０１３のようになる。それで、スライダ２１と振動子１６の間には吸着力が発生する。
【００３１】
雌ねじ磁石１００３と１００４で磁界が発生する。その磁力線を表すと雌ねじ磁石１００３と１００４から出て、弾性部材１６ｂ、雌ねじ磁石１００３と１００４の外側を通って雌ねじ磁石１００３と１００４の反対の面に入る磁力線１０１４と１０１５と１０１６と１０１７のようになる。雌ねじ磁石１００３と１００４は、スライダ２１の両脇に配置されている。スライダ２１と雌ねじ磁石１００３と１００４の間の磁界は同じ方向に磁力を発生する。その磁力線は磁力線１０１２ａ、１０１３ａ、１０１４ａ、１０１６ａとなり、雌ねじ磁石１００３と１００４は、スライダ２１から離れる方向の同じ大きさの力を発生する。
【００３２】
ここで、図７で示すように、雌ねじ磁石１００４がスライダ２１に近づき、雌ねじ磁石１００３がスライダ２１から離れるように移動したときの状態を説明する。スライダ２１のスライダ磁石２１ｃと雌ねじ磁石１００３と１００４で、発生する磁界が変化し、その磁力線は、磁力線１０１８、１０１９、１０２０、１０２１、１０２２、１０２３のようになる。スライダ２１のスライダ磁石２１ｃと雌ねじ磁石１００４の間の隙間が狭くなり、磁力線１０１８ａと１０２０ａの間隔がせまくなり、図６の状態より反発力が大きくなる。
【００３３】
また、スライダ２１のスライダ磁石２１ｃと雌ねじ磁石１００３の間の隙間が広くなり、磁力線１０１９ａと１０２２ａの間隔が広くなり、図６の状態より反発力が小さくなる。そのため、振動子１６が、スライダ２１の中央からずれた位置に移動した場合に、スライダ２１と雌ねじ磁石１００３と１００４の間に働く力は、雌ねじ磁石１００３と１００４の間の中央方向に力が発生する。このために、スライダ２１は、雌ねじ磁石１００３と１００４の中央に位置戻されるので、振動子１６は、スライダ２１の中央で接触する。
【００３４】
スライダ２１の圧接面２１ａは、スライダ２１のスライダ磁石２１ｃ、振動吸収板２０、スライダ枠１７、後部鏡筒７に固定されている。振動子１６の圧接面１６ａは、スペーサ１５、板ばね１２、移動枠２、バー８，９で位置決めされている。さらに、バー８，９は固定鏡筒１または後部鏡筒７で位置決めされている。このように多数の部品により、固定と位置決めをされているので、スライダ２１と振動子１６の圧接面２１ａと１６ａは、移動方向とは、垂直方向にずれが発生する。
【００３５】
しかし、スライダ２１と振動子１６が、製造誤差で接触部が中央からずれていても、スライダ２１と雌ねじ磁石１００３と１００４の間の力で、中央方向の力が働き、ばね１２の変形により中央に配置されるので片側が摩耗することがなくなる。
【００３６】
［実施例２］
振動リニアアクチュエーターの構造について説明する。鏡筒の構造は、実施例１と同等なので、省略する。図８は、振動子と振動子取り付け部と取り付け部にある磁石の分解斜視図である。
【００３７】
光軸方向に剛性が強く、光軸垂直方向の剛性が弱く、光軸方向の回転方向の剛性が弱い板ばね１００５は、ねじ１３と１４で変倍移動枠２に取り付けられている。振動部材である振動子１０３３は、電気−機械エネルギー変換素子１０３３ａとその電気−機械エネルギー変換素子１０３３ａにより振動が励起される板状の弾性部材１０３３ｂから構成される。弾性部材１０３３ｂの一面側には、スライダ１０３４の圧接面１０３４ｂと圧接する圧接面１０３３ｃと１０３３ｄがある。その圧接面１０３３ｃと１０３３ｄは、駆動方向に短く、駆動方法に垂直な方向に長く面であり、長手方向の中央部に凹部を持ち、突出している。
【００３８】
電気−機械エネルギー変換素子１０３３ａの他の一面側には、振動を励起するための電力を供給するフレキシブ配線板１０１１が接着されている。ねじ１００６と１００７で、雌ねじ磁石１０３０と１０３１で板ばね１００５に取り付けられている。板ばね１００５は、雌ねじ取り付け部と圧接方向に変形する部分の間に折り曲げ線が駆動方向に平行なクランク状に曲った、立ち曲げ部１００８と１０３２をもっている。その立ち曲げ部１００８と１０３２は、圧接面１０３３ｃと１０３３ｄが、移動方向と垂直方向に移動する様に変形する。
【００３９】
スライダ固定枠１７は、ねじ１８と１９で固定鏡筒１と後部鏡筒７に取り付けられている。振動吸収部材であるゴムやエラストマー樹脂でできた振動吸収板２０は、スライダ固定枠１７に固定されている。磁石を含む接触部材であるスライダ１０３４は振動吸収板２０に取り付けられている。
【００４０】
また、スライダ１０３４は振動子１０３３と接触し、振動子１０３３とスライダ１０３４は、磁気で吸引されて、圧接している。
【００４１】
次に図９と図１０を用いて、スライダ磁石１０３４ａと雌ねじ磁石１０３０と１０３１で作られる磁気回路について説明する。スライダ磁石１０３４ａの着磁は、圧接面に垂直方向で、駆動方向からみて、圧接面の中央で、着磁方向が逆になっている。
【００４２】
スライダ１０３４のスライダ磁石１０３４ａで磁界が発生する。その磁界を磁力線１０３５と磁力線１０３６と磁力線１０３７で表す。磁力線１０３５は、スライダ１０３４から出て振動子１０３３を通り、再びスライダ１０３４と通り、スライダ１０３４の反対側から出て、再びスライダ１０３４にもどる。磁力線１０３６は、スライダ１０３４を出て、スライダ１０３４の外側をまわり、振動子１０３３を通り再びスライダ１０３４にもどる。磁力線１０３７は、スライダ１０３４から出て、振動子１０３３を通って、スライダ１０３４の外をまわり、再びスライダ１０３４にもどる。磁力線１０３５，１０３６、１０３７で表されるような磁界により、スライダ１０３４と振動子１０３３は吸着力を発生し、圧接される。
【００４３】
雌ねじ磁石１０３０と１０３１は、スライダ１０３４のスライダ磁石１０３４ａから移動方向と垂直な方向に対して等しい距離にある。また、雌ねじ磁石１０３０と１０３１は、磁石で出来ており、雌ねじ磁石１０３０と１０３１の磁力の方向は、スライダ１０３４の近い側と同じ方向である。雌ねじ磁石１０３０と１０３１で磁界が発生する。その磁界を磁力線１０３８、１０３９，１０４０，１０４１で表す。磁力線１０３８は、雌ねじ磁石１０３１を出て、雌ねじ磁石１０３１の外側を通って振動子１０３３を通り雌ねじ磁石１０３１に戻る。磁力線１０３９も磁力線１０３８と同様に、雌ねじ磁石１０３１を出て、雌ねじ磁石１０３１の外側を通って振動子１０３３を通り雌ねじ磁石１０３１に戻る。磁力線１０４０は、雌ねじ磁石１０３０を出て、振動子１０３３を通り、雌ねじ磁石１０３０の外側を通って雌ねじ磁石１０３０に戻る。磁力線１０４１も磁力線１０４０と同様に、振動子１０３３を通り、雌ねじ磁石１０３０の外側を通って雌ねじ磁石１０３０に戻る。
【００４４】
雌ねじ磁石１０３０と１０３１は、スライダ１０３４の両脇に配置され、スライダ１０３４の近い側と同じ方向に磁力を発生する。スライダ１０３４と雌ねじ磁石１０３０と１０３１の間の磁力線は、磁力線１０３８ａ、１０３６ａ、１０３７ａ、１０４０ａとなるので、雌ねじ磁石１０３０と１０３１は、スライダ１０３４から離れる方向の力を発生する。雌ねじ磁石１０３１がスライダ１０３４に近づいたときの磁力線を図１０で表す。
【００４５】
スライダ１０３４と雌ねじ磁石１０３０、１０３１で発生する磁界を表す磁力線は、磁力線１０４２、１０４３、１０４４、１０４５、１０４６、１０４７、１０４８となる。
スライダ１０３４と雌ねじ磁石１０３１の間の磁力線１０４５ａと磁力線１０４３ａは図９の状態より密になり、スライダ１０３４と雌ねじ磁石１０３１の間の反発力は大きくなる。スライダ１０３４と雌ねじ磁石１０３０の間の磁力線１０４４ａと磁力線１０４７ａは図９の状態より疎になり、スライダ１０３４と雌ねじ磁石１０３０の間の反発力は小さくなる。
【００４６】
そのため、振動子１０３３が、スライダ１０３４の中央からずれた位置に移動した場合に、スライダ１０３４と雌ねじ磁石１０３０と１０３１の間に働く力は、雌ねじ磁石１０３０と１０３１の間の中央方向に力が発生する。このために、スライダ１０３４は、雌ねじ磁石１０３０と１０３１の中央に移動するので,振動子１０３３は、スライダ１０３４の中央で接触する。
【００４７】
スライダ１０３４の圧接面１０３４ａは、スライダ１０３４のスライダ磁石１０３４ａ、振動吸収板２０、スライダ枠１７、後部鏡筒７に固定されている。振動子１０３３の圧接面１０３３ａは、板ばね１００５、移動枠２、バー８，９で位置決めされている。さらに、バー８，９は固定鏡筒１または後部鏡筒７で位置決めされている。このように多数の部品により、固定と位置決めをされているので、スライダ１０３４と振動子１０３３の圧接面１０３４ａと１０３３ａは、移動方向とは、垂直方向にずれが発生する。
【００４８】
しかし、スライダ１０３４と振動子１０３３が、製造誤差で接触部が中央からずれていた場合に、片側に偏心すると、スライダ１０３４と雌ねじ磁石１０３０と１０３１の間の力で、中央方向の力が働き、接触面が中央になる様に立ち曲げ部１００８と１０３２が変形する。これにより、スライダ１０３４と振動子１０３３の接触面が中央からずれて、片側が強く圧接されて、片側が摩耗するようなことを防止することができる。
【００４９】
実施形態の効果は、図１と比較して、小さい力でも、ばね１００５の立ち曲げ部１００８と１０３２の変形により、圧接部が中央で当たり、吸引力が均等になり、片側が大きな圧接力になり、片側が摩耗するということを軽減することができる。
【００５０】
［実施例３］
以下、図１１と図１２を参照して、本発明の第３の実施例による、光学機器について説明する。図１１は本発明の第３の実施例のビデオカメラ等の撮影装置に用いられる光学機器の光軸を含む面の断面図である。また、図１２は本発明の第３の実施例の振動型リニアアクチュエータの詳細図である。
【００５１】
このレンズ鏡筒の光学系は、撮影レンズとして凸凹凸凸凸のパワーを有する５群構成の変倍光学系であり、被写体側から順に、第１群レンズＬ５１、第２群レンズＬ５２、第３群レンズＬ５３、第４群レンズＬ５４、第５群レンズＬ５５が配列されている。
【００５２】
固定の第１群レンズＬ５１は固定鏡筒５１に保持される。光軸Ｏ方向に移動して変倍動作を行う第２群レンズＬ５２は変倍移動枠５２に保持されている。光軸Ｏ方向に移動して補正動作を行う第３群レンズＬ５３は補正移動枠５３に保持されている。固定の第４群レンズＬ５４は、アフォーカル鏡筒５４に保持されている。更に、光軸Ｏ方向に移動して合焦動作を行う第５群レンズＬ５５は合焦移動枠５５に保持され、撮像素子５７は後部鏡筒５８に固定されている。フィルタ５６は、後部鏡筒５８と撮影素子５７とゴム枠７５に挟まれて固定されている。カム環２０１は、固定鏡筒５１の内径に嵌合している。
【００５３】
コロ２０２が変倍移動枠５２に取り付けられている。コロ２０２は、カム環２０１のカム２０１ａと固定鏡筒５１の直進溝５１ａに嵌合している。カム環２０１の回転により変倍移動枠５２が光軸方向に移動する。コロ２０３が補正移動枠５３に取り付けられている。コロ２０３は、カム環２０１のカム２０１ｂと固定鏡筒５１の直進溝５１ａに嵌合している。カム環２０１の回転により補正移動枠５３が光軸方向に移動する。
【００５４】
吸着部材２０４は、ねじ２０５でカム環２０１に固定されている。振動吸収部材であるゴムリング２０６は、吸着部材２０４に接している。磁石で構成されている接触磁石環２０７は、ゴムリング２０６に接している。
【００５５】
３個の振動子２０８が接触磁石環２０７の周上に圧接されて配置されている。スペーサー２０９が振動子２０８に取り付けられている。板ばね２１０がスペーサー２０９に取り付けられている。板ばね２１０は、ねじ２１１で振動子保持枠２１２の３ヶ所の振動子固定部２１２ｂに取り付けられている。振動子保持枠２１２は、ねじ２１３で固定鏡筒５１に固定されている。振動子保持枠２１２のストッパー部２１２ａと接触磁石環２０７との隙間は、板ばね２１０による振動子２０８の可動量以下になっている。
【００５６】
振動子２０８は、磁石で構成されている接触磁石環２０７に磁力で吸引されて、圧接されている。接触磁石環２０７は、磁性部材で構成されている吸着部材２０４に磁力で吸引されて、ゴムリング２０６に圧接されている。衝撃で接触磁石環２０７が、ゴムリング２０６から離れても、ストッパー部２１２ａにより移動を規制され、磁力による吸着力により元の位置にもどる。
【００５７】
更に、磁石部材１００９と１０１０は、振動子２０８に取り付けられている。更に、その磁石部材１００９と１０１０は、接触磁石環２０７を挟んで配置されている。
【００５８】
アフォーカル鏡筒５４と後部鏡筒５８との間には、第１と第２のガイドバー５９と６０が設けられ、合焦移動枠５５はこれらの第１と第２のガイドバー５９と６０により光軸方向に移動可能に支持されている。また、合焦移動枠５５は第２のガイドバー６０に対して光軸方向に所定の長さを有するスリーブ部を介して嵌合することにより、光軸方向への倒れが防止されている。更に、合焦移動枠５５はＵ溝部を介して第１のガイドバー５９に係合することにより、第２のガイドバー６０回りでの回転が防止されている。
【００５９】
アフォーカル鏡筒５４は、後部鏡筒５８に固定されている。絞りユニット６１は、後部鏡筒５８に固定されている。絞りユニット６１は複数枚の絞り羽根を互いに逆方向に移動させて開口径を変化させる。
【００６０】
また後部鏡筒５８には、フォーカスリセットスイッチ６２が設けられている。このフォーカスリセットスイッチ６２はフォトインタラプタから成り、合焦移動枠５５に形成された遮光部５５ａの光軸方向への移動による遮光、透光の切換わりを検出して電気信号を出力する。フォーカスリセットスイッチ６２からの電気信号に基づいて、図示しない制御回路は第５群レンズＬ５５が基準位置に位置するか否かを判別する。
【００６１】
カメラの電源が投入されると、マイコン３２はフォーカスリセット回路３３及びカム環リセット回路６４の出力を監視する。この監視をしながら、フォーカスモータ駆動回路３７は、フォーカスモータ回転させ、合焦移動枠４を光軸方向に移動させる。また、カム環モータ駆動回路６３は、振動子２０８と接触磁石環２０７からなる振動型アクチュエーターを駆動し、カム環２０１を回転させて、変倍移動枠５２と補正移動枠５３を光軸方向に移動させる。
【００６２】
フォーカスリセット回路３３及びカム環リセット回路６４の出力は、それぞれ合焦移動枠５５及びカム環２０１が予め設定された位置、つまり合焦移動枠５５、とカム環２０１に設けられた遮光部が、リセットスイッチの発光部を遮光する境界位置に至ると反転する。この一連の動作を合焦移動枠５５及びカム環２０１のリセット動作と云う。マイコン３２はフォーカスリセット位置を基準として、以後のフォーカスモータの駆動ステップ数を計数することにより、合焦移動枠５５の絶対位置を含む正確な距離情報が得られる。
また、マイコン３２はカム環リセット位置を基準として、以後のカム環位置センサー６５のステップ数を計数することにより、カム環２０１の絶対位置を含む正確な距離情報が得られる。
【００６３】
絞り駆動回路３９は絞りユニット６１を駆動し、マイコン３２に取り込まれた映像信号の明るさ情報に基づいて、絞り開口径が制御される。
【００６４】
また、フォーカス操作スイッチ４２の操作により、合焦移動枠５５を移動させることにより、合焦位置を調整することが出来る。また、ズーム操作スイッチ４３を操作することにより、カム環モータ駆動回路６３とフォーカスモーター駆動回路３７により、カム環２０１を駆動するとともに、合焦移動枠５５を移動させて、変倍動作を行うことが出来る。
【００６５】
次に、磁石部材１００９と１０１０について説明する。磁石が円環の場合には、振動子を内径側に寄せて、圧接力が均一になる様に、接触磁石環２０７の径方向の幅に対して、内径側に振動子２０８が圧接されている。磁石部材１００９と１０１０は、接触磁石環２０７の磁界に対して反発するように着磁されていて、接触磁石環２０７の両側に均等な位置に配置されている。
【００６６】
このために、接触磁石環２０７と振動子２０８が、径方向に所定の位置からずれが発生すると接触磁石環２０７に遠い方より近い方の磁石部材の反発力が大きくなり、所定の位置に移動する方向に力が発生する。その力により接触磁石環２０７と振動子２０６は、所定の位置に配置される。
【００６７】
接触磁石環２０７は、ゴムリング２０６、吸着部材２０４、カム環２０１、固定鏡筒５１により保持されている。振動子２０６は、スペーサ−２０９、板ばね２１０、振動子保持枠、固定鏡筒５１で保持されている。それぞれ多数の部品で保持されているので、接触磁石環２０７と振動子２０８の間で、径方向の誤差が発生する。しかし、磁石部材１００９，１０１０に発生する力により、接触磁石環２０７と振動子２０６は、径方向に所定の位置に移動し圧接される。
【００６８】
本実施例では、磁石部材を接触磁石環から等距離の配置したが、磁石部材と接触磁石環の距離をかえて、着磁力を変更するようにしても良い。
【００６９】
実施形態の効果は、接触磁石環２０７と磁石部材１００９と１０１０の間に、ずれとは反対方向の力がはたらくので、偏心を抑えられる。そのために、接触部の片側が強く当たり、片側が摩耗するようなことが無くなる、または、軽減できる。
【符号の説明】
【００７０】
１６、１０３３、２０８…振動子（振動部材）
２１、１０３４…スライダ（接触部材）  ２０７…接触磁石環（接触部材）
２０…振動吸収板（振動吸収部材）  ２０６…ゴムリング（振動吸収部材）
１７…スライダ固定枠（吸着部材）  １０１…吸着板（吸着部材）
２０４…吸着部材（吸着部材）
１００３、１００４、１０３０、１０３１…雌ねじ磁石（磁石）
１００９、１０１０…磁石部材（磁石）
１２，２１０、１００５…板ばね
【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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