(57)【要約】【課題】  光軸を容易に一致させることができ、小型化が容易で、かつ、個々のレンズ群を精密駆動させることができるズームレンズユニットを提供する。【解決手段】  ズームレンズユニット１は、第１レンズ群５、第２レンズ群７、第３レンズ群９および第４レンズ群としての台座４を有している。  第２レンズ群７と第３レンズ群９の移動を制限する第１ガイド軸１１、第２ガイド軸１３が、第２レンズ群７、第３レンズ群９を貫通して設けられている。第１ガイド軸１１は第２レンズ群７を駆動し、第２ガイド軸１３は第３レンズ群を駆動する。  第１ガイド軸１１および第２ガイド軸１３の端部には第５レンズ７１を有する第４のレンズ群としての板状の台座４が設けられている。  第１ガイド軸１１、第２ガイド軸１３は超音波アクチュエータであり、電圧を加えると、第２レンズ群７、第３レンズ群９を光軸２と平行な向きに移動させる。【選択図】      図１
2008304663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに光軸が一致するように設けられ、前記光軸方向に移動可能な複数のレンズ群と、
複数の前記レンズ群を貫通し、かつ前記光軸に平行に設けられ、複数の前記レンズ群の移動方向を前記光軸方向に限定する複数のガイド軸と、
を有し、
複数の前記ガイド軸は各々が、複数の前記レンズ群のうち、対応する前記レンズ群を駆動する超音波アクチュエータであることを特徴とするズームレンズユニット。
【請求項２】
複数の前記レンズ群と光軸が一致するように設けられた第１のレンズ群を有し、
複数の前記レンズ群は、
前記第１のレンズ群に隣接して設けられた第２のレンズ群と、
前記第２のレンズ群に隣接し、かつ前記第２のレンズ群を挟んで前記第１のレンズ群と反対側に設けられた第３のレンズ群と、
前記第３のレンズ群に隣接し、かつ前記第３のレンズ群を挟んで前記第２のレンズ群の反対側に設けられた第４のレンズ群と、
を有し、
複数の前記ガイド軸の１つである第１のガイド軸は、前記第２のレンズ群を駆動する超音波アクチュエータであり、
複数の前記ガイド軸の他の１つである第２のガイド軸は、前記第３のレンズ群を駆動する超音波アクチュエータであることを特徴とする請求項１記載のズームレンズユニット。
【請求項３】
前記第２のレンズ群は、
前記第１のガイド軸が貫通する部分に設けられ、前記第１のガイド軸に摩擦保持された第１の移動子を有し、
前記第１のガイド軸を一定周期で振動させると、前記第１の移動子が前記光軸方向に移動することにより、前記第２のレンズ群が前記光軸方向に移動することを特徴とする請求項２記載のズームレンズユニット。
【請求項４】
前記第３のレンズ群は、
前記第２のガイド軸が貫通する部分に設けられ、前記第２のガイド軸に摩擦保持された第２の移動子を有し、
前記第２のガイド軸を一定周期で振動させると、前記第２の移動子が前記光軸方向に移動することにより、前記第３のレンズ群が前記光軸方向に移動することを特徴とする請求項２記載のズームレンズユニット。
【請求項５】
前記第２のレンズ群は、
前記第３のレンズ群と対向する面の前記第２のガイド軸が貫通する部分の周囲に設けられ、前記第２の移動子の形状に対応した形状を有する第１の切り欠き部を有することを特徴とする請求項４記載のズームレンズユニット。
【請求項６】
前記第３のレンズ群は、
前記第２のレンズ群と対向する面の前記第１のガイド軸が貫通する部分の周囲に設けられ、前記第１の移動子の形状に対応した形状を有する第２の切り欠き部を有することを特徴とする請求項３記載のズームレンズユニット。
【請求項７】
前記第４のレンズ群は、前記第１のガイド軸および前記第２のガイド軸の一方の端部に設けられた台座であることを特徴とする請求項２記載のズームレンズユニット。
【請求項８】
前記台座には筒状の鏡筒が設けられ、
前記第１のレンズ群、前記第２のレンズ群、前記第３のレンズ群、前記第１のガイド軸および前記第２のガイド軸は、前記鏡筒に収納されていることを特徴とする請求項７記載のズームレンズユニット。
【請求項９】
複数の前記レンズ群と光軸が一致するように設けられた第１のレンズ群を有し、
複数の前記レンズ群は、
前記第１のレンズ群に隣接して設けられた第２のレンズ群と、
前記第２のレンズ群に隣接し、かつ前記第２のレンズ群を挟んで前記第１のレンズ群と反対側に設けられた第３のレンズ群と、
を有し、
複数の前記ガイド軸の１つである第１のガイド軸は、前記第２のレンズ群を駆動する超音波アクチュエータであり、
複数の前記ガイド軸の他の１つである第２のガイド軸は、前記第３のレンズ群を駆動する超音波アクチュエータであることを特徴とする請求項１記載のズームレンズユニット。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９のいずれかに記載のズームレンズユニットを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１１】
請求項１〜請求項９のいずれかに記載のズームレンズユニットを有することを特徴とするカメラ
【請求項１２】
請求項１〜請求項９のいずれかに記載のズームレンズユニットを有することを特徴とする携帯端末装置。
【請求項１３】
請求項１〜請求項９のいずれかに記載のズームレンズユニットを有することを特徴とする携帯電話。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ズームレンズユニットおよびズームレンズユニットを有する撮像装置、カメラ、携帯端末装置、携帯電話に関する。
【背景技術】
【０００２】
ズームレンズユニットは一定の範囲内でピント位置を変えずに焦点距離を連続的に変えられるレンズユニットであり、カメラ等の撮像装置に広く用いられている。
【０００３】
ズームレンズユニットは通常、複数のレンズと駆動機構を組み合わせた構造を有している。
【０００４】
そして、駆動機構によりレンズを移動させ、レンズ間の距離を変更することにより、焦点距離を変化させ、変倍やフォーカス補正を行っている。
【０００５】
ズームレンズユニットの駆動機構には従来、ステッピングモータ等の電磁式の回転型アクチュエータを用いたものが多かった。
【０００６】
一方、このような構造では、モータやギヤボックスの構造が複雑であり、トルクを低下させずに小型化するのが困難である。
【０００７】
また、電磁式のモータは回転の際に電磁ノイズを発生させるため、発生した電磁ノイズが周囲の電子機器に悪影響を与えるという欠点もある。
【０００８】
そこで近年では、駆動装置として超音波アクチュエータを用いた構造が開発されている。
【０００９】
超音波アクチュエータとは、圧電素子を一定周期で振動させることにより対象物を駆動するアクチュエータであり、ギヤボックスが不要であり、電磁ノイズも発生させないため、注目されている。
【００１０】
例えば非特許文献１のＦｉｇ．８には、超音波アクチュエータ（超小型圧電アクチュエータ）を２群レンズの駆動手段として用い、２群レンズと３群レンズをカムで連結したズームレンズユニットが記載されている。
【００１１】
この場合、２群レンズは超音波アクチュエータにより駆動され、３群レンズはカムによって２群レンズの駆動に連動して駆動される。
【００１２】
【非特許文献１】岡本、吉田、末吉「超小型圧電アクチュエータの開発」、コニカミノルタテクノロジーレポート、コニカミノルタ、２００４年、Ｖｏｌ．１、ｐ．２３−２６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、このような構造では、カムを用いているため、レンズ群同士の光軸を正確に一致させるのが困難であるという問題があった。
【００１４】
また、カムのような機械部品を用いると、ズームレンズユニットを構成する部品が増えて構造が複雑になるため、小型化が困難となり、また組み立てに手間がかかるという問題があった。
【００１５】
さらに、３群レンズはカムによって２群レンズの駆動に連動して駆動され、独自に駆動できないため、３群レンズを精密駆動することが困難であるという問題があった。
【００１６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的は、光軸を容易に一致させることができ、小型化が容易で、かつ、個々のレンズ群を精密駆動させることができるズームレンズユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前述した目的を達成するために、第１の発明は、互いに光軸が一致するように設けられ、前記光軸方向に移動可能な複数のレンズ群と、複数の前記レンズ群を貫通し、かつ前記光軸に平行に設けられ、複数の前記レンズ群の移動方向を前記光軸方向に限定する複数のガイド軸と、を有し、複数の前記ガイド軸は各々が、複数の前記レンズ群のうち、対応する前記レンズ群を駆動する超音波アクチュエータであることを特徴とするズームレンズユニットである。
【００１８】
前記ズームレンズユニットは、複数の前記レンズ群と光軸が一致するように設けられた第１のレンズ群を有し、複数の前記レンズ群は、前記第１のレンズ群に隣接して設けられた第２のレンズ群と、前記第２のレンズ群に隣接し、かつ前記第２のレンズ群を挟んで前記第１のレンズ群と反対側に設けられた第３のレンズ群と、前記第３のレンズ群に隣接し、かつ前記第３のレンズ群を挟んで前記第２のレンズ群の反対側に設けられた第４のレンズ群と、を有し、複数の前記ガイド軸の１つである第１のガイド軸は、前記第２のレンズ群を駆動する超音波アクチュエータであり、複数の前記ガイド軸の他の１つである第２のガイド軸は、前記第３のレンズ群を駆動する超音波アクチュエータである。
【００１９】
前記第２のレンズ群は、前記第１のガイド軸が貫通する部分に設けられ、前記第１のガイド軸に摩擦保持された第１の移動子を有し、前記第１のガイド軸を一定周期で振動させると、前記第１の移動子が前記光軸方向に移動することにより、前記第２のレンズ群が前記光軸方向に移動する。
【００２０】
前記第３のレンズ群は、前記第２のガイド軸が貫通する部分に設けられ、前記第２のガイド軸に摩擦保持された第２の移動子を有し、前記第２のガイド軸を一定周期で振動させると、前記第２の移動子が前記光軸方向に移動することにより、前記第３のレンズ群が前記光軸方向に移動する。
【００２１】
前記第２のレンズ群は、前記第３のレンズ群と対向する面の前記第２のガイド軸が貫通する部分の周囲に設けられ、前記第２の移動子の形状に対応した形状を有する第１の切り欠き部を有していてもよい。
【００２２】
前記第３のレンズ群は、前記第２のレンズ群と対向する面の前記第１のガイド軸が貫通する部分の周囲に設けられ、前記第１の移動子の形状に対応した形状を有する第２の切り欠き部を有していてもよい。
【００２３】
前記第４のレンズ群は、前記第１のガイド軸および前記第２のガイド軸の一方の端部に設けられた台座であってもよく、この場合、前記台座には筒状の鏡筒が設けられ、前記第１のレンズ群、前記第２のレンズ群、前記第３のレンズ群、前記第１のガイド軸および前記第２のガイド軸は、前記鏡筒に収納されている。
【００２４】
前記ズームレンズユニットは、複数の前記レンズ群と光軸が一致するように設けられた第１のレンズ群を有し、複数の前記レンズ群は、前記第１のレンズ群に隣接して設けられた第２のレンズ群と、前記第２のレンズ群に隣接し、かつ前記第２のレンズ群を挟んで前記第１のレンズ群と反対側に設けられた第３のレンズ群と、を有す構造としてもよく、この場合、複数の前記ガイド軸の１つである第１のガイド軸は、前記第２のレンズ群を駆動する超音波アクチュエータであり、複数の前記ガイド軸の他の１つである第２のガイド軸は、前記第３のレンズ群を駆動する超音波アクチュエータである。
【００２５】
第２の発明は、第１の発明のズームレンズユニットを有することを特徴とする撮像装置である。
【００２６】
第３の発明は、第１の発明のズームレンズユニットを有することを特徴とするカメラである。
【００２７】
第４の発明は、第１の発明のズームレンズユニットを有することを特徴とする携帯端末装置である。
【００２８】
第５の発明は、第１の発明のズームレンズユニットを有することを特徴とする携帯電話である。
【００２９】
第１の発明〜第５の発明では、ズームレンズユニットが複数のレンズ群の移動方向を光軸方向に限定する複数のガイド軸を有しており、複数のガイド軸は、複数のレンズ群を駆動する超音波アクチュエータを兼ねている。
【００３０】
そのため、カムは不要であり、カムを用いた従来のズームレンズユニットよりも構造が単純で、光軸合わせが容易であり、また小型化も容易で組み立てに手間もかからない。
【００３１】
また、第１の発明〜第５の発明では、個々のガイド軸が対応する個々のレンズ群を独立駆動するので、個々のレンズ群を精密駆動することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、光軸を容易に一致させることができ、小型化が容易で、かつ、個々のレンズ群を精密駆動させることができるズームレンズユニットを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、図面に基づいて本発明に好適な実施形態を詳細に説明する。
【００３４】
まず、図１〜図３を参照して、第１の実施形態に係るズームレンズユニット１の概略構成を説明する。
【００３５】
ここでは、ズームレンズユニット１として、携帯電話等（のカメラ）に用いられるズームレンズユニットが図示されている。
【００３６】
なお、図１は斜視図、図２は図１の側面図、図３は分解斜視図である。
【００３７】
図１〜図３に示すように、ズームレンズユニット１は、第１レンズ群５、第２レンズ群７、第３レンズ群９、第１ガイド軸１１、第２ガイド軸１３、台座４（第４レンズ群）、および鏡筒３を有している。
【００３８】
図１〜図３に示すように、ズームレンズユニット１は、第１レンズ２３を保持する第１レンズ群５を有し、第１レンズ群５に隣接するようにして、変倍用の第２レンズ３１および第３レンズ３２を保持する第２レンズ群７が設けられている。
【００３９】
第１レンズ群５と第２レンズ群７とは、互いに第１レンズ２３と第２レンズ３１および第３レンズ３２の光軸２が一致するように設けられている。
【００４０】
第２レンズ群７は光軸２と平行な向き（図２のＡ１、Ａ２の向き）に移動可能であり、移動により、ズームレンズユニット１の倍率が変更される。
【００４１】
また、ズームレンズユニット１は、フォーカス補正用の第４レンズ４１を保持する第３レンズ群９を有している。
【００４２】
第３レンズ群９は、第２レンズ群７に隣接し、かつ第２レンズ群７を挟んで第１レンズ群５と反対側の位置に設けられている。
【００４３】
また第３レンズ群９は、第４レンズ４１の光軸が、第１レンズ２３、第２レンズ３１および第３レンズ３２の光軸２と一致するように設けられている。
【００４４】
第３レンズ群９は光軸２と平行な向き（図２のＡ１、Ａ２の向き）に移動可能であり、移動により、ズームレンズユニット１のフォーカスが補正される。
【００４５】
さらに、第２レンズ群７と第３レンズ群９の移動を光軸２と平行な向きに制限し、かつ第２レンズ群７を駆動する第１ガイド軸１１が、第２レンズ群７、第３レンズ群９を貫通して設けられている。
【００４６】
なお、詳細は後述するが、第１ガイド軸１１は超音波アクチュエータである。
【００４７】
また、第２レンズ群７と第３レンズ群９の移動を光軸２と平行な向きに制限し、かつ第３レンズ群９を駆動する第２ガイド軸１３が、第２レンズ群７、第３レンズ群９を貫通して設けられている。
【００４８】
なお、詳細は後述するが、第２ガイド軸１３は超音波アクチュエータである。
【００４９】
第１ガイド軸１１および第２ガイド軸１３の端部には第５レンズ７１を有する第４のレンズ群としての板状の台座４（第４レンズ群）が設けられている。
【００５０】
台座４（第４レンズ群）は第５レンズ７１の光軸が、第１レンズ２３、第２レンズ３１、第３レンズ３２および第４レンズ４１の光軸２と一致するように設けられている。
【００５１】
台座４（第４レンズ群）には第１レンズ群５、第２レンズ群７、第３レンズ群９、第１ガイド軸１１および第２ガイド軸１３を収納する円筒状の鏡筒３が設けられている。
【００５２】
なお台座４（第４レンズ群）は、第３レンズ群９に隣接し、かつ第３レンズ群９を挟んで第２レンズ群７とは反対側の位置に設けられている。
【００５３】
次に、ズームレンズユニット１を構成する部材のうち、第１レンズ群５、第２レンズ群７、第３レンズ群９、第１ガイド軸１１、第２ガイド軸１３および台座４（第４レンズ群）の構造について図２および図３を参照して詳細に説明する。
【００５４】
まず、第１レンズ群５の構造について説明する。
【００５５】
図３に示すように、第１レンズ群５は、円盤状の第１レンズ枠２１を有している。
【００５６】
なお、第１レンズ枠２１の外周は鏡筒３の内周に固定されている。
【００５７】
第１レンズ枠２１の中心部には、負の焦点距離を持つレンズ（凹レンズ）である第１レンズ２３が設けられている。
【００５８】
第１レンズ枠２１の外周近傍には第１ガイド軸１１が挿入される貫通孔２５および第２ガイド軸１３が挿入される貫通孔２７が設けられている。
【００５９】
なお、貫通孔２５、２７は第１レンズ枠２１の中心に対して互いに点対称な位置に設けられるのが望ましい。
【００６０】
次に、第２レンズ群７の構造について説明する。
【００６１】
第２レンズ群７は、円盤状の第２レンズ枠２９を有している。
【００６２】
第２レンズ枠２９の中心部には、正の焦点距離を持つレンズ（凸レンズ）である変倍用の第２レンズ３１および第３レンズ３２が設けられている。
【００６３】
第２レンズ枠２９の外周近傍には、第１ガイド軸１１が貫通する部分に、第１ガイド軸１１に摩擦保持される円筒状の移動子３５が第１の移動子として設けられている。
【００６４】
移動子３５には第１ガイド軸１１が挿入される貫通孔３７が設けられている。貫通孔３７は、貫通孔２５と中心軸が一致するようにに設けられている。
【００６５】
なお、貫通孔３７の径は、後述する第１ガイド軸１１の軸４９の径と略等しいため、移動子３５は第１ガイド軸１１に摩擦保持される。
【００６６】
第２レンズ枠２９の外周近傍にはさらに、第２ガイド軸１３が貫通する部分に貫通孔３３が設けられている。貫通孔３３は、貫通孔２７と中心軸が一致するように設けられている。
【００６７】
なお、貫通孔３３の径は、後述する第２ガイド軸１３の軸５５の径よりも大きいため、第２ガイド軸１３と第２レンズ群７（第２レンズ枠２９）は互いに移動を拘束されない。
【００６８】
また、貫通孔３３の形状は、必ずしも図３のような丸穴である必要はなく、周面の一部が開放されたＵ字穴であってもよい。
【００６９】
さらに、第２レンズ枠２９は、第３レンズ群９と対向する面の、貫通孔３３の周囲に設けられた切り欠き部７ａを有している。
【００７０】
切り欠き部７ａは後述する第３レンズ群９の移動子４５の形状に対応した形状を有している。
【００７１】
なお、切り欠き部７ａの機能は後述する。
【００７２】
次に、第３レンズ群９の構造について説明する。
【００７３】
第３レンズ群９は、円盤状の第３レンズ枠３９を有している。
【００７４】
第３レンズ枠３９の中心部には、負の焦点距離を持つレンズ（凹レンズ）であるフォーカス補正用の第４レンズ４１が設けられている。
【００７５】
第３レンズ枠３９の外周近傍には、第１ガイド軸１１が貫通する部分に、貫通孔４３が設けられている。貫通孔４３は、貫通孔２５、貫通孔３７と中心軸が一致するように設けられている。
【００７６】
なお、貫通孔４３の径は、後述する第１ガイド軸１１の軸４９の径よりも大きいため、第１ガイド軸１１と第３レンズ群９（第３レンズ枠３９）は互いに移動を拘束されない。
【００７７】
また、貫通孔４３の形状は、必ずしも図３のような丸穴である必要はなく、周面の一部が開放されたＵ字穴であってもよい。
【００７８】
第３レンズ枠３９の外周近傍にはさらに、第２ガイド軸１３が貫通する部分に、第２ガイド軸１３に摩擦保持される円筒状の移動子４５が第２の移動子として設けられている。
【００７９】
移動子４５には第２ガイド軸１３が挿入される貫通孔４７が設けられている。貫通孔４７は、貫通孔２７、貫通孔３３と中心軸が一致するように設けられている。
【００８０】
なお、貫通孔４７の径は、後述する第２ガイド軸１３の軸５５の径と略等しいため、移動子４５は第２ガイド軸１３に摩擦保持される。
【００８１】
さらに、第３レンズ枠３９は、第２レンズ群７と対向する面の、貫通孔４３の周囲に設けられた切り欠き部９ａを有している。
【００８２】
切り欠き部９ａは第２レンズ群７の移動子３５の形状に対応した形状を有している。
【００８３】
なお、切り欠き部９ａの機能は後述する。
【００８４】
次に、第１ガイド軸１１および第２ガイド軸１３の構造について説明する。
【００８５】
図３に示すように、第１ガイド軸１１および第２ガイド軸１３はそれぞれ棒状の軸４９、５５を有している。
【００８６】
軸４９、５５の一端には、電圧を負荷すると反る円盤状の圧電素子５１、５７がそれぞれ設けられており、圧電素子５１、５７には図示しない電源回路が接続されている。
【００８７】
なお、詳細は後述するが、圧電素子５１、５７は図示しない電源回路から電圧の供給を受けて反ることにより、第２レンズ群７、第３レンズ群９を移動させる。
【００８８】
そして、軸４９は貫通孔４３を貫通し、貫通孔３７を貫通して第２レンズ群７を摩擦保持している。なお、軸４９は貫通孔３７に圧入される。
【００８９】
さらに軸４９の端部のうち、圧電素子５１が設けられた端部とは別の端部が貫通孔２５に挿入されている。
【００９０】
また、軸５５は貫通孔４７を貫通して第３レンズ群９を摩擦保持しており、また貫通孔３３を貫通している。なお、軸５５は貫通孔４７に圧入される。
【００９１】
さらに軸５５の端部のうち、圧電素子５７が設けられた端部とは別の端部が貫通孔２７に挿入されている。
【００９２】
また、圧電素子５１、５７は後述する台座４（第４レンズ群）の空間８ａ、８ｂに収められ、軸４９、５５は貫通孔４ａ、４ｂに挿入され、支持されている。
【００９３】
次に、台座４（第４レンズ群）の構造について説明する。
【００９４】
台座４（第４レンズ群）は板状の形状を有しており、中心部に正の焦点距離を持つレンズ（凸レンズ）である第５レンズ７１が設けられている。
【００９５】
このように、第５レンズ７１を設けることにより、レンズ群を３つのみ設けた場合と比べてズームレンズユニット１の焦点距離が短くなり、ズームレンズユニット１を小型化することができる。
【００９６】
また、第５レンズ７１の周囲には、軸４９、５５が挿入、支持される貫通孔４ａ、４ｂが設けられている。
【００９７】
さらに、図２に示すように、台座４（第４レンズ群）の内部には、貫通孔４ａ、４ｂと接触するようにして、圧電素子５１、５７が設けられる空間８ａ、８ｂが設けられている。
【００９８】
次に、第２レンズ群７および第３レンズ群９の移動の原理および制御方法について図４〜図６を用いて説明する。
【００９９】
まず、第３レンズ群９の移動の原理および制御方法について説明する。
【０１００】
第３レンズ群９（第３レンズ枠３９）を移動させたい場合は、まず、図４（ａ）に示す状態から、圧電素子５７がＡ１の向きに反るように圧電素子５７に電圧を負荷する。
【０１０１】
すると、圧電素子５７は、図４（ｂ）に示すように、Ａ１の向きに反る。
【０１０２】
なお、ここでの圧電素子５７のＡ１の向きに反る速度は、移動子４５が軸５５に対して滑らない程度の速度とし、圧電素子５７の変形量は長さ１４とする。
【０１０３】
軸５５は圧電素子５７に連結されているので、圧電素子５７と一体になってＡ１の向きに長さ１４だけ移動する。
【０１０４】
ここで、移動子４５は軸５５に摩擦保持されており、圧電素子５７のＡ１の向きに反る速度は、移動子４５が軸５５に対して滑らない程度の速度である。
【０１０５】
そのため、移動子４５は軸５５の移動に伴い、軸５５と一体となってＡ１の向きに、長さ１４だけ移動する。
【０１０６】
次に、図４（ｂ）の状態から圧電素子５７に負荷する電圧の正負を逆転し、移動子４５が軸５５に対して滑る程度の速度で圧電素子５７をＡ２の向きに反らせる。
【０１０７】
すると圧電素子５７は、図４（ｃ）に示すようにＡ２の向きに反り、軸５５は、圧電素子５７と一体となって、Ａ２の向きに移動する。
【０１０８】
一方、圧電素子５７のＡ２の向きに反る速度は、移動子４５が軸５５に対して滑る程度の速度なので、移動子４５は軸５５に対して滑る。
【０１０９】
すると、移動子４５は慣性により移動せず、図４（ｂ）に示す位置と同じ位置にとどまる。
【０１１０】
即ち、図４（ｃ）の状態では、移動子４５（第３レンズ枠３９）は、図４（ａ）の状態と比べて長さ１４だけＡ１の向きに移動している。
【０１１１】
以後は「移動子４５が滑らない速度で圧電素子５７をＡ１の向きに反らせる」→「移動子４５が滑る速度で圧電素子５７をＡ２の向きに反らせる」という工程を繰り返せば、移動子４５は逐次Ａ１の向きに移動し、第３レンズ枠３９（第３レンズ群９）は移動子４５と一体となってＡ１の向きに移動する。
【０１１２】
即ち、移動子４５を一定周期で振動させることにより、移動子４５がＡ１の向きに移動し、第３レンズ枠３９（第３レンズ群９）は移動子４５と一体となってＡ１の向きに移動する。
【０１１３】
このように圧電素子５７を反らせるには、例えば図５（ａ）に示すパルス波形６５ａのような矩形波電圧を、Ｈブリッジ回路を利用して圧電素子５７に負荷すればよい。
【０１１４】
この場合、回路の駆動周波数が圧電素子５７の共振周波数の０．７倍の時に、デュティ比０．３となるような矩形波電圧を負荷すると、図６（ａ）に示すようなノコギリ型の変位が得られる。
【０１１５】
このような変位の場合は、移動子４５の移動速度が最大となるため、望ましい。
【０１１６】
なお、出力電圧はＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御により可変にできる。
【０１１７】
一方、第３レンズ枠３９（第３レンズ群９）を図４（ｃ）のＡ２の向きに移動させたい場合は、逆に「移動子４５が滑らない速度で圧電素子５７をＡ２の向きに反らせる」→「移動子４５が滑る速度で圧電素子５７をＡ１の向きに反らせる」という工程を繰り返せばよい。
【０１１８】
このように圧電素子５７を反らせるには、例えば図５（ｂ）に示すパルス波形６５ｂのような矩形波電圧を、Ｈブリッジ回路を利用して圧電素子５７に負荷すればよい。
【０１１９】
この場合、回路の駆動周波数が圧電素子５７の共振周波数の０．７倍の時に、デュティ比０．７となるような矩形波電圧を負荷すると、図６（ｂ）に示すような逆ノコギリ型の変位が得られる。
【０１２０】
このような変位の場合は、移動子４５の移動速度が最大となるため、望ましい。
【０１２１】
次に、第２レンズ群７の移動の原理および制御方法について説明する。
【０１２２】
第２レンズ群７の移動の原理も第３レンズ群９の移動の原理と同様である。
【０１２３】
即ち、図示はしないが「移動子３５が滑らない速度で圧電素子５１をＡ１の向きに反らせる」→「移動子３５が滑る速度で圧電素子５１をＡ２の向きに反らせる」という工程を繰り返して圧電素子５１を振動させれば、第２レンズ枠２９（第２レンズ群７）は移動子３５と一体となって図４（ｂ）のＡ１と同じ向きに移動する。
【０１２４】
また、第２レンズ枠２９（第２レンズ群７）を図４（ｃ）のＡ２と同じ向きに移動させたい場合は、逆に「移動子３５が滑らない速度で圧電素子５１をＡ２の向きに反らせる」→「移動子３５が滑る速度で圧電素子５１をＡ１の向きに反らせる」という工程を繰り返せばよい。
【０１２５】
ここで、ズームレンズユニット１は、第１ガイド軸１１、第２ガイド軸１３が駆動装置を兼ねており、第１ガイド軸１１、第２ガイド軸１３の振動により第２レンズ群７、第３レンズ群９を駆動するため、カムは不要である。
【０１２６】
従って、ズームレンズユニット１は、カムを用いた従来のズームレンズユニットよりも構造が単純であり、光軸合わせが容易である。
【０１２７】
また、構造が単純であるため、小型化が容易で組み立てに手間もかからない。
【０１２８】
さらに、第１ガイド軸１１および第２ガイド軸１３が、第２レンズ群７および第３レンズ群９を独立駆動するので、カムを用いた場合と比べて、個々のレンズ群を精密駆動することができる。
【０１２９】
次に、切り欠き部７ａ、９ａの機能について図７および図８を参照して説明する。
【０１３０】
ズームレンズユニット１において、第２レンズ枠２９および第３レンズ枠３９は光軸がずれないようにするため、傾斜しないのが望ましい。
【０１３１】
また、第１ガイド軸１１および第２ガイド軸１３は、第２レンズ枠２９および第３レンズ枠３９の静止時には、これらを確実に摩擦保持する必要がある。
【０１３２】
上記要件を満たすためには、移動子３５、４５と第１ガイド軸１１、第２ガイド軸１３の接触面積がある程度大きい必要があり、具体的には図７に示す移動子３５および移動子４５の長さ３４、４４をある程度の長さ以上にする必要がある。
【０１３３】
一方、長さ３４、４４を長くすればするほど、第２レンズ枠２９および第３レンズ枠３９の最大幅が大きくなり、第３レンズ枠３９、第２レンズ枠２９の移動可能距離が短くなる。
【０１３４】
しかし、第２レンズ枠２９および第３レンズ枠３９は、切り欠き部７ａ、９ａを有している。
【０１３５】
そのため、図８のように、第２レンズ枠２９および第３レンズ枠３９を互いに近接するように移動すると、移動子３５および移動子４５の一端は切り欠き部９ａ、７ａに収納される。
【０１３６】
従って、長さ３４、４４を長くすることにより第２レンズ枠２９および第３レンズ枠３９の移動可能距離が短くなるのを防ぐことができる。
【０１３７】
なお、切り欠き部７ａ、９ａの形状は、移動子４５、３５に対応した形状、即ち移動子４５、３５を収納できる形状であればよい。
【０１３８】
このように、第１の実施形態によれば、ズームレンズユニット１は、第１レンズ群５、第２レンズ群７、第３レンズ群９、第１ガイド軸１１、第２ガイド軸１３、台座４（第４レンズ群）、および鏡筒３を有し、第１ガイド軸１１および第２ガイド軸１３が駆動装置を兼ねているため、カムが不要である。
【０１３９】
従って、ズームレンズユニット１は、カムを用いた従来のズームレンズユニットよりも構造が単純であり、光軸合わせが容易である。また小型化も容易で衝撃に強い。
【０１４０】
また、第１の実施形態によれば、第１ガイド軸１１および第２ガイド軸１３が、第２レンズ群７および第３レンズ群９を独立駆動する。
【０１４１】
そのため、カムを用いた場合と比べて、個々のレンズ群を精密駆動することができる。
【０１４２】
次に、第２の実施形態に係るズームレンズユニット１ａについて、図９を参照して説明する。
【０１４３】
なお、第２の実施形態において、第１の実施形態と同様の機能を果たす要素については同一の番号を付し、説明を省略する。
【０１４４】
第２の実施形態に係るズームレンズユニット１ａは、第１の実施形態に係るズームレンズユニット１において、第５レンズ７１を設けない構造としたものである。
【０１４５】
図９に示すように、ズームレンズユニット１ａは台座４ｃを有し、台座４ｃには貫通孔６が設けられている。
【０１４６】
即ち、ズームレンズユニット１ａは、第４のレンズ群を有しておらず、レンズ群は３つである。
【０１４７】
このように、第４のレンズ群を有さず、第５レンズ７１を設けない構造としてもよい。
【０１４８】
このように、第２の実施形態によれば、ズームレンズユニット１ａは、第１レンズ群５、第２レンズ群７、第３レンズ群９、第１ガイド軸１１および第２ガイド軸１３、台座４ｃ、鏡筒３を有している。
【０１４９】
従って、第１の実施形態と同様の効果を奏する。
【実施例】
【０１５０】
以下、実施例に基づき本発明を具体的に説明する。
【０１５１】
全長１０ｍｍで、かつ第１ガイド軸１１および第２ガイド軸１３の長さが９ｍｍであるズームレンズユニット１を、図１に示す構成にて作製した。
【０１５２】
そして、作成したズームレンズユニット１の第２レンズ群７および第３レンズ群９を図１０に示すように、変倍およびフォーカス補正を行うべく駆動させた。
【０１５３】
その結果、第２レンズ群７および第３レンズ群９の移動量は３．６ｍｍ、分解能１μｍ、第３レンズ群９のオートフォーカス最大移動範囲は約３０μｍであった。
【０１５４】
上記結果から、本発明の構成によれば、１／４型メガピクセル級の高画素撮像素子に対応した３倍ズームが可能なズームレンズユニットを、全長１０ｍｍにて製作可能であることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【０１５５】
上記した実施形態では、本発明を携帯電話等のカメラに適用した場合について説明したが、本発明は、何等、これに限定されることなく、例えば、ズームレンズを必要とする撮像装置、カメラ、携帯端末装置等に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５６】
【図１】ズームレンズユニット１を示す斜視図である。なお、鏡筒３は点線で示している。
【図２】図１の側面図である。なお、鏡筒３および台座４（第４レンズ群）は断面図で示している。
【図３】図１の分解斜視図である。
【図４】図２の第２ガイド軸１３付近の拡大図である。なお、台座４（第４レンズ群）、第３レンズ枠３９および移動子４５は断面図で示している。
【図５】パルス波形を示す図である。
【図６】圧電素子に電圧を負荷した際の、圧電素子と移動子の時間と変位の関係を示す図である。
【図７】図１の側面図である。なお、鏡筒３、台座４（第４レンズ群）、第２レンズ群７および第３レンズ群９は断面図で示している。
【図８】図１の側面図である。なお、鏡筒３、台座４（第４レンズ群）、第２レンズ群７および第３レンズ群９は断面図で示している。
【図９】ズームレンズユニット１ａを示す斜視図である。なお、鏡筒３は点線で示している。
【図１０】実施例における第２レンズ群７および第３レンズ群９のレンズ移動量を示す図である。
【符号の説明】
【０１５７】
１…………ズームレンズユニット
２…………光軸
３…………鏡筒
４…………台座（第４レンズ群）
５…………第１レンズ群
７…………第２レンズ群
７ａ………切り欠き部
９…………第３レンズ群
１１………第１ガイド軸
１３………第２ガイド軸
２１………第１レンズ枠
２３………第１レンズ
２５………貫通孔
２７………貫通孔
２９………第２レンズ枠
３１………第２レンズ
３２………第３レンズ
３３………貫通孔
３５………移動子
３７………貫通孔
３９………第３レンズ枠
４１………第４レンズ
４３………貫通孔
４５………移動子
４７………貫通孔
４９………軸
５１………圧電素子
５５………軸
５７………圧電素子
６５ａ……パルス波形
７１………第５レンズ
【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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