(57)【要約】【課題】    小型化を図りながら、駆動効率を十分に高めることができる駆動装置、レンズユニット、および、カメラを提供すること。【解決手段】レンズユニット１０においては、振動体６６の振動によってカム部材６０を回動させ、このカム部材６０が回動により、レンズ４０，５０を進退駆動させる。従って、電磁モータやそれに付随する歯車やカム環等の複雑な構造を設ける必要がなく、構造を単純化できるとともに、小型化できる。また、カム部材６０によってレンズ４０，５０が駆動されるので、摩擦等によるエネルギーロスが少なく、駆動効率を十分に高めることができる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電素子の変形により振動する振動体と、
この振動体に当接され、かつ当該振動体の振動によって回動するカム部材とを備え、
このカム部材には、被駆動部材と係合して、この被駆動部材を進退させる駆動用案内部が設けられている
ことを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の駆動装置において、
前記振動体は、前記カム部材の回動軸外周に当接されている
ことを特徴とする駆動装置。
【請求項３】
請求項１に記載の駆動装置において、
前記カム部材には、当該カム部材の回動方向に沿った円弧状の突出部が設けられ、この突出部に前記振動体が当接されている
ことを特徴とする駆動装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の駆動装置において、
前記駆動用案内部は、前記カム部材の回動中心を挟んで互いに反対側に少なくとも二つ設けられ、
これらの駆動用案内部は、前記回動中心に対して渦巻き状に形成される
ことを特徴とする駆動装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の駆動装置において、
前記振動体に当接される回動軸を備え、
前記カム部材は、前記回動軸の回動によって回動されるとともに、
前記回動軸に対して着脱可能に構成されている
ことを特徴とする駆動装置。
【請求項６】
請求項５に記載の駆動装置において、
前記回動軸に固定され、前記回動軸の径方向に突出するレバー部材を備え、
前記回動軸の回動中心と前記カム部材の回動中心とは一致して配置され、
このレバー部材の先端側が、前記カム部材に係合される
ことを特徴とする駆動装置。
【請求項７】
請求項４ないし請求項６のいずれかに記載の駆動装置において、
前記被駆動部材は、筐体に収納され、
前記カム部材および前記振動体は、前記筐体の同一側面に複数設けられる
ことを特徴とする駆動装置。
【請求項８】
請求項７に記載の駆動装置において、
前記カム部材および前記振動体は、前記同一側面において略点対称に配置される
ことを特徴とする駆動装置。
【請求項９】
圧電素子の変形により振動する振動体と、
この振動体に当接され、かつ当該振動体の振動によって直線移動するカム部材とを備え、
このカム部材には、被駆動部材と係合して、この被駆動部材を進退させる駆動用案内部が設けられている
ことを特徴とする駆動装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の駆動装置において、
前記カム部材には当該カム部材の移動方向に沿った直線状の突出部が設けられ、この突出部に、前記振動体が当接されている
ことを特徴とする駆動装置。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の駆動装置において、
前記振動体は、往復振動と屈曲振動とを組み合わせた楕円軌道を描く振動モードを有している
ことを特徴とする駆動装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の駆動装置において、
前記振動体は、前記楕円軌道を描く振動モードの振動方向を切り替え自在に構成されている
ことを特徴とする駆動装置。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載の駆動装置において、
前記被駆動部材の進退を案内する少なくとも二本の案内軸を備え、
前記被駆動部材は、前記カム部材により近い前記案内軸に対して位置決めされる
ことを特徴とする駆動装置。
【請求項１４】
請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載の駆動装置において、
前記被駆動部材の進退を案内する少なくとも二本の案内軸を備え、
前記カム部材は、前記案内軸に近接して配置されている
ことを特徴とする駆動装置。
【請求項１５】
請求項１ないし請求項１４のいずれかに記載の駆動装置と、
この駆動装置が取り付けられる筐体とを備え、
前記駆動装置で駆動される被駆動部材がズームレンズである
ことを特徴とするレンズユニット。
【請求項１６】
請求項１ないし請求項１４のいずれかに記載の駆動装置と、
この駆動装置が取り付けられる筐体とを備え、
前記駆動装置で駆動される被駆動部材がフォーカスレンズである
ことを特徴とするレンズユニット。
【請求項１７】
請求項１ないし請求項１４のいずれかに記載の駆動装置と、
この駆動装置が取り付けられる筐体と、
この筐体に取り付けられるレンズとを備え、
前記駆動装置で駆動される被駆動部材が前記レンズによって結像される像を電気信号に変換する撮像素子を有して構成されている
ことを特徴とするレンズユニット。
【請求項１８】
請求項１ないし請求項１４のいずれかに記載の駆動装置と、
この駆動装置により駆動されるレンズと、
このレンズによって結像される像を記録する記録媒体と、
前記駆動装置、レンズ、および記録媒体が収納されるケースとを備えた
ことを特徴とするカメラ。
【請求項１９】
請求項１５ないし請求項１７のいずれかに記載のレンズユニットと、
このレンズユニットを構成するレンズによって結像される像を記録する記録媒体と、
これらのレンズユニットおよび記録媒体が取り付けられるケースとを備えた
ことを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動装置、レンズユニット、およびカメラに関する。より詳しくは、圧電素子を用いた振動体により被駆動部材を駆動する駆動装置、およびこの駆動装置を用いてレンズを駆動するレンズ駆動機構を備え、カメラ、ディジタルカメラ、ビデオカメラ、顕微鏡、および双眼鏡等に搭載されるレンズユニットに関する。さらに、前記駆動装置によりレンズを駆動するレンズ駆動機構を備えた、カメラ、ディジタルカメラ、ビデオカメラ等のカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラ等の精密機器を構成する可動部品を駆動する駆動装置としては、電磁モータの駆動力により被駆動部材を駆動するもの（例えば、特許文献１参照）が一般的に用いられている。
特許文献１に開示された電磁モータを用いたレンズの駆動装置では、レンズユニット内に配置された被駆動部材としての複数のレンズ群と、レンズユニットの外側に設けられた電磁モータとが歯車やカム環を介して接続されている。そして、電磁モータに連動して歯車やカム環が回動し、この回動に伴って各レンズ群が光軸に沿って進退移動してズーミングおよびフォーカス調整が行われる。
しかし、このような電磁モータを用いた駆動装置では、大きな駆動力が得られるものの、レンズユニットの外側に大きな電磁モータを設ける必要があり、レンズユニットが大型化してしまうという不都合がある。
レンズユニットの大型化を招かず小型化できる駆動装置として、圧電素子の変形によりレンズを駆動するもの（例えば、特許文献２ないし４参照）が提案されている。
【０００３】
特許文献２ないし４に開示された圧電素子を用いた駆動装置は、被駆動部材としてのレンズおよびレンズ保持枠と、このレンズ保持枠と摩擦結合された駆動軸と、この駆動軸が固定された圧電素子とを備えて構成されている。
そして、この駆動装置では、圧電素子に所定の波形を有する電圧を印加することで、圧電素子が駆動軸に沿った方向に伸縮振動し、この伸縮振動が駆動軸に伝達されて、駆動軸に摩擦結合された被駆動部材が駆動される。すなわち、圧電素子に印加する電圧は駆動方向については緩やかに変位し、逆方向については急速に変位するようなパルス波形を有している。そして、駆動方向については駆動軸との摩擦力により被駆動部材が移動し、逆方向については被駆動部材の慣性力が摩擦力を上回って移動しないため、被駆動部材は、所定の駆動方向に駆動されることになる。
【０００４】
従って、特許文献２ないし４の駆動装置では、前述の特許文献１の駆動装置のようにレンズユニットの外側に大きな電磁モータを設ける必要がなく、また、この電磁モータの駆動力を被駆動部材に伝達するための歯車やカム環等の複雑な構造も必要ない。従って、特許文献２ないし４の駆動装置によれば、レンズユニットを小型化し、その構造を単純化することができる。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１６１００１号公報  （第３−４頁）
【特許文献２】特開平７−２７４５４６号公報  （第３−４頁）
【特許文献３】特開平８−６６０６８号公報  （第３−４頁）
【特許文献４】特開平４−６９０７０号公報  （第３−５頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２ないし４の駆動方法では、電圧を印加した際に圧電素子が伸縮する動きを駆動軸に直接伝達し、この駆動軸とレンズ保持枠との摩擦結合により被駆動部材を駆動するものである。このような構成では、被駆動部材を高速に駆動するには、駆動軸を大きく移動させる必要があり、すなわち、圧電素子に大きな伸縮変位を生じさせる必要があるので、圧電素子の伸縮方向のサイズが大型化してしまうという問題がある。
また、被駆動部材は、その駆動方向について駆動軸との摩擦力によって保持されているが、この摩擦力が小さいと被駆動部材が容易に移動して安定せず、また、摩擦力が大きいと駆動時のエネルギーロスが大きくなるため、駆動効率が悪化するという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記問題点に鑑み、小型化を図りながら、駆動効率を十分に高めることができる駆動装置、レンズユニット、およびカメラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の駆動装置は、圧電素子の変形により振動する振動体と、この振動体に当接され、かつ当該振動体の振動によって回動するカム部材とを備え、このカム部材には、被駆動部材と係合して、この被駆動部材を進退させる駆動用案内部が設けられていることを特徴とする。
なお、ここでの駆動用案内部は、例えばカム溝等である。また、振動体としては、例えば、ステンレス鋼等から形成された板材と、この板材の表面に設けられた平板状の圧電素子とを備えて構成された圧電アクチュエータが採用できる。
さらに、振動体又はカム部材の数は、特に限定されず、１つでもよいし、２つ以上であってもよく、被駆動部材の数等を勘案して任意に決められてよい。
【０００９】
このような発明によれば、カム部材に振動体を直接当接させて動かすことができる。従って、従来用いられていた電磁モータやそれに付随する歯車の複雑な構造を設ける必要がなく、構造を単純化できるとともに、当該駆動装置を小型化することができる。さらに、当該振動体の振動で被駆動部材を駆動することにより、従来の圧電素子で駆動する場合と比較して、伸縮変形する振動体を、被駆動部材の進退方向とから外れた位置に設置できるため、当該進退方向の駆動装置全体の長さを短くでき、小型化できる。
また、この発明によれば、カム部材に直接振動体が当接しているから、従来の摩擦結合によって駆動する場合と比較し、摩擦によるエネルギーロスが少なく、駆動効率を十分高めることができ。
【００１０】
この際、本発明では、前記振動体は、前記カム部材の回動軸外周に当接されていてもよい。
このような発明によれば、振動体がカム部材の回動軸外周に当接されている構成であるから、振動体をカム部材の回動軸外周のどこからの方向からでも当接でき、カム部材の形状および駆動用案内部の自由度が向上して製作しやすい。
【００１１】
本発明では、前記カム部材には、当該カム部材の回動方向に沿った円弧状の突出部が設けられ、この突出部に前記振動体が当接されていてもよい。
なお、ここでの突出部の表面は、磨耗を防ぐために、凹凸無く仕上げられている。
このような発明によれば、カム部材の突出部が円弧状の構成となり、振動体との当接点がカム部材の回動中心から十分離れているため、カム部材を回動駆動するのに必要な回動トルクが少なくてよい。
さらに、突出部の円弧状の面が周方向に長いため、振動体の振動に対してカム部材の回動角度が小さくなって、微細にカム部材を回動することができ、カム部材と連結された被駆動部材の進退も微細に動かすことができる。
【００１２】
本発明では、駆動用案内部は、カム部材の回動中心を挟んで互いに反対側に少なくとも二つ設けられ、これらの駆動用案内部は、回動中心に対して渦巻き状に形成されていてもよい。
このような発明によれば、駆動用案内部が回動中心を挟んで配置されているので、カム部材内に駆動用案内部を効率よく配置でき、カム部材の小型化を促進できる。また、駆動用案内部が渦巻き状に形成されているので、駆動用案内部が回動中心周りに配置されるから、効率的な駆動用案内部の配置によりカム部材の小型化を促進できる。よって、駆動装置の小型化を促進できる。
【００１３】
本発明では、振動体に当接される回動軸を備え、カム部材は、回動軸の回動によって回動されるとともに、回動軸に対して着脱可能に構成されていてもよい。
このような発明によれば、カム部材が回動軸に対して着脱可能に構成されているので、カム部材による被駆動部材の進退動作性能の確認と、振動体による回動軸の駆動動作性能の確認とを別々に行うことができる。したがって、カム部材および被駆動部材と、振動体および回動軸との設定条件をそれぞれ別々に最適に設定することができるので、被駆動部材の進退動作性能と回動軸の駆動動作性能を良好に確保できる。これにより、駆動装置の駆動性能を向上させることができる。
【００１４】
本発明では、回動軸に固定され、回動軸の径方向に突出するレバー部材を備え、回動軸の回動中心とカム部材の回動中心とは一致して配置され、このレバー部材の先端側が、カム部材に係合されていてもよい。
この発明によれば、回動軸とカム部材とがレバー部材を介して接続されているので、回動軸の駆動力をカム部材の回動中心から所定距離離れた位置で伝達できる。したがって、レバー部材が駆動用案内部と干渉することなく配置可能となる。また、回動軸とカム部材とは互いに着脱可能に設けられているが、この場合にレバー部材を介して回動運動を伝達するので、回動軸とカム部材との接続部分におけるがたなどが、カム部材の回転角度に与える影響が小さくなり、被駆動部材のより正確な進退駆動が可能となる。
【００１５】
本発明では、被駆動部材は、筐体に収納され、カム部材および振動体は、筐体の同一側面に複数設けられていてもよい。
この発明によれば、カム部材および振動体が筐体の同一側面に複数設けられているので、駆動装置の小型化をより一層促進できる。これは特に、駆動用案内部が渦巻き状に形成されている場合には、カム部材の小型化が促進されるので、カム部材および振動体を筐体の同一側面に複数設けることが容易となる。
【００１６】
本発明では、カム部材および振動体は、同一側面において略点対称に配置されていてもよい。
この発明によれば、カム部材および振動体が略点対称に配置されているので、筐体の同一側面内で複数のカム部材および振動体が互いに干渉することなく良好に配置されるから、筐体の側面におけるスペース効率を向上させることができる。
【００１７】
本発明の駆動装置は、圧電素子の変形により振動する振動体と、この振動体に当接され、かつ当該振動体の振動によって直線移動するカム部材とを備え、このカム部材には、被駆動部材と係合して、この被駆動部材を進退させる駆動用案内部が設けられていることを特徴とする。
このような発明によれば、前述したとおり、カム部材の突出部に直接振動体を当接しているから、従来の摩擦結合によって駆動する場合と比較し、摩擦によるエネルギーロスが少ないので、駆動効率を十分高め、複雑な構造を設けることなく、小型化できる。
【００１８】
この際、本発明では、前記カム部材には当該カム部材の移動方向に沿った直線状の突出部が設けられ、この突出部に、前記振動体が当接されていてもよい。
このような発明によれば、突出部が直線形状により、前記カム部材の駆動も直線駆動となるため、回動軸を設けてカム部材を駆動させる機構に比べて駆動機構が簡素化され、より小型化できる。
【００１９】
本発明では、前記振動体は、往復振動と屈曲振動とを組み合わせた楕円軌道を描く振動モードを有していることが望ましい。
この発明によれば、振動体が楕円軌道を描いて振動することにより、振動体の軌道上における駆動軸、駆動部材または保持部材に近い側と遠い側とで、これらの部材と振動体との間の摩擦力が変化する。すなわち、振動体が駆動軸、駆動部材または保持部材に近い側の軌道上に位置する時の摩擦力が大きくなるため、振動体の振動方向に応じて被駆動部材が確実に駆動される。
【００２０】
本発明では、前記振動体は、前記楕円軌道を描く振動モードの振動方向を切り替え自在に構成されていることが望ましい。
本発明では、振動体の振動方向を切り替えることにより、被駆動部材の駆動方向を任意に制御できる。従って、被駆動部材の駆動方向に応じて２つ以上の振動体を用意する必要がなく、１つの振動体で被駆動部材を進退両方向について駆動することができる。
【００２１】
本発明では、被駆動部材の進退を案内する少なくとも二本の案内軸を備え、被駆動部材は、カム部材により近い案内軸に対して位置決めされていてもよい。
この発明によれば、被駆動部材がカム部材により近い案内軸に対して位置決めされているので、カム部材によって被駆動部材が案内軸に案内されながら進退する場合に、案内軸と被駆動部材とのがたつきが少なく、被駆動体がスムーズに進退できる。
【００２２】
本発明では、被駆動部材の進退を案内する少なくとも二本の案内軸を備え、カム部材は、案内軸に近接して配置されていてもよい。
この発明によれば、カム部材が案内軸に近接して配置されているので、カム部材によって被駆動部材が案内軸に案内されながら進退する場合に、カム部材から案内軸までの距離が短くなり、カム部材にかかる負荷トルクが小さくなる。したがって、被駆動部材を進退させるのに必要な駆動トルクが小さくなり、駆動装置の省力化を促進できる。
【００２３】
一方、本発明のレンズユニットは、前述したいずれかの駆動装置と、この駆動装置が取り付けられる筐体とを備え、前記駆動装置で駆動される被駆動部材がズームレンズであることを特徴とする。
また、本発明のレンズユニットは、前述したいずれかの駆動装置と、この駆動装置が取り付けられる筐体とを備え、前記駆動装置で駆動される被駆動部材がフォーカスレンズであることを特徴する。
さらに、本発明のレンズユニットは、前述したいずれかの駆動装置と、この駆動装置が取り付けられる筐体と、この筐体に取り付けられるレンズとを備え、前記駆動装置で駆動される被駆動部材が前記レンズによって結像される像を電気信号に変換する撮像素子を有して構成されていてもよい。
なお、ここで、ズームレンズおよびフォーカスレンズは、単一の光学素子から構成されてもよく、複数の光学素子を組み合わせて構成されていてもよい。また、撮像素子としては、撮像管や電荷結合素子（Charge-Coupled Device,ＣＣＤ）等が採用できる。
このような本発明によれば、当該レンズユニットにおいて前述した各効果と同様の効果を奏することができる。すなわち、当該レンズユニットの小型化や駆動効率の向上を図ることができ、本発明の目的を達成できる。
【００２４】
本発明のカメラは、前述したいずれかの駆動装置により駆動されるレンズと、このレンズによって結像される像を記録する記録媒体と、前記駆動装置、レンズ、および記録媒体が収納されるケースとを備えたことを特徴とする。
本発明のカメラは、前述したいずれかのレンズユニットと、このレンズユニットを構成するレンズによって結像される像を記録する記録媒体と、これらのレンズユニットおよび記録媒体が取り付けられるケースとを備えて構成されていてもよい。
このような本発明によれば、当該カメラにおいて前述した各効果と同様の効果を奏することができる。すなわち、当該カメラの小型化や駆動効率の向上を図ることができ、本発明の目的を達成できる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、小型化を図りながら、駆動効率を十分に高めることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、後述する第２実施形態以降では、以下に説明する第１実施形態での構成部品と同じ部品および同様な機能を有する部品には同一符号を付し、それらの説明を簡単にあるいは省略する。
【００２７】
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態に係るレンズユニット１０について説明する。なお、レンズユニット１０は、カメラに搭載され、または、カメラと一体に製造され、利用されるものである。
また、このカメラは、前記レンズユニット１０の他、このレンズユニットを構成するレンズ３０，４０，５０によって結像される像を記録する記録媒体と、各レンズ３０，４０，５０を駆動する駆動装置１と、これら全てが収納されるケースとを備えている。ただし、カメラ，記憶媒体，およびケースの図示は省略してある。
図１は、レンズユニット１０を右上方から見た斜視図であり、図２は、レンズユニット１０を左上方から見た斜視図である。図３（Ａ）、（Ｂ）は、カム部材６０の動作図であり、図４（Ａ）、（Ｂ）は、カム部材７０の動作図である。図５は、カム部材６０を駆動する振動体６６の拡大図である。
【００２８】
図1ないし図５において、レンズユニット１０は、全体略角筒状の筐体２０と、それぞれ本発明に係る被駆動部材としての第１レンズ３０，第２レンズ４０，および第３レンズ５０と、第２レンズ４０，および第３レンズ５０を進退駆動するカム部材６０と、第１レンズ３０を進退駆動するカム部材７０と、カム部材６０を回動駆動する振動体６６と、カム部材７０を回動駆動する振動体７６とを備えている。そして、これらのうち、カム部材６０，７０および振動体６６，７６により、各レンズ３０，４０，５０を駆動するための本発明に係る駆動装置１が構成されている。以下には、各構成について具体的に述べる。
【００２９】
筐体２０は、正面から背面に向かって棒状の案内軸２１が平行に２本設置されている。この案内軸２１は、レンズ３０，４０，５０が進退駆動されるのを案内する部材であり、レンズ３０，４０，５０を進退方向（光軸方向）に貫通している。また、この案内軸２１は、レンズ３０，４０，５０が前後に倒れるのを防止する役目を担っている。
さらに、筐体２０の両側の側部２２には、長孔形状の開口部２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃが設けられ、これらの開口部２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃは、レンズ３０，４０，５０に設けられたカム棒３１，４１，５１が十分動ける大きさに形成されている。
【００３０】
第１レンズ３０は、筐体２０の内部に配置されると同時に、筐体２０の開口部２３Ｃ内に位置するカム棒３１を備えている。第２レンズ４０は、筐体２０の内部に設置されると同時に、筐体２０の開口部２３Ｂ内に位置するカム棒４１を備えている。第３レンズ５０も同様に、筐体２０の内部に配置されると同時に、筐体２０の開口部２３Ａ内に位置するカム棒５１を備えている。
【００３１】
これらの第１〜第３レンズ３０，４０，５０は、中央の集光部３２，４２，５２（集光部５２は図８参照）とその周囲の枠取付部３３，４３，５３（枠取付部５３は図８参照）とが、レンズ材料で一体に形成されたものであり、これらを保持する保持枠３４，４４，５４を備えている。そして、この保持枠３４，４４，５４に、前記カム棒３１，４１，５１が設けられている。
【００３２】
なお、第１レンズ３０はフォーカスレンズであり、第２レンズ４０，第３レンズ５０はズームレンズである。また、第３レンズ５０は、ズームレンズに限らず、フォーカスレンズであってもよい。その場合、各レンズ３０，４０，５０の構成や、各レンズ３０，４０，５０の光学特性を適宜設定することで、レンズユニット１０をフォーカスレンズ用ユニットとして利用可能である。
【００３３】
そして、第２レンズ４０は、図８に示すように、凹レンズ４６および凸レンズ４５を組み合わせた構成となっているが、各レンズ３０，４０，５０の構造等もその目的を考慮して任意に決められてもよい。
さらに、レンズ３０，４０，５０は、本実施例では、集光部３２，４２，５２と枠取付部３３，４３，５３とがレンズ材料で一体に形成されていたが、集光部３２，４２，５２のみをレンズ材料で形成し、枠取付部３３，４３，５３側を別材料で保持枠３４，４４，５４と一体に形成してもよい。また集光部３２，４２，５２および枠取付部３３，４３，５３および保持枠３４，４４，５４が一体のレンズ材で構成されていてもよい
【００３４】
カム部材６０，７０は、筐体２０の両側にある外面部２５Ａ，２５Ｂと、この外面部２５Ａ，２５Ｂの外側にそれぞれ３本の足部２６により固定されたカバー部材１００との間に設置されている。
【００３５】
カム部材６０は、回動軸６１を有する略扇状の形状をしており、筐体２０の外面部２５Ａに対して、回動軸６１を回動中心として回動自在に支持されている。また、カム部材６０の面状部分には、駆動用案内部としての２つのカム溝６２Ａ，６２Ｂが形成されている。このカム溝６２Ａ，６２Ｂは、略円弧状に形成されており、カム溝６２Ｂには第２レンズ４０のカム棒４１が係合し、カム溝６２Ａには第３レンズ５０のカム棒５１が係合し、これによりカム部材６０が回動すると、カム棒３１，４１がカム溝６２Ａ，６２Ｂに誘導され、これらカム溝６２Ｂ，６２Ａの形状に応じたスピードおよび移動範囲で動き、第２レンズ４０，第３レンズ５０が進退する。
【００３６】
カム部材７０は、回動軸７１を有する略レバー状の形状をしており、筐体２０のもう一方の外面部２５Ｂに対して、回動軸7１を回動中心として回動自在に支持されている。また、カム部材7０の面状部分には、駆動用案内部としての１つのカム溝６２Ｃが形成されている。このカム溝６２Ｃには、第１レンズ３０のカム棒３１が係合しており、これによりカム部材７０が回動すると、カム棒３１がカム溝６２Ｃに誘導され、これらカム溝６２Ｃの形状に応じたスピードおよび移動範囲で動き、第１レンズ３０が進退する。
【００３７】
これらのカム部材６０，７０において、回動軸６１，７１の外周面には、回動軸６１，７１に略直交する平面内で振動する振動体６６，７６が当接されている。この際、回動軸６１，７１に対する振動体６６，７６の当接方向は特に限定されず、回動軸６１，７１を回動させることができる方向であればよい。
また、カム部材６０，７０の面状部分に開口を設け、この開口内に振動体６６，７６を配置し、回動軸６１，７１の外周面に振動体６６，７６を当接してもよい。この場合、開口の大きさは、カム部材６０が回動しても、振動体６６，７６と接触しない大きさを有する。そして、この場合の振動体６６，７６の支持は、筐体２０の外面部２５Ａ，２５Ｂ又はカバー部材１００のどちら側であってもかまわない。
また、回動軸６１，７１の外周面においては、特に振動体６６，７６の当接部分は、摩耗を防ぐために、凹凸無く仕上げられている。振動体６６，７６の当接部分の外径は、大きければ大きいほどよく、このことで振動数に対する回動角度が少なくなるため、レンズ３０，４０，５０を微細に駆動可能となる。そして、回動軸６１，７１の外径形状は、当接部分のみが円弧で、それ以外の面は特に円弧でなくてもよい。
【００３８】
振動体６６は、図５に示すように、略矩形平板状に形成された補強板８１と、この補強板８１の表裏両面に設けられた平板状の圧電素子８２とを備えている。
補強板８１は、その長手方向の一端に凸部８１Ａが一体的に形成され、この凸部８１Ａの先端が当接回動軸６１の周面に当接されている。
また、補強板８１の長手方向略中央には、幅方向両側に腕部８１Ｂが一体的に形成されている。腕部８１Ｂは、補強板８１からほぼ直角に突出しており、これらの端部が、凸部８１Ａを回転軸６１に対して所定の弾性力で押しつける手段を介して、それぞれカバー部材１００に固定されている。このような補強板８１は、ステンレス鋼、その他の材料から形成されている。
【００３９】
補強板８１の両面の略矩形状部分に接着された圧電素子８２は、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、水晶、ニオブ酸リチウム、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、メタニオブ酸鉛、ポリフッ化ビニリデン、亜鉛ニオブ酸鉛、スカンジウムニオブ酸鉛等の材料の中から、適宜選択した材料により形成されている。
また、圧電素子８２の両面には、ニッケルめっき層および金めっき層などが形成されて電極が形成されている。この電極は、切欠溝によって互いに電気的に絶縁された複数の電極を長手方向に沿った中心線を軸として線対称に形成されている。つまり、圧電素子８２を幅方向にほぼ三等分するように二本の溝８３Ａが形成され、これらの溝８３Ａで分割された三つの電極のうち、両側の電極ではさらに長手方向をほぼ二等分するように溝８３Ｂが形成されている。
これらの溝８３Ａ，８３Ｂにより、圧電素子８２の表面には５つの電極８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃ，８２Ｄ，８２Ｅが形成される。そして、これらの電極８２Ａ〜８２Ｅのうち、対角線上両端に位置する電極８２Ａおよび電極８２Ｅをつなぐリード線と、電極８２Ｂおよび電極８２Ｄをつなぐリード線と、電極８２Ｃに接続されたリード線とは、印加装置に接続されている。
なお、これらの電極８２Ａ〜８２Ｅは、補強板８１を挟む表裏両方の圧電素子８２に同様に設けられており、例えば電極８２Ａの裏面側には電極８２Ａが形成されている。また、図５において、リード線、ビス、および印加装置の図示は省略してある。さらに、振動体７６については、振動体６６と同様な構成であり、振動体６６を説明することで理解できるため、ここでの説明を省略する。
【００４０】
このように形成された圧電素子８２は、表面の電極８２Ａ〜８２Ｅのうち、所定の電極を選択して、印加装置により電圧を印加することにより、振動体６６の長手方向に沿った往復振動である縦振動と、補強板８１の幅方向に振動する屈曲振動とを振動体６６に生じさせることができ、凸部８１Ａが縦振動と屈曲振動とを組み合わせた楕円軌道を描いて振動する。
また、圧電素子８２に印加する電圧の電極を適宜切り替えることにより、振動体６６を振動させると、回動軸６１の回動方向を正転および逆転させることができる。
【００４１】
例えば、電極８２Ａ，８２Ｃ，８２Ｅを導通させ、これらの電極８２Ａ，８２Ｃ，８２Ｅとグランド（ここでは補強板８１）との間に電圧を印加した時の回転方向を正転とすれば、電極８２Ｂ，８２Ｃ，８２Ｄを導通させ、これらとグランドとの間に電圧を印加する
と回動軸６１の回転方向が逆転するのである。
ここで、圧電素子８２に印加する電圧の周波数は、補強板８１の振動時に縦振動共振点の近くに屈曲共振点が現れて、凸部８１Ａが良好な楕円軌道を描くように設定される。また、圧電素子８２の寸法や、厚さ、材質、縦横比、電極の分割形態などは、圧電素子８２に電圧が印加された時に、凸部８１Ａが良好な楕円軌道を描きやすいように適宜決定される。
なお、振動体６６に印加される交流電圧の波形は特に限定されず、例えばサイン波、矩形状波、台形波などが採用できる。
【００４２】
次に、図３に基づいて、レンズユニット１０の動作を説明する。
まず、回動軸６１の外周に当接している振動体６６が振動することにより、回動軸６１が所定角度で回動する。回動することにより回動軸６１と一体のカム部材６０も所定の角度で回動する。するとカム部材６０に形成されたカム溝６２Ａ，６２Ｂも回動し、それぞれのカム溝６２Ａ，６２Ｂに嵌合されているカム棒５１，４１の外周面がカム溝６２Ａ，６２Ｂの内周面により誘導されながら開口部２３Ａ，２３Ｂの中で移動する。
例えば、図３（Ａ）の位置から回動軸６１を反時計方向（Ｒ1）に回動させると、カム棒４１，５１を有する第２レンズ４０と第３レンズ５０とは、互いに離間する方向に移動し、図３（Ｂ）のように、第２レンズ４０と第３レンズ５０との間隔が広がることになる。
反対に、電圧が印加される電極８２Ａ〜８２Ｅを切り替えて、図３（Ｂ）の位置から回動軸６１を時計方向（Ｒ２）に回動させると、第２レンズ４０と第３レンズ５０とは、互いに近接する方向に移動し、図３（Ａ）のように戻る。
これにより第２レンズ４０と第３レンズ５０は、ズームレンズとして機能することになる。
【００４３】
図４においても同様に、回動軸７１の外周に当接している振動体７６が振動することにより、回動軸７１が所定角度で回動する。回動することにより回動軸７１と一体のカム部材７０も所定の角度で回動する。するとカム部材７０に形成されたカム溝６２Ｃも回動し、この６２Ｃに嵌合されているカム棒３１の外周面がカム溝６２Ｃの内周面により誘導されながら開口部２３Ｃの中で移動する。
例えば、図４（Ａ）の位置から回動軸７１を反時計方向（Ｒ１）に回動させると、カム棒５１と連結された第１レンズ３０は、筐体２０の中心方向から外側方向に移動し、図４（Ｂ）のように、筐体２０の端部側に寄る。
反対に、図４（Ｂ）の位置から回動軸７１を時計方向（Ｒ２）に回動させると、第１レンズ３０は、筐体２０の中央側へ移動し、図４（Ａ）のように戻る。これにより第１レンズ３０は、フォーカスレンズとして機能することになる。
【００４４】
以上のように圧電素子８２に印加する電圧の電極８２Ａ〜８２Ｅを適宜切り替えながら、カム部材６０，７０の回動軸６１，７１に直接振動を与えることにより、第１レンズ３０，第２レンズ４０，第３レンズ５０が図３，図４のように進退駆動されることになる。
この際、図示しない読み取りセンサによってレンズ３０，４０，５０の位置を読み取り、制御回路にフィードバックして駆動制御することにより、レンズ３０，４０，５０を任意の位置に静止可能となっている。
【００４５】
以上の本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
（１）すなわち、ユニット１０で用いられている駆動装置１によれば、振動体６６，７６の振動により回動軸６１，７１を回動させることにより、カム部材６０，７０の６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃが回動し、カム溝６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃの形状に沿ってカム棒３１，４１，５１が誘導されるので、レンズ３０，４０，５０を進退駆動させることができる。
従って、従来用いられていた電磁モータやそれに付随する歯車、あるいはカム環等の複雑な構造を設ける必要がなく、構造を単純化できるとともに、レンズユニット１０を小型化できる。さらに、振動体６６，７６の振動によりレンズ３０，４０，５０を駆動させることにより、従来の圧電素子の伸縮変形によって駆動する場合と比較して、振動体６６，７６のサイズを小さくでき、レンズユニット１０をさらに小型化できる。
さらに、振動体６６，７６およびカム部材６０，７０をレンズユニット１０の側面に設置できるため、従来の筐体２０の長手方向に設置していたものに対して、駆動装置１全体の長さを短く設定でき、さらに、振動体６６，７６をカム部材と一体に組み込むことにより、カム部材６０，７０の厚みも薄くして一層小型化できる。
【００４６】
（２）レンズ３０，４０，５０は、カム棒３１，４１，５１によりカム溝６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃに沿って進退駆動されるようになっているため、従来の摩擦結合によって駆動する場合と比較し、摩擦によるエネルギーロスを少なくでき、駆動効率を十分に高めることができる。さらに、レンズ３０，４０，５０のカム棒３１，４１，５１がカム部材６０，７０と係合されていることで、駆動停止時において、レンズ３０，４０，５０が容易に移動せず、その位置を安定させることができる。また、振動体６６，７６の圧電素子８２に印加する電圧を除いてもレンズ３０，４０，５０の位置が保持されるので、電圧を印加し続ける必要がなく、電力消費を抑制できる。
【００４７】
（３）振動体６６，７６が楕円軌道を描いて振動することにより、振動体６６，７６の凸部８１Ａが回動軸６１，７１に近い側の軌道を描こうとする時の駆動力が大きくなるので、その時の振動方向に向かって回動軸６１，７１およびカム部材６０，７０が回動駆動されることとなり、レンズ３０，４０，５０を所定方向に確実に駆動できる。
この際、案内軸２１によって第１レンズ３０，第２レンズ４０，第３レンズ５０の姿勢が維持されるので、レンズ３０，４０，５０が筐体２０の長手方向に対して傾くことなく、レンズ３０，４０，５０を高精度で駆動できる。
【００４８】
（４）１つのカム部材６０で第２レンズ４０，第３レンズ５０が同時に進退駆動されるので、各々のレンズ４０，５０を個別に駆動するための振動体を用意する必要がなく、部品点数の削減と駆動装置１の小型化を図ることができる。
【００４９】
〔第２実施形態〕
次に、図６および図７に基づいて本発明の第２実施形態に係るレンズユニット１１０について説明する。
レンズユニット１１０では、駆動装置１において、カム部材１６０，１７０の形状と振動体６６，７６の当接位置が前述した第１実施形態のレンズユニット１０と相違するものである。以下相違点について詳しく説明する。
【００５０】
図６（Ａ）、（Ｂ）において、カム部材１６０は、筐体２０の外面部２５Ａに支持されているとともに、略扇状に形成され、一端に回動の中心となる回動軸６１、もう一端には当該カム部材１６０の回動方向に沿った円弧状の突出部１６５が形成されている。
カム部材１７０も同様に、筐体２０のもう一方の外面部２５Ｂに支持されているとともに、やはり略扇状に形成され、一端に回動の中心となる回動軸７１、もう一端には当該カム部材１７０の回動方向に沿った円弧状の突出部１７５が形成されている。
そして、振動体６６，７６の振動が直接カム部材１６０，１７０の突出部１６５，１７５に連続的に伝達されることにより、カム部材１６０，１７０が連続的に駆動される。また、突出部１６５，１７５が回動軸６１，７１より離れていることにより、突出部１６５，１７５の円弧状の面が周方向に長くなり、振動体６６，７６の振動量に対する回動角度が少なくなるため、微細回動を行うことができるうえ、カム部材を回動駆動するのに必要な回動トルクも少なくすむ。
さらに、突出部１６５，１７５の表面は、振動体６６，７６の当接部分の摩耗を防ぐために、凹凸無く仕上げられている。また、振動体６６，７６は、前述の第１実施形態と同様のものである。
【００５１】
図６において、レンズユニット１１０の動作を説明する。
まず、カム部材１６０の突出部１６５内周に当接している振動体６６が振動することにより、回動軸６１を中心として、カム部材１６０が所定角度で回動する。回動することによりカム部材１６０に嵌合されているカム棒４１，５１の外周面がカム溝６２Ｂ，６２Ａの内周面により誘導されながら開口部２３Ｂ，２３Ａの中で移動する。
例えば、図６（Ａ）の位置から突出部１６５を反時計方向に回動させると、カム棒４１，５１を有する第２レンズ４０と第３レンズ５０とは、互いに離間する方向に移動し、図６（Ｂ）のように、第２レンズ４０と第３レンズ５０との間隔が広がることになる。反対に、圧電素子８２に印加される電極８２Ａ〜８２Ｅを切り替えて、図６（Ｂ）の位置から突出部１６５を時計方向に回動させると、第２レンズ４０と第３レンズ５０とは、互いに近接する方向に移動し、図６（Ａ）のように戻る。
これにより第２レンズ４０と第３レンズ５０とは、ズームレンズとして機能することになる。
【００５２】
図７においても同様に、回動方向に沿った円弧状の突出部１７５に当接している振動体７６が振動することにより、回動軸７１を中心として、カム部材１７０が所定角度で回動する。回動することによりカム部材１７０に形成されたカム溝６２Ｃも所定の角度で回動する。するとカム部材１７０に形成されたカム溝６２Ｃも回動し、カム溝６２Ｃに嵌合されているカム棒3１の外周面がカム溝６２Ｃの内周面により誘導されながら開口部２３Ｃの中で移動する。
例えば、図７（Ａ）の位置から突出部１７５を反時計方向に回動すると、カム棒３１と連結された第１レンズ３０とは、筐体２０の中心方から外側方向に移動し、図７（Ｂ）のように、筐体２０の端部側に寄る。
反対に、図７（Ｂ）の位置から突出部１７５を時計方向に回動させると、第１レンズ３０は、筐体２０の中央側へ移動し、図７（Ａ）のように戻る。これにより第１レンズ３０は、フォーカスレンズとして機能することになる。
【００５３】
以上の本実施形態によれば、前述の第１実施形態と同様の効果（１）〜（４）を有しているのに加え、以下の効果がある。
（５）突出部１６５，１７５が回動軸６１，７１の回動中心より離れていることにより、突出部１６５，１７５の円弧状の面が周方向に長いため、突出部１６５，１７５に当接している振動体６６，７６の振動量に対して回動角度を少なくでき、カム部材６０，７０と連結されたレンズ３０，４０，５０の進退を微細に動かすことができる。また、カム部材を回動駆動させるのに必要な回動トルクも少なくてよい。
【００５４】
〔第３実施形態〕
次に、図８、図９、および図１０に基づいて本発明の第３実施形態に係るレンズユニット２１０について説明する。
レンズユニット２１０では、筐体９０の形状と、カム部材２６０，２７０の形状と、カム部材２６０，２７０の突出部２６５，２７５の形状とが前述の各実施形態とは相違するものである。以下相違点について詳しく説明する。
【００５５】
図８は、本発明のレンズユニット２１０を示す断面図である。図９（Ａ）、（Ｂ）は、カム部材２６０の動作図である。図１０（Ａ）、（Ｂ）は、カム部材２７０の動作図である。
図８ないし図１０において、筐体９０の側方には、振動体７６が当接しているカム部材２７０が、もう一方の側方には振動体６６が当接しているカム部材２６０がそれぞれ設置されている。なお、振動体６６，７６は、筐体９０の側部９１にそれぞれ固定されている。
【００５６】
カム部材２６０，２７０は、略矩形状に形成され、長手方向の両端部は筐体９０の係合溝９２に係合し、上下にスライドする構造になっている。また、カム部材２６０の面状部には、突出部２６５とカム溝２６２Ａ，２６２Ｂとが、カム部材２７０には，突出部２７５とカム溝２６２Ｃとが形成されている。前記突出部２６５，２７５は、スライド方向に沿って直線状に形成されており、突出部２６５，２７５の表面には振動体６６，７６が当接している。
【００５７】
図９において、レンズユニット２１０の動作を説明する。
まず、振動体６６は、カム部材２６０の突出部２６５に当接して振動することにより、カム部材２６０は、筐体９０との係合溝９２に案内されて上下にスライドすることにより、カム部材２６０に嵌合されているカム棒４１，５１の外周面がカム溝２６２Ｂ，２６２Ａの内周面により誘導されながら移動する。
例えば、図９（Ａ）の位置からカム部材２６０を上方に移動させると、カム棒４１，５１と有する第２レンズ４０と第３レンズ５０とは、互いに近接する方向に移動し、図９（Ｂ）のように、第２レンズ４０と第３レンズ５０との間隔が互いに近接する方向に移動することになる。
反対に、圧電素子８２に印加される電極８２Ａ〜８２Ｅを切り替えて、図９（Ｂ）の位置からカム部材２６０を下方に移動させると、第２レンズ４０と第３レンズ５０とは、互いに離間する方向に移動し、図９（Ａ）のように戻る。
これにより第２レンズ４０と第３レンズ５０とは、ズームレンズとして機能することになる。
【００５８】
図１０においても同様に、カム部材２７０を上方にスライドさせると、カム棒３１と有する第１レンズ３０は、筐体９０の中央から外側方向に移動し、図１０（Ｂ）のように、筐体９０の端部側に寄る。
反対に、図１０（Ｂ）の位置からカム部材２７０を下方にスライドさせると、第１レンズ３０は、筐体９０の中央側へ移動し、図１０（Ａ）のように戻る。これにより第１レンズ３０は、フォーカスレンズとして機能することになる。
【００５９】
以上の本実施形態によれば、カム部材２６０，２７０が回動せずに、直線的にスライドするといった違いはあるが、第１実施形態と同様な構成により、前述した効果（１）〜（４）を得ることができる。また、以下の効果がある。
（６）突出部２６５，２７５の形状が直線形状であり、カム部材２６０，２７０の駆動も直線駆動であるから、回動軸等を設ける必要がなく、カム部材２６０，２７０を簡単に製
作できる。
【００６０】
〔第４実施形態〕
次に、図１１から図１９に基づいて、本発明の第４実施形態にかかるレンズユニット３１０について説明する。
レンズユニット３１０では、駆動装置１においてカム部材３６０，３７０の配置および構造が第１実施形態のレンズユニット１０と相違するものである。以下相違点について詳しく説明する。
【００６１】
図１１には、本発明の第４実施形態に係るレンズユニット３１０の斜視図が示されている。この図１１に示されるように、レンズユニット３１０は、第１レンズ３０（図１３参照）を移動させるカム部材３７０、および第２レンズ４０および第３レンズ５０（図１３参照）を移動させるカム部材３６０を備えている。これらのカム部材３６０，３７０は、第１実施形態とは異なり、筐体２０外面において案内軸２１に近い面（図１における下面、図１１における上面）、つまり二本の案内軸２１によって規定される面に平行な面であって、これらの案内軸２１に近い方の面２５Ｃ上の同一平面上に配置されている。
カム部材３６０，３７０の上面には、下板３１１を介して回動軸６１，７１およびこれらの回動軸６１，７１をそれぞれ回動駆動する振動体６６，７６が配置されている。そして、回動軸６１，７１および振動体６６，７６のさらに上面には上板３１２が設けられている。したがって、回動軸６１，７１および振動体６６，７６は、下板３１１と上板３１２との間にねじ３１３（３１３Ａ，３１３Ｂ）で固定されて挟持されることにより、駆動ユニット１Ａを構成しており、この駆動ユニット１Ａは、上板３１２が筐体２０にねじ３１４で固定されることによって、筐体２０に固定されている。
【００６２】
図１２は、カム部材３６０，３７０の配置を示す平面図である。この図１２において、カム部材３６０には、回動中心に設けられた回動ピン３６５と、この回動ピン３６５周りに形成されるカム溝６２Ａ，６２Ｂとが形成されている。カム部材３６０は、回動ピン３６５が面２５Ｃに形成された孔（図示せず）に係合されることにより、筐体２０に対して回動可能に設けられている。
カム溝６２Ａ，６２Ｂは、それぞれ回動ピン３６５からの距離が次第に大きくなる渦巻き状に形成されている。したがって、カム部材３６０の外形形状は、これらのカム溝６２Ａ，６２Ｂに沿って、回動ピン３６５からの距離が次第に大きくなる渦巻き状の外形を有する変形形状となっている。カム溝６２Ａ，６２Ｂにはそれぞれ第３レンズ５０のカム棒５１と第２レンズ４０のカム棒４１が挿通されている。また、面２５Ｃには、第２レンズ４０および第３レンズ５０の移動方向に平行に、つまり案内軸２１に平行に開口部２３Ａ，２３Ｂが形成されている。
カム部材３６０の外縁には、略半円形の切欠３６６が形成されている。
【００６３】
カム部材３７０は、略扇形に形成されており、回動中心に設けられた回動ピン３７５と、長孔状のカム溝６２Ｃとが形成されている。カム部材３７０は、回動ピン３７５が面２５Ｃに形成された孔（図示せず）に係合されることにより、筐体２０に対して回動可能に設けられている。カム溝６２Ｃには第１レンズ３０のカム棒３１が挿通されている。また、カム部材３７０の外縁には略半円形の切欠３７６が形成されている。
カム部材３６０およびカム部材３７０は、略矩形状の面２５Ｃに対して対角線上両端に位置するように配置されている。
【００６４】
図１３には、第１レンズ３０、第２レンズ４０、および第３レンズ５０の案内軸２１に対する取付構造が示されている。この図１３に示されるように、第１レンズ３０、第２レンズ４０、および第３レンズ５０の保持枠３４，４４，５４には、案内軸２１が貫通する貫通孔３５Ａ，３５Ｂ，４５Ａ，４５Ｂ，５５Ａ，５５Ｂが形成されている。第１レンズ３０の貫通孔３５Ａ，３５Ｂのうち、カム部材３７０の回動ピン３７５の位置に近い側、つまりカム部材３７０のカム溝６２Ｃが形成された位置であってカム棒３１が設けられた位置により近い方の貫通孔３５Ｂは、第１レンズ３０の案内軸２１に対する取付位置を規定するための位置決め孔となっており、この貫通孔３５Ｂの径寸法は、案内軸２１の径寸法を考慮して第１レンズ３０ががたつきなくスムーズに移動できる寸法に設定されている。一方貫通孔３５Ａは、第１レンズ３０の取付位置を調整して製造上の寸法誤差などを吸収するために長孔状に形成されている。
第２レンズ４０の貫通孔４５Ａ，４５Ｂと、第３レンズ５０の貫通孔５５Ａ，５５Ｂのうち、カム部材３６０の回動ピン３６５の位置に近い側、つまりカム棒４１，５１に近い側の貫通孔４５Ａ，５５Ａが位置決め孔となっている。そして他方の貫通孔４５Ｂ，５５Ｂは長孔状に形成されている。
このように、回動ピン３６５，３７５またはカム棒３１，４１，５１に近い側の案内軸２１に対して位置決めを行うことによって、各レンズ３０，４０，５０の位置決め精度が向上し、かつ各レンズ３０，４０，５０に働くモーメントが小さくなり、スムーズな動作が可能となる。
【００６５】
保持枠３４，４４，５４表面において貫通孔３５Ｂ，４５Ａ，５５Ａに対応する位置には、貫通孔３４１Ａ，４４１Ａ，５４１Ａが形成された案内部３４１，４４１，５４１が設けられている。各レンズ３０，４０，５０はそれぞれ貫通孔３５Ｂ，４５Ａ，５５Ａおよび貫通孔３４１Ａ，４４１Ａ，５４１Ａによって案内軸２１に案内されており、これらの案内部３４１，４４１，５４１によって各レンズ３０，４０，５０の厚み方向（各レンズ３０，４０，５０の移動方向）の寸法が大きくなっている。つまり、位置決め孔となっている貫通孔３５Ｂ，４５Ａ，５５Ａ側に案内部３４１，４４１，５４１が設けられていることにより、各レンズ３０，４０，５０のより安定した位置決め、案内が可能となっている。
【００６６】
図１４は、回動軸６１，７１と振動体６６，７６との配置を示す平面図である。この図１４に示されるように、回動軸６１，７１および振動体６６，７６は、下板３１１上に載置されている。回動軸６１，７１は、カム部材３６０，３７０の回動ピン３６５，３７５に対応する位置に配置されており、回動軸６１，７１の回動中心とカム部材３６０，３７０の回動中心とが一致している。回動軸６１，７１は、上板３１２と回動軸６１，７１との間に設けられる受板３１５と、下板３１１との間で挟持されることにより、上板３１２および下板３１１に対しても筐体２０に対しても回動自在に設けられている。なお、受板３１５は、略中央でねじ３１５Ａによって下板３１１に固定されている。また、受板３１５の両端は、上板３１２とともにねじ３１３Ｂで下板３１１に固定されている。
前述の図１１に示されるように、回動軸６１，７１にはそれぞれレバー部材６１１，７１１が固定されており、これらのレバー部材６１１，７１１の先端に取り付けられたピン６１２，７１２は、カム部材３６０，３７０の切欠３６６，３７６にそれぞれ係合されている。これにより、回動軸６１，７１が回動すると、これに伴ってレバー部材６１，７１も回動し、ピン６１２，７１２が切欠３６６，３７６を押すことによってカム部材３６０，３７０が回動する。
【００６７】
振動体６６，７６は、同じ構造の振動体ユニット６６Ａ，７６Ａとして構成されており、筐体２０の面２５Ｃ上の対角線に沿って配置され、それぞれ回動軸６１，７１に当接されている。振動体ユニット６６Ａ，７６Ａは同じ構造であるため、ここでは振動体ユニット６６Ａについて説明する。
図１５および図１６には、振動体ユニット６６Ａの全体斜視図が示されている。この図１５および図１６に示されるように、振動体ユニット６６Ａは、振動体６６と、振動体６６を保持するケース６７と、ケース６７に取り付けられ振動体６６の電極８２Ａ〜８２Ｅを外部の印加装置に接続するための回路基板６８とを備えている。
【００６８】
振動体６６は、第１実施形態と同様に補強板８１の両面に圧電素子８２が設けられた構造となっており、補強板８１の長手方向両端（短辺中央）には凸部８１Ａが形成されている。これらの凸部８１Ａのうち一方は、略半円形に形成され、図１４に示されるように回動軸６１の側面に当接されている。また凸部８１Ａの他方は、多角形状に形成されている。
図１７には、振動体６６の電極パターンが示されている。この図１７に示されるように、振動体６６の電極は、第１実施形態と同様に５つ（電極８２Ａ〜８２Ｅ）形成されているが、電極８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｄ，８２Ｅには、それぞれ圧電素子８２の長手方向略中央よりも突出する突出部８２１Ａ，８２１Ｂ，８２１Ｄ，８２１Ｅが形成されている。これらの突出部８２１Ａ，８２１Ｂ，８２１Ｄ，８２１Ｅおよび電極８２Ｃの長手方向中央は、外部の印加装置に導通が図られる接続部分（端子）となっている。これらの接続部分は、突出部８２１Ａ，８２１Ｂ，８２１Ｄ，８２１Ｅによって、圧電素子８２の短手方向にほぼ直線上に配置されることとなり、印加装置への接続が簡略化される。
【００６９】
図１５および図１６に戻って、ケース６７は、ステンレス鋼などの導電性材料で構成されるブロック状部材であり、振動体６６の一方の面に対向して配置されるとともに、振動体６６の面に対向する面に凹状部６７１が形成されている。振動体６６は、凹状部６７１に収納され、腕部８１Ｂがねじ６７２によってケース６７に固定されている。このとき、振動体６６の長手方向両端は、ケース６７の端部から突出して配置され、凸部８１Ａが回動軸６１に当接される際にケース６７が回動軸６１に干渉することはない。
ケース６７の長手方向両端には、振動体６６の長手方向に沿って細長形状の切欠部６７３が形成されている。これらの切欠部６７３は、振動体６６の長手方向に対して一方の片側に二つとも設けられている。これらの切欠部６７３は、振動体ユニット６６Ａを下板３１１に配置した場合に、切欠部６７３に下板３１１から突出するピン３１６（図１４参照）が係合することによって、振動体ユニット６６Ａが所定の方向（切欠部６７３の形成方向、つまり振動体６６の長手方向）にスライド可能に配置される。また、ケース６７において回動軸６１に近い側の端部近傍には、振動体ユニット６６を回動軸６１側に付勢するためのばね取付孔６７４が形成されている。
【００７０】
回路基板６８は、絶縁性を有するフレキシブル基板などで構成され、表面に導通パターン６８１が形成されている。この回路基板６８は、振動体６６の両面に設けられ（回路基板６８Ａ，６８Ｂ）、一方の回路基板６８Ａは、ケース６７の振動体６６が設けられた側とは反対側に固定されている。また他方の回路基板６８Ｂは、振動体６６をまたいでケース６７の凹状部６７１両側でケース６７に固定されている。これらの回路基板６８Ａ，６８Ｂは、接続部６８２で連続している。
導通パターン６８１は、回路基板６８から突出して形成されるハングオーバー６８３が、圧電素子８２の電極８２Ａ〜８２Ｅにそれぞれ接続され、はんだなどによって固定されている。なお、回路基板６８Ａ側のハングオーバー６８３は、ケース６７に形成された開口部６７５を貫通して圧電素子８２に接続されている。
電極８２Ａと電極８２Ｅ、電極８２Ｂと電極８２Ｄとはそれぞれ導通パターン６８１によって導通が図られており、また、補強板８１両面の圧電素子８２において対応する電極８２Ａ〜８２Ｅはそれぞれ接続部６８２を介して導通が図られている。そして、導通パターン６８１の一部には、これらの電極８２Ａ〜８２Ｅに接続される端子６８４が形成されている。すなわち、端子６８４は、補強板８１両面の電極８２Ａ，８２Ｅを接続する端子、補強板８１両面の電極８２Ｂ，８２Ｄを接続する端子、および補強板８１両面の電極８２Ｃを接続する端子の三つを備えていることとなる。これらの端子６８４は、略矩形状に形成され、その長手方向が圧電素子８２の長手方向に沿って配置されている。
また、回路基板６８Ａには、長孔６８５が形成されており、この長孔６８５の内部ではケース６７表面が露出している。ここで、ケース６７は、導電性材料で構成されているため、ケース６７表面は補強板８１と導通している。したがって、長孔６８５内部のケース６７表面は、補強板８１に接続される端子６８６となっている。
【００７１】
このような振動体ユニット６６Ａ，７６Ａは、回動軸６１，７１とともに図１４に示すように筐体２０の面２５Ｃ上に略点対称に配置され、上板３１２で覆われる。
図１８には、駆動ユニット１Ａの平面図が示されている。この図１８および前述の図１１に示されるように、上板３１２には、振動体ユニット６６Ａ，７６Ａが配置される位置に開口部３１７が形成されており、この開口部３１７からは、振動体ユニット６６Ａ，７６Ａの端子６８４，６８６およびばね取付孔６７４が露出している。
上板３１２には、振動体ユニット６６Ａ，７６Ａをそれぞれ回動軸６１，７１に付勢するばね３１８が取り付けられている。これらのばね３１８は、略Ｌ字形に形成された板状部材で、略中央の折曲部分がねじ３１３によって上板３１２に固定されている。ばね３１８の一端は、上板３１２に形成された孔３１９に挿通されている。また、ばね３１８の他端は、開口部３１７を貫通して振動体ユニット６６Ａ，７６Ａのばね取付孔６７４にそれぞれ挿通されている。
【００７２】
ここで、孔３１９とばね取付孔６７４との距離は、ばね３１８の両端の距離よりも大きく設定されており、したがって、ばね３１８は両端の距離を離間させた状態で孔３１９およびばね取付孔６７４に挿通されるため、ばね３１８は両端を近接させる方向にばね性を有する。振動体ユニット６６Ａ，７６Ａは、切欠６７３およびピン３１６によって長手方向にスライド可能に設けられているので、ばね３１８の付勢力によって振動体ユニット６６Ａ，７６Ａは回動軸６１，７１側に付勢される。これにより、凸部８１Ａは、回動軸６１，７１に側面に対して適切な付勢力で押圧される。
なお、振動体ユニット６６Ａを付勢するためのばね３１８を振動体ユニット７６Ａ近傍に設け、振動体ユニット７６Ａを付勢するためのばね３１８を振動体ユニット６６Ａ近傍に設けて、両者を面２５Ｃに対して互いに略点対称に配置することにより、ばね３１８の長さを確保できるため、ばね性を調整しやすく、適切な付勢力が容易に得られる。
【００７３】
振動体ユニット６６Ａ，７６Ａの端子６８４，６８６には、外部の印加装置に接続される接続端子３２１が設けられている。
図１９には、接続端子３２１の側断面図が示されている。この図１９および前述の図１１，図１８に示されるように、接続端子３２１は、端子６８４，６８６と同数（本実施形態では四つ）設けられ、導電性を有する棒状部材で構成されている。接続端子３２１は、図１９に示されるように四本の接続端子３２１の略中央が絶縁材料で構成される取付部材３２２に固定されており、これらの一端は振動体ユニット６６Ａ，７６Ａ側に傾斜して、これらの先端が回路基板６８の端子６８４，６８６にそれぞれ接触している。ここで、接続端子３２１先端は、端子６８４，６８６に接触しているだけなので、接続端子３２１先端と端子６８４，６８６は互いに摺動可能となっている。
また、接続端子３２１の他端は、振動体ユニット６６Ａ，７６Ａの平面に対して略垂直に折り曲げられ、上板３１２から突出している。これらの接続端子３２１の他端にはリード線が接続され、これらのリード線は外部の印加装置に接続されている。
【００７４】
接続端子３２１を挟んで取付部材３２２とは反対側には、接続端子３２１を振動体６６，７６側に押しつける押さえ板３２３が設けられている。押さえ板３２３は、絶縁材料で構成され、上板３１２の開口部３１７をまたいで設けられ、その両端が上板３１２にねじ止めされている。押さえ板３２３により接続端子３２１および取付部材３２２は振動体６６，７６側に押しつけられ、接続端子３２１の先端が回路基板６８の端子６８４，６８６に適切な付勢力で押圧される。
【００７５】
このようなレンズユニット３１０では、外部の印加装置によって接続端子３２１を適宜選択して電圧を印加すると、圧電素子８２の電極８２Ａ〜８２Ｅのうち対応する電極に電圧が印加され、振動体６６，７６が縦振動と屈曲振動を励振して凸部８１Ａが略楕円軌道を描いて振動する。この略楕円軌道により、回動軸６１，７１が回動駆動され、これとともにレバー部材６１１，７１１が回動する。
レバー部材６１１，７１１の回動により、カム部材３６０，３７０が回動する。カム部材３６０が図１２の状態から反時計回り（図１２のＲ１方向）に回動した場合には、カム溝６２Ｂ，６２Ａが渦巻き状に形成されているので、カム部材３６０が回動するにしたがって、回動ピン３６５からカム溝６２Ｂ，６２Ａまでの距離が大きくなる。よって、カム棒４１，５１がカム溝６２Ｂ，６２Ａに沿って移動し、第２レンズ４０と第３レンズ５０とが互いに離間する方向に移動する。反対にカム部材３６０を時計回り（図１２のＲ２方向）に回動すると、第２レンズ４０と第３レンズ５０が互いに近接する方向に移動する。また、カム部材３７０に関しても、振動体７６が回動軸７１を図１２の状態から反時計回りに回動させると、カム棒３１がカム溝６２Ｃ内で移動し、第１レンズ３０が移動する。
【００７６】
このような第４実施形態によれば、第１実施形態の(１)〜(４)の効果と同様の効果が得られる他、次のような効果が得られる。
（７）カム部材３６０のカム溝６２Ａ，６２Ｂが、回動ピン３６５を挟んで渦巻き状に形成されているので、第１実施形態の略扇形のカム部材３６０とは異なり、カム溝６２Ａ，６２Ｂと回動ピン３６５とを結んだ直線の距離が、第２レンズ４０と第３レンズ５０との距離となる。つまり、カム溝６２Ａ，６２Ｂ内でカム棒４１，５１が配置される位置と回動軸６１との位置を一直線上に配置できるので、カム部材３６０の外形形状を渦巻き形状に沿って楕円形、略円形などの形状に形成でき、カム部材３６０の小型化を促進できる。
このようなカム溝６２Ａ，６２Ｂの形状およびカム部材３６０の形状により、第１実施形態では筐体２０の両側面に一つずつ配置されていたカム部材３６０，３７０を同一側面である面２５Ｃに両方配置することができ、レンズユニット３１０の小型化を促進できる。
また、この際に、回動軸６１，７１を、略矩形状の面２５Ｃに対して対角線上両端に配置したので、面２５Ｃ内でのスペース効率を高めることができる。
【００７７】
（８）回動軸６１，７１および振動体ユニット６６Ａ，７６Ａが下板３１１および上板３１２に挟持されることにより駆動ユニット１Ａを構成しており、カム部材３６０，３７０と回動軸６１，７１とが別体に設けられている。したがって、駆動ユニット１Ａにおいて振動体６６，７６の振動による回動軸６１，７１の駆動性能の確認と、またカム部材３６０，３７０の回動による各レンズ３０，４０，５０の移動性能の確認とをそれぞれ別々に行うことができる。したがって、振動体ユニット６６Ａ，７６Ａおよびカム部材３６０，３７０の設定値などを互いの設定条件に影響されずにそれぞれ最適に設定できるから、より効率的な駆動性能をより確実に得られる。
また、カム部材３６０，３７０および振動体ユニット６６Ａ，７６Ａのいずれか一方に不具合が発生した場合でも、当該不具合が発生した部分のみを交換できるので、レンズユニット３１０のメンテナンス性を向上させることができる。
【００７８】
（９）回動軸６１，７１とカム部材３６０，３７０との間にレバー部材６１１，７１１が設けられているので、回動軸６１，７１の回動運動を、レバー部材６１１，７１１を介して伝達できる。したがって、レバー部材６１１，７１１をカム溝６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃに干渉しないように配置することができ、カム部材３６０，３７０を確実に行える。また、レバー部材６１１，７１１を介して回動軸６１，７１とカム部材３６０，３７０とを接続することにより、回動軸６１，７１の回動中心とカム部材３６０，３７０の回動中心とのずれを、レバー部材６１１，７１１である程度吸収できるので、これらの回動中心の位置精度を厳密に管理する必要がなく、レンズユニット３１０を容易に製造できる。さらに、回動軸６１，７１とカム部材３６０，３７０とをレバー部材６１１，７１１を介して接続しているので、回動軸６１，７１とカム部材３６０，３７０との接続部分のがたが、カム部材３６０，３７０の回動角度に与える影響を最小限に抑制できる。したがって、カム部材３６０，３７０をより高精度に回動できる。
【００７９】
（10）振動体６６，７６が、同じ構造の振動体ユニット６６Ａ，７６Ａで構成されているので、部品の共通化を図ることができ、レンズユニット３１０の製造コストを低減できる。
また、振動体ユニット６６Ａ，７６Ａが、下板３１１に対してスライド可能に構成され、ばね３１８によって回動軸６１，７１に付勢されているので、長期間にわたる使用によって凸部８１Ａが多少摩耗した場合でも、凸部８１Ａが適切な付勢力で回動軸６１，７１に押圧され、良好な駆動力を確保できる。
さらに、接続端子３２１が端子６８４，６８６に押しつけられて接触して端子６８４，６８６に対して摺動可能に設けられているので、振動体６６，７６が振動していても端子６８４，６８６と接続端子３２１が良好かつ確実に接触する。これにより、断線などの不具合を確実に防止できる。また、長期間にわたる使用によって凸部８１Ａが多少摩耗して振動体ユニット６６Ａ，７６Ａが回動軸６１，７１側にスライドした場合でも、端子６８４，６８６と接続端子３２１との接続を確保できる。
接続端子３２１が端子６８４，６８６に押しつけられて接触しているのみなので、接続端子３２１と端子６８４，６８６とを互いに取り外すことができる。したがって、上板３１２に対して振動体ユニット６６Ａ，７６Ａを交換することができるので、これによってもレンズユニット３１０のメンテナンス性を向上させることができる。
【００８０】
（11）カム部材３６０，３７０が案内軸２１に近い面２５Ｃに設けられているので、カム棒３１，４１，５１から案内軸２１までの距離を最小限に抑制できるので、各レンズ３０，４０，５０の移動時の負荷トルクを小さくできる。したがって、各レンズ３０，４０，５０の移動をスムーズに行えるとともに、移動に必要な駆動力を小さくできるから、レンズユニット３１０の省力化を促進できる。
【００８１】
（12）各レンズ３０，４０，５０において、カム部材３６０，３７０の回動ピン３６５，３７５の取付位置により近い方、つまりカム棒３１，４１，５１により近い方の案内軸２１用の貫通孔３５Ｂ，４５Ａ，５５Ａが、案内軸２１に対して各レンズ３０，４０，５０の位置決めを行う位置決め孔となっているので、カム部材３６０，３７０に対するカム棒３１，４１，５１の位置精度を良好にでき、各レンズ３０，４０，５０のスムーズな動きを実現できる。また、位置決め孔となっている方の貫通孔３５Ｂ，４５Ａ，５５Ａでは、案内部３４１，４４１，５４１が設けられているので、各レンズ３０，４０，５０の厚みを増加させて貫通孔３５Ｂ，４５Ａ，５５Ａの長さを増加させることができるから、各レンズ３０，４０，５０をより安定して移動させることができる。
【００８２】
なお、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
【００８３】
例えば、前記各実施形態では、レンズユニット１０，１１０，２１０，３１０が、レンズ３０，４０，５０を有して構成されているが、これに限らず、レンズによって結像される像を電気信号に変換する撮像素子（図示せず）を有して構成されていてもよい。具体的には、第２レンズ４０に換えて撮像素子としての電荷結合素子（Charge-Coupled Device,ＣＣＤ）を設けることができる。このようにすれば、上述のように駆動機構を動作させて第１レンズ３０の結像位置に電荷結合素子を合わせることで、第１レンズ３０によって結像された像を電荷結合素子で読み取ることができる。この場合は、第３レンズは設けなくてよい。
さらに、電荷結合素子を筐体２０，９０の一端に固定して、各レンズ３０，４０，５０によって結像された像を電荷結合素子で読み取ることもできる。
【００８４】
第４実施形態では、回動軸とカム部材は、レバー部材を介して接続されていたが、これに限らず、例えば回動軸およびカム部材のどちらか一方の回動軸（回動ピン）を延長して他方の回動中心に形成した孔に係合させて両者を連結することにより、回動軸およびカム部材が互いに着脱可能に構成されていてもよい。この場合でも、振動体の振動による回動軸の回動性能の確認と、カム部材の回動によるレンズの移動性能の確認とを別々に行うことができ、それぞれに良好な性能を確保することができる。
【００８５】
本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、フォーカスレンズやズームレンズを使った制御機器での当該レンズの駆動部分に利用できる他、カメラ機構搭載の携帯電話機器におけるフォーカスレンズあるいはズームレンズの駆動部分に利用できる。加えて本発明は、レンズを駆動する部分以外にも、例えば、小型情報端末機器等に搭載されたカード型ハードデスクのヘッドアーム駆動部分などにも利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るレンズユニットの斜視図。
【図２】前記実施形態に係るレンズユニットの別方向からの斜視図。
【図３】前記実施形態のカム部材の動作図。
【図４】前記実施形態のカム部材の動作図。
【図５】前記実施形態のカム部材を駆動する振動体の拡大図。
【図６】本発明の第２実施形態に係るカム部材の動作図。
【図７】本発明の第２実施形態に係るカム部材の動作図。
【図８】本発明の第３実施形態に係るレンズユニットの断面図。
【図９】本発明の第３実施形態に係るカム部材の動作図。
【図１０】本発明の第３実施形態に係るカム部材の動作図。
【図１１】本発明の第４実施形態に係るレンズユニットの斜視図。
【図１２】前記実施形態のカム部材の配置を示す平面図。
【図１３】前記実施形態のレンズの取付構造を示す平面図。
【図１４】前記実施形態の振動体および回動軸の配置を示す平面図。
【図１５】前記実施形態の振動体を示す斜視図。
【図１６】前記実施形態の振動体を示す斜視図。
【図１７】前記実施形態の振動体を示す平面図。
【図１８】前記実施形態の駆動ユニットを示す平面図。
【図１９】前記実施形態の接続端子の側断面図。
【符号の説明】
【００８８】
１…駆動装置、１Ａ...駆動ユニット、１０，１１０，２１０，３１０…レンズユニット、２０，９０…筐体、３０，４０，５０…被駆動部材であるレンズ、３１，４１，５１…カム棒、２１…案内軸、６０，７０，１６０，１７０，２６０，２７０，３６０，３７０…カム部材、６５，７５，１６５，１７５，２６５，２７５…突出部、６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，２６２Ａ，２６２Ｂ，２６２Ｃ…駆動用案内部であるカム溝、６１，７１…回動軸、６６，７６…振動体、６６Ａ，７６Ａ...振動体ユニット、６１１，７１１...レバー部材、３６５，３７５...回動ピン。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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