(57)【要約】【課題】  撮影に使用しないとき、光学装置の全長を短縮でき、光軸方向の小型、薄型化を可能とすると共に、簡単な制御で焦点移動がなく、円滑なズーミングのできる、静電アクチュエータを用いた光学装置を得ること。【解決手段】  光軸方向に独立して移動する、少なくとも２つの移動レンズ群を有する光学系と、移動レンズ群を光軸方向に移動させる静電アクチュエータと、を有する光学装置において、静電アクチュエータは、光学系の光軸を挟み対向して配置された、電極を有する２つの固定子を一対として、第１の固定子の対と第２の固定子の対を有し、第１と第２の固定子の対は、光学系の光軸を囲むように配置され、第１の固定子の対は光学系の一方の移動レンズ群を移動させ、第２の固定子の対は光学系の他方の移動レンズ群を移動させる光学装置とする。【選択図】        図１
2005227444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸方向に独立して移動する、少なくとも２つの移動レンズ群を有する光学系と、該移動レンズ群を光軸方向に移動させる静電アクチュエータと、を有する光学装置において、
前記静電アクチュエータは、前記光学系の光軸を挟み対向して配置された、電極を有する２つの固定子を一対として、第１の固定子の対と第２の固定子の対を有し、該第１と第２の固定子の対は、前記光学系の光軸を囲むように配置され、
前記第１の固定子の対は前記光学系の一方の移動レンズ群を移動させ、前記第２の固定子の対は前記光学系の他方の移動レンズ群を移動させるよう構成したことを特徴とする光学装置。
【請求項２】
前記固定子の対の少なくとも一方に形成された電極の配列ピッチが、前記第１と第２の固定子の対で異なることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
前記第１の固定子の対と第２の固定子の対のうち、物体側に配置された移動レンズ群を移動させる固定子の電極の配列ピッチが、他方の配列ピッチより小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学装置。
【請求項４】
前記物体側に配置された移動レンズ群を移動させて、フォーカシングをおこなうことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学装置、詳しくは静電気力を利用した静電アクチュエータを用い、複数のレンズ群を個々に独立して移動可能に構成した光学装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、固体撮像素子により被写体画像を撮影する撮像装置が、携帯電話機やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等の小型、薄型の携帯端末に搭載されるようになり、これにより遠隔地へ音声情報だけでなく画像情報も相互に伝送することが可能となっている。これらの撮像装置は、携帯端末に内蔵可能とするために、極めて小型薄型に構成することが望まれる。
【０００３】
一方、これらの撮像装置は普及率の向上に伴い、より高機能化が目指され、撮像光学系を固定して深い被写界深度を利用したパンフォーカス撮影のみならず、撮像光学系を移動させ近接撮影（マクロ撮影）や可変焦点距離光学系（ズーム光学系）の搭載が要望されている。
【０００４】
これらの小型化、高機能化の要望に対し、光学系を個々に直接的に移動させることの可能なアクチュエータとして、静電アクチュエータを用いた光学装置が種々提案されている。
【０００５】
例えば、静電アクチュエータを用いた光学装置で、電極部を有する一対の固定子と、この固定子間に配置され、光学素子が取り付けられた複数の可動子を、独立して光軸方向に移動可能としたものが開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２、参照）。
【特許文献１】特開平１０−２３９５７８号公報
【特許文献２】特開２００２−１９９７４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の特許文献１及び２に記載の光学装置は、ズーム光学系を含む外形に突起部等を要せずに形成することができ、光軸方向に細く構成することを可能とする利点を有するものであるが、光軸方向の長さ及び駆動制御については、以下のような問題がある。
【０００７】
特許文献１及び２に記載の光学装置は、光学素子が取り付けられた複数の可動子の光軸上の可動範囲にわたって電極部を有する固定子を必要とするものである。このため、ズーム光学系の場合、物体側に配置されたレンズ群が撮影時に繰り出される位置付近まで電極部を有する固定子を配置せねばならず、例えば、一般のカメラが撮影に使用しないとき沈胴するように、前群を含む可動子を撮像素子側に移動させたとしても、固定子はそのまま残ることになり、光学装置の全長（像面から光学装置の最前部までの長さ）を短縮することができない、という問題がある。
【０００８】
加えて特許文献２に記載されているようなレンズ位置の移動制御をおこなう場合、ワイド端から中間画角へのズーミング時には、物体側に配置されたレンズ群（以下、前群と称す）は後退させ、像面側に配置されたレンズ群（以下、後群と称す）は前進させる必要があり、逆に中間画角からワイド方向へのズーミング時には、前群は前進させ、後群は後退させなくてはならず、一方を停止させた状態で他方を移動させる必要があり、制御が複雑化することに加え、円滑なズーミング動作ができないという問題がある。加えて、一方のレンズ群のみを移動させたときに焦点移動が発生し、携帯端末に内蔵された撮像装置等で一般的に使用されている、ＬＣＤ等の表示装置をファインダとして用いる時のプレビュー画像も、ズーミング時にぼけ画像と合焦画像を繰り返しながら変倍し、円滑なズーミング画像とならない欠点がある。
【０００９】
本発明は上記問題に鑑み、撮影に使用しないとき、光学装置の全長を短縮でき、光軸方向の小型、薄型化を可能とすると共に、簡単な制御で焦点移動がなく、円滑なズーミングのできる、静電アクチュエータを用いた光学装置を得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的は、以下のようにすることで解決できる。
【００１１】
１）  光軸方向に独立して移動する、少なくとも２つの移動レンズ群を有する光学系と、該移動レンズ群を光軸方向に移動させる静電アクチュエータと、を有する光学装置において、前記静電アクチュエータは、前記光学系の光軸を挟み対向して配置された、電極を有する２つの固定子を一対として、第１の固定子の対と第２の固定子の対を有し、該第１と第２の固定子の対は、前記光学系の光軸を囲むように配置され、前記第１の固定子の対は前記光学系の一方の移動レンズ群を移動させ、前記第２の固定子の対は前記光学系の他方の移動レンズ群を移動させるよう構成したことを特徴とする光学装置。
【００１２】
２）  前記固定子の対の少なくとも一方に形成された電極の配列ピッチが、前記第１と第２の固定子の対で異なる１）の光学装置。
【００１３】
３）  前記第１の固定子の対と第２の固定子の対のうち、物体側に配置された移動レンズ群を移動させる固定子の電極の配列ピッチが、他方の配列ピッチより小さい１）又は２）の光学装置。
【００１４】
４）  前記物体側に配置された移動レンズ群を移動させて、フォーカシングをおこなう１）〜３）のいずれかの光学装置。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、撮影に使用しないときは、レンズ群を沈胴させて、光軸方向の全長を短縮でき、ズーム光学系であっても光軸方向の薄型化が可能な静電アクチュエータを用いた光学装置を得ることができる。加えて、レンズ群の移動方向が相反していても、簡単な制御で且つ円滑に移動させることができ、円滑なズーミング動作及びズーミング時の焦点移動を抑えることができる。
【００１６】
また、本発明の光学装置は、固定子の対の少なくとも一方に形成された電極の配列ピッチが、第１と第２の固定子の対で異なることが好ましく、これにより前群、後群のそれぞれの移動仕様に対応して、移動する刻み量を異ならせることができ、変倍時の停止位置精度を最適化させることができる。
【００１７】
更に、本発明の光学装置は、第１の固定子の対と第２の固定子の対のうち、物体側に配置されたレンズ群を移動させる固定子の電極の配列ピッチが、他方より小さく、物体側に配置されたレンズ群を移動させてフォーカシングをおこなうことが好ましく、これにより小さい配列ピッチによる細かい刻みでの、より正確なフォーカシングが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、実施の形態により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態に係る光学装置の概略構成を示す分解斜視図である。
【００２０】
同図において、１は光学装置の光軸であり、２は撮像素子である。撮像素子２は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）型イメージセンサやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型イメージセンサ等の固体撮像素子が用いられる。撮像素子２は、実装基板７に実装されている。
【００２１】
同図に示すように、光軸１を挟み、電極を有した固定子３ａ、３ｂが図示Ｘ方向（水平方向）に対向して配置される。更に、光軸１を挟み、電極を有した固定子４ａ、４ｂが図示Ｙ方向（垂直方向）で対向し、固定子３ａ、３ｂ及び４ａ、４ｂにより光軸１の周りを、取り囲むように四角筒状に配置される。更に、この固定子３ａ、３ｂ及び４ａ、４ｂで形成される四角形の筒の内側に、可動子５及び可動子６が配置される。
【００２２】
可動子５及び６は、導電性を有する材料で形成され、例えば、特開２００３−２８４３５９号公報に記載の気相成長炭素繊維（ＶＧＣＳ）とＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）等の熱可塑性樹脂と溶融混練してなる樹脂組成物で成形した導電性樹脂等で形成される。
【００２３】
可動子５は、コの字状の形状に形成されており、コの字状部には固定子３ａに対向して可動子電極部５ａ、固定子３ｂに対向して不図示の可動子電極部５ｂが形成され、一対の固定子３ａ、３ｂにより光軸１に平行な方向に駆動されるよう構成されている。また、中央部にはレンズ群５ｃが組み付けられている。
【００２４】
可動子６は、可動子５のコの字状部に入り込むことが可能な形状に形成されており、固定子４ａに対向して可動子電極部６ａ、固定子４ｂに対向して不図示の可動子電極部６ｂが形成され、一対の固定子４ａ、４ｂにより光軸１に平行な方向に駆動されるよう構成されている。また、中央部にはレンズ群６ｃが組み付けられている。
【００２５】
なお、同図においては、固定子３ａ、３ｂ及び４ａ、４ｂと撮像素子２を実装した実装基板７を保持する筐体は、省略してある。
【００２６】
図２は、可動子５の斜視図である。同図は、図１とは異なる方向から可動子５を斜視した図である。以下の図においては、説明の重複を避けるため、前述したものと同様の要素については同符号を付してある。
【００２７】
同図及び図１に示すように、可動子５のコの字状部に形成された一方の可動子電極部５ａは、光軸１と直交する方向のねじれの位置に所定のピッチで凸部として形成され、コの字状部の他方に形成された可動子電極部５ｂは、光軸１に平行な方向に凸部として（図では３箇所）形成されている。また、可動子５の固定子４ａ、４ｂに対向する面には、それぞれ突起部５ｄが片面で４点ずつ形成されている。この突起部５ｄは、固定子４ａ、４ｂに形成される電極パタンを避けた位置に形成されていることが好ましい。なお、図示していないが、可動子５には電荷を取り除くための配線が接続される。
【００２８】
図３は、固定子３ａ、３ｂに形成される電極パタンを示す概略図である。同図（ａ）は、固定子３ａの、図２に示す可動子電極部５ａに相対する面に形成された電極パタンを示し、同図（ｂ）は、固定子３ｂの、図２に示す可動子電極部５ｂに相対する面に形成された電極パタンを示している。
【００２９】
同図に示すように、固定子３ａには、４系統の電極Ａ〜Ｄが形成され、この電極Ａ〜Ｄは、ストライプ状の電極として配列され、可動子５の進行方向に沿って見たとき順番に現れるように配置されている。この４系統の電極Ａ〜Ｄは、後述のように、順次切り替えて電圧を印加することにより可動子５を移動させるために用いられる。以下、この電極Ａ〜Ｄを駆動電極と称す。
【００３０】
ストライプ状の駆動電極Ａ〜Ｄの配列ピッチと、可動子電極部５ａに形成された凸部のピッチとの関係は、可動子電極部５ａの凸部の幅をＬ、この凸部の配列ピッチ２Ｌ（図２参照）とすると、駆動電極Ａ〜Ｄの配列ピッチは略Ｌ／２となるよう形成されている。
【００３１】
一方、固定子３ｂには、１系統の電極Ｅが、可動子電極部５ｂに対応した位置に形成されている。以下、この電極Ｅを保持電極と称す。
【００３２】
この固定子３ａ、３ｂは、ガラスまたはセラミックス等の絶縁体からなる基板上にスパッタリング等の手法により導電体被膜を形成することで作成される。また、形成された導電体被膜上には絶縁体被膜を設けることが好ましい。更に、駆動電極Ａ〜Ｄ及び保持電極Ｅには、配線パッドを介して各電極に選択的に電圧を印加する不図示のスイッチング回路が接続され、スイッチング回路には電源が接続される。
【００３３】
図４は、可動子６の斜視図である。同図は、図１とは異なる方向から可動子６を斜視した図である。
【００３４】
同図及び図１に示すように、可動子６の可動子電極部６ａは、光軸１と直交する方向のねじれの位置に所定のピッチで凸部として形成され、可動子電極部６ｂは、光軸１に平行な方向に凸部として（図では２箇所）形成されている。また、可動子６の側面には、突起部６ｄが片面のみ４点形成されている。なお、図示していないが、可動子６には電荷を取り除くための配線が接続される。
【００３５】
図５は、固定子４ａ、４ｂに形成される電極パタンを示す概略図である。同図（ａ）は、固定子４ａの、図４に示す可動子電極部６ａに相対する面に形成された電極パタンを示し、同図（ｂ）は、固定子４ｂの、図４に示す可動子電極部６ｂに相対する面に形成された電極パタンを示している。
【００３６】
同図に示すように、固定子４ａには、４系統の電極Ｇ〜Ｊが形成され、この電極Ｇ〜Ｊは、ストライプ状の電極として配列され、可動子６の進行方向に沿って見たとき順番に現れるように配置されている。この４系統の電極Ｇ〜Ｊは、後述のように、順次切り替えて電圧を印加することにより可動子６を移動させるために用いられる。以下、この電極Ｇ〜Ｊを駆動電極と称す。
【００３７】
ストライプ状の駆動電極Ｇ〜Ｊの配列ピッチと、可動子電極部６ａに形成された凸部のピッチとの関係は、可動子電極部６ａの凸部の幅をＮ、この凸部の配列ピッチ２Ｎ（図２参照）とすると、駆動電極Ｇ〜Ｊの配列ピッチは略Ｎ／２となるよう形成されている。
【００３８】
一方、固定子４ｂには、１系統の電極Ｋが、可動子電極部６ｂに対応した位置に形成されている。以下、この電極Ｋを保持電極と称す。
【００３９】
この固定子４ａ、４ｂは、上記と同様に、ガラスまたはセラミックス等の絶縁体からなる基板上にスパッタリング等の手法により導電体被膜を形成することで作成される。また、形成された導電体被膜上には絶縁体被膜を設けることが好ましい。更に、駆動電極Ｇ〜Ｊ及び保持電極Ｋには、各電極に選択的に電圧を印加する不図示のスイッチング回路が接続され、スイッチング回路には電源が接続される。このスイッチング回路は、固定子３ａ、３ｂに接続した回路とは別の回路であり、これにより固定子３ａ、３ｂと４ａ、４ｂは独立して駆動することができる。
【００４０】
更に、図３（ａ）に示すストライプ状の駆動電極Ａ〜Ｄの配列ピッチは、図５（ａ）に示すストライプ状の駆動電極Ｇ〜Ｊの配列ピッチより小さく設定されている。
【００４１】
図６は、本発明の実施の形態に係る光学装置を光軸に垂直な面で切断した断面を示した図である。同図は、可動子５のコの字状部及び可動子６の重複部で切断した断面であり、可動子５が固定子３ｂに吸引され、可動子６が固定子４ｂに吸引されて保持された状態のものである。
【００４２】
同図において、８は筐体であり、この筐体８は固定子３ａ、３ｂ及び４ａ、４ｂと撮像素子を実装した実装基板を保持している。
【００４３】
同図に示すように、固定子３ａ、３ｂ及び４ａ、４ｂは、光学系の光軸１を囲むように四角筒状に配置されると共に、固定子３ａ、３ｂにより、レンズ群５ｃを組み付けた可動子５が駆動され、固定子４ａ、４ｂにより、レンズ群６ｃを組み付けた可動子６が駆動されるよう配置されている。
【００４４】
固定子３ａ、３ｂの間隔は、可動子５がこの間隔内で双方から吸引され吸着可能な隙間ｄ１を有するよう設定されている。また、固定子４ａ、４ｂの間隔は、可動子６がこの間隔内で双方から吸引され吸着可能な隙間ｄ２を有するよう設定されている。
【００４５】
更に、可動子５の突起部５ｄは、固定子４ａ、４ｂの電極パタンを避けた位置で滑らかに摺動可能とされ、可動子５は、固定子３ａ、３ｂ間での移動（図示Ｘ方向）に際し、突起部５ｄで支持されている。
【００４６】
一方、可動子６は、可動子５のコの字状部の間に入り込んでおり、コの字状部の内側の間隔に対しｄ３の隙間を有するよう設定されている。この隙間ｄ３は、上述のｄ１と同じに設定されることが好ましいが、ｄ１より極めて僅かだけ大きく設定されていても良い。このように設定することにより、可動子５が固定子３ａ、３ｂの双方から吸引され移動しても、可動子６は可動子５の移動の影響を受けないようにすることができる。
【００４７】
次に、図７〜図９を用いて、可動子の光軸方向の移動制御方法について説明する。
【００４８】
図７は、固定子４ａ、４ｂ及び可動子６を光軸に沿って切断した断面を示す模式図である。図８は、固定子４ａに形成された駆動電極Ｇ〜Ｊ、固定子４ｂに形成された保持電極Ｋにより、可動子６を駆動させる場合のシーケンスを示すタイムチャートである。図９は、図８のタイムチャートに対応した可動子６の作動状態を示す図である。
【００４９】
既に説明したように、ストライプ状の駆動電極Ｇ〜Ｊの配列ピッチは、可動子電極部６ａに形成された凸部のピッチの１／４となるよう形成されている。また凸部は、図７に示すように駆動電極Ｉ及びＪに対応した位置にあり、保持電極Ｋに電圧が印加され、可動子６が固定子４ｂ側に吸引された状態である。この状態は、図８に示すタイムチャートの時間軸ｔ０の状態を示している。
【００５０】
図８において、ｔ１で保持電極Ｋへの電圧印加を停止し、駆動電極Ｈ、Ｉに電圧を印加する。これにより、可動子６の凸部が固定子４ａの駆動電極Ｈ、Ｉに吸引され、図９（ａ）に示すように固定子４ａに形成された駆動電極１ピッチ分だけ図の紙面左斜め上方向に移動する。即ち、可動子６は左斜め上方（図９（ａ）矢印方向）に移動する。
【００５１】
次いで、図８のｔ２で駆動電極Ｈ、Ｉへの電圧印加を停止し、保持電極Ｋに電圧を印加する。可動子６は固定子４ａとの吸引力を失い、固定子４ｂの保持電極Ｋとの吸引力により、図９（ｂ）に示すように紙面下方（矢印方向）に移動する。これにより、可動子６は図７に示す状態から、固定子４ａに形成された駆動電極１ピッチ分だけ、光軸方向の紙面左側に移動した状態となる。
【００５２】
次いで、図８のｔ３で保持電極Ｋへの電圧印加を停止し、駆動電極Ｇ、Ｈに電圧を印加する。可動子６の凸部は固定子４ａの駆動電極Ｇ、Ｈに吸引され、図９（ｃ）に示すように固定子４ａに形成された駆動電極１ピッチ分だけ更に、図の紙面左斜め上方向に移動する。即ち、可動子６は、更に左斜め上方（図９（ｃ）矢印方向）に移動する。
【００５３】
次いで、図８のｔ４で駆動電極Ｇ、Ｈへの電圧印加を停止し、保持電極Ｋに電圧を印加する。可動子６は固定子４ａとの吸引力を失い、固定子４ｂの保持電極Ｋとの吸引力により、図９（ｄ）に示すように紙面下方（矢印方向）に移動する。これにより、可動子６は図７に示す状態から、固定子４ａに形成された駆動電極２ピッチ分だけ、光軸方向の紙面左側に移動した状態となる。
【００５４】
以降、同様に、ｔ５で保持電極Ｋへの電圧印加を停止し、駆動電極Ｊ、Ｇに電圧印加、ｔ６で駆動電極Ｊ、Ｇへの電圧印加を停止し、保持電極Ｋに電圧印加、ｔ７で保持電極Ｋへの電圧印加を停止し、駆動電極Ｉ、Ｊに電圧印加、ｔ８で駆動電極Ｉ、Ｊへの電圧印加を停止し、保持電極Ｋに電圧印加、ｔ９で保持電極Ｋへの電圧印加を停止し、駆動電極Ｈ、Ｉに電圧印加、ｔ１０で駆動電極Ｈ、Ｉへの電圧印加を停止し、保持電極Ｋに電圧を印加することで、可動子６は図７に示した状態から、固定子４ａに形成された駆動電極５ピッチ分だけ、光軸方向の紙面左側に移動した状態となる。
【００５５】
以上が、駆動電極Ｇ〜Ｊ及び保持電極Ｋへの電圧印加の順序である。この動作を繰り返すことで、可動子６を任意の量だけ光軸方向の紙面左側に移動させることができる。
【００５６】
また、可動子６を上記と逆方向（紙面右側）に移動させるには、駆動電極Ｇ〜Ｊへの電圧印加を逆の順序でおこなうことで移動させることができる。
【００５７】
例えば、前述のｔ１０の状態から、可動子６を逆方向（紙面右側）に移動させるには、ｔ１１で保持電極Ｋへの電圧印加を停止し、駆動電極Ｉ、Ｊに電圧印加、ｔ１２で駆動電極Ｉ、Ｊへの電圧印加を停止し、保持電極Ｋに電圧印加、ｔ１３で保持電極Ｋへの電圧印加を停止し、駆動電極Ｊ、Ｇに電圧印加、ｔ１４で駆動電極Ｊ、Ｇへの電圧印加を停止し、保持電極Ｋに電圧印加、ｔ１５で保持電極Ｋへの電圧印加を停止し、駆動電極Ｇ、Ｈに電圧印加、ｔ１６で駆動電極Ｇ、Ｈへの電圧印加を停止し、保持電極Ｋに電圧印加、ｔ１７で保持電極Ｋへの電圧印加を停止し、駆動電極Ｉ、Ｈに電圧印加、ｔ１８で駆動電極Ｉ、Ｈへの電圧印加を停止し、保持電極Ｋに電圧印加することで、可動子６は、上述の固定子４ａに形成された駆動電極５ピッチ分だけ光軸方向の紙面左側に移動した状態から、駆動電極４ピッチ分だけ紙面右側に逆に移動させることができる。
【００５８】
なお、図７〜図９では固定子４ａ、４ｂ内での可動子６の移動制御方法について説明したが、固定子３ａ、３ｂ内での可動子５の移動制御方法についても、同様の構成とすれば、上述と同様に移動制御をおこなうことができるため、ここでは省略する。
【００５９】
図１０は、ズーム光学系の変倍動作について示した図である。同図は、紙面左方向を物体側、紙面右方向を像面側として、レンズ群５ｃとレンズ群６ｃの位置関係を示した図であり、同図（ａ）は非使用時の縮退（沈胴）状態を示し、同図（ｂ）は広角端（ワイド端）、同図（ｃ）は中間画角（ミドル）、同図（ｄ）は望遠端（テレ端）を示している。
【００６０】
同図に示すように、物体側に配置されたレンズ群５ｃは、ワイド端及びテレ端では最も物体側へ繰り出され、ミドルにおいては、この位置よりやや像面側に位置する。またレンズ群５ｃより像面側に配置されたレンズ群６ｃは、ワイド端からテレ端にかけて、物体側へ順次繰り出されるように移動し、変倍動作がおこなわれる。
【００６１】
同図に示すハッチング領域は、フォーカシング領域であり、レンズ群５ｃがこのハッチング領域内で単独で移動し、焦点調節をおこなうことができる。
【００６２】
なお、この焦点調節は、レンズ群５ｃ、６ｃを共に移動させても、レンズ群６ｃのみを移動させても、おこなうことができるが、物体側に配置したレンズ群５ｃのみを移動させる方法が、光学系の焦点距離を変化させても、同一移動量で同一被写体距離に焦点合わせができるため、最も好ましい。
【００６３】
図１１は、本発明の実施の形態に係る光学装置を、図６に示すＦ−Ｆ線で切断した断面図である。同図は、紙面左方向を物体側、紙面右方向を像面側として、レンズ群５ｃを有した可動子５と、レンズ群６ｃを有した可動子６の位置関係を示した図であり、同図（ａ）は非使用時の縮退（沈胴）状態を示し、同図（ｂ）は広角端（ワイド端）、同図（ｃ）は中間画角（ミドル）、同図（ｄ）は望遠端（テレ端）を示している。
【００６４】
同図（ａ）に示すように、固定子３ａ、３ｂの先端はレンズ群５ｃを有した可動子５の沈胴時の先端の位置と略同位置となるよう、配置されている。また、図示していないが、固定子４ａ、４ｂは固定子３ａ、３ｂと共に四角筒状となるよう紙面表裏側に配置され、先端の位置は固定子３ａ、３ｂの先端位置と略同位置もしくは、より像面側に位置するよう配置されている。
【００６５】
図１１を用い、本発明の実施の形態に係る光学装置の縮退（沈胴）及びズーミング（変倍）の動作について説明する。
【００６６】
同図（ａ）に示す沈胴状態から、上述の移動制御方法を用いて固定子３ａ、３ｂを駆動し、レンズ群５ｃを有した可動子５は同図（ｂ）に示す位置まで繰り出され、ワイド端の状態となる。この時、可動子６は固定子４ｂの保持電極により保持されている。
【００６７】
同図（ｂ）に示すワイド端から同図（ｃ）に示すミドルへは、固定子３ａ、３ｂを駆動し可動子５を像面方向の同図（ｃ）に示す位置まで繰り込みと共に、可動子６を固定子４ａ、４ｂを駆動して同図（ｃ）に示す位置まで繰り出すことでミドル状態とする。
【００６８】
同図（ｃ）に示すミドルから同図（ｄ）に示すテレ端へは、固定子３ａ、３ｂを駆動し可動子５を物体方向の同図（ｄ）に示す位置まで繰り出すと共に、可動子６を固定子４ａ、４ｂを駆動して同図（ｄ）に示す位置まで繰り出すことでテレ端状態とすることができる。
【００６９】
また、テレ端からワイド端への焦点距離変更は、可動子５と可動子６が干渉しないように駆動する必要があるが、基本的には逆の動作をおこなえばよい。また、テレ端やミドルからの沈胴状態への移動については、同様に可動子５と可動子６が干渉しないよう、可動子６を先行して繰り込みつつ可動子５を繰り込むことで、沈胴状態とすることができる。更に、ワイド端から沈胴状態へは可動子５のみを繰り込めばよい。
【００７０】
以上説明したように、第１の固定子の対（３ａ、３ｂ）と第２の固定子の対（４ａ、４ｂ）を、光学系の光軸を囲むように四角筒状に配置することで、一方のレンズ群を有した可動子を駆動する第１の固定子の対と、他方のレンズ群を有した可動子を駆動する第２の固定子の対を、像面から略等距離となるよう並列的に配置することができ、これにより、上述の特許文献１及び２に記載のように、従来は図１１にＳで示す長さの必要であった光学装置の全長を、撮影に使用しないときは、Ｒで示す長さとでき、光学装置の全長が短縮された光軸方向に小型薄型の、静電アクチュエータを用いた光学装置を得ることが可能となる。
【００７１】
また、第１の固定子の対（３ａ、３ｂ）と第２の固定子の対（４ａ、４ｂ）を用いて、２つの可動子をそれぞれ独立して駆動することが可能なため、２つの可動子の移動方向及び移動量に関わらず、簡単な制御で２つの可動子双方を自由に駆動でき円滑なズーミングを可能とすることができる。更に、２つの可動子双方を同時に駆動することで、ズーミング時の焦点移動をも抑えることができる。
【００７２】
また、駆動電極の配列ピッチを、固定子３ａと４ａで異ならせることで、物体側に配置されたレンズ群５ｃと像面側に配置されたレンズ群６ｃの、変倍時の停止位置精度を最適化させることができる。即ち、物体側に配置されたレンズ群は変倍時の移動量が少ないため、これを駆動する固定子の駆動電極の配列ピッチを小さくすることで、より正確なレンズ群の位置設定が可能となる。更に、物体側に配置されたレンズ群をフォーカシングに用いるようにすると、この小さい配列ピッチによる細かい刻みでの、より正確なフォーカシングが可能となる。
【００７３】
なお、実施の形態においては、第１の固定子の対と第２の固定子の対を、図６に示す断面形状が略正方形に配置した例で説明したが、これに限らず、菱形、平行四辺形、長方形等種々の変形例も本発明を逸脱するものではない。
【００７４】
また、固定子個々の電極の構成及び駆動制御方法は、上記の方法に限るものでなく、上記特許文献に記載されたもの等、種々の方法が適用可能である。また、沈胴状態から物体側のレンズ群のみを移動させてワイド状態にする構成で説明したが、これに限るものでなく、物体側のレンズ群と像面側のレンズ群を、それぞれ異なる量で移動させ、沈胴状態から撮影可能なレンズ群の配置とする構成にも適用可能なのは言うまでもない。
【００７５】
また、上記の実施の形態では、２群ズームを例にとり説明したが、これに限るものでなく、像面側に固定レンズ群を有した３群ズームにも適用できるのは言うまでもなく、更に、光軸を囲むように配置した２つの固定子の対を連設して多群ズームとしたものも本発明を逸脱するものでない。
【００７６】
更に、ズームレンズを例にとって説明したが、本発明は単焦点レンズの至近距離撮影時に用いられる、所謂フローティング機構としても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施の形態に係る光学装置の概略構成を示す分解斜視図である。
【図２】可動子５の斜視図である。
【図３】固定子３ａ、３ｂに形成される電極パタンを示す概略図である。
【図４】可動子６の斜視図である。
【図５】固定子４ａ、４ｂに形成される電極パタンを示す概略図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る光学装置を光軸に垂直な面で切断した断面を示した図である。
【図７】固定子４ａ、４ｂ及び可動子６を光軸に沿って切断した断面を示す模式図である。
【図８】固定子４ａに形成された駆動電極Ｇ〜Ｊ、固定子４ｂに形成された保持電極Ｋ及び可動子６に接続する電極をＰとした、可動子６を駆動させる場合のシーケンスを示すタイムチャートである。
【図９】図８のタイムチャートに対応した可動子６の作動状態を示す図である。
【図１０】ズーム光学系の変倍動作について示した図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る光学装置を、図６に示すＦ−Ｆ線で切断した断面図である。
【符号の説明】
【００７８】
１  光軸
２  撮像素子
３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂ  固定子
５、６  可動子
７  実装基板
８  筐体
【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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