(57)【要約】【課題】大きな移動量に対し短時間で迅速に移動できると共に微小な移動量で小刻みに移動を繰り返す動作の可能な駆動装置を得て、レンズ群移動の際に求められる異なる要求を共に満足させることのできるレンズ鏡胴を得ること。【解決手段】複数の圧電素子を互いに所定角度で交差するよう配置され高周波信号に基づいて振動する振動体と、振動体の振動により駆動される円筒状の被駆動部材と、被駆動部材に一体的に形成された雄ネジ部材と、雄ネジ部材に螺合した雌ネジ部材と、を有し、振動体は、被駆動部材を円周と円筒高さ方向の２方向に駆動して、雌ネジ部材を移動させる駆動装置とする。【選択図】図４
2007110805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の圧電素子を互いに所定角度で交差するよう配置され高周波信号に基づいて振動する振動体と、前記振動体の振動により駆動される円筒状の被駆動部材と、前記被駆動部材に一体的に形成された雄ネジ部材と、前記雄ネジ部材に螺合した雌ネジ部材と、を有し、
前記振動体は、前記被駆動部材を円周と円筒高さ方向の２方向に駆動して、前記雌ネジ部材を移動させることを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
複数の圧電素子を互いに所定角度で交差するよう配置され高周波信号に基づいて振動する振動体と、前記振動体の振動により駆動される円筒状の被駆動部材と、を有する駆動装置において、
前記振動体は、４個の圧電素子を前記被駆動部材側から見て十字状に配置し、前記被駆動部材を２方向に駆動することを特徴とする駆動装置。
【請求項３】
前記被駆動部材の２方向の駆動量を、１つの検知部材で検知することを特徴とする請求項１又は２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記被駆動部材には市松模様状のパターンが形成され、前記検知部材はフォトリフレクタであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の駆動装置を備え、前記被駆動部材の２方向の駆動で、沈胴動作、ズーミング動作、フォーカシング動作のうち少なくとも２つの動作を行うことを特徴とするレンズ鏡胴。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動体の振動を利用して被駆動部材を２方向に移動させるようにした駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、単焦点の撮影レンズ又は焦点距離可変の撮影レンズ（以下、ズームレンズとも称す）を搭載したカメラが市販されている。
【０００３】
単焦点の撮影レンズの場合には、所定のレンズ群を移動させてフォーカシングを行うものが一般的であり、ズームレンズの場合には、光学系を構成する複数のレンズ群を光軸に沿って所望の位置に移動させて、その間隔を変化させることにより、焦点距離の変更（ズーミング）を行い、所定のレンズ群を移動させて更にフォーカシングを行うようになっているものが一般的である。更には、撮影可能な位置から沈胴位置へ移動させ、嵩張らず収納させて、携帯時にはコンパクトな利便性を有するようになっている。
【０００４】
レンズ群を光軸に沿って移動させる方式としては大別して２種有り、レンズ枠を直進案内に係合させ、カム筒やヘリコイドを回転させることによりレンズ枠を直進移動させるものと、光軸に略平行に軸を配置しこの軸を直進案内のガイド軸とし、レンズ枠にガイド軸が貫通するスリーブを形成し、モータとリードスクリューを用いて直接的にレンズ枠をガイド軸に沿って摺動させ直進移動させるものがある。
【０００５】
また、これらのレンズ群を移動させるための駆動源としては、ＤＣモータやステッピングモータが一般的に用いられている。
【０００６】
また、従来より、圧電素子等に交流電圧を印加することにより振動体を振動させ、この振動体との接触及び離反を繰り返すことにより被駆動体を摩擦力で相対的に移動させる駆動装置が知られている。
【０００７】
このような駆動装置のアクチュエータとして、振動体として２つの積層型圧電素子の変位方向が所定角度で交差するよう配置したものを用い、素子の変位方向の交点に設けられた駆動部材が楕円軌道を描くように各素子をそれぞれ所定の位相差を有する交流電圧信号により駆動し、駆動部材が当接する被駆動部材を所定の方向に回転させるアクチュエータが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−１９００８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
カメラにおいては、沈胴状態から撮影可能状態へのレンズ群の移動、ズーミング時のレンズ群の移動、フォーカシング時のレンズ群の移動のそれぞれにおいて、好ましい条件が異なっている。即ち、沈胴状態から撮影可能状態へのレンズ群の移動に際しては、沈胴位置と撮影可能位置への大きな移動量に対し、短時間で迅速に移動することが要求され、フォーカシング時のレンズ群の移動に際しては、総移動量は沈胴に比べて小さいが、微小な移動量で小刻みに移動を繰り返す動作が要求される。また、ズーミング時のレンズ群の移動に際しては、短時間で迅速に移動することが要求される場合と、微小な移動量で小刻みに移動を繰り返す動作が要求される場合と、レンズ構成により変化する。
【０００９】
しかしながら、従来のカム筒やヘリコイドを用いた駆動装置やモータとリードスクリューを用いた駆動装置では、異なる要求の一方を満足させることはできるが、共に満足させることは困難であった。
【００１０】
また、上記特許文献１に記載のアクチュエータは、円筒形の被駆動体を高速且つ無騒音で駆動できるものであるが、駆動装置としては更なる応用発展の余地を残している。
【００１１】
本発明は上記問題に鑑み、大きな移動量に対し短時間で迅速に移動できると共に微小な移動量で小刻みに移動を繰り返す動作の可能な駆動装置を得ることを目的し、更には、上記のレンズ群移動の際に求められる異なる要求を共に満足させることのできるレンズ鏡胴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】
【００１２】
上記の課題は、以下の構成で解決される。
【００１３】
１）  複数の圧電素子を互いに所定角度で交差するよう配置され高周波信号に基づいて振動する振動体と、前記振動体の振動により駆動される円筒状の被駆動部材と、前記被駆動部材に一体的に形成された雄ネジ部材と、前記雄ネジ部材に螺合した雌ネジ部材と、を有し、前記振動体は、前記被駆動部材を円周と円筒高さ方向の２方向に駆動して、前記雌ネジ部材を移動させることを特徴とする駆動装置。
【００１４】
２）  複数の圧電素子を互いに所定角度で交差するよう配置され高周波信号に基づいて振動する振動体と、前記振動体の振動により駆動される円筒状の被駆動部材と、を有する駆動装置において、前記振動体は、４個の圧電素子を前記被駆動部材側から見て十字状に配置し、前記被駆動部材を２方向に駆動することを特徴とする駆動装置。
【００１５】
３）  前記被駆動部材の２方向の駆動量を、１つの検知部材で検知する１）又は２）の駆動装置。
【００１６】
４）  前記被駆動部材には市松模様状のパターンが形成され、前記検知部材はフォトリフレクタである１）〜３）のいずれかの駆動装置。
【００１７】
５）  １）〜４）のいずれかの駆動装置を備え、前記被駆動部材の２方向の駆動で、沈胴動作、ズーミング動作、フォーカシング動作のうち少なくとも２つの動作を行うことを特徴とするレンズ鏡胴。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、大きな移動量に対し短時間で迅速に移動できると共に微小な移動量で小刻みに移動を繰り返す動作の可能な駆動装置を得ることが可能となり、更には、上記のレンズ群移動の際に求められる異なる要求を共に満足させることのできるレンズ鏡胴を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
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。
【００２０】
図１は、複数の圧電素子を互いに所定角度で交差して配置された公知の振動アクチュエータを模式的に示した正面図である。
【００２１】
同図に示すように、振動アクチュエータは、駆動源である振動体６０と、振動体６０により駆動される被駆動体である被駆動部材６６と、弾性部材で構成された加圧部材６４と、台座６５とを備えている。
【００２２】
振動体６０は、２つの圧電素子６２ａ、６２ｂとチップ部材６１とベース部材６３とで構成されており、振動体６０は高周波電圧（高周波信号）の印加に応じて振動する。
【００２３】
２つの圧電素子６２ａ、６２ｂは、同図の如く、略直角に交差するよう配置され、交差側端部はチップ部材６１に接合されている。圧電素子６２ａ、６２ｂの他端は、ベース部材６３に接合されている。チップ部材６１は、安定して高い摩擦係数を有していると共に、高い耐摩耗性を有した材料（例えば、超硬合金等の金属材料）で形成されていることが好ましい。ベース部材６３は、製造が容易で高い強度を有する材料（例えば、ステンレス等の金属材料）で形成されていることが好ましい。また、圧電素子６２ａ、６２ｂは、チップ部材６１及びベース部材６３と接着剤により固着されている。この接着剤としては、接着強度に優れるエポキシ系樹脂の接着剤を用いることが好ましい。
【００２４】
２つの圧電素子６２ａ、６２ｂは、積層型圧電素子であり、圧電特性を有する複数のセラミック薄板と電極が交互に積層した構造となっている。圧電素子６２ａ、６２ｂは、印加電圧に応じて積層方向に伸縮する変位素子であり、具体的には、所定の符号の電圧を印加すると伸び、逆符号の電圧を印加すると縮むことになる。このため交流電圧を印加すれば、交流電圧の周期に応じて、伸縮を繰り返すことになる。故に、２つの圧電素子６２ａ、６２ｂに位相差を有する交流電圧を印加することにより、振動体６０を振動させることができるようになっている。
【００２５】
図２は、図１に示す振動体６０の駆動動作を示した図である。なお以下に示す図においては、説明の重複を避けるため、同機能部材には同符号を付与して説明する。
【００２６】
同図に示すように、振動体６０の２つの圧電素子６２ａ、６２ｂを位相差を有する交流電圧で駆動することにより、振動体６０のチップ部材６１を楕円運動させることができる。
【００２７】
同図（ａ）は、位相差が６０°の場合のチップ部材６１の運動軌跡を示し、同図（ｂ）は、位相差が９０°の場合のチップ部材６１の運動軌跡を示し、同図（ｃ）は、位相差が１２０°の場合のチップ部材６１の運動軌跡を示している。同図に示すように、位相差を９０°に設定するとチップ部材６１は円運動となり、位相差を変えることにより、チップ部材６１の運動軌跡を所望の形状に設定することができる。
【００２８】
以上のように、振動アクチュエータは、振動体６０のチップ部材６１の運動軌跡を用いて、被駆動部材６６を移動させるものである。
【００２９】
即ち、被駆動部材６６は、振動体６０のチップ部材６１に接触し、振動体６０の駆動力は直接的に伝達される。具体的には、被駆動部材６６は、振動体６０の振動に応じ、チップ部材６１との接触（衝突）及びチップ部材６１の離反を繰り返しつつ、チップ部材６１との間に生じる摩擦力によって駆動される。換言すると、振動体６０のチップ部材６１と被駆動部材６６の表面との間での摩擦接触を伴う微小移動動作を繰り返すことにより、被駆動部材６６を駆動するものである。
【００３０】
図３は、本実施の形態に係る駆動装置に用いられる振動体７０の一例を示す図である。同図（ａ）は振動体７０の斜視図であり、同図（ｂ）は振動体７０をチップ部材側、即ち被駆動部材側から見た図であり、同図（ｃ）は振動体７０を側面から見た図である。
【００３１】
同図に示すように、本実施の形態に係る駆動装置に用いられる振動体７０は、４つの圧電素子６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄを有し、同図（ｃ）の如く、圧電素子６２ａ、６２ｂ及び６２ｃ、６２ｄがそれぞれ略直角に交差するよう配置され、交差側端部はチップ部材６１に接合され、圧電素子それぞれの他端は、ベース部材６３に接合されている。
【００３２】
更に、同図（ｂ）に示すように、チップ部材側、即ち被駆動部材側から見て圧電素子６２ａ、６２ｂと圧電素子６２ｃ、６２ｄとは十字状に配置されている。
【００３３】
同図のように配置された４つの圧電素子に対し、圧電素子６２ａ、６２ｂには例えば位相差９０°の交流電圧を印加し、圧電素子６２ｃ、６２ｄには、圧電素子６２ａ、６２ｂが楕円運動の最上点に位置するタイミングで圧電素子６２ｃ、６２ｄが伸びきり、圧電素子６２ａ、６２ｂが楕円運動の最下点に位置するタイミングで圧電素子６２ｃ、６２ｄが縮みきるような位相差０°の交流電圧を印加することで、同図（ｂ）に示す矢印Ａ方向に楕円運動を行わせることができる。
【００３４】
同様に、圧電素子６２ｃ、６２ｄには例えば位相差９０°の交流電圧を印加し、圧電素子６２ａ、６２ｂには、圧電素子６２ｃ、６２ｄが楕円運動の最上点に位置するタイミングで圧電素子６２ａ、６２ｂが伸びきり、圧電素子６２ｃ、６２ｄが楕円運動の最下点に位置するタイミングで圧電素子６２ａ、６２ｂが縮みきるような位相差０°の交流電圧を印加することで、同図（ｂ）に示す矢印Ｂ方向に楕円運動を行わせることができる。
【００３５】
これにより、同図（ｃ）に示す被駆動部材６６を、矢印Ａ、Ｂの２方向に移動させることが可能となる。
【００３６】
このように、４個の圧電素子を被駆動部材側から見て十字状に配置し、それぞれに印加する交流電圧を制御することで、２個の振動体を２方向にそれぞれ配置することなく、被駆動部材を２方向に移動させることができる振動体を得ることができ、この振動体を用いることで駆動装置を小型化することができる。
【００３７】
図４は、本実施の形態に係る駆動装置８０の一例を示す斜視図である。
【００３８】
同図において、７０は図３に示した振動体であり、６６は振動体７０により駆動される被駆動部材である。
【００３９】
振動体６６は、フレーム７２に保持されており、不図示であるが電気的接続がなされ、上記の交流電圧を印加することができるようになっている。また、フレーム７２が他の構成部材に固定されるようになっている。
【００４０】
被駆動部材６６は図示の如く円筒状であり、この円筒状の被駆動部材６６の中心軸には雄ネジ部を有する雄ネジ部材７１（以降、リードスクリューとも称す）が一体的に形成されている。円筒状の被駆動部材６６と雄ネジ部材７１は、それぞれ別部品として形成した後、接着、圧入、スプライン結合、キー結合等で一体的に結合されたものでもよいし、一体部品として形成されたものでもよい。
【００４１】
雄ネジ部材７１の両端部には細軸部７１ｊが形成されており、この細軸部７１ｊはフレーム７２に形成された穴に貫通することで、フレーム７２に保持されている。細軸部７１ｊはフレーム７２から外れることなく、軸方向に摺動可能な充分な長さを有して形成されている。即ち、一体的に形成された被駆動部材６６と雄ネジ部材７１は、フレーム７２に保持されつつ、細軸部７１ｊを軸に回転可能であり、細軸部７１ｊの軸方向にも直進移動が可能となっている。
【００４２】
また、リードスクリュー７１には、雌ネジ部材７３が螺合しており、不図示であるが回転係止がなされている。これにより雌ネジ部材７３は、リードスクリュー７１の回転、即ち被駆動部材６６の回転により、リードスクリュー７１の軸方向に移動すると共に、リードスクリュー７１及び被駆動部材６６の軸方向の移動に伴った移動もできるようになっている。
【００４３】
更に、図示の如く被駆動部材６６の円筒部外周には、市松模様状の白黒のパターンが形成されている。このパターンは白部と黒部で光反射率が異なるよう形成されており、この市松模様状のパターンに対向してフォトリフレクタ７４が配置されている。この２次元的なパターンである市松模様状の白黒のパターンにより、被駆動部材６６の円筒高さ方向の移動量と円周方向の回転量（回転角）の２方向の移動を、１個のフォトリフレクタ７４の出力で検知することができる。
【００４４】
なお、この市松模様状の白黒のパターンは、図示の様な円筒高さ方向と円周方向のピッチが同じパターンに限るものでなく、円筒高さ方向と円周方向のピッチが異なるパターンであってもよいのは勿論である。
【００４５】
図５は、図４に示す駆動装置８０の平面図である。同図（ａ）はフレーム７２に対し被駆動部材６６及びリードスクリュー７１が右端に移動した状態を示し、同図（ｂ）はフレーム７２に対し被駆動部材６６及びリードスクリュー７１が左端に移動した状態を示している。
【００４６】
同図（ａ）に示す状態から同図（ｂ）に示す状態への移動は、振動体７０のチップ部材６１を、同図紙面左右方向に駆動することで行われ、リードスクリュー７１を回転させることなく雌ネジ部材７３を図示左方向に移動させることができる。また、チップ部材６１を、上記の逆方向に駆動することで雌ネジ部材７３を図示右方向に移動させることができる。更に、振動体７０のチップ部材６１を、同図紙面表裏方向に駆動することで被駆動部材６６及びリードスクリュー７１を回転させ、螺合する雌ネジ部材７３を移動させることができる。
【００４７】
即ち、被駆動部材６６を円筒高さ方向に直進移動させることにより、雌ネジ部材７３を短時間で迅速に、大きな移動量で移動させることができ、被駆動部材６６を円周方向に回転させ、リードスクリュー７１を回転させることにより、螺合する雌ネジ部材７３を小刻みにきめ細かく精密な移動制御を行うことのできる駆動装置を得ることができる。
【００４８】
また、上記の駆動装置は、被駆動部材６６の円筒高さ方向及びリードスクリュー７１のネジ部の範囲を適宜設定することにより、円筒高さ方向の移動による総移動量とリードスクリュー７１の回転による総移動量を、使用する機器に対応して最適な条件に設定して使用される。
【００４９】
図６は、本実施の形態に係る駆動装置８０を用いたレンズ鏡胴の一例を示す模式図である。同図（ａ）は沈胴状態、同図（ｂ）はワイド状態、同図（ｃ）はテレ状態を示している。
【００５０】
同図において、１は第１レンズ群、１ｋは第１レンズ群鏡枠であり第１レンズ群１を保持している。２は第２レンズ群、２ｋは第２レンズ群鏡枠であり第２レンズ群２を保持している。７は光学フィルタでありオプチカルローパスフィルタと赤外光カットフィルタの機能を有している。８は撮像素子でありＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）型イメージセンサ、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型イメージセンサ等が用いられる。第１レンズ群鏡枠１ｋ及び第２レンズ群鏡枠２ｋは、不図示のガイド軸に案内されて光軸Ｏ方向に移動できるようになっている。なお、同図においては第２レンズ群鏡枠２ｋに組み付けられる絞りシャッタユニットは省略してある。
【００５１】
第１レンズ群鏡枠１ｋは雌ネジ部を有し、図４に示したものと同様の駆動装置８０のリードスクリュー７１と螺合している。第２レンズ群鏡枠２ｋは、図１に示した振動アクチュエータ６０により光軸Ｏ方向に移動されるようになっている。
【００５２】
同図（ａ）に示す沈胴状態から同図（ｂ）に示すワイド状態への移動は、以下のようにして行われる。
【００５３】
まず、被駆動部材６６を円筒高さ方向に直進移動する方向に振動体７０を駆動し、リードスクリュー７１と共に第１レンズ群枠１ｋを前方に所定量繰り出す。この第１レンズ群枠１ｋの繰り出し移動量は、同図（ａ）に示す被駆動部材６６がフレーム７２に突き当てられた位置から、被駆動部材６６の外周の市松模様状のパターンの円筒高さ方向の移動をフォトリフレクタ７４で検出し、この検出結果に基づいて制御されるようになっている。更に、振動体６０を駆動して第２レンズ群鏡枠２ｋを所定量繰り出し、ワイド状態となる。この第２レンズ群枠２ｋの繰り出し量は、図示していないが例えば、Ｎ極とＳ極が回転方向に交互に形成され、対応する位置に検出部材としての磁性薄膜抵抗素子を用い、磁性薄膜抵抗素子の移動に伴って出力される出力信号を演算処理することにより検出することで制御される。
【００５４】
同図（ｂ）に示すワイド状態でのフォーカシングは、被駆動部材６６を円周方向に回転する方向に振動体７０を駆動し、リードスクリュー７１の回転により、螺合する第１レンズ群枠１ｋを光軸Ｏ方向に移動させることで行われる。この第１レンズ群枠１ｋのフォーカシングによる移動量は、被駆動部材６６の外周の市松模様状のパターンの円周方向の回転をフォトリフレクタ７４で検出し、この検出結果に基づいて制御されるようになっている。
【００５５】
同図（ｂ）に示すワイド状態から同図（ｃ）に示すテレ状態への移動は、以下のようにして行われる。
【００５６】
被駆動部材６６を円周方向に回転する方向に振動体７０を駆動し、リードスクリュー７１の回転により、螺合する第１レンズ群枠１ｋを光軸Ｏ方向に移動させ（図示では繰り込み方向）、更に、振動体６０を駆動して第２レンズ群鏡枠２ｋを所定量繰り出し、テレ状態となる。
【００５７】
同図（ｃ）に示すテレ状態でのフォーカシングは、ワイド状態と同様に、被駆動部材６６を円周方向に回転する方向に振動体７０を駆動し、リードスクリュー７１の回転により、螺合する第１レンズ群枠１ｋを光軸Ｏ方向に移動させることで行われる。この第１レンズ群枠１ｋのフォーカシングによる移動量は、被駆動部材６６の外周の市松模様状のパターンの円周方向の回転をフォトリフレクタ７４で検出し、この検出結果に基づいて制御されるようになっている。
【００５８】
また、同図（ｃ）のテレ状態から同図（ｂ）のワイド状態への移動及び同図（ｂ）のワイド状態から同図（ａ）の沈胴状態への移動は、上記の動作順を逆にすることで行われる。
【００５９】
即ち、図６に示すレンズ鏡胴は、駆動装置８０の被駆動部材６６を円筒高さ方向に移動させることで沈胴動作を行い、被駆動部材６６を円周方向に回転させることでズーミング動作とフォーカシング動作を行うようになっている。このようにすることで、レンズ群移動の際に求められる異なる要求である、沈胴時の大きな移動量を短時間で迅速に移動する動作と、フォーカシング時の微小な移動量で小刻みに移動を繰り返す動作の両方を共に満足させることのできるレンズ鏡胴を得ることが可能となる。
【００６０】
なお、上記の例では、ズーミング動作を被駆動部材６６を円周方向に回転させて行う例で説明したが、ワイドとテレの間の第１レンズ群のズーミング動作については被駆動部材６６を円筒高さ方向に移動させることで行うようにしてもよい。また、第１レンズ鏡枠１ｋを図１に示した振動アクチュエータ６０により移動させ、第２レンズ群鏡枠２ｋを駆動装置８０で駆動するよう構成し、被駆動部材６６を円周方向に回転させることで第２レンズ群でフォーカシングを行うよう構成してもよい。
【００６１】
以下に、駆動装置８０を備えたレンズ鏡胴の他の例を説明する。
【００６２】
図７は、変倍可能な折り曲げ撮像光学系を示す断面図である。同図（ａ）は、折り曲げ前及び折り曲げ後の２つの光軸を含む面で切断した断面図である。同図（ｂ）は、ズーミング時の各レンズ群の移動線図である。
【００６３】
同図（ａ）に示すように、ＯＡは折り曲げ前の光軸であり、ＯＢは折り曲げ後の光軸である。１は第１レンズ群であり、第１レンズ群１は、光軸をＯＡとし被写体に向けて配置されたレンズ１１と光軸ＯＡを略直角方向に折り曲げる反射部材であるプリズム１２と、プリズム１２により折り曲げられた光軸ＯＢを光軸として配置されたレンズ１３により構成されている。この第１レンズ群１は、主胴９に固定されたレンズ群である。
【００６４】
２は第２レンズ群であり、第２レンズ群鏡枠２ｋに組み込まれている。第２レンズ群は、変倍（以下、ズーミングとも言う）時に第２レンズ群鏡枠２ｋと共に、一体的に移動するレンズ群である。
【００６５】
３は第３レンズ群であり、主胴９に固定されている。この第３レンズ群３は、移動しないレンズ群である。
【００６６】
４は第４レンズ群であり、第４レンズ群鏡枠４ｋに組み込まれている。第４レンズ群は、変倍時に第４レンズ群鏡枠４ｋと共に、一体的に移動するレンズ群である。
【００６７】
５は第５レンズ群であり、第５レンズ群鏡枠５ｋに組み込まれている。第５レンズ群は、変倍時に第５レンズ群鏡枠５ｋと共に、一体的に移動するレンズ群である。
【００６８】
６は第６レンズ群であり、主胴９に固定されている。この第６レンズ群６は、移動しないレンズ群である。
【００６９】
７は光学フィルタであり、主胴９に組み付けられている。８は撮像素子である。撮像素子８は主胴９に組み付けられている。ＦＰＣはフレキシブルプリント基板であり、撮像素子８に接続され、カメラ内の他の回路へ接続される。Ｓは絞りシャッタユニットであり、主胴９に固定されている。
【００７０】
同図（ｂ）に示すように、第１、第３、第６レンズ群は固定レンズ群であり、第２、第４、第５レンズ群はワイド（Ｗ）〜テレ（Ｔ）の間を図示の如く移動してズーミングが行われる。なお、第５レンズ群はズーミングで移動した位置から更に移動してフォーカシングも行うようになっている。
【００７１】
図８は、図７に示すレンズ鏡胴に駆動装置８０を用いた例を示す模式図である。同図は駆動装置８０をレンズ鏡胴の外側に配置して模式的に示したものである。
【００７２】
同図に示すレンズ鏡胴の内部は、第２レンズ群鏡枠２ｋに一体的に形成されたスリーブ２ｓ、第４レンズ群鏡枠４ｋに一体的に形成されたスリーブ４ｓ及び第５レンズ群鏡枠５ｋに一体的に形成された回転係止部５ｍを貫通して、ガイド軸１５が設けられている。更に、第２レンズ群鏡枠２ｋに一体的に形成された回転係止部２ｍ、第４レンズ群鏡枠４ｋに一体的に形成された回転係止部４ｍ、第５レンズ群鏡枠５ｋに一体的に形成されたスリーブ５ｓに、ガイド軸１６が貫通して設けられている。これにより、第２レンズ群鏡枠２ｋ、第４レンズ群鏡枠４ｋ、第５レンズ群鏡枠５ｋは、ガイド軸１５、１６に沿って光軸ＯＢ方向に摺動可能とされている。なお、各スリーブはガイド軸と嵌合しており、ガイド軸１５、１６は光軸ＯＢと略平行に配置され、その両端で主胴９に例えば接着等で固定されている。
【００７３】
スリーブ２ｓ、スリーブ４ｓには、リードスクリューと螺合し、リードスクリューの回転によりガイド軸１５、１６に沿って、光軸ＯＢ方向に移動させられる雌ネジ部材２３、２４が、それぞれ係合している。また、スリーブ５ｓには雌ネジ部材２５が係合している。
【００７４】
第１モータ２０には、回転軸の延長線上に雄ネジ部材であるリードスクリュー２０ｒが配置されている。このリードスクリュー２０ｒには、１本の軸にピッチとネジの進み方向が異なる第１のネジ溝２０ｒ1、第２のネジ溝２０ｒ2が形成されている。この第１、第２のネジ溝２０ｒ1、２０ｒ2を有したリードスクリュー２０ｒは、それぞれ個別に製作し接合して一体化したものでもよいし、一体の軸を加工したものでもよい。
【００７５】
雌ネジ部材２３は、リードスクリュー２０ｒの第１のネジ溝２０ｒ1と螺合し、係合する第２レンズ群鏡枠２ｋを光軸ＯＢ方向に移動させる。同様に、雌ネジ部材２４は、リードスクリュー２０ｒの第２のネジ溝２０ｒ2と螺合し、係合する第４レンズ群鏡枠４ｋを光軸ＯＢ方向に移動させる。
【００７６】
これにより、第２レンズ群２と第４レンズ群４は、第１モータ２０の所定の方向の回転により、異なる移動量で第３レンズ群３に双方から接近し、第１モータ２０の逆方向の回転により、異なる移動量で共に第３レンズ群３から離間するように移動を行う。
【００７７】
一方、雌ネジ部材２５は、駆動装置８０のリードスクリュー７１に螺合している。ズーミング時の第５レンズ群５の移動は、被駆動部材６６を円筒高さ方向に直進移動する方向に振動体７０を駆動し、リードスクリュー７１と共に第５レンズ群枠５ｋを光軸ＯＢ方向に移動させることで行われる。この第５レンズ群枠５ｋの移動量は、被駆動部材６６の外周の市松模様状のパターンの円筒高さ方向の移動をフォトリフレクタ７４で検出することで制御される。
【００７８】
また、フォーカシングは、被駆動部材６６を円周方向に回転する方向に振動体７０を駆動し、リードスクリュー７１の回転により、第５レンズ群枠５ｋを光軸ＯＢ方向に移動させることで行われる。この第５レンズ群枠５ｋのフォーカシングによる移動量は、被駆動部材６６の外周の市松模様状のパターンの円周方向の回転をフォトリフレクタ７４で検出し、この検出結果に基づいて制御されるようになっている。
【００７９】
これにより、第２レンズ群、第４レンズ群、第５レンズ群を、図７（ｂ）に示すワイド（Ｗ）〜テレ（Ｔ）の移動線図に沿った移動を行うことができ、更に第５レンズ群によるフォーカシングも可能となる。
【００８０】
３２、３５はフォトインタラプタである。フォトインタラプタ３２は、第２レンズ群鏡枠２ｋに形成された遮蔽部の有無の切り替わり位置を検出することにより第２レンズ群鏡枠２ｋの位置決めのための初期位置を検出するものである。フォトインタラプタ３５は、第５レンズ群鏡枠５ｋに形成された遮蔽部の有無の切り替わり位置を検出することにより第５レンズ群鏡枠５ｋの位置決めのための初期位置を検出するものである。
【００８１】
この初期位置を基準にして第１モータ２０の回転方向及び回転量を制御し、第２、第４レンズ群の位置制御が行われるようになっている。また、この初期位置を基準にして駆動装置８０の被駆動部材６６の外周の市松模様状のパターンの円筒高さ方向の移動をフォトリフレクタ７４で検出し、ズーミング位置制御が行われるようになっている。
【００８２】
即ち、図８に示すレンズ鏡胴は、駆動装置８０の被駆動部材６６を円筒高さ方向に移動させることでズーミング動作を行い、被駆動部材６６を円周方向に回転させることでフォーカシング動作を行うようになっている。このようにすることで、レンズ群移動の際に求められる異なる要求である、ズーミング時の大きな移動量を短時間で迅速に移動する動作と、フォーカシング時の微小な移動量で小刻みに移動を繰り返す動作の両方を共に満足させることのできるレンズ鏡胴を得ることが可能となる。
【００８３】
また、その他のレンズ鏡胴の構成として、３群ズーム構成であって物体側の第１レンズ群と第２レンズ群がカム筒により沈胴及びズーミングを行い、像面側の第３レンズ群が沈胴及びズーミング時に少量移動すると共に、フォーカシングを行うような構成の場合にも、第３レンズ群の移動に本実施の形態に係る駆動装置を適用することができる。この場合には、沈胴及びズーミング時は上記の被駆動部材を円筒高さ方向に直進移動させて第３レンズ群を移動させ、フォーカシング時に被駆動部材を円周方向に回転させてリードスクリューの回転により第３レンズ群を移動させるか或いは、沈胴時は上記の被駆動部材を円筒高さ方向に直進移動させて第３レンズ群を移動させ、ズーミング、フォーカシング時に被駆動部材を円周方向に回転させてリードスクリューの回転により第３レンズ群を移動させるようにすればよい。
【００８４】
なお、本実施の形態に係る駆動装置には、図３で説明した振動体を用いたもので説明したが、これに限るものでなく、被駆動部材の円筒高さ方向の直進移動と円周方向の回転を、図１に示す振動体を２つ用いて、それぞれの駆動方向に合わせて配置してもよいのは勿論である。この場合には、一方の振動体に、例えば位相差９０°の交流電圧を印加し、他方の振動体には、一方の振動体のチップ部材が楕円運動の最上点に位置するタイミングで他方の振動体のチップ部材が最下点に位置し、一方の振動体のチップ部材が楕円運動の最下点に位置するタイミングで他方の振動体のチップ部材が最上点に位置するような位相差０°の交流電圧を印加すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】複数の圧電素子を互いに所定角度で交差して配置された公知の振動アクチュエータを模式的に示した正面図である。
【図２】図１に示す振動体６０の駆動動作を示した図である。
【図３】本実施の形態に係る駆動装置に用いられる振動体７０の一例を示す図である。
【図４】本実施の形態に係る駆動装置８０の一例を示す斜視図である。
【図５】図４に示す駆動装置８０の平面図である。
【図６】本実施の形態に係る駆動装置８０を用いたレンズ鏡胴の一例を示す模式図である。
【図７】変倍可能な折り曲げ撮像光学系を示す断面図である。
【図８】図７に示すレンズ鏡胴に駆動装置８０を用いた例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００８６】
１  第１レンズ群
１ｋ  第１レンズ群鏡枠
２  第２レンズ群
２ｋ  第２レンズ群鏡枠
３  第３レンズ群
４  第４レンズ群
４ｋ  第４レンズ群鏡枠
５  第５レンズ群
５ｋ  第５レンズ群鏡枠
６  第６レンズ群
７  光学フィルタ
８  撮像素子
９  主胴
１５、１６  ガイド軸
２０  第１モータ
６１  チップ部材
６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ  圧電素子
６３  ベース部材
６４  加圧部材
６６  被駆動部材
７０  振動体
７１  雄ネジ部材（リードスクリュー）
７２  フレーム
７３  雌ネジ部材
７４  フォトリフレクタ
８０  駆動装置
【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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