JP2006293083A - レンズ駆動機構、及び、カメラ - Google Patents

Abstract

【目的】 補正レンズ駆動機構の消費電力を低減する。
【構成】 補正レンズ駆動機構１２では、補正レンズ２３を保持するレンズホルダ５４がガイドシャフト４２Ａ、４２Ｂに沿って移動可能にスライドプレート５６に支持され、スライドプレート５６が、ガイドシャフト４４Ａ、４４Ｂに沿って移動可能にベース５２に支持されている。レンズホルダ５４、スライドプレート５６にはそれぞれ、移動子が設けられ、この移動子にそれぞれ圧電基板５８、５９が圧接されている。圧電基板５８には交差指状電極６６Ａ、６６Ｂが形成され、圧電基板５９には６７Ａ、６７Ｂが形成されており、交差指状電極６６Ａ、６６Ｂ、６７Ａ、６７Ｂに高周波電圧が印加されると、圧電基板５８、５９に弾性表面波が発生して移動子が移動する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、レンズを光軸と交差する方向へ移動させるレンズ駆動機構、及び、このレンズ駆動機構を備えるカメラに関する。

写真撮影の際に生じるカメラの手ブレによる結像面の像ブレを補正する機構として、撮影レンズの光軸方向後側に配置された補正レンズを光軸に対して直交する方向へ移動させる補正レンズ駆動機構が知られている（例えば、特許文献１参照）。この補正レンズ駆動機構では、補正レンズを移動させる駆動機構として圧電素子を用いたアクチュエータやボイスコイルモータ等が用いられている。

ここで、圧電素子を用いたアクチュエータやボイスコイルモータが非通電状態になると、移動子に力が作用せず、補正レンズを任意の位置で停止させることができないので、補正レンズが停止した状態でも圧電素子やボイスコイルモータに通電しなければならず、消費電力が増大するという問題があった。

ところで、圧電基板上に形成された交差指状電極に電圧を印加して圧電基板に弾性表面波を発生させ、圧電基板に圧接された移動子を移動させるという弾性表面波アクチュエータが考案されている（例えば、特許文献２乃至４参照）。この弾性表面波アクチュエータでは、常時、圧電基板が移動子に圧接されているので、無通電状態でも補正レンズを任意の位置で停止させることが可能である。
特開平８−４３８７２号公報 特開平９−２３３８６５号公報 特開２０００−８９０８５号公報 特開２００１−３７２７２号公報

本発明は上記事実を考慮してなされたものであり、レンズ駆動機構の消費電力を低減することを目的とする。

請求項１に記載のレンズ駆動機構は、レンズの光軸と交差する方向へ延びるガイド部材と、前記ガイド部材に摺動可能に連結され、前記レンズを保持するレンズホルダと、前記レンズホルダを前記ガイド部材に沿って移動させる駆動手段と、を備えるレンズ駆動機構であって、前記駆動手段が、前記レンズホルダに設けられた移動子と、前記移動子に面して設けられた圧電基板と、前記圧電基板と前記移動子を圧接させる圧接手段と、前記圧電基板に設けられ、電圧を印加されて前記圧電基板に前記ガイド部材に沿って進行する弾性表面波を発生させる交差指状電極と、を有することを特徴とする。

請求項１に記載のレンズ駆動機構では、レンズを保持するレンズホルダが、ガイド部材に摺動可能に連結されており、駆動手段によってガイド部材に沿って移動される。ガイド部材はレンズの光軸と交差する方向へ延びており、レンズは、駆動手段によってレンズの光軸と交差する方向へ移動される。これによって、撮影の際のカメラの手ブレによる結像面での像ブレを補正することが可能となる。

駆動手段では、レンズホルダに設けられた移動子と、交差指状電極が設けられた圧電基板とが圧接手段によって圧接されており、交差指状電極に電圧が印加されて圧電基板にガイド部材に沿って進行する弾性表面波が発生し、この弾性表面波によって移動子がガイド部材に沿って移動される。これによって、レンズホルダ及びレンズが光軸と交差する方向へ移動する。

ここで、移動子と圧電基板が常時、圧接手段によって圧接されており、レンズホルダを圧接手段の圧接力によって停止させることが可能となっている。即ち、交差指状電極に通電することなくレンズを任意の位置で停止させることができるので、レンズが停止した状態では交差指状電極への通電を停止でき、駆動手段における消費電力を低減できる。

請求項２に記載のレンズ駆動機構は、請求項１に記載のレンズ駆動機構であって、互いに交差する方向へ沿って延びる一対の前記ガイド部材と、各々、前記圧電基板に設けられ、電圧を印加されて前記圧電基板に各ガイド部材に沿って進行する弾性表面波を発生させる一対の前記交差指状電極と、有することを特徴とする。

請求項２に記載のレンズ駆動機構では、一対のガイド部材が、互いに交差する方向へ沿って延びており、レンズホルダが、互いに交差する２方向へ移動可能となっている。また、圧電基板には、一対の交差指状電極が設けられており、各交差指状電極に電圧が印加されると各ガイド部材に沿って進行する弾性表面波が発生し、移動子が、各ガイド部材に沿って移動する。

即ち、１枚の圧電基板で、レンズを互いに交差する２方向へ移動させることが可能となる。従って、１個の圧電素子、１個のボイスコイルモータではレンズを１方向へしか移動させることができないが故に、レンズの移動方向と同数の圧電素子、ボイスコイルモータが必要であった従来と比して、駆動手段の部品点数、占有スペースを低減でき、レンズ駆動機構のコストダウン、小型化が可能となる。

請求項３に記載のレンズ駆動機構は、請求項１に記載のレンズ駆動機構であって、互いに交差する方向へ沿って延びる一対の前記ガイド部材と、前記移動子を間に置いて互いに対向する一対の前記圧電基板と、各々、各圧電基板に設けられ、電圧を印加されて各圧電基板に各ガイド部材に沿って進行する弾性表面波を発生させる一対の前記交差指状電極と、を有することを特徴とする。

請求項３に記載のレンズ駆動機構では、一対のガイド部材が、互いに交差する方向へ沿って延びており、レンズホルダが、互いに交差する２方向へ移動可能となっている。また、移動子を間に置いて互いに対向した一対の圧電基板が圧接手段によって移動子に圧接されている。各圧電基板には交差指状電極が設けられており、各交差指状電極に電圧が印加されると各圧電基板に各ガイド部材に沿って進行する弾性表面波が発生し、移動子が、各ガイド部材に沿って移動する。

ここで、本発明では、移動子が一対の圧電基板から狭持される構成になっており、移動子と圧電基板との間に作用する力がより強くなっているので、レンズを任意の位置で確実に停止させることができる。

請求項４に記載のレンズ駆動機構は、請求項１に記載のレンズ駆動機構であって、互いに交差する方向へ沿って延びる一対の前記ガイド部材と、前記圧電基板を間に置いて互いに対向する一対の前記移動子と、各々、前記圧電基板の各面に設けられ、電圧を印加されて前記圧電基板の各面に各ガイド部材に沿って進行する弾性表面波を発生させる一対の前記交差指状電極と、を有することを特徴とする。

請求項４に記載のレンズ駆動機構では、一対のガイド部材が、互いに交差する方向へ沿って延びており、レンズホルダが、互いに交差する２方向へ移動可能となっている。また、圧電基板を間に置いて対向した一対の移動子が圧接手段によって圧電基板に圧接されている。圧電基板の各面には交差指状電極が設けられており、各交差指状電極に電圧が印加されると圧電基板の各面に各ガイド部材に沿って進行する弾性表面波が発生し、移動子が、各ガイド部材に沿って移動する。

即ち、請求項２に記載の発明と同様、１枚の圧電基板で、レンズを互いに交差する２方向へ移動させることが可能となるので、従来と比して、駆動手段の部品点数、占有スペースを低減でき、レンズ駆動機構のコストダウン、小型化が可能となる。

ここで、本発明では、一対の移動子が圧電基板を狭持する構成になっており、移動子と圧電基板との間に作用する力がより強くなっているので、レンズを任意の位置で確実に停止させることができる。

請求項５に記載のレンズ駆動機構は、請求項１乃至４の何れか１項に記載のレンズ駆動機構であって、前記圧接手段が、前記レンズホルダに設けられた磁石と、前記レンズホルダより前記圧電基板側に前記磁石に面して設けられた磁性体と、を有することを特徴とする。

請求項５に記載のレンズ駆動機構では、磁石がレンズホルダに設けられ、磁性体が、レンズホルダより圧電基板側に磁石に面して設けられており、磁性体が磁石に磁気的に吸引されることで、移動子が圧電基板に圧接される。これによって、移動子と圧電基板が圧接される力が強くなり、より確実にレンズを任意の位置で停止させることができる。

請求項６に記載のレンズ駆動機構は、請求項５に記載の絞り駆動機構であって、前記磁石の位置を検出する磁気センサと、前記磁気センサによって検出された前記磁石の位置に基づいて、前記レンズの位置を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。

請求項６に記載のレンズ駆動機構では、レンズホルダに設けられた磁石の位置が、磁気センサによって検出され、制御手段が、磁気センサによって検出された磁石の位置に基づいて、レンズの位置を制御する。

このように、移動子を圧電基板に圧接させるために設けられた磁石が、レンズの位置を検出するための検出子を兼ねるように構成したことで、レンズの位置を検出するための機構の部品点数を低減でき、コストを低減できる。

請求項７に記載のカメラは、請求項１乃至６の何れか１項に記載のレンズ駆動機構を備えることを特徴とする。

請求項７に記載のカメラでは、レンズが停止されている間は、交差指状電極への通電を停止できるので、消費電力を低減できる。

本発明は、上記構成にしたので、レンズ駆動機構の消費電力を低減できる。

以下に図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。

まず、図１を参照して、本実施形態に係るデジタルカメラ１０の外観上の構成を説明する。図１に示すように、デジタルカメラ１０は、カメラ本体１１の正面に、被写体像を結像させるための結像レンズ２１、撮影時に必要に応じて被写体に照射する光を発するストロボ６２、及び撮影する被写体の構図を決定するために用いられるファインダ８８を備えている。また、デジタルカメラ１０は、カメラ本体１１の上面に、撮影を実行する際にユーザによって押圧操作されるレリーズボタン（所謂シャッター）９２、及び電源スイッチ９４を備えている。

なお、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０のレリーズボタン９２は、中間位置まで押下される状態（以下、「半押し状態Ｓ１」という。）と、当該中間位置を超えた最終押下位置まで押下される状態（以下、「全押し状態Ｓ２」という。）と、の２段階の押圧操作が検出可能に構成されている。そして、デジタルカメラ１０では、レリーズボタン９２を半押し状態Ｓ１にすることによりＡＥ（Ａutomatic Explosure、自動露出）機能が働いて露出状態（シャッタースピード、絞りの状態）が設定された後、ＡＦ（Auto Focus、自動合焦）機能が働いて合焦制御され、その後、引き続き全押し状態Ｓ２にすると露光（撮影）が行われるようになっている。

一方、カメラ本体１１の背面には、上記ファインダ８８の接眼部が設けられている。このファインダ８８の接眼部近傍（図１では下方）には、撮影によって得られたデジタル画像データにより示される被写体像や各種メニュー画面、そしてメッセージ等を表示するための液晶ディスプレイ（以下、「ＬＣＤ」という。）４４が設けられている。また、ＬＣＤ４４近傍（図１では上方）にはモード切替スイッチ９６が設けられ、またＬＣＤ４４近傍（図１では右方）には十字カーソルボタン９８が設けられている。モード切替スイッチ９６は、ユーザによってスライド操作によって、撮影を行うモードである撮影モード、及び撮影によって得られたデジタル画像データにより示される被写体像をＬＣＤ４４に表示（再生）するモードである再生モードの何れか一方のモードに設定するためのものである。十字カーソルボタン９８は、ＬＣＤ４４の表示領域における上・下・左・右の４方向の移動方向を示す４つの矢印キー及び当該４つの矢印キーの中央部に位置された決定キーの合計５つのキーを含んで構成されており、各キーの押圧により該当するコマンドを出力するものである。また、十字カーソルボタン９８の近傍（図１では上方）には、ユーザの押圧操作によって、撮影時にストロボ６２を強制的に発光させるモードである強制発光モードを設定するための強制発光スイッチ９９が設けられている。

次に、図２を参照して、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の電気系の構成を説明する。

デジタルカメラ１０は、結像レンズ２１や補正レンズ２３（図３参照）を含んで構成されたレンズユニット２２を備えており、レンズユニット２２の射出側でレンズ２１の光軸後方には電荷結合素子（以下、「ＣＣＤ」という。）２４が設けられている。ＣＣＤ２４は、アナログ信号処理部２６、アナログ／デジタル変換器（以下、「ＡＤＣ」という。）２８及びデジタル信号処理部３０を介してシステムバスＢＵＳに接続されている。アナログ信号処理部２６は、ＣＣＤの出力信号に含まれるノイズ（特に熱雑音）等を軽減して正確な画素データを得る回路などを含んで構成されている。また、ＡＤＣ２８は、入力されたアナログ信号をデジタルデータに変換するためのものである。また、デジタル信号処理部３０は、所定容量のラインバッファを内蔵し、かつ入力されたデジタル画像データをメモリ７２の所定領域に直接記憶させる制御を行うと共に、デジタル画像データに対して各種のデジタル画像処理を行うものである。

なお、システムバスＢＵＳには、デジタル信号処理部３０，ＬＣＤインタフェース４２，ＣＰＵ（中央処理装置）５０、メモリインタフェース７０、外部メモリインタフェース８０、及び圧縮・伸張処理回路８６の各々が相互にデータやコマンドを授受可能に接続されている。ＬＣＤインタフェース４２は、デジタル画像データにより示される画像やメニュー画面等をＬＣＤ４４に表示させるための信号を生成してＬＣＤ４４に供給するインタフェース回路である。ＣＰＵ（中央処理装置）５０は、デジタルカメラ１０全体の動作を司る処理装置である。メモリ７２は、主として撮影により得られたデジタル画像データを記憶するＶＲＡＭ（Video RAM）により構成されたメモリである。メモリインタフェース７０は、メモリ７２に対するアクセスのための制御回路である。外部メモリインタフェース８０は、スマートメディア（Smart Media(登録商標)）等の記録メディアにより構成されたメモリカード８２をデジタルカメラ１０でアクセス可能とするためのインタフェース回路である。圧縮・伸張処理回路８６は、所定の圧縮形式でデジタル画像データに対して圧縮処理を施す一方、圧縮処理されたデジタル画像データに対して圧縮形式に応じた伸張処理を施す処理回路である。

従って、ＣＰＵ５０は、デジタル信号処理部３０及び圧縮・伸張処理回路８６の作動の制御、ＬＣＤ４４に対するＬＣＤインタフェース４２を介した各種情報の表示、メモリ７２及びメモリカード８２へのメモリインタフェース７０及び外部メモリインタフェース８０を介したアクセスを行う。

一方、デジタルカメラ１０には、主としてＣＣＤ２４を駆動させるためのタイミング信号を生成してＣＣＤ２４に供給するタイミングジェネレータ３２が備えられており、ＣＣＤ２４の駆動はＣＰＵ５０によりタイミングジェネレータ３２を介して制御される。

また、デジタルカメラ１０は駆動部３４を備えており、レンズユニット２２に備えられた焦点調整機構（詳細は後述）やズーム機構及び補正レンズ駆動機構１２（図３参照）の駆動もＣＰＵ５０により駆動部３４を介して制御される。

ＣＰＵ５０は、光学ズーム倍率を変更する際には図示しないズーム機構を駆動制御してレンズユニット２２に含まれるレンズ２１の焦点距離を変化させる。また、ＣＰＵ５０は、ＣＣＤ２４による撮像によって得られた画像のコントラスト値が最大となるように上記焦点調整機構（後述）を駆動制御することによって合焦制御する。本実施の形態に係るデジタルカメラ１０では、合焦制御として、読み取られた画像のコントラストが最大となるようにレンズの位置を設定する、所謂ＴＴＬ（Through The Lens）方式を採用している。

また、レリーズボタン９２、電源スイッチ９４、モード切替スイッチ９６、十字カーソルボタン９８、及び強制発光スイッチ９９の各種ボタン類及びスイッチ類（同図では、「操作部９０」と総称。）はＣＰＵ５０に接続されており、ＣＰＵ５０は、これらの操作部９０に対する操作状態を常時把握できる。

また、デジタルカメラ１０は、ストロボ６２とＣＰＵ５０との間に介在され、ＣＰＵ５０の制御によりストロボ６２を発光させるための電力を充電する充電部６０を備えている。ストロボ６２はＣＰＵ５０にも接続されており、ストロボ６２の発光はＣＰＵ５０によって制御される。

また、デジタルカメラ１０は、手ブレ検出センサ６３を備えており、手ブレ検出センサ６３でデジタルカメラ１０の手ブレが検出されると、補正レンズ駆動機構１２が、ＣＰＵ５０により駆動部３４を介して駆動され、補正レンズ２３が光軸と直交する方向へ移動されて結像面における像ブレが補正される。

次に、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の全体的な動作について簡単に説明する。

まず、ＣＣＤ２４によりレンズユニット２２を介した撮像を行い、被写体像を示すＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の信号をアナログ信号処理部２６に順次出力する。アナログ信号処理部２６は、ＣＣＤ２４から入力された信号に対して相関二重サンプリング処理等のアナログ信号処理を施した後にＡＤＣ２８に順次出力する。ＡＤＣ２８は、アナログ信号処理部２６から入力されたＲ，Ｇ，Ｂの信号を各々１２ビットのＲ，Ｇ，Ｂの信号（デジタル画像データ）に変換してデジタル信号処理部３０に順次出力する。デジタル信号処理部３０は、内蔵しているラインバッファにＡＤＣ２８から順次出力されるデジタル画像データを蓄積して一旦メモリ７２の所定領域に格納する。

メモリ７２の所定領域に格納されたデジタル画像データは、ＣＰＵ５０による制御によりデジタル信号処理部３０によって読み出され、これらに所定の物理量に応じたデジタルゲインをかけることでホワイトバランス調整を行なうと共に、ガンマ処理及びシャープネス処理を行なって８ビットのデジタル画像データを生成し、更にＹＣ信号処理を施して輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃｒ，Ｃｂ（以下、「ＹＣ信号」という。）を生成し、ＹＣ信号をメモリ７２の上記所定領域とは異なる領域に格納する。

なお、ＬＣＤ４４は、ＣＣＤ２４による連続的な撮像によって得られた動画像（スルー画像）を表示してファインダとして使用することができるものとして構成されているが、このようにＬＣＤ４４をファインダとして使用する場合には、生成したＹＣ信号を、ＬＣＤインタフェース４２を介して順次ＬＣＤ４４に出力する。これによってＬＣＤ４４にスルー画像が表示されることになる。

ここで、レリーズボタン９２がユーザによって半押し状態とされた場合、前述のようにＡＥ機能が働いて露出状態が設定された後、ＡＦ機能が働いて合焦制御され、その後、引き続き全押し状態とされた場合、この時点でメモリ７２に格納されているＹＣ信号を、圧縮・伸張処理回路８６によって所定の圧縮形式（本実施の形態ではＪＰＥＧ形式）で圧縮した後に外部メモリインタフェース８０を介してメモリカード８２に記録することにより撮影が行われる。

次に、補正レンズ駆動機構１２の構造について説明する。
［第１実施形態］
図３乃至図５に示すように、補正レンズ駆動機構１２は、補正レンズ２３の光軸Ｌと直交する方向（図３、図５中の矢印Ｘ方向）に延びる２本のガイドシャフト４２Ａ、４２Ｂと、図中矢印Ｘ方向と直交する方向（図３、図４中の矢印Ｙ方向）に延びる２本のガイドシャフト４４Ａ、４４Ｂと、ガイドシャフト４２Ａ、４２Ｂ、４４Ａ、４４Ｂに摺動可能に連結され、補正レンズ２３を保持するレンズホルダ４６と、レンズホルダ４６をガイドシャフト４２Ａ、４２Ｂに沿って移動させる駆動部４８と、レンズホルダ４６をガイドシャフト４４Ａ、４４Ｂに沿って移動させる駆動部４９と、これらをカメラ本体１１に支持するベース５２と、を備えている。ベース５２の中央部には光を通過させる開口５２Ａが穿設されている。

レンズホルダ４６は、補正レンズ２３の周囲を囲むレンズフレーム５４と、ガイドシャフト４４Ａ、４４Ｂを介してレンズフレーム５４と連結されたスライドプレート５６とを備えている。スライドプレート５６は、ベース５２に対向しており、スライドプレート５６の中央部には光を通過させる開口５６Ａが穿設されている。

また、レンズフレーム５４の矢印Ｘ方向の一側（図３、図５中の右側）にはガイドシャフト４４Ａが配設されており、スライドプレート５６上には、ガイドシャフト４４Ａの軸方向両端部を支持する一対の支持板５６Ｂが立設されている。また、レンズフレーム５４の矢印Ｘ方向の他側（図３、図５中の左側）にはガイドシャフト４４Ｂが配設されており、スライドプレート５６上には、ガイドシャフト４４Ｂの軸方向両端部を支持する一対の支持板５６Ｃが立設されている。また、レンズフレーム５４の矢印Ｘ方向の一側にはガイドシャフト４４Ａに摺動自在に連結される一対の連結部５４Ａが形成され、レンズフレーム５４の矢印Ｘ方向の他側にはガイドシャフト４４Ｂに摺動自在に連結される連結部５４Ｂが形成されている。即ち、レンズフレーム５４は、ガイドシャフト４４Ａ、４４Ｂを介して矢印Ｙ方向（図３、図４中の上下方向）へ移動自在にスライドプレート５６に支持されている。

また、スライドプレート５６の矢印Ｙ方向の一側（図３、図４中の上側）にはガイドシャフト４２Ａが配設されており、ベース５２上には、ガイドシャフト４２Ａの軸方向両端部を支持する一対の支持板５２Ｂが立設されている。また、スライドプレート５６の矢印Ｙ方向の他側（図３、図４中の下側）にはガイドシャフト４２Ｂが配設されており、ベース５２上には、ガイドシャフト４２Ｂの軸方向両端部を支持する支持板５２Ｃが立設されている。また、スライドプレート５６の矢印Ｙ方向の一側にはガイドシャフト４２Ａに摺動自在に連結される一対の連結部５６Ｄが形成され、スライドプレート５６の矢印Ｙ方向の他側にはガイドシャフト４２Ｂに摺動自在に連結される連結部５６Ｅが形成されている。即ち、スライドプレート５６は、ガイドシャフト４２Ａ、４２Ｂを介して矢印Ｘ方向（図３、図５中の左右方向）へ移動自在にベース５２に支持されている。

また、スライドプレート５６の矢印Ｙ方向の一側には駆動部４８が配設され、スライドプレート５６の矢印Ｘ方向の一側には駆動部４９が配設されている。駆動部４８は、圧電基板５８と、圧電基板５８をベース５２に接離可能に支持する支軸６２と、支軸６２に挿入されて圧電基板５８をベース５２から離間する方向へ付勢する圧縮コイルバネ６４と、圧電基板５８上に蒸着された一対の交差指状電極６６Ａ、６６Ｂと、圧電基板５８が圧縮コイルバネ６４の付勢力で圧接される移動子６８と、を備える。また、駆動部４９は、圧電基板５９と、圧電基板５９をベース５２に接離可能に支持する支軸６３と、支軸６３に挿入されて圧電基板５９をベース５２から離間する方向へ付勢する圧縮コイルバネ６５と、圧電基板５９上に蒸着された一対の交差指状電極６７Ａ、６７Ｂと、圧電基板５９が圧縮コイルバネ６５の付勢力で圧接される移動子６９と、を備える。

移動子６８は、スライドプレート５６から矢印Ｙ方向の一側へ突出した支持片５６Ｆに設けられ、また、移動子６９は、レンズフレーム５４から矢印Ｘ方向の一側へ突出した支持片５４Ｄに設けられている。交差指状電極６６Ａ、６６Ｂは、移動子６８の圧接地点を間に置いて矢印Ｘ方向に互いに対向し、交差指状電極６７Ａ、６７Ｂは、移動子６９の圧接地点を間に置いて矢印Ｙ方向に互いに対向している。

交差指状電極６６Ａ、６６Ｂ、６７Ａ、６７Ｂにはそれぞれ高周波電源（図示省略）が接続されている。図６（Ａ）に示すように、交差指状電極６６Ａに高周波電圧が印加されると、交差指状電極６６Ａが励振し、圧電基板５８に交差指状電極６６Ｂ側（図中左側）へ進行する弾性表面波Ｈが発生する。この弾性表面波Ｈは、進行方向に対して後方楕円運動をしながら進行するので、圧電基板５８に圧接されている移動子６８は、弾性表面波Ｈの進行方向と逆方向（図中右方向）へ移動し、スライドプレート５６が図中右方向へ移動する。これによって、補正レンズ２３が図中右方向へ移動する。

また、図６（Ｂ）に示すように、交差指状電極６６Ｂに高周波電圧が印加されると、交差指状電極６６Ｂが励振し、圧電基板５８に交差指状電極６６Ａ側（図中右側）へ進行する弾性表面波Ｈが発生し、移動子６８が、弾性表面波Ｈの進行方向と逆方向（図中左方向）へ移動する。これによって、スライドプレート５６が図中左方向へ移動して補正レンズ２３が図中左方向へ移動する。

また、図７（Ａ）に示すように、交差指状電極６７Ａに高周波電圧が印加されると、交差指状電極６７Ａが励振し、圧電基板５９に交差指状電極６７Ｂ側（図中下側）へ進行する弾性表面波Ｈが発生し、移動子６９が、弾性表面波Ｈの進行方向と逆方向（図中上方向）へ移動する。これによって、スライドプレート５６が図中上方向へ移動し、補正レンズ２３が図中上方向へ移動する。

さらに、図７（Ｂ）に示すように、交差指状電極６７Ｂに高周波電圧が印加されると、交差指状電極６７Ｂが励振し、圧電基板５９に交差指状電極６７Ａ側（図中上側）へ進行する弾性表面波Ｈが発生し、移動子６９が、弾性表面波Ｈの進行方向と逆方向（図中下方向）へ移動する。これによって、スライドプレート５６が図中下方向へ移動し、補正レンズ２３が図中下方向へ移動する。

ここで、常時、移動子６８、６９と圧電基板５８、５９が圧縮コイルバネ６４、６５の付勢力によって圧接されており、レンズホルダ４６を圧縮コイルバネ６４、６５の付勢力で停止させることが可能となっている。即ち、交差指状電極６６Ａ、６６Ｂ、６７Ａ、６７Ｂに通電することなく補正レンズ２３を任意の位置で停止させることができるので、補正レンズ２３が停止した状態では交差指状電６６Ａ、６６Ｂ、６７Ａ、６７Ｂへの通電を停止でき、駆動部４８における消費電力を低減できる。
［第２実施形態］
次に、補正レンズ駆動機構の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。

図８乃至図１０に示すように、補正レンズ駆動機構７２は、２本のガイドシャフト４２Ａ、４２Ｂと、２本のガイドシャフト４４Ａ、４４Ｂと、レンズホルダ４６と、レンズホルダ４６をガイドシャフト４２Ａ、４２Ｂ、４４Ａ、４４Ｂに沿って移動させる駆動部７４と、ベース５２と、を備えている。

スライドプレート５６の矢印Ｘ方向の一側（図８、図１０の右側）には駆動部７４が配設されている。駆動部７４は、圧電基板７８と、圧電基板７８をベース５２に接離可能に支持する支軸６２と、支軸６２に挿入されて圧電基板７８をベース５２から離間する方向へ付勢する圧縮コイルバネ６４と、圧電基板７８上に蒸着された交差指状電極６６Ａ、６６Ｂ、６７Ａ、６７Ｂと、圧電基板７８が圧縮コイルバネ６４の付勢力で圧接される移動子７６と、を備えている。

移動子７６は、レンズフレーム５４から矢印Ｘ方向の一側へ突出した支持片５４Ｄに設けられている。交差指状電極６６Ａ、６６Ｂは、移動子７６の圧接地点を間に置いて矢印Ｘ方向に互いに対向し、交差指状電極６７Ａ、６７Ｂは、移動子７６の圧接地点を間に置いて矢印Ｙ方向に互いに対向している。

交差指状電極６６Ａ、６６Ｂ、６７Ａ、６７Ｂにはそれぞれ高周波電源（図示省略）が接続されている。図１１（Ａ）に示すように、交差指状電極６６Ａに高周波電圧が印加されると、交差指状電極６６Ａが励振し、圧電基板７８に交差指状電極６６Ｂ側（図中左側）へ進行する弾性表面波Ｈが発生し、圧電基板７８に圧接されている移動子７６が、弾性表面波Ｈの進行方向と逆方向（図中右方向）へ移動する。これによって、レンズフレーム５４が図中右方向へ移動し、補正レンズ２３が図中右方向へ移動する。

また、図１１（Ｂ）に示すように、交差指状電極６６Ｂに高周波電圧が印加されると、交差指状電極６６Ｂが励振し、圧電基板７８に交差指状電極６６Ａ側（図中右側）へ進行する弾性表面波Ｈが発生し、移動子７６が、弾性表面波Ｈの進行方向と逆方向（図中左方向）へ移動する。これによって、レンズフレーム５４が図中左方向へ移動し、補正レンズ２３が図中左方向へ移動する。

また、図１２（Ａ）に示すように、交差指状電極６７Ａに高周波電圧が印加されると、交差指状電極６７Ａが励振し、圧電基板７８に交差指状電極６７Ｂ側（図中下側）へ進行する弾性表面波Ｈが発生し、移動子７６が、弾性表面波Ｈの進行方向と逆方向（図中上方向）へ移動する。これによって、スライドプレート５６が図中上方向へ移動し、補正レンズ２３が図中上方向へ移動する。

さらに、図１２（Ｂ）に示すように、交差指状電極６７Ｂに高周波電圧が印加されると、交差指状電極６７Ｂが励振し、圧電基板７８に交差指状電極６７Ａ側（図中上側）へ進行する弾性表面波Ｈが発生し、移動子７６が、弾性表面波Ｈの進行方向と逆方向（図中下方向）へ移動する。これによって、スライドプレート５６が図中下方向へ移動し、補正レンズ２３が図中下方向へ移動する。

即ち、１枚の圧電基板７８で、補正レンズ２３を互いに交差する２方向へ移動させることが可能となる。従った、１個の圧電素子、１個のボイスコイルモータでは補正レンズを１方向へしか移動させることができずに、補正レンズの移動方向と同数の圧電素子、ボイスコイルモータが必要であった従来と比して、駆動部７４の部品点数、占有スペースを低減でき、補正レンズ駆動機構７２のコストダウン、小型化が可能となる。
［第３実施形態］
次に、補正レンズ駆動機構の第３実施形態について説明する。なお、第１、第２実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。

図１３乃至図１５に示すように、補正レンズ駆動機構８２は、２本のガイドシャフト４２Ａ、４２Ｂと、２本のガイドシャフト４４Ａ、４４Ｂと、レンズホルダ４６と、レンズホルダ４６をガイドシャフト４２Ａ、４２Ｂに沿って移動させる駆動部８４と、レンズホルダ４６をガイドシャフト４４Ａ、４４Ｂに沿って移動させる駆動部８５と、これらをカメラ本体１１に支持するベース５２と、を備えている。ベース５２には、後述する圧電基板５９を支持するＬ字状の支持板５２Ｄが立設されている。

スライドプレート５６の矢印Ｘ方向の一側（図１３、図１５中の右側）には駆動部８４、８５が配設されている。駆動部８４は、圧電基板５８と、圧電基板５８をベース５２に接離可能に支持する支軸６２と、支軸６２に挿入されて圧電基板５８をベース５２から離間する方向へ付勢する圧縮コイルバネ６４と、圧電基板５８上に蒸着された交差指状電極６６Ａ、６６Ｂと、圧電基板５８が圧縮コイルバネ６４の付勢力で圧接される移動子８８と、を備えている。

また、駆動部８５は、圧電基板５９と、圧電基板５９を支持板５２Ｄの屈折された先端部に接離可能に支持する支軸６３と、支軸６３に挿入されて圧電基板５９を支持板５２Ｄの先端部から離間する方向へ付勢する圧縮コイルバネ６５と、圧電基板５９上に蒸着された交差指状電極６７Ａ、６７Ｂと、圧電基板５９が圧縮コイルバネ６５の付勢力で圧接される移動子８９と、を備えている。

移動子８８は、レンズフレーム５４から矢印Ｘ方向の一側へ突出した支持片５４Ｄからベース５２側へ突出し、移動子８９は、支持片５４Ｄからベース５２の反対側へ突出している。

また、交差指状電極６６Ａ、６６Ｂは、移動子８８の圧接地点を間に置いて矢印Ｘ方向に互いに対向し、交差指状電極６７Ａ、６７Ｂは、移動子８９の圧接地点を間に置いて矢印Ｙ方向に互いに対向している。

交差指状電極６６Ａ、６６Ｂ、６７Ａ、６７Ｂにはそれぞれ高周波電源（図示省略）が接続されており、第１実施形態と同様、交差指状電極６６Ａに高周波電圧が印加されると、レンズフレーム５４が図中右方向へ移動する。また、交差指状電極６６Ｂに高周波電圧が印加されると、レンズフレーム５４が図中左方向へ移動する。

また、交差指状電極６７Ａに高周波電圧が印加されると、スライドプレート５６が方向へ移動する。さらに、交差指状電極６７Ｂに高周波電圧が印加されると、スライドプレート５６が矢印Ｄ方向へ移動する。

ここで、本実施形態では、移動子８８、８９が一対の圧電基板５８、５９から狭持される構成になっており、移動子８８、８９と圧電基板５８、５９との間に作用する力がより強くなっているので、補正レンズ２３を任意の位置で確実に停止させることができる。
［第４実施形態］
次に、レンズ駆動機構の第４実施形態について説明する。なお、第１乃至第３実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。

図１６乃至図１８に示すように、補正レンズ駆動機構１０２は、２本のガイドシャフト４２Ａ、４２Ｂと、２本のガイドシャフト４４Ａ、４４Ｂと、レンズホルダ４６と、レンズホルダ４６をガイドシャフト４２Ａ、４２Ｂ、４４Ａ、４４Ｂに沿って移動させる駆動部１０４と、ベース５２と、を備えている。

スライドプレート５６の矢印Ｘ方向の一側（図１６、図１８中の右側）には駆動部１０４が配設されている。駆動部１０４は、圧電基板１０８と、圧電基板１０８をベース５２に支持する支軸１１２と、圧電基板１０８上に蒸着された交差指状電極６６Ａ、６６Ｂ、６７Ａ、６７Ｂと、レンズフレーム５４及びスライドプレート５６からそれぞれ矢印Ｘ方向の一側へ突出し、圧電基板１０８を間に置いて対向した一対の弾性片１１４、１１５と、弾性片１１４から圧電基板１０８側へ突出した移動子１０６と、弾性片１１５から圧電基板１０８側へ突出した移動子１０７と、を備えている。移動子１０６、１０７は、弾性片１１４、１１５の弾性力によって圧電基板１０８の一方の面及び他方の面にそれぞれ圧接されている。

また、交差指状電極６６Ａ、６６Ｂは、圧電基板１０８の一方の面上で、移動子１０６の圧接地点を間に置いて矢印Ｘ方向に互いに対向し、交差指状電極６７Ａ、６７Ｂは、圧電基板１０８の他方の面上で、移動子１０７の圧接地点を間に置いて矢印Ｙ方向に対向している。

交差指状電極６６Ａ、６６Ｂ、６７Ａ、６７Ｂにはそれぞれ高周波電源（図示省略）が接続されている。交差指状電極６６Ａに高周波電圧が印加されると、交差指状電極６６Ａが励振し、圧電基板１０８の一方の面に交差指状電極６６Ｂ側（図１６、図１８中の左側）へ進行する弾性表面波が発生する。これによって、圧電基板１０８の一方の面に圧接されている移動子１０６が、弾性表面波の進行方向と逆方向（図１６、図１８中の右方向）へ移動し、レンズフレーム５４が図中右方向へ移動する。

また、交差指状電極６６Ｂに高周波電圧が印加されると、交差指状電極６６Ｂが励振し、圧電基板１０８の一方の面に交差指状電極６６Ａ側（図１６、図１８中の右側）へ進行する弾性表面波が発生する。これによって、移動子１０６が、弾性表面波の進行方向と逆方向（図１６、図１８中の左方向）へ移動し、レンズフレーム５４が図中左方向へ移動する。

また、交差指状電極６７Ａに高周波電圧が印加されると、交差指状電極６７Ａが励振し、圧電基板１０８の他方の面に交差指状電極６７Ｂ側（図１６、図１７中の下側）へ進行する弾性表面波が発生する。これによって、移動子１０７が、弾性表面波の進行方向と逆方向（図１６、図１７中の上方向）へ移動し、スライドプレート５６が図中上方向へ移動する。

さらに、交差指状電極６７Ｂに高周波電圧が印加されると、交差指状電極６７Ｂが励振し、圧電基板１０８の他方の面に交差指状電極６７Ａ側（図１６、図１７中の上側）へ進行する弾性表面波が発生する。これによって、移動子１０７が、弾性表面波の進行方向と逆方向（図１６、図１７中の下方向）へ移動し、スライドプレート５６が図中下方向へ移動する。

ここで、本実施形態では、一対の移動子１０６、１０７が圧電基板１０８を狭持する構成になっており、移動子１０６、１０７と圧電基板１０８との間に作用する力がより強くなっているので、補正レンズ２３を任意の位置で確実に停止させることができる。
［第５実施形態］
次に、レンズ駆動機構の第５実施形態について説明する。なお、第１乃至第３実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。

図１９乃至図２１に示すように、レンズ駆動機構１２０は、ガイドシャフト４２Ａ、４２Ｂ、４４Ａ、４４Ｂと、レンズホルダ４６と、レンズホルダ４６をガイドシャフト４２Ａ、４２Ｂに沿って移動させる駆動部１２２と、レンズホルダ４６をガイドシャフト４４Ａ、４４Ｂに沿って移動させる駆動部１２３と、ベース５２と、を備えている。

スライドプレート５６の矢印Ｙ方向の一側（図１９、図２０の上側）には駆動部１２２が配設され、スライドプレート５６の矢印Ｘ方向の一側（図１９、図２１の右側）には駆動部１２３が配設されている。駆動部１２２は、支軸１１２によってベース５２に支持された圧電基板５８と、移動子６８と、レンズフレーム５４から図中矢印Ｘ方向の一側へ突出して長手方向中央部に移動子６８を支持する弾性片１２４と、弾性片１２４の先端部に取付けられた磁石１２６と、支軸１１２によってベース５２に支持された磁性体１２８と、を備える。磁石１２６と磁性体１２８は互いに対向しており、磁石１２６と磁性体１２８との間に働く磁力で弾性片１２４がベース５２側へ撓んで、移動子６８が圧電基板５８に圧接される。

また、駆動部１２３は、し軸１１２によってベース５２に支持された圧電基板５９と、移動子６９と、レンズフレーム５４から図中矢印Ｙ方向の一側へ突出して長手方向中央部に移動子６９を支持する弾性片１２５と、弾性片１２５の先端部に取付けられた磁石１２７と、支軸１１２によってベース５２に支持された磁性体１２９と、を備える。磁石１２７と磁性体１２９は互いに対向しており、磁石１２７と磁性体１２９との間に働く磁力で弾性片１２５がベース５２側へ撓んで、移動子６９が圧電基板５９に圧接される。

また、ベース５２にはＬ字状の支持板５２Ｄ、５２Ｅが立設されており、ホール素子等の磁気センサ１３０が支持板５２Ｄに支持され、同じくホール素子等の磁気センサ１３２が支持片５２Ｅに支持されている。この磁気センサ１３０、１３２は、磁石１２６、１２７の位置を検出して出力する。また、磁気センサ１３０、１３２の出力には、ＣＰＵ５０（図２参照）が接続されており、ＣＰＵ５０が、磁気センサ１３０、１３２によって検出された磁石１２６、１２７の位置に基づいて、駆動部１２２、１２３を制御して補正レンズ２３を所望の位置へ移動させる。

ここで、手ブレ補正方法について図２２のフローチャートを参照して説明する。

まず、デジタルカメラ１０の電源がオンになると処理ルーチンが開始されてステップ１へ進む。ステップ１では、手ブレ補正モードがオンになるまで否定判定が繰り返され肯定されるとステップ２へ進む。ステップ２では、磁気センサ１３０、１３２によって補正レンズ２３のＸ方向、Ｙ方向の位置が検出される。

次に、ステップ３では、手ブレ検出センサ６３によってデジタルカメラ１０の手ブレ量が検出され、ステップ４へ進む。ステップ４では、ステップ３で検出された手ブレ量とステップ２で検出された補正レンズ２３の位置に基づいて、補正レンズ２３の移動量の演算が行われる。そして、ステップ５へ進む。

ステップ５では、ステップ４で演算された補正レンズ２３の移動量に基づいて、交差指状電極６６Ａ、６６Ｂ、６７Ａ、６７Ｂに高周波電圧を印加し、圧電基板５８、５９に弾性表面波を発生させる。これによって、補正レンズ２３がＸ方向及びＹ方向へ移動して結像面での像ブレが補正される。

次に、ステップ６では、レリーズスイッチ（図示省略）がオンになるまで否定判定が繰り返されてステップ２へ戻り、肯定されるとステップ７へ進む。ステップ７では撮影が実行され、処理ルーチンを終了する。

このように、移動子６８、６９を圧電基板５８、５９に圧接させるために設けられた磁石１２６、１２７が、補正レンズ２３の位置を検出するための検出子を兼ねるように構成したことで、補正レンズ２３の位置を検出するための機構の部品点数を低減でき、コストを低減できる。

なお、第１乃至第５実施形態では、デジタルカメラを例に取って本発明を説明したが、アナログカメラ等の他のカメラや双眼鏡等の他の光学機器にも本発明を適用可能である。

本発明の実施形態のデジタルカメラの外観図である。 本発明の実施形態のデジタルカメラの制御系の概略ブロック図である。 本発明の第１実施形態の補正レンズ駆動機構を示す平面図である。 図３の４−４断面図である。 図３の５−５断面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の第１実施形態の補正レンズ駆動機構の動作を示す概略図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の第１実施形態の補正レンズ駆動機構の動作を示す概略図である。 本発明の第２実施形態の補正レンズ駆動機構を示す平面図である。 図８の９−９断面図である。 図８の１０−１０断面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の第２実施形態の補正レンズ駆動機構の動作を示す概略図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の第２実施形態の補正レンズ駆動機構の動作を示す概略図である。 本発明の第３実施形態の補正レンズ駆動機構を示す平面図である。 図１３の１４−１４断面図である。 図１３の１５−１５断面図である。 本発明の第４実施形態の補正レンズ駆動機構を示す平面図である。 図１６の１７−１７断面図である。 図１６の１８−１８断面図である。 本発明の第５実施形態の補正レンズ駆動機構を示す平面図である。。 図１９の２０−２０断面図である。 図１９の２１−２１断面図である。 本発明の第５実施形態の補正レンズ駆動機構における手ブレ補正方法を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１０ デジタルカメラ（カメラ）
１２ 補正レンズ駆動機構（レンズ駆動機構）
２３ 補正レンズ（レンズ）
４２Ａ ガイドシャフト（ガイド部材）
４２Ｂ ガイドシャフト（ガイド部材）
４８ 駆動部（駆動手段）
４９ 駆動部（駆動手段）
５０ ＣＰＵ（制御手段）
５４ レンズホルダ
５８ 圧電基板
５９ 圧電基板
６２ 圧縮コイルバネ（圧接手段）
６３ 圧縮コイルバネ（圧接手段）
６６Ａ 交差指状電極
６６Ｂ 交差指状電極
６７Ａ 交差指状電極
６７Ｂ 交差指状電極
６８ 移動子
６９ 移動子
７２ 補正レンズ駆動機構（レンズ駆動機構）
７４ 駆動部（駆動手段）
７８ 圧電基板
８２ 補正レンズ駆動機構（レンズ駆動機構
８４ 駆動部（駆動手段）
８５ 駆動部（駆動手段）
１０２ 補正レンズ駆動機構（レンズ駆動機構）
１０４ 駆動部（駆動手段）
１０６ 移動子
１０７ 移動子
１０８ 圧電基板
１１４ 弾性片（圧接手段）
１１６ 弾性片（圧接手段）
１２０ 補正レンズ駆動機構（レンズ駆動機構）
１２２ 駆動部（駆動手段）
１２３ 駆動部（駆動手段）
１２６ 磁石（圧接手段）
１２７ 磁石（圧接手段）
１２８ 磁性体（圧接手段）
１２９ 磁性体（圧接手段）
１３０ 磁気センサ

Claims (7)

1. レンズの光軸と交差する方向へ延びるガイド部材と、
   前記ガイド部材に摺動可能に連結され、前記レンズを保持するレンズホルダと、
   前記レンズホルダを前記ガイド部材に沿って移動させる駆動手段と、
   を備えるレンズ駆動機構であって、
   前記駆動手段が、
   前記レンズホルダに設けられた移動子と、
   前記移動子に面して設けられた圧電基板と、
   前記圧電基板と前記移動子を圧接させる圧接手段と、
   前記圧電基板に設けられ、電圧を印加されて前記圧電基板に前記ガイド部材に沿って進行する弾性表面波を発生させる交差指状電極と、
   を有することを特徴とするレンズ駆動機構。
2. 互いに交差する方向へ沿って延びる一対の前記ガイド部材と、
   各々、前記圧電基板に設けられ、電圧を印加されて前記圧電基板に各ガイド部材に沿って進行する弾性表面波を発生させる一対の前記交差指状電極と、
   有することを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動機構。
3. 互いに交差する方向へ沿って延びる一対の前記ガイド部材と、
   前記移動子を間に置いて互いに対向する一対の前記圧電基板と、
   各々、各圧電基板に設けられ、電圧を印加されて各圧電基板に各ガイド部材に沿って進行する弾性表面波を発生させる一対の前記交差指状電極と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動機構。
4. 互いに交差する方向へ沿って延びる一対の前記ガイド部材と、
   前記圧電基板を間に置いて互いに対向する一対の前記移動子と、
   各々、前記圧電基板の各面に設けられ、電圧を印加されて前記圧電基板の各面に各ガイド部材に沿って進行する弾性表面波を発生させる一対の前記交差指状電極と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動機構。
5. 前記圧接手段が、
   前記レンズホルダに設けられた磁石と、
   前記レンズホルダより前記圧電基板側に前記磁石に面して設けられた磁性体と、
   を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のレンズ駆動機構。
6. 前記磁石の位置を検出する磁気センサと、
   前記磁気センサによって検出された前記磁石の位置に基づいて、前記レンズの位置を制御する制御手段と、
   を有することを特徴とする請求項５に記載のレンズ駆動機構。
7. 請求項１乃至６の何れか１項に記載のレンズ駆動機構を備えることを特徴とするカメラ。

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