JP2006350092A - 移動機構及びこれを備えた撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 省電力化等を図る。
【解決手段】 被駆動体１０又はその一部とされる可動レンズ１６又は撮像素子１１を所定の方向へ移動させる駆動手段として駆動用マグネットと駆動用コイルとを有するリニアアクチュエーターが用いられた移動機構２７において、駆動電圧が印加されて変形されると共に変形時に被駆動体の移動を規制する圧電素子２６を設けた。
【選択図】図３

Description

本発明は移動機構及びこれを備えた撮像装置についての技術分野に関する。詳しくは、圧電素子の変形により被駆動体の移動を規制して省電力化等を図る技術分野に関する。

被駆動体又はその一部とされる可動レンズや撮像素子を所定の方向へ移動させるリニアアクチュエーターは、ビデオカメラやスチルカメラの他、携帯電話等の各種の撮像装置に組み込まれている。例えば、可動レンズは、これを保持するレンズホルダーとともに被駆動体を構成し、該被駆動体はリニアアクチュエーターによってフォーカス又はズーミングのために光軸方向へ移動されたり、ブレ補正を行うために光軸方向と直交する方向へ移動される。

このようなリニアアクチュエーターは駆動用マグネットと駆動用コイルを有し、該駆動用コイルに駆動電流が供給されると被駆動体に移動力が付与されて該被駆動体が所定の方向へ移動される（例えば、特許文献１参照）。

特許第３３８７１７３号公報

ところが、上記のようなリニアアクチュエーターが被駆動体を所定の方向へ移動させる駆動手段として設けられた撮像装置にあっては、被駆動体を所定の方向へ移動させた後に、その移動位置に被駆動体を保持するときにも駆動用コイルへの通電を継続して行う必要があり、その分、消費電力が大きいという問題がある。

また、リニアアクチュエーターは、非通電時には被駆動体を必要な位置に保持する保持力を有しないため、撮像装置の電源オフ時には、被駆動体が不必要に移動してしまい、被駆動体がその移動端に衝突等することにより異音が発生するという不具合を生じてしまう。

そこで、本発明移動機構及びこれを備えた撮像装置は、上記した問題点を克服し、省電力化等を図ることを課題とする。

本発明移動機構及びこれを備えた撮像装置は、上記した課題を解決するために、被駆動体又はその一部とされる可動レンズ又は撮像素子を所定の方向へ移動させる駆動手段として駆動用マグネットと駆動用コイルとを有するリニアアクチュエーターが用いられた移動機構又は撮像装置において、駆動電圧が印加されて変形されると共に変形時に被駆動体の移動を規制する圧電素子を設けたものである。

従って、本発明移動機構及びこれを備えた撮像装置にあっては、圧電素子の変形により被駆動体の停止状態が保持され、被駆動体の停止状態においてリニアアクチュエーターへの通電を必要としない。

本発明移動機構は、被駆動体又はその一部とされる可動レンズ又は撮像素子を所定の方向へ移動させる駆動手段として駆動用マグネットと駆動用コイルとを有するリニアアクチュエーターが用いられた移動機構であって、駆動電圧が印加されて変形されると共に変形時に被駆動体の移動を規制する圧電素子を備えたことを特徴とする。

従って、被駆動体の所定の位置への保持をリニアアクチュエーターへの通電を停止し、かつ、圧電素子への通電を継続することなく行うことが可能であるため、消費電力の低減を図ることができる。

請求項２に記載した発明にあっては、上記被駆動体は可動レンズ及び撮像素子を含む撮像光学系の光軸方向にそれぞれ直交し互いに直交する第１の方向と第２の方向に移動され、被駆動体の第１の方向への移動を規制する第１の圧電素子と、被駆動体の第２の方向への移動を規制する第２の圧電素子とを設けたので、被駆動体の所定の位置への保持をリニアアクチュエーターへの通電を停止し、かつ、第１の圧電素子及び第２の圧電素子への通電を継続することなく行うことが可能であるため、消費電力の低減を図ることができる。

請求項３及び請求項４に記載した発明にあっては、上記圧電素子は一端が固定端とされ他端が自由端とされ、変形時に自由端が被駆動体に接して該被駆動体の移動を規制するようにしたので、被駆動体の移動に伴って圧電素子が移動することがないため、圧電素子に対する通電のための電線の引き回し作業及び圧電素子の組付の容易化を図ることができる。

請求項５及び請求項６に記載した発明にあっては、上記圧電素子の変形量を拡大する変形量拡大手段を設け、該変形量拡大手段の一端部側に圧電素子を配置し、圧電素子の変形時に変形量拡大手段の他端部が被駆動体に接して該被駆動体の移動を規制するようにしたので、変形量の小さな圧電素子を用いることが可能であり、その分、移動機構の小型化及び製造コストの低減を図ることができる。

請求項７及び請求項８に記載した発明にあっては、上記圧電素子に対して被駆動体の移動の規制を解除する方向への付勢力を付与する付勢バネを設けたので、変形量拡大手段の不必要な移動を防止することができる。

本発明移動機構を備えた撮像装置は、被駆動体又はその一部とされる可動レンズ又は撮像素子を所定の方向へ移動させる駆動手段として駆動用マグネットと駆動用コイルとを有するリニアアクチュエーターが用いられた移動機構を備えた撮像装置であって、駆動電圧が印加されて変形されると共に変形時に被駆動体の移動を規制する圧電素子を設けたことを特徴とする。

従って、被駆動体の所定の位置への保持をリニアアクチュエーターへの通電を停止し、かつ、圧電素子への通電を継続することなく行うことが可能であるため、消費電力の低減を図ることができる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に従って説明する。本発明撮像装置は、携帯電話、ビデオカメラ、スチルカメラ等の動画撮影又は静止画撮影の機能を有する各種の撮像装置に適用することができ、本発明移動機構は、これらの撮像装置に組み込まれる各種の移動機構に適用することができる。

撮像装置１は、図１に示すように、カメラブロック２、カメラＤＳＰ（Digital Signal Processor）３、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）４、媒体インターフェース５、制御ブロック６、操作部７、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）８及び外部インターフェース９を備え、記録媒体１００が着脱可能とされている。

記録媒体１００としては、半導体メモリーを用いた所謂メモリーカード、記録可能なＤＶＤ（Digital Versatile Disk）や記録可能なＣＤ（Compact Disc）等のディスク状記録媒体等の種々のものを用いることができる。

カメラブロック２は、被駆動体１０、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子１１、Ａ／Ｄ変換回路１２、第１のドライバー１３、第２のドライバー１４、タイミング生成回路１５等を備えている。

被駆動体１０は、図２及び図３に示すように、例えば、フォーカス又はズーミングのために光軸方向（図２及び図３に示すＺ方向）へ移動される可動レンズ１６と該可動レンズ１６を保持するレンズホルダー１７を有している。被駆動体１０は駆動用マグネットと駆動用コイルを有する図示しないリニアアクチュエーターの駆動力によって移動される。

レンズホルダー１７は、略円環状に形成され可動レンズ１６を保持するレンズ保持部１８と該レンズ保持部１８の側面から互いに反対側へ突出された第１の被支持部１９、第２の被支持部２０とから成り、該第２の被支持部２０は光軸方向へ延びる略円筒状に形成されている。

被駆動体１０はレンズ鏡筒２１内において光軸方向へ移動自在に支持されている。

レンズ鏡筒２１の内部には、光軸方向へ延びるガイド軸２２、２３が配置されている。ガイド軸２２はレンズホルダー１７の第１の被支持部１９に挿通され、ガイド軸２３はレンズホルダー１７の第２の被支持部２０に挿通され、被駆動体１０がガイド軸１９、２０に移動自在に支持されている。

尚、被駆動体１０の支持手段としては、上記のようなガイド軸１９、２０に限られることはなく、例えば、レンズ鏡筒２１にガイド溝やガイド突部を形成して支持手段として用いることも可能である。

レンズ鏡筒２１の内面にはそれぞれ後方又は前方を向くストッパー突部２４、２５が取り付けられている。被駆動体１０はストッパー突部２４、２５に接する位置まで光軸方向へ移動可能とされている。

レンズ鏡筒２１の内面には、例えば、その下端部に圧電素子２６が配置されている。圧電素子２６は一方向、例えば、光軸方向に直交するＹ方向（図２及び図３参照）、即ち、被駆動体１０の移動方向に直交する方向に長く形成され、下端部が固定端とされレンズ鏡筒２１に固定されている。圧電素子２６は、その先端面がレンズホルダー１７の第２の被支持部２０に対向した状態で近接して位置されている（図２参照）。

圧電素子２６は、例えば、両面に電極を有したジルコンチタン酸鉛から成る圧電磁器板が多数長手方向に積層されて構成され、各電極は並列に接続されている。圧電素子２６は駆動電圧が印加されることにより、積層方向（長手方向）に伸長され、駆動電圧の印加が停止された状態において一定時間伸長された状態が保持される。圧電素子２６に逆方向の駆動電圧が印加されると、積層方向（長手方向）に収縮される。

上記した被駆動体１０、駆動手段として設けられたリニアアクチュエーター、ガイド軸１９、２０及び圧電素子２６によって移動機構２７が構成される。

撮像素子１１は、図１に示すように、第２のドライバー１４からの駆動信号に応じて動作し、可動レンズ１６を介して取り込まれた被写体の画像を取り込み、制御ブロック６によって制御されるタイミング生成回路１５から出力されたタイミング信号に基づいて、取り込んだ被写体の画像（画像情報）を電気信号としてＡ／Ｄ変換回路１２に送出する。

尚、撮像素子１１はＣＣＤに限られることはなく、撮像素子１１として、例えば、ＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)等の他の素子を使用することもできる。

Ａ／Ｄ変換回路１２は、入力された電気信号としての画像情報に対して、ＣＤＳ（Correlated Double Sampling）処理を行っての良好なＳ／Ｎ比の保持、ＡＧＣ（Automatic Gain Control）処理を行っての利得の制御、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換を行ってのデジタル信号としての画像データーの生成等を行う。

第１のドライバー１３は、制御ブロック６の後述するＣＰＵの指令に基づいて圧電素子２６に対して駆動信号を送出する。

第２のドライバー１４は、タイミング生成回路１５から出力されたタイミング信号に基づいて撮像素子１１に対して駆動信号を送出する。

タイミング生成回路１５は、制御ブロック６による制御に応じて、所定のタイミングを提供するタイミング信号を生成する。

カメラブロック２には被駆動体１０の光軸方向における移動量を検出する検出手段２８が設けられている。検出手段２８としては、例えば、ＭＲ（Magneto Resistance）センサー等の磁気的な検出手段やホール素子等を有する光学的な検出手段が用いられている。検出手段２８によって検出された検出結果は、制御ブロック６の後述するＣＰＵに被駆動体１０の位置情報として入力される。

カメラＤＳＰ３は、Ａ／Ｄ変換回路１２から入力した画像データーに対して、ＡＦ（Auto Focus）、ＡＥ（Auto Exposure）、ＡＷＢ（Auto White Balance）等の信号処理を行う。ＡＦ、ＡＥ、ＡＷＢ等の信号処理が行われた画像データーは、所定の方式でデーター圧縮され、制御ブロック６を介して記録媒体１００に出力され、該記録媒体１００にファイルとして記録される。

カメラＤＳＰ３には、ＳＤＲＡＭコントローラー２９が設けられ、該ＳＤＲＡＭコントローラー２９の指令によりＳＤＲＡＭ４に対して高速でデーターの読み書きが行われる。

制御ブロック６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０、ＲＡＭ（Random Access Memory）３１、フラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）３２、時計回路３３等の各部がシステムバス３４を介して接続されて構成されたマイクロコンピュータであり、撮像装置１の各部を制御する機能を有する。

ＣＰＵ３０は第１のドライバー１３やタイミング生成回路１５を介して第２のドライバー１４等に指令信号を送出し、これらの各部を動作させる。ＣＰＵ３０には、検出手段２８によって検出された被駆動体１０の位置情報が入力され、ＣＰＵ３０によって、入力された位置情報に基づいて第１のドライバー１３に対して指令信号が出力される。

ＲＡＭ３１は処理の途中結果を一時記憶する等、主に作業領域として用いられる。

フラッシュＲＯＭ３２には、ＣＰＵ３０において実行する種々のプログラムや各処理に必要となるデーター等が記憶される。

時計回路３３は、現在年月日、現在曜日、現在時刻、撮影日時等を出力する回路である。

操作部７は撮像装置１の図示しない筐体（外筐）に設けられたタッチパネルやコントロールキー等であり、操作部７に対する操作に応じた信号がＣＰＵ３０に入力され、該ＣＰＵ３０によって入力した信号に基づいて各部に指令信号が送出される。

ＬＣＤ８は、例えば、筐体に設けられ、システムバス３４に接続されたＬＣＤコントローラー３５によって制御される。ＬＣＤ８には、ＬＣＤコントローラー３５の駆動信号に基づいた画像データー等の各種の情報が表示される。

外部インターフェース９はシステムバス３４に接続されている。外部インターフェース９を介して外部機器２００、例えば、外部のパーソナルコンピューターと接続し、このパーソナルコンピューターから画像データーを受け取って記録媒体１００に記録したり、記録媒体１００に記録されている画像データーを外部のパーソナルコンピューター等に出力することができる。尚、記録媒体１００はシステムバス３４に接続された媒体インターフェース５を介して制御ブロック６に接続される。

また、外部インターフェース９に外部デバイス２００、例えば、通信モジュールを接続することにより、例えば、インターネット等のネットワークに接続し該ネットワークを通じて種々の画像データーやその他の情報を取得し、これらのデーターや情報を記録媒体１００に記録したり、記録媒体１００に記録されているデーターを、ネットワークを通じて目的とする相手先に送信したりすることができる。

尚、外部インターフェース９は、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）１３２４、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の有線用インターフェースとして設けることも可能であり、また、光や電波による無線用インターフェースとして設けることも可能である。

一方、記録媒体１００に記録された画像データーは、ユーザーによって行われた操作部７に対する操作に応じた操作信号に基いて記録媒体１００から読み出され、媒体インターフェース５を介してカメラＤＳＰ３に送出される。

カメラＤＳＰ３は、記録媒体１００から読み出されて入力された圧縮されている画像データーについて、データー圧縮の解凍処理（伸張処理）を行い、解凍後の画像データーをシステムバス３４を介してＬＣＤコントローラー３５に送出する。ＬＣＤコントローラー３５は、この画像データーに基づいた画像信号をＬＣＤ８に送出する。ＬＣＤ８には画像信号に基づいた画像が表示される。

以上のように構成された撮像装置１において、リニアアクチュエーターの駆動用コイルに駆動電流が供給されると、その方向に応じて被駆動体１０が光軸方向（前後方向）へ移動される。

被駆動体１０が所定の位置まで移動されると、検出手段２８の検出結果によるＣＰＵ３０からの駆動信号に基づいて第１のドライバー１３から圧電素子２６に駆動電圧が印加され、該圧電素子２６が伸長される（図３参照）。圧電素子２６が伸長されると、該圧電素子２６の先端面がレンズホルダー１７の第２の被支持部２０に押し付けられ、被駆動体１０の移動が停止される。

第１のドライバー１３から圧電素子２６に駆動電圧が印加されたときには、同時に、リニアアクチュエーターの駆動用コイルへの駆動電流の供給が停止される。

圧電素子２６によって被駆動体１０の移動が停止されると、圧電素子２６への駆動電圧の印加が停止される。圧電素子２６への駆動電圧の印加が停止されても、圧電素子２６は伸長状態が一定時間保持されるため、被駆動体１０の停止状態は保持される。尚、圧電素子２６の伸長状態は一定時間保持されるが、被駆動体１０の停止状態を保持する時間によっては、圧電素子２６に伸長状態を保持できる最小限の駆動電圧を印加してもよい。このときの消費電力はリニアアクチュエーターへの通電によって停止状態を維持するより小さい。

リニアアクチュエーターの駆動用コイルへの駆動電流の供給が再開されると、第１のドライバー１３から圧電素子２６に先程とは逆方向への駆動電圧が印加される。

第１のドライバー１３から圧電素子２６に逆方向への駆動電圧が印加されると、圧電素子２６は収縮されて被駆動体１０の第２の被支持部２０から離隔され、被駆動体１０に対する保持状態が解除される。従って、駆動用コイルへの駆動電流の供給により、被駆動体１０が光軸方向へ移動される。

続いて、圧電素子２６への逆方向への駆動電圧の印加が停止されるが、圧電素子２６は収縮状態が保持される。

以上に記載した通り、移動機構２７にあっては、被駆動体１０の所定の位置への保持をリニアアクチュエーターへの通電を停止し、かつ、圧電素子２６への通電を継続することなく行うことが可能であるため、消費電力の低減を図ることができる。

また、圧電素子２６の変形状態（伸長状態）が保持されて被駆動体１０が所定の位置に保持されるため、撮像装置１の電源オフ時においても被駆動体１０が不必要に移動することがなく、被駆動体１０がストッパー突部２４、２５に衝突せず、異音の発生を防止することができる。

さらに、移動機構２７にあっては、圧電素子２６がレンズ鏡筒２１に固定されているため、被駆動体１０の移動に伴って圧電素子２６が移動することがないため、圧電素子２６に対する通電のための電線の引き回し作業及び圧電素子２６の組付の容易化を図ることができる。

上記には、圧電素子２６が伸長されたときに被駆動体１０の移動を規制して保持する例を示したが、逆に、以下に示すように、圧電素子２６が収縮されたときに被駆動体１０の移動を規制して保持することも可能である（図４及び図５参照）。

圧電素子２６の上面には、例えば、ゴム材料や樹脂材料から成る規制部材３６が取り付けられている。規制部材３６には挿通孔３６ａが形成され、該挿通孔３６ａに被駆動体１０の第２の被支持部２０が挿通されている。被駆動体１０の移動が規制されていない状態においては、規制部材３６は第２の被支持部２０に接触されていない（図４参照）。

圧電素子２６に駆動電圧が印加されると、該圧電素子２６は収縮され規制部材３６の内面が第２の被支持部２０に押し付けられて被駆動体１０の移動が規制される（図５参照）。

以下に、移動機構の各変形例を示す（図６乃至図１０参照）。

先ず、第１の変形例に係る移動機構２７Ａについて説明する（図６参照）。第１の変形例に係る移動機構２７Ａは、上記した移動機構２７と比較して、積層方向に伸縮する圧電素子２６を被駆動体１０に取り付けたことのみが相違するため、移動機構２７と比較して異なる部分についてのみ詳細に説明をし、その他の部分については移動機構２７における同様の部分に付した符号と同じ符号を付して説明は省略する。

圧電素子２６は被駆動体１０の、例えば、第２の被支持部２０に取り付けられ、該第２の被支持部２０から下方へ突出した状態とされている。

移動機構２７Ａにおいて、リニアアクチュエーターの駆動用コイルに駆動電流が供給されると、その方向に応じて被駆動体１０が光軸方向へ移動される。

被駆動体１０が所定の位置まで移動されると、圧電素子２６に駆動電圧が印加され、該圧電素子２６が伸長されてレンズ鏡筒２１の内面に押し付けられ、被駆動体１０の移動が停止される。

圧電素子２６に駆動電圧が印加されたときには、同時に、リニアアクチュエーターの駆動用コイルへの駆動電流の供給が停止される。

圧電素子２６によって被駆動体１０の移動が停止されると、圧電素子２６への駆動電圧の印加が停止される。圧電素子２６への駆動電圧の印加が停止されても、圧電素子２６は伸長状態が保持されるため、被駆動体１０の停止状態は保持される。

リニアアクチュエーターの駆動用コイルへの駆動電流の供給が再開されると、圧電素子２６に先程とは逆方向への駆動電圧が印加され、圧電素子２６は収縮されてレンズ鏡筒２１の内面から離隔され、被駆動体１０に対する保持状態が解除される。従って、駆動用コイルへの駆動電流の供給により、被駆動体１０が光軸方向へ移動される。

続いて、圧電素子２６への逆方向への駆動電圧の印加が停止されるが、圧電素子２６は収縮状態が保持される。

次に、第２の変形例に係る移動機構２７Ｂについて説明する（図７及び図８参照）。第２の変形例に係る移動機構２７Ｂは、上記した移動機構２７と比較して、積層方向に伸縮する圧電素子２６に代えて長手方向に直交する方向に屈曲されるように変形される圧電素子２６Ｂを用いたことのみが相違するため、移動機構２７と比較して異なる部分についてのみ詳細に説明をし、その他の部分については移動機構２７における同様の部分に付した符号と同じ符号を付して説明は省略する。

圧電素子２６Ｂは、例えば、鉄板等の金属板の両面に一対の素子（セラミック素子）が貼り付けられて構成された所謂バイモルフ型や金属板の片面のみに素子（セラミック素子）が貼り付けられて構成された所謂ユニモルフ型が用いられている。

圧電素子２６Ｂは前後方向（光軸方向と同じ）に長く形成され、例えば、後端部が固定端とされレンズ鏡筒２１に固定され、後端部を除いた部分がレンズ鏡筒２１の内面から稍離隔した状態で被駆動体１０の第２の被支持部２０の下側に配置されている。圧電素子２６Ｂは駆動電圧の印加により前端部が上下方向へ移動されるように屈曲されて変形される。

圧電素子２６Ｂの前端部には、例えば、ゴム材料や樹脂材料から成る押付部材３７が上方へ突出した状態で取り付けられている。

以上のように構成された移動機構２７Ｂにおいて、リニアアクチュエーターの駆動用コイルに駆動電流が供給されると、その方向に応じて被駆動体１０が光軸方向へ移動される。

被駆動体１０が所定の位置まで移動されると、検出手段２８の検出結果によるＣＰＵ３０からの駆動信号に基づいて第１のドライバー１３から圧電素子２６Ｂに駆動電圧が印加され、該圧電素子２６Ｂが前端部が被駆動体１０に近付く方向へ変形される（図８参照）。圧電素子２６Ｂが変形されると、該圧電素子２６Ｂの前端部に取り付けられた押付部材３７がレンズホルダー１７の第２の被支持部２０に押し付けられ、被駆動体１０の移動が停止される。

第１のドライバー１３から圧電素子２６Ｂに駆動電圧が印加されたときには、同時に、リニアアクチュエーターの駆動用コイルへの駆動電流の供給が停止される。

圧電素子２６Ｂによって被駆動体１０の移動が停止されると、圧電素子２６への駆動電圧の印加が停止される。圧電素子２６Ｂへの駆動電圧の印加が停止されても、圧電素子２６Ｂは一定時間変形状態が保持されるため、被駆動体１０の停止状態は保持される。

リニアアクチュエーターの駆動用コイルへの駆動電流の供給が再開されると、第１のドライバー１３から圧電素子２６Ｂに先程とは逆方向への駆動電圧が印加される。

第１のドライバー１３から圧電素子２６Ｂに逆方向への駆動電圧が印加されると、圧電素子２６Ｂは元の状態に戻り押付部材３７が被駆動体１０の第２の被支持部２０から離隔され、被駆動体１０に対する保持状態が解除される。従って、駆動用コイルへの駆動電流の供給により、被駆動体１０が光軸方向へ移動される。

続いて、圧電素子２６Ｂへの逆方向への駆動電圧の印加が停止されるが、圧電素子２６Ｂは元の状態が保持される。

このように被駆動体１０の移動方向に直交する方向に屈曲されて変形される圧電素子２６Ｂを用いれば、レンズ鏡筒２１の内面と被駆動体１０との間のスペースに被駆動体１０の移動方向に沿って圧電素子２６Ｂを配置できるため、省スペース化を図ることができると共に圧電素子２６Ｂの長さを任意に設定して所望の変形量を確保することが可能である。

尚、上記のように、圧電素子２６Ｂを直接被駆動体１０に接触させずゴム材料や樹脂材料から成る押付部材３７を被駆動体１０に接触させて該被駆動体１０の移動を規制することにより、移動の規制時の消音、被駆動体１０及び圧電素子２６Ｂの傷付きや損傷の防止、被駆動体１０や圧電素子２６Ｂの組付誤差による規制力のバラツキの緩和を図ることができる。

次に、第３の変形例に係る移動機構２７Ｃについて説明する（図９及び図１０参照）。第３の変形例に係る移動機構２７Ｃは、上記した移動機構２７と比較して、変形量拡大手段を設けたことのみが相違するため、移動機構２７と比較して異なる部分についてのみ詳細に説明をし、その他の部分については移動機構２７における同様の部分に付した符号と同じ符号を付して説明は省略する。

圧電素子２６は伸縮方向における一端部がレンズ鏡筒２１に固定され該レンズ鏡筒２１内において下方へ突出されるように配置されている。

レンズ鏡筒２１の内部には、例えば、被駆動体１０の下方に変形量拡大手段３８が配置されている。変形量拡大手段３８はレンズ鏡筒２１内の底面に設けられた回動支持部３９と該回動支持部３９に支持された変形量拡大部４０とから成る。変形量拡大部４０は被駆動体１０の移動方向と略同じ方向に長く形成され、長手方向における中間部が回動支持部３９に回動自在に支持されている。変形量拡大部４０の回動支点は長手方向における中央部より後方側に位置され、回動支持部３９に支持された状態において、回動支持部３９より前側の部分が回動支持部３９より後側の部分より長くされている。変形量拡大部４０の前端部には、例えば、ゴム材料や樹脂材料によって形成された押付部材４１が上方へ突出した状態で取り付けられている。

変形量拡大部４０の前端部とレンズ鏡筒２１の底面との間に付勢バネ４２が支持されている。付勢バネ４２は、例えば、引張コイルバネである。従って、変形量拡大部４０は前端部が下方へ移動する回動方向へ付勢されており、圧電素子２６は常に変形量拡大部４０の後端部に上方から接触されている。

以上のように構成された移動機構２７Ｃにおいて、リニアアクチュエーターの駆動用コイルに駆動電流が供給されると、その方向に応じて被駆動体１０が光軸方向へ移動される。

被駆動体１０が所定の位置まで移動されると、圧電素子２６に駆動電圧が印加され、該圧電素子２６によって変形量拡大部４０の後端部が上方から押圧され該変形量拡大部４０が回動支点部３９を支点として回動される（図１０参照）。変形量拡大部４０の回動により押付部材４１が被駆動体１０の第２の被支持部２０に下方から押し付けられ、被駆動体１０の移動が停止される。このとき変形量拡大部４０は、回動支持部３９より前側の部分が回動支持部３９より後側の部分より長くされているため、圧電素子２６の変形量（伸長量）が拡大されて押付部材４１が移動される。

圧電素子２６に駆動電圧が印加されたときには、同時に、リニアアクチュエーターの駆動用コイルへの駆動電流の供給が停止される。

圧電素子２６によって被駆動体１０の移動が停止されると、圧電素子２６への駆動電圧の印加が停止される。圧電素子２６への駆動電圧の印加が停止されても、圧電素子２６は一定時間伸長状態が保持されるため、被駆動体１０の停止状態は保持される。

リニアアクチュエーターの駆動用コイルへの駆動電流の供給が再開されると、圧電素子２６に先程とは逆方向への駆動電圧が印加され、圧電素子２６は収縮されて付勢バネ４２の付勢力によって変形量拡大部４０が回動されて押付部材４１が第２の被支持部２０から離隔され、被駆動体１０に対する保持状態が解除される。従って、駆動用コイルへの駆動電流の供給により、被駆動体１０が光軸方向へ移動される。

続いて、圧電素子２６への逆方向への駆動電圧の印加が停止されるが、圧電素子２６は収縮状態が保持される。

このように移動機構２７Ｃにあっては、圧電素子２６の変形量が拡大されて押付部材４１が被駆動体１０に押し付けられるため、変形量の小さな圧電素子２６を用いることが可能であり、その分、移動機構２７Ｃの小型化及び製造コストの低減を図ることができる。

また、圧電素子２６の変形量が拡大されて押付部材４１が被駆動体１０に押し付けられるため、レンズ鏡筒２１に対する圧電素子２６の組付精度によらず確実に押付部材４１を被駆動体１０に押し付けることができる。

さらに、上記のように、変形量拡大部４０を所定の回動方向へ付勢する付勢バネ４２を用いることにより、変形量拡大部４０を確実に上記所定の方向へ回動させて被駆動体１０の移動の規制を解除することができると共に変形量拡大部４０の不必要な回動を防止することができる。

尚、上記した移動機構２７、２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃにおいては、２つのガイド軸に対して被駆動体１０が移動される移動機構の例を示したが、被駆動体１０が一方のガイド軸と一体となって光軸方向へ移動される構成とされていてもよく、この場合には、圧電素子又は圧電素子に取り付けられた押付部材を被駆動体又は前記一方のガイド軸に接触させて被駆動体の移動を規制するようにしてもよい。

次に、本発明移動機構をブレ補正機構に適用した例を示す（図１１参照）。

移動機構２７Ｄは被駆動体４３を備え、該被駆動体４３は手振れや像振れを補正するブレ補正のために光軸に直交する２方向（図１１に示すＸ方向及びＹ方向）へ移動される可動レンズ４４と該可動レンズ４４を保持するレンズホルダー４５と該レンズホルダーを支持する支持ベース４６とを有している。被駆動体４３は駆動用マグネットと駆動用コイルを有する図示しないリニアアクチュエーターの駆動力によって移動される。

レンズホルダー４５は略円環状に形成された保持部４５ａと該保持部４５ａから互いに反対側へ突出されて設けられた第１の被支持突部４５ｂ、第２の被支持突部４５ｃとから成る。

レンズホルダー４５は、支持ベース４６にＹ方向へ移動自在に支持されている。支持ベース４６は、ベース部４６ａと、該ベース部４６ａに左右に離隔してそれぞれ設けられた第１の軸取付突部４６ｂ、第２の軸取付突部４６ｃと、ベース部４６ａの左端部に設けられた素子取付部４６ｄと、ベース部４６ａに上下に離隔してそれぞれ設けられた第１の軸受部４６ｅ、第２の軸受部４６ｆとから成る。

第１の軸取付突部４６ｂにはＹ方向に延びる第１の案内軸４７が取り付けられ、第２の軸取付突部４６ｃにはＹ方向に延びる第２の案内軸４８が取り付けられている。第１の案内軸４７はレンズホルダー４５の第１の被支持突部４５ｂに挿通され、第２の案内軸４８はレンズホルダー４５の第２の被支持突部４５ｃに挿通されている。従って、レンズホルダー１７は支持ベース４６に第１の案内軸４７及び第２の案内軸４８を介してＹ方向へ移動自在に支持される。

素子取付部４６ｄにはレンズホルダー４５の第１の被支持突部４５ｂ側へ突出するようにして第１の圧電素子４９が取り付けられている。第１の圧電素子４９は上記圧電素子１６と同様のものであり、駆動電圧の印加により積層方向に伸縮されて変形される。

支持ベース４６は、固定ベース５０にＸ方向へ移動自在に支持されている。固定ベース５０は、図示しないレンズ鏡筒内において固定され、ベース面部５０ａと、該ベース面部５０ａに上下に離隔してそれぞれ設けられた第１の軸取付部５０ｂ、第２の軸取付部５０ｃと、ベース面部５０ａの下端部に設けられた素子取付部５０ｄとから成る。

第１の軸取付部５０ｂにはＸ方向に延びる第１のガイド軸５１が取り付けられ、第２の軸取付部５０ｃにはＸ方向に延びる第２のガイド軸５２が取り付けられている。第１のガイド軸５１は支持ベース４６の第１の軸受部４６ｅに挿通され、第２のガイド軸５２は支持ベース４６の第２の軸受部４６ｆに挿通されている。従って、支持ベース４６は固定ベース５０に第１のガイド軸５１及び第２のガイド軸５１を介してＹ方向へ移動自在に支持される。支持ベース４６が固定ベース５０に対してＹ方向へ移動されたときには、レンズホルダー４５及び可動レンズ４４が支持ベース４６と一体となってＹ方向へ移動される。

素子取付部５０ｄには支持ベース４６の第２の軸受部４６ｆ側へ突出するようにして第２の圧電素子５３が取り付けられている。第２の圧電素子５３は上記圧電素子１６と同様のものであり、駆動電圧の印加により積層方向に伸縮されて変形される。

以上のように構成された移動機構２７Ｄにおいて、リニアアクチュエーターの駆動用コイルに駆動電流が供給されると、その方向に応じてレンズホルダー４５が支持ベース４６に対してＹ方向へ移動され、または、支持ベース４６が可動レンズ４４及びレンズホルダー４５と一体となって固定ベース５０に対してＸ方向へ移動される。

レンズホルダー４５が所定の位置まで移動されると、支持ベース４６に取り付けられた第１の圧電素子４９に駆動電圧が印加され、該第１の圧電素子４９が伸長されてレンズホルダー４５の第１の被支持突部４５ｂに押し付けられ、レンズホルダー４５の移動が停止される。

第１の圧電素子４９に駆動電圧が印加されたときには、同時に、リニアアクチュエーターの駆動用コイルへの駆動電流の供給が停止される。

第１の圧電素子４９によってレンズホルダー４５の移動が停止されると、第１の圧電素子４９への駆動電圧の印加が停止される。第１の圧電素子４９への駆動電圧の印加が停止されても、第１の圧電素子４９は一定時間伸長状態が保持されるため、レンズホルダー４５の停止状態は保持される。

リニアアクチュエーターの駆動用コイルへの駆動電流の供給が再開されると、第１の圧電素子４９に先程とは逆方向への駆動電圧が印加され、第１の圧電素子４９は収縮されてレンズホルダー４５の第１の被支持突部４５ｂから離隔され、レンズホルダー４５に対する保持状態が解除される。従って、駆動用コイルへの駆動電流の供給により、レンズホルダー４５がＹ方向へ移動される。

続いて、第１の圧電素子４９への逆方向への駆動電圧の印加が停止されるが、第１の圧電素子４９は収縮状態が保持される。

一方、支持ベース４６が所定の位置まで移動されると、固定ベース５０に取り付けられた第２の圧電素子５３に駆動電圧が印加され、該第２の圧電素子５３が伸長されて支持ベース４６の第２の軸受部４６ｆに押し付けられ、支持ベース４６の移動が停止される。

第２の圧電素子５３に駆動電圧が印加されたときには、同時に、リニアアクチュエーターの駆動用コイルへの駆動電流の供給が停止される。

第２の圧電素子５３によって支持ベース４６の移動が停止されると、第２の圧電素子５３への駆動電圧の印加が停止される。第２の圧電素子５３への駆動電圧の印加が停止されても、第２の圧電素子５３は一定時間伸長状態が保持されるため、支持ベース４６の停止状態は保持される。

リニアアクチュエーターの駆動用コイルへの駆動電流の供給が再開されると、第２の圧電素子５３に先程とは逆方向への駆動電圧が印加され、第２の圧電素子５３は収縮されて支持ベース４６の第２の軸受部４６ｆから離隔され、支持ベース４６に対する保持状態が解除される。従って、駆動用コイルへの駆動電流の供給により、支持ベース４６がＸ方向へ移動される。

続いて、第２の圧電素子５３への逆方向への駆動電圧の印加が停止されるが、第２の圧電素子５３は収縮状態が保持される。

移動機構２７Ｄにあっては、レンズホルダー４５及び支持ベース４６の所定の位置への保持をリニアアクチュエーターへの通電を停止し、かつ、第１の圧電素子４９、第２の圧電素子５３への通電を継続することなく行うことが可能であるため、消費電力の低減を図ることができる。

尚、上記には、案内軸４７、４８又はガイド軸５１、５２に対して被駆動体４３であるレンズホルダー４５又は支持ベース４６が移動される移動機構２７Ｄの例を示したが、レンズホルダー４５と支持ベース４６が案内軸又はガイド軸と一体となってＸＹ方向へ移動される構成とされていてもよく、この場合には、圧電素子又は圧電素子に取り付けられた押付部材をレンズホルダー４５、支持ベース４６又は案内軸、ガイド軸に接触させてレンズホルダー４５と支持ベース４６の移動を規制するようにしてもよい。

また、上記には、第１の圧電素子４９と第２の圧電素子５３の２つの素子を用いて被駆動体４３（レンズホルダー４５及び支持ベース４６）の移動を規制する例を示したが、例えば、ブレ補正を行うために可動レンズ４４に代えて撮像素子１１が光軸に直交する方向へ移動される構成とされた場合にあっても、図１２に示すように、第１の圧電素子５４と第２の圧電素子５５を用いて撮像素子１１の移動を規制することも可能である。

上記に示した上下左右前後の方向は説明の便宜上のものであり、本発明の適用においては、これらの方向に限定されることはない。

上記した最良の形態において示した各部の具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施する際の具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。

図２乃至図１２と共に本発明の最良の形態を示すものであり、本図は、撮像装置の全体構成を示すブロック図である。 被駆動体の移動が規制されていない状態を一部を断面にして示す側面図である。 被駆動体の移動が規制された状態を一部を断面にして示す側面図である。 図５と共に被駆動体の移動が圧電素子の収縮により行われる例を示すものであり、本図は、被駆動体の移動が規制されていない状態を一部を断面にして示す拡大側面図である。 被駆動体の移動が規制された状態を一部を断面にして示す拡大側面図である。 第１の変形例に係る移動機構を被駆動体の移動が規制されていない状態で一部を断面にして示す側面図である。 図８と共に第２の変形例に係る移動機構を示すものであり、本図は、被駆動体の移動が規制されていない状態を一部を断面にして示す側面図である。 被駆動体の移動が規制された状態を一部を断面にして示す側面図である。 図１０と共に第３の変形例に係る移動機構を示すものであり、本図は、被駆動体の移動が規制されていない状態を一部を断面にして示す側面図である。 被駆動体の移動が規制された状態を一部を断面にして示す側面図である。 ブレ補正機構に適用した例を示す拡大正面図である。 撮像素子の移動を規制する例を示す概念図である。

符号の説明

１…撮像装置、１０…被駆動体、１１…撮像素子、１６…可動レンズ、２６…圧電素子、２７…移動機構、２７Ａ…移動機構、２６Ｂ…圧電素子、２７Ｂ…移動機構、２７Ｃ…移動機構、３８…変形量拡大手段、４２…付勢バネ、２７Ｄ…移動機構、４３…被駆動体、４４…可動レンズ、４９…第１の圧電素子、５３…第２の圧電素子、５４…第１の圧電素子、５５…第２の圧電素子

Claims (9)

1. 被駆動体又はその一部とされる可動レンズ又は撮像素子を所定の方向へ移動させる駆動手段として駆動用マグネットと駆動用コイルとを有するリニアアクチュエーターが用いられた移動機構であって、
   駆動電圧が印加されて変形されると共に変形時に被駆動体の移動を規制する圧電素子を備えた
   ことを特徴とする移動機構。
2. 上記被駆動体は可動レンズ及び撮像素子を含む撮像光学系の光軸方向にそれぞれ直交し互いに直交する第１の方向と第２の方向に移動され、
   被駆動体の第１の方向への移動を規制する第１の圧電素子と、
   被駆動体の第２の方向への移動を規制する第２の圧電素子とを設けた
   ことを特徴とする請求項１に記載の移動機構。
3. 上記圧電素子は一端が固定端とされ他端が自由端とされ、
   変形時に自由端が被駆動体に接して該被駆動体の移動を規制するようにした
   ことを特徴とする請求項１に記載の移動機構。
4. 上記圧電素子は一端が固定端とされ他端が自由端とされ、
   変形時に自由端が被駆動体に接して該被駆動体の移動を規制するようにした
   ことを特徴とする請求項２に記載の移動機構。
5. 上記圧電素子の変形量を拡大する変形量拡大手段を設け、
   該変形量拡大手段の一端部側に圧電素子を配置し、
   圧電素子の変形時に変形量拡大手段の他端部が被駆動体に接して該被駆動体の移動を規制するようにした
   ことを特徴とする請求項１に記載の移動機構。
6. 上記圧電素子の変形量を拡大する変形量拡大手段を設け、
   該変形量拡大手段の一端部側に圧電素子を配置し、
   圧電素子の変形時に変形量拡大手段の他端部が被駆動体に接して該被駆動体の移動を規制するようにした
   ことを特徴とする請求項２に記載の移動機構。
7. 上記圧電素子に対して被駆動体の移動の規制を解除する方向への付勢力を付与する付勢バネを設けた
   ことを特徴とする請求項１に記載の移動機構。
8. 上記圧電素子に対して被駆動体の移動の規制を解除する方向への付勢力を付与する付勢バネを設けた
   ことを特徴とする請求項２に記載の移動機構。
9. 被駆動体又はその一部とされる可動レンズ又は撮像素子を所定の方向へ移動させる駆動手段として駆動用マグネットと駆動用コイルとを有するリニアアクチュエーターが用いられた移動機構を備えた撮像装置であって、
   駆動電圧が印加されて変形されると共に変形時に被駆動体の移動を規制する圧電素子を設けた
   ことを特徴とする移動機構を備えた撮像装置。

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