JP2007110805A - Driver and lens barrel - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a driver for enabling a repetitive operation of a large movement in a short time and a fine movement in short steps, and a lens barrel for satisfying different requests required when a lens group moves. <P>SOLUTION: The driver is provided with a vibrating body having a plurality of piezoelectric elements disposed so as to intersect each other at a predetermined angle and vibrated by a high-frequency signal, a cylindrical driven member driven by vibration from the vibrating body, a male screw member integrally formed at the driven member, a female screw member screwed to the male screw member. The vibrating body drives the driven member in two directions i. e. the circumferential direction and the height direction of the cylinder, and moves the female screw member. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

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。   The present invention relates to a drive device in which a driven member is moved in two directions using the vibration of a vibrating body.

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。   2. Description of the Related Art Conventionally, a camera equipped with a single focus photographing lens or a variable focal length photographing lens (hereinafter also referred to as a zoom lens) is commercially available.

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。   In the case of a single focus photographing lens, it is common to perform focusing by moving a predetermined lens group. In the case of a zoom lens, a plurality of lens groups constituting an optical system are arranged along the optical axis. In general, the focal length is changed (zooming) by moving to a desired position and changing the interval, and a predetermined lens group is moved for further focusing. Furthermore, it is moved from the position where it can be photographed to the retracted position and stored without being bulky, so that it has a compact convenience when carried.

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。   There are roughly two types of methods for moving the lens group along the optical axis. The lens frame is engaged with the linear guide, and the lens frame is moved linearly by rotating the cam cylinder or helicoid. A shaft is arranged almost in parallel, and this shaft is used as a guide shaft for rectilinear guide. A sleeve through which the guide shaft passes is formed in the lens frame, and the lens frame is slid directly along the guide shaft using a motor and a lead screw. There is something that lets you move straight ahead.

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。   A DC motor or a stepping motor is generally used as a drive source for moving these lens groups.

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。   Conventionally, there has been known a driving device that vibrates a vibrating body by applying an AC voltage to a piezoelectric element or the like, and relatively moves the driven body by a frictional force by repeatedly contacting and separating from the vibrating body. It has been.

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)。
特開2001−190081号公報
As an actuator of such a driving device, a vibrating body is used in which the displacement directions of two stacked piezoelectric elements intersect at a predetermined angle, and the drive member provided at the intersection of the displacement directions of the elements has an elliptical orbit. As illustrated, an actuator is known in which each element is driven by an AC voltage signal having a predetermined phase difference, and a driven member with which the driving member abuts is rotated in a predetermined direction (for example, see Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-190081

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。   In the camera, preferable conditions are different in each of the movement of the lens group from the retracted state to the photographing enabled state, the movement of the lens group during zooming, and the movement of the lens group during focusing. In other words, when moving the lens group from the retracted state to the imageable state, it is required to move quickly in a short time with respect to the large amount of movement from the retracted position to the imageable position. In this case, the total movement amount is smaller than that of the retracted lens, but an operation that repeats the movement in small steps with a minute movement amount is required. In addition, when moving the lens group during zooming, it varies depending on the lens configuration, when it is required to move quickly in a short time, when it is required to repeat the movement in small steps with a small amount of movement. .

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。   However, a conventional drive device using a cam cylinder or helicoid or a drive device using a motor and a lead screw can satisfy one of the different requirements, but it is difficult to satisfy both.

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。   The actuator described in Patent Document 1 can drive a cylindrical driven body at high speed and without noise, but there is still room for further application development as a driving device.

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。   SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, the present invention has an object to provide a driving device that can move quickly in a short time with respect to a large amount of movement, and that can repeatedly move in small steps with a small amount of movement. It is an object of the present invention to obtain a lens barrel that can satisfy both different requirements required for group movement.

上記の課題は、以下の構成で解決される。   The above problem is solved by the following configuration.

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。   1) A plurality of piezoelectric elements arranged so as to intersect with each other at a predetermined angle, a vibrating body that vibrates based on a high-frequency signal, a cylindrical driven member that is driven by the vibration of the vibrating body, and the driven member An externally formed male screw member and a female screw member screwed into the male screw member, and the vibrator drives the driven member in two directions, a circumference and a cylinder height direction. The drive device is characterized by moving the female screw member.

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。   2) In a driving device including a vibrating body that is arranged to intersect a plurality of piezoelectric elements at a predetermined angle and vibrates based on a high-frequency signal, and a cylindrical driven member that is driven by the vibration of the vibrating body. The vibration device includes four piezoelectric elements arranged in a cross shape when viewed from the driven member side, and drives the driven member in two directions.

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。   3) The driving device according to 1) or 2), wherein the driving amount of the driven member in two directions is detected by one detection member.

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。   4) The driving device according to any one of 1) to 3), wherein a checkered pattern is formed on the driven member, and the detection member is a photo reflector.

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。   5) A lens mirror comprising the driving device according to any one of 1) to 4), wherein at least two operations among a collapsing operation, a zooming operation, and a focusing operation are performed by driving the driven member in two directions. Torso.

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。   According to the present invention, it is possible to obtain a drive device that can move quickly in a short time with respect to a large amount of movement, and that can repeatedly move in small steps with a small amount of movement. It is possible to obtain a lens barrel that can satisfy both of the different demands required in the process.

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。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments, but the present invention is not limited thereto.

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。   FIG. 1 is a front view schematically showing a known vibration actuator in which a plurality of piezoelectric elements are arranged to cross each other at a predetermined angle.

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。   As shown in the figure, the vibration actuator includes a vibrating body 60 that is a driving source, a driven member 66 that is a driven body that is driven by the vibrating body 60, a pressurizing member 64 that is configured by an elastic member, A pedestal 65 is provided.

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。   The vibrating body 60 includes two piezoelectric elements 62a and 62b, a chip member 61, and a base member 63, and the vibrating body 60 vibrates in response to application of a high frequency voltage (high frequency signal).

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。   The two piezoelectric elements 62 a and 62 b are arranged so as to intersect at a substantially right angle as shown in the figure, and the intersecting side ends are joined to the chip member 61. The other ends of the piezoelectric elements 62 a and 62 b are joined to the base member 63. The tip member 61 is preferably formed of a material having a stable high friction coefficient and high wear resistance (for example, a metal material such as cemented carbide). The base member 63 is preferably formed of a material that is easy to manufacture and has high strength (for example, a metal material such as stainless steel). The piezoelectric elements 62a and 62b are fixed to the chip member 61 and the base member 63 with an adhesive. As this adhesive, it is preferable to use an epoxy resin adhesive having excellent adhesive strength.

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。   The two piezoelectric elements 62a and 62b are stacked piezoelectric elements, and have a structure in which a plurality of ceramic thin plates and electrodes having piezoelectric characteristics are alternately stacked. The piezoelectric elements 62a and 62b are displacement elements that expand and contract in the stacking direction in accordance with an applied voltage. Specifically, the piezoelectric elements 62a and 62b expand when a voltage with a predetermined sign is applied, and contract when a voltage with an opposite sign is applied. For this reason, if an alternating voltage is applied, expansion and contraction is repeated according to the period of the alternating voltage. Therefore, the vibrating body 60 can be vibrated by applying an AC voltage having a phase difference to the two piezoelectric elements 62a and 62b.

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。   FIG. 2 is a diagram showing a driving operation of the vibrating body 60 shown in FIG. In addition, in the figure shown below, in order to avoid duplication of description, the same code | symbol is provided and demonstrated to the same function member.

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。   As shown in the figure, by driving the two piezoelectric elements 62a and 62b of the vibrating body 60 with an alternating voltage having a phase difference, the tip member 61 of the vibrating body 60 can be elliptically moved.

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。   FIG. 4A shows the movement locus of the tip member 61 when the phase difference is 60 °, and FIG. 4B shows the movement locus of the tip member 61 when the phase difference is 90 °. (C) has shown the movement locus | trajectory of the chip | tip member 61 in case a phase difference is 120 degrees. As shown in the figure, when the phase difference is set to 90 °, the tip member 61 has a circular motion. By changing the phase difference, the motion locus of the tip member 61 can be set to a desired shape.

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。   As described above, the vibration actuator moves the driven member 66 using the movement locus of the tip member 61 of the vibrating body 60.

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。   That is, the driven member 66 contacts the tip member 61 of the vibrating body 60, and the driving force of the vibrating body 60 is directly transmitted. Specifically, the driven member 66 is driven by the frictional force generated between the driven member 66 and the chip member 61 while repeating contact (collision) with the chip member 61 and separation of the chip member 61 according to the vibration of the vibrating body 60. Is done. In other words, the driven member 66 is driven by repeating a minute movement operation involving frictional contact between the tip member 61 of the vibrating body 60 and the surface of the driven member 66.

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。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a vibrating body 70 used in the drive device according to the present embodiment. 4A is a perspective view of the vibrating body 70, FIG. 2B is a view of the vibrating body 70 as seen from the tip member side, that is, the driven member side, and FIG. It is the figure which looked at from the side.

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。   As shown in the figure, the vibrating body 70 used in the drive device according to the present embodiment has four piezoelectric elements 62a, 62b, 62c, and 62d. As shown in FIG. 62b, 62c, and 62d are arranged so as to intersect each other at substantially right angles, the crossing side ends are joined to the chip member 61, and the other ends of the piezoelectric elements are joined to the base member 63.

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。   Further, as shown in FIG. 5B, the piezoelectric elements 62a and 62b and the piezoelectric elements 62c and 62d are arranged in a cross shape when viewed from the chip member side, that is, the driven member side.

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。   For the four piezoelectric elements arranged as shown in the figure, for example, an AC voltage having a phase difference of 90 ° is applied to the piezoelectric elements 62a and 62b, and the piezoelectric elements 62a and 62b are elliptically moved to the piezoelectric elements 62c and 62d. AC with a phase difference of 0 ° so that the piezoelectric elements 62c and 62d are fully extended at the timing when the piezoelectric elements 62c and 62b are fully contracted at the timing when the piezoelectric elements 62a and 62b are positioned at the lowest point of the elliptical motion. By applying a voltage, elliptical motion can be performed in the direction of arrow A shown in FIG.

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。   Similarly, an AC voltage having a phase difference of 90 °, for example, is applied to the piezoelectric elements 62c and 62d, and the piezoelectric elements 62a and 62b are applied to the piezoelectric elements 62a and 62b at the timing when the piezoelectric elements 62c and 62d are positioned at the highest point of the elliptical motion. By applying an AC voltage with a phase difference of 0 ° so that the piezoelectric elements 62a and 62b are fully contracted at the timing when the piezoelectric elements 62c and 62d are positioned at the lowest point of the elliptical motion, the piezoelectric element 62c and 62d are fully extended. Ellipse motion can be performed in the direction of arrow B shown in FIG.

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。   As a result, the driven member 66 shown in FIG. 5C can be moved in the two directions indicated by arrows A and B.

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。   In this way, the four piezoelectric elements are arranged in a cross shape when viewed from the driven member side, and by controlling the AC voltage applied to each, the two vibrators are not arranged in two directions, respectively. A vibrating body capable of moving the driven member in two directions can be obtained, and the driving apparatus can be reduced in size by using this vibrating body.

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。   FIG. 4 is a perspective view showing an example of the driving device 80 according to the present embodiment.

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。   In the figure, reference numeral 70 denotes the vibrating member shown in FIG. 3, and 66 denotes a driven member driven by the vibrating member 70.

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。   The vibrating body 66 is held by the frame 72 and is electrically connected (not shown) so that the AC voltage can be applied. Further, the frame 72 is fixed to other constituent members.

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。   The driven member 66 is cylindrical as shown in the figure, and a male screw member 71 (hereinafter also referred to as a lead screw) having a male screw portion is integrally formed on the central axis of the cylindrical driven member 66. Yes. The cylindrical driven member 66 and the male screw member 71 may be formed as separate parts and then integrally joined by bonding, press fitting, spline coupling, key coupling, or the like, or formed as an integral part. It may be a thing.

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。   A thin shaft portion 71j is formed at both ends of the male screw member 71, and the thin shaft portion 71j is held by the frame 72 by penetrating through a hole formed in the frame 72. The thin shaft portion 71j is formed to have a sufficient length so as to be slidable in the axial direction without being detached from the frame 72. That is, the integrally formed driven member 66 and male screw member 71 can be rotated about the thin shaft portion 71j while being held by the frame 72, and can also move straight in the axial direction of the thin shaft portion 71j. It is possible.

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。   A female screw member 73 is screwed into the lead screw 71, and is not shown but is rotationally locked. Thus, the female screw member 73 moves in the axial direction of the lead screw 71 by the rotation of the lead screw 71, that is, the rotation of the driven member 66, and accompanying the movement of the lead screw 71 and the driven member 66 in the axial direction. It can also be moved.

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。   Further, as shown in the drawing, a checkered black and white pattern is formed on the outer periphery of the cylindrical portion of the driven member 66. This pattern is formed so that the light reflectance is different between the white portion and the black portion, and a photo reflector 74 is arranged to face the checkered pattern. With this two-dimensional checkered black and white pattern, the movement of the driven member 66 in the two directions of the amount of movement in the cylindrical height direction and the amount of rotation in the circumferential direction (rotation angle) is reduced to one. It can be detected by the output of the photo reflector 74.

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。   The checkered black and white pattern is not limited to the pattern having the same pitch in the cylinder height direction and the circumferential direction as shown in the figure, but is a pattern having a different pitch in the cylinder height direction and the circumferential direction. Of course, it may be.

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。   FIG. 5 is a plan view of the driving device 80 shown in FIG. 4A shows a state in which the driven member 66 and the lead screw 71 have moved to the right end with respect to the frame 72, and FIG. 4B shows a state in which the driven member 66 and the lead screw 71 have moved to the left end with respect to the frame 72. Indicates the state.

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。   The movement from the state shown in FIG. 6A to the state shown in FIG. 5B is performed by driving the tip member 61 of the vibrating body 70 in the left-right direction on the paper surface of the drawing, and the lead screw 71 is rotated. The female screw member 73 can be moved in the left direction in the figure without any problem. Further, the female screw member 73 can be moved rightward in the drawing by driving the tip member 61 in the reverse direction. Furthermore, the driven member 66 and the lead screw 71 are rotated by driving the chip member 61 of the vibrating body 70 in the front and back direction of the drawing, and the female screw member 73 to be screwed can be moved.

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。   That is, by moving the driven member 66 linearly in the cylindrical height direction, the female screw member 73 can be moved quickly and with a large amount of movement in a short time, and the driven member 66 is rotated in the circumferential direction. By rotating the lead screw 71, it is possible to obtain a drive device capable of finely and precisely controlling the movement of the female screw member 73 to be screwed.

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。   In addition, the above-described driving device appropriately sets the range of the driven member 66 in the cylindrical height direction and the threaded portion of the lead screw 71, so that the total movement amount due to the movement in the cylindrical height direction and the rotation of the lead screw 71 The total amount of movement is set to an optimum condition corresponding to the equipment to be used.

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。   FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example of a lens barrel using the driving device 80 according to the present embodiment. 4A shows the retracted state, FIG. 2B shows the wide state, and FIG. 3C shows the tele state.

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。   In the figure, reference numeral 1 denotes a first lens group, and 1k denotes a first lens group frame, which holds the first lens group 1. Reference numeral 2 denotes a second lens group, and 2k denotes a second lens group lens frame, which holds the second lens group 2. An optical filter 7 has functions of an optical low-pass filter and an infrared light cut filter. Reference numeral 8 denotes an image pickup device, and a CCD (Charge Coupled Device) type image sensor, a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) type image sensor, or the like is used. The first lens group lens frame 1k and the second lens group lens frame 2k are guided by a guide shaft (not shown) and can move in the direction of the optical axis O. In the figure, the aperture shutter unit assembled to the second lens group frame 2k is omitted.

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。   The first lens group lens frame 1k has a female screw portion, and is screwed with a lead screw 71 of a driving device 80 similar to that shown in FIG. The second lens group lens frame 2k is moved in the direction of the optical axis O by the vibration actuator 60 shown in FIG.

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。   The movement from the retracted state shown in FIG. 5A to the wide state shown in FIG. 5B is performed as follows.

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。   First, the vibrating body 70 is driven in a direction in which the driven member 66 moves linearly in the cylindrical height direction, and the first lens group frame 1k is fed forward by a predetermined amount together with the lead screw 71. The amount by which the first lens group frame 1k is moved out is such that the cylindrical height of the checkered pattern on the outer periphery of the driven member 66 from the position where the driven member 66 shown in FIG. The movement in the vertical direction is detected by a photo reflector 74 and controlled based on the detection result. Further, the vibrating body 60 is driven to extend the second lens group lens frame 2k by a predetermined amount, so that the wide state is achieved. Although the drawing amount of the second lens group frame 2k is not shown, for example, the N pole and the S pole are alternately formed in the rotation direction, and a magnetic thin film resistance element as a detection member is used at a corresponding position, thereby forming a magnetic thin film. Control is performed by detecting an output signal that is output along with the movement of the resistance element by arithmetic processing.

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。   In focusing in the wide state shown in FIG. 5B, the vibrating body 70 is driven in a direction in which the driven member 66 is rotated in the circumferential direction, and the first lens group frame 1k that is screwed by the rotation of the lead screw 71 is used. Is performed in the direction of the optical axis O. The amount of movement of the first lens group frame 1k due to focusing is controlled based on the detection result obtained by detecting the rotation in the circumferential direction of the checkered pattern on the outer periphery of the driven member 66 by the photo reflector 74. It has become.

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。   Movement from the wide state shown in FIG. 5B to the tele state shown in FIG. 4C is performed as follows.

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。   The vibrating body 70 is driven in a direction in which the driven member 66 is rotated in the circumferential direction, and the first lens group frame 1k to be screwed is moved in the optical axis O direction by the rotation of the lead screw 71 (in the drawing direction, in the drawing). Further, the vibrating body 60 is driven to extend the second lens group frame 2k by a predetermined amount, and the tele state is obtained.

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。   In the tele state focusing shown in FIG. 5C, the vibrating body 70 is driven in the direction of rotating the driven member 66 in the circumferential direction and screwed by the rotation of the lead screw 71 as in the wide state. This is done by moving the first lens group frame 1k in the direction of the optical axis O. The amount of movement of the first lens group frame 1k due to focusing is controlled based on the detection result obtained by detecting the rotation in the circumferential direction of the checkered pattern on the outer periphery of the driven member 66 by the photo reflector 74. It has become.

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。   Further, the movement from the telephoto state of FIG. 10C to the wide state of FIG. 10B and the movement from the wide state of FIG. 10B to the retracted state of FIG. This is done by reversing.

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。   That is, the lens barrel shown in FIG. 6 performs a collapsing operation by moving the driven member 66 of the driving device 80 in the cylindrical height direction, and a zooming operation by rotating the driven member 66 in the circumferential direction. Focusing operation is performed. By doing so, different movements required when moving the lens group, a large amount of movement during retraction is quickly moved in a short time, and a small amount of movement during focusing is repeated in small increments. It is possible to obtain a lens barrel that can satisfy both of the operations.

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。   In the above example, the zooming operation is described by rotating the driven member 66 in the circumferential direction. However, for the zooming operation of the first lens group between the wide and telephoto, the driven member 66 is a cylinder. You may make it carry out by moving to a height direction. Further, the first lens barrel 1k is moved by the vibration actuator 60 shown in FIG. 1, and the second lens group barrel 2k is driven by the driving device 80, and the driven member 66 is rotated in the circumferential direction. Thus, focusing may be performed by the second lens group.

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。   Hereinafter, another example of a lens barrel provided with the driving device 80 will be described.

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。   FIG. 7 is a cross-sectional view showing a foldable imaging optical system capable of zooming. FIG. 4A is a cross-sectional view taken along a plane including two optical axes before and after bending. FIG. 4B is a movement diagram of each lens group during zooming.

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。   As shown in FIG. 2A, OA is the optical axis before bending, and OB is the optical axis after bending. Reference numeral 1 denotes a first lens group. The first lens group 1 includes a prism 11 that is a reflection member that bends the optical axis OA in a substantially right angle direction, a lens 11 that is disposed toward the subject with the optical axis OA, and a prism 12. The lens 13 is disposed with the optical axis OB bent by the optical axis as the optical axis. The first lens group 1 is a lens group fixed to the main body 9.

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。   Reference numeral 2 denotes a second lens group, which is incorporated in the second lens group frame 2k. The second lens group is a lens group that moves together with the second lens group frame 2k during zooming (hereinafter also referred to as zooming).

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。   Reference numeral 3 denotes a third lens group, which is fixed to the main body 9. The third lens group 3 is a lens group that does not move.

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。   Reference numeral 4 denotes a fourth lens group, which is incorporated in the fourth lens group frame 4k. The fourth lens group is a lens group that moves together with the fourth lens group frame 4k during zooming.

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。   Reference numeral 5 denotes a fifth lens group, which is incorporated in the fifth lens group frame 5k. The fifth lens group is a lens group that moves integrally with the fifth lens group frame 5k during zooming.

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。   Reference numeral 6 denotes a sixth lens group, which is fixed to the main body 9. The sixth lens group 6 is a lens group that does not move.

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。   An optical filter 7 is assembled to the main cylinder 9. Reference numeral 8 denotes an image sensor. The image sensor 8 is assembled to the main body 9. The FPC is a flexible printed circuit board that is connected to the image sensor 8 and connected to other circuits in the camera. S is an aperture shutter unit, which is fixed to the main cylinder 9.

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。   As shown in FIG. 4B, the first, third, and sixth lens groups are fixed lens groups, and the second, fourth, and fifth lens groups are between wide (W) and tele (T). The zooming is performed by moving as shown. The fifth lens group is further moved from the position moved by zooming to perform focusing.

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。   FIG. 8 is a schematic diagram showing an example in which the driving device 80 is used in the lens barrel shown in FIG. The figure schematically shows the drive device 80 arranged outside the lens barrel.

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。   The inside of the lens barrel shown in the figure is a sleeve 2s formed integrally with the second lens group frame 2k, a sleeve 4s formed integrally with the fourth lens group frame 4k, and a fifth lens group mirror. A guide shaft 15 is provided through a rotation locking portion 5m formed integrally with the frame 5k. Further, a rotation locking portion 2m formed integrally with the second lens group lens frame 2k, a rotation locking portion 4m formed integrally with the fourth lens group lens frame 4k, and a fifth lens group lens frame 5k. A guide shaft 16 is provided through the integrally formed sleeve 5s. Thereby, the second lens group lens frame 2k, the fourth lens group lens frame 4k, and the fifth lens group lens frame 5k are slidable along the guide shafts 15 and 16 in the optical axis OB direction. Each sleeve is fitted with a guide shaft, and the guide shafts 15 and 16 are disposed substantially in parallel with the optical axis OB, and are fixed to the main body 9 by bonding or the like at both ends thereof.

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。   Female sleeve members 23 and 24 that engage with the lead screw and are moved along the guide shafts 15 and 16 in the direction of the optical axis OB by the rotation of the lead screw are engaged with the sleeve 2s and the sleeve 4s, respectively. Yes. The female screw member 25 is engaged with the sleeve 5s.

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。 In the first motor 20, a lead screw 20r, which is a male screw member, is disposed on an extension line of the rotating shaft. In the lead screw 20r, a first screw groove 20r 1 and a second screw groove 20r 2 having different pitches and screw advance directions are formed on one shaft. The lead screw 20r having the first and second screw grooves 20r 1 and 20r 2 may be individually manufactured and joined to be integrated, or may be processed from an integrated shaft.

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。 The female screw member 23 is screwed into the first screw groove 20r 1 of the lead screw 20r, and moves the second lens group frame 2k to be engaged in the direction of the optical axis OB. Similarly, female screw member 24, the second screw groove 20r 2 and screwed of the lead screw 20r, moving the fourth lens group holding frame 4k which engages the optical axis OB direction.

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。   As a result, the second lens group 2 and the fourth lens group 4 approach the third lens group 3 from both sides with different movement amounts due to the rotation of the first motor 20 in a predetermined direction, and the reverse direction of the first motor 20. Are rotated so as to be separated from the third lens group 3 by different movement amounts.

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。   On the other hand, the female screw member 25 is screwed into the lead screw 71 of the driving device 80. The fifth lens group 5 moves during zooming by driving the vibrating body 70 in a direction in which the driven member 66 moves straight in the cylindrical height direction, and the lead lens 71 and the fifth lens group frame 5k in the optical axis OB direction. It is done by moving. The amount of movement of the fifth lens group frame 5k is controlled by detecting the movement in the cylindrical height direction of the checkered pattern on the outer periphery of the driven member 66 by the photo reflector 74.

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。   The focusing is performed by driving the vibrating body 70 in a direction in which the driven member 66 is rotated in the circumferential direction and moving the fifth lens group frame 5k in the optical axis OB direction by the rotation of the lead screw 71. . The amount of movement by focusing of the fifth lens group frame 5k is controlled based on the detection result obtained by detecting the circumferential rotation of the checkered pattern on the outer periphery of the driven member 66 by the photo reflector 74. It has become.

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。   Thereby, the second lens group, the fourth lens group, and the fifth lens group can be moved along the movement diagram of wide (W) to tele (T) shown in FIG. Focusing by the fifth lens group is also possible.

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。   Reference numerals 32 and 35 are photo interrupters. The photo interrupter 32 detects the initial position for positioning the second lens group frame 2k by detecting the switching position of the presence or absence of the shielding portion formed on the second lens group frame 2k. The photo interrupter 35 detects an initial position for positioning the fifth lens group frame 5k by detecting a switching position of the presence or absence of a shielding portion formed on the fifth lens group frame 5k.

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。   The rotation direction and amount of rotation of the first motor 20 are controlled based on this initial position, and the position control of the second and fourth lens groups is performed. Further, the movement of the checkered pattern on the outer periphery of the driven member 66 of the driving device 80 in the cylindrical height direction is detected by the photo reflector 74 with reference to the initial position, and the zooming position control is performed. Yes.

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。   That is, the lens barrel shown in FIG. 8 performs a zooming operation by moving the driven member 66 of the driving device 80 in the cylindrical height direction, and performs a focusing operation by rotating the driven member 66 in the circumferential direction. To do. By doing this, different movements required when moving the lens group, a large amount of movement during zooming is quickly moved in a short time, and a small amount of movement during focusing is repeated in small increments. It is possible to obtain a lens barrel that can satisfy both of the operations.

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。   As another lens barrel configuration, a three-group zoom configuration in which the first lens group and the second lens group on the object side are retracted and zoomed by the cam barrel, and the third lens group on the image plane side is retracted. In addition, the driving device according to the present embodiment can be applied to the movement of the third lens group even in a configuration in which a small amount of movement is performed during zooming and focusing is performed. In this case, when retracting and zooming, the driven member is moved straight in the cylinder height direction to move the third lens group, and during focusing, the driven member is rotated in the circumferential direction to rotate the lead screw. The third lens group is moved by moving the third lens group by moving the driven member straight in the cylinder height direction when retracted, and the driven member is rotated in the circumferential direction during zooming and focusing. The third lens group may be moved by rotating the lead screw.

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。   The driving device according to the present embodiment has been described using the vibrator described in FIG. 3, but is not limited thereto, and the linear movement and circumference of the driven member in the cylindrical height direction are not limited thereto. It is needless to say that the rotation in the direction may be arranged in accordance with the respective driving directions using two vibrating bodies shown in FIG. In this case, for example, an AC voltage having a phase difference of 90 ° is applied to one vibrating body, and the other vibrating body is subjected to timing when the tip member of one vibrating body is positioned at the highest point of the elliptical motion. Phase difference 0 such that the tip member of the vibrating body is positioned at the lowest point and the tip member of one vibrating body is positioned at the lowest point of the elliptical motion, the tip member of the other vibrating body is positioned at the highest point. An AC voltage of ° may be applied.

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。It is the front view which showed typically the well-known vibration actuator which has arrange | positioned the several piezoelectric element at the predetermined angle mutually. 図1に示す振動体60の駆動動作を示した図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a driving operation of the vibrating body 60 illustrated in FIG. 1. 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。It is a figure which shows an example of the vibrating body 70 used for the drive device which concerns on this Embodiment. 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。It is a perspective view which shows an example of the drive device 80 which concerns on this Embodiment. 図4に示す駆動装置80の平面図である。It is a top view of the drive device 80 shown in FIG. 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。It is a schematic diagram which shows an example of the lens barrel using the drive device 80 which concerns on this Embodiment. 変倍可能な折り曲げ撮像光学系を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the bending imaging optical system which can be changed in magnification. 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。It is a schematic diagram which shows the example which used the drive device 80 for the lens barrel shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st lens group 1k 1st lens group frame 2 2nd lens group 2k 2nd lens group frame 3 3rd lens group 4 4th lens group 4k 4th lens group frame 5 5th lens group 5k 5th lens Group lens frame 6 Sixth lens group 7 Optical filter 8 Image sensor 9 Main body 15, 16 Guide shaft 20 First motor 61 Chip member 62a, 62b, 62c, 62d Piezoelectric element 63 Base member 64 Pressure member 66 Driven member 70 Vibrating body 71 Male thread member (lead screw)
72 Frame 73 Female thread member 74 Photo reflector 80 Drive device

Claims (5)

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。
A plurality of piezoelectric elements arranged so as to cross each other at a predetermined angle, a vibrating body that vibrates based on a high-frequency signal, a cylindrical driven member that is driven by the vibration of the vibrating body, and the driven member integrally A male screw member formed, and a female screw member screwed into the male screw member,
The vibrator is configured to drive the driven member in two directions of a circumference and a cylinder height direction to move the female screw member.
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。
In a driving device comprising: a vibrating body that is arranged to intersect a plurality of piezoelectric elements at a predetermined angle and vibrates based on a high-frequency signal; and a cylindrical driven member that is driven by the vibration of the vibrating body.
The vibration device includes four piezoelectric elements arranged in a cross shape when viewed from the driven member side, and drives the driven member in two directions.
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。 The driving device according to claim 1, wherein the driving amount of the driven member in two directions is detected by one detection member. 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。 The driving device according to claim 1, wherein a checkered pattern is formed on the driven member, and the detection member is a photo reflector. 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。 5. The driving apparatus according to claim 1, wherein the driven member performs at least two of a collapsing operation, a zooming operation, and a focusing operation by driving the driven member in two directions. Lens barrel.
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