JP2010224371A - レンズ鏡筒及びそれを有する光学機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 振動型リニアアクチュエータで移動レンズ枠を移動させるとき、移動の際の騒音が小さく、装置全体の小型化を図りつつ、ガタがなく高精度に移動レンズ枠を移動することができるレンズ鏡筒を得ること。
【解決手段】 光学素子を保持し、移動する光学素子保持部材と、前記光学素子保持部材の移動を案内するための案内手段と、前記案内手段を保持するベース部材と、電気−機械エネルギー変換作用により振動が励起される振動部材および該振動部材に接触する接触部材により構成される振動型リニアアクチュエータとを有し、前記接触部材は、その移動方向の両端に振動吸収部材が取付けられており、前記振動吸収部材を介して前記ベース部材に固定されていること。
【選択図】 図８

Description

本発明はレンズ鏡筒及びそれを有する光学機器に関し、例えばビデオカメラやデジタルスチルカメラ等においてレンズ群を保持するレンズ移動枠を光軸に沿って又は光軸と直交する方向に移動させる際に好適なものである。

デジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置（光学機器）は光軸方向あるいは光軸直交方向にレンズ枠を移動させることで、変倍（ズーミング）及び焦点調節（フォーカシング）を行ったり、像振れの補正等を行っている。レンズ枠を移動させるための駆動手段として、振動型リニアアクチュエータ（超音波モータ）を用いたものが知られている。振動型リニアアクチュエータでは、圧電素子によって振動が励起される振動部材（振動子）と、該振動部材に圧接し、相対移動する接触部材（相対運動部材）とを直線方向に相対移動させている。

このような振動型リニアアクチュエータを用いて被駆動物を駆動する駆動装置が知られている（特許文献１）。特許文献１の駆動モータでは、振動型リニアアクチュエータを駆動する際にベース部材より発生する振動に起因した騒音の発生や駆動効率の低下を防止する為に、プチルゴム製の振動吸収部材を用いている。具体的には、ベース部材に振動吸収部材を介して、相対運動部材（スライダ）を固定している。このとき双方を固定する為に振動吸収部材を全面に接着している。これにより振動子と相対運動部材とをベース部材から発生する振動に起因する騒音を小さくして相対的に移動させている。

特開２０００−３２４８６５号公報

特許文献１の超音波モータ（駆動モータ）ではベース部材と相対運動部材との間の全面に振動吸収部材を設け、接着剤にて、これらの各部材を接合している。そして相対運動部剤に発生した振動が振動吸収部材により吸収されてベース部材に伝達されるのを軽減している。これによってベース部材で発生する振動を少なくして騒音の発生を少なくしている。しかしながら引用文献１の駆動モータでは接触部材を固定する為に振動吸収部材を接着しているため、組立に時間を要する上、レンズ鏡筒の内壁に固定する場合は、固定が難しく、設計の自由度も低くなるという問題があった。

本発明は、振動型リニアアクチュエータで移動レンズ枠を移動させるとき、移動の際の騒音が小さく、装置全体の小型化を図りつつ、ガタがなく高精度に移動レンズ枠を移動することができるレンズ鏡筒及びそれを有する光学機器の提供を目的とする。

本発明のレンズ鏡筒は、光学素子を保持し、移動する光学素子保持部材と、前記光学素子保持部材の移動を案内するための案内手段と、前記案内手段を保持するベース部材と、電気−機械エネルギー変換作用により振動が励起される振動部材および該振動部材に接触する接触部材により構成される振動型リニアアクチュエータとを有し、前記接触部材は、その移動方向の両端に振動吸収部材が取付けられており、前記振動吸収部材を介して前記ベース部材に固定されていることを特徴としている。

本発明によれば、振動型リニアアクチュエータで移動レンズ枠を移動させるとき、移動の際の騒音が小さく、装置全体の小型化を図りつつ、ガタがなく高精度に移動レンズ枠を移動することができるレンズ鏡筒が得られる。

本発明の実施例１のレンズ鏡筒の説明図。 実施例１のレンズ鏡筒を光軸に平行な面で切断したときの断面図。 実施例１のレンズ鏡筒の分解斜視図。 実施例１のレンズ鏡筒に第１の振動型リニアアクチュエータ部の光軸に垂直な面で切断したときの断面図 実施例１のレンズ鏡筒に第１の振動型リニアアクチュエータ部の光軸に垂直な面で切断したときの断面図。 実施例１のレンズ鏡筒における第１の振動型リニアアクチュエータのスライダ固定部の分解図。 実施例１のレンズ鏡筒における第１の振動型リニアアクチュエータのスライダ勘合部を示した図。 実施例１のレンズ鏡筒における第１の振動型リニアアクチュエータの光軸に平行な面で切断したときの断面図。 実施例１のレンズ鏡筒における第２の振動型リニアアクチュエータのスライダ固定部の分解斜視図。 実施例１のレンズ鏡筒における第２の振動型リニアアクチュエータのスライダ固定部の斜視図。 実施例１のレンズ鏡筒における第２の振動型リニアアクチュエータの光軸に平行な面で切断したときの断面図。 実施例１のレンズ鏡筒を有する光学機器の要部ブロック図。 実施例１のレンズ鏡筒における第１の振動型リニアアクチュエータの第２レンズ保持部材側の斜視図。 実施例１のレンズ鏡筒における第１の振動型リニアアクチュエータの光軸に平行な面で切断したときの断面図。

以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。本発明のレンズ鏡筒を後述する各部材に付した符番を参照して示すと次のとおりである。本発明のレンズ鏡筒は、光学素子（第２レンズユニット２、第４レンズユニット４）を保持し、光軸方向に移動する光学素子保持部材（第２レンズ保持枠１２、第４レンズ保持枠１４）を有している。光学素子保持部材を移動案内するための案内手段(ガイドバー１０、１１）と、案内手段を保持する固定のベース部材（第１レンズ保持部材６、後部鏡筒５）を有している。

更に、電気−機械エネルギー変換作用により振動が励起される振動部材(振動子１９、３５)および該振動部材に接触する接触部材（スライダー１８、３４）により構成される振動型リニアアクチュエータ（超音波モーター）とを有している。接触部材は、その移動方向の両端に振動吸収部材が取付けられている。そして、振動吸収部材を介してベース部材に固定されている。ここで振動吸収部材は、光学素子の光軸方向と光軸直交方向を位置決めする薄膜で凹のキャップ形状より成り、接触部材の端を覆うように取り付けられている。また接触部材は振動吸収部材を介して、一方の端を第１レンズ保持部材(第１のベース部材)６に形成した凹形状の第１の勘合部６ａに勘合されている。他方の片端を後部鏡筒(第２のベース部材)５に形成した凹形状の第２の勘合部５aに勘合させて固定されている。

［実施例］
図１（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の実施例１のレンズ鏡筒を、外装を取り除いて前方、右側方、後方および左側方の４方向から見たときの説明図である。また、図２はレンズ鏡筒の光軸を含む面で切断した断面図である。図３はレンズ鏡筒の分解斜視図である。図４はレンズ鏡筒を構成する、第１の振動型リニアアクチュエータ部の光軸に垂直な面で切断したときの断面図である。図５はレンズ鏡筒を構成する、第２の振動型リニアアクチュエータ部の光軸に垂直な面で切断したときの断面図である。

図６は図１の一方のスライダ部分の説明図、図７（Ａ）、（Ｂ）は図１のスライダとベース部材（５、６）との位置関係の説明図、図８はレンズ鏡筒を構成する第１の振動型リニアアクチュエータの部分拡大図である。図９は図１の他方のスライダ部分の説明図、図１０は図１の他方のスライダ部分の組立て後の説明図、図１１はレンズ鏡筒を構成する第２の振動型リニアアクチュエータの部分拡大図である。図１２は本実施例の光学機器の要部ブロック図である。図１３は本発明のレンズ鏡筒における第１の振動型リニアアクチュエータの第２レンズ保持部材側の斜視図である。図１４は本発明のレンズ鏡筒における第１の振動型リニアアクチュエータの光軸に平行な面で切断したときの要部断面図である。

これらの図において、物体側から像側へ順に、１は固定の第１レンズユニット、２は変倍のために光軸方向に移動する第２レンズユニット（光学素子）である。１５は光量調節ユニット、３は固定の第３レンズユニット、４は変倍に伴う像面変動の補正および焦点調節のために光軸方向に移動する第４レンズユニットである。第１〜第４レンズユニット１〜４はズームレンズの一部を構成している。５は後述する撮像素子やローパスフィルタ（ＬＰＦ）を保持し、不図示のカメラ本体に固定される後部鏡筒（ベース部材）である。６は第１レンズユニット１を保持し、ビス７、８、９により後部鏡筒５に固定された第１レンズ保持部材（ベース部材）である。１０、１１は後部鏡筒５と第１レンズ保持部材６により光軸方向に略平行に保持されたガイドバー（ガイド部材）（案内手段）である。１２は第２レンズユニット２を保持する第２レンズ保持部材（光学素子保持部材）であり、不要光をカットするマスク３２が固定されている。

この第２レンズ保持部材１２は、係合部１２ａにおいてガイドバーガイドバー（案内手段）１０に係合して光軸方向にガイドされ、係合部１２ｂにおいてガイドバー（案内手段）１１に係合している。これにより第２レンズ保持部材１２のガイドバー１０回りでの回転が阻止されている。１３は第３レンズユニット３を保持し、ビス１６により後部鏡筒５に固定された第３レンズ保持部材である。１４は第４レンズユニット４を保持する第４レンズ保持部材であり、係合部１４ａにおいてガイドバー１１に係合して光軸方向にガイドされ、係合部１４ｂにおいてガイドバー１０に係合している。これにより第４レンズ保持部材１４のガイドバー１１回りでの回転が阻止されている。光量調節ユニット１５は、光軸方向から見て左右方向（第２の方向）よりも上下方向（第１の方向）に長い外形形状を有する。この光量調節ユニット１５は、ビス１７により後部鏡筒５に固定されている。

１８は磁石と摩擦材とを接合して構成されたスライダ（接触部材）である。１９は電気−機械エネルギー変換素子と該電気−機械エネルギー変換素子により振動が励起される板状の弾性部材とにより構成される振動子（振動部材）である。ここで、該振動子１９の弾性部材は強磁性体であり、該強磁性体がスライダ１８の磁石と引き合うことにより、スライダ１８の摩擦材の圧接面１８ａと振動子１９の弾性部材において光軸方向２箇所に形成された圧接面１９ａ、１９ｂとが圧接される。これらスライダ１８および振動子１９によって構成される第１の振動型リニアアクチュエータでは、フレキシブル配線板２０を介して２つの位相が異なる周波信号（パルス信号又は交番信号）が電気−機械エネルギー変換素子に入力される。

これにより、振動子１９の圧接面１９ａ、１９ｂに略楕円運動が発生し、スライダ１８の圧接面１８ａに光軸方向の駆動力が発生する。２１は振動子１９が固定されるスペーサ、２２はスペーサ２１が固定される板バネである。該板バネ２２は、その板面の面内方向には変形しにくく、板面に垂直な方向には変形しやすい形状を有する。また、板バネ２２は、その面内に含まれる任意の軸を中心とした回転方向の変形が容易であり、該変形により振動子１９の圧接面１９ａ、１９ｂをスライダ１８の圧接面１８ａに対して平行に維持する。板バネ２２が面内方向に変形しにくいことにより、振動子１９の光軸方向（すなわち、駆動方向）への変位は制限される。

次にスライダ１８のベース部材（５、６）への固定方法について説明する。第１レンズ保持部材（第１のベース部材）６にはスライダ１８の一端が勘入する勘合部（第１の勘合部）６ａが形成されている。後群鏡筒（第２のベース部材）５には、スライダ１８の他端が勘入する勘合部（第２の勘合部）５ａが形成されている。２６、２７はブチルゴムでできた振動吸収部材あり、薄膜で凹状のキャップ形状である。この形状によって振動吸収部材２６、２７はスライダ１８の光軸方向と光軸直交方向の位置決めをしている。この振動吸収部材２６、２７を図６のようにスライダ１８に被せ第１スライダユニットを形成する。このとき、スライダ１８に対して、振動吸収部材２６、２７の凹部が圧入されるように寸法設定がなされている。前記第１スライダユニット（１８、２６、２７）をまず、第１レンズ保持枠６の勘合部６ａ又は後部鏡筒５の勘合部５ａのどちらか一方に挿入する。ここでは、前記第１スライダユニットの振動吸収部材２７側を、後群鏡筒５の勘合部５ａに挿入する、勘合部５ａの入口はスライダユニットを入れやすいように面取りがされている。

後群鏡筒５と第１レンズ保持部材６を合わせる際に、第１スライダユニット（１８、２６、２７）の、振動吸収部材２６側の端を勘合部６ａに挿入する。勘合部６aの入口も第１スライダユニットを入れやすいように面取りがされている。この状態で、ビス７、８、９で第１レンズ保持部材６と後群鏡筒５を固定する事で、前記第１スライダユニットが第１レンズ保持部材６と後部鏡筒５の間で固定される。このとき、両端の勘合箇所は側面が圧入となるように寸法設定されているため、スライダ１８はガタなく保持される。２８は第２レンズ保持部材１２の移動量（位置）を検出するためのスケールであり、第２レンズ保持部材１２に形成された溝部１２ｄ内に接着等で固定されている。

ビス２４、２５により板バネ２２が第２レンズ保持部材１２に固定されている。そして振動子１９は板ばね２２を介して第２レンズ保持部材１２に固定されている。２９はスケール２８に対して投光し、スケール２８からの反射光を受光して第２レンズ保持部材１２の移動量を検出するための投受光素子である。これら投受光素子２９およびスケール２８により第２レンズ保持部材１２の移動量を検出するための検出器としての第１のリニアエンコーダが構成されている。３０は投受光素子２９に対して信号を入出力するためのフレキシブル配線板であり、ビス３１により第１レンズ保持部材６に固定されている。

第２レンズ保持部材１２にはストッパー１２ｅ、１２ｆが設けられている。ストッパー部１２ｅ、１２ｆと後部鏡筒５、第１レンズ保持部材６との隙間が、第２レンズ保持部材１２の可動全域に渡って、Ｌ2となるように設定されている。また、スペーサ２１と第２レンズ保持部材１２との最小隙間はＬ1となっている。この時Ｌ1とＬ2の間にはＬ1＞Ｌ２の関係がある。第１の振動型リニアアクチュエータは、ガイドバー１０と、振動子１９およびスライダ１８を有し、第１のリニアエンコーダは、投受光素子２９およびスケール２８を有している。これらは、図１に示すように、光軸方向前方から見て、光量調節ユニット１５の外周面のうち該光量調節ユニット１５の光軸位置から最も近い外面の１つである平面状の右側面（光軸方向視において直線状の右長辺部）に近接して配置されている。また、第１の振動型リニアアクチュエータ（１０、１８、１９）と第１のリニアエンコーダ（２８、２９）は、上下方向においてガイドバー１０を挟むように該ガイドバー１０に隣接して配置されている。

３４は磁石と摩擦材とが接合されて構成されたスライダ（接触部材）である。スライダ３４は第４レンズ保持部材１４に固定されている。振動子３５は、電気−機械エネルギー変換素子と該電気−機械エネルギー変換素子により振動が励起される板状の弾性部材とにより構成される。ここで、該振動子３５の弾性部材は強磁性体であり、該強磁性体がスライダ３４の磁石と引き合うことにより、スライダ３４の摩擦材の圧接面３４ａと振動子３５の弾性部材において光軸方向２箇所に形成された圧接面３５ａ、３５ｂとが圧接される。これらスライダ３４および振動子３５によって構成される第２の振動型リニアアクチュエータでは、フレキシブル配線板３６を介して２つの位相が異なる周波信号（パルス信号又は交番信号）が電気−機械エネルギー変換素子に入力される。

これにより、振動子３５の圧接面３５ａ、３５ｂに略楕円運動が発生し、スライダ３４の圧接面３４ａに光軸方向の駆動力が発生する。３７は振動子３５が固定されるスペーサ、３８はスペーサ３７が固定される板バネである。該板バネ３８は、その板面の面内方向には変形しにくく、板面に垂直な方向には変形しやすい形状を有する。この板バネ３８は、面内に含まれる任意の軸を中心とした回転方向の変形が容易であり、これにより、振動子３５の圧接面３５ａ、３５ｂをスライダ３４の圧接面３４ａに対して平行に維持する。板バネ３８が面内方向に変形しにくいことにより、振動子３５の光軸方向（すなわち、駆動方向）への変位は制限される。

次にスライダ３４のベース部材５、６への固定方法について説明する。第４レンズ保持部材１４にはスライダ３４の一端が嵌合される勘合部１４ｃと溝１４ｄが形成されている。４０、４１はブチルゴムでできた振動吸収部材あり、薄膜で凹状のキャップ形状である。このキャップ形状によって光軸方向と光軸直交方向の位置決めがなされている。４４は板金部材である。前記振動吸収部材４０、４１を前記第１スライダユニット（１８、２６、２７）と同様にスライダ３４に被せ第２スライダユニットを形成する。このとき、スライダ３４に対して、振動吸収部材４０、４１の凹部が圧入されるように寸法設定がなされている。前述の第２スライダユニット（３４、４０、４１）の振動吸収部材４０側を、第４レンズ保持部材１４の勘合部１４ｃに挿入する。このとき、同時に第２スライダユニット（３４、４０、４１）の、振動吸収部材４１側も第４レンズ保持部材１４の溝１４ｄに挿入される。勘合部１４ｄの入口は第２スライダユニットを入れやすいように面取りがされている。

次に板金部材４４を第４レンズ保持部材１４の突起部１４eに合わせて嵌める。この板金部材４４には、角穴４４aが形成されており、この部分（角穴４４ａ）と第４レンズ保持部材１４の突起部１４ｅが合わさって固定される。板金部材４４と振動吸収部材４１は、組込時にチャージされるように寸法設定されており。板金部材４４と振動吸収部材４１の弾性力により、加圧して保持される。勘合部１４ｃと前記第２スライダユニット（３４、４０、４１）は側面が圧入となるように寸法設定されている。以上より、スライダ３４はガタなく保持される。３９はビス４２、４３により後部鏡筒５に固定された、振動子３５を保持する振動子保持部材であり、この振動子保持部材３９には、ビス４６、４７により板バネ３８が固定されている。

これによって振動子３５は後部鏡筒５に固定される。４８は第４レンズ保持部材１４の移動量（位置）を検出するためのスケールであり、第４レンズ保持部材１４に形成された溝部１４ｄ内に接着等で固定されている。４９はスケール４８に対して投光し、スケール４８からの反射光を受光して第４レンズ保持部材１４の移動量を検出するための投受光素子である。これら投受光素子４９およびスケール４８により検出器としての第２のリニアエンコーダが構成されている。５０は投受光素子４９に対して信号を入出力するためのフレキシブル配線板であり、ビス５１により後部鏡筒５に固定されている。

第２の振動型リニアアクチュエータはガイドバー１１と、振動子３５およびスライダ３４を有している。第２のリニアエンコーダは、投受光素子４９およびスケール４８を有している。これらは、図１に示すように、光軸方向前方から見て、光量調節ユニット１５の外周面のうち該光量調節ユニット１５の光軸位置から最も近いもう１つの外平面である左側面（光軸方向視において直線状の左長辺部）に近接して配置されている。また、第２の振動型リニアアクチュエータ（１１、３４、３５）と第２のリニアエンコーダ（４８、４９）は、上下方向においてガイドバー１１を挟むように該ガイドバー１１に隣接して配置されている。第１の振動型リニアアクチュエータ、ガイドバー１０および第１のリニアエンコーダと、第２の振動型リニアアクチュエータ、ガイドバー１１および第２のリニアエンコーダとが、光軸中心を通って上下方向に延びる軸に対して略対称となるように配置されている。

図１２の光学機器（撮像装置）の要部ブロック図について説明する。１０１はＣＣＤセンサおよびＣＭＯＳセンサ等により構成される撮像素子、１０２は第２レンズユニット２（第２レンズ保持部材１２）の駆動源であり、スライダ１８および振動子１９を含む第１の振動型リニアアクチュエータである。１０３は第４レンズユニット４（第４レンズ保持部材１４）の駆動源であり、スライダ３４および振動子３５を含む第２の振動型リニアアクチュエータである。１０４は光量調節ユニット１５の駆動源としてのメータである。１０５はスケール２８および投受光素子２９を含む第１のリニアエンコーダとしての第２レンズエンコーダである。１０６はスケール４８および投受光素子４９を含む第２のリニアエンコーダとしての第４レンズエンコーダである。これらのエンコーダ１０５、１０６はそれぞれ、第２レンズユニット２および第４レンズユニット４の光軸方向での相対位置（基準位置からの移動量）を検出する。

本実施例では、エンコーダとして光学式エンコーダを用いているが、磁気式エンコーダを用いてもよいし、電気抵抗を用いて絶対位置を検出するエンコーダ等を用いてもよい。１０７は絞りエンコーダであり、例えば、光量調節ユニット１５の駆動源であるメータ１０４の内部に設けられたホール素子によって該メータ１０４のロータとステータの回転位置関係を検出する方式のものなどが用いられる。１１７は該撮影装置の動作の制御を司るコントローラとしてのＣＰＵである。１０８はカメラ信号処理回路であり、撮像素子１０１からの出力値に対して増幅やガンマ補正などを施す。カメラ信号処理回路１０８でこれらの所定の処理を受けた映像信号のコントラスト信号は、ＡＥゲート１０９およびＡＦゲート１１０を通過する。これらのゲート１０９、１１０により、露出決定およびピント合わせのために最適な信号の取り出し範囲が全画面内から設定される。

これらのゲート１０９、１１０の大きさは可変であったり、複数設けられたりする場合もある。１１４はオートフォーカス（ＡＦ）のためのＡＦ信号処理回路であり、ＡＦゲート１１０からの映像信号の高周波成分を抽出してＡＦ評価値信号を生成する。１１５はズーム操作を行うためのズームスイッチである。１１６はズームトラッキングメモリであり、変倍に際して合焦状態を維持するために、被写体距離と第２レンズユニット２の位置とに応じた、第４レンズユニット４を駆動すべき目標位置情報を記憶する。なお、ズームトラッキングメモリとしては、ＣＰＵ１１７内のメモリを使用してもよい。

上記構成において、撮影者によりズームスイッチ１１５が操作されると、ＣＰＵ１１７は第２レンズユニット２を駆動するために第１の振動型リニアアクチュエータ１０２を制御する。同時に、第１のズームトラッキングメモリ１１６の情報と第２レンズユニットエンコーダ１０５の検出結果から求めた現在の第２レンズユニット２の光軸方向の位置とに基づいて第４レンズユニット４の光軸方向の目標駆動位置を算出する。該目標駆動位置に第４レンズユニット４を駆動するよう第２の振動型リニアアクチュエータ１０３を制御する。第４レンズユニット４が目標駆動位置に達したか否かは、第４レンズユニットエンコーダ１０６の検出結果から求められた現在の第４レンズユニット４の光軸方向の位置と目標駆動位置とが一致したか否かによって判別される。

また、オートフォーカスにおいては、ＣＰＵ１１７は、ＡＦ信号処理回路１１４で得られたＡＦ評価値がピークを示す位置を探索するように第４レンズユニット４を駆動するため、第２の振動型リニアアクチュエータ１０３を制御する。適正露出を得るために、ＣＰＵ１１７は、ＡＥゲート１０９を通過した輝度信号の平均値が所定値となるように、つまりは絞りエンコーダ１０７の出力が該所定値に対応した値となるように、光量調節ユニット１５のメータ１０４を制御して開口径をコントロールする。

上記構成において、第１、第２の振動型リニアアクチュエータが十分な性能を発揮する為には、スライダ１８、３４に発生する不要な振動を抑える必要がある。また、スライダの振動を抑える事は、静音化にもなる。第１の振動型リニアアクチュエータ（１０、１８、１９）においてスライダ１８の両端を、ブチルゴム（振動吸収部材）２６、２７を間に介して保持する事で、不要な振動の発生を抑える事ができる。また、スライダ１８を固定する後群鏡筒５と第１レンズ保持部材６に直接、保持用の、勘合部を形成した為、保持の為の新たな部品を必要としない。これにより、レンズ鏡筒の小型化と簡素化が容易となる。

第２の振動型リニアアクチュエータ（１１、３４、３５）においても、スライダ３４の両端を、ブチルゴム（振動吸収部材）４０、４１を間に介して保持する事で、不要な振動の発生を抑える事ができる。スライダ３４を第４のレンズ保持枠１４に固定するために、第４のレンズ保持枠１４に直接、勘合部１４ｃ、溝１４ｄを形成している。板金部材４４のみを追加する事で、スライダ３４の保持をしている。追加した保持部品の板金部材４４は占有体積が小さく単純な部品である。よって、非常に小型で容易にスライダ３４を保持することができる。また、スライダ１８は磁石を用いて構成され、振動子１９を吸着することによって振動型リニアアクチュエータとしての駆動力を発生するために必要な圧接力を得ている。このため、圧接力の反力が第２レンズ保持部材１２には作用しない。

これにより、第２レンズ保持部材１２をガイドするガイドバー１０、１１と係合する係合部１２ａ、１２ｂに発生する摩擦力が大きくならず、摩擦による駆動負荷も大きくならない。しかも、板バネ２２にて発生する力は小さいので、該板バネ２２からガイドバー１０、１１と係合する係合部１２ａ、１２ｂに作用する力も小さく、係合部１２ａ、１２ｂに発生する摩擦力をほとんど増加させない。したがって、低出力で小型の振動型リニアアクチュエータを使用することができ、この結果、レンズ鏡筒の小型化を図ることができる。また、大きな圧接力が第２レンズ保持部材１２に作用することがないので、第２レンズ保持部材１２をガイドするガイドバー１０、１１と係合する係合部１２ａ、１２ｂに発生する摩擦力が大きくならない。

したがって、第１の振動型リニアアクチュエータ１０２を大出力化したり大型化したりする必要がなく、係合部１２ａ、１２ｂに係合するガイドバー１０、１１との摩擦による摩耗を低減することもできる。また、第２レンズ保持部材１２（第２レンズユニット２）の微小駆動も正確に行うことができる。また、製造誤差等でいずれかの圧接面の光軸に平行な軸に対する位置や該軸回りでの傾きが光軸方向において変化したとする。この場合でも、板バネ２２が変形して振動子１９の位置や傾き(向き)が変化することによって、両圧接面は平行に維持され、適正な面接触状態が維持される。

また、板バネ２２は、上記圧接力よりも小さな力で変形するようにバネ定数が設定されている。このため、圧接面の位置や傾きが変わった場合でも圧接力は大きく変わらない。したがって、第１の振動型リニアアクチュエータ１０２が本来持つ性能に応じた出力を安定的に引き出すことができる。また、レンズ鏡筒に落下等による強い衝撃力が加わった場合、第２レンズ保持枠１２及び第４レンズ保持枠１4の質量により、ガイドバー１０、１１に強い力が加わり、ガイドバー１０、１１には弾性変形が生じる。ガイドバー１０、１１の弾性変形により、第２レンズ保持枠１２及び第４レンズ保持枠１４には、瞬間的に変位が生じ、各部品間のクリアランスに変化が生じる。

第２レンズ保持部材１２がスライダ１８の圧接面１８ａの方向に向かって変位した場合でも、板バネ２２が変形して、衝撃を吸収する。その板バネ２２の変形によるバネ力は、十分小さいので、振動子１９には大きな力が加わらず、破損等を防ぐことができる。第２レンズ保持部材１２の変位がＬ２に達すると、ストッパー１２ｅ、１２ｆが後部鏡筒５及び第１レンズ保持部材６と接触する。よって、第２レンズ保持部材１２の最大変位量はＬ２で決まる。板バネ２２の変位できる量は、Ｌ１で決まっている。Ｌ１＞Ｌ２となっているので、レンズ鏡筒に強い衝撃力が加わった場合でも、レンズ保持部材１２の変位量は、板バネ２２の変位範囲内に収まっており、強い衝撃力が振動型リニアアクチュエータには伝わらない。

これにより、振動型リニアアクチュエータの破損を防ぐ事ができる。また、ストッパー１２ｅ、１２ｆをこのように適切な寸法設定で設ける事により、スペーサ２１と第２レンズ保持部材１２との隙間、Ｌ１を衝撃対策のために大きくする必要がないので、小型の振動型リニアアクチュエータを配置することができる。第４レンズ保持部材１４が振動子３５の圧接面３５ａ、３５ｂの方向に向かって変位した場合でも、板バネ３８が変形して、衝撃を吸収する。その板バネ３８の変形によるバネ力は、十分小さいので、振動子３５及びスライダ３４には大きな力が加わらず、破損を防ぐことができる。

一方、スライダ３４は磁石を用いて構成され、振動子３５を吸着することによって振動型リニアアクチュエータとしての駆動力を発生するために必要な圧接力を得ている。このため、圧接力の反力が第４レンズ保持部材１４には作用しない。これにより、第４レンズ保持部材１４をガイドするガイドバー１１、１０と係合する係合部１４ａ、１４ｂに発生する摩擦力が大きくならず、摩擦による駆動負荷も大きくならない。しかも、板バネ３３、３８にて発生する力は小さいので、該板バネ３３、３８からガイドバー１１、１０との係合部１４ａ、１４ｂに作用する力も小さく、係合部１４ａ、１４ｂに発生する摩擦力をほとんど増加させない。

したがって、低出力で小型の振動型リニアアクチュエータを使用することができ、この結果、レンズ鏡筒の小型化を図ることができる。また、大きな圧接力が第４レンズ保持部材１４に作用することがないので、第４レンズ保持部材１４をガイドするガイドバー１１、１０と係合する係合部１４ａ、１４ｂに発生する摩擦力が大きくならない。したがって、第２の振動型リニアアクチュエータ１０３を大出力化したり大型化したりする必要がなく、係合部１４ａ、１４ｂに係合するガイドバー１１、１０との摩擦による摩耗を低減することもできる。また、第４レンズ保持部材１４（第４レンズユニット４）の微小駆動も正確に行うことができる。

製造誤差等でいずれかの圧接面の光軸に平行な軸に対する位置や該軸回りでの傾きが光軸方向において変化したとする。この場合、板バネ３３、３８が変形して振動子３４の位置や傾き(向き）が変化することによって、両圧接面は平行に維持され、適正な面接触状態が維持される。また、板バネ３３、３８は、上記圧接力よりも小さな力で変形するようにバネ定数が設定されている。このため、圧接面の位置や傾きが変わった場合でも圧接力は大きく変わらない。したがって、第２の振動型リニアアクチュエータ１０３が本来持つ性能に応じた出力を安定的に引き出すことができる。

上述したように、本実施例では、光軸方向視において、ガイドバー１０と第１の振動型リニアアクチュエータ（１８、１９）と第１のリニアエンコーダ（２８、２９）とが、次のようになっている。即ち、光量調節ユニット１５のうち光軸から最も近い平面の１つである右側面に沿うように（近接するように）配置されている。また、ガイドバー１０の上下に隣接するように第１の振動型リニアアクチュエータ（１８、１９）と第１のリニアエンコーダ（２８、２９）が配置されている。さらに、光軸方向視において、ガイドバー１１と第２の振動型リニアアクチュエータ（３４、３５）と第２のリニアエンコーダ（４８、４９）とが、次のようになっている。

光量調節ユニット１５のうち光軸から最も近い平面の１つである左側面に沿うように（近接するように）配置されている。また、ガイドバー１１の上下に隣接するように第２の振動型リニアアクチュエータ（３４、３５）と第２のリニアエンコーダ（４８、４９）が配置されている。レンズ鏡筒は光量調節ユニット１５と、該光量調節ユニット１５の物体側および像面側に配置された第２および第４レンズ保持部材１２、１４をそれぞれ駆動する２つの振動型リニアアクチュエータ（１０２、１０３）を有している。さらにこのレンズ保持部材１２、１４をそれぞれ光軸方向にガイドする２つのガイドバー１０、１１およびこれらレンズ保持部材１２、１４のそれぞれの位置を検出する２つのリニアエンコーダ（１０５、１０６）を有している。

これらを前述の如く構成することによって小型にすることができる。また、ガイドバー１０、１１に隣接してスライダ１８、３４が配置されているので、第２および第４レンズ保持部材１２、１４をスムーズに駆動することができる。ガイドバー１０、１１に隣接して第１、第２のエンコーダを構成するスケール２８、４８が配置されている。これにより、第２および第４レンズ保持部材１２、１４におけるガイドバー１０、１１への係合部１２ａ、１２ｂ、１４ａ、１４ｂのがたによるスケール２８、４８の変位が少なく、精度良く位置検出を行うことができる。

なお、リニアアクチュエータとリニアエンコーダとが、これらの駆動対象および位置検出対象であるレンズ保持部材をガイドするガイドバーに対して、光軸を挟んだ反対側に配置されていると仮定する。この場合、ガイドバーに対するレンズ保持部材の係合部の係合がたによって、駆動開始時に該ガイドバーを支点としてリニアエンコーダが駆動方向とは反対側に変位する可能性がある。これは、位置検出精度を悪化させる原因になる。しかし、本実施例では、リニアアクチュエータとリニアエンコーダがこれらの駆動対象および位置検出対象であるレンズ保持部材をガイドするガイドバーと同じ側に配置されているので、そのような問題は生じず、精度良く位置検出を行うことができる。

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例にて説明した構成に限定されず、上記各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
また、上記実施例では、振動型リニアアクチュエータの加圧に磁気力を用いた場合について説明したが、本発明は、振動型リニアアクチュエータの加圧に弾性部材等その他の加圧機構を用いた場合にも適用できる。さらに、上記実施例では、レンズ一体型の撮影装置について説明したが、本発明は、撮影装置本体に対して着脱可能な交換レンズ（光学機器）にも適用することができる。また、撮影装置に限らず、レンズを振動型リニアアクチュエータによって駆動する各種光学機器にも本発明を適用することができる。

１ 第１レンズユニット、２ 第２レンズユニット、３ 第３レンズユニット、４，２０４ 第４レンズユニット、５ 後部鏡筒、６ 第１レンズ保持部材、１０，１１ ガイドバー、１２ 第２レンズ保持部材、１４ 第４レンズ保持部材、１５ 光量調節ユニット、１８，３４ スライダ、１９，３５ 振動子、２２，３８ 板バネ、２６，２７，４０，４１ 振動吸収部材、２８，４８ スケール、２９，４９ 投受光素子、４４，板金、１０１ 撮像素子

Claims (5)

1. 光学素子を保持し、移動する光学素子保持部材と、前記光学素子保持部材の移動を案内するための案内手段と、前記案内手段を保持するベース部材と、電気−機械エネルギー変換作用により振動が励起される振動部材および該振動部材に接触する接触部材により構成される振動型リニアアクチュエータとを有し、前記接触部材は、その移動方向の両端に振動吸収部材が取付けられており、前記振動吸収部材を介して前記ベース部材に固定されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記振動吸収部材は、前記光学素子の光軸方向と光軸直交方向を位置決めする形状より成り、前記接触部材の端を覆うように取り付けられていることを特徴とするレンズ鏡筒。
3. 前記ベース部材は、第１のベース部材と第２のベース部材を有し、第１のベース部材は凹形状の第１の勘合部を有し、第２のベース部材は凹形状の第２の勘合部を有し、前記接触部材は前記振動吸収部材を介して、一方の端を前記第１の勘合部に勘合させ、他方の片端を前記第２の勘合部に勘合させて固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ鏡筒。
4. 光学素子を保持し、光軸方向又は光軸直交方向に移動する光学素子保持部材と、前記光学素子保持部材の移動を案内するための案内手段と、前記案内手段を保持する固定のベース部材と、電気−機械エネルギー変換作用により振動が励起される振動部材および該振動部材に接触する接触部材により構成される振動型リニアアクチュエータとを有し、前記接触部材は、その移動方向の両端に設けた振動吸収部材を介して前記ベース部材に取付け固定されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項のレンズ鏡筒を有することを特徴とする光学機器。