JP6809486B2 - 光学素子駆動装置、交換レンズ及び撮像装置 - Google Patents

光学素子駆動装置、交換レンズ及び撮像装置 Download PDF

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Description

本技術は超音波モーターの駆動力によって光学素子を移動させる光学素子駆動装置、これを備えた交換レンズ及び撮像装置についての技術分野に関する。
実公平３−３１９２９号公報 特開平２−１３７８１１号公報
ビデオカメラやスチルカメラ等の各種の撮像装置や交換レンズ等の撮影に用いられる構造には、内部にレンズ群等の各種の光学素子等を有する撮影光学系が配置されている。
このような構造においては、光学素子が光学素子駆動装置によって光軸方向（軸方向）へ移動されて、例えば、ズーミングやフォーカシング等が行われる。
光学素子駆動装置には駆動源として超音波モーターが用いられているものがあり（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）、超音波モーターを使用することにより被駆動体（光学素子）を高精度で位置決めすることが可能である。また、駆動源として超音波モーターが用いられることにより非通電状態で光学素子を保持することが可能であるという利点もある。
このような超音波モーターにおいては、ローターとステーターが設けられており、超音波振動によってステーターに撓み波動が発生し、その進行波によってローターが回転駆動されて駆動力が被駆動体に伝達される。従って、ステーターにおいて発生する進行波をローターに効率的に伝達するために、ローターとステーターを一定の圧力で接触させることが必要とされる。
特許文献１に記載された光学素子駆動装置を有する撮像装置にあっては、回転リングに超音波モーターが連結され、固定筒に固定された二つの保持リングと回転リングの一部との間に球が配置されてベアリング部が構成されている。超音波モーターの駆動力は回転リングからレンズを保持する筒（移動枠）に伝達され、回転リングの回転に伴って筒とレンズが光軸方向へ移動される。
また、特許文献２に記載された光学素子駆動装置を有する撮像装置にあっては、回転駆動体であるカム環に生じる軸方向（スラスト方向）における力をラジアルベアリング構造によって受け止める構成にされている。
ところで、超音波モーターを駆動源として用いた撮像装置にあっては、超音波モーターの特性を低下させることなくカム環等の回転駆動体の円滑な回転状態を簡素な構造によって確保することが望まれる。
この点において、特許文献１に記載された光学素子駆動装置にあっては、ベアリングの球がスラスト方向及びラジアル方向ともに二つの保持リングによって拘束され、振動等がベアリングから回転リングや超音波モーターに伝達され易い構造にされており、超音波モーターの良好な特性や回転駆動体の円滑な回転状態が確保されないおそれがある。
また、特許文献２に記載された光学素子駆動装置のように、カム環に生じる軸方向における力をラジアルベアリング構造によって受け止める構成の場合には、ラジアルベアリングの回転中心となる支点軸の軸方向に直交する方向への力がカム環から付与される。従って、特に、大きな衝撃が生じた場合に支点軸が倒れる方向に大きな負荷が生じ、やはり超音波モーターの良好な特性や回転駆動体の円滑な回転状態が確保されない可能性がある。
そこで、本技術光学素子駆動装置、交換レンズ及び撮像装置は、上記した問題点を克服し、超音波モーターの特性を低下させることなく回転駆動体の円滑な回転状態を簡素な構造によって確保することを目的とする。
第１に、本技術に係る光学素子駆動装置は、ローターとステーターを有する超音波モーターと、前記超音波モーターの駆動力によって軸回り方向へ回転され光学素子を軸方向へ移動させる回転駆動体と、前記軸回り方向へ回転可能なベアリングと、前記超音波モーターと前記回転駆動体と前記ベアリングに前記軸方向への付勢力を付与する加圧バネとを備え、前記加圧バネによって前記ローターと前記ステーターが接する方向へ付勢されると共に前記回転駆動体と前記ベアリングが接する方向へ付勢され、前記回転駆動体としてカム溝を有するカム環が用いられ、前記カム溝に摺動自在に係合されるカムピンを有し前記光学素子を保持する移動枠が設けられ、前記カム溝が底面を有する壁面によって凹状に形成され、前記カム環の回転位置を検出する回転位置検出センサーと前記移動枠の移動位置を検出する移動位置検出センサーとが設けられ、前記回転位置検出センサーと前記移動位置検出センサーの検出結果に基づいて前記光学素子の位置情報が算出されたものである。
これにより、加圧バネから超音波モーターに対してローターとステーターが接する方向への付勢力が付与されると共に加圧バネから回転駆動体又はベアリングに対して両者が接する方向への付勢力が付与される。また、回転駆動体に貫通孔が形成されておらず回転駆動体の剛性が高まり、超音波モーターから回転駆動体に伝達される駆動力が減衰され難い。また、回転駆動体の回転位置と移動枠の移動位置に基づいて光学素子の位置情報が算出される。
第２に、上記した光学素子駆動装置においては、前記光学素子を前記軸方向へ案内する直進用固定環が設けられ、前記直進用固定環には前記軸方向において前記加圧バネによって付勢された前記ベアリング又は前記回転駆動体を受ける受部が設けられることが望ましい。
これにより、直進用固定環が光学素子を案内する案内部材として機能すると共にベアリング又は回転駆動体を受ける受け部材として機能する。
第３に、上記した光学素子駆動装置においては、前記加圧バネが環状に形成されることが望ましい。
これにより、加圧バネによってベアリングと回転駆動体と超音波モーターの全周に亘って付勢力が付与される。
第４に、上記した光学素子駆動装置においては、前記カムピンには前記カム溝に対して回転可能なベアリング部が設けられることが望ましい。
これにより、光学素子の軸方向への移動時に、ベアリング部が回転駆動体に対して回転される。
第５に、上記した光学素子駆動装置においては、前記移動枠と前記軸方向に離隔して位置され前記カム環に支持された付勢枠が設けられ、前記移動枠と前記付勢枠を前記軸方向において互いに離隔する方向又は互いに接近する方向へ付勢する付勢バネが設けられることが望ましい。
これにより、移動枠のカムピンがカム溝を形成する壁面に押し付けられる。
第６に、上記した光学素子駆動装置においては、前記付勢枠には前記カム溝に摺動自在に係合される係合ピンが設けられることが望ましい。
これにより、カムピンと係合ピンがともにカム溝に摺動自在に係合される。
第７に、上記した光学素子駆動装置においては、前記カム溝の少なくとも一端部に他の部分より溝幅の大きい退避部が形成され、前記光学素子の不使用状態において前記カムピンが前記退避部に位置されることが望ましい。
これにより、不使用状態において衝撃等が生じたときにカムピンが退避部において変位される。
第８に、本技術に係る交換レンズは、筒状の外筐の内部に光学素子の駆動を行う光学素子駆動装置が配置され、前記光学素子駆動装置は、ローターとステーターを有する超音波モーターと、前記超音波モーターの駆動力によって軸回り方向へ回転され前記光学素子を軸方向へ移動させる回転駆動体と、前記軸回り方向へ回転可能なベアリングと、前記超音波モーターと前記回転駆動体と前記ベアリングに前記軸方向への付勢力を付与する加圧バネとを備え、前記加圧バネによって前記ローターと前記ステーターが接する方向へ付勢されると共に前記回転駆動体と前記ベアリングが接する方向へ付勢され、前記回転駆動体としてカム溝を有するカム環が用いられ、前記カム溝に摺動自在に係合されるカムピンを有し前記光学素子を保持する移動枠が設けられ、前記カム溝が底面を有する壁面によって凹状に形成され、前記カム環の回転位置を検出する回転位置検出センサーと前記移動枠の移動位置を検出する移動位置検出センサーとが設けられ、前記回転位置検出センサーと前記移動位置検出センサーの検出結果に基づいて前記光学素子の位置情報が算出されたものである。
これにより、光学素子駆動装置において、加圧バネから超音波モーターに対してローターとステーターが接する方向への付勢力が付与されると共に加圧バネから回転駆動体又はベアリングに対して両者が接する方向への付勢力が付与される。また、回転駆動体に貫通孔が形成されておらず回転駆動体の剛性が高まり、超音波モーターから回転駆動体に伝達される駆動力が減衰され難い。また、回転駆動体の回転位置と移動枠の移動位置に基づいて光学素子の位置情報が算出される。
第９に、上記した交換レンズにおいては、前記光学素子を前記軸方向へ案内する直進用固定環が設けられ、前記直進用固定環には前記軸方向において前記加圧バネによって付勢された前記ベアリング又は前記回転駆動体を受ける受部が設けられることが望ましい。
これにより、直進用固定環が光学素子を案内する案内部材として機能すると共にベアリング又は回転駆動体を受ける受け部材として機能する。
第１０に、上記した交換レンズにおいては、前記加圧バネが環状に形成されることが望ましい。
これにより、加圧バネによってベアリングと回転駆動体と超音波モーターの全周に亘って付勢力が付与される。
第１１に、上記した交換レンズにおいては、前記カムピンには前記カム溝に対して回転可能なベアリング部が設けられることが望ましい。
これにより、光学素子の軸方向への移動時に、ベアリング部が回転駆動体に対して回転される。
第１２に、上記した交換レンズにおいては、前記移動枠と前記軸方向に離隔して位置され前記カム環に支持された付勢枠が設けられ、前記移動枠と前記付勢枠を前記軸方向において互いに離隔する方向又は互いに接近する方向へ付勢する付勢バネが設けられることが望ましい。
これにより、移動枠のカムピンがカム溝を形成する壁面に押し付けられる。
第１３に、上記した交換レンズにおいては、前記付勢枠には前記カム溝に摺動自在に係合される係合ピンが設けられることが望ましい。
これにより、カムピンと係合ピンがともにカム溝に摺動自在に係合される。
第１４に、上記した交換レンズにおいては、前記カム溝の少なくとも一端部に他の部分より溝幅の大きい退避部が形成され、前記光学素子の不使用状態において前記カムピンが前記退避部に位置されることが望ましい。
これにより、不使用状態において衝撃等が生じたときにカムピンが退避部において変位される。
第１５に、上記した交換レンズにおいては、前記移動枠の移動位置を検出する移動位置検出センサーと前記検出シートが設けられ、前記移動位置検出センサーと検出シートは、前記移動枠が光軸方向へ移動する全移動領域において光軸に垂直な方向で互いに重なる位置関係で配置されることが望ましい。
これにより、移動枠の光軸方向における移動位置に拘わらず、移動位置検出センサーによって検出シートに書き込まれた情報が読み取られる。
第１６に、本技術に係る撮像装置は、光学素子の駆動を行う光学素子駆動装置と撮影光学系を介して取り込まれた光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備え、前記光学素子駆動装置は、ローターとステーターを有する超音波モーターと、前記超音波モーターの駆動力によって軸回り方向へ回転され前記光学素子を軸方向へ移動させる回転駆動体と、前記軸回り方向へ回転可能なベアリングと、前記超音波モーターと前記回転駆動体と前記ベアリングに前記軸方向への付勢力を付与する加圧バネとを備え、前記加圧バネによって前記ローターと前記ステーターが接する方向へ付勢されると共に前記回転駆動体と前記ベアリングが接する方向へ付勢され、前記回転駆動体としてカム溝を有するカム環が用いられ、前記カム溝に摺動自在に係合されるカムピンを有し前記光学素子を保持する移動枠が設けられ、前記カム溝が底面を有する壁面によって凹状に形成され、前記カム環の回転位置を検出する回転位置検出センサーと前記移動枠の移動位置を検出する移動位置検出センサーとが設けられ、前記回転位置検出センサーと前記移動位置検出センサーの検出結果に基づいて前記光学素子の位置情報が算出されたものである。
これにより、光学素子駆動装置において、加圧バネから超音波モーターに対してローターとステーターが接する方向への付勢力が付与されると共に加圧バネから回転駆動体又はベアリングに対して両者が接する方向への付勢力が付与される。また、回転駆動体に貫通孔が形成されておらず回転駆動体の剛性が高まり、超音波モーターから回転駆動体に伝達される駆動力が減衰され難い。また、回転駆動体の回転位置と移動枠の移動位置に基づいて光学素子の位置情報が算出される。
本技術によれば、加圧バネから超音波モーターに対してローターとステーターが接する方向への付勢力が付与されると共に加圧バネから回転駆動体又はベアリングに対して両者が接する方向への付勢力が付与されるため、超音波モーターの特性を低下させることなく回転駆動体の円滑な回転状態を簡素な構造によって確保することができる。
尚、本明細書に記載された効果はあくまでも例示であって限定されるものではなく、他の効果があってもよい。
図２乃至図１２と共に本技術光学素子駆動装置、交換レンズ及び撮像装置の実施の形態を示すものであり、本図は、交換レンズと装置本体を分離して示す撮像装置の斜視図である。 光学素子駆動装置等を示す拡大断面図である。 直進用固定環と回転駆動体と移動枠と付勢枠を示す概念図である。 直進用固定環等を断面にして示す拡大斜視図である。 回転駆動体の拡大斜視図である。 回転駆動体の片側半分を示す拡大斜視図である。 ベアリングの分解斜視図である。 超音波モーターと加圧バネを示す分解斜視図である。 移動枠と付勢バネと付勢枠を示す分解斜視図である。 カムピンの拡大斜視図である。 撮像装置のブロック図である。 ベアリングと回転駆動体と超音波モーターと加圧バネの並び順の例を示す概念図である。
以下に、本技術を実施するための形態を添付図面を参照して説明する。
以下に示す実施の形態は、本技術撮像装置をスチルカメラに適用し、本技術交換レンズをこのスチルカメラの装置本体に対して着脱可能な交換レンズに適用し、本技術光学素子駆動装置をこの交換レンズに設けられた光学素子駆動装置に適用したものである。
尚、本技術の適用範囲はスチルカメラ、スチルカメラの装置本体に対して着脱可能な交換レンズ及びスチルカメラの装置本体に対して着脱可能な交換レンズに設けられた光学素子駆動装置に限られることはない。本技術は、例えば、撮像装置としてビデオカメラや他の機器に組み込まれる各種の撮像装置、これらの撮像装置の装置本体に対して着脱可能な交換レンズ及びこれらの撮像装置の装置本体に対して着脱可能な交換レンズに設けられる光学素子駆動装置に広く適用することができる。
以下の説明にあっては、スチルカメラの撮影時において撮影者から見た方向で前後上下左右の方向を示すものとする。従って、被写体側が前方となり、撮影者側が後方となる。
尚、以下に示す前後上下左右の方向は説明の便宜上のものであり、本技術の実施に関しては、これらの方向に限定されることはない。
また、以下に示すレンズ群は、単数又は複数のレンズにより構成されたものの他、これらの単数又は複数のレンズと絞りやアイリス等の他の光学素子を含んでもよい。
＜撮像装置の構成＞
撮像装置１００は装置本体２００と交換レンズ３００によって構成されている（図１参照）。尚、本技術は、装置本体の内部に交換レンズ３００の内部構造と同様の構造を有するレンズ鏡筒が組み込まれたタイプやこのレンズ鏡筒が装置本体に対して突出又は収納される沈胴タイプにも適用することが可能である。
装置本体２００は筐体２０１の内外に所要の各部が配置されて成る。
筐体２０１には、例えば、上面や後面に各種の操作部２０２、２０２、・・・が配置されている。操作部２０２、２０２、・・・としては、例えば、電源釦、シャッター釦、ズーム摘子、モード切替摘子等が設けられている。
筐体２０１の後面には図示しないディスプレイ（表示部）が配置されている。
筐体２０１の前面には円形状の開口２０１ａが形成され、開口２０１ａの周囲の部分が交換レンズ３００を取り付けるためのマウント部２０３として設けられている。
筐体２０１の内部にはＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等の撮像素子２０４が配置され、撮像素子２０４は開口２０１ａの後方に位置されている。
＜交換レンズの構成＞
交換レンズ３００は、例えば、デジタル一眼レフカメラ用の交換レンズである。
交換レンズ３００の後端部には、装置本体２００のマウント部２０３に、例えば、バヨネット結合されるレンズマウント３０１が設けられている。交換レンズ３００にはズームリング３０２とフォーカスリング３０３が設けられている。ズームリング３０２が回転操作されることによりマニュアルズーミングが行われ、フォーカスリング３０３が回転操作されることによりマニュアルフォーカシングが行われる。
交換レンズ３００は略円筒状に形成された外筐３０４と最も前側に配置された撮影用レンズ３０５とを有している。ズームリング３０２とフォーカスリング３０３は外筐３０４の外面側に回転自在に支持されている。
外筐３０４の内部には光学素子駆動装置１が配置されている（図２参照）。光学素子駆動装置１は直進用固定環２と回転駆動体３とベアリング４と超音波モーター５を有している。
直進用固定環２は軸方向が前後方向にされ、略円筒状に形成された支持筒部６と支持筒部６の前端部から外方に張り出されたフランジ状の受部７と受部７の外周部から前方に突出された筒状部８とを有している。
支持筒部６は筒状部８より前後方向における長さが長くされ、後端部の外周面に螺合部６ａを有している。支持筒部６にはそれぞれ前後に延びる案内孔６ｂと直線孔６ｃとが形成され、案内孔６ｂと直線孔６ｃが周方向に離隔して位置されている（図２及び図３参照）。直進用固定環２には案内孔６ｂと直線孔６ｃが周方向に等間隔に離隔して、例えば、三対が形成されている。
支持筒部６の内面には移動位置検出センサー９が取り付けられている（図４参照）。
受部７には後方に開口された円環状の挿入凹部７ａが形成されている（図２参照）。
回転駆動体３は、例えば、カム環であり、略円筒状に形成されている。尚、回転駆動体３はカム環に限られることはなく、例えば、ヘリコイド等であってもよい。
回転駆動体３は直進用固定環２の支持筒部６に軸回り方向へ回転自在に支持されている。回転駆動体３は支持筒部６の外周側に位置され、円筒状に形成されたカム駆動部１０とカム駆動部１０の前端部から外方に張り出されたフランジ状の押付部１１とカム駆動部１０の後端寄りの位置から外方に張り出されたフランジ状の被押当突部１２とを有している。
カム駆動部１０の内面側にはカム溝１３、１３、１３が周方向に離隔して形成されている（図２、図３、図５及び図６参照）。カム溝１３は底面１３ａを有する壁面によって凹状に形成されている。カム溝１３の長手方向における両端部を除く部分は溝幅が一定にされた摺動部１４として形成され、カム溝１３の両端部は摺動部１４から離隔するに従って溝幅が大きくなる退避部１５、１５として形成されている（図６参照）。従って、退避部１５の溝幅は摺動部１４の溝幅より大きくされている。尚、退避部１５はカム溝１３の長手方向における一端部のみに形成されていてもよい。
押付部１１の前面には前方に開口された円環状の挿入凹部１１ａが形成されている（図２、図５及び図６参照）。
回転駆動体３には、カム駆動部１０の外周面に被検出体１６が取り付けられ、押付部１１の外周面に長手方向が周方向になる状態でセンシングシート１７が貼り付けられている。センシングシート１７には回転駆動体３の回転位置情報が書き込まれている。
ベアリング４はボールリテーナ１８とベアリング球１９、１９、・・・と軌道板２０、２１とから成る（図２及び図７参照）。
ボールリテーナ１８は円環状に形成され、周方向において等間隔に離隔して位置する複数の球保持孔を有している。ベアリング球１９、１９、・・・はボールリテーナ１８の球保持孔にそれぞれ挿入されて保持されている。軌道板２０、２１はボールリテーナ１８と同じ大きさの円環状に形成され、ベアリング球１９、１９、・・・に反対側から押し付けられた状態でボールリテーナ１８に対して回転可能にされている。
ベアリング４は、前側の軌道板２０が直進用固定環２の受部７に形成された挿入凹部７ａに挿入され、後側の軌道板２１が回転駆動体３の押付部１１に形成された挿入凹部１１ａに挿入され、受部７と押付部１１の間に位置されている。
超音波モーター５はそれぞれ円環状に形成されたステーター２２とローター２３を有している（図２及び図８参照）。ステーター２２は圧電素子２２ａと金属環２２ｂが結合されて構成されている。超音波モーター５においては、圧電素子２２ａに印加される電圧によって金属環２２ｂに撓み波動が発生し、その進行波によってローター２３が回転駆動されて駆動力が発生する。
超音波モーター５は直進用固定環２における支持筒部６の後端部の外周側に位置され、ローター２３が回転駆動体３における被押当突部１２の後側に位置されている。
超音波モーター５が支持筒部６の外周側に位置された状態において、ローター２３と被押当突部１２の間にゴム材料等によって形成された円環状のダンパー２４が配置される。ステーター２２と支持筒部６の間には略円環状の回転規制部材２５が配置され、回転規制部材２５の後側には円環状のリングネジ２６が配置されている。リングネジ２６は支持筒部６の螺合部６ａに螺合されて回転規制部材２５に後方から押し付けられ、リングネジ２６によって回転規制部材２５が支持筒部６に固定される。ステーター２２は回転規制部材２５によって直進用固定環２に対する回転が規制される。
ステーター２２の後側には加圧バネ２７が配置されている。加圧バネ２７は、例えば、円環状に形成された板バネであり、周方向において前方に変位された部分と後方に変位された部分とが交互に設けられ全体として前後方向において波打つ形状に形成されている。加圧バネ２７の後側には円環状の押さえリング２８が配置される。押さえリング２８は支持筒部６の螺合部６ａに螺合されて加圧バネ２７に後方から押し付けられ、押さえリング２８によって加圧バネ２７がステーター２２に押し付けられる。
加圧バネ２７がステーター２２に押し付けられることにより、ステーター２２がローター２３側に付勢され、ステーター２２がローター２３に押し付けられる。従って、ローター２３はダンパー２４を介して被押当突部１２に押し付けられ、回転駆動体３に加圧バネ２７の付勢力が超音波モーター５及びダンパー２４を介して付与される。
回転駆動体３は加圧バネ２７によって軸方向（前後方向）において前方へ付勢され、加圧バネ２７の付勢力が回転駆動体３を介してベアリング４に付与される。従って、ベアリング４は前側の軌道板２０が直進用固定環２の挿入凹部７ａに挿入されて受部７に受けられているため、加圧バネ２７の付勢力によって後側の軌道板２１がベアリング球１９、１９、・・・に軸方向において押し付けられ、ベアリング球１９、１９、・・・が軌道板２０に押し付けられる。
このように、光学素子駆動装置１にあっては、加圧バネ２７によって超音波モーター５と回転駆動体３とベアリング４に軸方向への付勢力が付与され、ローター２３とステーター２２が接する方向へ付勢されると共に回転駆動体３とベアリング４が接する方向へ付勢される。
超音波モーター５においてステーター２２の圧電素子２２ａに電圧が印加されると、ローター２３が回転されて駆動力がダンパー２４を介して回転駆動体３に付与され、ローター２３と回転駆動体３が一体になって回転される。このとき回転駆動体３は押付部１１がベアリング４に押し付けられているため、ベアリング４の作用によってローター２３と回転駆動体３が円滑に回転される。
上記したように、加圧バネ２７は環状に形成されているため、加圧バネ２７によってベアリング４と回転駆動体３と超音波モーター５の全周に亘って付勢力が付与されるため、ベアリング４と回転駆動体３が軸方向に対して傾斜することなくベアリング４と回転駆動体３の安定した回転状態を確保することができる。
直進用固定環２と回転駆動体３には移動枠２９が移動自在に支持されている（図２参照）。移動枠２９は回転駆動体３の回転に伴って直進用固定環２に案内されて光軸方向（前後方向）へ移動される。
移動枠２９は略円筒状に形成された保持枠部３０と保持枠部３０に取り付けられたカムピン３１、３１、３１とを有している（図２及び図９参照）。
保持枠部３０には光学素子であるレンズ（又はレンズ群）３２が保持されている。
カムピン３１、３１、３１は保持枠部３０の周方向において等間隔に離隔した位置に取り付けられている。カムピン３１はベース部３３とベアリング部３４、３５とを有している（図１０参照）。
ベース部３３は円板状の基部３３ａと基部３３ａの中心部から突出されたネジ部３３ｂと基部３３ａの中心部からネジ部３３ｂとは反対方向へ突出された支持軸部３３ｃとを有している。ベアリング部３４、３５はスペーサー３６を挟んだ反対側の位置において支持軸部３３ｃに支持されている。ベアリング部３４、３５はスペーサー３６によってそれぞれ独立して回転可能とされている。
カムピン３１は保持枠部３０にネジ部３３ｂが螺合されることにより取り付けられている。
移動枠２９には、保持枠部３０の外周面に長手方向が前後方向になる状態で検出シート３７が貼り付けられている（図４参照）。検出シート３７には移動枠２９の移動位置情報が書き込まれている。
レンズ３２を保持した移動枠２９はカムピン３１、３１、３１がそれぞれ直進用固定環２の案内孔６ｂ、６ｂ、６ｂを挿通され回転駆動体３のカム溝１３、１３、１３に挿入されることにより直進用固定環２と回転駆動体３に移動自在に支持される。カムピン３１は、ベアリング部３４が案内孔６ｂに回転可能な状態で摺動自在に支持され、ベアリング部３５がカム溝１３に回転可能な状態で摺動自在に支持される。
上記のようにカムピン３１は二つのベアリング部３４、３５が独立して回転可能にされているため、移動枠２９の移動時にベアリング部３４とベアリング部３５がそれぞれ案内孔６ｂとカム溝１３に対して異なる速度で回転可能とされ、移動枠２９が光軸方向へ円滑に移動される。
移動枠２９とレンズ３２は、超音波モーター５の駆動力による回転駆動体３の軸回り方向への回転に伴ってそれぞれカムピン３１、３１、３１のカム溝１３、１３、１３に対する位置が変化されると共に案内孔６ｂ、６ｂ、６ｂに案内されて光軸方向へ移動される。
このとき直進用固定環２の内周面に取り付けられた移動位置検出センサー９によって検出シート３７に書き込まれた情報が読み取られ、移動枠２９の移動位置が検出される。
検出シート３７は光軸方向にＮ極とＳ極が交互に配置された磁気スケールであり、移動位置検出センサー９は磁極の変化を検出可能なセンサーであり、例えば、ＭＲ（Magneto Resistive）センサーが用いられる。移動枠２９の移動に伴い移動位置検出センサー９と検出シート３７の相対位置は変化するものの、移動位置検出センサー９は常に検出シート３７の磁極の変化を検出できる範囲に位置されている。移動枠２９が光軸方向において一端側から他端側の範囲を移動する場合に、どの位置においても移動位置検出センサー９と検出シート３７は光軸に垂直な方向において重なる状態で相対的に移動される。つまり移動枠２９が光軸方向における一端側に位置されているときには移動位置検出センサー９から光軸に垂直な方向に検出シート３７が存在し、移動枠２９が光軸方向における他端側に位置されているときにも移動位置検出センサー９から光軸に垂直な方向に検出シート３７が存在するような関係で移動位置検出センサー９と検出シート３７が配置されている。
移動位置検出センサー９と検出シート３７がこのような位置関係で配置されていることにより、移動枠２９の光軸方向における移動位置に拘わらず、移動位置検出センサー９によって検出シート３７に書き込まれた情報が読み取られるため、移動枠２９の光軸方向における移動位置に関する検出動作の信頼性の向上を図ることができる。
上記した移動枠２９とレンズ３２の光軸方向への移動時には、カムピン３１の案内孔６ｂに挿入されたベアリング部３４が直進用固定環２に対して回転されると共にカム溝１３に挿入されたベアリング部３５が回転駆動体３に対して回転される。従って、直進用固定環２及び回転駆動体３とカムピン３１の摩擦力が低減されて移動枠２９の移動時における直進用固定環２、回転駆動体３及び超音波モーター５の負荷を低減することができる。
また、回転駆動体３はカム溝１３が底面１３ａを有する壁面によって凹状に形成されているため、回転駆動体３に貫通孔が形成されておらず回転駆動体３の剛性が高まり、超音波モーター５から回転駆動体３に伝達される駆動力が減衰され難く、回転駆動体３の安定した動作状態を確保することができると共に消費電力の低減を図ることができる。
直進用固定環２と回転駆動体３には付勢枠３８が移動自在に支持されている（図２参照）。付勢枠３８は回転駆動体３の回転に伴って直進用固定環２に案内されて光軸方向（前後方向）へ移動される。
付勢枠３８は円環状に形成された環状部３９と環状部３９から前方に突出されたピン取付部４０、４０、４０とピン取付部４０、４０、４０の先端部にそれぞれ取り付けられた係合ピン４１、４１、４１とを有している（図２及び図９参照）。ピン取付部４０、４０、４０は環状部３９の周方向において等間隔に離隔した位置から突出されている。
係合ピン４１は、例えば、カムピン３１と同様の構造にされており、詳細な説明は省略するが、ベース部と一対のベアリング部とを有している。
移動枠２９の保持枠部３０と付勢枠３８の環状部３９との間には付勢バネ４２が位置されている。付勢バネ４２は、例えば、円環状に形成された板バネであり、周方向において前方に変位された部分と後方に変位された部分とが交互に設けられ全体として前後方向において波打つ形状に形成されている。
移動枠２９と付勢枠３８は付勢バネ４２によって互いに反対方向へ付勢され、移動枠２９は前方へ付勢され付勢枠３８は後方へ付勢される。
付勢枠３８は係合ピン４１、４１、４１がそれぞれ直進用固定環２の案内孔６ｂ、６ｂ、６ｂを挿通され回転駆動体３のカム溝１３、１３、１３に挿入されることにより直進用固定環２と回転駆動体３に移動自在に支持される。係合ピン４１は、一方のベアリング部が案内孔６ｂに回転可能な状態で摺動自在に支持され、他方のベアリング部がカム溝１３に回転可能な状態で摺動自在に支持される。
付勢枠３８は、超音波モーター５の駆動力による回転駆動体３の軸回り方向への回転に伴ってそれぞれ係合ピン４１、４１、４１のカム溝１３、１３、１３に対する位置が変化されると共に案内孔６ｂ、６ｂ、６ｂに案内されて光軸方向へ移動される。従って、付勢枠３８は移動枠２９と一体になって光軸方向へ移動される。
このとき移動枠２９と付勢枠３８は付勢バネ４２によって互いに反対方向へ付勢されているため、移動枠２９のカムピン３１、３１、３１がカム溝１３、１３、１３を形成する壁面と案内孔６ｂ、６ｂ、６ｂを形成する壁面とに押し付けられ、付勢枠３８の係合ピン４１、４１、４１もカム溝１３、１３、１３を形成する壁面と案内孔６ｂ、６ｂ、６ｂを形成する壁面とに押し付けられる（図３の拡大図参照）。
このように、光学素子駆動装置１にあっては、移動枠２９と軸方向に離隔して位置され回転駆動体３に支持された付勢枠３８と移動枠２９を付勢枠３８に対して軸方向へ付勢する付勢バネ４２とが設けられている。
従って、移動枠２９のカムピン３１がカム溝１３を形成する壁面に押し付けられるため、レンズ３２の回転駆動体３に対する位置精度が高くなり、撮像装置１００の光学性能の向上を図ることができる。
また、付勢枠３８にはカム溝１３に摺動自在に係合される係合ピン４１が設けられているため、カムピン３１と係合ピン４１がともにカム溝１３に摺動自在に係合され、回転駆動体３の形状の簡素化を図ることができると共に回転駆動体３の剛性の低下を抑制することができる。
さらに、係合ピン４１がカムピン３１と同様の構造にされ一対のベアリング部を有しているため、移動枠２９とレンズ３２の光軸方向への移動時に直進用固定環２及び回転駆動体３と係合ピン４１の摩擦力が低減されて直進用固定環２、回転駆動体３及び超音波モーター５の負荷を低減することができる。
尚、上記には、移動枠２９と付勢枠３８が付勢バネ４２によって互いに反対方向へ付勢された例を示したが、逆に、移動枠２９と付勢枠３８が付勢バネによって互いに接近する方向へ付勢されていてもよい。
直進用固定環２にはセンサー保持板４３が取り付けられている（図２及び図４参照）。センサー保持板４３は前後に延びる形状に形成され、前端部が直進用固定環２における筒状部８から受部７に亘る位置に取り付けられている。センサー保持板４３は直進用固定環２における支持筒部６の外周面に沿って位置されている。センサー保持板４３には、支持筒部６と対向する面に回転位置検出センサー４４とリセット位置検出センサー４５が前後に離隔した位置で保持されている。
回転駆動体３の回転時には、回転位置検出センサー４４によって回転駆動体３の外周面に取り付けられたセンシングシート１７に書き込まれた情報が読み取られ、回転駆動体３の回転位置が検出される。また、リセット位置検出センサー４５によって回転駆動体３の外周面に取り付けられた被検出体１６が検出されることにより、回転駆動体３の回転方向における基準位置が検出される。回転駆動体３の回転方向における基準位置が検出されることにより、回転位置検出センサー４４によるセンシングシート１７の情報の読取によって回転駆動体３の回転方向における絶対位置を検出することが可能になる。
回転駆動体３の回転時には移動枠２９が光軸方向へ移動されるため、上記したように、移動位置検出センサー９によって移動枠２９の移動位置が検出される。従って、回転駆動体３の回転時には移動位置検出センサー９による移動枠２９の移動位置の検出と回転位置検出センサー４４による回転駆動体３の回転位置の検出が行われる。
移動位置検出センサー９による移動枠２９の移動位置に関する検出値のレベルと回転位置検出センサー４４による回転駆動体３の回転位置に関する検出値のレベルとは、移動枠２９の円滑な移動と回転駆動体３の円滑な回転とが行われている状態においては同じレベル（等価）である。
一方、移動位置検出センサー９による移動枠２９の移動位置に関する検出値のレベルと回転位置検出センサー４４による回転駆動体３の回転位置に関する検出値のレベルとは、振動等によってガタツキ等が発生し移動枠２９の円滑な移動又は回転駆動体３の円滑な回転が妨げられたときに差が生じる。撮像装置１００においては、この検出値のレベルの差によってレンズ３２の中心位置の変位やレンズ３２の傾きを算出することが可能とされている。
このように、光学素子駆動装置１においては、移動位置検出センサー９と回転位置検出センサー４４の検出結果に基づいてレンズ３２の位置情報が算出される。従って、回転駆動体３の回転位置と移動枠２９の移動位置に基づいてレンズ３２の位置情報が算出され、レンズ３２の位置を検出する専用のセンサーを必要とせず、光学素子駆動装置１における構造の簡素化を図ることができる。
＜交換レンズにおける動作＞
以下に、交換レンズ３００における動作の概略について説明する。
交換レンズ３００において、上記したように、超音波モーター５の駆動力によって回転駆動体３が軸回り方向へ回転されると、移動枠２９とレンズ３２はカムピン３１、３１、３１のカム溝１３、１３、１３に対する位置が変化されると共に案内孔６ｂ、６ｂ、６ｂに案内されて光軸方向へ移動される。レンズ３２が光軸方向へ移動されることによりフォーカシングやズーミングが行われる。
このときカムピン３１はカム溝１３の摺動部１４に対して相対位置が変化されフォーカシングやズーミングが行われる。従って、摺動部１４はフォーカシングやズーミングが行われるときに使用される部分であり、フォーカシングやズーミングが行われるときに退避部１５は使用されない。
撮像装置１００による撮影等が終了し、電源釦が操作されて電源が遮断され交換レンズ３００への通電が停止されると、交換レンズ３００及びそのレンズ３２は不使用状態にされる。交換レンズ３００への通電が停止されるときには、移動枠２９が光軸方向における移動端まで移動されカムピン３１、３１、３１がそれぞれカム溝１３、１３、１３の退避部１５、１５、１５に移動される。従って、カムピン３１の摺動部１４との係合状態が解除される。
このようにレンズ３２の不使用状態においてはカムピン３１がカム溝１３の退避部１５に位置されるため、不使用状態において衝撃等が生じたときにはカムピン３１が退避部１５において変位される。従って、カムピン３１がカム溝１３において変位されてカム溝１３を形成する壁面に接触した場合でも、カムピン３１は退避部１５を形成する壁面に接触するため、摺動部１４がカムピン３１によって損傷することはなく、衝撃等が生じた場合にもフォーカシング時やズーミング時における良好な光学性能を確保することができる。
尚、カムピン３１は金属製のベアリング部３４、３５を有しており、カムピン３１がカム溝１３において変位されるとカム溝１３が損傷を受け易いため、カム溝１３に退避部１５を形成することは、フォーカシング時やズーミング時における良好な光学性能を確保する上で特に有効である。
また、交換レンズ３００への通電が停止されるときには、カムピン３１、３１、３１とともに付勢枠３８の係合ピン４１、４１、４１も退避部１５、１５、１５に移動されることが望ましい。
光学素子駆動装置１においては、ズームリング３０２又はフォーカスリング３０３を手動によって回転させることにより、マニュアルズーミング又はマニュアルフォーカシングを行うことが可能にされている。
例えば、フォーカスリング３０３が手動によって回転されると、フォーカスリング３０３の回転量が検出されて超音波モーター５において検出結果に応じた駆動力が発生し、移動枠２９がフォーカスリング３０３の回転量に応じた距離だけ移動されてフォーカシングが行われる。
このように光学素子駆動装置１にあっては、フォーカスリング３０３の回転量の検出結果に基づいて移動枠２９が移動されるため、フォーカスリング３０３の回転力を移動枠２９に伝達する伝達機構（減速機構）を設ける必要がなく、その分、小型化及び軽量化を図ることができる。
尚、交換レンズ３００には、ズームリング３０２が回転されたときに動作される光学素子駆動装置１と同様の構造のズーミング用の光学素子駆動装置が設けられていてもよく、この場合には、ズームリング３０２の回転量の検出結果に基づいてズーミング用の光学素子駆動装置における移動枠が移動され、ズーミングが行われる。また、光学素子駆動装置１はフォーカシング用とズーミング用の兼用の装置であってもよい。
＜撮像装置の一実施形態＞
図１１に、本技術撮像装置の一実施形態のブロック図を示す。
撮像装置１００は、撮像機能を担う交換レンズ３００と、撮影された画像信号のアナログ−デジタル変換等の信号処理を行うカメラ信号処理部８１と、画像信号の記録再生処理を行う画像処理部８２とを有している。また、撮像装置１００は、撮影された画像等を表示する表示部（ディスプレイ）８３と、メモリー９０への画像信号の書込及び読出を行うＲ／Ｗ（リーダ／ライタ）８４と、撮像装置１００の全体を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）８５と、ユーザーによって所要の操作が行われる各種のスイッチ等の操作部２０２と、交換レンズ３００に配置されたレンズ３２の駆動を制御するレンズ駆動制御部８６とを備えている。
交換レンズ３００は、レンズ３２を含む光学系や、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等の撮像素子２０４等とによって構成されている。
カメラ信号処理部８１は、撮像素子２０４からの出力信号に対するデジタル信号への変換、ノイズ除去、画質補正、輝度・色差信号への変換等の各種の信号処理を行う。
画像処理部８２は、所定の画像データフォーマットに基づく画像信号の圧縮符号化・伸張復号化処理や解像度等のデータ仕様の変換処理等を行う。
表示部８３はユーザーの操作部２０２に対する操作状態や撮影した画像等の各種のデータを表示する機能を有している。尚、撮像装置１００においては、表示部８３が設けられていなくてもよく、撮影された画像データが他の表示装置に送出されて画像が表示されるように構成されていてもよい。
Ｒ／Ｗ８４は、画像処理部８２によって符号化された画像データのメモリー９０への書込及びメモリー９０に記録された画像データの読出を行う。
ＣＰＵ８５は、撮像装置１００に設けられた各回路ブロックを制御する制御処理部として機能し、操作部２０２からの指示入力信号等に基づいて各回路ブロックを制御する。
操作部２０２はユーザーによる操作に応じた指示入力信号をＣＰＵ８５に対して出力する。
レンズ駆動制御部８６は、ＣＰＵ８５からの制御信号に基づいてレンズ３２を移動させる駆動源（超音波モーター５）を制御する。
メモリー９０は、例えば、Ｒ／Ｗ８４に接続されたスロットに対して着脱可能な半導体メモリーである。
以下に、撮像装置１００における動作を説明する。
撮影の待機状態では、ＣＰＵ８５による制御の下で、撮影された画像信号がカメラ信号処理部８１を介して表示部８３に出力され、カメラスルー画像として表示される。また、操作部２０２からの指示入力信号が入力されると、ＣＰＵ８５がレンズ駆動制御部８６に制御信号を出力し、レンズ駆動制御部８６の制御に基づいてレンズ３２が移動される。
操作部２０２からの指示入力信号により撮影動作が行われると、撮影された画像信号がカメラ信号処理部８１から画像処理部８２に出力されて圧縮符号化処理され、所定のデータフォーマットのデジタルデータに変換される。変換されたデータはＲ／Ｗ８４に出力され、メモリー９０に書き込まれる。
メモリー９０に記録された画像データを再生する場合には、操作部２０２に対する操作に応じて、Ｒ／Ｗ８４によってメモリー９０から所定の画像データが読み出され、画像処理部８２によって伸張復号化処理が行われた後に、再生画像信号が表示部８３に出力されて再生画像が表示される。
＜まとめ＞
以上に記載した通り、光学素子駆動装置１、交換レンズ３００及び撮像装置１００にあっては、光学素子駆動装置１に超音波モーター５と回転駆動体３とベアリング４に軸方向への付勢力を付与する加圧バネ２７が設けられ、加圧バネ２７によってローター２３とステーター２２が接する方向へ付勢されると共に回転駆動体３とベアリング４が接する方向へ付勢されている。
従って、加圧バネ２７から超音波モーター５に対してローター２３とステーター２２が接する方向への付勢力が付与されると共に加圧バネ２７から回転駆動体３又はベアリング４に対して両者が接する方向への付勢力が付与されるため、超音波モーター５の特性を低下させることなくカム環等の回転駆動体３の円滑な回転状態を簡素な構造によって確保することができる。
また、光学素子であるレンズ３２を軸方向（光軸方向）へ案内する直進用固定環２が設けられ、直進用固定環２には軸方向において加圧バネ２７によって付勢されたベアリング４又は回転駆動体３を受ける受部７が設けられている。
従って、直進用固定環２がレンズ３２を案内する案内部材として機能すると共にベアリング４又は回転駆動体３を受ける受け部材として機能するため、案内部材と受け部材を各別に設ける必要がなく、部品点数の削減による製造コストの低減を図ることができる。
尚、上記した光学素子駆動装置１のような加圧バネ２７によってローター２３とステーター２２が接する方向へ付勢されると共に回転駆動体３とベアリング４が接する方向へ付勢される構成は、被駆動体の重量が５０ｇ乃至５００ｇである場合に特に好適である。具体的には、光学素子駆動装置１における被駆動体が移動枠２９とレンズ３２と付勢枠３８と付勢バネ４２によって構成されているため、これらの合計の重量が５０ｇ乃至５００ｇである場合に、加圧バネ２７によって上記のように付勢される構成にすることにより、超音波モーター５の特性を低下させることなく回転駆動体３の円滑な回転状態を簡素な構造によって確保することができる。
＜その他＞
上記には、回転駆動体３とベアリング４と超音波モーター５と加圧バネ２７の並び順が前側からベアリング４、回転駆動体３、超音波モーター５、加圧バネ２７の順にされている例を示した（図１２の最上段参照）。
但し、本技術においては、加圧バネ２７によってローター２３とステーター２２が接する方向へ付勢されると共に回転駆動体３とベアリング４が接する方向へ付勢される構成であればよい。従って、図１２の最上段より下の例に上側から順に示すように、前側から加圧バネ２７、ベアリング４、回転駆動体３、超音波モーター５の順で配置されていてもよく、前側からベアリング４、回転駆動体３、加圧バネ２７、超音波モーター５の順で配置されていてもよく、前側から加圧バネ２７、超音波モーター５、回転駆動体３、ベアリング４の順で配置されていてもよく、前側から超音波モーター５、回転駆動体３、ベアリング４、加圧バネ２７の順で配置されていてもよく、前側から超音波モーター５、加圧バネ２７、回転駆動体３、ベアリング４の順で配置されていてもよい。
また、上記には、光学素子としてレンズ（レンズ群）３２が用いられた例を示したが、光学素子はレンズ３２に限られることはなく、光学素子としては、例えば、絞りやアイリスや撮像素子等が用いられていてもよい。
＜本技術＞
本技術は、以下のような構成にすることもできる。
（１）
ローターとステーターを有する超音波モーターと、
前記超音波モーターの駆動力によって軸回り方向へ回転され光学素子を軸方向へ移動させる回転駆動体と、
前記軸回り方向へ回転可能なベアリングと、
前記超音波モーターと前記回転駆動体と前記ベアリングに前記軸方向への付勢力を付与する加圧バネとを備え、
前記加圧バネによって前記ローターと前記ステーターが接する方向へ付勢されると共に前記回転駆動体と前記ベアリングが接する方向へ付勢された
光学素子駆動装置。
（２）
前記光学素子を前記軸方向へ案内する直進用固定環が設けられ、
前記直進用固定環には前記軸方向において前記加圧バネによって付勢された前記ベアリング又は前記回転駆動体を受ける受部が設けられた
前記（１）に記載の光学素子駆動装置。
（３）
前記加圧バネが環状に形成された
前記（１）又は前記（２）に記載の光学素子駆動装置。
（４）
前記回転駆動体としてカム溝を有するカム環が用いられ、
前記カム溝に摺動自在に係合されるカムピンを有し前記光学素子を保持する移動枠が設けられ、
前記カム溝が底面を有する壁面によって凹状に形成された
前記（１）から前記（３）の何れかに記載の光学素子駆動装置。
（５）
前記カムピンには前記カム溝に対して回転可能なベアリング部が設けられた
前記（４）に記載の光学素子駆動装置。
（６）
前記移動枠と前記軸方向に離隔して位置され前記カム環に支持された付勢枠が設けられ、
前記移動枠と前記付勢枠を前記軸方向において互いに離隔する方向又は互いに接近する方向へ付勢する付勢バネが設けられた
前記（４）又は前記（５）に記載の光学素子駆動装置。
（７）
前記付勢枠には前記カム溝に摺動自在に係合される係合ピンが設けられた
前記（６）に記載の光学素子駆動装置。
（８）
前記カム溝の少なくとも一端部に他の部分より溝幅の大きい退避部が形成され、
前記光学素子の不使用状態において前記カムピンが前記退避部に位置される
前記（４）から前記（７）の何れかに記載の光学素子駆動装置。
（９）
前記カム環の回転位置を検出する回転位置検出センサーと前記移動枠の移動位置を検出する移動位置検出センサーとが設けられ、
前記回転位置検出センサーと前記移動位置検出センサーの検出結果に基づいて前記光学素子の位置情報が算出される
前記（４）から前記（８）の何れかに記載の光学素子駆動装置。
（１０）
筒状の外筐の内部に光学素子の駆動を行う光学素子駆動装置が配置され、
前記光学素子駆動装置は、
ローターとステーターを有する超音波モーターと、
前記超音波モーターの駆動力によって軸回り方向へ回転され前記光学素子を軸方向へ移動させる回転駆動体と、
前記軸回り方向へ回転可能なベアリングと、
前記超音波モーターと前記回転駆動体と前記ベアリングに前記軸方向への付勢力を付与する加圧バネとを備え、
前記加圧バネによって前記ローターと前記ステーターが接する方向へ付勢されると共に前記回転駆動体と前記ベアリングが接する方向へ付勢された
交換レンズ。
（１１）
前記光学素子を前記軸方向へ案内する直進用固定環が設けられ、
前記直進用固定環には前記軸方向において前記加圧バネによって付勢された前記ベアリング又は前記回転駆動体を受ける受部が設けられた
前記（１０）に記載の交換レンズ。
（１２）
前記加圧バネが環状に形成された
前記（１０）又は前記（１１）に記載の交換レンズ。
（１３）
前記回転駆動体としてカム溝を有するカム環が用いられ、
前記カム溝に摺動自在に係合されるカムピンを有し前記光学素子を保持する移動枠が設けられ、
前記カム溝が底面を有する壁面によって凹状に形成された
前記（１０）から前記（１２）の何れかに記載の交換レンズ。
（１４）
前記カムピンには前記カム溝に対して回転可能なベアリング部が設けられた
前記（１３）に記載の交換レンズ。
（１５）
前記移動枠と前記軸方向に離隔して位置され前記カム環に支持された付勢枠が設けられ、
前記移動枠と前記付勢枠を前記軸方向において互いに離隔する方向又は互いに接近する方向へ付勢する付勢バネが設けられた
前記（１３）又は前記（１４）に記載の交換レンズ。
（１６）
前記付勢枠には前記カム溝に摺動自在に係合される係合ピンが設けられた
前記（１５）に記載の交換レンズ。
（１７）
前記カム溝の少なくとも一端部に他の部分より溝幅の大きい退避部が形成され、
前記光学素子の不使用状態において前記カムピンが前記退避部に位置される
前記（１３）から前記（１６）の何れかに記載の交換レンズ。
（１８）
前記カム環の回転位置を検出する回転位置検出センサーと前記移動枠の移動位置を検出する移動位置検出センサーとが設けられ、
前記回転位置検出センサーと前記移動位置検出センサーの検出結果に基づいて前記光学素子の位置情報が算出される
前記（１３）から前記（１７）の何れかに記載の交換レンズ。
（１９）
前記移動枠の移動位置を検出する移動位置検出センサーと検出シートが設けられ、
前記移動位置検出センサーと検出シートは、前記移動枠が光軸方向へ移動する全移動領域において光軸に垂直な方向で互いに重なる位置関係で配置される
前記（１０）から前記（１８）の何れかに記載の交換レンズ。
（２０）
光学素子の駆動を行う光学素子駆動装置と撮影光学系を介して取り込まれた光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備え、
前記光学素子駆動装置は、
ローターとステーターを有する超音波モーターと、
前記超音波モーターの駆動力によって軸回り方向へ回転され前記光学素子を軸方向へ移動させる回転駆動体と、
前記軸回り方向へ回転可能なベアリングと、
前記超音波モーターと前記回転駆動体と前記ベアリングに前記軸方向への付勢力を付与する加圧バネとを備え、
前記加圧バネによって前記ローターと前記ステーターが接する方向へ付勢されると共に前記回転駆動体と前記ベアリングが接する方向へ付勢された
撮像装置。
１００…撮像装置、２０４…撮像素子、３００…交換レンズ、１…光学素子駆動装置、２…直進用固定環、３…回転駆動体、４…ベアリング、５…超音波モーター、７…受部、９…移動位置検出センサー、１３…カム溝、１３ａ…底面、１５…退避部、２２…ステーター、２３…ローター、２７…加圧バネ、２９…移動枠、３１…カムピン、３２…レンズ（光学素子）、３４…ベアリング部、３５…ベアリング部、３８…付勢枠、４１…係合ピン、４２…付勢バネ、４４…回転位置検出センサー

Claims (16)

  1. ローターとステーターを有する超音波モーターと、
    前記超音波モーターの駆動力によって軸回り方向へ回転され光学素子を軸方向へ移動させる回転駆動体と、
    前記軸回り方向へ回転可能なベアリングと、
    前記超音波モーターと前記回転駆動体と前記ベアリングに前記軸方向への付勢力を付与する加圧バネとを備え、
    前記加圧バネによって前記ローターと前記ステーターが接する方向へ付勢されると共に前記回転駆動体と前記ベアリングが接する方向へ付勢され、
    前記回転駆動体としてカム溝を有するカム環が用いられ、
    前記カム溝に摺動自在に係合されるカムピンを有し前記光学素子を保持する移動枠が設けられ、
    前記カム溝が底面を有する壁面によって凹状に形成され、
    前記カム環の回転位置を検出する回転位置検出センサーと前記移動枠の移動位置を検出する移動位置検出センサーとが設けられ、
    前記回転位置検出センサーと前記移動位置検出センサーの検出結果に基づいて前記光学素子の位置情報が算出される
    光学素子駆動装置。
  2. 前記光学素子を前記軸方向へ案内する直進用固定環が設けられ、
    前記直進用固定環には前記軸方向において前記加圧バネによって付勢された前記ベアリング又は前記回転駆動体を受ける受部が設けられた
    請求項１に記載の光学素子駆動装置。
  3. 前記加圧バネが環状に形成された
    請求項１又は請求項２に記載の光学素子駆動装置。
  4. 前記カムピンには前記カム溝に対して回転可能なベアリング部が設けられた
    請求項１から請求項３の何れかに記載の光学素子駆動装置。
  5. 前記移動枠と前記軸方向に離隔して位置され前記カム環に支持された付勢枠が設けられ、
    前記移動枠と前記付勢枠を前記軸方向において互いに離隔する方向又は互いに接近する方向へ付勢する付勢バネが設けられた
    請求項１から請求項４の何れかに記載の光学素子駆動装置。
  6. 前記付勢枠には前記カム溝に摺動自在に係合される係合ピンが設けられた
    請求項５に記載の光学素子駆動装置。
  7. 前記カム溝の少なくとも一端部に他の部分より溝幅の大きい退避部が形成され、
    前記光学素子の不使用状態において前記カムピンが前記退避部に位置される
    請求項１から請求項６の何れかに記載の光学素子駆動装置。
  8. 筒状の外筐の内部に光学素子の駆動を行う光学素子駆動装置が配置され、
    前記光学素子駆動装置は、
    ローターとステーターを有する超音波モーターと、
    前記超音波モーターの駆動力によって軸回り方向へ回転され前記光学素子を軸方向へ移動させる回転駆動体と、
    前記軸回り方向へ回転可能なベアリングと、
    前記超音波モーターと前記回転駆動体と前記ベアリングに前記軸方向への付勢力を付与する加圧バネとを備え、
    前記加圧バネによって前記ローターと前記ステーターが接する方向へ付勢されると共に前記回転駆動体と前記ベアリングが接する方向へ付勢され、
    前記回転駆動体としてカム溝を有するカム環が用いられ、
    前記カム溝に摺動自在に係合されるカムピンを有し前記光学素子を保持する移動枠が設けられ、
    前記カム溝が底面を有する壁面によって凹状に形成され、
    前記カム環の回転位置を検出する回転位置検出センサーと前記移動枠の移動位置を検出する移動位置検出センサーとが設けられ、
    前記回転位置検出センサーと前記移動位置検出センサーの検出結果に基づいて前記光学素子の位置情報が算出される
    交換レンズ。
  9. 前記光学素子を前記軸方向へ案内する直進用固定環が設けられ、
    前記直進用固定環には前記軸方向において前記加圧バネによって付勢された前記ベアリング又は前記回転駆動体を受ける受部が設けられた
    請求項８に記載の交換レンズ。
  10. 前記加圧バネが環状に形成された
    請求項８又は請求項９に記載の交換レンズ。
  11. 前記カムピンには前記カム溝に対して回転可能なベアリング部が設けられた
    請求項８から請求項１０の何れかに記載の交換レンズ。
  12. 前記移動枠と前記軸方向に離隔して位置され前記カム環に支持された付勢枠が設けられ、
    前記移動枠と前記付勢枠を前記軸方向において互いに離隔する方向又は互いに接近する方向へ付勢する付勢バネが設けられた
    請求項８から請求項１１の何れかに記載の交換レンズ。
  13. 前記付勢枠には前記カム溝に摺動自在に係合される係合ピンが設けられた
    請求項１２に記載の交換レンズ。
  14. 前記カム溝の少なくとも一端部に他の部分より溝幅の大きい退避部が形成され、
    前記光学素子の不使用状態において前記カムピンが前記退避部に位置される
    請求項８から請求項１３の何れかに記載の交換レンズ。
  15. 前記移動枠の移動位置を検出する移動位置検出センサーと検出シートが設けられ、
    前記移動位置検出センサーと前記検出シートは、前記移動枠が光軸方向へ移動する全移動領域において光軸に垂直な方向で互いに重なる位置関係で配置される
    請求項８から請求項１４の何れかに記載の交換レンズ。
  16. 光学素子の駆動を行う光学素子駆動装置と撮影光学系を介して取り込まれた光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備え、
    前記光学素子駆動装置は、
    ローターとステーターを有する超音波モーターと、
    前記超音波モーターの駆動力によって軸回り方向へ回転され前記光学素子を軸方向へ移動させる回転駆動体と、
    前記軸回り方向へ回転可能なベアリングと、
    前記超音波モーターと前記回転駆動体と前記ベアリングに前記軸方向への付勢力を付与する加圧バネとを備え、
    前記加圧バネによって前記ローターと前記ステーターが接する方向へ付勢されると共に前記回転駆動体と前記ベアリングが接する方向へ付勢され、
    前記回転駆動体としてカム溝を有するカム環が用いられ、
    前記カム溝に摺動自在に係合されるカムピンを有し前記光学素子を保持する移動枠が設けられ、
    前記カム溝が底面を有する壁面によって凹状に形成され、
    前記カム環の回転位置を検出する回転位置検出センサーと前記移動枠の移動位置を検出する移動位置検出センサーとが設けられ、
    前記回転位置検出センサーと前記移動位置検出センサーの検出結果に基づいて前記光学素子の位置情報が算出される
    撮像装置。
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