JPH10232336A - ズームレンズ機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】一方向の径方向寸法をできるだけ小さくして薄
くすることができる新規な構成のズームレンズ機構を提
供する。 【解決手段】 一端にレンズ群１２,２２,３２,４２を
それぞれ支持する平板状の移動板１６,２６,３６,４６
を、固定板５６上に順に摺動可能に積層し、固定板５６
に突設した直進案内ピン５８,５９によって光軸方向に
直進案内する。第１移動板１６には連動バー６０の一端
６１が回転自在に固定され、連動レバー６０の他端に突
設された連動ピン６２が、他の移動板２６,３６,４６お
よび固定板５６のカム穴に係合している。第１移動板１
２が圧電リニアアクチュエータ７０によって光軸方向に
移動されると、他の移動板２６,３６,４６は連動して移
動し、各レンズ群１２,２２,３２,４２がズーム駆動さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ズームレンズ機構
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般のズームレンズ機構は、レン
ズ群の外周にカム筒等の複数の円筒状部材を何重にも配
置するように構成されている。また、いわゆるつり鏡胴
タイプのものでは、レンズ群を保持するホルダーを直進
案内する案内バーや、そのホルダーを移動させるカム板
等を、レンズ群の周囲に備えた構成となっている。この
ように、従来のズームレンズ機構は、レンズ群の周囲に
種々の構成部材が配置されているので、レンズ群の全周
に渡って径方向寸法が大きくなっていた。

【０００３】ところで、近年ビデオカメラやデジタルカ
メラなどの分野では、撮像素子の小型化に伴いズームレ
ンズ機構自体を小型化して薄型のビデオカメラやデジタ
ルカメラを提供することが要望されている。しかし、従
来のズームレンズ機構では、上記のようにレンズ群の全
周に渡って径寸法が大きくなるため、ズームレンズ機構
自体を薄型化することが困難であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
解決すべき技術的課題は、一方向の径方向寸法をできる
だけ小さくして薄くすることができるズームレンズ機構
を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段および作用・効果】上記の
技術的課題を解決するための本発明に係るズームレンズ
機構の基本的特徴は、複数のレンズ群を、固定板上に摺
動可能に積層した複数の移動板によってそれぞれ支持
し、これらの複数の移動板を連動して光軸方向に移動す
ることである。本発明は、以下のように、種々の態様で
具体化される。

【０００６】ズームレンズ機構は、固定板と、複数の移
動板と、駆動手段と、複数のレンズ支持部と、複数のレ
ンズ群とを備える。上記固定板は、光軸方向に延在す
る。上記複数の移動板は、上記固定板上に、すなわち上
記固定板の片面または両面に積層され、光軸方向に摺動
可能である。上記駆動手段は、上記複数の移動板を光軸
方向にそれぞれ所定距離移動させる。上記複数のレンズ
支持部は、上記各移動板にそれぞれ設けられ、上記各移
動板の側方に、すなわち、積層方向に直角な面方向のう
ち光軸方向に直角な方向に、突出する。上記複数のレン
ズ群は、上記各レンズ支持部にそれぞれ支持される。

【０００７】上記構成において、複数の移動板は、固定
板上に積層され、駆動手段によって光軸方向に摺動しな
がらそれぞれ移動される。各レンズ支持部は、光軸に沿
って配置される。各レンズ群は、レンズ支持部によって
移動板の側方に、光軸に沿って、それぞれ支持される。
そして、駆動手段が各移動板を光軸方向に移動させる
と、レンズ群はズーム移動する。固定板および各移動板
の厚さをそれぞれレンズ群の直径よりも十分に小さくし
て、固定板および複数の移動板の積層厚さの合計をレン
ズ群の直径と同程度あるいはそれ以下に小さくすること
が容易に可能である。

【０００８】したがって、上記構成のズームレンズ機構
は、一方向の径方向寸法をできるだけ小さくして薄くす
ることができる。

【０００９】上記構成において、レンズ支持部は、通常
は、移動板の光軸沿いのエッジから立ち上げるようにし
て設けられるが、移動板の他のエッジから、あるいは移
動板の面から立ち上げるように設けられることも可能で
ある。また、各移動板の片側だけにレンズ群を配置して
１組のズームレンズ光学系を備えるようにしても、ま
た、各移動板の両側にレンズ群を配置して２組のズーム
レンズ光学系を備えるようにしても、あるいは、同じ側
に２組以上のズームレンズ光学系を備えるようにしても
よい。また、各移動板を個別に駆動して各移動板の位置
をそれぞれ個別に制御してもよい。

【００１０】好ましくは、上記駆動手段は、上記複数の
移動板の一つを上記固定板に対して光軸方向に所定距離
移動させる第１駆動手段と、この第１駆動手段によって
移動された上記移動板の光軸方向移動に連動して、他の
上記移動板を上記固定板に対して光軸方向にそれぞれ所
定距離移動させる第２駆動手段とを備える。

【００１１】上記構成において、第２駆動手段は、第１
駆動手段によって移動された移動板の移動に連動して他
の移動板を移動させるので、第１駆動手段のみを制御す
れば、所望のズーム駆動を達成できる。つまり、各移動
板の位置をそれぞれ個別に制御する必要がない。したが
って、簡単な構成のズームレンズ機構とすることができ
る。

【００１２】好ましくは、上記第１駆動手段は、圧電リ
ニアアクチュエータと、圧電リニアアクチュエータ駆動
手段とによって構成される。上記圧電リニアアクチュエ
ータは、複数の圧電素子要素が積層されてなる積層型圧
電素子と、この積層型圧電素子の積層方向の一端面に固
定された係合部材とを有する。圧電リニアアクチュエー
タは、光軸方向に配置される。すなわち、積層型圧電素
子の積層方向は、光軸方向に一致する。上記係合部材が
上記複数の移動板の一つに摩擦係合する一方、上記積層
型圧電素子の積層方向の他の端面が上記固定板に支持さ
れる。上記圧電リニアアクチュエータ駆動手段は、上記
圧電リニアアクチュエータの上記積層型圧電素子に周期
的に電圧を印加して上記積層型圧電素子を伸縮させ、上
記係合部材と上記複数の移動板の一つとの間の摩擦係合
部における滑りと送りとによって上記複数の移動板の一
つを間欠的に移動させる。

【００１３】上記構成において、圧電リニアアクチュエ
ータ駆動手段による電圧印加によって積層型圧電素子が
積層方向すなわち光軸方向に伸縮して、係合部材が光軸
方向に微少振動し、係合部材との摩擦係合によって複数
の移動板の一つが光軸方向に移動される。圧電リニアア
クチュエータは、移動板を微少距離単位で精度よくかつ
高速に移動させることができ、また、小型化が容易であ
る。したがって、ズームレンズ機構を薄くするのに好適
な構成である。

【００１４】好ましくは、上記第２駆動手段は、連動バ
ーと、カム穴とによって構成される。連動バーは、上記
第１駆動手段によって駆動される上記一つの移動板に沿
って配置され、その一端がこの移動板に回転自在に支持
される一方、その他端には他の上記移動板の積層方向に
突出する連動ピンを有する。カム穴は、上記連動バーの
上記連動ピンに摺接するように、他の上記移動板および
上記固定板にそれぞれ形成される。

【００１５】上記構成によれば、第２駆動手段は、大
略、固定板と複数の移動板との積層厚さの合計の範囲内
で、簡単に構成される。したがって、ズームレンズ機構
を薄くするのに好適な構成である。

【００１６】好ましくは、上記固定板は、上記複数の移
動板の積層方向に突出する一対の直進案内ピンを有す
る。上記複数の移動板は、光軸方向に延在する一対の直
進案内穴をそれぞれ有する。上記一対の直進案内ピン
は、上記各移動板の上記一対の直進案内穴にそれぞれ挿
入されて摺接し、上記各移動板を光軸方向に直進案内す
る。

【００１７】上記構成によれば、大略、固定板と複数の
移動板との積層厚さの合計の範囲内で、移動板を光軸方
向に直進案内する機構が簡単に構成される。したがっ
て、ズームレンズ機構を薄くするのに好適な構成であ
る。

【００１８】好ましくは、上記複数の移動板は、上記固
定板の片面側に積層される。上記複数のレンズ支持部
は、上記複数の移動板の光軸沿いの同一片側のエッジか
らそれぞれ立設される。上記圧電リニアアクチュエータ
は、上記複数の移動板の上記複数のレンズ支持部とは反
対側に配置される。上記圧電リニアアクチュエータは、
上記複数の移動板の一つの移動板に摩擦係合する。詳し
くは、上記一つの移動板の光軸沿いのエッジのうちレン
ズ支持部とは反対側のエッジの周辺部分に摩擦係合す
る。

【００１９】上記構成によれば、移動板とレンズ支持部
を一体的に構成することが、容易である。また、移動板
およびレンズ支持部と圧電リニアアクチュエータとを、
固定板を反転することなく、固定板上に順に組み付ける
ようにすることが、容易である。

【００２０】したがって、構成が簡単で、組み立てが容
易なズームレンズ機構となる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図１の外観図に示
したデジタルカメラ１に適用した各実施形態について、
図１〜図１０を参照しながら詳細に説明する。

【００２２】まず、第１実施形態について説明する。本
発明を適用したデジタルカメラ１は、薄い直方体形状の
ハウジング２を有する。ハウジング２の細長い一方の側
面２aには、撮影窓３と、露光調整レバー５と、シャッ
タ釦８２とが配置され、他方の側面２bには、外部電源
端子８８と、シリアル出力端子８９とが配置され、上面
２cには、撮影映像が表示される液晶モニタ６と、メイ
ンスイッチ８０と、ズームスイッチ８１とが配置されて
いる。ハウジング２の内部には、撮影窓３に対向して反
対側にＣＣＤ素子９０を有する光学ユニット４と、演算
制御回路やフラッシュメモリ等を含む回路基板８と、充
電電池９とが収納されている。ＣＣＤ素子９０の受光量
は、露光調整レバー５を撮影窓３側にスライドし、光学
ユニット４の前に不図示の露光調整用ＮＤフィルタを挿
入することによって、調整できるようになっている。

【００２３】光学ユニット４は、４群のズームレンズ機
構を含み、それぞれ１枚または２枚以上のレンズからな
る第１〜第４レンズ群１２,２２,３２,４２が、図３に
模式的に示したズーム曲線１１,２１,３１,４１を有す
るようになっている。光学ユニット４は、図２の斜視図
に示すように、第１レンズ群１２を含む第１ユニット１
０と、第２レンズ群２２を含む第２ユニット２０と、第
３レンズ群３２を含む第３ユニット３０と、第４レンズ
群４２を含む第４ユニット４０と、ローパスフィルタ５
２およびＣＣＤ素子９０を含むベースユニット５０とを
備える。第１〜第４ユニット１０,２０,３０,４０は、
平板状の移動板１６,２６,３６,４６の上端にレンズ支
持部１５,２５,３５,４５が突設されてなる第１〜第４
レンズ支持部材１４,２４,３４,４４をそれぞれ含む。
各レンズ支持部１５,２５,３５,４５は、第１〜第４レ
ンズ群１２,２２,３２,４２をそれぞれ支持する。ベー
スユニット５０は、平板状の固定板５６の上端にローパ
スフィルタ支持部５５およびＣＣＤ素子支持部９２が突
設されてなるベース部材５４を含む。ローパスフィルタ
支持部５５は、ローパスフィルタ５２を支持し、ＣＣＤ
素子支持部９２は、ＣＣＤ素子９０を支持する。ベース
部材５４の固定板５６には、図２に示すように、積層さ
れた第１〜第４レンズ支持部材１４,２４,３４,４４の
移動板１６,２６,３６,４６が載せられ、押さえバネ６
４で付勢されるようになっている。

【００２４】ベース部材５４の固定板５６は、図４(a)
に示すように、カム穴５７と、板面に垂直に突設された
一対の直進案内ピン５８,５９とを有する。第１〜第４
レンズ支持部材１４,２４,３４,４４の移動板１６,２
６,３６,４６は、図４(e),(d),(c),(b)に示すように貫
通する３つの穴、すなわち、逃げ穴１７およびカム穴２
７,３７,４７と、光軸方向に延在する長穴である一対の
直進案内穴１８,１９;２８,２９;３８,２９;４８,４９
とをそれぞれ有する。各移動板１６,２６,３６,４６の
一対の直進案内穴１８,１９;２８,２９;３８,３９;４
８,４９には、ベース部材５４の固定板５６の一対の直
進案内ピン５８,５９がそれぞれ挿通されて摺接し、第
１〜第４レンズ支持部材１４,２４,３４,４４の移動板
１６,２３６,３６,４６が、光軸方向に直進案内されな
がらベース部材５４の固定板５６に支持されている。ま
た、第１レンズ支持部材１４の移動板１６は、図２およ
び図５(e)に示すように、その一端６１が移動板１６に
回転自在に固定された連動バー６０を有する。この連動
バー６０の他端には、連動ピン６２が突設されている。
この連動ピン６２は、第１レンズ支持部材１４の移動板
１６の逃げ穴１７を貫通し、第２〜第４レンズ支持部材
２４,３４,４４の移動板２６,３６,４６のカム穴２７,
３７,４７およびベース部材５４の固定板５６のカム穴
５７に挿通されて摺接している。そして、第１レンズ支
持部材１４の移動板１６の光軸方向移動に伴って、第２
〜第４レンズ支持部材２４,３４,４４の移動板２６,３
６,４６は、重なり合った状態のまま光軸方向に移動
し、第１〜第４レンズ群１２,２２,３２,４２は、図３
に示した所定のズーム移動を行うようになっている。

【００２５】第１レンズ支持部材１４の移動板１６は、
ベース部材５４の固定板５６に固定された駆動部材７０
によって、光軸方向に移動させられるようになってい
る。

【００２６】駆動部材７０は、図２および図５の斜視図
に示すように、積層型圧電素子７４の積層方向の一方の
端面に係合部材７６が固定されてなるリニアアクチュエ
ータである。積層型圧電素子７２の他方の端面は、固定
部７２に固定される。固定部７２は、ベース部材５４の
固定板５６に固定されている。駆動部材７０、すなわち
積層型圧電素子７４および係合部材７６は、固定部７２
に片持ち支持され、固定板５６から離れた状態で光軸方
向に延在している。積層型圧電素子７４は、複数の圧電
素子要素が積層されたものであり、積層方向は光軸方向
に一致している。積層型圧電素子７４は、電気機械変換
素子であって、電圧印加により積層方向に伸縮するよう
になっている。係合部材７６は、積層型圧電素子７４の
端面に固定された固定壁部７７と、この固定壁部７７か
ら積層型圧電素子７４の側面を包むように延在する支持
壁部７８とを有する。支持壁部７８は、図５および図６
の光軸直角断面図に示すように、固定壁部７７の一辺か
ら積層型圧電素子７４側に略直角に折り曲げられて積層
型圧電素子７４の底面７４aを覆う底片７８aと、底片７
８aの両側辺から略直角に折り曲げられて積層型圧電素
子７４の両側面７４bを覆う一対の側片７８bと、側片７
８bの上辺から内側に略直角に折り曲げられて積層型圧
電素子７４の上面７４cを覆う２つの上片７８cと、積層
型圧電素子７４の上面７４cの略中央部分から上向きに
両上片７８cから折り曲げられた２つの立片７８dとから
なる。２つ立片７８dは、互いに略平行に延在し、各先
端部分には、互いに内側に突出した突出部７８eをそれ
ぞれ有する。両突出部７８eの間には、図２および図６
に示すように、第１レンズ支持部材１４の移動部１６の
下縁部１６aが弾力的に圧接され、下縁部１６aと突出部
７８eとが摩擦係合するようになっている。つまり、こ
の突出部７８eは、摩擦係合部である。

【００２７】突出部７８eにおける移動板１６との摩擦
係合によって、駆動部材７０は、第１レンズ支持部材１
４を移動させることができる。すなわち、駆動部材７０
の係合部材７６の突出部７８eがゆっくり移動するとき
には、第１レンズ支持部材１４の移動板１６の下縁部１
６aは、突出部７８eと下縁部１６aとの間の摩擦力によ
って突出部７８eとともに一体的に移動する。一方、突
出部７８eが急激に速度を変化しながら移動すると、慣
性力が突出部７８eと下縁部１６aとの間の摩擦力より大
きくなって両者の間で滑りが起こり、突出部７８eは、
下縁部１６aに対して相対的に移動する。したがって、
不図示の圧電アクチュエータ駆動手段である電圧発生装
置によって、突出部７８eの速度が急激に変化するよう
に急激な電圧変化を含む周期的な電圧、たとえば鋸歯状
や全波整流状に変化する電圧を積層型圧電素子７４に印
加して、積層型圧電素子７４を伸縮させ、突出部７８e
を光軸方向に往復移動させ、たとえば、突出部７８eの
往から復への反転時、または、復から往への反転時のい
ずれか一方において、突出部７８eと下縁部１６aとの間
に滑りが起こって両者の間に相対移動が生じ、それ以外
のときには、両者の間に相対移動が生じないようにし
て、第１レンズ支持部材１４を、往方向または復方向の
いずれか一方に間欠的に微少送りすることができる。あ
るいは、突出部７８eの往復移動の往と復との両方にお
いて、突出部７８eと下縁部１６aとの間で滑りが生じる
が、往と復とで相対滑りの向きと長さとが異なるように
して、第１レンズ支持部材１４を振動させつついずれか
一方向に移動させることも可能である。積層型圧電素子
７４に印加する電圧パターンを変えることによって、第
１レンズ支持部材１４の移動方向を変えることができ
る。

【００２８】また、支持壁部７８は、積層型圧電素子７
４のまわりを包むように延在するので、固定壁部７７か
ら突出部７８eまでの距離をある程度長くして、所望の
ばね定数を得るとともに、摩擦係合部を積層型圧電素子
７４に接近して配置して、摩擦係合部から積層型圧電素
子７４に作用するモーメントをできるだけ小さくするこ
とができる。

【００２９】上記のように、駆動部材７０によって第１
レンズ支持部材１４が光軸方向に移動されると、デジタ
ルカメラ１の光学ユニット４は、連動バー６０の連動ピ
ン６２と各カム穴２７,３７,４７,５７との係合によっ
て、その第２〜第４レンズ支持部材２４,３４,４４が連
動して移動される。このとき、第１〜第４レンズ支持部
材１４,２４,３４,４４は、押さえバネ６４によって固
定板５６に付勢されているので、固定板５６に沿って移
動し、また、固定板５６に突設された一対の直進案内ピ
ン５８,５９と各一対の直進案内穴１８,１９;２８,２
９;３８,３９;４８,４９との係合によって、光軸方向に
直進案内される。したがって、各レンズ支持部１５,２
５,３５,４５に固定された各レンズ群１２,２２,３２,
４２は、傾くことなく光軸に沿って精度良くズーム移動
する。

【００３０】上記構成において、各レンズ群１２,２２,
３２,４２を駆動する各レンズ支持部材１４,２４,３４,
４４およびべース部材５４等は、各レンズ群１２,２２,
３２,４２の径方向一側に積層されてまとめて配置され
るので、その積層厚さを各レンズ群１２,２２,３２,４
２の直径と同程度の寸法、またはそれより小さい寸法と
することができる。したがって、一方向の径寸法をでき
るだけ小さくして薄くしたズームレンズ機構を含む光学
ユニット４を構成することができる。

【００３１】このデジタルカメラ１では、ＣＣＤ素子９
０の受光面が小さいため、各レンズ群１２,２２,３２,
４２の偏心誤差の許容値が小さい。そのため、各レンズ
群１２,２２,３２,４２は、各レンズ支持部材１４,２
４,３４,４４およびベース部材５４等の部品精度だけで
光軸に対する所定の位置精度を達成するのが困難であ
る。そこで、各レンズ群１２,２２,３２,４２は、各レ
ンズ群１２,２２,３２,４２の取り付けを除いてレンズ
支持機構を組み立てた後に、以下のようにして各レンズ
支持部材１４,２４,３４,４４のレンズ支持部１５,２
５,３５,４５に一つずつ順に調芯しながら固定する。

【００３２】すなわち、図７の斜視図に示すように、各
レンズ群１２,２２,３２,４２の取り付けを除いて組み
立てが完了したレンズ支持機構の光軸１０６に沿って前
後の所定位置に、投光器１０２と受光器１０３とを固定
する。このとき、各レンズ支持部１５,２５,３５,４５
は、光軸に沿って配置されている。

【００３３】次に、適宜に選択したひとつのレンズ群、
たとえば第２レンズ群２２の外周面をレンズ把持具１０
０を用いて把持し、光軸１０６の側方から所定のレンズ
支持部２５、すなわちレンズ枠２５に載せ、受光器１０
３からの出力を観察しながら、レンズ群２２の中心が光
軸１０６に一致するように位置決めする。具体的には、
たとえば投光器１０２から光軸に平行な平行光を照射
し、焦点距離に応じた位置に受光器１０３を配置し、レ
ンズ群２２を径方向移動して、受光器１０３から観察さ
れる結像位置を見ながら、レンズ群２２を位置決めす
る。そして、レンズ群２２を位置決めした状態で保持し
たまま、レンズ群２２の周囲に接着剤注入器１０４を用
いて接着剤を塗布して、レンズ群２２をレンズ支持部２
５に接着する。このとき、接着剤が硬化するまでレンズ
群２２を保持することによって、接着中にレンズ群２２
の位置ずれを防止できる。なお、レンズ群２２を載せる
前にレンズ支持部２５に予め接着剤を塗布しておいても
よい。

【００３４】以上の作業を、各レンズ群１２,２２,３
２,４２について適宜の順序で繰り返すことによって、
各レンズ群１２,２２,３２,４２を光軸１０６に沿って
高精度に取り付けることができる。

【００３５】したがって、ズームレンズ機構の前後端に
配置されたレンズ群１２,４２のみならず、中間位置に
配置されたレンズ群２２,３２についても、調芯を行う
ことができる。

【００３６】上記構成において、光学ユニット４は、各
レンズ支持部１５,２５,３５,４５の略全周に渡って開
放されているので、各レンズ群１２,２２,３２,４２を
各レンズ支持部１５,２５,３５,４５まで持って来るこ
とが容易である。もっとも、少なくとも各レンズ群１
２,２２,３２,４２の直径に等しい寸法の開口があれ
ば、各レンズ群１２,２２,３２,４２を各レンズ支持部
１５,２５,３５,４５まで持って来ることが可能であ
る。

【００３７】以上説明した第１実施形態では、駆動部材
７０の突出部７８eが第１レンズ支持部材１６の下縁部
１６aを挾持していたが、逆に、図８および図９の要部
斜視図に示した第２および第３実施形態のように、駆動
部材７０x,７０yが挾持されるように構成することもで
きる。以下、第２および第３実施形態について、第１実
施形態との相違点を中心に説明する。

【００３８】すなわち、図８に示した第２実施形態で
は、駆動部材７０xの係合部材７６xは、積層型圧電素子
７４の端部に固定された固定壁部７７と、この固定壁部
７７から積層型圧電素子７４の片側に延在する支持壁部
７８xとを有する。支持壁部７８xは、固定壁部７７の一
辺から積層型圧電素子７４側に略直角に折り曲げられて
積層型圧電素子７４の一側面を覆う第１片、すなわち側
片７８sと、側片７８sの上辺から積層型圧電素子７４と
は反対側に略直角に折り曲げられた第２片、すなわち翼
片７８tとからなる。翼片７８tは、光軸方向移動自在に
固定された移動板１６xと、移動板１６xに固定された押
さえ板１６sとの間に挾持され、摩擦係合されるように
なっている。したがって、第１実施形態と同様に積層型
圧電素子７４を所定のパターンで伸縮させ、移動板１６
xおよび押さえ板１６sと駆動部材７０xの翼片７８tとの
間における滑りと送りとによって、移動板１６xおよび
押さえ板１６sと駆動部材７０xの翼片７８tとの相対移
動を間欠的に生じさせて、移動板１６xを移動させるこ
とができる。翼片７８tは積層型圧電素子７４に接近し
て配置されてているので、簡単な構成で、摩擦係合部か
ら積層型圧電素子７４に作用するモーメントをできるだ
け小さくなるようにすることができる。

【００３９】また、図９に示した第３実施形態では、駆
動部材７０yの係合部材７６yは、積層型圧電素子７４の
端部に固定された固定壁部７７と、この固定壁部７７の
上辺および下辺から略直角に折り曲げられて積層型圧電
素子７４の上下両側に沿って延在する一対の支持壁部７
８yとを有する。一対の支持壁部７８y、すなわち係合片
は、光軸方向移動自在に固定された移動板１６yと、移
動板１６yに固定された押さえ板１６tとの間に挾持さ
れ、積層型圧電素子７４を挟んで両側で摩擦係合するよ
うになっている。したがって、摩擦係合部から積層型圧
電素子７４に作用するモーメントが打ち消し合うように
すれば、簡単な構成で、積層型圧電素子７４に全体とし
てモーメントが作用しないようにすることができる。

【００４０】なお、上記第２および第３実施形態におい
て、移動板１６x,１６yの一端の突起１６bは、第１実施
形態の第１レンズ支持部材１４と略同様に構成された不
図示の第１レンズ支持部材に固定または係合され、移動
板１６xと一体的に、不図示の第１レンズ支持部材が光
軸方向両方向に移動されるようになっている。

【００４１】次に、第３実施形態と同様に、駆動部材７
０zが積層型圧電素子７４の両側に摩擦係合部を有する
第４実施形態について、図１０の要部斜視図を参照しな
がら説明する。

【００４２】すなわち、移動板１６zには、光軸方向に
延在する切欠き１６cが形成され、この切欠き１６c内に
駆動部材７０zが配置される。駆動部材７０zの係合部材
７６zは、積層型圧電素子７４の端面に固定された固定
壁部７７と、この固定壁部７７の上辺および下辺から略
直角に折り曲げられて積層型圧電素子７４の上下両側に
沿って延在する一対の支持壁部７８zとを有する。一対
の支持壁部７８zは、積層型圧電素子７４の上面および
下面から左右両側にそれぞれ突出する。この支持壁部７
８Zの左右両端部には、互いに内側に向いて突出する突
出部７８vがそれぞれ形成されている。この対向する突
出部７８v間の間隔が狭くなっている部分７８wは、移動
板１６zの切欠き１６cの両側の周囲１６dを挟持して摩
擦係合するようになっている。この駆動部材７０は、摩
擦係合部が積層型圧電素子７４を挟んで両側に配置され
ているため、左右の各摩擦係合部から積層型圧電素子７
４に作用するモーメントが打ち消し合って、積層型圧電
素子７４にはモーメントが作用しないようにすることが
できる。

【００４３】なお、本発明は上記各実施形態に限定され
るものではなく、その他種々の態様で実施可能である。
たとえば、移動板１６,２６,３６,４６の両側に２組の
ズームレンズ光学系を配置する構成としてもよい。ま
た、開示されたリニアアクチュエータ、すなわち駆動部
材７０,７０ｘ,７０ｙ,７０ｚは、所定の電気信号を与
えることによってその電気信号に応じた変位を発生する
電気機械変換素子として積層型圧電素子７４を用いてい
るが、他の電気機械変換素子、たとえば、静電アクチュ
エータや電歪素子等を用いてもよい。また、開示された
リニアアクチュエータ７０,７０ｘ,７０ｙ,７０ｚは、
ズームレンズ機構以外の種々の分野で利用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施形態のデジタルカメラの外
観図である。

【図２】 図１のデジタルカメラの光学ユニットの斜視
図である。

【図３】 図２のズームレンズの説明図である。

【図４】 図２の各レンズ支持部材の移動板およびベー
ス部材の固定板の平面図である。

【図５】 図２の駆動部材の斜視図である。

【図６】 図５の線VI-VIに沿って切断した断面図であ
る。

【図７】 図２の光学ユニットのレンズ群の取り付け方
法の説明図である。

【図８】 本発明の第２実施形態の駆動部材の要部斜視
図である。

【図９】 本発明の第３実施形態の駆動部材の要部斜視
図である。

【図１０】 本発明の第４実施形態の駆動部材の要部斜
視図である。

【符号の説明】

１ デジタルカメラ ２ ハウジング ２a,２b 側面 ２c 上面 ３ 撮影窓 ４ 光学ユニット ５ 露光調整レバー ６ 液晶モニタ ８ 回路基板 ９ 充電電池 １０ 第１ユニット １１ ズーム曲線 １２ 第１レンズ群 １４ 第１レンズ支持部材 １５ レンズ支持部（レンズ枠） １６ 移動板 １６a 下縁部 １６b 突出部 １６c 切欠き １６d 周囲 １６s,１６t 押さえ板 １６x,１６y,１６z 移動板 １７ 逃げ穴 １８ 直進案内穴 １９ 直進案内穴 ２０ 第２ユニット ２１ ズーム曲線 ２２ 第２レンズ群 ２４ 第２レンズ支持部材 ２５ レンズ支持部（レンズ枠） ２６ 移動板 ２７ カム穴（第２駆動手段） ２８ 直進案内穴 ２９ 直進案内穴 ３０ 第３ユニット ３１ ズーム曲線 ３２ 第３レンズ群 ３４ 第３レンズ支持部材 ３５ レンズ支持部（レンズ枠） ３６ 移動板 ３７ カム穴（第２駆動手段） ３８ 直進案内穴 ３９ 直進案内穴 ４０ 第４ユニット ４１ ズーム曲線 ４２ 第４レンズ群 ４４ 第４レンズ支持部材 ４５ レンズ支持部（レンズ枠） ４６ 移動板 ４７ カム穴（第２駆動手段） ４８ 直進案内穴 ４９ 直進案内穴 ５０ ベースユニット ５２ ローパスフィルタ ５４ ベース部材 ５５ ローパスフィルタ支持部 ５６ 固定板 ５７ カム穴（第２駆動手段） ５８ 直進案内ピン ５９ 直進案内ピン ６０ 連動バー（第２駆動手段） ６１ 一端 ６２ 連動ピン ６４ 押さえバネ ７０,７０x,７０y,７０z 駆動部材（駆動手段、第１駆
動手段、リニアアクチュエータ） ７２ 固定部 ７４ 積層型圧電素子（電気機械変換素子） ７４a 底面 ７４b 側面 ７４c 上面 ７６,７６x,７６y,７６z 係合部材 ７７ 固定壁部 ７８ 支持壁部 ７８a 底片（第１片） ７８b 側片（第２片） ７８c 上片（第２片） ７８d 立片（第３片） ７８e 突出部（摩擦係合部） ７８s 側片（第１片） ７８t 翼片（第２片） ７８v 突出部（摩擦係合部） ７８w 間隔の狭い部分 ７８x 支持壁部 ７８y,７８z 支持壁部（係合片） ８０ メインスイッチ ８１ ズームスイッチ ８２ シャッタ釦 ８８ 外部電源端子 ８９ シリアル出力端子 ９０ ＣＣＤ素子 ９２ ＣＣＤ支持部 １００ レンズ把持具 １０２ 投光器 １０３ 受光器 １０４ 接着剤注入器 １０６ 光軸

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光軸方向に延在する固定板と、 該固定板上に光軸方向に摺動可能に積層された複数の移
   動板と、 上記複数の移動板を光軸方向にそれぞれ所定距離移動さ
   せる駆動手段と、 上記各移動板にその側方に突出するようにそれぞれ設け
   られた複数のレンズ支持部と、 該各レンズ支持部にそれぞれ支持された複数のレンズ群
   とを備えたことを特徴とする、ズームレンズ機構。
2. 【請求項２】 上記駆動手段は、 上記複数の移動板の一つを上記固定板に対して光軸方向
   に所定距離移動させる第１駆動手段と、 該第１駆動手段によって移動された上記移動板の光軸方
   向移動に連動して、他の上記移動板を上記固定板に対し
   て光軸方向にそれぞれ所定距離移動させる第２駆動手段
   とを備えたことを特徴とする、請求項１記載のズームレ
   ンズ機構。
3. 【請求項３】 上記第１駆動手段は、 複数の圧電素子要素が積層されてなる積層型圧電素子と
   該積層型圧電素子の積層方向の一端面に固定された係合
   部材とを有する圧電リニアアクチュエータであって、光
   軸方向に配置され、上記係合部材が上記複数の移動板の
   一つに摩擦係合する一方、上記積層型圧電素子の積層方
   向の他の端面が上記固定板に支持された圧電リニアアク
   チュエータと、 該圧電リニアアクチュエータの上記積層型圧電素子に周
   期的に電圧を印加して上記積層型圧電素子を伸縮させ、
   上記係合部材と上記複数の移動板の一つとの間の摩擦係
   合部における滑りと送りとによって上記複数の移動板の
   一つを間欠的に移動させる圧電リニアアクチュエータ駆
   動手段とによって構成されたことを特徴とする、請求項
   ２記載のズームレンズ機構。
4. 【請求項４】 上記第２駆動手段は、 上記第１駆動手段によって駆動される上記一つの移動板
   に沿って配置され、その一端が該移動板に回転自在に支
   持される一方、その他端には他の上記移動板の積層方向
   に突出する連動ピンを有する連動バーと、 該連動バーの上記連動ピンに摺接するように他の上記移
   動板および上記固定板にそれぞれ形成されたカム穴とに
   よって構成されたことを特徴とする、請求項２又は３記
   載のズームレンズ機構。
5. 【請求項５】 上記固定板は、上記複数の移動板の積層
   方向に突出する一対の直進案内ピンを有し、 上記複数の移動板は、光軸方向に延在する一対の直進案
   内穴をそれぞれ有し、 上記一対の直進案内ピンは、上記各移動板の上記一対の
   直進案内穴にそれぞれ挿入されて摺接し、上記各移動板
   を光軸方向に直進案内することを特徴とする、請求項１
   又は４記載のズームレンズ機構。
6. 【請求項６】 上記複数の移動板は、上記固定板の片面
   側に積層され、 上記複数のレンズ支持部は、上記複数の移動板の光軸沿
   いの同一片側のエッジからそれぞれ立設され、 上記圧電リニアアクチュエータは、上記複数の移動板の
   上記複数のレンズ支持部とは反対側に配置され、上記複
   数の移動板の一つの、上記レンズ支持部とは反対側の光
   軸沿いのエッジの周辺部分に摩擦係合することを特徴と
   する、請求項５記載のズームレンズ機構。
7. 【請求項７】 複数のレンズ群を、固定板上に摺動可能
   に積層した複数の移動板によってそれぞれ支持し、該複
   数の移動板を連動して光軸方向に移動することによって
   ズーム駆動することを特徴とする、ズームレンズ機構。