JP2013172606A - アクチュエータ装置、レンズ鏡筒およびカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】ＡＦ精度が向上し、静寂で、かつ短時間でＡＦレンズの位置決めが可能なアクチュエータ装置、レンズ鏡筒およびカメラを提供する。
【解決手段】本発明のアクチュエータ装置１６０は、第一電気機械変換素子１３により発生された進行性振動波により駆動力を発生して移動体Ｌ１を移動させる第一アクチュエータ１０と、第二電気機械変換素子５１により発生された変位により駆動力を発生して移動体Ｌ１を移動させる第二アクチュエータ５０と、前記第一アクチュエータ１０および前記第二アクチュエータ５０を制御する制御部１１１と、を備えるアクチュエータ装置１６０であって、前記制御部１１１は、前記移動体Ｌ１の粗動動作の際には前記第一アクチュエータ１０により前記移動体Ｌ１を移動させ、前記移動体Ｌ１の微動動作の際には前記第二アクチュエータ５０により前記移動体Ｌ１を移動させること、を特徴とする。
【選択図】図６

Description

本発明は、電子カメラなどに装着されるレンズ鏡筒に搭載されるアクチュエータ装置、レンズ鏡筒およびカメラに関するものである。

近年のカメラは、ＣＣＤの画像数が大きくなり、画像が非常に大きく引き伸ばされることが多くなっている。そのため、レンズ鏡筒には、より良いコントラストや鮮鋭感、また、より高度なＡＦ精度も求められる様になってきている。
従来、レンズ鏡筒におけるレンズの位置精度の向上のため、レンズ駆動を行う振動アクチュエータを、粗動駆動と微動駆動とに分ける方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−１６１０８１号公報

しかし、従来の方法では、微動駆動がバースト駆動のため、バースト音が発生し、振動アクチュエータ駆動の特長である静寂を損なう。また、粗動した後に微動させる方式のため、位置決めまで時間を要してしまうといった課題がある。

本発明の課題は、ＡＦ精度が向上し、静寂で、かつ短時間でＡＦレンズの位置決めが可能なアクチュエータ装置、レンズ鏡筒およびカメラを提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。

請求項１に記載の発明は、第一電気機械変換素子（１３）により発生された進行性振動波により駆動力を発生して移動体（Ｌ１）を移動させる第一アクチュエータ（１０）と、第二電気機械変換素子（５１）により発生された変位により駆動力を発生して移動体（Ｌ１）を移動させる第二アクチュエータ（５０）と、前記第一アクチュエータ（１０）および前記第二アクチュエータ（５０）を制御する制御部（１１１）と、を備えるアクチュエータ装置（１６０）であって、前記制御部（１１１）は、前記移動体（Ｌ１）の粗動動作の際には前記第一アクチュエータ（１０）により前記移動体（Ｌ１）を移動させ、前記移動体（Ｌ１）の微動動作の際には前記第二アクチュエータ（５０）により前記移動体（Ｌ１）を移動させること、を特徴とするアクチュエータ装置（１６０）である。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のアクチュエータ装置（１６０）において、前記第一アクチュエータ（１０）は、駆動信号により振動する前記第一電気機械変換素子（１３）に接合され、前記振動により駆動面（１２ａ）に前記進行性振動波を生じる弾性体（１２）と、前記弾性体（１２）の前記駆動面（１２ａ）に加圧接触される摺動面（１５ａ）を有し、前記進行性振動波によって駆動される第一相対運動部材（１５）と、を有し、前記第二アクチュエータ（５０）は、駆動信号により伸縮する前記第二電気機械変換素子（５１）と、前記第二電気機械変換素子（５１）に一端が接合され、該第二電気機械変換素子（５１）の伸縮により変位する第二相対運動部材（２９）と、を有すること、を特徴とするアクチュエータ装置（１６０）である。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のアクチュエータ装置（１６０）において、前記第一アクチュエータ（１０）は、前記第二アクチュエータ（５０）を移動させることにより前記移動体（Ｌ１）を移動させること、を特徴とするアクチュエータ装置（１６０）である。
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載のアクチュエータ装置（１６０）において、前記移動体（Ｌ１）の位置を検出する検出部（１１５）を備え、前記制御部（１１１）は、前記移動体（Ｌ１）を目標位置まで粗動駆動すべく前記第一アクチュエータ（１０）を駆動し、前記検出部（１１５）は、前記第一アクチュエータ（１０）で移動された後の前記移動体（Ｌ１）の現位置を検出し、前記制御部（１１１）は、前記移動体（Ｌ１）を前記現位置から前記目標位置まで微動駆動すべく前記第二アクチュエータ（５０）を駆動すること、を特徴とするアクチュエータ装置（１６０）である。
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載のアクチュエータ装置（１６０）を備え、カメラ本体（４０）に着脱可能なレンズ鏡筒（２０）であって、前記移動体はレンズ群（Ｌ１）であり、前記カメラ本体（４０）から静止画撮影を行う信号を受信した場合のみ、前記第二アクチュエータ（５０）を駆動させること、を特徴とするレンズ鏡筒（２０）である。
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のレンズ鏡筒（２０）において、前記レンズ群（Ｌ１）のズーム機構を有し、前記制御部（１１１）は、該レンズ鏡筒（２０）の焦点距離が、所定の焦点距離より大きい場合には、第一アクチュエータ（１０）と第二アクチュエータ（５０）とを駆動させ、前記所定の焦点距離よりも小さい場合には、前記第一アクチュエータ（１０）のみを駆動させること、を特徴とするレンズ鏡筒（２０）である。
請求項７に記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒（２０）において、前記第一アクチュエータはリニア型の振動波アクチュエータ（２２０）であること、を特徴とするレンズ鏡筒（２０）である。
請求項８に記載の発明は、請求項５から７のいずれか項に記載のレンズ鏡筒（２０）を備えるカメラ（１）である。
なお、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。

本発明によれば、ＡＦ精度が向上し、静寂で、かつ短時間でＡＦレンズの位置決めが可能なアクチュエータ装置、レンズ鏡筒およびカメラを提供することができる。

第一実施形態の電子カメラを説明する図である。 第一実施形態のレンズ鏡筒を説明する図である。 弾性体と移動子の斜視図である。 第一実施形態の第二アクチュエータを説明する図であり、（ａ）は電圧＝０Ｖ、（ｂ）は端子Ａに−、端子ＢをＧＮＤとし、光軸方向に縮めた状態、（ｃ）は端子Ａに＋、端子ＢをＧＮＤとし、光軸方向に伸ばした状態である。 第二アクチュエータの配置を説明する図である。 第一実施形態の第一アクチュエータおよび第二アクチュエータのアクチュエータ装置を説明するブロック図である。 第一実施形態のアクチュエータ装置のレンズ駆動制御を説明するフローチャートである。 第二実施形態のアクチュエータ装置のレンズ駆動制御を説明するフローチャートである。 第三実施形態のアクチュエータ装置１６０のレンズ駆動制御を説明するフローチャートである。 本発明の第五実施形態のレンズ鏡筒を説明する図である。 第五実施形態の第一アクチュエータを説明する図である。 第五実施形態の第一アクチュエータの動作を説明する図である。

（第一実施形態）
以下、本発明にかかるアクチュエータ装置を備える電子カメラの第一実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、第一実施形態のアクチュエータ装置を備える電子カメラ１を説明する図である。
電子カメラ１は、撮像光学系（レンズ鏡筒）２０と、カメラ本体４０とを備える。カメラ本体４０は、撮像素子３０と、ＡＦＥ（Ａｎａｌｏｇ ｆｒｏｎｔ ｅｎｄ）回路６０と、画像処理部７０と、音声検出部８０と、を備える。さらに電子カメラ１は、操作部材９０と、バッファメモリ１１０と、記録インターフェイス１２０と、メモリ１３０と、モニタ１４０と、ＣＰＵ１００とを備え、外部機器のＰＣ１５０との接続が可能となっている。

レンズ鏡筒２０は、複数の光学レンズ群により構成され、被写体像を撮像素子３０の受光面に結像させる。図１では光学レンズ系を簡略化して、単レンズとして図示している。また、後述するが、光学レンズ系の内、ＡＦ用の光学レンズＬ１の駆動部は、第一アクチュエータ１０の移動子１５に第二アクチュエータ５０が搭載される構造となっている。

撮像素子３０は、受光面に受光素子が二次元的に配列されたＣＭＯＳイメージセンサ等によって構成される。撮像素子３０は、撮像光学系２０を通過した光束による被写体増を光電変換してアナログ画像信号を生成する。アナログ画像信号は、ＡＦＥ回路６０に入力される。
撮像素子３０への露光時間（シャッタースピード）は、操作部材９０または画像の状況により決定される。

ＡＦＥ回路６０は、アナログ画像信号に対するゲイン調整（ＩＳＯ感度に応じて信号増幅）行う。具体的には、ＣＰＵ１００からの感度設定指示に応じて、撮像感度を所定範囲内で変更する。ＡＦＥ回路６０は、さらに、内蔵するＡ／Ｄ変換回路によってアナログ処理後の画像信号をデジタルデータに変換する。そのデジタルデータは、画像処理部７０に入力される。

画像処理部７０は、デジタル画像データに対して、各種の画像処理を行う。

音声検出部８０は、マイクと信号増幅部から構成され、主に動画撮影時に被写体方向からの音声を検出して取り込み、そのデータをＣＰＵ１００へ伝達する。音声検出部８０は電子カメラ１の内臓マイクの場合と、外部マイクを電子カメラ１の接点に取り付ける場合とがあり、外部マイクを取り付けた場合には、それが検知可能となっている。

操作部材９０は、モードダイヤル、十字キー、決定ボタンやレリーズボタンを示し、各操作に応じた操作信号をＣＰＵ１００へ送出する。
静止画撮影や動画撮影の選択も、該操作部材９０により行われ、選択操作に応じた操作信号はＣＰＵ１００へ送出される。

ＣＰＵ１００は、不図示のＲＯＭに格納されたプログラムを実行することによって電子カメラ１が行う動作を統括的に制御する。例えば、ＡＦ（オートフォーカス）動作制御、ＡＥ（自動露出）動作制御、オートホワイトバランス制御等を行う。

バッファメモリ１１０は、画像処理部７０による画像処理の前工程や後工程での画像データを一時的に記録する。
記録インターフェイス１２０は、不図示のコネクタを有し、該コネクタに記録媒体が接続され、接続された記録媒体に対して、データの書き込みや、記録媒体からのデータの読み込みを行う。

メモリ１３０は、画像処理した一連の画像データを記録する。
この様な構成の電子カメラ１において、本発明は、動画に対応した画像を取り込む。
モニタ１４０は、液晶パネルによって構成され、ＣＰＵ１００からの指示に応じて画像や操作メニュー等を表示する。

図２は、本発明の第一実施形態のレンズ鏡筒２０を説明する図であり、第一アクチュエータ１０および第二アクチュエータ５０をレンズ鏡筒２０に組み込んだ状態の図である。

まず、第一アクチュエータ１０の構成を説明する。
振動子１１は、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する圧電素子や電歪素子等を例とした電気機械変換素子（以下、圧電体と称する）１３と、圧電体１３を接合した弾性体１２とから構成されている。振動子１１には進行波が発生するが、本実施形態では一例として９波の進行波として説明する。

弾性体１２は、共振先鋭度が大きな金属材料から成り、図３に記載の様に、円環形状となっており、圧電体１３が接合される反対面には溝が切ってある。突起部分（溝がない箇所）の先端面が駆動面１２ａとなり移動子１５の摺動面１５ａに加圧接触される。溝を切る理由は、進行波の中立面をできる限り圧電体１３側に近づけ、これにより駆動面１２ａの進行波の振幅を増幅させるためである。弾性体１２の駆動面１２ａの表面には、駆動性能確保および耐久性向上のために潤滑塗装膜が施されている。

圧電体１３は、円周方向に沿って２つの相（Ａ相、Ｂ相）に分かれている。各相においては、１／２波長毎に分極が交互となった要素が並べられ、Ａ相とＢ相との間には１／４波長分間隔が空いている。

圧電体１３は、一般的には通称ＰＺＴと呼ばれるチタン酸ジルコン酸鉛といった材料から構成されているが、近年では環境問題から鉛フリーの材料であるニオブ酸カリウムナトリウム、ニオブ酸カリウム、ニオブ酸ナトリウム、チタン酸バリウム、チタン酸ビスマスナトリウム、チタン酸ビスマスカリウム等から構成されることもある。

圧電体１３における、移動子１５が配置されている側の反対側には、不織布１６、加圧板１７、加圧部材１８が配置されている。
不織布１６は、フェルトを例としたものであり、圧電体１３に隣接して配置され、振動体の振動の加圧板１７や加圧部材１８への伝達を防止する。

加圧板１７は、加圧部材１８の加圧を受ける。
加圧部材１８は、加圧板１７の下に配置されていて、加圧力を発生させるものである。本実施形態では、加圧部材１８を皿バネとしたが、皿バネでなくともコイルバネやウェーブバネでもよい。加圧部材１８は、押さえ環１９を介して固定部材２１に固定されることで、保持される。

移動子１５は、アルミニウム等の軽金属からなり、摺動面１５ａの表面には耐摩耗性向上のための摺動材料が設けられている（図３参照）。
移動子１５における振動子側と反対側には、移動子１５の縦方向の振動を吸収するために、ゴム等な振動吸収部材２２が配置され、さらに出力伝達部材２３が配置されている。

出力伝達部材２３は、固定部材２１に設けられたベアリング２４により、加圧方向と径方向とを規制し、これにより移動子１５の加圧方向と径方向とが規制されるようにされている。
出力伝達部材２３は、突起部２５があり、該突起部２５には、カム環２６に接続されたフォーク２７がかん合しており、出力伝達部材２３の回転とともに、カム環２６が回転される。

カム環２６には、キー溝２６ａが斜めに切られており、ＡＦ環２８に設けられた固定ピン２８ａが、キー溝２６ａにかん合していて、カム環２６が回転駆動することにより、光軸方向に直進方向にＡＦ環２８が駆動され、所望の位置に停止可能となっている。ＡＦ環２８には第二アクチュエータ５０が搭載されている。

固定部材２１には、押さえ環１９がネジにより取り付けられ、これを取り付けることで、出力伝達部材２３から移動子１５、振動子１１、バネまでを１つのモータユニットとして構成できるようになる。

次に、ＡＦ環２８に搭載された第二アクチュエータ５０を説明する。
第二アクチュエータ５０は、ＡＦ環２８とＡＦレンズ保持部２９との間に設けられている。これらの第二アクチュエータ５０、ＡＦ環２８、およびＡＦレンズ保持部２９が一体に回転しながら光軸方向に駆動される。
なお、本実施形態のレンズ鏡筒２０は、ズームレンズであり、ズームレンズ群Ｌ２も有している。

図４は、本実施形態の第二アクチュエータ５０を説明する図である。
分極方向を厚さ方向に処理した方形状の圧電体板５１を４層重ね、各厚さの間に電圧を与えて厚さ方向に伸縮させる。
図４（ａ）は電圧＝０Ｖの状態である。図４（ｂ）は端子Ａに−、端子ＢをＧＮＤとし、光軸方向に縮めた状態、（ｃ）は端子Ａに＋、端子ＢをＧＮＤとし、光軸方向に伸ばした状態である。電圧と伸縮量はほぼ比例関係であるため、伸縮量は電圧値により制御する。

図５は、第二アクチュエータ５０の配置を説明する図である。
ＡＦ環２８の端面とＡＦレンズ保持部２９の端面の間に接合され、４箇所設置されている。
本実施形態では、第二アクチュエータ５０を４層としたが、６層、８層・・・・と何十層でも同様な作用となる。層が多く、厚さが薄ければ、低電圧で大伸縮量が得られる。

図６は、第一アクチュエータ１０および第二アクチュエータ５０を備えるアクチュエータ装置１６０を説明するブロック図である。
まず、第一アクチュエータ１０の駆動／制御について説明する。

発振部１１２は、制御部１１１の指令により所望の周波数の駆動信号を発生する。
移相部１１３は、発振部１１２で発生した駆動信号を位相の異なる２つの駆動信号に分ける。
第一増幅部１１４は、移相部１１３によって分けられた２つの駆動信号をそれぞれ所望の電圧に昇圧する。
第一増幅部１１４からの駆動信号は、第一アクチュエータ１０に伝達され、この駆動信号の印加により振動子１１に進行波が発生し、移動子１５が駆動される。

検出部１１５は、光学式エンコーダや磁気エンコ−ダ等により構成され、移動子１５の駆動によって駆動された駆動物の位置や速度を検出し、検出値を電気信号として制御部１１１に伝達する。また、動画撮影時にはコントラスト情報も検出され、制御部１１１に伝達される。

制御部１１１は、カメラ１より撮影情報（静止画モード／動画モード等）や駆動指令を受け、第一アクチュエータ１０の駆動および第二アクチュエータ５０の駆動を制御する。
制御部１１１は、第一アクチュエータ１０に対しては、発振部１１２への周波数制御、移相部１１３への位相差制御、第一増幅部１１４への電圧制御を行なう。
第二アクチュエータ５０に対しては、ＤＣ発生部１５２への電圧制御を行なう。

本実施形態の構成によれば、第一アクチュエータ１０および第二アクチュエータ５０を備えるアクチュエータ装置１６０は以下の様にして動作する。

（１）粗動駆動（第一アクチュエータ１０）
まず、カメラ１からの撮影情報や焦点距離情報が伝達されると、第一アクチュエータ１０によるレンズＬ１の粗動駆動を行う。
粗動駆動において、レンズ鏡筒２０、カメラ本体４０または検出部１１５からの情報を基に、制御部１１１から発振部１１２に設定周波数が伝達される。発振部１１２からは駆動信号が発生し、その信号は位相部により９０度位相の異なる２つの駆動信号に分割され、第一増幅部１１４により所望の電圧に増幅される。

駆動信号は、第一アクチュエータ１０の圧電体１３に印加され、圧電体１３は励振され、その励振によって弾性体１２には９次の曲げ振動が発生する。圧電体１３はＡ相とＢ相とに分けられており、駆動信号はそれぞれＡ相とＢ相に印加される。

Ａ相から発生する９次曲げ振動とＢ相から発生する９次曲げ振動とは位置的な位相が１／４波長ずれるようになっており、また、Ａ相駆動信号とＢ相駆動信号とは９０度位相がずれているため、２つの曲げ振動は合成され、９波の進行波となる。

進行波の波頭には楕円運動が生じている。従って、駆動面１２ａに加圧接触された移動子１５は、この楕円運動によって摩擦的に駆動される。移動子１５の駆動により駆動された駆動体には、光学式エンコ−ダが配置されていて、そこから、電気パルスが発生し、制御部１１１に伝達される。

制御部１１１は、この信号を基に、現在の位置と現在の速度を得ることが可能となり、これらの位置情報、速度情報および目標位置情報を基に、発振部１１２の駆動周波数は制御される。
そして、ほぼ目標位置になったと検出された時、第一アクチュエータ１０は停止される。

なお、正方向に駆動する場合には、移相部１１３での２つの駆動信号（周波電圧信号）の位相差を＋値、例えば＋９０度にし、逆方向に駆動する場合には、移相部１１３での２つの駆動信号（周波電圧信号）の位相差を−値、例えば−９０度にすればよい。

（２）微動駆動（第二アクチュエータ）
第一アクチュエータ１０の駆動が終了した後に、目標位置と現在の位置の差を検出し、その検出値を基に第二アクチュエータ５０に印加する直流電圧を決定する。目標位置が現在位置より正方向にある場合には、正の直流電圧を印加し、目標位置が現在位置より負方向にある場合には、負の直流電圧を印加する。

第二アクチュエータ５０は印加電圧にほぼ比例して変位を発生するため、目標位置と現在の位置が大きい場合には、大きな電圧値を印加する必要があり、目標位置と現在の位置が小さい場合には、小さな電圧印加となる。また、目標位置と現在の位置との差がないと判断される場合には、電圧印加が必要ない。

図７は、第一実施形態のアクチュエータ装置１６０のレンズ駆動制御を説明するフローチャートである。以下の説明においてステップをＳで表す。
まず、カメラ１のレリーズボタン（操作部材９０）が半押しされると、ＣＰＵ１００よりカメラ１の制御部１１１は、その信号を受信する（Ｓ０１）。
制御部１１１は、動画モードか静止画モードかを区別する（Ｓ０２）。動画モードの場合には、別駆動方式となる（Ｓ０２，ＹＥＳ）。本実施形態は静止画モード特有の駆動方式となる。
制御部１１１はＡＦレンズ目標位置（合焦位置）に関する信号を受信する（Ｓ０３）。
制御部１１１は第一アクチュエータ１０の電源をＯＮにする（Ｓ０４）。
第一アクチュエータ１０の速度を設定し、制御を開始する（Ｓ０５）。
サンプリング時間毎に、検出部１１５において現在位置と目標位置との差を検出し、目標位置に達したかどうかを判断する（Ｓ０６）。
目標位置との差に応じて第一アクチュエータ１０の速度を決定する（Ｓ０７）。

ここで、第一アクチュエータ１０はバースト駆動を行わないので、レンズＬ１を目標位置で正確に停止させることは容易ではない。このため、レンズＬ１の位置が、目標位置を含む一定範囲、例えば被写界深度により合焦していると許容できる範囲内に入ったら（Ｓ０６，ＹＥＳ）、第一アクチュエータ１０を停止し、第一アクチュエータ１０の電源ＯＦＦにする（Ｓ０８）。

次に、レンズＬ１の目標位置と現位置との差を検出する（Ｓ０９）。
Ｓ０９において検出された目標位置と現位置との差より、第二アクチュエータ５０に印加する電圧値を決定する（Ｓ１０）。そして、第二アクチュエータ５０に電圧を加えて変位させ（Ｓ１１）、ＡＦレンズＬ１を微動させ、目標位置に移動させる。

レリーズ９０が全押しされると（Ｓ１２，ＹＥＳ）、静止画像を取り込む（Ｓ１３）。
その後、第二アクチュエータの電源をＯＦＦにする（Ｓ１４）。
Ｓ１２において、レリーズ９０が全押しされていない場合（Ｓ１２，ＮＯ）、半押しが解除されていれば（Ｓ１５，ＹＥＳ）終了し、半押しが解除されていなければ（Ｓ１５，ＮＯ）、Ｓ１２に戻る。

この様に、第一アクチュエータ１０と第二アクチュエータ５０との２つを備え、第一アクチュエータ１０で粗動を行い、ＡＦレンズの目標位置と僅かな差を第二アクチュエータ５０で微動させて補正させることで、より高度な位置決めが出来る。本実施形態によると、従来では、ＡＦレンズＬ１の位置は焦点深度の範囲に入っていれば可としていたが、正確に合焦位置にＡＦレンズＬ１を位置決めすることが可能となる。

また、第二アクチュエータ５０は、高応答性のため、電圧を印加後、１ｍｓｅｃ以下で変位が発生する。従って、微動をバースト駆動していた従来方式比べ、位置決め時間を大幅に短く出来て、さらに静寂に駆動させることも可能となる。

（第二実施形態）
図８は、第二実施形態のアクチュエータ装置１６０のレンズ駆動制御を説明するフローチャートである。第二実施形態のアクチュエータ装置の構成は第一実施形態と同じであるが、第二アクチュエータ５０に電圧を加える時間を静止画撮影時に限定していることが第一実施形態と異なり、このようにすることによって、省電力化を図っている。

Ｓ２０１〜Ｓ２１０は第一実施形態のＳ０１〜Ｓ１１と同じのため説明を省略する。
第二実施形態では、第二アクチュエータ５０の電圧値を算出すると（Ｓ２１０）、第二アクチュエータ５０に電圧を印加する前に、レリーズ９０が全押しかどうか判断する（Ｓ２１１）。全押しされている場合に（Ｓ２１１，ＹＥＳ）、第二アクチュエータ５０に電圧を加えて変位させる（Ｓ２１２）。そしてＡＦレンズＬ１を微動させ、目標位置に移動させ、静止画像を取り込む（Ｓ２１３）。
その後、第二アクチュエータの電源をＯＦＦにする（Ｓ２１４）。

レリーズ９０が全押しされていない場合（Ｓ２１１，ＮＯ）、半押しが解除されていれば（Ｓ２１５，ＹＥＳ）終了し、半押しが解除されていなければ（Ｓ２１５，ＮＯ）、Ｓ２１１に戻る。

第一実施形態では、第二アクチュエータ５０に変位を発生させるためには、常に電圧が印加されているが、本実施形態では、画像を撮影する時のみに第二アクチュエータ５０を駆動させるようにしたため、省電力を図ることができる。

（第三実施形態）
図９は、第三実施形態のアクチュエータ装置１６０のレンズ駆動制御を説明するフローチャートである。本実施形態は、半押ししながら移動する被写体を追い続ける場合を想定したものである。本実施形態は、第一、第二実施形態と同様に第一アクチュエータ１０によりレンズＬ１を粗動させる。その後、半押しが継続している間、被写体を追い続け、被写体に合焦する、レンズＬ１の新たな目標位置と現位置との差の検出を継続し、第二アクチュエータ５０によりレンズＬ１を駆動し続ける。

Ｓ３０１〜Ｓ３１１は第一実施形態と同じのため説明を省略する。
Ｓ３１２において、制御部１１１は、カメラ１が全押しされたかどうかを判断する。全押しされた場合（Ｓ３１２，ＹＥＳ）、静止画像を取り込み（Ｓ３１３）、第二アクチュエータの電源をＯＦＦにする（Ｓ３１４）。

Ｓ３１２において、カメラ１が全押しされていない場合（Ｓ３１２，ＮＯ）、半押しが解除されていなければ（Ｓ３１５，ＮＯ）、再度、新たな目標位置を決定し（Ｓ３１６）、Ｓ３０９に戻る。これは、被写体が動くものである場合等、被写体までの距離が変化する場合は、再度、新たな目標位置を決定（Ｓ３１６）することが必要だからである。
そしてＳ３１５において、カメラ１の半押しが解除されていれば（Ｓ３１５，ＹＥＳ）、第二アクチュエータの電源をＯＦＦにする（Ｓ３１４）。
本実施形態によると、被写体が移動する場合も、合焦させることができる。

（第四実施形態）
次に、第四実施形態（図示せず）を説明する。第二実施形態に説明した様に、第二アクチュエータは、変位を発生させるためには、常に電圧を印加していなくてはならず、電力を消費する。そこで、本実施形態では、焦点深度が深くなる焦点距離が小さい場合には、または、絞りを絞ってＦ値を大きくした場合には、第一アクチュエータ１０の駆動のみとして、第二アクチュエータの駆動はさせないようにする。
構成は、第一実施形態のレンズ鏡筒と同一であるが、ズームレンズ群による焦点距離値を検出できる焦点距離検出部が設けられ、焦点距離がある値よりも小さい場合には、制御部は第二アクチュエータの駆動を実施しないこととする。これにより、より省電力化が図られる。

（第五実施形態）
図１０は、本発明の第五実施形態のレンズ鏡筒２２０を説明する図であり、リニア型の第一アクチュエータ２１０をレンズ鏡筒２２０に組み込んだ状態の図である。
振動子２１１は、図１１および図１２に説明するように、圧電素子２１３および出力取出用の突部２５１，２５２から構成される。弾性体２１２の設計は縦１次振動と曲げ２次振動との共振周波数が一致するようにする。

圧電素子２１３にこの周波数の電圧（駆動信号）を加え、かつ双方の振動の位相を９０゜ずらすと、突部２５１，２５２には励起された縦振動と曲げ振動との合成により楕円運動が生じる。突部２５１，２５２は相対運動部材に加圧接触されているので、摩擦により駆動力が生じる。突部２５１，２５２には耐摩耗性材が用いられており、摩擦摩耗をおさえている。

圧電素子２１３は、一般的には通称ＰＺＴと呼ばれるチタン酸ジルコン酸鉛といった材料から構成されているが、近年では環境問題から鉛フリーの材料であるニオブ酸カリウムナトリウム、ニオブ酸カリウム、ニオブ酸ナトリウム、チタン酸バリウム、チタン酸ビスマスナトリウム、チタン酸ビスマスカリウム等から構成されることもある。
次に第五実施形態のレンズ鏡筒２２０の構成を説明する。
振動子２１１は、固定部材２２１に設けられた板バネ２１８により、振動子２１１中央部を長手方向に支持される。

板バネ２１８は、加圧部材でもあり、振動子２１１を移動子２１５に加圧接触する。
固定部材２２１は、固定筒２２２に取り付けられ、取り付けることで、移動子２１５、振動子２１１、板バネ２１８までを、１つのモータユニットとして構成できるようになる。
移動子２１５は、アルミニウム等の軽金属からなり、摺動面の表面には耐摩耗性向上のための摺動メッキが設けられている。また、移動子２１５は、リニアガイド２２３に固定され、リニアガイド２２３は固定筒２２２に固定され、移動子２１５は固定筒２２２に対して直線方向に移動可能となっている。

移動子２１５は、突起部２２５があり、そこからＡＦ環２２８に接続されたフォーク２２７がかん合しており、ＡＦ環２２８が直進駆動される。
ＡＦ環２２８は、固定鏡筒２３２に設けられた直線レール２３０に沿って可動な構造となっている。直線レール２３０には、ＡＦ環２２８に設けられたガイド部２３１がかん合し、移動子２１５の直進駆動に伴って、光軸方向に直進方向に駆動され、所望の位置に停止できる様にされている。

次に、ＡＦ環２２８に搭載された第二アクチュエータ２５０を説明する。
第二アクチュエータ２５０は、ＡＦ環２２８とＡＦレンズ保持部２９の間に設けられており、これら第二アクチュエータ２５０、ＡＦ環２２８、およびＡＦレンズ保持部２２９が一体に回転しながら光軸方向に駆動される。
なお、本実施形態のレンズ鏡筒２２０は、ズームレンズであり、ズームレンズ群も有する。

第二アクチュエータ２５０の配置は、図５と同様にＡＦ環２２８の端面とＡＦレンズ保持部２９の端面の間に接合され、４箇所設置されている。また、駆動回路も、第一実施形態と同様な構成、作用である。

本実施形態では、リニア型の第一アクチュエータ１０であるが、第一〜第三実施形態と同様に、粗動を第一アクチュエータ１０で行い、第二アクチュエータで補正を行う。リニア型第一アクチュエータ１０でダイレクトにＡＦレンズを駆動させる場合、その位置決め精度は、回転型の場合より厳しくなる。従って、本発明の様な粗動を第一アクチュエータ１０で行い、第二アクチュエータで位置を補正するといった方式がより効果的になる。
また、本実施形態では、直進駆動するＡＦ環をリニア型第一アクチュエータ１０によりダイレクトに駆動するため、第一実施形態の円環型超音波モータを搭載した場合の様に、回転→直進に変換する時に生じる損失がなくなるため、変換効率が向上する。そのため、駆動システム全体として効率向上できる。

１：カメラ、１０：第一アクチュエータ、１２：弾性体、１２ａ：駆動面、１３：圧電体、１５：移動子、２０：レンズ鏡筒、５０：第二アクチュエータ、５１：圧電体板、１１１：制御部、１１５：検出部、１６０：アクチュエータ装置

Claims (8)

1. 第一電気機械変換素子により発生された進行性振動波により駆動力を発生して移動体を移動させる第一アクチュエータと、
   第二電気機械変換素子により発生された変位により駆動力を発生して移動体を移動させる第二アクチュエータと、
   前記第一アクチュエータおよび前記第二アクチュエータを制御する制御部と、
   を備えるアクチュエータ装置であって、
   前記制御部は、前記移動体の粗動動作の際には前記第一アクチュエータにより前記移動体を移動させ、前記移動体の微動動作の際には前記第二アクチュエータにより前記移動体を移動させること、
   を特徴とするアクチュエータ装置。
2. 請求項１に記載のアクチュエータ装置において、
   前記第一アクチュエータは、
   駆動信号により振動する前記第一電気機械変換素子に接合され、前記振動により駆動面に前記進行性振動波を生じる弾性体と、
   前記弾性体の前記駆動面に加圧接触される摺動面を有し、前記進行性振動波によって駆動される第一相対運動部材と、を有し、
   前記第二アクチュエータは、
   駆動信号により伸縮する前記第二電気機械変換素子と、
   前記第二電気機械変換素子に一端が接合され、該第二電気機械変換素子の伸縮により変位する第二相対運動部材と、を有すること、
   を特徴とするアクチュエータ装置。
3. 請求項２に記載のアクチュエータ装置において、
   前記第一アクチュエータは、前記第二アクチュエータを移動させることにより前記移動体を移動させること、
   を特徴とするアクチュエータ装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のアクチュエータ装置において、
   前記移動体の位置を検出する検出部を備え、
   前記制御部は、前記移動体を目標位置まで粗動駆動すべく前記第一アクチュエータを駆動し、
   前記検出部は、前記第一アクチュエータで移動された後の前記移動体の現位置を検出し、
   前記制御部は、前記移動体を前記現位置から前記目標位置まで微動駆動すべく前記第二アクチュエータを駆動すること、
   を特徴とするアクチュエータ装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載のアクチュエータ装置を備え、カメラ本体に着脱可能なレンズ鏡筒であって、
   前記移動体はレンズ群であり、
   前記カメラ本体から静止画撮影を行う信号を受信した場合のみ、前記第二アクチュエータを駆動させること、
   を特徴とするレンズ鏡筒。
6. 請求項５に記載のレンズ鏡筒において、
   前記レンズ群のズーム機構を有し、
   前記制御部は、該レンズ鏡筒の焦点距離が、所定の焦点距離より大きい場合には、第一アクチュエータと第二アクチュエータとを駆動させ、
   前記所定の焦点距離よりも小さい場合には、前記第一アクチュエータのみを駆動させること、
   を特徴とするレンズ鏡筒。
7. 請求項１から５のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒において、
   前記第一アクチュエータはリニア型の振動波アクチュエータであること、
   を特徴とするレンズ鏡筒。
8. 請求項５から７のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒を備えるカメラ。

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