WO2017134938A1 - 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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WO2017134938A1
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bearing
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ultrasonic motor
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聡一郎 勝又
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ソニー株式会社
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    • G02B7/102—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens controlled by a microcomputer

Definitions

  • This technology relates to a technical field of an optical element driving apparatus that moves an optical element by a driving force of an ultrasonic motor, an interchangeable lens and an imaging apparatus including the optical element driving apparatus.
  • a photographing optical system having various optical elements such as a lens group is disposed inside.
  • the optical element is moved in the optical axis direction (axial direction) by the optical element driving device, for example, zooming or focusing.
  • Some optical element driving devices use an ultrasonic motor as a drive source (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
  • an ultrasonic motor By using an ultrasonic motor, a driven body (optical element) is increased. Positioning with accuracy is possible. Further, there is an advantage that the optical element can be held in a non-energized state by using an ultrasonic motor as a drive source.
  • a rotor and a stator are provided, and a bending wave is generated in the stator by ultrasonic vibration, and the rotor is rotationally driven by the traveling wave, and the driving force is transmitted to the driven body. . Therefore, in order to efficiently transmit the traveling wave generated in the stator to the rotor, it is necessary to contact the rotor and the stator with a constant pressure.
  • an ultrasonic motor is connected to the rotating ring, and the two holding rings fixed to the fixed cylinder and a part of the rotating ring are interposed.
  • a ball is arranged to constitute a bearing portion. The driving force of the ultrasonic motor is transmitted from the rotating ring to the cylinder (moving frame) that holds the lens, and the cylinder and the lens are moved in the optical axis direction as the rotating ring rotates.
  • the imaging device having the optical element driving device described in Patent Document 2 is configured to receive a force in the axial direction (thrust direction) generated in the cam ring which is a rotational driving body by a radial bearing structure. .
  • the ball of the bearing is restrained by two holding rings in both the thrust direction and the radial direction, and vibrations are transferred from the bearing to the rotating ring or the ultrasonic motor.
  • the structure is easy to transmit, and there is a risk that good characteristics of the ultrasonic motor and a smooth rotation state of the rotary drive body may not be ensured.
  • the axial direction of the fulcrum shaft serving as the rotation center of the radial bearing is A force in the orthogonal direction is applied from the cam ring. Therefore, particularly when a large impact occurs, a large load is generated in the direction in which the fulcrum shaft is tilted, and there is a possibility that good characteristics of the ultrasonic motor and a smooth rotation state of the rotary drive body may not be ensured.
  • the optical element driving device, the interchangeable lens, and the imaging device according to the present technology overcome the above-described problems and ensure a smooth rotation state of the rotary driving body with a simple structure without deteriorating the characteristics of the ultrasonic motor. With the goal.
  • an optical element driving device includes an ultrasonic motor having a rotor and a stator, and a rotary driving body that rotates around the axis by the driving force of the ultrasonic motor and moves the optical element in the axial direction.
  • a bearing that is rotatable in the direction around the axis, the ultrasonic motor, the rotary drive body, and a pressure spring that applies an urging force in the axial direction to the bearing, and the rotor by the pressure spring
  • the stator is biased in a direction in which the stator is in contact with the stator, and is biased in a direction in which the rotary drive body and the bearing are in contact with each other.
  • an urging force is applied in the direction in which the rotor and the stator are in contact with the ultrasonic motor from the pressure spring, and an urging force is applied in the direction in which both are in contact with the rotary drive body or the bearing from the pressure spring. Is done.
  • a rectilinear fixing ring for guiding the optical element in the axial direction is provided, and the rectilinear fixing ring is biased by the pressure spring in the axial direction. It is preferable that a receiving portion for receiving the bearing or the rotary driving body is provided.
  • the straight traveling fixed ring functions as a guide member for guiding the optical element and also functions as a receiving member for receiving the bearing or the rotary driving body.
  • the pressure spring is formed in an annular shape.
  • an urging force is applied to the entire circumference of the bearing, the rotary drive body and the ultrasonic motor by the pressure spring.
  • a cam ring having a cam groove is used as the rotation driving body, and a cam pin slidably engaged with the cam groove is provided to hold the optical element. It is desirable that a moving frame is provided and the cam groove is formed in a concave shape by a wall surface having a bottom surface.
  • the through hole is not formed in the rotary drive body, the rigidity of the rotary drive body is increased, and the driving force transmitted from the ultrasonic motor to the rotary drive body is hardly attenuated.
  • the cam pin is provided with a bearing portion that can rotate with respect to the cam groove.
  • an urging frame that is spaced apart from the moving frame in the axial direction and supported by the cam ring is provided. It is desirable to provide urging springs that urge in the axial direction away from each other or in directions approaching each other.
  • the urging frame is provided with an engagement pin that is slidably engaged with the cam groove.
  • both the cam pin and the engagement pin are slidably engaged with the cam groove.
  • a retracting portion having a groove width larger than that of the other portion is formed at least at one end portion of the cam groove, and the cam pin serves as the retracting portion when the optical element is not used. It is desirable to be located.
  • a rotational position detection sensor that detects a rotational position of the cam ring and a movement position detection sensor that detects a movement position of the moving frame are provided, and the rotational position detection sensor
  • the position information of the optical element is calculated based on the detection result of the movement position detection sensor.
  • the position information of the optical element is calculated based on the rotation position of the rotary driving body and the movement position of the moving frame.
  • an interchangeable lens includes an optical element driving device that drives an optical element inside a cylindrical outer casing
  • the optical element driving device includes an ultrasonic motor having a rotor and a stator, A rotary driving body that rotates around the axis by the driving force of the ultrasonic motor and moves the optical element in the axial direction, a bearing that can rotate around the axis, the ultrasonic motor, the rotary driving body, and the A pressure spring that applies a biasing force in the axial direction to the bearing, and is biased by the pressure spring in a direction in which the rotor and the stator are in contact with each other and in a direction in which the rotary drive body and the bearing are in contact with each other. It is a force.
  • a biasing force is applied from the pressure spring to the ultrasonic motor in the direction in which the rotor and the stator are in contact, and the pressure spring is in a direction in which both are in contact with the rotary drive body or the bearing.
  • the urging power to is granted.
  • a rectilinear fixing ring that guides the optical element in the axial direction is provided, and the rectilinear fixing ring is urged by the pressure spring in the axial direction. It is desirable that a receiving portion for receiving a bearing or the rotary driving body is provided.
  • the straight traveling fixed ring functions as a guide member for guiding the optical element and also functions as a receiving member for receiving the bearing or the rotary driving body.
  • the pressure spring is formed in an annular shape.
  • an urging force is applied to the entire circumference of the bearing, the rotary drive body and the ultrasonic motor by the pressure spring.
  • a cam ring having a cam groove is used as the rotational drive body, and a moving frame that has a cam pin slidably engaged with the cam groove and holds the optical element. It is desirable that the cam groove is formed in a concave shape by a wall surface having a bottom surface.
  • the through hole is not formed in the rotary drive body, the rigidity of the rotary drive body is increased, and the driving force transmitted from the ultrasonic motor to the rotary drive body is hardly attenuated.
  • the cam pin is provided with a bearing portion rotatable with respect to the cam groove.
  • a biasing frame that is spaced apart from the moving frame in the axial direction and supported by the cam ring is provided, and the moving frame and the biasing frame are arranged in the axial direction. It is desirable to provide urging springs for urging in directions away from each other or in directions closer to each other.
  • the biasing frame is provided with an engagement pin that is slidably engaged with the cam groove.
  • both the cam pin and the engagement pin are slidably engaged with the cam groove.
  • a retracting portion having a groove width larger than that of the other portion is formed at least at one end portion of the cam groove, and the cam pin is positioned in the retracting portion when the optical element is not used. It is desirable.
  • a rotation position detection sensor that detects a rotation position of the cam ring and a movement position detection sensor that detects a movement position of the moving frame are provided, and the rotation position detection sensor and the It is desirable that the position information of the optical element is calculated based on the detection result of the movement position detection sensor.
  • the position information of the optical element is calculated based on the rotation position of the rotary driving body and the movement position of the moving frame.
  • a movement position detection sensor for detecting a movement position of the movement frame and the detection sheet.
  • the movement position detection sensor and the detection sheet have the movement frame in the optical axis direction. It is desirable that they are arranged in a positional relationship that they overlap each other in the direction perpendicular to the optical axis in all moving regions.
  • the information written on the detection sheet is read by the movement position detection sensor regardless of the movement position of the movement frame in the optical axis direction.
  • an imaging apparatus includes an optical element driving apparatus that drives an optical element, and an imaging element that converts an optical image captured via a photographing optical system into an electrical signal, and the optical element
  • the driving device includes an ultrasonic motor having a rotor and a stator, a rotary driving body that rotates around the axis by the driving force of the ultrasonic motor and moves the optical element in the axial direction, and is rotatable around the axis A bearing, an ultrasonic motor, the rotary drive body, and a pressure spring that applies a biasing force in the axial direction to the bearing, and is biased by the pressure spring in a direction in which the rotor and the stator are in contact with each other. And is urged in a direction in which the rotary drive body and the bearing come into contact with each other.
  • a biasing force is applied from the pressure spring to the ultrasonic motor in the direction in which the rotor and the stator are in contact, and the pressure spring is in a direction in which both are in contact with the rotary drive body or the bearing.
  • the urging power to is granted.
  • an urging force is applied from the pressure spring to the ultrasonic motor in the direction in which the rotor and the stator are in contact, and the pressure spring is applied in the direction in which both are in contact with the rotary drive body or the bearing. Since the force is applied, a smooth rotation state of the rotary drive body can be ensured with a simple structure without deteriorating the characteristics of the ultrasonic motor.
  • FIGS. 2 to 12 show an embodiment of an optical element driving device, an interchangeable lens, and an imaging device according to the present technology
  • this diagram is a perspective view of the imaging device that shows the interchangeable lens and the apparatus main body separately.
  • It is an expanded sectional view which shows an optical element drive device etc.
  • It is a conceptual diagram which shows the fixed ring for linear advance, the rotation drive body, a moving frame, and an urging
  • It is a disassembled perspective view of a bearing.
  • the imaging device of the present technology is applied to a still camera
  • the interchangeable lens of the present technology is applied to an interchangeable lens that can be attached to and detached from the main body of the still camera
  • the optical element driving device of the present technology is The present invention is applied to an optical element driving device provided in an interchangeable lens.
  • the scope of application of the present technology is limited to a still camera, an interchangeable lens that can be attached to and detached from the main body of the still camera, and an optical element driving device provided in an interchangeable lens that can be attached to and detached from the main body of the still camera.
  • the present technology includes various imaging devices incorporated in video cameras and other devices as imaging devices, interchangeable lenses that can be attached to and detached from the device bodies of these imaging devices, and attachment and detachment from the device bodies of these imaging devices
  • the present invention can be widely applied to optical element driving devices provided in possible interchangeable lenses.
  • the lens group shown below may include one or a plurality of lenses and other optical elements such as a diaphragm and an iris in addition to the lens group including one or a plurality of lenses.
  • the imaging device 100 is configured by a device main body 200 and an interchangeable lens 300 (see FIG. 1).
  • the present technology is a type in which a lens barrel having the same structure as the internal structure of the interchangeable lens 300 is incorporated in the apparatus main body, or a retractable type in which the lens barrel protrudes or is stored in the apparatus main body. Can also be applied.
  • the apparatus main body 200 is configured by arranging necessary parts inside and outside the casing 201.
  • various operation units 202, 202,... are arranged on the upper surface and the rear surface.
  • the operation units 202, 202,... For example, a power button, a shutter button, a zoom knob, a mode switching knob, and the like are provided.
  • a display (display unit) (not shown) is disposed on the rear surface of the housing 201.
  • a circular opening 201 a is formed on the front surface of the housing 201, and a portion around the opening 201 a is provided as a mount portion 203 for attaching the interchangeable lens 300.
  • An imaging element 204 such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) is disposed inside the housing 201, and the imaging element 204 is positioned behind the opening 201a.
  • CCD Charge Coupled Device
  • CMOS Complementary Metal-Oxide Semiconductor
  • the interchangeable lens 300 is an interchangeable lens for a digital single lens reflex camera, for example.
  • a lens mount 301 that is bayonet-coupled to the mount portion 203 of the apparatus main body 200 is provided.
  • the interchangeable lens 300 is provided with a zoom ring 302 and a focus ring 303. Manual zooming is performed by rotating the zoom ring 302, and manual focusing is performed by rotating the focus ring 303.
  • the interchangeable lens 300 has an outer casing 304 formed in a substantially cylindrical shape and a photographing lens 305 disposed on the foremost side.
  • the zoom ring 302 and the focus ring 303 are rotatably supported on the outer surface side of the outer casing 304.
  • the optical element driving device 1 is arranged inside the outer casing 304 (see FIG. 2).
  • the optical element driving apparatus 1 includes a straight traveling fixed ring 2, a rotary driving body 3, a bearing 4, and an ultrasonic motor 5.
  • the fixed ring 2 for rectilinear movement has an axial direction in the front-rear direction, a supporting cylinder portion 6 formed in a substantially cylindrical shape, and a flange-shaped receiving portion 7 projecting outward from the front end portion of the supporting cylinder portion 6. 7 and a cylindrical portion 8 protruding forward from the outer peripheral portion.
  • the support cylinder part 6 is longer in the front-rear direction than the cylindrical part 8, and has a threaded part 6a on the outer peripheral surface of the rear end part.
  • a guide hole 6b and a straight hole 6c extending in the front-rear direction are formed in the support cylinder portion 6, and the guide hole 6b and the straight hole 6c are spaced apart in the circumferential direction (see FIGS. 2 and 3).
  • three pairs of guide holes 6b and straight holes 6c are formed in the rectilinear fixed ring 2 at regular intervals in the circumferential direction.
  • a moving position detection sensor 9 is attached to the inner surface of the support cylinder 6 (see FIG. 4).
  • the receiving portion 7 is formed with an annular insertion recess 7a opened rearward (see FIG. 2).
  • Rotational drive body 3 is, for example, a cam ring and is formed in a substantially cylindrical shape. Note that the rotary drive body 3 is not limited to a cam ring, and may be a helicoid or the like, for example.
  • Rotational drive body 3 is supported by support cylinder portion 6 of straight traveling fixed ring 2 so as to be rotatable about its axis.
  • the rotary drive body 3 is positioned on the outer peripheral side of the support cylinder portion 6, and is formed with a cylindrical cam drive portion 10, a flange-like pressing portion 11 projecting outward from the front end portion of the cam drive portion 10, and the cam. It has a flange-like pressed projection 12 that projects outward from a position near the rear end of the drive unit 10.
  • the cam grooves 13, 13, and 13 are formed on the inner surface side of the cam drive unit 10 so as to be spaced apart in the circumferential direction (see FIGS. 2, 3, 5, and 6).
  • the cam groove 13 is formed in a concave shape by a wall surface having a bottom surface 13a.
  • a portion excluding both ends in the longitudinal direction of the cam groove 13 is formed as a sliding portion 14 having a constant groove width, and a retreat portion in which the groove width increases as the both ends of the cam groove 13 are separated from the sliding portion 14. 15 and 15 (see FIG. 6). Therefore, the groove width of the retracting portion 15 is larger than the groove width of the sliding portion 14.
  • the retracting portion 15 may be formed only at one end portion in the longitudinal direction of the cam groove 13.
  • An annular insertion recess 11a opened forward is formed on the front surface of the pressing portion 11 (see FIGS. 2, 5, and 6).
  • a detection body 16 is attached to the outer peripheral surface of the cam driving unit 10, and a sensing sheet 17 is attached to the outer peripheral surface of the pressing unit 11 in a state where the longitudinal direction is the circumferential direction.
  • a sensing sheet 17 rotational position information of the rotational driving body 3 is written.
  • the bearing 4 includes a ball retainer 18, bearing balls 19, 19,... And raceway plates 20, 21 (see FIGS. 2 and 7).
  • the ball retainer 18 is formed in an annular shape and has a plurality of ball holding holes that are spaced apart at equal intervals in the circumferential direction.
  • the bearing balls 19, 19,... are inserted and held in the ball holding holes of the ball retainer 18, respectively.
  • the raceway plates 20, 21 are formed in an annular shape having the same size as the ball retainer 18, and are rotatable with respect to the ball retainer 18 while being pressed against the bearing balls 19, 19,. .
  • the front raceway plate 20 is inserted into the insertion concave portion 7 a formed in the receiving portion 7 of the rectilinear fixed ring 2, and the rear raceway plate 21 is inserted in the pressing portion 11 of the rotary drive body 3. It is inserted into the recess 11 a and is positioned between the receiving part 7 and the pressing part 11.
  • the ultrasonic motor 5 has a stator 22 and a rotor 23 each formed in an annular shape (see FIGS. 2 and 8).
  • the stator 22 is configured by coupling a piezoelectric element 22a and a metal ring 22b.
  • a bending wave is generated in the metal ring 22b by the voltage applied to the piezoelectric element 22a, and the rotor 23 is rotationally driven by the traveling wave to generate a driving force.
  • the ultrasonic motor 5 is positioned on the outer peripheral side of the rear end portion of the support cylinder portion 6 in the straight traveling fixed ring 2, and the rotor 23 is positioned on the rear side of the pressed protrusion 12 in the rotary drive body 3.
  • annular damper 24 formed of a rubber material or the like is disposed between the rotor 23 and the pressed protrusion 12.
  • a substantially annular rotation restricting member 25 is disposed between the stator 22 and the support cylinder portion 6, and an annular ring screw 26 is disposed on the rear side of the rotation restricting member 25.
  • the ring screw 26 is screwed into the threaded portion 6 a of the support cylinder portion 6 and pressed against the rotation restricting member 25 from behind, and the rotation restricting member 25 is fixed to the support tube portion 6 by the ring screw 26.
  • the rotation of the stator 22 relative to the straight traveling fixed ring 2 is restricted by a rotation restricting member 25.
  • a pressure spring 27 is disposed on the rear side of the stator 22.
  • the pressurizing spring 27 is, for example, a leaf spring formed in an annular shape, and a portion displaced forward in the circumferential direction and a portion displaced backward are alternately provided and formed in a wave shape in the front-rear direction as a whole.
  • An annular pressure ring 28 is disposed on the rear side of the pressure spring 27. The pressing ring 28 is screwed into the screwing portion 6 a of the support cylinder portion 6 and pressed against the pressure spring 27 from behind, and the pressing spring 27 is pressed against the stator 22 by the pressing ring 28.
  • the stator 22 When the pressure spring 27 is pressed against the stator 22, the stator 22 is biased toward the rotor 23, and the stator 22 is pressed against the rotor 23. Therefore, the rotor 23 is pressed against the pressed protrusion 12 via the damper 24, and the urging force of the pressure spring 27 is applied to the rotary drive body 3 via the ultrasonic motor 5 and the damper 24.
  • the rotary drive body 3 is urged forward in the axial direction (front-rear direction) by the pressure spring 27, and the urging force of the pressure spring 27 is applied to the bearing 4 through the rotary drive body 3. Accordingly, since the front raceway plate 20 is inserted into the insertion recess 7 a of the straight traveling fixed ring 2 and received by the receiving portion 7, the rear raceway plate 21 is made to be bearing by the biasing force of the pressure spring 27. Are pressed against the balls 19, 19,... In the axial direction, and the bearing balls 19, 19, 19.
  • a biasing force in the axial direction is applied to the ultrasonic motor 5, the rotary driving body 3, and the bearing 4 by the pressure spring 27, and the direction in which the rotor 23 and the stator 22 are in contact with each other. And is urged in a direction in which the rotary drive body 3 and the bearing 4 come into contact with each other.
  • the pressurizing spring 27 is formed in an annular shape, an urging force is applied to the entire circumference of the bearing 4, the rotary driving body 3, and the ultrasonic motor 5 by the pressurizing spring 27.
  • the stable rotation state of the bearing 4 and the rotary drive body 3 can be ensured without the tilt of the rotary drive body 3 with respect to the axial direction.
  • a moving frame 29 is movably supported on the straight traveling fixed ring 2 and the rotary drive 3 (see FIG. 2).
  • the moving frame 29 is guided by the straight traveling fixed ring 2 as the rotary drive body 3 rotates, and is moved in the optical axis direction (front-rear direction).
  • the moving frame 29 has a holding frame portion 30 formed in a substantially cylindrical shape and cam pins 31, 31, 31 attached to the holding frame portion 30 (see FIGS. 2 and 9).
  • the holding frame portion 30 holds a lens (or lens group) 32 which is an optical element.
  • the cam pins 31, 31, 31 are attached at positions spaced apart at equal intervals in the circumferential direction of the holding frame portion 30.
  • the cam pin 31 has a base portion 33 and bearing portions 34 and 35 (see FIG. 10).
  • the base portion 33 includes a disk-like base portion 33a, a screw portion 33b protruding from the center portion of the base portion 33a, and a support shaft portion 33c protruding from the center portion of the base portion 33a in a direction opposite to the screw portion 33b. Yes.
  • the bearing portions 34 and 35 are supported by the support shaft portion 33 c at positions opposite to the spacer 36.
  • the bearing portions 34 and 35 can be independently rotated by a spacer 36.
  • the cam pin 31 is attached by screwing the screw portion 33b to the holding frame portion 30.
  • the detection sheet 37 is affixed to the moving frame 29 on the outer peripheral surface of the holding frame portion 30 with the longitudinal direction being the front-rear direction (see FIG. 4). In the detection sheet 37, movement position information of the movement frame 29 is written.
  • the moving frame 29 holding the lens 32 has cam pins 31, 31, 31 inserted through the guide holes 6 b, 6 b, 6 b of the fixed ring 2 for straight advance and inserted into the cam grooves 13, 13, 13 of the rotary drive 3.
  • the cam pin 31 is slidably supported in a state where the bearing portion 34 is rotatable in the guide hole 6 b, and is slidably supported in the state where the bearing portion 35 is rotatable in the cam groove 13.
  • the cam pin 31 has the two bearing portions 34 and 35 independently rotatable, when the moving frame 29 is moved, the bearing portion 34 and the bearing portion 35 respectively move with respect to the guide hole 6 b and the cam groove 13.
  • the moving frame 29 can be smoothly moved in the optical axis direction.
  • the positions of the moving frame 29 and the lens 32 with respect to the cam grooves 13, 13, 13 of the cam pins 31, 31, 31 are changed as the rotational driving body 3 rotates in the direction around the axis by the driving force of the ultrasonic motor 5. And is guided in the guide holes 6b, 6b, 6b and moved in the optical axis direction.
  • the information written in the detection sheet 37 is read by the movement position detection sensor 9 attached to the inner peripheral surface of the straight traveling fixed ring 2, and the movement position of the movement frame 29 is detected.
  • the detection sheet 37 is a magnetic scale in which N poles and S poles are alternately arranged in the optical axis direction.
  • the moving position detection sensor 9 is a sensor that can detect a change in magnetic poles.
  • an MR (Magneto Resistive) sensor is used. Used.
  • the movement position detection sensor 9 is always located in a range in which a change in the magnetic pole of the detection sheet 37 can be detected.
  • the detection sheet 37 exists in the direction perpendicular to the optical axis from the moving position detection sensor 9, and the moving frame 29 is positioned on the other end side in the optical axis direction.
  • the moving position detecting sensor 9 and the detecting sheet 37 are arranged so that the detecting sheet 37 exists in a direction perpendicular to the optical axis from the moving position detecting sensor 9 even when the moving position is detected.
  • the movement position detection sensor 9 and the detection sheet 37 are arranged in such a positional relationship, the movement position detection sensor 9 writes the detection sheet 37 regardless of the movement position of the movement frame 29 in the optical axis direction. Since the information is read, it is possible to improve the reliability of the detection operation related to the movement position of the moving frame 29 in the optical axis direction.
  • the cam groove 13 is formed in a concave shape by the wall surface having the bottom surface 13a, the rotation drive body 3 is not formed with a through hole, and the rigidity of the rotation drive body 3 is increased.
  • the driving force transmitted from 5 to the rotary drive body 3 is not easily attenuated, so that a stable operation state of the rotary drive body 3 can be secured and power consumption can be reduced.
  • the urging frame 38 is movably supported on the straight moving fixed ring 2 and the rotary drive body 3 (see FIG. 2).
  • the urging frame 38 is guided by the straight traveling fixed ring 2 and moved in the optical axis direction (front-rear direction) as the rotary drive body 3 rotates.
  • the urging frame 38 includes an annular portion 39 formed in an annular shape, pin attachment portions 40, 40, 40 protruding forward from the annular portion 39, and engagement portions attached to the tip portions of the pin attachment portions 40, 40, 40. It has a combination pin 41, 41, 41 (see FIG. 2 and FIG. 9).
  • the pin mounting portions 40, 40, 40 protrude from positions spaced apart at equal intervals in the circumferential direction of the annular portion 39.
  • the engagement pin 41 has, for example, a structure similar to that of the cam pin 31 and has a base portion and a pair of bearing portions, although detailed description thereof is omitted.
  • a biasing spring 42 is positioned between the holding frame portion 30 of the moving frame 29 and the annular portion 39 of the biasing frame 38.
  • the biasing spring 42 is, for example, a leaf spring formed in an annular shape, and a portion that is displaced forward in the circumferential direction and a portion that is displaced rearward are alternately provided and formed in a shape that undulates in the front-rear direction as a whole. Has been.
  • the moving frame 29 and the biasing frame 38 are biased in opposite directions by the biasing spring 42, the moving frame 29 is biased forward, and the biasing frame 38 is biased backward.
  • the urging frame 38 goes straight when the engaging pins 41, 41, 41 are inserted through the guide holes 6 b, 6 b, 6 b of the fixed ring 2 for straight advance and are inserted into the cam grooves 13, 13, 13 of the rotary drive 3.
  • the stationary ring 2 and the rotary driving body 3 are supported movably.
  • the engagement pin 41 is slidably supported in a state where one bearing portion is rotatable in the guide hole 6 b, and is slidably supported in the state where the other bearing portion is rotatable in the cam groove 13.
  • the positions of the urging frames 38 with respect to the cam grooves 13, 13, 13 of the engaging pins 41, 41, 41 are changed as the rotational driving body 3 rotates in the direction around the axis by the driving force of the ultrasonic motor 5. And is guided in the guide holes 6b, 6b, 6b and moved in the optical axis direction. Therefore, the urging frame 38 is moved in the optical axis direction together with the moving frame 29.
  • the urging frame 38 and the moving frame 29 that are positioned apart from the moving frame 29 in the axial direction and supported by the rotary driving body 3 are moved with respect to the urging frame 38.
  • a biasing spring 42 that biases in the axial direction is provided.
  • the cam pin 31 of the moving frame 29 is pressed against the wall surface forming the cam groove 13, the positional accuracy of the lens 32 with respect to the rotary drive body 3 is increased, and the optical performance of the imaging device 100 can be improved.
  • both the cam pin 31 and the engagement pin 41 are slidably engaged with the cam groove 13.
  • the shape of the rotary drive body 3 can be simplified, and a decrease in the rigidity of the rotary drive body 3 can be suppressed.
  • the engaging pin 41 has a structure similar to that of the cam pin 31 and has a pair of bearing portions, when the moving frame 29 and the lens 32 are moved in the optical axis direction, the straight traveling fixed ring 2 and the rotary driving body 3 are moved. As a result, the frictional force of the engaging pin 41 is reduced, and the load on the straight traveling fixed ring 2, the rotary drive body 3, and the ultrasonic motor 5 can be reduced.
  • the moving frame 29 and the biasing frame 38 are biased in the opposite directions by the biasing spring 42. Conversely, the moving frame 29 and the biasing frame 38 are biased by the biasing spring. It may be urged in directions approaching each other.
  • a sensor holding plate 43 is attached to the straight traveling fixed ring 2 (see FIGS. 2 and 4).
  • the sensor holding plate 43 is formed in a shape extending in the front-rear direction, and a front end portion is attached to a position extending from the tubular portion 8 to the receiving portion 7 in the fixed ring 2 for straight advancement.
  • the sensor holding plate 43 is positioned along the outer peripheral surface of the support cylinder portion 6 in the straight traveling fixed ring 2.
  • On the sensor holding plate 43, a rotational position detection sensor 44 and a reset position detection sensor 45 are held at a position separated in the front-rear direction on the surface facing the support cylinder portion 6.
  • the moving position of the moving frame 29 is detected by the moving position detection sensor 9 as described above. Therefore, when the rotation drive body 3 rotates, the movement position detection sensor 9 detects the movement position of the moving frame 29 and the rotation position detection sensor 44 detects the rotation position of the rotation drive body 3.
  • the level of the detection value related to the movement position of the moving frame 29 by the movement position detection sensor 9 and the level of the detection value related to the rotation position of the rotation driving body 3 by the rotation position detection sensor 44 are the smooth movement of the movement frame 29 and the rotation driving body. 3 is the same level (equivalent) in the state where the smooth rotation is performed.
  • the level of the detection value related to the movement position of the moving frame 29 by the movement position detection sensor 9 and the level of the detection value related to the rotation position of the rotary drive body 3 by the rotation position detection sensor 44 move due to rattling or the like caused by vibration or the like.
  • a difference occurs when the smooth movement of the frame 29 or the smooth rotation of the rotary drive 3 is hindered.
  • it is possible to calculate the displacement of the center position of the lens 32 and the inclination of the lens 32 based on the level difference of the detection values.
  • the position information of the lens 32 is calculated based on the detection results of the movement position detection sensor 9 and the rotation position detection sensor 44. Therefore, the position information of the lens 32 is calculated based on the rotation position of the rotation drive body 3 and the movement position of the moving frame 29, and a dedicated sensor for detecting the position of the lens 32 is not required, and the structure in the optical element driving device 1 is achieved. Can be simplified.
  • the moving frame 29 and the lens 32 are connected to the cam grooves 13 of the cam pins 31, 31, 31.
  • the positions with respect to 13 and 13 are changed and are guided in the guide holes 6b, 6b and 6b and moved in the optical axis direction. Focusing and zooming are performed by moving the lens 32 in the optical axis direction.
  • the sliding portion 14 is a portion used when focusing or zooming is performed, and the retracting portion 15 is not used when focusing or zooming is performed.
  • the power button is operated, the power is cut off, and the energization to the interchangeable lens 300 is stopped, the interchangeable lens 300 and its lens 32 are not used.
  • the moving frame 29 is moved to the moving end in the optical axis direction, and the cam pins 31, 31, 31 are moved to the retracting portions 15, 15, 15 of the cam grooves 13, 13, 13, respectively. Is done. Therefore, the engagement state of the cam pin 31 with the sliding portion 14 is released.
  • the cam pin 31 when the lens 32 is not in use, the cam pin 31 is positioned in the retracting portion 15 of the cam groove 13, so that when an impact or the like occurs in the non-use state, the cam pin 31 is displaced in the retracting portion 15. Therefore, even when the cam pin 31 is displaced in the cam groove 13 and comes into contact with the wall surface forming the cam groove 13, the cam pin 31 comes into contact with the wall surface forming the retracting portion 15, so that the sliding portion 14 is damaged by the cam pin 31. Even in the event of an impact or the like, good optical performance during focusing or zooming can be ensured.
  • the cam pin 31 has metal bearing portions 34 and 35. Since the cam groove 13 is easily damaged when the cam pin 31 is displaced in the cam groove 13, the retracting portion 15 is formed in the cam groove 13. This is particularly effective in securing good optical performance during focusing and zooming.
  • manual zooming or manual focusing can be performed by manually rotating the zoom ring 302 or the focus ring 303.
  • the rotation amount of the focus ring 303 is detected, and a driving force corresponding to the detection result is generated in the ultrasonic motor 5, so that the moving frame 29 becomes the rotation amount of the focus ring 303. It is moved by the corresponding distance and focusing is performed.
  • the moving frame 29 is moved based on the detection result of the rotation amount of the focus ring 303, and thus a transmission mechanism (which transmits the rotational force of the focus ring 303 to the moving frame 29 ( There is no need to provide a speed reduction mechanism, and the size and weight can be reduced accordingly.
  • the interchangeable lens 300 may be provided with an optical element driving device for zooming having the same structure as the optical element driving device 1 operated when the zoom ring 302 is rotated. Based on the detection result of the rotation amount of the zoom ring 302, the moving frame in the optical element driving device for zooming is moved to perform zooming.
  • the optical element driving device 1 may be a device for both focusing and zooming.
  • FIG. 11 shows a block diagram of an embodiment of the imaging device of the present technology.
  • the imaging apparatus 100 includes an interchangeable lens 300 that performs an imaging function, a camera signal processing unit 81 that performs signal processing such as analog-digital conversion of a captured image signal, and an image processing unit 82 that performs recording and reproduction processing of the image signal. have.
  • the imaging apparatus 100 includes a display unit (display) 83 that displays captured images and the like, an R / W (reader / writer) 84 that writes and reads image signals to and from the memory 90, and the imaging apparatus 100.
  • a central processing unit (CPU) 85 that controls the whole, an operation unit 202 such as various switches that are operated by a user, and a lens drive control unit that controls driving of the lens 32 disposed in the interchangeable lens 300 86.
  • the interchangeable lens 300 includes an optical system including the lens 32, an image sensor 204 such as a CCD (Charge Coupled Device) and a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor).
  • an image sensor 204 such as a CCD (Charge Coupled Device) and a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor).
  • the camera signal processing unit 81 performs various signal processing such as conversion of the output signal from the image sensor 204 into a digital signal, noise removal, image quality correction, and conversion into a luminance / color difference signal.
  • the image processing unit 82 performs compression encoding / decompression decoding processing of an image signal based on a predetermined image data format, conversion processing of data specifications such as resolution, and the like.
  • the display unit 83 has a function of displaying various data such as an operation state of the user operation unit 202 and a photographed image.
  • the imaging apparatus 100 may not be provided with the display unit 83, and may be configured such that the captured image data is sent to another display apparatus and an image is displayed.
  • the R / W 84 writes the image data encoded by the image processing unit 82 into the memory 90 and reads out the image data recorded in the memory 90.
  • the CPU 85 functions as a control processing unit that controls each circuit block provided in the imaging apparatus 100 and controls each circuit block based on an instruction input signal from the operation unit 202.
  • the operation unit 202 outputs an instruction input signal corresponding to the operation by the user to the CPU 85.
  • the lens drive control unit 86 controls a drive source (ultrasonic motor 5) that moves the lens 32 based on a control signal from the CPU 85.
  • the memory 90 is a semiconductor memory that can be attached to and detached from a slot connected to the R / W 84, for example.
  • the shot image signal is output to the display unit 83 via the camera signal processing unit 81 and displayed as a camera through image.
  • the CPU 85 outputs a control signal to the lens drive control unit 86, and the lens 32 is moved based on the control of the lens drive control unit 86.
  • the photographed image signal is output from the camera signal processing unit 81 to the image processing unit 82, subjected to compression coding processing, and converted into digital data having a predetermined data format. Converted. The converted data is output to the R / W 84 and written into the memory 90.
  • predetermined image data is read from the memory 90 by the R / W 84 in accordance with an operation on the operation unit 202, and decompression decoding processing is performed by the image processing unit 82. After being performed, the reproduction image signal is output to the display unit 83 to display the reproduction image.
  • the urging force in the axial direction is applied to the ultrasonic motor 5, the rotary driving body 3, and the bearing 4 in the optical element driving device 1.
  • a pressure spring 27 is provided. The pressure spring 27 biases the rotor 23 and the stator 22 in contact with each other and biases the rotary drive body 3 and the bearing 4 in contact with each other.
  • the urging force in the direction in which the rotor 23 and the stator 22 are in contact with the ultrasonic motor 5 is applied from the pressure spring 27 and the direction in which both are in contact with the rotary drive body 3 or the bearing 4 from the pressure spring 27. Therefore, a smooth rotation state of the rotary drive body 3 such as a cam ring can be ensured with a simple structure without deteriorating the characteristics of the ultrasonic motor 5.
  • a linearly-moving fixed ring 2 that guides the lens 32 as an optical element in the axial direction (optical axis direction) is provided, and the linearly-moving fixed ring 2 has a bearing 4 that is urged by a pressure spring 27 in the axial direction.
  • a receiving part 7 for receiving the rotary drive 3 is provided.
  • the straight traveling fixed ring 2 functions as a guide member for guiding the lens 32 and functions as a receiving member for receiving the bearing 4 or the rotary drive body 3, it is not necessary to provide the guide member and the receiving member separately, and the number of parts is reduced. It is possible to reduce the manufacturing cost due to the reduction of the above.
  • the configuration in which the rotor 23 and the stator 22 are urged by the pressurizing spring 27 as in the optical element driving device 1 and the rotative driving body 3 and the bearing 4 are urged in the direction is as follows. It is particularly suitable when the weight of the driver is 50 g to 500 g. Specifically, since the driven body in the optical element driving apparatus 1 is constituted by the moving frame 29, the lens 32, the urging frame 38, and the urging spring 42, the total weight of these is 50 g to 500 g. In addition, by adopting a configuration in which the pressure spring 27 is urged as described above, it is possible to ensure a smooth rotation state of the rotary drive body 3 with a simple structure without degrading the characteristics of the ultrasonic motor 5. it can.
  • the rotational drive body 3, the bearing 4, the ultrasonic motor 5, and the pressure spring 27 are arranged in the order of the bearing 4, the rotary drive body 3, the ultrasonic motor 5, and the pressure spring 27 from the front side. (See the top row in FIG. 12).
  • any configuration may be used as long as the rotor 23 and the stator 22 are urged by the pressurizing spring 27 and the rotative driving body 3 and the bearing 4 are urged. Therefore, as shown in order from the upper side in the example below the uppermost stage in FIG. 12, the pressure spring 27, the bearing 4, the rotary drive body 3, and the ultrasonic motor 5 may be arranged in this order from the front side.
  • the bearing 4, the rotary drive body 3, the pressure spring 27, and the ultrasonic motor 5 may be arranged in this order.
  • the pressure spring 27, the ultrasonic motor 5, the rotary drive body 3, and the bearing 4 are arranged in this order from the front side.
  • the ultrasonic motor 5, the rotary drive body 3, the bearing 4, and the pressure spring 27 may be arranged in this order from the front side, and the ultrasonic motor 5, the pressure spring 27, and the rotary drive body from the front side. 3 and the bearing 4 may be arranged in this order.
  • the optical element is not limited to the lens 32, and examples of the optical element include a diaphragm, an iris, and an imaging element. Etc. may be used.
  • the present technology may be configured as follows.
  • An ultrasonic motor having a rotor and a stator; A rotary driving body that rotates around the axis by the driving force of the ultrasonic motor and moves the optical element in the axial direction; A bearing rotatable around the axis; A pressure spring that applies an urging force in the axial direction to the ultrasonic motor, the rotary drive body, and the bearing; An optical element driving device that is biased in a direction in which the rotor and the stator are in contact with each other by the pressurizing spring and in a direction in which the rotary driving body and the bearing are in contact with each other.
  • a straight advancing ring for guiding the optical element in the axial direction is provided;
  • a cam ring having a cam groove is used as the rotational drive body, A moving frame for holding the optical element having a cam pin slidably engaged with the cam groove;
  • the optical element driving device according to any one of (1) to (3), wherein the cam groove is formed in a concave shape by a wall surface having a bottom surface.
  • An urging frame that is spaced apart from the moving frame in the axial direction and supported by the cam ring is provided;
  • a retracting portion having a groove width larger than other portions is formed at least at one end of the cam groove,
  • the optical element driving device according to any one of (4) to (7), wherein the cam pin is positioned in the retracting portion when the optical element is not used.
  • a rotation position detection sensor for detecting a rotation position of the cam ring and a movement position detection sensor for detecting a movement position of the moving frame;
  • the optical element driving device according to any one of (4) to (8), wherein position information of the optical element is calculated based on detection results of the rotational position detection sensor and the movement position detection sensor.
  • An optical element driving device for driving the optical element is arranged inside the cylindrical outer casing,
  • the optical element driving device includes: An ultrasonic motor having a rotor and a stator; A rotary driving body that is rotated in the axial direction by the driving force of the ultrasonic motor and moves the optical element in the axial direction; A bearing rotatable around the axis; A pressure spring that applies an urging force in the axial direction to the ultrasonic motor, the rotary drive body, and the bearing; An interchangeable lens that is biased in a direction in which the rotor and the stator are in contact with each other by the pressurizing spring and in a direction in which the rotary drive body and the bearing are in contact with each other.
  • a straight advancing ring for guiding the optical element in the axial direction is provided;
  • a cam ring having a cam groove is used as the rotational drive body, A moving frame for holding the optical element having a cam pin slidably engaged with the cam groove;
  • the interchangeable lens according to any one of (10) to (12), wherein the cam groove is formed in a concave shape by a wall surface having a bottom surface.
  • An urging frame that is spaced apart from the moving frame in the axial direction and supported by the cam ring is provided;
  • a retracting portion having a groove width larger than other portions is formed at least at one end of the cam groove,
  • a rotation position detection sensor for detecting a rotation position of the cam ring and a movement position detection sensor for detecting a movement position of the moving frame;
  • the interchangeable lens according to any one of (13) to (17), wherein position information of the optical element is calculated based on detection results of the rotational position detection sensor and the movement position detection sensor.
  • a movement position detection sensor for detecting a movement position of the movement frame and a detection sheet are provided;
  • the movement position detection sensor and the detection sheet are arranged in a positional relationship in which the movement frame overlaps each other in a direction perpendicular to the optical axis in the entire movement region in which the movement frame moves in the optical axis direction.
  • An optical element driving device that drives the optical element, and an imaging element that converts an optical image captured via the photographing optical system into an electrical signal
  • the optical element driving device includes: An ultrasonic motor having a rotor and a stator; A rotary driving body that is rotated in the axial direction by the driving force of the ultrasonic motor and moves the optical element in the axial direction; A bearing rotatable around the axis; A pressure spring that applies an urging force in the axial direction to the ultrasonic motor, the rotary drive body, and the bearing; The imaging device urged by the pressure spring in a direction in which the rotor and the stator are in contact with each other and in a direction in which the rotary drive body and the bearing are in contact with each other.
  • DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Image pick-up device, 204 ... Image pick-up element, 300 ... Interchangeable lens, 1 ... Optical element drive device, 2 ... Straightening fixed ring, 3 ... Rotation drive body, 4 ... Bearing, 5 ... Ultrasonic motor, 7 ... Reception part, DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 ... Movement position detection sensor, 13 ... Cam groove, 13a ... Bottom, 15 ... Retraction part, 22 ... Stator, 23 ... Rotor, 27 ... Pressure spring, 29 ... Moving frame, 31 ... Cam pin, 32 ... Lens (optical element) 34... Bearing portion 35. Bearing portion 38. Energizing frame 41 Engaging pin 42 Energizing spring 44.

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Abstract

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。ローターとステーターを有する超音波モーターと、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、軸回り方向へ回転可能なベアリングと、超音波モーターと回転駆動体とベアリングに軸方向への付勢力を付与する加圧バネとを備え、加圧バネによってローターとステーターが接する方向へ付勢されると共に回転駆動体とベアリングが接する方向へ付勢された。

Description

光学素子駆動装置、交換レンズ及び撮像装置
　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。
　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ることが望ましい。
　これにより、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。
　第５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６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７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８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９に、上記した光学素子駆動装置においては、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ことが望ましい。
　これにより、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１０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。
　第１１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１２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１３に、上記した交換レンズにおいては、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ることが望ましい。
　これにより、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。
　第１４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１５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１６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１７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１８に、上記した交換レンズにおいては、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ことが望ましい。
　これにより、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１９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２０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。
　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 (20)

  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
    　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
    　請求項１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
    　請求項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
    　請求項４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
    　請求項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
    　請求項４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
    　請求項４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
    　請求項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
    　請求項１０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
    　請求項１０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
    　請求項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
    　請求項１３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
    　請求項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
    　請求項１３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
    　請求項１３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１０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。
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