JP6378827B2 - ズームレンズ - Google Patents

Description

本発明は、レンズの技術分野に関連し、特に携帯電話のレンズとして用いられるコンパクト且つ小型のズームレンズに関する。

デジタルイメージング技術の普及に伴い、光学結像装置は、例えば携帯型及び小型の多種多様な機器に幅広く適用され、特に小型ズームレンズのような小型の光学結像装置が広く求められている。

従来の小型ズームレンズは通常、対応するレンズ群をそれぞれ移動させてフォーカス及びズームを実現するためのフォーカス駆動機構及びズーム駆動機構の２つの部分を含む。

ボイスコイルモータ（ＶＣＭ：Ｖｏｉｃｅ Ｃｏｉｌ Ｍｏｔｏｒ）は、比較的簡単なモータであり、中でも、直線型ボイスコイルモータは、例えば、携帯電話のカメラオートフォーカスモジュールのような工学分野において、幅広く利用されている。説明を容易にするため、以下、ボイスコイルモータにおける運動する部分をフォーカス可動子アセンブリと言い、相対的に固定されている部分をフォーカス固定子アセンブリという。

図１に示すように、ボイスコイルモータは通常、固定子１ａ１、可動子１ａ２及び弾性接続部材１ａ３を備えている。弾性接続部材は、可動子１ａ２と固定子１ａ１とを接続している。負荷（不図示）は、可動子１ａ２に固定されている。図１において、固定子は、永久磁石であり、フォーカス可動子アセンブリは、可動子に巻き付く駆動コイル１ａ２３を含む。駆動コイルに通電した後に、可動子は、固定子の磁界作用により直線運動する。逆方向への運動は、逆電流を印加する又は弾性接続部材の復帰力を利用することにより実現されてよい。別の場合には、可動子を永久磁石として配置し、駆動コイルをフォーカス固定子アセンブリ内に含めてもよい。

上記構造が採用されたボイスコイルモータは、駆動コイルが生成した電磁力と弾性接続部材の弾力との平衡状態により、負荷の位置に対して精確な位置決め（例えば、フォーカスレンズを必要な位置に移動させる）を行う。通常、作動区間内において、弾性接続部材の弾力がその変位に比例するため、可動子の変位が大きければ大きいほど、必要な電磁力が大きくなり、駆動コイルの電流も大きくなる。可動子をある固定位置（例えば、フォーカスを実現する位置）に長時間保持する必要がある場合には、駆動コイルの電流も長時間保持しなければならないため、ボイスコイルモータは、大きな静的保持消費電力を有する。

本発明に係るズームレンズは、基板、フォーカス駆動機構、第１フォーカスレンズ群、ズーム駆動機構及び第１ズームレンズ群を備えている。前記第１フォーカスレンズ群は、前記フォーカス駆動機構により軸方向に駆動され、前記第１ズームレンズ群は、前記ズーム駆動機構により軸方向に駆動される。前記フォーカス駆動機構及び前記ズーム駆動機構は、互いに同軸に配置されたスリーブ構造であり、前記ズーム駆動機構は、前記フォーカス駆動機構の外部に設けられている。前記フォーカス駆動機構は、ボイスコイルモータであり、フォーカス固定子アセンブリ、フォーカス可動子アセンブリ及び弾性接続部材を含む。前記フォーカス固定子アセンブリは、前記基板に対して固定され、前記フォーカス可動子アセンブリは、前記弾性接続部材を介して前記フォーカス固定子アセンブリと接続されている。前記フォーカス固定子アセンブリは、フォーカス固定子スリーブを含む。前記フォーカス可動子アセンブリは、前記フォーカス固定子スリーブと入れ子構造となっているフォーカス可動子スリーブを含む。前記フォーカス固定子スリーブ及び前記フォーカス可動子スリーブのうちの一方が永久磁性材料スリーブであり、他方が非磁性材料スリーブである。前記非磁性材料スリーブが属するアセンブリは、予備磁力部材及び駆動コイルをさらに含む。前記予備磁力部材は、永久磁性材料又は磁化材料で形成され、前記非磁性材料スリーブに対して固定されている。前記駆動コイルは、前記非磁性材料スリーブに対して固定されている。前記駆動コイルが通電されていない状況において、前記予備磁力部材と前記永久磁性材料スリーブとの間に予め存在する磁力と前記弾性接続部材の弾力とは、平衡となっている。
さらに、前記第１ズームレンズ群のレンズ支持部材には、前記レンズ支持部材を軸方向にのみ移動するように制限するための位置決め滑り棒又はスライド溝が設けられている。前記ズーム駆動機構は、前記基板に対して固定されたズーム固定子アセンブリ及びズーム可動子アセンブリを含む。前記ズーム可動子アセンブリが螺旋又は円周運動軌道を有し、前記ズーム可動子アセンブリ及び前記ズーム可動子アセンブリにより駆動される前記レンズ支持部材の一方の端面には、軸方向に延在する支持ピンが固定され、他方の端面は、凹凸エッジを有し、前記支持ピンの自由端と前記凹凸エッジとの接触が保たれることにより、前記レンズ支持部材は、前記ズーム可動子アセンブリの螺旋又は円周運動を介して軸方向に移動する。或いは、前記ズーム可動子アセンブリは、螺旋又は直線運動軌道を有し、前記ズーム可動子アセンブリの端面と前記ズーム可動子アセンブリにより駆動される前記レンズ支持部材の一端とは、磁力により接触が保たれ、前記レンズ支持部材を軸方向に直接に移動させる。前記ズーム駆動機構は、ホール磁石リング及びホール感知デバイスをさらに含み、前記ホール磁石リング及び前記ホール感知デバイスのうち、一方が前記ズーム可動子アセンブリに対して固定され、他方が前記ズーム固定子アセンブリに対して固定又は軸方向に沿って移動するようにされ、前記ホール感知デバイスは、前記ホール磁石リングが前記ホール感知デバイスに対する回転角度を表示するための測定信号を出力し、前記ホール磁石リングと伝動磁石リングとは、一体として統合され、前記伝動磁石リングは、前記ズーム可動子アセンブリの端面又は前記ズーム可動子アセンブリにより駆動されたレンズ支持部材の一端に固定され、前記ズーム可動子アセンブリと前記ズーム可動子アセンブリにより駆動されたレンズ支持部材との接触維持に磁力を提供するために用いられる。

本発明に係るズームレンズによれば、フォーカス駆動機構は、予め存在する磁力により、通電されていない場合には、弾性接続部材が応力平衡状態に置かれ、且つ当該予め存在する磁力により、より少ない電磁力で弾性接続部材の運動を実現することができ、これにより駆動電流が減少し、消費電力が低減される。また、前記ズーム駆動機構は、前記フォーカス駆動機構の外部に設けられているため、より大きい開口（アパーチャ）を容易に実現可能であり、取付がより便利になる。

以下、図面と併せて、本発明の具体的な実施形態について詳細に説明する。

従来のボイスコイルモータの構成概略図である。 本発明に用いられるボイスコイルモータの等価構成概略図である。 本発明に用いられる超音波モータの等価構成概略図である。 本発明に用いられるディスクモータの等価構成概略図である。 本発明に用いられる１つのズーム可動子アセンブリの伝動構成の概略図である。 本発明に用いられるもう１つのズーム可動子アセンブリの伝動構成の概略図である。 本発明に用いられる１つの４層プリント回路の巻線方式の概略図である。 本発明に用いられるもう１つの４層プリント回路の巻線方式の概略図である。 実施形態１に係るズームレンズの構成概略図である。 実施形態２に係るズームレンズの構成概略図である。 実施形態３に係るズームレンズの構成概略図である。 実施形態４に係るズームレンズの構成概略図である。

本発明に係るズームレンズは、第１フォーカスレンズ群を軸方向に移動させるためのフォーカス駆動機構と、第１ズームレンズ群を軸方向に移動させるためのズーム駆動機構とを備えている。フォーカス駆動機構とズーム駆動機構とは、互いに同軸に配置されたスリーブ構造であり、ズーム駆動機構は、フォーカス駆動機構の外部に設けられている。本明細書では、駆動機構（モータ）における運動する部材を可動子アセンブリといい、駆動機構における相対的に固定されている部材を固定子アセンブリという。固定子アセンブリは通常、基板に対して固定されている。以下、フォーカス駆動機構及びズーム駆動機構の例示についてそれぞれ説明する。

１、フォーカス駆動機構
本発明に係るズームレンズにおいて、優れたボイスコイルモータがフォーカス駆動機構として採用され、“スーパーボイスコイルモータ”とも呼ばれる。これの原理及び構成については、ＰＣＴ国際出願番号ＰＣＴ／ＣＮ２０１４／０７５３７７明細書（発明の名称「ボイスコイルモータ及びフォーカスレンズ」）の記載を採用してよい。

図２に示すように、本発明に係るスーパーボイスコイルモータの１つの等価構成は、フォーカス固定子アセンブリ２ａ１、フォーカス可動子アセンブリ２ａ２及び弾性接続部材２ａ３を含む。フォーカス可動子アセンブリとフォーカス固定子アセンブリとは、弾性接続部材を介して接続されている。フォーカス固定子アセンブリ２ａ１は、相対的に固定され、基板（不図示）に固定可能なフォーカス固定子スリーブ２ａ１１を含む。フォーカス可動子アセンブリ２ａ２は、フォーカス固定子スリーブ２ａ１と同軸に設けられたフォーカス可動子スリーブ２ａ２１を含む。軸方向運動の過程において、光軸の安定性をより良好に保つために、フォーカス固定子スリーブ２ａ１は、フォーカス可動子スリーブ２ａ２と密接した入れ子構造となり、接触面が平滑面であることが好ましい。具体的に実現する際に、フォーカス固定子スリーブ２ａ１は、フォーカス可動子スリーブ２ａ２の外部に配置されてもよく、フォーカス可動子スリーブ２ａ２の内部に配置されてもよい。設計のニーズに応じて確定すればよい。弾性接続部材２ａ３として、螺旋状のばねを採用してもよく、他の形式のもの（例えば、金属エッチング工程を用いて製作された平面ばね片等）を採用してもよい。

フォーカス固定子スリーブ２ａ１及びフォーカス可動子スリーブ２ａ２の一方は永久磁性材料スリーブであり、他方は非磁性材料スリーブである。また、非磁性材料スリーブが属するアセンブリは、予備磁力部材及び駆動コイルをさらに含む。例えば、図２において、フォーカス固定子スリーブ２ａ１が永久磁性材料スリーブであり、フォーカス可動子スリーブ２ａ２が非磁性材料スリーブであるため、フォーカス可動子アセンブリ２ａ２は、予備磁力部材２ａ２２及び駆動コイル２ａ２３をさらに含む。もちろん、フォーカス固定子スリーブ２ａ１が非磁性材料スリーブであり、フォーカス可動子スリーブ２ａ２が永久磁性材料スリーブであってもよい。この場合に、フォーカス固定子アセンブリ２ａ１には、予備磁力部材及び駆動コイルがさらに含まれる。

予備磁力部材は、永久磁性材料又は磁化材料から形成され、非磁性材料スリーブに対して固定されている。例えば、フォーカス可動子スリーブが非磁性材料スリーブである場合には、予備磁力部材は、同軸に配置され、フォーカス可動子スリーブの一端に固定された磁石リングであってよい（図２参照）。また、フォーカス固定子スリーブが非磁性材料スリーブである場合には、予備磁力部材は、フォーカス固定子スリーブに固定されてもよく、フォーカス固定子アセンブリ内の他の部材に固定されてもよく、又は、基板に固定されてもよい。一部の実施形態において、予備磁力部材は、予め存在する磁力を永久磁性材料スリーブと協働して発生させることができる限りは、例えば、非磁性材料スリーブに間隔式で嵌め込まれ又は固定されるような、離散した形式で配置されてもよい。

駆動コイルは、非磁性材料スリーブに対して固定されている（例えば、非磁性材料スリーブの内表面又は外表面に配置されてよい。）。例えば、図２において、駆動コイルは、フォーカス可動子スリーブの外壁に配置され、フォーカス固定子スリーブの内壁に密接している。

駆動されている第１フォーカスレンズ群は通常、フォーカス可動子アセンブリに固定されている（例えば、図２に示すように、第１フォーカスレンズ群２ａ２５が磁石リングに固定されている。）。他の実施形態において、レンズ群をレンズ支持部材に取り付け、次にレンズ支持部材をフォーカス可動子アセンブリに接続してもよい。

駆動コイルが通電されていないときに、予備磁力部材と永久磁性材料スリーブとの間の予め存在する磁力（吸引又は反発の磁力であってよい。）により、フォーカス可動子アセンブリ及びフォーカス固定子アセンブリを接続する弾性接続部材が変形する。そして、当該予め存在する磁力と、発生した弾性力とが平衡に達する。これにより、弾性接続部材は、予め応力平衡状態に置かれる。従って、弾性接続部材が予め平衡を保つ位置を弾性接続部材の作動区間の２つの端点のうちの１つ又は間に位置するように設定してよい。即ち、対応する作動状態の消費電力ゼロを維持することができる。また、弾性接続部材が当該応力平衡位置から離れる際に必要な消費電力は、“予め存在する磁力”が印加されていないときよりもさらに少ないため、光学フォーカスに用いられる際に、電力の消費量が少なく、移動の行程が長いというメリットがある。予め存在する磁力により弾性接続部材の駆動消費電力が低下することに関する詳細な理論分析について、中国特許出願（出願番号ＣＮ２０１３１０７４８５９２．０）を参考されたい。

駆動コイルが通電されているときに、コイルと永久磁性材料スリーブ及び予備磁力部材との間に作用力が発生し、さらに、“予め存在する磁力”と弾性力との平衡状態が変更され、それにより、フォーカス可動子アセンブリが軸方向に沿って運動する。以下、永久磁性材料スリーブと駆動コイルとの間の作用力の状況について概括的に説明する。

永久磁性材料スリーブの磁化方向には、２つの場合がある。１つは、径方向磁化である。即ち、スリーブの内外表面は、それぞれ南極及び北極のうちの１つであり、もう１つは、軸方向磁化である。即ち、スリーブの上下両端は、それぞれ南極及び北極のうちの１つである。

永久磁性材料スリーブの磁化方向が径方向磁化である場合には、駆動コイルが通電されているときに、コイルと永久磁性材料スリーブとの間に軸方向の電磁力（ローレンツ力）が発生し、それにより、フォーカス可動子アセンブリが押されて上下に移動する。

永久磁性材料スリーブの磁化方向が軸方向磁化である場合には、駆動コイルが通電されているときに、コイルと永久磁性材料スリーブとの間の磁界力は、径方向に沿うが、円周の対称性により相互に相殺される。しかしながら、コイルが発生させた磁界の方向が永久磁性材料スリーブの磁界の方向と同一又は反対であるため、電流が発生させた磁界は、永久磁性材料スリーブの磁界にプラスされるか相殺される。それにより、永久磁性材料スリーブと予備磁力部材との間の作用力が増大又は減少し、“予め存在する磁力”と弾性力との平衡状態が解消されることにより、フォーカス可動子アセンブリの運動が実現される。

好ましくは、弾性接続部材として、例えば、鋼又は鉄磁性材料のような磁化材料を採用してよい。これにより、永久磁性材料スリーブと予備磁力部材との間の磁力を伝送する効果が得られ、フォーカス可動子アセンブリの重量を低減することができる。

２、ズーム駆動機構
本発明に係るズームレンズについて、例えば、多面体の超音波モータ及びディスク形電磁モータのように、様々な適切なモータをズーム駆動機構として採用してよい。ズーム駆動機構は、通常ズーム固定子アセンブリ及びズーム可動子アセンブリを含む。ズーム固定子アセンブリは、基板に対して固定され、ズーム可動子アセンブリは、第１ズームレンズ群を駆動する。

本発明に用いられる超音波モータとして、中国特許出願公開第１８７３４５５号明細書（発明の名称「一体化された光学装置のフォーカス／ズームシステム」）に記載の原理及び構造を採用してよい。１つの等価構成概略図として、図３を参考されたい。図３の超音波モータは、固定子アセンブリ３ｂ１及び可動子アセンブリ３ｂ２を備えている。固定子アセンブリは、可動子アセンブリの内部又は外部に設けられ、固定子アセンブリと可動子アセンブリとが接合された壁は、ネジ式の協働又は円周面摩擦の方式により伝動される。固定子アセンブリと可動子アセンブリとの接触していない壁の少なくとも１つが多面体であり、各面には、圧電材料３ｂ１９が固定されている。用いられる圧電材料は、例えば、圧電セラミックスであってよく、各圧電材料には、駆動回線（不図示）が接続され、例えば、金属導線が駆動回線として接着又は溶接方式で接続されている。これらの金属導線伝達は、圧電材料を励起するための電気信号に用いられる。これらの圧電材料は、電気信号の励起により固定子又は可動子を振動させて進行波を生成する。これにより、固定子と可動子とが協働（例えば、ネジ式の協働又は円周面摩擦による協働）し、可動子を回転させる。図３において、固定子は、可動子の外側に設けられている。固定子の内壁と可動子の外壁とは、ネジ式で協働する。固定子の外壁は、多面体である。これとは逆の配置を採用してもよい。即ち、可動子が固定子の外側に設けられ、可動子の内壁と固定子の外壁とがネジ式で協働し、固定子の内壁が多面体であってもよい。圧電材料を取り付けるための固定子として、例えば、銅又はアルミニウムのような金属材質を採用してよい。一方、ネジ式で駆動される可動子としては、例えば、プラスチック又は金属、任意の材質を採用してよい。上記の多面体超音波モータの利点として、精度が高く、消費電力が低く、推力が大きく、セルフロック機能を有しているため、ズーム駆動に適している。

本発明に用いられるディスク形電磁モータとして、中国特許出願公告第２０１３１０６７７０７４．４号明細書（発明の名称「電磁モータ」）に記載の原理及び構造を採用してよい。１つの等価構成概略図として、図４を参考されたい。ディスク形電磁モータは、固定子アセンブリ４ｂ１及び可動子アセンブリ可動子４ｂ２を備えている。固定子アセンブリは、可動子アセンブリの内部又は外部（図４では、可動子アセンブリは、固定子アセンブリの外部に設けられ、固定子アセンブリを中心に回転可能であり、他の実施形態において、可動子アセンブリは、固定子アセンブリの内部に設けられてもよく、ズーム駆動機構とフォーカス駆動機構の固定子アセンブリとは、隣接する場合に同一の固定スリーブを共用してよい。）に設けられ、少なくとも１組の可動子の磁極４ｂ２７（図４では４つ設けられ、うちの１つが隠されている。）が可動子アセンブリの底部に設けられ、少なくとも２つの固定子コイル４ｂ１３（図４では４つ設けられ、うちの１つが隠されている。）が基板４６に設けられている。

ディスク形電磁モータの可動子は、中空の鉄筒であってよい。この場合、可動子の磁極を鉄筒の壁に容易に嵌めることができる。可動子は、プラスチック等の非磁性材料から構成されてもよい。この場合、可動子の磁極は、非磁性材料の表面に取り付けられ、又は、非磁性材料内に嵌め込まれる。可動子は、２つの部分から構成されてもよい。可動子の底部は、磁極リング（磁極が嵌められた磁性又は非磁性材料から作られたリング）であり、可動子の上部は、磁性材料又は磁化材料から構成されたスリーブであってよい。磁極が端面から突出する必要はなく、１つのカバーを追加し、磁極が、カバーの端面の高さと同じか、カバーの端面から若干後退した位置にあってよい。一定の規則に沿って固定子巻線に交流又は直流の電流を供給すると、固定子巻線と可動子の磁極との間に回転磁界が生成される。当該磁界は、磁極を介して可動子を回転させる。上記のディスク形電磁モータは、推力が大きく、セルフロックという利点を有し、従って、ズーム駆動に適している。本発明に用いられるディスク形電磁モータには、ステッピング制御方式を採用することが好ましい。これにより、可動子の移動を測定しなくとも精確な変位制御を実現することができる。

以下、一部の好ましい設定について説明する。

１、ズーム運動の測定
ズーム駆動機構における可動子アセンブリの位置を精確に測定するために、ホール磁石リング及びホール感知デバイスをさらに配置してよい。ホール磁石リング及びホール感知デバイスの一方がズーム可動子アセンブリに対して固定され、他方がズーム固定子アセンブリに対して固定され又は軸方向のみに沿って移動する。ホール感知デバイスが出力する測定信号は、ホール磁石リングがホール感知デバイスに対する回転角度を表示するために用いられる。可動子の回転と可動子により駆動されるレンズ支持部材の軸方向への移動とは、対応関係を有する。従って、可動子の回転を測定することにより、レンズ支持部材の位置を確定することができる。当該測定データは、ホスト機に提供されて、関連する光学計算及び／又はレンズ群の移動を制御するために用いられてよい。ディスク形電磁モータは、ステッピング制御方式で精確な移動を実現するのに適している。そのため、ステッピング制御方式が用いられたディスク形電磁モータをズームモータとして使用する際には、ホール位置測定システムを省いてもよい。好ましくは、伝動磁石リングをズーム駆動機構の伝動方式として採用する際に（詳細について後述参照）、ホール磁石リングは、伝動磁石リングと一体として統合されてよい。

２、ズーム駆動機構の伝動方式
本発明に用いられるズーム駆動機構の可動子アセンブリに関して、様々な適切な伝動構造を採用してズームレンズ群を軸方向へ移動させてよい。通常、レンズ群は、例えば鏡筒のような対応するレンズ支持部材に固定される。可動子は、レンズ支持部材を伝動することによりレンズ群を運動させる。レンズ支持部材が径方向に固定され、例えば、レンズ支持部材を軸方向にのみ移動するように制限するための位置決め滑り棒又はスライド溝を設けることにより、レンズ群は、軸方向にのみ移動することができる。位置決め滑り棒がレンズ支持部材の側壁を貫通することにより、レンズ支持部材は、滑り棒に沿って軸方向にスライドすることができる。或いは、レンズ支持部材の側壁に軸方向に延在する凹溝又は突起を設け、レンズ支持部材と対応する固定部材とが協働することにより、レンズ支持部材が軸方向にのみ移動するように制限することができる。可動子が螺旋又は直線運動軌道を有する場合には、ズームレンズ群は、可動子アセンブリに直接に固定されてもよい。

可動子と可動子により駆動されるレンズ支持部材とは、設定圧力を印加することにより接触が保たれている。設定圧力の提供については、様々な実現可能な方式を採用してよい。１つの実施形態において、ばね弾性力を採用してよい。例えば、ばねを用いてレンズ支持部材と可動子とが接触していない一端に圧力を印加する。もう１つの実施形態において、磁力を採用してよい。例えば、可動子とレンズ支持部材とが接触している一端に伝動磁石リングを接着し、また、少なくとも一部が磁性材料又は磁化材料からなるレンズ支持部材を採用し、磁気吸引力により可動子と可動子により駆動されるレンズ支持部材との接触が保たれる。

以下、いくつかの可動子がレンズ支持部材を伝動する方式を列挙する。

（１）支持ピンと凹凸エッジとが協働する伝動方式
このような伝動方式において、可動子（例えば、ディスク形電磁モータ又は超音波モータの可動子）は、螺旋又は円周運動軌道を有する。可動子及び可動子により駆動されるレンズ支持部材の一方の端面には、軸方向に延在する支持ピンが固定され、他方の端面は、凹凸エッジを有する。支持ピンの自由端と凹凸エッジとは、接触が保たれている。これにより、レンズ支持部材は、可動子の螺旋又は円周運動を介して軸方向に移動する。このような伝動方式によれば、レンズ支持部材の凹凸エッジの形状を設計することによって、レンズの運動曲線要求が満たされ、且つ支持ピンの回転範囲が制限される。例えば、回転範囲における２つの端点に突起を配置することにより、支持ピンの移動が停止される。

１つの例として、図５を参照されたい。レンズ支持部材としての鏡筒Ｓ２１の端面は、光学設計に基づいて２セクションの曲線から構成された凹凸エッジを有する。ここで、Ｓ２２は、鏡筒の収縮終点であり、Ｓ２３は、ズームの起点であり、Ｓ２４は、ズームの終点である。図５における曲線形状は概略を示すものにすぎず、具体的には光学設計に基づいて確定すればよい。鏡筒の内壁には、鏡筒を軸方向にのみ移動するように制限するための位置決め滑り棒Ｓ２９がさらに配置されている。これにより、可動子の回転運動が鏡筒の軸方向への直線運動に変換される。可動子Ｓ２５には、２つの対称な支持ピンＳ２６が固定されている。これと対応するように、鏡筒の支持ピンＳ２６と接触する凹凸エッジも、対称に設計されている。これによって、構造全体がより安定する。また、鏡筒の移動を測定するために、可動子の表面にホール磁石リングＳ２７が粘着され、鏡筒にホール感知デバイスＳ２８が対応するように固定されている。ここで、ホール磁石リングは、鏡筒（鋼質）と可動子との磁気接続を提供するためにも用いられる。加工を容易にするために、鏡筒を２つの部分に分けて製作し、製作後に２つの部分を組み合わせてもよい。例えば、凹凸エッジを有する部分として、プラスチック材料を採用し、円筒状の部分として、磁性材料又は磁化材料を採用してよい。

（２）接続ロッドと曲線状のスライド溝とが協働する伝動方式
このような伝動方式において、可動子は、螺旋又は円周運動軌道を有する。可動子及び可動子により駆動されるレンズ支持部材の一方には、外側へ延在する接続ロッドが固定され、他方の側壁は、曲線状のスライド溝を有する。接続ロッドの自由端が当該スライド溝内に嵌め込まれることにより、レンズ支持部材は、可動子の螺旋又は円周運動を介して軸方向に移動する。

１つの例として、図６を参照されたい。レンズ支持部材としての鏡筒Ｓ３１の外壁（又は内壁）は、光学設計に基づく曲線状のスライド溝を有する。ここで、Ｓ３２は、伸縮セクションであり、Ｓ３３は、ズームセクションである。図６における曲線形状は、概略を示すものにすぎず、Ｓ３３の末端が上方に反ることは、当該レンズの光学設計が変曲点を有することを示す。具体的な曲線形状は、光学設計に基づいて確定してよい。鏡筒の内壁には、鏡筒を軸方向にのみ移動するように制限するための位置決め滑り棒Ｓ３５がさらに配置されている。可動子（不図示）に固定された接続ロッドＳ３４の自由端は、スライド溝内に嵌め込まれている。このような伝動方式によれば、スライド溝の起点及び終点を簡単に設けることで接続ロッドの回転範囲を限定することができるため、可動子又は鏡筒の位置決め機構を追加的に配置する必要がない。他の実施形態において、２つの接続ロッド及び２つのスライド溝を対称に設けて、より安定した構造を実現してもよい。

図５及び図６は、ズーム駆動機構の可動子がレンズ支持部材を駆動する２つの好ましい方式を示す。ここで、凹凸エッジ又はスライド溝の形状は、ズームレンズ群の伸縮運動及びズーム運動にそれぞれ対応する２セクションの曲線を含む。これにより、レンズの伸縮過程及びズーム過程を一体的に実現することができる。

（３）直接接触伝動方式
このような伝動方式において、可動子は螺旋又は直線運動軌道を有する。例えば、ディスク形電磁モータ又は超音波モータの可動子は、固定子とのネジ式での協働により、螺旋軌道を生成することができる。ボイスコイルモータの可動子は、直線運動軌道を有し、可動子の端面と可動子により駆動されるレンズ支持部材の一端との接触が保たれることにより、レンズ支持部材を軸方向に直接に移動させる。

ズーム駆動機構に追加の位置決め機構をさらに配置してよい。例えば、当該位置決め機構をズーム固定子アセンブリ又は基板に配置することにより、ズーム可動子アセンブリの活動範囲（例えば、回転運動の範囲）が制限される。

ズームモータの可動子が２つ以上のズームレンズ群（例えば、２つ以上の密接に入れ子構造となっているズームレンズ鏡筒、つまり、レンズ支持部材により支持されているズームレンズ群）を同時に伝動する必要がある場合、当該可動子は、同様の伝動方式を同時に採用してもよく、異なる伝動方式を混合して採用してもよい。例えば、可動子は、直接の接触を介して１つの鏡筒を伝動し、同時に、接続ロッドを介して当該鏡筒の外にスリーブされたもう１つの鏡筒を伝動する。或いは、可動子は、可動子のそれぞれの異なる径方向において、支持ピン（又は凹凸エッジ）を配置し、それぞれ口径が支持ピンの位置に相応する鏡筒を伝動する。或いは、可動子は、支持ピンを介して１つの鏡筒を伝動し、同時に、接続ロッドを介して当該鏡筒の外にスリーブされたもう１つの鏡筒を伝動する。或いは、可動子は、異なる接続ロッドを介して、入れ子となっている２つの鏡筒をそれぞれ同時に伝動する。

３、コイルと電気回路との製造方法
１つの好ましい実現方法として、本発明に用いられるフォーカスフォーカス駆動機構及び／又はズーム駆動機構におけるコイル若しくはコイルが位置する部分は、プリント回路（例えば、ボイスコイルモータの駆動コイル、ディスクモータの固定子コイル及び超音波モータの駆動回線等）によって製作される。従来の絶縁被覆巻線を採用してもよいが、プリント回路で巻線を代替することにより、巻線の困難さ（特に通常光学フォーカスに用いられるボイスコイルモータの寸法は大きくない。）が解消され、取付がより簡単になる。プリント回路は、例えばプリント回路基板（ＰＣＢ：Ｐｒｉｎｔ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）のような硬板で形成されてもよく、例えばフレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ：Ｆｌｅｘｉ ｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）のような軟性板で形成されてもよい。ＰＣＢ又はＦＰＣは、単層回路を有してもよく、多層回路（２層以上の回路。例えば、２層、４層、６層、８層、１０層又は１２層等の回路）から構成されてもよい。プリント回路を採用してコイルを構成することで、繊細な小型モータの巻線作業の困難さが根本的に解消されると共に、巻線がプリントされたプリント回路基板又はフレキシブルプリント回路基板をズームレンズの基板とし、感光チップ及び制御回路等を基板に配置することができ、これによりレンズの構造がよりコンパクトになる。

成熟したプリント回路の製作技術に基づいて、所定のコイル構成に従ってプリント回路の構造に対して配列し、全体（１枚のＰＣＢ又はＦＰＣ）又は複数枚を取り付ける（端部に接続が必要な回線を溶接する。）方式で必要な巻線を実現することができる。図７及び図８は、２つの典型的なプリント回路の配列方式を示す。図中の矢印は、電流方向の例であり、コイルに必要な構造に基づいてプリント回路の配列及び／又は取付方式を対応するように設計してよいことは、当業者であれば容易に理解できるであろう。図７は、光軸方向に多層に重なる平面螺旋巻線の方式を示す。まず、単層において螺旋巻線を行い、その後、穿孔を介して別の層に入り、螺旋巻線を行い続ける。各層の螺旋回路は、１枚の単層のプリント回路基板又はフレキシブルプリント回路基板であってもよいし、層間が導電貫通孔を介して接続された複数層のプリント回路基板又はフレキシブルプリント回路基板のうちの１層であってもよい（以下同様）。図８は、径方向に多層設けられた立体螺旋巻線の方式を示す。まず、異なる層間において螺旋巻線を行い、次に、内部から外部へ（又は外部から内部へ）立体螺旋巻線を行う。このような方式は、直径が異なる複数の縦式コイルのネスティングと見なされてよい。これらのプリント回路は、超電導材料で製作されることが好ましく、これにより、モータの銅損傷及び発熱が大幅に低下し、モータの性能及び信頼性が向上する。

上述したように、本発明に係るズームレンズの構造は、様々に変更可能である。例えば、フォーカス固定子スリーブとフォーカス可動子スリーブとの相対的位置を交換してよい。また、永久磁性材料スリーブの磁化方向は、径方向でも軸方向でもよい。また、予備磁力部材は、フォーカス固定子アセンブリに配置されてもよく、フォーカス可動子アセンブリに配置されてもよい。これらの変更を互いに組み合わせて、種々の異なる具体的な実現方式を取得することができる。以下、具体的な実施形態を介して、本発明に係るズームレンズについて説明する。

＜実施形態１＞
実施形態１において、図９に示すように、本発明に係るズームレンズは、基板５６、フォーカス駆動機構、第１フォーカスレンズ群５ａ２５、ズーム駆動機構及び第１ズームレンズ群５ｂ２５を備えている。光学設計に基づいて、実施形態１は、第１フォーカスレンズ群と基板との間に配置された１つの静止状態の第２フォーカスレンズ群５ａ１５をさらに含む。第２フォーカスレンズ群５ａ１５は、基板に対して固定（例えば、フォーカス固定子スリーブ５ａ１１に固定されている。）されている。他の実施形態では、追加配置された固定スリーブに固定されてもよい。実施形態１において、よりコンパクトな構成を取得し、電気的接続を簡素化するために、基板は、感光チップ５４がさらに取付可能なプリント回路基板であることが好ましい。

フォーカス駆動機構として、ボイスコイルモータが採用され、フォーカス固定子アセンブリ５ａ１、フォーカス可動子アセンブリ５ａ２及び弾性接続部材５ａ３を備えている。フォーカス固定子アセンブリ５ａ１は、基板に固定され、永久磁性材料スリーブであるフォーカス固定子スリーブ５ａ１１を含む。フォーカス可動子アセンブリ５ａ２は、非磁性材料スリーブであるフォーカス可動子スリーブ５ａ２１、予備磁力磁石リング５ａ２２及び駆動コイル５ａ２３を含む。フォーカス可動子スリーブは、内外表面が滑らかな円筒状のスリーブであり、フォーカス固定子スリーブ内にこれと同軸に密接して設けられている。フォーカス可動子スリーブの中間部には、駆動コイルを配置するための凹溝が設けられている。駆動コイルの電気コネクタは、溝の底に設けられた貫通孔を貫通して、レンズのベースとしてのプリント回路基板と接続されてよい。弾性接続部材は、フォーカス可動子スリーブと基板との間に接続され、予備磁力磁石リングは、フォーカス可動子スリーブにおける基板から離れた一端に固定されている。実施形態１において、予備磁力磁石リングは、第１フォーカスレンズ群のレンズ支持部材としても用いられる。他の実施形態では、非磁性レンズ支持部材及び予備磁力磁石リングをそれぞれ配置してもよい。

予備磁力磁石リングと永久磁性材料スリーブ（実施形態１では、フォーカス固定子スリーブである。）とは、相互に吸引する。予備磁力（圧力）は、弾性接続部材に印加され、駆動コイルが通電される前に、弾性接続部材の弾力との平衡が保たれ、ボイスコイルモータが当該平衡点付近で動作する際に、比較的少ない電流でより長い駆動行程を実現することができる。

取り付ける際に、駆動コイルが通電されていないときに弾性接続部材の応力平衡位置におけるレンズの焦点距離を調整しやすくするために、レンズ支持部材（実施形態１では、予備磁力磁石リングである。）とフォーカス可動子スリーブとには、ネジ式の協働を採用することが好ましく、これにより、第１フォーカスレンズ群を取り付ける際に、焦点距離に対して調整を行うことができる。

実施形態１において、ズーム駆動機構として、多面体超音波モータが採用される。固定子アセンブリは、ズーム固定子スリーブ５ｂ１１を含む。可動子アセンブリ５ｂ２は、ズーム可動子スリーブ５ｂ２１、第１ズームレンズ群のレンズ支持部材５ｂ２４、及び、ズーム可動子スリーブ５ｂ２１とそれにより駆動されるレンズ支持部材との接触を保つための伝動磁石リング５ｂ２６を含む。ズーム固定子スリーブ５ｂ１１は、内表面がネジ山であり、外表面が多面体であり、各面には、例えば、圧電セラミックスのような圧電材料（不図示）が固定されている。ズーム可動子スリーブ５ｂ２１として、強磁性材料（例えば、鋼）が採用され、内表面は、滑らかな円筒面であり、外表面は、固定子スリーブと協働するネジ山面であり、従って、螺旋軌道を有する。伝動磁石リング５ｂ２６は、レンズ支持部材５ｂ２４（鏡筒）の一端に固定され、これにより、当該鏡筒と可動子スリーブとは、相対的にスライド可能であり、且つ軸方向への密接性（磁気接続）が保たれる。鏡筒５ｂ２４の内表面又は外表面には、位置決め滑り棒５ｂｓ１が設けられ、これにより、第１ズームレンズ群は、軸方向にのみ直線運動することができる。また、ズーム可動子スリーブの運動範囲を限定するための位置決め機構（例えば、軸方向位置決め機構５ｂｓ２及び回転位置決め機構５ｂｓ３）がさらに設けられている。

実施形態１では、超音波モータについて、ネジ式連結による駆動方式を採用しているが、他の実施形態では、円周面摩擦連結等の駆動方式を採用してもよい。

＜実施形態２＞
もう１つの実施形態について、図１０を参照されたい。本発明に係るズームレンズは、プリント回路基板６６、フォーカス駆動機構、第１フォーカスレンズ群６ａ２５、ズーム駆動機構及び第１ズームレンズ群６ｂ２５を備えている。感光チップ６４は、プリント回路基板に取り付けられている。光学設計に基づいて、より良好な焦点調整機能を実現するため、実施形態２は、静止状態の第２フォーカスレンズ群６ａ１５及び静止状態の第２ズームレンズ群６ｂ１５をさらに含む。第２フォーカスレンズ群は、第１フォーカスレンズ群と基板との間に取り付けられ、レンズ支持部材は、基板に固定されたスリーブ６ａ１４であり、スリーブ６ａ１４は、フォーカス可動子スリーブの位置決めとしても用いられる。第２ズームレンズ群は、第１ズームレンズ群と第１フォーカスレンズ群との間に取り付けられ、基板に対して固定され、例えば、フォーカス固定子スリーブ６ａ１１（ズーム固定子スリーブ６ｂ１１）に固定されている。実施形態２において、フォーカス固定子スリーブとズーム固定子スリーブとを一体化されたものとみなしてよく、フォーカス可動子スリーブ６ａ２１及びズーム可動子スリーブ６ｂ２１は、それぞれ当該固定子スリーブの内表面及び外表面に位置し、これにより、構造が充分にコンパクトになる。

フォーカス駆動機構として、ボイスコイルモータが採用される。フォーカス可動子アセンブリ６ａ２におけるフォーカス可動子スリーブは、内外表面が滑らかな円柱形永久磁性材料スリーブであり、従って、フォーカス固定子アセンブリ６ａ１は、予備磁力磁石リング６ａ１２及び駆動コイル６ａ１３を含む。第１フォーカスレンズ群は、レンズ支持部材６ａ２４（非磁性材料であってよい）を介してフォーカス可動子スリーブにネジによる協働方式で取り付けられている。予備磁力磁石リングは、基板（レンズのベース）に固定され、一部が基板内に嵌め込まれてよい。弾性接続部材６ａ３（例えば、ばね片）は、フォーカス可動子スリーブと予備磁力磁石リングとの間に接続されている。

ズーム駆動機構として、多面体超音波モータが採用される。ズーム固定子スリーブ（フォーカス固定子スリーブと一体として統合され、非磁性材料が採用される。）は、外表面がネジ山であり、内表面の上部が、フォーカス可動子スリーブと密接して設けられた滑らかなスリーブであり、内表面の下部が凹溝を有する。凹溝の表面は、多面体であり、各面には、圧電セラミックスが接着されている。ズーム固定子スリーブとして、例えば、アルミニウム又は鋼等のような圧電セラミックスと剛性係数が整合する材料を採用してよい。フォーカス駆動機構の駆動コイル又は一部の駆動コイルも、多面体のキャビティ内に収容され、他の部分は、プリント回路基板に配置されてよい。超音波モータを駆動するための回線（不図示）及び駆動コイル６ａ１３として、ＦＰＣコイルを採用して一体として統合されてよい。ズーム可動子スリーブ６ｂ２１として、スチールリングを採用してよい。伝動磁石リング６ｂ２６は、第１ズームレンズ群における鏡筒６ｂ２４の一端に固定され、これにより、当該鏡筒と可動子スリーブとは、相対的にスライド可能であり、且つ軸方向への密接性（磁気接続）が保たれる。実施形態１と同様に、鏡筒には、軸方向にのみ移動可能な位置決め機構（不図示）が配置されてよい。ズーム運動を測定するため、ホール磁石リングを伝動磁石リングとして採用してよく、この場合には、ホール測定装置（不図示）は、ズーム可動子スリーブに固定されてよい。逆に、強磁性材料を鏡筒６ｂ２４として採用する場合、伝動磁石リングは、可動子スリーブに固定されてもよく、この場合には、ホール測定装置は、鏡筒に固定されてよい。実施形態２では、圧電セラミックスは、ズーム可動子スリーブの外表面に配置されてもよい。

実施形態２では、実施形態１との主な相違点として、４つのレンズ群が採用され、超音波モータおける可動子の位置と固定子の位置とが交換され、フォーカス可動子スリーブは、永久磁性材料スリーブであり、これにより、予備磁力磁石リング及び駆動コイルの配置方式が変更される。

図１０において、Ｎ及びＳは、それぞれフォーカス可動子スリーブの代替方式である磁極の方向を示す。図１０に示すように、フォーカス固定子スリーブの磁化方向は、径方向（フォーカス可動子スリーブの内外表面は、それぞれ南極又は北極である。）であってもよく、軸方向（フォーカス可動子スリーブの上端及び下端は、それぞれ南極又は北極である。）であってもよい。

＜実施形態３＞
もう１つの実施形態について、図１１を参考されたい。本発明に係るズームレンズは、プリント回路基板７６、フォーカス駆動機構、第１フォーカスレンズ群７ａ２５、ズーム駆動機構及び第１ズームレンズ群７ｂ２５を備えている。感光チップ７４は、プリント回路基板に取り付けられている。光学設計に基づいて、より良好な焦点調整機能を実現するため、実施形態３は、静止状態の第２フォーカスレンズ群７ａ１５及び静止状態の第２ズームレンズ群７ｂ１５をさらに含む。第２フォーカスレンズ群は、第１フォーカスレンズ群と基板との間に取り付けられている。レンズ支持部材は、基板に固定されたスリーブ７ａ１４であり、当該スリーブは、フォーカス可動子スリーブに対する位置決めにも用いられることができる。第２ズームレンズ群は、第１ズームレンズ群と第１フォーカスレンズ群との間に取り付けられている。レンズ支持部材は、基板に固定されたスリーブ７ｂ１４である。

フォーカス駆動機構として、ボイスコイルモータが採用されている。フォーカス固定子アセンブリ７ａ１におけるフォーカス固定子スリーブ７ａ１１は、基板に固定された永久磁性材料スリーブである。フォーカス可動子スリーブ７ａ２１は、フォーカス固定子スリーブ内に密接して設けられ、先端部に雄ネジを有する非磁性材料スリーブであり、従って、フォーカス可動子アセンブリ７ａ２は、予備磁力磁石リング７ａ２２及び駆動コイル７ａ２３を含む。実施形態３では、予備磁力磁石リングは、第１フォーカスレンズ群のレンズ支持部材としても用いられ、雌ネジを有し、フォーカス可動子スリーブの先端部にある雄ネジと協働している。フォーカス可動子スリーブの外側には、駆動コイルを配置するための凹溝が設けられている。駆動コイルの電気コネクタは、溝の底に設けられた貫通孔を貫通して、弾性接続部材７ａ３に接続され、レンズのベースとしてのプリント回路基板とさらに接続されてもよく、プリント回路基板と直接に接続されてもよい。弾性接続部材７ａ３は、フォーカス可動子スリーブと基板との間に接続されている。

ズーム駆動機構として、多面体超音波モータが採用される。静止状態の第２ズームレンズ群におけるスリーブ７ｂ１４をフォーカス固定子スリーブの外部に設けられるように支持し、ズーム可動子スリーブ７ｂ２１は、当該固定されたスリーブの外部に密接して設けられている。ズーム可動子スリーブは、内表面が滑らかな円筒面であり、外表面がズーム固定子スリーブ７ｂ１１の内表面と密接に協働するねじ山面である。ズーム固定子スリーブの外表面は、多面体であり、各面には、圧電セラミックスが接着されている。実施形態２に類似するように、ズーム可動子スリーブは、第１ズームレンズ群における鏡筒７ｂ２４の一端に接着された伝動磁石リング７ｂ２６を介して第１ズームレンズ群を軸方向に移動させる。伝動磁石リングとして、ホール磁石リングを採用してよい。

実施形態３では、静止状態のレンズスリーブが追加されることにより、径方向の寸法が増大され、レンズ加工の複雑さが軽減される。

＜実施形態４＞
もう１つの実施形態について、図１２を参考されたい。本発明に係るズームレンズは、プリント回路基板８６、フォーカス駆動機構、第１フォーカスレンズ群８ａ２５、ズーム駆動機構及び第１ズームレンズ群８ｂ２５を備えている。感光チップ８４は、プリント回路基板に取り付けられている。実施形態４では、光学設計に基づいて、静止状態の第２フォーカスレンズ群８ａ１５、静止状態の第２ズームレンズ群８ｂ１５及びズーム駆動機構により駆動される第３ズームレンズ群８ｂ２５’という３つの追加レンズ群が採用されている。５つのレンズ群を用いることにより、高性能のズームレンズが実現される。第２フォーカスレンズ群は、第１フォーカスレンズ群と基板との間に取り付けられている。レンズ支持部材は、基板に固定されたスリーブ８ａ１４であり、スリーブ８ａ１４は、フォーカス可動子スリーブに対する位置決めにも用いられる。第２ズームレンズ群は、第１ズームレンズ群と第１フォーカスレンズ群との間に取り付けられ、基板に対して固定（例えば、フォーカス固定子スリーブ８ａ１１に固定）されている。

フォーカス駆動機構として、ボイスコイルモータが採用される。フォーカス固定子スリーブは、非磁性材料（例えば、プラスチック）から形成され、フォーカス可動子アセンブリ８ａ２におけるフォーカス可動子スリーブ８ａ２１は、先端部に雌ネジを有する永久磁性材料スリーブであり、従って、フォーカス固定子アセンブリ８ａ１は、予備磁力磁石リング８ａ１２及び駆動コイル８ａ１３を含む。フォーカス固定子スリーブは、基板に固定され、フォーカス可動子スリーブの外部に密接して設けられ、内側の下部には、駆動コイルを配置するための凹溝が設けられている。駆動コイルの電気コネクタは、溝の底に設けられた貫通孔を貫通してプリント回路基板と接続されてよい。第１フォーカスレンズ群は、雄ネジを有するレンズ支持部材８ａ２４（非磁性材料であってよい）を介してフォーカス可動子スリーブにネジによる協働方式で取り付けられている。予備磁力磁石リングは、基板（レンズのベース）に固定されている。弾性接続部材８ａ３（例えば、ばね片）は、フォーカス可動子スリーブと予備磁力磁石リングとの間に接続されている。

ズーム駆動機構として、ディスク形電磁モータが採用される。固定子コイル（不図示）は、プリント回路基板に配置されてよい（例えば、プリント回路の方式で実現）。ズーム可動子スリーブ８ｂ２１は、フォーカス固定子スリーブ８ａ１１の外部に密接して設けられ、従って、ズーム固定子スリーブとフォーカス固定子スリーブとは、一体として統合されているとみなされてよい。ズーム可動子スリーブとして、磁性材料が採用され、原位置でのみ回転運動する（軸方向に運動しない）。伝動磁石リング８ｂ２６は、ズーム可動子スリーブに固定されている。伝動磁石リングは、端面に設けられた支持ピンＳ２６を介して第１ズームレンズ群における鏡筒８ｂ２４の端面の凹凸フランジと協働し、第１ズームレンズ群を軸方向に運動させる。凹凸フランジは、２セクションに分かれ、第１セクションは、伸縮セクションであり、第２セクションは、ズームセクションである。鏡筒８ｂ２４には、軸方向にのみ運動可能な位置決め機構が配置されてよい。また、伝動磁石リングは、接続ロッドＳ３４を介して第３ズームレンズ群における鏡筒８ｂ２４’をさらに駆動する。鏡筒８ｂ２４’は、第１ズームレンズ群における鏡筒の外部に密接して設けられている。ズーム可動子スリーブとして、ホール磁石リングを採用してもよい。対応するホール測定装置（不図示）は、基板に固定されてよい。

上述した実施形態におけるレンズ群及びスリーブ（鏡筒）のすべては、同心同軸である。レンズの取り付け順としては、内側から外側へ徐々に完成するようになっている。従って、良好な作業性を有する。上記の好ましい実施形態は、ズーム倍率が大きくない大半のレンズによる構造上の要求をほぼ満たすことができる。小型化された多段式伸縮の高倍率であるズームレンズを実現する場合には、上記の実施形態に基づいて、レンズの外周に鏡筒及び伝動構造（接続ロッド）をさらに追加するか１つのモータを追加すればよい。

以上、具体的な例を用いて本発明の原理及び実施形態について詳述したが、上記の実施形態は、本発明の理解を深めるためのものにすぎず、本発明を限定するものではない。当業者は、本発明の思想に基づいて、上記の具体的な実施形態を変更することができる。

Claims (8)

1. 基板（５６、６６、７６、８６）、フォーカス駆動機構、第１フォーカスレンズ群（５ａ２５、６ａ２５、７ａ２５、８ａ２５）、ズーム駆動機構及び第１ズームレンズ群（５ｂ２５、６ｂ２５、７ｂ２５、８ｂ２５）を備え、
   前記第１フォーカスレンズ群は、前記フォーカス駆動機構により軸方向に駆動され、前記第１ズームレンズ群は、前記ズーム駆動機構により軸方向に駆動され、
   前記フォーカス駆動機構及び前記ズーム駆動機構は、両方とも同軸に配置されたスリーブ構造であり、前記ズーム駆動機構は、前記フォーカス駆動機構の外部に設けられ、
   前記フォーカス駆動機構は、ボイスコイルモータであり、フォーカス固定子アセンブリ（２ａ１、５ａ１、６ａ１、７ａ１、８ａ１）、フォーカス可動子アセンブリ（２ａ２、５ａ２、６ａ２、７ａ２、８ａ２）及び弾性接続部材（５ａ３、６ａ３、７ａ３、８ａ３）を含み、前記フォーカス固定子アセンブリは、前記基板に対して固定され、前記フォーカス可動子アセンブリは、前記弾性接続部材を介して前記フォーカス固定子アセンブリと接続され、
   前記フォーカス固定子アセンブリは、フォーカス固定子スリーブ（５ａ１１、６ａ１１、７ａ１１、８ａ１１）を含み、
   前記フォーカス可動子アセンブリは、前記フォーカス固定子スリーブと入れ子構造となるように設けられたフォーカス可動子スリーブ（５ａ２１、６ａ２１、７ａ２１、８ａ２１）を含み、
   前記フォーカス固定子スリーブ及び前記フォーカス可動子スリーブの一方が永久磁性材料スリーブ（５ａ１１、６ａ２１、７ａ１１、８ａ２１）であり、他方が非磁性材料スリーブ（５ａ２１、６ａ１１、７ａ２１、８ａ１１）であり、
   前記非磁性材料スリーブが属するアセンブリは、
   永久磁性材料又は磁化材料で形成され、前記非磁性材料スリーブに対して固定された予備磁力部材（５ａ２２、６ａ１２、７ａ２２、８ａ１２）、及び、
   前記非磁性材料スリーブに対して固定された駆動コイル（５ａ２３、６ａ１３、７ａ２３、８ａ１３）を含み、
   前記駆動コイルが通電されていない状況において、前記予備磁力部材と前記永久磁性材料スリーブとの間に予め存在する磁力と、前記弾性接続部材の弾性力とが、平衡状態になっており、
   前記第１ズームレンズ群のレンズ支持部材には、前記レンズ支持部材を軸方向にのみ移動するように制限するための位置決め滑り棒（Ｓ２９）又はスライド溝が設けられ、
   前記ズーム駆動機構は、前記基板に対して固定されたズーム固定子アセンブリ（３ｂ１、４ｂ１）及びズーム可動子アセンブリ（３ｂ２、４ｂ２）を含み、
   前記ズーム可動子アセンブリが螺旋又は円周運動軌道を有し、前記ズーム可動子アセンブリ及び前記ズーム可動子アセンブリにより駆動される前記レンズ支持部材の一方の端面には、軸方向に延在する支持ピン（Ｓ２６）が固定され、他方の端面は、凹凸エッジを有し、前記支持ピンの自由端と前記凹凸エッジとの接触が保たれることにより、前記レンズ支持部材は、前記ズーム可動子アセンブリの螺旋又は円周運動を介して軸方向に移動し、或いは、
   前記ズーム可動子アセンブリは、螺旋又は直線運動軌道を有し、前記ズーム可動子アセンブリの端面と前記ズーム可動子アセンブリにより駆動される前記レンズ支持部材の一端とは、磁力により接触が保たれ、前記レンズ支持部材を軸方向に直接に移動させ、
   前記ズーム駆動機構は、ホール磁石リング（Ｓ２７）及びホール感知デバイス（Ｓ２８）をさらに含み、前記ホール磁石リング及び前記ホール感知デバイスのうち、一方が前記ズーム可動子アセンブリに対して固定され、他方が前記ズーム固定子アセンブリに対して固定又は軸方向に沿って移動するようにされ、前記ホール感知デバイスは、前記ホール磁石リングが前記ホール感知デバイスに対する回転角度を表示するための測定信号を出力し、前記ホール磁石リングと伝動磁石リングとは、一体として統合され、前記伝動磁石リングは、前記ズーム可動子アセンブリの端面又は前記ズーム可動子アセンブリにより駆動されたレンズ支持部材の一端に固定され、前記ズーム可動子アセンブリと前記ズーム可動子アセンブリにより駆動されたレンズ支持部材との接触維持に磁力を提供するために用いられることを特徴とするズームレンズ。
2. 前記永久磁性材料スリーブの磁化方向は、径方向又は軸方向であることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
3. 前記フォーカス固定子スリーブと前記フォーカス可動子スリーブとは、密接嵌合され、接触面が平滑面であることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
4. 前記第１フォーカスレンズ群と前記基板との間に取り付けられ、前記基板に対して固定された第２フォーカスレンズ群（５ａ１５、６ａ１５、７ａ１５、８ａ１５）、及び、
   前記第１ズームレンズ群と前記第１フォーカスレンズ群との間に取り付けられ、前記基板に対して固定された第２ズームレンズ群（６ｂ１５、７ｂ１５、８ｂ１５）の少なくともいずれか一方をさらに含み、前記基板に対して固定されたレンズ群のレンズ支持部材は、取付の際に焦点距離を調整するためのネジ山を有することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
5. 第３ズームレンズ群（８ｂ２５’）をさらに含み、前記第３ズームレンズ群のレンズ支持部材（８ｂ２４’）は、前記レンズ支持部材を軸方向にのみ移動するように制限するための位置決め滑り棒又はスライド溝を有し、前記第１ズームレンズ群におけるレンズ支持部材の外部に密接して設けられ、前記ズーム駆動機構は、前記支持ピン又は前記接続ロッドの伝動方式で前記第３ズームレンズ群を軸方向に移動させることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
6. 前記ズーム駆動機構の駆動方式は、多面体超音波モータによる駆動であり、前記ズーム駆動機構のズーム固定子アセンブリは、前記可動子アセンブリの内部又は外部に設けられ、前記固定子アセンブリと前記ズーム可動子アセンブリとの接合された壁は、ネジ式の協働又は円周面摩擦の方式により伝動され、前記ズーム固定子アセンブリと前記ズーム可動子アセンブリとの接触していない壁の少なくとも１つが多面体であり、各面には、駆動回線が接続された圧電材料が固定されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
7. 前記ズーム駆動機構の駆動方式は、ディスク形電磁モータによる駆動であり、前記ズーム駆動機構のズーム固定子アセンブリは、前記ズーム可動子アセンブリの内部又は外部に設けられ、少なくとも１組の可動子の磁極が前記ズーム可動子アセンブリの底部に設けられ、少なくとも２つの固定子コイルが前記基板に設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
8. 前記フォーカス駆動機構及び前記ズーム駆動機構の少なくともいずれか一方のコイル又はコイルが位置する部分は、プリント回路基板（ＰＣＢ）又はフレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ）に形成されたプリント回路から構成され、前記プリント回路基板又は前記フレキシブルプリント回路基板は、１層又は２層以上の電気回路から構成され、前記プリント回路基板又は前記フレキシブルプリント回路基板におけるプリント回路は、多層が軸方向に重なる平面螺旋巻線の方式、及び／又は、多層が径方向に嵌合された立体螺旋巻線方式が採用されることを特徴とする請求項７に記載のズームレンズ。

Images