JP2005345514A - Lens-driving device and image pickup unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レンズを光軸に沿う方向に駆動するレンズ駆動装置、および被写体光を表わす画像データを取得する撮像装置に関する。 The present invention relates to a lens driving device that drives a lens in a direction along an optical axis, and an imaging device that acquires image data representing subject light.
携帯電話やPDA(Personal Digital Assistant)などといった小型機器に、被写体を撮影してデジタルの撮影画像を取得する撮像装置を内蔵することが広範に行われている。日ごろから常に携帯している小型機器に撮像装置が備えられることによって、デジタルカメラやビデオカメラを持ち運ぶ手間をかけずに、いつでも手軽に撮影を行うことができる。また、これらの小型機器には、無線や赤外線などを使ったデータ通信機能が予め搭載されていることが一般的であり、撮影した撮影画像をその場ですぐに他の携帯電話やパーソナルコンピュータなどに送ることができるなどという利点もある。 2. Description of the Related Art It is widely practiced to incorporate an imaging device that captures a subject and obtains a digital captured image in a small device such as a mobile phone or a PDA (Personal Digital Assistant). Since an imaging device is provided in a small device that is always carried around, it is possible to easily take a picture anytime without having to carry a digital camera or a video camera. In addition, these small devices are generally equipped with a data communication function using wireless or infrared rays in advance. There is also an advantage that it can be sent to.
しかし、携帯電話などといった小型機器に内蔵される撮像装置は、通常のデジタルカメラと比較してかなり小型なために、レンズやCCD(Charge Couple Device)などといった構成要素の大きさや、それら構成要素を収納するスペースが大幅に制限される。このため、これらの小型機器は、デジタルカメラの代替機器として用いられるには撮影機能や撮影画像の画質等が不十分であり、メモ替わりに画像を得る場合や、携帯電話等の待ち受け画面用の画像を得る場合などのように、画質を要求されない撮影用に用途が限定されることが多い。 However, since an imaging device built in a small device such as a mobile phone is considerably smaller than a normal digital camera, the size of components such as a lens and a charge coupled device (CCD) and the components are not limited. The storage space is greatly limited. For this reason, these small devices have insufficient shooting functions and image quality of captured images to be used as alternative devices for digital cameras. For obtaining images instead of memos, and for standby screens for mobile phones and the like. As in the case of obtaining an image, the use is often limited for shooting that does not require image quality.
これらの点に関し、近年では、高画素の小型CCDや、高コントラストな小型レンズなどが開発されてきており、携帯電話やPDAなどといった小型機器を使って撮影される撮影画像の高画質化が急速に進んでいる。残る課題である撮影機能の充実においては、特に、これらの小型機器に、デジタルカメラには標準的に搭載されているオートフォーカス機能やズーム機能が搭載されることが望まれている。 In recent years, small CCDs with high pixels and small lenses with high contrast have been developed in these respects, and the quality of captured images taken using small devices such as mobile phones and PDAs has rapidly increased. Is going on. In order to enhance the imaging function, which remains as a remaining issue, it is particularly desirable that these small devices are equipped with an autofocus function and a zoom function that are normally installed in digital cameras.
オートフォーカス機能やズーム機能は、撮像装置内で複数のレンズを光軸に沿う方向(以下では、光軸に沿う方向を前後方向と称する)に移動させることによって実現される。デジタルカメラやデジタルビデオカメラでは、レンズ駆動方法として、DCモータやステッピングモータなどの回転を利用する方法や、圧電素子の圧縮伸長を利用する方法などが知られている。これらの方法を、携帯電話などといった小型機器に適用する場合、装置の小型化、およびレンズの移動制御の精度などの点から、レンズが保持されたレンズ鏡筒の外周を取り囲む円筒形状の中空ロータを、その中空ロータの外周を取り囲むステータにパルス電流を与えることによって回転させる中空ステッピングモータを用いる方法が好ましいと考えられる。この中空ステッピングモータを適用したレンズ駆動方法としては、例えば、レンズ鏡筒とロータとの間にカム機構などといった移動機構を介して、レンズ鏡筒を光軸に沿う方向に駆動させる方法(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3参照)や、ロータ自体でレンズ鏡筒を移動させる方法(例えば、特許文献4、特許文献5、特許文献6)や、レンズ鏡筒とロータを一体化する方法(例えば、特許文献7)などが提案されている。これらの方法のうち、特許文献4、特許文献5、特許文献6、および特許文献7に記載された方法によると、特別な移動機構を設ける必要がなく、装置全体を小型化することができるが、レンズ鏡筒が回転しながら前後方向に移動されるため、レンズの偏心によって像がずれてしまう恐れがある。一方、特許文献1、特許文献2、特許文献3に記載された方法などによると、ロータとレンズ鏡筒との間に設けられた移動機構によってロータの回転力が前後方向の力に変換されるため、レンズの回転方向への移動を規制する回転留めを設けることによって、レンズを回転させずに前後方向に移動させることができ、レンズの偏心などによる不具合を回避することができる。
しかし、上述した特許文献に記載された方法は、通常サイズのデジタルカメラ等に適用されることを目的として考案されたものであり、デジタルカメラよりも大幅に小型の撮像装置にそのまま適用しようとすると、レンズが駆動しなかったり、構成要素を収納するスペースがとれないなどという不具合が生じる。例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3に記載された方法を小型の撮像装置にそのまま適用する場合には、回転留めを設けるスペースをとることが困難であるという問題がある。
However, the method described in the above-mentioned patent document is devised for the purpose of being applied to a digital camera or the like of a normal size. , The lens does not drive, and there is a problem that the space for storing the components cannot be taken. For example, when the methods described in
本発明は、上記事情に鑑み、レンズを光軸に沿って駆動することができる小型のレンズ駆動装置、および撮像装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a small lens driving device and an imaging device that can drive a lens along an optical axis.
上記目的を達成する本発明のレンズ駆動装置は、円筒形状を有する、その円筒形状内に磁場を形成するステータと、
ステータの円筒形状内に位置してその円筒形状と同軸の円筒形状を有する、ステータによって形成される磁場によってステータに対して回転駆動されるロータと、
ロータの円筒形状の更に内側に位置して、複数のレンズを、各レンズの光軸が円筒形状の軸に沿うように並べて保持する、複数のレンズのうち相対的に径が小さい小レンズを複数のレンズの並びの端に位置させるレンズホルダと、
ロータの回転駆動による力の方向をレンズの光軸に沿う方向へと変換してレンズホルダに伝達する変換機構と、
小レンズの側方に設けられた、物理的な接触によって、レンズホルダの、ステータに対する回転を防ぐ回転留め機構とを備えたことを特徴とする。
A lens driving device of the present invention that achieves the above object has a cylindrical shape, a stator that forms a magnetic field in the cylindrical shape, and
A rotor that is positioned within the cylindrical shape of the stator and has a cylindrical shape that is coaxial with the cylindrical shape and that is rotationally driven relative to the stator by a magnetic field formed by the stator;
A plurality of small lenses having a relatively small diameter among a plurality of lenses are arranged on the inner side of the cylindrical shape of the rotor and hold a plurality of lenses so that the optical axis of each lens is along the axis of the cylindrical shape. A lens holder positioned at the end of the lens array;
A conversion mechanism that converts the direction of the force due to the rotational drive of the rotor into a direction along the optical axis of the lens and transmits it to the lens holder;
A rotation retaining mechanism is provided on the side of the small lens to prevent the lens holder from rotating relative to the stator by physical contact.
本発明のレンズ駆動装置によると、小レンズが端にくるように並べられた複数のレンズがレンズホルダに保持されるため、小レンズの側方に、小レンズの径と小レンズ以外のレンズの径との差分に相当するスペースが発生する。したがって、携帯電話などといった小型機器に搭載される場合であっても、このスペースに回転留め機構を設けることができ、複数のレンズを位置ずれ等を抑えて精度よく駆動することができる。 According to the lens driving device of the present invention, since the plurality of lenses arranged so that the small lenses come to the end are held by the lens holder, the diameter of the small lens and the lenses other than the small lens are placed on the side of the small lens. A space corresponding to the difference from the diameter is generated. Therefore, even when mounted on a small device such as a cellular phone, a rotation-retaining mechanism can be provided in this space, and a plurality of lenses can be driven with high accuracy while suppressing displacement.
また、本発明のレンズ駆動装置において、上記変換機構が、ロータの内周面に設けられたらせん溝と、そのらせん溝に噛み合った、レンズホルダの外面に設けられたらせん溝とからなるものであることが好適である。 Further, in the lens driving device of the present invention, the conversion mechanism includes a spiral groove provided on the inner peripheral surface of the rotor and a spiral groove provided on the outer surface of the lens holder meshing with the spiral groove. Preferably it is.
この好適な形態のレンズ駆動装置によると、変換機構としてカム機構などを適用する場合と比べて、ロータとレンズホルダとの間の距離を狭めることができ、装置を小型化することができる。 According to this preferred embodiment of the lens driving device, the distance between the rotor and the lens holder can be reduced compared with the case where a cam mechanism or the like is applied as the conversion mechanism, and the device can be miniaturized.
また、本発明のレンズ駆動装置において、上記回転留め機構が、レンズの光軸に平行に延びて互いに嵌り合うガイドとレールからなる、ガイドとレールの一方はレンズホルダに対して固定され、一方に対する他方はステータに対して固定されたものであることが好ましい。 Further, in the lens driving device of the present invention, the rotation retaining mechanism includes a guide and a rail that extend parallel to the optical axis of the lens and fit to each other. One of the guide and the rail is fixed to the lens holder, The other is preferably fixed to the stator.
ここで、「レンズホルダ(ステータ)に対して固定された」とは、レンズホルダやステータに直接固定されるものであってもよく、レンズホルダやステータに間接的に固定されるものであってもよい。 Here, “fixed to the lens holder (stator)” may be directly fixed to the lens holder or the stator, or indirectly fixed to the lens holder or the stator. Also good.
レンズホルダおよびステータに対して固定されたガイドとレールによって、レンズホルダが光軸に沿う方向に導かれ、レンズホルダのステータに対する回転を確実に制止することができる。 By the guide and rail fixed to the lens holder and the stator, the lens holder is guided in the direction along the optical axis, and the rotation of the lens holder with respect to the stator can be reliably restrained.
また、上記目的を達成する本発明の撮像装置は、円筒形状を有する、その円筒形状内に磁場を形成するステータと、
ステータの円筒形状内に位置して円筒形状と同軸の円筒形状を有する、ステータによって形成される磁場によってステータに対して回転駆動されるロータと、
ロータの円筒形状の更に内側に位置して、複数のレンズを、各レンズの光軸が円筒形状の軸に沿うように並べて保持する、複数のレンズのうち相対的に径が小さい小レンズを複数のレンズの並びの端に位置させるレンズホルダと、
ロータの回転駆動による力の方向をレンズの光軸に沿う方向へと変換してレンズホルダに伝達する変換機構と、
小レンズの側方に設けられた、物理的な接触によって、レンズホルダの、ステータに対する回転を防ぐ回転留め機構と、
レンズを通ってきた被写体光を結像させて、被写体光を表わす画像データを取得する撮像機構とを備えたことを特徴とする。
An imaging device of the present invention that achieves the above object has a cylindrical shape, a stator that forms a magnetic field in the cylindrical shape, and
A rotor positioned within the cylindrical shape of the stator and having a cylindrical shape coaxial with the cylindrical shape, the rotor being driven to rotate relative to the stator by a magnetic field formed by the stator;
A plurality of small lenses having a relatively small diameter among a plurality of lenses are arranged on the inner side of the cylindrical shape of the rotor and hold a plurality of lenses so that the optical axis of each lens is along the axis of the cylindrical shape. A lens holder positioned at the end of the lens array;
A conversion mechanism that converts the direction of the force due to the rotational drive of the rotor into a direction along the optical axis of the lens and transmits it to the lens holder;
A rotation retaining mechanism provided on the side of the small lens to prevent the lens holder from rotating relative to the stator by physical contact;
An image pickup mechanism is provided that forms an image of subject light that has passed through the lens and acquires image data representing the subject light.
本発明の撮像装置によると、小型機器などに設けられる場合であっても、複数のレンズを精度よく駆動することができ、その小型機器にオートフォーカス機能やズーム機能などを搭載することができる。 According to the imaging apparatus of the present invention, even when provided in a small device or the like, a plurality of lenses can be accurately driven, and an autofocus function, a zoom function, or the like can be mounted on the small device.
なお、本発明にいう撮像装置については、ここではその基本形態のみを示すのにとどめるが、これは単に重複を避けるためであり、本発明にいう撮像装置には、上記の基本形態のみではなく、前述したレンズ駆動装置の各形態に対応する各種の形態が含まれる。 Note that only the basic form of the imaging apparatus according to the present invention is shown here, but this is only for avoiding duplication, and the imaging apparatus according to the present invention is not limited to the above basic form. Various forms corresponding to the respective forms of the lens driving device described above are included.
本発明によれば、レンズを光軸に沿って駆動することができる小型のレンズ駆動装置、および撮像装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the small lens drive device which can drive a lens along an optical axis, and an imaging device can be provided.
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態が適用された撮像装置の外観斜視図である。 FIG. 1 is an external perspective view of an imaging apparatus to which an embodiment of the present invention is applied.
撮像装置1は、携帯電話などに搭載される小型の撮像装置であり、光軸に沿う方向(以下、この方向を前後方向と称する)に複数のレンズを駆動させることによって、被写体に焦点を合わせるオートフォーカス機能が用意されている。この撮像装置1は、外観上、上カバー10と、下カバー40との間に、円筒形状を有するステータ30が挟まれており、そのステータ30の内側には、後述するマグネットやレンズなどが配置されている。また、レンズを保持したレンズホルダ20は、前側の一部が上カバー10の一部と噛み合っている。
The
図2は、図1に示す撮像装置1を直線AA´を通る面で切断するときの断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the
図2には、図1にも示す上カバー10、下カバー40、ステータ30、レンズホルダ20が示されており、さらに、第1レンズ21、第2レンズ22、第3レンズ23、マグネット50、回転体51、CCD60などが示されている。
2 shows the
レンズホルダ20、マグネット50、および回転体51は、ステータ30と同軸の円筒形状を有し、ステータ30の内側に、ステータ30に近い側からマグネット50、回転体51、レンズホルダ20の順に配置されている。ステータ30とマグネット50は、ステッピングモータを構成しており、ステータ30にパルス電流が通電されると、そのパルス電流に応じた回転数だけマグネット50が回転される。このステータ30は、本発明にいうステータの一例に相当し、マグネット50は、本発明にいうロータの一例に相当する。また、レンズホルダ20は、本発明にいうレンズホルダの一例に相当する。
The
ここで、一旦、図2の説明を中断し、図3を使ってステータ30とマグネット50について詳しく説明する。
Here, the description of FIG. 2 is temporarily interrupted, and the
図3は、ステータ30とマグネット50を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the
ステータ30は、上コイル部30aと下コイル部30bとの2層のコイル部で構成されている。上コイル部30aと下コイル部30bとでは同様の構成を有しているため、下コイル部30bの構成の説明を省き、上コイル部30aの構成についてのみ説明する。
The
上コイル部30aは、上コイルカバー32と下コイルカバー33とで円筒形状に取り囲まれて形成されており、カバーで取り囲まれた内部に、巻回された導線からなるコイル31が格納されている。上コイルカバー32および下コイルカバー33には、円筒形状の内側にそれぞれが互い違いに噛み合うように配置された歯32a,33aが設けられている。これら歯32aと歯33aとの間には、ギャップが存在する。
The
上コイル部30aのコイル31と、下コイル部30bのコイル31には、交互にパルス電流が通電される。パルス電流が通電されると、コイル31では磁力線が発生し、その磁力線が上コイルカバー32および下コイルカバー33によって円筒形状の内側に導かれる。導かれた磁力線は、歯32a,33aに達すると、一旦空気中に出てギャップを越える。これによって、互いに噛み合うように配置された歯32a,33aの一方がN極、他方がS極となり、ステータ30の円筒形状の内周に沿ってN極、S極の磁場が交互に形成される。
A pulse current is alternately supplied to the
マグネット50は、例えば、内周に沿ってN極、S極が交互に形成されているリング状のヘッドの内部を通過させられることによって、円筒形状の外周に沿ってN極、S極交互に磁極化された永久磁石である。マグネット50は、ステータ30によって形成される磁場との反発力および吸引力によって、ステータ30に対して回転駆動される。
For example, the
マグネット50の回転駆動について説明する。
The rotation drive of the
マグネット50は、48極に磁極化されており、上コイル部30aおよび下コイル部30bの歯はそれぞれ48個ずつ設けられている。また、上コイル部30aの歯の位置と、下コイル部30bの歯の位置とでは、歯の半個分ずつずれている。ステータ30にパルス電流が後述するように通電されると、マグネット50は、1極分を1ステップとして回転し、48ステップで1周回転する。
The
マグネット50を順方向に回転させるときには、上コイル部30aの順方向、下コイル部30bの順方向、上コイル部30aの逆方向、下コイル部30bの逆方向という順番で通電を繰り返すことによって、マグネット50を順方向に確実に回転させることができる。また、上コイル部30aの順方向、下コイル部30bの逆方向、上コイル部30aの逆方向、下コイル部30bの順方向という順番で通電を繰り返すことによって、マグネット50を逆方向に回転させることができる。
When rotating the
以上で、図3の説明を終了し、図2に戻って説明する。 This is the end of the description of FIG. 3, and the description will return to FIG.
図2に示す回転体51は、マグネット50の内側に接着されており、マグネット50の回転に伴って回転される。この回転体51の内面には、螺旋溝51aが設けられており、この螺旋溝51aがレンズホルダ20の外面に設けられた螺旋溝20a(後述する)と噛み合っている。
A rotating
レンズホルダ20は、上カバー1に近い側から第1レンズ21、第2レンズ22、第3レンズ23の順に並べられたレンズを保持している。この実施例では、3つのレンズうち最も径が小さい第1レンズ21が、上カバー1に近い方の端に配置されている。これら第1レンズ21、第2レンズ22、第3レンズ23は、以下の条件を満たしている。
The
まず、第1レンズ21は、この例では、ガラス材料によって構成され、前側(上カバーに近い側)の面(以下、表面と称する)が凸面形状の、正のパワーを有するメニスカス形状である。
First, in this example, the
第2レンズ22は、プラスチック材によって構成され、この例では、裏面が非球面形状で、表面が凹面形状の、負のパワーを有するメニスカス形状である。
The
第3レンズ23は、プラスチック材によって構成され、表裏面の両面が非球面形状であり、裏面が光軸近傍において凹面形状の、負のパワーを有する形状である。
The
また、レンズ系全体の近軸焦点距離をf、第3レンズ23の近軸焦点距離をf3、第1レンズ21の表面の曲率半径をR1、最大像高における半画角をθとすると、
0.6<R1/f<0.8 ……(1)
−1.0<f3/f<0 ……(2)
0.60<tanθ<0.70……(3)
を満たす。
Further, if the paraxial focal length of the entire lens system is f, the paraxial focal length of the
0.6 <R1 / f <0.8 (1)
-1.0 <f3 / f <0 (2)
0.60 <tan θ <0.70 (3)
Meet.
上記のような条件を満たす第1レンズ21、第2レンズ22、第3レンズ23を適用することによって、コンパクトで高精度なレンズ群を構成することができる。
By applying the
また、第1レンズ21は、第2レンズ22および第3レンズ23よりも径が小さく、その第1レンズ21の側方には、第2レンズや第3レンズの側方におけるスペースよりも広いスペース2が空いている。この第1レンズ21は、本発明にいう小レンズの一例にあたる。また、レンズホルダ20は、第2レンズ22、および第3レンズ23を保持している部分の外面に螺旋溝20aが設けられており、第1レンズ21を保持している部分の外周は、上カバー10と接触している。
The
このレンズホルダ20が前後方向に駆動される機構について説明する。
A mechanism for driving the
ステータ30にパルス電流が通電されると、マグネット50の回転に伴って、回転体51が48ステップごとに1周回転される。回転体51の螺旋溝51aは、レンズホルダ20の螺旋溝51aよりも2周分(=96ステップ分)多く設けられており、レンズホルダ20は、96ステップ分の移動が可能である。
When a pulse current is applied to the
回転体51の回転力は、螺旋溝51aと螺旋溝20aによって前後方向の力に変換される。変換された前後方向の力は、レンズホルダ20に伝えられ、レンズホルダ20が前後方向に駆動される。本実施形態では、レンズホルダ20は、フルストローク(=96ステップ分)で前後方向に約1.25mm移動し、1ステップでは前後方向に約13μm移動する。つまり、この撮像装置1では、レンズ位置を13μm単位で制御することができる。螺旋溝51aと螺旋溝20aとを合わせたものは、本発明にいう変換機構の一例に相当する。
The rotational force of the
図2に示す上カバー10は、ステータ30に対して固定されており、レンズホルダ20の第1レンズ21を保持している部分の外面と接触している。
The
また、下カバー40も、ステータ30に対して固定されており、下カバー40は、ローパスフィルタ41とCCD60とを保持している。
The
第1レンズ21、第2レンズ22、および第3レンズ23を通ってきた被写体光は、ローパスフィルタ41を通ってCCD60に受光される。ローパスフィルタ41では、被写体光に含まれる不要に緻密な空間周波数成分が均される。このローパスフィルタ41を介すことによって、擬色やモアレなどといった不具合を軽減させることができる。
The subject light that has passed through the
ローパスフィルタ41を通ってきた被写体光は、CCD60で受光され、被写体を表わす画像データが生成される。CCD60は、本発明にいう撮像機構の一例に相当する。
The subject light that has passed through the low-
以上のような撮像装置1において、以下のような手順でオートフォーカス機能が実現される。尚、ここでは、ステータ30に順方向のパルス電流を通電することによって、レンズホルダ20は前方向に移動するものとして説明する。
In the
まず、CCD60において被写体光が粗く読み取られ、被写体光を表わす低解像度データが生成される。この低解像度データは、撮像装置1が備えられた携帯電話等のCPUに伝えられる。
First, subject light is roughly read by the
続いて、ステータ30に、レンズホルダ20を1ステップ分移動させるための順方向のパルス電流が通電される。
Subsequently, a forward pulse current for moving the
ステータ30にパルス電流が通電されると、マグネットが1ステップ分回転し、そのマグネットの回転に伴って、回転体51が回転される。回転体51の回転力は、前方向の力に変換されてレンズホルダ20に伝えられ、レンズホルダ20が前方向に約13μm移動する。
When a pulse current is applied to the
レンズホルダ20が移動すると、再びCCD60で被写体光が読み取られて低解像度データが生成される。この低解像度データも、撮像装置1が備えられた携帯電話等のCPUに伝えられる。
When the
CPUでは、CCD60から伝えられた2つの低解像度データそれぞれのコントラストが検出され、検出されたコントラストのうちどちらのコントラストが大きいかが判定される。先の低解像度データのコントラストの方が大きい場合には、レンズホルダ20を後方向に1ステップ分戻す逆方向のパルス電流がステータ30に通電され、後の低解像度データのコントラストの方が大きい場合には、レンズホルダ20を前方向にさらに1ステップ分移動させる順方向のパルス電流がステータ30に通電される。
The CPU detects the contrast of each of the two low-resolution data transmitted from the
上記のように、レンズホルダ20を移動させてコントラストを検出する処理を、先の低解像度データのコントラストと、後の低解像度データのコントラストとの大小が反転するまで最大で96ステップ分続ける。それらのコントラストの大小が反転したら、ステータ30に、その直前に通電した方向とは逆の方向のパルス電流を通電して、レンズホルダ20を1ステップ分戻す。このときのレンズホルダ20の位置が、コントラストが最大となる合焦位置となる。
As described above, the process of detecting the contrast by moving the
撮像装置1は、基本的には以上のように構成されている。
The
ここで、マグネット40の回転力は、螺旋溝51aと螺旋溝20aによってレンズホルダ20に伝えられるが、レンズホルダ20の回転方向への移動が規制されていない場合、レンズホルダ20が回転しながら前後方向に移動されるため、偏心によって像がずれてしまう恐れがある。このようなレンズホルダ20の回転を防ぐため、レンズホルダ20と上カバー10には、回転留め機構が備えられている。以下では、この回転留め機構について説明する。
Here, the rotational force of the
図4は、上カバー10の外観斜視図であり、図5は、レンズホルダ20の外観斜視図である。
FIG. 4 is an external perspective view of the
図4に示す上カバー10の内面には、レール10aが設けられている。また、図5に示すレンズホルダ20の外面には、上カバー10のレール10aに嵌合するガイド21bが設けられている。レンズホルダ20のガイド21bと上カバー10のレール10aとが互いに嵌り合うことによって、レンズホルダ20の回転が防止される。これらガイド21bとレール10aを合わせたものは、本発明にいう回転留め機構の一例に相当する。
A
これらレール10aとガイド21bとは、図2に示す、第1レンズ21の側方のスペース2に設けられている。このスペース2は、第1レンズ21が第2レンズ22や第3レンズ23よりも径が小さいことによって生じるスペースであり、このスペースを用いることによって、携帯電話などに搭載される小型の撮像装置1にも回転留め機構を備えることができ、レンズホルダ20の回転を確実に防止することができる。
The
ここで、上記では、ステータにパルス電流を印加することによって、ロータの回転を制御するステッピングモータを適用する例について説明したが、本発明にいうレンズホルダを駆動するモータはDCモータなどであってもよい。 Here, the example in which the stepping motor that controls the rotation of the rotor by applying a pulse current to the stator has been described above. However, the motor for driving the lens holder according to the present invention is a DC motor or the like. Also good.
また、上記では、変換機構として螺旋溝を適用する例について説明したが、本発明にいう変換機構は、例えば、カム溝とカムピンなどであってもよい。 Moreover, although the example which applies a spiral groove as a conversion mechanism was demonstrated above, the conversion mechanism said to this invention may be a cam groove, a cam pin, etc., for example.
また、上記では、レンズホルダを駆動して、オートフォーカス機能を実現する例について説明したが、本発明のレンズ駆動装置および撮像装置は、例えば、ズーム機能を実現するものであってもよく、ズーム機能とオートフォーカス機能との両方を実現するものであってもよい。 In the above description, the example in which the lens holder is driven to realize the autofocus function has been described. However, the lens driving device and the imaging device of the present invention may be configured to realize a zoom function, for example. Both the function and the auto focus function may be realized.
また、上記では、ガイドがレンズホルダに設けられ、レールが上カバーに設けられる例について説明したが、本発明にいう回転留め機構は、例えば、レールがレンズホルダに設けられ、ガイドが上カバーに設けられるものであってもよい。 In the above description, an example in which the guide is provided on the lens holder and the rail is provided on the upper cover has been described. It may be provided.
1 撮像装置
10 上カバー
10a レール
20 レンズホルダ
20a 螺旋溝
20b ガイド
21 第1レンズ
22 第2レンズ
23 第3レンズ
30 ステータ
30a 上コイル部
30b 下コイル部
31 コイル
32 上コイルカバー
33 下コイルカバー
32a,33a 歯
40 下カバー
41 ローパスフィルタ
50 マグネット
51 回転体
51a 螺旋溝
60 CCD
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記ステータの円筒形状内に位置して該円筒形状と同軸の円筒形状を有する、該ステータによって形成される磁場によって該ステータに対して回転駆動されるロータと、
前記ロータの円筒形状の更に内側に位置して、複数のレンズを、各レンズの光軸が該円筒形状の軸に沿うように並べて保持する、該複数のレンズのうち相対的に径が小さい小レンズを該複数のレンズの並びの端に位置させるレンズホルダと、
前記ロータの回転駆動による力の方向を前記レンズの光軸に沿う方向へと変換して前記レンズホルダに伝達する変換機構と、
前記小レンズの側方に設けられた、物理的な接触によって、前記レンズホルダの、前記ステータに対する回転を防ぐ回転留め機構とを備えたことを特徴とするレンズ駆動装置。 A stator having a cylindrical shape, and forming a magnetic field in the cylindrical shape;
A rotor positioned within the cylindrical shape of the stator and having a cylindrical shape coaxial with the cylindrical shape, the rotor being driven to rotate relative to the stator by a magnetic field formed by the stator;
Positioned further inside the cylindrical shape of the rotor, a plurality of lenses are held side by side so that the optical axis of each lens is along the axis of the cylindrical shape. A lens holder that positions the lens at the end of the array of the plurality of lenses;
A conversion mechanism that converts the direction of the force generated by the rotational drive of the rotor into a direction along the optical axis of the lens and transmits the direction to the lens holder;
A lens driving device comprising: a rotation retaining mechanism provided on a side of the small lens to prevent the lens holder from rotating relative to the stator by physical contact.
前記ステータの円筒形状内に位置して該円筒形状と同軸の円筒形状を有する、該ステータによって形成される磁場によって該ステータに対して回転駆動されるロータと、
前記ロータの円筒形状の更に内側に位置して、複数のレンズを、各レンズの光軸が該円筒形状の軸に沿うように並べて保持する、該複数のレンズのうち相対的に径が小さい小レンズを該複数のレンズの並びの端に位置させるレンズホルダと、
前記ロータの回転駆動による力の方向を前記レンズの光軸に沿う方向へと変換して前記レンズホルダに伝達する変換機構と、
前記小レンズの側方に設けられた、物理的な接触によって、前記レンズホルダの、前記ステータに対する回転を防ぐ回転留め機構と、
前記レンズを通ってきた被写体光を結像させて、被写体光を表わす画像データを取得する撮像機構とを備えたことを特徴とする撮像装置。 A stator having a cylindrical shape, and forming a magnetic field in the cylindrical shape;
A rotor positioned within the cylindrical shape of the stator and having a cylindrical shape coaxial with the cylindrical shape, the rotor being driven to rotate relative to the stator by a magnetic field formed by the stator;
Positioned further inside the cylindrical shape of the rotor, a plurality of lenses are held side by side so that the optical axis of each lens is along the axis of the cylindrical shape. A lens holder that positions the lens at the end of the array of the plurality of lenses;
A conversion mechanism that converts the direction of the force generated by the rotational drive of the rotor into a direction along the optical axis of the lens and transmits the direction to the lens holder;
A rotation retaining mechanism provided on the side of the small lens to prevent the lens holder from rotating relative to the stator by physical contact;
An imaging apparatus comprising: an imaging mechanism that forms an image of subject light that has passed through the lens and acquires image data representing the subject light.
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