JP2006039480A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の小型化を図りつつ、レンズを回転させることなく焦点調整と撮影位置の切替が可能なレンズ駆動装置を提供する。
【解決手段】レンズＧを保持するレンズ枠１０を光軸方向Ｌにのみ移動自在に固定枠２０に支持させ、レンズ枠１０の外周に形成された雄ねじ１１に焦点調整リング３０の内周に形成された雌ねじ３１を螺合させると共に焦点調整リング３０に切替リング４０を回動自在に支持させ、焦点調整リング３０の回動より焦点調整した後、焦点調整リング３０と切替リング４０を接着固定し、切替リング４０及び焦点調整リング３０の一体的な回動により撮影位置を切替えることができる構成を採用した。これによれば、レンズ枠１０の回転を規制しつつ、焦点調整リング３０及び切替リング４０の占有スペースを小さくできる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、被写体を撮影するためのレンズを焦点が合った複数の撮影位置に切替ることのできるレンズ駆動装置に関し、特に、携帯電話機等の狭小スペースに搭載可能なレンズ駆動装置に関する。

近接撮影位置（マクロ撮影位置）と他の撮影位置との切替が可能な従来のレンズ駆動装置としては、円筒状の固定枠と、固定枠に挿入されて光軸方向に移動自在に支持されたレンズ枠、レンズ枠の鍔部に光軸方向に突出するように形成された凸部、固定枠の端部に形成された鍔状の端面において光軸方向に突出するように形成された凸部、レンズ枠と固定枠との間に配置されレンズ枠の凸部と接触する第１カム面及び固定枠の凸部と接触する第２カム面を各端面にもつ環状の調整リング、レンズ枠及び調整リングを固定枠に向けて付勢するコイルバネ等を備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−１７０８０９号公報

ところで、上記のレンズ駆動装置では、調整リングを回動させて第１カム面のカム作用により焦点調整を行った後、調整リングとレンズ枠とを接着固定する。そして、レンズ枠と接着固定された調整リングを回動させると、第２カム面のカム作用により、近接撮影位置と他の撮影位置との切替が行われる。
しかしながら、上記のレンズ駆動装置では、撮影位置の切替を行う際に、調整リングと共にレンズ枠（レンズ）も回転する。レンズが回転すると、レンズを製作する上で生じる僅かな非対称性により、レンズを通じて撮影される像が近接撮影位置と他の撮影位置とにおいて変化し、撮影画像を見る者に違和感を起こさせる可能性がある。
一方、レンズ枠の回転を規制すると、焦点調整及び撮影位置の切替えを調整リングのみで行うことができず、焦点を調整する焦点調整機構及び撮影位置を切替る切替機構の構造が複雑となると共に、装置が大型化する可能性がある。上記のようなレンズ駆動装置を携帯電話機等の狭小なスペースに搭載するには、より小型化する必要があり、焦点調整機構及び切替機構も小型化、簡素化する必要がある。

本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、装置の小型化を図りつつ、レンズを回転させることなく焦点調整及び撮影位置の切替が可能なレンズ駆動装置を提供することにある。

本発明の第１の観点に係るレンズ駆動装置は、レンズを保持するレンズ枠と、レンズ枠を光軸方向にのみ移動自在に支持する固定枠と、レンズ枠の周りにおいて回動自在に固定枠に支持され、回動によりレンズ枠を光軸方向に移動させてレンズの焦点を調整する環状の焦点調整部材と、レンズ枠を合焦位置に調整した状態の焦点調整部材に結合され、回動によりレンズ枠を光軸方向の複数の撮影位置に切替える環状の切替部材と、を有する、ことを特徴としている。
この構成によれば、焦点調整部材を回動させてレンズ枠を合焦位置に調整したのち、焦点調整部材及び切替部材は、例えば、接着により結合される。切替部座が焦点調整部材と結合されると、切替部材と焦点調整部材との一体的な回動により、撮影位置の切替が行われる。一方、レンズ枠は光軸方向にのみ移動可能に固定枠に支持されているので、焦点調整部材及び切替部材の回動によってはレンズ枠（レンズ）は回転することがない。また、焦点調整部材及び切替部材は環状に形成されてレンズ枠の周りに配置されると共に焦点調整後に結合されるので、これらを一箇所に集約して装置における占有スペースを小さくでき、それ故に装置を小型化できる。

上記第１の観点に係る発明において、レンズ枠は、その外周面に雄ねじを有し、焦点調整部材は、その内周面に前記雄ねじに螺合する雌ねじを有し、レンズ枠は、雄ねじ及び雌ねじの相対回転により光軸方向に移動される、構成を採用できる。
この構成によれば、焦点調整時には、焦点調整部材の回動により雄ねじ及び雌ねじが相対的に回転し、レンズ枠が合焦位置に調整される。撮影位置切替時には、切替部材及び焦点調整部材の一体的な回動により雄ねじ及び雌ねじが相対的に回転し、レンズ枠の撮影位置が切り替わる。このように、焦点調整時及び撮影位置切替時のいずれにおいてもねじの螺合によりレンズ枠が光軸方向に移動されるので、焦点調整と撮影位置切替とのために別々にレンズを移動させる機構を設ける必要がなく、装置構成を簡略化できると共に、装置の小径化が可能となる。

上記第１の観点に係る発明において、切替部材及び焦点調整部材は、レンズ枠の前方から調整用治具を係合させ得る係合部をそれぞれ有する、構成を採用できる。
この構成によれば、切替部材及び焦点調整部材の装置内における配置に関わらず、レンズ枠の前方から焦点調整作業を行うことが可能となる。

本発明の第２の観点に係るレンズ駆動装置は、レンズを保持するレンズ枠と、レンズ枠を光軸方向にのみ移動自在に支持する固定枠と、レンズ枠の周りにおける回動によりレンズ枠を光軸方向に移動させてレンズの焦点を調整し、レンズ枠を合焦位置に調整した状態で固定枠に結合された環状の焦点調整部材と、レンズ枠の周りにおいて焦点調整部材に対して相対的に回動自在に支持され、回動によりレンズ枠を光軸方向の複数の撮影位置に切替える環状の切替部材と、を有する、ことを特徴としている。
この構成によれば、焦点調整部材を回動させてレンズ枠を合焦位置に調整したのち、焦点調整部材と固定枠とは、例えば、接着により結合される。切替部材は、焦点調整部材と固定枠との結合の有無に関わらず回動自在となっており、切替部材と焦点調整部材との間の相対的な回転角度位置の調整作業が不要となる。一方、レンズ枠は固定枠に光軸方向にのみ移動可能に支持されているので、焦点調整部材及び切替部材の回動によってはレンズ枠（レンズ）は回転することがない。また、切替部材及び焦点調整部材は、環状に形成されると共にレンズ枠の周りに配置されるので、これらの占有スペースを小さくでき、それ故に装置を小型化できる。

上記第２の観点に係る発明において、焦点調整部材は、一端面においてレンズ枠及び固定枠の一方に当接し光軸方向にカム作用を及ぼすカムを有し、切替部材は、一端面においてレンズ枠及び固定枠の他方に当接し光軸方向にカム作用を及ぼすカムを有し、焦点調整部材及び切替部材は、各々の他端面が互いに当接している、構成を採用できる。
この構成によれば、焦点調整部材及び切替部材は当接しているので、一箇所に集約できてこれらの占有スペースを小さくでき、装置を小型化できる。

上記第２の観点に係る発明において、固定枠に回動自在に支持されると共に焦点調整部材と係合して焦点調整部材を回動させ、レンズ枠を合焦位置に調整した状態で固定枠に結合された回動用部材を有し、回動用部材は、レンズ枠の前方から調整用治具を係合させ得る係合部を有する、構成を採用できる。
この構成によれば、焦点調整部材の装置内における配置に関わらず、レンズ枠の前方から焦点調整作業を行うことが可能となる。

本発明のレンズ駆動装置によれば、装置の小型化を実現しつつ、レンズを回転させることなく焦点調整と撮影位置の切替が可能となる。

以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１ないし図９は、本発明に係るレンズ駆動装置の一実施形態を示すものであり、図１は装置の外観を示す斜視図、図２は装置の断面図、図３は装置の分解斜視図、図４はレンズ枠の側面図及び背面図、図５は固定枠の正面図、図６は焦点調整リングの正面図及び断面図、図７は切替リングの側面図及び背面図、図８は近接撮影状態にある装置の斜視図、及び図９は近接撮影状態にある装置の断面図である。

この装置は、図１ないし図３に示すように、レンズＧを保持するレンズ枠１０、撮像素子としてのＣＣＤ１００を保持すると共にレンズ枠１０を光軸方向Ｌにのみ移動自在に支持する固定枠２０、レンズ枠１０を光軸方向Ｌに移動させてレンズＧの焦点を調整する焦点調整部材としての焦点調整リング３０、レンズ枠１０を複数の撮影位置（通常の撮影位置及び近接撮影位置）に切替える切替部材としての切替リング４０、焦点調整リング３０とレンズ枠１０との間に介在するスプリング５０、被写体からの光を通過させる開口を有すると共に固定枠２０に螺子６１により固定されるカバー６０等から構成される。

この装置においては、被写体光が光軸方向ＬからレンズＧに進入し、ＣＣＤ１００の結像面において結像する。また、固定枠２０にＣＣＤ１００を保持させることで、カメラユニットが形成される。

レンズ枠１０は、樹脂により略円筒状に形成され、図１〜図３及び図４に示すように、内側にレンズＧを保持すると共に、光軸方向Ｌの先端側の外周面１０ａに形成された雄ねじ１１、雄ねじ１１の後方において外周面１０ａよりも径が大きく形成された円筒面からなる外周面１０ｂ、外周面１０ａと外周面１０ｂとの間の段差により形成されスプリング５０の一端部を受け止める環状の受け面１０ｃ、外周面１０ｂの周方向の等間隔位置に形成された３つのガイド溝１２等を備える。

外周面１０ｂは、固定枠２０の後述する内周面２０ａに摺動可能に嵌合して支持される。ガイド溝１２は、外周面１０ｂにおいて光軸方向Ｌに伸長して形成され、固定枠２０の後述する複数のガイド突起２２がそれぞれ挿入される。これにより、レンズ枠１０は、光軸方向Ｌにのみ移動自在に固定枠２０により支持される。
雄ねじ１１は、焦点調整リング３０の後述する雌ねじ３１と螺合し、焦点調整リング３０が回動したときにレンズ枠１０を光軸方向Ｌに移動させる。

固定枠２０は、樹脂により形成され、図１〜図３及び図５に示すように、直方体状の外輪郭を有し、後方端にＣＣＤ１００を保持すると共に、中心部に形成された被写体からの光を通過させる円筒面からなる内周面２０ａ、内周面２０ａにおいて周方向に等間隔で配列され光軸方向Ｌに伸長して形成された３つのガイド突起２２、光軸方向Ｌの前端面に設けられた２本の位置決めピン２３、光軸方向Ｌの前端部から突出して形成された３つの支持部２５（２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ）等を備えている。

ガイド突起２２は、レンズ枠１０のガイド溝１２に挿入され、レンズ枠１０の光軸回りの回動を規制すると共に、レンズ枠１０を光軸方向Ｌに案内する。
位置決めピン２３は、カバー６０に形成された後述する位置決め用孔６３に挿入され、固定枠２０に対してカバー６０を位置決めする。
支持部２５は、固定枠２０の前面２０ｂにおける３つの隅部に一体的に形成されている。この支持部２５は、カバー６０が固定されると共に、内側において焦点調整リング３０及び切替リング４０の外周面を支持する円弧状の支持面２５ａを有する。尚、支持部２５は、固定枠２０の前面２０ｂの４つの隅部のうちの一つには形成されていないが、これは、３つの支持部２５のうち対角線方向において対向する支持部２５Ａ,２５Ｂの間に形成される空間により切替リング４０の後述するレバー４１の回動範囲を規定するためである。

焦点調整リング３０は、樹脂により環状に形成され、図１〜図３及び図６に示すように、切替リング４０の後述する内周面４０ｂに嵌合する外周面３０ａ、スプリング５０の他端部を受け止める環状の端面３０ｅ、内周面３０ｂに形成された雌ねじ３１、外周面３０ａの後端部から突出し光軸方向Ｌにおいて固定枠２０及び切替リング４０に当接する鍔状の突出部３２、前端面において周方向の等間隔位置に形成されレンズ枠１０の前方から調整用の治具を係合させる係合部としての３つの凹部３３等を備える。

外周面３０ａは、円筒面からなり、切替リング４０を光軸周りに回転自在に支持する。すなわち、焦点調整リング３０と切替リング４０とが接着固定（結合）されていない状態では、焦点調整リング３０と切替リング４０とは相対的な回転角度位置を調整可能に互いに嵌合している。
雌ねじ３１は、レンズ枠１０の雄ねじ１１に螺合しており、焦点調整リング３０が回動されると、レンズ枠１０を光軸方向Ｌの前方又は後方に移動させる。これにより、レンズＧのＣＣＤ１００の結像面に対する位置を調整することができる。
凹部３３は、レンズ枠１０の前面側から図示しない焦点調整用の治具（の爪）を受け入れて治具と係合させるものであり、治具を凹部３３に挿入して光軸回りに回動させると、焦点調整リング３０は回動する。
突出部３２は、切替リング４０の外径と略同じ外径をもつように形成されて、固定枠２０の前面２０ｂに当接して光軸方向Ｌの移動が規制されていると共に、その前面３２ａが切替リング４０に当接し、切替リング４０の光軸方向Ｌの移動を規制している。

切替リング４０は、樹脂により環状に形成され、図１〜図３及び図７に示すように、外周面４０ａから突出して設けられたレバー４１、焦点調整リング３０に摺動可能に嵌合する内周面４０ｂ、焦点調整リング３０に当接する環状の端面４０ｅ、内周面４０ｂの周方向の等間隔位置に形成され、レンズ枠１０の前方から調整用の治具を係合させる係合部としての４つの凹部４３、前端面に形成されたカバー６０が設置される段部４４等を備える。

切替リング４０は、その内周面４０ｂが焦点調整リング３０の外周面３０ａに摺動可能に嵌合され、接着固定（結合）される前の状態では、焦点調整リング３０に対して回動自在に支持される。このように、内周面４０ｂを外周面３０ａに嵌合する構造を採用することにより、焦点調整リング３０及び切替リング４０の光軸方向Ｌにおける寸法が短縮され、又、焦点調整リング３０に対して切替リング４０の回転角度位置を容易に調整することができる。
端面４０ｅは、焦点調整リング３０における突出部３２の前面３２ａに当接している。これにより、切替リング４０の光軸方向Ｌの移動が規制される。
凹部４３は、レンズ枠１０の前方から調整用の治具（の爪）を受け入れて係合させるものであり、治具を凹部４３に挿入して光軸回りに適宜回動させることで、焦点調整リング３０に対する切替リング４０の相対的回転角度位置が調整される。
尚、切替リング４０には、焦点調整リング３０に接着固定される前は、焦点調整リング３０に対して回動自在となっており、切替リング４０を回動させてもレンズ枠１０は移動しない。また、切替リング４０は、レバー４１が固定枠２０の前面２０ｂから突出する２つの支持部２５Ａ，２５Ｂの間で回動可能となっている。
レバー４１は、図１に示すように、Ｒ１方向及びＲ２方向に回動可能となっており、レンズ駆動装置が携帯電話機等の機器に組み込まれたときに、機器に備わる撮影位置切替用の操作部と連結される。この操作部を通じてレバー４１をＲ１方向及びＲ２方向に回動させることにより、切替リング４０が回動され、レンズ枠１０が複数の撮影位置に切り替わる。

スプリング５０は、コイル状に形成され、図２及び図３に示すように、一端部がレンズ枠１０の受け面１０ｃに受け止められ、他端部が焦点調整リング３０の端面３０ｅに受け止められ、レンズ枠１０と焦点調整リング３０とを離隔させる向きに付勢している。これにより、雄ねじ１１と雌ねじ３１との間にガタが発生するのを防ぎ、レンズ枠１０を円滑に移動させることができる。

カバー６０は、金属板で形成され、図１〜図３に示すように、位置決め用孔６３、円形の開口６４等を備えている。
カバー６０は、その開口６４に切替リング４０の段部４４が嵌め込まれ、固定枠２０に螺子６１により固定される。これにより、カバー６０は、切替リング４０が光軸方向Ｌの前方へ移動するのを規制する。

次に、上記レンズ駆動装置の焦点調整作業について説明する。
先ず、焦点調整リング３０及び切替リング４０の凹部３３,４３にそれぞれ治具を挿入し、切替リング４０を所定の基準位置に位置決めする。この状態では、レバー４１は、図１に示すように、固定枠２０の支持部２５Ａに対向する位置に配置され、レンズ枠１０（レンズＧ）は、通常の撮影位置に位置決めされる。尚、切替リング４０の基準位置をレバー４１が支持部２５Ａに当接する位置とすることも可能である。

この状態で、焦点調整用の基準パターン（画像）を、レンズＧを通じてＣＣＤ１００により撮影しながら焦点調整リング３０を回動させ、レンズＧの焦点がＣＣＤ１００の結像面に合うようにレンズ枠１０の位置を合焦位置に調整する。このとき、レンズ枠１０（レンズＧ）は、光軸回りの回転が規制されつつ、螺合する雄ねじ１１及び雌ねじ３１の相対回転により光軸方向Ｌに進退する。また、切替リング４０は、焦点調整リング３０と未だ接着固定されていないので、焦点調整リング３０の回動に関わらず一定の回転位置に留まる。
レンズＧの焦点が合う合焦位置は、焦点調整リング３０の回動に応じて変化するＣＣＤ１００の撮影画像に基づいて決定する。

次いで、ＣＣＤ１００の結像面にレンズＧの焦点が合ったところで、焦点調整用リング３０と切替リング４０とを接着固定（結合）する。焦点調整用リング３０及び切替リング４０は互いに当接して配置されているので、容易に接着固定できる。これにより、焦点調整作業が完了する。

次に、上記レンズ駆動装置の撮影位置の切替操作について、図１、図２、図８及び図９を参照して説明する。
切替リング４０のレバー４１は、通常の撮影位置において、図１及び図２に示すように、固定枠２０の支持部２５Ａに対向する位置にある。この位置では、レンズ枠１０（レンズＧ）は、通常の撮影位置に位置決めされているので、通常の距離での被写体の撮影が可能である。

この位置から、図８に示すように、レバー２１をＲ２方向に回転させると、切替リング４０と焦点調整用リング３０とが一体的に回転する。これにより、レンズ枠１０（レンズＧ）は、図９に示すように、螺合する雄ねじ１１及び雌ねじ３１の相対回転により光軸方向Ｌの前方に繰り出される。そして、レンズ枠１０（レンズＧ）は、レバー２１が固定枠２０の支持部２５Ｂに対向する所定位置に達したところで、近接撮影位置に位置決めされる。これにより、近接距離での被写体の撮影が可能となる。

尚、レンズ枠１０は、そのガイド溝１２とこれに挿入された固定枠２０のガイド突起２２により光軸回りの回転が規制されつつ光軸方向Ｌにのみに案内されるため、通常の撮影位置と近接撮影位置とにおいてレンズＧの光学特性は変化せず、それ故に、ＣＣＤ１００では、好ましい撮影画像が常に得られる。

以上のように、本実施形態によれば、レンズ枠１０は、焦点調整時及び撮影位置切替時のいずれにおいても、螺合する雄ねじ１１及び雌ねじ３１の相対回転により光軸方向Ｌに駆動されるので、レンズ枠１０を駆動する機構を焦点調整及び撮影位置切替のために別々に設けた場合と比べて、大幅に簡略化することができる。

図１０ないし図１７は、本発明に係るレンズ駆動装置の他の実施形態を示すものであり、図１０は装置の外観を示す斜視図、図１１は通常の撮影位置にある装置の断面図、図１２は装置の分解斜視図、図１３はレンズ枠の正面図及び側面図、図１４は固定枠の正面図及び断面図、図１５は焦点調整リングの背面図及び側面図、図１６は切替リングの側面図及び正面図、及び図１７は近接撮影位置にある装置の断面図である。である。

この装置は、図１０ないし図１３に示すように、ＩＲフィルタ２０１及びレンズＧを保持するレンズ枠１１０、撮像素子としてのＣＣＤ２００を保持すると共にレンズ枠１１０を光軸方向Ｌにのみ移動自在に支持する固定枠１２０、回動によりレンズ枠１１０を光軸方向Ｌに移動させてレンズＧの位置を調整する焦点調整部材としての焦点調整リング１３０、焦点調整リング１３０に対して回動自在に支持され、回動によりレンズ枠１０を光軸方向Ｌに移動させて複数の撮影位置（通常の撮影位置及び近接撮影位置）に切替える切替部材としての切替リング１４０、カバー１６０とレンズ枠１１０との間に介在するスプリング１５０、被写体からの光を通過させる開口を有し固定枠１２０に回動自在に保持されると共に焦点調整リング１３０と係合して焦点調整リング１３０を回動させる回動用部材としてのカバー１６０、スプリング１５０の一端部を受止める環状の受け部材１７０、カバー１６０の前面側に配置されると共に固定枠１２０に螺子１８１により固定されカバー１６０の光軸方向Ｌの移動を規制する環状の押え部材１８０等から構成される。

この装置においては、被写体光が光軸方向ＬからレンズＧに進入し、ＣＣＤ２００の結像面において結像する。また、固定枠１２０にＣＣＤ２００を保持させることで、カメラユニットが形成される。

レンズ枠１１０は、樹脂により円筒状に形成され、図１０〜図１３に示すように、内側にレンズＧ及び矩形状のＩＲフィルタ２０１を保持すると共に、固定枠１２０に光軸方向Ｌに移動可能に支持される外周面１１０ａと、外周面１１０ａにおいて周方向の等間隔位置に径方向外側へ突出して形成された３つの突出片１１１等を備える。

外周面１１０ａは、円筒面からなり、固定枠１２０の後述する内周面１２１ｂに摺動可能に嵌合して支持される。
突出片１１１は、固定枠１２０の後述するガイド溝１２２に挿入されて光軸方向Ｌに案内される。これにより、レンズ枠１１０は、光軸方向Ｌにのみ移動自在に固定枠１２０により支持される。また、突出片１１１は、前面１１１ａにより受け部材１７０を支持すると共に、後面１１１ｂが切替リング１４０の後述するカム１４１と係合して光軸方向Ｌにおいてカム作用を受ける。

固定枠１２０は、樹脂により形成され、図１０〜図１２及び図１４に示すように、矩形状の板状部１２０ａの前面から光軸方向Ｌに突出する第１円筒部１２１、第１円筒部１２１の外周に同軸に形成された第２円筒部１２３、ＣＣＤ２００を保持する保持部１２６、板状部１２０ａの前面の第１円筒部１２１と第２円筒部１２３の間において周方向の等間隔位置に突出して形成され焦点調整部材１３０の後述するカム１３１に係合する３つの凸部１２７等を備えている。

第１円筒部１２１は、焦点調整リング１３０及び切替リング１４０を回動自在に支持する外周面１２１ａ、円筒面からなる内周面１２１ｂ、周方向の等間隔位置に光軸方向Ｌに伸長して形成された３つのガイド溝１２２等を備える。
内周面１２１ｂには、レンズ枠１１０の外周面１１０ａが摺動可能に嵌合し、内周面１２１ｂは、レンズ枠１１０を光軸方向Ｌに移動自在に支持する。
ガイド溝１２２は、レンズ枠１１０の突出片１１１が挿入され、突出片１１１を光軸方向に案内する。これにより、レンズ枠１１０は、光軸方向Ｌにのみ移動自在に固定枠１２０により支持される。

第２円筒部１２３は、その先端部においてカバー１６０を回動自在に支持すると共に、円弧状に形成された２つの切欠部１２４，１２５を有する。
切欠部１２４は、焦点調整リング１３０の後述するレバー１３２及びカバー１６０の後述する突出片１６１が挿入され、焦点調整リング１３０及びカバー１６０の回動範囲を規定している。
切欠部１２５は、切替リング１４０の後述するレバー１４２が挿入され、切替リング１４０の回動範囲を規定している。

焦点調整リング１３０は、樹脂により環状に形成され、図１０〜図１２及び図１５に示すように、第１円筒部１２１の外周面１２１ａに摺動可能に嵌合する内周面１３０ｂ、切替リング１４０に当接する他端面としての環状の前端面１３０ｆ、一端面としての後端面１３０ｅに形成された３つのカム１３１、外周面１３０ａに突出して形成されたレバー１３２等を備える。

カム１３１は、図１５に示すように、焦点調整リング１３０の後端面１３１ｅにおいて周方向の等間隔位置に３つ形成されている。カム１３１は、それぞれ固定枠１２０の凸部１２７に係合し、光軸方向Ｌにカム作用を及ぼす。すなわち、焦点調整リング１３０が固定枠１２０に接着固定（結合）される前の状態で回動すると、焦点調整リング１３０自体がカム１３１のカム作用により光軸方向Ｌに進退する。この焦点調整リング１３０の移動によりレンズＧの焦点のＣＣＤ２００に対する調整が行われる。
レバー１３２は、固定枠１２０の切欠部１２４を通じて第２円筒部１２３の外側へ突出している。これにより、外部からレバー１３２を操作して焦点調整リング１３０を回動させることができる。

切替リング１４０は、樹脂により環状に形成され、図１０〜図１２及び図１６に示すように、第１円筒部１２１の外周面１２１ａに摺動可能に嵌合する内周面１４０ｂ、一端面としての環状の前端面１４０ｆに形成された３つのカム１４１、焦点調整リング１３０の環状の前端面１３０ｆに当接する他端面としての環状の後端面１４０ｅ、外周面１４０ａに突出して形成されたレバー１４２等を備える。

カム１４１は、図１６に示すように、切替リング１４０の前端面１４０ｆの後方に位置する平坦なカム面１４１ａ、カム面１４１ａに隣接する傾斜面からなるカム面１４１ｂ及びカム面１４１ｂに隣接しカム面１４１ｂよりもさらに後方に位置する平坦なカム面１４１ｃで構成される。
カム１４１は、レンズ枠１１０に（おける突出片１１１の後面１１１ｂに）当接して光軸方向Ｌにカム作用を及ぼし、レンズ枠１１０（レンズＧ）を複数の撮影位置である近接撮影位置と通常の撮影位置に位置決めする。すなわち、カム面１４１ａはレンズ枠１１０を近接撮影位置に位置決めし、カム面１４１ｃはレンズ枠１１０を通常の撮影位置に位置決めし、カム面１４１ｂはレンズ枠１１０を近接撮影位置と通常の撮影位置との間で駆動する。

レバー１４２は、固定枠１２０の切欠部１２５を通じて第２円筒部１２３の外側に突出している。これにより、外部からレバー１４２を操作して切替リング１４０を回動させることができる。
尚、レバー１４２は、レンズ駆動装置が携帯電話機等の機器に組み込まれたときに、機器に備わる撮影位置切替用の操作部と連結され、操作部を通じてレバー１４２を回動させることにより、切替リング１４０が回動される。

スプリング１５０は、コイル状に形成され、図１１及び図１２に示すように、その一端部がカバー１６０に受け止められると共にその他端部が受け部材１７０により受け止められることにより、レンズ枠１１０を固定枠１２０に向けて付勢している。尚、受け部材１７０は、レンズ枠１１０の突出片１１１により支持されている。これにより、カム１３１と凸部１２７及びカム１４１と突出片１１１が確実に係合し、円滑なカム作用が得られる。

カバー１６０は、樹脂により環状に形成され、図１０〜図１２に示すように、被写体からの光を通過させる開口を有すると共に、その後端部において後方に伸長して形成された突出片１６１、その前端面に形成されると共に押え部材１８０の円孔１８０ａが嵌め込まれる３つの円弧状の突起１６２、突起１６２の間に形成されレンズ枠１１０の前方から調整用の治具を係合させる係合部としての３つの凹部１６３等を備えている。

突出片１６１は、図１２に示すように、光軸方向Ｌに伸長する切欠部１６１ａを備えている。突出片１６１は、固定枠１２０の切欠部１２４に挿入されると共に、その切欠部１６１ａにレバー１３２が挿入される。切欠部１６１ａにレバー１３２が挿入されることにより、回動用部材としてのカバー１６０と焦点調整部材としての焦点調整リング１３０とが係合する。これにより、レンズ枠１１０の前方からカバー１６０を介して焦点調整リング１３０を回動させることができ、焦点調整リング１３０の配置に関わらず、レンズ枠１１０の前方から調整作業をすることができる。

次に、上記レンズ駆動装置の焦点調整作業について説明する。
先ず、切替リング１４０のカム面１４１ｃをレンズ枠１１０の突出片１１１に当接させてレンズ枠１１０（レンズＧ）を通常の撮影位置に位置決めすると共に、カバー１６０の凹部１６３に治具を挿入する。

次いで、焦点調整用の基準パターン（画像）を、レンズＧを通じてＣＣＤ２００により撮影しながら、カバー１６０を介して焦点調整リング１３０を回動させ、レンズＧの焦点がＣＣＤ２００の結像面に合うようにレンズ枠１１０（レンズＧ）を合焦位置に調整する。このとき、レンズ枠１１０（レンズＧ）は、光軸回りの回転が規制されつつ、焦点調整リング１３０のカム１３１のカム作用により光軸方向Ｌに進退する。また、切替リング１４０は、焦点調整リング１３０と結合されないので、焦点調整リング１３０の回動に関わらず一定の回転位置に留まる。
レンズＧの焦点がＣＣＤ２００の結像面に合う合焦位置は、焦点調整リング１３０の回動に応じて変化するＣＣＤ２００の撮影画像に基づいて決定する。

次いで、ＣＣＤ２００の結像面にレンズＧの焦点が合ったところで、焦点調整用リング１３０を固定枠１２０に接着固定（結合）すると共に、カバー１６０を固定枠１２０に接着固定（結合）する。焦点調整用リング１３０及びカバー１６０は、固定枠１２０に当接しているので、容易に接着固定できる。これにより、焦点調整作業が完了する。

次に、上記レンズ駆動装置の撮影位置の切替操作について、図１０、図１１及び図１７を参照して説明する。
切替リング１４０のレバー１４２を操作して図１０に示すＲ１方向に回転させると、カム１４１のカム面１４１ｃとレンズ枠１１０の突出片１１１とが係合した状態となり、レンズ枠１１０は、図１１に示すように、後方に繰り込まれて通常の撮影位置に位置決めされる。この位置では、レンズ枠１１０（レンズＧ）は、通常の距離での被写体の撮影が可能である。

この位置から、切替リング１４０のレバー１４２を操作して図１０に示すＲ２方向に回転させると、突出片１１１はカム１４１のカム面１４１ｂと当接し、図１７に示すように、レンズ枠１１０は前方へ繰り出される。突出片１１１がカム１４１のカム面１４１ａに達したところで、レンズ枠１１０は、近接撮影位置に位置決めされる。これにより、近接距離での被写体の撮影が可能となる。
尚、レンズ枠１１０は、光軸回りの回転が規制されつつ光軸方向Ｌにのみ移動自在に支持されているため、通常の撮影位置と近接撮影位置とにおいてレンズＧの光学特性は変化せず、ＣＣＤ２００では、好ましい撮像画像が常に得られる。

以上のように、本実施形態によれば、切替リング１４０にカム１４１を用いることで、ねじ機構と比べて、レンズ枠１１０の通常の撮影位置及び近接撮影位置への位置決めが容易となる。

上記実施形態においては、レンズ枠１０，１１０を通常の撮影位置に位置決めした状態で焦点調整を行う場合について説明したが、これに限定されるものではなく、レンズ枠１０，１１０を近接撮影位置に位置決めした状態で焦点調整を行うことも可能である。

上記実施形態においては、切替リング１４０を光軸方向Ｌの前方、焦点調整リング１３０を後方に配置した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、焦点調整リング１３０を前方に配置し、切替リング１４０を後方に配置することも可能である。

図１〜図９において説明したレンズ駆動装置では、雄ねじ１１と雌ねじ３１の螺合によりレンズ枠１０を駆動する場合について説明したが、これに限定されるわけではなく、レンズ枠１０の駆動にカムを用いることも可能である。この場合には、例えば、レンズ枠１０と焦点調整リング３０とを光軸方向Ｌにおいて当接させ、焦点調整リング３０と切替リング４０との間に焦点調整用のカムを設けると共に、カバー６０と切替リング４０との間に撮影位置切替用のカムを設け、焦点調整後に焦点調整リング３０と切替リング４０とを接着固定（結合）する構成とする。

図１０〜図１７において説明したレンズ駆動装置では、カム１３１，１４１によりレンズ枠１１０を駆動する場合について説明したが、これに限定されるわけではなく、レンズ枠１１０の駆動にねじを用いることも可能である。この場合には、例えば、光軸方向Ｌにおいて切替リング１４０とレンズ枠１１０とを当接させ、切替リング１４０と焦点調整リング１３０とを光軸方向Ｌにおいて相対位置を調整可能に螺合させると共に焦点調整リング１３０と固体枠１２０とを光軸方向Ｌにおいて相対位置を調整可能に螺合させ、焦点調整後に焦点調整リング１３０と固体枠１２０とを接着固定（結合）する構成とする。

以上述べたように、本発明のレンズ駆動装置は、携帯電話機、携帯型パーソナルコンピュータなどの小型化、軽量化が要求される携帯情報端末機等に搭載されるディジタルカメラユニットのレンズ駆動装置として適用することができるのはもちろんのこと、レンズの駆動を要するものであれば、その他のレンズ光学系においても有用である。

本発明に係るレンズ駆動装置の一実施形態の外観を示す斜視図である。 レンズ駆動装置の内部構造を示す断面図である。 レンズ駆動装置の分解斜視図である。 （ａ）はレンズ枠の側面図であり、（ｂ）はレンズ枠の背面図である。 固定枠の正面図である。 （ａ）は焦点調整リングの正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線方向の断面図である。 （ａ）は切替リングの側面図であり、（ｂ）は背面図である。 近接撮影状態にあるレンズ駆動装置の概観を示す斜視図である。 近接撮影状態にあるレンズ駆動装置の内部構造を示す断面図である。 本発明に係るレンズ駆動装置の他の実施形態の外観を示す斜視図である。 レンズ駆動装置の内部構造を示す断面図である。 レンズ駆動装置の分解斜視図である。 （ａ）はレンズ枠の正面図であり、（ｂ）はレンズ枠の側面図である。 （ａ）は固定枠の正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線方向の断面図である。 （ａ）は焦点調整リングの側面図であり、（ｂ）は背面図である。 （ａ）は切替リングの正面図であり、（ｂ）は切替リングの側面図である。 近接撮影状態にあるレンズ駆動装置の内部構造を示す断面図である。

符号の説明

Ｌ…光軸方向
Ｇ…レンズ
１０…レンズ枠
１０ａ，１０ｂ…外周面
１０ｃ…受け面
１１…雄ねじ
１２…ガイド溝
２０…固定枠
２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ…支持部
３０…焦点調整リング
３０ａ…外周面
３１…雌ねじ
４０…切替リング
４０ｂ…内周面
４１…レバー
５０…スプリング
６０…カバー
１００,２００…ＣＣＤ
１１０…レンズ枠
１１１…突出片
１２０…固定枠
１２２…ガイド溝
１２７…凸部
１３０…焦点調整リング（焦点調整部材）
１３０ｆ…前端面（他端面）
１３０ｅ…後端面（一端面）
１３１…カム
１４０…切替リング（切替部材）
１４０ｆ…前端面（一端面）
１４０ｅ…後端面（他端面）
１４１…カム
１５０…スプリング
１６０…カバー（回動用部材）
１７０…受け部材
１８０…押え部材

Claims (6)

1. レンズを保持するレンズ枠と、
   前記レンズ枠を光軸方向にのみ移動自在に支持する固定枠と、
   前記レンズ枠の周りにおいて回動自在に前記固定枠に支持され、回動により前記レンズ枠を光軸方向に移動させて前記レンズの焦点を調整する環状の焦点調整部材と、
   前記レンズ枠を合焦位置に調整した状態の前記焦点調整部材に結合され、回動により前記レンズ枠を光軸方向の複数の撮影位置に切替える環状の切替部材と、を有する、
   ことを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記レンズ枠は、その外周面に雄ねじを有し、
   前記焦点調整部材は、その内周面に前記雄ねじに螺合する雌ねじを有し、
   前記レンズ枠は、前記雄ねじ及び雌ねじの相対回転により前記光軸方向に移動される、
   ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
3. 前記切替部材及び焦点調整部材は、前記レンズ枠の前方から調整用治具を係合させ得る係合部をそれぞれ有する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ駆動装置。
4. レンズを保持するレンズ枠と、
   前記レンズ枠を光軸方向にのみ移動自在に支持する固定枠と、
   前記レンズ枠の周りにおける回動により前記レンズ枠を光軸方向に移動させて前記レンズの焦点を調整し、前記レンズ枠を合焦位置に調整した状態で前記固定枠に結合された環状の焦点調整部材と、
   前記レンズ枠の周りにおいて前記焦点調整部材に対して相対的に回動自在に支持され、回動により前記レンズ枠を光軸方向の複数の撮影位置に切替える環状の切替部材と、を有する、
   ことを特徴とするレンズ駆動装置。
5. 前記焦点調整部材は、一端面において前記レンズ枠及び固定枠の一方に当接し光軸方向にカム作用を及ぼすカムを有し、
   前記切替部材は、一端面において前記レンズ枠及び固定枠の他方に当接し光軸方向にカム作用を及ぼすカムを有し、
   前記焦点調整部材及び切替部材は、各々の他端面が互いに当接している、
   ことを特徴とする請求項４に記載のレンズ駆動装置。
6. 前記固定枠に回動自在に支持されると共に前記焦点調整部材と係合して前記焦点調整部材を回動させ、前記レンズ枠を合焦位置に調整した状態で前記固定枠に結合された回動用部材を有し、
   前記回動用部材は、前記レンズ枠の前方から調整用治具を係合させ得る係合部を有する、
   ことを特徴とする請求項４又は５に記載のレンズ駆動装置。
   

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