JP2006047907A - Lens driving device and imaging apparatus - 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, and the captured images are immediately taken on the spot to other mobile phones, personal computers, etc. 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。デジタルカメラやビデオカメラ等では、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。 The autofocus function and the zoom function are realized by moving a plurality of lenses in a direction along the optical axis in the imaging apparatus. In digital cameras, video cameras, and the like, as a lens driving method, a method using rotation of a DC motor or a stepping motor, a method using compression / expansion of a piezoelectric element, and the like are known. When these methods are applied to a small device such as a mobile phone, a cylindrical hollow rotor that surrounds the outer periphery of the lens barrel holding the lens in terms of downsizing of the device and accuracy of lens movement control. It is considered preferable to use a hollow stepping motor that rotates the stator by applying a pulse current to the stator that surrounds the outer periphery of the hollow rotor.
このような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させる方法(例えば、特許文献7)などが提案されている。
ここで、ステッピングモータにおいては、ロータを回転させるためにロータとステータとの間に隙間(エアーギャップと称する)が空けられているが、このエアーギャップが広いと、ステッピングモータが大型化してしまうという問題がある。逆に、エアーギャップが狭いと、ステータによって形成される磁場との吸引力が増加するため、ロータの全周においてエアーギャップが一様でない場合には、エアーギャップが特に狭い部分でロータがステータに強く引き付けられて偏ってしまい、トルクが減少してしまう。 Here, in the stepping motor, a gap (referred to as an air gap) is provided between the rotor and the stator in order to rotate the rotor. There's a problem. Conversely, if the air gap is narrow, the attractive force with the magnetic field formed by the stator increases, so if the air gap is not uniform over the entire circumference of the rotor, the rotor is attached to the stator at a particularly narrow portion of the air gap. The torque is strongly attracted and biased, and the torque decreases.
通常サイズのデジタルカメラなどに適用されるステッピングモータは、比較的大きいために元々のトルクが大きいうえに、エアーギャップも十分にとることができるので、トルクの減少の影響が小さい。 A stepping motor applied to a normal size digital camera or the like is relatively large so that it has a large original torque and a sufficient air gap. Therefore, the influence of torque reduction is small.
しかし、デジタルカメラよりも大幅に小型の撮像装置では、装置の小型化に伴って摩擦等の影響を強く受けるためにレンズがスムーズに駆動しにくく、上述したようなトルクの減少が生じると、レンズが全く駆動しなくなってしまうという問題がある。 However, in an imaging device that is much smaller than a digital camera, the lens is more susceptible to friction due to the downsizing of the device, making it difficult to drive the lens smoothly. There is a problem that will not be driven at all.
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、レンズを光軸に沿う方向に駆動させるレンズ駆動装置において、
円筒形状を有する、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、レンズを、光軸が円筒形状の軸に沿うように保持するレンズホルダと、
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、
ロータの回転を案内する案内部分、および、ステータが物理的に当接することによりステータの位置が決まる位置決め部分を有する、ロータとステータとの間隔を所定間隔に保持する保持体とを備えたことを特徴とする。
The lens driving device of the present invention that achieves the above object is a lens driving device that drives a lens in a direction along the optical axis.
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;
A lens holder positioned further inside the cylindrical shape of the rotor and holding the lens so that the optical axis is along the cylindrical axis;
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;
It has a guide portion for guiding the rotation of the rotor, and a holding body for holding the interval between the rotor and the stator at a predetermined interval, the positioning portion determining the position of the stator by physically contacting the stator. Features.
本発明のレンズ駆動装置によると、保持体の位置決め部分によってステータの位置が規定されるとともに、保持体の案内部分によってロータの回転が案内され、ステータとロータとの間隔を、簡易な構造によって一様な間隔に保つことができる。したがって、ロータの偏りによってトルクが減少してしまう不具合が回避され、レンズはスムーズに駆動される。また、本発明のレンズ駆動装置は、ステータおよびロータの位置が1つの部材によって規定されるため、装置の大型化が抑えられ、携帯電話などといった小型機器にも搭載することができる。 According to the lens driving device of the present invention, the position of the stator is defined by the positioning portion of the holding body, and the rotation of the rotor is guided by the guiding portion of the holding body, so that the interval between the stator and the rotor is uniformed by a simple structure. Various intervals can be maintained. Therefore, the problem that the torque is reduced due to the bias of the rotor is avoided, and the lens is driven smoothly. Moreover, since the position of the stator and the rotor is defined by one member, the lens driving device of the present invention can be prevented from increasing in size, and can be mounted on a small device such as a mobile phone.
また、上記目的を達成する本発明の撮像装置は、レンズを光軸に沿う方向に駆動させ、レンズで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装置において、
円筒形状を有する、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、レンズを、光軸が該円筒形状の軸に沿うように保持するレンズホルダと、
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、
ロータの回転を案内する案内部分、および、ステータが物理的に当接することによりステータの位置が決まる位置決め部分を有する、ロータとステータとの間隔を所定間隔に保持する保持体と、
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素子とを備えたことを特徴とする。
Further, an image pickup apparatus of the present invention that achieves the above object is an image pickup apparatus that drives a lens in a direction along an optical axis, forms an image of subject light with the lens, and acquires image data representing the subject light.
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;
A lens holder that is located further inside the cylindrical shape of the rotor and holds the lens so that the optical axis is along the cylindrical axis;
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 holding part that holds a gap between the rotor and the stator at a predetermined interval, and a guide part that guides the rotation of the rotor, and a positioning part that determines a position of the stator by physically contacting the stator;
An imaging device 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、携帯電話などといった小型機器にも搭載する場合であっても、ロータのトルクが減少してしまう不具合を回避し、レンズをスムーズに駆動することができる。 According to the imaging apparatus of the present invention, even when the apparatus is mounted on a small device such as a mobile phone, it is possible to avoid the problem that the torque of the rotor decreases and to drive the lens smoothly.
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複数のレンズが保持されたレンズホルダ20などが配置されている。このステータ30は、本発明にいうステータの一例に相当する。
The imaging device 1 is a small imaging device mounted on a mobile phone or the like, and focuses a subject by driving a plurality of lenses in a direction along the optical axis (hereinafter, this direction is referred to as a front-rear direction). An autofocus function is provided. This imaging device 1 has an outer appearance in which a
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 imaging device 1 shown in FIG. 1 cut along a plane passing through the straight line AA ′.
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にパルス電流が印加されると、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。マグネット50は、本発明にいうロータの一例に相当し、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。また、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印加される。パルス電流が印加されると、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 applied 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、らせん溝51aが設けられており、このらせん溝51aがレンズホルダ20の外面に設けられたらせん溝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10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10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 third lens 23 is made of a plastic material, and both surfaces of the front and back surfaces are aspherical, and the back surface is a concave shape near the optical axis and has a negative power shape.
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 third lens 23 is f3, the radius of curvature of the surface 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、レンズホルダ20の、第1レンズ21の側方のスペースには、前後方向に延びる凸部20bが設けられており、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は、らせん溝20aが設けられている。
Further, a
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のらせん溝51aは、レンズホルダ20のらせん溝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、らせん溝51aとらせん溝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。らせん溝51aとらせん溝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と下カバー40とは、ビス80(図2には示さない。図4参照)によって繋がっている。
The
上カバー10には、レンズホルダ20の凸部20bに相応する部分に、前後方向に延びた、凸部20bと嵌合する凹部10aが設けられている。マグネット50の回転力は、らせん溝51aとらせん溝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、レンズの偏心によって像がずれてしまう恐れがある。レンズホルダ20の凸部20bと、上カバー10の凹部10aとが互いに嵌り合うことによって、このようなレンズホルダ20の回転が防止される。
The
また、上カバー10には、ステータ30と接触して、ステータ30の位置を規定する第1凸部10bと、マグネット50と接触して、マグネット50の回転を案内する第2凸部10cも設けられている。ステータ30とマグネット50との間隔に偏りがあると、その間隔が狭い部分でステータ30がマグネット50を強く引き付けてしまい、トルクが減少してしまって、マグネット50がスムーズに回転しなくなってしまう。本実施形態においては、第1凸部10bと第2凸部10cによってステータ30とマグネット50の間隔が一様に保持されている。第2凸部10cは、本発明にいう案内部分の一例にあたり、第1凸部10bは、本発明にいう位置決め部分の一例に相当する。また、第1凸部10bと第2凸部10cとを合わせたものは、本発明にいう保持体の一例に相当する。
The
また、下カバー40は、ローパスフィルタ70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70を通ってCCD60に受光される。ローパスフィルタ70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70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70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、本発明にいう撮像素子の一例に相当する。
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 imaging apparatus 1 as described above, the autofocus function is realized by the following procedure. In the following description, it is assumed that 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50が1ステップ分回転し、そのマグネット50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 imaging device 1 is basically configured as described above.
ここで、この撮像装置1における本発明の特徴は、ステータ30とマグネット50との間隔を保持する第1凸部10bと第2凸部10cとの作用にある。以下では、撮像装置1が組み立てられる過程における、第1凸部10bと第2凸部10cの作用について説明する。
Here, the feature of the present invention in the image pickup apparatus 1 is the action of the first
図4は、撮像装置1の分解斜視図である。 FIG. 4 is an exploded perspective view of the imaging apparatus 1.
この撮像装置1は、上カバー10に設けられた複数の柱11と下カバー40とがビス80によって繋げられ、それら上カバー10、柱11、下カバー40によって囲まれる空間にステータ30が配置される。
In the imaging apparatus 1, a plurality of
撮像装置1が組み立てられる際には、まず、上カバー10の内側にステータ30が配置される。
When the imaging apparatus 1 is assembled, first, the
図5は、ステータ30が配置された上カバー10を裏側から見た斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view of the
上カバー10には、図2にも示す第1凸部10bおよび第2凸部10cが設けられている。ステータ30は、上カバー10の第1凸部10bよりも外側にはめ込まれて接着される。このとき、第1凸部10bによって、ステータ30の左右方向の位置が固定され、ステータ30を上カバー10に精度よく取り付けることができる。
The
続いて、図4に示すように、マグネット50の円筒形状の内側に、回転体51と、レンズホルダ20とが取り付けられる。さらに、マグネット50が、図5に示す、上カバー10の第1凸部10bと第2凸部10cの間に嵌め込まれる。マグネット50は、第1凸部10bおよび第2凸部10cによって左右方向の位置が規定され、ステータ30との間隔が保たれる。
Subsequently, as shown in FIG. 4, the rotating
上カバー10に、ステータ30、およびマグネット50が取り付けられると、下カバー40と上カバー10とがビス80によって繋げられる。上カバー10の柱11と、下カバー40とが接着剤等で接着されると、CCDカバーを兼ねた下カバー40にCCD60が保持され、撮像装置1が構成される。
When the
このように、撮像装置1では、ステータ30とマグネット50それぞれの位置が、上カバー10に設けられた第1凸部10bと第2凸部10cとによって規定されており、それらの位置を規定する部品をそれぞれ用意する場合と比べて、装置の大型化が抑えられている。また、第1凸部10bと第2凸部10cによって、ステータ30とマグネット50との間隔が偏りなく保持されており、マグネット50の一部がステータ30に強く引き付けられてしまって、マグネット50がスムーズに回転しなくなってしまう不具合を回避することができる。
As described above, in the imaging device 1, the positions of 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、撮像素子としてCCDを適用する例について説明したが、本発明にいう撮像素子は、例えば、MOSなどであってもよい。 In the above description, an example in which a CCD is applied as an image sensor has been described. However, the image sensor referred to in the present invention may be, for example, a MOS or the like.
また、上記では、変換機構としてらせん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 helical groove | channel 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、第1凸部10bと第2凸部10cとを上カバー10に設ける例について説明したが、本発明にいう保持体は、例えば、下カバー40に設けられてもよい。
Moreover, although the example which provides the 1st
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.
1 撮像装置
10 上カバー
10a 凹部
10b 第1凸部
10c 第2凸部
11 柱
20 レンズホルダ
20a らせん溝
20b 凸部
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
50 マグネット
51 回転体
51a らせん溝
60 CCD
70 ローパスフィルタ
80 ビス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
70
Claims (2)
円筒形状を有する、該円筒形状内に磁場を形成するステータと、
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、レンズを、光軸が該円筒形状の軸に沿うように保持するレンズホルダと、
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、
前記ロータの回転を案内する案内部分、および、前記ステータが物理的に当接することにより該ステータの位置が決まる位置決め部分を有する、前記ロータと前記ステータとの間隔を所定間隔に保持する保持体とを備えたことを特徴とするレンズ駆動装置。 In the lens driving device that drives the lens in the direction along the optical axis,
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;
A lens holder that is positioned further inside the cylindrical shape of the rotor and holds the lens so that the optical axis is along the cylindrical axis;
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 holding portion for holding a gap between the rotor and the stator at a predetermined interval, having a guide portion for guiding the rotation of the rotor, and a positioning portion for determining the position of the stator by the physical contact of the stator. A lens driving device comprising:
円筒形状を有する、該円筒形状内に磁場を形成するステータと、
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、レンズを、光軸が該円筒形状の軸に沿うように保持するレンズホルダと、
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、
前記ロータの回転を案内する案内部分、および、前記ステータが物理的に当接することにより該ステータの位置が決まる位置決め部分を有する、前記ロータと前記ステータとの間隔を所定間隔に保持する保持体と、
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素子とを備えたことを特徴とする撮像装置。 In an imaging device that drives a lens in a direction along the optical axis, forms an image of subject light with the lens, and obtains image data representing the subject light.
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;
A lens holder that is positioned further inside the cylindrical shape of the rotor and holds the lens so that the optical axis is along the cylindrical axis;
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 holding portion for holding a gap between the rotor and the stator at a predetermined interval, having a guide portion for guiding the rotation of the rotor, and a positioning portion for determining the position of the stator by the physical contact of the stator. ,
An imaging apparatus comprising: an imaging element 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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