JP2006308611A - レンズ装置およびそれを備えたカメラモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】 レンズの損傷を防止し、かつ、変倍機能を有するレンズ装置を提供する。
【解決手段】 レンズ装置１０は、レンズユニット１１と、レンズ群１２と、軸部材１３と、ステッピングモータ１４，１５とを含む。軸部材１３は、レンズユニット１１およびレンズ群１２を支持する。レンズユニット１１は、撮像素子２０に対向して軸部材１３に固定され、望遠レンズを構成する。レンズ群１２は、撮像素子２０に対向する位置へ移動し、レンズユニット１１と共に広角レンズを構成する。ステッピングモータ１４は、軸部材１３の内部部材を周方向ＤＲ１，ＤＲ２に回転させ、レンズ群１２を撮像素子２０に対向する位置または撮像素子２０に対向しない位置に選択的に移動させる。ステッピングモータ１５は、軸部材１３を光軸方向ＤＲ３に移動させる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、レンズ装置およびそれを備えたカメラモジュールに関し、特に、倍率を切換え可能なレンズ装置およびそれを備えたカメラモジュールに関するものである。

従来、携帯電話機用のカメラモジュールは、焦点距離を変化させる２群方式のズームレンズユニットを備えている。このズームレンズは、負のパワーを有する第１の群と、正のパワーを有する第２の群とからなる。そして、第１の群と第２の群との間隔を変えることにより、ズームレンズの焦点距離、即ち倍率を変える（特許文献１）。

また、２焦点レンズが知られている（特許文献２）。この２焦点レンズは、第１レンズ群、第２レンズ群および第３レンズ群からなる。第１レンズ群は、負のパワーを有し、第２レンズ群は、正のパワーを有し、第３レンズ群は、負のパワーを有する。そして、第１レンズ群は、物体側に配置され、第２レンズ群は、第１レンズ群に対向して配置され、第３レンズ群は、第２レンズ群に対向して配置される。

２焦点レンズにおいては、第２レンズ群を光軸上で物体側に移動させることにより焦点を変える。
特許第３３３３４７３号公報 特開２００４−２９４９１０号公報

しかし、特許文献１および特許文献２に開示されたレンズにおいては、レンズ群を光軸方向に移動させるため、レンズ同士が衝突し、レンズを損傷する可能性がある。また、レンズ群を移動させ、その後、焦点が合う位置でレンズ群を停止させるのが困難である。その結果、焦点が正確に合わない場合がある。

そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、レンズの損傷を防止し、かつ、変倍機能を有するレンズ装置を提供することである。

また、この発明の別の目的は、焦点を正確に合わせ、かつ、変倍機能を有するレンズ装置を提供することである。

さらに、この発明の別の目的は、レンズの損傷を防止し、かつ、変倍機能を有するレンズ装置を備えたカメラモジュールを提供することである。

さらに、この発明の別の目的は、焦点を正確に合わせ、かつ、変倍機能を有するレンズ装置を備えたカメラモジュールを提供することである。

この発明によれば、レンズ装置は、第１のレンズユニットと、複数のレンズと、レンズユニット形成手段とを備える。第１のレンズユニットは、撮像素子に対向して設けられ、第１の焦点距離を有する。複数のレンズは、第１のレンズユニットを第１の焦点距離と異なる第２の焦点距離を有する第２のレンズユニットに変換するためのレンズである。レンズユニット形成手段は、撮像素子に対向する第１の位置または撮像素子に対向しない第２の位置に複数のレンズを移動させ、撮像素子に対向して第１および第２のレンズユニットを選択的に形成する。

好ましくは、レンズユニット形成手段は、複数のレンズを第２の位置から第１の位置へ移動させ、撮像素子に対向して第２のレンズユニットを形成する。

好ましくは、第１のレンズユニットは、撮像素子に対向して固定されている。

好ましくは、レンズユニット形成手段は、第１または第２のレンズユニットの光軸方向において、第２のレンズユニットの全長が複数のレンズの全長と第１のレンズユニットの全長との和よりも短くなるように複数のレンズを第２の位置から第１の位置へ移動させる。

好ましくは、第１のレンズユニットは、望遠レンズを構成し、第２のレンズユニットは、広角レンズを構成する。

好ましくは、第１のレンズユニットは、第１から第３のレンズからなり、複数のレンズは、第４から第６のレンズからなる。そして、レンズユニット形成手段は、第４のレンズが第１のレンズと第２のレンズとの間に挿入されるように、複数のレンズを第２の位置から第１の位置へ移動させる。

好ましくは、第１のレンズユニットにおいて、第１のレンズは、物体側に配置され、第２のレンズは、第１のレンズに対向して配置され、第３のレンズは、第２のレンズに対向して配置される。第２のレンズユニットにおいて、第１のレンズは、物体側に配置され、第４のレンズは、第１のレンズに対向して配置され、第２のレンズは、第４のレンズに対向して配置され、第３のレンズは、第２のレンズに対向して配置され、第５のレンズは、第３のレンズに対向して配置され、第６のレンズは、第５のレンズに対向して配置される。

好ましくは、第２および第４のレンズは、第１、第３、第５および第６のレンズの屈折率よりも大きく、かつ、ほぼ同じ屈折率を有する。また、第１および第５のレンズは、ほぼ同じ屈折率を有する。

好ましくは、第１から第６のレンズは、ガラスからなる。

好ましくは、複数のレンズは、レンズユニットを構成し、レンズユニット形成手段は、第１の位置と第２の位置との間で複数のレンズをレンズユニットとして一体的に移動させる。

好ましくは、第１のレンズユニットは、広角レンズを構成し、第２のレンズユニットは、望遠レンズを構成する。

好ましくは、レンズユニット形成手段は、複数のレンズが撮影対象である物体と第１のレンズユニットとの間に挿入されるように複数のレンズを第２の位置から第１の位置へ移動させる。

好ましくは、第１のレンズユニットは、第１から第３のレンズからなり、複数のレンズは、第４から第７のレンズからなる。第１のレンズユニットにおいて、第１のレンズは、物体側に配置され、第２のレンズは、第１のレンズに対向して配置され、第３のレンズは、第２のレンズに対向して配置される。第２のレンズユニットにおいて、第４のレンズは、物体側に配置され、第５のレンズは、第４のレンズに対向して配置され、第６のレンズは、第５のレンズに対向して配置され、第７のレンズは、第６のレンズに対向して配置され、第１のレンズは、第７のレンズに対向して配置され、第２のレンズは、第１のレンズに対向して配置され、第３のレンズは、第２のレンズに対向して配置される。

好ましくは、第６のレンズは、光出射面に第１の回折格子を含む。第７のレンズは、光入射面に第２の回折格子を含む。

好ましくは、第１および第２の回折格子は、相互に異なる位相定数を有する。

好ましくは、第２のレンズは、第１および第３のレンズよりも大きい屈折率を有する。第５および第７のレンズは、第４および第６のレンズよりも大きい屈折率を有する。

好ましくは、第２のレンズは、第５のレンズとほぼ同じ屈折率を有する。

好ましくは、第１から第７のレンズは、ガラスからなる。

また、この発明によれば、カメラモジュールは、請求項１から請求項１８のいずれか１項に記載のレンズ装置を備えるカメラモジュールである。

この発明によるレンズ装置においては、複数のレンズは、撮像素子に対向する第１の位置または撮像素子に対向しない第２の位置へ移動される。そして、焦点距離が相互に異なる第１および第２のレンズユニットが撮像素子に対向して選択的に形成される。

したがって、この発明によれば、第１のレンズユニットのレンズが第２のレンズユニットのレンズと衝突することはなく、レンズの損傷を防止し、かつ、焦点距離、即ち倍率を変えることができる。

また、この発明によるカメラモジュールにおいては、複数のレンズを撮像素子に対向する第１の位置または撮像素子に対向しない第２の位置へ移動して、相互に異なる焦点距離を有する第１および第２のレンズユニットを選択的に形成して物体が撮影される。

したがって、この発明によれば、第１および第２のレンズユニットのレンズの損傷を防止し、かつ、倍率を変えて物体を撮影できる。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１によるカメラモジュールの概略図である。図１を参照して、この発明の実施の形態１によるカメラモジュール１００は、レンズ装置１０と、撮像素子２０とを備える。

レンズ装置１０は、レンズユニット１１と、レンズ群１２と、軸部材１３と、ステッピングモータ１４，１５とを含む。レンズユニット１１は、撮像素子２０に対向して軸部材１３に固定され、望遠レンズを構成する。

レンズ群１２は、レンズユニット１１と協同して広角レンズを構成する。すなわち、レンズ群１２の光軸がレンズユニット１１の光軸に一致するようにレンズ群１２を撮像素子２０に対向する位置へ移動させると、レンズユニット１１およびレンズ群１２は、広角レンズを構成する。

したがって、レンズユニット１１は、標準レンズの焦点距離よりも長い焦点距離を有し、レンズユニット１１およびレンズ群１２は、標準レンズの焦点距離よりも短い焦点距離を有する。

軸部材１３は、レンズユニット１１およびレンズ群１２を支持する。ステッピングモータ１４は、レンズ群１２が撮像素子２０に対向する位置または撮像素子２０に対向しない位置へ移動するように軸部材１３を周方向ＤＲ１，ＤＲ２へ回転させる。ステッピングモータ１５は、軸部材１３を光軸方向ＤＲ３へ移動させる。

撮像素子２０は、たとえば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）からなり、レンズユニット１１またはレンズユニット１１およびレンズ群１２を介して対象とする物体の映像を撮影する。そして、撮像素子２０は、その撮影した映像を画像処理部（図示省略）へ出力する。

図２は、図１に示す軸部材１３およびステッピングモータ１４の構成図である。また、図３は、図２に示す軸部材１３およびステッピングモータ１４のロータの光軸方向ＤＲ３における断面図である。

図２および図３を参照して、軸部材１３は、外部部材１３０と、内部部材１３１〜１３３とからなる。外部部材１３０は、中空の円筒形状からなり、内部部材１３１を覆う。内部部材１３１は、中空の円筒形状からなり、内部部材１３２を覆う。内部部材１３２は、中空の円筒形状からなり、内部部材１３３を覆う。内部部材１３３は、円筒形状からなる。

外部部材１３０の一部分１３０Ａは、内周側に溝１３０２を有する。また、内部部材１３１の一部分１３１Ａは、外周側に突出部１３１１を有し、内周側に溝１３１２を有する。さらに、内部部材１３２の一部分１３２Ａは、外周側に突出部１３２１を有し、内周側に溝１３２２を有する。さらに、内部部材１３３の一部分１３３Ａは、外周側に突出部１３３１を有する。

そして、内部部材１３１の突出部１３１１は、外部部材１３０の溝１３０２に嵌合し、内部部材１３２の突出部１３２１は、内部部材１３１の溝１３１２に嵌合し、内部部材１３３の突出部１３３１は、内部部材１３２の溝１３２２に嵌合する。その結果、外部部材１３０および内部部材１３１〜１３３は、光軸方向ＤＲ３へ一体的に移動する。

また、外部部材１３０は、支持部材（図示せず）によって固定されており、内部部材１３１は、外部部材１３０に対して周方向ＤＲ１，ＤＲ２に回転可能であり、内部部材１３２は、内部部材１３１に対して周方向ＤＲ１，ＤＲ２に回転可能であり、内部部材１３３は、内部部材１３２に対して周方向ＤＲ１，ＤＲ２に回転可能である。その結果、内部部材１３１〜１３３は、それぞれ、独立に周方向ＤＲ１，ＤＲ２へ回転可能である。

外部部材１３０の一部分１３０Ａの外周面には、三角形状の凹凸１３０１が形成されており、この凹凸１３０１には、歯車１３４が嵌合している。そして、歯車１３４の中心軸１３４１は、ステッピングモータ１５の回転軸に連結されている。

また、外部部材１３０は、開口部１３０Ｂを有し、内部部材１３１は、開口部１３１Ｂを有する。さらに、内部部材１３３の一部分１３３Ｂは、外部部材１３０および内部部材１３１，１３２によって被覆されておらず、外部へ出ている。

レンズユニット１１は、撮像素子２０に対向して外部部材１３０に固定されている。レンズ群１２は、３個のレンズ１２１〜１２３からなる。レンズ１２１は、内部部材１３３の一部分１３３Ｂに固定され、レンズ１２２は、外部部材１３０の開口部１３０Ｂおよび内部部材１３１の開口部１３１Ｂを介して内部部材１３２に固定され、レンズ１２３は、外部部材１３０の開口部１３０Ｂを介して内部部材１３１に固定されている。

ステッピングモータ１４は、ロータ１４１〜１４３と、ステータコイル１４４〜１４６とを含む。ロータ１４１は、ステータコイル１４４の内周側にステータコイル１４４に対向して設けられ、ロータ１４２は、ステータコイル１４５の内周側にステータコイル１４５に対向して設けられ、ロータ１４３は、ステータコイル１４６の内周側にステータコイル１４６に対向して設けられる。

ロータ１４１は、ロータコア１４１１と、磁石１４１２とからなる。ロータコア１４１１は、略円筒形状からなり、内側が空洞になっている。磁石１４１２は、ロータコア１４１１に埋め込まれ、磁石１４１２の表面は、ロータコア１４１１の外周面に一致している。

ロータ１４２は、ロータコア１４２１と、磁石１４２２とからなる。ロータコア１４２１は、略円筒形状からなり、内側が空洞になっている。磁石１４２２は、ロータコア１４２１に埋め込まれ、磁石１４２２の表面は、ロータコア１４２１の外周面に一致している。

ロータ１４３は、ロータコア１４３１と、磁石１４３２とからなる。ロータコア１４３１は、略円筒形状からなる。磁石１４３２は、ロータコア１４３１に埋め込まれ、磁石１４３２の表面は、ロータコア１４３１の外周面に一致している。

そして、ロータコア１４１１は、軸部材１３の内部部材１３１に連結されており、ロータコア１４２１は、ロータコア１４１１の内側を介して軸部材１３の内部部材１３２に連結されており、ロータコア１４３１は、ロータコア１４２１の内側を介して軸部材１３の内部部材１３３に連結されている。

ステータコイル１４４に一方方向の電流が流れると、ステータコイル１４４は、一方方向の磁力を発生し、その発生した磁力を磁石１４１２に及ぼす。そうすると、ロータ１４１は、周方向ＤＲ１に所定の距離ごと（ステップごと）に回転し、軸部材１３の内部部材１３１も周方向ＤＲ１に所定の距離ごと（ステップごと）に回転する。これにより、レンズ１２３は、その光軸ＬＸ２がレンズユニット１１の光軸ＬＸ１に一致するように撮像素子２０に対向する位置へ移動する。

また、ステータコイル１４４に他方方向の電流が流れると、ステータコイル１４４は、他方方向の磁力を発生し、その発生した磁力を磁石１４１２に及ぼす。そうすると、ロータ１４１は、周方向ＤＲ２に所定の距離ごと（ステップごと）に回転し、軸部材１３の内部部材１３１も周方向ＤＲ２に所定の距離ごと（ステップごと）に回転する。これにより、レンズ１２３は、撮像素子２０に対向しない位置へ移動する。

ステータコイル１４５に一方方向の電流が流れると、ステータコイル１４５は、一方方向の磁力を発生し、その発生した磁力を磁石１４２２に及ぼす。そうすると、ロータ１４２は、周方向ＤＲ１に所定の距離ごと（ステップごと）に回転し、軸部材１３の内部部材１３２も周方向ＤＲ１に所定の距離ごと（ステップごと）に回転する。これにより、レンズ１２２は、その光軸ＬＸ２がレンズユニット１１の光軸ＬＸ１に一致するように撮像素子２０に対向する位置へ移動する。

また、ステータコイル１４５に他方方向の電流が流れると、ステータコイル１４５は、他方方向の磁力を発生し、その発生した磁力を磁石１４２２に及ぼす。そうすると、ロータ１４２は、周方向ＤＲ２に所定の距離ごと（ステップごと）に回転し、軸部材１３の内部部材１３２も周方向ＤＲ２に所定の距離ごと（ステップごと）に回転する。これにより、レンズ１２２は、撮像素子２０に対向しない位置へ移動する。

ステータコイル１４６に一方方向の電流が流れると、ステータコイル１４６は、一方方向の磁力を発生し、その発生した磁力を磁石１４３２に及ぼす。そうすると、ロータ１４３は、周方向ＤＲ１に所定の距離ごと（ステップごと）に回転し、軸部材１３の内部部材１３３も周方向ＤＲ１に所定の距離ごと（ステップごと）に回転する。これにより、レンズ１２１は、その光軸ＬＸ２がレンズユニット１１の光軸ＬＸ１に一致するように撮像素子２０に対向する位置へ移動する。

また、ステータコイル１４６に他方方向の電流が流れると、ステータコイル１４６は、他方方向の磁力を発生し、その発生した磁力を磁石１４３２に及ぼす。そうすると、ロータ１４３は、周方向ＤＲ２に所定の距離ごと（ステップごと）に回転し、軸部材１３の内部部材１３３も周方向ＤＲ２に所定の距離ごと（ステップごと）に回転する。これにより、レンズ１２１は、撮像素子２０に対向しない位置へ移動する。

このように、ステータコイル１４４〜１４６に流す電流の方向を一方方向または他方方向へ切換えることにより、レンズ１２１〜１２３の各々を独立に撮像素子２０に対向する位置または撮像素子２０に対向しない位置へ移動可能である。

すなわち、ステッピングモータ１４は、軸部材１３の内部部材１３１〜１３３の各々を独立に周方向ＤＲ１またはＤＲ２に回転させ、レンズ１２１〜１２３の各々を独立に撮像素子２０に対向する位置または撮像素子２０に対向しない位置へ移動可能である。

ステッピングモータ１５が歯車１３４を矢印１の方向へ回転させると、軸部材１３（外部部材１３０および内部部材１３１〜１３３）は、歯車１３４の回転に連動して光軸方向ＤＲ３の一方の方向ＤＲ３１へ移動する。また、ステッピングモータ１５が歯車１３４を矢印２の方向へ回転させると、軸部材１３（外部部材１３０および内部部材１３１〜１３３）は、歯車１３４の回転に連動して光軸方向ＤＲ３の他方の方向ＤＲ３２へ移動する。

上述したように、軸部材１３は、ステッピングモータ１４によって内部部材１３１〜１３３のみが周方向ＤＲ１，ＤＲ２へ回転するとともに、ステッピングモータ１５によって外部部材１３０および内部部材１３１〜１３３が一体的に光軸方向ＤＲ３（ＤＲ３１，ＤＲ３２）へ移動する。

レンズユニット１１およびレンズ群１２をステッピングモータ１５によって光軸方向ＤＲ３へ移動させるのは、レンズユニット１１またはレンズユニット１１およびレンズ群１２からなるレンズのフォーカスを合わせるためである。

このように、レンズ装置１０は、ステッピングモータ１４によってレンズ群１２の複数のレンズ１２１〜１２３を撮像素子２０に対向する位置または撮像素子２０に対向しない位置に回転させるとともに、ステッピングモータ１５によってレンズユニット１１またはレンズユニット１１およびレンズ群１２からなるレンズのフォーカスを合わせる。

図４は、図１に示すレンズユニット１１の構成図である。図４を参照して、レンズユニット１１は、レンズ１１１〜１１３からなる。レンズ１１１は、撮影の対象となる物体側に配置され、レンズ１１２は、レンズ１１１に対向して配置され、レンズ１１３は、レンズ１１２に対向して撮像素子２０側に配置される。すなわち、３個のレンズ１１１〜１１３は、物体側から撮像素子２０側へ向かう方向に順次配置される。

レンズ１１１は、非球面１１１Ａ，１１１Ｂを有し、レンズ１１２は、非球面１１２Ａ，１１２Ｂを有し、レンズ１１３は、非球面１１３Ａ，１１３Ｂを有する。

レンズ１１１〜１１３の光学特性および面間隔を表１に示す。

レンズ１１１は、屈折率が１．４８７であるガラスからなる。そして、レンズ１１１のアッベ数は、７０．４である。なお、アッベ数は、色収差の度合いを示す指標であり、その数値が大きい程、色収差が少ないことを表す。

非球面１１１Ａの曲率半径は、３．３２８ｍｍであり、非球面１１１Ｂの曲率半径は、６１．２９６ｍｍである。

表１において、非球面１１１Ｂの次の行に「球面」と記載されているのは、レンズ１１１とレンズ１１２との間に絞りが挿入されているからである。

レンズ１１２は、屈折率が２．００２であるガラスからなる。そして、レンズ１１２のアッベ数は、２０．６である。非球面１１２Ａの曲率半径は、−２．３５９ｍｍであり、非球面１１２Ｂの曲率半径は、−４．３５０ｍｍである。

レンズ１１３は、屈折率が１．７４４であるガラスからなる。そして、レンズ１１３のアッベ数は、４４．９である。非球面１１３Ａの曲率半径は、１．７７１ｍｍであり、非球面１１３Ｂの曲率半径は、２．１３４ｍｍである。

非球面１１１Ａ，１１１Ｂ間の間隔Ｌ１は、０．５７ｍｍであり、非球面１１１Ｂ，１１２Ａ間の間隔Ｌ２は、１．５３ｍｍであり、非球面１１２Ａ，１１２Ｂ間の間隔Ｌ３は、０．９９ｍｍであり、非球面１１２Ｂ，１１３Ａ間の間隔Ｌ４は、０．１０ｍｍであり、非球面１１３Ａ，１１３Ｂ間の間隔Ｌ５は、０．７５ｍｍであり、非球面１１３Ｂと撮像素子２０との間隔Ｌ６は、５．１４ｍｍである。

このように、レンズユニット１１は、同じ材料（ガラス）からなる３個のレンズ１１１〜１１３からなる。そして、レンズユニット１１においては、レンズ１１１，１１３間に配置されるレンズ１１２は、レンズ１１１，１１３の屈折率（＝１．４８７，１．７４４）よりも大きい屈折率（＝２．００２）を有し、レンズ１１３は、レンズ１１１の屈折率（＝１．４８７）よりも大きい屈折率（＝１．７４４）を有する。その結果、レンズユニット１１は、標準レンズの焦点距離（＝５．３ｍｍ）よりも長い７．８ｍｍの焦点距離を有する。

図５は、図１に示すレンズ群１２の構成図である。図５を参照して、レンズ群１２のレンズ１２１は、物体側に配置され、レンズ１２２は、レンズ１２１に対向して配置され、レンズ１２３は、レンズ１２２に対向して撮像素子２０側に配置される。すなわち、３個のレンズ１２１〜１２３は、物体側から撮像素子２０側へ向かう方向に順次配置される。

レンズ１２１は、非球面１２１Ａ，１２１Ｂを有し、レンズ１２２は、非球面１２２Ａ，１２２Ｂを有し、レンズ１２３は、非球面１２３Ａ，１２３Ｂを有する。

レンズ１２１〜１２３の光学特性および面間隔を表２に示す。

レンズ１２１は、屈折率が２．００２であるガラスからなる。そして、レンズ１２１のアッベ数は、２０．６である。非球面１２１Ａの曲率半径は、−２．０７２ｍｍであり、非球面１２１Ｂの曲率半径は、−２．３７２ｍｍである。

レンズ１２２は、屈折率が１．４８７であるガラスからなる。そして、レンズ１２２のアッベ数は、７０．４である。非球面１２２Ａの曲率半径は、３．１７５ｍｍであり、非球面１２２Ｂの曲率半径は、−０．８４１ｍｍである。

レンズ１２３は、屈折率が１．７５５であるガラスからなる。そして、レンズ１２３のアッベ数は、２７．６である。非球面１２３Ａの曲率半径は、−０．７１６ｍｍであり、非球面１２３Ｂの曲率半径は、−１．７２６ｍｍである。

非球面１２１Ａ，１２１Ｂ間の間隔Ｌ７は、０．８５ｍｍであり、非球面１２１Ｂ，１２２Ａ間の間隔Ｌ８は、２．５４ｍｍであり、非球面１２２Ａ，１２２Ｂ間の間隔Ｌ９は、２．４６ｍｍであり、非球面１２２Ｂ，１２３Ａ間の間隔Ｌ１０は、０．１４ｍｍであり、非球面１２３Ａ，１２３Ｂ間の間隔Ｌ１１は、０．８７ｍｍであり、非球面１２３Ｂと撮像素子２０との間隔Ｌ１２は、１．１７ｍｍである。

レンズ群１２において、３個のレンズ１２１〜１２３は、同じ材料（ガラス）からなる。そして、レンズ１２１が最も大きい屈折率（＝２．００２）を有し、レンズ１２３がレンズ１２１に次いで大きい屈折率（＝１．７４４）を有し、レンズ１２２が最も小さい屈折率（＝１．４８７）を有する。

図６は、図１に示すレンズユニット１１とレンズ群１２とからなるレンズの構成図である。図６を参照して、レンズ群１２の３個のレンズ１２１〜１２３が撮像素子２０に対向する位置へ移動すると、レンズ１１１〜１１３，１２１〜１２３からなるレンズユニット１７が形成される。

レンズユニット１７においては、レンズ１１１は、物体側に配置され、レンズ１２１は、レンズ１１１に対向して配置され、レンズ１１２は、レンズ１２１に対向して配置され、レンズ１１３は、レンズ１１２に対向して配置され、レンズ１２２は、レンズ１１３に対向して配置され、レンズ１２３は、レンズ１２２に対向して撮像素子２０側に配置される。

したがって、レンズ１２１がレンズユニット１１のレンズ１１１，１１２間に挿入され、レンズ１２２，１２３がレンズユニット１１のレンズ１１３と撮像素子２０との間に挿入されるようにレンズ群１２が撮像素子２０に対向する位置へ移動される。

この場合、３個のレンズ１２１〜１２３は、ステッピングモータ１４によって、別々に撮像素子２０に対向する位置へ移動されてもよく、一体的に撮像素子２０に対向する位置へ移動されてもよい。

レンズユニット１７におけるレンズ１１１〜１１３，１２１〜１２３の光学特性および面間隔を表３に示す。

レンズユニット１７において、非球面１１１Ｂ，１２１Ａ間の間隔Ｌ１３は、０．４７ｍｍであり、非球面１２１Ｂ，１１２Ａ間の間隔Ｌ１４は、０．２０ｍｍであり、非球面１１３Ｂ，１２２Ａ間の間隔Ｌ１５は、０．５０ｍｍである。

その他は、表１および表２において説明したとおりである。

レンズユニット１７においては、レンズ１１２，１２１は、同じ屈折率（＝２．００２）を有し、レンズ１１１，１２２は、同じ屈折率（＝１．４８７）を有する。そして、レンズ１１２，１２２の屈折率は、レンズ１１１，１１３，１２１，１２３の屈折率よりも大きい。

したがって、レンズユニット１１のレンズ１１２と同じ屈折率（＝２．００２）を有するレンズ１２１をレンズ１１１，１１２間に挿入し、レンズ１２２，１２３をレンズユニット１１のレンズ１１３と撮像素子２０との間に挿入することにより、標準レンズの焦点距離（＝５．３ｍｍ）よりも短い３．９ｍｍの焦点距離を有するレンズユニット１７を形成可能である。

レンズユニット１７は、レンズユニット１１に３個のレンズ１２１〜１２３を追加して形成されるため、光軸方向ＤＲ３におけるレンズユニット１７の長さは、光軸方向ＤＲ３におけるレンズユニット１１およびレンズ群１２の長さよりも長い。しかし、レンズユニット１７は、レンズユニット１１のレンズ１１１，１１２間にレンズ１２１を挿入し、かつ、レンズ１２１，１２２間にレンズユニット１１のレンズ１１２，１１３を挿入することによって形成されるため、光軸方向ＤＲ３における長さを９．９ｍｍまで縮めることができる。

すなわち、この発明においては、レンズユニット１７の光軸方向ＤＲ３における長さが、レンズユニット１１の光軸方向ＤＲ３における長さと、レンズ群１２の光軸方向ＤＲ３における長さとの和よりも短くなるように、レンズ１２１をレンズ１１１，１１２間に挿入し、レンズ１１２，１１３をレンズ１２１，１２２間に挿入する。

再び、図１を参照して、カメラモジュール１００における動作について説明する。カメラモジュール１００が起動された時点においては、レンズ装置１０のレンズユニット１１が撮像素子２０に対向する位置に保持されている。

そして、望遠レンズであるレンズユニット１１によって対象とする物体を撮影する場合、制御回路（図示せず）がステッピングモータ１５を制御し、上述した方法によって軸部材１３を光軸方向ＤＲ３に移動させてレンズユニット１１のフォーカスを合わせる。

その後、レンズユニット１１のフォーカスが合った状態で、撮像素子２０により対象とする物体を撮影する。

レンズユニット１１により撮影した後、広角レンズを構成するレンズユニット１７（レンズユニット１１＋レンズ群１２）により対象とする物体を撮影する場合、制御回路（図示せず）は、ステッピングモータ１４を制御し、上述した方法によって、軸部材１３の内部部材１３１〜１３３を周方向ＤＲ１に回転させてレンズ群１２を撮像素子２０に対向する位置へ移動させ、レンズユニット１７を形成する。

その後、制御回路（図示せず）は、ステッピングモータ１５を制御し、上述した方法によって軸部材１３を光軸方向ＤＲ３に移動させてレンズユニット１７のフォーカスを合わせる。

そして、レンズユニット１７のフォーカスが合った状態で、撮像素子２０により対象とする物体を撮影する。

さらに、レンズユニット１７により撮影した後、望遠レンズを構成するレンズユニット１１により対象とする物体を撮影する場合、制御回路（図示せず）は、ステッピングモータ１４を制御し、上述した方法によって、軸部材１３の内部部材１３１〜１３３を周方向ＤＲ２に回転させてレンズ群１２を撮像素子２０に対向しない位置へ移動させ、撮像素子２０に対向する位置にレンズユニット１１を形成する。

その後、制御回路（図示せず）は、ステッピングモータ１５を制御し、上述した方法によって軸部材１３を光軸方向ＤＲ３に移動させてレンズユニット１１のフォーカスを合わせる。

そして、レンズユニット１１のフォーカスが合った状態で、撮像素子２０により対象とする物体を撮影する。

このように、カメラモジュール１００においては、撮影の用途に応じて、レンズ群１２を撮像素子２０に対向する位置または撮像素子２０に対向しない位置に移動させ、撮像素子２０に対向する位置にレンズユニット１１，１７を選択的に形成して対象とする物体を撮影する。

なお、レンズ群１２を撮像素子２０に対向する位置または撮像素子２０に対向しない位置に移動させるときに必要とする面積は、３６４ｍｍ^２（＝１９ｍｍ角）である。

上述したように、実施の形態１によれば、レンズ装置１０は、撮像素子２０に対向する位置にレンズユニット１１を支持する軸部材１３と、レンズ群１２が取り付けられた軸部材１３の内部部材１３１〜１３３を軸部材１３の周方向ＤＲ１，ＤＲ２に回転させてレンズ群１２を撮像素子２０に対向する位置または撮像素子２０に対向しない位置に移動させるステッピングモータ１４とを備えるので、レンズ群１２のレンズ１２１〜１２３がレンズユニット１１のレンズ１１１〜１１３に衝突してレンズ１１１，１１３，１２１〜１２３が損傷するのを防止できるとともに、望遠レンズを構成するレンズユニット１１または広角レンズを構成するレンズユニット１７（＝レンズユニット１１＋レンズ群１２）を撮像素子２０に対向する位置に選択的に形成できる。すなわち、レンズの損傷を防止し、かつ、焦点距離、即ち倍率を変えることができる。

［実施の形態２］
図７は、実施の形態２によるカメラモジュールの概略図である。図７を参照して、実施の形態２によるカメラモジュール１００Ａは、図１に示すカメラモジュール１００のレンズ装置１０をレンズ装置１０Ａに代えたものであり、その他は、カメラモジュール１００と同じである。

レンズ装置１０Ａは、レンズ装置１０のカメラユニット１１およびレンズ群１２をレンズユニット１８，１９に代え、軸部材１３を軸部材１３Ａに代え、ステッピングモータ１４をステッピングモータ１４Ａに代えたものであり、その他は、レンズ装置１０と同じである。

レンズユニット１８は、広角レンズを構成し、２つのレンズユニット１８，１９からなるレンズユニットは、望遠レンズを構成する。

レンズユニット１８は、撮像素子２０に対向して設けられ、軸部材１３Ａに固定される。レンズユニット１９は、軸部材１３Ａに取り付けられる。軸部材１３Ａは、レンズユニット１８，１９を支持する。

ステッピングモータ１４Ａは、軸部材１３Ａの内部部材を周方向ＤＲ１，ＤＲ２に回転させ、レンズユニット１９のみを撮像素子２０に対向する位置または撮像素子２０に対向しない位置に移動させる。

なお、レンズ装置１０Ａにおいては、ステッピングモータ１５は、軸部材１３Ａを光軸方向ＤＲ３に移動させる。

図８は、図７に示す軸部材１３Ａおよびステッピングモータ１４Ａの構成図である。また、図９は、図８に示す軸部材１３Ａおよびステッピングモータ１４Ａのロータの光軸方向における断面図である。

図８および図９を参照して、軸部材１３Ａは、図２および図３に示す軸部材１３の内部部材１３１〜１３３を内部部材１３５に代えたものであり、その他は、軸部材１３と同じである。

内部部材１３５は、円筒形状からなり、一部分１３５Ｂを除いて外部部材１３０によって被覆される。内部部材１３５の一部分１３５Ａは、外周側に突出部１３５１を有する。そして、突出部１３５１は、外部部材１３０の溝１３０２に嵌合する。その結果、外部部材１３０および内部部材１３５は、光軸方向ＤＲ３へ一体的に移動する。

また、内部部材１３５は、外部部材１３０に対して周方向ＤＲ１，ＤＲ２に回転可能である。その結果、内部部材１３５は、周方向ＤＲ１，ＤＲ２へ回転可能である。

レンズユニット１８は、軸部材１３Ａの外部部材１３０に固定され、レンズユニット１９は、軸部材１３Ａの内部部材１３５に固定される。

ステッピングモータ１４Ａは、ロータ１４７と、ステータコイル１４８とを含む。ロータ１４７は、ステータコイル１４８の内周側にステータコイル１４８に対向して設けられる。

ロータ１４７は、ロータコア１４７１と、磁石１４７２とからなる。ロータコア１４７１は、略円筒形状からなる。磁石１４７２は、ロータコア１４７１に埋め込まれ、磁石１４７２の表面は、ロータコア１４７１の外周面に一致している。

そして、ロータコア１４７１は、軸部材１３Ａの内部部材１３５に連結されている。

ステータコイル１４８に一方方向の電流が流れると、ステータコイル１４８は、一方方向の磁力を発生し、その発生した磁力を磁石１４７２に及ぼす。そうすると、ロータ１４７は、周方向ＤＲ１に所定の距離ごと（ステップごと）に回転し、軸部材１３Ａの内部部材１３５も周方向ＤＲ１に所定の距離ごと（ステップごと）に回転する。これにより、レンズユニット１９は、その光軸ＬＸ４がレンズユニット１８の光軸ＬＸ３に一致するように撮像素子２０に対向する位置へ移動する。

また、ステータコイル１４８に他方方向の電流が流れると、ステータコイル１４８は、他方方向の磁力を発生し、その発生した磁力を磁石１４７２に及ぼす。そうすると、ロータ１４７は、周方向ＤＲ２に所定の距離ごと（ステップごと）に回転し、軸部材１３Ａの内部部材１３５も周方向ＤＲ２に所定の距離ごと（ステップごと）に回転する。これにより、レンズユニット１９は、撮像素子２０に対向しない位置へ移動する。

このように、ステータコイル１４８に流す電流の方向を一方方向または他方方向へ切換えることにより、レンズユニット１９を撮像素子２０に対向する位置または撮像素子２０に対向しない位置へ移動可能である。

すなわち、ステッピングモータ１４Ａは、軸部材１３Ａの内部部材１３５を周方向ＤＲ１またはＤＲ２に回転させ、レンズユニット１９を撮像素子２０に対向する位置または撮像素子２０に対向しない位置へ移動可能である。

なお、レンズユニット１８，１９は、ステッピングモータ１５によって歯車１３４を矢印１の方向または矢印２の方向へ回転させることによって光軸方向ＤＲ３へ移動される。

上述したように、軸部材１３Ａは、ステッピングモータ１４Ａによって内部部材１３５のみが周方向ＤＲ１，ＤＲ２へ回転するとともに、ステッピングモータ１５によって外部部材１３０および内部部材１３５が光軸方向ＤＲ３（ＤＲ３１，ＤＲ３２）へ移動する。

レンズユニット１８，１９をステッピングモータ１５によって光軸方向ＤＲ３へ移動させるのは、レンズユニット１８，１９のフォーカスを合わせるためである。

このように、レンズ装置１０Ａは、ステッピングモータ１４Ａによってレンズユニット１９を撮像素子２０に対向する位置または撮像素子２０に対向しない位置に回転させるとともに、ステッピングモータ１５によってレンズユニット１８，１９のフォーカスを合わせる。

図１０は、図７に示す一方のレンズユニット１８の構成図である。図１０を参照して、レンズユニット１８は、レンズ１８１〜１８３からなる。レンズ１８１は、撮影の対象となる物体側に配置され、レンズ１８２は、レンズ１８１に対向して配置され、レンズ１８３は、レンズ１８２に対向して撮像素子２０側に配置される。すなわち、３個のレンズ１８１〜１８３は、物体側から撮像素子２０側へ向かう方向に順次配置される。

レンズ１８１は、非球面１８１Ａ，１８１Ｂを有し、レンズ１８２は、非球面１８２Ａ，１８２Ｂを有し、レンズ１８３は、非球面１８３Ａ，１８３Ｂを有する。

レンズ１８１〜１８３の光学特性および面間隔を表４に示す。

レンズ１８１は、屈折率が１．４８７であるガラスからなる。そして、レンズ１８１のアッベ数は、７０．４である。

非球面１８１Ａの曲率半径は、１．６６７ｍｍであり、非球面１８１Ｂの曲率半径は、２０．０５５ｍｍである。

表４において、非球面１８１Ｂの次の行に「球面」と記載されているのは、レンズ１８１とレンズ１８２との間に絞りが挿入されているからである。

レンズ１８２は、屈折率が１．７５５であるガラスからなる。そして、レンズ１８２のアッベ数は、２７．６である。非球面１８２Ａの曲率半径は、−０．５９２ｍｍであり、非球面１８２Ｂの曲率半径は、−１．０６５ｍｍである。

レンズ１８３は、屈折率が１．６２０であるガラスからなる。そして、レンズ１８３のアッベ数は、６０．３である。非球面１８３Ａの曲率半径は、１．５５６ｍｍであり、非球面１８３Ｂの曲率半径は、２９．８３８ｍｍである。

非球面１８１Ａ，１８１Ｂ間の間隔Ｌ１６は、０．５０ｍｍであり、非球面１８１Ｂ，１８２Ａ間の間隔Ｌ１７は、０．８７ｍｍであり、非球面１８２Ａ，１８２Ｂ間の間隔Ｌ１８は、０．３０ｍｍであり、非球面１８２Ｂ，１８３Ａ間の間隔Ｌ１９は、０．１０ｍｍであり、非球面１８３Ａ，１８３Ｂ間の間隔Ｌ２０は、０．７２ｍｍであり、非球面１８３Ｂと撮像素子２０との間隔Ｌ２１は、２．５３ｍｍである。

このように、レンズユニット１１は、同じ材料（ガラス）からなる３個のレンズ１８１〜１８３からなる。そして、レンズユニット１８においては、レンズ１８１，１８３間に配置されるレンズ１８２は、レンズ１８１，１８３の屈折率（＝１．４８７，１．６２０）よりも大きい屈折率（＝１．７５５）を有し、レンズ１８３は、レンズ１８１の屈折率（＝１．４８７）よりも大きい屈折率（＝１．６２０）を有する。その結果、レンズユニット１８は、標準レンズの焦点距離（＝５．３ｍｍ）よりも短い３．９ｍｍの焦点距離を有する。

図１１は、図７に示す他方のレンズユニット１９の構成図である。図１１を参照して、レンズユニット１９は、レンズ１９１〜１９４からなる。レンズ１９１は、物体側に配置され、レンズ１９２は、レンズ１９１に対向して配置され、レンズ１９３は、レンズ１９２に対向して配置され、レンズ１９４は、レンズ１９３に対向して撮像素子２０側に配置される。すなわち、４個のレンズ１９１〜１９４は、物体側から撮像素子２０側へ向かう方向に順次配置される。

レンズ１９１は、非球面１９１Ａおよび球面１９１Ｂを有し、レンズ１９２は、球面１９２Ａおよび非球面１９２Ｂを有し、レンズ１９３は、非球面１９３Ａ，１９３Ｂを有し、レンズ１９４は、非球面１９４Ａ，１９４Ｂを有する。

レンズ１９１〜１９４の光学特性および面間隔を表５に示す。

レンズ１９１は、屈折率が１．６１６であるガラスからなる。そして、レンズ１９１のアッベ数は、６０．５である。

非球面１９１Ａの曲率半径は、４．９４３ｍｍであり、球面１９１Ｂの曲率半径は、−１０．８１０ｍｍである。

レンズ１９２は、屈折率が１．７５５であるガラスからなる。そして、レンズ１９２のアッベ数は、２７．６である。球面１９２Ａの曲率半径は、−１０．８１０ｍｍであり、非球面１９２Ｂの曲率半径は、２．１３７×１０^４ｍｍである。

レンズ１９３は、屈折率が１．４８７であるガラスからなる。そして、レンズ１９３のアッベ数は、７０．４である。非球面１９３Ａの曲率半径は、４．２４４ｍｍであり、非球面１９３Ｂの曲率半径は、２．６１９ｍｍである。そして、非球面１９３Ｂは、−３．８２×１０^−３の位相定数を有する回折格子を含む。したがって、レンズ１９３は、光出射面側に回折格子を含む回折格子レンズである。

レンズ１９４は、屈折率が１．７４９であるガラスからなる。そして、レンズ１９４のアッベ数は、３５．１である。非球面１９４Ａの曲率半径は、５．２５５ｍｍであり、非球面１９４Ｂの曲率半径は、２．４０５ｍｍである。そして、非球面１９４Ａは、１．３２×１０^−２の位相定数を有する回折格子を含む。したがって、レンズ１９４は、光入射面側に回折格子を含む回折格子レンズである。

非球面１９１Ａおよび球面１９１Ｂ間の間隔Ｌ２２は、１．０４ｍｍであり、球面１９２Ａおよび非球面１９２Ｂ間の間隔Ｌ２３は、０．３０ｍｍであり、非球面１９２Ｂ，１９３Ａ間の間隔Ｌ２４は、０．１０ｍｍであり、非球面１９３Ａ，１９３Ｂ間の間隔Ｌ２５は、１．５０ｍｍであり、非球面１９３Ｂ，１９４Ａ間の間隔Ｌ２６は、１．５６ｍｍであり、非球面１９４Ａ，１９４Ｂ間の間隔Ｌ２７は、０．３０ｍｍであり、非球面１９４Ｂと撮像素子２０との間隔Ｌ２８は、４．４５ｍｍである。

このように、レンズユニット１９は、同じ材料（ガラス）からなる４個のレンズ１９１〜１９４からなる。そして、レンズユニット１９においては、レンズ１９２，１９４は、レンズ１９１，１９３の屈折率（＝１．６１６，１．４８７）よりも大きい屈折率（＝１．７５５，１．７４９）を有する。

図１２は、図７に示す２つのレンズユニット１８，１９からなるレンズユニットの構成図である。図１２を参照して、レンズユニット１９が撮像素子２０に対向する位置へ移動されると、レンズ１８１〜１８３，１９１〜１９４からなるレンズユニット２１が形成される。

レンズユニット２１においては、レンズ１９１は、物体側に配置され、レンズ１９２は、レンズ１９１に対向して配置され、レンズ１９３は、レンズ１９２に対向して配置され、レンズ１９４は、レンズ１９３に対向して配置され、レンズ１８１は、レンズ１９４に対向して配置され、レンズ１８２は、レンズ１８１に対向して配置され、レンズ１８３は、レンズ１８２に対向して撮像素子２０側に配置される。

したがって、レンズユニット１９がレンズユニット１８と撮像素子２０との間に挿入されるようにレンズユニット１９が撮像素子２０に対向する位置へ移動される。

レンズユニット１７におけるレンズ１８１〜１８３，１９１〜１９４の光学特性および面間隔を表６に示す。

レンズユニット２１において、非球面１９４Ｂ，１８１Ａ間の間隔Ｌ２９は、０．２０ｍｍであり、その他は、表４および表５において説明したとおりである。

レンズユニット２１においては、レンズ１８２は、レンズ１８２とほぼ同じ屈折率（＝１．７５５）を有し、レンズ１８２は、レンズ１８１，１８３の屈折率（＝１．４８７，１．６２０）よりも大きい屈折率（＝１．７５５）を有し、レンズ１９２，１９４は、レンズ１９１，１９３の屈折率（＝１．６１６，１．４８７）よりも大きい屈折率（＝１．７５５，１．７４９）を有する。

したがって、レンズユニット１９をレンズユニット１８と撮像素子２０との間に挿入することにより、標準レンズの焦点距離（＝５．３ｍｍ）よりも長い７．８ｍｍの焦点距離を有するレンズユニット２１を形成可能である。

レンズユニット２１は、レンズユニット１８にレンズユニット１９を追加して形成されるため、光軸方向ＤＲ３におけるレンズユニット２１の長さは、光軸方向ＤＲ３におけるレンズユニット１８，１９の長さよりも長いが、回折格子レンズ（レンズ１９３，１９４）を用いているため、光軸方向ＤＲ３における長さを９．９ｍｍまで縮めることができる。

再び、図７を参照して、カメラモジュール１００Ａにおける動作について説明する。カメラモジュール１００Ａが起動された時点においては、レンズ装置１０Ａのレンズユニット１８が撮像素子２０に対向する位置に保持されている。

そして、広角レンズであるレンズユニット１８によって対象とする物体を撮影する場合、制御回路（図示せず）がステッピングモータ１５を制御し、上述した方法によって軸部材１３Ａを光軸方向ＤＲ３に移動させてレンズユニット１８のフォーカスを合わせる。

その後、レンズユニット１８のフォーカスが合った状態で、撮像素子２０により対象とする物体を撮影する。

レンズユニット１８により撮影した後、望遠レンズを構成するレンズユニット２１（レンズユニット１８＋レンズユニット１９）により対象とする物体を撮影する場合、制御回路（図示せず）は、ステッピングモータ１４Ａを制御し、上述した方法によって、軸部材１３Ａの内部部材１３５を周方向ＤＲ１に回転させてレンズユニット１９を撮像素子２０に対向する位置へ移動させ、レンズユニット２１を形成する。

その後、制御回路（図示せず）は、ステッピングモータ１５を制御し、上述した方法によって軸部材１３Ａを光軸方向ＤＲ３に移動させてレンズユニット２１のフォーカスを合わせる。

そして、レンズユニット２１のフォーカスが合った状態で、撮像素子２０により対象とする物体を撮影する。

さらに、レンズユニット２１により撮影した後、広角レンズを構成するレンズユニット１８により対象とする物体を撮影する場合、制御回路（図示せず）は、ステッピングモータ１４Ａを制御し、上述した方法によって、軸部材１３Ａの内部部材１３５を周方向ＤＲ２に回転させてレンズユニット１９を撮像素子２０に対向しない位置へ移動させ、撮像素子２０に対向する位置にレンズユニット１８を形成する。

その後、制御回路（図示せず）は、ステッピングモータ１５を制御し、上述した方法によって軸部材１３Ａを光軸方向ＤＲ３に移動させてレンズユニット１８のフォーカスを合わせる。

そして、レンズユニット１８のフォーカスが合った状態で、撮像素子２０により対象とする物体を撮影する。

このように、カメラモジュール１００Ａにおいては、撮影の用途に応じて、レンズユニット１９を撮像素子２０に対向する位置または撮像素子２０に対向しない位置に移動させ、撮像素子２０に対向する位置にレンズユニット１８，２１を選択的に形成して対象とする物体を撮影する。

なお、レンズユニット１９を撮像素子２０に対向する位置または撮像素子２０に対向しない位置に移動させるときに必要とする面積は、３７４ｍｍ^２（＝１９ｍｍ角）である。

上述したように、実施の形態２によれば、レンズ装置１０Ａは、撮像素子２０に対向する位置にレンズユニット１８を支持する軸部材１３Ａと、レンズユニット１９が取り付けられた軸部材１３Ａの内部部材１３５を軸部材１３Ａの周方向ＤＲ１，ＤＲ２に回転させてレンズユニット１９を撮像素子２０に対向する位置または撮像素子２０に対向しない位置に移動させるステッピングモータ１４Ａとを備えるので、レンズユニット１９のレンズ１９１〜１９４がレンズユニット１８のレンズ１８１〜１８３に衝突してレンズ１８１〜１８３，１９１〜１９４が損傷するのを防止できるとともに、広角レンズを構成するレンズユニット１８または望遠レンズを構成するレンズユニット２１（＝レンズユニット１８＋レンズユニット１９）を撮像素子２０に対向する位置に選択的に形成できる。すなわち、レンズの損傷を防止し、かつ、焦点距離、即ち倍率を変えることができる。

図１３は、図１に示すカメラモジュール１００を搭載した携帯電話機の斜視図である。なお、図１３においては、カメラモジュール１００のうち、特徴的なレンズ装置１０を図示する。図１３を参照して、携帯電話機２００は、レンズ装置１０を備える。レンズ装置１０のレンズユニット１１およびレンズ群１２は、携帯電話機２００のカメラ配置部２１０に内蔵される。

携帯電話機２００は、その厚さＴが約１５ｍｍであり、カメラ配置部２１０は、その高さＨが約５ｍｍであり、縦の長さＬが約２０ｍｍであり、横幅Ｗが約２０ｍｍである。

上述したように、レンズユニット１１およびレンズ群１２は、光軸方向の全長が８．０ｍｍであり、レンズユニット１１およびレンズ群１２の切換えに要する面積は、３６４ｍｍ^２であるので、レンズユニット１１およびレンズ群１２をカメラ配置部２１０に収納可能であり、レンズユニット１１およびレンズ群１２をカメラ配置部２１０に収納した状態でレンズ群１２を周方向ＤＲ１，ＤＲ２に切換え可能である。

携帯電話機２００は、金属からなる反射板２２０を備えるが、この反射板２２０は、携帯電話機２００の持ち主が自己の顔写真を撮影するときに自己の顔がレンズユニット１１または１７の方向を向いているかを確認するために用いるものである。

そして、レンズ装置１０を搭載した場合には、反射板２２０は、撮影に用いないレンズ群１２に対向するカメラ配置部２１０に設けられる。これにより、反射板２２０と、撮影に用いるレンズユニット１１の光入射面とを同じ高さにでき、携帯電話機２００の持ち主が自己の顔を確認し易くなる。

なお、携帯電話機２００は、カメラモジュール１００に代えてカメラモジュール１００Ａを搭載してもよい。

この発明においては、レンズ１２１〜１２３またはレンズ１９１〜１９４は、「複数のレンズ」を構成する。

また、ステッピングモータ１４および軸部材１３の内部部材１３１〜１３３は、「レンズユニット形成手段」を構成する。

さらに、ステッピングモータ１４Ａおよび軸部材１３Ａの内部部材１３５は、「レンズユニット形成手段」を構成する。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明は、レンズの損傷を防止し、かつ、変倍機能を有するレンズ装置に適用される。また、この発明は、焦点を正確に合わせ、かつ、変倍機能を有するレンズ装置に適用される。さらに、この発明は、レンズの損傷を防止し、かつ、変倍機能を有するレンズ装置を備えたカメラモジュールに適用される。さらに、この発明は、焦点を正確に合わせ、かつ、変倍機能を有するレンズ装置を備えたカメラモジュールに適用される。

この発明の実施の形態１によるカメラモジュールの概略図である。 図１に示す軸部材およびステッピングモータの構成図である。 図２に示す軸部材およびステッピングモータのロータの光軸方向における断面図である。 図１に示すレンズユニットの構成図である。 図１に示すレンズ群の構成図である。 図１に示すレンズユニットとレンズ群とからなるレンズの構成図である。 実施の形態２によるカメラモジュールの概略図である。 図７に示す軸部材およびステッピングモータの構成図である。 図８に示す軸部材およびステッピングモータのロータの光軸方向における断面図である。 図７に示す一方のレンズユニットの構成図である。 図７に示す他方のレンズユニットの構成図である。 図７に示す２つのレンズユニットからなるレンズユニットの構成図である。 図１に示すカメラモジュールを搭載した携帯電話機の斜視図である。

符号の説明

１０，１０Ａ レンズ装置、１１，１７〜１９，２１ レンズユニット、１２ レンズ群、１３，１３Ａ 軸部材、１４，１４Ａ，１５ ステッピングモータ、２０ 撮像素子、１００，１００Ａ カメラモジュール、１１１〜１１３ レンズ、１１１Ａ，１１１Ｂ，１１２Ａ，１１２Ｂ，１１３Ａ，１１３Ｂ，１２１Ａ，１２１Ｂ，１２２Ａ，１２２Ｂ，１２３Ａ，１２３Ｂ，１８１Ａ，１８１Ｂ，１８２Ａ，１８３Ａ，１９１Ａ，１９２Ｂ，１９３Ａ，１９３Ｂ，１９４Ａ，１９４Ｂ 非球面、１３０ 外部部材、１３０Ａ，１３１Ａ，１３２Ａ，１３３Ａ，１３３Ｂ，１３５Ａ，１３５Ｂ 一部分、１３０Ｂ，１３１Ｂ 開口部、１３１〜１３３，１３５ 内部部材、１３１Ａ 一方端、１３４ 歯車、１４１〜１４３，１４７ ロータ、１４４〜１４６，１４８ ステータコイル、１９１Ｂ，１９３Ａ 球面、２００ 携帯電話機、２１０ カメラ配置部、２２０ 反射板、１３０１ 凹凸、１３０２，１３１２，１３２２ 溝、１３１１，１３１２，１３２１，１３３１，１３５１ 突出部、１３４１ 中心軸、１４１１，１４２１，１４３１，１４７１ ロータコア、１４１２，１４２２，１４３２，１４７２ 磁石。

Claims (19)

1. 撮像素子に対向して設けられ、第１の焦点距離を有する第１のレンズユニットと、
   前記第１のレンズユニットを前記第１の焦点距離と異なる第２の焦点距離を有する第２のレンズユニットに変換するための複数のレンズと、
   前記撮像素子に対向する第１の位置または前記撮像素子に対向しない第２の位置に前記複数のレンズを移動させ、前記撮像素子に対向して前記第１および第２のレンズユニットを選択的に形成するレンズユニット形成手段とを備えるレンズ装置。
2. 前記レンズユニット形成手段は、前記複数のレンズを前記第２の位置から前記第１の位置へ移動させ、前記撮像素子に対向して前記第２のレンズユニットを形成する、請求項１に記載のレンズ装置。
3. 前記第１のレンズユニットは、前記撮像素子に対向して固定されている、請求項２に記載のレンズ装置。
4. 前記レンズユニット形成手段は、前記第１または第２のレンズユニットの光軸方向において、前記第２のレンズユニットの全長が前記複数のレンズの全長と前記第１のレンズユニットの全長との和よりも短くなるように前記複数のレンズを前記第２の位置から前記第１の位置へ移動させる、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のレンズ装置。
5. 前記第１のレンズユニットは、望遠レンズを構成し、
   前記第２のレンズユニットは、広角レンズを構成する、請求項４に記載のレンズ装置。
6. 前記第１のレンズユニットは、第１から第３のレンズからなり、
   前記複数のレンズは、第４から第６のレンズからなり、
   前記レンズユニット形成手段は、前記第４のレンズが前記第１のレンズと前記第２のレンズとの間に挿入されるように、前記複数のレンズを前記第２の位置から前記第１の位置へ移動させる、請求項４または請求項５に記載のレンズ装置。
7. 前記第１のレンズユニットにおいて、
   前記第１のレンズは、物体側に配置され、
   前記第２のレンズは、前記第１のレンズに対向して配置され、
   前記第３のレンズは、前記第２のレンズに対向して配置され、
   前記第２のレンズユニットにおいて、
   前記第１のレンズは、物体側に配置され、
   前記第４のレンズは、前記第１のレンズに対向して配置され、
   前記第２のレンズは、前記第４のレンズに対向して配置され、
   前記第３のレンズは、前記第２のレンズに対向して配置され、
   前記第５のレンズは、前記第３のレンズに対向して配置され、
   前記第６のレンズは、前記第５のレンズに対向して配置される、請求項６に記載のレンズ装置。
8. 前記第２および第４のレンズは、前記第１、第３、第５および第６のレンズの屈折率よりも大きく、かつ、ほぼ同じ屈折率を有し、
   前記第１および第５のレンズは、ほぼ同じ屈折率を有する、請求項７に記載のレンズ装置。
9. 前記第１から第６のレンズは、ガラスからなる、請求項７または請求項８に記載のレンズ装置。
10. 前記複数のレンズは、レンズユニットを構成し、
    前記レンズユニット形成手段は、前記第１の位置と前記第２の位置との間で前記複数のレンズを前記レンズユニットとして一体的に移動させる、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のレンズ装置。
11. 前記第１のレンズユニットは、広角レンズを構成し、
    前記第２のレンズユニットは、望遠レンズを構成する、請求項１０に記載のレンズ装置。
12. 前記レンズユニット形成手段は、前記複数のレンズが撮影対象である物体と前記第１のレンズユニットとの間に挿入されるように前記複数のレンズを前記第２の位置から前記第１の位置へ移動させる、請求項１０または請求項１１に記載のレンズ装置。
13. 前記第１のレンズユニットは、第１から第３のレンズからなり、
    前記複数のレンズは、第４から第７のレンズからなり、
    前記第１のレンズユニットにおいて、
    前記第１のレンズは、物体側に配置され、
    前記第２のレンズは、前記第１のレンズに対向して配置され、
    前記第３のレンズは、前記第２のレンズに対向して配置され、
    前記第２のレンズユニットにおいて、
    前記第４のレンズは、前記物体側に配置され、
    前記第５のレンズは、前記第４のレンズに対向して配置され、
    前記第６のレンズは、前記第５のレンズに対向して配置され、
    前記第７のレンズは、前記第６のレンズに対向して配置され、
    前記第１のレンズは、前記第７のレンズに対向して配置され、
    前記第２のレンズは、前記第１のレンズに対向して配置され、
    前記第３のレンズは、前記第２のレンズに対向して配置される、請求項１２に記載のレンズ装置。
14. 前記第６のレンズは、光出射面に第１の回折格子を含み、
    前記第７のレンズは、光入射面に第２の回折格子を含む、請求項１３に記載のレンズ装置。
15. 前記第１および第２の回折格子は、相互に異なる位相定数を有する、請求項１４に記載のレンズ装置。
16. 前記第２のレンズは、前記第１および第３のレンズよりも大きい屈折率を有し、
    前記第５および第７のレンズは、前記第４および第６のレンズよりも大きい屈折率を有する、請求項１３から請求項１５のいずれか１項に記載のレンズ装置。
17. 前記第２のレンズは、前記第５のレンズとほぼ同じ屈折率を有する、請求項１６に記載のレンズ装置。
18. 前記第１から第７のレンズは、ガラスからなる、請求項１３から請求項１６のいずれか１項に記載のレンズ装置。
19. 請求項１から請求項１８のいずれか１項に記載のレンズ装置を備えるカメラモジュール。

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