JP3178837U - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】防塵性が良く、レンズ取り付け位置調整が効率良く行え、オートフォーカス機能を有する撮像装置に使用可能なレンズ駆動装置を提供する事を目的とする。
【解決手段】ベース２に近づく方向のレンズホルダ３の移動を規制する無限遠側規制部２ａはベース３の底面部からの高さの異なる２つの移動規制部を有し、撮像時には高さの低い第１移動規制部２ｂで移動が規制され、レンズユニット９１の取り付け時には高さの高い第２移動規制部２ｃで移動が規制される。これにより、レンズホルダ３が第２移動規制部２ｃに当接する位置でレンズホルダ３へのレンズユニット９１の取り付け位置調整が可能となり、撮像時には第２移動規制部２ｃより高さの低い第１移動規制部２ｂで移動が規制されるので、無限遠の合焦時でもオートフォーカス機能が動作可能となる。
【選択図】図１１

Description

本考案は、レンズ駆動装置に関し、特に、レンズ取り付け位置調整が容易なレンズ駆動装置に関する。

各種カメラなどの撮像装置に使用されるレンズ駆動装置では、１枚または複数枚のレンズがレンズホルダに保持されている。レンズホルダはレンズの光軸方向に移動可能で、レンズホルダを移動させる事により、近距離から無限遠までの被写体の画像を撮像装置の撮像素子に合焦させる事ができる。

近年、多くの撮像装置はオートフォーカス機能を有しており、これにより多くのユーザーが気軽に写真撮影する事が可能となっている。

この様なオートフォーカス機能の従来例として、特許文献１に記載されているオートフォーカス機能では、図１２に示す様に、第１レンズ９３１，第２レンズ９３２，第３レンズ９３３と撮像素子９３８を有するレンズ本体９３０において、合焦調整用の第３レンズ９３３には第１ソレノイド９３４及び第２ソレノイド９３５が取り付けられている。

第１レンズ９３１，第２レンズ９３２を通過し第３レンズ９３３で合焦調整された入射光は撮像素子９３８上に結像し、撮像素子９３８の出力信号が図示しないカメラ回路に送られる。図示しないカメラ回路では撮像素子９３８の出力信号から撮像素子９３８上の結像状態を判定する。

合焦調整時には、第１ソレノイド９３４及び第２ソレノイド９３５に通電して合焦調整用の第３レンズ９３３を光軸方向に移動させ、カメラ回路が撮像素子９３８の出力信号から撮像素子９３８上の結像状態を判定し、第３レンズ９３３がほぼ合焦状態となる位置に来たと判定されると、合焦位置を確定させる為、カメラ回路は第１ソレノイド９３４及び第２ソレノイド９３５を駆動して合焦調整用の第３レンズ９３３を微小振動させる。

合焦位置を確定させるための微小振動により第３レンズ９３３が振幅範囲を移動する間の出力信号の変化から、カメラ回路は出力信号が最も適切となる第３レンズ９３３の位置を確定でき、これによりオートフォーカス機能が実現される。

ところで、オートフォーカス機能がない撮像装置の場合、合焦調整用の第３レンズ９３３の移動範囲は、最短撮影距離で被写体像が撮像素子９３８上に合焦する撮像素子９３８から最も遠い位置から、無限遠の被写体像が撮像素子９３８上に合焦する撮像素子９３８に最も近い位置まで、である。従って、オートフォーカス機能がない撮像装置では、最短撮影距離で被写体像が合焦する位置から無限遠の被写体像が合焦する位置までレンズが移動できる様な、レンズ移動規制機構が設けられる。

これに対し、オートフォーカス機能を有する撮像装置では、合焦確定時に合焦調整用の第３レンズ９３３を微小振動させるので、合焦調整用の第３レンズ９３３の移動範囲は、オートフォーカス機能がない場合の移動範囲より合焦位置確定のための微小振動の振幅分だけ広い範囲が必要となる。すなわち、微小振動の振幅をWとした時、合焦調整用の第３レンズ９３３の移動範囲は、最短撮影距離で被写体像が撮像素子９３８上に合焦する位置より更にＷ／２だけ遠い位置から、無限遠の被写体像が撮像素子９３８上に合焦する位置より更にＷ／２だけ近い位置まで、となる。

このため、オートフォーカス機能を有する撮像装置では、最短撮影距離で合焦する位置から無限遠の被写体が合焦する位置までの範囲より、微小振動振幅Wの半分ずつ広い範囲までレンズが移動できる様な、レンズ移動規制機構が設けられる。

特開昭６３−１６３３１２号公報

近年のデジタルカメラあるいは携帯情報端末に組み込まれている撮像装置は、オートフォーカス機能を有しながら小型化されており、撮像装置の小型化に伴い焦点距離の短いレンズが使用されている。

焦点距離の短いレンズで撮像する場合、広い撮影距離範囲で合焦する事が知られており、レンズが無限遠の被写体像が合焦する位置にあれば、無限遠の被写体から、例えば１メートル程度の、中距離の被写体まで全て合焦する事が多い。この為、オートフォーカス機能を有する小型の撮像装置の場合、例えばソレノイド等のレンズの移動機構に通電していない通常時に、無限遠の被写体像が合焦する様にレンズ位置を調整し、近距離の被写体を撮影する場合や合焦確定時に移動機構に通電しレンズを移動または微小振動させる、という方式が取られる。

従って、上記の様な焦点距離の短いレンズが使用されている小型の撮像装置の製造工程では、レンズホルダにレンズを取り付ける場合、移動機構に通電していない通常の状態で無限遠の被写体像が合焦する様にレンズの取り付け位置を調整する。

上記の様に、移動機構に通電していない通常の状態で無限遠の被写体像が合焦する様にレンズを取り付けるには、移動機構に通電していない通常状態で、レンズホルダが無限遠合焦位置にある状態で、無限遠の被写体像が合焦する位置にレンズを取り付ければ良い。

通常、レンズ移動規制機構はレンズを保持するレンズホルダの移動を規制するので、オートフォーカス機能がない撮像装置の場合であれば、レンズ移動規制機構の無限遠合焦側の規制位置にレンズホルダを押しつけながらレンズ取り付け位置を調整すれば、前記の、通常時に無限遠の被写体が合焦する様に、レンズ位置を調整する事ができる。

しかしながら、オートフォーカス機能を有する撮像装置の場合、レンズ移動規制機構の無限遠合焦側の規制位置は、無限遠の被写体が合焦する位置より、合焦位置を確定させるための微小振動の幅Wの半分だけ撮像装置取り付け側に近い位置に移動規制位置がある。この為、オートフォーカス機能を有する撮像装置の場合には、レンズ移動規制機構の無限遠合焦側の規制位置にレンズホルダを押しつけながらレンズ取り付け位置を調整しても、通常時に無限遠の被写体が合焦する様に、レンズ位置を調整する事ができない。

レンズ移動規制機構の規制位置を利用しないでレンズホルダを無限遠合焦位置に保持する方向として、治具等により外部からレンズホルダを固定する事が考えられる。しかし、この方法では、外部からレンズホルダまで繋がる、レンズホルダを保持する治具の腕等が通過する孔が必要となり、この孔を通してゴミが侵入する虞があり、撮像装置の防塵性が低下するという問題があった。

本考案は、上述した課題を解決するもので、防塵性が良く、レンズ取り付け位置調整が効率良く行え、オートフォーカス機能を有する撮像装置に使用可能なレンズ駆動装置を提供する事を目的とする。

この課題を解決するために、請求項１に記載のレンズ駆動装置は、オートフォーカス機能を有する撮像装置に使用され、レンズユニットが取り付けられ得るレンズホルダと、磁石及びコイルを備え、前記コイルに通電する事により前記レンズホルダを光軸方向に沿って移動させる移動機構と、前記レンズホルダの移動範囲を規制する移動規制部が設けられ、底面部側に前記撮像装置が取り付けられるベースと、を有するレンズ駆動装置であって、
前記移動規制部においては、前記レンズホルダが前記ベースに近づく方向の移動を規制する無限遠側規制部は前記ベースの前記底面部からの高さの異なる２つの移動規制部を有し、撮像時には高さの低い第１移動規制部で移動が規制され、レンズユニットの取り付け時には高さの高い第２移動規制部で移動が規制される、という特徴を有する。

この課題を解決するために、請求項２に記載のレンズ駆動装置では、前記第２移動規制部は、取り付けられたレンズユニットが無限遠に合焦する時の位置に前記レンズホルダを規制する高さに設けられ、前記第１移動規制部の高さは、前記第２移動規制部より、少なくとも、使用される前記撮像装置の前記オートフォーカス機能作動時における微小振動振幅の半分の距離だけ低い、という特徴を有する。

この課題を解決するために、請求項３に記載のレンズ駆動装置は、前記第１移動規制部と前記第２移動規制部とは前記レンズホルダの中心軸を中心とする同一円周上にある、という特徴を有する。

この課題を解決するために、請求項４に記載のレンズ駆動装置は、前記第２移動規制部は前記第１移動規制部に対して、前記レンズユニットを前記レンズホルダにねじ込む際の回転方向と同一方向の前記同一円周上にある、という特徴を有する。

この課題を解決するために、請求項５に記載のレンズ駆動装置では、前記レンズホルダは突設部を有し、該突設部が前記第１移動規制部または前記第２移動規制部に当接する事により前記レンズホルダの移動が規制される、という特徴を有する。

オートフォーカス機能を有する撮像装置に使用される場合、オートフォーカス機能はレンズユニットを合焦位置の前後に移動させて合焦位置を検出するので、レンズユニットが取り付けられるレンズホルダは合焦位置よりも広い範囲まで移動可能でなければならない。

請求項１の考案によれば、レンズホルダが第２移動規制部に当接する位置でレンズホルダへのレンズユニットの取り付け位置調整が可能となり、撮像時には第２移動規制部より高さの低い第１移動規制部で移動が規制されるので、オートフォーカス機能を動作させても、撮像時にレンズホルダが第１移動規制部に衝突する事がなく、レンズユニットが使用先の撮像装置に最も近づく無限遠の合焦時でもオートフォーカス機能が動作可能となる。

また、レンズユニットの取り付け位置調整時には、レンズホルダを第２移動規制部に当接させるのみで、レンズホルダを治具等で保持しないので、治具の腕等の通過孔を設ける必要がなく、ゴミの侵入が回避でき、防塵性が良好となる。

これらにより、防塵性が良く、レンズ取り付け位置調整が効率良く行え、オートフォーカス機能を有する撮像装置に使用可能なレンズ駆動装置が提供できる。

請求項２の考案によれば、第２移動規制部を無限遠合焦位置としたので、レンズユニット取り付け時にレンズホルダを第２移動規制部を当設させ、レンズホルダへレンズユニットを取り付け、無限遠の被写体が合焦する様に取り付け位置を調整すると、無限遠の撮像時に、レンズユニットが取り付けられたレンズホルダは無限遠合焦位にある第２移動規制部よりオートフォーカス機能作動時における微小振動振幅の半分の距離だけ低い第１移動規制部で移動を規制されるので、無限遠の撮像時にもオートフォーカス機能によりレンズユニットを合焦位置より撮像装置に近い側に移動させる事が可能となる。これにより効率の良いレンズユニット取り付け位置調整が可能な、レンズ駆動装置を提供する事ができる。

請求項３の考案によれば、第１移動規制部と第２移動規制部とはレンズホルダの中心軸を中心とする同一円周上に配置されているので、撮像時にはレンズホルダは第１移動規制部で移動が規制されるが、レンズユニットを取り付ける時にはレンズホルダを回転させるだけで、レンズホルダの移動を第２移動規制部で規制する事ができる。これにより、レンズユニットの取り付けが容易なレンズ駆動装置を提供する事ができる。

請求項４の考案によれば、第２移動規制部は第１移動規制部に対して、レンズユニットをレンズホルダにねじ込む際の回転方向と同一方向の前記同一円周上にあるので、レンズユニットをレンズホルダに取り付ける時に、レンズホルダが第２移動規制部に移動が規制される位置にレンズホルダを回転させる事が容易となり、組み立て性の良いレンズ駆動装置を提供する事ができる。

請求項５の考案によれば、レンズホルダに突設部を設けたので、無限遠側規制部には突設部のみが当接すればよいので第１移動規制部および第２移動規制部の当接面積を小さくする事ができる。従って第１移動規制部および第２移動規制部を小さくする事ができ、レンズ駆動装置の小型化が可能となる。

以上により、本考案によれば、防塵性が良く、レンズ取り付け位置調整が効率良く行え、オートフォーカス機能を有する撮像装置に使用可能なレンズ駆動装置を提供する事ができる。

本考案に係るレンズ駆動装置の実施形態の外観を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 本実施形態に係るレンズ駆動装置の斜視図で、（ａ）はレンズ駆動装置の外観を示す斜視図、（ｂ）はヨークの記載を省略したレンズ駆動装置の斜視図ある。 本実施形態に係るレンズ駆動装置の構成を示す分解斜視図である。 ベース２の外観を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 本実施形態に係るレンズ駆動装置の構造を説明する、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 被写体が撮像面に合焦している状態を示す模式図で、（ａ）は無限遠の被写体に合焦している場合で、（ｂ）は最短撮影距離の被写体に合焦している場合である。 中間距離撮影時の、オートフォーカス機能によるレンズ９２の移動を説明する模式図で、（ａ）はレンズ９２が撮像面９３より遠い側に移動した場合、（ｂ）はレンズ９２が合焦位置にある場合、（ｃ）はレンズ９２が撮像面９３に近い側に移動した場合である。 オートフォーカス機能によるレンズ移動範囲を説明する模式図で、（ａ）は無限遠の被写体に合焦している場合で、（ｂ）は無限遠の被写体の場合のレンズ振動範囲、（ｃ）は最短撮影距離の被写体の場合のレンズ振動範囲である。 レンズユニット９１が正しい位置に取り付けられた状態の外観斜視図で、（ａ）はレンズ駆動装置１００の全体を示す斜視図で、（ｂ）は部分斜視図である。 レンズホルダ３の突設部３ｅが第１移動規制部２ｂに当接している状態を示す斜視図で、（ａ）はレンズ駆動装置１００の全体を示す斜視図で、（ｂ）は部分斜視図である。 レンズホルダ３が回転させられ突設部３ｅが第２移動規制部２ｃに当接している状態を示す斜視図で、（ａ）はレンズ駆動装置１００の全体を示す斜視図で、（ｂ）は部分斜視図である 従来のレンズ駆動装置を示す断面図である。

以下、本考案の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、添付図面ではレンズ駆動装置にレンズユニットが装着された時の状態を記載している。また、以下のレンズ駆動装置は実施形態の一例であり、これに限定されるものではない。

図１は、本考案に係るレンズ駆動装置１００の実施形態の外観を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。図２は、本実施形態に係るレンズ駆動装置１００の斜視図で、（ａ）はレンズ駆動装置１００の外観斜視図、（ｂ）はヨーク１の記載を省略したレンズ駆動装置１００の内部構成を示す斜視図である。

レンズ駆動装置１００は、図１及び図２に示す様に、ベース２の上方にヨーク１が置載された、略直方の外形の装置である。

レンズ駆動装置１００には、レンズユニット９１がレンズホルダ３に装着され、ベース２の底面側が図示しない撮像装置に取り付けられる。レンズ駆動装置１００は、レンズホルダ３に装着されたレンズユニット９１とベース２の底面との距離を変化させ、撮像装置に実装された撮像素子への合焦を調整するものである。また、レンズホルダ３の底面はベース２の上面と対向している。

次に、図３及び図４を参照して、本実施形態に係るレンズ駆動装置１００の構成を説明する。図３は本実施形態に係るレンズ駆動装置１００の構成を示す分解斜視図である。図４はベース２を説明するベース２の外観図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。

本実施形態に係るレンズ駆動装置１００は、最下部にベース２が配され、ベース２の上面には下板バネ５が保持され、下板バネ５の上面にはレンズホルダ３が取り付けられ、レンズホルダ３の周囲には、コイル４が巻回される。

外形を構成するヨーク１はベース２の上面側に配され、ヨーク１の内天面にはスペーサ８が置設され、スペーサ８の底面側には上板バネ６が置設される。また、上板バネ６の底面側は、ヨーク１の内側の四隅に配された磁石７により保持される。

ベース２は、合成樹脂等によって略板状に形成され、中央には略円状のセンサ開口部２ｄが形成されており、このセンサ開口部２ｄを介して、レンズホルダ３に取り付けられたレンズユニット９１による画像が、ベース２の底面部側に取り付けられる図示しない撮像装置上の撮像素子に結像する。

ベース２の上面の四隅には、下板バネ５を固定する固定用突起部が形成されており、固定用突起部により、下板バネ５がベース２に位置決めされた状態で取り付けられる。また、ベース２の上面の２辺には上方に突出する無限遠側規制部２ａがそれぞれ設けられ、無限遠側規制部２ａは、図４に示す様に、突出する高さの低い第１移動規制部２ｂと、第１移動規制部２ｂより高く突出する第２移動規制部２ｃを有し、第１移動規制部２ｂと第２移動規制部２ｃは、センサ開口部２ｄの円弧形状部分の中心を中心とする部分円弧上に並ぶ様に配置されている。センサ開口部２ｄの円弧形状部分の中心は、レンズ駆動装置１００の光軸方向と一致する。また、レンズホルダ３はベース２の四隅に設けられた固定用突起部に固定された下板バネ５に保持されているので、センサ開口部２ｄの円弧形状部分の中心は、レンズユニット９１の取り付け高さ調整時にレンズホルダ３が光軸回りに回転されられる時の回転中心となるレンズホルダ３の中心軸と、ほぼ一致する。

第２移動規制部２ｃは、レンズ駆動装置１００がオートフォーカス機能を有する撮像装置に組み込まれた際に、無限遠の被写体が合焦する位置にレンズホルダ３の位置を規制する高さとなっている。また、第１移動規制部２ｂは第２移動規制部２ｃよりオートフォーカス機能における微小振動振幅の半分の距離だけ低い高さとなっており、オートフォーカス機能による無限遠の被写体の合焦確定動作ができる範囲にレンズホルダ３の位置を規制する高さとなっている。

レンズホルダ３は、図３に示す様に、合成樹脂等により形成され、内周面に雄ネジ部３ｄが形成された筒状部３ａと、筒状部３ａの下端側から径方向外側に突出したフランジ部３ｂとを有し、フランジ部３ｂの下面には下方に突出する略円柱状の突設部３ｅが設けられている。筒状部３ａの内側の雄ネジ部３ｄには、レンズユニット９１が装着される。筒状部３ａの外周面には、コイル４を内側から保持する４つのコイル保持部３ｃが突出して形成されている。筒状部３ａに設けたコイル保持部３ｃに、導線が巻回される事で八角形の筒状のコイル４が形成される。

下板バネ５はリン青銅等によって形成された板バネである。

ヨーク１は、軟磁性体により下面が開口した略箱形に形成され、上面部の略中央には中央孔部１ａが設けられ、中央孔部１ａには下側に突出する様に、ヨーク１の外壁部の四隅に対して間隔を空けて対向する４つのポール部１ｂが形成されている。

スペーサ８は、合成樹脂等により略矩形状に形成され、略中央にヨーク１のポール部１ｂおよびレンズホルダ３を挿通可能な開口を有する。スペーサ８の上面側はヨーク１の内天面と当接し、下面側には上板バネ６が当接する
上板バネ６はリン青銅等によって形成された板バネで、レンズホルダ３の筒状部３ａが挿通される中央開口部を有している。

磁石７は、ネオジム磁石等の磁気材料で、ヨーク１の角部の形状に合わせて上面視で台形状に形成され、台形形状の上面部７ａと底面部７ｂを結ぶ方向に着磁されている。

本実施形態に係るレンズ駆動装置１００の移動機構２０は、レンズホルダ３を光軸方向に移動可能に保持する上板バネ６，下板バネ５、及びレンズホルダ３を光軸方向に移動させるコイル４，磁石７，ヨーク１により構成される。

次に、図５を参照して、レンズユニット９１が装着された時のレンズ駆動装置１００の合焦動作を説明する。図５はレンズユニット９１を装着した時の本実施形態に係るレンズ駆動装置１００の構造を示す、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

ベース２の上面には、レンズユニット９１の光軸ＡＸ方向にレンズホルダ３を移動可能に支持する下板バネ５が取り付けられ、下板バネ５の上面にはレンズホルダ３が取り付けられる。また、ヨーク１の内天面に配されたスペーサ８の下面には上板バネ６の上面が当接し、上板バネ６の下面はヨーク１に取り付けられた磁石７の上面で保持され、上板バネ６の下面側はレンズホルダ３と当接している。

上板バネ６はレンズホルダ３をベース２に向かう方向に付勢し、下板バネ５は、上板バネ６の付勢力に抗して、レンズホルダ３をヨーク１の中央孔部１ａに向かう方向に付勢する。これにより、レンズホルダ３は、上板バネ６と下板バネ５により付勢されながら、レンズユニット９１の光軸ＡＸ方向に移動可能に支持される。

ヨーク１の四隅には磁石７がそれぞれ取り付けられ、４つの磁石７の底面部７ｂがヨーク１の４つのポール部１ｂとそれぞれ対向する。これにより磁石７の底面部７ｂとヨーク１のポール部１ｂの間に磁束Ｄｆが流れる。なお、図５に矢印で記載した磁束Ｄｆは、磁束流を概念的に記述したもので、実際の磁束流の形状を示すものではない。

レンズホルダ３に巻回されたコイル４は、ポール部１ｂと磁石７の底面部７ｂとの間に保持される。

磁石７による磁束Ｄｆは、例えば図５に示す様に、磁石７の底面部７ｂとポール部１ｂを結ぶ方向に流れ、レンズホルダ３に巻回されたコイル４には、磁束Ｄｆと直交しレンズホルダ３の筒状部３ａを周回する方向（図５では紙面の裏表方向）に電流が流れる。この為、コイル４に通電すると、フレミングの左手の法則により、磁束Ｄｆの方向とコイル４を流れる電流の方向の２方向に垂直な方向、すなわち、レンズユニット９１の光軸ＡＸ方向の力がコイル４に発生する。

レンズホルダ３は、上板バネ６と下板バネ５により付勢されながら、光軸ＡＸ方向に移動可能に支持されているので、コイル４を流れる電流の向きと大きさを変える事によりコイル４が受ける力の向きと大きさを変える事ができ、これにより、コイル４を保持しているレンズホルダ３を移動させる事ができる。

以上の様に、上板バネ６，下板バネ５，コイル４，磁石７などよりなる移動機構２０（図３参照）によりレンズホルダ３が光軸ＡＸ方向に移動させられる。従って、図示しない撮像装置がベース２の底面に取り付けられると、移動機構２０により、レンズユニット９１から撮像装置の撮像面までの距離を調整する事ができ、撮像面への合焦調整が可能となる。

次に、図６から図８を参照して、オートフォーカス機能を有する撮像装置の合焦動作を説明する。図６は被写体が撮像面９３に合焦している状態を示す模式図で、（ａ）は無限遠の被写体に合焦している場合で、（ｂ）は最短撮影距離の被写体に合焦している場合である。図７は中間距離の被写体を撮影する場合の、オートフォーカス機能によるレンズ９２の移動を説明する模式図で、（ａ）はオートフォーカス機能によりレンズ９２が合焦位置から、撮像面９３より遠い側に移動した場合、（ｂ）はレンズ９２が合焦位置にある場合、（ｃ）はオートフォーカス機能によりレンズ９２が合焦位置から、撮像面９３に近い側に移動した場合である。図８はオートフォーカス機能を有する撮像装置のレンズ移動範囲を説明する模式図で、（ａ）は無限遠の被写体に合焦している場合で、（ｂ）は無限遠の被写体の場合の、オートフォーカス機能によるレンズ振動範囲、（ｃ）は最短撮影距離の被写体の場合の、オートフォーカス機能によるレンズ振動範囲である。

なお、図６，図７，図８では、簡略化の為、レンズは１枚のみの構成としている
例えば遠くの山の風景を撮影する様な、無限遠の被写体を撮影する場合のレンズ９２の合焦位置は、図６（ａ）に示す様に、撮像面９３から無限遠合焦位置Ｆ１だけ離れた位置となる。これに対し、例えば１本の花を撮影する様な、最短撮影距離の被写体を撮影する場合のレンズ９２の合焦位置は、図６（ｂ）に示す様に、レンズ９２が撮像面９３から最短撮影距離合焦位置Ｆ２だけ離れた位置となる。

このとき、無限遠合焦位置Ｆ１はレンズの焦点距離と一致し、最短撮影距離合焦位置Ｆ２は無限遠合焦位置Ｆ１より撮像面９３から離れた位置であり、無限遠合焦位置Ｆ１から最短撮影距離合焦位置Ｆ２の範囲が合焦範囲Ｌｈとなる。

無限遠の被写体から最短撮影距離の被写体まで合焦させる為には、レンズ９２は合焦範囲Ｌｈを移動できればよい。

次に、図７を参照して、オートフォーカス機能が動作した場合のレンズ９２の動作範囲を説明する。

例えば人物の全身を撮影する様な、中間距離の被写体を撮影する場合、図７（ｂ）に示す様に、レンズ９２の合焦位置はレンズ９２の合焦範囲Ｌｈの中間位置の中間距離合焦位置Ｆ３となる。この様な中間距離の被写体の合焦を調整する場合、オートフォーカス機能はレンズ９２を光軸ＡＸ方向に微小に振動させ、この時の雑像面の画像から合焦する位置を確定する。すなわち、オートフォーカス機能が微小振動振幅Ｗでレンズ９２を光軸ＡＸ方向に微小振動させる場合、レンズ９２は、図７（ａ）に示す、微小振動振幅Ｗの半分だけ撮像面９３から離れた位置から、図７（ｃ）に示す、微小振動振幅Ｗの半分だけ撮像面９３に近い位置まで移動し、オートフォーカス機能はこの間の画像の変化から、図７（ｂ）に示す様な、画像の合焦を検出し、合焦位置を確定する。

この時、レンズ９２は中間距離合焦位置Ｆ３を中心に微小振動振幅Ｗの半分の幅で振動するが、上記の様な中間距離の被写体の撮影の場合、レンズ９２の振動範囲はレンズ９２の合焦範囲Ｌｈの範囲内であるので、オートフォーカス機能によるレンズ９２の移動範囲の変化はない。

これに対し、無限遠の被写体を撮影する場合や、最短撮影距離の被写体を撮影する場合には、オートフォーカス機能の動作により、下記の様に、レンズ９２の移動範囲の変更が必要となる。

無限遠の被写体を撮影する場合のレンズ９２の合焦位置は、図８（ａ）に示す様に、撮像面９３から無限遠合焦位置Ｆ１だけ離れた位置となる。

オートフォーカス機能により無限遠の被写体の合焦位置を確定する場合、オートフォーカス機能は、図８（ｂ）に示す様に、レンズ９２を無限遠合焦位置Ｆ１を中心に光軸ＡＸ方向に微小振動振幅Ｗの半分の幅で振動させる。この場合、無限遠合焦位置Ｆ１はレンズ９２の合焦範囲Ｌｈの、もっとも撮像面９３に近い位置である為、オートフォーカス機能が微小振動振幅Ｗの半分の幅でレンズ９２を撮像面９３に近い方向に移動させると、レンズ９２は合焦範囲Ｌｈの範囲から外れた位置まで移動する。

同様にして、オートフォーカス機能により最短撮影距離の被写体の合焦位置を確定する場合、図８（ｃ）に示す様に、オートフォーカス機能が微小振動振幅Ｗの半分の幅でレンズ９２を撮像面９３から離れる方向に移動させると、レンズ９２は合焦範囲Ｌｈの範囲から外れた位置まで移動する。

従って、オートフォーカス機能を有する撮像装置に使用されるレンズ駆動装置では、オートフォーカス機能が微小振動振幅Ｗでレンズ９２を光軸ＡＸ方向に微小振動させる場合、レンズ９２の移動範囲ＬＴは、少なくとも、レンズ９２の合焦範囲Ｌｈより撮像面９３に近い側及び撮像面９３から遠い側に、それぞれ微小振動振幅Ｗの半分ずつ広い範囲となる。

通常、レンズ駆動装置には、レンズ９２が上記の移動範囲ＬＴのみで移動が可能となる様に移動規制部が設けられるが、オートフォーカス機能を有する撮像装置に使用されるレンズ駆動装置では、撮像面９３に近い側の移動規制部、すなわち無限遠側規制部は、レンズ９２が無限遠合焦位置Ｆ１より微小振動振幅Ｗの半分だけ撮像面９３に近い位置でレンズ９２の移動を規制する様に設けられる。従って、レンズ９２が無限遠側規制部で位置を規制された場合、レンズ９２に無限遠の被写体の撮影に相当する平行光を入射しても、撮像面９３では合焦しないので、例えばレンズ９２をレンズ駆動装置に取り付ける場合に、無限遠側規制部を基準にレンズ９２の位置調整を行う事ができない。

次に、図９から図１１を参照して、本実施形態に係るレンズ駆動装置１００にレンズユニット９１を取り付け、レンズユニット９１の取り付け位置を調整する場合の調整方法を説明する。図９から図１１はいずれも、レンズユニット９１が取り付けられ、ヨーク１の記載を省略した、レンズ駆動装置１００の外観斜視図である。図９はレンズユニット９１が正しい位置に取り付けられた状態の外観斜視図で、（ａ）はレンズ駆動装置１００の全体を示す斜視図で、（ｂ）はベース２の無限遠側規制部２ａとレンズホルダ３の突設部３ｅの位置関係を示す部分斜視図である。図１０はレンズホルダ３がベース２に近接し、突設部３ｅが第１移動規制部２ｂに当接している状態を示す斜視図で、（ａ）はレンズ駆動装置１００の全体を示す斜視図で、（ｂ）はベース２の無限遠側規制部２ａとレンズホルダ３の突設部３ｅの位置関係を示す部分斜視図である。図１１はレンズホルダが回転させられ、突設部３ｅが第２移動規制部２ｃに当接している状態を示す斜視図で、（ａ）はレンズ駆動装置１００の全体を示す斜視図で、（ｂ）はベース２の無限遠側規制部２ａとレンズホルダ３の突設部３ｅの位置関係を示す部分斜視図である。

本実施形態に係るレンズ駆動装置１００にレンズユニット９１が正しい位置に取り付けられ、移動機構２０（図３参照）に通電されていない状態では、図９（ａ），（ｂ）に示す様に、レンズホルダ３の突設部３ｅはベース２の第１移動規制部２ｂと隙間をあけて対向している。

通常、上記の状態で、レンズユニット９１は無限遠の被写体が合焦する位置に調整されており、突設部３ｅと第１移動規制部２ｂは、撮像装置のオートフォーカス機能が合焦位置を確定する為にレンズユニット９１が取り付けられたレンズホルダ３を微小振動させる事ができるだけの隙間が維持されている。また、第２移動規制面の高さは突設部３ｅの底面の高さと同一となる様に設定されている。

レンズ駆動装置１００にレンズユニット９１を取り付ける場合に、図１０（ａ）に示す様に、光軸方向に移動可能に支持されたレンズホルダ３を下方に押下しながらレンズユニット９１を取り付けると、レンズホルダ３は、図１０（ｂ）に示す様に、突設部３ｅが第１移動規制部２ｂに当接した状態でレンズユニット９１を取り付ける事になる。

しかしながら、レンズホルダ３の突設部３ｅがベース２の第１移動規制部２ｂに当接する位置はレンズユニット９１が無限遠の被写体に合焦する位置から、撮像装置のオートフォーカス機能が合焦位置を確定する為にレンズホルダ３を微小振動させる事ができる距離だけ離れた位置である。従って、突設部３ｅが第１移動規制部２ｂに当接した状態でレンズユニット９１の合焦位置を調整する事はできない。

治具等で、無限遠の被写体が合焦する高さにレンズホルダ３を保持して、レンズユニット９１を取り付ける事により、レンズユニット９１の合焦位置を調整する事は可能である。しかし、この場合、図９から図１１で記載を省略した、レンズ駆動装置１００の外形を覆っているヨーク１に、治具等の腕部材等が挿通できる穴部を設ける必要があり、この穴部からゴミ等が侵入する虞があり、防塵性が低下する。

これに対し、本実施形態に係るレンズ駆動装置１００では、第２移動規制部２ｃは無限遠の被写体が合焦する位置にレンズホルダ３の位置を規制する高さとなっているので、レンズホルダ３を一方向に回転させると、図１１（ａ），（ｂ）に示す様に、レンズホルダ３の突設部３ｅが第２移動規制部２ｃに当接する。

従って、この状態、すなわちレンズホルダ３を一方向に回転させ突設部３ｅと第２移動規制部２ｃが当接させレンズホルダ３の高さを固定した状態で、レンズホルダ３へのレンズユニット９１の取り付け位置を調整する事により、図９（ａ）に示す、移動機構２０（図３参照）に通電されていない状態で無限遠の被写体が合焦する位置にレンズユニット９１の高さを調整してレンズホルダ３に保持させる事ができる。

なお、レンズユニット９１取り付け高さの基準となる第２移動規制部２ｃは第１移動規制部２ｂから見て、レンズユニット９１をレンズホルダ３に取り付ける時のネジの回転方向（図１１（ａ）では右回り方向）と同じ方向（図１１（ａ）では右回り方向）にあるので、一方向に回転させたレンズホルダ３がレンズユニット９１の取り付け時に他方向に回転させられる事が無く、レンズユニット９１の取り付け作業を効率よく行う事ができる。

また、第１移動規制部２ｂ及び第２移動規制部２ｃとは、レンズホルダ３の中心軸を中心とする同一円周上に配置されているので、レンズユニット９１を取り付ける時にはレンズホルダ３を回転させるだけで、突設部３ｅが第２移動規制部２ｃ上に移動し、レンズホルダ３の移動を第２移動規制部２ｃで規制する事ができる。これにより、レンズユニット９１の取り付け作業を効率よく行う事ができる。

また、第１移動規制部２ｂ及び第２移動規制部２ｃと対向する部位をレンズホルダ３の下面から部分的に突出した突設部３ｅとしたので、第１移動規制部２ｂ及び第２移動規制部２ｃは突設部３ｅと対向する領域のみでよく、第１移動規制部２ｂ及び第２移動規制部２ｃよりなる無限遠側規制部２ａを小さくできる。これにより、レンズユニット９１の小型化が可能となる。

以上の様に、オートフォーカス機能を有する撮像装置に使用される本実施形態に係るレンズ駆動装置１００は、レンズユニット９１が取り付けられるレンズホルダ３と、磁石７及びコイル４を備え、コイル４に通電する事によりレンズホルダ３を光軸ＡＸ方向に沿って移動させる移動機構２０と、レンズホルダ３の移動範囲を規制する移動規制部が設けられ底面部に撮像装置が取り付けられるベース２と、を有しており、
移動規制部においては、レンズホルダ３がベース２に近づく方向の移動を規制する無限遠側規制部２ａはベース２の底面部からの高さの異なる２つの移動規制部を有し、撮像時には高さの低い第１移動規制部２ｂで移動が規制され、レンズユニット９１の取り付け時には高さの高い第２移動規制部２ｃで移動が規制される。

これにより、レンズホルダ３が第２移動規制部２ｃに当接する位置でレンズホルダ３へのレンズユニット９１の取り付け位置調整が可能となり、撮像時には第２移動規制部２ｃより高さの低い第１移動規制部２ｂで移動が規制されるので、オートフォーカス機能を動作させても、撮像時にレンズホルダ３が第１移動規制部２ｂに衝突する事がなく、レンズユニット９１が撮像装置に最も近づく無限遠の合焦時でもオートフォーカス機能が動作可能となる。

また、レンズユニット９１の取り付け位置調整時には、レンズホルダ３を第２移動規制部２ｃに当接させるのみで良く、レンズホルダ３を治具等で保持しないので、治具の腕等の通過孔を設ける必要がなく、ゴミの侵入が回避でき、防塵性が良好となる。

これらにより、本実施形態によれば、防塵性が良く、レンズ取り付け位置調整が効率良く行え、オートフォーカス機能を有する撮像装置に使用可能なレンズ駆動装置１００が提供できる。

また、本実施形態に係るレンズ駆動装置１００では、第２移動規制部２ｃは、取り付けられたレンズユニット９１が無限遠に合焦する時の位置にレンズホルダ３を規制する高さに設け、第１移動規制部２ｂの高さは、第２移動規制部２ｃより、少なくとも、使用される撮像装置のオートフォーカス機能の動作範囲の半分の距離だけ低い高さとした。

これにより、レンズユニット９１取り付け時にレンズホルダ３を一方向に回転させ、突設部３ｅと第２移動規制部２ｃとを当設させ、レンズユニット９１の取り付け位置を無限遠の被写体が合焦する様に調整すると、無限遠の撮像時にもオートフォーカス機能によりレンズユニット９１を合焦位置より撮像装置に近い側に移動させる事が可能となるので、効率の良いレンズユニット９１の取り付け位置調整が可能なレンズ駆動装置１００を提供する事ができる。

また、本実施形態に係るレンズ駆動装置１００では、第１移動規制部２ｂと第２移動規制部２ｃとはレンズホルダ３の中心軸を中心とする同一円周上にあるので、撮像時にはレンズホルダ３は第１移動規制部２ｂで移動が規制されるが、レンズユニット９１を取り付ける時にはレンズホルダ３を回転させるだけで、レンズホルダ３の移動を第２移動規制部２ｃで規制する事ができる。これにより、レンズユニット９１の取り付けが容易なレンズ駆動装置１００を提供する事ができる。

また、本実施形態に係るレンズ駆動装置１００では、レンズホルダ３に設けた突設部３ｅが第１移動規制部２ｂまたは第２移動規制部２ｃに当接する事によりレンズホルダ３の移動が規制される、という構成としたので、無限遠側規制部２ａには突設部２ｅのみが当接すればよいので第１移動規制部２ｂ及び第２移動規制部２ｃの当接部の面積を小さくする事ができ、レンズ駆動装置の小型化が可能となる。

以上の様に、本変形例のレンズ駆動装置２００では、突出部２ｇの突出先端部を球状とする事により、突出部２ｇを変形させやすくなるので、より容易に光軸を調整する事が可能となるとともに、撮像装置に安定して取り付けが可能となり、撮像装置に安定して取り付ける事が可能で、光軸調整を効率良く行えるレンズ駆動装置を提供する事ができる。

１ ヨーク
１ａ 中央孔部
１ｂ ポール部
２ ベース
２ａ 無限遠側規制部
２ｂ 第１移動規制部
２ｃ 第２移動規制部
２ｄ センサ開口部
３ レンズホルダ
３ａ 筒状部
３ｂ フランジ部
３ｃ コイル保持部
３ｄ 雄ネジ部
３ｅ 突設部
４ コイル
５ 下板バネ
６ 上板バネ
７ 磁石
７ａ 上面部
７ｂ 底面部
８ スペーサ
２０ 移動機構
９１ レンズユニット
９２ レンズ
９３ 撮像面
１００ レンズ駆動装置
ＡＸ レンズ光軸
Ｄｆ 磁束
Ｆ１ 無限遠合焦位置
Ｆ２ 最短撮影距離合焦位置
Ｆ３ 中間距離合焦位置
Ｌｈ 合焦範囲
ＬＴ 移動範囲
Ｗ 微小振動振幅

Claims (5)

1. オートフォーカス機能を有する撮像装置に使用され、
   レンズ体が取り付けられ得るレンズホルダと、
   磁石及びコイルを備え、前記コイルに通電する事により前記レンズホルダを光軸方向に沿って移動させる移動機構と、
   前記レンズホルダの移動範囲を規制する移動規制部が設けられ、底面部側に前記撮像装置が取り付けられるベースと、を有するレンズ駆動装置であって、
   前記移動規制部においては、前記レンズホルダが前記ベースに近づく方向の移動を規制する無限遠側規制部は前記ベースの前記底面部からの高さの異なる２つの移動規制部を有し、
   撮像時には高さの低い第１移動規制部で移動が規制され、
   レンズ体の取り付け時には高さの高い第２移動規制部で移動が規制される事を特徴とするレンズ駆動装置。
   
2. 前記第２移動規制部は、取り付けられたレンズ体が無限遠に合焦する時の位置に前記レンズホルダを規制する高さに設けられ、
   前記第１移動規制部の高さは、前記第２移動規制部より、少なくとも、使用される前記撮像装置の前記オートフォーカス機能作動時における微小振動振幅の半分の距離だけ低い事を特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
   
3. 前記第１移動規制部と前記第２移動規制部とは前記レンズホルダの中心軸を中心とする同一円周上にある事を特徴とする、請求項１または請求項２に記載のレンズ駆動装置。
   
4. 前記第２移動規制部は前記第１移動規制部に対して、前記レンズ体を前記レンズホルダにねじ込む際の回転方向と同一方向の前記同一円周上にある事を特徴とする、請求項３に記載のレンズ駆動装置。
   
5. 前記レンズホルダは突設部を有し、該突設部が前記第１移動規制部または前記第２移動規制部に当接する事により前記レンズホルダの移動が規制される事を特徴とする、請求項１から請求項３のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
   

Images