JP4312610B2 - レンズ駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、カメラ付き携帯電話のカメラなど、比較的小型のカメラ等に用いられるレンズの駆動装置に関する。

カメラが搭載された携帯電話では、片手で携帯電話を持って自己の顔やその他の近接位置となる被写体を撮影する場合が多い。このため、この種のカメラに用いられる撮影レンズ系は、接写撮影機能を保有しているものが多い。このような接写撮影機能を有する撮影レンズ系の場合、通常の撮影を行うときのレンズ位置と接写撮影すなわちマクロ撮影を行うときのレンズ位置が異なるものとなる。すなわち、接写撮影時のレンズ位置は、通常撮影時のレンズ位置よりも僅かに一定の距離だけ被写体側に近づけた位置になる。

このため、この種の撮影レンズ系では、レンズ位置を通常の撮影位置とマクロ撮影位置との間で移動させるための駆動源を備え、スイッチの切り替えによって駆動源を駆動し、上述の２点の撮影位置の間をレンズが移動するようになっている。しかし、携帯電話などの携帯機器においては、機器の小型化、軽量化などの理由から、駆動源としてモータを採用することは難しい。

従って、従来、レンズを保持する筒状のレンズホルダと、レンズホルダの外周に取り付けたリング状のマグネットと、マグネットに対向する駆動コイルとを有し、駆動コイルへの通電を制御することにより、レンズを保持するレンズホルダを変換機構を介さずに直接、光軸方向に直動させると共に、そこにレンズホルダを磁気保持する磁気駆動タイプのレンズ駆動装置が案出されている（特許文献１参照）。

特開平１０−１５０７５９号公報

しかしながら、特許文献１に示すレンズ駆動装置をカメラに組み込んだ場合、２位置での撮影のみしか行えない。即ち、機能が絞り込まれたものとなり柔軟性に欠けたものとなる。また、保持位置において駆動コイルへの通電によってレンズホルダを磁気保持させるため、レンズを保持するレンズホルダと、このレンズホルダを保持する摺動体との間のクリアランスにより、レンズホルダが光軸に対して傾き易く、レンズホルダを保持位置に保持して撮像する場合、得られる画像の画質レベルが低下するという問題がある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、撮影機能を拡張できるとともに、レンズが保持位置で光軸に対して傾かないレンズ駆動装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、レンズを備えた移動レンズ体と、この移動レンズ体をレンズの光軸方向に移動させる駆動手段と、前記移動レンズ体を光軸方向に移動可能に支持する固定体とを有し、前記移動レンズ体を光軸方向の全移動範囲の両端で位置保持させるレンズ駆動装置において、前記移動レンズ体は、前記駆動手段としての第１の磁気的手段を備え、前記固定体は、前記第１の磁気的手段と磁気吸引力または磁気反発力によって前記移動レンズ体を移動可能に配設される前記駆動手段としての第２の磁気的手段を備え、さらに、前記固定体は、前記移動レンズ体に当接する当接部が前記移動レンズ体に当接して該移動レンズ体を光軸方向の全移動範囲の中間位置に保持する位置保持部材を有し、該位置保持部材または前記移動レンズ体を相対的に移動させることにより前記当接部を前記移動レンズ体に当接可能に移動させ、前記移動レンズ体を前記中間位置で保持し、前記移動レンズ体の保持位置を前記全移動範囲の両端の２位置から増加したことを特徴とする。

本発明では、前記位置保持部材または前記移動レンズ体を光軸を中心にして相対的に回転させることにより前記当接部を前記移動レンズ体に当接可能に移動させ、前記移動レンズ体を前記中間位置で保持することが好ましい。このように構成すると、当接部の進出動作を、光軸を中心にした位置保持部材または移動レンズ体の相対回転で行うことができるため、光軸の方向やこの光軸と交差する方向への直動によって当接部を進出させる進出動作と比較し、カメラのコンパクト化が実現し易い。

また、本発明では、当接部を周方向に複数形成することにより、移動レンズ体を周方向の複数箇所で当接保持することが好ましい。このように構成すると、レンズの光軸に対する傾きを確実に防止し、移動レンズ体の安定保持が図れる。このとき当接部は３箇所以上、形成されていることが好ましい。

さらに、本発明では、前記第１の磁気的手段を駆動マグネットおよび駆動コイルのいずれか一方とし、前記第２の磁気的手段を前記第１の磁気的手段の光軸方向の両側に離間して配設される一対の駆動マグネットおよび一対の駆動コイルのいずれか他方として、前記中間位置を前記第１の磁気的手段が前記第２の磁気的手段に近接した位置とし、前記中間位置で前記駆動マグネットと前記駆動コイルのバックヨークとの磁気吸引力により前記移動レンズ体を前記当接部に付勢状態で当接させることが好ましい。このように構成すると、移動レンズ体を付勢状態で当接部に保持できるため、衝撃により移動レンズ体が移動することなく、画質レベルの安定化が図れる。さらに、本発明の場合、駆動マグネットとヨークの磁気吸引力によって、移動レンズ体を保持することができるため、省電力化が図れる。

さらにまた、本発明では、前記位置保持部材を撮像素子側に配設させることが好ましい。携帯電話用のカメラの場合、自己の顔を撮影するニーズに加え、近接撮影が可能なマクロ撮影および風景などを撮影する遠景撮影の３つのニーズが高い。上記３つの撮影を行うレンズ位置は、自己の顔を撮影する位置と遠景を撮影する位置とは近接しており、マクロ撮影の位置は自己の顔を撮影する位置から離れている。故に、撮像素子に近い位置にレンズがあるときが遠景位置になるため、自己の顔を撮影する位置、即ち、中間位置は、撮像素子に近い位置側に来る。従って、位置保持部材が撮像素子に近い位置に配設されているので、上記３つの撮影を行う場合の中間位置で移動レンズ体を付勢状態で当接部に保持させることができる。

また、本発明では、前記当接部は移動レンズ体の光軸方向の端面に当接することにより前記移動レンズ体を前記中間位置で保持することが好ましい。このように構成すると、当接部を移動レンズ体の光軸方向の端面に対向して設けられるので、移動レンズ体の外側への当接部の突出量を最小に抑制でき、カメラを光軸と直交する方向へ小型化することができる。

さらに、本発明では、前記位置保持部材を移動させることにより前記当接部を前記移動レンズ体に当接可能に移動させ、前記移動レンズ体を前記中間位置で保持することが好ましい。このように構成すると、移動レンズ体を移動させずに当接部を移動レンズ体に当接可能に移動させることが可能になり、レンズの光軸ずれを防止できる。

さらにまた、前記移動レンズ体を移動させることにより前記当接部を前記移動レンズ体に当接可能に移動させ、前記移動レンズ体を前記中間位置で保持することが好ましい。このように構成すると、移動レンズ体を光軸の方向へ移動させる第１の磁気的手段を兼用し、当接部を移動レンズ体に当接可能に移動させるため移動レンズ体を移動させる駆動源を構成できる。

本発明のレンズ駆動装置では、移動レンズ体を位置保持部材によって光軸方向の全移動範囲の中間位置に保持することによって、全移動範囲の両端の２位置から増加させることができる。しかも、移動レンズ体は、中間位置で位置保持部材の当接部に当接して保持されるのでレンズの光軸に対する傾きを確実に防止することができる。

以下、図面を参照しながら本発明にかかるレンズ駆動装置の実施の形態について説明する。各実施の形態は、携帯電話のような携帯機器のカメラ部分として搭載するのに適した構成となっているが、ＰＤＡ（Personal Degital Assistance）等他の携帯機器に搭載するようにしてもよい。

（実施の形態１）
（全体構成）
図１は、本発明に係るレンズ駆動装置を示す断面図である。図２は、図１に示すレンズ駆動装置の分解斜視図である。

図１または図２に示すように、このレンズ駆動装置１は、カメラの撮影用のレンズ１４を保持する移動レンズ体１０と、移動レンズ体１０をレンズ１４の光軸１１の方向に沿って直動させる磁気駆動手段２９と、移動レンズ体１０をレンズ１４の光軸１１の方向に沿って直動可能に支持するとともに移動レンズ体１０および磁気駆動手段２９を収納する固定体となるケース体２４と、レンズ１４を通過した像が結像する撮像素子４４と撮像素子４４が固定された回路基板４５とから主に構成されている。尚、本形態においては、撮像素子４４はＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)で構成されている。

移動レンズ体１０は、筒体内部にレンズ１４を備えたレンズ鏡筒１０ｂと、このレンズ鏡筒１０ｂを光軸１１の方向に移動可能に支持する鏡筒ホルダ１０ａとから構成されている。レンズ鏡筒１０ｂは、その一端に、中央が被写体からの反射光をレンズ１４に取り込む円形の入射窓１８を備えた有底部１０ｂ１を有し、この有底部１０ｂ１が図１の上側に来るように配設されている。有底部１０ｂ１の図示上面には、所定の治具を用いてレンズ鏡筒１０ｂを回転させるために形成された係合突起１０ｂ３及び係合溝１０ｂ４が、光軸１１の方向に凸設あるいは凹設されている。また、レンズ鏡筒１０ｂは、図１の上側が小径部に、下側が小径部より径の大きい大径部に形成されており、小径部の外壁には雄ねじ部１０５ｂが形成されている（図２参照）。レンズ１４は、レンズ鏡筒１０ｂの有底部１０ｂ１側から被写体側レンズ１４ａ、中間レンズ１４ｂ、カメラボディ側レンズ１４ｃの順に配設され、位置固定部材１４ｆが３枚のレンズ１４を押さえ込むようにレンズ鏡筒１０ｂの入り口１０ｂ２に固定されている。なお、被写体側レンズ１４ａと中間レンズ１４ｂとは絞りを兼ねたスペーサ１４ｄによって、また、中間レンズ１４ｂとカメラボディ側レンズ１４ｃとはスペーサ１４ｅによって間隔が一定に保持されている。

一方、鏡筒ホルダ１０ａは、円筒状に形成され、その外周は、図１の上側が小径部に、下側が小径部より径の大きい大径部に形成され、その境界に段部が形成されている。また、その内壁に雌ねじ部１０ａ１が形成されている（図２参照）。雌ねじ部１０ａ１は、雄ねじ部１０ｂ５と螺合している。すなわち、レンズ鏡筒１０ｂは、鏡筒ホルダ１０ａ内で回転可能に嵌合しており、レンズ鏡筒１０ｂを回転させることにより鏡筒ホルダ１０ａに対してレンズ鏡筒１０ｂを光軸１１の方向に移動させることができるようになっている。尚、鏡筒ホルダ１０ａには、その上面から突出した図示しない回転阻止部が形成されており、この回転阻止部が後述の第２ケース分割体４２に設けられた回転阻止溝４２ｄと係合されている。従って、レンズ鏡筒１０ｂを回転させる際の鏡筒ホルダ１０ａの共周りが阻止され、レンズ鏡筒１０ｂを効率良く移動させることができるようになっている。また、鏡筒ホルダ１０ａの下端面からは、光軸１１の方向へ突出した４つの凸部１０ａ２が周方向に等間隔で形成されている。（図４参照）

鏡筒ホルダ１０ａの小径部には、第１の磁気的手段となる、リング状に形成された駆動マグネット１６が嵌められている。すなわち、駆動マグネット１６は、上述した段部に当接された状態で鏡筒ホルダ１０ａに一体に固着されている。また、駆動マグネット１６は、中央の孔を囲む部分がＮ極に着磁され、全体の外周部分がＳ極にそれぞれ単極着磁されている。尚、この着磁関係はＮＳが逆となるようにしても良い。

ケース体２４は、第１ケース分割体２６と第２ケース分割体４２とから構成されている。本形態においては、図１のように、第１ケース分割体２６が下側に配設され、第２ケース分割体４２が上側に配設されており、それぞれの外筒部２６ａ、４２ａから光軸１１の方向に張出した円筒状の張出部どうしが半径方向に係合することによって一体化されている。第１、第２ケース分割体２６、４２には第２の磁気的手段となる、リング状に形成された一対の駆動コイル２８、３０がそれぞれ固着されている。また、第１ケース分割体２６の下面には回路基板４５が固着されている。一方、第１のケース分割体２６の上方内壁側には後述する位置保持部材３１が光軸１１を中心にしてＲ方向に回転可能に支持され、この位置保持部材３１の半径方向の外側には周方向の１箇所にマグネット３１ｃが固着されている。さらに、マグネット３１ｃの円周方向には後述する駆動コイル３７が配設されている。

第１ケース分割体２６は、筒状に形成され、外筒部２６ａの半径方向内側にこの外筒部２６ａの円周方向に沿って内筒部２６ｂが形成されている。この外筒部２６ａと内筒部２６ｂとは、連結部２６ｃによって連結され、外筒部２６ａ、内筒部２６ｂおよび連結部２６ｃによって断面Ｕ状のＵ溝が形成されている。内筒部２６ｂの内壁側には段部が形成されており、この段部は、図１に示した遠景撮影位置において、鏡筒ホルダ１０ａの下端面から突出した４つの凸部１０ａ２が当接する一方の規制部（端部）としての端面２７となっている。

第２ケース分割体４２は、図１の上側に開口４２ｆを有する筒状に形成されている。また、第２ケース分割体４２は、外筒部４２ａの半径方向内側にこの外筒部４２ａの円周方向に沿って内筒部４２ｂが延設されており、この外筒部４２ａと内筒部４２ｂとは、連結部４２ｃによって連結され、外筒部４２ａ、内筒部４２ｂおよび連結部４２ｃによってＵ溝が形成されている。内筒部４２ｂには、図１に示した遠景撮影位置から鏡筒ホルダ１０ａが上方に進出したマクロ撮影位置において、鏡筒ホルダ１０ａの上端面が当接する他方の規制部（端部）としての突出縁３６が形成されている。突出縁３６には、鏡筒ホルダ１０ａの上面から突出した回転阻止部と係合される回転阻止溝４２ｄが設けられている（図２参照）。また、突出縁３６には、光軸１１の方向で下側に突出する突起部３６ａが設けられている。内筒部４２ｂの内壁側は、鏡筒ホルダ１０ａが光軸１１の方向に移動する際の案内部として鏡筒ホルダ１０ａの上端側の外壁に当接する摺動部４２ｅとなっている。

第１ケース分割体２６、第２ケース分割体４２のそれぞれに形成されたＵ溝の底には、リング状の第１磁性片３２、第２磁性片３４が固着されている。この第１磁性片３２、第２磁性片３４の上には、内筒部２６ｂ、４２ｂに内側を当接するようにして第１駆動コイル２８、第２駆動コイル３０が固着され、上記Ｕ溝内に収納されている。そして、第１駆動コイル２８と第２駆動コイル３０とは光軸１１の方向に対向し、この第１、第２駆動コイルの光軸１１の方向の外側にそれぞれ第１磁性体３２と第２磁性体３４が配設される構造になっている。

移動レンズ体１０は、鏡筒ホルダ１０ａに設けられた駆動マグネット１６の図示上下面が第１駆動コイル２８と第２駆動コイル３０との間に挟まれるようにして、ケース体２４に収納されている。すなわち、駆動マグネット１６は、第１、第２駆動コイル２８、３０と光軸１１の方向に重合している。故に、第１駆動コイル２８および第２駆動コイル３０のいずれか一方または双方が通電されることにより、駆動マグネット１６が光軸１１の方向に移動するのに伴って鏡筒ホルダ１０ａが摺動部４２ｅを摺動し光軸１１の方向に移動するようになっている。尚、鏡筒ホルダ１０ａの下端側はどこにも当接されずフリーの状態になっている。

この第１、第２駆動コイル２８，３０の対向面間距離は、駆動マグネット１６の光軸１１の方向の厚さよりも大きく形成され、駆動マグネット１６と第１駆動コイル２８または第２駆動コイル３０との間には光軸１１の方向の間隙が生じている。故に、間隙の範囲内で駆動マグネット１６が移動でき、駆動マグネット１６と一体の鏡筒ホルダ１０ａも間隙分だけ光軸１１の方向に移動することができるようになっている。

一方で、図１に示した遠景撮影位置においては、鏡筒ホルダ１０ａの下端面から突出した４つの凸部１０ａ２が、内筒部２６ｂの内側の端面２７に当接し、第１駆動コイル２８と駆動マグネット１６との間にわずかな間隙を形成することにより、第１駆動コイル２８と駆動マグネット１６との衝突を阻止するように構成されている。そのため、第１駆動コイル２８または駆動マグネット１６の損傷を防止できる。

上記同様に、図１に示した通常撮影位置から鏡筒ホルダ１０ａが上方に進出したマクロ撮影位置においても、鏡筒ホルダ１０ａの上端面が突出縁３６に当接し、第２駆動コイル３０と駆動マグネット１６との間にわずかな間隙を形成することにより、第２駆動コイル３０と駆動マグネット１６との衝突を阻止するように構成されている。そのため、第２駆動コイル３０または駆動マグネット１６の損傷を防止できる。なお、上述の回転阻止溝４２ｄは、鏡筒ホルダ１０ａが通常撮影位置とマクロ撮影位置との間を移動しても鏡筒ホルダ１０ａの上面から突出した回転阻止部と常に係合するようになっている。

（位置保持機構の構造）
図３（ａ）、（ｂ）は、図１に示すレンズ駆動装置に用いられる位置保持部材と位置保持部材を駆動する駆動コイルとを模式的に示す平面図、および位置保持部材を斜め上方から見た斜視図である。

図３に示すように、位置保持部材３１は、中央にレンズ鏡筒１０ｂの大径部と遊嵌する中央孔３１ｄを備えた円盤状に形成され、図３（ａ）のＲ方向へ回転可能に第１ケース半体２６に支持されている。また、位置保持部材３１には、中央孔３１ｄの周りに４つの透孔３１ｂが周方向に形成されている。この透孔３１ｂは、鏡筒ホルダ１０ａの下端面から光軸１１の方向へ突出した４つの凸部１０ａ２と遊嵌可能な大きさに形成されている。さらに、この透孔３１ｂの周方向の間は、４つの凸部１０ａ２の頂部が当接する当接部としての位置保持部３１ａになっている。また、図３（ｂ）に示すように、位置保持部材３１の外壁から半径方向に突出した突出部の先端には、周方向へＮＳ着磁を施した駆動マグネット３１ｃが固着されている。

この位置保持部材３１の半径方向の外側には、駆動マグネット３１ｃと関係して位置保持部材３１をＲ方向へ回転させる駆動コイル３７が配設されている。駆動コイル３７は、コア３７ｂに巻き線３７ａが巻回され、コア３７ｂの両端が駆動マグネット３１ｃの両端の着磁面とそれぞれ対向している。従って、位置保持部材３１は、駆動コイル３７に給電することにより、中央孔３１ｄがレンズ鏡筒１０ｂの大径部に接触することなくＲ方向に回転することができる。また、位置保持部材３１の回転方向の切り換えは、駆動コイル３７への給電を切り換えることによって自在に行うことができる。

（撮影位置切り換え動作の説明）
図４を参照して、本発明の実施の形態１に係わるレンズ駆動装置１において、撮影位置を切り換える動作を説明する。

図４は、本発明の実施の形態１に係わるレンズ駆動装置において鏡筒ホルダを中間位置に位置保持させる動作を行う際の、鏡筒ホルダと位置保持部材との位置関係などを示す説明図であり、（Ａ）は、鏡筒ホルダの下端面に形成した凸部が位置保持部材から離間したマクロ撮影位置であり、（ａ）、（ｂ）は、鏡筒ホルダと位置保持部材とを斜め上方から視た斜視図、および鏡筒ホルダと位置保持部材周辺を模式的に示す説明図である。（Ｂ）は、鏡筒ホルダの下端面に形成した凸部が位置保持部材の位置保持部に当接し、鏡筒ホルダを中間位置に位置保持させた通常撮影位置であり、（ａ）、（ｂ）は、鏡筒ホルダと位置保持部材とを斜め上方から視た斜視図、および鏡筒ホルダと位置保持部材周辺を模式的に示す説明図である。および（Ｃ）は、鏡筒ホルダの下端面に形成した凸部が位置保持部材の透孔に遊嵌し凸部の頂部が一方の規制部としての端面に当接した遠景撮影位置を示す説明図であり、（ａ）、（ｂ）は、鏡筒ホルダと位置保持部材とを斜め上方から視た斜視図、および鏡筒ホルダと位置保持部材周辺を模式的に示す説明図である。

図４（ａ）のマクロ撮影位置では、鏡筒ホルダ１０ａの上端面が他方の規制部としての突出縁３６に当接しており、鏡筒ホルダ１０ａの下端面から突出した４つの凸部１０ａ２は、位置保持部材３１と光軸１１方向に所定の間隔を介して離間した状態にある。故に、位置保持部材３１が如何なる位置で停止していても問題にならない。このマクロ撮影位置では、駆動マグネット１６が第２磁性片３４に近接しており、第１駆動コイル２８または第２駆動コイル３０に給電しなくても、駆動マグネット１６と第２磁性片３４との磁気吸引力により鏡筒ホルダ１０ａの上端面が突出縁３６に付勢状態で当接するため、マクロ撮影位置で位置保持することができる。

この状態から通常撮影位置へ切り換え動作を行うには、鏡筒ホルダ１０ａを下方へ移動する前に、まず、位置保持部材３１を駆動する駆動コイル３７に給電して位置保持部材３１をＲ方向に回転し、４つの位置保持部３１ａが、４つの凸部１０ａ２の直下に来るようにする。次に、第１駆動コイル２８または第２駆動コイル３０に給電して駆動マグネット１６と第２磁性片３との磁気的吸引力に抗し鏡筒ホルダ１０ａを下方に移動させる。やがて、図４（Ｂ）に示すように、鏡筒ホルダの下端面から突出した４つの凸部１０ａ２の頂部が位置保持部材３１の４つの位置保持部３１ａに当接する。このようにして４つの凸部１０ａ２の頂部が４つの位置保持部３１ａに当接した位置が中間位置であり、通常撮影位置になる。この通常撮影位置では、マグネット１６が第１磁性片３２に近接しており、第１駆動コイル２８または第２駆動コイル３０に給電しなくても、凸部１０ａ２の頂部が位置保持部３１ａに付勢状態で当接するため、通常撮影位置で位置保持することができる。

次に、この通常撮影位置から遠景撮影位置へ切り換え動作を行うには、位置保持部材３１を駆動する駆動コイル３７に給電して位置保持部材３１をＲ方向に回転し、４つの透孔３１ｂが、４つの凸部１０ａ２の直下に来るようにする。このとき、駆動マグネット１６が第１磁性片３２に近接しているため、第１駆動コイル２８または第２駆動コイル３０に給電しなくても、４つの凸部１０ａ２が全て位置保持部材３１の４つの透孔３１ｂに遊嵌し鏡筒ホルダ１０ａが下方へ移動できる。その結果、凸部１０ａ２の頂部が一方の規制部としての端面２７に当接した遠景撮影位置に切り換わる。勿論、第１駆動コイル２８または第２駆動コイル３０への給電は、必要に応じて行っても構わない。この遠景撮影位置においても駆動マグネット１６が第１磁性片３２に近接しており、第１駆動コイル２８または第２駆動コイル３０に給電しなくても、凸部１０ａ２の頂部が端面２７に付勢状態で当接し、遠景撮影位置に位置保持することができる。

また、遠景撮影位置からマクロ撮影位置への切り換え動作を行うには、第１駆動コイル２８または第２駆動コイル３０に、鏡筒ホルダ１０ａを下方に移動させるときとは反対に給電することにより、駆動マグネット１６と第１磁性片３２との磁気的吸引力に抗して鏡筒ホルダ１０ａを上方に移動させることにより行う。

ところで、遠景撮影位置から通常撮影位置へ切り換え動作を行うには、直接切り換えることができない。即ち、遠景撮影位置からマクロ撮影位置に一旦切り換え、その後、上述した手順にしたがってマクロ撮影位置から通常撮影位置への切り換えを行う。

（実施の形態１の効果）
以上説明したように、本形態のレンズ駆動装置１では、ケース体２４に回転可能に支持された位置保持部材３１をＲ方向へ回転させることにより、４つの位置保持部３１ａを移動レンズ体１０の４つの凸部１０ａ２の直下に来るように移動させて、移動レンズ体１０を中間位置で保持することができる。また、位置保持部材をＲ方向へ回転させ４つの透孔３１ｂを移動レンズ体１０の４つの凸部１０ａ２の直下に来るように移動させることにより、４つの凸部１０ａ２を位置保持部材３１の４つの透孔３１ｂに遊嵌して、鏡筒ホルダ１０ａを下方へ移動させることができる。そのため、移動レンズ体１０の保持位置を全移動範囲の両端の２位置から増加させることができる。しかも、中間位置では、４つの凸部１０ａ２の頂部が４つの位置保持部３１ａに当接して移動レンズ体１０を保持しているので、鏡筒ホルダ１０ａの上端側の外壁と摺動部４２ｅとの間にクリアランスがあっても光軸に対して傾くことを防止できる。

また、位置保持部材３１または移動レンズ体１０を光軸１１を中心にして相対的に回転させることにより４つの位置保持部３１ａを移動レンズ体１０の４つの凸部１０ａ２の直下に来るように移動させることにより、移動レンズ体１０を中間位置で保持している。そのため、４つの位置保持部３１ａの移動動作を、光軸１１を中心にした位置保持部材１０の回転で行うことができる。従って、光軸１１の方向やこの光軸１１と交差する方向への直動によって当接部を移動させる進出動作と比較し、カメラのコンパクト化が実現し易い。

さらにまた、移動レンズ体１０に駆動マグネット１６を備え、ケース体２４に駆動マグネット１６の光軸１１方向の両側に離間して配設される一対の駆動コイル２８、３０を備え、中間位置を駆動マグネット１６が駆動コイル２８に近接した位置とし、中間位置では駆動マグネット１６と駆動コイル２８のバックヨーク３２との磁気吸引力により移動レンズ体１０が位置保持部３１ａに付勢状態で当接している。そのため、移動レンズ体１０を付勢状態で位置保持部３１ａに保持できるため、衝突等の衝撃により移動レンズ体１０が移動されることなく、常に画質レベルの安定化が図れる。さらに、駆動マグネット１６とバックヨーク３１の磁気吸引力によって、移動レンズ体１０を保持することができるため、省電力化が図れる。

また、撮影位置を自己の顔を撮影する通常撮影位置、通常撮影位置より近接撮影が可能なマクロ撮影位置、および風景などを撮影する遠景位置の３つの位置としたとき、通常撮影位置が中間位置となる。この中間位置は近接撮影が可能なマクロ撮影位置より風景などを撮影する遠景位置側に接近している。従って、位置保持部材３１が遠景位置側である撮像素子４４側に配設しているので、中間位置において、駆動マグネット１６が駆動コイル２８のバックヨーク３２との磁気吸引力により移動レンズ体１０を位置保持部３１ａに付勢状態で当接することができる。

さらに、位置保持部３１ａは、移動レンズ体１０の光軸方向の端面に形成した４つの凸部１０ａ２の頂部に当接することにより移動レンズ体１０を中間位置で保持しているので、位置保持部３１ａを４つの凸部１０ａ２の頂部と対向して設けられる。故に、移動レンズ体１０の外側への位置保持部材３１ａの突出量を抑制可能になり、カメラを光軸１１と直交する方向へ小型化することができる。

さらにまた、位置保持部材３１を移動させることにより位置保持部３１ａを移動レンズ体１０の端面に形成した４つの凸部１０ａ２の頂部に当接可能に進出し、移動レンズ体１０を中間位置で保持したので、移動レンズ体１０を移動させずに位置保持部３１ａを移動レンズ体１０に当接可能に進出することが可能になり、レンズ１４の光軸ずれを防止できる。

（実施の形態１の変形例）
図５は、本発明の実施の形態１に係わるレンズ駆動装置において、位置保持部材と位置保持部材を駆動する駆動コイルとの一部を変形させた変形例を示す平面図である。

すなわち、上記実施の形態１では、図３（ｂ）に示すように、位置保持部材３１の外壁から半径方向の外方に突出した１つの突出部の先端に、周方向へＮＳ着磁を施した駆動マグネット３１ｃが固着されているが、この突出部と点対称の位置に図５に示すようにもう１つの突出部を形成し、その先端にもマグネット３１ｅを固着するように構成してもよい。この場合、マグネット３１ｃとマグネット３１ｅとの着磁方向は周方向に反対になるように配設される。また、駆動コイル３７は駆動マグネット３１ｅと対応した位置で分割され、一対から構成される。従って、一対のコア３７ｂ、３７ｂの駆動マグネット３１ｃを挟んで対向する端面が、同極に励磁されるように一対の駆動コイル３７、３７へ給電を行うことにより、位置保持部材３１をＲ方向へ移動させることができる。なお、本形態において、駆動コイル３７、３７への給電は、どちらか一方のみに給電するように構成してもよい。

また、図６（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明の実施の形態１に係わるレンズ駆動装置において、位置保持部材と位置保持部材を駆動する駆動コイルとの一部を変形した別の変形例を示す平面図である。

すなわち、図６（ａ）に示すように、図５に示す形態において、マグネット３１ｃに代えて磁性片３１ｆを固着し、マグネット３１ｅを取り外して構成してもよい。本形態の場合、駆動コイル３７への給電により単純に磁性片３１ｆがコア３７ｂに磁気吸引されることを利用しているので、一対の駆動コイル３７、３７へ同時に給電すると磁性片３１ｆへの磁気吸引力が拮抗してしまうため、どちらか一方のコイル３７ａのみへ給電を行う。

また、図６（ｂ）のように、図５に示す形態において、マグネット３１ｃ、３１ｅに代えて磁性片３１ｆ、３１ｇを固着するように構成してもよい。本形態の場合には、上記図６（ａ）のような一対の駆動コイル３７、３７をさらにそれぞれ２分割し、２対から構成する必要がある。すなわち、図６（ｂ）において、左上の駆動コイル３７と右下の駆動コイル３７とで一方の駆動コイル対とし、左下の駆動コイル３７と右上の駆動コイル３７とで他方の駆動コイル対として、一方および他方の駆動コイル対のうち、いずれかのみの駆動コイル対に給電することにより、位置保持部材３１をＲ方向へ移動させることができる。また、本形態において、駆動コイル対におけるそれぞれの駆動コイル３７、３７へは、同時に給電するようにしてもよいし、いずれかに給電するようにしてもよい。

図７は、本発明の実施の形態１に係わるレンズ駆動装置において、位置保持部材の一部を変形させた変形例を斜め上方から見た斜視図である。

実施の形態１の位置保持部材３１には、中央孔３１ｄの周りに透孔３１ｂが形成されているが、図７（ａ）に示すように、円盤状の位置保持部材３１の表面に位置保持部として４つの凸部３１０ａを形成し、この凸部３１０ａの周方向の間に凸部１０ａ２を遊嵌する隙間部３１０ｂを形成してもよい。すなわち、隙間部３１０ｂに凸部１０ａ２が遊嵌されると、凸部１０ａ２の頂部が位置保持部材３１の表面２７０に当接する。従って、位置保持部材３１の表面２７０が本形態における一方の規制部に相当し、この位置が遠景撮影位置になる。

なお、図７（ａ）に示す凸部３１０ａは、図７（ｂ）に示すように、光軸１１方向の高さを異ならせ２段の階段部に形成してもよい。これにより中間位置の２箇所で移動レンズ体１０ａを位置保持させることができる。また、この階段部は２段以上でも構わない。さらに、図７（ｃ）に示すように、頂部を光軸１１方向に連続的に異ならせテーパー面状に形成してもよい。これにより中間位置での移動レンズ体１０ａを無段階に位置保持させることができる。なお、位置保持部材３１は必ずしも駆動マグネット３１ｃおよび駆動コイル３７を用いて駆動する必要はない。すなわち、位置保持部材３１の外壁から突出した突起部を持って手動によって位置保持部材３１を回転させるように構成してもよい。

（実施の形態２）
次に、本発明に係わる実施の形態２に係わるレンズ駆動装置１０について説明する。
上記実施の形態１では、鏡筒ホルダ１０ａを回転させることなく、位置保持部材３１を回転させるように構成されているが、実施の形態２では、実施の形態１とは反対に、鏡筒ホルダ１０ａを回転させ、位置保持部材３１は固定させるように構成されている。なお、移動レンズ体１０を駆動する動作等の基本的な部分に関しては実施の形態１と共通なため、実施の形態１と同一の機能を有する箇所には同一符号を付し、共通する部分については、詳細な説明は省略する。

図８は、本発明の実施の形態２に係るレンズ駆動装置を示す断面図である。図９は、図８に示すレンズ駆動装置を模式的に示す平面図である。図１０（ａ）、（ｂ）は、図８に示すレンズ駆動装置に用いられる駆動マグネットを示す平面図および駆動マグネットと鏡筒ホルダを駆動する駆動コイルとを模式的に示す平面図である。

図８は、鏡筒ホルダ１０ａの上端面が他方の規制部としての突出縁３６に当接したマクロ撮影位置を示している。本形態においても鏡筒ホルダ１０ａの下端面からは実施の形態１と同様に光軸１１の方向へ突出した４つの凸部１０ａ２が周方向に４つ形成されている。また、位置保持部材３１も基本構成には実施の形態１と同様な構成であり、中央にレンズ鏡筒１０ｂの大径部と遊嵌する中央孔３１ｄを備えた円盤状に形成され、この中央孔３１ｄの周りに４つの透孔３１ｂが周方向に形成されている。さらに、この透孔３１ｄの大きさが４つの凸部１０ａ２と遊嵌可能な大きさに形成され、この透孔３１ｂの周方向の間が位置保持部３１ａになっている。ただし、本形態の位置保持部材３１は、第１のケース分割体２６の上方内壁側に固着されており、Ｒ方向へは回転しない。

図９に示すように、駆動マグネット１６０には、この駆動マグネット１６０の外周から突出した突出部１６０ａが形成されている。この突出部１６０ａは、光軸１１に対して点対称の位置に２箇所形成されている。一方、第１ケース分割体２６と第２ケース分割体４２との係合した部分は、これら突出部１６０ａ、１６０ａと対向した２箇所が切り欠かれ、突出部１６０ａ、１６０ａが外部に露出する切り欠き部４２ｇ、４２ｇになっている。さらに、ケース体２４の外側には、突出部１６０ａ、１６０ａに対向するようにして後述の駆動コイル３７０、３７０が配設されている。

上記実施の形態１の場合、鏡筒ホルダ１０ａには、その上面から突出した図示しない回転阻止部が形成されており、この回転阻止部が後述の第２ケース分割体４２に設けられた回転阻止溝４２ｄと係合されて、回転が阻止されているが、本形態の鏡筒ホルダ１０ａには、そのような回転阻止機構が形成されておらず、鏡筒ホルダ１０ａがケース体２４に回転可能に支持されている。故に、切り欠き部４２ｇ、４２ｇは、突起部１６０ａ、１６０ａの回転する範囲をカバーする大きさに切り欠かれている。

また、駆動コイル３７０は、図９に示すように、磁性体からなるＵ字状のコア３７０ａの互いに対向した対向部に巻き線３７０ｂが巻回され、駆動マグネット１６０は、図１０（ａ）に示すように、半径方向にＮＳ着磁が施され、突起部１６０ａ、１６０ａはＳ極に着磁されている。故に、図１０（ｂ）に示すように、駆動コイル３７０、３７０に給電することによって、突出部１６０ａ、１６０ａが磁気的作用を受け、鏡筒ホルダ１０ａがＲ方向に回転する。

なお、突起部１６０ａ、１６０ａの着磁は、Ｎ極であっても構わないし、駆動コイル３７０、３７０への励磁は、いずれか一方でも構わない。また、突出部１６０ａは、光軸１１に対して点対称の位置に２箇所形成されているが、点対称に形成しなくてもよい。勿論突出部１６０ａは、２箇所以上形成しても構わないし、１箇所でも構わない。

本形態では、位置保持部材３１０が第１のケース分割体の上方内壁側に固着されて回転しない代わり鏡筒ホルダ１０ａが回転する。このように本形態と実施の形態１とでは、回転する主体が位置保持部材３１であるのか、鏡筒ホルダ１０ａであるのかが相違するだけなので、撮影位置の切り換え動作に関しては実施の形態１と同様になされる。すなわち、本形態の場合は、鏡筒ホルダ１０ａを回転し４つの凸部１０ａ２を、４つの位置保持部３１ａおよび４つの透孔３１ｂのいずれか一方側の直上に来るようにして、鏡筒ホルダ１０ａを下方に移動させることにより、通常撮影位置と遠景撮影位置の切り換えを行うことができる。

（実施の形態２の効果）
本形態においては、移動レンズ体１０を回転させることにより４つの凸部１０ａ２に４つの位置保持部３１ａを当接可能に相対的に移動させ、移動レンズ体１０を中間位置で保持したので、移動レンズ体１０を光軸１１の方向へ移動させる駆動マグネット１６０を、位置保持部材３１ａをＲ方向へ回転させる駆動源として兼用し、位置保持部３１ａを４つの凸部１０ａ２に当接可能に進出させることができる。

（実施の形態２の変形例）
また、図１１（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明の実施の形態２に係わるレンズ駆動装置において、マグネットと鏡筒ホルダを駆動する駆動コイルとの一部を変形した変形例を示す平面図および断面図である。

上記実施の形態２の駆動コイル３７０は、磁性体からなるＵ字状のコア３７０ａの互いに対向した対向部に巻き線３７０ｂが巻回されているが、図１１（ａ）の駆動コイル３７１に示すように、Ｕ字状のコア３７１ａの互いに対向する対向部を連結する連結部に巻き線３７１ｂを巻回するようにして駆動コイル３７１を構成してもよい。

また、図１１（ｂ）に示すように、図１１（ａ）の駆動コイル３７１からコア３７１ａを取り外して、巻き線３７２ｂのみにより駆動コイル３７２を構成してもよい。この場合、図１１（ａ）に示す駆動マグネット１６０の突起部１６０ａは必要ない。

なお、駆動コイルとして、駆動コイル３７０、駆動コイル３７１、駆動コイル３７２等を複数組み合わせて構成しても構わない。また、必ずしもこれら駆動コイル３７０、駆動コイル３７１、駆動コイル３７２等を用いて鏡筒ホルダ１０ａを駆動する必要はない。すなわち、駆動マグネットの突起部１６０ａ持って手動によって鏡筒ホルダ１０ａを回転させるように構成してもよい。

さらに、本形態の撮像素子４４はＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)で構成されているが、ＣＭＯＳ以外にＣＣＤやＶＭＩＳ等を採用することができる。また、このレンズ駆動装置１は、カメラ付き携帯電話機のカメラ部分の機構として組み込まれるが、モバイルコンピュータ、ＰＤＡ等の他の携帯機器に使用したり、監視カメラ、医療用カメラ等他のカメラ装置や、自動車、テレビ等の電子機器にも組み込むことができる。

本発明は、カメラ装置に応用できる。また、カメラ機能を有する携帯電話機等の携帯機器に適用できる。さらには、レンズの位置切り換え機構を備えている電子機器であれば、すべての電子機器に組み込むことが可能である。

本発明に係るレンズ駆動装置を示す断面図である。 図１に示すレンズ駆動装置の分解斜視図である。 （ａ）、（ｂ）は、図１に示すレンズ駆動装置に用いられる位置保持部材と位置保持部材を駆動する駆動コイルとを模式的に示す平面図、および位置保持部材を斜め上方から見た斜視図である。 本発明の実施の形態１に係わるレンズ駆動装置において鏡筒ホルダを中間位置に位置保持させる動作を行う際の、鏡筒ホルダと位置保持部材との位置関係などを示す説明図であり、（Ａ）は、鏡筒ホルダの下端面に形成した凸部が位置保持部材から離間したマクロ撮影位置であり、（ａ）、（ｂ）は、鏡筒ホルダと位置保持部材とを斜め上方から視た斜視図、および鏡筒ホルダと位置保持部材周辺を模式的に示す説明図である。（Ｂ）は、鏡筒ホルダの下端面に形成した凸部が位置保持部材の位置保持部に当接し、鏡筒ホルダを中間位置に位置保持させた通常撮影位置であり、（ａ）、（ｂ）は、鏡筒ホルダと位置保持部材とを斜め上方から視た斜視図、および鏡筒ホルダと位置保持部材周辺を模式的に示す説明図である。および（Ｃ）は、鏡筒ホルダの下端面に形成した凸部が位置保持部材の透孔に遊嵌し凸部の頂部が一方の規制部としての端面に当接した遠景撮影位置を示す説明図であり、（ａ）、（ｂ）は、鏡筒ホルダと位置保持部材とを斜め上方から視た斜視図、および鏡筒ホルダと位置保持部材周辺を模式的に示す説明図である。 本発明の実施の形態１に係わるレンズ駆動装置において、位置保持部材と位置保持部材を駆動する駆動コイルとの一部を変形させた変形例を示す平面図である。 （ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明の実施の形態１に係わるレンズ駆動装置において、位置保持部材と位置保持部材を駆動する駆動コイルとの一部を変形した別の変形例を示す平面図である。 本発明の実施の形態１に係わるレンズ駆動装置において、位置保持部材の一部を変形させた変形例を斜め上方から見た斜視図である。 本発明の実施の形態２に係るレンズ駆動装置を示す断面図である。図８に示すレンズ駆動装置を模式的に示す平面図である。 図８に示すレンズ駆動装置を模式的に示す平面図である。 （ａ）、（ｂ）は、図８に示すレンズ駆動装置に用いられる駆動マグネットを示す平面図および駆動マグネットと鏡筒ホルダを駆動する駆動コイルとを模式的に示す平面図である。 （ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明の実施の形態２に係わるレンズ駆動装置において、マグネットと鏡筒ホルダを駆動する駆動コイルとの一部を変形した変形例を示す平面図および断面図である。

符号の説明

１ レンズ駆動装置
１０ 移動レンズ体
１１ 光軸
１４ レンズ
１６ 駆動マグネット（第１の磁気的手段）
２４ ケース体（固定体）
２６ 第１ケース分割体（ケース半体）
２７ 端面（一方の規制部、端部）
２９ 磁気駆動手段（駆動手段）
２８ 第１駆動コイル（第２の磁気的手段）
３０ 第２駆動コイル（第２の磁気的手段）
３１ 位置保持手段
３１ａ 位置保持部（当接部）
３２ 第１磁性体（バックヨーク）
３４ 第２磁性体（バックヨーク）
３６ 突出縁（他方の規制部、端部）
４２ 第２ケース分割体（ケース半体）
４４ 撮像素子
４５ 回路基板

Claims (8)

1. レンズを備えた移動レンズ体と、この移動レンズ体をレンズの光軸方向に移動させる駆動手段と、前記移動レンズ体を光軸方向に移動可能に支持する固定体とを有し、前記移動レンズ体を光軸方向の全移動範囲の両端で位置保持させるレンズ駆動装置において、
   前記移動レンズ体は、前記駆動手段としての第１の磁気的手段を備え、前記固定体は、前記第１の磁気的手段と磁気吸引力または磁気反発力によって前記移動レンズ体を移動可能に配設される前記駆動手段としての第２の磁気的手段を備え、
   さらに、前記固定体は、前記移動レンズ体に当接する当接部が前記移動レンズ体に当接して該移動レンズ体を光軸方向の全移動範囲の中間位置に保持する位置保持部材を有し、該位置保持部材または前記移動レンズ体を相対的に移動させることにより前記当接部を前記移動レンズ体に当接可能に移動させ、前記移動レンズ体を前記中間位置で保持し、前記移動レンズ体の保持位置を前記全移動範囲の両端の２位置から増加したことを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 請求項１において、前記位置保持部材または前記移動レンズ体を、光軸を中心にして相対的に回転させることにより前記当接部を前記移動レンズ体に当接可能に移動させ、前記移動レンズ体を前記中間位置で保持することを特徴とするレンズ駆動装置。
3. 請求項２において、前記当接部を周方向に複数形成したことを特徴とするレンズ駆動装置。
4. 請求項１ないし３において、前記第１の磁気的手段を駆動マグネットおよび駆動コイルのいずれか一方とし、前記第２の磁気的手段を前記第１の磁気的手段の光軸方向の両側に離間して配設される一対の駆動マグネットおよび一対の駆動コイルのいずれか他方として、前記中間位置を前記第１の磁気的手段が前記第２の磁気的手段に近接した位置とし、前記中間位置で前記駆動マグネットと前記駆動コイルのバックヨークとの磁気吸引力により前記移動レンズ体を前記当接部に付勢状態で当接させたことを特徴とするレンズ駆動装置。
5. 請求項４において、前記位置保持部材を撮像素子側に配設したことを特徴とするレンズ駆動装置。
6. 請求項１ないし５において、前記当接部は移動レンズ体の光軸方向の端面に当接することにより前記移動レンズ体を前記中間位置で保持することを特徴とするレンズ駆動装置。
7. 請求項１ないし請求項６において、前記位置保持部材を移動させることにより前記当接部を前記移動レンズ体に当接可能に移動させ、前記移動レンズ体を前記中間位置で保持することを特徴とするレンズ駆動装置。
8. 請求項１ないし請求項６において、前記移動レンズ体を移動させることにより前記当接部を前記移動レンズ体に当接可能に移動させ、前記移動レンズ体を前記中間位置で保持することを特徴とするレンズ駆動装置。
   

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