JP4445458B2 - レンズ駆動装置およびそれを用いた撮像装置 - Google Patents

Description

この発明は、レンズ駆動装置およびそれを用いた撮像装置に関する。

従来、例えばズームレンズにおいて、２つ以上のレンズ群をアクチュエータで光軸方向に駆動するレンズ駆動機構が種々提案されている。図１４〜図１６は、２つのレンズ群を駆動する従来のレンズ駆動機構(特開２００２‐１３１６１１号公報(特許文献１))の模式図である。但し、図１４は斜視図であり、図１５および図１６は図１４における駆動系を模式的に示した図である。また、図中、＋Ｚ側が撮像素子側であり、−Ｚ側が被写体側である。

上記特許文献１に開示されたレンズ駆動機構においては、図１４に示すように、第１レンズ群１を保持する第１レンズホルダ２と、第２レンズ群３を保持する第２レンズホルダ４とが、ガイド軸５によって光軸方向(Ｚ軸方向)に案内されて移動可能になっている。第１レンズホルダ２の斜め上部には上突部６が設けられており、この上突部６には板ばね７の弾性力によって駆動軸８が摺接しており、この駆動軸８の一端は基台９に固定されている。そして、駆動軸８は、圧電素子１０によって、基台９を基準として光軸方向に駆動される。第２レンズホルダ４の場合も同様に、第２レンズホルダ４の斜め上部には上突部１１が設けられており、この上突部１１には駆動軸１２が摺接しており、この駆動軸１２の一端は基台１３に固定されている。そして、駆動軸１２は、圧電素子１４によって、基台１３を基準として光軸方向に駆動される。

すなわち、上記第１レンズ群１および第２レンズ群３は、圧電素子１０および圧電素子１４に電圧が印加されることによって、駆動軸８,１２およびガイド軸５に沿って駆動されるのである。ここで、第１レンズ群１側の圧電素子１０および基台９は、第１レンズ群１よりも光軸方向に第２レンズ側(撮像素子(図示せず)側)に配置されている。また、第２レンズ群３側の圧電素子１４および基台１３は、第２レンズ群３よりも光軸方向に第１レンズ側(被写体側)に配置されている。

しかしながら、上記従来のレンズ駆動機構においては、以下のような問題がある。ここで、小型の携帯機器にズームカメラモジュールを搭載する場合には、カメラモジュールの光軸方向の長さを小さくする必要がある。そして、光学長の短長化に伴って、駆動機構の小型化、特に光軸方向の短長化が求められている。

図１５は、上記特許文献１に開示された従来のレンズ駆動機構における図１４の駆動系を模式的に示した図である。ここで、図１５(a)は、第１レンズ群１を保持する第１レンズホルダ２および第１レンズ群３を保持する第２レンズホルダ４が、最も被写体側に位置している場合を示す。これに対して、図１５(b)は、第１レンズホルダ２および第２レンズホルダ４が、最も撮像素子側に位置している場合を示す。

図１５において、上記第１レンズホルダ２は、撮像面からの距離がｗ２の位置〜撮像面からの距離がｔ２の位置の範囲を移動する。また、第２レンズホルダ４は、撮像面からの距離がｗ３の位置〜撮像面からの距離がｔ３の位置の範囲を移動する。光軸方向にカメラモジュールの短長化を図るためには、圧電素子１４を可能な限り撮像面側に配置する必要がある。そして、そのためには、圧電素子１４における駆動軸１２側の端面までの撮像面からの距離Ｘが、Ｘ＜ｔ３およびＸ＜ｗ２となる必要がある。

しかしながら、上記「ｔ３」は、圧電素子１４によって駆動される第２レンズホルダ４が最も被写体側に位置する場合の距離である。そして、第２レンズホルダ４が、距離「ｔ３」の位置まで駆動されるためには、圧電素子１４は距離「ｔ３」の位置よりも被写体側に配置する必要がある。したがって、圧電素子１４における駆動軸１２側の端面までの撮像面からの距離である「Ｘ」を「ｔ３」よりも小さくすることは不可能であり、その分だけレンズ駆動機構の光軸方向への長さが長くなるのである。

上記圧電素子１０は駆動軸８を介して上突部６に動力を伝達し、第１レンズホルダ２を光軸方向に駆動させる。また、圧電素子１４は駆動軸１２を介して上突部１１に動力を伝達し第２レンズホルダ４を光軸方向に移動させる。このとき、撮像面近傍のスペース１５は、第２レンズホルダ４を駆動させるためのパーツにより占められる(図１４参照)。したがって、このスペース１５に、撮像面近傍に配置されると共に、光軸方向に高さを有する電気回路部品を配置することが困難となる。

図１６は、上記圧電素子１４および駆動軸１２の向きを、図１５における圧電素子１４および駆動軸１２の向きとは逆向きに配置した場合を示す。こうすることによって、図１５におけるスペース１５に相当する撮像面近傍のスペース１８を、空間にすることが可能である。ところが、この場合には、駆動軸１２の動力を上突部１１に伝達するための部材１６,１７が新たに必要となり、また、レンズ駆動機構全体の光軸方向への長さが、図１５に示す場合のＬよりも駆動軸１２の長さｄの分だけ増大するという問題がある。
特開２００２‐１３１６１１号公報

そこで、この発明の課題は、２つのレンズ群を駆動すると共に光軸方向の長さが短いレンズ駆動装置およびそれを用いた撮像装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明のレンズ駆動装置は、
第１レンズ群を支持する第１レンズホルダと、
上記第１レンズ群の光軸方向に配置されると共に、上記第１レンズ群よりも撮像面側に位置する第２レンズ群を支持する第２レンズホルダと、
上記第１レンズホルダを光軸方向に駆動する第１駆動装置と、
上記第２レンズホルダを光軸方向に駆動する第２駆動装置と
を備え、
上記第１駆動装置は第１モータを含んで構成されると共に、上記第１モータは上記第１レンズ群に近接して配置され、上記第１モータの出力軸は上記第１レンズ群の光軸と平行に配置され、上記第１モータの出力軸には上記第１駆動装置を構成する第１ギアが取り付けられており、
上記第２駆動装置は第２モータを含んで構成されると共に、上記第２モータは上記第２レンズ群に近接して配置され、上記第２モータの出力軸は上記第１レンズ群の光軸と平行に配置され、上記第２モータの出力軸には上記第２駆動装置を構成する第２ギアが取り付けられており、
上記第１モータと上記第２モータとは互いに向き合って配置されると共に、上記第１モータの出力軸および上記第２モータの出力軸は、少なくとも一部がオーバーラップしており、
上記第１レンズホルダは、上記第１ギアによって回転されると共に、上記第１駆動装置を構成する第１リードスクリューに螺合された第１ナットによって、上記光軸方向に駆動されるようになっており、
上記第２レンズホルダは、上記第２ギアによって回転されると共に、上記第２駆動装置を構成する第２リードスクリューに螺合された第２ナットによって、上記光軸方向に駆動されるようになっており、
上記第１モータにおける撮像面側の端面の位置は、上記第２レンズホルダが最も被写体側に位置した場合における上記第２レンズホルダの位置よりも撮像面側にあり、
上記第１駆動装置は、上記第２モータよりも被写体側に配置されており、
上記第２駆動装置における上記第２モータを除く部分は、上記第２モータよりも被写体側および上記第２モータの側方に配置されている
ことを特徴としている。

上記構成によれば、第２レンズホルダを光軸方向に駆動する第２ナットは、第２リードスクリューを第２モータに取り付けられた第２ギアによって回転することによって、光軸方向に移動する。したがって、第２リードスクリューを、上記第１モータにおける撮像面側の端面の位置よりも被写体側まで延在させて配置することによって、上記第１モータにおける撮像面側の端面の位置を、上記第２レンズホルダが最も被写体側に位置した場合における上記第２レンズホルダの位置よりも撮像面側に位置させることが可能になる。

こうすることによって、被写体側に位置する上記第１駆動装置をより撮像面側に配置して、当該レンズ駆動装置の光軸方向への長さを短くすることができる。

さらに、上記第１駆動装置は、上記第２モータよりも被写体側に配置されており、上記第２駆動装置における上記第２モータを除く部分は、上記第２モータよりも被写体側および上記第２モータの側方に配置されている。

したがって、第２モータの上方には、第１駆動装置および第２駆動装置の構成部材は存在しない。したがって、上記第２モータの上部に空間を設けることができ、上記第２モータの端子への配線が容易になり、組み立て性が向上する。

また、１実施の形態のレンズ駆動装置では、
上記撮像面の輪郭は矩形をなしており、
上記第１モータおよび上記第２モータは、電力を供給するための端子が設けられた端子台を有しており、
上記第１モータおよび上記第２モータのうちの少なくとも何れか一方の端子台における表面は、上記撮像面の輪郭を構成する総ての辺の延在方向に対して傾斜している。

この実施の形態によれば、上記第１モータおよび上記第２モータのうちの少なくとも何れか一方の端子台における表面は、上記撮像面の輪郭を構成する総ての辺の延在方向(例えばＸ軸およびＹ軸の方向)に対して傾斜している。したがって、この傾斜している端子台の端子への配線が容易になる。特に、ＦＰＣ(フレキシブルプリント配線板)によって配線を行う場合には、上記ＦＰＣがＹ軸方向に上記端子台に向って挿入される場合には、上記端子に接続されるＦＰＣの先端部の曲げ角度が９０度よりも大きくなる。したがって、上記端子台の表面が傾いていない場合(ＦＰＣの曲げ角度が９０度)よりも、上記ＦＰＣの曲げ応力を緩和することが可能になり、組み立て性の向上と長期に渡る信頼性の向上とを図ることができる。

また、１実施の形態のレンズ駆動装置では、
上記第１モータおよび上記第２モータは、電力を供給するための端子を有しており、
上記第１モータおよび上記第２モータの端子は、同一方向に延在して配置されている。

この実施の形態によれば、上記第１モータおよび上記第２モータの端子は同一方向に延在しているため、例えば第１モータ用のＦＰＣと第２モータ用のＦＰＣとが同一方向に向って挿入される場合には、上記両端子台の端子が異なる方向を向いている場合に比べて、両ＦＰＣの合計配線長を短くすることができる。さらに、同一方向から配線を行うことができるため、組み立て時の作業性が向上する。

また、この発明の撮像装置は、
上記レンズ駆動装置を用いたことを特徴としている。

上記構成によれば、光軸方向への長さを短くすることができるレンズ駆動装置を用いている。したがって、当該撮像装置全体の光軸方向への長さを小さくすることができる。さらに、上記第２モータの上部に空間を設けることができるレンズ駆動装置を用いれば、搭載されている撮像素子や上記モータから発生する熱を上記空間を利用して逃がすことが可能になり、搭載機器の設計自由度を高めることができる。

以上より明らかなように、この発明のレンズ駆動装置は、第２モータに取り付けられた第２ギアによって第２リードスクリューを回転することにより、上記第２リードスクリューに螺合された第２ナットによって第２レンズ群を支持する第２レンズホルダを光軸方向に駆動するので、上記第２リードスクリューを、第１モータにおける撮像面側の端面の位置よりも被写体側まで延在させて配置することによって、上記第１モータにおける撮像面側の端面の位置を、上記第２レンズホルダが最も被写体側に位置した場合における上記第２レンズホルダの位置よりも撮像面側に位置させることができる。

すなわち、この発明によれば、被写体側に位置して第１レンズ群を光軸方向に駆動するする第１駆動装置をより撮像面側に配置して、当該レンズ駆動装置の光軸方向への長さを短くすることができる。

また、この発明の撮像装置は、光軸方向への長さを短くすることができる上記レンズ駆動装置を用いているので、当該撮像装置全体の光軸方向への長さを小さくすることができる。さらに、上記第２モータの上部に空間を設けることができるレンズ駆動装置を用いれば、搭載されている撮像素子や上記モータから発生する熱を、上記空間を利用して逃がすことが可能になり、搭載機器の設計自由度を高めることができる。

以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。図１は、本実施の形態のレンズ駆動装置を搭載した撮像装置における斜視図である。尚、本実施の形態における上記レンズ駆動装置は、ズームレンズとフォーカスレンズとを駆動するものである。

本撮像装置２１は、図１に示すように、レンズ駆動装置２２と、このレンズ駆動装置２２が取り付けられる光学ベース２３と、この光学ベース２３に取り付けられた撮像素子２４とを備えている。レンズ駆動装置２２および光学ベース２３は、剛性を有する樹脂で形成されている。また、図２は、図１の状態から光学ベース２３の外殻を取り外した状態を示す。図２においては、レンズ駆動装置２２と光学ベース２３内に内蔵された構成部品と撮像素子２４とが見えている。尚、図２においては、光学ベース２３に固定されているレンズは省略されている。また、光軸方向をＺ軸方向とし、撮像面に平行な平面上にＸ軸とＹ軸とを配置する。尚、撮像面は撮像素子２４上を通る面である。

図２において、２５はフォーカスレンズホルダであり、フォーカスレンズ群２６を支持している。２７はズームレンズホルダであり、ズームレンズ群２８を支持している。Ｚ軸方向に配置されたフォーカスレンズガイド軸２９はフォーカスレンズホルダ２５を貫通しており、フォーカスレンズホルダ２５はフォーカスレンズガイド軸２９に沿ってＺ軸方向に案内される。同様に、ズームレンズガイド軸３０はズームレンズホルダ２７を貫通しており、ズームレンズホルダ２７はズームレンズガイド軸３０に沿ってＺ軸方向に案内される。また、ガイド軸３１はフォーカスレンズホルダ２５の嵌合溝およびズームレンズホルダ２７の嵌合溝に共通に嵌合しており、フォーカスレンズホルダ２５およびズームレンズホルダ２７のＸＹ面内での回転を防止している。レンズ駆動装置２２は、フォーカスレンズホルダ２５およびズームレンズホルダ２７をＺ軸方向に駆動する。

図３は、上記レンズ駆動装置２２における図１および図２とは異なる方向から見た斜視図である。また、図４は、図３に示すレンズ駆動装置２２における分解図である。図３および図４において、本レンズ駆動装置２２は、フォーカスレンズホルダ２５をＺ軸方向に駆動するフォーカス駆動ユニット３２と、ズームレンズホルダ２７をＺ軸方向に駆動するズーム駆動ユニット３３と、樹脂で形成されたフォーカス駆動ユニット押さえ３４,フォーカス駆動ユニット受け３５およびズーム駆動ユニット受け３６とを含んで構成されている。尚、レンズ駆動装置２２の外観は、図３に示すように、Ｘ軸,Ｙ軸およびＺ軸に平行な直方体を基礎とした形状を成している。

上記ズーム駆動ユニット３３およびフォーカス駆動ユニット３２は、ズーム駆動ユニット受け３６およびフォーカス駆動ユニット受け３５に対して、Ｚ軸方向に挿入されて固定される。そして、フォーカス駆動ユニット押さえ３４,フォーカス駆動ユニット受け３５およびズーム駆動ユニット受け３６は、ネジ止めあるいは接着によって固着されて、図３に示すようなレンズ駆動装置２２が形成されるのである。

図５は、上記レンズ駆動装置２２からフォーカス駆動ユニット押さえ３４,フォーカス駆動ユニット受け３５およびズーム駆動ユニット受け３６を除いた状態での、ズーム駆動ユニット３３およびフォーカス駆動ユニット３２の斜視図である。フォーカス駆動ユニット３２は、第１モータ３７,第１ピニオンギア３８,第１アイドルギア３９,第１リードスクリュー４０および第１ナット４１を含んで構成されている。また、ズーム駆動ユニット３３は、第２モータ４２,第２ピニオンギア４３,第２アイドルギア４４,第２リードスクリュー４５および第２ナット４６を含んで構成されている。尚、図４および図５においては、第１リードスクリュー４０,第２リードスクリュー４５および各ギヤのねじ山を省略して描いてある。以下の図においても同様である。

図６は、上記第１モータ３７および第２モータ４２を示す外観図である。尚、第１モータ３７および第２モータ４２は全く同じ構成を有しているので、以下、同じ図(図６)を用いて第１モータ３７および第２モータ４２について説明する。第１モータ３７および第２モータ４２は、所謂ステッピングモータであり、モータケース端面４７から出力軸４８が突出している。また、円筒状を成す側面の一部に端子台４９が設けられており、この端子台４９から端子５０が出力軸４８の延在方向に垂直な方向に突出している。

ここで、上記フォーカス駆動ユニット３２用の第１モータ３７は、出力軸４８が、Ｚ軸方向に且つ撮像面に向かって突出するように配置されている。これに対して、ズーム駆動ユニット３３用の第２モータ４２は、出力軸４８が、Ｚ軸方向に且つ被写体側に向かって突出するように配置されている。このように、第１モータ３７と第２モータ４２とを、互いの出力軸４８をオーバーラップさせて配置することによって、レンズ駆動装置２２のＺ軸方向への長さを、出力軸４８の長さ分だけ短くすることが可能になる。

また、上記第１モータ３７は、上記撮像装置２１を短長化するために、第２モータ４２に可能な限り近接させて配置されている。そして、第１モータ３７のモータケース端面４７は、ズームレンズホルダ２７が最も被写体側に移動した場合の位置よりも撮像面側にある。また、第１モータ３７および第２モータ４２の端子台４９における上面は、Ｚ軸方向に撮像面に向かって見た場合に、ＸＺ平面に対して反時計回りに(端的に言えば外側に向かって(図２参照))１０度程度傾いて配置されている。そうすることにより、端子５０が同一方向に突出しているため、ＦＰＣ(フレキシブルプリント配線板)等の取り回しが容易になり、組み立て性が向上する。また、レンズ駆動装置２２自体を小型にすることが可能になるのである。

上記第１リードスクリュー４０は、フォーカスレンズガイド軸２９のＹ軸方向近傍に、Ｚ軸と平行に配置されており、中心軸の回りに回転可能になっている。そして、第１リードスクリュー４０における撮像面側の端部にはギア５１が同軸に取り付けられており、このギア５１は第１リードスクリュー４０と一体に回転するようになっている。また、第１リードスクリュー４０の長さは、第１モータ３７における光軸方向への長さと略等しくなっている。第１ナット４１は、第１リードスクリュー４０に螺合しており、第１リードスクリュー４０の回転に伴って光軸方向(Ｚ軸方向)に移動可能になっている。また、第１ナット４１は、フォーカスレンズホルダ２５と接触して、フォーカスレンズホルダ２５をＺ軸方向に移動させることが可能になっている。

図７は、上記第１ナット４１の動作説明図である。また、図８は、第１ナット４１の正面図である。図７においては、理解が容易なように、フォーカス駆動ユニット受け３５と第１ナット４１とを離して画いており、他の構成部材は省略している。図７において、フォーカス駆動ユニット受け３５内に配置されている第１リードスクリュー４０(図７では省略)の周辺には、ＺＹ面と平行に且つＺ軸方向に延在している第１面５２と、この第１面５２に対して垂直に(つまり、ＺＸ面と平行に)且つＺ軸方向に延在している第２面５３とが、設けられている。一方、第１ナット４１の外周には、図８に示すように、フォーカス駆動ユニット受け３５の第１面５２に摺接する面５４と、フォーカス駆動ユニット受け３５の第２面５３に摺接する面５５とが形成されており、面５４と面５５とが交差して第１突部５６が形成されている。そして、フォーカス駆動ユニット受け３５における第１面５２と第２面５３とが交差して成る角部に、第１ナット４１の第１突部５６が位置している。その結果、第１リードスクリュー４０が回転する際に、第１ナット４１の第１突部５６がフォーカス駆動ユニット受け３５の第１面５２あるいは第２面５３に当接するため、第１ナット４１の回転が防止されるのである。こうして、第１ナット４１は、第１リードスクリュー４０の回転に伴って、第１面５２および第２面５３に案内されてＺ軸方向に移動するのである。

図５に示すように、上記第１ピニオンギア３８は、第１モータ３７の出力軸４８に同軸に取り付けられており、出力軸４８と共に回転する。そして、第１アイドルギア３９は、第１ピニオンギア３８と第１リードスクリュー４０のギア５１との双方に歯合するように配置されている。尚、第１アイドルギア３９は、第１リードスクリュー４０から光軸に垂直な方向に離れて位置し、ズーム駆動ユニット受け３６に設けられた軸に回転可能に取り付けられている。

上記第２リードスクリュー４５は、第１リードスクリュー４０と略平行に、且つ、フォーカスレンズガイド軸２９を含むＸＺ面に平行な面とズームレンズガイド軸３０を含むＸＺ面に平行な面との間に配置されている。第２リードスクリュー４５は、中心軸の回りに回転可能になっている。そして、第２リードスクリュー４５における被写体側の端部にはギア５７が同軸に取り付けられており、このギア５７は第２リードスクリュー４５と一体に回転するようになっている。第２ナット４６は、第２リードスクリュー４５に螺合しており、第２リードスクリュー４５の回転に伴って光軸方向(Ｚ軸方向)に移動可能になっている。また、第２ナット４６は、ズームレンズホルダ２７と接触し、ズームレンズホルダ２７をＺ軸方向に移動させることが可能になっている。

図９は、上記第２ナット４６の動作説明図である。また、図１０は、第２ナット４６の正面図である。図９においては、理解が容易なように、ズーム駆動ユニット受け３６と第２ナット４６とを離して画いており、他の構成部材は省略している。図９において、ズーム駆動ユニット受け３６内に配置されている第２リードスクリュー４５(図９では省略)の周辺には、ＺＹ面と平行に且つＺ軸方向に延在している第３面５８と、この第３面５８に対して垂直に(つまり、ＺＸ面と平行に)且つＺ軸方向に延在している第４面５９とが、設けられている。一方、第２ナット４６の外周には、図１０に示すように、ズーム駆動ユニット受け３６の第３面５８に摺接する面６０と、ズーム駆動ユニット受け３６の第４面５９に摺接する面６１とが形成されており、面６０と面６１とが交差して第２突部６２が形成されている。そして、ズーム駆動ユニット受け３６における第３面５８と第４面５９とが交差して成る角部に、第２ナット４６の第２突部６２が位置している。その結果、第２リードスクリュー４５が回転する際に、第２ナット４６の第２突部６２がズーム駆動ユニット受け３６の第３面５８あるいは第４面５９に当接するため、第２ナット４６の回転が防止されるのである。こうして、第２ナット４６は、第２リードスクリュー４５の回転に伴って、第３面５８および第４面５９に案内されてＺ軸方向に移動するのである。

したがって、上記第１ナット４１は、フォーカスレンズホルダ２５をＺ軸方向に移動させることができる。また、第２ナット４６は、ズームレンズホルダ２７をＺ軸方向に移動させることができるのである。

図５に示すように、上記第２ピニオンギア４３は、第２モータ４２の出力軸４８に同軸に取り付けられており、出力軸４８と共に回転する。そして、第２アイドルギア４４は、第２ピニオンギア４３と第２リードスクリュー４５のギア５７との双方に歯合するように配置されている。また、第２アイドルギア４４には、被写体側の端部に光軸方向に突出する凸部(図示せず)が設けられており、撮像面側の端部に光軸方向に平行な凹部(図示せず)が設けられている。そして、第２アイドルギア４４の上記凸部は、フォーカス駆動ユニット受け３５に設けられた凹部(図示せず)に挿通されている。一方、第２アイドルギア４４の上記凹部には、ズーム駆動ユニット受け３６に設けられた軸(図示せず)が挿通されている。こうして、第２アイドルギア４４は、フォーカス駆動ユニット受け３５とズーム駆動ユニット受け３６とによって、回転可能に保持されるのである。

図１１は、上記フォーカス駆動ユニット３２およびズーム駆動ユニット３３における各構成部材の配置関係を示す模式図である。図１１において、被写体側にあるフォーカスレンズ群２６を支持するフォーカスレンズホルダ２５を、フォーカス駆動ユニット３２によって光軸方向に駆動するようにしており、撮像面側にあるズームレンズ群２８を支持するズームレンズホルダ２７を、ズーム駆動ユニット３３によって光軸方向に駆動するようにしている。

上記フォーカス駆動ユニット３２を構成する第１モータ３７は、フォーカスレンズホルダ２５に近接してフォーカスレンズホルダ２５の側方に配置されている。また、第１モータ３７の出力軸４８は光軸に平行に配置されて、第１ピニオンギア３８が取り付けられている。一方、ズーム駆動ユニット３３を構成する第２モータ４２は、ズームレンズホルダ２７に近接してズームレンズホルダ２７の側方に配置されている。また、第２モータ４２の出力軸４８は光軸に平行に配置されて、第２ピニオンギア４３が取り付けられている。そして、第１モータ３７の出力軸４８および第２モータ４２の出力軸４８は、互いにオーバーラップしている。

また、上記フォーカスレンズホルダ２５は、第１ピニオンギア３８によって回転されるギア５１が同軸に取り付けられた第１リードスクリュー４０に螺合した第１ナット４１によって、第１モータ３７の側方において光軸方向に移動される。したがって、フォーカス駆動ユニット３２を構成する第１モータ３７のモータケースにおける上記撮像面側の端面を、フォーカスレンズホルダ２５が最も上記撮像面側に位置した場合におけるフォーカスレンズホルダ２５の位置よりも上記撮像面側に位置させることが可能になる。

また、上記ズームレンズホルダ２７は、第２ピニオンギア４３によって回転されるギア５７が同軸に取り付けられた第２リードスクリュー４５に螺合した第２ナット４６によって、第２モータ４２の側方において光軸方向に移動される。さらに、第２ピニオンギア４３およびギア５７の双方に歯合する第２アイドルギア４４は、光軸に平行に、第１モータ３７のモータケースにおける被写体側の端面近傍まで延在している。したがって、第１モータ３７のモータケースにおける上記撮像面側の端面は、ズームレンズホルダ２７が最も被写体側に位置した場合におけるズームレンズホルダ２７'の位置よりも上記撮像面側に位置させることが可能になる。

以上のように、本実施の形態においては、被写体側にあるフォーカス駆動ユニット３２を構成する第１モータ３７のモータケースにおける上記撮像面側の端面までの上記撮像面からの距離Ｂを、最も撮像面側に位置したフォーカスレンズホルダ２５までの上記撮像面からの距離Ｃよりも小さくすることができる。また、上記距離Ｂを、最も被写体側に位置したズームレンズホルダ２７'までの上記撮像面からの距離Ｄよりも小さくすることができる。したがって、被写体側にあるフォーカス駆動ユニット３２をより上記撮像面側に配置して、レンズ駆動装置２２の光軸方向への長さを短くして撮像装置２１の小型化を図ることができるのである。

また、図５に示すように、上記フォーカス駆動ユニット３２は、第２モータ４２よりも被写体側に配置されている。さらに、ズーム駆動ユニット３３における第２モータ４２を除く部分は、第２モータ４２よりも被写体側および第２モータ４２の側方に配置されている。したがって、上記撮像面側に位置する第２モータ４２の上方には、フォーカス駆動ユニット３２およびズーム駆動ユニット３３を構成する部材は存在しない。したがって、図１に示すように、第２モータ４２の上にスペース６５を設けることが可能となる。すなわち、本実施の形態によれば、撮像素子２４が搭載された基板６６上に、チップ６７等のようにＺ軸方向に長い部品を配置することが可能になり、撮像装置２１の短長化を図ることが可能になる。さらに、撮像素子２４が発生する熱は、スペース６５によって放熱することが可能になる。

また、本実施の形態によれば、上述したように、上記第１モータ３７および第２モータ４２の上部には空間を形成することができる。そのため、図２に示すように、第１モータ３７および第２モータ４２の端子５０の周辺には空間を設けることが可能である。したがって、端子５０への配線が容易になり、組み立て性が向上する。

また、本実施の形態によれば、図２に示すように、第１モータ３７および第２モータ４２の端子台４９における上面は、光軸(Ｚ軸)方向に延在しており、光軸(Ｚ軸)側から外側に向かって１０度程度の傾斜角で傾いて配置されている。したがって、端子５０からの配線が容易になる。特に、図１２(a)に示すように、ＦＰＣ７１がＹ軸方向に下方に向って挿入される場合には、端子５０に接続されるＦＰＣ７１の先端部の曲げ角度が９０度よりも大きくなる。したがって、図１２(b)に示すように、端子台４９の上面が傾いていない場合(ＦＰＣ７１の角度が９０度)よりもＦＰＣ７１の曲げ応力を緩和することが可能になり、組み立て性が向上すると共に長期の信頼性が向上する。

また、本実施の形態においては、上記第１モータ３７および第２モータ４２の端子台４９における端子５０は同一方向を向いている。そのために、図１３(a)に示すように、第１モータ３７用のＦＰＣ７２と第２モータ４２用のＦＰＣ７３とがＹ軸方向に下方に向って挿入される場合には、図１３(b)に示すように、両端子台４９の端子５０が異なる方向を向いている場合に比べて、第２モータ４２の端子５０に接続されるＦＰＣ７３の配線長を短くすることが可能になる(ＦＰＣ７３の配線長＜ＦＰＣ７３'の配線長)。さらに、両端子台４９の端子５０が同一方向を向いているので、同一方向から配線可能である。したがって、組み立て性および作業性が向上する。

すなわち、本実施の形態によれば、上述したように、上記撮像素子２４の基板６６上に回路部品の配置が容易になるため、撮像装置２１の光軸方向の長さを小さくすることが可能になる。さらに、撮像素子２４や第１,第２モータ３７,４２から発生する熱等を逃がすことが可能になるため、搭載機器の設計自由度が高くなる。

この発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、各請求項に示した範囲内において種々の変更が可能であり、実施の形態の夫々に開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても、この発明の技術的範囲に含まれる。

例えば、上記実施の形態においては、上記第１モータ３７の出力軸４８と第２モータ４２の出力軸４８とは、互いに完全にオーバーラップしている。しかしながら、両出力軸４８の少なくとも一部が互いにオーバーラップしているものも、この発明の技術的範囲に含まれるのである。

この発明のレンズ駆動装置を搭載した撮像装置における斜視図である。 図１の状態から光学ベースの外殻を取り外した状態を示す図である。 図１におけるレンズ駆動装置の図１とは異なる方向から見た斜視図である。 図３に示すレンズ駆動装置における分解図である。 図２に示すレンズ駆動装置におけるズーム駆動ユニットおよびフォーカス駆動ユニットの斜視図である。 図５における第１,第２モータの外観図である。 図５における第１ナットの動作説明図である。 第１ナットの正面図である。 図５における第２ナットの動作説明図である。 第２ナットの正面図である。 フォーカス駆動ユニットおよびズーム駆動ユニットにおける各構成部材の配置関係を示す模式図である。 ＦＰＣの曲げ応力が緩和されることの説明図である。 ２つのモータの端子が同一方向を向いている場合に配線長が短くなることの説明図である。 ２つのレンズ群を駆動する従来のレンズ駆動機構の斜視図である。 図１４に示す従来のレンズ駆動機構における駆動系の配置関係を示す模式図である。 図１４における圧電素子の向きを図１５とは逆向きにした場合を示す図である。

２１…撮像装置、
２２…レンズ駆動装置、
２３…光学ベース、
２４…撮像素子、
２５…フォーカスレンズホルダ、
２６…フォーカスレンズ群、
２７…ズームレンズホルダ、
２８…ズームレンズ群、
２９…フォーカスレンズガイド軸、
３０…ズームレンズガイド軸、
３１…ガイド軸、
３２…フォーカス駆動ユニット、
３３…ズーム駆動ユニット、
３４…フォーカス駆動ユニット押さえ、
３５…フォーカス駆動ユニット受け、
３６…ズーム駆動ユニット受け、
３７,４２…モータ、
３８,４３…ピニオンギア、
３９,４４…アイドルギア、
４０,４５…リードスクリュー、
４１,４６…ナット、
４７…モータケース端面、
４８…出力軸、
４９…端子台、
５０…端子、
５１,５７…ギア、
５６,６２…突部。

Claims (4)

1. 第１レンズ群を支持する第１レンズホルダと、
   上記第１レンズ群の光軸方向に配置されると共に、上記第１レンズ群よりも撮像面側に位置する第２レンズ群を支持する第２レンズホルダと、
   上記第１レンズホルダを光軸方向に駆動する第１駆動装置と、
   上記第２レンズホルダを光軸方向に駆動する第２駆動装置と
   を備え、
   上記第１駆動装置は第１モータを含んで構成されると共に、上記第１モータは上記第１レンズ群に近接して配置され、上記第１モータの出力軸は上記第１レンズ群の光軸と平行に配置され、上記第１モータの出力軸には上記第１駆動装置を構成する第１ギアが取り付けられており、
   上記第２駆動装置は第２モータを含んで構成されると共に、上記第２モータは上記第２レンズ群に近接して配置され、上記第２モータの出力軸は上記第１レンズ群の光軸と平行に配置され、上記第２モータの出力軸には上記第２駆動装置を構成する第２ギアが取り付けられており、
   上記第１モータと上記第２モータとは互いに向き合って配置されると共に、上記第１モータの出力軸および上記第２モータの出力軸は、少なくとも一部がオーバーラップしており、
   上記第１レンズホルダは、上記第１ギアによって回転されると共に、上記第１駆動装置を構成する第１リードスクリューに螺合された第１ナットによって、上記光軸方向に駆動されるようになっており、
   上記第２レンズホルダは、上記第２ギアによって回転されると共に、上記第２駆動装置を構成する第２リードスクリューに螺合された第２ナットによって、上記光軸方向に駆動されるようになっており、
   上記第１モータにおける撮像面側の端面の位置は、上記第２レンズホルダが最も被写体側に位置した場合における上記第２レンズホルダの位置よりも撮像面側にあり、
   上記第１駆動装置は、上記第２モータよりも被写体側に配置されており、
   上記第２駆動装置における上記第２モータを除く部分は、上記第２モータよりも被写体側および上記第２モータの側方に配置されている
   ことを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 請求項１に記載のレンズ駆動装置において、
   上記撮像面の輪郭は矩形をなしており、
   上記第１モータおよび上記第２モータは、電力を供給するための端子が設けられた端子台を有しており、
   上記第１モータおよび上記第２モータのうちの少なくとも何れか一方の端子台における表面は、上記撮像面の輪郭を構成する総ての辺の延在方向に対して傾斜している
   ことを特徴とするレンズ駆動装置。
3. 請求項１に記載のレンズ駆動装置において、
   上記第１モータおよび上記第２モータは、電力を供給するための端子を有しており、
   上記第１モータおよび上記第２モータの端子は、同一方向に延在して配置されている
   ことを特徴とするレンズ駆動装置。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載のレンズ駆動装置を用いたことを特徴とする撮像装置。

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