JP4679083B2 - レンズ駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、レンズを光軸方向に自動的に移動させる駆動源を備えたレンズ駆動装置に関し、特に、携帯電話機や携帯型パーソナルコンピュータ等の携帯情報端末機に搭載されるカメラに適用されるレンズ駆動装置に関する。

携帯電話機や携帯型パーソナルコンピュータ等の携帯情報端末機に搭載されるカメラは、携帯情報端末機の搭載スペースが狭小であることから、可能な限り小型化する必要がある。このため、携帯情報端末機に搭載されるカメラは、変倍機能や焦点距離調整機能を備えていたとしても、手動操作によるものである（例えば、特許文献１，２参照）。

特開２００３−０６０７６４号公報 特開２００３−００５０１７号公報

ところで、手動操作により変倍を行うカメラを携帯情報端末機に搭載した場合には、小型のカメラに設けられた操作部を操作しながら撮像する必要があるため操作性が悪い。
一方、携帯情報端末機に搭載されるカメラに自動変倍機能を持たせるためには、複数のレンズ群を光軸方向に相対的に移動させる必要があり、その駆動機構としてモータや減速機が必要となる。特に、自動変倍動作に加えて、各変倍位置において合焦動作（フォーカシング）を自動的に行わせるためには、複数のレンズ群を光軸方向においてそれぞれ独立して移動させる必要があるため、複数のモータや減速機が必要となる。
したがって、モータや減速機が占めるスペースが大きいと、携帯情報端末機の狭小な搭載スペースにこれらを組み込むことが困難になる。また、モータや減速機を携帯情報端末機に組み付けるための組立工数も増大する。

本発明は、上記従来技術の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは自動変倍機能及び自動合焦機能を実現しつつ、携帯情報端末機等の狭小なスペースに搭載することができるカメラ用のレンズ駆動装置を提供することにある。

本発明のレンズ駆動装置は、レンズを保持すると共に突出片を有し光軸方向に配列された複数のレンズ枠と、複数のレンズ枠をそれぞれ光軸方向に移動させるべく突出片に係合してカム作用を及ぼす複数のカム体と、複数のカム体をその外側において光軸回りに回動自在に支持すると共に突出片を径方向に突出するように受け入れて光軸方向にガイドするガイド孔を有し複数のレンズ枠をその内側において光軸方向に移動自在に支持する円筒状の固定筒と、複数のカム体を囲繞するべく固定筒を光軸方向において嵌合可能な筒状部を画定するように形成されたカバー部材と、固定筒の内側に配置されて前記複数のカム体との係合を維持するように前記複数のレンズ枠を光軸方向において離隔させる向きにそれぞれ付勢する複数の圧縮バネと、モータ及びモータの回転を減速してカム体に形成された歯車部に出力する歯車列を含む減速機をそれぞれ有し複数のカム体を駆動する複数の駆動機構とを備え、前記カバー部材は、筒状部から突出して形成され複数の駆動機構を直接取り付ける取り付け部と、固定筒の内側に位置付けられるように筒状部の内側においてガイド孔に通される連結部を介して形成されて複数の圧縮バネの一端部を共通に受け止めるバネ受け部を有する、ことを特徴としている。
この構成によれば、複数のカム体をこれらに対応する駆動機構によって独立に回転させることにより、複数のレンズ枠を光軸方向に独立に移動させることができ、自動変倍動作と自動合焦動作の双方を実現できる。
また、複数のレンズ枠を内側において光軸方向に移動自在に支持しかつ複数のカム体を外側において回動自在に支持する固定筒をカバー部材の筒状部に嵌合させて保持し、複数の駆動機構のすべてをカバー部材の筒状部から突出して形成された取り付け部に取り付けることにより、小型化が可能となり、たとえば、携帯情報端末機等にレンズ駆動装置を容易に組み込むことができる。
また、カバー部材の内側には、組付け時に固定筒の内側に位置付けられて複数の圧縮バネの一端部を共通に受け止めるバネ受け部が一体的に設けられているため、部品点数及び組立工数を削減でき、装置の小型化も可能となる。
さらに、モータの回転を減速機で減速してカム体に与えることができ、モータの回転位置を精密に制御しなくても、カム体の回転位置を細かく調整することができると共に、カム体に歯車部を形成することで装置を容易に組み立てることができる。

上記構成において、モータは、各々の回転軸が光軸方向に沿いかつ周方向において少なくとも一部が対向するように配置されている、構成を採用できる。
この構成によれば、この構成によれば、複数のモータが周方向において少なくとも一部が対向しているため、光軸方向において駆動機構を集約化できる。

上記構成において、取り付け部は、カバー部材の外壁から突出すると共に光軸方向において対向して形成された複数の突出壁部と、突出壁部に対応してカバー部材の外壁から突出して形成された複数の保持部と、を有し、突出壁部には、モータの一端部が固定され、保持部には、モータの他端部が保持されている、構成を採用できる。
この構成によれば、対向する突出壁部の間にまとめて複数のモータを配置できるので、駆動機構を集約化できると共に、モータの両端部を保持するので、衝撃等によってモータが脱落するのを確実に防ぐことができる。

上記構成において、減速機は、モータが固定された突出壁部の壁面とは反対側の壁面に設けられている、構成を採用できる。
この構成によれば、減速機とモータとを突出壁部を介して分離することができるので組立が容易になると共に、突出壁部の両壁面付近のスペースを有効に活用できる。

上記構成において、歯車列を形成する複数の歯車は、突出壁部に片持ち梁状に固定された複数の支持軸に回転自在に支持されている、構成を採用できる。
この構成によれば、歯車のカバー部材への組み付け作業が容易になる。

上記構成において、複数のカム体の少なくともいずれかの回転位置を検出する回転位置検出器がカバー部材に固定され、カム体は、歯車部に隣接して径方向外側に突出して形成されて回転位置検出器により検出される被検出部を有する、構成を採用できる。
この構成によれば、レンズ（レンズ枠）の光軸方向の位置をカム体の回転位置から検出でき、また、カム体に被検出部を形成すると共に回転位置検出器をカバー部材に設けることで装置の小型化が可能となる。

本発明のレンズ駆動装置によれば、自動変倍機能及び自動合焦機能を実現しつつ、駆動機構の占有する空間を最小化でき、携帯情報端末機等の狭小な搭載スペースへの組み込みが容易となる。

以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１ないし図９は、本発明に係るレンズ駆動装置の一実施形態を示すものであり、図１は装置の概観斜視図、図２は装置の内部構造を示す断面図、図３は装置の鏡胴部分の分解斜視図、図４は装置を上方から見た平面図、図５ないし図７は装置の内部構造を示す断面図、図８は減速機を構成する歯車の関係を示す断面図、及び図９は装置の内部構造を示す断面図である。

このレンズ駆動装置は、図１〜図９に示すように、レンズＧ３を保持する固定筒１０、固定筒１０の外側において光軸方向Ｌの回りに回転自在に支持された第１及び第２のカム体２０，３０、レンズＧ１を保持する第１のレンズ枠４０、レンズＧ２を保持する第２のレンズ枠５０、第１のレンズ枠４０と第２のレンズ枠５０との間に配置された圧縮バネ６０，６１、ＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）１５０を保持する保持枠７０、カバー部材８０、駆動機構を構成するモータ９０及び歯車１００ａ〜１００ｇからなる減速機１００、補助カバー部材１１０、第２のカム体３０の回転位置を検出する回転位置検出器１２０等を備えている。
なお、保持枠７０に撮像素子としてのＣＣＤ１５０を保持させることで、カメラユニットが形成される。

この装置において、レンズＧ３は第１レンズ群、レンズＧ１は第２レンズ群、レンズＧ２は第３レンズ群をそれぞれ形成し、被写体光が光軸方向ＬからレンズＧ３に進入し、レンズＧ１及びＧ２を経て、ＣＣＤ１５０に到達する。
そして、第２レンズ群（レンズＧ１）及び第３レンズ群（レンズＧ２）が、光軸方向Ｌにおいて相対的に移動させられることにより、ＣＣＤ１５０の結像面に対して被写体の変倍動作及び合焦動作が行われる。

固定筒１０は、図１〜図６に示すように、樹脂材料により円筒状に形成されている。この固定筒１０は、レンズ保持部１０ａ、段差部１０ｄ、内周面１０ｆ、３本のガイド孔１０ｇ、外周面１０ｈ，１０ｈ’等を有する。

レンズ保持部１０ａは、光軸方向Ｌの先端部において円筒状に形成されて内周にレンズＧ３を保持する。
外周面１０ｈは、レンズ保持部１０ａの後方において円筒状に形成され、レンズ保持部１０ａの外径よりも小さい外径を有する。この外周面１０ｈは、第１のカム体２０を光軸回りに回転自在に支持する。
外周面１０ｈ’は、外周面１０ｈの後方において外周面１０ｈよりも小さい外径を有するように形成されている。この外周面１０ｈ’は、第２のカム体３０を光軸回りに回転自在に支持する。
段差部１０ｄは、外周面１０ｈと外周面１０ｈ’との間に形成され、カバー部材８０の後述する環状の突出部８１ｄと当接して光軸方向Ｌにおけるカバー部材８０と固定筒１０との相対位置を規定する。

内周面１０ｆは、第１及び第２のレンズ枠４０，５０を光軸方向Ｌに移動自在に支持する。
３本のガイド孔１０ｇは、それぞれレンズ保持部１０ａの後方において光軸方向Ｌに伸長しかつ光軸回りの等間隔位置に３本形成されている。このガイド孔１０ｇは、第１及び第２のレンズ保持枠４０，５０の後述する３つの突出片４１，５１を受け入れて、第１及び第２のレンズ保持枠４０，５０の光軸回りにおける回転を規制すると共に光軸方向Ｌに案内する。

第１のカム体２０は、カム作用により、第１のレンズ枠４０を光軸方向Ｌに移動させる。この第１のカム体２０は、樹脂材料により円筒状に形成され、図２及び図３に示すように、固定筒１０の外周面１０ｈに回転自在に支持される内周面２０ｆ、光軸方向Ｌの後端面に形成された第１のレンズ枠４０にカム作用を及ぼすカム面２１、光軸方向Ｌの前端部における外周に円弧状に形成された歯車部２５等を有する。
カム面２１は、後述する第１のレンズ枠４０の３つの突出片４１にそれぞれ対応して形成されている。
歯車部２５は、減速機１００の出力用の歯車１００ｇと噛み合う。これにより、モータ９０の回転力が減速機１００を介して第１のカム体２０へ伝達される。

第２のカム体３０は、カム作用により、第２のレンズ枠５０を光軸方向Ｌに移動させる。この第２のカム体３０は、樹脂材料により円筒状に形成され、図２，図３及び図５に示すように、固定筒１０の外周面１０ｈ’に回転自在に支持される内周面３０ｆ、光軸方向Ｌの前端面に形成された第２のレンズ枠５０にカム作用を及ぼすカム面３１、光軸方向Ｌにおける後端部の外周に円弧状に形成された歯車部３５、歯車部３５に隣接して形成された被検出部３６等を有する。
カム面３１は、後述する第２のレンズ枠５０の３つの突出片５１にそれぞれ対応して形成されている。
歯車部３５は、減速機１００の出力用の歯車１００ｇと噛み合う。これにより、減速機１００を通じて第２のカム体３０へ回転力が伝達される。
被検出部３６は、回転位置検出器１２０によって検出されるものであり、歯車部３５の一端部に隣接して径方向外側へ突出するように第２のカム体３０に一体的に形成されている。

回転位置検出器１２０は、図２及び図５に示すように、カバー部材８０の外周に固定され、被検出部３６が通過可能な間隙部１２１、発光素子１２２、発光素子１２２から照射された光を受光可能な受光素子１２３等を有する。回転位置検出器１２０は、発光素子１２２から受光素子１２３へ向かう光を被検出部３６が遮断することにより被検検出部３６の回転位置を検出する。この被検出部３６の回転位置の検出により、第２のカム体３０の回転位置を検出することができる。

第１のレンズ枠４０は、樹脂材料で形成され、図２及び図３に示すように、レンズＧ１を保持している。また、第１のレンズ枠４０は、光軸方向Ｌに移動自在に固定筒１０の内周面１０ｆに支持される円筒状の外周面４０ｈと、この外周面４０ｈから突出するように形成された３つの突出片４１とを有している。
３つの突出片４１は、固定筒１０のガイド孔１０ｇにそれぞれ挿通されると共に、第１のカム体２０のカム面２１にそれぞれ接触している。これにより、第１のレンズ枠４０は、ガイド孔１０ｇにより回転が規制されつつ、カム面２１のプロフィルに追随して光軸方向Ｌにのみ移動するようになっている。

第２のレンズ枠５０は、樹脂材料で形成され、図２及び図３に示すように、レンズＧ２を保持し、光軸方向Ｌに移動自在に固定筒１０の内周面１０ｆに支持される円筒状の外周面５０ｈと、この外周面５０ｈから突出するように形成された３つの突出片５１とを有している。
３つの突出片５１は、固定筒１０のガイド孔１０ｇにそれぞれ挿通されると共に、第２のカム体３０のカム面３１にそれぞれ接触している。これにより、第２のレンズ枠５０は、ガイド孔１０ｇにより回転が規制されつつ、カム面３１のプロフィルに追随して光軸方向Ｌにのみ移動するようになっている。

圧縮バネ６０は、図２、図３及び図７に示すように、コイル状のバネからなり、第１のレンズ枠４０とカバー部材８０の後述するバネ受け部８５との間に挟まれ、第１のレンズ枠４０の突出片４１をカム面２１にそれぞれ押し付ける付勢力を及ぼす。この圧縮バネ６０は、突出片４１とカム面２１とを常に係合させて安定したカム作用を得るためのものである。

圧縮バネ６１は、図２、図３及び図６に示すように、コイル状のバネからなり、第２のレンズ枠５０とカバー部材８０の後述するバネ受け部８５との間に挟まれ、第２のレンズ枠５０の突出片５１をカム面３１にそれぞれ押し付ける付勢力を及ぼす。すなわち、圧縮バネ６１は、光軸方向Ｌにおいて圧縮バネ６０と相反する向きに第２のレンズ枠５０を付勢する。圧縮バネ６１は、突出片５１とカム面３１とを常に係合させて安定したカム作用を得るためのものである。

保持枠７０は、樹脂材料によって略円盤状に形成され、図２及び図３に示すように、中心部に形成された被写体光を通過させる開口７１と、中心部に形成されたＣＣＤ１５０が装着されるＣＣＤ装着部７２とを有する。
また、保持枠７０は、固定筒１０の環状の後端面１０ｅ及びカバー部材８０の後端部に接着剤等により接合されている。保持枠７０は、固定筒１０に接合された状態において、図２に示すように、第２のカム体３０における環状の端面３０ｅに対向して第２のカム体３０の光軸方向Ｌにおける移動を規制し、第２のカム体３０が固定筒１０から抜け落ちないようにする。

カバー部材８０は、図１、図２、図４〜図７に示すように、樹脂材料で形成され、第１及び第２のカム体２０，３０、第１及び第２のレンズ枠４０，５０等を囲繞する筒状部８１、筒状部８１の外側に突出して形成された取り付け部としての２つの突出壁部８２、突出壁部８２間に形成された保持部８３、筒状部８１の内側に形成されたバネ受け部８５等を有する。

筒状部８１は、円筒状の内周面８１ｆとこの内周面８１ｆより内径が小さい円筒状の内周面８１ｆ’を有しており、内周面８１ｆ，８１ｆ’に第１及び第２のカム体２０，３０がそれぞれ嵌合している。内周面８１ｆと内周面８１ｆ’との間には、環状の突出部８１ｄが固定筒１０の段差部１０ｄと当接可能に形成されている。突出部８１ｄと段差部１０ｄとが当接することにより、固定筒１０のカバー部材８０に対する光軸方向Ｌの移動が規制される。また、筒状部８１は、後端部において矩形状の外輪郭をもつように形成されている。

バネ受け部８５は、図２、図６及び図７に示すように、環状に形成されており、筒状部８１の内周面（環状の突出部８１ｄ）と３箇所に形成された連結部８６によって連結されている。連結部８６は、それぞれ固定筒１０のガイド孔１０ｇに挿通される。バネ受け部８５は、図６及び図７に示すように、光軸方向の両側面の外周縁部において段差により形成された環状の受け面８５ａ，８５ｂをそれぞれ有している。受け面８５ａは圧縮ばね６０の一端部を受け止めており、受け面８５ｂは圧縮ばね６１の一端部を受け止めている。
このように、カバー部材８０にバネ受け部８５を一体的に形成して圧縮バネ６０，６１を共通に受け止めることにより、独立に移動しかつ移動量の異なる第１及び第２のレンズ枠４０，５０をそれぞれ適切な力で付勢できると共に、部品点数、組立工数の削減及び装置の小型化が可能となる。

２つの突出壁部８２は、光軸方向Ｌにおいて対向すると共に、光軸方向Ｌに略垂直に形成され、突出壁部８２の互いに対向する壁面８２ａにはステッピングモータ９０が固定され、壁面８２ａとは反対側の壁面８２ｂには歯車列としての複数の歯車１００ａ〜１００ｇからなる減速機１００が固定される。
突出壁部８２には、減速機１００を覆うように補助カバー部材１１０を壁面８２ｂ側から取り付け可能となっている。
補助カバー部材１１０は、ねじ部材１１５により突出壁部８２に固定され、図８に示すように、複数の支持柱１１１〜１１３が突出壁部８２に向けて突出して形成されている。支持柱１１１〜１１３は、それぞれ先端部に支持穴１１１ａ〜１１３ａが形成されている。この支持穴１１１ａ〜１１３ａは、後述する歯車１００ｂ〜１００ｇの支持軸１０１〜１０３の自由端部がそれぞれ挿入されて支持軸１０１〜１０３を支持する。

対向する突出壁部８２の間の平坦面８７には、２つの保持部８３が突出して形成されている。この保持部８３は、ステッピングモータ９０の後述する嵌合凸部が嵌合する嵌合凹部８３ａを有する。この嵌合凹部８３ａに嵌合凸部をスナップフィット結合により嵌め込むことで確実に保持できる。

ステッピングモータ９０は、回転軸９１、回転軸９１を回転自在に支持すると共にコイル及び永久磁石等を収容するケース９２、ケース９２の一端部に形成されたフランジ部９３、ケース９２の他端に形成された嵌合凸部９４、ケース９２の外壁から突出する複数の給電端子９５等を備えている。
ステッピングモータ９０は、一端部としてのフランジ部９３が突出壁部８２の壁面８２ａにボルト９６で固定されていると共に、他端部としての嵌合凸部９４が保持部８３の嵌合凹部８３ａに嵌合して保持されている。

ステッピングモータ９０は、図２〜図４、図６、図７に示すように、回転軸９１が光軸方向Ｌに配置されるようにフランジ部９３がそれぞれ突出壁部８２の壁面８２ａにボルト９６で固定されている。また、ステッピングモータ９０は、周方向において一部が対向するように並列して壁面８２ａに固定されている。さらに、ステッピングモータ９０は、その給電端子９５が周方向に沿うようにかつ相反する向き（外向き）になるように配置されている。
このように、ステッピングモータ９０を対向する壁面８２ａ間に配置すると共に周方向において少なくとも一部が対向するように配置することにより、複数のステッピングモータ９０を一箇所に集約化できて駆動機構の小型化が可能となる。また、給電端子９５をそれぞれ外向きに配置することにより、給電端子９５がカバー部材８０の径方向外側へ突出せず、装置の外径が大きくなるのを防止できる。

減速機１００は、突出壁部８２の壁面８２ｂにそれぞれ設けられ、図２、図５及び図８に示すように、樹脂材料で形成された歯車列としての複数の歯車１００ａ〜１００ｇにより構成され、ステッピングモータ９０の回転を減速して第１及び第２のカム体２０，３０に伝達する。
歯車１００ａは、突出壁部８２に形成された貫通孔８２ｃを通じて壁面８２ｂ側へ突出したステッピングモータ９０の回転軸９１に固定されている。
歯車１００ｂと歯車１００ｃ、歯車１００ｄと歯車１００ｅ、及び歯車１００ｆと歯車１００ｇは、それぞれ一体的に形成され、これらは３本の支持軸１０１，１０２，１０３に回転自在に支持されている。
支持軸１０１，１０２，１０３は、突出壁部８２に形成された貫通孔８２ｄに圧入されて片持ち梁状に固定され、出力用の歯車１００ｇが第２のカム体３０の歯車部３５に係合可能な位置に配置されている。３本の支持軸１０１，１０２，１０３を突出壁部８２へ圧入して片持ち梁状に固定することにより、歯車１００ｂ〜１００ｇをカバー部材８０へ容易に組み付けることができる。
３本の支持軸１０１，１０２，１０３は、その自由端部１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃが補助カバー部材１１０の支持穴１１１ａ，１１２ａ，１１３ａにそれぞれ挿入されて支持されている。これにより、支持軸１０１，１０２，１０３が突出壁部８２から脱落するのを防ぐことができる。
歯車１００ａと歯車１００ｂ、歯車１００ｃと歯車１００ｄ、及び歯車１００ｅと歯車１００ｆがそれぞれ噛合し、出力用の歯車１００ｇが第１及び第２のカム体２０，３０の歯車部２５，３５に噛合する。これにより、ステッピングモータ９０の回転が複数の歯車１００ａ〜１００ｇを通じて第１及び第２のカム体２０，３０に伝達される。

次に、上記のレンズ駆動装置の動作について図２及び図９を参照して説明する。
図２に示すレンズ駆動装置の第１及び第２のレンズ枠４０，５０は広角撮影位置にあり、この位置から第１及び第２のレンズ枠４０，５０を望遠端撮影位置に移動させるには、２つのステッピングモータ９０の給電端子９５にそれぞれパルス状の駆動電流を供給して所定の向きに回転させる。ステッピングモータ９０の回転は、減速機１００によって減速されて出力用の歯車１００ｇから第１及び第２のカム体２０，３０の歯車２５，３５へ回転が伝達され、第１及び第２のカム体２０，３０が光軸回りに回転する。

このとき、第１及び第２のレンズ枠４０，５０は、カム面２１，３１のカム作用により、相対的な距離を変化させつつ光軸方向Ｌに移動し、図９に示すような望遠撮影位置に至る。
なお、第１及び第２のレンズ枠４０，５０を所望の撮影位置に移動させるためには、第１及び第２のレンズ枠４０，５０の現在位置から所望の撮影位置までの移動に必要なステッピングモータ９０の回転量を算出し、この回転量に応じたパルス数の指令をステッピングモータ９０に与えればよい。

各撮影位置におけるフォーカシングは、第２のカム体３０を回転させて第２のレンズ枠５０の光軸方向Ｌの位置を調整する。このとき、第２のカム体３０の被検出部３６の回転位置を回転検出器１２０により検出してフォーカシングする。これにより、フォーカシングのために必要な第２のカム体３０の正確な位置決めが可能となる。

本実施形態によれば、第１及び第２のカム体２０，３０を回転させる駆動機構としてのステッピングモータ９０及び減速機１００をカバー部材８０に複数の突出壁部８２を形成してこれに固定することにより、複数の駆動機構のすべてをカバー部材８０に固定することができるのでレンズ駆動装置の小型化が可能となる。また、携帯情報端末機等にレンズ駆動装置を組み込む際に、複数の駆動機構が第１及び第２のカム体２０，３０にそれぞれ係合した状態で組み込むことができ、携帯情報端末機等へレンズ駆動装置を容易に組み込むことができる。

また、本実施形態によれば、ステッピングモータ９０及び減速機１００により駆動機構を構成することにより、ステッピングモータ９０の回転を減速機１００で減速して第１及び第２のカム体２０，３０に与えることができるので、ステッピングモータ９０の回転位置を精密に制御しなくても、第１及び第２のカム体２０，３０の回転位置を細かく調整することができる。

また、本実施形態によれば、第１及び第２のレンズ枠４０，５０をそれぞれ別々の圧縮バネ６０，６１を用いて付勢するので、独立に移動する第１及び第２のレンズ枠４０，５０にそれぞれ適切な力を与えることができる。
また、本実施形態によれば、回転位置検出器１２０をカバー部材８０の減速機１００の設置領域近傍に設置すると共に補助カバー部材１１０により回転位置検出器１２０も覆うので、回転位置検出器１２０の信頼性を高めることができる。

次に、上記レンズ駆動装置を備えたカメラユニット２００を携帯情報端末に適用した例について図１０を参照して説明する。
図１０は、本体２１０に対して表示装置を搭載する蓋部２２０の姿勢を変更できる形式の携帯電話機を示している。
カメラユニット２００の鏡胴部分は、蓋部２２０と本体２１０とを連結する連結部２１２，２２２内に固定されている。

カメラユニット２００は、ステッピングモータ９０及び減速機１００からなる駆動機構がカバー部材８０にまとめて固定されているので、連結部２１２，２２２のような狭小なスペースに鏡胴部分を内蔵しつつ、ステッピングモータ９０、減速機１００等を本体２１０側に内蔵することができる。
この携帯電話機では、本体２１０の操作ボタン２１５を操作しながら、カメラユニット２００の変倍動作を行う。各変倍位置においては、自動的にフォーカシングが行われる。

上述した実施形態では、ステッピングモータと減速機によって駆動機構を構成した場合について説明したが、これに限定されるわけではなく、たとえば、直流モータ等の他のモータを用いることもできる。また、減速機を使用せず、モータのみで駆動機構を構成することも可能である。

また、上述した実施形態では、レンズ枠４０，５０を備える場合について説明したが、これに限定されるものではなく、一つのレンズ枠、あるいは、三つ以上のレンズ枠を備える構成において、本発明を適用することも可能である。
また、上述した実施形態では、ステッピングモータ９０を周方向において一部が対向するようにカバー部材８０に並列配置した場合について説明したが、ステッピングモータ９０の全長が短い場合には、ステッピングモータ９０を光軸方向Ｌに直列に配置することもできる。

また、上述した実施形態では、フォーカシングに使用される第２のカム体３０に対して回転位置検出器１２０を設けた場合について説明したが、これに限定されるわけではなく、必要に応じて第１のカム体２０に対しても回転位置検出器１２０を設置できる。
また、上述した実施形態では、複数の歯車１００ｂ〜１００ｇを片持ち梁状に固定された支持軸１０１〜１０３により支持する場合について説明したが、支持軸１０１〜１０３の両端部を支持固定する構造あるいは両端部を回転自在に支持する構造を採用できる。
また、上述した実施形態では、駆動機構を取り付ける取り付け部として突出壁部８２をカバー部材８０に形成した場合について説明したが、これに限定されるわけではなく、突出壁部８２以外の形状とすることも可能である。

また、上述した実施形態では、カメラユニットの撮像素子としてＣＣＤを用いた場合について説明したが、これに限定されるわけではなく、ＣＭＯＳ(ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ＭＯＳ)等の他の撮像素子を用いることも可能である。

以上述べたように、本発明のレンズ駆動装置は、携帯電話機、携帯型パーソナルコンピュータ等の小型化、軽量化が要求される携帯情報端末機に搭載されるディジタルカメラユニットのレンズ駆動装置として適用することができるのはもちろんのこと、レンズの駆動を要するものであれば、その他のレンズ光学系においても有用である。

本発明に係るレンズ駆動装置の一実施形態を示す概観斜視図である。 広角撮影位置にあるレンズ駆動装置の内部構造を示す断面図である。 レンズ駆動装置の鏡胴部分の分解斜視図である。 レンズ駆動装置を上方から見た側面図である。 図２のＡ−Ａ線方向の断面図である。 図２のＢ−Ｂ線方向の断面図である。 図２のＣ−Ｃ線方向の断面図である。 減速機の構造を示す断面図である。 望遠端撮影位置にあるレンズ駆動装置の内部構造を示す断面図である。 本発明に係るレンズ駆動装置が搭載された携帯電話機の概観斜視図である。

符号の説明

Ｌ…光軸方向
Ｇ１〜Ｇ３…レンズ
１０…固定筒
１０ｇ…ガイド孔
２０…第１のカム体
２１…カム面（カム）
２５…歯車部
３０…第２のカム体
３１…カム面（カム）
３５…歯車部
３６…被検出部
４０…第１のレンズ枠
４１…突出片
５０…第２のレンズ枠
５１…突出片
６０，６１…圧縮バネ
７０…保持枠
７１…開口
７２…ＣＣＤ装着部
８０…カバー部材
８１…筒状部
８２…突出壁部
８２ａ，８２ｂ…壁面
８３…保持部
８３ａ…嵌合凹部
８５…バネ受け部
８５ａ，８５ｂ…受け面
８６…連結部
９０…ステッピングモータ（モータ、駆動機構）
９１…回転軸
９２…ケース
９３…フランジ部
９４…嵌合凸部
９５…給電端子
９６…ボルト
１００…減速機（駆動機構）
１００ａ〜１００ｇ…歯車（歯車列、減速機）
１０１，１０２，１０３…支持軸
１１０…補助カバー部材
１１１，１１２，１１３…支持柱
１１５…ねじ部材
１２０…回転位置検出器
１５０…ＣＣＤ
２００…カメラユニット

Claims (6)

1. レンズを保持すると共に突出片を有し光軸方向に配列された複数のレンズ枠と、
   前記複数のレンズ枠をそれぞれ光軸方向に移動させるべく前記突出片に係合してカム作用を及ぼす複数のカム体と、
   前記複数のカム体をその外側において光軸回りに回動自在に支持すると共に前記突出片を径方向に突出するように受け入れて光軸方向にガイドするガイド孔を有し前記複数のレンズ枠をその内側において光軸方向に移動自在に支持する円筒状の固定筒と、
   前記複数のカム体を囲繞するべく前記固定筒を光軸方向において嵌合可能な筒状部を画定するように形成されたカバー部材と、
   前記固定筒の内側に配置されて前記複数のカム体との係合を維持するように前記複数のレンズ枠を光軸方向において離隔させる向きにそれぞれ付勢する複数の圧縮バネと、
   モータ及び前記モータの回転を減速して前記カム体に形成された歯車部に出力する歯車列を含む減速機をそれぞれ有し前記複数のカム体を駆動する複数の駆動機構とを備え、
   前記カバー部材は、前記筒状部から突出して形成され前記複数の駆動機構を直接取り付ける取り付け部と、前記固定筒の内側に位置付けられるように前記筒状部の内側において前記ガイド孔に通される連結部を介して形成されて前記複数の圧縮バネの一端部を共通に受け止めるバネ受け部を有する、
   ことを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記モータは、各々の回転軸が光軸方向に沿いかつ周方向において少なくとも一部が対向するように配置されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
3. 前記取り付け部は、前記カバー部材の外壁から突出すると共に光軸方向において対向して形成された複数の突出壁部と、前記突出壁部に対応して前記カバー部材の外壁から突出して形成された複数の保持部と、を有し、
   前記突出壁部には、前記モータの一端部が固定され、
   前記保持部には、前記モータの他端部が保持されている、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ駆動装置。
4. 前記減速機は、前記モータが固定された前記突出壁部の壁面とは反対側の壁面に設けられている、
   ことを特徴とする請求項３に記載のレンズ駆動装置。
5. 前記歯車列を形成する複数の歯車は、前記突出壁部に片持ち梁状に固定された複数の支持軸に回転自在に支持されている、
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載のレンズ駆動装置。
6. 前記複数のカム体の少なくともいずれかの回転位置を検出する回転位置検出器が前記カバー部材に固定され、
   前記カム体は、前記歯車部に隣接して径方向外側に突出して形成されて前記回転位置検出器により検出される被検出部を有する、
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のレンズ駆動装置。

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