WO2020110910A1

WO2020110910A1 - レンズ駆動アクチュエータ及び携帯端末

Info

Publication number: WO2020110910A1
Application number: PCT/JP2019/045647
Authority: WO
Inventors: 久聡伊藤; 雄樹齋藤; 直樹川久保; 周　耀民
Original assignee: キヤノン電子株式会社
Priority date: 2018-11-30
Filing date: 2019-11-21
Publication date: 2020-06-04
Also published as: CN113168077A; CN113168077B; US12013590B2; US20210247589A1; JP7133645B2; JPWO2020110910A1

Abstract

レンズ駆動アクチュエータは、光が通過する開口を有する上カバーと、前記上カバー内に配置され、内部に光を透過するレンズが設けられた鏡筒と、前記鏡筒の外周面に設けられた駆動ピンと、前記鏡筒の外周を覆うように設けられ、前記駆動ピンと係合するカム溝を有する駆動カム部材と、前記駆動カム部材に設けられたギアに駆動力を供給する駆動源とを備える。前記鏡筒は、前記カム部材が前記鏡筒の外周面に沿って回転することによって、前記駆動ピンが前記カム溝から駆動力を受け、前記上カバーに対し光軸方向に移動する。

Description

レンズ駆動アクチュエータ及び携帯端末

　本発明は、携帯端末に搭載されるカメラ等の光学系として設けられるレンズを駆動するアクチュエータ及びそれを備えるスマートフォンなどに代表される携帯端末に関する。

　スマートフォンなどの携帯端末に搭載されるカメラにおいて、撮像素子の被写体側にレンズや絞りを設ける技術が開示されている。

特開２０１８－１３７６９８号公報

　一方、携帯電話やスマートフォンなどの小型の携帯端末において、レンズを撮像素子の光軸方向に移動させることで光学特性を向上させることが求められている。

　上記を鑑み、本発明に係るレンズ駆動アクチュエータは、
　光が通過する開口を有する上カバーと、
　前記上カバー内に配置され、内部に光を透過するレンズが設けられた鏡筒と、
　前記鏡筒の外周面に設けられた駆動ピンと、
　前記鏡筒の外周を覆うように設けられ、前記駆動ピンと係合するカム溝を有する駆動カム部材と、
　前記駆動カム部材に設けられたギアに駆動力を供給する駆動源と
を備え、
　前記鏡筒は、前記駆動カム部材が前記鏡筒の外周面に沿って回転することによって、前記駆動ピンが前記カム溝から駆動力を受け、前記上カバーに対し光軸方向に移動することを特徴とする。

　本発明によれば、小型の駆動アクチュエータによってレンズを移動させることが可能となる。

本発明の一実施形態に係る駆動アクチュエータの斜視図。本発明の一実施形態に係る駆動アクチュエータの斜視図。本発明の一実施形態に係る駆動アクチュエータの分解斜視図。本発明の一実施形態に係る駆動アクチュエータの動作説明図（収容位置）。本発明の一実施形態に係る駆動アクチュエータの動作説明図（収容位置）。本発明の一実施形態に係る駆動アクチュエータの下面図（突出位置）。本発明の他の実施形態に係る駆動アクチュエータの断面図（収容位置）。本発明の他の実施形態に係る駆動アクチュエータの断面図（突出位置）。本発明の他の実施形態に係る駆動アクチュエータの斜視図。防塵部材と摺動シートのみを抜粋して示す図。防塵部材と摺動シートの模式図。本発明の第２実施形態に係る駆動アクチュエータの分解斜視図。本発明の第２実施形態に係る駆動アクチュエータの下面図（突出位置）。本発明の第３実施形態に係る駆動アクチュエータの斜視図。本発明の第３実施形態に係る駆動アクチュエータの斜視図。本発明の第３実施形態に係る駆動アクチュエータの分解斜視図。本発明の第３実施形態に係る駆動アクチュエータの動作説明図。本発明の第３実施形態に係る駆動アクチュエータの動作説明図。本発明の第３実施形態に係る駆動アクチュエータの下面図（突出位置）。本発明の第３実施形態に係る駆動アクチュエータの下面図（突出位置）。本発明の第３実施形態に係る駆動アクチュエータの下面図（収容位置）。本発明の第４実施形態に係る駆動アクチュエータの分解斜視図。本発明の第４実施形態に係る駆動アクチュエータの下面図（突出位置）。本発明の第４実施形態に係る駆動アクチュエータの下面図（収容位置）。

　以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

　＜第１実施形態＞
　以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１Ａ及び図１Ｂは、本実施形態に係るレンズ駆動アクチュエータ１００の斜視図である。図１Ａ及び図１Ｂに示すように、レンズ駆動アクチュエータ１００は、点線で示すスマートフォンＳにおける背面側に設けられる。このレンズ駆動アクチュエータ１００に対し、スマートフォンＳの正面側には撮像素子としてのカメラモジュールが配置され、レンズ駆動アクチュエータ１００内部に配置されるレンズによって撮像素子の撮像面に被写体像を結像する。

　図１Ａ及び図１Ｂに示すように、レンズ駆動アクチュエータ１００は、光が通過する開口を有する上カバー２に対し、駆動源３を駆動することで内部に光を透過するレンズが設けられた鏡筒１を移動させ、鏡筒１を図１ＡのスマートフォンＳの背面で上カバー２から突出する位置（突出位置）と、図１Ｂの背面で上カバー２内部に収容される位置（収容位置）との間で移動可能になっている。なお、本実施形態においては駆動源３としてはステッピングモータを用いている。鏡筒１の位置の切り替えが終わると、駆動源３の駆動は切断される。鏡筒１が突出位置にある際に撮像位置として用いられ、カメラモジュールによる撮像が行われる。カメラモジュールによる撮像が行われる際には、鏡筒１内に収められているボイスコイルモータ（以下ＶＣＭ）により鏡筒１内のレンズが光軸方向に移動し、合焦動作が行われる。

　鏡筒１の外面には金属からなる外観カバー部材１ａが設けられており、この外観カバー部材１ａにつや消し処理やつや出し処理をすることで、ユーザーに対して好印象を与えることができる。スマートフォンＳの構成によっては、上カバー２の上面もユーザーから見える範囲になる外装を構成する場合もあり、上カバー２を覆うように金属からなる外観カバー部材２ｂを設けることで、鏡筒１の外観カバー部材１ａと同様の効果を持たせることもできる。

　図２には、本実施形態に係るレンズ駆動アクチュエータ１００の分解斜視図を示している。駆動源３で発生した駆動力が第１ギア１１から、第２ギア１２、第３ギア１３、第４ギア１４、第５ギア１５を通じて、駆動カム部材４に設けられた駆動ギア歯４ａに伝達されることによって供給され、鏡筒１が光軸方向に移動する。

　鏡筒１、駆動カム部材４および各ギアは、上カバー２と下カバー５との間に設けられた空間に収容される。鏡筒１は、上カバー２内に設けられた駆動カム部材４の内側に配置される。また、後述するように駆動カム部材４を付勢する付勢部材６も、これらと同様に上カバー２と下カバー５との間に設けられた空間に収容されている。

　図３には、本実施形態に係るレンズ駆動アクチュエータ１００の動作を説明するための図を示している。駆動源３を駆動することによって発生した駆動力を駆動カム部材４に対して各ギアを介して伝達し、鏡筒１を光軸方向に移動させる。まず、駆動源３を駆動すると、ピニオン３ａが回転し、ピニオン３ａと噛合する第１ギア１１が従動回転する。順次、第２ギア１２、第３ギア１３、第４ギア１４、第５ギア１５と駆動伝達され、第５ギア１５から駆動カム部材４の駆動ギア歯４ａに対して駆動力が伝達し、駆動カム部材４が回転する。

　なお、第４ギア１４と第５ギア１５との間は、ギア歯同士が噛み合うのではなく、間にスリップクラッチ（トルクリミッタ）が介在しており、駆動源３による駆動力以上の駆動が伝達された場合に第４ギア１４と第５ギア１５との間の駆動伝達が遮断されるようになっている。これによって、例えば突出位置にある鏡筒１が無理矢理押し込まれて過大な負荷が及ぼされたときに、各ギアや駆動源３を保護することができる。

　駆動カム部材４に伝達された駆動力によって駆動カム部材４が回転すると、駆動カム部材４に設けられたカム溝４ｂと係合する、鏡筒１の外周面に設けられた駆動ピン１ｂが光軸方向にガイドされることで鏡筒１が光軸方向に移動する。図３Ａ及び図３Ｂは、鏡筒１が収容位置（沈胴位置）にある状態を示している。図３ＡはスマートフォンＳの背面側の斜視図であり、図３ＢはスマートフォンＳの正面側の斜視図である。

　図３Ｂに示すように、カム溝４ｂは、鏡筒１を突出位置とする側の端部（突出側端部）においては、駆動カム部材４の回転に伴って常に鏡筒１が光軸方向に連続的に移動するようにカム溝４ｂが形成されており、他方、図３Ａに示すように、鏡筒１を収容位置とする側の端部（収容側端部）においては、駆動カム部材４が回転しても鏡筒１が光軸方向に移動しないようにカム溝４ｂに不感帯が設けられている。なお、鏡筒１が突出位置となる際に、駆動ピン１ｂは、カム溝４ｂの突出側端部には当接せず、図２に示す上カバー２に設けられた突き当て部２ａに当接する。そのため、突出側端部においては、カム溝４ｂには不感帯は設けられていない。すなわち、鏡筒１の突出位置においては、駆動カム部材４を介して鏡筒１へ伝達された駆動源３の駆動力もしくは後述する付勢部材６の付勢力によって、鏡筒１の駆動ピン１ｂを上カバー２の突き当て部２ａに押し付けることにより、鏡筒１の光軸方向における安定した停止位置を実現している。また、詳しくは後述するように、鏡筒１が突出位置にある状態でスマートフォンＳの背面を下にして載置された場合などに、鏡筒１が収容位置に向けて移動可能になり、駆動ピン１ｂがカム溝４ｂの側壁に押圧されてダメージを受けることを防止できる。

　鏡筒１が突出位置、収容位置に到達したことの判定は、それぞれの位置に対応して設けられたフォトインタラプタ（以下ＰＩ）にて行う。駆動カム部材４にはＰＩを遮光するための遮光部４ｄが図４に示す通り設けられており、収容位置では収容位置に対応して配置されているＰＩ１を遮光部が覆っていて、突出位置では突出位置に対応して配置されているＰＩ２を遮光部４ｄが覆っている。

　いずれかの位置に鏡筒１を移動させる制御を行った結果、どちらのＰＩも遮光部４ｄで覆われていない場合はエラーと判断して、鏡筒１を収容位置に戻す動作を行う。

　本実施形態では駆動源３にステッピングモータを使用しているため、突出位置への到達を検知したあとにさらに規定のステップ数動作させることで、鏡筒１の位置を完全に突出位置の突き当て２ａに当接させることが可能であり、かつ、無駄に多く駆動源３を駆動させる必要もない。

　スマートフォンＳにおいては、例えばカメラアプリが起動状態になった際もしくは鏡筒１を突出位置に突出させる制御指示が出された際に鏡筒１を突出位置に向けて移動させるように制御するが、この状態（鏡筒１が突出位置にある状態）において、ユーザーがスマートフォンＳの背面側を下にして机などに置いた場合や、ユーザーが指で鏡筒１の先端（背面側の端部）を押下してしまうと鏡筒１がスマートフォンＳの正面側に移動しようとすることになる。駆動源３から常時駆動伝達しておけば鏡筒１が正面側に移動してしまう外力が及ぼされても突出位置を保持できるが、その場合には電力消費が大きくなってしまう。

　それに対し、本実施形態においては、図４に示すように、駆動カム部材４の突出側端部に不感帯を設けずに鏡筒１が正面側に移動し易く構成した上で、鏡筒１に対して背面側（突出位置側）に移動する付勢力を及ぼすように、付勢部材６を配置している。これによって、鏡筒１に対して正面側に移動させる外力が及ぼされたとしても、付勢部材６の付勢力が及ぼされる範囲においては、駆動源３を駆動しなくても鏡筒１を突出位置に保持することができる。

　付勢部材６は、本体部と、上カバー２に係合するトーションバネ６ａとを備えている。付勢部材６は、図４に示す付勢位置においては、駆動カム部材４の周縁部に設けられた被押動部４ｃを押す方向に付勢力を及ぼすことによって、駆動カム部材４を突出位置側に付勢している。これによって鏡筒１は、その突出位置付近においては付勢部材６によってスマートフォンＳの背面側に付勢されている。従って、ユーザーの操作などによる外力によって鏡筒１が正面側に押し込まれた場合にも、付勢部材６の付勢力によって、外力の解除後に鏡筒１を突出位置に復帰させることができる。

　また、付勢部材６は、鏡筒１が突出位置から収容位置に遷移するように駆動カム部材４が回転することに伴って、本体部と被押動部４ｃとの当接状態が解除され、駆動ギア歯４ａの延長上に設けられた外周部４ｅに当接することとなる。このとき、付勢部材６は駆動カム部材４に対してはその回転方向には付勢力を及ぼさないようになり、駆動カム部材４の回転動作を著しく妨げることはない。

　なお、本実施形態では付勢部材６が駆動カム部材４を介して鏡筒１を付勢する構成としたが、鏡筒１を直接付勢する構成でもよい。

　図４には、本実施形態に係るレンズ駆動アクチュエータ１００の鏡筒１が突出位置（繰り出し位置）にある状態における下面図（スマートフォンＳの正面側から見た図）を示している。付勢部材６は、このように、上カバー２との間に設けられたトーションバネ６ａによって回動する本体部によって駆動カム部材４を付勢しており、上カバー２と下カバー５との間の空間内において、駆動源３のピニオン３ａや駆動ギア歯４ａが設けられた側とは、鏡筒１に対して反対側（特に、円形に設けられた駆動カム部材４周囲における上カバー２の角部）に付勢部材６を設けることによって、略円筒状の鏡筒１の周囲のスペースを有効に利用して省スペースに付勢部材６を配置することができる。換言すれば、付勢部材６を鏡筒１に対して反対側に設けるために、駆動ギア歯４ａが設けられた駆動カム部材４のフランジ部において外周部４ｅに形成する被押動部４ｃを駆動ギア歯４ａから離れた位置（駆動源３と鏡筒１に対して対向する位置）に設けている。

　＜第２実施形態＞
　以下に、本発明の第２実施形態に係るレンズ駆動アクチュエータについて説明する。図５Ａ及び図５Ｂは本実施形態に係るレンズ駆動アクチュエータ２００の断面図を示している。なお、本実施形態の基本的な構成は第１実施形態と同様であり、同じ構成については同じ符号を用いて説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。近年のスマートフォンＳには防塵・防水機能が標準的に備わっていることが多く、本実施形態の鏡筒１（突出部）については、防塵・防水を目的とした構成が盛り込まれている。

　突出、収容動作をする鏡筒１は、上カバー２との間に動作するための隙間が必ず必要になるが、この隙間から細かなチリやホコリ、水滴等の異物が侵入する可能性がある。これを防止するために、鏡筒１の外周部に当接するように防塵部材８を配置することで、隙間を埋めている。防塵部材８は、鏡筒１に接しつつ、上カバー２と上カバー２の外面に設けられた外観カバー部材２ｂとの間に配置される。こうすることで、ユーザーに対する外観と、防塵・防水機能を同時に達成するとともに、部品点数の削減が可能となる。

　次に防塵部材８について詳細に説明する。図５Ａ及び図５Ｂに示すように、防塵部材８は鏡筒１の外周形状に沿って隙間を埋める必要があるため、画一的な剛体では不適当である。部品個体ごとの微妙な形状の違いを補うように変形をすることが好ましいため、スポンジのように弾力を持って変形する素材、たとえばウレタンフォーム材のような素材が望ましく、本実施形態においては、ウレタンフォームを用いている。

　一方、鏡筒１の外周に当接するこの防塵部材８の当接圧力が強すぎたり、当接面の摩擦力が大きすぎたりすると、鏡筒１の動作の妨げとなってしまい、駆動源３のトルクに対して不利となる。その場合、より大きなトルクを出せるサイズの駆動源が必要になったり、より多くの減速ギアを用いて減速させる必要が発生し、ギア列が長く、大きくなったりしてしまう。そのため、防塵部材８の素材には、低圧力で形を変えられる素材が適当であり、その表面は低摩擦であることが求められる。たとえば、本実施形態のように防塵部材８の当接面側に摺動シート９の一例であるポリテトラフルオロエチレン製のシートを設けたり、防塵部材８の表面自体を炭素粒子のコーティング（ＤＬＣコート）で覆ったりするなどの手段をとることで、この目的を達成しやすくなる。

　次に、図５の断面図を用いて防塵部材８について説明する。図５Ａでは鏡筒１が収容位置にある状態を、図５Ｂでは鏡筒１が突出位置にある状態を示している。駆動源３からの駆動力がギア列を介して伝達されることによって、駆動カム部材４が回転されることで、その内部に設けられた鏡筒１が光軸方向に移動する。なお、説明のために鏡筒１の内部に配置されるレンズ群は省略して図示している。図５Ｂに示す突出位置においては、第１実施形態において説明したように、鏡筒１の駆動ピン１ｂが上カバー２の突き当て部２ａに突き当たることによって鏡筒１が突出位置に移動する。なお、図５Ａ及び図５Ｂの断面図は後述の図８におけるＡ－Ａ断面である。

　このように、鏡筒１が収容位置から突出位置に移動する間、鏡筒１の外周面と防塵部材８とが摺接しており、上述したように防塵部材８の当接面側（内周面側）もしくは鏡筒１の外周面を低摩擦部材によって形成することで、鏡筒１の摺動性を向上しつつ、防塵・防水機能を確保することができる。

　また、図６Ａは、本実施形態に係るレンズ駆動アクチュエータ２００において、説明のために鏡筒１を削除した状態の斜視図を示している。

　図６Ｂはそのうちの防塵部材８と摺動シート９のみを抜粋して示しており、環状に形成したうちの一部分が光軸方向に対して斜めに切断された切断部を有している。このように構成された防塵部材８は、接着などによって駆動カム部材４の内周面に貼り付けられている。防塵部材８と摺動シート９とは例えば接着によって一体に形成されているが、このように環状の一部を斜めに切断して形成することによって、駆動カム部材４に対して防塵部材８を貼り付ける際に、図６Ｃの模式図に示すように防塵部材８の端部を光軸方向にずらしながら貼り付けることより、防塵部材８および駆動カム部材４の間で公差などによって生じるズレを吸収して、防塵部材８の周方向で隙間が生じないようにして駆動カム部材４に密着して貼り付けることができる。

　一方、防塵部材８を切断することによって、鏡筒１との密着性が低下することがある。本実施形態においては、駆動カム部材４における防塵部材８の切断部に対応する位置に、シート端部押さえ凸部４ｆを設けている。図７には、本実施形態に係るレンズ駆動アクチュエータ２００の分解斜視図を示している。なお、外観カバー部材２ｂと摺動シート９が設けられた防塵部材８を分解して表示し、鏡筒１は削除している。

　このように、駆動カム部材４のシート端部押さえ凸部４ｆが設けられた部分に防塵部材８の切断部が位置するようにして貼り付けられることで、上述した周方向への防塵、防水性を確保すると共に、シート端部押さえ凸部４ｆによって鏡筒１側に圧縮力を発揮しやすくして鏡筒１との密着性を向上することができる。

　なお、シート端部押さえ凸部４ｆの形状について、本実施形態においては、駆動カム部材４の内周面から三角柱状に突出する形状としているが、これに限られない。例えば、防塵部材８において斜めに設けられた切断部と周方向で重なる位置全体に亘って一様に突出するように設けても良いし、半円径の柱状に突出するように設けても良い。

　図８には、本実施形態におけるレンズ駆動アクチュエータ２００の下面図を示している。基本的な構造は第１実施形態と同様であるが、本実施形態においては、駆動源３の駆動力を駆動ギア歯４ａに伝達するためのギアが第１ギア２１、第２ギア２２、第３ギア２３によって構成されている。本実施形態においては、第１実施形態のようにスリップクラッチは設けておらず、第１ギア２１から第３ギア２３まですべて段ギアで構成されており、その減速比を大きくしている。

　また、この第１ギア２１、第２ギア２２、第３ギア２３のいずれも、駆動カム部材４の駆動ギア歯４ａと光軸方向で重なるように配置されている。これによって段ギアを用いつつ、光軸と直交する方向（面方向）における省スペース化を図ることができる。

　本実施形態においては、駆動ギア歯４ａが設けられた駆動カム部材４のフランジ部とは別に設けた外周部４ｅに被押動部４ｃを設けており、付勢部材６をレンズ駆動アクチュエータ２００の筐体内において駆動源３と対角側に設けることでも、面方向における省スペース化をしている。

　また、図８に示す鏡筒１の突出位置においては、ＰＩ１とＰＩ２の両方を遮光部４ｄが遮光しており、収容位置に向けて駆動カム部材４を回動させるにつれて、まずＰＩ２から遮光部４ｄが外れ、収容位置に到達したときにＰＩ１から遮光部４ｄが外れる。したがって、ＰＩ１、ＰＩ２ともに遮光されているときは突出位置であり、ともに遮光されていないときは収容位置に対応する。

　以上の実施形態で説明したように、レンズ駆動アクチュエータ１００、２００は、その突出位置と収容位置とが切り替え可能であり、それを備えるスマートフォンＳなどの携帯端末においては、その筐体から鏡筒１が突出する突出位置を撮像位置とし、撮像素子による撮像時に、防塵・防水性能を発揮しながら、鏡筒１を撮像位置に移動させて撮像を行うことができる。

　＜第３実施形態＞
　以下、本発明の第三実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図９Ａ及び図９Ｂは、本実施形態に係るレンズ駆動アクチュエータ３００の斜視図である。図９Ａ及び図９Ｂに示すように、レンズ駆動アクチュエータ３００は、点線で示すスマートフォンＳにおける背面側に設けられる。このレンズ駆動アクチュエータ３００に対し、スマートフォンＳの正面側には撮像素子としてのカメラモジュールが配置され、レンズ駆動アクチュエータ３００内部に配置されるレンズによって撮像素子の撮像面に被写体像を結像する。

　図９Ａ及び図９Ｂに示すように、レンズ駆動アクチュエータ３００は、光が通過する開口を有する上カバー３０２に対し、駆動モータ３０３を駆動することで、内部に光を透過するレンズが設けられた鏡筒１を移動させ、図９ＡのスマートフォンＳの背面から突出する位置（突出位置）と、図９Ｂの背面に収容される位置（収容位置）との間で切り替え可能になっている。なお、本実施形態においては、駆動モータ３０３としてステッピングモータを用いている。鏡筒３０１の位置の切り替えが終わると、駆動モータ３０３の駆動は切断される。鏡筒３０１が突出位置にある際に撮像位置として用いられ、カメラモジュールによる撮像が行われる。

　図１０には、本実施形態に係るレンズ駆動アクチュエータ１００の分解斜視図を示している。駆動モータ３０３で発生した駆動力が第１ギア３１１から第３ギア３１３を通じて、駆動カム部材３０４に設けられた駆動ギア歯３０４ａに伝達されることによって供給され、鏡筒３０１が光軸方向に移動する。

　鏡筒３０１、駆動カム部材３０４および各ギアは、上カバー３０２と下カバー３０５との間に設けられた空間に収容される。また、後述するように駆動カム部材３０４を付勢する付勢部材３０６も、これらと同様に上カバー３０２と下カバー３０５との間に設けられた空間に収容されている。

　ここで、駆動カム部材３０４に伝達された駆動力によって駆動カム部材３０４が回転すると、駆動カム部材３０４に設けられたカム溝３０４ｂと係合する、鏡筒３０１の外周面に設けられた駆動ピン３０１ｂが光軸方向にガイドされることで鏡筒３０１が光軸方向に移動する。図１１Ａ及び図１１Ｂは、鏡筒３０１が突出位置にある状態を示している。図１１ＡはスマートフォンＳの背面側の斜視図であり、図１１ＢはスマートフォンＳの正面側の斜視図である。

　図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、カム溝３０４ｂは、鏡筒３０１を突出位置とする側の端部（突出側端部）においては、駆動カム部材３０４の回転に伴って常に鏡筒３０１が光軸方向に連続的に移動するようにカム溝３０４ｂが形成されており、他方、鏡筒３０１を収容位置とする側の端部（収容側端部）においては、駆動カム部材４が回転しても鏡筒３０１が光軸方向に移動しないようにカム溝に不感帯が設けられている。なお、鏡筒１が突出位置となる際に、駆動ピン３０１ｂはカム溝３０４ｂの突出側端部には当接しておらず、図１０に示す上カバー３０２に設けられた突き当て部３０２ａに当接する。

　スマートフォンＳにおいては、例えばカメラアプリが起動状態になった際に鏡筒３０１を突出位置に制御するが、この状態において、ユーザーがスマートフォンＳの背面側を下にして机などに置いた場合や、ユーザーが指で鏡筒３０１の先端（背面側の端部）を押下してしまうと鏡筒３０１がスマートフォンＳの正面側に移動しようとする。駆動モータ３０３から常時駆動伝達しておけば鏡筒３０１が正面側に移動してしまう外力が及ぼされても突出位置を保持できるが、電力消費が大きくなってしまう。

　それに対し、本実施形態においては、駆動カム部材３０４の突出側端部に不感帯を設けずに鏡筒３０１が正面側に移動し易い構成とした上で、鏡筒３０１に対して背面側に移動する付勢力を及ぼすように、付勢部材３０６を配置している。これによって、鏡筒３０１に対して正面側に移動させる外力が及ぼされたとしても、駆動モータ３０３を駆動しなくても付勢部材３０６の付勢力によって鏡筒３０１を突出位置に保持することができる。

　本実施形態における付勢部材３０６は板バネであり、弾性を有する板状の部材としている。図１１Ａ及び図１１Ｂに示す付勢位置において、付勢部材３０６は駆動カム部材３０４の外周面に設けられた被押動部３０４ｃの斜面部を押しつけている。図１２には、本実施形態における付勢部材３０６および駆動カム部材３０４の正面図を示している。被押動部３０４ｃは斜面形状となっており、付勢部材３０６によって押動されることで駆動カム部材３０４を回転させ、駆動カム部材３０４を突出位置側に付勢している。これによって鏡筒３０１は、その突出位置付近においてはスマートフォンＳの背面側に付勢されている。従って、ユーザーの操作などによる外力によって鏡筒３０１が正面側に押し込まれた場合にも、付勢部材３０６の付勢力によって、外力の解除後に鏡筒３０１を突出位置に復帰させることができる。

　また、付勢部材３０６は、鏡筒３０１が突出位置から収容位置に遷移するように駆動カム部材３０４が回転することに伴って、被押動部３０４ｃとの当接状態が解除され、被押動部３０４ｃとなめらかに接続された外周部３０４ｄに当接することとなる。このとき、付勢部材３０６は駆動カム部材３０４の回転方向に対しては付勢力を及ぼさずに、駆動カム部材３０４の回転動作を妨げない。

　より具体的には、図１２に示すように、板バネで構成された付勢部材３０６が被押動部３０４ｃの斜面部を押すことにより、斜面部にかかった力が駆動カム部材３０４の径方向と周方向とに分力される。周方向の力は、駆動カム部材３０４を突出位置側に付勢し、上述した作用を及ぼす。一方、径方向の力は、駆動カム部材３０４を駆動ギア歯３０４ａが設けられた方向に付勢しており、後述するように駆動ギア歯３０４ａと第３ギア３１３との間のガタ寄せを行うことができる。

　図１３Ａ及び図１３Ｂは、本実施形態に係るレンズ駆動アクチュエータ３００の下面図（スマートフォンＳの正面側から見た図）を示している。付勢部材３０６は、一端部が上カバー３０２に設けられたスリット部に取り付けられ、固定されている。他端部周辺は上カバー３０２が退避しており、弾性変形することができるように配置されている。

　上カバー３０２と下カバー３０５との間の空間内において、駆動モータ３０３のピニオン３０３ａや駆動ギア歯３０４ａが設けられた側とは、鏡筒３０１に対して反対側に付勢部材３０６を設けることによって、略円筒状の鏡筒３０１の周囲のスペースを有効に利用して省スペースに付勢部材３０６を配置することができる。

　また、一般的に平歯車で接続されたギアは、駆動力を伝達するときに、それらの軸間が離れる方向に力が発生する。平歯車で接続されている第３ギア３１３と駆動カム部材の駆動ギア歯３０４ａも回転力を伝える際にそれらの軸間が離れる方向に力が発生するが、駆動モータ３０３のピニオン３０３ａや駆動ギア歯３０４ａが設けられた側とは鏡筒３０１に対して反対側に付勢部材３０６を設けることによって、歯車が離れる力を打ち消すよう付勢することができる。

　以上説明したように、本実施形態に係るレンズ駆動アクチュエータ３００は、その突出位置と収容位置とが切り替え可能であり、突出位置においては、電力消費を抑えつつ精度よく突出状態を保持することが可能となっている。

　本実施形態に係るレンズ駆動アクチュエータ３００を備えるスマートフォンＳなどの携帯端末においては、その筐体から鏡筒３０１が突出する突出位置を撮像位置とし、撮像素子による撮像時に、鏡筒３０１を撮像位置に移動させて撮像を行うことができる。

　＜第４実施形態＞
　以下に、本発明の第４実施形態に係るレンズ駆動アクチュエータについて説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第３実施形態と同様であり、同じ構成については同じ符号を用いて説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。

　図１４には、第４実施形態に係るレンズ駆動アクチュエータ４００の分解斜視図を示している。本実施形態では、付勢部材３０６を２つ備える。図１５Ａ及び図１５Ｂには、第４実施形態に係るレンズ駆動アクチュエータ４００の下面図（スマートフォンＳの正面側から見た図）を示している。

　付勢部材３０６は、上カバー３０２に設けられた２箇所のスリット部に一端部が取り付けられ、固定されている。他端部周辺は上カバー３０２が退避しており、弾性変形することができるように配置されている。

　図１５Ａ及び図１５Ｂに示すように２つの付勢部材３０６は鏡筒３０１に対して略点対称に配置されている。これにより図１５Ａに示すように鏡筒１が繰り出し状態にあるときは、２つの付勢部材３０６が駆動カム部材３０４の２つの被押動部３０４ｃをそれぞれ押し付けることで、回転方向の偶力を発生させる。図１５Ｂに示すように鏡筒３０１が収納状態にあるときは、２つの付勢部材３０６の力が駆動カム部材３０４の径方向で対向して及ぼされ、打ち消しあう。

　なお、２つの付勢部材３０６が駆動カム部材３０４を押し付ける合力の向きを、鏡筒３０１から第３ギア３１３へ向かう方向と一致させると、歯車が離れようとする力を押さえつけることができ、より好ましい。

　以上、発明の実施形態について説明したが、発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

Claims

　光が通過する開口を有する上カバーと、
　前記上カバー内に配置され、内部に光を透過するレンズが設けられた鏡筒と、
　前記鏡筒の外周面に設けられた駆動ピンと、
　前記鏡筒の外周を覆うように設けられ、前記駆動ピンと係合するカム溝を有する駆動カム部材と、
　前記駆動カム部材に設けられたギアに駆動力を供給する駆動源と
を備え、
　前記鏡筒は、前記駆動カム部材が前記鏡筒の外周面に沿って回転することによって、前記駆動ピンが前記カム溝から駆動力を受け、前記上カバーに対し光軸方向に移動することを特徴とするレンズ駆動アクチュエータ。
　前記鏡筒は、前記上カバーから突出する突出位置と、前記上カバーの内部に収容される収容位置との間で移動可能であり、
　前記上カバーには、前記突出位置において前記駆動ピンが当接する突き当て部が設けられたことを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動アクチュエータ。
　前記鏡筒が前記突出位置に移動する方向に付勢力を発揮する付勢手段を有することを特徴とする請求項２に記載のレンズ駆動アクチュエータ。
　前記付勢手段は、前記駆動カム部材に当接して付勢することで、前記鏡筒を前記突出位置に移動させることを特徴とする請求項３に記載のレンズ駆動アクチュエータ。
　前記付勢手段は、前記鏡筒が前記収容位置にあるときには前記駆動カム部材を付勢せず、前記鏡筒が前記突出位置付近に位置するときのみ前記駆動カム部材を付勢することを特徴とする請求項４に記載のレンズ駆動アクチュエータ。
　前記鏡筒と前記駆動カム部材との間には、異物の侵入を防止する防塵部材が環状に設けられたことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のレンズ駆動アクチュエータ。
　前記防塵部材は環状に設けられた周方向の一部で前記光軸方向に対し斜めに切断された部分が前記光軸方向で重なるように設けられており、
　前記駆動カム部材の前記防塵部材が設けられる部分において、前記防塵部材が前記光軸方向で重なる部分に対応する位置は、前記防塵部材側に突出する押さえ凸部を有することを特徴とする請求項６に記載のレンズ駆動アクチュエータ。
　請求項１から７のいずれか一項に記載のレンズ駆動アクチュエータを内部に備える筐体と、
　前記レンズと対向する位置に設けられた撮像素子とを備え、
　前記撮像素子による撮像時に、前記鏡筒を前記筐体から突出する位置に移動させることを特徴とする携帯端末。
　光が通過する開口を有する上カバーと、
　前記上カバー内に配置され、内部に光を透過するレンズが設けられた鏡筒と、
　前記鏡筒の外周面に設けられた駆動ピンと、
　前記鏡筒の外周を覆うように設けられ、前記駆動ピンと係合するカム溝を有する駆動カム部材と、
　前記駆動カム部材に設けられたギアに駆動力を供給する駆動源と、
　一端を前記上カバーに固定された少なくとも一つの弾性部材と
を備え、
　前記弾性部材によって前記駆動カム部材を、前記鏡筒の外周面に沿って回転する方向に付勢していることを特徴とするレンズ駆動アクチュエータ。
　撮影状態と、非撮影状態との間でレンズを動作させるレンズ駆動アクチュエータであって、
　撮影状態において、前記弾性部材は、前記駆動カム部材の外周に設けられた被押動部が有する斜面部を押動することで前記駆動カム部材を回転端部側に付勢し、
　非撮影状態において、前記弾性部材は、前記被押動部との当接状態が解除され、前記駆動カム部材を回転中心に向かう方向に付勢することを特徴とする請求項９に記載のレンズ駆動アクチュエータ。
　前記駆動カム部材に前記駆動源の駆動力を伝達する駆動力伝達ギアをさらに備え、
　少なくとも一つの前記弾性部材は、前記駆動カム部材に対し、前記駆動力伝達ギアと反対側に配置され、前記駆動カム部材を前記駆動力伝達ギアの側に押し付けていることを特徴とする請求項９または１０に記載のレンズ駆動アクチュエータ。