JP2006047906A - レンズ駆動装置、および撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズを光軸に沿う方向に駆動することができる小型のレンズ駆動装置、および撮像装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 円筒形状内に磁場を形成するステータと、ステータと同軸の円筒形状を有する、ステータが形成する磁場によって回転駆動されるロータと、レンズを、光軸が円筒形状の軸に沿うように保持するレンズホルダと、ロータの回転駆動による力の方向をレンズの光軸に沿う方向へと変換してレンズホルダに伝達する変換機構と、ロータの円筒形状の両端それぞれで接触して、ロータの回転を案内することによりロータの回転軸の位置を規制する、両端の一方における規制の方が他方における規制よりも緩い回転ガイドとを備えた。
【選択図】 図４

Description

本発明は、レンズを光軸に沿う方向に駆動するレンズ駆動装置、および被写体光を表わす画像データを取得する撮像装置に関する。

携帯電話やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）などといった小型機器に、被写体を撮影してデジタルの撮影画像を取得する撮像装置を内蔵することが広範に行われている。日ごろから常に携帯している小型機器に撮像装置が備えられることによって、デジタルカメラやビデオカメラを持ち運ぶ手間をかけずに、いつでも手軽に撮影を行うことができる。また、これらの小型機器には、無線や赤外線などを使ったデータ通信機能が予め搭載されていることが一般的であり、撮影した撮影画像をその場ですぐに他の携帯電話やパーソナルコンピュータなどに送ることができるなどという利点もある。

しかし、携帯電話などといった小型機器に内蔵される撮像装置は、通常のデジタルカメラと比較してかなり小型なために、レンズやＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅ Ｄｅｖｉｃｅ）などといった構成要素の大きさや、それら構成要素を収納するスペースが大幅に制限される。このため、これらの小型機器は、デジタルカメラの代替機器として用いられるには撮影機能や撮影画像の画質等が不十分であり、メモ替わりに画像を得る場合や、携帯電話等の待ち受け画面用の画像を得る場合などのように、画質を要求されない撮影用に用途が限定されることが多い。

これらの点に関し、近年では、高画素の小型ＣＣＤや、高コントラストな小型レンズなどが開発されてきており、携帯電話やＰＤＡなどといった小型機器を使って撮影される撮影画像の高画質化が急速に進んでいる。残る課題である撮影機能の充実においては、特に、これらの小型機器に、デジタルカメラには標準的に搭載されているオートフォーカス機能やズーム機能が搭載されることが望まれている。

オートフォーカス機能やズーム機能は、撮像装置内で複数のレンズを光軸に沿う方向（以下では、光軸に沿う方向を前後方向と称する）に移動させることによって実現される。デジタルカメラやデジタルビデオカメラ等では、レンズ駆動方法として、ＤＣモータやステッピングモータなどの回転を利用する方法や、圧電素子の圧縮伸長を利用する方法などが知られている。これらの方法を、携帯電話などといった小型機器に適用する場合、装置の小型化、およびレンズの移動制御の精度などの点から、レンズが保持されたレンズ鏡筒の外周を取り囲む円筒形状の中空ロータを、その中空ロータの外周を取り囲むステータにパルス電流を与えることによって回転させる中空ステッピングモータを用いる方法が好ましいと考えられる。

このような中空ステッピングモータを適用したレンズ駆動方法としては、例えば、レンズ鏡筒とロータとの間にカム機構などといった移動機構を介して、レンズ鏡筒を光軸に沿う方向に駆動させる方法（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）や、ロータ自体でレンズ鏡筒を移動させる方法（例えば、特許文献４、特許文献５、特許文献６）や、レンズ鏡筒とロータを一体化する方法（例えば、特許文献７）などが提案されている。
特開昭５６−１４７１３２号公報 特開昭５９−１０９００６号公報 特開昭５９−１０９００７号公報 特開昭６０−４１５号公報 特開昭６０−４１６号公報 特開昭６０−４１７号公報 特開昭６２−１９５６１５号公報

ここで、上述した特許文献に記載された方法は、通常サイズのデジタルカメラ等に適用されることを目的として考案されており、これらの方法をデジタルカメラよりも大幅に小型の撮像装置にそのまま適用しようとすると、装置の小型化に伴って摩擦等の影響を強く受けてしまい、レンズが駆動しなくなってしまうという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑み、レンズを光軸に沿って駆動することができる小型のレンズ駆動装置、および撮像装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明のレンズ駆動装置は、レンズを光軸に沿う方向に駆動させるレンズ駆動装置において、
円筒形状を有する、円筒形状内に磁場を形成するステータと、
ステータの円筒形状内に位置して円筒形状と同軸の円筒形状を有する、ステータによって形成される磁場によってステータに対して回転駆動されるロータと、
ロータの円筒形状の更に内側に位置して、レンズを、光軸が円筒形状の軸に沿うように保持するレンズホルダと、
ロータの回転駆動による力の方向をレンズの光軸に沿う方向へと変換してレンズホルダに伝達する変換機構と、
ロータの円筒形状の両端それぞれで、円筒形状に対して物理的に接触してロータの回転を案内することによりロータの回転軸の位置を規制する、両端の一方における物理的接触による規制の方が、両端の他方における物理的接触による規制よりも緩い回転ガイドとを備えたことを特徴とする。

本発明のレンズ駆動装置によると、ロータの円筒形状の両端が相互に異なる精度で回転ガイドと物理的に接触される。このため、ロータの両端のうち、回転ガイドと高い精度で接触された側で回転軸の位置が確実に規定されるとともに、回転ガイドと低い精度で接触された側の余裕によってロータがスムーズに回転され、デジタルカメラよりも大幅に小型の撮像装置に適用する場合であっても、レンズを光軸に沿って駆動することができる。

また、本発明のレンズ駆動装置において、上記レンズホルダを、円筒形状の両端の上記他方に向けて付勢する弾性部材を備えることが好ましい。

ロータの回転による駆動力に加えて、弾性部材による付勢力を用いることによって、レンズホルダをスムーズに駆動することができる。このとき、弾性部材がレンズホルダを、回転ガイドに高い精度で接触されている側に向けて付勢することによって、ロータの回転軸のがたつきを回避することができる。

また、上記目的を達成する本発明の撮像装置は、レンズを光軸に沿う方向に駆動させ、レンズで被写体光を結像させて、被写体光を表わす画像データを取得する撮像装置において、
レンズと、
円筒形状を有する、円筒形状内に磁場を形成するステータと、
ステータの円筒形状内に位置して円筒形状と同軸の円筒形状を有する、ステータによって形成される磁場によってステータに対して回転駆動されるロータと、
ロータの円筒形状の更に内側に位置して、レンズを、光軸が円筒形状の軸に沿うように保持したレンズホルダと、
ロータの回転駆動による力の方向をレンズの光軸に沿う方向へと変換してレンズホルダに伝達する変換機構と、
ロータの円筒形状の両端それぞれで、円筒形状に対して物理的に接触してロータの回転を案内することによりロータの回転軸の位置を規制する、両端の一方における物理的接触による規制の方が、両端の他方における物理的接触による規制よりも緩い回転ガイドと、
レンズを通ってきた被写体光が表面に結像されて、被写体光を表わす画像信号を生成する撮像素子とを備えたことを特徴とする。

本発明の撮像装置によると、携帯電話などといった小型機器に搭載される場合であっても、レンズを光軸に沿ってスムーズに駆動することができる。

なお、本発明にいう撮像装置については、ここではその基本形態のみを示すのにとどめるが、これは単に重複を避けるためであり、本発明にいう撮像装置には、上記の基本形態のみではなく、前述したレンズ駆動装置の各形態に対応する各種の形態が含まれる。

本発明によれば、レンズを光軸に沿う方向に駆動することができる小型のレンズ駆動装置、および撮像装置を提供することができる。

以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の一実施形態が適用された撮像装置の外観斜視図である。

撮像装置１は、携帯電話などに搭載される小型の撮像装置であり、光軸に沿う方向（以下、この方向を前後方向と称する）に複数のレンズを駆動させることによって、被写体に焦点を合わせるオートフォーカス機能が用意されている。この撮像装置１は、外観上、前カバー１０と、後カバー４０との間に、円筒形状を有するステータ３０が挟まれており、そのステータ３０の内側には、後述するマグネットや複数のレンズが保持されたレンズホルダ２０などが配置されている。このステータ３０は、本発明にいうステータの一例に相当する。

図２は、図１に示す撮像装置１を直線ＡＡ´を通る面で切断するときの断面図である。

図２には、図１にも示す前カバー１０、後カバー４０、ステータ３０、レンズホルダ２０が示されており、さらに、第１レンズ２１、第２レンズ２２、第３レンズ２３、マグネット５０、回転体５１、ＣＣＤ６０などが示されている。

レンズホルダ２０、マグネット５０、および回転体５１は、ステータ３０と同軸の円筒形状を有し、ステータ３０の内側に、ステータ３０に近い側からマグネット５０、回転体５１、レンズホルダ２０の順に配置されている。ステータ３０とマグネット５０は、ステッピングモータを構成しており、ステータ３０にパルス電流が印加されると、そのパルス電流に応じた回転数だけマグネット５０が回転される。マグネット５０と回転体５１とを合わせたものは、本発明にいうロータの一例に相当し、レンズホルダ２０は、本発明にいうレンズホルダの一例に相当する。

ここで、一旦、図２の説明を中断し、図３を使ってステータ３０とマグネット５０について詳しく説明する。

図３は、ステータ３０とマグネット５０を示す図である。

ステータ３０は、上コイル部３０ａと下コイル部３０ｂとの２層のコイル部で構成されている。上コイル部３０ａと下コイル部３０ｂとでは同様の構成を有しているため、下コイル部３０ｂの構成の説明を省き、上コイル部３０ａの構成についてのみ説明する。

上コイル部３０ａは、上コイルカバー３２と下コイルカバー３３とで円筒形状に取り囲まれて形成されており、カバーで取り囲まれた内部に、巻回された導線からなるコイル３１が格納されている。上コイルカバー３２および下コイルカバー３３には、円筒形状の内側に、それぞれが互い違いに噛み合うように配置された歯３２ａ，３３ａが設けられている。これら歯３２ａと歯３３ａとの間には、ギャップが存在する。

上コイル部３０ａのコイル３１と、下コイル部３０ｂのコイル３１には、交互にパルス電流が印加される。パルス電流が印加されると、コイル３１では磁力線が発生し、その磁力線が上コイルカバー３２および下コイルカバー３３によって円筒形状の内側に導かれる。導かれた磁力線は、歯３２ａ，３３ａに達すると、一旦空気中に出てギャップを越える。これによって、互いに噛み合うように配置された歯３２ａ，３３ａの一方がＮ極、他方がＳ極となり、ステータ３０の円筒形状の内周に沿ってＮ極、Ｓ極の磁場が交互に形成される。

マグネット５０は、例えば、内周に沿ってＮ極、Ｓ極が交互に形成されているリング状のヘッドの内部を通過させられることによって、円筒形状の外周に沿ってＮ極、Ｓ極交互に磁極化された永久磁石である。マグネット５０は、ステータ３０によって形成される磁場との反発力および吸引力によって、ステータ３０に対して回転駆動される。

マグネット５０の回転駆動について説明する。

マグネット５０は、４８極に磁極化されており、上コイル部３０ａおよび下コイル部３０ｂの歯はそれぞれ４８個ずつ設けられている。また、上コイル部３０ａの歯の位置と、下コイル部３０ｂの歯の位置とでは、歯の半個分ずつずれている。ステータ３０にパルス電流が後述するように通電されると、マグネット５０は、１極分を１ステップとして回転し、４８ステップで１周回転する。

マグネット５０を順方向に回転させるときには、上コイル部３０ａの順方向、下コイル部３０ｂの順方向、上コイル部３０ａの逆方向、下コイル部３０ｂの逆方向という順番で通電を繰り返すことによって、マグネット５０を順方向に確実に回転させることができる。また、上コイル部３０ａの順方向、下コイル部３０ｂの逆方向、上コイル部３０ａの逆方向、下コイル部３０ｂの順方向という順番で通電を繰り返すことによって、マグネット５０を逆方向に回転させることができる。

以上で、図３の説明を終了し、図２に戻って説明する。

図２に示す回転体５１は、マグネット５０の内側に接着されており、マグネット５０の回転に伴って回転される。この回転体５１の内面には、らせん溝５１ａが設けられており、このらせん溝５１ａがレンズホルダ２０の外面に設けられたらせん溝２０ａ（後述する）と噛み合っている。

レンズホルダ２０は、前カバー１０に近い側から第１レンズ２１、第２レンズ２２、第３レンズ２３の順に並べられたレンズを保持している。これら第１レンズ２１、第２レンズ２２、第３レンズ２３は、以下の条件を満たしている。

まず、第１レンズ２１は、この例では、ガラス材料によって構成され、前側（前カバー１０に近い側）の面（以下、表面と称する）が凸面形状の、正のパワーを有するメニスカス形状である。

第２レンズ２２は、プラスチック材によって構成され、この例では、裏面が非球面形状で、表面が凹面形状の、負のパワーを有するメニスカス形状である。

第３レンズ２３は、プラスチック材によって構成され、表裏面の両面が非球面形状であり、裏面が光軸近傍において凹面形状の、負のパワーを有する形状である。

また、レンズ系全体の近軸焦点距離をｆ、第３レンズ２３の近軸焦点距離をｆ３、第１レンズ２１の表面の曲率半径をＲ１、最大像高における半画角をθとすると、
０．６＜Ｒ１／ｆ＜０．８ ……（１）
−１．０＜ｆ３／ｆ＜０ ……（２）
０．６０＜ｔａｎθ＜０．７０……（３）
を満たす。

上記のような条件を満たす第１レンズ２１、第２レンズ２２、第３レンズ２３を適用することによって、コンパクトで高精度なレンズ群を構成することができる。

また、レンズホルダ２０の、第１レンズ２１の側方のスペースには、前後方向に延びる凸部２０ｂが設けられており、第２レンズ２２、および第３レンズ２３を保持している部分の外面には、らせん溝２０ａが設けられている。

このレンズホルダ２０が前後方向に駆動される機構について説明する。

ステータ３０にパルス電流が通電されると、マグネット５０の回転に伴って、回転体５１が４８ステップごとに１周回転される。回転体５１のらせん溝５１ａは、レンズホルダ２０のらせん溝５１ａよりも２周分（＝９６ステップ分）多く設けられており、レンズホルダ２０は、９６ステップ分の移動が可能である。

回転体５１の回転力は、らせん溝５１ａとらせん溝２０ａによって前後方向の力に変換される。変換された前後方向の力は、レンズホルダ２０に伝えられ、レンズホルダ２０が前後方向に駆動される。本実施形態では、レンズホルダ２０は、フルストローク（＝９６ステップ分）で前後方向に約１．２５ｍｍ移動し、１ステップでは前後方向に約１３μｍ移動する。つまり、この撮像装置１では、レンズ位置を１３μｍ単位で制御することができる。らせん溝５１ａとらせん溝２０ａとを合わせたものは、本発明にいう変換機構の一例に相当する。

また、レンズホルダ２０の後側（後カバー４０に近い側）には、バネ２４が取り付けられている。バネ２４は、レンズホルダ２０を前方向（後カバー４０から前カバー１０に向かう方向）に付勢することによって、レンズホルダ２０の駆動力を補強している。このバネ２４は、本発明にいう弾性部材の一例に相当する。

図２に示す前カバー１０と後カバー４０とは、ビス（図示しない）によって繋がっている。

前カバー１０には、レンズホルダ２０の凸部２０ｂに相応する部分に、前後方向に延びた、凸部２０ｂと嵌合する凹部１０ａが設けられている。マグネット５０の回転力は、らせん溝５１ａとらせん溝２０ａによってレンズホルダ２０に伝えられるが、レンズホルダ２０の回転方向への移動が規制されていない場合、レンズホルダ２０が回転しながら前後方向に移動されるため、レンズの偏心によって像がずれてしまう恐れがある。レンズホルダ２０の凸部２０ｂと、前カバー１０の凹部１０ａとが互いに嵌り合うことによって、このようなレンズホルダ２０の回転が防止される。また、前カバー１０には、回転体５１の前部分と接触して、回転体５１の回転を案内する前回転ガイド１０ｂが設けられており、この前回転ガイド１０ｂによって、回転体５１およびマグネット５０の前部分における左右方向の移動が規制されている。

後カバー４０には、回転体５１の後部分と接触する後回転ガイド４０ａが設けられており、この後回転ガイド４０ａによって、回転体５１およびマグネット５０の後部分における左右方向の移動が規制されている。前カバー１０の前回転ガイド１０ｂと、後カバー４０の後回転ガイド４０ａとを合わせたものは、本発明にいう回転ガイドの一例にあたる。

また、後カバー４０は、ローパスフィルタ４１とＣＣＤ６０とを保持している。

第１レンズ２１、第２レンズ２２、および第３レンズ２３を通ってきた被写体光は、ローパスフィルタ４１を通ってＣＣＤ６０に受光される。ローパスフィルタ４１では、被写体光に含まれる不要に緻密な空間周波数成分が均される。このローパスフィルタ４１を介すことによって、擬色やモアレなどといった不具合を軽減させることができる。

ローパスフィルタ４１を通ってきた被写体光は、ＣＣＤ６０で受光され、被写体を表わす画像データが生成される。ＣＣＤ６０は、本発明にいう撮像機構の一例に相当する。

以上のような撮像装置１において、以下のような手順でオートフォーカス機能が実現される。尚、ここでは、ステータ３０に順方向のパルス電流を通電することによって、レンズホルダ２０は前方向に移動するものとして説明する。

まず、ＣＣＤ６０において被写体光が粗く読み取られ、被写体光を表わす低解像度データが生成される。この低解像度データは、撮像装置１が備えられた携帯電話等のＣＰＵに伝えられる。

続いて、ステータ３０に、レンズホルダ２０を１ステップ分移動させるための順方向のパルス電流が通電される。

ステータ３０にパルス電流が通電されると、マグネットが１ステップ分回転し、そのマグネットの回転に伴って、回転体５１が回転される。回転体５１の回転力は、前方向の力に変換されてレンズホルダ２０に伝えられ、レンズホルダ２０が前方向に約１３μｍ移動する。

レンズホルダ２０が移動すると、再びＣＣＤ６０で被写体光が読み取られて低解像度データが生成される。この低解像度データも、撮像装置１が備えられた携帯電話等のＣＰＵに伝えられる。

ＣＰＵでは、ＣＣＤ６０から伝えられた２つの低解像度データそれぞれのコントラストが検出され、検出されたコントラストのうちどちらのコントラストが大きいかが判定される。先の低解像度データのコントラストの方が大きい場合には、レンズホルダ２０を後方向に１ステップ分戻す逆方向のパルス電流がステータ３０に通電され、後の低解像度データのコントラストの方が大きい場合には、レンズホルダ２０を前方向にさらに１ステップ分移動させる順方向のパルス電流がステータ３０に通電される。

上記のように、レンズホルダ２０を移動させてコントラストを検出する処理を、先の低解像度データのコントラストと、後の低解像度データのコントラストとの大小が反転するまで最大で９６ステップ分続ける。それらのコントラストの大小が反転したら、ステータ３０に、その直前に通電した方向とは逆の方向のパルス電流を通電して、レンズホルダ２０を１ステップ分戻す。このときのレンズホルダ２０の位置が、コントラストが最大となる合焦位置となる。

撮像装置１は、基本的には以上のように構成されている。

ここで、撮像装置１では、前カバー１０の前回転ガイド１０ｂ、および後カバー４０の後回転ガイド４０ａが回転体５１に接触することにより、回転体５１およびマグネット５０の回転を案内するとともに、回転体５１およびマグネット５０の左右方向への移動を規制している。しかし、撮像装置１は、携帯電話などに搭載されるために装置全体が小型化されており、これら前回転ガイド１０ｂと後回転ガイド４０ａの両方が回転体５１ときつく接触してしまうと、摩擦などの影響を強く受けて、回転体５１およびマグネット５０が回転しなくなってしまう。以下では、前回転ガイド１０ｂおよび後回転ガイド４０ａと、回転体５１との接触強度について説明する。

図４は、撮像装置１をレンズの光軸Ｏを通る面（図１に示す直線ＡＡ´を通る面）で切断するときの断面の簡略図である。

図４に示すように、回転体５１は、前部分Ｐ₁で前カバー１０の前回転ガイド１０ｂと接触するとともに、後部分Ｐ₂で後カバー４０の後回転ガイド４０ａと接触している。

このとき、前部分Ｐ₁における回転体５１の内径をφ１＿１とし、前部分Ｐ₁における前回転ガイド１０ｂの外径をφ１＿２とする。

また、後部分Ｐ₂における回転体５１の内径をφ２＿１とし、後部分Ｐ₂における後回転ガイド４０ａの外径をφ２＿２とする。

これらの長さφ１＿１〜φ２＿２を変えることによって、前回転ガイド１０ｂおよび後回転ガイド４０ａと回転体５１との接触強度を変えて、回転体５１およびマグネット５０の回転具合を確認する。

表１は、図４に示す撮像装置１において、φ１＿１〜φ２＿２の長さの例を示している。

実施例１、実施例２、および比較例３では、共通して、回転体５１は、前部分Ｐ₁の内径φ１＿１、および後部分Ｐ₂の内径φ２＿１が大きくなる方に誤差が許容されて製造されており、前カバー１０および後カバー４０は、前回転ガイド１０ｂの外径φ１＿２、および後回転ガイド４０ａの外径φ２＿２が小さくなる方に誤差が許容されて製造されている。

実施例１においては、前部分Ｐ₁における回転体５１の内径φ１＿１（８．２０ｍｍ、最大公差０．０２２ｍｍ）と、前回転ガイド１０ｂの外径φ１＿２（８．２０ｍｍ、最大公差−０．０３６ｍｍ）とが、作成誤差によって完全には等しくならないがかなり近く（φ１＿１−φ１＿２が最大で０．０５８ｍｍ）、前回転ガイド１０ｂによって回転体５１がきつく規制されている。

また、後部分Ｐ₂における回転体５１の内径φ２＿１（８．６７ｍｍ、最大公差０．０２ｍｍ）が、後回転ガイド４０ａの外径φ２＿２（８．６０ｍｍ、最大公差−０．０３ｍｍ）よりも大きく設計されており（φ２＿１−φ２＿２が最小でも０．０７ｍｍ、最大で０．１２ｍｍ）、回転体５１が後回転ガイド４０ａによって緩く規制されている。

この実施例１では、前回転ガイド１０ｂによって回転体５１の左右方向への移動が確実に規制され、後回転ガイド４０ａと回転体５１との間の余裕によって、回転体５１およびマグネット５０がスムーズに回転される。したがって、この実施例１の撮像装置によると、レンズを光軸に沿った方向にスムーズに駆動することができる。

また、図２に示すように、レンズホルダ２０にはバネ２４が取り付けられており、レンズの駆動力が補強されている。バネ２４は、レンズホルダ２０を、回転体５１の左右方向への移動が規制された前側に向けて付勢するため、レンズホルダ２０の左右方向へのぶれを回避しつつ、レンズをいっそうスムーズに駆動することができる。

表２に示す実施例２では、前部分Ｐ₁における回転体５１の内径φ１＿１（８．２０ｍｍ、最大公差０．０２ｍｍ）が、前回転ガイド１０ｂの外径φ１＿２（８．１７ｍｍ、最大公差−０．０３ｍｍ）よりも大きく設計されており（φ１＿１−φ１＿２が最小でも０．０３ｍｍ、最大で０．０８ｍｍ）、前回転ガイド１０ｂによって回転体５１が緩く規制されている。

後部分Ｐ₂においては、回転体５１の内径φ２＿１（８．７０ｍｍ、最大公差０．２２ｍｍ）と後回転ガイド４０ａの外径φ２＿２（８．７０ｍｍ、最大公差−０．０３６ｍｍ）とがかなり近く（φ２＿１−φ２＿２が最大で０．０５８ｍｍ）、回転体５１が後回転ガイド４０ａによってきつく規制されている。

この実施例２では、実施例１とは逆に、後回転ガイド４０ａによって回転体５１の左右方向への移動が確実に規制され、前回転ガイド１０ｂと回転体５１との間の余裕によって、回転体５１およびマグネット５０がスムーズに回転される。したがって、この実施例２の撮像装置においても、レンズを光軸に沿った方向にスムーズに駆動することができる。

また、第２実施例では、図２に示すバネ２４によって、レンズホルダ２０が回転体５１の左右方向への移動が規制された後側とは逆の前側に付勢されるため、前回転ガイド１０ｂと回転体５１との間の余裕をとりすぎると、レンズホルダ２０が左右方向へぶれてしまう。したがって、実施例２では、前回転ガイド１０ｂと回転体５１との間に、実施例１における後回転ガイド４０ａと回転体５１との間の余裕（φ２＿１−φ２＿２が最大で０．１２ｍｍ）よりも若干少なめの余裕（φ１＿１−φ１＿２が最大で０．０８ｍｍ）が設けられている。

表１に示す比較例においては、前部分Ｐ₁における回転体５１の内径φ１＿１（８．２０ｍｍ、最大公差０．０２２ｍｍ）と、前回転ガイド１０ｂの外径φ１＿２（８．２０ｍｍ、最大公差−０．０３６ｍｍ）とがかなり近く（φ２＿１−φ１＿２が最大で０．０５８ｍｍ）、前回転ガイド１０ｂによって回転体５１がきつく規制されている。

また、後部分Ｐ₂においても、回転体５１の内径φ２＿１（８．２０ｍｍ、最大公差０．０２２ｍｍ）と、後回転ガイド４０ａの外径φ２＿２（８．２０ｍｍ、最大公差−０．０３６ｍｍ）とがかなり近く（φ２＿１−φ２＿２が最大で０．０５８ｍｍ）、回転体５１と後回転ガイド４０ａもきつく接触されている。

図２および図４に示す撮像装置１は、携帯電話などに搭載されるものであり、装置全体が小型化されているために、摩擦などの影響を大きく受ける。比較例の場合、上述した摩擦の影響に加えて、前回転ガイド１０ｂと後回転ガイド４０ａの両方によって回転体５１がきつく規制されるため、回転体５１およびマグネット５０が回転せず、レンズが全く駆動しなかった。

また、比較例とは逆に、前回転ガイド１０ｂと後回転ガイド４０ａの両方を緩く回転体５１に接触させると、レンズはスムーズに駆動されるが、回転体５１およびマグネット５０ががたつきやすく、レンズが左右方向にぶれてしまって、撮影画像に像ぶれなどが生じてしまうと考えられる。

以上のように、前回転ガイド１０ｂと後回転ガイド４０ａの一方を他方よりも緩く回転体５１に接触させることによって、撮像画像に像ぶれなどが生じる不具合を回避しつつ、レンズをスムーズに駆動することができる。

ここで、上記では、回転体５１の前後両端に接触する前回転ガイド１０ｂおよび後回転ガイド４０ａの例について説明したが、本発明にいう回転ガイドは、マグネット５０の前後両端に接触するものであってもよい。

また、上記では、ステータにパルス電流を印加することによって、ロータの回転を制御するステッピングモータを適用する例について説明したが、本発明にいうレンズホルダを駆動するモータはＤＣモータなどであってもよい。

また、上記では、変換機構としてらせん溝を適用する例について説明したが、本発明にいう変換機構は、例えば、カム溝とカムピンなどであってもよい。

また、上記では、レンズホルダを駆動して、オートフォーカス機能を実現する例について説明したが、本発明のレンズ駆動装置および撮像装置は、例えば、ズーム機能を実現するものであってもよく、ズーム機能とオートフォーカス機能との両方を実現するものであってもよい。

本発明の一実施形態が適用された撮像装置の外観斜視図である。 図１に示す撮像装置１を直線ＡＡ´を通る面で切断するときの断面図である。 ステータ３０とマグネット５０を示す図である。 撮像装置１をレンズの光軸を通る面で切断するときの断面の簡略図である。

符号の説明

１ 撮像装置
１０ 前カバー
１０ａ 凹部
１１ 柱
２０ レンズホルダ
２０ａ らせん溝
２０ｂ 凸部
２１ 第１レンズ
２２ 第２レンズ
２３ 第３レンズ
３０ ステータ
３０ａ 上コイル部
３０ｂ 下コイル部
３１ コイル
３２ 上コイルカバー
３３ 下コイルカバー
３２ａ，３３ａ 歯
４０ 後カバー
４１ ローパスフィルタ
５０ マグネット
５１ 回転体
５１ａ らせん溝
６０ ＣＣＤ

Claims (3)

1. レンズを光軸に沿う方向に駆動させるレンズ駆動装置において、
   円筒形状を有する、該円筒形状内に磁場を形成するステータと、
   前記ステータの円筒形状内に位置して該円筒形状と同軸の円筒形状を有する、該ステータによって形成される磁場によって該ステータに対して回転駆動されるロータと、
   前記ロータの円筒形状の更に内側に位置して、レンズを、光軸が該円筒形状の軸に沿うように保持するレンズホルダと、
   前記ロータの回転駆動による力の方向を前記レンズの光軸に沿う方向へと変換して前記レンズホルダに伝達する変換機構と、
   前記ロータの円筒形状の両端それぞれで、該円筒形状に対して物理的に接触して該ロータの回転を案内することにより該ロータの回転軸の位置を規制する、該両端の一方における物理的接触による規制の方が、該両端の他方における物理的接触による規制よりも緩い回転ガイドとを備えたことを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記レンズホルダを、前記円筒形状の両端の前記他方に向けて付勢する弾性部材を備えたことを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
3. レンズを光軸に沿う方向に駆動させ、該レンズで被写体光を結像させて、該被写体光を表わす画像データを取得する撮像装置において、
   前記レンズと、
   円筒形状を有する、該円筒形状内に磁場を形成するステータと、
   前記ステータの円筒形状内に位置して該円筒形状と同軸の円筒形状を有する、該ステータによって形成される磁場によって該ステータに対して回転駆動されるロータと、
   前記ロータの円筒形状の更に内側に位置して、前記レンズを、光軸が該円筒形状の軸に沿うように保持したレンズホルダと、
   前記ロータの回転駆動による力の方向を前記レンズの光軸に沿う方向へと変換して前記レンズホルダに伝達する変換機構と、
   前記ロータの円筒形状の両端それぞれで、該円筒形状に対して物理的に接触して該ロータの回転を案内することにより該ロータの回転軸の位置を規制する、該両端の一方における物理的接触による規制の方が、該両端の他方における物理的接触による規制よりも緩い回転ガイドと、
   前記レンズを通ってきた被写体光が表面に結像されて、該被写体光を表わす画像信号を生成する撮像素子とを備えたことを特徴とする撮像装置。

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