JP2006121887A - ステッピングモータ、レンズ装置、撮像装置、光学装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 小型の中空ステッピングモータを提供する。
【解決手段】 ステッピングモータは、第１、第２、第３のコイル部６２、６３、６４と、第１、第２のロータ５２、５４とから構成される。第１ロータ５２は円筒形状であり、外周がＳ極、Ｎ極に交互に磁極化されている。第１ロータ５２は、第１コイル部６２と第２コイル部６３の内側に配置され、各コイル部６２、６３への通電によりこれらの内周に形成される磁場によって回転される。第２ロータ５４は、円板形状であり、盤面がＳ極、Ｎ極に交互に磁極化されている。第２ロータ５４は、盤面が第２コイル部６３と第３コイル部６４の軸方向端部により挟まれるように配置され、各コイル部６３、６４への通電によりこれらの軸方向端部に形成される磁場によって回転される。２つのロータを３つのコイル部にて回転させるため小型化できる。
【選択図】 図７

Description

本発明は、固定筒の形成する磁場によって中空状のロータを回転させる中空のステッピングモータ、及び、このようなステッピングモータを用いたレンズ装置、撮像装置、光学装置に関するものである。

近年、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳ型イメージセンサなどの固体撮像素子を用いた撮像装置（デジタルカメラ）が携帯電話機やＰＤＡなどの小型の情報端末機器に組み込まれている。デジタルカメラは撮影レンズで光学的に得た被写体像を固体撮像素子により撮像信号に変換し、電子的にその画像を撮影、記録するもので、固体撮像素子の小型化及び画素の高密度化に伴ってその撮影機能も高められてきている。

例えば、下記特許文献１には、撮影レンズを移動させ、ピント調節を行えるようにした装置が記載されている。この装置では、撮影レンズの組み込まれた移動筒と、この移動筒とカム機構を介して係合される回転筒とを備え、回転筒を回転させることによって、移動筒をその軸方向に前後させて撮影レンズを移動させている。また、この装置では、回転筒を取り囲むように固定筒を設け、回転筒と固定筒とにより、中空状のクローポール式ステッピングモータを構成し、スペース効率を向上させている。

このような中空状のクローポール式ステッピングモータは、例えば、図１に示すように、外周に沿ってＮ極、Ｓ極の永久磁石が交互に配列された回転筒（ロータ）１と、それぞれコイルを内蔵した第１、第２のコイル部２、４からなる固定筒（ステータ）６とから構成される。

第１コイル部２は、例えば、鉄などの磁性材料にて生成されたヨーク内に、コイルが収められたものである。ヨークには略矩形波状のギャップが形成され、このギャップにより、第１コイル部２の内周には、互いに噛み合う歯２ａ、２ｂが形成されている。

第１コイル部２に対して順方向（図中時計回り）の通電を行うと、コイルで電流を中心とした同心円状の磁力線が発生する（いわゆる右ねじの法則）。発生した磁力線は、磁性材料で成型されたヨークの内部を通過しようとし、歯２ｂに達したところで一旦空気中に放出される。放出された磁力線はギャップを越え、歯２ａから再びヨーク内に入る。これにより、歯２ａにＳ極、歯２ｂにＮ極の磁場が形成される。反対に、第１コイル部２に対して逆方向（図中反時計回り）の通電を行うと、磁力線の流れが反対になるので、歯２ａにＮ極、歯２ｂにＳ極の磁場が形成される。

同様に、第２コイル部４の内周には、歯４ａ、４ｂが形成され、第２コイル部４に順方向の通電を行うことで歯４ａがＳ極に、歯４ｂがＮ極に磁極化され、逆方向の通電を行うことで歯４ａがＮ極に、歯４ｂがＳ極に磁極化される。また、第１コイル部２と第２コイル部４は、第１コイル部２の歯２ａ、２ｂの位置に対して、第２コイル部４の歯４ａ、４ｂの位置が、歯半個分だけずらされた状態で並べられている。

ロータ１を順方向に回転させる場合は、先ず図２（Ａ）に示すように、第１コイル部２に対して順方向に通電する。順方向に通電された第１コイル部２は、歯２ａをＳ極に、歯２ｂをＮ極に磁極化し、ロータ１の対をなす磁極のそれぞれを引き付ける。次に、同図（Ｂ）に示すように、第２コイル部４に対して順方向に通電する。第２コイル部４の歯４ａ、４ｂの位置は、第１コイル部２の歯２ａ、２ｂの位置に対して歯半個分ずらされているので、磁極化した第２コイル部４の歯４ａ、４ｂのそれぞれに引き付けられて、ロータ１が順方向に歯半個分だけ回転する。

以下同様に、同図（Ｃ）に示すように、第１コイル部２に対して逆方向に通電した後、同図（Ｄ）に示すように、第２コイル部４に対して逆方向に通電し、同図（Ａ）の手順に戻って繰り返すことにより、ロータ１が順方向に回転する。一方、ロータ１を逆方向に回転させる際には、第１コイル部２へ順方向、第２コイル部４へ逆方向、第１コイル部２へ逆方向、第２コイル部４へ順方向、という順番で通電を繰り返すことにより、ロータ１が逆方向に回転する。
特昭開５９−１０９００７号公報

しかしながら、従来の中空状のクローポール式ステッピングモータは、１つのロータを回転させるために２つのコイル部を用いるので、複数のロータを回転させようとすると、コイル部の数が多くなってしまい、装置が大型化してしまうといった問題があった。

本発明は、装置の大型化を抑えることのできるステッピングモータ及びレンズ装置、撮像装置、光学装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明のステッピングモータは、周方向に極性の異なる磁性体が交互に配列され、回転軸を一致させるように複数並べられる中空のロータと、通電に応じて、周方向に極性の異なる磁場を交互に形成する円筒形状のコイル部が複数並べられ、隣り合うコイル部が２個一対となり、前記各ロータを回転駆動する固定筒とを備えるとともに、前記ロータと前記コイル部とを、前記回転軸方向に配置して、前記固定筒は、２つのコイル部に挟まれたコイル部を、両隣のコイル部のそれぞれと一対にして用い、２つのロータの回転に関与させることを特徴とするものである。

前記ロータは、円筒形状に形成されるとともに、前記コイル部の内周で、かつ、隣り合う２つのコイル部のほぼ中間位置に配置され、これら隣り合う２つのコイル部がそれぞれ内周に形成する磁場によって回転駆動されるものでもよい。

また、前記ロータは、中空円板形状に形成されるとともに、隣り合う２つのコイル部の間に挟まれるように配置され、これら隣り合う２つのコイル部がそれぞれ前記回転軸方向の端部に形成する磁場によって、回転駆動されるものでもよい。

さらに、前記ロータは、円筒形状に形成された円筒ロータと、中空円板形状に形成された円盤ロータとの２種類のロータから構成され、前記円筒ロータは、前記コイル部の内周で、かつ、隣り合う２つのコイル部のほぼ中間位置に配置され、これら隣り合う２つのコイル部がそれぞれ内周に形成する磁場によって回転駆動され、前記円盤ロータは、隣り合う２つのコイル部の間に挟まれるように配置され、これら隣り合う２つのコイル部がそれぞれ前記回転軸方向の端部に形成する磁場によって、回転駆動されるものでもよい。

また、本発明のレンズ装置は、上記ステッピングモータを用い、前記ロータの回転により、移動レンズ、もしくは、光量可変部材の少なくとも一方を駆動することを特徴としている。

少なくとも１つのロータの内側に前記移動レンズを保持した移動筒を配置して、このロータの内周と前記移動筒の外周とをヘリコイド繰り出し機構によって連結し、このロータの回転により前記移動筒を前記回転軸方向に前後させ、前記移動レンズを駆動してもよい。

また、少なくとも１つのロータの内側に、回動されることで前記移動レンズの光路を開放する開口の大きさを変化させる駆動部材を備えた光量可変部材を配置して、このロータの内周と前記駆動部材とを連結し、このロータの回転により前記駆動部材を回動させ、前記光量可変部材を駆動してもよい。

上記レンズ装置と、このレンズ装置の背後に配置される固体撮像装置とから撮像装置を構成してもよい。また、上記レンズ装置を用いて光学装置を構成してもよい。

また、本発明のレンズ装置は、通電に応じて内周に極性の異なる磁場を交互に形成する円筒形状の第１、第２のコイル部が並べられた固定筒と、前記第１コイル部と前記第２コイル部の内側に配置され、外周に沿って極性の異なる磁性体が交互に配列された円筒形状の第１ロータと、前記第２コイル部と前記第３コイル部の内側に配置され、外周に沿って極性の異なる磁性体が交互に配列された円筒形状の第２ロータとを有し、前記第１、第２のコイル部がそれぞれの内周に形成する磁場により前記第１ロータを回転させ、前記第２、第３のコイル部がそれぞれの内周に形成する磁場により前記第２ロータを回転させる中空状のステッピングモータと、前記第１ロータの内側に配置され、前記第１ロータとヘリコイド繰り出し機構によって連結され、前記第１ロータの回転により前記第１ロータの軸方向へ移動する第１移動筒と、前記第１移動筒に取り付けられる第１移動レンズと、前記第２ロータの内側に配置され、前記第２ロータとヘリコイド繰り出し機構によって連結され、前記第２ロータの回転により前記第２ロータの軸方向へ移動する第２移動筒と、前記第２移動筒に取り付けられる第２移動レンズとを備えたことを特徴としている。

上記レンズ装置と、このレンズ装置の背後に配置される個体撮像装置とから撮像装置を構成してもよい。

また、本発明のレンズ装置は、通電に応じて内周に極性の異なる磁場を交互に形成する円筒形状の第１コイル部と、通電に応じて内周及び軸方向端部に極性の異なる磁場を交互に形成する円筒形状の第２コイル部と、通電に応じて軸方向端部に極性の異なる磁場を交互に形成する円筒形状の第３コイル部とが並べられた固定筒と、前記第１コイル部と前記第２コイル部の内側に配置され、外周に沿って極性の異なる磁性体が交互に配列された円筒形状の第１ロータと、前記第２コイル部と前記第３コイル部との間に挟まれるように配置され、盤面に沿って極性の異なる磁性体が交互に配列された中空円板形状の第２ロータとを有し、前記第１、第２の各コイル部がそれぞれの内周に形成する磁場によって前記第１ロータを回転させ、前記第２、第３の各コイル部がそれぞれの軸方向端部に形成する磁場によって前記第２ロータを回転させる中空状のステッピングモータと、前記第１ロータの内側に配置され、前記第１ロータとヘリコイド繰り出し機構によって連結され、前記第１ロータの回転により前記第１ロータの軸方向へ移動する第１移動筒と、前記第１移動筒内に取り付けられる移動レンズと、前記第２ロータの内側に配置され、回動されることで前記移動レンズの光路を開放する開口の大きさを変化させる駆動部材が前記第２ロータの内周に連結された光量可変部材とを備えたことを特徴としている。

上記レンズ装置と、このレンズ装置の背後に配置される個体撮像装置とから撮像装置を構成してもよい。

また、本発明のレンズ装置は、通電に応じて内周に極性の異なる磁場を交互に形成する円筒形状の第１、第２のコイル部と、通電に応じて内周及び軸方向端部に極性の異なる磁場を交互に形成する円筒形状の第３、第４のコイル部と、通電に応じて内周に極性の異なる磁場を交互に形成する円筒形状の第５コイル部とが並べられた固定筒と、前記第１コイル部と前記第２コイル部の内側に配置され、外周に沿って極性の異なる磁性体が交互に配列された円筒形状の第１ロータと、前記第２コイル部と前記第３コイル部の内側に配置され、外周に沿って極性の異なる磁性体が交互に配列された円筒形状の第２ロータと、前記第３コイル部と前記第４コイル部との間に挟まれるように配置され、盤面に沿って極性の異なる磁性体が交互に配列された中空円板形状の第３ロータと、前記第４コイル部と前記第５コイル部の内側に配置され、外周に沿って極性の異なる磁性体が交互に配列された円筒形状の第４ロータとを有し、前記第１、第２の各コイル部がそれぞれの内周に形成する磁場によって前記第１ロータを回転させ、前記第２、第３の各コイル部がそれぞれの内周に形成する磁場によって前記第２ロータを回転させ、前記第３、第４の各コイル部がそれぞれの軸方向端部に形成する磁場によって前記第３ロータを回転させ、前記第４、第５の各コイル部がそれぞれの内周に形成する磁場によって前記第４ロータを回転させる中空状のステッピングモータと、前記第１ロータの内側に配置され、前記第１ロータとヘリコイド繰り出し機構によって連結され、前記第１ロータの回転により前記第１ロータの軸方向へ移動する第１移動筒と、前記第１移動筒に取り付けられる第１移動レンズと、前記第２ロータの内側に配置され、前記第２ロータとヘリコイド繰り出し機構によって連結され、前記第２ロータの回転により前記第２ロータの軸方向へ移動する第２移動筒と、前記第２移動筒に取り付けられる第２移動レンズと、前記第３ロータの内側に配置され、回動されることで前記移動レンズの光路を開放する開口の大きさを変化させる駆動部材が前記第３ロータの内周に連結された光量可変部材と、前記第４ロータの内側に配置され、前記第４ロータとヘリコイド繰り出し機構によって連結され、前記第４ロータの回転により前記第４ロータの軸方向へ移動する第４移動筒と、前記第４移動筒に取り付けられる第３移動レンズとを備えたことを特徴としている。

上記レンズ装置と、このレンズ装置の背後に配置される個体撮像装置とから撮像装置を構成してもよい。

本発明のステッピングモータによれば、２つのコイル部に挟まれたコイル部を、両隣のコイル部のそれぞれと一対にして用い、２つのロータの回転に関与させるようにしたので、ロータ数よりも１つだけ多いコイル部によって複数のロータを回転させることができる。このため、１つのロータにつき２つのコイル部を設ける場合と比較して、小型化が可能である。

また、上記ステッピングモータを用いて、フォーカスレンズ、ズームレンズなどの移動レンズや、シャッタ、絞りなどの光量可変部材を駆動することで、小型のレンズ装置を提供することが可能である。さらに、このようなレンズ装置を用いることで、カメラなどの撮像装置や、プロジェクタなどの光学装置を小型化できる。

［実施例１］
本発明の実施例１について、レンズ装置を搭載したカメラ付き携帯電話について以下説明する。図３および図４において、カメラ付き携帯電話１０の前面側には、各種操作を行うための操作部１６や、各種表示を行うための液晶表示パネル（ＬＣＤ）１８や、通話の際に使用される受話スピーカ２０及び送話マイク２２が設けられている。カメラ付き携帯電話１０の背面側には、電源供給を行うためのバッテリー２４が着脱自在に設けられる他、デジタルカメラ３０（図１０参照）を構成するレンズ装置３１が設けられている。そして、カメラ付き携帯電話１０の背面側からは、レンズ装置３１に組み込まれた撮影レンズ３２が露呈している。

カメラ付き携帯電話１０は、受話スピーカ２０と送話マイク２２により通話を行う通話モードと、撮影レンズ３２を通して得られる被写体光をデジタルな画像データとして内蔵メモリ３４（図１０参照）に記憶するカメラモードとを備え、操作部１６を操作することで各モード間の切り替えを行うことができる。また、操作部１６を操作することで、通話モードにおいては電話番号の入力、カメラモードにおいてはシャッタレリーズなど各種の操作を行うことができる。ＬＣＤ１８には、内蔵メモリ３４に記憶された画像や、メニュー画面などの各種情報画面が表示される他、カメラモードにおいてはいわゆるスルー画が表示され、フレーミングを行えるようになっている。

図５に示すように、レンズ装置３１は、固定筒３６を挟み込むように、前カバー３８、後カバー４０を備え、前カバー３８の開口部から撮影レンズ３２が露呈している。撮影レンズ３２は、移動筒４２に組み込まれ、光軸５１に沿って入射した被写体光を屈折させて、後カバー４０に組み込まれたＣＣＤ４８の受光面に結像させる。

図６に示すように、移動筒４２には突起４２ａが設けられ、また、前カバー３８の開口部にはこの突起４２ａと係合するガイド溝３８ａが設けられている。突起４２ａがガイド溝３８ａと係合することで、移動筒４２は光軸５１方向にスライド自在に保持される。移動筒４２の外側には、円筒形状の第１ロータ５２が設けられており、移動筒４２と第１ロータ５２とはヘリコイド機構を介して連結されている。第１ロータ５２が順方向（図中時計回り）に回転すると、突起４２ａ及びガイド溝３８ａによって回転方向への移動が規制された移動筒４２が、押し出されるようにして前カバー３８側へ移動する。反対に、第１ロータ５２が逆方向（図中反時計回り）に回転すると、移動筒４２が後カバー４０側へ移動する。第１ロータ５２が回転することにより、移動筒４２とともに撮影レンズ３２が光軸５１方向へスライド移動され、ピント調節が行われる。

移動筒４２の背後には、第２ロータ５４、及び、回転駆動式の絞り機構５６が設けられている。絞り機構５６は、円筒形状のケース５７の後端部が後カバー４０に取り付けられて保持されている。ケース５７内には、複数の絞り羽根５８が光軸５１を中心に放射状に配列され、絞り開口５９を形成している。また、ケース５７からは、各絞り羽根５８とカム機構を介して連結された駆動レバー６０が突出し、ケース５７の周方向へ回動自在となっている。駆動レバー６０が回動されると、各絞り羽根５８が移動して、絞り開口５９の径が変化する。第２ロータ５４は、中空円板形状をしており、絞り機構５６を取り囲むように配置される。第２ロータ５４の内周には係合穴５４ａが形成され、絞り機構５６の駆動レバー６０と係合している。第２ロータ５４が回転することにより、駆動レバー６０が回動して絞り開口５９の径が変化され、絞り調節が行われる。

これら第１ロータ５２、及び、第２ロータ５４は、固定筒３６とともにクローポール式の中空ステッピングモータを構成している。そして、第１ロータ５２、及び、第２ロータ５４は、このクローポール式中空ステッピングモータにおいて回転子として機能し、固定筒３６が形成する磁場によって回転駆動される。このため、図７に示すように、第１ロータ５２の外周は、周方向に沿ってＮ極、Ｓ極に交互に磁極化された永久磁石となっている。また、第２ロータ５４の盤面は、回転方向に沿ってＮ極、Ｓ極に交互に磁極化された永久磁石となっている。

他方、固定筒３６は、それぞれコイルが内蔵された第１コイル部６２、第２コイル部６３、第３コイル部６４とから構成される。第１、第２、第３の各コイル部６２、６３、６４は、それぞれの軸が光軸５１と一致するように並べて配置される。そして、第１コイル部６２と第２コイル部６３の内側には、第１ロータ５２が配置される。また、第２コイル部６３と第３コイル部６４との間には、各コイル６３，６４によりその盤面が挟まれるように、第２ロータ５４が配置される。

第１コイル部６２は、例えば、鉄などの磁性材料にて生成されたヨーク内に、コイルが収められたものである。ヨークには略矩形波状のギャップが形成され、このギャップにより、第１コイル部６２の内周には、互いに噛み合う歯６２ａ、６２ｂが形成されている。

第１コイル部６２に対して順方向（図中時計回り）の通電を行うと、コイルで電流を中心とした同心円状の磁力線が発生する（いわゆる右ねじの法則）。発生した磁力線は、磁性材料で成型されたヨークの内部を通過しようとし、歯６２ｂに達したところで一旦空気中に放出される。放出された磁力線はギャップを越え、歯６２ａから再びヨーク内に入る。これにより、歯６２ａにＳ極、歯６２ｂにＮ極の磁場が形成される。反対に、第１コイル部６２に対して逆方向（図中反時計回り）の通電を行うと、磁力線の流れが反対になるので、歯６２ａにＮ極、歯６２ｂにＳ極の磁場が形成される。

同様に、第２コイル部６３の内周には、歯６３ａ、６３ｂが形成されており、第２コイル部６４へ順方向の通電を行うことで歯６３ａがＳ極、歯６３ｂがＮ極に磁極化され、逆方向の通電を行うことで歯６３ａがＮ極、歯６３ｂがＳ極に磁極化される。また、第２コイル部６３の歯６３ａ、６３ｂは、第３コイル部６４側の端面に向けて延長されている。こうすることで、第２コイル部６３への通電により、第２コイル部６３の内周に加え、第３コイル部６４側の端面もまた磁極化される（図９参照）。第２コイル部６３は、歯６３ａ、６３ｂが、第１コイル部６２の歯６２ａ、６２ｂに対して、歯半個分ずれるように配置される。

第３コイル部６４にも、歯６４ａ、６４ｂが形成されている。第３コイル部６４の歯６４ａ、６４ｂは、第２コイル部６３側の端面に設けられている。そして、第３コイル部６４へ順方向の通電を行うことで、歯６４ａがＳ極、歯６４ｂがＮ極に磁極化され、逆方向の通電を行うことで歯６４ａがＮ極、歯６４ｂがＳ極に磁極化される。また、第３コイル６４は、歯６４ａ、６４ｂが、第２コイル部６３の歯６３ａ、６３ｂに対して、歯半個分ずれるように配置される。

各コイル部６２、６３、６４は、デジタルカメラ３０のシステムコントローラ６８（図１０参照）と接続されている。システムコントローラ６８は、各コイル部６２、６３、６４への通電を制御することで、各コイル６２、６３、６４に形成される磁場を変化させて、第１ロータ５２、及び、第２ロータ５４を回転駆動する。

以下、図８、９をもとに各ロータ５２、５４の回転手順について、場合を分けて説明する。なお、図８（Ａ）に示すように、第１コイル部６２に順方向の通電を行って、歯６２ａをＳ極に、歯６２ｂをＮ極に磁極化し、第１ロータ５２の対をなす磁極のそれぞれがこの磁極化した歯６２ａ、６２ｂに引き付けられて保持された状態を第１ロータ５２の基準状態として説明を行う。また、図９（Ａ）に示すように、第３コイル部６４に順方向の通電を行って、歯６４ａをＳ極に、歯６４ｂをＮ極に磁極化し、第２ロータ５４の対をなす磁極のそれぞれがこの磁極化した歯６４ａ、６４ｂに引きつけられて保持された状態を第２ロータ５４の基準状態として説明を行う。

第１ロータ５２を順方向に回転させる場合には、先ず図８（Ａ）の基準状態から、同図（Ｂ）に示すように、第２コイル部６３に順方向の通電をする。前述のように、第２コイル部６３の歯６３ａ、６３ｂの位置は、第１コイル部６２の歯６２ａ、６２ｂの位置に対して、歯半個分ずらされているので、磁極化した第２コイル部６３の歯６３ａ、６３ｂのそれぞれに引き付けられて、第１ロータ５２が順方向に歯半個分だけ回転する。続いて、同図（Ｃ）に示すように、第１コイル部６２に逆方向の通電をすることで、第１ロータ５２がさらに歯半個分だけ順方向に回転する。これにより、基準状態から、第１ロータ５２が歯１個分（１ステップ）回転する。

さらにこの状態から、第２コイル部６３に逆方向の通電をした後、第１コイル部６２に順方向の通電を行うことで、第１ロータ５２が２ステップ分回転する。以下同様の手順で通電を繰り返し、所望のステップだけ第１ロータ５２を回転させた後は、第１コイル部６２への最後の通電が継続され、第１ロータ５２が移動先にて保持される。

また、第１ロータ５２を逆方向へ回転させる場合には、図８（Ａ）の基準状態から、第２コイル部６３に逆方向、第１コイル部６２に逆方向という順番で通電を行う。これにより、第１ロータ５２が逆方向に１ステップ分回転する。さらに、この状態から、第２コイル部６３に順方向、第１コイル部６２に順方向という順番で通電を行うことで、第１ロータ５２が２ステップ分回転する。そして、所望のステップだけ第１ロータ５２を回転させた後は、第１コイル部６２への最後の通電が継続され、第１ロータ５２が移動先にて保持される。

一方、第２ロータ５４を順方向へ回転させる場合には、図９（Ａ）の基準状態から、同図（Ｂ）に示すように、第２コイル部６３に順方向の通電をする。第２コイル部６３の歯６３ａ、６３ｂの位置は、第３コイル部６４の歯６４ａ、６４ｂの位置に対して、歯半個分ずらされているので、磁極化した第２コイル部６３の歯６３ａ、６３ｂのそれぞれに引き付けられて、第２ロータ５４が順方向に歯半個分だけ回転する。続いて、同図（Ｃ）に示すように、第３コイル部６４に逆方向の通電をすることで、第２ロータ５４がさらに歯半個分だけ順方向に回転する。これにより、基準状態から、第２ロータ５４が歯１個分（１ステップ）回転する。

さらにこの状態から、第２コイル部６３に逆方向の通電をした後、第３コイル部６４に順方向の通電を行うことで、第２ロータ５４が２ステップ分回転する。以下同様の手順で通電を繰り返し、所望のステップだけ第２ロータ５４を回転させた後は、第３コイル部６４への最後の通電が継続され、第２ロータ５４が移動先にて保持される。

また、第２ロータ５４を逆方向へ回転させる場合には、図９（Ａ）の基準状態から、第２コイル部６３に逆方向、第３コイル部６４に逆方向という順番で通電を行う。これにより、第２ロータ５４が逆方向に１ステップ分回転する。さらに、この状態から、第２コイル部６３に順方向、第３コイル部６４に順方向という順番で通電を行うことで、第２ロータ５４が２ステップ分回転する。そして、所望のステップだけ第２ロータ５４を回転させた後は、第３コイル部６４への最後の通電が継続され、第２ロータ５４が移動先にて保持される。

図１０に、上記構成のレンズ装置３１を用いたデジタルカメラ３０の電気的構成を機能ブロックで示す。デジタルカメラ３０は、各部の統括制御をおこなうために、マイクロコンピュータで構成されたシステムコントローラ６８を備えている。システムコントローラ６８は、データバス７０を介してデジタルカメラ３０の各部と接続され、操作部１６からの入力操作に応答して接続された各部の作動を管制する。

レンズ装置３１の背後に配置されたＣＣＤ４８は、周知のように、受光面に多数の光電変換素子が配列されており、撮影レンズ３２によって結像された被写体光を光電変換し、撮像信号として取得する。カメラ付き携帯電話１０がカメラモードに切り替えられると、システムコントローラ６８は、ＣＣＤ４８を駆動して撮像信号を取得する。

ＣＣＤ４８から順次に出力されてくる撮像信号は、利得可変型のプリアンプ７２で適切なレベルに増幅され、Ａ／Ｄコンバータ７４によりデジタル化された画像データに変換される。こうして得られた画像データは、フレームメモリ７６に順次書き込まれる。フレームメモリ７６は、システムコントローラ６８内に設けられた画像データ処理回路７８、ＡＦ制御部８０、ＡＥ制御部８１が画像データに対して各種画像処理を施すための作業用メモリであり、画像データが一時的に記憶される。

画像データ処理回路７８は、フレームメモリ７６に記憶された画像データに対して、ガンマ補正、ホワイトバランス補正、画質補正など周知の画像処理を施す。画像データ処理回路７８よるそれぞれの画像処理が加えられた画像データは、ＬＣＤドライバ８２を介してＬＣＤ１８にスルー画表示され、あるいは、メモリコントローラ８４を介して内蔵メモリ３４へ記録される。

ＡＦ制御部８０は、フレームメモリ７６に記憶された画像データに基づいてピント調節を行う。ＡＦ制御部８０は、レンズ装置３１の固定筒３６に設けられた第１、第２の各コイル部６２、６３への通電を制御して第１ロータ５２を回転させ、移動筒４４とともに撮影レンズ３２を移動させてピント調節を行う。ＡＦ制御部８０は、撮影レンズ３２を前後に移動させながら得られた画像データのコントラスト成分を調べ、コントラストが最も高くなる撮影レンズ３２の位置を合焦度の高いピント位置として検出し、検出したピント位置へ撮影レンズ３２を移動させる。

ＡＥ制御部８１は、レンズ装置３１の固定筒３６に設けられた第２、第３の各コイル部６３、６４への通電を制御して第２ロータ５４を回転させ、絞り機構５６を駆動して絞り調節を行う。ＡＥ制御部８１は、フレームメモリ７６に記憶された画像データに基づいて、最適な撮影条件を得られる絞り開口５９の径を決定し、この大きさの絞り開口５９を形成するように絞り機構５６を駆動する。

以下、上記構成による本発明の作用について説明する。カメラ付き携帯電話１０がカメラモードにセットされると、ＣＣＤ４８による撮像信号の取得が開始され、取得された画像データがＬＣＤ１８にスルー画表示される。

また、スルー画表示と同期して、ピント調節及び絞り調節が行われる。システムコントローラ６８は、第１コイル部６２、第２コイル部６３の各コイルへ順方向及び逆方向への通電を行って第１ロータ５２を回転させ、移動筒４２とともに撮影レンズ３２を移動させてピント調節を行う。また、システムコントローラ６８は、第２コイル部６３、第３コイル部６４の各コイルへ順方向及び逆方向への通電を行って第２ロータ５４を回転させ、絞り機構５６を駆動して絞り調節を行う。

［実施例２］
続いて、本発明の実施例２について、レンズ装置を搭載したカメラ付き携帯電話について以下説明する。図１１および図１２において、カメラ付き携帯電話１００の前面側には、各種操作を行うための操作部１１６や、各種表示を行うための液晶表示パネル（ＬＣＤ）１１８や、通話の際に使用される受話スピーカ１２０及び送話マイク１２２が設けられている。カメラ付き携帯電話１００の背面側には、電源供給を行うためのバッテリー１２４が着脱自在に設けられる他、デジタルカメラ１３０（図１８参照）を構成するレンズ装置１３１が設けられている。そして、カメラ付き携帯電話１００の背面側からは、レンズ装置１３１に組み込まれた撮影レンズ１３２が露呈している。

カメラ付き携帯電話１００は、受話スピーカ１２０と送話マイク１２２により通話を行う通話モードと、撮影レンズ１３２を通して得られる被写体光をデジタルな画像データとして内蔵メモリ１３４（図１８参照）に記憶するカメラモードとを備え、操作部１１６を操作することで各モード間の切り替えを行うことができる。また、操作部１１６を操作することで、通話モードにおいては電話番号の入力、カメラモードにおいてはシャッタレリーズやズーミングなど各種の操作を行うことができる。ＬＣＤ１１８には、内蔵メモリ１３４に記憶された画像や、メニュー画面などの各種情報画面が表示される他、カメラモードにおいてはいわゆるスルー画が表示され、フレーミングを行えるようになっている。

図１３に示すように、レンズ装置１３１は、固定筒１３６を挟み込むように、前カバー１３８、後カバー１４０が設けられ、前カバー１３８の開口部１３８ａから撮影レンズ１３２が露呈している。撮影レンズ１３２は、第１レンズ１３２ａ、第２レンズ１３２ｂ、第３レンズ１３２ｃからなり、第１レンズ１３２ａは、第１移動筒１４２に組み込まれ、第２レンズ１３２ｂは第２移動筒１４４に組み込まれ、第３レンズ１３２ｃは後カバー１４０に組み込まれている。撮影レンズ１３２は、光軸１５１に沿って入射した被写体光を、各レンズ１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃにより屈折させて、レンズ装置１３１の背後に配置されたＣＣＤ１４８の受光面に結像させる。

図１４に示すように、第１移動筒１４２、第２移動筒１４４は、それぞれ両側部を貫通するガイド穴１４２ａ、１４４ａにガイド棒１５０が通されることで光軸１５１方向にスライド自在に保持される。第１レンズ１３２ａ、及び、第２レンズ１３２ｂは、移動レンズであり、それぞれ第１移動筒１４２、第２移動筒１４４とともに光軸１５１方向へスライド移動される。そして、本例では、第１レンズ１３２ａを移動することでズーミングを行い、第２レンズ１３２ｂを移動することでピント調節を行っている。

第１移動筒１４２の外側には、第１ロータ１５２が設けられており、第１移動筒１４２と、第１ロータ１５２とはヘリコイド機構を介して連結されている。第１ロータ１５２が順方向（図中時計回り）に回転すると、ガイド棒１５０によって回転方向への移動が規制された第１移動筒１４２が、押し出されるようにして前カバー１３８側へ移動する。反対に、第１ロータ１５２が逆方向（図中反時計回り）に回転すると、第１移動筒１４２が後カバー１４０側へ移動する。

同様に、第２移動筒１４４の外側には、第２ロータ１５４が設けられ、これらがヘリコイド機構を介して連結されている。そして、第２ロータ１５４が順方向へ回転すると、第２移動筒１４４が前カバー１３８側へ移動する。また、第２ロータ１５４が逆方向へ回転すると、第２移動筒１４４が後カバー１４０側へ移動する。

第１、第２の２つのロータ１５２、１５４のさらに外側には、これらを取り巻くように固定筒１３６が設けられている。そして、各ロータ１５２、１５４は、固定筒１３６とともにクローポール式の中空ステッピングモータを構成する。このため、図１５に示すように、各ロータ１５２、１５４の外周は、周方向に沿ってＮ極、Ｓ極に交互に磁極化された永久磁石となっている。

他方、固定筒１３６は、それぞれコイルが内蔵された第１コイル部１６２、第２コイル部１６３、第３コイル部１６４とから構成される。そして、固定筒１３６は、第１コイル部１６２にて第１ロータ１５２の前カバー１３８側を取り巻き、第２コイル部１６３にて第１ロータ１５２の後カバー１４０側と第２ロータ１５４の前カバー１３８側との両方を取り巻き、第３コイル部１６４にて第２ロータ１５４の後カバー１４０側を取り巻くように配置される（図１３参照）。

第１コイル部１６２は、例えば、鉄などの磁性材料にて生成されたヨーク内に、コイルが収められたものである。ヨークには略矩形波状のギャップが形成され、このギャップにより、第１コイル部９２の内周には、互いに噛み合う歯１６２ａ、１６２ｂが形成されている。

第１コイル部１６２に対して順方向（図中時計回り）の通電を行うと、コイルで電流を中心とした同心円状の磁力線が発生する（いわゆる右ねじの法則）。発生した磁力線は、磁性材料で成型されたヨークの内部を通過しようとし、歯１６２ｂに達したところで一旦空気中に放出される。放出された磁力線はギャップを越え、歯１６２ａから再びヨーク内に入る。これにより、歯１６２ａにＳ極、歯１６２ｂにＮ極の磁場が形成される。反対に、第１コイル部１６２に対して逆方向（図中反時計回り）の通電を行うと、磁力線の流れが反対になるので、歯１６２ａにＮ極、歯１６２ｂにＳ極の磁場が形成される。

同様に、第２コイル部１６３の内周には、歯１６３ａ、１６３ｂが形成されており、第２コイル部６４は、順方向の通電により、歯１６３ａをＳ極に、歯１６３ｂをＮ極に磁極化する。また、第２コイル部１６３は、逆方向の通電により、歯１６３ａをＮ極に、歯１６３ｂをＳ極に磁極化する。さらに、第３コイル部１６４にも歯１６４ａ、１６４ｂが形成されており、第３コイル部１６４は、順方向の通電により歯１６４ａをＳ極、歯１６４ｂをＮ極に磁極化し、逆方向の通電により歯１６４ａをＮ極、歯１６４ｂをＳ極に磁極化する。

そして、各コイル部１６２、１６３、１６４のうち、隣り合うコイル部同士は、歯半個分だけずらされて配置される。また、各コイル部１６２、１６３、１６４は、デジタルカメラ１３０のシステムコントローラ１６８（図１８参照）と接続されている。システムコントローラ１６８は、各コイル部１６２、１６３、１６４への通電を制御することで、各コイル１６２、１６３、１６４の内周に形成される磁場を変化させて、第１ロータ１５２、及び、第２ロータ１５４を回転駆動する。

以下、図１６、図１７をもとに各ロータ５２、５４の回転手順について、場合を分けて説明する。なお、図１６（Ａ）に示すように、第１コイル部１６２に順方向の通電を行って、歯１６２ａをＳ極に、歯１６２ｂをＮ極に磁極化し、第１ロータ１５２の対をなす磁極のそれぞれがこの磁極化した歯１６２ａ、１６２ｂに引き付けられて保持された状態を第１ロータ１５２の基準状態として説明を行う。また、図１７（Ａ）に示すように、第３コイル部１６４に順方向の通電を行って、歯１６４ａをＳ極に、歯１６４ｂをＮ極に磁極化し、第２ロータ１５４の対をなす磁極のそれぞれがこの磁極化した歯１６４ａ、１６４ｂに引きつけられて保持された状態を第２ロータ１５４の基準状態として説明を行う。

第１ロータ１５２を順方向に回転させる場合には、先ず図１６（Ａ）の基準状態から、同図（Ｂ）に示すように、第２コイル部１６３に順方向の通電をする。前述のように、第２コイル部１６３の歯１６３ａ、１６３ｂの位置は、第１コイル部１６２の歯１６２ａ、１６２ｂの位置に対して、歯半個分ずらされているので、磁極化した第２コイル部１６３の歯１６３ａ、１６３ｂのそれぞれに引き付けられて、第１ロータ１５２が順方向に歯半個分だけ回転する。続いて、同図（Ｃ）に示すように、第１コイル部１６２に逆方向の通電をすることで、第１ロータ１５２がさらに歯半個分だけ順方向に回転する。これにより、基準状態から、第１ロータ１５２が歯１個分（１ステップ）回転する。

さらにこの状態から、第２コイル部１６３に逆方向の通電をした後、第１コイル部１６２に順方向の通電を行うことで、第１ロータ１５２が２ステップ分回転する。以下同様の手順で通電を繰り返し、所望のステップだけ第１ロータ１５２を回転させた後は、第１コイル部１６２への最後の通電が継続され、第１ロータ１５２が移動先にて保持される。

また、第１ロータ１５２を逆方向へ回転させる場合には、図１６（Ａ）の基準状態から、第２コイル部１６３に逆方向、第１コイル部１６２に逆方向という順番で通電を行う。これにより、第１ロータ１５２が逆方向に１ステップ分回転する。さらに、この状態から、第２コイル部１６３に順方向、第１コイル部１６２に順方向という順番で通電を行うことで、第１ロータ１５２が２ステップ分回転する。そして、所望のステップだけ第１ロータ１５２を回転させた後は、第１コイル部１６２への最後の通電が継続され、第１ロータ１５２が移動先にて保持される。

一方、第２ロータ１５４を順方向へ回転させる場合には、図１７（Ａ）の基準状態から、同図（Ｂ）に示すように、第２コイル部１６３に順方向の通電をする。第２コイル部１６３の歯１６３ａ、１６３ｂの位置は、第３コイル部１６４の歯１６４ａ、１６４ｂの位置に対して、歯半個分ずらされているので、磁極化した第２コイル部１６３の歯１６３ａ、１６３ｂのそれぞれに引き付けられて、第２ロータ１５４が順方向に歯半個分だけ回転する。続いて、同図（Ｃ）に示すように、第３コイル部１６４に逆方向の通電をすることで、第２ロータ１５４がさらに歯半個分だけ順方向に回転する。これにより、基準状態から、第２ロータ１５４が歯１個分（１ステップ）回転する。

さらにこの状態から、第２コイル部１６３に逆方向の通電をした後、第３コイル部１６４に順方向の通電を行うことで、第２ロータ１５４が２ステップ分回転する。以下同様の手順で通電を繰り返し、所望のステップだけ第２ロータ１５４を回転させた後は、第３コイル部１６４への最後の通電が継続され、第２ロータ１５４が移動先にて保持される。

また、第２ロータ１５４を逆方向へ回転させる場合には、図１７（Ａ）の基準状態から、第２コイル部１６３に逆方向、第３コイル部１６４に逆方向という順番で通電を行う。これにより、第２ロータ１５４が逆方向に１ステップ分回転する。さらに、この状態から、第２コイル部１６３に順方向、第３コイル部１６４に順方向という順番で通電を行うことで、第２ロータ１５４が２ステップ分回転する。そして、所望のステップだけ第２ロータ１５４を回転させた後は、第３コイル部１６４への最後の通電が継続され、第２ロータ１５４が移動先にて保持される。

図１８に、上記構成のレンズ装置１３１を用いたデジタルカメラ１３０の電気的構成を機能ブロックで示す。デジタルカメラ１３０は、各部の統括制御をおこなうために、マイクロコンピュータで構成されたシステムコントローラ１６８を備えている。システムコントローラ１６８は、データバス１７０を介してデジタルカメラ１３０の各部と接続され、操作部１１６からの入力操作に応答して接続された各部の作動を管制する。

レンズ装置１３１の背後に配置されたＣＣＤ１４８は、周知のように、受光面に多数の光電変換素子が配列されており、撮影レンズ１３２によって結像された被写体光を光電変換し、撮像信号として取得する。カメラ付き携帯電話１００がカメラモードに切り替えられると、システムコントローラ１６８は、ＣＣＤ１４８を駆動して撮像信号を取得する。

ＣＣＤ１４８から順次に出力されてくる撮像信号は、利得可変型のプリアンプ１７２で適切なレベルに増幅され、Ａ／Ｄコンバータ１７４によりデジタル化された画像データに変換される。こうして得られた画像データは、フレームメモリ１７６に順次書き込まれる。フレームメモリ１７６は、システムコントローラ１６８内に設けられた画像データ処理回路１７８、及び、ＡＦ制御部１８０が画像データに対して各種画像処理を施すための作業用メモリであり、画像データが一時的に記憶される。

画像データ処理回路１７８は、フレームメモリ１７６に記憶された画像データに対して、ガンマ補正、ホワイトバランス補正、画質補正など周知の画像処理を施す。画像データ処理回路１７８よるそれぞれの画像処理が加えられた画像データは、ＬＣＤドライバ１８２を介してＬＣＤ１１８にスルー画表示され、あるいは、メモリコントローラ１８４を介して内蔵メモリ１３４へ記録される。

ＡＦ制御部１８０は、フレームメモリ１７６に記憶された画像データに基づいてピント調節を行う。ＡＦ制御部１８０は、レンズ装置１３１の固定筒１３６に設けられた第２、第３の各コイル部１６３、１６４への通電を制御して第２ロータ１５４を回転させ、第２移動筒１４４とともに第２レンズ１３２ｂを移動させてピント調節を行う。ＡＦ制御部１８０は、第２レンズ１３２ｂを前後に移動させながら得られた画像データのコントラスト成分を調べ、コントラストが最も高くなる第２レンズ１３２ｂの位置を合焦度の高いピント位置として検出し、検出したピント位置へ第２レンズ１３２ｂを移動させる。

また、システムコントローラ１６８には、ズーム制御部１８６が設けられている。ズーム制御部１８６は、操作部１１６から入力されるズーム操作信号に基づいて、レンズ装置１３１の固定筒１３６に設けられた第１、第２の各コイル１６２、１６３への通電を制御して第１ロータ１５２を回転させ、第１移動筒１４２とともに第１レンズ１３２ａを移動させて撮影レンズ１３２の変倍（ズーミング）を行う。

以下、上記構成による本発明の作用について説明する。カメラ付き携帯電話１００がカメラモードにセットされると、ＣＣＤ１４８による撮像信号の取得が開始され、取得された画像データがＬＣＤ１１８にスルー画表示される。

また、スルー画表示と同期して、取得された画像データに基づいて、第２レンズ１３２ｂが移動されピント調節が行われる。システムコントローラ１６８は、第２コイル部１６３、第３コイル部１６４の各コイルへ順方向、及び逆方向への通電を行って、第２ロータ１５４を回転させる。第２ロータ１５４が回転することで、第２移動筒１４４とともに第２レンズ１３２ｂが移動する。

さらに、スルー画表示中に操作部１１６を操作することで、第１レンズ１３２ａを移動させてズーミングを行うことができる。システムコントローラ１３８は、第１コイル部１６２、第２コイル部１６３の各コイルへ、順方向、及び逆方向への通電を行って、第１ロータ１５２を回転させる。第１ロータ１５２が回転することで、第１移動筒１４２とともに第１レンズ１３２ａが移動する。

以上、実施例１、実施例２において詳細に説明したように、本発明のレンズ装置は、第２コイル部を、第１コイル部と第３コイル部のそれぞれと対にし、第１、第２の各ロータの駆動用として共用している。これにより、２つのロータを３つのコイル部で回転させることができる。このため、従来のように、２つのロータを４つのコイル部によって回転させる場合と比較して小型化及び低コスト化が可能である。また、このようなレンズ装置を用いることによって、デジタルカメラ並びにカメラ付き携帯電話の小型化及び低コスト化も可能である。

なお、本発明は、２つのコイル部に挟まれたコイル部を、両隣のコイル部とそれぞれ一対にして用い、２つのロータの回転に関与させればよいので、具体的な構成に関しては上記実施例に限定されず、適宜変更できる。例えば、上記実施例では、２つのロータを３つのコイル部により回転させる例で説明をしたが、図１９に示すレンズ装置２００のように、４つのロータを５つのコイル部により回転させてもよい。なお、図１９においては、上述した実施例と同様の部材については同様の符号を付して説明を省略している。

図１９において、レンズ装置２００は、第１、第２、第３、第４、第５の５つのコイル部２０１、２０２、２０３、２０４、２０５と、第１、第２、第３、第４の４つのロータ２１１、２１２、２１３、２１４とを備えている。第１、第２、第５の各コイル部２０１、２０２、２０５は、それぞれ内周に磁場を形成する。第３、第４の各コイル部２０３、２０４は、それぞれ内周及び光軸５１方向の端部に磁場を形成する。

第１、第２、第４の各ロータ２１１、２１２、２１４は、円筒形状に形成され、その外周に沿ってＳ極、Ｎ極が交互に設けられている。また、第３ロータ２１３は、中空円盤形状に形成され、その盤面に沿ってＳ極、Ｎ極が交互に設けられている。そして、第１ロータ２１２は、第１コイル部２０１と第２コイル部２０２との中間に配置され、第１コイル部２０１と第２コイル部２０２とがその内周に形成する磁場によって回転駆動される。第２ロータ２１２は、第２コイル部２０２と第３コイル部２０３との中間位置に配置され、第２コイル部２０２と第３コイル部２０３とがその内周に形成する磁場によって回転駆動される。第３ロータ２１３は、第３コイル部２０３と第４コイル部２０４との間に挟まれるように配置され、第３コイル部２０３と第４コイル部２０４とがその光軸５１方向に形成する磁場によって回転駆動される。第４ロータ２１４は、第４コイル部２０４と第５コイル部２０５との中間位置に配置され、第４コイル部２０４と第５コイル部２０５とがその内周に形成する磁場によって回転駆動される。

第１ロータ２１２は、ヘリコイド繰り出し機構を介して第１レンズ２２１を保持した第１移動筒２３１と連結されており、第１ロータ２１２が回転することによって、第１移動筒２３１が光軸５１方向に前後され第１レンズ２２１が駆動される。同様に、第２ロータ２１２は、第２レンズ２２２を保持した第２移動筒２３２と連結され、第４ロータ２１４は、第３レンズ２２３を保持した第３移動筒２３３と連結されている。そして、第２ロータ２１２が回転することによって第２レンズ２２２が駆動され、第４ロータ２１４が回転することによって第３レンズ２２３が駆動される。また、第３ロータ２１３は、回転駆動式の絞り機構２４０と連結されており、第３ロータ２１３が回転することによって、絞り機構２４０が駆動される。

このように、レンズ装置２００では、４つのロータを５つのコイル部により回転させるので、従来のように４つのロータを８つのコイル部により回転させる場合と比較して小型化及び低コスト化が可能である。もちろん、３つのロータを４つのコイル部により回転させてもよい。また、本発明は、ロータよりもコイル部を１つ多く設ければよいので、５つ以上のロータを回転させる場合にも適用できる。

また、上記実施例では、円盤形状のロータによって絞り機構を駆動する例で説明をしたが、円筒形状のロータによって絞り機構を駆動してもよい。この場合、内周に、絞り機構の駆動レバーと係合する係合穴が形成された円筒形状のロータを用いればよい。こうすれば、円筒形状のロータによって絞り機構を駆動できる。さらに、上記実施例では、円筒形状のロータによって移動レンズを駆動する例で説明をしたが、円盤形状のロータによって移動レンズを駆動してもよい。この場合、内周に移動筒の雄ヘリコイドと係合する雌ヘリコイドが形成されたヘリコイド筒を設け、このヘリコイド筒を円盤形状のロータの内周に取り付ければよい。こうすれば、円盤形状のロータによって移動レンズを駆動できる。絞り機構や移動レンズを駆動するロータの形状は、レンズ装置の仕様に応じて適宜選択すればよい。

なお、上記実施例では、光量可変部材として絞り機構を用い、この絞り機構を駆動する例で説明をしたが、例えば、シャッタ羽根を移動させて光軸を開閉するシャッタ機構など、絞り機構以外の光量調節部材を用い、これを駆動してもよい。また、上記実施例では、移動筒と回転筒とをヘリコイド繰り出し機構によって連結する例で説明をしたが、例えば、移動筒に形成したカムピンと、回転筒に形成され、移動筒のカムピンと係合するカム溝とから構成されるカム機構によって移動筒と回転筒とを連結してもよい。

以上、カメラ付き携帯電話に内蔵されたデジタルカメラを例に説明をしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、写真フイルムに被写体像を焼き付けて画像の記録を行う、いわゆる銀鉛カメラに対しても本発明を適用することができる。さらに、本発明は、プロジェクタなどの投影装置や、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなどに記録されたデータを読み取る際に用いられるピックアップレンズ装置など、カメラ以外の光学装置に対して広く適用することができる。

従来の中空ステッピングモータの説明図である。 従来の中空ステッピングモータを順方向へ回転させる手順を表す説明図である。 カメラ付き携帯電話の前面側の斜視図である。 カメラ付き携帯電話の背面側の斜視図である。 レンズ装置の断面図である。 レンズ装置の分解斜視図である。 ロータと固定筒とから構成される中空ステッピングモータの説明図である。 第１ロータを順方向へ回転させる手順を表す説明図である。 第２ロータを順方向へ回転させる手順を表す説明図である。 デジタルカメラの構成図である。 カメラ付き携帯電話の前面側の斜視図である。 カメラ付き携帯電話の背面側の斜視図である。 レンズ装置の断面図である。 レンズ装置の斜視図である。 ロータと固定筒とから構成される中空ステッピングモータの説明図である。 第１ロータを順方向へ回転させる手順を表す説明図である。 第２ロータを順方向へ回転させる手順を表す説明図である。 デジタルカメラの構成図である。 レンズ装置の断面図である。

符号の説明

１０、１１０ カメラ付き携帯電話
３０、１３０ デジタルカメラ
３１、１３１ レンズ装置
３２、１３２ 撮影レンズ
１３２ａ、２２１ 第１レンズ
１３２ｂ、２２２ 第２レンズ
２２３ 第３レンズ
３６、１３６ 固定筒
５６、２４０ 絞り機構
４２ 移動筒
１４２、２３１ 第１移動筒
１４４、２３２ 第２移動筒
２３３ 第３移動筒
５２、１５２、２１１ 第１ロータ
５４、１５４、２１２ 第２ロータ
２１３ 第３ロータ
２１４ 第４ロータ
６２、１６２、２０１ 第１コイル部
６３、１６３、２０２ 第２コイル部
６４、１６４、２０３ 第３コイル部
２０４ 第４コイル部
２０５ 第５コイル部
６８、１６８ システムコントローラ
８０、１８０ ＡＦ制御部
８１、１８１ ＡＥ制御部

Claims (15)

1. 周方向に極性の異なる磁性体が交互に配列され、回転軸を一致させるように複数並べられる中空のロータと、
   通電に応じて、周方向に極性の異なる磁場を交互に形成する円筒形状のコイル部が複数並べられ、隣り合うコイル部が２個一対となり、前記各ロータを回転駆動する固定筒とを備えるとともに、
   前記ロータと前記コイル部とを、それぞれ前記回転軸方向に配置して、
   前記固定筒は、２つのコイル部に挟まれたコイル部を、両隣のコイル部のそれぞれと一対にして用い、２つのロータの回転に関与させることを特徴とするステッピングモータ。
2. 前記ロータは、円筒形状に形成されるとともに、前記コイル部の内周で、かつ、隣り合う２つのコイル部のほぼ中間位置に配置され、これら隣り合う２つのコイル部がそれぞれ内周に形成する磁場によって回転駆動されることを特徴とする請求項１記載のステッピングモータ。
3. 前記ロータは、中空円板形状に形成されるとともに、隣り合う２つのコイル部の間に挟まれるように配置され、これら隣り合う２つのコイル部がそれぞれ前記回転軸方向の端部に形成する磁場によって、回転駆動されることを特徴とする請求項１記載のステッピングモータ。
4. 前記ロータは、円筒形状に形成された円筒ロータと、中空円板形状に形成された円盤ロータとの２種類のロータから構成され、
   前記円筒ロータは、前記コイル部の内周で、かつ、隣り合う２つのコイル部のほぼ中間位置に配置され、これら隣り合う２つのコイル部がそれぞれ内周に形成する磁場によって回転駆動され、
   前記円盤ロータは、隣り合う２つのコイル部の間に挟まれるように配置され、これら隣り合う２つのコイル部がそれぞれ前記回転軸方向の端部に形成する磁場によって、回転駆動されることを特徴とする請求項１記載のステッピングモータ。
5. 請求項１乃至４記載のステッピングモータを用い、前記ロータの回転により、移動レンズ、もしくは、光量可変部材の少なくとも一方を駆動することを特徴とするレンズ装置。
6. 少なくとも１つのロータの内側に前記移動レンズを保持した移動筒を配置して、このロータの内周と前記移動筒の外周とをヘリコイド繰り出し機構によって連結し、このロータの回転により前記移動筒を前記回転軸方向に前後させ、前記移動レンズを駆動することを特徴とする請求項５記載のレンズ装置。
7. 少なくとも１つのロータの内側に、回動されることで前記移動レンズの光路を開放する開口の大きさを変化させる駆動部材を備えた光量可変部材を配置して、このロータの内周と前記駆動部材とを連結し、このロータの回転により前記駆動部材を回動させ、前記光量可変部材を駆動することを特徴とする請求項５または６記載のレンズ装置。
8. 請求項５乃至７記載のレンズ装置と、このレンズ装置の背後に配置される固体撮像装置とから構成されることを特徴とする撮像装置。
9. 請求項５乃至７記載のレンズ装置を備えたことを特徴とする光学装置。
10. 通電に応じて内周に極性の異なる磁場を交互に形成する円筒形状の第１、第２のコイル部が並べられた固定筒と、前記第１コイル部と前記第２コイル部の内側に配置され、外周に沿って極性の異なる磁性体が交互に配列された円筒形状の第１ロータと、前記第２コイル部と前記第３コイル部の内側に配置され、外周に沿って極性の異なる磁性体が交互に配列された円筒形状の第２ロータとを有し、前記第１、第２のコイル部がそれぞれの内周に形成する磁場により前記第１ロータを回転させ、前記第２、第３のコイル部がそれぞれの内周に形成する磁場により前記第２ロータを回転させる中空状のステッピングモータと、
    前記第１ロータの内側に配置され、前記第１ロータとヘリコイド繰り出し機構によって連結され、前記第１ロータの回転により前記第１ロータの軸方向へ移動する第１移動筒と、
    前記第１移動筒に取り付けられる第１移動レンズと、
    前記第２ロータの内側に配置され、前記第２ロータとヘリコイド繰り出し機構によって連結され、前記第２ロータの回転により前記第２ロータの軸方向へ移動する第２移動筒と、
    前記第２移動筒に取り付けられる第２移動レンズとを備えたことを特徴とするレンズ装置。
11. 請求項１０記載のレンズ装置と、このレンズ装置の背後に配置される個体撮像装置とから構成されることを特徴とする撮像装置。
12. 通電に応じて内周に極性の異なる磁場を交互に形成する円筒形状の第１コイル部と、通電に応じて内周及び軸方向端部に極性の異なる磁場を交互に形成する円筒形状の第２コイル部と、通電に応じて軸方向端部に極性の異なる磁場を交互に形成する円筒形状の第３コイル部とが並べられた固定筒と、前記第１コイル部と前記第２コイル部の内側に配置され、外周に沿って極性の異なる磁性体が交互に配列された円筒形状の第１ロータと、前記第２コイル部と前記第３コイル部との間に挟まれるように配置され、盤面に沿って極性の異なる磁性体が交互に配列された中空円板形状の第２ロータとを有し、前記第１、第２の各コイル部がそれぞれの内周に形成する磁場によって前記第１ロータを回転させ、前記第２、第３の各コイル部がそれぞれの軸方向端部に形成する磁場によって前記第２ロータを回転させる中空状のステッピングモータと、
    前記第１ロータの内側に配置され、前記第１ロータとヘリコイド繰り出し機構によって連結され、前記第１ロータの回転により前記第１ロータの軸方向へ移動する第１移動筒と、
    前記第１移動筒内に取り付けられる移動レンズと、
    前記第２ロータの内側に配置され、回動されることで前記移動レンズの光路を開放する開口の大きさを変化させる駆動部材が前記第２ロータの内周に連結された光量可変部材とを備えたことを特徴とするレンズ装置。
13. 請求項１２記載のレンズ装置と、このレンズ装置の背後に配置される個体撮像装置とから構成されることを特徴とする撮像装置。
14. 通電に応じて内周に極性の異なる磁場を交互に形成する円筒形状の第１、第２のコイル部と、通電に応じて内周及び軸方向端部に極性の異なる磁場を交互に形成する円筒形状の第３、第４のコイル部と、通電に応じて内周に極性の異なる磁場を交互に形成する円筒形状の第５コイル部とが並べられた固定筒と、前記第１コイル部と前記第２コイル部の内側に配置され、外周に沿って極性の異なる磁性体が交互に配列された円筒形状の第１ロータと、前記第２コイル部と前記第３コイル部の内側に配置され、外周に沿って極性の異なる磁性体が交互に配列された円筒形状の第２ロータと、前記第３コイル部と前記第４コイル部との間に挟まれるように配置され、盤面に沿って極性の異なる磁性体が交互に配列された中空円板形状の第３ロータと、前記第４コイル部と前記第５コイル部の内側に配置され、外周に沿って極性の異なる磁性体が交互に配列された円筒形状の第４ロータとを有し、前記第１、第２の各コイル部がそれぞれの内周に形成する磁場によって前記第１ロータを回転させ、前記第２、第３の各コイル部がそれぞれの内周に形成する磁場によって前記第２ロータを回転させ、前記第３、第４の各コイル部がそれぞれの軸方向端部に形成する磁場によって前記第３ロータを回転させ、前記第４、第５の各コイル部がそれぞれの内周に形成する磁場によって前記第４ロータを回転させる中空状のステッピングモータと、
    前記第１ロータの内側に配置され、前記第１ロータとヘリコイド繰り出し機構によって連結され、前記第１ロータの回転により前記第１ロータの軸方向へ移動する第１移動筒と、
    前記第１移動筒に取り付けられる第１移動レンズと、
    前記第２ロータの内側に配置され、前記第２ロータとヘリコイド繰り出し機構によって連結され、前記第２ロータの回転により前記第２ロータの軸方向へ移動する第２移動筒と、
    前記第２移動筒に取り付けられる第２移動レンズと、
    前記第３ロータの内側に配置され、回動されることで前記移動レンズの光路を開放する開口の大きさを変化させる駆動部材が前記第３ロータの内周に連結された光量可変部材と、
    前記第４ロータの内側に配置され、前記第４ロータとヘリコイド繰り出し機構によって連結され、前記第４ロータの回転により前記第４ロータの軸方向へ移動する第４移動筒と、
    前記第４移動筒に取り付けられる第３移動レンズとを備えたことを特徴とするレンズ装置。
15. 請求項１４記載のレンズ装置と、このレンズ装置の背後に配置される個体撮像装置とから構成されることを特徴とする撮像装置。
    

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