JP4906802B2 - ズームレンズ鏡胴 - Google Patents

Description

本発明は、携帯電話機等に搭載される小型のデジタルカメラ（モバイルカメラ）に適用されるズームレンズ鏡胴に関し、特に、ズーム機能、フォーカス機能、補正機能を備えたズームレンズ鏡胴に関する。

従来のズームレンズ鏡胴としては、光軸方向において順次配列された、第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群、及び第４レンズ群を備えた４群構成において、ズーム機能、フォーカス機構、補正機能をもたせるために、３つのレンズ群を光軸方向に相対的に駆動するものが知られている。
このようなズームレンズ鏡胴においては、３つのレンズ群をそれぞれ駆動するために、３つの駆動機構（アクチュエータ）が必要になり、ズームレンズ鏡胴の小型化を図るのは困難であった。

また、他のズームレンズ鏡胴としては、撮影窓に隣接して筐体内に配置されたプリズム、プリズムの後方において筐体内に固定された第１レンズ群、第１レンズ群の後方において筐体内に可動に配置された第２レンズ群、第２レンズ群の後方において筐体内に可動に配置された第３レンズ群、第３レンズ群の後方において筐体内に固定された第４レンズ群、第４レンズ群の後方において筐体に固定された撮像素子、第２レンズ群及び第３レンズ群をそれぞれ駆動する第１駆動機構及び第２駆動機構等を備え、第２レンズ群は第１駆動機構によりズーム駆動され、第３レンズ群は第２駆動機構によりズーム駆動及びフォーカス駆動されるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
このズームレンズ鏡胴においては、４群構成において２つのレンズ群を移動させるため、３つのレンズ群を移動させる場合に比べれば駆動機構は２つで済むものの、第２レンズ群がズーム駆動される際に移動するストローク（光軸方向における移動量）が大きく、ズームレンズ鏡胴の光軸方向における短縮化、小型化を図るのは困難であった。

特開２００４−１４５０１９号公報

本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、ズーム機能、フォーカス機能、補正機能を確保しつつ、構造の簡素化、組付け作業性の向上、組付け精度の向上、レンズの光軸合わせの高精度化、光軸方向の短縮化、小型化等を図れ、携帯電話機等に搭載されるデジタルカメラ（モバイルカメラ）等に適したズームレンズ鏡胴を提供することにある。

本発明のズームレンズ鏡胴は、光軸方向に伸長する筐体と、筐体内において光軸方向に順に直線上に配列された，負の屈折力をもつ第１レンズ群，正の屈折力をもつ第２レンズ群，正の屈折力をもつ第３レンズ群，正の屈折力をもつ第４レンズ群からなるレンズ光学系と、レンズ光学系に含まれるレンズ群を駆動する駆動機構とを備え、第１レンズ群及び第４レンズ群は筐体に固定され、第２レンズ群及び第３レンズ群は光軸方向に可動に支持されたズームレンズ鏡胴であって、駆動機構は、第２レンズ群をフォーカス駆動及び補正駆動する第１駆動機構と、第３レンズ群をズーム駆動する第２駆動機構を含み、第１駆動機構及び第２駆動機構の近傍には、第２レンズ群と第３レンズ群とを光軸方向において互いに近づけるように付勢するコイルスプリングが配設され、第３レンズ群は、第１レンズ群、第２レンズ群、及び第４レンズ群よりも屈折力が大きく設定されている、ことを特徴としている。
この構成によれば、４群構成のズームレンズ鏡胴において、第１レンズ群と第４レンズ群が固定され、第３レンズ群が第２駆動機構によりズーム駆動され、第２レンズ群が第１駆動機構によりフォーカス駆動及び補正駆動されるため、所定の倍率を確保しつつも全体としてのレンズ光学系の光軸方向における移動量を抑えることができ、その結果、筐体の光軸方向における寸法を短縮でき、ズームレンズ鏡胴の小型化を達成することができる。
特に、４群構成のレンズ光学系が、負の屈折力をもつ第１レンズ群、正の屈折力をもつ第２レンズ群、正の屈折力をもつ第３レンズ群、正の屈折力をもつ第４レンズ群からなるため、所望の倍率及び所望の光学特性を確保しつつも、光軸方向の移動量を抑えて、全体としての小型化を達成することができる。
また、第１レンズ群，第２レンズ群，第３レンズ群，及び第４レンズ群が、共通の直線上に配列されているため、第１レンズ群，第２レンズ群，第３レンズ群，及び第４レンズ群からなるレンズ光学系を筐体にセットされた状態で、所定の検査装置にセットして容易に特性検査を行うことができる。
さらに、第２レンズ群と第３レンズ群とを光軸方向において互いに近づけるように付勢するコイルスプリングが、第１駆動機構及び第２駆動機構の近傍に配設されているため、第１駆動機構及び第２駆動機構に対して無理な負荷（曲げモーメント等）を及ぼすことなく、構造の簡素化を行いつつ、第２レンズ群及び第３レンズ群のガタ寄せを行うことができる。
特に、ズーム駆動される第３レンズ群の屈折力を大きくすることで、所定の倍率を確保しつつ、第３レンズ群の移動量を小さくでき、ズームレンズ鏡胴の小型化を達成することができる。

上記構成において、第３レンズ群は、レンズ枠と、レンズ枠に保持された複数のレンズを含み、複数のレンズのうち最も前方に配置されるレンズは、レンズ枠に対して調芯可能に設けられている、構成を採用することができる。
この構成によれば、第３レンズ群の屈折力を大きくすることで、光軸に対する位置ずれの感度が敏感になるが、第３レンズ群の最前に位置するレンズがレンズ枠（他のレンズ）に対して調芯可能に設けられているため、この最前のレンズの調芯を行ってレンズ枠に固定することにより、光軸上に高精度に位置合わせすることができ、所望の光学特性を得ることができる。

上記構成において、第３レンズ群は、両凸形状の最前レンズと、物体側に凸状をなすメニスカス形状の中間レンズと、物体側に凸状をなすメニスカス形状の後方レンズとを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、第３レンズ群に含まれる複数のレンズが、両凸形状の最前レンズ、物体側に凸状をなすメニスカス形状の中間レンズ、物体側に凸状をなすメニスカス形状の後方レンズにより形成されるため、所望の光学特性を確保しつつ、強い屈折力（パワー）、すなわち、短い移動量で所定の倍率を得ることができる。

上記構成において、筐体には、第１レンズ群の前方において、入射する光を屈曲させてレンズ光学系に導く屈曲要素が配置されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、光軸（光路）がプリズム等の屈曲要素を通過して例えば９０度に屈曲させられてレンズ光学系に導かれるズームレンズ鏡胴において、小型化等を達成することができ、小型化、薄型化等が要求される携帯電話機等に搭載されるのに適したズームレンズ鏡胴を得ることができる。

上記構成をなすズームレンズ鏡胴によれば、ズーム機能、フォーカス機能、補正機能を確保しつつ、構造の簡素化、組付け作業性の向上、組付け精度の向上、レンズの光軸合わせの高精度化、光軸方向の短縮化、小型化等を達成でき、携帯電話機等に搭載されるデジタルカメラ（モバイルカメラ）等に適したズームレンズ鏡胴を得ることができる。

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、本発明に係るズームレンズ鏡胴の一実施形態を示すものであり、図１はズームレンズ鏡胴Ｍが携帯電話機Ｐに搭載された状態を示す斜視図、図２はズームレンズ鏡胴Ｍの斜視図、図３はズームレンズ鏡胴の分解斜視図、図４はズームレンズ鏡胴の筐体を示す斜視図、図５及び図６は筐体の内部を示す断面図及び平面図、図７はズームレンズ鏡胴の光軸を含む面での断面図、図８はレンズ光学系の第３レンズ群を示す断面図、図９はズームレンズ鏡胴に含まれるレンズ光学系の動作を説明する断面図である。
尚、ここでは、ズームレンズ鏡胴Ｍは、図１に示すように、携帯電話機Ｐのモニタを有する蓋体Ｐ１に内蔵されており、被写体光の光軸Ｌが蓋体Ｐ１の外面に垂直に進入した後に直角に屈曲して、ズームレンズ鏡胴Ｍの後方側に連結されたＣＣＤ等の撮像素子に入り込むように形成されている。

このズームレンズ鏡胴Ｍは、図２及び図３に示すように、外輪郭を画定する筐体１０、ガイドシャフト２１，２２，及び回転止めガイドシャフト２３、第２レンズ群としての前側可動レンズ群３０、第３レンズ群としての後側可動レンズ群４０、前側レンズ群３０と後側レンズ群４０を光軸方向Ｌにおいて互いに引き寄せるコイルスプリング５０、第１レンズ群としての前側固定レンズ群６０、第４レンズ群としての後側固定レンズ群７０、屈曲要素としてのプリズム８０、駆動機構９０、前側可動レンズ群３０の光軸方向Ｌにおける位置を検出する第１検出センサ１０１、後側可動レンズ群４０の光軸方向Ｌにおける位置を検出する第２検出センサ１０２、筐体１０の開口部を覆うカバー１１０、プリズム８０を筐体１０に対して押圧して固定する押えカバー１２０、フレキシブル配線板１３０等を備えている。

すなわち、筐体１０内には、固定された屈曲要素（プリズム８０）の後方において、固定された第１レンズ群（前側固定レンズ群６０）、光軸方向Ｌに可動に支持された第２レンズ群（前側可動レンズ群３０）及び第３レンズ群（後側可動レンズ群４０）、固定された第４レンズ群（後側固定レンズ群７０）からなるレンズ光学系が配列され、その後方に撮像素子が配置されるようになっている。

筐体１０は、図３及び図４に示すように、樹脂材料を用いて略矩形の断面をなす空洞でかつ光軸方向Ｌに伸長するように形成され、光軸方向Ｌの前方に位置する前壁１１、光軸方向Ｌの後方に位置する後壁１２、光軸方向Ｌに垂直な方向に面する側壁１３及び側壁１４、光軸方向Ｌに垂直な方向に面する側壁を除いて形成された開口部１５，１６、前壁１１から略三角形状に延出する延出壁１７等を備えている。
また、筐体１０は、図２ないし図４に示すように、光軸方向Ｌの前方から前側固定レンズ群６０を挿入して固定し得る前側環状固定部１１ａ、３つの嵌合孔１１ｂ、ネジ穴１１ｃ、位置決め突起１１ｄ、第１検出センサ１０１を取り付ける凹部１１ｅ、駆動機構９０の一部を嵌め込む凹部１１ｆ、光軸方向Ｌの後方から後側固定レンズ群７０を挿入して固定し得る後側環状固定部１２ａ、３つの嵌合孔１２ｂ、ネジ穴１２ｃ、位置決め突起１２ｄ、第２検出センサ１０２を取り付ける凹部１２ｅ、駆動機構９０の一部を嵌め込む凹部１２ｆ、凹部１２ｆに連続する略Ｕ字状のフランジ部１２ｇ、ＣＣＤ等の撮像素子を収容する略矩形の凹部１２ｈ、カバー１１０を掛止する掛止爪１２ｉ，１３ａ、駆動機構９０を位置決めする位置決め突起１４ａ、ネジＢを通す円孔１４ｂ、ネジ穴１７ａ、押えカバー１２０を掛止する４つの掛止爪１７ｂ、プリズム８０を位置決めする位置決め部１７ｃ等を備えている。

３つの嵌合孔１１ｂ及び３つの嵌合孔１２ｂは、図４に示すように、光軸方向Ｌの後方から、ガイドシャフト２１，２２及び回転止めガイドシャフト２３をそれぞれ挿入してそれぞれの両端部を嵌合させる（前端部を嵌合孔１１ｂに嵌合させ、後端部を嵌合孔１２ｂに嵌合させる）ように形成されている。
このように、筐体１０が３つのガイドシャフト２１，２２，２３の両端部を嵌合させて固定するため、光軸Ｌと平行になるように３つのガイドシャフト２１，２２，２３を高精度に組み付けることができ、それ故に、３つのガイドシャフト２１，２２，２３にガイドされる複数の可動レンズ群（前側可動レンズ群３０及び後側可動レンズ群４０のレンズＧの）光軸合わせを高精度に行うことができる。

開口部１５は、図４に示すように、略矩形に開口するように形成され、３つのガイドシャフト２１，２２，２３が挿着される前の状態で、前側可動レンズ群３０及び後側可動レンズ群４０を筐体１０内に挿入し又は筐体１０から取り出し得る大きさに形成されている。このように、開口部１５を設けたことにより、前側可動レンズ群３０及び後側可動レンズ群４０を筐体１０内に容易に挿入して組み付けることができ、全体としての組み付け作業性を向上させることができる。

開口部１６は、図４に示すように、開口部１５と略９０度異なる方向に面する側壁を取り除いて開口部１５と隣接するように略矩形に形成され、筐体１０に外側から近付けられて取り付けられる駆動機構９０の一部で覆われるようになっている。このように、開口部１５に加えて開口部１６を設けることで、前側可動レンズ群３０及び後側可動レンズ群４０の組み付け及び取り外しを一層容易に行うことができる。

ガイドシャフト２１，２２及び回転止めガイドシャフト２３は、それぞれ円形断面をなし光軸方向Ｌに伸長するように形成され、それらの前端部が対応する嵌合孔１１ｂにそれぞれ嵌合され、それらの後端部が対応する嵌合孔１２ｂにそれぞれ嵌合されて、光軸方向Ｌに平行な状態で筐体１０に固定されている。
そして、ガイドシャフト２１は、後述する前側可動レンズ群（第２レンズ群）３０の連結部３２を摺動自在に連結させて光軸方向Ｌにガイドするようになっている。
また、ガイドシャフト２２は、後述する後側可動レンズ群（第３レンズ群）４０の連結部４２を摺動自在に連結させて光軸方向Ｌにガイドするようになっている。
さらに、回転止めガイドシャフト２３は、後述する前側可動レンズ群（第２レンズ群）３０の連結部３３及び後側可動レンズ群（第３レンズ群）４０の連結部４３を摺動自在に連結させて光軸Ｌ回りの回転を一緒に規制しつつ光軸方向Ｌにガイドするようになっている。

前側可動レンズ群３０は、図３、図５、図７に示すように、一つのレンズＧを保持するレンズ枠３１、レンズ枠３１から延出してガイドシャフト２１に摺動自在に連結される嵌合孔を有する連結部３２、レンズ枠３１から延出して回転止めガイドシャフト２３に摺動自在に連結される略Ｕ字状の連結部３３、レンズ枠３１から延出して第１検出センサ１０１により検出され得る検出片３４、レンズ枠３１から延出して駆動機構９０の一部をなす第１ナット９１ｃに係合させられる略Ｕ字状の係合片３５、係合片３５の近傍に設けられてコイルスプリング５０の端部が掛止される掛止部３６等を備えている。
レンズＧは、図７に示すように、物体側に凸状をなす正の屈折力をもつメニスカス形状のレンズである。

後側可動レンズ群４０は、図３、図６、図７に示すように、最前レンズＧ１，中間レンズＧ２，及び後方レンズＧ３を保持するレンズ枠４１、レンズ枠４１から延出してガイドシャフト２２に摺動自在に連結される嵌合孔を有する連結部４２、レンズ枠４１から延出して回転止めガイドシャフト２３に摺動自在に連結される略Ｕ字状の連結部４３、レンズ枠４１から延出して第２検出センサ１０２により検出され得る検出片４４、レンズ枠４１から延出して駆動機構９０の一部をなす第２ナット９２ｃに係合させられる略Ｕ字状の係合片４５、レンズ枠４１から延出してコイルスプリング５０の端部が掛止される掛止部４６等を備えている。

最前レンズＧ１は、図７及び図８に示すように、物体側及び像面側の両方に凸状をなす正の屈折力をもつ両凸形状のレンズである。
中間レンズＧ２は、図７及び図８に示すように、物体側に凸状をなす負の屈折力をもつメニスカス形状のレンズである。
後方レンズＧ３は、図７及び図８に示すように、物体側に凸状をなす負の屈折力をもつメニスカス形状のレンズである。
そして、最前レンズＧ１、中間レンズＧ２、及び後方レンズＧ３は、他のレンズ群（前側固定レンズ群６０、前側可動レンズ群３０、後側固定レンズ群７０）よりも、全体として強い屈折力をもつように設定されている。

レンズ枠４１は、図７及び図８に示すように、中間レンズＧ２及び後方レンズＧ３を後方から嵌合して光軸上Ｌに位置決めする嵌合孔４１ａ、最前レンズＧ１を前方から当接させる共に光軸Ｌに垂直な方向に微調整可能な隙間を画定するように形成された環状凹部４１ｂ、口径板４１ｃ等を備えている。
すなわち、レンズ枠４１は、嵌合孔４１ａに中間レンズＧ２及び後方レンズＧ３が嵌め込まれて固定された後、最前レンズＧ１が環状凹部４１ｂに嵌め込まれて光軸Ｌに垂直な方向に微調整されて調芯が行われ、所定の調整後に接着剤等を用いて固着されるように形成されている。

このように、後側可動レンズ群（第３レンズ群）４０においては、複数のレンズＧ１，Ｇ２，Ｇ３のうち最も前方に配置される最前レンズＧ１がレンズ枠４１に対して調芯可能に設けられているため、屈折力を大きくすることで光軸Ｌに対する位置ずれの感度が敏感になるものの、最前レンズＧ１の調芯を行ってレンズ枠４１に固定することにより、光軸Ｌ上に高精度に位置合わせすることができ、所望の光学特性を得ることができる。
また、後側可動レンズ群（第３レンズ群）４０に含まれる複数のレンズが、両凸形状の最前レンズＧ１、物体側に凸状をなすメニスカス形状の中間レンズＧ２、物体側に凸状をなすメニスカス形状の後方レンズＧ３により形成されるため、所望の光学特性を確保しつつ、強い屈折力（パワー）すなわち所定の倍率を得ることができる。

コイルスプリング５０は、図６に示すように、その一端部が前側可動レンズ群３０の掛止部３６に掛止され、その他端部が後側可動レンズ群４０の掛止部４６に掛止されて、前側可動レンズ群３０と後側可動レンズ群４０とを光軸方向Ｌにおいて互いに近づけるように付勢力を及ぼすようになっている。

前側固定レンズ群（第１レンズ群）６０は、図３、図５、図７に示すように、単体のレンズＧからなり、筐体１０の前側環状固定部１１ａに対して、光軸方向Ｌの前方から挿入して固定されるように形成されている。このレンズＧは、物体側及び像面側の両方に凹状をなす負の屈折力をもつ両凹形状のレンズである。

後側固定レンズ群（第４レンズ群）７０は、図３、図５、図７に示すように、単体のレンズＧからなり、筐体１０の後側環状固定部１２ａに対して、光軸方向Ｌの後方から挿入して固定されるように形成されている。このレンズＧは、物体側に凹状及び像面側に凸状をなす正の屈折力をもつメニスカス形状のレンズである。

プリズム８０は、図３、図７に示すように、筐体１０において被写体から発せられた被写体光（入射光）を、９０度屈曲させて、筐体１０内に配置されたレンズ光学系（前側固定レンズ群６０、前側可動レンズ群３０、後側可動レンズ群４０、後側固定レンズ群７０）に導き、さらに筐体１０の後端部に配置される撮像素子に導くように形成されている。そして、プリズム８０は、２つの延出壁１７の間に挟み込むように挿入されて、位置決め部１７ｃにより所定位置に位置決めされ、その外側から押えカバー１２０が筐体１０の延出壁１７に結合されることにより、筐体１０内に固定されるようになっている。

駆動機構９０は、図３、図５、図６に示すように、前側可動レンズ群３０を駆動する第１駆動機構９１、後側可動レンズ群４０を駆動する第２駆動機構９２、第１駆動機構９１及び第２駆動機構９２を一体的に連結する連結プレート９３等を備えている。
第１駆動機構９１は、第１ステップモータ９１ａ、第１ステップモータ９１ａに直結された第１リードスクリュー９１ｂ、第１リードスクリュー９１ｂに螺合されると共に前側可動レンズ群３０の係合片３５に光軸方向Ｌの後側から係合する第１ナット９１ｃ、第１リードスクリュー９１ｂの先端に嵌合された第１軸受部材９１ｄ、第１ステップモータ９１ａ及び第１軸受部材９１ｄを保持する第１保持プレート９１ｅ等を備えている。
そして、第１駆動機構９１は、第１ステップモータ９１ａの起動により第１リードスクリュー９１ｂが回転すると、第１ナット９１ｃが光軸方向Ｌに移動し、第１ナット９１ｃに追従する係合片３５を介して、前側可動レンズ群３０を光軸方向Ｌの所望の位置に移動させる。

第２駆動機構９２は、第２ステップモータ９２ａ、第２ステップモータ９２ａに直結された第２リードスクリュー９２ｂ、第２リードスクリュー９２ｂに螺合されると共に後側可動レンズ群４０の係合片４５に光軸方向Ｌの前側から係合する第２ナット９２ｃ、第２リードスクリュー９２ｂの先端に嵌合された第２軸受部材９２ｄ、第２ステップモータ９２ａ及び第２軸受部材９２ｄを保持する第２保持プレート９２ｅ等を備えている。
そして、第２駆動機構９２は、第２ステップモータ９２ａの起動により第２リードスクリュー９２ｂが回転すると、第２ナット９２ｃが光軸方向Ｌに移動し、第２ナット９２ｃに追従する係合片４５を介して、後側可動レンズ群４０を光軸方向Ｌの所望の位置に移動させる。

連結プレート９３は、図３、図５、図６に示すように、第１保持プレート９１ｅ及び第２保持プレート９２ｅをネジＢにより固定して、第１駆動機構９１及び第２駆動機構９２を一体的に保持した状態で、筐体１０の開口部１６を塞ぐように取り付けられるものである。尚、連結プレート９３と第１ステップモータ９１ａ及び第２ステップモータ９２ａの間に、エポキシ樹脂等の接着剤９４を充填することにより、隙間を完全に密閉でき、筐体１０内部へのゴミ等の侵入を防止することができる。

そして、第１駆動機構９１は、前側可動レンズ群（第２レンズ群）３０に対して、フォーカス駆動（合焦動作）及び補正駆動（ズーム駆動によりフォーカスが移動する（合焦位置がずれる）ためこれを修正する動作）を行うようになっている。
また、第２駆動機構９２は、後側可動レンズ群（第３レンズ群）４０に対して、ズーム駆動（変倍動作）を行うようになっている。
すなわち、このズームレンズ鏡胴においては、図７に示すように、プリズム８０の後方において、前側固定レンズ群６０、前側可動レンズ群３０、後側可動レンズ群４０、後側固定レンズ群７０が順に配列された４群６枚の構成となっており、第１レンズ群（前側固定レンズ群６０）と第４レンズ群（後側固定レンズ群７０）が固定され、第３レンズ群（後側可動レンズ群４０）が第２駆動機構９２によりズーム駆動され、第２レンズ群（前側可動レンズ群３０）が第１駆動機構９１によりフォーカス駆動及び補正駆動されるため、所定の倍率を確保しつつも全体としてのレンズ光学系の光軸方向Ｌにおける移動量を抑えることができ、その結果、筐体１０の光軸方向Ｌにおける寸法を短縮でき、ズームレンズ鏡胴の小型化を達成することができる。

第１検出センサ１０１は、投光素子及び受光素子を備えた透過型の光センサであり、図２、図５に示すように、筐体１０の凹部１１ｅに取り付けられている。そして、第１検出センサ１０１は、検出片３４が投光素子から受光素子に向う検出光を遮ることで、前側可動レンズ群３０の初期位置を検出するようになっている。
第２検出センサ１０２は、投光素子及び受光素子を備えた透過型の光センサであり、図２、図５に示すように、筐体１０の凹部１２ｅに取り付けられている。そして、第２検出センサ１０２は、検出片４４が投光素子から受光素子に向う検出光を遮ることで、後側可動レンズ群４０の初期位置を検出するようになっている。

カバー１１０は、図２及び図３に示すように、薄板状の金属板を用いて、平板状でかつ開口部１５を閉塞し得るように略矩形の外輪郭をなすように形成され、ネジＢを通す円孔１１１、位置決め突起１１ｄ，１２ｄを嵌合させる円孔１１２、掛止爪１３ａ，１２ｉに掛止される掛止片１１３等を備えている。
そして、カバー１１０は、筐体１０の内部に収容する部品（ガイドシャフト２１，２２，２３、前側可動レンズ群３０、後側可動レンズ群４０、コイルスプリング５０等）の組み付けが完了した後に、開口部１５を覆うようにネジＢを用いて筐体１０に結合されるようになっている。

押えカバー１２０は、樹脂材料を用いて形成されており、図２及び図３に示すように、筐体１０の掛止爪１７ｂに掛止される４つの掛止片１２１、プリズム８０に当接させられる４つの当接部１２２等を備えている。
そして、押えカバー１２０は、図２及び図３に示すように、プリズム８０を２つの延出壁１７の間に挟み込むように挿入した後に、プリズム８０を位置決め部１７ｃに向けて押えつつ固定するように、掛止片１２１を掛止爪１７ｂに掛止して筐体１０に結合されるようになっている。ここで、掛止片１２１は掛止爪１７ｂに対してスナップフィットにより結合されるため、掛止片１２１を外側に撓ませれば、押えカバー１２０を筐体１０から容易に取り外すことができる。

フレキシブル配線板１３０は、図２に示すように、駆動機構９０の第１ステップモータ９１ａ及び第２ステップモータ９２ａの接続端子、第１検出センサ１０１の接続端子、第２検出センサ１０２の接続端子を、携帯電話機Ｐ内の制御回路等に電気的に接続するものであり、筐体１０及び押えカバー１２０の外壁に沿うように屈曲して形成されている。
このように、フレキシブル配線板１３０が光路から外れた領域で外壁に沿うように配置されているため、ズームレンズ鏡胴の薄型化、小型化に寄与することができる。

次に、このズームレンズ鏡胴Ｍの組み付けについて説明する。
組み付けに先立って、筐体１０、３つのガイドシャフト２１，２２，２３、前側可動レンズ群３０、後側可動レンズ群４０、コイルスプリング５０、前側固定レンズ群６０、後側固定レンズ群７０、プリズム８０、モジュール化された駆動機構９０、第１検出センサ１０１及び第２検出センサ１０２、カバー１１０、押えカバー１２０、フレキシブル配線板１３０等を準備する。

先ず、第１検出センサ１０１が筐体１０の凹部１１ｅに嵌め込まれ、第２検出センサ１０２が筐体１０の凹部１２ｅに嵌め込まれる。
そして、前側可動レンズ群３０及び後側可動レンズ群４０が開口部１５から筐体１０内に挿入されて所定位置に保持され、ガイドシャフト２１，２２及び回転止めガイドシャフト２３が、光軸方向Ｌの後方から筐体１０に近づけられて対応する嵌合孔１２ｂにそれぞれ挿入され、ガイドシャフト２１が前側可動レンズ群３０の連結部３２に挿入され、ガイドシャフト２２が後側可動レンズ群４０の連結部４２に挿入され、回転止めガイドシャフト２３が後側可動レンズ群４０の連結部４３に挿入されかつ前側可動レンズ群３０の連結部３３に挿入され、さらに、筐体１０の対応する嵌合孔１１ｂにそれぞれ挿入される。

これにより、ガイドシャフト２１，２２及び回転止めガイドシャフト２３は、それぞれの両端部が筐体１０の嵌合孔１１ｂ，１２ｂに嵌合されて固定された状態となり、光軸方向Ｌと平行に高精度に固定される。
また、前側可動レンズ群３０は、回転止めガイドシャフト２３により光軸Ｌ回りの回転が規制されつつガイドシャフト２１により光軸方向Ｌに移動自在にガイドされる状態となり、後側可動レンズ群４０は、回転止めガイドシャフト２３により光軸Ｌ回りの回転が規制されつつガイドシャフト２２により光軸方向Ｌに移動自在にガイドされる状態となる。
このように、光軸方向Ｌにガイドする専用のガイドシャフト２１，２２と光軸Ｌ回りの回転を規制する共通のガイドシャフト２３を採用することで、構造の簡素化、部品点数の削減が達成され、前側可動レンズ群３０及び後側可動レンズ群４０は光軸方向Ｌに高精度にガイドされ得る。

続いて、コイルスプリング５０が、前側可動レンズ群３０の掛止部３６と後側可動レンズ群４０の掛止部４６に掛止されて張設される。尚、コイルスプリング５０の組み付けは、この順番に限定されず、後に組み付けられてもよい。
続いて、前側固定レンズ群６０が、光軸方向Ｌの前方から筐体１０に近づけられて、前側環状固定部１１ａに挿入され適宜接着剤等を用いて固定される。
続いて、後側固定レンズ群７０が、光軸方向Ｌの後方から筐体１０に近づけられて、後側環状固定部１２ａに挿入され適宜接着剤等を用いて固定される。
尚、後側固定レンズ群７０が先に組み込まれ、続いて、前側固定レンズ群６０が組み込まれてもよい。

続いて、第１ナット９１ｃが係合片３５に光軸方向Ｌの後側から当接し、第２ナット９２ｃが係合片４５に光軸方向Ｌの前側から当接するようにして、モジュール化された駆動機構９０が、光軸方向Ｌに垂直な方向から筐体１０に近づけられて、開口部１６を塞ぐように筐体１０に組み付けられる。

ここで、駆動機構９０まで組み付けられたズームレンズ鏡胴が所定の検査装置にセットされて、前側固定レンズ群６０、前側可動レンズ群３０、後側可動レンズ群４０、及び後側固定レンズ群７０からなる光学系の特性検査が行われる。
ここで、特性検査で合格すると、プリズム８０が筐体１０に嵌め込まれ、その外側から押えカバー１２０が組み付けられる。尚、特性検査で不合格になると、適宜手直し工程に移行される。
続いて、カバー１１０が開口部１５を塞ぐようにネジＢにより筐体１０に組み付けられる。尚、プリズム８０及び押えカバー１２０の組み付け前に、カバー１１０を組み付けてもよい。

最後に、フレキシブル配線板１３０が、筐体１０及び押えカバー１２０の外壁面に沿うように配線されて、第１ステップモータ９１ａ及び第２ステップモータ９２ａの接続端子、第１検出センサ１０１及び第２検出センサ１０２の接続端子にそれぞれ接続される。
これにより、ズームレンズ鏡胴が完成する。
その後、必要に応じて、筐体１０の後方に位置する凹部１２ｈに撮像素子が嵌め込まれる。

次に、ズームレンズ鏡胴の動作について、図９を参照しつつ簡単に説明する。
先ず、被写体光は、プリズム８０に垂直な方向から進入し、プリズム８０により９０度光路が屈曲させられ、直線上に並ぶ前側固定レンズ群６０→前側可動レンズ群３０→後側可動レンズ群４０→後側固定レンズ群７０を順次通過し、さらに後方に配置される撮像素子に入射するようになっている。
そして、休止状態においては、前側レンズ群３０は光軸方向Ｌの最も前方に停止し、後側可動レンズ群４０は光軸方向Ｌの最も後方に停止した状態にある。
そして、第１駆動機構９１により、前側可動レンズ群３０が光軸方向Ｌにフォーカス駆動及び補正駆動され、第２駆動機構９２により、後側可動レンズ群４０が光軸方向Ｌにズーム駆動され、図９（ａ）に示す広角端撮影位置から、図９（ｂ）に示す中間撮影位置を経て、図９（ｃ）に示す望遠端撮影位置に至るようになっている。

上記構成をなすズームレンズ鏡胴Ｍによれば、ズーム機能、フォーカス機能、補正機能を確保しつつ、構造の簡素化、組付け作業性の向上、組付け精度の向上、レンズの光軸合わせの高精度化、光軸方向の短縮化、小型化等を達成でき、携帯電話機等に搭載されるデジタルカメラ（モバイルカメラ）等に適したズームレンズ鏡胴が得られる。

上記実施形態においては、第１駆動機構９１及び第２駆動機構９２は駆動機構９０として一体的にモジュール化された場合を示したが、これに限定されるものではなく、第１駆動機構９１及び第２駆動機構９２が別々に筐体１０に組み付けられる構成を採用してもよい。
上記実施形態においては、第１レンズ群（前側固定レンズ群６０）を単一のレンズＧ、第２レンズ群（前側可動レンズ群３０）を単一のレンズＧ、第３レンズ群（後側可動レンズ群４０）を３つのレンズＧ１，Ｇ２，Ｇ３、第４レンズ群（後側固定レンズ群７０）を単一のレンズＧとした場合を示したが、これに限定されるものではなく、第１レンズ群及び第４レンズ群を固定とし、第２レンズ群及び第３レンズ群を可動とし、かつ、第３レンズ群の屈折力を大きく設定できるものであれば、その他の仕様（形状、屈折特性）をなすレンズを採用してもよい。

以上述べたように、本発明のズームレンズ鏡胴は、ズーム機能、フォーカス機能、補正機能を確保しつつ、構造の簡素化、組付け作業性の向上、組付け精度の向上、レンズの光軸合わせの高精度化、光軸方向の短縮化、小型化等を達成できるため、小型化が要求される携帯電話機等に搭載されるデジタルカメラ等に適用できるのは勿論のこと、携帯電話機に限らず、その他の携帯情報端末機又はデジタルカメラ、あるいは、設置型のデジタルカメラ等のズームレンズ鏡胴としても有用である。

本発明に係るズームレンズ鏡胴を携帯電話機に搭載した状態を示す斜視図である。 本発明に係るズームレンズ鏡胴の一実施形態を示す斜視図である。 本発明に係るズームレンズ鏡胴の分解斜視図である。 ズームレンズ鏡胴の一部をなす筐体を示す斜視図である。 ズームレンズ鏡胴の内部を示す断面図である。 ズームレンズ鏡胴の内部を示す平面図である。 ズームレンズ鏡胴の光軸Ｌを含む面での断面図である。 ズームレンズ鏡胴に含まれる第３レンズ群を示す断面図である。 ズームレンズ鏡胴に含まれる可動レンズ群の動作を説明するものであり、（ａ）は広角端撮影位置にある状態を示す断面図、（ｂ）は中間撮影位置にある状態を示す断面図、（ｃ）は望遠端撮影位置にある状態を示す断面図である。

符号の説明

Ｐ 携帯電話機
Ｐ１ 蓋体
Ｍ レンズ鏡胴
Ｌ 光軸方向
１０ 筐体
１１ 前壁
１１ａ 前側環状固定部
１１ｂ 嵌合孔
１１ｃ ネジ穴
１１ｄ 位置決め突起
１１ｅ，１１ｆ 凹部
１２ 後壁
１２ａ 後側環状固定部
１２ｂ 嵌合孔
１２ｃ ネジ穴
１２ｄ 位置決め突起
１２ｅ，１２ｆ 凹部
１２ｇ フランジ部
１２ｈ 凹部
１２ｉ，１３ａ 掛止爪
１３，１４ 側壁
１４ａ 位置決め突起
１４ｂ 円孔
１５，１６ 開口部
１７ 延出壁
１７ａ ネジ穴
１７ｂ 掛止爪
１７ｃ 位置決め部
２１，２２ ガイドシャフト
２３ 回転止めガイドシャフト
３０ 前側可動レンズ群（第２レンズ群）
３１ レンズ枠
Ｇ レンズ
３２，３３ 連結部
３４ 検出片
３５ 係合片
３６ 掛止部
４０ 後側可動レンズ群（第３レンズ群）
４１ レンズ枠
Ｇ１ 最前レンズ
Ｇ２ 中間レンズ
Ｇ３ 後方レンズ
４２，４３ 連結部
４４ 検出片
４５ 係合片
４６ 掛止部
５０ コイルスプリング
６０ 前側固定レンズ群（第１レンズ群）
Ｇ レンズ
７０ 後側固定レンズ群（第４レンズ群）
Ｇ レンズ
８０ プリズム（屈曲要素）
９０ 駆動機構
９１ 第１駆動機構
９１ａ 第１ステップモータ
９１ｂ 第１リードスクリュー
９１ｃ 第１ナット
９１ｄ 第１軸受部材
９１ｅ 第１保持プレート
９２ 第２駆動機構
９２ａ 第２ステップモータ
９２ｂ 第２リードスクリュー
９２ｃ 第２ナット
９２ｄ 第２軸受部材
９２ｅ 第２保持プレート
９３ 連結プレート
９４ 接着剤
１０１ 第１検出センサ
１０２ 第２検出センサ
１１０ カバー
１１１，１１２ 円孔
１１３ 掛止片
１２０ 押えカバー
１２１ 掛止片
１２２ 当接部
１３０ フレキシブル配線板

Claims (4)

1. 光軸方向に伸長する筐体と、
   前記筐体内において光軸方向に順に直線上に配列された，負の屈折力をもつ第１レンズ群，正の屈折力をもつ第２レンズ群，正の屈折力をもつ第３レンズ群，正の屈折力をもつ第４レンズ群からなるレンズ光学系と、
   前記レンズ光学系に含まれるレンズ群を駆動する駆動機構と、を備え、
   前記第１レンズ群及び第４レンズ群は前記筐体に固定され、前記第２レンズ群及び第３レンズ群は光軸方向に可動に支持されたズームレンズ鏡胴であって、
   前記駆動機構は、前記第２レンズ群をフォーカス駆動及び補正駆動する第１駆動機構と、前記第３レンズ群をズーム駆動する第２駆動機構を含み、
   前記第１駆動機構及び第２駆動機構の近傍には、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とを光軸方向において互いに近づけるように付勢するコイルスプリングが配設され、
   前記第３レンズ群は、前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、及び前記第４レンズ群よりも屈折力が大きく設定されている、
   ことを特徴とするズームレンズ鏡胴。
2. 前記第３レンズ群は、レンズ枠と、前記レンズ枠に保持された複数のレンズを含み、
   前記複数のレンズのうち最も前方に配置されるレンズは、前記レンズ枠に対して調芯可能に設けられている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ鏡胴。
3. 前記第３レンズ群は、両凸形状の最前レンズと、物体側に凸状をなすメニスカス形状の中間レンズと、物体側に凸状をなすメニスカス形状の後方レンズとを含む、
   ことを特徴とする請求項２に記載のズームレンズ鏡胴。
4. 前記筐体には、前記第１レンズ群の前方において、入射する光を屈曲させて前記レンズ光学系に導く屈曲要素が配置されている、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ鏡胴。

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