JP5044210B2 - レンズ駆動装置 - Google Patents

Description

本件発明は、フレキシブルプリント配線板を用いたレンズ駆動装置に関する。

従来より、デジタルカメラ等の撮像装置においては、レンズ群が光軸方向に移動する方式が多く採用されている。このような方式では、レンズ群は、一般的にレンズ群保持枠で保持されている。そして、レンズ群保持枠が、筺体に設けられたガイド部材により、光軸に沿ってスライド移動するように配置されている。

また、このような撮像装置には、レンズ群保持枠を駆動するためにレンズ駆動装置が搭載されている。そして、レンズ駆動装置として、例えば、特許文献１や特許文献２に記載されたレンズ駆動装置が提案されている。このレンズ駆動装置は、駆動手段と、フレキシブルプリント配線板とを備えている。

駆動手段は、駆動源から出力された駆動力を利用してレンズ群保持枠を駆動するものである。また、フレキシブルプリント配線板は、駆動源に制御信号及び駆動電源を供給するものである。そして、このフレキシブルプリント配線板は、光軸方向に撓まるようにして駆動源と電源及び制御部とを接続している。これにより、フレキシブルプリント配線板は、レンズ群保持枠が光軸方向にスライド移動しても、その動きに追従することが可能となっている。

しかし、特許文献１に記載されたレンズ駆動装置では、駆動源であるピエゾ素子が、光軸と垂直に延在している。したがって、このレンズ駆動装置では、駆動源の向きと、フレキシブルプリント配線板の撓み方向とが異なっている。このため、レンズ駆動装置の大きさを、光軸方向及び光軸と垂直な方向にそれぞれ長く設定しなければならない。したがって、レンズ駆動装置が大型化してしまう可能性がある。

一方、特許文献２に記載されたレンズ駆動装置では、駆動源である振動波リニアモーターが光軸方向に延在している。このことから、このレンズ駆動装置では、駆動源の向きと、フレキシブルプリント配線板の撓み方向とが同じである。このため、このレンズ駆動装置では、光軸方向と直交する方向の長さが抑えられる。したがって、このレンズ駆動装置は、レンズ駆動装置の小型化を図ることが可能となっている。

特開２００６−９８５７７号公報 特開２００５−５７８３７号公報

しかしながら、特許文献２に記載されたレンズ駆動装置では、フレキシブルプリント配線板が、駆動源から光軸と平行に引き出されて、屈曲しながら折り返されている。これにより、このフレキシブルプリント配線板の曲げ部分には大きなストレスが生じている。このため、このレンズ駆動装置は、長期間使用すると、フレキシブルプリント配線板が断線するおそれが大きかった。したがって、このレンズ駆動装置では、特許文献１のレンズ駆動装置に比べて小型化を図ることはできても、耐久性に問題があった。

本件発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、小型化を図るとともに、耐久性も高めることができるレンズ駆動装置を提供することを目的とする。

そこで、本件発明者等は、鋭意研究の結果、前記課題を解決するために以下のようなレンズ駆動装置を採用した。

本件発明のレンズ駆動装置では、撮像装置用のレンズ群保持枠を光軸に沿ってスライド移動させる際の駆動手段の駆動源に制御信号及び駆動電源を供給するフレキシブルプリント配線板を用いたレンズ駆動装置であって、前記レンズ群保持枠は、光軸に沿って直列に配置された第１レンズ群保持枠及び第２レンズ群保持枠であり、前記フレキシブルプリント配線板は、当該第１レンズ群保持枠を光軸に沿ってスライド移動させる際の第１駆動手段の第１駆動源に制御信号及び駆動電源を供給する第１フレキシブルプリント配線板及び、当該第２レンズ群保持枠を光軸に沿ってスライド移動させる際の第２駆動手段の第２駆動源に制御信号及び駆動電源を供給する第２フレキシブルプリント配線板であり、前記第１駆動源及び前記第２駆動源を、前記第１レンズ群保持枠及び前記第２レンズ群保持枠の移動軌道の外周付近に近接させて設け、且つ、前記第１レンズ群保持枠及び前記第２レンズ群保持枠のスライド移動と同期してスライド移動するように構成し、前記第１フレキシブルプリント配線板は、その一方側の端子部を当該第１駆動源に接続して光軸と平行に引き出し、この引き出し方向と反対方向へ緩やかに湾曲させたループ状にして他端側を電源及び制御部に直接又は間接に接続するように構成され、前記第２フレキシブルプリント配線板は、その一方側の端子部を当該第２駆動源に接続して光軸と平行に引き出し、この引き出し方向と反対方向へ緩やかに湾曲させたループ状にして他端側を電源及び制御部に直接又は間接に接続するように構成され、前記第１レンズ群保持枠及び第２レンズ群保持枠が、当該第１レンズ群保持枠及び第２レンズ群保持枠の移動距離を測定する際の基準位置にある状態において、前記第１フレキシブルプリント配線板及び前記第２フレキシブルプリント配線板を、光軸を通る平面を中心に鏡面対称に配置したことを特徴とする。

かかる構成において、フレキシブルプリント配線板は、駆動手段の移動に伴い光軸方向に撓む。このことから、駆動手段の移動方向及びフレキシブルプリント配線板の撓み方向が光軸方向になる。このため、本件発明のレンズ駆動装置は、光軸と直交する方向の長さが抑えられる。

また、フレキシブルプリント配線板が緩やかに湾曲していることから、フレキシブルプリント配線板の曲げ部分に生じるストレスは、従来のレンズ駆動装置に設けられたフレキシブルプリントに比べて小さくなる。このため、本件発明のレンズ駆動装置は、長期間使用しても、フレキシブルプリント配線板が断線するおそれが少ない。

本件発明のレンズ駆動装置は、双方のフレキシブルプリント配線板が鏡面対称に配置されていないレンズ駆動装置に比べて、双方のフレキシブルプリント配線板の設置スペースを抑えることが可能になる。

また、本件発明のレンズ駆動装置では、前記駆動源は、ピエゾモータであることを特徴としている。

かかる構成において、本件発明のレンズ駆動装置は、駆動源を電磁型モーターで構成したレンズ駆動装置に比べて、モーターの設置スペースが抑えられる。

また、本件発明のレンズ駆動装置は、前記駆動源の移動距離を測定して当該移動距離を前記レンズ群保持枠の移動距離とするレンズ群保持枠移動距離測定手段を備え、前記フレキシブルプリント配線板を、前記レンズ群保持枠移動距離測定手段の測定動作の妨げにならないように配置したことを特徴としている。

かかる構成において、本件発明のレンズ駆動装置は、長期間使用してもフレキシブルプリント配線板が断線するおそれが少なく、また、レンズ群保持枠の移動距離を確実に測定することが可能になる。

本件発明のレンズ駆動装置では、駆動手段の移動方向及びフレキシブルプリント配線板の撓み方向を光軸方向に設定したことにより、光軸と直交する方向の長さを抑えた。よって、本件発明のレンズ駆動装置は、小型化を図ることができる。

また、本件発明のレンズ駆動装置では、フレキシブルプリント配線板を緩やかに湾曲させて配置した。これにより、フレキシブルプリント配線板の曲げ部分にかかるストレスは、従来のレンズ駆動装置に設けられたフレキシブルプリント配線板に比べて小さくなる。このため、本件発明のレンズ駆動装置は、長期間使用しても、フレキシブルプリント配線板が断線するおそれが少ない。よって、本件発明のレンズ駆動装置は、耐久性を高めることもできる。

さらに、本件発明のレンズ駆動装置では、二枚のフレキシブルプリント配線板を用いる場合に、双方のフレキシブルプリント配線板を光軸を通る平面を中心に鏡面対称に配置した。このため、本件発明のレンズ駆動装置は、双方のフレキシブルプリント配線板が鏡面対称に配置されていないレンズ駆動装置に比べて、双方のフレキシブルプリント配線板の設置スペースを抑えることが可能になる。よって、本件発明のレンズ駆動装置は、二枚のフレキシブルプリント配線板を用いる場合でも、耐久性を高めるとともに、より一層の小型化を図ることができる。

また、本件発明のレンズ駆動装置は、駆動源をピエゾモーターで構成した。このため、本件発明のレンズ駆動装置は、駆動源を電磁型モーターで構成したレンズ駆動装置に比べて、モータの設置スペースが抑えられる。よって、本件発明のレンズ駆動装置は、耐久性を高めるとともに、より一層の小型化を図ることができる。

また、本件発明のレンズ駆動装置は、レンズ群保持枠移動距離測定手段を備えるとともに、フレキシブルプリント配線板を、レンズ群保持枠移動距離測定手段の測定動作を妨げないように配置した。これにより、本件発明のレンズ駆動装置は、長期間使用してもフレキシブルプリント配線板が断線するおそれが少なく、また、レンズ群保持枠の移動距離を確実に測定することが可能になる。よって、本件発明のレンズ駆動装置は、小型化を図りつつ、耐久性及び性能を高めることができる。

以下、本発明の実施の形態を図にしたがって説明する。
図１は、本件発明の一実施の形態を示す携帯電話１０１の外観図である。この携帯電話１０１は、カメラ機能を備えた携帯電話であり、カメラモジュール１０２を備えている。このカメラモジュール１０２は、箱形に形成されたケース１１０と、このケース１１０内に配設されたレンズユニットと、撮像素子（ＣＣＤ）とを備えている。そして、このカメラモジュール１０２は、ユーザーの操作に応じて、被写体の反射光を撮像素子により結像させて電気信号に変換し、この電気信号をＡ／Ｄコンバーターなどに出力するように構成されている。

図２は、レンズユニット１０の斜視図である。このレンズユニット１０は、第１レンズ群保持枠１１と、第２レンズ群保持枠１２と、レンズ駆動装置１とを備えている。

第１レンズ群保持枠１１及び第２レンズ群保持枠１２は、光軸Ｌに沿って直列に配置されている。そして、第１レンズ群保持枠１１は、前方側（被写体側）に配置されている。この第１レンズ群保持枠１１は、内側に第１レンズ群（図示せず）が保持されるように構成されている。

また、第１レンズ群保持枠１１の外周部１１１には、第１ガイド部材１３が結合されている。この第１ガイド部材１３は、筒型に形成されており、光軸Ｌと平行に配置されている。また、第１レンズ群保持枠１１には、第１回転防止軸用支持部１１２が設けられている。この第１回転防止軸用支持部１１２は、被写体側（または結像側）から視てＵ字状に形成されている。

一方、第２レンズ群保持枠１２は、後方側（結像側）に配置されている。この第２レンズ群保持枠１２は、内側に第２レンズ群（図示せず）が保持されるように構成されている。

また、第２レンズ群保持枠１２の後方側（結像側）には、支持部材１４が結合されている。この支持部材１４は、第２レンズ群保持枠１２が第１レンズ群保持枠１１と共に直列に配置されるように、第２レンズ群保持枠１２を支持する部材である。

また、支持部材１４には、第２ガイド部材１５が結合されている。この第２ガイド部材１５は、筒型に形成されており、光軸Ｌと平行に配置されている。また、支持部材１４には、第２回転防止軸用支持部１４２が設けられている。この第２回転防止軸用支持部１４２は、被写体側（または結像側）から視てＵ字状に形成されている。

そして、レンズ駆動装置１は、第１レンズ群保持枠１１と第２レンズ群保持枠１２とを、それぞれ独立的に駆動するものである。このレンズ駆動装置１は、レンズ群保持枠の移動軌道Ｔの外周領域の右側に配置されている。この移動軌道Ｔは、第１レンズ群保持枠１１及び第２レンズ群保持枠１２が光軸Ｌに沿って移動する円筒状の軌道である。

そして、このレンズ駆動装置１は、第１レンズ群保持枠駆動装置２と、第２レンズ群保持枠駆動装置３と、回転防止軸４と、第１レンズ群保持枠移動距離測定装置５と、第２レンズ群保持枠移動距離測定装置６とを備えている。

回転防止軸４は、双方のレンズ群保持枠１１、１２が光軸方向Ａにスライド移動する際に、双方のレンズ群保持枠１１、１２の回転を防止する部材である。この回転防止軸４は、双方のレンズ群保持枠１１、１２の回転防止軸用支持部１１２、１４２に支持されている。

また、第１レンズ群保持枠駆動装置２と第２レンズ群保持枠駆動装置３は、図３に示すように、移動軌道Ｔの外周領域の右側において、光軸Ｌを通る基準面Ｚで対向して、且つ、近接して配置されている。

そして、第１レンズ群保持枠駆動装置２は、第１レンズ群保持枠１１を駆動する装置である。この第１レンズ群保持枠駆動装置２は、図２に示すように、第１ガイドポール２０と、第１駆動手段２１と、第１フレキシブルプリント配線板２２とを備えている。

第１ガイドポール２０は、第１レンズ群保持枠１１を光軸方向Ａに移動可能に支持する部材である。この第１ガイドポール２０は、細長い丸棒状に形成されている。そして、この第１ガイドポール２０は、第１ガイド部材１３に挿通して、光軸Ｌと平行に配置されている。また、この第１ガイドポール２０には、第１ガイド部材１３よりも被写体側に、スプリング２０ａが挿通されている。このスプリング２０ａは、第１レンズ群保持枠１１を常に結像側に付勢するように構成されている。

一方、第１駆動手段２１は、第１ピエゾモーター２３と、第１ピエゾモーター保持部材２４とを備えている。第１ピエゾモーター２３は、リードスクリュー２３１と、ナット２３２と、四枚のピエゾ素子２３３とを備えている。

リードスクリュー２３１は、光軸Ｌと平行に配置されている。また、ナット２３２は、リードスクリュー２３１に螺合されている。また、四枚のピエゾ素子２３３は、ナット２３２の外周部に設けられている。

また、第１ピエゾモーター保持部材２４は、第１ピエゾモーター２３から出力される駆動力を利用して、第１レンズ群保持枠１１を移動させる部材である。この第１ピエゾモーター保持部材２４は、図３に示すように、移動軌道Ｔの外周領域の右側において、基準面Ｚの下側に配置されている。そして、第１ピエゾモーター保持部材２４は、この状態で第１レンズ群保持枠１１に結合されている。

そして、この第１ピエゾモーター保持部材２４は、光軸方向Ａに長く形成されている。さらに、この第１ピエゾモーター保持部材２４は、被写体側（または結像側）から視て略凹字状に形成されている。そして、第１ピエゾモーター保持部材２４の内部には、第１ピエゾモーター２３が収容されて固定されている。具体的には、第１ピエゾモーター保持部材２４の内壁面２４ａに、第１ピエゾモーター２３の各ピエゾ素子２３３を介してナット２３２が固定されている。

また、この第１ピエゾモーター保持部材２４の右側面には、第１エンコーダースケール５１が設けられている。この第１エンコーダースケール５１は、第１レンズ群保持枠１１（第１レンズ群）の移動距離を測定するために使用されるものである。

そして、この第１エンコーダースケール５１は、移動軌道Ｔ（光軸Ｌ）に平行に配置されている。図５に示すように、この第１エンコーダースケール５１の右側には、板状のスケール面５１ａが貼着されている。このスケール面５１ａは、移動軌道Ｔと平行になるように前後に延在している。また、スケール面５１ａの前後方向の長さは、第１レンズ群保持枠１１（第１レンズ群）の移動距離よりも長く設定されている。また、このスケール面５１ａは、照射された光を反射するように構成されている。具体的には、このスケール面５１ａは、白黒の縦縞模様（白黒の反射パターン）を有している。この縦縞模様のピッチは、第１レンズ群保持枠１１の移動距離の測定精度に応じて設定されている。

そして、第１フレキシブルプリント配線板２２は、第１ピエゾモーター２３に駆動電源及び制御信号を供給するものである。この第１フレキシブルプリント配線板２２は、略テープ状に形成されている。

そして、図３に示すように、第１フレキシブルプリント配線板２２は、第１ピエゾモーター保持部材２４の右側に配置されている。具体的には、第１フレキシブルプリント配線板２２は、第１エンコーダースケール５１の外周に沿って配置されている。

以下、第１フレキシブルプリント配線板２２の構成について説明する。この第１フレキシブルプリント配線板２２は、図３に示すように、一方側の端子部２２１が第１ピエゾモーター２３に接続して、光軸Ｌと平行に引き出されている。さらに、この第１フレキシブルプリント配線板２２は、引き出し方向Ａ１と反対方向Ａ２へ緩やかに湾曲したループ状にされて、他端側が電源及び制御部（図示せず）に接続されている。

これを具体的に説明する。図３及び図４に示すように、第１フレキシブルプリント配線板２２は、ピエゾモーター用端子部２２１と、湾曲部２２２と、第１延出部２２３と、第２延出部２２４と、電源制御部用端子部２２５とを備えている。

ピエゾモーター用端子部２２１は、その一方側が、第１ピエゾモーター２３に巻かれている。具体的には、ピエゾモーター用端子部２２１の一方側は、右側のピエゾ素子２３３、下側のピエゾ素子２３３、左側のピエゾ素子２３３、上側のピエゾ素子２３３の順に接続されている。そして、ピエゾモーター用端子部２２１の他端部２２１ａは、図３に示すように、第１エンコーダースケール５１の右方へ基準面Ｚと平行に延出されている。

また、湾曲部２２２は可撓性であって、上下方向（光軸Ｌと直交する方向）Ｅに延在している。そして、湾曲部２２２は、前方側（被写体側）へ向いて、光軸Ｌと平行になるように緩やかに湾曲されている。具体的には、湾曲部２２２は、上端がピエゾモーター用端子部２２１の他端部２２１ａの前端に結合されている。そして、湾曲部２２２は、第１エンコーダースケール５１の上端、前端、下端の順に沿って緩やかに湾曲されている。

また、第１延出部２２３は、湾曲部２２２の下端から後方側（結像側）へ基準面Ｚと平行になるように延出されている。具体的には、第１延出部２２３は、第１エンコーダースケール５１の下端に沿って後方側へ延出されている。

また、第２延出部２２４は、第１延出部２２３の右端から右方へ、基準面Ｚと平行になるように延出されている。また、電源制御部用端子部２２５は、第２延出部２２４の右端から上方へ延出されて、電源及び制御部（図示せず）に接続されている。なお、電源制御部用端子部２２５は、電源及び制御部に直接接続したり、中継部材を介して電源及び制御部に間接に接続して良い。

次に、第１レンズ群保持枠駆動装置２による第１レンズ群保持枠１１の駆動方法を説明する。まず、電源及び制御部から、第１フレキシブルプリント配線板２２を介して、各ピエゾ素子２３３に駆動電源及び制御信号が供給される。これにより、各ピエゾ素子２３３が振動して、リードスクリュー２３１が正逆方向に回転する。このリードスクリュー２３１の回転によって、ナット２３２はリードスクリュー２３１上を移動する。これに伴って第１ピエゾモーター保持部材２４が光軸方向Ａに移動するとともに、第１レンズ群保持枠１１が、第１ガイドポール２０に沿って光軸方向Ａにスライド移動する。そして、第１フレキシブルプリント配線板２２の湾曲部２２２が、第１ピエゾモーター保持部材２４の移動に追随して光軸方向Ａに撓まる。

一方、図２に示すように、第１レンズ群保持枠移動距離測定装置５は、第１ピエゾモーター２３（ナット２３２）の移動距離を測定して、当該移動距離を第１レンズ群保持枠１１の移動距離（第１レンズ群の移動距離）とする装置である。すなわち、この第１レンズ群保持枠移動距離測定装置５は、本件発明におけるレンズ群保持枠移動距離測定手段である。そして、この第１レンズ群保持枠移動距離測定装置５は、図５に示すように、前述した第１エンコーダースケール５１と、第１光センサ５２と、第１インタラプター５３と、制御部（図示せず）とを備えている。

第１光センサ５２は、第１エンコーダースケール５１に光を照射して光の変化を検出し、これを信号（検出信号）に変換して外部へ送るものである。この第１光センサ５２は、第１フレキシブルプリント配線板２２の右側に配置されている。具体的には、第１光センサ５２は、図６に示すように、第１フレキシブルプリント配線板２２の右側に配置されたフレキ基板２００において、第１エンコーダースケール５１と対向して設けられている。そして、この第１光センサ５２は、発光部５２ａと、受光部５２ｂとを備えている。発光部５２ａは、第１エンコーダースケール５１のスケール面５１ａに光を照射するように構成されている。また、受光部５２ｂは、前記スケール面５１ａからの反射光を受けるように構成されている。

また、第１インタラプター５３は、第１レンズ群保持枠１１の移動距離を測定する際に、その基準位置を決めるものである。この第１インタラプター５３は、図５に示すように、第１フレキシブルプリント配線板２２の後方側に配置されている。そして、第１インタラプター５３は、図３に示すように、第１エンコーダースケール５１の後方側においてａで示される部位でスイッチが切られるように構成されている。

また、制御部は、第１光センサ５２に接続されている。そして、この制御部は、第１光センサ５２から送られた検出信号に基づいて、第１レンズ群保持枠１１の移動距離を求めるように構成されている。

次に、第１レンズ群保持枠移動距離測定装置５による第１レンズ群保持枠１１の測定方法を説明する。まず、第１レンズ群保持枠１１を結像側へ絞り込んで行き、図３の第１エンコーダースケール５１においてａで示される部位が、第１インタラプター５３のスイッチを切った所を基準位置とする。そして、第１光センサ５２は、発光部５２ａから第１エンコーダースケール５１のスケール面５１ａの所定位置に光を照射する。

そして、第１レンズ群保持枠１１のスライド移動と同時に第１エンコーダースケール５１がスライド移動する。これに伴い、スケール面５１ａの縦縞模様は、スケール面５１ａの所定位置に照射された光を横切る。このとき、第１光センサ５２は、反射光を受光部５２ｂで受ける。そして、第１光センサ５２は、受光部５２ｂで受けた反射光の光の変化を検出信号に変換し、この検出信号を制御部に送る。制御部は、第１光センサ５２から送られた検出信号から第１レンズ群保持枠１１の移動距離を求めて、これにより第１レンズ群の移動距離を得る。

一方、図２に示すように、第２レンズ群保持枠駆動装置３は、第２レンズ群保持枠１２を駆動する装置である。この第２レンズ群保持枠駆動装置３は、第２ガイドポール３０と、第２駆動手段３１と、第２フレキシブルプリント配線板３２とを備えている。

第２ガイドポール３０は、第２レンズ群保持枠１２を光軸方向Ａに移動可能に支持する部材である。この第２ガイドポール３０は、細長い丸棒状に形成されている。そして、この第２ガイドポール３０は、第２ガイド部材１５に挿通して、光軸Ｌと平行に配置されている。また、この第２ガイドポール３０には、第２ガイド部材１５よりも結像側に、スプリング３０ａが挿通されている。このスプリング３０ａは、第２レンズ群保持枠１２を常に被写体側に付勢するように構成されている。

一方、第２駆動手段３１は、第２ピエゾモーター３３と、第２ピエゾモーター保持部材３４とを備えている。第２ピエゾモーター３３は、リードスクリュー３３１と、ナット３３２と、四枚のピエゾ素子３３３とを備えている。

リードスクリュー３３１は、光軸Ｌと平行に配置されている。また、ナット３３２は、リードスクリュー３３１に螺合されている。また、四枚のピエゾ素子３３３は、ナット３３２の外周部に設けられている。

また、第２ピエゾモーター保持部材３４は、第２ピエゾモーター３３から出力される駆動力を利用して第２レンズ群保持枠１２を移動させる部材である。この第２ピエゾモーター保持部材３４は、図３に示すように、移動軌道Ｔの外周領域の右側において基準面Ｚの上側に配置されている。さらに、この第２ピエゾモーター保持部材３４は、第１ピエゾモーター保持部材２４と基準面Ｚで近接して対向するように配置されている。そして、第２ピエゾモーター保持部材３４は、この状態で第２レンズ群保持枠１２に結合されている。

また、この第２ピエゾモーター保持部材３４は、光軸方向Ａに長く形成されている。さらに、この第２ピエゾモーター保持部材３４は、被写体側（または結像側）から視て逆略凹字状に形成されている。そして、第２ピエゾモーター保持部材３４の内部には、第２ピエゾモーター３３が収容されて固定されている。具体的には、第２ピエゾモーター保持部材３４の内壁面３４ａに、第２ピエゾモーター３３の各ピエゾ素子３３３を介してナット３３２が固定されている。

また、この第２ピエゾモーター保持部材３４の右側面には、第２エンコーダースケール６１が設けられている。この第２エンコーダースケール６１は、第２レンズ群保持枠１２（第２レンズ群）の移動距離を測定するために使用されるものである。

そして、この第２エンコーダースケール６１は、移動軌道Ｔ（光軸Ｌ）に平行に配置されている。図５に示すように、この第２エンコーダースケール６１の右側には、板状のスケール面６１ａが貼着されている。このスケール面６１ａは、移動軌道Ｔと平行になるように前後に延在している。また、スケール面６１ａの前後方向の長さは、第２レンズ群保持枠１２（第２レンズ群）の移動距離よりも長く設定されている。また、このスケール面６１ａは、照射された光を反射するように構成されている。具体的には、このスケール面６１ａは、白黒の縦縞模様（白黒の反射パターン）を有している。この縦縞模様のピッチは、第２レンズ群保持枠１２の移動距離の測定精度に応じて設定されている。

そして、第２フレキシブルプリント配線板３２は、第２ピエゾモーター３３に制御信号及び駆動電源を供給するものである。この第２フレキシブルプリント配線板３２は、略テープ状に形成されている。

そして、図３に示すように、第２フレキシブルプリント配線板３２は、第２ピエゾモーター保持部材３４の右側に配置されている。具体的には、第２フレキシブルプリント配線板３２は、第２エンコーダースケール６１の外周に沿って配置されている。

以下、第２フレキシブルプリント配線板３２の構成について説明する。この第２フレキシブルプリント配線板３２は、図３に示すように、一方側の端子部３２１が第２ピエゾモーター３３に接続して、光軸Ｌと平行に引き出されている。さらに、この第２フレキシブルプリント配線板３２は、この引き出し方向Ａ１と反対方向Ａ２へ緩やかに湾曲したループ状にされて他端側が電源及び制御部（図示せず）に接続されている。

さらに、この第２フレキシブルプリント配線板３２は、図３に示す基準位置において、第１フレキシブルプリント配線板２２と基準面Ｚで対称に配置されている。これを具体的に説明する。図３及び図４に示すように、第２フレキシブルプリント配線板３２は、ピエゾモーター用端子部３２１と、湾曲部３２２と、第１延出部３２３と、第２延出部３２４と、電源制御部用端子部３２５とを備えている。

ピエゾモーター用端子部３２１は、その一方側が、第２ピエゾモーター３３に巻かれている。具体的には、ピエゾモーター用端子部３２１の一方側は、右側のピエゾ素子３３３、上側のピエゾ素子３３３、左側のピエゾ素子３３３、下側のピエゾ素子３３３の順に接続されている。そして、ピエゾモーター用端子部３２１の他端部３２１ａは、図３に示すように、第２エンコーダースケール６１の右方へ基準面Ｚと平行に延出されている。

また、湾曲部３２２は可撓性であって、上下方向Ｅに延在している。さらに、湾曲部３２２は、前方側（被写体側）へ向いて、光軸Ｌと平行になるように緩やかに湾曲されている。また、湾曲部３２２は、第１フレキシブルプリント配線板２２の湾曲部２２２と基準面Ｚで対称に配置されている。具体的には、湾曲部３２２は、下端がピエゾモーター用端子部３２１の他端部３２１ａの前端に結合されている。そして、湾曲部３２２は、第２エンコーダースケール６１の下端、前端、上端の順に沿って緩やかに湾曲されている。

また、第１延出部３２３は、第１フレキシブルプリント配線板２２の第１延出部２２３と基準面Ｚで対称に配置されている。すなわち、第１延出部３２３は、湾曲部３２２の上端から後方側（結像側）へ基準面Ｚと平行に延出されている。言い換えると、第１延出部３２３は、第２エンコーダースケール６１の上端に沿って後方側へ延出されている。

また、第２延出部３２４は、第１フレキシブルプリント配線板２２の第２延出部２２４と基準面Ｚで上下対称に配置されている。すなわち、第２延出部３２４は、第１延出部２２３の右端から右方へ、基準面Ｚと平行に延出されている。

また、電源制御部用端子部３２５は、第１フレキシブルプリント配線板２２の電源制御部用端子部２２５と基準面Ｚで対称に配置されている。すなわち、電源制御部用端子部３２５は、第２延出部３２４の右端から下方へ延出されている。そして、この電源制御部用端子部３２５は、電源及び制御部（図示せず）に接続されている。なお、電源制御部用端子部３２５は、電源及び制御部に直接接続したり、中継部材を介して電源及び制御部に間接に接続して良い。

次に、第２レンズ群保持枠駆動装置３による第２レンズ群保持枠１２の駆動方法を説明する。まず、電源及び制御部から、第２フレキシブルプリント配線板３２を介して、各ピエゾ素子３３３に駆動電源及び制御信号が供給される。これにより、各ピエゾ素子３３３が振動して、リードスクリュー３３１が正逆方向に回転する。このリードスクリュー３３１の回転により、ナット３３２がリードスクリュー３３１上を移動する。これに伴って第２ピエゾモーター保持部材３４が光軸方向Ａに移動するとともに、第２レンズ群保持枠１１が、第２ガイドポールに沿って光軸方向Ａにスライド移動する。そして、第２フレキシブルプリント配線板３２の湾曲部３２２は、第２ピエゾモーター保持部材３４の移動に伴って光軸方向Ａに撓まる。

一方、図２に示すように、第２レンズ群保持枠移動距離測定装置６は、第２ピエゾモーター３３（ナット３３２）の移動距離を測定して、当該移動距離を第２レンズ群保持枠１２の移動距離（第２レンズ群の移動距離）とする装置である。すなわち、この第２レンズ群保持枠移動距離測定装置６は、本件発明におけるレンズ群保持枠移動距離測定手段である。そして、この第２レンズ群保持枠移動距離測定装置６は、図５に示すように、前述した第２エンコーダースケール６１と、第２光センサ６２と、第２インタラプター６３と、制御部（図示せず）とを備えている。

第２光センサ６２は、第２エンコーダースケール６１に光を照射して光の変化を検出し、これを信号（検出信号）に変換して外部へ送るものである。この第２光センサ６２は、第２フレキシブルプリント配線板３２の右側に配置されている。具体的には、第２光センサ６２は、図６に示すように、第２フレキシブルプリント配線板３２の右側に配置されたフレキ基板２００において、第２エンコーダースケール６１と対向して設けられている。そして、この第２光センサ６２は、発光部６２ａと、受光部６２ｂとを備えている。発光部６２ａは、第２エンコーダースケール６１のスケール面６１ａに光を照射するように構成されている。また、受光部６２ｂは、前記スケール面６１ａからの反射光を受けるように構成されている。

また、第２インタラプター６３は、第２レンズ群保持枠１２の移動距離を測定する際に、その基準位置を決めるものである。この第２インタラプター６３は、図５に示すように第２フレキシブルプリント配線板３２の後方側に配置されている。そして、第２インタラプター６３は、図３に示すように、第２エンコーダースケール６１の後方側においてｂで示される部位でスイッチが切られるように構成されている。

また、制御部は、第２光センサ６２に接続されている。そして、この制御部は、第２光センサ６２から送られた検出信号に基づいて、第２レンズ群保持枠１２の移動距離を求めるように構成されている。

次に、第２レンズ群保持枠移動距離測定装置６による第１レンズ群保持枠１２の測定方法を説明する。まず、第２レンズ群保持枠１２を結像側へ絞り込んで行き、図３の第２エンコーダースケール６１においてｂで示される部位が、第２インタラプター６３のスイッチを切った所を基準位置とする。そして、第２光センサ６２は、発光部６２ａから第２エンコーダースケール６１のスケール面６１ａの所定位置に光を照射する。

そして、第２レンズ群保持枠１２のスライド移動と同時に第２エンコーダースケール６１がスライド移動する。これにより、スケール面６１ａの縦縞模様は、スケール面６１ａの所定位置に照射された光を横切る。このとき、第２光センサ６２は、反射光を受光部６２ｂで受ける。そして、第２光センサ６２は、受光部６２ｂで受けた反射光の光の変化を検出信号に変換し、この検出信号を制御部に送る。制御部は、第２光センサ６２から送られた検出信号から第２レンズ群保持枠１２の移動距離を求めて、これにより第２レンズ群の移動距離を得る。

かかる構成において、本実施の形態のレンズ駆動装置１では、各フレキシブルプリント配線板２２、３２が、各駆動手段２１、３１の移動に伴って光軸方向Ａに撓む。このことから、駆動手段２１、３１の移動方向及びフレキシブルプリント配線板２２、３３の撓み方向は光軸方向Ａになる。このため、本実施の形態のレンズ駆動装置１では、光軸Ｌと直交する方向Ｅの長さが抑えられる。よって、本実施の形態のレンズ駆動装置１は、小型化を図ることができる。

また、本実施の形態のレンズ駆動装置１では、双方のフレキシブルプリント配線板２２、３２を緩やかに湾曲させて配置した。これにより、双方のフレキシブルプリント配線板２２、３２の曲げ部分（湾曲部２２２、３２２）に生じるストレスは、従来のレンズ駆動装置に設けられたフレキシブルプリント配線板に比べて小さくなる。したがって、本実施の形態のレンズ駆動装置１は、長期間使用しても、フレキシブルプリント配線板２２、３２が断線するおそれが少ない。よって、本実施の形態のレンズ駆動装置１は、耐久性を高めることもできる。

また、本実施の形態のレンズ駆動装置１では、双方のレンズ群保持枠駆動装置２、３を対向させて配置した。これにより、本実施の形態のレンズ駆動装置１は、双方のレンズ群保持枠駆動装置２、３が対向していないレンズ駆動装置に比べて、その大きさが抑えられる。よって、本実施の形態のレンズ駆動装置１は、耐久性を高めるとともに、より一層の小型化を図ることができる。

さらに、本実施の形態のレンズ駆動装置１では、双方のレンズ群保持枠駆動装置２、３を近接して配置した。これにより、本実施の形態のレンズ駆動装置１全体の大きさがさらに抑えられる。よって、本実施の形態のレンズ駆動装置１は、耐久性を高めるとともに、より一層の小型化を図ることができる。

また、本実施の形態のレンズ駆動装置１では、双方の駆動手段２１、３１を対向させて配置した。これにより、本実施の形態のレンズ駆動装置１は、双方の駆動手段２１、３１が対向していないレンズ駆動装置に比べて、駆動手段の設置スペースが抑えられる。よって、本実施の形態のレンズ駆動装置１は、耐久性を高めるとともに、より一層の小型化を図ることができる。

さらに、本実施の形態のレンズ駆動装置１では、双方の駆動手段２１、３１を光軸Ｌと直交する方向Ｅで対向するように配置した。これにより、本実施の形態のレンズ駆動装置１は、双方の駆動手段２１、３１が光軸方向Ａで対向しているレンズ駆動装置に比べて、光軸方向Ａの長さを抑えることが可能になる。よって、本実施の形態のレンズ駆動装置１は、耐久性を高めるととともに、より一層の小型化を図ることができる。

また、本実施の形態のレンズ駆動装置１では、双方のフレキシブルプリント配線板２２、３２を、図３に示す基準位置において、鏡面対称（基準面Ｚで対称）に配置した。これにより、本実施の形態のレンズ駆動装置１では、双方のフレキシブルプリント配線板２２、３２が鏡面対称に配置されていないレンズ駆動装置に比べて、双方のフレキシブルプリント配線板２２、３２の設置スペースを抑えることが可能になる。よって、本実施の形態のレンズ駆動装置１は、二枚のフレキシブルプリント配線板を用いても、耐久性を高めるとともに、より一層の小型化を図ることができる。

さらに、本実施の形態のレンズ駆動装置１では、双方のフレキシブルプリント配線板２２、３２を、光軸Ｌと直交する方向Ｅで鏡面対称になるように配置した。これにより、本実施の形態のレンズ駆動装置１では、双方のフレキシブルプリント配線板２２、３２を光軸方向Ａで鏡面対称になるように配置したレンズ駆動装置に比べて、光軸方向Ａの長さを抑えることが可能になる。よって、本実施の形態のレンズ駆動装置１では、二枚のフレキシブルプリント配線板を用いても、耐久性を高めるとともに、より一層の小型化を図ることができる。

また、本実施の形態のレンズ駆動装置１では、各フレキシブルプリント配線板２２、３２を、各エンコーダースケール５１、６１の外周に沿って配置した。これにより、各レンズ群保持枠移動距離測定装置５、６は、各レンズ群保持枠１１、１２の移動距離の測定動作が妨げられてしまうことがない。このため、本実施の形態のレンズ駆動装置１は、長期間使用しても、双方のフレキシブルプリント配線板２２、３２が断線するおそれが少なく、また、双方のレンズ群保持枠１１、１２の移動距離を確実に測定することが可能になる。よって、本件発明のレンズ駆動装置１は、小型化を図りつつ、耐久性及び性能を高めることができる。

なお、本実施の形態のレンズ駆動装置１では、図２で示したように、移動軌道Ｔの外周領域の右側に配置した。しかし、レンズ駆動装置１の配置位置は、この位置に限定することはなく、移動軌道Ｔの外周領域の一方側に配置されれば良い。また、本実施の形態では、双方のレンズ群保持枠駆動装置２、３に本件発明を適用した。しかし、本件発明は、少なくとも一つのレンズ群保持枠を駆動するレンズ駆動装置に適用されれば良い。例えば、実施の形態で説明した第１レンズ群保持枠駆動装置２または第２レンズ群保持枠駆動装置３のいずれか一方に本件発明を適用しても良い。

また、本実施の形態のレンズ駆動装置１では、双方の駆動手段２１、３１の駆動源をピエゾモーター２３、３３から構成した。このため、本実施の形態のレンズ駆動装置１は、駆動源が電磁型モーターで構成されたレンズ駆動装置に比べて、モータの設置スペースが抑えられる。よって、本実施の形態のレンズ駆動装置１では、耐久性を高め、且つ、より一層の小型化を図ることができる。

また、本実施の形態のレンズ駆動装置１によって、カメラモジュール１０２（図１参照）は、小型化を図るとともに耐久性を高めることもできる。さらに、本実施の形態の携帯電話１０１は、このカメラモジュール１０２を備えたことによって、従来のカメラモジュール（レンズ駆動装置）を備えた携帯電話に比べて、小型化（薄型化）を図るとともに耐久性を高めることもできる。

なお、本実施の形態では、携帯電話に本件発明のレンズ駆動装置を使用した場合について説明したが、デジタルカメラ等の他の撮像装置に本件発明のレンズ駆動装置を使用しても良い。特に、本件発明のレンズ駆動装置は、長期間使用される撮像装置や、レンズ駆動装置の設置スペースが制限されるような撮像装置に対する使用に適している。

以上説明したように、本件発明のレンズ駆動装置は、小型化を図るとともに耐久性を高めることもできる。したがって、本件発明は、レンズ駆動装置の技術分野において十分に利用することができる。

本件発明の一実施の形態を示す携帯電話の外観図である。 同実施の形態を示すレンズユニットの斜視図である。 同実施の形態を示すレンズユニットの要部斜視図である。 同実施の形態において、第１フレキシブルブルプリント配線板と第２フレキシブルブルプリント配線板の配置関係を示す斜視図である。 同実施の形態において、第１レンズ群保持枠移動距離測定装置及び第２レンズ群保持枠移動距離測定装置を示す斜視図である。 同実施の形態において、第１レンズ群保持枠移動距離測定装置及び第２レンズ群保持枠移動距離測定装置の光センサとインタラプターを示す斜視図である。

１ レンズ駆動装置
５ 第１レンズ群保持枠移動距離測定装置
６ 第２レンズ群保持枠移動距離測定装置
１１ 第１レンズ群保持枠
１２ 第２レンズ群保持枠
２１ 第１駆動手段
２２ 第１フレキシブルプリント配線板
２３ 第１ピエゾモーター
３１ 第２駆動手段
３２ 第２フレキシブルプリント配線板
３３ 第２ピエゾモーター
Ａ１ 引き出し方向
Ａ２ 反対方向
Ｌ 光軸
Ｔ レンズ群保持枠の移動軌跡

Claims (3)

1. 撮像装置用のレンズ群保持枠を光軸に沿ってスライド移動させる際の駆動手段の駆動源に制御信号及び駆動電源を供給するフレキシブルプリント配線板を用いたレンズ駆動装置であって、
   前記レンズ群保持枠は、光軸に沿って直列に配置された第１レンズ群保持枠及び第２レンズ群保持枠であり、
   前記フレキシブルプリント配線板は、当該第１レンズ群保持枠を光軸に沿ってスライド移動させる際の第１駆動手段の第１駆動源に制御信号及び駆動電源を供給する第１フレキシブルプリント配線板及び、当該第２レンズ群保持枠を光軸に沿ってスライド移動させる際の第２駆動手段の第２駆動源に制御信号及び駆動電源を供給する第２フレキシブルプリント配線板であり、
   前記第１駆動源及び前記第２駆動源を、前記第１レンズ群保持枠及び前記第２レンズ群保持枠の移動軌道の外周付近に近接させて設け、且つ、前記第１レンズ群保持枠及び前記第２レンズ群保持枠のスライド移動と同期してスライド移動するように構成し、
   前記第１フレキシブルプリント配線板は、その一方側の端子部を当該第１駆動源に接続して光軸と平行に引き出し、この引き出し方向と反対方向へ緩やかに湾曲させたループ状にして他端側を電源及び制御部に直接又は間接に接続するように構成され、
   前記第２フレキシブルプリント配線板は、その一方側の端子部を当該第２駆動源に接続して光軸と平行に引き出し、この引き出し方向と反対方向へ緩やかに湾曲させたループ状にして他端側を電源及び制御部に直接又は間接に接続するように構成され、
   前記第１レンズ群保持枠及び第２レンズ群保持枠が、当該第１レンズ群保持枠及び第２レンズ群保持枠の移動距離を測定する際の基準位置にある状態において、前記第１フレキシブルプリント配線板及び前記第２フレキシブルプリント配線板を、光軸を通る平面を中心に鏡面対称に配置したことを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記駆動源は、ピエゾモータであ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. 前記レンズ駆動装置は、前記駆動源の移動距離を測定して当該移動距離を前記レンズ群保持枠の移動距離とするレンズ群保持枠移動距離測定手段を備え、
   前記フレキシブルプリント配線板を、前記レンズ群保持枠移動距離測定手段の測定動作の妨げにならないように配置したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレンズ駆動装置。

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