(57)【要約】【課題】簡素な構造で高い耐衝撃構造を有し、部品精度の影響を受けづらく、低コストであり、量産性を有するレンズ駆動装置を提供すること。【解決手段】ケース１１と、ケース１１に収容されレンズ１２を保持するレンズホルダ１３と、ケース１１に収容され前記レンズホルダ１３を宙吊り状態に保持し通電時には前記レンズ１２の光軸方向に沿って前後方向に往復移動させ、かつ無通電時には位置決めの自己保持機能を有しない駆動手段１４と、を備えたレンズ駆動装置１０において、レンズホルダ１３には外面より一体に突出するボス部１５を有し、ケース１１には前記ボス部１５に対して光軸方向に対峙して凹部１６を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースと、前記ケースに収容されレンズを保持するレンズホルダと、前記ケースに収容され前記レンズホルダをレンズ光軸方向に移動自在に保持し、非駆動時に自己保持機能を有しない駆動手段と、を備えたレンズ駆動装置において、
前記レンズホルダと、前記ケースのいずれか一方には、突出するボス部を設け、他方には、前記ボス部に対峙して前記レンズ光軸方向に凹部を設けたことを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】
前記ボス部は、前記レンズ光軸方向と直角な方向に突出する円柱形状であり、前記凹部はＶ溝状に形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
【請求項３】
前記ボス部は、レンズホルダと一体に形成されている、ことを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ駆動装置。
【請求項４】
前記ボス部と前記凹部は、前記駆動手段による前記レンズホルダの通常動作時には非接触の配置関係となるように備えられている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ駆動装置。
【請求項５】
前記ボス部と前記凹部は、前記レンズホルダの周方向に複数対に備えられている、ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１に記載のレンズ駆動装置。
【請求項６】
前記駆動手段が、高分子アクチュエータである、ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１に記載のレンズ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ駆動装置に関し、特にレンズホルダの耐衝撃強度を保障するレンズ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタルスチルカメラやカメラ付携帯電話に組み込まれるレンズ鏡筒装置として、落下時の衝撃力吸収機能を有するレンズ鏡筒装置が提案されている（特許文献１参照）。このレンズ鏡筒装置は、撮像レンズ群を保持する可動レンズ鏡筒と、可動レンズ鏡筒が軸方向に移動可能に挿入される固定レンズ鏡筒とを有してなる。このレンズ鏡筒装置は、固定レンズ鏡筒内に収容されたコイルばねが可動レンズ鏡筒を軸方向前方に付勢し、可動レンズ鏡筒の後端のテーパ状外周面と、固定レンズ鏡筒の前端のテーパ状内周面とが当接して脱出防止する構造になっていて、可動レンズ鏡筒を引っ込める軸方向の衝撃力および軸方向に垂直な方向の衝撃力の両方に対してコイルばねが耐衝撃性を保障し、レンズ鏡筒の破損を防止するようになっている。
【０００３】
一方、ケース内に、レンズを保持するレンズホルダと、レンズホルダをレンズの光軸方向に移動自在に保持し、非駆動時自己保持機能を有しない駆動手段（高分子アクチュエータ又はボイスコイルモータ）により、レンズホルダを移動させるレンズ駆動装置が提案されている。
【０００４】
高分子アクチュエータ或いはボイスコイルモータ等の駆動手段は、無通電時に自己保持機能を有しないので、外部から衝撃があると駆動手段の変位以上にレンズホルダが移動してしまい、レンズホルダ、駆動手段及びケース内面に傷が付く虞がある。そこで、この種のレンズ駆動装置について耐衝撃構造の採用が検討された。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−６４９３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記構成のような、無通電時に自己保持機能を有しない駆動手段を用いたレンズ駆動装置においては、駆動手段の駆動力が弱く、レンズホルダをレンズ光軸方向に移動自在に保持して移動させる必要があるため、特許文献１に記載されている、コイルばねを用いて可動レンズ鏡筒を付勢する耐衝撃構造は採り入れることはできない。この種のレンズ駆動装置においては、変形度合いに応じて弾発力が比例するコイルばねの付勢力を受ける状態の耐衝撃構造は、位置決め制御も難しくなり不適である。
【０００７】
本発明は、上記の事情にかんがみてなされたものであり、その目的とするところは、簡素な構造で高い耐衝撃構造を有し、部品精度の影響を受けづらく、低コストであり、量産性を有するレンズ駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のレンズ駆動装置は、ケースと、前記ケースに収容されレンズを保持するレンズホルダと、前記ケースに収容され前記レンズホルダをレンズ光軸方向に移動自在に保持し、非駆動時に自己保持機能を有しない駆動手段と、を備えたレンズ駆動装置において、レンズホルダと、前記ケースのいずれか一方には、突出するボス部を設け、他方には、前記ボス部に対峙して前記レンズ光軸方向に凹部を設けたことを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、駆動手段が無通電状態のとき、レンズホルダに外部から衝撃力等が加わり、レンズホルダが大きく移動するときにボス部と凹部とが干渉しレンズホルダの移動を抑制しレンズホルダの耐衝撃強度を保障し得る。
【００１０】
上記構成のボス部は、光軸方向と直角な方向に突出する円柱形状であり、凹部はＶ溝状に形成されていることが好ましい。このように構成すると、ボス部とＶ溝状の凹部とは、レンズホルダが駆動手段による通常動作範囲を超えた移動時に凹部のＶ溝状の二面が円柱形状のボス部を両側二線接触状態に受承し、受承位置を常に一定になし得る。
【００１１】
上記構成のボス部と凹部は、駆動手段によるレンズホルダの通常動作時には非接触の配置関係となるように備えられていることが好ましい。このように構成すると、通常動作時にはボス部と凹部とが干渉しない。そして、通常動作範囲を超えた移動時にボス部と凹部とが干渉し耐衝撃性を発揮し得る。
【００１２】
上記構成のボス部と凹部は、レンズホルダの周方向に複数対に備えられていることが好ましい。このように構成すると、衝撃力の作用する方向が異なっても通常動作範囲を超えた移動時にボス部と凹部とが干渉し耐衝撃性を発揮し得る。
【００１３】
上記構成の駆動手段は、高分子アクチュエータであることが好ましい。このように構成すると、レンズホルダの移動と保持を同時に行うことができるため、駆動手段の構成を簡素化することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のレンズ駆動装置によれば、レンズホルダとケースのいずれか一方に備えたボス部と他方に備えた凹部とからなる簡素な衝撃力授受構造を備えているので、非駆動時に位置決めのための自己保持機能を有しない駆動手段について、駆動手段の非駆動時に大きな衝撃力が加わったときに、衝撃力授受構造により衝撃力を授受し、高い耐衝撃強度を有し、部品精度の影響を受けづらく、低コストになり、量産性を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態のレンズ駆動装置について、添付図面を参照しつつ説明する。
【００１６】
〔第１の実施形態〕
図１は、例えば、デジタルカメラやカメラ付携帯電話等に組み込まれるレンズ駆動装置１０の分解斜視図を示す。レンズ駆動装置１０は、撮像素子用基板２と、撮像素子３と、４つのガイド軸１８と、ケース本体１１ａ及び蓋１１ｂにより構成されるケース１１と、レンズホルダ１３と、高分子アクチュエータ本体１４ａを一対の電極１４ｂ，１４ｃで挟んで構成される駆動手段１４とを含んで構成される。
【００１７】
図５、図６に示すように、ケース本体１１ａは、上部が開口され底面部に入光窓を有する概略四角筒形に成形されている。ケース本体１１ａと蓋１１ｂは、ケース本体１１ａの上端に突設されたダボ２０を介して嵌合位置決めされボルト等（不図示）により締め付け固定される。レンズホルダ１３は、ケース１１内に収容されレンズ１２を保持し、駆動手段１４は、レンズホルダ１３をレンズ１２の光軸方向に往復移動させる。レンズホルダ１３にはボス部１５が備えられ、ケース本体１１ａ内にはボス部１５に対応して凹部１６が備えられ、ボス部１５と凹部１６とが非常時にレンズホルダ１３へ加わる過度な衝撃力をケース１１で受けるように構成されている。以下、さらに詳述する。
【００１８】
駆動手段１４として、この実施形態では、図７に示すような、周縁輪郭が隅丸な四角形である高分子アクチュエータが採用されている。高分子アクチュエータの構成・機能について、図８を参照して簡単に説明する。図８に示す高分子アクチュエータ１４は、図７に示すものと外周の輪郭が異なるが、本質的相違はない。高分子アクチュエータ１４は、中心に円をくり抜き更に８つのスリットを放射状に入れて円環状配置に８つの扇状半島部を有する板状の高分子アクチュエータ本体１４ａの外周部を、一対のリング状電極１４ｂ、１４ｃで挟んで固定保持されており、リング状電極１４ｂ、１４ｃ間に制御電圧を印加すると、高分子アクチュエータ本体１４ａの中央側端部が一方側に反り返り、電圧の印加方向を逆転すると他方側に反り返る構成である。図２に示すように、駆動手段１４は、ケース本体１１ａの上端の段差部に収容され、蓋１１ｂによって固定されている。
【００１９】
レンズホルダ１３は、例えば図６に示す外観を呈する。詳述すると、レンズホルダ１３は、円筒部１３ａと、円筒部１３ａの上部に括れ部１３ｂとを有する。円筒部１３ａは、一側に第１の軸ガイド１７ａ、他側にフォーク形状の第２の軸ガイド１７ｂ、及び第１の軸ガイド１７ａの近傍にボス部１５を、それぞれ一体に備えている。
【００２０】
ケース本体１１ａ内には、底面部より４本のガイド軸１８が立設されていて（図１参照）、２本のガイド軸１８が、ケース本体１１ａ内に収容されたレンズホルダ１３に備えた第１の軸ガイド１７ａと第２の軸ガイド１７ｂに係入案内されている（図７参照）。これにより、レンズホルダ１３がレンズ１２の光軸方向に移動自在にケース本体１１ａ内に収容されている。
【００２１】
駆動手段１４は、上述した高分子アクチュエータからなる駆動手段１４の８枚の板状の高分子アクチュエータ本体１４ａの内端がレンズホルダ１３の括れ部１３ｂに入り込むように組み立てられている。これにより、駆動手段１４は、制御電圧を印加され高分子アクチュエータ本体１４ａの往復の反り返りを行うことによりレンズホルダ１３を光軸方向に移動させることができる。
【００２２】
図２に示すように、レンズホルダ１３には、ボス部１５が突設されている。ボス部１５は、レンズホルダ１３の外面よりレンズ光軸Ｘ方向直角な方向（レンズホルダ１３の中心線)と直角な方向に一体に突出する円柱形状に形成されている。ボス部１５に対応して、ケース本体１１ａ内に凹部１６が形成されている（図５参照）。凹部１６は、ボス部１５のレンズ光軸Ｘ方向に対峙してＶ溝状に形成されている。ボス部１５と凹部１６は、駆動手段１４によるレンズホルダ１３の円滑な移動を保障するために、駆動手段１４によるレンズホルダ１３の通常動作時には非接触の配置関係となるように備えられている。すなわち、駆動手段１４の通常動作時にはボス部１５と凹部１６とが干渉しないように構成されている。
【００２３】
続いて、ボス部１５と凹部１６を備えたことによるレンズ駆動装置１０の機能について説明する。
図２は、駆動手段１４がレンズホルダ１３を保持し、レンズホルダ１３をレンズ光軸Ｘ方向最前方位置へ移動し、レンズ１２の焦点距離を最大倍率の至近距離に合わせた状態を示す。このとき、駆動手段１４は通常動作範囲内で反り返り変形を行い、ボス部１５は凹部１６から大きく離れる。
図３は、駆動手段１４がレンズホルダ１３を保持し、レンズ１２の焦点距離が無限大となるように、レンズホルダ１３をケース１１内のレンズ光軸Ｘ方向最奥に位置させた状態を示す。このとき、駆動手段１４は通常動作範囲内で反り返り変形を行い、ボス部１５と凹部１６とは近接状態になり、接触しない。
上記の駆動手段１４の駆動状態、あるいは、駆動手段１４が非駆動状態で反り返りを生じていない状態のときに、落下などによりレンズ駆動装置１０に大きな衝撃が加わり、レンズホルダ１３が通常の動作範囲内の最奥位置よりも更に通常動作範囲外へ瞬間的に移動させられる大きな力が作用する場合、図４に示すように、ボス部１５が凹部１６に当接し、駆動手段１４の通常動作範囲を超えた反り返り変形を該駆動手段１４が破壊に至らない範囲内の変形に抑制する。そして、円柱形状のボス部１５は、Ｖ溝状に形成されている凹部１６に両側二線接触状態に受承されるので、衝撃のベクトルが斜め方向となり、衝撃力が緩和されてレンズホルダ１３及びレンズ１２の損傷を回避すると共に、ボス部１５と凹部１６との間に調心作用が働き、受承位置が常に一定になる。
【００２４】
（その他の実施形態）
以上、本発明に係る実施形態について図面を参照し説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない限度で種々の設計変更や工程の変更が可能であり、そのような変更を技術的範囲に含むものである。
【００２５】
上記実施形態では、駆動手段１４として、高分子アクチュエータを用いたが、これに替えて、ボイスコイルを採用することができる。ボイスコイルを採用する場合には、レンズホルダ１３は、括れ部１３ｂを有する必要はない。駆動手段１４は、レンズホルダ１３をレンズの光軸方向に移動自在に保持し、非駆動時に位置決めできないタイプのアクチュエータを広く含む。
【００２６】
上記実施形態では、ボス部１５と凹部１６とを一対備えたが、設けるスペースが取れるならば、レンズホルダ１３の周方向に複数対に備えることが一層好ましい。また、複数のボス部１５に対してレンズ光軸Ｘ方向に複数の凹部１６を備えてもよい。さらに、ボス部１５を挟んで、レンズ光軸方向に２個の対峙する凹部１６を備えてもよい。
【００２７】
上記実施形態では、ボス部１５を円柱形に、また凹部１６をＶ溝状に形成したが、この組み合わせに限定されるものではない。
【００２８】
上記実施例では、レンズホルダ１３にボス部１５、ケース１１に凹部１６を設けたが、レンズホルダ１３に凹部１６，ケース１１にボス部１５を設けてもよい。また、凹部は、ケース１１、あるいはレンズホルダ１３の一部をくり抜いて形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るレンズ駆動装置の分解斜視図である。
【図２】図１のレンズ駆動装置の通常状態の縦断正面図である。
【図３】図１のレンズ駆動装置の他の通常状態の縦断正面図である。
【図４】図１のレンズ駆動装置が過度な衝撃を受けた状態の縦断正面図である。
【図５】図１の駆動装置のケースの斜視図である。
【図６】図１の駆動装置のレンズホルダの斜視図である。
【図７】図１の駆動装置の要部の組み立て状態を示す斜視図である。
【図８】図１の駆動装置の駆動手段として使用する高分子アクチュエータに係り、（ａ）は無通電・無変形状態の斜視図、（ｂ）は通電・反り返り変形状態の斜視図、（ｃ）は断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０  レンズ駆動装置
１１  ケース
１２  レンズ
１３  レンズホルダ
１４  駆動手段
１５  ボス部
１６  凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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