(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鏡筒内側に配置されるベースと、レンズを保持すると共に前記レンズの光軸方向で前記ベースに対して移動可能に設けられたレンズ枠と、前記レンズ枠を移動させる駆動手段と、前記レンズ枠の位置を検出する位置検出手段と、を備えたレンズ駆動装置において、
前記位置検出手段は、
前記ベースと前記レンズ枠との一方に設けられ、前記レンズの光軸に対して傾斜した反射面を有する反射部と、
前記ベースと前記レンズ枠との他方に設けられ、前記反射面に光を照射する投光部と前記反射面に反射された光を受光する受光部とを有するフォトリフレクタと、
を備え、
前記フォトリフレクタと前記反射面との距離に対する前記フォトリフレクタの出力電圧特性において、前記距離に対する前記出力電圧の変化率が大きい範囲をフォーカス用のレンズ位置検出エリア及びカメラ停止用のレンズ位置検出エリアの何れか一方のレンズ位置検出エリアとして設定し、当該範囲より前記変化率が小さい範囲を他方のレンズ位置検出エリアとして設定することを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】
鏡筒内側に配置されるベースと、レンズを保持すると共に前記レンズの光軸方向で前記ベースに対して移動可能に設けられたレンズ枠と、前記レンズ枠を移動させる駆動手段と、前記レンズ枠の位置を検出する位置検出手段と、を備えたレンズ駆動装置において、
前記位置検出手段は、
前記ベースと前記レンズ枠との一方に設けられ、前記レンズの光軸に対して傾斜した反射面を有する反射部と、
前記ベースと前記レンズ枠との他方に設けられ、前記反射面に光を照射する投光部と前記反射面に反射された光を受光する受光部とを有するフォトリフレクタと、
を備え、
前記フォトリフレクタと前記反射面との距離に対する前記フォトリフレクタの出力電圧特性におけるフォーカス用のレンズ位置検出エリアにおいて、前記距離に対する前記出力電圧の変化率が大きい範囲を近距離用のレンズ位置検出エリア及び遠距離用のレンズ位置検出エリアの何れか一方のレンズ位置検出エリアとして設定し、当該範囲より前記変化率が小さい範囲を他方のレンズ位置検出エリアとして設定することを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項３】
前記反射部の前記反射面と前記フォトリフレクタの投受光面とが対面し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４】
前記ベースは、板状の部材であり、
前記反射部は、前記ベース上で前記光軸方向に立設された立設片であり、
前記フォトリフレクタは、前記レンズ枠に設けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のレンズ駆動装置。
【請求項５】
前記ベースに固定され、前記光軸方向に延在するガイドシャフトを更に備え、
前記ガイドシャフトの遊端側には、前記レンズ枠の移動範囲を規制するストッパーが設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のレンズ駆動装置。
【請求項６】
前記光軸方向に延在するガイド溝を有し、前記ベースに固定されると共に前記レンズ枠を囲む筒状のガイド部材を更に備え、
前記レンズ枠は、前記ガイド溝に係合すると共に前記ガイド溝に沿って摺動可能な凸部を有することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のレンズ駆動装置。
【請求項７】
前記ベースには、前記レンズ枠を視認するための視認用孔が形成されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載のレンズ駆動装置。
【請求項８】
前記反射面は、平面又は集光可能な曲面面であることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載のレンズ駆動装置。
【請求項９】
前記反射面は、断面鋸歯状に形成されていることを特徴とする請求項８に記載のレンズ駆動装置。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れか一項に記載のレンズ駆動装置を備えることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズを光軸方向に駆動するレンズ駆動装置及びそのレンズ駆動装置を利用した撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術文献として特開２００８―８３３９６号公報がある。この公報には、光を照射する投光部及び光を受光する受光部を有するフォトリフレクタと、フォトリフレクタに対向する側面部を有し、フォトリフレクタに対して相対的に移動するレンズ保持体と、を備えたレンズの位置検出機構が記載されている。このレンズ保持体の側面部には貫通孔が形成されており、この貫通孔から内部の反射板が露出している。このように構成された位置検出機構では、フォトリフレクタが反射板と対向する場合と対向しない場合の受光量の差に基づいてレンズ保持体の位置を検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８―８３３９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した従来の位置検出機構では、フォトリフレクタが貫通孔内の反射板と対向する場合と対向しない場合との二段階でしかレンズの位置を検出できないため、分解能が低く微細なレンズ位置検出に対応できないという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、高精度かつ高分解能なレンズ位置検出を行う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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、鏡筒内側に配置されるベースと、レンズを保持すると共にレンズの光軸方向でベースに対して移動可能に設けられたレンズ枠と、レンズ枠を移動させる駆動手段と、レンズ枠の位置を検出する位置検出手段と、を備えたレンズ駆動装置において、位置検出手段は、ベースとレンズ枠との一方に設けられ、レンズの光軸に対して傾斜した反射面を有する反射部と、ベースとレンズ枠との他方に設けられ、反射面に光を照射する投光部と反射面に反射された光を受光する受光部とを有するフォトリフレクタと、を備えていることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係るレンズ駆動装置によれば、レンズ枠の位置に応じて反射部の反射面とフォトリフレクタとの距離が変化することから、この距離をフォトリフレクタで検出することによりレンズ枠の位置を検出することができる。しかも、反射面は光軸に対して傾斜しているので、反射面とフォトリフレクタとの距離はレンズ枠の位置に応じて連続的に変化する。また、反射面は傾斜が一定の平面であることから反射面とフォトリフレクタとの距離からレンズ枠の位置を特定することができる。従って、このレンズ駆動装置によれば、フォトリフレクタにより反射面との距離を検出することで、検出距離に対応するレンズ枠の位置を精密に特定できるので、高精度かつ高分解能なレンズ位置検出を行うことができる。
【０００８】
本発明に係るレンズ駆動装置においては、反射部の反射面とフォトリフレクタの投受光面とが対面していることが好ましい。
本発明に係るレンズ駆動装置によれば、反射面と投受光面とを対面させることにより、対面させない場合と比べてフォトリフレクタによる光の投受光を確実に行うことができ、フォトリフレクタの検出精度の向上を図ることができる。
【０００９】
本発明に係るレンズ駆動装置においては、ベースは、板状の部材であり、反射部は、ベース上で光軸方向に沿って立設されている立設片であり、フォトリフレクタは、レンズ枠に設けられていることが好ましい。
本発明に係るレンズ駆動装置によれば、レンズ枠に反射部を設ける場合と比べて、レンズ枠の移動範囲に対応するためにフォトリフレクタをベースから離れた位置に配置する必要がないので、構造の簡素化を図ることができ、装置の小型化に有利である。
【００１０】
本発明に係るレンズ駆動装置においては、フォトリフレクタと反射面との距離に対するフォトリフレクタの出力電圧特性において、距離に対する出力電圧の変化率が大きい範囲をフォーカス用のレンズ位置検出エリア及びカメラ停止用のレンズ位置検出エリアの何れか一方のレンズ位置検出エリアとして設定し、当該範囲より変化率が小さい範囲を他方のレンズ位置検出エリアとして設定することが好ましい。
【００１１】
本発明に係るレンズ駆動装置によれば、フォトリフレクタと反射面との距離に対する出力電圧の変化率が大きい範囲をレンズ位置検出に利用する従来の装置と比べて、利用可能な出力電圧特性の範囲を広くすることができるので、レンズ位置の検出可能な範囲を拡大することができる。また、広範囲の出力電圧特性を利用することで、レンズ位置検出の精度向上を図ることができる。
【００１２】
本発明に係るレンズ駆動装置では、フォトリフレクタと反射面との距離に対するフォトリフレクタの出力電圧特性におけるフォーカス用のレンズ位置検出エリアにおいて、距離に対する出力電圧の変化率が大きい範囲を近距離用のレンズ位置検出エリア及び遠距離用のレンズ位置検出エリアの何れか一方のレンズ位置検出エリアとして設定し、当該範囲より変化率が小さい範囲を他方のレンズ位置検出エリアとして設定することが好ましい。
【００１３】
本発明に係るレンズ駆動装置によれば、フォーカス用のレンズ位置検出エリアにおける検出距離に対する出力電圧の変化率の大きさに応じて、近距離用のレンズ位置検出エリアと遠距離用のレンズ位置検出エリアを設定することで、近距離及び遠距離の撮像状況にそれぞれ対応したレンズ位置検出を実現することができる。
【００１４】
本発明に係るレンズ駆動装置においては、ベースに基端が固定され、光軸方向に延在するガイドシャフトを更に備え、ガイドシャフトの先端側には、レンズ枠の移動範囲を規制するストッパーが設けられていることが好ましい。
本発明に係るレンズ駆動装置によれば、ガイドシャフトによりレンズ枠を光軸方向に案内することができるので、レンズ枠を精度良く移動させることができる。また、ストッパーをガイドシャフトに設けることで、ストッパー用の別部材を設ける場合と比べて部品点数の削減及び構造の簡素化を図ることができる。
【００１５】
本発明に係るレンズ駆動装置においては、光軸方向に延在するガイド溝を有し、ベースに固定されると共にレンズ枠を囲む筒状のガイド部材を更に備え、レンズ枠は、ガイド溝に係合すると共にガイド溝に沿って摺動可能な凸部を有することが好ましい。
本発明に係るレンズ駆動装置によれば、ガイド部材のガイド溝に係合した凸部がレンズ枠の移動に併せてガイド溝に沿って摺動することで、レンズ枠を光軸方向に精度良く移動させることができる。
【００１６】
本発明に係るレンズ駆動装置においては、ベースには、レンズ枠を視認するための視認用孔が形成されていることが好ましい。
本発明に係るレンズ駆動装置によれば、レンズ駆動装置を撮像装置に取り付けた後であっても、ベースの視認用孔を利用することでレンズ枠の位置調整が行い易くなるので、組み立て作業の効率向上を図ることができる。
【００１７】
本発明に係るレンズ駆動装置において、反射面は、平面又は集光可能な曲面面であることが好ましい。
反射面を集光可能な湾曲面にすることで、少ない光量で光を効率良く検知することができ、小型の反射部であっても、位置検出の精度を高めることができる。
【００１８】
本発明に係るレンズ駆動装置において、反射面は、断面鋸歯状に形成されていることが好ましい。
このような構成を採用すると、反射面の傾斜角度を大きくすることができる。これによって、受光量の変化を大きくすることができ、小型の反射部であっても、位置検出の精度を高めることができる。
【００１９】
本発明に係る撮像装置は、上述のレンズ駆動装置を備えることを特徴とする。
本発明に係る撮像装置によれば、高精度かつ高分解能なレンズ位置検出を行うことができるので、撮像性能の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、高精度かつ高分解能なレンズ位置検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施形態に係るレンズ駆動装置を示す分解斜視図である。
【図２】図１のレンズ駆動装置を示す斜視図である。
【図３】図１のレンズ駆動装置を示す平面図である。
【図４】図１のレンズ枠を示す斜視図である。
【図５】図１のベース部材を示す斜視図である。
【図６】レンズ枠がカメラ停止位置にある状態を示すレンズ駆動装置の斜視図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図である。
【図８】図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図９】レンズ枠がストッパ位置にある状態を示すレンズ駆動装置の斜視図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。
【図１１】図９のＸＩ−ＸＩ線に沿った断面図である。
【図１２】フォトリフレクタの出力電圧特性のフォーカスエリアを説明するためのグラフである。
【図１３】フォトリフレクタの出力電圧特性の微動エリア及び粗動エリアを説明するためのグラフである。
【図１４】フォトリフレクタの出力電圧特性の微動エリア及び粗動エリアの他の例を説明するためのグラフである。
【図１５】フォトリフレクタの出力電圧特性の微動エリア及び粗動エリアの他の例を説明するためのグラフである。
【図１６】第２の実施形態に係るレンズ駆動装置を示す斜視図である。
【図１７】図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿った断面図である。
【図１８】第３の実施形態に係るレンズ駆動装置を示す分解斜視図である。
【図１９】図１８のレンズ駆動装置を示す斜視図である。
【図２０】図１８のレンズ枠を示す斜視図である。
【図２１】反射面の他の変形例を示す斜視図である。
【図２２】反射面の更に他の変形例を示す斜視図である。
【図２３】反射面の更に他の変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、各図面における寸法、形状、構成要素間の大小関係は実際のものとは必ずしも同一ではない。
【００２３】
［第１の実施形態］
図１〜図３に示されるように、第１の実施形態に係るレンズ駆動装置１は、カメラ本体にレンズ鏡筒Ｔを格納可能な沈胴式カメラに組み込まれ、フォーカスレンズＮを駆動するものである。レンズ駆動装置１は、レンズ鏡筒Ｔの内側に配置されている。フォーカスレンズＮは、レンズ鏡筒ＴのマスターレンズＭの光軸とフォーカスレンズＮの光軸Ｃとが一致するように配置されている。フォーカスレンズＮは、複数のレンズから構成されているレンズ群である。レンズ駆動装置１は、光軸Ｃに沿う方向（以下、光軸方向Ｃと呼ぶ）にフォーカスレンズＮを駆動する。
【００２４】
レンズ駆動装置１の後方には、ＣＣＤ［Charge  Coupled  Device］イメージセンサやＣＭＯＳ［Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor］イメージセンサなどの撮像素子（図示せず）が配置されている。なお、理解を容易にするため図１、図４、図１７、図１９以外の図面ではレンズＮを図示していない。
【００２５】
レンズ駆動装置１は、ベース部材２、ガイドシャフト３，４、第１のヨーク５、マグネット６、第２のヨーク７、コイル８、レンズ枠９、ＦＰＣ［Flexible  Printed  Circuits］１０、及びフォトリフレクタ１１を備えている。
【００２６】
図２〜図５に示されるように、ベース部材２は、中心に開口部Ａを有する円板状の部材である。ベース部材２上には、レンズＮを保持するレンズ枠９が配置されている。レンズ枠９は、レンズＮが嵌め込まれるレンズ穴９ａを中央に有する環状の部材である。レンズ枠９が保持するレンズＮは、ベース部材２の開口部Ａ上に位置している。このレンズ枠９のシャフト挿通孔９ｃ，９ｄには、レンズ枠９の移動を案内するガイドシャフト３，４がそれぞれ挿通されている。
【００２７】
ガイドシャフト３，４は、光軸方向Ｃに延在する部材である。ガイドシャフト３，４は、ベース部材２上に立設されている。ガイドシャフト３，４は、ベース部材２のシャフト用孔１３，１４にそれぞれ嵌め込まれている。シャフト用孔１３，１４は、開口部Ａを挟むように形成されている。一方のガイドシャフト３の先端には、レンズ枠９の移動範囲を規制する環状のストッパー３ａが設けられている。
【００２８】
このようなガイドシャフト３，４を設けることで、光軸方向Ｃにレンズ枠９を案内することができ、レンズ枠９を精度良く移動させることができる。また、ストッパー３ａをガイドシャフト３，４に設けることで、ストッパー用の別部材を設ける場合と比べて部品点数の削減及び構造の簡素化を図ることができる。
【００２９】
図１〜図３に示されるように、第１のヨーク５、マグネット６、第２のヨーク７、及びコイル８は、レンズ枠９を駆動するためのボイスコイル型モータ（駆動手段）Ｖを構成している。ボイスコイル型モータＶでは、ベース部材２側にマグネット６が取り付けられ、レンズ枠９側にコイル８が取り付けられる。
【００３０】
第１のヨーク５は、ベース部材２上に立設されたコ字状の部材である。第１のヨーク５は、光軸方向Ｃに沿って延在する二つの側壁５ａ，５ｂと側壁５ａ，５ｂを連結する連結部５ｃとを有している。第１のヨーク５は、連結部５ｃ側がベース部材２のヨーク用溝１５に嵌め込まれており、ベース部材２と反対方向に解放されている（図５参照）。ヨーク用溝１５の底面からは、二つの固定ピン１５ａが突出しており、これらの固定ピン１５ａは第１のヨーク５の連結部５ｃに形成されたピン用穴（図示せず）に圧入されている。
【００３１】
マグネット６は、第１のヨーク５の内側に接着固定された板状磁石である。マグネット６は、第１のヨーク５の側壁５ａ，５ｂのうち開口部Ａ側の側壁５ａの内面に沿って配置されている。
【００３２】
コイル８は、レンズ枠９と一体に固定され、マグネット６との協働でレンズ枠９を光軸方向Ｃに駆動させる空芯コイルである。このコイル８には、レンズ枠９のコイル固定部９ｂが被せられた状態で接着固定されている（図４参照）。コイル８及びコイル固定部９ｂの空芯部Ｐには、第１のヨーク５の側壁５ａ及びマグネット６が挿通されている。コイル８及びコイル固定部９ｂは、第１のヨーク５の側壁５ａ及びマグネット６に沿ってレンズＮの光軸方向に移動する。
【００３３】
第２のヨーク７は、第１のヨーク５の先端側に配置された板状の部材である。第２のヨーク７は、第１のヨーク５の先端側で側壁５ａ、５ｂを連結するように配置されている。板状の第２のヨーク７の側面には、第１のヨーク５の側壁５ａ、５ｂの先端と噛み合うように凹凸が形成され、これらの凹凸が噛み合った状態で第２のヨーク７と第１のヨーク５とが固定されている。
【００３４】
また、ベース部材２には、レンズ枠９を視認するための視認用孔Ｂが形成されている。視認用孔Ｂは、光軸方向Ｃでベース部材２を貫通する貫通孔である。視認用孔Ｂは、開口部Ａから見てヨーク用溝１５の反対側に形成されている。この視認用孔Ｂを通じて、ベース部材２の背面から前面のレンズ枠９の位置を視認することができる。このような視認用孔Ｂを備えることで、レンズ鏡筒Ｔの内部にレンズ駆動装置１を取り付けた後であっても、レンズ枠９の位置調整が行い易くなり、作業効率を向上させることができる。
【００３５】
図１〜図３に示されるように、ＦＰＣ１０は、レンズ駆動装置１と他の装置との間で電気信号を伝達するための回路基板である。ＦＰＣ１０は、フォトリフレクタ１１と接続されている。ＦＰＣ１０は、接続部１０ａ、連絡部１０ｂ、折り返し部１０ｃ、及びターミナル１０ｄを有している。
【００３６】
接続部１０ａは、レンズ枠９に固定されたフォトリフレクタ１１と接続された部位である。接続部１０ａは、レンズ枠９のＰＲ保持部９ｇの外側に設けられ、内部のフォトリフレクタ１１の背面に接続されている。連絡部１０ｂは、接続部１０ａと折り返し部１０ｃとを繋ぐ部位である。連絡部１０ｂの接続部１０ａ側は、レンズ枠９の表面に形成されたＦＰＣ用溝９ｆ内に配置されている（図４参照）。連絡部１０ｂの折り返し部１０ｃ側は、レンズ枠９のＦＰＣ用貫通孔９ｅを通じてレンズ枠９の裏側に至り、ベース部材２上のＦＰＣ用溝１７内に入り込んでいる。
【００３７】
折り返し部１０ｃは、ベース部材２のＦＰＣ支持部１６に支持された部位である。折り返し部１０ｃは、ベース部材２から光軸方向Ｃに起立した板状のＦＰＣ支持部１６に掛けられている（図５参照）。折り返し部１０ｃは、ＦＰＣ支持部１６の先端で折り返され、ベース部材２の裏側に至っている。ターミナル１０ｄは、ベース部材２の裏側で他の装置と接続される部位である。ＦＰＣ１０は、ベース部材２に対して固定されておらず、レンズ枠９と一体に移動する。
【００３８】
図１、図３、及び図７に示されるように、フォトリフレクタ１１は、レンズ枠９の位置検出を行う直方体状の検出器である。フォトリフレクタ１１は、ベース部材２上の反射部１８と協働でレンズ枠９の位置検出を行う。フォトリフレクタ１１と反射部１８とは、レンズ枠９の位置検出部Ｈを構成する。
【００３９】
反射部１８は、ベース部材２上で光軸方向Ｃに立設された厚板状の立設片である。反射部１８は、フォトリフレクタ１１の光を反射するための反射用平面１８ａを有している。反射用平面１８ａは、レンズＮの光軸Ｃに対して傾斜して設けられている。反射用平面１８ａは、ベース部材２から離れるほど光軸Ｃに接近する方向に傾斜している。このような反射用平面１８ａは、例えばアルミ蒸着などの金属コーティングや金属板の接着により形成される。
【００４０】
フォトリフレクタ１１は、反射部１８の反射用平面１８ａに光を照射する投光部と反射用平面１８ａに反射された光を受光する受光部とを有している（いずれも図示せず）。また、フォトリフレクタ１１は、投受光面１１ａが反射用平面１８ａと対面するように配置されている。すなわち、フォトリフレクタ１１は、投受光面１１ａが反射用平面１８ａと平行になるように配置されている。
【００４１】
この位置検出部Ｈでは、レンズ枠９の位置に応じてフォトリフレクタ１１の投受光面１１ａと反射部１８の反射用平面１８ａとの距離が変わることから、フォトリフレクタ１１により投受光面１１ａと反射用平面１８ａとの距離を検出することで、レンズ枠９の位置検出を行うことができる（図７及び図１０参照）。
【００４２】
このような構成を有するレンズ駆動装置１では、反射部１８の反射用平面１８ａが光軸Ｃに対して傾斜しているので、フォトリフレクタ１１の投受光面１１ａと反射用平面１８ａとの距離はレンズ枠９の位置に応じて連続的に変化する。また、反射用平面１８ａは傾斜が一定の平面であることから反射用平面１８ａと投受光面１１ａとの距離からレンズ枠９の位置を特定することができる。従って、このレンズ駆動装置１によれば、フォトリフレクタ１１により反射用平面１８ａとの距離を検出することで、検出距離に対応するレンズ枠９の位置を精密に特定できるので、高精度かつ高分解能のレンズ位置検出を行うことができる。
【００４３】
また、このレンズ駆動装置１によれば、フォトリフレクタ１１によりレンズ枠９の移動距離を直接検出する場合と比べて、フォトリフレクタ１１と反射用平面１８ａとを光軸方向Ｃで対向させる必要がないので、光軸方向Ｃで装置の小型化を図ることができる。
【００４４】
更に、このレンズ駆動装置１では、フォトリフレクタ１１によりレンズ枠９の移動距離を直接検出する場合と比べて、フォトリフレクタ１１に求められる距離検出範囲を小さくできる。このことは、フォトリフレクタ１１の小型化及び低コスト化に有利である。
【００４５】
また、このレンズ駆動装置１では、投受光面１１ａと反射用平面１８ａとを対面させる構成を採用することにより、対面させない場合と比べてフォトリフレクタによる光の投受光を確実に行うことができ、フォトリフレクタの検出精度の向上を図ることができる。
【００４６】
また、このレンズ駆動装置１によれば、レンズ枠９に反射部１８を設ける場合と比べて、レンズ枠９の移動範囲に対応するためにフォトリフレクタ１１をベース部材２から離れた位置に配置する必要がないので、構造の簡素化を図ることができ、装置の小型化に有利である。また、フォトリフレクタ１１を離れた位置で支持する必要がないので、フォトリフレクタ１１の検出精度を確保できると共に装置の耐久性の向上が図られる。
【００４７】
次に、レンズ駆動装置１におけるレンズ位置検出の制御について説明する。
【００４８】
図６〜図８は、レンズ枠９がカメラ停止位置にある状態を示す図である。カメラ停止位置とは、カメラの電源がＯＦＦの場合のレンズ枠９の位置であり、レンズ枠９の初期位置である。また、このカメラ停止位置にレンズ枠９が位置する場合には、レンズ鏡筒Ｔはカメラ本体に格納された沈胴状態となっている。図９〜図１１は、レンズ枠９がストッパ位置にある状態を示す図である。ストッパ位置とは、レンズ枠９がガイドシャフト３のストッパー３ａに当接している位置であり、レンズ枠９の移動範囲の限界位置である。
【００４９】
図６〜図１１に示されるように、レンズ駆動装置１では、カメラの電源がＯＮになると、ボイスコイル型モータＶの駆動により、レンズ枠９がカメラ停止位置からフォーカスエリアＦまで駆動される。フォーカスエリアＦとは、撮像対象にフォーカスするために利用されるレンズ位置検出エリアである。レンズ駆動装置１は、カメラの撮像対象にフォーカスするようにレンズＮの位置をフォーカスエリアＦ内で調整する。
【００５０】
ここで、図１２はフォトリフレクタ１１の出力電圧特性におけるフォーカスエリアＦを説明するためのグラフである。フォトリフレクタ１１の出力電圧特性は、フォトリフレクタ１１の検出距離と出力電圧との関係を意味する。検出距離とは、フォトリフレクタ１１の検出する投受光面１１ａと反射用平面１８ａとの距離である。図１２の縦軸は出力電圧を示し、横軸は検出距離を示している。
【００５１】
図１２に示されるように、フォトリフレクタ１１の出力電圧特性は、零距離から所定のピーク距離までは検出距離が長くなるほど上昇し、ピーク距離で最大となった後は検出距離の長さに応じて緩やかに下降する曲線として表される。このような出力電圧特性においては、検出距離に対する出力電圧の変化率が大きいほど、出力電圧を測定して微細な位置検出が可能であることから、変化率の大きい範囲がフォーカスエリアＦとして設定される。また、フォーカスエリアＦとしては、変化率の変動の少ないすなわちリニアリティの高い範囲が選択される。一方、カメラ停止時のレンズ位置検出、すなわちレンズ枠９の初期位置への復帰を検出する場合には、微細な位置検出を行う必要がないため、変化率の小さい範囲がカメラ停止用のレンズ位置検出エリアとして設定される。
【００５２】
このレンズ駆動装置１では、検出距離に対する出力電圧の変化率が大きい範囲をフォーカスエリアＦとして設定すると共に、変化率がフォーカスエリアＦより小さい範囲をカメラ停止用のレンズ位置検出エリアとして設定する。これにより、このレンズ駆動装置１では、変化率が大きくリニアリティの高い範囲のみをレンズ位置検出に利用する従来の装置と比べて、出力電圧特性の範囲を広く利用できるので、レンズ位置の検出可能な範囲を拡大することができる。また、広範囲の出力電圧特性をフォーカスエリアＦとして利用することで、レンズ位置検出の精度向上を図ることができる。
【００５３】
また、フォーカスエリアＦは、微動エリアＦｎと粗動エリアＦｆとに分けることができる。微動エリアＦｎとは、近距離の被写体にフォーカスするために用いるレンズＮの位置範囲であり、微細なレンズ位置検出が必要となる範囲である。粗動エリアＦｆとは、遠距離の被写体にフォーカスするために用いるレンズＮの位置範囲であり、微動エリアＦｎより粗いレンズ位置検出で調整可能な範囲である。微動エリアＦｎは近距離用のレンズ位置検出エリアに相当し、粗動エリアＦｆは遠距離用のレンズ位置検出エリアに相当する。
【００５４】
図１３は、フォトリフレクタ１１の出力電圧特性における微動エリアＦｎと粗動エリアＦｆとを説明するためのグラフである。図１３では、図１２のフォーカスエリアＦを微動エリアＦｎと粗動エリアＦｆとに分けている。
【００５５】
フォーカスエリアＦ、微動エリアＦｎ、及び粗動エリアＦｆは、図１２、図１３に示す範囲に限られない。図１４は、図１３より広い範囲を微動エリアＦｎ及び粗動エリアＦｆとして設定した場合の例を示すグラフである。図１４では、フォトリフレクタ１１の出力電圧特性のうち出力電圧がピークを超えた後の範囲において、検出距離に対する出力電圧の変化率が大きい範囲を微動エリアＦｎとして設定し、微動エリアＦｎより変化率が小さい範囲を粗動エリアＦｆとして設定している。
【００５６】
図１５は、フォトリフレクタ１１の出力電圧特性のうち出力電圧がピークを超える前の範囲を微動エリアＦｎ及び粗動エリアＦｆとして設定した場合の例を示すグラフである。図１５では、出力電圧がピークを超える前の範囲において、検出距離に対する出力電圧の変化率が大きくリニアリティの高い範囲を微動エリアＦｎとして設定し、微動エリアＦｎより変化率が小さい範囲を粗動エリアＦｆとして設定している。
【００５７】
このレンズ駆動装置１によれば、フォトリフレクタ１１の出力電圧特性における検出距離に対する出力電圧の変化率の大きさに応じて、近距離用の微動エリアＦｎと遠距離用の粗動エリアＦｆとを設定することで、近距離及び遠距離の撮像状況にそれぞれ対応したレンズ位置検出を実現することができる。
【００５８】
しかも、このレンズ駆動装置１では、粗動エリアＦｆを遠距離用のレンズ位置検出に利用し、微動エリアＦｎを近距離用のレンズ位置検出に利用することで、遠距離の撮影に必要十分なレンズＮの位置検出精度を確保しつつ、近距離の撮影時に高精度かつ微細なレンズＮの位置検出を実現している。これにより、このレンズ駆動装置１では、検出距離に対する出力電圧の変化率が大きくリニアリティの高い範囲を微動エリアＦｎ及び粗動エリアＦｆの両方に用いる場合と比べて、微動エリアＦｎに利用可能な出力電圧特性の範囲を広くすることができるので、近距離の撮影時における高精度なレンズ位置検出を可能にする。このことは、近距離の撮影に対するカメラの撮像性能向上に寄与する。
【００５９】
［第２の実施形態］
図１６及び図１７に示されるように、第２の実施形態に係るレンズ駆動装置２１は、第１の実施形態に係るレンズ駆動装置１と比べて、反射部２２の反射用平面２２ａ及びフォトリフレクタ２３の投受光面２３ａの傾斜方向が相違している。
【００６０】
具体的には、第２の実施形態に係る反射部２２の反射用平面２２ａは、ベース部材２から離れるほど光軸Ｃから遠ざかる方向に傾斜している。フォトリフレクタ２３は、投受光面２３ａが反射用平面２２ａと対面するように配置されている。すなわち、フォトリフレクタ２３の投受光面２３ａは、反射用平面２２ａと平行に配置され、ベース部材２から離れるほど光軸Ｃから遠ざかるように傾斜している。
【００６１】
このような構成を有するレンズ駆動装置２１においても、第１の実施形態に係るレンズ駆動装置１と同様の効果を得ることができる。
【００６２】
［第３の実施形態］
図１８〜図２０に示されるように、第３の実施形態に係るレンズ駆動装置３１は、第１の実施形態に係るレンズ駆動装置１と比べて、ガイドシャフト３，４の代わりに円筒状のガイド部材３２を備えている点と、レンズ枠３３の形状と、が主に相違している。
【００６３】
第３の実施形態に係るレンズ駆動装置３１は、レンズ枠３３の光軸方向Ｃの移動を案内するための円筒状のガイド部材３２を備えている。ガイド部材３２は、ベース部材２上でレンズ枠３３を囲むように配置されている。ガイド部材３２には、光軸方向Ｃに沿って延在する三つのガイド溝３２ａ，３２ｂ，３２ｃが形成されている。ガイド溝３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、ガイド部材３２の周方向で等間隔に形成されている。これらのガイド溝３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、ベース部材２側に解放されており、反対側は閉じられている。
【００６４】
レンズ枠３３は、第１の実施形態に係るレンズ枠９と比べて、シャフト挿通孔９ｃ，９ｄを有さない点と、三つの起立片３４，３５，３６を有している点と、が相違している。レンズ穴３３ａ、コイル固定部３３ｂ、ＦＰＣ用貫通孔３３ｃ、ＦＰＣ用溝３３ｄ、ＰＲ保持部３３ｅについてはレンズ枠９と同一の構成であるため説明を省略する。
【００６５】
起立片３４，３５，３６は、レンズ枠３３の外縁から光軸方向Ｃに起立する部材である。起立片３４，３５，３６は、ガイド部材３２のガイド溝３２ａ，３２ｂ，３２ｃに対応する位置に設けられている。起立片３４，３５，３６の外側面には、ガイド溝３２ａ，３２ｂ，３２ｃに入り込む凸部３４ａ，３５ａ，３６ａが形成されている。
【００６６】
このレンズ駆動装置３１によれば、ガイド部材３２のガイド溝３２ａ，３２ｂ，３２ｃに係合した凸部３４ａ，３５ａ，３６ａがレンズ枠３３の移動に併せてガイド溝３２ａ，３２ｂ，３２ｃ内を摺動することで、光軸方向Ｃでレンズ枠３３を精度良く移動させることができる。また、ガイド溝３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、ガイド溝３２ａ，３２ｂ，３２ｃの端部に凸部３４ａ，３５ａ，３６ａが至ることでレンズ枠３３の移動が制限されるため、レンズ枠３３の移動範囲を規制するストッパーとしても機能する。
【００６７】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。
【００６８】
例えば、本発明に係る撮像装置としては、デジタルカメラ、フィルム式カメラの他、撮像機能付きの携帯電話機や携帯用パーソナルコンピュータ、ＰＤＡなどの携帯情報端末機なども利用可能である。
【００６９】
また、フォトリフレクタ１１及び反射部１８は、逆の位置関係であっても良い。すなわち、フォトリフレクタ１１がベース部材２に設けられ、反射部１８がレンズ枠９に設けられても良い。また、フォトリフレクタ１１の投受光面１１ａと反射部１８の反射用平面１８ａとは必ずしも平行に配置される必要はない。更に、レンズ枠９の駆動手段は、ボイスコイル型モータに限られない。磁石可動型モータであっても良く、ピエゾモータなどであっても良い。
【００７０】
更に、フォトリフレクタ１１の出力電圧特性において、カメラフォーカス用のフォーカスエリアＦとカメラ停止用のレンズ位置検出エリアとを入れ替えても良い。すなわち、検出距離に対する出力電圧の変化率が大きい範囲をカメラ停止用のレンズ位置検出エリアとして設定すると共に、変化率の小さい範囲をフォーカスエリアＦとして設定しても良い。同様に、フォトリフレクタ１１の出力電圧特性において、検出距離に対する出力電圧の変化率が大きい微動エリアＦｎを遠距離用のレンズ検出エリアとして設定すると共に、変化率の小さい粗動エリアＦｆを近距離用のレンズ検出エリアとして設定しても良い。
【００７１】
図２１に示されるように、反射面は、レンズＮの光軸Ｃに対して傾斜した反射用湾曲面４０ａとして形成されている。この反射用湾曲面４０ａは、集光可能な凹面鏡になっている。反射面を集光可能な湾曲面４０ａにすることで、少ない光量で光を効率良く検知することができ、小型の反射部４０であっても、位置検出の精度を高めることができる。
【００７２】
図２２に示されるように、反射面は、断面鋸歯状に形成されている。反射面は、同一の傾斜角度をもった２つの反射面４１ａ，４１ｂを有している。平面形状を有する各反射面４１ａ，４１ｂの傾斜角度は、前述した反射用平面１８ａよりも大きくなっており、反射面４１ａと反射面４１ｂとの間には、傾斜していない段部４１ｃが配置されている。このような構成を採用すると、反射面４１ａ，４１ｂの傾斜角度を大きくすることができる。これによって、受光量の変化を大きくすることができ、小型の反射部４１であっても、位置検出の精度を高めることができる。なお、反射面４１ａ，４１ｂは、湾曲面として形成されてもよく、段部４１ｃは、光軸Ｃ方向において、複数個並設されてもよい。
【００７３】
図２３に示されるように、関連技術としての反射部５０の反射面５０ａは、光軸方向において面積を、連続的に拡大又は縮小させるように変化させてもよい。このように、反射面５０ａの反射面積を変えれば受光量が変化するので、位置検出を行うことができる。
【００７４】
前述した反射面１８ａ，２２ａ，４０ａ，４１ａ，４１ｂ，５０ａは、光路をプリズムで曲げる屈曲光学系と、鏡筒を縮めて本体に格納する沈胴光学系と、の何れであっても適用可能である。因みに、前述したレンズ駆動装置１，２１，３１は、沈胴光学系を有している。
【００７５】
光軸Ｃ上において、開口部Ａを塞ぐように、撮像素子（不図示）に対向してＩＲカットフィルタ（不図示）が配置されてもよい。ＩＲカットフィルタを採用することによって、フォトリフレクター１１の投光部から出射される赤外線を撮像素子が受光して、撮像に影響を与えることを回避させることができる。従って、フォトリフレクタ１１を撮像素子の近傍に配置させ易く、このことは、レンズ駆動装置１，２１，３１の小型化に寄与する。
【符号の説明】
【００７６】
１，２１，３１…レンズ駆動装置  ２…ベース部材  ３，４…ガイドシャフト  ３ａ…ストッパー  ５…第１のヨーク  ６…マグネット  ７…第２のヨーク  ８…コイル  ９、３３…レンズ枠  ９ａ，３３ａ…レンズ穴  １０…ＦＰＣ  １１，２３…フォトリフレクタ  １１ａ，２３ａ…投受光面  １８，２２，４０，４１…反射部  １８ａ，２２ａ，４１ａ，４１ｂ…反射用平面（反射面）  ４０ａ…反射用湾曲面（反射面）  ３２…ガイド部材  ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ…ガイド溝  ３４，３５，３６…起立片  ３４ａ，３５ａ，３６ａ…凸部  Ｂ…視認用孔  Ｃ…光軸  Ｆ…フォーカスエリア  Ｆｆ…粗動エリア  Ｆｎ…微動エリア  Ｈ…位置検出部（位置検出手段）  Ｍ…マスターレンズ  Ｎ…フォーカスレンズ  Ｔ…レンズ鏡筒  Ｖ…ボイスコイル型モータ（駆動手段）
【図１】
0005479435.tif 000002
【図２】
0005479435.tif 000003
【図３】
0005479435.tif 000004
【図４】
0005479435.tif 000005
【図５】
0005479435.tif 000006
【図６】
0005479435.tif 000007
【図７】
0005479435.tif 000008
【図８】
0005479435.tif 000009
【図９】
0005479435.tif 000010
【図１０】
0005479435.tif 000011
【図１１】
0005479435.tif 000012
【図１２】
0005479435.tif 000013
【図１３】
0005479435.tif 000014
【図１４】
0005479435.tif 000015
【図１５】
0005479435.tif 000016
【図１６】
0005479435.tif 000017
【図１７】
0005479435.tif 000018
【図１８】
0005479435.tif 000019
【図１９】
0005479435.tif 000020
【図２０】
0005479435.tif 000021
【図２１】
0005479435.tif 000022
【図２２】
0005479435.tif 000023
【図２３】
0005479435.tif 000024