(57)【要約】【課題】レンズを光軸方向に自動的に駆動する駆動機構を備えつつ、携帯情報端末機等の狭小な搭載スペースに搭載することができるカメラ用のレンズ駆動装置を提供する。【解決手段】レンズ枠１０を移動させる駆動機構を、モータ３０、モータ３０の回転軸３１に固定されたウォームギヤ４０、ウォームギヤ４０に噛合するウォームホイール４１、及びウォームホイール４１と同軸に設けられてウォームホイール４１の回転を直進運動に変換してレンズ枠１０に伝達するカム４２により構成した。この構成によれば、大きな減速比を確保しつつ装置を小型化できる。【選択図】  図２
2006078955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを保持するレンズ枠と、前記レンズ枠を光軸方向に移動自在に支持する固定枠と、前記固定枠に保持されると共に前記レンズ枠を光軸方向に移動させる駆動機構と、を備え、
前記駆動機構は、前記固定枠に固定されたモータと、前記回転軸に固定されたウォームギヤと、光軸から所定の距離だけ離隔した軸線を中心として前記固定枠に回動自在に支持されて前記ウォームギヤに噛合するウォームホイールと、前記ウォームホイールと同軸に設けられかつ前記ウォームホイールの回転を光軸方向の直進運動に変換して前記レンズ枠に伝達する変換機構と、を有する、
ことを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】
前記変換機構は、前記レンズ枠に形成されたフォロア部に係合すると共に前記ウォームホイールと共に回転して光軸方向のカム作用を及ぼすカムを含む、
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】
前記レンズ枠は、その径方向外側に突出して前記フォロア部及び光軸方向に伸長する案内孔が形成された突出腕部を有し、
前記固定枠には、前記ウォームホイールを回動自在に支持すると共に、前記案内孔に嵌合挿入されて前記レンズ枠を光軸方向に移動自在に案内する支持軸が設けられている、
ことを特徴とする請求項２に記載のレンズ駆動装置。
【請求項４】
前記カムと前記フォロア部との係合を維持させるべく前記レンズ枠を光軸方向に付勢するスプリングを有し、前記スプリングは、光軸と前記支持軸の中心軸線とを含む平面の一方側に設けられている、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載のレンズ駆動装置。
【請求項５】
前記スプリングは、前記レンズ枠の突出腕部と前記固定枠との間に張設されている、
ことを特徴とする請求項４に記載のレンズ駆動装置。
【請求項６】
前記カムは、前記ウォームホイールの中心軸線方向の一端部に一体的にかつ環状に形成された端面カムである、
ことを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
【請求項７】
前記変換機構は、前記ウォームホイールと同軸にて一体的に回動するリードスクリューと、前記リードスクリューに螺合すると共に前記レンズ枠と一体的に移動するように設けられたナットとを含む、
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８】
前記レンズ枠は、その径方向外側に突出して前記ナットが取り付けられる取り付け部及び光軸方向に伸長する案内孔が形成された突出腕部を有し、
前記固定枠には、前記案内孔に嵌合挿入されて前記レンズ枠を光軸方向に移動自在に案内する支持軸が設けられている、
ことを特徴とする請求項７に記載のレンズ駆動装置。
【請求項９】
前記レンズ枠を光軸方向に付勢するスプリングを有し、
前記スプリングは、光軸と前記支持軸の中心軸線とを含む平面の一方側に設けられている、
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】
前記固定枠には、被写体光を通過させる開口を有するカバーが連結され、
前記カバーは、前記スプリングの他端部を受け止める、
ことを特徴とする請求項９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、レンズを光軸方向に自動的に移動させる駆動源を備えたレンズ駆動装置に関し、特に、携帯電話機、携帯型パーソナルコンピュータ等の携帯情報端末機に搭載されるカメラに適用されるレンズ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機、携帯型パーソナルコンピュータ等の携帯情報端末機に搭載されるカメラは、携帯情報端末機で許容される搭載スペースが狭小であることから、可能な限り小型化する必要がある。また、携帯情報端末機に搭載されるカメラに自動変倍機能や自動合焦機能をもたせるためには、レンズを光軸方向に移動させるレンズ駆動装置が必要になる。
レンズを光軸方向に自動的に移動させるレンズ駆動装置としては、レンズを保持するレンズ枠、レンズ枠に対して光軸方向のカム作用を及ぼすカム部材、カム部材を光軸方向に直交する向きに駆動する複数の平歯車からなる歯車列、歯車列に回転トルクを与えるモータ、カム部材とレンズ枠との係合を維持させるべくレンズ枠を光軸方向に付勢するスプリング等を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−３４４３２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記従来のレンズ駆動装置を携帯情報端末機で許容される狭小な搭載スペースに組み込むためには、可能な限り小型のモータを使用する必要がある。また、小型のモータは、その出力トルクも小さいので、歯車列の減速比を大きくとる必要がある。
しかしながら、複数の平歯車からなる歯車列の減速比を大きくとると、多くの平歯車が必要になる。このため、レンズ駆動装置を携帯情報端末機に搭載できるほど小型化するのが困難であった。
【０００４】
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、レンズを光軸方向に自動的に駆動する駆動機構を備えつつ、携帯情報端末機等の狭小な搭載スペースに搭載することができるカメラ用の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】
【０００５】
本発明のレンズ駆動装置は、レンズを保持するレンズ枠と、レンズ枠を光軸方向に移動自在に支持する固定枠と、固定枠に保持されると共にレンズ枠を光軸方向に移動させる駆動機構と、を有し、駆動機構は、固定枠に固定されたモータと、回転軸に固定されたウォームギヤと、光軸から所定の距離だけ離隔した軸線を中心として固定枠に回動自在に支持されてウォームギヤに噛合するウォームホイールと、ウォームホイールと同軸に設けられかつウォームホイールの回転を光軸方向の直進運動に変換してレンズ枠に伝達する変換機構と、を有する、ことを特徴としている。
この構成によれば、モータの回転軸を回転させると、その回転は、ウォームギヤ及びウォームホイールにより減速されると共に変換機構により軸線の周りにおいて光軸方向の直進運動に変換されてレンズ枠に伝達され、レンズ枠が光軸方向に移動する。また、駆動機構にウォームギヤ及びウォームホイールを用いることにより、大きな減速比を確保しつつ駆動機構を小型化できる。また、変換機構は、光軸から離れた軸線の周りにおいてウォームホイールの回転を直進運動に変換してレンズ枠に伝達するので、駆動機構を集約化することができ、それ故に装置を小型化できる。
【０００６】
上記構成において、変換機構は、レンズ枠に形成されたフォロア部に係合すると共にウォームホイールと共に回転して光軸方向のカム作用を及ぼすカムを含む、構成を採用できる。
この構成によれば、変換機構を簡易な構造とすることができて、装置の小型化が可能になる。
【０００７】
上記構成において、レンズ枠は、その径方向外側に突出してナットが固定されると共に、光軸方向に伸長する案内孔が形成された突出腕部を有し、固定枠には、ウォームホイールを回動自在に支持すると共に、案内孔に嵌合挿入されてレンズ枠を光軸方向に移動自在に案内する支持軸が設けられている、構成を採用できる。
この構成によれば、レンズ枠の突出腕部に案内孔を形成すると共にこれに嵌合挿入される支持軸を固定枠に設けることにより、レンズ枠を光軸方向に精度良く案内できてレンズ枠の光軸がぐらつくのを防ぐことができる。また、ウォームホイールを回動自在に支持する機能とレンズ枠を光軸方向に移動自在に案内する機能とを支持軸に併せもたせることにより、装置の小型化が可能になる。
【０００８】
上記構成において、カムとフォロア部との係合を維持させるべくレンズ枠を光軸方向に付勢するスプリングを有し、スプリングは、光軸と支持軸の中心軸線とを含む平面の一方側に設けられている、構成を採用できる。
この構成によれば、スプリングを光軸と支持軸の中心軸線とを含む平面の一方側に設けることにより、レンズ枠にはその案内孔の中心軸線を上記平面の一方側へ傾けようとするモーメントが常時作用して、案内孔の内周面と支持軸の外周面との接触状態を安定化でき、レンズ枠の光軸がぐらついて撮像画像が変化するのを防止できる。
【０００９】
上記構成において、スプリングは、レンズ枠の突出腕部と固定枠との間に張設されている、構成を採用できる。
この構成によれば、スプリングの付勢力が突出腕部に直接的に作用してフォロア部とカムとを確実に係合させることができる。
【００１０】
上記構成において、カムは、ウォームホイールの中心軸線方向の一端部に一体的にかつ環状に形成された端面カムである、構成を採用できる。
この構成によれば、部品点数を削減できて、装置の組立が容易になる。
【００１１】
上記構成において、変換機構は、ウォームホイールと同軸にて一体的に回動するリードスクリューと、リードスクリューに螺合すると共にレンズ枠と一体的に移動するように設けられたナットとを含む、構成を採用できる。
この構成によれば、モータの回転は、ウォームギヤ及びウォームホイールにより減速されたのち、リードスクリュー及びナットによりさらに減速されると共に直進運動に変換されてレンズ枠に伝達される。これにより大きな減速比が確保できると共に、変換機構の小型化が可能となる。
【００１２】
上記構成において、レンズ枠は、その径方向外側に突出してナットが取り付けられる取り付け部及び光軸方向に伸長する案内孔が形成された突出腕部を有し、固定枠には、案内孔に嵌合挿入されてレンズ枠を光軸方向に移動自在に案内する支持軸が設けられている、構成を採用できる。
この構成によれば、レンズ枠の突出腕部に案内孔を形成すると共にこれに嵌合挿入される支持軸を固定枠に設けることにより、レンズ枠を光軸方向に精度良く案内できてレンズ枠の光軸がぐらつくのを防ぐことができる。
【００１３】
上記構成において、レンズ枠を光軸方向に付勢するスプリングを有し、スプリングが、光軸と支持軸の中心軸線とを含む平面の一方側に設けられている、構成を採用できる。
この構成によれば、スプリングを光軸と支持軸の中心軸線とを含む平面の一方側に設けることにより、レンズ枠にはその案内孔の中心軸線を上記平面の一方側に傾けようとするモーメントが常時作用して、案内孔の内周面と支持軸の外周面との接触状態を安定化でき、レンズ枠の光軸がぐらついて撮像画像が変化するのを防止できる。
【００１４】
上記構成において、固定枠には、被写体光を通過させる開口を有するカバーが連結され、カバーは、スプリングの他端部を受け止める、構成を採用できる。
この構成によれば、装置の組立が容易になると共に、部品点数を削減できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のレンズ駆動装置によれば、自動合焦機能あるいは自動変倍機能を実現しつつ、携帯情報端末機等の狭小な搭載スペースに搭載することができる。また、レンズ枠の光軸がぐらつくのを防いで安定した撮像性能が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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７は、本発明に係るレンズ駆動装置の一実施形態を示すものであり、図１は装置の外観を示す斜視図、図２は装置の内部構造を示す斜視図、図３はレンズ枠が繰り込み位置にある装置の断面図、図４は装置の分解斜視図、図５はレンズ枠及び駆動機構の外観を示す斜視図、図６はレンズ枠の外観を示す斜視図、及び図７はレンズ枠が繰り出し位置にある装置の断面図である。
【００１７】
この装置は、図１ないし図５に示すように、レンズＧ及びフィルタガラス１６を内側に保持するレンズ枠１０、撮像素子としてのＣＣＤ１００を保持すると共にレンズ枠１０を光軸Ｌの方向（以下、光軸方向とする）に移動自在に支持する固定枠２０、固定枠２０に保持されると共にレンズ枠１０を光軸方向に移動させる駆動機構の一部を構成するモータ３０，ウォームギヤ４０及びウォームホイール４１、被写体光を通過させる開口５１をもつと共に固定枠２０に固定されたカバー５０、レンズ枠１０を光軸方向に付勢するスプリング６０、レンズ枠１０の光軸方向の位置を検出する位置検出器７０等を備えている。
尚、固定枠２０に撮像素子としてのＣＣＤ１００を保持させることで、カメラユニットが形成される。
【００１８】
この装置において、被写体光が光軸方向の前方から開口５１を通じてレンズＧに進入し、ＣＣＤ１００に到達する。そして、レンズＧが、光軸方向に移動させられることにより、ＣＣＤ１００の結像面に対して被写体の合焦動作が行われる。
【００１９】
レンズ枠１０は、レンズＧを保持する円筒部を画定するように樹脂により形成されており、図２ないし図６に示すように、その径方向外側にそれぞれ突出して形成された、突出腕部１１、位置検出器７０により検出される被検出突出片１４、及び固定枠２０の後述する規制溝２１に挿通される規制用突出片１５を備えている。
突出腕部１１は、その先端部において光軸方向に伸長して形成されて後述する支持軸２２が嵌合挿入される案内孔１２、光軸方向の後面側に突出して形成されて後述するカム４２と係合するフォロア部１１ａ、スプリング６０の一端部が掛止される掛止突出片１３等を備える。案内孔１２に支持軸２２が摺動可能に嵌合挿入されることにより、レンズ枠１０は、光軸方向において移動自在に固定枠２０に支持される。
被検出突出片１４は、位置検出器７０によりその光軸方向の位置が光学的に検出される。これにより、レンズ枠１０の光軸方向の位置を検出できる。
規制用突出片１５は、固定枠２０の後述する規制溝２１に挿通されて、レンズ枠１０が後述する支持軸２２を中心として旋回するのを規制する。
【００２０】
固定枠２０は、樹脂により形成され、図１ないし図４に示すように、矩形状の外形をもつと共に、規制用突出片１５が挿通される規制溝２１、レンズ枠１０をその内側に収容する枠収容部２４、ＣＣＤ１００が装着される装着部２３、モータ３０、ウォームギヤ４０及びウォームホイール４１をその内側に収容する機構収容部２５、位置検出器７０を取り付ける取付部２６等を備えている。また、固定枠２０には、その底面部において、光軸Ｌから所定の距離だけ離隔した位置に光軸方向に伸長する支持軸２２が一体的に形成されている。
支持軸２２は、根元から先端に向けて段階的に縮径するように形成され、その根元側の大径部がウォームホイール４１の軸孔４１ａに摺動可能に嵌合挿入され、その先端側の細径部が案内孔１２に摺動可能に嵌合挿入される。これにより、レンズ枠１０は、支持軸２２により、光軸方向に移動自在に案内される。
【００２１】
モータ３０は、図２ないし図５に示すように、その回転軸３１が光軸方向に略垂直方向に伸長するようにステー３２により固定枠２０に固定されている。
ウォームギヤ４０は、樹脂により形成されて回転軸３１に固定されている。
ウォームホイール４１は、樹脂により形成され、その軸孔４１ａに支持軸２２の根元側の大径部が摺動可能に嵌合している。これにより、ウォームホイール４１は、光軸Ｌから所定の距離だけ離隔した軸線としての支持軸２２の中心軸線Ｊ１を中心として回動自在に固定枠２０に支持されてウォームギヤ４０に噛合する。そして、モータ３０の回転軸３１の回転は、ウォームギヤ４０を介して所定の減速比で減速されてウォームホイール４１に伝達される。
カム４２は、ウォームホイール４１と同軸に設けられると共に、ウォームホイール４１の中心軸線方向の一端部に一体的にかつ環状に形成された端面カムからなり、その環状のカム面４２ａがフォロア部１１ａと当接（係合）して光軸方向のカム作用を及ぼす。すなわち、カム４２は、ウォームホイール４１と共に回転し、中心軸線Ｊ１の周りにおいてウォームホイール４１の回転を光軸方向の直進運動に変換してレンズ枠１０（のフォロア部１１ａ）に伝達する変換機構として機能する。
【００２２】
カバー５０は、樹脂により形成され、図１ないし図４に示すように、固定枠２０と略合致する外形をもつと共に被写体光が通過する開口５１を備えており、ボルトＢＴにより固定枠２０に固定される。
【００２３】
スプリング６０は、コイル状に形成されており、図２、図４及び図５に示すように、その一端部が突出腕部１１の掛止突出片１３に掛止されていると共に、その他端部が固定枠２０の底面部に形成された図示しない掛止突出片に掛止されて、レンズ枠１０を光軸方向の固定枠２０側に付勢している。これにより、カム４２とフォロア部１１ａとの係合が維持される。また、スプリング６０は、支持軸２２の中心軸線Ｊ１と光軸Ｌとを含む平面の一方側（モータ３０側）に設けられている。これにより、レンズ枠１０にはその案内孔１２の中心軸線を平面の一方側に傾けようとするモーメントが常時作用するので、案内孔１２の内周面と支持軸２２との外周面との接触状態を安定化できる。すなわち、案内孔１２と支持軸２２との間に僅かなクリアランスが存在していても、上記のモーメントにより案内孔１２と支持軸２２との接触状態が略一定に維持される。それ故に、レンズ枠１０の光軸Ｌがぐらついて撮像画像が変化するのを防止できる。
【００２４】
位置検出器７０は、例えば、発光素子及び受光素子を備える透過型又は反射型の光センサであり、レンズ枠１０の被検出突出片１４を光学的に検出することにより、レンズ枠１０の光軸方向の位置を検出する。
【００２５】
次に、上記のレンズ駆動装置の動作について図３及び図７を参照して説明する。
図３に示すように、レンズ駆動装置のレンズ枠１０は、そのフォロア部１１ａがカム面４２ａの最低位置に当接して光軸方向の後方に繰り込んだ状態にある。この状態からモータ３０の回転軸３１を一方向に回転させると、カム４２が一方向に回転されてそのカム面４２ａのカム作用によりレンズ枠１０が光軸方向の前方に移動する。そして、レンズ枠１０は、図７に示すように、そのフォロア部１１ａがカム面４２ａの最高位置に当接すると、光軸方向の前方に最も繰り出した状態となる。尚、レンズ枠１０を繰り込み位置に戻すためには、モータ３０の回転軸３１を上記とは逆向きに回転させればよい。また、図３に示す繰り込み位置と図７に示す繰り出し位置との間において、撮像画像に基づいて合焦位置を探し出すことにより、ＣＣＤ１００の結像面に対して被写体の合焦動作が行われる。
【００２６】
以上のように、本実施形態によれば、レンズ枠１０を光軸方向に移動させる駆動機構における減速機として、ウォームギヤ４０及びウォームホイール４１を採用したので、駆動機構を小型化できる。また、ウォームホイール４１の回転を光軸方向の直進運動に変換してレンズ枠１０に伝達するカム４２をウォームホイール４１と同じ軸線Ｊ１上に設けたので、駆動機構を集約化できて装置の小型化が可能となる。
【００２７】
図８ないし図１３は、本発明に係るレンズ駆動装置の他の実施形態を示すものであり、図８は装置の正面図、図９はレンズ枠が繰り込み位置にある装置の断面図、図１０は装置の分解斜視図、図１１はレンズ枠、駆動機構及びスプリングの外観を示す斜視図、図１２はレンズ枠、駆動機構及びスプリングの分解斜視図、及び図１３はレンズ枠が繰り出し位置にある装置の断面図である。
【００２８】
この装置は、図８ないし図１２に示すように、レンズＧを内側に保持するレンズ枠１１０、レンズ枠１１０を光軸方向に移動自在に支持する固定枠１２０、固定枠１２０に保持されると共にレンズ枠１１０を光軸方向に移動させる駆動機構の一部を構成するモータ１３０，ウォームギヤ１４０及びウォームホイール１４１、駆動機構の一部を構成すると共に変換機構を構成するリードスクリュー１４２及びナット１４３、被写体光を通過させる開口１５１をもつと共に固定枠１２０に連結されたカバー１５０、レンズ枠１１０を光軸Ｌの方向に付勢するスプリング１６０、レンズ枠１１０の光軸Ｌの方向の位置を検出する位置検出器１７０等を備えている。
【００２９】
この装置において、被写体光が光軸Ｌの前方方向から開口１５１を通じてレンズＧに進入し、装置の後方に配置された図示しない撮像素子に到達する。そして、レンズＧが、光軸方向に移動させられることにより、図示しない撮像素子の結像面に対して被写体の合焦動作が行われる。
【００３０】
レンズ枠１１０は、レンズＧを保持する円筒部を画定するように樹脂により形成されており、図９ないし図１２に示すように、その径方向外側にそれぞれ突出して形成された、突出腕部１１１、固定枠１２０の後述する規制溝１２１に挿通される規制用突出片１１７、位置検出器１７０により検出される被検出突出片１１８等を備えている。
突出腕部１１１は、光軸方向に伸長して形成されて固定枠１２０の後述する支持軸１２２が摺動可能に嵌合挿入される案内孔１１２、ナット１４３が取り付けられる取り付け部１１３等を備える。
案内孔１１２に固定枠１２０の後述する支持軸１２２が嵌合挿入されることにより、レンズ枠１１０は光軸方向に移動自在に固定枠１２０により支持される。
取り付け部１１３は、突出腕部１１１と一体的に形成されていると共に、リードスクリュー１４２が挿通される挿通孔１１４、光軸方向の前側に形成されてスプリング１６０の一端部を支持するばね受け部１１５、光軸方向の後側に形成されてナット１４３が当接する当接面１１６、ナット１４３の後述する突出片１４３ａが嵌合挿入される取り付け穴１１９等を備える。
規制用突出片１１７は、固定枠１２０の後述する規制溝１２１に挿通されることにより、レンズ枠１１０が後述する支持軸１２２を中心として旋回するのを規制する役割を果たす。
被検出突出片１１８は、位置検出器１７０によりその光軸方向の位置が光学的に検出される。これにより、レンズ枠１１０の光軸方向の位置を検出できる。
【００３１】
固定枠１２０は、樹脂により形成され、図９及び図１０に示すように、矩形状の外形をもつと共に、光軸方向に伸長して規制用突出片１１７が挿通される規制溝１２１、レンズ枠１１０をその内側に収容する円筒状の枠収容部１２３、モータ３０を除く駆動機構を収容する機構収容部１２４、モータ３０を収容するモータ収容部１２５、位置検出器１７０を取り付ける取付部１２６等を備えている。また、固定枠１２０には、その底面部において、光軸Ｌから所定の距離だけ離隔した位置に光軸方向に伸長する支持軸１２２が一体的に形成されていると共に、リードスクリュー１４２の一方の軸端部を回動自在に支持する支持穴１２８ａを画定する環状の支持突部１２８が形成されている。
支持軸１２２は、その先端側が根元側よりも縮径して形成され、その根元側の大径部及び先端側の細径部の両方がレンズ枠１１０の案内孔１１２に摺動可能に嵌合する。これにより、レンズ枠１１０は光軸方向に移動自在に案内される。
【００３２】
モータ１３０は、その回転軸１３１が光軸方向に略直交するように固定枠１２０に固定される。
ウォームギヤ１４０は、樹脂により環状に形成されて回転軸１３１に固定されている。
ウォームホイール１４１は、樹脂により環状に形成され、その軸孔１４１ａにリードスクリュー１４２が嵌合挿入されてリードスクリュー１４２に固定されている。これにより、ウォームホイール１４１は、光軸Ｌから所定の距離だけ離隔した軸線としてのリードスクリュー１４２の中心軸線Ｊ２を中心として回動自在に固定枠１２０により支持される。
【００３３】
リードスクリュー１４２は、樹脂により形成され、図９ないし図１２に示すように、一方の軸端が固定枠１２０の軸穴１２８ａに回動自在に支持されていると共に、他方の軸端がカバー１５０の後述する軸孔１５３に摺動可能に嵌合挿入されている。
ナット１４３は、樹脂により環状に形成され、図９ないし図１２に示すように、リードスクリュー１４２に螺合すると共にレンズ枠１１０と一体的に移動するように設けられている。ナット１４３には、その外周面に取り付け部１１３の取り付け穴１１９に挿通される突出片１４３ａが突出して形成されている。突出片１４３ａが取り付け穴１１９に挿入されることにより、ナット１４３は取り付け部１１３に固定され、回転及び光軸方向の移動が規制される。これにより、リードスクリュー１４２が回転すると、ナット１４３は中心軸線Ｊ２の方向に移動する。すなわち、リードスクリュー１４２及びナット１４３は、中心軸線Ｊ２の周りにおいてウォームホイール１４１の回転を光軸方向の直進運動に変換してレンズ枠１１０（の当接面１１６）に伝達する変換機構として機能する。また、リードスクリュー１４２及びナット１４３は、ウォームホイール１４１の回転をさらに所定の減速比で減速してレンズ枠１１０に伝達する。このため、モータ１３０の回転トルクが小さくても、レンズ枠１１０に光軸方向に大きな直進力を及ぼすことができる。
【００３４】
カバー１５０は、樹脂により形成され、図８ないし図１０に示すように、固定枠１２０と略合致する外形をもつと共に、被写体光が通過する開口１５１、固定枠１２０の掛止突片１２７にスナップフィット結合されてカバー１５０を固定枠１２０の連結する掛止溝片１５２、リードスクリュー１４２の軸端が摺動可能に嵌合挿入される軸孔１５３、スプリング１６０を支持するばね受け部１５４等を備えている。
【００３５】
スプリング１６０は、コイル状に形成された圧縮スプリングであり、図９ないし図１１に示すように、リードスクリュー１４２の周りに配置されると共にその一端部が取り付け部１１３のばね受け部１１５に支持されると共に、その他端部がカバー１５０のばね受け部１５４に支持されて、レンズ枠１１０を固定枠１２０側に向けて付勢している。これにより、ナット１４３とリードスクリュー１４２との間のガタが確実に除去される。
また、スプリング１６０は、支持軸１２２の中心軸線Ｊ３と光軸Ｌとを含む平面の一方側（モータ１３０側）に設けられている。これにより、レンズ枠１１０にはその案内孔１１２の中心軸線を平面の一方側に傾けようとするモーメントが常時作用するので、案内孔１１２の内周面と支持軸１２２の外周面との接触状態を安定化できる。すなわち、案内孔１１２と支持軸１２２との間に僅かなクリアランスが存在していても、上記のモーメントにより案内孔１１２の内周面と支持軸１２２の外周面との接触状態が略一定に維持される。それ故に、レンズ枠１１０の光軸Ｌがぐらついて撮像画像が変化するのを防止できる。
【００３６】
位置検出器１７０は、例えば、発光素子及び受光素子を備える透過型又は反射型の光センサであり、レンズ枠１１０の被検出突出片１１８を光学的に検出することにより、レンズ枠１１０の光軸方向の位置を検出する。
【００３７】
次に、上記のレンズ駆動装置の動作について図９及び図１３を参照して説明する。
図９に示すように、レンズ枠１１０は、リードスクリュー１４２の光軸方向の後方側において螺合するナット１４３がその当接面１１６に当接して、光軸方向の後方に繰り込んだ状態にある。この状態からモータ１３０の回転軸１３１を一方向に回転させると、リードスクリュー１４２が回転して、レンズ枠１１０は、ナット１４３により光軸方向の前方に押されて移動する。そして、レンズ枠１１０は、図１３に示すように、光軸方向の前方に繰り出した状態となる。尚、レンズ枠１１０を繰り込み位置に戻すためには、モータ１３０の回転軸１３１を上記とは逆向きに回転させればよい。また、図９に示す繰り込み位置と図１３に示す繰り出し位置との間において、撮像画像に基づいて合焦位置を探し出すことにより、合焦動作が行われる。
【００３８】
以上のように、本実施形態によれば、レンズ枠１１０を光軸方向に移動させる駆動機構の減速機として、ウォームギヤ１４０及びウォームホイール１４１とリードスクリュー１４２及びナット１４３を採用したので、駆動機構の小型化を実現しつつより大きな減速比を確保することができると共に、ウォームギヤ１４０及びウォームホイール１４１の間に作用する摩擦による負荷を軽減できる。また、変換機構としてのリードスクリュー１４２及びナット１４３を、ウォームホイール１４１と同軸に配置したので、駆動機構を集約化できて装置の小型化が可能となる。
【００３９】
上記実施形態では、支持軸２２，１２２を固定枠２０，１２０に一体的に形成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、支持軸２２，１２２を固定枠２０，１２０とは別に形成して固定枠２０，１２０に固定することも可能である。
【００４０】
上記実施形態では、ウォームホイール４１にカム４２を一体的に形成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、カム４２を別に形成してウォームホイール４１に結合させることも可能である。
【００４１】
上記実施形態では、スプリング６０，１６０を、支持軸２２，１２２の中心軸線Ｊ１，Ｊ３と光軸Ｌとを含む平面の一方側（モータ３０，１３０側）に配置した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、これとは反対側に配置することも可能である。また、スプリングの付勢方向を反対にすることで、レンズ枠１０と固定枠２０との間ではなく、レンズ枠１０とカバー５０の間に付勢用のスプリングを設けることも可能であり、レンズ枠１１０とカバー１５０との間ではなく、レンズ枠１１０と固定枠１２０との間に付勢用のスプリングを設けることも可能である。
【００４２】
上記実施形態では、ナット１４３とレンズ枠１１０とを別々に形成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ナット１４３を突出腕部１１１に一体的に形成することも可能である。
また、上記実施形態では、ナット１４３をレンズ枠１１０に取り付ける構成としたが、これに限定されるものではなく、ナット１４３をその回動が規制されるようにレンズ枠１１０に当接させ、スプリング１６０の付勢力によりナット１４３とレンズ枠１１０との当接状態を維持させる構成とすることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上述べたように、本発明のレンズ駆動装置は、携帯電話機、携帯型パーソナルコンピュータなどの小型化、軽量化が要求される携帯情報端末機等に搭載されるデジタルカメラユニットのレンズ駆動装置として適用することができるのはもちろんのこと、レンズの駆動を要するものであれば、その他のレンズ光学系においても有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態に係るレンズ駆動装置の外観を示す斜視図である。
【図２】カバーを外した状態における装置の斜視図である。
【図３】レンズ枠が繰り込んだ状態にある装置の断面図である。
【図４】装置の分解斜視図である。
【図５】（ａ）はレンズ枠及び駆動機構の一の方向から見た斜視図であり、（ｂ）は他の方向から見た斜視図である。
【図６】（ａ）は斜め上方から見たレンズ枠の斜視図であり、（ｂ）は斜め下方から見たレンズ枠の斜視図である。
【図７】レンズ枠が繰り出された状態にある装置の断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係るレンズ駆動装置の正面図である。
【図９】図８におけるＡ−Ａ方向の断面図である。
【図１０】装置の分解斜視図である。
【図１１】レンズ枠、駆動機構及びスプリングの斜視図である。
【図１２】レンズ枠、駆動機構及びスプリングの分解斜視図である。
【図１３】レンズ枠が繰り出した状態における図８のＡ−Ａ方向の断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０…レンズ枠
１１…突出腕部
１１ａ…フォロア部
１２…案内孔
１３…掛止突出片
１４…被検出突出片
１５…規制用突出片
１６…フィルタガラス
２０…固定枠
２１…規制溝
２２…支持軸
２３…装着部
２４…枠収容部
２５…機構収容部
２６…取付部
３０…モータ（駆動機構）
３１…回転軸
３２…ステー
４０…ウォームギヤ（駆動機構）
４１…ウォームホイール（駆動機構）
４２…カム（変換機構、駆動機構）
４２ａ…カム面
５０…カバー
５１…開口
６０…スプリング
７０…位置検出器
１００…ＣＣＤ
Ｊ１…支持軸の中心軸線（軸線）
１１０…レンズ枠
１１１…突出腕部
１１２…案内孔
１１３…取り付け部
１１４…挿通孔
１１５…ばね受け部
１１６…当接面
１１７…規制用突出片
１１８…被検出突出片
１１９…取り付け穴
１２０…固定枠
１２１…規制溝
１２２…支持軸
１２３…枠収容部
１２４…機構収容部
１２５…モータ収容部
１２６…取付部
１２７…掛止突片
１２８…支持突部
１３０…モータ（駆動機構）
１３１…回転軸
１４０…ウォームギヤ（駆動機構）
１４１…ウォームホイール（駆動機構）
１４２…リードスクリュー（変換機構、駆動機構）
１４３…ナット（変換機構、駆動機構）
１４３ａ…突出片
１５０…カバー
１５１…開口
１５２…掛止溝片
１５３…支持孔
１５４…ばね受け部
１６０…スプリング
１７０…位置検出器
Ｊ２…リードスクリューの中心軸線（軸線）
Ｊ３…支持軸の中心軸線
Ｇ…レンズ
Ｌ…光軸
ＢＴ…ボルト
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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