(57)【要約】【課題】レンズなどといった被駆動体を精度良く駆動することができる小型の駆動装置、および撮像装置を提供することを目的とする。【解決手段】円筒形状を有する、磁場を形成するステータと、ステータの円筒形状内に位置する、ステータによって形成される磁場によって回転駆動される、磁性材料が混合された第１の樹脂材料と、磁性材料が混合されていない第２の樹脂材料とで２色射出成型されてなる、円筒内面に第２の樹脂材料からなる溝が設けられたロータと、ロータの溝に嵌入した突起を有する、ロータの円筒形状の更に内側に位置してロータの回転に伴って円筒形状の軸に沿う方向へと駆動される被駆動体とを備えた。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形状を有する、該円筒形状内に磁場を形成するステータと、
前記ステータの円筒形状内に位置して該円筒形状と同軸の円筒形状を有する、該ステータによって形成される磁場によって該ステータに対して回転駆動される、磁性材料が混合された第１の樹脂材料と、磁性材料が混合されていない第２の樹脂材料とで２色射出成型されてなる、円筒内面に該第２の樹脂材料からなる溝が設けられたロータと、
前記ロータの溝に嵌入した突起を有する、該ロータの円筒形状の更に内側に位置して該ロータの回転に伴って該ロータの円筒形状の軸に沿う方向へと駆動される被駆動体とを備えたことを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記ロータは、前記磁性材料が、ネオジウムであることを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
【請求項３】
前記被駆動体が、レンズを、光軸が前記ロータの円筒形状の軸に沿うように保持するレンズホルダであることを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
【請求項４】
円筒形状を有する、該円筒形状内に磁場を形成するステータと、
前記ステータの円筒形状内に位置して該円筒形状と同軸の円筒形状を有する、該ステータによって形成される磁場によって該ステータに対して回転駆動される、磁性材料が混合された第１の樹脂材料と、磁性材料が混合されていない第２の樹脂材料とで２色射出成型されてなる、円筒内面に該第２の樹脂材料からなる溝が設けられたロータと、
被写体光を結像させるレンズと、
前記ロータの溝に嵌入した突起を有する、該ロータの円筒形状の更に内側に位置して、前記レンズを、光軸が該円筒形状の軸に沿うように保持する、該ロータの回転に伴って該ロータの円筒形状の軸に沿う方向へと駆動されるレンズホルダと、
前記レンズを通ってきた被写体光が表面に結像されて、該被写体光を表わす画像信号を生成する撮像素子とを備えた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、被駆動体を駆動する駆動装置、および被写体光を表わす画像データを取得する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）などといった小型機器に、被写体を撮影してデジタルの撮影画像を取得する撮像装置を内蔵することが広範に行われている。日ごろから常に携帯している小型機器に撮像装置が備えられることによって、デジタルカメラやビデオカメラを持ち運ぶ手間をかけずに、いつでも手軽に撮影を行うことができる。また、これらの小型機器には、無線や赤外線などを使ったデータ通信機能が予め搭載されていることが一般的であり、撮影した撮影画像をその場ですぐに他の携帯電話やパーソナルコンピュータなどに送ることができるなどという利点もある。
【０００３】
しかし、携帯電話などといった小型機器に内蔵される撮像装置は、通常のデジタルカメラと比較してかなり小型なために、レンズやＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅ  Ｄｅｖｉｃｅ）などといった構成要素の大きさや、それら構成要素を収納するスペースが大幅に制限される。このため、これらの小型機器は、デジタルカメラの代替機器として用いられるには撮影機能や撮影画像の画質等が不十分であり、メモ替わりに画像を得る場合や、携帯電話等の待ち受け画面用の画像を得る場合などのように、画質を要求されない撮影用に用途が限定されることが多い。
【０００４】
これらの点に関し、近年では、高画素の小型ＣＣＤや、高コントラストな小型レンズなどが開発されてきており、携帯電話やＰＤＡなどといった小型機器を使って撮影される撮影画像の高画質化が急速に進んでいる。残る課題である撮影機能の充実においては、特に、これらの小型機器に、デジタルカメラには標準的に搭載されているオートフォーカス機能やズーム機能が搭載されることが望まれている。
【０００５】
オートフォーカス機能やズーム機能は、撮像装置内で複数のレンズを光軸に沿う方向に移動させることによって実現される。デジタルカメラやビデオカメラ等では、レンズ駆動方法として、ＤＣモータやステッピングモータなどの回転を利用する方法や、圧電素子の圧縮伸長を利用する方法などが知られている。これらの方法を、携帯電話などといった小型機器に適用する場合、装置の小型化、およびレンズの移動制御の精度などの点から、レンズが保持されたレンズ鏡筒の外周を取り囲む円筒形状の中空ロータを、その中空ロータの外周を取り囲むステータにパルス電流を与えることによって回転させる中空ステッピングモータを用いる方法が好ましいと考えられる。
【０００６】
このような中空ステッピングモータを適用したレンズ駆動方法としては、例えば、レンズ鏡筒とロータとの間にカム機構やらせん溝などといった移動機構を介して、レンズ鏡筒を光軸に沿う方向に駆動させる方法（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）や、ロータ自体でレンズ鏡筒を移動させる方法（例えば、特許文献４、特許文献５、特許文献６）や、レンズ鏡筒とロータを一体化させる方法（例えば、特許文献７）などが提案されている。
【０００７】
これらの方法のうち、特許文献４、特許文献５、特許文献６、および特許文献７に記載された方法によると、特別な移動機構を設ける必要がなく、装置全体を小型化することができるが、レンズ鏡筒が回転しながら前後方向に移動されるため、レンズの偏心によって像がずれてしまう恐れがある。
【０００８】
一方、特許文献１、特許文献２、特許文献３に記載された方法によると、ロータとレンズ鏡筒との間に設けられた移動機構によってロータの回転力が前後方向の力に変換されるため、レンズを回転させずに前後方向に移動させることができ、レンズの偏心などによる不具合を回避することができる。また、移動機構として、ロータの内周面にらせん溝を設け、レンズ鏡筒の外面にらせん溝と互いに噛み合うらせん突条を設けることによって、カム機構を適用する場合と比べてロータとレンズ鏡筒との間の距離を狭めることができ、装置の大幅な大型化を抑えることができる。
【特許文献１】特開昭５６−１４７１３２号公報
【特許文献２】特開昭５９−１０９００６号公報
【特許文献３】特開昭５９−１０９００７号公報
【特許文献４】特開昭６０−４１５号公報
【特許文献５】特開昭６０−４１６号公報
【特許文献６】特開昭６０−４１７号公報
【特許文献７】特開昭６２−１９５６１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここで、移動機構としてらせん溝とらせん突条を用いる場合、レンズをスムーズに駆動させるためには、ロータの内周面およびレンズ鏡筒の外面に設けられたらせん溝とらせん突条が、表面が滑らかな樹脂材料で構成されていることが好ましい。レンズ鏡筒は、レンズを保持することができるものであればどのような材料で構成されていてもよいため、樹脂材料で構成されたレンズ鏡筒の外面に直接らせん突条を設けることができる。しかし、ロータは磁性材料で構成されている必要があり、磁性材料は樹脂材料と比べてかなり表面が粗いため、通常は、らせん溝が設けられた樹脂部品がロータの内周面に取り付けられている。
【００１０】
樹脂部品をロータの内周面に取り付ける方法としては、ロータと樹脂部品との間に接着剤を塗布する方法が広く適用されている。しかし、高強度な磁性材料で構成されたロータに低強度な樹脂部品を挿入すると、樹脂部品が接着剤に押し付けられて変形してしまう恐れがある。樹脂部品が変形してしまうと、樹脂部品に設けられたらせん溝と、レンズ鏡筒に設けられたらせん突条とがうまく噛み合わず、樹脂部品やレンズ鏡筒ががたついてしまって、異音が発生してしまうなどという問題がある。
【００１１】
また、接着剤を用いる方法以外では、樹脂部品に合わせた形状の型の内側に、予め形成しておいたロータを挿入し、型に樹脂材料を流し込んで固めることによって、樹脂部品をロータと一体的に形成するインサート成型法などが知られている。しかし、小型の撮像装置の場合、型の内部にロータを精度良く配置することは困難であり、樹脂部品の中心がロータの円筒形状の軸とずれてしまう恐れがある。レンズ鏡筒のらせん突条は樹脂部品のらせん溝と噛み合わせられるため、樹脂部品がロータに対して正しい位置に設けられていないと、レンズの光軸とロータの回転軸とがずれてしまい、撮影画像に像ぶれなどが生じてしまうという問題がある。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑み、レンズなどといった被駆動体を精度良く駆動することができる小型の駆動装置、および撮像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】
【００１３】
上記目的を達成する本発明の駆動装置は、円筒形状を有する、円筒形状内に磁場を形成するステータと、
ステータの円筒形状内に位置して円筒形状と同軸の円筒形状を有する、ステータによって形成される磁場によってステータに対して回転駆動される、磁性材料が混合された第１の樹脂材料と、磁性材料が混合されていない第２の樹脂材料とで２色射出成型されてなる、円筒内面に該第２の樹脂材料からなる溝が設けられたロータと、
ロータの溝に嵌入した突起を有する、ロータの円筒形状の更に内側に位置してロータの回転に伴ってロータの円筒形状の軸に沿う方向へと駆動される被駆動体とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明の駆動装置によると、ロータにおける、ステータからの磁場による駆動力を受ける磁性体の部分と、被駆動体の突起が嵌入する溝の部分とが、２色射出成型によって一体的に形成される。この２色射出成型では、磁性体の部分と溝の部分との間に接着剤を塗布する必要がないため、第１の樹脂材料と比べて低強度な第２の樹脂材料で構成された溝の部分の変形が回避される。したがって、ロータの溝と被駆動体の突起とが精度良く嵌り合い、異音の発生を防止することができるとともに、効率よく被駆動体を駆動することができる。
【００１５】
また、２色射出成型では、上述したインサート成型を適用する場合のような、磁性体の部分と溝の部分との位置ずれが回避され、被駆動体を精度良く駆動することができる。
【００１６】
また、本発明の駆動装置において、上記ロータは、磁性材料が、ネオジウムであることが好ましい。
【００１７】
磁性材料としてネオジウムを適用することによって、磁力が強いロータを形成することができ、駆動装置のトルクを向上させることができる。
【００１８】
また、本発明の駆動装置において、上記被駆動体が、レンズを、光軸がロータの円筒形状の軸に沿うように保持するレンズホルダであることが好適である。
【００１９】
本発明の好適な形態の駆動装置によると、レンズを光軸に沿って精度良く駆動することができる。
【００２０】
また、上記目的を達成する本発明の撮像装置は、円筒形状を有する、円筒形状内に磁場を形成するステータと、
ステータの円筒形状内に位置して円筒形状と同軸の円筒形状を有する、ステータによって形成される磁場によってステータに対して回転駆動される、磁性材料が混合された第１の樹脂材料と、磁性材料が混合されていない第２の樹脂材料とで２色射出成型されてなる、円筒内面に第２の樹脂材料からなる溝が設けられたロータと、
被写体光を結像させるレンズと、
ロータの溝に嵌入した突起を有する、ロータの円筒形状の更に内側に位置して、レンズを、光軸が円筒形状の軸に沿うように保持する、ロータの回転に伴ってロータの円筒形状の軸に沿う方向へと駆動されるレンズホルダと、
レンズを通ってきた被写体光が表面に結像されて、被写体光を表わす画像信号を生成する撮像素子とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
本発明の撮像装置によると、携帯電話などといった小型機器に搭載される場合であっても、レンズを光軸に沿ってスムーズに駆動することができる。
【００２２】
なお、本発明にいう撮像装置については、ここではその基本形態のみを示すのにとどめるが、これは単に重複を避けるためであり、本発明にいう撮像装置には、上記の基本形態のみではなく、前述した駆動装置の各形態に対応する各種の形態が含まれる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、レンズなどといった被駆動体を精度良く駆動することができる小型の駆動装置、および撮像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２５】
図１は、本発明の一実施形態が適用された撮像装置の外観斜視図である。
【００２６】
撮像装置１は、携帯電話などに搭載される小型の撮像装置であり、光軸に沿う方向（以下、光軸に沿う方向を前後方向と称する）に複数のレンズを駆動させることによって、被写体に焦点を合わせるオートフォーカス機能が用意されている。この撮像装置１は、外観上、上カバー１０と、下カバー４０との間に、円筒形状を有するステータ３０が挟まれており、そのステータ３０の内側には、後述するロータやレンズが保持されたレンズホルダ２０などが配置されている。このステータ３０は、本発明にいうステータの一例に相当する。
【００２７】
図２は、図１に示す撮像装置１を直線ＡＡ´を通る面で切断するときの断面図である。
【００２８】
図２には、図１にも示す上カバー１０、下カバー４０、ステータ３０、レンズホルダ２０が示されており、さらに、第１レンズ２１、第２レンズ２２、第３レンズ２３、ロータ５０、ＣＣＤ６０などが示されている。ロータ５０は、マグネット部分５１と、樹脂部分５２とで構成されている。
【００２９】
レンズホルダ２０、およびロータ５０は、ステータ３０と同軸の円筒形状を有し、ステータ３０の内側に、ステータ３０に近い側から、ロータ５０、レンズホルダ２０の順に配置されている。ステータ３０とロータ５０は、ステッピングモータを構成しており、ステータ３０にパルス電流が印加されると、そのパルス電流に応じた回転数だけロータ５０が回転される。ロータ５０は、本発明にいうロータの一例に相当する。
【００３０】
ここで、一旦、図２の説明を中断し、図３を使ってステータ３０とロータ５０について詳しく説明する。
【００３１】
図３は、ステータ３０とロータ５０を示す図である。
【００３２】
ステータ３０は、上コイル部３０ａと下コイル部３０ｂとの２層のコイル部で構成されている。上コイル部３０ａと下コイル部３０ｂとでは同様の構成を有しているため、下コイル部３０ｂの構成の説明を省き、上コイル部３０ａの構成についてのみ説明する。
【００３３】
上コイル部３０ａは、上コイルカバー３２と下コイルカバー３３とで円筒形状に取り囲まれて形成されており、カバーで取り囲まれた内部に、巻回された導線からなるコイル３１が格納されている。上コイルカバー３２および下コイルカバー３３には、円筒形状の内側にそれぞれが互い違いに噛み合うように配置された歯３２ａ，３３ａが設けられている。これら歯３２ａと歯３３ａとの間には、ギャップが存在する。
【００３４】
上コイル部３０ａのコイル３１と、下コイル部３０ｂのコイル３１には、交互にパルス電流が印加される。パルス電流が印加されると、コイル３１では磁力線が発生し、その磁力線が上コイルカバー３２および下コイルカバー３３によって円筒形状の内側に導かれる。導かれた磁力線は、歯３２ａ，３３ａに達すると、一旦空気中に出てギャップを越える。これによって、互いに噛み合うように配置された歯３２ａ，３３ａの一方がＮ極、他方がＳ極となり、ステータ３０の円筒形状の内周に沿ってＮ極、Ｓ極の磁場が交互に形成される。
【００３５】
ロータ５０は、マグネット部分５１と樹脂部分５２とが２色射出成型によって一体的に成型されている。この２色射出成型については、後で詳しく説明する。
【００３６】
ロータ５０のマグネット部分５１は、ネオジウムなどといった磁性材料を含む樹脂材料で構成されており、例えば、内周に沿ってＮ極、Ｓ極が交互に形成されているリング状のヘッドの内部を通過させられることによって、円筒形状の外周に沿ってＮ極、Ｓ極交互に磁極化された永久磁石である。マグネット部分５１は、ステータ３０によって形成される磁場との反発力および吸引力によって、ステータ３０に対して回転駆動される。
【００３７】
ロータ５０の樹脂部分５２は、滑らかな表面を有する樹脂材料で構成されており、マグネット部分５１の回転に伴って回転される。この樹脂部分５２の内面には、図２に示すように、らせん溝５２ａが設けられており、このらせん溝５２ａがレンズホルダ２０の外面の一部に設けられたらせん突条２０ａ（後述する）と噛み合っている。らせん溝５２ａは、本発明にいう溝の一例にあたる。
【００３８】
ロータ５０の回転駆動について説明する。
【００３９】
ロータ５０のマグネット部分５１は、４８極に磁極化されており、上コイル部３０ａおよび下コイル部３０ｂの歯はそれぞれ４８個ずつ設けられている。また、上コイル部３０ａの歯の位置と、下コイル部３０ｂの歯の位置とでは、歯の半個分ずつずれている。ステータ３０にパルス電流が後述するように通電されると、ロータ５０は、１極分を１ステップとして回転し、４８ステップで１周回転する。
【００４０】
ロータ５０を順方向に回転させるときには、上コイル部３０ａの順方向、下コイル部３０ｂの順方向、上コイル部３０ａの逆方向、下コイル部３０ｂの逆方向という順番で通電を繰り返すことによって、ロータ５０を順方向に確実に回転させることができる。また、上コイル部３０ａの順方向、下コイル部３０ｂの逆方向、上コイル部３０ａの逆方向、下コイル部３０ｂの順方向という順番で通電を繰り返すことによって、ロータ５０を逆方向に回転させることができる。
【００４１】
以上で、図３の説明を終了し、図２に戻って説明する。
【００４２】
レンズホルダ２０は、上カバー１に近い側から第１レンズ２１、第２レンズ２２、第３レンズ２３の順に並べられたレンズを保持している。第１レンズ２１、第２レンズ２２、および第３レンズ２３は、本発明にいうレンズの一例に相当する。また、レンズホルダ２０は、本発明にいう被駆動体の一例に相当するとともに、本発明にいうレンズホルダの一例に相当する。
【００４３】
第１レンズ２１、第２レンズ２２、第３レンズ２３は、以下の条件を満たしている。
【００４４】
まず、第１レンズ２１は、この例では、ガラス材料によって構成され、前側（上カバーに近い側）の面（以下、表面と称する）が凸面形状の、正のパワーを有するメニスカス形状である。
【００４５】
第２レンズ２２は、プラスチック材によって構成され、この例では、裏面が非球面形状で、表面が凹面形状の、負のパワーを有するメニスカス形状である。
【００４６】
第３レンズ２３は、プラスチック材によって構成され、表裏面の両面が非球面形状であり、裏面が光軸近傍において凹面形状の、負のパワーを有する形状である。
【００４７】
また、レンズ系全体の近軸焦点距離をｆ、第３レンズ２３の近軸焦点距離をｆ３、第１レンズ２１の表面の曲率半径をＲ１、最大像高における半画角をθとすると、
０．６＜Ｒ１／ｆ＜０．８    ……（１）
−１．０＜ｆ３／ｆ＜０      ……（２）
０．６０＜ｔａｎθ＜０．７０……（３）
を満たす。
【００４８】
上記のような条件を満たす第１レンズ２１、第２レンズ２２、第３レンズ２３を適用することによって、コンパクトで高精度なレンズ群を構成することができる。
【００４９】
また、レンズホルダ２０の、第１レンズ２１の側方の外面には、前後方向に延びる凸部２０ｂが設けられており、第２レンズ２２、および第３レンズ２３を保持している部分の外面には、らせん突条２０ａが設けられている。このらせん突条２０ａは、本発明にいう突起の一例にあたる。
【００５０】
このレンズホルダ２０が前後方向に駆動される機構について説明する。
【００５１】
ステータ３０にパルス電流が通電されると、ロータ５０が４８ステップごとに１周回転される。樹脂部分５２のらせん溝５２ａは、レンズホルダ２０のらせん突条２０ａよりも２周分（＝９６ステップ分）多く設けられており、レンズホルダ２０は、９６ステップ分の移動が可能である。
【００５２】
ロータ５０の回転力は、らせん溝５２ａとらせん突条２０ａによって前後方向の力に変換される。変換された前後方向の力は、レンズホルダ２０に伝えられ、レンズホルダ２０が前後方向に駆動される。本実施形態では、レンズホルダ２０は、フルストローク（＝９６ステップ分）で前後方向に約１．２５ｍｍ移動し、１ステップでは前後方向に約１３μｍ移動する。つまり、この撮像装置１では、レンズ位置を１３μｍ単位で制御することができる。
【００５３】
図２に示す上カバー１０と下カバー４０とは、ビス（図示しない）によって繋がっている。
【００５４】
上カバー１０には、レンズホルダ２０の凸部２０ｂに相応する部分に、前後方向に延びた、凸部２０ｂと嵌合する凹部１０ａが設けられている。ロータ５０の回転力は、らせん溝５２ａとらせん突条２０ａによってレンズホルダ２０に伝えられるが、レンズホルダ２０の回転方向への移動が規制されていない場合、レンズホルダ２０が回転しながら前後方向に移動されるため、レンズの偏心によって像がずれてしまう恐れがある。レンズホルダ２０の凸部２０ｂと、上カバーの凹部１０ａとが互いに嵌り合うことによって、このようなレンズホルダ２０の回転が防止される。
【００５５】
また、下カバー４０は、ローパスフィルタ４１とＣＣＤ６０とを保持している。
【００５６】
第１レンズ２１、第２レンズ２２、および第３レンズ２３を通ってきた被写体光は、ローパスフィルタ４１を通ってＣＣＤ６０に受光される。ローパスフィルタ４１では、被写体光に含まれる不要に緻密な空間周波数成分が均される。このローパスフィルタ４１を介すことによって、擬色やモアレなどといった不具合を軽減させることができる。
【００５７】
ローパスフィルタ４１を通ってきた被写体光は、ＣＣＤ６０で受光され、被写体を表わす画像データが生成される。ＣＣＤ６０は、本発明にいう撮像素子の一例に相当する。
【００５８】
以上のような撮像装置１において、以下のような手順でオートフォーカス機能が実現される。尚、ここでは、ステータ３０に順方向のパルス電流を通電することによって、レンズホルダ２０は前方向に移動するものとして説明する。
【００５９】
まず、ＣＣＤ６０において被写体光が粗く読み取られ、被写体光を表わす低解像度データが生成される。この低解像度データは、撮像装置１が備えられた携帯電話等のＣＰＵに伝えられる。
【００６０】
続いて、ステータ３０に、レンズホルダ２０を１ステップ分移動させるための順方向のパルス電流が通電される。
【００６１】
ステータ３０にパルス電流が通電されると、ロータ５０が１ステップ分回転する。ロータ５０の回転力は、前方向の力に変換されてレンズホルダ２０に伝えられ、レンズホルダ２０が前方向に約１３μｍ移動する。
【００６２】
レンズホルダ２０が移動すると、再びＣＣＤ６０で被写体光が読み取られて低解像度データが生成される。この低解像度データも、撮像装置１が備えられた携帯電話等のＣＰＵに伝えられる。
【００６３】
ＣＰＵでは、ＣＣＤ６０から伝えられた２つの低解像度データそれぞれのコントラストが検出され、検出されたコントラストのうちどちらのコントラストが大きいかが判定される。先の低解像度データのコントラストの方が大きい場合には、レンズホルダ２０を後方向に１ステップ分戻す逆方向のパルス電流がステータ３０に通電され、後の低解像度データのコントラストの方が大きい場合には、レンズホルダ２０を前方向にさらに１ステップ分移動させる順方向のパルス電流がステータ３０に通電される。
【００６４】
上記のように、レンズホルダ２０を移動させてコントラストを検出する処理を、先の低解像度データのコントラストと、後の低解像度データのコントラストとの大小が反転するまで最大で９６ステップ分続ける。それらのコントラストの大小が反転したら、ステータ３０に、その直前に通電した方向とは逆の方向のパルス電流を通電して、レンズホルダ２０を１ステップ分戻す。このときのレンズホルダ２０の位置が、コントラストが最大となる合焦位置となる。
【００６５】
撮像装置１は、基本的には以上のように構成されている。
【００６６】
ここで、この撮像装置１における本発明の一実施形態としての特徴は、マグネット部分５１と樹脂部分５２とが２色射出成型されたロータ５０にある。以下では、ロータ５０の構成について詳しく説明する。
【００６７】
まず、ロータ５０の製造方法について説明する。
【００６８】
図４は、ロータ５０を２色射出成型によって製造するためのロータ成型機の簡略図である。このロータ成型機１００は、樹脂部分５２を成型する過程と、マグネット部分５１を成型する過程の２つの過程を経てロータ５０を製造する。
【００６９】
ロータ成型機１００には、固定された固定部１１０と、固定部１１０に近づく／遠ざかる方向（矢印Ａ）に移動されるとともに、回転されて（矢印Ｂ）上下が切り替えられる可動部１２０とが備えられている。
【００７０】
固定部１１０には、樹脂部分５２を成型するための第１材料注入部１１１、第１形成部１１３と、マグネット部分５１を成型するための第２材料注入部１１２、第２形成部１１４が設けられている。
【００７１】
第１材料注入部１１１には、樹脂部分５２を構成する樹脂材料（以下では、第１材料と称する）が注入される。この第１材料としては、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂に、ネオジウムの磁粉を混入させたものが適用される。ネオジウムは、本発明にいう磁性材料の一例にあたり、第１材料は、本発明にいう第１の樹脂材料の一例に相当する。
【００７２】
第１形成部１１３には、樹脂部分５２の外面に合った形状を有する穴が空けられており、第１材料注入部１１１から第１材料が流れ込んで固化される。
【００７３】
第２材料注入部１１２には、マグネット部分５１を構成する、磁性材料が含まれた樹脂材料（以下では、第２材料と称する）が注入される。第２材料としては、ポリカーボネイド樹脂などが適用される。第２材料は、本発明にいう第２の樹脂材料の一例に相当する。      
【００７４】
第２形成部１１４には、マグネット部分５１の外面に合った形状を有する穴が空けられており、第２材料注入部１１２から第２材料が流れ込んで固化される。
【００７５】
また、可動部１２０には、外面が樹脂部分５２のらせん溝５２ａと嵌合する形状を有する、２つの突出部１２１，１２２が設けられている。
【００７６】
まず、可動部１２０が固定部１１０に向けて移動され、片方の突出部１２１が第１形成部１１３に挿入されるとともに、他方の突出部１２２が第２形成部１１４に挿入される。
【００７７】
続いて、第１材料注入部１１１に第１材料が注入され、その第１材料が第１形成部１１３に射出される。
【００７８】
第１材料が固化すると、可動部１２０が固定部１１０から離れる方向に移動される。このとき、第１形成部１１３に挿入されていた突出部１２１の外面に、固化した第１材料が付着しており、突出部１２１といっしょに第１材料が第１形成部１１３から取り出される。この固化した第１材料は、ロータ５０の樹脂部分５２と同じ形状を有している。
【００７９】
第１材料が取り出されると、可動部１２０が矢印Ｂの方向に回転されて、上の突出部１２１と下の突出部１２２とが入れ替えられる。さらに、可動部１２０が固定部１１０に向けて移動され、第１材料が付着した突出部１２１が第２形成部１１２に挿入されるとともに、他方の突出部１２２が第１形成部１１３に挿入される。
【００８０】
続いて、第２材料注入部１１２に第２材料が注入され、その第２材料が第２形成部１１４に射出される。第２形成部１１４に挿入された突出部１２１には、外面に固化された第１材料が付着しているため、第２形成部１１４に射出された第２材料は、第１材料のさらに外面を覆うように流れ込む。尚、このとき、上記と同様にして、第１材料注入部１１１にも第１材料が注入される。
【００８１】
第１形成部１１３の第１材料、および第２形成部１１４の第２材料が固化すると、可動部１２０が固定部１１０から離れる方向に移動される。第２形成部１１４に挿入されていた突出部１２１には、最外面に固化した第２材料が付着している。この固化した第２材料は、ロータ５０のマグネット部分５１と同じ形状を有している。
【００８２】
続いて、突出部１２１から付着物（ロータ５０）が抜き取られる。さらに、可動部１２０が矢印Ｂの方向に回転されるとともに、固定部１１０に向けて移動され、上述した過程が繰り返される。突出部１２１から抜き取られたロータ５０は２層構造を有しており、第１材料で構成された内側の層は樹脂部分５２を形成し、第２材料で構成された外側の層はマグネット部分５１を形成している。
【００８３】
ロータ５０は、以上のようにして製造される。
【００８４】
ここで、ロータの製造方法としては、従来、マグネット部分５１と樹脂部分５２とを別々に成型し、それらを接着剤で接着する方法が広く適用されている。上述した２色射出成型を適用することによって、接着剤を用いる方法で必要となる、接着剤を塗布する作業、マグネット部分に樹脂部分を挿入する作業、はみ出た接着剤をクリーニングする作業などを省くことができ、作業を簡略化することができる。
【００８５】
続いて、２色射出成型で製造されたロータと、接着剤を用いる方法で製造されたロータの部品精度について説明する。
【００８６】
図５は、撮像装置１をレンズの光軸Ｏを通る面（図１に示す直線ＡＡ´を通る面）で切断するときの断面の簡略図である。
【００８７】
図５において、マグネット部分５１の厚さをＷ1、ロータ５０の外径をφ1、ロータ５０とステータ３０との間の距離をＷ2、ステータ３０の外径をφ2とする。
【００８８】
上述した２色射出成型、および接着剤を用いる方法それぞれでロータを形成し、ロータとの間に所定距離（Ｗ2＝０．３ｍｍ）を空けてステータを配置して、図５に示すような撮像装置１を組み立てる。それぞれの撮像装置において、マグネット部分５１の厚さＷ1、ロータ５０の外径φ1、およびステータ３０の外径φ2を計測する。尚、どちらの製造方法においても、ロータのマグネット部分５１は、ＰＰＳ樹脂に磁粉（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ）を混入させたものを用いて形成し、樹脂部分５２は、ポリカーボネイド樹脂を用いて形成する。
【００８９】
表１は、２色射出成型で製造したロータが組み込まれた撮像装置の実施例、および接着剤を用いる方法で製造したロータが組み込まれた撮像装置の比較例それぞれにおける、マグネット部分５１の厚さＷ1、ロータ５０の外径φ1、ロータ５０とステータ３０との間の距離Ｗ2（０．３ｍｍで一定）、ステータ３０の外径φ2を示している。
【００９０】
【表１】
2006094606.tif 000003
【００９１】
通常、中空の部品を成型する際には、その部品が所定の厚さ以上の厚さを有していないと、部品を金型から外すときに破れてしまうなどといった不具合が生じる恐れがある。２色射出成型を適用する場合、ロータ５０の厚さ（マグネット部分５１の厚さと樹脂部分５２の厚さとの総計）が所定の厚さ以上であればよいため、マグネット部分５１の厚さ（Ｗ1＝０．４ｍｍ）は薄くすることができる。その結果、ロータ５０の外径（φ1＝１０．２ｍｍ）が小さくなり、ロータ５０と一定距離（Ｗ2＝０．３ｍｍ）を空けて配置されるステータ３０の外径（φ2＝１４．０ｍｍ）も小さくすることができる。このように、２色射出成型を適用すると、装置全体を小型化することができる。
【００９２】
また、予め装置全体の大きさが決まっている場合、マグネット部分５１の厚さＷ1を薄くすることができると、その分、ステータ３０の外径φ2を大きくすることができる。すなわち、ステータ３０のコイル３１の巻数を増加させることができ、モータのトルクを向上させることができる。
【００９３】
接着剤を用いる方法を適用した比較例の場合、マグネット部分５１は単独で成型されるため、マグネット部分５１の厚さ（Ｗ1＝０．６ｍｍ）を十分には薄くすることができない。さらに、マグネット部分５１と樹脂部分５２との間に接着剤が塗布されるため、ロータ５０の外径（φ1＝１０．６ｍｍ）、およびステータ３０の外径（φ2＝１４．４ｍｍ）が大きくなる。その結果、２色射出成型を適用した実施例と比較して、装置全体が大型化してしまう。このように、装置の小型化という点において、２色射出成型で製造されたロータを適用することが好ましいことが確認された。
【００９４】
また、スムーズなレンズ駆動を実現するため、樹脂部分５２の摩擦係数はかなり低く設計されている。このため、接着剤でマグネット部分５１と樹脂部分５２とを接着しようとすると、マグネット部分５１と樹脂部分５２との接触面が１面だけでは接着力が不十分であり、例えば、マグネット部分５１の上面（上カバー１０に近い面）も樹脂部分５２で覆うなどして接触面を広げる必要がある。その結果、ロータ５０が小型化されて、ロータ５０の磁力が弱くなり、モータのトルクが減少してしまう。このように、モータのトルクの向上という点においても、２色射出成型で製造されたロータを適用することが好ましいことが確認された。
【００９５】
また、実施例、および比較例において、ロータ５０を回転駆動させたときの音を確認した。その結果、比較例の撮像装置では、ロータ５０の回転に伴って異音が発生した。
【００９６】
比較例の撮像装置では、マグネット部分５１と樹脂部分５２とが接着剤で接着されており、マグネット部分５１よりも強度が低い樹脂部分５２が接着剤に押し付けられて変形してしまったと考えられる。このような樹脂部分５２の変形に伴って、樹脂部分５２の内周面に設けられたらせん溝５２ａと、レンズホルダ２０のらせん突条２０ａがうまく噛み合わず、レンズホルダ２０を駆動させるために必要な最低駆動電圧が、実施例における最低駆動電圧よりも高かった。このように、異音の発生や、レンズ駆動の効率という点においても、２色射出成型で製造されたロータを適用することが好ましいことが確認された。
【００９７】
ここで、上記では、ステータにパルス電流を印加することによって、ロータの回転を制御するステッピングモータを適用する例について説明したが、本発明にいうレンズホルダを駆動するモータはＤＣモータなどであってもよい。
【００９８】
また、上記では、撮像素子としてＣＣＤを適用する例について説明したが、本発明にいう撮像素子は、例えば、ＭＯＳなどであってもよい。
【００９９】
また、上記では、レンズホルダを駆動して、オートフォーカス機能を実現する例について説明したが、本発明の駆動装置および撮像装置は、例えば、ズーム機能を実現するものであってもよく、ズーム機能とオートフォーカス機能との両方を実現するものであってもよい。
【０１００】
また、上記では、ロータに１条のねじで構成されたらせん溝を設ける例について説明したが、本発明にいう溝は、例えば、ヘリコイド（多条ねじ）などであってもよい。
【０１０１】
また、上記では、ロータにらせん溝を設け、レンズホルダにらせん突条を設ける例について説明したが、本発明にいう溝と突起は、例えば、カム溝とカムピンなどであってもよい。このとき、ロータに３本のカム溝を設け、レンズホルダに３本のカムピンを設けることによって、レンズホルダのがたつきを抑えてスムーズに駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の一実施形態が適用された撮像装置の外観斜視図である。
【図２】図１に示す撮像装置１を直線ＡＡ´を通る面で切断するときの断面図である。
【図３】ステータ３０とマグネット部分５１を示す図である。
【図４】ロータ５０を２色射出成型によって製造するためのロータ成型機の簡略図である。
【図５】撮像装置１をレンズの光軸Ｏを通る面（図１に示す直線ＡＡ´を通る面）で切断するときの断面の簡略図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１    撮像装置
１０    上カバー
１０ａ    凹部
１１    柱
２０    レンズホルダ
２０ａ    らせん突条
２０ｂ    凸部
２１    第１レンズ
２２    第２レンズ
２３    第３レンズ
３０    ステータ
３０ａ    上コイル部
３０ｂ    下コイル部
３１    コイル
３２    上コイルカバー
３３    下コイルカバー
３２ａ，３３ａ    歯
４０    下カバー
４１    ローパスフィルタ
５０    ロータ
５１    マグネット部分
５２    樹脂部分
５２ａ    らせん溝
６０    ＣＣＤ
【図１】
2006094606.tif 000004
【図２】
2006094606.tif 000005
【図３】
2006094606.tif 000006
【図４】
2006094606.tif 000007
【図５】
2006094606.tif 000008