(57)【要約】【課題】姿勢差がなく、光軸方向移動時の撮像レンズ群のシフトやチルトが解消でき、更に、製造時の組み立て性を向上させたレンズ駆動装置を得ること。【解決手段】撮像レンズ群と、撮像レンズ群を保持する鏡枠と、導電体で形成されたコイルと、マグネットと、ヨークと、筐体と、鏡枠を所定の方向に付勢する付勢部材と、を有し、コイルに通電して生じる電磁力により鏡枠及び撮像レンズ群を付勢部材の付勢力に抗して光軸方向に移動させるレンズ駆動装置において、鏡枠は、１つのガイド軸と嵌合すると共に、付勢部材の一部が係合又は固定されているレンズ駆動装置とする。【選択図】図４
2008203719.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像レンズ群と、該撮像レンズ群を保持する鏡枠と、マグネットとヨークと導電体で形成されたコイルとで構成されたアクチュエータと、前記鏡枠を所定の方向に付勢する付勢部材と、筐体と、を有し、前記コイルに通電して生じる電磁力により前記鏡枠及び前記撮像レンズ群を前記付勢部材の付勢力に抗して光軸方向に移動させるレンズ駆動装置において、
前記鏡枠は、光軸に平行な１つのガイド軸と嵌合すると共に、前記付勢部材の一部が係合又は固定されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】
撮像レンズ群と、該撮像レンズ群を保持する鏡枠と、前記鏡枠を所定の方向に付勢する付勢部材と、前記鏡枠及び前記撮像レンズ群を前記付勢部材の付勢力に抗して光軸方向に移動させるアクチュエータと、筐体と、を有するレンズ駆動装置において、
前記アクチュエータは、マグネットとヨークと導電体で形成されたコイルとで構成され、前記コイルに通電して生じる電磁力により、前記鏡枠は光軸に平行な２つのガイド軸に案内されて移動することを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項３】
前記ガイド軸が、金属材料で形成されたものであ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】
前記ガイド軸が、前記筐体と一体で成形されたものであ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】
撮像レンズ群と、該撮像レンズ群を保持する鏡枠と、マグネットとヨークと導電体で形成されたコイルとで構成されたアクチュエータと、前記鏡枠を所定の方向に付勢する付勢部材と、筐体と、を有し、前記コイルに通電して生じる電磁力により前記鏡枠及び前記撮像レンズ群を前記付勢部材の付勢力に抗して光軸方向に移動させるレンズ駆動装置において、
前記鏡枠には光軸に平行なガイド軸が形成され、該ガイド軸が前記筐体と嵌合すると共に、前記付勢部材の一部が前記鏡枠に係合又は固定されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項６】
前記付勢部材は板バネであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のレンズ駆動装置。
【請求項７】
前記コイルと、前記マグネットと、前記ヨークは、前記鏡枠の側面に配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のレンズ駆動装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のレンズ駆動装置を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項９】
請求項８に記載の撮像装置を備えたことを特徴とする携帯端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話等の携帯端末に内蔵される小型の撮像装置に好適なレンズ駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、小型で薄型の撮像装置が携帯電話機やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等の小型、薄型の携帯端末に搭載されるようになっている。これにより遠隔地へ音声情報だけでなく画像情報も相互に伝送することが可能となった。これらの撮像装置に用いられる撮像素子としては、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）型イメージセンサやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型イメージセンサ等の固体撮像素子が使用されている。
【０００３】
また、これら携帯電話機やＰＤＡに搭載される撮像装置も、固定焦点方式だけでなく被写体距離に対応して撮像レンズ群を光軸方向に移動させて鮮鋭な画像を得るものも種々提案されている。
【０００４】
上記の撮像レンズ群を光軸方向に移動させるための駆動装置として、コイルと、マグネットと、ヨークを配置し、コイルに通電して生じる電磁力により鏡枠及び撮像レンズ群を光軸方向に移動させるレンズ駆動装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
図７は、従来のレンズ駆動装置のヨーク、マグネット、コイル周辺を示す断面模式図である。同図に示すように、撮像素子５１の前方に、Ｏを光軸とする撮像レンズ群１０が配置されている。この撮像レンズ群１０を保持する鏡枠２２に、コイル３３が固着され、磁性体であるコの字状のヨーク３１に１極着磁のマグネット３２が固着されている。コイル３３は、図示の如く、ヨーク３１とマグネット３２に挟まれた位置に配置され、ヨーク３１により閉磁気回路が形成されている。
【０００６】
鏡枠２２は板バネ２３、２４が挟みこむことで保持されており、コイル３３に通電することで、マグネット３２の磁界とコイル３３を流れる電流とにより電磁力を発生させ、この電磁力により鏡枠２２とコイル３３は光軸Ｏ方向（図示矢印方向）に板バネ２３、２４の付勢力に抗して移動させられ、フォーカシングが行われるようになっている。
【特許文献１】特開２００５−１２８３９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１に記載のレンズ駆動装置は、レンズ群を保持する鏡枠を２つの板バネで挟みこむことで鏡枠を保持し、電磁力により、鏡枠及び撮像レンズ群を２つの板バネの付勢力に抗して移動させるものである。
【０００８】
このような構成の場合、２つの板バネを正確に平行に配置すると共に、２つの板バネによる付勢力の方向を正確に光軸と平行に組み立てないと、光軸方向移動時に鏡枠即ち撮像レンズ群がシフトしたり、チルトした状態となる。このため、高精度な組み立てが要求され、組み立て性が低下し、生産性が悪いという問題があった。また、２つの板バネで挟むのみで鏡枠を保持しているため、鏡枠及び撮像レンズ群の自重による姿勢差の問題も有している。
【０００９】
本発明は上記問題に鑑み、姿勢差がなく、光軸方向移動時の撮像レンズ群のシフトやチルトが解消でき、更に、製造時の組み立て性を向上させたレンズ駆動装置を得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的は、下記に記載する発明により達成される。
【００１１】
１．撮像レンズ群と、該撮像レンズ群を保持する鏡枠と、マグネットとヨークと導電体で形成されたコイルとで構成されたアクチュエータと、前記鏡枠を所定の方向に付勢する付勢部材と、筐体と、を有し、前記コイルに通電して生じる電磁力により前記鏡枠及び前記撮像レンズ群を前記付勢部材の付勢力に抗して光軸方向に移動させるレンズ駆動装置において、前記鏡枠は、光軸に平行な１つのガイド軸と嵌合すると共に、前記付勢部材の一部が係合又は固定されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
【００１２】
２．撮像レンズ群と、該撮像レンズ群を保持する鏡枠と、前記鏡枠を所定の方向に付勢する付勢部材と、前記鏡枠及び前記撮像レンズ群を前記付勢部材の付勢力に抗して光軸方向に移動させるアクチュエータと、筐体と、を有するレンズ駆動装置において、前記アクチュエータは、マグネットとヨークと導電体で形成されたコイルとで構成され、前記コイルに通電して生じる電磁力により、前記鏡枠は光軸に平行な２つのガイド軸に案内されて移動することを特徴とするレンズ駆動装置。
【００１３】
３．前記ガイド軸が、金属材料で形成されたものであることを特徴とする１又は２に記載のレンズ駆動装置。
【００１４】
４．前記ガイド軸が、前記筐体と一体で成形されたものであることを特徴とする１又は２に記載のレンズ駆動装置。
【００１５】
５．撮像レンズ群と、該撮像レンズ群を保持する鏡枠と、マグネットとヨークと導電体で形成されたコイルとで構成されたアクチュエータと、前記鏡枠を所定の方向に付勢する付勢部材と、筐体と、を有し、前記コイルに通電して生じる電磁力により前記鏡枠及び前記撮像レンズ群を前記付勢部材の付勢力に抗して光軸方向に移動させるレンズ駆動装置において、前記鏡枠には光軸に平行なガイド軸が形成され、該ガイド軸が前記筐体と嵌合すると共に、前記付勢部材の一部が前記鏡枠に係合又は固定されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
【００１６】
６．前記付勢部材は板バネであることを特徴とする１〜５のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
【００１７】
７．前記コイルと、前記マグネットと、前記ヨークは、前記鏡枠の側面に配置されていることを特徴とする１〜６のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
【００１８】
８．１〜７のいずれかに記載のレンズ駆動装置を備えたことを特徴とする撮像装置。
【００１９】
９．８に記載の撮像装置を備えたことを特徴とする携帯端末。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、姿勢差がなく、光軸方向移動時の撮像レンズ群のシフトやチルトが解消でき、更に、製造時の組み立て性を向上させたレンズ駆動装置を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、実施の形態により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２２】
図１は、本発明のレンズ駆動装置を備えた撮像装置Ｓを内蔵した携帯端末の一例である携帯電話機Ｔの外観図である。
【００２３】
同図に示す携帯電話機Ｔは、表示画面Ｄを備えたケースとしての上筐体７１と、操作ボタンＰを備えた下筐体７２とがヒンジ７３を介して連結されている。撮像装置Ｓは、上筐体７１内の表示画面Ｄの下方に内蔵されており、撮像装置Ｓが上筐体７１の外表面側から光を取り込めるよう配置されている。
【００２４】
なお、この撮像装置Ｓの位置は上筐体７１内の表示画面Ｄの上方や側面に配置してもよい。また携帯電話機Ｔは折りたたみ式に限るものではないのは、勿論である。
【００２５】
図２は、携帯電話機Ｔの制御ブロック図である。
【００２６】
同図に示すように、撮像装置Ｓは、携帯電話機Ｔの制御部１０１と接続され、輝度信号や色差信号等の画像信号を制御部１０１へ出力する。
【００２７】
一方、携帯電話機Ｔは、各部を統括的に制御すると共に、各処理に応じたプログラムを実行する制御部（ＣＰＵ）１０１と、番号等を指示入力するための入力部である操作ボタンＰと、所定のデータ表示や撮像した画像を表示する表示部Ｄと、外部サーバとの間の各種情報通信を実現するための無線通信部８０と、携帯電話機Ｔのシステムプログラムや各種処理プログラム及び端末ＩＤ等の必要な諸データを記憶している記憶部（ＲＯＭ）９１と、制御部１０１により実行される各種処理プログラムやデータ、若しくは処理データ、撮像装置Ｓによる画像データ等を一時的に格納したり、作業領域として用いられる一時記憶部（ＲＡＭ）９２を備えている。
【００２８】
また、撮像装置Ｓから入力された画像信号は、携帯電話機Ｔの制御部１０１により、記憶部９１に記憶されたり、或いは表示画面Ｄに表示されたり、更には、無線通信部８０を介し画像情報として外部へ送信されるようになっている。
【００２９】
以下、上記のような携帯端末に内蔵される撮像装置Ｓに備えられたレンズ駆動装置の実施の形態について説明する。
【００３０】
図３は、本実施の形態に係る撮像装置Ｓの斜視図である。
【００３１】
同図に示すように、撮像装置Ｓは、略直方体の６面体形状をしており、上側筐体１１及び下側筐体１２により外形が形成されている。上側筐体１１には、図示の如く開口部が形成されており、撮像レンズ群１０が、上側筐体１１の開口部から被写体光を取り込むことができるように配置されている。また、不図示であるが、下側筐体１２にも開口部が形成されており、下側筐体１２の開口部には撮像素子が配置されている。
【００３２】
図４は、本実施の形態に係る撮像装置Ｓの一例を示す断面図である。図４に示す断面図は、図３に示すＡ−Ｏ線及びＯ−Ｂ線で切断した断面を示しており、図４に示す光軸Ｏから紙面左側がＡ−Ｏ断面であり、光軸Ｏから右側がＯ−Ｂ断面を示している。なお、本図は撮像素子は省略してある。
【００３３】
同図の光軸Ｏから紙面左側（Ａ−Ｏ断面）に示すように、撮像レンズ群１０を保持する鏡枠２２の外周には、コイル３３が巻き回されており、このコイル３３に対向してマグネット３２が配置されている。マグネット３２は、コの字状のヨーク３１に保持されている。なお、コイル３３、マグネット３２、ヨーク３１の配置はこれに限らず、例えば、鏡枠から外側に向かって、内ヨーク、マグネット、外ヨークの順に配置され、コイルは、内ヨークと外ヨークの間で、マグネットとは光軸方向にずれた位置に配置したものであってもよい。
【００３４】
また、同図の光軸Ｏから紙面右側（Ｏ−Ｂ断面）に示すように、光軸に平行なガイド軸２５と、鏡枠２２に形成された穴が嵌合されて組み立てられている。鏡枠２２は、このガイド軸２５に案内されて、光軸Ｏ方向に移動可能となされている。更に、鏡枠２２の撮像素子側には板バネ２３が配置されている。
【００３５】
なお、このガイド軸２５は、金属材料で形成されたものであってもよい。金属材料とすることで、ガイド軸の径寸法のバラツキを抑えることができ、鏡枠をより滑らかに動作させることができる。また、このガイド軸２５は、上側筐体１１又は下側筐体１２と一体で成形されたものであってもよい。一体成形することで部品点数を削減でき低コスト化することができる。
【００３６】
図５は、コイル３３が巻き回された鏡枠２２とガイド軸２５と板バネ２３の分解斜視図である。
【００３７】
同図にしめすように、板バネ２３は、例えば、円環状に形成された内側部２３ａと、略四辺形状に形成された外側部２３ｂと、この内側部と外側部を接続する腕部２３ｃを有して形成されている。板バネ２３の内側部２３ａは鏡枠２２に固定されており、外側部２３ｂは下側筐体１２に固定されている。
【００３８】
図４に戻り、この板バネ２３の腕部２３ｃにより、鏡枠２２は撮像素子側に付勢され、コイル３３に通電されていない状態では、鏡枠２２は、この付勢力により下側筐体１２に当接して停止した状態となる。このとき、撮像レンズ群１０は無限遠もしくは過焦点距離に合焦するように設定されていることが望ましい。
【００３９】
コイル３３に通電がなされると、電磁力により鏡枠２２は、板バネ２３の内側部２３ａが鏡枠２２に固定されているため光軸直交方向にシフトせず、また、ガイド軸２５に嵌合しているため、チルトすることなく光軸方向の被写体側に移動させることができる。
【００４０】
図６は、本実施の形態に係る撮像装置Ｓの他の例を示す断面図である。同図は説明の重複を避けるため、図４に示す撮像装置Ｓと同機能部材には同符号を付与し、異なる部分についてのみ説明する。
【００４１】
同図に示す撮像装置Ｓは、鏡枠２２の被写体側と撮像素子側に一体的にガイド軸２２ｃが形成されている。この２つのガイド軸２２ｃは、それぞれ上側筐体１１及び下側筐体１２に形成された穴１１ａ、１２ａと嵌合している。その他については図４に示すものと同様である。
【００４２】
なお、被写体側と撮像素子側の双方に、鏡枠２２と一体的にガイド軸を形成する場合は、光軸に平行ではあるが位置としてはずれて形成されていてもよい。また、被写体側と撮像素子側のいずれか一方に、鏡枠２２と一体的にガイド軸を形成し、対応する筐体にガイド軸と嵌合する円筒状の受け部を形成したものでもよい。
【００４３】
以上説明したように、本実施の形態に係るレンズ駆動装置は、板バネ２３に鏡枠２２の回転係止と光軸方向の付勢の２つの役割を持たせると共に、鏡枠２２とガイド軸２５又は、ガイド軸２２ｃと筐体に形成した穴１１ａ、１２ａとを嵌合させて、鏡枠２２を光軸方向に案内されるよう構成することで、光軸方向移動時の鏡枠２２即ち撮像レンズ群１０のシフト、チルトを解消することができる。また、鏡枠２２とガイド軸２５又は、ガイド軸２２ｃと筐体に形成した穴１１ａ、１２ａとを嵌合させることで、自重による姿勢差の発生も解消することができる。また、板バネ２３は最少１つあればよく、組み立ても容易となり、組み立て性を向上させることもできる。
【００４４】
なお、板バネ２３は、上記の説明では、鏡枠２２の撮像素子側に配置した例で説明したが、鏡枠２２の被写体側に配置したものでもよい。この場合、付勢力を撮像素子方向に付与するよう構成する場合には、板バネの内側部と鏡枠２２は固定される必要はなく、回転係止のための係合部を有しておればよい。
【００４５】
また、従来のように板バネを２つ使用する場合でも、ガイド軸により鏡枠が光軸方向に案内されるため、従来のような微妙な組み立て作業を必要とせず、組み立て性を向上させることができる。
【００４６】
更に、上記の構成に加え、コイルと、マグネットと、ヨークを、鏡枠の側面に配置することにより、撮像装置の光軸方向の厚みを抑えることができ、特に光軸方向で薄い撮像装置を得ることが可能となる。
【００４７】
なお、上記では、ガイド軸を１本用いた場合の例を説明したが、ガイド軸を２本用い、２本のガイド軸により鏡枠が光軸方向に案内されるよう構成されていてもよい。この場合には、付勢部材である板バネと鏡枠とは固定や係合される必要はなく、鏡枠を所定の方向に付勢するようになっていればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明のレンズ駆動装置を備えた撮像装置を内蔵した携帯端末の一例である携帯電話機の外観図である。
【図２】携帯電話機の制御ブロック図である。
【図３】本実施の形態に係る撮像装置の斜視図である。
【図４】本実施の形態に係る撮像装置の一例を示す断面図である。
【図５】コイルが巻き回された鏡枠とガイド軸と板バネの分解斜視図である。
【図６】本実施の形態に係る撮像装置の他の例を示す断面図である。
【図７】従来のレンズ駆動装置のヨーク、マグネット、コイル周辺を示す断面模式図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０  撮像レンズ群
１１  上側筐体
１２  下側筐体
２２  鏡枠
２３  板バネ（付勢部材）
２５  ガイド軸
３１  ヨーク
３２  マグネット
３３  コイル
Ｓ  撮像装置
Ｔ  携帯電話機
【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】
2008203719.tif 000007
【図６】
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【図７】
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