(57)【要約】【課題】レンズをレンズの光軸方向に移動させる際の光軸のズレ及び傾きを、簡易な構成により抑制可能なレンズ駆動装置を提供する。【解決手段】レンズユニット１２に対してＸ方向の力が作用されると、４つの保持部材２６は、撓みによりＸ方向に移動する。このとき、光軸Ｌ方向からみると、連接部２６Ａと保持部分２６Ｂとを通る直線が光軸Ｌからズレるように配置されており、複数の保持部材２６は各々が光軸Ｌを中心として３６０°を総保持部材数で除した角度をなす位置で光軸Ｌ周りに回転された向きに配置されている。そのため、レンズユニット１２に光軸Ｌを中心とした回転モーメントが作用し、保持部材２６の連接部２６Ａ以外の部分、及び、リンク板１４の内側部２８は、光軸Ｌを中心として回転移動する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を所定位置に結像可能な１又は複数のレンズを備えたレンズユニットと、
前記レンズユニットの外側に配置された外側部材と、
前記レンズに入射される光を透過可能な光透過口が形成され、この光透過口よりも外側の外側部が前記外側部材に固定された弾性板と、
前記レンズユニットに対して前記光軸方向の力を作用させるアクチュエータと、
を備え、
前記弾性板には、この弾性板の一部で構成され、前記外側部から連接されて外側部との連接部分以外の部分が前記レンズの光軸方向に移動可能とされ、前記レンズユニットを保持する複数の保持部材が備えられ、
前記保持部材は、前記光軸方向からみて、前記レンズユニットを保持している保持部分と前記連接部分とを通る直線が前記レンズの光軸からズレるように、かつ、各々が前記レンズの光軸を中心として３６０°を総保持部材数で除した角度をなす位置で前記レンズの光軸周りに回転された向きに配置されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】
前記弾性板は、前記光軸方向に離間して互いに平行に複数配置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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レンズ駆動装置に係り、特に、レンズをレンズの光軸方向に移動可能なレンズ駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光を結像させるためのレンズをレンズの光軸方向に移動させる際には、一般に、光軸が傾かないように移動させることが好ましい。そのため、例えば特許文献１では、図１１に示すように、レンズ２００の外側に平行リンクとして機能する腕２０１を設け、この腕２０１によりレンズ２００の光軸が傾かないようにされている。
【０００３】
しかしながら、腕２０１は剛体であり、平行リンクとして機能させるためにはヒンジ部２０２を設ける必要があるため、構造が複雑となってしまう。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−２３０２６１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事実を考慮して成されたものであり、レンズをレンズの光軸方向に移動させる際の光軸のズレ及び傾きを、簡易な構成により抑制可能なレンズ駆動装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のレンズ駆動装置は、光を所定位置に結像可能な１又は複数のレンズを備えたレンズユニットと、前記レンズユニットの外側に配置された外側部材と、前記レンズに入射される光を透過可能な光透過口が形成され、この光透過口よりも外側の外側部が前記外側部材に固定された弾性板と、前記レンズユニットに対して前記光軸方向の力を作用させるアクチュエータと、を備え、前記弾性板には、この弾性板の一部で構成され、前記外側部から連接されて外側部との連接部分以外の部分が前記レンズの光軸方向に移動可能とされ、前記レンズユニットを保持する複数の保持部材が備えられ、前記保持部材は、前記光軸方向からみて、前記レンズユニットを保持している保持部分と前記連接部分とを通る直線が前記レンズの光軸からズレるように、かつ、各々が前記レンズの光軸を中心として３６０°を総保持部材数で除した角度をなす位置で前記レンズの光軸周りに回転された向きに配置されていることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明のレンズ駆動装置では、弾性板に、レンズに入射される光を透過可能な光透過口が形成されており、弾性板の光透過口よりも外側の外側部が外側部材に固定されている。ここで、外側部材とは、筐体や筐体に固定された部材であり、レンズが相対移動される部材である。
【０００８】
弾性板には外側部から連接され、弾性板の一部で構成された複数の保持部材が備えられている。この保持部材は、保持部分でレンズユニットを保持し、撓みにより外側部との連接部分以外の部分がレンズの光軸方向に移動可能とされている。ところで、アクチュエータからレンズユニットに対して光軸方向の力が作用されると、レンズユニットは光軸方向の成分をもって移動するが、保持部材は外側部との連接部分を支点として移動するため、レンズの光軸方向からみた保持部分が移動する。この移動方向が、レンズの光軸を中心とした回転方向と一致していれば、レンズの光軸のズレは回避できる。
【０００９】
そこで、本発明のレンズ駆動装置では、保持部材を、光軸方向からみて、前記連接部分と保持部分とを通る直線が前記レンズの光軸からズレるように、かつ、各々がレンズの光軸を中心として３６０°を総保持部材数で除した角度をなす位置でレンズの光軸周りに回転された向きに配置する。この構成によれば、光軸方向を法線とする平面上において、レンズへ作用される力はレンズの光軸を中心としてレンズユニットを回転させるものとなる。したがって、レンズユニットは、光軸方向へ移動すると共に光軸を中心として回転し、レンズユニットを光軸方向に移動させる際の光軸のズレ、及び光軸の傾きを抑制することができる。
【００１０】
また、本発明のレンズ駆動装置では、１枚の弾性板を外側部材に固定すると共にこの弾性板により保持部材が構成されているので、簡易な構成とすることができる。
【００１１】
また、本発明のレンズ駆動装置は、請求項２に記載のように、前記弾性板は、前記光軸方向に離間して互いに平行に複数配置されていることを特徴とすることもできる。
【００１２】
この構成によれば、複数の弾性板が光軸方向に離間して互いに平行に配置されているので、保持部材が平行リンクとして機能する。したがって、より確実にレンズユニットの移動の際の光軸の傾きを抑制することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係るレンズ駆動装置の実施形態について説明する。本発明のレンズ駆動装置は、例えば、カメラの焦点調節、ズームのためにレンズを移動させる場合に適用可能である。
【００１４】
本実施形態におけるレンズ駆動装置１０は、図１に示すように、レンズユニット１２、リンク板１４、固定リング１６、１８、固定枠２０、及びアクチュエータ３０を備える。
【００１５】
固定枠２０は、四角枠状とされ、その内部にレンズユニット１２が配置されている。レンズユニット１２は、１又は複数のレンズ１２Ｂ、及び、レンズ１２Ｂをカバーする円筒形状のレンズ鏡胴１２Ａから構成されている。
【００１６】
レンズユニット１２を挟んで両側には、２つの固定リング１６が配置されている。固定リング１６は板状とされ、かつ、剛体で構成されている。図２（Ｂ）にも示すように、固定リング１６は略正方形状であり、４つの角部には板面が延長されて角部１６Ａが形成されている。角部１６Ａには、板面の法線方向に後述する挿入孔１４Ａ、１８Ａに挿入可能な挿入凸部１６Ｂが形成されている。また、固定リング１６の中央部には、レンズ１２Ｂに入射される光を透過可能な光透過口１７が形成されている。レンズユニット１２と固定リング１６とは、レンズ１２Ｂの光軸Ｌと固定リング１６の中心部の法線が一致するように固定されている。
【００１７】
図１に示すように、固定リング１６の板面の外側には、中心部の法線が光軸Ｌと一致されるようにリンク板１４が互いに平行になるように配置されている。図２、３にも示すように、リンク板１４は、１枚の弾性をもった正方形の板により構成されている。リンク板１４の中央部には、レンズ１２Ｂに入射される光を透過可能な光透過口１５が形成されている。リンク板１４には、Ｌ字形の４つの切り込み２２が光透過口１５を囲むように形成されている。切り込み２２により、リンク板１４には、最も外周側に位置する外側部２４、外側部２４から連接された保持部材２６（以下連接部分を「連接部２６Ａ」という）、最も光透過口１５側に位置する内側部２８が形成されている。各々の保持部材２６は、隣り合う保持部材２６とレンズの光軸Ｌを中心として９０°を成す位置で光軸Ｌ周りに回転された向きに配置されている。保持部材２６と内側部２８とは保持部分２６Ｂを介して連接されている。また、図３（Ａ）に示すように、その弾性力により、連接部２６Ａ以外の部分がレンズの光軸Ｌ方向に移動可能とされている。なお、切り込み２２は、切り込み２２の両側の部分が互いに触れ合うことのないように、所定の幅をもって形成されることが好ましい。
【００１８】
固定リング１６は、図２（Ｂ）に示すように、リンク板１４の内側部２８に沿った形状とされており、この内側部２８と固定リング１６とが重ね合わされている。リンク板１４には、保持部分２６Ｂに挿入孔１４Ａが形成され、挿入孔１４Ａに挿入凸部１６Ｂが挿通されている。保持部分２６Ｂはこの保持部分２６Ｂでレンズユニット１２を保持可能とされている。保持部分２６Ｂと連接部２６Ａとを通る直線は、光軸Ｌを通らないように、すなわち光軸Ｌからズレるように配置されている。
【００１９】
図４に示すように、リンク板１４の外側部２４は、固定枠２０の内側壁に取り付けられている。２枚のリンク板１４に形成された保持部材２６は、レンズユニット１２が光軸Ｌ方向に移動する際に、平行リンクとして機能する。
【００２０】
リンク板１４の両外側には、中心部の法線が光軸Ｌと一致されるように各々固定リング１８が配置されている。固定リング１８は、固定リング１６とほぼ同一の形状とされ、リンク板１４に対する位置も同様とされている。これにより、固定リング１６と固定リング１８により、リンク板１４の内側部２８が挟み込まれ、内側部２８の撓みがなくなる。固定リング１８には、挿入凸部１６Ｂに代えて挿入凸部１６Ｂを挿入可能な挿入孔１８Ａが形成されており、挿入孔１８Ａに挿入凸部１６Ｂが挿通されている。挿入孔１４Ａ、及び挿入孔１８Ａに挿通された挿入凸部１６Ｂは、外側からかしめ止められ、これにより、レンズユニット１２、固定リング１６、リンク板１４、及び固定リング１８が、互いに組み付けられる。
【００２１】
アクチュエータ３０は、図４に示すように、螺旋状圧電素子で構成されており、一端部が固定枠２０の内側壁に形成された凸部２０Ａに固定され、他端部が固定リング１６に取り付けられている。アクチュエータ３０は、図示しない回路から電圧が印加されることにより、他端部が光軸Ｌに沿ったＸ方向、またはＹ方向へ変位可能とされている。
【００２２】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００２３】
図示しない回路からアクチュエータ３０に電圧が印加されると、アクチュエータ３０がＸ方向（またはＹ方向）へ変位しようとする力により、レンズユニット１２に対してＸ方向（またはＹ方向）の力が作用される。これにより、４つの保持部材２６は、図５に示すように、撓みによりＸ方向（図５（Ｂ））（またはＹ方向（図５（Ａ）））に移動する。このとき、光軸Ｌ方向からみると、連接部２６Ａと保持部分２６Ｂとを通る直線が光軸Ｌからズレるように配置されており、複数の保持部材２６は各々が光軸Ｌを中心として３６０°を総保持部材数（ここでは４）で除した角度（ここでは９０°）をなす位置で光軸Ｌ周りに回転された向きに配置されている。そのため、レンズユニット１２に光軸Ｌを中心とした回転モーメントが作用し、保持部材２６の連接部２６Ａ以外の部分、及び、リンク板１４の内側部２８は、図５の二点鎖線で示すように、光軸Ｌを中心として回転移動する。これにより、レンズユニット１２も回転移動しながら光軸Ｌ方向へ移動される。したがって、光軸Ｌを傾けることなく、また、光軸Ｌがズレることなく、光軸Ｌ方向にレンズユニット１２を移動させることができる。
【００２４】
また、本実施形態では、一枚のリンク板１４は一枚の弾性板で構成されているので、簡易な構成とすることができる。
【００２５】
なお、本実施形態では、リンク板１４の両側に固定リング１６、１８を配置した例について説明したが、固定リング１６、１８は必ずしも必要ではない。特に固定リング１６、１８を配置することにより、リンク板１４の内側部２８の撓みがなくなり、安定してレンズユニット１２を保持することができる。
【００２６】
また、本実施形態では、レンズユニット１２の両側にリンク板１４を配置した例について説明したが、リンク板１４はレンズユニット１２の片側のみに配置してもよい。特に、両側に互いに平行に配置することにより、リンク板１４に形成される保持部材２６を平行リンクとして機能させることができ、より確実にレンズユニット１２の光軸Ｌ方向の移動の際の光軸Ｌの傾きを抑制することができる。
【００２７】
また、本実施形態では、アクチュエータ３０に螺旋型圧電素子を用いた例について説明したが、アクチュエータ３０としては、図７に示すように、コイルとマグネットを用いた構成のものを用いることもできる。この場合には、固定枠２０の内側壁に円筒形のコイル３２を配置すると共に、レンズ鏡胴１２Ａの外壁に円筒形のマグネット３４を取り付ける。コイル３２に電流が流れると、マグネット３４に力が作用され、レンズユニット１２がＸ方向（図７（Ｂ））、またはＹ方向（図７（Ａ））に移動されるのである。
【００２８】
また、本実施形態では、保持部材２６を４個設けた例について説明したが、保持部材２６は、２個、３個でもよく、５個以上設けることもできる。例えば、保持部材を２個設ける場合には、図８に示すように、各々の保持部材２６が、光透過口１５を挟んで反対側に位置するように配置すればよい。
【００２９】
なお、上記実施形態のレンズ駆動装置１０は、図９に示すような、デジタルカメラ７０のレンズの焦点調整、ズーミングに使用可能である。デジタルカメラ７０は、筐体７１、前面に繰り出し可能なレンズ鏡胴７２を備え、上面にシャッタボタン７４を備える。レンズ駆動装置１０は、レンズ鏡胴７２、または、レンズ鏡胴７２の内部に組み込まれた焦点調整用レンズユニット（図示省略）を駆動させることが可能である。図１０に、デジタルカメラ７０の概略ブロック図を示す。デジタルカメラ７０は、操作部８２、ＬＣＤ８４、ＣＰＵ８６、ドライバ回路８８、メディアＩ／Ｆ９０（外部メディア９６にアクセス可能とされている）、内蔵メモリ９２、シャッタボタン７４、通信Ｉ／Ｆ９４を備える。レンズ駆動装置１０は、ドライバ回路８８と接続され、ドライバ回路８８からの信号に基づいて駆動される。
【００３０】
また、上記実施形態のレンズ駆動装置１０は、カメラ付き携帯電話にも適用可能である。この場合には、カメラ付き携帯電話の内部に、アンプやＡＤコンバータを含めてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のレンズ駆動装置によれば、レンズユニットが、光軸方向へ移動する際に光軸を中心として回転するので、レンズユニットを光軸方向に移動させる際の光軸のズレ、及び光軸の傾きを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のレンズ駆動装置の分解斜視図である。
【図２】（Ａ）は、本実施形態のリンク板を光軸方向からみた図であり、（Ｂ）は、固定リングが装着された状態のリンク板を光軸方向からみた図である。
【図３】（Ａ）は、本実施形態のリンク板の内側部が光軸方向に移動した後の状態を示す図であり、（Ｂ）は、リンク板の内側部が光軸方向に移動する前の状態を示す図である。
【図４】本実施形態のレンズ駆動装置を光軸と直交する方向からみた図である。
【図５】（Ａ）は、レンズユニットがＹ方向へ移動した状態を示す図であり、（Ｂ）は、レンズユニットがＸ方向へ移動した状態を示す図である。
【図６】本実施形態の保持部材、及びリンク板の内側部が光軸を中心に回転している状態を示す図である。
【図７】本実施形態のアクチュエータの変形例を示し、（Ａ）は、レンズユニットがＹ方向へ移動した状態を示す図であり、（Ｂ）は、レンズユニットがＸ方向へ移動した状態を示す図である。
【図８】本実施形態の保持部材の変形例を示す図である。
【図９】本実施形態のレンズ駆動装置を適用可能なカメラの斜視図である。
【図１０】本実施形態のレンズ駆動装置を適用可能なカメラのブロック図である。
【図１１】従来のレンズ移動装置を示す図である。
【符号の説明】
１０    レンズ駆動装置
１２Ｂ  レンズ
１２    レンズユニット
１４    リンク板
１５    光透過口
２０    固定枠（外側部材）
２６    保持部材
２６Ａ  連接部
２６Ｂ  保持部分
３０    アクチュエータ
３２    コイル（アクチュエータ）
３４    マグネット（アクチュエータ）
Ｌ        光軸
【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】
2004333995.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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