(57)【要約】【課題】通電を停止した状態でレンズの位置保持を行うことができ、かつ、小型化を図ること。【解決手段】このレンズ駆動装置１は、レンズ２，３を保持するレンズホルダ４，５と、このレンズホルダ４，５をレンズ２，３の光軸Ｆに沿って直動させる駆動手段６とを有する。そして、駆動手段６は、レンズホルダ４，５を外周側で囲むように配置されてレンズホルダ４，５を光軸Ｆ方向に沿って直動させるための駆動力を発生させる電磁機構３１と、この電磁機構３１で囲まれた内部空間に配置されると共に、レンズホルダ４，５に設けた係合部に係合し、このレンズホルダ４，５の光軸Ｆに対する傾きを抑制して光軸Ｆに沿った直動動作をガイドするガイド軸１３と、を有している。また、薄型カメラやカメラ付き携帯電話機１０は、このようなレンズ駆動装置１を組み込んでいる。【選択図】          図１
2004347890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを保持するレンズホルダと、このレンズホルダを上記レンズの光軸に沿って直動させる駆動手段とを有するレンズ駆動装置において、
上記駆動手段は、
上記レンズホルダを外周側で囲むように配置されて上記レンズホルダを上記光軸方向に沿って直動させるための駆動力を発生させる電磁機構と、
この電磁機構で囲まれた内部空間に配置されると共に、上記レンズホルダに設けた係合部に係合し、このレンズホルダの上記光軸に対する傾きを抑制して上記光軸に沿った直動動作をガイドするガイド軸と、
を有することを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】
請求項１において、前記レンズホルダは、２本の前記ガイド軸に同時にガイドされて直動動作し、前記係合部は、前記ガイド軸に対して光軸方向に摺動する摺動部をそれぞれ有し、一方の摺動部を他方より前記光軸方向に長く形成したことを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項３】
請求項１または２において、前記レンズホルダには、他の前記レンズホルダをガイドする前記長く形成された摺動部を逃げる逃げ部が、ガイドしない前記ガイド軸が挿通する部分に半径方向の内側に切り欠くことで形成されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項４】
請求項１，２または３において、前記光軸方向に並べて配置される２つの前記レンズホルダと、周方向に等間隔に配置される３本の前記ガイド軸とを有し、２つの前記レンズホルダは、共通する１本の前記ガイド軸および異なる１本の前記ガイド軸の計２本の前記ガイド軸によってガイドされることを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項において、
前記駆動手段は、前記レンズホルダを外周側で囲むように配置されて前記光軸周りの回転駆動力を発生させる前記電磁機構と、この電磁機構が発生させた回転駆動力を前記光軸に沿う直線方向への駆動力に変換して前記レンズホルダを直動させる変換機構とを備え、
上記変換機構は、前記電磁機構で囲まれた内部空間に配置されると共に、前記ガイド軸を有することを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項６】
請求項５において、前記電磁機構は、外周面が周方向にＮＳ交互に着磁されたリング状のマグネットを有するロータと、上記リング状のマグネットの外周面に対向する複数の極歯が周方向に配置されたステータとを備え、前記変換機構は、前記レンズホルダの外周面および前記ロータの内周面のうちの一方側の面に形成された案内溝と、前記レンズホルダの外周面および前記ロータの内周面のうちの他方側の面に保持され、前記案内溝内に入り込んで前記ロータが回転したときに前記案内溝内を相対移動して前記レンズホルダを前記光軸に沿って直動させる突起部を有することを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項７】
請求項６において、前記係合部近傍に前記突起部を形成したことを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項８】
請求項７において、前記長く形成された摺動部が前記２つのレンズホルダではさまれる空間内に突出するように形成され、前記変換機構は、前記２つのレンズホルダがそれぞれ保持する前記レンズの間隔を可変とする機構とされ、その間隔がせばまったときに前記長く形成されたそれぞれの摺動部を対応する前記逃げ部にそれぞれ入り込み可能とすると共に、前記逃げ部に入り込んだ前記長く形成された各摺動部の外周面とその逃げ部の内周面との間に隙間を設けたことを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項において、前記レンズと前記レンズホルダとを樹脂の一体成型体で構成し、レンズ部分を非球面樹脂レンズとし、レンズホルダ部分の一部を前記係合部としたことを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項のレンズ駆動装置と、
このレンズ駆動装置の対物側に固定配置されたカバーガラスと、
光軸方向であって上記レンズ駆動装置中のレンズをはさんで上記カバーガラスとは反対側に固定配置された撮像素子と、
上記レンズ駆動装置中のレンズホルダであって、光軸方向に直動動作をすると共にレンズを保持するレンズホルダに固定された絞りと、
を有することを特徴とする薄型カメラ。
【請求項１１】
請求項１０において、前記レンズホルダを少なくとも２つ設け、前記レンズ間の間隔を可変とすることでズーミングを可能とし、上記間隔が可変とされる前記レンズホルダであって対物側に配置されるレンズホルダの前記撮像素子側に前記絞りを固定配置したことを特徴とする薄型カメラ。
【請求項１２】
請求項１０または１１記載の薄型カメラをカメラ付き携帯電話機のカメラ部とし、上記薄型カメラ中のカバーガラスの表面とケースの表面とを一直線状に配置し、上記カバーガラスの表面から上記薄型カメラ中の撮像素子の裏面までの長さを６〜１０ｍｍとし、上記撮像素子と上記ケースの裏面との間に上記撮像素子に接続される基板を配置したことを特徴とするカメラ付き携帯電話機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラなどに用いられるレンズ駆動装置および薄型カメラならびにカメラ付き携帯電話機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カメラ付き携帯電話機などに搭載される薄型カメラとしては、撮影における焦点調整やズーム調整を行うためのレンズ移動距離が通常のカメラに比べて短いので、レンズを直接、磁気駆動するレンズ駆動装置が適している。このような磁気駆動タイプのレンズ駆動装置としては、たとえば、次のようなものが知られている。すなわち、レンズを保持する筒状のレンズホルダと、レンズホルダの外周に取り付けたリング状のロータマグネットと、ロータマグネットに対向する駆動コイルとを有し、駆動コイルへの通電を制御することにより、レンズを保持するレンズホルダを変換機構を介さずに直接、光軸方向に直動させると共に、そこにレンズホルダを磁気保持する構成のものが案出されている（特許文献１参照）。
【０００３】
一方、モータの回転力を直進運動に変換する変換機構を利用する場合の例として、レンズが保持されたレンズホルダを光軸に沿って案内するガイド軸を採用しているものが知られている（たとえば特許文献２、３参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１５０７５９号公報（第３−５頁、図１−３）
【特許文献２】
特開平９−１０６３１４号公報（図１）
【特許文献３】
特開平１０−１４２４７２号公報（要約書）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１のような従来のレンズ駆動装置では、レンズホルダのガイドが不十分であるため、レンズの位置精度、特に周方向の位置精度が悪くなりがちとなったり、レンズの水平精度が落ちがちとなっている。また、駆動コイルに通電して励磁させることによってレンズホルダの位置を保持しているので、通電を停止すると、レンズホルダの位置保持が解除されてしまう。このため、通電を停止したときに、外力、振動によってレンズの位置が移動してしまうという問題点も存在する。かといって、常時、給電すると、消費電力が大きくなり、携帯電話機などといった携帯機器に搭載できなくなるという問題点がある。
【０００６】
また、特許文献２や３のような回転運動を直進運動に変えて力を伝達するレンズ駆動機構の場合、モータ機構からレンズホルダまでの力の伝達機構や変換機構が複雑化し、組み立て作業の効率が悪化すると共にレンズ駆動機構を組み込まれた装置が大型化しがちとなる。
【０００７】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、レンズの位置精度の向上を図り、かつ、小型化を図るという課題を解決可能なレンズ駆動装置および薄型カメラならびにカメラ付き携帯電話機を提案することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、本発明では、レンズを保持するレンズホルダと、このレンズホルダをレンズの光軸に沿って直動させる駆動手段とを有するレンズ駆動装置において、駆動手段は、レンズホルダを外周側で囲むように配置されてレンズホルダを光軸方向に沿って直動させるための駆動力を発生させる電磁機構と、この電磁機構で囲まれた内部空間に配置されると共に、レンズホルダに設けた係合部に係合し、このレンズホルダの光軸に対する傾きを抑制して光軸に沿った直動動作をガイドするガイド軸と、を有している。
【０００９】
本発明では、レンズホルダを外周側で囲むように電磁機構を設けたため、レンズホルダの側方に電磁機構を配置した場合と比較して、レンズ駆動装置を小型化できる。また、ガイド軸の存在によって、レンズの位置精度、特に周方向の位置精度を向上させ、レンズの水平精度を向上させることができる。さらに、レンズホルダをガイドするガイド軸が電磁機構で囲まれた内部空間、すなわち電磁機構とレンズの間にあるレンズホルダ部分に配置されることとなるため、レンズ駆動装置の径方向の大きさを抑えることができる。
【００１０】
他の発明は、上述の発明のレンズ駆動装置に加え、レンズホルダは、２本のガイド軸に同時にガイドされて直動動作し、係合部は、ガイド軸に対して光軸方向に摺動する摺動部をそれぞれ有し、一方の摺動部を他方より光軸方向に長く形成している。この発明では、ガイド軸が２本であるため、レンズホルダのこじれ現象が生じにくく、位置ずれも発生しにくい。しかも、長い摺動部を設けているので、レンズホルダの倒れが生じにくくなり、レンズが光軸と平行に直動することとなる。
【００１１】
また、レンズホルダには、他のレンズホルダをガイドする長く形成された摺動部を逃げる逃げ部が、ガイドしないガイド軸が挿通する部分に半径方向の内側に切り欠くことで形成されるのが好ましい。この構成を採用すると、長く形成された摺動部が逃げ部に入り込める構成とすることができ、小型化しやすくなる。しかも、ガイドしないガイド軸の回りに空間を形成でき、他の２本のガイド軸での案内の妨げとなることがない。
【００１２】
また、光軸方向に並べて配置される２つのレンズホルダと、周方向に等間隔に配置される３本のガイド軸とを有し、２つのレンズホルダは、共通する１本のガイド軸および異なる１本のガイド軸の計２本のガイド軸によってガイドされるのが好ましい。このように構成すると、３本のガイド軸がバランス良く配置されることとなり、スペースを有効活用することができる。また、２本のガイド軸によってガイドされるため、回り防止とスムーズな直動動作を図ることができる。
【００１３】
また、駆動手段は、レンズホルダを外周側で囲むように配置されて光軸周りの回転駆動力を発生させる電磁機構と、この電磁機構が発生させた回転駆動力を光軸に沿う直線方向への駆動力に変換してレンズホルダを直動させる変換機構とを備え、変換機構は、電磁機構で囲まれた内部空間に配置されると共に、ガイド軸を有するようにするのが好ましい。この発明では、電磁機構が発生させた回転駆動力を変換機構によって光軸に沿う直線方向への駆動力にメカ的に変換してレンズホルダを直動させるため、電磁機構に対する給電を停止した状態でレンズホルダに光軸方向の外力が加わっても、このような外力によってレンズホルダが光軸方向に移動することを変換機構のメカ的な作用によって阻止する。したがって、電磁機構に給電しなくても、レンズホルダを所定位置に保持することができる。しかも、変換機構が電磁機構で囲まれた内部空間、すなわち電磁機構とレンズの間に配置されることとなるため、レンズ駆動装置の径方向の大きさを抑えることができる。
【００１４】
また、電磁機構は、外周面が周方向にＮＳ交互に着磁されたリング状のマグネットを有するロータと、リング状のマグネットの外周面に対向する複数の極歯が周方向に配置されたステータとを備え、変換機構は、レンズホルダの外周面およびロータの内周面のうちの一方側の面に形成された案内溝と、レンズホルダの外周面およびロータの内周面のうちの他方側の面に保持され、案内溝内に入り込んでロータが回転したときに案内溝内を相対移動してレンズホルダを光軸に沿って直動させる突起部を有するようにするのが好ましい。このように構成すると、電磁機構に対する給電を停止した状態でレンズホルダに光軸方向の外力が加わっても、このような外力によってレンズホルダが光軸方向に移動することを、ステータとロータとの間に作用するディテントトルクによっても阻止する。したがって、電磁機構に給電しなくても、レンズホルダを所定位置に確実に保持することができる。また、電磁機構をステップモータとすることができるため、その場合、ステータへの給電によってステップ数を制御するだけで、レンズの光軸方向における位置を確実に制御することができる。また、この変換機構では、簡単な構成によってレンズを光軸周りに回転させることなく、光軸方向に移動させることができる。また、レンズホルダは、突起部が案内溝内を相対移動することにより直動するので、光軸に対する案内溝の傾斜角を調整することにより、ロータの回転によるレンズホルダの光軸方向の移動量や位置精度を最適条件に設定することができる。
【００１５】
また、係合部近傍に突起部を形成するのが好ましい。このように構成した場合、案内溝により案内される突起部とガイド軸に案内される係合部との距離が短くなるため、互いの案内動作に影響し合う力を共に小さいものとすることができる。
【００１６】
さらに、長く形成された摺動部が２つのレンズホルダではさまれる空間内に突出するように形成され、変換機構は、２つのレンズホルダがそれぞれ保持するレンズの間隔を可変とする機構とされ、その間隔がせばまったときに長く形成されたそれぞれの摺動部を対応する逃げ部にそれぞれ入り込み可能とすると共に、逃げ部に入り込んだ長く形成された各摺動部の外周面とその逃げ部の内周面との間に隙間を設けるのが好ましい。この構成とすると、ズームレンズ機構を採用した場合、レンズ案内のスムーズ化と共にズームレンズ機構の小型化を可能とすることができる。
【００１７】
また、他の発明では、上述の各発明のレンズ駆動装置に加え、レンズとレンズホルダとを樹脂の一体成型体で構成し、レンズ部分を非球面樹脂レンズとし、レンズホルダ部分の一部を係合部としている。この構成とすると、組み立て精度、特にレンズホルダをレンズの光軸とガイド軸の両軸に対して垂直となる状態を維持させつつ直動動作させる際の精度、を向上させるのが容易となる。
【００１８】
また、本発明の薄型カメラは、上述したレンズ駆動装置と、このレンズ駆動装置の対物側に固定配置されたカバーガラスと、光軸方向であってレンズ駆動装置中のレンズをはさんでカバーガラスとは反対側に固定配置された撮像素子と、レンズ駆動装置中のレンズホルダであって光軸方向に直動動作をすると共にレンズを保持するレンズホルダに固定された絞りと、を有している。
【００１９】
この薄型カメラは、レンズ駆動部分が偏平化可能とされているため、全体の薄型化が可能となる。また、通電を停止した状態でレンズの位置保持を行うことができるため、通電を常時行う必要が無くなり低消費電力化したカメラとなる。また、直動動作するレンズホルダに絞りが固定されているため、絞りをレンズホルダに固定して、レンズホルダを組み込めば自動的に絞りも組み込まれることとなり、絞りの組み込み作業が効率化される。また、レンズホルダのガイド軸に対する垂直度をそのまま利用して絞りが組み込まれることとなるため、光軸に対する絞りの垂直度を設定しやすいものとなる。
【００２０】
また、他の発明は、上述の薄型カメラに加え、レンズホルダを少なくとも２つ設け、レンズ間の間隔を可変とすることでズーミングを可能とし、間隔が可変とされるレンズホルダであって対物側に配置されるレンズホルダの撮像素子側に絞りを固定配置している。この発明では、ズーミング機構の対物側のレンズホルダの撮像素子側に絞りが固定されているので、ズーミング機構の対物側のレンズを通過した光であってレンズとして十分な機能を果たさない部分を通ってくる光を遮断できるので、対物側のレンズによって正しく屈折されてきた光のみを撮像素子側のレンズに案内することができる。
【００２１】
また、本発明のカメラ付き携帯電話機は、上述の薄型カメラをカメラ付き携帯電話機のカメラ部とし、薄型カメラ中のカバーガラスの表面とケースの表面とを一直線状に配置し、カバーガラスの表面から薄型カメラ中の撮像素子の裏面までの長さを６〜１０ｍｍとし、撮像素子とケースの裏面との間に撮像素子に接続される基板を配置している。
【００２２】
このカメラ付き携帯電話機は、カメラ部分が偏平小型化されており、しかもカバーガラスの表面から撮像素子の裏面までの長さが６〜１０ｍｍとなっているため、全体の薄型化が可能となる。また、レンズ駆動装置への通電を停止した状態でレンズの位置保持を行うことができるため、通電を常時行う必要が無くなり、低消費電力化したカメラ付き携帯電話機とすることができる。さらに、撮像素子の裏面とケースの裏面との間に撮像素子に接続される基板を配置しているので、撮像素子が基板に保護され、高長寿命化や高信頼性を達成することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係るレンズ駆動装置を説明する。なお、薄型カメラおよびカメラ付き携帯電話機については、レンズ駆動装置の説明と共に説明することとする。
【００２４】
（全体構成）
図１は、本発明の実施の形態に係るレンズ駆動装置を示す断面図である。
【００２５】
図１に示すように、このレンズ駆動装置１は、カメラ付き携帯電話機１０に搭載されている薄型カメラに組み込まれるものであり、その内部に配置される複数のレンズ２，３を駆動するためのものである。レンズ駆動装置１は、複数のレンズ２，３と、レンズ２を中心に備えたドーナッツ状のレンズホルダ４と、レンズ３を中心に備えたドーナッツ状のレンズホルダ５と、レンズホルダ４，５をレンズ２，３の光軸Ｆに沿って被写体に近づくＡ方向、および被写体から遠ざかるＢ方向の双方向に移動させる駆動手段となる駆動機構６と、レンズホルダ４，５および駆動機構６を収納したケース体とを備えている。
【００２６】
ケース体は、前側ケース７と、この前側ケース７に対して光軸Ｆに沿った方向から嵌る後側ケース８とを備えている。前側ケース７は、被写体光を導入するためにその中央に設置された円形の開口７ａが形成された端面７ｂと、端面７ｂの外周縁に形成された円錐状の斜面部７ｃと、ロータ１１（詳細は後述）の一方の端部を受けるベアリングボール１２が配置される円輪状のボール受け部７ｄと、ガイド軸１３（詳細は後述）の一端を支持するドーナッツ状に形成されたガイド支持部７ｅとを備えている。
【００２７】
後側ケース８は、円板状の背面部８ａと、被写体光を案内するために背面部８ａの中央に設置された円形の開口８ｂと、背面部８ａの外周縁から被写体側に延び前側ケース７の外周面に嵌る筒状となる筒状胴部８ｃと、ロータ１１の他方の端部を受けるベアリングボール１４が配置される円輪状のボール受け部８ｄと、ガイド軸１３の他端が挿入されることでガイド軸１３を支持すると共に開口８ｂの外周を囲むこととなるガイド保持部８ｅとを備えている。
【００２８】
なお、ベアリングボール１２は、円輪状の凹溝となるボール受け部７ｄにほぼ隙間なく円輪状に配置されている。また、ベアリングボール１４も、円輪状の凹溝となるボール受け部８ｄにほぼ隙間なく円輪状に配置されている。
【００２９】
ケース体の内部には駆動機構６が収納される。すなわち、前側ケース７の端面７ｂと後側ケース蓋７の背面部８ａの間に駆動機構６が収納される。前側ケース７の開口７ａから後側ケース８の開口８ｂの間に撮影光学系が配置される。
【００３０】
図１に示すカメラ付き携帯電話機１０は、折り畳み方式のもので、矢示Ｃ方向に折り畳まれるものとなっている。折り畳んだときの上面であって開いたときの背面側に、薄型カメラの一部（カバーガラス２１と前側ケース７の端面７ｂ）が露出する構造とされている。光学系の最前方には、カバーガラス２１が配置され、その内部に撮影光学系が配置されている。
【００３１】
この撮影光学系は、ズーミング光学系とされており、被写体側（対物側）から固定レンズ２２と、可動の対物側のレンズとなるレンズ２と、可動の撮像素子側のレンズとなるレンズ３とから構成されている。このズーミング光学系は、ズーム比２倍で、３群３枚のレンズ構成で焦点距離は２〜４ｍｍとされ、水平画角は５３度〜２８度で、Ｆ値は３．５〜５．３とされている。レンズ３の被写体とは反対側には、光軸Ｆに沿った方向にフィルタ２３と、撮像素子２４と、この撮像素子２４に接続される回路基板２５とが配置されている。また、レンズ２の撮像素子２４側の面には、中央に円形孔を有する円板状の絞り２６が固定されている。
【００３２】
カバーガラス２１は、その前面側となる表面が前側ケース７の端面７ｂやカメラ付き携帯電話機１０のケースの表面１０ａと同一平面（一直線状）となるように設置されている。このカバーガラス２１は、外部の塵等が撮影光学系部分に入り込むのを防止するものである。固定レンズ２２は、非球面樹脂レンズで、レンズ作用をする中央のレンズ部と、レンズを保持する作用をする外周部のレンズホルダ部がプラスチック（樹脂）で一体成型されたものとなっている。レンズ部は、両面が凹面とされた凹レンズとされている。その円形外周縁がガイド支持部７ｅに突き当たり係止されていると共に、ガイド支持部７ｅが外縁となる円形孔内に小径のレンズホルダ部が嵌入している。
【００３３】
レンズ２は、被写体側に突出した非球面の凸レンズで、このレンズ２を支えるレンズホルダ４と同一樹脂材で一体的に成型された一体成型体（詳細は後述）とされている。この一体成型体は、全体としては円盤状とされている。レンズ３は、撮像素子２４の側に突出した非球面の凸レンズで、このレンズ３を支えるレンズホルダ５と同一樹脂材で一体的に成型された一体成型体（詳細は後述）とされている。この一体成型体も、全体としては円盤状とされている。
【００３４】
フィルタ２３は、撮像素子２４の検出波長に対応させて所定の波長の光をカットするためのものである。撮像素子２４は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）で構成されており、その検知信号を回路基板２５へ送る。検知信号は、フレキシブル基板２６を介して図示しない制御部（マイクロコンピュータ等で構成されている）へ送られる。
【００３５】
この薄型カメラでは、カバーガラス２１の表面から撮像素子２４の裏面までの長さＨは７．５ｍｍとされている。この長さＨを５ｍｍ以上とすると、ズーミング機構を余裕をもって組み込み易くなり、１０ｍｍ以下とすると、撮像素子２４の裏面とカメラ付き携帯電話機１０のケースの裏面１０ｂとの間に回路基板２５を配置しても、カメラ付き携帯電話機１０の厚さを薄くすることができる。
【００３６】
また、この薄型カメラは、その径φが１０ｍｍとされている。この径φを８ｍｍ以上とすると、駆動機構６の径を大きくでき動作性能が大きく向上する。また、レンズ２，３の性能を向上させ易くなる。一方、１５ｍｍ以下とすると、小型化の面で非常に有利となり、携帯電話機、モバイルコンピュータ、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）等の小型な装置への組み込みが容易となる。
【００３７】
（駆動機構６の構成）
本実施の形態において、駆動機構６は、レンズホルダ４，５を外周側で囲むように配置されて、光軸Ｆ周りの回転駆動力を発生させる電磁機構３１と、この電磁機構３１が発生させた回転駆動力を光軸Ｆに沿う直線方向への駆動力に変換してレンズホルダ４，５を直動させる変換機構３２とを有している。
【００３８】
電磁機構３１は、ＰＭ型ステッピングモータと同一の構造を有しており、外周面が周方向にＮＳ交互に多極着磁されたリング状のマグネット４１と、筒状の溝付きリング４２からなるロータ１１と、リング状のマグネット４１の外周面に対向するステータ４３とを備えている。
【００３９】
ロータ１１は、全体として円筒状とされ、レンズホルダ４，５を外周側で囲むように配置される。ロータ１１は、マグネット４１をインサート樹脂成型することでマグネット４１と樹脂製の溝付きリング４２とが固定され、両者が一体的に回転するようになっている。
【００４０】
ステータ４３は、光軸Ｆ方向に沿って並べて配置された第１の駆動コイル４４と、第２の駆動コイル４５とを有している。第１の駆動コイル４４は、極歯の外周に巻回されることでドーナッツ状に形成され、光軸Ｆ方向の両側から第１の外ステータコア４６および第１の内ステータコア４７に挟まれている。第１の外ステータコア４６および第１の内ステータコア４７には、第１の駆動コイル４４の内周面に沿って交互に並ぶ複数の極歯が形成されている。
【００４１】
同様に、第２の駆動コイル４５も、極歯の外周に巻回されることでドーナッツ状に形成されており、光軸Ｆ方向の両側から第２の内ステータコア４８および第２の外ステータコア４９に挟まれている。第２の内ステータコア４８および第２の外ステータコア４９にも、第２の駆動コイル４５の内周面に沿って交互に並ぶ複数の極歯が形成されている。
【００４２】
ここで、ロータ１１は、ベアリングボール１２，１４によって、光軸Ｆ周りに回転可能に支持されている。ロータ１１とレンズホルダ４，５は、以下に説明する変換機構３２を介して機構的に結合している。このため、ロータ１１は、光軸Ｆに沿っての移動が規制された状態で光軸Ｆ周りに回転可能に支持されている。この実施の形態では、ベアリングボール１２，１４およびボール受け部７ｄ，８ｄによって、ロータ１１に対する支持手段が構成されている。また、レンズホルダ４，５は、回転阻止手段であり、ガイド手段ともなるガイド軸１３が挿通されることで光軸Ｆ周りの回転が阻止されている。
【００４３】
以下に、変換機構３２の詳細構造と動作について、図１および図２から図６を参照しながら説明する。
【００４４】
図２は、ロータ１１の内周面側に配置される溝付きリング４２に形成される溝５１，５２の状況を説明するための図で、（Ａ）は溝付きリング４２のイメージ図で、（Ｂ）は各溝５１，５２に対応した各レンズ２，３，２２の動きを示すレンズ動作図である。
【００４５】
図１および図２に示すように、変換機構３２は、ロータ１１の内周面、すなわち、溝付きリング４２に形成された２本の溝５１，５２（案内溝）と、レンズホルダ４，５の外周部に形成された突起部５３，５４（係合手段）とを有している。突起部５３は溝５１内に入り込み、突起部５４は溝５２内に入り込む。
【００４６】
図３は、変換機構３２によって直動動作する各レンズ２，３の動きを説明するための端面図で、（Ａ）は望遠撮影時の各レンズ２，３，２２の位置関係を示し、（Ｂ）は標準撮影時の各レンズ２，３，２２の位置関係を示し、（Ｃ）は広角撮影時の各レンズ２，３，２２の位置関係を示している。図２および図３に示すように、固定レンズ２２は常に位置が固定しており、一方、レンズ２とレンズ３はロータ１１が回転することで、光軸Ｆに沿って直動動作する。この動きの詳細は後述する。
【００４７】
図４から図６は、各レンズ２２，２，３の断面図と平面図である。樹脂製の一体成型体である固定レンズ２２は、図４に示すように、両面が凹となる円形状のレンズ部６１と、レンズ部６１を囲むドーナッツ形状のレンズホルダ部６２とを有している。レンズホルダ部６２は、レンズ部６１に続く厚さが厚い嵌合部６３と、その外周に配置される厚さが薄い係止部６４とを有している。嵌合部６３を厚くし、レンズ部６１を薄くしてしかも凹部としているため、レンズ部６１の光軸Ｆ方向の両側には、嵌合部６３の仮想水平面６５，６６とレンズ部６１のレンズ面６７，６８とではさまれた空間Ｓ１，Ｓ２が形成される。また、係止部６４の一部には、直線状に切り欠かれた切欠部６９が設けられている。この切欠部６９の部分は、樹脂を注入するためのゲート部が配置される部分または配置されていた部分である。
【００４８】
固定レンズ２２は、その嵌合部６３がガイド支持部７ｅで形成される開口部分に嵌合し、一方、係止部６４が開口７ａに嵌合すると共にガイド支持部７ｅに突き当たり、その位置、すなわち、ガイド支持部７ｅに係止された状態で固定される。
【００４９】
レンズ２とレンズホルダ４の一体成型体は、図５に示すように、非球面樹脂レンズとなる半球状のレンズ２を中心に有し、このレンズ２の外周に連続して形成されるドーナッツ状のレンズホルダ４とを有している。レンズホルダ４は、ガイドおよび回り止めとして機能する２つの係合部７１，７２と、ガイドとしても回り止めとしても機能しない１つの逃げ部７３と、一方の係合部７１の近傍に設置され溝５１に挿入される突起部５３と、を有する。なお、係合部７２は、ガイドと回り止めの各機能のうち、ガイドとしての機能はわずかであり、回り止めの機能が主たる機能となっている。
【００５０】
係合部７１は、３本のガイド軸１３のうちの１本（このガイド軸１３を以下ではガイド軸１３ａという。）が貫通すると共にガイド作用と回り止め作用をする貫通孔８１を備える長く形成された柱状の摺動部８２を有する。この摺動部８２は、その突出方向が光軸Ｆと平行となるように、かつ貫通孔８１の中心軸が光軸Ｆと平行となるように、撮像素子２４側に突出している。
【００５１】
係合部７２は、３本のガイド軸１３のうちの１本（このガイド軸１３を以下ではガイド軸１３ｂという。）が挿通すると共にガイド作用と回り止め作用を行う切欠部８３を有する。この切欠部８３のガイド軸１３ｂと摺動する部分が係合部７２の摺動部となる。
【００５２】
逃げ部７３は、切欠孔として形成され、３本のガイド軸１３のうちの残りの１本（このガイド軸１３を以下ではガイド軸１３ｃという。）が挿通すると共にレンズ３側の長く形成された摺動部１０２（詳細は後述）が入り込み可能とされることで摺動部１０２の逃げ空間Ｓ３を形成している。この逃げ部７３は、ガイドとしても回り止めとしても機能しないものとなっている。
【００５３】
レンズホルダ４は、さらに、レンズ２を囲むように配置される厚さが薄い連結部７４と、この連結部７４の外周に配置される厚さが厚い突き当たり部７５と、連結部８４および突き当たり部７５とをつなぐ円錐状の傾斜面となる傾斜部７６と、連結部７４と突き当たり部７５の各厚さの略中間の厚さとなる外周部７７と、絞り２６を囲む円輪状の係合突起７８とを有している。
【００５４】
なお、３本のガイド軸１３は、１２０度間隔で均等間隔配置されており、各ガイド軸１３が挿通する２つの係合部７１，７２と１つの逃げ部７３は、それらの各中心が同様に１２０度間隔となるように配置されている。また、貫通孔８１と切欠部８３は、共に外周部７７に形成され、逃げ部７３としての切欠孔は、外周部７７から突き当たり部７５に渡って形成されている。外周部７７の一部には、切欠部６９と同様な形状の切欠部８４が形成され、樹脂注入のゲート部とされている。また、レンズ２の突出高さは、突き当たり部７５の仮想水平面８５とその突出の頂点とが重なるように形成されているが、わずかに飛び出たり、または仮想水平面８５にわずかに届かないようにしても良い。
【００５５】
レンズ３とレンズホルダ５の一体成型体は、非球面樹脂レンズとなる半球状のレンズ３を中心に有し、レンズ３の外周に連続して形成されるドーナッツ形状のレンズホルダ５とを有している。レンズホルダ５は、ガイドおよび回り止めとして機能する２つの係合部９１，９２と、ガイドとしても回り止めとしても機能しない１つの逃げ部９３と、一方の係合部９１の近傍に設置され溝５２に挿入される突起部５４とを有する。なお、係合部９２は、係合部７２と同様に、ガイド機能と回り止め機能のうち、主に回り止め機能を有するものとなっている。
【００５６】
レンズホルダ５は、さらにレンズ３を囲むように配置される厚さが薄い連結部９４と、この連結部９４の外周に配置される厚さが厚い保護部９５と、連結部９４および保護部９５とをつなぐ円錐状の傾斜面となる傾斜部９６と、連結部９４と保護部９５の各厚さの略中間の厚さとなる外周部９７とを有している。
【００５７】
係合部９１は、ガイド軸１３ｃが貫通すると共にガイド作用と回り止め作用をする貫通孔１０１を有する長く形成された摺動部１０２を有する。この摺動部１０２は、被写体側（対物側）に突出すると共に、その突出方向や貫通孔１０１の中心軸が光軸Ｆと平行となるように形成されている。係合部９２は、ガイド軸１３ｂが挿通すると共にガイド作用と回り止め作用を行う切欠部１０３を有する。この切欠部１０３のガイド軸１３ｂと摺動する部分が係合部９２の摺動部となる。逃げ部９３は、切欠孔として形成され、ガイド軸１３ａが挿通すると共にレンズ２側の摺動部８２が入り込み可能とされることで、摺動部８２の逃げ空間Ｓ４を形成している。この逃げ部９３は、ガイドとしても回り止めとしても機能しないものとなっている。
【００５８】
なお、３本のガイド軸１３は、１２０度間隔で均等間隔配置されており、各ガイド軸１３が挿通する２つの係合部９１，９２と１つの逃げ部９３は、それらの各中心が同様に１２０度間隔となるように配置されている。また、貫通孔１０１と切欠部１０３は、共に外周部９７に形成され、逃げ部９３としての切欠孔は、外周部９７から保護部９５に渡って形成されている。外周部９７の一部には、切欠部８４と同様な形状でかつ同様な位置に切欠部１０４が形成され、樹脂注入のゲート部とされている。また、レンズ３の突出高さは、保護部９５の仮想水平面１０５とその突出の頂点とが重なるように形成されているが、わずかに飛び出たり、または仮想水平面１０５にわずかに届かないように形成しても良い。
【００５９】
長く形成した摺動部８２，１０２は、長く形成することで、ガイド軸１３ａ，１３ｃに対しての各レンズ２，３の傾き（倒れ）を防止している。これによって各レンズ２，３が光軸Ｆ方向に直動動作するとき、各レンズ２，３の中心が光軸Ｆと同一線上を動作することとなる。また、係合部７２，９２が短い摺動部とされているのは、直動動作するときのこじれ防止のためである。すなわち、ガイド作用による直動動作は、長く形成された摺動部８２，１０２が担っており、係合部７２，９２は回り止めとしての機能を特に担っている。また、係合部７２，９２が外周から中心方向に切り欠かれた切欠孔８３，１０３とされているのは、この各係合部７２，９２が、上述したように、各レンズ２，３の回り止めを行うことが主目的であり、できる限り摺動によるロスや不具合を発生させないためである。
【００６０】
長く形成された摺動部８２，１０２の長さＨ１，Ｈ２は、係合部７２，９２の厚さ、すなわち外周部７７，９７の厚さＨ３，Ｈ４の２〜５倍、この実施の形態では、Ｈ１：Ｈ３＝２３：６で、Ｈ２：Ｈ４＝２１：６とされている。上述のように長い摺動部が短い摺動部の２〜５倍となると、傾き防止とこじれ防止の両面で好ましいものとなる。特に、３〜４倍の場合、垂直度を保った状態での光軸Ｆ方向への移動が高精度かつ高摺動性をもって実行される。
【００６１】
また、係合部７２，９２の外周部７７，９７の厚さを連結部７４，９４の厚さより厚くしているのは、連結部７４，９４をできる限り薄くすることでレンズ２，３をできる限り大径とし、口径を大きくする一方、その薄くした連結部７４，９４ではガイド軸１３との摺動時の強度を保持できないためである。傾斜面７６，９６を設け、徐々に厚くすることで強度アップをひずみなく達成できると共に、最も厚い突き当たり部７５を形成することで、レンズ２が固定レンズ２２に突き当たることを確実に防止し、最も厚い保護部９５を形成することで、レンズ３がフィルタ２３に突き当たることを確実に防止している。
【００６２】
図１に示す構造では、ロータ１１の溝付きリング４２に形成された溝５１，５２は、貫通溝とされている。すなわち、溝５１，５２は、溝付きリング４２を貫通し、光軸Ｆから見てマグネット５１がその溝５１，５２の奥に確認できるようになっている。しかし、溝付きリング４２に、貫通しない凹溝を形成するようにしても良い。なお、溝付きリング４２は、樹脂材で形成されているが、鉄材で形成しても良い。樹脂材とすると、この実施の形態のように、マグネット４１をインサートするインサート成型によってロータ１１を形成することができる。また、溝付きリング４２を鉄材とすると、溝付きリング４２がマグネット４１のバックヨーク的な働きをし、電磁機構３１の能力を向上させることができる。
【００６３】
また、ガイド軸１３は、金属製とされているが樹脂製としても良い。さらに、前側ケース７と後側ケース８は共に樹脂製とされているが金属製としても良い。また、この実施の形態では、長く形成された摺動部８２は、その長さＨ１の範囲でガイド軸１３ａと摺動している。これは、貫通孔８１と突き当たり部７５との間にわずかな隙間ｈ（図５参照）が介在しているためである。一方、レンズホルダ５の長く形成された摺動部１０２は、その長さＨ２に、保護部９５の突出分が加えられた長さ範囲でガイド軸１３ｃと摺動している。このような構成を有しているため、長さＨ２は長さＨ１より小さくしても十分な摺動機能を果たすことができるのである。
【００６４】
このレンズ駆動装置１の組み込みにおいては、前側ケース７やガイド軸１３を組み込む前にレンズ２，３が組み込まれる。すなわち、後側ケース８に対してステータ４３やフィルタ２３やベアリングボール１４を組み込んだ後に、ロータ１１をまず組み込み、その後、レンズ２，３をロータ１１で囲まれる内部空間に入れ込む。このとき、突起部５３とレンズ２を有する一体成型体や、突起部５３とレンズ３を有する一体成型体の各最長径は、ロータ１１の内径よりわずかに小さくされているので、各一体成型体をロータ１１内に入れ込むことが可能である。
【００６５】
組み込みに当たっては、まず、突起部５４を有する一体成型体を奥側に入れ込んでいき、溝５２が形成されている部分に対向する位置に突起部５４がきたとき、この一体成型体を横方向にずらし、突起部５４を溝５２に入れ込む。また、その後、突起部５３を有する一体成型体をロータ１１内に入れていき、溝５１が形成されている部分に対向する位置に突起部５３がきたとき、この一体成型体を横方向にずらし、突起部５３を溝５１に入れ込む。
【００６６】
その後、３本のガイド軸１３をそれぞれ各一体成型体を挿通させ、その一端を後側ケース８に圧入して支柱状とする。次に、ベアリングボール１２を所定位置に保持させるようにして前側ケース７を後側ケース８と嵌合させる。その後、固定レンズ２２を組み込み、最後にカバーガラス２１を組み込む。
【００６７】
次に、以上のように構成されたレンズ駆動装置１および薄型カメラの動作について説明する。
【００６８】
この薄型カメラは、電源がオフされているときは、図３（Ａ）に示す望遠撮影位置で待機している。撮影用のスイッチ（図示省略）を動作させると、図示しない電源からフレキシブル基板２６、端子２７（後側ケース２８の軸方向端面からフレキシブル基板２６側に突出している部分）を介して電力が電磁機構３１に供給される。すると、ステータ４３が励磁され、ロータ１１は被写体側から見て時計方向（ＣＷ）に回転する。その回転は、変換機構３２によって直動動作に変換され、固定レンズ２２に対してレンズ２がさらに近づこうとする（図１の矢示Ａ方向に動こうとする）。
【００６９】
しかしながら、通常は、固定レンズ２２の嵌合部６３の先端と、レンズホルダ４の突き当たり部７５とが突き当たっているため、レンズ２は動かない。一方、振動等によって、嵌合部６３と突き当たり部７５とが突き当たっていないときは、突き当たり部７５は固定レンズ２２側に向かって動き、嵌合部６３に突き当たる。以上のような動作によって、原点の位置出しが行われる。なお、待機状態を図３（Ｂ）に示す標準撮影位置としたり、図３（Ｃ）に示す広角撮影位置としても良い。なお、待機状態を広角撮影位置としたときは、原点位置出しは広角側で行うのが好ましい。
【００７０】
原点位置出しが行われた後、ロータ１１は被写体側から見て反時計方向（ＣＣＷ）に回転する。このため、レンズ２，３は、共に被写体から遠ざかる方向に駆動され（直動動作し）、図３（Ｂ）に示す標準撮影位置で停止する。このとき、レンズ２側の溝５１がより急な斜線となっているため、レンズ２の方が、レンズ３に比べ、被写体からより大きく後退する。
【００７１】
図３（Ｂ）に示す標準撮影位置で停止する際、レンズ２側の長く形成された摺動部８２は、レンズ３側の逃げ部９３の逃げ空間Ｓ４内に入り、摺動部８２はレンズ３側のレンズホルダ５に衝突しない。このとき、摺動部８２の外周面と逃げ部９３の内周面との間にはわずかな隙間が生じており、直動動作に影響を与えることはない。一方、レンズ３側の長く形成された摺動部１０２もレンズ２側の逃げ部７３の逃げ空間Ｓ３に入り、摺動部１０２もレンズ２側のレンズホルダ４に衝突しない。このとき、摺動部１０２の外周面と逃げ部７３の内周面との間にもわずかな隙間が生じており、直動動作に影響を与えることはない。
【００７２】
この標準撮影位置となると、撮影が可能とされ、シャッタ（図示省略）が動作可能となる。ユーザは、図示しないズーミングボタンを操作することで、望遠方向や広角方向へレンズ２，３を動かすことができる。望遠方向に動かす場合は、ロータ１１を被写体側から見て時計方向へ回転させる。広角方向へ動かす場合は、ロータ１１を被写体側から見て反時計方向へ回転させる。
【００７３】
所定の倍率に設定し、撮影用ボタン（図示省略）を押し被写体を撮影する。撮影は撮像素子２４上の像を撮像素子２４が検出し、信号処理することで行われる。撮影終了後、撮影用ボタンをオフすることで、次の撮影チャンスまで待機させるようにしても良いが、この薄型カメラでは、撮影用ボタンをオフすることなく、そのままの状態とすることで、撮影待機モードで待機することとなる。この撮影待機モードでは、電磁機構３１への通電を停止させる一方、レンズ２，３は最終位置に保持される。制御部（図示省略）は、ステッピングモータとなる電磁機構３１によって動作するレンズ２，３の原点位置からのステップ数を記憶することで、レンズ２，３の最終位置を記憶する。
【００７４】
このため、撮影待機モードから撮影モードに移行する場合、レンズ２，３を所定の設定位置にすばやく移動させることができる。また、撮影待機モードでは、レンズ２，３の位置保持のための電力が不要となるため、低消費電力化されたものとなる。なお、撮影用ボタンを押し、電源をオフすると、カメラ部分は撮影待機モードではなく完全なオフ状態となる。このときも、電磁機構３１への通電は停止されるが、その直前にロータ１１は被写体側から見て時計方向に回転し、レンズ２，３は望遠撮影位置となる。この望遠撮影位置となったことを制御部が検知し、電磁機構３１への通電を制御部が停止することで完全なオフ状態となる。
【００７５】
この実施の形態においては、上述のような制御を行うようにしているが、撮影用ボタンを押し、オフさせたとき、レンズ２，３を最終停止位置で、そのまま位置保持させつつ、電磁機構３１への通電を停止するような制御としても良い。その場合、撮影のために撮影用ボタンを押したときには、上述のように原点出し動作を行わせるようにするのが好ましいが、原点出し動作を行わせず、すぐに記憶されているステップ数（すなわち制御部によって記憶されているレンズ２，３の位置）に基づいて、レンズ２，３を所定の方向へ移動させるようにしても良い。
【００７６】
（実施の形態の効果）
このように、この実施の形態のレンズ駆動装置１や薄型カメラにおいては、レンズホルダ４，５を外周側で囲むように電磁機構３１を配置したため、レンズホルダ４，５の側方に駆動手段、特に電磁機構を配置した場合と比較して、レンズ駆動装置１や薄型カメラを小型化できる。また、径方向に関しては、対称性の良いものとなり、振動防止の面で有利となる。また、ガイド軸の存在によって、レンズの位置精度、特に周方向の位置精度や水平精度の向上が図られる。
【００７７】
また、この実施の形態では、電磁機構３１が発生させた回転駆動力を変換機構３２によって光軸Ｆに沿う直線方向への駆動力に変換してレンズホルダ４，５を直動させるため、電磁機構３１に対する給電を停止した状態でレンズホルダ４，５に光軸Ｆ方向の外力や振動が加わっても、このような外力や振動によってレンズホルダ４，５が光軸Ｆ方向に移動することを変換機３２がメカ的な作用によって阻止する。したがって、電磁機構３１に給電しなくても、レンズホルダ４，５を所定位置に保持することができる。
【００７８】
また、電磁機構３１は、ステッピングモータの構造を備えているため、電磁機構３１に対する給電を停止した状態でレンズホルダ４，５に光軸Ｆ方向の外力や振動が加わっても、このような外力や振動によってレンズホルダ４，５が光軸Ｆ方向に移動することを、ステータ４３とロータ１１との間に作用するディテントトルクによっても阻止する。したがって、電磁機構３１に給電しなくても、レンズホルダ４，５を所定位置に確実に保持することができる。また、ステータ４３への給電によってステップ数を制御するだけで、レンズ２，３の光軸Ｆ方向における位置を確実に制御することができる。
【００７９】
また、この実施の形態では、レンズホルダ４，５とロータ１１との間に、それらやガイド軸１３を含めた変換機構３２を設けたため、径方向の厚みが増すことがない。また、溝５１，５２、突起部５３，５４および３本のガイド軸１３によって、レンズ２，３を光軸Ｆの周りに回転させることなく、光軸Ｆ方向に移動させることができる。また、レンズホルダ４，５は、突起部５３，５４が溝５１，５２内をそれぞれ相対移動することにより直動するので、光軸Ｆに対する溝５１，５２の傾斜角を調整することにより、ロータ１１の回転によるレンズホルダ４，５の光軸Ｆ方向の移動量や位置精度を最適条件に設定することができる。また、この種の設定によって、ズーミング動作を高倍率化したり、最適化することができる。
【００８０】
以上、本発明の好適な実施の形態の例を説明したが、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更実施可能である。たとえば上述の例では、可動するレンズが２枚である例、すなわちレンズ２，３が可動する例を示したが、１つのレンズのみを可動とする場合や、３枚以上のレンズを可動させる場合にも本発明を適用することができる。また、レンズホルダ４，５をそれぞれ筒状にし、その部分の外周に溝５１，５２に相当する溝をそれぞれ設け、一方、ロータ１１の内周面に突起部５３，５４に相当する突起を設けるようにしても良い。
【００８１】
また、駆動手段としての駆動機構６を１つ設けた例を示したが、駆動機構６を光軸Ｆ方向に２つまたは３つ以上重ねて配置しても良い。その場合、ガイド軸１３は、すべての駆動機構６に共通して使用できるようにするのが好ましい。また、駆動機構６を２段重ねにした場合、被写体側をズーム機構とし、撮像素子２４側をオートフォーカス機構とするのが好ましいが、逆の配置としても良い。また、上述の実施の形態では、回転駆動力を直線方向への駆動力に変換する変換機構３２を備えているが、変換機構を備えないようにしても良い。この場合、電磁機構としては、たとえば、ムービングコイル型のリニアモータ等を採用し、レンズホルダをガイド軸に沿って直接リニア駆動させる構成などが考えられる。
【００８２】
また、ロータ１１の両端面を受けるベアリングボール１２，１４はそれぞれ円輪状に隙間なく配置されるものとしたが、等間隔に３個（１２０度間隔）、４個（９０度間隔）、５個（７２度間隔）等間隔をあけてベアリングボール１２，１４を配置するようにしても良い。また、ベアリングボール１２側を円輪状にベアリングボール１２を配置する構成とし、ベアリングボール１４側を間隔をあけて（たとえば１２０度間隔の３個）ベアリングボール１４を配置する構成としても良いし、またこの逆の関係としても良い。円輪状のベアリングボール１２，１４を配置した場合、摩擦が少なくなり、軽い回転が可能となる。間隔をあけてベアリングボール１２，１４を配置した場合、傾きが少なくなり、安定した回転を得ることができると共にコストの低減が可能となる。
【００８３】
また、上述の実施の形態では、突起部５３，５４を溝５１，５２に挿入する際、ガイド軸１３を設置する以前に、各一体成型体をロータ１１内に入れた後、光軸Ｆ方向に対して直角となる方向へ水平移動させて溝５１，５２へ突起部５３，５４を入れ込む方法を採用したが、溝付きリング４２の内周面に溝５１へつながる挿入案内溝と、溝５２へつながる挿入案内溝を設けるようにしても良い。この場合、挿入案内溝へ突起部５３，５４を入れ、その挿入案内溝に沿って突起部５３，５４を移動させ、所定のズーム用の溝５１，５２に入れ込むこととなる。この構成を採用すると、ガイド軸１３を設置する以前のみならず設置した後でも、レンズ２，３の組み込みが可能となる。
【００８４】
また、溝付きリング４２に溝５１，５２を設けるのではなく、溝付きリング４２を設けずマグネット４１に直接、溝５１，５２を設けるようにしても良い。また、レンズ２，３とレンズホルダ４，５とをそれぞれ一体成型したものとするのではなく、レンズ２に別体のレンズホルダ４を取り付け、レンズ３に別体のレンズホルダ５を取り付けるようにしたり、突起部５３，５４のみを後からレンズホルダ４，５に取り付けるようにしても良い。また、突起部としては、レンズホルダ４，５やロータ１１に固定させるのではなく、回動可能なボールと、そのボールを回動可能に保持する凹部とを設ける構成等、突起部を固定させないようにしても良い。
【００８５】
また、２つのレンズ２，３によってズーム機構を動作させる場合、ガイド軸１３としては、１２０度間隔に配置される３本のガイド軸１３が好ましいが、回り止めが他の手段でなされているときは２本のガイド軸１３（１３ａ、１３ｃ）のみとしても良い。また、１つのレンズのみを可動させるときも、２本のガイド軸１３とすることができる。２本のガイド軸１３とする場合は、１８０度対称に配置するのが好ましい。なお、複数のガイド軸１３を配置するときは、等間隔（等角度間隔）が好ましいが、不均等間隔で配置するようにしても良い。
【００８６】
絞り２６は、円形状で中央に円形穴を有する構成とされた薄板とされているが、厚板形状としたり、レンズ２の一部やレンズホルダ４に光の通過を阻止する部材を蒸着等で付け、レンズ２を有する一体成型体と一体的に取り扱えるようにしても良い。さらに、絞り２６は、レンズ３側に設けたり、フィルタ２３の近傍に固定したりしても良い。
【００８７】
電磁機構３１としては、上述したようにステッピングモータの構成が好ましいが、可動レンズとして２位置のみの状態が必要な場合など、簡易な機構で良い場合は、駆動コイルが１つの同期モータとしたり、マグネット４１が不要なリラクタンスモータとしても良い。また、精度の高い位置制御が必要とされる場合には、エンコーダ方式や駆動コイルに発生する逆起電力の検出などによってロータの位置を検知する方式を採用したステッピングモータや直流ブラシレスモータを、電磁機構３１として採用しても良い。
【００８８】
また、上述の実施の形態では、レンズ駆動装置１をカメラ付き携帯電話機のカメラ部分の機構として組み込んだ例を示したが、本発明のレンズ駆動装置や薄型カメラは、モバイルコンピュータ、ＰＤＡ等の他の携帯装置に使用したり、監視カメラ、医療用カメラ等他のカメラ装置や、自動車、テレビ等の装置にも組み込むことができる。
【００８９】
【発明の効果】
本発明では、レンズの位置精度の向上を図り、かつ、小型化を図ることができるレンズ駆動装置および薄型カメラならびにカメラ付き携帯電話機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るレンズ駆動装置および薄型カメラを示す断面図である。
【図２】図１に示されるレンズ駆動装置中のロータに形成される溝の状況を説明するための図で、（Ａ）は溝付きリングのイメージ図で、（Ｂ）は各溝に対応した各レンズの動きを示すレンズ動作図である。
【図３】図１に示されるレンズ駆動装置中の変換機構によって直動動作する各レンズの動きを説明するための端面図で、（Ａ）は望遠撮影時の各レンズの位置関係を示す図で、（Ｂ）は標準撮影時の各レンズの位置関係を示す図で、（Ｃ）は広角撮影時の各レンズの位置関係を示す図である。
【図４】図１に示されるレンズ駆動装置中の固定レンズを示す図で、（Ａ）は（Ｂ）に示すＡ−Ａ線断面図で、（Ｂ）は平面図である。
【図５】図１に示されるレンズ駆動装置中の可動するレンズであって対物側のレンズを示す図で、（Ａ）は（Ｂ）に示すＡ−Ａ線断面図にそのＣ−Ｃ線断面図を付加した図で、（Ｂ）は平面図である。
【図６】図１に示されるレンズ駆動装置中の可動するレンズであって撮像素子側のレンズを示す図で、（Ａ）は（Ｂ）に示すＡ−Ａ線断面図にそのＣ−Ｃ線断面図を付加した図で、（Ｂ）は平面図である。
【符号の説明】
１  レンズ駆動装置
２  レンズ（対物側の可動レンズ）
３  レンズ（撮像素子側の可動レンズ）
４，５  レンズホルダ
６  駆動機構（駆動手段）
７  前側ケース
８  後側ケース
１０  カメラ付き携帯電話機
１０ａ  ケースの表面
１０ｂ  ケースの裏面
１１  ロータ
１２  ベアリングボール
１３  ガイド軸（回転阻止手段）
１４  ベアリングボール
２１  カバーガラス
２２  固定レンズ
２３  フィルタ
２４  撮像素子
２５  回路基板（基板）
３１  電磁機構
３２  変換機構
４１  マグネット
４２  溝付きリング
４３  ステータ
４４  第１の駆動コイル
４５  第２の駆動コイル
５１，５２  溝（案内溝）
５３，５４  突起部（係合手段）
７１，７２  係合部
７３  逃げ部
８２  長く形成された摺動部
８３  切欠部（摺動部）
９１，９２  係合部
９３  逃げ部
１０２  長く形成された摺動部
１０３  切欠部（摺動部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004347890.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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