(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や傾きを抑制可能なレンズ駆動装置を提供する。【解決手段】アクチュエータ１８に電圧が印加されると、アクチュエータ１８がＸ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方向の力が作用される。このとき、光軸Ｌ方向からみると、保持部材１４Ａはレンズユニット１２に対して保持位置Ｈ１から固定位置Ｐ１へ向かう方向の力Ｗ１を作用させる。また、保持部材１４Ｂはレンズユニット１２に対して保持位置Ｈ２から固定位置Ｐ２へ向かう方向の力Ｗ２を作用させる。この２つの力Ｗ１とＷ２とは逆方向でしかも同一の大きさであり、各々の方向は中心Ｏからズレているので、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する。したがって、レンズユニット１２は、光軸Ｌ方向へ移動しながら、中心Ｏ周りに回転される。【選択図】  図２
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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、
一端が前記外側部材の固定位置に固定されると共に他端が前記レンズユニットの保持位置に取り付けられ、前記固定位置を中心に前記レンズの光軸方向に回動可能とされ、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、
前記光軸方向からみて、一の前記保持部材はこの保持部材の保持位置と固定位置とを通る直線が前記レンズの光軸からズレるように配置され、他の保持部材は前記一の保持部材を前記レンズの光軸周りに回転された、各々の保持部材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に配置された、レンズ駆動装置。
【請求項２】
前記保持部材は、前記光軸方向に離間して互いに平行に配置された複数の部材により構成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５に示すように、レンズ２１０の光軸Ｌ１方向に離間した一対のばね部材２１２が設けられ、ばね部材２１２により駆動の際のレンズ２１０の光軸方向が保持されている。
【０００３】
しかしながら、バネ部材２１０では光軸の傾きを抑制することはできても、光軸を平行に保ったままレンズ２１０の位置がズレてしまう。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−２１０８６１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や傾きを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、請求項１に記載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、一端が前記外側部材の固定位置に固定されると共に他端が前記レンズユニットの保持位置に取り付けられ、前記固定位置を中心に前記レンズの光軸方向に回動可能とされ、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、前記光軸方向からみて、一の前記保持部材はこの保持部材の保持位置と固定位置とを通る直線が前記レンズの光軸からズレるように配置され、他の保持部材は前記一の保持部材を前記レンズの光軸周りに回転された、各々の保持部材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に配置されたものである。
【０００７】
本発明のレンズ駆動装置では、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。このとき、レンズユニットを保持する保持部材は固定位置を中心に回動するため、レンズの光軸方向からみた保持位置が移動する。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。
【０００８】
そこで、本発明のレンズ駆動装置では、光軸方向からみて、一の前記保持部材をこの保持部材の保持位置と固定位置とを通る直線がレンズの光軸からズレるように配置し、他の保持部材を一の保持部材をレンズの光軸周りに回転された位置で、かつ、各々の保持部材を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に配置する。
【０００９】
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が回転せるものとなる。したがって、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、及び光軸の傾きを抑制することができる。
【００１０】
なお、本発明のレンズ駆動装置は、請求項２に記載のように、前記保持部材が、前記光軸方向に離間して互いに平行に配置された複数の部材により構成されていることを特徴とすることもできる。
【００１１】
この構成によれば、複数の部材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。
【００１２】
【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。
【００１３】
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、保持部材１４Ａ、１４Ｂ、外側部材１６Ａ、１６Ｂ、及びアクチュエータ１８を備える。
【００１４】
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鏡胴１２Ａから構成されている。鏡胴１２Ａは、鏡胴１２Ａの側面の光の入射側に保持凸部１３Ａを備え、保持凸部１３Ａのレンズ１２Ｂを挟んだ反対側に保持凸部１３Ｂを備える。
【００１５】
外側部材１６Ａは、レンズユニット１２の側面の外側に所定距離離間して配置されている。
【００１６】
保持部材１４Ａは、一対の長方形板状の弾性部材１５Ａ、１５Ｂで構成されている。弾性部材１５Ａ、１５Ｂは、光軸Ｌ方向に離間して、互いに平行に配置されている。図２（Ａ）に示すように、弾性部材１５Ａ、１５Ｂの各々の一端は外側部材１６Ａの固定位置Ｐ１に固定され、他端は、保持凸部１３Ａの一方の側面の保持位置Ｈ１に取り付けられている。弾性部材１５Ａ、１５Ｂの長手方向は、光軸Ｌ方向からみて保持凸部１３Ａの長手方向と直交する方向と一致している。
【００１７】
保持部材１４Ｂも保持部材１４Ａと同様に、一対の長方形板状の弾性部材１５Ａ、１５Ｂで構成されており、弾性部材１５Ａ、１５Ｂは、光軸Ｌ方向に離間して、互いに平行に配置されている。弾性部材１５Ｃ、１５Ｄの各々の一端は外側部材１６Ｂの固定位置Ｐ２に固定され、他端は、保持凸部１３Ｂの一方の側面の保持位置Ｈ２に取り付けられている。弾性部材１５Ｃ、１５Ｄの長手方向は、光軸Ｌ方向からみて保持凸部１３Ｂの長手方向と直交する方向と一致している。保持部材１４Ｂは、保持部材１４Ａを、光軸Ｌ方向からみて、光軸Ｌを中心として１８０°回転させた位置に配置されている。
【００１８】
図２（Ｂ）に示すように、アクチュエータ１８は、レンズ１２Ｂの光軸Ｌと同方向に積層された圧電素子（積層型圧電素子）で構成されており、光軸Ｌの方向（光の入射側に向かう方向をＸ方向、その逆側をＹ方向という）に、変位可能とされている。アクチュエータ１８の先端部は保持凸部１３Ａの光が入射される側と逆側に配置され、他端部は図示しない固定部に固定されて、レンズユニット１２に対して光軸Ｌ方向の力を作用可能とされている。
【００１９】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００２０】
図示しない回路からアクチュエータ１８に電圧が印加されると、アクチュエータ１８がＸ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方向の力が作用される。このとき、光軸Ｌ方向からみると、保持部材１４Ａはレンズユニット１２に対して保持位置Ｈ１から固定位置Ｐ１へ向かう方向の力Ｗ１を作用させる。また、保持部材１４Ｂはレンズユニット１２に対して保持位置Ｈ２から固定位置Ｐ２へ向かう方向の力Ｗ２を作用させる。この２つの力Ｗ１とＷ２とは逆方向でしかも同一の大きさであるが、各々の方向は中心Ｏからズレているので、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する。したがって、レンズユニット１２は、中心Ｏ周りに回転され、図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、Ｚ位置へ移動され、レンズ１２Ｂの光軸Ｌのズレなく、レンズユニット１２を光軸Ｌ方向へ移動させることができる。
【００２１】
なお、本実施形態では、保持部材１４Ａ、１４Ｂを一対の弾性部材により各々構成したが、保持部材１４Ａ、１４Ｂは、１枚の弾性部材で構成することもできる。特に２枚の弾性部材で構成することにより、保持部材１４Ａ、１４Ｂが平行リンクとして機能するので、レンズユニット１２の移動の際の光軸Ｌの傾きをより確実に抑制することができる。
【００２２】
また、保持部材１４Ａ、１４Ｂを弾性部材により構成することにより、保持部材１４Ａ、１４Ｂの取り付け部分に可動機構を用いる必要がなくなり、簡易な構成とすることができる。
【００２３】
また、本実施形態では、アクチュエータ１８に積層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１８としては、図３（Ａ）に示すように、弾性部材の片側に圧電素子を接着させたバイモルフ（符号２２で示す）を用いることもできる。この場合には、アクチュエータ２２の一端を外側部材１６Ａに固定し、他端を保持凸部１３Ａの下側に配置し、アクチュエータ２２を光軸Ｌ方向に変位させることによりレンズユニット１２を移動させることができる。
【００２４】
さらに、アクチュエータとして、図３（Ｂ）に示すように、コイルバネに帯状の圧電素子が巻き回されて構成された螺旋形状圧電素子（符号２４で示す）を用いることもできる。この場合には、アクチュエータ２４の一端部を保持凸部１３Ａの光が入射される側と逆側に配置し、他端部を図示しない固定部に固定する。そして、アクチュエータ２４を光軸Ｌ方向に変位させることによりレンズユニット１２を移動させることができる。
【００２５】
また、本実施形態では、保持部材を２つ設けた例について説明したが、保持部材は、３つ以上設けることもできる。例えば、保持部材を３つ設ける場合には、図４（Ａ）に示すように、各々の保持部材１４が互いに１２０°の角度をなす位置に配置し、保持部材を４つ設ける場合には、図４（Ｂ）に示すように、各々の保持部材１４が互いに９０°の角度をなす位置に配置すればよい（保持部材を符号１４で、保持凸部を符号１３で、固定部材を符号１６で示す）。
【００２６】
また、本実施形態では、アクチュエータ１８の変位方向がＸ方向の場合を例にして説明したが、変位方向をＹ方向とすることもできる。この場合には、レンズユニット１２の回転方向は、逆方向となる。
【００２７】
【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、光軸方向からみて、一の前記保持部材をこの保持部材の保持位置と固定位置とを通る直線がレンズの光軸からズレるように配置し、他の保持部材を一の保持部材をレンズの光軸周りに回転された位置で、かつ、各々の保持部材を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に配置するので、レンズの光軸を中心としてレンズユニットが回転され、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斜視図である。
【図２】（Ａ）は、本実施形態のレンズ駆動装置を光の入射方向からみた図であり、（Ｂ）は、レンズ駆動装置を光の入射方向と直交する方向からみた図である。
【図３】本実施形態のアクチュエータの変形例である。
【図４】本実施形態の保持部材の取付位置の変形例である。
【図５】従来例の図である。
【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
１４Ａ、１４Ｂ  保持部材
１５Ａ，１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄ  部材
１６Ａ、１６Ｂ  外側部材
１８、２２、２４  アクチュエータ
Ｈ１、Ｈ２  保持位置
Ｐ１、Ｐ２  固定位置
【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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