(57)【要約】【目的】レンズ駆動装置のアクチュエータの収納スペースを減少し、且つアクチュエータが許容量以上撓んで破断、亀裂等を起すことを防止する。【構成】レンズ駆動装置１０では、螺旋状のアクチュエータ２０がレンズ鏡筒１４の周囲に配置されており、収納スペースが減少されている。また、レンズ鏡筒１４に設けられたロック爪２２Ａが、ベース板１８に設けられた係止用孔１９に係止され、レンズ鏡筒１４の移動が制限されるので、アクチュエータ２０が許容量以上撓み、破断、亀裂を起すことがない。【選択図】  図４
2004294533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像を所定位置に結像するレンズを備えたレンズ鏡筒と、
前記レンズ鏡筒を前記レンズの光軸方向に移動可能に保持する保持手段と、
前記レンズ鏡筒へ螺旋状に巻回され、一端が前記レンズ鏡筒に固定され、他端が前記保持手段に固定された圧電部材と、
前記圧電部材に電圧を印加し、伸縮させる焦点調整手段と、
を有することを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】
前記保持手段が、前記レンズ鏡筒を前記レンズの光軸方向に摺動可能に保持するガイド筒であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
【請求項３】
前記レンズ鏡筒に設けられた被係止手段と、
前記被係止手段を係止して、前記レンズ鏡筒の移動範囲を制限する係止手段と、
を有す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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レンズ鏡筒を駆動させるレンズ駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から圧電型バイモルフをアクチュエータとして用いてレンズ鏡筒や撮像素子を移動させ、焦点調整を行う駆動装置が考案されている。（例えば、特許文献１参照）
しかし、従来の駆動装置では、板状の圧電型バイモルフがアクチュエータとして使用されており、直線的にアクチュエータを長くしなければ、レンズ鏡筒等を所望のストロークだけ移動させるだけの変位量を得ることができない。このため、アクチュエータがデジタルカメラ等の光学機器の内部で占有するスペースが広くなってしまい、光学機器が大型になってしまうという問題があった。
【０００３】
また、レンズ鏡筒や撮像素子の移動範囲は圧電型バイモルフの変形量に委ねられ、レンズ鏡筒や撮像素子の移動を制限する手段は設けられていなかった。このため、圧電型バイモルフが許容量以上に撓んで破断や亀裂を起してしまうという問題があった。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−４８９５７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述の事情に鑑み、本発明は、圧電部材の収納スペースを減少させてレンズ駆動装置を備える光学機器を小型化し、且つ圧電部材が許容量以上に撓んで破断や亀裂を起すことを防止することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のレンズ駆動装置は、像を所定位置に結像するレンズを備えたレンズ鏡筒と、前記レンズ鏡筒を前記レンズの光軸方向に移動可能に保持する保持手段と、前記レンズ鏡筒へ螺旋状に巻回され、一端が前記レンズ鏡筒に固定され、他端が前記保持手段に固定された圧電部材と、前記圧電部材に電圧を印加し、伸縮させる焦点調整手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載のレンズ駆動装置では、レンズ鏡筒が、保持手段によってレンズの光軸方向に移動可能に保持されており、圧電部材の伸縮動作によってレンズの光軸方向に移動する。
【０００８】
ここで、圧電部材は、レンズ鏡筒へ螺旋状に巻回されており、スペースを取らずにレンズ鏡筒を移動させるために必要な長さを確保している。このため、圧電部材が、レンズ鏡筒の軸方向、及び径方向に広がることを抑えることができる。従って、圧電部材がデジタルカメラ等の光学機器の内部で占有するスペースを減少でき、光学機器を小型化できる。
【０００９】
請求項２に記載のレンズ駆動装置は、請求項１に記載のレンズ駆動装置であって、前記保持手段が、前記レンズ鏡筒を前記レンズの光軸方向に摺動可能に保持するガイド筒であることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載のレンズ駆動装置では、レンズ鏡筒がガイド筒によってレンズの光軸方向に摺動可能に保持されている。このため、単純な構造でレンズの光軸のズレを抑えることができる。
【００１１】
請求項３に記載のレンズ駆動装置は、請求項１又は２に記載のレンズ駆動装置であって、前記レンズ鏡筒に設けられた係止手段と、前記係止手段に係止され、前記レンズ鏡筒の移動範囲を制限する被係止手段を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載のレンズ駆動装置では、レンズ鏡筒に設けられた被係止手段が係止手段に係止されてレンズ鏡筒は移動範囲を制限される。このため、圧電部材が許容量を超えるまで撓んで破断や亀裂を起すことを防止できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照しながら本発明の第１の実施形態について説明する。
【００１４】
図１に示すように、本実施の形態に係るレンズ駆動装置１０はデジタルカメラ１２に備えられている。図２に示すように、デジタルカメラ１２は、カメラ本体部１３を備える。カメラ本体部１３の上面右側（撮影者の右手側）にはレリーズスイッチ１５が押圧可能に設けられている。そして、カメラ本体部１３の背面（撮影者側）の左側には、円形のメニューボタン１７が上下左右に押圧可能に設けられ、下側には液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）１９が設けられている。
【００１５】
図３には、本実施形態に係るデジタルカメラ１２の概略構成が示されている。
【００１６】
このデジタルカメラ１２は、動作全般の主制御部であるＣＰＵ２１、撮像系制御部２３、画像圧縮／伸張部２５、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）１９の表示制御を行うＬＣＤ制御部２７、内蔵メモリ２９、通信インターフェース（通信Ｉ／Ｆ）３１、メディアインターフェース（メディアＩ／Ｆ）３３、操作部３５、及びレリーズスイッチ１５を主要構成としており、各々がバス３７を介して相互に各種データの授受可能に接続されている。
【００１７】
撮像系制御部２３は、焦点調整部２１を制御してレンズ駆動装置１０を駆動させて被写体Ａの焦点調整を行う。そして、被写体Ａを動画像或いは静止画像として所望に選択して撮影し、撮影画像を被写体Ａに対応するデジタル画像データとして取得する。
【００１８】
画像圧縮／伸張部２５は、前記デジタル画像データに対する所定の画像圧縮形式による圧縮処理や、圧縮されたデジタル画像データを圧縮形式に応じて伸張するためのものである。
【００１９】
ＬＣＤ制御部２７にはＬＣＤ１９が接続されており、ＬＣＤ１９における各種情報の表示制御がなされる。
【００２０】
内蔵メモリ２９は、主として撮影によって得られたデジタル画像データを一時的に記憶するＲＡＭ、及び各種制御プログラムや所定のパラメータ等を予め記憶するＲＯＭを含んで構成されている。なお、前記ＲＡＭは、前記画像圧縮／伸張部２５による圧縮・伸張処理時のワークエリアとしても用いられる。
【００２１】
メディアＩ／Ｆ３３は、撮影によって得られたデジタル画像データを記憶するためのスマートメディア（商品名）３９との間で各種データの授受を中継するためのものであり、スマートメディア３９に対する各種データの書込みや、スマートメディア３９に書き込まれている各種データの読み出しを制御する。
【００２２】
通信Ｉ／Ｆ３１は、外部機器との間で各種データの授受を中継するためのものでる。
【００２３】
図２に示されるメニューボタン１７等の操作部３５は、ＣＰＵ２１に撮影モードの切換え等を行わせ、レリーズスイッチ１５は、ＣＰＵ２１にレリーズ信号を送って撮像系に撮像を行わせる。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態のレンズ駆動装置１０は、レンズ鏡筒１４、ガイド筒１６、ベース板１８、及びアクチュエータ２０で構成されている。レンズ鏡筒１４がアクチュエータ２０によって移動されることによって、焦点調節が行われる。
【００２５】
図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、レンズ鏡筒１４は、両凸レンズ２４と平凹レンズ２６、及び両凸レンズ２４を軸方向の一端部に内設し、平凹レンズ２６を軸方向の中央部に内設する円筒形状の筒体２２で構成されている。両凸レンズ２４、平凹レンズ２６の光軸Ｌは筒体２２の軸線に略一致されている。また、筒体２２の軸方向の一端部にはリング状の鍔部２２Ａが形成され、他端部からはガイド片２２Ｃが延出している。ガイド片２２Ｃの先端部にはロック爪２２Ｂが形成され、後述する係止用孔１９に係止されるようになっている。
【００２６】
また、円筒形状のガイド筒１６は、デジタルカメラ１２の内部に固定されたベース板１８に固定、若しくは一体成形され、レンズ鏡筒１４の外周面に摺動可能に嵌合している。また、ガイド筒１６の底面には撮像素子２８が、撮像面の中央部を両凸レンズ２４と平凹レンズ２６の光軸Ｌに略一致させて設けられている。このため、両凸レンズ２４と平凹レンズ２６によって撮像素子２８に被写体像が結像される。
【００２７】
そして、細板状のアクチュエータ２０が、一端部をレンズ鏡筒１４の鍔部２２Ａに固定され、レンズ鏡筒１４、ガイド筒１６の外周面に沿ってベース板１８まで螺旋状に巻回され、他端部をベース板１８に固定されている。また、ガイド筒１６の底面には係止用孔１９が形成されており、ガイド片２２Ｃが挿入されている。
【００２８】
細板状のアクチュエータ２０は圧電型バイモルフで、電圧が印加されていない時は、図４（Ｂ）に示すように、ロック爪２２Ａが係止用孔１９に係止されない状態でレンズ鏡筒１４を保持する。この状態では、レンズ鏡筒１４の底面がベース板１８に当接し、ストッパとして機能している。
【００２９】
そして、焦点調整部２１によって電圧が印加されると図４（Ａ）に示すように、伸長してレンズ鏡筒１４を光軸方向のカメラ前面側（矢印Ａ方向）に移動させる。この際、ロック爪２２Ｂが係止用孔１９に係止され、レンズ鏡筒１４の移動が制限される。これによって、レンズ鏡筒１４がガイド筒１６から抜け出さないと共に、アクチュエータ２０の撓み量が許容量を超えることがない。従って、アクチュエータの破断、亀裂を防止できる。
【００３０】
また、レンズ鏡筒１４がガイド筒１６へ挿入され、スライド可能となっていることによって、撮像素子２８に対する光軸のズレを抑えることができる。
【００３１】
さらに、アクチュエータ２０をレンズ鏡筒１４、ガイド筒１６の外周面に沿って螺旋状に巻回させたことで、アクチュエータ２０のレンズ鏡筒１４の軸方向、及び径方向への広がりを抑えつつ、レンズ鏡筒１４を所望のストロークだけ移動させることが可能となる。従って、アクチュエータ２０のデジタルカメラ１２の内部での収納スペースが少なく、デジタルカメラ１２を小型化できる。
【００３２】
次に、第２の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と同一の構成には同一の符号を付している。
【００３３】
図５に示すように、レンズ駆動装置３０は、アクチュエータ３２がレンズ鏡筒３４の内側に配設され、レンズ鏡筒３４の円筒体３６にロック爪３６Ａ、及びガイド片３６Ｂが２個設けられた点が第１の実施形態のレンズ駆動装置１０と相違する。
【００３４】
レンズ駆動装置３０では、アクチュエータ３２が一端部をガイド筒１６の底面の周縁部に固定され、両凸レンズ２４と平凹レンズ２６の光軸方向に光軸Ｌを遮らないように螺旋状に延出し、他端部を円筒体３６の内周面に固定されている。アクチュエータ３２は、圧電型バイモルフで、電圧が印加されると伸長し、レンズ鏡筒３４を光軸方向のカメラ前面側（図中矢印Ａ方向）に移動させる。
【００３５】
このように、アクチュエータ３２をレンズ鏡筒３４の内側に配置したことで、レンズ駆動装置３０がデジタルカメラ４０の内部で占有するスペースが減少するので、デジタルカメラ４０を小型化できる。
【００３６】
また、先端部にロック爪３６Ａが形成された２個のガイド片３６Ｂが円筒体３６から延出し、ガイド筒１６の底面に設けられた２個の係止用孔３８にそれぞれ挿入されている。このため、アクチュエータ３２に電圧が印加されてレンズ鏡筒３４が矢印Ａ方向に移動されると、２個のロック爪３６Ａがそれぞれ係止用孔３８に係止される。
【００３７】
このように、ロック爪３６Ａ及び係止用孔３８をそれぞれ２個設けて、レンズ鏡筒３４の移動を制限するようにしたので、１個のロック爪３６Ａに加わる応力を半減でき、製品寿命を長くすることができる。
【００３８】
なお、第１及び第２の実施形態では、ロック爪２２Ｂ、３６Ａをレンズ鏡筒１４、３４に形成し、係止用孔１９、３８をベース板１８に形成したが、これに限らず、係止用孔１９、３８をガイド筒１６に形成してもよく、また、レンズ鏡筒１４、３４の外周面に突起を設け、この突起が係止される突起をカメラ筐体に設ける等、他の構造も適用可能である。
【００３９】
また、第１、第２の実施形態では、デジタルカメラを例に取って説明したが、これに限らず、ビデオカメラやアナログカメラ、さらにはカメラ付き携帯電話等、他の光学機器にも適用可能である。
【００４０】
さらに、焦点調整部２１としての駆動回路には、デジタルカメラ用ドライバー回路を含めても良く、カメラ付き携帯電話の場合は、アンプやＡＤコンバーター等を含めても良い。
【００４１】
【発明の効果】
本発明は上記構成としたので、圧電部材の収納スペースを減少させてレンズ駆動装置を備える光学機器を小型化し、且つ圧電部材が許容量以上撓んで破断や亀裂を起すことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るレンズ駆動装置を備えるデジタルカメラを示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るレンズ駆動装置を備えるデジタルカメラを示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るレンズ駆動装置を備えるデジタルカメラの概略構成を示す図である。
【図４】（Ａ）本発明の第１の実施形態に係るレンズ駆動装置を示す断面図である。
（Ｂ）本発明の第１の実施形態に係るレンズ駆動装置を示す断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るレンズ駆動装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１０    レンズ駆動装置
１４    レンズ鏡筒
１６    ガイド筒
１９    係止用孔（係止手段）
２０    アクチュエータ（圧電部材）
２１    焦点調整部（焦点調整手段）
２２Ｂ  ロック爪（被係止手段）
２４    両凸レンズ（レンズ）
２６    平凹レンズ（レンズ）
３０    レンズ駆動装置
３２    アクチュエータ（圧電部材）
３４    レンズ鏡筒
３６Ａ  ロック爪（被係止手段）
３８    係止用孔（係止手段）
Ｌ      光軸
【図１】
2004294533.tif 000003
【図２】
2004294533.tif 000004
【図３】
2004294533.tif 000005
【図４】
2004294533.tif 000006
【図５】
2004294533.tif 000007