(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ群を光軸方向の所定の停止位置に停止させることで合焦動作を行うレンズ駆動装置において、
ガイド軸に摺動可能に嵌合するガイド孔を有するレンズ可動部材に保持され、前記ガイド軸に沿って前記光軸方向に摺動可能な前記レンズ群と、
前記レンズ群を前記光軸方向に駆動するボイスコイルモータと、
前記所定の停止位置にて停止する直前の、Ｕターン動作の折り返し位置から前記所定の停止位置までの前記レンズ群の移動動作が、常に、同じ所定の移動向きと同じ所定の移動量とを有するように、前記ボイスコイルモータを制御する駆動制御手段と
を備え、
前記駆動制御手段が、前記レンズ群の移動動作の前に、少なくとも一往復半の連続的な往復動作を行うように前記ボイスコイルモータを制御すること
を特徴とするレンズ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、撮像装置のレンズ群の合焦動作を精度良く行うことが可能なレンズ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の撮像装置においては、レンズ群を駆動するためにステッピングモータ、ＤＣモータないしはボイスコイルモータ等が用いられ、これらの合焦動作を制御するレンズ駆動装置を備えていた。このステッピングモータ等を用いてレンズ群を駆動する場合、レンズ駆動装置は駆動する方向によってレンズ群の位置が異なるというヒステリシス特性の問題があった。そこで、ヒステリシス特性に起因するピントのズレを補正するために、焦点の評価値の最大値を検出した駆動の向きと、レンズ群を合焦位置に移動させるときの駆動の向きとを一致するようにレンズ群をＵターンさせて駆動している。これにより、レンズ駆動装置のヒステリシス特性の影響を低減することができた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１８６７５２号公報（第５頁、第１２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、特許文献１に記載の従来のレンズ駆動装置は、レンズ群を合焦位置に移動させるときの駆動方向を常に同じ向きとなるようにレンズ群をＵターンさせて駆動することで、レンズ駆動装置のヒステリシス特性の影響をいくらかは低減できたが、撮像装置の昨今の高画質化への強い市場要求に対しては決して満足の得られるレベルでは無く、合焦動作のいっそうの高精度化が必要とされているという問題があった。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するために為されたもので、レンズ群の合焦動作におけるヒステリシス特性を十分に抑制し、高精度なレンズ位置制御を行うことができるレンズ駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るレンズ駆動装置は、レンズ群を光軸方向の所定の停止位置に停止させることで合焦動作を行うレンズ駆動装置において、ガイド軸に摺動可能に嵌合するガイド孔を有するレンズ可動部材に保持され、ガイド軸に沿って前記光軸方向に摺動可能な前記レンズ群と、前記レンズ群を前記光軸方向に駆動するボイスコイルモータと、前記所定の停止位置にて停止する直前の、Ｕターン動作の折り返し位置から前記所定の停止位置までの前記レンズ群の移動動作が、常に、同じ所定の移動向きと同じ所定の移動量とを有するように、前記ボイスコイルモータを制御する駆動制御手段とを備え、前記駆動制御手段が、前記レンズ群の移動動作の前に、少なくとも一往復半の連続的な往復動作を行うように前記ボイスコイルモータを制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、所定の停止位置にて停止する直前の、Ｕターン動作の折り返し位置もしくは移動開始位置から前記所定の停止位置までのレンズ群の移動動作が、常に、同じ所定の移動向きと同じ所定の移動量とを有するように、駆動制御手段が前記レンズ駆動手段を制御するようにしたので、合焦動作におけるヒステリシス特性を十分に抑制し、極めて高精度なレンズ位置制御を行うことができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の実施の形態によるレンズ駆動装置を、レンズ駆動手段がボイスコイルモータである場合を一例として説明する。
【０００９】
実施の形態１．
図１から図３はこの発明に係るレンズ駆動装置の実施の形態１の構造図を示しており、図１は斜視図、図２は上面図、図３は図２に示したＡ−Ａ線におけるＹＺ断面図である。
図１、図２、図３の符号は、互いに同一符号は同一又は相当部分を示す。
以下では、図１から図３を用いて説明する。
【００１０】
図３に示す小径レンズ１ａと大径レンズ１ｂから構成されたレンズ群１の光軸ＯＡの方向をＺ方向とし、光軸ＯＡに直交する面内における一方向をＹ方向とする。また、光軸ＯＡに直交する面内においてＹ方向に直交する方向をＸ方向とする。Ｚ方向については、被写体に向かう方向を上方（すなわち＋Ｚ方向）とし、固体撮像素子２に向かう方向を下方（すなわち−Ｚ方向）とする。
【００１１】
当該レンズ駆動装置は、小径レンズ１ａを保持する略リング状の小径枠部３ａと、大径レンズ１ｂを保持する略リング状の大径枠部３ｂと、ガイド軸４と摺動可能なように形成され、Ｚ方向に貫通したガイド孔３ｃを有する支持部３ｄと、コイル５を保持するコイル保持部３ｅとから構成されたレンズ可動部材３を備えている。ガイド軸４の下端は、撮像装置の筐体６に固定されたヨーク７の孔部に嵌合している。
【００１２】
以上のように構成されているので、ガイド軸４とガイド孔３ｃとの摺動により、レンズ可動部材３はガイド軸４に沿ってＺ方向に移動可能となる。ヨーク７及びガイド軸４は、それぞれ磁性材料により形成されており、マグネット８ａとマグネット８ｂを含む磁気回路を構成している。なお、ガイド軸４は、マグネット８ａとマグネット８ｂの磁力線を通すことができる範囲でヨーク７に嵌合していればよい。
【００１３】
レンズ可動部材３のコイル保持部３ｅは、支持部３ｄの上側にあり、小径レンズ１ａを保持する小径枠部３ａに対してＹ方向に隣接するように形成されている。コイル保持部３ｅには、ガイド軸４の周囲を囲むようにコイル５が巻き付けられている。コイル５は、Ｘ方向の２辺とＹ方向の２辺とを有するように略矩形状に巻き付けられている。
【００１４】
ヨーク７は、例えば板状部材をコの字状に屈曲したもので、上述したようにガイド軸４の下端が嵌合された底部７ａと、この底部７ａのＸ方向両端から上方に延在する壁部７ｂと壁部７ｃとを有している。壁部７ｂと壁部７ｃの内側面には、それぞれ、マグネット８ａとマグネット８ｂがコイル５をＸ方向に挟み込むようにそれぞれ取り付けられている。マグネット８ａとマグネット８ｂは、コイル５のＹ方向に延在する辺に互いに対向している。
【００１５】
レンズ可動部材３の上面には、コイル５よりも上方に位置するように、磁性材料により構成された磁性片９が固定されている。この磁性片９は、レンズ可動部材３がそのＺ方向の移動可能範囲にあるときは、常にマグネット８ａ及びマグネット８ｂのＺ方向の中心位置よりも＋Ｚ側（すなわち被写体側）に位置するように配置されている。
【００１６】
図４は、当該レンズ駆動装置の磁気回路を説明するための模式図であり、図２のＢ−Ｂ線における断面図（ＸＺ断面図）に対応している。図１、図２、図３と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
【００１７】
マグネット８ａとマグネット８ｂは、ガイド軸４に対してＸ方向に対称に配置されている。マグネット８ａ及びマグネット８ｂは、いずれも、ヨーク７に固定された面側がＮ極となり、コイル５に対向する側がＳ極となるように、Ｘ方向に着磁されている。これにより、コイル５のＹ方向の辺が、マグネット８ａないしはマグネット８ｂのＳ極とガイド軸４との間に位置する。
【００１８】
マグネット８ａのＮ極からの磁力線は、ヨーク７の壁部７ｂを通って底部７ａに沿って進み、さらに、ガイド軸４を通り、コイル保持部３ｅ及びコイル５を経由して、マグネット８ａのＳ極に達する。同様に、マグネット８ｂのＮ極からの磁力線は、ヨーク７の壁部７ｃを通って底部７ａに沿って進み、さらに、ガイド軸４を通り、コイル保持部３ｅ及びコイル５を経由して、マグネット８ｂのＳ極に達する。
【００１９】
コイル５に電流を流すと、電流とマグネット８ａ及びマグネット８ｂによる磁場との作用により、コイル５にはガイド軸４の軸方向（すなわちＺ方向）の電磁力が発生する。なお、ここでは、コイル５に＋Ｚ方向（上向き）の電磁力が生じる方向に電流を流すものとする。
【００２０】
一方、磁性片９は、マグネット８ａとマグネット８ｂによって生じる磁場により、マグネット８ａ及びマグネット８ｂのＺ方向の中心位置（すなわち磁束密度の最も高い位置）に向けて常に付勢されている。レンズ可動部材３の移動可能範囲は、磁性片９がマグネット８ａ及びマグネット８ｂのＺ方向中心よりも常に＋Ｚ方向側（被写体側）に位置するように設定されているため、レンズ可動部材３には常に−Ｚ方向の付勢力が作用している。なお、大きな付勢力を得るという観点からは、磁性片９は、強磁性体の中でも特にニッケル等の軟磁性体により構成されていることが望ましい。
【００２１】
コイル５に所定方向の電流を流すことにより＋Ｚ方向の電磁力が発生すると、レンズ可動部材３は、磁性片９がマグネット８ａ及びマグネット８ｂから受ける−Ｚ方向の付勢力に抗して、ガイド軸４に沿って＋Ｚ方向に移動する。コイル５に流れる電流値を変化させることで電磁力の大きさを変化させることができ、＋Ｚ方向の電磁力と−Ｚ方向の付勢力
とが釣り合う位置まで、レンズ可動部材３をガイド軸４に沿って移動させることができる。
【００２２】
コイル５の電流を停止すると、＋Ｚ方向の電磁力が消滅するため、磁性片９がマグネット８ａ及びマグネット８ｂから受ける−Ｚ方向の付勢力により、レンズ可動部材３は−Ｚ方向の移動限界（図示しないが突き当て面に突き当たる位置でマグネット８ａ及びマグネット８ｂのＺ方向の中心位置よりは＋Ｚ方向側に位置する地点）まで復帰する。
【００２３】
以上により、レンズ群１を光軸方向に駆動するレンズ駆動手段であるボイスコイルモータは、ガイド軸４に摺動可能に設けられたガイド孔３ｃを有する支持部３ｄと、コイル保持部３ｅに巻き付けられたコイル５と、マグネット８ａとマグネット８ｂより生じる磁力線を導くヨーク６と、−Ｚ方向の付勢力を生成するための磁性片９とから構成されている。このボイスコイルモータは、図１に示す駆動制御手段である駆動制御部１０によって制御される。
【００２４】
なお、ここでは、−Ｚ方向の付勢力を生成するために磁性片９を用いた場合のボイスコイルモータを示しているが、磁性片９の代わりに例えば板バネのような付勢力を生成できる部材を用いても良い。
【００２５】
また、レンズ可動部材３が−Ｚ方向の移動限界にあるときに、無限遠物体からの光がレンズ群１により固体撮像素子２の撮像面に結像するようになっている。この状態から、レンズ群１を＋Ｚ方向（被写体側）に移動させることにより、より近い位置にある被写体像を固体撮像素子に結像することができる。その結果、無限遠から近接位置までの任意の被写体を、自動焦点により撮影することが可能になる。固体撮像素子２は、回路基板１１上に配置されており、個体撮像素子２で撮影された画像信号は、回路基板１１に入力されることとなる。
【００２６】
次に、この発明に係るレンズ駆動装置の実施の形態１のボイスコイルモータの駆動パターンについて説明する。
【００２７】
一般的に、レンズの合焦位置を探す場合の駆動方法は、画像の撮影を行いながら焦点評価値を確認して、レンズを移動させていく。焦点評価値が最大になった後、この最大となったピークが偽ピークでないことを確認するため、レンズを同じ方向に移動させ、焦点評価値が下がったことを確認した後、焦点評価値が最大であった位置にレンズを戻す（例えば、特許文献１参照）。この場合、ヒステリシスがあると合焦位置がずれることになる。つまり、レンズ駆動装置としては、レンズを被写体がある＋Ｚ方向に移動させる場合と、その逆方向の−Ｚ方向に移動させる場合で、停止するように指定したレンズ位置に対して、位置ずれが発生し問題となる。ボイスコイルモータの場合は、所定の位置にレンズを停止させるべく、コイルに同じ電流値を流したとしても、そのレンズの実際の停止位置が所定の位置とずれてしまうことが問題となる。
【００２８】
図５は、駆動制御部１０によって制御されるボイスコイルモータの駆動パターンを示した駆動パターン説明図である。図５において、横軸Ｔは時間であり、縦軸Ｄがコイル５に流す電流量を示している。また、図５中の撮影期間Ｔ１は、当該レンズ駆動装置を備えた撮像装置が被写体を撮影している期間を示しており、休止期間Ｔ２は撮影を停止して画像信号の転送や合焦動作を行う期間を示している。
【００２９】
図５に示す駆動パターンにおいて、電流量Ｄを増加させると、レンズ群１を保持するレンズ可動部材３は撮像素子２側から被写体側に向かって移動し、電流量Ｄを減少させると、レンズ可動部材３は被写体側から固体撮像素子２の向きに移動する。
【００３０】
図５において、時間Ｔが２００ｍｓｅｃまでは撮影期間Ｔ１であり、被写体の撮影のためにレンズ群１が指定した撮像位置にて静止している必要がある。そこで、コイル５に流す電流量は一定に保たれて、コイル５に働く＋Ｚ方向の電磁力と磁性片９に働く−Ｚ方向の付勢力が釣り合うことでレンズ可動部材３は静止している。次に、時間Ｔが２００ｍｓｅｃから２０５ｍｓｅｃまでは休止期間Ｔ２であり、この期間にレンズを次の撮像位置であるＢ１の位置に移動させ、レンズ停止させる。
【００３１】
ところで、図５で示したボイスコイルモータの駆動方法は、ステッピングモータの駆動方法（例えば、特許文献１参照）と異なる点がある。図５では、レンズ群１を撮像位置Ａ１からＢ１に移動させる際、一旦Ｂ１の位置よりＤ１の距離だけ被写体側である＋Ｚ方向側の位置まで行き過ぎて、その行き過ぎた位置からＢ１に戻るように移動する駆動方法を採用している。これは、ボイスコイルモータの場合、ステッピングモータのようなステップを刻まない連続的な動作を行い、また減速機構を持たずに、モータの駆動量がそのままレンズ群１の移動量となるため、Ａ１とＢ１の位置が非常に近い場合、コイル５に流す電流差が非常に小さくなり、ガイド軸４とガイド孔３ｃとの間の摩擦力により、Ａ１からＢ１に正確に移動しないことがある。そのため、一旦Ｂ１の位置より大きくレンズ群１を移動させて静止摩擦を動摩擦に変えて、レンズ群１を駆動させる際の摩擦の影響を少なくする駆動方法を採用している。
【００３２】
そこで、図５の駆動パターンの一例においては、レンズ群１がＡ１の電流量に対応した撮像位置にあったのを、Ｂ１の電流量に対応した撮像位置にレンズ群１を移動させるために、まずは、Ｂ１の電流量に対応した撮像位置を行き過ぎるように、例えば、図５の左半分に示すように、一旦、Ｄ２分の電流量だけ増加させて駆動した上で、次に、Ｄ１分の電流量を減少させることで、Ｂ１の電流量に対応した撮像位置にレンズ群１を移動させるべく、ボイスコイルモータに供給する電流量Ｄを制御している。また、レンズ群１を固体撮像素子２側である−Ｚ方向に向かって移動させる場合は、図５の右半分に示すように、Ｂ１の電流量に対応した撮像位置からＡ１の電流量に対応した撮像位置にレンズ群１を移動させるために、一旦、Ｄ１分の電流量だけ増加させてＡ１に対応した位置とは反対方向に駆動した上で、次に、Ｄ２分の電流量を減少させることで、Ａ１の電流量に対応した撮像位置にレンズ群１を移動させるべく、ボイスコイルモータに供給する電流量Ｄを制御している。
【００３３】
つまり、図５の駆動パターンにおいては、レンズ群１を撮像位置で静止させようとする所定の停止位置にて停止する直前の、レンズ群１をＵターンさせる時点、つまりＵターン動作の折り返し位置から、各々の撮像位置に移動させるときの駆動方向を常に同じ向きとなるように、ボイスコイルモータに供給する電流量を制御している。
【００３４】
図６は、図１から図３に示した構成と同じレンズ駆動装置を用いて、図５の駆動パターンの一例に基づいて、駆動制御部１０によりボイスコイルモータに供給する電流量Ｄを制御した場合の、レンズ群１の移動位置Ｌを示す図である。電流量Ｄは、０から１００に向かって増加する。レンズ群１の移動位置Ｌは、正方向が被写体側で、負方向が固体撮像素子２側である。また、Ｍ１は、レンズ群１が矢印１２に示す被写体側に向かって移動させた場合であり、図５の左半分に示す駆動パターンによる。Ｍ２は、レンズ群１が矢印１３に示す固体撮像素子２側に向かって移動させた場合であり、図５の右半分に示す駆動パターンによる。
【００３５】
図６によれば、図５に示した駆動パターンのように、撮像位置に停止する直前のレンズ群１のＵターン動作の繰り返し位置から撮像位置に移動させるときの駆動方向を常に同じ向きとなるようにしても、ヒステリシスが発生することは明らかである。このようなヒステリシスが生じれば、撮像装置にこのレンズ駆動装置を用いた場合、画像のピントずれを引き起こすこととなる。
【００３６】
なお、上記においては、レンズ群１が常にＵターンを伴って撮像位置に移動する駆動パターンの場合を示したが、Ｕターンを伴なわずに、レンズ群１の現在位置である移動開始位置から、撮像位置に移動させるときの駆動方向を常に同じ向きとなるように、ボイスコイルモータに供給する電流量を制御しても、図５の駆動パターンの場合と同様にヒステリシスを生じてしまう。
【００３７】
以上のようなヒステリシスの発生原因は、決して明らかになっているとは言えないが、主にガイド軸４とガイド孔３ｃとの摺動による摩擦の影響が考えれる。
【００３８】
レンズ群１が撮像位置となるべき所定の停止位置にて停止する直前の、Ｕターン動作の繰り返し位置ないしは移動開始位置から所定の停止位置に移動させる際に、その移動距離が長いほど、レンズ群１の移動速度が大きくなるため、加速度が付いて所定の停止位置からのオーバーシュートが大きくなる。オーバーシュートした地点から所定の停止位置に戻ろうとするときに、摺動による摩擦力と釣り合うところで停止して戻りきらないこととなる。逆に、その移動距離が短いと、レンズ群１の移動速度はそれほど大きくならないため、所定の停止位置からのオーバーシュートも小さく、略撮像位置である所定の停止位置にて停止することができる。
【００３９】
以上のように、移動距離の違いにより、レンズ群１の移動速度が異なり、その結果、オーバーシュートの量が異なって摺動による摩擦力と釣り合うところで停止することとなって、ヒステリシスが発生するものと推定される。
【００４０】
そこで、所定の停止位置にて停止する直前のＵターン動作の折り返し位置もしくは移動開始位置から所定の停止位置までのレンズ群１の移動動作において、常に、移動向きを同じとするだけでなく、その移動量も同じとするとヒステリシスが抑制できるものと考えられる。
【００４１】
図７は、この発明に係るレンズ駆動装置の実施の形態１の駆動制御部１０によるボイスコイルモータの駆動パターンを示した駆動パターン説明図である。図５と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
【００４２】
図７の左半分において、レンズ群１がＡ１の電流量に対応した撮像位置にあったのを、Ｂ１の電流量に対応した撮像位置にレンズ群１を移動させるために、Ｂ１の電流量に対応した撮像位置を行き過ぎるように、一旦、電流量Ｄを増加させ駆動した上で、次に、Ｄ１分の電流量を減少させることで、Ｂ１の電流量に対応した撮像位置にレンズ群１を移動させるべく、ボイスコイルモータに供給する電流量Ｄを制御している点は、図５と同様である。
【００４３】
ただし、図７の右半分に示すように、さらなる被写体の移動等に対して、Ｂ１の電流量に対応した撮像位置からＡ１の電流量に対応した撮像位置にレンズ群１をさせるために、一旦、電流量Ｄを増加させて反対方向に駆動した上で、次に、先ほどのＡ１からＢ１に移動させる際と同じＤ１分の電流量を減少させることで、Ａ１の電流量に対応した撮像位置にレンズ群１を移動させるようにしている点が、図５とは異なる。
【００４４】
つまり、図７の駆動パターンでは、図５とは異なって、レンズ群１を撮像位置で静止させようとする所定の停止位置にて停止する直前の、レンズ群１をＵターンさせる時点から、撮像位置に移動させるときの駆動方向を常に同じ所定の向きとなるようにするだけでなく、その際の移動距離も常に同じ所定の移動量となるように、ボイスコイルモータに供給する電流量を制御している。
【００４５】
図８は、図１から図３に示した構成のレンズ駆動装置を用いて、図７の実施の形態１の駆動パターンの一例に基づいて、ボイスコイルモータに供給する電流量Ｄを制御した場合の、レンズ群１の移動位置Ｌを示す図である。図６と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
【００４６】
図６においては、移動位置Ｌの広い範囲でヒステリシスが見られたが、図８では、矢印１４と矢印１５の箇所でのヒステリシスと矢印１６と矢印１７の箇所でのヒステリシスは残存するものの、その間の移動位置Ｌの範囲においては、ヒステリシスが十分に抑制されている。したがって、この移動位置Ｌの範囲でレンズ駆動装置を使用することにすれば、このレンズ駆動装置を用いた撮像装置は、極めて高精度なレンズ位置制御を行うことが可能となり、ピントずれの無い高画質の撮影が実現できる。
【００４７】
なお、上記においては、レンズ群１が常にＵターンを伴って撮像位置に移動する駆動パターンの場合を示したが、Ｕターンを伴わずに、レンズ群１の現在位置である移動開始位置から、撮像位置に移動させるときの駆動方向を常に同じ向きとなるようにするとともに、その移動距離を常に同じ移動量となるように、ボイスコイルモータに供給する電流量を制御しても、同様の効果を得られることは言うまでもない。
【００４８】
実施の形態２．
実施の形態１のレンズ駆動装置では、レンズ群１が撮像位置である所定の停止位置にて停止する直前の、Ｕターン動作の繰り返し位置もしくは移動開始位置から所定の停止位置までのレンズ群１の移動動作が、常に、同じ所定の移動向きと同じ所定の移動量とを有するように、駆動制御手段である駆動制御部１０によりレンズ駆動手段であるボイスコイルモータに供給する電流量を制御するようにしたが、これに加えて、レンズ群１の前記移動動作の前に、少なくとも一往復半の往復動作を行うようにすると、いっそう十分にヒステリシスを抑制することが可能となる。
【００４９】
図９は、この発明に係るレンズ駆動装置の実施の形態２の駆動制御部１０によるボイスコイルモータの駆動パターンを示した駆動パターン説明図である。図７と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。なお、図９では、撮像位置である所定の停止位置にて停止する直前のＵターン動作の繰り返し位置から所定の停止位置までのレンズ群１の移動動作において、移動の向きが図７とは反対方向となっているが、この発明による効果は常に同じ向きとなるようにすれば良いのであって、その際の向きをどちらに揃えるかは問題ではない。
【００５０】
図９の左半分に示すように、レンズ群１がＡ１の電流量に対応した撮像位置にあったのを、被写体の移動等に対応して、Ｂ１の電流量に対応した撮像位置にレンズ群１を移動させるために、図７にて示したＵターン動作に加えて、そのＵターン動作を行う前に、例えば、時間Ｔが２００ｍｓｅｃから２２０ｍｓｅｃにおいて、二往復の往復動作を行うように、ボイスコイルモータに供給する電流量Ｄを制御している。また、図９の右半分に示すように、レンズ群１がＢ１の電流量に対応した撮像位置にあったのを、被写体の移動等に対応して、Ａ１の電流量に対応した撮像位置にレンズ群１を移動させるために、例えば、時間Ｔが５００ｍｓｅｃから５１５ｍｓｅｃにおいて、一往復半の往復動作を行うように、ボイスコイルモータに供給する電流量Ｄを制御している。すなわち、図７の駆動パターンに加えて、レンズ群１が少なくとも一往復半の往復動作を行うようにしている。
【００５１】
図１０は、図１から図３に示した構成のレンズ駆動装置を用いて、図９の実施の形態２の駆動パターンの一例に基づいて、駆動制御部１０によりボイスコイルモータに供給する電流量Ｄを制御した場合の、レンズ群１の移動位置Ｌを示す図である。図８と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
【００５２】
図８においては、矢印１４と矢印１５の箇所と矢印１６と矢印１７の箇所にのみヒステリシスが残存していたが、図１０においては、移動位置Ｌの全範囲においてヒステリシスが完全に抑制されている。
【００５３】
以上のように、レンズ群１が撮像位置である所定の停止位置にて停止する直前の、Ｕターン動作の繰り返し位置から所定の停止位置までのレンズ群１の移動動作が、常に、同じ所定の移動向きと同じ所定の移動量とを有するとともに、これに加えて、レンズ群１の前記移動動作の前に、少なくとも一往復半の往復動作を行うように、ボイスコイルモータに供給する電流量を制御することで、いっそう著しいヒステリシス抑制効果が得られ、このレンズ駆動装置を用いた撮像装置は、極めて高精度なレンズ位置制御を行うことが可能となり、ピントずれの無い高画質の撮影が実現できる。
【００５４】
実施の形態３．
実施の形態１及び実施の形態２のレンズ駆動装置では、レンズ群１のレンズ駆動手段として、ボイスコイルモータを用いた場合を示したが、レンズ駆動手段として、ＤＣモータとＤＣモータの回動を直動に変換可能な直動駆動機構である、例えば、ギアトレインを用いても、実施の形態１や実施の形態２で示したのと同様の駆動パターンを適用することで、ヒステリシスが十分に抑制された極めて高精度なレンズ位置制御を行うことが可能なレンズ駆動装置を得ることができる。
【００５５】
図１１は、この発明に係るレンズ駆動装置の実施の形態３のレンズ駆動手段である、ＤＣモータとギアトレインからなるレンズ駆動手段の構成図である。図３と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
【００５６】
当該レンズ駆動手段は、駆動制御部１０による制御に基づいたＤＣモータ１８の回動が、第１ギア１９と第２ギア２０と第３ギア２１によって、適宜に減速され、直動ギア２２によって、回動が直動に変換される。直動ギア２２には、小径レンズ１ａと大径レンズ１ｂからなるレンズ群１を内包した小径枠部３ａと大径枠部３ｂと、ガイド孔３ｃを有する支持部３ｄとからなるレンズ可動部材が固定されている。第１ギア１９と第２ギア２０と第３ギア２１と直動ギア２２の組み合わせは、ギアトレインを構成して、ＤＣモータ１８の回動を直動に変換する直動駆動機構として動作する。
【００５７】
一方、このレンズ可動部材は、ガイド孔３ｃを介して、筐体６に固定されたガイド軸４に摺動可能に装着されている。したがって、駆動制御部１０により、実施の形態１及び実施の形態２で示した駆動パターンと同様のパターンでＤＣモータ１８を制御してやれば、ＤＣモータ１８がその駆動パターンに従って回動し、ギアトレインを介して、レンズ群１を保持したこのレンズ可動部材を駆動することができる。
【００５８】
実施の形態３のレンズ駆動手段は、以上のように構成されているので、実施の形態１や実施の形態２と同様に、レンズ群１の合焦動作においてヒステリシスを十分に抑制することができ、このレンズ駆動装置を用いた撮像装置は、極めて高精度なレンズ位置制御を行うことが可能となり、ピントずれの無い高画質の撮影が実現できる。
【００５９】
なお、ステッピングモータを用いれば摺動部の摩擦による影響を受けにくく、ヒステリシスの低減を行うのが容易であるが、モータ自体がステップ的に動作することにより、その騒音が大きいという問題がある。それに対して、この発明に係るレンズ駆動装置は、レンズ駆動手段として、ステッピングモータでは無くて、ボイスコイルモータやＤＣモータなどステップ動作を行わないモータを用いて、ヒステリシスを十分に抑制することを可能としているので、低騒音なレンズ駆動装置を実現できるという効果も得ることが可能である。ただし、ボイスコイルモータの場合は、ガイド軸４の方向に直接レンズ可動部材３を動かすリニアモータであるため、往復動作時に軸と軸受け間で動作音が発生するが、ヒステリシスを低減しながら往復動作回数を少なくすることで、動作音の発生を抑えることが可能である。つまり、実施の形態２で説明した図９の駆動方法は、ヒステリシスの改善には有効であるが、ガイド軸４と軸受けであるガイド孔３ｃ間での動作音が比較的大きい。それに対して、実施の形態１で説明した図７の駆動方法では、動作音を抑えながら、ヒステリシスの発生も抑えることが可能となり、ヒステリシスの問題と動作音の問題の両方を解決することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】この発明に係るレンズ駆動装置の実施の形態１の斜視図である。
【図２】この発明に係るレンズ駆動装置の実施の形態１の上面図である。
【図３】この発明に係るレンズ駆動装置の実施の形態１のＹＺ断面図である。
【図４】この発明に係るレンズ駆動装置の実施の形態１の磁気回路を示す断面図である。
【図５】従来のレンズ駆動装置と同じボイスコイルモータの駆動パターンを示した駆動パターン説明図である。
【図６】従来のボイスコイルの駆動パターンの一例で制御した場合の電流量Ｄとレンズ群１の移動位置Ｌを示す図である。
【図７】この発明に係るレンズ駆動装置の実施の形態１のボイスコイルモータの駆動パターンを示した駆動パターン説明図である。
【図８】この発明に係るレンズ駆動装置の実施の形態１のボイスコイルモータの駆動パターンに基づいて制御した場合の、電流量Ｄとレンズ群１の移動位置Ｌの関係を示す図である。
【図９】この発明に係るレンズ駆動装置の実施の形態２のボイスコイルモータの駆動パターンを示した駆動パターン説明図である。
【図１０】この発明に係るレンズ駆動装置の実施の形態２のボイスコイルモータの駆動パターンに基づいて制御した場合の、電流量Ｄとレンズ群１の移動位置Ｌの関係を示す図である。
【図１１】この発明に係るレンズ駆動装置の実施の形態３の直線駆動機構の構成図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  レンズ群
３  レンズ可動部材
３ｃ  ガイド孔
４  ガイド軸
５  コイル
６  筐体
７  ヨーク
１０  駆動制御部
１８  ＤＣモータ
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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