(57)【要約】【課題】  外径寸法の小型化を図ることのでき、さらに動作音の低減を図ることのできるレンズ駆動装置を提供すること。【解決手段】  レンズ駆動装置１Ａにおいて、第１のコイル５１２に対して駆動信号を印加すると、第１のロータ５５および第１の偏心カム７１が回転し、第１の可動部材８１は、第１のロータ５５および第１の偏心カム７１に連動して、先端側および基端側に交互に変位する。その際、第２のコイル６１２には駆動信号が印加されない。第１の可動部材８１が基端側に変位すると、コイルバネ９０は、巻き締まる方向に変形し、その力は、回転−直動変換機構８を介して移動レンズ体１０に伝達される結果、移動レンズ体１０は、光軸Ｌ周りに回転しながら、光軸Ｌに沿って被写体側に移動する。【選択図】  図２
2007058013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを備えた移動レンズ体と、該移動レンズ体を前記レンズの光軸に沿って移動させる駆動機構とを有するレンズ駆動装置において、
前記駆動機構は、第１のマグネット、該第１のマグネットと第１の磁気駆動回路を構成する第１のコイル、および前記移動レンズ体を前記光軸に沿って被写体側に駆動する際、回転駆動される第１のロータを備えた第１の電磁機構と、前記第１のロータに駆動されて一方側および他方側に交互に変位する第１の可動部材と、第２のマグネット、該第２のマグネットと第２の磁気駆動回路を構成する第２のコイル、および前記移動レンズ体を前記光軸に沿って像側に駆動する際、回転駆動される第２のロータを備えた第２の電磁機構と、前記第２のロータに駆動されて一方側および他方側に交互に変位する第２の可動部材と、前記第１の可動部材の一方側への変位を前記移動レンズ体側に向けて伝達して前記移動レンズ体を前記光軸に沿って被写体側に変位させる一方、当該第１の可動部材の他方側への変位を前記移動レンズ体に伝達せず、前記第２の可動部材の一方側への変位を前記移動レンズ体側に伝達して前記移動レンズ体を前記光軸に沿って像側に変位させる一方、当該第２の可動部材の他方側への変位を前記移動レンズ体に伝達しないクラッチ機構とを有してい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、前記第１のマグネットは、前記第１のロータ側に形成されたロータマグネットであり、前記第２のマグネットは、前記第２のロータ側に形成されたロータマグネットである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、前記第１の電磁機構および前記第２の電磁機構はいずれも、前記光軸に直交する方向で前記移動レンズ体を間に挟む両側領域のうちの一方側領域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４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記第１のロータに偏心した状態に固着された第１の円板状カムを備えているとともに、前記第１の可動部材には前記第１の円板状カムが嵌った丸穴が形成され、
前記第２のロータに偏心した状態に固着された第２の円板状カムを備えているとともに、前記第２の可動部材には前記第２の円板状カムが嵌った丸穴が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５】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記駆動機構は、前記第１の可動部材、前記第２の可動部材および前記クラッチ機構を複数組、備えているとともに、前記第１のロータの回転を各組の前記第１の可動部材に異なる位相をもって伝達する第１の伝達機構と、前記第２のロータの回転を各組の前記第２の可動部材に異なる位相をもって伝達する第２の伝達機構とを有してい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、前記第１のロータに偏心した状態に固着された複数枚の第１の円板状カムを備えているとともに、前記複数の第１の可動部材の各々には前記第１の円板状カムが各々嵌った丸穴が形成され、前記複数枚の第１の円板状カムが各々、各組の位相に対応する角度位置で前記第１のロータに固着されて前記第１の伝達機構が構成され、
前記第２のロータに偏心した状態に固着された複数枚の第２の円板状カムを備えているとともに、前記複数の第２の可動部材の各々には前記第２の円板状カムが各々嵌った丸穴が形成され、前記複数枚の第２の円板状カムが各々、各組の位相に対応する角度位置で前記第２のロータに固着されて前記第２の伝達機構が構成されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかにおいて、前記クラッチ機構は、前記第１の可動部材と前記第２の可動部材が各々両端部に接続したコイルバネからなるスプリングクラッチであり、
当該スプリングクラッチは、巻き締まったときに駆動力を伝達し、巻き弛んだときに駆動力の伝達を遮断する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、前記スプリングクラッチの内側には、当該スプリングクラッチによって光軸周りに回転する前記移動レンズ体が配置され、
前記駆動機構は、前記移動レンズ体が光軸周りに回転したときに当該移動レンズ体を光軸周りに回転させながら当該光軸に沿って移動させる回転−直動変換機構を備えていることを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項９】
請求項７において、前記スプリングクラッチの内側には、当該スプリングクラッチによって光軸周りに回転する回転体が配置されているとともに、当該回転体の内側に前記移動レンズ体が配置され、
前記駆動機構は、前記回転体が光軸周りに回転したときに当該移動レンズ体の供回りを阻止しながら当該移動レンズ体を光軸に沿って移動させる回転−直動変換機構を備えていることを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項１０】
請求項８または９において、前記回転−直動変換機構は、ネジ機構、カム機構、ヘリコイド機構、および前記移動レンズ体の外周面に形成された螺旋溝内に線状体が外接するガイド機構のうちのいずれかであ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】
本発明は、カメラ付き携帯電話機やデジタルカメラなどに用いられるレンズ駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カメラ付き携帯電話機やデジタルカメラなどの携帯機器に搭載される薄型カメラとしては、例えば、レンズを保持する移動レンズ体と、この移動レンズ体の外周側に取り付けられた環状のマグネットと、マグネットの外周面に対向する環状のステータとを有するＰＭ型のステッピングモータ構造を利用したレンズ駆動装置が案出され、このレンズ駆動装置では、ステータの駆動コイルへの通電を制御することにより、レンズを光軸方向に駆動する（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−３４７８９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載のレンズ駆動装置のように、移動レンズ体の周りにＰＭ型のステッピングモータ機構を配置した場合には、移動レンズ体の外周側において環状のマグネットや環状のステータが大きなスペースを占めるため、レンズ駆動装置の外径寸法をこれ以上、小さくすることが困難であるという問題点がある。
【０００４】
また、レンズ駆動装置としては、特許文献１に開示のものの他に、種々のものが提案されているが、従来のレンズ駆動装置はいずれも、動作音が大きいため、動画撮影時に音声を録音しようとしたとき、動作音も録音してしまうという問題点がある。
【０００５】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、外径寸法の小型化を図ることのできるレンズ駆動装置を提供することにある。
【０００６】
また、本発明の課題は、動作音を低減することのできるレンズ駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明では、レンズを備えた移動レンズ体と、該移動レンズ体を前記レンズの光軸に沿って移動させる駆動機構とを有するレンズ駆動装置において、前記駆動機構は、以下の構成（ａ）〜（ｅ）
（ａ）第１のマグネット、該第１のマグネットと第１の磁気駆動回路を構成する第１のコイル、および前記移動レンズ体を前記光軸に沿って被写体側に駆動する際、回転駆動される第１のロータを備えた第１の電磁機構
（ｂ）前記第１のロータに駆動されて一方側および他方側に交互に変位する第１の可動部材
（ｃ）第２のマグネット、該第２のマグネットと第２の磁気駆動回路を構成する第２のコイル、および前記移動レンズ体を前記光軸に沿って像側に駆動する際、回転駆動される第２のロータを備えた第２の電磁機構
（ｄ）前記第２のロータに駆動されて一方側および他方側に交互に変位する第２の可動部材
（ｅ）前記第１の可動部材の一方側への変位を前記移動レンズ体側に向けて伝達して前記移動レンズ体を前記光軸に沿って被写体側に変位させる一方、当該第１の可動部材の他方側への変位を前記移動レンズ体に伝達せず、前記第２の可動部材の一方側への変位を前記移動レンズ体側に伝達して前記移動レンズ体を前記光軸に沿って像側に変位させる一方、当該第２の可動部材の他方側への変位を前記移動レンズ体に伝達しないクラッチ機構
を有していることを特徴とする。
【０００８】
本発明において、前記第１のマグネットは、例えば、前記第１のロータ側に形成されたロータマグネットであり、前記第２のマグネットは、例えば、前記第２のロータ側に形成されたロータマグネットである。
【０００９】
本発明では、第１の電磁機構によって第１の可動部材を一方側および他方側に繰り返し駆動すると、第１の可動部材が一方側に駆動されたときの変位は、クラッチ機構を介して移動レンズ体に伝達され、移動レンズ体を光軸に沿って被写体側に移動させる。これに対して、第１の可動部材が他方側に駆動されたときの変位の伝達はクラッチ機構によって遮断され、移動レンズ体は停止したままである。従って、第１の可動部材を一方側および他方側に交互に駆動すると、移動レンズ体を光軸に沿って被写体側に間欠的に移動させることができる。また、第２の電磁機構によって第２の可動部材を一方側および他方側に繰り返し駆動すると、第２の可動部材が他方側に駆動されたときの変位は、クラッチ機構を介して移動レンズ体に伝達され、移動レンズ体を光軸に沿って像側に移動させる。これに対して、第２の可動部材が一方側に駆動されたときの変位の伝達はクラッチ機構によって遮断され、移動レンズ体は停止したままである。従って、第１の電磁機構および第２の電磁機構が第１の可動部材および第２の可動部材を往復駆動するだけでよいので、移動レンズ体を囲むようなＰＭ型のステッピングモータ構造を採用しなくても、移動レンズ体を所定位置に精度よく移動させることができる。また、第１の可動部材および第２の可動部材を往復駆動するような第１の電磁機構および第２の電磁機構であれば、移動レンズ体の周りで占めるスペースが小さいので、レンズ駆動装置の外径寸法を小型化できる。
【００１０】
本発明において、前記第１の電磁機構および前記第２の電磁機構はいずれも、前記光軸に直交する方向で前記移動レンズ体を間に挟む両側領域のうちの一方側領域に配置されていることが好ましい。このように構成すると、レンズ駆動装置の小型化を図ることができる。
【００１１】
本発明において、前記第１のロータに偏心した状態に固着された第１の円板状カムを備えているとともに、前記第１の可動部材には前記第１の円板状カムが嵌った丸穴が形成され、前記第２のロータに偏心した状態に固着された第２の円板状カムを備えているとともに、前記第２の可動部材には前記第２の円板状カムが嵌った丸穴が形成されていることが好ましい。このように構成すると、例えば、第１のロータおよび第２のロータの回転を第１の円板状カムおよび第２の円板状カムによって第１の可動部材および第２の可動部材が所定の変位を行う動作に変換することができる。
【００１２】
本発明において、前記駆動機構は、前記第１の可動部材、前記第２の可動部材および前記クラッチ機構を複数組、備えているとともに、前記第１のロータの回転を各組の前記第１の可動部材に異なる位相をもって伝達する第１の伝達機構と、前記第２のロータの回転を各組の前記第２の可動部材に異なる位相をもって伝達する第２の伝達機構とを有していることが好ましい。第１の可動部材あるいは第２の可動部材の変位の伝達がクラッチ機構によって遮断された状態において、移動レンズ体は、周辺部分との摩擦力などで位置保持されているが、振動などの外力によって位置ずれする可能性がある。しかるに、第１の可動部材、第２の可動部材およびクラッチ機構を複数組、構成すれば、移動レンズ体を光軸に沿って小刻みに、かつ、高速で移動させることができるので、移動レンズ体の位置ずれを防止することができる。また、第１の伝達機構および第２の伝達機構は、第１の電磁機構および第２の電磁機構の駆動力を異なる位相をもって各組の第１の可動部材および第２の可動部材に伝達するため、第１の電磁機構および第２の電磁機構を各組で共有できる。よって、簡素な駆動機構によって、移動レンズ体が光軸に沿って小刻みに、かつ、高速で移動する動作を実現できる。
【００１３】
本発明において、前記第１のロータに偏心した状態に固着された複数枚の第１の円板状カムを備えているとともに、前記複数の第１の可動部材の各々には前記第１の円板状カムが各々嵌った丸穴が形成され、前記複数枚の第１の円板状カムが各々、各組の位相に対応する角度位置で前記第１のロータに固着されて前記第１の伝達機構が構成され、前記第２のロータに偏心した状態に固着された複数枚の第２の円板状カムを備えているとともに、前記複数の第２の可動部材の各々には前記第２の円板状カムが各々嵌った丸穴が形成され、前記複数枚の第２の円板状カムが各々、各組の位相に対応する角度位置で前記第２のロータに固着されて前記第２の伝達機構が構成されていることが好ましい。このように構成すると、例えば、第１のロータおよび第２のロータの回転を第１の円板状カムおよび第２の円板状カムによって第１の可動部材および第２の可動部材が所定の変位を行う動作に変換することができる。また、このように構成すると、第１の伝達機構および第２の伝達機構が簡素な構成で済むため、簡素な駆動機構によって、移動レンズ体が光軸に沿って小刻みに、かつ、高速で移動する動作を実現できる。
【００１４】
本発明において、前記クラッチ機構は、前記第１の可動部材と前記第２の可動部材が各々両端部に接続したコイルバネからなるスプリングクラッチで構成することが好ましい。このようなスプリングクラッチでは、巻き締まったときに駆動力を伝達し、巻き弛んだときに駆動力の伝達を遮断することができる。このような構成のクラッチ機構であれば、移動レンズ体の外周側では、半径方向において極めて狭いスペースにクラッチ機構を配置できるので、レンズ駆動装置の外径寸法を小型化できる。しかも、スプリングクラッチの巻き締まりと巻き弛みを利用するので、動作音が極めて小さいという利点がある。このような構成を採用した場合、スプリングクラッチの戻り回転時（緩んで回る時）、移動レンズ体はそれを支持する部分で生じる摩擦により保持されており、スプリングクラッチの戻り回転に供回りすることなく停止している。その際、停止トルクが十分でなく回転するようであれば別途フリクション機構を設けて供回りを阻止すればよい。
【００１５】
本発明において、前記スプリングクラッチの内側には、例えば、当該スプリングクラッチによって光軸周りに回転する前記移動レンズ体が配置され、前記駆動機構は、前記移動レンズ体が光軸周りに回転したときに当該移動レンズ体を光軸周りに回転させながら当該光軸に沿って移動させる回転−直動変換機構を備えている構成を採用することもできる。この場合、移動レンズ体の外周面に光軸方向に移動するための雄ネジを形成しておき、この雄ネジに前記スプリングクラッチを巻き付ければよい。
【００１６】
本発明において、前記スプリングクラッチの内側には、当該スプリングクラッチによって光軸周りに回転する回転体が配置されているとともに、当該回転体の内側に前記移動レンズ体が配置され、前記駆動機構は、前記回転体が光軸周りに回転したときに当該移動レンズ体の供回りを阻止しながら当該移動レンズ体を光軸に沿って移動させる回転−直動変換機構が構成されていることが好ましい。このように構成すると、移動レンズ体は光軸周りに回転することなく、光軸方向に駆動される。従って、レンズが回転することなく直進するので、光軸位置がずれないという利点がある。
【００１７】
本発明において、前記回転−直動変換機構は、ネジ機構、カム機構、ヘリコイド機構、および前記移動レンズ体の外周面に形成された螺旋溝内に線状体が外接するガイド機構などにより構成することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明を適用したレンズ駆動装置では、移動レンズ体を囲むようなＰＭ型のステッピングモータ構造を採用しなくても、移動レンズ体を所定位置に精度よく移動させることができる。また、第１の電磁機構および第２の電磁機構は、第１の可動部材および第２の可動部材を往復駆動すればよいので、移動レンズ体の周りを囲む必要がない。それ故、駆動機構が移動レンズ体の周りで占めるスペースが小さいので、レンズ駆動装置の外径寸法を小型化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、図面を参照して、本発明を適用したレンズ駆動装置を説明する。
【００２０】
［実施の形態１］
（全体構成）
図１（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、本発明の実施の形態１に係るレンズ駆動装置の要部の横断面図および縦断面図である。図２は、本発明の実施の形態１に係るレンズ駆動装置の要部の分解斜視図である。
【００２１】
図１および図２において、本形態のレンズ駆動装置１Ａは、カメラ付き携帯電話などに搭載されている薄型カメラにおいて移動レンズ体１０を光軸に沿って被写体（物体側）に近づくＡ方向、および被写体とは反対側の撮像素子側（像側）に向かうＢ方向に往復移動させるためのものであり、移動レンズ体１０は、レンズ１０１、１０２、１０３や絞り（図示せず）を円筒状のレンズホルダ１１の内側に保持している。レンズ駆動装置１Ａは、正面からみたとき略コの字形状のケース体２（固定体）を備えており、ケース体２は、光軸Ｌ方向において被写体側に位置する矩形の上板部２１と、光軸Ｌ方向において像側に位置する矩形+底板部２２と、４つの角部の一箇所で上板部２１と底板部２２とを連結する側板部２３とを備えている。ケース体２において、上板部２１および底板部２２の中央には円形の光透過穴２１０、２２０が形成されている。
【００２２】
移動レンズ体１０の外周面、すなわち、レンズホルダ１１の外周面には雄ネジ１１０が形成されている一方、上板部２１および底板部２２の各光透過穴２１０、２２０の内周面には雌ネジ２１１、２２１が形成されており、移動レンズ体１０は、雄ネジ１１０と雌ネジ２１１、２２１とが係合することによりケース体２に保持されている。なお、移動レンズ体１０側の雄ネジ１１０と、ケース体２側の雌ネジ２１１、２２１は、後述する回転−直動変換機構３１を構成している。
【００２３】
（駆動機構の構成）
本形態のレンズ駆動装置１Ａには、移動レンズ体１０を光軸Ｌに沿って駆動するための駆動機構４が構成され、この駆動機構４は、概ね、後述する第１の電磁機構５１と、第１の電磁機構５１に駆動されて先端側（一方側）および基端側（他方側）に変位可能なレバー状の第１の可動部材８１と、後述する第２の電磁機構６１と、第２の電磁機構６１に駆動されて先端側（一方側）および基端側（他方側）に変位可能な第２の可動部材８２と、第１の可動部材８１および第２の可動部材８２から移動レンズ体１０への駆動力伝達経路に構成されたクラッチ機構９と、前記の回転−直動変換機構８とを有している。
【００２４】
本形態では、ケース体２の４つの側面のうち、コの字における開放端になっている側面に角筒状の第１の枠体５６が取り付けられ、この第１の枠体５６内には、第１の電磁機構５１および第１の可動部材８１が収納されている。但し、第１の枠体５６においてケース体２側に位置する側面部には開口５６０が形成され、この開口５６０を通って第１の可動部材８１の先端部がケース体２の内側に突出している。また、ケース体２の側面において、第１の枠体５６に隣接する部分には角筒状の第２の枠体６６が取り付けられ、この第２の枠体６６内には、第２の電磁機構６１および第２の可動部材８１が収納されている。但し、第２の枠体６６においてケース体２側に位置する側面部には開口６６０が形成され、この開口６６０を通って第２の可動部材８１の先端部がケース体２の内側に突出している。このようにして、本形態では、第１の電磁機構５１および第２の電磁機構６１はいずれも、光軸Ｌに直交する方向で移動レンズ体１０を間に挟む両側領域のうちの一方側領域に配置されている。
【００２５】
本形態では、クラッチ機構９として、コイルバネ９０からなるスプリングクラッチが用いられ、このコイルバネ９０は、移動レンズ体１０の周りを囲むように配置されている。このようなコイルバネ９０は、移動レンズ体１０の外周面に形成された雄ネジ１１０内に嵌っている。第１の可動部材８１は、レバー状の板材から構成されており、先端部はスリット部８１１によってコイルバネ９０の一方側の端部９１を保持している。第２の可動部材８１も、第１の可動部材８１と同様、レバー状の板材から構成されており、先端部はスリット部８２１によってコイルバネ９０の他方側の端部９２を保持している。
【００２６】
このようなクラッチ機構９では、第１の可動部材８１が先端側および基端側に繰り返し変位した際、第１の可動部材８１の基端側への変位（端部９１を引っ張ってコイルスプリング９０を巻き締める方向の変位）については移動レンズ体１０に伝達して移動レンズ体１０を光軸Ｌ周りに反時計周りＣＣＷの方向に回転させる一方、第１の可動部材８１の先端側への変位（コイルスプリング９０を巻き弛める方向の変位）については移動レンズ体１０に伝達しない。また、クラッチ機構９は、第２の可動部材８１が先端側および基端側に繰り返し変位した際、基端側への変位（端部９２を引っ張ってコイルスプリング９０を巻き締める方向の変位）については移動レンズ体１０側に伝達して移動レンズ体１０を光軸Ｌ周りに時計周りＣＷの方向に回転させる一方、第２の可動部材８１の先端側への変位（コイルスプリング９０を巻き弛める方向の変位）については移動レンズ体１０に伝達しない。ここで、コイルスプリング９０が巻き弛む方向に回転した際、移動レンズ体１０は、ケース体２との接触部分での摩擦力で位置保持されているが、かかる摩擦力で位置保持できない場合、例えば、図１（ａ）、（ｂ）、および図２に示すように、位置ずれ防止用の線状バネ４０をケース体２に取り付けておき、この線状バネ４０の途中部分を移動レンズ体１０の雄ネジ１１１に掛けておけばよい。このように構成すると、移動レンズ体１０とケース体２との間には、線状バネ４０の下方への押圧力により大きな摩擦力が発生するので、コイルスプリング９０の巻緩み方向のわずかなトルクに十分対抗できるだけの摩擦保持力を得ることができる。但し、移動レンズ体１０とケース体２との間で発生するトルクがコイルスプリング９０の巻緩み方向で生じるトルクより大きい場合は、あえて線状バネ４０を設ける必要はない。
【００２７】
第１の電磁機構５１は、第１のマグネット５１１と第１のコイル５１２を備えた第１の磁気駆動回路と、移動レンズ体１０を光軸Ｌに沿って被写体側に駆動する際、第１の磁気駆動回路に回転駆動される第１のロータ５５とを有している。第２の電磁機構６１も、第１の電磁機構５１と同様、第２のマグネット６１１と第２のコイル６１２を備えた第２の磁気駆動回路と、移動レンズ体１０を光軸Ｌに沿って像側に駆動する際、第２の磁気駆動回路に回転駆動される第２のロータ６５とを有している。
【００２８】
第１の電磁機構５１において、第１のマグネット５１１は、第１のロータ５５側に形成された円筒状のロータマグネットであり、周方向においてＮ極とＳ極とに着磁されている。第１のコイル５１２は、第１のマグネット５１１の両端面および外周面に沿って巻回されている。第２のマグネット６１１も、第１のマグネット５１１と同様、第２のロータ６５側に形成された円筒状のロータマグネットであり、周方向においてＮ極とＳ極とに着磁されている。第２のコイル６１２は、第２のコイル６１２の両端面および外周面に沿って巻回されている。ここで、第１のマグネット５１１と第２のマグネット６１１とは、第１のマグネット５１１のＮ極が第２のマグネット６１１のＳ極と対向するように配置されている。また、第１のコイル５１２は、一対のＴ字形状のコイル枠５１６、５１７に掛けられているとともに、これらのコイル枠５１６、５１７には回転軸５５０を回転可能に支持する軸孔５１８、５１９が形成されている。同様に、第２のコイル６１２は、一対のＴ字形状のコイル枠６１６、６１７に掛けられているとともに、これらのコイル枠６１６、６１７には回転軸６５０を回転可能に支持する軸孔６１８、６１９が形成されている。
【００２９】
本形態において、第１のロータ５５の回転軸５５０には、円板状の第１の偏心カム７１が固着されており、この第１の偏心カム７１は、第１の可動部材８１に形成された丸穴８１０内に嵌っている。従って、第１のロータ５５が時計周りＣＷおよび反時計周りＣＣＷのいずれの方向に回転した際も第１の偏心カム７１が回転し、第１の可動部材８１は、先端側および基端側に交互に変位する。また、第２のロータ６５の回転軸６５０には、円板状の第２の偏心カム７２が固着されており、この第２の偏心カム７２は、第２の可動部材８２に形成された丸穴８２０内に嵌っている。従って、第２のロータ６５が時計周りＣＷおよび反時計周りＣＣＷのいずれの方向に回転した際も第２の偏心カム７２が回転し、第２の可動部材８２は、先端側および基端側に交互に変位する。
【００３０】
本形態において、回転−直動変換機構８は、移動レンズ体１０側の雄ネジ１１０とケース体２側の雌ネジとによって構成され、移動レンズ体１０を回転させると、移動レンズ体１０は、光軸Ｌ周りに回転しながら光軸Ｌに沿って移動するようになっている。
【００３１】
（動作）
このように構成したレンズ駆動装置１Ａにおいて、移動レンズ体１０を光軸Ｌ方向の被写体側に駆動する際には、第１のコイル５１２に対して駆動信号が印加される。従って、第１のロータ５５および第１の偏心カム７１が回転し、第１の可動部材８１は、第１のロータ５５および第１の偏心カム７１に連動して、先端側および基端側に交互に変位する。その際、第２のコイル６１２には駆動信号が印加されないので、第２のロータ６５および第２の偏心カム７２は停止したままであり、第２の可動部材８２は停止したままである。従って、第１の可動部材８１が基端側に変位すると、コイルバネ９０の一方の端部９１は、第１の可動部材８１に引っ張られて、コイルバネ９０は、巻き締まる方向に変形し、その力は、回転−直動変換機構８を介して移動レンズ体１０に伝達される結果、移動レンズ体１０は、光軸Ｌ周りに回転しながら、光軸Ｌに沿って被写体側に移動する。なお、第１の可動部材８１が先端側に変位すると、コイルバネ９０の一方の端部９１は、コイルバネ９０が巻き弛む方向に変位するため、コイルバネ９０は、移動レンズ体１０の周りで空回りするだけである。従って、移動レンズ体１０は、光軸Ｌ周りに回転しながら光軸Ｌに沿って被写体側に間欠的に移動する。
【００３２】
これに対して、移動レンズ体１０を光軸Ｌ方向の像側に駆動する際には、第２のコイル６１２に対して駆動信号が印加される。従って、第２のロータ６５および第２の偏心カム７２が回転し、第２の可動部材８２は、第２のロータ６５および第２の偏心カム７２に連動して、先端側および基端側に交互に変位する。その際、第１のコイル５１２には駆動信号が印加されないので、第１のロータ５５および第１の偏心カム７１は停止したままであり、第１の可動部材８１は停止したままである。従って、第２の可動部材８２が基端側に変位すると、コイルバネ９０の他方端部９２は、第２の可動部材８２に引っ張られて、コイルバネ９０は、巻き締まる方向に変形し、その力は、回転−直動変換機構８を介して移動レンズ体１０に伝達される結果、移動レンズ体１０は、光軸Ｌ周りに回転しながら、光軸Ｌに沿って像側に移動する。なお、第２の可動部材８２が先端側に変位すると、コイルバネ９０の他方の端部９２は、コイルバネ９０が巻き弛む方向に変位するため、コイルバネ９０は、移動レンズ体１０の周りで空回りするだけである。従って、移動レンズ体１０は、光軸Ｌ周りに回転しながら光軸Ｌに沿って像側に間欠的に移動する。
【００３３】
ここで、第１のマグネット５１１と第２のマグネット６１１とは、第１のマグネット５１１のＮ極が第２のマグネット６１１のＳ極と対向するように配置されているため、例えば、第１のロータ５５のマグネット５１１が時計周りＣＷに回転すると、その磁気結合力により、第２のロータ６５のマグネット６１１が反時計周りＣＣＷに回転するが、第１のロータ５５のマグネット５１１が時計周りＣＷに回転しようとする力の方が、第２のロータ６５のマグネット６１１が反時計周りＣＣＷに回転しようとする力よりも大であるため、移動レンズ体１０の駆動に支障はない。
【００３４】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、第１の電磁機構５１および第２の電磁機構５２が第１の可動部材８１および第２の可動部材８２を往復駆動するだけでよいので、移動レンズ体１０を囲むようなＰＭ型のステッピングモータ構造を採用しなくても、移動レンズ体１０を所定位置に精度よく移動させることができる。また、第１の可動部材８１および第２の可動部材８２を往復駆動するような第１の電磁機構５１および第２の電磁機構５２であれば、移動レンズ体１０の周りで占めるスペースが小さいので、レンズ駆動装置１の外径寸法を小型化できる。
【００３５】
また、本形態では、光軸Ｌに直交する方向で移動レンズ体１０を間に挟む両側領域のうちの一方側領域に第１の電磁機構５１および第２の電磁機構５２を配置したため、レンズ駆動装置１を小型化できる。また、レンズ駆動装置１を搭載する機器の設計に対応して、平面形状が縦長あるいは横長のレンズ駆動装置１を構成することができる。
【００３６】
［実施の形態２］
図３は、本発明の実施の形態２に係るレンズ駆動装置の要部の分解斜視図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
【００３７】
図３において、本形態のレンズ駆動装置１Ｂも、実施の形態１と同様、移動レンズ体１０を光軸Ｌに沿って駆動するための駆動機構４が構成されているが、本形態では、第１の可動部材８１、第２の可動部材８２およびクラッチ機構９を複数組、備えているとともに、第１のロータ５５の回転を各組の第１の可動部材８１に異なる位相をもって伝達する第１の伝達機構７０１と、第２のロータ６５の回転を各組の第２の可動部材８２に異なる位相をもって伝達する第２の伝達機構７０２とを有している。また、本形態においても、実施の形態１と同様、移動レンズ体１０側の雄ネジ１１０とケース体２側の雌ネジとによって回転−直動変換機構８が構成され、移動レンズ体１０を回転させると、移動レンズ体１０は、光軸Ｌ周りに回転しながら光軸Ｌに沿って移動する。
【００３８】
以下、２組の各構成要素の各々の符号の末尾にＡ、Ｂを付して駆動機構４を構成する。本形態では、まず、クラッチ機構９Ａ、９Ｂとして、２本のコイルバネ９０Ａ、９０Ｂ（スプリングクラッチ）が用いられ、これらのコイルバネ９０Ａ、９０Ｂは、移動レンズ体１０の周りを囲むように配置されている。第１の可動部材８１Ａ、８１Ｂ、および第２の可動部材８２Ａ、８２Ｂはいずれも、レバー状の板材から構成されており、一方の組において、第１の可動部材８１Ａの先端部はスリット部８１１Ａによってコイルバネ９０Ａの一方側の端部９１Ａを保持し、第２の可動部材８２Ａの先端部はスリット部８２１Ａによってコイルバネ９０Ａの他方側の端部９２Ａを保持している。また、他方の組において、第１の可動部材８１Ｂの先端部はスリット部８１１Ｂによってコイルバネ９０Ｂの一方側の端部９１Ｂを保持し、第２の可動部材８２Ｂの先端部はスリット部８２１Ｂによってコイルバネ９０Ｂの他方側の端部９２Ｂを保持している。
【００３９】
このように構成した駆動機構４において、第１の電磁機構５１は各組で共通であり、実施の形態１と同様、第１のマグネット５１１と第１のコイル５１２を備えた第１の磁気駆動回路と、移動レンズ体１０を光軸Ｌに沿って被写体側に駆動する際、第１の磁気駆動回路に回転駆動される第１のロータ５５とを有している。第２の電磁機構６１も、第１の電磁機構５１と同様、第２のマグネット６１１と第２のコイル６１２を備えた第２の磁気駆動回路と、移動レンズ体１０を光軸Ｌに沿って像側に駆動する際、第２の磁気駆動回路に回転駆動される第２のロータ６５とを有している。第１の電磁機構５１において、第１のマグネット５１１は、第１のロータ５５側に形成された円筒状のロータマグネットであり、周方向においてＮ極とＳ極とに着磁されている。第１のコイル５１２は、第１のマグネット５１１の両端面および外周面に沿って巻回されている。第２のマグネット６１１も、第１のマグネット５１１と同様、第２のロータ６５側に形成された円筒状のロータマグネットであり、周方向においてＮ極とＳ極とに着磁されている。第２のコイル６１２は、第２のコイル６１２の両端面および外周面に沿って巻回されている。ここで、第１のマグネット５１１と第２のマグネット６１１とは、第１のマグネット５１１のＮ極が第２のマグネット６１１のＳ極と対向するように配置されている。
【００４０】
本形態において、第１のロータ５５の回転軸５５０には、円板状の第１の偏心カム７１Ａ、７１Ｂが固着されており、これらの第１の偏心カム７１Ａ、７１Ｂは各々、第１の可動部材８１Ａ、８１Ｂに形成された丸穴８１０Ａ、８１０Ｂ内に摺動可能に嵌っている。ここで、第１の偏心カム７１Ａ、７１Ｂは、互いに角度位置が１８０°ずれた状態で回転軸５５０に取り付けられており、第１のロータ５５の回転を各組の第１の可動部材８１Ａ、８１Ｂに位相を１８０°ずらして伝達する第１の伝達機構７０１を構成している。
【００４１】
すなわち、第１のコイル５１２が駆動されて、第１のロータ５５０および第１の偏心カム７１Ａ、７１Ｂが時計周りＣＷおよび反時計周りＣＣＷのいずれか一方に回転すると、第１の可動部材８１Ａは、基端側および先端側に交互に変位するとともに、このような動作に対して１８０°の位相のずれをもって、第１の可動部材８１Ｂは、基端側および先端側に交互に変位する。例えば、第１の可動部材８１Ａが基端側に変位する際、第１の可動部材８１Ｂは、先端側に変位する。
【００４２】
また、第２のロータ６５の回転軸６５０には、円板状の第２の偏心カム７２Ａ、７２Ｂが固着されており、これらの第２の偏心カム７２Ａ、７２Ｂは各々、第２の可動部材８２Ａ、８２Ｂに形成された丸穴８２０Ａ、８２０Ｂ内に摺動可能に嵌っている。ここで、第２の偏心カム７２Ａ、７２Ｂは、互いに角度位置が１８０°ずれた状態で回転軸６５０に取り付けられており、第２のロータ６５の回転を各組の第２の可動部材８２Ａ、８２Ｂに位相を１８０°ずらして伝達する第２の伝達機構７０２を構成している。
【００４３】
すなわち、第２のコイル６１２が駆動されて、第２のロータ６５０および第２の偏心カム７２Ａ、７２が時計周りＣＷおよび反時計周りＣＣＷのいずれか一方に回転すると、第２の可動部材８２Ａは、基端側および先端側に交互に変位するとともに、このような動作に対して１８０°の位相のずれをもって、第２の可動部材８２Ｂは、基端側および先端側に交互に変位する。例えば、第２の可動部材８２が基端側に変位する際、第２の可動部材８２Ｂは、先端側に変位する。
【００４４】
従って、本形態によれば、移動レンズ体１０は、第１の偏心カム７１Ａ、第１の可動部材８１Ａ、およびコイルバネ９０Ａからなる組によって間欠的に駆動されるとともに、その休止期間では、第１の偏心カム７１Ｂ、第１の可動部材８１Ｂ、およびコイルバネ９０Ｂからなる組によって光軸Ｌ方向に沿って被写体側に間欠的に駆動される。また、移動レンズ体１０は、第２の偏心カム７２Ａ、第２の可動部材８２Ａ、およびコイルバネ９０Ａからなる組によって間欠的に駆動されるとともに、その休止期間では、第２の偏心カム７２Ｂ、第２の可動部材８２Ｂ、およびコイルバネ９０Ｂからなる組によって光軸Ｌ方向に沿って像側に間欠的に駆動される。それ故、本形態によれば、移動レンズ体１０は、小刻みに、かつ、高速で駆動され、コイルバネ９０Ａ、９０Ｂからの拘束が解除される休止期間が短い。よって、本形態によれば、移動レンズ体１０が外部から伝わってきた振動などによって位置ずれを起こすことを防止できる。
【００４５】
［実施の形態３］
図４は、本発明の実施の形態３に係るレンズ駆動装置の要部の分解斜視図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
【００４６】
実施の形態１において、駆動機構４は、移動レンズ体１０が光軸Ｌ周りに回転したときに移動レンズ体１０を光軸周りに回転させながら光軸Ｌに沿って移動させる回転−直動変換機構３１を備えていたが、図４に示すように、本形態のレンズ駆動装置１Ｃの駆動機構４は、移動レンズ体１０を光軸Ｌ周りに回転させることなく、移動レンズ体１０を光軸Ｌに沿って移動させる回転−直動変換機構３２を備えている。
【００４７】
すなわち、回転−直動変換機構３２は、まず、スプリングクラッチ９０の内側に、スプリングクラッチ９０によって光軸Ｌ周りに回転する円筒状の回転体３３を備えており、この円筒体３３は、ケース体２に対して光軸Ｌに沿っての移動が阻止された状態にある。ここで、コイルバネ９０は、円筒体３３の外周面に形成された雄ネジ３３０内に嵌っている。
【００４８】
また、回転体３３の内側には移動レンズ体１０が配置されている。ここで、移動レンズ体１０の外周面には雄ネジ１１２が形成されている一方、回転体３３の内周面には、雄ネジ１１２と係合する雌ネジ３３１が形成されており、移動レンズ体１０は、雄ネジ１１２と雌ネジ３３１とが係合することにより、回転体３３の内側に支持されている。
【００４９】
また、移動レンズ体１０の上端部とケース体２の上板部２１との間には、雄ネジ１１２と雌ネジ３３１の間のバックラッシュを防止するためのコイルバネ８４が配置されている。
【００５０】
さらに、移動レンズ体１０の下端部には周方向に複数の溝１１５が等角度間隔に形成されている一方、ケース体２において、底板部２２には、溝１１５に嵌る突起２２５が形成されている。このような突起２２５および溝１１５は、回転体３３が回転した際、移動レンズ体１０の供回りを阻止する供回り阻止機構３５を構成している。その他の構成は実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
【００５１】
このように構成したレンズ駆動装置１Ｃにおいて、移動レンズ体１０を光軸Ｌ方向の被写体側に駆動する際には、実施の形態１と同様、第１のコイル５１２に対して駆動信号が印加される。その結果、第１の可動部材８１が変位し、コイルバネ９０の回転は、回転体３３に伝達される。その際、移動レンズ体１０は、供回り阻止機構３５によって回転が阻止されているので、光軸Ｌ周りに回転することなく、光軸Ｌに沿って被写体側に移動する。また、移動レンズ体１０を光軸Ｌ方向の像側に駆動する際には、実施の形態１と同様、第２のコイル６１２に対して駆動信号が印加される。その結果、第２の可動部材８２が変位し、コイルバネ９０の回転は、回転体３３に伝達される。その際、移動レンズ体１０は、供回り阻止機構３５によって回転が阻止されているので、光軸Ｌ周りに回転することなく、光軸Ｌに沿って像側に移動する。
【００５２】
このように本形態では、移動レンズ体１０が光軸Ｌに沿って移動する際、移動レンズ体１０が光軸Ｌ周りに回転しないので、レンズ１０１、１０２、１０３が光軸Ｌに沿って移動する際、レンズ中心位置がずれないという利点がある。
【００５３】
なお、コイルスプリング９０が巻き弛む方向に回転した際、回転体３３は、ケース体２との接触部分での摩擦力で位置保持されるが、かかる摩擦力で位置保持できない場合、図１（ａ）、（ｂ）を参照して説明した位置ずれ防止用の線状バネ４０をケース体２に取り付けておき、この線状バネ４０の途中位置を回転体３３の雄ネジ３３０に掛けておけばよい。このように構成すると、回転体３３とケース体２との間には、線状バネ４０の下方への押圧力により大きな摩擦力が発生するので、コイルスプリング９０の巻緩み方向のわずかなトルクに十分対抗できるだけの摩擦保持力を得ることができる。但し、回転体３３とケース体２との間で発生するトルクがコイルスプリング９０の巻緩み方向で生じるトルクより大きい場合は、あえて線状バネ４０を設ける必要はない。
【００５４】
［実施の形態４］
図５は、本発明の実施の形態４に係るレンズ駆動装置の要部の分解斜視図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１〜４と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
【００５５】
図５において、本形態のレンズ駆動装置１Ｄも、実施の形態３と同様、駆動機構４は、移動レンズ体１０を光軸Ｌ周りに回転させることなく、移動レンズ体１０を光軸Ｌに沿って移動させる回転−直動変換機構３２を備えている。従って、移動レンズ体１０が光軸Ｌに沿って移動する際、移動レンズ体１０が光軸Ｌ周りに回転しないので、レンズ１０１、１０２、１０３が光軸Ｌに沿って移動する際、レンズ中心位置がずれないという利点がある。
【００５６】
また、本形態の駆動機構４では、実施の形態２と同様、第１の可動部材８１、第２の可動部材８２およびクラッチ機構９を複数組、備えているとともに、第１のロータ５５の回転を各組の第１の可動部材８１に異なる位相をもって伝達する第１の伝達機構７０１と、第２のロータ６５の回転を各組の第２の可動部材８２に異なる位相をもって伝達する第２の伝達機構７０２とを有している。それ故、本形態によれば、移動レンズ体１０は、小刻みに、かつ、高速で駆動され、コイルバネ９０Ａ、９０Ｂからの拘束が解除される休止期間が短い。よって、本形態によれば、移動レンズ体１０が外部から伝わってきた振動などによって位置ずれを起こすことを防止できる。
【００５７】
［その他の実施の形態］
上記実施の形態１〜４では、回転−直動変換機構３１、３２として、ネジ機構を採用したが、面カムや溝カムなどのカム機構、あるいはヘリコイド機構を利用してもよい。また、移動レンズ体１０あるいは回転体３３の外周面に形成された螺旋溝内に、ケース体２などに保持された３本の金属ワイヤーなどの線状体が外接するガイド機構によって回転−直動変換機構を構成してもよい。このように構成すると、ネジ機構と違って、バックラッシュが発生しないので、移動レンズ体の光軸ＬＬ方向における位置精度を高めることができる。
【００５８】
なお、上記形態では、移動レンズ体１０に対して直接、スプリングクラッチを配置したが、内輪を配置してもよい。また、移動レンズ体１０の制動トルクについては、それ自身に加えてもよいし、移動レンズ体１０を支持する部分の摩擦力を利用してもよい。また、ネジ機構に対してバックラッシュ防止用のバネを配置した場合には、そのバネ力を利用して、移動レンズ体１０の制動トルクを確保してもよい。さらに、スプリングクラッチについては平面形状が円形のものの他、楕円形、矩形など各種のものを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、本発明の実施の形態１に係るレンズ駆動装置の要部の横断面図および縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るレンズ駆動装置の要部の分解斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係るレンズ駆動装置の要部の分解斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係るレンズ駆動装置の要部の分解斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態４に係るレンズ駆動装置の要部の分解斜視図である。
【符号の説明】
【００６０】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ  レンズ駆動装置
２  ケース体
４  駆動機構
９  クラッチ機構
１０  移動レンズ体
３１、３２  回転−直動変換機構
３３  回転体
３５  供回り阻止機構
５１  第１の電磁機構
５５  第１のロータ
６１  第２の電磁機構
６５  第２のロータ
７１、７１Ａ、７１Ｂ  第１の偏心カム
７２、７２Ａ、７２Ｂ  第２の偏心カム
８１、８１Ａ、８１Ｂ  第１の可動部材
８２、８２Ａ、８２Ｂ  第２の可動部材
９０、９０Ａ、９０Ｂ  コイルバネ
１０１、１０２、１０３  レンズ
【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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