JP2006047906A

JP2006047906A - Lens driving device and imaging apparatus

Info

Publication number: JP2006047906A
Application number: JP2004232171A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Manabe; 充雄真鍋
Original assignee: Fujinon Corp
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2004-08-09
Filing date: 2004-08-09
Publication date: 2006-02-16

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact lens driving device capable of driving a lens in an optical axis direction, and to provide an imaging apparatus. <P>SOLUTION: The lens driving device is equipped with a stator which forms magnetic field in cylindrical shape, a rotor which has cylindrical shape coaxial to the stator and is driven to be rotated by the magnetic field formed by the stator, a lens holder which holds the lens so that the optical axis thereof may go along the axis of the cylindrical shape, a changing mechanism which changes the direction of force generated by driving and rotating the rotor to the direction going along the optical axis of the lens and transmits the force to the lens holder, and a rotation guide which regulates the position of the rotary shaft of the rotor by guiding the rotation of the rotor while coming into contact with both ends of the cylindrical shape of the rotor and is set so that regulation at either of both ends is more gentle than that at the other. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、レンズを光軸に沿う方向に駆動するレンズ駆動装置、および被写体光を表わす画像データを取得する撮像装置に関する。 The present invention relates to a lens driving device that drives a lens in a direction along an optical axis, and an imaging device that acquires image data representing subject light.

携帯電話やＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）などといった小型機器に、被写体を撮影してデジタルの撮影画像を取得する撮像装置を内蔵することが広範に行われている。日ごろから常に携帯している小型機器に撮像装置が備えられることによって、デジタルカメラやビデオカメラを持ち運ぶ手間をかけずに、いつでも手軽に撮影を行うことができる。また、これらの小型機器には、無線や赤外線などを使ったデータ通信機能が予め搭載されていることが一般的であり、撮影した撮影画像をその場ですぐに他の携帯電話やパーソナルコンピュータなどに送ることができるなどという利点もある。 2. Description of the Related Art It is widely practiced to incorporate an imaging device that captures a subject and obtains a digital captured image in a small device such as a mobile phone or a PDA (Personal Digital Assistant). Since an imaging device is provided in a small device that is always carried around, it is possible to easily take a picture anytime without having to carry a digital camera or a video camera. In addition, these small devices are generally equipped with a data communication function using wireless or infrared rays in advance, and the captured images are immediately taken on the spot to other mobile phones, personal computers, etc. There is also an advantage that it can be sent to.

しかし、携帯電話などといった小型機器に内蔵される撮像装置は、通常のデジタルカメラと比較してかなり小型なために、レンズやＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅＤｅｖｉｃｅ）などといった構成要素の大きさや、それら構成要素を収納するスペースが大幅に制限される。このため、これらの小型機器は、デジタルカメラの代替機器として用いられるには撮影機能や撮影画像の画質等が不十分であり、メモ替わりに画像を得る場合や、携帯電話等の待ち受け画面用の画像を得る場合などのように、画質を要求されない撮影用に用途が限定されることが多い。 However, since an imaging device built in a small device such as a mobile phone is considerably smaller than a normal digital camera, the size of components such as a lens and a charge coupled device (CCD) and the components are not limited. The storage space is greatly limited. For this reason, these small devices have insufficient shooting functions and image quality of captured images to be used as alternative devices for digital cameras. For obtaining images instead of memos, and for standby screens for mobile phones and the like. As in the case of obtaining an image, the use is often limited for shooting that does not require image quality.

これらの点に関し、近年では、高画素の小型ＣＣＤや、高コントラストな小型レンズなどが開発されてきており、携帯電話やＰＤＡなどといった小型機器を使って撮影される撮影画像の高画質化が急速に進んでいる。残る課題である撮影機能の充実においては、特に、これらの小型機器に、デジタルカメラには標準的に搭載されているオートフォーカス機能やズーム機能が搭載されることが望まれている。 In recent years, small CCDs with high pixels and small lenses with high contrast have been developed in these respects, and the quality of captured images taken using small devices such as mobile phones and PDAs has rapidly increased. Is going on. In order to enhance the imaging function, which remains as a remaining issue, it is particularly desirable that these small devices are equipped with an autofocus function and a zoom function that are normally installed in digital cameras.

オートフォーカス機能やズーム機能は、撮像装置内で複数のレンズを光軸に沿う方向（以下では、光軸に沿う方向を前後方向と称する）に移動させることによって実現される。デジタルカメラやデジタルビデオカメラ等では、レンズ駆動方法として、ＤＣモータやステッピングモータなどの回転を利用する方法や、圧電素子の圧縮伸長を利用する方法などが知られている。これらの方法を、携帯電話などといった小型機器に適用する場合、装置の小型化、およびレンズの移動制御の精度などの点から、レンズが保持されたレンズ鏡筒の外周を取り囲む円筒形状の中空ロータを、その中空ロータの外周を取り囲むステータにパルス電流を与えることによって回転させる中空ステッピングモータを用いる方法が好ましいと考えられる。 The autofocus function and the zoom function are realized by moving a plurality of lenses in a direction along the optical axis in the imaging apparatus (hereinafter, the direction along the optical axis is referred to as the front-rear direction). In a digital camera, a digital video camera, or the like, as a lens driving method, a method using rotation of a DC motor or a stepping motor, a method using compression / expansion of a piezoelectric element, and the like are known. When these methods are applied to a small device such as a mobile phone, a cylindrical hollow rotor that surrounds the outer periphery of the lens barrel holding the lens in terms of downsizing of the device and accuracy of lens movement control. It is considered preferable to use a hollow stepping motor that rotates the stator by applying a pulse current to the stator that surrounds the outer periphery of the hollow rotor.

このような中空ステッピングモータを適用したレンズ駆動方法としては、例えば、レンズ鏡筒とロータとの間にカム機構などといった移動機構を介して、レンズ鏡筒を光軸に沿う方向に駆動させる方法（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）や、ロータ自体でレンズ鏡筒を移動させる方法（例えば、特許文献４、特許文献５、特許文献６）や、レンズ鏡筒とロータを一体化する方法（例えば、特許文献７）などが提案されている。
特開昭５６−１４７１３２号公報特開昭５９−１０９００６号公報特開昭５９−１０９００７号公報特開昭６０−４１５号公報特開昭６０−４１６号公報特開昭６０−４１７号公報特開昭６２−１９５６１５号公報 As a lens driving method to which such a hollow stepping motor is applied, for example, a method of driving the lens barrel in a direction along the optical axis via a moving mechanism such as a cam mechanism between the lens barrel and the rotor ( For example, see Patent Literature 1, Patent Literature 2, and Patent Literature 3), a method of moving a lens barrel with the rotor itself (for example, Patent Literature 4, Patent Literature 5, Patent Literature 6), a lens barrel and a rotor. An integration method (for example, Patent Document 7) has been proposed.
JP-A-56-147132 JP 59-109006 JP 59-109007 JP 60-415 JP-A-60-416 JP 60-417 Japanese Patent Laid-Open No. 62-195615

ここで、上述した特許文献に記載された方法は、通常サイズのデジタルカメラ等に適用されることを目的として考案されており、これらの方法をデジタルカメラよりも大幅に小型の撮像装置にそのまま適用しようとすると、装置の小型化に伴って摩擦等の影響を強く受けてしまい、レンズが駆動しなくなってしまうという問題がある。 Here, the method described in the above-mentioned patent document is devised for the purpose of being applied to a digital camera or the like of a normal size, and these methods are directly applied to an imaging apparatus that is much smaller than a digital camera. When trying to do so, there is a problem that the lens is not driven because it is strongly influenced by friction and the like as the apparatus is downsized.

本発明は、上記事情に鑑み、レンズを光軸に沿って駆動することができる小型のレンズ駆動装置、および撮像装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a small lens driving device and an imaging device that can drive a lens along an optical axis.

上記目的を達成する本発明のレンズ駆動装置は、レンズを光軸に沿う方向に駆動させるレンズ駆動装置において、
円筒形状を有する、円筒形状内に磁場を形成するステータと、
ステータの円筒形状内に位置して円筒形状と同軸の円筒形状を有する、ステータによって形成される磁場によってステータに対して回転駆動されるロータと、
ロータの円筒形状の更に内側に位置して、レンズを、光軸が円筒形状の軸に沿うように保持するレンズホルダと、
ロータの回転駆動による力の方向をレンズの光軸に沿う方向へと変換してレンズホルダに伝達する変換機構と、
ロータの円筒形状の両端それぞれで、円筒形状に対して物理的に接触してロータの回転を案内することによりロータの回転軸の位置を規制する、両端の一方における物理的接触による規制の方が、両端の他方における物理的接触による規制よりも緩い回転ガイドとを備えたことを特徴とする。 The lens driving device of the present invention that achieves the above object is a lens driving device that drives a lens in a direction along the optical axis.
A stator having a cylindrical shape and forming a magnetic field in the cylindrical shape;
A rotor positioned within the cylindrical shape of the stator and having a cylindrical shape coaxial with the cylindrical shape, the rotor being driven to rotate relative to the stator by a magnetic field formed by the stator;
A lens holder positioned further inside the cylindrical shape of the rotor and holding the lens so that the optical axis is along the cylindrical axis;
A conversion mechanism that converts the direction of the force due to the rotational drive of the rotor into a direction along the optical axis of the lens and transmits it to the lens holder;
At both ends of the cylindrical shape of the rotor, the position of the rotating shaft of the rotor is regulated by physically contacting the cylindrical shape and guiding the rotation of the rotor. And a rotating guide that is looser than the restriction by physical contact at the other end.

本発明のレンズ駆動装置によると、ロータの円筒形状の両端が相互に異なる精度で回転ガイドと物理的に接触される。このため、ロータの両端のうち、回転ガイドと高い精度で接触された側で回転軸の位置が確実に規定されるとともに、回転ガイドと低い精度で接触された側の余裕によってロータがスムーズに回転され、デジタルカメラよりも大幅に小型の撮像装置に適用する場合であっても、レンズを光軸に沿って駆動することができる。 According to the lens driving device of the present invention, both ends of the cylindrical shape of the rotor are in physical contact with the rotating guide with different accuracy. Therefore, the position of the rotating shaft is reliably defined on the side of the rotor that is in contact with the rotation guide with high accuracy, and the rotor rotates smoothly due to the margin on the side that is in contact with the rotation guide with low accuracy. Even when the present invention is applied to an imaging device that is much smaller than a digital camera, the lens can be driven along the optical axis.

また、本発明のレンズ駆動装置において、上記レンズホルダを、円筒形状の両端の上記他方に向けて付勢する弾性部材を備えることが好ましい。 In the lens driving device of the present invention, it is preferable that the lens holder includes an elastic member that urges the lens holder toward the other end of the cylindrical ends.

ロータの回転による駆動力に加えて、弾性部材による付勢力を用いることによって、レンズホルダをスムーズに駆動することができる。このとき、弾性部材がレンズホルダを、回転ガイドに高い精度で接触されている側に向けて付勢することによって、ロータの回転軸のがたつきを回避することができる。 The lens holder can be smoothly driven by using the biasing force by the elastic member in addition to the driving force by the rotation of the rotor. At this time, rattling of the rotating shaft of the rotor can be avoided by urging the lens holder toward the side in contact with the rotation guide with high accuracy.

また、上記目的を達成する本発明の撮像装置は、レンズを光軸に沿う方向に駆動させ、レンズで被写体光を結像させて、被写体光を表わす画像データを取得する撮像装置において、
レンズと、
円筒形状を有する、円筒形状内に磁場を形成するステータと、
ステータの円筒形状内に位置して円筒形状と同軸の円筒形状を有する、ステータによって形成される磁場によってステータに対して回転駆動されるロータと、
ロータの円筒形状の更に内側に位置して、レンズを、光軸が円筒形状の軸に沿うように保持したレンズホルダと、
ロータの回転駆動による力の方向をレンズの光軸に沿う方向へと変換してレンズホルダに伝達する変換機構と、
ロータの円筒形状の両端それぞれで、円筒形状に対して物理的に接触してロータの回転を案内することによりロータの回転軸の位置を規制する、両端の一方における物理的接触による規制の方が、両端の他方における物理的接触による規制よりも緩い回転ガイドと、
レンズを通ってきた被写体光が表面に結像されて、被写体光を表わす画像信号を生成する撮像素子とを備えたことを特徴とする。 Further, an image pickup apparatus of the present invention that achieves the above object is an image pickup apparatus that drives a lens in a direction along an optical axis, forms an image of subject light with the lens, and acquires image data representing the subject light.
A lens,
A stator having a cylindrical shape and forming a magnetic field in the cylindrical shape;
A rotor positioned within the cylindrical shape of the stator and having a cylindrical shape coaxial with the cylindrical shape, the rotor being driven to rotate relative to the stator by a magnetic field formed by the stator;
A lens holder that is positioned further inside the cylindrical shape of the rotor and holds the lens so that the optical axis is along the cylindrical axis;
A conversion mechanism that converts the direction of the force due to the rotational drive of the rotor into a direction along the optical axis of the lens and transmits it to the lens holder;
At both ends of the cylindrical shape of the rotor, the position of the rotating shaft of the rotor is regulated by physically contacting the cylindrical shape and guiding the rotation of the rotor. A rotating guide that is looser than the regulation by physical contact at the other end
An image pickup device is provided that includes subject light that has passed through the lens and formed on the surface to generate an image signal representing the subject light.

本発明の撮像装置によると、携帯電話などといった小型機器に搭載される場合であっても、レンズを光軸に沿ってスムーズに駆動することができる。 According to the imaging apparatus of the present invention, the lens can be smoothly driven along the optical axis even when mounted on a small device such as a mobile phone.

なお、本発明にいう撮像装置については、ここではその基本形態のみを示すのにとどめるが、これは単に重複を避けるためであり、本発明にいう撮像装置には、上記の基本形態のみではなく、前述したレンズ駆動装置の各形態に対応する各種の形態が含まれる。 Note that only the basic form of the imaging apparatus according to the present invention is shown here, but this is only for avoiding duplication, and the imaging apparatus according to the present invention is not limited to the above basic form. Various forms corresponding to the respective forms of the lens driving device described above are included.

本発明によれば、レンズを光軸に沿う方向に駆動することができる小型のレンズ駆動装置、および撮像装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the small lens drive device which can drive a lens to the direction along an optical axis, and an imaging device can be provided.

以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１は、本発明の一実施形態が適用された撮像装置の外観斜視図である。 FIG. 1 is an external perspective view of an imaging apparatus to which an embodiment of the present invention is applied.

撮像装置１は、携帯電話などに搭載される小型の撮像装置であり、光軸に沿う方向（以下、この方向を前後方向と称する）に複数のレンズを駆動させることによって、被写体に焦点を合わせるオートフォーカス機能が用意されている。この撮像装置１は、外観上、前カバー１０と、後カバー４０との間に、円筒形状を有するステータ３０が挟まれており、そのステータ３０の内側には、後述するマグネットや複数のレンズが保持されたレンズホルダ２０などが配置されている。このステータ３０は、本発明にいうステータの一例に相当する。 The imaging device 1 is a small imaging device mounted on a mobile phone or the like, and focuses a subject by driving a plurality of lenses in a direction along the optical axis (hereinafter, this direction is referred to as a front-rear direction). An autofocus function is provided. The imaging device 1 has an external appearance in which a cylindrical stator 30 is sandwiched between a front cover 10 and a rear cover 40. Inside the stator 30, a magnet and a plurality of lenses described later are provided. A held lens holder 20 or the like is disposed. The stator 30 corresponds to an example of a stator according to the present invention.

図２は、図１に示す撮像装置１を直線ＡＡ´を通る面で切断するときの断面図である。 FIG. 2 is a cross-sectional view of the imaging device 1 shown in FIG. 1 cut along a plane passing through the straight line AA ′.

図２には、図１にも示す前カバー１０、後カバー４０、ステータ３０、レンズホルダ２０が示されており、さらに、第１レンズ２１、第２レンズ２２、第３レンズ２３、マグネット５０、回転体５１、ＣＣＤ６０などが示されている。 FIG. 2 shows the front cover 10, the rear cover 40, the stator 30, and the lens holder 20 that are also shown in FIG. 1, and further includes a first lens 21, a second lens 22, a third lens 23, a magnet 50, A rotating body 51, a CCD 60, and the like are shown.

レンズホルダ２０、マグネット５０、および回転体５１は、ステータ３０と同軸の円筒形状を有し、ステータ３０の内側に、ステータ３０に近い側からマグネット５０、回転体５１、レンズホルダ２０の順に配置されている。ステータ３０とマグネット５０は、ステッピングモータを構成しており、ステータ３０にパルス電流が印加されると、そのパルス電流に応じた回転数だけマグネット５０が回転される。マグネット５０と回転体５１とを合わせたものは、本発明にいうロータの一例に相当し、レンズホルダ２０は、本発明にいうレンズホルダの一例に相当する。 The lens holder 20, the magnet 50, and the rotating body 51 have a cylindrical shape coaxial with the stator 30. The magnet 50, the rotating body 51, and the lens holder 20 are arranged inside the stator 30 in this order from the side close to the stator 30. ing. The stator 30 and the magnet 50 constitute a stepping motor. When a pulse current is applied to the stator 30, the magnet 50 is rotated by the number of rotations corresponding to the pulse current. A combination of the magnet 50 and the rotating body 51 corresponds to an example of a rotor according to the present invention, and the lens holder 20 corresponds to an example of a lens holder according to the present invention.

ここで、一旦、図２の説明を中断し、図３を使ってステータ３０とマグネット５０について詳しく説明する。 Here, the description of FIG. 2 is temporarily interrupted, and the stator 30 and the magnet 50 will be described in detail with reference to FIG.

図３は、ステータ３０とマグネット５０を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing the stator 30 and the magnet 50.

ステータ３０は、上コイル部３０ａと下コイル部３０ｂとの２層のコイル部で構成されている。上コイル部３０ａと下コイル部３０ｂとでは同様の構成を有しているため、下コイル部３０ｂの構成の説明を省き、上コイル部３０ａの構成についてのみ説明する。 The stator 30 is composed of two layers of coil parts, an upper coil part 30a and a lower coil part 30b. Since the upper coil portion 30a and the lower coil portion 30b have the same configuration, the description of the configuration of the lower coil portion 30b is omitted, and only the configuration of the upper coil portion 30a will be described.

上コイル部３０ａは、上コイルカバー３２と下コイルカバー３３とで円筒形状に取り囲まれて形成されており、カバーで取り囲まれた内部に、巻回された導線からなるコイル３１が格納されている。上コイルカバー３２および下コイルカバー３３には、円筒形状の内側に、それぞれが互い違いに噛み合うように配置された歯３２ａ，３３ａが設けられている。これら歯３２ａと歯３３ａとの間には、ギャップが存在する。 The upper coil portion 30a is formed to be surrounded by a cylindrical shape by an upper coil cover 32 and a lower coil cover 33, and a coil 31 made of a wound conductive wire is stored in the inside surrounded by the cover. . The upper coil cover 32 and the lower coil cover 33 are provided with teeth 32a and 33a arranged so as to engage with each other alternately inside the cylindrical shape. There is a gap between the teeth 32a and the teeth 33a.

上コイル部３０ａのコイル３１と、下コイル部３０ｂのコイル３１には、交互にパルス電流が印加される。パルス電流が印加されると、コイル３１では磁力線が発生し、その磁力線が上コイルカバー３２および下コイルカバー３３によって円筒形状の内側に導かれる。導かれた磁力線は、歯３２ａ，３３ａに達すると、一旦空気中に出てギャップを越える。これによって、互いに噛み合うように配置された歯３２ａ，３３ａの一方がＮ極、他方がＳ極となり、ステータ３０の円筒形状の内周に沿ってＮ極、Ｓ極の磁場が交互に形成される。 A pulse current is alternately applied to the coil 31 of the upper coil portion 30a and the coil 31 of the lower coil portion 30b. When a pulse current is applied, magnetic field lines are generated in the coil 31, and the magnetic field lines are guided to the inside of the cylindrical shape by the upper coil cover 32 and the lower coil cover 33. When the introduced magnetic field lines reach the teeth 32a and 33a, the magnetic field lines once enter the air and cross the gap. As a result, one of the teeth 32 a and 33 a arranged so as to mesh with each other is an N pole, and the other is an S pole, and magnetic fields of the N pole and the S pole are alternately formed along the cylindrical inner periphery of the stator 30. .

マグネット５０は、例えば、内周に沿ってＮ極、Ｓ極が交互に形成されているリング状のヘッドの内部を通過させられることによって、円筒形状の外周に沿ってＮ極、Ｓ極交互に磁極化された永久磁石である。マグネット５０は、ステータ３０によって形成される磁場との反発力および吸引力によって、ステータ３０に対して回転駆動される。 For example, the magnet 50 is passed through a ring-shaped head in which N poles and S poles are alternately formed along the inner periphery, thereby alternately alternating N and S poles along the outer periphery of the cylindrical shape. It is a permanent magnet with a magnetic pole. The magnet 50 is rotationally driven with respect to the stator 30 by a repulsive force and an attractive force with a magnetic field formed by the stator 30.

マグネット５０の回転駆動について説明する。 The rotation drive of the magnet 50 will be described.

マグネット５０は、４８極に磁極化されており、上コイル部３０ａおよび下コイル部３０ｂの歯はそれぞれ４８個ずつ設けられている。また、上コイル部３０ａの歯の位置と、下コイル部３０ｂの歯の位置とでは、歯の半個分ずつずれている。ステータ３０にパルス電流が後述するように通電されると、マグネット５０は、１極分を１ステップとして回転し、４８ステップで１周回転する。 The magnet 50 has 48 poles, and each of the upper coil portion 30a and the lower coil portion 30b has 48 teeth. Further, the position of the teeth of the upper coil portion 30a and the position of the teeth of the lower coil portion 30b are shifted by half of the teeth. When a pulse current is applied to the stator 30 as will be described later, the magnet 50 rotates with one pole as one step and rotates once in 48 steps.

マグネット５０を順方向に回転させるときには、上コイル部３０ａの順方向、下コイル部３０ｂの順方向、上コイル部３０ａの逆方向、下コイル部３０ｂの逆方向という順番で通電を繰り返すことによって、マグネット５０を順方向に確実に回転させることができる。また、上コイル部３０ａの順方向、下コイル部３０ｂの逆方向、上コイル部３０ａの逆方向、下コイル部３０ｂの順方向という順番で通電を繰り返すことによって、マグネット５０を逆方向に回転させることができる。 When rotating the magnet 50 in the forward direction, by repeating energization in the order of the forward direction of the upper coil portion 30a, the forward direction of the lower coil portion 30b, the reverse direction of the upper coil portion 30a, and the reverse direction of the lower coil portion 30b, The magnet 50 can be reliably rotated in the forward direction. Further, by repeating energization in the order of the forward direction of the upper coil portion 30a, the reverse direction of the lower coil portion 30b, the reverse direction of the upper coil portion 30a, and the forward direction of the lower coil portion 30b, the magnet 50 is rotated in the reverse direction. be able to.

以上で、図３の説明を終了し、図２に戻って説明する。 This is the end of the description of FIG. 3, and the description will return to FIG.

図２に示す回転体５１は、マグネット５０の内側に接着されており、マグネット５０の回転に伴って回転される。この回転体５１の内面には、らせん溝５１ａが設けられており、このらせん溝５１ａがレンズホルダ２０の外面に設けられたらせん溝２０ａ（後述する）と噛み合っている。 A rotating body 51 shown in FIG. 2 is bonded to the inside of the magnet 50 and is rotated as the magnet 50 rotates. A spiral groove 51 a is provided on the inner surface of the rotating body 51, and the spiral groove 51 a meshes with a spiral groove 20 a (described later) provided on the outer surface of the lens holder 20.

レンズホルダ２０は、前カバー１０に近い側から第１レンズ２１、第２レンズ２２、第３レンズ２３の順に並べられたレンズを保持している。これら第１レンズ２１、第２レンズ２２、第３レンズ２３は、以下の条件を満たしている。 The lens holder 20 holds lenses arranged in the order of the first lens 21, the second lens 22, and the third lens 23 from the side close to the front cover 10. The first lens 21, the second lens 22, and the third lens 23 satisfy the following conditions.

まず、第１レンズ２１は、この例では、ガラス材料によって構成され、前側（前カバー１０に近い側）の面（以下、表面と称する）が凸面形状の、正のパワーを有するメニスカス形状である。 First, in this example, the first lens 21 is made of a glass material, and has a meniscus shape having a positive power with a convex surface (hereinafter referred to as a surface) on the front side (side near the front cover 10). .

第２レンズ２２は、プラスチック材によって構成され、この例では、裏面が非球面形状で、表面が凹面形状の、負のパワーを有するメニスカス形状である。 The second lens 22 is made of a plastic material. In this example, the second lens 22 has a meniscus shape having a negative power with an aspherical back surface and a concave surface.

第３レンズ２３は、プラスチック材によって構成され、表裏面の両面が非球面形状であり、裏面が光軸近傍において凹面形状の、負のパワーを有する形状である。 The third lens 23 is made of a plastic material, and both surfaces of the front and back surfaces are aspherical, and the back surface is a concave shape near the optical axis and has a negative power shape.

また、レンズ系全体の近軸焦点距離をｆ、第３レンズ２３の近軸焦点距離をｆ３、第１レンズ２１の表面の曲率半径をＲ１、最大像高における半画角をθとすると、
０．６＜Ｒ１／ｆ＜０．８ ……（１）
−１．０＜ｆ３／ｆ＜０ ……（２）
０．６０＜ｔａｎθ＜０．７０……（３）
を満たす。 Further, if the paraxial focal length of the entire lens system is f, the paraxial focal length of the third lens 23 is f3, the radius of curvature of the surface of the first lens 21 is R1, and the half angle of view at the maximum image height is θ,
0.6 <R1 / f <0.8 (1)
-1.0 <f3 / f <0 (2)
0.60 <tan θ <0.70 (3)
Meet.

上記のような条件を満たす第１レンズ２１、第２レンズ２２、第３レンズ２３を適用することによって、コンパクトで高精度なレンズ群を構成することができる。 By applying the first lens 21, the second lens 22, and the third lens 23 that satisfy the above conditions, a compact and highly accurate lens group can be configured.

また、レンズホルダ２０の、第１レンズ２１の側方のスペースには、前後方向に延びる凸部２０ｂが設けられており、第２レンズ２２、および第３レンズ２３を保持している部分の外面には、らせん溝２０ａが設けられている。 Further, a convex portion 20 b extending in the front-rear direction is provided in a space on the side of the first lens 21 of the lens holder 20, and an outer surface of a portion holding the second lens 22 and the third lens 23. Is provided with a spiral groove 20a.

このレンズホルダ２０が前後方向に駆動される機構について説明する。 A mechanism for driving the lens holder 20 in the front-rear direction will be described.

ステータ３０にパルス電流が通電されると、マグネット５０の回転に伴って、回転体５１が４８ステップごとに１周回転される。回転体５１のらせん溝５１ａは、レンズホルダ２０のらせん溝５１ａよりも２周分（＝９６ステップ分）多く設けられており、レンズホルダ２０は、９６ステップ分の移動が可能である。 When a pulse current is applied to the stator 30, the rotating body 51 is rotated once every 48 steps as the magnet 50 rotates. The spiral groove 51a of the rotating body 51 is provided two more times (= 96 steps) than the spiral groove 51a of the lens holder 20, and the lens holder 20 can move by 96 steps.

回転体５１の回転力は、らせん溝５１ａとらせん溝２０ａによって前後方向の力に変換される。変換された前後方向の力は、レンズホルダ２０に伝えられ、レンズホルダ２０が前後方向に駆動される。本実施形態では、レンズホルダ２０は、フルストローク（＝９６ステップ分）で前後方向に約１．２５ｍｍ移動し、１ステップでは前後方向に約１３μｍ移動する。つまり、この撮像装置１では、レンズ位置を１３μｍ単位で制御することができる。らせん溝５１ａとらせん溝２０ａとを合わせたものは、本発明にいう変換機構の一例に相当する。 The rotational force of the rotating body 51 is converted into a force in the front-rear direction by the spiral groove 51a and the spiral groove 20a. The converted force in the front-rear direction is transmitted to the lens holder 20, and the lens holder 20 is driven in the front-rear direction. In this embodiment, the lens holder 20 moves about 1.25 mm in the front-rear direction with a full stroke (= 96 steps), and moves about 13 μm in the front-rear direction in one step. That is, in this imaging device 1, the lens position can be controlled in units of 13 μm. A combination of the spiral groove 51a and the spiral groove 20a corresponds to an example of a conversion mechanism according to the present invention.

また、レンズホルダ２０の後側（後カバー４０に近い側）には、バネ２４が取り付けられている。バネ２４は、レンズホルダ２０を前方向（後カバー４０から前カバー１０に向かう方向）に付勢することによって、レンズホルダ２０の駆動力を補強している。このバネ２４は、本発明にいう弾性部材の一例に相当する。 A spring 24 is attached to the rear side of the lens holder 20 (side closer to the rear cover 40). The spring 24 reinforces the driving force of the lens holder 20 by urging the lens holder 20 in the forward direction (the direction from the rear cover 40 toward the front cover 10). The spring 24 corresponds to an example of the elastic member referred to in the present invention.

図２に示す前カバー１０と後カバー４０とは、ビス（図示しない）によって繋がっている。 The front cover 10 and the rear cover 40 shown in FIG. 2 are connected by screws (not shown).

前カバー１０には、レンズホルダ２０の凸部２０ｂに相応する部分に、前後方向に延びた、凸部２０ｂと嵌合する凹部１０ａが設けられている。マグネット５０の回転力は、らせん溝５１ａとらせん溝２０ａによってレンズホルダ２０に伝えられるが、レンズホルダ２０の回転方向への移動が規制されていない場合、レンズホルダ２０が回転しながら前後方向に移動されるため、レンズの偏心によって像がずれてしまう恐れがある。レンズホルダ２０の凸部２０ｂと、前カバー１０の凹部１０ａとが互いに嵌り合うことによって、このようなレンズホルダ２０の回転が防止される。また、前カバー１０には、回転体５１の前部分と接触して、回転体５１の回転を案内する前回転ガイド１０ｂが設けられており、この前回転ガイド１０ｂによって、回転体５１およびマグネット５０の前部分における左右方向の移動が規制されている。 The front cover 10 is provided with a concave portion 10 a that extends in the front-rear direction and fits with the convex portion 20 b at a portion corresponding to the convex portion 20 b of the lens holder 20. The rotational force of the magnet 50 is transmitted to the lens holder 20 by the spiral groove 51a and the spiral groove 20a, but when the movement of the lens holder 20 in the rotation direction is not restricted, the lens holder 20 moves in the front-rear direction while rotating. Therefore, the image may be shifted due to the eccentricity of the lens. Such a rotation of the lens holder 20 is prevented by fitting the convex portion 20b of the lens holder 20 and the concave portion 10a of the front cover 10 to each other. Further, the front cover 10 is provided with a front rotation guide 10b that contacts the front portion of the rotating body 51 and guides the rotation of the rotating body 51, and the rotating body 51 and the magnet 50 are provided by the front rotation guide 10b. Movement in the left-right direction at the front portion of the is restricted.

後カバー４０には、回転体５１の後部分と接触する後回転ガイド４０ａが設けられており、この後回転ガイド４０ａによって、回転体５１およびマグネット５０の後部分における左右方向の移動が規制されている。前カバー１０の前回転ガイド１０ｂと、後カバー４０の後回転ガイド４０ａとを合わせたものは、本発明にいう回転ガイドの一例にあたる。 The rear cover 40 is provided with a rear rotation guide 40a that comes into contact with the rear portion of the rotator 51. The rear rotation guide 40a restricts the movement of the rear portion of the rotator 51 and the magnet 50 in the left-right direction. Yes. A combination of the front rotation guide 10b of the front cover 10 and the rear rotation guide 40a of the rear cover 40 corresponds to an example of the rotation guide referred to in the present invention.

また、後カバー４０は、ローパスフィルタ４１とＣＣＤ６０とを保持している。 Further, the rear cover 40 holds the low-pass filter 41 and the CCD 60.

第１レンズ２１、第２レンズ２２、および第３レンズ２３を通ってきた被写体光は、ローパスフィルタ４１を通ってＣＣＤ６０に受光される。ローパスフィルタ４１では、被写体光に含まれる不要に緻密な空間周波数成分が均される。このローパスフィルタ４１を介すことによって、擬色やモアレなどといった不具合を軽減させることができる。 The subject light that has passed through the first lens 21, the second lens 22, and the third lens 23 is received by the CCD 60 through the low-pass filter 41. In the low-pass filter 41, unnecessary fine spatial frequency components included in the subject light are leveled. By using the low-pass filter 41, problems such as pseudo colors and moire can be reduced.

ローパスフィルタ４１を通ってきた被写体光は、ＣＣＤ６０で受光され、被写体を表わす画像データが生成される。ＣＣＤ６０は、本発明にいう撮像機構の一例に相当する。 The subject light that has passed through the low-pass filter 41 is received by the CCD 60, and image data representing the subject is generated. The CCD 60 corresponds to an example of an imaging mechanism according to the present invention.

以上のような撮像装置１において、以下のような手順でオートフォーカス機能が実現される。尚、ここでは、ステータ３０に順方向のパルス電流を通電することによって、レンズホルダ２０は前方向に移動するものとして説明する。 In the imaging apparatus 1 as described above, the autofocus function is realized by the following procedure. In the following description, it is assumed that the lens holder 20 moves forward by applying a forward pulse current to the stator 30.

まず、ＣＣＤ６０において被写体光が粗く読み取られ、被写体光を表わす低解像度データが生成される。この低解像度データは、撮像装置１が備えられた携帯電話等のＣＰＵに伝えられる。 First, subject light is roughly read by the CCD 60, and low-resolution data representing the subject light is generated. This low resolution data is transmitted to a CPU such as a mobile phone provided with the imaging device 1.

続いて、ステータ３０に、レンズホルダ２０を１ステップ分移動させるための順方向のパルス電流が通電される。 Subsequently, a forward pulse current for moving the lens holder 20 by one step is supplied to the stator 30.

ステータ３０にパルス電流が通電されると、マグネットが１ステップ分回転し、そのマグネットの回転に伴って、回転体５１が回転される。回転体５１の回転力は、前方向の力に変換されてレンズホルダ２０に伝えられ、レンズホルダ２０が前方向に約１３μｍ移動する。 When a pulse current is applied to the stator 30, the magnet rotates by one step, and the rotating body 51 is rotated with the rotation of the magnet. The rotational force of the rotating body 51 is converted into a forward force and transmitted to the lens holder 20, and the lens holder 20 moves about 13 μm in the forward direction.

レンズホルダ２０が移動すると、再びＣＣＤ６０で被写体光が読み取られて低解像度データが生成される。この低解像度データも、撮像装置１が備えられた携帯電話等のＣＰＵに伝えられる。 When the lens holder 20 moves, the subject light is read again by the CCD 60 and low resolution data is generated. This low resolution data is also transmitted to a CPU such as a mobile phone provided with the imaging device 1.

ＣＰＵでは、ＣＣＤ６０から伝えられた２つの低解像度データそれぞれのコントラストが検出され、検出されたコントラストのうちどちらのコントラストが大きいかが判定される。先の低解像度データのコントラストの方が大きい場合には、レンズホルダ２０を後方向に１ステップ分戻す逆方向のパルス電流がステータ３０に通電され、後の低解像度データのコントラストの方が大きい場合には、レンズホルダ２０を前方向にさらに１ステップ分移動させる順方向のパルス電流がステータ３０に通電される。 The CPU detects the contrast of each of the two low-resolution data transmitted from the CCD 60, and determines which of the detected contrasts is greater. When the contrast of the previous low resolution data is larger, a reverse pulse current for returning the lens holder 20 by one step backward is energized to the stator 30 and the contrast of the subsequent low resolution data is larger. In this case, a forward pulse current that moves the lens holder 20 forward one step further is supplied to the stator 30.

上記のように、レンズホルダ２０を移動させてコントラストを検出する処理を、先の低解像度データのコントラストと、後の低解像度データのコントラストとの大小が反転するまで最大で９６ステップ分続ける。それらのコントラストの大小が反転したら、ステータ３０に、その直前に通電した方向とは逆の方向のパルス電流を通電して、レンズホルダ２０を１ステップ分戻す。このときのレンズホルダ２０の位置が、コントラストが最大となる合焦位置となる。 As described above, the process of detecting the contrast by moving the lens holder 20 is continued for up to 96 steps until the magnitude of the contrast of the previous low-resolution data and the contrast of the subsequent low-resolution data are reversed. When the magnitudes of these contrasts are reversed, the stator 30 is energized with a pulse current in a direction opposite to the direction energized immediately before, and the lens holder 20 is returned by one step. The position of the lens holder 20 at this time is an in-focus position where the contrast is maximized.

撮像装置１は、基本的には以上のように構成されている。 The imaging device 1 is basically configured as described above.

ここで、撮像装置１では、前カバー１０の前回転ガイド１０ｂ、および後カバー４０の後回転ガイド４０ａが回転体５１に接触することにより、回転体５１およびマグネット５０の回転を案内するとともに、回転体５１およびマグネット５０の左右方向への移動を規制している。しかし、撮像装置１は、携帯電話などに搭載されるために装置全体が小型化されており、これら前回転ガイド１０ｂと後回転ガイド４０ａの両方が回転体５１ときつく接触してしまうと、摩擦などの影響を強く受けて、回転体５１およびマグネット５０が回転しなくなってしまう。以下では、前回転ガイド１０ｂおよび後回転ガイド４０ａと、回転体５１との接触強度について説明する。 Here, in the imaging device 1, the front rotation guide 10 b of the front cover 10 and the rear rotation guide 40 a of the rear cover 40 come into contact with the rotation body 51 to guide the rotation of the rotation body 51 and the magnet 50 and rotate. The movement of the body 51 and the magnet 50 in the left-right direction is restricted. However, since the image pickup apparatus 1 is mounted on a mobile phone or the like, the entire apparatus is downsized, and if both the front rotation guide 10b and the rear rotation guide 40a come into contact with each other, the friction is caused. The rotating body 51 and the magnet 50 will not rotate due to the strong influence of the above. Below, the contact intensity | strength with the rotary body 51 and the front rotation guide 10b and the back rotation guide 40a is demonstrated.

図４は、撮像装置１をレンズの光軸Ｏを通る面（図１に示す直線ＡＡ´を通る面）で切断するときの断面の簡略図である。 FIG. 4 is a simplified cross-sectional view when the imaging device 1 is cut along a plane passing through the optical axis O of the lens (a plane passing through the straight line AA ′ shown in FIG. 1).

図４に示すように、回転体５１は、前部分Ｐ₁で前カバー１０の前回転ガイド１０ｂと接触するとともに、後部分Ｐ₂で後カバー４０の後回転ガイド４０ａと接触している。 As shown in FIG. 4, the rotating body 51 contacts with the front rotation guide 10b of the front cover 10 in the front portion P _1, in contact with the rotating guide 40a of the rear cover 40 at the rear portion P _2.

このとき、前部分Ｐ₁における回転体５１の内径をφ１＿１とし、前部分Ｐ₁における前回転ガイド１０ｂの外径をφ１＿２とする。 At this time, the inner diameter of the rotating body 51 in the front portion P ₁ and Fai1_1, the outer diameter of the pre-rotation guide 10b of the front portion P ₁ and Fai1_2.

また、後部分Ｐ₂における回転体５１の内径をφ２＿１とし、後部分Ｐ₂における後回転ガイド４０ａの外径をφ２＿２とする。 Further, the inner diameter of the rotating body 51 at the rear portion P ₂ and? 2_1, the outer diameter of the post-rotation guide 40a at the rear portion P ₂ and? 2_2.

これらの長さφ１＿１〜φ２＿２を変えることによって、前回転ガイド１０ｂおよび後回転ガイド４０ａと回転体５１との接触強度を変えて、回転体５１およびマグネット５０の回転具合を確認する。 By changing these lengths φ1_1 to φ2_2, the contact strengths of the rotating body 51 with the front rotating guide 10b and the rear rotating guide 40a are changed, and the rotating condition of the rotating body 51 and the magnet 50 is confirmed.

表１は、図４に示す撮像装置１において、φ１＿１〜φ２＿２の長さの例を示している。 Table 1 shows an example of the lengths of φ1_1 to φ2_2 in the imaging device 1 shown in FIG.

実施例１、実施例２、および比較例３では、共通して、回転体５１は、前部分Ｐ₁の内径φ１＿１、および後部分Ｐ₂の内径φ２＿１が大きくなる方に誤差が許容されて製造されており、前カバー１０および後カバー４０は、前回転ガイド１０ｂの外径φ１＿２、および後回転ガイド４０ａの外径φ２＿２が小さくなる方に誤差が許容されて製造されている。 In Example 1, Example 2, and Comparative Example 3, commonly, the rotating body 51, the front portion P ₁ of the inner diameter Fai1_1, and towards the rear portion P ₂ of the inner diameter φ2_1 increases are tolerances manufacture Thus, the front cover 10 and the rear cover 40 are manufactured in such a manner that an error is allowed in such a manner that the outer diameter φ1_2 of the front rotation guide 10b and the outer diameter φ2_2 of the rear rotation guide 40a become smaller.

実施例１においては、前部分Ｐ₁における回転体５１の内径φ１＿１（８．２０ｍｍ、最大公差０．０２２ｍｍ）と、前回転ガイド１０ｂの外径φ１＿２（８．２０ｍｍ、最大公差−０．０３６ｍｍ）とが、作成誤差によって完全には等しくならないがかなり近く（φ１＿１−φ１＿２が最大で０．０５８ｍｍ）、前回転ガイド１０ｂによって回転体５１がきつく規制されている。 In the first embodiment, the inner diameter φ1_1 (8.20 mm, maximum tolerance 0.022 mm) of the rotating body 51 in the front portion P ₁ and the outer diameter φ1_2 (8.20 mm, maximum tolerance −0.036 mm) of the front rotation guide 10b. However, they are not completely equal due to production errors, but they are quite close (φ1_1-φ1_2 is a maximum of 0.058 mm), and the rotating body 51 is tightly restricted by the front rotation guide 10b.

また、後部分Ｐ₂における回転体５１の内径φ２＿１（８．６７ｍｍ、最大公差０．０２ｍｍ）が、後回転ガイド４０ａの外径φ２＿２（８．６０ｍｍ、最大公差−０．０３ｍｍ）よりも大きく設計されており（φ２＿１−φ２＿２が最小でも０．０７ｍｍ、最大で０．１２ｍｍ）、回転体５１が後回転ガイド４０ａによって緩く規制されている。 Further, the inner diameter φ2_1 (8.67 mm, maximum tolerance 0.02 mm) of the rotating body 51 in the rear portion P ₂ is designed to be larger than the outer diameter φ2_2 (8.60 mm, maximum tolerance −0.03 mm) of the rear rotation guide 40a. (Φ2_1−φ2_2 is 0.07 mm at the minimum and 0.12 mm at the maximum), and the rotating body 51 is loosely regulated by the rear rotation guide 40a.

この実施例１では、前回転ガイド１０ｂによって回転体５１の左右方向への移動が確実に規制され、後回転ガイド４０ａと回転体５１との間の余裕によって、回転体５１およびマグネット５０がスムーズに回転される。したがって、この実施例１の撮像装置によると、レンズを光軸に沿った方向にスムーズに駆動することができる。 In the first embodiment, the movement of the rotating body 51 in the left-right direction is surely restricted by the front rotating guide 10b, and the rotating body 51 and the magnet 50 are smoothly moved by the margin between the rear rotating guide 40a and the rotating body 51. It is rotated. Therefore, according to the imaging apparatus of the first embodiment, the lens can be smoothly driven in the direction along the optical axis.

また、図２に示すように、レンズホルダ２０にはバネ２４が取り付けられており、レンズの駆動力が補強されている。バネ２４は、レンズホルダ２０を、回転体５１の左右方向への移動が規制された前側に向けて付勢するため、レンズホルダ２０の左右方向へのぶれを回避しつつ、レンズをいっそうスムーズに駆動することができる。 Further, as shown in FIG. 2, a spring 24 is attached to the lens holder 20 to reinforce the driving force of the lens. The spring 24 urges the lens holder 20 toward the front side in which the movement of the rotating body 51 in the left-right direction is restricted, so that the lens holder 20 is prevented from shaking in the left-right direction and the lens is more smoothly moved. Can be driven.

表２に示す実施例２では、前部分Ｐ₁における回転体５１の内径φ１＿１（８．２０ｍｍ、最大公差０．０２ｍｍ）が、前回転ガイド１０ｂの外径φ１＿２（８．１７ｍｍ、最大公差−０．０３ｍｍ）よりも大きく設計されており（φ１＿１−φ１＿２が最小でも０．０３ｍｍ、最大で０．０８ｍｍ）、前回転ガイド１０ｂによって回転体５１が緩く規制されている。 In Example 2 shown in Table 2, the inner diameter φ1_1 (8.20 mm, maximum tolerance 0.02 mm) of the rotating body 51 in the front portion P ₁ is equal to the outer diameter φ1_2 (8.17 mm, maximum tolerance −0) of the front rotation guide 10b. (.Phi.1_1-.phi.1_2 is 0.03 mm at the minimum and 0.08 mm at the maximum), and the rotating body 51 is loosely regulated by the front rotation guide 10b.

後部分Ｐ₂においては、回転体５１の内径φ２＿１（８．７０ｍｍ、最大公差０．２２ｍｍ）と後回転ガイド４０ａの外径φ２＿２（８．７０ｍｍ、最大公差−０．０３６ｍｍ）とがかなり近く（φ２＿１−φ２＿２が最大で０．０５８ｍｍ）、回転体５１が後回転ガイド４０ａによってきつく規制されている。 In the rear part P ₂ , the inner diameter φ2_1 (8.70 mm, maximum tolerance 0.22 mm) of the rotating body 51 and the outer diameter φ2_2 (8.70 mm, maximum tolerance −0.036 mm) of the rear rotation guide 40a are quite close to each other ( φ2_1-φ2_2 is 0.058 mm at the maximum), and the rotating body 51 is tightly restricted by the rear rotation guide 40a.

この実施例２では、実施例１とは逆に、後回転ガイド４０ａによって回転体５１の左右方向への移動が確実に規制され、前回転ガイド１０ｂと回転体５１との間の余裕によって、回転体５１およびマグネット５０がスムーズに回転される。したがって、この実施例２の撮像装置においても、レンズを光軸に沿った方向にスムーズに駆動することができる。 In the second embodiment, contrary to the first embodiment, the movement of the rotating body 51 in the left-right direction is reliably restricted by the rear rotation guide 40a, and the rotation between the front rotation guide 10b and the rotating body 51 is performed by the margin. The body 51 and the magnet 50 are smoothly rotated. Therefore, also in the imaging apparatus according to the second embodiment, the lens can be smoothly driven in the direction along the optical axis.

また、第２実施例では、図２に示すバネ２４によって、レンズホルダ２０が回転体５１の左右方向への移動が規制された後側とは逆の前側に付勢されるため、前回転ガイド１０ｂと回転体５１との間の余裕をとりすぎると、レンズホルダ２０が左右方向へぶれてしまう。したがって、実施例２では、前回転ガイド１０ｂと回転体５１との間に、実施例１における後回転ガイド４０ａと回転体５１との間の余裕（φ２＿１−φ２＿２が最大で０．１２ｍｍ）よりも若干少なめの余裕（φ１＿１−φ１＿２が最大で０．０８ｍｍ）が設けられている。 In the second embodiment, the spring 24 shown in FIG. 2 biases the lens holder 20 toward the front side opposite to the rear side where the movement of the rotating body 51 in the left-right direction is restricted. If there is too much room between 10b and the rotator 51, the lens holder 20 will move in the left-right direction. Therefore, in the second embodiment, the clearance between the rear rotation guide 40a and the rotating body 51 in the first embodiment (φ2_1−φ2_2 is 0.12 mm at the maximum) between the front rotating guide 10b and the rotating body 51. A slightly smaller margin (φ1_1−φ1_2 is 0.08 mm at the maximum) is provided.

表１に示す比較例においては、前部分Ｐ₁における回転体５１の内径φ１＿１（８．２０ｍｍ、最大公差０．０２２ｍｍ）と、前回転ガイド１０ｂの外径φ１＿２（８．２０ｍｍ、最大公差−０．０３６ｍｍ）とがかなり近く（φ２＿１−φ１＿２が最大で０．０５８ｍｍ）、前回転ガイド１０ｂによって回転体５１がきつく規制されている。 In the comparative example shown in Table 1, the inner diameter of the rotating body 51 in the front portion P ₁ Fai1_1 and (8.20 mm, a maximum tolerance 0.022 mm), outer diameter φ1_2 (8.20mm before rotation guide 10b, a maximum tolerance -0 0.036 mm) (φ2_1-φ1_2 is 0.058 mm at the maximum), and the rotating body 51 is tightly regulated by the front rotation guide 10b.

また、後部分Ｐ₂においても、回転体５１の内径φ２＿１（８．２０ｍｍ、最大公差０．０２２ｍｍ）と、後回転ガイド４０ａの外径φ２＿２（８．２０ｍｍ、最大公差−０．０３６ｍｍ）とがかなり近く（φ２＿１−φ２＿２が最大で０．０５８ｍｍ）、回転体５１と後回転ガイド４０ａもきつく接触されている。 In the rear portion P ₂ , the inner diameter φ2_1 (8.20 mm, maximum tolerance 0.022 mm) of the rotating body 51 and the outer diameter φ2_2 (8.20 mm, maximum tolerance −0.036 mm) of the rear rotation guide 40a are also present. It is quite close (φ2_1-φ2_2 is 0.058 mm at the maximum), and the rotating body 51 and the post-rotation guide 40a are also in tight contact.

図２および図４に示す撮像装置１は、携帯電話などに搭載されるものであり、装置全体が小型化されているために、摩擦などの影響を大きく受ける。比較例の場合、上述した摩擦の影響に加えて、前回転ガイド１０ｂと後回転ガイド４０ａの両方によって回転体５１がきつく規制されるため、回転体５１およびマグネット５０が回転せず、レンズが全く駆動しなかった。 The imaging device 1 shown in FIGS. 2 and 4 is mounted on a mobile phone or the like, and is greatly affected by friction and the like because the entire device is downsized. In the case of the comparative example, in addition to the influence of the friction described above, the rotating body 51 is tightly regulated by both the front rotating guide 10b and the rear rotating guide 40a, so the rotating body 51 and the magnet 50 do not rotate, and the lens is not at all. Did not drive.

また、比較例とは逆に、前回転ガイド１０ｂと後回転ガイド４０ａの両方を緩く回転体５１に接触させると、レンズはスムーズに駆動されるが、回転体５１およびマグネット５０ががたつきやすく、レンズが左右方向にぶれてしまって、撮影画像に像ぶれなどが生じてしまうと考えられる。 Contrary to the comparative example, when both the front rotation guide 10b and the rear rotation guide 40a are loosely brought into contact with the rotating body 51, the lens is driven smoothly, but the rotating body 51 and the magnet 50 are likely to rattle. It is considered that the lens is shaken in the left-right direction and image blurring occurs in the photographed image.

以上のように、前回転ガイド１０ｂと後回転ガイド４０ａの一方を他方よりも緩く回転体５１に接触させることによって、撮像画像に像ぶれなどが生じる不具合を回避しつつ、レンズをスムーズに駆動することができる。 As described above, when one of the front rotation guide 10b and the rear rotation guide 40a is brought into contact with the rotator 51 more loosely than the other, the lens is smoothly driven while avoiding a problem in which image blurring occurs in the captured image. be able to.

ここで、上記では、回転体５１の前後両端に接触する前回転ガイド１０ｂおよび後回転ガイド４０ａの例について説明したが、本発明にいう回転ガイドは、マグネット５０の前後両端に接触するものであってもよい。 Here, the example of the front rotation guide 10b and the rear rotation guide 40a contacting the front and rear ends of the rotating body 51 has been described above. However, the rotation guide referred to in the present invention contacts the front and rear ends of the magnet 50. May be.

また、上記では、ステータにパルス電流を印加することによって、ロータの回転を制御するステッピングモータを適用する例について説明したが、本発明にいうレンズホルダを駆動するモータはＤＣモータなどであってもよい。 In the above description, the stepping motor that controls the rotation of the rotor by applying a pulse current to the stator has been described. However, the motor for driving the lens holder in the present invention may be a DC motor or the like. Good.

また、上記では、変換機構としてらせん溝を適用する例について説明したが、本発明にいう変換機構は、例えば、カム溝とカムピンなどであってもよい。 Moreover, although the example which applies a helical groove | channel as a conversion mechanism was demonstrated above, the conversion mechanism said to this invention may be a cam groove, a cam pin, etc., for example.

また、上記では、レンズホルダを駆動して、オートフォーカス機能を実現する例について説明したが、本発明のレンズ駆動装置および撮像装置は、例えば、ズーム機能を実現するものであってもよく、ズーム機能とオートフォーカス機能との両方を実現するものであってもよい。 In the above description, the example in which the lens holder is driven to realize the autofocus function has been described. However, the lens driving device and the imaging device of the present invention may be configured to realize a zoom function, for example. Both the function and the auto focus function may be realized.

本発明の一実施形態が適用された撮像装置の外観斜視図である。1 is an external perspective view of an imaging apparatus to which an embodiment of the present invention is applied. 図１に示す撮像装置１を直線ＡＡ´を通る面で切断するときの断面図である。It is sectional drawing when cut | disconnecting the imaging device 1 shown in FIG. 1 in the surface which passes along straight line AA '. ステータ３０とマグネット５０を示す図である。It is a figure which shows the stator 30 and the magnet 50. FIG. 撮像装置１をレンズの光軸を通る面で切断するときの断面の簡略図である。FIG. 3 is a simplified cross-sectional view when the imaging device 1 is cut along a plane passing through the optical axis of a lens.

Explanation of symbols

１撮像装置
１０前カバー
１０ａ凹部
１１柱
２０レンズホルダ
２０ａらせん溝
２０ｂ凸部
２１第１レンズ
２２第２レンズ
２３第３レンズ
３０ステータ
３０ａ上コイル部
３０ｂ下コイル部
３１コイル
３２上コイルカバー
３３下コイルカバー
３２ａ，３３ａ歯
４０後カバー
４１ローパスフィルタ
５０マグネット
５１回転体
５１ａらせん溝
６０ＣＣＤ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Imaging device 10 Front cover 10a Concave part 11 Column 20 Lens holder 20a Spiral groove 20b Convex part 21 1st lens 22 2nd lens 23 3rd lens 30 Stator 30a Upper coil part 30b Lower coil part 31 Coil 32 Upper coil cover 33 Lower coil Cover 32a, 33a Teeth 40 Rear cover 41 Low pass filter 50 Magnet 51 Rotating body 51a Spiral groove 60 CCD

Claims

In the lens driving device that drives the lens in the direction along the optical axis,
A stator having a cylindrical shape, and forming a magnetic field in the cylindrical shape;
A rotor positioned within the cylindrical shape of the stator and having a cylindrical shape coaxial with the cylindrical shape, the rotor being driven to rotate relative to the stator by a magnetic field formed by the stator;
A lens holder that is positioned further inside the cylindrical shape of the rotor and holds the lens so that the optical axis is along the cylindrical axis;
A conversion mechanism that converts the direction of the force generated by the rotational drive of the rotor into a direction along the optical axis of the lens and transmits the direction to the lens holder;
Physical contact at one of the two ends of the rotor that regulates the position of the rotation axis of the rotor by guiding the rotation of the rotor by physically contacting the cylindrical shape at both ends of the cylindrical shape of the rotor. A lens driving device comprising: a rotation guide that is looser than the restriction by physical contact at the other end of the both ends.

The lens driving device according to claim 1, further comprising an elastic member that biases the lens holder toward the other end of the cylindrical shape.

In an imaging device that drives a lens in a direction along the optical axis, forms an image of subject light with the lens, and obtains image data representing the subject light.
The lens;
A stator having a cylindrical shape, and forming a magnetic field in the cylindrical shape;
A rotor positioned within the cylindrical shape of the stator and having a cylindrical shape coaxial with the cylindrical shape, the rotor being driven to rotate relative to the stator by a magnetic field formed by the stator;
A lens holder that is located further inside the cylindrical shape of the rotor and holds the lens so that the optical axis is along the cylindrical axis;
A conversion mechanism that converts the direction of the force generated by the rotational drive of the rotor into a direction along the optical axis of the lens and transmits the direction to the lens holder;
Physical contact at one of the two ends of the rotor that regulates the position of the rotation axis of the rotor by guiding the rotation of the rotor by physically contacting the cylindrical shape at both ends of the cylindrical shape of the rotor. The rotation guide is more loose than the regulation by physical contact at the other end of the both ends,
An imaging apparatus comprising: an imaging element that forms an image signal representing the subject light by imaging the subject light that has passed through the lens on the surface thereof.