レンズ駆動装置
【課題】モータのステータにおける漏れ磁束を少なく抑えてロータを効率良く回転させることができるレンズ駆動装置を提供すること。
【解決手段】本発明のレンズ駆動装置１は、レンズ１０を保持するレンズホルダ２と、中空状のモータ４とを備え、モータ４は、周方向に連続して交互に異なる磁極を有する円筒状のロータ１８と、ロータ１８の外周に配されるステータ１７とから成り、ステータ１７は、複数の歯状のクロー１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａを所定のピッチで形成する磁性体から成るクロー部材１１，１２，１３，１４と、クロー部材に巻回される通電用のコイル２０，２２とから成り、金属製のケース６内に略密閉状態で収容されている。
【解決手段】本発明のレンズ駆動装置１は、レンズ１０を保持するレンズホルダ２と、中空状のモータ４とを備え、モータ４は、周方向に連続して交互に異なる磁極を有する円筒状のロータ１８と、ロータ１８の外周に配されるステータ１７とから成り、ステータ１７は、複数の歯状のクロー１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａを所定のピッチで形成する磁性体から成るクロー部材１１，１２，１３，１４と、クロー部材に巻回される通電用のコイル２０，２２とから成り、金属製のケース６内に略密閉状態で収容されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズを光軸方向に沿って移動させるためのレンズ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レンズを光軸方向に沿って移動させるためのレンズ駆動装置は従来から様々な形態のものが知られている。例えば、特許文献１には、中空状のステッピングモータを利用したレンズ駆動装置が開示されている。このレンズ駆動装置におけるステッピングモータは、回転駆動するロータの外周に沿って巻回された第１のコイル部と第２のコイル部とを備え、これらの第１及び第２のコイル部が上下に積層されることによりステータが構成されている。
【特許文献１】実用新案登録第３１０３２９７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記構成のごときレンズ駆動装置をカメラ付き携帯電話などに用いる場合には、モータの消費電力を極力小さく抑えることが要求される。そのためには、上記構成において、ステータの漏れ磁束を少なくして効率良くロータを回転させる必要がある。
【０００４】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、モータのステータにおける漏れ磁束を少なく抑えてロータを効率良く回転させる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】
【０００５】
本発明のレンズ駆動装置は、レンズを保持するレンズホルダと、中空状のモータとを備え、前記モータが回転することにより前記レンズホルダが光軸方向に沿って移動するレンズ駆動装置であって、前記モータは、周方向に連続して交互に異なる磁極を有する円筒状のロータと、前記ロータの外周に配されるステータとを有し、前記ステータは、複数の歯状のクローを所定のピッチで形成する磁性体で構成されたクロー部材と、前記クロー部材に巻回される通電用のコイルとを有し、金属製のケース内に収容されていることを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、磁気回路を形成するステータが金属製のケース内に略密閉状態で収容されているため、ステータにおける漏れ磁束を少なく抑えてロータを効率良く回転させることができる。
【０００７】
本発明のレンズ駆動装置においては、前記ケースは、前記ロータの内周側へ延出する延出部を有していることが好ましい。
【０００８】
本発明のレンズ駆動装置においては、前記ケースは、光軸方向に沿って上下に対向して配置される上側ケース及び下側ケースを有し、前記ステータは、互いのクロー同士が周方向に１／４ピッチずれて配置される第１及び第２のステータ部を有し、前記上側ケースには前記第１のステータ部を収容する第１の収容部が設けられ、前記下側ケースには前記第２のステータ部を収容する第２の収容部が設けられていることが好ましい。
【０００９】
本発明のレンズ駆動装置においては、前記延出部は、前記上側ケースに形成され、上側から前記ロータの内周側へ延出する上側延出部と、前記下側ケースに形成され、下側から前記ロータの内周側へ延出する下側延出部とを有することが好ましい。
【００１０】
本発明のレンズ駆動装置においては、前記上側ケース及び前記下側ケースは互いに対向する開口端部を有し、前記上側ケースの開口端部には、前記下側ケースの開口端部を内側に重ね合わせて連結する重合部が形成されていることが好ましい。
【００１１】
本発明のレンズ駆動装置においては、前記重合部は、前記上側ケースの外側に張り出し、所定の取付部材に係止可能な張り出し部によって形成され、前記張り出し部が前記取付部材に係止することにより、前記上側ケースと前記下側ケースとの連結状態が保持され、前記上側ケースと前記下側ケースとが互いに一体に固定されることが好ましい。
【００１２】
本発明のレンズ駆動装置においては、前記クロー部材が前記ケースによって直接に支持されることが好ましい。
【００１３】
本発明のレンズ駆動装置においては、前記ケースには、前記クロー部材を位置決めするための位置決め部が設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、磁気回路を形成するステータが金属製のケース内に略密閉状態で収容されているため、ステータにおける漏れ磁束を少なく抑えてロータを効率良く回転させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１〜図３は、本発明の一実施の形態に係るレンズ駆動装置１の全体構成を示す図である。なお、図１はレンズ駆動装置１の斜視図であり、図２はレンズ駆動装置１の縦断面図であり、図３はレンズ駆動装置１の分解斜視図である。
【００１６】
これらの図に示されるように、レンズ駆動装置１は、レンズホルダ２と、レンズホルダ２を光軸Ｏ方向に沿って移動可能に保持する中空のモータ４と、レンズホルダ２と共にモータ４を保持して収容する磁性金属から成るケース６とを備えてなる。なお、本実施の形態において、モータ４は、後述するように、いわゆるＰＭ型２相クローポール式のステッピングモータを構成している。
【００１７】
レンズホルダ２は、所要のレンズ１０を光軸方向に沿って配列して成る鏡筒１０Ａを保持するレンズバレル３と、レンズバレル３を収容し、レンズバレル３と一体で光軸方向に移動する円筒状のキャリア５とを有する。この場合、キャリア５は、レンズバレル３に対して螺合により一体的に固定されている。具体的には、キャリア５の内周面に形成された雌ネジ５ａとレンズバレル３の外周面に形成された雄ネジ３ａとが螺合することにより１つのレンズホルダ２が形成されるようになっている。
【００１８】
モータ４は、光軸Ｏを中心に回転可能な円筒状のロータ（回転子）１８と、このロータ４の外周に同心的に配置されるステータ（固定子）１７とを有する。
【００１９】
ロータ１８は、円筒状の永久磁石９と、永久磁石９の内側に同心的に配置された円筒状のカム部材７とを有する。カム部材７は、永久磁石９の内周面に接着固定されるとともに、その内周面に形成された雌ネジ７ａがキャリア５の外周面に形成された雄ネジ５ｂと螺合している。また、永久磁石９の外周には、Ｎ極とＳ極とが交互に所定数の対だけ等ピッチで着磁されている。
【００２０】
一方、ステータ１７は、永久磁石９の周囲に同心的に配置されるとともに、スペーサ１９を挟んで互いに上下に積層された第１のステータ部（１相側固定子）１７ａ及び第２のステータ部（２相側固定子）１７ｂとを有する。
【００２１】
第１のステータ部１７ａは、リング状の上側クロー部材１１と、リング状の下側クロー部材１２と、これらのクロー部材１１，１２を上下に対向させることによって形成されるボビンの周囲に巻回された環状のマグネットコイル２０とを有する。
【００２２】
上側及び下側クロー部材１１，１２は、円環状の磁性金属で構成され、その内周に沿って等ピッチで配置された複数（本実施の形態では１０個）のクロー（歯部）１１ａ，１２ａを有している。また、これらのクロー１１ａ，１１ｂは、クロー部材１１，１２の円環状の主面に対して略垂直に延びており、例えば前記主面から９０°曲げ起こすことによって形成されるとともに、Ｎ極とＳ極とが交互に着磁された永久磁石９の外周面と所定の空隙を介して対向している。また、上側クロー部材１１のクロー１１ａ（１０個のクロー１１ａで構成されたクロー群）は、図４に明確に示されるように、下側クロー部材１２のクロー１２ａ（１０個のクロー１２ａで構成されたクロー群）に対し、これらのクロー１２ａと交互に噛み合うように周方向に１／２ピッチずれて配置されている。
【００２３】
また、上側及び下側クロー部材１１，１２によって形成されるボビンの周囲に巻回されるマグネットコイル２０は、導電ワイヤを円環状に束ねて形成されており、互いに噛み合わされたクロー部材１１，１２のクロー群１１ａ，１２ａの外周に配置されている。
【００２４】
一方、第１のステータ部１７ａと同様に、第２のステータ部１７ｂも、リング状の上側クロー部材１３と、リング状の下側クロー部材１４と、これらのクロー部材１３，１４によって形成されるボビンの周囲に巻回された環状のマグネットコイル２２とを有する。
【００２５】
上側及び下側クロー部材１３，１４は、円環状の磁性体で構成され、その内周に沿って等ピッチで配置された複数（本実施の形態では１０個）のクロー（歯部）１３ａ，１４ａを有している。また、これらのクロー１３ａ，１４ｂは、クロー部材１３，１４の円環状の主面に対して略垂直に延びており、例えば前記主面から９０°曲げ起こすことによって形成されるとともに、Ｎ極とＳ極とが交互に着磁された永久磁石９の外周面と所定の空隙を介して対向している。また、上側クロー部材１３のクロー１３ａ（１０個のクロー１３ａで構成されたクロー群）も、図５に示されるように、下側クロー部材１４のクロー１４ａ（１０個のクロー１４ａで構成されたクロー群）に対し、これらのクロー１４ａと交互に噛み合うように周方向に１／２ピッチずれて配置されており、これらのクロー群１３ａ，１４ａの外周にマグネットコイル２２が配置されている。なお、図５に明確に示されるように、２相側であるこの第２のステータ部１７ｂのクロー群１３ａ，１４ａは、１相側である第１のステータ部１７ａのクロー群１１ａ，１２ａに対して周方向に１／４ピッチずれて配置されている。
【００２６】
また、上記構成のレンズホルダ２及びモータ４を保持して収容するケース６は、上側ケース６ａと下側ケース６ｂとを有する。これらの上側及び下側ケース６ａは、断面が略コの字状に形成されており、その開口同士を対向させて互いに上下に重ね合わせることにより、ステータ１７及びロータ１８を略密閉状態で収容するための収容空間（収納部）Ｓをレンズホルダ２と協働して形成するようになっている。
【００２７】
具体的には、図２に示されるように、上側ケース６ａは、第１のステータ部１７ａの外側を全周にわたって取り囲む外側壁部３０と、第１のステータ部１７ａ及びロータ２を上側から覆う上壁部３１と、ロータ２の内側上部を全周にわたって取り囲むとともにキャリア５とカム部材７との間に介挿される内側壁部３２（ロータ２の内周側に延出する上側延出部）とを有しており、これらの壁部３０，３１，３２により第１のステータ部１７ａ及びロータ１８の一部（上側半分）を直接に支持して収容するための第１の収容部Ｓ１を形成している。この場合、キャリア５と対向する内側壁部３２の一方側の面３２ａは、レンズホルダ２（キャリア５）の光軸Ｏに沿う移動（後述する）を上側でガイドする第１のガイド面として機能するとともに、カム部材７と対向する内側壁部３２の他方側の面３２ｂは、ロータ１８（カム部材７）の回転（後述する）を上側でガイドする第２のガイド面として機能するようになっている。すなわち、内側壁部３２は、ケース６ａと一体を成してレンズホルダ２の上側外周面とロータ１８の上側内周面とをガイドするガイド部材として機能している。また、外側壁部３０及び上壁部３１は、クロー部材１１，１２を直接に支持する支持面として機能する。
【００２８】
一方、下側ケース６ｂは、第２のステータ部１７ｂの外側を全周にわたって取り囲む外側壁部３３と、第２のステータ部１７ａ及びロータ２を下側から覆う底壁部３４と、ロータ２の内側下部を全周にわたって取り囲むとともにキャリア５とカム部材７との間に介挿される内側壁部３５（ロータ２の内周側に延出する下側延出部）とを有しており、これらの壁部３３，３４，３５により第２のステータ部１７ｂ及びロータ１８の一部（下側半分）を直接に支持して収容するための第２の収容部Ｓ２を形成している。この場合、キャリア５と対向する内側壁部３５の一方側の面３５ａは、レンズホルダ２（キャリア５）の光軸Ｏに沿う移動を下側でガイドする第３のガイド面として機能するとともに、カム部材７と対向する内側壁部３５の他方側の面３５ｂは、ロータ１８（カム部材７）の回転（後述する）を下側でガイドする第４のガイド面として機能するようになっている。すなわち、内側壁部３５は、ケース６ｂと一体を成してレンズホルダ２の下側外周面とロータ１８の下側内周面とをガイドするガイド部材として機能している。また、外側壁部３３及び底壁部３４は、クロー部材１３，１４を直接に支持する支持面として機能する。
【００２９】
なお、内側壁部３５の上端面３５ｃは、レンズホルダ２を介して後述するリーフスプリング３０の下側方向への付勢力を受けるロータ１８のカム部材７の下端面と当接することにより、ロータ１８の下側方向への変位を規制している。
【００３０】
また、上側ケース６ａの開口端部すなわち外側壁部３０の下端部位は、径方向外側に張り出す張り出し部３９を形成しており、それにより下側ケース６ｂの開口端部すなわち外側壁部３３の上端部位を嵌合状態で受けられるようになっている。すなわち、張り出し部３９は、下側ケース６ｂの開口端部を内側に重ね合わせて連結する重合部を形成している。なお、この張り出し部３９が図示しない取付部材（例えばレンズ駆動装置１が取り付けられる部材の一部であっても良い）に係止することにより、上側ケース６ａと下側ケース６ｂとの嵌合状態が保持され、上側ケース６ａと下側ケース６ｂとが互いに一体に固定されるようになっている。
【００３１】
また、図１〜図３及び図５などに示されるように、上側ケース６ａ及び下側ケース６ｂには、後述するコネクタ６０が対向し、マグネットコイル２０，２２の導電ワイヤの端部を導出させるための導出口部３６，３７がそれぞれの外側壁部３０，３３に形成されている。これらの導出口部３６，３７は、クロー部材１２，１３の外周縁に突出形成された突出部１２ｂ、１３ｂと係合するようになっており、クロー部材１２，１３及びこれらに組み合わされるクロー部材１１，１４をケース６に対して位置決めするための位置決め部としての機能も果たすようになっている。
【００３２】
図１及び図２に明確に示されるように、上側ケース６ａの上壁部３１上には、レンズホルダ２を光軸Ｏ方向に沿って付勢するリーフスプリング（板バネ）３０が配設されている。具体的に、リーフスプリング３０は、図６に示されるように、上側ケース６ａの上壁部３１に取付固定される外側リング部３０ａと、レンズホルダ２のキャリア５に取付固定される内側リング部３０ｂと、外側リング部３０ａと内側リング部３０ｂとを接続する複数の弾性アーム部３０ｃとを有する。本実施の形態において、弾性アーム部３０ｃは、外側リング部３０ａと内側リング部３０ｂとの間に３つ設けられており、それぞれが周方向に沿って延びるとともに、互いに周方向に等しい角度間隔をもって配置されている。そして、これらの弾性アーム部３０ｃは、レンズホルダ２がケース６内にほぼ完全に収納された図１の状態では、外力を受けることなく図７の（ａ）に明確に示されるように外側リング部３０ａ及び内側リング部３０ｂと面一に位置されるが、ケース６ａに対してレンズホルダ２が光軸方向に沿って移動し（図２の状態）、それに伴ってケース６ａ及びレンズホルダ２に固定された外側リング部３０ａと内側リング部３０ｂとが光軸方向で互い離間すると、図７の（ｂ）に示されるように内側リング部３０ｂから引張り力を受けて外側リング部３０ａの表面から上方に立ち上がり、それによって生起される弾性復元力によりレンズホルダ２に対しこれを下側ケース６ｂに向けて付勢する付勢力を作用させ、結果的に、カム部材７の雌ネジ７ａとキャリア５の雄ネジ５ｂとの間のバックラッシュに伴うガタ付きを防止する。
【００３３】
また、リーフスプリング３０の内側リング部３０ｂの内周縁には、径方向内側に突出する４つの突起５９が設けられている。これらの突起５９は、周方向に等しい角度間隔をもって離間されており、キャリア５の上端縁に対応して形成された４つの凹溝５ｃと係合することにより、ロータ１８の回転に伴うレンズホルダ２の回転を規制するようになっている。
【００３４】
図８及び図９に示されるように、上側ケース６ａ及び下側ケース６ｂの導出口部３６，３７に対向して位置される前述したコネクタ６０は端子台５０を有している。端子台５０は水平台部５０ａと垂直台部５０ｂとから成り、水平台部５０ａは下側ケース６ｂの下側で底壁部３４と略平行に延びるように配置されるとともに、垂直台部５０ｂは導出口部３６，３７に対向して配置されるようになっている。
【００３５】
垂直台部５０ｂには、４つのコイル用端子５２が固定されている。この場合、各コイル用端子５２の一端側５２ａは、垂直台部５０ｂに対して垂直に延び（したがって水平方向に延び）て側方に突出しており、対応するマグネットコイル２０，２２の導電ワイヤの端部が巻き付けられて半田付けされる（電気的に接続される）ようになっている。また、各コイル用端子５２の他端側５２ｂは、垂直台部５０ｂと平行に延び（したがって鉛直方向に延び）て水平台部５０ａの下側に突出しており、コイル２０，２２に電流を供給するための部品（図示せず）に対して電気的に接続されるようになっている。
【００３６】
一方、水平台部５０ａには３つのセンサ用端子５４が立設されている。この場合、各センサ用端子５４の一端側５４ａは、水平台部５０ａの上面から上方に突出しており、水平台部５０ａ上に配置された光センサチップ４４から延びるフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）６５と電気的に接続されるようになっている。また、各センサ用端子５４の他端側５４ｂは、光センサチップ４４からの検知信号を受ける図示しない検知側部品に対して電気的に接続されるようになっている。なお、水平台部５０ａをプリント回路基板（ＰＣＢ）として形成し、フレキシブルプリント配線板６５の代わりにプリント回路基板上のプリント配線によって光センサチップ４４と各センサ用端子５４の一端側５４ａとを電気的に接続しても良い。
【００３７】
図２又は図９に示されるように、水平台部５０ａ上に設けられた光センサチップ４４は、下側ケース６ｂの底壁部３４に形成された開口部３８に配置されており、その発光部４４ａ及び受光部４４ｂが永久磁石９の下側周端面７２と対向するようになっている。
【００３８】
また、本実施の形態においては、レンズホルダ２の光軸Ｏ方向に沿う移動量を所定の範囲に規定するため、永久磁石９の回転を１回転未満に規制している。具体的には、図１０に明確に示されるように、永久磁石９の下側周端面７２に所定の周方向間隔をもって一対の凹部９ｂ，９ｃが設けられ、これらの凹部９ｂ，９ｃ間に設けられた凸部９ａを水平台部５０ａ上に突設されたストッパ６２，６４に当接させることにより永久磁石９の回転を１回転未満の所定の範囲に規制するようにしている。
【００３９】
また、本実施の形態では、永久磁石９の下側周端面７２のうち凹部９ｂ，９ｃの底面が、光センサチップ４４の発光部４４ａからの光を受光部４４ｂに対して反射可能な反射面６９，７０として形成されている。そのため、光センサチップ４４は、永久磁石９（ロータ１８）の回転に伴って凹部９ｂ，９ｃと対向した時だけ永久磁石９を検知して検知信号を生成することができる。したがって、凹部９ｂ，９ｃを所定の位置に規定し、それに伴ってストッパ６２，６４と当接する凸部９ａの周方向長さを調整することにより、ロータ１８の回転範囲を所望の範囲に設定できるとともに、ロータ１８の回転位置（回転量）を凹部９ｂ，９ｃから光センサチップ４４により検知してロータ１８の回転制御を行なうことができる。
【００４０】
次に、上記構成のレンズ駆動装置１の動作を簡単に説明する。
まず、図１の状態から、コネクタ６０のコイル用端子５２を通じて、マグネットコイル２０，２２の導電ワイヤに対し所定の態様（ステッピングモータにおいて周知の態様）で交互に電流Ｉを供給して励磁すると、クロー部材１１，１２，１３，１４のクロー１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａが交互に磁化され、図１１に示されるように、密閉されたケース６内で磁束の漏れを生じることなく２つの磁気回路Ａ，Ｂが形成される（クロー１１ａ，１２ａ又は１３ａ，１４ａにヘテロポーラ磁界が現われる）。そのため、永久磁石９を有するロータ１８が図１２の状態から所定の方向（この例では、図１２に矢印で示される時計周り）に回転する。この場合、ケース６ａ，６ｂの外側壁部３０，３３とクロー部材１１，１２，１３，１４のクロー１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａとの間で第１の磁気回路Ａが形成されるとともに、ケース６ａ，６ｂの外側壁部３０，３３と内側壁部３２，３５との間で第２の磁気回路Ｂが形成される（図１１には、このような励磁下における磁力線の方向が矢印で示されている）。
【００４１】
このようにしてロータ１８が回転すると、ロータ１８とネジ５ｂ，７ａを介して螺合するレンズホルダ２が、図１の状態から図２及び図９の状態へと光軸に沿って移動する。この時、ロータ１８の回転及びレンズホルダ２の移動は、上側ケース６ａの内側壁部３２の両側のガイド面３２ａ，３２ｂ及び下側ケース６ｂの内側壁部３５の両側のガイド面３５ａ，３５ｂによってガイドされる。したがって、レンズホルダ２はガタ付くことなく滑らかに移動される。
【００４２】
また、このようにしてレンズホルダ２が光軸Ｏ方向に移動するにつれて、レンズホルダ２を光軸Ｏ方向に沿って付勢するリーフスプリング３０は、前述したようにその弾性アーム部３０ｃが外側リング部３０ａの表面から上方に立ち上がり、それによって生起される弾性復元力によりレンズホルダ２に対しこれを下側ケース６ｂに向けて付勢する付勢力を作用させるようになる。そのため、カム部材７の雌ネジ７ａとキャリア５の雄ネジ５ｂとの間のバックラッシュに伴うガタ付きが防止される。
【００４３】
また、図１２の状態（ロータ１８の回転開始位置）から回転し続けるロータ１８は、その凸部９ａがコネクタ６０の端子台５０に設けられた第２のストッパ６４に当接することにより、回転が停止される。すなわち、ロータ１８は、その凸部９ａが端子台５０に設けられた第１のストッパ６２に当接する図１２の状態から図１３の状態を経て図１４の状態に至ると、その凸部９ａが第２のストッパ６４に当接し、それ以上回転できなくなる。また、この状態（ロータ１８の回転終端位置）は、ロータ１８を構成する永久磁石９の第２の反射面７０が光センサチップ４４と対向することにより検出され、それにより、マグネットコイル２０，２２の導電ワイヤに対する電流Ｉの供給が停止される。
【００４４】
なお、電流Ｉの供給方向を逆にしてロータ１８を逆方向に回転させる（したがって、レンズホルダ２が先と逆の方向（ケース６内に引き込まれる方向）に移動される）場合も原理は同じである。すなわち、図１４の状態（ロータ１８の回転開始位置）から回転し続けるロータ１８は、その凸部９ａがコネクタ６０の端子台５０に設けられた第１のストッパ６２に当接する（図１２の状態）ことにより、回転が停止される。また、この状態（ロータ１８の回転終端位置）は、ロータ１８を構成する永久磁石９の第１の反射面６９が光センサチップ４４と対向することにより検出され、それにより、マグネットコイル２０，２２の導電ワイヤに対する電流Ｉの供給が停止される。
【００４５】
以上説明したように、本実施の形態のレンズ駆動装置１では、磁気回路を形成するステータ１７（１７ａ，１７ｂ）が金属製のケース６内に略密閉状態で収容されているため、ステータ１７における漏れ磁束を少なく抑えてロータ１８を効率良く回転させることができる。
【００４６】
また、本実施の形態において、ケース６は、ロータ１８の内周側（具体的にはキャリア５とカム部材７との間）へ延出する延出部３２，３５を有している。すなわち、ステータを単に外側から覆って略密閉状態の空間を形成するだけではなく、密閉空間を形成するケースの一部を内側に潜り込ませ、ステータを狭い空間内に閉じ込めるようにするため、ステータ１７における漏れ磁束を少なく抑えつつ、クローに発生する磁極に対する磁束密度を十分に高めることができ、ロータ１８の効率的な回転を更に促進させることができる。特に、本実施の形態においては、上側ケース６ａに形成され、上側からロータ１８の内周側へ延出する上側延出部３２と、下側ケース６ｂに形成され、下側からロータ１８の内周側へ延出する下側延出部３５とに延出部が分割されているため、上下２相の磁気回路を効率的かつ効果的に閉じ込め、磁気回路の損失をさらに抑えることができる。
【００４７】
また、本実施の形態において、ケース６は、光軸方向に沿って上下に対向して配置される上側ケース６ａ及び下側ケース６ｂから成り、ステータ１７は、互いのクロー同士が周方向に１／４ピッチずれて配置される第１及び第２のステータ部１７ａ，１７ｂから成り、上側ケース６ａには第１のステータ部１７ａを収容する第１の収容部Ｓ１が設けられ、下側ケース６ｂには第２のステータ部１７ｂを収容する第２の収容部Ｓ２が設けられている。そのため、２相構造を成すステータ１７のケース６に対する組立性を向上させることができる。
【００４８】
また、本実施の形態において、上側ケース６ａの開口端部には、下側ケース６ｂの開口端部を内側に重ね合わせて連結する重合部３９が形成されている。そのため、ケース６の密閉性が高まり、防塵効果を高めることができる。
【００４９】
また、本実施の形態において、重合部３９は、上側ケース６ａの外側に張り出し、所定の取付部材に係止可能な張り出し部によって形成され、この張り出し部が前記取付部材に係止することにより、上側ケース６ａと下側ケース６ｂとの連結状態が保持され、上側ケース６ａと下側ケース６ｂとが互いに一体に固定されるようになっている。したがって、簡単な構成で上側ケース６ａと下側ケース６ｂとを取り付け固定することができる。
【００５０】
また、本実施の形態においては、クロー部材１１，１２，１３，１４がケース６によって直接に支持されるようになっている。したがって、部品点数を削減して構造の簡略化を図ることができる。これに関し、特に本実施の形態では、クロー部材１１，１２，１３，１４を位置決めするための位置決め部３６，３７がケース６に設けられているため、ケース６に対するクロー部材１１，１２，１３，１４の組み付けを簡単に行なうことができる。
【００５１】
本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、本実施の形態における各部材の形状や数などは例示であり、それに限定されず、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施の形態に係るレンズ駆動装置の斜視図である。
【図２】図１のレンズ駆動装置の縦断面図である。
【図３】図１のレンズ駆動装置の分解斜視図である。
【図４】マグネットコイル及びクロー部材が配置された上側ケースの内部を示す部分斜視図である。
【図５】図２の状態からレンズホルダ及びロータを除去した状態を示す縦断面図である。
【図６】図１のレンズ駆動装置に設けられるリーフスプリングの平面図である。
【図７】（ａ）はレンズホルダがケース内にほぼ完全に収納された状態における図６のリーフスプリングの形態を示す斜視図、（ｂ）はケースに対してレンズホルダが光軸方向に沿って移動された状態における図６のリーフスプリングの形態を示す斜視図である。
【図８】図１のレンズ駆動装置に設けられるコネクタの斜視図である。
【図９】コネクタ付近のレンズ駆動装置の切断状態の斜視図である。
【図１０】図１のレンズ駆動装置に設けられるロータの斜視図である。
【図１１】（ａ）はマグネットコイルに電流を供給して励磁した状態における磁束の方向を示す部分斜視図、（ｂ）は（ａ）と同じ励磁状態における平面図である。
【図１２】回転開始位置に配置されたロータ及びコネクタの斜視図である。
【図１３】図１２の状態から所定の角度だけ回転した状態におけるロータ及びコネクタの斜視図である。
【図１４】回転終端位置に配置されたロータ及びコネクタの斜視図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ レンズ駆動装置
２ レンズホルダ
４ モータ
６ ケース
６ａ 上側ケース
６ｂ 下側ケース
１０レンズ
１１，１２，１３，１４ クロー部材
１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ クロー
１７ ステータ
１７ａ 第１のステータ部
１７ｂ 第２のステータ部
１８ ロータ
２０，２２ マグネットコイル（コイル）
３２ 内側壁部（上側延出部）
３５ 内側壁部（下側延出部）
３６，３７ 導出口部（位置決め部）
３９ 張り出し部（重合部）
Ｏ 光軸
Ｓ１ 第１の収容部
Ｓ２ 第２の収容部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズを光軸方向に沿って移動させるためのレンズ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レンズを光軸方向に沿って移動させるためのレンズ駆動装置は従来から様々な形態のものが知られている。例えば、特許文献１には、中空状のステッピングモータを利用したレンズ駆動装置が開示されている。このレンズ駆動装置におけるステッピングモータは、回転駆動するロータの外周に沿って巻回された第１のコイル部と第２のコイル部とを備え、これらの第１及び第２のコイル部が上下に積層されることによりステータが構成されている。
【特許文献１】実用新案登録第３１０３２９７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記構成のごときレンズ駆動装置をカメラ付き携帯電話などに用いる場合には、モータの消費電力を極力小さく抑えることが要求される。そのためには、上記構成において、ステータの漏れ磁束を少なくして効率良くロータを回転させる必要がある。
【０００４】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、モータのステータにおける漏れ磁束を少なく抑えてロータを効率良く回転させる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】
【０００５】
本発明のレンズ駆動装置は、レンズを保持するレンズホルダと、中空状のモータとを備え、前記モータが回転することにより前記レンズホルダが光軸方向に沿って移動するレンズ駆動装置であって、前記モータは、周方向に連続して交互に異なる磁極を有する円筒状のロータと、前記ロータの外周に配されるステータとを有し、前記ステータは、複数の歯状のクローを所定のピッチで形成する磁性体で構成されたクロー部材と、前記クロー部材に巻回される通電用のコイルとを有し、金属製のケース内に収容されていることを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、磁気回路を形成するステータが金属製のケース内に略密閉状態で収容されているため、ステータにおける漏れ磁束を少なく抑えてロータを効率良く回転させることができる。
【０００７】
本発明のレンズ駆動装置においては、前記ケースは、前記ロータの内周側へ延出する延出部を有していることが好ましい。
【０００８】
本発明のレンズ駆動装置においては、前記ケースは、光軸方向に沿って上下に対向して配置される上側ケース及び下側ケースを有し、前記ステータは、互いのクロー同士が周方向に１／４ピッチずれて配置される第１及び第２のステータ部を有し、前記上側ケースには前記第１のステータ部を収容する第１の収容部が設けられ、前記下側ケースには前記第２のステータ部を収容する第２の収容部が設けられていることが好ましい。
【０００９】
本発明のレンズ駆動装置においては、前記延出部は、前記上側ケースに形成され、上側から前記ロータの内周側へ延出する上側延出部と、前記下側ケースに形成され、下側から前記ロータの内周側へ延出する下側延出部とを有することが好ましい。
【００１０】
本発明のレンズ駆動装置においては、前記上側ケース及び前記下側ケースは互いに対向する開口端部を有し、前記上側ケースの開口端部には、前記下側ケースの開口端部を内側に重ね合わせて連結する重合部が形成されていることが好ましい。
【００１１】
本発明のレンズ駆動装置においては、前記重合部は、前記上側ケースの外側に張り出し、所定の取付部材に係止可能な張り出し部によって形成され、前記張り出し部が前記取付部材に係止することにより、前記上側ケースと前記下側ケースとの連結状態が保持され、前記上側ケースと前記下側ケースとが互いに一体に固定されることが好ましい。
【００１２】
本発明のレンズ駆動装置においては、前記クロー部材が前記ケースによって直接に支持されることが好ましい。
【００１３】
本発明のレンズ駆動装置においては、前記ケースには、前記クロー部材を位置決めするための位置決め部が設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、磁気回路を形成するステータが金属製のケース内に略密閉状態で収容されているため、ステータにおける漏れ磁束を少なく抑えてロータを効率良く回転させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１〜図３は、本発明の一実施の形態に係るレンズ駆動装置１の全体構成を示す図である。なお、図１はレンズ駆動装置１の斜視図であり、図２はレンズ駆動装置１の縦断面図であり、図３はレンズ駆動装置１の分解斜視図である。
【００１６】
これらの図に示されるように、レンズ駆動装置１は、レンズホルダ２と、レンズホルダ２を光軸Ｏ方向に沿って移動可能に保持する中空のモータ４と、レンズホルダ２と共にモータ４を保持して収容する磁性金属から成るケース６とを備えてなる。なお、本実施の形態において、モータ４は、後述するように、いわゆるＰＭ型２相クローポール式のステッピングモータを構成している。
【００１７】
レンズホルダ２は、所要のレンズ１０を光軸方向に沿って配列して成る鏡筒１０Ａを保持するレンズバレル３と、レンズバレル３を収容し、レンズバレル３と一体で光軸方向に移動する円筒状のキャリア５とを有する。この場合、キャリア５は、レンズバレル３に対して螺合により一体的に固定されている。具体的には、キャリア５の内周面に形成された雌ネジ５ａとレンズバレル３の外周面に形成された雄ネジ３ａとが螺合することにより１つのレンズホルダ２が形成されるようになっている。
【００１８】
モータ４は、光軸Ｏを中心に回転可能な円筒状のロータ（回転子）１８と、このロータ４の外周に同心的に配置されるステータ（固定子）１７とを有する。
【００１９】
ロータ１８は、円筒状の永久磁石９と、永久磁石９の内側に同心的に配置された円筒状のカム部材７とを有する。カム部材７は、永久磁石９の内周面に接着固定されるとともに、その内周面に形成された雌ネジ７ａがキャリア５の外周面に形成された雄ネジ５ｂと螺合している。また、永久磁石９の外周には、Ｎ極とＳ極とが交互に所定数の対だけ等ピッチで着磁されている。
【００２０】
一方、ステータ１７は、永久磁石９の周囲に同心的に配置されるとともに、スペーサ１９を挟んで互いに上下に積層された第１のステータ部（１相側固定子）１７ａ及び第２のステータ部（２相側固定子）１７ｂとを有する。
【００２１】
第１のステータ部１７ａは、リング状の上側クロー部材１１と、リング状の下側クロー部材１２と、これらのクロー部材１１，１２を上下に対向させることによって形成されるボビンの周囲に巻回された環状のマグネットコイル２０とを有する。
【００２２】
上側及び下側クロー部材１１，１２は、円環状の磁性金属で構成され、その内周に沿って等ピッチで配置された複数（本実施の形態では１０個）のクロー（歯部）１１ａ，１２ａを有している。また、これらのクロー１１ａ，１１ｂは、クロー部材１１，１２の円環状の主面に対して略垂直に延びており、例えば前記主面から９０°曲げ起こすことによって形成されるとともに、Ｎ極とＳ極とが交互に着磁された永久磁石９の外周面と所定の空隙を介して対向している。また、上側クロー部材１１のクロー１１ａ（１０個のクロー１１ａで構成されたクロー群）は、図４に明確に示されるように、下側クロー部材１２のクロー１２ａ（１０個のクロー１２ａで構成されたクロー群）に対し、これらのクロー１２ａと交互に噛み合うように周方向に１／２ピッチずれて配置されている。
【００２３】
また、上側及び下側クロー部材１１，１２によって形成されるボビンの周囲に巻回されるマグネットコイル２０は、導電ワイヤを円環状に束ねて形成されており、互いに噛み合わされたクロー部材１１，１２のクロー群１１ａ，１２ａの外周に配置されている。
【００２４】
一方、第１のステータ部１７ａと同様に、第２のステータ部１７ｂも、リング状の上側クロー部材１３と、リング状の下側クロー部材１４と、これらのクロー部材１３，１４によって形成されるボビンの周囲に巻回された環状のマグネットコイル２２とを有する。
【００２５】
上側及び下側クロー部材１３，１４は、円環状の磁性体で構成され、その内周に沿って等ピッチで配置された複数（本実施の形態では１０個）のクロー（歯部）１３ａ，１４ａを有している。また、これらのクロー１３ａ，１４ｂは、クロー部材１３，１４の円環状の主面に対して略垂直に延びており、例えば前記主面から９０°曲げ起こすことによって形成されるとともに、Ｎ極とＳ極とが交互に着磁された永久磁石９の外周面と所定の空隙を介して対向している。また、上側クロー部材１３のクロー１３ａ（１０個のクロー１３ａで構成されたクロー群）も、図５に示されるように、下側クロー部材１４のクロー１４ａ（１０個のクロー１４ａで構成されたクロー群）に対し、これらのクロー１４ａと交互に噛み合うように周方向に１／２ピッチずれて配置されており、これらのクロー群１３ａ，１４ａの外周にマグネットコイル２２が配置されている。なお、図５に明確に示されるように、２相側であるこの第２のステータ部１７ｂのクロー群１３ａ，１４ａは、１相側である第１のステータ部１７ａのクロー群１１ａ，１２ａに対して周方向に１／４ピッチずれて配置されている。
【００２６】
また、上記構成のレンズホルダ２及びモータ４を保持して収容するケース６は、上側ケース６ａと下側ケース６ｂとを有する。これらの上側及び下側ケース６ａは、断面が略コの字状に形成されており、その開口同士を対向させて互いに上下に重ね合わせることにより、ステータ１７及びロータ１８を略密閉状態で収容するための収容空間（収納部）Ｓをレンズホルダ２と協働して形成するようになっている。
【００２７】
具体的には、図２に示されるように、上側ケース６ａは、第１のステータ部１７ａの外側を全周にわたって取り囲む外側壁部３０と、第１のステータ部１７ａ及びロータ２を上側から覆う上壁部３１と、ロータ２の内側上部を全周にわたって取り囲むとともにキャリア５とカム部材７との間に介挿される内側壁部３２（ロータ２の内周側に延出する上側延出部）とを有しており、これらの壁部３０，３１，３２により第１のステータ部１７ａ及びロータ１８の一部（上側半分）を直接に支持して収容するための第１の収容部Ｓ１を形成している。この場合、キャリア５と対向する内側壁部３２の一方側の面３２ａは、レンズホルダ２（キャリア５）の光軸Ｏに沿う移動（後述する）を上側でガイドする第１のガイド面として機能するとともに、カム部材７と対向する内側壁部３２の他方側の面３２ｂは、ロータ１８（カム部材７）の回転（後述する）を上側でガイドする第２のガイド面として機能するようになっている。すなわち、内側壁部３２は、ケース６ａと一体を成してレンズホルダ２の上側外周面とロータ１８の上側内周面とをガイドするガイド部材として機能している。また、外側壁部３０及び上壁部３１は、クロー部材１１，１２を直接に支持する支持面として機能する。
【００２８】
一方、下側ケース６ｂは、第２のステータ部１７ｂの外側を全周にわたって取り囲む外側壁部３３と、第２のステータ部１７ａ及びロータ２を下側から覆う底壁部３４と、ロータ２の内側下部を全周にわたって取り囲むとともにキャリア５とカム部材７との間に介挿される内側壁部３５（ロータ２の内周側に延出する下側延出部）とを有しており、これらの壁部３３，３４，３５により第２のステータ部１７ｂ及びロータ１８の一部（下側半分）を直接に支持して収容するための第２の収容部Ｓ２を形成している。この場合、キャリア５と対向する内側壁部３５の一方側の面３５ａは、レンズホルダ２（キャリア５）の光軸Ｏに沿う移動を下側でガイドする第３のガイド面として機能するとともに、カム部材７と対向する内側壁部３５の他方側の面３５ｂは、ロータ１８（カム部材７）の回転（後述する）を下側でガイドする第４のガイド面として機能するようになっている。すなわち、内側壁部３５は、ケース６ｂと一体を成してレンズホルダ２の下側外周面とロータ１８の下側内周面とをガイドするガイド部材として機能している。また、外側壁部３３及び底壁部３４は、クロー部材１３，１４を直接に支持する支持面として機能する。
【００２９】
なお、内側壁部３５の上端面３５ｃは、レンズホルダ２を介して後述するリーフスプリング３０の下側方向への付勢力を受けるロータ１８のカム部材７の下端面と当接することにより、ロータ１８の下側方向への変位を規制している。
【００３０】
また、上側ケース６ａの開口端部すなわち外側壁部３０の下端部位は、径方向外側に張り出す張り出し部３９を形成しており、それにより下側ケース６ｂの開口端部すなわち外側壁部３３の上端部位を嵌合状態で受けられるようになっている。すなわち、張り出し部３９は、下側ケース６ｂの開口端部を内側に重ね合わせて連結する重合部を形成している。なお、この張り出し部３９が図示しない取付部材（例えばレンズ駆動装置１が取り付けられる部材の一部であっても良い）に係止することにより、上側ケース６ａと下側ケース６ｂとの嵌合状態が保持され、上側ケース６ａと下側ケース６ｂとが互いに一体に固定されるようになっている。
【００３１】
また、図１〜図３及び図５などに示されるように、上側ケース６ａ及び下側ケース６ｂには、後述するコネクタ６０が対向し、マグネットコイル２０，２２の導電ワイヤの端部を導出させるための導出口部３６，３７がそれぞれの外側壁部３０，３３に形成されている。これらの導出口部３６，３７は、クロー部材１２，１３の外周縁に突出形成された突出部１２ｂ、１３ｂと係合するようになっており、クロー部材１２，１３及びこれらに組み合わされるクロー部材１１，１４をケース６に対して位置決めするための位置決め部としての機能も果たすようになっている。
【００３２】
図１及び図２に明確に示されるように、上側ケース６ａの上壁部３１上には、レンズホルダ２を光軸Ｏ方向に沿って付勢するリーフスプリング（板バネ）３０が配設されている。具体的に、リーフスプリング３０は、図６に示されるように、上側ケース６ａの上壁部３１に取付固定される外側リング部３０ａと、レンズホルダ２のキャリア５に取付固定される内側リング部３０ｂと、外側リング部３０ａと内側リング部３０ｂとを接続する複数の弾性アーム部３０ｃとを有する。本実施の形態において、弾性アーム部３０ｃは、外側リング部３０ａと内側リング部３０ｂとの間に３つ設けられており、それぞれが周方向に沿って延びるとともに、互いに周方向に等しい角度間隔をもって配置されている。そして、これらの弾性アーム部３０ｃは、レンズホルダ２がケース６内にほぼ完全に収納された図１の状態では、外力を受けることなく図７の（ａ）に明確に示されるように外側リング部３０ａ及び内側リング部３０ｂと面一に位置されるが、ケース６ａに対してレンズホルダ２が光軸方向に沿って移動し（図２の状態）、それに伴ってケース６ａ及びレンズホルダ２に固定された外側リング部３０ａと内側リング部３０ｂとが光軸方向で互い離間すると、図７の（ｂ）に示されるように内側リング部３０ｂから引張り力を受けて外側リング部３０ａの表面から上方に立ち上がり、それによって生起される弾性復元力によりレンズホルダ２に対しこれを下側ケース６ｂに向けて付勢する付勢力を作用させ、結果的に、カム部材７の雌ネジ７ａとキャリア５の雄ネジ５ｂとの間のバックラッシュに伴うガタ付きを防止する。
【００３３】
また、リーフスプリング３０の内側リング部３０ｂの内周縁には、径方向内側に突出する４つの突起５９が設けられている。これらの突起５９は、周方向に等しい角度間隔をもって離間されており、キャリア５の上端縁に対応して形成された４つの凹溝５ｃと係合することにより、ロータ１８の回転に伴うレンズホルダ２の回転を規制するようになっている。
【００３４】
図８及び図９に示されるように、上側ケース６ａ及び下側ケース６ｂの導出口部３６，３７に対向して位置される前述したコネクタ６０は端子台５０を有している。端子台５０は水平台部５０ａと垂直台部５０ｂとから成り、水平台部５０ａは下側ケース６ｂの下側で底壁部３４と略平行に延びるように配置されるとともに、垂直台部５０ｂは導出口部３６，３７に対向して配置されるようになっている。
【００３５】
垂直台部５０ｂには、４つのコイル用端子５２が固定されている。この場合、各コイル用端子５２の一端側５２ａは、垂直台部５０ｂに対して垂直に延び（したがって水平方向に延び）て側方に突出しており、対応するマグネットコイル２０，２２の導電ワイヤの端部が巻き付けられて半田付けされる（電気的に接続される）ようになっている。また、各コイル用端子５２の他端側５２ｂは、垂直台部５０ｂと平行に延び（したがって鉛直方向に延び）て水平台部５０ａの下側に突出しており、コイル２０，２２に電流を供給するための部品（図示せず）に対して電気的に接続されるようになっている。
【００３６】
一方、水平台部５０ａには３つのセンサ用端子５４が立設されている。この場合、各センサ用端子５４の一端側５４ａは、水平台部５０ａの上面から上方に突出しており、水平台部５０ａ上に配置された光センサチップ４４から延びるフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）６５と電気的に接続されるようになっている。また、各センサ用端子５４の他端側５４ｂは、光センサチップ４４からの検知信号を受ける図示しない検知側部品に対して電気的に接続されるようになっている。なお、水平台部５０ａをプリント回路基板（ＰＣＢ）として形成し、フレキシブルプリント配線板６５の代わりにプリント回路基板上のプリント配線によって光センサチップ４４と各センサ用端子５４の一端側５４ａとを電気的に接続しても良い。
【００３７】
図２又は図９に示されるように、水平台部５０ａ上に設けられた光センサチップ４４は、下側ケース６ｂの底壁部３４に形成された開口部３８に配置されており、その発光部４４ａ及び受光部４４ｂが永久磁石９の下側周端面７２と対向するようになっている。
【００３８】
また、本実施の形態においては、レンズホルダ２の光軸Ｏ方向に沿う移動量を所定の範囲に規定するため、永久磁石９の回転を１回転未満に規制している。具体的には、図１０に明確に示されるように、永久磁石９の下側周端面７２に所定の周方向間隔をもって一対の凹部９ｂ，９ｃが設けられ、これらの凹部９ｂ，９ｃ間に設けられた凸部９ａを水平台部５０ａ上に突設されたストッパ６２，６４に当接させることにより永久磁石９の回転を１回転未満の所定の範囲に規制するようにしている。
【００３９】
また、本実施の形態では、永久磁石９の下側周端面７２のうち凹部９ｂ，９ｃの底面が、光センサチップ４４の発光部４４ａからの光を受光部４４ｂに対して反射可能な反射面６９，７０として形成されている。そのため、光センサチップ４４は、永久磁石９（ロータ１８）の回転に伴って凹部９ｂ，９ｃと対向した時だけ永久磁石９を検知して検知信号を生成することができる。したがって、凹部９ｂ，９ｃを所定の位置に規定し、それに伴ってストッパ６２，６４と当接する凸部９ａの周方向長さを調整することにより、ロータ１８の回転範囲を所望の範囲に設定できるとともに、ロータ１８の回転位置（回転量）を凹部９ｂ，９ｃから光センサチップ４４により検知してロータ１８の回転制御を行なうことができる。
【００４０】
次に、上記構成のレンズ駆動装置１の動作を簡単に説明する。
まず、図１の状態から、コネクタ６０のコイル用端子５２を通じて、マグネットコイル２０，２２の導電ワイヤに対し所定の態様（ステッピングモータにおいて周知の態様）で交互に電流Ｉを供給して励磁すると、クロー部材１１，１２，１３，１４のクロー１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａが交互に磁化され、図１１に示されるように、密閉されたケース６内で磁束の漏れを生じることなく２つの磁気回路Ａ，Ｂが形成される（クロー１１ａ，１２ａ又は１３ａ，１４ａにヘテロポーラ磁界が現われる）。そのため、永久磁石９を有するロータ１８が図１２の状態から所定の方向（この例では、図１２に矢印で示される時計周り）に回転する。この場合、ケース６ａ，６ｂの外側壁部３０，３３とクロー部材１１，１２，１３，１４のクロー１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａとの間で第１の磁気回路Ａが形成されるとともに、ケース６ａ，６ｂの外側壁部３０，３３と内側壁部３２，３５との間で第２の磁気回路Ｂが形成される（図１１には、このような励磁下における磁力線の方向が矢印で示されている）。
【００４１】
このようにしてロータ１８が回転すると、ロータ１８とネジ５ｂ，７ａを介して螺合するレンズホルダ２が、図１の状態から図２及び図９の状態へと光軸に沿って移動する。この時、ロータ１８の回転及びレンズホルダ２の移動は、上側ケース６ａの内側壁部３２の両側のガイド面３２ａ，３２ｂ及び下側ケース６ｂの内側壁部３５の両側のガイド面３５ａ，３５ｂによってガイドされる。したがって、レンズホルダ２はガタ付くことなく滑らかに移動される。
【００４２】
また、このようにしてレンズホルダ２が光軸Ｏ方向に移動するにつれて、レンズホルダ２を光軸Ｏ方向に沿って付勢するリーフスプリング３０は、前述したようにその弾性アーム部３０ｃが外側リング部３０ａの表面から上方に立ち上がり、それによって生起される弾性復元力によりレンズホルダ２に対しこれを下側ケース６ｂに向けて付勢する付勢力を作用させるようになる。そのため、カム部材７の雌ネジ７ａとキャリア５の雄ネジ５ｂとの間のバックラッシュに伴うガタ付きが防止される。
【００４３】
また、図１２の状態（ロータ１８の回転開始位置）から回転し続けるロータ１８は、その凸部９ａがコネクタ６０の端子台５０に設けられた第２のストッパ６４に当接することにより、回転が停止される。すなわち、ロータ１８は、その凸部９ａが端子台５０に設けられた第１のストッパ６２に当接する図１２の状態から図１３の状態を経て図１４の状態に至ると、その凸部９ａが第２のストッパ６４に当接し、それ以上回転できなくなる。また、この状態（ロータ１８の回転終端位置）は、ロータ１８を構成する永久磁石９の第２の反射面７０が光センサチップ４４と対向することにより検出され、それにより、マグネットコイル２０，２２の導電ワイヤに対する電流Ｉの供給が停止される。
【００４４】
なお、電流Ｉの供給方向を逆にしてロータ１８を逆方向に回転させる（したがって、レンズホルダ２が先と逆の方向（ケース６内に引き込まれる方向）に移動される）場合も原理は同じである。すなわち、図１４の状態（ロータ１８の回転開始位置）から回転し続けるロータ１８は、その凸部９ａがコネクタ６０の端子台５０に設けられた第１のストッパ６２に当接する（図１２の状態）ことにより、回転が停止される。また、この状態（ロータ１８の回転終端位置）は、ロータ１８を構成する永久磁石９の第１の反射面６９が光センサチップ４４と対向することにより検出され、それにより、マグネットコイル２０，２２の導電ワイヤに対する電流Ｉの供給が停止される。
【００４５】
以上説明したように、本実施の形態のレンズ駆動装置１では、磁気回路を形成するステータ１７（１７ａ，１７ｂ）が金属製のケース６内に略密閉状態で収容されているため、ステータ１７における漏れ磁束を少なく抑えてロータ１８を効率良く回転させることができる。
【００４６】
また、本実施の形態において、ケース６は、ロータ１８の内周側（具体的にはキャリア５とカム部材７との間）へ延出する延出部３２，３５を有している。すなわち、ステータを単に外側から覆って略密閉状態の空間を形成するだけではなく、密閉空間を形成するケースの一部を内側に潜り込ませ、ステータを狭い空間内に閉じ込めるようにするため、ステータ１７における漏れ磁束を少なく抑えつつ、クローに発生する磁極に対する磁束密度を十分に高めることができ、ロータ１８の効率的な回転を更に促進させることができる。特に、本実施の形態においては、上側ケース６ａに形成され、上側からロータ１８の内周側へ延出する上側延出部３２と、下側ケース６ｂに形成され、下側からロータ１８の内周側へ延出する下側延出部３５とに延出部が分割されているため、上下２相の磁気回路を効率的かつ効果的に閉じ込め、磁気回路の損失をさらに抑えることができる。
【００４７】
また、本実施の形態において、ケース６は、光軸方向に沿って上下に対向して配置される上側ケース６ａ及び下側ケース６ｂから成り、ステータ１７は、互いのクロー同士が周方向に１／４ピッチずれて配置される第１及び第２のステータ部１７ａ，１７ｂから成り、上側ケース６ａには第１のステータ部１７ａを収容する第１の収容部Ｓ１が設けられ、下側ケース６ｂには第２のステータ部１７ｂを収容する第２の収容部Ｓ２が設けられている。そのため、２相構造を成すステータ１７のケース６に対する組立性を向上させることができる。
【００４８】
また、本実施の形態において、上側ケース６ａの開口端部には、下側ケース６ｂの開口端部を内側に重ね合わせて連結する重合部３９が形成されている。そのため、ケース６の密閉性が高まり、防塵効果を高めることができる。
【００４９】
また、本実施の形態において、重合部３９は、上側ケース６ａの外側に張り出し、所定の取付部材に係止可能な張り出し部によって形成され、この張り出し部が前記取付部材に係止することにより、上側ケース６ａと下側ケース６ｂとの連結状態が保持され、上側ケース６ａと下側ケース６ｂとが互いに一体に固定されるようになっている。したがって、簡単な構成で上側ケース６ａと下側ケース６ｂとを取り付け固定することができる。
【００５０】
また、本実施の形態においては、クロー部材１１，１２，１３，１４がケース６によって直接に支持されるようになっている。したがって、部品点数を削減して構造の簡略化を図ることができる。これに関し、特に本実施の形態では、クロー部材１１，１２，１３，１４を位置決めするための位置決め部３６，３７がケース６に設けられているため、ケース６に対するクロー部材１１，１２，１３，１４の組み付けを簡単に行なうことができる。
【００５１】
本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、本実施の形態における各部材の形状や数などは例示であり、それに限定されず、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施の形態に係るレンズ駆動装置の斜視図である。
【図２】図１のレンズ駆動装置の縦断面図である。
【図３】図１のレンズ駆動装置の分解斜視図である。
【図４】マグネットコイル及びクロー部材が配置された上側ケースの内部を示す部分斜視図である。
【図５】図２の状態からレンズホルダ及びロータを除去した状態を示す縦断面図である。
【図６】図１のレンズ駆動装置に設けられるリーフスプリングの平面図である。
【図７】（ａ）はレンズホルダがケース内にほぼ完全に収納された状態における図６のリーフスプリングの形態を示す斜視図、（ｂ）はケースに対してレンズホルダが光軸方向に沿って移動された状態における図６のリーフスプリングの形態を示す斜視図である。
【図８】図１のレンズ駆動装置に設けられるコネクタの斜視図である。
【図９】コネクタ付近のレンズ駆動装置の切断状態の斜視図である。
【図１０】図１のレンズ駆動装置に設けられるロータの斜視図である。
【図１１】（ａ）はマグネットコイルに電流を供給して励磁した状態における磁束の方向を示す部分斜視図、（ｂ）は（ａ）と同じ励磁状態における平面図である。
【図１２】回転開始位置に配置されたロータ及びコネクタの斜視図である。
【図１３】図１２の状態から所定の角度だけ回転した状態におけるロータ及びコネクタの斜視図である。
【図１４】回転終端位置に配置されたロータ及びコネクタの斜視図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ レンズ駆動装置
２ レンズホルダ
４ モータ
６ ケース
６ａ 上側ケース
６ｂ 下側ケース
１０レンズ
１１，１２，１３，１４ クロー部材
１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ クロー
１７ ステータ
１７ａ 第１のステータ部
１７ｂ 第２のステータ部
１８ ロータ
２０，２２ マグネットコイル（コイル）
３２ 内側壁部（上側延出部）
３５ 内側壁部（下側延出部）
３６，３７ 導出口部（位置決め部）
３９ 張り出し部（重合部）
Ｏ 光軸
Ｓ１ 第１の収容部
Ｓ２ 第２の収容部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを保持するレンズホルダと、中空状のモータとを備え、前記モータが回転することにより前記レンズホルダが光軸方向に沿って移動するレンズ駆動装置において、
前記モータは、周方向に連続して交互に異なる磁極を有する円筒状のロータと、前記ロータの外周に配されるステータとを有し、
前記ステータは、複数の歯状のクローを所定のピッチで形成する磁性体で構成されたクロー部材と、前記クロー部材に巻回される通電用のコイルとを有し、金属製のケース内に収容されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】
前記ケースは、前記ロータの内周側へ延出する延出部を有していることを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
【請求項３】
前記ケースは、光軸方向に沿って上下に対向して配置される上側ケース及び下側ケースを有し、前記ステータは、互いのクロー同士が周方向に１／４ピッチずれて配置される第１及び第２のステータ部を有し、前記上側ケースには前記第１のステータ部を収容する第１の収容部が設けられ、前記下側ケースには前記第２のステータ部を収容する第２の収容部が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のレンズ駆動装置。
【請求項４】
前記延出部は、前記上側ケースに形成され、上側から前記ロータの内周側へ延出する上側延出部と、前記下側ケースに形成され、下側から前記ロータの内周側へ延出する下側延出部とを有することを特徴とする請求項３記載のレンズ駆動装置。
【請求項５】
前記上側ケース及び前記下側ケースは互いに対向する開口端部を有し、前記上側ケースの開口端部には、前記下側ケースの開口端部を内側に重ね合わせて連結する重合部が形成されていることを特徴とする請求項３又は請求項４記載のレンズ駆動装置。
【請求項６】
前記重合部は、前記上側ケースの外側に張り出し、所定の取付部材に係止可能な張り出し部によって形成され、前記張り出し部が前記取付部材に係止することにより、前記上側ケースと前記下側ケースとの連結状態が保持され、前記上側ケースと前記下側ケースとが互いに一体に固定されることを特徴とする請求項５記載のレンズ駆動装置。
【請求項７】
前記クロー部材が前記ケースによって直接に支持されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
【請求項８】
前記ケースには、前記クロー部材を位置決めするための位置決め部が設けられていることを特徴とする請求項７記載のレンズ駆動装置。
【請求項１】
レンズを保持するレンズホルダと、中空状のモータとを備え、前記モータが回転することにより前記レンズホルダが光軸方向に沿って移動するレンズ駆動装置において、
前記モータは、周方向に連続して交互に異なる磁極を有する円筒状のロータと、前記ロータの外周に配されるステータとを有し、
前記ステータは、複数の歯状のクローを所定のピッチで形成する磁性体で構成されたクロー部材と、前記クロー部材に巻回される通電用のコイルとを有し、金属製のケース内に収容されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】
前記ケースは、前記ロータの内周側へ延出する延出部を有していることを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
【請求項３】
前記ケースは、光軸方向に沿って上下に対向して配置される上側ケース及び下側ケースを有し、前記ステータは、互いのクロー同士が周方向に１／４ピッチずれて配置される第１及び第２のステータ部を有し、前記上側ケースには前記第１のステータ部を収容する第１の収容部が設けられ、前記下側ケースには前記第２のステータ部を収容する第２の収容部が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のレンズ駆動装置。
【請求項４】
前記延出部は、前記上側ケースに形成され、上側から前記ロータの内周側へ延出する上側延出部と、前記下側ケースに形成され、下側から前記ロータの内周側へ延出する下側延出部とを有することを特徴とする請求項３記載のレンズ駆動装置。
【請求項５】
前記上側ケース及び前記下側ケースは互いに対向する開口端部を有し、前記上側ケースの開口端部には、前記下側ケースの開口端部を内側に重ね合わせて連結する重合部が形成されていることを特徴とする請求項３又は請求項４記載のレンズ駆動装置。
【請求項６】
前記重合部は、前記上側ケースの外側に張り出し、所定の取付部材に係止可能な張り出し部によって形成され、前記張り出し部が前記取付部材に係止することにより、前記上側ケースと前記下側ケースとの連結状態が保持され、前記上側ケースと前記下側ケースとが互いに一体に固定されることを特徴とする請求項５記載のレンズ駆動装置。
【請求項７】
前記クロー部材が前記ケースによって直接に支持されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
【請求項８】
前記ケースには、前記クロー部材を位置決めするための位置決め部が設けられていることを特徴とする請求項７記載のレンズ駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００６−３３７９１８（Ｐ２００６−３３７９１８Ａ）
【公開日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１６５４８１（Ｐ２００５−１６５４８１）
【出願日】平成１７年６月６日（２００５．６．６）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月６日（２００５．６．６）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
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