JP2005148586A - レンズ駆動装置およびその製造方法ならびにカメラ付き携帯機器 - Google Patents

Abstract

【課題】組み立て作業が容易で、レンズ駆動部の精度が良いレンズ駆動装置およびその製造方法ならびにカメラ付き携帯機器を得ること。
【解決手段】電磁部材は、移動レンズ体１０に保持されており、固定体２０は、コイルの内周部に当接する円筒部（第１、第２円筒部６４，７２）を有すると共に、コイルの外周部の光軸Ｆを中心とした径方向の外側が開放されている固定分割体（第１、第２固定分割体３８，４０）と、固定分割体の開放されている箇所の少なくとも一部を塞いでいる外周固定体（第３固定分割体４６）と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、カメラ付き携帯電話のカメラなどに用いられるレンズ駆動装置およびその製造方法ならびにカメラ付き携帯機器に関する。

カメラ付き携帯電話では、片手で携帯電話を持って自己の顔やその他の近接位置となる被写体を撮影する場合が多い。このため、カメラ付き携帯電話に用いられる撮影レンズ系は、接写撮影機能を有しているものが多い。このような接写撮影機能を有する撮影レンズ系の場合、通常の撮影を行うときのレンズ位置と接写撮影すなわちマクロ撮影を行うときのレンズ位置が異なるものとなる。接写撮影時のレンズ位置は、通常撮影時のレンズ位置よりも僅かに一定の距離だけ被写体側に近づけた位置になる。

このため、接写撮影機能を有する撮影レンズ系では、レンズ位置を通常撮影の位置とマクロ撮影の位置との間で移動させるための駆動機構を備え、スイッチの切り換えによって駆動機構を駆動し、これら２つの撮影位置の間をレンズが移動するようになっている。

このような２つの撮影位置の間をレンズが移動するレンズ駆動装置の例として、レンズを取り付けたケースを光軸の周りに回転させながらケースを光軸方向に移動させるように構成したものが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

さらに別の例として、コイルが巻かれた可動部を軸に揺動自在に取り付け、その可動部を、軸方向両側からマグネットとヨークで挟むように対向させて配置し、コイルとマグネットとの間に生じ、かつ対向面に平行な方向に生じる電磁的推力によって、可動部を上述の軸中心に揺動させ、この揺動をカム機構によってレンズ系の直線移動に変換するように構成したカメラ用電磁アクチュエータが提案されている（たとえば、特許文献２参照）。

特開平４−２２２４４４号公報（要約） 特開２００１−９１９８１号公報（要約）

特許文献１に記載されているものは、ケースを光軸の周りに回転させながらケースを回転軸線方向すなわち光軸方向に移動させる形式のレンズ駆動装置である。このため、回転力を直線移動に変換するための機構が複雑で、部品点数が多くなり、その結果、組み立て作業が困難で、レンズ駆動部の精度が出しづらく携帯電話などの携帯機器に搭載するには適していないという問題点がある。

また、特許文献２に記載されているカメラ用電磁アクチュエータは、可動部を電磁力によって揺動させる機構と、この揺動を直線移動に変換するカム機構を備える必要がある。このため、構成が複雑で部品点数が多くなり、その結果、組み立て作業が困難で、レンズ駆動部の精度が出しづらいという問題を抱えている。また、特許文献１と同様、携帯電話などの携帯機器に搭載するには適していないという問題点がある。

本発明は、以上のような従来技術の問題点を解消するためになされたもので、組み立て作業が容易で、レンズ駆動部の精度が良いレンズ駆動装置およびその製造方法ならびにカメラ付き携帯機器を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明は、レンズを有する移動レンズ体と、移動レンズ体をレンズの光軸方向に移動させる駆動機構と、移動レンズ体と駆動機構とを収納する固定体と、を有するレンズ駆動装置において、駆動機構は、光軸を囲むように巻回されているコイルと、コイルとの間で光軸方向への駆動力を発生する電磁部材と、を有し、電磁部材は、移動レンズ体に保持されており、固定体は、コイルの内周部に当接する円筒部を有すると共に、コイルの外周部の光軸を中心とした径方向の外側が開放されている固定分割体と、固定分割体の開放されている箇所の少なくとも一部を塞いでいる外周固定体と、を有する。

この発明では、コイルの内周部が固定分割体の円筒部に当接しているため、コイルの中心位置がずれにくくなり、レンズ駆動部の精度が良くなる。また、コイルの外周部の光軸を中心とした径方向の外側が開放されているため、コイルの設置作業が容易となる。特に、開放スペースを設けることで、固定分割体にコイルを直巻きすることが可能となる。

外周固定体は、固定分割体の開放されている箇所のほとんどを塞いでいることが好ましい。この構成によって、固定体の内部に塵埃が侵入するのを防止することができる。

また、外周固定体は、筒形状を有しており、固定分割体は、外周固定体の筒形状の両端の開口部を塞ぐように２つ配置されている構成を採用することができる。この構成によって、２つの固定分割体にそれぞれ部品を組み込んだ後に、外周固定体の筒形状の両端の開口部を塞ぐように固定分割体を配置することができるので、レンズ駆動装置の組み立て作業が容易になる。

さらに、外周固定体は、筒形状の両端の開口部に連通した切欠部を有し、コイルの巻線端末は、切欠部を通過している構成を採用することができる。この構成によって、レンズ駆動装置の組み立て時に、コイルの巻線端末を、固定体の内側から外側に容易に引き出すことができる。

さらに、コイルを構成している導線を自己融着線とし、コイルの本体は、加熱されて固定分割体に融着されている構成を採用することができる。この構成よって、コイルと固定分割体とを容易に、かつ確実に固定することができる。

また、他の発明は、レンズを有する移動レンズ体と、移動レンズ体の周囲に保持されたマグネットと、マグネットを挟むようにレンズの光軸方向に対向配置されると共に、光軸を囲むように巻回されている第１コイルおよび第２コイルと、第１コイルの内周部に当接する第１円筒部を有すると共に、第１コイルの外周部の光軸を中心とした径方向の外側が開放された第１固定分割体と、第２コイルの内周部に当接する第２円筒部を有すると共に、第２コイルの外周部の光軸を中心とした径方向の外側が開放された第２固定分割体と、第１固定分割体と第２固定分割体の径方向の外側を塞ぐと共に、第１固定分割体と第２固定分割体に挟まれるように配置された第３固定分割体と、を有することを特徴とするレンズ駆動装置である。

この発明では、コイルの内周部が固定分割体の円筒部に当接しているため、コイルの中心位置がずれにくくなり、レンズ駆動部の精度が良くなる。また、コイルの外周部の光軸を中心とした径方向の外側が開放されているため、コイルの設置作業が容易となる。特に、開放スペースを設けることで、固定分割体にコイルを直巻きすることが可能となる。

また、他の発明は、上述のレンズ駆動装置の製造方法であって、円筒部に導線を巻き付けてコイルを形成する工程と、コイルを形成する工程の後の、外周固定体で固定分割体の開放されている箇所の少なくとも一部を塞ぐ工程と、を有する。この発明では、固定分割体のコイルの外壁の光軸を中心とした径方向の外側が開放されているため、円筒部に導線を巻き付けてコイルを形成する工程の作業が容易になる。

また、他の発明は、上述のレンズ駆動装置の製造方法であって、第１円筒部に導線を巻き付けて第１コイルを形成する工程と、第２円筒部に導線を巻き付けて第２コイルを形成する工程と、第１コイルを形成する工程および第２コイルを形成する工程の後の、第１固定分割体と第２固定分割体の径方向の外側を塞ぐと共に、第１固定分割体と第２固定分割体に挟まれるように第３固定分割体を配置する工程と、を有する。

この発明では、第１、第２固定分割体の第１、第２コイルの外壁の光軸を中心とした径方向の外側が開放されているため、第１、第２円筒部に導線を巻き付けて第１、第２コイルを形成する工程の作業が容易になる。

また、他の発明は、上述のレンズ駆動装置と、このレンズ駆動装置によって得られた画像を表示する表示手段とを有するカメラ付き携帯機器である。この発明によって、レンズ駆動装置部分のレンズ駆動部の精度が良いカメラ付き携帯機器が得られる。このため、表示装置によって表示される画像が、品質的に安定したカメラ付き携帯機器を得ることができる。

本発明によれば、組み立て作業が容易で、レンズ駆動部の精度が良いレンズ駆動装置およびその製造方法ならびにカメラ付き携帯機器を得ることができる。

以下、図面を参照しながら本発明にかかるレンズ駆動装置およびカメラ付き携帯機器の実施の形態について説明する。本実施の形態は、携帯電話のような携帯機器のカメラ部分として搭載するのに適した構成となっているが、ＰＤＡ（Personal Degital Assistance)等他の携帯機器に搭載するようにしてもよい。また、本発明に係るカメラ付き携帯機器については、レンズ駆動装置と併せて説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るレンズ駆動装置１の断面図である。このレンズ駆動装置１は、主に、移動レンズ体１０と、移動レンズ体１０をレンズ１２の光軸Ｆ方向に沿って移動させる駆動機構（第１、第２駆動コイル１４，１６と駆動マグネット１８）と、これらを収納するケースとしての役割を有している固定体２０とから構成されている。

移動レンズ体１０は、レンズ１２と、レンズ１２を保持する第１レンズ保持部材２２および第２レンズ保持部材２４からなるレンズホルダ２６と、スペーサとしての中間部材２８とから構成されている。

レンズ１２は、カメラの撮影レンズで、複数枚のレンズ部材が組み合わせられることによって構成されている。図１の上側（レンズ駆動装置１の前側）が被写体側レンズ部材１２ａで、下側（レンズ駆動装置１の後側）がカメラボディ側レンズ部材１２ｂである。なお、本実施の形態に係るレンズ駆動装置１では、移動レンズ体１０が、レンズ１２と樹脂製のレンズホルダ２６（第１レンズ保持部材２２、第２レンズ保持部材２４）と中間部材２８という複数の部材から構成されているが、これらのうち複数の部材または全ての部材が同一部材で一体に構成されていても良い。

被写体側レンズ部材１２ａは、中央にレンズ機能を持つ円形のレンズ部を有し、外周にレンズ部を保持して支えるためのホルダ部を有している。ホルダ部は、中間部材２８に当接している。カメラボディ側レンズ部材１２ｂは、中央にレンズ機能を持つレンズ部を有し、外周にレンズ部を保持して支えるためのホルダ部を有している。カメラボディ側レンズ部材１２ｂのホルダ部も中間部材２８に当接している。

被写体側レンズ部材１２ａおよびカメラボディ側レンズ部材１２ｂのレンズ部は、樹脂製の非球面レンズとされており、ホルダ部とレンズ部は樹脂の一体成型によって形成されている。レンズホルダ２６が、第１レンズ保持部材２２と第２レンズ保持部材２４とから構成され、また、中間部材２８が存在することによって、レンズ１２の取り付け作業や位置決め作業を簡易にしている。

第１レンズ保持部材２２は、有底筒形状をしており、レンズ１２がその筒部内に嵌め込まれている。第２レンズ保持部材２４は、筒形状をしており、第１レンズ保持部材２２の後方の開口部の内壁に嵌められて、第１レンズ保持部材２２に組み込まれたレンズ１２を後側から押さえつけて支持している。

第２レンズ保持部材２４の前側面は、カメラボディ側レンズ部材１２ｂのホルダ部に当接し、レンズ１２がレンズホルダ２６内の所定位置からずれないようにしている。中間部材２８は、中央に孔３４を有する円板状部材とされている。この中間部材２８によって被写体側レンズ部材１２ａとカメラボディ側レンズ部材１２ｂの間隔を一定に保持している。

第１レンズ保持部材２２の前面には、被写体からの反射光をレンズ１２に取り込む円形の入射窓３６が形成されている。入射窓３６の前方には、図示されないレンズ保持用の開閉自在のバリヤが設けられている。

移動レンズ体１０をレンズ１２の光軸Ｆ方向に移動させる駆動機構は、光軸Ｆを囲むように巻回されている第１、第２駆動コイル１４，１６と、第１、第２駆動コイル１４，１６の少なくとも一方との間で電磁吸引力または電磁反発力を発生する電磁部材である駆動マグネット１８とを有する。

第１駆動コイル１４は、固定体２０を構成している固定分割体となる第１固定分割体３８に配置されており、第２駆動コイル１６は、固定体２０を構成している他の固定分割体となる第２固定分割体４０に配置されている。第１、第２固定分割体３８，４０は、共に樹脂製となっている。

第１駆動コイル１４の巻線端末４２，４４は、第１駆動コイル１４の本体から引き出され、固定体２０を構成している外周固定体となる第３固定分割体４６の後側端の開口部に連通している切欠部４８を通過し、固定体２０の外側にある図示されない電源に接続されている。同様に、第２駆動コイル１６の巻線端末５０，５２は、第２駆動コイル１６の本体から引き出され、第３固定分割体４６の前側端の開口部に連通している切欠部５４を通過し、固定体２０の外側にある図示されない電源に接続されている。

本実施の形態に係るレンズ駆動装置１は、第１、第２駆動コイル１４，１６の２つのコイルを有するが、コイルは１つであっても３つ以上であっても良い。また、第１、第２駆動コイル１４，１６の詳細な構造および形成方法については後述する。

駆動マグネット１８は、リング形状を有しており、移動レンズ体１０の周囲に保持されている。具体的には、第１レンズ保持部材２２の外周は、前側が大径に、後側が小径になっており、その後側の小径部であって、前側の大径部と後側の小径部の境界の段部に当接されるように、駆動マグネット１８が第１レンズ保持部材２２の外周に嵌められている。駆動マグネット１８は、図２に示すように、中央の孔を囲む部分がＮ極に着磁され、全体の外周部分がＳ極にそれぞれ単極着磁されている。なお、この着磁関係は、ＮＳが逆となるようにしても良い。

図１に示すように、第１駆動コイル１４の後側には、リング状の第１磁性体５６が、第１固定分割体３８にインサート成型されている。また、第２駆動コイル１６の前側には、リング状の第２磁性体５８が第２固定分割体４０にインサート成型されている。したがって、駆動マグネット１８を挟んで光軸Ｆ方向に並んだ第１駆動コイル１４と第２駆動コイル１６の光軸Ｆ方向の外側にそれぞれ第１磁性体５６と第２磁性体５８が配置されている。なお、第１駆動コイル１４の本体、第２駆動コイル１６の本体、第１磁性体５６、第２磁性体５８の内径および外径は、いずれも等しくなっているが、略等しくなるようにしても良い。

図３に示すように、第１磁性体５６には、リング形状を横断するスリット６０が形成されている。第１駆動コイル１４の本体から引き出される巻線端末４２，４４のうち、第１駆動コイル１４の本体の内側かつ後側から引き出されている巻線端末４２は、スリット６０を通過している。同様に、第２磁性体５８にも、リング形状を横断するスリット６２が形成されており、第２駆動コイル１６の本体から引き出される巻線端末５０，５２のうち、第２駆動コイル１４の本体の内側かつ前側から引き出されている巻線端末５２は、スリット６２を通過している。

巻線端末４２，５２がそれぞれスリット６０，６２を通過しているため、スリット６０，６２がない場合と比べて、第１、第２駆動コイル１４，１６を構成している導線の直径の２倍分だけレンズ駆動装置１の前後方向（厚さ方向）の小型化が可能になる。なお、スリット６０，６２に代えて、第１、第２磁性体５６，５８の表面に、それぞれ第１、第２駆動コイル１４，１６を構成する導線の直径以上の深さを有する溝を、第１磁性体５６，５８の内周部と外周部と結ぶように設けても良い。

移動レンズ体１０と、第１、第２駆動コイル１４，１６と、駆動マグネット１８とを収納する固定体２０は、それぞれ底部に孔を有する有底筒形状を主体とした第１固定分割体３８および第２固定分割体４０と、筒形状を有する第３固定分割体４６とから構成されている。第１、第２、第３固定分割体３８，４０，４６は、共に同一の樹脂材から形成される樹脂体としても良いが、この実施の形態では、第１固定分割体３８と第２固定分割体４０の樹脂体は同一樹脂から形成され、第３固定分割体４６は、第１、第２固定分割体３８，４０より柔らかな材質の樹脂体となっている。

第１固定分割体３８の中心部には、第１駆動コイル１４のコイル本体の内周部が当接する円筒部である第１円筒部６４が形成されている。また、第１固定分割体３８の高段底部６６の表面６８には、第１駆動コイル１４の巻線端末４２の一部が収納される導線溝７０が形成されている。本実施の形態に係るレンズ駆動装置１では、導線溝７０が高段底部６６の内周部から外周部に渡って形成されているが、巻線端末４２が第１駆動コイル１４の本体に重ならないように構成できれば、他の形態としても良い。たとえば、第１駆動コイル１４の本体の外周部よりも外側の位置で、巻線端末４２が第１固定分割体３８の高段底部６６の表面６８から飛び出すように形成すれば良く、その場合、導線溝７０は高段底部６６の内周部側の一部に形成されることとなり、短いものとなる。

また、第１固定分割体３８は、第１駆動コイル１４を配置したときに、第１駆動コイル１４の外周部の光軸Ｆを中心とした径方向の外側が開放されている。この構成によって、第１固定分割体３８に導線を巻き付けて第１駆動コイル１４を形成する場合には、導線の引き回し領域に第１固定分割体３８の外周壁が存在しないため、巻き線機のノズルが外周壁に干渉することなく、巻き付け作業が容易になる。

第２固定分割体４０の中心部には、第２駆動コイル１６のコイル本体の内周部が当接する円筒部である第２円筒部７２が形成されている。また、第２固定分割体４０の高段底部７４の表面７６には、第２駆動コイル１６の巻線端末５２の一部が収納される導線溝７８が形成されている。本実施の形態に係るレンズ駆動装置１では、導線溝７８が高段底部７４の内周部から外周部に渡って形成されているが、第２駆動コイル１６の本体の外周部よりも外側の位置で、巻線端末５２が第２固定分割体４０の高段底部７４の表面７６から飛び出すように形成されていれば、導線溝７８は短くても良い。この点は、先の導線溝７０と同様である。

また、第２固定分割体４０は、第２駆動コイル１６を配置したときに、第２駆動コイル１６の外周部の光軸Ｆを中心とした径方向の外側が開放されている。この構成によって、第２固定分割体４０に導線を巻き付けて第２駆動コイル１６を形成する場合には、導線の引き回し領域に第２固定分割体４０の外周壁が存在しないため、巻き線機のノズルが外周壁に干渉することなく、巻き付け作業が容易になる。

移動レンズ体１０が最も後側に移動した位置（以下、通常撮影位置という。）において、第１固定分割体３８の内側低段底部８０の前側面８２は、第１レンズ保持部材２２の後側面が突き当たる場所となる。また、第２固定分割体４０の内側低段底部８４の後側面８６には、移動レンズ体１０が最も前方に進出した位置（以下、マクロ撮影位置という。）での位置決めをするための突起部８８が円周形状に形成されている。

なお、突起部８８は、第２固定分割体４０の内側低段底部８４の後側面８６に設けず、第２固定分割体４０の内側低段底部８４の後側面８６を平らな面とし、第１レンズ保持部材２２の前面に設けても良い。また、突起部８８を円周形状とせず、１２０度間隔に設けられる３つの突起とする等、複数の突起で形成しても良い。

第３固定分割体４６は、第１、第２駆動コイル１４，１６の光軸Ｆを中心とした径方向の外側を塞ぐと共に、第１、第２固定分割体３８，４０に挟まれるように配置されている。なお、第３固定分割体４６の内壁と駆動マグネット１８の外周と間には、隙間が形成されている。第３固定分割体４６の外周部には、後側の開口部に突出した開口突出部８９が形成されており、開口突出部８９が、第１固定分割体３８の高段底部６６の外周壁９０および外側低段底部９２と係合するように接合されている。同様に、第３固定分割体４６の外周部には、前側の開口部に突出した開口突出部９４が形成されており、開口突出部９４の内壁９５が、第２固定分割体４０の高段底部７４の外周壁９６に当接するように接合されている。

すなわち、第３固定分割体４６は、第１固定分割体３８における第１駆動コイル１４の外周部の光軸Ｆを中心とした径方向の外側の開放されている箇所の少なくとも一部を塞いでいると共に、第３固定分割体４６は、第２固定分割体４０における第２駆動コイル１６の外周部の光軸Ｆを中心とした径方向の外側の開放されている箇所の少なくとも一部を塞いでいる。換言すると、第１、第２固定分割体３８，４０は、第３固定分割体４６の後側と前側の両端の開口部を塞ぐように配置されていることになる。

本実施の形態に係るレンズ駆動装置１では、第１、第２駆動コイル１４，１６の外周部の光軸Ｆを中心とした径方向の外側の開放されている箇所のうち、切欠部４８，５４が存在する箇所は、塞がれていないが、切欠部４８，５４が存在する箇所以外は、第３固定分割体４６で塞がれている。すなわち、第３固定分割体４６は、第１、第２固定分割体３８，４０のこの開放されている箇所のほとんどを塞いでいる。第３固定分割体４６が、第１、第２固定分割体３８，４０の開放されている箇所のほとんどを塞いでいるため、固定体２０の内部に塵埃が侵入するおそれがほとんどない。

上述したように、第３固定分割体４６には、後側端の開口部に連通している切欠部４８と、前側端の開口部に連通している切欠部５４が形成されている。図４に示すように、第１駆動コイル１４の巻線端末４２，４４は、切欠部４８を通過しており、同様に、第２駆動コイル１６の巻線端末５０，５２は、切欠部５４を通過している。

このように、切欠部４８，５４が、第３固定分割体４６の両端の開口部に連通されて形成されているため、レンズ駆動装置１の組み立て作業が容易になる。すなわち、第１、第２駆動コイル１４，１６の巻線端末４２，４４，５０，５２を固定体２０の内側から外側に通過させる際には、切欠部４８，５４を巻線端末４２，４４，５０，５２に嵌め込むようにして第３固定分割体４６と第１、第２固定分割体３８，４０とを係合させれば良くなり、レンズ駆動装置１の組み立て作業が容易になる。

図１に示すように、レンズ駆動装置１の光軸Ｆに沿った後側には、撮像素子ユニット１００が配置されている。撮像素子ユニット１００は、フィルタ１０２、撮像素子１０４および回路基板１０６等を有する。フィルタ１０２は、撮像素子１０４の検出波長に対応させて所定の波長の光をカットするためのものである。撮像素子１０４は、ＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)で構成されており、その検知信号を回路基板１０６へ送る。検知信号となる画像信号は、回路基板１０６上の画像信号端子から図示されないマイクロコンピュータ等で構成されている制御部へ送られる。なお、撮像素子１０４としては、ＣＭＯＳ以外にＣＣＤやＶＭＩＳ等を採用することができる。

次に、本実施の形態に係るレンズ駆動装置１の製造方法について、図５および図６を用いて説明する。

まず、第１固定分割体３８を成型する金型内に第１磁性体５６を配置し、樹脂をこの金型に流し込んで固めることによって、第１固定分割体３８に第１磁性体５６をインサート成型する（図５（ａ））。第１磁性体５６の上面は、第１固定分割体３８の高段底部６６の表面６８と同一面となるようにされているが、わずかに表面６８より飛び出た形状としても良い。その後、コイル（導線）を第１固定分割体３８に直巻きをし、第１駆動コイル１４を形成する。

具体的には、導線を第１固定分割体３８の外側から内側に向けて、導線溝７０およびスリット６０に収納して行く。そして、第１円筒部６４の外周壁に到達したところで、この外周壁に沿ってスリット６０から導線を少しだけ持ち上げて、そこから第１円筒部６４の外周壁に導線を当接させながら巻き付けて内側全面に巻回する。続いて、その導線に重なるようにさらに巻回していき、内側から外側に向けてふくらませていく。このようにして
第１駆動コイル１４を形成する（図５（ｂ））。この状態は、第１固定分割体３８を一種のコイルボビンとして扱うことを意味する。

そして、形成された第１駆動コイル１４を加熱して、第１駆動コイル１４を第１固定分割体３８に融着させる。これは、本実施の形態に係るレンズ駆動装置１では、コイル（導線）が自己融着線として形成されているからである。コイル（導線）が自己融着線ではない場合、接着剤を第１駆動コイル１４の周囲に塗布する等により、第１駆動コイル１４の巻き状態が崩れないようにする。

この一方で、第２固定分割体４０を成型する金型内に第２磁性体５８を配置し、樹脂をこの金型に流し込んで固めることによって、第２固定分割体４０に第２磁性体５８をインサート成型する（図５（ｃ））。第２磁性体５８の表面は、第２固定分割体４０の高段底部７４の表面７６と同一面となるようにされているが、わずかに表面７６より飛び出た形状としても良い。その後、コイル（導線）を第２固定分割体４０に直巻きをし、第２駆動コイル１６を形成する。

具体的には、導線を第２固定分割体４０の外側から内側に向けて、導線溝７８およびスリット６２に収納して行く。そして、第２円筒部７２の外周壁に到達したところで、この外周壁に沿ってスリット６２から導線を少しだけ持ち上げて、そこから第２円筒部７２の外周壁に導線を当接させながら巻き付けて内側から第２駆動コイル１６を形成する（図５（ｄ））。この作業は、第１駆動コイル１４と同様である。

そして、形成された自己融着性を有する第２駆動コイル１６を加熱して、第２駆動コイル１６を第２固定分割体４０に融着させる。第２駆動コイル１６として自己融着性を有しないものを使用したときには、上述と同様に、接着剤を塗布する等の作業が必要となる。

上述の組み立て方法によって第１磁性体５６および第１駆動コイル１４が組み込まれた第１固定分割体３８に、内側低段底部８０の前側面８２と第１レンズ保持部材２２の後側面とが当接するように移動レンズ体１０を嵌め込む（図６（ａ））。その後、第３固定分割体４６を第１固定分割体３８に係合する（図６（ｂ））。この際、第３固定分割体４６の開口突出部８９と、第１固定分割体３８の高段底部６６の外周壁９０および外側低段底部９２とが係合するように行うと共に、第３固定分割体４６の切欠部４８と、第１駆動コイル１４の巻線端末４２，４４とが対応するように行う。すなわち、スリット６０、導線溝７０および切欠部４８が直線状に並ぶように配置させる。

そして、第３固定分割体４６と第１固定分割体３８とを固定する。この際、開口突出部８９と、外側低段底部９２や高段底部６６の外周壁９０とを接着して固定するが、これに代えて、開口突出部８９と外側低段底部９２を、それぞれの外壁同士で溶着して固定しても良い。

その後、上述の組み立て方法によって第２磁性体５８および第２駆動コイル１６が組み込まれた第２固定分割体４０を第３固定分割体４６に係合する（図６（ｃ））。この際、第３固定分割体４６の開口突出部９４と、第２固定分割体４０の高段底部７４の外周壁９６および外側低段底部９８とが係合するように行うと共に、第３固定分割体４６の切欠部５４と、第２駆動コイル１６の巻線端末５０，５２とが対応するように行う。すなわち、スリット６２、導線溝７８および切欠部５４が直線状に並ぶように配置させる。なお、この時点では、第３固定分割体４６と第２固定分割体４０とは仮固定である。この工程によって、第３固定分割体４６は、第１固定分割体３８と第２固定分割体４０の径方向の外側を塞ぐと共に、第１固定分割体と第２固定分割体に挟まれるように配置される。

そして、上述の組み立て方法によって組み立てられた固定体２０に、撮像素子ユニット１００を嵌め込む（図６（ｄ））。この時点では、固定体２０と撮像素子ユニット１００とは仮固定である。

その後、第１、第２駆動コイル１４，１６の両方またはいずれか一方に通電して、移動レンズ体１０を通常撮影位置に移動した状態で、固定体２０または撮像素子ユニット１００の少なくとも一方を光軸Ｆ方向に移動しながら、通常撮影画像が最適となる位置で第１固定分割体３８と撮像素子ユニット１００とを本固定する。この際、第１固定分割体３８の外周壁と撮像素子ユニット１００の突出部１１０の内壁面１１２の間に接着剤１１４を充填して固定するが、これに代えて、第３固定分割体４６の外壁と撮像素子ユニット１００の突出部１１０の内壁面１１２との隙間がほとんどないように撮像素子ユニットを形成し、突出部１１０の前側面１１６と第３固定分割体４６の外壁とを溶着して固定しても良い。

そして、第１、第２駆動コイル１４，１６の両方またはいずれか一方に通電して、移動レンズ体１０をマクロ撮影位置に移動した状態で、第３固定分割体４６または第２固定分割体４０の少なくとも一方を光軸Ｆ方向に移動しながら、マクロ撮影画像が最適となる位置で第３固定分割体４６と第２固定分割体４０とを本固定する。この際、開口突出部９４と、外側低段底部９８や高段底部７４の外周壁９６とを接着して固定するが、これに代えて、開口突出部９４と外側低段底部９８を、それぞれの外壁同士で溶着して固定しても良い。

本実施の形態に係るレンズ駆動装置１では、第３固定分割体４６と、第１、第２固定分割体３８，４０との係合部を重なり合う段付きにして係合関係を強めているが、第３固定分割体４６を段付きとせず単なる円筒形状としても良い。このように構成すると、第３固定分割体４６の内側のスペースが広がり、駆動マグネット１８と第３固定分割体４６とが摺動するおそれを小さくすることができる。

次に、図７を参照しながら、このレンズ駆動装置１を含むカメラ１２０のシステム構成を説明する。

このカメラ１２０は、レンズ１２を有する移動レンズ体１０を駆動して切り換え動作を実現するドライバ１２２と、撮像素子１０４から得られる画像信号を処理するＩＳＰ（Image Signal Processor）１２４と、画像データを保存するストレージデバイス１２６と、コントロールロジック部１２８と、電子処理をするための画像を一時保管する単数または複数のメモリ１３０と、光学画像や電子処理された電子画像を表示する表示手段１３２と、これらの各部材をコントロールするシステムコントローラとしてのＭＰＵ（Micro Processing Unit）１３４を有している。

ここで、レンズ駆動装置１に相当するカメラモジュールは、レンズ１２を有する移動レンズ体１０等からなるレンズ駆動装置１のメカ部分と、撮像素子１０４と、ドライバ１２２と、ＩＳＰ１２４とから構成される。撮像素子１０４とドライバ１２２とＩＳＰ１２４とは回路基板１０６に設置される。コントロールロジック部１２８とＭＰＵ１３４とで制御部が構成される。撮像素子１０４とＩＳＰ１２４と制御部とで画像取得手段が構成される。ＭＰＵ１３４は、切り換え指令を読み取る切り換え指令読取手段となり、レンズ１２の操作位置を確認する操作位置確認手段となり、また、レンズ１２の位置を検出する現在位置検出手段ともなる。

なお、レンズ１２の位置、すなわち移動レンズ体１０の位置を検出するセンサを設けることで、そのセンサが現在位置検出手段の一部を構成するようにしても良いが、特別なセンサを設けず、第１、第２駆動コイル１４，１６をセンサとして使用するようにしても良い。その場合、第１、第２駆動コイル１４，１６が現在位置検出手段の一部を構成することとなる。

また、コントロールロジック部１２８は、ＭＰＵ１３４の内部に組み込むようにしても良い。また、表示手段１３２は、液晶からなる表示素子とその表示素子を駆動する表示ドライバとからなる。表示ドライバは、回路基板１０６内に配置するようにしても良い。なお、表示素子は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）やＥＬ（Electro Luminescence）としたり、その他の表示素子としても良い。また、メモリ１３０を図７に示すように複数設けると、一時的に保存した画像を利用して、よりスムーズな電子処理（デジタル処理）を行ってデジタルズーム（徐々に画像が拡大したり縮小したりするズーミング）を実行したり、複数の異なる解像度の画像を合成することができる。

次に、レンズ駆動装置１における移動レンズ体１０の光軸Ｆ方向の移動の仕組みについて説明する。

図１に示す状態では、駆動マグネット１８が移動レンズ体１０と共に後側に移動し、第１、第２駆動コイル１４，１６に通電されなくても、駆動マグネット１８と第１磁性体５６との間に生じる磁気吸引力によって通常撮影位置に保持されている。このとき、図１に示すように、第１駆動コイル１４と駆動マグネット１８との間にわずかな隙間が生じている。これは第１駆動コイル１４と駆動マグネット１８とが衝突すると、いずれか一方または両者が損傷してしまうためであり、その衝突を防止しているのである。

図１に示す状態において、図示されない所定のマクロ切り換えスイッチが操作されると、第１、第２駆動コイル１４，１６に通電され、電流の向きと駆動マグネット１８による磁界の向きとによって、フレミングの左手の法則により駆動マグネット１８を前方に押し出す向きの力が働き、駆動マグネット１８と共に移動レンズ体１０が前方に進出し、移動レンズ体１０がマクロ撮影位置となる。なお、フレミングの左手の法則は、磁界中に線電流が流れているときに、その線電流を流している物体に働く力の関係を示すものであるが、この実施の形態では、第１、第２駆動コイル１４，１６が共に固定されているため反作用として駆動マグネット１８に力が働くこととなる。

マクロ撮影位置における移動レンズ体１０は、第１、第２駆動コイル１４，１６が通電されなくても、駆動マグネット１８と第２磁性体５８との間に生じる磁気吸引力によって保持される。このとき、第２駆動コイル１６と駆動マグネット１８との間にはわずかな隙間を発生させている。これは第２駆動コイル１６と駆動マグネット１８とが衝突し、それらが損傷することを防止するためである。

前方への移動の際に生ずる電磁力は、第１駆動コイル１４への通電では駆動マグネット１８を前側に押し出す向きに発生させ、第２駆動コイル１６への通電では駆動マグネット１８を前側に引き寄せる向きに発生させる。なお、移動レンズ体１０を光軸Ｆ方向の移動する際には、第１、第２駆動コイル１４，１６のいずれか一方に通電するようにしても良い。

移動レンズ体１０をマクロ撮影位置から通常撮影位置に切り換えるには、切り換えスイッチを通常撮影位置に切り換える。この切り換えによって、第１、第２駆動コイル１４，１６の両方またはいずれか一方に逆向きに通電され、この電流の向きと駆動マグネット１８による磁界の向きとによって、フレミングの左手の法則により駆動マグネット１８を後方に引き戻す向きの力が働き、駆動マグネット１８と共に移動レンズ体１０が後退して、図１に示す通常撮影位置となる。

本実施の形態に係るレンズ駆動装置１では、第１、第２固定分割体３８，４０にそれぞれ第１、第２磁性体５６，５８をインサート成形し、導線を直巻きして第１，第２駆動コイル１４，１６を形成するため、第１、第２磁性体５６，５８と第１、第２駆動コイル１４，１６との位置ずれを小さくすることができる。

また、第１、第２固定分割体３８，４０にそれぞれ第１、第２磁性体５６，５８をインサート成形し、導線を強固に直巻きして第１，第２駆動コイル１４，１６を形成することにより、第１、第２固定分割体３８，４０と第１、第２磁性体５６，５８との間や第１、第２磁性体５６，５８と第１，第２駆動コイル１４，１６との間の接着が不要となる。その結果、狭い空間での接着作業がなくなり、レンズ駆動装置１の組み立てが容易となる。

また、第１、第２固定分割体３８，４０に導線を直巻きして第１，第２駆動コイル１４，１６を形成することにより、第１，第２駆動コイル１４，１６の形成工程の前後に、コイルの端末を機械処理することが可能となり、組み立て作業の効率化が図れる。

また、第１、第２円筒部６４，７２を第１、第２駆動コイル１４，１６より突出させることによって、駆動マグネット１８が、第１、第２駆動コイル１４，１６に接触するのを防ぐことができ、第１、第２駆動コイル１４，１６のそれぞれの本体部分で巻線がショートするのを予防できる。

さらに、第１、第２円筒部６４，７２を第１、第２駆動コイル１４，１６より突出させることによって、移動レンズ体１０の前方移動限界と後方移動限界を第１、第２円筒部６４，７２によって規定することができ、様々な光軸Ｆ方向の長さを有する第３固定分割体４６を交換すれば、移動レンズ体１０の駆動距離を調整することができる。すなわち、移動レンズ体１０の駆動距離を、第１、第２円筒部６４，７２の高さと第３固定分割体４６の光軸Ｆ方向の長さで設定することができる。

以上に説明した実施の形態は、本発明の好適な例であるが、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更実施可能である。たとえば、第１、第２磁性体５６，５８を、それぞれ第１、第２固定分割体３８，４０にインサート成型したが、第１、第２固定分割体３８，４０に凹部を形成しておき、この凹部にそれぞれ第１、第２磁性体５６，５８を嵌めこんでも良い。また、第１磁性体５６を、第１固定分割体３８の高段底部６６の表面６８に、第２磁性体５８を、第２固定分割体４０の高段底部７４の表面７６に接着剤等を用いてそれぞれ接着しても良い。

また、第１、第２駆動コイル１４，１６を加熱して、それぞれ第１、第２固定分割体３８，４０に融着したが、第１、第２駆動コイル１４，１６の本体中の隙間に接着剤を流し込んで、第１、第２駆動コイル１４，１６中の巻線同士や第１、第２駆動コイル１４，１６と第１、第２固定分割体３８，４０とを接着しても良い。また、第１、第２駆動コイル１４，１６を第１、第２固定分割体３８，４０に直接巻く直巻きとしたが、予め第１、第２駆動コイル１４，１６を形成しておき、第１、第２固定分割体３８，４０に接着固定するようにしても良い。

また、第１固定分割体３８と第３固定分割体４６または第３固定分割体４６と第２固定分割体４０の外周壁同士を接着や溶着で固定するのに、図８（ａ）に示す第１変形例のように接着代１４０を設け、そこに接着剤を充填して固定しても良いし、図８（ｂ）に示す第２変形例のように溶着代１５０を設け、そこを溶着しても良い。

また、上述の実施の形態では、駆動マグネット１８と第１、第２駆動コイル１４，１６とで駆動機構を構成したが、コイルの位置にマグネットを配置し、駆動マグネット１８の位置にコイルを配置する構成としても良い。また、駆動マグネット１８を光軸Ｆ方向にＮＳ着磁されたものとしても良い。また、第３固定分割体４６を完全な円筒形状とせずに、巻線機のノズルを挿入できる開口部を有する筒形状としても良い。

また、本実施の形態では、レンズ駆動装置１をカメラ付き携帯電話のカメラ部分の機能として組み込んだ例を示したが、これらのレンズ駆動装置や薄型カメラは、モバイルコンピュータ、ＰＤＡ等の他の携帯機器に使用したり、監視カメラ、医療用カメラ等他のカメラ装置や、自動車、テレビ等の電子機器にも組み込むことができる。

本発明は、カメラ装置に応用できる。また、カメラ機能を有する携帯電話等の携帯機器に適用できる。さらには、レンズの位置切り換え機構を備えている電子機器であれば、すべての電子機器に組み込むことが可能である。

本発明の実施の形態に係るレンズ駆動装置を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係るレンズ駆動装置の駆動マグネットを示す平面図である。 本発明の実施の形態に係るレンズ駆動装置の第１、第２磁性体を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係るレンズ駆動装置の固定体であって、内部に第１、第２磁性体、第１、第２駆動コイル、移動レンズ体を組み込んだ状態での固定体の外観図である。 本発明の実施の形態に係るレンズ駆動装置の組立工程の前半部を説明するための図であって、（ａ）は第１固定分割体に第１磁性体を成型した状態における第１固定分割体の断面図、（ｂ）は第１固定分割体に導線を巻き付けて第１駆動コイルを形成した状態における第１固定分割体の断面図、（ｃ）は第２固定分割体に第２磁性体を成型した状態における第２固定分割体の断面図、（ｄ）は第２固定分割体に導線を巻き付けて第２駆動コイルを形成した状態における第２固定分割体の断面図ある。 本発明の実施の形態に係るレンズ駆動装置の組立工程の後半部を説明するための図であって、（ａ）は第１固定分割体に移動レンズ体を嵌め込んだ状態における断面図、（ｂ）は（ａ）の状態にさらに第３固定分割体を第１固定分割体に係合させた状態における断面図、（ｃ）は（ｂ）の状態にさらに第２固定分割体を第３固定分割体に係合させた状態における断面図、（ｄ）は（ｃ）の状態にさらに固定体に撮像素子ユニットを嵌め込んだ状態における断面図である。 本発明の実施の形態に係るレンズ駆動装置を含むカメラのシステム構成を示す模式図である。 本発明の実施の形態に係るレンズ駆動装置における第３固定分割体と、第１、第２固定分割体との固定方法の他の例を示す図で、（ａ）は第１変形例で、第２、第３固定分割体の接合部付近を示す要部断面図であって接着代を設けたもの、（ｂ）は第２変形例で、第２、第３固定分割体の接合部付近を示す要部断面図であって溶着代を設けたものである。

符号の説明

１ レンズ駆動装置
１０ 移動レンズ体
１２ レンズ
１４ 第１駆動コイル
１６ 第２駆動コイル
１８ 駆動マグネット
２０ 固定体
３８ 第１固定分割体（固定分割体）
４０ 第２固定分割体（固定分割体）
４６ 第３固定分割体（外周固定体）
５６ 第１磁性体
５８ 第２磁性体
６４ 第１円筒部
７２ 第２円筒部
１００ 撮像素子ユニット
Ｆ 光軸

Claims (9)

1. レンズを有する移動レンズ体と、上記移動レンズ体を上記レンズの光軸方向に移動させる駆動機構と、上記移動レンズ体と上記駆動機構とを収納する固定体と、を有するレンズ駆動装置において、
   上記駆動機構は、上記光軸を囲むように巻回されているコイルと、上記コイルとの間で上記光軸方向への駆動力を発生する電磁部材と、を有し、
   上記電磁部材は、上記移動レンズ体に保持されており、
   上記固定体は、上記コイルの内周部に当接する円筒部を有すると共に、上記コイルの外周部の上記光軸を中心とした径方向の外側が開放されている固定分割体と、上記固定分割体の上記開放されている箇所の少なくとも一部を塞いでいる外周固定体と、を有することを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記外周固定体は、前記固定分割体の前記開放されている箇所のほとんどを塞いでいることを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
3. 前記外周固定体は、筒形状を有しており、
   前記固定分割体は、前記外周固定体の上記筒形状の両端の開口部を塞ぐように２つ配置されていることを特徴とする請求項１または２記載のレンズ駆動装置。
4. 前記外周固定体は、前記筒形状の両端の開口部に連通した切欠部を有し、
   前記コイルの巻線端末は、上記切欠部を通過していることを特徴とする請求項３記載のレンズ駆動装置。
5. 前記コイルを構成している導線を自己融着線とし、前記コイルの本体は、加熱されて前記固定分割体に融着されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１記載のレンズ駆動装置。
6. レンズを有する移動レンズ体と、
   上記移動レンズ体の周囲に保持されたマグネットと、
   上記マグネットを挟むように上記レンズの光軸方向に対向配置されると共に、上記光軸を囲むように巻回されている第１コイルおよび第２コイルと、
   上記第１コイルの内周部に当接する第１円筒部を有すると共に、上記第１コイルの外周部の上記光軸を中心とした径方向の外側が開放された第１固定分割体と、
   上記第２コイルの内周部に当接する第２円筒部を有すると共に、上記第２コイルの外周部の上記光軸を中心とした径方向の外側が開放された第２固定分割体と、
   上記第１固定分割体と上記第２固定分割体の上記径方向の外側を塞ぐと共に、上記第１固定分割体と上記第２固定分割体に挟まれるように配置された第３固定分割体と、
   を有することを特徴とするレンズ駆動装置。
7. 請求項１から５のいずれか１項記載のレンズ駆動装置の製造方法であって、
   前記円筒部に導線を巻き付けて前記コイルを形成する工程と、
   上記コイルを形成する工程の後の、前記外周固定体で前記固定分割体の前記開放されている箇所の少なくとも一部を塞ぐ工程と、
   を有することを特徴とするレンズ駆動装置の製造方法。
8. 請求項６項記載のレンズ駆動装置の製造方法であって、
   前記第１円筒部に導線を巻き付けて前記第１コイルを形成する工程と、
   前記第２円筒部に導線を巻き付けて前記第２コイルを形成する工程と、
   上記第１コイルを形成する工程および上記第２コイルを形成する工程の後の、前記第１固定分割体と前記第２固定分割体の前記径方向の外側を塞ぐと共に、前記第１固定分割体と前記第２固定分割体に挟まれるように前記第３固定分割体を配置する工程と、
   を有することを特徴とするレンズ駆動装置の製造方法。
9. 請求項１から６のいずれか１項記載のレンズ駆動装置と、このレンズ駆動装置によって得られた画像を表示する表示手段とを有することを特徴とするカメラ付き携帯機器。

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