JP2006081387A - オートフォーカス用アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】平板状の永久磁石が使用可能な上、それらの永久磁石の位置決めおよび組み付けが容易なヨークを有するオートフォーカス用アクチュエータを提供すること。
【解決手段】本発明のオートフォーカス用アクチュエータは、ホルダの筒状部が挿通される挿通孔をなす内筒部３０１と内筒部３０１の外側に連結部を介して所定間隔をおいて設けられた外筒部３０２とを有し、前記所定間隔のスペースにコイルを収容するヨーク３００を備える。外筒部３０２は、略多角形の筒状に形成され内面に複数の略平面状の磁石取付面３０３を形成している。これらの磁石取付面３０３に略平板状の永久磁石４１が取り付けられる。このような平板状の永久磁石４１を使用できるので、製造コストも安くなる上、永久磁石の位置決めや組み付けも容易となる。
【選択図】図１５

Description

本発明は、オートフォーカス用アクチュエータに関し、さらに詳しくは、デジタルカメラや携帯電話などのカメラ付き小型電子機器に用いることができるオートフォーカス用アクチュエータに関する。

デジタルカメラなどにおいて、オートフォーカスおよびズームを目的として、光軸方向にレンズを移動させることができるアクチュエータが使用されている。この種のアクチュエータは、コイルに流れる電流により発生する磁界と、永久磁石による磁界との相互作用によって、光軸方向にレンズを移動させるようになっている。また、最近では、携帯電話に搭載されているカメラにおいても撮像素子の画素数が１００万画素以上のメガピクセル化しているため、オートフォーカス機能が要求されるようになってきている。

従来のオートフォーカス用アクチュエータとしては、特開２００３−２９５０３３号に開示されているようなものが知られている。このアクチュエータは、概略、前方レンズと、前方レンズを支持する前方支持枠と、前方支持枠に取り付けられた前方コイルと、前方支持枠に取り付けられた前方バネと、後方レンズと、後方レンズを支持する後方支持枠と、後方支持枠に取り付けられた後方コイルと、後方支持枠に取り付けられた後方バネと、マグネットと、マグネット支持体と、ヨークと、を備える。前方コイルは、マグネットとヨークとの間の外側ギャップに配置されている。また、後方コイルは、マグネットとヨークとの間の内側ギャップに配置されている。前方コイルに電流を印加することによって、前方レンズを前方バネの弾性力と釣合う位置に移動させることができる。また、後方コイルに電流を印加することによって、後方レンズを後方バネの弾性力と釣合う位置に移動させることができる。

上記従来のアクチュエータは、前方バネおよび後方バネを介してコイルに給電される構造を有する。したがって、前方バネおよび後方バネにそれぞれコイル用および電源用の電極部を設ける必要がある。このような電極部を形成するためには、前方バネおよび後方バネに曲げ加工を施す必要がある。そのために、バネの歩留まりや生産性が低下するという問題が生じる。

また、バネ自体にコイルや導線を直接はんだ付けして導通をとっているため、バネを他の部品から絶縁する必要がある。これによって、アクチュエータの部品点数が増えるという問題が生じる。

さらに、前方バネと後方バネが異形状になっているため、バネの製造コストが増加してしまうという問題が生じる。

以上のような問題点を解消すべく、本発明者によって、図１ないし図１４のオートフォーカス用アクチュエータが考案された。

特開２００３−２９５０３３号公報

従来のアクチュエータにおける問題点は、図１ないし図１４のアクチュエータによって解消することができた。しかしながら、上記従来のアクチュエータでも、また図１ないし図１４のアクチエータでも、円筒形状を有するヨークを使用している。そのような円筒形状のヨークでは、収容もしくは組み付けられる永久磁石も円弧状に湾曲した形状を有する必要があるが、そのような湾曲した永久磁石は価格が高いため、部品コストがアップするという問題がある。

また、組立の際にヨークに対して湾曲した永久磁石を位置決めするための治具を用いなければならず、組立工程が煩雑になるという問題がある。

さらに、永久磁石を予め位置決めすることができる磁石支持体等をヨークに組み付けなければならず、部品点数が増えるという問題もある。

本発明は、これらの問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、直方体、すなわち平板状の永久磁石が使用可能な上、それらの永久磁石の位置決めおよび組み付けが容易なヨークを有するオートフォーカス用アクチュエータを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明のオートフォーカス用アクチュエータは、一端にレンズが取り付けられる筒状部を有するホルダと、前記ホルダの前記筒状部の周囲に位置するように固定されたコイルと、前記ホルダの前記筒状部の光軸方向両側に設けられ、前記ホルダを径方向に位置決めした状態で前記光軸方向に変位可能に支持する一対の板バネと、前記コイルと対向する複数の永久磁石を備え、前記コイルに通電することにより前記コイルに発生する磁界と前記永久磁石の磁界との相互作用により、前記ホルダに取り付けられるレンズを前記光軸方向に位置調節可能にするためのヨークと、を備え、前記ヨークは、前記ホルダの筒状部が挿通する内筒部と、該内筒部の外側に所定の間隔を置いて位置する外筒部とを有し、前記外筒部の内面または内筒部の外面は複数の平面状の磁石取付面をなしており、前記永久磁石が略平板状の永久磁石から形成され、前記磁石取付面に配置されていることを特徴とする。

本発明のオートフォーカス用アクチュエータは、前記ヨークの外筒部が４つの内面を有する断面略正方形の筒状に形成され、該４つの内面のうち少なくとも２つの相対向して設けられている内面が前記磁石取付面をなし、該磁石取付面にそれぞれ前記略平板状の永久磁石が配置されていることが好ましい。また、より好ましくは、前記ヨークの外筒部の４つの内面がそれぞれ前記磁石取付面をなし、該磁石取付面に前記略平板状の永久磁石がそれぞれ配置されている。

また、本発明のオートフォーカス用アクチュエータは、前記ヨークの外筒部の４つの角部がいずれも内側に向かって窪んでおり、前記磁石取付面のそれぞれの両側に、前記略平板状の永久磁石のサイズに合わせた位置決め面を形成していることが好ましい。

さらに、本発明のオートフォーカス用アクチュエータは、前記ヨークの内筒部が断面略正方形に形成されているとともに、前記コイルも該内筒部の周囲に所定間隔を置いて設けられるように略正方形状に巻回された筒型コイルとしたことが好ましい。

さらに、本発明のオートフォーカス用アクチュエータは、前記ヨークの外筒部が断面略正六角形の筒状に形成され、６つの磁石取付面にそれぞれ略平板状の永久磁石が設けられていることが好ましい。

請求項１に記載のオートフォーカス用アクチュエータによれば、略平板状の永久磁石を使用することができるので、部品コストを下げることができる。

請求項２および３に記載のオートフォーカス用アクチュエータによれば、略平板状の永久磁石を使用してヨークの所定間隔のスペースに十分な磁界を形成することができる。また、断面略正方形の筒状に形成されたヨークの外筒部の内面を磁石取付面としているので、磁石の組み付けも容易にすることができる。

請求項４に記載のオートフォーカス用アクチュエータによれば、ヨークに永久磁石を配置する際に、位置決め用の治具の使用もしくは磁石支持体等を設けることなく、略平板状の永久磁石を容易に位置決めすることができる。

請求項５に記載のオートフォーカス用アクチュエータによれば、磁界の向きとコイルに流れる電流の向きとが略直角をなすため、ホルダの光軸方向の駆動力が向上する。

請求項６に記載のオートフォーカス用アクチュエータによれば、略平板状の永久磁石を容易に位置決めすることができるとともに、略平板状の永久磁石がなす断面形状が円形に近いため、断面略円形状のコイルを使用しても、ホルダは十分な光軸方向の駆動力が得られる。

上述したおよびその他の本発明の構成、作用および効果は、図面を参照して行う以下の基本構成および好適実施形態の説明からより明らかとなるであろう。

以下、添付図面に基づいて、先ず、本発明の前提となっている本発明者によって提案されたオートフォーカス用アクチュエータについて説明する。

図１は、オートフォーカス用アクチュエータの外観の斜視図である。図２は、図１に示すオートフォーカス用アクチュエータの分解斜視図である。図３は、図１に示すオートフォーカス用アクチュエータの断面概略図である。

このオートフォーカス用アクチュエータ（以下、単に「アクチュエータ」とも言う）１は、概略、図１、図２および図３に示すように、一端にレンズ組立体１００が取り付けられた筒状部１１とその筒状部１１の他端の外周に設けられたフランジ部１２とを有するホルダ１０と；ホルダ１０の筒状部１１の周囲と間隔をおいてフランジ部１２に固定されたコイル２０と；ホルダ１０の筒状部１１が挿通される挿通孔３５を有する内筒部３１と、内筒部３１の外側に所定間隔をおいて設けられた外筒部３２と、内筒部３１および外筒部３２のホルダ１０のフランジ部１２と反対側の端部が一体に連結する連結部３４（図４および図５参照）とを有し、内筒部３１と外筒部３２との間にある所定間隔のスペースにコイル２０を収容するように構成された円筒状のヨーク３０と；円筒状のヨーク３０の外筒部３２の内周面の磁石取付面３３（図４参照）にコイル２０と間隔を置いて対向するように配置された複数の永久磁石４０と；永久磁石４０の円筒状のヨーク３０の連結部３４と反対側の面に当接した状態で、複数の永久磁石４０を連結するように配置された磁性部材５０と；ホルダ１０の筒状部１１の光軸方向両側に設けられ、ホルダ１０を径方向に位置決めした状態で光軸方向に変位可能に支持する上側板バネ６０Ｕおよび下側板バネ６０Ｌから成る一対の板バネ６０と；上側板バネ６０Ｕを、ホルダ１０との間で挟持するように、ホルダ１０に取り付けられたストッパ７０と；一対の板バネ６０のそれぞれの光軸方向外側に設けられ、板バネ６０をヨーク３０の光軸方向両端面との間でそれぞれ挟持するとともに、少なくともホルダ１０に取り付けられるレンズ組立体１００に対応する部分にそれぞれ開口部８０ａ、８５ａを有する一対の支持枠をなすカバー８０およびベース８５と；下側板バネ６０Ｌとベース８５との間に、コイル２０に電力を供給するために設けられたシート状電極９０と；を備えている。

上記のようなアクチュエータでは、レンズ組立体１００は、複数のレンズ（図示せず）を有する。言い換えると、複数のレンズは、筒状部１１の一端に取り付けられている。しかしながら、複数のレンズ（レンズ組立体１００）を筒状部１１に取り付ける位置は、それに限定されない。

以下、各構成部材の詳細について説明する。なお、本明細書においては、上及び下の文言を適宜使用するが、各部材の説明において、図２に示す矢印の向きを上方向とし、この矢印の逆の向きを下方向とする。

ホルダ１０は、合成樹脂からなる成型品である。一端側（上端側）からレンズ組立体１００が取り付けられる円筒状の筒状部１１とその筒状部１１の他端側（下端側）の外周に一体に設けられた円形のフランジ部１２とを有する。図３に示すように、ホルダ１０の筒状部１１は中空になっている。筒状部１１の内周面には、レンズ組立体１００の外周に形成された雄ネジ部と螺合するための雌ネジ部が形成されている。また、フランジ部１２の上面（筒状部１１側の面）の周縁部には、コイル２０をホルダ１０に対して位置決めした状態で接着するための段部１２ａが設けられている（図３参照）。また、フランジ部１２の下面には、下側板バネ６０Ｌをホルダ１０に対して位置決めするためのリング状の凸部（段部）１５が略同心状に形成されている。この凸部１５には、光軸と平行な方向に延出する３本の細い突起１３が等間隔で該凸部１５と一体に形成されている。

コイル２０は、前述したように、ホルダ１０のフランジ部１２の上面の段部１２ａに、ホルダ１０の筒状部１１の周囲と間隔を置くようにして固定されている。コイル２０は、表面を被覆した銅線を使用する。また、コイル２０は、銅線の１０回巻の層と９回巻の層とを交互に積層する異数巻きによって形成される。コイル２０の断面は円形状をなす空芯コイルである。また、このコイル２０は、その巻き線の両端の引き出し部２１がフランジ部１２側に位置するように巻かれている。このような空芯コイルがホルダ１０のフランジ部１２の上面の段部１２ａに接着剤により固定されている。なお、コイル２０は、以上のような空芯コイルに限定されず、例えば筒状部１１に直接コイルを巻回したものであってもよい。

図４に示すように、ヨーク３０は、ホルダ１０の筒状部１１が挿通する挿通孔３５を有する円筒状の内筒部３１と、内筒部３１の外側に所定間隔をおいて設けられた円筒状の外筒部３２と、内筒部３１と外筒部３２のホルダ１０のフランジ部１２と反対側の端部が一体に連結する連結部３４とを有する。ヨーク３０の内筒部３１と外筒部３２との間にある所定間隔のスペースにコイル２０が収容される。

このヨーク３０は、例えば磁性材料である鉄の表面をニッケルメッキしたものからなる。ホルダ１０の筒状部１１を、光軸方向に移動可能な状態で内筒部３１の挿通孔３５に挿入する。そのため、内筒部３１の挿通孔３５の直径は、ホルダ１０の筒状部１１の外周面の直径より大きく、ホルダ１０のフランジ部１２の周縁部の直径よりは小さくなるように形成されている。

また、図２ないし図４に示すように、連結部３４を基準とした内筒部３１の光軸方向の高さは外筒部３２の光軸方向の高さより低くなるように形成されている。

また、円筒状のヨーク３０の外筒部３２の内周面の磁石取付面３３には、コイル２０と間隔を置いて対向するように複数（４片）の永久磁石４０が配置されている。なお、磁石取付面３３は、以上のようなヨーク３０の外筒部３２の内周面に設けられていることに限られず、内筒部３１の外周面に設けられてもよい。

これらの永久磁石４０は、それぞれ円形の磁石取付面３３の形状に沿うように略９０度の円弧状に湾曲した永久磁石から形成されている。永久磁石４０は、ネオジウム磁石からなる。例えば、磁石取付面３３に当接する側の曲面をＳ極、その曲面と略対向する曲面をＮ極となるように磁化されている。これらの円弧状に湾曲した永久磁石４０が円筒状のヨーク３０に取り付けられることによって、ヨーク３０の内筒部３１の外周面はＳ極となる。これにより、円弧状に湾曲した永久磁石４０から内筒部３１に向かう磁界が形成される。コイル２０に通電した際に、コイル２０を流れる電流により発生する磁界と永久磁石４０によって形成される磁界との相互作用によって、コイル２０には光軸方向の力が作用する。これにより、ホルダ１０（すなわち、レンズ組立体１００）を光軸方向に移動させることが可能になる。なお、永久磁石の個数は４片に限定されることなく、それ以外の複数個の永久磁石であってもよい。また、永久磁石は、１個の例えばＣ字状の永久磁石であってもよい。

ところで、以上のようなヨーク３０では、図５中に示す矢印のように、円筒状のヨーク３０の連結部３４と反対側の開放部において、隣接する永久磁石４０の間の下方に磁束が漏れてしまう。このような磁束の漏れを防ぐために、ヨーク３０に磁束漏れ防止手段を設け、ホルダ１０の駆動力を増加させることが望ましい。

この磁束漏れの防止手段として、永久磁石４０の下側端面、すなわち円筒状のヨーク３０の連結部３４と当接している面と反対側の面に当接した状態で永久磁石４０と連結する磁性部材５０が配置されている。

この磁性部材５０を設けることによって、図６に示すように、下方に漏れる磁束を減少させる。これにより、永久磁石４０から円筒状のヨーク３０の内筒部３１に向かう磁束が増加する。このアクチュエータ１では、図７に示すような円形リング状の磁性部材５０を永久磁石４０に吸着させて、さらに、磁性部材５０と永久磁石４０とを接着剤で固定している。図６に示すように、リング形状を有する磁性部材５０の幅は、各円弧状に湾曲した永久磁石４０の半径方向の厚さに等しくなっている。これにより、ヨーク３０に収容されるコイル２０の配置を妨げることがない。また、リング形状を有する磁性部材５０の底面は、磁性部材５０が永久磁石４０に取り付けられた状態で、ヨーク３０の外筒部３２の端面より上側に位置するようになっている。これにより、ヨーク３０の外筒部３２の端面に接着される下側板バネ６０Ｌの取り付けを妨げることがない。また、磁性部材５０の底面を、ヨーク３０の外筒部３２の端面と光軸方向に同じ位置になるようなサイズに構成し、当該磁性部材５０を永久磁石４０の下側端面に取り付けてもよく、そのようにすれば、磁性部材５０の底面を下側板バネ６０Ｌとの接着面として利用することが可能となる。

また、ヨーク３０の磁石取付面３３および連結部３４がなす角部の形状と、永久磁石４０の対応する角部の形状とが異なる場合がある。したがって、ヨーク３０の磁石取付面３３に、永久磁石４０の対応する面が面接触できない場合があり、磁気効率の低下を生じる。このような場合に、ヨーク３０の連結部３４と永久磁石４０の上面との間に別の磁性部材５０を挟み込むことにより、ヨーク３０の磁石取付面３３および連結部３４がなす角部の形状の影響をうけることなく、永久磁石４０をヨーク３０の磁石取付面３３に面接触させることができる。

このアクチュエータ１では、磁性部材５０は、冷間圧延鋼板を使用しているが、それに限られることなく、鉄、ニッケル、コバルトおよびそれらの合金などからなる磁性材料から形成してもよい。

なお、１個の例えばＣ字状の永久磁石を使用する場合も同様に、永久磁石４０の下側端面に当接した状態で磁性部材５０を配置する。これにより、Ｃ字型永久磁石の向かい合う円周方向の端面間において下方に漏れる磁束を減少させることができる。

図８に示すように、板バネ６０（上側板バネ６０Ｕ、下側板バネ６０Ｌ）は、金属の薄板からなる。上側板バネ６０Ｕおよび下側板バネ６０Ｌは、それぞれ内環部６１と、内環部６１と所定の間隔をおいて設けられた外環部６２と、内環部６１と外環部６２とを接続する複数の連結部６３とを有する。外環部６２が固定された状態で、内環部６１に荷重がかかった場合、連結部６３が弾性変形する。これにより、内環部６１が接着されるホルダ１０を径方向に位置決めした状態（すなわち、ホルダ１０の径方向への変位を制限した状態）で、上側板バネ６０Ｕおよび下側板バネ６０Ｌは、ホルダ１０を光軸方向に変位可能に支持する。

ホルダ１０の上面には、組立の際、上側板バネ６０Ｕをホルダ１０に対して位置決めするための段部１６が形成されている。この段部１６の横断面形状は、内環部６１の内周縁に対応した形状を有している（図２参照）。ホルダ１０の上面に上側板バネ６０Ｕの内環部６１が段部１６と嵌合した状態で載置され、さらにその上にストッパ７０が取り付けられる。これにより、内環部６１はホルダ１０の上面とストッパ７０の下面との間に挟持された状態でホルダ１０に接着される。また、外環部６２は、カバー８０の下面とヨーク３０の連結部３４の上面との間で挟持された状態でカバー８０およびヨーク３０に接着される。

前述したように、フランジ部１２の下面にも、組立の際、下側板バネ６０Ｌを位置決めするための段部１５が形成されている。段部１５の横断面形状は内環部６１の内周縁に対応した形状を有している。内環部６１がホルダ１０に対して位置決めされた状態で接着される。また外環部６２は、円筒状のヨーク３０の外筒部３２の端面とベース８５の上面との間で挟持された状態でベース８５およびヨーク３０に接着される。

図３に示すように、シート状電極９０は、コイル２０に電力を供給するために、下側板バネ６０Ｌとベース８５との間に設けられている。図９に示すように、シート状電極９０は、ポリイミドのシート材からなる。また、シート状電極９０は、略円形リング状に形成したリング状部９１と、リング状部９１から径方向外側に延出する延出部９２とを有する。

シート状電極９０の一面には、銅からなる端子部９３が延出部９２からリング状部９１にかけて２本設けられている。また、リング状部９１において、２本の端子部９３の先端間に、後述するダミーワイヤー２３をはんだ付けするためのダミー端子部９５が設けられている。

さらに、シート状電極９０の他面には、シート状電極９０を下側板バネ６０Ｌの外環部６２の下面に接着するための粘着層（図示せず）が、リング状部９１と、延出部９２のリング状部９１との接続部近傍と、延出部９２の先端部近傍とに設けられている。

さらに、延出部９２は後述するベース８５の挿通孔８８を通して、支持枠の外部に延出し、センサー基板（図示せず）に接続される。挿通孔８８に延出部９２を挿通するために、リング状部９１に対して延出部９２を略９０度折り曲げる必要がある。この折り曲げによって端子部９３が破損することを防ぐため、端子部９３の上にポリイミドからなるカバーフィルム９４が設けられている。

シート状電極９０のリング状部９１上に設けられた２本の端子部９３にコイル２０の２本の引き出し部２１の先端をそれぞれはんだ付けすることでコイル２０に電力を供給することができる。しかしながら、ホルダ１０が変位することによって引き起こされる引き出し部２１と他の部材との好ましくない接触およびはんだ付けされた先端付近に応力集中が生じる。そこで、図１０に示すようにコイル２０の巻き線の両側の引き出し部２１をそれぞれホルダ１０のフランジ部１２の下面の段部１５に設けられた３本の細い突起１３うち２本に巻き付ける。次いで、引き出し部２１の先端がシート状電極９０の端子部９３にはんだ付け部２２を介して接続される。

これらの突起１３は、それぞれ組立状態で後述するベース８５の底板部８６の上面に接触しない程度の高さを有する円筒形状を有する。

引き出し部２１は、それぞれコイル２０からフランジ部１２の縁部に設けられている凹部１４（図１２参照）を通して、フランジ部１２の下面側に延出される。次いで、引き出し部２１は、それぞれ凹部の近くの突起１３に巻き付けられる。

突起１３とはんだ付け部２２との間にある引き出し部２１は、ホルダ１０の変位しても、引き出し部２１に引張応力が生じないように、たるみを持たせた状態で取り付けられている。

さらに、上記のアクチュエータ１では、図１１に示すように、ホルダ１０の突起１３に引き出し部２１が巻き付けられる部分と、シート状電極９０の端子部９３に引き出し部２１の先端がはんだ付けされたはんだ付け部２２とを包み込むように応力緩和剤２４が設けられている。これにより、引き出し部２１の一部に応力が集中することを防ぐことができる。

さらに、図１２に示すように、突起１３は、フランジ部１２の下面にほぼ等間隔で３つ設けられている。３つの突起１３は、それぞれフランジ部１２の下面に接着される下側板バネ６０Ｌの内環部６１の内縁にある略半円状の凹部６６（図８参照）の位置に挿入される。

前述のように３つの突起１３のうち２つにコイル２０の引き出し部２１を巻き付けられている。残りの１つには、バランス保持手段を設けられている。

このバランス保持手段は、コイル２０の巻き線と同じワイヤーを用いたダミーワイヤー２３からなる。ダミーワイヤー２３の一端は突起１３に巻き付けられ、他端はシート状電極９０のダミー端子部９５にはんだ付けされる。これにより、ホルダ１０の重量のバランスを保つことができ、安定した姿勢でホルダ１０を光軸方向に変位させることができる。

ダミーワイヤー２３にも、突起１３に巻き付けられた部分とダミーワイヤー２３のはんだ付け部とを包み込むように応力緩和剤２４が設けられている。これにより、ダミーワイヤー２３の一部に応力が集中することを防ぐとともにホルダ１０の重量のバランスを保つことができる。

なお、このアクチュエータ１は、以上のようなシート状電極９０を使用することに限定されない。例えば、ホルダ１０の変位に伴って変位しない下側板バネ６０Ｌの外環部６２の下面（ホルダ１０と反対側の面）の一部に、絶縁材を介して、電源部と接続する端子部を形成し、その端子部にコイル２０の引き出し部２１の先端を接続するようにしてもよい。

図１３に示すように、ストッパ７０は、リング状に成形された合成樹脂からなり、上側板バネ６０Ｕの内環部６１をホルダ１０との間に挟持した状態で接着される。

３個の開口７１の縁部の一部は、上側板バネ６０Ｕの内環部６１の外縁にある略半円状の凹部６５（図８参照）の形状と一致するように位置決めされた状態で組み立てられる。したがって、上面側から開口７１および略半円状の凹部６５を通して、ホルダ１０の筒状部１１とヨーク３０の内筒部３１とのクリアランスを確認することができる。

図２に示すように、上側板バネ６０Ｕの外環部６２の一部は、ヨーク３０の連結部３４とカバー８０との間に挟持された状態で組み立てられる。カバー８０は、開口部８０ａを有する略長方形状の上板部８１とその上板部８１の角部に、上板部８１に対して直角かつ下向きにそれぞれ設けられている複数の柱部８２とを有する。

下側板バネ６０Ｌの外環部６２の一部は、ヨーク３０の外筒部３２の端面とベース８５との間に挟持された状態で組み立てられる。ベース８５は、開口部８５ａを有する略長方形状の底板部８６とその底板部８６の角部に、底板部８６に対して直角かつ上向きにそれぞれ設けられている複数の柱部８７とを有する。

それぞれ対応する位置にあるカバー８０の柱部８２とベース８５の柱部８７とは嵌合するようになっている。これにより、組立の際、カバー８０とベース８５を容易に位置決めした状態で接着することができる。

図１４に示すように、カバー８０の開口部８０ａの内縁には、３つの略三角形状の凸部２０１が設けられている。３つの略三角形状の凸部２０１は、それぞれストッパ７０の外縁に設けられた３つの略三角形状の凹部７２と隙間がある状態で嵌合するように配置されている。これにより、ストッパ７０と接着されているホルダ１０の円周方向の回転を制限することができる。したがって、組立の際、板バネ６０の連結部６３の塑性変形、部材間の接着面のはく離、コイル２０の引き出し部２１の破断などといった問題を引き起こすことなく、レンズ組立体１００をホルダ１０に容易に螺合することができる。

また、ストッパ７０の外縁の上方には、開口部８０ａから径方向内向きに突出した突出部２０２が設けられている。例えば、落下等の衝撃などによりホルダ１０に大きな力が加わった場合、この突出部２０２がストッパ７０に当接することによって、ホルダ１０の変位を制限する。これにより、ホルダ１０を支持している板バネ６０の連結部６３の塑性変形、部材間の接着面のはく離およびコイル２０の引き出し部２１の破断などを防ぐことができる。

図２に示すように、ベース８５の底板部８６には、組立の際に、シート状電極９０の延出部９２を挿通するための挿通孔８８が設けられている。

さらに、図２に示すように、３つの突起８９が開口部８５ａの周方向にほぼ等間隔であって、ベース８５の底板部８６と一体に設けられている（図３参照）。組立状態では、その先端は、例えば、ホルダ１０のフランジ部１２の下面に当接する。突起８９の高さは、ベース８５の底板部８６上面から下側板バネ６０Ｌまでの距離より長い。したがって、ホルダ１０は上方向に変位した状態となる。これにより、ホルダ１０を支持している各板バネ６０Ｕ、６０Ｌには下向きの弾性力が働き、ホルダ１０には常にバックテンションが働いている状態となっている。

また、図２に示すように、ベース８５の底板部８６には、開口部８５ａの周方向に円孔８６ａがほぼ等間隔に３つ設けられている。円孔８６ａを通して、シート状電極９０上のはんだ付け部２２の状態をベース８５の外側から検査することができる。

以下、以上のオートフォーカス用アクチュエータの組立手順について説明する。
[１] ホルダ１０のフランジ部１２の上面の段部１２ａにコイル２０を接着剤で固定する。
[２] 次に、ヨーク３０の外筒部３２の内周面の磁石取付面３３に４片の永久磁石４０を所定位置に位置決めした後、接着剤で固定する。その状態で、これらの永久磁石４０の下端面に磁性部材５０を吸着させて接着剤で固定する。
[３] 次に、コイル２０が固定されたホルダ１０と、以上の磁性部材５０が装着されたヨーク３０とを組み付ける。この際、ホルダ１０の筒状部１１は、ヨーク３０の内筒部３１の挿通孔３５に挿通される。また、コイル２０はヨーク３０の内筒部３１の外周面と永久磁石４０との間のスペースに収容されるようにホルダ１０およびヨーク３０を配置する。
[４] [３]の状態でホルダ１０の上下の段部１５および１６にそれぞれ上側板バネ６０Ｕ、下側板バネ６０Ｌの内環部６１を嵌合させて接着剤で固定する。
[５] [４]で接着された上側板バネ６０Ｕの上面に、筒状部１１の上面との間で上側板バネ６０Ｕの内環部６１を挟持した状態でストッパ７０を接着剤で固定する。
[６] [４]で接着された下側板バネ６０Ｌの外環部６２に、接着層を介してシート状電極９０のリング状部９１を接着する。
[７] コイル２０の引き出し部２１およびダミーワイヤー２３をホルダ１０の突起１３に巻き付ける。次いで、引き出し部２１およびダミーワイヤー２３の先端を[６]で接着されたシート状電極の端子部９３およびダミー端子部９５にはんだ付けする。さらに、突起１３に巻き付けた部分およびはんだ付け部２２には応力緩和剤２４を塗布する。
[８] 上側板バネ６０Ｕ、下側板バネ６０Ｌの外環部６２をヨーク３０との間で挟持するように、[７]までに組み立てられた部品にカバー８０およびベース８５を取り付ける。次いで、ヨーク３０とカバー８０との間に上側板バネ６０Ｕの外環部６２をヨーク３０とカバー８０に接着する。また、ヨーク３０の外筒部３２の下端面とベース８５との間に下側板バネ６０Ｌの外環部６２をヨーク３０の外筒部３２の下端面とベース８５に接着する。この時、シート状電極９０の延出部９２をベース８５の挿通孔８８を通して外部に延出させる。
[９] [８]までに組み立てられた部品の一部であるホルダ１０にレンズ組立体１００を螺合させる。

以下、上記オートフォーカス用アクチュエータ１の動作について説明する。
図３において、磁界の向きが永久磁石４０からヨーク３０の内筒部３１方向とする。ホルダ１０が初期位置にある状態で、上方からコイル２０を見たときに反時計回りに電流が流れると、コイル２０すなわちホルダ１０には上向きの電磁力が生じる。この電磁力とホルダ１０の変位に応じて変化する板バネ６０の弾性力とがつりあう状態となるまで、ホルダ１０は変位する。電磁力はコイル２０への電流の供給量によって制御されるので、電流の供給量を調節することによってホルダ１０すなわちレンズ組立体１００を任意の位置に変位させることができる。このオートフォーカス用アクチュエータ１では、コイル２０への電流の供給量から得られるレンズ組立体１００の位置情報と、オートフォーカス用アクチュエータ１の下方に位置する検出素子（図示せず）で検出される画像情報とを得ることができる。この位置情報および画像情報を所定のオートフォーカスアルゴリズムを備える演算部で高速演算することによって、レンズ組立体１００のオートフォーカス位置を特定する。その結果に基づいて、コイル２０への電流の供給を制御することによって、オートフォーカス用アクチュエータ１は、オートフォーカスを実現することができる。

以下、図１５ないし図１７に基づいて、本発明に係るオートフォーカス用アクチュエータの好適実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は、上記図１ないし図１４に記載されたオートフォーカス用アクチュエータ１のヨークおよび複数の永久磁石４０を改良したものであり、それ以外の構成については、前述したアクチュエータの構成が適用されることに留意されたい。そのため、必要に応じて、図１ないし図１４に記載されたオートフォーカス用アクチュエータ１の構成部材を援用して説明する。

前述した図１ないし図１４のオートフォーカス用アクチュエータ１では、ヨーク３０は、円筒状の形状を有している。これに伴い、永久磁石４０もヨーク３０の形状に対応した円弧状に湾曲した形状を有している。しかしながら、そのような永久磁石４０は、価格が高い上、これらの磁石をヨーク３０に対して位置決めするための特別な治具が必要となり、製造工程が複雑になるという問題がある。

そのような問題に鑑み、本件発明者は、直方体、すなわち平板状の永久磁石が使用可能で、かつそれらの永久磁石の位置決めおよび組み付けが容易なヨークを考案した。そのようなヨークの好適実施形態として、図１５に示すような外筒部３０２の断面が略正方形状のヨーク３００がある。

図１５に示すように、外筒部３０２の内周面には、４つの磁石取付面３０３が設けられている。このヨーク３００では、容易に製造することができる４つ略平板状の永久磁石４１をそれぞれ磁石取付面３０３に吸着した状態で取り付けることができる。

また、図１５に示すように、外筒部３０２の４つの角部には、いずれも内側に向かって窪んだ凹陥部３０４が形成されている。一つの磁石取付面３０３の両側にある隣り合う２つの凹陥部３０４の内表面同士の距離が、略平板状の永久磁石４１の幅とほぼ等しい。したがって、凹陥部３０４の内表面は、略平板状の永久磁石４１の側面に当接することによって、略平板状の永久磁石４１の位置決めを容易に行うことができる。

略平板状の永久磁石４１は、例えば、磁石取付面３０３に当接する背面をＳ極、その背面と対向する面をＮ極となるように磁化されている。これらの略平板状の永久磁石４１が略正方形状のヨーク３００に取り付けられる。これにより、内筒部３０１の外周面はＳ極となり、略平板の永久磁石４１から内筒部３０１に向かう磁界が形成される。

さらに、本実施形態では、略正方形状のヨーク３００の内筒部３０１も断面略正方形に形成されている。内筒部３０１および略平板状の永久磁石４１と所定間隔をおいて収容されるコイルも略正方形状に巻回されたものを使用する。これにより、コイルを流れる電流の向きと略正方形状のヨーク３００の内部に形成される磁界の向きとが略直角になることから、十分な駆動力を得ることができる。本実施形態では、コイルは以上のような略正方形状に巻回されたものに限定されない。例えば、ヨーク３００内の所定間隔のスペースに収容および変位する際に、コイルが他の部材と接触せず、光軸方向に駆動力が得られる他の断面形状を有するコイルを使用してもよい。

このような略正方形状のヨーク３００を使用する場合、図１７に示すように、４つの角部の外縁には、いずれも内側に向かって窪んだ凹陥部が形成されている略四角形リング状の磁性部材５１を使用する。凹陥部以外の部分の幅は、略平板状の永久磁石４１の厚さと等しくなっている。

また、平板状の永久磁石が使用可能で、かつそれらの永久磁石の位置決めおよび組み付けが容易なヨークの別の本実施形態として、図１６に示すように、外筒部３１２の断面が略六角形状のヨーク３１０がある。

この本実施形態では、図１６に示すように、ヨーク３１０の外筒部３１２には、６つの磁石取付面３１３が設けられている。このヨーク３１０では、容易に製造することができる略平板状の永久磁石４２をそれぞれ磁石取付面３１３に吸着した状態で取り付けることができる。

また、図１６に示すように、ヨーク３１０では、隣合う略平板状の永久磁石４２同士の一部が当接した状態となるように、磁石取付面３１３を設ける。これにより、磁石取付面３１３に取り付けられた６つの略平板状の永久磁石４２を容易に位置決めすることができる。

略平板状の永久磁石４２は、例えば、磁石取付面３１３に当接する背面をＳ極、その背面と対向する面をＮ極となるように磁化されている。これらの永久磁石４２が略六角形状のヨーク３１０に取り付けられる。これにより、内筒部３１１の外周面はＳ極となり、永久磁石４２から内筒部３１１に向かう磁界が形成される。

さらに、この本実施形態では、略六角形状のヨーク３１０の内筒部３１１は略断面円形に形成されている。したがって、内筒部３１１および略平板状の永久磁石４２と所定間隔をおいて収容されるコイルも略円形に巻回されたものを使用することができる。さらに、永久磁石４２が円形に近い略六角形状に取り付けられるため、略円形のコイルを使用しても、十分な駆動力を得ることができる。

このような略六角形状のヨーク３１０を使用する場合には、前述した磁性部材として六角形リング状の磁性部材を使用する。六角形リング状の磁性部材の幅は、それぞれの永久磁石４２の厚さと等しくなっている。

以上説明した本発明の好適実施形態にかかるオートフォーカス用アクチュエータによれば、略平板状の永久磁石を使用することができるので、永久磁石の加工工程を省くことができ、部品コストを下げることができる。また、ヨークに永久磁石を配置する際に、位置決め用の治具もしくは磁石支持体等を使用することなく、略平板状の永久磁石を容易に位置決めすることができる。

最後に、本発明は上述した好適実施形態に限定されることなく、以下のクレームの範囲で種々の改良や改変が可能であることは言うまでもない。

本発明者の提案に係るオートフォーカス用アクチュエータの外観の斜視図である。 図１に示すオートフォーカス用アクチュエータの分解斜視図である。 図１に示すオートフォーカス用アクチュエータの断面概略図である。 円筒状のヨークを示す斜視図である。 ヨークの断面図であって、永久磁石のみを取り付けた場合の磁界の様子を示す。 ヨークの断面図であって、永久磁石および磁性部材を取り付けた場合の磁界の様子を示す。 円形リング状の磁性部材を示す斜視図である。 板バネの平面図である。 シート状電極の平面図である。 オートフォーカス用アクチュエータの断面概略図の一部であって、コイルの引き出し部をシート状電極に接続した状態を示す。 図１０におけるＡの部分拡大図である。 ホルダのフランジ部と、コイルの引き出し部と、シート状電極の位置関係を示す平面図である。 ストッパの平面図である。 カバーの開口部とストッパの位置関係を示す平面図である。 本発明の好適実施形態に係る略正方形ヨークの斜視図であって、略平板状の永久磁石を取り付けた状態を示す。 本発明の別の好適実施形態に係る略六角形ヨークの斜視図であって、略平板状の永久磁石を取り付けた状態を示す。 略正方形リング状の磁性部材を示す斜視図である。

符号の説明

１ オートフォーカス用アクチュエータ
１０ ホルダ
１１ 筒状部
１２ フランジ部
１２ａ 段部
１３ 突起
１４ 凹部
１５ 凸部（段部）
１６ 段部
２０ コイル
２１ 引き出し部
２２ はんだ付け部
２３ ダミーワイヤー
２４ 応力緩和剤
３０ ヨーク
３１ 内筒部
３２ 外筒部
３３ 磁石取付面
３４ 連結部
３５ 挿通孔
４０〜４２ 永久磁石
５０、５１ 磁性部材
６０ 板バネ
６０Ｕ 上側板バネ
６０Ｌ 下側板バネ
６１ 内環部
６２ 外環部
６３ 連結部
６５ 凹部（外縁）
６６ 凹部（内縁）
７０ ストッパ
７１ 開口
７２ 凹部
８０ カバー
８０ａ 開口部
８１ 上板部
８２ 柱部
８５ ベース
８５ａ 開口部
８６ 底板部
８６ａ 円孔
８７ 柱部
８８ 挿通孔
８９ 突起
９０ シート状電極
９１ リング状部
９２ 延出部
９３ 端子部
９４ カバーフィルム
９５ ダミー端子部
１００ レンズ組立体
２０１ 凸部
２０２ 突出部
３００ ヨーク
３０１ 内筒部
３０２ 外筒部
３０３ 磁石取付面
３０４ 凹陥部
３１０ ヨーク
３１１ 内筒部
３１２ 外筒部
３１３ 磁石取付面

Claims (6)

1. 一端にレンズが取り付けられる筒状部を有するホルダと、
   前記ホルダの前記筒状部の周囲に位置するように固定されたコイルと、
   前記ホルダの前記筒状部の光軸方向両側に設けられ、前記ホルダを径方向に位置決めした状態で前記光軸方向に変位可能に支持する一対の板バネと、
   前記コイルと対向する複数の永久磁石を備え、前記コイルに通電することにより前記コイルに発生する磁界と前記永久磁石の磁界との相互作用により、前記ホルダに取り付けられるレンズを前記光軸方向に位置調節可能にするためのヨークと、を備え、
   前記ヨークは、前記ホルダの筒状部が挿通する内筒部と、該内筒部の外側に所定の間隔を置いて位置する外筒部とを有し、前記外筒部の内面または内筒部の外面は複数の平面状の磁石取付面をなしており、前記永久磁石が略平板状の永久磁石から形成され、前記磁石取付面に配置されていることを特徴とするオートフォーカス用アクチュエータ。
2. 前記ヨークの外筒部は、４つの内面を有する断面略正方形の筒状に形成され、該４つの内面のうち少なくとも２つの相対向して設けられている内面が前記磁石取付面をなし、該磁石取付面にそれぞれ前記略平板状の永久磁石が配置されている請求項１に記載のオートフォーカス用アクチュエータ。
3. 前記ヨークの外筒部の４つの内面がそれぞれ前記磁石取付面をなし、該磁石取付面に前記略平板状の永久磁石がそれぞれ配置されている請求項２に記載のオートフォーカス用アクチュエータ。
4. 前記ヨークの外筒部の４つの角部は、いずれも内側に向かって窪んでおり、前記磁石取付面のそれぞれの両側に、前記略平板状の永久磁石のサイズに合わせた位置決め面を形成している請求項２に記載のオートフォーカス用アクチュエータ。
5. 前記ヨークの内筒部は、断面略正方形に形成されているとともに、前記コイルも該内筒部の周囲に所定間隔を置いて設けられるように略正方形状に巻回された筒型コイルとした請求項１ないし４に記載のオートフォーカス用アクチュエータ。
6. 前記ヨークの外筒部は、断面略正六角形の筒状に形成され、６つの磁石取付面にそれぞれ略平板状の永久磁石が設けられている請求項１に記載のオートフォーカス用アクチュエータ。
   

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