JP2006138954A - レンズ駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 移動レンズ体の回転阻止機構やステッピングモータを用いなくても、移動レンズ体を光軸方向に駆動する際の光軸の移動を防止できるとともに、移動レンズ体の位置を容易に検出可能なレンズ駆動装置を提供すること。
【解決手段】 レンズ駆動装置1では、第1のコイル41および第2のコイル42に対して、励磁用直流信号を印加してコイルを励磁させ、マグネット3に光軸L方向の推進力を付与する。また、第1のコイル41には、励磁用直流電圧信号に位置検出用交流信号が重畳された第1の駆動信号を印加し、第2のコイル42には、励磁用直流信号からなる第2の駆動信号を印加するので、位置検出用交流信号によって第2のコイル42に励起される交流成分を検出すれば、移動レンズ体2の光軸L方向の位置を検出することができる。
【選択図】 図1
【解決手段】 レンズ駆動装置1では、第1のコイル41および第2のコイル42に対して、励磁用直流信号を印加してコイルを励磁させ、マグネット3に光軸L方向の推進力を付与する。また、第1のコイル41には、励磁用直流電圧信号に位置検出用交流信号が重畳された第1の駆動信号を印加し、第2のコイル42には、励磁用直流信号からなる第2の駆動信号を印加するので、位置検出用交流信号によって第2のコイル42に励起される交流成分を検出すれば、移動レンズ体2の光軸L方向の位置を検出することができる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、カメラなどに用いられるレンズ駆動装置に関するものである。
カメラ付き携帯電話などに搭載されるレンズ駆動装置として、モータの回転をギア機構およびカム機構を介して移動レンズ体に伝達し、レンズを光軸方向に駆動するタイプのものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2003−309756号公報
しかしながら、特許文献1に開示のレンズ駆動装置は、ギア機構やカム機構など、可動部分の構造が複雑であるため、小型化、軽量化、および安価化が困難である。また、機構部品を用いているため、ギアの噛み合い部分や機構部品同士の摺動部分で音が発生し、かつ、信頼性が低いという問題点もある。
また、従来のレンズ駆動装置は、移動レンズ体が光軸周りに回転しながら光軸方向の移動を行うため、移動レンズ体が光軸方向に移動する際、光軸が移動する。それ故、フォーカシング時に画像がその中心周りに移動するので、静止画像では大きな問題とならない場合でも、連続画像(動画)を撮像すると画像が揺れるという問題点がある。
そこで、移動レンズ体の回転を阻止する機構を設けて移動レンズ体を直動させることが考えられるが、このような機構を設けると、構成が複雑化してしまうとともに、フォーカシングの際、移動レンズ体が正確に直進しないという問題点がある。
また、移動レンズ体の駆動をステッピングモータによって行った場合、構造が複雑であるため、小型化およびコスト低減を図ることができないという問題点がある。また、ズームとオートフォーカス、あるいは絞りやシャッターの制御を行おうとすると、さらに大型化してしまい、実用性に支障がある。しかも、動作時に振動や音が発生するため、連続画像や動画を撮影する際、不要な音を録音してしまうことがある。さらにまた、移動レンズ体の位置はオープン制御であるので、送りステップ数と必ずしも一致しない。このため、移動レンズ体の位置を正確に検出できないので、動作毎に移動レンズ体を原点位置に戻す必要があるなど、無駄な動作を強いられるという問題点がある。
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、移動レンズ体の回転阻止機構やステッピングモータを用いなくても、移動レンズ体を光軸方向に駆動する際の光軸の移動を防止できるとともに、移動レンズ体の位置を容易に検出可能なレンズ駆動装置を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明では、レンズを備えた移動レンズ体と、前記レンズの光軸方向で離間する第1の位置と第2の位置との間で前記移動レンズ体を光軸に沿って磁気駆動する磁気駆動手段とを有するレンズ駆動装置であって、前記磁気駆動手段は、前記移動レンズ体側に形成されたマグネットと、前記光軸方向において隣接する位置で前記マグネットを外周側で囲むように巻回されて当該マグネットに前記光軸方向の推進力を付与する複数のコイルとを有し、前記複数のコイルには、励磁用直流信号に位置検出用交流信号が重畳された第1の駆動信号が印加される第1のコイルと、励磁用直流信号からなる第2の駆動信号が印加される第2のコイルとが含まれ、前記位置検出用交流信号によって前記第2のコイルに励起される交流成分を検出して前記移動レンズ体の光軸方向の位置を検出することを特徴とする。
本発明では、複数のコイルに励磁用直流信号を印加してコイルを励磁させ、マグネットに光軸方向の推進力を付与するため、ギア機構やカム機構などを用いる必要がない。また、移動レンズ体は直線駆動され、回転しないので、移動レンズ体に対して回転阻止機構を設けなくても、光軸の移動を防止できる。また、ステッピングモータを用いないので、小型化およびコスト低減を図ることができる。さらに、光軸方向に配列された複数のコイルのうち、第1のコイルには、励磁用直流信号に位置検出用交流信号が重畳された第1の駆動信号を印加し、第2のコイルには、励磁用直流信号からなる第2の駆動信号を印加するので、位置検出用交流信号によって第2のコイルに励起される交流成分を検出すれば、移動レンズ体の光軸方向の位置を検出することができる。それ故、動作毎に移動レンズ体を原点位置に戻す必要がないなど、移動レンズ体の動きを簡素化できる。
本発明において、前記複数のコイルには、例えば、前記第1のコイルおよび前記第2のコイルが各々、1つずつ含まれている。
本発明において、前記移動レンズ体が所定位置に到達した時点で前記励磁用直流信号を0Vあるいは低電圧に設定して前記移動レンズ体の制動を行い、かつ、前記位置検出用交流信号によって前記第2のコイルに励起される交流成分を検出して前記移動レンズ体の光軸方向の位置を監視することが好ましい。このように構成すると、移動レンズ体が外的な要因で位置がずれた場合でも、最小電力で移動レンズ体の位置を確実に補正することができる。
本発明において、前記マグネットは、例えば、内周面および外周面が各々、異なる極に着磁されている。
本発明において、前記駆動コイルの外周側には、軟磁性体からなる外ヨークが配置されていることが好ましい。このように構成すると、漏洩磁束を低減することができる。
本発明において、前記駆動コイルの外周側は金属製のケースで囲まれ、当該ケースは、接地されていることが好ましい。このように構成すると、ノイズの影響を防止することができる。ここで、前記ケースを軟磁性体で構成すれば、ケースを外ヨークとして利用することができる。
本発明において、前記コイルは、前記ケースの内周面に固着されていることが好ましい。
本発明において、前記マグネットは、前記移動レンズ体と一体成形されている構成を採用することができる。このように構成すると、移動レンズ体およびマグネットを備えた移動体の小型化を図ることができる。
本発明において、前記マグネットあるいは前記移動レンズ体の外周面と、前記マグネットあるいは前記移動レンズ体を外周側で囲むように配置された固定側部材の内周面との間には、ベアリングボールが配置されていることが好ましい。このように構成すると、摺動抵抗を低減できるので、駆動電力の低減を図ることができる。
この場合、前記ベアリングボールは、前記マグネットあるいは前記移動レンズ体の外周面、および前記固定側部材の内周面のうちの一方の周面に形成された凹部内に保持されていることが好ましい。このように構成すると、リテーナなどを用いる必要がないので、部品コストの低減および軽量化を図ることができる。
本発明に係るレンズ駆動装置は、複数のコイルに励磁用直流信号を印加してコイルを励磁させ、マグネットに光軸方向の推進力を付与するため、ギア機構やカム機構などを用いる必要がない。また、移動レンズ体は直線駆動され、回転しないので、移動レンズ体に対して回転阻止機構を設けなくても、光軸の移動を防止できる。また、ステッピングモータを用いないので、小型化およびコスト低減を図ることができる。さらに、光軸方向に配列された複数のコイルのうち、第1のコイルには、励磁用直流信号からなる第1の駆動信号を印加し、第2のコイルには、励磁用直流信号に位置検出用交流信号が重畳された第2の駆動信号を印加するので、位置検出用交流信号によって第1のコイルに発生する交流成分を検出すれば、移動レンズ体の光軸方向の位置を検出することができる。それ故、動作毎に移動レンズ体を原点位置に戻す必要がないなど、移動レンズ体の動きを簡素化できる。
以下に、図面を参照して、本発明を適用したレンズ駆動装置を説明する。
[実施の形態1]
(全体構成)
図1は、本形態のレンズ駆動装置の断面図であり、図1に向かって下側は光軸方向における被写体側(左端側/第1の位置側)にレンズが位置している状態の断面図であり、図1に向かって上側は光軸方向におけるCCD(撮像素子)側(右端側/第2の位置側)にレンズが位置している状態の断面図である。図2(a)、(b)は、本形態のレンズ駆動装置において移動レンズ体を駆動するために第1のコイルおよび第2のコイルに印加される励磁用直流電圧信号とレンズ位置との関係を示す説明図、図2(c)、(d)は、第1のコイルに印加される第1の駆動信号の説明図、および第1のコイルに第1の駆動信号を印加したときに第2のコイルに交流信号が励起される様子を示す説明図、図2(e)、(f)は、第1のコイルに印加される第1の駆動信号に重畳された位置検出用交流電圧信号の説明図、および第2のコイルに励起された交流信号の説明図である。
(全体構成)
図1は、本形態のレンズ駆動装置の断面図であり、図1に向かって下側は光軸方向における被写体側(左端側/第1の位置側)にレンズが位置している状態の断面図であり、図1に向かって上側は光軸方向におけるCCD(撮像素子)側(右端側/第2の位置側)にレンズが位置している状態の断面図である。図2(a)、(b)は、本形態のレンズ駆動装置において移動レンズ体を駆動するために第1のコイルおよび第2のコイルに印加される励磁用直流電圧信号とレンズ位置との関係を示す説明図、図2(c)、(d)は、第1のコイルに印加される第1の駆動信号の説明図、および第1のコイルに第1の駆動信号を印加したときに第2のコイルに交流信号が励起される様子を示す説明図、図2(e)、(f)は、第1のコイルに印加される第1の駆動信号に重畳された位置検出用交流電圧信号の説明図、および第2のコイルに励起された交流信号の説明図である。
図1において、本形態のレンズ駆動装置1は、レンズ系として、光軸Lに沿って3枚のレンズ21、22、23を有しており、これらのレンズ21、22、23は、樹脂製の円筒状の鏡筒20に保持されて移動レンズ体2を構成している。
鏡筒20の外周側には円筒状のマグネット3が接着固定されている。マグネット3は、内周面および外周面が各々、異なる極に着磁されており、本形態では、マグネット3の内周面はN極に着磁され、外周面がS極に着磁されている。
移動レンズ体2の外周側において、マグネット2を外周側で囲むように樹脂製の円筒状のコイルボビン40が移動レンズ体2およびマグネット3に同軸状に配置されている。コイルボビン40には、光軸L方向において隣接する2箇所にコイル巻回用の凹部が形成され、これらの凹部には第1のコイル41および第2のコイル42が各々、巻回されている。このようにして、第1のコイル41および第2のコイル42は、光軸Lの方向において隣接する2箇所でマグネット3の外周側を囲むように巻回された状態にある。なお、コイル41、42が巻回されたコイルボビン40は、レンズ駆動装置1において固定側部材を構成している。
このように構成したレンズ駆動装置1において、マグネット3では、外周側から内周側に向かう磁界が発生しているので、図1の上側に示すように、第1のコイル41および第2のコイル42に対して、電流が図面に向かって向こう側から手前側に向かうような励磁用直流電流を印加すると、マグネット3の磁界の方向とコイル41、42からの磁力線の向きとは、被写体側1a(左端側/第1の位置側)では同一方向であるのに対して、CCD側1b(右端側/第2の位置側)では反対方向である。その結果、マグネット3に対しては、CCD側1bに向かう推進力が加わり、移動レンズ体2は、CCD側1bに向かって直線的に移動する。
これに対して、図1の下側に示すように、図1の上側とは反対の方向に向かうような励磁用直流電流を印加すると、マグネット3の磁界の方向とコイル41、42からの磁力線の向きとは、CCD側1b(右端側/第2の位置側)では同一方向であるのに対して、被写体側1a(左端側/第1の位置側)では反対方向である。その結果、マグネット3に対しては、被写体側1aに向かう推進力が加わり、移動レンズ体2は、被写体側1aに向かって直線的に移動する。
従って、図2(a)、(b)に示すように、第1のコイル41および第2のコイル42に通電する励磁用直流電圧信号のレベルを各々変化させると、移動レンズ体2(レンズ21、22、23)を被写体側1a(左端側/第1の位置側)とCCD側1b(右端側/第2の位置側)との間で往復移動させることができ、かつ、移動レンズ体2(レンズ21、22、23)の位置を被写体側1aとCCD側1bとの間で制御することができる。
(移動レンズ体2の位置検出)
本形態では、第1のコイル41に対しては、図2(a)に示すような励磁用直流電圧信号に対して、図2(e)に示すような正弦波形の位置検出用交流電圧信号が重畳された第1の駆動信号(図2(c)参照)を印加し、第2のコイル42には、図2(b)に示すような励磁用直流電圧信号からなる第2の駆動信号を印加する。その結果、第2のコイル42には、図2(b)に示すように、第1の駆動信号の位置検出用交流電圧信号によって、交流信号が励起される。ここで、第2のコイル42のインダクタンスは、マグネット3の光軸L方向における位置、すなわち、移動レンズ体2の光軸L方向における位置によって変化するので、これらの位置によって、第2のコイル42に励起される交流信号の電圧レベルは、図2(d)、(e)に示すように変化する。例えば、マグネット3が被写体側1a(左端側/第1の位置側)に位置する場合には、第2のコイル42に励起される交流信号の電圧レベルは高いが、マグネット3がCCD側1b(右端側/第2の位置側)に移動するに伴って、第2のコイル42に励起される交流信号の電圧レベルは低下していく。それ故、フィルタ回路などを用いて第2のコイル42の出力信号から第2のコイル42に励起された交流成分の電圧レベルを計測すれば、マグネット3の光軸L方向における位置、すなわち、移動レンズ体2の光軸L方向における位置を検出することができる。
本形態では、第1のコイル41に対しては、図2(a)に示すような励磁用直流電圧信号に対して、図2(e)に示すような正弦波形の位置検出用交流電圧信号が重畳された第1の駆動信号(図2(c)参照)を印加し、第2のコイル42には、図2(b)に示すような励磁用直流電圧信号からなる第2の駆動信号を印加する。その結果、第2のコイル42には、図2(b)に示すように、第1の駆動信号の位置検出用交流電圧信号によって、交流信号が励起される。ここで、第2のコイル42のインダクタンスは、マグネット3の光軸L方向における位置、すなわち、移動レンズ体2の光軸L方向における位置によって変化するので、これらの位置によって、第2のコイル42に励起される交流信号の電圧レベルは、図2(d)、(e)に示すように変化する。例えば、マグネット3が被写体側1a(左端側/第1の位置側)に位置する場合には、第2のコイル42に励起される交流信号の電圧レベルは高いが、マグネット3がCCD側1b(右端側/第2の位置側)に移動するに伴って、第2のコイル42に励起される交流信号の電圧レベルは低下していく。それ故、フィルタ回路などを用いて第2のコイル42の出力信号から第2のコイル42に励起された交流成分の電圧レベルを計測すれば、マグネット3の光軸L方向における位置、すなわち、移動レンズ体2の光軸L方向における位置を検出することができる。
(動作例)
このように構成したレンズ駆動装置1では、図2(a)〜(e)を参照して説明した信号をコイル41、42に印加して、移動レンズ体2(レンズ21、22、23)を被写体側1a(左端側/第1の位置側)とCCD側1b(右端側/第2の位置側)との間で移動させてフォーカシング制御を行うとともに、その位置検出を行う。そして、移動レンズ体2を所定位置で停止した時点で、コイル41、42に印加する励磁用直流電圧成分を0Vに設定して制動を行う。または、コイル41、42に印加する励磁用直流電圧成分励磁電圧を低い電圧に設定し、低レベルで励磁を行う。ここで、外的な要因で移動レンズ体2が所定位置から移動したことが検出された場合、所定の励磁用直流電圧をコイル41、42に印加して移動レンズ体2を所定位置に戻す。
このように構成したレンズ駆動装置1では、図2(a)〜(e)を参照して説明した信号をコイル41、42に印加して、移動レンズ体2(レンズ21、22、23)を被写体側1a(左端側/第1の位置側)とCCD側1b(右端側/第2の位置側)との間で移動させてフォーカシング制御を行うとともに、その位置検出を行う。そして、移動レンズ体2を所定位置で停止した時点で、コイル41、42に印加する励磁用直流電圧成分を0Vに設定して制動を行う。または、コイル41、42に印加する励磁用直流電圧成分励磁電圧を低い電圧に設定し、低レベルで励磁を行う。ここで、外的な要因で移動レンズ体2が所定位置から移動したことが検出された場合、所定の励磁用直流電圧をコイル41、42に印加して移動レンズ体2を所定位置に戻す。
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態のレンズ駆動装置1では、第1のコイル41および第2のコイル42に対して、図2(a)〜(d)に示す励磁用直流信号を印加してコイルを励磁させ、マグネット3に光軸L方向の推進力を付与するため、ギア機構やカム機構などを用いる必要がない。また、移動レンズ体2は直線駆動され、回転しないので、移動レンズ体2に対して回転阻止機構を設けなくても、光軸Lの移動を防止できる。また、ステッピングモータを用いないので、小型化およびコスト低減を図ることができる。
以上説明したように、本形態のレンズ駆動装置1では、第1のコイル41および第2のコイル42に対して、図2(a)〜(d)に示す励磁用直流信号を印加してコイルを励磁させ、マグネット3に光軸L方向の推進力を付与するため、ギア機構やカム機構などを用いる必要がない。また、移動レンズ体2は直線駆動され、回転しないので、移動レンズ体2に対して回転阻止機構を設けなくても、光軸Lの移動を防止できる。また、ステッピングモータを用いないので、小型化およびコスト低減を図ることができる。
さらに、光軸L方向に配列された複数のコイル41、42のうち、第1のコイル41には、図2(c)に示すように、励磁用直流電圧信号に位置検出用交流信号が重畳された第1の駆動信号を印加し、第2のコイル42には、図2(b)に示すように、励磁用直流信号からなる第2の駆動信号を印加するので、位置検出用交流信号によって第2のコイル42に励起される交流成分を検出すれば、移動レンズ体2の光軸L方向の位置を検出することができる。それ故、動作毎に移動レンズ体2を原点位置に戻す必要がないなど、移動レンズ体2の動きを簡素化できる。
また、移動レンズ体2の位置を検出できるので、移動レンズ体2が所定位置からずれた場合でも、所定の励磁用直流電圧をコイル41、42に印加するだけで移動レンズ体2を所定位置に戻すことができるので、最小電力で移動レンズ体2を所定位置に正確に停止、保持することができる。
さらに、コイル41、42を予め、コイルボビン40に巻回したものを用いたので、巻回作業や組み立て作業の効率が高い。
[実施の形態2]
図3は、本形態のレンズ駆動装置の断面図であり、図3に向かって下側は光軸L方向における被写体側(左端側/第1の位置側)にレンズが位置している状態の断面図であり、図3に向かって上側は光軸L方向におけるCCD側(右端側/第2の位置側)にレンズが位置している状態の断面図である。なお、本形態のレンズ駆動装置1は、基本的な構成が実施の形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付して説明する。
図3は、本形態のレンズ駆動装置の断面図であり、図3に向かって下側は光軸L方向における被写体側(左端側/第1の位置側)にレンズが位置している状態の断面図であり、図3に向かって上側は光軸L方向におけるCCD側(右端側/第2の位置側)にレンズが位置している状態の断面図である。なお、本形態のレンズ駆動装置1は、基本的な構成が実施の形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付して説明する。
図3において、本形態のレンズ駆動装置1も、実施の形態1と同様、光軸Lに沿って3枚のレンズ21、22、23を有しており、これらのレンズ21、22、23は円筒状の鏡筒20に保持されて移動レンズ体2を構成している。また、鏡筒20の外周側には円筒形のマグネット3が接着固定されている。マグネット3は、内周面および外周面が各々、異なる極に着磁されている。また、鏡筒20の外周側において、マグネット3の光軸L方向における両側には、ガイド部材としての樹脂製の円筒状のスリーブ61、62(固定側部材)が配置されており、スリーブ61、62の内周面と移動レンズ体2の外周面とが摺動面になっている。
スリーブ61、62の外周側には、光軸L方向において隣接する2箇所に第1のコイル41および第2のコイル42が配置され、各コイル41、42の光軸方向の両側には、難磁性材からなる断面L字形状のボス71、72、73、74が内ヨークを兼ねて配置されている。また、第1のコイル41および第2のコイル42の外周側は、円筒状のケース81、82によって囲まれており、ケース81、82の内周面に対して第1のコイル41および第2のコイル42が接着固定されている。ここで、ケース81、82は、軟磁性体から構成されて外ヨークを兼ねており、漏洩磁束を低減している。また、ケース81、82は、接地されており、レンズ駆動装置1から外部へのノイズの影響、および外部からレンズ駆動装置1の内部へのノイズの影響を防止している。
このように構成したレンズ駆動装置1でも、実施の形態1と同様、第1のコイル41および第2のコイル42に通電する励磁用直流電圧信号のレベルを各々変えると、移動レンズ体2(レンズ21、22、23)を被写体側1a(左端側/第1の位置側)とCCD側1b(右端側/第2の位置側)との間で往復移動させることができ、かつ、移動レンズ体2(レンズ21、22、23)の位置を被写体側1aとCCD側1bとの間で制御することができる。また、第1のコイル41には、励磁用直流電圧信号に位置検出用交流信号が重畳された第1の駆動信号を印加し、第2のコイル42には、励磁用直流信号からなる第2の駆動信号を印加するので、位置検出用交流信号によって第2のコイル42に励起される交流成分を検出することにより、移動レンズ体2の光軸L方向の位置を検出することができる。それ故、動作毎に移動レンズ体2を原点位置に戻す必要がないなど、移動レンズ体2の動きを簡素化できる。
また、本形態では、内ヨークを兼ねたボス71、72、73、74と、外ヨークを兼ねたケース81、82とが用いられているので、漏洩磁束を低減できるという効果を奏する。
(他の実施の形態)
図4に示すように、レンズ移動体2の外周面とスリーブ61、62などの固定側部材の内周面との間にベアリングボール91を配置して摺動抵抗を低減し、駆動電力の低減を図ることが好ましい。この場合、レンズ移動体2の外周面、あるいは、図4に示すように、スリーブ61、62の内周面に複数の凹部92を形成しておき、この凹部92の各々にベアリングボール91を1個ずつ配置することが好ましい。このように構成すると、リテーナなどを用いる必要がないので、部品コストの低減および軽量化を図ることができる。
図4に示すように、レンズ移動体2の外周面とスリーブ61、62などの固定側部材の内周面との間にベアリングボール91を配置して摺動抵抗を低減し、駆動電力の低減を図ることが好ましい。この場合、レンズ移動体2の外周面、あるいは、図4に示すように、スリーブ61、62の内周面に複数の凹部92を形成しておき、この凹部92の各々にベアリングボール91を1個ずつ配置することが好ましい。このように構成すると、リテーナなどを用いる必要がないので、部品コストの低減および軽量化を図ることができる。
なお、マグネット3とボス72、73(内ヨーク/固定側部材)の内周面との間にベアリングボールを配置して摺動抵抗を低減してもよい。この場合も、マグネット3の外周面、あるいは、ボス72、73の内周面に複数の凹部を形成しておき、この凹部の各々にベアリングボールを1個ずつ配置してもよい。
上記形態では、第1のコイル41を被写体側1a(左端側/第1の位置側)に配置し、第2のコイル42をCCD側1b(右端側/第2の位置側)に配置したが、第2のコイル42を被写体側1a(左端側/第1の位置側)に配置し、第1のコイル41をCCD側1b(右端側/第2の位置側)に配置してもよい。
また、上記形態では、第1のコイル41および第2のコイル42を各々、1つずつ用いたが、光軸L方向に第2のコイル42、第1のコイル41、第2のコイル42をこの順に配置するなど、3以上のコイルを用いて、駆動力の向上を図ってもよい。また、マグネット3についても複数、用いて駆動力の向上を図ってもよい。なお、マグネット3を光軸Lに沿って複数配置する場合には、同極同士を合わせて、磁力線が円周方向に走るようにすることが好ましい。
上記形態では、マグネット3を移動レンズ体2の鏡筒20の外周面に接着固定した構成を採用したが、移動レンズ体2の鏡筒20を樹脂成形により形成する際、マグネット3と鏡筒20とを一体成形してもよい。このように構成すると、移動レンズ体2およびマグネット3を備えた移動体の小型化を図ることができる。
上記形態では、位置検出用交流信号として正弦波形の信号を用いたが、第2のコイル42に交流成分を励起可能であれば、他の波形の交流信号であってもよい。
また、ケース81、82をマグネットで構成することにより、コイル41、42に鎖交する磁力線を増大させてもよい。なお、駆動力が十分、得られている場合、ケース81、82については非磁性体を用いて部品コストを低減してもよい。
さらに、上記形態によれば、駆動機構が小型であるため、複数の駆動機構を搭載して、ズーム機能の他、焦点調整機能を付加してもよい。また、本形態の駆動機構を利用して、絞りやシャッタを駆動してもよい。
1 レンズ駆動装置
1a 被写体側(第1の位置側)
1b CCD側(第2の位置側)
2 移動レンズ体
3 マグネット
20 鏡筒
21、22、23 レンズ
41 第1のコイル
42 第2のコイル
L 光軸
1a 被写体側(第1の位置側)
1b CCD側(第2の位置側)
2 移動レンズ体
3 マグネット
20 鏡筒
21、22、23 レンズ
41 第1のコイル
42 第2のコイル
L 光軸
Claims (11)
- レンズを備えた移動レンズ体と、前記レンズの光軸方向で離間する第1の位置と第2の位置との間で前記移動レンズ体を光軸に沿って駆動する磁気駆動手段とを有するレンズ駆動装置において、
前記磁気駆動手段は、前記移動レンズ体側に形成されたマグネットと、前記光軸方向において隣接する位置で前記マグネットを外周側で囲むように巻回されて当該マグネットに前記光軸方向の推進力を付与する複数のコイルとを有し、
前記複数のコイルには、励磁用直流信号に位置検出用交流信号が重畳された第1の駆動信号が印加される第1のコイルと、励磁用直流信号からなる第2の駆動信号が印加される第2のコイルとが含まれ、
前記位置検出用交流信号によって前記第2のコイルに励起される交流成分を検出して前記移動レンズ体の光軸方向の位置を検出することを特徴とするレンズ駆動装置。 - 請求項1において、前記複数のコイルには、前記第1のコイルおよび前記第2のコイルが各々、1つずつ含まれていることを特徴とするレンズ駆動装置。
- 請求項1または2において、前記移動レンズ体が所定位置に到達した時点で前記励磁用直流信号を0Vあるいは低電圧に設定して前記移動レンズ体の制動を行い、かつ、前記位置検出用交流信号によって前記第2のコイルに励起される交流成分を検出して前記移動レンズ体の光軸方向の位置を監視することを特徴とするレンズ駆動装置。
- 請求項1ないし3のいずれかにおいて、前記マグネットは、内周面および外周面が各々、異なる極に着磁されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
- 請求項1ないし4のいずれかにおいて、前記駆動コイルの外周側には、軟磁性体からなる外ヨークが配置されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
- 請求項1ないし4のいずれかにおいて、前記駆動コイルの外周側は、金属製のケースで囲まれ、
当該ケースは、接地されていることを特徴とするレンズ駆動装置。 - 請求項6において、前記ケースは、軟磁性体からなることを特徴とするレンズ駆動装置。
- 請求項6または7において、前記コイルは、前記ケースの内周面に固着されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
- 請求項1ないし8のいずれかにおいて、前記マグネットは、前記移動レンズ体と一体成形されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
- 請求項1ないし9のいずれかにおいて、前記マグネットあるいは前記移動レンズ体の外周面と、前記マグネットあるいは前記移動レンズ体を外周側で囲むように配置された固定側部材の内周面との間には、ベアリングボールが配置されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
- 請求項10において、前記ベアリングボールは、前記マグネットあるいは前記移動レンズ体の外周面、および前記固定側部材の内周面のうちの一方の周面に形成された凹部内に保持されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
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