JP2006162876A - 駆動装置およびそれを用いたレンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 動作にかかる摩擦負荷を十分に軽減しつつ、小型化を実現する駆動装置、およびその駆動装置を用いたレンズ駆動装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 レンズ駆動装置９は、レンズ枠３と、レンズ枠３に設けられたスリーブ部３ａと、案内棒７ａと、レンズ枠３および案内棒７ａの両方の外周側に設けられたヨーク４と、ヨーク４に取り付けられた永久磁石６と、永久磁石６の内周に配置されたコイル５と、から主に構成されている。レンズ枠３は、コイル５に通電することにより永久磁石６との間に発生する電磁力を用いて駆動される。ヨーク４には、電磁力の発生中心とヨーク４および永久磁石６の重心とを案内棒７ａに近づけるためのヨーク切り欠き部４ａが設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、移動部材を直線方向に駆動することが可能な駆動装置、およびそれを用いてレンズを光軸方向に駆動することが可能なレンズ駆動装置に関するものである。

近年、ディジタルスチルカメラやディジタルビデオムービーに代表されるディジタル撮像装置のコンパクト化やモバイル化に伴い、レンズと、それを駆動するアクチュエータの小型化が進んでいる。このような背景の中、レンズを保持するレンズ枠の外周部に永久磁石、ヨークおよびコイルを配設してボイスコイルモータを形成し、このボイスコイルモータでレンズ枠を光軸方向に駆動するレンズ駆動装置が存在する。

従来のボイスコイルモータなどを用いたレンズ駆動装置においては、ボイスコイル中心軸と光軸を略一致させることにより、小型なレンズ駆動装置を実現しているものが多い。このような装置において、レンズ枠を光軸方向にガイドする案内棒とボイスコイル中心軸とが離れていると、レンズ枠と案内棒との間にコジが生じ易くなり、レンズ枠が傾き光学性能劣化を招く。またこのような構造では、レンズ枠と案内棒との摩擦負荷の増大を招き、レンズ枠の動きが鈍くなる等の問題点がある。

そこでボイスコイル中心軸と案内棒とを近接させることにより、これらの問題を軽減しようとする技術が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
図１５と図１６とを用いて、特許文献１に示された従来のレンズ駆動装置について説明する。図１５は、従来のレンズ駆動装置の第１事例の正面図であり、図１６は、図１５のＨ−Ｈ線に沿う縦断面図である。

１４は、レンズを備えたレンズ枠、１３ａ，１３ｂは、光軸と平行に設けられた案内棒、１４ａは、レンズ枠１４に設けられたスリーブ部である。１５は、光軸に対してラジアル方向に着磁された永久磁石であり、１６は、コイルである。
コイル１６は、永久磁石１５の外周部から一定の間隔をおいて、円周方向に巻かれている。このため、コイル１６に通電すると、永久磁石１５には光軸に沿った方向の力が加わることになる。この永久磁石１５とレンズ枠１４とは一体化されている。このため、コイル１６に通電すると、結局、永久磁石１５の着磁方向と電流の流れる方向によって決まる方向に力が発生し、レンズ枠１４は、光軸方向に移動することになる。

図１５から明らかなように、コイル１６の中心０は、レンズ枠１４のスリーブ部１４ａに近づくように偏心されている。これにより、コイル１６の推力中心は、スリーブ部１４ａに近くなるように配置されている。
このように、レンズ枠外周にコイル１６を偏心して配置することにより、レンズ枠１４の傾きを抑え、光学性能劣化を軽減するレンズ駆動装置を構成している。

次に、図１７と図１８とを用いて、特許文献２に示された従来のレンズ駆動装置について説明する。図１７は、従来のレンズ駆動装置の第２事例の正面図であり、図１８は、図１７のＩ−Ｉ線に沿う縦断面図である。
１７ａおよび１７ｂは、光軸と平行に設けられた案内棒、１８および１８ａは、磁性体、１９ａは、ＣＣＤホルダ、１９ｂ，１９ｃは、案内棒１７ａおよび１７ｂと嵌合するよう設けられたスリーブ部、２０〜２３は、磁性体１８に取付けられ光軸方向に対してラジアル着磁された永久磁石である。また、点Ｏは、光軸である。

案内棒１７ａ，１７ｂおよびスリーブ部１９ｂ，１９ｃは、永久磁石２０〜２３の配設位置の隙間に位置し、磁性体１８の光軸Ｏと交わる略対角線Ｌｃ上の右下位置と左上位置にある。したがって、案内棒１７ａ，１７ｂを結ぶ中心線と磁性体内周の対角線Ｌｃとは略一致することになる。

また、図１７において、永久磁石２１および２３は、光軸Ｏに対して右寄りに、永久磁石２０および２２は、光軸Ｏに対して下方寄りにそれぞれ取付けられ、かつ永久磁石２０〜２３は、対角線Ｌｃに対して線対称に配設されている。以上のように構成することにより、ＣＣＤホルダ１９ａに作用する駆動力の中心Ｐｌは略対角線Ｌｃ上であって、かつ光軸Ｏからスリーブ部１９ｃ側に偏心して位置することになる。このように、駆動力の中心Ｐｌをスリーブ部１９ｃに近接する方向に偏心することにより、ＣＣＤホルダ１９ａの傾きを抑え、光学性能劣化を軽減するレンズ駆動装置を構成している。
特開平５−１９６８５０号公報 特開２００３−５０３４３号公報

しかしながら、前記従来のレンズ駆動装置の第１の事例においては、光軸０に対してボイスコイルの中心軸を偏心させているため、ボイスコイルモータとレンズ枠との間に偏心に応じた隙間が生じることになり、レンズ駆動装置として小型化を実現することは難しい。

また、前記従来のレンズ駆動装置の第２の事例においては、永久磁石２０〜２３の隙間に案内棒１７ａ，１７ｂおよびスリーブ部１９ｂ，１９ｃを配設している。このため、永久磁石２０および２２を下方に、また永久磁石２１および２３を右寄りに配設するには限界がある。すなわち、駆動力の中心Ｐｌは、ある程度までしかスリーブ部１９ｃに近接させることができない。言い換えれば、この構造では、永久磁石２０と永久磁石２３との間に案内棒１７ｂおよびスリーブ部１９ｃを配置するための隙間を設ける必要があり、この隙間の影響により駆動力中心Ｐｌが案内棒１７ｂから遠ざかる方向に偏心してしまう。このため、案内棒とスリーブ部との摩擦負荷を十分に軽減することは難しい。

本発明は、前記のような従来の問題を解決するものであり、動作にかかる摩擦負荷を十分に軽減しつつ、小型化を実現する駆動装置、およびその駆動装置を用いたレンズ駆動装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の駆動装置は、移動部材と、スリーブ部と、案内手段と、磁性体と、永久磁石と、コイルとを備えている。スリーブ部は、移動部材に少なくとも１箇所以上設けられている。案内手段は、スリーブ部に嵌合し、移動部材を移動方向にガイドし、少なくとも１箇所以上設けられている。磁性体は、移動部材および案内手段の両方の外周側に設けられている。永久磁石は、磁性体に取付けられている。コイルは、永久磁石の内周側または外周側に対向配置されている。移動部材は、コイルに通電することにより永久磁石との間に発生する電磁力を用いて駆動される。磁性体および永久磁石のいずれか一方または両方には、電磁力の発生中心と磁性体および永久磁石の重心とのいずれか一方または両方を案内手段のうちの１つに近づけるための切り欠き部が設けられている。

ここで、案内手段とは、移動部材との相対位置を変更可能な部材であり、例えば、駆動装置において固定された部材などである。より具体的には、案内手段とは、例えば、スリーブ部に嵌合する案内棒や案内溝であってよい。また、切り欠き部は、１箇所または複数箇所に設けられるものであってよい。

切り欠き部を設けることにより、電磁力の発生中心は、切り欠き部から離れる方向に偏心する。また、永久磁石および磁性体が移動部材と一体的に移動する場合には、切り欠き部を設けることにより、移動部材、永久磁石および磁性体からなる可動部の重心は、切り欠き部から離れる方向に偏心する。これらの原理に基づいて、位置調整された切り欠き部を設けることで、電磁力の発生中心や可動部の重心を案内手段のうちの１つに近づけている。

さらに、磁性体は、移動部材および案内手段の外周側に設けられている。このため、電磁力の発生中心を案内手段に対して十分に近づけることが可能となる。これにより、駆動装置の動作にかかる摩擦負荷を十分に軽減することが可能となる。
また、切り欠き部を設けることにより、駆動力の中心を偏心させることができるため、移動部材の中心と駆動力の中心とをずらすための隙間を設ける必要がない。

本発明の駆動装置により、動作にかかる摩擦負荷を十分に軽減しつつ、小型化を実現することが可能となる。
請求項２に記載の駆動装置は、移動部材と、スリーブ部と、案内手段と、磁性体と、永久磁石と、コイルとを備えている。スリーブ部は、移動部材に少なくとも１箇所以上設けられている。案内手段は、スリーブ部に嵌合し、移動部材を移動方向にガイドし、少なくとも１箇所以上設けられている。磁性体は、移動部材および案内手段の両方の外周側に設けられている。永久磁石は、磁性体に取付けられている。コイルは、永久磁石の内周側または外周側に対向配置されている。移動部材は、コイルに通電することにより永久磁石との間に発生する電磁力を用いて駆動される。永久磁石、コイルおよび磁性体のいずれかの形状は、移動部材の中心と案内手段のうちの１つとを結ぶ直線に対して非対称に形成されている。

ここで、案内手段とは、移動部材との相対位置を変更可能な部材であり、例えば、駆動装置において固定された部材などである。より具体的には、案内手段とは、例えば、スリーブ部に嵌合する案内棒や案内溝であってよい。
移動部材の中心とは、移動部材の重心であってよいし、移動部材が他の部材（例えば、磁性体および永久磁石や、コイルなど）と一体的に移動する場合には、一体に可動する可動部の重心であってもよい。

永久磁石、コイルおよび磁性体のいずれかの形状は、移動部材の中心と案内手段のうちの１つとを結ぶ直線に対して非対称に形成されている。よって、移動部材の中心と電磁力の発生中心とをずらすことが可能となる。また、永久磁石、コイルおよび磁性体のいずれかの形状を、電磁力の発生中心がより案内手段に近づけるように形成することが可能である。

また、永久磁石、コイルおよび磁性体のいずれかの形状を非対称に形成しているため、例えば、環状の永久磁石、コイルおよび磁性体を用いた場合に比して、移動部材の中心と駆動力の中心とをずらすための隙間を小さくすることが可能である。
さらに、磁性体は、移動部材および案内手段の外周側に設けられている。このため、電磁力の発生中心を案内手段に対して十分に近づけることが可能となる。これにより、駆動装置の動作にかかる摩擦負荷を十分に軽減することが可能となる。

本発明の駆動装置により、動作にかかる摩擦負荷を十分に軽減しつつ、小型化を実現することが可能となる。
請求項３に記載の駆動装置は、移動部材と、スリーブ部と、案内手段と、永久磁石と、磁性体と、コイルと、位置検出センサとを備えている。スリーブ部は、移動部材に設けられている。案内手段は、スリーブ部に嵌合し、移動部材を移動方向にガイドする。永久磁石は、移動部材の移動方向に対して径方向に着磁されている。磁性体は、永久磁石に取り付けられている。コイルは、永久磁石および磁性体に対して、移動方向に相対位置を変更可能である。移動部材は、コイルに通電することにより永久磁石との間に発生する電磁力を用いて駆動される。位置検出センサは、永久磁石の磁束を利用して、移動部材の位置を検出する。

ここで、案内手段とは、移動部材との相対位置を変更可能な部材であり、例えば、駆動装置において固定された部材などである。より具体的には、案内手段とは、例えば、スリーブ部に嵌合する案内棒や案内溝であってよい。
位置検出センサとは、例えば、ホールセンサなどであってよい。永久磁石の磁束が位置検出センサにより検知されると、磁束に応じた値が出力される。

本発明の駆動装置では、位置測定のために特別の磁石を設ける必要なしに、移動部材の位置を検出することが可能となる。よって、構成部品の削減やコスト削減などが可能となる。
請求項４に記載の駆動装置は、請求項２に記載の駆動装置であって、永久磁石、コイルおよび磁性体のいずれかの形状は、電磁力の発生中心および駆動装置の可動部の重心のいずれかまたは両方をスリーブ部のいずれか１箇所に近づけるように形成されている。

ここで、可動部とは、移動部材と一体的に動作する部分であり、例えば、移動部材と永久磁石および磁性体と、あるいは移動部材とコイルと、などから構成される。
本発明の駆動装置により、動作にかかる摩擦負荷をさらに軽減することが可能となる。
請求項５に記載の駆動装置は、請求項３に記載の駆動装置であって、磁性体には、電磁力の発生中心と磁性体および永久磁石の重心とのいずれか一方または両方を前記スリーブ部のいずれか１箇所に近づけるための切り欠き部が設けられている。位置検出センサは、切り欠き部を介して、永久磁石と対向する。

本発明の駆動装置では、永久磁石と位置検出センサとが切り欠き部を介して対向するため、より適切に位置検出を行うことが可能となる。
請求項６に記載の駆動装置は、請求項１または５に記載の駆動装置であって、切り欠き部は、電磁力の発生中心に対してスリーブ部のいずれかと径方向反対側に設けられている。

切り欠き部を設けることにより、電磁力の発生中心は、切り欠き部から離れる方向に偏心する。また、永久磁石および磁性体が移動部材と一体的に移動する場合には、切り欠き部を設けることにより、移動部材、永久磁石および磁性体からなる可動部の重心は、切り欠き部から離れる方向に偏心する。

本発明の駆動装置により、電磁力の発生中心または可動部の重心を、スリーブ部に近接するよう配置することが可能となる。
請求項７に記載の駆動装置は、請求項１〜６のいずれかに記載の駆動装置であって、永久磁石は、シートマグネットである。

本発明の駆動装置では、シートマグネットを用いることにより、装置全体の小型化、軽量化または低コスト化を実現することが可能となる。
請求項８に記載のレンズ駆動装置は、請求項１〜７のいずれかに記載の駆動装置を備え、移動部材は、少なくとも１つ以上のレンズを有するレンズ枠である。

本発明のレンズ駆動装置は、請求項１〜７の駆動装置と同様の効果を有する。

本発明により、案内棒と移動部材との摩擦負荷を十分に軽減しつつ、小型化を実現する駆動装置を提供することが可能となる。また、移動部材をレンズを保持するレンズ枠に置き換えた場合には、レンズ駆動装置を提供することが可能となる。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１であるレンズ駆動装置の正面図であり、図２は、図１のＡ―Ａ線に沿う縦断面図である。なお、図１、図２において、同一部材には同一符号を付して重複説明を省略する。また、図１においては、本発明に関係する重要な部分を示すために、後述する固定部２を省略している。

レンズ駆動装置９は、レンズ枠３と、レンズ枠３に設けられたスリーブ部３ａと、案内棒７ａ，７ｂと、レンズ枠３および案内棒７ａ，７ｂの両方の外周に設けられたヨーク４と、ヨーク４に取り付けられた永久磁石６と、永久磁石６の内周に配置されたコイル５と、から主に構成されている。

レンズ枠３は、レンズ１ａ〜１ｃを保持する枠体である。案内棒７ａ，７ｂは、レンズ枠３を光軸方向（図１の紙面に直交する方向）にガイドする部材であり、案内棒７ａは、スリーブ部３ａと嵌合するように取付けられている。すなわち、図１に示す構造では、案内棒７ａに沿ってスリーブ部３ａおよびそれと一体的に移動する可動部分がガイドされるとともに、案内棒７ｂによって、案内棒７ａ回りに可動部分が回転することが防止されている。

永久磁石６は、ヨーク４に取付けられ、光軸方向に対してラジアル方向に着磁された永久磁石である。つまり光軸に対して内周側がＳ極、外周側がＮ極、または内周側がＮ極、外周側がＳ極となるように着磁されている。コイル５は、案内棒７ａ，７ｂを固定する固定部２に取付けられ、レンズ枠３の外周において光軸と略直交する方向に巻回されている。なお、永久磁石として、シートマグネットを用いてもよい。これにより、レンズ駆動装置９の小型化、軽量化および低コスト化を実現することが可能となる。

さらに、レンズ駆動装置９は、ホールセンサ８を備えている。このホールセンサ８の機能については後述する。
以上のように構成することにより、ヨーク４、コイル５および永久磁石６によりボイスコイルモータが形成される。ここで、ボイスコイルモータを形成するそれぞれの部材の配置について、より具体的に説明を加える。

ヨーク４は、概形が円筒状に形成されている部材であり、その側面は、内周側側面と外周側側面との径方向二重に形成されているとともに、それぞれの側面の一端側の縁（図２の左側）は、環状面により径方向に連続している。さらに、外周側側面の内周側には、円筒状の永久磁石６が固定されている。またさらに、永久磁石６の内周側と内周側側面の外周側に形成される間隙には、コイル５が配置されている。

さらに、ヨーク４の外周側側面には、ボイスコイルモータによる電磁力の発生中心に対してスリーブ部３ａと径方向に対向する位置に、ヨーク切り欠き部４ａが形成されている。
コイル５に通電すると、コイル５と永久磁石６との間に光軸方向の力が発生することになる。永久磁石６およびヨーク４とレンズ枠３とは一体に構成されているため、コイル５に通電すると、レンズ１ａ〜１ｃおよびレンズ枠３は永久磁石６と一体的に光軸方向に移動することになる。

このとき、ヨーク切り欠き部４ａ周辺ではヨーク切り欠き部４ａ以外の部分に比べコイル５を直交する磁束が減少する。電磁力は電流とそれを直交する磁束との積に比例するため、電磁力の発生中心は、ヨーク切り欠き部４ａから遠ざかる方向に偏心し、点Ｏから点Ｐへと変化する。なお、点Ｏは、光軸の位置を示しており、これは、ヨーク４にヨーク切り欠き部４ａを有しないボイスコイルモータをレンズ１ａ〜１ｃおよびレンズ枠３の外周に円筒状に配設した場合の駆動力の発生中心と略一致している。また、点Ｐの位置は、ヨーク切り欠き部４ａの寸法によって変化する。

以上のように、ヨーク切り欠き部４ａを、ヨーク４を切り欠かない場合の電磁力の発生中心（点Ｏ）に対してスリーブ部３ａと対向する位置に設けることにより、電磁力の発生中心がスリーブ部３ａに近づく方向に偏心する。
このことにより、レンズ枠３を傾ける方向に働く電磁力を減少させ、スリーブ部３ａと案内棒７ａとの摩擦負荷を軽減することが可能となる。このため、レンズの傾きによる光学性能劣化が防止されるとともに、小型なレンズ駆動装置を提供することが可能となる。

すなわち、レンズ駆動装置９によれば、不要な隙間を設けることなく小型で、かつ、駆動力の中心を限りなくスリーブ部３ａに近接する方向に偏心させることを可能とし、スリーブ部３ａと案内棒７ａとの間に発生する摩擦負荷を軽減することが可能となる。
また、光軸方向が重力方向と略同一方向の場合、レンズ駆動装置９における可動部分の重心がヨーク切り欠き部４ａを設けない場合に比してスリーブ部３ａに近接する方向に偏心していることにより、重力によるレンズ枠３を傾ける方向に働くモーメントが減少する。このため、スリーブ部３ａと案内棒７ａとの摩擦負荷が軽減され、光学性能劣化を防止することが可能である。

なお、以上に示したレンズ駆動装置９では、レンズ枠３を他の移動部材に置き換えることで、レンズの駆動に機能を限定しない駆動装置を構成することが可能となる。
また、本実施の形態１では、ヨーク切り欠き部を１箇所としたが、電磁力の発生中心およびレンズ駆動装置９の重心をスリーブ部３ａに近づく方向に偏心させる位置に複数箇所設けてもよい。このとき、前述した原理によると、仮に点Ｏよりも案内棒７ａに近い部分に１箇所でもヨーク切り欠き部を設けた場合、電磁力の発生中心は案内棒７ａから遠ざかる方向に偏心してしまう。よって、本実施例のようにヨーク切り欠き部４ａを点Ｏよりも案内棒７ａから遠い部分に設けることが好ましく、これによりスリーブ部３ａと案内棒７ａとの間に発生する摩擦力をさらに軽減することが可能となる。

ここで、レンズ駆動装置９に設けられたホールセンサ８の機能について説明を加える。ホールセンサ８は、ホール効果を利用して、磁束密度強度に比例した電圧を出力するセンサである。ホールセンサ８は、ヨーク切り欠き部４ａの外周側に配置されている。すなわち、ホールセンサ８は、永久磁石６が表出している部分に対向し、かつレンズ駆動装置９の固定部分側に固定されている。また、永久磁石６とホールセンサ８とは、永久磁石６が光軸方向の固定部２側に最も近づいた状態で、それぞれの光軸方向固定部２側の端面の光軸方向位置がほぼ一致するように、配置されている。このため、レンズ枠３が光軸方向に移動すると、永久磁石６のヨーク切り欠き部４ａから表出している部分とホールセンサ８との対向面積が変化する。これによりホールセンサ８を通過する磁束が変化し、レンズ枠の位置検出が実現できる。

従来の技術では、レンズ駆動装置の移動部材の位置を測定するために、ホールセンサと位置測定用の磁石とを用いている。一方、レンズ駆動装置９では、電磁力発生のための永久磁石６を位置測定用の磁石と兼用することが可能となり、構成部品の削減およびコスト削減が可能となる。

なお、このような位置測定は、ヨーク切り欠き部を有さないレンズ駆動装置においても適用可能であり、電磁力発生のための永久磁石と対向する位置にホールセンサを設け、レンズ駆動装置の移動部材の位置を測定することが可能である。また、このような位置測定は、以下の実施の形態で説明するレンズ駆動装置のそれぞれにおいても適用可能である。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２であるレンズ駆動装置の正面図であり、図４は、図３のＢ―Ｂ線に沿う縦断面図である。なお、図３および図４において、図１、図２に示した部材と同一部材には同一符号を付して重複説明を省略する。また、図３においては、本発明に関係する重要な部分を示すために、固定部２を省略している。

実施の形態１は、ヨーク切り欠き部４ａをヨーク４の外周側側面に設けた構成であるのに対し、実施の形態２は、ヨーク切り欠き部４ａをヨーク４の内周側側面に設けた構成である。
より具体的には、ヨーク４の内周側側面には、ボイスコイルモータによる電磁力の発生中心に対してスリーブ部３ａと径方向に対向する位置に、ヨーク切り欠き部４ａが形成されている。

このように構成することにより、実施の形態１での効果に加えて、永久磁石６のＮ極から発生する磁束の大部分は、ヨーク４の外周側から内周側（ラジアル着磁された永久磁石６において、内周側をＳ極、外周側をＮ極とした場合）、または内周側から外周側（ラジアル着磁された永久磁石６において、内周側をＮ極、外周側をＳ極とした場合）へと通過し、永久磁石６のＳ極に戻ることになる。よって、永久磁石６のＮ極から発生する磁束は、ヨーク４の外周側側面の外側にはほとんど漏れない。このため、レンズ駆動装置９の周辺に磁気的な影響を及ぼすことがなく、磁気的な影響を受け易い精密部品をレンズ駆動装置９の近傍に配置することが可能となる。

なお、以上に示したレンズ駆動装置９では、レンズ枠３を他の移動部材に置き換えることで、レンズの駆動に機能を限定しない駆動装置を構成することが可能となる。
また、本実施の形態２ではヨーク切り欠き部を１箇所としたが、電磁力の発生中心およびレンズ駆動装置９の重心をスリーブ部３ａに近づく方向に偏心させる位置に複数箇所設けてもよい。このとき、前述した原理によると、仮に点Ｏよりも案内棒７ａに近い部分に１箇所でもヨーク切り欠き部を設けた場合、電磁力の発生中心は案内棒７ａから遠ざかる方向に偏心してしまう。よって、本実施例のようにヨーク切り欠き部４ａを点Ｏよりも案内棒７ａから遠い部分に設けることが好ましく、これによりスリーブ部３ａと案内棒７ａとの間に発生する摩擦力をさらに軽減することが可能となる。

（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３であるレンズ駆動装置の正面図であり、図６は、図５のＣ―Ｃ線に沿う縦断面図である。なお、図５および図６において、図１、図２に示した部材と同一部材には同一符号を付して重複説明を省略する。また、図５においては、本発明に関係する重要な部分を示すために、固定部２を省略している。

実施の形態１および２は、永久磁石６がレンズ枠３と一体的に移動する構成であったのに対し、実施の形態３は、コイル５がレンズ枠３と一体的に移動する構成である。
より具体的には、レンズ枠３の外周縁には、光軸方向固定部２と反対側に向けてコイル５が固定されている。また、永久磁石６およびそれが固定されるヨーク４は、レンズ駆動装置９の固定部分に固定されている。

コイル５に通電すると、コイル５と永久磁石６との間に光軸方向の力が発生することになる。コイル５とレンズ枠３とは一体に構成されているため、コイル５に通電すると、レンズ１ａ〜１ｃおよびレンズ枠３は、コイル５と一体的に光軸方向に移動することになる。

このとき、ヨーク切り欠き部４ａ周辺ではヨーク切り欠き部４ａ以外の部分に比べコイル５を直交する磁束が減少する。すると実施の形態１で説明した原理と同じ原理により、駆動力の発生中心は、点Ｏから点Ｐへと変化する。すなわち、駆動力の発生中心は、スリーブ部３ａに近づく方向に偏心する。

このことにより、レンズ枠３を傾ける方向に働く電磁力を減少させ、スリーブ部３ａと案内棒７ａとの摩擦負荷を軽減することが可能となる。このため、レンズの傾きによる光学性能劣化が防止されるとともに、小型なレンズ駆動装置を提供することが可能となる。
なお、以上に示したレンズ駆動装置９では、レンズ枠３を他の移動部材に置き換えることで、レンズの駆動に機能を限定しない駆動装置を構成することが可能となる。

また、本実施の形態３では、ヨーク切り欠き部を１箇所としたが、電磁力の発生中心およびレンズ駆動装置９の重心をスリーブ部３ａに近づく方向に偏心させる位置に複数箇所設けてもよい。このとき、前述した原理によると、仮に点Ｏよりも案内棒７ａに近い部分に１箇所でもヨーク切り欠き部を設けた場合、電磁力の発生中心は案内棒７ａから遠ざかる方向に偏心してしまう。よって、本実施例のようにヨーク切り欠き部４ａを点Ｏよりも案内棒７ａから遠い部分に設けることが好ましく、これによりスリーブ部３ａと案内棒７ａとの間に発生する摩擦力をさらに軽減することが可能となる。

（実施の形態４）
図７は、本発明の実施の形態４であるレンズ駆動装置の正面図であり、図８は、図７のＤ―Ｄ線に沿う縦断面図である。図７および図８において、図１〜６に示した部材と同一部材には同一符号を付して重複説明を省略する。また、図７においては、本発明に関係する重要な部分を示すために、固定部２を省略している。

実施の形態１〜３は、ヨーク４にヨーク切り欠き部４ａを設けた構成であるのに対し、実施の形態４は、永久磁石６に永久磁石切り欠き部６ａを設けた構成である。
より具体的には、ヨーク４の外周側側面の内周側には、側面の一部に切り欠き部を備える円筒状の永久磁石６が固定されている。永久磁石６の永久磁石切り欠き部６ａは、ボイスコイルモータによる電磁力の発生中心に対してスリーブ部３ａと径方向に対向する位置に形成されている。

コイル５に通電すると、コイル５と永久磁石６との間に光軸方向の力が発生することになる。永久磁石６およびヨーク４とレンズ枠３とは一体に構成されているため、コイル５に通電すると、レンズ１ａ〜１ｃおよびレンズ枠３は、永久磁石６と一体的に光軸方向に移動することになる。

このとき、永久磁石切り欠き部６ａ周辺では永久磁石切り欠き部６ａ以外の部分に比べコイル５を直交する磁束が減少する。すると実施の形態１で説明した原理と同じ原理により駆動力の発生中心は、点Ｏから点Ｐへと変化する。すなわち、駆動力の発生中心は、スリーブ部３ａに近づく方向に偏心する。

このことにより、レンズ枠３を傾ける方向に働くモーメントを減少させ、スリーブ部３ａと案内棒７ａとの摩擦負荷を軽減することが可能となる。このため、レンズの傾きによる光学性能劣化が防止されるとともに、小型なレンズ駆動装置を提供することが可能となる。

また、光軸方向が重力方向と略同一方向の場合、レンズ駆動装置９における可動部分の重心がヨーク切り欠き部４ａを設けない場合に比してスリーブ部３ａに近接する方向に偏心していることにより、重力によるレンズ枠３を傾ける方向に働く力も減少する。このため、スリーブ部３ａと案内棒７ａとの摩擦負荷が軽減され、光学性能劣化を防止することが可能である。

なお、以上に示したレンズ駆動装置９では、レンズ枠３を他の移動部材に置き換えることで、レンズの駆動に機能を限定しない駆動装置を構成することが可能となる。
また、本実施の形態４では、永久磁石切り欠き部を１箇所としたが、電磁力の発生中心およびレンズ駆動装置９の重心をスリーブ部３ａに近づく方向に偏心させる位置に複数箇所設けてもよい。このとき、前述した原理によると、仮に点Ｏよりも案内棒７ａに近い部分に１箇所でも永久磁石切り欠き部を設けた場合、電磁力の発生中心は案内棒７ａから遠ざかる方向に偏心してしまう。よって、本実施例のように永久磁石切り欠き部６ａを点Ｏよりも案内棒７ａから遠い部分に設けることが好ましく、これによりスリーブ部３ａと案内棒７ａとの間に発生する摩擦力をさらに軽減することが可能となる。

（実施の形態５）
図９は、本発明の実施の形態５であるレンズ駆動装置の正面図であり、図１０は、図９のＥ―Ｅ線に沿う縦断面図である。なお、図９および図１０において、図１〜８に示した部材と同一部材には同一符号を付して重複説明を省略する。また、図９においては、本発明に関係する重要な部分を示すために、固定部２を省略している。

実施の形態４は、永久磁石６がレンズ枠３と一体的に移動する構成であったのに対し、実施の形態５は、コイル５がレンズ枠３と一体的に移動する構成である。
より具体的には、レンズ枠３の外周縁には、光軸方向固定部２と反対側に向けてコイル５が固定されている。また、ヨーク４は、レンズ駆動装置９の固定部分に固定されている。さらに、ヨーク４の外周側側面の内周側には、側面の一部に切り欠き部を備える円筒状の永久磁石６が固定されている。永久磁石６の永久磁石切り欠き部６ａは、ボイスコイルモータによる電磁力の発生中心に対してスリーブ部３ａと径方向に対向する位置に形成されている。

コイル５に通電すると、コイル５と永久磁石６との間に光軸方向の力が発生することになる。コイル５とレンズ枠３とは一体に構成されているため、コイル５に通電すると、レンズ１ａ〜１ｃおよびレンズ枠３は、コイル５と一体的に光軸方向に移動することになる。

このとき、永久磁石切り欠き部６ａ周辺では永久磁石切り欠き部６ａ以外の部分に比べコイル５を直交する磁束が減少する。すると実施の形態１で説明した原理と同じ原理により駆動力の発生中心は点Ｏから点Ｐへと変化する。すなわち、駆動力の発生中心は、スリーブ部３ａに近づく方向に偏心する。

このことにより、レンズ枠３を傾ける方向に働く電磁力を減少させ、スリーブ部３ａと案内棒７ａとの摩擦負荷を軽減することが可能となる。このため、レンズの傾きによる光学性能劣化が防止されるとともに、小型なレンズ駆動装置を提供することが可能となる。
なお、以上に示したレンズ駆動装置９では、レンズ枠３を他の移動部材に置き換えることで、レンズの駆動に機能を限定しない駆動装置を構成することが可能となる。

また、本実施の形態５では、永久磁石切り欠き部を１箇所としたが、電磁力の発生中心およびレンズ駆動装置９の重心をスリーブ部３ａに近づく方向に偏心させる位置に複数箇所設けてもよい。このとき、前述した原理によると、仮に点Ｏよりも案内棒７ａに近い部分に１箇所でも永久磁石切り欠き部を設けた場合、電磁力の発生中心は案内棒７ａから遠ざかる方向に偏心してしまう。よって、本実施例のように永久磁石切り欠き部６ａを点Ｏよりも案内棒７ａから遠い部分に設けることが好ましく、これによりスリーブ部３ａと案内棒７ａとの間に発生する摩擦力をさらに軽減することが可能となる。

なお、実施の形態１〜５では、ヨーク切り欠き部４ａと永久磁石切り欠き部６ａとのいずれかを設けた構成について説明したが、当然ヨーク切り欠き部４ａと永久磁石切り欠き部６ａとの両方を設けた構成でも構わず、上述した原理は成り立つ。
（実施の形態６）
図１１は、本発明の実施の形態６であるレンズ駆動装置の正面図であり、図１２は、図１１のＦ―Ｏ―Ｆ線に沿う縦断面図である。なお、図１１および図１２において、図１〜１０に示した部材と同一部材には同一符号を付して重複説明を省略する。また、図１１においては、本発明に関係する重要な部分を示すために、固定部２を省略している。

コイル５に通電すると、コイル５と永久磁石６との間に光軸方向の力が発生することになる。永久磁石６およびヨーク４とレンズ枠３とは一体に構成されているため、コイル５に通電すると、レンズ１ａ〜１ｃおよびレンズ枠３は、永久磁石６と一体的に光軸方向に移動することになる。

このとき、図１〜１０に示すようにヨーク４、コイル５および永久磁石６が略円筒形状であり、かつヨーク４または永久磁石６にヨーク切り欠き部４ａまたは永久磁石切り欠き部６ａが無い場合、電磁力の発生中心は円筒中心と略一致する。
一方、図１１に示すように、ヨーク４、コイル５および永久磁石６の形状を、点Ｏと案内棒７ａとを結ぶ直線Ｑに対して非対称にすることにより、電磁力の発生中心が点Ｏから点Ｐへと偏心する。

より具体的には、図１１に示すレンズ駆動装置９では、ヨーク４、コイル５および永久磁石６は、レンズの光軸位置（点Ｏ）から見て案内棒７ａ，７ｂ側である右半分が略矩形であり、案内棒７ａ，７ｂと反対側である左半分が半円形に形成されている。
ヨーク４、コイル５および永久磁石６の形状が非対称かつ重心がスリーブ部３ａに近づくような形状に形成されているため、電磁力の発生中心は、直線Ｑに対して対称形状にした場合の電磁力の発生中心に対して、スリーブ部３ａに近づく方向に偏心する。

このことにより、レンズ枠３を傾ける方向に働く電磁力を減少させ、スリーブ部３ａと案内棒７ａとの摩擦負荷を軽減することが可能となる。このため、レンズの傾きによる光学性能劣化が防止されるとともに、小型なレンズ駆動装置を提供することが可能となる。
また、光軸方向が重力方向と略同一方向の場合、レンズ駆動装置９における可動部分の重心が、ヨーク４、コイル５および永久磁石６の形状が直線Ｑに対して対称形状の場合に比して、スリーブ部３ａに近接する方向に偏心していることにより、重力によるレンズ枠３を傾ける方向に働くモーメントが減少する。このため、スリーブ部３ａと案内棒７ａとの摩擦負荷が軽減され、光学性能劣化を防止することが可能である。

なお、以上に示したレンズ駆動装置９では、レンズ枠３を他の移動部材に置き換えることで、レンズの駆動に機能を限定しない駆動装置を構成することが可能となる。
（実施の形態７）
図１３は、本発明の実施の形態７であるレンズ駆動装置の正面図であり、図１４は、図１３のＧ―Ｏ―Ｇ線に沿う縦断面図である。なお、図１３および図１４において、図１〜１２に示した部材と同一部材には同一符号を付して重複説明を省略する。また、図１３においては、本発明に関係する重要な部分を示すために、固定部２を省略している。

実施の形態６は、永久磁石６およびヨーク４とレンズ枠３とが一体的に移動する構成であったのに対し、実施の形態７は、コイル５がレンズ枠３と一体的に移動する構成である。
より具体的には、レンズ枠３の外周縁には、光軸方向固定部２と反対側に向けてコイル５が固定されている。また、永久磁石６およびそれが固定されるヨーク４は、レンズ駆動装置９の固定部分に固定されている。

コイル５に通電すると、コイル５と永久磁石６との間に光軸方向の力が発生することになる。コイル５とレンズ枠３とは一体に構成されているため、コイル５に通電すると、レンズ１ａ〜１ｃおよびレンズ枠３は、コイル５と一体的に光軸方向に移動することになる。

このときも、実施の形態６で述べたのと同様に、ヨーク４、コイル５および永久磁石６の形状が点Ｏと案内棒７ａとを結ぶ直線Ｇに対して非対称であるため、電磁力の発生中心が点Ｏから点Ｐへと偏心する。
このことにより、レンズ枠３を傾ける方向に働く電磁力を減少させ、スリーブ部３ａと案内棒７ａとの摩擦負荷を軽減することが可能となる。このため、レンズの傾きによる光学性能劣化が防止されるとともに、小型なレンズ駆動装置を提供することが可能となる。

また、光軸方向が重力方向と略同一方向の場合、レンズ駆動装置９における可動部分の重心が、ヨーク４、コイル５および永久磁石６の形状が直線Ｇに対して対称形状の場合に比して、スリーブ部３ａに近接する方向に偏心していることにより、重力によるレンズ枠３を傾ける方向に働くモーメントが減少する。このため、スリーブ部３ａと案内棒７ａとの摩擦負荷が軽減され、光学性能劣化を防止することが可能である。

なお、以上に示したレンズ駆動装置９では、レンズ枠３を他の移動部材に置き換えることで、レンズの駆動に機能を限定しない駆動装置を構成することが可能となる。

本発明の駆動装置およびそれを用いたレンズ駆動装置は、小型でありながら光学性能劣化を防止し、高精度なレンズ駆動を行うことが求められる分野で有効であり、ディジタル撮像装置のコンパクト化やモバイル化に有効である。

本発明の実施の形態１であるレンズ駆動装置の正面図 図１のＡ−Ａ線に沿う縦断面図 本発明の実施の形態２であるレンズ駆動装置の正面図 図３のＢ−Ｂ線に沿う縦断面図 本発明の実施の形態３であるレンズ駆動装置の正面図 図５のＣ−Ｃ線に沿う縦断面図 本発明の実施の形態４であるレンズ駆動装置の正面図 図７のＤ−Ｄ線に沿う縦断面図 本発明の実施の形態５であるレンズ駆動装置の正面図 図９のＥ−Ｅ線に沿う縦断面図 本発明の実施の形態６であるレンズ駆動装置の正面図 図１１のＦ―Ｏ―Ｆ線に沿う縦断面図 本発明の実施の形態７であるレンズ駆動装置の正面図 図１３のＧ―Ｏ―Ｇ線に沿う縦断面図 従来のレンズ駆動装置の正面図 図１５のＨ−Ｈ線に沿う縦断面図 従来のレンズ駆動装置の正面図 図１７のＩ−Ｉ線に沿う縦断面図

符号の説明

１ａ〜１ｃ レンズ
２ 固定部
３ レンズ枠
３ａ スリーブ部
４ ヨーク
４ａ ヨーク切り欠き部
５ コイル
６ 永久磁石
６ａ 永久磁石切り欠き部
７ａ、７ｂ 案内棒

Claims (8)

1. 移動部材と、
   前記移動部材に少なくとも１箇所以上設けられたスリーブ部と、
   前記スリーブ部に嵌合し、前記移動部材を移動方向にガイドする少なくとも１箇所以上設けられた案内手段と、
   前記移動部材および前記案内手段の両方の外周側に設けられた磁性体と、
   前記磁性体に取付けられた永久磁石と、
   前記永久磁石の内周側または外周側に対向配置されたコイルと、
   を備え、
   前記移動部材は、前記コイルに通電することにより前記永久磁石との間に発生する電磁力を用いて駆動され、
   前記磁性体および前記永久磁石のいずれか一方または両方には、前記電磁力の発生中心と前記磁性体および前記永久磁石の重心とのいずれか一方または両方を前記案内手段のうちの１つに近づけるための切り欠き部が設けられている、
   駆動装置。
2. 移動部材と、
   前記移動部材に少なくとも１箇所以上設けられたスリーブ部と、
   前記スリーブ部に嵌合し、前記移動部材を移動方向にガイドする少なくとも１箇所以上設けられた案内手段と、
   前記移動部材および前記案内手段の両方の外周側に設けられた磁性体と、
   前記磁性体に取付けられた永久磁石と、
   前記永久磁石の内周側または外周側に対向配置されたコイルと、
   を備え、
   前記移動部材は、前記コイルに通電することにより前記永久磁石との間に発生する電磁力を用いて駆動され、
   前記永久磁石、前記コイルおよび前記磁性体のいずれかの形状は、前記移動部材の中心と前記案内手段のうちの１つとを結ぶ直線に対して非対称に形成されている、
   駆動装置。
3. 移動部材と、
   前記移動部材に設けられたスリーブ部と、
   前記スリーブ部に嵌合し、前記移動部材を移動方向にガイドする案内手段と、
   前記移動部材の移動方向に対して径方向に着磁された永久磁石と
   前記永久磁石に取付けられた磁性体と、
   前記永久磁石および前記磁性体に対して、前記移動方向に相対位置を変更可能なコイルと、
   位置検出センサと、
   を備え、
   前記移動部材は、前記コイルに通電することにより前記永久磁石との間に発生する電磁力を用いて駆動され、
   前記位置検出センサは、前記永久磁石の磁束を利用して、前記移動部材の位置を検出する、
   駆動装置。
4. 前記永久磁石、前記コイルおよび前記磁性体のいずれかの形状は、前記電磁力の発生中心および前記駆動装置の可動部の重心のいずれかまたは両方を前記スリーブ部のいずれか１箇所に近づけるように形成されている、
   請求項２に記載の駆動装置。
5. 前記磁性体には、前記電磁力の発生中心と前記磁性体および前記永久磁石の重心とのいずれか一方または両方を前記スリーブ部のいずれか１箇所に近づけるための切り欠き部が設けられており、
   前記位置検出センサは、前記切り欠き部を介して、前記永久磁石と対向する、
   請求項３に記載の駆動装置。
6. 前記切り欠き部は、前記電磁力の発生中心に対して前記スリーブ部のいずれかと径方向反対側に設けられている、
   請求項１または５に記載の駆動装置。
7. 前記永久磁石は、シートマグネットである、
   請求項１〜６のいずれかに記載の駆動装置。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の駆動装置、
   を備え、
   前記移動部材は、少なくとも１つ以上のレンズを有するレンズ枠である、
   レンズ駆動装置。

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