JP2006242995A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 移動レンズ体の光軸方向における移動範囲を規定するストッパ機構を設けた場合でも、薄型化を図ることのできる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において、ストッパ機構４０では、マグネット３１の外周側端部に円筒部材４１が固定され、この円筒部材４１は、第１のステータコイル３３および第２のステータコイル３５より外周側位置で移動レンズ体１０と一体に光軸方向に移動可能である。ベース部材２１には、円筒部材４１の撮像素子側の端部が当接してレンズ移動体１０の撮像素子側への移動範囲を規定する環状段部４２が形成され、カバー部材２２には、レンズ移動体１０の被写体側への移動範囲を規定する環状段部４２が形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、デジタル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。

デジタルカメラやカメラ付き携帯電話などの携帯機器に搭載されるレンズ駆動装置としては、レンズを備えた移動レンズ体と、この移動レンズ体をレンズの光軸に沿って直動させる磁気駆動機構とを備えたレンズ駆動装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、ステータによってロータを回転駆動し、その回転動作を直線的な動きに変換して、移動レンズ体をレンズの光軸に沿って直線的に磁気駆動するレンズ駆動装置も案出されている。
特開平１０−１５０７５９号公報

これらいずれのタイプのレンズ駆動装置においても、移動レンズ体の光軸方向の移動範囲を規定するストッパ機構を設けようとすると、図３に示すように、移動レンズ体１０Ａの外周側には固定体２０Ａとの間にストッパ機構を配置するスペースがないため、固定体２０Ａの被写体側に位置する端部２８Ａ、および被写体側とは反対側（撮像素子側）の端部２９Ａを内側に張り出させて、移動レンズ体１０Ａの光軸方向の一方側端面および他方側端面に当接可能な被当接部を形成することになる。

しかしながら、このような構成のストッパ機構４０Ａを構成すると、移動レンズ体１０Ａに対して光軸方向で重なる位置に被当接部（端部２８Ａ、２９Ａ）を配置する分、レンズ駆動装置１Ａの光軸方向における寸法が長くなってしまい、レンズ駆動装置１Ａの薄型化を妨げてしまう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、移動レンズ体の光軸方向における移動範囲を規定するストッパ機構を設けた場合でも、薄型化を図ることのできる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、固定体上で光軸方向に移動可能な移動レンズ体と、前記レンズ移動体を光軸に沿って移動させる磁気駆動機構と、前記移動レンズ体の光軸方向における移動範囲を規定するストッパ機構とを有するレンズ駆動装置において、前記磁気駆動機構は、前記移動レンズ体側に配置された第１の磁気的手段と、前記移動レンズ体より外周側位置で前記固定体側に配置された第２の磁気的手段とを備え、前記ストッパ機構は、前記第２の磁気的手段より外周側位置で前記移動レンズ体に連結されて当該移動レンズ体と一体に光軸方向に移動する外周側連動部と、前記固定体側に構成され、前記外周側連動部が光軸方向に移動した際に当接する被当接部とを備えていることを特徴とする。

本発明において、移動レンズ体の外周側には、第１の磁気的手段および第２の磁気的手段を備えた磁気駆動機構が配置されているため、移動レンズ体の外周側近傍にはストッパ機構を構成できないが、本発明では、第２の磁気的手段より外周側位置に移動レンズ体に連結された外周側連動部を設け、固定体側には、外周側連動部が移動レンズ体と一体に光軸方向に移動した際に当接する被当接部を設けることによりストッパ機構を設けてある。このため、移動レンズ体に対して光軸方向の側にストッパ機構を配置する必要がないので、ストッパ機構を設けた場合でも、レンズ駆動装置の薄型化を図ることができる。さらに、レンズ駆動装置の外周側で移動レンズ体のストローク量を設定するので、レンズ駆動装置の製造工程において、ストロークの調整作業を効率よく行うことができる。

本発明において、前記第１の磁気的手段は、前記移動レンズ体から外周側に突出するマグネットであり、前記第２の磁気的手段は、前記マグネットに対して光軸方向の一方側に配置された第１のステータコイルと、光軸方向の他方側に配置された第２のステータコイルとを備え、前記外周側連動部は、前記マグネットの外周側端部に固定されている構成を採用することが好ましい。このように構成すると、マグネットが移動レンズ体から外周側に突出し、かつ、第２の磁気的手段としてのステータコイルは、マグネットに対して光軸方向に配置されているので、第２の磁気的手段の外周側位置に、移動レンズ体と一体に移動する外周側連動部を容易に構成することができる。

本発明において、前記外周側連動部は、前記マグネットの外周側端部に前記移動レンズ体と同軸状に取り付けられた円筒部材であり、当該円筒部材は、前記第１のステータコイルおよび前記第２のステータコイルの外周側を覆っていることが好ましい。このように構成すると、円筒部材からなる外周側連動部を、レンズ駆動装置の外周側面を覆うケースとして利用できる。

本発明において、前記円筒部材には、前記第１のステータコイルおよび第２のステータコイルに対する給電用端子を外周側に引き出すための切り欠きが形成されていることが好ましい。このように構成すると、円筒部材からなる外周側連動部をレンズ駆動装置の外周側面を覆うケースとして利用した場合でも、ステータコイルに対する給電を支障なく行うことができる。

本発明において、前記磁気駆動機構は、前記移動レンズ体の光軸方向における中心位置に配置してもよいが、前記磁気駆動機構は、前記移動レンズ体の光軸方向における中心位置からみて光軸方向の一方に偏った位置に配置してもよい。ここで、磁気駆動機構を移動レンズ体の光軸方向における中心位置からみて光軸方向の被写体側に偏った位置に構成した場合には、被写体側とは反対側に空きスペースを確保できるので、撮像素子に対する回路やステータコイルに対する回路を配置できる。また、磁気駆動機構を移動レンズ体の光軸方向における中心位置からみて光軸方向の被写体側とは反対側に偏った位置に構成した場合には、被写体側に空きスペースを確保できるので、被写体側にシャッタ機構などの付属ユニットを配置した場合に、その機構部を空きスペースに配置できる。

本発明に係るレンズ駆動装置では、第２の磁気的手段より外周側位置に移動レンズ体に連結された外周側連動部を設け、固定体側には、外周側連動部が移動レンズ体と一体に光軸方向に移動した際に当接する被当接部を設けることによりストッパ機構を設けてある。このため、移動レンズ体に対して光軸方向の側にストッパ機構を配置する必要がないので、ストッパ機構を設けた場合でも、レンズ駆動装置の薄型化を図ることができる。さらに、レンズ駆動装置の外周側で移動レンズ体のストローク量を設定するので、レンズ駆動装置の製造工程において、ストロークの調整作業を効率よく行うことができる。それ故、作業効率が向上するので、レンズ駆動装置の生産性を高めることができ、そのコストの低減を図ることができる。

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。

（全体構成）
図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明を適用したレンズ駆動装置の平面図、縦断面図、および側面図である。なお、図１（ｂ）、（ｃ）において、その右側には移動レンズ体が被写体側（至近距離位置側）に移動した状態を示し、左側には、移動レンズ体が撮像素子側（無限遠位置側）に移動した状態を示してある。

図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）において、本形態のレンズ駆動装置１は、デジタルカメラなどにおいて撮像素子（図示せず）が配置される側（光軸Ｌ方向における一方側／無限遠位置側）と被写体側（光軸Ｌ方向における他方側／至近距離位置側）との間でレンズ系を往復移動させるためのものであり、３枚のレンズ１１、１２、１３および絞り１５、１６を円筒状のレンズホルダ１４内に備えた移動レンズ体１０と、この移動レンズ体１０を光軸Ｌ方向に駆動するための磁気駆動機構３０と、磁気駆動機構３０および移動レンズ体１０を収納した固定体２０とを備えている。固定体２０は、撮像素子などが固定されるベース部材２１と、被写体側に位置するカバー部材２２とから構成されており、ベース部材２１およびカバー部材２２には、移動レンズ体の外径寸法と略等しい開口部２１０、２２０が形成されている。

磁気駆動機構３０は、移動レンズ体１０の外周側にスリーブ１５を介して取り付けられたリング状のマグネット３１（第１の磁気的手段）と、マグネット３１に対して光軸Ｌ方向の一方側に配置された環状の第１のステータコイル３３（第２の磁気的手段）と、この第１のステータコイル３３に対してマグネット３１と反対側に配置された環状の第１のヨーク３４と、マグネット３１に対して光軸Ｌ方向の他方側に配置された環状の第２のステータコイル３５（第２の磁気的手段）と、この第２のステータコイル３５に対してマグネットと反対側に配置された環状の第２のヨーク３６とを有している。ここで、マグネット３１は、内周側と外周側とで異なる極に着磁されている。

ここで、移動レンズ体１０とスリーブ１５とはネジなどを介して連結され、マグネット３１は、その内周側に形成された突起がスリーブ１５の外周面に溝内に嵌った状態でフランジ部１５０で位置決めされ、接着剤などで固定されている。第１のステータコイル３３および第１のヨーク３４は、ベース部材２１の上面に形成された環状凹部２１１内に接着剤などで固定され、第２のステータコイル３５および第２のヨーク３６は、カバー部材２２の下面に形成された環状凹部２２１内に接着剤などで固定されている。

（ストッパ機構の構成）
このように構成したレンズ駆動装置１には、さらに、移動レンズ体１０の光軸Ｌ方向の移動範囲を規定するストッパ機構４０が構成されている。このようなストッパ機構４０を構成するにあたって、本形態では、まず、マグネット３１の外周側端部には、移動レンズ体１０に対して同軸状に円筒部材４１が固定されており、この円筒部材４１は、第１のステータコイル３３および第２のステータコイル３５より外周側位置で移動レンズ体１０と一体に光軸Ｌ方向に移動可能である。

また、ベース部材２１には、円筒部材４１の内周面が摺動する円筒状胴部２１２が形成され、かつ、円筒状胴部２１２の撮像素子側の端部には、円筒部材４１の撮像素子側の端部が当接してレンズ移動体１０の撮像素子側への移動範囲を規定する環状段部４２（被当接部）が形成されている。一方、カバー部材２２には、円筒部材４１の内周面が摺動する円筒状胴部２２２が形成され、かつ、円筒状胴部２２２の被写体側の端部には、レンズ移動体１０の被写体側への移動範囲を規定する環状段部４３（被当接部）が形成されている。

ここで、円筒部材４１は、第１のステータコイル３３および第２のステータコイル３５の外周側を覆って、レンズ駆動装置１の外周側面を覆うケースを構成している。また、第１のヨーク３４の一部を利用して、第１のステータコイル３３のコイル端末を巻回する２本の給電用端子３４１、３４２が形成されているが、これらの給電用端子３４１、３４２は、円筒部材４１に形成された切り欠き４１１、４１２から外周側に引き出されている。また、第２のヨーク３６の一部を利用して、第２のステータコイル３５のコイル端末を巻回する２本の給電用端子３６１、３６２が形成されているが、これらの給電用端子３６１、３６２も、円筒部材４１に形成された切り欠き４１３、４１４から外周側に引き出されている。従って、円筒部材４１をケースとして利用した場合でも、第１のステータコイル３３および第２のステータコイル３５に対する給電を支障なく行うことができる。

（動作）
このように構成したレンズ駆動装置１では、オートフォーカス時、磁気駆動機構３０のステータコイル３３、３５への通電条件を制御することにより、移動レンズ体１０を光軸Ｌ方向の一方側および他方側に移動させ、かつ、これらの位置で移動レンズ体１０を位置保持する。

まず、図１（ｂ）の右側に示す状態は、移動レンズ体１０が被写体側に移動して円筒部材４１の被写体側の端部が固定体２０の被写体側の環状段部４３に当接した至近距離位置にあり、この状態は、マグネット３１と第２のヨーク３６との間に作用する磁気吸引力によって保持されている。

この状態からステータコイル３３、３５に所定の電流を流すと、移動レンズ体１０には撮像素子側に向かう推力が作用し、図１（ｂ）の左側に示すように、移動レンズ体１０が撮像素子側に移動して、円筒部材４１の撮像素子側の端部が固定体２０の撮像素子側の環状段部４２に当接した無限遠位置となる。このような状態は、マグネット３１と第１のヨーク３４との間に作用する磁気吸引力によって保持される。

また、図１（ｂ）の左側に示す状態からステータコイル３３、３５に所定の電流を流すと、移動レンズ体１０には被写体側に向かう推力が作用し、図１（ｂ）の右側に示すように、移動レンズ体１０が被写体側に移動して、円筒部材４１の被写体側の端部が固定体２０の被写体側の環状段部４３に当接した至近距離位置となる。このような状態は、マグネット３１と第２のヨーク３６との間に作用する磁気吸引力によって保持される。

（本形態の主な効果）
このように、本形態のレンズ駆動装置１では、移動レンズ体１０の外周側に磁気駆動機構３０が配置されているため、移動レンズ体１０の外周側近傍にはストッパ機構を構成できないが、ステータコイル３３、３５などの外周側位置に、移動レンズ体１０に連結された円筒部材４１を設け、固定体２０側には、円筒部材４１が移動レンズ体１０と一体に光軸Ｌ方向に移動した際に当接する環状段部４２、４３（被当接部）を設けることによりストッパ機構４０を構成してある。このため、移動レンズ体１０に対して光軸Ｌ方向で重なる位置にストッパ機構を配置する必要がないので、ストッパ機構４０を設けた場合でも、レンズ駆動装置１の薄型化を図ることができる。

また、本形態では、マグネット３１が移動レンズ体１０から外周側に突出し、かつ、ステータコイル３３、３６は、マグネット３１に対して光軸Ｌ方向に配置されているので、ステータコイル３３、３６の外周側位置に、移動レンズ体１０と一体に移動する円筒部材４１を容易に配置することができる。

さらに、レンズ駆動装置１の外周側で移動レンズ体１０のストローク量を設定するので、レンズ駆動装置１の製造工程において、ストロークの調整作業を効率よく行うことができる。それ故、作業効率が向上するので、レンズ駆動装置１の生産性を高めることができ、そのコストの低減を図ることができる。

（その他の実施の形態）
上記形態において、磁気駆動機構３０は、移動レンズ体１０の光軸Ｌ方向における中心位置に配置されていたが、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、磁気駆動機構３０を移動レンズ体１０の光軸Ｌ方向における中心位置からみて光軸Ｌ方向の一方に偏った位置に配置してもよい。例えば、図２（ａ）に示すように、磁気駆動機構３０およびストッパ機構４０を移動レンズ体１０の光軸Ｌ方向における中心位置からみて撮像素子側に偏った位置に構成した場合には、被写体側に空きスペース２を確保できるので、被写体側にシャッタ機構などの付属ユニットを配置した場合に、その機構部を空きスペース２に配置できる。また、図２（ｂ）に示すように、磁気駆動機構３０およびストッパ機構４０を移動レンズ体１０の光軸Ｌ方向における中心位置からみて被写体側に偏った位置に構成した場合には、被写体側とは反対側に空きスペース３を確保できるので、撮像素子に対する回路基板やステータコイル３３、３５に対する回路基板を配置できる。

なお、上記形態では、移動レンズ体を光軸Ｌに沿って直動させる磁気駆動機構を備えたレンズ駆動装置に本発明を適用したが、ステータによってロータを回転駆動し、その回転動作を直線的な動きに変換して、移動レンズ体をレンズの光軸Ｌに沿って直線的に磁気駆動するレンズ駆動装置に本発明を適用してもよい。また、上記形態では、磁気駆動機構を構成するマグネットを第１の磁気的手段として移動レンズ体側に配置し、コイルを第２の磁気的手段として固定体側に配置したレンズ駆動装置に本発明を適用したが、磁気駆動機構を構成するコイルを第１の磁気的手段として移動レンズ体側に配置し、マグネットを第２の磁気的手段として固定体側に配置したレンズ駆動装置に本発明を適用してもよい。

（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明を適用したレンズ駆動装置の平面図、縦断面図、および側面図である。 （ａ）、（ｂ）は、本発明を適用したレンズ駆動装置の変形例を示す説明図である。 従来のレンズ駆動装置を示す説明図である。

符号の説明

１ レンズ駆動装置
１０ 移動レンズ体
１５ スリーブ
２０ 固定体
３０ 磁気駆動機構
３１ マグネット（第１の磁気的手段）
３３ 第１のステータコイル（第２の磁気的手段）
３４ 第１のヨーク
３５ 第２のステータコイル（第２の磁気的手段）
３６ 第２のヨーク
４０ ストッパ機構
４１ 円筒部材（外周側連動部）
４２、４３ 環状段部（被当接部）

Claims (5)

1. 固定体上で光軸方向に移動可能な移動レンズ体と、前記レンズ移動体を光軸に沿って移動させる磁気駆動機構と、前記移動レンズ体の光軸方向における移動範囲を規定するストッパ機構とを有するレンズ駆動装置において、
   前記磁気駆動機構は、前記移動レンズ体側に配置された第１の磁気的手段と、前記移動レンズ体より外周側位置で前記固定体側に配置された第２の磁気的手段とを備え、
   前記ストッパ機構は、前記第２の磁気的手段より外周側位置で前記移動レンズ体に連結されて当該移動レンズ体と一体に光軸方向に移動する外周側連動部と、前記固定体側に構成され、前記外周側連動部が光軸方向に移動した際に当接する被当接部とを備えていることを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 請求項１において、前記第１の磁気的手段は、前記移動レンズ体から外周側に突出するマグネットであり、
   前記第２の磁気的手段は、前記マグネットに対して光軸方向の一方側に配置された第１のステータコイルと、光軸方向の他方側に配置された第２のステータコイルとを備え、
   前記外周側連動部は、前記マグネットの外周側端部に固定されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
3. 請求項２において、前記外周側連動部は、前記マグネットの外周側端部に前記移動レンズ体と同軸状に取り付けられた円筒部材であり、
   当該円筒部材は、前記第１のステータコイルおよび前記第２のステータコイルの外周側を覆っていることを特徴とするレンズ駆動装置。
4. 請求項３において、前記円筒部材には、前記第１のステータコイルおよび第２のステータコイルに対する給電用端子を外周側に引き出すための切り欠きが形成されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかにおいて、前記磁気駆動機構は、前記移動レンズ体の光軸方向における中心位置からみて光軸方向の一方に偏った位置に配置されていることを特徴とするレンズ駆動装置。

Images