JP2006276565A - Lens driving apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カメラ等に用いられるレンズを駆動するレンズ駆動装置に関する。 The present invention relates to a lens driving device that drives a lens used in a camera or the like.
カメラでは従来からズーム機構が採用されている。カメラレンズの一般的なズーム機構は、レンズを囲む鏡胴にカム溝が設けられ、そのカム溝にレンズに設けられたキーを差し込み、鏡筒をモータ等で回転させることにより、レンズを光軸方向に移動させる構成となっている。 Conventionally, a zoom mechanism has been employed in cameras. A general zoom mechanism of a camera lens has a cam groove provided in a lens barrel surrounding the lens. A key provided on the lens is inserted into the cam groove, and the lens barrel is rotated by a motor or the like, thereby moving the lens to the optical axis. It is configured to move in the direction.
このようなカメラレンズのズーム機構は小型化が非常に困難であるため、たとえば携帯電話用のカメラや内視鏡等、非常に小型の光学機器にはズーム機構が数年前まではほとんど採用されていなかった。しかし、最近では、ビデオカメラやスチールカメラ等の小型化に伴い、スクリュー溝を持ったスクリュー軸をステッピングモータで駆動し、そのスクリュー軸の溝にレンズのキー部分を係合させレンズを駆動するもの(特許文献1参照)が現れている。また、携帯電話の分野では、カメラレンズのズーム機構を簡略化し小型化した機構が現れている(特許文献2)。 Since the zoom mechanism of such a camera lens is very difficult to miniaturize, for example, the zoom mechanism is almost adopted until several years ago in very small optical devices such as a camera for a mobile phone and an endoscope. It wasn't. However, recently, along with the downsizing of video cameras and still cameras, etc., a screw shaft with a screw groove is driven by a stepping motor, and the lens is driven by engaging the key part of the lens with the groove of the screw shaft. (See Patent Document 1). Also, in the field of mobile phones, a mechanism that has simplified and miniaturized the zoom mechanism of the camera lens has appeared (Patent Document 2).
特許文献1や2記載のズーム機構は、かなり小型化されているが、まだ十分とは言えない。これは、ズーム機構が依然として複雑であるためである。
Although the zoom mechanisms described in
また、従来のズーム機構では、広角側や望遠側でのレンズの位置保持をモータへの通電の継続によって行っているため、電流のロスが大きいものとなっている。 Further, in the conventional zoom mechanism, the lens position is maintained on the wide-angle side or the telephoto side by continuing energization of the motor, resulting in a large current loss.
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであり、携帯電話用カメラ等、小型の光学機器へ組み込み可能としたレンズ駆動装置を提供することを目的とする。また、他の発明は、位置保持時の電流ロスが少ないレンズ駆動装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a lens driving device that can be incorporated into a small optical device such as a camera for a mobile phone. Another object of the present invention is to provide a lens driving device with little current loss during position holding.
上述の課題を解決するため、本発明のレンズ駆動装置は、レンズを保持するレンズホルダーと、このレンズホルダーを光軸方向に案内する固定部材と、を備え、レンズホルダーまたは固定部材のいずれか一方にコイルを、他方にマグネットを固定し、コイルに通電することでマグネットの磁界との相互作用の働きによりレンズホルダーを光軸方向に移動させている。 In order to solve the above-described problem, a lens driving device of the present invention includes a lens holder that holds a lens and a fixing member that guides the lens holder in the optical axis direction, and either the lens holder or the fixing member. The lens holder is moved in the direction of the optical axis by the action of interaction with the magnetic field of the magnet.
この発明ではコイルに通電すると、フレミングの左手の法則によりコイルを駆動させようとする力が働き、その力またはその力の反力によってレンズホルダーが光軸方向に移動する。レンズホルダーは、このような単純な構成および駆動原理により駆動されるので、小さいサイズのズーム機構を容易に得ることができ、小型や超小型の光学機器への組み込みが可能となる。 In the present invention, when the coil is energized, a force is applied to drive the coil according to Fleming's left-hand rule, and the lens holder moves in the optical axis direction by the force or the reaction force of the force. Since the lens holder is driven by such a simple configuration and driving principle, a zoom mechanism having a small size can be easily obtained, and can be incorporated into a small or ultra-small optical apparatus.
また、他の発明は、上述の発明のレンズ駆動装置に加え、レンズホルダーまたは固定部材のいずれか一方に磁性材を固定し、他方にマグネットを固定し、コイルに通電しない状態では、磁性材とマグネットの間の磁気吸引により、光軸方向の少なくとも一方側に配置された固定部材の突き当たり部に、レンズホルダーが突き当たった状態を維持することで、位置保持するようにしている。この構成によれば、非通電状態時には、マグネットの磁気吸引力でレンズホルダーが位置保持されるので、電流ロスが少なくなる。 In addition to the lens driving device of the above-described invention, another invention is such that a magnetic material is fixed to either the lens holder or the fixing member, a magnet is fixed to the other, and the coil is not energized. The position is maintained by maintaining the state in which the lens holder is in contact with the abutting portion of the fixing member disposed on at least one side in the optical axis direction by magnetic attraction between the magnets. According to this configuration, in the non-energized state, the lens holder is held in position by the magnetic attractive force of the magnet, so that current loss is reduced.
さらに、他の発明は、上述の発明のレンズ駆動装置に加え、レンズホルダーを光軸方向において挟むように、またはいずれか一方側に永久磁石からなる保持用マグネットを固定部材に配置し、この保持用マグネットとマグネットとの間の磁気力でレンズホルダーを所定位置に保持している。この構成を採用すると、非通電状態時には、マグネット用の磁気力でレンズホルダーが位置保持されるので、電流ロスが少なくなる。 Furthermore, in another invention, in addition to the lens driving device of the above-described invention, a holding magnet made of a permanent magnet is arranged on the fixed member so as to sandwich the lens holder in the optical axis direction or on either side, and this holding is performed. The lens holder is held at a predetermined position by the magnetic force between the magnets for use. When this configuration is adopted, the lens holder is held in position by the magnetic force for the magnet in a non-energized state, so that current loss is reduced.
本発明では、小さいサイズのズーム機構を容易に得ることができ、小型や超小型の光学機器への組み込みが可能となる。 In the present invention, a zoom mechanism having a small size can be easily obtained, and can be incorporated into a small or ultra-compact optical apparatus.
以下、本発明の実施の形態に係るレンズ駆動装置について図を参照しながら説明する。まず実施の形態1のレンズ駆動装置10について、図1から図3に基づいて説明する。
Hereinafter, a lens driving device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the
このレンズ駆動装置10は、携帯電話のカメラ部分に用いられるものであるが、他の光学機器、たとえばコンピュータのディスプレイ周辺に取り付けられるカメラや内視鏡等にも適用することができる。レンズ駆動装置10は、主に、レンズホルダー1と、円筒形の固定部材2と、から構成されている。
The
レンズホルダー1は、全体が略円筒形とされており、樹脂材で構成されている。レンズホルダー1は、凸レンズなどのレンズ11と、円筒形状の永久磁石からなるマグネット12とを有している。レンズ11は、絞りとしても働く光通過用の孔13を中心に有する円板部14の図1で下方に載置固定されている。レンズ11は、プラスチックレンズでかつ非球面レンズとされている。なお、レンズホルダー1にレンズ11以外のレンズを保持させることで、複数のレンズを有するレンズホルダー1としても良い。
The
マグネット12は、レンズホルダー1の外周に円輪状に突出した2つの保持部15,16にはさまれるように配置され、接着剤等でレンズホルダー1に固定されている。マグネット12は、2〜4個の円弧状部材が組み合わされて全体として円形となるように構成されている。このマグネット12は、内周面がS極で外周面がN極に磁化され、磁束は、マグネット12を径方向に横切るものとなっている。なお、マグネット12を全体として円筒形状ではなく、周方向に120度の範囲に渡るものを60度の間隔を空けて2つ対向させる構造等、部分的に隙間があるように形成しても良い。
The
固定部材2は、レンズホルダー1を光軸21に沿って案内するもので、この実施の形態1では、樹脂材からなる大径のベース22と、コイル23を保持する樹脂材からなる小径のボビン24の2部材で構成されている。固定部材2は、2部材ではなくベース22とボビン24とを一体化した一部材としても良い。なお、ベース22の図1で上面は、レンズホルダー1が突き当たる突き当たり部25となっている。
The
円筒状のベース22には、マグネット12に対して光軸21方向に重なる位置に、磁性材からなる円輪状かつ板状のメタルプレート31が固定されている。ボビン24には、コイル23が光軸21の周りを回るように巻回されボビン24に固定されている。ボビン24の図1で上方面には、マグネット12に対して光軸21方向に重なる位置に、磁性材からなる円輪状かつ板状のメタルプレート32が固定されている。
An annular and plate-
ベース22の略中央付近に絞り(図示省略)が配置され、その絞りの奥側(図1では下方)にCCDからなる撮像素子が配置される。ベース22に固定保持されるものとしては、設置される光学系に合わせ、レンズ、絞り、撮像素子のいずれか1つまたは複数が選択され、時にはそれらのいずれをもベース22が保持しない構造としても良い。
A diaphragm (not shown) is arranged near the center of the
ボビン24の図1で上方には、円形孔33を有する突き当たり部となる円形当接部34が設けられ、円形孔33に案内されたレンズホルダー1が光軸21方向に前後動する構成となっている。レンズホルダー1の可動範囲は、図1に示した状態と、円形当接部34に保持部15が当接した状態との間となる。すなわち、レンズホルダー1の保持部16がベース22の図1で最上部である突き当たり部25に当接した状態(図1)が可動範囲の一方側にレンズホルダー1が最も動いた状態であり、レンズホルダー1の保持部15がボビン24の円形当接部34に当接した状態が可能範囲の他方側にレンズホルダー1が最も動いた状態となる。
A
ベース22とボビン24とは接着剤にて接着固定される。この接着は、ベース22とボビン24との当接部の外周に設けられている円形状の溝35に接着剤を注入することによって行われる。また、ベース22の外周面の一部は切り欠かれ、切り欠き部36(図3参照)が設けられている。この切り欠き部36には、FPC(フレキシブル回路基板)37がベース22の外周面の内方に納まるように配置されている。FPC37は、コイル23に電源からの電流を供給する導電部となる。
The
次に、以上のように構成されたレンズ駆動装置10の動作について説明する。
Next, the operation of the
電源(図示省略)からコイル23に一方方向に流れる電流が供給されると、マグネット12の磁界との相互作用が働き、マグネット12に図1で下方への駆動力が生ずる。この結果、レンズホルダー1は図1で下方に働き、ベース22に突き当たり、それ以上移動できず停止する。その後、コイル23への通電を止める。コイル23への通電が止まっても、レンズホルダー1は図1の状態を維持する。これはメタルプレート31とマグネット12との間の磁気的な吸引力の結果である。
When a current flowing in one direction is supplied to the
この後、コイル23に、先ほどと逆方向である他方方向に流れる電流を流すと、マグネット12の磁界との相互作用が働き、マグネット12へは図1で上方への駆動力が働く。この結果、レンズホルダー1は図1で上方に動き、ボビン24の円形当接部34に突き当たり、そこで停止する。その後、コイル23への通電を止める。コイル23への通電が止まっても、レンズホルダー1は、円形当接部34への突き当たり状態を維持する。これはメタルプレート32とマグネット12との間の磁気的な吸引力の結果である。なお、可動範囲の両端ではコイル23への通電を止めているが、零とするのではなく、わずかに電流を流し位置保持をさらに確実化させても良い。
Thereafter, when a current flowing in the other direction, which is the opposite direction to the previous direction, is applied to the
このレンズ駆動装置10は、図1の状態では広角撮影状態となり、レンズホルダー1が光軸21に沿って撮影対象物に近づくと望遠状態となる。この結果、所定倍率のズーム動作が可能となる。なお、レンズ駆動装置10は、広角と望遠の2位置が切り替わる構成となっているが、ズーム動作の途中で止めるようにして、3位置切り替わり構成とすることができる。たとえばボビン24の光軸21方向で略中央に円輪の磁性材からなるメタルプレートを埋め込み、レンズホルダー1が可動範囲の中間にきたときに通電を止め、レンズホルダー1のマグネット12とボビン24の中央に埋め込まれたメタルプレートとの間で磁気吸引力を働かせ、中間位置の状態を保持させる構成にすることで、3位置切り替わり構成とすることができる。
The
このように、このレンズ駆動装置10では、コイル23へ通電すると、フレミングの左手の法則によりコイル23を駆動させようとする力が働くが、コイル23が固定部材2に固定されて動くことができないため、その反力がマグネット12に加わり、マグネット12が固定されたレンズホルダー1が光軸21方向へ移動する。レンズホルダー1は、このような単純な構成および駆動原理で動作するので、小さなサイズのズーム機構を容易に得ることができ、超小型の光学機器への組み込みが可能となる。
As described above, in the
また、このレンズ駆動装置10では、磁性材(メタルプレート31,32)と、永久磁石であるマグネット12との間の磁気的な吸引力によって非通電時においても、また電流を少なくしても位置保持が確実になされる。このため、位置保持時の電流ロスが零または非常に少なくなる。
Further, in the
この実施の形態1に係るレンズ駆動装置10は、外周にコイル23を巻回する構成であるので、電流効率が良い駆動機構となる。また、コイル23の外径に比べ、メタルプレート31,32の外径を小さくしているので、大型化しづらく、超小型化に適した構成となっている。
Since the
次に、実施の形態2に係るレンズ駆動装置40について、図4を参照しながら説明する。
Next, the
このレンズ駆動装置40も携帯電話のカメラ部分に用いられるものであるが、他の用途、たとえば双眼鏡に適用することも可能である。このレンズ駆動装置40は、レンズ駆動装置10とはマグネット12とコイル23の配置関係が逆になっている点を除き、同様な構成となっており異なる点を中心にして説明する。そのため、レンズ駆動装置10と同一または同様の部品には、同一の符号または同種の符号を付すこととする。
The
レンズホルダー1Aは、レンズ11の他に、コイル23と、磁性材からなるワッシャ41を有している。一方、固定部材2Aは、カメラのフレーム42と、このフレーム42にインサート成形にて固定された円筒状のヨーク43とからなっている。
In addition to the
コイル23は、レンズホルダー1Aの外周の段部51に空芯状に配置されている。ワッシャ41は、C字状に形成されており、径を小さくした状態で、レンズ11の図1で下方側に当接するように組み込まれる。ワッシャ41は、組み込まれると、拡径し、レンズホルダー1Aに弾性力で強く固定される。レンズホルダー1Aの奥側には、円錐台形状のスロープ部52と、円輪状の突き当たり段部53と、円輪状の段部51と、レンズホルダー1Aの奥側の端部となる当接部54とが、奥側に向かって順次設けられている。
The
フレーム42は、カメラの筐体の一部となっているものである。ヨーク43は、磁性材からなり、マグネット12の磁束の経路となる。マグネット12は、実施の形態1とは異なり、内周面がN極に、外周面がS極となるように着磁されている。マグネット12は、希土類磁石が好ましいが、フェライト系等、他の種類の磁石としても良い。また、マグネット12は、固定磁石としているが、ボンド磁石としても良い。また、等方性磁石としても良いが、異方性磁石のものがより好ましい。N極から出た磁束がコイル23を横切るように、マグネット12は、コイル23と同芯(光軸21が同一中心)で、かつ径方向外側にコイル23を囲むように配置されている。
The
ヨーク43は、径が最小となる円筒状の最外周部61と、径が最小となる円筒状の最内周部62と、その両者をつなぐ円板状のつなぎ部63とを有している。ヨーク43の最外周部61の内周面にマグネット12が接着剤により固定されている。最内周部62の内周側には、レンズホルダー1Aのスロープ部52と当接するように、傾斜面部64が設けられている。また、最内周部62の先端は、レンズホルダー1Aの突き当たり段部53と突き当たる突き当たり部65となっている。
The
ヨーク43の最内周部62は、マグネット12の光軸21方向の中心までには伸びておらず、マグネット12の奥側の半分以上は最内周部62とは対向していない構成とされている。この結果、マグネット12から出る磁束であって被写体側のものはヨーク43に捉えられ、ヨーク43を経由してマグネット12のS極側に戻ってくるが、マグネット12の奥側から出る磁束は完全にはヨーク43には捉えられず一部が漏れ磁束となり光軸21側に向かうこととなる。
The innermost
以上のように構成されたレンズ駆動装置40の動作について、以下説明する。
The operation of the
電源(図示省略)からコイル23に一方方向に流れる電流が供給されると、マグネット12の磁界との相互作用が働き、コイル23に図1で下方への駆動力が生ずる。この結果、レンズホルダー1Aは図4で下方に働き、フレーム42の上面の突き当たり部25に当接部54が突き当たり、それ以上移動できず停止する。その後、コイル23への通電を止める。コイル23への通電が止まっても、レンズホルダー1Aは図4の状態を維持する。これはワッシャ41とマグネット12との間の磁気的な吸引力の結果である。
When a current flowing in one direction is supplied to the
ワッシャ41とマグネット12との間の磁気的な吸引力は、マグネット12からの漏れ磁束がワッシャ41へ働きかけるために発生する。漏れ磁束は、主としてマグネット12の奥側半分から発生した磁束であり、ワッシャ41を奥側(図4で下方)に駆動させようとする力となる。このため、レンズホルダー1Aは、図4の状態で位置保持される。
The magnetic attractive force between the
この後、コイル23に、先ほどと逆方向である他方方向に流れる電流を流すと、マグネット12の磁界との相互作用が働き、コイル23へは図1で上方への駆動力が働く。この結果、レンズホルダー1Aは図4で上方に動き、レンズホルダー1Aのスロープ部52がヨーク43の傾斜面部64に突き当たり、そこで停止する。なお、このとき、突き当たり段部53は、突き当たり部65に突き当たる。この2つの突き当たりのいずれか一方または両者が生ずるが、好ましくは、スロープ部52での突き当りが生ずるようにするのが良い。
Thereafter, when a current flowing in the other direction, which is the opposite direction to the previous direction, is applied to the
この突き当たりが生じた以後、レンズホルダー1Aは、光軸21に対して垂直方向には動けない。これは円錐状のスロープ部52が、同様の形状(円錐状)の傾斜面部64にはまり込むためである。この結果、レンズ11は、振動しない状態で保持される。なお、この状態のとき、光軸21の方向への位置保持のためには、わずかな電流をコイル23に流し続ける必要がある。
After this abutment occurs, the
このレンズ駆動装置40は、図4の状態では広角撮影状態となり、レンズホルダー1Aが光軸21に沿って撮影対象物に近づくと望遠状態となる。この結果、所定倍率のズーム動作が可能となる。なお、レンズ駆動装置40は、広角と望遠の2位置が切り替わる構成となっているが、ズーム動作の途中で止めるようにして、3位置や4位置など、複数の切り替わり構成とすることができる。
The
このように、このレンズ駆動装置40では、コイル23へ通電すると、フレミングの左手の法則によりコイル23を駆動させようとする力が働き、コイル23が固定されたレンズホルダー1Aが光軸21方向へ移動する。レンズホルダー1Aは、このような単純な構成および駆動原理で動作するので、小さなサイズのズーム機構を容易に得ることができ、超小型の光学機器への組み込みが可能となる。
As described above, in the
また、このレンズ駆動装置40では、ワッシャ41と、永久磁石であるマグネット12との間の磁気的な吸引力によって非通電時においても一方側での位置保持が確実になされる。このため、位置保持時の電流ロスが零または非常に少なくなる。
Further, in the
この実施の形態に係るレンズ駆動装置40は、望遠側でのレンズ11の振動(横振れ)を抑えることができるため、使いやすいものとなる。すなわち、広角側に比べ望遠側での振れは、視覚的に非常に見づらいものとなると共に、撮影でのぼけが出やすくなるためである。また、このレンズ駆動装置40は、レンズホルダー1Aに固定されるものがコイル23であるため、マグネット12を固定するものに比べ、軽くなり、応答性の良いものとなる。
Since the
次に、レンズ駆動装置40の変形例について、図5を参照しながら説明する。
Next, a modified example of the
図5は、レンズ駆動装置40のスロープ部52と傾斜面部64に相当する部分の拡大図である。このレンズ駆動装置40のヨーク43の最内周部62Aは円筒形ではなく、つなぎ部63から180度間隔で3本の突起がつなぎ部63から軸方向に伸ばされたものである。一方、スロープ部52Aは、径方向の傾斜に加え周方向に徐々に高くなる3つの第2スロープ面を有するものとなっている。この第2スロープ面は、1つずつが周方向で180度の範囲に渡って形成されている。
FIG. 5 is an enlarged view of a portion corresponding to the
このような構成のレンズ駆動装置40のコイル23に電流を流すと、レンズホルダー1Aは光軸21を中心として周方向に回転しつつ光軸21に沿って前後動する。
When a current is passed through the
その様子を以下に説明する。まず、レンズホルダー1Aがフレーム42に当接している状態(図5(A))では、ヨーク43の3つの傾斜面部64が、第2スロープ面の中で最も高い付近である広角保持部71に当接し、レンズホルダー1Aが横方向に動かないように位置保持している。このとき、レンズホルダー1Aは、最も奥側に位置している。
This will be described below. First, in a state where the
その後、電流を流し、レンズホルダー1Aを被写体側に駆動させようとすると、レンズホルダー1Aは、傾斜面部64によってそのままの前進が遮られる。レンズホルダー1Aは、回転することで前進する余裕が保たれているため、傾斜面部64に当接しながら周方向に回転しつつ前進する(被写体側に進む)。そして、最も望遠側に到達すると、傾斜面部64は第2スロープ面の中で最も低い位置となる望遠保持部72に当接し、レンズホルダー1Aは、その位置で横方向に動かないように位置保持されると共に、突き当り段部53が突き当たり部65に突き当たり、前進が阻止される。
Thereafter, when an electric current is applied to drive the
図5に示すレンズ駆動装置40では、3つの傾斜面部64が常にレンズホルダー1Aのスロープ部52Aに当接しているため、レンズホルダー1Aの振動を抑えることができる。しかも、3つの傾斜面部64によりレンズホルダー1Aの光軸21が左右や斜めにぶれないようにしているため、光学系の光軸21が常に一定した位置に保持されることとなる。なお、最内周部62Aを2つとしたり、4つ以上としても良い。その場合、最内周部62Aの数に合わせて、第2スロープ面の数を調整するのが好ましい。
In the
また、レンズ駆動装置40のスロープ部52と傾斜面部64とでの位置保持や、最内周部62Aの傾斜面部64と第2スロープ面とでの位置保持の代わりに、図6で示すような位置保持(振動防止)としても良い。すなわち、図6(A)に示すように、スロープ部52を覆うようにゴム部材等の弾性部材81を設け、レンズホルダー1Aが被写体側に動いた直後に弾性部材81が最内周部62の傾斜面部64に当接し、振動防止が図れるようにしても良い。
Further, instead of holding the position at the
この図6(A)の場合、弾性部材81のたわみ(へこみ)によってレンズホルダー1Aは傾斜面部64に当接後、さらに所定範囲の可動が可能となり、その所定範囲の間、レンズホルダー1Aはその光軸21が一定位置に保持される。また、図6(B)に示すように、曲面のスロープ部52Aと、曲面の傾斜面部64Aとしても良い。また、両者のいずれか一方のみを曲面としても良い。
In the case of FIG. 6 (A), the
次に、実施の形態3に係るレンズ駆動装置90について、図7を参照しながら説明する。
Next, a
このレンズ駆動装置90も携帯電話のカメラ部分に用いられるものであるが、他の用途に適用することも可能である。このレンズ駆動装置90は、レンズ駆動装置10とはマグネット12とコイル23の配置関係が同一であるが、マグネット12の着磁の仕方と固定部材の構造が異なる。それらの相違点を除き、同様な構成となっており異なる点を中心にして説明する。そのため、レンズ駆動装置10と同一または同様の部品には、同一の符号または同種の符号を付すこととする。
The
レンズホルダー1Bは、レンズ11と、コイル23とを有している。一方、固定部材2Bは、磁性材の代わりに永久磁石からなる円輪状のマグネット91,92を有している。
The
マグネット12は、実施の形態1とは異なり、光軸21方向にNS着磁、たとえばレンズホルダー1の保持部15に面する側がS極に、保持部16に面する側がN極となるように着磁されている。マグネット12は、希土類磁石が好ましいが、フェライト系等、他の種類の磁石としても良い。マグネット91は、レンズホルダー1Bの保持部15に対向するように設けられ、マグネット92は保持部16に対向するように設けられている。そして、マグネット91は保持部15に面する側がマグネット12の対向する磁極と同極、たとえばS極に着磁されている。マグネット92は、保持部16に面する側がやはりマグネット12の対向する磁極と同極、たとえばN極に着磁されている。
Unlike the first embodiment, the
以上のような構成のレンズ駆動装置90は、コイル23に通電されていない状態では、3つのマグネット12,91,92の磁気反発によってレンズホルダー1Bは、マグネット91,92間に浮いた状態で停止している(図7参照)。この図7の状態において、コイル23に通電すると、レンズホルダー1Bは光軸21に沿って図7で上下いずれか一方に駆動される。また、その通電と逆方向に流れる電流をコイル23に供給すると、レンズホルダー1Bはいずれか他方に駆動される。
When the
このレンズ駆動装置90では、3つの位置切り替えが可能であり、しかも中間位置では、通電が不要となる。また、コイル23に流す電流の大きさによって、レンズホルダー1Bの駆動量を変えることが可能であり、無段階のなめらかなズーミングも可能となる。
In the
このレンズ駆動装置90のマグネット91,92の一方、たとえばマグネット92を取り外し、マグネット91とマグネット12の反発によって突き当たり部25にレンズホルダー1Bが突き当たった状態を維持させるようにしても良い。すなわち、非通電時、レンズホルダー1Bは突き当たり部25に突き当たり、そこで停止しており、コイル23への通電によってレンズホルダー1Bが円形当接部34側へ移動する構成としても良い。マグネット91,92のいずれか一方を取り除く構造の場合、マグネット12との間では、反発ではなく吸引関係が生ずるように構成することができる。なお、マグネット12の着磁を光軸方向に行うこのレンズ駆動装置90の場合、磁束の流れを考慮すると、コイル23をPM型の2相ステッピングモータのように、巻回相を2つとし、それを光軸21の方向に並べて配置し、流す電流の方向を逆方向とすると、レンズホルダー1Bの駆動力を得やすくなる。
One of the
以上、各実施の形態に係るレンズ駆動装置10,40,90は、本発明の好適な実施例であるが、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、レンズ駆動装置10,40,90は、1つのレンズ11を有するものを図示したが、可動部となるレンズホルダー1,1A,1Bに搭載されるレンズ11は、単レンズとしても良いが複合レンズの一部として用いるものとしても良い。
As described above, the
また、上述の各実施の形態では、レンズホルダー1,1A,1Bを円筒状にしたが、レンズ11を円形状とし、それを囲むレンズホルダー1,1A,1Bの外形を四角等の角形としても良い。この点は、固定部材2,2A,2Bも同様である。すなわち固定部材2,2A,2Bの外形を柱状ではなく角形としても良い。
In each of the above-described embodiments, the
さらに、上述の各実施の形態のレンズ駆動装置10,40,90は、携帯電話のカメラ部分のズーム機構として説明したが、小型や超小型の通常のカメラ、たとえばデジタルカメラ、監視カメラなどにも適用できる。また、携帯電話のカメラやその他のカメラにおける普通撮影とマクロ撮影の切り替えにも、本発明のレンズ駆動装置は適用できる。さらに、本発明のレンズ駆動装置は、カメラ以外に、内視鏡、双眼鏡等、レンズを使用する全ての光学機器に適用できる。
Furthermore, although the
1,1A,1B レンズホルダー
2,2A,2B 固定部材
10 レンズ駆動装置
11 レンズ
12 マグネット
21 光軸
22 ベース
23 コイル
24 ボビン
25 突き当たり部
31 メタルプレート(磁性材)
32 メタルプレート(磁性材)
34 円形当接部(突き当たり部)
40 レンズ駆動装置
41 ワッシャ(磁性材)
DESCRIPTION OF
32 Metal plate (magnetic material)
34 Circular contact part (butting part)
40 Lens drive device
41 Washer (magnetic material)
Claims (3)
上記レンズホルダーまたは上記固定部材のいずれか一方にコイルを、他方にマグネットを固定し、上記コイルに通電することで上記マグネットの磁界との相互作用の働きにより上記レンズホルダーを光軸方向に移動させることを特徴とするレンズ駆動装置。 A lens holder that holds the lens, and a fixing member that guides the lens holder in the optical axis direction,
A coil is fixed to one of the lens holder and the fixing member, a magnet is fixed to the other, and the lens holder is moved in the optical axis direction by the interaction with the magnetic field of the magnet by energizing the coil. A lens driving device.
前記コイルに通電しない状態では、上記磁性材と前記マグネット間の磁気吸引により、前記光軸方向の少なくとも一方側に配置された前記固定部材の突き当たり部に、前記レンズホルダーが突き当たった状態を維持することで、位置保持することを特徴とする請求項1記載のレンズ駆動装置。 A magnetic material is fixed to either the lens holder or the fixing member, and the magnet is fixed to the other,
When the coil is not energized, the lens holder is kept in contact with the abutting portion of the fixing member arranged on at least one side in the optical axis direction by magnetic attraction between the magnetic material and the magnet. The lens driving device according to claim 1, wherein the position is held.
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