JP2007121727A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化を図りつつ位置調整用の開口部を大きくしてレンズの位置調整の作業性を向上できるレンズ駆動装置を得る。
【解決手段】略直方体の筐体２と、筐体２内に収容された第１レンズホルダ３と、第１案内部材１３ａと、第１駆動機構７と、第１レンズホルダ３の光軸方向の位置を検知する第１検知センサ４ａと、第２レンズホルダ５と、第２案内部材１３ｂと、第２駆動機構９と、第２レンズホルダ５の光軸方向の位置を検知する第２検知センサ４ｂと、筐体側面に形成されたレンズ調整用の開口部１０を備え、第１駆動機構７は筐体２の断面四角形における任意の第１辺側に配置し、第２駆動機構９は第１辺に対向する第２辺側に配置しており、第１及び第２案内部材１３は第１辺の隣りに位置する第３辺側に配置し、第１及び第２検知センサ４は第３辺に対向する第４辺に配置し、レンズ調整用の開口部１０は第３辺側の側面に形成している。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタルカメラや携帯電話等に内蔵される携帯型小型カメラ等において用いられるレンズを駆動させるためのレンズ駆動装置に関し、特にレンズを電磁力によってリニアに移動させることができるレンズ駆動装置に関する。

特許文献１には、コイルに流される電流とマグネットが形成する磁界とによって誘起される電磁力により、レンズホルダを光軸方向に移動させるレンズ駆動装置が開示されている。

一方、特許文献２に記載の従来技術には、第１レンズホルダと、第１レンズホルダの光軸方向の移動を案内する第１案内部材と、第２レンズホルダと、第２レンズホルダの光軸方向の移動を案内する第２案内部材と、レンズ調整用の開口部とを筐体内に設けたレンズ駆動装置が開示されている。

係るレンズ駆動装置においては、第１レンズホルダ及び第２レンズホルダをギア駆動により光軸方向に移動させていると共に第１案内部材と第２案内部材とを断面四角形の対角線上の位置にそれぞれ設けている。

特開２００５−２５００８６号公報 特開２００５−２１５５３７号公報

ところで上述の特許文献２に記載のレンズ駆動装置において、例えばレンズホルダを電磁力により駆動させる場合、筐体内にレンズホルダを電磁力により駆動する駆動機構を設ける必要がある。この場合、筐体の断面四角形における任意の第１辺側に第１レンズホルダを電磁力により駆動する第１駆動機構、第１辺に対向する第２辺側に第２レンズホルダを電磁力により駆動する第２駆動機構をそれぞれ設ける必要がある。

また、レンズホルダを電磁力により駆動させているので、レンズホルダの光軸方向の位置を検知する検知センサを筐体に設ける必要がある。この場合、第１辺側及び第２辺側にはそれぞれ駆動機構を配置してあるので、第１辺に隣接する第３辺又は第３辺に対向する第４辺に検知センサを配置する必要がある。

しかし、２つの検知センサ（第１検知センサ、第２検知センサ）を対向する２つの辺（第３辺、第４辺）にそれぞれ配置すると、第１検知センサ又は第２検知センサがじゃまになって位置調整用の開口部を大きく取り難くなるという問題があった。このように、開口部が大きく取り難いと開口部からのレンズの位置調整がし難くなるという問題があった。

更に、レンズ駆動装置の小型化を図る要請から筐体自体は大きくできないという事情があった。

本発明は、小型化を図りつつ位置調整用の開口部を大きくしてレンズの位置調整の作業性を向上させることができるレンズ駆動装置を得ることを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載された発明は、略直方体の筐体と、筐体内に収容された第１レンズホルダと、第１レンズホルダの光軸方向の移動を案内する第１案内部材と、第１レンズホルダを電磁力により駆動する第１駆動機構と、第１レンズホルダの光軸方向の位置を検知する第１検知センサと、第２レンズホルダと、第２レンズホルダの光軸方向の移動を案内する第２案内部材と、第２レンズホルダを電磁力により駆動する第２駆動機構と、第２レンズホルダの光軸方向の位置を検知する第２検知センサと、筐体側面に形成されたレンズ調整用の開口部を備え、第１駆動機構は筐体の断面四角形における任意の第１辺側に配置し、第２駆動機構は第１辺に対向する第２辺側に配置しており、第１案内部材及び第２案内部材は第１辺の隣りに位置する第３辺側に配置し、第１検知センサ及び第２検知センサは第３辺に対向する第４辺に配置しており、レンズ調整用の開口部は第３辺側の側面に形成していることを特徴とする。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載の発明において、筐体には第１レンズホルダ及び第２レンズホルダの移動方向に沿って略平行に設けた外側ヨークと内側ヨークとが設けられており、外側ヨークと筐体の第３辺側の側面、内側ヨークと筐体の第４辺側の側面とをそれぞれ一体成形していることを特徴とする。

請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載の発明において、第１レンズホルダ及び第２レンズホルダにはコイルがそれぞれ取り付けられており、各コイルにはフレキシブル給電部材が接続されており、各フレキシブル給電部材は各検知センサを配置した第４辺側の側面から筐体の外部に引き出していると共に各検知センサに入出力される電気信号のケーブル部材が筐体の第４辺側の側面から筐体の外部に引き出していることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、第１案内部材及び第２案内部材を筐体の断面四角形における第３辺側に配置し、第３辺に対向する第４辺に第１検知センサ及び第２検知センサを配置して、第３辺側の側面にレンズ調整用の開口部を形成している。このように、検知センサを配置しない第３辺側の側面にレンズ調整用の開口部を形成したので、第１検知センサ又は第２検知センサが邪魔にならず、小型化を図りつつ位置調整用の開口部を広くとることができる。よって、開口部からレンズ調整用の器具の操作がし易くなり且つレンズの状態も見やすくなるので、レンズの位置調整（光軸合わせ）の作業性が向上する。

レンズ調整用の開口部を広くとることができるので、第１レンズホルダ及び第２レンズホルダに対して後付けによるレンズの組み付けがし易くなる。

第１検知センサ及び第２検知センサを筐体の同一辺（第４辺）に配置してあるので、検知センサから導出される配線の集約化を図ることができ、スペースの省略化を図ることができる。

請求項２に記載された発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果を奏すると共に、外側ヨークと筐体の第３辺側の側面、内側ヨークと筐体の第４辺側の側面とをそれぞれ一体成形してあるので、例えば接続部材等を用いてヨークと筐体とを固定する場合のように接続部材の脱落や変形が生じ難く、ヨークと筐体との間の接続強度やヨークの筐体に対する位置精度を向上することができる。

外側ヨークと筐体の第３辺側の側面、内側ヨークと筐体の第４辺側の側面とをそれぞれ一体成形してあるので、ヨークと筐体とを組み付ける製造工数が低減されて製造が容易である。

請求項３に記載された発明によれば、請求項１又は２に記載の発明と同様の効果を奏すると共に、コイルに接続したフレキシブル給電部材と各検知センサのケーブル部材とが共に筐体の同一側面（第４辺側の側面）から筐体の外部に引き出されているので、配線の集約化を図ることができ、筐体の外部に引き出された配線の取り付けスペースの省略化を図ることができる。

以下に、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本実施の形態に係るレンズ駆動装置の横断面図、図２は図１に示すレンズ駆動装置の縦断面図、図３は本実施の形態に係るレンズ駆動装置の分解斜視図、図４は図３に示すレンズホルダを抜き出して示す斜視図、図５はコイルの給電部材と検知センサのケーブル部材の配線図、図６はコイルの給電部材の動作を示す断面図、図７は本実施の形態に係るレンズ駆動装置を他方側側面側から見た斜視図、図８は本実施の形態に係るレンズ駆動装置を一方側側面側から見た斜視図である。

本実施形態に係るレンズ駆動装置１は、携帯電話に組み込まれる光学ズーム付きオートフォーカスカメラのものである。レンズ駆動装置１は、略直方体形状の筐体２と、筐体２内に収容された第１レンズホルダ３と、第１レンズホルダ３の光軸方向の移動を案内する第１案内部材１３ａと、第１レンズホルダ３を電磁力により駆動する第１駆動機構７と、第１レンズホルダ３の光軸方向の位置を検知する第１検知センサ４ａと、第２レンズホルダ５と、第２レンズホルダ５の光軸方向の移動を案内ずる第２案内部材１３ｂと、第２レンズホルダ５を電磁力により駆動する第２駆動機構７と、第２レンズホルダ５の光軸方向の位置を検知する第２検知センサ４ｂと、第２レンズホルダ５を電磁力により駆動する第２駆動機構９と、第２レンズホルダ５の光軸方向の位置を検知する第２検知センサ４ｂと、位置調整用の開口部１０とを備えている。

筐体２は光軸方向に配置された一方側側面（第３辺側の側面）２ａと、一方側側面２ａに対向して配置された他方側側面（第４辺側の側面）２ｂと、光軸方向の前方側に配置された樹脂製のカバー部材２ｃと、光軸方向の後方側に配置された樹脂製のベース部材（底部）２ｄとを備えている。筐体２の一方側側面２ａに略四角形状の開口部１０が形成されており、他方側側面２ｂに第１検知センサ４ａ及び第２検知センサ４ｂを取り付ける取付孔２０と、後述する後方側壁部２５ｅに係合する２つの係合片２１が形成されている。

ベース部材２ｄには第１案内部材１３ａと第２案内部材１３ｂの嵌合穴２９がそれぞれ形成されており、第１案内部材１３ａの一端及び第２案内部材１３ｂの一端が嵌合穴２９内に嵌合固定されている。

カバー部材２ｃには第１案内部材１３ａと第２案内部材１３ｂの嵌合溝３１がそれぞれ形成されており、第１案内部材１３ａの他端及び第２案内部材１３ｂの他端が嵌合溝３１内に嵌合固定されている。

第１駆動機構７の構成について説明する。尚、第１駆動機構７と第２駆動機構９とは略同じ構成であるので、第２駆動機構９の構成については第１駆動機構７と同一の作用効果を奏する部分には同一の符号を付することによりその部分の説明を省略する。

第１駆動機構７は、ヨーク１７と、マグネット１９と、コイル２３とから構成されている。コイル２３は第１レンズホルダ３に取り付けており、コイル２３に流される電流とマグネット１９が形成する磁界とによって誘起される電磁力により、第１レンズホルダ３を光軸方向に移動するようにしている。

ヨーク１７は断面略矩形を成して磁界を閉じており、レンズホルダ３、５の移動方向と略平行に設けられた一方側壁部（内側ヨーク）２５ａと、筐体２の第１辺側及び第２辺側に位置する他方側壁部（外側ヨーク）２５ｂと、一方側壁部２５ａと他方側壁部２５ｂとの間に設けた中間壁部（内側ヨーク）２５ｃを有し、各壁部２５ａ、２５ｂ、２５ｃはそれぞれ略平行に設けてある。また、各壁部２５ａ、２５ｂ、２５ｃの光軸方向の両端部には前方側壁部２５ｄと後方側壁部２５ｅとがそれぞれ設けられており、磁束漏れが生じ難くなっている。また、前方側壁部２５ｄには一方側壁部２５ａと中間壁部２５ｃとの間の空間を閉塞する閉塞壁部２５ｆが前方側壁部２５ｄと一体成形されている。尚、閉塞壁部２５ｆには後述するフレキシブル基板（フレキシブル給電部材）５０を筐体内から外部に引き出すための第１スリット３３が形成されている。尚、後方側壁部２５ｅには他方側側面２ｂの係合片２１が係合する被係合部２２が設けられており、筐体２の一方側側面２ａと他方側側面２ｂとが組み付けた際に、係合片２１と被係合部２２との間に検知センサのケーブル部材５１が引き出される第２スリット３４が形成される。

ヨーク１７の他方側壁部２５ｂと筐体２の一方側側面２ａとは一体成形されており、ヨーク１７の後方側壁部２５ｅと筐体２の一方側側面２ａも一体成形されている。また、ヨーク１７の一方側壁部２５ａと中間壁部２５ｃとは筐体２の他方側側面２ｂと一体成形されている。

一方側壁部２５ａの中間壁部２５ｃに対向する面に一方のマグネット１９が貼り付けてあり、他方側壁部２５ｂには中間壁部２５ｃに対向する面に他方のマグネット１９が貼り付けてある。

次に第１レンズホルダ３の構成について説明する。尚、第１レンズホルダ３と第２レンズホルダ５とは略同じ構成であるので、第２レンズホルダ５の構成については第１レンズホルダ３と同一の作用効果を奏する部分には同一の符号を付することによりその部分の説明を省略する。

第１レンズホルダ３は樹脂製であり、ズーム用レンズ１５が取り付けられるレンズ開口孔３０と、コイル２３が取り付けられるコイル取付面３７と、第１案内部材１３が挿通するシャフト挿通孔３５と、ヨーク１７の中間壁部２５ｃが挿通する壁部挿通孔３９と、第２レンズホルダ５の第２案内部材１３ｂに係合する係合部４１と、フレキシブル基板５０の給電端子部５０ａが取り付けられる基板取付面４３と、Ｎ極とＳ極とが光軸方向に交互に配置された磁気スケール４７が取り付けられる磁石取付部４５とを備えている。尚、磁石取付部４５が設けられる位置はシャフト挿通孔３５の形成位置よりもレンズの取付孔側にある。

コイル２３は略角筒状で且つ横断面環状であり、環の内周側に中間壁部２５ｃが挿通するようになっており、給電端子部５０ａがコイル２３のリード線に接続されている。

第２レンズホルダ５はレンズ開口孔２９にフォーカス用レンズ１６を保持しており、案内部材１３により光軸方向にスライド自在に設けている。尚、ズーム用レンズ１５とフォーカス用レンズ１６とは光軸を同一にしてある。

第１案内部材１３ａは、内側ヨークの一方側壁部２５ａに貼り付けた一方のマグネット１９と筐体２の一方側側面２ａとの間に配置してあり、第２案内部材１３ｂも内側ヨークの一方側壁部２５ａに貼り付けた一方のマグネット１９と筐体２の一方側側面２ａとの間に配置してある。

検知センサ（第１検知センサ４ａ、第２検知センサ４ｂ）は磁気センサであり、レンズホルダ３、５に設けられた磁気スケール４７の磁束の変化を検知することで、レンズホルダ３、５の光軸方向の位置を検出している。

次にコイル２３に給電を行なう給電部材と、検知センサに入出力される電気信号のケーブル部材の配線について説明する。コイル２３に給電を行なう給電部材は変形自在なフレキシブル基板５０であり、フレキシブル基板５０の給電端子部５０ａが第１レンズホルダ３及び第２レンズホルダ５の基板取付面４３に接着固定されており、給電端子部５０ａからコイル２３に給電している。そして、フレキシブル基板５０はコイル２３の移動スペース（一方側壁部２５ａと中間壁部２５ｃとの間に形成される空間）内から閉塞壁部２５ｆに形成した第１スリット３３を通して、フレキシブル基板５０を筐体２内から外部に引き出している。筐体２内から外部に引き出したフレキシブル基板５０はスリット部分で基板を山折りにして、筐体２の側面に沿ってベース部材２ｄ側に配線を導いて、フレキシブル基板５０の他端部５０ｂは筐体側面のベース部材側に配置された結合位置５０ｃには半田付けされる。

尚、第１レンズホルダ３が光軸方向の最後方の位置にあるとき、フレキシブル基板５０の給電端子部５０ａは図６中Ａに示す位置にあり、このときフレキシブル基板５０は弛んで図６中波線で示すように筐体２の内周面に沿った位置にある。一方、第１レンズホルダ３が光軸方向の最前方の位置にあるとき、フレキシブル基板５０の給電端子部５０ａは図６中Ｂに示す位置にあり、このときフレキシブル基板５０は図６中一点鎖線で示すような前方（上方）に持ち上がった状態となり、コイル２３の移動スペース内にフレキシブル基板５０は位置している。

検知センサ４ａ、４ｂには電気信号が入出力するケーブル部材５１が導出しており、ケーブル部材５１は他方側側面２ｂに形成された第２スリット３４から筐体２の外に引き出される。

第１スリット３３から筐体外に引き出されたフレキシブル基板５０及び第２スリット３４から筐体外に引き出されたケーブル部材５１は筐体２の他方側側面２ｂの下方位置において配線が集約される。

次に、本実施の形態に係るレンズ駆動装置１の作用効果を説明する。レンズ駆動装置１の組み立ては、ベース部材２ｄに第１案内部材１３ａ及び第２案内部材１３ｂをインサート成形し、ベース部材２ｄに外側ヨーク（他方側壁部）２５ｂを一体成形した筐体２の一方側側面２ａと、内側ヨークを一体成形した筐体２の他方側側面２ｂとを組み付ける。そして、内側ヨーク及び外側ヨークにマグネット１９を貼り付け、レンズホルダ３、５を第１案内部材１３ａ及び第２案内部材１３ｂに挿通させる。次いで、ヨーク１７の前方側壁部２５及びカバー部材２ｃを取り付ける。

その後、レンズ調整用の開口部１０からズーム用レンズ１５を第１レンズホルダ３に装着し、フォーカス用レンズ１６を第２レンズホルダ５に装着する。そして、レンズ調整用の開口部１０からホルダに装着したズーム用レンズ１５及びフォーカス用レンズ１６の光軸合わせを行い、レンズ駆動装置１の組み付けが終了する。

組み付け終了後のレンズ駆動装置１において、コイル２３に電圧を印加するとコイル２３に流れる電流とマグネット１９が形成する磁界とにより誘起される電磁力により、第１レンズホルダ３及び第２レンズホルダ５が光軸方向に移動する。

本実施の形態では、第１案内部材１３ａ及び第２案内部材１３ｂを筐体２の断面四角形における一方側側面２ａ側に配置し、他方側側面２ｂに第１検知センサ４ａ及び第２検知センサ４ｂを配置して、一方側側面２ａにレンズ調整用の開口部１０を形成している。このように、検知センサ４ａ、４ｂを配置しない一方側側面２ａにレンズ調整用の開口部１０を形成したので、第１検知センサ４ａ又は第２検知センサ４ｂが邪魔にならず、小型化を図りつつ位置調整用の開口部１０を広くとることができる。よって、開口部１０からレンズ調整用の器具の操作がし易く且つズーム用レンズ１５及びフォーカス用レンズ１６の状態も見やすくなるので、レンズの位置調整（光軸合わせ）の作業性が向上する。

レンズ調整用の開口部１０を広くとることができるので、レンズホルダ３、４に対して後付けによるズーム用レンズ１５及びフォーカス用レンズ１６の組み付けがし易くなる。

第１検知センサ４ａ及び第２検知センサ４ｂを筐体の同一側面に配置してあるので、検知センサから導出される配線の集約化を図ることができ、スペースの省略化を図ることができる。

外側ヨーク（他方側壁部）２５ｂと筐体の一方側側面（第３辺側の側面）２ａ、内側ヨーク（一方側壁部２５ａ、中間壁部２５ｃ）と筐体の他方側側面（第４辺側の側面）２ｂとをそれぞれ一体成形してあるので、例えば接続部材等を用いてヨーク１７と筐体２とを固定する場合のように接続部材の脱落や変形が生じ難く、ヨーク１７と筐体２との間の接続強度やヨーク１７の筐体２に対する位置精度を向上させることができる。

外側ヨーク２５ｂと筐体の一方側側面２ａ、内側ヨーク２５ａ、２５ｃと筐体の他方側側面２ｂとをそれぞれ一体成形したので、ヨーク１７と筐体２とを組み付ける製造工数が低減されて製造が容易である。

フレキシブル基板５０と検知センサのケーブル部材５１とが共に筐体２の同一側面から筐体２の外部に引き出されているので、配線の集約化を図ることができ、筐体の外部に引き出された配線の取り付けスペースの省略化を図ることができる。

案内部材１３ａ、１３ｂをベース部材２ｄに嵌合固定してあるので、筐体２に衝撃が加わった場合においても、案内部材１３ａ、１３ｂに軸芯のズレを生じ難い。

フレキシブル基板５０はコイル２３の移動スペース（一方側壁部２５ａと中間壁部２５ｃとの間に形成される空間）内を移動するので、別途にフレキシブル基板５０の移動空間を設ける必要がなく、筐体の小型化を図ることができる。

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることは言うまでもない。

レンズ駆動装置１は携帯電話に係るカメラに限らず、デジタルカメラに用いるものであっても良い。

本実施の形態に係るレンズ駆動装置の横断面図である。 図１に示すレンズ駆動装置の縦断面図である。 本実施の形態に係るレンズ駆動装置の分解斜視図である。 図３に示すレンズ駆動装置の第１レンズホルダを抜き出して示す斜視図である。 コイルの給電部材と検知センサのケーブル部材の配線図である。 コイルの給電部材の動作を示す断面図である。 本実施の形態に係るレンズ駆動装置を他方側側面側から見た斜視図である。 本実施の形態に係るレンズ駆動装置を一方側側面側から見た斜視図である。

符号の説明

１ レンズ駆動装置
２ 筐体
２ａ 一方側側面（第３辺側の側面）
２ｂ 他方側側面（第４辺側の側面）
３ 第１レンズホルダ
４ａ 第１検知センサ
４ｂ 第２検知センサ
５ 第２レンズホルダ
７ 第１駆動機構
９ 第２駆動機構
１０ 位置調整用の開口部
１３ａ 第１案内部材
１３ｂ 第２案内部材
１７ ヨーク
２５ａ 一方側壁部（内側ヨーク）
２５ｂ 他方側壁部（外側ヨーク）
２５ｃ 中間壁部（内側ヨーク）
５０ フレキシブル基板（フレキシブル給電部材）
５１ ケーブル部材

Claims (3)

1. 略直方体の筐体と、筐体内に収容された第１レンズホルダと、第１レンズホルダの光軸方向の移動を案内する第１案内部材と、第１レンズホルダを電磁力により駆動する第１駆動機構と、第１レンズホルダの光軸方向の位置を検知する第１検知センサと、第２レンズホルダと、第２レンズホルダの光軸方向の移動を案内する第２案内部材と、第２レンズホルダを電磁力により駆動する第２駆動機構と、第２レンズホルダの光軸方向の位置を検知する第２検知センサと、筐体側面に形成されたレンズ調整用の開口部を備え、第１駆動機構は筐体の断面四角形における任意の第１辺側に配置し、第２駆動機構は第１辺に対向する第２辺側に配置しており、第１案内部材及び第２案内部材は第１辺の隣りに位置する第３辺側に配置し、第１検知センサ及び第２検知センサは第３辺に対向する第４辺に配置しており、レンズ調整用の開口部は第３辺側の側面に形成していることを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 筐体には第１レンズホルダ及び第２レンズホルダの移動方向に沿って略平行に設けた外側ヨークと内側ヨークとが設けられており、外側ヨークと筐体の第３辺側の側面、内側ヨークと筐体の第４辺側の側面とをそれぞれ一体成形していることを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
3. 第１レンズホルダ及び第２レンズホルダにはコイルがそれぞれ取り付けられており、各コイルにはフレキシブル給電部材が接続されており、各フレキシブル給電部材は各検知センサを配置した第４辺側の側面から筐体の外部に引き出していると共に各検知センサに入出力される電気信号のケーブル部材が筐体の第４辺側の側面から筐体の外部に引き出していることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ駆動装置。
   
   

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