JP2007248671A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ボイスコイル型モータを駆動源とするレンズ駆動装置の小型化を図る。
【解決手段】ベース１０，２０、レンズＧを保持する円筒状のレンズ枠３０、レンズ枠３０を光軸方向Ｌにガイドするべくベースに固定された２つのガイドシャフト４１，４２、レンズ枠３０に設けられ環状に成形されたコイル５０、ベース２０に設けられた環状の磁石６０及びコ字状の断面をなし内側円筒部７１及び外側円筒部７２をもつ二重円筒状に形成されたヨーク７０を備え、２つのガイドシャフト４１，４２は、光軸Ｌに垂直な径方向において、コイル５０、磁石６０及びヨーク７０の外側に配置され、レンズ枠３０は、径方向に突出して形成され２つのガイドシャフトに摺動自在に嵌合される嵌合部３４，３５を有する。これにより、装置を光軸に垂直な径方向において小径化、及び光軸方向において薄型化することができ、全体として装置を小型化することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、レンズを光軸方向に駆動するレンズ駆動装置に関し、特に、ボイスコイル型モータを駆動源とし、小型化が要求される例えば携帯情報端末装置等に搭載されるレンズ駆動装置に関する。

従来のレンズ駆動装置としては、レンズを保持する環状のレンズ保持枠、レンズ保持枠の外周２箇所に設けられた２つの嵌合孔、２つの嵌合孔に摺動自在に挿入されてレンズ保持枠を光軸方向にガイドする２つのガイドシャフト、ガイドシャフトよりも径方向外側においてレンズ保持枠の周りに固定されたボビン及びボビンに巻回されたコイル、ガイドシャフトを固定すると共にレンズ保持枠及びコイル等を収容する鏡筒、コイルよりも径方向外側において鏡筒の内周面に固定された磁石、磁石に接合されコイルとレンズ保持枠の間に非接触にて屈曲して配置されたヨーク等を備え、磁石及びヨークが静止した状態でコイルが可動するボイスコイル型モータを駆動源とするものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、他のレンズ駆動装置としては、レンズを保持するレンズ保持枠、レンズ保持枠から径方向に突出する２つの腕部にそれぞれ形成された嵌合孔及びＵ字状の嵌合凹部、嵌合孔及び嵌合凹部に摺動自在に挿入されてレンズ保持枠を光軸方向にガイドする２つのガイドシャフト、嵌合孔を形成する腕部の径方向外側に固定されたコ字状に屈曲するヨーク、ヨークに固定された磁石、ガイドシャフトを固定すると共にレンズ保持枠及び磁石並びにヨーク等を収容する鏡筒、磁石よりも径方向外側において鏡筒の内周面に固定された環状のコイル等を備え、コイルが静止した状態で磁石及びヨークが可動するボイスコイル型モータを駆動源とするものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

しかしながら、これらのレンズ駆動装置においては、レンズ枠をガイドする２つのガイドシャフトが径方向において最も中心（光軸）よりに配置され、ガイドシャフトの外側において、順次に、コイル→磁石及びヨーク、又は、磁石及びヨーク→コイルが配置される構成となっている。
したがって、レンズ保持枠の外周近傍において、２つのガイドシャフトは２箇所に部分的に配置されるものの、磁石、ヨーク、コイル等を環状に形成すると、径方向において全体として大型化を招くことになる。
また、このボイスコイル型モータを駆動源としてレンズ保持枠（レンズ）を光軸方向に駆動制御する際に、レンズ保持枠の光軸方向の位置を検出するのではなく、レンズを通した像の結像状態をモニターし、ＣＣＤ／ＡＦの閉ループで制御しているため、制御が非常に困難であった。
さらに、携帯情報端末装置等に搭載する場合は、径方向の小型化（小径化）に加えて光軸方向の薄型化も図る必要があるが、従来のような磁石、ヨーク、及びコイル、並びにガイドシャフトの配置構成では、無駄な空間を招きその薄型化が困難であった。

特開平６−２０１９７５号公報 特開２０００−３２１４７５号公報

本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、構造の簡素化、部品の集約化、光軸に垂直な径方向の小型化（小径化）、光軸方向の薄型化等を図りつつ、レンズを光軸方向に円滑に又高精度に駆動できるレンズ駆動装置を提供することにある。

本発明のレンズ駆動装置は、ベースと、レンズを保持する円筒状のレンズ枠と、レンズ枠を光軸方向にガイドするべくベースに固定された２つのガイドシャフトと、レンズ枠及びベースの一方に設けられ環状に成形されたコイルと、レンズ枠及びベースの他方に設けられた環状の磁石及びコ字状の断面をなし内側円筒部及び外側円筒部をもつ二重円筒状に形成されたヨークを備えたレンズ駆動装置であって、上記２つのガイドシャフトは、光軸に垂直な径方向において、コイル、磁石及びヨークの外側に配置され、上記レンズ枠は、径方向に突出して形成され２つのガイドシャフトに摺動自在に嵌合される嵌合部を有する、ことを特徴としている。
この構成によれば、レンズを保持する円筒状のレンズ枠の周りに、環状のコイル，環状の磁石，環状のヨークが配置され、それらの外側に２つのガイドシャフトが配置されるため、レンズ及びレンズ枠の周りにおいて、コイル，磁石，ヨークを中心（光軸）寄りに集約させて配置することができ、装置を光軸に垂直な径方向において小径化、及び光軸方向において薄型化することができ、全体として装置を小型化することができる。

上記構成において、２つのガイドシャフトは、光軸に直交する直線上又は近傍に配置されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、例えば、ベースが略矩形又はそれに相当する略楕円形状をなす場合、その四隅のうち対角線上の二隅に又は長軸上の両端に２つのガイドシャフトが配置されるため、スペースの有効利用及び全体の集約化を図りつつ、装置をより小型化することができる。

上記構成において、磁石及びヨークはベースに固定され、コイルはレンズ枠の外周面の少なくとも一部を画定するようにレンズ枠に固定され、レンズ枠は、コイルよりも径方向内側において、ヨークの内側円筒部を非接触にて受け入れる環状凹部を有する、構成を採用することができる。
この構成によれば、環状をなすコイルがレンズ枠と一体的に移動する可動子として機能し、磁石及びヨークがベースに固定されて固定子として機能すると共に、コイルがレンズ枠の外周面と面一になるように形成され、かつ、ヨークの内側円筒部がレンズ枠の環状凹部に入り込むように形成されて、これらヨーク及びコイルを中心寄りにさらに集約して配置しているため、無駄な空間を極力省くことができ、装置を一層小型化（小径化）することができる。

上記構成において、レンズ枠を光軸方向の一方向に付勢する付勢部材を有する、構成を採用することができる。
この構成によれば、付勢部材の付勢力が作用した状態で、コイルが通電されると、付勢力に抗しつつ、発生した電磁駆動力がレンズ枠を移動させる。そして、付勢力と電磁駆動力が釣り合ったところで、レンズ枠は停止する。したがって、コイルに流す電流（印加電圧）を適宜制御することにより、レンズ枠（及びレンズ）を所望の位置に高精度に移動させることができる。

上記構成において、付勢部材は、ガイドシャフトの周りに同軸に配置されると共にベースとレンズ枠の嵌合部の間に付勢力を及ぼすコイルバネである、構成を採用することができる。
この構成によれば、付勢部材がガイドシャフトの周りに嵌め込まれるコイルバネであるため、専用の配置スペースを必要とせず、部品の集約化、装置の小型化等も達成できる。

上記構成において、レンズ枠の移動に対して抵抗力を及ぼす抵抗部材を有する、構成を採用することができる。
この構成によれば、抵抗部材の抵抗力が作用した状態で、コイルが通電されると、発生した電磁駆動力が、抵抗力に打ち勝ってレンズ枠を移動させる。したがって、コイルに流す電流（印加電圧）を適宜制御することにより、レンズ枠（及びレンズ）を所望の位置に高精度に移動させることができる。

上記構成において、抵抗部材は、レンズ枠に一端が固定されかつガイドシャフトの外周面に他端が摺動自在に押圧された片持ちバネである、構成を採用することができる。
この構成によれば、抵抗部材がガイドシャフトに摺動自在に接触する片持ちバネであるため、専用の配置スペースを必要とせず、部品の集約化、装置の小型化等も達成できる。

上記構成において、レンズ枠の光軸方向における位置を検出する検出手段を有する、構成を採用することができる。
この構成によれば、従来のようにモニターを介してレンズ枠（レンズ）の位置を制御するのではなく、検出手段の検出信号に基づいて直接駆動制御されるため、光軸方向の所望の位置に高精度に移動させて位置決めすることができる。

上記構成において、検出手段は、ベース及びレンズ枠の一方に設けられた磁気センサと、ベース及びレンズ枠の他方に設けられて光軸方向に複数配列して着磁された着磁部材と、を含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、検出手段が磁気センサと着磁部材であるため、非接触にて高精度な検出を行うことができる。
例えば、着磁部材に高周波着磁（例えば、数ＫＨｚ／移動量）の着磁を施して、磁気センサ（例えば、ＭＲ素子、ホール素子等）で着磁パターンを読み取って電圧変換し、そのパルス数をカウントすることにより、レンズ枠の相対的な位置を認識して駆動制御することができ、又、着磁部材に低周波着磁（例えば、０．５Ｈｚ／移動量）の着磁を施して、磁気センサ（例えば、ＭＲ素子、ホール素子等）で着磁パターンを読み取って電圧変換し、予め用意した電圧と移動量の関係を示す情報（マップ）から、レンズ枠の絶対位置を認識して駆動制御することができる。

上記構成において、磁気センサはレンズ枠に固定され、着磁部材はガイドシャフトを兼ねる、構成を採用することができる。
この構成によれば、着磁部材がガイドシャフトを兼ねるため、検出機能を増やしたにも拘わらず、部品点数を削減でき、装置を簡素化、小型化（小径化、薄型化）することができる。

上記構成において、検出手段は、ベースに設けられた光センサと、レンズ枠に設けられて光センサにより検出される被検出片と、を含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、検出手段が光センサ（例えば、フォトインタラプタ）及び被検出片であるため、非接触にて高精度な検出を行うことができる。
例えば、光センサの出力のアナログ成分を抽出し、予め用意された電圧と移動量の関係を示す情報（マップ）から、レンズ枠の絶対位置を認識して駆動制御することができる。

上記構成をなすレンズ駆動装置によれば、構造の簡素化、部品の集約化、光軸に垂直な径方向の小型化（小径化）、光軸方向の薄型化等を達成しつつ、レンズを光軸方向に円滑に又高精度に駆動することができる。したがって、小型化が要求される携帯情報端末装置等に搭載されるモバイルカメラ等に好適である。

以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１ないし図３は、本発明に係るレンズ駆動装置の一実施形態を示すものであり、図１は装置の正面図、図２は装置の光軸を含む面での断面図、図３は装置の光軸に垂直な面での断面図である。
このレンズ駆動装置は、図１ないし図３に示すように、ベースとしての基板１０及びカバー板２０、レンズＧを保持する円筒状のレンズ枠３０、レンズ枠３０を光軸方向Ｌにガイドするべく基板１０及びカバー板２０に固定された２つのガイドシャフト４１，４２、レンズズ枠３０に設けられ環状のコイル５０、カバー板２０に設けられた環状の磁石６０及び二重円筒状のヨーク７０等を備えている。

基板１０は、樹脂材料等を用いて、図１ないし図３に示すように、二点鎖線で示す矩形Ｒの二隅を削除して湾曲させたような輪郭に形成され、レンズＧを露出させる円形の開口部１１、ガイドシャフト４１，４２をそれぞれ嵌合させて固定する固定穴１２，１３等を備えている。
カバー板２０は、樹脂材料等を用いて、図１ないし図３に示すように、二点鎖線で示す矩形Ｒの二隅を削除して湾曲させたような基板１０と同一の輪郭に形成され、レンズＧを露出させる円形の開口部２１、ガイドシャフト４１，４２をそれぞれ嵌合させて固定する固定孔２２，２３、ヨーク７０を固定する円筒部２４等を備えている。

レンズ枠３０は、樹脂材料等を用いて、図１ないし図３に示すように、レンズＧを保持する円筒部３１、円筒部３１の外周面から径方向に突出して形成された腕部３２，３３、腕部３２の先端に二股状に分岐して形成されそれぞれガイドシャフト４１を摺動自在に嵌合させる嵌合孔３４ａを画定する嵌合部３４、腕部３３の先端に略Ｕ字状の凹部３５ａに形成されてガイドシャフト４２を摺動自在に嵌合（挿入）させる嵌合部３５、円筒部３１の外周面を縮径するように形成されてコイル５０を嵌め込むための環状凹部３６、環状凹部３６よりもさらに縮径されて後述するヨーク７０の内側円筒部７１を受け入れる環状凹部３７等を備えている。

ガイドシャフト４１は、剛性の高い金属材料等を用いて、図１ないし図３に示すように、円形断面をなし光軸方向Ｌに伸長するように形成されている。そして、ガイドシャフト４１は、その一端が基板１０の固定穴１２に嵌合されて固定され、レンズ枠３０の嵌合孔３４ａに摺動自在に挿入された状態で、その他端がカバー板２０の固定孔２２に嵌合されて固定されている。
すなわち、ガイドシャフト４１は、主としてレンズ枠３０を光軸方向Ｌにガタツキなく（傾斜することなく）案内するものである。

ガイドシャフト４２は、剛性の高い金属材料等を用いて、図１ないし図３に示すように、円形断面をなし光軸方向Ｌに伸長するように形成されている。そして、ガイドシャフト４２は、その一端が基板１０の固定穴１３に嵌合されて固定され、レンズ枠３０のＵ字状の凹部３５ａに摺動自在に挿入された状態で、その他端がカバー板２０の固定孔２３に嵌合されて固定されている。
すなわち、ガイドシャフト４２はレンズ枠３０を光軸方向Ｌに案内すると共に、主としてレンズ枠３０がガイドシャフト４１回りに回転するのを規制するものである。

また、２つのガイドシャフト４１，４２は、基板１０とカバー板２０を連結して固定する役割もなす。したがって、基板１０とカバー板２０を連結するための別の部材が不要になり、部品点数を削減することができる。

コイル５０は、ボイスコイル型モータの一部をなすものであり、図１ないし図３に示すように、予め環状（円筒状）に成形され、その後、レンズ枠３０の円筒部３１に固着されている。すなわち、コイル５０は、円筒部３１の環状凹部３６に一端側が嵌め込まれて固定され、その外周面が円筒部３１の外周面の一部を画定するように形成されている。
尚、コイル５０は、円筒部３１の外周面にボビンを介して配置されてもよい。

磁石６０は、ボイスコイル型モータの一部をなすものであり、図１ないし図３に示すように、予め環状（円筒状）に形成され、その後、後述するヨーク７０の外側円筒部７２を介してカバー板２０の円筒部２４に固着されている。
そして、磁石６０は、その外周面６１がヨーク７０の外側円筒部７２に接合され、その内周面６２が、所定の隙間をおいて、コイル５０の外周面及び円筒部３１の外周面と対向するように配置されている。

ヨーク７０は、ボイスコイル型モータの一部をなすものであり、図１ないし図３に示すように、コ字状の断面をなし内側円筒部７１及び外側円筒部７２をもつ二重円筒状に予め形成され、その後、外側円筒部７２がカバー板２０の円筒部２４に固着されると共に、磁石６０を外側円筒部７２に内嵌させて保持している。
また、内側円筒部７１は、コイル５０と円筒部３１の間に形成された環状凹部３７に対して非接触に挿入され、レンズ枠３０及びコイル５０が光軸方向Ｌに非接触にて移動するのを許容している。

上記構成においては、円筒状のレンズ枠３０と面一に環状のコイル５０が配置され、その外側に環状の磁石６０及びヨーク７０が配置され、それらの外側に２つのガイドシャフト４１，４２が配置されるため、レンズＧ及びレンズ枠３０の周りにおいて、コイル５０，磁石６０，ヨーク７０を中心（光軸Ｌ）寄りに集約させて配置することができ、装置を光軸Ｌに垂直な径方向において小径化、及び光軸方向Ｌにおいて薄型化することができ、全体として装置を小型化することができる。
また、２つのガイドシャフト４１，４２は、図１に示すように、光軸Ｌに直交する直線上、すなわち、矩形Ｒの四隅のうち対角線上の二隅に配置されるため、スペースの有効利用及び全体の集約化を図りつつ、装置をより小型化することができる。

特に、磁石６０及びヨーク７０をカバー板２０に固定（磁石６０及びヨーク７０がカバー板（ベース）２０に固定されて固定子として機能）し、コイル５０をレンズ枠３０の外周面を画定するようにレンズ枠３０に固定（コイル５０がレンズ枠３０と一体的に移動する可動子として機能）し、コイル５０よりも径方向内側においてヨーク７０の内側円筒部７１を非接触にて受け入れる環状凹部３７をレンズ枠３０に設けたことにより、これらヨーク７０及びコイル５０を中心寄りにさらに集約して配置できると共に、光軸方向Ｌにおいてもコイル５０及びヨーク７０（内側円筒部７１）とレンズ枠３０の円筒部３１が重なるような配置としているため、無駄な空間を極力省くことができ、装置を一層小型化（小径化）及び光軸方向Ｌの薄型化を達成することができる。

次に、この駆動装置の動作について簡単に説明すると、コイル５０が一方向に通電されると、発生する電磁駆動力により、レンズ枠３０及びコイル５０は、即座に起動して、光軸方向Ｌの一方向に移動してカバー板２０の一部に当接して停止し、又、コイル５０が他方向に通電されると、発生する逆向きの電磁駆動力により、レンズ枠３０及びコイル５０は、即座に起動して、光軸方向Ｌの他方向に移動して基板１０一部に当接して停止する。
このように、レンズ枠３０の摺動抵抗あるいは慣性力に比べて、発生する電磁駆動力が大きいため、レンズ枠３０（レンズＧ）は、光軸方向Ｌの二箇所の位置に即座に移動させられる。したがって、レンズＧを二点で切り替えるような場合に好適である。

図４は、本発明に係るレンズ駆動装置の他の実施形態を示す断面図である。この実施形態においては、付勢部材としてのコイルバネ１００を設けた以外は、前述の実施形態と同一であるため、同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
すなわち、この装置においては、図４に示すように、レンズ枠３０を光軸方向Ｌの一方向に付勢するコイルバネ１００が設けられている。
コイルバネ１００は、図４に示すように、ガイドシャフト４１の周りに同軸に配置されると共に、その一端がカバー板２０の背面に当接され、その他端がレンズ枠２０の嵌合部３４の前面に当接されて圧縮した状態で取り付けられている。

したがって、コイルバネ１００の付勢力が作用した状態で、コイル５０が通電されると、この付勢力に抗しつつ、発生した電磁駆動力がレンズ枠３０（及びコイル５０）を移動させる。そして、付勢力と電磁駆動力が釣り合ったところで、レンズ枠３０（及びコイル６０）は停止する。すなわち、コイル５０に流す電流（印加電圧）を適宜制御することにより、レンズ枠３０（及びレンズＧ）を所望の位置に高精度に移動させることができる。
ここでは、付勢部材として、ガイドシャフトの周りに嵌め込まれるコイルバネ１００を採用しているため、専用の配置スペースを必要とせず、部品の集約化、装置の小型化等も達成できる。

図５は、本発明に係るレンズ駆動装置のさらに他の実施形態を示す断面図である。この実施形態においては、抵抗部材としての片持ちバネ１１０を設けた以外は、前述の実施形態と同一であるため、同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
すなわち、この装置においては、図５に示すように、レンズ枠３０の移動に対して抵抗力を及ぼす片持ちバネ１１０が設けられている。
片持ちバネ１１０は、図５に示すように、その一端がレンズ枠３０の嵌合部３４に固定され、その他端がガイドシャフト４１の外周面との間で所定の摩擦抵抗力を発生するように摺動自在に押圧されている。

したがって、片持ちバネ１１０の抵抗力が作用した状態で、コイル５０が通電されると、発生した電磁駆動力が、抵抗力に打ち勝ってレンズ枠３０及びコイル５０を移動させる。すなわち、コイル５０に流す電流（印加電圧）を適宜制御することにより、レンズ枠３０（及びレンズＧ）を所望の位置に高精度に移動させることができる。
ここでは、抵抗部材としてガイドシャフト４１に摺動自在に接触して配置される片持ちバネ１１０を採用しているため、専用の配置スペースを必要とせず、部品の集約化、装置の小型化等も達成できる。

図６及び図７は、本発明に係るレンズ駆動装置のさらに他の実施形態を示す正面図及び部分断面図である。この実施形態においては、レンズ枠３０の光軸方向Ｌにおける位置を検出する検出手段を設けた以外は、前述の図１ないし図３に示す実施形態と同一であるため、同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
すなわち、この装置においては、図６及び図７に示すように、検出手段として、カバー板２０に設けられた磁気センサ２１０、レンズ枠３０に設けられて着磁部材としての着磁シャフト２２０が採用されている。

磁気センサ２１０は、図６及び図７に示すように、カバー板２０に一体的に形成された取り付け片２５に固定されている。取り付け片２５は、２つのガイドシャフト４１，４２を結ぶ直線に略垂直な径方向に伸長すると共に光軸方向Ｌに屈曲するように形成され、磁気センサ２１０が径方向の外側から着磁シャフト２２０の外周面に対向するように、磁気センサ２１０を固定している。ここで、磁気センサ２１０としては、ＭＲ素子、ホール素子等が採用される。

着磁シャフト２２０は、図６及び図７に示すように、光軸方向ＬにＳ極及びＮ極の順で複数配列して着磁されている。そして、着磁シャフト２２０は、レンズ枠３０の円筒部３１から延出した腕部３８の嵌合孔３８ａに嵌合されて、光軸方向Ｌに着磁パターンが並ぶように方向付けられている。

これによれば、例えば、着磁シャフト２２０に高周波着磁（例えば、数ＫＨｚ／移動量）の着磁を施して、磁気センサ２１０で着磁パターンを読み取って電圧変換し、そのパルス数をカウントすることにより、レンズ枠３０の相対的な位置を認識して駆動制御することができる。また、着磁シャフト２２０に低周波着磁（例えば、０．５Ｈｚ／移動量）の着磁を施して、磁気センサ２１０で着磁パターンを読み取って電圧変換し、予め用意した電圧と移動量の関係を示す情報（マップ）から、レンズ枠３０の絶対位置を認識して駆動制御することができる。
このように、検出手段を設けたことにより、レンズ枠３０（及びレンズＧ）の位置を、非接触にて検出することができ、レンズＧを高精度に駆動制御することができる。
また、ここでは、磁気セン２１０及び着磁シャフト２２０が、略矩形Ｒの四隅の一つの領域に配置されているため、部品の集約化、装置全体としての小型化を達成することができる。

図８は、図６及び図７に示すレンズ駆動装置の変形例を示すものであり、この実施形態においては、磁気センサ２１０をレンズ枠３０に固定し、着磁部材がガイドシャフト２２０´を兼ねるようにしたものである。
すなわち、この装置においては、磁気センサ２１０は、レンズ枠３０の嵌合部３４から延出する取り付け片３４´に固定されている。また、ガイドシャフト２２０´は、その中央領域が光軸方向ＬにＳ極及びＮ極の順で複数配列して着磁され、その一端が基板１０の固定穴１２及びその他端がカバー板２０の固定孔２２にそれぞれ嵌合されて固定されると共にレンズ枠３０の嵌合孔３４ａに摺動自在に嵌合されて、レンズ枠３０を光軸方向Ｌに案内している。
これによれば、前述のように駆動制御が行えると共に、着磁部材がガイドシャフト２２０´を兼ねるため、検出機能を増やしたにも拘わらず、部品点数を削減でき、装置を簡素化、小型化（小径化、薄型化）することができる。

図９及び図１０は、本発明に係るレンズ駆動装置のさらに他の実施形態を示す正面図及び部分断面図である。この実施形態においては、検出手段を変更した設けた以外は、前述の図６及び図７に示す実施形態と同一であるため、同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
すなわち、この装置においては、図９及び図１０に示すように、検出手段として、カバー２０に設けられた光センサ３００、レンズ枠３０に設けられて光センサ３００により検出される被検出片３９が採用されている。

光センサ３００は、図９及び図１０に示すように、カバー板２０に一体的に形成された取り付け凹部２６に固定されている。取り付け凹部２６は、２つのガイドシャフト４１，４２を結ぶ直線に略垂直な径方向に伸長すると共に光軸方向Ｌの後方に向けて開口するように形成され、光センサ３００が光軸方向Ｌの後方から被検出片３９を受け入れるように配置されている。ここで、光センサ３００としては、投光素子３００ａ及び投光素子３００ａから出射された光をスリット３００ｃを通して受光する受光素子３００ｂをもつ透過型のフォトインタラプタ等が採用される。
被検出片３９は、図１０に示すように、レンズ枠３０の円筒部３１から径方向外側に突出すると共に光軸方向Ｌの前方に向かって延出して薄板状に形成されている。

これによれば、光センサ３００（フォトインタラプタ）で被検出片３９を検出することにより、レンズ枠３０の位置を非接触にて高精度に検出することができる。
例えば、被検出片３９の進入量に応じてスリット３００ｃを通過する受光量が変化するので、その受光量から光センサ３００の出力のアナログ成分を抽出し、予め用意された電圧と移動量の関係を示す情報（マップ）から、レンズ枠３０の絶対位置を認識して駆動制御することができる。
また、光センサ３００及び被検出片３９が、略矩形Ｒの四隅の一つの領域に配置されているため、部品の集約化、装置全体としての小型化を達成することができる。

上記実施形態においては、コイル５０をレンズ枠３０に設けて可動子とし、磁石６０及びヨーク７０をベース（カバー板２０）に設けて固定子としたが、逆に、磁石及びヨークをレンズ枠に設けて可動子とし、コイルをベースに設けて固定子としてもよい。
上記実施形態においては、付勢部材としてコイルバネ１００を採用した場合を示したが、これに限定されず、付勢力を及ぼすものであればその他の部材を採用してもよい。
上記実施形態においては、抵抗部材として片持ちバネ１１０を採用した場合を示したが、これに限定されず、抵抗力を及ぼすものであればその他の部材を採用してもよい。

上記実施形態においては、検出手段として、磁気センサ２１０及び着磁部材２２０，２２０´、又は光センサ３００及び被検出片３９を採用した場合を示したが、これに限らず、レンズ枠３０の光軸方向Ｌの位置を検出できるものであれば、その他の検出手段を採用してもよい。

以上述べたように、本発明のレンズ駆動装置は、構造の簡素化、部品の集約化、光軸に垂直な径方向の小型化（小径化）、光軸方向の薄型化等を達成しつつ、レンズを光軸方向に円滑に又高精度に駆動することができるため、小型化が要求される携帯電話機、ＰＤＡ、携帯型音楽プレーヤ等の携帯情報端末装置等に搭載されるモバイルカメラのレンズ駆動装置として適用できるのは勿論のこと、特に小型化が要求されないレンズ光学系の駆動装置としても有用である。

本発明に係るレンズ駆動装置の一実施形態を示す正面図である。 図１中のＥ１−Ｅ１における断面図である。 図２中のＥ２−Ｅ２における断面図である。 本発明に係るレンズ駆動装置の他の実施形態を示す断面図である。 本発明に係るレンズ駆動装置のさらに他の実施形態を示す断面図である。 本発明に係るレンズ駆動装置のさらに他の実施形態を示す正面図である。 図６中のＥ３−Ｅ３における部分断面図である。 図５に示す実施形態の変形例を示す断面図である。 本発明に係るレンズ駆動装置のさらに他の実施形態を示す正面図である。 図９中のＥ４−Ｅ４における部分断面図である。

符号の説明

１０ 基板（ベース）
１１ 開口部
１２，１３ 固定穴
２０ カバー板（ベース）
２１ 開口部
２２，２３ 固定孔
２４ 円筒部
２５ 取り付け片
２６ 取り付け凹部
３０ レンズ枠
Ｇ レンズ
Ｌ 光軸方向
３１ 円筒部
３２，３３ 腕部
３４ 嵌合部
３４´ 取り付け片
３４ａ 嵌合孔
３５ 嵌合部
３５ａ Ｕ字状の凹部
３６，３７ 環状凹部
３８ 腕部
３８ａ 嵌合孔
３９ 被検出片（検出手段）
４１，４２ ガイドシャフト
５０ 励磁用のコイル
６０ 磁石
７０ ヨーク
７１ 内側円筒部
７２ 外側円筒部
１００ コイルバネ（付勢部材）
１１０ 片持ちバネ（抵抗部材）
２１０ 磁気センサ（検出手段）
２２０ 着磁シャフト（着磁部材、検出手段）
２２０´ ガイドシャフト（着磁部材、検出手段）
３００ 光センサ（検出手段）

Claims (11)

1. ベースと、レンズを保持する円筒状のレンズ枠と、前記レンズ枠を光軸方向にガイドするべく前記ベースに固定された２つのガイドシャフトと、前記レンズ枠及びベースの一方に設けられ環状に成形されたコイルと、前記レンズ枠及びベースの他方に設けられた環状の磁石及びコ字状の断面をなし内側円筒部及び外側円筒部をもつ二重円筒状に形成されたヨークを備えたレンズ駆動装置であって、
   前記２つのガイドシャフトは、光軸に垂直な径方向において、前記コイル、磁石及びヨークの外側に配置され、
   前記レンズ枠は、前記径方向に突出して形成され前記２つのガイドシャフトに摺動自在に嵌合される嵌合部を有する、
   ことを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記２つのガイドシャフトは、前記光軸に直交する直線上又は近傍に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
3. 前記磁石及びヨークは、前記ベースに固定され、
   前記コイルは、前記レンズ枠の外周面の少なくとも一部を画定するように前記レンズ枠に固定され、
   前記レンズ枠は、前記コイルよりも径方向内側において、前記ヨークの内側円筒部を非接触にて受け入れる環状凹部を有する、
   ことを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
4. 前記レンズ枠を光軸方向の一方向に付勢する付勢部材が設けられている、
   ことを特徴とする請求項１ないし３いずれかに記載のレンズ駆動装置。
5. 前記付勢部材は、前記ガイドシャフトの周りに同軸に配置されると共に前記ベースと前記レンズ枠の嵌合部の間に付勢力を及ぼすコイルバネである、
   ことを特徴とする請求項４記載のレンズ駆動装置。
6. 前記レンズ枠の移動に対して抵抗力を及ぼす抵抗部材が設けられている、
   ことを特徴とする請求項１ないし３いずれかに記載のレンズ駆動装置。
7. 前記抵抗部材は、前記レンズ枠に一端が固定されかつ前記ガイドシャフトの外周面に他端が摺動自在に押圧された片持ちバネである、
   ことを特徴とする請求項６記載のレンズ駆動装置。
8. 前記レンズ枠の光軸方向における位置を検出する検出手段を有する、
   ことを特徴とする請求項１ないし７いずれかに記載のレンズ駆動装置。
9. 前記検出手段は、前記ベース及びレンズ枠の一方に設けられた磁気センサと、前記ベース及びレンズ枠の他方に設けられて光軸方向に複数配列して着磁された着磁部材と、を含む、
   ことを特徴とする請求項８記載のレンズ駆動装置。
10. 前記磁気センサは、前記レンズ枠に固定され、
    前記着磁部材は、前記ガイドシャフトを兼ねる、
    ことを特徴とする請求項９記載のレンズ駆動装置。
11. 前記検出手段は、前記ベースに設けられた光センサと、前記レンズ枠に設けられて前記光センサにより検出される被検出片と、を含む、
    ことを特徴とする請求項８記載のレンズ駆動装置。
    
    
    

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