JP2008020668A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型で組立て作業性に優れるレンズ駆動装置を提供する。
【解決手段】本発明のレンズ駆動装置１において、レンズ支持体５の外周に固定した複数のコイル体７ａ、７ｂと、コイル体７ａ、７ｂの外周に設けてコイル体７ａ、７ｂに対面配置したマグネット部９とを備えており、コイル体７ａ、７ｂに給電して生じる電磁力によりレンズ支持体１をレンズの光軸方向に駆動するようになっており、マグネット部９は径方向にＮ極とＳ極とに分極してあり且つレンズの光軸方向に異なる磁極Ｎ，Ｓを備え、コイル体７ａ、７ｂはマグネット部９の磁極Ｎ（Ｓ）に対応して設けてあり、隣り合うコイル体７ａ、７ｂには互いに逆方向の電流を流す。
【選択図】図１

Description

本発明は、小型カメラに搭載されて光軸方向にレンズを駆動するレンズ駆動装置に関する。

特許文献１には、筐体に対してレンズ支持体をスプリングで支持し、レンズ支持体に設けたコイル体に給電することにより、筐体に固定したマグネット及びヨークが形成する磁界に対する電磁力でレンズ支持体を駆動し、電磁力とスプリングの付勢力との釣り合いにより所定位置にレンズ支持体を保持することが開示されている。

この特許文献１では、ヨークは断面コ字状で環状に形成されており、ヨークのコ字内にマグネットと、レンズ支持体の外周に固定したコイルとを配置している。即ち、特許文献１のレンズ駆動装置は、ヨークの外周側壁と内周側壁とでマグネット及びコイルを囲む構成としてある。

特開２００６−５８６６２号公報

ところで、レンズ駆動装置においては、更なる小型化の要請が高い。しかし、従来のレンズ駆動装置では、ヨークを断面コ字状で環状とし、ヨークの内周側壁と外周側壁との間にマグネット及びコイルを配置するので、径方向の寸法（レンズの光軸と直交する方向の寸法）の小型化に限界があった。

また、断面コ字状のヨークの内部にマグネットやコイルを配置するので、組立て作業性に劣るという問題があった。

そこで、本発明は、小型で組立て作業性に優れるレンズ駆動装置の提供を目的とする。

請求項１に記載の発明は、レンズを保持する筒状のレンズ支持体と、レンズ支持体の外周に固定したコイル体と、コイル体の外周に設けてコイル体に対面配置したマグネット部と、マグネット部の外周に設けたヨークと、ヨーク及びマグネット部を保持する筐体と、筐体に対してレンズ支持体をレンズの光軸方向に移動可能に支持するスプリングとを備え、コイル体に給電して生じる電磁力によりレンズ支持体をレンズの光軸方向に駆動するレンズ駆動装置において、マグネット部は径方向にＮ極とＳ極とに分極してあり且つレンズの光軸方向に異なる磁極を備え、コイル体はマグネット部の磁極に対応して複数個設けてあり、隣り合うコイル体には互いに逆方向の電流を流すことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のレンズ駆動装置において、隣り合うコイル体間にスペーサを設けていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、マグネット部は径方向にＮ極とＳ極とに分極したマグネットを複数有し、レンズの光軸方向に異なる磁極となるようにマグネットを配置しており、隣り合うマグネット間にスペーサを設けていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、ヨークは角筒形状をなしており、角筒の角部の内周側にマグネット部を配置していることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、隣り合うコイル体はコイル線の巻き方向を同方向にして反対方向に電流が流れるようにコイルの配線を直列に接続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、マグネット部では隣り合う磁極間でＮ極からＳ極に向かう磁力線による磁界が生じているので（図３参照）、マグネット部のＮ極に対面するコイル体と、Ｓ極に対面するコイル体とに各々異なる方向の電流を流すと、レンズの光軸方向に対して同方向の電磁力（推力）が作用し、複数の電磁力の合力でレンズ支持体を駆動する。

尚、ヨークをマグネットの外周側にのみ配置しているので、一つのコイル体に作用する磁界強度はマグネットを挟む（囲む）位置にヨークを配置する場合に比較して小さくなるが、複数のコイル体を設けることにより、各コイル体で生じる電磁力の合力によりレンズ支持体を駆動するので、十分な推力を得ることができる。

ヨークはマグネットの外周側（一側）にのみ配置してあり、一枚の板状にすることができるから、従来のような断面コ字状にして巾を持たせる必要がないので、径方向における寸法を従来よりも小さくできる。

ヨーク、マグネット、コイル体をレンズ支持体の径方向に順次配置するだけで済み、従来技術のように断面コ字状のヨーク内にマグネットやコイル体を組み込む必要がなく、組立てが容易である。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の作用効果を奏すると共に、隣り合うコイル体間にはスペーサを配置して間隔をあけているので、コイル体が対面するマグネット部の磁極部分を越えて移動することを抑制し、隣の磁極部分で反対向きに作用している磁界の影響を受け難くできる。したがって、推力低減を抑制し、安定した推力の管理と制御ができる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の作用効果を奏すると共に、隣り合うマグネット間にはスペーサを配置して間隔をあけているので、コイル体が対面するマグネットを越えて移動しようとした場合に隣のマグネットで反対向きに作用している磁界の影響を受け難くできる。したがって、簡単な構成で推力低減を抑制し、安定した推力の管理と制御ができる。

請求項４に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の作用効果を奏すると共に、マグネット部を角筒状ヨークの角部に配置することにより、角筒の側面部分にはマグネット部を配置しないで済み、ヨークの側面とレンズ支持体との間の寸法において少なくともマグネット部の厚み寸法分小さくできる。また、角部におけるマグネット部の厚みを厚くすることができ、角部におけるマグネット部の磁界強度を高めることができる。

請求項５に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の作用効果を得ることができると共に、隣り合うコイル体は互いにコイル線を同方向に巻いてあるから、同じものを使用でき、部品点数が少なくて済み、構成及び組立てを簡易にできる。

以下に、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明するが、まず、図１〜図３を参照して本発明の第１実施の形態を説明する。図１は第１実施の形態にかかるレンズ駆動装置の分解斜視図であり、図２は第１実施の形態にかかるレンズ駆動装置の縦断面図であり、図３は第１実施の形態にかかるレンズ駆動装置の作用を説明する為、図２に示すＡ部を拡大して示す断面図である。尚、図１では図２に示すレンズ３を省略して示している。

第１本実施の形態にかかるレンズ駆動装置１は、携帯電話に組み込まれるオートフォーカス用小型カメラのレンズ駆動装置である。

このレンズ駆動装置１は、筐体２（図２参照）を備え、筐体２内にはレンズ３（図２参照）を保持するレンズ支持体５と、コイル体７ａ、７ｂと、マグネット部９と、ヨーク１１と、受光側（前側）スプリング１３、結像側（後側）スプリング１４とが設けられている。

筐体２は、レンズの受光側に設けたフレーム１５と、結像側に設けたベース１７とから構成されている。

フレーム１５とベース１７との間にはヨーク１１が配置されている。ヨーク１１は、四角筒状を成しており、各角部１２は面取りされている。

ヨーク１１の内周面には、各角部１２にマグネット部９が設けてある。各マグネット部９は各々、２つのマグネット９ａ、９ｂとから構成されており、受光側マグネット９ａと結像側マグネット９ｂとを光軸方向に隣り合わせ固定している。各マグネット９ａ、９ｂは、内周側面を円弧面状に形成してあり外周側面がヨーク１１の角部形状に沿った面になっており、ヨーク１１の角部１２に近いほど厚みを厚くしている。

受光側マグネット９ａと結像側マグネット９ｂは、レンズ支持体の径方向外方側と内方側とで、各々隣どうしが異なる磁極に着磁しており、例えば、図３に示すように、受光側マグネット９ａは内周側をＳ極、外周側をＮ極とし、結像側マグネット９ｂは内周側をＮ極、外周側をＳ極に着磁してある。

コイル体７ａ、７ｂはレンズ支持体５の外周面に固定してあり、レンズ支持体５と共に移動するようになっている。

２つのコイル体７ａ、７ｂは受光側コイル体７ａと結像側コイル体７ｂとであり、レンズの光軸方向に並んで配置してある。受光側コイル体７ａと、結像側コイル体７ｂとは、各々コイル線の巻線方向を同方向にしてあり、２つのコイル体７ａ、７ｂに反対方向に電流が流れるようにコイルの配線を直列に接続している。受光側コイル体７ａと結像側コイル体７ｂとの間にはコイル用スペーサ１９が配置されており、２つのコイル体７ａ、７ｂ間に間隔を設けてある。

受光側コイル体７ａと結像側コイル体７ｂの各コイル線は電気的に直列に結線してある。

レンズ支持体５は円筒形状であり、ヨーク１１及びマグネット部９の内周側に配置されている。

レンズ支持体５の受光側端には受光側スプリング１３が取付けられており、結像側端には、結像側スプリング１４が取付けられており、筐体２に対してレンズ支持体５を移動可能に保持している。

受光側スプリング１３及び結像側スプリング１４は環状の板ばねであり（図１参照）、受光側スプリング１３の内周側端部１３ａはレンズ支持体５に固定されており、外周側端部１３ｂはヨーク１１とフレーム１５との間に挟持されて固定してある。結像側スプリング１４の内周側端部１４ａはレンズ支持体５に固定されており、外周側端部１４ｂはフレーム１５側から絶縁スペーサ２１で押えてベース１７に固定されている。この絶縁スペーサ２１は結像側スプリング１４とヨーク１１との間の絶縁を図っている。

結像側スプリング１４は全体として環状の板ばねであるが、本実施の形態では、左右に分割した一方側部３０と他方側部３２とから構成されている。

結像側スプリング１４を構成する一方側部３０には端子３３が形成されており、他方側部３２には端子３５が形成されて各端子３３、３５が電源供給端子に接続されるようになっている。尚、一方側部３０と他方側部３２とは、各々コイル体７ａ、７ｂにハンダ付け等により電気的に接続されており、結像側スプリング１４から各コイル体７ａ、７ｂに通電するようになっている。

これらの受光側スプリング１３と結像側スプリング１４とは、組立て前の自然状態（フレーム１５を組付ける前の状態）において平坦であるが（図１参照）、少なくとも受光側スプリング１３は、組付け後には図２に示すように、内周側部１３ａが外周側部１３ｂよりも前方に位置するように弾性変形した状態で取り付けてある。これにより、ばねの復帰力（付勢力）により内周側部１３ａがレンズ支持体５をベース１７側に向けた付勢力で常時付勢するようにしている。

次に、本実施の形態にかかるレンズ駆動装置１の作用及び効果について説明する。図３に示すように、マグネット部９では、光軸方向に沿って設けたマグネット９ａ、９ｂにおいて、コイル体７ａ、７ｂに対面する側では、Ｎ極からＳ極に向かう磁力線Ｔによって磁界が生じているので、受光側マグネット９ａのＳ極に対面する受光側コイル体７ａと、結像側マグネット９ｂのＮ極に対面する結像側コイル体７ｂとに各々異なる方向の電流が流れると、レンズ３の光軸Ｘ方向（図２参照）に対して同方向の電磁力（推力）が作用し、複数の推力でレンズ支持体５を一方向に駆動する。

そして、レンズ支持体５の駆動力と受光側スプリング１３及び結像側スプリング１４との付勢力とが釣り合ったところでレンズ支持体５が停止する。

本実施の形態では、ヨーク１１をマグネット部９の外周側（一側）にのみ配置しているから、一つのコイル体７ａ又は７ｂに作用する磁界強度は、マグネット部９をヨークで挟む（囲む）場合に比較して小さくなるが、複数のコイル体７ａ、７ｂに作用する合力によりレンズ支持体５を駆動するので、十分な推力を得ることができる。

受光側コイル体７ａは対面する受光側マグネット９ａの領域を移動するが、移動範囲は結像側コイル体７ｂが受光側マグネット９ａに対面する手前まで（コイル用スペーサ１９が結像側マグネット９ｂを通過する手前まで）の範囲に限られる。なぜなら、結像側コイル体７ｂが受光側マグネット９ａに対面する位置にあると逆方向の推力が生じて駆動力を低減してしまうからである。したがって、簡単な構成で推力低減を抑制し、安定した推力の管理と制御ができる。

ヨーク１１はマグネット部９の外周側（一側）にのみ配置してあり、一枚の板状であるから、簡易な構造にできると共に、径方向における寸法を従来のヨークを断面コ字状に形成した場合に比較して小さくでき、レンズ駆動装置の小型化を図ることができる。

マグネット部９を角筒状ヨーク１１の角部１２に配置することにより、ヨーク１１の側面１０にはマグネット９ａ、９ｂを配置しないで済み、ヨーク１１の側面１０とレンズ支持体５との間の寸法を小さくできる。また、角部１２におけるマグネット９ａ、９ｂの厚みを厚くすることができ、角部１２におけるマグネットの磁界強度を高めることができる。

レンズ駆動装置１の製造時には、図１に示すように、ヨーク１１、マグネット９ａ、９ｂ、コイル体７ａ、７ｂをレンズ支持体５の径方向に順次組み付けるだけであり、組立てが容易である。

隣り合うコイル体７ａ、７ｂはコイル線の巻き方向を同方向にして且つ互いに逆方向の電流を流すようにコイル線を電気的に直列に接続しているから、部品点数が少なくて済み、組立て及び構成が簡易である。

次に、図４を参照して本発明の第２実施の形態を説明するが、以下に説明する実施の形態において、上述した第１実施の形態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し、以下の説明では第１実施の形態と主に異なる点について説明する。

第２実施の形態にかかるレンズ駆動装置１では、２つのコイル体７ａ、７ｂ間にスペーサを設けないで、マグネット部９における受光側マグネット９ａと結像側マグネット９ｂ間にマグネット用スペーサ２５を設けている。

この第２実施の形態では、レンズ支持体５の移動方向において隣り合うマグネット９ａ、９ｂ間にスペーサ２５を配置して間隔をあけているので、各コイル体７ａ、７ｂが、各々対面するマグネット９ａ、９ｂを越えて移動することを抑制し、隣のマグネットで反対向きに作用している磁界の影響を受け難くできる。したがって、上述の第１実施の形態と同様に、簡単な構成で推力低減を抑制し、安定した推力の管理と制御ができる。

本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。

例えば、第１実施の形態において、第２実施の形態と同様に２つのマグネット９ａ、９ｂ間にもマグネット用スペーサ２５を設けるものであっても良い。

また、第１及び第２実施の形態において、コイル体７ａ、７ｂ及びマグネット９ａ、９ｂは各々２つに限らず、３個ずつ設けても良いし、コイル体及びマグネットの数は制限されない。

マグネット部９は、別体のマグネットを複数個設けることに限らず、一つの磁性体をレンズ支持体５の光軸方向に分けた複数の領域で異なる磁極に着磁したマグネットを用いるものであっても良い。

受光側コイル体７ａと結像側コイル体７ｂとは逆方向にコイル線を巻いて、コイルの配線を直列に接続して各コイル体で逆方向の電流が流れるようにしてもよい。

また、受光側コイル体７ａと結像側コイル体７ｂとは同方向にコイル線を巻いて、受光側コイル体７ａと結像側コイル体７ｂとに、互いに異なる方向の電流を別個に流すものであっても良い。

第１実施の形態にかかるレンズ駆動装置の分解斜視図である。 第１実施の形態にかかるレンズ駆動装置の縦断面図である。 第１実施の形態にかかるレンズ駆動装置の作用を説明する為、図２に示すＡ部を拡大して示す断面図である。 第２実施の形態にかかるレンズ駆動装置の縦断面図である。

１ レンズ駆動装置
２ 筐体
３ レンズ
５ レンズ支持体
７ａ 受光側コイル体
７ｂ 結像側コイル体
９ マグネット部
９ａ 受光側マグネット
９ｂ 結像側マグネット
１１ ヨーク
１３ａ 受光側スプリング
１３ｂ 結像側スプリング
１９ コイル用スペーサ
２５ マグネット用スペーサ

Claims (5)

1. レンズを保持する筒状のレンズ支持体と、レンズ支持体の外周に固定したコイル体と、コイル体の外周に設けてコイル体に対面配置したマグネット部と、マグネット部の外周に設けたヨークと、ヨーク及びマグネット部を保持する筐体と、筐体に対してレンズ支持体をレンズの光軸方向に移動可能に支持するスプリングとを備え、コイル体に給電して生じる電磁力によりレンズ支持体をレンズの光軸方向に駆動するレンズ駆動装置において、
   マグネット部は径方向にＮ極とＳ極とに分極してあり且つレンズの光軸方向に異なる磁極を備え、コイル体はマグネット部の磁極に対応して複数個設けてあり、隣り合うコイル体には互いに逆方向の電流を流すことを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 隣り合うコイル体間にスペーサを設け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. マグネット部は径方向にＮ極とＳ極とに分極したマグネットを複数有し、レンズの光軸方向に異なる磁極となるようにマグネットを配置しており、隣り合うマグネット間にスペーサを設け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。
4. ヨークは角筒形状をなしており、角筒の角部の内周側にマグネット部を配置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。
5. 隣り合うコイル体はコイル線の巻き方向を同方向にして反対方向に電流が流れるようにコイルの配線を直列に接続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。
   
   

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