JP2008139811A - Lens driving device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レンズを光軸方向に駆動して被写体の像を結像させるレンズ駆動装置に関するものである。 The present invention relates to a lens driving device that drives a lens in an optical axis direction to form an image of a subject.
近年、カメラが搭載されたカメラ付き携帯電話機や、デジタルカメラが普及しており、このような携帯機器に搭載されたカメラは、レンズを光軸方向に変位駆動させるレンズ駆動装置を有している。このような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、バネ部材を介して移動レンズ体を光軸方向に移動可能に支持する支持体と、移動レンズ体を光軸方向に駆動する磁気駆動機構とを有しており、バネ部材としては、支持体に接続された円環状の外枠部と、移動レンズ体に接続された円環状の内枠部と、内枠部と外枠部とを連結する3本のアーム部とを備えているものが用いられている(特許文献1、2参照)。 2. Description of the Related Art In recent years, camera-equipped mobile phones equipped with cameras and digital cameras have become widespread, and cameras mounted on such portable devices have a lens driving device that drives the lens to be displaced in the optical axis direction. . As such a lens driving device, a movable lens body provided with a lens, a support body that supports the movable lens body so as to be movable in the optical axis direction via a spring member, and the movable lens body is driven in the optical axis direction. The spring member includes an annular outer frame portion connected to the support, an annular inner frame portion connected to the moving lens body, an inner frame portion, and an outer frame. What is provided with the three arm parts which connect a part is used (refer patent document 1, 2).
このようなバネ部材において、アーム部は、外枠部と内枠部との間で周方向に延びてバネ性を発揮し、移動レンズ体の光軸方向の移動を可能とする。また、携帯機器は、携帯されるという性質上、振動や衝撃を受ける機会が多いが、かかる振動や衝撃は、アーム部で吸収されることになる。
ここに、本願発明者は、レンズ駆動装置の外形形状が直方体であるなど、移動レンズ体の周りが角筒部で囲まれている場合に対応可能なバネ部材を提案するものである。このような場合、バネ部材は、例えば、支持体に接続された外枠部が矩形に形成され、移動レンズ体に接続された内枠部が円環状に形成されることになる。その結果、バネ部材では、外枠部の辺部分と内枠部との間が狭く、アーム部の形状などについては設計の自由度が低くなるという問題点がある。このため、バネ部材では、十分なバネ性を確保できず、さらには、レンズ駆動装置において落下衝撃などの強い衝撃を受けて移動レンズ体が光軸方向と交差する方向やチルト方向などに激しく動いた際にバネ部材に塑性変形や破断が発生しやすくなってしまい、レンズ駆動装置においてストローク不良などといった不具合が発生しやすいという問題点がある。 Here, the inventor of the present application proposes a spring member that can cope with the case where the moving lens body is surrounded by a rectangular tube portion, such as the outer shape of the lens driving device being a rectangular parallelepiped. In such a case, for example, the outer frame portion connected to the support body is formed in a rectangular shape, and the inner frame portion connected to the moving lens body is formed in an annular shape in the spring member. As a result, the spring member has a problem that the space between the side portion of the outer frame portion and the inner frame portion is narrow, and the degree of freedom in designing the shape of the arm portion and the like is low. For this reason, the spring member cannot secure a sufficient spring property, and further, the moving lens body moves violently in the direction intersecting the optical axis direction or the tilt direction due to a strong impact such as a drop impact in the lens driving device. In such a case, the spring member is likely to be plastically deformed or broken, and there is a problem that a defect such as a stroke defect is likely to occur in the lens driving device.
以上の問題に鑑みて、本発明の課題は、移動レンズ体の周りに狭い隙間しかない場合においても、光軸方向に交差する方向やチルト方向の耐振性および耐衝撃性に優れたレンズ駆動装置を提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a lens driving device having excellent vibration resistance and shock resistance in the direction intersecting the optical axis direction and in the tilt direction even when there is only a narrow gap around the moving lens body. Is to provide.
上記課題を解決するために、本発明では、レンズを備えた円筒状の移動レンズ体と、バネ部材を介して前記移動レンズ体を光軸方向に移動可能に支持する支持体と、前記移動レンズ体を光軸方向に駆動する磁気駆動機構とを有するレンズ駆動装置において、前記支持体は、前記移動レンズ体の周りを所定の隙間を介して囲む角筒部を備え、前記バネ部材は、前記支持体に接続された外側連結部と、前記移動レンズ体に接続された内側連結部と、該内側連結部と前記外側連結部とを連結する複数のアーム部とを備え、当該アーム部は、前記移動レンズ体と前記角筒部とによって挟まれた領域のうち、少なくとも前記角筒部の角部に相当する領域で延びていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, in the present invention, a cylindrical moving lens body provided with a lens, a support body that supports the moving lens body so as to be movable in the optical axis direction via a spring member, and the moving lens In the lens driving device having a magnetic driving mechanism for driving the body in the optical axis direction, the support includes a square tube portion surrounding the moving lens body with a predetermined gap, and the spring member includes An outer connecting portion connected to the support, an inner connecting portion connected to the moving lens body, and a plurality of arm portions that connect the inner connecting portion and the outer connecting portion; Of the region sandwiched between the movable lens body and the rectangular tube portion, the region extends at least in a region corresponding to the corner portion of the rectangular tube portion.
本発明では、レンズ駆動装置の外形形状などに対応させて、支持体が移動レンズ体の周りを囲む角筒部を備えている構成を採用した場合でも、移動レンズ体と角筒部とによって挟まれた領域のうち、角筒部の角部に相当する領域を有効利用してアーム部を延ばしているので、アーム部に十分なバネ性を付与することができ、移動レンズ体が光軸方向と交差する方向やチルト方向などに激しく動いた際に塑性変形や破断が発生しにくいアーム部を構成することができる。それ故、円筒状の移動レンズ体の周りが角筒部で囲まれて、移動レンズ体の周りに狭い隙間しかない場合においても、光軸方向に交差する方向やチルト方向の耐振性および耐衝撃性に優れたレンズ駆動装置を提供することができる。 In the present invention, even when the support is provided with a rectangular tube portion surrounding the moving lens body so as to correspond to the outer shape of the lens driving device, it is sandwiched between the moving lens body and the rectangular tube portion. Since the arm portion is extended by effectively using the region corresponding to the corner portion of the rectangular tube portion, sufficient spring property can be given to the arm portion, and the moving lens body is in the optical axis direction. It is possible to configure an arm portion that is less likely to be plastically deformed or broken when it is moved violently in a direction intersecting with or tilted. Therefore, even when the cylindrical moving lens body is surrounded by a square tube portion and there is only a narrow gap around the moving lens body, vibration resistance and shock resistance in the direction crossing the optical axis direction and in the tilt direction It is possible to provide a lens driving device with excellent performance.
本発明において、前記支持体は、前記角筒部として、前記磁気駆動機構に対する角筒状のバックヨークを備えていることが好ましい。このように構成すると、バックヨークによってレンズ駆動装置の側面を構成でき、移動レンズ体の周りを有効利用することができる。 In this invention, it is preferable that the said support body is provided with the square cylinder-shaped back yoke with respect to the said magnetic drive mechanism as the said square cylinder part. If comprised in this way, the side surface of a lens drive device can be comprised by a back yoke, and the circumference | surroundings of a moving lens body can be used effectively.
本発明において、前記複数のアーム部は各々、前記角筒部の角部に相当する領域に光軸方向と直交する面内方向で半径方向に湾曲した部分または/および屈曲した部分を複数含む蛇行部を備えていることが好ましい。このように構成すると、アーム部においてバネ性を発揮する箇所を増やすことができる。また、アーム部に加わった力を分散することができるので、移動レンズ体のチルト方向への振動などを効率よく抑えることができる。さらに、移動レンズ体の周りに狭い隙間しかない場合においても、十分な長さを有するアーム部を構成することができる。 In the present invention, each of the plurality of arm portions meanders including a plurality of portions curved and / or bent in a radial direction in an in-plane direction orthogonal to the optical axis direction in a region corresponding to a corner portion of the rectangular tube portion. It is preferable to provide the part. If comprised in this way, the location which exhibits a spring property in an arm part can be increased. In addition, since the force applied to the arm portion can be dispersed, vibration in the tilt direction of the movable lens body can be efficiently suppressed. Furthermore, even when there is only a narrow gap around the moving lens body, an arm portion having a sufficient length can be configured.
本発明において、前記内側接続部分および前記外側接続部分は、前記蛇行部の幅寸法よりも広いことが好ましい。このように構成すると、内側接続部分や外側接続部分に大きな負荷が加わっても破損しない。また、内側接続部分を幅広に形成すると、移動レンズ体が光軸方向に交差する方向に移動した際、あるいは光軸に対して斜め方向に傾いた際の応力はアーム部の方に加わるので、移動レンズ体が光軸方向に交差する方向に移動した際、あるいは光軸に対して斜め方向に傾いた際の応力を効率よく吸収することができる。 In this invention, it is preferable that the said inner side connection part and the said outer side connection part are wider than the width dimension of the said meandering part. If comprised in this way, even if a big load is added to an inner side connection part and an outer side connection part, it will not be damaged. In addition, when the inner connecting portion is formed wide, stress when the moving lens body moves in a direction intersecting the optical axis direction or tilted obliquely with respect to the optical axis is applied to the arm portion. It is possible to efficiently absorb the stress when the moving lens body moves in a direction intersecting the optical axis direction or tilted in an oblique direction with respect to the optical axis.
本発明において、前記外側接続部分は、前記外側連結部から前記蛇行部に向けて幅寸法が連続的に狭くなっていることが好ましい。このように構成すると、外側接続部分に大きな負荷が加わってもアーム部が破損しない。 In the present invention, it is preferable that a width dimension of the outer connecting portion is continuously narrowed from the outer connecting portion toward the meandering portion. If comprised in this way, even if a big load is added to an outer side connection part, an arm part will not be damaged.
本発明において前記内側接続部分は、前記内側連結部から前記蛇行部に向けて幅寸法が連続的に狭くなっていることが好ましい。このように構成すると、内側接続部分に大きな負荷が加わってもアーム部が破損しない。 In the present invention, it is preferable that a width dimension of the inner connecting portion is continuously narrowed from the inner connecting portion toward the meandering portion. If comprised in this way, even if a big load is added to an inner side connection part, an arm part will not be damaged.
本発明では、前記アーム部において、前記外側連結部に接続する外側接続部分、および前記内側連結部に接続する内側接続部分は、前記内側連結部の中央位置からみて角度方向で45°以上、異なる箇所に位置していることが好ましい。さらには、前記アーム部において、前記外側連結部との接続部分、および前記内側連結部との接続部分は、前記内側連結部の中心とする角度方向で60°以上、異なる箇所に位置していることを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載のレンズ駆動装置。このように構成すると、移動レンズ体の周りに狭い隙間しかない場合においても、十分な長さを有するアーム部を構成することができる。 In the present invention, in the arm portion, the outer connecting portion connected to the outer connecting portion and the inner connecting portion connected to the inner connecting portion are different from each other by 45 ° or more in the angle direction when viewed from the center position of the inner connecting portion. It is preferable that it is located in a location. Furthermore, in the arm portion, the connecting portion with the outer connecting portion and the connecting portion with the inner connecting portion are located at different positions by 60 ° or more in the angular direction centered on the inner connecting portion. The lens driving device according to claim 1, wherein the lens driving device is a lens driving device. With this configuration, even when there is only a narrow gap around the moving lens body, an arm portion having a sufficient length can be configured.
本発明において、前記角筒部は、例えば、四角筒状である。 In the present invention, the rectangular tube portion is, for example, a rectangular tube shape.
本発明において、前記外側連結部が前記内側連結部の周りを囲む矩形枠状である構成を採用することができる。また、本発明においては、前記固定用連結部が複数に分割されている構成を採用することもできる。 In the present invention, a configuration in which the outer connecting portion has a rectangular frame shape surrounding the inner connecting portion can be adopted. Moreover, in this invention, the structure by which the said connection part for fixation is divided | segmented into plurality can also be employ | adopted.
本発明において、前記複数のアーム部は、前記内側連結部の中心位置を挟む両側位置に配置された2本のアーム部を含んでいる構成を採用することができる。 In the present invention, it is possible to adopt a configuration in which the plurality of arm portions include two arm portions arranged at both side positions sandwiching the center position of the inner connecting portion.
この場合、前記2本のアーム部においては、前記内側接続部の各々の延長線が、前記内側連結部の中心位置を挟む領域側で互いに平行、あるいは前記内側連結部の中心位置からずれた位置で交差する方向に延びていることが好ましい。 In this case, in the two arm portions, the extended lines of the inner connecting portions are parallel to each other on the region side sandwiching the central position of the inner connecting portion, or shifted from the central position of the inner connecting portion. It is preferable to extend in the crossing direction.
また、本発明において、前記2本のアーム部は各々、前記内側連結部の中央を中心とする点対称に配置され、前記2本のアーム部は各々、前記角筒部の辺部に平行に延びて前記バネ部材を二等分する仮想線を跨いで前記内側連結部まで延びていることが好ましい。このように構成すると、アーム部の長さ寸法を長くすることができるので、角筒部の辺部分と内側連結部との間が狭いなどの制約がある場合でも、アーム部のバネ性を高めることができる。 In the present invention, each of the two arm portions is arranged point-symmetrically around the center of the inner connecting portion, and each of the two arm portions is parallel to a side portion of the rectangular tube portion. It is preferable that the spring member extends to the inner connecting portion across a virtual line that bisects the spring member. If comprised in this way, since the length dimension of an arm part can be lengthened, even when there are restrictions, such as a narrow space between the side part of a square tube part, and an inner side connection part, the spring property of an arm part is improved. be able to.
本発明において、前記アーム部が2本からなる場合において、前記バネ部材を、光軸方向で離間する2箇所に、前記アーム部の形状が略同一の第1のバネ部材と第2のバネ部材として配置する場合、前記第1のバネ部材と前記第2のバネ部材は、角度位置が90°ずれた向きに配置されていることが好ましい。このように構成すると、移動レンズ体を全方位においてバネ性をもって支持することができるので、光軸方向に交差する方向やチルト方向などで耐振性や耐衝撃性が劣るなどといった事態を回避することができる。 In the present invention, when the arm portion is composed of two, the first spring member and the second spring member having substantially the same shape of the arm portion at two positions spaced apart in the optical axis direction. It is preferable that the first spring member and the second spring member are arranged in a direction in which the angular position is shifted by 90 °. With this configuration, the moving lens body can be supported with springiness in all directions, so that it is possible to avoid a situation such as inferior vibration resistance or impact resistance in a direction intersecting the optical axis direction or in a tilt direction. Can do.
本発明において、前記複数のアーム部は、略同一の形状をもって前記内側連結部の中央を中心とする回転対称に配置されていることが好ましい。本発明において「アーム部が回転対称である」とは、1つのアーム部を回転中心に対して所定の角度分だけ回転させると、他のアーム部と重なることをいい、回転角が180度の場合が点対称である。このように構成すると、移動レンズ体が光軸方向に移動した際にアーム部が変形した場合でも、全てのアーム部が同様に変形する。従って、移動レンズ体の周りに狭い隙間しかないためにアーム部の形状などに制約があっても、移動レンズ体が傾かない。また、移動レンズ体が光軸方向に移動する際、レンズの収差が問題とならない範囲で移動レンズ体を周方向に回転させる構成を採用することもできる。 In the present invention, it is preferable that the plurality of arm portions are arranged in a rotationally symmetrical manner with a substantially identical shape and centering on the center of the inner connecting portion. In the present invention, “the arm portion is rotationally symmetric” means that when one arm portion is rotated by a predetermined angle with respect to the rotation center, it overlaps with the other arm portion, and the rotation angle is 180 degrees. The case is point symmetric. If comprised in this way, even if an arm part deform | transforms when a movable lens body moves to an optical axis direction, all the arm parts will deform | transform similarly. Accordingly, since there is only a narrow gap around the moving lens body, the moving lens body does not tilt even if the shape of the arm portion is restricted. Further, when the moving lens body moves in the optical axis direction, it is possible to adopt a configuration in which the moving lens body is rotated in the circumferential direction within a range where the aberration of the lens does not become a problem.
本発明では、レンズを備えた移動レンズ体と、バネ部材を介して前記移動レンズ体を光軸方向に移動可能に支持する支持体と、前記移動レンズ体を光軸方向に駆動する磁気駆動機構とを有するレンズ駆動装置において、前記バネ部材は、前記支持体に接続された外側連結部と、前記移動レンズ体に接続されたの内側連結部と、該内側連結部と前記外側連結部とを連結する複数のアーム部とを備え、当該複数のアーム部は各々、光軸方向と直交する面内方向で半径方向に湾曲した部分または/および屈曲した部分を複数含む蛇行部を備え、前記複数のアーム部は、略同一の形状をもって前記内側連結部の中央を中心とする回転対称に配置されていることを特徴とする。 In the present invention, a moving lens body provided with a lens, a support body that supports the moving lens body so as to be movable in the optical axis direction via a spring member, and a magnetic drive mechanism that drives the moving lens body in the optical axis direction The spring member includes an outer connecting portion connected to the support, an inner connecting portion connected to the moving lens body, and the inner connecting portion and the outer connecting portion. A plurality of arm portions connected to each other, each of the plurality of arm portions including a meandering portion including a plurality of portions bent in the radial direction in the in-plane direction orthogonal to the optical axis direction and / or a plurality of bent portions. The arm portions are arranged in a rotationally symmetric manner around the center of the inner connecting portion with substantially the same shape.
本発明では、前記複数のアーム部が、略同一の形状をもって前記内側連結部の中央を中心とする回転対称に配置されているため、移動レンズ体が光軸方向に移動した際にアーム部が変形した場合でも、全てのアーム部が同様に変形する。従って、移動レンズ体の周りに狭い隙間しかないためにアーム部の形状などに制約があっても、移動レンズ体が傾かない。また、移動レンズ体が光軸方向に移動する際、レンズの収差が問題とならない範囲で移動レンズ体を周方向に回転させる構成を採用することができ、この場合でも、アーム部において蛇行部は半径方向で湾曲した形状または/および屈曲した形状を備えているので、移動レンズ体の周りに狭い隙間しかない場合においても、蛇行部で干渉などが発生しない。 In the present invention, since the plurality of arm portions are arranged in a rotationally symmetrical manner with the substantially same shape as the center of the inner connecting portion, the arm portions are moved when the movable lens body moves in the optical axis direction. Even when deformed, all the arm portions are similarly deformed. Accordingly, since there is only a narrow gap around the moving lens body, the moving lens body does not tilt even if the shape of the arm portion is restricted. Further, when the moving lens body moves in the optical axis direction, it is possible to adopt a configuration in which the moving lens body is rotated in the circumferential direction within a range in which the aberration of the lens does not become a problem. Since it has a curved shape and / or a bent shape in the radial direction, interference or the like does not occur in the meandering portion even when there is only a narrow gap around the moving lens body.
本発明のレンズ駆動装置では、レンズ駆動装置の外形形状などに対応させて、支持体が移動レンズ体の周りを囲む角筒部を備えている構成を採用した場合でも、移動レンズ体と角筒部とによって挟まれた領域のうち、角筒部の角部に相当する広い領域を有効利用してアーム部を延ばしているので、アーム部に十分なバネ性を付与することができ、移動レンズ体が光軸方向と交差する方向やチルト方向などに激しく動いた際に塑性変形や破断が発生しにくいアーム部を構成することができる。それ故、円筒状の移動レンズ体の周りが角筒部で囲まれて、移動レンズ体の周りに狭い隙間しかない場合においても、光軸方向に交差する方向やチルト方向などの耐振性および耐衝撃性に優れたレンズ駆動装置を提供することができる。 In the lens driving device of the present invention, the moving lens body and the square tube can be used even in the case where the support is provided with a square tube portion surrounding the moving lens body so as to correspond to the outer shape of the lens driving device. Since the arm portion is extended by effectively utilizing a wide region corresponding to the corner portion of the rectangular tube portion among the regions sandwiched between the portions, the arm portion can be provided with sufficient spring property, and the moving lens When the body moves violently in the direction intersecting the optical axis direction or in the tilt direction, it is possible to configure an arm portion that is less likely to undergo plastic deformation or breakage. Therefore, even in the case where the cylindrical moving lens body is surrounded by a square tube portion and there is only a narrow gap around the moving lens body, vibration resistance and anti-vibration characteristics such as the direction crossing the optical axis direction and the tilt direction are included. It is possible to provide a lens driving device having excellent impact properties.
また、本発明では、複数のアーム部が、略同一の形状をもって前記内側連結部の中央を中心とする回転対称に配置されているため、移動レンズ体が光軸方向に移動した際にアーム部が変形した場合でも、全てのアーム部が同様に変形する。従って、移動レンズ体の周りに狭い隙間しかないためにアーム部の形状などに制約があっても、移動レンズ体が傾かない。また、移動レンズ体が光軸方向に移動する際、レンズの収差が問題とならない範囲で移動レンズ体を周方向に回転させる構成を採用することができ、この場合でも、アーム部において蛇行部が半径方向で湾曲した形状または/および屈曲した形状を備えている場合には、移動レンズ体の周りに狭い隙間しかない場合においても、蛇行部で干渉などが発生しない。 Further, in the present invention, since the plurality of arm portions are arranged in a rotationally symmetrical manner with the substantially same shape and centered on the center of the inner connecting portion, the arm portion is moved when the moving lens body moves in the optical axis direction. Even when is deformed, all the arm portions are similarly deformed. Accordingly, since there is only a narrow gap around the moving lens body, the moving lens body does not tilt even if the shape of the arm portion is restricted. Further, when the moving lens body moves in the optical axis direction, it is possible to adopt a configuration in which the moving lens body is rotated in the circumferential direction within a range in which the aberration of the lens does not become a problem. In the case of having a curved shape and / or a bent shape in the radial direction, interference or the like does not occur in the meandering portion even when there is only a narrow gap around the moving lens body.
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について説明する。なお、以下に説明するレンズ駆動装置は、カメラ付き携帯電話機の他にも、様々な電子機器に取り付けることが可能である。例えば、薄型のデジタルカメラ、PHS、PDA、バーコードリーダ、監視カメラ、車の背後確認用カメラ、光学的認証機能を有するドア等に用いることができる。 A lens driving device to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings. The lens driving device described below can be attached to various electronic devices in addition to the camera-equipped mobile phone. For example, it can be used for a thin digital camera, PHS, PDA, bar code reader, surveillance camera, camera for checking the back of a car, a door having an optical authentication function, and the like.
(全体構成)
図1(A)、(B)、(C)は各々、本発明を適用したレンズ駆動装置の正面を斜め上方からみた外観図、分解斜視図、側面図である。図2(A)、(B)は各々、図1(A)におけるF−F′線およびG−G′線に相当する位置でレンズ駆動装置を光軸方向に切断したときの断面図である。なお、図2(B)には、レンズやレンズホルダなどの図示を省略してある。
(overall structure)
1A, 1B, and 1C are respectively an external view, an exploded perspective view, and a side view of a lens driving device to which the present invention is applied as seen from obliquely above. 2A and 2B are cross-sectional views when the lens driving device is cut in the optical axis direction at positions corresponding to the FF ′ line and the GG ′ line in FIG. 1A, respectively. . In FIG. 2B, illustration of a lens, a lens holder, and the like is omitted.
図1(A)、(B)、(C)、および図2(A)、(B)において、本形態のレンズ駆動装置10は、カメラ付き携帯電話機などに用いられる薄型カメラにおいて、3枚のレンズ121、122、123を光軸方向Lに沿って被写体(物体側)に近づくA方向(前側)、および被写体とは反対側(像側)に近づくB方向(後側)の双方向に移動させるためのものであり、直方体形状を有している。レンズ駆動装置10は、概ね、3枚のレンズ121、122、123および固定絞り124を円筒状のレンズホルダ12上に一体に保持した略円筒状の移動レンズ体3と、この移動レンズ体3を光軸方向Lに沿って移動させるレンズ駆動機構5と、レンズ駆動機構5および移動レンズ体3が搭載された支持体2とを有している。移動レンズ体3は、円筒状のスリーブ15を備えており、その内側に円筒状のレンズホルダ12が固着されている。
1A, 1B, 2C, and 2A, 2B, the
本形態において、支持体2は、像側で撮像素子(図示せず)を保持するための矩形のベース19と、被写体側に位置する矩形のケース11と、ケース11の被写体側を覆う板状カバー18とを備えており、ケース11および板状カバー18の中央には、被写体からの反射光をレンズに取り込むための円形の入射窓110、180が各々形成されている。支持体2は、さらに、ベース19とケース11との間に挟持された四角筒状のバックヨーク16(角筒部)を備えており、バックヨーク16は、後述する駆動マグネット17とともに、駆動コイル141、142に鎖交磁界を発生させる鎖交磁界発生体4を構成している。ここで、バックヨーク16は、移動レンズ体3の周りを囲んだ状態に配置されている。
In this embodiment, the
レンズ駆動機構5は、スリーブ15の外周面に配置された多角筒状の第1の駆動コイル141と第2の駆動コイル142と、駆動コイル141、142に鎖交磁界を発生させる鎖交磁界発生体4とを備え、駆動コイル141、142および鎖交磁界発生体4により磁気駆動機構5aが構成されている。鎖交磁界発生体4は、駆動コイル141、142の間に配置された4つの駆動マグネット17と、鋼板などの強磁性板からなる角筒状のバックヨーク16とを備えており、4つの駆動マグネット17は各々、バックヨーク16の内周面のうち、4つの角部分に固定されている。ここで、4つの駆動マグネット17はいずれも、内面と外面が異なる極に着磁されている。例えば、4つの駆動マグネット17はいずれも、内面がN極に着磁され、外面がS極に着磁されている。なお、本形態では、駆動コイル141、142と駆動マグネット17とが光軸方向Lで対向しているが、駆動コイル141、142と駆動マグネット17とが半径方向(光軸方向と交差する方向)で対向する構成を採用することもある。この場合、2つの駆動コイル141、142に代えて、1つの駆動コイルが用いられることがあり、マグネット17としては2つのマグネット片を光軸方向Lに重ねて配置することもある。
The
バックヨーク16は、ベース19とケース11との間に挟持された状態にあり、バックヨーク16は、レンズ駆動装置10の側面で露出し、その側面部を構成している。このため、移動レンズ体3の周りのスペースを有効利用することができる。
The
レンズ駆動機構5は、さらに、バックヨーク16とベース19との間に挟持された第1のバネ部材31を備えているとともに、バックヨーク16とケース11との間に挟持された第2のバネ部材32を備えている。ここで、第1のバネ部材31および第2のバネ部材32は双方とも、ベリリウム銅などからなる金属製の薄板から形成された板バネ状であり、光軸方向における厚さは同じであるため生産性が高い。なお、第1のバネ部材31および第2のバネ部材32の光軸方向における厚さは、便宜、変えてもよい。また、第1のバネ部材31および第2のバネ部材32を構成する材質が互いに異なるが、厚さを同じにする構成を採用してもよい。
The
ここで、駆動コイル141、142の対向面間距離は、駆動マグネット17の光軸方向Lの寸法よりも大きい。このため、駆動マグネット17と第1の駆動コイル141との間、および駆動マグネット17と第2の駆動コイル142との間には光軸方向Lで隙間があり、かかる間隙の範囲内で、移動レンズ体3は、光軸方向Lに移動することができる。
Here, the distance between the opposed surfaces of the drive coils 141 and 142 is larger than the dimension of the
バックヨーク16は、光軸方向Lの長さが駆動コイル141、142の対向面間距離よりも長くなるように形成されている。このため、駆動マグネット17と第1の駆動コイル141との間に構成される磁路、および駆動マグネット17と第2の駆動コイル142との間に構成される磁路からの漏れ磁束を少なくすることができ、スリーブ15の移動量と、駆動コイル141、142に流す電流との間のリニアリティを向上させることができる。したがって、本形態のバックヨーク16では、例えば、バックヨーク16の形状を駆動コイル141、142の側面および下面または上面を覆うような形状にせずとも、上記した漏れ磁束を減少させる等の効果を得ることができる。
The
レンズ駆動装置10には、駆動コイル141、142に対する端子318a、318bが形成されており、かかる端子318a、318bの構成は、第1のバネ部材31および第2のバネ部材32の構成とともに後述する。
The
(スリーブ15の詳細な構成)
図3(A)、(B)、(C)は各々、スリーブ15の平面図、そのJ−J′断面図、およびK−K′断面図である。図1(B)、図2(A)および3(A)に示すように、スリーブ15は略円筒状であり、スリーブ15の外周面において、光軸方向Lにおける略中央付近には、大径部150が形成されている。また、図2(B)、図3(B)、(C)に示すように、スリーブ15の撮像素子側端部には、矩形のフランジ部156が形成されており、周方向の4箇所には角部が形成されている。さらに、図2(B)、図3(A)、(B)、(C)に示すように、スリーブ15の被写体側端部には、矩形のフランジ部157が形成されており、周方向の4箇所では略台形形状の角部157a、157b、157c、157dが突出している。
(Detailed configuration of sleeve 15)
3A, 3B, and 3C are a plan view, a JJ ′ sectional view, and a KK ′ sectional view of the
本形態では、スリーブ15に対して駆動コイル141、142を固定するにあたって、図2(A)、(B)、および図3(A)、(B)、(C)に示すように、略四角形の駆動コイルボビン(図示せず)に巻回した第2の駆動コイル142を、その角部分が角部157a、157b、157c、157dの外周側に位置するように、フランジ部157の外周面に固定する。その際、第2の駆動コイル142の撮像素子側の端面を大径部150の被写体側端面に当接させる。また、略四角形の駆動コイルボビン(図示せず)に巻回した第1の駆動コイル141を、その角部分がフランジ部156の角部の外周側に位置するように、フランジ部156の外周面に固定する。その際、第1の駆動コイル141の被写体側の端面を大径部150の撮像素子側端面に当接させる。
In this embodiment, when the drive coils 141 and 142 are fixed to the
スリーブ15では、角部157a、157b、157c、157dのうち、対角線上で台形形状に突出する角部157a、157cは、その外周側に肉厚部分158a、158cが形成されているとともに、肉厚部分158a、158cの内側には、被写体側で開口する磁性片保持穴159a、159cが形成されている。かかる磁性片保持穴159a、159cには、後述する磁性片138が保持されている。
In the
スリーブ15の他の対角線上で台形形状に突出する角部157b、157dでは、その外周側に、スリーブ15の被写体側端面(移動レンズ体3の被写体側端面)よりもさらに被写体側に柱状に突出する肉厚部分158b、158dが形成されているとともに、肉厚部分158b、158dの内側には、被写体側で開口する磁性片保持穴159b、159dが形成されている。かかる磁性片保持穴159b、159dには、後述する磁性片138が保持されている。
The
本形態において、駆動コイル141、142は、詳しくは後述するように、第1のバネ部材31を介して給電される。すなわち、駆動コイル141は、そのまま第1のバネ部材31に接続されている一方、駆動コイル142は、スリーブ15の角部157a付近に形成された溝状ガイド部154(図3(A)参照)を通って第1のバネ部材31に接続されている。また、駆動コイル141、142はコイル端末同士が結線されており、それらの結線部分はスリーブ15の溝状ガイド部154に収納されている。
In this embodiment, the drive coils 141 and 142 are supplied with power via the
(ケース11の構成)
図4はケース11の平面図である、図1(A)、(B)および図4に示すように、ケース11は矩形の平板状であり、中央付近には入射窓110が形成されている。ケース11では、一対の対角線のうち、一方の対角線上に入射窓110に沿うように、段部111a、111cが形成されている。
(Configuration of case 11)
4 is a plan view of the
また、ケース11では、他の方の対角線上に、入射窓110から半径方向外側に向けて切り欠き112b、112dが形成されている。切り欠き112b、112dは、入射窓110から半径方向外側に深く台形形状に凹む凹部113b、113dと、凹部113b、113dに対して周方向で延びた浅い切り欠き114b、114dとから構成されている。凹部113b、113dは、図3(A)、(C)を参照して説明した角部157b、157dと同様、台形形状を有しているが、凹部113b、113dは、角部157b、157dよりもわずかに大きく形成されている。
In the
(板状カバー18の構成)
図5(A)、(B)は各々、板状カバー18の平面図および側面図である。図1(A)、(B)、図2(A)、(B)および図5(A)、(B)に示すように、板状カバー18は非磁性の薄板(例えば、SUS304)によって構成されており、ケース11の被写体側に被さる略矩形の天板部185と、天板部185の一対の対向する辺部分から延びた一対の係合脚部181とを備えている。天板部185の中央には入射窓180が形成されているとともに、図4を参照して説明したケース11の段部111a、111cと重なる位置には切り欠き186が形成されている。
(Configuration of the plate cover 18)
5A and 5B are a plan view and a side view of the plate-
係合脚部181はその下端付近に係合通穴181aが形成されている。これに対して、図1(A)、(B)に示すように、ベース19の側面には係合突起191が形成されている。従って、ベース19、バネ部材31、バックヨーク16、バネ部材32およびケース11を重ねた状態で、ケース11に対して被写体側に板状カバー18を重ね、ベース19の係合突起191を係合通穴181aに嵌めれば、板状カバー18をベース19に固定することができる。
The
(ストッパ機構の構成)
図6(A)、(B)は各々、本発明を適用したレンズ駆動装置に構成した第1のストッパ機構の斜視図、およびその平面図である。レンズ駆動装置10を組み立てた状態において、図6(A)、(B)に示すように、スリーブ15(移動レンズ体3)の平面台形形状の角部157b、157dは、ケース11の平面台形形状の凹部113b、113dの内側に入り込む。この状態で、スリーブ15の角部157b、157dの外周面は、ケース11の凹部113b、113dの内周面に対して半径方向内側で隙間xを介して対向する。また、スリーブ15の角部157b、157dの外周面は、ケース11の凹部113b、113dの内周面に対して周方向で隙間yを介して対向する。このようにして、移動レンズ体3が光軸方向Lと交差する方向(半径方向および周方向)に変位した際、その変位を規制するストッパ機構101が構成される。
(Configuration of stopper mechanism)
6A and 6B are a perspective view and a plan view of a first stopper mechanism configured in the lens driving device to which the present invention is applied, respectively. In the assembled state of the
(動作)
本形態のレンズ駆動装置10において、移動レンズ体3は、図2(A)または図2(B)に示すように、通常は撮像素子側(像側)に位置する。具体的には、スリーブ15の下端面(像側面)がベース19の上面(前側面)に当接した状態である。
(Operation)
In the
このような状態において、駆動コイル141、142に所定方向の電流を流すと、駆動コイル141、142は、それぞれ上向き(前側)の電磁力を受けることになる。これにより、駆動コイル141、142が固着されたスリーブ15は、被写体側(前側)に移動し始めることになる。このとき、バネ部材31とスリーブ15の前端との間、およびバネ部材32とスリーブ15の後端との間には、それぞれスリーブ15の移動を規制する弾性力が発生する。このため、スリーブ15を前側に移動させようとする電磁力と、スリーブ15の移動を規制する弾性力とが釣り合ったとき、スリーブ15は停止する。また、駆動コイル141、142に逆方向の電流を流すと、駆動コイル141、142は、それぞれ下向き(後側)の電磁力を受けることになる。
In such a state, when a current in a predetermined direction is passed through the drive coils 141 and 142, the drive coils 141 and 142 receive an upward (front) electromagnetic force, respectively. As a result, the
その際、駆動コイル141、142に流す電流量と、バネ部材31、32によってスリーブ15に働く弾性力とを調整することで、スリーブ15(移動レンズ体3)を所望の位置に停止させることができる。また、移動レンズ体3に保持させた磁性片138と駆動マグネット17との付勢力も利用したので、移動レンズ体3に光軸方向Lの推進力を発生させる磁気駆動機構5aの小型化などを図ることができる。
At this time, the sleeve 15 (moving lens body 3) can be stopped at a desired position by adjusting the amount of current flowing through the drive coils 141 and 142 and the elastic force acting on the
また、本形態では、弾性力(応力)と変位量(歪み量)との間に線形関係が成立するバネ部材31、32を用いていることから、スリーブ15の移動量と駆動コイル141、142に流す電流との間のリニアリティを向上させることができる。また、バネ部材31、32という2個の弾性部材を用いていることから、スリーブ15が停止したときに光軸方向Lに大きな釣り合いの力が加わることになり、光軸方向Lに遠心力や衝撃力等の他の力が働いたとしても、より安定にスリーブ15を停止させることができる。さらに、レンズ駆動装置10では、スリーブ15を停止させるのに、衝突材(緩衝材)等に衝突させて停止させるのではなく、電磁力と弾性力との釣り合いを利用して停止させることとしているので、衝突音の発生を防ぐことも可能である。
In this embodiment, since the
さらに、本形態では、移動レンズ体3がバネ部材31、32を介して支持体2に支持され、移動レンズ体3は、衝撃が加わったときに光軸方向Lと交差する方向に変位するおそれがあるが、移動レンズ体3と支持体2(ケース11)との間には、移動レンズ体3の光軸方向Lと交差する方向(半径方向および周方向)への変位を規制するストッパ機構101が構成されているので、移動レンズ体3に光軸方向と交差する方向に衝撃が加わったときでも、移動レンズ体3は大きく変位しない。従って、バネ部材31、32は、形状復帰不能な状態にまで変形することがないので、それ以降も、バネ部材31、32は正常に機能する。また、移動レンズ体3に光軸方向Lと交差する方向に衝撃が加わったときでも、移動レンズ体3は大きく変位しないので、駆動コイル141、142が他の部材と衝突して断線や短絡するなどといった不具合の発生を防止することができる。よって、本発明によれば、レンズ駆動装置10において、光軸方向Lに交差する方向の耐衝撃性を向上することができる。
Furthermore, in this embodiment, the moving
また、ストッパ機構101は、移動レンズ体3から半径方向に突出した角部157b、157d(突部)と、角部157b、157dを内側に受け入れる凹部113b、113dとによって構成されているので、比較的簡素な構成でストッパ機構101を構成することができる。また、角部157b、157d、および凹部113b、113dは、いずれも台形形状(多角形状)を備えているため、移動レンズ体3に光軸方向Lと交差する方向に衝撃が加わったときでも、角部157b、157d、および凹部113b、113dは、比較的広い面積で干渉するので、確実に作動するとともに、ストッパ機構101に破損が発生しない。
Further, the
さらに、角部157b、157dは移動レンズ体3に形成され、凹部113b、113dは支持体2(ケース11)側に形成されているため、移動レンズ体3の肉厚を薄くできる。すなわち、移動レンズ体3に凹部を形成した場合には、その分、移動レンズ体3の外周壁を肉厚にする必要があるなど設計上の制約が大きくなるが、移動レンズ体3に突部(角部157b、157d)を設けたので、このような設計上の制約が発生しない。
Furthermore, since the
さらにまた、角部157b、157dは、移動レンズ体3の被写体側端面より被写体側に柱状に突出する肉厚部分158b、158dを備え、凹部113b、113dはケース11に形成されているので、突部(角部157b、157d)および凹部113b、113の光軸方向Lの寸法を長くすることができる。それ故、移動レンズ体3が光軸方向Lのいずれの位置に移動した状態にあっても、移動レンズ体3に光軸方向Lと交差する方向に衝撃が加わったとき、突部(角部157b、157d)と凹部113b、113とが確実に干渉し、移動レンズ体3の変位を規制することができる。
Furthermore, the
さらに、ストッパ機構101(角部157b、157dおよび凹部113b、113)は、ケース11の被写体側の面で露出しているが、板状カバー18で覆われているので、レンズ駆動装置10の見栄えを向上することができる。また、板状カバー18によって、レンズ駆動装置10内に異物が侵入することを防止することもできる。
Furthermore, the stopper mechanism 101 (
さらにまた、移動レンズ体3には、駆動マグネット17との間に作用する吸引力により移動レンズ体3に光軸方向Lの付勢力を印加する磁性片138を保持する磁性片保持穴159a、159b、159c、159dが形成され、これらの磁性片保持穴159a、159b、159c、159dのうち、磁性片保持穴159a、159cはケース11で覆われるが、磁性片保持穴159b、159dは、ケース11の被写体側の面で露出している。このため、磁性片保持穴159b、159dについては、ケース11を被せた後も磁性片138の数やサイズを変更可能な付勢力補正用磁性片保持部として利用できる。この場合でも、磁性片保持穴159b、159d(付勢力補正用磁性片保持部)は、ストッパ機構101に用いた角部157b、157dに形成され、板状カバー18で覆われるので、レンズ駆動装置10の見栄えを向上することができる。また、板状カバー18によって、レンズ駆動装置10内に異物が侵入することを防止することもできる。
Furthermore, the moving
さらにまた、移動レンズ体3から半径方向に突出した角部157b、157d(突部)は、凹部113b、113d内に収納されるため、角部157b、157dの有効長が稼げる分、レンズ駆動装置10を薄型にすることができる。
Furthermore, since the
なお、本形態では、角部157b、157d、および凹部113b、113dを各々、台形形状(多角形状)に形成したが、半円形状に形成してもよい。また、角部157b、157dの下端部などを半径方向外側に延設させ、この延設部分をケース11の凹部113b、113dの縁に潜り込ませてもよい。このように構成すると、延設部分とケース11の縁とは、光軸方向Lからみたとき重なり、かつ、光軸方向Lで所定の隙間を介して対向することになる。従って、移動レンズ体3に光軸方向Lの衝撃が加わったときに、移動レンズ体3の被写体側に向かう移動範囲を規制するストッパ機構を構成することができる。それ故、バネ部材31、32が過剰に変形する前に移動レンズ体3の光軸方向Lの変位を阻止することができるので、それ以降も、バネ部材31、32は正常に機能する。また、移動レンズ体3に光軸方向Lの衝撃が加わったときでも、移動レンズ体3は大きく変位しないので、駆動コイル141、142と駆動マグネット17が光軸方向Lで対向しているような場合でも、駆動コイル141、142が駆動マグネット17と衝突して断線や短絡するなどといった不具合の発生を防止することができる。よって、レンズ駆動装置10において、光軸方向Lの耐衝撃性を向上することができる。
In this embodiment, the
(駆動コイル141、142への給電構造)
図7(A)、(B)は各々、スリーブ15にバネ部材31、32を接続した状態を被写体側、および撮像素子側からみた様子を示す斜視図である。図8(A)、(B)は各々、本発明を適用したバネ部材に対する駆動コイルの接続方法を例示する模式図である。
(Power feeding structure to the drive coils 141 and 142)
7A and 7B are perspective views showing a state in which the
図7(A)、(B)に示すように、本形態のレンズ駆動装置10では、スリーブ15(移動レンズ体3)の上下端には第1のバネ部材31および第2のバネ部材32が接続される。バネ部材31、32はいずれも、移動レンズ体3を光軸方向に変位可能に支持するとともに、移動レンズ体3の光軸周りの回転を阻止する機能を担っている。
As shown in FIGS. 7A and 7B, in the
ここで、第1のバネ部材31と第2のバネ部材32は、略同一形状に形成されているが、第1のバネ部材31と第2のバネ部材32とは、90°ずれた角度位置に向けて配置されている。
Here, the
本形態において、第2のバネ部材32は、全体が一体として形成されている。これに対して、第1のバネ部材31は、電気的に分離された2枚のバネ片31a、31bからなり、バネ片31a、31bの各々には端子318a、318bが形成されている。従って、図8(A)、(B)に示すように、バネ片31a、31bに駆動コイル141、142のコイル端末を電気的に接続すれば、端子318a、318bを介して駆動コイル141、142に給電することができる。
In the present embodiment, the entire
具体的には、例えば、図8(A)に示すように、駆動コイル141の内周側より引き出された巻き始め線141aをバネ片31aに形成されたコイル結線部317aにはんだ付けする一方、駆動コイル142の外周側より引き出された巻き終わり線142bをバネ片31bに形成されたコイル結線部317bにはんだ付けする。また、駆動コイル141の外周側より引き出された巻き終わり線141bと、駆動コイル142の内周側より引き出された巻き始め線142aとを結線する。その際、駆動コイル142の巻き終わり線142bについては、図3(A)に示すスリーブ15の角部157a付近に形成された溝状ガイド部154を通してバネ片31bまで導くとともに、駆動コイル141の巻き終わり線141bと駆動コイル142の巻き始め線142aとの結線部分140についても、溝状ガイド部154に収納しておく。このように構成すると、駆動コイル141、142を直列に接続することができるとともに、駆動コイル141、142の巻回方向を揃えることができる。
Specifically, for example, as shown in FIG. 8A, the winding
なお、図8(B)に示すように、駆動コイル141の外周側より引き出された巻き終わり線141bをバネ片31aに形成されたコイル結線部317aにはんだ付けする一方、駆動コイル142の外周側より引き出された巻き終わり線142bをバネ片31bに形成されたコイル結線部317bにはんだ付けしてもよい。この場合には、駆動コイル141の内周側より引き出された巻き始め線141aと、駆動コイル142の内周側より引き出された巻き始め線142aとを結線する。この場合も、駆動コイル142の巻き終わり線142bについては、図3(A)に示すスリーブ15の角部157a付近に形成された溝状ガイド部154を通してバネ片31bまで導くとともに、駆動コイル141の巻き始め線141aと駆動コイル142の巻き始め線142aとの結線部分140についても、溝状ガイド部154に収納しておく。このように構成すると、駆動コイル141、142を直列に接続することができる。但し、駆動コイル141、142の巻回方向を逆向きにすることになる。
As shown in FIG. 8B, the winding
なお、駆動コイル141、142から引き出されたコイル端部のうち、第1のバネ部材131から離間した位置で引き出されたコイル端部をバネ片31bに引き回す際、第2のバネ部材142に形成されている開口を通してもよい。
Of the coil ends pulled out from the drive coils 141 and 142, when the coil end pulled out at a position away from the first spring member 131 is drawn around the
(第2のバネ部材32の詳細構成)
図9は、本発明を適用したレンズ駆動装置に用いた第2のバネ部材32の平面図である。図9に示すように、第2のバネ部材32は、バックヨーク16とケース11との間に挟持されて支持体2に保持される矩形の外枠部321(外側連結部)と、スリーブ15の上端に接続された円環状の内枠部322(内側連結部)と、内枠部322と外枠部321とを連結する2本のアーム部323とを備えている。2本のアーム部323は、内枠部322の中央C2(光軸)を中心とする点対称に構成されており、いずれのアーム部323も、内枠部322と外枠部321との間の領域のうち、外枠部321の角部に相当する領域(以降、角部325)において、光軸方向Lと直交する面内で半径方向で折り返す複数の湾曲部323eを備えた蛇行部323fを備えており、アーム部323は周方向に大きく折り返すことなく蛇行しながら周方向に延びている。ここで、2本のアーム部323はいずれも、外枠部321との接続部分(外枠接続部323a)が外枠部321の辺部に位置し、かつ、内枠部322の中央C2を中心とする点対称位置にある。また、2本のアーム部323はいずれも、外枠部321に対して接続する辺部に平行に延びて内枠部322の中央C2(光軸)を通る仮想の二等分線L2を跨いで内枠部322に接続している。
(Detailed configuration of the second spring member 32)
FIG. 9 is a plan view of the
また、2本のアーム部323において、内枠部322との接続部分(内枠接続部323b)は、二等分線L2と平行であって、かつ二等分線L2からずれている(好ましくはL2をはさんで両側位置に323b同士がすれている)。さらに、2つのアーム部323の内枠接続部323bの延長線は、内枠部322の中心C2からずれている。また、アーム部323は、外枠接続部323a付近や内枠接続部323bなどで幅広になっているなど、長さ方向で幅が変化している。また、外枠接続部323aおよび内枠接続部323bでは、蛇行部323fに向けて幅寸法が連続的に狭くなっている。
Further, in the two
このようにして、2本のアーム部323では、内枠部322の中心位置からみて、外枠接続部323aと内枠接続部323bが角度方向で45°以上、さらには60°以上、本形態では約70°もずれた箇所にあって、その間をアーム部323が延びている。また、2本のアーム部323は、略同一の形状をもって、内枠部322の中央を中心とする回転対称に形成されている。なお、本形態では、内枠部322の中心位置からみて、外枠接続部323aと内枠接続部323bとを大きくずらしてあるが、2本のアーム部323が半径方向で重ならないように構成してある。
In this way, in the two
なお、第2のバネ部材32の外枠部321の4つの角部分には、図2(B)に示すバックヨーク16の突部16aが嵌る穴324が形成されている。また、第2のバネ部材32の内枠部322には、図7(A)に示すスリーブ15の小突起152が嵌る切り欠き326が形成されている。
Note that holes 324 into which the
(第1のバネ部材31の詳細構成)
図10(A)、(B)は各々、本発明を適用したレンズ駆動装置に用いた第1のバネ部材31を分割する前の構成、および分割した後の構成を示す平面図である。図10(B)に示すように、第1のバネ部材31は、2つのバネ片31a、31bに分割されているが、バネ片31a、31bを合わせると、第2のバネ部材32と略同一形状を有している。すなわち、第1のバネ部材31は、バックヨーク16とベース19との間に挟持されて支持体2に保持される矩形の外枠部311と、スリーブ15の下端に接続された円環状の内枠部312と、内枠部312と外枠部311とを連結する2本のアーム部313とを備えている。2本のアーム部313は、内枠部312の中心位置C1(光軸)を中心とする点対称に構成されており、いずれのアーム部313も、内枠部312と外枠部311との間の領域のうち、外枠部311の角部(バックヨーク16の角部)に相当する領域(以降、角部315)で光軸方向Lと直交する面内で半径方向に折り返す複数の湾曲部313eを備えた蛇行部313fをもって延びている。ここで、2本のアーム部313はいずれも、外枠部311との接続部分(外枠接続部313a)が外枠部311の辺部に位置し、かつ、内枠部312の中心位置C1を中心とする点対称位置にある。また、2本のアーム部313はいずれも、外枠部311に対して接続する辺部に平行に延びて内枠部312の中心位置C1(光軸)を通る仮想の二等分線L1を跨いで内枠部312に接続している。
(Detailed configuration of the first spring member 31)
FIGS. 10A and 10B are plan views showing the configuration before and after the division of the
また、2本のアーム部313では、内枠部312との接続部分(内枠接続部313b)は、二等分線L1を挟む両側位置で外枠部311の辺部分に平行、すなわち二等分線L1に平行に延びており、2つのアーム部313の内枠接続部313bの延長線は、内枠部312の中心位置C1からずれている。また、アーム部313は、外枠接続部313a付近や内枠接続部313bなどで幅広になっているなど、長さ方向で幅が変化している。また、外枠接続部313aおよび内枠接続部313bでは、蛇行部313fに向けて幅寸法が連続的に狭くなっている。
Further, in the two
このようにして、2本のアーム部313では、内枠部312の中心位置C1からみて、外枠接続部313aと内枠接続部313bが角度方向で45°以上、さらには60°以上、本形態では約70°もずれた箇所にあって、その間をアーム部313が延びている。また、2本のアーム部313は、略同一の形状をもって、内枠部312の中央を中心とする回転対称に形成されている。また、第1のバネ部材31と第2のバネ部材32は、同一向きで角度位置が90°ずれた向きに配置されているため、第1のバネ部材31の2本のアーム部313と、第2のバネ部材32の2本のアーム部323は、内枠部312、323の中央を中心とする回転対称に形成されている。なお、本形態では、内枠部312の中心位置からみて、外枠接続部313aと内枠接続部313bとを大きくずらしてあるが、2本のアーム部313が半径方向で重ならないように構成してある。
In this way, in the two
なお、第1のバネ部材31の内枠部312には、図7(B)に示すスリーブ15の小突起151が嵌る小穴316が形成されている。また、第1のバネ部材31では、バネ片31a、31bの各々の内枠部312には、外周側に突出して、図8(A)、(B)に示すコイル端末がはんだにより接続されるコイル結線部317a、317bが形成されている。さらに、第1のバネ部材31では、バネ片31a、31bの各々の外枠部311には、外周側で直角に折り曲げられた端子318a、318bが形成されている。
Note that a
このような構成の第1のバネ部材31は、図10(A)に示すように、バネ片31a、32bがリードフレーム状に一体に形成されたバネ部材構成部材310の状態でレンズ駆動装置10の組み立てに用いられる。バネ部材構成部材310では、端子318a、318bの端部に相当する部分が括れ部318cを介してコの字形状の連結部310aに連結されている。このため、括れ部318cで折り曲げるだけで連結部310aを切り離すことができる。また、端子318a、318bとは反対側では、外枠部311が括れ部311cを介してコの字形状の連結部310bに連結されている。このため、括れ部311cで折り曲げるだけで連結部310bを切り離すことができる。さらに、内枠部312の端部同士は、括れ部312cを介して、半径方向内側に向けて延びた2枚の連結部310cに連結されている。ここで、2枚の連結部310cの先端部同士はスリットを介して分割されており、2枚の連結部310cを別々に括れ部312cで折り曲げるだけで、連結部310cを切り離すことができる。従って、バネ片31a、32bの端部には切り離し痕が残っている。
As shown in FIG. 10 (A), the
(組み立て方法)
このような部材を用いてレンズ駆動装置10を組み立てるには、バックヨーク16の内側に移動レンズ体3を配置した後、バネ部材構成部材310(第1のバネ部材31)および絶縁材(図示せず)を間に挟んでバックヨーク16とベース19とを接着剤などにより固定する。次に、バネ部材構成部材310の各括れ部311c、312c、318cで連結部310a、310b、310cを折り曲げて連結部310a、310b、310cを切り離す。その結果、第1のバネ部材31では、2枚のバネ片31a、31bに分割される。次に、端子318a、318bを下方に折り曲げる。なお、連結部310a、310b、310cは、機械切断やレーザ溶断等により切り離してもよい。
(Assembly method)
In order to assemble the
次に、バネ片31a、31bに形成されたコイル結線部317a、317bに駆動コイル141、142の端部をはんだ付けする。
Next, the end portions of the drive coils 141 and 142 are soldered to the
このような組み立てを行う際、移動レンズ体3(スリーブ15)において、被写体側で開口する磁性片保持穴159a、159b、159c、159dの各々には、球状、ワイヤ状あるいは棒状の磁性片138を1つずつ装着し、接着剤などで固定しておく。
When such an assembly is performed, in the moving lens body 3 (sleeve 15), the magnetic
次に、第2のバネ部材32および絶縁材(図示せず)を間に挟んで、バックヨーク16とケース11とを接着剤などにより固定する。この状態では、磁性片保持穴159a、159b、159c、159dのうち、磁性片保持穴159a、159cを含めて角部157a、157c全体がケース11によって覆われる。但し、磁性片保持穴159b、159dは、バネ部材32の切り欠き部分およびケース11の切り欠き112b、112dによって、被写体側の面で露出した状態にある。
Next, the
この状態で、駆動コイル141、142に通電して移動レンズ体3を駆動し、移動レンズ体3の傾きや移動レンズ体3を始動させるのに必要な電流値(始動電流)などを補正する。すなわち、移動レンズ体3の傾きなどに不具合があれば、磁性片保持穴159b、159dの一方、あるいは双方に対して、球状、ワイヤ状あるいは棒状の磁性片138を追加し、あるいは磁性片138としてサイズが異なるものに交換し、移動レンズ体3の傾きを補正する。また、磁性片138を追加し、あるいは磁性片138としてサイズが異なるものに交換することによって、移動レンズ体3を始動させるのに必要な電流値(始動電流)も調整することができる。このような構成を採用しないと、一度、レンズ駆動装置10に組み込まれた磁性片138を別のものに交換することができず、磁性片138によって移動レンズ体3に印加した付勢力が適正でない場合にはレンズ駆動装置10が仕掛損となっていたが、本形態によれば、完成品に近い状態で検査した後も、磁性片138を容易に交換することができるため、このような仕掛損の発生を防止することができる。
In this state, the drive coils 141 and 142 are energized to drive the moving
次に、ケース11に対して被写体側に板状カバー18を重ね、ベース19の係合突起191を係合通穴181aに嵌めて板状カバー18をベース19に固定する。この状態で、磁性片保持穴159b、159dなど、スリーブ15の角部157b、157d全体、さらには、ケース11の切り欠き112b、112d全体が板状カバー18によって覆われる。
Next, the
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態では、レンズ駆動装置10の外形形状やレンズ駆動装置5の形状に対応させてバネ部材31、32として矩形のものを用いた場合でも、矩形の外枠部311、321と円環状の内枠部312、322とによって挟まれた領域のうち、外枠部311、321の角部315、325(バックヨーク16の角部)に相当する広い領域を有効利用してアーム部313、323を延ばしている。このため、アーム部313、323に十分なバネ性を付与することができ、かつ、移動レンズ体3が光軸方向Lと交差する方向やチルト方向などに激しく動いた際に塑性変形や破断が発生しにくいアーム部313、323を構成することができる。すなわち、アーム部313、323には、外枠部311、321と内枠部312、322とによって挟まれた領域(移動レンズ体3とバックヨーク16とによって挟まれた領域)のうち、外枠部311、321の角部315、325(バックヨーク16の角部)に相当する広い領域に、半径方向に湾曲する複数の湾曲部313e、323eを備えた形状とすることができる。従って、外力によってバネ部材31、32が変形した場合でも、蛇行部313f、323fに加わる応力が分散するので、アーム部313、323の強度を高めることができる。それ故、外枠部311、321が矩形のバネ部材31、32を採用した場合に移動レンズ体3の光軸方向と交差する方向あるいはチルト方向の振動や衝撃が加わったときでも、バネ部材31、32に塑性変形や破断が発生しない。よって、光軸方向Lに交差する方向およびチルト方向の耐振性および耐衝撃性、さらには移動レンズ体3の捩れに対する耐性に優れたレンズ駆動装置10を構成することができる。
(Main effects of this form)
As described above, in this embodiment, even when the
また、第1のバネ部材31の2本のアーム部313と、第2のバネ部材32の2本のアーム部323は、内枠部312、323の中央を中心とする回転対称に形成され、いずれも周方向の同一方向に向かって延びている。従って、移動レンズ体3が光軸方向Lに移動した際にアーム部313、323が変形した場合でも、全てのアーム部313、323が同様に変形する。それ故、移動レンズ体3の周りに狭い隙間しかないためにアーム部313、323の形状などに制約があっても、移動レンズ体3が傾かない。しかも、本形態において、蛇行部313f、323fは半径方向で湾曲した形状または/および屈曲した形状を備えているので、移動レンズ体3の周りに狭い隙間しかない場合においても、蛇行部部313f、323fで干渉するなどの不具合が発生しない。
In addition, the two
また、2本のアーム部313、323の各々において内枠部312、322に接続する内枠接続部313b、323bは、各々の延長線が、内枠部312、322の中心位置C1、C2を挟む領域側で互いに平行に延びている。このため、アーム部313、323が移動レンズ体3にバネ性を付与する箇所が光軸方向Lと直交する面内で分散することができるので、移動レンズ体3のチルト方向への振動を効率よく抑えることができる。このような観点からずれば、内枠接続部313b、323bの延長線が、内枠部312、322の中心位置C1、C2を避けた位置で交差する構成を採用してもよい。
Further, in each of the two
さらに、2本のアーム部313、323は各々、内枠部312、322の中心を通る仮想の二等分線L1、L2を跨いで延びており、アーム部313、323が長いので、外枠部311、321の辺部分と内枠部312、322との間が狭いなどの制約がある場合でも、バネ性を高めることができる。それ故、アーム部313、323では、内枠部312、322の中心位置C1、C2からみて、外枠接続部313a、323aと内枠接続部313b、323bを角度方向で45°以上、さらには60°以上もずれた箇所に配置でき、その間で十分な数の湾曲部313e、323e(蛇行部313f、323f)をもってアーム部313、323を延ばすことができる。
Further, the two
また、2つのバネ部材31、32は、略同一形状を有しているが、角度位置が90°ずれた向きに配置されているので、移動レンズ体3を全方位においてバネ性をもって支持することができる。それ故、特定の方向で耐振性や耐衝撃性が劣るなどといった事態を回避することができる。なお、移動レンズ体3を全方位においてバネ性をもって支持するという観点からすれば、アーム部313、323の数や形状によっては、2つのバネ部材31、32の角度位置のずれについては90°に限定されるものではない。
Further, the two
さらに、アーム部313、323は、外枠接続部313a、323a付近や内枠接続部313b、323bなどで幅広になっているなど、長さ方向で幅が変化している。また、外枠接続部323aおよび内枠接続部323bでは、蛇行部に向けて幅寸法が連続的に狭くなっている。このため、移動レンズ体3が共振して大きく変位するといった事態や、アーム部313、323の特定箇所に応力が集中するといった事態を回避することができる。このような観点からすれば、アーム部313、323の厚さを長さ方向で変化させてもよい。
Furthermore, the widths of the
[その他の実施の形態]
図11(A)、(B)は各々、その他の実施の形態におけるバネ部材の蛇行部の形状を示す拡大図である。図12(A)、(B)、(C)は各々、その他の実施の形態におけるバネ部材のアーム部の形状を示す構成図である。
[Other embodiments]
FIGS. 11A and 11B are enlarged views showing the shape of the meandering portion of the spring member in other embodiments. FIGS. 12A, 12B, and 12C are configuration diagrams showing the shapes of the arm portions of the spring members in other embodiments, respectively.
図11(A)、(B)に示すように、バネ部材31、32の複数の湾曲部313e、323eによって形成される蛇行部の形状は、本発明を逸脱しない範囲において、任意の形状とすることができる。例えば、図11(A)に示すように、蛇行曲線を引き伸ばしたような形状としても良い。また、図11(B)に示すように、折れ曲がる回数を増やしても良い。
As shown in FIGS. 11A and 11B, the shape of the meandering portion formed by the plurality of
また、図12(A)、(B)、(C)に示すように、バネ部材32において、2本のアーム部323の形状は、本発明を逸脱しない範囲において任意の形状とすることができる。例えば、上記形態では、蛇行部は外枠接続部323aに近い側に形成されていたが、図12(A)に示すように、蛇行部を内枠接続部323bに近い側に形成してもよい。また、図12(B)に示すように、内枠接続部323bのうちの一方の延長線が内枠部322の中心位置C2を通り、他方の延長線が中心位置C2を避けた位置となるように構成してもよい。さらに、図12(C)に示すように、内枠接続部323bにおける各々の延長線が内枠部322の中心位置C2を挟む領域側で互いに平行に延びているならば、外枠接続部323aの各延長線のうちの一方が、内枠接続部323bの延長線と平行で、他方が90°を除く角度にて交差するよう構成してもよい。また、図示を省略するが、外枠接続部323aの各延長線の両方が、内枠接続部323bの延長線と平行、または、内枠接続部323bの延長線に対して90°を除く角度にて交差するよう構成してもよい。なお、上記の図12(A)、(B)、(C)を用いて説明した構成は、バネ部材31が有するアーム部313にも適用することができる。
Further, as shown in FIGS. 12A, 12B, and 12C, in the
上記形態では、2本のアーム部313、323を備えたバネ部材31、32を用いたが、図13(A)、(B)に示すように、バネ部材31、32に4本のアーム部313、323を設けてもよい。この場合も、各アーム部313、323の構成は上記形態と同様である。例えば、4本のアーム部313、323のうち、内枠部312、322の中心位置C1、C2を挟む両側位置に配置された2本のアーム部313、323を比較すると、外枠部321との接続部分(外枠接続部323a)が外枠部321の辺部に位置し、かつ、内枠部322の中央C2を中心とする点対称位置にある。また、2本のアーム部323はいずれも、外枠部321に対して接続する辺部に平行に延びて内枠部322の中央C2(光軸)を通る仮想の二等分線L2を跨いで内枠部322に接続している。さらに、いずれのアーム部313、323も、内枠部312、322と外枠部311、321との間の領域のうち、外枠部311、321の角部に相当する領域(角部315、325)において、光軸方向Lと直交する面内で半径方向で折り返す複数の湾曲部313e、323eを備えた蛇行部313f、323fを備えており、アーム部313、323は周方向に大きく折り返すことなく蛇行しながら周方向に延びている。また、第1のバネ部材31の2本のアーム部313、および第2のバネ部材32の2本のアーム部323は、内枠部312、323の中央を中心とする回転対称に形成され、いずれも周方向の同一方向に向かって延びている。さらに、アーム部313、323では、内枠部312、322の中心位置C1、C2からみて、外枠接続部313a、323aと内枠接続部313b、323bを角度方向で45°以上、さらには60°以上もずれた箇所に配置でき、その間で十分な数の湾曲部313e、323e(蛇行部313f、323f)をもってアーム部313、323が延びている。その他の構成は、上記実施の形態と同様であるため、共通部分について同一の符号を付して、それらの詳細な説明は省略する。
In the above embodiment, the
さらにまた、上記形態では、支持体2に連結される外側連結部が矩形枠状の外枠部311、321になっているバネ部材31、32を用いたが、外側連結部が複数に分割され、分割された複数の外側連結部に対してアーム部313、323が連結している構成を採用してもよい。
Furthermore, in the above embodiment, the
なお、上記形態では、駆動マグネット17として分割したものを用いたが、一体の駆動マグネット17を用いてもよい。また、上記形態では、駆動コイルを2つ用いたが、駆動コイルを1つ用いてもよい。逆に、1つの駆動コイルに2つの駆動マグネットを用いてもよい。さらに、上記形態では、駆動マグネット17と駆動コイル141、142とを光軸方向Lで対向させたが、駆動コイル141、142をスリーブ15の外周側に固定し、駆動マグネット17を駆動コイル141、142に対して外周側で対向するようにバックヨーク16に固定してもよい。さらに、駆動コイル141、142に対して光軸と直交する方向に鎖交磁界を発生可能であれば、駆動マグネット17については、軸線方向で着磁した構成、および半径方向で内外着磁した構成のいずれを採用してもよい。さらに、スリーブ15には、駆動マグネットおよび駆動コイルのうち、駆動マグネットの方を固定してもよい。また、上記形態において、板状カバー18を磁性体で構成し、板状カバー18により、ケース11、バックヨーク16、およびベース19の側面全体を被覆可能な構成を採用してもよい。このように構成することにより、板状カバー18をシールド材として機能させることができる。また、板状カバー18において、バックヨーク16の側面を覆う部分を磁性材料で形成する構成を採用してもよい。このように構成することにより、板状カバー18を駆動マグネット17の磁気を促進させるための補助バックヨークとして機能させることができる。さらに、上記形態において、ストッパ機構101(第1のストッパ機構)を構成するにあたって、移動レンズ体3に突部を設け、支持体2に凹部を設けたが、移動レンズ体3に半径方向内側に凹む凹部を設け、支持体に凹部に入り込む突部を設けてストッパ機構101(第1のストッパ機構)を構成してもよい。さらにまた、上記形態では、移動レンズ体3に4つの磁性片保持穴を設けたが、磁性片保持穴を1つ設けた構成を採用してもよい。さらに、磁性片としてリング状のものを用いてもよい。
In addition, in the said form, what was divided | segmented as the
2 支持体
3 移動レンズ体
10 レンズ駆動装置
15 スリーブ
16 バックヨーク(角筒部)
31、32 バネ部材
31a、31b バネ片
141、142 駆動コイル
311、321 外枠部(外側連結部)
312、322 内枠部(内側連結部)
313、323 アーム部
2
31, 32
312 and 322 Inner frame (inner connecting part)
313, 323 Arm part
Claims (17)
前記支持体は、前記移動レンズ体の周りを所定の隙間を介して囲む角筒部を備え、
前記バネ部材は、前記支持体に接続された外側連結部と、前記移動レンズ体に接続された内側連結部と、該内側連結部と前記外側連結部とを連結する複数のアーム部とを備え、
当該アーム部は、前記移動レンズ体と前記角筒部とによって挟まれた領域のうち、少なくとも前記角筒部の角部に相当する領域で延びていることを特徴とするレンズ駆動装置。 A cylindrical moving lens body provided with a lens; a support body that supports the moving lens body so as to be movable in the optical axis direction via a spring member; and a magnetic drive mechanism that drives the moving lens body in the optical axis direction. In a lens driving device having
The support includes a square tube portion surrounding the movable lens body with a predetermined gap therebetween,
The spring member includes an outer connecting portion connected to the support, an inner connecting portion connected to the moving lens body, and a plurality of arm portions that connect the inner connecting portion and the outer connecting portion. ,
The arm portion extends at least in a region corresponding to a corner portion of the rectangular tube portion among regions sandwiched between the movable lens body and the rectangular tube portion.
前記2本のアーム部は各々、前記角筒部の辺部に平行に延びて前記バネ部材を二等分する仮想線を跨いで前記内側連結部まで延びていることを特徴とする請求項12または13に記載のレンズ駆動装置。 Each of the two arm portions is arranged point-symmetrically around the center of the inner connecting portion,
13. The two arm portions each extend parallel to a side portion of the rectangular tube portion and extend to the inner connecting portion across a virtual line that bisects the spring member. Or the lens drive device of 13.
前記バネ部材は、光軸方向で離間する2箇所に、前記アーム部の形状が略同一の第1のバネ部材と第2のバネ部材として配置され、
前記第1のバネ部材と前記第2のバネ部材は、角度位置が90°ずれた向きに配置されていることを特徴とする請求項1乃至14の何れか一項に記載のレンズ駆動装置。 The arm part is two,
The spring member is arranged as a first spring member and a second spring member having substantially the same shape of the arm portion at two locations separated in the optical axis direction,
The lens driving device according to any one of claims 1 to 14, wherein the first spring member and the second spring member are arranged so that an angular position is shifted by 90 degrees.
前記バネ部材は、前記支持体に接続された外側連結部と、前記移動レンズ体に接続された内側連結部と、該内側連結部と前記外側連結部とを連結する複数のアーム部とを備え、
当該複数のアーム部は各々、光軸方向と直交する面内方向で半径方向に湾曲した部分または/および屈曲した部分を複数含む蛇行部を備え、
前記複数のアーム部は、略同一の形状をもって前記内側連結部の中央を中心とする回転対称に配置されていることを特徴とするレンズ駆動装置。 A lens having a moving lens body provided with a lens, a support that supports the moving lens body so as to be movable in the optical axis direction via a spring member, and a magnetic drive mechanism that drives the moving lens body in the optical axis direction In the drive device,
The spring member includes an outer connecting portion connected to the support, an inner connecting portion connected to the moving lens body, and a plurality of arm portions that connect the inner connecting portion and the outer connecting portion. ,
Each of the plurality of arm portions includes a meandering portion including a plurality of portions that are radially curved and / or bent in an in-plane direction orthogonal to the optical axis direction,
The lens driving device according to claim 1, wherein the plurality of arm portions have substantially the same shape and are arranged in rotational symmetry about the center of the inner coupling portion.
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